JPWO2015156168A1 - 扁平型二次電池 - Google Patents

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Abstract

板状の複数の電極を、セパレータを介して積層した積層型発電要素と、積層型発電要素及び電解液を封止しつつ、複数の電極の積層方向からみて矩形状に形成された一対の外装部材とを備え、一対の外装部材のうち少なくとも一方の外装部材は、複数の電極のうち最上層に位置する最上層電極と当接する当接面を含む当接部と、外装部材の外周の位置に外装部材同士で重なる封止部と、当接部から封止部に延在する延在部とを有し、を満たすことを特徴とする扁平型二次電池。ただし、矩形状を形成する辺と平行で、かつ、積層方向に沿った面で扁平型二次電池を切った断面において、Ｌは延在部の長さであり、ｂは複数の電極のうち複数の封止部の間に位置する封止部間電極と、封止部との間の長さであり、ｄは封止部間電極から最上層電極までの積層型発電要素の厚さである。

Description

本発明は、扁平型二次電池に関するものである。
本出願は、２０１４年４月１１日に出願された日本国特許出願の特願２０１４―８２３７６に基づく優先権を主張するものであり、文献の参照による組み込みが認められる指定国については、上記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の記載の一部とする。
それぞれシート状またはフィルム状の正極板、電解質を保持するセパレータおよび負極板を積層した扁平な電池要素を、樹脂フィルム主体のラミネートシートで形成された袋状外装ケース内に収納するとともに、正極板および負極板にそれぞれ一端が接続された正極リード及び負極リードを、外装ケースのシール部より外部に引き出した非水電解質二次電池が開示されている（特許文献１）。
特開２００１−２９７７４８号公報
しかしながら、上記の二次電池では、発電要素とケースとの間に形成される電池の内部空間について何ら考慮していないため、充放電を繰り返し行うことで電極の厚さが膨張しケースが変形した場合に、ラミネート外装ケースから発電要素に加わる圧力が均一にならず、電池反応が不均一になり、セルの耐久性が低下するという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、充放電を繰り返し行うことで電極の厚さが膨張した場合に、ラミネート外装ケースから発電要素に加わる圧力が不均一になることを抑制し、セルの耐久性を向上できる扁平型二次電池を提供することである。
本発明は、積層型発電要素、及び、当該積層型発電要素と電解液を封止しつつ、複数の電極の積層方向からみて矩形状に形成された一対の外装部材を備え、外装部材は、最上層電極と当接する当接面を含む当接部と、外装部材の外周の位置に外装部材同士で重なる封止部と、当接部から封止部に延在する延在部とを有し、延在部の長さ（Ｌ）、封止部間に位置する封止部間電極と封止部との間の長さ（ｂ）、及び、積層型発電要素の厚さ（ｄ）の関係が、
Figure 2015156168
 上記の式（１）を満たすことによって上記課題を解決する。
本発明は、充放電を繰り返し行うことで、電極の厚さが膨張した場合に、ラミネート外装ケースの封止部などにかかる応力が緩和されるため、ケースが変形しても、発電要素にかかる圧力を均一にできる。その結果として、本発明は電池の劣化の進行を抑制できる。
本実施形態に係る二次電池の平面図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 図１の二次電池の断面図であり、余剰空間を拡大した図であって、（ａ）は初期状態の余剰空間を示し、（ｂ）は電極の膨脹後の余剰空間を示す。 （ａ）は本実施形態に係る二次電池の平面図を示し、（ｂ）は（ａ）の二次電池をｘｚ平面で切ったときの断面図である。 本実施形態に係る二次電池の断面図である。 （ａ）は本実施形態の変形例に係る二次電池の平面図を示し、（ｂ）は（ａ）の二次電池をｘｚ平面で切ったときの断面図である。 本実施形態の変形例に係る二次電池の断面図である。 （ａ）は変形例に係る二次電池の平面図を示し、（ｂ）は（ａ）の二次電池をｘｚ平面で切ったときの断面図である。 実施例１〜４、比較例１〜４に係る二次電池において、パラメータ（ａ）に対する容量維持率を示したグラフである。 実施例１〜４、比較例１〜４に係る二次電池において、パラメータ（ａ／ｄ）に対する容量維持率を示したグラフである。 実施例１〜４、比較例１〜４に係る二次電池において、パラメータ（Ｌ／ｄ）に対する容量維持率を示したグラフである。 実施例１〜４、比較例１〜４に係る二次電池において、パラメータ（Ｌ／√（ｂ２＋ｄ２））に対する容量維持率を示したグラフである。 実施例１、６、７、比較例２、５、６に係る二次電池において、パラメータ（ｄ）に対する容量維持率を示したグラフである。 実施例１、５〜７、比較例２、５、６に係る二次電池において、パラメータ（ａ／ｄ）に対する容量維持率を示したグラフである。 実施例１、５〜７、比較例２、５、６に係る二次電池において、パラメータ（Ｌ／ｄ）に対する容量維持率を示したグラフである。 実施例１、５〜７、比較例２、５、６に係る二次電池において、パラメータ（Ｌ／√（ｂ２＋ｄ２））に対する容量維持率を示したグラフである。
以下、本実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態に係る二次電池１は、リチウム系、平板状、積層タイプの扁平型（薄型）電池であり、図１及び図２に示すように、５枚の正極板１１と、１０枚のセパレータ１２と、６枚の負極板１３と、正極端子１４と、負極端子１５と、上部外装部材１６と、下部外装部材１７と、特に図示しない電解質とから構成されている。なお、正極板１１、セパレータ１２、及び負極板１３の枚数は、一例にすぎず、他の枚数であってもよい。
正極板１１、セパレータ１２、及び負極板１３が発電要素１８を構成し、また、正極板１１、負極板１３が電極板を構成し、上部外装部材１６及び下部外装部材１７が一対の外装部材を構成する。
発電要素１８を構成する正極板１１は、正極端子１４まで伸びている正極側集電体１１ａと、正極側集電体１１ａの一部の両主面にそれぞれ形成された正極層１１ｂ、１１ｃとを有する。なお、正極層１１ｂ、１１ｃは、正極板１１、セパレータ１２及び負極板１３を積層して発電要素１８を構成する際に、正極板１１においてセパレータ１２を介して実質的に重なる部分のみに正極層１１ｂ、１１ｃが形成されていてもよい。また、本例では正極板１１と正極側集電体１１ａとが一枚の導電体で形成されているが、正極板１１と正極側集電体１１ａとを別体で構成し、これらを接合してもよい。
