WO2022138334A1 - 二次電池および二次電池の製造方法 - Google Patents

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positive electrode
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健太 江口
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株式会社村田製作所
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery and a method for manufacturing the secondary battery.
  • the present invention relates to a secondary battery including an electrode assembly composed of an electrode constituent layer including a positive electrode, a negative electrode and a separator, and a method for manufacturing the secondary battery.
  • the secondary battery is a so-called storage battery, it can be repeatedly charged and discharged, and is used for various purposes.
  • secondary batteries are used in mobile devices such as mobile phones, smartphones and notebook computers.
  • Patent Document 1 includes an electrode body formed by laminating a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator, the positive electrode plate does not protrude from the edge of the separator, and the negative electrode plate is a separator.
  • a power storage element having a protrusion protruding from the surface is described. According to this power storage element, the negative electrode plate is projected from the edge of the separator to increase the size of the negative electrode plate in order to improve the energy density.
  • the inventor of the present application noticed that there was a problem to be overcome with the conventional secondary battery, and found that it was necessary to take measures for that. Specifically, the inventor of the present application has found that there are the following problems.
  • Patent Document 1 Although the invention described in Patent Document 1 has a structure in which the negative electrode plate is projected from the edge of the separator to increase the electrode area, the positive and negative electrodes are indirectly collected via the current collector and the gasket. Since they are electrically connected, there is room for increasing the area of the positive electrode and the negative electrode by the size of the current collector and the gasket. That is, there is room for increasing the facing area by increasing the positive electrode area and the negative electrode area.
  • a main object of the present invention is to provide a technique for manufacturing a secondary battery and a method for manufacturing a secondary battery in which the facing areas of the positive electrode and the negative electrode are increased to improve the battery capacity and energy density.
  • the secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator arranged between the positive electrode and the negative electrode. It consists of an exterior body that houses the electrode assembly. A plurality of the electrodes of the positive electrode and the negative electrode are bundled with each other to collect current, and the other electrode is directly collected with the electrodes separated from each other.
  • the method for manufacturing a secondary battery according to the present invention is as follows.
  • An electrode assembly comprising a positive electrode, a negative electrode and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode.
  • a method for manufacturing a secondary battery comprising an exterior body for accommodating the electrode assembly.
  • the electrode forming process for forming the positive and negative electrodes and One electrode of the positive electrode and the negative electrode includes a current collecting step in which a plurality of the electrodes are bundled with each other to collect current, and the other electrode directly collects current in a state of being separated from each other.
  • one of the positive electrode and the negative electrode has a plurality of electrodes bundled with each other to collect electricity, and the other electrode collects electricity directly with the other electrodes separated from each other.
  • the positive electrode area and the negative electrode area can be made larger. That is, unlike the conventional technique, a current collector and a gasket are not required, and the facing areas of the positive electrode and the negative electrode can be increased accordingly. Therefore, the battery capacity and energy density of the secondary battery can be improved.
  • FIG. 1A and 1B schematically show an electrode assembly
  • FIG. 1A is a cross-sectional view showing a planar laminated structure
  • FIG. 1B is a cross-sectional view showing a wound structure
  • FIG. 2A is a plan view of the positive electrode of the secondary battery of the first embodiment
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the positive electrode of the secondary battery of the first embodiment
  • FIG. 3A is a plan view of the negative electrode of the secondary battery of the first embodiment
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of the negative electrode of the secondary battery of the first embodiment
  • FIG. 4 is a plan view of the secondary battery according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. FIG.
  • FIG. 6 is a plan view of a secondary battery according to a modified example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the projected area in the present invention.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the area ratio (A / S) and the exterior body projection area S.
  • 9A and 9B schematically show an exemplary embodiment of a secondary battery
  • FIG. 9A is a perspective view of a square secondary battery
  • FIG. 9B is a button-type or coin-type secondary battery. It is a perspective view of a battery.
  • FIG. 10 is a plan view of the secondary battery according to the second embodiment of the present invention.
  • 11 (a) is a plan view of the negative electrode of the secondary battery of the third embodiment, and FIG.
  • FIG. 11 (b) is a cross-sectional view of the negative electrode of the secondary battery of the third embodiment.
  • FIG. 12 is a plan view of the secondary battery according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI of FIG.
  • FIG. 14 is a plan view of the secondary battery according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a plan view of a secondary battery according to a modified example of the fourth embodiment of the present invention.
  • the term "secondary battery” refers to a battery that can be repeatedly charged and discharged. Therefore, the secondary battery according to the present invention is not excessively bound by its name, and may include, for example, a power storage device.
  • 1A and 1B schematically show an electrode assembly
  • FIG. 1A is a sectional view showing a planar laminated structure
  • FIG. 1B is a sectional view showing a wound structure
  • a) is a plan view of the positive electrode according to the secondary battery of the first embodiment
  • FIG. 2 (b) is a sectional view of the positive electrode of the secondary battery of the first embodiment
  • FIG. 3 (a) is the first.
  • FIG. 3B is a sectional view of the negative electrode according to the secondary battery of the first embodiment
  • FIG. 4 is a secondary view according to the first embodiment of the present invention.
  • a plan view of the battery FIG. 5 is a sectional view of VI-VI of FIG. 4
  • FIG. 6 is a plan view of the secondary battery according to a modification of the first embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a projected area in the present invention.
  • 8 is a graph showing the relationship between the area ratio (A / S) and the exterior projection area S
  • FIG. 9 schematically shows an exemplary embodiment of the secondary battery, (a). Is a perspective view of a square type secondary battery, and (b) is a perspective view of a button type or coin type secondary battery.
  • the secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly including an electrode constituent layer 5 including a positive electrode 1, a negative electrode 2, and a separator 3.
  • 1 (a) and 1 (b) illustrate the electrode assembly 10.
  • the positive electrode 1 and the negative electrode 2 are stacked with each other via the separator 3 to form an electrode constituent layer 5, and at least one such electrode constituent layer 5 is laminated to form an electrode assembly 10.
  • the electrode constituent layer 5 may have a planar laminated structure in which the electrode constituent layers 5 are laminated in a plane without being wound. That is, the electrode assembly 10 may have a structure in which the electrode constituent layers 5 are laminated so as to be stacked on each other.
  • FIG. 1A the electrode constituent layer 5 may have a planar laminated structure in which the electrode constituent layers 5 are laminated in a plane without being wound. That is, the electrode assembly 10 may have a structure in which the electrode constituent layers 5 are laminated so as to be stacked on each other.
  • the electrode constituent layer 5 extending in a strip shape for a relatively long time may have a wound structure in which the electrode constituent layer 5 is wound in a wound shape. That is, in FIG. 1B, the electrode constituent layer 5 extending relatively long in a strip shape including the positive electrode 1, the negative electrode 2, and the separator 3 arranged between the positive electrode 1 and the negative electrode 2 is wound in a roll shape. It may have a winding structure.
  • such an electrode assembly 10 may be enclosed in the exterior body 50 together with an electrolyte (for example, a non-aqueous electrolyte).
  • the structure of the electrode assembly 10 is not necessarily limited to a planar laminated structure or a wound structure.
  • the positive electrode 1, the separator 3, and the negative electrode 2 are laminated on a long film and then folded. It may have a so-called stack-and-folding type structure.
  • the positive electrode 1 may have a positive electrode main body 1a formed by cutting out a substantially rectangular metal foil, and a positive electrode active material layer 1b in which the positive electrode main body 1a is coated with an electrode active material (see FIG. 2). Further, for example, as shown in the plan view of FIG. 2, the positive electrode 1 may have a positive electrode current collector 1c in which a part of the positive electrode body 1a is exposed from the positive electrode active material layer 1b.
  • the negative electrode 2 may have a negative electrode main body 2a and a negative electrode active material layer 2b in which the negative electrode main body 2a is coated with an electrode active material (see FIG. 3).
  • the negative electrode body 2a may have a substantially L-shaped shape in a plan view, and the position corresponding to the positive electrode current collector 1c may be cut out when the negative electrode 2 faces the positive electrode 1. (See FIG. 11).
  • the outer peripheral edge of the negative electrode 2 may have a negative electrode exposed portion 2c on which the negative electrode body 2a is exposed. Further, the area of the negative electrode 2 is preferably larger than the area of the positive electrode 1 in order to prevent electric field precipitation.
  • the electrode active materials provided in the positive electrode 1 and the negative electrode 2, that is, the positive electrode active material and the negative electrode active material are substances that are directly involved in the transfer of electrons in the secondary battery, and are charged / discharged, that is, the positive and negative electrodes that are responsible for the battery reaction. It is the main substance. More specifically, ions are brought to the electrolyte due to the positive electrode active material and the negative electrode active material, and the ions move between the positive electrode and the negative electrode to transfer electrons and charge / discharge. ..
  • the positive electrode 1 and the negative electrode 2 may be a layer capable of occluding and releasing lithium ions.
  • the secondary battery according to the present invention is a non-aqueous electrolyte secondary battery in which lithium ions move between the positive electrode and the negative electrode via the non-aqueous electrolyte to charge and discharge the battery. ..
