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WO2021065339A1 - 二次電池 - Google Patents

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WO2021065339A1
WO2021065339A1 PCT/JP2020/033538 JP2020033538W WO2021065339A1 WO 2021065339 A1 WO2021065339 A1 WO 2021065339A1 JP 2020033538 W JP2020033538 W JP 2020033538W WO 2021065339 A1 WO2021065339 A1 WO 2021065339A1
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WO
WIPO (PCT)
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positive electrode
negative electrode
secondary battery
sealant
wiring
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2020/033538
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴皓 結城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of WO2021065339A1 publication Critical patent/WO2021065339A1/ja
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • This technology is related to secondary batteries.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-216623 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-214025 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-335290 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-177088 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-054029 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-074387
  • This technology was made in view of such problems, and its purpose is to provide a secondary battery capable of suppressing an internal short circuit caused by an external load.
  • the secondary battery of one embodiment of the present technology has an exterior member having flexibility and an opening, a battery element housed inside the exterior member, and the inside of the exterior member via the opening. It extends to the outside of the exterior member, extends along the wiring member from the inside of the exterior member to at least the opening, and is interposed between the battery element and the wiring member. It is provided with an insulating sealing member for sealing the opening.
  • the battery element is housed inside the flexible exterior member, and the wiring member extending from the inside to the outside of the exterior member is connected to the battery element. Has been done.
  • An insulating sealing member that seals the opening of the exterior member extends along the wiring member and is interposed between the battery element and the wiring member. Therefore, it is possible to suppress an internal short circuit of the secondary battery due to an external load.
  • the effect of the present technology is not necessarily limited to the effect described here, and may be any effect of a series of effects related to the present technology described later.
  • the secondary battery described here is a secondary battery in which the battery capacity can be obtained by using the occlusion and release of the electrode reactant, and includes an electrolytic solution together with the positive electrode and the negative electrode.
  • the charge capacity of the negative electrode is larger than the discharge capacity of the positive electrode in order to prevent the electrode reactant from depositing on the surface of the negative electrode during charging. That is, the electrochemical capacity per unit area of the negative electrode is larger than the electrochemical capacity per unit area of the positive electrode.
  • the type of electrode reactant is not particularly limited, but is a light metal such as an alkali metal and an alkaline earth metal.
  • Alkali metals include lithium, sodium and potassium, and alkaline earth metals include beryllium, magnesium and calcium.
  • a secondary battery whose battery capacity can be obtained by using the storage and release of lithium is a so-called lithium ion secondary battery, and in the lithium ion secondary battery, lithium is stored and released in an ionic state.
  • FIG. 1 shows a perspective configuration of a secondary battery.
  • FIG. 2 shows the perspective configuration of the battery element 20 shown in FIG.
  • FIGS. 3 and 4 represents the cross-sectional configuration of the secondary battery shown in FIG. However, FIG. 3 shows a cross section along the line AA, and FIG. 4 shows a cross section along the line BB.
  • the vertical direction in FIGS. 3 and 4 is the height direction of the secondary battery
  • the horizontal direction in FIGS. 3 and 4 is the width direction of the secondary battery.
  • the upper direction in FIGS. 3 and 4 is the upper side of the secondary battery
  • the lower direction in FIGS. 3 and 4 is the lower side of the secondary battery.
  • the secondary battery includes an exterior film 10, a battery element 20, a positive electrode wiring 200, a negative electrode wiring 300, a positive electrode sealant 70, a negative electrode sealant 80, and an insulating tape 90. It has.
  • the positive electrode wiring 200 is a wiring member including a positive electrode lead 30 and a plurality of positive electrode tabs 50
  • the negative electrode wiring 300 is another wiring portion agent including a negative electrode lead 40 and a plurality of negative electrode tabs 60.
  • the battery element 20 is housed inside the exterior film 10, and the positive electrode wiring 200 and the negative electrode wiring 300 are connected to the battery element 20.
  • Each of the positive electrode wiring 200 and the negative electrode wiring 300 is led out from the inside of the exterior film 10 toward the outside in a direction common to each other.
  • the secondary battery described here is a laminated film type secondary battery that uses the exterior film 10 as the exterior member for accommodating the battery element 20.
  • the secondary battery has a flat three-dimensional shape.
  • the exterior film 10 is a flexible (or flexible) exterior member, and more specifically, as shown in FIGS. 1, 3 and 4, a hollow bag-shaped member.
  • the exterior film 10 contains any one or more of a polymer material, a metal material, and the like.
  • the exterior film 10 is a three-layer laminated film in which a fusion layer, a metal layer, and a surface protective layer are laminated in this order from the inside.
  • the fusion layer is a polymer film containing a polymer material such as polypropylene, and can be fused by using a heat fusion method or the like.
  • the metal layer is a metal leaf containing a metal material such as aluminum.
  • the surface protective layer is a polymer film containing a polymer material such as nylon.
  • the number of layers of the exterior film 10 which is a laminated film is not particularly limited, it may be two layers or four or more layers. Of course, the exterior film 10 is not limited to multiple layers and may be a single layer.
  • the exterior film 10 has an opening 10K1 for leading out the positive electrode wiring 200 and an opening 10K2 for leading out the negative electrode wiring 300.
  • the opening 10K1 is sealed with the positive electrode sealant 70 in a state where the positive electrode wiring 200 is led out to the outside of the exterior film 10 via the opening 10K1.
  • the opening 10K2 is sealed with the negative electrode sealant 80 in a state where the negative electrode wiring 300 is led out to the outside of the exterior film 10 via the opening 10K2.
  • the exterior film 10 is formed by sealing the opening 10K (see FIGS. 5 and 6), which will be described later, while leading out the positive electrode wiring 200 and the negative electrode wiring 300, respectively. That is, in the manufacturing process of the secondary battery, the exterior films 10 facing each other in the opening 10K are joined to each other via the positive electrode wiring 200, the negative electrode wiring 300, the positive electrode sealant 70, and the negative electrode sealant 80, whereby the exterior film is joined to each other. 10 is sealed except for the openings 10K1 and 10K2. As a result, the exterior film 10 is formed with a sealing portion S in which the opening 10K is sealed.
  • the battery element 20 is an element that advances the charge / discharge reaction, and is housed inside the exterior film 10 as shown in FIGS. 2 to 4.
  • the battery element 20 includes a positive electrode 21, a negative electrode 22, a separator 23, and an electrolytic solution which is a liquid electrolyte. However, in each of FIGS. 2 to 4, the illustration of the electrolytic solution is omitted.
  • the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are wound around the separator 23. More specifically, the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are laminated with each other via the separator 23, and are wound in a state of being laminated with each other via the separator 23. Therefore, the battery element 20 is a wound electrode body including a positive electrode 21 and a negative electrode 22 wound via a separator 23.
  • the number of turns of each of the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23 is not particularly limited and can be set arbitrarily.
  • the height of the positive electrode 21 is smaller than the height of the separator 23. This is because a short circuit caused by the positive electrode 21 is prevented.
  • the height of the negative electrode 22 is smaller than the height of the separator 23 and larger than the height of the positive electrode 21. This is because the short circuit caused by the negative electrode 22 is prevented, and the short circuit between the positive electrode 21 and the negative electrode 22 caused by the precipitation of lithium during charging / discharging is prevented.
  • the positive electrode 21 includes a positive electrode current collector 21A and a positive electrode active material layer 21B.
  • the positive electrode current collector 21A is a metal foil containing a metal material such as aluminum.
  • the positive electrode active material layer 21B is provided on both sides of the positive electrode current collector 21A. However, the positive electrode active material layer 21B may be provided on only one side of the positive electrode current collector 21A.
  • the positive electrode active material layer 21B contains a positive electrode active material that occludes and releases lithium, and the positive electrode active material contains any one or more of lithium-containing compounds such as a lithium-containing transition metal compound. I'm out.
  • the lithium-containing transition metal compound is an oxide, a phosphoric acid compound, a silicic acid compound, a boric acid compound or the like containing one or more kinds of transition metal elements as constituent elements together with lithium.
  • the positive electrode active material layer 21B may further contain a positive electrode binder, a positive electrode conductive agent, and the like.
  • the negative electrode 22 includes a negative electrode current collector 22A and a negative electrode active material layer 22B.
  • the negative electrode current collector 22A is a metal foil containing a metal material such as copper.
  • the negative electrode active material layer 22B is provided on both sides of the negative electrode current collector 22A. However, the negative electrode active material layer 22B may be provided on only one side of the negative electrode current collector 22A.
  • the negative electrode active material layer 22B contains a negative electrode active material that occludes and releases lithium, and the negative electrode active material contains any one or more of a carbon material, a metal-based material, and the like. This carbon material is graphite or the like.
  • the metal-based material is a material containing one or more of metal elements and metalloid elements capable of forming an alloy with lithium as constituent elements, and specifically contains silicon, tin, and the like. There is.
  • the metal-based material may be a simple substance, an alloy, a compound, or a mixture of two or more of them.
  • the negative electrode active material layer 22B may further contain a negative electrode binder, a negative electrode conductive agent, and the like.
  • the separator 23 is an insulating porous film interposed between the positive electrode 21 and the negative electrode 22, and allows lithium to pass through while preventing a short circuit between the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • the separator 23 contains any one or more of the polymer materials such as polyethylene.
  • the electrolytic solution is impregnated in each of the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23, and contains a solvent and an electrolyte salt.
  • the solvent contains any one or more of non-aqueous solvents (organic solvents) such as carbonic acid ester compounds, carboxylic acid ester compounds and lactone compounds.
  • the electrolyte salt contains any one or more of light metal salts such as lithium salt.
  • the positive electrode active material layer 21B is provided in a part of the positive electrode current collector 21A, and the negative electrode active material layer 22B is provided in a part of the negative electrode current collector 22A. There is.
  • the positive electrode current collector 21A is not provided with the positive electrode active material layer 21B, so that the positive electrode current collector 21A is exposed.
  • the positive electrode 21 has a foil winding structure in which only the positive electrode current collector 21A is wound around the inner and outer ends of the winding.
  • the negative electrode current collector 22A is not provided with the negative electrode active material layer 22B, so that the negative electrode current collector 22A is exposed.
  • the negative electrode 22 has a foil winding structure in which only the negative electrode current collector 22A is wound around the inner and outer ends of the winding.
  • FIG. 2 also shows the winding body 120 used for manufacturing the battery element 20 in the secondary battery manufacturing process described later.
  • the wound body 120 has the same configuration as the battery element 20 which is the wound electrode body, except that the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23 are not impregnated with the electrolytic solution. ..
  • the positive electrode wiring 200 extends from the inside of the exterior film 10 to the outside of the exterior film 10 via the opening 10K1 and is connected to the positive electrode 21 of the battery element 20.
  • the negative electrode wiring 300 extends from the inside of the exterior film 10 to the outside of the exterior film 10 via the opening 10K2, and is connected to the negative electrode 22 of the battery element 20.
  • the positive electrode lead 30 is a second wiring member extending from the inside of the exterior film 10 to the outside of the exterior film 10 via the opening 10K1.
  • One end of the positive electrode lead 30 is connected to the other end of each of the plurality of positive electrode tabs 50 inside the exterior film 10.
  • one end of the positive electrode lead 30 is connected to the joint J1 described later to form the connection C1.
  • the connecting portion C1 is a portion where the positive electrode lead 30 and the joining portion J1 are connected to each other by using a welding method or the like.
  • the other end of the positive electrode lead 30 is led out to the outside of the exterior film 10.
  • the positive electrode lead 30 is bent inside the exterior film 10 in a direction (horizontal direction in FIG. 3) intersecting the direction in which the positive electrode lead 30 is led out from the exterior film 10 (vertical direction in FIG. 3). doing. Therefore, the positive electrode lead 30 includes the lead portions 30A and 30B.
  • the lead portion 30A is an extending portion extending from the inside of the exterior film 10 to the outside of the exterior film 10 via the opening 10K1.
  • the lead portion 30B is an opposing portion that extends in a direction intersecting the extending direction of the lead portion 30A while facing the battery element 20 inside the exterior film 10, and is connected to the lead portion 30A.
  • This lead portion 30B has a lower surface M1, an upper surface M2, and a side surface M3.
  • the lower surface M1 is a surface (opposing surface) on which the lead portion 30B faces the battery element 20.
  • the upper surface M2 is a surface (opposite surface) on the opposite side of the lower surface M1.
  • the side surface M3 is a surface located between the lower surface M1 and the upper surface M2 and connected to each of the lower surface M1 and the upper surface M2.
  • the lower surface M1 of the lead portion 30B may be parallel to the upper surface 20M of the battery element 20, and the lower surface M1 may be inclined with respect to the upper surface 20M. You may.
  • the angle at which the lower surface M1 is tilted with respect to the upper surface 20M is not particularly limited as long as the facing relationship between the lead portion 30B and the battery element 20 is guaranteed.
  • the material for forming the positive electrode lead 30 is the same as the material for forming the positive electrode current collector 21A. However, the material for forming the positive electrode lead 30 may be the same as the material for forming the positive electrode current collector 21A, or may be different from the material for forming the positive electrode current collector 21A.
  • the negative electrode lead 40 has the same configuration as that of the positive electrode lead 30 described above. That is, as shown in FIGS. 1 and 4, the negative electrode lead 40 is another second wiring member extending from the inside of the exterior film 10 to the outside of the exterior film 10 via the opening 10K2.
  • One end of the negative electrode lead 40 is connected to the other end of each of the plurality of negative electrode tabs 60 inside the exterior film 10.
  • one end of the negative electrode lead 40 is connected to the joint J2, which will be described later, to form the connection C2.
  • the connecting portion C2 is a portion where the negative electrode lead 40 and the joining portion J2 are connected to each other by a welding method or the like.
  • the other end of the negative electrode lead 40 is led out to the outside of the exterior film 10.
  • the negative electrode lead 40 is bent inside the exterior film 10 in a direction (horizontal direction in FIG. 4) intersecting the direction in which the negative electrode lead 40 is led out from the exterior film 10 (vertical direction in FIG. 4). doing. Therefore, the negative electrode lead 40 includes the lead portions 40A and 40B.
  • the lead portion 40A is another extending portion extending from the inside of the exterior film 10 to the outside of the exterior film 10 via the opening 10K2.
  • the lead portion 40B is another facing portion that extends in the direction intersecting the extending direction of the lead portion 40A while facing the battery element 20 inside the exterior film 10, and is connected to the lead portion 40A.
  • This lead portion 40B has a lower surface N1, an upper surface N2, and a side surface N3.
  • the lower surface N1 is a surface (another facing surface) on which the lead portion 40B faces the battery element 20.
  • the upper surface N2 is a surface (another opposite surface) on the opposite side of the lower surface N1.
  • the side surface N3 is a surface located between the lower surface N1 and the upper surface N2 and connected to each of the lower surface N1 and the upper surface N2.
  • the lower surface N1 of the lead portion 40B may be parallel to the upper surface 20M of the battery element 20, and the lower surface N1 may be inclined with respect to the upper surface 20M. You may.
  • the angle at which the lower surface N1 is tilted with respect to the upper surface 20M is not particularly limited as long as the facing relationship between the lead portion 40B and the battery element 20 is guaranteed.
  • the material for forming the negative electrode lead 40 is the same as the material for forming the negative electrode current collector 22A. However, the material for forming the negative electrode lead 40 may be the same as the material for forming the negative electrode current collector 22A, or may be different from the material for forming the negative electrode current collector 22A.
  • the plurality of positive electrode tabs 50 are a plurality of first wiring members arranged inside the exterior film 10.
  • the reason why the number of positive electrode tabs 50 is plural is that the electric resistance (collection resistance) of the battery element 20 (positive electrode 21) decreases.
  • the secondary battery described here is provided with two positive electrode tabs 50 (51, 52), which is the minimum number.
  • the electrical resistance of the battery element 20 is lower than that in the case where the number of positive electrode tabs 50 is one.
  • the number of positive electrode leads 30 is a plurality, each of the plurality of positive electrode leads 30 is led out from the exterior film 10 separately from each other, or the exterior film 10 is in a state where the plurality of positive electrode leads 30 are overlapped with each other.
