CN114391196A - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

二次电池具备发电要素，该发电要素包括在层叠方向上隔着隔膜相互层叠的多个电极，该多个电极分别包括向与层叠方向交叉的第一方向导出的集电体。向第一方向导出的多个集电体各自的端部包括向与第一方向交叉的第二方向弯曲的第一弯曲部，该第一弯曲部边重叠在第二方向上相邻的第一弯曲部之上边与该相邻的第一弯曲部接触。多个第一弯曲部中的至少一个第一弯曲部在发电要素中的第二方向的端面的中途终止。

Description

二次电池
技术领域
本技术涉及二次电池。
背景技术
由于便携式电话等各种各样的电子设备正在普及，因而作为小型轻量且能够得到高能量密度的电源，正在推进二次电池的开发。二次电池的构成会对电池特性产生影响，因而针对该二次电池的构成进行了各种研究。
具体而言，为了得到良好的生产率等，在相互对置的正极壳体及负极壳体的内部收纳有电极组，多个正极接片全部在电极组的上方集电于正极壳体，并且，多个负极接片全部在电极组的下方集电于负极壳体(例如参照专利文献1、2。)。另外，为了避免电极体(正极及负极)的间隙产生偏差，在相互对置的正极罐及负极罐的内部收纳有电极体，多个正极引线全部在电极体的侧方集电，并且，多个负极引线全部在多个正极引线的相反侧的电极体的侧方集电(例如参照专利文献3。)
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-141997号公报
专利文献2：日本特开2010-212206号公报
专利文献3：日本特开2013-187182号公报
发明内容
为了解决二次电池的技术问题而进行了各种各样的研究，但该二次电池的每单位体积的能量密度仍不够，因而仍有改善的余地。
本技术是鉴于相关问题点而完成的，其目的在于，提供能够增加每单位体积的能量密度的二次电池。
本技术的一实施方式的二次电池具备发电要素，该发电要素包括在层叠方向上隔着隔膜相互层叠的多个电极，该多个电极分别包括向与层叠方向交叉的第一方向导出的集电体，向该第一方向导出的多个集电体各自的端部包括向与第一方向交叉的第二方向弯曲的第一弯曲部，该第一弯曲部边重叠在第二方向上相邻的第一弯曲部之上边与该相邻的第一弯曲部接触，该多个第一弯曲部中的至少一个第一弯曲部在发电要素中的第二方向的端面的中途终止。
根据本技术的一实施方式的二次电池，由于隔着隔膜相互层叠的多个电极分别包括向第一方向导出的集电体，向该第一方向导出的多个集电体分别包括向第二方向弯曲的第一弯曲部，该第一弯曲部边重叠在第二方向上相邻的第一弯曲部之上边与该相邻的第一弯曲部接触，该多个第一弯曲部中的至少一个第一弯曲部在发电要素中的第二方向的端面的中途终止，因而能够增加每单位体积的能量密度。
需要指出，本技术的效果并不一定限定于此处说明的效果，也可以为后述与本技术相关联的一系列效果中的任一效果。
附图说明
图1是表示本技术的第一实施方式中的二次电池的构成的剖视图。
图2是表示图1所示的二次电池的主要部分的构成的立体图。
图3是将图1所示的二次电池的主要部分的构成放大表示的剖视图。
图4是将图1所示的二次电池的主要部分的构成放大表示的其他剖视图。
图5是用于说明二次电池的制造工序的剖视图。
图6是用于说明二次电池的制造工序的其他剖视图。
图7是用于说明比较例的二次电池的构成的剖视图。
图8是用于说明比较例的二次电池的构成的其他剖视图。
图9是表示本技术的第二实施方式中的二次电池的构成的立体图。
图10是表示图9所示的二次电池的主要部分的构成的剖视图。
图11是表示图9所示的二次电池的主要部分的构成的其他剖视图。
图12是表示变形例1的二次电池的构成的立体图。
图13是表示变形例2的二次电池的构成的剖视图。
图14是表示变形例2的二次电池的构成的立体图。
图15是表示变形例3的二次电池的构成的剖视图。
图16是表示变形例4的二次电池的构成的剖视图。
图17是表示变形例4的二次电池的构成的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本技术的一实施方式进行详细说明。需要指出，说明的顺序如下。
1.二次电池(第一实施方式)
1-1.整体的构成
1-2.主要部分的构成
1-3.动作
1-4.制造方法
1-5.作用及效果
2.二次电池(第二实施方式)
2-1.构成
2-2.动作
2-3.制造方法
2-4.作用及效果
3.元件空间体积的比较
4.变形例
＜1.二次电池(第一实施方式)＞
首先，对本技术的第一实施方式的二次电池进行说明。
此处说明的二次电池是具有扁平且柱状的形状的二次电池，该二次电池包括所谓的硬币型的二次电池及纽扣型的二次电池等。如后所述，该扁平且柱状的二次电池具有相互对置的一对底部和该一对底部之间的侧壁部，在该二次电池中，高度比外径小。
二次电池的充放电原理并无特别限定。以下，对利用电极反应物质的嵌入脱嵌得到电池容量的二次电池进行说明。该二次电池除了正极及负极还具备电解液，在该二次电池中，负极的充电容量大于正极的放电容量，以防止在充电中途电极反应物质析出到负极的表面。即，负极的每单位面积的电化学容量被设定为大于正极的每单位面积的电化学容量。
电极反应物质的种类并无特别限定，为碱金属及碱土类金属等轻金属。碱金属为锂、钠以及钾等，且碱土类金属为铍、镁以及钙等。
以下，例举电极反应物质为锂的情况。利用锂的嵌入脱嵌得到电池容量的二次电池是所谓的锂离子二次电池。在该锂离子二次电池中，锂以离子状态嵌入和脱嵌。
＜1-1.整体的构成＞
图1表示二次电池的剖视构成，并且，图2表示图1所示的二次电池的主要部分的立体构成。不过，在图2中，作为二次电池的主要部分示出了后述的电池元件20、正极接片30以及负极接片40，并且示出了正极接片30及负极接片40分别从电池元件20分离的状态。
以下，为了方便，将图1及图2中的上方向、下方向、右方向以及左方向设为二次电池的上、下、右以及左。另外，将后述的正极21、负极22以及隔膜23层叠的方向(上下方向)设为层叠方向S。
该二次电池是纽扣型的二次电池，因而如图1所示，具有高度H比外径D小的扁平且柱状的立体形状。在此，二次电池具有扁平且圆筒(圆柱)状的立体形状。与二次电池相关的尺寸并无特别限定，列举一个例子，外径(此处为直径)D＝3mm～30mm，且高度H＝0.5mm～70mm。不过，外径D与高度H之比(D/H)大于1且为25以下。
具体而言，如图1及图2所示，二次电池具备电池罐10、电池元件20、正极接片30、负极接片40以及垫圈50。
[电池罐]
如图1所示，电池罐10是收纳电池元件20的扁平且柱状的外装部件。该电池罐10根据上述二次电池的立体形状而具有扁平且圆柱状的立体形状。为此，电池罐10具有一对底部N1、N2和侧壁部N3。该侧壁部N3在一端部处与底部N1连结，并在另一端部处与底部N2连结。如上所述，由于电池罐10为圆柱状，因而底部N1、N2分别具有圆形的平面形状，并且，侧壁部N3的表面为凸型的曲面。
在此，电池罐10包括外装罐11及外装杯12。
外装罐11具有一端部开放且另一端部封闭的中空的扁平且圆柱状的立体形状，是所谓的容器状的第一外装部。该外装罐11包括底部11M及侧壁部11W，因而具有开口部11K。另外，外装罐11在内部收纳电池元件20。
与外装罐11同样地，外装杯12具有一端部开放且另一端部封闭的中空的扁平且圆柱状的立体形状，是所谓的容器状的第二外装部。该外装杯12包括底部12M及侧壁部12W，因而具有开口部12K。另外，外装杯12在层叠方向S上隔着电池元件20与外装罐11对置，因而将该外装罐11的开口部11K密封。
对于该电池罐10，在将电池元件20收纳于外装罐11的内部且将外装罐11及外装杯12配置成开口部11K、12K相互对置的状态下，以使底部12M遮住开口部11K且侧壁部12W从外侧与侧壁部11W重叠的方式将外装罐11及外装杯12相互嵌合。由此，由于侧壁部12W隔着垫圈50铆接于侧壁部11W，因而形成所谓的卷曲部C(铆接部)。该电池罐10(外装罐11及外装杯12)利用卷曲部C被密封，因而将电池元件20封入该电池罐10的内部。即，此处说明的电池罐10是所谓的卷曲型的电池罐。不过，图1中简化了卷曲部C的图示内容(铆接结构)。
外装罐11具有导电性，具有正的极性和负的极性中的一者，并且，外装杯12具有导电性，具有正的极性和负的极性中的另一者。在此，外装罐11由于经由正极接片30与后述的电池元件20的正极21连接，因而作为二次电池的外部连接用的正极端子发挥功能。另外，外装杯12由于经由负极接片40与后述的电池元件20的负极22连接，因而作为二次电池的外部连接用的负极端子发挥功能。由此，外装罐11具有正的极性，且外装杯12具有与该外装罐11的极性相反的极性即负的极性。
该外装罐11包含金属(包含不锈钢。)及合金等导电性材料中的任意一种或两种以上，以作为正极端子发挥功能。在此，外装罐11包含铝、铝合金以及不锈钢等中的任意一种或两种以上。
外装杯12包含金属(包含不锈钢。)及合金等导电性材料中的任意一种或两种以上，以作为负极端子发挥功能。在此，外装杯12包含铁、铜、镍、不锈钢、铁合金、铜合金以及镍合金等中的任意一种或两种以上。不锈钢的种类并无特别限定，为SUS304及SUS316等。
不过，外装罐11(侧壁部11W)及外装杯12(侧壁部12W)隔着垫圈50相互电分离(绝缘)。
[电池元件]
如图1及图2所示，电池元件20是进行充放电反应的发电元素，包括正极21、负极22、隔膜23以及作为液状电解质的电解液。不过，图2中省略了电解液的图示。
需要指出，在图2中，一并示出了在后述的二次电池的制造工序中用于制作电池元件20的层叠体120。该层叠体120除了正极21、负极22以及隔膜23各自未浸渗有电解液以外，具有与电池元件20的构成同样的构成。
该电池元件20具有与电池罐10的立体形状对应的立体形状。该“与电池罐10的立体形状对应的立体形状”是指与电池罐10的立体形状大致同样的立体形状。这是因为，与电池元件20具有与电池罐10的立体形状不同的立体形状的情况相比较，在将电池元件20收纳于了该电池罐10的内部时，不易产生所谓的无效空间(电池罐10与电池元件20之间的间隙)。由此，由于电池罐10的内部空间得到有效利用而使元件空间体积增加，因而每单位体积的能量密度也增加。该“元件空间体积”是能够用于收纳电池元件20的电池罐10的内部空间的体积。
