CN102694208A - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

二次电池。根据本示例性实施例的二次电池是包括叠层电极体和外壳的二次电池，该叠层电极体设有至少一对正电极和负电极，该外壳容纳叠层电极体，其中外壳包括一个或更多个凹进部分，该一个或更多个凹进部分在对应于叠层电极体的最外层的电极表面的外边缘的边界的内部，在面对电极表面的表面上，并且其中，当具有边界的内部面积的一半面积的带形外周区域被设置在边界的内部时，凹进部分中的至少一个凹进部分位于外周区域的内部。

Description

二次电池
相关申请的交叉引用
本申请基于并且要求于2011年3月25日提交的日本专利申请No.2011-67916的优先权，该日本专利的全部公开内容通过引用在此并入。
技术领域
本发明涉及一种二次电池。
背景技术
金属罐已经主要用于二次电池的外壳。然而，诸如蜂窝电话、个人笔记本电脑和汽车的要求重量减轻的二次电池的应用数量在最近几年中大幅度增加。因此，开始使用所谓的叠层电池，这种叠层电池使用叠层膜，该叠层膜相对较轻并且在模制外壳方面具有自由度，以密闭地密封电池元件，诸如电极、电极活性物质和电解质。由于叠层膜是柔性的，所以叠层电池通常被固定到由树脂、金属等模制的壳体并且被用作电池模块。此外，当叠层电池中的至少一个叠层电池被设置成一个模块时，通常做法是，叠层电池被紧紧地封装到该模块中从而彼此接触并且改善单位体积的能量密度。
另一方面，当二次电池在工作中被过度充电时或当二次电池的环境温度由于一些原因变高时，由于在电极上二次电池的电解质的分解而产生气体。由于叠层电池通常被紧紧地封装在如上所述的模块中，所以当产生气体并且二次电池膨胀时，壳体可能破裂并且气体或电解质可能泄漏。此外，当所产生的气体积聚在电极周围时，这可能阻止锂离子等的顺利交换并且可能因此削弱充电/放电反应。
为了解决由在电池内部产生气体而导致的问题，例如，JP2000-100399A公开如下叠层电池：在该叠层电池中，叠层外壳的热封部分的一部分在比其余部分低的温度下被热封以创造具有弱密封强度的部分，并给该部分提供安全阀功能。
JP2002-56835A公开如下构造：其中从外部移除叠层外壳的热封部分的端部的一部分。JP10-55792A公开如下构造：其中三角形非热封部分被设置在热封部分的内部，使得使电池的内部与电池的外部分离的叠层外壳的热封部分的宽度部分地变窄。通过在叠层外壳的热封部分的一部分中设置窄热封部分，这些技术意图使窄热封部分起到安全阀的作用。
JP2005-203262A公开设有如下部分的结构：由于当气体产生时二次电池内部的压力增加导致外壳膨胀，因为该外壳膨胀导致剥离应力集中在该部分处，使得该部分起安全阀作用。JP2005-251470A公开如下结构：该结构设有用于检测二次电池和加热器内部的压力的装置，该结构被设计成使得当内部压力增加时，通过热封密封的外壳的一部分被加热器在外部加热并熔化。这些技术同样意图利用由于气体的产生而导致二次电池的内部压力增加来实现安全阀功能。
另一方面，JP2005-310671A公开如下密封电池：在该电池中，朝外端子的密封侧突出的凸起部分形成在外壳上。JP2006-185713A公开电池和电池制造设备，该电池制造设备能够在叠层膜的熔合部分中形成折痕部分，从而当在电池壳体中的内部压力增加时，从折痕部分逐渐释放高压气体。
然而，在JP2000-100399A中所公开的电池包括安全阀结构，在该结构中，热封部分的一部分的密封强度被削弱，但是应力有可能集中在安全阀上，造成诸如因热封部分随时间的退化而导致电解质泄漏的问题。此外，难以调整密封强度，并且不可以精确地设置安全阀的开启压力。
根据在使热封部分的宽度部分变窄的JP2002-56835A和JP10-55792中所公开的结构，起安全阀作用的部分的热封部分的宽度需被设置成非常窄的宽度，例如大约1mm，以便实现实际开启压力。因此，密封可靠性可能下降，或在生产过程中所产生的热封部分的宽度上的误差可能大大影响安全阀的开启压力，结果不能精确地设置开启压力。需要这种非常窄的宽度的一个理由是，设有叠层外壳的电池的热熔合强度(密封强度)很可能在用于引出电极的引线端子的引导部分处被削弱，并且为了防止气体从引线端子的引导部分释放，有必要在比气体从引线端子的引导部分释放的压力低的压力下打开安全阀。
对于在JP2005-203262A中所公开的结构来说，该结构使用由于安全阀中的内部压力增加而导致应力集中的部分，密封步骤变得过于复杂以至于不能以高可靠性制造二次电池。
对于在JP2005-251470A中所公开的结构来说，该结构设有内部压力检测装置和加热器，需要用于检测内部压力的机构，该机构使电池电路复杂。
对于在JP2000-100399A、JP2002-56835A、JP10-55792A、JP2005-203262A和JP2005-251470A中所公开的电池来说，单叠层电池中的至少一个电池被放置成彼此紧密接触，使得当防止电池由于气体的产生而膨胀时，气体积聚在电极之间或积聚在位于远离安全阀的叠层外壳的热封部分附近，从而可能使安全阀的操作延迟。此外，所产生的气体可能积聚在电极附近，这可能阻碍充电/放电反应。
对于在JP2005-310671A中所公开的带有凸起部分的结构来说，该凸起部分从形成在外壳上的外端子的密封侧上突出，当由于过高电压等和内部压力增加而导致产生大量气体时，端子的附近容易膨胀，电极之间的距离增加，并且难以进行最初顺利发生的锂离子等的交换。结果，可能发生产生局部地集中在叠层电极体中的电流的现象，并且电池可能进一步受热。此外，当气体释放到外部时，电解质等可能在外端子附近泄漏，触发周围电线的侵蚀或电路问题。
对于在JP2006-185713A中所公开的折痕形成在叠层膜的热封部分的结构来说，在重复接收便携式电话等的振动的应用中，在热封期间由热塑性树脂的收缩所导致的变形集中在折痕部分上，并且膜的粘着性可能容易下降。结果，电解质可能从折痕部分漏出或外部空气可能进入叠层膜，并且充电/放电反应可能随时间受到影响。
本发明的示例性目的是提供能够促进充电/放电反应的二次电池。
发明内容
根据本发明的示例性方面的二次电池是包括叠层电极体和外壳的二次电池，该叠层电极体设有至少一对正电极和负电极，该外壳容纳叠层电极体，其中外壳包括一个或更多个凹进部分，该一个或更多个凹进部分在对应于叠层电极体的最外层的电极表面的外边缘的边界的内部，在面对电极表面的表面上，并且其中，当具有边界的内部面积的一半面积的带形外周区域被设置在边界的内部时，凹进部分中的至少一个凹进部分位于外周区域的内部。