正極板１１の正極側集電体１１ａは、アルミニウム箔で構成されている。正極側集電体１１ａは、アルミニウム箔の他に、たとえばアルミニウム合金箔、銅箔、又は、ニッケル箔等の電気化学的に安定した金属箔から構成されていてもよい。正極板１１の正極層１１ｂ、１１ｃは、リチウム−ニッケル−マンガン−コバルト複合酸化物（以下、「ＮＭＣ複合酸化物」とも称する。）を正極活物質として含んでいる。ＮＭＣ複合酸化物は、リチウム原子層と遷移金属（Ｍｎ、ＮｉおよびＣｏが秩序正しく配置）原子層とが酸素原子層を介して交互に積み重なった層状結晶構造を持ち、遷移金属Ｍの１原子あたり１個のＬｉ原子が含まれ、取り出せるＬｉ量が多く、高い容量を持つことができる。なお、正極活物質は、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２）、又は、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）等のリチウム複合酸化物等でもよい。上記の複数の組み合わせでもよい。
正極層１１ｂ、１１ｃは、ＮＭＣ複合酸化物を含む正極活物質に、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラックの導電剤と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）の水性ディスパージョン等のバインダ（接着剤）と、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等のスラリー粘度調整溶媒とを混合したものを、正極側集電体１１ａの両主面に塗布し、乾燥及び圧延することにより形成されている。
発電要素１８を構成する負極板１３は、負極端子１５まで伸びている負極側集電体１３ａと、当該負極側集電体１３ａの一部の両主面にそれぞれ形成された負極層１３ｂ、１３ｃとを有する。なお、負極板１３の負極層１３ｂ、１３ｃも、正極側と同様に、負極板１３おいてセパレータ１２を介して実質的に重なる部分のみに形成されていてもよい。また、本例では負極板１３と負極側集電体１３ａとが一枚の導電体で形成されているが、負極板１３と負極側集電体１３ａとを別体で構成し、これらを接合してもよい。
負極板１３の負極側集電体１３ａは、銅箔で構成されている。負極側集電体１３ａは、銅箔の他に、たとえばニッケル箔、ステンレス箔、又は、鉄箔等の電気化学的に安定した金属箔から構成されてもよい。負極板１３の負極層１３ｂ、１３ｃは、人造グラファイトを負極性活物質として含んでいる。なお、負極性活物質は、たとえば、Ｓｉ合金、ＧｒにＳＩを混合したもの、又は、非晶質炭素、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、黒鉛等のような、リチウムイオンを吸蔵及び放出するものであればよい。
負極層１３ｂ、１３ｃは、人造グラファイトを含む負極性活物質に、バインダーとして、カルボキシメチルセルロースのアンモニウム塩及びスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスを含みつつ、精製水中に分散させて負極活物質スラリーとしたものを、負極側集電体１３ａの両主面に塗布し、乾燥及び圧延することにより形成されている。負極活物質スラリーは、バインダーとして、ＰＶｄＦを用い、ＮＭＰ中に分散させたものを用いてもよい。
発電要素１８のセパレータ１２は、上述した正極板１１と負極板１３との短絡を防止するものであり、電解質を保持する機能を備えてもよい。このセパレータ１２は、たとえばポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン等から構成される微多孔性膜であり、過電流が流れると、その発熱によって層の空孔が閉塞され電流を遮断する機能をも有する。
なお、本例に係るセパレータ１２は、ポリオレフィン等の単層膜にのみ限られず、ポリプロピレン膜をポリエチレン膜でサンドイッチした三層構造や、ポリオレフィン微多孔膜と有機不織布等を積層したもの、耐熱絶縁層（セラミック層）を表面に有するセパレータ（いわゆるセラミックセパレータ）も用いることができる。このようにセパレータ１２を複層化することで、過電流の防止機能、電解質保持機能及びセパレータの形状維持（剛性向上）機能等の諸機能を付与することができる。
以上の発電要素１８は、セパレータ１２を介して正極板１１と負極板１３とが交互に積層されて、積層側発電要素として構成されている。そして、５枚の正極板１１は、正極側集電体１１ａを介して、金属箔製の正極端子１４にそれぞれ接続される一方で、６枚の負極板１３は、負極側集電体１３ａを介して、同様に金属箔製の負極端子１５にそれぞれ接続されている。
正極端子１４も負極端子１５も電気化学的に安定した金属材料であれば特に限定されないが、正極端子１４としては、上述の正極側集電体１１ａと同様に、たとえば厚さ０．２ｍｍ程度のアルミニウム箔、アルミニウム合金箔、銅箔、又はニッケル箔等を挙げることができる。また、負極端子１５としては、上述の負極側集電体１３ａと同様に、たとえば厚さ０．２ｍｍ程度のニッケル箔、銅箔、ステンレス箔、又は、鉄箔等を挙げることができる。
既述したが、本例では、電極板１１，１３の集電体１１ａ，１３ａを構成する金属箔自体を電極端子１４，１５まで延長することにより、換言すれば、１枚の集電体１１ａ，１３ａの一部に電極層（正極層１１ｂ、１１ｃ又は負極層１３ｂ、１３ｃ）を形成し、残りの端部を電極端子との接結部材とし、電極板１１，１３を電極端子１４、１５に接続する構成としたが、正極層及び負極層間に位置する集電体１１ａ，１３ａを構成する金属箔と、接結部材を構成する金属箔とは別の材料や部品により接続してもよい。
発電要素１８は、電解質と共に上部外装部材１６及び下部外装部材１７に収容されて封止されている。なお、積層される電極板のうち、セパレータを介して正極及び負極が実質的に重なっている部分を発電要素としてもよい。上部外装部材１６及び下部外装部材１７は、一対の部材となり、発電要素１８及び電解液を封止するケースであって、以下のように構成されている。