  • the secondary battery according to the present invention corresponds to a so-called "lithium ion battery", and the positive electrode and the negative electrode may have a layer capable of storing and discharging lithium ions.
  • the positive electrode active material layer 1b is composed of, for example, granules, and may contain a binder for more sufficient contact between particles and shape retention. Further, a conductive auxiliary agent may be contained in order to facilitate the transfer of electrons that promote the battery reaction. Similarly, where the negative electrode active material layer 2b is composed of, for example, granules, it may contain a binder for better contact between the particles and shape retention, facilitating the transfer of electrons that promote the battery reaction. A conductive auxiliary agent may be contained in order to do so. As described above, the positive electrode active material layer 1b and the negative electrode active material layer 2b can also be referred to as a "positive electrode mixture layer" and a "negative electrode mixture layer", respectively, because of the form in which a plurality of components are contained.
  • the positive electrode active material in the positive electrode active material layer 1b may be a substance that contributes to the occlusion and release of lithium ions.
  • the positive electrode active material is preferably, for example, a lithium-containing composite oxide.
  • the positive electrode active material is preferably a lithium transition metal composite oxide containing lithium and at least one transition metal selected from the group consisting of cobalt, nickel, manganese and iron. That is, in the positive electrode 1 of the secondary battery according to the present invention, such a lithium transition metal composite oxide is preferably contained as a positive electrode active material.
  • the positive electrode active material may be lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium manganate, lithium iron phosphate, or a part of the transition metal thereof replaced with another metal.
  • Such a positive electrode active material may be contained as a single species, but may be contained in combination of two or more species.
  • the binder that can be contained in the positive electrode active material layer 1b is not particularly limited, but is limited to polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer and polytetra. At least one selected from the group consisting of fluoroethylene and the like can be mentioned.
  • the conductive auxiliary agent that can be contained in the positive electrode active material layer 1b is not particularly limited, but is carbon black such as thermal black, furnace black, channel black, ketjen black and acetylene black, graphite, carbon nanotubes and ki. At least one selected from carbon fibers such as phase-growth carbon fibers, metal powders such as copper, nickel, aluminum and silver, and polyphenylene derivatives can be mentioned.
  • the thickness dimension of the positive electrode active material layer 1b is not particularly limited, but may be 1 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less, for example, 5 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the thickness dimension of the positive electrode material layer is the thickness inside the secondary battery, and the average value of the measured values at any 10 points may be adopted.
  • the negative electrode active material in the negative electrode active material layer 2b may be a substance that contributes to the occlusion and release of lithium ions. From this point of view, the negative electrode active material is preferably, for example, various carbon materials, oxides and / or lithium alloys.
  • Examples of various carbon materials for the negative electrode active material include graphite (natural graphite, artificial graphite), hard carbon, soft carbon, and diamond-like carbon.
  • graphite has high electron conductivity and excellent adhesion to metal foil.
  • the oxide of the negative electrode active material at least one selected from the group consisting of silicon oxide, tin oxide, indium oxide, zinc oxide, lithium oxide and the like can be mentioned.
  • the lithium alloy of the negative electrode active material may be any metal that can be alloyed with lithium, for example, Al, Si, Pb, Sn, In, Bi, Ag, Ba, Ca, Hg, Pd, Pt, Te, Zn or It may be a binary, ternary or higher alloy of a metal such as La and lithium. It is preferable that such an oxide is amorphous as its structural form. This is because deterioration due to non-uniformity such as grain boundaries or defects is less likely to occur.
  • the binder that can be contained in the negative electrode active material layer 2b is not particularly limited, but is at least selected from the group consisting of styrene-butadiene rubber, polyacrylic acid, polyvinylidene fluoride, polyimide-based resin, and polyamide-imide-based resin. One type can be mentioned.
  • the conductive auxiliary agent that can be contained in the negative electrode active material layer 2b is not particularly limited, but is carbon black such as thermal black, furnace black, channel black, ketjen black and acetylene black, graphite, carbon nanotubes and ki. At least one selected from carbon fibers such as phase-growth carbon fibers, metal powders such as copper, nickel, aluminum and silver, and polyphenylene derivatives can be mentioned.
  • the negative electrode active material layer 2b may contain a component derived from the thickener component (for example, carboxylmethyl cellulose) used at the time of manufacturing the battery.
  • the thickness dimension of the negative electrode active material layer 2b is not particularly limited, but may be 1 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less, and may be, for example, 5 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the thickness dimension of the negative electrode material layer is the thickness inside the secondary battery, and the average value of the measured values at any 10 points may be adopted.
  • the metal foil used for the positive electrode body 1a and the negative electrode body 2a is a member that contributes to collecting and supplying electrons generated by the electrode active material due to the battery reaction.
  • the metal leaf may be a sheet-shaped metal member and may have a perforated or perforated form.
  • punching metal, net, expanded metal, or the like may be used instead of the metal foil.
  • the metal foil used for the positive electrode 1 is preferably a metal foil containing at least one selected from the group consisting of aluminum, stainless steel, nickel and the like, and may be, for example, an aluminum foil.
  • the metal foil used for the negative electrode 2 may be a metal foil containing at least one selected from the group consisting of nickel, copper, nickel-plated copper, stainless steel and the like, and for example, copper foil is preferable. ..
  • the separator 3 is a member provided from the viewpoint of preventing a short circuit due to contact between the positive and negative electrodes and retaining an electrolyte.
  • the separator 3 is a member that allows ions to pass through while preventing electronic contact between the positive electrode 1 and the negative electrode 2.
  • the separator 3 is a porous or microporous insulating member and has a film morphology due to its small thickness.
  • the separator 3 may be designed to be wider than the area of either the positive electrode 1 or the negative electrode 2 in order to prevent a short circuit due to contact between the positive and negative electrodes.
  • the separator 3 may be larger than the area of the positive electrode active material layer 1b in a plan view.
  • a positive electrode is placed on the terminal member 60 side of the separator 3 shown in FIG. 5 (that is, the side where the negative electrode 2 does not contact the exterior body 50).
  • a protruding portion 3a that protrudes from either end of 1 and the negative electrode 2 may be provided.
  • the microporous membrane used as the separator 3 is, for example, one containing only polyethylene (PE) or polypropylene (PP) as a polyolefin, or "PE microporous membrane” and "PP microporous membrane”. It may be a laminated body composed of ". Further, the surface of the separator may be covered with an inorganic particle coat layer and / or an adhesive layer or the like. The surface of the separator may have adhesiveness.
  • the separator 3 may heat-shrink when an abnormality occurs during the operation of the secondary battery and generate heat, and the distance between the positive electrode 1 and the negative electrode 2 arranged above and below the separator 3 may be narrowed to cause a short circuit.
  • the separator 3 may be made of a material that is difficult to heat shrink.
  • oxide-based ceramics such as alumina, carbide-based ceramics such as silicon carbide, and nitride-based ceramics such as silicon nitride may be used.
  • the separator should not be particularly bound by its name, and may be a solid electrolyte, a gel-like electrolyte, and / or an insulating inorganic particle having the same function.
  • the thickness dimension of the separator is not particularly limited, but may be 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, for example, 2 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the thickness dimension of the separator is the thickness inside the secondary battery (particularly the thickness between the positive electrode and the negative electrode), and the average value of the measured values at any 10 points may be adopted.
  • the electrode assembly 10 including the electrode constituent layer 5 including the positive electrode 1, the negative electrode 2, and the separator 3 may be enclosed in the exterior body 50 together with the electrolyte.
  • the electrolyte can assist in the movement of metal ions emitted from the electrodes (positive electrode 1 and / or negative electrode 2).
  • the electrolyte may be a "non-aqueous" electrolyte such as an organic electrolyte and an organic solvent, or it may be a "water-based" electrolyte containing water.
  • the electrolyte is preferably an organic electrolyte or a “non-aqueous” electrolyte containing an organic solvent or the like. That is, it is preferable that the electrolyte is a non-aqueous electrolyte.
  • the electrolyte there will be metal ions emitted from the electrodes (positive electrode and / or negative electrode), and therefore the electrolyte will assist in the movement of the metal ions in the battery reaction.
  • the electrolyte may be in the form of a liquid or a gel.
  • a non-aqueous electrolyte is an electrolyte containing a solvent and a solute.
  • the specific solvent for the non-aqueous electrolyte may be one containing at least carbonate.
  • Such carbonates may be cyclic carbonates and / or chain carbonates.
  • the cyclic carbonates include at least one selected from the group consisting of propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), butylene carbonate (BC) and vinylene carbonate (VC). be able to.
  • the chain carbonates include at least one selected from the group consisting of dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC) and dipropyl carbonate (DPC).
  • non-aqueous electrolyte a combination of cyclic carbonates and chain carbonates may be used as the non-aqueous electrolyte, and for example, a mixture of ethylene carbonate and diethyl carbonate may be used.
  • a specific non-aqueous electrolyte solute for example, a Li salt such as LiPF 6 and / or LiBF 4 may be used.
  • the exterior body 50 of the secondary battery may be a member capable of accommodating or wrapping the electrode assembly 10 including the electrode constituent layer 5 including the positive electrode 1, the negative electrode 2, and the separator 3.
