WO2008050720A1 - Storage battery manufacturing method - Google Patents

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WO2008050720A1
WO2008050720A1 PCT/JP2007/070552 JP2007070552W WO2008050720A1 WO 2008050720 A1 WO2008050720 A1 WO 2008050720A1 JP 2007070552 W JP2007070552 W JP 2007070552W WO 2008050720 A1 WO2008050720 A1 WO 2008050720A1
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stacking direction
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Takashi Murata
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a power storage device in which a plurality of electrode bodies are stacked via an electrolyte layer.
  • a voltage detection tab for detecting the voltage of each unit cell is provided for each unit cell (see, for example, Patent Documents;! To 3). Specifically, a voltage detection tab is provided in a part of the current collector constituting the unit cell.
  • the plurality of voltage detection tabs are arranged so as not to overlap each other when viewed from the stacking direction. This is to prevent voltage detection tabs adjacent in the stacking direction from contacting each other and short-circuiting.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-11658 (paragraph number 0022, FIG. 2, FIG. 6, etc.)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-235428 (FIGS. 17, 18, etc.)
  • Patent Document 3 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-319362 (Fig. 1, Fig. 3 etc.)
  • a main object of the present invention is to provide a method for manufacturing a power storage device that can easily manufacture a power storage device in which a plurality of electrode bodies are stacked via an electrolyte layer. Means for solving the problem
  • the present invention is a method of manufacturing a power storage device in which a plurality of electrode bodies are stacked via an electrolyte layer, and has a substantially rotationally symmetric outer shape when viewed from the stacking direction.
  • the first step of forming an electrode body having terminal portions protruding outward from the power storage device and the plurality of electrode bodies obtained in the first step are viewed from the stacking direction.
  • the plurality of terminal portions are arranged along one direction on the outer periphery of the power storage device from one end side to the other end side in the stacking direction of the power storage device.
  • Electrode bodies can be stacked.
  • the plurality of electrode bodies can be stacked such that the plurality of terminal portions are arranged at substantially equal intervals when viewed from the stacking direction.
  • the outer shape of the electrode body when viewed from the stacking direction can be a substantially circular shape or a substantially regular polygon.
  • the electrode body is composed of a current collector including a terminal portion, and a positive electrode layer and a negative electrode layer formed on surfaces of the current collector facing each other, with a force S.
  • terminal portions of the electrode bodies located at both ends in the stacking direction of the power storage device can be used as terminal portions used for charging and discharging of the power storage device.
  • the terminal portions of the electrode bodies arranged at positions different from both ends in the stacking direction of the power storage device among the plurality of electrode bodies are used. It can be set as the terminal part used.
  • the power storage device of the present invention has a substantially rotationally symmetric outer shape when viewed from the stacking direction, and includes a plurality of terminals each including a terminal portion that protrudes outward from the power storage device.
  • a plurality of electrode bodies and an electrolyte layer disposed between the electrode bodies, and the plurality of electrode bodies are arranged in the stacking plane so that the terminal portions do not overlap each other when viewed from the stacking direction. It is characterized by being laminated in a state where the angles of are different.
  • a substrate having a plurality of wirings arranged along the outer periphery of the power storage device and electrically connected to each terminal portion can be provided.
  • the method for manufacturing a power storage device of the present invention by using a plurality of electrode bodies having a substantially rotationally symmetric outer shape, and laminating these electrode bodies while varying the angles in the laminating plane, When viewed from the stacking direction, the plurality of terminal portions can be prevented from overlapping each other. In addition, since the electrode body having the same shape can be used, the power S can be reduced to reduce the manufacturing cost of the power storage device.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a secondary battery that is Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a secondary battery that is Example 1.
  • FIG. 3A is a front view showing a configuration of an electrode body in Example 1.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing the configuration of the electrode body in Example 1.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of laminating electrode bodies in Example 1.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration for taking out the output of the secondary battery of Example 1.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration for taking out the output of the secondary battery of Example 1.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the secondary battery
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the secondary battery
  • FIG. 3A is a front view of a bipolar electrode used in the secondary battery
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of the bipolar electrode.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of laminating bipolar electrodes.
  • the secondary battery 1 of the present embodiment has a configuration in which the bipolar electrode (electrode body) 10 shown in FIG. 3 is stacked via the electrolyte layer 30 (see FIG. 2). As shown in FIG.
  • the bipolar electrode 10 has a positive electrode layer 12 formed on one surface of a current collector 11 and a negative electrode layer 13 formed on the other surface facing the one surface. As shown in FIGS. 3A and 3B, the positive electrode layer 12 and the negative electrode layer 13 are formed in a region along the outer edge of the current collector 11 (excluding a voltage detection tab 11a described later).
  • FIG. 3A shows one surface of the bipolar electrode 10 (surface on which the positive electrode layer 12 is formed).
  • FIG. 3B shows a BB cross-sectional view in FIG. 3A.
  • the current collector 11 can be formed of, for example, an aluminum foil or can be formed of a plurality of metals (alloys). It is also possible to use a current collector 11 with a metal surface coated with aluminum.
  • the composite current collector aluminum or the like can be used as the material for the positive electrode current collector, and Lucky copper or the like can be used as the material for the current collector for the negative electrode.
  • a positive electrode current collector and a negative electrode current collector that are in direct contact with each other are used, or a conductive layer is provided between the positive electrode current collector and the negative electrode current collector. Use force with S.
  • Each electrode layer 12, 13 contains an active material corresponding to the positive electrode or the negative electrode.
  • each electrode layer 12, 13 includes a conductive auxiliary agent, a node, a polymer gel electrolyte for increasing ion conductivity, a polymer electrolyte, an additive, and the like as necessary.
  • a known material can be used as a material constituting each of the electrode layers 12 and 13.
  • nickel oxide is used as the active material of the positive electrode layer 12
  • MmNi Al Mn Co Mm: Misch metal
  • the hydrogen storage alloy can be used.
  • a lithium transition metal composite oxide can be used as the active material of the positive electrode layer 12, and carbon can be used as the active material of the negative electrode layer 13.
  • the conductive agent acetylene black, carbon black, graphite, carbon fiber, or carbon nanotube can be used.
  • a solid electrolyte polymer solid electrolyte or inorganic solid electrolyte
  • the electrolyte layer 30 is not limited to a solid electrolyte.
  • a gel or liquid electrolyte can also be used.
