CN103748732A - 锂离子二次电池、电池堆和锂离子二次电池的制造方法 - Google Patents

锂离子二次电池、电池堆和锂离子二次电池的制造方法 Download PDF

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Abstract

在正极板、负极板和间隔件弯曲的部分抑制锂的析出。锂离子二次电池具有正极板、负极板、间隔件。正极板具有正极集电板和形成于正极集电板的表面的正极活性物质层。负极板具有负极集电板和形成于负极集电板的表面的负极活性物质层。间隔件配置在正极板与负极板之间。正极板、负极板和间隔件以相互层叠的状态卷绕，分别具有沿平面配置而承受来自外部的负荷的平坦部和被弯曲加工的弯曲部。正极活性物质层具有对应平坦部的平坦区域和对应弯曲部的弯曲区域。弯曲区域中的至少一部分区域中的正极活性物质层的密度比平坦区域中的正极活性物质层的密度高。

Description

锂离子二次电池、电池堆和锂离子二次电池的制造方法
技术领域
本发明涉及正极板与负极板夹持间隔件而卷绕的锂离子二次电池、具备多个锂离子二次电池的电池堆和锂离子二次电池的制造方法。
背景技术
锂离子二次电池具有进行充放电的发电元件和收容发电元件的电池壳体。发电元件具有正极板、负极板和配置在正极板与负极板之间的间隔件。通过正极板、负极板和间隔件层叠而卷绕，从而构成发电元件。
在所谓的方形电池中，由于电池壳体按照长方体形成，所以发电元件形成为按照电池壳体的形状。具体而言，发电元件形成为扁平形状，具有按照电池壳体的平坦部和与平坦部相连的弯曲部。在平坦部中，正极板、负极板和间隔件沿平面层叠。在弯曲部，正极板、负极板和间隔件弯曲。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-040899号公报
发明内容
有时对方形电池赋予约束力。约束力是夹持电池的力。约束力施加于电池壳体而作用于发电元件的平坦部。在这里，难以使约束力作用于发电元件的弯曲部。如果作用于发电元件的平坦部和弯曲部的负荷不同，则有时在弯曲部容易析出锂。
作为本申请第1发明的锂离子二次电池具有正极板、负极板和间隔件。正极板具有正极集电板和形成于正极集电板的表面的正极活性物质层。负极板具有负极集电板和形成于负极集电板的表面的负极活性物质层。间隔件配置在正极板与负极板之间。正极板、负极板和间隔件以相互层叠的状态卷绕，分别具有沿平面配置而承受来自外部的负荷的平坦部和被弯曲加工的弯曲部。正极活性物质层具有对应平坦部的平坦区域和对应弯曲部的弯曲区域。弯曲区域中的至少一部分区域中的正极活性物质层的密度比平坦区域中的正极活性物质层的密度高。
可以使弯曲区域中的至少一部分区域的厚度比平坦区域的厚度薄。由此，可以使弯曲区域中的至少一部分区域的密度比平坦区域的密度高。在这里，可以使构成正极活性物质层的多种材料的含有率在平坦区域和弯曲区域中大致相等。此时，仅使弯曲区域和平坦区域的厚度不同，便能够使弯曲区域和平坦区域的密度不同。
可以使弯曲区域中的至少一部分区域所含的导电剂的量比平坦区域所含的导电剂的量多。此时，可以使弯曲区域中的至少一部分区域的密度比平坦区域的密度高。
优选弯曲区域中的至少一部分区域的密度DC和平坦区域的密度DF满足下述式（I）的条件。
1.0＜DC/DF＜1.2…（I）
通过密度DC、DF的比率大于1.0，能够使密度DC大于密度DF。另外，通过使密度DC、DF的比率小于1.2，能够抑制将锂离子二次电池高速进行充放电时的不良影响。具体而言，能够抑制放电时间缩短、或者抑制伴随高速放电而发生劣化。
负极活性物质层的密度在负极活性物质层的整体中可以大致均匀。本发明的锂离子二次电池能够输出作为用于使车辆行驶的动能使用的能量。
