JP2008300191A - Solid thin film battery - Google Patents

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Mitsuyasu Ogawa
光靖 小川
Taku Kamimura
卓 上村
Katsuji Emura
勝治 江村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid thin film battery having desired voltage and current capacity according to the power consumption and battery mounting space or the like of electronic equipment mounted. <P>SOLUTION: This is the solid thin film battery in which a plurality of solid thin-film battery parts 1a, 1b, 1c are formed on a support body 5 of electric insulation property. Each of solid thin-film battery parts is provided with a positive electrode layer 3, a negative electrode layer 2, a solid electrolyte layer 4 arranged between these layers, and current collectors 6, 7 respectively connected to the positive electrode layer and the negative electrode layer, and the plurality of solid thin-film battery parts are connected in series and/or in parallel through the current collectors. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本願発明は、固体薄膜電池に関し、より詳しくは、高電圧あるいは高電気容量の電池を容易に構成できる固体薄膜電池に関するものである。   The present invention relates to a solid-state thin-film battery, and more particularly to a solid-state thin-film battery that can easily constitute a high-voltage or high-capacity battery.

従来の薄膜電池の構成は、たとえば、集電部となる金属泊、またはアルミナ等のセラミックス基板に形成した金属膜上に、正極層、固体電解質層及び負極層を順次重ね合わせた積層構造となっている。固体電解質を用いる場合、従来の電池のように有機電解液を用いないため、液漏れや発火等を起こす危険性がなく、安全性の高い電池を提供することができる。   The structure of a conventional thin film battery is, for example, a laminated structure in which a positive electrode layer, a solid electrolyte layer, and a negative electrode layer are sequentially stacked on a metal stay serving as a current collector or a metal film formed on a ceramic substrate such as alumina. ing. When a solid electrolyte is used, an organic electrolyte solution is not used unlike a conventional battery, so there is no risk of liquid leakage or ignition, and a highly safe battery can be provided.

近年、携帯電話等の携帯電子機器は、ますます小型軽量化されており、これらに搭載されるバッテリーもこれに合わせて小型軽量化されている。一方、多機能化によって、上記電子機器の消費電力も増大しおり、より電圧が高く、また電気容量の大きい電池が求められている。   In recent years, portable electronic devices such as mobile phones have been increasingly reduced in size and weight, and the batteries mounted thereon have been reduced in size and weight accordingly. On the other hand, the power consumption of the electronic device is increasing due to the multi-function, and a battery having a higher voltage and a larger electric capacity is demanded.

特公平７−５０６１７7-50617 特開平８−３１４７７JP-A-8-31477

従来、パッケージングされた複数の電池を組み合わせて、電子機器等の仕様に合う電圧・電気容量を確保していた。このため、複数の電池を接続するための部品や加工が必要となり、またその分寸法も大きくなって、装置を小型化するという要請に反するという問題があった。   Conventionally, a plurality of packaged batteries are combined to ensure voltage and electric capacity that meet the specifications of electronic devices and the like. For this reason, parts and processing for connecting a plurality of batteries are required, and the dimensions are increased accordingly, which violates the demand for downsizing the apparatus.

特に、電圧を高めるためには複数の電池を直列接続しなければならないが、電池を直列接続しただけでは、電気容量が不足するという問題もあった。   In particular, in order to increase the voltage, a plurality of batteries must be connected in series. However, simply connecting the batteries in series has a problem that the electric capacity is insufficient.

また、従来の固体薄膜電池においては、電解質層が固体であるため、電池構成物質の特性によっては、正極側電池容量と負極側電池容量が相異することがあり、電池全体としての面積効率が低いという問題もあった。   Further, in the conventional solid thin film battery, since the electrolyte layer is solid, the positive electrode side battery capacity and the negative electrode side battery capacity may be different depending on the characteristics of the battery constituent material, and the area efficiency of the whole battery is increased. There was also a problem of being low.

本願発明は、搭載される電子機器等の消費電力や電池搭載スペース等に合わせて、高電圧・大容量の固体薄膜電池を容易に構成することを課題としている。   It is an object of the present invention to easily configure a high-voltage, large-capacity solid-state thin-film battery in accordance with power consumption, battery mounting space, and the like of an electronic device to be mounted.

本願発明の請求項１に記載した発明は、電気絶縁性の支持体上に複数の固体薄膜電池部を形成してなる固体薄膜電池であって、上記各固体薄膜電池部は、正極層と、負極層と、これら層間に配置された固体電解質層と、上記正極層と上記負極層とにそれぞれ接続される集電部とを備えて構成されるとともに、上記集電部を介して直列接続及び／又は並列接続された複数の上記固体薄膜電池部を備えて構成されている。   The invention described in claim 1 of the present invention is a solid thin film battery in which a plurality of solid thin film battery parts are formed on an electrically insulating support, wherein each of the solid thin film battery parts includes a positive electrode layer, A negative electrode layer, a solid electrolyte layer disposed between these layers, and a current collector connected to the positive electrode layer and the negative electrode layer, respectively, and connected in series via the current collector and A plurality of the above-described solid thin film battery parts connected in parallel are provided.

一の支持体上に、直列接続あるいは並列接続された複数の固体薄膜電池部のパターンを配置することにより、所望の電圧、電気容量の電池を構成することができる。本願発明では、電解質層に固体電解質を用いているため、一の支持体上に複数の固体薄膜電池部を設けても、これら薄膜電池部間が短絡する恐れはない。   A battery having a desired voltage and electric capacity can be configured by arranging a plurality of patterns of solid thin film battery parts connected in series or in parallel on one support. In the present invention, since a solid electrolyte is used for the electrolyte layer, even if a plurality of solid thin film battery parts are provided on one support, there is no fear of short circuit between these thin film battery parts.

上記複数の電池部を接続する形態として、直列接続、並列接続のみならず、直列接続と並列接続が混在した電池を構成することもできる。   As a form of connecting the plurality of battery parts, not only series connection and parallel connection but also a battery in which series connection and parallel connection are mixed can be configured.

すなわち、複数の上記固体薄膜電池部を直列接続して構成される複数の直列集合電池部を備えるとともに、これら複数の直列集合電池部を並列接続した構成を採用することができる。また、複数の上記固体薄膜電池部を並列接続して構成される複数の並列集合電池部を備えるとともに、これら複数の並列集合電池部を直列接続した構成を採用することもできる。   That is, it is possible to employ a configuration in which a plurality of series assembled battery units configured by connecting a plurality of the above-described solid thin film battery units in series are provided and the plurality of series assembled battery units are connected in parallel. Moreover, while providing the some parallel assembled battery part comprised by connecting in parallel the several said thin film battery part, the structure which connected these several parallel assembled battery parts in series is also employable.