  • a sealing material (not shown) is arranged between the current collectors 11 adjacent in the stacking direction, and the electrolyte is external (the secondary battery 1 of the secondary battery 1). It is necessary to prevent leakage to the outside. That is, the space in which the electrolyte is accommodated needs to be sealed by the sealing material and the current collector 11.
  • the present invention can be applied to a secondary battery that is not a bipolar type as described in connection with the bipolar secondary battery 1 !.
  • a secondary battery that is not a bipolar type an electrode body in which the same electrode layer (positive electrode layer or negative electrode layer) is formed on both surfaces of the current collector 11 or an electrode layer on only one surface of the current collector 11 is used. It is possible to use an electrode body in which is formed.
  • the present invention can also be applied to a multilayer capacitor (electric double layer capacitor) as a power storage device described for the secondary battery 1.
  • a multilayer capacitor electric double layer capacitor
  • this laminated capacitor for example, a plurality of positive electrodes and negative electrodes are alternately stacked via separators.
  • an aluminum foil is used as a current collector of an electrode body (positive electrode body or negative electrode body), activated carbon is used as a positive electrode active material and a negative electrode active material, and polyethylene is used as a separator.
  • a porous membrane can be used.
  • the current collector 11 has a voltage detection tab 11a protruding outward in the radial direction of the current collector 11.
  • the current force of the current collector 11 excluding the voltage detection tab 11a is substantially circular (including manufacturing errors)!
  • the voltage detection tab 11a is used to detect the voltage of the unit cell in the secondary battery 1 of the present embodiment, in other words, the voltage between two bipolar electrodes 10 adjacent in the stacking direction. By detecting the voltage of the single cell in this way, the capacity balance with other single cells can be adjusted.
  • the single battery is a power generation element including the positive electrode layer 12 and the negative electrode layer 13 and the electrolyte layer 30 (see FIG. 2) sandwiched between the electrode layers 12 and 13.
  • an electrode layer (positive electrode layer or negative electrode layer) is formed on one surface of the current collector.
  • the current collectors of these electrode bodies 21 and 22 are each formed with a positive electrode tab 2 la and a negative electrode tab 22 a that protrude outward in the radial direction of the current collector.
  • the positive electrode tab 2 la and the negative electrode tab 2 2a are used for charging and discharging the secondary battery 1.
  • the region excluding the positive electrode tab 21a is formed in a substantially circular shape (including manufacturing errors).
  • the region excluding the negative electrode tab 22a is formed in a substantially circular shape (including manufacturing errors).
  • the width of the positive electrode tab 21a and the negative electrode tab 22a (the length in the circumferential direction of the secondary battery 1) is wider than the width of the voltage detection tab 11 1a (the same length as described above). It is summer.
  • the current collectors of the electrode bodies 21 and 22 and the current collector 11 of the bipolar electrode 10 differ only in the shape of the tabs formed on these current collectors, and the region excluding the tabs is substantially the same. It has the same shape (substantially circular).
  • the shapes of the tabs 21a and 22a and the shape of the tab 1la can be made substantially equal. With this configuration, all the current collectors constituting the secondary battery 1 can be formed in the same shape. Further, without forming the tabs 21a and 22a on the current collectors of the electrode bodies 21 and 22, wirings may be connected to the end faces (end faces in the stacking direction) of these current collectors. In this case, the electrode bodies 21 and 22 are formed in a substantially circular shape when viewed from the stacking direction.
  • the secondary battery 1 of the present embodiment is formed in a substantially cylindrical shape, and a plurality of voltage detection tabs lla, positive electrode tabs 21a, and A negative electrode tab 22a is arranged.
  • the tabs l la, 21a, and 22a are arranged so that they do not overlap each other when the secondary battery 1 is viewed from the stacking direction (the arrow X direction in FIG. 2)! / (See Figure 4).
  • a sheet-like roll (metal foil) constituting the current collector 11 is prepared, and the positive electrode layer 12 is applied to one surface of the roll, and the negative electrode layer 13 is applied to the other surface.
  • the positive electrode is applied to the surface of the current collector 11 by using a known coater coating method or inkjet coating method.
  • the layer 12 and the negative electrode layer 13 can be formed.
  • the current collector on which the positive electrode layer 12 and the negative electrode layer 13 are formed is formed by press molding or the like.
  • the electrode bodies 21 and 22 located at both ends of the secondary battery 1 are formed by press molding or the like after applying a positive electrode layer or a negative electrode layer to one surface of the current collector.
  • the electrolyte layer 30 is overlaid on the negative electrode body 22 having the negative electrode tab 22a, and the bipolar electrode 10 having the voltage detection tab 11a is overlaid on the electrolyte layer 30. Then, the electrolyte layer 30 is stacked on the bipolar electrode 10 and another bipolar electrode 10 is stacked. In this manner, the electrolyte layer 30 and the bipolar electrode 10 are stacked! After the desired number of electrolyte layers 30 and the bipolar electrode 10 are stacked, the positive electrode body 21 having the positive electrode tab 21a is stacked.
  • the electrolyte layer 30 includes the positive electrode layer 12 of one bipolar electrode 10 and the negative electrode layer of the other bipolar electrode 10. It is arrange
  • the tabs lla, 21a, 22a do not overlap each other when the secondary battery 1 is viewed from the stacking direction.
  • the bipolar electrodes 10 and the electrode bodies 21 and 22 are arranged with different stacking angles (phases). This lamination method will be specifically described with reference to FIG.
  • the voltage detection tab 11a of the bipolar electrode 10 is positioned at the position of the negative electrode tab 22a in the negative electrode body 22.
  • the secondary battery 1 is laminated so as to be shifted in one circumferential direction (direction indicated by an arrow in FIG. 4). That is, when the secondary battery 1 is viewed from the stacking direction, the voltage detection tab 11a is stacked such that it is displaced from the negative electrode tab 22a by a predetermined angle.
  • the shape of the current collector excluding the tabs 22a and 1 la is a substantially rotationally symmetric circular shape and is substantially equal to each other, the bipolar electrode 10 excluding the voltage detection tab 11a and The negative electrode body 22 excluding the negative electrode tab 22a overlaps (matches) each other when viewed from the stacking direction. The same applies to the case where the positive electrode body 21 is laminated.
  • the voltage detection tab 11a of the laminated bipolar electrode 10 includes: Lamination is performed so that the voltage detection tab 11a of the laminated bipolar electrode 10 is displaced in one circumferential direction of the secondary battery 1 (direction indicated by an arrow in FIG. 4). That is, when viewed from the stacking direction, the stacked voltage detection tabs 11a are stacked so as to be shifted by a predetermined angle with respect to the stacked voltage detection tabs 11a.
