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JP2013093291A - battery - Google Patents

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JP2013093291A
JP2013093291A JP2011236195A JP2011236195A JP2013093291A JP 2013093291 A JP2013093291 A JP 2013093291A JP 2011236195 A JP2011236195 A JP 2011236195A JP 2011236195 A JP2011236195 A JP 2011236195A JP 2013093291 A JP2013093291 A JP 2013093291A
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JP
Japan
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electrode
current collector
battery
bodies
electrode bodies
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011236195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yushi Suzuki
雄志 鈴木
Shigeki Hama
重規 濱
曜 ▲辻▼子
Akira Tsujiko
Michiyuki Ide
道行 井出
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2011236195A priority Critical patent/JP2013093291A/en
Publication of JP2013093291A publication Critical patent/JP2013093291A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries
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  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

【課題】集電体同士の接続部の周りに生じる無駄なスペースを少なくして体積エネルギー密度を高めることができる電池を提供する。
【解決手段】複数の電極体10が積層されてなる積層体50a、50bを備えた電池100であって、複数の電極体は、それぞれ集電体12を備えており、該集電体は、それぞれ電極体の積層方向の一方の方向に曲げられ、互いに接続されている、電池とする。
【選択図】図1
Provided is a battery capable of reducing a useless space generated around a connection portion between current collectors and increasing a volume energy density.
A battery 100 includes a stacked body 50a, 50b in which a plurality of electrode bodies 10 are stacked, and each of the plurality of electrode bodies includes a current collector 12, and the current collector includes: The batteries are bent in one direction of the stacking direction of the electrode bodies and connected to each other.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は複数の電極体が積層されてなる積層体を備えた電池に関する。   The present invention relates to a battery including a laminated body in which a plurality of electrode bodies are laminated.

リチウムイオン二次電池は、他の二次電池よりもエネルギー密度が高く、高電圧での動作が可能という特徴を有している。そのため、リチウムイオン二次電池は小型軽量化を図りやすい二次電池として携帯電話等の情報機器に使用されている。また、近年は電気自動車やハイブリッド自動車用等の大型機器の動力用としても、リチウムイオン二次電池の需要が高まっている。   A lithium ion secondary battery has the characteristics that it has a higher energy density than other secondary batteries and can operate at a high voltage. Therefore, lithium ion secondary batteries are used in information devices such as mobile phones as secondary batteries that are easy to reduce in size and weight. In recent years, the demand for lithium ion secondary batteries has also increased for powering large equipment such as electric vehicles and hybrid vehicles.

リチウムイオン二次電池には、正極層及び負極層と、これらの間に配置される電解質層とが備えられている。当該電解質層に用いられる電解質としては、例えば非水系の液体状や固体状の物質が知られている。液体状の電解質(以下において、「電解液」という。)は、正極層や負極層の内部へと浸透しやすい。そのため、電解液が用いられる場合には、正極層や負極層に含有されている活物質と電解質との界面が形成され易いので、電池の性能を向上させやすい。ところが、広く用いられている電解液は可燃性であるため、安全性を確保するためのシステムを搭載する必要がある。一方、難燃性である固体状の電解質(以下において、「固体電解質」という。)を用いると、上記システムを簡素化できる。それゆえ、不燃性である固体電解質を含有する層(以下において、「固体電解質層」という。)が備えられる形態のリチウムイオン二次電池(以下において、「全固体リチウム電池」という。)が提案されている。   A lithium ion secondary battery includes a positive electrode layer and a negative electrode layer, and an electrolyte layer disposed therebetween. As an electrolyte used for the electrolyte layer, for example, a non-aqueous liquid or solid substance is known. A liquid electrolyte (hereinafter referred to as “electrolytic solution”) easily penetrates into the positive electrode layer and the negative electrode layer. Therefore, when the electrolytic solution is used, the interface between the active material contained in the positive electrode layer or the negative electrode layer and the electrolyte is easily formed, so that the battery performance is easily improved. However, since the widely used electrolyte is flammable, it is necessary to mount a system for ensuring safety. On the other hand, when a solid electrolyte that is flame retardant (hereinafter referred to as “solid electrolyte”) is used, the above system can be simplified. Therefore, a lithium ion secondary battery (hereinafter referred to as “all-solid lithium battery”) in a form provided with a layer containing a solid electrolyte that is nonflammable (hereinafter referred to as “solid electrolyte layer”) is proposed. Has been.

このような電池に適用可能な技術として、例えば特許文献1には、各電池が、a)1対のシート状電極と、b)前記電極間の電解質と、c)少なくとも1個の前記シート状電極から突出し、前記少なくとも1個の前記シート状電極に電気的に接続された、1対の全体的に対向する主要面を有する1枚のシート状集電要素とを含む、複数の電池において、前記複数の電池は、各電池の各シート状集電要素が各シート状集電要素の主要面と並行であって、相対するように、積層型に構成されており、1対の腕を有する1つの集電端子は、その腕が相互に離れた関係にあって、その間にシート状集電要素を受容する窪みを画定し、前記腕の各々が、前記シート状集電要素の1つの一主要面の少なくとも一部と重なり合い、前記集電要素が前記集電端子に電気的に接続されることを含む電気化学的(EC)電池束が開示されている。   As a technique applicable to such a battery, for example, Patent Document 1 discloses that each battery includes a) a pair of sheet-like electrodes, b) an electrolyte between the electrodes, and c) at least one sheet-like electrode. A plurality of batteries comprising a sheet of current collecting elements having a pair of generally opposed major surfaces protruding from an electrode and electrically connected to the at least one sheet-like electrode; The plurality of batteries are configured in a stacked type such that each sheet-like current collecting element of each battery is parallel to and opposite to the main surface of each sheet-like current collecting element, and has a pair of arms. One current collecting terminal has its arms spaced apart from each other and defines a recess for receiving a sheet-like current collecting element therebetween, each of the arms being a member of one of the sheet-like current collecting elements. Overlapping the at least part of the main surface, the current collecting element is the current collecting end Electrochemical including being electrically connected (EC) cell bundle is disclosed in.

特表2005−528741号公報JP 2005-528741 A

上記特許文献1によれば、簡単でコスト効率のよい方法でEC電池束を形成できるとしている。しかしながら、上記特許文献1に記載された技術では、シート状集電要素(集電体)同士を接続する際に、その接続部の周りに無駄なスペースが多くなる。そのため、上記特許文献1に記載された技術では、電池の体積エネルギー密度を高めることが難しいという問題があった。   According to Patent Document 1, an EC battery bundle can be formed by a simple and cost-effective method. However, in the technique described in Patent Document 1, when the sheet-like current collecting elements (current collectors) are connected to each other, useless space around the connection portion increases. Therefore, the technique described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to increase the volume energy density of the battery.

そこで本発明は、集電体同士の接続部の周りに生じる無駄なスペースを少なくして体積エネルギー密度を高めることができる電池を提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a battery that can reduce a useless space generated around a connection portion between current collectors and increase volume energy density.

上記課題を解決するために、本発明は以下の構成をとる。すなわち、
本発明の第1の態様は、複数の電極体が積層されてなる積層体を備えた電池であって、複数の電極体は、それぞれ集電体を備えており、該集電体は、それぞれ電極体の積層方向の一方の方向に曲げられ、互いに接続されている、電池である。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is,
A first aspect of the present invention is a battery including a stacked body in which a plurality of electrode bodies are stacked, and each of the plurality of electrode bodies includes a current collector, and each of the current collectors is The batteries are bent in one direction of the stacking direction of the electrode bodies and connected to each other.