図２に示すように、上部外装部材１６及び下部外装部材１７は、それぞれカップ状に形成されており、上部外装部材１６は、当接部１６１、延在部１６２、１６４、及び封止部１６３、１６５を有している。下部外装部材１７は、当接部１７１、延在部１７２、１７４、及び封止部１７３、１７５を有している。また、上部外装部材１６及び下部外装部材１７は、発電要素１８に積層される電極板の積層方向（図１のｚ方向）からみたときに、矩形状に形成されている。
当接部１６１は、正極板１１の主面（発電要素１８に積層される電極板の積層面と平行な面：図１のｘｙ平面）と当接する当接面を有している。当該当接面は、最上層に位置する負極板１３の主面と平行であり、かつ、当該主面と同じ形状である。当接部１６１の当接面は、多層の当接部１６１のうち、下層の部材の下面に相当する。外装部材１６、１７が発電要素１８を封止する際に、当接部１６１が最上層に位置する負極板１３に対して圧力を加える。一方、充放電が繰り返し、発電要素１８が厚さ方向（図２のＺ方向）に膨張した場合には、当接部１６１は正極板１１から直接圧力を受ける。また当接部１６１の当接面は、正極板１１の主面と対応する外装部材１６の主面のうち、発電要素１８からの圧力を受けている部分である。当接面は、外装部材１６、１７により発電要素１８を封止した状態で、発電要素１８からの反力として圧力を受ける。あるいは、当接面は、電池の使用による発電要素１８の膨脹したときに、発電要素１８から圧力を受ける。
封止部１６３、１６５は、外装部材１７の封止部１７３、１７５と重なりつつ、密着している。封止部１６３、１６５は、ｚ方向からみた外装部材１６の平面視において、外装部材１６の外周に位置しつつ、発電要素１８を囲うように構成されている。封止部１６３、１６５は、ｚ方向からみた外装部材１６の平面視において、延在部１６２、１６４を介して、当接部１６１よりも外側に位置する。封止部１６３、１６５は、発電要素１８の電極板の積層方向（ｚ方向）の高さで、当接部１６１と当接部１７１との間に位置する。言い換えると、封止部１６３、１６５は、積層方向（ｚ方向）の高さで、当接部１６１よりも低い高さに位置する。なお、図２の例では、封止部１６３、１６５は、積層方向（ｚ方向）の高さで、当接部１６１と当接部１７１との間の中間部分に位置する。
なお、図２に示す封止部１６３、１６５は、矩形状に形成された外装部材１６の長辺に沿う方向で両端に位置する。また封止部１６３、１６５と同様の一対の封止部が、外装部材１６の短辺に沿う方向で両端の位置に形成されている。
延在部１６２は、当接部１６１から封止部１６３に、外装部材１６を延在させた部分であって、積層型の発電要素１８と封止部１６３、１７３（外装部材１６、１７の側面）との間に、空間を形成するための部材である。
延在部１６２は平面部１６２ａと傾斜部１６２ｂを有している。平面部１６２ａは、当接部１６１の当接面と平行な面で形成されている。傾斜部１６２ｂは、平面部１６２ａの平行面に対して傾斜した面で形成されている。外装部材１６は、当接部１６１の当接面に沿って延在することで平面部１６２ａを形成し、平面部１６２ａの外縁で屈曲して封止部１６３に向けて延在することで傾斜部１６２ｂを形成している。また、平面部１６２ａが、積層型の発電要素と封止部１６３、１７３（外装部材１６、１７の側面）との間に空間を形成する際の余裕代として機能し、当該平面部１６２ａを設けることで、当該空間が、電極の積層面に沿う方向（ｘ方向又はｙ方向）に向けて拡がっている。
延在部１６４は、当接部１６１から封止部１６５に、外装部材１６を延在させた部分であり、平面部１６４ａと傾斜部１６４ｂを有している。延在部１６４、平面部１６４ａ、傾斜部１６４ｂの構成は、上述した延在部１６２、平面部１６２ａ、傾斜部１６２ｂの構成をとそれぞれ同様であるため、説明を省略する。
外装部材１７は、外装部材１６の反対側から、発電要素１８及び電解液を封止する部材である。外装部材１７の構成は、外装部材１６の構成と同様であるため、説明を省略する。なお、当接部１７１の構成は当接部１６１の構成と同様であり、延在部１７２、１７４の構成は延在部１６２、１６４の構成と同様であり、封止部１７３、１７５の構成は封止部１６３、１６５の構成と同様である。これにより、両方をカップの形状にした外装部材１６、１７が構成されている。
特に図示はしないが、本例の上部外装部材１６及び下部外装部材１７は何れも、二次電池１の内側から外側に向かって、たとえばポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、又は、アイオノマー等の耐電解液性及び熱融着性に優れた樹脂フィルムから構成されている内側層と、たとえばアルミニウム等の金属箔から構成されている中間層と、たとえばポリアミド系樹脂又はポリエステル系樹脂等の電気絶縁性に優れた樹脂フィルムで構成されている外側層と、の三層構造とされている。
したがって、上部外装部材１６及び下部外装部材１７は何れも、たとえばアルミニウム箔等金属箔の一方の面（二次電池１の内側面）をポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、又はアイオノマー等の樹脂でラミネートし、他方の面（二次電池１の外側面）をポリアミド系樹脂又はポリエステル系樹脂でラミネートした、樹脂−金属薄膜ラミネート材等の可撓性を有する材料で形成されている。
このように、外装部材１６、１７が樹脂層に加えて金属層を具備することにより、外装部材自体の強度向上を図ることが可能となる。また、外装部材１６，１７の内側層を、たとえばポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、又はアイオノマー等の樹脂で構成することにより、金属製の電極端子１４，１５との良好な融着性を確保することが可能となる。
なお、図１及び図２に示すように、封止された外装部材１６，１７の一方の端部から正極端子１４が導出され、当該他方の端部から負極端子１５が導出されているが、電極端子１４，１５の厚さ分だけ上部外装部材１６と下部外装部材１７との融着部に隙間が生じるので、二次電池１内部の封止性を維持するために、電極端子１４，１５と外装部材１６，１７とが接触する部分に、たとえばポリエチレンやポリプロピレン等から構成されたシールフィルムを介在させてもよい。このシールフィルムは、正極端子１４及び負極端子１５の何れにおいても、外装部材１６、１７を構成する樹脂と同系統の樹脂で構成することが熱融着性の観点から好ましい。