此外，制造根据本发明的示例性方面的二次电池的方法是制造包括叠层电极体和外壳的二次电池的方法，叠层电极体设有至少一对正电极和负电极，外壳容纳叠层电极体，该方法包括：制备外壳，该外壳设有一个或更多个凹进部分，该一个或更多个凹进部分在对应于叠层电极体的最外层的电极表面的外边缘的边界的内部，在面对电极表面的表面上，其中，当具有边界的内部面积的一半面积的带形外周区域被设置在边界的内部时，凹进部分中的至少一个凹进部分位于外周区域的内部；以及将叠层电极体容纳在外壳中。
本示例性实施例能够提供能够促进充电/放电反应的二次电池。
附图说明
图1是图示根据本示例性实施例的二次电池的实例的分解透视图；
图2是图示根据本示例性实施例的二次电池的叠层电极体和引线端子的实例的截面图；
图3是图示根据本示例性实施例的二次电池的实例的截面图和平面图；
图4是图示根据本示例性实施例的凹进部分的实例的截面图；
图5是图示根据实例1至3的二次电池的实例的截面图和平面图；
图6是图示根据实例4的二次电池的实例的平面图；
图7是图示根据实例5的二次电池的实例的平面图；
图8是图示根据实例6的二次电池的实例的平面图；
图9是图示根据实例7的二次电池的实例的平面图；
图10是图示根据实例8的二次电池的实例的平面图；
图11是图示根据实例9的二次电池的实例的平面图；
图12是图示根据实例10的二次电池的实例的平面图；
图13是图示根据实例11的二次电池的实例的平面图；以及
图14是图示根据比较例2的二次电池的实例的平面图。
具体实施方式
[二次电池]
根据本示例性实施例的二次电池包括：叠层电极体，该叠层电极体设有至少一对正电极和负电极；以及外壳，该外壳容纳叠层电极体。图1是图示根据本示例性实施例的二次电池的实例的构造的分解透视图。如图1中所示，长方体叠层电极体1被容纳在叠层外壳2中，该叠层外壳设有凹进部分14和叠层外壳3。连接到叠层电极体1的正电极引线端子4和负电极引线端子5的部分伸出叠层外壳2和叠层外壳3之外，图1中的叠层外壳2和叠层外壳3的阴影区域图示通过热封粘附到彼此的叠层外壳2和叠层外壳3的区域。此外，叠层电极体1包括电解质(未示出)。
(外壳)
根据本示例性实施例的外壳包括一个或更多个凹进部分，该一个或更多个凹进部分在对应于叠层电极体的最外层的电极表面的外边缘的边界的内部，在面对电极表面的表面上，并且当具有边界的内部面积的一半面积的带形外周区域被设置在边界的内部时，凹进部分中的至少一个凹进部分位于外周区域的内部。
在本示例性实施例中，凹进部分设置在外壳的面对电极表面的表面上，并且凹进部分定位在外壳的表面的外边缘处。这允许从叠层电极体的最外层的电极产生的气体从中心部分经由凹进部分有效地流到外边缘，并且最终允许气体逃逸到外壳的结合部分附近。因此，顺利地交换锂离子等、促进充电/放电反应并且循环地改善容量保持率是可能的。此外，凹进部分还起用于所产生的气体的收集器的作用，并且能够促进充电/放电反应。除凹进部分之外，还可以存在气体收集部，该气体收集部允许流经凹进部分的气体积聚在外壳的结合部分附近。
图3示出根据本示例性实施例的二次电池的实例的示意性截面图(图3(b))和平面图(图3(a))。图3(a)中的平面图示出面对叠层电极体1的最外层的电极表面的叠层外壳2内部的表面(在下文中称为“叠层外壳2的内表面”)。叠层电极体1的最外层的电极表面指布置在叠层电极体1的最外层中的正电极或负电极的表面。
如图3(a)中所示，在本示例性实施例中，一个或更多个凹进部分14被设置在叠层外壳2的内表面上。在图3(a)中，带形外周区域12(阴影区)设置在边界11内部，该外周区域12具有对应于电极表面的外边缘的边界11内部面积的一半面积，在叠层外壳2的内表面上。在这种情形中，凹进部分14中的至少一个凹进部分位于本示例性实施例中的外周区域12内部。假设本示例性实施例中的面积是投影到面对电极表面的平面表面上的影像的面积。
因此，凹进部分14中的至少一个凹进部分位于叠层外壳2的内表面的外周区域12内部，从而可以允许从叠层电极体1的最外层的电极产生的气体从中心部分通过凹进部分14逃逸到外边缘。假定气体经由凹进部分14流到外边缘中或跳过凹进部分14中的至少一个凹进部分。这使得能够允许从叠层电极体1的最外层的电极产生的气体有效地逃逸到外壳的结合部分附近并且促进充电/放电反应。在二次电池中，由于在充电/放电期间电解质的分解，通常产生气体。取决于电解质的类型、初始充电/放电的条件、以及过度放电的程度，可以改变所产生的气体量。
边界11的形状在图3(a)中是矩形，但并不特别限于矩形。即使在边界11的形状不是矩形的情形中，在边界11内部设置具有边界11内部面积的一半面积的外周区域12(阴影区)是可能的。在这种情形中，外周区域12在边界11的向内方向上能够保持均匀间隔的宽度。关于设置外周区域12的方法，可以通过计算边界11的面积设置外周区域12，例如，通过使用光学显微镜或使用公众已知的测量仪器诸如游标卡尺或表面粗糙度测量仪器进行图像处理，然后确定外周区域12的宽度，使得外周区域12的面积成为边界11的面积的一半。
从允许所产生的气体更有效地逃逸到外边缘的观点来看，由外周区域12内部的凹进部分14所占据的面积与由边界11内部的凹进部分14所占据的面积的比率优选是1％或更大、更优选30％或更大、进一步优选50％或更大、并且特别优选60％或更大。另一方面，该比率优选地是95％或更小。特别是当位于叠层外壳2的内表面的中心部分中的凹进部分14的比率小时，当气体产生时，叠层电极体1被叠层外壳2充分地保持在叠层外壳2的内表面的中心部分中，并且能够防止叠层电极体1的电极之间的距离因气体的产生而增加。此外，能够通过使用光学显微镜或使用公众已知的测量仪器诸如游标卡尺、表面粗糙度测量仪器进行的图像处理测量面积比。
本示例性实施例中的凹进部分14指折痕状凹陷部分。即，凹进部分14指相对于面对叠层电极体1的最外层的电极表面的外壳的表面凹陷像折痕的部分。
关于凹进部分14，从能够更有效地将所产生的气体传递到外边缘并且最终允许气体逃逸到外壳的结合部分附近的观点来看，接触边界11的凹进部分14的比率是1％或更大是优选的。该比率更优选30％或更大、进一步优选50％或更大、并且特别优选65％或更大。该比率也可以是100％。这里，接触边界11需要凹进部分14接触边界11，并且凹进部分14可以越过边界11。当包括在外周区域12中的凹进部分14接触边界11时，从气体释放效率的观点来看，凹进部分14被进一步优选地形成为从边界11到外壳的结合部分。