  • the exterior body 50 is preferably a metal exterior body having a non-laminated structure.
  • the metal exterior may be a single member made of a metal such as stainless steel (SUS) and / or aluminum.
  • SUS stainless steel
  • single metal member as used herein means that the exterior body 50 does not have a so-called laminated structure in a broad sense, and in a narrow sense, the exterior body 50 is a member substantially composed of only metal. It means that Therefore, an appropriate surface treatment may be applied to the surface of the metal exterior body as long as the member is substantially composed of only metal.
  • stainless steel in this specification refers to stainless steel specified in, for example, “JIS G0203 steel terminology", and may be chromium or an alloy steel containing chromium and nickel. ..
  • the exterior body 50 may have a lid-shaped member and a cup-shaped member from the viewpoint of easily accommodating the electrode assembly 10, and the lid-shaped member and the cup-shaped member may be joined by welding.
  • the terminal member 60 is provided in the cup-shaped member, and the insulating material 70 may be arranged between the terminal member 60 and the cup-shaped member (see FIGS. 4 and 5).
  • the "cup-shaped member" in the present specification has a side surface portion corresponding to a body portion and a main surface portion (in a typical embodiment, for example, a bottom portion) continuous with the side surface portion, and a hollow portion is formed inside. It means such a member.
  • the term "cover-like member” means a member provided to cover such a cup-shaped member.
  • the lid-shaped member may be, for example, a single member (typically a flat plate-shaped member) extending in the same plane.
  • the lid-shaped member and the cup-shaped member may be combined so that the outer edge portion of the lid-shaped member and the upper end portion of the outer peripheral edge portion of the cup-shaped member are aligned with each other.
  • the insulating material 70 is provided so as to fill the gap between the cup-shaped member and the terminal member 60, and can be understood to contribute to "sealing".
  • the insulating material 70 may have a shape that extends to the outer region of the terminal member 60. That is, the insulating material 70 may be provided on the exterior body 50 so as to protrude outward from the terminal member 60.
  • the type of the insulating material 70 is not particularly limited as long as it exhibits "insulating properties".
  • the insulating material has not only "insulation” but also "adhesiveness".
  • the insulating material 70 may be made of a thermoplastic resin.
  • the insulating material 70 may be made of polyethylene and / or a polyolefin such as polypropylene.
  • insulation property is a property that it is difficult for a current to flow, and means a range of resistivity of 106 ⁇ ⁇ m or more.
  • the terminal member 60 means an output terminal used for connection with an external device in a secondary battery.
  • the terminal member 60 may have, for example, a flat plate shape.
  • the flat plate-shaped terminal member 60 may be, for example, a metal plate.
  • the material of the terminal member 60 is not particularly limited and may include at least one metal selected from the group consisting of aluminum, nickel and copper, and may have a plurality of layers made of different metal materials. ..
  • the side view (viewed from the X direction of FIGS. 4 and 5) of the terminal member 60 is not particularly limited, and may be, for example, a circle or a rectangle including a quadrangle.
  • the terminal member 60 may be electrically connected to either the positive electrode 1 or the negative electrode 2 of the electrode assembly 10.
  • the other side of the positive electrode 1 or the negative electrode 2 of the electrode assembly 10 may be electrically connected to the metal exterior body 50.
  • the terminal member 60 is electrically connected to the positive electrode 1 of the electrode assembly 10
  • the negative electrode 2 of the electrode assembly 10 is electrically connected to the metal exterior body 50.
  • the terminal member 60 is formed so as to be offset in the Y direction from the central position of the exterior body 50 so as to correspond to the position of the positive electrode current collector 1c.
  • the forming position of the terminal member 60 is not limited to the form shown in FIG. 4, and is formed so as to correspond to the position of the positive electrode current collector 1c without being offset as in the form shown in FIG. 6, for example. You may. That is, the terminal member 60 can be formed at any position.
  • the positive electrode 1 is bundled and collected in the terminal member 60, and is electrically connected to the terminal member 60.
  • the negative electrodes 2 are electrically connected by directly collecting current in a state where they are separated from each other.
  • a plurality of positive electrode current collectors 1c may be bundled and electrically connected to the terminal member 60, and the negative electrode body 2a and the negative electrode active material layer 2b project from the separator 3. They may be electrically connected to the metal exterior body 50 in a state of being separated from each other.
  • the “state in which each of the negative electrode bodies 2a is separated” in the present specification means a state in which the separated states of the negative electrode bodies 2a are maintained and stretched, and more specifically, the negative electrode bodies 2a are in physical contact with each other. That is, it means a state in which the negative electrode bodies 2a are not bundled with each other like the positive electrode current collector 1c.
  • the term "directly collected” in the present specification means a state in which the negative electrode body 2a is in direct contact with the outside to collect current, and indirectly via the current collector and the gasket. It is different from the prior art (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-064723) collected in the current collector.
  • the current collecting mode of the positive electrode current collecting in a bundled state
  • the current collecting mode of the negative electrode direct current collecting in a separated state
  • the positive electrode collects electricity without bundling a plurality of the positive electrodes, and directly collects current with the negative electrodes separated from each other
  • the present invention is not limited to this embodiment.
  • the current collecting mode of the negative electrode and the current collecting mode of the positive electrode may be reversed. That is, a plurality of negative electrodes may be collected without being bundled with each other, and the positive electrodes may be directly collected in a state of being separated from each other.
  • one of the positive electrode and the negative electrode has a plurality of electrodes bundled with each other to collect current, and the other electrode directly collects current with the other electrodes separated from each other.
  • the "indirectly collected method” that uses current collectors and gaskets as in technology, it does not require members such as current collectors and gaskets, and is the size of current collectors and gaskets.
  • the facing area of the positive electrode and the negative electrode can be increased by the amount. Therefore, the battery capacity and energy density of the secondary battery can be improved.
  • the state in which the negative electrodes are separated from each other may be a state in which the negative electrodes are not bundled with each other. That is, each of the negative electrodes may be in a state where they are not in physical contact with each other.
  • the step of bundling the electrodes can be omitted, so that the manufacturing process can be simplified.
  • it may be configured to collect current by bringing the ends of the electrodes into contact with each other. That is, in FIGS. 4 and 5, the end portion of the negative electrode main body 2a and the end portion of the negative electrode active material layer 2b constituting the negative electrode may be brought into contact with an output member to be output to the outside for electrical connection. Since an electrical connection can be obtained by bringing the ends of the electrodes into contact with each other, the electrical connection can be made by a simple method.
  • the metal exterior body 50 and the negative electrode may be brought into contact with each other to collect current.
  • the electrode area can be increased without interposing any conductive member.
  • the electrical connection between the electrode and the exterior body may be configured by contacting at least two sides of the outer peripheral edge of the electrode in plan view. That is, referring to FIG. 4, the four sides of the outer peripheral edge of the negative electrode 2 may be in direct contact with the exterior body 50 and electrically connected. According to such a connection method, it is possible to increase the number of contact positions between the electrode and the exterior body 50, and it is possible to more smoothly transfer electrons that promote the battery reaction. Further, since they are electrically connected at a plurality of sides, the reliability of the electrical connection can be improved. Instead of the form shown in FIG.
  • the three sides of the outer peripheral edge of the negative electrode 2 (for example, the three sides of the outer peripheral edge of the negative electrode 2 excluding the side on the terminal member 60 side) are in direct contact with the exterior body 50. Either two sides of the outer peripheral edge may be brought into direct contact with the exterior body.
  • the maximum projected area of the overlapping region when viewed from the overlapping direction is the overlapping direction of the exterior body 50. It may be 75% or more of the maximum projected area of the exterior body 50 when viewed from above.
  • the "projected area” as used herein means an area that is a shadow when light is projected perpendicularly to the projected object.
  • the maximum projected area of the overlapping region indicates the maximum area A when the overlapping region where the positive electrode 1 and the negative electrode 2 overlap is projected, and the maximum projection of the exterior body 50.
  • the area S indicates the maximum flat area S when the exterior body 50 is projected.
  • the maximum flat area S of the exterior body 50 depends on the size of the electronic device on which the secondary battery is mounted, and is, for example, 200 mm 2 or more and 650 mm 2 or less.
  • the overlapping region A of the conventional embodiment is A. While the / S is less than 75%, the A / S of the overlapping region of the present embodiment can be 75% or more, and according to such a configuration, the facing area where the positive electrode and the negative electrode face each other increases. , The area where the electrochemical reaction occurs can be increased (see FIG. 8).
  • the conductive adhesive may further have a state in which the other electrodes are separated from each other to collect current. That is, in the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, a conductive adhesive may be used in order to firmly bring the negative electrode 2 into contact with the exterior body 50 when the exterior body 50 and the negative electrode 2 directly collect current. By using the conductive adhesive, it is possible to keep the electrodes separated from each other to collect current.
  • the shape is substantially rectangular when viewed from the terminal member side of the secondary battery. That is, the secondary battery 100 is square in terms of outer shape (see FIG. 9A). However, the present invention is not necessarily limited to this. For example, it may be a button-type or coin-type secondary battery (see FIG. 9B). That is, the secondary battery 100 is not limited to a rectangular shape when viewed from the terminal member side thereof, and may have a circular or elliptical shape.
