JP3934888B2

JP3934888B2 - Multilayer secondary battery

Info

Publication number: JP3934888B2
Application number: JP2001196421A
Authority: JP
Inventors: 英人渡辺; 克一最上; 浩一座間
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2021-06-28
Also published as: JP2003017112A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層型二次電池に関するものであり、とくに電極の両面をセパレータで覆って積層した積層型二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電池には各種のものが知られているが、エネルギー密度が大きな電池として、ニッカド電池、ニッケル水素電池、鉛蓄電池等とともにリチウムイオン電池等の非水電解液電池の利用が進められている。
これらの電池には、帯状の正極電極と負極電極をセパレータを介して巻回して製造した円筒状の電池要素を電池缶に収納した円筒型電池、あるいは巻回して製造した電池要素を扁平に成形した後に角型の電池缶に収納した電池とともに、複数の平板状の正極電極および負極電極をセパレータを介して積層し、それぞれの電極に接続した集電用タブを並列に接続した積層型電池が知られている。
【０００３】
帯状の正極電極および負極電極を用いた巻回型の電池要素を有する電池では、負極電極および正極電極に集電用タブを接合した後に、セパレータ／負極電極／セパレータ／正極電極の順に積層して巻回することによって電池要素を製造することができるので、電池要素の製造が容易であるという特徴を有している反面、巻回時に折り曲げられたり、曲率半径が小さくなる部分には、電池活物質層の厚みが厚くなったり、あるいは電流が集中する部分が生じる等の問題点があった。また、巻回体は巻回とは反対方向へ作用する力が働くので、それが戻らないようにすることが必要であった。また、巻回型の電池要素において、大電流での充放電を行うために各電極に複数個の集電用タブを取り付けて巻回した場合には、巻回体の形状がいびつなものとなったり、あるいは集電用タブと外部接続用端子との接続等において問題が生じることがあった。
【０００４】
これに対して、平板状の多数の電極を積層した積層型電池にあっては、充放電時の活物質の容積変化に伴う変形は、積層方向に及ぶのみであるので容積変化に伴う電池への影響が小さいという特徴を有している。また、電池要素の個々の電極に設けた集電用タブを正確に接続することが容易であるので、電流容量の小さな小型の電池から、大電流での充放電が可能な大型の電池に至るまで広く適用することが可能である。また、導電面積が大きな集電タブを用いるならば大電流による充放電が可能となるという特徴も有している。
【０００５】
平板状の電極を覆う袋状のセパレータは、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂製の微多孔性フィルムを袋状に加工し、導電接続用のタブを接合した正極電極あるいは負極電極を袋詰めした後に、開口部を熱融着して接合することが行われていた。
袋状セパレータは、電池電極から活物質が脱落して飛散することを防止する有効な手段となるが、熱融着の際に袋状セパレータにしわが発生するために、多数の袋状セパレータを積層した積層電池を製造した場合には、セパレータに生じたしわによって部分的に電極間距離が増大する結果、電池の重負荷特性、サイクル特性、低温特性等の各種の特性が悪化することを避けることができなかった。
【０００６】
また、端面全体を一様に熱融着部を形成した場合には、熱融着部あるいはそれに隣接する部分の強度が低下して、内部の電極が突き破るという問題点もあった。そこで、袋状セパレータによるこうした問題点を解決するために、袋状セパレータの作製において、融着部を連続的に形成しないセパレータが特開平７−２７２７６１号公報、特開平１０−１８８９３８号公報等において提案されている。
【０００７】
図４は、従来の積層電池を説明する図である。
積層型電池の電池要素１を構成する正極電極２、および負極電極３は、セパレータ４によって被覆されている。セパレータは間欠的に設けた融着部５において接合されて袋状とされたものである。
ところが、セパレータに設けた熱融着部は間欠的であるために、セパレータの端面を通じてセパレータの内部と外部が通じているために、正極電極あるいは負極電極の活物質が、集電体から剥がれ落ちた場合には、袋状セパレータから外部へ飛び出す可能性があった。袋状のセパレータから流出した活物質が対極に付着すると自己放電が起こるという問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、積層型電池において、正極電極あるいは負極電極の少なくともいずれか一方をセパレータで包み端部を融着した電池電極において、セパレータ融着部におけるしわの発生を防止すると共に、電極から脱落した物質がセパレータの端部から外部へ流出して、短絡、あるいは自己放電不良を生じることがない積層型電池を提供することを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、正極電極と負極電極とをセパレータを介して対向して積層した積層型二次電池において、正極電極または負極電極の少なくともいずれか一方は、両面がセパレータで覆われるとともにセパレータは正極電極または負極電極の周囲に間隔を設けて融着した融着接合部によって接合されており、融着接合部の内周部、外周部、もしくは隣接する融着接合部の間には連続的に融着した融着封止部が設けられて正極電極または負極電極を収容した内部とセパレータ外部とが封止された積層型二次電池によって解決することができる。