此外，关于凹进部分14，凹进部分14接触边界11和外周区域12的内边缘13的比率优选是30％或更大，因为在电极表面的中心部分中产生的气体从而被允许更有效地逃逸到外边缘。该比率更优选50％或更大、进一步优选60％或更大、并且特别优选80％或更大。该比率也可以是100％。这里，接触边界11和外周区域12的内边缘13需要一个凹进部分14接触边界11和外周区域12的内边缘13两者。例如，可以采取凹进部分14从边界11延伸并且越过外周区域12的内边缘13的模式，或凹进部分14从边界11延伸并且接触外周区域12的内边缘13并且再一次返回边界11的模式。
在外周区域12中由凹进部分14所占据的面积与外周区域12的面积的比率是1至80％。将该比率设置成1％或更大允许气体充分地释放到外部并且允许改善充电/放电反应。此外，将该比率设置成80％或更少使得当交换锂离子时防止电极之间的距离由于电极的膨胀而增加、顺利地交换锂离子等、以及允许充电/放电反应有效地发生成为可能。从循环特性观点来看，该比率更优选是1至50％、进一步优选1至30％、并且特别优选1至10％。
凹进部分14的高度与叠层电极体1的厚度的比率优选是1至500％。将该比率设置成1％或更大使得能够将气体充分地排放至边缘和促进充电/放电反应。此外，将该比率设置成500％或更小改善单位容量的能量密度。从循环特性的观点来看，该比率更优选2至400％、进一步优选3至200％、并且特别优选5至50％。凹进部分14的高度是相对于外壳的面对叠层电极体1的最外层的电极表面的表面的高度(深度)。更具体地，凹进部分14的高度对应于由图4中的双向箭头所指示的部分的长度。可以使用公众已知的测量仪器诸如游标卡尺、表面粗糙度测量仪器测量凹进部分14的高度。叠层电极体1的厚度例如可以是0.05mm至10mm。此外，凹进部分14的高度例如可以是0.05mm至5mm。
凹进部分14的形状不受特别的限制，并且可以是例如长方体、梯形、圆柱形、三角柱形、球形或在一些中点处弯曲或分叉。此外，凹进部分14中的至少一个凹进部分可以彼此交叉。凹进部分14的高度和宽度可以在一些中点处改变。只要凹进部分14的数量满足根据本示例性实施例的凹进部分14的分布规格，并且允许所产生的气体充分地逃逸到外边缘，凹进部分14的数量不受特别的限制。
根据本示例性实施例的凹进部分14形成在图1中叠层外壳2中，但是也可以形成在两个外壳中的任何一个外壳中或两个外壳中。从气体释放效率的观点来看，凹进部分14优选地形成在两个外壳上。
从循环寿命的角度来看，凹进部分14的测量时间不受特别的限制，但是测量优选在老化之后或在10次循环之后进行。老化条件不受特别的限制，并且老化可以在对于本领域的技术人员公知的条件下进行，并且例如，通过在最初充电之后将二次电池在从室温到60℃的温度范围内放置预定的时间期间然后对二次电池放电而完成老化。此外，可以在老化之后或在循环期间进行气体排放。
在面对叠层电极体1的最外层的电极表面的外壳表面上形成凹进部分14的方法不受特别的限制。当外壳是叠层外壳时，优选地使用挤压(深度挤压)形成凹进部分14，因而通过在使用冲压机和模具的同时，在待模制的部分周围可滑动地保持叠层外壳而压入并且模制叠层外壳。也可以通过在不允许叠层外壳滑动的情况下在待模制的部分周围固定叠层外壳并且使用模具牵引和拉伸叠层外壳使用拉伸成形而形成凹进部分14。
此外，也可以使用压缩模制或具有凸起部分的滚子形成凹进部分14。当外壳是柔性叠层外壳时，可能存在如下情形：在循环次数增加的情况下电极膨胀或收缩，凹进部分产生并且所形成的凹进部分14变形。然而，根据本示例性实施例，当制造二次电池时，需要形成根据本示例性实施例的凹进部分14，并且如果循环次数落入本示例性实施例的范围内，则即使在循环数增加的情况下也能获得促进充电/放电反应的效果。
根据本示例性实施例的外壳的材料不受特别的限制，例如可以使用叠层外壳，诸如叠层膜和金属。其中，叠层外壳优选地被用作外壳。
只要叠层外壳具有柔性，并且能够在不漏泄电解质的情况下密封叠层电极体1，用于本示例性实施例的叠层外壳不受特别的限制。叠层外壳构造的实例包括：金属薄膜层和可热熔树脂层被叠层在一起的构造；由聚酯诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯或尼龙制成的保护层进一步叠层在金属薄膜层的与叠层有可热熔树脂层的表面相反的表面上的构造。
作为金属薄膜层，例如，可以使用Al、Ti、钛合金、Fe、不锈钢、镁合金等的箔材。可以使用这些材料中的一种材料，或可以组合两种或更多种材料，或可以使用这样的材料的合金。金属薄膜层的厚度例如可以是10μm至100μm。
只要可热熔树脂层的树脂是可热熔树脂，用于可热熔树脂层的树脂不受特别的限制。作为树脂，可以使用例如聚丙烯、聚乙烯、或聚丙烯和聚乙烯的酸转化产品、聚酯诸如聚硫化乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物等。可以使用这些材料中的一种材料或也可以组合地使用两种更多种材料。可热熔树脂层的厚度优选是10μm至200μm，并且更优选30μm至100μm。当热塑性树脂层的厚度是10μm或更大时，外壳的动态强度是充分的，从而减小在热塑性树脂层中容易发生破裂的不便的可能性。此外，由于热塑性树脂层的厚度是200μm或更小，柔性改善，并且在模制中的可操作性改善。整个外壳的厚度优选是20μm至500μm。
如在图1中的叠层外壳2的情形中，外壳优选地具有矩形部分，该矩形部分具有允许容纳叠层电极体1的深度。矩形部分可以形成在待结合的两个外壳中的一个外壳上，或可以形成在两个外壳上。当矩形部分形成在一个外壳上时，矩形部分的深度优选是等于或大于叠层电极体1的厚度的深度，然而当矩形部分形成在两个外壳上时，该矩形部分的深度优选是叠层电极体1的厚度的一半或以上的深度。由于通常根据叠层电极体1的形状形成矩形部分，所以图3中所示的矩形部分的外边缘对应于叠层电极体1的电极表面的外边缘并且成为边界11。
足以存储所产生的气体的区域可以事先被设置在外壳的结合部分的附近。例如，也可以事先设置如下区域，其中外壳被放置成与结合部分相邻彼此紧密接触的区域、以及其中外壳彼此不结合的区域。此外，在本示例性实施例中外壳不必设有安全阀，这与安全阀为不可缺少的部件的二次电池相比是有利的。
(叠层电极体)
