柔性电池及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种柔性电池，其具有：片材状的电极组，电解质，以及收纳着所述电极组和所述电解质、且具有柔韧性的外包覆体。外包覆体包含对折的薄膜材料，从而使电极组夹持其间。薄膜材料包含：与电极组的2个主面分别对置的2个对置部，在2个对置部之间将该薄膜材料折弯而成的折痕，以及分别位于2个对置部的周围的2个接合边缘。2个接合边缘相互接合而形成接合部。在1片薄膜材料中，至少2个对置部形成为具有相互平行的多根棱线和多根谷线的波形。在2个对置部中，一方所形成的多根棱线和另一方所形成的多根谷线重合在一起。折痕与多根棱线和多根谷线平行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有由薄膜状基材构成的外包覆体的。
技术介绍
近年来，手机、助听器等设计紧凑的便携式电子设备得到广泛的普及。另外，在与生物体的皮肤等接触的状态下工作的器件正在增加。例如，人们正在开发测定或监视体温、血压、脉搏等生物体信息、并将由此得到的信息自动地传送给医院等的生物体信息发送装置。另外，也正在开发通过施加电位、从而通过皮肤供给药剂的生物体贴附型药剂供给装置。在这样的背景下，对于向上述各设备供给电力的电池，要求薄型化、柔性化。作为薄型电池，已经开发了纸电池、薄型扁平电池、或者板状电池。然而，这些电池具有坚固的外包覆体，虽然强度优良，但这可能成为谋求电池的柔性化和进一步的薄型化的障碍。因此，人们正在开发将薄而柔软的薄膜状基材(例如层叠薄膜)用作外包覆体、且柔软性高的电池(以下称之为柔性电池K例如专利文献I以及2)。这些电池在能量密度方面也是有利的。专利文献I提出了一种柔性电池，其将片材状的电极组收纳在由层叠薄膜构成的外包覆体(以下也称之为层叠外包覆体)中，其中，片材状的电极组是使隔膜介于片材状的正极和负极之间并将其层叠而成的。可是，作为层叠外包覆体基材的层叠薄膜通常包括作为阻挡层的金属层、以及作为密封层和保护层的树脂层。这样的层叠薄膜缺乏伸缩性，如果只是将其直接用作电池的外包覆体，则电池的柔性化存在界限。另外，如果勉强将这样缺乏伸缩性的层叠外包覆体弯曲，则有时破袋。一旦层叠外包覆体破袋，则往往招致电解液的挥发、或电池性能的降低。因此，以前为了增加柔性电池的柔软性，提出了在层叠外包覆体上形成波状部的方案(例如参照专利文献3)。如果在层叠外包覆体上形成波状部，则使层叠外包覆体弯曲时，在弯曲部的外侧，波的间隔扩展，沿应力方向拉伸；另一方面，在弯曲部的内侧，波的间隔变窄，沿应力方向收缩。这样一来，能够追随层叠外包覆体的弯曲而使层叠薄膜变形，从而可以增加柔性电池的柔软性。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平11-345599号公报专利文献2 :日本特开2008-71732号公报专利文献3 :日本特开2000-173559号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，当如专利文献3所提案的那样，由形成有波状部的层叠薄膜形成外包覆体时，水分往往容易从外包覆体的周缘部侵入外包覆体的内部等，从而使外包覆体的密封可靠性降低。于是，本专利技术的目的在于提供具有较高的柔软性，而且能够提高密封可靠性的柔 性电池及其制造方法。用于解决课题的手段本专利技术的一个方面涉及一种柔性电池，其具有片材状的电极组，电解质，以及收纳着所述电极组和所述电解质、且具有柔韧性的外包覆体；其中，所述外包覆体包含对折的薄膜材料，以便使所述电极组夹持其间；所述薄膜材料包含与所述电极组的2个主面分别对置的2个对置部，在所述2个对置部之间将该薄膜材料折弯而成的折痕，以及分别位于所述2个对置部的周围的2个接合边缘(bonding margin)；所述2个接合边缘相互接合而形成接合部；所述薄膜材料的至少所述2个对置部形成为具有相互平行的多根棱线(ridgeline)和多根谷线(valley line)的波形，而且在所述2个对置部中，一方所形成的所述多根棱线和另一方所形成的所述多根谷线重合在一起；所述折痕与所述多根棱线和所述多根谷线平行。