JP7215570B2 - 二次電池 - Google Patents

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Description

本発明は二次電池に関する。
二次電池は、いわゆる蓄電池ゆえ充電・放電の繰り返しが可能であり、様々な用途に用いられている。例えば、携帯電話、スマートフォンおよびノートパソコンなどのモバイル機器に二次電池が用いられている。
二次電池は一般的に外装体内に電極組立体が収容された構造を有する。つまり、二次電池では、ケースとなる外装体に対して電極体が収容されている。
特開2003-242957号公報
本願発明者は、従前の二次電池では克服すべき課題があることに気付き、そのための対策を取る必要性を見出した。具体的には以下の課題があることを本願発明者は見出した。
二次電池は、一般的に、正極、負極およびそれらの間に配置されたセパレータを含む電極組立体、ならびに電解質が外装体に封入された構造を有する。電極組立体は、当該電極組立体における同一の端面から突出する正極および負極の集電タブを有している。また、かかる電極組立体と外装体との間に、それらの部材間の絶縁のためのスペーサが設けられている(例えば、特許文献1)。
図10に示す例示態様でいえば、電極組立体200の端面200’において、集電タブ6が突出している。電極組立体200と外装体300との絶縁のために、端面200’に近接してスペーサ4が設けられている。かかるスペーサ4には、集電タブ6を通すための開口部8が設けられている。集電タブ6はスペーサ4の開口部8を横切り、スペーサ4と外装体300との間に位置付けられている。
このような構成の二次電池では、衝撃または熱が加わった場合に、電極組立体200がスペーサ4に衝突し、短絡する虞がある。
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものである。即ち、本発明の主たる目的は、短絡防止の点でより好適な二次電池を提供することである。
本発明は、正極、負極および正極と負極との間に配置されたセパレータを含む電極組立体ならびに電解質が外装体に封入された二次電池であって、電極組立体と外装体との間に位置付けられるスペーサを有して成り、電極組立体が、当該電極組立体における同一の端面から突出する正極および負極の集電タブを有して成り、スペーサが、電極組立体における集電タブが突出する端面と外装体との間に位置付けられ、電極組立体とスペーサとの間で正極および負極の集電タブの少なくとも一方が屈曲形状を成している二次電池に関する。
本発明に係る二次電池は、短絡防止の点でより好適な構造を有する。
具体的には、本発明に係る二次電池において、電極組立体とスペーサとの間で正極および負極の集電タブの少なくとも一方が屈曲形状を成している。換言すると、電極組立体とスペーサとの間の空間に屈曲形状を有する集電タブが位置付けられている。それによって、二次電池に熱および/または衝撃などが加わった場合でも、集電タブが緩衝材として働き、電極組立体とスペーサとの衝突を防止することができる。したがって、電極組立体における短絡をより好適に防止できる。
図1Aおよび図1Bは、電極組立体の模式的断面図(図1A:非巻回の平面積層型電池、図1B:巻回型電池)を示す。 図2は、本発明に係る二次電池の模式的な斜視展開図を示す。 図3は、本発明に係る二次電池の模式的な斜視図を示す。 図4は、図3におけるa-a’線に沿った二次電池の模式的断面図を示す。 図5は、図3におけるb-b’線に沿った二次電池の模式的断面図を示す。 図6A~図6Fは、本発明に係る集電タブの種々の態様の模式図を示す。 図7は、図3におけるc-c’線に沿った二次電池の模式的断面図を示す。 図8は、本発明に係る二次電池を構成する電極組立体の構成部材を説明するための模式的斜視図を示す。 図9Aおよび図9Bは、本発明に係る二次電池を構成する電極の組立方法を説明するための模式的斜視図を示す。 図10は、従来技術に係る二次電池の模式的断面図を示す。
以下では、本発明の一実施形態に係る二次電池をより詳細に説明する。必要に応じて図面を参照して説明を行うものの、図面における各種の要素は、本発明の理解のために模式的かつ例示的に示したにすぎず、外観や寸法比などは実物と異なり得る。
本明細書で直接的または間接的に説明される“厚み”の方向は、二次電池を構成する電極材の積層方向に基づいている。例えば扁平状電池などの「板状に厚みを有する二次電池」でいえば、“厚み”の方向は、かかる二次電池の板厚方向に相当する。
本明細書において「断面視」は、二次電池の厚み方向に沿って切り取って得られる対象物の仮想断面に基づいている。例えば、二次電池を構成する電極層の積層方向に基づく厚み方向と、電極層が電極端子の位置する方向へと延在する長手方向とが構成する面に沿って切り取ったような断面に基づいている。端的にいえば、図4などに示される二次電池の断面の形態に基づいている。
[本発明に係る二次電池の基本構成]
本発明は二次電池を提供する。本明細書中、「二次電池」という用語は充電・放電の繰り返しが可能な電池のことを指している。「二次電池」は、その名称に過度に拘泥されるものではなく、例えば、「蓄電デバイス」などの電気化学デバイスも包含し得る。
本発明に係る二次電池は、正極、負極およびセパレータを含む電極構成単位を有する電極組立体を備えている。図1Aおよび図1Bには電極組立体200を例示している。図示されるように、正極1と負極2とはセパレータ3を介して積み重なって電極構成単位100を成している。かかる電極構成単位が少なくとも1つ以上積層して電極組立体が構成されていたり(図1A参照)、あるいは、電極構成単位が巻回することで電極組立体が構成されたりする(図1B参照)。二次電池では、そのような電極組立体が電解質(例えば非水電解質)と共に外装体に封入されている。
正極は、少なくとも正極材層および正極集電体(例えば層形態を成す正極集電体)から構成されている。正極では正極集電体の少なくとも片面に正極材層が設けられており、正極材層には電極活物質として正極活物質が含まれている。例えば、電極組立体における複数の正極は、それぞれ、正極集電体の両面に正極材層が設けられていてよいし、あるいは、正極集電体の片面にのみ正極材層が設けられていてよい。二次電池のさらなる高容量化の観点でいえば正極は正極集電体の両面に正極材層が設けられていることが好ましい。
負極は、少なくとも負極材層および負極集電体(例えば層形態を成す負極集電体)から構成されている。負極では負極集電体の少なくとも片面に負極材層が設けられており、負極材層には電極活物質として負極活物質が含まれている。例えば、電極組立体における複数の負極は、それぞれ、負極集電体の両面に負極材層が設けられていてよいし、あるいは、負極集電体の片面にのみ負極材層が設けられていてよい。二次電池のさらなる高容量化の観点でいえば負極は負極集電体の両面に負極材層が設けられていることが好ましい。