  • the shape of the bipolar electrode 10 excluding the voltage detection tab 11a is a circular shape that is substantially rotationally symmetric when viewed from the stacking direction and is substantially equal to each other.
  • the other two bipolar electrodes 10 overlap (match) each other when viewed from the stacking direction.
  • the plurality of voltage detection tabs 11a are arranged at equal intervals at a predetermined angle ⁇ .
  • the predetermined angle ⁇ can be set appropriately.
  • the outer periphery (360 degrees) of the nopolar electrode 10 is set to the number of bipolar electrodes 10 and electrode bodies 21 and 22 to be stacked, in other words, the tab l la, It can be set to a value divided by the number of 21a and 22a.
  • the tabs lla, 21a, and 22a need not be arranged at equal intervals. That is, when viewed from the stacking direction, the intervals between the adjacent tabs lla, 21a, 22a in the circumferential direction of the secondary battery 1 are varied.
  • the tabs lla, 21a, and 22a are placed at different positions when the secondary battery 1 is viewed from the stacking direction simply by stacking the bipolar electrodes 10 and the like while changing the stacking angle (phase).
  • the ability to place S the shape of the bipolar electrode 10 excluding the tab 11a and the shape of the electrode bodies 21 and 22 excluding the tabs 21a and 22a are formed in a substantially circular shape that is rotationally symmetric. Electrode 10 and electrode bodies 21 and 22 can be stacked Therefore, it is not necessary to form electrode bodies with different tab positions according to the positions in the stacking direction as in the prior art, and the secondary battery 1 is manufactured using the bipolar electrodes 10 and the like having the same shape. I can do it. If the bipolar electrode 10 and the like having the same shape can be used, the manufacturing cost of the secondary battery 1 can be reduced as compared with the case where the bipolar electrode and the like having different shapes are formed.
  • the bipolar electrode 10 having the same shape or the like is used. Since they are used, there is no need to stack them in a predetermined order. As a result, the secondary battery 1 can be easily manufactured. In addition, the productivity of the secondary battery 1 can be improved.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a first configuration for taking out the output of the secondary battery
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a second configuration for taking out the output of the secondary battery. .
  • the structure of the flexible substrate that is electrically and mechanically connected to the voltage detection tab 11a of the secondary battery 1 is different.
  • the flexible substrate 40 is disposed on the outer periphery of the secondary battery 1 and has a plurality of wires (not shown) connected to the respective voltage detection tabs 11a. That is, the wiring of the flexible substrate 40 is provided by the number of voltage detection tabs 1 la! /.
  • a terminal portion (not shown) is provided at an end portion of each wiring, and this terminal portion is electrically and mechanically connected to the corresponding voltage detection tab 11a.
  • the terminal portion and the voltage detection tab 11a are connected with, for example, a force S that is connected using a conductive adhesive or connected via an anisotropic conductive film.
  • some of the voltage detection tabs 11a are connected to one surface of the flexible board 40, and the other voltage detection tabs 11a are connected to the other side of the flexible board 40. Connected to the surface.
  • the terminal portion of the wiring connected to the part of the voltage detection tabs 1 la is exposed on one surface of the flexible substrate 40. Yes. Further, the terminal portion of the wiring connected to the other voltage detection tab 11a is exposed on the other surface of the flexible substrate 40! /.
  • one end of the flexible substrate 40 is bent into a cylindrical shape and connected to a voltage detection circuit (not shown). Thereby, the voltage of the unit cell can be detected in the voltage detection circuit.
  • the flexible substrate 41 is disposed on the outer periphery of the secondary battery 1, and the inner peripheral surface of the flexible substrate 41 is connected to the tip of each voltage detection tab 1la. ! /
  • the flexible substrate 41 includes a plurality of terminal portions (not shown) electrically and mechanically connected to each voltage detection tab 1 la, and these terminal portions. And a plurality of wirings (not shown) connected to each other.
  • the terminal portion is exposed on the inner peripheral surface of the flexible substrate 41 (surface on the secondary battery 1 side).
  • the terminal portion and the voltage detection tab 1 la are connected using, for example, a conductive adhesive.
  • an anisotropic conductive film can be interposed for connection.
  • control circuit controls the charging voltage and the discharging voltage for each cell based on the voltage output to the voltage detection circuit (not shown) via the flexible substrates 40 and 41. That power S. That is, the control circuit can detect the voltage of the single cell via the voltage detection circuit, and can adjust the current during charging / discharging for each single cell based on this detection voltage.
  • the configuration in which the plurality of voltage detection tabs 11a and the voltage detection circuit are electrically connected is not limited to the configuration shown in FIGS. In other words, any configuration may be used as long as the wiring is electrically and mechanically connected to each voltage detection tab 11a and the voltage of the unit cell can be detected. Note that, if a configuration in which a plurality of wirings are arranged in one flexible substrate 40, 41 as in the present embodiment, the configuration for detecting the voltage of a single cell can be simplified with the force S.
  • the shape of the bipolar electrode 10 excluding the voltage detection tab 11a and the shape of the electrode bodies 21 and 22 excluding the tabs 2la and 22a are formed in a substantially circular shape.
  • bipolar electrodes excluding tabs l la, 21a, 22a 1 The shapes of 0 and the electrode bodies 21 and 22 can be formed into substantially regular polygons (including manufacturing errors). Note that the shape is not limited to a regular polygon as long as it has a rotationally symmetric shape when viewed from the stacking direction.
  • the shape of the bipolar electrodes, etc., excluding the tabs is formed into a substantially regular polygon that is a rotational symmetry when viewed from the stacking direction, the stacking angles (phases) of these bipolar electrodes, etc. are made different. However, by stacking, it is possible to arrange S so that the tabs do not overlap when viewed from the stacking direction. In addition, when viewed from the stacking direction, the bipolar electrodes other than the tabs can be stacked so as to overlap (match) each other.
  • the lamination angle of each bipolar electrode or the like depends on the angle occupied by one side of the regular polygon. It will be.
  • any shape may be used as long as it is a regular polygon. However, in order to suppress contact between tabs or to efficiently arrange tabs using the entire outer surface of the secondary battery. It is preferable to use a regular polygon approximating a circle.
  • the force arranged within the range of one round on the outer surface of 1 is not limited to this.