融着封止部は、隣接する融着接合部を結ぶ領域以外に連続または間欠的に設けた積層型電池である。
融着封止部は、隣接する融着接合部を結ぶ領域の内側、もしくは外側に連続的に形成した前記の積層型電池である。
隣接する融着接合部の端部、および隣接する融着接合部を結ぶ領域に接して形成した前記の積層型電池である。
融着封止部の融着強度は、融着接合部の強度を超えない前記の積層型電池である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、正極電極と負極電極をセパレータを介して積層した積層型二次電池において、正極電極および負極電極をセパレータで被覆し、正極電極および負極電極の周囲を間欠的に融着させて融着接合部を形成した場合には、袋状セパレータに間欠的に設けた融着接合部の間から正極電極あるいは負極電極から剥離した活物質の流出を、融着封止部を設けることによって防止することが可能であることを見いだしたものである。
【００１１】
以下に図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の一実施例を説明する図であり、本発明の積層型二次電池の電池要素を説明する図である。
電池要素１は、正極電極２および負極電極３を、それぞれセパレータ４によって袋状に覆った電極によって構成されている。
正極電極２を覆ったセパレータ４は、正極電極２の周囲を間隔を設けて融着して接合した融着接合部６において融着接合して袋状とされている。同様に負極電極３もセパレータによって覆われて、融着接合部６によって接合されている。
融着接合部６の外側には、隣接する融着接合部６のそれぞれに接して、両者を連結する融着封止部７が形成されている。
セパレータ４は、融着接合部６において融着接合されて内部の正極電極２を保持する袋状体を形成されている。また、隣接する融着接合部６に接して両者を連結するように融着封止部７が形成されて、融着接合部６間の空間は封止されているので、正極活物質が正極電極から剥離した場合でも剥離した正極活物質は融着接合部６の間の空間から外部へ流出することが防止される。
【００１２】
本発明のように、融着接合部を間欠的に設けたことによって、正極電極と負極電極とを積層する際に積層ずれが生じにくくなり、またセパレータのしわが発生しにくいものとなり、積層型二次電池の充放電特性の低下を防止することができる。
さらに、袋状のセパレータの内部と外部は、融着封止部を設けたことによって、電池電極から剥離した活物質が対極側に付着することによって生じる自己放電を抑制することができる。
【００１３】
また、本発明の積層型電池においては、セパレータに間欠的な融着接合部を設けた際には、融着によりセパレータが収縮するが、間欠的に融着接合部が形成されているので、セパレータの収縮が緩和され、しわが発生しにくくなり、端部全体を熱融着する場合に比べ、セパレータの融着特性も高まる。その結果、電池温度が上昇した場合にもセパレータの収縮による対極との短絡を防止することができる。
以上の説明では、正極電極および負極電極の両者が袋状のセパレータによって覆われている例について説明をしたが、あるいは正極電極と負極電極のいずれか一方が覆われたものであっても良い。
【００１４】
図２は、セパレータで被覆した電極を説明する図である。
図２（Ａ）に示すものは、セパレータ４を正極電極２の外周部において間欠的に接合して融着接合部６を設けたものである。そして、隣接する融着接合部６に接して融着接合部６の外周部に、間欠的に融着封止部７を設けたものであり、間欠的に設けた融着接合部６の間の領域の外周部には、融着接合部に接して融着封止部が設けられている。
したがって、間欠的に設けた融着接合部６の間の領域は、融着封止部によって結合されているので、正極電極から剥離した活物質がセパレータの外部へ流出することが防止できる。
【００１５】
図２（Ｂ）は、セパレータ４を正極電極２の外周部において間欠的に接合して融着接合部６を設けたものである。そして、融着接合部６に接して融着接合部６の外周部に連続的な融着封止部７を設けたものである。融着止部７は、融着接合部６に接して設けることが好ましい。これによって、融着接合部の外側の融着封止部との間に正極電極から剥離した正極活物質が滞留する空間の形成が防止できる。
図２（Ｃ）は、セパレータ４を正極電極２の外周部において間欠的に接合して融着接合部６を設けたものである。そして、融着接合部６に接して融着接合部６の内周部に連続的な融着封止部７を設けたものである。
【００１６】
以上のような電池電極においては、正極電極２の両面に位置するセパレータ４は、間欠的な融着接合部６において充分な強度で接合することが必要であるので、融着接合部６の形成の際には、セパレータが充分に溶解して接合するように充分な温度と圧力を加えて融着部を形成することが必要である。
一方、融着封止部は、間欠的に設けた融着接合部の間から正極電極から剥離した正極活物質がセパレータの外部へ流出することを防止するものであるので、融着接合部ほどの接合力は必要ではなく、融着接合部に比べて融着量を小さくし、融着封止部の融着強度は、融着接合部の強度を超えないものとすることができる。
また、融着封止部は融着接合部に比べて接合強度小さいので、融着接合部の内側のように、正極電極または負極電極が直接に接触する可能性がある部分には設けずに、融着接合部の外周部、あるいは融着接合部の間の領域に形成することが好ましい。
【００１７】
図３は、本発明の積層型二次電池の製造方法を説明する図である。
図３（Ａ）に示すように、帯状のセパレータ４の間に所定の間隔を設けて正極電極２を配置する。
