JP6731716B2 - リチウムイオン電池及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、正極電極組成物層と負極電極組成物層とを可撓性を有する容器内に収納してなるリチウムイオン電池及びその製造方法に関する。

リチウムイオン（二次）電池は、高容量で小型軽量な二次電池として、近年様々な用途に多用されている。一般的なリチウムイオン電池は、正極活物質及び電解液を含む正極電極組成物層と、同様に負極活物質及び電解液を含む負極電極組成物層とがセパレータを挾んで積層された状態で容器に収納され、さらに、正極電極組成物層及び負極電極組成物層にそれぞれ電気的に接触する導電体からなる電極端子が容器外部に引き出されて構成されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０−１３５２６５号公報

このようなリチウムイオン電池では、正極電極組成物層と負極電極組成物層とをセパレータを挾んで積層する工程と、積層された状態の正極電極組成物層等を容器に収納し、さらに、電極端子を正極電極組成物層等に電気的に接触させた状態でその一部を容器外部に引き出す工程とを必要とし、リチウムイオン電池の生産性を向上させる際の課題となっていた。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、生産性をさらに向上させることの可能なリチウムイオン電池及びその製造方法の提供を、その目的の一つとしている。

本発明は、正極電極組成物層と負極電極組成物層とを可撓性を有する容器内に収納してなる薄型リチウムイオン電池に適用される。そして、容器が、内面の少なくとも一部に正極電極組成物層に電気的に接続された第１の導電体層及び／又は負極電極組成物層と電気的に接続された第２の導電体層を有する外装材からなり、リチウムイオン電池が、このリチウムイオン電池の端部から外方にそれぞれ突出し、外装材からなる第１及び第２の端子を備え、第１及び第２の端子はリチウムイオン電池の同一位置に形成され、第１の端子は前記第１の導電体層を有し、前記第２の端子は前記第２の導電体層をそれぞれ有し、第１及び第２の端子はその先端部において、一方が上方に他方が下方に互いに離れる方向に折り曲げられ、第１及び第２の導電体層が先端部において上方及び下方にも露出されていることにより、上述の課題の少なくとも一つを解決している。また、本発明は、第１及び第２の端子はその先端部において、共通の補強部材を挟んで一方が上方に他方が下方に互いに離れる方向に折り曲げられ、第１及び第２の導電体層が先端部において上方及び下方にも露出されていることにより、上述の課題の少なくとも一つを解決している。

ここで、正極電極組成物層は被覆用樹脂を含む被覆層を有する被覆正極活物質と電解液とからなり、負極電極組成物層は被覆用樹脂を含む被覆層を有する被覆負極活物質と電解液とからなることが好ましく、さらに、電極組成物はさらに繊維状物質を含むことが好ましい。

また、本発明はリチウムイオン電池を製造する方法に適用され、容器は２つの外装材を組み合わせてなり、２つの外装材の導電体層を有する部分に設けられた凹部に正極電極組成物及び負極電極組成物を充填する工程と、正極電極組成物層及び負極電極組成物層がそれぞれ充填された２つの外装材をセパレータを介して積層して、これら２つの外装材を封止する工程とを有することにより、上述の課題の少なくとも一つを解決している。

本発明によれば、生産性をさらに向上させることの可能なリチウムイオン電池及びその製造方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態であるリチウムイオン電池を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 第１実施形態のリチウムイオン電池の電極端子がコネクタに挿入された状態を示す断面図である。 第１実施形態であるリチウムイオン電池の製造方法の一部を示す工程図である。 第１実施形態であるリチウムイオン電池の製造方法の一部を示す斜視図である。 第１実施形態のリチウムイオン電池の電極端子の変形例を示す斜視図である。 第１実施形態のリチウムイオン電池の使用状態を示す部分側面図である。 本発明の第２実施形態であるリチウムイオン電池を示す斜視図である。

（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態であるリチウムイオン電池について説明する。図１は、本発明の第１実施形態であるリチウムイオン電池を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は第１実施形態のリチウムイオン電池の電極端子がコネクタに挿入された状態を示す断面図である。