正極および負極に含まれる電極活物質、即ち、正極活物質および負極活物質は、二次電池において電子の受け渡しに直接関与する物質であり、充放電、すなわち電池反応を担う正負極の主物質である。より具体的には、「正極材層に含まれる正極活物質」および「負極材層に含まれる負極活物質」に起因して電解質にイオンがもたらされ、かかるイオンが正極と負極との間で移動して電子の受け渡しが行われて充放電がなされる。正極材層および負極材層は特にリチウムイオンを吸蔵放出可能な層であることが好ましい。つまり、非水電解質を介してリチウムイオンが正極と負極との間で移動して電池の充放電が行われる非水電解質二次電池となっていることが好ましい。充放電にリチウムイオンが関与する場合、本発明に係る二次電池は、いわゆるリチウムイオン電池に相当し、正極および負極がリチウムイオンを吸蔵放出可能な層を有している。
正極材層の正極活物質は例えば粒状体から成るところ、粒子同士のより十分な接触と形状保持のためにバインダーが正極材層に含まれていることが好ましい。更には、電池反応を推進する電子の伝達を円滑にするために導電助剤が正極材層に含まれていてもよい。同様にして、負極材層の負極活物質は例えば粒状体から成るところ、粒子同士のより十分な接触と形状保持のためにバインダーが含まれることが好ましく、電池反応を推進する電子の伝達を円滑にするために導電助剤が負極材層に含まれていてもよい。このように、複数の成分が含有されて成る形態ゆえ、正極材層および負極材層はそれぞれ「正極合材層」および「負極合材層」などと称すこともできる。
正極活物質は、リチウムイオンの吸蔵放出に資する物質であることが好ましい。かかる観点でいえば、正極活物質は例えばリチウム含有複合酸化物であることが好ましい。より具体的には、正極活物質は、リチウムと、コバルト、ニッケル、マンガンおよび鉄から成る群から選択される少なくとも1種の遷移金属とを含むリチウム遷移金属複合酸化物であってよい。つまり、本実施態様に係る二次電池の正極材層においては、そのようなリチウム遷移金属複合酸化物が正極活物質として好ましくは含まれている。例えば、正極活物質はコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、リン酸鉄リチウム、または、それらの遷移金属の一部を別の金属で置き換えたものである。そのような正極活物質は、単独種として含まれてよいものの、二種以上が組み合わされて含まれていてもよい。
正極材層に含まれる得るバインダーとしては、特に制限されるわけではないが、ポリフッ化ビニリデン、ビニリデンフルオライド-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド-テトラフルオロチレン共重合体およびポリテトラフルオロチレンなどから成る群から選択される少なくとも1種を挙げることができる。正極材層に含まれる得る導電助剤としては、特に制限されるわけではないが、サーマルブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラックおよびアセチレンブラックなどのカーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブおよび気相成長炭素繊維などの炭素繊維、銅、ニッケル、アルミニウムおよび銀などの金属粉末、ならびに、ポリフェニレン誘導体などから選択される少なくとも1種を挙げることができる。ある例示態様では正極材層のバインダーはポリフッ化ビニリデンであり、また、別のある例示態様では正極材層の導電助剤はカーボンブラックである。さらに別の例示態様では、正極材層のバインダーおよび導電助剤が、ポリフッ化ビニリデンとカーボンブラックとの組合せとなっている。
正極材層の厚み寸法は、特に制限されるわけではないが、1μm以上300μm以下が好ましく、例えば5μm以上200μm以下である。正極材層の厚み寸法は二次電池内部での厚みであって、任意の10箇所における測定値の平均値が用いられる。
負極活物質は、リチウムイオンの吸蔵放出に資する物質であることが好ましい。かかる観点でいえば、負極活物質は例えば各種の炭素材料、酸化物、または、リチウム合金などであることが好ましい。
負極活物質の各種の炭素材料としては、黒鉛(例えば天然黒鉛および/もしくは人造黒鉛)、ハードカーボン、ソフトカーボン、ならびに/またはダイヤモンド状炭素などを挙げることができる。特に、黒鉛は電子伝導性が高く、負極集電体との接着性が優れる点などで好ましい。負極活物質の酸化物としては、酸化シリコン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛および酸化リチウムなどから成る群から選択される少なくとも1種を挙げることができる。負極活物質のリチウム合金は、リチウムと合金形成され得る金属であればよく、例えば、Al、Si、Pb、Sn、In、Bi、Ag、Ba、Ca、Hg、Pd、Pt、Te、Zn、Laなどの金属とリチウムとの2元、3元またはそれ以上の合金である。そのような酸化物は、その構造形態としてアモルファスとなっていてよい。結晶粒界または欠陥といった不均一性に起因する劣化が引き起こされにくくなるからである。ある例示態様では負極材層の負極活物質が人造黒鉛となっている。
負極材層に含まれる得るバインダーとしては、特に制限されるわけではないが、スチレンブタジエンゴム、ポリアクリル酸、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド系樹脂およびポリアミドイミド系樹脂から成る群から選択される少なくとも1種を挙げることができる。より好適な実施態様では負極材層に含まれるバインダーはスチレンブタジエンゴムとなっている。負極材層に含まれる得る導電助剤としては、特に制限されるわけではないが、サーマルブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラックおよびアセチレンブラックなどのカーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブおよび気相成長炭素繊維などの炭素繊維、銅、ニッケル、アルミニウムおよび銀などの金属粉末、ならびに、ポリフェニレン誘導体などから選択される少なくとも1種を挙げることができる。なお、負極材層には、電池製造時に使用された増粘剤成分(例えばカルボキシルメチルセルロース)に起因する成分が含まれていてもよい。
ある例示態様では、負極材層における負極活物質およびバインダーが人造黒鉛とスチレンブタジエンゴムとの組合せとなっている。
負極材層の厚み寸法は、特に制限されるわけではないが、1μm以上300μm以下が好ましく、例えば5μm以上200μm以下である。負極材層の厚み寸法は二次電池内部での厚みであって、任意の10箇所における測定値の平均値が用いられる。