図３（Ｂ）に示すように、セパレータ４の正極電極２の周囲を間隔を設けて融着させて融着接合部６を形成する。
融着は、加熱した融着手段を密着することによる加熱融着、超音波融着、高周波融着等の任意の融着手段によって行うことができる。
ついで、図３（Ｃ）に示すように、融着接合部６の外周部であって、隣接する融着接合部６の間に、隣接する融着接合部に接するように融着封止部７を形成する。
最後に、図３（Ｄ）に示すように、切断線８に沿って切断する。切断線８は、融着封止部７にあっても良い。
【００１８】
また、融着接合部の形成工程と融着封止部の形成工程の間、もしくは融着封止部の形成工程と切断工程の間では、セパレータを冷却することが好ましい。このように工程間でセパレータを冷却することによって、セパレータの熱的な変形を小さくすることができる。
また、以上の説明では、セパレータを２枚のセパレータを電池の電極の上下に配置して袋状とする例について説明したが、１枚のセパレータを中央部で折り曲げて電池の電極の両面を被覆した後に融着接合して袋状としたものであっても同様に作製することができる。
【００１９】
本発明の積層型二次電池は各種の電池に適用することができるが、リチウムイオン電池の場合について以下に説明する。
正極活物質は、リチウムイオンのドープ、脱ドープが可能なコバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、コバルト・ニッケル酸リチウムの遷移金属リチウム複合酸化物、リチウムチタン硫化物、リチウムモリブデン硫化物、リチウムセレン化ニオブなどの金属カルコゲナイド、ポリピロ−ル、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセン化合物、ポリアセチレン、ポリアリレンビニレン、ジチオール誘導体、ジスルフィド誘導体などの有機化合物、およびこれらの混合体を挙げることができる。
そして、正極の集電体として、アルミニウムまたはその合金、チタン等の金属を用いることができる。
【００２０】
また、負極には、リチウムイオンのドープ、脱ドープが可能な、グラファイト、不定形炭素などの炭素系材料、すず系複合酸化物等を用いることができる。負極集電体には、銅、ニッケルその合金等を用いることができる。
また、本発明の正極電極、もしくは負極電極を被覆するセパレータには、多孔性のポリエチレン、ポリプロピレン等のフィルムを用いることができる。
【００２１】
また、本発明の積層型二次電池においては、以上のように作製した袋状セパレータで被覆した正極電極、もしくは負極電極を金属製の電池缶内に収納して封口したり、あるいは可撓性の材料によって被覆して封口したいずれの電池にも適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の積層型二次電池は、正極電極もしくは負極電極を袋状セパレータによって覆ったものにおいて、セパレータを間欠的に融着させて接合すると共に、隣接する融着接合部の間には、融着封止部を設けて電池の電極を収納して内部と外部とを遮断した構造としたので、セパレータの接合性を高めるとともに、融着の際にしわが発生することを抑制することができる。
さらに、間欠的に設けた融着接合部の間に融着封止部を設けることによってセパレータの内部と外部とを遮断することができるので、電極から剥離した活物質が対極に付着して自己放電をすることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例を説明する図であり、本発明の積層型二次電池の電池要素を説明する図である。
【図２】図２は、セパレータで被覆した電極を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の積層型二次電池の製造方法を説明する図である。
【図４】図４は、従来の積層電池を説明する図である。
【符号の説明】
１…電池要素、２…正極電極、３…負極電極、４…セパレータ、５…融着部、６…融着接合部、７…融着封止部、８…切断線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stacked secondary battery, and more particularly to a stacked secondary battery in which both surfaces of an electrode are covered with a separator and stacked.
[0002]
[Prior art]
Various types of batteries are known, but non-aqueous electrolyte batteries such as lithium ion batteries as well as nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, lead-acid batteries, and the like are being used as batteries having high energy density.
For these batteries, a cylindrical battery in which a cylindrical battery element manufactured by winding a belt-like positive electrode and a negative electrode through a separator is housed in a battery can, or a battery element manufactured by winding is formed into a flat shape. A laminated battery in which a plurality of plate-like positive electrodes and negative electrodes are laminated through a separator together with a battery housed in a rectangular battery can, and a current collecting tab connected to each electrode is connected in parallel. Are known.