  • FIG. 10 is a plan view of the secondary battery according to the second embodiment of the present invention. The description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.
  • a plurality of positive electrodes 1 are bundled with each other to collect current, and the negative electrodes 2 are directly separated from each other with respect to a conductive member 80 different from the exterior body 50.
  • the electricity is being collected.
  • the present invention is not limited to this embodiment, and the current collecting mode of the negative electrode and the current collecting mode of the positive electrode may be reversed. That is, each of the negative electrodes 2 may be bundled with each other to collect current, and the positive electrode 1 may directly collect current with the conductive member 80 in a state of being separated from each other.
  • the conductive member 80 collects electricity from the negative electrode 2, it is at least one selected from the group consisting of nickel, copper, nickel-plated copper, and SUS, which are materials for the negative electrode 2.
  • a material containing the above may be used.
  • the thickness of the conductive member 80 is preferably relatively thin from the viewpoint of increasing the electrode area of the negative electrode 2. For example, a foil-like one is preferable.
  • the conductive member 80 is selected from the group consisting of aluminum, stainless steel, nickel, etc., which are the materials for the positive electrode 1. May be done.
  • electricity is directly collected from the conductive member 80 in a state where the negative electrodes 2 are separated from each other, and each of the positive electrodes 1 is bundled with each other to collect electricity.
  • the facing area between the positive electrode and the negative electrode increases, and the area where an electrochemical reaction occurs can be increased.
  • the electrode area can be further increased.
  • FIGS. 11 to 13 are plan views of the negative electrode according to the secondary battery of the third embodiment
  • FIG. 11 (b) is a sectional view of the negative electrode according to the secondary battery of the third embodiment
  • FIG. 12 is the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view of the secondary battery according to the third embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line XI-XI of FIG. The description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.
  • the negative electrode 2 of the secondary battery according to the third embodiment has a negative electrode active material layer 2b in which the negative electrode main body 2a is covered with the negative electrode active material, and a negative electrode exposed portion 2c in which the negative electrode main body 2a is exposed.
  • the negative electrode exposed portion 2c may be provided on the outer peripheral edge of the negative electrode 2, and the negative electrode exposed portion 2c may protrude from the negative electrode active material layer 2b.
  • the electrode assembly 10 provided with the negative electrode 2 may be housed in the exterior body 50.
  • the negative electrode exposed portions 2c protruding from the negative electrode active material layer 2b may be directly collected without contacting each other (see FIGS. 12 and 13). That is, since the negative electrode exposed portion 2c can smoothly transmit electrons as compared with the negative electrode active material layer 2b, only the negative electrode exposed portion 2c may be brought into contact with the exterior body 50.
  • the negative electrode exposed portion 2c is in contact with the exterior body 50 so as to extend along the X direction and the Y direction, but the contact with the exterior body 50 is point-contacted. Instead, the contact may be made firmly by surface contact. That is, the protruding negative electrode exposed portion 2c may be bent, or the protruding negative electrode exposed portion 2c may be rounded.
  • the facing area between the positive electrode and the negative electrode can be increased, and the area where the electrochemical reaction occurs can be increased. ..
  • FIG. 14 is a plan view of the secondary battery according to the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 15 is a plan view of the secondary battery according to a modified example of the fourth embodiment of the present invention. The description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.
  • the secondary battery according to the fourth embodiment has a positioning portion on the exterior body 50 in which the electrode assembly 10 is positioned. Since the positioning portion is provided, the position of the electrode assembly 10 housed in the exterior body 50 is fixed. Therefore, it is possible to prevent the electrical connection of the electrodes from being lost due to impact and / or vibration.
  • the positioning portion may be a convex portion 51 protruding from the inner wall surface of the exterior body 50.
  • the convex portion 51 extends from the bottom surface of the exterior body 50, but the present invention is not limited to this example, and may extend from the side surface of the exterior body 50, and the exterior body 50 may extend. It may extend from the lid-shaped member.
  • the recessed portion 52 in which the exterior body 50 is recessed inward may be used as the positioning portion.
  • the position of the electrode assembly 10 can be fixed by bringing the electrode assembly 10 into contact with the recessed portion.
  • the electrode forming step is a step of forming the positive electrode 1 and the negative electrode 2 constituting the electrode assembly 10.
  • the positive electrode body 1a constituting the positive electrode 1 is prepared.
  • the positive electrode body 1a is preferably a metal foil containing at least one selected from the group consisting of aluminum, stainless steel, nickel and the like, and by using a die for punching the metal foil, for example, FIG. The indicated shape is formed.
  • the positive electrode active material layer 1b may be formed on both sides of the positive electrode body 1a.
  • the positive electrode active material layer 1b is formed by applying a mixture of a positive electrode active material with a binder, a solvent, or the like.
  • the positive electrode active material is not coated on the positive electrode current collector 1c shown in FIG.
  • a method for forming the uncoated portion where the active material is not applied for example, a method for printing a pattern on the metal foil, a method for masking the uncoated portion, or a method for forming an active material layer on the entire surface of the metal foil. Any method may be adopted in which the portion corresponding to the positive electrode current collecting portion 1c is laser-processed after the formation.
  • the above-mentioned electrode forming method can also be adopted for the negative electrode 2 forming method.
  • a negative electrode having a negative electrode exposed portion 2c on the outer peripheral edge as shown in FIG. 11 can be formed.
  • the positive electrode 1, the negative electrode 2, and the separator 3 are laminated to form the electrode assembly 10.
  • the positive electrode 1, the negative electrode 2, and the separator 3 may be laminated in the stacking direction. That is, the electrode assembly 10 may have a two-dimensional laminated structure. With such a laminated structure, the battery capacity can be adjusted by the number of laminated positive electrodes, negative electrodes, and separators.
  • a wound structure in which the electrode constituent layer including the positive electrode 1, the negative electrode 2 and the separator 3 is wound in a roll shape may be used. If the winding structure is used, the electrode assembly can be manufactured by winding the electrode constituent layer with a winding machine or the like, and the manufacturing process can be simplified.
  • the electrode assembly 10 is housed in the exterior body 50, and the positive electrode 1 and the negative electrode 2 are electrically connected so as to be output to the outside.
  • the positive electrode 1 is bundled by the positive electrode current collector 1c and electrically connected to the terminal member 60. Any method may be used for current collection of the positive electrode as long as each of the positive electrodes 1 can be brought into contact with each other, and an example thereof is an ultrasonic welding method.
  • the negative electrode 2 collects electricity directly on the metal exterior body 50 with the electrodes separated from each other.
  • the negative electrode 2 and the exterior body 50 are electrically connected by directly contacting the metal exterior body 50 with the negative electrode 2 separated from each other.
  • it is adopted to use a conductive adhesive and / or to bring the electrode assembly 10 into contact with the positioning portion and fix it. May be good.
  • each of the positive electrode and the negative electrode is bundled with each other to collect electricity, and the other electrode is separated from each other. Since the current is directly collected, the facing areas of the positive electrode and the negative electrode can be increased, and a secondary battery having improved battery capacity and energy density can be manufactured.
  • the secondary battery according to the present invention can be used in various fields where battery use or storage is expected.
  • the secondary battery of the present invention is merely an example, but the secondary battery of the present invention is used in the fields of electricity, information, and communication (for example, mobile phones, smartphones, laptop computers and digital cameras, activity meters, arm computers, and electronic devices) in which mobile devices and the like are used. Paper, wearable devices, etc. or electrical / electronic equipment fields including small electronic devices such as RFID tags, card-type electronic money, smart watches, etc.
  • household / small industrial applications for example, electric tools, golf carts, etc.
  • Home / nursing / industrial robot fields large industrial applications (eg forklifts, elevators, bay port cranes), transportation systems (eg hybrid cars, electric cars, buses, trains, electrically assisted bicycles, etc.) (Fields such as electric motorcycles), power system applications (for example, various power generation, road conditioners, smart grids, general home-installed power storage systems, etc.), medical applications (medical equipment fields such as earphone hearing aids), pharmaceutical applications
  • the present invention can also be used in (fields such as dose management systems), IoT fields, space / deep sea applications (for example, fields such as space explorers and submersible research vessels).
