JP7360820B2

JP7360820B2 - 二次電池およびその製造方法

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Publication number: JP7360820B2
Application number: JP2019100829A
Authority: JP
Inventors: 剛杉生
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2019-05-30
Filing date: 2019-05-30
Publication date: 2023-10-13
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Description

本発明は、二次電池およびその製造方法に関するものである。

二次電池は一般に、電極体がケーシングなどの外装に収容された構造となっている。この電極体は、正極層、中間層、負極層がこの順に積層されている。また、正極層の外面には正極集電体、負極層の外面には負極集電体が配置される。

中間層として固体電解質を使用した二次電池は特に全固体電池と呼ばれ、液体電解質を使用したものより生産性や電池としての特性（エネルギー密度など）が優れているとされている。

全固体電池が優れた特性を発揮するためには、電極体における各層間の密着性、正極層と正極集電体との密着性、および負極層と負極集電体との間の密着性が（複数の電極体が積層されている場合は電極体同士の密着性も）高くなっていて、これらの各層間の接触抵抗が十分に低く維持されることが望ましい。そこで例えば特許文献１に示される従来の全固体電池においては、電池の積層方向（積層面と垂直な方向）に拘束圧を加える加圧部が設けられている。

特許第６１２３６４２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような、加圧部およびその加圧部を制御する圧力制御部が二次電池（全固体電池）に設けられていると、加圧部や圧力制御部を含めての二次電池の体積が大きくなってしまう。加圧部や圧力制御部はそれ自身がエネルギーを蓄積するものではないため、こうしたものが設けられていると二次電池全体としての性能（特にエネルギー密度）が低くなってしまう。

すなわち、従来の二次電池では、電極体における各層間の密着性を確保するためには、二次電池全体が大型になり、電池としての性能も低くなる傾向にあった。そこで本発明は、小型化が可能で電池性能を向上し得る二次電池およびその製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る実施形態の１つとしての二次電池は、外装と、前記外装に収容される被収容物とを備え、前記被収容物は、電極体を有し、前記電極体は、正極層と、負極層と、前記正極層と前記負極層との間に挟まれた固体電解質層を含む積層構造であり、前記正極層と、前記負極層と、前記固体電解質層は、粉体材料で構成され、前記外装は、前記被収容物の表面または裏面の少なくとも一方に点または線で接触して局所的に押圧する押圧部を有すると共に、前記電極体の積層方向と直交する幅方向と奥行方向の少なくとも一方にかけて変動する押圧力を前記被収容物へ与えることを特徴とする。

また、前記押圧部が、前記外装の内面に設けられた少なくとも１つの突起であるとよい。また、前記押圧部が、少なくとも中央部において前記被収容物の表面または裏面に対して押圧を行うものであるのが好ましい。

より好ましくは、前記外装の外面は平坦であるとよい。また、前記外装の内部において角部の角度が鋭角である部分を含んでいると好適である。さらに、前記電極体は、粉体材料を含むものであるとよい。

また、本発明に係る実施形態の１つとしての二次電池の製造方法は、正極層と、負極層と、前記正極層と前記負極層との間に挟まれた固体電解質層を含む積層構造であって、前記正極層と、前記負極層と、前記固体電解質層が、粉体材料で構成された電極体を有する被収容物を、前記被収容物の表面または裏面の少なくとも一方に点または線で接触して局所的に押圧して前記電極体の積層方向と直交する幅方向と奥行方向の少なくとも一方にかけて変動する押圧力を前記被収容物へ与える押圧部を有する表面板および裏面板で挟み、前記表面板と前記裏面板とを、前記表面板と前記裏面板との間に延びる側方板で接続することにより、二次電池の外装を形成することを特徴とする。

上記の製造方法において、前記表面板および前記裏面板の一方の板材の外縁から他方の板材の方向へ延びる側方板を、その他方の板材、または他方の板材から一方の板材の方向へ延びる側方板に対して、接続することが好ましい。

より好ましくは、前記二次電池の外装の内部において角部の角度が鋭角である部分を含むように、前記表面板と前記裏面板とを側方板で接続するとよい。また、前記二次電池の外装の形成を真空下で行うと好適である。