本発明において「電極体の積層方向」とは、実際に積層する順の方向のみを意味するのではなく、その逆方向も含む概念である。例えば、電極体を上方向に順に積層していくのであれば、電極体の積層方向とは、上下方向を意味する。よって、この場合、「電極体の積層方向の一方の方向」とは、上方向又は下方向を意味する。   In the present invention, the “stacking direction of electrode bodies” is a concept that includes not only the direction in which layers are actually stacked but also the opposite direction. For example, if the electrode bodies are sequentially stacked in the upward direction, the stacking direction of the electrode bodies means the vertical direction. Therefore, in this case, “one direction in the stacking direction of the electrode bodies” means an upward direction or a downward direction.

上記のように電極体の積層方向に集電体を曲げて接続することによって、集電体同士の接続に要するスペースを少なくすることができる。したがって、かかる形態とすることにより、体積エネルギー密度を高めることができる電池を提供することができる。   By bending and connecting the current collectors in the stacking direction of the electrode bodies as described above, the space required for connecting the current collectors can be reduced. Therefore, the battery which can raise a volume energy density can be provided by setting it as this form.

上記本発明の第1の態様の電池において、集電体が、それぞれ電極体の積層方向の一方の方向に曲げられた曲部を備え、該曲部が接するように、複数の電極体が積層されてなることが好ましい。   In the battery according to the first aspect of the present invention, each of the current collectors includes a bent portion bent in one direction of the stacking direction of the electrode bodies, and the plurality of electrode bodies are stacked so that the bent portions are in contact with each other. It is preferable to be made.

本発明において「電極体の積層方向の一方の方向に曲げられた曲部」とは、集電体のうち、電極体の積層方向に向いて延在している部分を意味する。   In the present invention, the “curved portion bent in one direction of the electrode body stacking direction” means a portion of the current collector that extends in the electrode body stacking direction.

上記のように、曲部が接するように複数の電極体を積層していくことによって、電極体を積層する際に電極体の位置がズレることを防止し易くなる。   As described above, by laminating a plurality of electrode bodies so that the curved portions are in contact with each other, it is easy to prevent the position of the electrode bodies from being shifted when laminating the electrode bodies.

本発明の第2の態様は、複数の電極体が積層されてなる積層体を備えた電池であって、複数の電極体は、それぞれ集電体を備えており、複数の電極体は、電極体の積層方向の一方の方向に曲げられた集電体を備えた第一電極体と、電極体の積層方向の他方の方向に曲げられた集電体を備えた第二電極体と、から構成され、第一電極体の集電体同士が互いに接続され、第二電極体の集電体同士が互いに接続されている電池である。   A second aspect of the present invention is a battery including a laminate in which a plurality of electrode bodies are laminated, each of the plurality of electrode bodies including a current collector, and the plurality of electrode bodies are electrodes. A first electrode body including a current collector bent in one direction of the body stacking direction, and a second electrode body including a current collector bent in the other direction of the electrode body stacking direction. The battery is configured such that the current collectors of the first electrode bodies are connected to each other, and the current collectors of the second electrode bodies are connected to each other.

上記のように異なる方向に曲げた集電体を備える形態とすることによって、後に詳述するように、積層体の積層方向において該積層体から出っ張らない位置において集電体同士を接続することができる。よって、電池の体積エネルギー密度をさらに高めることができる。また、集電体同士の接続部が積層体を収容する外装材を傷付けることを防止し易くなる。   By providing the current collectors bent in different directions as described above, it is possible to connect the current collectors at positions that do not protrude from the laminate in the stacking direction of the laminate, as will be described in detail later. it can. Therefore, the volume energy density of the battery can be further increased. Moreover, it becomes easy to prevent that the connection part of collectors damages the exterior material which accommodates a laminated body.

上記本発明の第2の態様の電池において、第一電極体の集電体及び第二電極体の集電体は、互いに接続されていない形態とすることもでき、互いに接続されている形態とすることもできる。   In the battery according to the second aspect of the present invention, the current collector of the first electrode body and the current collector of the second electrode body may be not connected to each other, and are connected to each other. You can also

また、上記本発明の第2の態様の電池において、集電体が、それぞれ電極体の積層方向に曲げられた曲部を備え、該曲部が接するように、複数の電極体が積層されてなることが好ましい。   Further, in the battery according to the second aspect of the present invention, each of the current collectors includes a bent portion bent in the stacking direction of the electrode bodies, and the plurality of electrode bodies are stacked so that the bent portions are in contact with each other. It is preferable to become.

上記のように、曲部が接するように複数の電極体を積層していくことによって、電極体を積層する際に電極体の位置がズレることを防止し易くなる。   As described above, by laminating a plurality of electrode bodies so that the curved portions are in contact with each other, it is easy to prevent the position of the electrode bodies from being shifted when laminating the electrode bodies.

本発明によれば、集電体同士の接続部の周りに生じる無駄なスペースを少なくして体積エネルギー密度を高めることができる電池を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the battery which can reduce the useless space produced around the connection part of collectors and can raise a volume energy density can be provided.

電池100を概略的に示した断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing a battery 100. FIG. 電池100の製造過程を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a manufacturing process of battery 100. 電池100の他の製造過程を説明する図である。6 is a diagram illustrating another manufacturing process of the battery 100. FIG. 電池200を概略的に示した断面図である。2 is a cross-sectional view schematically showing a battery 200. FIG. 電池200に備えられる電極体を概略的に示した図である。3 is a diagram schematically showing an electrode body provided in a battery 200. FIG. 電池200の製造過程を説明する斜視図である。5 is a perspective view illustrating a manufacturing process of battery 200. FIG. 従来の電池500を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed the conventional battery 500 schematically.

図7は、従来の電池500を概略的に示した断面図である。図7に示したように電池500は、複数の電極体510を積層して並列に接続した積層体550を2つ有している。また、2つ積層体550は、絶縁部材530を介して積層され、直列に接続されている。積層体550において、電極体510に備えられた集電体511は端子513に接続されており、集電体512は接続部514において束ねて接続されている。このような電池500では、図7に示した断面において、複数の集電体512がそれぞれ積層体550から接続部514に向けて略直線状に形成されている。そのため、外装材520内において集電体512同士を接続するために要するスペースS1が広くなり、外装材520内に無駄なスペースが多く生じていた。このような従来の電池において、集電体同士を接続するのに要するスペースを少なくするために単に集電体を短くすると、集電体同士を接続する際に積層方向端部の集電体が引っ張られることによって切断され、所望の性能が得られなくなる虞があった。このように、従来の電池では、集電体同士の接続部の周りに生じる無駄なスペースが多く、体積エネルギー密度を高めることが難しいという問題があった。   FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a conventional battery 500. As shown in FIG. 7, the battery 500 includes two stacked bodies 550 in which a plurality of electrode bodies 510 are stacked and connected in parallel. Moreover, the two laminated bodies 550 are laminated | stacked via the insulating member 530, and are connected in series. In the stacked body 550, the current collector 511 provided in the electrode body 510 is connected to the terminal 513, and the current collector 512 is bundled and connected at the connection portion 514. In such a battery 500, in the cross section shown in FIG. 7, a plurality of current collectors 512 are formed substantially linearly from the stacked body 550 toward the connection portion 514, respectively. Therefore, the space S1 required for connecting the current collectors 512 to each other in the exterior material 520 is widened, and a lot of useless space is generated in the exterior material 520. In such a conventional battery, if the current collector is simply shortened in order to reduce the space required to connect the current collectors, the current collector at the end in the stacking direction is used when connecting the current collectors. There was a possibility that the desired performance could not be obtained due to being cut by being pulled. As described above, the conventional battery has a problem that it is difficult to increase the volumetric energy density because there is a lot of wasted space generated around the connection portion between the current collectors.