本发明的锂离子二次电池可以用于电池堆。电池堆具有在规定方向排列配置的多个锂离子二次电池和对多个锂离子二次电池赋予规定方向的约束力的约束机构。在多个锂离子二次电池中，可以使至少1个锂离子二次电池为本发明的锂离子二次电池。
作为本申请第2发明的锂离子二次电池的制造方法具有制造正极板的步骤和制造负极板的步骤。正极板、负极板和配置在正极板与负极板之间的间隔件以相互层叠的状态卷绕，形成有沿平面配置而承受来自外部的负荷的平坦部和被弯曲加工的弯曲部。正极活性物质层具有对应平坦部的平坦区域和对应弯曲部的弯曲区域。在正极集电板的表面形成正极活性物质层时，使弯曲区域中的至少一部分区域的密度比平坦区域的密度高。
可以使弯曲区域中的至少一部分区域的厚度比平坦区域的厚度薄。由此，可以使弯曲区域中的至少一部分区域的密度比平坦区域的密度高。通过使用辊，能够使弯曲区域中的至少一部分区域的厚度比平坦区域的厚度薄。辊可以在挤压正极活性物质层的位置与从正极活性物质层离开的位置之间移动。另外，可以在辊挤压正极活性物质层之前，将构成正极活性物质层的多种材料以大致相等的含有率涂布于正极集电板而形成正极活性物质层。
根据本发明，能够在难以施加负荷的弯曲部抑制锂局部性地析出。
附图说明
图1是电池堆的俯视图。
图2是电池的外观图。
图3是表示电池的内部结构的示意图。
图4是发电元件的一部分的展开图。
图5是表示对电池赋予约束力的结构的示意图。
图6是表示在电池的内部配置的发电元件的构成的示意图。
图7是正极板的截面的放大图。
图8是正极板的展开图。
图9是说明制造正极板的工序的一部分的图。
图10是表示使正极活性物质层的密度不同的实施例和使正极活性物质层的密度均匀的比较例的容量维持率的图。
图11是表示电压下降量和放电时间的关系的图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施例进行说明。
实施例1
利用图1，对作为本发明的实施例1的电池堆进行说明。图1是电池堆的俯视图。在图1中，X轴和Y轴是相互正交的轴。另外，将与X轴和Y轴正交的轴作为Z轴，在本实施例中，Z轴是相当于垂直方向的轴。
电池堆1具有在X方向排列配置的多个电池10。电池10是锂离子二次电池，是所谓的方形电池。在X方向相邻的2个电池10之间配置有隔板20。隔板20例如可以由树脂形成。在X方向的电池堆1的两端配置有一对端板（约束机构的一部分）31。端板31例如可以由树脂形成。一对端板31固定有在X方向延伸的约束带（约束机构的一部分）32的两端。
在本实施例中，如图1所示，在电池堆1的上面配置有2个约束带32。另外，虽然在图中未示出，在电池堆1的下面也配置有2个约束带32。如果在一对端板31固定约束带32，则能够对由一对端板31所夹持的多个电池10赋予约束力F。约束力F是在X方向夹持电池10的力。
多个电池10由汇流条40电串联连接。具体而言，在X方向相邻的2个电池10中，一方的电池10的正极端子11与另一方的电池10的负极端子12由汇流条40而电连接。构成电池堆1的电池10的个数可以基于电池堆1的要求输出等而适当设定。在本实施例中，多个电池10电串联连接，但不限于此。电池堆1也可以包括电并联连接的多个单电池10。
电池堆1可以收容于组件壳体（未图示）。由电池堆1和组件壳体构成电池组。电池组例如可以搭载于车辆。如果将从电池组（电池堆1）输出的电能利用电动发电机转换成动能，则可以利用该动能行驶车辆。另外，如果将车辆制动时产生的动能利用电动发电机转换成电能，则可将该电能储存于电池堆件（电池堆1）。
接着，对电池10的构成具体说明。
图2是电池10的外观图。电池壳体13构成电池10的外装，例如可以由金属形成。电池壳体13形成为按照长方体的形状，具有壳体主体13a和盖13b。壳体主体13a具有用于插入后述的发电元件14的开口部，盖13b堵塞壳体主体13a的开口部。通过将盖13b固定于壳体主体13a，电池壳体13的内部成为密闭状态。正极端子11和负极端子12固定于盖13b。