[0003]
In a battery having a wound battery element using a strip-shaped positive electrode and a negative electrode, a current collecting tab is joined to the negative electrode and the positive electrode, and then the separator / negative electrode / separator / positive electrode are stacked in this order. Since the battery element can be manufactured by winding, the battery element can be easily manufactured. On the other hand, the battery element is not bent in a portion where the battery element is bent or the radius of curvature is small. There have been problems such as an increase in the thickness of the material layer or a portion where current is concentrated. Moreover, since the force acting in the direction opposite to the winding acts on the wound body, it was necessary to prevent it from returning. In addition, in a wound battery element, when a plurality of current collecting tabs are attached to each electrode in order to perform charging / discharging with a large current, the shape of the wound body is irregular. Or there may be a problem in connection between the current collecting tab and the external connection terminal.
[0004]
On the other hand, in a laminated battery in which a large number of flat electrodes are laminated, the deformation accompanying the volume change of the active material at the time of charging / discharging only extends in the lamination direction. It has the characteristic that the influence of is small. In addition, since it is easy to accurately connect the current collecting tabs provided on the individual electrodes of the battery element, it can range from a small battery with a small current capacity to a large battery that can be charged and discharged with a large current. Can be widely applied. Further, if a current collecting tab having a large conductive area is used, charging / discharging with a large current is possible.
[0005]
The bag-shaped separator that covers the plate-shaped electrode is formed by processing a microporous film made of a synthetic resin such as polyethylene or polypropylene into a bag shape, and packing a positive electrode or a negative electrode with a tab for conductive connection into a bag. The openings have been bonded by heat-sealing.