なお、断面が櫛状の導電性部材の溝に複数の集電体を夫々差し込むことによって集電体同士を接続する方法(例えば、特開平6−267529)も考えられるが、かかる形態では櫛状の導電性部材を別途必要とするうえ、該櫛状の導電性部材に複数の集電体を夫々差し込むことが技術的に困難であり、現実的ではなかった。   Note that a method of connecting current collectors by inserting a plurality of current collectors into grooves of a conductive member having a comb-like cross section (for example, JP-A-6-267529) is also conceivable. In addition, it is technically difficult to insert a plurality of current collectors into the comb-shaped conductive member, which is not practical.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明によれば、集電体同士の接続部の周りに生じる無駄なスペースを少なくして体積エネルギー密度を高めることができる電池を提供することができる。以下、図面を参照しつつ、本発明の電池について説明する。各図面は、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺等は変更して簡略化している。また、繰り返しとなる構成については符号を一部省略し、同様の構成のものには同符号を付して詳細な説明を省略することがある。なお、以下に示す形態は本発明の例示であり、本発明は以下に示す形態に限定されない。   The present invention has been made in view of the above problems, and according to the present invention, a battery capable of increasing the volumetric energy density by reducing the useless space generated around the connection portion between the current collectors is provided. can do. Hereinafter, the battery of the present invention will be described with reference to the drawings. Each drawing is simplified by changing the scale and the like as appropriate for the convenience of illustration and understanding. In addition, some of the reference numerals are omitted for repetitive configurations, and the same configurations are denoted by the same reference numerals, and detailed description may be omitted. In addition, the form shown below is an illustration of this invention and this invention is not limited to the form shown below.

図1は、第1実施形態に係る電池100を概略的に示した断面図である。図1に示したように、電池100は、複数の電極体10が積層されてなる積層体50a、50bと、該積層体50a、50bを収容する外装材20とを備えている。複数の電極体10は、それぞれ集電体12を備えており、該集電体12は、それぞれ電極体10の積層方向(図1の紙面上下方向)の一方の方向(図1の紙面上方向)に曲げられ、接続部14において互いに接続されている。また、外装材20内において、積層体50a、50bは絶縁部材30を介して積層され、直列に接続されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a battery 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the battery 100 includes stacked bodies 50 a and 50 b in which a plurality of electrode bodies 10 are stacked, and an exterior material 20 that houses the stacked bodies 50 a and 50 b. Each of the plurality of electrode bodies 10 includes a current collector 12, and each of the current collectors 12 is one direction (upward direction in FIG. 1) in the stacking direction of the electrode bodies 10 (up and down direction in FIG. 1). ) And are connected to each other at the connecting portion 14. Moreover, in the exterior material 20, the laminated bodies 50a and 50b are laminated | stacked via the insulating member 30, and are connected in series.

電極体10は、集電体11及び集電体12を備えている。集電体11及び集電体12は、端子に接続される集電体であるか、積層体50aと積層体50bとを接続する集電体であるかによって区別している。すなわち、積層体50aにおいて端子13aに接続された集電体及び積層体50bにおいて端子13bに接続された集電体を集電体11とし、接続部14において接続される集電体を集電体12とする。   The electrode body 10 includes a current collector 11 and a current collector 12. The current collector 11 and the current collector 12 are distinguished depending on whether they are current collectors connected to terminals or current collectors connecting the stacked body 50a and the stacked body 50b. That is, the current collector connected to the terminal 13a in the stacked body 50a and the current collector connected to the terminal 13b in the stacked body 50b are referred to as the current collector 11, and the current collector connected to the connecting portion 14 is the current collector. 12

端子13a及び端子13bは、一方が正極端子であり、他方が負極端子である。また、集電体11及び集電体12は一方が正極集電体であり、他方が負極集電体である。以下、端子13aを正極端子とし、端子13bを負極端子として説明する。したがって、積層体50aにおいては集電体11が正極集電体であり、集電体12が負極集電体である。また、積層体50bにおいては集電体12が正極集電体であり、集電体11が負極集電体である。ただし、正極端子であるか負極端子であるかを区別する必要がない場合は、正極端子、負極端子をそれぞれ単に端子ということがある。また、正極集電体であるか負極集電体であるかを区別する必要がない場合は、正極集電体、負極集電体をそれぞれ単に集電体ということがある。   One of the terminals 13a and 13b is a positive terminal and the other is a negative terminal. One of the current collector 11 and the current collector 12 is a positive electrode current collector, and the other is a negative electrode current collector. Hereinafter, the terminal 13a will be described as a positive terminal and the terminal 13b will be described as a negative terminal. Therefore, in the stacked body 50a, the current collector 11 is a positive electrode current collector, and the current collector 12 is a negative electrode current collector. In the laminated body 50b, the current collector 12 is a positive electrode current collector, and the current collector 11 is a negative electrode current collector. However, when it is not necessary to distinguish between the positive terminal and the negative terminal, the positive terminal and the negative terminal may be simply referred to as terminals. When there is no need to distinguish between a positive electrode current collector and a negative electrode current collector, the positive electrode current collector and the negative electrode current collector may be simply referred to as current collectors.

積層体50aに備えられた複数の負極集電体12は、電極体10の積層方向の一方の方向に曲げられた曲部12a(図2(b)参照。図2(b)は積層体50bに備えられた電極体10を示しているが、集電体12の構成は略同一である。)を有している。
積層体50aにおいて、複数備えられた電極体10は、負極集電体12の曲部12aが接するようにして積層されている。また、同方向に曲げられた負極集電体12同士は、接続部14において束ねて接続されており、積層体50aにおいて、複数備えられた電極体10は並列に接続されている。積層体50bに備えられた複数の正極集電体12は、電極体10の積層方向の一方の方向に曲げられた曲部12a(図2(b)参照)を有している。
積層体50bにおいて、複数備えられた電極体10は、正極集電体12の曲部12aが接するようにして積層されている。また、同方向に曲げられた正極集電体12同士は、接続部14において束ねて接続されており、積層体50bにおいて、複数備えられた電極体10は並列に接続されている。このように積層体50aに備えられた負極集電体12と積層体50bに備えられた正極集電体12とは接続部14において束ねて接続されており、積層体50aに備えられた電極体10と積層体50bに備えられた電極体10とは直列に接続されている。
The plurality of negative electrode current collectors 12 provided in the laminated body 50a are bent portions 12a (see FIG. 2B) bent in one direction of the lamination direction of the electrode body 10 (see FIG. 2B). The structure of the current collector 12 is substantially the same).
In the laminated body 50a, a plurality of electrode bodies 10 are laminated such that the curved portion 12a of the negative electrode current collector 12 is in contact therewith. Further, the negative electrode current collectors 12 bent in the same direction are bundled and connected at the connection portion 14, and a plurality of electrode bodies 10 are connected in parallel in the stacked body 50 a. The plurality of positive electrode current collectors 12 provided in the stacked body 50 b have a curved portion 12 a (see FIG. 2B) bent in one direction in the stacking direction of the electrode body 10.
In the stacked body 50b, a plurality of electrode bodies 10 are stacked such that the curved portion 12a of the positive electrode current collector 12 is in contact therewith. Further, the positive electrode current collectors 12 bent in the same direction are bundled and connected at the connection portion 14, and a plurality of electrode bodies 10 provided in the stacked body 50b are connected in parallel. Thus, the negative electrode current collector 12 provided in the laminated body 50a and the positive electrode current collector 12 provided in the laminated body 50b are connected in a bundle at the connecting portion 14, and the electrode body provided in the laminated body 50a. 10 and the electrode body 10 provided in the laminated body 50b are connected in series.

