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JP2019160543A - Secondary battery, electronic device, and manufacturing method of secondary battery - Google Patents

Secondary battery, electronic device, and manufacturing method of secondary battery Download PDF

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JP2019160543A JP2018045070A JP2018045070A JP2019160543A JP 2019160543 A JP2019160543 A JP 2019160543A JP 2018045070 A JP2018045070 A JP 2018045070A JP 2018045070 A JP2018045070 A JP 2018045070A JP 2019160543 A JP2019160543 A JP 2019160543A
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Tomoyuki Okuyama
智幸 奥山
知史 横山
Tomofumi Yokoyama
知史 横山
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Abstract

【課題】剛性が改善された二次電池、該二次電池の製造方法、該二次電池を備えた電子機器を提供すること。【解決手段】二次電池としてのリチウム電池100は、第1の電解質部14を挟んで配置された第1の正極13と第1の負極15とを有する第1の電池セル10と、第2の電解質部24を挟んで配置された第2の正極23と第2の負極25とを有する第2の電池セル20と、を備え、第1の負極15と第2の負極25とが電気的に接続するように、第1の電池セル10に対して第2の電池セル20が重ねて配置され、第1の正極13の側方にはみ出た第1の電解質部14と、第2の正極23の側方にはみ出た第2の電解質部24とが連結されて連結部101をなしている。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a secondary battery having improved rigidity, a method for manufacturing the secondary battery, and an electronic device equipped with the secondary battery. A lithium battery (100) as a secondary battery includes a first battery cell (10) having a first positive electrode (13) and a first negative electrode (15) arranged with a first electrolyte portion (14) sandwiched between the first battery cell (10) and a second battery cell (10). The second battery cell 20 having the second positive electrode 23 and the second negative electrode 25 arranged with the electrolyte part 24 interposed therebetween, and the first negative electrode 15 and the second negative electrode 25 are electrically connected to each other. The second battery cell 20 is arranged so as to overlap the first battery cell 10 so as to be connected to the first battery cell 10, and the first electrolyte part 14 protruding to the side of the first positive electrode 13 and the second positive electrode The second electrolyte portion 24 protruding to the side of 23 is connected to form a connecting portion 101. [Selection diagram] Figure 2

Description

本発明は、二次電池、該二次電池を備えた電子機器、二次電池の製造方法に関する。   The present invention relates to a secondary battery, an electronic device including the secondary battery, and a method for manufacturing the secondary battery.

二次電池として、携帯型情報機器をはじめとする多くの電子機器の電源として、リチウム電池(一次電池及び二次電池を含む)が利用されている。近年、高エネルギー密度と安全性とを両立可能な固体電解質を用いたリチウム電池が注目されている。   As a secondary battery, a lithium battery (including a primary battery and a secondary battery) is used as a power source for many electronic devices including a portable information device. In recent years, lithium batteries using a solid electrolyte capable of achieving both high energy density and safety have attracted attention.

リチウム電池は、充電時に負極側に析出したリチウムが成長して生ずるデンドライトによって、電池内部で負極と正極との短絡が発生するおそれがあった。このようなリチウムのデンドライトは、充電時における電流密度との相関があり、負極の周縁部において顕著に現れるとされている。   In the lithium battery, there is a possibility that a short circuit between the negative electrode and the positive electrode occurs inside the battery due to dendrites generated by the growth of lithium deposited on the negative electrode side during charging. Such lithium dendrites have a correlation with the current density during charging, and are said to appear prominently at the periphery of the negative electrode.

例えば、特許文献1には、第1集電体の少なくとも一方の表面に形成された正極活物質層と、第2集電体の少なくとも他方の表面に形成された負極活物質層とが電解質層を挟んで積層されてなる単電池層を複数積層されてなる発電要素を含む非水電解質二次電池が開示されている。当該非水電解質二次電池において、正極活物質層及び負極活物質層のうち少なくとも一方は、電気化学反応に有効な電極反応部と、非イオン透過性樹脂を含浸させて形成される樹脂浸透部とからなり、樹脂浸透部は、正極活物質層または負極活物質層の面方向において電極反応部の外周に配置され、正極活物質層における電極反応部の外周縁辺が、負極活物質層における電極反応部の外周縁辺に対して一致または内包に位置するとしている。   For example, in Patent Document 1, an electrolyte layer includes a positive electrode active material layer formed on at least one surface of a first current collector and a negative electrode active material layer formed on at least the other surface of a second current collector. A non-aqueous electrolyte secondary battery including a power generation element in which a plurality of unit cell layers laminated with a battery sandwiched therebetween is disclosed. In the non-aqueous electrolyte secondary battery, at least one of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer has an electrode reaction portion effective for an electrochemical reaction and a resin infiltration portion formed by impregnating a non-ion permeable resin. The resin permeation portion is disposed on the outer periphery of the electrode reaction portion in the surface direction of the positive electrode active material layer or the negative electrode active material layer, and the outer peripheral edge of the electrode reaction portion in the positive electrode active material layer is the electrode in the negative electrode active material layer It is assumed that it is coincident with or located in the inner peripheral edge of the reaction part.

上記特許文献1の非水電解質二次電池によれば、電極反応部の外周側に樹脂浸透部を配置することから、正極として機能する電極反応部の端部の位置を、リチウムのデンドライトが発生し難い状態に容易に調整できるとしている。   According to the nonaqueous electrolyte secondary battery of Patent Document 1, since the resin infiltration portion is disposed on the outer peripheral side of the electrode reaction portion, lithium dendrite is generated at the end portion of the electrode reaction portion that functions as the positive electrode. It can be easily adjusted to a difficult state.

特開2010−92696号公報JP 2010-92696 A

上記特許文献1の非水電解質二次電池では、単電池層を複数積層されてなる発電要素をさらにラミネートフィルムで内包して封止した構造が提案されている。しかしながら、ラミネートフィルムで封止された状態で負極に加わる圧力が小さい、あるいは均一でないと、負極側において充電時に電流密度がばらついてリチウムが不均一に析出するおそれがある。リチウムが不均一に析出することは、充放電特性に影響を及ぼす。また、局部的にリチウムのデンドライトが成長して正極と負極との短絡を招き易くなる。   In the non-aqueous electrolyte secondary battery of Patent Document 1, a structure in which a power generation element formed by laminating a plurality of single battery layers is further enclosed with a laminate film and sealed is proposed. However, if the pressure applied to the negative electrode is small or non-uniform when sealed with the laminate film, the current density varies during charging on the negative electrode side, and lithium may be deposited non-uniformly. The uneven deposition of lithium affects the charge / discharge characteristics. In addition, lithium dendrite grows locally and tends to cause a short circuit between the positive electrode and the negative electrode.

このような不具合を避けるには、外部から十分に圧力を加えた状態で発電要素を封止する必要がある。それには、発電要素を構成する単電池層が加えられた圧力で破損しないように、発電要素の剛性を高める必要があるという課題があった。   In order to avoid such a problem, it is necessary to seal the power generation element in a state where a sufficient pressure is applied from the outside. For this purpose, there has been a problem that it is necessary to increase the rigidity of the power generation element so that the unit cell layer constituting the power generation element is not damaged by the applied pressure.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.

本願の二次電池は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備え、第1の負極と第2の負極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルが重ねて配置され、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とが連結されていることを特徴とする。   The secondary battery according to the present application includes a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with a first electrolyte portion interposed therebetween, and a second battery disposed with a second electrolyte portion interposed therebetween. A second battery cell having a positive electrode and a second negative electrode, wherein the second battery cell is electrically connected to the second battery cell so that the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected to each other. The battery cells are arranged in an overlapping manner, and the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are connected. To do.

また、本願の他の二次電池は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備え、第1の正極と第2の正極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルが重ねて配置され、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とが連結されていることを特徴とする。   In addition, another secondary battery of the present application is arranged with a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode arranged with a first electrolyte part sandwiched therebetween, and a second electrolyte part in between. A second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode, wherein the first battery cell is electrically connected to the first battery cell so that the first positive electrode and the second positive electrode are electrically connected to each other. The second battery cells are arranged in an overlapping manner, and the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are connected. It is characterized by that.

また、本願の他の二次電池は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備え、第1の負極と第2の正極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルが重ねて配置され、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とが連結されていることを特徴とする。   In addition, another secondary battery of the present application is arranged with a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode arranged with a first electrolyte part sandwiched therebetween, and a second electrolyte part in between. A second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode, wherein the first battery cell is electrically connected to the first battery cell so that the first negative electrode and the second positive electrode are electrically connected to each other. The second battery cells are arranged in an overlapping manner, and the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are connected. It is characterized by that.

また、本願の他の二次電池は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、第3の電解質部を挟んで配置された第3の正極と第3の負極とを有する第3の電池セルと、を備え、第1の負極と第2の負極とが電気的に接続すると共に、第2の正極と第3の正極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルと第3の電池セルとが重ねて配置され、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部と、第3の正極の側方にはみ出た第3の電解質部とが連結されていることを特徴とする。   In addition, another secondary battery of the present application is arranged with a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode arranged with a first electrolyte part sandwiched therebetween, and a second electrolyte part in between. A second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode formed, and a third battery cell having a third positive electrode and a third negative electrode arranged with a third electrolyte portion interposed therebetween, And the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected, and the second positive electrode and the third positive electrode are electrically connected to each other with respect to the first battery cell. The second battery cell and the third battery cell are overlapped, and a first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode, and a second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode, The third electrolyte portion protruding from the side of the third positive electrode is connected to the third positive electrode.

また、本願の他の二次電池は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、第3の電解質部を挟んで配置された第3の正極と第3の負極とを有する第3の電池セルと、を備え、第1の負極と第2の負極とが電気的に接続すると共に、第2の正極と第3の正極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルと第3の電池セルとが重ねて配置され、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とが連結されていることを特徴とする。   In addition, another secondary battery of the present application is arranged with a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode arranged with a first electrolyte part sandwiched therebetween, and a second electrolyte part in between. A second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode formed, and a third battery cell having a third positive electrode and a third negative electrode arranged with a third electrolyte portion interposed therebetween, And the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected, and the second positive electrode and the third positive electrode are electrically connected to each other with respect to the first battery cell. The second battery cell and the third battery cell are overlapped, and a first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode, and a second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode, Are connected.

上記の二次電池において、重ねられた第1の電池セルと第2の電池セルとを内包して封止する外装を備えることが好ましい。   In the above secondary battery, it is preferable to include an outer package that encloses and seals the stacked first battery cells and second battery cells.

また、上記の二次電池において、重ねられた第1の電池セル、第2の電池セル、第3の電池セルを内包して封止する外装を備えることが好ましい。   The secondary battery preferably includes an outer package that encloses and seals the stacked first battery cell, second battery cell, and third battery cell.

本願の電子機器は、上記の二次電池のいずれかを備えたことを特徴とする。   An electronic apparatus according to the present application includes any one of the above secondary batteries.

本願の二次電池の製造方法は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第1の負極と第2の負極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルを重ねる工程と、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第1の電解質部の一部と第2の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。   The method for manufacturing a secondary battery according to the present application includes a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with a first electrolyte portion interposed therebetween, and a second electrolyte portion interposed therebetween. And a second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode, wherein the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected to each other. In addition, the step of stacking the second battery cell on the first battery cell, the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode, and the second of the second electrolyte protruding to the side of the second positive electrode And heating and melting the electrolyte part, and solidifying the part of the melted first electrolyte part and part of the second electrolyte part.

また、本願の他の二次電池の製造方法は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第1の正極と第2の正極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルを重ねる工程と、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第1の電解質部の一部と第2の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。   In another method for manufacturing a secondary battery of the present application, a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with a first electrolyte part interposed therebetween, and a second electrolyte part are provided. A method of manufacturing a secondary battery comprising: a second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode arranged sandwiched between the first positive electrode and the second positive electrode. A step of stacking the second battery cell on the first battery cell so as to connect to the first battery cell, a first electrolyte portion protruding to the side of the first positive electrode, and a side of the second positive electrode. And the second electrolyte part is heated and melted, and solidified in a state where a part of the melted first electrolyte part and a part of the second electrolyte part are combined. And

また、本願の他の二次電池の製造方法は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第1の負極と第2の正極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルを重ねる工程と、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第1の電解質部の一部と第2の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。   In another method for manufacturing a secondary battery of the present application, a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with a first electrolyte part interposed therebetween, and a second electrolyte part are provided. A method of manufacturing a secondary battery comprising a second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode arranged sandwiched between the first negative electrode and the second positive electrode. A step of stacking the second battery cell on the first battery cell so as to connect to the first battery cell, a first electrolyte portion protruding to the side of the first positive electrode, and a side of the second positive electrode. And the second electrolyte part is heated and melted, and solidified in a state where a part of the melted first electrolyte part and a part of the second electrolyte part are combined. And

また、本願の他の二次電池の製造方法は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、第3の電解質部を挟んで配置された第3の正極と第3の負極とを有する第3の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第1の負極と第2の負極とが電気的に接続すると共に、第2の正極と第3の正極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルと第3の電池セルとを重ねる工程と、第1の電解質部及び第2の電解質部並びに第3の電解質部のうち、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第1の電解質部の一部と第2の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。   In another method for manufacturing a secondary battery of the present application, a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with a first electrolyte part interposed therebetween, and a second electrolyte part are provided. A third battery cell having a second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode disposed therebetween, and a third battery having a third positive electrode and a third negative electrode disposed with the third electrolyte portion interposed therebetween. And a first negative electrode and a second negative electrode are electrically connected to each other, and a second positive electrode and a third positive electrode are electrically connected to each other. The second battery cell and the third battery cell are stacked on the first battery cell, and the first electrolyte part, the second electrolyte part, and the third electrolyte part, The first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are heated and melted, and the melted first electrolyte part To a portion of the electrolyte part and the part of the second electrolyte portion a step is solidified in a state bound, comprising the.

上記の二次電池の製造方法において、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とに加熱体を接触させて溶融させることが好ましい。   In the above secondary battery manufacturing method, the heating body is brought into contact with the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode. It is preferable to melt.

また、上記の二次電池の製造方法において、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とにレーザー光を照射して溶融させるとしてもよい。   In the above secondary battery manufacturing method, the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are irradiated with laser light. And may be melted.

また、上記の二次電池の製造方法において、第1の電解質部及び第2の電解質部並びに第3の電解質部のうち、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部と、第3の正極の側方にはみ出た第3の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第1の電解質部の一部と第2の電解質部の一部と第3の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えることが好ましい。   In the above secondary battery manufacturing method, the first electrolyte part, the second electrolyte part, and the third electrolyte part, the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode, and the first electrolyte part, The second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode and the third electrolyte part protruding to the side of the third positive electrode are heated and melted, and a part of the melted first electrolyte part is It is preferable to include a step of solidifying in a state where a part of the second electrolyte part and a part of the third electrolyte part are combined.

第1実施形態の二次電池としてのリチウム電池の外観を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the external appearance of the lithium battery as a secondary battery of 1st Embodiment. 第1実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the structure of the lithium battery as a secondary battery of 1st Embodiment. 第1実施形態のリチウム電池の製造方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the manufacturing method of the lithium battery of 1st Embodiment. 第1実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a method for manufacturing a lithium battery according to a first embodiment. 第1実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a method for manufacturing a lithium battery according to a first embodiment. 第1実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a method for manufacturing a lithium battery according to a first embodiment. 第1実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a method for manufacturing a lithium battery according to a first embodiment. 第1実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a method for manufacturing a lithium battery according to a first embodiment. 第1実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a method for manufacturing a lithium battery according to a first embodiment. LCBOの熱分解に伴う重量比変化を示すグラフ。The graph which shows the weight ratio change accompanying the thermal decomposition of LCBO. 第2実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the structure of the lithium battery as a secondary battery of 2nd Embodiment. 第3実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the structure of the lithium battery as a secondary battery of 3rd Embodiment. 第4実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the structure of the lithium battery as a secondary battery of 4th Embodiment. 第5実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the structure of the lithium battery as a secondary battery of 5th Embodiment. 第5実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of the lithium battery of 5th Embodiment. 実施例3の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a lithium battery as a secondary battery of Example 3. 第6実施形態の電子機器としてのウェアラブル機器の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the wearable apparatus as an electronic device of 6th Embodiment.

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings to be used are appropriately enlarged or reduced so that the part to be described can be recognized.

本実施形態では、二次電池として、リチウムを含む固体の電解質を用いたリチウム電池を例に挙げて説明する。また、本実施形態の二次電池は、電池セルを2つ以上積層して構成されるものである。   In this embodiment, a lithium battery using a solid electrolyte containing lithium will be described as an example of a secondary battery. Further, the secondary battery of the present embodiment is configured by stacking two or more battery cells.

(第1実施形態)
<二次電池>
第1実施形態の二次電池としてのリチウム電池について、図1及び図2を参照して説明する。図1は第1実施形態の二次電池としてのリチウム電池の外観を示す概略斜視図、図2は第1実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図である。
(First embodiment)
<Secondary battery>
A lithium battery as a secondary battery of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic perspective view showing the appearance of a lithium battery as a secondary battery of the first embodiment, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the lithium battery as a secondary battery of the first embodiment.

図1に示すように、本実施形態のリチウム電池100は、外装(パッケージ)50を構成する2枚のラミネートフィルム51,52によって挟まれて封止された複数の電池セルを有するものである。電池セルは例えば円盤状であって、外装50の内部において複数重ねられている。電池セルの積層体に2つのリード41,42が接続され外装50から外側に引き出された状態となっている。リチウム電池100において、リード41が正極側リード(+)であり、リード41に対して反対側から引き出されたリード42が負極側リード(−)である。なお、外装50からの各リード41,42の引き出し方はこれに限定されるものではなく、リード41とリード42とを近づけて外装50から引き出すことも可能である。   As shown in FIG. 1, the lithium battery 100 of the present embodiment has a plurality of battery cells sandwiched and sealed between two laminate films 51 and 52 constituting an exterior (package) 50. The battery cell has a disk shape, for example, and a plurality of battery cells are stacked inside the exterior 50. Two leads 41 and 42 are connected to the battery cell stack, and are pulled out from the exterior 50. In the lithium battery 100, the lead 41 is a positive lead (+), and the lead 42 drawn from the opposite side to the lead 41 is a negative lead (−). Note that the method of pulling out the leads 41 and 42 from the exterior 50 is not limited to this, and the leads 41 and the leads 42 can be pulled out from the exterior 50 close to each other.

電池セルの詳しい構成については後述するが、複数の電池セルの積層体を挟んで封止するためのラミネートフィルム51,52は、外部からの水分などの浸入を防ぐため、該積層体よりも一回り大きく、樹脂フィルムと金属箔とが積層された積層フィルムが用いられている。積層フィルムは、内側から順に、厚みが例えば80μmのポリエチレンフィルムと、厚みが例えば7μmのアルミ箔と、厚みが15μmのポリエチレンフィルムと、表層を構成する厚みが例えば12μmのPETフィルムとが積層されたものを挙げることができる。なお、外装50に内包される電池セルは、円盤状であることに限定されず、例えばシート状であってもよい。   Although a detailed configuration of the battery cell will be described later, the laminate films 51 and 52 for sealing with a plurality of battery cell laminates sandwiched between the laminates prevent the intrusion of moisture and the like from the outside. A laminated film in which a resin film and a metal foil are laminated is used. In the laminated film, a polyethylene film having a thickness of, for example, 80 μm, an aluminum foil having a thickness of, for example, 7 μm, a polyethylene film having a thickness of, for example, 15 μm, and a PET film having a thickness of, for example, 12 μm are laminated. Things can be mentioned. In addition, the battery cell enclosed in the exterior | packing 50 is not limited to disk shape, For example, a sheet form may be sufficient.

図2に示すように、リチウム電池100は、外装50に内包された、第1の電池セル10と、第2の電池セル20とを有している。第1の電池セル10は、第1の正極13と、第1の負極15と、第1の正極13と第1の負極15との間に設けられた第1の電解質部14とにより構成されている。本実施形態では、第1の正極13は、集電体11と、正極として機能する活物質部12とにより構成されている。第1の電解質部14は、活物質部12と第1の負極15とによって挟まれている。   As shown in FIG. 2, the lithium battery 100 includes a first battery cell 10 and a second battery cell 20 that are enclosed in an exterior 50. The first battery cell 10 includes a first positive electrode 13, a first negative electrode 15, and a first electrolyte part 14 provided between the first positive electrode 13 and the first negative electrode 15. ing. In this embodiment, the 1st positive electrode 13 is comprised by the electrical power collector 11 and the active material part 12 which functions as a positive electrode. The first electrolyte part 14 is sandwiched between the active material part 12 and the first negative electrode 15.

