TWI682570B - 二次電池以及二次電池的製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種用於將二次電池製成所期望大小之技術。

本發明之實施形態之二次電池(10)具備：基材(11)；充電層(14)，含有n型金屬氧化物材料及絕緣材料且形成於基材(11)之第一面(11a)；第二電極(17)，形成於充電層(14)上；保護材層(19)，形成於第二電極(17)上；以及黏著劑層(18)，形成於基材(11)之第二面(11b)上。

Description

二次電池以及二次電池的製造方法

本發明係關於一種用於將二次電池製成所期望大小之技術。

於專利文獻1中揭示有一種片狀電池的試驗裝置。專利文獻1之試驗裝置中，作為片狀二次電池而使用經捲繞成捲(roll)狀之片材捲。試驗裝置具備自片材捲供給片材之片材供給部、將自片材供給部供給之片材折疊之片材折疊機構部、及切斷片材之片材切斷部。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本特開2016-520254號公報。

於自片材捲將片狀二次電池切斷之情形時，片狀二次電池之平面形狀(簡稱為形狀)成為矩形狀之片材形狀。再者，利用片狀 二次電池之應用之種類係多種多樣。尤其有時亦將片狀二次電池用於可穿戴機器等需要小型化之機器、POP廣告(Point Of Purchase advertising；購買點廣告)、指示板等般需要薄型化之機器等。

於電池之用戶側而言，期望將片狀二次電池設定為所期望之電池容量、形狀。例如，對於用戶側而言，若可自片材捲將片狀二次電池以與應用尺寸相應之大小切斷，則可設定為最適於每個應用尺寸之電池容量、形狀。

本發明係鑒於上述課題而成，目的在於提供一種用於將片狀二次電池製成所期望大小之技術。

本實施形態之一態樣之二次電池具備：基材；充電層，含有n型金屬氧化物材料及絕緣材料，且形成於前述基材之第一面；電極，形成於前述充電層上；保護材層，形成於前述電極上；以及黏著劑層，形成於前述基材之第二面上。

於上述二次電池中，亦可將由前述基材、前述充電層、前述電極、前述保護材層及前述黏著劑層所構成之積層物以前述保護材層成為外側之方式捲繞成捲狀。

於上述二次電池中，較佳為前述保護材層係以可自前述電極剝離的方式設置之剝離片材。

於上述二次電池中，較佳為設有將前述電極及前述充電層分割之分割線。

於上述二次電池中，較佳為前述充電層上之前述電極成為正極，前述基材成為負極，於前述正極與前述充電層之間形成有p型氧化物半導體層，於前述負極與前述充電層之間形成有n型氧化物半導體層，前述充電層、前述p型氧化物半導體層及前述電極係藉由前述分割線而分割。

本實施形態之一態樣之二次電池的製造方法具備：積層體製造工序，於基材之第一面上依序積層含有n型金屬氧化物材料及絕緣材料之充電層與電極，藉此製造積層體；黏著劑層形成工序，於前述基材之第二面形成黏著劑層；保護材層形成工序，於前述電極上形成保護材層；以及分割線形成工序，形成分割前述電極、前述充電層之分割線。

上述二次電池的製造方法亦可進而具備切斷工序，係在位於鄰接之兩條前述分割線之間的切斷位置沿著前述基材之寬度方向將二次電池切斷。

於上述二次電池的製造方法中，較佳為於前述分割線形成工序中藉由雷射照射而形成分割線。

於上述二次電池的製造方法中，前述分割線形成工序亦可於前述保護材層形成工序之前實施。

於上述二次電池的製造方法中，前述分割線形成工序亦可於前述保護材層形成工序之後實施。

於上述二次電池的製造方法中，亦可使前述保護材層藉由剝離片材而形成，且進一步具備於前述切斷工序之後將前述保護材層自前述電極剝離之剝離工序。

於上述二次電池的製造方法中，亦可使前述積層體中，前述充電層上之前述電極成為正極，前述基材成為負極，於前述正極與前述充電層之間形成有p型氧化物半導體層，且於前述負極與前述充電層之間形成有n型氧化物半導體層。

