TWI600203B - 複合式鋰二次電池（一） - Google Patents

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Description

複合式鋰二次電池(一)
本發明係有關於一種鋰二次電池，特別是指一種正極表面設有複數區域以塗佈不同正極活性材料的複合式鋰二次電池。
近年來，如攝影機、數字靜態照相機、行動電話和筆記型電腦等便攜式電子裝置被廣泛地使用，為了便於攜帶及增長使用時間，如何縮減前述電子裝置的尺寸、重量並延長其使用壽命成為必需克服的主要技術問題。因此，電池領域開發了能夠提供高能量密度的輕量型二次電池，作為用於這些便攜式電子裝置的電源，以符合前述使用要求。
鋰二次電池是一種利用鋰離子的嵌入和脫嵌而達到充電和放電反應的二次電池，由於鋰二次電池能夠提供比鉛電池和鎳鎘電池更高能量密度，而被廣泛地使用。如圖1A、圖1B所示，目前鋰二次電池A的裝配是在正極片與負極片之間設置隔離膜後，卷繞成一卷芯A1，再設置於常見的圓筒型（圖1A）或方型（圖1B）電池殼體A2中。鋰二次電池中包括電解質、正極與負極；其中，前述正極係在正極集流板/片上塗佈有包括正極活性材料的正極活性材料層而構成，前述負極係在負極集流板/片上塗佈有包括負極活性材料的負極活性材料層，電解質則包括溶解有電解質鹽的溶劑。其中，正極材料及負極材料對於提高鋰二次電池電容量密度和低化影響最大，也最為關鍵。
在負極材料部分，由於碳材料在嵌入和脫嵌鋰離子時晶體結構變化非常小，因此目前負極材料係廣泛採用例如石墨等碳材料，以使鋰二次電池在電池容量等特性上具有穩定的表現。在正極材料部分，常見批量應用於鋰電池的正極材料主要有鈷酸鋰（LiCoO2 ）、鎳酸鋰（LiNiO2 ）、錳酸鋰（LiMn2 O4 、LiMnO2 ）、鈷鎳錳酸鋰（三元材料，LiNiCoMnO2 ，LNCM）、鎳鈷鋁酸鋰（三元材料，LiNix Coy Al1-x-y O2 ，LNCA）以及磷酸鐵鋰（LiFePO4 ，LFP）等鋰氧化物。
值得注意的是，目前正極的製備是將單一種類的正極材料塗佈於電池中所有正極集流板/片的兩側面上，然而，各種正極材料在效能的表現上各有優缺點，例如，鋰錳氧化物（LiMn2 O4 ）電容量雖然較低，但熱安全性較高，適合應用在強調高功率性能及安全考量的中大型鋰電池或動力電池(High Power Battery)；而磷酸鋰鐵（LiFePO4 ），相較於鋰錳氧化物（LiMn2 O4 ）具有更高的熱穩定性，不會有***或過熱等安全問題，適合應用在強調高功率、對電容量要求較低的動力電池或大型電池；當使用單一種類正極材料時，鋰二次電池只能在部分特性上產生較佳的效能表現，而有所不足。
有鑑於上述習知鋰二次電池因正極塗佈單一種類正極材料所導致的效能表現受限問題，本發明目的在於，經由將磷酸鐵鋰（LiFePO4 ，LFP）及選自含鋰三元系氧化物之不同的正極材料塗佈於同一正極表面的不同區域上，以在鋰二次電池充電、放電過程中，獲得不同正極材料之優點，達到提供一種具有高電壓、高電容量且安全性高的複合式鋰二次電池。
緣是，為達上述目的，依據本發明所提供之一種複合式鋰二次電池，包含有至少一正極層、至少一負極層及複數隔設於該正極層及負極層之間的隔離膜，令該正極層、該負極層及該隔離膜層疊後捲繞形成該複合式鋰二次電池；該正極層包括能夠嵌入和脫嵌電極反應物的正極材料，該正極層的一側端上具有至少一正極極耳，且該正極層的兩側面上塗佈有該正極材料，定義該正極層經卷繞後位於中央之一端為一內側端，位於外側之一端為一外側端；該負極層包括能夠嵌入和脫嵌該電極反應物的負極材料，該負極層的一側端上具有至少一負極極耳，且其兩側面上塗佈有該負極材料；其中，該正極層之兩側面、上相對應地設有複數個區域及至少一空白區，該每一區域均塗佈有正極材料，該正極層兩側面上的正極材料為相對應地塗佈配置者，各該區域及其上的正極材料之間為該空白區隔開，該空白區的間隔寬幅D為大於等於0.5mm(D≧0.5mm)；在該正極層的同一側面上具有至少一區域所塗佈之正極材料與其他區域所塗佈的正極材料不同，該正極材料係選自磷酸鋰鐵(LiFePO4，LFP)與含鋰三元系氧化物之組合。