第2の電池セル20は、第2の正極23と、第2の負極25と、第2の正極23と第2の負極25との間に設けられた第2の電解質部24とにより構成されている。本実施形態では、第2の正極23は、集電体21と、正極として機能する活物質部22とにより構成されている。第2の電解質部24は、活物質部22と第2の負極25とによって挟まれている。つまり、第2の電池セル20も基本的に第1の電池セル10と同じ構成を有するものである。   The second battery cell 20 includes a second positive electrode 23, a second negative electrode 25, and a second electrolyte part 24 provided between the second positive electrode 23 and the second negative electrode 25. ing. In the present embodiment, the second positive electrode 23 includes a current collector 21 and an active material portion 22 that functions as a positive electrode. The second electrolyte part 24 is sandwiched between the active material part 22 and the second negative electrode 25. That is, the second battery cell 20 basically has the same configuration as the first battery cell 10.

本実施形態では、第1の負極15と第2の負極25とが電気的に接続するように、第1の電池セル10に対してリード42を挟んで第2の電池セル20が重ねて配置されている。第1の電池セル10において、第1の正極13と第1の負極15とは第1の電解質部14を挟んで対向して配置されている。第1の正極13において、活物質部12は集電体11よりも大きい。第1の電解質部14は、集電体11に接する活物質部12の一方の面に対して反対側の面を被覆するように配置され、且つ活物質部12の外周端から側方にはみ出るように設けられている。言い換えれば、活物質部12の外周端は第1の電解質部14で覆われている。第1の負極15は、第1の電解質部14に接して配置されている。集電体11が活物質部12に接する面積と、第1の負極15が第1の電解質部14に接する面積とは同じである。つまり、活物質部12及び第1の電解質部14を挟んで集電体11と第1の負極15が対向配置されている。   In the present embodiment, the second battery cell 20 is disposed so as to overlap the first battery cell 10 with the lead 42 interposed therebetween so that the first negative electrode 15 and the second negative electrode 25 are electrically connected. Has been. In the first battery cell 10, the first positive electrode 13 and the first negative electrode 15 are disposed to face each other with the first electrolyte portion 14 interposed therebetween. In the first positive electrode 13, the active material portion 12 is larger than the current collector 11. The first electrolyte part 14 is disposed so as to cover the surface opposite to the one surface of the active material part 12 in contact with the current collector 11, and protrudes laterally from the outer peripheral end of the active material part 12. It is provided as follows. In other words, the outer peripheral end of the active material portion 12 is covered with the first electrolyte portion 14. The first negative electrode 15 is disposed in contact with the first electrolyte part 14. The area where the current collector 11 is in contact with the active material portion 12 and the area where the first negative electrode 15 is in contact with the first electrolyte portion 14 are the same. That is, the current collector 11 and the first negative electrode 15 are disposed to face each other with the active material portion 12 and the first electrolyte portion 14 interposed therebetween.

第2の電池セル20の構造もまた第1の電池セル10の構造と同じであって、第2の電解質部24は、集電体21に接する活物質部22の一方の面に対して反対側の面を被覆するように配置され、且つ活物質部22の外周端から側方にはみ出し、外周端を覆うように設けられている。そして、活物質部12の外周端より側方にはみ出した第1の電解質部14と、活物質部22の外周端より側方にはみ出した第2の電解質部24とが連結されている。重ねられた第1の電池セル10と第2の電池セル20の外周側に位置し、第1の電解質部14と第2の電解質部24とが連結された部分を、以降、連結部101と呼ぶ。   The structure of the second battery cell 20 is also the same as the structure of the first battery cell 10, and the second electrolyte part 24 is opposite to one surface of the active material part 22 in contact with the current collector 21. It arrange | positions so that the surface of a side may be coat | covered, and it protrudes to the side from the outer peripheral end of the active material part 22, and is provided so that an outer peripheral end may be covered. And the 1st electrolyte part 14 which protruded to the side from the outer periphery end of the active material part 12 and the 2nd electrolyte part 24 which protruded to the side from the outer periphery end of the active material part 22 are connected. The portion where the first electrolyte part 14 and the second electrolyte part 24 are connected and located on the outer peripheral side of the stacked first battery cell 10 and second battery cell 20 is hereinafter referred to as the connection part 101. Call.

このように電気的に並列接続された第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体に対して、第1の電池セル10の正極側の集電体11に第1のリード41aが接続され、第2の電池セル20の同じく正極側の集電体21に第2のリード41bが接続されている。第1のリード41aの端部と第2のリード41bの端部とを重ねあわせて、リード41が構成されている。   The first lead is connected to the current collector 11 on the positive electrode side of the first battery cell 10 with respect to the stacked body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 electrically connected in parallel as described above. 41 a is connected, and the second lead 41 b is connected to the current collector 21 on the same positive electrode side of the second battery cell 20. The lead 41 is configured by overlapping the end portion of the first lead 41a and the end portion of the second lead 41b.

正極側のリード41と負極側のリード42とがそれぞれ外側に露出するように、2つのラミネートフィルム51,52によって重ねられた第1の電池セル10と第2の電池セル20とを挟み、2つのラミネートフィルム51,52を外周端で熱圧着して、ラミネートフィルム51,52のそれぞれを構成する樹脂フィルム同士を熱融着することにより封止されている。   The first battery cell 10 and the second battery cell 20 that are stacked by the two laminate films 51 and 52 are sandwiched so that the positive lead 41 and the negative lead 42 are exposed to the outside, respectively. The two laminated films 51 and 52 are thermocompression-bonded at the outer peripheral ends, and the resin films constituting each of the laminated films 51 and 52 are thermally fused to be sealed.

なお、ラミネートフィルム51,52の外周端の内側に接着剤を塗布して接着し、封止する構成としてもよい。   In addition, it is good also as a structure which apply | coats an adhesive agent inside the outer peripheral edge of the laminate films 51 and 52, adhere | attaches, and seals.

このようなリチウム電池100は、第1の電池セル10の第1の電解質部14と第2の電池セル20の第2の電解質部24とが外周側において連結されていることから、連結されていない場合に比べて、第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体の剛性が向上する。該積層体の外周に亘って第1の電解質部14と第2の電解質部24とが連結されて連結部101をなすことが剛性を向上させる観点で望ましいが、内側に位置する第1の負極15と第2の負極25との間に挟まれたリード42を連結部101よりも外側に引き出す関係上、該積層体の外周において、一部に第1の電解質部14と第2の電解質部24とが連結されていない部分があってもよい。   Such a lithium battery 100 is connected because the first electrolyte part 14 of the first battery cell 10 and the second electrolyte part 24 of the second battery cell 20 are connected on the outer peripheral side. Compared with the case where there is not, the rigidity of the laminated body of the 1st battery cell 10 and the 2nd battery cell 20 improves. Although it is desirable from the viewpoint of improving rigidity that the first electrolyte part 14 and the second electrolyte part 24 are connected to form the connecting part 101 over the outer periphery of the laminate, the first negative electrode located on the inner side The lead 42 sandwiched between the first negative electrode 25 and the second negative electrode 25 is pulled out to the outside of the connecting portion 101, so that the first electrolyte portion 14 and the second electrolyte portion are partially formed on the outer periphery of the laminate. There may be a portion where 24 is not connected.

また、リチウム電池100の詳しい製造方法については後述するが、連結部101よりも内側であって、負極側に生じた空間102を電解質で埋めてしまうと、第1の負極15とリード42との間、また第2の負極25とリード42との間に電解質が侵入するおそれがあり、第1の負極15及び第2の負極25とリード42との電気的な接続が阻害されるので、空間102は電解質によって完全に埋められていないことが好ましい。   Further, although a detailed manufacturing method of the lithium battery 100 will be described later, if the space 102 generated on the negative electrode side inside the connecting portion 101 is filled with the electrolyte, the first negative electrode 15 and the lead 42 are not connected. And the electrolyte may enter between the second negative electrode 25 and the lead 42, and electrical connection between the first negative electrode 15 and the second negative electrode 25 and the lead 42 is obstructed. 102 is preferably not completely filled with electrolyte.

また、第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体をラミネートフィルム51,52で封止する際には、減圧下で行われることが好ましい。したがって、2つのラミネートフィルム51,52の接着部と、該積層体との間に生じた空間103は、減圧状態であるが、該積層体の外周側に充填材を配置して当該空間103を充填材で埋めるように封止する構造としてもよい。このようにすれば、減圧下の封止によりラミネートフィルム51,52の外側から該積層体に圧力が加わったときに、リード41,42などに過剰な負荷が掛からずに済み、過剰な負荷によるリード41,42の断線を防ぐことができる。   Moreover, when sealing the laminated body of the 1st battery cell 10 and the 2nd battery cell 20 with the laminate films 51 and 52, it is preferable to carry out under reduced pressure. Therefore, the space 103 formed between the bonding portion of the two laminate films 51 and 52 and the laminate is in a reduced pressure state, but a filler is disposed on the outer peripheral side of the laminate to make the space 103 It is good also as a structure sealed so that it may fill with a filler. In this way, when pressure is applied to the laminate from the outside of the laminate films 51 and 52 by sealing under reduced pressure, it is not necessary to apply an excessive load to the leads 41 and 42 and the like. Disconnection of the leads 41 and 42 can be prevented.

<電池セルの各部の構成>
次に、第1の電池セル10の各部について説明する。第1の電池セル10と第2の電池セル20とは、同じ構成を有するものであるから、第2の電池セル20の各部の説明は省略する。
<Configuration of each part of the battery cell>
Next, each part of the 1st battery cell 10 is demonstrated. Since the 1st battery cell 10 and the 2nd battery cell 20 have the same structure, description of each part of the 2nd battery cell 20 is abbreviate | omitted.

[活物質部]
電気的に正極として機能する活物質部12は、正極活物質を含んで構成される。正極活物質としては、リチウム複合金属化合物が挙げられる。リチウム複合金属化合物は、リチウムを含み、かつ全体として2種以上の金属元素を含む酸化物などの化合物であって、オキソ酸イオンの存在が認められないものが好ましい。
[Active material part]
The active material portion 12 that electrically functions as a positive electrode includes a positive electrode active material. Examples of the positive electrode active material include a lithium composite metal compound. The lithium composite metal compound is preferably a compound such as an oxide containing lithium and containing two or more metal elements as a whole and in which the presence of oxo acid ions is not observed.

このようなリチウム複合金属化合物としては、例えば、リチウム(Li)を含み、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)のうちの、少なくとも1種の元素を含む複合金属化合物が挙げられる。具体的には、LiCoO2、LiNiO2、LiMn24、Li2Mn23、LiCr0.5Mn0.52、LiFePO4、Li2FeP27、LiMnPO4、LiFeBO3、Li32(PO43、Li2CuO2、Li2FeSiO4、Li2MnSiO4、NMC(Lia(NixMnyCo1-x-y)O2)、NCA(Li(NixCoyAl1-x-y)O2)などの酸化物や、LiFeF3などのフッ化物が挙げられる。また、本実施形態においては、これらのリチウム複合金属化合物の結晶内の一部原子が、他の遷移金属、典型金属、アルカリ金属、アルカリ希土類、ランタノイド、カルコゲナイド、ハロゲンなどで置換された固溶体もリチウム複合金属化合物に含むものとし、これらの固溶体も正極活物質として用いることができる。 Examples of such a lithium composite metal compound include lithium (Li), vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), copper A composite metal compound containing at least one element of (Cu) is exemplified. Specifically, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , Li 2 Mn 2 O 3 , LiCr 0.5 Mn 0.5 O 2 , LiFePO 4 , Li 2 FeP 2 O 7 , LiMnPO 4 , LiFeBO 3 , Li 3 V 2 (PO 4) 3, Li 2 CuO 2, Li 2 FeSiO 4, Li 2 MnSiO 4, NMC (Li a (Ni x Mn y Co 1-xy) O 2), NCA (Li (Ni x Co y Al 1- Examples thereof include oxides such as xy ) O 2 ) and fluorides such as LiFeF 3 . In this embodiment, a solid solution in which some atoms in the crystals of these lithium composite metal compounds are substituted with other transition metals, typical metals, alkali metals, alkali rare earths, lanthanoids, chalcogenides, halogens, etc. is also lithium. These solid solutions can be used as a positive electrode active material.

活物質部12の詳しい形成方法については後述するが、本実施形態では、平均粒径が500nm〜30μmの正極活物質粒子を凝集させて成形し、焼結することにより活物質部12を形成している。このような活物質部12は、互いに接した正極活物質粒子の間に空隙を有し、該空隙が連通した状態の多孔質の焼結体である。本実施形態において活物質部12は、外形が例えばφ10mmであるが、厚みは成形が可能な範囲であれば特に限定されるものではなく、薄い場合は成形性の観点から50μm程度、厚い場合は電解質のリチウムイオン伝導性の観点から見積もられ、300μm程度までで、あまり厚いと活物質の利用効率を下げてしまう。   Although the detailed formation method of the active material part 12 is mentioned later, in this embodiment, the active material part 12 is formed by agglomerating and sintering positive electrode active material particles having an average particle diameter of 500 nm to 30 μm. ing. Such an active material portion 12 is a porous sintered body having voids between the positive electrode active material particles in contact with each other and the voids communicating with each other. In the present embodiment, the active material portion 12 has an outer shape of, for example, φ10 mm. However, the thickness is not particularly limited as long as it can be molded. If thin, the thickness is about 50 μm from the viewpoint of moldability. It is estimated from the viewpoint of lithium ion conductivity of the electrolyte, and if it is too thick up to about 300 μm, the utilization efficiency of the active material is lowered.

[電解質部]
第1の電解質部14は、リチウムの、酸化物、硫化物、ハロゲン化物、窒化物、水素化物、ホウ素化物などからなる結晶質または非晶質の固体電解質が用いられる。
[Electrolyte part]
The first electrolyte portion 14 is made of a crystalline or amorphous solid electrolyte made of lithium oxide, sulfide, halide, nitride, hydride, boride, or the like.

酸化物結晶質の一例としては、Li0.35La0.55TiO3、Li0.2La0.27NbO3、及びこれら結晶の元素の一部をN、F、Al、Sr、Sc、Nb、Ta、Sb、ランタノイド元素などで置換したペロブスカイト型結晶またはペロブスカイト類似結晶、Li7La3Zr212、Li5La3Nb212、Li5BaLa2TaO12、及びこれら結晶の元素の一部をN、F、Al、Sr、Sc、Nb、Ta、Sb、ランタノイド元素などで置換したガーネット型結晶またはガーネット類似型結晶、Li1.3Ti1.7Al0.3(PO43、Li1.4Al0.4Ti1.6(PO43、Li1.4Al0.4Ti1.4Ge0.2(PO43、及びこれら結晶の一部をN、F、Al、Sr、Sc、Nb、Ta、Sb、ランタノイド元素などで置換したNASICON型結晶、Li14ZnGe416、などのLISICON型結晶、Li3.40.6Si0.44、Li3.60.4Ge0.64などのその他の結晶質を挙げることができる。 Examples of oxide crystals include Li 0.35 La 0.55 TiO 3 , Li 0.2 La 0.27 NbO 3 , and some of the elements of these crystals include N, F, Al, Sr, Sc, Nb, Ta, Sb, and lanthanoid elements A perovskite type crystal or a perovskite-like crystal substituted with, Li 7 La 3 Zr 2 O 12 , Li 5 La 3 Nb 2 O 12 , Li 5 BaLa 2 TaO 12 , and some of the elements of these crystals are substituted with N, F, Garnet-type crystals or garnet-like crystals substituted with Al, Sr, Sc, Nb, Ta, Sb, lanthanoid elements, etc., Li 1.3 Ti 1.7 Al 0.3 (PO 4 ) 3 , Li 1.4 Al 0.4 Ti 1.6 (PO 4 ) 3 , Li 1.4 Al 0.4 Ti 1.4 Ge 0.2 (PO 4 ) 3 , and a portion of these crystals substituted with N, F, Al, Sr, Sc, Nb, Ta, Sb, lanthanoid elements, etc. Other crystalline materials such as ASICON type crystals, LISICON type crystals such as Li 14 ZnGe 4 O 16 , Li 3.4 V 0.6 Si 0.4 O 4 , Li 3.6 V 0.4 Ge 0.6 O 4 can be mentioned.

硫化物結晶質の一例としては、Li10GeP212、Li9.6312、Li9.54Si1.741.4411.7Cl0.3、Li3PS4などを挙げることができる。 Examples of the sulfide crystal may include Li 10 GeP 2 S 12 , Li 9.6 P 3 S 12 , Li 9.54 Si 1.74 P 1.44 S 11.7 Cl 0.3 , Li 3 PS 4 and the like.

また。その他の非晶質の一例としては、Li2O−TiO2、La23−Li2O−TiO2、LiNbO3、LiSO4、Li4SiO4、Li3PO4−Li4SiO4、Li4GeO4−Li3VO4、Li4SiO4−Li3VO4、Li4GeO4−Zn2GeO2、Li4SiO4−LiMoO4、Li3PO4−Li4SiO4、Li4SiO4−Li4ZrO4、SiO2−P25−Li2O、SiO2−P25−LiCl、Li2O−LiCl−B23、LiI、LiI−CaI2、LiI−CaO、LiAlCl4、LiAlF4、LiF−Al23、LiBr−Al23、LiI−Al23、Li2.88PO3.730.14、Li3NI2、Li3N−LiI−LiOH、Li3N−LiCl、Li6NBr3、Li2S−SiS2、Li2S−SiS2−LiI、Li2S−SiS2−P25などを挙げることができる。なかでも、第1の電解質部14の形成を考慮して、融点が上述した活物質部12よりも低い、炭素(C)とホウ素(B)とを含むリチウム複合酸化物であるLi2+x1-xx3や、Li3BO3などの類似物質が特に好適に用いられる。 Also. Examples of other amorphous materials include Li 2 O—TiO 2 , La 2 O 3 —Li 2 O—TiO 2 , LiNbO 3 , LiSO 4 , Li 4 SiO 4 , Li 3 PO 4 —Li 4 SiO 4 , Li 4 GeO 4 —Li 3 VO 4 , Li 4 SiO 4 —Li 3 VO 4 , Li 4 GeO 4 —Zn 2 GeO 2 , Li 4 SiO 4 —LiMoO 4 , Li 3 PO 4 —Li 4 SiO 4 , Li 4 SiO 4 -Li 4 ZrO 4, SiO 2 -P 2 O 5 -Li 2 O, SiO 2 -P 2 O 5 -LiCl, Li 2 O-LiCl-B 2 O 3, LiI, LiI-CaI 2, LiI- CaO, LiAlCl 4, LiAlF 4, LiF-Al 2 O 3, LiBr-Al 2 O 3, LiI-Al 2 O 3, Li 2.88 PO 3.73 N 0.14, Li 3 NI 2, Li 3 N-LiI-LiOH, Li 3 N-LiCl, Li 6 NBr 3, L 2 S-SiS 2, Li 2 S-SiS 2 -LiI, and the like Li 2 S-SiS 2 -P 2 S 5. Among these, in consideration of the formation of the first electrolyte portion 14, Li 2 + x which is a lithium composite oxide containing carbon (C) and boron (B) whose melting point is lower than that of the active material portion 12 described above. Similar materials such as C 1-x B x O 3 and Li 3 BO 3 are particularly preferably used.

活物質部12と第1の負極15とに挟まれた部分の第1の電解質部14の厚みは、正極として機能する活物質部12と第1の負極15との短絡を防止する観点から、2μm以上であることが好ましい。   From the viewpoint of preventing a short circuit between the active material portion 12 functioning as the positive electrode and the first negative electrode 15, the thickness of the portion of the first electrolyte portion 14 sandwiched between the active material portion 12 and the first negative electrode 15 is It is preferable that it is 2 micrometers or more.

