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WO2024201563A1 - リチウム２次電池 - Google Patents

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WO2024201563A1
WO2024201563A1 PCT/JP2023/011798 JP2023011798W WO2024201563A1 WO 2024201563 A1 WO2024201563 A1 WO 2024201563A1 JP 2023011798 W JP2023011798 W JP 2023011798W WO 2024201563 A1 WO2024201563 A1 WO 2024201563A1
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WO
WIPO (PCT)
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secondary battery
electrode
laminate
lithium secondary
metal sheet
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2023/011798
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
剛輔 大山
三宅　実
聡 藤木
健 緒方
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.)
Terawatt Technology KK
Original Assignee
Terawatt Technology KK
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 Terawatt Technology KK filed Critical Terawatt Technology KK
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Priority to KR1020257022157A priority patent/KR20250112913A/ko
Priority to CN202380093680.3A priority patent/CN120712674A/zh
Priority to JP2024571218A priority patent/JP7784180B2/ja
Publication of WO2024201563A1 publication Critical patent/WO2024201563A1/ja
Priority to US19/325,726 priority patent/US20260011791A1/en
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • An exemplary embodiment of the present disclosure relates to a lithium secondary battery.
  • Patent Document 1 discloses that the safety of battery cells is improved by using a current collector in which metal layers are formed on both sides of a resin film. The front and back of the resin film are separated by an insulating resin layer, and electrical conduction is not possible. Therefore, when connecting the electrode film to an electrode tab for drawing out wiring, conduction is not possible between the front and back of the electrode, or between multiple electrodes and the electrode tabs.
  • Patent Document 2 discloses that the current collector is folded multiple times and laminated on each metal layer in order to connect each metal layer separated by a resin layer to the electrode tab for drawing out wiring.
  • This disclosure provides technology that suppresses the decline in output characteristics and productivity of lithium secondary batteries.
  • a lithium secondary battery includes: (a) a first laminate including a first current collector having a first insulating layer sandwiched between a pair of first conductive layers, and a first electrode disposed on the first current collector, the first current collector having a first end exposed from the first electrode; (b) an intermediate laminate including an electrode having a polarity different from that of the first electrode and a separator; and (c) a second laminate disposed in a stacking direction spaced apart from the first laminate via the intermediate laminate, the second current collector including a second insulating layer sandwiched between a pair of second conductive layers, and a second electrode disposed on the second current collector and having the same polarity as the first electrode;
  • the second current collector includes a second laminate having a second end exposed from the second electrode, (d) a metal sheet disposed between the first end and the second end, and (e) an electrode tab that forms a joint area with the first end, the metal sheet, and the second end and is electrically connected to the
  • a technology can be provided that suppresses the deterioration of the output characteristics and productivity of lithium secondary batteries.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a configuration example of a lithium secondary battery according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a cross-sectional structure of a first positive electrode laminate.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a cross-sectional structure of a second positive electrode laminate. 13 is a plan view for explaining the positional relationship between an end of a current collector and a metal sheet.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a cross section of a bonding region.
  • 2 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a lithium secondary battery.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a cross-sectional structure of a fiber-shaped buffer function layer.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a configuration example of a lithium secondary battery according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a cross-sectional structure of a first positive electrode laminate.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a state of a buffer functional layer during charging.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a cross-sectional structure of a fiber.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a main portion for explaining another example of the configuration of a lithium secondary battery.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a main portion for explaining another example of the configuration of a lithium secondary battery.
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating another example of the configuration of the positive electrode laminate.
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating another example of the configuration of the positive electrode laminate.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configurations and results of an example and a comparative example.
  • FIG. 2 is a diagram showing lamination patterns of metal sheets in examples and comparative examples.
  • a lithium secondary battery includes: (a) a first laminate including a first current collector having a first insulating layer sandwiched between a pair of first conductive layers, and a first electrode disposed on the first current collector, the first current collector having a first end exposed from the first electrode; (b) an intermediate laminate including an electrode having a polarity different from that of the first electrode and a separator; and (c) a second laminate disposed in a stacking direction spaced apart from the first laminate via the intermediate laminate, the second current collector including a second insulating layer sandwiched between a pair of second conductive layers, and a second electrode disposed on the second current collector and having the same polarity as the first electrode, the second current collector.
  • the battery includes a second laminate having a second end exposed from the second electrode, (d) a metal sheet disposed between the first end and the second end, and (e) an electrode tab that forms a joint area with the first end, the metal sheet, and the second end and is electrically connected to the first laminate and the second laminate, and the joint area includes a first area and a second area in a cross section in the stacking direction, the first area being configured by integrally stacking a pair of first conductive layers, a metal sheet, and a pair of second conductive layers, and the second area being configured by including a pair of first conductive layers sandwiching a first insulating layer, a pair of metal sheets, and a pair of second conductive layers sandwiching a second insulating layer.
  • a lithium secondary battery is provided.
  • first and second laminates are arranged alternately in the stacking direction with an intermediate laminate between them.
  • the first laminate is composed of a flat sheet
  • the second laminate is composed of a flat sheet separate from the first laminate
  • the first laminate and the second laminate are constructed by folding or rolling a single sheet.
  • the first laminate and the second laminate are arranged in a total of 10 or more layers.
  • the first ends and second ends are arranged alternately in the stacking direction, and the metal sheet is arranged at least one between the first ends and the second ends.
  • the number of metal sheets is less than or equal to three times the total number of first ends and second ends.
  • the number or thickness of metal sheets disposed between the first end and the second end is set based on the positions of the first end and the second end in the stacking direction.
  • a metal sheet is further disposed between the electrode tab and the first end or the second end opposite the electrode tab.
  • the relationship 0.85 ⁇ X/Y ⁇ 2.3 holds.
  • the thickness of the metal sheet is greater than or equal to 3 ⁇ m and less than or equal to 15 ⁇ m.
  • the metal sheet is constructed from the same material as the first conductive layer and the second conductive layer.
  • the maximum thickness of the first region is less than half the maximum thickness of the second region.
  • the first region in a cross section in the stacking direction, is disposed between two second regions.
  • the first electrode and the second electrode are lithium positive electrodes.
  • the metal sheet is soft aluminum foil.
  • the electrode tabs are hard aluminum.
  • the resistance of the bonded region is 5.0 m ⁇ or less.
  • the first electrode and the second electrode are negative electrodes.
  • the metal sheet is formed from at least one selected from the group consisting of metals that do not react with Cu, Ni, Ti, Fe, and Li, and alloys thereof, and stainless steel.
  • Patent Document 2 proposes folding the current collector multiple times and stacking it on each metal layer in order to connect each metal layer separated by a resin layer to an electrode tab for drawing out wiring.
  • this method requires a new device mechanism for stacking while folding back the end of the current collector for each metal layer.
  • the end of the current collector must be folded back in conjunction with the stacking, which significantly reduces productivity.
  • a lithium secondary battery 1 (hereinafter also referred to as "secondary battery 1") according to one embodiment can solve these problems.
  • Fig. 1 is an exploded perspective view for explaining a configuration example of a secondary battery 1.
  • the secondary battery 1 includes a negative electrode 10, a separator 20, a first positive electrode laminate 30A, a second positive electrode laminate 30B, a metal sheet MS, an electrode tab 40 for a positive electrode, and an electrode tab 42 for a negative electrode.
  • a negative electrode 10 As shown in Fig. 1, the secondary battery 1 includes a negative electrode 10, a separator 20, a first positive electrode laminate 30A, a second positive electrode laminate 30B, a metal sheet MS, an electrode tab 40 for a positive electrode, and an electrode tab 42 for a negative electrode.
  • the negative electrode 10 is composed of a negative electrode current collector and a negative electrode active material disposed on the negative electrode current collector.
  • the negative electrode current collector may be composed of a negative electrode insulating layer and a pair of negative electrode conductive layers disposed so as to sandwich the negative electrode insulating layer.
  • the negative electrode insulating layer may be composed of a sheet-shaped (film-shaped) or fibrous resin.
  • the negative electrode conductive layer is formed from at least one selected from the group consisting of metals that do not react with Cu, Ni, Ti, Fe, and Li, and alloys thereof, and stainless steel.
  • the negative electrode conductive layer is Cu.
  • the negative electrode 10 can be made lighter than when the negative electrode 10 is composed of only a conductive layer while ensuring the thickness (rigidity) required for the negative electrode 10.
  • the negative electrode current collector may be composed of only a negative electrode conductive layer without including a negative electrode insulating layer.
  • the negative electrode active material is a material that causes an electrode reaction, i.e., an oxidation reaction and a reduction reaction, at the negative electrode.
  • the negative electrode active material may be, for example, lithium metal and an alloy containing lithium metal, a carbon-based material, a metal oxide, a metal that alloys with lithium and an alloy containing the metal, etc.
  • the carbon-based material may be, for example, graphene, graphite, hard carbon, carbon nanotubes, etc.
  • the metal oxide may be, for example, a titanium oxide-based compound, a cobalt oxide-based compound, etc.
  • the metal that alloys with lithium may be, for example, silicon, silicon oxide, germanium, tin, lead, aluminum, and gallium, and these may be pre-doped with lithium.
  • the negative electrode 10 has a negative electrode end 12.
  • the negative electrode end 12 extends in a direction parallel to the main surface of the negative electrode 10. No negative electrode active material is formed on the negative electrode end 12.
  • the negative electrode end 12 may be made of the same material as the negative electrode current collector, or may be made of a material separate from the negative electrode current collector.
  • the negative electrode 10 is electrically connected to a negative electrode electrode tab 42 via the negative electrode end 12.
  • the separator 20 is disposed on the negative electrode 10. In the example shown in FIG. 1, the separator 20 is disposed on both sides of the negative electrode 10. The separator 20 physically and/or electrically isolates the negative electrode 10 from the positive electrode laminate 30 and ensures ion conductivity of lithium ions.
  • the separator 20 may be at least one selected from the group consisting of an insulating porous member, a polymer electrolyte, a gel electrolyte, and an inorganic solid electrolyte.
  • the separator 20 may be a single member or a combination of two or more members.
  • the separator 20 When the separator 20 includes an insulating porous member, the pores of the porous member are filled with a substance having ion conductivity (electrolyte, polymer electrolyte, and/or gel electrolyte, etc.). This allows the separator 20 to exhibit ion conductivity.
  • a substance having ion conductivity electrolyte, polymer electrolyte, and/or gel electrolyte, etc.
  • the separator 20 may be coated on one or both sides with a separator coating layer. This may improve the cycle characteristics of the secondary battery 1.
  • the separator coating layer may be a continuous film with a uniform thickness over 50% or more of the surface area of the separator 20.
  • the separator coating layer may include a binder such as polyvinylidene fluoride (PVDF), a mixture of styrene butadiene rubber and carboxymethyl cellulose (SBR-CMC), and polyacrylic acid (PAA).
  • the separator coating layer may be formed by adding inorganic particles such as silica, alumina, titania, zirconia, or magnesium hydroxide to the binder.
  • the thickness of the separator 20 (including the coating layer if the separator 20 includes the coating layer) may be 3.0 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less. This can reduce the volume occupied by the separator 20 while isolating the negative electrode 10 and the positive electrode laminate 30.
  • the thickness of the separator 20 may be 5.0 ⁇ m or more, 7.0 ⁇ m or more, or 10 ⁇ m or more.
  • the thickness of the separator 20 may be 30 ⁇ m or less, 20 ⁇ m or less, or 10 ⁇ m or less.
  • the negative electrode 10 and the separator 20 constitute an intermediate laminate LM.
  • the intermediate laminate LM may have a structure in which the separator 20, the negative electrode 10, and the separator 20 are laminated in this order in a stacking direction (the direction indicated by the arrow z in FIG. 1).
  • the secondary battery 1 includes a plurality of intermediate laminates LM.
  • the plurality of intermediate laminates LM may each be configured as a single flat sheet as shown in FIG. 1.
  • the plurality of intermediate laminates LM may be configured as a single sheet (an example of such an embodiment will be described later with reference to FIG. 7 and FIG. 8).
  • the first positive electrode laminate 30A includes a current collector 32A and a positive electrode 34A.
  • the first positive electrode laminate 30A is an example of a first laminate.
  • the first positive electrode laminate may have a structure in which a positive electrode 34A, a current collector 32A, and a positive electrode 34A are laminated in this order in the lamination direction.
  • the current collector 32A has a first end P1 exposed from the positive electrode 34A.
  • the positive electrode 34A is not formed on the first end P1.
  • the first end P1 extends from a side surface of the current collector 32A in a direction parallel to the main surface of the current collector 32A as a part of the current collector 32A.
  • the second positive electrode laminate 30B includes a current collector 32B and a positive electrode 34B.
  • the second positive electrode laminate 30B is an example of a second laminate.
  • the second positive electrode laminate 30B may have a structure in which a positive electrode 34B, a current collector 32B, and a positive electrode 34B are laminated in this order in the stacking direction.
  • the current collector 32B has a second end P2 exposed from the positive electrode 34B.
  • the positive electrode 34B is not formed on the second end P2.
  • the second end P2 extends from the side surface of the current collector 32B in a direction parallel to the main surface of the current collector 32B as part of the current collector 32B.
  • the first positive electrode laminate 30A and the second positive electrode laminate 30B are alternately laminated in the stacking direction via the intermediate laminate LM (hereinafter, when there is no need to distinguish between the first positive electrode laminate 30A and the second positive electrode laminate 30B, they are collectively referred to as the "positive electrode laminate 30").
  • the multiple positive electrode laminates 30 may each be configured as a single flat sheet as shown in FIG. 1.
  • the multiple positive electrode laminates 30 may be configured as a single sheet (an example of such an embodiment will be described later with reference to FIG. 9 and FIG. 10).
  • the total number of positive electrode laminates 30 (first positive electrode laminates 30A and second positive electrode laminates 30B) included in the secondary battery 1 may be 5 or more, 10 or more, or 20 or more. In one embodiment, the total number of positive electrode laminates 30 included in the secondary battery 1 may be 50 or less, 40 or less, or 30 or less. In one embodiment, the energy density of the secondary battery 1 may be 300 Wh/kg or more. In one embodiment, the rated capacity of the secondary battery 1 may be 1.5 Ah or more, or 5 Ah or more.
  • FIG. 2A is a diagram showing an example of the cross-sectional structure of a first positive electrode laminate.
  • the first positive electrode laminate 30A may have a current collector 32A and positive electrodes 34A arranged on both sides of the current collector 32A.
  • the current collector 32A has an insulating layer 320A and conductive layers 322A formed to sandwich the insulating layer 320A.
  • FIG. 2B is a diagram showing an example of the cross-sectional structure of the second positive electrode laminate.
  • the second positive electrode laminate 30B may have a current collector 32B and positive electrodes 34B arranged on both sides of the current collector 32B.
  • the current collector 32B has an insulating layer 320B and conductive layers 322B formed to sandwich the insulating layer 320B.