  • the bipolar electrode 10 or the like can be laminated so that a plurality of tabs lla, 21a, 22a are arranged along a spiral locus on the outer surface of the secondary battery 1.
  • the secondary battery 1 of the present embodiment can be used as a power storage device for driving a motor in, for example, an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HEV), and a fuel cell vehicle (FCV).
  • EV electric vehicle
  • HEV hybrid vehicle
  • FCV fuel cell vehicle

Description

明 細 書
蓄電装置の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、複数の電極体が電解質層を介して積層された蓄電装置の製造方法に 関するものである。
背景技術
[0002] 従来、二次電池に設けられた正極タブ及び負極タブの間の電圧を検出することに よって、二次電池が正常に動作 (機能）しているか否かを監視しているものがある。し 力、しながら、この構成では、複数の単電池を積層した構成の積層型電池において、 積層型電池の機能を監視することはできる力 単電池毎の機能を監視することはでき ない。
[0003] そこで、各単電池に対して、この単電池の電圧を検出するための電圧検出タブを設 けたものが提案されている（例えば、特許文献;!〜 3参照）。具体的には、単電池を構 成する集電体の一部に、電圧検出タブを設けている。
[0004] ここで、特許文献 1、 2に記載の積層型電池では、積層方向から見たときに、複数の 電圧検出タブが互いに重ならないように配置されている。これは、積層方向において 隣り合う電圧検出タブが互いに接触して短絡してしまうのを防止するためである。
[0005] 特許文献 1 :特開 2005— 11658号公報（段落番号 0022、図 2、図 6等）
特許文献 2 :特開 2005— 235428号公報（図 17、図 18等）
特許文献 3 :特開 2004— 319362号公報（図 1、図 3等）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] しかしながら、特許文献 1、 2に記載の積層型電池では、電圧検出タブの位置が異 なる複数種類の集電体を用いているため、互いに異なる形状の集電体を形成しなけ ればならない。例えば、 10個の単電池を積層して積層型電池を構成する場合には、 これらの単電池の数に応じた形状の異なる複数の集電体を形成しなければならない [0007] このように、形状の異なる複数の集電体を形成する場合には、積層型電池の製造コ ストが上昇してしまう。また、特許文献 1、 2に記載の積層型電池の構成では、複数の 集電体を所定の順序で積層しなければならなレ、ため、積層型電池の製造工程が複 雑になってしまう。
[0008] そこで、本発明の主な目的は、複数の電極体が電解質層を介して積層された蓄電 装置を容易に製造することのできる、蓄電装置の製造方法を提供することにある。 課題を解決するための手段
[0009] 本発明は、複数の電極体が電解質層を介して積層された蓄電装置の製造方法で あって、積層方向から見たときに略回転対称の外形を有し、この一部の領域におい て蓄電装置の外方向に向かって突出する端子部を備えた電極体を形成する第 1ェ 程と、第 1工程で得られた複数の電極体を、これらの端子部が積層方向から見たとき に互いに重ならないように積層面内での角度を異ならせながら、電解質層を介して積 層する第 2工程とを有することを特徴とする。
[0010] ここで、第 2工程において、複数の端子部が、蓄電装置の積層方向における一端 側から他端側に向かって蓄電装置の外周における一方向に沿って配置されるように 、複数の電極体を積層することができる。また、複数の端子部が積層方向から見たと きに略等間隔に配置されるように、複数の電極体を積層することができる。
[0011] 積層方向から見たときの電極体の外形 (端子部を除く外形）は、具体的には、略円 形又は略正多角形とすることができる。また、電極体としては、端子部を含む集電体 と、集電体の互いに向かい合う面にそれぞれ形成された正極層及び負極層とで構成 すること力 Sでさる。
[0012] ここで、複数の電極体のうち、蓄電装置の積層方向における両端に位置する電極 体の端子部を、蓄電装置の充放電に用いられる端子部とすることができる。また、複 数の電極体のうち、蓄電装置の積層方向における両端とは異なる位置に配置された 電極体の端子部を、積層方向において隣り合う 2つの電極体の間の電圧を検出する ために用いられる端子部とすることができる。
[0013] 一方、本発明の蓄電装置は、積層方向から見たときに略回転対称の外形を有し、 この一部の領域において蓄電装置の外方向に向かって突出する端子部を備えた複 数の電極体と、これらの電極体の間に配置される電解質層とを有し、複数の電極体 は、これらの端子部が積層方向から見たときに互いに重ならないように積層面内での 角度を異ならせた状態で積層されていることを特徴とする。
[0014] ここで、蓄電装置の外周に沿って配置され、各端子部と電気的に接続される複数 の配線を有する基板を設けることができる。
発明の効果
[0015] 本発明である蓄電装置の製造方法によれば、略回転対称の外形を有する複数の 電極体を用い、これらの電極体を積層面内での角度を異ならせながら積層すること で、積層方向から見たときに複数の端子部が互いに重ならないようにすることができ る。しかも、同一形状の電極体を用いることができるため、蓄電装置の製造コストを低 減すること力 Sでさる。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]本発明の実施例 1である二次電池の外観斜視図である。
[図 2]実施例 1である二次電池の分解斜視図である。
[図 3A]実施例 1における電極体の構成を示す正面図である。
[図 3B]実施例 1における電極体の構成を示す断面図である。
[図 4]実施例 1において、電極体の積層方法を説明するための図である。
[図 5]実施例 1の二次電池の出力を取り出すための構成を示す図である。
[図 6]実施例 1の二次電池の出力を取り出すための構成を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、本発明の実施例について説明する。
実施例 1
[0018] 本発明の実施例 1である積層型二次電池（蓄電装置）について、図 1から図 4を用 いて説明する。ここで、図 1は、二次電池の外観斜視図であり、図 2は、二次電池の分 解斜視図である。また、図 3Aは、二次電池に用いられるバイポーラ電極の正面図で あり、図 3Bは、バイポーラ電極の断面図である。図 4は、バイポーラ電極の積層方法 を説明するための図である。 [0019] 本実施例の二次電池 1は、図 3に示すバイポーラ電極（電極体） 10を、電解質層 30 を介して積層した構成となっている（図 2参照）。バイポーラ電極 10は、図 3Bに示す ように、集電体 11の一方の面に正極層 12が形成され、一方の面と対向する他方の 面に負極層 13が形成されたものである。正極層 12及び負極層 13は、図 3A及び図 3 Bに示すように、集電体 11 (後述する電圧検出タブ 11aを除く）の外縁に沿った領域 内に形成されている。