根據本發明，可提供一種用以將二次電池製成所期望大小之技術。

10、10A‧‧‧二次電池

11‧‧‧基材

11a‧‧‧第一面

11b‧‧‧第二面

13‧‧‧n型氧化物半導體層

14‧‧‧充電層

16‧‧‧p型氧化物半導體層

17‧‧‧第二電極

18‧‧‧黏著劑層

19‧‧‧保護材層

20‧‧‧積層體

21‧‧‧負極層

22‧‧‧正極層

33、33A‧‧‧分割線

34‧‧‧切斷位置

35、35A‧‧‧外側區域

36、36A‧‧‧內側區域

38、39‧‧‧端子

51‧‧‧捲軸

52‧‧‧切割器

A‧‧‧二次電池之前端部分

X、Y、Z‧‧‧方向

圖1為示意性地顯示二次電池之構成的立體圖。

圖2為示意性地顯示二次電池之構成的剖面圖。

圖3為用以說明二次電池之切斷位置的圖。

圖4為顯示二次電池的製造方法的流程圖。

圖5為示意性地顯示形成分割線後之二次電池之構成的圖。

圖6為顯示將端子連接於二次電池之構成的剖面圖。

圖7為顯示實施形態2之二次電池的製造方法的流程圖。

圖8為顯示形成分割線前之二次電池之構成的圖。

圖9為顯示形成分割線後之二次電池之構成的圖。

圖10為用以說明實施形態2之二次電池之切斷位置的圖。

以下，參照圖式對本發明之實施形態之一例進行說明。以下之說明顯示本發明之較佳實施形態，本發明之技術範圍不限定於以下之實施形態。

(實施形態1)

使用圖1及圖2對二次電池10加以說明。圖1為示意性地顯示二次電池10之總體構成的立體圖。圖2為顯示二次電池10之基本剖面構成的剖面圖。

如圖1所示，二次電池10係經捲繞成捲狀。具體而言，藉由將形成有成為電池之積層體的片材繞捲軸51捲繞，而形成捲狀之二次電池10。切割器52可將二次電池10以預定之大小切出。例如，切割器52為沿著捲寬度方向設置之金屬刀。切割器52將自捲軸51送出之二次電池10之前端部分(圖1中之A部)切斷。藉此，切出片狀之二次電池10。

圖2顯示經切斷後之二次電池10、亦即片狀之二次電池10之剖面。圖2為沿著所切出之二次電池10(圖1中之A部)之捲寬度方向的剖面圖。如圖2所示，二次電池10具備積層體20、黏著劑層18及保護材層19。

二次電池10之構成要素中，積層體20具有作為電池之功能。積層體20具有於基材11上依序積層有n型氧化物半導體層13、充 電層14、p型氧化物半導體層16及第二電極17之積層構造。此處，將基材11中之形成有n型氧化物半導體層13之面(圖2中之上表面)設為第一面11a。另一方面，將基材11中之設有黏著劑層18之面(圖2中之下表面)設為第二面11b。

於基材11之第二面11b以覆蓋整個第二面11b之方式形成黏著劑層18。黏著劑層18係藉由具有黏著性之黏著劑而形成。黏著劑層18係由橡膠或樹脂等材料所形成。亦可將糊狀或凝膠狀之黏著劑塗佈於基材11之第二面11b作為黏著劑層18。或者，亦可將於兩面具有黏著性之黏著膜或黏著片材貼合於基材11之第二面11b。黏著劑層18係以與基材11之第二面11b接觸之方式形成。

於第二電極17上，以覆蓋整個第二電極17之方式形成有保護材層19。保護材層19係以與第二電極17接觸之方式形成且保護第二電極17。保護材層19為可剝離之剝離片材。藉由將保護材層19剝離，第二電極17露出。

如此，圖2所示之經切斷後之二次電池10具有以下的積層構造：將具有作為電池之功能的積層體20配置於保護材層19與黏著劑層18之間。換言之，即便是於切斷前，亦於二次電池10被送出而成為片狀之狀態下，保護材層19於二次電池10之一個面(圖2中之上表面)露出，且黏著劑層18於另一面(圖2中之下表面)露出。另一方面，於如圖1所示般將二次電池10捲繞成捲狀之狀態下，保護材層19成為外側，黏著劑層18接著於保護材層19。因此，捲狀之二次電池10成為捲狀之接著帶(賽璐玢(註冊商標)) 般之狀態。藉此，操作變得容易。