[負極]
第1の負極15は、負極活物質を含んで構成される。負極活物質としては、例えば、五酸化ニオブ(Nb25)、五酸化バナジウム(V25)、酸化チタン(TiO2)、酸化インジウム(In23)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化錫(SnO2)、酸化ニッケル(NiO)、錫(Sn)が添加された酸化インジウム(ITO)、アルミニウム(Al)が添加された酸化亜鉛(AZO)、ガリウム(Ga)が添加された酸化亜鉛(GZO)、アンチモン(Sb)が添加された酸化錫(ATO)、フッ素(F)が添加された酸化錫(FTO)、TiO2のアナターゼ相、Li4Ti512、Li2Ti37などのリチウム複合酸化物、リチウム(Li)、シリコン(Si)、錫(Sn)、シリコン−マンガン合金(Si−Mn)、シリコン−コバルト合金(Si−Co)、シリコン−ニッケル合金(Si−Ni)、インジウム(In)、金(Au)などの金属および合金、炭素材料、炭素材料の層間にリチウムイオンが挿入された物質などが挙げられる。本実施形態では、電池容量を考慮してリチウム(Li;金属リチウムとも言う)が用いられている。
[Negative electrode]
The first negative electrode 15 includes a negative electrode active material. Examples of the negative electrode active material include niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ), vanadium pentoxide (V 2 O 5 ), titanium oxide (TiO 2 ), indium oxide (In 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), Tin oxide (SnO 2 ), nickel oxide (NiO), indium oxide (ITO) added with tin (Sn), zinc oxide (AZO) added with aluminum (Al), oxide added with gallium (Ga) Zinc (GZO), antimony (Sb) added tin oxide (ATO), fluorine (F) added tin oxide (FTO), TiO 2 anatase phase, Li 4 Ti 5 O 12 , Li 2 Ti 3 lithium composite oxides such as O 7, lithium (Li), silicon (Si), tin (Sn), silicon - manganese alloy (Si-Mn), silicon - cobalt alloy (Si-Co), silicon - nickel Alloy (Si-Ni), indium (In), metals and alloys, carbon materials such as gold (Au), lithium ions, and the like inserted material between layers of the carbon material. In the present embodiment, lithium (Li; also referred to as metallic lithium) is used in consideration of battery capacity.

第1の負極15の厚さは、およそ50nmから100μm程度が好ましいが、所望の電池容量や材料特性に応じて任意に設計することが可能である。なお、本実施形態において、第1の負極15と第2の負極25との間に挟まれるリード42は、負極側の集電体としても機能するものであるが、第1の負極15よりも低抵抗な集電体を別途設けて、該集電体と第1の負極15とにより本発明の第1の負極をなす構成としてもよい。   The thickness of the first negative electrode 15 is preferably about 50 nm to about 100 μm, but can be arbitrarily designed according to desired battery capacity and material characteristics. In the present embodiment, the lead 42 sandwiched between the first negative electrode 15 and the second negative electrode 25 functions also as a current collector on the negative electrode side, but more than the first negative electrode 15. A low resistance current collector may be provided separately, and the current collector and the first negative electrode 15 may form the first negative electrode of the present invention.

[集電体]
正極側の集電体11及び、上述した負極側の集電体は、正極として機能する活物質部12及び第1の負極15と電気化学反応を生じず、かつ電子伝導性を有している形成材料であれば、いずれも好適に用いることができる。正極側及び負極側の集電体の形成材料としては、例えば、銅(Cu)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、ゲルマニウム(Ge)、インジウム(In)、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、およびパラジウム(Pd)からなる群から選ばれる1種の金属(金属単体)や、上記の群から選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む合金、ITO(Tin-doped Indium Oxide)、ATO(Antimony-doped Tin Oxide)、およびFTO(Fluorine-doped Tin Oxide)などの導電性金属酸化物、窒化チタン(TiN)、窒化ジルコニウム(ZrN)、窒化タンタル(TaN)などの金属窒化物などが挙げられる。
[Current collector]
The current collector 11 on the positive electrode side and the current collector on the negative electrode side described above do not cause an electrochemical reaction with the active material portion 12 and the first negative electrode 15 that function as the positive electrode, and have electronic conductivity. Any forming material can be suitably used. Examples of the material for forming the current collector on the positive electrode side and the negative electrode side include copper (Cu), magnesium (Mg), titanium (Ti), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and zinc (Zn). ), Aluminum (Al), germanium (Ge), indium (In), gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), and palladium (Pd), one kind of metal (metal simple substance) ), Alloys containing at least one metal element selected from the above group, ITO (Tin-doped Indium Oxide), ATO (Antimony-doped Tin Oxide), and FTO (Fluorine-doped Tin Oxide) Examples include metal oxides, metal nitrides such as titanium nitride (TiN), zirconium nitride (ZrN), and tantalum nitride (TaN).

集電体の形態は、電子伝導性を有する上記形成材料の薄膜の他、金属箔、板状、導電体微粉末を粘結剤とともに混練したペーストなど、目的に応じて適当なものが選択可能である。また、集電体は、これらの形成材料を用いた複数の層からなる多層構造であってもよい。このような集電体の厚さは、特に限定されないが、本実施形態では、正極側の集電体11として厚みがおよそ5μm以下の金(Au)の薄膜を用いている。   The current collector can be selected according to the purpose, such as a thin film of the above-mentioned forming material having electron conductivity, a metal foil, a plate, or a paste prepared by kneading fine conductive powder with a binder. It is. Further, the current collector may have a multilayer structure composed of a plurality of layers using these forming materials. The thickness of such a current collector is not particularly limited, but in the present embodiment, a gold (Au) thin film having a thickness of about 5 μm or less is used as the current collector 11 on the positive electrode side.

なお、正極側の第1のリード41a及び第2のリード41bとして、厚みがおよそ20μmのアルミ箔が用いられ、負極側のリード42として同じく厚みがおよそ20μmの銅箔が用いられている。   Note that an aluminum foil having a thickness of approximately 20 μm is used as the first lead 41 a and the second lead 41 b on the positive electrode side, and a copper foil having a thickness of approximately 20 μm is also used as the lead 42 on the negative electrode side.

<二次電池の製造方法>
次に、本実施形態の二次電池の製造方法としてのリチウム電池100の製造方法について、図3〜図9を参照して説明する。図3は第1実施形態のリチウム電池の製造方法を示すフローチャート、図4〜図9は第1実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図である。
<Method for producing secondary battery>
Next, the manufacturing method of the lithium battery 100 as a manufacturing method of the secondary battery of this embodiment is demonstrated with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing a method for manufacturing a lithium battery according to the first embodiment, and FIGS. 4 to 9 are schematic cross-sectional views showing a method for manufacturing the lithium battery according to the first embodiment.

図3に示すように、本実施形態の二次電池の製造方法としてのリチウム電池100の製造方法は、活物質部の形成工程(ステップS1)と、電解質部の形成工程(ステップS2)と、負極の形成工程(ステップS3)と、集電体の形成工程(ステップS4)と、電池セルの積層工程(ステップS5)と、リードの取付け工程(ステップS6)と、電解質部の連結工程(ステップS7)と、封止工程(ステップS8)とを備えている。   As shown in FIG. 3, the manufacturing method of the lithium battery 100 as the manufacturing method of the secondary battery of the present embodiment includes an active material part forming step (step S1), an electrolyte part forming step (step S2), A negative electrode forming step (step S3), a current collector forming step (step S4), a battery cell stacking step (step S5), a lead attaching step (step S6), and an electrolyte portion connecting step (step). S7) and a sealing step (step S8).

ステップS1では、まず、正極活物質の粉体を用いて内部に空隙を有する成形体を形成する。具体的には、本実施形態では、正極活物質として、LiCoO2(コバルト酸リチウム;以降、LCOと称する)を用いた。そして、図4に示すように、ダイス(成形型)61と加圧部62とを有する成形装置を用い、LCO粒子12pを例えば150mg秤量して、φ10mmのダイス(成形型)61に充填し、50kgNの圧力で1軸プレスを2分間行って厚みがおよそ100μmのペレットを作製した。当該ペレットを基板上に載せて、例えば電気マッフル炉を用いて焼成する。焼成温度は、850℃以上であって、正極活物質の融点未満の温度であることが好ましい。この場合、正極活物質としてLCO粒子12pを用いていることから、焼成温度は、875℃以上1000℃以下であることが好ましい。これにより、LCO粒子12p同士を焼結させて、一体化した多孔質の焼結体である活物質部12が得られる。焼成温度を850℃以上とすることによって、焼結が十分に進行するとともに、LCO粒子12pの間の電子伝導性が確保される。焼成温度を正極活物質の融点未満とすることによって、LCO粒子12pの結晶内のリチウムが過剰に揮発することを抑え、リチウムイオンの伝導性が維持される。すなわち、活物質部12の容量を確保することが可能となる。ゆえに、活物質部12を用いるリチウム電池100において、適切な出力および容量を付与することができる。 In step S1, first, a molded body having voids therein is formed using the positive electrode active material powder. Specifically, in this embodiment, LiCoO 2 (lithium cobaltate; hereinafter referred to as LCO) was used as the positive electrode active material. Then, as shown in FIG. 4, for example, 150 mg of LCO particles 12p are weighed using a molding apparatus having a die (molding die) 61 and a pressurizing part 62, and filled into a φ10 mm die (molding die) 61, Uniaxial pressing was performed for 2 minutes at a pressure of 50 kgN to produce pellets having a thickness of approximately 100 μm. The pellet is placed on a substrate and fired using, for example, an electric muffle furnace. The firing temperature is preferably 850 ° C. or higher and lower than the melting point of the positive electrode active material. In this case, since the LCO particles 12p are used as the positive electrode active material, the firing temperature is preferably 875 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower. As a result, the LCO particles 12p are sintered together to obtain the active material portion 12 that is an integrated porous sintered body. By setting the firing temperature to 850 ° C. or higher, sintering proceeds sufficiently and electron conductivity between the LCO particles 12p is ensured. By setting the firing temperature below the melting point of the positive electrode active material, it is possible to suppress excessive volatilization of lithium in the crystals of the LCO particles 12p and to maintain lithium ion conductivity. That is, the capacity of the active material portion 12 can be secured. Therefore, an appropriate output and capacity can be provided in the lithium battery 100 using the active material portion 12.

なお、LCO粒子12p同士を繋ぎ合わせるバインダー(結着剤)や、成形体の空隙率を調整するための増孔材などの有機物を含んで上記ペレットを形成してもよいが、焼成後にこれらの有機物が残留すると電荷伝導性に影響を及ぼすので、焼成によって有機物を確実に焼失させることが好ましい。言い換えれば、バインダーや増孔材などの有機物質を含まずにペレットを形成することが望ましい。また、成形体における空隙率は、LCO粒子12pつまり正極活物質粒子の平均粒径と、ペレットを形成する際の圧力や焼成温度などの焼結条件とを調整することにより制御することができる。本実施形態では、この後に充填される電解質と正極活物質粒子との十分な接触を図るため、成形体の空隙率が40%以上60%以下となるように調整した。   In addition, although the said pellet may be formed including organic substances, such as a binder (binder) which joins LCO particle | grains 12p, and a pore expanding material for adjusting the porosity of a molded object, after baking, these pellets may be formed. If the organic substance remains, the charge conductivity is affected. Therefore, it is preferable that the organic substance is surely burned off by baking. In other words, it is desirable to form the pellet without containing an organic substance such as a binder or a pore expanding material. Further, the porosity in the molded body can be controlled by adjusting the average particle diameter of the LCO particles 12p, that is, the positive electrode active material particles, and the sintering conditions such as the pressure and the firing temperature when forming the pellets. In the present embodiment, in order to achieve sufficient contact between the electrolyte filled thereafter and the positive electrode active material particles, the porosity of the molded body was adjusted to be 40% or more and 60% or less.

焼成時間は、例えば5分以上、36時間以下とすることが好ましい。より好ましくは、4時間以上、14時間以下である。以上の処理によって、多孔質の活物質部12が得られる。焼成時に用いられる上記基板の材料は、特に限定されないが、LCO粒子12pと反応し難い例えば酸化マグネシウムなどの材料を用いることが好ましい。そして、ステップS2へ進む。   The firing time is preferably, for example, 5 minutes or more and 36 hours or less. More preferably, it is 4 hours or more and 14 hours or less. The porous active material part 12 is obtained by the above process. The material of the substrate used at the time of firing is not particularly limited, but it is preferable to use a material such as magnesium oxide that hardly reacts with the LCO particles 12p. Then, the process proceeds to step S2.

ステップS2では、活物質部12に第1の電解質部14を形成する。具体的には、電解質として正極活物質(この場合は、LCO)よりも融点が低いLi2+x1-xx3(以降、LCBOと称す)を用いた。まず、図5に示すように、坩堝65の中に活物質部12を載置する。続いて活物質部12の表面にLCBOの粉体14pを所定量秤量して万遍なく配置する。さらに粉体14pの上に例えばステンレス製の錘66を載せる。LCBOの融点はおよそ700℃であることから、炭酸(CO2)ガスを含む雰囲気下で、坩堝65をおよそ800℃に加熱し、活物質部12上のLCBOの粉体14pを溶融させる。粉体14pの融液の一部は、多孔質である活物質部12に浸み込んでゆく。また、錘66によって融液が活物質部12の外周側にも押し広がる。その後、坩堝65を室温まで冷却して、活物質部12に浸み込んだり、押し広がったりした融液を固化させる。これにより、活物質部12の内側の空隙に第1の電解質部14の一部が充填されると共に、活物質部12の一方の表面と端面とを覆う第1の電解質部14が形成される。LCBOの融液を固化すると、非晶質のLCBOからなる第1の電解質部14が得られる。 In step S <b> 2, the first electrolyte part 14 is formed in the active material part 12. Specifically, Li 2 + x C 1-x B x O 3 (hereinafter referred to as LCBO) having a melting point lower than that of the positive electrode active material (in this case, LCO) was used as the electrolyte. First, as shown in FIG. 5, the active material portion 12 is placed in the crucible 65. Subsequently, a predetermined amount of LCBO powder 14p is weighed on the surface of the active material portion 12 and uniformly disposed. Further, for example, a stainless steel weight 66 is placed on the powder 14p. Since the melting point of LCBO is approximately 700 ° C., the crucible 65 is heated to approximately 800 ° C. in an atmosphere containing carbon dioxide (CO 2 ) gas to melt the LCBO powder 14 p on the active material portion 12. Part of the melt of the powder 14p soaks into the porous active material portion 12. Further, the weight 66 pushes the melt to the outer peripheral side of the active material portion 12. Thereafter, the crucible 65 is cooled to room temperature, and the melt that has soaked into the active material portion 12 or has spread out is solidified. Thereby, a part of the first electrolyte part 14 is filled in the void inside the active material part 12, and the first electrolyte part 14 covering one surface and the end face of the active material part 12 is formed. . When the LCBO melt is solidified, the first electrolyte part 14 made of amorphous LCBO is obtained.

炭酸(CO2)ガス雰囲気下で、電解質であるLCBOを溶融させることから、800℃に坩堝65を加熱したとしてもLCBOから炭素(C)が抜けて組成が変化することを防止することができる。 Since the LCBO, which is an electrolyte, is melted in a carbon dioxide (CO 2 ) gas atmosphere, even if the crucible 65 is heated to 800 ° C., it is possible to prevent carbon (C) from escaping from the LCBO and changing the composition. .

非晶質の第1の電解質部14の一部が、活物質部12の空隙に充填されることから、活物質部12と第1の電解質部14とが接触する面積が実質的に増えて、リチウムイオンの伝導性(イオン伝導率)が向上する。なお、高いイオン伝導率を確保する観点から、第1の電解質部14を形成する前に、第1の電解質部14を構成する電解質よりも優れたイオン伝導率を有する結晶質の電解質を活物質部12に含ませてもよい。このような結晶質の電解質としては、前述した電解質の中から選ばれる、例えば、Li7La3Zr212(以降、LLZと称す)などのガーネット型結晶またはガーネット類似型結晶のリチウム複合金属酸化物が挙げられる。具体的には、LLZを溶媒に溶解させた溶液を活物質部12に含浸させ、加熱することによって、活物質部12の空隙にLLZの結晶を析出させる液相法が挙げられる。また、活物質部12を構成する正極活物質粒子(LCO粒子)とLLZの結晶粒子とを混ぜて図4に示したように加圧成形してペレットを形成し、当該ペレットを焼成して活物質部12としてもよい。そして、ステップS3へ進む。 Since a part of the amorphous first electrolyte portion 14 is filled in the gap of the active material portion 12, the area where the active material portion 12 and the first electrolyte portion 14 are in contact with each other substantially increases. The conductivity (ion conductivity) of lithium ions is improved. From the viewpoint of ensuring high ionic conductivity, before forming the first electrolyte part 14, a crystalline electrolyte having an ionic conductivity superior to the electrolyte constituting the first electrolyte part 14 is used as an active material. It may be included in the part 12. As such a crystalline electrolyte, a lithium composite metal of a garnet type crystal such as Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (hereinafter referred to as LLZ) or a garnet-like type crystal selected from the electrolytes described above. An oxide is mentioned. Specifically, a liquid phase method in which LLZ crystals are precipitated in the voids of the active material portion 12 by impregnating the active material portion 12 with a solution in which LLZ is dissolved in a solvent and heating the solution. Further, the positive electrode active material particles (LCO particles) constituting the active material portion 12 and the LLZ crystal particles are mixed and pressure-molded to form pellets as shown in FIG. The substance portion 12 may be used. Then, the process proceeds to step S3.

ステップS3では、第1の電解質部14上に第1の負極15を形成する。前述したように、本実施形態では、金属リチウムを用いて第1の負極15を形成する。具体的には、第1の電解質部14において第1の負極15を形成する領域以外の部分をマスキングして、金属リチウムをスパッタ法や真空蒸着法などにより成膜することによって、膜厚が例えば50nm以上100μm以下の第1の負極15を形成した。そして、ステップS4へ進む。   In step S <b> 3, the first negative electrode 15 is formed on the first electrolyte portion 14. As described above, in the present embodiment, the first negative electrode 15 is formed using metallic lithium. Specifically, by masking a portion of the first electrolyte portion 14 other than the region where the first negative electrode 15 is to be formed and depositing metal lithium by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like, the film thickness is, for example, A first negative electrode 15 having a thickness of 50 nm to 100 μm was formed. Then, the process proceeds to step S4.

ステップS4では、集電体11を形成する。具体的には、活物質部12の一方の面において集電体11を形成する領域以外の部分をマスキングして、例えばスパッタ法や真空蒸着法などにより金(Au)を膜厚がおよそ5μm以下となるように成膜して集電体11を形成する。これにより、図6に示すように、集電体11と活物質部12とからなる第1の正極13と第1の負極15との間に第1の電解質部14が挟まれ、第1の電解質部14の一部が第1の正極13から側方にはみ出ている第1の電池セル10ができあがる。   In step S4, the current collector 11 is formed. Specifically, a portion other than the region where the current collector 11 is formed on one surface of the active material portion 12 is masked, and the thickness of the gold (Au) is about 5 μm or less by, for example, a sputtering method or a vacuum deposition method. The current collector 11 is formed by forming a film so that As a result, as shown in FIG. 6, the first electrolyte portion 14 is sandwiched between the first positive electrode 13 and the first negative electrode 15 formed of the current collector 11 and the active material portion 12. A first battery cell 10 in which a part of the electrolyte portion 14 protrudes laterally from the first positive electrode 13 is completed.

第1の電池セル10の充電時に第1の負極15にリチウムが析出して成長するとデンドライトとなる。正極として機能する活物質部12と第1の負極15とがリチウムのデンドライトを介して短絡することを防ぐ観点から、活物質部12と第1の負極15との間の第1の電解質部14の部分14aの膜厚は、2μm以上であることが好ましい。言い換えれば、第1の電解質部14の部分14aの膜厚が2μm以上となるように、ステップS2において、活物質部12に第1の電解質部14の一部を充填しつつ第1の電解質部14を形成する際に、溶融させる電解質の量を調整する。それでも、上記の第1の電解質部14の部分14aの膜厚を確保することが難しい場合は、ステップS3で第1の負極15を形成する前に、電解質を例えばスパッタ法で追加成膜することが好ましい。   When lithium deposits and grows on the first negative electrode 15 when the first battery cell 10 is charged, it becomes a dendrite. From the viewpoint of preventing the active material part 12 functioning as the positive electrode and the first negative electrode 15 from being short-circuited via lithium dendrite, the first electrolyte part 14 between the active material part 12 and the first negative electrode 15 is used. The thickness of the portion 14a is preferably 2 μm or more. In other words, in step S2, the first electrolyte part is filled in the active material part 12 with a part of the first electrolyte part 14 so that the film thickness of the part 14a of the first electrolyte part 14 is 2 μm or more. When forming 14, the amount of electrolyte to be melted is adjusted. If it is still difficult to secure the film thickness of the portion 14a of the first electrolyte part 14, an additional film of the electrolyte is formed by, for example, sputtering before forming the first negative electrode 15 in step S3. Is preferred.

また、この後に、活物質部12の外周端を覆う第1の電解質部14の端部14bを加熱して溶融させ、第2の電池セル20における第2の電解質部24の端部24bと連結させる観点から、活物質部12の外周端から第1の電解質部14の端部14bの表面までの長さ(第1の電解質部14の面方向における端部14bの厚み)は0.5mm以上とすることが好ましい。言い換えれば、このような第1の電解質部14の端部14bとなるように、ステップS2において溶融させる電解質の量を調整する。   Thereafter, the end portion 14b of the first electrolyte portion 14 covering the outer peripheral end of the active material portion 12 is heated and melted to be connected to the end portion 24b of the second electrolyte portion 24 in the second battery cell 20. Therefore, the length from the outer peripheral end of the active material portion 12 to the surface of the end portion 14b of the first electrolyte portion 14 (the thickness of the end portion 14b in the surface direction of the first electrolyte portion 14) is 0.5 mm or more. It is preferable that In other words, the amount of the electrolyte to be melted in step S2 is adjusted so as to be the end portion 14b of the first electrolyte portion 14 as described above.