本発明の二次電池およびその製造方法によれば、電極体を含む被収容物が外装の押圧部によって押圧されるため、従来のような外部の加圧部がなくとも電極体の内部における接触抵抗が低く維持されることになり、二次電池の電池性能の向上が見込まれる。また加圧部や圧力制御部のような加圧のために別途設けられる構成を含む必要がないため、二次電池の小型化が可能となる。

本発明に係る実施形態の１つとしての二次電池の概略構成図。図１の二次電池の構造を説明するために、被収容物が外装に収容される前の外装および被収容物を概略的に示す図。外装の変形例を示す図であり、３Ａは表面側または裏面側の一方の板材が平坦になっている場合を示す図、３Ｂは外装の幅方向と奥行方向の両方向にかけて中央部が内向きに突き出している場合を示す図。押圧部の拡大斜視図と変形例を示す図であり、４Ａは奥行方向にかけては一定の高さの突起が幅方向に複数形成される場合を示す図、４Ｂは突起の高さが奥行方向にかけても変動する場合を示す図、４Ｃは柱状の突起が複数形成される場合を示す図。本発明に係る実施形態の１つとしての二次電池の製造方法を説明するために、側方板が接続された裏面板と、裏面板上に配置された被収容物と、側方板と接続される前の表面板とを概略的に示す図。図５の状況の後、表面板が側方板と接続された様子を示す図。製造方法の変形例を概略的に示す図であり、７Ａは側方板が予め表面板に接続される場合を示す図、７Ｂは表面板と裏面板とに予めそれぞれ１つずつ側方板が接続される場合を示す図、７Ｃは表面板側の側方板と裏面板側の側方板とが接続される様子を示す図。

図１の概略構成図に、本発明に係る実施形態の１つとしての二次電池１０が示されている。この二次電池１０は、外装１２と、この外装１２に収容される被収容物１４とを備えている。そして、この被収容物１４は電極体を有している。

電極体の詳細構造をここでは図示しないが、典型的には正極層と負極層との間に中間層が挟まれた積層構造の電極体が使用される。電極体に含まれるこれら正極層、中間層、負極層としては粉体材料で構成されたものを用いることができる。そして、電極体の正極層の外面には正極集電体が、負極層の外面には負極集電体が接して配置されている。さらに、被収容物１４は上述の電極体の他に、電極体を内部に密封するラミネートパックを含んでいてもよい。また、こうした電極体が複数積層されたものが被収容物となっていてもよい。電極体が複数積層されている場合、各電極体は直列に接続されたり、並列に接続されたり、直列と並列を組み合わせて接続されたりなど、様々な形態で配置され得る。例えば電極体が並列に接続される場合は、被収容物全体の外面以外の部分（内部構造）においては、正極集電体は正極層同士の間に配置されて各電極体の正極層を電気的に接続し、負極集電体は負極層同士の間に配置されて各電極体の負極層を電気的に接続するとよい。

図１に示されるように、外装１２は、その内面に複数の凹凸が設けられており、それらの凹凸のうち、内向き凸となった部分（突起）が被収容物１４を押圧する押圧部１２ａとなっている。この押圧部１２ａは被収容物１４に含まれる電極体の積層面（各層の広がる面）を押圧している。すなわち押圧部１２ａは、被収容物１４のうち、前述の積層構造の電極体の積層方向（積層面と垂直な方向）である図中の高さ方向Ｚの表面（オモテ）と裏面（ウラ）とを押圧している（ここでは仮に、高さ方向Ｚの上側の面を表面、下側の面を裏面とするが、オモテとウラは逆でもよい）。

前述のように外装１２の内面には複数の凹凸が設けられているため、これらの凹凸が内向き凸となっている部分で押圧部１２ａによって被収容物１４の表面と裏面が押圧されることになる。つまり押圧部１２ａは、被収容物１４の表面と裏面を局所的に押圧する。特に幅方向Ｘ（電極体の積層方向である高さ方向Ｚと直交する方向）の中央部において押圧部１２ａが内向き凸となっていることにより、押圧力が小さくなりがちである中央部における押圧力を確保することができる。

ここで、外装１２から被収容物１４へと押圧力が加わり易いように、外装１２は弾性体（例えばアルミニウム、ステンレス鋼を始めとする金属や合成樹脂）で構成されていると望ましい。すなわち、外装１２の弾性力によって被収容物１４へ押圧が行われるとよい。