進一步地，本發明複合式鋰二次電池中，該正極材料係橄欖石結構之磷酸鋰鐵(LFP)與選自鎳鈷鋁酸鋰(LNCA)或鈷鎳錳酸鋰(LNCM)之組合。其中，LFP+LNCA複合式鋰二次電池的工作電壓範圍可達4.5V~2.7V，電容量可達到175mAh/g以上；LFP+LNCM複合式鋰二次電池的工作電壓範圍可達4.4V~2.6V，電容量可達到185mAh/g以上。
進一步地，本發明複合式鋰二次電池中，該空白區的間隔寬幅D係小於等於5cm且大於等於0.5mm(5cm≧D≧0.5mm)，以避免各區域上的塗層重疊增厚而顯響卷芯的放電效能。
進一步地，本發明複合式鋰二次電池中，該負極材料係選自石墨系或焦碳系的碳材料。
進一步地，本發明複合式鋰二次電池中，塗佈該正極層最接近外側端之區域的正極材料為磷酸鋰鐵(LFP)。
進一步地，本發明複合式鋰二次電池中，定義連接該正極層之兩側端的空白區為一縱向空白區，連接該正極層之內側端與外側端的空白區為一橫向空白區，斜向連接該正極層之兩側端或內側端與外側端的空白區為一斜向空白區，令該正極層之側面上相對應地設有該縱向空白區、該橫向空白區及/或該斜向空白區而隔設出該複數個區域。
有關於本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他功效，茲舉數較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如后。
請以圖2配合參閱圖3A至圖6C所示，說明本發明複合式鋰二次電池的實施方式。
本發明複合式鋰二次電池的卷芯係包括至少一正極層10、至少一負極層20及複數用以隔設於該正極層10及該負極層20之間的隔離膜30，經將該正極層10、該負極層20及該隔離膜30層疊後捲繞形成卷芯，令卷芯裝入電池殼體後形成本發明的複合式鋰二次電池。於本實施例中，如圖2所示，該卷芯可以由一層正極層10、一層內部隔離膜30、一層負極層20及一層外部隔離膜30組成一電極組，也可以視電容量需求增加前述電極組。
如圖2所示，該正極層10具有相對二側面11、12，該二側面11、12之間具有沿長邊之相對二側端13、14以及沿短邊之相對二端，定義該二沿短邊之端，於該正極10經卷繞後位於中央之一端為一內側端15，位於外側之一端為一外側端16；其一沿長邊的側端13上具有至少一正極極耳17，該二側面11、12上設有一塗佈區，用以塗佈能夠嵌入和脫嵌例如鋰離子之電極反應物的正極材料，且該塗佈區分隔設有複數區域18及至少一空白區19，該每一區域18均塗佈有正極材料，該正極層10兩側面11、12上的正極材料為相對應地塗佈配置者，各該區域18及其上的正極材料之間為該空白區19隔開；在該正極層10的同一側面11/12上具有至少一區域18所塗佈之正極材料與其他區域18所塗佈的正極材料不同。
於本實施例中，該正極層10上的空白區19主要成形為長條形區域地間設於各區域18之間，用於避免正極材料塗層重疊而增加重疊處厚度，進而使電極間難以伏貼層疊，導致影響電池放電效能的問題。該空白區19的間隔寬幅D為大於等於0.5mm(D≧0.5mm)，且可視所應用之鋰二次電池形態、尺寸而調整間隔寬幅D範圍為小於等於5cm且大於等於0.5mm(5cm≧D≧0.5mm)，以符合實際的電池設計及使用需求。