  • the first positive electrode laminate 30A and the second positive electrode laminate 30B may have the same configuration.
  • the first positive electrode laminate 30A and the second positive electrode laminate 30B will be described together when there is no need to distinguish between their respective configurations.
  • the "current collector 32A” and the “current collector 32B” are collectively referred to as the "current collector 32”
  • the "insulating layer 320A” and the “insulating layer 320B” are collectively referred to as the "insulating layer 320”
  • the "conductive layer 322A” and the “conductive layer 322B” are collectively referred to as the "conductive layer 322”
  • the "positive electrode 34A” and the "positive electrode 34B” are collectively referred to as the "positive electrode 34".
  • the insulating layer 320 of the current collector 32 may be composed of, for example, a sheet-like (film-like) or fibrous resin.
  • the resin may be, for example, at least one of polyolefin resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene, and polypropylene, and thermoplastic resins such as polystyrene, polyvinyl chloride, and polyamide.
  • the insulating layer 320 may be composed of at least one of the resins laminated in multiple layers.
  • the insulating layer 320 is formed from a material having a melting point of 150°C or higher and 300°C or lower.
  • the thickness of the insulating layer 320 may be 3 ⁇ m or higher and 10 ⁇ m or lower, or 4 ⁇ m or higher and 8 ⁇ m or lower.
  • the insulating layer 320 can function to melt in the event of abnormal heat generation due to overcharging or high temperature conditions, damaging the positive electrode laminate 30 and cutting off the short-circuit current inside the battery. This can suppress a sudden increase in temperature inside the secondary battery 1 and suppress the battery from catching fire. In other words, the insulating layer 320 can contribute to improving the safety of the secondary battery 1.
  • the conductive layers 322 of the current collector 32 are formed on both sides of the insulating layer 320 so as to sandwich the insulating layer 320.
  • the conductive layers 322 are in physical and/or electrical contact with the positive electrode 34 and function to give and receive electrons to and from the positive electrode 34.
  • the conductive layers 322 are made of a conductor that does not react with lithium ions in a battery.
  • the conductive layers 322 are made of at least one material selected from the group consisting of aluminum, titanium, stainless steel, nickel, and alloys thereof.
  • the conductive layers 322 are aluminum or an aluminum alloy.
  • the conductive layers 322 are formed by vapor deposition, sputtering, electrolytic plating, or lamination of the above material on the surfaces of both sides of the insulating layer 320.
  • the thickness of each conductive layer 322 may be 0.5 ⁇ m to 5 ⁇ m, 0.7 ⁇ m to 3 ⁇ m, or 0.8 ⁇ m to 2.0 ⁇ m.
  • the positive electrodes 34 are formed on both sides of the current collector 32.
  • the material of the positive electrodes 34 may be appropriately selected from known materials depending on the application.
  • the thickness of the positive electrodes 34 may be appropriately adjusted depending on the desired capacity and rate characteristics of the battery. In one embodiment, the thickness of each positive electrode 34 is, for example, 20 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
  • the positive electrode 34 has a positive electrode active material.
  • the positive electrode active material is a material for holding the carrier metal in the positive electrode 34, and can also be called a host material for the carrier metal.
  • the positive electrode active material may be a material for holding lithium ions in the positive electrode 34, in which case lithium ions are loaded into and deloaded from the positive electrode active material as the battery is charged and discharged. This can improve the stability and output voltage of the battery.
  • the positive electrode active material is a metal oxide or a metal phosphate.
  • the metal oxide may be, for example, a cobalt oxide-based compound, a manganese oxide-based compound, or a nickel oxide-based compound.
  • the metal phosphate may be, for example, an iron phosphate-based compound or a cobalt phosphate-based compound.
  • the positive electrode active material may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the positive electrode active material in the positive electrode 34 may be 50 mass % or more and 100 mass % or less with respect to the entire positive electrode 34.
  • the positive electrode 34 may contain one or more components other than the positive electrode active material.
  • the positive electrode 34 may include a sacrificial positive electrode material. This is a lithium-containing compound that undergoes an oxidation reaction and does not substantially undergo a reduction reaction in the charge/discharge potential range of the positive electrode active material.
  • the positive electrode 34 may include a gel electrolyte.
  • the gel electrolyte may improve the adhesion between the positive electrode 34 and the current collector 32.
  • the gel electrolyte includes a polymer, an organic solvent, and a lithium salt.
  • the polymer in the gel electrolyte may be, for example, a copolymer of polyethylene and/or polyethylene oxide, polyvinylidene fluoride, and a copolymer of polyvinylidene fluoride and hexafluoropropylene.
  • the positive electrode 34 may include a conductive additive and/or a binder.
  • the conductive additive is carbon black, single-walled carbon nanotubes (SWCNT), multi-walled carbon nanotubes (MWCNT), carbon nanofibers (CF), or the like.
  • the binder is polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, styrene butadiene rubber, acrylic resin, polyimide resin, or the like.
  • the content of the conductive additive is 0.5% to 30% by mass or less with respect to the entire positive electrode 34. In one embodiment, the content of the binder may be 0.5% to 30% by mass or less with respect to the entire positive electrode 34.
  • the positive electrode 34 may include a polymer electrolyte.
  • the polymer electrolyte is a solid polymer electrolyte that mainly includes a polymer and an electrolyte, and a semi-solid polymer electrolyte that mainly includes a polymer, an electrolyte, and a plasticizer.
  • the total content of the polymer electrolyte may be 0.5% by mass to 30% by mass or less with respect to the entire positive electrode 34.
  • the metal sheet MS is disposed between at least one first end P1 of the current collector 32A and a second end P2 of the current collector 32B (hereinafter, when there is no need to distinguish between the two, they will be collectively referred to as "end P").
  • metal sheets MS may be arranged between all of the ends P. In another embodiment, metal sheets MS may be arranged between some of the ends P, and metal sheets MS may not be arranged between the remaining ends P. For example, metal sheets MS may be arranged every several ends P.
  • the number and thickness of metal sheets arranged between the ends P may be set based on the position of the ends P in the stacking direction.
  • two (or more) metal sheets MS may be arranged between the ends P in the center of the stacking direction of the secondary battery 1, and one metal sheet may be arranged between the ends P at the top and bottom of the stacking direction.
  • the thickness of the metal sheet MS arranged between the ends P in the center of the stacking direction of the secondary battery 1 may be made greater than the thickness of the metal sheet arranged between the ends P at the top and bottom of the stacking direction. This can suppress variation in resistance between the ends P in the center.
  • the metal sheet MS may also be disposed between the electrode tab 40 for the positive electrode and the end P.
  • the number of metal sheets MS may be three times or less than the total number of end parts P, or may be two times or less. In one embodiment, the number of metal sheets MS may be the same as the total number of end parts P, or may be less than the total number of end parts P, for example, less than half the total number of end parts P.
  • the metal sheet MS is made of at least one material selected from the group consisting of aluminum, titanium, stainless steel, nickel, and alloys thereof.
  • the metal sheet MS is hard aluminum foil.
  • the metal sheet MS is soft aluminum foil.
  • the soft aluminum foil may be formed by subjecting the hard aluminum foil to a high-temperature (around 400°C) heat treatment.
  • the metal sheet MS may be made of the same material as the conductive layer 322.
  • the thickness of the metal sheet MS may be 3 ⁇ m or more, 5 ⁇ m or more, or 7 ⁇ m or more. In one embodiment, the thickness of the metal sheet MS may be 15 ⁇ m or less, 12 ⁇ m or less, or 10 ⁇ m or less.
  • the metal sheet MS may be configured to cover only a part of the end P of the current collector 32, not the entirety.
  • the metal sheet MS may be disposed at a position spaced a distance D from the positive electrode 34 formed on the current collector 32.
  • an insulating layer may be provided on the conductive layer 322 of the end P in the region RS where the metal sheet MS is not disposed. This can prevent the negative electrode 10 from shorting to the positive electrode 34 through the conductive layer 322 of the end P and/or the metal sheet MS in the event that the separator 20 is damaged or the like. This can improve the safety of the secondary battery 1.
  • the insulating layer provided in the region RS may be, for example, made of a sheet-shaped (film-shaped) or fibrous resin.
  • the resin may be, for example, at least one of polyolefin resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene, and polypropylene, and thermoplastic resins such as polystyrene, polyvinyl chloride, and polyamide.
  • the metal sheet MS may be configured to cover the entire surface of the end P of the current collector.
  • the electrode tab 40 for the positive electrode is arranged to be aligned with each end P (P1, P2) of each current collector 32 (32A, 32B) and each metal sheet MS in the stacking direction (direction indicated by z in Fig. 1).
  • the electrode tab 40 for the positive electrode may be arranged above or below the end P of each current collector 32 and each metal sheet MS.
  • the electrode tab 40 for the positive electrode may be arranged between a certain end P and an end P adjacent thereto.
  • the electrode tab 40 for the positive electrode has a surface 40A that overlaps with each end P and each metal sheet MS of each current collector 32 when viewed from the stacking direction, and is joined to each end P and each metal sheet MS at this surface 40A. This electrically connects the electrode tab 40 for the positive electrode and each positive electrode 34 of each positive electrode laminate 30.
  • the electrode tab for the positive electrode is made of a conductive material, and may be made of aluminum or an aluminum alloy, for example. In one example, the electrode tab 40 may be made of hard aluminum. In one embodiment, the thickness of the electrode tab 40 may be 0.05 mm or more and 1 mm or less, or 0.1 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the electrode tab 40 for the positive electrode may be joined to each end P and each metal sheet MS by welding.
  • the welding may be, for example, ultrasonic welding, laser welding, resistance welding, or spot welding. In one example, the welding is ultrasonic welding.
  • the joints between the electrode tab 40 for the positive electrode and the metal sheet MS or the end P, the joints between the end P, and the joints between the end P and the metal sheet MS may exist as one or more points (spots) or as a continuous surface, as long as they are electrically connected.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing cross sections of the bonding regions between the electrode tab 40 for the positive electrode and each end P and each metal sheet MS.
  • at least one cross section of the bonding region includes a first region R1 and a second region R2.
  • each conductive layer 322 (322A, 322B) and the metal sheet MS are laminated integrally and joined to the electrode tab 40 for the positive electrode.
  • being laminated integrally includes a state in which each conductive layer 322 and the metal sheet MS are fused partially or entirely by heat or the like.
  • the first region R1 provides a physical path for electrically connecting the electrode tab 40 to each conductive layer 322 and the metal sheet MS.
  • the first region R1 may be substantially free of the insulating layer 320 along the lamination direction (z direction in FIG. 4).
  • the second region R2 a pair of conductive layers 322A sandwiching the insulating layer 320A, the metal sheet MS, and a pair of conductive layers 322B sandwiching the insulating layer 320B are laminated. That is, the second region R2 is a region that includes the insulating layer 320 along the lamination direction (z direction in FIG. 4).
  • the first region R1 may be configured between two second regions R2, as shown in FIG. 4.
  • the maximum thickness of the first region R1 may be less than or equal to half the maximum thickness of the second region R2.
  • the first region R1 and the second region R2 may be formed by welding.
  • the insulating layer 320 softens at the welded points and is pushed outward in the width direction (left and right direction in FIG. 4) from the welded points.
  • each conductive layer 322 and the metal sheet MS are thermally melted and integrated. This may form the first region R1 and the second region R2.
  • the insulating layer 320 can suppress a sudden temperature rise inside the secondary battery 1 in the event of abnormal heat generation due to overcharging or high temperature, and can suppress battery ignition.
  • a collector having an insulating layer sandwiched between conductive layers it becomes more difficult to bond the end of the collector to the electrode tab and ensure stable bonding quality (variation control) in each layer as the number of collectors increases or the thickness of the insulating layer increases. For example, if a strong force is applied to weld the electrode tab to all the ends, the conductive layer at the end may be damaged or broken if the conductive layer is thin. Furthermore, if the electrode tab is welded with a force that does not damage the conductive layer, the bond may be insufficient and the resistance between the end of the collector and the electrode tab may increase.
  • a metal sheet MS is disposed between at least one end P.
  • the metal sheet MS functions as an additional conductive layer in the joining region, and increases the ratio of the conductive layer to the insulating layer in the joining region. This can reduce the resistance of the joining region, and thus improve the output characteristics of the secondary battery 1.
  • the metal sheet MS can also function as a protective layer for the conductive layer 322 of the end P when joining the positive electrode tab 40 and the end P. This allows the positive electrode electrode tab 40 and each end P to be strongly pressed and joined while suppressing damage and breakage of the conductive layer 322, even if the total number (number of layers) of the positive electrode laminates 30 of the secondary battery 1 increases. This can improve the productivity of the secondary battery 1.
  • the resistance of the joining region may be 5.0 m ⁇ or less, 3.0 m ⁇ or less, 1.0 m ⁇ or less, or 0.5 m ⁇ or less.
  • the electrode tab 42 for the negative electrode is arranged to be aligned with each negative electrode end 12 in the stacking direction (the direction indicated by z in FIG. 1). In one embodiment, the electrode tab 42 for the negative electrode may be arranged above or below each negative electrode end 12. In one embodiment, the electrode tab 40 for the negative electrode may be arranged between a certain negative electrode end 12 and an adjacent negative electrode end 12.
  • the electrode tab 42 for the negative electrode has a surface 42A that overlaps with the negative electrode end 12 when viewed from the stacking direction, and is joined to the negative electrode end 12 at this surface 42A. This electrically connects the electrode tab 42 for the negative electrode and each negative electrode 10.
  • the electrode tab 42 for the negative electrode and each negative electrode end 12 may be joined by welding.
  • the welding may be, for example, ultrasonic welding, laser welding, resistance welding, or spot welding.
  • the joint between the electrode tab 42 for the negative electrode and the negative electrode end 12 or the joint between the negative electrode ends 12 may exist as one or more points (spots) or as a continuous surface, as long as they are electrically connected.
  • the secondary battery 1 may include an electrolytic solution.
  • the electrolytic solution is a liquid containing a solvent and an electrolyte, and has ion conductivity.
  • the electrolytic solution may be referred to as a liquid electrolyte, and acts as a conductive path for lithium ions. Therefore, when the secondary battery 1 includes the electrolytic solution, the internal resistance is reduced, and the energy density, capacity, and cycle characteristics can be improved.
  • the electrolyte may be, for example, a solution that fills the housing (pouch) of the secondary battery 1. Also, for example, the electrolyte may be impregnated into the separator 20, or may be held in a polymer to form a polymer electrolyte or a gel electrolyte.
  • the electrolyte contained in the electrolytic solution may be, for example, a lithium salt.
  • the lithium salt may be, for example, one or a combination of two or more selected from the group consisting of LiI, LiCl, LiBr, LiF, LiBF4, LiPF6, LiAsF6, LiSO3CF3, LiN(SO2F)2, LiN(SO2CF3)2 , LiN ( SO2CF3CF3 ) 2 , LiB ( O2C2H4 ) 2 , LiB ( C2O4) 2 , LiB ( O2C2H4 ) F2 , LiB( OCOCF3 ) 4 , LiNO3 , and Li2SO4 .