正極および負極に用いられる正極集電体および負極集電体は電池反応に起因して活物質で発生した電子を集めたり供給したりするのに資する部材である。そのような集電体は、シート状の金属部材であってよく、多孔または穿孔の形態を有していてよい。例えば、集電体は金属箔、パンチングメタル、網またはエキスパンドメタルなどである。正極に用いられる正極集電体は、アルミニウム、ステンレス鋼およびニッケルなどから成る群から選択される少なくとも1種を含んだ金属箔から成るものが好ましく、例えばアルミニウム箔である。一方、負極に用いられる負極集電体は、銅、ステンレス鋼およびニッケルなどから成る群から選択される少なくとも1種を含んだ金属箔から成るものが好ましく、例えば銅箔である。
セパレータは、正負極の接触による短絡防止および電解質保持などの観点から設けられる部材である。換言すれば、セパレータは、正極と負極との間の電子的接触を防止しつつイオンを通過させる部材であるといえる。好ましくは、セパレータは多孔性または微多孔性の絶縁性部材であり、その小さい厚みに起因して膜形態を有している。あくまでも例示にすぎないが、ポリオレフィン製の微多孔膜がセパレータとして用いられてよい。この点、セパレータとして用いられる微多孔膜は、例えば、ポリオレフィンとしてポリエチレン(PE)のみ又はポリプロピレン(PP)のみを含んだものであってよい。更にいえば、セパレータは、“PE製の微多孔膜”と“PP製の微多孔膜”とから構成される積層体であってもよい。セパレータの表面は無機粒子コート層および/または接着層などにより覆われていてもよい。セパレータの表面は接着性を有していてもよい。
セパレータの厚み寸法は、特に制限されるわけではないが、1μm以上100μm以下が好ましく、例えば5μm以上20μm以下である。セパレータの厚み寸法は二次電池内部での厚み(特に正極と負極との間での厚み)であって、任意の10箇所における測定値の平均値が用いられる。
本発明に係る二次電池では、正極、負極およびセパレータを含む電極組立体が電解質と共に外装体に封入されている。電解質は電極(正極・負極)から放出された金属イオンの移動を助力する。電解質は有機電解質および有機溶媒などの“非水系”の電解質であってもよく、または水を含む“水系”の電解質であってもよい。ある例示態様において、本発明に係る二次電池は、電解質として“非水系”の溶媒と、溶質とを含む電解質が用いられた非水電解質二次電池となっている。
具体的な非水電解質の溶媒としては、少なくともカーボネートを含んで成るものが好ましい。かかるカーボネートは、環状カーボネート類および/または鎖状カーボネート類であってもよい。特に制限されるわけではないが、環状カーボネート類としては、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ブチレンカーボネート(BC)およびビニレンカーボネート(VC)から成る群から選択される少なくとも1種を挙げることができる。鎖状カーボネート類としては、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)およびジプロピルカーボネート(DPC)から成る群から選択される少なくも1種を挙げることができる。本発明の1つの例示態様では、非水電解質として環状カーボネート類と鎖状カーボネート類との組合せが用いられ、例えばエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物が用いられる。具体的な非水電解質の溶質としては、例えば、LiPFおよび/またはLiBFなどのLi塩が用いられてよい。
集電タブとしては、二次電池の分野で使用されているあらゆる集電タブが使用可能である。集電タブは、電子の移動が達成され得る材料から構成されればよく、通常は銀、金、銅、鉄、スズ、プラチナ、アルミニウム、ニッケル、および/またはステンレス鋼などの導電性材料から構成される。集電タブの形態は特に限定されず、例えば、線状であってもよいし、または板状であってもよい。正極側および負極側の集電タブ(以下では総称的に「正負極の集電タブ」とも称する)は、電極組立体のいずれの面から突出していてよい。正負極の集電タブは、互いに電極組立体の別の面から突出していてよく、あるいはそれぞれ同一の面から突出していてもよい。二次電池のコンパクト化の観点から、正負極の集電タブは、同一の面から突出していることが好ましい。つまり、正極集電タブと負極集電タブとが、互いに電極組立体の同一の端面(すなわち同一側面)から突出するように延在していてよい。
外装体は通常、ハードケースであり、本体部および蓋部などの2つの部材から成っていてよい。例えば、外装体が本体部および蓋部から構成される場合、本体部と蓋部とは、電極組立体、電解質および集電タブ、ならびに所望により電極端子などが収容された後、密封される。外装体の密封方法としては、特に限定されず、例えば、レーザー照射法などが挙げられる。
外装体の本体部および蓋部を構成する材料としては、二次電池の分野でハードケース型外装体を構成し得るあらゆる材料が使用可能である。そのような材料は、電子の移動が達成され得る導電性材料であってもよいし、または電子の移動が達成され得ない絶縁材料であってもよい。外装体の材料は、電極取り出しの観点から、導電性材料であることが好ましい。
導電性材料としては、例えば銀、金、銅、鉄、スズ、プラチナ、アルミニウム、ニッケルおよび/またはステンレス鋼などの導電性材料が挙げられる。絶縁材料としては、例えば、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート)、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ならびに/またはポリオレフィン(例えば、ポリエチレンおよび/もしくはポリプロピレン)などの絶縁ポリマー材料が挙げられる。
上述した導電性および剛性の観点から、本体部および蓋部はともに、ステンレス鋼から構成されていてよい。なお、ステンレス鋼とは、「JIS G 0203 鉄鋼用語」に規定されている通り、クロムまたはクロムとニッケルとを含有させた合金鋼で、一般にはクロム含有量が全体の約10.5%以上の鋼をいう。そのようなステンレス鋼としては、マルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼および/または析出硬化系ステンレス鋼が挙げられる。
外装体の本体部および蓋部の寸法は、主として電極組立体の寸法に応じて決定される。例えば、電極組立体を収容したとき、外装体内での電極組立体の移動が防止される程度の寸法を外装体が有することが好ましい。電極組立体の移動を防止することにより、衝撃などによる電極組立体の損傷を防止し、二次電池の安全性が向上することができる。
外装体はラミネートフィルムからなるパウチなどのフレキシブルケースであってもよい。ラミネートフィルムとしては、少なくとも金属層(例えば、アルミニウムなど)と接着層(例えば、ポリプロピレンおよび/またはポリエチレンなど)とが積層される構成であり、付加的に保護層(例えば、ナイロンおよび/またはポリアミドなど)が積層される構成であってもよい。
外装体の厚み寸法(すなわち、肉厚寸法)は、特に制限されるわけではないが、10μm以上200μm以下が好ましく、例えば50μm以上100μm以下である。外装体の厚み寸法は、任意の10箇所における測定値の平均値が用いられる。