これらの外装部材１６，１７によって、上述した発電要素１８、正極端子１４の一部及び負極端子１５の一部を包み込み、当該外装部材１６，１７により形成される内部空間に、有機液体溶媒に過塩素酸リチウム、ホウフッ化リチウムや六フッ化リン酸リチウム等のリチウム塩を溶質とした液体電解質を注入しながら、外装部材１６，１７により形成される空間を吸引して真空状態とした後に、外装部材１６，１７の外周縁を熱プレスにより熱融着して封止する。
有機液体溶媒として、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）やジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等のエステル系溶媒、およびそれらの溶媒にビニレンカーボネート（ＶＣ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）やプロパンスルトン（ＰＳ）等を添加剤として加えたものを挙げることができるが、本例の有機液体溶媒はこれに限定されることなく、エステル系溶媒に、γ−ブチラクトン（γ−ＢＬ）、ジエトシキエタン（ＤＥＥ）等のエーテル系溶媒その他を混合、調合した有機液体溶媒を用いることもできる。有機液体溶媒には各種添加剤、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）、１，３−プロパンスルトン（ＰＳ）などを添加することが望ましい。
次に、二次電池１の体積エネルギー密度と定格放電容量について、説明する。一般的な電気自動車では、一回の充電による走行距離（航続距離）は数百ｋｍが市場要求である。このような航続距離を考慮すると、二次電池１の体積エネルギー密度は１５７Ｗｈ／Ｌ以上であることが好ましく、かつ定格容量は２０Ｗｈ以上であることが好ましい。
また、電極の物理的な大きさの観点とは異なる、大型化電池の観点として、本実施形態に係る二次電池１では、電池面積や電池容量の関係から電池の大型化が規定される。具体的には、二次電池１は平積層型ラミネート電池であって、定格容量に対する電池面積（電池外装体まで含めた電池の投影面積）の比の値が５ｃｍ２／Ａｈ以上であり、かつ、定格容量が３Ａｈ以上である。このように大面積かつ大容量の電池とすることで、上述したような電極面内での電圧のバラツキに伴う局所的な過充電モードの発生に起因して、サイクル特性の低下がみられるようになるのである。
さらに、矩形状の電極の積層面のアスペクト比は１〜３であることが好ましく、１〜２であることがより好ましい。なお、電極のアスペクト比は矩形状の正極活物質層の縦横比として定義される。アスペクト比をこのような範囲とすることで、車両要求性能と搭載スペースを両立できるという利点がある。
次に、充放電を繰り返し行うことで、発電要素１８の電極の厚さが膨張した場合の余剰空間の変化について、図３を用いて説明する。図３は、二次電池の断面図であり、余剰空間を拡大した図であって、（ａ）は初期状態の余剰空間を示し、（ｂ）は電極の膨脹後の余剰空間を示す。なお、余剰空間は、積層型の発電要素１８と、外装部材１６、１７の側面（延在部１６２、１６４、１７２、１７４に相当）との間に形成される空間である。
二次電池の初期状態では、発電要素１８の厚さはｄ０であり、平面部１６２ａの長さはａ０である。なお、発電要素１８の厚さは、電極の積層方向（ｚ方向）で、封止部１６３、１７３と同じ高さに位置する電極板から最上層に位置する電極までの厚さに相当し、発電要素１８の全体の厚さの半分である。また、平面部１６２ａの長さは、平行面に沿う方向（ｘ方向）の平面部分の長さである。
二次電池１の充放電が繰り返し行われると、発電要素１８はｚ方向に膨脹するため、発電要素１８の厚さはｄ０からｄ１（＞ｄ０）に変化する。一方、発電要素１８のｘ方向の幅は、ｚ方向への膨脹に伴って小さくなる。すなわち、発電要素１８はｚ方向に膨脹しつつ、ｘ方向に収縮する。
外装部材１６の延在部１６２は、発電要素１８のｚ方向への膨脹に伴い変形し、平面部１６２ａが、発電要素１８のｚ方向への厚さの膨脹に引っ張られて、ａ０からａ１（＜ａ０）に短くなる。
本実施形態とは異なり、平面部１６２ａに相当する部分が形成されておらず、当接部１６１と封止部１６３が傾斜部１６２ｂで繋がっている場合（図３（ａ）、（ｂ）の点線に相当）には、発電要素１８のｚ方向への膨脹により、外装部材１６に加わる応力が緩和されないため、外装部材１６は、発電要素１８と当接する部分又は封止部１６３等に局所的な応力を受ける。そして、このような応力に対する反力として、発電要素１８には均一な圧力が加わらないため、電池反応が不均一となり、セルの耐久性が低下する。さらに、電池の劣化が進行し易くなる。
一方、本実施形態に係る二次電池１は、外装部材１６に平面部１６２ａを形成することで、余剰空間を拡げているため、発電要素１８が膨脹した場合に、発電要素１８と当接する部分又は封止部１６３等にかかる応力を緩和できる。そのため、外装部材１６が変形した場合でも、発電要素１８に加わる圧力が不均一になることが抑制され、電池反応を均一にすることができ、セルの耐久性が向上する。
上記のように、発電要素の膨脹時における応力をより緩和するためには、余剰空間の体積はより大きい方がよい。しかしながら、余剰空間が大きすぎる場合には、余剰空間内に電解液が溜まりやすくなり、二次電池１内の電解液の均一性が損なわれてしまう（液枯れ）。そのため、余剰空間の大きさには、空間効率を高める観点から、上限が設定される。
図４に示すように、本実施形態に係る二次電池１は、延在部１６２の長さ（Ｌ）、電極板から封止部１６３（１７３）までの長さ、（ｂ）、及び、発電要素１８の厚さ（ｄ）の関係を、以下の式（２）を満たすように規定することで、セルの耐久性を向上させつつ、液枯れ等による容量低下を防ぐ。
Figure 2015156168
図４（ａ）は二次電池１の平面図を示し、（ｂ）は二次電池１をｘｚ平面で切ったときの断面図であり、上記式（２）及び下記の式（３）、式（４）に含まれる長さａ、ｂ、Ｌ及び厚さｄを説明するための図である。
図４に示すように、ｘｚ平面（矩形状の外装部材１６の長辺と平行で、かつ、電極板の積層方向に沿った面）で二次電池１を切った断面において、ｂは、封止部１６３、１７３と封止部１６５、１７５との間に位置する電極板（図２では正極板１１）から、封止部１６３、１７３までの長さである。あるいは、ｂは、当該電極板から、封止部１６５、１７５までの長さである。また、Ｌは、延在部１６２の長さであり、平面部１６２ａの長さと傾斜部１６２ｂの長さを合わせた長さである。
