[发明专利]蓄电装置以及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓄电装置以及其制造方法。

背景技术

近年来，作为以手机、智能手机为代表的信息终端以及游戏机等民用电子设备的电源，作为蓄电装置的锂二次电池被广泛地利用。

作为这种电子设备，除了是长使用寿命、高容量以外，为了实现轻量化及小型化且为了确保外形设计的自由度，对片状且具有柔性的蓄电装置的需求增高。通过实现具有柔性的片状的蓄电装置，即使在弯曲的部分或厚度薄的部分诸如手表的手表带、衣服、薄型电子设备等也可以设置蓄电装置。

现有的非水二次电池的锂二次电池一般具有正极和负极，该正极是在由片状的铝等形成的正极集电体的两面上涂布包含吸留及释放锂离子的正极活性物质的正极混合剂，该负极是在由片状的铜等形成的负极集电体的两面上涂布包含吸留及释放锂离子的负极活性物质的负极混合剂。形成多次重叠卷绕上述正极和负极夹着隔离体的卷绕体，将正极极耳（positive tab）和负极极耳（negative tab）分别连接到正极和负极的各既定部，将其与非水电解质一起封入圆筒型、方型、硬币型等一定形状的容器中。虽然正极、隔离体、负极都具有柔性，但是在形成卷绕体并被封入容器中之后其形状被固定，所以柔性完全丧失。由此，不能使蓄电装置具有弯曲的自由度而难以在电子设备的弯曲的部分设置蓄电装置。

于是，对如专利文献1所公开的固体二次电池积极地进行研究。固体二次电池采用将现有的非水电解质置换为无机固体电解质或有机固体电解质的结构。就是说，该固体二次电池在正极集电体上具有正极活性物质、固体电解质、负极活性物质以及负极集电体，通过使整体薄型化而实现柔性。

[专利文献1]日本专利申请公开2007-123081号公报。

但是，固体二次电池的电解质层也需要实现薄型化，当弯曲固体二次电池时有正极和负极之间容易发生短路的缺点。尤其是，固体二次电池整体由固体形成，所以当反复弯曲电池时产生膜剥离及各膜中的破裂（裂缝）而难以构成片状的电池。

另外，用于固体二次电池的固体电解质有各种问题，目前还达不到实用化。

发明内容

于是，本发明的一个方式提供一种片状的蓄电装置，该蓄电装置不使用固体二次电池、具有柔性且可靠性高。

本发明的一个方式通过在具有柔性的基板上配置多个不具有的柔性的蓄电元件，实现使整体具有柔性的蓄电装置。

本发明的一个方式是一种蓄电装置，该蓄电装置包括具有柔性的基板、设置在基板上的正极导线（positive electrode lead）、设置在基板上的负极导线（negative electrode lead）以及基板上二维地且周期性地排列的多个蓄电元件，其中，多个蓄电元件每个都在外包装体的内部至少包括具有片状的正极、片状的负极以及具有正极与负极之间的电解质的叠层体，延伸到外包装体的外部的正极的端部通过设置在外包装体上的正极极耳与正极导线电连接，并且，延伸到外包装体的外部的负极的端部通过设置在外包装体上的负极极耳与负极导线电连接。

另外，本发明的一个方式是一种制造蓄电装置的制造方法，该制造方法包括如下步骤：在基板上二维地且周期性地设置的多个凹部的每一个中，夹着电解质层叠片状的正极和片状的负极；通过对基板上配置的盖构件施加压力并进行加热，在凹部的内部对夹着电解质具有片状的正极和片状的负极的叠层体压缩成型；以使正极和负极的端部露出的方式切开成多个基板以及盖构件；通过在露出的正极的端部设置正极极耳且在露出的负极的端部设置负极极耳，形成将叠层体封在内部的多个蓄电元件；将多个蓄电元件二维地且周期性地排列在柔性基板上；使正极极耳与柔性基板具有的正极导线电连接；使负极极耳与柔性基板具有的负极导线电连接。

作为使用外包装体以及盖构件的叠层体的压缩成型，除了热以外，还可以利用光。就是说，作为盖构件除了热可塑性树脂、热固化树脂以外，也可以使用光固化树脂，还可以使用兼具热固化和光固化的性质的树脂。

在具有上述的结构的蓄电装置中，虽然各蓄电元件不具有柔性，但是作为配置多个该蓄电元件的基板使用具有柔性的材料，所以使整体可以具有能够弯曲的柔性。另外，各蓄电元件由外包装体以及盖构件密封，所以对蓄电装置的弯曲的可靠性高。再者，其对来自外部的污染侵入的抵抗强。因此，可以制造可靠性高的蓄电装置。

本发明的一个方式可以提供具有柔性且可靠性高的片状的蓄电装置。

附图说明

图1A至1D是说明蓄电装置的图；

图2是说明蓄电装置的图；

图3是说明蓄电装置的图；

图4A和4B是说明层叠体的图；