二次電池には、一般に電極端子が設けられている。かかる電極端子は、外装体の少なくとも1つの面に設けられてよい。例えば、外装体における同一面に正極の電極端子と負極の電極端子とが互いに離間して設けられてよい。または、正極の電極端子と負極の電極端子とが互いに外装体の別の面に設けられてもよい。二次電池のコンパクト化の観点から、正極の電極端子および負極の電極端子が、同一の面から突出していてよい。具体的には、電極層が積層する方向に対して垂直な方向に突出するように、外装体の側面から正極側および負極側の電極端子が突出していてよい。
電極端子は、導電率が大きい材料を用いることが好ましい。電極端子の材質としては、特に制限するわけではないが、銀、金、銅、鉄、スズ、プラチナ、アルミニウム、ニッケルおよびステンレス鋼から成る群から選択される少なくとも一種を挙げることができる。
電極端子は、単一の材料から構成されてよく、複数の材料から構成されてもよい。複数の材料から構成される電極端子(以下、「電極端子構造体」とも称す)は、リベット部、内側端子およびガスケット部から成る。
リベット部および内側端子は、電子の移動が達成され得る材料から構成されていればよい。例えば、リベット部および内側端子は、それぞれ、銀、金、銅、鉄、スズ、プラチナ、アルミニウム、ニッケルおよび/またはステンレス鋼などの導電性材料から構成される。ガスケット部は、絶縁材料から構成されていればよい。例えば、ガスケット部は、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート)、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ならびに/またはポリオレフィン(例えば、ポリエチレンおよび/もしくはポリプロピレン)などの絶縁ポリマー材料から構成される。
正負極の集電タブは、電極端子または電極端子構造体に電気的に接続され、かかる電極端子または電極端子構造体を介して、外部へと電気的に導出されている。
電極端子構造体は、特に限定されないが、例えば、外装体の貫通孔に、嵌合して挿通されていてもよい。電極端子構造体は、主として電極を外部に導出するための導電性のリベット部、かかるリベット部と外装体との電気的な絶縁を確保しつつ、電解質の漏出を防止するための外側ガスケット部、リベット部と集電タブとの電気的接続を確保するための内側端子、およびかかる内側端子と外装体との電気的な絶縁を確保しつつ、電解質の漏出を防止するための内側ガスケット部を含んでもよい。
正負極の集電タブは、電極端子または電極端子構造体に接続されてよい。また、正負極の集電タブは、外装体に電気的に接続され、かかる外装体を介して外部へと電気的に導出されるようになっていてもよい。例えば外装体が導電性ハードケース型外装体である場合、集電タブは外装体の内側と接触して電気的に接続されていてよく、かかる外装体を介して外部へと導出されるようになっていてもよい。換言すると、外装体が集電タブと接続されることで正極または負極の電荷を帯びてよく、また、外装体に設けられた電極端子から集電タブが外部へと電気的に導出されるようになっていてもよい。
二次電池のコンパクト化および電圧バランス化の観点から、正負極いずれか一方の電極の集電タブが電極端子構造体に電気的に接続され、正負極の他方の電極の集電タブが導電性ハードケース型外装体の内側に電気的に接続されていることが好ましい。
スペーサとしては、二次電池の分野で使用されているあらゆるスペーサが使用可能である。スペーサは、例えば、電極組立体(特に電極)と外装体(特に電極端子)との間の電子的接触を防止する限り、特に限定されない。よって、スペーサは、電極組立体と外装体(特にその電極端子)との間の電子的接触を防止する絶縁部材と称すこともできる。スペーサは、全体として例えば板状となっていてよい。スペーサを構成する材料としては、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレンおよび/もしくはポリピロピレンなど)、ポリスチレン、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレートおよび/もしくはポリブチレンテレフタレートなど)、ポリ塩化ビニル、アクリルポリマー(例えば、ポリメチルメタクリレートなど)、ならびに/または、ポリカーボネートなどのポリマー材を挙げることができるほか、ニトリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムおよび/またはシリコーンゴムなどのゴム材などの種々の絶縁性材料が挙げることができる。スペーサは電極組立体と外装体との接触が防止され得る限り、あらゆる形態を有していてもよく、例えば、フィルム、シート、ボードまたは生地(例えば不織布)の形態を有していてもよい。
[本発明に係る二次電池の特徴]
本発明に係る二次電池は、電極組立体、およびそれを収容する外装体を有して成る電池であるところ、電極組立体から突出する集電タブの形態およびかかる集電タブ周辺における部材間の位置関係の点で特徴を有する。
具体的には、本発明に係る二次電池において、電極組立体とスペーサとの間で正負極の集電タブの少なくとも一方が屈曲形状を成している。つまり、電極組立体とスペーサとは互いに離隔しており、その離隔空間において集電タブの少なくとも一方が屈曲形状を有している。電極組立体とスペーサとの間に形成される局所的空間で正負極の集電タブの少なくとも一方が屈曲状に延在しているともいえる。図示する例示態様でいえば、二次電池は、外装体300(310)内部において、電極組立体200と外装体300との間に位置付けられるスペーサ4を有して成る(図2参照)。スペーサ4は、例えば、板状のスペーサであり、そのようなスペーサ4が、電極組立体200の一側面(特に、後述する“端面”)と外装体300との間の空間を仕切るように設けられている。スペーサ4の主面は、電極組立体200の一側面を略カバーできるようなサイズであってよい。例えば図2から分かるように、板状のスペーサ4の主面は、全体として、電極組立体200の一側面の端面のサイズと略同じサイズになっていてよい。
このようなスペーサは、外側へと突出する集電タブを備える端面200’に対して設けられている。より具体的には、二次電池は、電極組立体200における集電タブが突出する端面200’と外装体300との間に位置付けられるスペーサ4を有して成る(図4参照)。電極組立体200の端面200’とスペーサ4とは互いに離隔している。図示する態様から分かるように、正極および負極よりも外側に延在しているセパレータ延在部とは非接触に又はそれから離れてスペーサ4が設けられている。ここで、電極組立体200とスペーサ4との間に屈曲形状を有する集電タブ6(すなわち、正極集電タブ61および/または負極集電タブ62)が位置付けられている(図4および図5参照)。つまり、断面視において、電極組立体とスペーサとの間の離隔空間で集電タブ6が屈曲形状に起因して蛇行するように延在している。このように電極組立体200とスペーサ4との間で集電タブ6が屈曲形状を有すると、二次電池400に衝撃または熱などの変動が生じた場合でも、集電タブ6が緩衝材として(例えば、バネのように)働き、電極組立体200とスペーサ4との衝突を防止することができる。より平易にいうと、集電タブ6は、例えば電極組立体200とスペーサ4との間に生じ得る衝撃を吸収することができる。したがって、電極組立体200における短絡をより好適に防止できる。