本發明複合式鋰二次電池的正極材料係選自橄欖石結構之磷酸鋰鐵(LiMxPO4，以下簡稱LFP)與含鋰三元系氧化物之組合。該含鋰三元系氧化物較佳選自鎳鈷鋁酸鋰(LiNixCoyAl1-x-yO2，以下簡稱LNCA)或鈷鎳錳酸鋰(LiNiCoMnO2，以下簡稱LNCM)，以形成磷酸鋰鐵與鎳鈷鋁酸鋰(LFP+LNCA)或磷酸鋰鐵與鈷鎳錳酸鋰(LFP+LNCM)之組合。
進一步地，本發明正極層10係由正極材料塗佈於一片狀鋁基體(例如鋁箔)表面所構成者，該正極材料另可包括導電劑、粘合劑，用以將前述鋰 氧化物組成之活性物質塗佈於鋁基體表面。該粘合劑可以是樹脂粘合劑，但不限於此。
該負極層20具有相對二側面21、22，該二側面21、22之間具有沿長邊之二相對側端23、24以及沿短邊之相對二端，定義該二沿短邊之端，於該負極層20經卷繞後位於中央之一端為一內側端25，位於外側之一端為一外側端26；其一沿長邊的側端23上具有至少一負極極耳27，該二側面21、22上設有一塗佈區，用以塗佈能夠嵌入和脫嵌例如鋰離子之電極反應物的負極材料。
本發明複合式鋰二次電池的負極材料可以選自石墨系或焦碳系的碳材料；進一步地，本發明負極層20係由負極材料塗佈於一片狀銅基體(例如銅箔)表面所構成者，該負極材料另可包括導電劑、粘合劑，用以將前述碳材料塗佈於鋁基體表面；該粘合劑可以是樹脂粘合劑，但不限於此。另，本發明的隔離膜30為一微孔性及多孔性之薄膜，材質可以選自PP或PE材料但不限於此，用以關閉或阻斷通道，以確實隔離正極層10及負極層20。
以上係本發明複合式鋰二次電池的正極層10、負極層20以及隔離膜30的結構及材料說明；以下請配合參閱圖3A至圖6C所示，逐一說明本發明正極層10之塗佈區域的具體實施例。其中，本發明分區塗佈的正極材料較佳為橄欖石結構的磷酸鐵鋰(LFP)或選自鎳鈷鋁酸鋰(LNCA)或鈷鎳錳酸鋰(LNCM)之含鋰三元系氧化物的組合；又，塗佈於本發明正極層10最接近外側端16之區域18的正極材料較佳為磷酸鐵鋰。
為便於解說以下塗佈實施例，定義塗佈含鋰三元系氧化物(LNCA或LNCM)者為區域18A，塗佈磷酸鐵鋰(LFP)者為區域18B。該空白區19主要成形為長條形區域而可以呈縱向設置、橫向設置或斜向設置，以將正極層10的 塗佈區分隔成複數個區域18；其中，定義如圖3A垂直連接正極層10的兩側端13、14的空白區形態為一縱向空白區19A，如圖5B垂直連接正極層10的內、外側端15、16的空白區形態為一橫向空白區19B，如圖4C傾斜連接正極層10的側端13、14的空白區形態為一斜向空白區19C。
需被理解的是，前述「垂直」是指包括接近垂直或完全垂直的狀態；「垂直連接」、「連接」是指包括空白區延伸後呈連接的情況，如圖6A；前述用語僅用於解釋空白區的設置狀態，但空白區的設置形態並不以此為限。此外，本發明實施例圖式所繪製的正極層10尺寸、厚度係用於標示及便於解釋塗佈形態之簡圖，圖式所繪製的層結構尺寸及厚度不應該被用於解釋或限制本案的技術。
實施例一：
如圖3A、圖3B所示，顯示正極層10的塗佈區由內側端15朝向外側端16依序設有一區域18A、一縱向空白區19A及一區域18B，該二區域依序設有含鋰三元系氧化物及磷酸鐵鋰，且正極層10的兩側面11、12設有位置及正極材料相對應的區域18A、縱向空白區19A及區域18B。於本實施例中，該區域18A與該區域18B所佔面積比例可以在兩側面11、12位置對應的前提下，視電池設計需求進行調整面積比例，或者，也可以透過在兩側面11、12上相對應的區域18中可以塗佈相同或不同的正極材料達到調整面積比例之目的。
藉此，透過前述塗佈區域及正極材料之配置，令本發明複合式鋰二次電池於初始的放電電壓表現出含鋰三元系氧化物的特性，即具有較高的工作電壓，並在放電後期同時表現出含鋰三元系氧化物及磷酸鐵鋰的特性，即具有較高的電容量、安全性以及耐深度放電，達到提供一種兼具磷酸鐵鋰與含鋰三元系氧化物優點的鋰二次電池。