  • Electrode assembly 50 Exterior body 51 Convex part 52 Recess 60 Terminal member 70 Insulation material 80 Conductive member 100 Secondary battery

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Abstract

正極及び負極の対向面積を増加させ、電池容量およびエネルギー密度を向上させた二次電池および二次電池の製造方法に関する技術を提供する。正極１、負極２および正極１と負極２との間に配置されたセパレータ３を備えて成る電極組立体１０と、電極組立体１０を収納する外装体５０と、を有して成る二次電池１００であって、正極１および負極２のうちの一方の電極は、その複数が互いに束ねられて集電されており、他方の電極はそれぞれを離隔した状態で直接集電されている。

Description

二次電池および二次電池の製造方法
　本発明は、二次電池および二次電池の製造方法に関する。特に、正極、負極およびセパレータを含む電極構成層から成る電極組立体を備えた二次電池および、その製造方法に関する。
　二次電池は、いわゆる蓄電池ゆえ充電および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。近年では電池のさらなる高容量化のため、エネルギー密度がさらに高い二次電池の開発が望まれている。
　エネルギー密度を向上させる二次電池として特許文献１には、正極板と負極板とセパレータとが積層されて形成された電極体を備え、正極板はセパレータ端縁から突出させず、負極板はセパレータから突出する突出部を有して成る蓄電素子が記載されている。この蓄電素子によれば、負極板をセパレータ端縁から突出させ、負極板のサイズを大きくすることによってエネルギー密度の向上を図っている。
特開２０２０－６４７２３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。
　電池の容量及びエネルギー密度を向上させるためには負極面積だけでなく、正極および負極が対向する対向面積を増やし、電気化学反応を生じさせる面積を増やすことが重要である。
　特許文献１に記載された発明は、負極板をセパレータ端縁から突出させることにより電極面積を大きくする構造とするものの、正極および負極の集電は、集電体およびガスケットを介して間接的に電気的に接続されているため、集電体およびガスケットの大きさの分、正極および負極の面積を大きくすることができる余地がある。つまり、正極面積および負極面積をより大きくすることによって、対向面積を大きくする余地がある。
　本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものである。即ち、本発明の主たる目的は、正極及び負極の対向面積を増加させ、電池容量およびエネルギー密度を向上させた二次電池および二次電池の製造方法に関する技術を提供することである。
　本願発明者は、従来技術の延長線上で対応するのではなく、新たな方向で対処することによって上記課題の解決を試みた。その結果、上記主たる目的が達成された二次電池の発明に至った。
　本発明に係る二次電池は、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備えて成る電極組立体と、
　該電極組立体を収納する外装体と、を有して成り、
　前記正極および前記負極のうちの一方の電極は、その複数が互いに束ねられて集電されており、他方の電極はそれぞれを離隔した状態で直接集電されている。
　また、本発明に係る二次電池の製造方法は、
　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備えて成る電極組立体と、
　該電極組立体を収納する外装体と、を有して成る二次電池の製造方法であって、
　正極および負極を形成する電極形成工程と、
　前記正極および前記負極のうちの一方の電極は、その複数を互いに束ねて集電し、他方の電極はそれぞれを離隔した状態で直接集電する集電工程と、を含む。
　本発明に係る二次電池は、正極および負極のうちの一方の電極は、その複数が互いに束ねられて集電されており、他方の電極はそれぞれを離隔した状態で直接集電されているため、正極面積および負極面積をより大きくすることができる。つまり、従来技術のような集電体およびガスケットを必要とせず、その分、正極および負極の対向面積を増加させることができる。したがって、二次電池の電池容量およびエネルギー密度を向上させることができる。
図１は、電極組立体を模式的に示しており、図１（ａ）は、平面積層構造を示した断面図、図１（ｂ）は、巻回構造を示した断面図である。 図２（ａ）は、第１実施形態の二次電池に係る正極の平面図、図２（ｂ）は、第１実施形態の二次電池に係る正極の断面図である。 図３（ａ）は、第１実施形態の二次電池に係る負極の平面図、図３（ｂ）は、第１実施形態の二次電池に係る負極の断面図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る二次電池の平面図である。 図５は、図４のＶＩ－ＶＩ断面図である。 図６は、本発明の第１実施形態の変形例に係る二次電池の平面図である。 図７は、本発明における投影面積を説明する説明図である。 図８は、面積比（Ａ／Ｓ）と外装体投射面積Ｓの関係を示すグラフである。 図９は、二次電池の例示形態を模式的に示しており、図９（ａ）は、角型の二次電池の斜視図、図９（ｂ）は、ボタン型またはコイン型の二次電池の斜視図である。 図１０は、本発明の第２実施形態に係る二次電池の平面図である。 図１１（ａ）は、第３実施形態の二次電池に係る負極の平面図、図１１（ｂ）は、第３実施形態の二次電池に係る負極の断面図である。 図１２は、本発明の第３実施形態に係る二次電池の平面図である。 図１３は、図１２のＸＩ－ＸＩ断面図である。 図１４は、本発明の第４実施形態に係る二次電池の平面図である。 図１５は、本発明の第４実施形態の変形例に係る二次電池の平面図である。
　以下では、本発明の一実施態様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、外観または寸法比などは実物と異なり得る。なお、本明細書で用いる「平面視」とは、二次電池を構成する電極組立体における正極と負極とが対向する方向に沿って対象物を上側または下側からみた場合の見取図に基づいている。
［本発明の二次電池の説明］
　本明細書でいう「二次電池」は、充電および放電の繰り返しが可能な電池のことを指している。従って、本発明に係る二次電池は、その名称に過度に拘泥されるものでなく、例えば蓄電デバイスなども対象に含まれ得る。
　－二次電池の第１実施形態－
　本発明の第１実施形態に係る二次電池について図１～図９を参照しながら説明する。図１は、電極組立体を模式的に示しており、図１（ａ）は、平面積層構造を示した断面図、図１（ｂ）は、巻回構造を示した断面図、図２（ａ）は、第１実施形態の二次電池に係る正極の平面図、図２（ｂ）は、第１実施形態の二次電池に係る正極の断面図、図３（ａ）は、第１実施形態の二次電池に係る負極の平面図、図３（ｂ）は、第１実施形態の二次電池に係る負極の断面図、図４は、本発明の第１実施形態に係る二次電池の平面図、図５は、図４のＶＩ－ＶＩ断面図、図６は、本発明の第１実施形態の変形例に係る二次電池の平面図、図７は、本発明における投影面積を説明する説明図、図８は、面積比（Ａ／Ｓ）と外装体投射面積Ｓの関係を示すグラフ、図９は、二次電池の例示形態を模式的に示しており、（ａ）は、角型の二次電池の斜視図、（ｂ）は、ボタン型またはコイン型の二次電池の斜視図である。
　本発明に係る二次電池は、正極１、負極２およびセパレータ３を含む電極構成層５を備える電極組立体を有して成る。図１（ａ）および図１（ｂ）には電極組立体１０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層５を成しており、かかる電極構成層５を少なくとも１つ以上積層して電極組立体１０が構成されている。図１（ａ）では、電極構成層５が巻回されずに平面状に積層した平面積層構造を有してよい。つまり、電極組立体１０は、電極構成層５が互いに積み重なるように積層した構成を有していてよい。一方、図１（ｂ）では、帯状に比較的長く延在する電極構成層５が巻回状に巻かれた巻回構造を有してよい。つまり、図１（ｂ）では、正極１、負極２および正極１と負極２との間に配置されたセパレータ３を含む帯状に比較的長く延在する電極構成層５がロール状に巻回された巻回構造を有してよい。二次電池ではこのような電極組立体１０が電解質（例えば非水電解質）と共に外装体５０に封入されてよい。なお、電極組立体１０の構造は必ずしも平面積層構造または巻回構造に限定されず、例えば、電極組立体１０は、正極１、セパレータ３および負極２を長いフィルム上に積層してから折り畳んだ、いわゆるスタック・アンド・フォールディング型構造を有していてもよい。
　正極１は、略矩形状の金属箔を切り欠いて形成した正極本体１ａと、正極本体１ａに電極活物質が被覆された正極活物質層１ｂと、を有してよい（図２参照）。また、例えば図２の平面図に示すように、正極１は、一部が正極活物質層１ｂから正極本体１ａが露出する正極集電部１ｃを有してよい。
　負極２は、負極本体２ａと、負極本体２ａに電極活物質が被覆された負極活物質層２ｂと、を有してよい（図３参照）。一例として示す図３において、負極本体２ａは、平面視形状が略Ｌ字状であり、負極２を正極１と対向させたときに正極集電部１ｃに対応する位置が切欠かれた形状としてよい（図１１参照）。負極２の外周縁には、負極本体２ａが露出する負極露出部２ｃを有してよい。また、負極２の面積は、電界析出を防止するため正極１の面積よりも大きくすることが好ましい。
　正極１および負極２に備えられた電極活物質、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、正極活物質および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１および負極２は特にリチウムイオンを吸蔵放出可能な層であってよい。つまり、本発明に係る二次電池は、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よい。
　正極活物質層１ｂは例えば粒状体から構成されるところ、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ていてよい。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含まれていてもよい。同様にして、負極活物質層２ｂは例えば粒状体から構成されるところ、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てよく、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、正極活物質層１ｂおよび負極活物質層２ｂ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。