本開示における「屈曲形状」とは、広義には、断面視において、凸状を成すように大きく曲がる集電タブの形態を指している。狭義には、「屈曲形状」は、断面視において、電極組立体から突出する集電タブが折り返すように曲がって延在する形態を指している。図4に示す例示態様でいえば、集電タブ6は、Kを始点としてみた場合、電極組立体200からスペーサ4に向かい、その後屈曲形状を成す部分Kを境に、スペーサ4から電極組立体200に向かって曲がっている。また、図4に示す例示態様では、集電タブ6は、電極組立体200からスペーサ4に向かって曲がる屈曲形状を成す部分Kを有している。このような例示態様から分かるように、電極組立体から突出する集電タブが、電極組立体とスペーサとの離隔空間において蛇行するように延在している。
本開示における「屈曲形状」は、湾曲状および/または折曲状に代表される屈曲形状を包含し得る。「湾曲状」とは、図4におけるKおよびKに示すように、断面視において、湾状(または弓状)に曲がること(すなわち略曲線的に曲がること)であって、丸みを帯びた曲がりをもたらし、撓曲も包含する。「折曲状」は、断面視において、鋭角に折れ曲がること(すなわち略直線的に曲がること)である。衝撃吸収性の向上の観点から、「屈曲形状」は、湾曲状を成していることが好ましい。つまり、集電タブの屈曲形状は、弓状に曲がる湾曲形状であってよく、それによって、極組立体とスペーサとの間に生じ得る衝撃を集電タブがより好適に吸収することができる。図4に示す例示態様でいえば、屈曲形状を成す部分KおよびKにおける屈曲形状が湾曲状を成している。
図示する態様から分かるように、本開示における「屈曲形状」は、「折返し形状」、「略U字(または略V字)形状」、「極大点を有する曲線形状」または「鋭角を成して曲がる形状」などと称すことも可能である。
集電タブ6は、電極組立体200とスペーサ4との隙間で少なくとも1つの屈曲形状を成していればよい。好ましくは、集電タブ6は、複数(例えば、2つ)成している(図4および図5参照)。集電タブ6が複数の屈曲形状を成すことで、集電タブ6の弾性(例えば、バネ弾性)をより向上させることができ、電極組立体200とスペーサ4との間に生じ得る衝撃をより吸収することができる。二次電池のコンパクト化の観点から、かかる集電タブ6における屈曲形状は5つ以下であることが好ましい(つまり、正極集電タブまたは負極集電タブは、電極組立体200とスペーサ4との隙間空間で好ましくは2以上5以下の屈曲部を有している)。
例えば、二次電池400の断面視において、集電タブ6は、厚み方向に凸となるように屈曲形状を成す部分Kを有していてよい(図6A参照)。また、集電タブ6は、電極組立体200の最外層における電極から突出してよい(図6A参照)。例えば、電極組立体200の最外層から当該組立体の積層方向に直交する方向に外側へと集電タブ6が突出していてよい。さらには、電極組立体200の内層における電極から突出してもよい(図6B参照)。つまり、電極組立体200において最外層を成していない非最外層の電極から外側に向けて集電タブ6が突出していてよい。集電タブ6が電極組立体200の内層における電極から突出している場合、3つの屈曲形状を成す部分(すなわち、K、KおよびK)を有していてもよい(図6C参照)。電極組立体200は平面積層型電極組立体であってよく、その場合、各電極から突出したサブ集電タブを結束して集電タブ6を成していてよい(図6D参照)。このような平面積層型の電極組立体200が用いられる場合(図1A参照)、正極および負極の各々において、電極間を電気的に接続するタブとは別個に集電タブ6が設けられてもよい。
正負極の集電タブの少なくとも一方は、電極組立体とスペーサとの間において屈曲形状を成していればよく、正負極の集電タブの両方が屈曲形状を成していることが好ましい。正負極の集電タブの両方が屈曲形状を成していることで、双方の集電タブに弾性を持たせることができる。また、電極組立体とスペーサとの間の異なる位置において、衝撃を吸収する領域を形成することができる。それによって、電極組立体とスペーサとの間に生じ得る衝撃をより吸収することができる。さらに、二次電池に衝撃または熱が加わった場合でも、電極組立体とスペーサとが移動すること(特に外装体内部で電極組立体が平面視周方向に回転すること)をより好適に防止することができる。
図示する例示態様で言えば、正極集電タブ61が電極組立体200とスペーサ4との間において屈曲形状を成している(図4参照)。また、負極集電タブ62が電極組立体200とスペーサ4との間において屈曲形状を成している(図5参照)。つまり、同一スペーサが関与する“離隔空間”において正極集電タブ61と負極集電タブ62との双方がそれぞれ屈曲形状を成している。これにより、二次電池のコンパクト化も加味しつつも、電極組立体200とスペーサ4との間に生じ得る衝撃などをより効果的に吸収することができる。
一実施形態では、集電タブの屈曲形状を成す部分がスペーサと接している。つまり、断面視にて集電タブの凸状部分がスペーサの主面と接している。集電タブの屈曲形状を成す部分がスペーサと接することで、電極組立体200とスペーサ4との間に生じ得る衝撃などをより効果的に吸収し易くなる。図4に示す例示態様でいえば、集電タブ6は屈曲形状を成す部分Kを有している。ここで、屈曲形状を成す部分Kがスペーサ4と接している。
本発明の二次電池では、電極組立体とスペーサとの間において、集電タブがスペーサに接すると共に、セパレータにも接していてよい。つまり、例えば図4に示すように、電極組立体から側方に突出する集電タブが屈曲形状に起因して蛇行しつつスペーサおよびセパレータの双方に接している。これにより、二次電池のコンパクト化も考慮しつつも、電極組立体200とスペーサ4との間に生じ得る衝撃などを吸収し易くなる。ある好適な態様では、集電タブの屈曲形状を成す部分が少なくとも2つ設けられており、集電タブの一方の屈曲部分がスペーサと接し、その集電タブの他方の屈曲部分がセパレータと接している。つまり、正極集電タブおよび負極集電タブの各々またはいずれか一方において、屈曲形状に起因して蛇行するように延在しており、その蛇行を成す少なくとも2つの屈曲部の一方がスペーサと接し、他方がセパレータと接している。このように互いに別個の屈曲部によって集電タブがスペーサとセパレータとに接することで、二次電池のコンパクト化を図りつつ、電極組立体とスペーサとの間に生じ得る衝撃などをより効果的に吸収し易くなる。