實施例二 ：
如圖4A、圖4B所示，顯示正極層10的側面11、12上由內側端15朝向外側端16依序設有二縱向空白區19A以及為其隔開的三個塗佈區域，並在正極層10的側面11及側面12上的相對應的區域設置不對應的正極材料。如圖4B，側面11上依序設有一區域18B、一區域18A及一區域18B，即該三區域依序設有磷酸鐵鋰、含鋰三元系氧化物及磷酸鐵鋰，而側面12上則依序設有一區域18A、一區域18B及一區域18A，即該三區域依序設有含鋰三元系氧化物、磷酸鐵鋰及含鋰三元系氧化物。於本實施例中，該三區域所佔面積比例可以視電池的設計需求進行調整，且正極材料的塗佈位置亦可視需求調整。
如圖4C所示，顯示將圖4A的縱向空白區19A改變為斜向空白區19C的形態。該斜向空白區19C的設置並不限於此，亦可以視實際需求呈連接正極層10之內、外側端15、16的態樣。
實施例三 ：
如圖5A、圖5B所示，顯示正極層10的側面11、12上設有一橫向空白區19B以及為其隔開的二個塗佈區域，並在正極層10的側面11及側面12上的相對應區域設置部分不對應的正極材料。如圖5B，側面11上由側端13朝向側端14依序設有一區域18A及一區域18B，即該二區域依序設有含鋰三元系氧化物及磷酸鐵鋰，而側面12上則依序設有一區域18B及一區域18B，即該二區域皆設置了磷酸鐵鋰。於本實施例中，該二區域所佔面積比例可以視電池的設計需求進行調整，且正極材料的塗佈位置亦可視需求調整。其中，由於側面12上的二個區域的正極材料相同，因此可視狀況消除側面12上的橫向空白區19B，以簡化塗佈工序。
實施例四 ：
如圖6A、圖6B、圖6C所示，顯示正極層10的側面11、12上設有一橫向空白區19B、連接於該橫向空白區19B及側端14之間的二縱向空白區19A，而將塗佈區隔開成一上三下排列形態的四個塗佈區域，並在正極層10的側面11及側面12上的相對應區域設置部分不對應的正極材料。如圖6B、圖6C，側面11上鄰近正極極耳17處設有一區域18A，其下的三個區域由內而外設有一區域18B、區域18A及一區域18B，而側面12上鄰近正極極耳17處設有一區域18A，其下的三個區域由內而外設有一區域18A、一區域18B及一區域18A。於本實施例中，該四區域所佔面積比例可以視電池的設計需求進行調整，且正極材料的塗佈位置亦可視需求調整。
應被理解的是，本發明所提出之正極材料塗佈形態並不限於前述，是可依據實際狀況進行調整，只要塗佈區域及正極材料之配置能夠達到提升鋰二次電池工作效能之塗佈形態，皆屬於本發明之範疇。
請配合參閱圖7、圖8，顯示本發明複合式鋰二次電池與其他正極塗佈單一正極材料之鋰二次電池的特性曲線。
如圖7的LNCA曲線及圖8的LNCM曲線，依序顯示鎳鈷鋁酸鋰及鈷鎳錳酸鋰兩種三元系正極材料的放電特性。其中，三元系正極材料具有高工作電壓以及高能量密度的優點，其工作電壓範圍約為3.2V~4.5V（常態約為3.7），電容量則約為175~190 mAh/g；然而，三元系正極材料的放電截止電壓較高，約在3V~2.7V，當過度放電時（電壓小於3.0V時放電），過量嵌入的鋰離子會永久固定於晶格中，無法再釋放，因而導致電池壽命縮短，存在無法深度放電的缺點。
如圖7、圖8的LFP曲線，顯示的是磷酸鐵鋰正極材料的放電特性。其中，磷酸鐵鋰在工作電壓及能量密度的表現皆不如前述的三元系正極材料，其工作電壓範圍約為2.5V~3.8V（常態約為3.2），電容量則約為130~150 mAh/g；然而，磷酸鐵鋰的放電截止電壓明顯較三元系正極材料為低，可達到2V，而具有耐深度放電，且過度放電後立即充電即可恢復的優勢。