電池100によれば、上述したように、電極体10の積層方向に曲げられた集電体12同士を束ねて接続することによって、集電体12同士の接続に要するスペースS2を少なくすることができる。すなわち、電池100によれば、集電体12同士の接続部14周りに生じる無駄なスペースを少なくして体積エネルギー密度を高めることができる。   According to the battery 100, as described above, by connecting the current collectors 12 bent in the stacking direction of the electrode bodies 10 together, the space S2 required for connecting the current collectors 12 can be reduced. it can. That is, according to the battery 100, it is possible to reduce the useless space generated around the connection portion 14 between the current collectors 12 and increase the volume energy density.

なお、図1には断面視において集電体12が略90度に曲げられた形態を例示しているが、本発明はかかる形態に限定されない。本発明の電池において、束ねて接続される集電体は、電極体の積層方向に曲げられていればよい。すなわち、本発明において、電極体が備える集電体は、電極体の積層方向に湾曲するように(例えば、図1に示した断面と同方向の断面視において孤状となるように)曲げられていてもよい。ただし、集電体同士の接続部周りに生じる無駄なスペースをより少なくするという観点からは、図1に示したように断面視において略90度になるように集電体を曲げることが好ましい。   Although FIG. 1 illustrates a form in which the current collector 12 is bent at approximately 90 degrees in a cross-sectional view, the present invention is not limited to such a form. In the battery of the present invention, the current collectors that are bundled and connected may be bent in the stacking direction of the electrode bodies. That is, in the present invention, the current collector included in the electrode body is bent so as to be bent in the stacking direction of the electrode body (for example, so as to be lonely in a cross-sectional view in the same direction as the cross section shown in FIG. It may be. However, it is preferable to bend the current collector so as to be approximately 90 degrees in a cross-sectional view as shown in FIG. 1 from the viewpoint of reducing a useless space generated around the connection portion between the current collectors.

次に、このような電池100の製造方法の一例について説明する。図2は、電池100の製造過程を説明する図であり、図3は、電池100の他の製造過程を説明する図である。図2(a)及び図2(b)において、上段の図は斜視図であり、下段の図は断面図である。また、図3(a)及び図3(b)は断面図である。電池100の製造工程は、図2(a)、図2(b)、図3(a)、図3(b)に示した順である。   Next, an example of a method for manufacturing such a battery 100 will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing process of the battery 100, and FIG. 3 is a diagram illustrating another manufacturing process of the battery 100. 2A and 2B, the upper diagram is a perspective view, and the lower diagram is a cross-sectional view. Moreover, Fig.3 (a) and FIG.3 (b) are sectional drawings. The manufacturing process of the battery 100 is in the order shown in FIGS. 2A, 2B, 3A, and 3B.

まず、図2(a)に示したような積層体50bに備えられる電極体10を作製する。電極体10は、負極集電体11と、負極層1と、正極層3と、負極層1及び正極層3に挟持された固体電解質層2と、正極集電体12とを有している。負極層1は負極集電体11と接続され、正極層3は正極集電体12と接続されている。   First, the electrode body 10 provided in the multilayer body 50b as shown in FIG. The electrode body 10 includes a negative electrode current collector 11, a negative electrode layer 1, a positive electrode layer 3, a solid electrolyte layer 2 sandwiched between the negative electrode layer 1 and the positive electrode layer 3, and a positive electrode current collector 12. . The negative electrode layer 1 is connected to the negative electrode current collector 11, and the positive electrode layer 3 is connected to the positive electrode current collector 12.

電極体10は、例えば以下の工程を経て作製することができる。電極体10は、正極層3及び負極層1の間に固体電解質層2が配置されるように各層を積層することによって作製する。正極層3は、例えば、少なくとも正極活物質及び固体電解質を溶媒に分散して作製した正極用組成物を、正極集電体12の表面に塗布する過程を経て作製することができる。負極層1は、例えば、負極活物質及び固体電解質を溶媒に分散して作製した負極用組成物を、負極集電体11の表面に塗布する過程を経て作製することができる。固体電解質層2は、例えば、固体電解質を溶媒に分散して作製した電解質用組成物を、正極層3の表面に塗布する過程を経て作製することができる。こうして、固体電解質層2を作製したら、固体電解質層2が正極層3及び負極層1で挟まれるように、例えば、正極層3の表面に形成した固体電解質層2の上に、負極集電体11の表面に形成した負極層1を積層し、積層方向の両端側から圧縮力を付与する過程を経て、電極体10を作製することができる。   The electrode body 10 can be manufactured through the following steps, for example. The electrode body 10 is produced by laminating each layer such that the solid electrolyte layer 2 is disposed between the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 1. The positive electrode layer 3 can be prepared, for example, through a process in which a positive electrode composition prepared by dispersing at least a positive electrode active material and a solid electrolyte in a solvent is applied to the surface of the positive electrode current collector 12. The negative electrode layer 1 can be prepared, for example, through a process in which a negative electrode composition prepared by dispersing a negative electrode active material and a solid electrolyte in a solvent is applied to the surface of the negative electrode current collector 11. The solid electrolyte layer 2 can be produced, for example, through a process in which an electrolyte composition produced by dispersing a solid electrolyte in a solvent is applied to the surface of the positive electrode layer 3. When the solid electrolyte layer 2 is thus prepared, the negative electrode current collector is formed on the solid electrolyte layer 2 formed on the surface of the positive electrode layer 3 so that the solid electrolyte layer 2 is sandwiched between the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 1, for example. The electrode body 10 can be manufactured through a process of laminating the negative electrode layer 1 formed on the surface 11 and applying a compressive force from both ends in the laminating direction.