なお、ｙｚ平面（矩形状の外装部材１６の短辺と平行で、かつ、電極板の積層方向に沿った面）で二次電池１を切った断面においては、ｂは、一対の封止部の間に位置する電極板（図２では負極板１３）から、一対の封止部のうち一方の封止部までの長さである。また、Ｌは、延在部の長さである。
なお、ｄは、発電要素ｄの厚さであって、電極の積層方向（ｚ方向）で、封止部１６３、１７３と同じ高さに位置する電極板から最上層に位置する電極板までの厚さ、又は、封止部１６３、１７３と同じ高さに位置する電極板から最下層に位置する電極板までの厚さである。
またのＬとｄとの関係は、好ましくは以下の式（３）を満たすように規定するとよい。
Figure 2015156168
またａとｄとの関係は、好ましくは以下の式（４）を満たすように規定するとよい。
Figure 2015156168
ただし、ｘｚ平面で二次電池１を切った断面において、ａは、平面部１６２ａ、１６４ａ、１７２ａ、１７４ａの長さである。ｙｚ平面で二次電池１を切った断面においては、ａは、当接部１６１、１７１の長辺から対応する封止部に向かって延在する平面部の長さである。
図５は、二次電池１の断面図であり、初期の電池の状態と、所定回数使用後の電池状態とを説明するための図である。図５において、点線で示す二次電池１が初期状態の電池を示し、実線で示す二次電池１が使用後の電池を示す。また、ｄは初期状態のおける発電要素１８の厚さであり、ａは初期状態における平面部１６２ａの長さである。また、Δｄは、電池が膨張したときの、発電要素１８の厚さの増加分を示しており、Δａは、電池が膨張したときの、平面部１６２ａの長さの減少分を示している。すなわち、所定回数を使用した後の二次電池において、発電要素１８の厚さはｄ＋Δｄとなり、平面部１６２ａの長さはａ−Δａとなる。
なお、所定回数は、電池の利用形態等に応じて、予め規定されている電池の充放電の回数であって、例えば、二次電池の想定される寿命等により予め設定されている。
そして、所定回数を使用した後の二次電池１の満充電時の容量が、電池の利用形態を鑑みて、下限値以上を維持するためには、以下の式（５）又は式（６）を満たすように規定することが好ましい。
Figure 2015156168
Figure 2015156168
すなわち、外装部材１６、１７の形状が、二次電池１の使用により、発電要素の厚さｄが増加するほど、平面部１６２ａの長さが減少するように構成さればよい。これにより、二次電池１は、所定回数使用後に膨脹する発電要素１８の厚みに対して、余剰体積の余裕代を規定することができるため、発電要素１８の膨脹時に、発電要素１８と当接する部分又は封止部１６３等にかかる応力を緩和できる。また、本実施形態では、余剰空間の効率を高めることができるため、液枯れ等による容量低下を防ぐことができる。
なお、発電要素１８が膨張したときに、平面部１６２ａ、１６４ａ、１７２ａ、１７４ａは、当接部１６１、１７１の当接面（又は電極の積層面）に対して、平行にならず、当該当接面に対して傾斜する場合がある（図３を参照）。この場合には、ａ−Δａは、ｘｙ平面（断面）において、当接部１６１、１７１（当接部１６１、１７１の端部）から延在部１６２、１６４、１７２、１７４に含まれる屈曲点（図５の点Ｐに相当）までの長さのうち、ｘ方向成分の長さに相当する。そして、二次電池１の使用により、発電要素の厚さｄが増加するほど、当接部１６１、１７１から屈曲点までの長さが減少する。
式（２）〜（４）で示される二次電池１の形状の規定は、図１及び図２に示した二次電池１に限らず、以下の変形例１及び変形例２に係る二次電池１にも適用可能である。
図６（ａ）は変形例１に係る二次電池１の平面図を示し、（ｂ）は変形例１に係る二次電池１をｘｚ平面で切ったときの断面図であり、上記式（２）〜式（６）に含まれる長さａ、ｂ、Ｌ及び厚さｄを説明するための図である。
図６に示すように、外装部材１７は、一枚の板状に形成されており、外装部材１７の主面は、発電要素１８の電極板の積層面と平行になっている。外装部材１７の主面（ｘｙ平面）において、当該主面の内部は、発電要素１８を構成する電極板のうち最下層の電極板と当接している。また、当該主面の外周には、外装部材１６の封止部１６３、１６５と重なる封止部１７３、１７５が形成されている。封止部１７３、１７５は封止部１６３、１６５と密着している。
延在部１６２、１６４の長さ（Ｌ）及び発電要素１８の厚さは、図４に示した二次電池１と同様である。長さ（ｂ）は、封止部１６３、１７３と封止部１６５、１７５との間に位置する電極板から、封止部１６３、１６５、１７３、１７５までの長さである。このとき、変形例１では、封止部１６３、１７３と封止部１６５、１７５との間に位置する電極板は、発電要素１８の最下層の電極板（図５では正極板）となる。
また、式（５）及び（６）で示される二次電池１の規定は、変形例１に係る二次電池１にも適用可能である。図７は変形例１に係る二次電池１の断面図であり、初期の電池の状態と、所定回数使用後の電池状態とを説明するための図である。図７において、点線で示す二次電池１が初期状態の電池を示し、実線で示す二次電池１が使用後の電池を示す。
変形例１に係る、ａ、Δａ、ｄ、及びΔｄについては、図５を用いて説明した上記のａ、Δａ、ｄ、及びΔｄと同様であるため、説明を省略する。
図８は、変形例２に係る二次電池１の平面図を示し、（ｂ）は変形例２に係る二次電池１をｘｚ平面で切ったときの断面図であり、上記式（２）〜（４）に含まれる長さａ、ｂ、Ｌ及び厚さｄを説明するための図である。
図８に示すように、上部外装部材１６は、当接部１６１、延在部１６２、１６４、及び封止部１６３、１６５を有している。下部外装部材１７は、当接部１７１、延在部１７２、１７４、及び封止部１７３、１７５を有している。当接部１６１、１７１は、本実施形態に係る当接部１６１、１７１と同様であり、封止部１６３、１６５、１７３、１７５は、本実施形態に係る封止部１６３、１６５、１７３、１７５と同様であるため、構成の説明を省略する。
延在部１６２は平面部１６２ａと湾曲部１６２ｃを有している。平面部１６２ａは、本実施形態に係る平面部１６２ａと同様である。湾曲部１６２ｃは、平面部１６２ａの外縁から湾曲しつつ封止部１６３に延在している。また、二次電池１をｘｚ平面で切った断面において、湾曲部１６２ｃは、図８（ｂ）に示すように、二次電池１の内部から外側に向けて膨れるような曲線になるように形成されている。
延在部１６４は、平面部１６４ａと湾曲部１６４ｃを有している。平面図１６４ａ及び湾曲部１６４ｃの構成は、平面部１６４ａと湾曲部１６４ｃと同様の構成であるため、説明を省略する。