图3是表示电池10的内部结构的示意图。电池壳体13收容有发电元件14。Y方向的发电元件14的一端部与正极引板15a连接，正极引板15a还与正极端子11连接。正极引板15a可以通过熔接等而与发电元件14、正极端子11连接。正极引板15a例如可以由铝形成。在本实施例中，正极引板15a和正极端子11为不同的部件，但可以将正极引板15a和正极端子11一体形成。
Y方向的发电元件14的另一端部与负极引板15b连接，负极引板15b还与负极端子12连接。负极引板15b可以通过熔接等而与发电元件14、负极端子12连接。负极引板15b例如可以由铜形成。在本实施例中，负极引板15b和负极端子12为不同的部件，但是可以将负极引板15b和负极端子12一体形成。
图4是发电元件14的一部分的展开图。如图4所示，发电元件14具有正极板141、负极板142和间隔件143。正极板141具有集电板141a和形成于集电板141a的表面的正极活性物质层141b。正极活性物质层141b形成于集电板141a的两面。集电板141a例如可以由铝形成。
正极活性物质层141b包含正极活性物质、导电剂、粘合剂等。作为正极活性物质，例如可以使用LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiFePO4、Li2FePO4F、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、Li(LiaNixMnyCoz)O2。正极活性物质层141b形成于集电板141a的一部分区域，在正极板141的一端露出集电板141a。
负极板142具有集电板142a和形成于集电板142a的表面的负极活性物质层142b。负极活性物质层142b形成于集电板142的两面。集电板142例如可以由铜形成。负极活性物质层142b包含负极活性物质、导电剂、粘合剂等。作为负极活性物质，例如可以使用碳。负极活性物质层142b形成于集电板142a的一部分区域，在负极板142的一端露出集电板142a。电解液渗入到间隔件143、正极活性物质层141b和负极活性物质层142b。
按照图4所示的顺序，层叠正极板141、负极板142和间隔件143，并卷绕该层叠体，从而构成发电元件14。在图3中，在Y方向的发电元件14的一端部仅卷绕有正极板141的集电板141a。该集电板141a连接有正极引板15a。在Y方向的发电元件14的另一端部仅卷绕有负极板142的集电板142a，该集电板142a连接有负极引板15b。
在正极活性物质层141b和负极活性物质层142b中，夹持间隔件143而对置的区域是根据电池10的充放电而进行化学反应的区域（称为反应区域）。在反应区域，根据电池10的充放电，锂离子在正极活性物质层141b和负极活性物质层142b之间移动。
图5是表示电池10的约束状态的图。在X方向，夹持电池10的位置分别配置有2个隔板20。隔板20在一面具有多个突起部21，隔板20的另一面由平坦的面构成。电池10与形成于一方的隔板20（图5的右侧的隔板20）的突起部21接触，并且与另一方的隔板20（图5的左侧的隔板20）的平坦的面接触。
多个突起部21在Z方向排列，各突起部21在Y方向延伸。通过突起部21的前端与电池10接触，从而在隔板20与电池10之间形成空间S。空间S称为用于电池10的温度调节的热交换介质移动的通路。作为热交换介质，可以利用空气、成分与空气不同的气体。
Y-Z平面内的突起部21的形状可以适当设定。即，通过使突起部21的前端与电池10接触，从而能够在隔板20与电池10之间形成空间S即可。