是以，本發明通過將磷酸鐵鋰與鎳鈷鋁酸鋰之組合（圖7的曲線LFP+LNCA）、磷酸鐵鋰與鈷鎳錳酸鋰之組合（圖8的曲線LFP+LNCM）的不同正極材料塗佈於同一正極表面的不同區域上，從而形成複合式鋰二次電池，並於實測前述正極材料組合後，測得如圖7的LFP+LNCA曲線以及如圖8的LFP+LNCM曲線，分別用以表示LFP+LNCM複合式鋰二次電池以及LFP+LNCA複合式鋰二次電池的放電特性。
由圖7的LFP+LNCA曲線可知，本發明複合式鋰二次電池透過其LNCA正極材料，在放電前期的工作電壓明顯高於僅塗佈LFP的鋰二次電池，且工作電壓呈平緩下降而非瞬間降低，前期工作電壓以及電容量的表現近似LFP+LNCA曲線。在放電後期，LFP正極材料雖使本發明複合式鋰二次電池的工作電壓趨近於LFP曲線，但具有使本發明複合式鋰二次電池的放電截止電壓下探至約2.6V，已明顯低於並超出LNCA曲線的放電截止電壓範圍。由圖可知，本發明LFP+LNCA複合式鋰二次電池具有4.5V~2.7V的工作電壓範圍，大於175mAh/g的電容量，而具有高工作電壓、高電容量且耐深度放電及過度放電後立即充電即可恢復的技術功效。
由圖8的LFP+LNCM曲線可知，本發明複合式鋰二次電池透過其LNCM正極材料，在放電前期的工作電壓明顯高於僅塗佈LFP的鋰二次電池，且工作電壓呈平緩下降而非瞬間降低，前期工作電壓以及電容量的表現近似LFP+LNCM曲線。在放電後期，LFP正極材料雖使本發明複合式鋰二次電池的工作電壓趨近於LFP曲線，但具有使本發明複合式鋰二次電池的放電截止電壓下探至約2.5V，已明顯低於並超出LNCM曲線的放電截止電壓範圍。由圖可知，本發明LFP+LNCM複合式鋰二次電池具有4.4V~2.6V的工作電壓範圍，大於185mAh/g的電容量，而具有高工作電壓、高電容量且耐深度放電及過度放電後立即充電即可恢復的技術功效。
綜上所述，本發明透過上述複合式鋰二次電池之說明，確實可達到上述諸項功效，誠已符合專利申請要件，爰依法提出專利申請，祈請惠予審查並早日賜准專利，實感德便。
〔先前技術〕
A‧‧‧鋰二次電池
A1‧‧‧卷芯
A2‧‧‧電池殼體
〔本發明〕
10‧‧‧正極層
11、12‧‧‧側面
13、14‧‧‧側端
15‧‧‧內側端
16‧‧‧外側端
17‧‧‧正極極耳
18‧‧‧區域
18A‧‧‧區域
18B‧‧‧區域
18C‧‧‧區域
19‧‧‧空白區
19A‧‧‧縱向空白區
19B‧‧‧橫向空白區
19C‧‧‧斜向空白區
D‧‧‧間隔寬幅
20‧‧‧負極層
21、22‧‧‧側面
23、24‧‧‧側端
25‧‧‧內側端
26‧‧‧外側端
27‧‧‧負極極耳
28‧‧‧塗佈區
30‧‧‧隔離膜
圖1A係習知鋰二次電池的卷芯卷繞於圓筒型電池殼體之立體示意圖。
圖1B係習知鋰二次電池的卷芯卷繞於方型電池殼體之立體示意圖。
圖2係本發明複合式鋰二次電池的卷芯在卷繞前之立體示意圖。
圖3A係本發明複合式鋰二次電池的正極塗佈形態第一實施例正視示意圖。
圖3B係本發明複合式鋰二次電池正極塗佈形態的第一實施例底視示意圖。
圖4A係本發明複合式鋰二次電池正極塗佈形態的第二實施例正視示意圖。
圖4B係本發明複合式鋰二次電池正極塗佈形態的第二實施例底視示意圖。
圖4C係本發明複合式鋰二次電池正極塗佈形態的第二實施例側視示意圖。
圖5A係本發明複合式鋰二次電池正極塗佈形態的第三實施例正視示意圖。
圖5B係本發明複合式鋰二次電池正極塗佈形態的第三實施例側視示意圖。
圖6A係本發明複合式鋰二次電池正極塗佈形態的第四實施例正視示意圖。
圖6B係本發明複合式鋰二次電池正極塗佈形態的第四實施例側視示意圖。
圖6C係本發明複合式鋰二次電池正極塗佈形態的第二實施例底視示意圖。
圖7係本發明複合式鋰二次電池(LFP+LNCA)與塗佈單一正極材料(LFP、LNCA)之電池特性曲線圖。
圖8係本發明複合式鋰二次電池(LFP+LNCM)與塗佈單一正極材料(LFP、LNCM)之電池特性曲線圖。