The bag-shaped separator is an effective means for preventing the active material from falling off and scattering from the battery electrode. However, since the bag-shaped separator is wrinkled during heat fusion, a large number of bag-shaped separators are laminated. When the laminated battery is manufactured, avoid the deterioration of various characteristics such as heavy load characteristics, cycle characteristics, and low temperature characteristics of the battery as a result of partial increase in the distance between the electrodes due to wrinkles generated in the separator. I could not.
[0006]
Further, when the heat-sealed portion is uniformly formed on the entire end face, there is a problem that the strength of the heat-fused portion or a portion adjacent to the heat-welded portion is lowered and the internal electrode breaks through. Therefore, in order to solve such problems caused by the bag-shaped separator, separators that do not continuously form the fused portion in the production of the bag-shaped separator are disclosed in JP-A-7-272761, JP-A-10-188938, and the like. Proposed.
[0007]
FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional laminated battery.
The positive electrode 2 and the negative electrode 3 constituting the battery element 1 of the stacked battery are covered with a separator 4. The separator is joined at the intermittently provided fusion part 5 to form a bag.
However, since the heat fusion part provided in the separator is intermittent, the inside and outside of the separator communicate with each other through the end face of the separator, so that the active material of the positive electrode or the negative electrode is peeled off from the current collector. In such a case, there is a possibility of jumping out of the bag-shaped separator. There is a problem in that self-discharge occurs when the active material flowing out from the bag-shaped separator adheres to the counter electrode.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to a stacked battery in which at least one of a positive electrode and a negative electrode is wrapped with a separator and the end is fused, and wrinkles are prevented from occurring at the separator fused portion, and the battery is detached from the electrode. It is an object of the present invention to provide a stacked battery in which a substance does not flow out from an end portion of a separator to cause a short circuit or a self-discharge failure.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to provide a stacked secondary battery in which a positive electrode and a negative electrode are stacked opposite to each other with a separator interposed therebetween, and at least one of the positive electrode and the negative electrode is covered with a separator and the separator Bonded by a fusion-bonded portion fused around the positive electrode or the negative electrode with a gap, and continuously between the inner peripheral portion, outer peripheral portion, or adjacent fusion-bonded portions of the fusion-bonded portion. This can be solved by a laminated secondary battery in which a fusion-sealed portion fused to the inside is accommodated to seal the inside of the positive electrode or the negative electrode and the outside of the separator.
The fusion-sealed portion is a stacked battery provided continuously or intermittently other than the region connecting adjacent fusion-bonded portions.
The fusion-sealed portion is the above-described laminated battery formed continuously inside or outside the region connecting adjacent fusion-bonding portions.
The stacked battery formed in contact with an end portion of adjacent fusion-bonding portions and a region connecting adjacent fusion-bonding portions.
The fusion-bonded portion has a fusion strength that does not exceed the strength of the fusion-bonded portion.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention relates to a laminated secondary battery in which a positive electrode and a negative electrode are stacked with a separator interposed between them, and the positive electrode and the negative electrode are covered with a separator, and the periphery of the positive electrode and the negative electrode is intermittently fused. In the case where an adhesive bonding portion is formed, the outflow of the active material separated from the positive electrode or the negative electrode from between the fusion bonding portions provided intermittently on the bag-like separator is prevented by providing the fusion sealing portion. It has been found that it is possible to do.
[0011]
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining battery elements of a laminated secondary battery of the present invention.
The battery element 1 is composed of electrodes in which a positive electrode 2 and a negative electrode 3 are each covered with a separator 4 in a bag shape.
The separator 4 covering the positive electrode 2 is formed into a bag shape by fusion-bonding at a fusion-bonding portion 6 where the periphery of the positive electrode 2 is fusion-bonded at intervals. Similarly, the negative electrode 3 is also covered with a separator and joined by a fusion joint portion 6.
On the outer side of the fusion bonding part 6, a fusion sealing part 7 is formed in contact with each of the adjacent fusion bonding parts 6 to connect the two.