一実施形態では、電極組立体は、集電タブが突出する端面において、セパレータが正極および負極よりも外側に延在しているセパレータ延在部を有し、集電タブの屈曲形状を成す部分がかかるセパレータ延在部と接している。セパレータ延在部は、特に電極組立体の積層方向に直交する方向において、正極層および負極層よりも外側に延在している。正極層および負極層の電極層の端部を超えてセパレータが延在している部分がセパレータ延在部に相当するといえる。図4に示す例示態様でいえば、電極組立体200は、集電タブ6が突出する端面200’において、セパレータ3が正極1および負極2から突出するように延在するセパレータ延在部30を有している。ここで、集電タブ6の屈曲形状を成す部分Kがセパレータ延在部30と接している。図4に示すように、屈曲形状を成す部分のうち折返し箇所がセパレータ延在部30と接していてよい。
上述のような構成とすることで、屈曲形状を成す部分Kおよび/またはKが支点となり、集電タブ6の弾性を向上させることができる。それによって、電極組立体200とスペーサ4との間に生じ得る衝撃をより吸収することができる。セパレータ延在部30は、複数のセパレータ3が互いに集束した構造を有していてよい(図4、図5および図6A~D参照)。あるいは、セパレータ延在部30は、そのような集束を有していなくてもよく(図6E参照)、セパレータ延在部30の端が集電タブの屈曲部分と接していてもよい。図6Eに示す態様では、電極組立体から突出する集電タブが、電極組立体(特にセパレータを除して考えた電極組立体)とスペーサとの離隔空間において蛇行するように延在している。
より好適な実施形態では、集電タブ6の屈曲形状を成す部分KおよびKが、スペーサ4およびセパレータ延在部30とそれぞれ接している(図4など参照)。そのような構成とすることで、集電タブ6が、電極組立体200およびスペーサ4に挟まれるように、それぞれ支点を形成することができる。それによって、集電タブ6の弾性を特に向上させ、電極組立体200とスペーサ4との間に生じ得る衝撃をより一層吸収することができる。
スペーサは、集電タブのための開口部または凹部を有していてもよい。それによって、スペーサ4における一方の側(すなわち、電極組立体200側)から他方の側(すなわち、外装体300側)へと、集電タブ6を延在させることができる(図4参照)。つまり、そのような開口部または凹部を介して集電タブ6がスペーサ4を跨ぐように延在させることができる。図4の断面視に示すように、集電タブは、電極組立体とスペーサとの離隔空間で電極組立体のセパレータおよびスペーサに接しつつ蛇行して延在すると共に、当該スペーサを超えてより外側へと延在していてよい。このような形態は、二次電池のコンパクト化に寄与し、および/または、集電タブと他の電池構成部材との干渉防止などに寄与する。
一実施形態では、集電タブは、スペーサの主面の両側に跨がるように電極組立体側の面から外装体側の面まで延在している。図4に示す例示態様でいえば、集電タブ6がスペーサ4の主面に跨がるように電極組立体200側の面から外装体300側の面まで延在している。例えば、スペーサ4の対向する両主面にそれぞれ接するように集電タブが延在していてよい。ここで、「スペーサの主面の両側に跨がるように延在する」とは、二次電池400の断面視において、スペーサ4の断面視寸法の少なくとも1/4以上に及ぶように、スペーサ4の主面の両側に延在していることを指す。そのような構成とすることで、集電タブとスペーサとをより好適に干渉させることができる。よって、スペーサ4が移動することを防止し易くなり、電極組立体200とスペーサ4との間に生じ得る衝撃を減じ易くなる。
一実施形態では、電極組立体200は、正極、負極およびセパレータが巻回されている巻回型電極組立体である(図1B参照)。電極組立体200が巻回されて成ることで、セパレータ延在部30を巻回軸に向かって集束した構造とすることができる(図4など参照)。また、各セパレータ3が中空部分(例えば空気層)を介して積層することで、セパレータ延在部30によりクッション性をもたせることができる。それによっても、セパレータ延在部30が、電極組立体200とスペーサ4との間に生じ得る衝撃を吸収し易くなる。
一実施形態では、セパレータ延在部30の少なくとも一部が、巻回の外周側に凸な屈曲形状を成している(図4など参照)。より具体的には、セパレータ延在部30の少なくとも一部で、巻回の外周側に凸な屈曲形状を成す部分Kを有している。それによって、各セパレータ3間により多くの中空部分を介在させることができ、セパレータ延在部30に特にクッション性をもたせることができる。ここで、「外周側に凸な屈曲形状」とは、断面視において、巻回方向の内周側から外周側に向かって突き出た屈曲形状を指す。
一実施形態では、電極組立体200は、セパレータ延在部30が集束して成る集束部分30Bを有しており、集電タブ6の屈曲形状を成す部分Kが集束部分30Bと接している(図6F参照)。ここで、「集束部分30B」とは、セパレータ3が電極組立体200の巻回軸に向かって集束されている部分であり、電極組立体の端面200’の中心部に位置付けられる。屈曲形状を成す部分がかかる集束部分と接することによって、電極組立体の中心部分に支点が形成されるため、電池構成部材間の構造安定性をより高めることができる。
一実施形態では、集電タブにおいて少なくとも屈曲形状を成す部分に絶縁材が設けられている。そのような構成とすることで、絶縁材の弾性により集電タブの弾性が向上し、衝撃をより吸収することができる。また、集電タブ、電極組立体および外装体間の絶縁性をより高めることができる。例えば、断面視において、集電タブの屈曲部の内側部分および/または外側部分に絶縁材の部材(特にタブと共に層状を成す絶縁材の部材)が設けられてよい。絶縁材としては、例えば、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート)、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ならびに/またはポリオレフィン(例えば、ポリエチレンおよび/もしくはポリプロピレン)などの絶縁ポリマー材料が挙げられる。より意図した屈曲形状を持たせる観点から、絶縁材はポリプロピレンから成ることが好ましい。
一実施形態では、スペーサの主面の一方が、外装体の電極端子構造体と接している。より具体的には、二次電池400の断面視において、外装体300に電極端子構造体5’が設けられており、スペーサ4が電極端子構造体5’におけるリベット部50と接している(または、リベット部50に取り付けられている)(図7参照)。そのような構成とすることで、スペーサ4と外装体300との位置ズレを防止しつつ、スペーサ4と外装体300との間に集電タブが延在し得る空間を設けることができる。
より好適な実施形態では、スペーサ4が接着層を有して成り、接着層と外装体300とが接していてよい(図7参照)。スペーサ4が接着層を介して外装体300と接することで、スペーサ4と外装体300との位置ズレを特に防止することができる。