图2示出根据本示例性实施例的二次电池的叠层电极体和引线端子的实例。图2中所示的叠层电极体1具有叠层构造，该叠层构造由相互叠层的矩形条形正电极6和矩形条形负电极7中的至少一个电极构成。更具体地，正电极6中的至少一个正电极和负电极7中的至少一个负电极交替地相互堆叠，其中隔离件8介于正电极和负电极之间。未涂覆活性物质的活性物质未涂覆部分被设置在每个正电极6和每个负电极7的一端处。正电极6和负电极7相互堆叠，其中正电极和负电极的活性物质未涂覆部分被放置在彼此相对的方向上。正电极引线端子4和负电极引线端子5分别经由正电极集电器9和负电极集电器10连接到正电极6的活性物质未涂覆部分和负电极7的活性物质未涂覆部分。
叠层电极体1优选设有凸起部分，这些凸起部分在最外层的电极表面上，并且外壳表面的凹进部分14优选地形成为与这些凸起部分相对应。这里，凹进部分14形成为与电极表面的凸起部分相对应意味着外壳表面与电极表面的凸起部分接触，电极表面的凸起部分的形状部分地转移到外壳表面，从而在电极表面上形成具有与凸起部分相同形状的凹进部分14。因此，电极表面的凸起部分优选具有与外壳表面的凹进部分14的分布类似的分布。在电极表面上设置凸起部分使通过电极表面的凸起部分有效地释放所产生的气体，并且从而能够获得更大的促进充电/放电反应的效果。此外，形成与电极表面的凸起部分相对应的外壳表面的凹进部分14使得能够改善凹进部分14的分布和位置。外壳表面的凹进部分14的0.1％或更大优选地形成为与电极表面的凸起部分相对应，并且1％或更大更优选地形成为与电极表面的凸起部分相对应，并且10％或更大进一步优选地形成为与电极表面的凸起部分相对应。
在叠层电极体1的最外层的电极表面上形成凸起部分的方法不受特别的限制。例如，当制造电极时可以形成凸起部分，或可以通过在充电/放电期间使电极不均匀地膨胀或收缩而形成凸起部分。当制造电极时形成凸起部分的方法的实例包括使用具有凹进部分的滚子或金属模具在电极表面上冲压待涂覆活性物质的部分的方法、以及部分地改变集电器或待涂覆活性物质的部分的厚度的方法。此外，在充电/放电期间形成凸起部分的方法的实例包括在形成凸起部分的部分中使用含有在充电/放电期间具有高体积膨胀系数的活性物质(含有锡和硅等的化合物)的电极进行充电/放电的方法、以及在形成凸起部分的部分中使用具有增加的浓度并且在充电/放电期间具有高体积膨胀系数的活性物质的电极进行充电/放电的方法。
外壳表面优选地被设置成与叠层电极体1的最外层的电极表面紧密接触，凹进部分14形成在该外壳表面上，但是当叠层电极体1的最外层的电极表面设有凸起部分时，在外壳表面和电极表面之间可以存在0.01mm至0.1mm的间隙。该间隙优选地充满用于锂离子的稳定交换的电解质。
也可以对叠层电极体1采用如下模式，其中所产生的气体能够经过电极和隔离件的每一层。在这种情形中，在叠层电极体1中所产生的气体还能够通过凹进部分14释放到外边缘以促进充电/放电反应。例如，正电极6、负电极7和隔离件8可以是多孔材料或网状材料。在本示例性实施例中，当正电极6、负电极7和隔离件8是不允许气体经过的板状材料时，在叠层电极体1中所产生的气体从正电极6、负电极7和隔离件8的端部释放，但是从叠层电极体1的最外层的电极所产生的气体通过如上所述的凹进部分14释放到外边缘，因此促进充电/放电反应。此外，当叠层电极体1的最外层不具有本示例性实施例中的含有电极活性物质的层时，当例如最外层是电极集电器时，凹进部分14起气体收集部作用，用于从正电极6、负电极7和隔离件8的端部所释放的气体，从而促进充电/放电反应。
此外，叠层电极体1可以具有缠绕结构。当叠层电极体1具有缠绕结构时，能够通过使用对应于最大曲率的部分作为叠层电极体1的电极表面的外边缘形成凹进部分14而获得类似的效果。
(正电极)
为根据本示例性实施例的叠层电极体1所设置的正电极6不受特别的限制，并且可以使用用于二次电池的标准正电极。包含在正电极6中的、用于正电极的活性物质的实例包括含有锂的复合氧化物，诸如LiCoO2、LiNiO2、LiNi0.80Co0.15Al0.15O2、LiMn2O4、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNi0.5Mn1.5O4和LiFePO4。作为包含在正电极6中用于正电极的活性物质，这些含有锂的复合氧化物的过渡金属部分可以由其它元素取代或可以是这些含有锂的复合氧化物的混合物。
作为制造正电极6的方法，例如，将正电极活性物质、电导率赋予剂诸如碳黑、以及粘合剂诸如聚偏二氟乙烯(PVdF)分散在能够溶解该粘合剂的溶剂诸如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，并搅拌以制备正电极浆料。将正电极浆料施加到正电极集电器诸如铝箔，并且干燥溶剂，从而可以制造正电极6。此外，也可以通过使用汽相淀积方法诸如汽相淀积和溅射在正电极集电器上形成正电极活性物质等的膜而制造正电极6。
(负电极)
为根据本示例性实施例的叠层电极体1所设置的负电极7不受特别的限制，并且可以使用用于二次电池的标准负电极。包含在负电极7中的负电极活性物质的实例包括：能够储存或释放锂的材料，诸如锂金属；或石墨材料；无定形碳材料；钛化合物材料；锡材料；锡化合物材料；硅材料，诸如硅；硅化合物材料，诸如氧化硅。可以使用这些材料中的一种材料，或可以混合这些材料中的两种或更多种材料用于使用。本示例性实施例在面对叠层电极体1的最外层的电极表面的外壳表面上设置凹进部分14，从而能够容纳其体积在凹进部分14中改变的电极的一部分，同时防止电极之间的距离增加。因此，当储存Li时，本示例性实施例还可以优选地使用含有具有高膨胀系数元素(诸如锡和硅)的负电极活性物质。
作为制造负电极7的方法，例如，将负电极活性物质、电导率赋予剂诸如碳黑和粘合剂诸如PVdF、具有酰胺结合或酰亚胺结合的聚合物分散在能够溶解该粘合剂的溶剂诸如NMP中并搅拌，并且制备负电极浆料。能够通过将负电极浆料施加到负电极集电器诸如铜箔上并且干燥溶剂而制造负电极7。也可以通过使用汽相淀积方法诸如汽相淀积和溅射在负电极集电器上形成负电极活性物质的膜而制造负电极7。负电极活性物质层可以形成在使用上述涂覆方法在其上涂覆负电极浆料的整个表面上，或负电极浆料可以散布在待涂覆的表面的一部分上。
(引线端子)
作为根据本示例性实施例的正电极引线端子4和负电极引线端子5的材料，可以使用Al、Cu、磷青铜、Ti、Fe、黄铜、不锈钢等。可以使用这些材料中的一种材料，或可以组合这些材料中的两种或更多种材料，或可以使用这样的材料的合金。必要时，退火工艺可以应用到正电极引线端子4和负电极引线端子5。正电极引线端子4和负电极引线端子5优选地具有平坦形状。正电极引线端子4和负电极引线端子5的厚度的范围优选地从20μm至2mm。正电极引线端子4和负电极引线端子5可被弯曲成曲柄形状。
(隔离件)