  • non-aqueous solvents containing fluorine atoms (hereinafter referred to as "fluorinated solvents”) and non-aqueous solvents not containing fluorine atoms (hereinafter referred to as “non-fluorinated solvents”) may be added as solvents contained in the electrolyte solution.
  • fluorinated solvents fluorine atoms
  • non-fluorinated solvents non-aqueous solvents not containing fluorine atoms
  • the fluorinated solvent may be, for example, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,2-trifluoroethyl ether, and 1H,1H,5H-octafluoropentyl-1,1,2,2-tetrafluoroethyl ether.
  • the non-fluorinated solvent may be, for example, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, dimethoxyethane, dimethoxypropane, dimethoxybutane, diethylene glycol dimethyl ether, acetonitrile, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, chloroethylene carbonate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, and 12-crown-4.
  • the above fluorinated solvents and/or non-fluorinated solvents may be used alone or in any combination of two or more in any ratio.
  • the contents of the fluorinated solvent and non-fluorinated solvent are not particularly limited, and the ratio of the fluorinated solvent to the total solvent may be 0 to 100% by volume, and the ratio of the non-fluorinated solvent to the total solvent may be 0 to 100% by volume.
  • ⁇ Secondary Battery Manufacturing Method> 5 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the secondary battery 1. This method includes a step ST1 of arranging a plurality of positive electrode laminates, a step ST2 of joining a current collector to an electrode tab, and a step ST3 of sealing the laminate in a sealed container.
  • step ST1 multiple positive electrode laminates 30 are arranged.
  • a predetermined number e.g., 20
  • a predetermined number e.g., 4 to 20
  • metal sheets MS are also prepared.
  • Each metal sheet MS may be joined in advance to the end P of the current collector 32 of the positive electrode laminate 30, for example, by welding.
  • the positive electrode laminates 30 are arranged in the stacking direction via the intermediate laminate LM. Note that, as described below, when the negative electrode 10 and the separator 20 are configured in a sheet shape, each positive electrode laminate 30 may be arranged between the separators 20 formed by folding the sheet in a zigzag shape (see FIG. 9) or between the separators 20 formed by rolling the sheet (see FIG. 10).
  • step ST2 the current collectors 32 of the positive electrode laminate 30 are joined to the electrode tab 40 for the positive electrode.
  • the end P of each current collector 32 is joined to the metal sheet MS so as to form the above-mentioned joining area on the electrode tab 40.
  • the joining may be performed by ultrasonic welding, laser welding, resistance welding, or spot welding.
  • the negative electrode end 12 of the negative electrode 10 is joined to the electrode tab 42 for the negative electrode.
  • step ST3 the molded body obtained in step ST2 is sealed in a sealed container, such as a laminate film. At this time, an electrolyte may also be sealed in the sealed container. In this manner, the secondary battery 1 is manufactured.
  • the secondary battery 1 is charged and discharged by connecting the electrode tab 40 for the positive electrode to one end of an external circuit and the electrode tab 42 for the negative electrode to the other end of the external circuit.
  • the external circuit may be, for example, a resistor, a power source, an apparatus, a device, another battery, a potentiostat, or the like.
  • the ends P of the multiple positive electrode laminates 30 may be connected to the external circuit at the same potential.
  • the negative electrode ends 12 of the multiple negative electrodes 10 may be connected to the external circuit at the same potential.
  • the secondary battery 1 When a voltage is applied between the positive electrode tab 40 and the negative electrode tab 42 such that a current flows from the negative electrode tab 42 through an external circuit to the positive electrode tab 40, the secondary battery 1 is charged and lithium metal is precipitated on the surface of the negative electrode 10.
  • the positive electrode tab 40 and the negative electrode tab 42 are connected to the charged secondary battery 1 via a desired external circuit, the secondary battery 1 is discharged and the lithium metal precipitate formed on the surface of the negative electrode 10 is electrolytically dissolved.
  • the secondary battery 1 may have a solid electrolyte interface layer (SEI layer) formed on the surface of the negative electrode 10 or the surface of the separator 20 (i.e., the interface between the negative electrode 10 and the separator 20) by the first charge (initial charge) after the battery is assembled.
  • SEI layer may contain, for example, an inorganic compound containing lithium, or an organic compound containing lithium.
  • the thickness of the SEI layer is 1.0 nm or more and 10 ⁇ m or less.
  • the secondary battery 1 described above can improve the battery's output characteristics and productivity.
  • the secondary battery 1 may be modified in various ways without departing from the scope and spirit of the present disclosure.
  • the joining of the negative electrode end 12 and the electrode tab 42 for the negative electrode may be performed in the same manner as the joining of the end P and the electrode tab 40 for the positive electrode. That is, a metal sheet for the negative electrode may be provided between the negative electrode end 12, and the negative electrode end 12 and the electrode tab 42 for the negative electrode may be joined via the metal sheet.
  • the metal sheet may be formed of at least one selected from the group consisting of metals that do not react with Cu, Ni, Ti, Fe, and Li, and alloys thereof, and stainless steel.
  • the metal sheet may be made of, for example, the same material as the negative electrode layer of the negative electrode 10.
  • the cross section of the joining region between the negative electrode end 12 and the metal sheet and the electrode tab 42 for the negative electrode may have a first region in which the metal sheet and the conductive layer are integrated and laminated, and a second region including an insulating layer along the lamination direction, as shown in FIG.
  • the negative electrode 10 may be composed of at least one selected from the group consisting of Cu, Ni, Ti, Fe, and other metals that do not react with Li, alloys thereof, and stainless steel (SUS).
  • the "metal that does not react with Li” may be a metal that does not react with lithium ions or lithium metal to form an alloy in the operating state of the secondary battery 1.
  • the negative electrode 10 also functions as a current collector.
  • the negative electrode 10 is substantially free of negative electrode active material.
  • the layer thickness of the negative electrode active material deposited on the negative electrode 10 at the end of discharge may be 25 ⁇ m or less.
  • the layer thickness of the negative electrode active material at the end of discharge may be 20 ⁇ m or less, 15 ⁇ m or less, 10 ⁇ m or less, or 5 ⁇ m or less, or may be 0 ⁇ m. Since the negative electrode 10 is substantially free of negative electrode active material, the energy density per volume can be improved in addition to the weight energy density.
  • the secondary battery 1 can also be called an "anode-free lithium battery", a "zero anode lithium battery", or an “anodeless lithium battery”.
  • the negative electrode 10 does not have a negative electrode active material before the initial charge of the battery (the state from when the battery is assembled until the first charge). That is, the secondary battery 1 may be charged and discharged by depositing lithium metal on the negative electrode after the initial charge, and then electrolytically dissolving the deposited lithium metal. In this case, the volume and mass occupied by the negative electrode active material are suppressed, the volume and mass of the entire battery are reduced, and the energy density is, in principle, high.
  • “lithium metal deposits on the negative electrode” includes not only lithium metal depositing on the surface of the negative electrode, but also lithium metal depositing on the surface of the solid electrolyte interface (SEI) layer and the surface or inside of the buffer functional layer, which will be described later.
  • SEI solid electrolyte interface
  • M3.0 / M4.2 may be 40% or less or 35% or less, where M4.2 is the mass of lithium metal deposited on the negative electrode at a voltage of 4.2 V and M3.0 is the same mass at a voltage of 3.0 V. In one embodiment, the ratio M3.0 / M4.2 may be 1.0% or more, 2.0% or more, 3.0% or more, or 4.0% or more.
  • the thickness of the negative electrode 10 may be 1.0 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less. This reduces the volume occupied by the negative electrode 10 in the secondary battery 1, and improves the energy density.
  • the thickness of the negative electrode 10 may be 2.0 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, 2.0 ⁇ m or more and 18 ⁇ m or less, or 3.0 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the negative electrode 10 may be coated on at least a portion of the surface facing the positive electrode laminate 30 with a compound (hereinafter also referred to as "negative electrode coating agent") that includes an aromatic ring to which two or more elements selected from the group consisting of N, S, and O are independently bonded.
  • the negative electrode coating agent can be held on the negative electrode 10 by the above elements being coordinately bonded to the metal atoms that constitute the negative electrode 10. According to this embodiment, the non-uniform deposition reaction of lithium metal on the surface of the negative electrode 10 can be suppressed, and the lithium metal deposited on the negative electrode 10 can be suppressed from growing in a dendritic shape.
  • the negative electrode coating agent is coated on at least a portion of the surface of the negative electrode 10. In one embodiment, 10% or more of the surface area may have the negative electrode coating agent, or 20% or more, 40% or more, 60% or more, or 80% or more of the surface may have the negative electrode coating agent.
  • the aromatic ring contained in the anode coating agent may be an aromatic hydrocarbon, such as benzene, naphthalene, azulene, anthracene, and pyrene, and a heteroaromatic compound, such as furan, thiophene, pyrrole, imidazole, pyrazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, and pyrazine.
  • the aromatic ring is an aromatic hydrocarbon.
  • the aromatic ring is benzene or naphthalene.
  • the aromatic ring is benzene.
  • the negative electrode coating agent may be configured with one or more nitrogen atoms bonded to an aromatic ring.
  • the negative electrode coating agent may be a compound having a structure in which a nitrogen atom is bonded to an aromatic ring and, in addition to the nitrogen atom, one or more elements selected from the group consisting of N, S, and O are each independently bonded.
  • the cycle characteristics of the battery may be improved.
  • the negative electrode coating agent may be, for example, at least one selected from the group consisting of benzotriazole, benzimidazole, benzimidazole thiol, benzoxazole, benzoxazole thiol, benzothiazole, and mercaptobenzothiazole, and derivatives thereof.
  • the negative electrode coating agent is at least one selected from the group consisting of benzotriazole, benzimidazole, benzoxazole, and mercaptobenzothiazole, and derivatives thereof.
  • a porous or fibrous buffer functional layer 50 may be provided between the negative electrode 10 and the separator 20.
  • the buffer functional layer has a solid portion (including a gel portion) having ionic conductivity and electrical conductivity, and a pore portion formed by the gaps in the solid portion.
  • lithium metal may be precipitated on the surface of the negative electrode 10 (the interface between the negative electrode 10 and the buffer functional layer) and/or inside the buffer functional layer (the surface of the solid portion of the buffer functional layer).
  • the buffer layer may be, for example, a nonwoven fabric or woven fabric made of fibers.
  • the material constituting the buffer layer may be inorganic, organic, or metallic, or a combination of these.
  • a plating process may be applied to the skeleton that does not have electronic conductivity to give it electrical conductivity.
  • the porosity of the buffer layer may be, for example, 50% or more, 60% or more, or 70% or more by volume.
  • the porosity of the buffer layer may be, for example, 97% or less, 95% or less, or 90% or less by volume.
  • the thickness of the buffer functional layer may be, for example, 100 ⁇ m, 50 ⁇ m or less, or 30 ⁇ m or less.
  • the thickness of the buffer functional layer may be, for example, 1 ⁇ m, 4 ⁇ m or more, or 7 ⁇ m or more.
  • the buffer functional layer contains a metal that can react with lithium
  • the sum of the capacities of the negative electrode 10 and the buffer functional layer may be sufficiently small relative to the capacity of the positive electrode 34, for example, 20% or less, 15% or less, 10% or less, or 5% or less.
  • the weight per surface of the buffer functional layer may be 3 g/m2 or more and 20 g/m2 or less, 4 g/m2 or more and 15 g/m2 or less, or 5 g/m2 or more and 10 g/m2 or less.
  • FIG. 6A is a diagram showing an example of the cross-sectional structure of a fiber-shaped buffer functional layer 50.
  • FIG. 6B is a diagram showing an example of the state of the buffer functional layer 50 during charging.
  • FIG. 6C is a diagram showing an example of the cross-sectional structure of a fiber 52.
  • the buffer layer 50 has fibers 52 (solid portion) and pores 54 formed by gaps between the fibers 52.
  • the fibers 52 have ionic and electrical conductivity.
  • lithium metal 56 is precipitated on the surface of the fiber 52 (solid portion) of the buffer layer, filling the voids 54.
  • the fiber 52 may be composed of a fiber-shaped ion conducting layer 520 and an electrical conducting layer 522 that covers the surface of the ion conducting layer 520.
  • the diameter of the ion conductive layer 520 may be 30 nm or more and 5000 nm or less, 50 nm or more and 2000 nm or less, 70 nm or more and 1000 nm or less, or 80 nm or more and 500 nm or less.
  • the thickness of the electrical conductive layer 522 may be 1 nm or more and 300 nm or less, 5 nm or more and 200 nm or less, or 10 nm or more and 150 nm or less.
  • (Intermediate laminate) 7 and 8 are cross-sectional views of a main part for explaining another example of the configuration of a lithium secondary battery. As shown in Fig. 7 and Fig. 8, in one embodiment, the negative electrode 10 and the separators 20 arranged on both sides of the negative electrode 10 may be configured as a single sheet SH.
  • the sheet SH is folded multiple times at acute angles to form an intermediate laminate, and each positive electrode laminate 30 (30A, 30B) may be disposed between the opposing separators of the intermediate laminate.
  • each positive electrode laminate 30 (30A, 30B) may be disposed between the opposing separators of the intermediate laminate.
  • each positive electrode laminate 30 may be formed by winding a single sheet as described below (see FIG. 9).
  • each positive electrode laminate 30 may be configured by winding a single sheet SH2 including a current collector 32 and a positive electrode 34 arranged on both sides of the current collector 32 multiple times as shown in FIG. 9.
  • each positive electrode laminate 30 may be configured by folding a single sheet SH2 alternately at acute angles multiple times as shown in FIG. 10. In the examples shown in FIG. 9 and FIG. 10, even if the current collector 32 and the positive electrode 34 are very thin, they can be handled as a single sheet SH2, so that the productivity of the battery can be improved.
  • FIG. 11 is a diagram showing the configurations and results of the examples and comparative examples.
  • FIG. 12 is a diagram showing the lamination patterns of the metal sheets in the examples and comparative examples. "Pattern 1" to “Pattern 4" in FIG. 12 correspond to "Pattern 1" to "Pattern 4" shown in "Lamination Pattern” in FIG. 11.
  • Example 1 As Example 1, a lithium secondary battery having a structure shown in FIG. 1 was prepared. First, a negative electrode 10 was prepared. That is, a negative electrode current collector was prepared by depositing 1.0 ⁇ m of Cu on both sides of a 6 ⁇ m-thick polyethylene terephthalate (PET). Then, a mixed material was prepared by mixing 97 parts by mass of graphite as a negative electrode active material, 0.5 parts by mass of carbon black as a conductive aid, and 1.5 parts by mass of carboxymethyl cellulose (CMC) and 1.0 parts by mass of styrene-butadiene rubber (SBR) as a binder in water as a solvent.