以下，對作為可充電之電池而發揮功能之積層體20的詳細構成進行說明。基材11係由金屬等導電性物質等所形成，作為第一電極發揮功能。本實施形態中，基材11成為負極。作為基材11，例如可使用SUS(Stainless steel；不鏽鋼)片材或鋁片材等金屬箔片材。

亦可準備由絕緣材料所構成之基材11，並於基材11上形成第一電極。亦即，基材11只要為包含第一電極之構成即可。於在基材11上形成第一電極之情形時，可使用鉻(Cr)或鈦(Ti)等金屬材料作為第一電極之材料。亦可使用含有鋁(Al)、銀(Ag)等之合金膜作為第一電極之材料。於將第一電極形成於基材11上之情形時，可與後述第二電極17同樣地形成。於將基材11設為絕緣材料之情形時，例如可使用樹脂片材作為基材11。亦即，基材11可使用由金屬或樹脂所構成之片材。

於基材11上形成有n型氧化物半導體層13。n型氧化物半導體層13係包含n型氧化物半導體材料(第二n型氧化物半導體材料)而構成。作為n型氧化物半導體層13，例如可使用二氧化鈦(TiO₂)、氧化錫(SnO₂)或氧化鋅(ZnO)等。例如，n型氧化物半導體層13可藉由濺鍍或蒸鍍而於基材11上成膜。較佳為使用二氧化鈦(TiO₂)作為n型氧化物半導體層13之材料。

於n型氧化物半導體層13上形成有充電層14。充電層14係由將絕緣材料與n型氧化物半導體材料混合而成之混合物所形 成。例如，可使用微粒子之n型氧化物半導體作為充電層14之n型氧化物半導體材料(第一n型氧化物半導體材料)。n型氧化物半導體藉由紫外線照射而發生光激發構造變化，成為具有充電功能之層。作為充電層14之絕緣材料，可使用矽酮樹脂。例如，作為絕緣材料，較佳為使用矽氧化物等具有矽氧烷鍵之主骨架的矽化合物(矽酮)。

例如，充電層14係將第一n型氧化物半導體材料設為二氧化鈦，藉由氧化矽與二氧化鈦而形成。除此以外，作為充電層14中可使用之n型氧化物半導體材料，較佳為氧化錫(SnO₂)或氧化鋅(ZnO)。亦可使用將二氧化鈦、氧化錫及氧化鋅中之兩種或全部組合而成之材料。

對充電層14之製造工序加以說明。首先，準備於氧化鈦、氧化錫或氧化鋅之前驅物與矽油之混合物中混合溶劑而成之塗佈液。準備將脂肪酸鈦與矽油混合於溶劑中之塗佈液。繼而，藉由旋轉塗佈法、狹縫塗佈法等將塗佈液塗佈於n型氧化物半導體層13上。對塗佈膜進行乾燥及燒成，藉此可於n型氧化物半導體層13上形成充電層14。作為前驅物之一例，例如可使用作為氧化鈦之前驅物的硬脂酸鈦。氧化鈦、氧化錫、氧化鋅係由作為金屬氧化物之前驅物的脂肪族酸鹽分解而形成。亦可對經乾燥及燒成後之充電層14進行紫外線照射而進行UV(ultraviolet；紫外線)硬化。

關於氧化鈦、氧化錫、氧化鋅等，亦可不使用前驅物而使用氧化物半導體之微細粒子。藉由將氧化鈦或氧化鋅之奈米粒子 與矽油混合，而生成混合液。另外，藉由在混合液中混合溶劑，而生成塗佈液。藉由旋轉塗佈法、狹縫塗佈法等將塗佈液塗佈於n型氧化物半導體層13上。對塗佈膜進行乾燥、燒成及UV照射，藉此可形成充電層14。

充電層14所含之第一n型氧化物半導體材料與n型氧化物半導體層13所含之第二n型氧化物半導體材料可相同，亦可不同。例如，於n型氧化物半導體層13所含之n型氧化物半導體材料為氧化錫之情形時，充電層14之n型氧化物半導體材料可為氧化錫亦可為氧化錫以外之n型氧化物半導體材料。