电池10因充放电等而发热时，可以使用于冷却的热交换介质在空间S流动。通过在用于冷却的热交换介质与电池10之间进行热交换，能够抑制电池10的温度上升。电池10过度冷却时，可以使用于加热的热交换介质在空间S流动。通过在用于加热的热交换介质与电池10之间进行热交换，能够抑制电池10的温度下降。
在本实施例中，卷绕正极板141、负极板142和间隔件143的层叠体后，将发电元件14加工成扁平形状。因此，如图6所示，发电元件14具有弯曲部14A和平坦部14B。弯曲部14A位于Z方向的发电元件14的两端（上端和下端），平坦部14B位于2个弯曲部14A之间。
在弯曲部14A，正极板141、负极板142和间隔件143弯曲的同时层叠。在位于发电元件14的上端的弯曲部14A，正极板141、负极板142和间隔件143以向盖13b凸出的方式弯曲。在位于发电元件14的下端的弯曲部14A，正极板141、负极板142和间隔件143以向壳体主体13a的底面凸出的方式弯曲。在平坦部14B，正极板141、负极板142和间隔件143沿平面（Y-Z平面）层叠。
如图5所示，发电元件14的平坦部14B在X方向与隔板20的突起部21相对，因此约束力F作用于平坦部14B。另一方面，发电元件14的弯曲部14A不与隔板20的突起部21相对，因此约束力F难以作用于弯曲部14A。在这里，可知，与平坦部14B相比，在弯曲部14A锂容易析出。
在发电元件14中，卷绕有长条的正极板141，因此正极板141存在对应弯曲部14A的区域（称为弯曲区域）和对应平坦部14B的区域（称为平坦区域）。约束力F容易作用于正极板141的平坦区域，约束力F难以作用于正极板141的弯曲区域。
因此，在正极板141的弯曲区域和平坦区域中，充放电时的电流密度容易发生波动。通过约束力F作用于正极板141的平坦区域，能够使电流在平坦区域的整体大致均等地流动。另一方面，在正极板141的弯曲区域，约束力F难以作用，因此弯曲区域容易产生电流容易流动的部分和电流难以流动的部分。
如果在正极板141的弯曲区域和平坦区域发生电流密度的波动，则在与正极板141对置的负极板142也容易发生电流密度的波动。负极板142也存在对应弯曲部14A的区域（称为弯曲区域）和对应平坦部14B的区域（称为平坦区域）。由于在负极板142的弯曲区域和平坦区域发生电流密度的波动，因此在负极板142的弯曲区域，锂容易局部性地析出。
根据电池10的劣化状态，有时在负极板142的平坦区域也析出锂。在这里，负极板142的平坦区域中的锂的析出状态与负极板142的弯曲区域中的锂的析出状态不同。在负极板142的平坦区域，有时锂在平坦区域的整面析出。另一方面，在负极板142的弯曲区域，锂并不是在弯曲区域的整面析出，而是锂析出的区域分散。
在本实施例中，为了在发电元件14的弯曲部14A抑制局部性的锂的析出，在正极板141的弯曲区域和平坦区域，使正极活性物质层141b的结构不同。图7是正极板141的截面图。在图7中，正极活性物质层141b在平坦区域R1具有厚度T1，在弯曲区域R2具有厚度T2。
图7所示的平坦区域R1是正极活性物质层141b中对应发电元件14的平坦部14B的区域。弯曲区域R2是正极活性物质层141b中对应发电元件14的弯曲部14A的区域。厚度T2比厚度T1薄。构成正极活性物质层141b的材料（正极活性物质、导电剂等）的混合比例与平坦区域R1和弯曲区域R2无关，大致恒定。准备构成正极活性物质层141b的材料时，有时这些材料无法完全均等地混合。因此，大致恒定的混合比例包括构成正极活性物质层141b的材料的混合波动。
在本实施例中，通过使弯曲区域R2的厚度T2比平坦区域R1的厚度T1薄，从而使弯曲区域R2中的正极活性物质层141b的密度比平坦区域R1中的正极活性物质层141b的密度高。在这里，负极活性物质层142b的密度在负极活性物质层142b的整体中大致均匀。大致均匀的密度是指包括形成负极活性物质层142b时的制造波动。