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • This mixed material was applied to both sides of the negative electrode current collector so that the basis weight was 15 mg/cm 2 , pressed, and cut out to a predetermined size. As a result, 21 negative electrodes 10 were obtained. Then, a metal sheet (copper foil having a thickness of 4 ⁇ m) for the negative electrode was attached to the end 12 of each negative electrode 10 by ultrasonic welding. Next, a sheet (thickness: 15 ⁇ m) whose surface was coated with a mixture of polyvinylidene fluoride (PVDF) and Al 2 O 3 was prepared as the separator 20. Then, both sides of the negative electrode 10 were sandwiched and pressed with the separators 20 to obtain an intermediate laminate LM.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • the current collector 32 of the positive electrode laminate 30 was a 6 ⁇ m-thick film-like polyethylene terephthalate (PET, insulating layer 320) on both sides of which Al (conductive layer 322) was vapor-deposited to a thickness of 1.0 ⁇ m.
  • the positive electrode 34 was a mixture of 96 parts by mass of LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 as a positive electrode active material, 2 parts by mass of carbon black as a conductive assistant, and 2 parts by mass of polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder, in N-methyl-pyrrolidone (NMP) as a solvent.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • the positive electrode 34 was applied to both sides of the current collector 32 with a basis weight of 23 mg/cm 2 , thereby obtaining a positive electrode laminate 30.
  • Twenty positive electrode laminates 30 were prepared.
  • a metal sheet MS having the configuration shown in FIG. 11 was attached to the end P of the current collector 32 of each of the ten positive electrode laminates 30 by ultrasonic welding.
  • a positive electrode tab 40 (thickness: 0.2 mm) was prepared, made of the material shown in Fig. 11. Nickel-plated copper having a thickness of 0.2 mm was used as the negative electrode tab 42.
  • the intermediate laminate LM and the positive electrode laminate 30 were alternately laminated.
  • the positive electrode laminate 30 with the metal sheet MS attached to the end P and the positive electrode laminate 30 without the metal sheet MS attached were appropriately selected so as to obtain the lamination pattern 1 shown in FIG. 12.
  • each end P of the current collector 32 and the metal sheet MS were overlapped and joined to the electrode tab 40 for the positive electrode by ultrasonic welding.
  • the negative electrode end 12 and the metal sheet for the negative electrode were overlapped and joined to the electrode tab 42 for the negative electrode by ultrasonic welding.
  • Such a structure was inserted into a laminate exterior body and sealed together with an electrolyte to obtain a lithium secondary battery.
  • the electrolyte used was an electrolyte solution in which lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved in a solvent mixed with ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), and ethyl methyl carbonate (EMC) in a ratio of 30:35:35 parts by mass to obtain 1M, to which 2 parts by weight of vinylene carbonate (VC) was added.
  • EC lithium hexafluorophosphate
  • DMC dimethyl carbonate
  • EMC ethyl methyl carbonate
  • lithium secondary batteries were produced in the same manner as in Example 1, except that the lamination patterns of the metal sheet MS, the electrode tab 40 for the positive electrode, and the metal sheet MS were different, as shown in Figures 11 and 12.
  • Comparative Example 1 a lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, except that the metal sheet MS was not used.
  • X is the total thickness of each conductive layer.
  • resistance [m ⁇ ] is the resistance in the joint area between the electrode tab 40 for the positive electrode and the end P, and was measured as follows. That is, the lithium secondary batteries according to the example and the comparative example were each disassembled and measured by the four-terminal method.
  • the positive electrode of the clip-type lead of a resistance meter BT3561 manufactured by HIOKI was connected to the electrode tab 40 for the positive electrode, and the negative electrode was clipped to a location of one of the 20 positive electrode laminates 30 where the positive electrode active material was not applied, and the impedance at 1 kHz was measured with the four-terminal lead.
  • the negative electrode was connected to another positive electrode laminate and measurements were performed, and the average value of the 20 pieces was calculated. This average value is the "resistance (m ⁇ )" shown in FIG. 11.
  • the resistance of the joint area in Examples 1 to 8 was significantly lower than that in Comparative Example 1.
  • Comparative Example 2 In Comparative Example 2, a lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1, except that no metal sheet for the negative electrode was used.
  • Example 1 the resistance in the joint area between the negative electrode tab 42 and the negative electrode end 12 was measured in the same manner as described above.
  • Comparative Example 2 the resistance was 19.4 m ⁇ .
  • Example 1 the resistance was 0.88 m ⁇ , which was significantly lower than that of Comparative Example 2.
  • a lithium secondary battery (a) a first laminate including a first current collector having a first insulating layer sandwiched between a pair of first conductive layers, and a first electrode disposed on the first current collector, the first current collector having a first end exposed from the first electrode; (b) an intermediate laminate including an electrode having a polarity different from that of the first electrode and a separator; (c) a second laminate disposed apart from the first laminate in a stacking direction via the intermediate laminate, the second laminate including a second current collector having a second insulating layer sandwiched between a pair of second conductive layers, and a second electrode disposed on the second current collector and having the same polarity as the first electrode, the second current collector having a second end exposed from the second electrode; (d) a metal sheet disposed between the first end and the second end; (e) an electrode tab that forms a joining region with the first end, the metal sheet, and the second end and is electrically connected to the first stack and the second stack; The bonding region
  • Appendix 10 10. The lithium secondary battery according to any one of Appendix 1 to Appendix 9, wherein a relationship of 0.85 ⁇ X/Y ⁇ 2.3 is satisfied, where X is a total thickness of the pair of first conductive layers, the pair of second conductive layers, and the metal sheet, and Y is a total thickness of the first insulating layer and the second insulating layer.
  • (Appendix 20) 20 The lithium secondary battery according to claim 19, wherein the metal sheet is formed from at least one selected from the group consisting of metals that do not react with Cu, Ni, Ti, Fe, and Li, and alloys thereof, and stainless steel.
  • 1...Lithium secondary battery 10...Negative electrode, 20...Separator, 30...Positive electrode laminate, 32...Current collector, 320...Insulating layer, 322...Conductive layer, 34...Positive electrode, 40...Electrode tab for positive electrode, 42...Electrode tab for negative electrode, M...Metal sheet, LM...Intermediate laminate, R1...First region, R2...Second region

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Abstract

リチウム２次電池の出力特性及び生産性の低下を抑制する技術を提供する。リチウム２次電池は、（ａ）第１電極から露出する第１端部を備える第１積層体と、（ｂ）中間積層体と、（ｃ）第２電極から露出される第２端部を備える第２積層体と、（ｄ）第１端部と第２端部との間に配置される金属シートと、（ｅ）第１端部、金属シート及び第２端部と接合領域を構成し、第１積層体及び第２積層体に電気的に接続される電極タブとを備える。接合領域は、積層方向の断面において一対の第１導電層、金属シート及び一対の第２導電層が一体化して積層されて構成される第１領域を含む。

Description