[0020] ここで、図 3Aは、バイポーラ電極 10の一方の面（正極層 12が形成された面）を示し ている。また、図 3Bは、図 3Aにおける B— B断面図を示している。
[0021] 集電体 11は、例えば、アルミニウム箔で形成したり、複数の金属（合金）で形成した りすること力 Sできる。また、金属表面にアルミニウムを被覆させたものを集電体 11とし て用いることあでさる。
[0022] さらに、複数の金属泊を貼り合わせた、いわゆる複合集電体を用いることもできる。
この複合集電体を用いる場合には、正極用集電体の材料としてアルミニウム等を用 い、負極用集電体の材料としてュッケルゃ銅等を用いることができる。また、複合集 電体としては、正極用集電体及び負極用集電体を直接、接触させたものを用いたり、 正極用集電体及び負極用集電体の間に導電性を有する層を設けたものを用いたり すること力 Sでさる。
[0023] 各電極層 12、 13には、正極又は負極に応じた活物質が含まれている。また、各電 極層 12、 13には、必要に応じて、導電助剤、ノ ンダ、イオン伝導性を高めるための 高分子ゲル電解質、高分子電解質、添加剤などが含まれる。各電極層 12、 13を構 成する材料にっレ、ては、公知の材料を用いることができる。
[0024] 例えば、ニッケル一水素電池では、正極層 12の活物質として、ニッケル酸化物を用 い、負極層 13の活物質として、 MmNi Al Mn Co (Mm :ミッシュメタル）等
(5
の水素吸蔵合金を用いることができる。
[0025] また、リチウム二次電池では、正極層 12の活物質として、リチウム 遷移金属複合 酸化物を用い、負極層 13の活物質として、カーボンを用いることができる。また、導電 剤として、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラフアイト、炭素繊維、カーボンナ ノチューブを用いることができる。 [0026] 電解質層 30としては、固体電解質（高分子固体電解質や無機固体電解質）が用い られている。なお、電解質層 30は、固体電解質に限るものではなぐ例えば、ゲル状 又は液状の電解質を用いることもできる。
[0027] ここで、ゲル状又は液状の電解質を用いる場合には、積層方向において隣り合う集 電体 11の間にシール材（不図示）を配置して、電解質が外部（二次電池 1の外部）に 漏れないようにする必要がある。すなわち、シール材及び集電体 11によって、電解 質が収容される空間を密閉状態とする必要がある。
[0028] 一方、本実施例では、バイポーラ型の二次電池 1につ!/、て説明する力 バイポーラ 型ではない二次電池についても本発明を適用することができる。ここで、バイポーラ 型ではない二次電池では、集電体 11の両面に同一の電極層（正極層又は負極層） が形成された電極体を用いたり、集電体 11の片面のみに電極層が形成された電極 体を用いたりすることができる。
[0029] また、本実施例では二次電池 1につ!/、て説明する力 蓄電装置としての積層型キヤ パシタ（電気二重層キャパシタ）にも本発明を適用することができる。この積層型キヤ パシタとしては、例えば、複数の正極体及び負極体を、セパレータを介して交互に重 ね合わせたものである。
[0030] そして、この積層型キャパシタにおいては、例えば、電極体（正極体又は負極体）の 集電体としてアルミ箔を用い、正極活物質及び負極活物質として活性炭を用い、セ パレータとしてポリエチレンからなる多孔質膜を用いることができる。
[0031] 集電体 11は、図 3Aに示すように、集電体 11の径方向の外側に突出した電圧検出 タブ 11aを有している。また、集電体 11のうち電圧検出タブ 11aを除く領域力 略円 形 (製造誤差を含む）に形成されて!、る。
[0032] 電圧検出タブ 11aは、本実施例の二次電池 1における単電池の電圧、言い換えれ ば、積層方向において隣り合う 2つのバイポーラ電極 10の間の電圧を検出するため に用いられる。このように単電池の電圧を検出することによって、他の単電池との容 量バランスを調整することができる。
[0033] ここで、単電池とは、正極層 12及び負極層 13と、これらの電極層 12、 13によって 挟まれた電解質層 30 (図 2参照）とを含む発電要素である。 [0034] 一方、二次電池 1における積層方向の両端に位置する電極体 21、 22 (図 2参照） では、集電体の一方の面に電極層（正極層又は負極層）が形成されている。また、こ れらの電極体 21、 22の集電体にはそれぞれ、集電体の径方向の外側に突出した正 極タブ 2 laや負極タブ 22aがー体的に形成されている。正極タブ 2 la及び負極タブ 2 2aは、二次電池 1に対して充放電を行うために用いられる。
[0035] ここで、電極体（正極体） 21の集電体においては、正極タブ 21aを除く領域が略円 形 (製造誤差を含む）に形成されている。また、電極体 (負極体） 22の集電体におい ては、負極タブ 22aを除く領域が略円形 (製造誤差を含む）に形成されている。
[0036] 本実施例において、正極タブ 21a及び負極タブ 22aの幅（二次電池 1の周方向に おける長さ）は、電圧検出タブ 1 1aの幅（上記と同様の長さ）よりも広くなつている。ここ で、電極体 21、 22の集電体と、バイポーラ電極 10の集電体 11とは、これらの集電体 に形成されるタブの形状が異なるだけであり、タブを除く領域は、略等しい形状（略円 形）となっている。
[0037] なお、タブ 21 a、 22aの形状と、タブ 1 laの形状を略等しくすることもできる。このよう に構成すれば、二次電池 1を構成するすべての集電体を同一形状に形成することが できる。また、電極体 21、 22の集電体にタブ 21a、 22aを形成せずに、これらの集電 体の端面 (積層方向における端面）に配線を接続させてもよい。この場合には、電極 体 21、 22は、積層方向から見たときに略円形に形成される。
[0038] 本実施例の二次電池 1は、図 1に示すように、略円柱状に形成されており、この外 側面（外周面）には、複数の電圧検出タブ l l a、正極タブ 21a及び負極タブ 22aが配 置されている。ここで、タブ l la、 21a, 22aは、二次電池 1を積層方向（図 2の矢印 X 方向）から見たときに、互いに重ならな!/、ように配置されて!/、る (図 4参照）。
[0039] このようにタブ l la、 21a, 22aを配置することによって、積層方向における異なる位 置に設けられたタブ同士が互いに接触して短絡してしまうのを防止することができる。
[0040] 次に、本実施例のバイポーラ電極 10の製造方法について説明する。
[0041] まず、集電体 11を構成するシート状のロール (金属箔）を用意し、このロールの一方 の面に正極層 12を塗布するとともに、他方の面に負極層 13を塗布する。具体的には 、公知のコータ塗布法やインクジェット塗布法等を用いて、集電体 11の表面に正極 層 12及び負極層 13を形成することができる。
[0042] 次に、正極層 12及び負極層 13が形成された集電体を、プレス成形等によって、図