正極層3に含有させる正極活物質としては、リチウムイオン二次電池の正極層に含有させることが可能な公知の正極活物質を適宜用いることができる。そのような正極活物質としては、コバルト酸リチウム(LiCoO)等の層状化合物を例示することができる。また、正極層3には、リチウムイオン二次電池の正極層に含有させることが可能な公知の固体電解質を適宜含有させることができる。そのような固体電解質としては、LiPO等の酸化物系固体電解質のほか、LiPSや、LiS:P=50:50〜100:0となるようにLiS及びPを混合して作製した硫化物系固体電解質(例えば、モル比で、LiS:P=75:25となるようにLiS及びPを混合して作製した硫化物固体電解質)等を例示することができる。このほか、正極層3には、正極活物質と固体電解質とを結着させるバインダーや導電性を向上させる導電材が含有されていても良い。正極層3に含有させることが可能なバインダーとしては、ブチレンゴム等を例示することができ、正極層3に含有させることが可能な導電材としては、カーボンブラック等を例示することができる。また、正極層3の作製時には、リチウムイオン二次電池の正極層作製時に用いるスラリーを調整する際に使用可能な公知の溶媒を適宜用いることができる。そのような溶媒としては、ヘプタン等を例示することができる。 As the positive electrode active material contained in the positive electrode layer 3, a known positive electrode active material that can be contained in the positive electrode layer of the lithium ion secondary battery can be appropriately used. As such a positive electrode active material, a layered compound such as lithium cobaltate (LiCoO 2 ) can be exemplified. The positive electrode layer 3 can appropriately contain a known solid electrolyte that can be contained in the positive electrode layer of the lithium ion secondary battery. Such solid electrolyte, Li 3 PO 4 addition of the oxide-based solid electrolytes such as, Li 3 PS 4 and, Li 2 S: P 2 S 5 = 50: 50~100: 0 become as Li 2 A sulfide-based solid electrolyte prepared by mixing S and P 2 S 5 (for example, mixing Li 2 S and P 2 S 5 so that the molar ratio is Li 2 S: P 2 S 5 = 75: 25) Examples thereof include a sulfide solid electrolyte produced in the above manner. In addition, the positive electrode layer 3 may contain a binder that binds the positive electrode active material and the solid electrolyte and a conductive material that improves conductivity. Examples of the binder that can be contained in the positive electrode layer 3 include butylene rubber, and examples of the conductive material that can be contained in the positive electrode layer 3 include carbon black. Moreover, when producing the positive electrode layer 3, a known solvent that can be used when adjusting the slurry used when producing the positive electrode layer of the lithium ion secondary battery can be appropriately used. As such a solvent, heptane and the like can be exemplified.

負極層1に含有させる負極活物質としては、リチウムイオン二次電池の負極層に含有させることが可能な公知の負極活物質を適宜用いることができる。そのような負極活物質としては、グラファイト等を例示することができる。また、負極層1には固体電解質を含有させることができ、リチウムイオン二次電池の負極層に含有させることが可能な公知の固体電解質を適宜含有させることができる。そのような固体電解質としては、正極層3に含有させることが可能な上記固体電解質等を例示することができる。このほか、負極層1には、負極活物質と固体電解質とを結着させるバインダーや導電性を向上させる導電材が含有されていても良い。負極層1に含有させることが可能なバインダーや導電材としては、正極層3に含有させることが可能な上記バインダーや導電材等を例示することができる。また、負極層1の作製時には、正極層3の作製時に使用可能な上記溶媒等を適宜用いることができる。   As the negative electrode active material contained in the negative electrode layer 1, a known negative electrode active material that can be contained in the negative electrode layer of the lithium ion secondary battery can be appropriately used. Examples of such a negative electrode active material include graphite. The negative electrode layer 1 can contain a solid electrolyte, and can appropriately contain a known solid electrolyte that can be contained in the negative electrode layer of the lithium ion secondary battery. Examples of such a solid electrolyte include the solid electrolyte that can be contained in the positive electrode layer 3. In addition, the negative electrode layer 1 may contain a binder that binds the negative electrode active material and the solid electrolyte and a conductive material that improves conductivity. Examples of the binder and conductive material that can be contained in the negative electrode layer 1 include the binder and conductive material that can be contained in the positive electrode layer 3. In addition, when the negative electrode layer 1 is manufactured, the above-described solvents that can be used when the positive electrode layer 3 is manufactured can be appropriately used.

固体電解質層2に含有させる固体電解質としては、正極層3に含有させることが可能な上記固体電解質等を例示することができる。また、固体電解質層2の作製時には、正極層1の作製時に使用可能な上記溶媒等を適宜用いることができる。   Examples of the solid electrolyte to be contained in the solid electrolyte layer 2 include the solid electrolyte that can be contained in the positive electrode layer 3. In addition, when the solid electrolyte layer 2 is manufactured, the above-described solvents that can be used when the positive electrode layer 1 is manufactured can be appropriately used.

正極集電体12及び負極集電体11は、リチウムイオン二次電池の正極集電体及び負極集電体として使用可能な公知の導電性材料によって構成することができる。そのような導電性材料としては、Cu、Ni、Al、V、Au、Pt、Mg、Fe、Ti、Co、Cr、Zn、Ge、Inからなる群から選択される一又は二以上の元素を含む金属材料を例示することができる。   The positive electrode current collector 12 and the negative electrode current collector 11 can be made of a known conductive material that can be used as a positive electrode current collector and a negative electrode current collector of a lithium ion secondary battery. Examples of such a conductive material include one or more elements selected from the group consisting of Cu, Ni, Al, V, Au, Pt, Mg, Fe, Ti, Co, Cr, Zn, Ge, and In. Examples of the metal material to be included can be given.

上述したようにして電極体10を作製した後、図2(b)に示したように、正極集電体12の端部を電極体10の積層方向となる方向に曲げる。このとき、曲げる部分の長さや位置は、当該電極体10が積層体50a内においてどの位置に配置されるかに応じて適宜調整すればよい。すなわち、後の工程において曲部12aが他の集電体12の曲部12aと重なるように、当該集電体12の曲部12aを形成する。   After the electrode body 10 is produced as described above, the end of the positive electrode current collector 12 is bent in a direction that is the stacking direction of the electrode body 10 as shown in FIG. At this time, the length and the position of the bent portion may be appropriately adjusted according to the position where the electrode body 10 is disposed in the stacked body 50a. That is, the curved portion 12a of the current collector 12 is formed so that the curved portion 12a overlaps with the curved portion 12a of another current collector 12 in a later step.

次に、上述した方法と同様にして複数の電極体10を作製して積層し、図3(a)に示したようにして、積層体50bを作製する。このとき、図3(a)に示したように、それぞれの電極体10に備えられる集電体12の曲部12aが電極体10の積層方向に直交する方向(図3(a)の紙面左右方向)に重なるように、電極体10を積層する。このように略L字型に曲げられた集電体12を重ね合わせて電極体10を積層することによって、積層時の電極体10のズレを抑え、電池100の容量の低下や電気抵抗の増加を抑えることが容易になる。   Next, a plurality of electrode bodies 10 are produced and laminated in the same manner as described above, and a laminated body 50b is produced as shown in FIG. At this time, as shown in FIG. 3A, the curved portion 12a of the current collector 12 provided in each electrode body 10 is in a direction perpendicular to the stacking direction of the electrode bodies 10 (left and right in FIG. 3A). The electrode body 10 is laminated so as to overlap in the direction). By stacking the electrode body 10 by stacking the current collectors 12 bent in a substantially L shape in this manner, the displacement of the electrode body 10 at the time of stacking is suppressed, the capacity of the battery 100 is decreased, and the electrical resistance is increased. It becomes easy to suppress.

積層体50aは、積層体50bと同様の方法で作製することができるため、詳細な説明は省略する。   Since the stacked body 50a can be manufactured by the same method as the stacked body 50b, detailed description thereof is omitted.