上記構成を採用することにより、所望の電圧、電気容量の電池を一の支持体上に容易に構成することができる。特に、複数の薄膜電池部を単に直列接続しただけでは、接続回路の一部や一の電池部の不具合が電池全体に大きな影響を与える。直列集合電池部を複数並列接続することにより、一の直列集合電池部等に不具合があっても、電圧を確保して電子機器の作動に与える影響を最小限に抑えることができる。   By adopting the above configuration, a battery having a desired voltage and electric capacity can be easily configured on one support. In particular, if a plurality of thin film battery parts are simply connected in series, a part of the connection circuit or a failure of one battery part has a large effect on the whole battery. By connecting a plurality of series assembled battery units in parallel, even if one series assembled battery unit has a problem, it is possible to secure a voltage and minimize the influence on the operation of the electronic device.

本願発明は、種々の材料から構成される固体薄膜電池に適用することができる。たとえば、正極層として、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２ ）、コバルト酸リチウム（ＬｉＣＯＯ２ ）、酸化マンガン（ＭｎＯ２ ）、硫化鉄（ＦｅＳ２ ）等の活物質を単体で又は混合物で用いた薄膜層を採用できる。また、上記材料の粉末に、導電助剤のカーボン粒子、結着剤等を含む塗布層を設けて構成することもできる。   The present invention can be applied to a solid-state thin film battery made of various materials. For example, as the positive electrode layer, a thin film layer using an active material such as lithium manganate (LiMnO2), lithium cobaltate (LiCOO2), manganese oxide (MnO2), iron sulfide (FeS2) alone or in a mixture can be employed. Moreover, it can also comprise by providing the coating material containing the carbon particle of a conductive support agent, a binder, etc. in the powder of the said material.

一方、負極層として、たとえば、Ｌｉ金属膜、Ｌｉ−Ａｌ、Ｌｉ−Ｍｎ−Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｃｏ、Ｓｉ−Ｆｅ等の合金膜を採用できる。また、カーボン、Ｓｉ等の粉末と導電助剤のカーボン粒子、結着剤からなる塗布層を採用することもできる。   On the other hand, as the negative electrode layer, for example, an alloy film such as a Li metal film, Li—Al, Li—Mn—Al, Si, Si—N, Si—Co, or Si—Fe can be employed. In addition, a coating layer made of powder of carbon, Si or the like, carbon particles of a conductive additive, and a binder may be employed.

上記正極層と上記負極層の間に配置される固体電解質として、たとえば、Ｌｉ−Ｐ−Ｓ−Ｏからなるアモルファス膜、あるいはこれらの多結晶膜を採用できる。また、Ｌｉ−Ｐ−Ｓ−Ｎからなるアモルファス膜、あるいはこれらの多結晶膜を採用できる。特に、正極側電解質として、上記Ｌｉ−Ｐ−Ｓ−Ｏからなるアモルファス膜を採用するとともに、負極側電解質として上記Ｌｉ−Ｐ−Ｓ−Ｎからなるアモルファス膜を採用するのが好ましい。   As the solid electrolyte disposed between the positive electrode layer and the negative electrode layer, for example, an amorphous film made of Li—P—S—O or a polycrystalline film thereof can be used. Further, an amorphous film made of Li—P—S—N or a polycrystalline film thereof can be employed. In particular, it is preferable to employ an amorphous film made of the above Li—PS—O as the positive electrode side electrolyte and an amorphous film made of the above Li—P—S—N as the negative electrode side electrolyte.

上記支持体として種々の絶縁材料を採用できる。たとえば、一般的なフレキシブルプリント配線用基板を支持体として採用できる。また、絶縁性の樹脂不織布等の多孔質体を支持体として採用することができる。また、リジッド基板にも適用することができる。   Various insulating materials can be used as the support. For example, a general flexible printed wiring board can be used as the support. Moreover, porous bodies, such as an insulating resin nonwoven fabric, are employable as a support body. Further, it can be applied to a rigid substrate.

上記集電部を構成する材料、形成方法等も特に限定されることはない。たとえば、Ｎｉ、Ｃｏ等の金属を、無電解メッキ等のウエットプロセス、スパッタリング、蒸着等のドライプロセスによって、上記支持体表面に成膜することができる。   There are no particular limitations on the material, forming method, and the like that constitute the current collector. For example, a metal such as Ni or Co can be formed on the surface of the support by a wet process such as electroless plating or a dry process such as sputtering or vapor deposition.

請求項２に記載した発明は、上記固体薄膜電池部において、上記正極層と上記負極層とが上記支持体上で所定距離離間させて積層形成されているとともに、上記固体電解質層が、上記正極層と上記負極層とに掛け渡し状に積層形成されているものである。   According to a second aspect of the present invention, in the solid thin film battery portion, the positive electrode layer and the negative electrode layer are laminated and separated on the support by a predetermined distance, and the solid electrolyte layer is formed of the positive electrode. A layer and a negative electrode layer are stacked in a layered manner.

正極層と負極層とが電気絶縁性の支持体上に離間させて形成されているため、各薄膜電池部を集積して形成しても、上記正極層と上記負極層間が短絡する恐れがなくなる。このため、上記正極層ないし上記負極層を、ドクターブレードやスクリーン印刷等の低いコストの塗布プロセスで形成することができる。   Since the positive electrode layer and the negative electrode layer are formed on the electrically insulating support so as to be spaced apart from each other, there is no possibility that the positive electrode layer and the negative electrode layer are short-circuited even if the thin film battery parts are integrated. . For this reason, the said positive electrode layer thru | or the said negative electrode layer can be formed with a low-cost coating process, such as a doctor blade and screen printing.

請求項３に記載した発明は、各固体薄膜電池部において、上記正極層の形成領域を上記負極層の形成領域より大きく設定したものである。   According to a third aspect of the present invention, in each solid-state thin film battery portion, the area where the positive electrode layer is formed is set larger than the area where the negative electrode layer is formed.