在此，如上所述，由于电池罐10具有扁平且圆柱状的立体形状，因而电池元件20具有扁平且大致圆柱状的立体形状。
在该电池元件20中，多个正极21及多个负极22隔着隔膜23相互层叠。更为具体而言，多个正极21及多个负极22在层叠方向S上隔着隔膜23交替地层叠，因而此处说明的电池元件20是所谓的层叠电极体。不过，电池元件20中的最上层和最下层分别为隔膜23。正极21、负极22以及隔膜23各自的层叠数量并无特别限定，因而能够任意地设定。
正极21、负极22以及隔膜23分别具有设有平坦的坡度(taper)的大致圆形的平面形状。为此，电池元件20整体上具有设有平坦的锥面M3T的扁平且大致圆柱状的立体形状。即，电池元件20具有相互对置的一对底部M1、M2和分别与该底部M1、M2连结的侧壁部M3。该侧壁部M3的表面包括曲面M3C和与该曲面M3C连结的锥面M3T。
需要指出，关于正极21、负极22以及隔膜23各自的详细构成，之后进行叙述(参照图3及图4)。
[正极接片]
正极接片30是用于使后述的多个正极集电体21A(参照图3)集电的电极布线，与该多个正极集电体21A连接。
在此，如图2所示，正极接片30以沿着电池元件20的方式弯曲，更为具体而言，以沿着底部M1及侧壁部M3(锥面M3T)的方式弯曲。为此，正极接片30包括接片部30A和与该接片部30A连结的接片部30B。接片部30A边沿着底部M1边在与层叠方向S交叉的方向上延伸，具有与正极21、负极22以及隔膜23各自的平面形状同样的平面形状。接片部30B边沿着侧壁部M3(锥面M3T)边在沿层叠方向S的方向(下方向)上延伸，具有长条状的平面形状。
正极接片30的形成材料与正极集电体21A的形成材料是同样的。不过，正极接片30的形成材料可以与正极集电体21A的形成材料相同，也可以与正极集电体21A的形成材料不同。
需要指出，关于正极接片30与多个正极集电体21A的连接形式，之后进行叙述(参照图3)。
[负极接片]
负极接片40是用于使后述的多个负极集电体22A(参照图4)集电的其他电极布线，与该多个负极集电体22A连接。
在此，负极接片40具有与上述正极接片30的构成同样的构成。即，如图2所示，负极接片40以沿着电池元件20的方式弯曲，更为具体而言，以沿着底部M2及侧壁部M3(锥面M3T)的方式弯曲。为此，负极接片40包括接片部40A和与该接片部40A连结的接片部40B。接片部40A边沿着底部M2边在与层叠方向S交叉的方向上延伸，具有与正极21、负极22以及隔膜23各自的平面形状同样的平面形状。接片部40B边沿着侧壁部M3(锥面M3T)边在沿层叠方向S的方向(上方向)上延伸，具有长条状的平面形状。
负极接片40的形成材料与负极集电体22A的形成材料是同样的。不过，负极接片40的形成材料可以与负极集电体22A的形成材料相同，也可以与负极集电体22A的形成材料不同。
需要指出，关于负极接片40与多个负极集电体22A的连接形式，之后进行叙述(参照图4)。
[垫圈]
如图1所示，垫圈50是介于外装罐11(侧壁部11W)与外装杯12(侧壁部12W)之间的绝缘性部件，将该外装罐11与外装杯12之间的间隙密封，并且如上所述，使外装罐11与外装杯12相互绝缘。
该垫圈50包含聚丙烯及聚乙烯等绝缘性材料中的任意一种或两种以上。垫圈50的设置范围并无特别限定。在此，垫圈50的设置范围不仅是侧壁部11W、12W之间的间隙，而且还扩展至电池罐10的内部即侧壁部11W的内侧面。
[其他]
需要指出，二次电池也可以还具备未图示的其他构成元素中的任意一种或两种以上。
具体而言，二次电池具备安全阀机构。当因为内部短路及外部加热等而使电池罐10的内压达到一定以上时，该安全阀机构切断电池罐10与电池元件20的电连接。安全阀机构的设置位置并无特别限定。为此，安全阀机构可以设置于外装罐11，也可以设置于外装杯12。
另外，二次电池在电池罐10与电池元件20之间具备绝缘体。该绝缘体包含绝缘膜及绝缘片等中的任意一种或两种以上，防止外装罐11与负极22的短路，并且防止外装杯12与正极21的短路。绝缘体的设置范围并无特别限定，因而能够任意地设定。
需要指出，在电池罐10上设置有注液孔及开列阀等。该注液孔在用于向电池罐10的内部注入电解液之后被密封。开列阀在如上所述因为内部短路及外部加热等而使电池罐10的内压达到一定以上的情况下开列，因而释放该内压。注液孔及开列阀各自的设置位置并无特别限定。为此，注液孔及开列阀可以分别设置于外装罐11，也可以分别设置于外装杯12。
＜1-2.主要部分的构成＞
图3及图4分别将图1所示的二次电池的主要部分(电池元件20、正极接片30以及负极接片40)的剖面构成放大表示。
不过，图3中示出了沿正极接片30的剖面，并且图4中示出了沿负极接片40的剖面。另外，在图3中，为了容易观察正极接片30的连接形式，示出了该正极接片30与电池元件20分离的状态，并且在图4中，为了容易观察负极接片40的连接形式，示出了该负极接片40与电池元件20分离的状态。
以下，在对正极21、负极22以及隔膜23各自的详细构成进行了说明之后，对正极接片30及负极接片40各自的连接形式进行说明。该情况下，随时参照已经说明过的图1及图2。
[正极、负极以及隔膜各自的详细构成]
在作为层叠电极体的电池元件20中，如上所述，多个正极21及多个负极22在层叠方向S上隔着隔膜23交替层叠。为此，电池元件20除了多个正极21及多个负极22还包括多个隔膜23。
在此，作为一例，以使多个正极21及多个负极22中的最下层及最上层分别为负极22的方式将六个正极21及七个负极22隔着隔膜23交替地层叠。不过，正极21及负极22各自的层叠数量并无特别限定，因而能够任意地设定。
(正极)
多个正极21是构成电池元件20的多个电极。如图3所示，多个正极21分别包括正极集电体21A及正极活性物质层21B。在此，正极活性物质层21B设置于正极集电体21A的两面。不过，正极活性物质层21B也可以仅设置于正极集电体21A的单面。
正极集电体21A的形成材料与外装罐11的形成材料是同样的。不过，正极集电体21A的形成材料可以与外装罐11的形成材料相同，也可以与外装罐11的形成材料不同。如后所述，该正极集电体21A被导出至比正极活性物质层21B更靠外部的位置。
正极活性物质层21B包含嵌入/脱嵌锂的正极活性物质，该正极活性物质包含含锂过渡金属化合物等含锂化合物中的任意一种或两种以上。该含锂过渡金属化合物是包含锂和一种或两种以上的过渡金属元素作为构成元素的氧化物、磷酸化合物、硅酸化合物以及硼酸化合物等。需要指出，正极活性物质层21B也可以还包含正极粘合剂及正极导电剂等。
(负极)
多个负极22是构成电池元件20的其他多个电极。如图4所示，多个负极22分别包括负极集电体22A及负极活性物质层22B。在此，负极活性物质层22B设置于负极集电体22A的两面。不过，负极活性物质层22B也可以仅设置于负极集电体22A的单面。
负极集电体22A的形成材料与外装杯12的形成材料是同样的。不过，负极集电体22A的形成材料可以与外装杯12的形成材料相同，也可以与外装杯12的形成材料不同。如后所述，该负极集电体22A被导出至比负极活性物质层22B更靠外部的位置。不过，负极集电体22A的导出位置被设定为不与正极集电体21A的导出位置重叠，即，负极集电体22A以不与正极集电体21A接触的方式被导出。这是为了防止正极集电体21A与负极集电体22A短路。
负极活性物质层22B包含嵌入/脱嵌锂的负极活性物质，该负极活性物质包含碳材料及金属系材料等中的任意一种或两种以上。碳材料为石墨等。金属系材料是包含与锂形成合金的金属元素及半金属元素中的任意一种或两种以上作为构成元素的材料，具体而言，包含硅及锡等作为构成元素。该金属系材料可以为单体，可以为合金，可以为化合物，也可以为它们的两种以上的混合物。需要指出，负极活性物质层22B也可以还包含负极粘合剂及负极导电剂等。
(隔膜)
隔膜23是介于正极21与负极22之间的绝缘性的多孔膜，边防止该正极21与负极22短路边使锂以离子状态通过。该隔膜23包含聚乙烯等高分子化合物中的任意一种或两种以上。
需要指出，正极21的外径优选小于隔膜23的外径。这是因为，防止正极21与外装杯12短路。负极22的高度优选小于隔膜23的外径且大于正极21的高度。这是因为，防止负极22与外装罐11短路，并也防止因为充放电时析出锂而使正极21与负极22短路。
(电解液)
电解液分别浸渗至正极21、负极22以及隔膜23中，包含溶剂及电解质盐。溶剂包含碳酸酯系化合物、羧酸酯系化合物以及内酯系化合物等非水溶剂(有机溶剂)中的任意一种或两种以上。电解质盐包含锂盐等轻金属盐中的任意一种或两种以上。
[正极接片及负极接片各自的连接形式]
在此，在作为用于说明正极接片30的构成的前提而对正极集电体21A的详细构成进行了说明之后，对该正极接片30的连接形式进行说明。负极集电体22A的详细构成及负极接片40的连接形式也同样以该顺序进行说明。
(正极集电体的详细构成及正极接片的构成)
如上所述，多个正极21分别包括正极集电体21A，因而电池元件20包括多个正极集电体21A。在此，多个正极集电体21A的长度彼此相同。
在多个正极21各自中，正极集电体21A如上所述被导出至比正极活性物质层21B更靠外部的位置，更为具体而言向与层叠方向S交叉的导出方向D211(第一方向＝右方向)导出。为此，如图3所示，正极集电体21A包括非导出部21AX和与该非导出部21AX连结的导出部21AY。非导出部21AX被正极活性物质层21B覆盖，因而是未被导出至比该正极活性物质层21B更靠外部的位置的部分。导出部21AY未被正极活性物质层21B覆盖，因而是被导出至比该正极活性物质层21B更靠外部的位置的部分。
向该导出方向D211导出的正极集电体21A的端部向与该导出方向D211交叉的第一弯曲方向D212(第二方向＝上方向)弯曲。即，向导出方向D211导出的导出部21AY中途向第一弯曲方向D212弯曲。在此，作为具有正的极性的正极集电体21A的一部分的导出部21AY向远离具有与该正的极性相反的极性即负的极性的外装杯12、即作为负极端子发挥功能的外装杯12的方向弯曲。为此，第一弯曲方向D212是从外装杯12朝向外装罐11的方向，即为上方向。这是为了防止导出部21AY与外装杯12短路。