在正极活性物质层141b中，通过使弯曲区域R2的密度比平坦区域R1的密度高，在发电元件14的弯曲部14A中，能够抑制锂的析出局部性地发生。正极活性物质层141b的平坦区域R1由于受到约束力F而被挤压。因此，在正极活性物质层141b的平坦区域R1，正极活性物质层141b的密度容易增加。
另一方面，约束力F难以作用于正极活性物质层141b的弯曲区域R2，因此正极活性物质层141b的弯曲区域R2难以由约束力F所挤压。在本实施例中，由于使弯曲区域R2的密度比平坦区域R1的密度高，因此使约束力F作用于电池10时，可以使弯曲区域R2和平坦区域R1的密度接近。由此，在平坦区域R1和弯曲区域R2中，能够抑制充放电时的电流密度的波动，在发电元件14的弯曲部14A，能够抑制锂的析出局部性地发生。
制造正极板141时，如图8所示，将长条的正极板141分别放在平坦区域R1和弯曲区域R2，在平坦区域R1和弯曲区域R2，使正极活性物质层141b的密度不同即可。平坦区域R1和弯曲区域R2在正极板141的长度方向（图8的左右方向）交替形成。
制造发电元件14时，卷绕正极板141，因此位于发电元件14的内径侧的弯曲区域R2的尺寸与位于发电元件14的外径侧的弯曲区域R2的尺寸互不相同。具体而言，位于发电元件14的外径侧的弯曲区域R2的尺寸比位于发电元件14的内径侧的弯曲区域R2的尺寸大。因此，例如，位于发电元件14的外径侧的弯曲区域R2的宽度W1可以比位于发电元件14的内径侧的弯曲区域R2的宽度W2宽。
通过使弯曲区域R2的宽度（图8的左右方向的长度）不同，使其对应发电元件14的弯曲部14A，能够形成正极板141的弯曲区域R2。卷绕正极板141时，弯曲区域R2的宽度增加，因此可以从发电元件14的内径侧向外径侧阶段性地扩大弯曲区域R2的宽度。
正极板141可以利用2台压力机而制造。图9是表示正极板141的制造工序的一部分的图。形成有正极活性物质层141b的集电板141a一边沿箭头D1的方向移动，一边通过第1压力机101和第2压力机102。
在进行图9所示的工序之前的工序中，通过构成正极活性物质层141b的材料（正极活性物质、导电剂等）涂布于集电板141a，在集电板141a的表面形成正极活性物质层141b。构成正极活性物质层141b的材料例如可以利用凹版涂布机、模涂机等涂布装置涂布于集电板141a的表面。构成正极活性物质层101b的材料对集电板141a的表面大致均匀地涂布。
形成有正极活性物质层141b的集电板141a通过第1压力机101，从而调整正极活性物质层141b的厚度。具体而言，第1压力机101为了形成平坦区域R1而使用，将正极活性物质层141b的厚度设定为平坦区域R1的厚度T1。第1压力机101具有一对辊101a、101b，一对辊101a、101b在图9的箭头D3、D4所示的方向各自旋转。一对辊101a、101b的间隔是固定的。
第2压力机102相对于第1压力机101配置在集电板141a的搬运路径的下游侧，具有一对辊102a、102b。第2压力机102为了形成弯曲区域R2而使用。一对辊102a、102b在图9的箭头D5、D6的方向各自旋转。辊102a配置在正极活性物质层141b侧，也可以在箭头D2的方向移动。具体而言，辊102a向接近辊102b的方向移动，或者向离开辊102b的方向移动。
辊102a最接近辊102b时，一对辊102a、102b的间隔比一对辊101a、101b的间隔窄。通过辊102a最接近辊102b，正极活性物质层141b由辊102a所挤压。由此，正极活性物质层141b的厚度成为弯曲区域R2的厚度T2，在正极活性物质层141b形成弯曲区域R2。通过调节辊102a最接近辊102b的时间，可调节折射区域R2的宽度。
在正极活性物质层141b形成折射区域R2后，辊102a在从辊102b离开的方向移动。在辊102a不挤压正极活性物质层141b的期间，形成有正极活性物质层141b的集电板141a通过一对辊102a、102b之间，形成平坦区域R1。