外装１２が弾性体で構成されている場合の二次電池１０の構造を図２に示す。図２に示されているように、本実施形態において被収容物１４が収容される前の外装１２は、その内部において、高さ方向Ｚに直交する図中上側の面と下側の面が、押圧部１２ａとなる複数の凹凸を有するだけでなく、内側に向かって全体的に大きなうねりとなって大きく湾曲している（面全体として内向きに突き出すよう湾曲している）。特に幅方向Ｘの中央部１８は高さ方向Ｚの隙間が被収容物１４の高さ方向Ｚの寸法よりも小さくなっている。

図２の外装１２と被収容物１４を用いて図１のような二次電池１０を形成するにあたり、ここでは外装１２の奥行方向Ｙ（高さ方向Ｚと幅方向Ｘの両方に垂直な方向であり、図２の紙面に垂直な方向）に、被収容物１４を受け入れ可能な開口部があり、図２に矢印で示すように、その開口部に被収容物１４が挿入されるものとする。図２のように内側に向かって全体的に大きなうねりを有する外装１２に被収容物１４が挿入されると、外装１２は被収容物１４の外形に沿って変形して図１に示す形状（輪郭が矩形状の、外面が実質的に平坦な形状）になるが、外装１２を構成する弾性体の弾性により、外装１２は図２に示す形状（内側に向かって全体的に大きなうねりを有する形状）に戻ろうとする。そのため図１に矢印で示すように、押圧部１２ａから被収容物１４へと弾性力に由来する押圧力が加えられる。特に、被収容物１４の挿入前は隙間が被収容物１４よりも小さかった中央部では大きな押圧力が加えられる。このように、本実施形態においては幅方向Ｘの端部から離れていて押圧力が小さくなりがちである中央部における押圧力を大きくすることができる。

さらに、本実施形態においては押圧部１２ａが局所的に設けられているため、外装１２の弾性による被収容物１４への押圧力は押圧部１２ａに集中し、外装１２の内面全体で均一に押圧を行うよりも、押圧すべき箇所に集中して効率的に被収容物１４へ押圧力を加えることができる。

また、本実施形態においては図１，図２に示すように、外装１２の内部において幅方向Ｘの端部に位置する角部１６の角度が鋭角になっている。これはすなわち外装１２の内部において、高さ方向Ｚの上側の面と下側の面が全体として内向きの角度になっているということであり、被収容物１４の表面と裏面へ確実に押圧力が加えられることになる。

このように、本実施形態の二次電池１０においては外装１２の形状および材質に由来する押圧力が被収容物１４に加えられるため、従来技術のように外装１２と被収容物１４とは別体の加圧部や圧力制御部を設ける必要がない。したがって、本実施形態の二次電池１０は、被収容物１４に加えられる押圧力によって電極体内部における接触抵抗が低減して電池性能が向上したものとなっているだけでなく、余分な構成が不要で小型化も可能なものとなっている。

さらに、図１に示すように被収容物１４を収容した状態では外装１２の外面が実質的に平坦となっているため、大電力（直列接続）あるいは大容量（並列接続）を得るためにこの二次電池１０を複数隣接させて使用する場合、隣り合った二次電池１０同士の間には隙間がない状態とすることができて無駄なスペースが生じないため、二次電池１０の複合体としての体積当たりのエネルギー密度が高く保たれる。

なお、被収容物１４が有する電極体の中間層を、乾式で製膜された粉体材料による固体電解質層とすると共に、二次電池１０（全固体電池）全体が大きな加圧力で押し固めて製造されている場合は、被収容物１４の内部である程度の圧力が確保される。そのため、粉体材料が用いられている場合は、被収容物外部の外装からはそれほど大きな押圧を行う必要がないので、外装内面の凹凸の深さ、および外面に対する内面の湾曲度合いは小さなもので十分である。したがってこの場合、被収容物１４が挿入される前の外装１２内部の容積はそれほど小さくなく、外装１２へ被収容物１４を挿入する作業が行い易い。