电池元件20包括多个正极21，因而该多个正极21分别包括非导出部21AX及导出部21AY。由此，电池元件20包括多个导出部21AY。
向第一弯曲方向D212弯曲的多个导出部21AY分别边重叠在该第一弯曲方向D212上相邻(前方)的导出部21AY之上边与该相邻的导出部21AY接触，因而与该相邻的导出部21AY连接。在此，导出部21AY使用焊接法等与相邻的导出部21AY接合。
在此，多个导出部21AY中位于第一弯曲方向D212上的后方侧的一部分导出部21AY按一个阶段弯曲，因而在向该第一弯曲方向D212弯曲的中途终止。即，一部分导出部21AY在电池元件20中的第一弯曲方向D212的端面(侧壁部M3的锥面M3T)的中途终止。由此，一部分导出部21AY仅向第一弯曲方向D212弯曲，因而以沿着电池元件20(锥面M3T)的方式弯曲。
一部分导出部21AY包括非弯曲部21AY1和与该非弯曲部21AY1连结的第一弯曲部21AY2。非弯曲部21AY1配置于比第一弯曲部21AY2更靠近正极活性物质层21B的一侧，向导出方向D211延伸。第一弯曲部21AY2配置于比非弯曲部21AY1更远离正极活性物质层21B的一侧，向第一弯曲方向D212延伸。
按一个阶段弯曲的一部分导出部21AY的数量并无特别限定，因而能够任意地设定。即，一部分导出部21AY的数量只要不是与多个导出部21AY的总数相当的数量，则可以仅为一个，也可以为两个以上。
另外，按一个阶段弯曲的一部分导出部21AY各自中的第一弯曲部21AY2的前端的位置能够任意地设定。即，多个第一弯曲部21AY2各自的前端的位置可以彼此相同，也可以彼此不同。在此，多个第一弯曲部21AY2各自的前端的位置朝向与第一弯曲方向D212相反的方向逐渐后退。
在此，在六个正极21及七个负极22隔着隔膜23交替层叠的情况下，位于第一弯曲方向D212上的后方侧的三个导出部21AY按一个阶段弯曲。另外，三个导出部21AY各自中的第一弯曲部21AY2的前端的位置朝向与第一弯曲方向D212相反的方向逐渐后退。
另一方面，多个导出部21AY中位于第一弯曲方向D212上的前方侧的剩余的导出部21AY按两个阶段弯曲，因而在向该第一弯曲方向D212弯曲之后，进一步向与导出方向D211相反的第二弯曲方向D213(第三方向＝左方向)弯曲。即，剩余的导出部21AY在向第一弯曲方向D212弯曲之后向第二弯曲方向D213弯曲，因而在以沿着侧壁部M3(锥面M3T)的方式弯曲之后以沿着底部M1的方式弯曲。
由此，剩余的导出部21AY与上述一部分导出部21AY不同，除了非弯曲部21AY1及第一弯曲部21AY2还包括与该第一弯曲部21AY2连结的第二弯曲部21AY3。第二弯曲部21AY3配置于比第一弯曲部21AY2更远离非弯曲部21AY1的一侧，向第二弯曲方向D213延伸。
按两个阶段弯曲的剩余的导出部21AY的数量并无特别限定，因而能够任意地设定。即，剩余的导出部21AY的数量只要不是与多个导出部21AY的总数相当的数量，则可以仅为一个，也可以为两个以上。
另外，按两个阶段弯曲的导出部21AY各自的前端的位置能够任意地设定。即，多个第二弯曲部21AY3的前端的位置可以彼此相同，也可以彼此不同。在此，多个第二弯曲部21AY3各自的前端的位置朝向与第二弯曲方向D213相反的方向逐渐后退。
在此，在六个正极21及七个负极22隔着隔膜23交替层叠的情况下，位于第一弯曲方向D212上的前方侧的三个导出部21AY按两个阶段弯曲。另外，三个导出部21AY各自中的第二弯曲部21AY3的前端的位置朝向与第二弯曲方向D213相反的方向逐渐后退。
如上所述，正极接片30包括沿着底部M1的接片部30A和沿着侧壁部M3(锥面M3T)的接片部30B。为此，在正极接片30中，接片部30A与多个导出部21AY中的剩余的导出部21AY(按两个阶段弯曲的导出部21AY中的第二弯曲部21AY3)连接，且接片部30B与该多个导出部21AY中的一部分导出部21AY(按一个阶段弯曲的导出部21AY中的第一弯曲部21AY2)连接。该情况下，接片部30A使用焊接法等与剩余的导出部21AY接合，并且接片部30B使用焊接法等与一部分导出部21AY接合。
该正极接片30在接片部30A处与外装罐11(底部11M)连接。由此，外装罐11经由正极接片30(接片部30A及接片部30B)与正极21(正极集电体21A)连接，因而作为正极端子发挥功能。
(负极集电体的详细构成及负极接片的构成)
负极集电体22A具有与上述正极集电体21A的构成同样的构成，并且负极接片40具有与上述正极接片30的构成同样的构成。需要指出，关于连接方法(接合方法)已经进行了说明，因而以下省略其说明。
如上所述，多个负极22分别包括负极集电体22A，因而电池元件20包括多个负极集电体22A。在此，多个负极集电体22A的长度彼此相同。
在多个负极22各自中，负极集电体22A如上所述被导出至比负极活性物质层22B更靠外部的位置，更为具体而言向与层叠方向S交叉的导出方向D221(第一方向＝右方向)导出。为此，如图4所示，负极集电体22A包括非导出部22AX和与该非导出部22AX连结的导出部22AY。非导出部22AX被负极活性物质层22B覆盖，因而是未被导出至比该负极活性物质层22B更靠外部的位置的部分。导出部22AY未被负极活性物质层22B覆盖，因而是被导出至比该负极活性物质层22B更靠外部的位置的部分。
向该导出方向D221导出的负极集电体22A的端部向与该导出方向D221交叉的第一弯曲方向D222(第二方向＝下方向)弯曲。即，向导出方向D221导出的导出部22AY中途向第一弯曲方向D222弯曲。在此，作为具有负的极性的负极集电体22A的一部分的导出部22AY向远离具有与该负的极性相反的极性即正的极性的外装罐11、即作为正极端子发挥功能的外装罐11的方向弯曲。为此，第一弯曲方向D222是从外装罐11朝向外装杯12的方向，即为下方向。这是为了防止导出部22AY与外装罐11短路。
电池元件20包括多个负极22，因而该多个负极22分别包括非导出部22AX及导出部22AY。由此，电池元件20包括多个导出部22AY。
向第一弯曲方向D222弯曲的多个导出部22AY分别边重叠在该第一弯曲方向D222上相邻(前方)的导出部22AY之上边与该相邻的导出部22AY接触，因而与该相邻的导出部22AY连接。
在此，多个导出部22AY中位于第一弯曲方向D222上的后方侧的一部分导出部22AY按一个阶段弯曲，因而在向该第一弯曲方向D222弯曲的中途终止。即，一部分导出部22AY在电池元件20中的第一弯曲方向D222的端面(侧壁部M3的锥面M3T)的中途终止。由此，一部分导出部22AY仅向第一弯曲方向D222弯曲，因而以沿着电池元件20(锥面M3T)的方式弯曲。
一部分导出部22AY包括非弯曲部22AY1和与该非弯曲部22AY1连结的第一弯曲部22AY2。非弯曲部22AY1配置于比第一弯曲部22AY2更靠近负极活性物质层22B的一侧，向导出方向D221延伸。第一弯曲部22AY2配置于比非弯曲部22AY1更远离负极活性物质层22B的一侧，向第一弯曲方向D222延伸。
按一个阶段弯曲的一部分导出部22AY的数量并无特别限定，因而能够任意地设定。即，一部分导出部22AY的数量只要不是与多个导出部22AY的总数相当的数量，则可以仅为一个，也可以为两个以上。
另外，按一个阶段弯曲的一部分导出部22AY各自中的第一弯曲部22AY2的前端的位置能够任意地设定。即，多个第一弯曲部22AY2各自的前端的位置可以彼此相同，也可以彼此不同。在此，多个第一弯曲部22AY2各自的前端的位置朝向与第一弯曲方向D222相反的方向逐渐后退。
在此，在六个正极21及七个负极22隔着隔膜23交替层叠的情况下，位于第一弯曲方向D222上的后方侧的四个导出部22AY按一个阶段弯曲。另外，四个导出部22AY各自中的第一弯曲部22AY2的前端的位置朝向与第一弯曲方向D222相反的方向逐渐后退。
另一方面，多个导出部22AY中位于第一弯曲方向D222上的前方侧的剩余的导出部22AY按两个阶段弯曲，因而在向该第一弯曲方向D222弯曲之后，进一步向与导出方向D221相反的第二弯曲方向D223(第三方向＝左方向)弯曲。即，剩余的导出部22AY在向第一弯曲方向D222弯曲之后向第二弯曲方向D223弯曲，因而在以沿着侧壁部M3(锥面M3T)的方式弯曲之后以沿着底部M2的方式弯曲。
由此，剩余的导出部22AY与上述一部分导出部22AY不同，除了非弯曲部22AY1及第一弯曲部22AY2还包括与该第一弯曲部22AY2连结的第二弯曲部22AY3。第二弯曲部22AY3配置于比第一弯曲部22AY2更远离非弯曲部22AY1的一侧，向第二弯曲方向D223延伸。
按两个阶段弯曲的剩余的导出部22AY的数量并无特别限定，因而能够任意地设定。即，剩余的导出部22AY的数量只要不是与多个导出部22AY的总数相当的数量，则可以仅为一个，也可以为两个以上。
另外，按两个阶段弯曲的导出部22AY各自的前端的位置能够任意地设定。即，多个第二弯曲部22AY3的前端的位置可以彼此相同，也可以彼此不同。在此，多个第二弯曲部22AY3各自的前端的位置朝向与第二弯曲方向D223相反的方向逐渐后退。
在此，在六个正极21及七个负极22隔着隔膜23交替层叠的情况下，位于第一弯曲方向D222上的前方侧的三个导出部22AY按两个阶段弯曲。另外，三个导出部22AY各自中的第二弯曲部22AY3的前端的位置朝向与第二弯曲方向D223相反的方向逐渐后退。
如上所述，负极接片40包括沿着底部M2的接片部40A和沿着侧壁部M3(锥面M3T)的接片部40B。为此，在负极接片40中，接片部40A与多个导出部22AY中的剩余的导出部22AY(按两个阶段弯曲的导出部22AY中的第二弯曲部22AY3)连接，并且接片部40B与该多个导出部22AY中的一部分导出部22AY(按一个阶段弯曲的导出部22AY中的第一弯曲部22AY2)连接。
该负极接片40在接片部40A处与外装杯12(底部12M)连接。由此，外装杯12经由负极接片40(接片部40A及接片部40B)与负极22(负极集电体22A)连接，因而作为负极端子发挥功能。
在此，如图2所示，导出部21AY、22AY在侧壁部M3(锥面M3T)处以彼此相邻的方式而配置。为此，导出部21AY的导出方向D211和导出部22AY的导出方向D221是彼此共同的方向。即，导出部21AY的导出方向D211为右方向，并且导出部22AY的导出方向D221也为右方向。