本実施形態のリチウムイオン電池Ｌの外装体である容器２０は、図１及び図２に詳細を示すように、シート状の部材をそれぞれ所定形状に形成してなる上容器２０ａ及び下容器２０ｂに分割されて構成されている。上容器２０ａ及び下容器２０ｂは略同一の形状に形成されており、一面が開口した上容器本体２０ｃ及び下容器本体２０ｄと、これら上容器本体２０ｃ及び下容器本体２０ｄの図２において左右の端部から側方に突出する一対の上容器縁部２０ｅ及び下容器縁部２０ｆとを備える。加えて、本実施形態の上容器２０ａ及び下容器２０ｂには、上容器縁部２０ｅ及び下容器縁部２０ｆからさらに図２において右方に突出する上容器突出部２０ｇ及び下容器突出部２０ｈが一体に形成されている。図１に示すように、本実施形態の容器２０では、上容器突出部２０ｇ及び下容器突出部２０ｈは異なる位置に設けられている。

上容器２０ａ及び下容器２０ｂの内面（図２において上容器２０ａの下面及び下容器２０ｂの上面）、すなわち、容器２０の内面には、上容器縁部２０ｅ、下容器縁部２０ｆ、さらには上容器突出部２０ｇ、下容器突出部２０ｈを含めて、第１の導電体層及び第２の集電体層をそれぞれなす正極集電体７及び負極集電体８がそれぞれ形成されている。そして、上容器突出部２０ｇ、下容器突出部２０ｈ、及び、図１において上容器突出部２０ｇの下面及び下容器突出部２０ｈの上面に形成された正極集電体７及び負極集電体８が第１、第２の端子である電極端子７ａ、８ａとされる。

図１に詳細を示すように、上容器突出部２０ｇはその先端部において上方に折り曲げられ、一方、下容器突出部２０ｈはその先端部において下方に折り曲げられている。これにより、上容器突出部２０ｇの下面及び下容器突出部２０ｈの上面に形成された正極集電体７及び負極集電体８はその先端部において上方及び下方にも露出されている。

上容器２０ａ及び下容器２０ｂの間には略平板状のセパレータ４が配置され、この上容器２０ａと下容器２０ｂとの間の中空な空間を正極室２及び負極室３にそれぞれ区分している。そして、正極室２及び負極室３には、正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６がそれぞれ充填され、容器２０の上容器縁部２０ｅ及び下容器縁部２０ｆの間がシール部材９により封止されることで、本実施形態のリチウムイオン電池Ｌが形成されている。

正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６は、正極活物質又は負極活物質粒子と電解液とを含むスラリー状の正極電極組成物及び負極電極組成物である。なお、正極、負極活物質粒子と電解液とを混合した正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６は、通常スラリー状であるが、正極、負極活物質粒子と電解液との重量比によってはゲル状物質や粉体に近い物質になることもある。

ここで、本明細書において、「充填された」とは、正極活物質粒子及び負極活物質粒子が正極室２及び負極室３にそれぞれ収納されている状態を意味し、好ましくは、この正極活物質粒子及び負極活物質粒子と電解質とが正極室２及び負極室３にそれぞれ収納されている状態を意味する。さらに好ましくは、正極活物質粒子及び負極活物質粒子と電解質とが混合された状態を意味する。

本発明において正極室２及び負極室３に正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６が充填された状態にするには、粉体状の正極活物質粒子及び負極活物質粒子を直接正極室２及び負極室３にそれぞれに入れてもよく、正極活物質又は負極活物質粒子と電解液とを含むスラリー状の正極電極組成物及び負極電極組成物を正極室２及び負極室３にそれぞれ入れることで行ってもよい。粉体状の正極活物質及び負極活物質粒子を直接正極室２及び負極室３に入れた場合、その後電解液を入れることで正極室２及び負極室３のそれぞれに正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６が充填される。

正極、負極活物質粒子を正極室２及び負極室３に充填する際には、容器２０に振動、衝撃を与えることで、正極、負極活物質粒子を正極室２及び負極室３に均一に充填することが好ましい。