  • the number of sealing portions S increases or the sealing structure of the sealing portions S becomes complicated because it must be led out from the outside. As a result, the reliability of the sealing portion S tends to decrease.
  • the number of positive electrode tabs 50 is not particularly limited, it can be set arbitrarily, but in order to reduce the electrical resistance of the battery element 20 and suppress the volume loss related to the internal space of the exterior film 10, three or less tabs are used. It is preferable that the number is two or less, and more preferably two or less. Further, in order to suppress the volume loss described above, the thickness of the positive electrode tab 50 is preferably smaller than the thickness of the positive electrode lead 30.
  • each of the positive electrode tabs 51 and 52 is connected to the battery element 20, and more specifically, to the positive electrode 21 (positive electrode current collector 21A).
  • the other ends of the positive electrode tabs 51 and 52 are in contact with each other.
  • the positive electrode tabs 51 and 52 are joined to each other to form a joint portion J1.
  • the joint portion J1 is a portion where the other ends of the positive electrode tabs 51 and 52 are joined to each other by a welding method or the like.
  • this joint portion J1 is connected to one end of the positive electrode lead 30 to form the connection portion C1.
  • the joint portion J1 is connected to the lead portion 30B.
  • the joint portion J1 is connected to the lead portion 30B on the upper surface M2.
  • the connecting portion C1 a part of the positive electrode tabs 51 and 52 (positive electrode tab 51) is bent along the surface of the lead portion 30B. Specifically, the positive electrode tab 51 is bent along the lower surface M1, the side surface M3, and the upper surface M2 in this order. As a result, the joint portion J1 is connected to the lead portion 30B on the upper surface M2 as described above.
  • the forming materials of the positive electrode tabs 51 and 52 are the same as the forming materials of the positive electrode current collector 21A. However, each of the forming materials of the positive electrode tabs 51 and 52 may be the same as the forming material of the positive electrode current collector 21A, or may be different from the forming material of the positive electrode current collector 21A.
  • connection position between each of the positive electrode tabs 51 and 52 and the positive electrode 21 is not particularly limited.
  • the positive electrode tab 51 is connected to the winding inner end of the positive electrode 21, and the positive electrode tab 52 is the positive electrode 21. It is connected to the outer end of the winding. That is, as described above, since the positive electrode 21 has a foil winding structure, each of the positive electrode tabs 51 and 52 is connected to the positive electrode current collector 21A. This is because the current collecting property of the positive electrode current collector 21A becomes uniform, so that the charge / discharge reaction easily proceeds uniformly in the positive electrode 21.
  • each of the positive electrode tabs 51 and 52 is connected to the positive electrode current collector 21A at a position symmetrical with respect to the center in the extending direction of the positive electrode current collector 21A. That is, the distance between the center position of the positive electrode current collector 21A in the extending direction and the connection position of the positive electrode tab 51 and the distance between the center position and the connection position of the positive electrode tab 52 are substantially equal to each other. Is preferable. This is because the current collecting property by connecting to the positive electrode current collector 21A becomes more uniform.
  • the positive electrode tab 52 is connected to the positive electrode current collector 21A on the right side in FIG. 3, but the connection position of the positive electrode tab 52 with respect to the positive electrode current collector 21A is not particularly limited.
  • the positive electrode tab 52 may be connected to the positive electrode current collector 21A on the left side in FIG.
  • it is preferable that the positive electrode tab 52 is connected to the positive electrode current collector 21A on the right side in FIG. 3, that is, on the side close to the bending direction of the positive electrode tab 51.
  • the plurality of negative electrode tabs 60 have the same configuration as the configuration of the plurality of positive electrode tabs 50 described above. That is, as shown in FIG. 4, the plurality of negative electrode tabs 60 are other plurality of first wiring members arranged inside the exterior film 10. The reason why the number of the negative electrode tabs 60 is plural is that the electric resistance (collection resistance) of the battery element 20 (negative electrode 22) decreases.
  • the secondary battery described here is provided with two negative electrode tabs 60 (61, 62), which is the minimum number.
  • the number of negative electrode tabs 60 is not particularly limited, it can be set arbitrarily, but for the same reason as described with respect to the number of positive electrode tabs 50, it is preferably 3 or less, and preferably 2 or less. Is more preferable.
  • each of the negative electrode tabs 61 and 62 is connected to the battery element 20, and more specifically, it is connected to the negative electrode 22 (negative electrode current collector 22A).
  • the other ends of the negative electrode tabs 61 and 62 are in contact with each other.
  • the negative electrode tabs 61 and 62 are joined to each other to form a joint portion J2.
  • the joint portion J2 is a portion where the other ends of the negative electrode tabs 61 and 62 are joined to each other by a welding method or the like.
  • this joint portion J2 is connected to one end of the negative electrode lead 40 to form the connection portion C2.
  • the joint portion J2 is connected to the lead portion 40B.
  • the joint portion J2 is connected to the lead portion 40B on the upper surface N2.
  • the connecting portion C2 a part of the negative electrode tabs 61 and 62 (negative electrode tab 61) is bent along the surface of the lead portion 40B. Specifically, the negative electrode tab 61 is bent along the lower surface N1, the side surface N3, and the upper surface N2 in this order. As a result, the joint portion J2 is connected to the lead portion 40B on the upper surface N2 as described above.
  • the forming materials of the negative electrode tabs 61 and 62 are the same as the forming materials of the negative electrode current collector 22A. However, the respective forming materials of the negative electrode tabs 61 and 62 may be the same as the forming material of the negative electrode current collector 22A, or may be different from the forming material of the negative electrode current collector 22A.
  • each of the negative electrode tabs 61 and 62 and the negative electrode 22 is not particularly limited.
  • the negative electrode tab 61 is connected to the winding inner end of the negative electrode 22, and the negative electrode tab 62 is the negative electrode 22. It is connected to the outer end of the winding. That is, as described above, since the negative electrode 22 has a foil winding structure, each of the negative electrode tabs 61 and 62 is connected to the negative electrode current collector 22A. This is because the current collecting property of the negative electrode current collector 22A becomes uniform, so that the charge / discharge reaction easily proceeds uniformly in the negative electrode 22.
  • the negative electrode is located symmetrically with respect to the center in the extending direction of the negative electrode current collector 22A. It is preferable that each of the tabs 61 and 62 is connected to the negative electrode current collector 22A.
  • the negative electrode tab 62 is connected to the negative electrode current collector 22A on the right side in FIG. 4, but the connection position of the negative electrode tab 62 with respect to the negative electrode current collector 22A is not particularly limited.
  • the negative electrode tab 62 may be connected to the negative electrode current collector 22A on the left side in FIG. 4 as in the case described with respect to the positive electrode tab 52.
  • the negative electrode tab 62 is connected to the negative electrode current collector 22A on the right side in FIG. 4, that is, on the side close to the bending direction of the negative electrode tab 61.
  • the positive electrode sealant 70 is an insulating sealing member that prevents outside air from entering the inside of the exterior film 10 by sealing the opening 10K1.
  • the positive electrode sealant 70 extends along the positive electrode lead 30 from the inside of the exterior film 10 to the outside of the exterior film 10 via the opening 10K1. That is, the positive electrode sealant 70 is introduced to the inside of the exterior film 10 (excluding the sealing portion S), and more specifically, to the vicinity of the battery element 20.
  • One end of the positive electrode sealant 70 is interposed between the battery element 20 and the connecting portion C1 inside the exterior film 10. As a result, the connecting portion C1 is insulated from the battery element 20 via the positive electrode sealant 70. On the other hand, the other end of the positive electrode sealant 70 is led out to the outside of the exterior film 10 to seal the opening 10K1 as described above.
  • one end of the positive electrode sealant 70 is not only interposed between the battery element 20 and the connection portion C1, but also between the exterior film 10 and the connection portion C1. This is because the connecting portion C1 is insulated from the periphery via the positive electrode sealant 70.
  • the positive electrode sealant 70 has a so-called tubular shape because it covers the periphery of the positive electrode lead 30. Therefore, the positive electrode sealant 70 is interposed between the battery element 20 and the connecting portion C1 and is interposed between the exterior film 10 and the connecting portion C1. The joint portion J1 penetrates into the tubular positive electrode sealant 70 in order to form the connection portion C1.
  • the positive electrode sealant 70 contains any one or more of insulating materials such as a polymer material, and the polymer material is a polyolefin or the like having adhesion to the positive electrode lead 30. ..
  • the type of polyolefin is not particularly limited, and includes polyethylene, polypropylene, modified polyethylene, modified polypropylene, and the like.
  • the positive electrode sealant 70 is a polymer material that is heat-sealing like the heat-sealing layer. Since it is contained, the exterior film 10 and the positive electrode sealant 70 are preferably heat-sealed to each other at the opening 10K1. This is because even if the positive electrode lead 30 is present in the opening 10K1, the opening 10K1 can be easily sealed by utilizing the heat fusion between the exterior film 10 and the positive electrode sealant 70.
  • the positive electrode sealant 70 and the connecting portion C1 interposed between the exterior film 10 and the connecting portion C1 are also heat-sealed to each other. This is because the positive electrode sealant 70 is firmly connected to the exterior film 10 to prevent the positive electrode sealant 70 from being displaced due to an external load such as vibration or impact.
  • the negative electrode sealant 80 has the same configuration as that of the positive electrode sealant 70 described above. That is, as shown in FIG. 4, the negative electrode sealant 80 is another insulating sealing member that prevents outside air from entering the inside of the exterior film 10 by sealing the opening 10K2.
  • the negative electrode sealant 80 extends along the negative electrode lead 40 from the inside of the exterior film 10 to the outside of the exterior film 10 via the opening 10K2. That is, the negative electrode sealant 80 is introduced to the inside of the exterior film 10 (excluding the sealing portion S), and more specifically, to the vicinity of the battery element 20.
  • One end of the negative electrode sealant 80 is interposed between the battery element 20 and the connecting portion C2 inside the exterior film 10. As a result, the connecting portion C2 is insulated from the battery element 20 via the negative electrode sealant 80. On the other hand, the other end of the negative electrode sealant 80 is led out to the outside of the exterior film 10 to seal the opening 10K2 as described above.
  • one end of the negative electrode sealant 80 is not only interposed between the battery element 20 and the connection portion C2, but also between the exterior film 10 and the connection portion C2. This is because the connecting portion C2 is insulated from the periphery via the negative electrode sealant 80.
  • the negative electrode sealant 80 has a so-called tubular shape because it covers the periphery of the negative electrode lead 40. Therefore, the negative electrode sealant 80 is interposed between the battery element 20 and the connecting portion C2, and is interposed between the exterior film 10 and the connecting portion C2. The joint portion J2 penetrates into the tubular negative electrode sealant 80 in order to form the connection portion C2.
  • the negative electrode sealant 80 contains any one or more of insulating materials such as a polymer material, and the polymer material is a polyolefin or the like having adhesion to the negative electrode lead 40. .. Details regarding the types of polyolefins are as described above.
  • the negative electrode sealant 80 is made of a polymer material which is heat-sealing like the heat-sealing layer. Since it is contained, the exterior film 10 and the negative electrode sealant 80 are preferably heat-sealed to each other at the opening 10K2. This is because even if the negative electrode lead 40 is present in the opening 10K2, the opening 10K2 can be easily sealed by utilizing the heat fusion between the exterior film 10 and the negative electrode sealant 80.
  • the negative electrode sealant 80 and the connecting portion C2 interposed between the exterior film 10 and the connecting portion C2 are also heat-sealed to each other. This is because the negative electrode sealant 80 is firmly connected to the exterior film 10 to prevent the negative electrode sealant 80 from being displaced due to an external load.
  • the insulating tape 90 is arranged inside the exterior film 10.
  • the insulating tape 90 insulates the conductive parts from each other by interposing between the conductive parts adjacent to each other.
  • the secondary battery includes six insulating tapes 90 (91-96).
  • the insulating tapes 91 to 93 insulate the positive electrode tabs 51 and 52 from the periphery.
  • the insulating tape 91 is interposed between the positive electrode tab 51 and the negative electrode current collector 22A at the inner end of the winding of the battery element 20, and extends along the positive electrode tab 51.
  • the insulating tape 92 is interposed between the positive electrode current collector 21A and the separator 23 at the inner end of the winding of the battery element 20, and extends along the positive electrode tab 51.
  • the insulating tape 93 is interposed between the positive electrode tab 52 and the separator 23 at the outer end of the battery element 20.
  • the insulating tapes 94 to 96 insulate the negative electrode tabs 61 and 62 from the periphery.
  • the insulating tape 94 is interposed between the negative electrode current collector 22A and the separator 23 at the inner end of the winding of the battery element 20, and extends along the negative electrode tab 61. ..
  • the insulating tape 95 is interposed between the negative electrode tab 61 and the positive electrode current collector 21A at the inner end of the winding of the battery element 20, and extends along the negative electrode tab 62.
  • the insulating tape 96 is interposed between the positive electrode current collector 21A and the separator 23 at the outer end of the battery element 20.
  • FIG. 5 shows the cross-sectional configuration of the secondary battery in the middle of manufacturing for explaining the manufacturing process of the secondary battery, and corresponds to FIG.
  • FIG. 6 shows a cross-sectional configuration of a secondary battery in the middle of manufacturing in order to explain the manufacturing process of the secondary battery, and corresponds to FIG.
  • FIGS. 1 to 4 described above as needed.
  • the secondary battery When manufacturing a secondary battery, the secondary battery is assembled as described below by using the exterior film 10 having the openings 10K shown in FIGS. 5 and 6, respectively.
  • the exterior film 10 before sealing (before forming the sealing portion S) is shown.
  • the opening 10K provided in the exterior film 10 before sealing has an opening area larger than the opening areas of the openings 10K1 and 10K2 so that the battery element 20 can be housed inside the exterior film 10. have.
  • the positive electrode active material is mixed with a positive electrode binder, a positive electrode conductive agent, and the like, if necessary, to obtain a positive electrode mixture.
  • a paste-like positive electrode mixture slurry is prepared by adding the positive electrode mixture to an organic solvent or the like.
  • the positive electrode active material layer 21B is formed by applying the positive electrode mixture slurry on both sides of the positive electrode current collector 21A.
  • the positive electrode active material layer 21B may be compression-molded using a roll press or the like. In this case, the positive electrode active material layer 21B may be heated, or compression molding may be repeated a plurality of times. As a result, the positive electrode active material layers 21B are formed on both sides of the positive electrode current collector 21A, so that the positive electrode 21 is produced.
  • the negative electrode active material layers 22B are formed on both sides of the negative electrode current collector 22A by the same procedure as the procedure for manufacturing the positive electrode 21 described above. Specifically, the negative electrode active material is mixed with a negative electrode binder, a negative electrode conductive agent, etc. as necessary to obtain a negative electrode mixture, and then the negative electrode mixture is added to an organic solvent or the like. Prepare a paste-like negative electrode mixture slurry. Subsequently, the negative electrode active material layer 22B is formed by applying the negative electrode mixture slurry on both surfaces of the negative electrode current collector 22A. After that, the negative electrode active material layer 22B may be compression-molded. As a result, the negative electrode active material layers 22B are formed on both sides of the negative electrode current collector 22A, so that the negative electrode 22 is manufactured.
  • the positive electrode tabs 51 and 52 are connected to the positive electrode 21 (positive electrode current collector 21A) and the negative electrode tabs 61 and 62 are connected to the negative electrode 22 (negative electrode current collector 22A) by using a welding method or the like.
  • the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are alternately laminated via the separator 23, and then the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23 are wound to produce the wound body 120.
  • the insulating tapes 91 to 96 are inserted at appropriate positions during the winding.
  • the welding method is one or more of one of the laser welding method and the resistance welding method. The details regarding the welding method described here will be the same thereafter.
  • the joint portion J1 is formed by joining one ends of the positive electrode tabs 51 and 52 to each other by using a welding method or the like. Further, the joint portion J2 is formed by joining one end portions of the negative electrode tabs 61 and 62 to each other by using a welding method or the like.
  • the positive electrode leads 30 (lead portions 30A and 30B) coated with the tubular positive electrode sealant 70 are prepared, and the lead portion 30B is connected to the joint portion J1 by using a welding method or the like to connect the lead portion 30B to the connecting portion C1.