ところで、図２においては被収容物１４挿入前の外装１２の内面が、高さ方向Ｚの上側（被収容物１４の表面に臨む側）と下側（被収容物１４の裏面に臨む側）の両方で内側に向けて全体的に湾曲しているものとなっているが、必ずしも表面側と裏面側の両方が湾曲している必要はない。

図３に変形例の外装３２，３４が示されている。図３Ａに示されている外装３２では、高さ方向Ｚの下側（裏面側）の内面をなす板材が図２の外装１２と同じく内向きに突き出すよう湾曲している一方で、高さ方向Ｚの上側（表面側）の内面をなす板材は平坦になっている。このように外装３２の表面側と裏面側のどちらか一方の内面が平坦であっても、その内部に被収容物１４が挿入されたならば、湾曲している側の板材からは弾性による押圧力が被収容物１４へ加えられる。必要とされる押圧力が表面側と裏面側の一方からの押圧力だけで確保されるならば、被収容物１４は必ずしも表面側と裏面側の両方から押圧される必要はない。したがって図３Ａの外装３２のように、表面側と裏面側のうち片方の板材（ここでは表面側）が平坦になっていてもよいし、内部の角部が鋭角でなく直角になっている部分（ここでは表面側の角部）が含まれていてもよい。

図３Ａの外装３２において内向きに突き出すよう湾曲している裏面側の板材は、幅方向Ｘにかけて湾曲している（被収容物１４を収容した後の平坦な外面との距離が幅方向Ｘにかけて変化する）一方で、奥行方向Ｙ（高さ方向Ｚと幅方向Ｘの両方に垂直な方向）には湾曲していない。しかし外装３２の板材は奥行方向Ｙにも湾曲してよく、図３Ｂに示されている外装３４では、表面側と裏面側との両方の板材が、幅方向Ｘと奥行方向Ｙの両方向にかけて内向きに突き出すよう湾曲しており、特に幅方向Ｘと奥行方向Ｙの中央部で表面側と裏面側との板材同士の距離が最も小さくなっている。このような形状の外装３４に被収容物１４が収容されると、被収容物１４は表面側と裏面側の両方から、幅方向Ｘにかけても奥行方向Ｙにかけても変動する押圧力を受けることとなり、幅方向Ｘについても奥行方向Ｙについても、所望の箇所に所望の強さの押圧力を与えることが可能となる。例えば無理な力を加えると破損する可能性がある角部などには押圧力を加えないようにすることもできる。

このように被収容物１４へ幅方向Ｘにかけても奥行方向Ｙにかけても変動する押圧力を与えるためには、両方向に板材全体としての湾曲を施す以外にも、図１に示す押圧部１２ａとして、奥行方向Ｙに形状が変形するものを利用してもよい。図４に、押圧部１２ａの拡大斜視図とその変形例が示されている。なお図４においては図示の簡略化のため外装１２の表面側の板材の内面のみを図示し、さらにこの板材は全体としては平坦で、内向きに突き出すような湾曲は施されていないものとする。

図４Ａに示されている外装４２の押圧部４２ａは、奥行方向Ｙにかけては一定の高さの突起が幅方向Ｘに並んで複数形成されたものである。この形状はＸ－Ｚ平面による断面が波形状でＹ－Ｚ平面による断面が矩形状となる形状であり、比較的形成が容易である。図４Ｂに示されている外装４４の押圧部４４ａは、突起が幅方向Ｘに並んで複数形成されているだけでなく、その突起の高さが奥行方向Ｙにかけても変動するものとなっている。この形状はＸ－Ｚ平面による断面もＹ－Ｚ平面による断面も波形状となる形状であり、平坦な面を波形状に変形する加工を幅方向Ｘにも奥行方向Ｙにも施すことで形成可能である。またさらなる変形例として、図４Ｃに示されている外装４６の押圧部４６ａのように、波形ではなく柱状の突起が複数形成されることも考えられる。

次に、本発明に係る実施形態の１つとしての二次電池の製造方法について説明する。図５および図６に、本実施形態の二次電池５０の製造方法が概略的に示されている。図２においては、外装１２の奥行方向Ｙに設けられている開口部に被収容物１４が挿入される形態が示されているが、図５、図６においては、外装５１が裏面板５２（ここでは高さ方向Ｚ下側に位置する一方の板材）と表面板５４（ここでは高さ方向Ｚ上側に位置する他方の板材）とに分かれており、被収容物１４は表面板５４および裏面板５２に挟まれる形となる。