＜1-3.动作＞
在该二次电池充电时，在电池元件20中从正极21脱嵌锂，并且，该锂经由电解液嵌入负极22。另外，在二次电池放电时，在电池元件20中从负极22脱嵌锂，并且，该锂经由电解液嵌入正极21。在这些情况下，锂以离子状态嵌入和脱嵌。
充放电时，使用正极接片30对多个正极集电体21A进行集电，并且使用负极接片40对多个负极集电体22A进行集电。
＜1-4.制造方法＞
图5和图6分别表示制造中途的二次电池的剖面构成，以对二次电池的制造工序进行说明。不过，图5对应于图3，并且图6对应于图4。
在制造二次电池的情况下，通过以下说明的过程对该二次电池进行组装。该情况下，为了制作电池元件20，使用上述层叠体120。以下，随时参照已经说明过的图1至图4。
首先，在制备了在有机溶剂等溶剂中包含正极活性物质等的浆料之后，将该浆料涂敷于正极集电体21A(非导出部21AX)的两面，由此形成正极活性物质层21B。由此，制作包括正极集电体21A及正极活性物质层21B且导出部21AY被导出至比正极活性物质层21B更靠外部的位置的正极21。
接着，在制备了在有机溶剂等溶剂中包含负极活性物质等的浆料之后，将该浆料涂敷于负极集电体22A(非导出部22AX)的两面，由此形成负极活性物质层22B。由此，制作包括负极集电体22A及负极活性物质层22B且导出部22AY被导出至比负极活性物质层22B更靠外部的位置的负极22。
接着，在溶剂中添加电解质盐。由此，制备包含溶剂及电解质盐的电解液。
接着，通过隔着隔膜23将多个正极21及多个负极22交替层叠，从而制作层叠体120。
接着，使多个导出部21AY分别弯曲。该情况下，以使包括非弯曲部21AY1及第一弯曲部21AY2的方式使一部分导出部21AY分别按一个阶段弯曲，并且，以使除了非弯曲部21AY1及第一弯曲部21AY2还包括第二弯曲部21AY3的方式使剩余的导出部21AY分别按两个阶段弯曲。另外，以使导出部21AY边重叠在第一弯曲方向D212上相邻的导出部21AY之上边与该相邻的导出部21AY接触的方式，使多个导出部21AY分别弯曲。
另外，使多个导出部22AY分别弯曲。该情况下，以使包括非弯曲部22AY1及第一弯曲部22AY2的方式使一部分导出部22AY分别按一个阶段弯曲，并且，以使除了非弯曲部22AY1及第一弯曲部22AY2还包括第二弯曲部22AY3的方式使剩余的导出部22AY分别按两个阶段弯曲。另外，以使导出部22AY边重叠在第一弯曲方向D222上相邻的导出部22AY之上边与该相邻的导出部22AY接触的方式，使多个导出部22AY分别弯曲。
接着，使多个导出部21AY分别相互连接，并使多个导出部22AY分别相互连接。在此，使用焊接法等使多个导出部21AY分别相互接合，并使多个导出部22AY分别相互接合。该焊接法为激光焊接法及电阻焊接法等中的任意一种或两种以上。关于此处说明的焊接法的详情在之后也是同样的。
接着，使正极接片30(接片部30A、30B)及负极接片40(接片部40A、40B)分别与层叠体120(多个导出部21AY、22AY)连接。在此，使用焊接法等使正极接片30及负极接片40分别与层叠体120接合。
该情况下，在底部M1处，使接片部30A与按两个阶段弯曲的剩余的导出部21AY(第二弯曲部21AY3)连接，并在侧壁部M3(锥面M3T)处，使接片部30B与按一个阶段弯曲的一部分导出部21AY(第一弯曲部21AY2)连接。另外，在底部M2处，使接片部40A与按两个阶段弯曲的剩余的导出部22AY(第二弯曲部22AY3)连接，并在侧壁部M3(锥面M3T)处，使接片部40B与按一个阶段弯曲的一部分导出部22AY(第一弯曲部22AY2)连接。
接着，将层叠体120从开口部11K收纳至外装罐11的内部。该情况下，使正极接片30(接片部30A)与外装罐11(底部11M)连接。在此，使用焊接法等使接片部30A与底部11M接合。
接着，将外装罐11及外装杯12配置成使开口部11K、12K相互对置之后，使外装杯12隔着垫圈50嵌合于外装罐11。该情况下，利用底部12M遮住开口部11K，并使侧壁部12W从外侧与侧壁部11W重叠。另外，使负极接片40(接片部40A)与外装杯12(底部12M)连接。在此，使用焊接法等使接片部40A与底部12M接合。
接着，隔着垫圈50将侧壁部11W、12W相互铆接。由此，由于外装杯12隔着垫圈50固定于外装罐11，因而电池罐10被密封，且层叠体120被封入该电池罐10的内部。
最后，在从未图示的注液孔向电池罐10的内部注入电解液之后，将该注液孔密封。由此，由于层叠体120(正极21、负极22以及隔膜23)中浸渗有电解液，因而制成电池元件20。因此，由于电池元件20被封入电池罐10的内部，因而完成二次电池。
＜1-5.作用及效果＞
根据该二次电池，分别从隔着隔膜23相互层叠的多个正极21向导出方向D211导出正极集电体21A(导出部21AY)，向该导出方向D211导出的多个导出部21AY分别包括向第一弯曲方向D212弯曲的第一弯曲部21AY2。另外，第一弯曲部21AY2边重叠在第一弯曲方向D212上相邻的第一弯曲部21AY2之上边与该相邻的第一弯曲部21AY2接触。进而，多个第一弯曲部21AY2的一部分在电池元件20中的第一弯曲方向D212的端面(侧壁部M3的锥面M3T)的中途终止。因此，基于以下说明的理由，能够增加每单位体积的能量密度。
图7表示比较例的二次电池的剖面构成，并与图3对应。如图7所示，该比较例的二次电池在正极21(正极集电体21A)中多个导出部21AY全部按两个阶段弯曲，因而除了多个第一弯曲部21AY2全部未在向第一弯曲方向D212弯曲的中途终止，即多个第一弯曲部21AY2全部未在电池元件20中的第一弯曲方向D212的端面(侧壁部M3的锥面M3T)的中途终止以外，具有与本实施方式的二次电池(图3)的构成同样的构成。由此，多个导出部21AY全部包括非弯曲部21AY1、第一弯曲部21AY2以及第二弯曲部21AY3。
在比较例的二次电池中，由于多个导出部21AY全部按两个阶段弯曲，因而如图7所示，在电池元件20的侧壁部M3(锥面M3T)处，所有的导出部21AY(第一弯曲部21AY2)相互重叠。由此，在侧壁部M3处相互重叠的第一弯曲部21AY2的总厚度(最大厚度)T11显著变大。在此，最大厚度T11是六个第一弯曲部21AY2各自的厚度的合计。
在此，在侧壁部M3处被多个第一弯曲部21AY2占有的空间、即基于最大厚度T11所确定的空间是无法用于在电池罐10的内部收纳电池元件20的空间(非元件空间)。
由上可知，在比较例的二次电池中，因为多个第一弯曲部21AY2全部在侧壁部M3处相互重叠而使最大厚度T11显著变大，因而非元件空间的体积(非元件空间体积)增加。由此，可用于在电池罐10的内部收纳电池元件20的空间(元件空间)的体积(元件空间体积)减少，因而难以增加每单位体积的能量密度。
相对于此，在本实施方式的二次电池中，由于多个导出部21AY中的一部分导出部21AY按一个阶段弯曲，仅除此以外的剩余的导出部21AY按两个阶段弯曲，因而如图3所示，在侧壁部M3处仅一部分导出部21AY(第一弯曲部21AY2)相互重叠。由此，在侧壁部M3处相互重叠的第一弯曲部21AY2的总厚度(最大厚度)T1与比较例的二次电池中的最大厚度T11相比较变小。在此，最大厚度T1是大体三个第一弯曲部21AY2各自的厚度的合计。
由上可知，在本实施方式的二次电池中，因为仅多个第一弯曲部21AY2中的一部分第一弯曲部21AY2在侧壁部M3处相互重叠而使最大厚度T1变小，因而非元件空间体积减少。由此，由于元件空间体积增加，因而能够增加每单位体积的能量密度。
关于此处说明的基于正极21的构成的作用及效果，基于负极22的构成也同样能够得到。即，在与图4对应的图8所示的比较例的二次电池中，由于多个导出部22AY(第一弯曲部22AY2)在侧壁部M3处相互重叠，因而最大厚度T12显著变大。因此，由于非元件空间体积增加而元件空间体积减少，因而每单位体积的能量密度也减少。相对于此，在图4所示的本实施方式的二次电池中，在侧壁部M3处仅多个导出部22AY(第一弯曲部22AY2)中的一部分导出部22AY相互重叠，因而最大厚度T2小于最大厚度T12。因此，由于非元件空间体积减少而元件空间体积增加，因而每单位体积的能量密度增加。由此，在本实施方式的二次电池中，在负极22的构成的角度上，也能够得到同样的效果。
除此以外，在本实施方式的二次电池中，若多个正极集电体21A各自的长度彼此相同，则多个正极21各自的电阻被均匀化，并且，即使不变更多个正极集电体21A各自的长度也容易实现使用上述正极集电体21A的布线结构，因而能够得到更高的效果。
关于此处说明的基于正极21的构成的作用及效果，基于负极22的构成也同样能够得到。即，若多个负极集电体22A各自的长度彼此相同，则多个负极22各自的电阻被均匀化，并且容易实现使用上述负极集电体22A的布线结构，因而能够得到更高的效果。
另外，若在向第一弯曲方向D212弯曲的中途终止的多个第一弯曲部21AY2各自的前端的位置朝向与第一弯曲方向D212相反的方向逐渐后退，则与它们的前端的位置相互一致的情况相比较，最大厚度T1不易增加。因此，相应于非元件空间体积不易减少，元件空间体积容易增加，因而能够得到更高的效果。
关于此处说明的基于正极21的构成的作用及效果，基于负极22的构成也同样能够得到。即，若在向第一弯曲方向D222弯曲的中途终止的多个第一弯曲部22AY2各自的前端的位置朝向与第一弯曲方向D222相反的方向逐渐后退，则最大厚度T2不易增加，因而能够得到更高的效果。
另外，若多个导出部21AY中的一部分导出部21AY还包括向第二弯曲方向D213弯曲的第二弯曲部21AY3，则基于以下说明的理由，每单位体积的能量密度更为增加，因而能够得到进一步高的效果。
在比较例的二次电池(图7)中，多个导出部21AY全部按两个阶段弯曲，因而在电池元件20的底部M1处，所有导出部21AY(第二弯曲部21AY3)相互重叠。由此，在底部M1处相互重叠的第二弯曲部21AY3的总厚度(最大厚度T13)显著变大，因而，因为非元件空间体积增加而使元件空间体积减少。因此，每单位体积的能量密度减少。