　正極活物質層１ｂにおける正極活物質は、リチウムイオンの吸蔵放出に資する物質であってよい。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ることが好ましい。つまり、本発明に係る二次電池の正極１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ってよい。こ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。
　正極活物質層１ｂに含まれ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－テトラフルオロエチレン共重合体およびポリテトラフルオロエ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。正極活物質層１ｂに含まれ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等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等の炭素繊維、銅、ニッケル、アルミニウムおよび銀等の金属粉末、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。
　正極活物質層１ｂの厚み寸法は、特に制限されるわけではないが、１μｍ以上３００μｍ以下であってよく、例えば５μｍ以上２００μｍ以下であってよい。正極材層の厚み寸法は二次電池内部での厚みであり、任意の１０箇所における測定値の平均値を採用してよい。
　負極活物質層２ｂにおける負極活物質は、リチウムイオンの吸蔵放出に資する物質であってよい。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、酸化物および／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（天然黒鉛、人造黒鉛）、ハードカーボン、ソフトカーボン、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、金属箔との接着性が優れる。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または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ってよい。このような酸化物は、その構造形態としてアモルファスとなっていることが好ましい。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。
　負極活物質層２ｂに含まれ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。負極活物質層２ｂに含まれ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等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等の炭素繊維、銅、ニッケル、アルミニウムおよび銀等の金属粉末、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、負極活物質層２ｂ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。
　負極活物質層２ｂの厚み寸法は、特に制限されるわけではないが、１μｍ以上３００μｍ以下であってよく、例えば、５μｍ以上２００μｍ以下であってよい。負極材層の厚み寸法は二次電池内部での厚みであり、任意の１０箇所における測定値の平均値を採用してよい。
　正極本体１ａおよび負極本体２ａに用いられる金属箔は電池反応に起因して電極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。金属箔は、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、金属箔に代えてパンチングメタル、網またはエキスパンドメタル等であってよい。正極１に用いられる金属箔は、アルミニウム、ステンレスおよびニッケル等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ってよい。一方、負極２に用いられる金属箔は、ニッケル、銅、ニッケルメッキした銅およびステンレス等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であってよく、例えば銅箔が好ましい。
　セパレータ３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３は、正極１と負極２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３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。
　セパレータ３は、正負極の接触による短絡防止のため、正極１または負極２のいずれかの面積よりも広く設計されてよい。例えば、図４を参照すると、セパレータ３は、平面視で正極活物質層１ｂの面積よりも広くされてよい。さらに、好ましいセパレータ３として、正極と負極との短絡をより防止するため、例えば、図５に示されるセパレータ３の端子部材６０側（つまり、負極２が外装体５０と接触しない側）に、正極１および負極２いずれの端部よりも突出する突出部３ａを設けてよい。
　セパレータ３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、または、ポリプロピレン（ＰＰ）のみを含んだもの、または、“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。また、セパレータの表面が無機粒子コート層および／または接着層等により覆われていてもよい。セパレータの表面が接着性を有していてもよい。
　さらに、セパレータ３は、二次電池の動作中に異常が生じ発熱すると熱収縮し、セパレータ３の上下に配置された正極１および負極２の間隔が狭まって短絡を引き起こす可能性がある。このセパレータの熱収縮に起因する正極および負極の短絡を防止するため、セパレータ３を熱収縮し難い材料としてもよい。あくまでも例示にすぎないが、アルミナ等の酸化物系のセラミック、炭化ケイ素等の炭化物系セラミック、窒化ケイ素等の窒化物系のセラミックを用いてよい。なお、本発明において、セパレータは、その名称によって特に拘泥されるべきでなく、同様の機能を有する固体電解質、ゲル状電解質、および／または絶縁性の無機粒子などであってもよい。
　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以下であってよく、例えば２μｍ以上２０μｍ以下であってよい。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）であり、任意の１０箇所における測定値の平均値を採用してよい。
　本発明の二次電池では、正極１、負極２およびセパレータ３を含む電極構成層５から成る電極組立体１０が電解質と共に外装体５０に封入されてよい。電解質は電極（正極１および／または負極２）から放出された金属イオンの移動を助力することができる。電解質は有機電解質および有機溶媒などの“非水系”の電解質であってよく、または水を含む“水系”の電解質であってもよい。正極１および負極２がリチウムイオンを吸蔵放出可能な層を有する場合、電解質は有機電解質または有機溶媒などを含んで成る“非水系”の電解質であることが好ましい。すなわち、電解質が非水電解質となっていることが好ましい。電解質では電極（正極および／または負極）から放出された金属イオンが存在することになり、それゆえ、電解質は電池反応における金属イオンの移動を助力することになる。なお、電解質は液体状またはゲル状などの形態を有していてよい。
　非水電解質は、溶媒と溶質とを含む電解質である。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であってよい。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。あくまでも例示にすぎないが、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てよく、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を用いてよい。また、具体的な非水電解質の溶質としては、例えば、ＬｉＰＦ6および／またはＬｉＢＦ4などのＬｉ塩が用いられてよい。
　二次電池の外装体５０は、正極１、負極２およびセパレータ３を含む電極構成層５を備える電極組立体１０を収納する又は包み込むことができる部材であってよい。外装体５０は、非ラミネート構成を有する金属外装体であることが好ましい。金属外装体は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）および／またはアルミニウムなどの金属から成る単一部材であってよい。ここでいう「金属単一部材」とは、広義には、外装体５０がいわゆるラミネート構成を有さないことを意味しており、狭義には、外装体５０が実質的に金属のみから成る部材となることを意味している。したがって、実質的に金属のみから成る部材となるのであれば、金属外装体の表面に適当な表面処理がなされていてもよい。例えば、そのような金属外装体をその厚み方向に切断した切断面においては、表面処理などが為されている部分を除き、単一の金属層を確認できる。なお、本明細書における「ステンレス鋼」は、例えば「ＪＩＳ Ｇ ０２０３　鉄鋼用語」に規定されているステンレス鋼のことを指しており、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あってよい。
　外装体５０は、容易に電極組立体１０を収納する観点から、蓋状部材と、カップ状部材と、を有してよく、蓋状部材とカップ状部材は、溶接によって接合されてよい。また、本実施形態では、カップ状部材に端子部材６０が設けられており、端子部材６０とカップ状部材との間には、絶縁材７０が配置されてよい（図４および図５参照）。なお、本明細書における「カップ状部材」は、胴部に相当する側面部とそれに連続する主面部（典型的な態様では、例えば底部）を有して成り、内側に中空部が形成されるような部材を意味している。本明細書における「蓋状部材」は、そのようなカップ状部材に対して蓋をするように設けられる部材を意味している。蓋状部材は、例えば同一平面状に延在する単一部材（典型的には平板状の部材）であってよい。外装体においては、蓋状部材の外縁部分とカップ状部材の外周縁部の上端部分とが互いに合わさるように蓋状部材とカップ状部材とが組み合わされてよい。