図５においては、被収容物１４の裏面（ここでは収容物１４のうち高さ方向Ｚ下側の面）を局所的に押圧する押圧部５２ａが複数設けられ、かつ全体として上向きに突き出すよう湾曲した裏面板５２の上に被収容物１４の裏面が配置されている。さらに、裏面板５２の外縁（幅方向Ｘの左右端部）に、高さ方向Ｚへと延びる側方板５４が接続されている。ここでは、裏面板５２と側方板５４との間の角部５３の角度が鋭角になるように接続されている。そのため、側方板５４の延びる方向は高さ方向Ｚよりもやや幅方向Ｘの内向きに傾いている。なお、裏面板５２に対して側方板５４がどのように接続されるかについては、裏面板５２の外縁が曲げ加工（ベンディング）や絞り加工されることによって側方板５４が形成されるとよい。この場合、角部５３に示されているように、裏面板５２と側方板５４とが一体の材料から形成されることになる。

そして高さ方向Ｚの上方から、被収容物１４の表面（ここでは収容物１４のうち高さ方向Ｚ上側の面）を局所的に押圧することになる押圧部５６ａが複数設けられ、かつ全体として下向きに突き出すよう湾曲した表面板５４が、被収容物１４の表面および側方板５４の先端に対して押し付けられる（加圧される）。ここで、上向きに突き出すよう湾曲した裏面板５２と下向きに突き出すよう湾曲した表面板５４は弾性体であり、押し付けられる（加圧される）ことによって被収容物１４の形状に沿って変形する。すると、図６に示すように裏面板５２の外面（下面）と表面板５４の外面（上面）が平坦な状態に変形したところで、側方板５４が高さ方向Ｚに向くので、その状態で表面板５４の外縁に側方板５４の高さ方向Ｚの先端部を溶接などの手段により接続する。

このようにすることで、図６に示されるような外装５１を備えた二次電池５０が製造される。すなわち、外面は平坦であり、内面には被収容物１４の表面を押圧する押圧部５６ａと被収容物１４の裏面を押圧する押圧部５２ａを有する外装５１が得られる。この外装５１においては被収容物１４が、押圧部５６ａを有する表面板５６と、押圧部５２ａを有する表面板５２とで挟まれており、表面板５６と裏面板５２とが、これら表面板５６と裏面板５２との間に延びる側方板５４で接続された形となる。

この製造方法においては、裏面板５２の外縁に側方板５４を、角部５３の角度が鋭角と．なるように予め取り付けておく（予め曲げ加工しておく）ことで、湾曲した裏面板５２と表面板５６が弾性により変形して外面が平坦となった際に側方板５４が高さ方向Ｚに向くようにすることができる。なお図６に示すように、側方板５４は高さ方向Ｚに向いているものの、裏面板５２の押圧部５２ａと表面板５６の押圧部５６ａ、特に側方板５４に近い位置の押圧部５２ａ、５６ａが内向き凸の形状となっている関係上、外装５１の内部においては、裏面板５２と側方板５４との間の角部５３、および表面板５６と側方板５４との間の角部５５は鋭角となっている。

なおここで、角部５３、角部５５が鋭角となっているというのは、幾何学的に厳密に直線同士の交点について述べたものではなく、裏面板５２または表面板５６の外縁端部と側方板５４との間が断面図において直線同士の交差とならない場合であっても、裏面板５２または表面板５６の外縁端部の面と側方板５４の延び方向との間の角度が鋭角であればよい。例えば側方板５４が裏面板５２に対する曲げ加工によって形成される場合、工具の形状（先端が丸い工具など）によっては角部５３が直線同士の交点とはならずに、丸みを帯びる（Ｒ部分を含む）こともあるが、その場合であっても、側方板５４の延び方向と角部５３付近の裏面板５２の広がり面（接平面）とが鋭角に交差していれば、角部５３は鋭角である部分を含んでいるといえる。この場合でも、被収容物１４は湾曲した裏面板５２と表面板５６とによって挟まれることにより表面と裏面の両方から確実に押圧力を受けることになる。このように、外装５１の角部５３または角部５５が鋭角である部分を含むというのは、被収容物１４に対し表面と裏面の両方へ確実に押圧力を加えられるように、裏面板５２または表面板５６の外縁端部と側方板５４とが接続していればよいということである。