リチウム２次電池
　本開示の例示的実施形態は、リチウム２次電池に関する。
　特許文献１には、樹脂フィルムの両面に金属層が形成された集電体を用いることで電池セルの安全性を向上させることが開示されている。樹脂フィルムは、フィルムの表／裏が絶縁性の樹脂層により隔てられており、電気的な導通がとれない。そのため配線を引き出す用の電極タブと電極フィルムを接続する際に、電極の表／裏、さらに、複数電極と電極タブ間での導通がとれない。この点、特許文献２では、樹脂層を隔てた各金属層を配線引き出し用の電極タブに接続するために、集電体を複数折りたたんで各金属層に積層させることが開示されている。
特開平１１－１０２７１１号公報 特開２０１３－０１６３２１号公報
　本開示は、リチウム２次電池の出力特性及び生産性の低下を抑制する技術を提供する。
　本開示の一つの例示的実施形態において、リチウム２次電池であって、（ａ）第１積層体であって、第１絶縁層を一対の第１導電層で挟んで構成される第１集電体と、第１集電体上に配置される第１電極とを含み、第１集電体は、第１電極から露出する第１端部を備える、第１積層体と、（ｂ）第１電極と極性の異なる電極及びセパレータを含む中間積層体と、（ｃ）第１積層体に対し中間積層体を介して積層方向に離間して配置される第２積層体であって、第２絶縁層を一対の第２導電層で挟んで構成される第２集電体と、第２集電体上に配置され、第１電極と同一極性の第２電極とを含み、第２集電体は、第２電極から露出される第２端部を備える、第２積層体と、（ｄ）第１端部と第２端部との間に配置される金属シートと、（ｅ）第１端部、金属シート及び第２端部と接合領域を構成し、第１積層体及び第２積層体に電気的に接続される電極タブと、を備え、接合領域は、積層方向の断面において、第１領域と第２領域とを備え、第１領域は、一対の第１導電層、金属シート及び一対の第２導電層が一体化して積層されて構成され、第２領域は、第１絶縁層を挟む一対の第１導電層、金属シート及び第２絶縁層を挟む一対の第２導電層を含んで構成されるリチウム２次電池が提供される。
　本開示の一つの例示的実施形態によれば、リチウム２次電池の出力特性及び生産性の低下を抑制する技術を提供することができる。
一実施形態にかかるリチウム２次電池の構成例を説明するための分解斜視図である。 第１正極積層体の断面構造の一例を示す図である。 第２正極積層体の断面構造の一例を示す図である。 、集電体の端部と金属シートとの位置関係を説明するための平面図である。 接合領域の断面を模式的に示す図である。 リチウム２次電池の製造方法の一例を示すフローチャートである。 ファイバ状の緩衝機能層の断面構造の一例を示す図である。 緩衝機能層の充電時の状態の一例を示す図である。 ファイバの断面構造の一例を示す図である。 リチウム２次電池の他の構成例を説明するための要部断面図である。 リチウム２次電池の他の構成例を説明するための要部断面図である。 正極積層体の他の構成例を説明するための斜視図である。 正極積層体の他の構成例を説明するための斜視図である。 実施例及び比較例の構成及び結果を示す図である。 実施例及び比較例における金属シートの積層パターンを示す図である。
　以下、本開示の各実施形態について説明する。
　一つの例示的実施形態において、リチウム２次電池であって、（ａ）第１積層体であって、第１絶縁層を一対の第１導電層で挟んで構成される第１集電体と、第１集電体上に配置される第１電極とを含み、第１集電体は、第１電極から露出する第１端部を備える、第１積層体と、（ｂ）第１電極と極性の異なる電極及びセパレータを含む中間積層体と、（ｃ）第１積層体に対し中間積層体を介して積層方向に離間して配置される第２積層体であって、第２絶縁層を一対の第２導電層で挟んで構成される第２集電体と、第２集電体上に配置され、第１電極と同一極性の第２電極とを含み、第２集電体は、第２電極から露出される第２端部を備える、第２積層体と、（ｄ）第１端部と第２端部との間に配置される金属シートと、（ｅ）第１端部、金属シート及び第２端部と接合領域を構成し、第１積層体及び第２積層体に電気的に接続される電極タブと、を備え、接合領域は、積層方向の断面において、第１領域と第２領域とを備え、第１領域は、一対の第１導電層、金属シート及び一対の第２導電層が一体化して積層されて構成され、第２領域は、第１絶縁層を挟む一対の第１導電層、金属シート及び第２絶縁層を挟む一対の第２導電層を含んで構成されるリチウム２次電池が提供される。
　一つの例示的実施形態において、第１積層体と第２積層体とが中間積層体を挟んで積層方向に交互に複数配置される。
　一つの例示的実施形態において、第１積層体は平板状のシートで構成され、第２積層体は、第１積層体とは別体の平板状のシートで構成される。
　一つの例示的実施形態において、第１積層体と第２積層体は、一枚のシートを折りたたんで又は巻回して構成される。
　一つの例示的実施形態において、第１積層体及び第２積層体があわせて１０層以上配置される。
　一つの例示的実施形態において、第１端部及び第２端部が積層方向に交互に複数配置され、金属シートが、複数の第１端部と第２端部との間の少なくとも１つに配置される。
　一つの例示的実施形態において、金属シートの数は、第１端部及び第２端部の合計数の３倍以下である。
　一つの例示的実施形態において、第１端部と第２端部の積層方向における位置に基づいて、第１端部と第２端部との間に配置される金属シートの数又は厚さが設定される。
　一つの例示的実施形態において、金属シートが、電極タブと電極タブに対向する第１端部又は第２端部との間にさらに配置される。
　一つの例示的実施形態において、一対の第１導電層、一対の第２導電層及び金属シートの合計厚さをＸとし、第１絶縁層及び第２絶縁層の合計厚さをＹとしたときに、０．８５＜Ｘ／Ｙ＜２．３の関係が成り立つ。
　一つの例示的実施形態において、金属シートの厚さが３μｍ以上１５μｍ以下である。
　一つの例示的実施形態において、金属シートは、第１導電層及び第２導電層と同一の材料で構成される。
　一つの例示的実施形態において、第１領域の最大厚さは、第２領域の最大厚さの半分以下である。
　一つの例示的実施形態において、積層方向の断面において、第１領域は、２つの第２領域の間に配置される。
　一つの例示的実施形態において、第１電極及び第２電極が正極であるリチウム。
　一つの例示的実施形態において、金属シートは、軟質アルミ箔である。
　一つの例示的実施形態において、電極タブは、硬質アルミである。
　一つの例示的実施形態において、接合領域の抵抗が、５．０ｍΩ以下である。
　一つの例示的実施形態において、第１電極及び第２電極が負極である。
　一つの例示的実施形態において、金属シートは、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｆｅ及びＬｉと反応しない金属、及び、これらの合金、並びに、ステンレス鋼からなる群より選択される少なくとも１種から形成される。
　以下、図面を参照して、本開示の各実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一または同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づいて上下左右等の位置関係を説明する。図面の寸法比率は実際の比率を示すものではなく、また、実際の比率は図示の比率に限られるものではない。
　上述したとおり、特許文献２には、樹脂層を隔てた各金属層を配線引き出し用の電極タブに接続するために、集電体を複数折りたたんで各金属層に積層させることが提案されている。しかし、この方法では、金属層毎に集電体端部を折り返しながら積層する新たな装置機構が必要となる。また積層と連動させながら集電体端部を折り返す必要があり、生産性が著しく悪化する。またこの方法では、電極タブと集電体及び各金属層とを機械的に接合できたとしても、接合部の抵抗が高くなり出力特性が低下する。一実施形態にかかるリチウム２次電池１（以下「２次電池１」ともいう。）では、このような問題を解消し得る。
＜２次電池の構成例＞
　図１は、２次電池１の構成例を説明するための分解斜視図である。図１に示すように、２次電池１は、負極１０、セパレータ２０、第１正極積層体３０Ａ、第２正極積層体３０Ｂ、金属シートＭＳ、正極用の電極タブ４０及び負極用の電極タブ４２等を含んで構成される。以下、各構成について詳細を説明する。
（負極）
　一実施形態において、負極１０は、負極集電体と負極集電体上に配置される負極活物質と含んで構成される。一実施形態において、負極集電体は、負極絶縁層と負極絶縁層を挟むように配置される一対の負極導電層とで構成されてよい。一実施形態において、負極絶縁層は、シート状（フィルム状）又は繊維状の樹脂で構成されてよい。一実施液体において、負極導電層は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｆｅ及びＬｉと反応しない金属、及び、これらの合金、並びに、ステンレス鋼からなる群より選択される少なくとも１種から形成される。負極導電層は、一例ではＣｕである。負極１０は、負極絶縁層を含むことで、負極１０として必要な厚み（剛性）を担保しつつ、負極１０を導電層のみで構成する場合に比べて軽量化され得る。なお、一実施形態において、負極集電体は、負極絶縁層を含まず、負極導電層のみで構成されてもよい。
　負極活物質は、負極において電極反応、すなわち酸化反応及び還元反応を生じる物質である。負極活物質は、例えば、リチウム金属及びリチウム金属を含む合金、炭素系物質、金属酸化物、並びにリチウムと合金化する金属及び該金属を含む合金等でよい。上記炭素系物質は、例えば、グラフェン、グラファイト、ハードカーボン、カーボンナノチューブ等でよい。上記金属酸化物は、例えば、酸化チタン系化合物、酸化コバルト系化合物等でよい。上記リチウムと合金化する金属は、例えば、ケイ素、酸化ケイ素、ゲルマニウム、スズ、鉛、アルミニウム、及びガリウム、及びこれらにリチウムがプレドープされたものでよい。
　図１に示すように、負極１０は、負極端部１２を有する。負極端部１２は、負極１０の主面に平行な方向に延出する。負極端部１２には負極活物質は形成されない。負極端部１２は、負極集電体と同一部材で構成されてよく、また負極集電体とは別部材として構成されてもよい。負極１０は、負極端部１２を介して、負極用の電極タブ４２に電気的に接続される。
（セパレータ）
　セパレータ２０は、負極１０上に配置される。図１に示す例では、セパレータ２０は、負極１０の両面に配置される。セパレータ２０は、負極１０と正極積層体３０とを物理的及び／又は電気的に隔離するとともに、リチウムイオンのイオン伝導性を確保する。一実施形態において、セパレータ２０は、絶縁性の多孔質部材、ポリマー電解質、ゲル電解質、及び、無機固体電解質からなる群より選択される少なくとも１種でよい。セパレータ２０は、１種の部材を単独で用いてよく、２種以上の部材を組み合わせて用いてもよい。
　セパレータ２０が絶縁性の多孔質部材を含む場合、多孔質部材の細孔にイオン伝導性を有する物質（電解液、ポリマー電解質、及び／又はゲル電解質等）が充填される。これによりセパレータ２０はイオン伝導性を発揮する。絶縁性の多孔質部材を構成する材料としては、特に限定されず、例えば絶縁性高分子材料が挙げられ、具体的には、ポリエチレン（ＰＥ）、及びポリプロピレン（ＰＰ）が挙げられる。すなわち、セパレータ２０は、多孔質のポリエチレン（ＰＥ）膜、多孔質のポリプロピレン（ＰＰ）膜、又はこれらの積層構造であってよい。
　一実施形態において、セパレータ２０は、一面又は両面がセパレータ被覆層によりコーティングされてよい。これにより、２次電池１のサイクル特性が向上し得る。一実施形態において、セパレータ被覆層は、セパレータ２０の表面の５０％以上の面積において均一の厚みで連続する膜でよい。一実施形態において、セパレータ被覆層は、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）、スチレンブタジエンゴムとカルボキシメチルセルロースの合材（ＳＢＲ－ＣＭＣ）、及びポリアクリル酸（ＰＡＡ）のようなバインダーを含むものでよい。一実施形態において、セパレータ被覆層は、上記バインダーにシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア又は水酸化マグネシウム等の無機粒子が添加されて構成されてよい。
　一実施形態において、セパレータ２０の厚さ（セパレータ２０が被覆層を含む場合当該被覆層を含む）は、３．０μｍ以上４０μｍ以下でよい。これにより、負極１０と正極積層体３０とを隔離しつつ、セパレータ２０の占める体積を減少させ得る。一実施形態において、セパレータ２０の厚さは、５．０μｍ以上、７．０μｍ以上、１０μｍ以上であってよい。一実施形態において、セパレータ２０の厚さは、３０μｍ以下、２０μｍ以下、１０μｍ以下であってよい。
（中間積層体）
　一実施形態において、負極１０とセパレータ２０とは中間積層体ＬＭを構成する。中間積層体ＬＭは、セパレータ２０、負極１０、セパレータ２０がこの順で積層方向（図１で矢印ｚで示す方向）に積層された構造であってよい。２次電池１は、複数の中間積層体ＬＭを含む。一実施形態において、複数の中間積層体ＬＭは、図１に示すように、それぞれ一枚の平板状のシートとして構成されてよい。一実施形態において、複数の中間積層体ＬＭは、一枚のシートから構成されてもよい（かかる態様の一例については、図７及び図８を用いて後述する）。
（正極積層体）
　第１正極積層体３０Ａは、集電体３２Ａと正極３４Ａを含む。第１正極積層体３０Ａは、第１積層体の一例である。一実施形態において、第１正極積層体は、正極３４Ａ、集電体３２Ａ、正極３４Ａがこの順で積層方向に積層された構造であってよい。集電体３２Ａは、正極３４Ａから露出する第１端部Ｐ１を有する。すなわち第１端部Ｐ１上には、正極３４Ａが形成されない。第１端部Ｐ１は、集電体３２Ａの一部として、集電体３２Ａの側面から集電体３２Ａの主面に平行な方向に延出する。
　第２正極積層体３０Ｂは、集電体３２Ｂと正極３４Ｂを含む。第２正極積層体３０Ｂは、第２積層体の一例である。一実施形態において、第２正極積層体３０Ｂは、正極３４Ｂ、集電体３２Ｂ、正極３４Ｂがこの順で積層方向に積層された構造であってよい。集電体３２Ｂは、正極３４Ｂから露出する第２端部Ｐ２を有する。すなわち第２端部Ｐ２上には、正極３４Ｂが形成されない。第２端部Ｐ２は、集電体３２Ｂの一部として、集電体３２Ｂの側面から集電体３２Ｂの主面に平行な方向に延出する。
　第１正極積層体３０Ａと第２正極積層体３０Ｂとは、中間積層体ＬＭを介して積層方向に交互に複数積層される（以下、第１正極積層体３０Ａと第２正極積層体３０Ｂとを区別する必要がない場合、両者をあわせて「正極積層体３０」ともいう）。一実施形態において、複数の正極積層体３０は、図１に示すように、それぞれ一枚の平板状のシートとして構成されてよい。一実施形態において、複数の正極積層体３０は、一枚のシートから構成されてもよい（かかる態様の一例については、図９及び図１０を用いて後述する）。
　一実施形態において、２次電池１に含まれる正極積層体３０（第１正極積層体３０Ａ及び第２正極積層体３０Ｂ）の総数は、５以上、１０以上、又は、２０以上でよい。一実施形態において、２次電池１に含まれる正極積層体３０の総数は、５０以下、４０以下又は３０以下でよい。一実施形態において、２次電池１のエネルギー密度は、３００Ｗｈ／ｋｇ以上であってよい。一実施形態において、２次電池１の定格容量は、１．５Ａｈ以上、又は、５Ａｈ以上でよい。
　図２Ａは、第１正極積層体の断面構造の一例を示す図である。一実施形態において、第１正極積層体３０Ａは、集電体３２Ａと、集電体３２Ａの両面にそれぞれ配置される正極３４Ａとを有してよい。集電体３２Ａは、絶縁層３２０Ａと、絶縁層３２０Ａを挟むように形成される導電層３２２Ａとを有する。
　図２Ｂは、第２正極積層体の断面構造の一例を示す図である。一実施形態において、第２正極積層体３０Ｂは、集電体３２Ｂと、集電体３２Ｂの両面にそれぞれ配置される正極３４Ｂとを有してよい。集電体３２Ｂは、絶縁層３２０Ｂと、絶縁層３２０Ｂを挟むように形成される導電層３２２Ｂとを有する。
　一実施形態において、第１正極積層体３０Ａと第２正極積層体３０Ｂとは同一の構成であってよい。以下、第１正極積層体３０Ａ及び第２正極積層体３０Ｂの各構成を区別する必要がない場合において、これらをあわせて説明する。このとき、「集電体３２Ａ」及び「集電体３２Ｂ」をあわせて「集電体３２」といい、「絶縁層３２０Ａ」及び「絶縁層３２０Ｂ」をあわせて「絶縁層３２０」といい、「導電層３２２Ａ」及び「導電層３２２Ｂ」をあわせて「導電層３２２」といい、「正極３４Ａ」及び「正極３４Ｂ」をあわせて「正極３４」という。
　集電体３２の絶縁層３２０は、例えば、シート状（フィルム状）又は繊維状の樹脂で構成されてよい。樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル又はポリアミド等の熱可塑性樹脂の少なくとも１つであってよい。絶縁層３２０は、当該樹脂の少なくとも１つ以上が複数積層されて構成されてもよい。一実施形態において、絶縁層３２０は、融点が１５０℃以上３００℃以下の材料から形成される。一実施形態において、絶縁層３２０の厚さは、３μｍ以上１０μｍ以下でよく、また４μｍ以上８μｍ以下でもよい。
　絶縁層３２０は、過充電状態や高温状態で異常発熱が発生した場合等に溶融し、正極積層体３０を破損させ、電池内部の短絡電流を遮断するように機能し得る。これにより、２次電池１内部の急激な温度上昇を抑制し、電池の発火を抑制し得る。すなわち、絶縁層３２０は２次電池１の安全性向上に寄与し得る。