正極電極組成物層５は正極活物質粒子を含んでなり、正極活物質粒子としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物（例えばＬｉＣｏＯ₂、ＬｉＮｉＯ₂、ＬｉＭｎＯ₂及びＬｉＭｎ₂Ｏ₄）、遷移金属酸化物（例えばＭｎＯ₂及びＶ₂Ｏ₅）、遷移金属硫化物（例えばＭｏＳ₂及びＴｉＳ₂）及び導電性高分子（例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリ−ｐ−フェニレン及びポリカルバゾール）等が挙げられる。

また、負極電極組成物層６は負極活物質粒子を含んでなり、負極活物質粒子としては、黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、高分子化合物焼成体（例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等）、コークス類（例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等）、炭素繊維、導電性高分子（例えばポリアセチレン及びポリキノリン等）、スズ、シリコン、及び金属合金（例えばリチウム−スズ合金、リチウム−シリコン合金、リチウム−アルミニウム合金及びリチウム−アルミニウム−マンガン合金等）、リチウムと遷移金属との複合酸化物（例えばＬｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₂等）等が挙げられる。

正極、負極活物質粒子は、表面の少なくとも一部が被覆用樹脂及び導電助剤を含む被覆剤からなる被覆層で被覆されてなる被覆活物質粒子であることが好ましい。

被覆剤は被覆用樹脂を含んでおり、正極活物質粒子の周囲が被覆剤で被覆されていると、電極の体積変化が緩和され、電極の膨脹を抑制することができる。被覆用樹脂の例としては、ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート等が挙げられる。これらの中ではビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂又はポリアミド樹脂が好ましい。

導電助剤としては、導電性を有する材料から選択される。

具体的には、金属［アルミニウム、ステンレス（ＳＵＳ）、銀、金、銅及びチタン等］、カーボン［グラファイト及びカーボンブラック（アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック、単層カーボンナノチューブ及び多層カーボンナノチューブ等）等］、及びこれらの混合物等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

これらの導電助剤は１種単独で用いられてもよいし、２種以上併用してもよい。また、これらの合金又は金属酸化物が用いられてもよい。電気的安定性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン、銀、金、銅、チタン及びこれらの混合物であり、より好ましくは銀、金、アルミニウム、ステンレス及びカーボンであり、さらに好ましくはカーボンである。またこれらの導電助剤とは、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料（上記した導電助剤の材料のうち金属のもの）をメッキ等でコーティングしたものでもよい。

導電助剤として導電性繊維を用いることも可能である。導電性繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性のよい金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレス鋼のような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を導電性物質を含む樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。これらの導電性繊維の中では炭素繊維が好ましい。

被覆活物質粒子は、例えば、活物質粒子を万能混合機に入れて３０〜５００ｒｐｍで撹拌した状態で、被覆用樹脂を含む樹脂溶液を１〜９０分かけて滴下混合し、さらに導電助剤を混合し、撹拌したまま５０〜２００℃に昇温し、０．００７〜０．０４ＭＰａまで減圧した後に１０〜１５０分保持することにより得ることができる。

活物質粒子を含むスラリー状物質は、電解液を含む電解液スラリーであることが好ましい。

電解液としては、リチウムイオン電池の製造に用いられる、電解質及び非水溶媒を含有する電解液を使用することができる。

電解質としては、通常の電解液に用いられているもの等が使用でき、例えば、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＳｂＦ₆、ＬｉＡｓＦ₆及びＬｉＣｌＯ₄等の無機酸のリチウム塩、ＬｉＮ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂、ＬｉＮ（Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂）₂及びＬｉＣ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₃等の有機酸のリチウム塩等が挙げられる。これらの内、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのはＬｉＰＦ₆である。

非水溶媒としては、通常の電解液に用いられているもの等が使用でき、例えば、ラクトン化合物、環状又は鎖状炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、環状又は鎖状エーテル、リン酸エステル、ニトリル化合物、アミド化合物、スルホン、スルホラン等及びこれらの混合物を用いることができる。

非水溶媒は１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

非水溶媒の内、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのは、ラクトン化合物、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル及びリン酸エステルであり、より好ましいのはラクトン化合物、環状炭酸エステル及び鎖状炭酸エステルであり、さらに好ましいのは環状炭酸エステルと鎖状炭酸エステルの混合液である。特に好ましいのはプロピレンカーボネート(ＰＣ)、またはエチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の混合液である。