一実施形態では、外装体は、正極端子および負極端子のいずれか一方の電極端子構造体をさらに有して成り、集電タブの一部が、スペーサと電極端子構造体との間に位置付けられる。図示する例示態様でいえば、スペーサ4の外装体300側の主面に設けた接着層が、電極端子構造体5’のリベット部50と接している(図7参照)。また、正極集電タブ61の外装体300側に延在する一端が、電極端子構造体5’(すなわち、正極端子5)の内側端子51に取り付けられている(図4および図7参照)。同様に、負極集電タブ62の外装体300側に延在する一端が、外装体300内側の負極端子5に対応する位置に取り付けられている(図5参照)。そのような構成とすることで、スペーサおよび集電タブが外装体にそれぞれ固定されることとなり、それらの間の位置ズレをさらにより一層防止することができる。
一実施形態では、集電タブの長さ寸法は、1mm以上30mm以下である。ここでいう「長さ寸法」は、集電タブを真っ直ぐに伸ばした際の長さのことを指している。長さ寸法が1mm以上であると、より容易に屈曲形状(特に、複数の屈曲形状)を形成することができる。それによって、集電タブをより弾性に優れたものとすることができる。長さ寸法が30mm以下であると、二次電池をよりコンパクト化することができる。また、集電タブのハンドリング性をより向上させることができる。集電タブの長さ寸法は、2mm以上20mm以下であることが好ましく、例えば5mm以上10mm以下である。
一実施形態では、集電タブの幅寸法は、100μm以上10mm以下である。幅寸法が100μm以上であると、集電タブをより弾性および剛性に優れたものとすることができる。幅寸法が10mm以下であると、二次電池をよりコンパクト化することができる。また、集電タブのハンドリング性をより向上させることができる。集電タブの幅寸法は、300μm以上5mm以下であることが好ましく、例えば500μm以上2.5mm以下である。
一実施形態では、集電タブの厚み寸法は、10μm以上3mm以下である。厚み寸法が10μm以上であると、集電タブをより弾性および剛性に優れたものとすることができる。厚み寸法が3mm以下であると、二次電池をよりコンパクト化することができる。また、集電タブのハンドリング性をより向上させることができる。集電タブの厚み寸法は、50μm以上2mm以下であることが好ましく、例えば70μm以上1mm以下である。
上述する集電タブの形状に関連するパラメータ(すなわち、長さ寸法、幅寸法および厚み寸法)は、マイクロメータ(Mitsutoyo社製 型番MDH-25MB)、またはハイトゲージを用いて測定した寸法、またはその寸法から算出した値を指してよい。
一実施形態では、集電タブのヤング率は、50GPa以上300GPa以下である。かかるヤング率がそのような範囲内であると、集電タブのハンドリング性を保持しつつ、弾性および剛性に優れたものとすることができる。集電タブのヤング率は、60GPa以上250GPa以下であることが好ましく、例えば70GPa以上200GPa以下である。
上述する集電タブのヤング率は、JIS規格(JIS R 1602)に則った手法により測定した値を指してよい。ヤング率の測定には卓上形精密万能試験機(島津製作所製 型番AGS-5kNX)を使用してもよい。
一実施形態では、集電タブの引張強度は、50N/mm以上1000N/mm以下である。かかる引張強度がそのような範囲内であると、集電タブのハンドリング性を保持しつつ、より破断し難い集電タブとすることができる。集電タブの引張強度は、80N/mm以上800N/mm以下であることが好ましく、例えば100N/mm以上600N/mm以下である。
集電タブの引張強度は、JIS規格(JIS Z 2241)に則った手法により測定した値を指してよい。
一実施形態では、集電タブは、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケルおよび銅から成る群から選択される少なくとも一種を含んで成る。そのような構成とすることで、導電性および弾性により優れたものとすることができる。
[本発明に係る二次電池の製造方法]
本発明に係る二次電池は、以下の工程を含む製造方法により、製造することができる。つまり、本発明に係る二次電池の製造方法は、正極、負極および該正極と該負極との間に配置されたセパレータを積層または巻回し、電極組立体の前駆体を得る工程(電極の組立工程)、ならびに電極組立体およびスペーサを外装体に収容させつつ、電極組立体とスペーサとの間で屈曲形状を成すように集電タブを形成し、外装体内に電解質を注入する工程(収容工程)を含む。
(電極の組立工程)
本工程においては、図8に示すように、正極1、負極2および矩形状を有するセパレータ3を所定の順序で配置して積層または巻回することで電極組立体の前駆体を得る。図9Aに示すように、電極組立体の前駆体は、正極1、負極2およびセパレータ3を厚み方向に積層した平面積層型電極組立体200(図1A参照)としてよい。または図9Bのように、電極組立体の前駆体は、正極1、負極2およびセパレータ3を巻回して巻回型電極組立体200(図1B参照)としてもよい。以下では、巻回型電極組立体の組立工程について説明する。
まずは、正極集電体11の一方の側に正極集電タブ61が取り付けられた正極1、負極集電体21の一方の側に負極集電タブ62が取り付けられた負極2および2枚の矩形状を有するセパレータ3を所定の順序で配置して巻き回す(図9B参照)。巻回時において、セパレータ3に所定のテンションを印加することにより、セパレータ延在部においてセパレータ3がその先端に向かって巻回軸Pへ向かって集束する(または互いに接近する)電極組立体の前駆体が得られる。巻回時にセパレータ3に印加されるテンションは通常、0.1N以上10N以下であり、集束の観点から、好ましくは0.5N以上3.0N以下である。
使用されるセパレータ3の寸法は、所望の電極組立体が得られる限り特に限定されない。例えば、セパレータ3の幅手方向rの長さ寸法w1は通常、正極1または負極の巻回軸方向長さに対して、105%以上400%以下であることが好ましく、例えば120%以上200%以下である(図8参照)。また例えば、セパレータ3の長手方向sの長さ寸法w2は、目的とする二次電池の寸法(特に電極組立体の巻回数)に応じて、適宜決定されてよい。
本工程の後に、巻回型電極組立体の前駆体を、所望により、巻回体の直径方向にプレスすることにより、略偏平柱形状に成形してもよい。
(収容工程)
先の工程において得られた電極組立体200およびスペーサ4を外装体300に収容させつつ、集電タブ61および62を電極端子5に溶着し、外装体300内に注入口7を介して電解質を注入する(図2参照)。以下、外装体300が外装体本体部310および外装体蓋部320から構成され、外装体300の1の面に電極端子5および電極端子構造体5’が設けられている場合について詳細に説明する。
まずは、図4および図5に示すように、集電タブ6(すなわち、正極集電タブ61および負極集電タブ62)が、スペーサ4から電極組立体200に向かって曲がる屈曲形状を成す部分K、および電極組立体200からスペーサ4に向かって曲がる屈曲形状を成す部分Kを成すように、集電タブ6を予め仮曲げして形状を整えた後、スペーサ4をそれぞれ跨がせる。