　集電体３２の導電層３２２は、絶縁層３２０を挟むようにその両面に形成される。導電層３２２は、正極３４に物理的及び／又は電気的に接触し、正極３４に対して電子を授受するように機能する。導電層３２２は、電池においてリチウムイオンと反応しない導電体から構成される。一実施形態において、導電層３２２は、アルミニウム、チタン、ステンレス、ニッケル及びこれらの合金からなる群から選択される少なくとも一種の材料から構成される。一例では、導電層３２２は、アルミニウム又はアルミニウム合金である。一実施形態において、導電層３２２は、上記材料を絶縁層３２０の両側の表面に、蒸着、スパタリング、電解めっき又は貼り合わせすることで形成される。一実施形態において、各々の導電層３２２の厚さは、０．５μｍ以上５μｍ以下、０．７μｍ以上３μｍ以下、０．８μｍ以上２．０μｍ以下でよい。
　正極３４は、集電体３２の両面に形成される。正極３４の材料は、用途に応じて公知の材料を適宜選択されてよい。正極３４の厚さは、所望する電池の容量やレート特性に応じて適宜調整してよい。一実施形態において、各々の正極３４の厚さは、例えば、２０μｍ以上１５０μｍ以下である。
　一実施形態において、正極３４は正極活物質を有する。正極活物質は、キャリア金属を正極３４に保持するための物質であり、キャリア金属のホスト物質ということもできる。正極活物質は、リチウムイオンを正極３４に保持するための物質でよく、この場合、電池の充放電により正極活物質にリチウムイオンが充填及び脱離される。これにより、電池の安定性及び出力電圧が向上され得る。
　一実施形態において、正極活物質は、金属酸化物又は金属リン酸塩である。金属酸化物は、例えば、酸化コバルト系化合物、酸化マンガン系化合物、又は、酸化ニッケル系化合物でよい。金属リン酸塩は、例えば、リン酸鉄系化合物、又はリン酸コバルト系化合物でよい。一実施形態において、正極活物質は、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉｘＣｏｙＭｎｚＯ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）、ＬｉＮｉｘＣｏｙＡｌｚＯ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）、ＬｉＮｉｘＭｎｙＯ（ｘ＋ｙ＝１）、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＦｅＯＦ、ＬｉＮｉＯＦ、及びＬｉＴｉＳ２からなる群から選択される少なくとも１つでよい。正極活物質は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられてよい。一実施形態において、正極３４における正極活物質の含有量は、正極３４全体に対して５０質量％以上１００質量％以下でよい。
　一実施形態において、正極３４は、正極活物質以外の成分を１つ以上含んでよい。
　一実施形態において、正極３４は犠牲正極材を含んでよい。正極活物質の充放電電位範囲において酸化反応を生じ、かつ、還元反応を実質的に生じないリチウム含有化合物である。
　一実施形態において、正極３４はゲル電解質を含んでよい。ゲル電解質は、正極３４と集電体３２との接着力を向上させうる。一例では、ゲル電解質は、高分子と、有機溶媒と、リチウム塩とを含む。ゲル電解質における高分子は、例えば、ポリエチレン及び／又はポリエチレンオキシドの共重合体、ポリビニリデンフロライド、並びにポリビニリデンフロライド及びヘキサフロロプロピレンの共重合体等でよい。
　一実施形態において、正極３４は導電助剤及び／又はバインダーを含んでよい。一例では、導電助剤は、カーボンブラック、シングルウォールカーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）、マルチウォールカーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）、カーボンナノファイバー（ＣＦ）等である。一例では、バインダーは、ポリビニリデンフロライド、ポリテトラフルオロエチレン、スチレンブタジエンゴム、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等である。一実施形態において、導電助剤の含有量は、正極３４全体に対して０．５質量％３０質量％以下である。一実施形態において、バインダーの含有量は、正極３４全体に対して０．５質量％３０質量％以下でよい。
　一実施形態において、正極３４はポリマー電解質を含んでよい。一例では、ポリマー電解質は、高分子及び電解質を主に含む固体ポリマー電解質、並びに高分子、電解質、及び可塑剤を主に含む半固体ポリマー電解質である。一実施形態において、ポリマー電解質の含有量の合計は、正極３４全体に対して、０．５質量％３０質量％以下でよい。
（金属シート）
　図１に示すように、金属シートＭＳは、少なくとも１つの集電体３２Ａの第１端部Ｐ１と集電体３２Ｂの第２端部Ｐ２（以下、両者を区別する必要がない場合、あわせて「端部Ｐ」ともいう。）との間に配置される。
　一実施形態において、全ての端部Ｐ間に金属シートＭＳが配置されてよい。一実施形態において、一部の端部Ｐ間に金属シートＭＳが配置され、その余の端部Ｐ間には金属シートＭＳが配置されなくてもよい。例えば、複数の端部Ｐおきに金属シートＭＳが配置されてよい。
　一実施形態において、端部Ｐの積層方向における位置に基づいて、当該端部Ｐ間に配置される金属シートの数や厚さが設定されてよい。例えば、２次電池１の積層方向中央の端部Ｐ間に金属シートＭＳが２つ（または２以上）配置され、積層方向上部及び下部の端部Ｐ間に金属シートが１つ配置されるようにしてよい。また例えば、２次電池１の積層方向中央の端部Ｐ間に配置する金属シートＭＳの厚さを、積層方向上部及び下部の端部Ｐ間に配置する金属シートの厚さより大きくしてよい。これにより中央の端部Ｐ間における抵抗のばらつきが抑制され得る。
　一実施形態において、金属シートＭＳは、正極用の電極タブ４０と端部Ｐとの間にも配置されてよい。
　一実施形態において、金属シートＭＳの数は、端部Ｐの総数の３倍以下でよく、また２倍以下でもよい。一実施形態において、金属シートＭＳの数は、端部Ｐの総数の同数でよく、端部Ｐの総数よりも少なくてもよく、例えば、端部Ｐの総数の半分以下でもよい。
　一実施形態において、金属シートＭＳは、アルミニウム、チタン、ステンレス、ニッケル及びこれらの合金からなる群から選択される少なくとも一種の材料から構成される。金属シートＭＳは、一例では、硬質アルミ箔である。金属シートＭＳは、一例では、軟質アルミ箔である。軟質アルミ箔は、硬質アルミ箔に高温（４００℃前後）の熱処理を施すことで形成されてよい。一実施形態において、金属シートＭＳは、導電層３２２と同一の材料で構成されてよい。
　一実施形態において、金属シートＭＳの厚さは、絶縁層３２０の厚さ及び導電層３２２の厚さに基づいて設定されてよい。例えば、各金属シートＭＳの合計厚さ（Ａ）と各導電層３２２の合計厚さ（Ｂ）との和をＸ（＝Ａ＋Ｂ）とし、各絶縁層３２２の合計厚さをＹとした場合に、０．８５＜Ｘ／Ｙ＜２．３の関係が成り立つように、金属シートＭＳの厚さが設定されてよい。一実施形態において、１．０＜Ｘ／Ｙ＜２．０であってもよい。一実施形態において、金属シートＭＳの厚さは、絶縁層３２０の厚さよりも厚くてよい。一実施形態において、各金属シートＭＳは全てが同じ厚さであってよく、また一部が異なる厚さあってもよい。一実施形態において、金属シートＭＳの厚さは、３μｍ以上、５μｍ以上又は７μｍ以上でよい。一実施形態において、金属シートＭＳの厚さは、１５μｍ以下、１２μｍ以下又は１０μｍ以下でよい。
　図３は、集電体の端部と金属シートとの位置関係を説明するための平面図である。一実施形態において、金属シートＭＳは、集電体３２の端部Ｐの全部ではなく一部のみを覆うように構成されてよい。例えば、図３に示すように、金属シートＭＳは、集電体３２上に形成された正極３４から距離Ｄだけ離間した位置に配置されてよい。このとき、端部Ｐの導電層３２２上であって金属シートＭＳが配置されていない領域ＲＳに絶縁層を設けてよい。これにより、セパレータ２０が破損等した場合において、負極１０が端部Ｐの導電層３２２及び／又は金属シートＭＳを介して正極３４と短絡することが抑制され得る。これにより２次電池１の安全性が向上し得る。領域ＲＳに設ける絶縁層は、例えば、シート状（フィルム状）又は繊維状の樹脂で構成されてよい。樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル又はポリアミド等の熱可塑性樹脂の少なくとも１つであってよい。なお、一実施形態において、金属シートＭＳは、集電体の端部Ｐの全面を覆うように構成されてもよい。
（正極用の電極タブ）
　図１に示すように、正極用の電極タブ４０は、各集電体３２（３２Ａ、３２Ｂ）の各端部Ｐ（Ｐ１、Ｐ２）及び各金属シートＭＳに対して積層方向（図１のｚで示す方向）に並ぶように配置される。一実施形態において、正極用の電極タブ４０は、各集電体３２の端部Ｐ及び各金属シートＭＳよりも上方又は下方に配置されてよい。一実施形態において、正極用の電極タブ４０は、ある端部Ｐとこれに隣接する端部Ｐとの間に配置されてもよい。
　正極用の電極タブ４０は、積層方向からみて各集電体３２の各端部Ｐ及び各金属シートＭＳと重なる面４０Ａを有し、この面４０Ａにて各端部Ｐ及び各金属シートＭＳと接合される。これにより、正極用の電極タブ４０と各正極積層体３０の各正極３４とが電気的に接続される。正極用の電極タブは、導電性材料で構成されており、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成されてよい。一例では、電極タブ４０は硬質アルミで構成されてよい。一実施形態において、電極タブ４０の厚さは、０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下でよく、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であってもよい。
　一実施形態において、正極用の電極タブ４０と各端部Ｐ及び各金属シートＭＳとは溶接により接合されてよい。溶接は、例えば、超音波溶接、レーザ溶接、抵抗溶接又はスポット溶接であってよい。溶接は、一例では、超音波溶接である。正極用の電極タブ４０と金属シートＭＳ又は端部Ｐとの接合箇所、端部Ｐ間の接合箇所、端部Ｐと金属シートＭＳとの接合箇所は、電気的に接続されていれば、１又は複数の点（スポット）として存在してよく、また連続する面として存在してもよい。
　図４は、正極用の電極タブ４０と各端部Ｐ及び各金属シートＭＳとの接合領域の断面を模式的に示す図である。一実施形態において、接合領域の少なくとも１つの断面は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを含む。
　図４に示すように、第１領域Ｒ１では、各導電層３２２（３２２Ａ、３２２Ｂ）と金属シートＭＳとが一体化して積層され、正極用の電極タブ４０に接合されている。一実施形態において、一体化して積層されることは、各導電層３２２と金属シートＭＳとが一部又は全部において熱等により融合した状態を含む。第１領域Ｒ１は、電極タブ４０と各導電層３２２及び金属シートＭＳとの間を電気的に接続するための物理的なパスを提供する。一実施形態において、第１領域Ｒ１は、積層方向（図４のｚ方向）に沿って絶縁層３２０を実質的に含まなくてよい。第２領域Ｒ２では、絶縁層３２０Ａを挟む一対の導電層３２２Ａ、金属シートＭＳ、及び、絶縁層３２０Ｂを挟む一対の導電層３２２Ｂが積層されている。すなわち、第２領域Ｒ２は、積層方向（図４のｚ方向）に沿って絶縁層３２０を含む領域である。
　一実施形態において、第１領域Ｒ１は、図４に示すように、２つの第２領域Ｒ２の間に構成されてよい。一実施形態において、第１領域Ｒ１の最大厚さは、第２領域Ｒ２の最大厚さの半分以下であってよい。
　一実施形態において、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２は溶接により形成されてよい。正極用の電極タブ４０、端部Ｐ及び金属シートＭＳが積層方向に沿って押圧されて溶接されると、溶接箇所において絶縁層３２０が軟化して当該溶接箇所から幅方向（図４の左右方向）外側に向かって押し出される。また溶接箇所において、各導電層３２２と金属シートＭＳとが熱溶融して一体化される。これにより第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２が形成されてよい。
　ところで、上述のとおり、絶縁層３２０は、過充電状態や高温状態で異常発熱が発生した場合等に２次電池１内部の急激な温度上昇を抑制し、電池の発火を抑制し得る。このような絶縁層を導電層で挟む構成の集電体は、集電体の数が増えるに従い、または絶縁層の厚さが増すに従い、集電体の端部と電極タブとの接合や各層における安定した接合品質の担保(バラつき制御)が困難になる。例えば、電極タブと全ての端部を溶接するために強い力で押圧すると、導電層が薄い場合等において、端部の導電層が破損、破断してしまうおそれがある。また導電層を破損させない程度の力で電極タブと溶接すると、接合が不十分で集電体の端部と電極タブとの間の抵抗が増大してしまうおそれがある。
　この点、一実施形態にかかる２次電池１は、少なくとも１つの端部Ｐ間に金属シートＭＳが配置される。金属シートＭＳは、接合領域において、追加の導電層として機能し、接合領域における絶縁層に対する導電層の割合を増加させる。これにより、接合領域の抵抗を低減させることができ、ひいては、２次電池１の出力特性を向上させることができる。また金属シートＭＳは、正極用の電極タブ４０と端部Ｐとの接合に際し、端部Ｐの導電層３２２の保護層としても機能し得る。これにより、２次電池１の正極積層体３０の総数（積層数）が多くなっても、導電層３２２の破損、破断を抑制しつつ、正極用の電極タブ４０及び各端部Ｐを強く押圧して接合し得る。これにより、２次電池１の生産性が向上し得る。また接合領域の抵抗が増加することが抑制され、２次電池１の出力特性を向上させることができる。一実施形態において、接合領域の抵抗は、５．０ｍΩ以下であってよく、３．０ｍΩ以下であってよく、１．０ｍΩ以下であってよく、また０．５ｍΩ以下であってもよい。
（負極用の電極タブ）
　図１に示すように、負極用の電極タブ４２は、各負極端部１２に対して積層方向（図１のｚで示す方向）に並ぶように配置される。一実施形態において、負極用の電極タブ４２は、各負極端部１２よりも上方又は下方に配置されてよい。一実施形態において、負極用の電極タブ４０は、ある負極端部１２とこれに隣接する負極端部１２間に配置されてもよい。負極用の電極タブ４２は、積層方向からみて負極端部１２と重なる面４２Ａを有し、この面４２Ａにおいて負極端部１２と接合される。これにより、負極用の電極タブ４２と各負極１０とが電気的に接続される。
　一実施形態において、負極用の電極タブ４２と各負極端部１２とは溶接により接合されてよい。溶接は、例えば、超音波溶接、レーザ溶接、抵抗溶接又はスポット溶接であってよい。負極用の電極タブ４２と負極端部１２との接合箇所又は負極端部１２間の接合箇所は、電気的に接続されていれば、１又は複数の点（スポット）として存在してよく、また連続する面として存在してもよい。
（電解液）
　一実施形態において、２次電池１は電解液を含んでよい。電解液は、溶媒及び電解質を含む液体であり、イオン伝導性を有する。電解液は、液体電解質と換言してもよく、リチウムイオンの導電経路として作用する。このため、２次電池１が電解液を有する場合、内部抵抗が低下し、エネルギー密度、容量、及びサイクル特性が向上し得る。
　電解液は、例えば、２次電池１の筐体（パウチ）を充填する溶液であってよい。また例えば、電解液は、セパレータ２０に浸潤されてよく、また高分子に保持されることでポリマー電解質又はゲル電解質を構成していてもよい。
　電解液に含まれる電解質は、例えば、例えばリチウム塩でよい。リチウム塩は、例えば、ＬｉＩ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＦ、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳＯ３ＣＦ３、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３ＣＦ３）２、ＬｉＢ（Ｏ２Ｃ２Ｈ４）２、ＬｉＢ（Ｃ２Ｏ４）２、ＬｉＢ（Ｏ２Ｃ２Ｈ４）Ｆ２、ＬｉＢ（ＯＣＯＣＦ３）４、ＬｉＮＯ３、及びＬｉ２ＳＯ４からなる群から選択される１種又は２種以上の組み合わせであってよい。
　電解液に含まれる溶媒として、例えばフッ素原子を有する非水溶媒（以下、「フッ素化溶媒」という。）及びフッ素原子を有しない非水溶媒（以下、「非フッ素溶媒」という。）を添加してもよい。
　フッ素化溶媒は、例えば、１，１，２，２－テトラフルオロエチル－２，２，３，３－テトラフルオロプロピルエーテル、１，１，２，２－テトラフルオロエチル－２，２，２－トリフルオロエチルエーテル、及び１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ－オクタフルオロペンチル－１，１，２，２－テトラフルオロエチルエーテル等でよい。
　非フッ素溶媒は、例えば、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、１，２－ジメトキシエタン、ジメトキシエタン、ジメトキシプロパン、ジメトキシブタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アセトニトリル、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、クロロエチレンカーボネート、メチルアセテート、エチルアセテート、プロピルアセテート、メチルプロピオネート、エチルプロピオネート、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、及び１２－クラウン－４でよい。