The separator 4 is formed into a bag-like body that is fusion-bonded at the fusion-bonding portion 6 and holds the positive electrode 2 inside. In addition, since the fusion-sealed portion 7 is formed so as to be in contact with the adjacent fusion-bonding portions 6 and to connect them, and the space between the fusion-bonding portions 6 is sealed, the positive electrode active material is positive electrode Even when peeled from the electrode, the peeled positive electrode active material is prevented from flowing out of the space between the fusion bonded portions 6.
[0012]
As in the present invention, by intermittently providing the fusion-bonded portion, it becomes difficult for misalignment to occur when laminating the positive electrode and the negative electrode, and it becomes difficult for wrinkles of the separator to occur. A decrease in charge / discharge characteristics of the secondary battery can be prevented.
Furthermore, the inside and the outside of the bag-shaped separator can suppress self-discharge caused by the active material peeled off from the battery electrode adhering to the counter electrode side by providing the fusion sealing portion.
[0013]
Further, in the stacked battery of the present invention, when the intermittent fusion bonding portion is provided in the separator, the separator shrinks due to fusion, but the fusion bonding portion is formed intermittently. The shrinkage of the separator is alleviated, wrinkles are less likely to occur, and the fusion characteristics of the separator are enhanced compared to the case where the entire end portion is thermally fused. As a result, even when the battery temperature rises, a short circuit with the counter electrode due to the contraction of the separator can be prevented.
In the above description, the example in which both the positive electrode and the negative electrode are covered with the bag-shaped separator has been described, but either the positive electrode or the negative electrode may be covered.
[0014]
FIG. 2 is a diagram illustrating an electrode covered with a separator.
In FIG. 2A, the separator 4 is intermittently joined at the outer peripheral portion of the positive electrode 2 to provide a fusion joint portion 6. And the melt | fusion sealing part 7 is intermittently provided in the outer peripheral part of the fusion-bonding part 6 in contact with the adjacent fusion-bonding part 6, and between the fusion-bonding parts 6 provided intermittently. On the outer peripheral portion of the region, a fusion sealing portion is provided in contact with the fusion bonding portion.
Therefore, since the region between the fusion bonding portions 6 provided intermittently is joined by the fusion sealing portion, the active material peeled off from the positive electrode can be prevented from flowing out of the separator.
[0015]
FIG. 2B shows a case where the separator 4 is intermittently joined at the outer peripheral portion of the positive electrode 2 to provide a fusion joint portion 6. Then, a continuous fusion sealing portion 7 is provided on the outer peripheral portion of the fusion bonding portion 6 in contact with the fusion bonding portion 6. The fusion stopper 7 is preferably provided in contact with the fusion joint 6. Accordingly, it is possible to prevent a space in which the positive electrode active material separated from the positive electrode is retained between the fusion-sealed portion outside the fusion-bonded portion.
FIG. 2C shows a case where the separator 4 is intermittently joined at the outer peripheral portion of the positive electrode 2 to provide a fusion joint portion 6. Then, a continuous fusion sealing portion 7 is provided on the inner peripheral portion of the fusion bonding portion 6 in contact with the fusion bonding portion 6.
[0016]
In the battery electrode as described above, the separators 4 positioned on both surfaces of the positive electrode 2 need to be joined with sufficient strength at the intermittent fusion joints 6. In this case, it is necessary to form a fused portion by applying sufficient temperature and pressure so that the separator is sufficiently dissolved and joined.
On the other hand, the fusion-sealed part prevents the positive electrode active material peeled from the positive electrode from between the intermittently provided fusion-bonded parts from flowing out of the separator. However, the amount of fusion is smaller than that of the fusion-bonded portion, and the fusion strength of the fusion-sealed portion does not exceed the strength of the fusion-bonded portion.
Also, since the fusion-sealed portion has a lower bonding strength than the fusion-bonded portion, it is not provided in a portion where the positive electrode or the negative electrode may be in direct contact, such as inside the fusion-bonded portion. It is preferable to form the outer periphery of the fusion bonded portion or the region between the fusion bonded portions.
[0017]
FIG. 3 is a diagram for explaining a method for manufacturing a laminated secondary battery of the present invention.
As shown in FIG. 3A, the positive electrode 2 is arranged with a predetermined interval between the strip-shaped separators 4.