相对于此，在本实施方式的二次电池(图3)中，多个导出部21AY中的一部分导出部21AY按一个阶段弯曲，仅除此以外的剩余的导出部21AY按两个阶段弯曲，因而在底部M1处仅一部分导出部21AY(第二弯曲部21AY3)相互重叠。由此，在底部M1处相互重叠的第二弯曲部21AY3的总厚度(最大厚度T3)小于最大厚度T13，因而，因为非元件空间体积减少而使元件空间体积增加。因此，每单位体积的能量密度增加。
由上可知，在本实施方式的二次电池中，不仅在侧壁部M3处的最大厚度T1的角度上，而且在底部M1处的最大厚度T3的角度上，每单位体积的能量密度也更为增加，因而能够得到进一步高的效果。
关于此处说明的基于正极21的构成的作用及效果，基于负极22的构成也同样能够得到。即，在比较例的二次电池(图7)中，在底部M2处多个导出部22AY(第二弯曲部22AY3)全部相互重叠，因而最大厚度T14显著变大。相对于此，在本实施方式的二次电池(图3)中，在底部M2处仅多个导出部22AY(第二弯曲部22AY3)中的一部分导出部22AY相互重叠，因而最大厚度T4小于最大厚度T14。因此，相应于非元件空间体积减少而元件空间体积增加，每体积的能量密度增加，因而能够得到进一步高的效果。
另外，在本实施方式的二次电池中，若多个第二弯曲部21AY3各自的前端的位置朝向与第二弯曲方向D213相反的方向逐渐后退，则与这些前端的位置相互一致的情况相比较，最大厚度T3不易增加。因此，相应于非元件空间体积不易减少，元件空间体积容易增加，因而能够得到更高的效果。
关于此处说明的基于正极21的构成的作用及效果，基于负极22的构成也同样能够得到。即，若第二弯曲部22AY3各自的前端的位置朝向与第二弯曲方向D223相反的方向逐渐后退，则最大厚度T4不易增加，因而能够得到更高的效果。
另外，若使正极接片30分别与第一弯曲部21AY2及第二弯曲部21AY3连接，则利用该正极接片30容易且稳定地对多个正极集电体21A(导出部21AY)进行集电，因而能够得到更高的效果。
关于此处说明的基于正极接片30的构成的作用及效果，基于负极接片40的构成也同样能够得到。即，若使负极接片40分别与第一弯曲部22AY2及第二弯曲部22AY3连接，则利用该负极接片40容易且稳定地对多个负极集电体22A(导出部22AY)进行集电，因而能够得到更高的效果。
另外，若多个导出部21AY各自的弯曲方向(第一弯曲方向D212)为远离外装杯12(负极端子)的方向，则防止具有正的极性的导出部21AY与具有负的极性的外装杯12短路，因而能够得到更高的效果。
关于此处说明的基于多个导出部21AY的构成的作用及效果，基于多个导出部22AY的构成也同样能够得到。即，若多个导出部22AY各自的弯曲方向(第一弯曲方向D222)为远离外装罐11(正极端子)的方向，则防止具有负的极性的导出部22AY与具有正的极性的外装罐11短路，因而能够得到更高的效果。
另外，若多个正极21(多个导出部21AY)各自中的导出方向D211及多个负极22(多个导出部22AY)各自中的导出方向D221为彼此共同的方向，则在该方向上二次电池容易经由正极21及负极22与电子设备连接，因而能够得到更高的效果。
另外，若二次电池具备扁平且柱状的电池罐10，即二次电池为纽扣型的二次电池，则由于在尺寸的角度上限制大的小型二次电池中每单位体积的能量密度有效地增加，因而能够得到更高的效果。
＜2.二次电池(第二实施方式)＞
接着，对本技术的第二实施方式的二次电池进行说明。
＜2-1.构成＞
在本实施方式的二次电池中，与为了使多个导出部21AY、22AY集电而使用了正极接片30及负极接片40的第一实施方式的二次电池不同，为了使多个导出部21AY、22AY集电而使用多个正极集电体21A中的一部分正极集电体21A(后述的最上层的正极集电体21A)及多个负极集电体22A中的一部分负极集电体22A(后述的最下层的负极集电体22A)。
本实施方式的二次电池除了以下说明的内容以外，具有与第一实施方式的二次电池的构成同样的构成。
图9表示本实施方式的二次电池的立体构成，与图2对应。图10及图11分别表示本实施方式的二次电池的主要部分的剖面构成。不过，图10对应于图3，并且图11对应于图4。在图9至图11各自中，对与第一实施方式中已说明的构成要素相同的构成要素标注相同的附图标记。
在图10中，为了容易观察最下层的导出部21AY的连接形式，示出了该最下层的导出部21AY与其他的导出部21AY分离的状态，并且在图11中，为了容易观察最上层的导出部22AY的连接形式，示出了该最上层的导出部22AY与其他的导出部22AY分离的状态。
如图9至图11所示，该二次电池具备绝缘层51、52以取代正极接片30及负极接片40。在电池元件20中，多个正极21及多个负极22隔着隔膜23交替层叠，但最上层为正极21，且最下层为负极22。
(正极)
如图10所示，多个正极21中最上层的正极21即在层叠方向S上相互层叠的多个正极21中最靠近外装罐11的正极21为追加电极。该最上层的正极21包括向导出方向D211(右方向)导出的正极集电体21A(以下称为“最上层的正极集电体21A”。)，该正极集电体21A是兼具正极接片30的作用的追加集电体。
在除了最上层的正极21以外的其他多个正极21各自中，正极集电体21A向与层叠方向S交叉的导出方向D211(右方向)导出，包括非导出部21AX及导出部21AY。向该导出方向D211导出的导出部21AY中途向第一弯曲方向D212弯曲。在此，导出部21AY向远离最上层的正极21的方向(下方向)弯曲。即，导出部21AY的弯曲方向(第一弯曲方向D212)与第一实施方式中的导出部21AY的弯曲方向(第一弯曲方向D212)相反。这是因为，当欲使导出部21AY向靠近外装罐11的方向弯曲时，由于该方向上没有配置第一弯曲部21AY2的空间，因而不得不使导出部21AY向与该方向相反的方向弯曲。
向第一弯曲方向D212弯曲的多个导出部21AY分别边重叠在该第一弯曲方向D212上相邻(前方)的导出部21AY之上边与该相邻的导出部21AY接触，因而与该相邻的导出部21AY连接。
在此，多个导出部21AY中位于第一弯曲方向D212上的后方侧的一部分导出部21AY按一个阶段弯曲，因而在向该第一弯曲方向D212弯曲的中途终止。为此，一部分导出部21AY包括非弯曲部21AY1及第一弯曲部21AY2。非弯曲部21AY1向导出方向D211延伸。第一弯曲部21AY2向第一弯曲方向D212延伸。
在此，在五个正极21(最上层的正极21除外。)及五个负极22(最下层的负极22除外。)隔着隔膜23交替层叠的情况下，位于第一弯曲方向D212上的后方侧的两个导出部21AY按一个阶段弯曲。另外，两个第一弯曲部21AY2各自的前端的位置朝向与第一弯曲方向D212相反的方向逐渐后退。
另一方面，多个导出部21AY中位于第一弯曲方向D212上的前方侧的剩余的导出部21AY由于按两个阶段弯曲，因而包括非弯曲部21AY1、第一弯曲部21AY2以及第二弯曲部21AY3。第二弯曲部21AY3向第二弯曲方向D213延伸。
在此，在五个正极21(最上层的正极21除外。)及五个负极22(最下层的负极22除外。)隔着隔膜23交替层叠的情况下，位于第一弯曲方向D212上的前方侧的三个导出部21AY按两个阶段弯曲。另外，三个第二弯曲部21AY3各自的前端的位置朝向与第二弯曲方向D213相反的方向逐渐后退。
在最上层的正极21中，由于仅在最上层的正极集电体21A的单面设置有正极活性物质层21B，因而最上层的正极集电体21A(非导出部21AX)在靠近外装罐11的一侧露出。不过，也可以在最上层的正极集电体21A的两面设置正极活性物质层21B，因而最上层的正极集电体21A(非导出部21AX)未在靠近外装罐11的一侧露出。
该最上层的正极集电体21A的端部(导出部21AY)由于按两个阶段弯曲，因而包括非弯曲部21AY1、第一弯曲部21AY2以及第二弯曲部21AY3。该第一弯曲部21AY2及第二弯曲部21AY3是追加弯曲部。由此，最上层的正极集电体21A与多个导出部21AY中的剩余的导出部21AY(按两个阶段弯曲的导出部21AY中的第二弯曲部21AY3)连接，并与该多个导出部21AY中的一部分导出部21AY(按一个阶段弯曲的导出部21AY中的第一弯曲部21AY2)连接。
另一方面，最上层的正极集电体21A在非导出部21AX及导出部21AY(非弯曲部21AY1)处与外装罐11(底部11M)连接。由此，外装罐11经由兼具正极接片30的作用的最上层的正极集电体21A与其他的正极21(正极集电体21A)连接，因而作为正极端子发挥功能。
需要指出，兼具正极接片30的作用的最上层的正极集电体21A的厚度并无特别限定。其中，最上层的正极集电体21A的厚度优选比不兼具正极接片30的作用的其他多个正极集电体21A各自的厚度大。这是因为，由于最上层的正极集电体21A的电阻降低，因而该最上层的正极集电体21A的集电性提高。
(负极)
多个负极22具有与上述多个正极21的构成同样的构成。即，如图11所示，多个负极22中最下层的负极22即在层叠方向S上相互层叠的多个负极22中最靠近外装杯12的负极22为其他的追加电极。该最下层的负极22包括向导出方向D221(右方向)导出的负极集电体22A(以下称为“最下层的负极集电体22A”。)，该负极集电体22A是兼具负极接片40的作用的其他的追加集电体。
在除了最下层的负极22以外的其他多个负极22各自中，负极集电体22A向与层叠方向S交叉的导出方向D221(右方向)导出，包括非导出部22AX及导出部22AY。向该导出方向D221导出的导出部22AY中途向第一弯曲方向D222弯曲。在此，导出部22AY向远离最下层的负极22的方向(上方向)弯曲。即，导出部22AY的弯曲方向(第一弯曲方向D222)与第一实施方式中的导出部22AY的弯曲方向(第一弯曲方向D222)相反。这是因为，当欲使导出部22AY向靠近外装杯12的方向弯曲时，由于该方向上没有配置第一弯曲部22AY2的空间，因而不得不使导出部22AY向与该方向相反的方向弯曲。
向第一弯曲方向D222弯曲的多个导出部22AY分别边重叠在该第一弯曲方向D222上相邻(前方)的导出部22AY之上边与该相邻的导出部22AY接触，因而与该相邻的导出部22AY连接。
在此，多个导出部22AY中位于第一弯曲方向D222上的后方侧的一部分导出部22AY按一个阶段弯曲，因而在向该第一弯曲方向D222弯曲的中途终止。为此，一部分导出部22AY包括非弯曲部22AY1及第一弯曲部22AY2。非弯曲部22AY1向导出方向D221延伸。第一弯曲部22AY2向第一弯曲方向D222延伸。