　絶縁材７０は、カップ状部材と端子部材６０との隙間を埋めるように設けられるところ、“封止”に資すると解すこともできる。例えば図４および図５に示すように、絶縁材７０は、端子部材６０の外側の領域まで広がるような形状となっていてよい。つまり、端子部材６０から外側へとはみ出すように絶縁材７０が外装体５０に設けられてよい。絶縁材７０は、“絶縁性”を呈すのであればその種類に特に制限はない。好ましくは、絶縁材は“絶縁性”だけでなく、“接着性”を有することが好ましい。例えば、絶縁材７０は熱可塑性樹脂を含んで成るものであってよい。あくまでも１つの具体的な例示にすぎないが、絶縁材７０はポリエチレンおよび／またはポリプロピレンなどのポリオレフィンを含んで成るものであってよい。なお、本明細書において、「絶縁性」とは、電流を流しにくい性質であり、抵抗率で１０6Ω・ｍ以上の範囲を意味する。
　端子部材６０は、二次電池において外部機器との接続に供する出力端子を意味している。端子部材６０は、例えば平板状の形態を有してよい。平板状の端子部材６０は、例えば金属板であってよい。端子部材６０は、その材質に特に制限はなく、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１種の金属を含んでよく、異なる金属材質から成る複数の層を有していてもよい。端子部材６０の側面視（図４および図５のＸ方向から視て）形状は特に制限はなく、例えば円形であってよく、あるいは四角形などを含む矩形であってもよい。
　端子部材６０は、電極組立体１０の正極１または負極２の一方と電気的に接続されてよい。一方で、電極組立体１０の正極１または負極２の他方は、金属製の外装体５０と電気的に接続されてよい。本実施形態では、端子部材６０は、電極組立体１０の正極１と電気的に接続され、電極組立体１０の負極２は、金属製の外装体５０と電気的に接続されている。
　端子部材６０は、一例を示す図４の形態では、正極集電部１ｃの位置に対応させて外装体５０の中央位置よりもＹ方向にオフセットして形成されている。なお、端子部材６０の形成位置は、図４に示す形態に限定されるものではなく、正極集電部１ｃの位置に対応させて例えば、図６に示す形態のようにオフセットさせずに形成してもよい。つまり、端子部材６０の形成位置は自由な位置に形成可能である。
　端子部材６０には、正極１を束ねて集電させ、電気的に接続されている。一方、負極２は、それぞれを離隔した状態で直接集電させて電気的に接続されている。一実施形態として例えば、図４および５では、複数の正極集電部１ｃを束ねて端子部材６０と電気的に接続されてよく、負極本体２ａおよび負極活物質層２ｂは、セパレータ３から突出してそれぞれを離隔した状態で金属製の外装体５０と電気的に接続されてよい。
　ここで、本明細書における「それぞれを離隔した状態」とは、負極本体２ａそれぞれの離隔状態が保持されて延伸されている状態、より具体的には、負極本体２ａ同士が物理的に接触していない状態、つまりは、負極本体２ａ同士が正極集電部１ｃのように互いに束ねられていない状態を意味する。また、本明細書における「直接集電されている」とは、負極本体２ａが直接的に外部に接触して集電された状態を意味しており、集電体およびガスケットを介して間接的に集電されている従来技術（例えば、特開２０２０－０６４７２３号公報）とは異なる。また、正極の集電態様（束ねられた状態での集電）と負極の集電態様（それぞれを離隔した状態での直接集電）が異なっている点も、従来技術と異なっている。なお、図４および図５に示した実施形態では、正極は、その複数を束ねずに集電させ、負極それぞれを離隔した状態で直接集電する態様を説明したが、この態様に限定されず、負極の集電態様と正極の集電態様を逆にしてもよい。つまり、負極の複数を互いに束ねずに集電させ、正極それぞれを離隔した状態で直接集電する態様としてもよい。
　本実施形態によれば、正極および負極のうちの一方の電極は、その複数が互いに束ねられて集電されており、他方の電極はそれぞれを離隔した状態で直接集電されているため、従来技術のような集電体およびガスケット等を使用する「間接的に集電された手法」と比較して、集電体およびガスケット等の部材を必要とせず、集電体およびガスケットの大きさの分だけ、正極および負極の対向面積を増加させることができる。したがって、二次電池の電池容量およびエネルギー密度を向上させることができる。
　次に、本実施形態の電極における電気的な接続について、より具体的な集電態様を説明する。好適な実施形態において、負極のそれぞれを離隔した状態は、負極のそれぞれを互いに束ねない状態としてよい。つまり、負極のそれぞれは互いに物理的な接触がなされていない状態としてよい。このように負極のそれぞれを互いに束ねずに直接集電する場合は、電極を束ねる工程を省略できるため、製造工程を簡素化することができる。
　好適な実施形態において、電極の端部を各々接触させることによって集電するように構成されてよい。つまり、図４および図５では、負極を構成する負極本体２ａの端部および負極活物質層２ｂの端部を、外部に出力する出力部材と接触させることによって電気的な接続を図ってよい。電極の端部を接触させることで電気的接続が得られるため、簡易な手法で電気的接続を行うことができる。
　負極と電気的な接続を図る際の出力部材の具体的な態様として、図４および図５では、金属製の外装体５０と負極を接触させて集電させてよい。このように電極を直接的に金属製の外装体５０と接触させて電気的に接続することにより、何らかの導電性の部材を介在させることがなく、電極面積を大きくすることができる。
　好適な実施形態において、電極と外装体との電気的な接続は、平面視において電極の外周縁の少なくとも２辺を接触させることによって構成されてよい。つまり、図４を参照すると、負極２の外周縁の４辺が外装体５０に直接的に接触されて電気的に接続されてよい。このような接続手法によれば、電極と外装体５０との間の接触位置をより多くすることができ、電池反応を推進する電子の伝達をより円滑に行うことができる。また、複数の辺で電気的に接続されているため、電気的接続の信頼性の向上を図ることができる。なお、図４に示す形態に代えて、負極２の外周縁の３辺（例えば、端子部材６０側の辺を除いた負極２の外周縁の３辺など）を外装体５０に直接的に接触させてもよいし、外周縁のいずれか２辺を外装体に直接的に接触させてもよい。
　また、図４および図７では、正極１および負極２が重複する重複領域について、重複方向（図７におけるＺ方向）から見たときの重複領域の最大投影面積は、外装体５０の重複の方向から見たときの外装体５０の最大投影面積の７５％以上としてよい。本明細書でいう「投影面積」とは、被投影体に対して垂直に光を投影した場合に影とされる面積を意味している。具体的には、図４および図７の態様において、重複領域の最大投影面積は、正極１と負極２とが重複する重複領域を投影したときの最大面積Ａを示し、外装体５０の最大投影面積Ｓは、外装体５０を投影しときの最大平面積Ｓを示している。なお、外装体５０の最大平面積Ｓは、当該二次電池を搭載する電子機器の大きさに依存しており、例えば、２００ｍｍ2以上６５０ｍｍ2以下とされている。このような外装体５０の最大平面積Ｓにおいて、例えば、正極および負極の両方が束ねられて集電された従来の形態と、本実施形態とを比較した場合、従来の形態の重複領域のＡ／Ｓが７５％未満であるのに対し、本実施形態の重複領域のＡ／Ｓは７５％以上とすることができ、このような構成によれば、正極および負極が対向する対向面積が増え、電気化学反応を生じさせる面積を増やすことができる（図８参照）。
　好適な実施形態において、他方の電極のそれぞれを離隔して集電される状態を保持する導電性接着剤を更に有してよい。つまり、図４および図５に示す態様において、外装体５０と負極２との直接集電の際、負極２を強固に外装体５０に接触させるために導電性接着剤を用いてよい。導電性接着剤を用いることによって、電極のそれぞれを離隔して集電される状態を保持することができる。
　なお、かかる態様では、二次電池の端子部材側から視て形状が略矩形となっている。つまり、二次電池１００が外形の点で角型となっている（図９（ａ）参照）。しかし、本発明は必ずしもこれに限定されない。例えば、ボタン型またはコイン型の二次電池であってもよい（図９（ｂ）参照）。つまり、二次電池１００は、その端子部材側から視て、矩形に限らず、円形または楕円形などの形状を有していてもよい。
　－二次電池の第２実施形態－
　次に、本発明の第２実施形態に係る二次電池について図１０を参照しながら説明する。図１０は、本発明の第２実施形態に係る二次電池の平面図である。なお、第１実施形態と同一の構成については説明を省略する。
　本実施形態に係る二次電池は、正極１は、その複数が互いに束ねられて集電されており、負極２はそれぞれを離隔した状態で外装体５０とは異なる導電性部材８０に対して直接集電されている。なお、この実施形態に限定されず、負極の集電態様と正極の集電態様を逆にしてもよい。つまり、負極２のそれぞれを互いに束ねて集電し、正極１はそれぞれを互いに離隔した状態で導電性部材８０に直接集電してもよい。
　本実施形態では、導電性部材８０は、負極２を集電するものであるため、負極２用の材料である、ニッケル、銅、ニッケルメッキした銅およびＳＵＳから成る群から選択される少なくとも１種を含んだ材料を用いてよい。このように負極を集電する導電性部材８０として、負極２用の材料を用いることにより、外装体５０内の非水電解質に影響を及ぼさずに集電することができる。また、導電性部材８０の厚みは、負極２の電極面積を広くする観点から、比較的に薄いものが好ましい。例えば、箔状のものが好ましい。なお、変形例として正極１それぞれを離隔した状態で導電性部材８０に直接集電する場合は、導電性部材８０は、正極１用の材料である、アルミニウム、ステンレスおよびニッケル等から成る群から選択されてよい。
　このような第２実施形態によれば、負極２それぞれを離隔した状態で導電性部材８０に対して直接集電され、正極１のそれぞれは、互いに束ねられて集電されるため、正極１のそれぞれを互いに束ねて集電させた分だけ、正極と負極との間の対向面積が増え、電気化学反応を生じさせる面積を増やすことができる。特に、箔状の導電性部材８０であれば、より電極面積を大きくすることができる。
　－二次電池の第３実施形態－
　次に、本発明の第３実施形態に係る二次電池１００について図１１～図１３を参照しながら説明する。図１１（ａ）は、第３実施形態の二次電池に係る負極の平面図、図１１（ｂ）は、第３実施形態の二次電池に係る負極の断面図、図１２は、本発明の第３実施形態に係る二次電池の平面図、図１３は、図１２のＸＩ－ＸＩ断面図である。なお、第１実施形態と同一の構成については説明を省略する。
　第３実施形態に係る二次電池の負極２は、図１１に示すように、負極本体２ａが負極活物質で覆われた負極活物質層２ｂと、負極本体２ａが露出する負極露出部２ｃと、を備えており、負極露出部２ｃは、負極２の外周縁に有し、負極露出部２ｃが負極活物質層２ｂよりも突出してよい。この負極２を備えた電極組立体１０が外装体５０に収容されてよい。