As shown in FIG. 3 (B), the periphery of the positive electrode 2 of the separator 4 is fused at a distance to form a fusion bonded portion 6.
The fusing can be performed by any fusing means such as heat fusing by bringing a heated fusing means into close contact, ultrasonic fusing, and high frequency fusing.
Next, as shown in FIG. 3C, the fusion sealing portion is an outer peripheral portion of the fusion bonding portion 6 and is in contact with the adjacent fusion bonding portion between the adjacent fusion bonding portions 6. 7 is formed.
Finally, as shown in FIG. 3D, cutting is performed along the cutting line 8. The cutting line 8 may be in the fusion sealing part 7.
[0018]
Moreover, it is preferable to cool a separator between the formation process of a fusion-bonding part and the formation process of a fusion-sealing part, or between the formation process of a fusion-sealing part and a cutting process. Thus, by cooling a separator between processes, the thermal deformation | transformation of a separator can be made small.
In the above description, an example in which two separators are arranged on the top and bottom of the battery electrode to form a bag has been described. However, one separator is folded at the center to cover both sides of the battery electrode. Then, even if it is made into a bag shape by fusion bonding, it can be similarly produced.
[0019]
The laminated secondary battery of the present invention can be applied to various types of batteries. The case of a lithium ion battery will be described below.
The positive electrode active material is lithium cobalt oxide, lithium manganate, lithium nickelate, transition metal lithium composite oxide of lithium cobalt oxide, lithium titanium sulfide, lithium molybdenum sulfide, Mention may be made of metal chalcogenides such as lithium niobium selenide, polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyacene compounds, polyacetylene, polyarylene vinylene, dithiol derivatives, disulfide derivatives and other organic compounds, and mixtures thereof.
As the positive electrode current collector, aluminum, an alloy thereof, or a metal such as titanium can be used.
[0020]
In addition, a carbon-based material such as graphite or amorphous carbon, tin-based composite oxide, or the like that can be doped or undoped with lithium ions can be used for the negative electrode. For the negative electrode current collector, copper, nickel or an alloy thereof can be used.
In addition, a film made of porous polyethylene, polypropylene, or the like can be used for the separator that covers the positive electrode or the negative electrode of the present invention.
[0021]
Further, in the laminated secondary battery of the present invention, the positive electrode or the negative electrode covered with the bag-shaped separator produced as described above is housed in a metal battery can and sealed, or flexible. It can be applied to any battery covered and sealed with the above materials.
[0022]
【The invention's effect】
The laminated secondary battery according to the present invention has a positive electrode or a negative electrode covered with a bag-like separator and is bonded by intermittently fusing the separator, and between adjacent fusion bonded portions. Since the sealing and sealing portion is provided to house the battery electrode and the inside and the outside are cut off, it is possible to improve the bondability of the separator and to suppress the occurrence of wrinkles during fusion.
Furthermore, since the inside and outside of the separator can be shut off by providing a fusion sealing portion between the intermittently provided fusion joining portions, the active material peeled off from the electrode adheres to the counter electrode and self It is possible to prevent discharge.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention and a diagram for explaining battery elements of a laminated secondary battery according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an electrode covered with a separator.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for manufacturing a stacked secondary battery according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional laminated battery.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery element, 2 ... Positive electrode, 3 ... Negative electrode, 4 ... Separator, 5 ... Fusion part, 6 ... Fusion joining part, 7 ... Fusion sealing part, 8 ... Cutting line

Claims

In a stacked secondary battery in which a positive electrode and a negative electrode are stacked facing each other with a separator interposed therebetween, at least one of the positive electrode and the negative electrode is covered with a separator, and the separator is a positive electrode or a negative electrode. Joined by fusion-bonded portions that are fused at intervals around the inner periphery, outer-peripheral portion of the fusion-bonded portion, or continuous fusion-bonding between adjacent fusion-bonded portions. A laminated secondary battery, wherein a sealing portion is provided to seal the inside of the positive electrode or the negative electrode and the outside of the separator.