在此，在五个正极21(最上层的正极21除外。)及五个负极22(最下层的负极22除外。)隔着隔膜23交替层叠的情况下，位于第一弯曲方向D222上的后方侧的两个导出部22AY按一个阶段弯曲。另外，两个第一弯曲部22AY2各自的前端的位置朝向与第一弯曲方向D212相反的方向逐渐后退。
另一方面，多个导出部22AY中位于第一弯曲方向D222上的前方侧的剩余的导出部22AY由于按两个阶段弯曲，因而包括非弯曲部22AY1、第一弯曲部22AY2以及第二弯曲部22AY3。第二弯曲部22AY3向第二弯曲方向D223延伸。
在此，在五个正极21(最上层的正极21除外。)及五个负极22(最下层的负极22除外。)隔着隔膜23交替层叠的情况下，位于第一弯曲方向D222上的前方侧的三个导出部22AY按一个阶段弯曲。另外，三个第二弯曲部22AY3各自的前端的位置朝向与第二弯曲方向D223相反的方向逐渐后退。
在最下层的负极22中，由于仅在最下层的负极集电体22A的单面设置有负极活性物质层22B，因而最下层的负极集电体22A(非导出部22AX)在靠近外壳杯12的一侧露出。不过，也可以在最下层的负极集电体22A的两面设置负极活性物质层22B，因而最下层的负极集电体22A(非导出部22AX)未在靠近外壳杯12的一侧露出。
该最下层的负极集电体22A的端部(导出部22AY)由于按两个阶段弯曲，因而包括非弯曲部22AY1、第一弯曲部22AY2以及第二弯曲部22AY3。该第一弯曲部22AY2及第二弯曲部22AY3是其他的追加弯曲部。由此，最下层的负极集电体22A与多个导出部22AY中的剩余的导出部22AY(按两个阶段弯曲的导出部22AY中的第二弯曲部22AY3)连接，并与该多个导出部22AY中的一部分导出部22AY(按一个阶段弯曲的导出部22AY中的第一弯曲部22AY2)连接。
另一方面，最下层的负极集电体22A在非导出部22AX及导出部22AY(非弯曲部22AY1)处与外装杯12(底部12M)连接。由此，外装杯12经由兼具负极接片40的作用的最下层的负极集电体22A与其他的负极22(负极集电体22A)连接，因而作为负极端子发挥功能。
需要指出，兼具负极接片40的作用的最下层的负极集电体22A的厚度并无特别限定。其中，最下层的负极集电体22A的厚度优选比不兼具负极接片40的作用的其他多个负极集电体22A各自的厚度大。这是因为，由于最下层的负极集电体22A的电阻降低，因而该最下层的负极集电体22A的集电性提高。
(绝缘层)
绝缘层51配置于兼具正极接片30的作用的最上层的正极集电体21A(第二弯曲部21AY3)与外装杯12之间，防止该第二弯曲部21AY3与外装杯12短路。绝缘层52配置于兼具负极接片40的作用的最下层的负极集电体22A(第二弯曲部22AY3)与外装罐11之间，防止该第二弯曲部22AY3与外装罐11短路。绝缘层51、52分别是绝缘性的树脂带，该树脂带包含聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及聚烯烃等高分子材料等绝缘性材料中的任意一种或两种以上。
＜2-2.动作＞
本实施方式的二次电池的动作(充放电动作)与第一实施方式的二次电池的动作是同样的。在充放电时，由于最上层的正极集电体21A兼具正极接片30的作用，因而使用该最上层的正极集电体21A对其他多个正极集电体21A进行集电，并且，由于最下层的负极集电体22A兼具负极接片40的作用，因而使用该最下层的负极集电体22A对其他多个负极集电体22A进行集电。
＜2-3.制造方法＞
本实施方式的二次电池的制造方法除了以下说明的内容以外，与第一实施方式的二次电池的制造方法是同样的。
在制作正极21的情况下，将最上层的正极集电体21A以外的多个正极集电体21A(导出部21AY)的弯曲方向变更为相反方向，并使该最上层的正极集电体21A(导出部21AY)向相同方向按两个阶段弯曲。另外，在最上层的正极21中，仅在正极集电体21A的单面形成正极活性物质层21B。进而，使最上层的正极集电体21A与其他多个正极集电体21A连接。
在制作负极22的情况下，将最下层的负极集电体22A以外的多个负极集电体22A(导出部22AY)的弯曲方向变更为相反方向，并使该最下层的负极集电体22A(导出部22AY)向相同方向按两个阶段弯曲。另外，在最下层的负极22中，仅在负极集电体22A的单面形成负极活性物质层22B。进而，使最下层的负极集电体22A与其他多个负极集电体22A连接。
在组装二次电池的情况下，使最上层的正极集电体21A与外装罐11接合，并使最下层的负极集电体22A与外装杯12接合。
＜2-4.作用及效果＞
根据本实施方式的二次电池，除了取代正极接片30而使最上层的正极集电体21A与其他多个正极集电体21A连接，并且，取代负极接片40而使最下层的负极集电体22A与其他多个负极集电体22A连接以外，具有与第一实施方式的二次电池的构成同样的构成。
该情况下，基于与对第一实施方式的二次电池进行说明时同样的理由，与比较例的二次电池相比较，最大厚度T1比最大厚度T11小，且最大厚度T2比最大厚度T12小。由此，非元件空间的体积减少，因而元件空间的体积增加。因此，能够增加每单位体积的能量密度。
另外，当最大厚度T3比最大厚度T13小，且最大厚度T4比最大厚度T14小时，非元件空间的体积更为减少而元件空间的体积更为增加，因而能够使每单位体积的能量密度更为增加。
而且，若使最上层的正极集电体21A与其他多个正极集电体21A连接，则该最上层的正极集电体21A兼具正极接片30的作用，并且，若使最下层的负极集电体22A与其他多个负极集电体22A连接，则该最下层的负极集电体22A兼具负极接片40的作用。因此，即便不新使用正极接片30及负极接片40，多个正极集电体21A及多个负极集电体22A也可被分别集电，因而能够得到更高的效果。
特别是，若多个导出部21AY各自的弯曲方向(第一弯曲方向D212)为远离最上层的正极集电体21A的方向，则将确保配置多个第一弯曲部21AY2的空间。因此，多个导出部21AY能够分别容易且稳定地弯曲，因而能够得到更高的效果。
关于此处说明的基于多个导出部21AY的构成的作用及效果，基于多个导出部22AY的构成也同样能够得到。即，若多个导出部22AY各自的弯曲方向(第一弯曲方向D222)为远离最下层的负极集电体22A的方向，则该多个导出部22AY能够分别容易且稳定地弯曲，因而能够得到更高的效果。
另外，若最上层的正极集电体21A露出，则该最上层的正极集电体21A能够容易地与外装罐11连接，因而能够得到更高的效果。该情况下，由于正极活性物质层21B未介于最上层的正极集电体21A与外装罐11之间，因而能够提高该最上层的正极集电体21A与外装罐11的导电性。
关于此处说明的基于最上层的正极集电体21A的构成的作用及效果，基于最下层的负极集电体22A的构成也同样能够得到。即，若最下层的负极集电体22A露出，则该最下层的负极集电体22A能够容易地与外装杯12连接，因而能够得到更高的效果。当然，也能够提高最下层的负极集电体22A与外装杯12的导电性。
＜3.元件空间体积的比较＞
在此，通过针对第一实施方式的二次电池(图1至图4)及比较例的二次电池(图7及图8)分别在逻辑上(数学上)计算元件空间体积(mm3)，从而对它们的元件空间体积相互进行比较，得到表1所示的结果。
表1所示的“构成”一栏中示出二次电池的种类。即，“比较”表示比较例的二次电池，且“实施”表示第一实施方式的二次电池。
计算元件空间体积时的条件如下。电池元件20的各种尺寸即正极21的层叠数量、负极22的层叠数量、正极集电体21A的厚度(μm)、多个正极集电体21A的最大重叠厚度(μm)、负极集电体22A的厚度(μm)以及多个负极集电体22A的最大重叠厚度(μm)如表1所示。在此，作为对元件空间体积造成影响的参数而着眼于最大厚度T1、T2、T11、T12，因而多个正极集电体21A的最大重叠厚度为最大厚度T1、T11，并且多个负极集电体22A的最大重叠厚度为最大厚度T2、T12。即，为了方便，此处未考虑正极接片30的厚度及负极接片40的厚度。
电池罐10的立体形状是具有侧壁部M3(锥面M3T)的扁平且大致圆柱状，因而该电池罐10具有能够收纳电池元件20的大致圆柱状的内部空间。作为电池罐10的各种尺寸，外径D＝12.1mm、高度H＝4.0mm(正极21的层叠数量＝负极22的层叠数量＝15)或者外径D＝12.1mm、高度H＝5.4mm(正极21的层叠数量＝20以及负极22的层叠数量＝20)。另外，与锥面M3T相关的切口距离为1.8mm。
在计算元件空间体积的情况下，首先，基于电池罐10的外径D及高度H计算该电池罐10的内部空间(圆柱状的空间)的最大体积(空间体积(mm3))。在计算该空间体积的情况下，为了方便，不考虑电池罐10的厚度(壁厚)。接着，基于正极21的层叠数量、负极22的层叠数量、正极集电体21A的厚度、多个正极集电体21A的最大重叠厚度、负极集电体22A的厚度以及多个负极集电体22A的最大重叠厚度计算非元件空间体积(mm3)。最后，通过从空间体积减去非元件空间体积而计算元件空间体积。该元件空间体积相当于负极22的平面形状(负极集电体22A相互重叠的部分除外。)的面积×电池元件20的高度。在表1中，如上所述，通过使电池罐10的高度H分两种变化，从而使正极21的层叠数量及负极22的层叠数量也分别分两种变化。
需要指出，表1中也一并示出了电池容量(mAh)，以便容易理解因为元件空间体积的差异所造成的影响。该电池容量是不变更正极21及负极22各自的层叠数量而使正极21及负极22各自的面积增加至最大时所得到的电池容量。
[表1]
表1
Figure BDA0003541360790000341
如表1所示，元件空间体积根据二次电池的构成而变动。具体而言，在比较例的二次电池中，由于多个正极集电体21A的最大重叠厚度及多个负极集电体22A的最大重叠厚度分别显著变大而使得非元件空间体积增加，因而元件空间体积减少。相对于此，在本实施方式的二次电池中，与比较例的二次电池相比较，由于多个正极集电体21A的最大重叠厚度及多个负极集电体22A的最大重叠厚度分别大幅变小而使得非元件空间体积减少，因而元件空间体积增加。