また図５において角部５３が鋭角となっていることと、裏面板５２と表面板５６が湾曲していることを明確に描写するために、側方板５４と被収容物１４との間に隙間があるものとして示しているが、角部５３の角度、および裏面板５２と表面板５６の湾曲度合いによっては、側方板５４と被収容物１４との間の隙間は小さくすることが可能である。なお、多少の隙間があったとしても二次電池５０の性能に大きな影響はない。特に、以上の外装５１の形成工程が真空下で行われたならば、隙間に入り込んだ大気の成分や気圧の影響によって二次電池５０の性能が損なわれることはない。

ところで、図５，図６においては裏面板５２（一方の板材）の外縁に２枚の側方板５４が接続されており、側方板５４に表面板５６（他方の板材）が接続される形態を示しているが、これら裏面板５２、側方板５４、表面板５６の接続関係は様々な組み合わせが可能である。また、裏面板５２、表面板５６に対する側方板５４の取り付け方法は、曲げ加工に限るものではなく、例えば、裏面板５２および表面板５６とは別体の材料から形成された側方板５４が、溶接などの手段により裏面板５２および表面板５６の外縁へ接続されてもよい。図７に、接続関係および接続方法を変更した製造方法の変形例を概略的に示す。これらの変形例においては、側方板が裏面板および表面板とは別体の材料から形成されたものとして示されている。なお図７においては押圧部や被収容物の描写を省略し、裏面板、側方板、表面板の接続関係のみを示すものとする。

図７Ａにおいては、側方板７８が裏面板７２ではなく表面板７６の外縁に溶接などの方法により予め接続される（実際には角部が鋭角になるよう接続されることが好ましい）。そして、側方板７８の下端が裏面板７２に接続されることで外装７０が形成される。

図７Ｂにおいては、裏面板８２の外縁の一辺（ここでは図中右側）に裏面側方板８４が、表面板８６の外縁の一辺（ここでは図中左側）に表面側方板８８が、それぞれ予め接続される。そして、裏面側方板８４の上端が表面板８６に、表面側方板８８の下端が裏面板８２に接続されることで外装８０が形成される。

図７Ｃにおいては、裏面板９２の外縁にも表面板９６の外縁にもそれぞれ裏面側方板９４、表面側方板９８が予め接続される。そして、裏面側方板９４の上端と表面側方板９８の下端とが接続されることで外装９０が形成される。

なお、以上の実施形態において図１などに示す二次電池１０は、電極体の中間層として固体電解質が用いられ、特に乾式で製造された全固体電池が想定されているが、中間層に電解液が含まれる液系電池であってもよい。またここでは図示しないが、被収容物１４は、上記のような積層構造の電極体がさらに複数積層されたものであってもよい。

また、図１などに示す押圧部１２ａは、必ずしも表面側と裏面側の両方に設けられる必要はなく、被収容物１４の表面または裏面の少なくとも一方を局所的に押圧するものであればよい。つまり、表面側と裏面側の片方にのみ押圧部１２ａが設けられる形態も考えられる。

また押圧部１２ａは被収容物１４を局所的に押圧するものであればどのような形状であってもよい。例えば図４Ｃには変形例としての柱状の突起（押圧部４６ａ）を円柱の頂部が半球状となった形状で示しているが、押圧部１２ａは例えば角柱であったりしてもよいし、平坦な板材に直接半球が取り付けられてもよい。また押圧部１２ａは平坦な板材から削り出されてもよいし、平坦な板材に突起が取り付けられることによって形成されてもよい。また押圧部１２ａは裏面板や表面板といった板材と一体である必要はなく、板材とは別体の部材が外装１２に取り付けられて押圧部１２ａを形成していてもよい。例えば外装が板材の内側に配置されたシートを含む構成となっており、このシートに押圧部１２ａとなる突起や波形状のパターンが形成されていてもよい。