　上記フッ素化溶媒及び／又は非フッ素溶媒は１種を単独で、又は２種以上を任意の割合で自由に組み合わせて用いてよい。フッ素化溶媒と非フッ素溶媒の含有量は特に限定されず、溶媒全体に対するフッ素化溶媒の割合が０～１００体積％であってよく、溶媒全体に対する非フッ素溶媒の割合が０～１００体積％であってもよい。
＜２次電池の製造方法＞
　図５は、２次電池１の製造方法の一例を示すフローチャートである。この方法は、複数の正極積層体を配置する工程ＳＴ１と、集電体を電極タブに接合する工程ＳＴ２と、密閉容器に封入する工程ＳＴ３とを含む。
　工程ＳＴ１において、複数の正極積層体３０が配置される。まず複数の正極積層体３０を所定数（例えば２０個）準備する。また金属シートＭＳを所定数（例えば４～２０個）準備する。各金属シートＭＳは、正極積層体３０の集電体３２の端部Ｐに、例えば溶接等により、事前に接合されてよい。次に図１に示すように、正極積層体３０を、中間積層体ＬＭを介して積層方向に配置する。なお、後述するように負極１０及びセパレータ２０がシート状に構成される場合、当該シートをジグザグ状（つづら状）に折りたたむことで形成されるセパレータ２０間に（図９参照）、又は、当該シートを巻回することで形成されるセパレータ２０間に（図１０参照）、各正極積層体３０を配置させてよい。
　次に工程ＳＴ２において、正極積層体３０の集電体３２が正極用の電極タブ４０に接合される。具体的には、各集電体３２の端部Ｐと金属シートＭＳとが電極タブ４０に上述した接合領域を形成するようにして接合される。接合は、超音波溶接、レーザ溶接、抵抗溶接又はスポット溶接によりなされてよい。また負極１０の負極端部１２が負極用の電極タブ４２に接合される。
　次に工程ＳＴ３において、密閉容器への封入が行われる。すなわち、工程ＳＴ２で得られた成形体が、例えばラミネートフィルム等の密閉容器に封入される。このとき、電解液を密閉容器に封入してもよい。以上により、２次電池１が製造される。
＜２次電池の使用方法＞
　２次電池１は、正極用の電極タブ４０を外部回路の一端に接続し、負極用の電極タブ４２を外部回路の他端に接続することで充放電される。外部回路は、例えば抵抗、電源、装置、デバイス、別の電池、又はポテンショスタット等でよい。複数の正極積層体３０の各端部Ｐは、外部回路に互いに同電位で接続されてよい。また複数の負極１０の各負極端部１２は、外部回路に互いに同電位で接続されてよい。
　正極用の電極タブ４０と負極用の電極タブ４２との間に、負極用の電極タブ４２から外部回路を通り正極用の電極タブ４０への電流が流れるような電圧を印加すると、２次電池１が充電され、負極１０の表面にリチウム金属が析出する。充電後の２次電池１について、所望の外部回路を介して正極用の電極タブ４０及び負極用の電極タブ４２を接続すると、２次電池１が放電され、負極１０の表面に生じたリチウム金属の析出が電解溶出する。
　一実施形態において、２次電池１は、電池の組み立て後の第１回目の充電（初期充電）により、負極１０の表面又はセパレータ２０の表面（すなわち、負極１０とセパレータ２０との界面）に固体電解質界面層（ＳＥＩ層）が形成されてよい。ＳＥＩ層は、例えば、リチウムを含む無機化合物、又はリチウムを含む有機化合物等を含んでよい。一実施形態において、ＳＥＩ層の厚さは、１．０ｎｍ以上１０μｍ以下である。２次電池１にＳＥＩ層が形成されている場合、充放電により、負極１０及び／又はセパレータ２０とＳＥＩ層との界面においてリチウム金属が析出又は溶解する。
　以上説明した２次電池１によれば、電池の出力特性及び生産性が向上され得る。
＜変形例＞
　２次電池１は、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく種々の変形をなし得る。
（負極端部の構成及び負極用の電極タブとの接合）
　一実施形態において、負極端部１２と負極用の電極タブ４２との接合は、端部Ｐと正極用の電極タブ４０との接合と同様にされてよい。すなわち、負極端部１２間に負極用の金属シートを設け、当該金属シートを介して、負極端部１２と負極用の電極タブ４２とを接合してよい。金属シートは、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｆｅ及びＬｉと反応しない金属、及び、これらの合金、並びに、ステンレス鋼からなる群より選択される少なくとも１種から形成されてよい。金属シートは、例えば、負極１０の負極電極層と同じ材料で構成されてよい。負極端部１２及び金属シートと負極用の電極タブ４２との接合領域の断面は、図４で示したと同様、金属シートと導電層とが一体化して積層された第１領域と、積層方向に沿って絶縁層を含む第２領域とを有してよい。
（負極の構成）
　一実施形態において、負極１０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、及び、その他Ｌｉと反応しない金属、及び、これらの合金、並びに、ステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる群より選択される少なくとも１種から構成されてよい。「Ｌｉと反応しない金属」は、２次電池１の作動状態においてリチウムイオン又はリチウム金属と反応して合金化することがない金属でよい。この場合、負極１０は集電体としても機能する。
　一実施形態において、負極１０は負極活物質を実質的に有しない。例えば、放電終了時（例えば電池の開回路電圧が２．５Ｖ以上３．６Ｖ以下である状態）に負極１０に析出する負極活物質の層厚が、２５μｍ以下であってよい。一実施形態において、放電終了時の負極活物質の層厚は、２０μｍ以下、１５μｍ以下、１０μｍ以下、又は、５μｍ以下であってよく、また０μｍであってもよい。負極１０が負極活物質を実質的に有しないことにより、重量エネルギー密度に加え、体積当たりのエネルギー密度が向上し得る。なお、この場合２次電池１は、「アノードフリーリチウム電池」、「ゼロアノードリチウム電池」、又は「アノードレスリチウム電池」ということもできる。
　一実施形態において、負極１０は、電池の初期充電前（電池が組み立てられてから第１回目の充電をするまでの状態）に負極活物質を有しない。すなわち、２次電池１は、初期充電後に、リチウム金属が負極上に析出し、及び、その析出したリチウム金属が電解溶出することにより充放電が行われてよい。この場合、負極活物質が占める体積及び質量が抑制され、電池全体の体積及び質量が小さくなり、エネルギー密度が原理的に高くなる。なお、「リチウム金属が負極上に析出」することは、負極の表面にリチウム金属が析出することだけでなく、後述する固体電解質界面（ＳＥＩ）層の表面や緩衝機能層の表面又は内部にリチウム金属が析出することも包む。
　一実施形態において、電圧が４．２Ｖの状態において負極上に析出しているリチウム金属の質量をＭ４．２とし、電圧が３．０Ｖの同質量をＭ３．０とした場合、Ｍ３．０／Ｍ４．２は、４０％以下又は３５％以下であってよい。一実施形態において、比Ｍ３．０／Ｍ４．２は、１．０％以上、２．０％以上、３．０％以上、又は、４．０％以上であってよい。
　一実施形態において、負極１０の厚さは、１．０μｍ以上３０μｍ以下でよい。これにより、２次電池１において負極１０の占める体積を減少させ、エネルギー密度を向上させ得る。負極１０の厚さは、２．０μｍ以上２０μｍ以下、２．０μｍ以上１８μｍ以下、又は、３．０μｍ以上１５μｍ以下でもよい。
　一実施形態において、負極１０は、正極積層体３０に対向する表面の少なくとも一部に、Ｎ、Ｓ、及びＯからなる群より選択される元素が各々独立に２つ以上結合した芳香環を含む化合物（以下、「負極コーティング剤」ともいう。）がコーティングされてよい。負極コーティング剤は、上記の元素が負極１０を構成する金属原子に配位結合することで負極１０上に保持され得る。この態様によれば、負極１０の表面において、リチウム金属の不均一な析出反応を抑制され、負極１０上に析出するリチウム金属がデンドライト状に成長することが抑制され得る。
　一実施形態において、負極コーティング剤は、負極１０の表面の少なくとも一部にコーティングされる。一実施形態において、面積比で１０％以上の表面が負極コーティング剤を有していてよく、２０％以上、４０％以上、６０％以上、又は、８０％以上の表面が負極コーティング剤を有してもよい。
　一実施形態において、負極コーティング剤に含まれる芳香環は、ベンゼン、ナフタレン、アズレン、アントラセン、及びピレン等の芳香族炭化水素、並びに、フラン、チオフェン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、及びピラジン等のヘテロ芳香族化合物でよい。一例では芳香環は芳香族炭化水素である。一例では芳香環はベンゼン又はナフタレンである。一例では芳香環はベンゼンである。
　一実施形態において、負極コーティング剤は、芳香環に１つ以上の窒素原子が結合して構成されてよい。一実施形態において、負極コーティング剤は、芳香環に窒素原子が結合し、かつ、かかる窒素原子以外にＮ、Ｓ、及びＯからなる群より選択される元素が各々独立に１つ以上結合している構造を有する化合物であってよい。窒素原子が芳香環に結合している化合物を負極コーティング剤として用いると、電池のサイクル特性が向上し得る。
　負極コーティング剤は、例えば、ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、ベンズイミダゾールチオール、ベンゾオキサゾール、ベンゾオキサゾールチオール、ベンゾチアゾール、及びメルカプトベンゾチアゾール、並びにこれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも１種でよい。一例では、負極コーティング剤は、ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾオキサゾール、及びメルカプトベンゾチアゾール、並びにこれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも１種である。
（緩衝機能層）
　一実施形態において、負極１０とセパレータ２０との間に、多孔質状又はファイバ状の緩衝機能層５０が設けられてよい。緩衝機能層は、イオン伝導性及び電気伝導性を有する固体部分（ゲル状の部分を含む）と、この固体部分の隙間により構成される空孔部分とを有する。この場合、リチウム金属は、負極１０の表面（負極１０と緩衝機能層との界面）及び／又は緩衝機能層の内部（緩衝機能層の固体部分の表面）に析出しうる。
　緩衝機能層は、例えば、ファイバからなる不織布や織物でよい。緩衝機能層を構成する材料は、無機、有機、もしくは金属、またはこれらの組み合わせのいずれであってもよい。電子導電性を有さない骨格に導電性を付与するためのメッキ処理が施されたものを用いてもよい。
　緩衝機能層を有する２次電池１を充電すると、緩衝機能層の固体部分に負極１０からの電子と、セパレータ２０及び／又は電解液からのリチウムイオンとが供給される。その結果、緩衝機能層の固体部分の表面で電子及びリチウムイオンが反応し、空孔部分（固体部分の表面）においてリチウム金属が析出する。これにより緩衝機能層は、充電時のリチウム金属析出に起因する電池の体積膨張を抑制し得る。また緩衝機能層はリチウム金属が析出する場の表面積の拡大に寄与する。これにより、リチウム金属が析出する反応速度が緩やかに制御され、デンドライトの形成が抑制され、ひいては２次電池のサイクル特性が向上され得る。
　一実施形態において、緩衝機能層の空孔率は、体積％で、例えば、５０％以上、６０％以上、又は７０％以上でよい。緩衝機能層の空孔率は、体積％で、例えば、９７％以下、９５％以下、又は９０％以下でよい。
　一実施形態において、緩衝機能層の厚さは、例えば、１００μｍ、５０μｍ以下、又は３０μｍ以下でよい。緩衝機能層の厚さは、例えば、１μｍ、４μｍ以上、又は７μｍ以上でよい。
　一実施形態において、緩衝機能層がリチウムと反応し得る金属を含む場合、負極１０及び緩衝機能層の容量の合計は、正極３４の容量に対して十分小さくてよく、例えば、２０％以下、１５％以下、１０％以下、又は５％以下でよい。
　一実施形態において、緩衝機能層の面当たりの重量は、３ｇ／ｍ２以上２０ｇ／ｍ２以下、４ｇ／ｍ２以上１５ｇ／ｍ２、又は５ｇ／ｍ２以上１０ｇ／ｍ２以下でよい。
　図６Ａは、ファイバ状の緩衝機能層５０の断面構造の一例を示す図である。図６Ｂは、緩衝機能層５０の充電時の状態の一例を示す図である。図６Ｃは、ファイバ５２の断面構造の一例を示す図である。
　図６Ａに示すように、緩衝機能層５０は、ファイバ５２（固体部分）と、ファイバ５２の隙間により構成される空孔部分５４とを有する。ファイバ５２は、イオン伝導性及び電気伝導性を有する。
　図６Ｂに示すように、緩衝機能層５０を有する２次電池１を充電すると、緩衝機能層のファイバ５２（固体部分）の表面に空孔部分５４を埋めるようにしてリチウム金属５６が析出する。
　図６Ｃに示すように、ファイバ５２は、ファイバ状のイオン伝導層５２０と、イオン伝導層５２０の表面を被覆する電気伝導層５２２とから構成されてよい。
　イオン伝導層５２０の直径は、３０ｎｍ以上５０００ｎｍ以下でよく、５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下でよく、７０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下でよく、８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下でもよい。電気伝導層５２２の厚さは、１ｎｍ以上３００ｎｍ以下でよく、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下でよく、１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下でもよい。
（中間積層体）
　図７及び図８は、それぞれ、リチウム２次電池の他の構成例を説明するための要部断面図である。図７及び図８に示すとおり、一実施形態において、負極１０と負極１０の両面に配置されたセパレータ２０とが一枚のシートＳＨとして構成されてよい。
　一実施形態において、図７に示すように、シートＳＨが複数回鋭角で交互に折り曲げられて中間積層体を構成し、各正極積層体３０（３０Ａ、３０Ｂ）が中間積層体の互いに対向するセパレータ間にそれぞれ配置されてよい。
　一実施形態において、図８に示すように、シートＳＨが複数回折り返すように巻回されて中間積層体を構成し、各正極積層体３０（３０Ａ、３０Ｂ）が中間積層体の互いに対向するセパレータ間にそれぞれ配置されてよい。一実施形態において、各正極積層体３０は、後述するように一枚のシートが巻回されて構成されてもよい（図９参照）。
　図７や図８に示す例では、負極１０やセパレータ２０が非常に薄い場合でもこれらをシートＳＨとして一体に取り扱うことができるので、電池の生産性が向上され得る。またシートＳＨにおいて、セパレータ２０に挟まれる負極１０には両面から物理的圧力がかかるため、シートＳＨを積層させる際に負極１０にシワが生じにくく、これにより、電池のサイクル特性が向上し得る。
（正極積層体）
　図９及び図１０は、それぞれ、正極積層体の他の構成例を説明するための斜視図である。一実施形態において、各正極積層体３０は、図９に示すように、集電体３２と集電体３２の両面に配置された正極３４を含む一枚のシートＳＨ２が複数回巻回されて構成されてよい。一実施形態において、各正極積層体３０は、図１０に示すように、一枚のシートＳＨ２が複数回鋭角で交互に折り曲げられて構成されてよい。図９や図１０に示す例では、集電体３２や正極３４が非常に薄い場合でもこれらをシートＳＨ２として一体に取り扱うことができるので、電池の生産性が向上され得る。
＜実施例＞
　次に、実施例及び比較例について説明する。本開示は、以下の実施例及び比較例によって何ら限定されるものではない。
　図１１は、実施例及び比較例の構成及び結果を示す図である。図１２は、実施例及び比較例における金属シートの積層パターンを示す図である。図１２の「パターン１」ないし「パターン４」は、図１１の「積層パターン」で示される「パターン１」ないし「パターン４」に対応する。
（実施例１）
　実施例１として、図１に示す構造のリチウム２次電池を作成した。まず負極１０を準備した。すなわち負極用の集電体として、６μｍ厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の両面にＣｕを１．０μｍ蒸着したものを準備した。そして溶剤としての水に、負極活物質としてグラファイトを９７質量部、導電助としてカーボンブラックを０．５質量部、およびバインダーとして、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を１．５質量部、スチレン-ブタジエンゴム（ＳＢＲ）を１．０質量部混合した混合材料を準備した。この混合材料を負極用の集電体の両面にそれぞれ目付が１５ｍｇ／ｃｍ２となるように塗布、押圧して所定のサイズに切り抜いた。これにより負極１０を２１個得た。そして各負極１０の端部１２に、それぞれ負極用の金属シート（厚さ４μｍの銅箔）を超音波溶接して取り付けた。次にセパレータ２０として、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）及びＡｌ２Ｏ３の混合物で表面がコーティングされたシート（厚み：１５μｍ）を準備した。そして負極１０の両面をセパレータ２０で挟み押圧することで、中間積層体ＬＭを得た。