外装部材１７は、外装部材１６と同様に、延在部１７２、１７４の一部を湾曲させた形状であって、外装部材１６の反対側から、発電要素１８を封止する。外装部材１７を構成する当接部１７１、平面部１７２ａ、１７４ａ、湾曲部１７２ｃ、１７４ｃ、及び封止部１７３、１７５は、外装部材１６を構成する当接部１６１、平面部１６２ａ、１６４ａ、湾曲部１６２ｃ、１６４ｃ、及び封止部１６３、１６５と同様であるため、説明を省略する。
延在部１６２、１６４の長さ（Ｌ）は、平面部１６２ａ、１６４ａの長さと湾曲部１６２ｃ、１６４ｃの長さをそれぞれ合わせた長さとなる。また、延在部１７２、１７４の長さ（Ｌ）は、平面部１７２ａ、１７４ａの長さと湾曲部１７２ｃ、１７４ｃの長さをそれぞれ合わせた長さとなる。長さ（ａ）及び発電要素１８の厚さは、図４に示した本実施形態に係る二次電池１と同様である。
以下に、実施例および比較例を挙げて、本願発明についてより具体的に説明する。
＜正極＞
ＮＭＣ複合酸化物（ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．３Ｃｏ０．２Ｏ２（平均粒子径：１０μm））を９０重量％、導電助剤としてケッチェンブラックを５重量％、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を５重量％、およびスラリー粘度調整溶媒であるＮＭＰを適量混合して、正極活物質スラリーを調整し、得られた正極活物質スラリーを集電体であるアルミニウム箔（厚さ２０μｍ）に塗布し、１２０℃乾燥後、ロールプレス機で圧縮成型して、正極活物質層１８ｍｇ／ｃｍ２の正極板１１を作製した。裏面にも同様に正極活物質層を形成し、正極集電体の両面に正極活物質層が形成されてなる正極板１１を作製した。なお、正極板１１の主面の大きさは、長さ２１５ｍｍとし、幅１９０ｍｍとした。
＜負極＞
負極活物質として、人造グラファイト９６．５重量％、バインダーとしてカルボキシメチルセルロースのアンモニウム塩１．５重量％およびスチレンブタジエン共重合体ラテックス２．０重量％を精製水中に分散させて負極活物質スラリーを調整した。この負極活物質スラリーを負極集電体となる銅箔（厚さ１０μｍ）に塗布し、１２０℃乾燥後、ロールプレス機で圧縮成型して、負極活物質層１０ｍｇ／ｃｍ２の負極板１３を作製した。裏面にも同様に負極活物質層を形成し、負極集電体の両面に負極活物質層が形成されてなる負極板１３を作製した。なお、負極板１３の主面の大きさは、長さ２１９ｍｍとし、幅１９４ｍｍとした。
＜セル（二次電池１）の作製＞
上記で作製した正極と、上記で作製した負極とを、セパレータを介して交互に積層（正極２０層、負極２１層）することによって発電要素１８を作製した。セパレータの大きさは、長さ２２３ｍｍとし、幅１９８ｍｍとした。
そして、得られた発電要素１８を（４）をアルミラミネートシート製バックの中に積置し、電解液を注液した。電解液は１．０Ｍ ＬｉＰＦ６をエチレンカーボネート（ＥＣ）：ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）：エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）との混合溶媒（体積比１：１：１）に溶解した溶液を用いた。また、真空条件下にて、両電極に接続された電流取出しタブが導出するようにアルミラミネート製バックの開口部を封止することで、ラミネート型リチウムイオン二次電池を完成させた。
外装部材１６の大きさは、外寸のｘ方向の長さ（図４のｘ４）を２５０ｍｍとし、外寸のｙ方向の長さ（図４のｙ４）を２１０ｍｍとし、ｚ方向の高さを４ｍｍとした。また、外装部材１６の封止部を除いた部分であって、発電要素１８を封止する二次電池１の内部空間の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ３）を２２５ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ３）を２００ｍｍとした。また、外装部材１６の当接部１６１及び平面部１６２ａ、１６４ａにより形成される部分（以下、外装部材１６の上面部分とも称する。）の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ２）を２２１ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ２）を１９６ｍｍとした。外装部材１７の大きさは、外装部材１６と同じ大きさとした。
積層型の発電要素１８の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ１）を２１５ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ１）を１９０ｍｍとし、ｚ方向の長さ（図４のｄを２倍にした長さ）を８ｍｍとした。
また、電極端子１４、１５を含めた二次電池１のｘ方向の長さは２８０ｍｍとし、ｙ方向の長さ（幅）は２１０ｍｍとし、ｚ方向の長さ（厚さ）は８ｍｍとした。
＜耐久性試験＿初期の性能確認＞
完成した二次電池１を、２５℃に設定した恒温槽で、０．２Ｃ＿ＣＣＣＶ充電（上限電圧４．１５Ｖ ８時間）を行った後、０．２Ｃ＿ＣＣ放電（下限電圧２．５Ｖｃｕｔ）を行い、初回の充放電容量を確認した。また、体積（アルキメデス法）、厚み測定を実施した。
＜耐久試験＞
完成した二次電池１に対し、４５℃に設定した恒温槽において、１Ｃ＿ＣＣＣＶ充電（上限電圧４．１５Ｖ、２時間）、１Ｃ＿ＣＣ放電（下限電圧２．５Ｖｃｕｔ）を１０００ｃｙｃ実施した。そして、充放電を１０００ｃｙｃ実施した後に、二次電池１の充放電容量を確認し、初回の充放電容量に対する容量維持率（（初回の充放電容量）／（充放電を１０００ｃｙｃ実施した後の充放電容量）×１００％）を演算することで、二次電池１を評価した。
《実施例１》
上記のように作製した二次電池１を実施例１とする。
《実施例２》
実施例２に係る二次電池１では、外装部材１６の上面部分の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ２）を２１９ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ２）を１９４ｍｍとした。それ以外の大きさ及び電極の層数は実施例１と同じである。
《実施例３》