於充電層14上形成有p型氧化物半導體層16。p型氧化物半導體層16係含有p型氧化物半導體材料而構成。作為p型氧化物半導體層16之材料，可使用氧化鎳(NiO)及銅鋁氧化物(CuAlO₂)等。例如，p型氧化物半導體層16成為厚度400nm之氧化鎳膜。p型氧化物半導體層16係藉由蒸鍍或濺鍍等成膜方法而於充電層14上成膜。

第二電極17只要藉由導電膜而形成即可。另外，作為第二電極17之材料，可使用鉻(Cr)或銅(Cu)等金屬材料。作為其他金屬材料，有含有鋁(Al)之銀(Ag)合金等。作為該第二電極17之形成方法，可列舉濺鍍、離子鍍、電子束蒸鍍、真空蒸鍍、化學蒸鍍等氣相成膜法。另外，金屬電極可藉由電解鍍覆法、非電解鍍覆法等而形成。作為用於鍍覆之金屬，通常可使用銅、銅合金、鎳、鋁、銀、金、鋅或錫等。例如，第二電極17成為厚度300nm之Al膜。

如此，積層體20具有基材11、n型氧化物半導體層13、充電層14、p型氧化物半導體層16及第二電極17。因此，於片狀之二次電池10之最表面配置有第二電極17。基材(第一電極)11及n型氧化物半導體層13構成負極層21。p型氧化物半導體層16、第二電極17構成正極層22。

上述說明中，設為於充電層14下配置有n型氧化物半導體層13，於充電層14上配置有p型氧化物半導體層16之構成，但n型氧化物半導體層13與p型氧化物半導體層16亦可成為相反之配置。亦即，亦可為於充電層14上配置有n型氧化物半導體層13，於充電層14下配置有p型氧化物半導體層16之構成。於該情形時，基材11成為正極，第二電極17成為負極。亦即，只要為充電層14由n型氧化物半導體層13與p型氧化物半導體層16所夾持之構成，則於充電層14上配置n型氧化物半導體層13或配置p型氧化物半導體層16皆可。換言之，片狀之二次電池10只要為將第一電極(基材11)、第一導電型氧化物半導體層(n型氧化物半導體層13或p型氧化物半導體層16)、充電層14、第二導電型半導體層(p型氧化物半導體層16或n型氧化物半導體層13)、第二電極17依序積層之構成即可。

另外，片狀之二次電池10亦可為含有第一電極(基材11)、第一導電型氧化物半導體層(n型氧化物半導體層13或p型氧化物半導體層16)、充電層14、第二導電型半導體層(p型氧化物半導體層16或n型氧化物半導體層13)、第二電極17以外之層的構成。

將基材11及n型氧化物半導體層13設為負極層21。將p型氧化物半導體層16、第二電極17設為正極層22。圖1所示之積層體20中，亦可省略一部分層或亦可追加其他層。具體而言，只要為至少具備正極、負極及充電層之構成即可。因此，負極層21可僅為基材11或亦可具有除此以外之層。另外，正極層22可僅為第二電極17或亦可具有除此以外之層。

如圖1所示，將於黏著劑層18與保護材層19之間配置有上述般之構成之積層體20的具有圖2所示之積層構造的片狀之電池10以捲狀而捲繞於捲軸51。於該狀態下，電池10具有捲狀之接著帶般之形狀。切割器52將自捲狀之二次電池10送出之前端部分以預定之大小切出，藉此製造片狀之二次電池10。亦即，切割器52能以與應用尺寸相應之大小將二次電池10切斷。因此，可提高應用之設計之自由度。

例如，二次電池10之電池廠商將捲狀之二次電池10作為製品而銷售。而且，二次電池10之用戶(例如搭載二次電池10之電子機器之機器廠商)能以與電子機器所需要之電池容量、設置空間相應之大小將二次電池10切出。亦即，根據本發明，用戶可不受預先設定之規格尺寸的束縛而將二次電池10設定為所期望之電池容量或大小。藉此，可提高用戶研究、設計電子機器時之自由度。

用戶能以與要使用之電子機器之尺寸、形狀相應的形狀將二次電池10切出。例如，對於內置二次電池10之電子機器，可根據電子機器之殼體之形狀將片狀之二次電池10切出。由於可將 片狀之二次電池10以任意之形狀切出，故而可實現電子機器之設計性之提升、小型化。例如，片狀之二次電池10適合用於可穿戴機器等需要小型化之機器、電子POP廣告、指示顯示器、卡型LED(Light Emitting Diode；發光二極體)、軸型LED等要求設計性之機器。