  • the negative electrode leads 40 (lead portions 40A and 40B) whose periphery is coated with the tubular negative electrode sealant 80 are prepared, and the lead portion 40B is connected to the joint portion J2 by using a welding method or the like to connect the lead portion 40B.
  • the positive electrode wiring 200 positive electrode lead 30 and positive electrode tabs 51 and 52
  • the negative electrode wiring 300 (negative electrode lead 40 and negative electrode tabs 61 and 62) are connected to the winding body 120, respectively.
  • the winding body 120 to which the positive electrode wiring 200 and the negative electrode wiring 300 are connected is housed inside the exterior film 10 from the opening 10K.
  • the winding body 120 is housed inside the exterior film 10 with the positive electrode wiring 200 and the negative electrode wiring 300 connected in advance, so that the positive electrode wiring 200, the negative electrode wiring 300, and the winding body 120 are put together. Is stored inside the exterior film 10.
  • the positive electrode tab 51 is bent along the lower surface M1, the side surface M3 and the upper surface M2 of the lead portion 30B in this order, and the negative electrode is along the lower surface N1, the side surface N3 and the upper surface N2 of the lead portion 40B in this order.
  • the tab 61 is bent. Further, the positive electrode wiring 200 and the positive electrode sealant 70 are led out from the opening 10K to the outside of the exterior film 10, and the negative electrode wiring 300 and the negative electrode sealant 80 are led out from the opening 10K to the outside of the exterior film 10. Further, inside the exterior film 10, a positive electrode sealant 70 is interposed between the connection portion C1 and the battery element 20, and a negative electrode sealant 80 is interposed between the connection portion C2 and the battery element 20.
  • the exterior films 10 facing each other in the opening 10K are joined to each other by using a heat fusion method.
  • the positive electrode wiring 200 is present in the opening 10K1
  • the opening 10K1 is sealed via the positive electrode sealant 70.
  • the negative electrode wiring 300 is present in the opening 10K2
  • the opening 10K2 is sealed via the negative electrode sealant 80.
  • the wound body 120 positive electrode 21, negative electrode 22 and separator 23
  • the battery element 20 which is the wound electrode body is manufactured.
  • the sealing portion S is formed while each of the positive electrode wiring 200 and the negative electrode wiring 300 is led out from the exterior film 10.
  • the battery element 20 is enclosed inside the exterior film 10, so that a laminated film type secondary battery is completed.
  • the battery element 20 is housed inside the flexible exterior film 10, and the positive electrode wiring 200 (positive electrode lead 30 and positive electrode tab) extending from the inside to the outside of the exterior film 10 51, 52) are connected to the battery element 20. Further, an insulating positive electrode sealant 70 that seals the opening 10K1 of the exterior film 10 extends along the positive electrode wiring 200 and is interposed between the battery element 20 and the positive electrode wiring 200. Therefore, for the reason described below, it is possible to suppress an internal short circuit of the secondary battery due to an external load.
  • FIG. 7 shows the cross-sectional configuration of the secondary battery of the comparative example, and corresponds to FIG.
  • the secondary battery of this comparative example has a positive electrode sealant 70 arranged only in the sealing portion S and newly provided with a tubular insulating tape 100, except that the positive electrode sealant 70 is provided only in the sealing portion S. It has the same configuration as the secondary battery of this embodiment (FIG. 3).
  • the insulating tape 100 covers the periphery of the connecting portion C1 in which the positive electrode lead 30 (lead portion 30B) and the joining portion J1 are connected to each other.
  • the positive electrode wiring 200 (positive electrode lead 30 and positive electrode tabs 51 and 52) is connected to the battery element 20 (positive electrode 21). Has been done.
  • the insulating tape 100 exists between the connection portion C1 and the battery element 20. In this case, even if the insulating tapes 91 and 92 are damaged, the connecting portion C1 is insulated from the periphery via the insulating tape 100, so that a short circuit between the connecting portion C1 and the negative electrode 22 is less likely to occur.
  • the insulating tape 100 since the insulating tape 100 only covers the periphery of the connecting portion C1, it is fixed by using only its own fixing force or is sandwiched by the surrounding members. It is fixed. In this case, when the secondary battery receives an external load such as vibration or shock, the position of the insulating tape 100 tends to deviate from the original position due to the position of the surrounding members fluctuating. If the position of the insulating tape 100 is displaced, the connecting portion C1 is exposed, so that the connecting portion C1 easily comes into contact with the surrounding conductive parts. Therefore, a short circuit between the connection portion C1 and the negative electrode 22 is likely to occur, so that a stable charge / discharge operation is likely to be hindered due to an external load. As a result, it is difficult to suppress an internal short circuit of the secondary battery due to an external load.
  • an insulating positive electrode sealant 70 exists between the connection portion C1 and the battery element 20.
  • the connecting portion C1 is electrically insulated from the periphery via the positive electrode sealant 70, so that a short circuit between the connecting portion C1 and the negative electrode 22 is unlikely to occur.
  • the positive electrode sealant 70 is fixed to the exterior film 10 in order to form the sealing portion S, that is, to seal the opening 10K1.
  • the position of the positive electrode sealant 70 is unlikely to deviate from the original position. Therefore, the state in which the periphery of the connection portion C1 is covered by the positive electrode sealant 70 is maintained. It becomes easy to be done.
  • the connecting portion C1 is less likely to be exposed without depending on the external load, so that the connecting portion C1 is less likely to come into contact with the surrounding conductive parts.
  • connection portion C1 and the negative electrode 22 are less likely to occur, so that stable charge / discharge operation is ensured without being affected by an external load. As a result, it is possible to suppress an internal short circuit of the secondary battery due to an external load.
  • the winding body 120 is housed inside the exterior film 10 with the positive electrode wiring 200 and the negative electrode wiring 300 connected in advance, the positive electrode wiring 200 and the negative electrode wiring 300 are housed inside the exterior film 10. And the winding body 120 are collectively housed inside the exterior film 10. Therefore, since the positive electrode wiring 200, the negative electrode wiring 300, and the winding body 120 can be easily stored inside the exterior film 10, the secondary battery can be easily and stably manufactured.
  • each of the exterior film 10 and the positive electrode sealant 70 contains a material that can be heat-sealed, and the exterior film 10 and the positive electrode sealant 70 are heat-sealed to each other at the opening 10K1. If this is done, the opening 10K1 can be easily sealed by using the positive electrode sealant 70, and the positive electrode sealant 70 can be easily fixed in the sealing portion S, so that a higher effect can be obtained.
  • the positive electrode sealant 70 is further interposed between the exterior film 10 and the connecting portion C1, the connecting portion C1 is insulated from the periphery via the positive electrode sealant 70. Therefore, a short circuit caused by the connection portion C1 is less likely to occur, and a higher effect can be obtained.
  • the positive electrode sealant 70 is the exterior. By being fixed to the film 10, the positive electrode sealant 70 is prevented from being displaced, so that a higher effect can be obtained.
  • the positive electrode sealant 70 covers the periphery of the positive electrode lead 30, a short circuit caused by the connecting portion C1 is sufficiently less likely to occur, so that a higher effect can be obtained.
  • the positive electrode wiring 200 includes a positive electrode lead 30 and a plurality of positive electrode tabs 50 (51, 52), the positive electrode wiring 200 is connected to the battery element 20 (positive electrode 21) via the plurality of positive electrode tabs 50. .. Therefore, since the positive electrode wiring 200 is one wiring as a whole, the electrical resistance (collection) of the secondary battery (battery element 20) is compared with the case where the one positive electrode wiring 200 is connected to the battery element 20. Since the electrical resistance) is reduced, a higher effect can be obtained. Moreover, in order to reduce the last train resistance, it is only necessary to increase the number of positive electrode tabs 50 without increasing the number of positive electrode leads 30, so that current collection is performed without increasing the volume loss caused by the positive electrode leads 30. The resistance can be reduced.
  • the positive electrode lead 30 includes a lead portion 30B (lower surface M1, upper surface M2 and side surface M3) facing the battery element 20, and the positive electrode tab 51 of the positive electrode tabs 51 and 52 is the lower surface M1, the side surface M3 and the upper surface M2. If the joint portion J1 is connected to the lead portion 30B on the upper surface M2, the positive electrode tab 51 is bent along the lower surface M1, the side surface M3, and the upper surface M2 in this order. In addition, the volume loss inside the exterior film 10 is reduced as compared with the case where the joint portion J1 is not connected to the lead portion 30B on the upper surface M2. Therefore, since the energy density per volume increases, a higher effect can be obtained.
  • the secondary battery is a lithium ion secondary battery, a higher effect can be obtained because a sufficient battery capacity can be stably obtained by utilizing the occlusion and release of lithium.
  • each of the negative electrode wiring 300 (negative electrode lead 40, negative electrode tab 60 (61, 62)) and negative electrode sealant 80 has the same configuration as that of the positive electrode wiring 200 and the positive electrode sealant 70, respectively. Have. Therefore, the same action and effect can be obtained even based on the respective configurations of the negative electrode wiring 300 and the negative electrode sealant 80.
  • both the positive electrode sealant 70 and the negative electrode sealant 80 are introduced to the inside of the exterior film 10 (near the battery element 20).
  • the positive electrode sealant 70 and the negative electrode sealant 80 may be introduced into the exterior film 10. That is, only the positive electrode sealant 70 is introduced to the inside of the exterior film 10, the negative electrode sealant 80 does not have to be introduced to the inside of the exterior film 10, and only the negative electrode sealant 80 is introduced to the inside of the exterior film 10. Therefore, the positive electrode sealant 70 does not have to be introduced to the inside of the exterior film 10.
  • the other of the positive electrode sealant 70 and the negative electrode sealant 80, which has not been introduced to the inside of the exterior film 10, may be present only in the sealing portion S as described with respect to the secondary battery (FIG. 7) of the comparative example. Good.
  • both the positive electrode sealant 70 and the negative electrode sealant 80 are introduced to the inside of the exterior film 10.
  • the number of positive electrode tabs 50 is two (positive electrode tabs 51 and 52), and in FIG. 4, the number of negative electrode tabs 60 is two (negative electrode tabs 61 and 62).
  • the number of positive electrode tabs 50 is not particularly limited as long as it is plural, it may be three or more, and the number of negative electrode tabs 60 is not particularly limited as long as it is plural, so it may be three or more. In these cases, the same effect can be obtained.
  • the electrical resistance of the secondary battery (battery element 20) decreases, so that a higher effect can be obtained.
  • the number of each of the positive electrode tab 50 and the negative electrode tab 60 is too large, the energy density per volume may decrease due to the increase in volume loss, and the sealing structure Due to the complexity, it may be difficult for the sealing portion S to be stably sealed.
  • the positive electrode sealant 70 is led out to the outside of the exterior film 10.
  • the positive electrode sealant 70 since the positive electrode sealant 70 extends from the inside of the exterior film 10 to the sealing portion S, it does not have to be led out to the outside of the exterior film 10. Also in this case, since the opening 10K1 is sealed with the positive electrode sealant 70, the same effect can be obtained.
  • the modification 3 described here is also applicable to the negative electrode sealant 80 shown in FIG. That is, since the negative electrode sealant 80 extends from the inside of the exterior film 10 to the sealing portion S, it does not have to be led out to the outside of the exterior film 10. In this case as well, the same effect can be obtained.
  • the positive electrode sealant 70 may have a notch K at a position facing the bending position of the positive electrode lead 30 (the connecting position of the lead portions 30A and 30B).
  • a notch K may be provided along the entire outer circumference (circumference) of the positive electrode sealant 70, or a notch K may be provided along a part of the outer circumference thereof. May be provided.
  • the notch K is provided on the surface of the positive electrode sealant 70 on the side far from the positive electrode lead 30.
  • the notch K may be provided along only a part of the outer periphery of the positive electrode sealant 70, or may be provided on the surface of the positive electrode sealant 70 on the side close to the positive electrode lead 30. Since the number of cuts K is not particularly limited, it can be set arbitrarily.
  • the positive electrode sealant 70 is used to prevent a short circuit caused by the connecting portion C1, so that the same effect can be obtained.
  • the positive electrode sealant 70 is easily bent by using the notch K, it is caused by the damage of the positive electrode sealant 70 as compared with the case where the positive electrode sealant 70 does not have the notch K. It is possible to prevent a short circuit from occurring.
  • the positive electrode sealant 70 when the positive electrode sealant 70 does not have a notch K, the positive electrode sealant 70 is forcibly bent at the bending position, so that the positive electrode sealant 70 may break at the bending position in some cases. ..
  • the positive electrode sealant 70 has a notch K, the positive electrode sealant 70 is smoothly bent by using the notch K at the bending position, so that the positive electrode sealant 70 breaks at the bending position. It becomes difficult.
  • the positive electrode sealant 70 can be used to prevent a short circuit caused by the connection portion C1.
  • the modification 4 described here is also applicable to the negative electrode sealant 80 shown in FIG. That is, the negative electrode sealant 80 may have a notch K at a position corresponding to the bending position. In this case as well, the same effect can be obtained.
  • both the positive electrode sealant 70 and the negative electrode sealant 80 may have a notch K, or both the positive electrode sealant 70 and the negative electrode sealant 80 may have a notch K.
  • the positive electrode wiring 200 includes a positive electrode lead 30 and a plurality of positive electrode tabs 50, and the positive electrode lead 30 and the plurality of positive electrode tabs 50 are connected to each other. That is, the positive electrode wiring 200 includes two types of members (positive electrode leads 30 and a plurality of positive electrode tabs 50) that are physically separated from each other.
  • the positive electrode wiring 200 may be one type (one) member in which the positive electrode lead 30 and the plurality of positive electrode tabs 50 are integrated with each other. That is, the positive electrode wiring 200 may be a member having one end and a plurality of branches at the other end. Even in this case, the positive electrode sealant 70 is used to prevent a short circuit caused by the positive electrode wiring 200, so that the same effect can be obtained.
  • the modification 5 described here is also applicable to the negative electrode wiring 300 shown in FIG. That is, the negative electrode wiring 300 may be a single member in which the negative electrode lead 40 and the plurality of negative electrode tabs 60 are integrated with each other. In this case as well, the same effect can be obtained.
  • the joint portion J1 is formed by joining the other ends of the positive electrode tabs 51 and 52 by using a welding method or the like.
  • the positive electrode tabs 51 and 52 need only be in contact with each other, they may be simply laminated without being joined to each other by a welding method or the like. Even in this case, since the positive electrode tabs 51 and 52 are connected to the lead portion 30B, the same effect can be obtained.
  • the modification 6 described here is also applicable to the negative electrode tabs 61 and 62 shown in FIG. That is, the negative electrode tabs 61 and 62 may be simply laminated without forming the joint portion J2. Even in this case, since the negative electrode tabs 61 and 62 are connected to the lead portion 40B, the same effect can be obtained.
  • the laminated type separator includes the above-mentioned porous film base material layer and the polymer compound layer provided on one side or both sides of the base material layer. This is because the adhesion of the separator to each of the positive electrode 21 and the negative electrode 22 is improved, so that the misalignment of the battery element 20 is less likely to occur. As a result, the secondary battery is less likely to swell even if a decomposition reaction of the electrolytic solution occurs.
  • the polymer compound layer contains a polymer compound such as polyvinylidene fluoride. This is because it has excellent physical strength and is electrochemically stable.
  • the base material layer and the polymer compound layer may contain any one or more of a plurality of particles such as a plurality of inorganic particles and a plurality of resin particles. This is because a plurality of particles dissipate heat when the secondary battery generates heat, so that the heat resistance and safety of the secondary battery are improved.
  • the type of inorganic particles is not particularly limited, but is particles such as aluminum oxide (alumina), aluminum nitride, boehmite, silicon oxide (silica), titanium oxide (titania), magnesium oxide (magnesia), and zirconium oxide (zirconia). ..
  • a precursor solution containing a polymer compound, an organic solvent, etc. When producing a laminated separator, prepare a precursor solution containing a polymer compound, an organic solvent, etc., and then apply the precursor solution to one or both sides of the base material layer.