10‧‧‧正極層
13、14‧‧‧側端
15‧‧‧內側端
16‧‧‧外側端
17‧‧‧正極極耳
18A‧‧‧區域
18B‧‧‧區域
19A‧‧‧縱向空白區

Claims (10)

  1. 一種複合式鋰二次電池，具有一卷芯包含有至少一正極層、至少一負極層及複數隔設於該正極層及負極層之間的隔離膜，令該正極層、該負極層及該隔離膜層疊後捲繞形成該卷芯；該正極層包括能夠嵌入和脫嵌電極反應物的正極材料，該正極層的一側端上具有至少一正極極耳，且該正極層的兩側面上塗佈有該正極材料，定義該正極層經卷繞後位於中央之一端為一內側端，位於外側之一端為一外側端；該負極層包括能夠嵌入和脫嵌該電極反應物的負極材料，該負極層的一側端上具有至少一負極極耳，且其兩側面上塗佈有該負極材料；其特徵在於：該正極層之兩側面上相對應地設有複數個區域及至少一空白區，該每一區域均塗佈有正極材料，該正極層兩側面上的正極材料為相對應地塗佈配置者，各該區域及其上的正極材料之間為該空白區隔開，該空白區的間隔寬幅為大於等於0.5mm；在該正極層的同一側面上具有至少一區域所塗佈之正極材料與其他區域所塗佈的正極材料不同，該正極材料係選自磷酸鋰鐵(LiFePO4，LFP)與含鋰三元系氧化物之組合。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之複合式鋰二次電池，其中，該含鋰三元系氧化物係選自鎳鈷鋁酸鋰(LiNixCoyAl1-x-yO2)或鈷鎳錳酸鋰(LiNiCoMnO2)。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之複合式鋰二次電池，其中，該正極材料係橄欖石結構之磷酸鋰鐵(LFP)與鎳鈷鋁酸鋰(LiNixCoyAl1-x-yO2)之組合。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之複合式鋰二次電池，其具有4.5V~2.7V的工作電壓範圍，大於175mAh/g的電容量。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之複合式鋰二次電池，其中，該正極材料係橄欖石結構之磷酸鋰鐵(LFP)與鈷鎳錳酸鋰(LiNiCoMnO2)之組合。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之複合式鋰二次電池，其中，其具有4.4V~2.6V的工作電壓範圍，大於185mAh/g的電容量。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之複合式鋰二次電池，其中，該空白區的間隔寬幅係小於等於5cm且大於等於0.5mm。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之複合式鋰二次電池，其中，該負極材料係選自石墨系或焦碳系的碳材料。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之複合式鋰二次電池，其中，塗佈該正極層最接近外側端之區域的正極材料為磷酸鋰鐵(LFP)。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之複合式鋰二次電池，其中，定義連接該正極層之兩側端的空白區為一縱向空白區，連接該正極層之內側端與外側端的空白區為一橫向空白區，斜向連接該正極層之兩側端或內側端與外側端的空白區為一斜向空白區，令該正極層之側面上相對應地設有該縱向空白區、該橫向空白區及/或該斜向空白區而隔設出該複數個區域。
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