第2の電池セル20の形成方法も第1の電池セル10と同じである。したがって、以上のステップS1からステップS4を繰り返すことによって第2の電池セル20を形成する。そして、ステップS5へ進む。   The formation method of the second battery cell 20 is the same as that of the first battery cell 10. Therefore, the second battery cell 20 is formed by repeating the above steps S1 to S4. Then, the process proceeds to step S5.

ステップS5では、図7に示すように、第1の負極15と第2の負極25とが電気的に接続するように、第1の電池セル10に対してリード42を介して第2の電池セル20を重ねて配置する。そして、ステップS6へ進む。   In step S5, as shown in FIG. 7, the second battery is connected to the first battery cell 10 via the lead 42 so that the first negative electrode 15 and the second negative electrode 25 are electrically connected. The cells 20 are arranged in an overlapping manner. Then, the process proceeds to step S6.

ステップS6では、図7に示した第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体に、正極側のリード41(第1のリード41a及び第2のリード41b)を取り付ける。具体的には、図2に示したように、集電体11にアルミ箔からなる第1のリード41aを重ねて圧接し、集電体21に同じくアルミ箔からなる第2のリード41bを重ねて圧接する。リード41の接続方法としては、圧接の他に、溶接、半田付けなどの方法が挙げられる。そして、ステップS7へ進む。   In step S6, the lead 41 (the first lead 41a and the second lead 41b) on the positive electrode side is attached to the stacked body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 2, the first lead 41 a made of aluminum foil is overlapped and pressed on the current collector 11, and the second lead 41 b also made of aluminum foil is overlapped on the current collector 21. Press. As a method for connecting the lead 41, a method such as welding or soldering can be used in addition to the pressure welding. Then, the process proceeds to step S7.

ステップS7の電解質部の連結工程は、第1の正極13の側方にはみ出た第1の電解質部14と、第2の正極23の側方にはみ出た第2の電解質部24とを加熱して溶融させる工程と、溶融した第1の電解質部14の一部と第2の電解質部24の一部とが結合した状態で固化させる工程とを含むものである。具体的には、図8に示すように、テーブル81上に第1の電池セル10と第2の電池セル20の積層体を載置して、加圧部82により該積層体を所定の圧力で加圧した状態とする。そして、ヒーターなどによって加熱された加熱体としてのコテ先83を、第1の電解質部14の端部14bと第2の電解質部24の端部24bとに接触させて、各端部14b,24bを局部的に溶融させ、その融液をコテ先83の先端面に馴染ませて結合させる。融液が結合した状態が確認されたら、例えばコテ先83に冷風をあてることによって融液を冷却して固化させる。このような、溶融と冷却とを伴う連結作業を第1の電解質部14と第2の電解質部24との外周に沿って行うことで、図9に示すように、第1の電池セル10と第2の電池セル20の積層体において、第1の電解質部14の端部14bと第2の電解質部24の端部24bとを連結させた連結部101を形成する。電解質部の融液がリード42と第1の負極15及び第2の負極25との間に浸み込まないように、図9に示すように、連結部101よりも第1の負極15及び第2の負極25側に空間102を形成するように上記連結作業を行うことが好ましい。そして、ステップS8へ進む。   In the step of connecting the electrolyte part in step S7, the first electrolyte part 14 that protrudes to the side of the first positive electrode 13 and the second electrolyte part 24 that protrudes to the side of the second positive electrode 23 are heated. And a step of solidifying the molten first electrolyte part 14 and a part of the second electrolyte part 24 in a combined state. Specifically, as shown in FIG. 8, a stacked body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 is placed on a table 81, and the stacked body is pressed to a predetermined pressure by a pressurizing unit 82. Pressurized with. Then, a tip 83 as a heating body heated by a heater or the like is brought into contact with the end portion 14b of the first electrolyte portion 14 and the end portion 24b of the second electrolyte portion 24, and each end portion 14b, 24b. Is melted locally, and the melt is made to conform to the tip surface of the tip 83 and bonded. When it is confirmed that the melt is bonded, the melt is cooled and solidified by, for example, applying cold air to the tip 83. By performing such a connection operation involving melting and cooling along the outer periphery of the first electrolyte part 14 and the second electrolyte part 24, as shown in FIG. In the stacked body of the second battery cells 20, a connecting portion 101 is formed in which the end portion 14 b of the first electrolyte portion 14 and the end portion 24 b of the second electrolyte portion 24 are connected. As shown in FIG. 9, the first negative electrode 15 and the first negative electrode 15 are connected to the electrolyte portion so that the melt of the electrolyte portion does not penetrate between the lead 42 and the first negative electrode 15 and the second negative electrode 25. It is preferable to perform the connecting operation so that the space 102 is formed on the negative electrode 25 side of the two. Then, the process proceeds to step S8.

ステップS8では、図2に示したように、連結部101によって第1の電解質部14と第2の電解質部24とが連結された第1の電池セル10と第2の電池セル20の積層体を、減圧下で2つのラミネートフィルム51,52で挟んで、2つのラミネートフィルム51,52の端部を重ねあわせて熱圧着し接着する。これにより、外装50に電気的に並列接続された2つの電池セル10,20を内包して封止されたリチウム電池100ができあがる。なお、外装50から正極側のリード41と、負極側のリード42とが引き出された状態で2つのラミネートフィルム51,52の端部が接着される。   In step S8, as shown in FIG. 2, the laminated body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 in which the first electrolyte part 14 and the second electrolyte part 24 are connected by the connecting part 101. Is sandwiched between the two laminate films 51 and 52 under reduced pressure, and the ends of the two laminate films 51 and 52 are overlapped and bonded by thermocompression bonding. Thereby, the lithium battery 100 encapsulating the two battery cells 10 and 20 electrically connected in parallel to the exterior 50 is completed. Note that the ends of the two laminate films 51 and 52 are bonded together in a state in which the lead 41 on the positive electrode side and the lead 42 on the negative electrode side are drawn out from the exterior 50.

次に、連結部101の形成に係る技術的な内容について図10を参照して説明する。
図10は、LCBOの熱分解に伴う重量比変化を示すグラフである。
連結部101は、第1の電解質部14の端部14bと第2の電解質部24の端部24bとを局部的に加熱して溶融させることにより形成される。本実施形態では、LCBOを用いて第1の電解質部14及び第2の電解質部24を形成していることから、LCBOを溶融させるには、融点である720℃以上であって、活物質部12が溶融しない1000℃以下の温度で加熱する。このような熱によるLCBOの熱分解反応は、以下の反応式として示される。
Li2.20.80.23→0.8CO2+0.8Li2O+0.2Li3BO3
つまり、LCBOの加熱によって炭酸ガス(CO2)と、酸化リチウム(Li2O)と、ホウ酸リチウム(Li3BO3)とが生成される。熱分解反応によって炭酸ガスが放出されるため、LCBOの重量は減少する。
具体的には、1mol(モル)すなわち質量が75.04gのLCBOがすべて熱分解すると、0.8molすなわち質量が35.21gのCO2が生じ、残りの質量が39.83gとなる。
Next, technical contents relating to the formation of the connecting portion 101 will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is a graph showing the change in weight ratio accompanying the thermal decomposition of LCBO.
The connecting portion 101 is formed by locally heating and melting the end portion 14 b of the first electrolyte portion 14 and the end portion 24 b of the second electrolyte portion 24. In this embodiment, since the first electrolyte part 14 and the second electrolyte part 24 are formed using LCBO, in order to melt LCBO, the melting point is 720 ° C. or higher, and the active material part Heat at a temperature of 1000 ° C. or less at which 12 does not melt. The thermal decomposition reaction of LCBO by such heat is shown as the following reaction formula.
Li 2.2 C 0.8 B 0.2 O 30.8 CO 2 +0.8 Li 2 O + 0.2 Li 3 BO 3
That is, carbon dioxide gas (CO 2 ), lithium oxide (Li 2 O), and lithium borate (Li 3 BO 3 ) are generated by heating LCBO. Since carbon dioxide gas is released by the pyrolysis reaction, the weight of LCBO decreases.
Specifically, when all 1 mol (mol), that is, 75.04 g of LCBO is pyrolyzed, 0.8 mol, that is, 35.21 g of CO 2 is generated, and the remaining mass is 39.83 g.

図10は720℃でLCBOを熱分解させたときの加熱時間と重量比との関係を示すものである。本実施形態では、連結部101の形成にあたり、LCBOが1%以上分解する(1%以上重量が減少する)ように、加熱条件を設定している。加熱条件は、例えば720℃で、1分程度である。これによって、形成された連結部101には、酸化リチウムが確実に存在することになる。以下の反応式に示すように、酸化リチウムは水と反応すると水酸化リチウムとなる。
Li2O+H2O→2LiOH
つまり、連結部101が形成された第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体を外装50に内包することにより、外部から水分などが浸入しても、連結部101によって吸収されることになるため、高い耐久品質を有するリチウム電池100を実現可能である。
FIG. 10 shows the relationship between the heating time and the weight ratio when LCBO is pyrolyzed at 720 ° C. In the present embodiment, the heating conditions are set so that the LCBO is decomposed by 1% or more (weight is reduced by 1% or more) when the connecting portion 101 is formed. The heating conditions are, for example, 720 ° C. and about 1 minute. This ensures that lithium oxide is present in the formed connecting portion 101. As shown in the following reaction formula, when lithium oxide reacts with water, it becomes lithium hydroxide.
Li 2 O + H 2 O → 2LiOH
That is, by enclosing the laminated body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 in which the connecting portion 101 is formed in the exterior 50, even if moisture enters from the outside, the absorbing portion is absorbed by the connecting portion 101. Therefore, the lithium battery 100 having high durability quality can be realized.

上記第1実施形態のリチウム電池100とその製造方法によれば、以下の効果が得られる。
(1)外装50に内包された第1の電池セル10と第2の電池セル20の積層体は、第1の電池セル10の第1の電解質部14の端部14bと、第2の電池セル20の第2の電解質部24の端部24bとが局部的に加熱され、結合して形成された連結部101を有している。したがって、連結部101を形成しない場合に比べて、該積層体の剛性が向上する。また、第1の電池セル10と第2の電池セル20とが重ねられて加圧され、第1の負極15と第2の負極25とがリード42を介して電気的に接続した状態で連結部101が形成されることから、連結部101が形成された後においても、第1の電解質部14に対して第1の負極15が圧接され、第2の電解質部24に対して第2の負極25が圧接された状態が維持される。ゆえに、リチウム電池100の充電時において、第1の負極15及び第2の負極25における電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出し易くなる。つまり、負極側において局部的にリチウムのデンドライトが成長し難くなる。すなわち、第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体における剛性が向上し、局部的なリチウムのデンドライトの成長による短絡などが生じ難い高い信頼性品質を有する並列型のリチウム電池100を提供または製造することができる。
According to the lithium battery 100 and its manufacturing method of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The laminated body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 included in the outer package 50 includes an end portion 14b of the first electrolyte part 14 of the first battery cell 10, and a second battery. The end portion 24b of the second electrolyte portion 24 of the cell 20 is locally heated and has a connecting portion 101 formed by bonding. Therefore, the rigidity of the laminate is improved as compared with the case where the connecting portion 101 is not formed. Further, the first battery cell 10 and the second battery cell 20 are overlapped and pressurized, and the first negative electrode 15 and the second negative electrode 25 are connected in a state of being electrically connected via the lead 42. Since the portion 101 is formed, even after the connection portion 101 is formed, the first negative electrode 15 is pressed against the first electrolyte portion 14, and the second electrolyte portion 24 is The state where the negative electrode 25 is in pressure contact is maintained. Therefore, when the lithium battery 100 is charged, variation in current density in the first negative electrode 15 and the second negative electrode 25 is suppressed, and lithium is easily deposited uniformly. That is, it becomes difficult for the lithium dendrite to grow locally on the negative electrode side. That is, the parallel type lithium battery having high reliability quality in which the rigidity of the laminated body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 is improved and short-circuiting due to local growth of dendrites is unlikely to occur. 100 can be provided or manufactured.

(2)剛性が向上した第1の電池セル10と第2の電池セル20の積層体を減圧下で外装50に内包して封止することから、封止後に該積層体に外部から圧力が加わったとしても該積層体が破損し難い並列型のリチウム電池100を提供または製造することができる。   (2) Since the laminate of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 with improved rigidity is enclosed and sealed in the exterior 50 under reduced pressure, pressure is applied to the laminate after sealing from the outside. Even if added, it is possible to provide or manufacture the parallel type lithium battery 100 in which the laminate is not easily damaged.

(3)第1の電解質部14の端部14bと第2の電解質部24の端部24bとを局部的に加熱して溶融させることにより形成される連結部101は、加熱によってLCBOが熱分解して生成した酸化リチウムを含む。したがって、外部から外装50の内部に水分が浸入しても、連結部101に含まれる酸化リチウムと浸入した水とが反応して水酸化リチウムとなることから、電池特性に影響が生じ難い高い耐久品質を有する並列型のリチウム電池100を提供または製造することができる。   (3) The connection portion 101 formed by locally heating and melting the end portion 14b of the first electrolyte portion 14 and the end portion 24b of the second electrolyte portion 24 causes the LCBO to be thermally decomposed by heating. Lithium oxide produced as a result. Therefore, even if moisture enters the exterior 50 from the outside, lithium oxide contained in the connecting portion 101 and the infiltrated water react to form lithium hydroxide, so that the battery characteristics are hardly affected. A parallel type lithium battery 100 having quality can be provided or manufactured.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態の二次電池について、上記第1実施形態と同様にリチウム電池を例に挙げ、図11を参照して説明する。図11は第2実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図である。第2実施形態のリチウム電池は、上記第1実施形態のリチウム電池100に対して第1の電池セル10と第2の電池セル20の積層の仕方を変えたものである。したがって、上記第1実施形態のリチウム電池100と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, the secondary battery of the second embodiment will be described with reference to FIG. 11 by taking a lithium battery as an example, as in the first embodiment. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a lithium battery as a secondary battery of the second embodiment. The lithium battery of the second embodiment is obtained by changing the way of stacking the first battery cell 10 and the second battery cell 20 with respect to the lithium battery 100 of the first embodiment. Therefore, the same components as those of the lithium battery 100 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図11に示すように、本実施形態の二次電池としてのリチウム電池100Bは、外装50に内包された、第1の電池セル10と、第2の電池セル20とを有している。第1の電池セル10は、集電体11と正極として機能する活物質部12とが積層されてなる第1の正極13と、第1の負極15と、第1の正極13と第1の負極15との間に設けられた第1の電解質部14とにより構成されている。   As shown in FIG. 11, a lithium battery 100 </ b> B as a secondary battery of the present embodiment includes a first battery cell 10 and a second battery cell 20 that are included in an exterior 50. The first battery cell 10 includes a first positive electrode 13, a first negative electrode 15, a first positive electrode 13, a first positive electrode 13 and a first positive electrode 13 formed by laminating a current collector 11 and an active material portion 12 that functions as a positive electrode. The first electrolyte part 14 is provided between the negative electrode 15 and the first electrolyte part 14.

第2の電池セル20は、集電体21と正極として機能する活物質部22とが積層されてなる第2の正極23と、第2の負極25と、第2の正極23と第2の負極25との間に設けられた第2の電解質部24とにより構成されている。第1の電池セル10と第2の電池セル20とは基本的に同じ構成を有するものである。   The second battery cell 20 includes a second positive electrode 23 in which a current collector 21 and an active material portion 22 that functions as a positive electrode are stacked, a second negative electrode 25, a second positive electrode 23, and a second positive electrode 23. The second electrolyte portion 24 is provided between the negative electrode 25 and the second electrolyte portion 24. The first battery cell 10 and the second battery cell 20 basically have the same configuration.

本実施形態では、第1の正極13の集電体11と第2の正極23の集電体21とが電気的に接続されるように、第1の電池セル10に対してリード41を介して第2の電池セル20が重ねて配置されている。   In the present embodiment, the current collector 11 of the first positive electrode 13 and the current collector 21 of the second positive electrode 23 are electrically connected to the first battery cell 10 via the leads 41. The second battery cells 20 are arranged so as to overlap each other.

そして、第1の電池セル10の活物質部12の外周端より側方にはみ出した第1の電解質部14と、第2の電池セル20の活物質部22の外周端より側方にはみ出した第2の電解質部24とが連結されている。重ねられた第1の電池セル10と第2の電池セル20の外周側に位置し、第1の電解質部14と第2の電解質部24とが連結された部分を、以降、連結部101Bと呼ぶ。   Then, the first electrolyte portion 14 that protrudes laterally from the outer peripheral end of the active material portion 12 of the first battery cell 10 and the outer periphery end of the active material portion 22 of the second battery cell 20 protrudes laterally. The second electrolyte part 24 is connected. A portion where the first electrolyte portion 14 and the second electrolyte portion 24 are connected to each other and located on the outer peripheral side of the stacked first battery cell 10 and second battery cell 20 will be referred to as a connecting portion 101B hereinafter. Call.

このように電気的に並列接続された第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体に対して、第1の電池セル10の第1の負極15に第1のリード42aが接続され、第2の電池セル20の第2の負極25に第2のリード42bが接続されている。第1のリード42aの端部と第2のリード42bの端部とを重ねることにより負極側のリード42が構成されている。   The first lead 42a is provided on the first negative electrode 15 of the first battery cell 10 with respect to the stacked body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 electrically connected in parallel as described above. The second lead 42 b is connected to the second negative electrode 25 of the second battery cell 20. The lead 42 on the negative electrode side is configured by overlapping the end of the first lead 42a and the end of the second lead 42b.

正極側のリード41と負極側のリード42とがそれぞれ外側に露出するように、2つのラミネートフィルム51,52によって重ねられた第1の電池セル10と第2の電池セル20とを挟み、2つのラミネートフィルム51,52を外周端で熱圧着して融着することにより封止されている。2つのラミネートフィルム51,52の外周端において、正極側のリード41と負極側のリード42が封着されている。   The first battery cell 10 and the second battery cell 20 that are stacked by the two laminate films 51 and 52 are sandwiched so that the positive lead 41 and the negative lead 42 are exposed to the outside, respectively. The two laminated films 51 and 52 are sealed by thermocompression bonding at the outer peripheral ends. At the outer peripheral ends of the two laminate films 51 and 52, the lead 41 on the positive electrode side and the lead 42 on the negative electrode side are sealed.

なお、ラミネートフィルム51,52の外周端を熱圧着して封止することに限定されず、重ねられたラミネートフィルム51,52の外周端に接着剤を配置して、接着することにより封止する構成としてもよい。   The outer peripheral ends of the laminate films 51 and 52 are not limited to sealing by thermocompression bonding, and sealing is performed by placing an adhesive on the outer peripheral ends of the laminated laminate films 51 and 52 and bonding them. It is good also as a structure.

このようなリチウム電池100Bは、第1の電池セル10の第1の電解質部14と第2の電池セル20の第2の電解質部24とが外周側において連結されていることから、連結されていない場合に比べて、第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体の剛性が向上する。   Such a lithium battery 100B is connected because the first electrolyte part 14 of the first battery cell 10 and the second electrolyte part 24 of the second battery cell 20 are connected on the outer peripheral side. Compared with the case where there is not, the rigidity of the laminated body of the 1st battery cell 10 and the 2nd battery cell 20 improves.

リチウム電池100Bの製造方法は、上記第1実施形態のリチウム電池100の製造方法と同じであって、ステップS5における電池セルの積層の仕方が異なるだけである。ステップS7では、第1の電池セル10の第1の電解質部14の端部14bと、第2の電池セル20の第2の電解質部24の端部24bとを局部的に加熱して溶融させ、結合させてから固化することにより、連結部101Bが形成される。   The manufacturing method of the lithium battery 100B is the same as the manufacturing method of the lithium battery 100 of the first embodiment, except that the battery cell stacking method in step S5 is different. In step S7, the end 14b of the first electrolyte part 14 of the first battery cell 10 and the end 24b of the second electrolyte part 24 of the second battery cell 20 are locally heated and melted. Then, the connecting portion 101B is formed by solidifying after bonding.