  • Modification 8 An electrolytic solution, which is a liquid electrolyte, was used. However, although not specifically shown here, an electrolyte layer, which is a gel-like electrolyte, may be used instead of the electrolytic solution.
  • the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are laminated with each other via the separator 23 and the electrolyte layer, and then the positive electrode 21, the negative electrode 22, the separator 23 and the electrolyte layer are wound around the battery element 20.
  • This electrolyte layer is interposed between the positive electrode 21 and the separator 23, and is interposed between the negative electrode 22 and the separator 23.
  • the electrolyte layer contains a polymer compound together with the electrolyte solution, and the electrolyte solution is held by the polymer compound in the electrolyte layer.
  • the structure of the electrolytic solution is as described above.
  • the polymer compound contains polyvinylidene fluoride and the like.
  • the lead portion 30A extends in a direction intersecting the extending direction of the lead portion 30B.
  • the modified example 9 described here is also applicable to the negative electrode leads 40 (lead portions 40A and 40B) shown in FIG. That is, since the lead portion 40A extends in the same direction as the extending direction of the lead portion 40B, the negative electrode lead 40 does not have to be bent. Even in this case, since the negative electrode tabs 61 and 62 are connected to the lead portion 40B, the same effect can be obtained.
  • the positive electrode tab 50 and the positive electrode current collector 21A are separate from each other, but the positive electrode tab 50 and the positive electrode current collector 21A may be integrated with each other.
  • the metal foil is punched so that the positive electrode tab 50 and the positive electrode current collector 21A have a shape integrated with each other.
  • the positive electrode current collector 21A integrated with the positive electrode tab 50 can be formed. Even in this case, since the positive electrode tab 50 is connected to the lead portion 30B, the same effect can be obtained.
  • the modification 10 described here is also applicable to the negative electrode tab 60 and the negative electrode current collector 22A shown in FIG. That is, the negative electrode tab 60 and the negative electrode current collector 22A may be integrated with each other. Even in this case, since the negative electrode tab 60 is connected to the lead portion 40B, the same effect can be obtained.
  • Secondary batteries are mainly used for machines, devices, appliances, devices and systems (aggregates of multiple devices, etc.) in which the secondary battery can be used as a power source for driving or a power storage source for storing power. If so, it is not particularly limited.
  • the secondary battery used as a power source may be a main power source or an auxiliary power source.
  • the main power source is a power source that is preferentially used regardless of the presence or absence of another power source.
  • the auxiliary power supply may be a power supply used in place of the main power supply, or may be a power supply that can be switched from the main power supply as needed.
  • the type of main power source is not limited to the secondary battery.
  • Secondary batteries Specific examples of applications for secondary batteries are as follows.
  • Electronic devices such as video cameras, digital still cameras, mobile phones, laptop computers, cordless phones, headphone stereos, portable radios, portable TVs and portable information terminals.
  • It is a portable living appliance such as an electric shaver.
  • a storage device such as a backup power supply and a memory card.
  • Electric tools such as electric drills and electric saws.
  • It is a battery pack that is installed in notebook computers as a removable power source. Medical electronic devices such as pacemakers and hearing aids.
  • It is an electric vehicle such as an electric vehicle (including a hybrid vehicle).
  • It is a power storage system such as a household battery system that stores power in case of an emergency.
  • the battery structure of the secondary battery may be the above-mentioned laminated film type or cylindrical type, or may be another battery structure other than these. Further, a plurality of secondary batteries may be used as the battery pack, the battery module, and the like.
  • the battery pack and the battery module are applied to relatively large equipment such as electric vehicles, electric power storage systems and electric tools.
  • a single battery or an assembled battery may be used.
  • the electric vehicle is a vehicle that operates (runs) using a secondary battery as a driving power source, and may be a vehicle (hybrid vehicle or the like) that also has a drive source other than the secondary battery as described above.
  • a power storage system is a system that uses a secondary battery as a power storage source. In a household electric power storage system, since electric power is stored in a secondary battery which is an electric power storage source, it is possible to use the electric power for household electric products and the like.
  • the configuration of the application example described below is just an example, and can be changed as appropriate.
  • the type of the secondary battery used in the following application examples is not particularly limited, and may be a laminated film type or a cylindrical type.
  • FIG. 9 shows a block configuration of a battery pack using a cell.
  • the battery pack described here is a simple battery pack (so-called soft pack) using one secondary battery, and is mounted on an electronic device represented by a smartphone.
  • this battery pack includes a power supply 161 and a circuit board 162.
  • the circuit board 162 is connected to the power supply 161 and includes a positive electrode terminal 163, a negative electrode terminal 164, and a temperature detection terminal (so-called T terminal) 165.
  • the power supply 161 includes one secondary battery.
  • the positive electrode lead is connected to the positive electrode terminal 163, and the negative electrode lead is connected to the negative electrode terminal 164. Since the power supply 161 can be connected to the outside via the positive electrode terminal 163 and the negative electrode terminal 164, it can be charged and discharged via the positive electrode terminal 163 and the negative electrode terminal 164.
  • the circuit board 162 includes a control unit 166, a switch 167, a PTC element 168, and a temperature detection unit 169. However, the PTC element 168 may be omitted.
  • the control unit 166 includes a central processing unit (CPU: Central Processing Unit), a memory, and the like, and controls the operation of the entire battery pack.
  • the control unit 166 detects and controls the usage state of the power supply 161 as needed.
  • the control unit 166 disconnects the switch 167 so that the charging current does not flow in the current path of the power supply 161. To do so. Further, when a large current flows during charging or discharging, the control unit 166 cuts off the charging current by disconnecting the switch 167.
  • the overcharge detection voltage and the overdischarge detection voltage are not particularly limited. As an example, the overcharge detection voltage is 4.2V ⁇ 0.05V, and the overdischarge detection voltage is 2.4V ⁇ 0.1V.
  • the switch 167 includes a charge control switch, a discharge control switch, a charging diode, a discharging diode, and the like, and switches the connection between the power supply 161 and the external device according to the instruction of the control unit 166.
  • This switch 167 includes a field effect transistor (MOSFET: Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) using a metal oxide semiconductor, and the charge / discharge current is detected based on the ON resistance of the switch 167. ..
  • MOSFET Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor
  • the temperature detection unit 169 includes a temperature detection element such as a thermistor, measures the temperature of the power supply 161 using the temperature detection terminal 165, and outputs the measurement result of the temperature to the control unit 166.
  • the temperature measurement result measured by the temperature detection unit 169 is used when the control unit 166 performs charge / discharge control at the time of abnormal heat generation and when the control unit 166 performs correction processing at the time of calculating the remaining capacity.
  • FIG. 10 shows a block configuration of a battery pack using an assembled battery.
  • components of a battery pack using a cell see FIG. 9 will be cited from time to time.
  • this battery pack includes a positive electrode terminal 181 and a negative electrode terminal 182.
  • the battery pack contains a control unit 171, a power supply 172, a switch 173, a current measurement unit 174, a temperature detection unit 175, a voltage detection unit 176, and a switch control unit inside the housing 170. It includes a 177, a memory 178, a temperature detection element 179, and a current detection resistor 180.
  • the power supply 172 includes an assembled battery in which two or more secondary batteries are connected to each other, and the connection form of the two or more secondary batteries is not particularly limited. Therefore, the connection method may be in series, in parallel, or a mixed type of both. As an example, the power supply 172 includes six secondary batteries connected to each other so as to be in two parallels and three series.
  • the configuration of the control unit 171, the switch 173, the temperature detection unit 175, and the temperature detection element 179 is the same as the configuration of the control unit 166, the switch 167, and the temperature detection unit 169 (temperature detection element).
  • the current measurement unit 174 measures the current using the current detection resistor 180, and outputs the measurement result of the current to the control unit 171.
  • the voltage detection unit 176 measures the battery voltage of the power supply 172 (secondary battery) and supplies the measurement result of the analog-to-digital converted voltage to the control unit 171.
  • the switch control unit 177 controls the operation of the switch 173 according to the signals input from the current measurement unit 174 and the voltage detection unit 176.
  • the switch control unit 177 disconnects the switch 173 (charge control switch) so that the charge current does not flow in the current path of the power supply 172. ..
  • the switch control unit 177 cuts off the charging current or the discharging current when a large current flows during charging or discharging.
  • control unit 171 may also function as the switch control unit 177.
  • the overcharge detection voltage and the overdischarge detection voltage are not particularly limited, but are the same as those described for the battery pack using a single battery.
  • the memory 178 includes an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) which is a non-volatile memory, and the memory 178 includes a numerical value calculated by the control unit 171 and a secondary battery measured in the manufacturing process. Information (initial resistance, full charge capacity, remaining capacity, etc.) is stored.
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
  • the positive electrode terminal 181 and the negative electrode terminal 182 are terminals connected to an external device (such as a notebook personal computer) that operates using the battery pack and an external device (such as a charger) that is used to charge the battery pack. is there.
  • the power supply 172 (secondary battery) can be charged and discharged via the positive electrode terminal 181 and the negative electrode terminal 182.
  • FIG. 11 shows a block configuration of a hybrid vehicle which is an example of an electric vehicle.
  • this electric vehicle includes a control unit 184, an engine 185, a power supply 186, a motor 187, a differential device 188, a generator 189, and a transmission 190 inside the housing 183. It also includes a clutch 191 and inverters 192 and 193, and various sensors 194. Further, the electric vehicle includes a front wheel drive shaft 195 and a pair of front wheels 196 connected to the differential device 188 and the transmission 190, and a rear wheel drive shaft 197 and a pair of rear wheels 198.
  • the engine 185 is a main power source such as a gasoline engine.
  • the driving force (rotational force) of the engine 185 is transmitted to the front wheels 196 and the rear wheels 198 via the differential device 188, the transmission 190, and the clutch 191 which are the driving units. Since the rotational force of the engine 185 is transmitted to the generator 189, the generator 189 uses the rotational force to generate AC power, and the AC power is converted into DC power via the inverter 193. Therefore, the DC power is stored in the power supply 186.
  • the motor 187 which is a conversion unit
  • the electric power (DC power) supplied from the power supply 186 is converted into AC power via the inverter 192. Therefore, the AC power is used to convert the motor. 187 is driven.
  • the driving force (rotational force) converted from the electric power by the motor 187 is transmitted to the front wheels 196 and the rear wheels 198 via the differential device 188, the transmission 190, and the clutch 191 which are the driving units.
  • the motor 187 may generate AC power by using the rotational force. Since this AC power is converted into DC power via the inverter 192, the DC regenerative power is stored in the power supply 186.
  • the control unit 184 includes a CPU and the like, and controls the operation of the entire electric vehicle.
  • the power source 186 includes one or more secondary batteries and is connected to an external power source. In this case, the power supply 186 may store electric power by being supplied with electric power from an external power source.
  • Various sensors 194 are used to control the rotation speed of the engine 185 and to control the opening degree (throttle opening degree) of the throttle valve.
  • the various sensors 194 include any one type or two or more types of a speed sensor, an acceleration sensor, an engine speed sensor, and the like.
  • the electric vehicle may be a vehicle (electric vehicle) that operates using only the power supply 186 and the motor 187 without using the engine 185.
  • the secondary battery is applicable to the power storage system.
  • This power storage system includes a control unit, a power source including one or more secondary batteries, a smart meter, and a power hub inside a house such as a general house or a commercial building.
  • the power supply is connected to an electric device such as a refrigerator installed inside the house, and can also be connected to an electric vehicle such as a hybrid car parked outside the house.
  • the power supply is connected to a private power generator such as a solar power generator installed in a house via a power hub, and is also connected to a centralized power system such as an external thermal power plant via a smart meter and a power hub. Has been done.
  • the secondary battery can be applied to electric tools such as electric drills and electric saws.
  • This power tool includes a control unit and a power supply including one or more secondary batteries inside a housing to which a movable portion such as a drill portion and a saw blade portion is attached.
  • the element structure of the battery element is a wound type (wound electrode body)
  • electrodes positive electrode and negative electrode
  • Other element structures such as a laminated type (laminated electrode body) and a ninety-nine-fold type in which the electrodes (positive electrode and negative electrode) are folded in a zigzag manner may be used.
  • the electrode reactant is not particularly limited. Specifically, as described above, the electrode reactant may be another alkali metal such as sodium and potassium, or an alkaline earth metal such as beryllium, magnesium and calcium. In addition, the electrode reactant may be another light metal such as aluminum.