在正极活性物质层141b形成平坦区域R1和弯曲区域R2后，对形成有正极活性物质层141b的集电板141a进行干燥等处理。由此，能够得到正极板141。
就负极板142而言，也可以利用与正极板141相同的方法来制造。首先，将构成负极活性物质层142b的材料（碳等）涂布于集电板142a，在集电板142a的表面形成负极活性物质层142b。接着，通过使用压力机，将负极活性物质层142b的厚度调节到规定的厚度。在这里，作为压力机，仅使用图9中说明的第1压力机101即可。接着，对形成有负极活性物质层142b的集电板142a进行干燥处理等，从而能够得到负极板142。
在本实施例中，通过使用第2压力机102挤压正极活性物质层141b的一部分，从而使平坦区域R1和弯曲区域R2的密度互不相同，但不限于此。即，使电流在弯曲区域R2容易流动即可。如果在弯曲区域R2中使电流容易流动，则在平坦区域R1和弯曲区域R2中能够抑制电流密度的波动。并且，在发电元件14的弯曲部14A中能够抑制锂局部性地析出。
具体而言，可以使正极活性物质层141b的弯曲区域R2所含的导电剂的量比正极活性物质层141b的平坦区域R1所含的导电剂的量多。通过使弯曲区域R2所含的导电剂的量比平坦区域R1所含的导电剂的量多，在弯曲区域R2，电流容易流动，能够抑制电流密度的波动。由此，在发电元件14的弯曲部14A，能够抑制锂局部性地析出。
导电剂的添加量需要根据平坦区域R1和弯曲区域R2而不同。如果像这样使导电剂的量不同，则弯曲区域R2中的正极活性物质层141b的密度变得比平坦区域R1中的正极活性物质层141b的密度高。如果弯曲区域R2的厚度T2与平坦区域R1的厚度T1相等，或者比厚度T1薄，则弯曲区域R2的密度变得比平坦区域R1的密度高。另外，即使弯曲区域R2的厚度T比平坦区域R1的厚度T1厚，根据弯曲区域R2和平坦区域R1所含的导电剂的量，弯曲区域R2的密度也变得比平坦区域R1的密度高。
在本实施例中，使弯曲区域R2的整体的厚度T2比平坦区域R1的厚度T1薄，但不限于此。即，可以仅使弯曲区域R2的一部分厚度比平坦区域R1的厚度T1薄。即使在这种情况下，在弯曲区域R2中，在比平坦区域R1的厚度T1薄的区域，也能够抑制锂的局部性的析出。
另外，在本实施例中，使对应发电元件14的弯曲部14A的全部的弯曲区域R2的密度比平坦区域R1的密度高，但不限于此。具体而言，在多个弯曲区域R2中，可以仅使一部分弯曲区域R2的密度比平坦区域R1的密度高。此时，多个弯曲区域R2包括具有与平坦区域R1的密度相等的密度的弯曲区域R2。
在本实施例中，在构成电池堆1的全部的电池10中，使弯曲区域R2的密度比平坦区域R1的密度高，但不限于此。具体而言，在构成电池堆1的多个电池10中，可以在一部分电池10中使弯曲区域R2的密度比平坦区域R1的密度高。
图10是使正极活性物质层141b的密度不同时和使正极活性物质层141b的密度均匀时的实验结果。图10的纵轴表示容量维持率。容量维持率是指处于初期状态的电池10的容量C1与劣化后的电池10的容量C2的比率，由下述式（1）表示。如果析出锂，则与电池10的充放电有关的锂离子减少，因此容量维持率下降。
容量维持率＝C2×100/C1…（1）
在图10所示的比较例中，使平坦区域R1和弯曲区域R2的密度相等，使正极活性物质层141b的密度为2.1［g/cc］。在图10所示的实施例中，使平坦区域R1和弯曲区域R2的密度不同。具体而言，使平坦区域R1的密度为2.1［g/cc］，使弯曲区域R2的密度为2.5［g/cc］。在比较例和实施例中，负极活性物质层142b的密度均匀，为1.1［g/cc］。关于电池10的其他构成，比较例和实施例均相同。
以下对得到图10所示的实验结果时的实验条件进行说明。