　第３実施形態に係る二次電池は、負極活物質層２ｂよりも突出する負極露出部２ｃのそれぞれを互いに接触せずに直接集電させてよい（図１２および図１３参照）。つまり、負極露出部２ｃは、負極活物質層２ｂと比較して電子の伝達を円滑に行えるため、負極露出部２ｃのみを外装体５０に接触させてよい。
　ここで、図１３に示す態様では、負極露出部２ｃは、Ｘ方向およびＹ方向に沿って伸びるようにして外装体５０と接触する態様を示しているが、外装体５０との接触を点接触ではなく面接触で強固に接触させてもよい。つまり、突出する負極露出部２ｃを折り曲げる態様、または、突出する負極露出部２ｃを丸めた態様としてもよい。
　このような第３実施形態によれば、露出部それぞれを離隔した状態で直接集電されるため、正極と負極との間の対向面積が増え、電気化学反応を生じさせる面積を増やすことができる。
　－二次電池の第４実施形態－
　次に、本発明の第４実施形態に係る二次電池について図１４および図１５を参照しながら説明する。図１４は、本発明の第４実施形態に係る二次電池の平面図、図１５は、本発明の第４実施形態の変形例に係る二次電池の平面図である。なお、第１実施形態と同一の構成については説明を省略する。
　第４実施形態に係る二次電池は、外装体５０には、電極組立体１０が位置決めされる、位置決め部を備えている。位置決め部を備えているため、外装体５０に収容された電極組立体１０の位置が固定される。よって、衝撃および／または振動により電極の電気的接続が図れなくなることを防止することができる。
　例えば、図１４に示すように、位置決め部は、外装体５０の内壁面から突出された凸状部５１としてよい。当該凸状部５１に電極組立体１０を接触させることによって、電極組立体１０の位置を固定することができる。なお、本実施形態では、外装体５０の底面から凸状部５１が延設されているが、この例に限らず、外装体５０の側面から延設されていてもよいし、外装体５０における蓋状部材から延設されていてもよい。
　また、本実施形態の位置決め部の変形例として、図１５に示すように、外装体５０を内側に向けて窪ませた凹部分５２を位置決め部としてもよい。当該凹部分に電極組立体１０を接触させることによって、電極組立体１０の位置を固定することができる。
［本発明の二次電池の製造方法の説明］
　次に、本発明の二次電池の製造方法について説明する。本発明の二次電池の製造方法は、正極１および負極２を形成する電極形成工程と、正極１および負極２のうちの一方の電極のそれぞれを互いに束ねて集電し、他方の電極それぞれを離隔した状態で直接集電する集電工程と、を含む。以下、工程に沿って説明する。
　－電極形成工程－
　電極形成工程では、電極組立体１０の構成する正極１および負極２を形成する工程である。まず、正極１を構成する正極本体１ａを準備する。正極本体１ａは、アルミニウム、ステンレスおよびニッケル等から成る群から選択される少なくとも１種を含んだ金属箔とすることが好ましく、金属箔を打ち抜き用の金型を用いることにより、例えば、図２に示された形状が形成される。次に、正極本体１ａの両面に対して、正極活物質層１ｂを形成してよい。正極活物質層１ｂは、正極活物質をバインダーおよび溶剤等と混合したものを塗工することによって形成される。
　ここで、図２に示した正極集電部１ｃには、正極活物質が塗工されていない。このように、活物質が塗工されない未塗工部分を形成する手法としては、例えば、金属箔にパターン印刷する手法、未塗工部分をマスキングする手法、または、金属箔全面に活物質層を形成した後に正極集電部１ｃに対応する部分をレーザー加工する手法のいずれかを採用してよい。
　上述した電極形成手法は、負極２の形成手法にも採用することができ、例えば、図１１に示すような外周縁に電極が露出する負極露出部２ｃを備えた負極を形成することができる。正極１および負極２の形成後には、正極１、負極２、および、セパレータ３を、積層させて電極組立体１０が形成される。なお、本実施形態では、正極１、負極２、およびセパレータ３は、積層方向に積層されてよい。つまり、電極組立体１０は、平面積層構造としてよい。このような積層構造であれば、正極、負極、セパレータの積層数によって電池容量の調整を可能とすることができる。なお、積層構造に代えて、正極１、負極２およびセパレータ３を含む電極構成層がロール状に巻回した巻回構造としてもよい。巻回構造であれば、巻回機等で電極構成層を巻くことによって電極組立体を製造でき、製造工程の簡素化を図ることができる。
　－集電工程－
　電極組立体１０を形成した後、電極組立体１０を外装体５０に収容し、正極１および負極２をそれぞれ外部出力させるように電気的に接続する。一例として本実施形態では、正極１は、正極集電部１ｃによって束ねられ端子部材６０と電気的に接続される。正極の集電には、正極１のそれぞれを接触させることができれば、どのような手法を用いてもよいが、一例として、超音波溶着の手法が挙げられる。
　一方で、負極２は、電極それぞれを離隔した状態で金属製の外装体５０に直接集電される。本実施形態では、負極２それぞれを離隔した状態で金属製の外装体５０に直接接触させることで負極２と外装体５０とを電気的に接続している。なお、上述したとおり、負極２と外装体５０とを強固に接触させるために、導電性接着剤を用いることおよび／または、電極組立体１０を位置決め部に接触させて固定することを採用してもよい。
　以上説明したとおり、本発明の二次電池の製造方法によれば、正極および負極のうちの一方の電極のそれぞれは、互いに束ねられて集電されており、他方の電極それぞれを離隔した状態で直接集電されているため、正極および負極の対向面積を増加させることができ、電池容量およびエネルギー密度を向上させた二次電池を製造することができる。
　なお、今回開示した実施態様は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施態様のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
　本発明に係る二次電池は、電池使用また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、本発明の二次電池は、モバイル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、ウェアラブルデバイス等または、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）、ならびに、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）、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）などにも本発明を利用することができる。
１　正極
１ａ　正極本体
１ｂ　正極活物質層
１ｃ　正極集電部
２　負極
２ａ　負極本体
２ｂ　負極活物質層
２ｃ　負極露出部
３　セパレータ
３ａ　突出部
５　電極構成層
１０　電極組立体
５０　外装体
５１　凸状部
５２　凹部分
６０　端子部材
７０　絶縁材
８０　導電性部材
１００　二次電池

Claims (20)

  1. 　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備えて成る電極組立体と、
    　該電極組立体を収納する外装体と、を有して成る二次電池であって、
    　前記正極および前記負極のうちの一方の電極は、その複数が互いに束ねられて集電されており、他方の電極はそれぞれを離隔した状態で直接集電されている、二次電池。
  2. 　前記他方の電極それぞれを離隔した状態は、前記電極のそれぞれを互いに束ねない状態である、請求項１に記載の二次電池。
  3. 　前記正極、前記負極、および前記セパレータは、積層方向に積層されている、請求項１または２に記載の二次電池。
  4. 　前記他方の電極の端部を各々接触させて集電する出力部材を備えている、請求項１～３のいずれか１項に記載の二次電池。
  5. 　平面視において前記他方の電極の外周縁の少なくとも２辺が前記出力部材と接触されている、請求項４に記載の二次電池。
  6. 　前記出力部材は、金属製の外装体である、請求項４または５に記載の二次電池。
  7. 　前記出力部材は、前記外装体とは異なる導電性部材である、請求項４～６のいずれか１項に記載の二次電池。
  8. 　前記他方の電極は、少なくとも一部を前記セパレータから突出させて互いに集電させる突出部を備えている、請求項１～７のいずれか１項に記載の二次電池。
  9. 　前記他方の電極は、活物質で覆われた活物質部と、電極が露出する露出部と、を備えており、
    　前記露出部は、前記電極の外周縁に有しており、互いに接触させずに直接集電されている、請求項１～８のいずれか１項に記載の二次電池。
  10. 　前記一方の電極の材料はアルミニウム、ステンレスおよびニッケルから成る群から選択される少なくとも１種を含み、前記他方の電極はニッケル、銅、ニッケルメッキした銅およびステンレスから成る群から選択される少なくとも１種を含んで成る、請求項１～９のいずれか１項に記載の二次電池。
  11. 　前記一方の電極は正極であり、前記他方の電極は負極である、請求項１～１０のいずれか１項に記載の二次電池。
  12. 　前記正極および前記負極が重複する重複領域について、前記重複の方向から見たときの最大投影面積Ａと、前記外装体の前記重複の方向から見たときの最大投影面積Ｓの比Ａ／Ｓは、Ｓ＝２００ｍｍ2以上６５０ｍｍ2以下の範囲において、７５％以上である、請求項１～１１のいずれか１項に記載の二次電池。
  13. 　前記外装体には、前記電極組立体が位置決めされる、位置決め部を有している、請求項１～１２のいずれか１項に記載の二次電池。
  14. 　前記位置決め部は、前記外装体の内壁面から突出している、請求項１３に記載の二次電池。
  15. 　前記位置決め部は、前記外装体の外周縁から内側に窪ませた凹部分である、請求項１３に記載の二次電池。
  16. 　前記他方の電極を互いに離隔して集電される状態を保持する導電性接着剤を更に有している、請求項１～１５のいずれか１項に記載の二次電池。
  17. 　前記セパレータはセラミックを含む、請求項１～１６のいずれか１項に記載の二次電池。
  18. 　前記正極または負極はリチウムイオンを吸蔵放出可能とする、請求項１～１７のいずれか１項に記載の二次電池。
  19. 　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備えて成る電極組立体と、
    　該電極組立体を収納する外装体と、を有して成る二次電池の製造方法であって、
    　前記正極および前記負極を形成する電極形成工程と、
    　前記正極および前記負極のうちの一方の電極は、その複数を互いに束ねて集電し、他方の電極はそれぞれを離隔した状態で直接集電する集電工程と、を含む、二次電池の製造方法。
  20. 　前記電極形成工程は、電極に活物質を塗布するステップと、外周縁に電極が露出する露出部を形成するステップと、を含む、請求項１９に記載の二次電池の製造方法。
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