スラリー状物質は、活物質粒子並びに導電助剤を電解液又は非水溶媒の重量に基づいて１０〜６０重量％の濃度で分散してスラリー化することにより調製することが好ましい。

セパレータ４としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等、ポリオレフィン製の微多孔膜フィルム、多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンとの多層フィルム、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等からなる不織布、及びそれらの表面にシリカ、アルミナ、チタニア等のセラミック微粒子を付着させたもの等が挙げられる。

集電体７、８としては、金属集電体や樹脂集電体を用いることができる。金属集電体としては、公知の金属集電体を用いることができる。たとえば、金属集電体は、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン、およびこれらの一種以上を含む合金、ならびにステンレス合金からなる群から選択される一種以上からなると好ましい。金属集電体は薄板または金属箔から形成されてもよいし、基材の表面にスパッタリング、電着、塗布等の手法により金属層を形成してもよい。

樹脂集電体を構成する高分子材料は、導電性高分子であってもよいし、導電性を有さない高分子であってもよい。

高分子材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリシクロオレフィン（ＰＣＯ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチルアクリレート（ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はこれらの混合物等が挙げられる。

電気的安定性の観点から、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）及びポリシクロオレフィン（ＰＣＯ）が好ましく、さらに好ましくはポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリメチルペンテン（ＰＭＰ）である。

また、樹脂集電体は、導電性の高分子材料を含む樹脂集電体の導電性を向上させる目的、あるいは、導電性を有さない高分子材料を含む樹脂集電体に導電性を付与する目的から、導電性フィラーを含んでいると好ましい。導電性フィラーは、導電性を有する材料から選択される。好ましくは、集電体内のイオン透過を抑制する観点から、電荷移動媒体として用いられるイオンに関して伝導性を有さない材料を用いるのが好ましい。具体的には、カーボン材料、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、白金、クロム、スズ、インジウム、アンチモン、チタン、ニッケルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの導電性フィラーは１種単独で用いられてもよいし、２種以上併用してもよい。また、ステンレス（ＳＵＳ）等のこれらの合金材が用いられてもよい。耐食性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン材料、ニッケル、より好ましくはカーボン材料である。また、これらの導電性フィラーは、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに、上記で示される金属をメッキ等でコーティングしたものであってもよい。

樹脂集電体の具体例としては、ポリプロピレンに導電性フィラーとしてアセチレンブラックを５〜２０部分散させた後、熱プレス機で圧延したものが挙げられる。また、その厚みも特に制限されず、公知のものと同様、あるいは適宜変更して適用することができる。

シール部材９を構成する材料としては、正極、負極集電体７、８との接着性を有し、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、高分子材料、特に熱硬化性樹脂が好ましい。具体的には、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリフッ化ビニデン樹脂等が挙げられ、耐久性が高く取り扱いが容易であることからエポキシ系樹脂が好ましい。

シール部材９は、好ましくは両面テープ状に、すなわち、平面状の基材の両面に上述の熱硬化性樹脂等を塗布して形成する方法、及び公知のシールフィルム等を用いたものが好ましい。シールフィルムとしては、三層構造のシールフィルム（ポリエチレンナフタレートフィルムの上下に変性ポリプロピレンフィルムを積層したフィルム等）等を用いることができる。シールフィルムはインパルスシーラー等の公知のシール装置を用いて加熱圧着することでシールすることができる。

容器２０を構成する外装材の材料は、容器２０内に正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６を収納しうる材料であれば、任意の材料が好適に適用可能である。但し、電極組成物と容器２０とが接触する可能性があることを考慮して、容器２０を構成する材料は絶縁性を有する材料であることが好ましい。加えて、容器２０は、電極組成物を内部に収納した状態で減圧封止されることが好ましいので、容器２０を構成する材料は可撓性及び気密性を有する材料であることが好ましい。