对比较例和实施例的电池10，进行10秒的规定速度的恒定电流充电后，将电池10放置3分钟。接着，进行10秒的规定速度的恒定电流放电后，将电池10放置3分钟。将上述充放电作为1次循环，进行100次循环。在这里，电池10的温度设定为0℃。
进行100次循环的试验后，进行调整电池10的充电状态（SOC：State of Charge）的处理。具体而言，将电池10的电压设定为3.73［V］，以1C的速度进行恒定电流恒定电压放电10分钟后，将电池10放置1分钟。接着，将电池10的电压设定为3.73［V］，以1C的速度进行恒定电流恒定电压充电10分钟后，将电池10放置1分钟。在调整电池10的SOC的处理中，将电池10的温度设定为0℃。
将上述的100次循环的试验和调整电池10的SOC的处理重复进行3次。并且，使电池10的温度为25℃后，测定电池10的容量。使电池10为满充电状态后，以恒定电流进行放电，从而能够测定电池10的容量。
接着，将上述的100次循环的试验和调整电池10的SOC的处理再重复进行3次。并且，使电池10的温度为25℃后，测定电池10的容量。由此时测定的电池10的容量算出图10所示的容量维持率。
如图10所示，实施例的容量维持率高于比较例的容量维持率。即，可知在实施例中，与比较例相比，能够抑制锂的析出。
关于正极活性物质层141b，优选平坦区域R1的密度DF和弯曲区域R2的密度DC满足下述式（2）的关系。
1.0＜DC/DF＜1.2…（2）
如上所述，弯曲区域R2的密度DC比平坦区域R1的密度DF高，因此比率DC/DF比1.0大。另外，比率DC/DF优选小于1.2。如果比率DC/DF为1.2以上，则将电池10以高速进行放电时，放电时间缩短，或者发生劣化。
高速是指在正极板141（正极活性物质层141b）、负极板142（负极活性物质层142b）中容易发生锂离子浓度的偏差时的速度。如果锂离子浓度极端偏离，则电池10的输入输出特性劣化。
图11表示以20C的高速将电池10进行放电时的放电曲线。开始放电前的电池10的电压设定为3.73［V］。将比率DC/DF设定为1.18、1.19、1.20时，放电时间难以变化，但将比率DC/DF设定为1.21时，放电时间大幅缩短。另外，比率DC/DF为1.21以上时，与比率DC/DF小于1.21时相比，锂离子浓度的偏差变大，电池10变得容易劣化。像这样，对抑制电池10的输入输出特性的劣化来说，优选比率DC/DF小于1.2。

Claims (15)

1.一种锂离子二次电池，其特征在于，具备正极板、负极板和间隔件，
所述正极板具有正极集电板和形成于所述正极集电板的表面的正极活性物质层，
所述负极板具有负极集电板和形成于所述负极集电板的表面的负极活性物质层，
所述间隔件配置在所述正极板与所述负极板之间，
所述正极板、所述负极板和所述间隔件以相互层叠的状态卷绕，分别具有沿平面配置而承受来自外部的负荷的平坦部和被弯曲加工的弯曲部，
所述正极活性物质层具有对应所述平坦部的平坦区域和对应所述弯曲部的弯曲区域，
所述弯曲区域中的至少一部分区域中的所述正极活性物质层的密度比所述平坦区域中的所述正极活性物质层的密度高。
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述弯曲区域中的至少一部分区域的厚度比所述平坦区域的厚度薄。
3.根据权利要求2所述的锂离子二次电池，其特征在于，构成所述正极活性物质层的多种材料的含有率在所述平坦区域和所述弯曲区域大致相等。
4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述弯曲区域中的至少一部分区域所含的导电剂的量比所述平坦区域所含的导电剂的量多。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述弯曲区域中的至少一部分区域的密度DC和所述平坦区域的密度DF满足下述式（I）的条件，