上記第2実施形態のリチウム電池100Bとその製造方法によれば、上記第1実施形態の効果(3)と同じ効果が得られると共に、以下の効果が得られる。
(4)外装50に内包された第1の電池セル10と第2の電池セル20の積層体は、第1の電池セル10の第1の電解質部14の端部14bと、第2の電池セル20の第2の電解質部24の端部24bとが局部的に加熱され、結合して形成された連結部101Bを有している。したがって、連結部101Bを形成しない場合に比べて、該積層体の剛性が向上する。剛性が向上した第1の電池セル10と第2の電池セル20の積層体を減圧下で外装50に内包して封止することから、封止後に該積層体に外部から圧力が加わったとしても該積層体が破損し難い。該積層体に外部から圧力が加わった状態で封止されていることから、リチウム電池100Bの充電時において、第1の負極15及び第2の負極25のそれぞれにおいて電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出し、局部的にリチウムのデンドライトが成長し難くなる。すなわち、第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体における剛性が向上し、局部的なリチウムのデンドライトの成長による短絡などが生じ難い高い信頼性品質を有する並列型のリチウム電池100Bを提供または製造することができる。
According to the lithium battery 100B of the second embodiment and the manufacturing method thereof, the same effect as the effect (3) of the first embodiment is obtained, and the following effect is obtained.
(4) The laminated body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 enclosed in the exterior 50 includes the end portion 14b of the first electrolyte part 14 of the first battery cell 10 and the second battery. The end part 24b of the second electrolyte part 24 of the cell 20 is locally heated and has a connecting part 101B formed by bonding. Therefore, the rigidity of the laminate is improved as compared with the case where the connecting portion 101B is not formed. Since the laminated body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 with improved rigidity is enclosed and sealed in the exterior 50 under reduced pressure, it is assumed that pressure is applied to the laminated body from the outside after sealing. However, the laminate is difficult to break. Since the laminate is sealed in a state where pressure is applied from the outside, variation in current density is suppressed in each of the first negative electrode 15 and the second negative electrode 25 during charging of the lithium battery 100B, Lithium precipitates uniformly, making it difficult to locally grow lithium dendrites. That is, the parallel type lithium battery having high reliability quality in which the rigidity of the laminated body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 is improved and short-circuiting due to local growth of dendrites is unlikely to occur. 100B can be provided or manufactured.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態の二次電池について、上記第1実施形態と同様にリチウム電池を例に挙げ、図12を参照して説明する。図12は第3実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図である。第3実施形態のリチウム電池は、上記第1実施形態のリチウム電池100に対して第1の電池セル10と第2の電池セル20の積層の仕方を変えたものである。したがって、上記第1実施形態のリチウム電池100と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, the secondary battery according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 12, taking a lithium battery as an example, as in the first embodiment. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a lithium battery as a secondary battery of the third embodiment. The lithium battery of the third embodiment is obtained by changing the way of stacking the first battery cell 10 and the second battery cell 20 with respect to the lithium battery 100 of the first embodiment. Therefore, the same components as those of the lithium battery 100 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図12に示すように、本実施形態の二次電池としてのリチウム電池100Cは、外装50に内包された、第1の電池セル10と、第2の電池セル20とを有している。第1の電池セル10は、集電体11と正極として機能する活物質部12とが積層されてなる第1の正極13と、第1の負極15と、第1の正極13と第1の負極15との間に設けられた第1の電解質部14とにより構成されている。   As shown in FIG. 12, the lithium battery 100 </ b> C as the secondary battery of the present embodiment includes a first battery cell 10 and a second battery cell 20 enclosed in an exterior 50. The first battery cell 10 includes a first positive electrode 13, a first negative electrode 15, a first positive electrode 13, a first positive electrode 13 and a first positive electrode 13 formed by laminating a current collector 11 and an active material portion 12 that functions as a positive electrode. The first electrolyte part 14 is provided between the negative electrode 15 and the first electrolyte part 14.

第2の電池セル20は、集電体21と正極として機能する活物質部22とが積層されてなる第2の正極23と、第2の負極25と、第2の正極23と第2の負極25との間に設けられた第2の電解質部24とにより構成されている。第1の電池セル10と第2の電池セル20とは基本的に同じ構成を有するものである。   The second battery cell 20 includes a second positive electrode 23 in which a current collector 21 and an active material portion 22 that functions as a positive electrode are stacked, a second negative electrode 25, a second positive electrode 23, and a second positive electrode 23. The second electrolyte portion 24 is provided between the negative electrode 25 and the second electrolyte portion 24. The first battery cell 10 and the second battery cell 20 basically have the same configuration.

本実施形態では、第1の負極15と第2の正極23の集電体21とが電気的に接続するように、第1の電池セル10に対して導電体43を介して第2の電池セル20が重ねて配置されている。導電体43は、例えば、厚みが20μmの銅箔である。   In the present embodiment, the second battery is connected to the first battery cell 10 via the conductor 43 so that the first negative electrode 15 and the current collector 21 of the second positive electrode 23 are electrically connected. The cells 20 are arranged so as to overlap each other. The conductor 43 is, for example, a copper foil having a thickness of 20 μm.

そして、第1の電池セル10の活物質部12の外周端より側方にはみ出した第1の電解質部14と、第2の電池セル20の活物質部22の外周端より側方にはみ出した第2の電解質部24とが連結されている。重ねられた第1の電池セル10と第2の電池セル20の外周側に位置し、第1の電解質部14と第2の電解質部24とが連結された部分を、以降、連結部101Cと呼ぶ。   Then, the first electrolyte portion 14 that protrudes laterally from the outer peripheral end of the active material portion 12 of the first battery cell 10 and the outer periphery end of the active material portion 22 of the second battery cell 20 protrudes laterally. The second electrolyte part 24 is connected. A portion where the first electrolyte portion 14 and the second electrolyte portion 24 are connected to each other and located on the outer peripheral side of the stacked first battery cell 10 and second battery cell 20 will be referred to as a connecting portion 101C hereinafter. Call.

このように電気的に直列接続された第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体に対して、正極側の集電体11にリード41が重ねて圧接され、第2の電池セル20の第2の負極25にリード42が重ねて圧接されている。   The lead 41 is superimposed on the positive electrode current collector 11 and pressed against the stacked body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 that are electrically connected in series as described above. A lead 42 is stacked and pressed against the second negative electrode 25 of the battery cell 20.

正極側のリード41と負極側のリード42とがそれぞれ外側に露出するように、2つのラミネートフィルム51,52によって重ねられた第1の電池セル10と第2の電池セル20とを挟み、2つのラミネートフィルム51,52を外周端で熱圧着して融着することにより封止されている。2つのラミネートフィルム51,52の外周端において、正極側のリード41と、負極側のリード42と封着されている。   The first battery cell 10 and the second battery cell 20 that are stacked by the two laminate films 51 and 52 are sandwiched so that the positive lead 41 and the negative lead 42 are exposed to the outside, respectively. The two laminated films 51 and 52 are sealed by thermocompression bonding at the outer peripheral ends. At the outer peripheral ends of the two laminate films 51 and 52, the lead 41 on the positive electrode side and the lead 42 on the negative electrode side are sealed.

なお、ラミネートフィルム51,52の外周端を熱圧着して封止することに限定されず、重ねられたラミネートフィルム51,52の外周端に接着剤を配置して、接着することにより封止してもよい。   Note that the outer peripheral ends of the laminate films 51 and 52 are not limited to thermo-compression sealing, and an adhesive is placed on the outer peripheral ends of the laminated laminate films 51 and 52 and sealed. May be.

このようなリチウム電池100Cは、第1の電池セル10の第1の電解質部14と第2の電池セル20の第2の電解質部24とが外周側において連結されていることから、連結されていない場合に比べて、第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体の剛性が向上する。   Such a lithium battery 100C is connected because the first electrolyte part 14 of the first battery cell 10 and the second electrolyte part 24 of the second battery cell 20 are connected on the outer peripheral side. Compared with the case where there is not, the rigidity of the laminated body of the 1st battery cell 10 and the 2nd battery cell 20 improves.

リチウム電池100Cの製造方法は、上記第1実施形態のリチウム電池100の製造方法と同じであって、ステップS5における電池セルの積層の仕方が異なるだけである。ステップS7では、第1の電池セル10の第1の電解質部14の端部14bと、第2の電池セル20の第2の電解質部24の端部24bとを局部的に加熱して溶融させ、結合させてから固化することにより、連結部101Cが形成される。   The manufacturing method of the lithium battery 100C is the same as the manufacturing method of the lithium battery 100 of the first embodiment, except that the battery cell stacking method in step S5 is different. In step S7, the end 14b of the first electrolyte part 14 of the first battery cell 10 and the end 24b of the second electrolyte part 24 of the second battery cell 20 are locally heated and melted. Then, the connecting portion 101C is formed by solidifying after bonding.

上記第3実施形態のリチウム電池100Cとその製造方法によれば、上記第1実施形態の効果(3)と同じ効果が得られると共に、以下の効果が得られる。
(5)外装50に内包された第1の電池セル10と第2の電池セル20の積層体は、第1の電池セル10の第1の電解質部14の端部14bと、第2の電池セル20の第2の電解質部24の端部24bとが局部的に加熱され、結合して形成された連結部101Cを有している。したがって、連結部101Cを形成しない場合に比べて、該積層体の剛性が向上する。剛性が向上した第1の電池セル10と第2の電池セル20の積層体を減圧下で外装50に内包して封止することから、封止後に該積層体に外部から圧力が加わったとしても該積層体が破損し難い。該積層体に外部から圧力が加わった状態で封止されていることから、リチウム電池100Cの充電時において、第1の負極15及び第2の負極25のそれぞれにおいて電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出し、局部的にリチウムのデンドライトが成長し難くなる。すなわち、第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体における剛性が向上し、局部的なリチウムのデンドライトの成長による短絡などが生じ難い高い信頼性品質を有する直列型のリチウム電池100Cを提供または製造することができる。
According to the lithium battery 100C of the third embodiment and the manufacturing method thereof, the same effect as the effect (3) of the first embodiment is obtained, and the following effect is obtained.
(5) The stacked body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 included in the outer package 50 includes an end portion 14b of the first electrolyte part 14 of the first battery cell 10, and a second battery. The end part 24b of the second electrolyte part 24 of the cell 20 is locally heated and has a connecting part 101C formed by bonding. Therefore, the rigidity of the laminate is improved as compared with the case where the connecting portion 101C is not formed. Since the laminated body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 with improved rigidity is enclosed and sealed in the exterior 50 under reduced pressure, it is assumed that pressure is applied to the laminated body from the outside after sealing. However, the laminate is difficult to break. Since the laminate is sealed in a state in which pressure is applied from the outside, variation in current density is suppressed in each of the first negative electrode 15 and the second negative electrode 25 when the lithium battery 100C is charged, Lithium precipitates uniformly, making it difficult to locally grow lithium dendrites. That is, the series lithium battery having high reliability quality in which the rigidity of the laminated body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 is improved and short-circuiting due to local growth of dendrites is unlikely to occur. 100C can be provided or manufactured.

(第4実施形態)
第4実施形態の二次電池について、上記第1実施形態と同様にリチウム電池を例に挙げ、図13を参照して説明する。図13は第4実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図である。第4実施形態のリチウム電池は、上記第3実施形態のリチウム電池100Cに対して外装の構成を異ならせたものである。したがって、上記第3実施形態のリチウム電池100Cと同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
(Fourth embodiment)
The secondary battery according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. 13 by taking a lithium battery as an example as in the first embodiment. FIG. 13: is a schematic sectional drawing which shows the structure of the lithium battery as a secondary battery of 4th Embodiment. The lithium battery according to the fourth embodiment is different from the lithium battery 100C according to the third embodiment in the exterior configuration. Accordingly, the same components as those of the lithium battery 100C of the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図13に示すように、本実施形態の二次電池としてのリチウム電池100Dは、外装(パッケージ)90に内包された第1の電池セル10と第2の電池セル20とを有する。第1の電池セル10と第2の電池セル20とは、第1の負極15と第2の正極23の集電体21とが電気的に接続するように、導電体43を介して重ねて配置されている。つまり、第1の電池セル10と第2の電池セル20とは、電気的に直列に積層されている。第1の電池セル10の正極として機能する活物質部12の側方にはみ出た第1の電解質部14の端部と、第2の電池セル20の正極として機能する活物質部22の側方にはみ出た第2の電解質部24の端部とが連結され、連結部101Cをなしている。   As shown in FIG. 13, a lithium battery 100 </ b> D as a secondary battery of the present embodiment includes a first battery cell 10 and a second battery cell 20 enclosed in an exterior (package) 90. The first battery cell 10 and the second battery cell 20 are stacked via a conductor 43 so that the first negative electrode 15 and the current collector 21 of the second positive electrode 23 are electrically connected. Has been placed. That is, the first battery cell 10 and the second battery cell 20 are electrically stacked in series. The end portion of the first electrolyte portion 14 that protrudes to the side of the active material portion 12 that functions as the positive electrode of the first battery cell 10, and the side of the active material portion 22 that functions as the positive electrode of the second battery cell 20. The protruding end portion of the second electrolyte portion 24 is connected to form a connecting portion 101C.

外装90は、金属製のケース部91と、同じく金属製の蓋部92と、絶縁部材93と、バネ94とを含んで構成されている。
ケース部91は円筒状であって、ケース部91の開口部91aから、第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体が挿入されてケース部91内に載置されている。ケース部91の内側の底面と第1の電池セル10の正極側の集電体11とが接している。第2の電池セル20の第2の負極25に集電体44が積層され、集電体44上にバネ94が載置されている。バネ94を介して集電体44に接するように蓋部92が配置されている。蓋部92と第1の電池セル10及び第2の電池セル20とがケース部91と接しない様に、開口部91aにおける蓋部92とケース部91との間、及び第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体の外周と、ケース部91の内壁との間に絶縁部材93が敷設されている。集電体44は、例えば、厚みがおよそ20μmの銅箔である。
The exterior 90 includes a metal case 91, a metal lid 92, an insulating member 93, and a spring 94.
The case portion 91 has a cylindrical shape, and a stacked body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 is inserted from the opening 91 a of the case portion 91 and placed in the case portion 91. . The bottom surface inside the case portion 91 is in contact with the current collector 11 on the positive electrode side of the first battery cell 10. A current collector 44 is laminated on the second negative electrode 25 of the second battery cell 20, and a spring 94 is placed on the current collector 44. A lid portion 92 is disposed so as to be in contact with the current collector 44 via the spring 94. The lid 92, the first battery cell 10, and the second battery cell 20 are not in contact with the case portion 91, and between the lid portion 92 and the case portion 91 in the opening 91 a and the first battery cell 10. An insulating member 93 is laid between the outer periphery of the stacked body of the battery cell 20 and the inner wall of the case portion 91. The current collector 44 is, for example, a copper foil having a thickness of approximately 20 μm.

本実施形態のリチウム電池100Dは、ケース部91が正極(+)であり、蓋部92が負極(−)である所謂コイン型の二次電池であって、ケース部91に複数の電池セルが内包されているため、比較的に大きな電池容量を有する。また、バネ94によって第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体がケース部91の底面に向かって押圧されている。このようなリチウム電池100Dによれば、第1の電池セル10と第2の電池セル20とは連結部101Cによって連結されているため、剛性が向上し、バネ94によって押圧されても第1の電池セル10と第2の電池セル20の積層体が破損し難いリチウム電池100Dを提供することができる。   The lithium battery 100D of this embodiment is a so-called coin-type secondary battery in which the case portion 91 is a positive electrode (+) and the lid portion 92 is a negative electrode (−), and the case portion 91 has a plurality of battery cells. Since it is enclosed, it has a relatively large battery capacity. Further, the laminated body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 is pressed toward the bottom surface of the case portion 91 by the spring 94. According to such a lithium battery 100D, since the first battery cell 10 and the second battery cell 20 are connected by the connecting portion 101C, the rigidity is improved and the first battery cell 10 and the second battery cell 20 are pressed evenly by the spring 94. The lithium battery 100D in which the stacked body of the battery cell 10 and the second battery cell 20 is not easily damaged can be provided.

(第5実施形態)
次に、第5実施形態の二次電池について、上記第1実施形態と同様にリチウム電池を例に挙げ、図14を参照して説明する。図14は第5実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図である。第5実施形態のリチウム電池は、上記第1実施形態のリチウム電池100に対して外装50に内包される電池セルの数を増やしたものである。したがって、上記第1実施形態のリチウム電池100と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
(Fifth embodiment)
Next, the secondary battery of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. 14 by taking a lithium battery as an example, as in the first embodiment. FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a lithium battery as a secondary battery of the fifth embodiment. The lithium battery of the fifth embodiment is obtained by increasing the number of battery cells included in the exterior 50 with respect to the lithium battery 100 of the first embodiment. Therefore, the same components as those of the lithium battery 100 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図14に示すように、本実施形態の二次電池としてのリチウム電池200は、外装50に内包された、第1の電池セル10と、第2の電池セル20と、第3の電池セル30とを有している。第1の電池セル10は、集電体11と正極として機能する活物質部12とが積層されてなる第1の正極13と、第1の負極15と、第1の正極13と第1の負極15との間に設けられた第1の電解質部14とにより構成されている。   As shown in FIG. 14, a lithium battery 200 as a secondary battery of the present embodiment includes a first battery cell 10, a second battery cell 20, and a third battery cell 30 that are included in an exterior 50. And have. The first battery cell 10 includes a first positive electrode 13, a first negative electrode 15, a first positive electrode 13, a first positive electrode 13 and a first positive electrode 13 formed by laminating a current collector 11 and an active material portion 12 that functions as a positive electrode. The first electrolyte part 14 is provided between the negative electrode 15 and the first electrolyte part 14.

第2の電池セル20は、集電体21と正極として機能する活物質部22とが積層されてなる第2の正極23と、第2の負極25と、第2の正極23と第2の負極25との間に設けられた第2の電解質部24とにより構成されている。   The second battery cell 20 includes a second positive electrode 23 in which a current collector 21 and an active material portion 22 that functions as a positive electrode are stacked, a second negative electrode 25, a second positive electrode 23, and a second positive electrode 23. The second electrolyte portion 24 is provided between the negative electrode 25 and the second electrolyte portion 24.

第3の電池セル30は、集電体31と正極として機能する活物質部32とが積層されてなる第3の正極33と、第3の負極35と、第3の正極33と第3の負極35との間に設けられた第3の電解質部34とにより構成されている。第1の電池セル10、第2の電池セル20及び第3の電池セル30は基本的に同じ構成を有するものである。   The third battery cell 30 includes a third positive electrode 33 in which a current collector 31 and an active material part 32 functioning as a positive electrode are stacked, a third negative electrode 35, a third positive electrode 33, and a third positive electrode 33. The third electrolyte part 34 is provided between the negative electrode 35 and the third electrolyte part 34. The first battery cell 10, the second battery cell 20, and the third battery cell 30 basically have the same configuration.

本実施形態では、第1の負極15と第2の負極25とが電気的に接続すると共に、第2の正極23の集電体21と第3の正極33の集電体31とが電気的に接続するように、第1の電池セル10に対して負極側の第1のリード42aを介して第2の電池セル20が重ねて配置され、第2の電池セル20に対して正極側の第2のリード41bを介して第3の電池セル30が重ねて配置されている。   In the present embodiment, the first negative electrode 15 and the second negative electrode 25 are electrically connected, and the current collector 21 of the second positive electrode 23 and the current collector 31 of the third positive electrode 33 are electrically connected. The second battery cell 20 is arranged so as to overlap with the first battery cell 10 via the first lead 42a on the negative electrode side so as to be connected to the first battery cell 10, and on the positive electrode side with respect to the second battery cell 20 The third battery cell 30 is disposed so as to overlap with the second lead 41b.

そして、第1の電池セル10の活物質部12の外周端より側方にはみ出した第1の電解質部14と、第2の電池セル20の活物質部22の外周端より側方にはみ出した第2の電解質部24と、第3の電池セル30の活物質部32の外周端より側方にはみ出した第3の電解質部34とが連結されている。重ねられた第1の電池セル10及び第2の電池セル20並びに第3の電池セル30の外周側に位置し、第1の電解質部14及び第2の電解質部24並びに第3の電解質部34が連結された部分を、以降、連結部201と呼ぶ。   Then, the first electrolyte portion 14 that protrudes laterally from the outer peripheral end of the active material portion 12 of the first battery cell 10 and the outer periphery end of the active material portion 22 of the second battery cell 20 protrudes laterally. The second electrolyte part 24 is connected to the third electrolyte part 34 that protrudes laterally from the outer peripheral end of the active material part 32 of the third battery cell 30. Located on the outer peripheral side of the stacked first battery cell 10 and second battery cell 20 and third battery cell 30, the first electrolyte part 14, the second electrolyte part 24, and the third electrolyte part 34. Hereinafter, the portion where is connected is referred to as a connecting portion 201.