このような材料としては、ラミネートフィルムが好ましい。ラミネートフィルムとしては、耐熱性樹脂フィルムを含む外層と熱可塑性樹脂フィルムを含む内層との間に金属層を介在した複合フィルムを用いることができ、耐熱性樹脂フィルムとしてはポリアミド樹脂又はポリエステル樹脂の延伸フイルム等を好ましく用いることができ、熱可塑性樹脂フィルムとしては未延伸ポリオレフィンフィルム等を好ましく用いることができる。金属層としては、アルミニウム箔、ステンレス箔及び銅箔等による層を用いることができる。なお、耐熱性とはフィルムの融点が内層となる熱可塑性樹脂フィルムの融点よりも高いことを意味し、それによってリチウム二次電池を製造する際の開口部のヒートシールを確実に行うことが可能になる。ラミネートフィルムの一例としては、アルミニウム又はニッケル等の金属層の両面を高分子フィルムで覆ったフィルムが挙げられる。より詳細には、容器２０の外面を耐熱性樹脂フィルムで形成し、容器２０の内面を熱可塑性樹脂フィルムで形成したフィルムが上げられる。さらに、金属層の両面に配置される高分子フィルムのうち、容器２０の内面となる高分子フィルムがポリエチレン及びポリプロピレン等の熱融着性樹脂からなる高分子フィルムであるラミネートフィルムが挙げられる。

次に、本実施形態のリチウムイオン電池の製造方法について、図４及び図５を参照して説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、平面視及び断面視ともに略矩形状の凹部が複数個形成された、容器２０を構成する帯状のシート体（図５参照）３０の図中上面に正極集電体７を形成する。なお、図４には明示していないが、このシート体３０には、上述の上容器突出部２０ｇ及び下容器突出部２０ｈとなる突出部３０ａが所定間隔で形成されている（図５参照）。

シート体３０に凹部を形成する手法に限定はなく、容器２０の材質に応じて凹部を形成する手法を適宜選択すればよい。また、シート体３０の上面に正極集電体７及び後述する負極集電体８を形成する手法にも限定はなく、集電体７、８の材質に応じて形成する手法を適宜選択すればよい。正極及び負極集電体７、８が金属集電体であれば、シート体３０の上面にメッキ加工を施す、スパッタリング等の手法により金属膜をシート体３０の上面に形成する等の手法が挙げられる。また、正極及び負極集電体７、８が樹脂集電体であれば、シート体３０の上面に塗布する、インクジェット装置等によりシート体３０の上面に所定厚の集電体７、８の層を形成する等の手法が挙げられる。

なお、シート体３０に凹部を形成する工程と、シート体３０の上面に正極集電体７及び負極集電体８を形成する工程とは、いずれを先に行ってもよく、さらには、ほぼ同時に行ってもよいことはもちろんである。

また、図４（ａ）〜（ｃ）においては、正極集電体７及び正極電極組成物層５のみ代表して図示しているが、正極集電体７及び負極集電体８、正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６のいずれについても同一の工程が行われる。

次いで、図４（ａ）に示すように、シート体３０の凹部に正極電極組成物層５を充填する。正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６をシート体３０の凹部に充填する手法に限定はなく、一例として、正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６が格納されたタンクからノズル３１を介して凹部に正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６を充填する手法や、インクジェット装置によりシート体３０の凹部に正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６を充填する手法、周知の手法が好適に適用される。

なお、シート体３０の凹部に正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６を充填する量は、少なくとも凹部がこれら正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６により充満される程度の量であることが好ましい。

次いで、図４（ｂ）に示すように、正極電極組成物層５の図中上面に、平板状のセパレータ４を配置することで、正極電極組成物層５の上面をセパレータ４で覆う。セパレータ４を配置する手法は任意であり、一例として、図４（ｂ）に示すように、所定の大きさに加工（切断を含む）されたセパレータ４を真空チャック３２等により保持して正極電極組成物層５の上方に配置し、この真空チャック３２を下降させて正極電極組成物層５の上面にセパレータ４を配置（載置）するような手法が挙げられる。

一方、図４（ｄ）に示すように、平面視及び断面視ともに略矩形状の凹部が複数個形成された、容器２０を構成する帯状のシート体３０の図中上面に負極集電体８を形成し、さらに、シート体３０の凹部に負極電極組成物層６を充填する。負極集電体８を形成する手法、及び負極電極組成物層６を充填する手法については既に説明したので、ここでは説明を省略する。