如上所述，二次電池10係藉由切割器52被切斷。本實施形態中，為了防止切斷時之電極彼此之短路而於切斷部位之附近形成有分割線。

以下，使用圖3對設於切斷部位附近之分割線進行說明。圖3為示意性地顯示所送出之二次電池10之構成的俯視圖及剖面圖。圖3中，示出XYZ三維正交坐標系。X方向成為二次電池10之送出方向、亦即捲長度方向。Y方向成為捲寬度方向，Z方向成為二次電池10之厚度方向。

如圖3所示，於二次電池10設有複數條分割線33。於XY平面視時，各分割線33形成為矩形狀。分割線33係沿著X方向及Y方向而形成。具體而言，分割線33係形成為以X方向為長邊方向且以Y方向為短邊方向之矩形狀。分割線33將充電層14、p型氧化物半導體層16及第二電極17分割。將位於矩形狀之分割線33之內側的區域設為內側區域36，將位於外側之區域設為外側區域35。內側區域36係以被分割線33包圍在內之方式配置。內側區域36係形成為矩形狀。

於二次電池10，形成有複數條矩形狀之分割線33。複數個矩 形狀之分割線33係於捲長度方向以預定之間隔配置。藉此，於X方向並排形成有複數個內側區域36。圖3中，複數條分割線33之大小雖相同但亦可不同。

分割線33可藉由雷射照射而形成。具體而言，自正極層22側照射雷射光，並沿著矩形掃描雷射光。藉由分割線33，充電層14、p型氧化物半導體層16及第二電極17被分割成：位於內側區域36之圖案與位於外側區域35之圖案。亦即，位於內側區域36之充電層14及正極層22成為與位於外側區域35之充電層14及正極層22分離之圖案。圖3中，分割線33雖未分割n型氧化物半導體層13，但亦可分割n型氧化物半導體層13。亦即，分割線33只要至少分割充電層14及第二電極17即可。

如此而於二次電池10形成分割線33。繼而，用戶於切斷位置(切斷線)34將二次電池10切斷。二次電池10係沿著捲寬度方向而切斷。切斷位置34係形成於外側區域35。於XY平面視時，沿著位於切斷位置34之與Y方向平行之直線將二次電池10切斷。於位於兩個分割線33之間的切斷位置34將二次電池10切斷。亦即，切斷位置34係配置於鄰接之兩個內側區域36之間。

藉由如此形成分割線33，可防止切斷時之短路。亦即，即便於藉由雷射或金屬刀將基材11切斷之情形時，亦可防止內側區域36中之負極層21與正極層22之短路。藉由在內側區域36之間的X位置形成成為記號之標記等，而使用戶可容易地確定切斷位置。

另外，購入捲狀之二次電池10的用戶能以與應用相應之大小將二次電池10切斷。若將與一個內側區域36對應之面積設為單位面積，則能以單位面積之N倍(N為1以上之整數)之面積之大小將二次電池10切出。將與單位面積對應之電池容量設為單位容量。

例如，於欲獲得單位容量之2倍之電池容量之情形時，用戶以一片片狀之二次電池10包含兩個內側區域36之方式將二次電池10切出。具體而言，於圖3之剖面圖所示的三個切斷位置34中，於正中之切斷位置34不切斷二次電池10，而使切割器52於左側(-X側)之切斷位置34與右側(+X側)之切斷位置34切斷二次電池10。藉此，於一片片狀之二次電池10中包含兩個內側區域36。可製造具有單位容量之2倍之電池容量的片狀之二次電池10。用戶可製造具有單位容量之N倍之電池容量的二次電池10。因此，用戶可根據應用而製造所期望的大小之二次電池10。

繼而，使用圖4對本實施形態之二次電池10的製造方法加以說明。圖4為顯示二次電池10的製造方法的流程圖。

首先，製造圖2所示之積層構造之積層體20(S11)。亦即，於片狀之基材11上依序形成n型氧化物半導體層13、充電層14、p型氧化物半導體層16及第二電極17。藉此，準備成為二次電池10之積層體20。S11為於基材11(第一電極)上積層含有n型金屬氧化物材料及絕緣材料之充電層的積層工序。較佳為藉由含有送出單元及捲取單元之捲對捲(Roll to Roll)方式製造積層體20。