このように電気的に並列接続された第1の電池セル10及び第2の電池セル20並びに第3の電池セル30の積層体に対して、第1の電池セル10の正極側の集電体11に第1のリード41aが接続(圧接)され、第3の電池セル30の第3の負極35に第2のリード42bが接続(圧接)されている。第1のリード41aの端部と第2のリード41bの端部とを重ねて正極側のリード41が構成され、第1のリード42aの端部と第2のリード42bの端部とを重ねて負極側のリード42が構成されている。   The current collector on the positive electrode side of the first battery cell 10 with respect to the stacked body of the first battery cell 10, the second battery cell 20, and the third battery cell 30 thus electrically connected in parallel. 11, the first lead 41a is connected (pressure contact), and the second lead 42b is connected (pressure contact) to the third negative electrode 35 of the third battery cell 30. The end of the first lead 41a and the end of the second lead 41b are overlapped to form the positive-side lead 41, and the end of the first lead 42a and the end of the second lead 42b are overlapped. Thus, a lead 42 on the negative electrode side is configured.

正極側のリード41と負極側のリード42とがそれぞれ外側に露出するように、2つのラミネートフィルム51,52によって重ねられた第1の電池セル10及び第2の電池セル20並びに第3の電池セル30を挟み、減圧下で2つのラミネートフィルム51,52を外周端で熱圧着して融着することにより封止されている。2つのラミネートフィルム51,52の外周端において、正極側の第1のリード41aと第2のリード41bとが重ねられて封着されている。同じく2つのラミネートフィルム51,52の外周端において、負極側の第1のリード42aと第2のリード42bとが重ねられて封着されている。   The first battery cell 10, the second battery cell 20, and the third battery stacked by the two laminate films 51 and 52 so that the positive electrode side lead 41 and the negative electrode side lead 42 are respectively exposed to the outside. The cell 30 is sandwiched, and the two laminate films 51 and 52 are sealed by thermocompression bonding at the outer peripheral ends under reduced pressure. At the outer peripheral ends of the two laminate films 51 and 52, the first lead 41a and the second lead 41b on the positive electrode side are overlapped and sealed. Similarly, at the outer peripheral ends of the two laminate films 51 and 52, the first lead 42a and the second lead 42b on the negative electrode side are overlapped and sealed.

なお、ラミネートフィルム51,52の外周端を熱圧着して封止することに限定されず、重ねられたラミネートフィルム51,52の外周端に接着剤を配置して、接着することにより封止してもよい。   Note that the outer peripheral ends of the laminate films 51 and 52 are not limited to thermo-compression sealing, and an adhesive is placed on the outer peripheral ends of the laminated laminate films 51 and 52 and sealed. May be.

このようなリチウム電池200は、第1の電池セル10の第1の電解質部14と、第2の電池セル20の第2の電解質部24と、第3の電池セル30の第3の電解質部34とが外周側において連結されていることから、連結されていない場合に比べて、第1の電池セル10及び第2の電池セル20並びに第3の電池セル30の積層体の剛性が向上する。   Such a lithium battery 200 includes a first electrolyte part 14 of the first battery cell 10, a second electrolyte part 24 of the second battery cell 20, and a third electrolyte part of the third battery cell 30. 34 is connected on the outer peripheral side, the rigidity of the stacked body of the first battery cell 10, the second battery cell 20, and the third battery cell 30 is improved as compared with the case where they are not connected. .

リチウム電池200の製造方法は、上記第1実施形態のリチウム電池100の製造方法と基本的に同じであって、ステップS5において重ねられる電池セルの数が異なる。
図15は第5実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図である。ステップS7では、図15に示すように、テーブル81上に、各リード41a,41b,42a,42bを含む、第1の電池セル10及び第2の電池セル20並びに第3の電池セル30の積層体を載置して、加圧部82により該積層体を所定の圧力で加圧した状態とする。そして、ヒーターなどによって加熱された加熱体としてのコテ先83を、第1の電解質部14の端部14bと第2の電解質部24の端部24bと第3の電解質部34の端部34bに接触させて、各端部14b,24b,34bを局部的に溶融させ、その融液をコテ先83の先端面に馴染ませて結合させる。融液が結合した状態が確認されたら、例えばコテ先83に冷風をあてることによって融液を冷却して固化させる。このような、溶融と冷却とを伴う連結作業を第1の電解質部14及び第2の電解質部24並びに第3の電解質部34の外周に沿って行うことで、図14に示すように、第1の電池セル10及び第2の電池セル20並びに第3の電池セル30の積層体において、第1の電解質部14の端部14b及び第2の電解質部24の端部24b並びに第3の電解質部34の端部34bを連結させた連結部201を形成する。図14に示すように、連結部201よりも第1の負極15及び第2の負極25側に空間202を有するように上記連結作業を行う。また、連結部201よりも第2の正極23及び第3の正極33側に空間203を有するように上記連結作業を行うことが好ましい。なお、第1の電池セル10及び第2の電池セル20並びに第3の電池セル30の積層体は、減圧下で外装50に内包されることから、該積層体の外周側に生じた空間204は減圧状態となっている。当該空間204は、上記第1実施形態で説明したように、充填材で埋められていてもよい。
The manufacturing method of the lithium battery 200 is basically the same as the manufacturing method of the lithium battery 100 of the first embodiment, and the number of battery cells stacked in step S5 is different.
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing the method for manufacturing the lithium battery of the fifth embodiment. In step S7, as shown in FIG. 15, the first battery cell 10, the second battery cell 20, and the third battery cell 30 including the leads 41a, 41b, 42a, and 42b are stacked on the table 81. The body is placed, and the pressurizing unit 82 pressurizes the laminated body with a predetermined pressure. Then, the tip 83 as a heating body heated by a heater or the like is applied to the end portion 14b of the first electrolyte portion 14, the end portion 24b of the second electrolyte portion 24, and the end portion 34b of the third electrolyte portion 34. The end portions 14b, 24b, and 34b are locally melted by being brought into contact with each other, and the melt is adapted to the tip surface of the iron tip 83 and bonded. When it is confirmed that the melt is bonded, the melt is cooled and solidified by, for example, applying cold air to the tip 83. By performing such a connection operation involving melting and cooling along the outer periphery of the first electrolyte part 14, the second electrolyte part 24, and the third electrolyte part 34, as shown in FIG. In the stacked body of the first battery cell 10, the second battery cell 20, and the third battery cell 30, the end portion 14b of the first electrolyte section 14, the end section 24b of the second electrolyte section 24, and the third electrolyte A connecting portion 201 is formed by connecting the end portions 34 b of the portion 34. As shown in FIG. 14, the above connecting operation is performed so that a space 202 is provided on the first negative electrode 15 side and the second negative electrode 25 side of the connecting portion 201. Moreover, it is preferable to perform the connection operation so as to have the space 203 closer to the second positive electrode 23 and the third positive electrode 33 than the connection portion 201. In addition, since the laminated body of the 1st battery cell 10, the 2nd battery cell 20, and the 3rd battery cell 30 is enclosed in the exterior 50 under pressure reduction, the space 204 which arose on the outer peripheral side of this laminated body Is in a decompressed state. The space 204 may be filled with a filler as described in the first embodiment.

上記第5実施形態のリチウム電池200とその製造方法によれば、上記第1実施形態の効果(3)と同じ効果が得られると共に、以下の効果が得られる。
(6)外装50に内包された第1の電池セル10及び第2の電池セル20並びに第3の電池セル30の積層体は、第1の電池セル10の第1の電解質部14の端部14bと、第2の電池セル20の第2の電解質部24の端部24bと、第3の電池セル30の第3の電解質部34の端部34bとが局部的に加熱され、結合して形成された連結部201を有している。したがって、連結部201を形成しない場合に比べて、該積層体の剛性が向上する。剛性が向上した第1の電池セル10及び第2の電池セル20並びに第3の電池セル30の積層体を減圧下で外装50に内包して封止することから、封止後に該積層体に外部から圧力が加わったとしても該積層体が破損し難い。該積層体に外部から圧力が加わった状態で封止されていることから、リチウム電池200の充電時において、第1の負極15及び第2の負極25並びに第3の負極35のそれぞれにおいて電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出し、局部的にリチウムのデンドライトが成長し難くなる。すなわち、第1の電池セル10及び第2の電池セル20並びに第3の電池セル30の積層体における剛性が向上し、局部的なリチウムのデンドライトの成長による短絡などが生じ難い高い信頼性品質を有する並列型であって、上記第1実施形態のリチウム電池100に比べて大きな電気容量を有するリチウム電池200を提供または製造することができる。
According to the lithium battery 200 of the fifth embodiment and the manufacturing method thereof, the same effect as the effect (3) of the first embodiment is obtained, and the following effect is obtained.
(6) The laminated body of the first battery cell 10, the second battery cell 20, and the third battery cell 30 included in the exterior 50 is an end portion of the first electrolyte part 14 of the first battery cell 10. 14b, the end 24b of the second electrolyte part 24 of the second battery cell 20, and the end 34b of the third electrolyte part 34 of the third battery cell 30 are locally heated and combined. It has the connecting part 201 formed. Therefore, the rigidity of the laminate is improved as compared with the case where the connecting portion 201 is not formed. Since the laminated body of the first battery cell 10, the second battery cell 20, and the third battery cell 30 with improved rigidity is enclosed and sealed in the exterior 50 under reduced pressure, the laminated body is sealed after sealing. Even if pressure is applied from the outside, the laminate is hardly damaged. Since the laminate is sealed in a state where pressure is applied from the outside, the current density in each of the first negative electrode 15, the second negative electrode 25, and the third negative electrode 35 is charged when the lithium battery 200 is charged. Variation is suppressed, lithium is deposited uniformly, and lithium dendrite is difficult to grow locally. That is, the rigidity of the laminated body of the first battery cell 10, the second battery cell 20, and the third battery cell 30 is improved, and a high reliability quality that is unlikely to cause a short circuit due to local lithium dendrite growth. It is possible to provide or manufacture a lithium battery 200 having a large electric capacity as compared with the lithium battery 100 of the first embodiment.

以下に、上記実施形態に係る実施例と比較例とを挙げて、実施例の効果について具体的に説明する。   Hereinafter, the effects of the examples will be described in detail with reference to examples and comparative examples according to the embodiment.

(実施例1)
実施例1の二次電池は、上記第1実施形態のリチウム電池100であって、図2に示したように、2つのラミネートフィルム51,52で構成される外装50に、第1の電池セル10に対して第2の電池セル20が電気的に並列接続となるように重ねて配置されて封止されている。第1の電池セル10と第2の電池セル20とは、第1の電解質部14と第2の電解質部24とが外周側で連結されて連結部101をなしている。連結部101の内側において、第1の負極15と第2の負極25とがリード42を介して電気的に接続された状態となっている。
Example 1
The secondary battery of Example 1 is the lithium battery 100 of the first embodiment described above, and as shown in FIG. 2, the first battery cell is mounted on the exterior 50 composed of two laminate films 51 and 52. The second battery cells 20 are arranged so as to be electrically connected in parallel to each other and sealed. In the first battery cell 10 and the second battery cell 20, the first electrolyte part 14 and the second electrolyte part 24 are connected on the outer peripheral side to form a connection part 101. Inside the connecting portion 101, the first negative electrode 15 and the second negative electrode 25 are in a state of being electrically connected via the lead 42.

第1の電池セル10における第1の正極13は、膜厚がおよそ5μm以下の金(Au)の薄膜からなる集電体11と、LCO粒子の焼結体に電解質としてのLCBOが充填された活物質部12とを含んで構成されている。活物質部12は厚みがおよそ100μmで、外形がφ10mmの円盤状である。第1の正極13の活物質部12側を覆うと共に、活物質部12の側方におよそ0.5mmほどはみ出るように第1の電解質部14が形成されている。第1の電解質部14はLCBOからなり、活物質部12と第1の負極15との間の厚みはおよそ2μmである。さらに第1の電解質部14に金属リチウムを厚みがおよそ2μmとなるように成膜してパターニングすることにより、第1の負極15が形成されている。なお、第2の電池セル20の構成は、第1の電池セル10の構成と同じである。   The first positive electrode 13 in the first battery cell 10 has a current collector 11 made of a gold (Au) thin film with a film thickness of about 5 μm or less, and a sintered body of LCO particles filled with LCBO as an electrolyte. The active material part 12 is comprised. The active material portion 12 has a disk shape with a thickness of approximately 100 μm and an outer shape of φ10 mm. The first electrolyte part 14 is formed so as to cover the active material part 12 side of the first positive electrode 13 and protrude about 0.5 mm to the side of the active material part 12. The first electrolyte part 14 is made of LCBO, and the thickness between the active material part 12 and the first negative electrode 15 is approximately 2 μm. Furthermore, the first negative electrode 15 is formed by forming and patterning metallic lithium on the first electrolyte portion 14 so as to have a thickness of about 2 μm. The configuration of the second battery cell 20 is the same as the configuration of the first battery cell 10.

(比較例1)
比較例1の二次電池は、ラミネート型であって、実施例1のリチウム電池100に対して、第1の電解質部14と第2の電解質部24とが外周側で連結されていない構成とし、他の構成は実施例1と同じである。
(Comparative Example 1)
The secondary battery of Comparative Example 1 is a laminate type, and the first electrolyte part 14 and the second electrolyte part 24 are not connected to the lithium battery 100 of Example 1 on the outer peripheral side. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

(実施例2)
実施例2の二次電池は、上記第4実施形態のリチウム電池100Dであって、コイン型の外装90において、ケース部91の内部に、第1の電池セル10に対して導電体43を介して第2の電池セル20が重ねて配置され、電気的に直列接続されたものである。第1の電池セル10及び第2の電池セル20の構成は実施例1と同じである。
(Example 2)
The secondary battery of Example 2 is the lithium battery 100D of the fourth embodiment described above, and in the coin-type exterior 90, inside the case portion 91, the conductor 43 is interposed with respect to the first battery cell 10. The second battery cells 20 are stacked and electrically connected in series. The configurations of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 are the same as those in the first embodiment.

(比較例2)
比較例2の二次電池は、コイン型であって、実施例2のリチウム電池100Dに対して、第1の電解質部14と第2の電解質部24とが外周側で連結されていない構成とし、他の構成は実施例2と同じである。
(Comparative Example 2)
The secondary battery of Comparative Example 2 is a coin type, and is configured such that the first electrolyte part 14 and the second electrolyte part 24 are not connected on the outer peripheral side with respect to the lithium battery 100D of Example 2. Other configurations are the same as those of the second embodiment.

(実施例3)
図16は、実施例3の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図である。
図16に示すように、実施例3の二次電池としてのリチウム電池100Eは、コイン型の外装90において、ケース部91の内部に、第1の電池セル10に対して導電体46を介して第2の電池セル20が重ねて配置されたものである。第1の電池セル10及び第2の電池セル20の構成は実施例1と同じであり、第1の電池セル10の第1の電解質部14と、第2の電池セル20の第2の電解質部24とは外周側で連結されて連結部101をなしている。
(Example 3)
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a lithium battery as a secondary battery of Example 3.
As shown in FIG. 16, the lithium battery 100 </ b> E as the secondary battery of Example 3 has a coin-type exterior 90 and a conductor 46 with respect to the first battery cell 10 inside the case portion 91. The second battery cell 20 is arranged in an overlapping manner. The structure of the 1st battery cell 10 and the 2nd battery cell 20 is the same as Example 1, and the 1st electrolyte part 14 of the 1st battery cell 10 and the 2nd electrolyte of the 2nd battery cell 20 are the same. The connecting portion 101 is connected to the portion 24 on the outer peripheral side.

第1の電池セル10の第1の正極13の集電体11と、ケース部91の内側の底面とは導電体45を介して電気的に接続されている。導電体45は厚みが20μmのアルミ箔であって、連結部101の外側で折り返されて、第2の電池セル20の第2の正極23における集電体21に圧接されている。   The current collector 11 of the first positive electrode 13 of the first battery cell 10 and the bottom surface inside the case portion 91 are electrically connected via a conductor 45. The conductor 45 is an aluminum foil having a thickness of 20 μm, is folded back outside the connecting portion 101, and is in pressure contact with the current collector 21 in the second positive electrode 23 of the second battery cell 20.

第1の電池セル10の第1の負極15と第2の電池セル20の第2の負極25との間に配置された導電体46は、厚みが20μmの銅箔であって、連結部101の外側に引き出されて、第2の電池セル20側に折り返されている。折り返された導電体46は、第2の正極23の集電体21に圧接された導電体45に対して、絶縁部材95を介して重ねて配置されている。さらに、折り返された導電体46上にバネ94が載置され、バネ94を介して導電体46に接するように蓋部92が配置されている。バネ94によって、第1の電池セル10及び第2の電池セル20の積層体がケース部91の内側の底面に向かって押圧されている。   The conductor 46 disposed between the first negative electrode 15 of the first battery cell 10 and the second negative electrode 25 of the second battery cell 20 is a copper foil having a thickness of 20 μm and includes a connecting portion 101. It is pulled out outside and folded back to the second battery cell 20 side. The folded conductor 46 is disposed so as to overlap the conductor 45 pressed against the current collector 21 of the second positive electrode 23 with an insulating member 95 interposed therebetween. Further, a spring 94 is placed on the folded conductor 46, and a lid portion 92 is disposed so as to contact the conductor 46 via the spring 94. The laminated body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 is pressed toward the bottom surface inside the case portion 91 by the spring 94.

つまり、実施例3のリチウム電池100Eは、上記第4実施形態のリチウム電池100Dに対して、コイン型の外装90に、実施例1と基本的に同じ構成の第1の電池セル10と第2の電池セル20とを電気的に並列接続した状態で内包されたものである。   That is, the lithium battery 100E of Example 3 has a coin-type exterior 90 and a first battery cell 10 and a second battery that are basically the same as those of Example 1 with respect to the lithium battery 100D of the fourth embodiment. The battery cell 20 is included in a state of being electrically connected in parallel.

(比較例3)
比較例3の二次電池は、コイン型であって、実施例3のリチウム電池100Eに対して、第1の電解質部14と第2の電解質部24とが外周側で連結されていない構成とし、他の構成は実施例3と同じである。
(Comparative Example 3)
The secondary battery of Comparative Example 3 is a coin type, and is configured such that the first electrolyte part 14 and the second electrolyte part 24 are not connected on the outer peripheral side with respect to the lithium battery 100E of Example 3. Other configurations are the same as those of the third embodiment.

実施例1〜実施例3、比較例1〜比較例3の各リチウム電池の評価方法は、以下の通りである。   The evaluation method of each lithium battery of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 is as follows.

[評価方法]
実施例1〜実施例3、比較例1〜比較例3の各リチウム電池に対して、20μA(マイクロアンペア)で充電し、10μAで放電を行ったときの、1回目の放電量を100とし、その後の充放電において放電容量が80以下になるまでの充放電サイクル数を評価項目の1つとした。具体的には、以下のように充放電サイクル数をA〜Cまでの3つにランク分けした。
A;10回以上、B;3回以上10回未満、C;3回未満
放電容量が80以下になるまでの充放電サイクル数が少ない状態は、二次電池における充放電特性の低下を示すものであり、負極側における電流密度がばらついてリチウムのデンドライトが不均一に成長することによるものと考えられる。
[Evaluation methods]
For each of the lithium batteries of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, charging at 20 μA (microampere) and discharging at 10 μA, the first discharge amount is 100, The number of charge / discharge cycles until the discharge capacity became 80 or less in the subsequent charge / discharge was taken as one of the evaluation items. Specifically, the number of charge / discharge cycles was ranked into three from A to C as follows.
A: 10 times or more, B: 3 times or more and less than 10 times, C: less than 3 times The state where the number of charge / discharge cycles until the discharge capacity becomes 80 or less indicates a decrease in charge / discharge characteristics of the secondary battery. It is considered that the current density on the negative electrode side varies and lithium dendrite grows unevenly.

さらに、10回以上の充放電後に、外装(パッケージ)内の電池セルにひび割れなどの破損が有るか無いかを確認した。以下に示す表1は、実施例1〜実施例3、比較例1〜比較例3の各リチウム電池の評価結果を示すものである。   Furthermore, after charging and discharging 10 times or more, it was confirmed whether or not the battery cells in the exterior (package) were damaged such as cracks. Table 1 shown below shows the evaluation results of the lithium batteries of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3.