固体リチウム電池の正極側電極材を構成する正極活物質は導電性がないか又は導電性が低い。このため、固体薄膜電池の場合、固体電解質層と正極層との界面付近の正極活物質のみが実質的に充放電の反応に寄与する場合が多い。この結果、同一の大きさの電極を設けると、正極側の電池容量が負極側に比べて小さくなり、電池性能が低下するという問題が生じる。一方、負極層を構成する負極活物質は導電性が高いため、正極層と同じ面積で上記固体電解質層に接続する必要はない。   The positive electrode active material constituting the positive electrode material of the solid lithium battery is not conductive or has low conductivity. For this reason, in the case of a solid thin film battery, only the positive electrode active material near the interface between the solid electrolyte layer and the positive electrode layer often contributes substantially to the charge / discharge reaction. As a result, when electrodes of the same size are provided, the battery capacity on the positive electrode side becomes smaller than that on the negative electrode side, causing a problem that the battery performance is lowered. On the other hand, since the negative electrode active material which comprises a negative electrode layer has high electroconductivity, it is not necessary to connect to the said solid electrolyte layer in the same area as a positive electrode layer.

正極層の形成領域を負極層の形成領域に対して大きく設定することにより、上記正極側と上記負極側の電池容量を調整して、電池の面積効率を向上させることができる。また、上記正極層側の電池容量を高めるために、上記固体電解質層を上記正極層の片面の全部に対して接続するように積層形成するのが好ましい。   By setting the positive electrode layer formation region to be larger than the negative electrode layer formation region, the battery capacity on the positive electrode side and the negative electrode side can be adjusted to improve the area efficiency of the battery. In order to increase the battery capacity on the positive electrode layer side, the solid electrolyte layer is preferably laminated so as to be connected to the entire one surface of the positive electrode layer.

また、上記正極層と上記負極層の集電部に対する導電性も異なるため、これらに接続される集電部との接続形態を同一にする必要はない。すなわち、請求項４に記載した発明は、上記正極層のほぼ全域が上記正極側集電部上に積層形成されている一方、上記負極層は、その一部が上記負極側集電部に接続するように積層形成されているものである。   Moreover, since the conductivity with respect to the current collection part of the said positive electrode layer and the said negative electrode layer differs, it is not necessary to make the connection form with the current collection part connected to these the same. That is, in the invention described in claim 4, almost the entire area of the positive electrode layer is laminated on the positive current collector, while the negative electrode layer is partially connected to the negative current collector. In this way, they are laminated.

上記正極層は導電性が低いため、集電部に対する接続面積もできるだけ大きく設定するのが好ましい。上記正極層のほぼ全域を上記正極側集電部上に積層形成することにより、上記正極層と上記正極側集電部の導電性を確保して電池性能を高めることができる。一方、上記負極層は導電性が高いため、その一部を上記負極側集電部に接続するように積層形成すれば足りる。上記構成を採用することにより、電池構成材料を有効に活用できるばかりでなく、薄膜電池全体の面積効率を高めることができる。   Since the positive electrode layer has low conductivity, it is preferable to set the connection area to the current collector as large as possible. By laminating and forming almost the entire area of the positive electrode layer on the positive current collector, the conductivity of the positive electrode layer and the positive current collector can be ensured and the battery performance can be improved. On the other hand, since the negative electrode layer has high conductivity, it is sufficient to form a part of the negative electrode layer so as to be connected to the negative electrode current collector. By adopting the above configuration, not only the battery constituent materials can be effectively utilized, but also the area efficiency of the entire thin film battery can be increased.

請求項５に記載した発明は、少なくとも上記負極層を微細パターン形状を備えて構成したものである。   According to a fifth aspect of the present invention, at least the negative electrode layer has a fine pattern shape.

上記負極層は導電性が大きく、電池容量も大きい。したがって、これを微細パターン形状に形成することにより、固体電解質層に対する接続面積を減らして、電池容量を調節することができる。しかも、微細パターンを採用することにより、積層領域の大きさを確保しつつ、実質的な接続面積を減少させることができるため、面積効率を向上させることもできる。   The negative electrode layer has high conductivity and a large battery capacity. Therefore, by forming this in a fine pattern shape, the connection area to the solid electrolyte layer can be reduced and the battery capacity can be adjusted. In addition, by adopting a fine pattern, it is possible to reduce the substantial connection area while ensuring the size of the stacked region, and thus it is possible to improve the area efficiency.

もちろん、上記正極層と上記負極層の双方を微細パターン形状に形成することもできる。上記微細パターンとして、櫛歯状や螺旋状のパターンを採用することができる。   Of course, both the positive electrode layer and the negative electrode layer can be formed in a fine pattern shape. A comb-like or spiral pattern can be adopted as the fine pattern.

本願の請求項６に記載した発明は、上記負極側集電部及び／又は上記正極側集電部に形成されるとともに、上記支持体の表裏面に導通する導通電極部を備えるものである。   The invention described in claim 6 of the present application includes a conductive electrode portion that is formed on the negative electrode side current collector and / or the positive electrode side current collector and is electrically connected to the front and back surfaces of the support.

上記正極側と上記負極側の少なくとも一方に形成される電極部を、支持体の表裏面に導通する導通電極部とすることにより、複数の固体薄膜電池部を形成した支持体を上記集電部ないし上記導通電極部が接触するように配置して重ね合わせるだけで、複数の支持体上の固体薄膜電池を導通させることができる。これにより、複数の電池を備える支持体を並列接続あるいは直列接続して、より大容量かつ高電圧の電池を容易に構成することが可能となる。   A support body in which a plurality of solid thin film battery parts are formed is formed as an electrode part formed on at least one of the positive electrode side and the negative electrode side as a conductive electrode part conducting to the front and back surfaces of the support body. Or the solid-state thin-film battery on a some support body can be made to conduct only by arrange | positioning and superimposing so that the said conduction | electrical_connection electrode part may contact. Accordingly, it is possible to easily configure a battery having a larger capacity and a higher voltage by connecting support bodies including a plurality of batteries in parallel or in series.

また、集電用の金属泊等を各電池間に挟み込む必要がなく、しかも、上記支持体が電気絶縁性であるため、積層しても各電池の正極側と負極側とが短絡する恐れもない。また、集電用の金属泊や接続用のタブが不要となるため、その分電池の体積や厚さが小さくなるとともに、部品点数及び製造工程を削減することができる。   In addition, there is no need to sandwich metal stays for collecting current between the batteries, and the support is electrically insulating, so that the positive electrode side and the negative electrode side of each battery may be short-circuited even if stacked. Absent. Further, since a metal stay for current collection and a tab for connection are not required, the volume and thickness of the battery are reduced accordingly, and the number of parts and the manufacturing process can be reduced.