繼而，藉由雷射照射而於二次電池10形成分割線33(S12)。例如，藉由雷射切割裝置等雷射加工裝置將雷射光照射於片狀之二次電池10。繼而，以逐漸改變二次電池10中之雷射光之照射位置之方式掃描雷射光。藉此，於二次電池10形成分割線33，成為如圖5所示般之構成。分割線33係以分割第二電極17、p型氧化物半導體層16、充電層14之方式到達至n型氧化物半導體層13之表面。n型氧化物半導體層13及基材11雖未經分割，但n型氧化物半導體層13亦可經分割。

具體而言，於+X方向、+Y方向、-X方向、-Y方向依序逐漸掃描雷射光，藉此形成圖5之俯視圖所示般的矩形狀之分割線33。分割線33例如可設為寬度40μm至150μm。分割線33之寬度可藉由雷射光之光點之大小而調整。分割線33較佳為設為封閉形狀。藉此，外側區域35之充電層14及正極層22形成為成為一體之圖案。為了將分割線33設為封閉形狀，只要使雷射照射之起點與終點一致即可。

此處，將用以形成分割線33之雷射加工之製程條件之一例示於以下，但不限定於以下之製程條件。

雷射功率：0.236W(樣本照射實測值)。

雷射光點徑：20μm。

掃描速度：約1000mm/sec。

繼而，於經捲繞成捲狀之基材11形成黏著劑層18(S13)。此處，於基材11之整個第二面11b塗佈黏著劑層18。然後，於經捲繞成捲狀之基材11形成保護材層19(S14)。保護材層19為剝離片 材，係貼合於大致整個第二電極17。S11至S14之工序係由二次電池10之電池廠商側實施。

電池廠商側之製造工序不限於圖4所示之順序。例如，亦可於S13之黏著劑層形成工序之後進行S14之保護材層形成工序。另外，S12之分割線形成工序亦可於S13之黏著劑層形成工序至S14之保護材層形成工序之間實施。或者，S12之分割線形成工序亦可於S14之保護材層形成工序之後實施。

另外，分割線33亦可藉由使用遮罩而非利用雷射照射來形成。例如，於第二電極17、p型氧化物半導體層16及充電層14之形成工序中，進行使用遮罩之成膜。只要於遮罩將成為分割線33之位置覆蓋的狀態下形成第二電極17、p型氧化物半導體層16及充電層14即可。另外，亦可將遮罩成膜與雷射照射組合而形成分割線33。例如，亦可使用遮罩地將第二電極17、p型氧化物半導體層16成膜並藉由對充電層14照射雷射光而形成分割線33。

繼而，於購入二次電池10之用戶側實行S15以後之步驟。具體而言，首先用戶將二次電池10切斷(S15)。如圖3所示，切割器52在位於外側區域35之切斷位置34將二次電池10切斷。以於XY平面視時切斷線不與分割線33A交叉之方式將二次電池10切斷。另外，用戶可將二次電池10以單位面積之N倍之面積切出。

繼而，將作為剝離片材之保護材層19自二次電池10剝離(S16)。然後，對基材11及第二電極17分別連接端子(S17)。圖6 為示意性地顯示連接有端子38及端子39之狀態之二次電池10的剖面圖。

正極側之端子38係連接於第二電極17之上表面。與第二電極17中之將保護材層19剝離後之面(亦即第二電極17中之與p型氧化物半導體層16側相反側之面)接觸。負極側之端子39係連接於基材11之第一面11a。亦即，端子39係連接於基材11之第一面11a中未設置n型氧化物半導體層13之部位。換言之，端子39係與基材11之第一面11a中的基材(第一電極)11自n型氧化物半導體層13露出之部分接觸。

藉由如上般設定可製造二次電池10。如上所述，用戶能以成為單位面積之N倍之方式切出二次電池10。因此，可使大小具有自由度。於一片片狀之二次電池10具有兩個以上之內側區域36之情形時，於各內側區域36連接正極之端子38。