Figure 2019160543
Figure 2019160543

表1に示すように、ラミネート型の比較例1のリチウム電池では、充放電後の電池セルに破損が認められなかったものの、放電容量が80以下となる充放電サイクル数がCの3回未満であった。一方でコイン型の比較例2及び比較例3のリチウム電池では、放電容量が80以下となる充放電サイクル数がBの3回以上10回未満であったものの、充放電後の電池セルに破損が認められた。すなわち、比較例2及び比較例3のリチウム電池では、コイン型の外装90に内包された第1の電池セル10と第2の電池セル20との積層体において電解質部が連結されていないことから剛性が不十分でバネ94による加圧で破損が生じた。   As shown in Table 1, in the lithium battery of Comparative Example 1 of the laminate type, although no damage was observed in the battery cell after charge / discharge, the number of charge / discharge cycles where the discharge capacity was 80 or less was less than 3 times C. Met. On the other hand, in the coin type lithium batteries of Comparative Example 2 and Comparative Example 3, the number of charge / discharge cycles with a discharge capacity of 80 or less was 3 or more and less than 10 times of B, but the battery cells after charge / discharge were damaged. Was recognized. That is, in the lithium batteries of Comparative Example 2 and Comparative Example 3, the electrolyte part is not connected in the stacked body of the first battery cell 10 and the second battery cell 20 enclosed in the coin-shaped exterior 90. The rigidity was insufficient, and damage was caused by pressurization by the spring 94.

これに対して、電解質部が連結された実施例1〜実施例3のリチウム電池では、外装形式に関わらず、放電容量が80以下となる充放電サイクル数がAの10回以上であり、充放電後の破損も認められなかった。すなわち、外装に内包された複数の電池セルの積層体における剛性が向上すると共に、優れた充放電特性が得られた。とりわけ、コイン型の外装であっても、バネ94による加圧に十分に耐えることができた。   On the other hand, in the lithium batteries of Examples 1 to 3 in which the electrolyte part is connected, the number of charge / discharge cycles at which the discharge capacity is 80 or less is 10 times or more of A regardless of the exterior type, No damage after discharge was observed. That is, the rigidity in the laminated body of the plurality of battery cells included in the exterior was improved, and excellent charge / discharge characteristics were obtained. In particular, even a coin-type exterior could sufficiently withstand the pressure applied by the spring 94.

(第6実施形態)
<電子機器>
次に、本実施形態の電子機器について、ウェアラブル機器を例に挙げて説明する。図17は第6実施形態の電子機器としてのウェアラブル機器の構成を示す斜視図である。
(Sixth embodiment)
<Electronic equipment>
Next, the electronic device of the present embodiment will be described using a wearable device as an example. FIG. 17 is a perspective view illustrating a configuration of a wearable device as an electronic device according to the sixth embodiment.

図17に示すように、本実施形態の電子機器としてのウェアラブル機器300は、人体の例えば手首WRに腕時計のように装着され、人体に係る情報を入手可能な情報機器であって、バンド301と、センサー302と、表示部303と、処理部304と、電池305とを備えている。   As shown in FIG. 17, a wearable device 300 as an electronic device according to the present embodiment is an information device that is attached to a human body, for example, a wrist WR like a wristwatch and can obtain information about the human body, , Sensor 302, display unit 303, processing unit 304, and battery 305.

バンド301は、装着時に手首WRに密着するように、可撓性の例えばゴムなどの樹脂が用いられた帯状であって、帯の端部に結合位置を調整可能な結合部を有している。   The band 301 is a band shape using a flexible resin such as rubber so as to be in close contact with the wrist WR when worn, and has a coupling portion whose coupling position can be adjusted at the end of the band. .

センサー302は、例えば光学式センサーであって、装着時に手首WRに触れるよう、バンド301の内面側(手首WR側)に配置されている。   The sensor 302 is an optical sensor, for example, and is disposed on the inner surface side (the wrist WR side) of the band 301 so as to touch the wrist WR when worn.

表示部303は、例えば受光型の液晶表示装置であって、表示部303に表示された情報を装着者が読み取れるように、バンド301の外面側(センサー302が取り付けられた内面と反対側)に配置されている。   The display unit 303 is, for example, a light-receiving type liquid crystal display device, and on the outer surface side of the band 301 (on the opposite side to the inner surface to which the sensor 302 is attached) so that the wearer can read information displayed on the display unit 303. Has been placed.

処理部304は、例えば集積回路(IC)であって、バンド301に内蔵され、センサー302や表示部303に電気的に接続されている。処理部304は、センサー302からの出力に基づいて、脈拍や血糖値などを計測するための演算処理を行う。また、計測結果などを表示するように表示部303を制御する。   The processing unit 304 is an integrated circuit (IC), for example, and is built in the band 301 and is electrically connected to the sensor 302 and the display unit 303. The processing unit 304 performs arithmetic processing for measuring a pulse, a blood glucose level, and the like based on the output from the sensor 302. Further, the display unit 303 is controlled to display the measurement result and the like.

電池305は、センサー302、表示部303、処理部304などへ電力を供給する電力供給源として、バンド301に対して脱着可能な状態で内蔵されている。電池305として、上記第1実施形態のリチウム電池100が用いられている。   The battery 305 is built in a detachable state with respect to the band 301 as a power supply source for supplying power to the sensor 302, the display unit 303, the processing unit 304, and the like. As the battery 305, the lithium battery 100 of the first embodiment is used.

本実施形態のウェアラブル機器300によれば、センサー302によって、手首WRから装着者の脈拍や血糖値に係る情報などを電気的に検出し、処理部304での演算処理などを経て、表示部303に脈拍や血糖値などを表示することができる。表示部303には計測結果だけでなく、例えば計測結果から予測される人体の状況を示す情報や時刻なども表示することができる。   According to the wearable device 300 of this embodiment, the sensor 302 electrically detects information related to the wearer's pulse, blood sugar level, and the like from the wrist WR, and after performing arithmetic processing in the processing unit 304, the display unit 303 The pulse and blood sugar level can be displayed. The display unit 303 can display not only the measurement result but also information indicating the state of the human body predicted from the measurement result, time, and the like.

また、電池305として小型でありながら優れた充放電特性及び耐久品質を有するリチウム電池100が用いられているため、軽量且つ薄型であって長期の繰り返しの使用にも耐え得るウェアラブル機器300を提供することができる。また、リチウム電池100は、固体型の二次電池であるため、充電によって繰り返し使用が可能であると共に、電解液などが漏れる心配がないので長期に亘って安心して使用可能なウェアラブル機器300を提供できる。   In addition, since the lithium battery 100 having excellent charge / discharge characteristics and durability is used as the battery 305, the wearable device 300 is light and thin and can withstand repeated use over a long period of time. be able to. In addition, since the lithium battery 100 is a solid-state secondary battery, it can be used repeatedly by charging, and there is no fear of leakage of the electrolyte, so that the wearable device 300 that can be used safely for a long time is provided. it can.

本実施形態では、腕時計型のウェアラブル機器300を例示したが、ウェアラブル機器300は、例えば、足首、頭、耳、腰などに装着されるものであってもよい。なお、電池305として、上記第2実施形態のリチウム電池100B、上記第3実施形態のリチウム電池100C、上記第4実施形態のリチウム電池100D、上記第5実施形態のリチウム電池200を用いても同様な効果が得られる。   In the present embodiment, the watch-type wearable device 300 is illustrated, but the wearable device 300 may be worn on, for example, an ankle, a head, an ear, or a waist. Note that the battery 305 may be the lithium battery 100B of the second embodiment, the lithium battery 100C of the third embodiment, the lithium battery 100D of the fourth embodiment, or the lithium battery 200 of the fifth embodiment. Effects can be obtained.

また、電力供給源としての上記各実施形態のリチウム電池が適用される電子機器は、ウェアラブル機器300に限定されない。例えば、ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ、携帯電話機、携帯情報端末、ノート型パソコン、デジタルカメラ、ビデオカメラ、音楽プレイヤー、ワイヤレスヘッドホン、ゲーム機などが挙げられる。また、このようなコンシューマー(一般消費者向け)な機器に限らず、産業用途の機器にも適用可能である。また、本発明の電子機器は、例えば、データ通信機能、ゲーム機能、録音再生機能、辞書機能などの他の機能を有していてもよい。   In addition, the electronic device to which the lithium battery of each of the above embodiments as a power supply source is applied is not limited to the wearable device 300. For example, a head-mounted display, a head-up display, a mobile phone, a portable information terminal, a notebook computer, a digital camera, a video camera, a music player, wireless headphones, a game machine, and the like can be given. Moreover, it is applicable not only to such consumer (general consumer) devices but also to industrial devices. The electronic device of the present invention may have other functions such as a data communication function, a game function, a recording / playback function, and a dictionary function.

本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う二次電池および該二次電池の製造方法ならびに該二次電池を適用する電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the scope or spirit of the invention that can be read from the claims and the entire specification. The manufacturing method of the secondary battery and electronic equipment to which the secondary battery is applied are also included in the technical scope of the present invention. Various modifications other than the above embodiment are conceivable. Hereinafter, a modification will be described.

(変形例1)上記実施形態において、重ねられた複数の電池セルの活物質部の側方にはみ出た電解質部を連結させる方法は、電解質部の端部に加熱体を接触させて溶融させてから固化する方法に限定されない。例えば、電解質部の端部にレーザー光を照射することにより加熱して溶融させるとしてもよい。   (Modification 1) In the above embodiment, the method of connecting the electrolyte part protruding to the side of the active material part of the plurality of stacked battery cells is obtained by bringing a heating body into contact with the end of the electrolyte part and melting it. It is not limited to the method of solidifying from. For example, the end portion of the electrolyte portion may be heated and melted by irradiating laser light.

(変形例2)上記第5実施形態のリチウム電池200では、第1の電池セル10の第1の電解質部14の端部14bと、第2の電池セル20の第2の電解質部24の端部24bと、第3の電池セル30の第3の電解質部34の端部34bとを局部的に加熱して溶融させることにより結合して連結部201を形成したが、これに限定されない。第1の負極15と第2の負極25とが第1のリード42aを介して電気的に接続した状態で、第1の電池セル10の第1の電解質部14の端部14bと、第2の電池セル20の第2の電解質部24の端部24bとを局部的に加熱して溶融させることにより結合して連結部201を形成してもよい。これによれば、連結部201の内側において、第1の負極15と第2の負極25とを加圧した状態で、第1の電池セル10と第2の電池セル20とを連結できることから、これらの負極側においてリチウムのデンドライトが不均一に成長することを抑制することができる。   (Modification 2) In the lithium battery 200 of the fifth embodiment, the end 14b of the first electrolyte part 14 of the first battery cell 10 and the end of the second electrolyte part 24 of the second battery cell 20 are shown. The connecting portion 201 is formed by joining the portion 24b and the end portion 34b of the third electrolyte portion 34 of the third battery cell 30 by locally heating and melting them, but is not limited thereto. In a state where the first negative electrode 15 and the second negative electrode 25 are electrically connected via the first lead 42a, the end portion 14b of the first electrolyte portion 14 of the first battery cell 10, and the second The connection part 201 may be formed by joining the end part 24b of the second electrolyte part 24 of the battery cell 20 by locally heating and melting the part 24b. According to this, since the first battery cell 10 and the second battery cell 20 can be connected in a state where the first negative electrode 15 and the second negative electrode 25 are pressurized inside the connecting portion 201, It is possible to prevent lithium dendrite from growing unevenly on the negative electrode side.

(変形例3)上記各実施形態の二次電池としてのリチウム電池において、複数の電池セルを並列または直列に接続する場合、電気的に接続した状態の2つの集電体のうち少なくとも一方の集電体は削除することができる。例えば、上記第2実施形態の二次電池としてのリチウム電池100Bでは、正極側のリード41を挟んで配置される集電体11及び集電体21のうち一方の集電体を削除してもよい。また、リード41を集電体として機能させることも可能であり、その場合は、集電体11及び集電体21を両方削除してもよい。   (Modification 3) In the lithium battery as the secondary battery of each of the above embodiments, when a plurality of battery cells are connected in parallel or in series, at least one of the two current collectors in an electrically connected state is collected. Electrical objects can be deleted. For example, in the lithium battery 100B as the secondary battery of the second embodiment, even if one of the current collector 11 and the current collector 21 arranged with the lead 41 on the positive electrode side interposed is deleted, Good. The lead 41 can also function as a current collector. In that case, both the current collector 11 and the current collector 21 may be deleted.

(変形例4)上記各実施形態では、電解質部を構成する電解質としてLCBOを挙げたが、これに限定されるものではない。例えば、電解質としてLi3BO3(LBO;ホウ酸リチウム)を用いて電解質部を構成し、複数の電池セルに跨って当該電解質部を連結させることができる。この場合、窒素またはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下、あるいはドライエアー雰囲気下で当該電解質部を局部的に溶融させて連結する。LBOの融点は760℃〜880℃であると言われているが、800℃で加熱しても熱分解しないので、当該電解質部を連結して組成的に安定した状態の連結部を形成することができる。 (Modification 4) In each of the above embodiments, LCBO is used as the electrolyte constituting the electrolyte part. However, the present invention is not limited to this. For example, Li 3 BO 3 as an electrolyte; can use the (LBO lithium borate) constitutes the electrolyte portion, linking the electrolyte portion over a plurality of battery cells. In this case, the electrolyte part is locally melted and connected in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon or in a dry air atmosphere. The melting point of LBO is said to be 760 ° C to 880 ° C, but since it does not thermally decompose even when heated at 800 ° C, the electrolyte part is connected to form a compositionally stable connection part. Can do.

以下に、実施形態及び変形例から導き出される内容を記載する。   The contents derived from the embodiment and the modification are described below.

本願の二次電池は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備え、第1の負極と第2の負極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルが重ねて配置され、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とが連結されていることを特徴とする。   The secondary battery according to the present application includes a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with a first electrolyte portion interposed therebetween, and a second battery disposed with a second electrolyte portion interposed therebetween. A second battery cell having a positive electrode and a second negative electrode, wherein the second battery cell is electrically connected to the second battery cell so that the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected to each other. The battery cells are arranged in an overlapping manner, and the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are connected. To do.

この構成によれば、第1の電解質部と第2の電解質部とが連結されているため、第1の電池セルと第2の電池セルとの積層体において、連結されていない場合に比べて、剛性が向上する。また、連結された部分の内側において第1の負極と第2の負極とが電気的に接続し加圧された状態で、第1の電池セルと第2の電池セルとが連結されることから、第1の電解質部に対して第1の負極が圧接され、第2の負極に対して第2の電解質部が圧接された状態となる。したがって、第1の負極と第2の負極とにそれぞれ均一に力が加わることから、電解質部に活物質としてリチウムを含む場合、充電時に負極側における電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出する。すなわち、リチウムが不均一に成長して局部的に生ずるデンドライトによって短絡などの不具合が生じ難い並列型の二次電池を提供できる。   According to this configuration, since the first electrolyte part and the second electrolyte part are connected to each other, the stacked body of the first battery cell and the second battery cell is compared with the case where they are not connected. , The rigidity is improved. In addition, since the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected and pressurized inside the connected portion, the first battery cell and the second battery cell are connected. The first negative electrode is pressed against the first electrolyte portion, and the second electrolyte portion is pressed against the second negative electrode. Therefore, since force is uniformly applied to the first negative electrode and the second negative electrode, respectively, when lithium is contained as an active material in the electrolyte portion, variation in current density on the negative electrode side during charging can be suppressed, and lithium can be evenly distributed. Precipitate. That is, it is possible to provide a parallel type secondary battery in which defects such as a short circuit are unlikely to occur due to dendrite generated locally due to uneven growth of lithium.

また、本願の他の二次電池は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備え、第1の正極と第2の正極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルが重ねて配置され、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とが連結されていることを特徴とする。   In addition, another secondary battery of the present application is arranged with a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode arranged with a first electrolyte part sandwiched therebetween, and a second electrolyte part in between. A second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode, wherein the first battery cell is electrically connected to the first battery cell so that the first positive electrode and the second positive electrode are electrically connected to each other. The second battery cells are arranged in an overlapping manner, and the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are connected. It is characterized by that.

この構成によれば、第1の電解質部と第2の電解質部とが連結されているため、第1の電池セルと第2の電池セルとの積層体において、連結されていない場合に比べて、剛性が向上する。また、第1の電池セルと第2の電池セルとの積層体の剛性が向上していることから、該積層体をしっかりと加圧した状態で外装により内包することができる。したがって、第1の負極と第2の負極とにそれぞれ均一に力が加わることから、電解質部に活物質としてリチウムを含む場合、充電時に負極側における電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出する。すなわち、リチウムが不均一に成長して局部的に生ずるデンドライトによって短絡などの不具合が生じ難い並列型の二次電池を提供できる。   According to this configuration, since the first electrolyte part and the second electrolyte part are connected to each other, the stacked body of the first battery cell and the second battery cell is compared with the case where they are not connected. , The rigidity is improved. Moreover, since the rigidity of the laminated body of the 1st battery cell and the 2nd battery cell is improving, this laminated body can be enclosed by the exterior in the state pressurized firmly. Therefore, since force is uniformly applied to the first negative electrode and the second negative electrode, respectively, when lithium is contained as an active material in the electrolyte portion, variation in current density on the negative electrode side during charging can be suppressed, and lithium can be evenly distributed. Precipitate. That is, it is possible to provide a parallel type secondary battery in which defects such as a short circuit are unlikely to occur due to dendrite generated locally due to uneven growth of lithium.

また、本願の他の二次電池は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備え、第1の負極と第2の正極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルが重ねて配置され、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とが連結されていることを特徴とする。   In addition, another secondary battery of the present application is arranged with a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode arranged with a first electrolyte part sandwiched therebetween, and a second electrolyte part in between. A second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode, wherein the first battery cell is electrically connected to the first battery cell so that the first negative electrode and the second positive electrode are electrically connected to each other. The second battery cells are arranged in an overlapping manner, and the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are connected. It is characterized by that.

この構成によれば、第1の電解質部と第2の電解質部とが連結されているため、第1の電池セルと第2の電池セルとの積層体において、連結されていない場合に比べて、剛性が向上する。また、第1の電池セルと第2の電池セルとの積層体の剛性が向上していることから、該積層体をしっかりと加圧した状態で外装により内包することができる。したがって、第1の負極と第2の負極とにそれぞれ均一に力が加わることから、電解質部に活物質としてリチウムを含む場合、充電時に負極側における電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出する。すなわち、リチウムが不均一に成長して局部的に生ずるデンドライトによって短絡などの不具合が生じ難い直列型の二次電池を提供できる。   According to this configuration, since the first electrolyte part and the second electrolyte part are connected to each other, the stacked body of the first battery cell and the second battery cell is compared with the case where they are not connected. , The rigidity is improved. Moreover, since the rigidity of the laminated body of the 1st battery cell and the 2nd battery cell is improving, this laminated body can be enclosed by the exterior in the state pressurized firmly. Therefore, since force is uniformly applied to the first negative electrode and the second negative electrode, respectively, when lithium is contained as an active material in the electrolyte portion, variation in current density on the negative electrode side during charging can be suppressed, and lithium can be evenly distributed. Precipitate. That is, it is possible to provide a series-type secondary battery in which defects such as a short circuit are unlikely to occur due to dendrite generated locally due to uneven growth of lithium.

また、本願の他の二次電池は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、第3の電解質部を挟んで配置された第3の正極と第3の負極とを有する第3の電池セルと、を備え、第1の負極と第2の負極とが電気的に接続すると共に、第2の正極と第3の正極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルと第3の電池セルとが重ねて配置され、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部と、第3の正極の側方にはみ出た第3の電解質部とが連結されていることを特徴とする。   In addition, another secondary battery of the present application is arranged with a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode arranged with a first electrolyte part sandwiched therebetween, and a second electrolyte part in between. A second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode formed, and a third battery cell having a third positive electrode and a third negative electrode arranged with a third electrolyte portion interposed therebetween, And the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected, and the second positive electrode and the third positive electrode are electrically connected to each other with respect to the first battery cell. The second battery cell and the third battery cell are overlapped, and a first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode, and a second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode, The third electrolyte portion protruding from the side of the third positive electrode is connected to the third positive electrode.

また、本願の他の二次電池は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、第3の電解質部を挟んで配置された第3の正極と第3の負極とを有する第3の電池セルと、を備え、第1の負極と第2の負極とが電気的に接続すると共に、第2の正極と第3の正極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルと第3の電池セルとが重ねて配置され、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とが連結されているとしてもよい。   In addition, another secondary battery of the present application is arranged with a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode arranged with a first electrolyte part sandwiched therebetween, and a second electrolyte part in between. A second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode formed, and a third battery cell having a third positive electrode and a third negative electrode arranged with a third electrolyte portion interposed therebetween, And the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected, and the second positive electrode and the third positive electrode are electrically connected to each other with respect to the first battery cell. The second battery cell and the third battery cell are overlapped, and a first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode, and a second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode, May be connected.