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Abstract

二次電池は、可撓性を有すると共に開口部を有する外装部材と、その外装部材の内部に収納された電池素子と、外装部材の内部から開口部を経由して外装部材の外部まで延在し、電池素子に接続された配線部材と、外装部材の内部から少なくとも開口部まで配線部材に沿うように延在し、電池素子と配線部材との間に介在すると共に開口部を封止する絶縁性の封止部材とを備える。

Description

二次電池
 本技術は、二次電池に関する。
 携帯電話機などの多様な電子機器が普及しているため、小型かつ軽量であると共に高いエネルギー密度が得られる電源として二次電池の開発が進められている。二次電池の構成は、電池特性に影響を及ぼすため、その二次電池の構成に関しては、様々な検討がなされている。
 具体的には、ラミネートフィルムなどの外装部材を用いた二次電池において、各種目的を達成するために、タブ(またはリード)の形状および封止構造などが適正化されている(例えば、特許文献1~6参照。)。
特開2005-216623号公報 特開2007-214025号公報 特開2007-335290号公報 特開2010-177088号公報 特開2012-054029号公報 特開2012-074387号公報
 二次電池の課題を解決するために様々な検討がなされているが、外的負荷に起因する二次電池の内部短絡の抑制は未だ十分でないため、改善の余地がある。
 本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、外的負荷に起因する内部短絡を抑制することが可能である二次電池を提供することにある。
 本技術の一実施形態の二次電池は、可撓性を有すると共に開口部を有する外装部材と、その外装部材の内部に収納された電池素子と、外装部材の内部から開口部を経由して外装部材の外部まで延在し、電池素子に接続された配線部材と、外装部材の内部から少なくとも開口部まで配線部材に沿うように延在し、電池素子と配線部材との間に介在すると共に開口部を封止する絶縁性の封止部材とを備えたものである。
 本技術の一実施形態の二次電池によれば、可撓性を有する外装部材の内部に電池素子が収納されており、その外装部材の内部から外部まで延在する配線部材が電池素子に接続されている。外装部材の開口部を封止する絶縁性の封止部材が配線部材に沿うように延在していると共に電池素子と配線部材との間に介在している。よって、外的負荷に起因する二次電池の内部短絡を抑制することができる。
 なお、本技術の効果は、必ずしもここで説明された効果に限定されるわけではなく、後述する本技術に関連する一連の効果のうちのいずれの効果でもよい。
本技術の一実施形態における二次電池の構成を表す斜視図である。 図1に示した電池素子の構成を表す斜視図である。 図1に示した二次電池の構成を表す断面図である。 図1に示した二次電池の構成を表す他の断面図である。 二次電池の製造工程を説明するための断面図である。 二次電池の製造工程を説明するための他の断面図である。 比較例の二次電池の構成を表す断面図である。 変形例4の二次電池の構成を表す断面図である。 二次電池の適用例(電池パック:単電池)の構成を表すブロック図である。 二次電池の適用例(電池パック:組電池)の構成を表すブロック図である。 二次電池の適用例(電動車両)の構成を表すブロック図である。
 以下、本技術の一実施形態に関して、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。

 1.二次電池
   1-1.構成
   1-2.動作
   1-3.製造方法
   1-4.作用および効果
 2.変形例
 3.二次電池の用途
  3-1.電池パック(単電池)
  3-2.電池パック(組電池)
  3-3.電動車両
  3-4.その他
<1.二次電池>
 まず、本技術の一実施形態の二次電池に関して説明する。
 ここで説明する二次電池は、電極反応物質の吸蔵放出を利用して電池容量が得られる二次電池であり、正極および負極と共に電解液を備えている。この二次電池では、充電途中において負極の表面に電極反応物質が析出することを防止するために、その負極の充電容量が正極の放電容量よりも大きくなっている。すなわち、負極の単位面積当たりの電気化学容量は、正極の単位面積当たりの電気化学容量よりも大きくなっている。
 電極反応物質の種類は、特に限定されないが、アルカリ金属およびアルカリ土類金属などの軽金属である。アルカリ金属は、リチウム、ナトリウムおよびカリウムなどであると共に、アルカリ土類金属は、ベリリウム、マグネシウムおよびカルシウムなどである。
 以下では、電極反応物質がリチウムである場合を例に挙げる。リチウムの吸蔵放出を利用して電池容量が得られる二次電池は、いわゆるリチウムイオン二次電池であり、そのリチウムイオン二次電池では、リチウムがイオン状態で吸蔵および放出される。
<1-1.構成>
 図1は、二次電池の斜視構成を表している。図2は、図1に示した電池素子20の斜視構成を表している。図3および図4のそれぞれは、図1に示した二次電池の断面構成を表している。ただし、図3では、A-A線に沿った断面を示していると共に、図4では、B-B線に沿った断面を示している。
 以下の説明では、図3および図4中の縦方向を二次電池の高さ方向とすると共に、図3および図4中の横方向を二次電池の幅方向とする。また、二次電池の高さ方向において、図3および図4中の上方向を二次電池の上側とすると共に、図3および図4中の下方向を二次電池の下側とする。
 二次電池は、図1~図4に示したように、外装フィルム10と、電池素子20と、正極配線200と、負極配線300と、正極シーラント70と、負極シーラント80と、絶縁テープ90とを備えている。この正極配線200は、正極リード30および複数の正極タブ50を含む配線部材であると共に、負極配線300は、負極リード40および複数の負極タブ60を含む他の配線部剤である。
 この二次電池では、外装フィルム10の内部に電池素子20が収納されていると共に、その電池素子20に正極配線200および負極配線300が接続されている。正極配線200および負極配線300のそれぞれは、外装フィルム10の内部から外部に向かって互いに共通する方向に導出されている。
 すなわち、ここで説明する二次電池は、電池素子20を収納するための外装部材として外装フィルム10を用いたラミネートフィルム型の二次電池である。ここでは、二次電池は、扁平な立体的形状を有している。
[外装フィルム]
 外装フィルム10は、可撓性(または柔軟性)を有する外装部材であり、より具体的には、図1、図3および図4に示したように、中空の袋状の部材である。この外装フィルム10は、高分子材料および金属材料などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。
 具体的には、外装フィルム10は、内側から融着層、金属層および表面保護層がこの順に積層された3層のラミネートフィルムである。融着層は、ポリプロピレンなどの高分子材料を含んでいる高分子フィルムであり、熱融着法などを用いて融着可能である。金属層は、アルミニウムなどの金属材料を含んでいる金属箔である。表面保護層は、ナイロンなどの高分子材料を含んでいる高分子フィルムである。ただし、ラミネートフィルムである外装フィルム10の層数は、特に限定されないため、2層または4層以上でもよい。もちろん、外装フィルム10は、多層に限られずに単層でもよい。
 この外装フィルム10は、正極配線200を導出させるための開口部10K1を有していると共に、負極配線300を導出させるための開口部10K2を有している。この開口部10K1は、後述するように、正極配線200が開口部10K1を経由して外装フィルム10の外部に導出された状態において、正極シーラント70により封止されている。また、開口部10K2は、後述するように、負極配線300が開口部10K2を経由して外装フィルム10の外部に導出された状態において、負極シーラント80により封止されている。
 なお、外装フィルム10は、後述する開口部10K(図5および図6参照)が正極配線200および負極配線300のそれぞれを導出させながら封止されることにより形成されている。すなわち、二次電池の製造工程では、開口部10Kにおいて互いに対向する外装フィルム10同士が正極配線200、負極配線300、正極シーラント70および負極シーラント80を介して互いに接合されることにより、その外装フィルム10が開口部10K1,10K2を除いて封止されている。これにより、外装フィルム10には、開口部10Kが封止された封止部Sが形成されている。
[電池素子]
 電池素子20は、充放電反応を進行させる素子であり、図2~図4に示したように、外装フィルム10の内部に収納されている。この電池素子20は、正極21と、負極22と、セパレータ23と、液状の電解質である電解液とを含んでいる。ただし、図2~図4のそれぞれでは、電解液の図示を省略している。
 正極21および負極22は、セパレータ23を介して巻回されている。より具体的には、正極21および負極22は、セパレータ23を介して互いに積層されていると共に、そのセパレータ23を介して互いに積層された状態において巻回されている。このため、電池素子20は、セパレータ23を介して巻回された正極21および負極22を含む巻回電極体である。正極21、負極22およびセパレータ23のそれぞれの巻回数は、特に限定されないため、任意に設定可能である。
 なお、正極21の高さは、セパレータ23の高さより小さくなっている。正極21に起因する短絡が防止されるからである。負極22の高さは、セパレータ23の高さよりも小さくなっていると共に、正極21の高さよりも大きくなっている。負極22に起因する短絡が防止されると共に、充放電時におけるリチウムの析出に起因する正極21と負極22との短絡が防止されるからである。
 正極21は、正極集電体21Aおよび正極活物質層21Bを含んでいる。正極集電体21Aは、アルミニウムなどの金属材料を含んでいる金属箔である。正極活物質層21Bは、正極集電体21Aの両面に設けられている。ただし、正極活物質層21Bは、正極集電体21Aの片面だけに設けられていてもよい。この正極活物質層21Bは、リチウムを吸蔵放出する正極活物質を含んでおり、その正極活物質は、リチウム含有遷移金属化合物などのリチウム含有化合物のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。このリチウム含有遷移金属化合物は、リチウムと共に1種類または2種類以上の遷移金属元素を構成元素として含む酸化物、リン酸化合物、ケイ酸化合物およびホウ酸化合物などである。ただし、正極活物質層21Bは、さらに正極結着剤および正極導電剤などを含んでいてもよい。
 負極22は、負極集電体22Aおよび負極活物質層22Bを含んでいる。負極集電体22Aは、銅などの金属材料を含んでいる金属箔である。負極活物質層22Bは、負極集電体22Aの両面に設けられている。ただし、負極活物質層22Bは、負極集電体22Aの片面だけに設けられていてもよい。この負極活物質層22Bは、リチウムを吸蔵放出する負極活物質を含んでおり、その負極活物質は、炭素材料および金属系材料などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。この炭素材料は、黒鉛などである。金属系材料は、リチウムと合金を形成可能である金属元素および半金属元素のうちのいずれか1種類または2種類以上を構成元素として含む材料であり、具体的にはケイ素およびスズなどを含んでいる。この金属系材料は、単体でもよいし、合金でもよいし、化合物でもよいし、それらの2種類以上の混合物でもよい。ただし、負極活物質層22Bは、さらに負極結着剤および負極導電剤などを含んでいてもよい。
 セパレータ23は、正極21と負極22との間に介在する絶縁性の多孔質膜であり、その正極21と負極22との短絡を防止しながらリチウムを通過させる。このセパレータ23は、ポリエチレンなどの高分子材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。
 電解液は、正極21、負極22およびセパレータ23のそれぞれに含浸されており、溶媒および電解質塩を含んでいる。溶媒は、炭酸エステル系化合物、カルボン酸エステル系化合物およびラクトン系化合物などの非水溶媒(有機溶剤)のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。電解質塩は、リチウム塩などの軽金属塩のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。
 巻回電極体である電池素子20では、正極活物質層21Bが正極集電体21Aの一部に設けられていると共に、負極活物質層22Bが負極集電体22Aの一部に設けられている。
 具体的には、正極21の巻内側および巻外側のそれぞれの端部では、正極集電体21Aに正極活物質層21Bが設けられていないため、その正極集電体21Aが露出している。これにより、正極21は、巻内側および巻外側のそれぞれの端部において正極集電体21Aだけが巻回されている箔巻構造を有している。
 同様に、負極22の巻内側および巻外側のそれぞれの端部では、負極集電体22Aに負極活物質層22Bが設けられていないため、その負極集電体22Aが露出している。これにより、負極22は、巻内側および巻外側のそれぞれの端部において負極集電体22Aだけが巻回されている箔巻構造を有している。
 なお、図2では、後述する二次電池の製造工程において電池素子20を作製するために用いられる巻回体120を併せて示している。この巻回体120は、正極21、負極22およびセパレータ23のそれぞれに電解液が含浸されていないことを除いて、巻回電極体である電池素子20の構成と同様の構成を有している。
[正極配線および負極配線]
 正極配線200は、外装フィルム10の内部から開口部10K1を経由して外装フィルム10の外部まで延在しており、電池素子20のうちの正極21に接続されている。負極配線300は、外装フィルム10の内部から開口部10K2を経由して外装フィルム10の外部まで延在してり、電池素子20のうちの負極22に接続されている。
[正極リード]
 正極リード30は、図1および図3に示したように、外装フィルム10の内部から開口部10K1を経由して外装フィルム10の外部まで延在する第2配線部材である。
 正極リード30の一端部は、外装フィルム10の内部において複数の正極タブ50のそれぞれの他端部に接続されている。ここでは、正極リード30の一端部は、後述する接合部J1に接続されることにより、接続部C1を形成している。この接続部C1は、溶接法などを用いて正極リード30と接合部J1とが互いに接続されている部分である。一方、正極リード30の他端部は、外装フィルム10の外部に導出されている。
 ここでは、正極リード30は、外装フィルム10の内部において、その外装フィルム10から正極リード30が導出される方向(図3中の縦方向)と交差する方向(図3中の横方向)に屈曲している。このため、正極リード30は、リード部30A,30Bを含んでいる。
 リード部30Aは、外装フィルム10の内部から開口部10K1を経由して外装フィルム10の外部まで延在する延在部である。リード部30Bは、外装フィルム10の内部において電池素子20に対向しながらリード部30Aの延在方向と交差する方向に延在する対向部であり、そのリード部30Aに連結されている。
 このリード部30Bは、下面M1、上面M2および側面M3を有している。下面M1は、リード部30Bが電池素子20に対向する面(対向面)である。上面M2は、下面M1の反対側の面(反対面)である。側面M3は、下面M1と上面M2との間に位置すると共に、下面M1および上面M2のそれぞれに連結された面である。
 なお、リード部30Bが電池素子20に対向していれば、そのリード部30Bの下面M1は電池素子20の上面20Mに対して平行でもよいし、その下面M1は上面20Mに対して傾斜していてもよい。下面M1が上面20Mに対して傾斜する角度は、リード部30Bと電池素子20との対向関係が担保される角度であれば、特に限定されない。
 正極リード30の形成材料は、正極集電体21Aの形成材料と同様である。ただし、正極リード30の形成材料は、正極集電体21Aの形成材料と同じでもよいし、正極集電体21Aの形成材料と異なってもよい。
[負極リード]
 負極リード40は、上記した正極リード30の構成と同様の構成を有している。すなわち、負極リード40は、図1および図4に示したように、外装フィルム10の内部から開口部10K2を経由して外装フィルム10の外部まで延在する他の第2配線部材である。
 負極リード40の一端部は、外装フィルム10の内部において複数の負極タブ60のそれぞれの他端部に接続されている。ここでは、負極リード40の一端部は、後述する接合部J2に接続されることにより、接続部C2を形成している。この接続部C2は、溶接法などを用いて負極リード40と接合部J2とが互いに接続されている部分である。一方、負極リード40の他端部は、外装フィルム10の外部に導出されている。
 ここでは、負極リード40は、外装フィルム10の内部において、その外装フィルム10から負極リード40が導出される方向(図4中の縦方向)と交差する方向(図4中の横方向)に屈曲している。このため、負極リード40は、リード部40A,40Bを含んでいる。
 リード部40Aは、外装フィルム10の内部から開口部10K2を経由して外装フィルム10の外部まで延在する他の延在部である。リード部40Bは、外装フィルム10の内部において電池素子20に対向しながらリード部40Aの延在方向と交差する方向に延在する他の対向部であり、そのリード部40Aに連結されている。
 このリード部40Bは、下面N1、上面N2および側面N3を有している。下面N1は、リード部40Bが電池素子20に対向する面(他の対向面)である。上面N2は、下面N1の反対側の面(他の反対面)である。側面N3は、下面N1と上面N2との間に位置すると共に、下面N1および上面N2のそれぞれに連結された面である。
 なお、リード部40Bが電池素子20に対向していれば、そのリード部40Bの下面N1は電池素子20の上面20Mに対して平行でもよいし、その下面N1は上面20Mに対して傾斜していてもよい。下面N1が上面20Mに対して傾斜する角度は、リード部40Bと電池素子20との対向関係が担保される角度であれば、特に限定されない。
 負極リード40の形成材料は、負極集電体22Aの形成材料と同様である。ただし、負極リード40の形成材料は、負極集電体22Aの形成材料と同じでもよいし、負極集電体22Aの形成材料と異なってもよい。
[複数の正極タブ]
 複数の正極タブ50は、図3に示したように、外装フィルム10の内部に配置されている複数の第1配線部材である。正極タブ50の数が複数であるのは、電池素子20(正極21)の電気抵抗(集電抵抗)が低下するからである。
 ここで説明する二次電池は、最低限の数である2本の正極タブ50(51,52)を備えている。