1.0＜DC/DF＜1.2…（I）。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述负极活性物质层的密度在所述负极活性物质层的整体中大致均匀。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述锂离子二次电池输出作为用于使车辆行驶的动能而使用的能量。
8.一种电池堆，其特征在于，具有约束机构和多个锂离子二次电池，
所述多个锂离子二次电池在规定方向排列配置，
所述约束机构对所述多个锂离子二次电池赋予所述规定方向的约束力，
所述各锂离子二次电池具备正极板、负极板和间隔件，
所述正极板具有正极集电板和形成于所述正极集电板的表面的正极活性物质层，
所述负极板具有负极集电板和形成于所述负极集电板的表面的负极活性物质层，
所述间隔件配置在所述正极板与所述负极板之间，
所述正极板、所述负极板和所述间隔件以相互层叠的状态卷绕，分别具有沿与所述规定方向正交的平面配置的平坦部和被弯曲加工的弯曲部，
所述正极活性物质层具有对应所述平坦部的平坦区域和对应所述弯曲部的弯曲区域，
在所述多个锂离子二次电池中，至少1个锂离子二次电池中，所述弯曲区域中的至少一部分区域中的所述正极活性物质层的密度比所述平坦区域中的所述正极活性物质层的密度高。
9.根据权利要求8所述的电池堆，其特征在于，所述弯曲区域中的至少一部分区域的厚度比所述平坦区域的厚度薄。
10.根据权利要求8或9所述的电池堆，其特征在于，所述弯曲区域中的至少一部分区域的密度DC和所述平坦区域的密度DF满足下述式（II）的条件，
1.0＜DC/DF＜1.2…（II）。
11.一种锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，具有以下步骤：
在正极集电板的表面形成正极活性物质层而制造正极板的步骤，
在负极集电板的表面形成负极活性物质层而制造负极板的步骤，
以层叠所述正极板、所述负极板和配置在所述正极板与所述负极板之间的间隔件的状态进行卷绕，形成沿平面配置而承受来自外部的负荷的平坦部和被弯曲加工的弯曲部的步骤，
所述正极活性物质层具有对应所述平坦部的平坦区域和对应所述弯曲部的弯曲区域，
在所述正极集电板的表面形成所述正极活性物质层时，使所述弯曲区域中的至少一部分区域的密度比所述平坦区域的密度高。
12.根据权利要求11所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，通过使所述弯曲区域中的至少一部分区域的厚度比所述平坦区域的厚度薄，从而使所述弯曲区域中的至少一部分区域的密度比所述平坦区域的密度高。
13.根据权利要求12所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，使用在挤压所述正极活性物质层的位置与从所述正极活性物质层离开的位置之间移动的辊，使所述弯曲区域中的至少一部分区域的厚度比所述平坦区域的厚度薄。
14.根据权利要求13所述的锂离子二次电池，其特征在于，在所述辊挤压所述正极活性物质层之前，将构成所述正极活性物质层的多种材料以大致相等的含有率涂布于所述正极集电板而形成所述正极活性物质层。
15.根据权利要求11～14中任一项所述的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，所述弯曲区域中的至少一部分区域的密度DC和所述平坦区域的密度DF满足下述式（III）的关系，
1.0＜DC/DF＜1.2…（III）。
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