実施例３に係る二次電池１では、外装部材１６の上面部分の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ２）を２１７ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ２）を１９２ｍｍとした。それ以外の大きさ及び電極の層数は実施例１と同じである。
《実施例４》
実施例４に係る二次電池１では、外装部材１６の上面部分の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ２）を２２２ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ２）を１９７ｍｍとした。それ以外の大きさ及び電極の層数は実施例１と同じである。
《実施例５》
実施例５に係る二次電池１では、電極板の枚数を、正極２２層、負極２４層とした。外装部材１６の大きさは、外寸のｘ方向の長さ（図４のｘ４）を２５０ｍｍとし、外寸のｙ方向の長さ（図４のｙ４）を２１０ｍｍとし、ｚ方向の高さを４．５ｍｍとした。また、外装部材１６の上面部分の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ２）を２２１ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ２）を１９６ｍｍとした。それ以外の大きさは実施例１と同じである。
《実施例６》
実施例６に係る二次電池１では、電極板の枚数を、正極２４層、負極２５層とした。外装部材１６の大きさは、外寸のｘ方向の長さ（図４のｘ４）を２５０ｍｍとし、外寸のｙ方向の長さ（図４のｙ４）を２１０ｍｍとし、ｚ方向の高さを５ｍｍとした。また、外装部材１６の上面部分の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ２）を２２１ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ２）を１９６ｍｍとした。それ以外の大きさは実施例１と同じである。
《実施例７》
実施例７に係る二次電池１では、電極板の枚数を、正極１６層、負極１７層とした。外装部材１６の大きさは、外寸のｘ方向の長さ（図４のｘ４）を２５０ｍｍとし、外寸のｙ方向の長さ（図４のｙ４）を２１０ｍｍとし、ｚ方向の高さを３．０ｍｍとした。また、外装部材１６の上面部分の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ２）を２２１ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ２）を１９６ｍｍとした。それ以外の大きさは実施例１と同じである。
《比較例１》
比較例１に係る二次電池１では、外装部材１６の上面部分の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ２）を２１５ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ２）を１９０ｍｍとした。それ以外の大きさ及び電極の層数は実施例１と同じである。
《比較例２》
比較例２に係る二次電池１では、外装部材１６の上面部分の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ２）を２１６ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ２）を１９１ｍｍとした。それ以外の大きさ及び電極の層数は実施例１と同じである。
《比較例３》
比較例３に係る二次電池１では、外装部材１６の上面部分の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ２）を２２３ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ２）を１９８ｍｍとした。それ以外の大きさ及び電極の層数は実施例１と同じである。
《比較例４》
比較例４に係る二次電池１では、外装部材１６の上面部分の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ２）を２２５ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ２）を２００ｍｍとした。それ以外の大きさ及び電極の層数は実施例１と同じである。
《比較例５》
比較例５に係る二次電池１では、電極板の枚数を、正極１６層、負極１７層とした。外装部材１６の大きさは、外寸のｘ方向の長さ（図４のｘ４）を２５０ｍｍとし、外寸のｙ方向の長さ（図４のｙ４）を２１０ｍｍとし、ｚ方向の高さを３．０ｍｍとした。また、外装部材１６の上面部分の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ２）を２１６ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ２）を１９１ｍｍとした。それ以外の大きさは実施例１と同じである。
《比較例６》
比較例６に係る二次電池１では、電極板の枚数を、正極２８層、負極２９層とした。外装部材１６の大きさは、外寸のｘ方向の長さ（図４のｘ４）を２５０ｍｍとし、外寸のｙ方向の長さ（図４のｙ４）を２１０ｍｍとし、ｚ方向の高さを５．０ｍｍとした。また、外装部材１６の上面部分の大きさは、ｘ方向長さ（図４のｘ２）を２１６ｍｍとし、ｙ方向の長さ（図４のｙ２）を１９１ｍｍとした。それ以外の大きさは実施例１と同じである。
そして、実施例１〜７及び比較例１〜６についての評価結果を表１及び表２に示す。
Figure 2015156168
Figure 2015156168
そして、各パラメータ（ａ、ａ／ｄ、Ｌ／ｄ、Ｌ／√（ｂ２＋ｄ２）、ｄ）に対する容量維持率の関係を、図９〜１６のように、グラフで示す。図９はパラメータ（ａ）に対する容量維持率を示したグラフであり、図１３はパラメータ（ｄ）に対する容量維持率を示したグラフであり、図１０及び図１４はパラメータ（ａ／ｄ）に対する容量維持率を示したグラフであり、図１１及び図１５はパラメータ（Ｌ／ｄ）に対する容量維持率を示したグラフであり、図１２及び図１６はパラメータ（Ｌ／√（ｂ２＋ｄ２））に対する容量維持率を示したグラフであり、