 正極タブ50の数が1本である場合と比較して、上記したように、電池素子20の電気抵抗が低下するからである。また、正極リード30の数を複数にした場合には、複数の正極リード30のそれぞれを互いに別個に外装フィルム10から外部に導出させるか、複数の正極リード30を互いに重ねた状態で外装フィルム10から外部に導出させなければならないため、封止部Sの数が増加するか、その封止部Sの封止構造が複雑化するからである。これにより、封止部Sの信頼性が低下しやすくなる。
 正極タブ50の数は、特に限定されないため、任意に設定可能であるが、電池素子20の電気抵抗を低下させると共に、外装フィルム10の内部空間に関する体積損失を抑制するためには、3本以下であることが好ましく、2本以下であることがより好ましい。また、上記した体積損失を抑制するためには、正極タブ50の厚さは、正極リード30の厚さよりも小さいことが好ましい。
 正極タブ51,52のそれぞれの一端部は、電池素子20に接続されており、より具体的には正極21(正極集電体21A)に接続されている。一方、正極タブ51,52のそれぞれの他端部は、互いに接触している。ここでは、正極タブ51,52は、互いに接合されることにより、接合部J1を形成している。この接合部J1は、溶接法などを用いて正極タブ51,52のそれぞれの他端部同士が接合されている部分である。
 この接合部J1は、上記したように、正極リード30の一端部と接続されることにより、接続部C1を形成している。ここでは、上記したように、正極リード30が外装フィルム10の内部においてリード部30Bを含んでいるため、接合部J1は、そのリード部30Bに接続されている。この場合において、接合部J1は、上面M2においてリード部30Bに接続されている。
 この接続部C1を形成するために、正極タブ51,52のうちの一部(正極タブ51)は、リード部30Bの表面に沿うように屈曲している。具体的には、正極タブ51は、下面M1、側面M3および上面M2にこの順に沿うように屈曲している。これにより、接合部J1は、上記したように、上面M2においてリード部30Bに接続されている。
 正極タブ51,52のそれぞれの形成材料は、正極集電体21Aの形成材料と同様である。ただし、正極タブ51,52のそれぞれの形成材料は、正極集電体21Aの形成材料と同じでもよいし、正極集電体21Aの形成材料と異なってもよい。
 なお、正極タブ51,52のそれぞれと正極21との接続位置は、特に限定されない。ここでは、巻回電極体である電池素子20において正極21が巻回されているため、正極タブ51は、正極21の巻内側の端部に接続されていると共に、正極タブ52は、正極21の巻外側の端部に接続されている。すなわち、上記したように、正極21が箔巻構造を有しているため、正極タブ51,52のそれぞれは、正極集電体21Aに接続されている。正極集電体21Aによる集電性が均一化するため、正極21において充放電反応が均一に進行しやすくなるからである。
 この場合には、正極集電体21Aの延在方向における中心に対して左右対称な位置において、正極タブ51,52のそれぞれは正極集電体21Aに接続されていることが好ましい。すなわち、正極集電体21Aの延在方向の中心位置と正極タブ51の接続位置との間の距離と、その中心位置と正極タブ52の接続位置との間の距離とは、互いにほぼ等しいことが好ましい。正極集電体21Aに接続による集電性がより均一化するからである。
 ここでは、図3中の右側において正極タブ52は正極集電体21Aに接続されているが、その正極集電体21Aに対する正極タブ52の接続位置は、特に限定されない。一例を挙げると、図3中の左側において正極タブ52が正極集電体21Aに接続されていてもよい。ただし、正極タブ52の長さを短くするためには、図3中の右側、すなわち正極タブ51の屈曲方向に近い側において正極タブ52は正極集電体21Aに接続されていることが好ましい。
[複数の負極タブ]
 複数の負極タブ60は、上記した複数の正極タブ50の構成と同様の構成を有している。すなわち、複数の負極タブ60は、図4に示したように、外装フィルム10の内部に配置されている他の複数の第1配線部材である。負極タブ60の数が複数であるのは、電池素子20(負極22)の電気抵抗(集電抵抗)が低下するからである。
 ここで説明する二次電池は、最低限の数である2本の負極タブ60(61,62)を備えている。2本の正極タブ50(51,52)に関して説明した場合と同様の理由により、負極リード40の数を複数にした場合には、封止部Sの信頼性が低下しやすくなるからである。負極タブ60の数は、特に限定されないため、任意に設定可能であるが、正極タブ50の数に関して説明した場合と同様の理由により、3本以下であることが好ましく、2本以下であることがより好ましい。
 負極タブ61,62のそれぞれの一端部は、電池素子20に接続されており、より具体的には負極22(負極集電体22A)に接続されている。一方、負極タブ61,62のそれぞれの他端部は、互いに接触している。ここでは、負極タブ61,62は、互いに接合されることにより、接合部J2を形成している。この接合部J2は、溶接法などを用いて負極タブ61,62のそれぞれの他端部同士が接合されている部分である。
 この接合部J2は、上記したように、負極リード40の一端部と接続されることにより、接続部C2を形成している。ここでは、上記したように、負極リード40が外装フィルム10の内部においてリード部40Bを含んでいるため、接合部J2は、そのリード部40Bに接続されている。この場合において、接合部J2は、上面N2においてリード部40Bに接続されている。
 この接続部C2を形成するために、負極タブ61,62のうちの一部(負極タブ61)は、リード部40Bの表面に沿うように屈曲している。具体的には、負極タブ61は、下面N1、側面N3および上面N2にこの順に沿うように屈曲している。これにより、接合部J2は、上記したように、上面N2においてリード部40Bに接続されている。
 負極タブ61,62のそれぞれの形成材料は、負極集電体22Aの形成材料と同様である。ただし、負極タブ61,62のそれぞれの形成材料は、負極集電体22Aの形成材料と同じでもよいし、負極集電体22Aの形成材料と異なってもよい。
 なお、負極タブ61,62のそれぞれと負極22との接続位置は、特に限定されない。ここでは、巻回電極体である電池素子20において負極22が巻回されているため、負極タブ61は、負極22の巻内側の端部に接続されていると共に、負極タブ62は、負極22の巻外側の端部に接続されている。すなわち、上記したように、負極22が箔巻き構造を有しているため、負極タブ61,62のそれぞれは、負極集電体22Aに接続されている。負極集電体22Aによる集電性が均一化するため、負極22において充放電反応が均一に進行しやすくなるからである。
 この場合には、負極タブ61,62のそれぞれと負極22との接続位置に関して説明した場合と同様の理由により、負極集電体22Aの延在方向における中心に対して左右対称な位置において、負極タブ61,62のそれぞれは負極集電体22Aに接続されていることが好ましい。
 ここでは、図4中の右側において負極タブ62は負極集電体22Aに接続されているが、その負極集電体22Aに対する負極タブ62の接続位置は、特に限定されない。一例を挙げると、正極タブ52に関して説明した場合と同様に、図4中の左側において負極タブ62が負極集電体22Aに接続されていてもよい。ただし、負極タブ62の長さを短くするためには、図4中の右側、すなわち負極タブ61の屈曲方向に近い側において負極タブ62は負極集電体22Aに接続されていることが好ましい。
[正極シーラント]
 正極シーラント70は、図3に示したように、開口部10K1を封止することにより、外装フィルム10の内部に外気が侵入することを防止する絶縁性の封止部材である。ここでは、正極シーラント70は、外装フィルム10の内部から開口部10K1を経由して外装フィルム10の外部まで、正極リード30に沿うように延在している。すなわち、正極シーラント70は、外装フィルム10の内部(封止部Sを除く。)まで導入されており、より具体的には電池素子20の近傍まで導入されている。
 正極シーラント70の一端部は、外装フィルム10の内部において、電池素子20と接続部C1との間に介在している。これにより、接続部C1は、正極シーラント70を介して電池素子20から絶縁されている。一方、正極シーラント70の他端部は、外装フィルム10の外部に導出されることにより、上記したように、開口部10K1を封止している。
 中でも、正極シーラント70の一端部は、電池素子20と接続部C1との間に介在しているだけでなく、外装フィルム10と接続部C1との間にも介在していることが好ましい。接続部C1が正極シーラント70を介して周辺から絶縁されるからである。
 ここでは、正極シーラント70は、正極リード30の周囲を被覆しているため、いわゆるチューブ状である。このため、正極シーラント70は、電池素子20と接続部C1との間に介在していると共に、外装フィルム10と接続部C1との間に介在している。接合部J1は、接続部C1を形成するために、チューブ状の正極シーラント70の内部に入り込んでいる。
 この正極シーラント70は、高分子材料などの絶縁性材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでおり、その高分子材料は、正極リード30に対して密着性を有するポリオレフィンなどである。ポリオレフィンの種類は、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンおよび変性ポリプロピレンなどである。
 中でも、上記したように、外装フィルム10が熱融着可能である融着層を含んでいる場合には、正極シーラント70は、その融着層と同様に熱融着可能である高分子材料を含んでいるため、外装フィルム10および正極シーラント70は、開口部10K1において互いに熱融着されていることが好ましい。開口部10K1に正極リード30が存在していても、外装フィルム10と正極シーラント70との熱融着を利用して開口部10K1が封止されやすくなるからである。
 この場合には、外装フィルム10と接続部C1との間に介在している正極シーラント70および接続部C1も同様に、互いに熱融着されていることが好ましい。正極シーラント70が外装フィルム10に対して強固に連結されるため、振動および衝撃などの外的負荷に起因する正極シーラント70の位置ずれが防止されるからである。
[負極シーラント]
 負極シーラント80は、上記した正極シーラント70の構成と同様の構成を有している。すなわち、負極シーラント80は、図4に示したように、開口部10K2を封止することにより、外装フィルム10の内部に外気が侵入することを防止する他の絶縁性の封止部材である。ここでは、負極シーラント80は、外装フィルム10の内部から開口部10K2を経由して外装フィルム10の外部まで、負極リード40に沿うように延在している。すなわち、負極シーラント80は、外装フィルム10の内部(封止部Sを除く。)まで導入されており、より具体的には電池素子20の近傍まで導入されている。
 負極シーラント80の一端部は、外装フィルム10の内部において、電池素子20と接続部C2との間に介在している。これにより、接続部C2は、負極シーラント80を介して電池素子20から絶縁されている。一方、負極シーラント80の他端部は、外装フィルム10の外部に導出されることにより、上記したように、開口部10K2を封止している。
 中でも、負極シーラント80の一端部は、電池素子20と接続部C2との間に介在しているだけでなく、外装フィルム10と接続部C2との間にも介在していることが好ましい。接続部C2が負極シーラント80を介して周辺から絶縁されるからである。
 ここでは、負極シーラント80は、負極リード40の周囲を被覆しているため、いわゆるチューブ状である。このため、負極シーラント80は、電池素子20と接続部C2との間に介在していると共に、外装フィルム10と接続部C2との間に介在している。接合部J2は、接続部C2を形成するために、チューブ状の負極シーラント80の内部に入り込んでいる。
 この負極シーラント80は、高分子材料などの絶縁性材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでおり、その高分子材料は、負極リード40に対して密着性を有するポリオレフィンなどである。ポリオレフィンの種類に関する詳細は、上記した通りである。
 中でも、上記したように、外装フィルム10が熱融着可能である融着層を含んでいる場合には、負極シーラント80は、その融着層と同様に熱融着可能である高分子材料を含んでいるため、外装フィルム10および負極シーラント80は、開口部10K2において互いに熱融着されていることが好ましい。開口部10K2に負極リード40が存在していても、外装フィルム10と負極シーラント80との熱融着を利用して開口部10K2が封止されやすくなるからである。
 この場合には、外装フィルム10と接続部C2との間に介在している負極シーラント80および接続部C2も同様に、互いに熱融着されていることが好ましい。負極シーラント80が外装フィルム10に対して強固に連結されるため、外的負荷に起因する負極シーラント80の位置ずれが防止されるからである。
[絶縁テープ]
 絶縁テープ90は、外装フィルム10の内部に配置されている。この絶縁テープ90は、互いに隣り合う導電性部品の間に介在することにより、その導電性部品同士を互いに絶縁している。ここでは、二次電池は、6個の絶縁テープ90(91~96)を備えている。
 絶縁テープ91~93は、図3に示したように、正極タブ51,52を周辺から絶縁している。具体的には、絶縁テープ91は、電池素子20の巻内側の端部において正極タブ51と負極集電体22Aとの間に介在していると共に、その正極タブ51に沿うように延在している。絶縁テープ92は、電池素子20の巻内側の端部において正極集電体21Aとセパレータ23との間に介在していると共に、正極タブ51に沿うように延在している。絶縁テープ93は、電池素子20の巻外側の端部において正極タブ52とセパレータ23との間に介在している。
 絶縁テープ94~96は、図4に示したように、負極タブ61,62を周辺から絶縁している。具体的には、絶縁テープ94は、電池素子20の巻内側の端部において負極集電体22Aとセパレータ23との間に介在していると共に、負極タブ61に沿うように延在している。絶縁テープ95は、電池素子20の巻内側の端部において負極タブ61と正極集電体21Aとの間に介在していると共に、その負極タブ62に沿うように延在している。絶縁テープ96は、電池素子20の巻外側の端部において正極集電体21Aとセパレータ23との間に介在している。
<1-2.動作>
 二次電池の充電時には、電池素子20において、正極21からリチウムが放出されると共に、そのリチウムが電解液を介して負極22に吸蔵される。また、二次電池の放電時には、電池素子20において、負極22からリチウムが放出されると共に、そのリチウムが電解液を介して正極21に吸蔵される。これらの充放電時には、リチウムがイオン状態で吸蔵および放出される。
<1-3.製造方法>
 図5は、二次電池の製造工程を説明するために製造途中の二次電池の断面構成を表しており、図3に対応している。図6は、二次電池の製造工程を説明するために製造途中の二次電池の断面構成を表しており、図4に対応している。以下では、随時、既に説明した図1~図4を参照する。
 二次電池を製造する場合には、図5および図6のそれぞれに示した開口部10Kを有する外装フィルム10を用いることにより、以下で説明するように、二次電池を組み立てる。図5および図6のそれぞれでは、封止前(封止部Sの形成前)の外装フィルム10を表している。封止前の外装フィルム10に設けられている開口部10Kは、その外装フィルム10の内部に電池素子20を収納可能とするために、開口部10K1,10K2のそれぞれの開口面積よりも大きい開口面積を有している。
[正極の作製]
 最初に、正極活物質と、必要に応じて正極結着剤および正極導電剤などとを混合することにより、正極合剤とする。続いて、有機溶剤などに正極合剤を投入することにより、ペースト状の正極合剤スラリーを調製する。最後に、正極集電体21Aの両面に正極合剤スラリーを塗布することにより、正極活物質層21Bを形成する。こののち、ロールプレス機などを用いて正極活物質層21Bを圧縮成型してもよい。この場合には、正極活物質層21Bを加熱してもよいし、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。これにより、正極集電体21Aの両面に正極活物質層21Bが形成されるため、正極21が作製される。
[負極の作製]
 上記した正極21の作製手順と同様の手順により、負極集電体22Aの両面に負極活物質層22Bを形成する。具体的には、負極活物質と、必要に応じて負極結着剤および負極導電剤などとを混合することにより、負極合剤としたのち、有機溶剤などに負極合剤を投入することにより、ペースト状の負極合剤スラリーを調製する。続いて、負極集電体22Aの両面に負極合剤スラリーを塗布することにより、負極活物質層22Bを形成する。こののち、負極活物質層22Bを圧縮成型してもよい。これにより、負極集電体22Aの両面に負極活物質層22Bが形成されるため、負極22が作製される。
[電解液の調製]
 溶媒に電解質塩を投入する。これにより、溶媒中において電解質塩が分散または溶解されるため、電解液が調製される。
[二次電池の組み立て]
 最初に、溶接法などを用いて、正極21(正極集電体21A)に正極タブ51,52を接続させると共に、負極22(負極集電体22A)に負極タブ61,62を接続させる。続いて、セパレータ23を介して正極21および負極22を交互に積層させたのち、その正極21、負極22およびセパレータ23を巻回させることにより、巻回体120を作製する。この場合には、巻回体120の作製時(巻回時)において、巻回途中の適切な位置に絶縁テープ91~96を挿入する。
 なお、溶接法は、レーザ溶接法および抵抗溶接法などのうちのいずれか1種類または2種類以上である。ここで説明した溶接法に関する詳細は、以降においても同様である。
 続いて、溶接法などを用いて正極タブ51,52のそれぞれの一端部を互いに接合させることにより、接合部J1を形成する。また、溶接法などを用いて負極タブ61,62のそれぞれの一端部を互いに接合させることにより、接合部J2を形成する。
 続いて、チューブ状の正極シーラント70により被覆された正極リード30(リード部30A,30B)を準備して、溶接法などを用いて接合部J1にリード部30Bを接続させることにより、接続部C1を形成する。また、チューブ状の負極シーラント80により周囲を被覆された負極リード40(リード部40A,40B)を準備して、溶接法などを用いて接合部J2にリード部40Bを接続させることにより、接続部C2を形成する。これにより、巻回体120に正極配線200(正極リード30および正極タブ51,52)および負極配線300(負極リード40および負極タブ61,62)のそれぞれが接続される。
 続いて、開口部10Kから外装フィルム10の内部に、正極配線200および負極配線300のそれぞれが接続された巻回体120を収納する。これにより、正極配線200および負極配線300のそれぞれがあらかじめ接続された状態で巻回体120が外装フィルム10の内部に収納されるため、その正極配線200、負極配線300および巻回体120がまとめて外装フィルム10の内部に収納される。