为根据本示例性实施例的叠层电极体1所设置的隔离件8不受特别的限制，并且可以使用用于二次电池的标准隔离件。作为隔离件8，例如，可以使用纺织品、无纺纤维布、多孔膜等。基于聚丙烯或聚乙烯的多孔膜特别优选地作为隔离件8，因为这样的膜能够容易地变薄或被制造成具有大面积，或还从膜强度或薄膜电阻的观点来看。隔离件8的表面可以涂有氧化物，诸如氧化铝。
(电解质)
在本示例性实施例中所使用的电解质不受特别的限制，并且可以使用用于二次电池的标准电解质。作为电解质，例如，可以使用非水电解质，该非水电解质是锂盐，作为溶解在非水溶剂中的电解质。
锂盐的实例包括锂酰亚胺盐、LiPF6、LiAsF6、LiAlCl4、LiClO4、LiBF4、LiSbF6。锂酰亚胺盐的实例包括LiN(CkF2k+1SO2)(CmF2m+1SO2)(k和m分别是1或2)。在这些锂盐的实例中，LiPF6和LiBF4是优选的。可以使用这样的锂盐中的一种锂盐，或可以组合使用这样的锂盐中的两种或更多种锂盐。
作为非水溶剂，例如，可以使用从环碳酸酯、链碳酸酯、脂族羧酸酯、γ-内酯、环醚、链醚和它们的衍生物所选择的至少一种或更多种有机溶剂。环碳酸酯的实例包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、丁烯碳酸盐(BC)和它们的衍生物。链碳酸酯的实例包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二丙酯(DPC)和它们的衍生物。脂族羧酸酯的实例包括甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸乙酯和它们的衍生物。γ-内酯的实例包括γ丁内酯及其衍生物。环醚的实例包括四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃。链醚的实例包括1，2-二乙氧基乙烷(DEE)、乙氧基甲氧基乙烷(EME)、乙醚和它们的衍生物。此外，作为非水溶剂，除这些材料之外，还可以使用二甲亚砜、甲酰胺、乙酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊环诸如1，3-二氧戊环、乙腈、丙腈、硝基甲烷、乙二醇二乙醚、磷酸三酯、原甲酸三甲酯、二氧戊环衍生物、环丁砜、甲基环丁砜、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、3-甲基-2-恶唑烷酮、碳酸丙烯衍生物、四氢呋喃衍生物、乙醚、1，3-丙烷磺内酯、苯甲醚、N-甲基吡咯烷酮、氟化羧酸酯等。可以使用这些非水溶剂中的一种溶剂，或可以组合使用这些非水溶剂中的两种或更多种溶剂。
此外，作为电解质的添加剂，例如，还可以使用碳酸亚乙烯酯(VC)。此外，在本示例性实施例中还可以使用凝胶电解质。
[制造二次电池的方法]
制造根据本示例性实施例的二次电池的方法是制造包括叠层电极体1和外壳的二次电池的方法，叠层电极体1设有至少一对正电极6和负电极7，外壳容纳叠层电极体1，该方法包括：制备外壳，该外壳设有一个或更多个凹进部分14，该多个凹进部分在对应于叠层电极体1的最外层的电极表面的外边缘的边界11内部，在面对电极表面的表面上，其中，当具有边界11内部面积的一半面积的带形外周区域设置在边界11内部时，凹进部分14中的至少一个凹进部分位于外周区域12内部；以及将叠层电极体1容纳在外壳中。
从能够更精确地形成凹进部分14的观点来看，当外壳是叠层外壳时，制备外壳优选地包括通过挤压在叠层外壳的外周区域12中形成凹进部分14。此外，当叠层电极体1在最外层的电极表面上设有凸起部分时，制备外壳优选地包括形成与凸起部分相对应的凹进部分14。从能够更精确地形成凸起部分的观点来看，优选地通过使用滚子或金属模具通过冲压叠层电极体1的最外层的电极表面而形成电极表面的凸起部分。滚子或金属模具可以是具有凹进部分的滚子或金属模具。
例如可以使用下列方法制造根据本示例性实施例的二次电池。正电极6和负电极7被布置成跨过隔离件8面对彼此并且相互叠层以制造叠层电极体1。正电极引线端子4和负电极引线端子5分别经由正电极集电器9和负电极集电器10连接到每个正电极6和每个负电极7。叠层电极体1被容纳在外壳中，在该外壳中形成有根据本示例性实施例的凹进部分14，并且该凹进部分浸在电解质中。外壳被密封成使得正电极引线端子4和负电极引线端子5的部分伸出外部。可以以这种方式制造二次电池。
在密封操作期间，优选地在二次电池的内侧压力减少的情况下执行密封，以最小化二次电池的尺寸。此外，在密封之前，优选地用由热塑性树脂制成的涂料将引线端子热封在接触外壳的部分中。
虽然已经使用典型的实例描述了本示例性实施例，但是本示例性实施例并不限于那些实例，而是在不脱离本示例性实施例的技术思想的范围的情况下能够视情况而改变。例如，即使当公众已知的集气技术或公众已知的安全阀引入技术用于根据本示例性实施例的二次电池时，也能够获得二次电池的良好特性。
此外，本示例性实施例还适用于通过用外壳密封电装置元件而构造的电装置，所述电装置元件诸如像双电层电容器的电容器、电容器元件诸如能够在内部积聚电能并且伴随在化学反应和物理反应过程中的热发生产生气体的电解电容器。
[实例]
在下文中，将使用特定的实例来描述本示例性实施例，但本示例性实施例并不限于这些实例。
[实例1]
(二次电池的构造)
图1示出根据本实例的二次电池的结构内部的分解透视图。叠层电极体1包含电解质(未示出)，并且该叠层电极体容纳在叠层外壳2和叠层外壳3中，正电极引线端子4和负电极引线端子5作为外部端子连接到该叠层电极体。凹进部分14形成在叠层外壳2中，将在稍后描述凹进部分14。
(叠层电极体1的制造)
在29∶61∶10的质量比下测量硅、无定形氧化硅(SiOx，0＜x≤2)和石墨。通过所谓的机械磨碎将这些材料混合24小时，并且获得负电极活性物质。在80∶20的质量比下测量负电极活性物质和作为粘合剂的聚酰亚胺(产品名称：U-Varnish A，由Ube Industries，Ltd.制造)，将N-甲基吡咯烷酮与这两种物质混合，并且制备负电极浆料。将负电极浆料施加到具有10μm厚度的铜箔，然后干燥。在300℃的氮气环境下进一步热处理负电极浆料，从而制造负电极。
在90∶5∶5的质量比下测量作为正电极活性物质的含有锂的复合氧化物(LiNi0.80Co0.15Al0.15O2)、作为电导率赋予剂的碳黑和作为粘合剂的聚偏二氟乙烯。将这些材料与N-甲基吡咯烷酮混合，并且制备正电极浆料。将正电极浆料施加到具有20μm厚度的铝箔，进行干燥、冲压，从而制造正电极。