根据表1所示的结果，在本实施方式的二次电池中，与比较例的二次电池相比较，在多个正极集电体21A及多个负极集电体22A各自的集电形式的角度上非元件空间体积减少，因而元件空间体积增加。由此，每单位体积的能量密度增加。
＜4.变形例＞
接着，对上述二次电池的变形例进行说明。如以下所说明地，二次电池的构成能够适当变更。不过，以下说明的一系列变形例中的任意两种以上的变形例也可以相互组合。
[变形例1]
在第一实施方式(图3及图4)中，多个导出部21AY中的剩余的导出部21AY包括第二弯曲部21AY3，并且多个导出部22AY中的剩余的导出部22AY包括第二弯曲部22AY3。
然而，可以是多个导出部21AY中的剩余的导出部21AY不包括第二弯曲部21AY3，也可以是多个导出部22AY中的剩余的导出部22AY不包括第二弯曲部22AY3。当然，可以是多个导出部21AY中的剩余的导出部21AY包括第二弯曲部21AY3，而多个导出部22AY中的剩余的导出部22AY不包括第二弯曲部22AY3，也可以是多个导出部21AY中的剩余的导出部21AY不包括第二弯曲部21AY3，而多个导出部22AY中的剩余的导出部22AY包括第二弯曲部22AY3。
在这些情况下，也如上所述，由于最大厚度T1、T2各自比最大厚度T11、T12各自小而使得元件空间体积增加，因而能够得到同样的效果。不过，为了尽量增加集电面积且尽量增加元件空间体积，优选多个导出部21AY中的剩余的导出部21AY包括第二弯曲部21AY3，并且多个导出部22AY中的剩余的导出部22AY包括第二弯曲部22AY3，以便使最大厚度T3、T4各自比最大厚度T13、T14各自小。
此处虽未具体图示，但此处说明的变形例1也可以应用于第二实施方式(图10及图11)。该情况下，也是由于最大厚度T1、T2各自比最大厚度T11、T12各自小，因而能够得到同样的效果。
[变形例2]
在第一实施方式(图2)中，电池元件20具有一个锥面M3T，多个导出部21AY、22AY分别配置于侧壁部M3(锥面M3T)。由此，多个导出部21AY、22AY配置为彼此相邻，因而正极接片30的接片部30B及负极接片40的接片部40B配置为彼此相邻。该情况下，正极21(多个导出部21AY)中的导出方向D211和负极22(多个导出部22AY)中的导出方向D221是彼此共同的方向。
然而，如与图2对应的图12所示，也可以是电池元件20具有配置于彼此相反的一侧的两个锥面M3T，多个导出部21AY配置于一方的侧壁部M3(锥面M3T)，且多个导出部22AY配置于另一方的侧壁部M3(锥面M3T)。由此，由于多个导出部21AY、22AY配置于彼此相反的一侧，因而正极接片30的接片部30B及负极接片40的接片部40B也可以配置于彼此相反的一侧。该情况下，正极21(多个导出部21AY)中的导出方向D211和负极22(多个导出部22AY)中的导出方向D221是彼此相反的方向。
该情况下，由于也是正极接片30能够对多个导出部21AY进行集电，并且负极接片40能够对多个导出部22AY进行集电，因而能够得到同样的效果。该情况下，特别是，能够利用正极接片30的位置与负极接片40的位置彼此相反来提高与二次电池相对于电子设备的连接形式相关的自由度。
此处虽未具体图示，但此处说明的变形例2也可以应用于第二实施方式(图9)。即，也可以是兼具正极接片30的作用的最上层的正极集电体21A(导出部21AY)配置于一方的侧壁部M3(锥面M3T)，且兼具负极接片40的作用的最下层的负极集电体22A(导出部22AY)配置于另一方的侧壁部M3(锥面M3T)。即使在该情况下也能够得到同样的效果。
[变形例3]
在第一实施方式(图1及图2)中，正极接片30包括大致圆形形状的接片部30A及长条状的接片部30B，并且负极接片40包括大致圆形形状的接片部40A及长条状的接片部40B。然而，正极接片30及负极接片40各自的构成只要能够对多个正极集电体21A进行集电且能够对多个负极集电体22A进行集电，便无特别限定。
具体而言，如与图1对应的图13及与图2对应的图14所示，正极接片30也可以包括长条状的接片部30C而取代大致圆形形状的接片部30A，并且，负极接片40也可以包括长条状的接片部40C而取代大致圆形形状的接片部40A。
接片部30C向远离电池元件20的方向延伸。为此，正极接片30具有中途向远离电池元件20的方向弯折的立体形状。正极接片30的弯折角度(由接片部30B、30C规定的角度)并无特别限定，为90°等。
接片部40C具有与上述接片部30C的构成同样的构成。即，接片部40C向远离电池元件20的方向延伸。为此，负极接片40具有中途向远离电池元件20的方向弯折的立体形状。负极接片40的弯折角度(由接片部40B、40C规定的角度)并无特别限定，为90°等。
正极接片30由于在接片部30C处与外装罐11连接，因而该外装罐11作为正极端子发挥功能。负极接片40由于在接片部40C处与外装杯12连接，因而该外装杯12作为负极端子发挥功能。
该情况下，由于也是正极接片30能够对多个导出部21AY进行集电，并且负极接片40能够对多个导出部22AY进行集电，因而能够得到同样的效果。
不过，在使用长条状的小面积的接片部30C的情况下，由于该接片部30C与外装罐11的接触面积减少，因而该正极接片30的电阻有可能增加。因此，为了尽可能地降低正极接片30的电阻，该正极接片30优选包括大致圆形形状的大面积的接片部30A。这是因为，由于接片部30A与外装罐11的接触面积增加，因而该正极接片30的电阻降低。
关于此处说明的基于正极接片30(接片部30C)的构成的作用及效果，基于负极接片40(接片部40C)的构成也同样能够得到。即，即使负极接片40包括接片部40C也能够得到同样的效果，并且，优选负极接片40包括接片部40A以便降低其电阻。
需要指出，在使用接片部30C、40C的情况下，如图13所示，需要用于在电池罐10的内部配置接片部30C、40C的富余空间10J。该富余空间10J是无法配置电池元件20的空间(非元件空间)，因而成为使元件空间体积减少的原因。相对于此，在使用接片部30A、30B的情况下，如图1所示，由于几乎不会产生富余空间10J，因而元件空间体积增加。因此，与接片部30C、40C相比，优选使用接片部30A、30B，以便使元件空间体积增加。
当然，此处虽未具体图示，但可以组合使用包括接片部30A的正极接片30和包括接片部40C的负极接片40，也可以组合使用包括接片部30C的正极接片30和包括接片部40A的负极接片40。在这些情况下也能够得到同样的效果。
[变形例4]
在二次电池的制造工序中，在将层叠体120收纳至外装罐11的内部，并将该外装罐11和外装杯12(侧壁部11W、12S)相互铆接之后，从注液孔向电池罐10(外装罐11及外装杯12)的内部注入电解液。即，在形成电池罐10之后，向该电池罐10的内部注入电解液，从而使电解液浸渗至层叠体120。
然而，也可以在将层叠体120收纳至外装罐11的内部，并向该外装罐11的内部注入电解液之后，将该外装罐11和外装杯12相互铆接。即，也可以在形成电池罐10之前，向外装罐11的内部注入电解液，从而使电解液浸渗至层叠体120。该情况下，也可以不在电池罐10设置注液孔。
该情况下，由于也是根据电解液浸渗至层叠体120来制作电池元件20，且电池元件20被封入电池罐10的内部，因而能够得到同样的效果。该情况下，特别是，由于不需要在电池罐10设置注液孔，因而能够简化该电池罐10的构成。另外，由于是从开口面积大于注液孔的开口部向外装罐11的内部注入电解液，因而能够提高电解液向层叠体120的注入效率，并且能够简化该电解液的注入工序。
[变形例5]
在第一实施方式(图1)中，电池罐10是卷曲型的电池罐，但该电池罐10的种类并无特别限定。
具体而言，如与图1对应的图15所示，也可以取代卷曲型的电池罐10而使用焊接型的电池罐60。该电池罐60包括外装罐61和外装盖62。使用该电池罐60的二次电池除了新具备电极端子70及垫圈80以外，具有与图1所示的二次电池的构成同样的构成。
外装罐61具有与外装罐11的构成同样的构成。即，外装罐61除了底部61M及侧壁部61W还具有开口部61K，收纳电池元件20。由于负极接片40与外装罐61(底部61M)连接，因而该外装罐61作为负极端子发挥功能。为此，外装罐61的形成材料与负极接片40的形成材料是同样的。
外装盖62是密封外装罐61的开口部61K的板状部件，使用焊接法等与外装罐61接合。由此，由于外装盖62与外装罐61牢固地连结，因而接合后的外装盖62不能从外装罐61分离。该外装盖62具有贯通孔60K，电极端子70隔着垫圈80安装于该贯通孔60K。
由于正极接片30与电极端子70连接，因而该电极端子70作为正极端子发挥功能。为此，电极端子70的形成材料与正极接片30的形成材料是同样的。该电极端子70从电池罐60的内部经由贯通孔60K延伸至电池罐60的外部，并具有在该贯通孔60K的内部外径局部变小的大致圆柱状的立体形状。不过，电极端子70也可以具有大致多角柱等其他的立体形状。垫圈80配置于电池罐60与电极端子70之间，包含聚丙烯及聚乙烯等绝缘性材料中的任意一种或两种以上。
在使用焊接型的电池罐60的二次电池的制造工序中，也可以在将层叠体120收纳至外装罐61的内部，并使用焊接法等使外装盖62与外装罐61接合之后，从注液孔向电池罐60(外装罐61及外装盖62)的内部注入电解液。即，也可以在形成电池罐60之后(使外装盖62与外装罐61接合之后)，向该电池罐60的内部注入电解液，从而使电解液浸渗至层叠体120。
或者，也可以在将层叠体120收纳至外装罐61的内部，并向该外装罐61的内部注入电解液之后，使用焊接法等使外装盖62与外装罐61接合。即，也可以在形成电池罐60之前(使外装盖62与外装罐61接合之前)，向该外装罐61的内部注入电解液，从而使电解液浸渗至层叠体120。该情况下，也可以不在电池罐60设置注液孔。
该情况下，由于也是每体积的能量密度根据元件空间体积的增加而增加，因而能够得到同样的效果。该情况下，特别是，与使用卷曲型的电池罐10的情况相比较，元件空间体积增加了与不存在卷曲部C相应的量，因而能够得到更高的效果。
需要指出，在使用焊接型的电池罐60的情况下，电极端子70的一部分进入电池罐60的内部，因而元件空间体积减少与该电极端子70的一部分的高度相当的量。然而，因为电极端子70的一部分而引起的元件空间体积的减少量充分小于因为卷曲部C的存在而引起的元件空间体积的减少量。因此，当使用焊接型的电池罐60时，与使用卷曲型的电池罐10的情况相比较，元件空间体积增加，因而能够得到进一步高的效果。