 この場合には、リード部30Bの下面M1、側面M3および上面M2にこの順に沿うように正極タブ51を屈曲させると共に、リード部40Bの下面N1、側面N3および上面N2にこの順に沿うように負極タブ61を屈曲させる。また、開口部10Kから外装フィルム10の外部に正極配線200および正極シーラント70のそれぞれを導出させると共に、開口部10Kから外装フィルム10の外部に負極配線300および負極シーラント80のそれぞれを導出させる。さらに、外装フィルム10の内部において、接続部C1と電池素子20との間に正極シーラント70を介在させると共に、接続部C2と電池素子20との間に負極シーラント80を介在させる。
 最後に、開口部10Kから外装フィルム10の内部に電解液を注入したのち、熱融着法を用いて開口部10Kにおいて互いに対向している外装フィルム10同士を互いに接合させる。これにより、開口部10K1に正極配線200が存在しながら、その開口部10K1が正極シーラント70を介して封止される。また、開口部10K2に負極配線300が存在しながら、その開口部10K2が負極シーラント80を介して封止される。また、巻回体120(正極21、負極22およびセパレータ23)に電解液が含浸されるため、巻回電極体である電池素子20が作製される。
 よって、正極配線200および負極配線300のそれぞれが外装フィルム10から外部に導出されながら、封止部Sが形成される。これにより、その外装フィルム10の内部に電池素子20が封入されるため、ラミネートフィルム型の二次電池が完成する。
<1-4.作用および効果>
 この二次電池によれば、可撓性を有する外装フィルム10の内部に電池素子20が収納されており、その外装フィルム10の内部から外部まで延在する正極配線200(正極リード30および正極タブ51,52)が電池素子20に接続されている。また、外装フィルム10の開口部10K1を封止する絶縁性の正極シーラント70が正極配線200に沿うように延在していると共に電池素子20と正極配線200との間に介在している。よって、以下で説明する理由により、外的負荷に起因する二次電池の内部短絡を抑制することができる。
 図7は、比較例の二次電池の断面構成を表しており、図3に対応している。この比較例の二次電池は、図7に示したように、正極シーラント70が封止部Sだけに配置されていると共に、新たにチューブ状の絶縁テープ100を備えていることを除いて、本実施形態の二次電池と同様の構成(図3)を有している。この絶縁テープ100は、正極リード30(リード部30B)と接合部J1とが互いに接続されている接続部C1の周囲を被覆している。
 本実施形態の二次電池(図3)および比較例の二次電池(図7)のそれぞれでは、電池素子20(正極21)に正極配線200(正極リード30および正極タブ51,52)が接続されている。
 比較例の二次電池では、接続部C1と電池素子20との間に絶縁テープ100が存在している。この場合には、絶縁テープ91,92が破損しても、その絶縁テープ100を介して接続部C1が周辺から絶縁されるため、その接続部C1と負極22との短絡が発生しにくくなる。
 しかしながら、絶縁テープ100は、接続部C1の周囲を被覆しているだけであるため、自らの固定力だけを利用して固定されているか、周囲の部材により挟まれていることだけを利用して固定されている。この場合には、二次電池が振動および衝撃などの外的負荷を受けると、周囲の部材の位置が変動することなどに起因して、絶縁テープ100の位置が本来の位置からずれやすくなる。絶縁テープ100の位置がずれると、接続部C1が露出することに起因して、その接続部C1が周辺の導電性部品に接触しやすくなる。よって、接続部C1と負極22との短絡が発生しやすくなるため、外的負荷に起因して安定な充放電動作が阻害されやすくなる。これにより、外的負荷に起因する二次電池の内部短絡を抑制することが困難である。
 これに対して、本実施形態の二次電池では、接続部C1と電池素子20との間に絶縁性の正極シーラント70が存在している。この場合には、絶縁テープ91,92が破損しても、正極シーラント70を介して接続部C1が周辺から電気的に絶縁されるため、その接続部C1と負極22との短絡が発生しにくくなる。
 しかも、正極シーラント70は、封止部Sを形成するため、すなわち開口部10K1を封止するために、外装フィルム10に固定されている。この場合には、二次電池が外的負荷を受けても、正極シーラント70の位置が本来の位置からずれにくくなるため、その正極シーラント70により接続部C1の周囲が被覆されている状態は維持されやすくなる。これにより、外的負荷に依存せずに接続部C1が露出しにくくなるため、その接続部C1が周辺の導電性部品に接触しにくくなる。よって、接続部C1と負極22との短絡が発生しにくくなるため、外的負荷の影響を受けずに安定な充放電動作が担保される。これにより、外的負荷に起因する二次電池の内部短絡を抑制することができる。
 この場合には、特に、接続部C1と負極22との短絡を防止するために、接続部C1の近傍まで正極シーラント70の設置範囲を拡張するだけでよいため、新たに絶縁テープ100を用いる必要がない。よって、二次電池の構成を簡素化することができると共に、その二次電池を容易に製造することもできる。
 また、二次電池の製造工程において、正極配線200および負極配線300のそれぞれがあらかじめ接続された状態で巻回体120が外装フィルム10の内部に収納されるため、その正極配線200、負極配線300および巻回体120がまとめて外装フィルム10の内部に収納される。よって、外装フィルム10の内部に正極配線200、負極配線300および巻回体120を収納しやすくなるため、二次電池を容易かつ安定に製造することもできる。
 この他、本実施形態の二次電池では、外装フィルム10および正極シーラント70のそれぞれが熱融着可能な材料を含んでおり、その外装フィルム10および正極シーラント70が開口部10K1において互いに熱融着されていれば、その正極シーラント70を利用して開口部10K1が封止されやすくなると共に、その正極シーラント70が封止部Sにおいて固定されやすくなるため、より高い効果を得ることができる。
 また、正極シーラント70がさらに外装フィルム10と接続部C1との間に介在していれば、その正極シーラント70を介して接続部C1が周辺から絶縁される。よって、接続部C1に起因する短絡が発生しにくくなるため、より高い効果を得ることができる。この場合には、外装フィルム10および正極シーラント70のそれぞれが熱融着可能な材料を含んでおり、その外装フィルム10および正極シーラント70が互いに熱融着されていれば、その正極シーラント70が外装フィルム10に固定されることにより、その正極シーラント70の位置ずれが防止されるため、さらに高い効果を得ることができる。
 また、正極シーラント70が正極リード30の周囲を被覆していれば、接続部C1に起因する短絡が十分に発生しにくくなるため、より高い効果を得ることができる。
 また、正極配線200が正極リード30および複数の正極タブ50(51,52)を含んでいれば、その正極配線200が複数の正極タブ50を介して電池素子20(正極21)に接続される。よって、正極配線200が全体として1本の配線であるため、その1本の正極配線200が電池素子20に接続される場合と比較して、二次電池(電池素子20)の電気抵抗(集電抵抗)が低下するため、より高い効果を得ることができる。しかも、終電抵抗を低下させるためには、正極リード30の数を増加させずに正極タブ50の数を増加させるだけでよいため、その正極リード30に起因する体積損失を増加させずに集電抵抗を低下させることができる。
 この場合には、正極タブ50の数が2本(正極タブ51,52)であれば、体積当たりのエネルギー密度が担保されると共に封止部Sが安定に封止されながら、電池素子20の電気抵抗が低下するため、より高い効果を得ることができる。
 また、正極リード30が電池素子20に対向するリード部30B(下面M1、上面M2および側面M3)を含んでおり、正極タブ51,52のうちの正極タブ51が下面M1、側面M3および上面M2にこの順に沿うように屈曲しており、接合部J1が上面M2においてリード部30Bに接続されていれば、その正極タブ51が下面M1、側面M3および上面M2にこの順に沿うように屈曲していないと共に接合部J1が上面M2においてリード部30Bに接続されていない場合と比較して、外装フィルム10の内部において体積損失が減少する。よって、体積当たりのエネルギー密度が増加するため、より高い効果を得ることができる。
 また、二次電池がリチウムイオン二次電池であれば、リチウムの吸蔵および放出を利用して十分な電池容量が安定に得られるため、より高い効果を得ることができる。
 ここでは、正極配線200(正極リード30、正極タブ50(51,52))および正極シーラント70のそれぞれの構成に基づいた作用および効果に関して説明した。しかしながら、具体的に図示しないが、負極配線300(負極リード40、負極タブ60(61,62))および負極シーラント80のそれぞれは、正極配線200および正極シーラント70のそれぞれの構成と同様の構成を有している。よって、負極配線300および負極シーラント80のそれぞれの構成に基づいても、同様の作用および効果を得ることができる。
<2.変形例>
 次に、上記した二次電池の変形例に関して説明する。二次電池の構成は、以下で説明するように、適宜、変更可能である。ただし、以下で説明する一連の変形例のうちの任意の2種類以上は、互いに組み合わされてもよい。
[変形例1]
 図3では、正極シーラント70および負極シーラント80の双方が外装フィルム10の内部(電池素子20の近傍)まで導入されている。
 しかしながら、正極シーラント70および負極シーラント80のうちのいずれか一方だけが外装フィルム10の内部まで導入されていてもよい。すなわち、正極シーラント70だけが外装フィルム10の内部まで導入されており、負極シーラント80が外装フィルム10の内部まで導入されていなくてもよいし、負極シーラント80だけが外装フィルム10の内部まで導入されており、正極シーラント70が外装フィルム10の内部まで導入されていなくてもよい。
 外装フィルム10の内部まで導入されていない正極シーラント70および負極シーラント80のうちの他方は、比較例の二次電池(図7)に関して説明したように、封止部Sだけに存在していてもよい。
 この場合においても、正極シーラント70および負極シーラント80の双方が外装フィルム10の内部まで導入されていない場合と比較して、正極シーラント70または負極シーラント80を利用して接続部C1に起因する短絡が防止されるため、同様の効果を得ることができる。
 ただし、接続部C1に起因する短絡を十分に防止するためには、正極シーラント70および負極シーラント80の双方が外装フィルム10の内部まで導入されていることが好ましい。
[変形例2]
 図3では、正極タブ50の数が2本(正極タブ51,52)であると共に、図4では、負極タブ60の数が2本(負極タブ61,62)である。しかしながら、正極タブ50の数は、複数であれば特に限定されないため、3本以上でもよいと共に、負極タブ60の数は、複数であれば特に限定されないため、3本以上でもよい。これらの場合においても、同様の効果を得ることができる。
 この場合には、特に、正極タブ50および負極タブ60のそれぞれの数が多くなるほど二次電池(電池素子20)の電気抵抗が低下するため、さらに高い効果を得ることができる。ただし、上記したように、正極タブ50および負極タブ60のそれぞれの本数が多くなりすぎると、体積損失の増加に起因して体積当たりのエネルギー密度が減少する可能性があると共に、封止構造の複雑化に起因して封止部Sが安定に封止されにくくなる可能性がある。
[変形例3]
 図3では、正極シーラント70が外装フィルム10の外部まで導出されている。しかしながら、ここでは具体的に図示しないが、正極シーラント70は、外装フィルム10の内部から封止部Sまで延在しているため、その外装フィルム10の外部まで導出されていなくもてよい。この場合においても、正極シーラント70を用いて開口部10K1が封止されるため、同様の効果を得ることができる。
 ここで説明した変形例3は、図4に示した負極シーラント80に関しても適用可能である。すなわち、負極シーラント80は、外装フィルム10の内部から封止部Sまで延在しているため、その外装フィルム10の外部まで導出されていなくもてよい。この場合においても、同様の効果を得ることができる。
[変形例4]
 図3に対応する図8に示したように、正極シーラント70は、正極リード30の屈曲位置(リード部30A,30Bの連結位置)に対向する位置に切り込みKを有していてもよい。正極シーラント70がチューブ状である場合には、その正極シーラント70の外周(円周)の全体に沿うように切り込みKが設けられていてもよいし、その外周の一部に沿うように切り込みKが設けられていてもよい。この切り込みKは、正極リード30から遠い側における正極シーラント70の表面に設けられている。ただし、切り込みKは、正極シーラント70の外周の一部だけに沿うように設けられていてもよいし、正極リード30に近い側における正極シーラント70の表面に設けられていてもよい。なお、切り込みKの数は、特に限定されないため、任意に設定可能である。
 この場合においても、正極シーラント70を利用して接続部C1に起因する短絡が防止されるため、同様の効果を得ることができる。この場合には、特に、切り込みKを利用して正極シーラント70が屈曲しやすくなるため、その正極シーラント70が切り込みKを有していない場合と比較して、その正極シーラント70の破損に起因して短絡が発生することを防止できる。
 詳細には、正極シーラント70が切り込みKを有していない場合には、屈曲位置において正極シーラント70が強引に屈曲されるため、場合によっては正極シーラント70が屈曲位置において破断などする可能性がある。これに対して、正極シーラント70が切り込みKを有している場合には、屈曲位置において切り込みKを利用して正極シーラント70が円滑に屈曲されるため、その正極シーラント70が屈曲位置において破断しにくくなる。
 よって、正極シーラント70が破損する可能性を低減させながら、その正極シーラント70を利用して接続部C1に起因する短絡を防止することができる。
 ここで説明した変形例4は、図4に示した負極シーラント80に関しても適用可能である。すなわち、負極シーラント80は、屈曲位置に対応する位置に切り込みKを有していてもよい。この場合においても、同様の効果を得ることができる。
 もちろん、正極シーラント70および負極シーラント80のうちのいずれか一方だけが切り込みKを有していてもよいし、正極シーラント70および負極シーラント80の双方が切り込みKを有していてもよい。
[変形例5]
 図3では、正極配線200が正極リード30および複数の正極タブ50を含んでおり、その正極リード30と複数の正極タブ50とが互いに接続されている。すなわち、正極配線200は、互いに物理的に分離された2種類の部材(正極リード30および複数の正極タブ50)を含んでいる。
 しかしながら、正極配線200は、正極リード30と複数の正極タブ50とが互いに一体化された1種類(1個)の部材でもよい。すなわち、正極配線200は、一端部が1本であると共に他端部が複数に分岐された部材でもよい。この場合においても、正極シーラント70を利用して正極配線200に起因する短絡が防止されるため、同様の効果を得ることができる。
 ここで説明した変形例5は、図4に示した負極配線300に関しても適用可能である。すなわち、負極配線300は、負極リード40と複数の負極タブ60とが互いに一体化された1個の部材でもよい。この場合においても、同様の効果を得ることができる。
[変形例6]
 図3では、溶接法などを用いて正極タブ51,52のそれぞれの他端部が接合されることにより、接合部J1が形成されている。しかしながら、正極タブ51,52のそれぞれは、互いに接触していればよいため、溶接法などを用いて互いに接合されておらずに単に積層されているだけでもよい。この場合においても、正極タブ51,52がリード部30Bに接続されるため、同様の効果を得ることができる。
 ここで説明した変形例6は、図4に示した負極タブ61,62に関しても適用可能である。すなわち、負極タブ61,62は、接合部J2を形成しておらずに単に積層されていてもよい。この場合においても、負極タブ61,62がリード部40Bに接続されるため、同様の効果を得ることができる。
[変形例7]
 多孔質膜であるセパレータ23を用いた。しかしながら、ここでは具体的に図示しないが、多孔質膜であるセパレータ23の代わりに、高分子化合物層を含む積層型のセパレータを用いてもよい。
 具体的には、積層型のセパレータは、上記した多孔質膜である基材層と、その基材層の片面または両面に設けられた高分子化合物層とを含んでいる。正極21および負極22のそれぞれに対するセパレータの密着性が向上するため、電池素子20の位置ずれが発生しにくくなるからである。これにより、電解液の分解反応などが発生しても、二次電池が膨れにくくなる。高分子化合物層は、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子化合物を含んでいる。物理的強度に優れていると共に、電気化学的に安定だからである。
 なお、基材層および高分子化合物層のうちの一方または双方は、複数の無機粒子および複数の樹脂粒子などの複数の粒子のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいてもよい。二次電池の発熱時において複数の粒子が放熱するため、その二次電池の耐熱性および安全性が向上するからである。無機粒子の種類は、特に限定されないが、酸化アルミニウム(アルミナ)、窒化アルミニウム、ベーマイト、酸化ケイ素(シリカ)、酸化チタン(チタニア)、酸化マグネシウム(マグネシア)および酸化ジルコニウム(ジルコニア)などの粒子である。
 積層型のセパレータを作製する場合には、高分子化合物および有機溶剤などを含む前駆溶液を調製したのち、基材層の片面または両面に前駆溶液を塗布する。
 この積層型のセパレータを用いた場合においても、正極21と負極22との間においてリチウムが移動可能になるため、同様の効果を得ることができる。
[変形例8]
 液状の電解質である電解液を用いた。しかしながら、ここでは具体的に図示しないが、電解液の代わりに、ゲル状の電解質である電解質層を用いてもよい。
 電解質層を用いた電池素子20では、セパレータ23および電解質層を介して正極21および負極22が互いに積層されたのち、その正極21、負極22、セパレータ23および電解質層が巻回されている。この電解質層は、正極21とセパレータ23との間に介在していると共に、負極22とセパレータ23との間に介在している。
 具体的には、電解質層は、電解液と共に高分子化合物を含んでおり、その電解質層中では、電解液が高分子化合物により保持されている。電解液の構成は、上記した通りである。高分子化合物は、ポリフッ化ビニリデンなどを含んでいる。電解質層を形成する場合には、電解液、高分子化合物および有機溶剤などを含む前駆溶液を調製したのち、正極11および負極12のそれぞれの片面または両面に前駆溶液を塗布する。