3Aに示す形状に成形する。これにより、本実施例のバイポーラ電極 10が得られる。 なお、二次電池 1の両端に位置する電極体 21、 22は、集電体の一方の面に正極層 又は負極層を塗布した後、プレス成形等によって形成される。
[0043] 次に、本実施例の二次電池 1の製造方法について説明する。
[0044] まず、負極タブ 22aを有する負極体 22上に、電解質層 30を重ね、この電解質層 30 の上に、電圧検出タブ 11aを有するバイポーラ電極 10を重ねる。そして、このバイポ ーラ電極 10上に電解質層 30を重ねるとともに、他のバイポーラ電極 10を重ねる。こ のように電解質層 30及びバイポーラ電極 10を積層して!/、き、所望の数の電解質層 3 0及びバイポーラ電極 10を積層した後に、正極タブ 21aを有する正極体 21を重ねる
〇
[0045] ここで、電解質層 30を挟んで 2つのバイポーラ電極 10を積層する場合には、電解 質層 30が、一方のバイポーラ電極 10の正極層 12と、他方のバイポーラ電極 10の負 極層 13とによって挟まれるように配置される。
[0046] また、複数のバイポーラ電極 10や電極体 21、 22を積層する際に、二次電池 1を積 層方向から見たときに、タブ l la、 21a, 22aが互いに重ならないように、バイポーラ電 極 10や電極体 21、 22の積層角度（位相）を異ならせながら配置している。この積層 方法について、図 4を用いて具体的に説明する。
[0047] まず、負極体 22に対して、電解質層 30を挟んだ状態でバイポーラ電極 10を積層 する場合には、バイポーラ電極 10の電圧検出タブ 11aが、負極体 22における負極タ ブ 22aの位置に対して、二次電池 1の周方向一方向（図 4の矢印で示す方向）にず れるように積層する。すなわち、二次電池 1を積層方向から見たときに、電圧検出タブ 11 aが負極タブ 22aに対して所定角度だけずれるように積層する。
[0048] このとき、タブ 22a、 1 laを除く集電体の形状は、略回転対称な円形であって、互い に略等しい形状となっているため、電圧検出タブ 11aを除くバイポーラ電極 10と、負 極タブ 22aを除く負極体 22とは、積層方向から見たときに互いに重なる（一致する）よ うになる。なお、正極体 21を積層する場合も同様である。 [0049] 一方、積層されたバイポーラ電極 10に対して、電解質層 30を挟んだ状態で他のバ ィポーラ電極 10を積層する場合には、積層されるバイポーラ電極 10の電圧検出タブ 11 aが、積層されたバイポーラ電極 10の電圧検出タブ 11aに対して、二次電池 1の 周方向一方向（図 4の矢印で示す方向）にずれるように積層する。すなわち、積層方 向から見たときに、積層される電圧検出タブ 11aが積層された電圧検出タブ 11aに対 して所定角度だけずれるように積層する。
[0050] このとき、電圧検出タブ 11aを除くバイポーラ電極 10の形状は、積層方向から見た ときに略回転対称な円形であって、互いに略等しい形状となっているため、電圧検出 タブ 11aを除く 2つのバイポーラ電極 10は、積層方向から見たときに互いに重なる（ 一致する）ようになる。
[0051] 本実施例では、図 4に示すように、積層方向から見たときに複数の電圧検出タブ 11 aが所定角度 Θで等間隔となるように配置されている。ここで、所定角度 Θは、適宜設 定すること力 Sできる。例えば、所定角度 Θとしては、ノ ィポーラ電極 10 (二次電池 1) の外周（360度）を、積層されるバイポーラ電極 10及び電極体 21、 22の数、言い換 えれば、タブ l la、 21a, 22aの数で割った値に設定することができる。
[0052] このように、二次電池 1を積層方向から見たときに、複数のタブ l la、 21a, 22aを等 間隔に配置すれば、積層方向で隣り合うタブ 11a等の間隔を確保して、互いに異な る位置のタブ 11a等が接触して短絡してしまうのを防止することができる。
[0053] なお、本実施例では、二次電池 1を積層方向から見たときに、タブ l la、 21a, 22a を等間隔に配置している力 等間隔に配置しなくてもよい。すなわち、積層方向から 見たときに、二次電池 1の周方向で隣り合うタブ l la、 21a, 22aの間隔を異ならせる ことあでさる。
[0054] 本実施例では、バイポーラ電極 10等の積層角度 (位相）を変えながら積層するだけ で、二次電池 1を積層方向から見たときに、タブ l la、 21a, 22aを異なる位置に配置 させること力 Sできる。また、タブ 11aを除くバイポーラ電極 10の形状や、タブ 21a、 22a を除く電極体 21、 22の形状は、回転対称な略円形に形成されているため、積層角 度を異ならせても、バイポーラ電極 10や電極体 21、 22を重ねて積層することができ [0055] したがって、従来のように積層方向における位置に応じて、タブの位置が異なる電 極体を形成する必要がなくなり、同一形状のバイポーラ電極 10等を用いて二次電池 1を製造すること力できる。そして、同一形状のバイポーラ電極 10等を用いることがで きれば、異なる形状のバイポーラ電極等を形成する場合に比べて、二次電池 1の製 造コストを低減することができる。
[0056] また、従来の二次電池では、形状の異なる複数の電極体を所定の順序で積層しな ければならないが、本実施例の二次電池 1では、同一形状のバイポーラ電極 10等を 用いているため、所定の順序で積層させる必要もない。これにより、二次電池 1を容 易に製造すること力できる。しかも、二次電池 1の生産性を向上させることができる。
[0057] 次に、本実施例の二次電池 1の出力を取り出すための構造について、図 5及び図 6 を用いて説明する。ここで、図 5は、二次電池の出力を取り出すための第 1の構成を 示す概略図であり、図 6は、二次電池の出力を取り出すための第 2の構成を示す概 略図である。
[0058] 第 1及び第 2の構成では、二次電池 1の電圧検出タブ 11aに電気的及び機械的に 接続されるフレキシブル基板の構造が異なるものである。
[0059] まず、第 1の構成について説明する。
[0060] 図 5に示すように、フレキシブル基板 40は、二次電池 1の外周に配置されており、 各電圧検出タブ 11aと接続される複数の配線 (不図示）を有している。すなわち、フレ キシブル基板 40の配線は、電圧検出タブ 1 laの数だけ設けられて!/、る。
[0061] 各配線の端部には、端子部（不図示）が設けられており、この端子部は、対応する 電圧検出タブ 11aと電気的及び機械的に接続される。端子部及び電圧検出タブ 11a は、例えば、導電性接着剤を用いて接続したり、異方性導電フィルムを介在させて接 続したりすること力 Sでさる。
[0062] ここで、複数の電圧検出タブ 11aのうち、一部の電圧検出タブ 11aは、フレキシブル 基板 40の一方の面と接続され、他の電圧検出タブ 11aは、フレキシブル基板 40の他 方の面と接続されている。
[0063] ここで、フレキシブル基板 40に設けられた複数の配線のうち、上記一部の電圧検出 タブ 1 laと接続される配線の端子部は、フレキシブル基板 40の一方の面で露出して いる。また、上記他の電圧検出タブ 11aと接続される配線の端子部は、フレキシブル 基板 40の他方の面で露出して!/、る。