正極側集電部と負極側集電部の双方に上記導通電極部を設けることもできるし、これら集電部の一方のみに上記導通電極部を設けることができる。これらの構成を採用することにより、複数の薄膜電池部を設けた複数の支持体を積層するだけで、これまでにない大容量及び高電圧の電池を構成することができる。   The conducting electrode part can be provided in both the positive electrode side current collecting part and the negative electrode side current collecting part, or the conducting electrode part can be provided only in one of these current collecting parts. By adopting these configurations, an unprecedented large capacity and high voltage battery can be configured simply by stacking a plurality of supports provided with a plurality of thin film battery portions.

支持体の表裏に導通する導通電極部も種々の形態を採用できる。たとえば、上記導通電極部を、上記正極層及び上記負極層が形成された側に形成された第１の導電薄膜部と、上記支持体の上記第１の導電薄膜部と反対側に形成された第２の導電薄膜部と、上記第１の導電薄膜部と上記第２の導電薄膜部とを導通させる導通部とを備えて構成することができる。   Various forms can also be adopted for the conductive electrode portion that conducts to the front and back of the support. For example, the conductive electrode portion is formed on the side opposite to the first conductive thin film portion of the support and the first conductive thin film portion formed on the side where the positive electrode layer and the negative electrode layer are formed. A second conductive thin film portion, and a conductive portion that conducts the first conductive thin film portion and the second conductive thin film portion can be provided.

また、上記支持体を、表裏に連通する空隙部を備える多孔質体から形成するとともに、上記支持体の表裏に導通する導通電極部を、導電物質を上記空隙部に充填して形成することができる。   In addition, the support may be formed from a porous body having a void portion communicating with the front and back, and a conductive electrode portion that conducts to the front and back of the support may be formed by filling the void with the conductive material. it can.

上記多孔質体として、たとえば、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイドから選択された樹脂製不織布を採用することができる。   As the porous body, for example, a resin nonwoven fabric selected from polysulfone, polyethersulfone, polyetherketone, and polyphenylene sulfide can be adopted.

上記多孔質支持体において表裏に導通する導通電極部を形成する手法も特に限定されることはない。たとえば、上記多孔質支持体の表側及び裏側の双方から、Ｎｉ、Ｃｏ等の金属を成膜することにより形成することができる。すなわち、表側及び裏側からの成膜工程において、上記金属が上記多孔質体の空隙部に充填されて内部で接続され、表裏に導通する導通電極部が形成される。上記成膜方法として、無電解メッキ等のウエットプロセスや、スパッタリング、蒸着等のドライプロセスを用いることができる。上記導通電極部の表裏面間の電気抵抗は、２０Ω以下に設定するのが好ましい。   There is no particular limitation on the method of forming the conductive electrode portions that are electrically connected to the front and back surfaces of the porous support. For example, it can be formed by depositing a metal such as Ni or Co from both the front side and the back side of the porous support. That is, in the film formation process from the front side and the back side, the metal is filled in the voids of the porous body and connected inside, thereby forming a conductive electrode part that is electrically connected to the front and back sides. As the film forming method, a wet process such as electroless plating or a dry process such as sputtering or vapor deposition can be used. The electrical resistance between the front and back surfaces of the conductive electrode portion is preferably set to 20Ω or less.

請求項７に記載した発明は、上記導通電極部を設けた複数の支持体を積層し、これら支持体の上記集電部ないし上記導通電極部を互いに導通させたものである。   The invention described in claim 7 is a structure in which a plurality of supports provided with the conductive electrode portions are stacked, and the current collecting portions or the conductive electrode portions of these supports are connected to each other.

一の支持体には、正極側集電部と負極側集電部の少なくとも一方に、支持体の裏面に導通する導通電極が形成されている。このため、上記導通電極部ないし上記集電部を上下に重ね合わせるだけで、上記集電部ないし上記導通電極を電気的に接続することができる。上記構成において、上記導通電極部同士を互いに接続することもできるし、上記集電部と上記導通電極部とを互いに接続するように構成することもできる。これらの構成を採用することにより、支持体上に形成された複数の電池部を備える固体薄膜電池をさらに種々の形態で積層接続して、より大容量及び高電圧の電池を構成することができる。   In one support, a conductive electrode that is electrically connected to the back surface of the support is formed on at least one of the positive current collector and the negative current collector. For this reason, the current collector or the conductive electrode can be electrically connected only by superimposing the conductive electrode or the current collector vertically. In the above configuration, the conducting electrode portions can be connected to each other, or the current collecting portion and the conducting electrode portion can be connected to each other. By adopting these configurations, a solid-state thin-film battery including a plurality of battery parts formed on a support can be further stacked and connected in various forms to form a battery with a larger capacity and a higher voltage. .

なお、上記支持体の上記正極層及び／又は上記負極層の形成領域に、上記導通電極部を形成することもできる。この構成を採用することにより、電池形成領域の周囲に集電部を延出させて導通電極部を設ける必要がなくなり、電池の寸法をさらに小さく設定することができる。   The conductive electrode portion can be formed in the positive electrode layer and / or the negative electrode layer formation region of the support. By adopting this configuration, it is not necessary to extend the current collector around the battery formation region and provide the conductive electrode portion, and the size of the battery can be set even smaller.

搭載される電子機器等の消費電力や電池搭載スペースに合わせて、高電圧・大容量の固体薄膜電池を容易に構成できる。   A high-voltage, large-capacity solid-state thin film battery can be easily configured in accordance with the power consumption of the mounted electronic device and the battery mounting space.

以下、本願発明の実施形態を具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described.

図１及び図２に、本願発明の第１の実施形態を示す。   1 and 2 show a first embodiment of the present invention.

第１の実施形態に係る固体薄膜電池１は、リチウム固体薄膜電池に本願発明を適用したものであり、３つの固体薄膜電池部１ａ，１ｂ，１ｃを支持体５の片面上に形成するとともに、これら薄膜電池部１ａ，１ｂ，１ｃを直列接続して構成したものである。   The solid thin film battery 1 according to the first embodiment is an application of the present invention to a lithium solid thin film battery, and three solid thin film battery parts 1a, 1b, 1c are formed on one side of a support 5; These thin film battery parts 1a, 1b, and 1c are connected in series.