そして、図４(ｅ)に示すように、負極電極組成物層６が充填されたシート体３０の凹部の周縁部にシール部材９を配置する。シート体３０の周縁部にシール部材９を配置する手法は、シール部材９の材質等により適宜周知の手法から選択されればよく、一例として、シール部材９が流動性を有する状態で供給されるならば、シール部材９が格納されたタンクからノズル３３を介して周縁部に所定量のシール部材９を載置すればよく、あるいは、シール部材９がテープ状に形成されて供給されるならば、このテープ状のシール部材９を周縁部に載置すればよい。

次いで、図４（ｆ）に示すように、正極電極組成物層５が凹部に充填されたシート体３０を上下逆転させてから、正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６がセパレータ４を挾んで相対向するように、一対のシート体３０を配置する。

次いで、図４（ｇ）に示すように、シート体３０の周縁部をチャック３４等で加圧し、必要に応じて加熱することで、この周縁部に配置したシール部材９によりシート体３０の周縁部をシールする。この際、シート体３０の凹部内を減圧、脱気した後でシール部材９により周縁部をシールすることで、凹部内を脱気した状態で封止することが好ましい。

そして、図５に示すように、凹部が封止された状態のシート体３０の周縁部をカッター３５及び切断台３６等を用いて切断することで、図１及び図４（ｈ）に示すようなリチウムイオン電池Ｌを得ることができる。

以上の構成の本実施形態のリチウムイオン電池Ｌは、図１に示すように、その電極端子７ａ、８ａがコネクタ２１に挿入されることで、電力を取り出すことができる。

より詳細には、図１及び図３に示すように、コネクタ２１には正極及び負極に対応した一対の凹部２１ａ、２１ｂを備え、この凹部２１ａ、２１ｂ（図３には凹部２１ａのみ図示している）の図中上面には導体部２２が設けられている。そして、電極端子７ａ、８ａ（図３には電極端子７ａのみ図示している）がこの凹部２１ａ、２１ｂに挿入されることで、電極端子７ａ、８ａの正極集電体７及び負極集電体８と導体部２２とが電気的に接触し、これにより、リチウムイオン電池Ｌからの電力がコネクタ２１を経由して取り出せる。

従って、本実施形態のリチウムイオン電池Ｌでは、容器２０に突出部（上容器突出部２０ｇ及び下容器突出部２０ｈ）を形成して、この突出部を含めて容器２０の内面に正極集電体７及び負極集電体８を形成し、突出部に形成された正極集電体７及び負極集電体８を電極端子７ａ、８ａとしているので、電極端子７ａ、８ａの形成工程及び正極、負極集電体７、８の配置工程の簡略化を図ることができる。これにより、生産性をさらに向上させることの可能なリチウムイオン電池及びその製造方法を実現することができる。

なお、上容器突出部２０ｇ及び下容器突出部２０ｈの形状は、図１に示した形状に限定されず、種々の形状が可能である。一例として、図６（ａ）に示すように、上容器突出部２０ｇ及び下容器突出部２０ｈを容器２０の同一位置に形成してもよいし、図６（ｂ）に示すように、上容器突出部２０ｇ及び下容器突出部２０ｈの先端部（つまり電極端子７ａ、８ａ部分）のみを同一位置に形成してもよい。さらに、図６（ｃ）に示すように、共通の補強部材２３を挾んで上容器突出部２０ｇ及び下容器突出部２０ｈの先端部を折曲してもよい。

また、本実施形態のリチウムイオン電池Ｌでは、容器２０内に正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６を充填しており、正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６が、正極活物質又は負極活物質粒子と電解液とを含む正極電極組成物及び負極電極組成物である。従って、これら正極電極組成物層５及び負極電極組成物層６を備えるリチウムイオン電池Ｌ全体が柔軟性を備える構成になる。従って、図７に示すように、リチウムイオン電池Ｌ全体が屈曲可能に構成されるというメリットを有する。

（第２実施形態）
次に、図８を参照して、本発明の第２実施形態であるリチウムイオン電池について説明する。図８は、本発明の第２実施形態であるリチウムイオン電池を示す斜視図である。