所获得的三个正电极和四个负电极交替地相互堆叠，聚丙烯多孔膜作为隔离件介于正电极和负电极之间。分别焊接不覆盖有正电极活性物质的正电极集电器的端部和不覆盖有负电极活性物质的负电极集电器的端部。通过超声焊接将铝正电极引线端子和镍负电极引线端子焊接到各个焊接部分。用由热塑性树脂制成的涂料进一步热封焊接部分。由此，获得在图2中所示的具有平面形状的叠层电极体1和包括至少一个叠层电极的叠层构造。叠层电极体1在平行于引线端子的伸出方向的方向上的长度是28mm，在垂直于该伸出方向的方向上的长度是26mm，并且厚度是6mm。
(叠层外壳2的制造)
制备铝叠层膜作为叠层外壳2和叠层外壳3，该铝叠层膜由三个层构成；具有25μm的厚度的尼龙层、具有40μm的厚度的软铝层、以及具有30μm厚度的聚丙烯层。接着，该铝叠层膜被放置成尼龙层面对外部，遭受由冲压机和模具构成的挤压机的挤压，并且制造如图1中所示的叠层外壳2。
叠层外壳2的挤出模制部分由矩形部分构成，在该矩形部分中容纳有叠层电极体1，并且两个长方体凹进部分在矩形部分的内部。关于矩形部分的尺寸，在平行于在粘合到叠层外壳3的表面上的引线端子的伸出方向的方向上的长度是29mm，并且在垂直于该伸出方向的方向上的长度是27mm。此外，关于在其上形成有两个凹进部分的表面，在平行于引线端子的伸出方向的方向上的长度是28mm，并且在垂直于该伸出方向的方向上的长度是26mm。矩形部分除两个凹进部分之外的深度是6mm。两个凹进部分已经与如图1中所示的在其上形成有矩形部分的凹进部分的表面的侧面相接触，正电极引线端子4或负电极引线端子5不从所述表面伸出，并且正电极引线端子4或负电极引线端子5被分别布置在离另一侧9mm的位置处。关于两个凹进部分的尺寸，高度是0.3mm，宽度是1mm，并且离端部的长度是12mm。
通过使用数字显微镜(产品名称：VHX-500，由KEYENCECORPORATION制造)的图像处理，计算由在外周区域12中的两个凹进部分所占据的面积，并且所计算的面积是由在边界11中的两个凹进部分所占据的面积的33％。在比率计算中，外周区域12被设置成在边界11的向内方向上保持均匀间隔的宽度，并且该均匀间隔的宽度是3.95mm。在这种情形中，由于由在外周区域12中的两个凹进部分所占据的面积是7.9mm2，并且由在边界11中的两个凹进部分所占据的面积是24mm2，所以计算出的比率是33％。此外，凹进部分均接触边界11和外周区域12的内边缘13。此外，凹进部分的高度与叠层电极体1的厚度的比率是1至5％。
(二次电池的制造)
叠层电极体1被容纳在叠层外壳2和叠层外壳3内部，并且在该叠层电极体上执行密封操作。在密封操作中，对从其引出正电极引线端子4和负电极引线端子5的侧边(顶部密封部分)进行热封，并且对平行于正电极引线端子4或负电极引线端子5的伸出方向的两侧(侧密封部分)中的一侧进行热封。从未被热封的剩余一侧(侧密封部分)注入电解质，电解质的内部被设置在压力降低的条件下，并且对剩余一侧(侧密封部分)进行热封。通过用加热器或带有内置加热器的金属板材将图1中的阴影面积夹在中间而进行热封。热封部分的宽度是3mm。作为电解质，使用基于碳酸盐的非水电解质，其中LiPF6作为载体盐被溶解到浓度为1mol/L的EC/PC/DMC/EMC/DEC＝20/20/20/20/20(容积比)的混合溶剂中。制造如上所述的二次电池。图5示出截面示意图(图5(b))和平面图(图5(a))，图示根据本实例的二次电池的实例。
(二次电池的评估)
使用上述方法制造20个二次电池。在20℃的温度下以1C的速率在每个二次电池上进行充电/放电试验，并且测量在100次循环之后的容量保持率和在叠层外壳2的矩形部分的厚度中的最大变化，并且计算出测量值的平均值。关于1C的设置值，当在进行充电/放电试验之前进行三次充电/放电时，第三次充电/放电的放电被假定为1C。使用测微计测量厚度。评价结果示出在表1中。
[实例2]
使用类似于实例1的方法的方法制造并评估二次电池，除凹进部分的高度是1.0mm之外。评价结果示出在表1中。
[实例3]
使用类似于实例1的方法的方法制造并评估二次电池，除凹进部分的高度是2.5mm之外。评价结果示出在表1中。
[实例4]
使用类似于实例2的方法的方法制造并评估二次电池，除以与实例2中相同的方式制造并使用具有图6中所示的凹进部分的叠层外壳2之外。评价结果示出在表1中。
如图6中所示，在本实例中，叠层外壳2包括三个凹进部分。三个凹进部分中的两个凹进部分被分别布置在离从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的侧边9mm的距离的位置处。剩余一个凹进部分被布置在离不从其伸出正电极引线端子4或负电极5的一侧9mm的距离并且离从其伸出负电极引线端子5的一侧2mm的距离的位置处。
三个凹进部分的尺寸是高度1.0mm、宽度1.0mm和长度10mm。
[实例5]
使用类似于实例2的方法的方法制造并评估二次电池，除以与实例2中相同的方式制造并使用具有图7中所示的凹进部分的叠层外壳2之外。评价结果示出在表1中。
如图7中所示，叠层外壳2在本实例中包括三个凹进部分。三个凹进部分中的一个凹进部分被布置在离从其伸出负电极引线端子5的一侧9mm的距离的位置处。一个凹进部分被布置在离从其伸出正电极引线端子4的一侧9mm的距离并且离不从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧1mm的距离的位置处。剩余一个凹进部分被布置在离不从其伸出正电极引线端子4或负电极5的一侧9mm的距离并且离从其伸出负电极引线端子5的一侧1mm的距离的位置处。
三个凹进部分的尺寸是高度1.0mm、宽度1.0mm和长度10mm。
[实例6]
使用类似于实例2的方法的方法制造并评估二次电池，除以与实例2中相同的方式制造并使用具有图8中所示的凹进部分的叠层外壳2之外。评价结果示出在表1中。
如图8中所示，叠层外壳2在本实例中包括三个凹进部分。三个凹进部分中的两个凹进部分被分别布置在离从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的侧边9mm的距离的位置处。剩余一个凹进部分被布置在离不从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧9mm的距离并且离从其伸出的负电极引线端子5一侧2mm的距离的位置处。
短凹进部分的尺寸是高度1.0mm、宽度1.0mm和长度2.0mm。此外，其它两个凹进部分的尺寸是高度1.0mm、宽度1.0mm和长度10mm。