具有上述構成之片狀之二次電池10能以與使用機器相應之形狀而製作。例如，對於內置二次電池之電子機器根據電子機器之殼體之大小將片狀之二次電池10切斷。由於可將片狀之二次電池10製成預定的大小，故而可實現電子機器之設計性之提升、小型化。例如，片狀之二次電池10適合用於可穿戴機器等需要小型化之機器、電子POP廣告等要求設計性之機器。

另外，於基材11之第二面11b形成有黏著劑層18。藉此，可將二次電池10貼附於電子機器之殼體等。亦即，藉由經由黏著劑層18將二次電池10貼附於殼體之內部，而將二次電池10固 定。藉此，可將二次電池10容易地設置於電子機器之殼體內，可提高生產性。

另外，電池廠商能以將二次電池10製成捲形狀之狀態出貨、銷售。二次電池10由於係以捲對捲(Roll to Roll)方式製造，故而即便成為經捲繞成捲狀之狀態，亦不會產生損傷或性能劣化。另外，亦能以將二次電池10安裝於具有切割器52之固持器的狀態將捲狀之二次電池10出貨。藉此，可於即將使用前進行二次電池10的切出。

亦可將保護材層19設為可局部地剝離之剝離片材。例如，亦能以僅端子38之連接部位可剝離之方式於保護材層19設置接縫。另外，藉由在保護材層19上進而形成黏著劑層，可實現兩面接著。藉此，可如雙面接著帶般操作二次電池10。

(實施形態2)

使用圖7至圖9對本實施形態2之二次電池之構成及製造方法加以說明。圖7為顯示本實施形態2之二次電池10A的製造方法的流程圖。圖8、圖9為示意性地顯示各工序中之二次電池10A之構成的圖。

本實施形態中，分割線33A之形成工序與實施形態1不同。具體而言，如圖7所示，藉由雷射照射而形成分割線33A之工序(S24)係於保護材層19之形成工序(S23)與二次電池10A之切斷工序(S25)之間實施。分割線33A以外之二次電池10A之基本構成及製造方法係與實施形態1相同，故而適當省略說明。

以下，按照圖7之流程圖進行說明。首先，與實施形態1同樣地製造積層體20(S21)。繼而，於基材11之第二面11b形成黏著劑層18。然後，於第二電極17上形成保護材層19。藉由如此般操作，二次電池10A成為如圖8所示之構成。積層體20之製造工序(S21)、黏著劑層18之形成工序(S22)、保護材層19之形成工序(S23)係與實施形態1之S11、S13、S14相同，故而省略說明。S22之黏著劑層形成工序亦可於S23之保護材層形成工序之後實施。至S23為止之工序係由電池廠商側實施。

繼而，對用戶側之工序加以說明。首先，藉由雷射照射而於二次電池10A形成分割線33A(S24)。本實施形態中，自保護材層19側照射雷射光並使雷射光掃描。藉此，成為圖9所示之構成。分割線33A將保護材層19、正極層22及充電層14分割。本實施中，雷射光係沿著Y方向而掃描。因此，分割線33A於捲寬度方向橫穿二次電池10A。分割線33A係形成為與Y方向平行之直線狀。

如圖9所示，兩條分割線33A係接近地配置。此處，接近地配置之兩條分割線33A之間的區域成為外側區域35A。外側區域35A為沿Y方向延伸之帶狀區域。兩個外側區域35A之間的區域成為內側區域36A。另外，本實施形態中，於形成保護材層19後形成分割線33A。因此，保護材層19亦由分割線33A分割。因此，只要使雷射能量高於實施形態1即可。

繼而，將二次電池10A切斷(S25)。此處，切割器52在位於外 側區域35A之切斷位置34將二次電池10A切斷。與實施形態1同樣地沿著與Y方向平行之直線將二次電池10A切斷。亦即，如圖10所示，於接近之兩個分割線33A之間，沿著捲寬度方向將二次電池10A切斷。以於XY平面視時切斷線不與分割線33A交叉之方式將二次電池10A切斷。

然後，將保護材層19自第二電極17剝離(S26)。繼而，將端子連接於基材11及第二電極17(S27)。保護材層19之剝離工序(S26)及端子之連接工序(S27)係與實施形態1之S16、S17相同，故而省略說明。