次に、上述したようにして作製した積層体50a、50bを、図3(b)に示したように、絶縁部材30を介して積層する。このときも、それぞれの電極体10に備えられる集電体12の曲部12aが電極体10の積層方向に直交する方向(図3(b)の紙面左右方向)に重なるように、積層体50a、50bを積層する。その後、図3(b)に楕円で囲った位置において、積層体50a、50bに備えられる複数の集電体12を束ねて接続することによって接続部14を形成し、集電体12の余分な部分(接続部14より先の部分)を切除する。集電体12を束ねて接続する方法は特に限定されない。例えば、超音波溶接、抵抗溶接、レーザー溶接や圧着等によって接続することができる。   Next, the laminated bodies 50a and 50b produced as described above are laminated via the insulating member 30 as shown in FIG. Also at this time, the stacked bodies 50a are arranged so that the curved portions 12a of the current collectors 12 provided in the respective electrode bodies 10 overlap in a direction orthogonal to the stacking direction of the electrode bodies 10 (the left-right direction in FIG. 3B). , 50b. Thereafter, at a position surrounded by an ellipse in FIG. 3B, a plurality of current collectors 12 provided in the stacked bodies 50 a and 50 b are bundled and connected to form a connection portion 14. A part (part ahead of the connection part 14) is excised. The method for bundling and connecting the current collectors 12 is not particularly limited. For example, they can be connected by ultrasonic welding, resistance welding, laser welding, pressure bonding, or the like.

絶縁部材30としては、リチウムイオン二次電池の動作環境に耐え得る公知の絶縁性材料を適宜用いることができる。そのような絶縁性材料としては、公知の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等を例示することができる。   As the insulating member 30, a known insulating material that can withstand the operating environment of the lithium ion secondary battery can be appropriately used. Examples of such an insulating material include known thermoplastic resins and thermosetting resins.

上述したようにして集電体12を束ねて接続した後、積層体50aの正極集電体11が正極端子13aに接続されるように、且つ、積層体50bの負極集電体11が負極端子13bに接続されるように、積層体50a、50bを外装材20に収容することによって、電池100を得ることができる。   After the current collectors 12 are bundled and connected as described above, the positive electrode current collector 11 of the stacked body 50a is connected to the positive electrode terminal 13a, and the negative electrode current collector 11 of the stacked body 50b is connected to the negative electrode terminal. The battery 100 can be obtained by accommodating the laminates 50a and 50b in the exterior member 20 so as to be connected to 13b.

外装材20としては、リチウムイオン二次電池の使用時の環境に耐えることができ、気体や液体を透過させない性質を有し、且つ、密封することができるフィルムなどを、特に限定されることなく用いることができる。そのようなフィルムの構成材料としては、ポリエチレン、ポリフッ化ビニルやポリ塩化ビニリデン等の樹脂フィルムのほか、これらの表面にアルミニウム等の金属を蒸着させた金属蒸着フィルム等を例示することができる。   The exterior material 20 is not particularly limited, such as a film that can withstand the environment when the lithium ion secondary battery is used, has a property that does not allow gas or liquid to permeate, and can be sealed. Can be used. Examples of the constituent material of such a film include resin films such as polyethylene, polyvinyl fluoride, and polyvinylidene chloride, and metal deposited films obtained by depositing a metal such as aluminum on these surfaces.

これまでに説明した電池100では、集電体12が全て同じ方向に曲げられていたが、本発明はかかる形態に限定されない。以下、第2実施形態に係る電池200について説明する。図4は、電池200を概略的に示す断面図である。図5(a)は、電池200に備えられる電極体210aを概略的に示す図である。図5(b)は、電池200に備えられる電極体210bを概略的に示す図である。図5(a)及び図5(b)において、上段の図は斜視図であり、積層方向(図4の紙面上側)から見た図である。   In the battery 100 described so far, the current collectors 12 are all bent in the same direction, but the present invention is not limited to such a form. Hereinafter, the battery 200 according to the second embodiment will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the battery 200. FIG. 5A is a diagram schematically showing an electrode body 210 a provided in the battery 200. FIG. 5B is a diagram schematically showing an electrode body 210 b provided in the battery 200. 5 (a) and 5 (b), the upper diagram is a perspective view, and is a diagram seen from the stacking direction (upper side of the drawing in FIG. 4).

図4に示したように、電池200は、複数の電極体210a、210bが積層されてなる積層体250a、250bと、該積層体250a、250bを収容する外装材20とを備えている。また、外装材20内において、積層体250a、250bは絶縁部材30を介して積層され、直列に接続されている。   As shown in FIG. 4, the battery 200 includes laminated bodies 250a and 250b in which a plurality of electrode bodies 210a and 210b are laminated, and an exterior member 20 that houses the laminated bodies 250a and 250b. Moreover, in the exterior material 20, the laminated bodies 250a and 250b are laminated | stacked via the insulating member 30, and are connected in series.

複数の電極体210a、210bは、それぞれ集電体212a、212bを備えており、複数の電極体210a、210bは、電極体210a、210bの積層方向の一方の方向に曲げられた集電体212aを備えた第一電極体210aと、電極体210a、210bの積層方向の他方の方向に曲げられた集電体212bを備えた第二電極体210bと、から構成されている。   The plurality of electrode bodies 210a and 210b include current collectors 212a and 212b, respectively, and the plurality of electrode bodies 210a and 210b are bent in one direction of the stacking direction of the electrode bodies 210a and 210b. And a second electrode body 210b including a current collector 212b bent in the other direction of the stacking direction of the electrode bodies 210a and 210b.

以下の電池200の説明において、積層体250a、250b及び絶縁部材30を含む積層体を積層体250(図6参照)という。また、上記のように、電極体210a及び電極体210bは、集電体が曲げられる向きによって区別している。すなわち、図5(a)及び図5(b)に示したように、電極体210a、210bの積層方向の上側(図4の紙面上側)に曲げられた集電体212aを備える電極体を電極体210aとし、電極体210a、210bの積層方向の下側(図4の紙面下側)に曲げられた集電体212bを備える電極体を電極体210bとしている。   In the following description of the battery 200, the stacked body including the stacked bodies 250a and 250b and the insulating member 30 is referred to as a stacked body 250 (see FIG. 6). Further, as described above, the electrode body 210a and the electrode body 210b are distinguished by the direction in which the current collector is bent. That is, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), an electrode body including a current collector 212a bent to the upper side in the stacking direction of the electrode bodies 210a and 210b (the upper side in FIG. 4) is an electrode. The electrode body 210a is an electrode body provided with a current collector 212b bent to the lower side in the stacking direction of the electrode bodies 210a and 210b (the lower side in FIG. 4).