[实例7]
使用类似于实例2的方法的方法制造并评估二次电池，除以与实例2中相同的方式制造并使用具有图9中所示的凹进部分的叠层外壳2之外。评价结果示出在表1中。如图9中所示，在本实例中的叠层外壳2包括五个凹进部分。五个凹进部分中的三个凹进部分被分别布置在离从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的侧边9mm的距离的位置处。关于这些凹进部分，布置在离从其伸出负电极引线端子5的一侧9mm的距离的位置处的凹进部分被布置在离不从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧2mm的距离的位置处。五个凹进部分中的剩余两个凹进部分被布置在离不从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧9mm的距离的位置处。关于这两个凹进部分，布置在负电极引线端子5侧上的凹进部分被布置在离从其伸出负电极引线端子5的一侧2mm的距离的位置处。
两个短凹进部分的尺寸是高度1.0mm、宽度1.0mm和长度2.0mm。另一方面，其它三个凹进部分的尺寸是高度1.0mm、宽度1.0mm和长度10mm。
[实例8]
使用类似于实例2的方法的方法制造并评估二次电池，除以与实例2中相同的方式制造并使用具有图10中所示的凹进部分的叠层外壳2之外。评价结果示出在表1中。
如图10中所示，在本实例中的叠层外壳2包括四个凹进部分。四个凹进部分被布置成沿着每一侧在离从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧与不从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧之间的交叉点10mm的距离的位置处与每一侧交叉。
四个凹进部分的尺寸是高度1.0mm和宽度0.71mm(在与每一侧交叉的部分处的宽度：1.0mm)。
[实例9]
使用类似于实例2的方法的方法制造并评估二次电池，除以与实例2中相同的方式制造并使用具有图11中所示的凹进部分的叠层外壳2之外。评价结果示出在表1中。
如图11中所示，在本实例中的叠层外壳2包括六个凹进部分。六个凹进部分中的四个凹进部分被布置成在沿着每一侧离在从其伸出负电极引线端子5的一侧和不从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子的一侧之间的交叉点10mm距离的位置处与每一侧交叉。四个凹进部分中的两个凹进部分还与另一侧交叉。剩余两个凹进部分从其伸出正电极引线端子4的一侧开始在垂直于该侧的方向上具有2mm的长度。六个凹进部分中的两个凹进部分被布置在离从其伸出正电极引线端子4的一侧9mm的距离的位置处并且被布置在离不从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧2mm的距离的位置处。
最短的凹进部分的尺寸是高度1.0mm和宽度0.71mm(在与每一侧交叉的部分处的宽度：1.0mm)。与从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧平行的两个凹进部分的尺寸是高度1.0mm、宽度1.0mm和长度10mm。剩余两个凹进部分的尺寸是高度1.0mm和宽度0.71mm(在与每一侧交叉的部分处的宽度：1.0mm)。
[实例10]
使用类似于实例2的方法的方法制造并评估二次电池，除以与实例2中相同的方式制造并使用具有图12中所示的凹进部分的叠层外壳2之外。评价结果示出在表1中。
如图12中所示，2在本实例中的叠层外壳具有六个凹进部分。六个凹进部分中的两个凹进部分被布置成在沿着每一侧离在从其伸出负电极引线端子5的一侧和不从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧之间的交叉点10mm距离的位置处与每一侧交叉。六个凹进部分中的两个凹进部分被布置成在沿着每一侧离交叉点13mm的距离的位置处分别与每一侧交叉，并且在垂直于从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧的方向上离该侧具有2mm的长度。六个凹进部分中的两个凹进部分被布置在离交叉点16mm的距离的位置处。
最短的凹进部分的尺寸是高度1.0mm和宽度0.71mm(在与每一侧交叉的部分处的宽度：1.0mm)。与从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧平行的两个凹进部分的尺寸是高度1.0mm、宽度1.0mm和长度10mm。剩余两个凹进部分的尺寸是高度1.0mm和宽度0.71mm(在与每一侧交叉的部分处的宽度：1.0mm)。
[实例11]
使用类似于实例2的方法的方法制造并评估二次电池，除以与实例2中相同的方式制造并使用具有图13中所示的凹进部分的叠层外壳2之外。评价结果示出在表1中。
如图13中所示，在本实例中的叠层外壳2具有十三个凹进部分。十三个凹进部分中的一个凹进部分具有等腰三角形的形状，该等腰三角形被布置在沿着从其伸出负电极引线端子5的一侧离在不从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧和从其伸出负电极引线端子5的一侧的交叉点13mm的距离的位置处，并且在垂直于从其伸出负电极引线端子5的一侧的方向上具有10mm的长度。十三凹进部分中的两个凹进部分被布置成在沿着从其伸出负电极引线端子5的一侧在离交叉点13mm的距离的位置处与该侧交叉，并且在垂直于从其伸出负电极引线端子5的一侧的方向上具有2mm的长度。十三个凹进部分中的十个凹进部分沿着从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧以离如下位置4mm的间隔布置，该位置离交叉点4mm。
接触从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧的十个凹进部分的尺寸是高度1.0mm、宽度1.0mm和长度2.0mm。接触从其伸出负电极引线端子5的一侧的两个凹进部分的尺寸是高度1.0mm和宽度0.71mm(在与每一侧交叉的部分处的宽度：1.0mm)。具有等腰三角形的形状的凹进部分的尺寸是高度1.0mm和底边3.0mm。
[比较例1]
使用类似于实例1的方法的方法制造并评估二次电池，除没有凹进部分形成在叠层外壳2的矩形部分中之外。评价结果示出在表1中。
[比较例2]