[0064] また、フレキシブル基板 40の一端側は、図 5に示すように、円筒状に曲げ形成され ており、電圧検出回路（不図示）に接続されている。これにより、電圧検出回路におい て、単電池の電圧を検出することができる。
[0065] 次に、第 2の構成について説明する。第 2の構成では、図 6に示すように、フレキシ ブル基板 41が二次電池 1の外周に配置されており、フレキシブル基板 41の内周面 が各電圧検出タブ 1 laの先端に接続されて!/、る。
[0066] フレキシブル基板 41は、図 5に示すフレキシブル基板 40と同様に、各電圧検出タ ブ 1 laに電気的及び機械的に接続される複数の端子部（不図示）と、これらの端子部 に接続された複数の配線 (不図示）とを有している。ここで、端子部は、フレキシブル 基板 41の内周面（二次電池 1側の面）で露出している。
[0067] なお、端子部及び電圧検出タブ 1 l aは、例えば、導電性接着剤を用いて接続したり
、異方性導電フィルムを介在させて接続したりすることができる。
[0068] ここで、制御回路（不図示）は、フレキシブル基板 40、 41を介して電圧検出回路（ 不図示）に出力された電圧に基づいて、充電電圧及び放電電圧を単電池毎に制御 すること力 Sできる。すなわち、制御回路は、電圧検出回路を介して単電池の電圧を検 出し、この検出電圧に基づいて充放電時の電流を単電池毎に調整することができる
〇
[0069] なお、複数の電圧検出タブ 11a及び電圧検出回路を電気的に接続する構成は、図 5及び図 6に示す構成に限るものではない。すなわち、各電圧検出タブ 11aに配線を 電気的及び機械的に接続し、単電池の電圧を検出できる構成であれば、いかなる構 成であってもよい。なお、本実施例のように、 1つのフレキシブル基板 40、 41内に複 数の配線を配置した構成にすれば、単電池の電圧を検出するための構成を簡素化 すること力 Sでさる。
[0070] 一方、本実施例では、電圧検出タブ 11aを除くバイポーラ電極 10の形状や、タブ 2 la、 22aを除く電極体 21、 22の形状を、略円形に形成した場合について説明したが 、これに限るものではない。具体的には、タブ l la、 21a、 22aを除くバイポーラ電極 1 0及び電極体 21、 22の形状を、略正多角形 (製造誤差を含む）に形成することがで きる。なお、積層方向から見たときに回転対称の形状を有していればよぐ正多角形 に限るものではない。
[0071] すなわち、タブを除くバイポーラ電極等の形状を、積層方向から見たときに回転対 称となる略正多角形に形成すれば、これらのバイポーラ電極等の積層角度 (位相）を 異ならせながら積層することで、積層方向から見たときに複数のタブが重ならないよう に配置すること力 Sできる。しかも、積層方向から見たときに、タブを除くバイポーラ電極 等を互いに重なる（一致する）ように積層することができる。
[0072] ここで、略正多角形のバイポーラ電極等を用いる場合には、各バイポーラ電極等の 積層角度（図 4の角度 Θに相当する）は、正多角形の一辺が占める角度に依存する ことになる。
[0073] また、正多角形であれば、いかなる形状であってもよいが、タブ同士の接触を抑制 したり、二次電池の外側面の全体を用いて効率良くタブを配置したりするためには、 円形に近似した正多角形を用いることが好ましい。
[0074] 一方、本実施例では、図 4に示すように、複数のタブ l la、 21a, 22a力 二次電池
1の外側面における一周の範囲内に配置されている力 これに限るものではない。例 えば、複数のタブ l la、 21a, 22aが二次電池 1の外側面において、螺旋状の軌跡に 沿って配置されるように、バイポーラ電極 10等を積層することもできる。
[0075] 本実施例の二次電池 1は、例えば、電気自動車 (EV)、ハイブリッド自動車 (HEV) 、燃料電池車 (FCV)におけるモータ駆動用の蓄電装置として用いることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 複数の電極体が電解質層を介して積層された蓄電装置の製造方法であって、 積層方向から見たときに略回転対称の外形を有し、この一部の領域において前記 蓄電装置の外方向に向かって突出する端子部を備えた前記電極体を形成する第 1 工程と、
前記第 1工程で得られた複数の電極体を、これらの端子部が積層方向から見たとき に互いに重ならないように積層面内での角度を異ならせながら、前記電解質層を介 して積層する第 2工程とを有することを特徴とする蓄電装置の製造方法。
[2] 前記第 2工程において、前記複数の端子部が、前記蓄電装置の積層方向における 一端側から他端側に向かって前記蓄電装置の外周における一方向に沿って配置さ れるように、前記複数の電極体を積層することを特徴とする請求項 1に記載の蓄電装 置の製造方法。
[3] 前記第 2工程において、前記複数の端子部が積層方向から見たときに略等間隔に 配置されるように、前記複数の電極体を積層することを特徴とする請求項 1又は 2に 記載の蓄電装置の製造方法。
[4] 前記電極体は、積層方向から見たときに略円形又は略正多角形の外形を有するこ とを特徴とする請求項 1から 3のいずれか 1つに記載の蓄電装置の製造方法。
[5] 前記電極体は、前記端子部を含む集電体と、該集電体の互いに向かい合う面にそ れぞれ形成された正極層及び負極層とを有することを特徴とする請求項 1から 4のい ずれか 1つに記載の蓄電装置の製造方法。
[6] 前記複数の電極体のうち、前記蓄電装置の積層方向における両端に位置する前 記電極体の端子部は、前記蓄電装置の充放電に用いられる端子部であることを特徴 とする請求項 1から 5のいずれか 1つに記載の蓄電装置の製造方法。
[7] 前記複数の電極体のうち、前記蓄電装置の積層方向における両端とは異なる位置 に配置された前記電極体の端子部は、積層方向において隣り合う 2つの前記電極体 の間の電圧を検出するために用いられる端子部であることを特徴とする請求項 1から
6のいずれか 1つに記載の蓄電装置の製造方法。
[8] 積層方向から見たときに略回転対称の外形を有し、この一部の領域において蓄電 装置の外方向に向かって突出する端子部を備えた複数の電極体と、
前記複数の電極体の間に配置される電解質層とを有し、
前記複数の電極体は、これらの端子部が積層方向から見たときに互いに重ならな いように積層面内での角度を異ならせた状態で積層されていることを特徴とする蓄電 装置。
前記蓄電装置の外周に沿って配置され、前記各端子部と電気的に接続される複数 の配線を有する基板を備えたことを特徴とする請求項 8に記載の蓄電装置。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110014520A1 (en) * 2008-07-25 2011-01-20 Tomohiro Ueda Bipolar battery
CN103460497B (zh) * 2011-04-07 2016-05-25 日产自动车株式会社 电极层叠装置以及电极层叠方法
JP5870588B2 (ja) * 2011-09-28 2016-03-01 Tdk株式会社 蓄電素子、蓄電装置及び回路基板
US9595360B2 (en) 2012-01-13 2017-03-14 Energy Power Systems LLC Metallic alloys having amorphous, nano-crystalline, or microcrystalline structure