上述したように、積層体250a及び積層体250bは、電極体210a、210bの積層方向の一方の方向に曲げられた曲部212aaを有する集電体212aを備えた第一電極体210aと、電極体210a、210bの積層方向の他方の方向に曲げられた曲部212baを有する集電体212bを備えた第二電極体210bとを有している。複数の第一電極体210aは、曲部212aaが接するようして集電体212a同士が互いに接続され、複数の第二電極体210bは、曲部212baが接するようして集電体212b同士が互いに接続されている。一方、第一電極体210aの集電体212aと第二電極体210bの集電体212bとは接続されていない。このようにして、積層体250aに備えられた複数の第一電極体210a及び第二電極体210bは並列に接続されるとともに、積層体250bに備えられた複数の第一電極体210a及び第二電極体210bは並列に接続され、積層体250aに備えられた第一電極体210a及び第二電極体210bと積層体250bに備えられた第一電極体210a及び第二電極体210bとは直列に接続されている。   As described above, the stacked body 250a and the stacked body 250b include the first electrode body 210a including the current collector 212a having the bent portion 212aa bent in one direction of the stacking direction of the electrode bodies 210a and 210b, And a second electrode body 210b including a current collector 212b having a curved portion 212ba bent in the other direction of the stacking direction of the bodies 210a and 210b. The plurality of first electrode bodies 210a are connected to each other so that the curved portions 212aa are in contact with each other, and the plurality of second electrode bodies 210b are connected to each other so that the curved portions 212ba are in contact with each other. Are connected to each other. On the other hand, the current collector 212a of the first electrode body 210a and the current collector 212b of the second electrode body 210b are not connected. In this way, the plurality of first electrode bodies 210a and second electrode bodies 210b included in the stacked body 250a are connected in parallel, and the plurality of first electrode bodies 210a and second electrodes included in the stacked body 250b are also connected. The electrode bodies 210b are connected in parallel, and the first electrode body 210a and the second electrode body 210b provided in the laminated body 250a and the first electrode body 210a and the second electrode body 210b provided in the laminated body 250b are connected in series. It is connected.

電池200は、電極体210a、210bに備えられた集電体212a、212bの形状及び接続方法が電極体10に備えられた集電体12と異なる以外は電池100と同様とすることができる。したがって、以下の電池200の説明では、集電体212a、212bの形状と、集電体212a、212bの接続方法を含めた電池200の製造例について説明しつつ、電池200の構成について説明する。   The battery 200 can be the same as the battery 100 except that the shape and connection method of the current collectors 212 a and 212 b provided in the electrode bodies 210 a and 210 b are different from those of the current collector 12 provided in the electrode body 10. Therefore, in the following description of the battery 200, the configuration of the battery 200 will be described while explaining the manufacturing example of the battery 200 including the shape of the current collectors 212a and 212b and the connection method of the current collectors 212a and 212b.

電池200を製造するには、まず、図5(a)及び図5(b)に示したような電極体210a、210bを作製する。電極体210a、210bは、集電体12とは異なる形状の集電体212a、212bを用いる以外は、上述した電極体10と同様にして作製することができる。   In order to manufacture the battery 200, first, electrode bodies 210a and 210b as shown in FIGS. 5A and 5B are manufactured. The electrode bodies 210a and 210b can be manufactured in the same manner as the electrode body 10 described above except that the current collectors 212a and 212b having a shape different from that of the current collector 12 are used.

集電体212aは、正極層1、固体電解質層2及び負極層3が形成されない部分の一部が切り欠かれている。また、集電体212aは、正極層1、固体電解質層2及び負極層3が形成された後、又は形成される前に、図5(a)に示したように一部を積層体250の積層方向(図4の紙面上側)に折り曲げ、曲部212aaが形成されている。曲部212aaの幅w2(図5(a)下段参照)は、集電体212aの全幅w1(図5a下段参照)に対して半分未満であることが好ましい。幅w2はできる限り大きい方が接続部における電気抵抗を下げることができるため好ましい。ただし、集電体212aと集電体212bとが接しないようにするためには、集電体212aの全幅w1と集電体212bの全幅w3(図5(b)下段参照)とが同じ大きさである場合、上記のように幅w2は幅w1に対して半分未満であることが好ましい。   In the current collector 212a, a part of the portion where the positive electrode layer 1, the solid electrolyte layer 2, and the negative electrode layer 3 are not formed is cut out. Further, the current collector 212a is partially formed of the laminate 250 as shown in FIG. 5A after the positive electrode layer 1, the solid electrolyte layer 2 and the negative electrode layer 3 are formed or before the current collector 212a is formed. A bent portion 212aa is formed by bending in the stacking direction (upper side of the drawing in FIG. 4). The width w2 of the curved portion 212aa (see the lower part of FIG. 5A) is preferably less than half of the total width w1 of the current collector 212a (see the lower part of FIG. 5A). The width w2 is preferably as large as possible because the electrical resistance at the connecting portion can be lowered. However, in order to prevent the current collector 212a and the current collector 212b from contacting each other, the total width w1 of the current collector 212a and the total width w3 of the current collector 212b (see the lower part of FIG. 5B) are the same size. If so, the width w2 is preferably less than half of the width w1 as described above.

集電体212bは、正極層1、固体電解質層2及び負極層3が形成されない部分の一部が切り欠かれている。また、集電体212bは、正極層1、固体電解質層2及び負極層3が形成された後、又は形成される前に、図5(b)に示したように一部を積層体250の積層方向(図4の紙面下側)に折り曲げ、曲部212baが形成されている。曲部212baの幅w4は、上記幅w2と同様の理由から、集電体212bの全幅w3に対して半分未満であることが好ましい。   In the current collector 212b, a part of the portion where the positive electrode layer 1, the solid electrolyte layer 2, and the negative electrode layer 3 are not formed is cut out. In addition, the current collector 212b is partially formed of the laminate 250 as shown in FIG. 5B after the positive electrode layer 1, the solid electrolyte layer 2, and the negative electrode layer 3 are formed or before they are formed. A bent portion 212ba is formed by bending in the stacking direction (the lower side of the drawing in FIG. 4). For the same reason as the width w2, the width w4 of the curved portion 212ba is preferably less than half the total width w3 of the current collector 212b.

次に、複数の電極体210a、210bを積層して積層体250a、250bを作製するとともに、絶縁部材30を介して積層体250a、250bを積層する。このとき、それぞれの電極体210aに備えられる集電体212aの曲部212aaが電極体210aの積層方向に直交する方向に重なるように、電極体210aを積層する。また、それぞれの電極体210bに備えられる集電体212bの曲部212baが電極体210bの積層方向に直交する方向に重なるように、電極体210bを積層する。このように略L字型に曲げられた集電体を重ね合わせて電極体を積層することによって、積層時の電極体のズレを抑え、電池200の容量の低下や電気抵抗の増加を抑えることが容易になる。   Next, a plurality of electrode bodies 210 a and 210 b are stacked to form stacked bodies 250 a and 250 b, and the stacked bodies 250 a and 250 b are stacked via the insulating member 30. At this time, the electrode bodies 210a are stacked such that the curved portions 212aa of the current collectors 212a provided in each electrode body 210a overlap in a direction perpendicular to the stacking direction of the electrode bodies 210a. Further, the electrode bodies 210b are stacked so that the curved portions 212ba of the current collectors 212b provided in the respective electrode bodies 210b overlap in a direction orthogonal to the stacking direction of the electrode bodies 210b. By stacking the electrode bodies by stacking the current collectors bent in a substantially L shape in this way, it is possible to suppress displacement of the electrode bodies at the time of stacking, and to suppress a decrease in the capacity of the battery 200 and an increase in electrical resistance. Becomes easier.