　正極積層体３０の集電体３２としては、６μｍ厚のフィルム状のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、絶縁層３２０）の両面にＡｌ（導電層３２２）を１.０μｍ蒸着したものを用いた。正極３４としては、溶剤としてのＮ－メチル－ピロリドン（ＮＭＰ）に、正極活物質としてＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２を９６質量部、導電助剤としてカーボンブラックを２質量部、及びバインダーとしてポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）を２質量部混合したものを用いた。この正極３４を集電体３２の両面にそれぞれ目付が２３ｍｇ／ｃｍ２で塗布することで、正極積層体３０を得た。正極積層体３０は２０個準備した。そして１０個の正極積層体３０の集電体３２の端部Ｐに、図１１に示す構成の金属シートＭＳをそれぞれ超音波溶接して取り付けた。また図１１に示す材質の正極用の電極タブ４０（厚さ０．２ｍｍ）を準備した。負極用の電極タブ４２としては、厚さ０．２ｍｍのニッケル鍍金が施された銅を用いた。
　次に中間積層体ＬＭと正極積層体３０とを交互に積層させた。このとき、図１２に示す積層パターン１となるように、金属シートＭＳが端部Ｐに取り付けられた正極積層体３０と、金属シートＭＳが取り付けられていない正極積層体３０とを適宜選択した。そして、集電体３２の各端部Ｐと金属シートＭＳとを重ねて、正極用の電極タブ４０に超音波溶接により接合した。また負極端部１２と負極用金属シートとを重ねて負極用の電極タブ４２に超音波溶接により接合した。かかる構造体をラミネート外装体に挿入し、電解液とともに封止してリチウム２次電池を得た。電解液は、炭酸エチレン（ＥＣ）、炭酸ジメチル（ＤＭＣ）、炭酸エチルメチル（ＥＭＣ）を３０：３５：３５質量部で混合した溶媒に１Ｍとなるように、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を溶解した電解液に炭酸ビニレン（ＶＣ）を２重量部添加したものを用いた。
　（実施例２～８）
　実施例２～８は、図１１及び図１２に示すように、金属シートＭＳ、正極用の電極タブ４０及び金属シートＭＳの積層パターンが異なる点を除き、実施例１と同様にしてリチウム２次電池を作成した。
　（比較例１）
　比較例１では、金属シートＭＳを用いない点を除き、実施例１と同様にしてリチウム２次電池を作成した。
　図１１において、「Ｘ／Ｙ」は、実施例１～８については、各金属シートＭＳの合計厚さ（Ａ）と各導電層３２２の合計厚さ（Ｂ）との和をＸ（＝Ａ＋Ｂ）とし、各絶縁層３２２の合計厚さをＹとした場合に、ＸをＹで除した値である。比較例１では、金属シートＭＳを用いていないため、Ｘは各導電層の合計厚さである。
　図１１において、「抵抗［ｍΩ］」は、正極用の電極タブ４０と端部Ｐとの接合領域における抵抗であり、次のように計測した。すなわち、実施例及び比較例にかかるリチウム２次電池をそれぞれ解体し、４端子法で測定した。ＨＩＯＫＩ社製の抵抗計ＢＴ３５６１のクリップ型リードのプラス極を正極用の電極タブ４０とつなぎ、マイナス極を２０個の正極積層体３０の内の一つにおいて、正極積層体の正極活物質が塗工されていない箇所をクリップではさみ、１ｋＨｚのインピーダンスを４端子リードで測定した。次にマイナス極を別の正極積層体に繋ぎ変えて測定を行い、２０個の平均値を求めた。かかる平均値が、図１１に示す「抵抗（ｍΩ）」である。図１１に示すとおり、実施例１～実施例８のおける接合領域の抵抗は、比較例１に比べて顕著に低かった。
　なお、実施例１～８及び比較例１にかかるリチウム２次電池に対し、釘刺試験（各電池に釘を貫通させ内部短絡を擬似的に発生させた場合の電池の発火又は破裂の有無を確認する試験）を行ったところ、いずれも発火や爆発は生じなかった。
（比較例２）
　比較例２では、負極用の金属シートを用いない点を除き、実施例１と同様にしてリチウム２次電池を作成した。
　実施例１と比較例２において、上述したと同様に、負極用の電極タブ４２と負極端部１２との接合領域における抵抗を測定した。比較例２では、１９．４［ｍΩ］であった。これに対し、実施例１では、当該抵抗は、０．８８ｍΩであり、比較例２に比べて顕著に低かった。
　本開示の実施形態は、以下の態様をさらに含む。
（付記１）
リチウム２次電池であって、
（ａ）第１積層体であって、第１絶縁層を一対の第１導電層で挟んで構成される第１集電体と、前記第１集電体上に配置される第１電極とを含み、前記第１集電体は、前記第１電極から露出する第１端部を備える、第１積層体と、
（ｂ）前記第１電極と極性の異なる電極及びセパレータを含む中間積層体と、
（ｃ）前記第１積層体に対し前記中間積層体を介して積層方向に離間して配置される第２積層体であって、第２絶縁層を一対の第２導電層で挟んで構成される第２集電体と、前記第２集電体上に配置され、前記第１電極と同一極性の第２電極とを含み、前記第２集電体は、前記第２電極から露出される第２端部を備える、第２積層体と、
（ｄ）前記第１端部と前記第２端部との間に配置される金属シートと、
（ｅ）前記第１端部、前記金属シート及び前記第２端部と接合領域を構成し、前記第１積層体及び前記第２積層体に電気的に接続される電極タブと、を備え、
　前記接合領域は、前記積層方向の断面において、第１領域と第２領域とを備え、
　前記第１領域は、前記一対の第１導電層、前記金属シート及び前記一対の第２導電層が一体化して積層されて構成され、
　前記第２領域は、前記第１絶縁層を挟む前記一対の第１導電層、前記金属シート及び前記第２絶縁層を挟む前記一対の第２導電層を含んで構成される、
　リチウム２次電池。
（付記２）
　前記第１積層体と前記第２積層体とが前記中間積層体を挟んで前記積層方向に交互に複数配置される、付記１に記載のリチウム２次電池。
（付記３）
　前記第１積層体は平板状のシートで構成され、前記第２積層体は、前記第１積層体とは別体の平板状のシートで構成される、付記１又は付記２に記載のリチウム２次電池。
（付記４）
　前記第１積層体と前記第２積層体は、一枚のシートを折りたたんで又は巻回して構成される、付記１又は付記２に記載のリチウム２次電池。
（付記５）
　前記第１積層体及び前記第２積層体があわせて１０層以上配置される、付記１から付記４のいずれか１つに記載のリチウム２次電池。
（付記６）
　前記第１端部及び前記第２端部が前記積層方向に交互に複数配置され、前記金属シートが、複数の前記第１端部と前記第２端部との間の少なくとも１つに配置される、付記１から付記５のいずれか１つに記載のリチウム２次電池。
（付記７）
　前記金属シートの数は、前記第１端部及び前記第２端部の合計数の３倍以下である、付記１から付記６のいずれか１つに記載のリチウム２次電池。
（付記８）
　前記第１端部と前記第２端部の前記積層方向における位置に基づいて、当該第１端部と当該第２端部との間に配置される金属シートの数又は厚さが設定される、付記１から付記７のいずれか１つに記載のリチウム２次電池。
（付記９）
　前記金属シートが、前記電極タブと当該電極タブに対向する前記第１端部又は前記第２端部との間にさらに配置される、付記１から付記８のいずれか１つに記載のリチウム２次電池。
（付記１０）
　前記一対の第１導電層、前記一対の第２導電層及び前記金属シートの合計厚さをＸとし、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の合計厚さをＹとしたときに、０．８５＜Ｘ／Ｙ＜２．３の関係が成り立つ、付記１から付記９のいずれか１つに記載のリチウム２次電池。
（付記１１）
　前記金属シートの厚さが３μｍ以上１５μｍ以下である、付記１から付記１０のいずれか１つに記載のリチウム２次電池。
（付記１２）
　前記金属シートは、前記第１導電層及び前記第２導電層と同一の材料で構成される、付記１から付記１１いずれか１つに記載のリチウム２次電池。
（付記１３）
　前記第１領域の最大厚さは、前記第２領域の最大厚さの半分以下である、付記１から付記１２のいずれか１つに記載のリチウム２次電池。
（付記１４）
　前記積層方向の断面において、前記第１領域は、２つの前記第２領域の間に配置される、付記１から付記１３のいずれか１つに記載のリチウム２次電池。
（付記１５）
　前記第１電極及び前記第２電極が正極である、付記１から付記１４のいずれか１項に記載のリチウム２次電池。
（付記１６）
　前記金属シートは、軟質アルミ箔である、付記１５に記載のリチウム２次電池。
（付記１７）
　前記電極タブは、硬質アルミである、付記１５又は付記１６に記載のリチウム２次電池。
（付記１８）
　前記接合領域の抵抗が、５．０ｍΩ以下である、付記１５から付記１７のいずれか１つに記載のリチウム２次電池。
（付記１９）
　前記第１電極及び前記第２電極が負極である、付記１から付記１４のいずれか１つに記載のリチウム２次電池。
（付記２０）
　前記金属シートは、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｆｅ及びＬｉと反応しない金属、及び、これらの合金、並びに、ステンレス鋼からなる群より選択される少なくとも１種から形成される、付記１９に記載のリチウム２次電池。
　以上の各実施形態は、説明の目的で記載されており、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。以上の各実施形態は、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく種々の変形をなし得る。例えば、ある実施形態における一部の構成要素を、他の実施形態に追加することができる。また、ある実施形態における一部の構成要素を、他の実施形態の対応する構成要素と置換することができる。
１……リチウム２次電池、１０……負極、２０……セパレータ、３０……正極積層体、３２……集電体、３２０……絶縁層、３２２……導電層、３４……正極、４０……正極用の電極タブ、４２……負極用の電極タブ、Ｍ……金属シート、ＬＭ……中間積層体、Ｒ１……第１領域、Ｒ２……第２領域

Claims (20)

  1. リチウム２次電池であって、
    （ａ）第１積層体であって、第１絶縁層を一対の第１導電層で挟んで構成される第１集電体と、前記第１集電体上に配置される第１電極とを含み、前記第１集電体は、前記第１電極から露出する第１端部を備える、第１積層体と、
    （ｂ）前記第１電極と極性の異なる電極及びセパレータを含む中間積層体と、
    （ｃ）前記第１積層体に対し前記中間積層体を介して積層方向に離間して配置される第２積層体であって、第２絶縁層を一対の第２導電層で挟んで構成される第２集電体と、前記第２集電体上に配置され、前記第１電極と同一極性の第２電極とを含み、前記第２集電体は、前記第２電極から露出される第２端部を備える、第２積層体と、
    （ｄ）前記第１端部と前記第２端部との間に配置される金属シートと、
    （ｅ）前記第１端部、前記金属シート及び前記第２端部と接合領域を構成し、前記第１積層体及び前記第２積層体に電気的に接続される電極タブと、を備え、
    　前記接合領域は、前記積層方向の断面において、第１領域と第２領域とを備え、
    　前記第１領域は、前記一対の第１導電層、前記金属シート及び前記一対の第２導電層が一体化して積層されて構成され、
    　前記第２領域は、前記第１絶縁層を挟む前記一対の第１導電層、前記金属シート及び前記第２絶縁層を挟む前記一対の第２導電層を含んで構成される、
    　リチウム２次電池。
  2. 　前記第１積層体と前記第２積層体とが前記中間積層体を挟んで前記積層方向に交互に複数配置される、請求項１に記載のリチウム２次電池。
  3. 　前記第１積層体は平板状のシートで構成され、前記第２積層体は、前記第１積層体とは別体の平板状のシートで構成される、請求項２に記載のリチウム２次電池。
  4. 　前記第１積層体と前記第２積層体は、一枚のシートを折りたたんで又は巻回して構成される、請求項２に記載のリチウム２次電池。
  5. 　前記第１積層体及び前記第２積層体があわせて１０層以上配置される、請求項２に記載のリチウム２次電池。
  6. 　前記第１端部及び前記第２端部が前記積層方向に交互に複数配置され、前記金属シートが、複数の前記第１端部と前記第２端部との間の少なくとも１つに配置される、請求項２に記載のリチウム２次電池。
  7. 　前記金属シートの数は、前記第１端部及び前記第２端部の合計数の３倍以下である、請求項６に記載のリチウム２次電池。
  8. 　前記第１端部と前記第２端部の前記積層方向における位置に基づいて、当該第１端部と当該第２端部との間に配置される金属シートの数又は厚さが設定される、請求項６に記載のリチウム２次電池。
  9. 　前記金属シートが、前記電極タブと当該電極タブに対向する前記第１端部又は前記第２端部との間にさらに配置される、請求項６に記載のリチウム２次電池。
  10. 　前記一対の第１導電層、前記一対の第２導電層及び前記金属シートの合計厚さをＸとし、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の合計厚さをＹとしたときに、０．８５＜Ｘ／Ｙ＜２．３の関係が成り立つ、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のリチウム２次電池。
  11. 　前記金属シートの厚さが３μｍ以上１５μｍ以下である、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のリチウム２次電池。
  12. 　前記金属シートは、前記第１導電層及び前記第２導電層と同一の材料で構成される、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のリチウム２次電池。
  13. 　前記第１領域の最大厚さは、前記第２領域の最大厚さの半分以下である、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のリチウム２次電池。
  14. 　前記積層方向の断面において、前記第１領域は、２つの前記第２領域の間に配置される、請求項１３に記載のリチウム２次電池。
  15. 　前記第１電極及び前記第２電極が正極である、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のリチウム２次電池。
  16. 　前記金属シートは、軟質アルミ箔である、請求項１５に記載のリチウム２次電池。
  17. 　前記電極タブは、硬質アルミである、請求項１６に記載のリチウム２次電池。
  18. 　前記接合領域の抵抗が、５．０ｍΩ以下である、請求項１５に記載のリチウム２次電池。
  19. 　前記第１電極及び前記第２電極が負極である、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のリチウム２次電池。
  20. 　前記金属シートは、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｆｅ及びＬｉと反応しない金属、及び、これらの合金、並びに、ステンレス鋼からなる群より選択される少なくとも１種から形成される、請求項１９に記載のリチウム２次電池。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012093588A1 (ja) * 2011-01-07 2012-07-12 シャープ株式会社 非水系二次電池
JP2013008564A (ja) * 2011-06-24 2013-01-10 Sharp Corp 非水系二次電池およびその製造方法
JP2013222517A (ja) * 2012-04-13 2013-10-28 Hitachi Vehicle Energy Ltd 角形二次電池
CN217788491U (zh) * 2022-07-15 2022-11-11 蜂巢能源科技股份有限公司 一种复合集流体电芯及锂电池
EP4120402A1 (en) * 2018-10-11 2023-01-18 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Secondary battery and electrode plate thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011102711A (ja) 2009-11-10 2011-05-26 Konica Minolta Opto Inc 球面収差評価方法
JP5693982B2 (ja) * 2011-01-25 2015-04-01 シャープ株式会社 非水系二次電池
JP2013016321A (ja) 2011-07-01 2013-01-24 Sharp Corp 集電体および非水系二次電池
US20230261207A1 (en) * 2021-03-31 2023-08-17 Tdk Corporation Electrode for power storage devices, power storage device, and secondary battery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012093588A1 (ja) * 2011-01-07 2012-07-12 シャープ株式会社 非水系二次電池
JP2013008564A (ja) * 2011-06-24 2013-01-10 Sharp Corp 非水系二次電池およびその製造方法
JP2013222517A (ja) * 2012-04-13 2013-10-28 Hitachi Vehicle Energy Ltd 角形二次電池
EP4120402A1 (en) * 2018-10-11 2023-01-18 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Secondary battery and electrode plate thereof
CN217788491U (zh) * 2022-07-15 2022-11-11 蜂巢能源科技股份有限公司 一种复合集流体电芯及锂电池

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