各固体薄膜電池部１ａ，１ｂ，１ｃは、正極層３と、負極層２と、これら層間に配置される固体電解質層４とを備えて構成されている。本実施の形態では、上記支持体５上に所定距離離間対向させて正極側集電部６と負極側集電部７とを櫛型状に積層形成し、これら集電部上に上記正極層３と上記負極層２とをそれぞれ積層形成している。上記固体電解質層４は、上記正極層３と上記負極層２とに掛け渡すようにして、これら各層及び上記支持体５上に積層形成されている。上記構成を採用することにより、上記固体電解質のピンンホール等に起因して正極層と負極層の間に短絡が生じるのを防止することができる。   Each solid thin film battery part 1a, 1b, 1c is comprised including the positive electrode layer 3, the negative electrode layer 2, and the solid electrolyte layer 4 arrange | positioned between these layers. In the present embodiment, the positive electrode side current collector 6 and the negative electrode side current collector 7 are stacked in a comb shape so as to face each other at a predetermined distance on the support 5, and the positive electrode layer is formed on these current collectors. 3 and the negative electrode layer 2 are laminated. The solid electrolyte layer 4 is laminated on each of these layers and the support 5 so as to span the positive electrode layer 3 and the negative electrode layer 2. By employ | adopting the said structure, it can prevent that a short circuit arises between the positive electrode layer and a negative electrode layer resulting from the pin hole of the said solid electrolyte.

また、本実施形態では、３つの固体薄膜電池部１ａ，１ｂ，１ｃを一枚の支持体５上に形成するとともに、上記電池形成領域から延出させた上記集電部６，７を、上記各電池部が直列接続されるようにパターン形成して接続部１０，１１，１２が形成されている。この構成によって、上記３つの固体薄膜電池部１ａ，１ｂ，１ｃが１枚の支持体５上で直列接続された固体薄膜電池１が形成されている。これにより、一つの固体薄膜電池部の３倍の電圧を発生させることができる。なお、本実施形態では、３つの薄膜電池部を設けたが、上記固体薄膜電池部の数は特に限定されることはない。   Moreover, in this embodiment, while forming three solid thin film battery parts 1a, 1b, and 1c on the support body 5 of one sheet, the said current collection parts 6 and 7 extended from the said battery formation area | region Connection portions 10, 11, and 12 are formed by patterning so that the battery portions are connected in series. With this configuration, the solid thin film battery 1 in which the three solid thin film battery portions 1a, 1b, and 1c are connected in series on the single support 5 is formed. As a result, it is possible to generate a voltage three times as high as that of one solid thin film battery unit. In the present embodiment, three thin film battery units are provided, but the number of the solid thin film battery units is not particularly limited.

上記正極層３は、リチウムイオンの吸蔵及び放出を行う活物質を含む層で構成されている。たとえば、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２ ）、コバルト酸リチウム（ＬｉＣＯＯ２ ）等の活物質を単体又は混合物で用いることができる。また、硫化物、たとえば、硫化鉄（ＦｅＳ，ＦｅＳ２ ）等を単体又は混合物で用いることができる。導電粉末として、カーボン粒子を採用するとともに、結着剤としてポリフッ化ビニリデンやテフロンを用いることができる。上記正極層３は、ゾルゲル法、コロイド等の湿式法や、蒸着法、スパッタリング法等の乾式法を用いて形成することができる。   The positive electrode layer 3 is composed of a layer containing an active material that occludes and releases lithium ions. For example, active materials such as lithium manganate (LiMnO2) and lithium cobaltate (LiCOO2) can be used alone or in a mixture. Further, sulfides such as iron sulfide (FeS, FeS2) can be used alone or as a mixture. Carbon particles can be used as the conductive powder, and polyvinylidene fluoride or Teflon can be used as the binder. The positive electrode layer 3 can be formed using a wet method such as a sol-gel method or a colloid, or a dry method such as a vapor deposition method or a sputtering method.

また、上記の正極粉末、導電粉末、結着剤等をＮ−メチル−２ピロリドン等の溶媒に分散させ、所定のパターンに塗布した後、１５０℃程度に加熱して乾燥させて形成することもできる。この手法によって形成される正極層３は多孔質体であり、空隙部分に有機電解質やイオン性液体を含浸させて、正極側の導電性を高めることもできる。   Alternatively, the above positive electrode powder, conductive powder, binder, etc. may be dispersed in a solvent such as N-methyl-2pyrrolidone, applied in a predetermined pattern, and then heated to about 150 ° C. and dried. it can. The positive electrode layer 3 formed by this method is a porous body, and the conductivity on the positive electrode side can be increased by impregnating the void portion with an organic electrolyte or an ionic liquid.

上記負極層２も、正極層３と同様に、リチウムイオンの吸蔵及び放出を行う活物質を含む層で構成される。負極層２は、Ｌｉ金属及びＬｉ金属と合金を形成することができる金属等を単体または混合物で形成するのが好ましい。たとえば、リチウム単体（Ｌｉ）、リチウム（Ｌｉ）−アルミニウム（Ａｌ）合金、リチウム（Ｌｉ）−マンガン（Ｍｎ）−アルミニウム（Ａｌ）合金等を採用できる。また、シリコン単体（Ｓｉ）、シリコン（Ｓｉ）−ニッケル（Ｎｉ）、シリコン（Ｓｉ）−コバルト（Ｃｏ）、シリコン（Ｓｉ）−鉄（Ｆｅ）等の合金を採用することもできる。   Similarly to the positive electrode layer 3, the negative electrode layer 2 is also composed of a layer containing an active material that occludes and releases lithium ions. The negative electrode layer 2 is preferably formed of a single metal or a mixture of Li metal and a metal capable of forming an alloy with Li metal. For example, lithium simple substance (Li), lithium (Li) -aluminum (Al) alloy, lithium (Li) -manganese (Mn) -aluminum (Al) alloy, etc. can be employed. Alternatively, an alloy such as silicon simple substance (Si), silicon (Si) -nickel (Ni), silicon (Si) -cobalt (Co), silicon (Si) -iron (Fe), or the like may be employed.

上記固体電解質層４として、Ｌｉ−Ｐ−Ｓ−Ｏからなるアモルファス膜を正極側電解質として用いる一方、Ｌｉ−Ｐ−Ｏ−Ｎからなるアモルファス膜を負極側電解質として用いることができる。   As the solid electrolyte layer 4, an amorphous film made of Li—P—S—O can be used as the positive electrode side electrolyte, while an amorphous film made of Li—P—O—N can be used as the negative electrode side electrolyte.