また図１などにおいては押圧部１２ａを幅方向Ｘにかけて３箇所存在するものとして描写しているが、押圧部１２ａの数はこれに限るものではなく、より少なくても、より多くてもよい。また押圧部１２ａは幅方向Ｘの中央部において被収容物１４を押圧するようになっている（表面または裏面に対して内向き凸となる）が、必ずしも中央部を押圧しなければならないわけではなく、押圧することが求められる箇所に応じて様々な配置・形状の押圧部１２ａが設けられてよい。また逆に、角部などの構造的に脆い箇所は押圧しない（内向き凹とする）ことが望ましい。

また、図６などにおいて二次電池５０の外装５１が裏面板５２、側方板５４、表面板５６で囲まれたものとしているが、これに加えて、図６における奥行方向Ｙの手前側と奥側で開口している部分に蓋を取り付けて被収容物１４が完全に密封されるものとしてもよい。この場合、密封するとともに外装５１の内部を真空引きしておくことで、内部の真空状態が維持され、被収容物１４は大気圧によっても押圧を受けることになり、より電極体内部の接触抵抗が低減することが見込まれる。ただし、外装５１以外にも二次電池５０を覆うケースなどが存在する場合には、密封を行わなくてもよい。なおどの形態においても、電極体の電気的接続部となる電極端子は外装５１の外に引き出せる構造とする。また、外装５０の内面は絶縁処理されていることが望ましい。

１０二次電池
１２外装
１２ａ押圧部
１４被収容物
１６角部
１８中央部
３２外装
３４外装
４２外装
４２ａ押圧部
４４外装
４４ａ押圧部
４６外装
４６ａ押圧部
５０二次電池
５１外装
５２裏面板
５３角部
５４側方板
５５角部
５６表面板
７０外装
７２裏面板
７６表面板
７８側方板
８０外装
８２裏面板
８４裏面側方板
８６表面板
８８表面側方板
９０外装
９２裏面板
９４裏面側方板
９６表面板
９８表面側方板

Claims

外装と、
前記外装に収容される被収容物とを備え、
前記被収容物は、電極体を有し、
前記電極体は、正極層と、負極層と、前記正極層と前記負極層との間に挟まれた固体電解質層を含む積層構造であり、前記正極層と、前記負極層と、前記固体電解質層は、粉体材料で構成され、
前記外装は、前記被収容物の表面または裏面の少なくとも一方に点または線で接触して局所的に押圧する押圧部を有すると共に、前記電極体の積層方向と直交する幅方向と奥行方向の少なくとも一方にかけて変動する押圧力を前記被収容物へ与えること
を特徴とする二次電池。
前記押圧部が、前記外装の内面に設けられた少なくとも１つの突起であること
を特徴とする請求項１に記載の二次電池。
前記押圧部が、少なくとも中央部において前記被収容物の表面または裏面に対して押圧を行うものであること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の二次電池。
前記外装の外面は平坦であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の二次電池。
前記外装の内部において角部の角度が鋭角である部分を含むこと
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の二次電池。
正極層と、負極層と、前記正極層と前記負極層との間に挟まれた固体電解質層を含む積層構造であって、前記正極層と、前記負極層と、前記固体電解質層が、粉体材料で構成された電極体を有する被収容物を、前記被収容物の表面または裏面の少なくとも一方に点または線で接触して局所的に押圧して前記電極体の積層方向と直交する幅方向と奥行方向の少なくとも一方にかけて変動する押圧力を前記被収容物へ与える押圧部を有する表面板および裏面板で挟み、
前記表面板と前記裏面板とを、前記表面板と前記裏面板との間に延びる側方板で接続することにより、二次電池の外装を形成すること
を特徴とする二次電池の製造方法。
前記表面板および前記裏面板の一方の板材の外縁から他方の板材の方向へ延びる側方板を、その他方の板材、または他方の板材から一方の板材の方向へ延びる側方板に対して、接続すること
を特徴とする請求項６に記載の二次電池の製造方法。
前記二次電池の外装の内部において角部の角度が鋭角である部分を含むように、前記表面板と前記裏面板とを側方板で接続すること
を特徴とする請求項６および請求項７に記載の二次電池の製造方法。
前記二次電池の外装の形成を真空下で行うことを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載の二次電池の製造方法。