これらの構成によれば、少なくとも第1の電解質部と第2の電解質部とが連結されているため、第1の電池セル及び第2の電池セル並びに第3の電池セルの積層体において、連結されていない場合に比べて、剛性が向上する。また、連結された部分の内側において第1の負極と第2の負極とが電気的に接続し加圧された状態で、第1の電池セルと第2の電池セルとが連結されることから、第1の電解質部に対して第1の負極が圧接され、第2の負極に対して第2の電解質部が圧接された状態となる。したがって、第1の負極と第2の負極とにそれぞれ均一に力が加わることから、電解質部に活物質としてリチウムを含む場合、充電時に負極側における電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出する。すなわち、リチウムが不均一に成長して局部的に生ずるデンドライトによって短絡などの不具合が生じ難く、より大きな電池容量を有する並列型の二次電池を提供できる。   According to these configurations, since at least the first electrolyte part and the second electrolyte part are connected, in the stacked body of the first battery cell, the second battery cell, and the third battery cell, the connection is made. Rigidity is improved compared to the case where it is not. In addition, since the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected and pressurized inside the connected portion, the first battery cell and the second battery cell are connected. The first negative electrode is pressed against the first electrolyte portion, and the second electrolyte portion is pressed against the second negative electrode. Therefore, since force is uniformly applied to the first negative electrode and the second negative electrode, respectively, when lithium is contained as an active material in the electrolyte portion, variation in current density on the negative electrode side during charging can be suppressed, and lithium can be evenly distributed. Precipitate. That is, it is possible to provide a parallel type secondary battery having a larger battery capacity in which defects such as a short circuit are hardly caused by dendrite generated locally due to uneven growth of lithium.

上記の二次電池において、重ねられた第1の電池セルと第2の電池セルとを内包して封止する外装を備えることが好ましい。   In the above secondary battery, it is preferable to include an outer package that encloses and seals the stacked first battery cells and second battery cells.

また、上記の二次電池において、重ねられた第1の電池セル、第2の電池セル、第3の電池セルを内包して封止する外装を備えることが好ましい。   The secondary battery preferably includes an outer package that encloses and seals the stacked first battery cell, second battery cell, and third battery cell.

これらの二次電池によれば、複数の電池セルの積層体の剛性が向上しているので、外装によってしっかり加圧した状態で複数の電池セルを内包することができる。したがって、優れた耐久品質を有する二次電池を提供することができる。なお、外装に内包される複数の電池セルの数は、2つあるいは3つに限定されるものではない。   According to these secondary batteries, since the rigidity of the stacked body of the plurality of battery cells is improved, the plurality of battery cells can be included in a state where the outer battery is firmly pressed by the exterior. Therefore, a secondary battery having excellent durability can be provided. The number of the plurality of battery cells included in the exterior is not limited to two or three.

本願の電子機器は、上記の二次電池のいずれかを備えたことを特徴とする。したがって、二次電池から安定した電力の供給が得られ、優れた耐久品質を有する電子機器を提供することができる。   An electronic apparatus according to the present application includes any one of the above secondary batteries. Therefore, a stable power supply can be obtained from the secondary battery, and an electronic device having excellent durability can be provided.

本願の二次電池の製造方法は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第1の負極と第2の負極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルを重ねる工程と、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第1の電解質部の一部と第2の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。   The method for manufacturing a secondary battery according to the present application includes a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with a first electrolyte portion interposed therebetween, and a second electrolyte portion interposed therebetween. And a second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode, wherein the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected to each other. In addition, the step of stacking the second battery cell on the first battery cell, the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode, and the second of the second electrolyte protruding to the side of the second positive electrode And heating and melting the electrolyte part, and solidifying the part of the melted first electrolyte part and part of the second electrolyte part.

また、本願の他の二次電池の製造方法は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第1の正極と第2の正極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルを重ねる工程と、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第1の電解質部の一部と第2の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。   In another method for manufacturing a secondary battery of the present application, a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with a first electrolyte part interposed therebetween, and a second electrolyte part are provided. A method of manufacturing a secondary battery comprising: a second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode arranged sandwiched between the first positive electrode and the second positive electrode. A step of stacking the second battery cell on the first battery cell so as to connect to the first battery cell, a first electrolyte portion protruding to the side of the first positive electrode, and a side of the second positive electrode. And the second electrolyte part is heated and melted, and solidified in a state where a part of the melted first electrolyte part and a part of the second electrolyte part are combined. And

また、本願の他の二次電池の製造方法は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第1の負極と第2の正極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルを重ねる工程と、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第1の電解質部の一部と第2の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。   In another method for manufacturing a secondary battery of the present application, a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with a first electrolyte part interposed therebetween, and a second electrolyte part are provided. A method of manufacturing a secondary battery comprising a second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode arranged sandwiched between the first negative electrode and the second positive electrode. A step of stacking the second battery cell on the first battery cell so as to connect to the first battery cell, a first electrolyte portion protruding to the side of the first positive electrode, and a side of the second positive electrode. And the second electrolyte part is heated and melted, and solidified in a state where a part of the melted first electrolyte part and a part of the second electrolyte part are combined. And

これらの方法によれば、第1の電池セルと第2の電池セルとが重ねられた積層体において、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とが連結し、剛性が向上した並列型あるいは直列型の二次電池を製造することができる。   According to these methods, in the stacked body in which the first battery cell and the second battery cell are stacked, the first electrolyte portion protruding from the side of the first positive electrode and the side of the second positive electrode A parallel or series secondary battery with improved rigidity can be manufactured by connecting to the second electrolyte portion protruding to the side.

また、本願の他の二次電池の製造方法は、第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、第3の電解質部を挟んで配置された第3の正極と第3の負極とを有する第3の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第1の負極と第2の負極とが電気的に接続すると共に、第2の正極と第3の正極とが電気的に接続するように、第1の電池セルに対して第2の電池セルと第3の電池セルとを重ねる工程と、第1の電解質部及び第2の電解質部並びに第3の電解質部のうち、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第1の電解質部の一部と第2の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。   In another method for manufacturing a secondary battery of the present application, a first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with a first electrolyte part interposed therebetween, and a second electrolyte part are provided. A third battery cell having a second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode disposed therebetween, and a third battery having a third positive electrode and a third negative electrode disposed with the third electrolyte portion interposed therebetween. And a first negative electrode and a second negative electrode are electrically connected to each other, and a second positive electrode and a third positive electrode are electrically connected to each other. The second battery cell and the third battery cell are stacked on the first battery cell, and the first electrolyte part, the second electrolyte part, and the third electrolyte part, The first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are heated and melted, and the melted first electrolyte part To a portion of the electrolyte part and the part of the second electrolyte portion a step is solidified in a state bound, comprising the.

この方法によれば、第1の電池セルと第2の電池セルと第3の電池セルとが重ねられた積層体において、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とが連結して剛性が向上し、大きな電池容量を有する並列型の二次電池を製造することができる。   According to this method, in the stacked body in which the first battery cell, the second battery cell, and the third battery cell are stacked, the first electrolyte portion that protrudes to the side of the first positive electrode, The second electrolyte part protruding to the side of the positive electrode 2 is connected to improve rigidity, and a parallel type secondary battery having a large battery capacity can be manufactured.

上記の二次電池の製造方法において、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とに加熱体を接触させて溶融させることが好ましい。   In the above secondary battery manufacturing method, the heating body is brought into contact with the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode. It is preferable to melt.

この方法によれば、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部の端部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部の端部とを局所的に加熱できる。言い換えれば、加熱によって他の部分が変質し難い状態で、第1の電解質部と第2の電解質部とを溶融させて連結できる。   According to this method, the end portion of the first electrolyte portion that protrudes to the side of the first positive electrode and the end portion of the second electrolyte portion that protrudes to the side of the second positive electrode are locally heated. it can. In other words, the first electrolyte part and the second electrolyte part can be melted and connected in a state in which other parts are hardly altered by heating.

また、上記の二次電池の製造方法において、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部とにレーザー光を照射して溶融させるとしてもよい。   In the above secondary battery manufacturing method, the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are irradiated with laser light. And may be melted.

また、上記の二次電池の製造方法において、第1の電解質部及び第2の電解質部並びに第3の電解質部のうち、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部と、第3の正極の側方にはみ出た第3の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第1の電解質部の一部と第2の電解質部の一部と第3の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えることが好ましい。   In the above secondary battery manufacturing method, the first electrolyte part, the second electrolyte part, and the third electrolyte part, the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode, and the first electrolyte part, The second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode and the third electrolyte part protruding to the side of the third positive electrode are heated and melted, and a part of the melted first electrolyte part is It is preferable to include a step of solidifying in a state where a part of the second electrolyte part and a part of the third electrolyte part are combined.

この方法によれば、第1の電池セルと第2の電池セルと第3の電池セルとが重ねられた積層体において、第1の正極の側方にはみ出た第1の電解質部と、第2の正極の側方にはみ出た第2の電解質部と、第3の正極の側方にはみ出た第3の電解質部とが連結され、さらに剛性が向上し、大きな電池容量を有する並列型の二次電池を製造することができる。   According to this method, in the stacked body in which the first battery cell, the second battery cell, and the third battery cell are stacked, the first electrolyte portion that protrudes to the side of the first positive electrode, The second electrolyte portion that protrudes to the side of the positive electrode 2 and the third electrolyte portion that protrudes to the side of the third positive electrode are connected to each other, further improving rigidity and having a large battery capacity. A secondary battery can be manufactured.

10…第1の電池セル、11…集電体、12…活物質部、13…第1の正極、14…第1の電解質部、15…第1の負極、20…第2の電池セル、21…集電体、22…活物質部、23…第2の正極、24…第2の電解質部、25…第2の負極、30…第3の電池セル、31…集電体、32…活物質部、33…第3の正極、34…第3の電解質部、35…第3の負極、50…外装、90…外装、100,100B,100C,100D,100E…二次電池としてのリチウム電池、300…電子機器としてのウェアラブル機器。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... 1st battery cell, 11 ... Current collector, 12 ... Active material part, 13 ... 1st positive electrode, 14 ... 1st electrolyte part, 15 ... 1st negative electrode, 20 ... 2nd battery cell, DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Current collector, 22 ... Active material part, 23 ... 2nd positive electrode, 24 ... 2nd electrolyte part, 25 ... 2nd negative electrode, 30 ... 3rd battery cell, 31 ... Current collector, 32 ... Active material part, 33 ... third positive electrode, 34 ... third electrolyte part, 35 ... third negative electrode, 50 ... exterior, 90 ... exterior, 100, 100B, 100C, 100D, 100E ... lithium as a secondary battery Batteries, 300 ... Wearable devices as electronic devices.

Claims (15)

第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、
第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備え、
前記第1の負極と前記第2の負極とが電気的に接続するように、前記第1の電池セルに対して前記第2の電池セルが重ねて配置され、
前記第1の正極の側方にはみ出た前記第1の電解質部と、前記第2の正極の側方にはみ出た前記第2の電解質部とが連結されている、二次電池。
A first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with the first electrolyte portion interposed therebetween;
A second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode arranged with the second electrolyte part interposed therebetween,
The second battery cell is placed on top of the first battery cell so that the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected;
A secondary battery in which the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are connected.
第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、
第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備え、
前記第1の正極と前記第2の正極とが電気的に接続するように、前記第1の電池セルに対して前記第2の電池セルが重ねて配置され、
前記第1の正極の側方にはみ出た前記第1の電解質部と、前記第2の正極の側方にはみ出た前記第2の電解質部とが連結されている、二次電池。
A first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with the first electrolyte portion interposed therebetween;
A second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode arranged with the second electrolyte part interposed therebetween,
The second battery cell is disposed so as to overlap the first battery cell so that the first positive electrode and the second positive electrode are electrically connected.
A secondary battery in which the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are connected.
第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、
第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備え、
前記第1の負極と前記第2の正極とが電気的に接続するように、前記第1の電池セルに対して前記第2の電池セルが重ねて配置され、
前記第1の正極の側方にはみ出た前記第1の電解質部と、前記第2の正極の側方にはみ出た前記第2の電解質部とが連結されている、二次電池。
A first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with the first electrolyte portion interposed therebetween;
A second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode arranged with the second electrolyte part interposed therebetween,
The second battery cell is placed on top of the first battery cell so that the first negative electrode and the second positive electrode are electrically connected;
A secondary battery in which the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are connected.
第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、
第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、
第3の電解質部を挟んで配置された第3の正極と第3の負極とを有する第3の電池セルと、を備え、
前記第1の負極と前記第2の負極とが電気的に接続すると共に、前記第2の正極と前記第3の正極とが電気的に接続するように、前記第1の電池セルに対して前記第2の電池セルと前記第3の電池セルとが重ねて配置され、
前記第1の正極の側方にはみ出た前記第1の電解質部と、前記第2の正極の側方にはみ出た前記第2の電解質部と、前記第3の正極の側方にはみ出た前記第3の電解質部とが連結されている、二次電池。
A first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with the first electrolyte portion interposed therebetween;
A second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode disposed across the second electrolyte part;
A third battery cell having a third positive electrode and a third negative electrode disposed with the third electrolyte portion interposed therebetween,
With respect to the first battery cell, the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected, and the second positive electrode and the third positive electrode are electrically connected. The second battery cell and the third battery cell are arranged to overlap,
The first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode, the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode, and the side of the third positive electrode The secondary battery with which the 3rd electrolyte part is connected.
第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、
第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、
第3の電解質部を挟んで配置された第3の正極と第3の負極とを有する第3の電池セルと、を備え、
前記第1の負極と前記第2の負極とが電気的に接続すると共に、前記第2の正極と前記第3の正極とが電気的に接続するように、前記第1の電池セルに対して前記第2の電池セルと前記第3の電池セルとが重ねて配置され、
前記第1の正極の側方にはみ出た前記第1の電解質部と、前記第2の正極の側方にはみ出た前記第2の電解質部とが連結されている、二次電池。
A first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode disposed with the first electrolyte portion interposed therebetween;
A second battery cell having a second positive electrode and a second negative electrode disposed across the second electrolyte part;
A third battery cell having a third positive electrode and a third negative electrode disposed with the third electrolyte portion interposed therebetween,
With respect to the first battery cell, the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected, and the second positive electrode and the third positive electrode are electrically connected. The second battery cell and the third battery cell are arranged to overlap,
A secondary battery in which the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are connected.
重ねられた前記第1の電池セルと前記第2の電池セルとを内包して封止する外装を備えた、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の二次電池。   The secondary battery as described in any one of Claims 1 thru | or 3 provided with the exterior | packing which encloses and seals the said 1st battery cell and the said 2nd battery cell which were piled up. 重ねられた前記第1の電池セル、前記第2の電池セル、前記第3の電池セルを内包して封止する外装を備えた、請求項4または5に記載の二次電池。   6. The secondary battery according to claim 4, further comprising an outer package that encloses and seals the stacked first battery cell, second battery cell, and third battery cell. 7. 請求項6または7に記載の二次電池を備えた、電子機器。   An electronic device comprising the secondary battery according to claim 6. 第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、
前記第1の負極と前記第2の負極とが電気的に接続するように、前記第1の電池セルに対して前記第2の電池セルを重ねる工程と、
前記第1の正極の側方にはみ出た前記第1の電解質部と、前記第2の正極の側方にはみ出た前記第2の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した前記第1の電解質部の一部と前記第2の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えた、二次電池の製造方法。
A first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode arranged with a first electrolyte part interposed therebetween, and a second positive electrode and a second negative electrode arranged with a second electrolyte part in between A second battery cell comprising: a method for manufacturing a secondary battery comprising:
Stacking the second battery cell on the first battery cell so that the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected;
The first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are heated and melted to melt the first electrolyte And a step of solidifying in a state where a part of the electrolyte part and a part of the second electrolyte part are bonded to each other.
第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、
前記第1の正極と前記第2の正極とが電気的に接続するように、前記第1の電池セルに対して前記第2の電池セルを重ねる工程と、
前記第1の正極の側方にはみ出た前記第1の電解質部と、前記第2の正極の側方にはみ出た前記第2の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した前記第1の電解質部の一部と前記第2の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えた、二次電池の製造方法。
A first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode arranged with a first electrolyte part interposed therebetween, and a second positive electrode and a second negative electrode arranged with a second electrolyte part in between A second battery cell comprising: a method for manufacturing a secondary battery comprising:
Stacking the second battery cell on the first battery cell such that the first positive electrode and the second positive electrode are electrically connected;
The first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are heated and melted to melt the first electrolyte And a step of solidifying in a state where a part of the electrolyte part and a part of the second electrolyte part are bonded to each other.
第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、
前記第1の負極と前記第2の正極とが電気的に接続するように、前記第1の電池セルに対して前記第2の電池セルを重ねる工程と、
前記第1の正極の側方にはみ出た前記第1の電解質部と、前記第2の正極の側方にはみ出た前記第2の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した前記第1の電解質部の一部と前記第2の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えた、二次電池の製造方法。
A first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode arranged with a first electrolyte part interposed therebetween, and a second positive electrode and a second negative electrode arranged with a second electrolyte part in between A second battery cell comprising: a method for manufacturing a secondary battery comprising:
Stacking the second battery cell on the first battery cell so that the first negative electrode and the second positive electrode are electrically connected;
The first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode are heated and melted to melt the first electrolyte And a step of solidifying in a state where a part of the electrolyte part and a part of the second electrolyte part are bonded to each other.
第1の電解質部を挟んで配置された第1の正極と第1の負極とを有する第1の電池セルと、第2の電解質部を挟んで配置された第2の正極と第2の負極とを有する第2の電池セルと、第3の電解質部を挟んで配置された第3の正極と第3の負極とを有する第3の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、
前記第1の負極と前記第2の負極とが電気的に接続すると共に、前記第2の正極と前記第3の正極とが電気的に接続するように、前記第1の電池セルに対して前記第2の電池セルと前記第3の電池セルとを重ねる工程と、
前記第1の電解質部及び前記第2の電解質部並びに前記第3の電解質部のうち、前記第1の正極の側方にはみ出た前記第1の電解質部と、前記第2の正極の側方にはみ出た前記第2の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した前記第1の電解質部の一部と前記第2の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えた二次電池の製造方法。
A first battery cell having a first positive electrode and a first negative electrode arranged with a first electrolyte part interposed therebetween, and a second positive electrode and a second negative electrode arranged with a second electrolyte part in between And a third battery cell having a third positive electrode and a third negative electrode arranged with a third electrolyte portion interposed therebetween, in a method for manufacturing a secondary battery. There,
With respect to the first battery cell, the first negative electrode and the second negative electrode are electrically connected, and the second positive electrode and the third positive electrode are electrically connected. Stacking the second battery cell and the third battery cell;
Of the first electrolyte part, the second electrolyte part, and the third electrolyte part, the first electrolyte part that protrudes to the side of the first positive electrode and the side of the second positive electrode Heating and melting the protruding second electrolyte part, and solidifying the molten part of the first electrolyte part and the part of the second electrolyte part combined with each other. A manufacturing method of a secondary battery provided.
前記第1の正極の側方にはみ出た前記第1の電解質部と、前記第2の正極の側方にはみ出た前記第2の電解質部とに加熱体を接触させて溶融させる、請求項9乃至12のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。   The heating body is brought into contact with the first electrolyte part protruding to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part protruding to the side of the second positive electrode to be melted. The manufacturing method of the secondary battery as described in any one of thru | or 12. 前記第1の正極の側方にはみ出た前記第1の電解質部と、前記第2の正極の側方にはみ出た前記第2の電解質部とにレーザー光を照射して溶融させる、請求項9乃至12のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。   10. The first electrolyte part that protrudes to the side of the first positive electrode and the second electrolyte part that protrudes to the side of the second positive electrode are melted by irradiation with laser light. The manufacturing method of the secondary battery as described in any one of thru | or 12. 前記第1の電解質部及び前記第2の電解質部並びに前記第3の電解質部のうち、前記第1の正極の側方にはみ出た前記第1の電解質部と、前記第2の正極の側方にはみ出た前記第2の電解質部と、前記第3の正極の側方にはみ出た前記第3の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した前記第1の電解質部の一部と前記第2の電解質部の一部と前記第3の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えた請求項12に記載の二次電池の製造方法。   Of the first electrolyte part, the second electrolyte part, and the third electrolyte part, the first electrolyte part that protrudes to the side of the first positive electrode and the side of the second positive electrode The second electrolyte part that protrudes and the third electrolyte part that protrudes to the side of the third positive electrode are heated and melted, and a part of the melted first electrolyte part and the first electrolyte part are heated. The method for producing a secondary battery according to claim 12, further comprising a step of solidifying the second electrolyte part and a part of the third electrolyte part in a coupled state.
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