藉由如上般設定而製造片狀之二次電池10A。因此，可獲得與實施形態1相同之功效。例如，可防止切斷時之負極層21與正極層22之短路。另外，本實施形態中，由用戶側形成分割線33A。因此，用戶能以任意之大小切出二次電池10A。用戶可製造所期望之大小、電池容量之二次電池10A。換言之，用戶可根據需要之電池容量將切出二次電池10A之捲長設為任意長度。另外，用戶亦可針對每個片材變更二次電池10A之大小。可將一個捲狀之二次電池10A用於各種應用。另外，由於可減小外側區域35A之面積，故而可高效率地製造二次電池10A。藉此可提高生產性。

即使是實施形態2中亦可藉由使用遮罩之遮罩成膜而形成分割線。即使是實施形態2中亦可與實施形態1同樣地形成矩形狀之分割線33。或者，亦可於實施形態1中形成沿Y方向延伸之直線狀之分割線33A。

以上，對本發明之實施形態之一例進行了說明，但本發明包含不損及其目的及優點之適當變形，進而不受上述實施形態之限定。

本申請案主張以2017年7月5日提出申請之日本發明專利申請案：特願2017-131760為基礎之優先權，將該申請案揭示之所有內容併入至本文中。

10‧‧‧二次電池

11‧‧‧基材

13‧‧‧n型氧化物半導體層

14‧‧‧充電層

16‧‧‧p型氧化物半導體層

17‧‧‧第二電極

18‧‧‧黏著劑層

19‧‧‧保護材層

20‧‧‧積層體

21‧‧‧負極層

22‧‧‧正極層

33‧‧‧分割線

34‧‧‧切斷位置

35‧‧‧外側區域

36‧‧‧內側區域

52‧‧‧切割器

X、Y、Z‧‧‧方向

Claims (11)

1. 一種二次電池，係具備：基材；充電層，含有n型金屬氧化物材料及絕緣材料，形成於前述基材之第一面；電極，形成於前述充電層上；保護材層，形成於前述電極上；以及黏著劑層，形成於前述基材之第二面上；前述保護材層為以可自前述電極剝離的方式設置之剝離片材。
2. 一種二次電池，係具備：基材；充電層，含有n型金屬氧化物材料及絕緣材料，形成於前述基材之第一面；電極，形成於前述充電層上；保護材層，形成於前述電極上；以及黏著劑層，形成於前述基材之第二面上；設有將前述電極及前述充電層分割之分割線。
3. 如請求項1或2所記載之二次電池，其中將由前述基材、前述充電層、前述電極、前述保護材層及前述黏著劑層所構成之積層物以前述保護材層成為外側之方式捲繞成捲狀。
4. 如請求項1或2所記載之二次電池，其中前述充電層上之前述電極成為正極；前述基材成為負極； 於前述正極與前述充電層之間形成有p型氧化物半導體層；於前述負極與前述充電層之間形成有n型氧化物半導體層；前述充電層、前述p型氧化物半導體層及前述電極係藉由前述分割線而分割。
5. 一種二次電池的製造方法，係具備：積層體製造工序，於基材之第一面上依序積層含有n型金屬氧化物材料及絕緣材料之充電層與電極，藉此製造積層體；黏著劑層形成工序，於前述基材之第二面形成黏著劑層；保護材層形成工序，於前述電極上形成保護材層；以及分割線形成工序，形成將前述電極及前述充電層分割之分割線。
6. 如請求項5所記載之二次電池的製造方法，係具備：切斷工序，係在位於鄰接之兩條前述分割線之間的切斷位置沿著捲狀基材之捲寬度方向將二次電池切斷。
7. 如請求項5或6所記載之二次電池的製造方法，其中於前述分割線形成工序中藉由雷射照射而形成分割線。
8. 如請求項5或6所記載之二次電池的製造方法，其中前述分割線形成工序係於前述保護材層形成工序之前實施。
9. 如請求項5或6所記載之二次電池的製造方法，其中前述分割線形成工序係於前述保護材層形成工序之後實施。
10. 如請求項5或6所記載之二次電池的製造方法，其中前述保護材層係藉由剝離片材而形成；進一步具備於切斷工序之後將前述保護材層自前述電極剝離之剝離工序。
11. 如請求項5或6所記載之二次電池的製造方法，其中於前述積層體中：前述電極成為正極；前述基材成為負極；於前述正極與前述充電層之間形成有p型氧化物半導體層；於前述負極與前述充電層之間形成有n型氧化物半導體層。

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