表１及び図９〜図１２のグラフに示すように、式（２）を満たすようにパラメータｂ、ｄ及びＬを規定した二次電池１（実施例１〜４）は、１０００ｃｙｃ使用した後でも、高い容量維持率（容量維持率８０％以上）を得ることができた。また、式（３）を満たすようにパラメータＬ、ｄを規定した二次電池に１は、１０００ｃｙｃ使用した後に、高い容量維持率（容量維持率８０％以上）を得ることができた。さらに、式（４）を満たすようにパラメータａ、ｄを規定した二次電池に１は、１０００ｃｙｃ使用した後に、高い容量維持率（容量維持率８０％以上）を得ることができた。
表２及び図１３〜図１６のグラフに示すように、ｄが同一のもの（ｄ＝３：比較例５と実施例７、ｄ＝４：比較例２と実施例１、ｄ＝５：比較例６と実施例６）を比較すると、ｄが大きいものほど、効果が大きい。式（２）を満たすようにパラメータｂ、ｄ及びＬを規定した二次電池１（実施例１、５〜７）は、１０００ｃｙｃ使用した後でも、高い容量維持率（容量維持率８０％以上）を得ることができた。また、式（３）を満たすようにパラメータＬ、ｄを規定した二次電池に１は、１０００ｃｙｃ使用した後に、高い容量維持率（容量維持率８０％以上）を得ることができた。さらに、式（４）を満たすようにパラメータａ、ｄを規定した二次電池に１は、１０００ｃｙｃ使用した後に、高い容量維持率（容量維持率８０％以上）を得ることができた。なお、実施例７のパラメータは、式（３）、式（４）から外れているが、式（２）を満たすことで、高い容量維持率（容量維持率８０％以上）を得ることができた。
一方、パラメータｂ、ｄ及びＬが式（２）を満たしてない二次電池１（比較例１〜６）は、１０００ｃｙｃ使用した後、容量維持率が劣る結果となった。同様に、パラメータＬ、ａ、ｄについて、式（３）又は式（４）を満たしていない二次電池１（比較例１〜６）は、１０００ｃｙｃ使用した後、容量維持率が劣る結果となった。
上記の平面部１６２ａ、１６４ａ、１７２ａ、１７４ａが本発明の「第１延在部」に相当し、傾斜部１６２ｂ、１６４ｂ、１７２ｂ、１７４ｂが本発明の「第２延在部」に相当する
１…二次電池
１１…正極板
１２…負極板
１３…セパレータ
１６、１７…外装部材
１６１、１７１…当接部
１６２、１６４、１７２、１７４…延在部
１６３、１７５…封止部
延在部１６４は、平面部１６４ａと湾曲部１６４ｃを有している。平面図１６４ａ及び湾曲部１６４ｃの構成は、平面部１６２ａと湾曲部１６２ｃと同様の構成であるため、説明を省略する。
そして、得られた発電要素１８をアルミラミネートシート製バックの中に積置し、電解液を注液した。電解液は１．０Ｍ ＬｉＰＦ６をエチレンカーボネート（ＥＣ）：ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）：エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）との混合溶媒（体積比１：１：１）に溶解した溶液を用いた。また、真空条件下にて、両電極に接続された電流取出しタブが導出するようにアルミラミネート製バックの開口部を封止することで、ラミネート型リチウムイオン二次電池を完成させた。
表１及び図９〜図１２のグラフに示すように、式（２）を満たすようにパラメータｂ、ｄ及びＬを規定した二次電池１（実施例１〜４）は、１０００ｃｙｃ使用した後でも、高い容量維持率（容量維持率８０％以上）を得ることができた。また、式（３）を満たすようにパラメータＬ、ｄを規定した二次電池に１は、１０００ｃｙｃ使用した後に、高い容量維持率（容量維持率８０％以上）を得ることができた。さらに、式（４）を満たすようにパラメータａ、ｄを規定した二次電池１は、１０００ｃｙｃ使用した後に、高い容量維持率（容量維持率８０％以上）を得ることができた。

Claims (6)

  1. 板状の複数の電極を、セパレータを介して積層した積層型発電要素と、
    前記積層型発電要素及び電解液を封止しつつ、前記複数の電極の積層方向からみて矩形状に形成された一対の外装部材とを備え、
    前記一対の外装部材のうち少なくとも一方の外装部材は、
    前記複数の電極のうち最上層に位置する最上層電極と当接する当接面を含む当接部と、前記外装部材の外周の位置に前記外装部材同士で重なる封止部と、前記当接部から前記封止部に延在する延在部とを有し、
    Figure 2015156168
    を満たすことを特徴とする扁平型二次電池。
    ただし、前記矩形状を形成する辺と平行で、かつ、前記積層方向に沿った面で前記扁平型二次電池を切った断面において、
    Ｌは前記延在部の長さであり、
    ｂは前記複数の電極のうち複数の前記封止部の間に位置する封止部間電極と、前記封止部との間の長さであり、
    ｄは前記封止部間電極から前記最上層電極までの前記積層型発電要素の厚さである。
  2. 請求項１記載の扁平型二次電池において、
    Figure 2015156168
    を満たすことを特徴とする扁平型二次電池。
  3. 請求項１又は２記載の扁平型二次電池において、
    前記延在部は、前記当接面と平行な平行面を有し、
    Figure 2015156168
    を満たすことを特徴とする扁平型二次電池。
    ただし、前記断面において、
    ａは前記平行面の、前記積層方向に対して垂直な方向への長さである。
  4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の扁平型二次電池において、
    前記延在部は、前記当接部の端部から延在する第１延在部、及び、前記第１延在部と前記封止部との間で、前記当接面に対して傾斜している第２延在部を有し、
    前記扁平型二次電池の使用により前記ｄが増加するほど、前記断面における前記第１延在部の長さが短くなる
    ことを特徴とする扁平型二次電池。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の扁平型二次電池において、
    前記扁平型二次電池は、定格容量に対する電池面積（電池外装体まで含めた電池の投影面積）の比の値が５ｃｍ２／Ａｈ以上であり、かつ、定格容量が３Ａｈ以上である
    ことを特徴とする扁平型二次電池。
  6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の扁平型二次電池において、
    前記電極の積層面の縦横比として定義される前記電極のアスペクト比が１〜３である
    ことを特徴とする扁平型二次電池。
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