次いで、電極組立体200およびスペーサ4を外装体本体部310へと収容する(図2参照)。この際、スペーサ4の外装体300側の主面に設けた接着層(図示せず)を電極端子構造体5’のリベット部50に取り付ける(図7参照)。また、正極集電タブ61の外装体300側に延在する一端を電極端子構造体5’(すなわち、正極端子5)の内側端子51に溶着させる(図4参照)。同様に、負極集電タブ62の外装体300側に延在する一端を、外装体300内側の負極端子5に対応する位置に溶着させる(図5参照)。
次いで、外装体本体部310と外装体蓋部320とを溶着する(図2参照)。最後に、電解質を注入口7から注入し、注入口7を封止プラグ(図示せず)で閉塞すればよい。溶着は、二次電池の分野で公知のあらゆる方法によって達成されてもよく、例えば、レーザー照射法を用いてもよい。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、あくまでも典型例を例示したに過ぎない。本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲において種々の態様が考えられることを当業者は容易に理解されよう。
本発明に係る二次電池は、蓄電が想定される様々な分野に利用することができる。あくまでも例示にすぎないが、二次電池は、電気・電子機器などが使用される電気・情報・通信分野(例えば、携帯電話、スマートフォン、ノートパソコンおよびデジタルカメラ、活動量計、アームコンピューター、電子ペーパー、RFIDタグ、カード型電子マネー、スマートウォッチなどの小型電子機などを含む電気・電子機器分野あるいはモバイル機器分野)、家庭・小型産業用途(例えば、電動工具、ゴルフカート、家庭用・介護用・産業用ロボットの分野)、大型産業用途(例えば、フォークリフト、エレベーター、湾港クレーンの分野)、交通システム分野(例えば、ハイブリッド車、電気自動車、バス、電車、電動アシスト自転車、電動二輪車などの分野)、電力系統用途(例えば、各種発電、ロードコンディショナー、スマートグリッド、一般家庭設置型蓄電システムなどの分野)、医療用途(イヤホン補聴器などの医療用機器分野)、医薬用途(服用管理システムなどの分野)、ならびに、IoT分野、宇宙・深海用途(例えば、宇宙探査機、潜水調査船などの分野)などに利用することができる。
本発明に係る二次電池は、特に衝撃または熱が電池に加えられた場合に生じ得る短絡を防止することができる。したがって、本発明に係る二次電池は、全方位から衝撃または熱がかかり得るモバイル機器用途に特に好ましく利用できる。
1:正極
11:正極集電体
12:正極材層
2:負極
21:負極集電体
22:負極材層
3:セパレータ
30:セパレータ延在部
30B:セパレータ集束部分
4:スペーサ
5:電極端子
:正極端子
:負極端子
5’:電極端子構造体
50:リベット部
51:内側端子
52:ガスケット部
6:集電タブ
61:正極集電タブ
62:負極集電タブ
63:絶縁材
7:電解質注入口
8:開口部
100:電極構成単位
200:電極組立体
200’:集電タブが突出する端面
300:外装体
310:外装体本体部
320:外装体蓋部
400:二次電池

Claims (17)

  1. 正極、負極および該正極と該負極との間に配置されたセパレータを含む電極組立体ならびに電解質が外装体に封入された二次電池であって、
    前記電極組立体と前記外装体との間に位置付けられるスペーサを有して成り、
    前記電極組立体が、該電極組立体における同一の端面から突出する正極および負極の集電タブを有して成り、
    前記スペーサが、前記電極組立体における集電タブが突出する端面と外装体との間に位置付けられ、
    前記電極組立体と前記スペーサとの間で、前記正極および負極の集電タブの少なくとも一方が屈曲形状を成しており
    前記集電タブは、前記スペーサの主面の両側に跨がるように前記電極組立体側の面から外装体側の面まで延在している、二次電池。
  2. 前記屈曲形状が弓状に曲がる湾曲形状である、請求項1に記載の二次電池。
  3. 前記電極組立体と前記スペーサとの間の離隔空間において前記集電タブが前記屈曲形状に起因して断面視で蛇行するように延在している、請求項1または2に記載の二次電池。
  4. 前記集電タブの前記屈曲形状を成す部分が前記スペーサと接している、請求項1~3のいずれかに記載の二次電池。
  5. 前記スペーサの対向する両主面にそれぞれ接するように前記集電タブが延在している、請求項に記載の二次電池。
  6. 前記電極組立体と前記スペーサとの間において、前記集電タブが前記スペーサに接すると共に、前記セパレータにも接している、請求項1~3のいずれかに記載の二次電池。
  7. 前記集電タブの前記屈曲形状を成す部分が少なくとも2つ設けられており、該集電タブの一方の屈曲部分が前記スペーサと接し、該集電タブの他方の屈曲部分が前記セパレータと接している、請求項に記載の二次電池。
  8. 前記電極組立体は、前記集電タブが突出する端面において、前記セパレータが前記正極および前記負極よりも外側に延在しているセパレータ延在部を有し、前記集電タブの前記屈曲形状を成す部分が前記セパレータ延在部と接している、請求項1~のいずれかに記載の二次電池。
  9. 前記電極組立体は、前記正極、前記負極および前記セパレータが巻回されている巻回型電極組立体である、請求項1~のいずれかに記載の二次電池。
  10. 前記セパレータ延在部の少なくとも一部が、前記巻回の外周側に凸な屈曲形状を成している、請求項に従属する請求項に記載の二次電池。
  11. 前記電極組立体は、前記セパレータ延在部が集束して成る集束部分を有しており、前記集電タブの前記屈曲形状を成す部分が前記集束部分と接している、請求項8に従属する請求項または10に記載の二次電池。
  12. 前記集電タブにおいて少なくとも前記屈曲形状を成す部分に絶縁材が設けられている、請求項1~11のいずれかに記載の二次電池。
  13. 前記集電タブは、前記電極組立体と前記スペーサとの離隔空間で該電極組立体の前記セパレータと該スペーサに接しつつ蛇行して延在すると共に、当該スペーサを超えてより外側へと延在している、請求項1~3のいずれかに記載の二次電池。
  14. 前記外装体は、正極端子および負極端子のいずれか一方の電極端子構造体をさらに有して成り、前記集電タブの一部が、前記スペーサと前記電極端子構造体との間に位置付けられる、請求項13に記載の二次電池。
  15. 前記外装体は、導電性ハードケース型外装体であり、前記電極端子構造体と異極の電荷を帯びている、請求項14に記載の二次電池。
  16. 前記正極および前記負極がリチウムイオンを吸蔵放出可能となっている、請求項1~15のいずれかに記載の二次電池。
  17. モバイル機器用途に用いられる、請求項1~16のいずれかに記載の二次電池。
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