上記支持体５として、種々の基板材料を採用することができる。たとえば、フレキシブル配線板に用いられる電気絶縁性の樹脂フィルム、たとえば、ポリイミドを支持体として用いることができる。また、リジッド配線板に用いられている樹脂プレートを支持体として用いることもできる。   Various substrate materials can be adopted as the support 5. For example, an electrically insulating resin film used for a flexible wiring board, for example, polyimide can be used as a support. Moreover, the resin plate used for the rigid wiring board can also be used as a support.

図２示すように、本実施形態では、各固体薄膜電池部において、上記正極層３の形成領域を、上記負極層２の形成領域より大きく設定している。この構成を採用することにより、上記正極層側と上記負極層側の電池容量を調整して、電池の面積効率を向上させることができる。また、上記正極層側の電池容量をできるだけ高めるために、上記固体電解質層４を上記正極層３の片面の全部に対して接続するように積層形成している。   As shown in FIG. 2, in the present embodiment, in each solid thin film battery portion, the formation region of the positive electrode layer 3 is set larger than the formation region of the negative electrode layer 2. By adopting this configuration, the battery capacity on the positive electrode layer side and the negative electrode layer side can be adjusted, and the area efficiency of the battery can be improved. Further, in order to increase the battery capacity on the positive electrode layer side as much as possible, the solid electrolyte layer 4 is laminated so as to be connected to the entire one surface of the positive electrode layer 3.

さらに、正極側電池容量と負極側電池容量とを調節するため、負極層２及び負極側集電部７を微細パターン状に形成することができる。微細パターンとして、螺旋形状や櫛歯形状を採用することができる。   Furthermore, in order to adjust the positive electrode side battery capacity and the negative electrode side battery capacity, the negative electrode layer 2 and the negative electrode side current collector 7 can be formed in a fine pattern. As the fine pattern, a spiral shape or a comb shape can be adopted.

図３に、本願発明の第２の実施形態を示す。第２の実施形態に係る固体薄膜電池２０は、支持体５上に、２つの固体薄膜電池部２０ａ，２０ａをそれぞれ並列接続して構成される２組の並列集合電池部２０Ａ，２０Ｂを設けるととともに、これら２組の並列集合電池部２０Ａ，２０Ｂをさらに直列接続して構成される。   FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. When the solid thin film battery 20 according to the second embodiment is provided with two sets of parallel assembled battery parts 20A and 20B configured by connecting two solid thin film battery parts 20a and 20a in parallel on the support 5, respectively. In addition, these two sets of parallel assembled battery units 20A and 20B are further connected in series.

上記各固体薄膜電池部２０ａは、第１の実施形態と同様に支持体５上に形成された集電部７，６上に、正極層３ａと負極層２ａとを積層形成する構成は、第１の実施形態と同様である。２組の上記固体薄膜電池部２０ａ，２０ａに掛け渡し状に固体電解質層４が積層形成されるとともに、これら電池形成領域の縁部に上記各集電部を引き出して接続された接続部１１０，１１１，１１２が設けられている。上記接続部によって、上記２組の固体薄膜電池部２０ａ，２０ａが並列接続されて並列集合電池部２０Ａが構成されている。さらに、上記接続部１１０，１１１，１１２は、２組の上記並列集合電池部２０Ａ，２０Ｂを直列接続するように配置接続されている。これにより、２組の固体薄膜電池部２０ａ，２０ａを並列接続して構成される並列集合電池部２０Ａ，２０Ｂを、さらに直列接続した固体薄膜電池２０が構成されている。上記構成によって、単一の薄膜電池に比して２倍の電気容量と２倍の電圧とを備える固体薄膜電池２０を構成することができる。   Each of the solid thin film battery portions 20a has a configuration in which the positive electrode layer 3a and the negative electrode layer 2a are stacked on the current collecting portions 7 and 6 formed on the support 5 as in the first embodiment. This is the same as the first embodiment. The solid electrolyte layer 4 is formed so as to span between the two sets of the solid thin-film battery parts 20a and 20a, and the connecting parts 110 connected to each edge of the battery forming region by drawing out the current collectors. 111, 112 are provided. By the connection part, the two sets of solid thin film battery parts 20a and 20a are connected in parallel to form a parallel assembled battery part 20A. Furthermore, the connection parts 110, 111, 112 are arranged and connected so that the two sets of the parallel assembled battery parts 20A, 20B are connected in series. As a result, a solid thin film battery 20 is configured in which parallel assembled battery parts 20A and 20B configured by connecting two sets of solid thin film battery parts 20a and 20a in parallel are further connected in series. By the said structure, the solid thin film battery 20 provided with a double electrical capacity and a double voltage compared with a single thin film battery can be comprised.

図４に、上記実施形態に係る薄膜電池部を種々の接続形態で形成した場合の固体薄膜電池の性能を示す。これらの実施例は、上述した実施形態と同様に、平面櫛歯状に正極層及び負極層を対向して配置した複数の薄膜電池部を直列及び／又は並列接続することにより構成される電池について実験したものである。   FIG. 4 shows the performance of the solid-state thin-film battery when the thin-film battery section according to the embodiment is formed in various connection forms. As in the above-described embodiment, these examples relate to a battery configured by connecting a plurality of thin-film battery parts in which a positive electrode layer and a negative electrode layer are opposed to each other in a planar comb shape in series and / or in parallel. It is an experiment.

図４に示す実施例では、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）で形成された支持体上に、酸化マンガン（ＭｎＯ２ ）を印刷法によって積層形成して正極層とする一方、リチウム（Ｌｉ）を蒸着法によって積層形成して負極層とした。また、放電電流を５μＡ／ｃｍ2 に設定して上記実験値を得た。上記図４から明らかなように、複数の固体薄膜電池部を、直列あるいは並列接続することにより、所望の電圧及び電気容量の電池を形成することができる。 In the embodiment shown in FIG. 4, manganese oxide (MnO 2) is laminated on a support made of polyphenylene sulfide (PPS) by a printing method to form a positive electrode layer, while lithium (Li) is laminated by a vapor deposition method. The negative electrode layer was formed. Further, the above experimental value was obtained by setting the discharge current to 5 μA / cm 2 . As is clear from FIG. 4 above, a battery having a desired voltage and electric capacity can be formed by connecting a plurality of solid thin film battery parts in series or in parallel.

図５に、本願発明の第３の実施形態を示す。   FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention.