使用类似于实例2的方法的方法制造并评估二次电池，除以与实例2中相同的方式制造图14中所示的凹进部分的叠层外壳2之外。评价结果示出在表1中。
如图14中所示，2在本实例中的叠层外壳具有两个凹进部分。两个凹进部分被分别布置在离从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧9mm的距离的位置处并且被布置在离不从其伸出正电极引线端子4或负电极引线端子5的一侧2mm的距离的位置处。两个凹进部分的尺寸是高度1.0mm、宽度1.0mm和长度10mm。
[表1]
如从表1中所示的结果明显的是，当面对叠层电极体1的电极表面的外壳表面设有凹进部分14并且凹进部分14位于外周区域12内部时，即使当在循环中产生气体时，气体也能够从电极表面经由凹进部分14释放到叠层结合部分附近，从而能够促进充电/放电反应和改善容量保持率。另一方面，在没有凹进部分14位于外壳表面上的比较例1中，或在没有凹进部分14位于外周区域12中的比较例2中，已经证明，气体很可能积聚在叠层电极体1附近，并且厚度上的增加被认为归因于电极的膨胀或收缩，并且积聚气体妨碍充电/放电反应，导致减少的容量保持率。
[实例12]
以与实例1中同样的方式评估在实例1中所制造的十个二次电池，除了通过将叠层外壳2的矩形部分固定成彼此紧密接触来评估所述二次电池之外。结果，容量保持率在50个循环之后是94％。
[比较例3]
以与比较例1中同样的方式评估在比较例1中所制造的十个二次电池，除了通过将叠层外壳2的矩形部分固定成彼此紧密接触来评估所述二次电池之外。结果是，容量保持率在50个循环之后是79％。
本申请要求基于于2011年3月25日提交的日本专利申请No.2011-067916的优先权，该日本专利的全部内容以引用方式在此并入。
到目前为止已经结合示例性实施例和实例描述了本发明，但是本发明并不限于上述示例性实施例和实例。在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本发明的构造和细节作出本领域的技术人员可理解的各种修改。

Claims (21)

1.一种二次电池，包括：叠层电极体，所述叠层电极体设有至少一对正电极和负电极；和外壳，所述外壳容纳所述叠层电极体，
其中所述外壳包括一个或更多个凹进部分，所述一个或更多个凹进部分在对应于所述叠层电极体的最外层的电极表面的外边缘的边界的内部，在面对所述电极表面的表面上，以及
其中，当具有所述边界的内部面积的一半面积的带形外周区域被设置在所述边界的内部时，所述凹进部分中的至少一个凹进部分位于所述外周区域的内部。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述外周区域在所述边界的向内方向上保持均匀间隔的宽度。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中由在所述外周区域的内部的所述凹进部分占据的面积与由在所述边界的内部的所述凹进部分占据的面积的比率是30％或更大。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中接触所述边界的所述凹进部分的比率是30％或更大。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中接触所述边界和所述外周区域的内边缘的所述凹进部分的比率是30％或更大。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中由在所述外周区域中的所述凹进部分占据的面积与所述外周区域的面积的比率是1至80％。
7.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述凹进部分的高度与所述叠层电极体的厚度的比率是1至500％。
8.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述外壳是叠层外壳。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其中所述叠层电极体包括在最外层的电极表面上的凸起部分，并且
所述凹进部分形成为与所述凸起部分相对应。
10.一种制造二次电池的方法，所述二次电池包括：叠层电极体，所述叠层电极体设有至少一对正电极和负电极；以及外壳，所述外壳容纳所述叠层电极体，所述方法包括：
制备外壳，所述外壳设有一个或更多个凹进部分，所述一个或更多个凹进部分在对应于所述叠层电极体的最外层的电极表面的外边缘的边界的内部，在面对所述电极表面的表面上；其中，当具有所述边界的内部面积的一半面积的带形外周区域被设置在所述边界的内部时，所述凹进部分中的至少一个凹进部分位于所述外周区域的内部；以及
将所述叠层电极体容纳在所述外壳中。
11.根据权利要求10所述的制造二次电池的方法，其中所述外周区域在所述边界的向内方向上保持均匀间隔的宽度。
12.根据权利要求10所述的制造二次电池的方法，其中由在所述外周区域的内部的所述凹进部分占据的面积与由在所述边界的内部的所述凹进部分占据的面积的比率是30％或更大。
13.根据权利要求10所述的制造二次电池的方法，其中接触所述边界的所述凹进部分的比率是30％或更大。
14.根据权利要求10所述的制造二次电池的方法，其中接触所述边界和所述外周区域的内边缘的所述凹进部分的比率是30％或更大。
15.根据权利要求10所述的制造二次电池的方法，其中由所述外周区域的内部的所述凹进部分占据的面积与所述外周区域的面积的比率是1至80％。
16.根据权利要求10所述的制造二次电池的方法，其中所述凹进部分的高度与所述叠层电极体的厚度的比率是1至500％。
17.根据权利要求10所述的制造二次电池的方法，其中所述外壳是叠层外壳。
18.根据权利要求17所述的制造二次电池的方法，其中制备所述外壳包括通过挤压在所述外周区域中形成所述凹进部分。
19.根据权利要求17所述的制造二次电池的方法，其中所述叠层电极体包括在所述最外层的电极表面上的凸起部分，
制备所述外壳包括形成与所述凸起部分相对应的所述凹进部分。
20.根据权利要求19所述的制造二次电池的方法，其中通过使用滚子或金属模具冲压所述叠层电极体的所述最外层的电极表面而形成所述凸起部分。
21.根据权利要求19所述的制造二次电池的方法，其中通过在充电/放电期间所述电极的不均匀膨胀或收缩而形成所述凸起部分。
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