本专利技术的另一个方面涉及一种柔性电池的制造方法，所述柔性电池具有片材状的电极组，电解质，以及收纳着所述电极组和所述电解质、且具有柔韧性的外包覆体；其中，所述制造方法包括以下工序将薄膜材料形成为包含相互平行的多根棱线和多根谷线的波形之后，将该薄膜材料对折，从而以与所述多根棱线和所述多根谷线平行的I条折痕，使处于应该相对的部分的一方的所述多根棱线和处于另一方的所述多根谷线重合；或者将薄膜材料以I条折痕对折之后，将该薄膜材料成形为包含所述多根棱线和所述多根谷线的波形，从而使处于相对的部分的一方的多根棱线和处于另一方的多根谷线重合的工序；采用以所述I条折痕对折而成的薄膜材料夹持所述电极组的工序；以及将除了具有所述折痕的一侧以外而在所述薄膜材料的与所述电极组的2个主面分别对置的2个对置部的周围设置的2个接合边缘相互接合的工序。专利技术的效果根据本专利技术，可以赋予包含具有柔韧性的外包覆体的柔性电池以较高的柔软性，而且可以提高柔性电池的密封可靠性。其结果是，例如，当作为电源的电池为使用于在与生物体接触的状态下工作的生物体贴附型供给装置等中的电池时，通过将本专利技术适用于该电池，便可以抑制因电池刚性的原因而产生的不协调感。再者，不仅柔软性，而且密封可靠性也优良，因此，不会产生电解质的液体泄漏等而可以进行器件长时间的保存或使用。附图说明图I是表示本专利技术的一实施方式的柔性电池的外观的立体图。图2是表示电极组的结构的局部剖视图。图3是表示负极的一个例子的俯视图。图4是表不正极的一个例子的俯视图。图5是表示作为外包覆体基材的层叠薄膜的结构的局部剖视图。图6是表示外包覆体的接合部的局部剖视图。图7是表示在对折前、使用波形成用模具而将层叠薄膜形成为波形时的局部剖视图8是表示形成为波形的层叠薄膜的一个例子的俯视图。图9是表示将电极组夹持在对折的图8的层叠薄膜之间的状态的立体图。图10是表示热粘接接合部的接合部热粘接用模具的一个例子的立体图。图11是表示使用图10的模具而将图9的状态下的层叠薄膜的、形成为波形的接合边缘彼此之间热粘接时的局部剖视图。图12是表示在形成为波形前对折的层叠薄膜的一个例子的俯视图。图13是表示在将层叠薄膜对折后、使用波形成用模具而将层叠薄膜形成为波形时的局部剖视图。图14是表示热粘接接合部的接合部热粘接用模具的另一个例子的立体图。图15是表示使用图14的模具而将图13时的层叠薄膜的、形成为波形的接合边缘彼此之间热粘接时的局部剖视图。图16是表示形成为波形的层叠薄膜的另一个例子的俯视图。图17是表示将电极组夹持在对折的图16的层叠薄膜之间的状态的立体图。图18是表示热粘接接合部的接合部热粘接用模具的再一个例子的立体图。图19是表示使用图18的模具而将图17的状态下的层叠薄膜的、形成为波形的接合边缘彼此之间热粘接时的局部剖视图。图20是表示形成为波形的层叠薄膜的再一个例子的俯视图。图21是表示将电极组夹持在对折的图20的层叠薄膜之间的状态的立体图。图22是表示使用图14的模具而将图21的状态下的层叠薄膜的、形成为波形的接合边缘彼此之间热粘接时的局部剖视图。图23是表示本专利技术的比较例的、形成为波形的层叠薄膜的俯视图。图24是表示使用图14的模具而将图23的层叠薄膜的、形成为波形的接合边缘彼此之间热粘接时的局部剖视图。图25是表示本专利技术的另一比较例的、形成为波形的各层叠薄膜的俯视图。图26是在对本专利技术的实施例的薄型电池的柔软性进行评价时、示意表示该电池和评价装置的状态的侧视图。图27是示意表示上述状态的顶视图。图28是在对本专利技术的实施例的薄型电池的弯曲性能进行评价时、示意表示该电池和评价用夹具的状态的侧视图。具体实施例方式本专利技术涉及一种柔性电池，其具有片材状的电极组，电解质，以及收纳着电极组和电解质、且具有柔韧性的外包覆体。外包覆体包含对折的薄膜材料，从而使电极组夹持其间。薄膜材料包含与电极组的两个主面分别对置的2个对置部，在2个对置部之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：植田智博，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：