図５に示す実施形態は、薄膜電池部１ｄにおいて、正極層３のほぼ全域を、上記正極側集電部６上に積層形成する一方、負極層２ｄの一部に対して、負極側集電部７ｄを接続するように構成したものである。   In the embodiment shown in FIG. 5, in the thin film battery portion 1d, almost the entire area of the positive electrode layer 3 is laminated on the positive electrode side current collector 6, while the negative electrode side current collector is partially formed on the negative electrode layer 2d. The unit 7d is configured to be connected.

上記正極層３は導電性が低いため、集電部６に対する接続面積もできるだけ大きく設定するのが好ましい。上記正極層３のほぼ全域を上記正極側集電部６上に積層形成することにより、上記正極層３と上記正極側集電部６の導電性を確保して電池性能を高めることができる。一方、上記負極層２ｄは導電性が高いため、その一部を上記負極側集電部７ｄに接続するように積層形成すれば足りる。上記構成を採用することにより、電池構成材料を有効に活用できるばかりでなく、薄膜電池全体の面積効率を高めることができる。   Since the positive electrode layer 3 has low conductivity, it is preferable to set the connection area to the current collector 6 as large as possible. By laminating and forming almost the entire area of the positive electrode layer 3 on the positive electrode side current collector 6, the conductivity of the positive electrode layer 3 and the positive electrode current collector 6 can be ensured and the battery performance can be improved. On the other hand, since the negative electrode layer 2d has high conductivity, it is sufficient to form a part of the negative electrode layer 2d so as to be connected to the negative electrode current collector 7d. By adopting the above configuration, not only the battery constituent materials can be effectively utilized, but also the area efficiency of the entire thin film battery can be increased.

図６及び図７に、本願発明の第４の実施形態を示す。   6 and 7 show a fourth embodiment of the present invention.

第４の実施形態に係る薄膜電池３０は、図１に示す第１の実施形態に係る薄膜電池の端部に設けられる集電部６ａ，７ａから引き出した接続部１０ａ，１２ａを、支持体５の表裏に導通する導通電極部としたものである。   In the thin film battery 30 according to the fourth embodiment, the connection parts 10a and 12a drawn from the current collecting parts 6a and 7a provided at the end of the thin film battery according to the first embodiment shown in FIG. It is set as the conduction | electrical_connection electrode part electrically connected to the front and back of this.

図７に示すように、上記導通電極部１０ａ，１２ａは、上記集電部６ａ，７ａに連続して形成された第１の導電薄膜部１３と、上記支持体５の上記第１の導電薄膜部１３の形成面と反対側に形成された第２の導電薄膜部１５と、上記支持体５に貫通形成されたスルーホールを導電金属で埋めるようにして形成された導電部１４とを備えて構成されている。   As shown in FIG. 7, the conductive electrode portions 10 a and 12 a include a first conductive thin film portion 13 formed continuously with the current collecting portions 6 a and 7 a and the first conductive thin film of the support 5. A second conductive thin film portion 15 formed on the side opposite to the surface on which the portion 13 is formed, and a conductive portion 14 formed so as to fill the through hole formed through the support 5 with a conductive metal. It is configured.

上記導通電極部を１０ａ，１２ａを設けることにより、上記固体薄膜電池部を設けた複数の支持体５を積層するだけで、上記支持体上の固体薄膜電池を接続することが可能となり、より高電圧あるいは大容量の固体薄膜電池を容易に形成することができる。   By providing the conductive electrode portions 10a and 12a, it is possible to connect the solid thin film batteries on the support simply by stacking the plurality of supports 5 provided with the solid thin film battery portions. A solid-state thin film battery having a voltage or a large capacity can be easily formed.

また、上記導通電極部１０ａ，１２ａを設けることにより、上記支持体５の電池形成面と反対側において電気的接続を行うことが可能となり、配線板等への接続が容易になる効果も期待できる。   Further, by providing the conductive electrode portions 10a and 12a, electrical connection can be made on the opposite side of the support 5 from the battery forming surface, and an effect of facilitating connection to a wiring board or the like can be expected. .

図８は本願発明の第５の実施形態を示す図であり、図６に示す固体薄膜電池３０ａ，３０ｂ，３０ｃを３枚積層して、各導通電極部１０ａ．１０ｂ，１０ｃ及び１２ａ，１２ｂ，１２ｃをそれぞれ接続した状態を示す断面図である。この図に示すように、各固体薄膜電池部を形成した支持体５を同じ向きに配置して重ね合わせて、正極側の上記導通電極部１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、負極側の導通電極部１０ａ．１０ｂ，１０ｃとをそれぞれ接触接続させるだけで、各支持体上に形成された電池を並列接続することができる。なお、接続される上記導通電極部１０ａ．１０ｂ，１０ｃ及び１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、ハンダ等で固定的に接続することもできるし、これら電極を挟圧できるネジ手段やクリップ等の接続手段を採用することもできる。   FIG. 8 is a view showing a fifth embodiment of the present invention. Three conductive thin film batteries 30a, 30b, 30c shown in FIG. It is sectional drawing which shows the state which connected 10b, 10c and 12a, 12b, 12c, respectively. As shown in this figure, the support bodies 5 on which the respective solid-state thin film battery parts are formed are arranged in the same direction and overlapped, and the positive electrode side conductive electrode parts 12a, 12b, 12c and the negative electrode side conductive electrode part 10a. . The battery formed on each support body can be connected in parallel only by making contact connection with 10b and 10c. The conductive electrode portions 10a. 10b, 10c and 12a, 12b, 12c can be fixedly connected with solder or the like, or connecting means such as a screw means or a clip capable of clamping these electrodes can be adopted.

上記構成によって、一の支持体上で３つの固体薄膜電池部１ａ，１ｂ，１ｃを直列接続して構成される電池を、さらに３組並列接続した電池を構成できる。しかも、上記各固体薄膜電池３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、厚さを小さく設定できるため、同一面積の搭載スペースに３倍の電気容量の電池を搭載することも可能となる。   With the above configuration, it is possible to configure a battery in which three sets of batteries each formed by connecting three solid thin film battery units 1a, 1b, and 1c in series on one support are connected in parallel. In addition, since the thickness of each of the solid thin film batteries 30a, 30b, and 30c can be set small, it is possible to mount a battery having a triple capacity in the same mounting space.

本願発明に係る固体薄膜電池は、一の支持体上に複数の固体薄膜電池部を直列接続あるいは並列接続して構成されるため、高電気容量及び高電圧の薄膜電池を容易に形成することができる。   Since the solid thin film battery according to the present invention is configured by connecting a plurality of solid thin film battery parts in series or in parallel on one support, it is possible to easily form a thin film battery with high electric capacity and high voltage. it can.