次に、積層体250a、250bに備えられた集電体212a同士、及び集電体212b同士を接続し、図6に示した積層体250を作製する。図6は、積層体250を概略的に示した斜視図である。集電体212a同士の接続、及び集電体212b同士の接続の方法は特に限定されず、例えば、超音波溶接、抵抗溶接、レーザー溶接や圧着等によって接続することができる。   Next, the current collectors 212a and the current collectors 212b included in the stacked bodies 250a and 250b are connected to each other, and the stacked body 250 illustrated in FIG. 6 is manufactured. FIG. 6 is a perspective view schematically showing the stacked body 250. The connection method between the current collectors 212a and the connection method between the current collectors 212b are not particularly limited. For example, the connection can be performed by ultrasonic welding, resistance welding, laser welding, pressure bonding, or the like.

以上のようにして積層体250作製した後、これを外装材20内に収容することによって、電池200を得ることができる。   After the laminated body 250 is manufactured as described above, the battery 200 can be obtained by housing it in the exterior material 20.

このような電池200によれば、上述した電池100と同様に、集電体同士の接続に要するスペースS3(図4参照)を小さくすることができるため、集電体同士の接続部周りに生じる無駄なスペースを少なくして体積エネルギー密度を高めることができる。さらに、電池200によれば、電極体の積層方向において積層体250から出っ張らない位置において集電体同士を接続することができる。よって、体積エネルギー密度をさらに高めることができる。また、集電体同士の接続部が出っ張っていないことによって、集電体同士の接続部が外装材20を傷付けることを防止し易くなる。   According to such a battery 200, like the battery 100 described above, the space S3 (see FIG. 4) required for connecting the current collectors can be reduced, so that the space around the connecting portion between the current collectors is generated. Volume energy density can be increased by reducing wasted space. Furthermore, according to the battery 200, the current collectors can be connected to each other at a position that does not protrude from the stacked body 250 in the stacking direction of the electrode bodies. Therefore, the volume energy density can be further increased. Moreover, it becomes easy to prevent the connection part of collectors from damaging the exterior | packing material 20 because the connection part of collectors does not protrude.

なお、電池200としては、第一電極体210aの集電体212aと第二電極体210bの集電体212bとは接続されていない形態と例示したが、本発明は係る形態に限定されず、第一電極体の集電体と第二電極体の集電体とが接続された形態とすることもできる。   In addition, as the battery 200, the current collector 212a of the first electrode body 210a and the current collector 212b of the second electrode body 210b are exemplified as being not connected, but the present invention is not limited to such a form, The current collector of the first electrode body and the current collector of the second electrode body may be connected.

また、これまでに示した形態は本発明の例示であり、本発明はこれらの形態に限定されない。例えば、本発明の電池に備えられる電極体の数は図示した数に限定されない。また、本発明の電池に備えられる単電池はモノポーラ電池であってもバイポーラ電池であってもよい。また、これまでの本発明に関する上記説明では、リチウムイオン二次電池を例示して説明したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明の電池は、正極層と負極層との間を、リチウムイオン以外のイオンが移動する形態とすることも可能である。そのようなイオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン等を例示することができる。リチウムイオン以外のイオンが移動する形態とする場合、正極活物質、固体電解質、及び、負極活物質は、移動するイオンに応じて適宜選択すれば良い。また、本発明に関する上記説明では、充放電可能な二次電池に本発明が適用される場合を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明の電池は、いわゆる一次電池であっても良い。   Moreover, the form shown so far is an illustration of this invention and this invention is not limited to these forms. For example, the number of electrode bodies provided in the battery of the present invention is not limited to the number shown. Moreover, the single battery provided in the battery of the present invention may be a monopolar battery or a bipolar battery. Moreover, in the above description regarding the present invention so far, the lithium ion secondary battery has been described as an example, but the present invention is not limited to the embodiment. The battery of the present invention can also be configured such that ions other than lithium ions move between the positive electrode layer and the negative electrode layer. Examples of such ions include sodium ions, potassium ions, magnesium ions, calcium ions and the like. In the case where ions other than lithium ions move, the positive electrode active material, the solid electrolyte, and the negative electrode active material may be appropriately selected according to the moving ions. Moreover, although the case where this invention is applied to the secondary battery which can be charged / discharged was illustrated in the said description regarding this invention, this invention is not limited to the said form. The battery of the present invention may be a so-called primary battery.

1 正極層
2 固体電解質層
3 負極層
10、210a、210b 電極体
11、12、212a、212b 集電体
13a 端子(正極端子)
13b 端子(負極端子)
14 接続部
20 外装体
30 絶縁部材
50、250a、250b 積層体
250 積層体
100、200 電池
510 電極体
511 集電体
512 集電体
513 端子
514 接続部
520 外装体
530 絶縁部材
550 積層体
500 電池
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positive electrode layer 2 Solid electrolyte layer 3 Negative electrode layer 10, 210a, 210b Electrode body 11, 12, 212a, 212b Current collector 13a Terminal (positive electrode terminal)
13b terminal (negative terminal)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Connection part 20 Exterior body 30 Insulation member 50, 250a, 250b Laminate body 250 Laminate body 100, 200 Battery 510 Electrode body 511 Current collector 512 Current collector 513 Terminal 514 Connection part 520 Exterior body 530 Insulation member 550 Laminate body 500 Battery

Claims (5)

複数の電極体が積層されてなる積層体を備えた電池であって、
前記複数の電極体は、それぞれ集電体を備えており、
該集電体は、それぞれ前記電極体の積層方向の一方の方向に曲げられ、互いに接続されている、電池。
A battery comprising a laminate in which a plurality of electrode bodies are laminated,
Each of the plurality of electrode bodies includes a current collector,
Each of the current collectors is a battery that is bent in one direction in the stacking direction of the electrode bodies and connected to each other.
前記集電体が、それぞれ前記電極体の積層方向の一方の方向に曲げられた曲部を備え、該曲部が接するように、前記複数の電極体が積層されてなる、請求項1に記載の電池。   2. The current collector includes a curved portion bent in one direction of the stacking direction of the electrode bodies, and the plurality of electrode bodies are stacked so that the curved portions are in contact with each other. Battery. 複数の電極体が積層されてなる積層体を備えた電池であって、
前記複数の電極体は、それぞれ集電体を備えており、
前記複数の電極体は、前記電極体の積層方向の一方の方向に曲げられた前記集電体を備えた第一電極体と、前記電極体の積層方向の他方の方向に曲げられた前記集電体を備えた第二電極体と、から構成され、
前記第一電極体の集電体同士が互いに接続され、前記第二電極体の集電体同士が互いに接続されている電池。
A battery comprising a laminate in which a plurality of electrode bodies are laminated,
Each of the plurality of electrode bodies includes a current collector,
The plurality of electrode bodies include a first electrode body provided with the current collector bent in one direction in the stacking direction of the electrode bodies, and the current collector bent in the other direction in the stacking direction of the electrode bodies. A second electrode body provided with an electric body, and
A battery in which current collectors of the first electrode body are connected to each other, and current collectors of the second electrode body are connected to each other.
前記第一電極体の集電体と前記第二電極体の集電体とが接続されていない、請求項3に記載の電池。   The battery according to claim 3, wherein the current collector of the first electrode body and the current collector of the second electrode body are not connected. 前記集電体が、それぞれ前記電極体の積層方向に曲げられた曲部を備え、
該曲部が接するように、前記複数の電極体が積層されてなる、請求項3又は4に記載の電池。
Each of the current collectors includes a bent portion bent in the stacking direction of the electrode bodies,
The battery according to claim 3 or 4, wherein the plurality of electrode bodies are laminated so that the curved portions are in contact with each other.
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