 この電解質層を用いた場合においても、正極21と負極22との間において電解質層を介してリチウムが移動可能になるため、同様の効果を得ることができる。
[変形例9]
 図3では、リード部30Bの延在方向と交差する方向にリード部30Aが延在しているため、正極リード30が屈曲している。しかしながら、ここでは具体的に図示しないが、リード部30Bの延在方向と同様の方向にリード部30Aが延在しているため、正極リード30が屈曲しておらずに一方向(図3中の横方向)に延在していると共に、その方向に設けられた開口部10K1を介して外装フィルム10からリード部30Aが外部に導出されていてもよい。この場合においても、正極タブ51,52がリード部30Bに接続されるため、同様の効果を得ることができる。
 ただし、電子機器に対して二次電池を接続しやすくするためには、リード部30Bの延在方向と交差する方向にリード部30Aは延在していることが好ましい。
 ここで説明した変形例9は、図4に示した負極リード40(リード部40A,40B)に関しても適用可能である。すなわち、リード部40Bの延在方向と同様の方向にリード部40Aが延在しているため、負極リード40が屈曲していなくてもよい。この場合においても、負極タブ61,62がリード部40Bに接続されるため、同様の効果を得ることができる。
[変形例10]
 図3では、正極タブ50と正極集電体21Aとは互いに別体であるが、その正極タブ50と正極集電体21Aとは互いに一体でもよい。この場合には、金属箔の打ち抜き加工を用いた正極集電体21Aの形成工程において、正極タブ50と正極集電体21Aとが互いに一体化された形状となるように金属箔を打ち抜くことにより、その正極タブ50と一体化された正極集電体21Aを形成可能である。この場合においても、正極タブ50がリード部30Bに接続されるため、同様の効果を得ることができる。
 ここで説明した変形例10は、図4に示した負極タブ60および負極集電体22Aに関しても適用可能である。すなわち、負極タブ60と負極集電体22Aとは互いに一体でもよい。この場合においても、負極タブ60がリード部40Bに接続されるため、同様の効果を得ることができる。
<3.二次電池の用途>
 次に、上記した二次電池の用途(適用例)に関して説明する。
 二次電池の用途は、主に、駆動用の電源または電力蓄積用の電力貯蔵源などとして二次電池を利用可能である機械、機器、器具、装置およびシステム(複数の機器などの集合体)などであれば、特に限定されない。電源として用いられる二次電池は、主電源でもよいし、補助電源でもよい。主電源とは、他の電源の有無に関係なく、優先的に用いられる電源である。補助電源は、主電源の代わりに用いられる電源でもよいし、必要に応じて主電源から切り替えられる電源でもよい。二次電池を補助電源として用いる場合には、主電源の種類は二次電池に限られない。
 二次電池の用途の具体例は、以下の通りである。ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、ノート型パソコン、コードレス電話機、ヘッドホンステレオ、携帯用ラジオ、携帯用テレビおよび携帯用情報端末などの電子機器(携帯用電子機器を含む。)である。電気シェーバなどの携帯用生活器具である。バックアップ電源およびメモリーカードなどの記憶用装置である。電動ドリルおよび電動鋸などの電動工具である。着脱可能な電源としてノート型パソコンなどに搭載される電池パックである。ペースメーカおよび補聴器などの医療用電子機器である。電気自動車(ハイブリッド自動車を含む。)などの電動車両である。非常時などに備えて電力を蓄積しておく家庭用バッテリシステムなどの電力貯蔵システムである。なお、二次電池の電池構造は、上記したラミネートフィルム型および円筒型でもよいし、それら以外の他の電池構造でもよい。また、電池パックおよび電池モジュールなどとして、複数の二次電池が用いられてもよい。
 中でも、電池パックおよび電池モジュールは、電動車両、電力貯蔵システムおよび電動工具などの比較的大型の機器などに適用されることが有効である。電池パックは、後述するように、単電池を用いてもよいし、組電池を用いてもよい。電動車両は、二次電池を駆動用電源として作動(走行)する車両であり、上記したように、二次電池以外の駆動源を併せて備えた自動車(ハイブリッド自動車など)でもよい。電力貯蔵システムは、二次電池を電力貯蔵源として用いるシステムである。家庭用の電力貯蔵システムでは、電力貯蔵源である二次電池に電力が蓄積されているため、その電力を利用して家庭用の電気製品などを使用可能である。
 ここで、二次電池のいくつかの適用例に関して具体的に説明する。以下で説明する適用例の構成は、あくまで一例であるため、適宜、変更可能である。以下の適用例に用いられる二次電池の種類は、特に限定されないため、ラミネートフィルム型でもよいし、円筒型でもよい。
<3-1.電池パック(単電池)>
 図9は、単電池を用いた電池パックのブロック構成を表している。ここで説明する電池パックは、1個の二次電池を用いた簡易型の電池パック(いわゆるソフトパック)であり、スマートフォンに代表される電子機器などに搭載される。
 この電池パックは、図9に示したように、電源161と、回路基板162とを備えている。この回路基板162は、電源161に接続されていると共に、正極端子163、負極端子164および温度検出端子(いわゆるT端子)165を含んでいる。
 電源161は、1個の二次電池を含んでいる。この二次電池では、正極リードが正極端子163に接続されていると共に、負極リードが負極端子164に接続されている。この電源161は、正極端子163および負極端子164を介して外部と接続可能であるため、その正極端子163および負極端子164を介して充放電可能である。回路基板162は、制御部166と、スイッチ167と、PTC素子168と、温度検出部169とを含んでいる。ただし、PTC素子168は省略されてもよい。
 制御部166は、中央演算処理装置(CPU:Central Processing Unit )およびメモリなどを含んでおり、電池パック全体の動作を制御する。この制御部166は、必要に応じて電源161の使用状態の検出および制御を行う。
 なお、制御部166は、電源161(二次電池)の電池電圧が過充電検出電圧または過放電検出電圧に到達すると、スイッチ167を切断させることにより、電源161の電流経路に充電電流が流れないようにする。また、制御部166は、充電時または放電時において大電流が流れると、スイッチ167を切断させることにより、充電電流を遮断する。過充電検出電圧および過放電検出電圧は、特に限定されない。一例を挙げると、過充電検出電圧は、4.2V±0.05Vであると共に、過放電検出電圧は、2.4V±0.1Vである。
 スイッチ167は、充電制御スイッチ、放電制御スイッチ、充電用ダイオードおよび放電用ダイオードなどを含んでおり、制御部166の指示に応じて電源161と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ167は、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ(MOSFET:Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor )などを含んでおり、充放電電流は、スイッチ167のON抵抗に基づいて検出される。
 温度検出部169は、サーミスタなどの温度検出素子を含んでおり、温度検出端子165を用いて電源161の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部166に出力する。温度検出部169により測定される温度の測定結果は、異常発熱時において制御部166が充放電制御を行う場合および残容量の算出時において制御部166が補正処理を行う場合などに用いられる。
<3-2.電池パック(組電池)>
 図10は、組電池を用いた電池パックのブロック構成を表している。以下の説明では、随時、単電池を用いた電池パック(図9参照)の構成要素を引用する。
 この電池パックは、図10に示したように、正極端子181および負極端子182を含んでいる。具体的には、電池パックは、筐体170の内部に、制御部171と、電源172と、スイッチ173と、電流測定部174と、温度検出部175と、電圧検出部176と、スイッチ制御部177と、メモリ178と、温度検出素子179と、電流検出抵抗180とを備えている。
 電源172は、2個以上の二次電池が互いに接続された組電池を含んでおり、その2個以上の二次電池の接続形式は、特に限定されない。このため、接続方式は、直列でもよいし、並列でもよいし、双方の混合型でもよい。一例を挙げると、電源172は、2並列3直列となるように互いに接続された6個の二次電池を含んでいる。
 制御部171、スイッチ173、温度検出部175および温度検出素子179の構成は、制御部166、スイッチ167および温度検出部169(温度検出素子)の構成と同様である。電流測定部174は、電流検出抵抗180を用いて電流を測定すると共に、その電流の測定結果を制御部171に出力する。電圧検出部176は、電源172(二次電池)の電池電圧を測定すると共に、アナログ-デジタル変換された電圧の測定結果を制御部171に供給する。
 スイッチ制御部177は、電流測定部174および電圧検出部176から入力される信号に応じてスイッチ173の動作を制御する。このスイッチ制御部177は、電池電圧が過充電検出電圧または過放電検出電圧に到達すると、スイッチ173(充電制御スイッチ)を切断させることにより、電源172の電流経路に充電電流が流れないようにする。これにより、電源172では、放電用ダイオードを介して放電だけが可能になり、または充電用ダイオードを介して充電だけが可能になる。また、スイッチ制御部177は、充電時または放電時において大電流が流れると、充電電流または放電電流を遮断する。
 なお、スイッチ制御部177を省略することにより、制御部171がスイッチ制御部177の機能を兼ねてもよい。過充電検出電圧および過放電検出電圧は、特に限定されないが、単電池を用いた電池パックに関して説明した場合と同様である。
 メモリ178は、不揮発性メモリであるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory )などを含んでおり、そのメモリ178には、制御部171により演算された数値および製造工程において測定された二次電池の情報(初期状態の内部抵抗、満充電容量および残容量など)などが記憶されている。
 正極端子181および負極端子182は、電池パックを用いて稼働する外部機器(ノート型のパーソナルコンピュータなど)および電池パックを充電するために用いられる外部機器(充電器など)などに接続される端子である。電源172(二次電池)は、正極端子181および負極端子182を介して充放電可能である。
<3-3.電動車両>
 図11は、電動車両の一例であるハイブリッド自動車のブロック構成を表している。この電動車両は、図11に示したように、筐体183の内部に、制御部184と、エンジン185と、電源186と、モータ187と、差動装置188と、発電機189と、トランスミッション190およびクラッチ191と、インバータ192,193と、各種センサ194とを備えている。また、電動車両は、差動装置188およびトランスミッション190に接続された前輪用駆動軸195および一対の前輪196と、後輪用駆動軸197および一対の後輪198とを備えている。
 この電動車両は、エンジン185およびモータ187のうちのいずれか一方を駆動源として用いて走行可能である。エンジン185は、ガソリンエンジンなどの主要な動力源である。エンジン185を動力源とする場合には、駆動部である差動装置188、トランスミッション190およびクラッチ191を介してエンジン185の駆動力(回転力)が前輪196および後輪198に伝達される。なお、エンジン185の回転力が発電機189に伝達されるため、その回転力を利用して発電機189が交流電力を発生させると共に、その交流電力がインバータ193を介して直流電力に変換されるため、その直流電力が電源186に蓄積される。一方、変換部であるモータ187を動力源とする場合には、電源186から供給された電力(直流電力)がインバータ192を介して交流電力に変換されるため、その交流電力を利用してモータ187が駆動する。モータ187により電力から変換された駆動力(回転力)は、駆動部である差動装置188、トランスミッション190およびクラッチ191を介して前輪196および後輪198に伝達される。
 なお、制動機構を介して電動車両が減速すると、その減速時の抵抗力がモータ187に回転力として伝達されるため、その回転力を利用してモータ187が交流電力を発生させてもよい。この交流電力は、インバータ192を介して直流電力に変換されるため、その直流回生電力は、電源186に蓄積される。
 制御部184は、CPUなどを含んでおり、電動車両全体の動作を制御する。電源186は、1個または2個以上の二次電池を含んでおり、外部電源と接続されている。この場合には、電源186は、外部電源から電力を供給されることにより、電力を蓄積させてもよい。各種センサ194は、エンジン185の回転数を制御すると共に、スロットルバルブの開度(スロットル開度)を制御するために用いられる。この各種センサ194は、速度センサ、加速度センサおよびエンジン回転数センサなどのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。
 なお、電動車両がハイブリッド自動車である場合を例に挙げたが、その電動車両は、エンジン185を用いずに電源186およびモータ187だけを用いて作動する車両(電気自動車)でもよい。
<3-4.その他>
 ここでは具体的に図示しないが、二次電池の適用例としては他の適用例も考えられる。
 具体的には、二次電池は、電力貯蔵システムに適用可能である。この電力貯蔵システムは、一般住宅および商業用ビルなどの家屋の内部に、制御部と、1個または2個以上の二次電池を含む電源と、スマートメータと、パワーハブとを備えている。
 電源は、家屋の内部に設置された冷蔵庫などの電気機器に接続されていると共に、その家屋の外部に停車されたハイブリッド自動車などの電動車両に接続可能である。また、電源は、家屋に設置された太陽光発電機などの自家発電機にパワーハブを介して接続されていると共に、スマートメータおよびパワーハブを介して外部の火力発電所などの集中型電力系統に接続されている。
 または、二次電池は、電動ドリルおよび電動鋸などの電動工具に適用可能である。この電動工具は、ドリル部および鋸刃部などの可動部が取り付けられた筐体の内部に、制御部と、1個または2個以上の二次電池を含む電源とを備えている。
 以上、一実施形態および実施例を挙げながら本技術に関して説明したが、その本技術の構成は、一実施形態および実施例において説明された構成に限定されないため、種々に変形可能である。
 具体的には、電池素子の素子構造が巻回型(巻回電極体)である場合に関して説明したが、その電池素子の素子構造は、特に限定されないため、電極(正極および負極)が積層された積層型(積層電極体)および電極(正極および負極)がジグザグに折り畳まれた九十九折り型などの他の素子構造でもよい。
 また、電極反応物質がリチウムである場合に関して説明したが、その電極反応物質は、特に限定されない。具体的には、電極反応物質は、上記したように、ナトリウムおよびカリウムなどの他のアルカリ金属でもよいし、ベリリウム、マグネシウムおよびカルシウムなどのアルカリ土類金属でもよい。この他、電極反応物質は、アルミニウムなどの他の軽金属でもよい。
 本明細書中に記載された効果は、あくまで例示であるため、本技術の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されない。よって、本技術に関して、他の効果が得られてもよい。

Claims (10)

  1.  可撓性を有すると共に開口部を有する外装部材と、
     前記外装部材の内部に収納された電池素子と、
     前記外装部材の内部から前記開口部を経由して前記外装部材の外部まで延在し、前記電池素子に接続された配線部材と、
     前記外装部材の内部から少なくとも前記開口部まで前記配線部材に沿うように延在し、前記電池素子と前記配線部材との間に介在すると共に前記開口部を封止する絶縁性の封止部材と
     を備えた、二次電池。
  2.  前記外装部材および前記封止部材のそれぞれは、熱融着可能な材料を含んでおり、
     前記外装部材および前記封止部材は、前記開口部において互いに熱融着されている、
     請求項1記載の二次電池。
  3.  前記封止部材は、さらに、前記外装部材と前記配線部材との間に介在している、
     請求項1または請求項2に記載の二次電池。
  4.  前記外装部材および前記封止部材のそれぞれは、熱融着可能な材料を含んでおり、
     前記外装部材および前記封止部材は、互いに熱融着されている、
     請求項3記載の二次電池。
  5.  前記配線部材は、
     前記外装部材の内部に配置され、それぞれの一端部が前記電池素子に接続された複数の第1配線部材と、
     前記外装部材の内部から前記開口部を経由して前記外装部材の外部まで延在し、一端部が前記外装部材の内部において前記複数の第1配線部材のそれぞれの他端部に接続されると共に他端部が前記外装部材の外部に導出された第2配線部材と
     を含む、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の二次電池。
  6.  前記第1配線部材の数は、2つである、
     請求項5記載の二次電池。
  7.  前記封止部材は、前記第2配線部材の周囲を被覆している、
     請求項5または請求項6に記載の二次電池。
  8.  前記第2配線部材は、前記電池素子に対向する対向部を含み、
     前記対向部は、
     前記電池素子に対向する対向面と、
     前記対向面の反対側の反対面と、
     前記対向面および前記反対面に連結された側面と
     を有し、
     前記複数の第1配線部材のうちの一部は、前記対向面、前記側面および前記反対面にこの順に沿うように屈曲しており、
     前記複数の第1配線部材のそれぞれの他端部は、前記反対面において前記対向部に接続されている、
     請求項5ないし請求項7のいずれか1項に記載の二次電池。
  9.  前記第2配線部材は、さらに、前記対向部に連結されると共に前記開口部を経由して前記外装部材の外部まで延在する延在部を含み、
     前記封止部材は、前記対向部と前記延在部との連結位置に対向する位置に切り込みを有する、
     請求項8記載の二次電池。
  10.  リチウムイオン二次電池である、
     請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の二次電池。
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