本願発明の第１の実施形態に係る固体薄膜電池の平面図である。1 is a plan view of a solid-state thin film battery according to a first embodiment of the present invention. 図１におけるII−II線に沿う要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which follows the II-II line | wire in FIG. 本願発明の第２の実施形態に係る固体薄膜電池の平面図である。It is a top view of the solid thin film battery which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 複数の固体薄膜電池部を直列接続あるいは並列接続して構成される電池の性能を示す実験データである。It is experimental data which shows the performance of the battery comprised by connecting a some solid thin film battery part in series or in parallel. 本願発明の第３の実施形態に係る固体薄膜電池を示す図であり、図２に相当する断面図である。It is a figure which shows the solid thin film battery which concerns on 3rd Embodiment of this invention, and is sectional drawing equivalent to FIG. 本願発明の第４の実施形態に係る固体薄膜電池の平面図である。It is a top view of the solid thin film battery which concerns on 4th Embodiment of this invention. 図６におけるVII −VII 線に沿う要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view in alignment with the VII-VII line in FIG. 本願発明の第５の実施形態に係る固体薄膜電池の断面図である。It is sectional drawing of the solid thin film battery which concerns on 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 固体薄膜電池
１ａ 固体薄膜電池部
１ｂ 固体薄膜電池部
１ｃ 固体薄膜電池部
２ 負極層
３ 正極層
４ 固体電解質層
５ 支持体
６ 正極側集電部
７ 負極側集電部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid thin film battery 1a Solid thin film battery part 1b Solid thin film battery part 1c Solid thin film battery part 2 Negative electrode layer 3 Positive electrode layer 4 Solid electrolyte layer 5 Support body 6 Positive electrode side current collection part 7 Negative electrode side current collection part

Claims (7)

電気絶縁性の支持体上に複数の固体薄膜電池部を形成してなる固体薄膜電池であって、
上記各固体薄膜電池部は、正極層と、負極層と、これら層間に配置された固体電解質層と、上記正極層と上記負極層とにそれぞれ接続される集電部とを備えて構成されるとともに、
上記集電部を介して直列接続及び／又は並列接続された複数の上記固体薄膜電池部を備える、固体薄膜電池。 A solid thin film battery formed by forming a plurality of solid thin film battery parts on an electrically insulating support,
Each of the solid thin film battery parts includes a positive electrode layer, a negative electrode layer, a solid electrolyte layer disposed between these layers, and a current collector connected to the positive electrode layer and the negative electrode layer, respectively. With
A solid thin film battery comprising a plurality of the solid thin film battery parts connected in series and / or in parallel via the current collector. 上記固体薄膜電池部は、上記正極層と上記負極層とが、上記支持体上に所定距離離間させて積層形成されているとともに、
上記固体電解質層が、上記正極層と上記負極層とに掛け渡し状に積層形成されている、請求項１に記載の固体薄膜電池。 In the solid thin film battery unit, the positive electrode layer and the negative electrode layer are laminated and separated on the support by a predetermined distance,
The solid thin film battery according to claim 1, wherein the solid electrolyte layer is laminated and formed on the positive electrode layer and the negative electrode layer. 各固体薄膜電池部において、上記正極層の形成領域を、上記負極層の形成領域より大きく設定した、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の固体薄膜電池。   3. The solid thin film battery according to claim 1, wherein a region where the positive electrode layer is formed is set larger than a region where the negative electrode layer is formed in each solid thin film battery unit. 上記正極層のほぼ全域が、上記正極側集電部上に積層形成されている一方、
上記負極層は、その一部が上記負極側集電部に接続するように積層形成されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の固体薄膜電池。 While almost the entire area of the positive electrode layer is laminated on the positive electrode side current collector,
The solid-state thin-film battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the negative electrode layer is laminated so that a part thereof is connected to the negative electrode current collector. 少なくとも上記負極層が微細パターン形状を備える、請求項１から請求項４のいずれかに記載の固体薄膜電池。   The solid thin film battery according to any one of claims 1 to 4, wherein at least the negative electrode layer has a fine pattern shape. 上記負極側集電部及び／又は上記正極側集電部に形成されるとともに、上記支持体の表裏面に導通する導通電極部を備える、請求項１から請求項５のいずれかに記載の固体薄膜電池。   6. The solid according to claim 1, further comprising a conductive electrode portion that is formed on the negative electrode side current collector and / or the positive electrode side current collector and is electrically connected to the front and back surfaces of the support. Thin film battery. 上記導通電極部を設けた複数の支持体を積層し、これら支持体の上記集電部ないし上記導通電極部を互いに導通させた、請求項６に記載の固体薄膜電池。   The solid-state thin-film battery according to claim 6, wherein a plurality of supports provided with the conductive electrode portions are stacked, and the current collectors or the conductive electrode portions of the supports are connected to each other.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013098135A (en) * 2011-11-04 2013-05-20 Toyota Motor Corp Battery
JP2013165267A (en) * 2012-01-20 2013-08-22 Korea Advanced Inst Of Sci Technol Film-type supercapacitor and manufacturing method thereof
JP2014011021A (en) * 2012-06-29 2014-01-20 Fujitsu Ltd Secondary battery and manufacturing method thereof
JP2019517160A (en) * 2016-05-23 2019-06-20 デイレル、イヴァン アラウジョ Design and manufacture of graphene supercapacitors

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013098135A (en) * 2011-11-04 2013-05-20 Toyota Motor Corp Battery
JP2013165267A (en) * 2012-01-20 2013-08-22 Korea Advanced Inst Of Sci Technol Film-type supercapacitor and manufacturing method thereof
KR101356791B1 (en) * 2012-01-20 2014-01-27 한국과학기술원 film-type supercapacitors and method for fabricating the same
US8951306B2 (en) 2012-01-20 2015-02-10 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Film-type supercapacitor and manufacturing method thereof
JP2014011021A (en) * 2012-06-29 2014-01-20 Fujitsu Ltd Secondary battery and manufacturing method thereof
JP2019517160A (en) * 2016-05-23 2019-06-20 デイレル、イヴァン アラウジョ Design and manufacture of graphene supercapacitors
JP7060289B2 (en) 2016-05-23 2022-04-26 デイレル、イヴァン アラウジョ Manufacturing process for manufacturing supercapacitors and manufacturing process for manufacturing thin wire supercapacitors

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