特别是，若在形成电池罐60之前向外装罐61的内部注入电解液，则不需要在该电池罐60设置注液孔，因而能够简化该电池罐60的构成。另外，由于是从开口面积大于注液孔的开口部向外装罐61的内部注入电解液，因而能够提高电解液向层叠体120的注入效率，并且能够简化该电解液的注入工序。
此处虽未具体图示，但此处说明的变形例4也可以应用于第二实施方式。即，在最上层的正极集电体21A兼具正极接片30的作用且最下层的负极集电体22A兼具负极接片40的作用的情况下，也可以使用焊接型的电池罐60。能够得到同样的效果。
[变形例6]
在使用上述焊接型的电池罐60的情况下，也如变形例3中所说明的那样，正极接片30及负极接片40各自的构成并无特别限定。
具体而言，如与图15对应的图16及与图2对应的图17所示，也可以将包括接片部30C的正极接片30与包括接片部40A的负极接片40相互组合。该情况下，也可以根据上述正极接片30与负极接片40的组合而变更电极端子70在电池罐60上的安装位置。
在此，由于电池罐60在外装罐61(侧壁部61W)具有贯通孔60K而取代在外装盖62(底部62M)具有贯通孔60K，因而电极端子70隔着垫圈80安装于该侧壁部61W上设置的贯通孔60K。
如上所述，正极接片30包括接片部30B、30C，因而该正极接片30在中途弯折。在此，正极接片30的弯折角度小于90°。由此，正极接片30与电极端子70连接，因而该电极端子70作为正极端子发挥功能。
该情况下，由于也是每体积的能量密度根据元件空间体积的增加而增加，因而能够得到同样的效果。
以上，列举一实施方式及实施例对本技术进行了说明，但该本技术的构成并不限定于一实施方式及实施例中所说明的构成，能够进行各种变形。
具体而言，对电极反应物质为锂的情况进行了说明，但该电极反应物质并无特别限定。具体而言，如上所述，电极反应物质可以是钠及钾等其他的碱金属，也可以是铍、镁以及钙等碱土类金属。除此之外，电极反应物质也可以是铝等其他的轻金属。
本说明书中记载的效果终究只是示例，因而本技术的效果并不限定于本说明书中记载的效果。因此，关于本技术，也可以得到其他的效果。

Claims (15)

1.一种二次电池，具备发电要素，所述发电要素包括在层叠方向上隔着隔膜相互层叠的多个电极，
所述多个电极分别包括向与所述层叠方向交叉的第一方向导出的集电体，
向所述第一方向导出的多个所述集电体各自的端部包括向与所述第一方向交叉的第二方向弯曲的第一弯曲部，
所述第一弯曲部边重叠在所述第二方向上相邻的所述第一弯曲部之上边与该相邻的所述第一弯曲部接触，
多个所述第一弯曲部中的至少一个第一弯曲部在所述发电要素中的所述第二方向的端面的中途终止。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述多个集电体各自的长度彼此相同。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，
在所述第二方向的端面的中途终止的所述多个第一弯曲部各自的前端的位置朝向与所述第二方向相反的方向逐渐后退。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的二次电池，其中，
向所述第一方向导出的所述多个集电体中的一部分集电体的所述端部还包括第二弯曲部，所述第二弯曲部与所述第一弯曲部连结且以沿着所述发电要素的方式向与所述第一方向相反的第三方向弯曲。
5.根据权利要求4所述的二次电池，其中，
多个所述第二弯曲部各自的前端的位置朝向与所述第三方向相反的方向逐渐后退。
6.根据权利要求4或5所述的二次电池，其中，
所述二次电池还具备分别与所述第一弯曲部及所述第二弯曲部连接的电极布线。
7.根据权利要求6所述的二次电池，其中，
所述二次电池还具备收纳所述发电要素的外装部件，
所述外装部件具备第一外装部和第二外装部，所述第一外装部具有正的极性和负的极性中的一方，所述第二外装部在所述层叠方向上隔着所述发电要素与所述第一外装部对置且具有正的极性和负的极性中的另一方，
所述多个集电体分别具有正的极性或负的极性，
所述第二方向是所述多个集电体分别远离所述第一外装部或所述第二外装部的方向，
所述第一外装部或所述第二外装部具有与所述多个集电体分别具有的极性相反的极性。
8.根据权利要求4或5所述的二次电池，其中，
所述二次电池还具备在所述层叠方向上隔着所述隔膜层叠在所述多个电极之上的追加电极，
所述追加电极包括向所述第一方向导出的追加集电体，
向所述第一方向导出的所述追加集电体的端部包括向所述第二方向弯曲之后向所述第三方向弯曲的追加弯曲部，并且分别与所述第一弯曲部及所述第二弯曲部连接。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其中，
所述第二方向是远离所述追加电极的方向。
10.根据权利要求8或9所述的二次电池，其中，
所述追加集电体露出。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的二次电池，其中，
所述二次电池具备：
作为所述多个电极的多个正极；以及
作为其他的所述多个电极的多个负极。
12.根据权利要求11所述的二次电池，其中，
所述多个正极各自中的所述第一方向与所述多个负极各自中的所述第一方向是彼此共同的方向。
13.根据权利要求11所述的二次电池，其中，
所述多个正极各自中的所述第一方向与所述多个负极各自中的所述第一方向是彼此相反的方向。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的二次电池，其中，
所述二次电池还具备收纳所述发电要素的扁平且柱状的外装部件。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的二次电池，其中，
所述二次电池是扁平且柱状的二次电池。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013093291A (ja) * 2011-10-27 2013-05-16 Toyota Motor Corp 電池
CN103155222A (zh) * 2010-10-29 2013-06-12 三洋电机株式会社 方形二次电池
JP2013191451A (ja) * 2012-03-14 2013-09-26 Hitachi Maxell Ltd 扁平形電池
CN104584273A (zh) * 2012-08-28 2015-04-29 株式会社丰田自动织机 蓄电装置
WO2016020999A1 (ja) * 2014-08-06 2016-02-11 日産自動車株式会社 組電池およびタブ接合方法
CN107615520A (zh) * 2015-03-23 2018-01-19 株式会社丰田自动织机 蓄电装置和蓄电装置的制造方法
JP2018200840A (ja) * 2017-05-29 2018-12-20 株式会社豊田自動織機 蓄電装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010212206A (ja) 2009-03-12 2010-09-24 Hitachi Maxell Ltd 扁平形二次電池
JP5562655B2 (ja) 2010-01-07 2014-07-30 日立マクセル株式会社 扁平形非水二次電池
JP6001885B2 (ja) 2012-03-12 2016-10-05 日立マクセル株式会社 扁平形電池
US9768422B2 (en) * 2012-04-17 2017-09-19 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Electricity storage device
CN104662694A (zh) * 2012-09-11 2015-05-27 儒特杰德公司 具备耦合加强部的二次电池用外壳
JP5574003B1 (ja) * 2013-03-29 2014-08-20 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP2015099723A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 シチズンホールディングス株式会社 扁平型二次電池
JP6357944B2 (ja) * 2014-07-23 2018-07-18 日産自動車株式会社 組電池
JP2018181622A (ja) * 2017-04-14 2018-11-15 株式会社日立製作所 積層型二次電池
JP2019021415A (ja) * 2017-07-12 2019-02-07 株式会社豊田自動織機 蓄電装置の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103155222A (zh) * 2010-10-29 2013-06-12 三洋电机株式会社 方形二次电池
JP2013093291A (ja) * 2011-10-27 2013-05-16 Toyota Motor Corp 電池
JP2013191451A (ja) * 2012-03-14 2013-09-26 Hitachi Maxell Ltd 扁平形電池
CN104584273A (zh) * 2012-08-28 2015-04-29 株式会社丰田自动织机 蓄电装置
WO2016020999A1 (ja) * 2014-08-06 2016-02-11 日産自動車株式会社 組電池およびタブ接合方法
CN107615520A (zh) * 2015-03-23 2018-01-19 株式会社丰田自动织机 蓄电装置和蓄电装置的制造方法
JP2018200840A (ja) * 2017-05-29 2018-12-20 株式会社豊田自動織機 蓄電装置

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