本実施形態のリチウムイオン電池Ｌと、上述の第１実施形態のリチウムイオン電池との差は、正極集電体７及び負極集電体８の形状にある。より詳細には、本実施形態の上容器２０ａ及び下容器２０ｂの内面に形成された正極集電体７及び負極集電体８は、上容器本体２０ｃ及び下容器本体２０ｄの内面の一部、及び上容器突出部２０ｇ及び下容器突出部２０ｈの一面に形成されている。

より詳細には、上容器本体２０ｃ及び下容器本体２０ｄの内面に形成された正極集電体７及び負極集電体８は、正極電極組成物層５及び前記負極電極組成物層６に略等しい面積に形成されている。

その他の構成要素は上述の第１実施形態のリチウムイオン電池と同一であるので、同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略化する。

従って、本実施形態によっても、上述の第１実施形態のリチウムイオン電池と同様の効果を奏することができる。

（変形例）
なお、本発明のリチウムイオン電池は、その細部が上述の各実施形態に限定されず、種々の変形例が可能である。一例として、本発明のリチウムイオン電池の外形は図５に示すようなリチウムイオン電池のそれに限定されず、種々の外形が採用可能である。

Ｌ リチウムイオン電池
２ 正極室
３ 負極室
４ セパレータ
５ 正極電極組成物層
６ 負極電極組成物層
７ 正極集電体
８ 負極集電体
７ａ、８ａ 電極端子
９ シール部材
２０ 容器
２０ｇ 上容器突出部
２０ｈ 下容器突出部

Claims (5)

1. 正極電極組成物層と負極電極組成物層とを可撓性を有する容器内に収納してなる薄型リチウムイオン電池において、
   前記容器は、内面の少なくとも一部に前記正極電極組成物層に電気的に接続された第１の導電体層及び／又は前記負極電極組成物層と電気的に接続された第２の導電体層を有する外装材からなり、
   前記リチウムイオン電池は、このリチウムイオン電池の端部から外方にそれぞれ突出し、前記外装材からなる第１及び第２の端子を備え、
   前記第１及び第２の端子は前記リチウムイオン電池の同一位置に形成され、
   前記第１の端子は前記第１の導電体層を有し、前記第２の端子は前記第２の導電体層をそれぞれ有し、
   前記第１及び第２の端子はその先端部において、一方が上方に他方が下方に互いに離れる方向に折り曲げられ、前記第１及び第２の導電体層が前記先端部において上方及び下方にも露出されている
   ことを特徴とするリチウムイオン電池。
2. 正極電極組成物層と負極電極組成物層とを可撓性を有する容器内に収納してなる薄型リチウムイオン電池において、
   前記容器は、内面の少なくとも一部に前記正極電極組成物層に電気的に接続された第１の導電体層及び／又は前記負極電極組成物層と電気的に接続された第２の導電体層を有する外装材からなり、
   前記リチウムイオン電池は、このリチウムイオン電池の端部から外方にそれぞれ突出し、前記外装材からなる第１及び第２の端子を備え、
   前記第１の端子は前記第１の導電体層を有し、前記第２の端子は前記第２の導電体層をそれぞれ有し、
   前記第１及び第２の端子はその先端部において、共通の補強部材を挟んで一方が上方に他方が下方に互いに離れる方向に折り曲げられ、前記第１及び第２の導電体層が前記先端部において上方及び下方にも露出されている
   ことを特徴とするリチウムイオン電池。
3. 請求項１または２に記載のリチウムイオン電池において、
   前記正極電極組成物層は被覆用樹脂を含む被覆層を有する被覆正極活物質と電解液とからなり、
   前記負極電極組成物層は被覆用樹脂を含む被覆層を有する被覆負極活物質と電解液とからなるリチウムイオン電池。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のリチウムイオン電池において、
   前記電極組成物層はさらに繊維状物質を含むリチウムイオン電池。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のリチウムイオン電池を製造する方法であって、
   前記容器は２つの前記外装材を組み合わせてなり、
   前記２つの外装材の、前記導電体層を有する部分に設けられた凹部に前記正極電極組成物層及び前記負極電極組成物層をそれぞれ充填する工程と、
   前記正極電極組成物層及び前記負極電極組成物層がそれぞれ充填された前記２つの外装材をセパレータを介して積層して、これら２つの外装材を封止する工程と
   を備えることを特徴とするリチウムイオン電池の製造方法。

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