US9263721B2 (en) * 2012-01-13 2016-02-16 Energy Power Systems LLC Lead-acid battery design having versatile form factor
JP5751676B2 (ja) * 2012-02-17 2015-07-22 株式会社オートネットワーク技術研究所 電池用配線モジュール
JP6313227B2 (ja) * 2012-04-16 2018-04-18 エルジー・ケム・リミテッド 互いに異なる形状の正極及び負極を含む電極組立体及び二次電池
JP6058037B2 (ja) 2012-04-16 2017-01-11 エルジー・ケム・リミテッド 正極と負極の溶接部位の形状が異なる電極組立体及びそれを含む二次電池
WO2014032768A1 (de) * 2012-08-30 2014-03-06 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemische energiespeicherzelle und elektrochemische energiespeichervorrichtung mit wenigstens einer solchen elektrochemischen energiespeicherzelle
DE102012215748A1 (de) 2012-09-05 2014-03-06 Robert Bosch Gmbh Elektrische Energiespeicherzelle und Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Energiespeicherzelle
DE102015202338A1 (de) * 2015-02-10 2016-08-11 Robert Bosch Gmbh Design für Feststoffzellen
JP6705337B2 (ja) * 2016-08-16 2020-06-03 トヨタ自動車株式会社 バイポーラ電池
US11830672B2 (en) 2016-11-23 2023-11-28 KYOCERA AVX Components Corporation Ultracapacitor for use in a solder reflow process
US10903527B2 (en) * 2017-05-08 2021-01-26 Global Graphene Group, Inc. Rolled 3D alkali metal batteries and production process
JP6974783B2 (ja) * 2018-02-15 2021-12-01 日本電信電話株式会社 組電池
JP7190314B2 (ja) * 2018-10-05 2022-12-15 日産自動車株式会社 双極型二次電池
KR102281113B1 (ko) * 2018-10-11 2021-07-26 주식회사 엘지에너지솔루션 전극, 전극조립체 및 그를 포함하는 이차전지
CN113632276A (zh) * 2019-03-29 2021-11-09 松下电器产业株式会社 层叠电极体的制造装置及制造方法
JP7136943B2 (ja) * 2021-01-20 2022-09-13 本田技研工業株式会社 固体電池
JP2022117018A (ja) 2021-01-29 2022-08-10 トヨタ自動車株式会社 積層電極体、樹脂固定積層電極体、及び全固体電池

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004319362A (ja) * 2003-04-18 2004-11-11 Nissan Motor Co Ltd バイポーラ二次電池
JP2005071784A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Nissan Motor Co Ltd 冷却用タブを有するバイポーラ電池
JP2005235428A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Nissan Motor Co Ltd バイポーラ電池、組電池およびこれらの電池を備えた車両

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6174337B1 (en) * 1997-01-06 2001-01-16 Pinnacle Research Institute, Inc. Method of construction of electrochemical cell device using capillary tubing and optional permselective polymers
EP1451883A1 (en) * 2001-10-09 2004-09-01 Electrastor, LLC Nickel hydrogen battery
JP2004087238A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Nissan Motor Co Ltd 積層型電池
US20040081860A1 (en) * 2002-10-29 2004-04-29 Stmicroelectronics, Inc. Thin-film battery equipment
JP4427976B2 (ja) 2003-06-18 2010-03-10 日産自動車株式会社 バイポーラ電池
CN2631051Y (zh) * 2003-06-20 2004-08-04 比亚迪股份有限公司 一种扣式电池
KR100860002B1 (ko) * 2004-11-15 2008-09-25 주식회사 엘지화학 교번 배향 구조의 이차전지 팩
US8669003B2 (en) * 2006-04-03 2014-03-11 Lg Chem, Ltd. Lithium secondary battery improved safety and capacity
US20080090146A1 (en) * 2006-10-12 2008-04-17 David Batson Bipolar Battery Electrode Structure and Sealed Bipolar Battery Assembly

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004319362A (ja) * 2003-04-18 2004-11-11 Nissan Motor Co Ltd バイポーラ二次電池
JP2005071784A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Nissan Motor Co Ltd 冷却用タブを有するバイポーラ電池
JP2005235428A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Nissan Motor Co Ltd バイポーラ電池、組電池およびこれらの電池を備えた車両

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Publication number Publication date
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