JP2015176789A - 非水電解質二次電池 - Google Patents

Abstract

【課題】用途の多様化を図ることができるとともに、電極体の位置を安定に保持することが可能な非水電解質二次電池を提供する。【解決手段】非水電解質二次電池（１）は、正極電極および負極電極を含む電極体（１５）と、外装缶（１０）と、を備える。外装缶（１０）は、電極体（１５）を収容する電極体収容領域（１０Ａ）と、電極体収容領域（１０Ａ）に収容された電極体（１５）の厚さ方向に沿う寸法が電極体（１５）の厚さよりも小さい部分を有する電極体規制領域（１０Ｂ）と、を含む。外装缶（１０）は、電極体収容領域（１０Ａ）に収容された電極体（１５）の厚さ方向において互いに対向するよう配置され、少なくとも一部が電極体収容領域（１０Ａ）に含まれる第１および第２側壁部（１１１，１２１）、を有する。第１および第２側壁部（１１１，１２１）の少なくとも一方は、電極体収容領域（１０Ａ）に含まれる部分の外表面において、曲げ形状を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、非水電解質二次電池に関する。

近年、薄型の携帯機器の普及に伴って、薄型の電池の需要が高まっている。また、様々な携帯機器が開発されていることを受け、多様な用途に利用することができる電池が求められている。

例えば、特許文献１には、電池素子および電池ケースを湾曲させることにより、電子機器の湾曲したスペースへの搭載を可能とした電池が開示されている。

特許文献２には、人体内に配置される医療機器に使用される電池において、巻回セルスタックを収容するケーシングの形状を身体形状に合致させるため、ケーシングの側壁部を湾曲させる技術が開示されている。

特許文献３には、リチウムイオン二次電池が適用される機器の設計の自由度の拡大を図るため、電池素体を収容する金属ラミネートの外装体を湾曲させたリチウムイオン二次電池が開示されている。

特許文献４には、湾曲形状を有し、シェーバ内に収容されるリチウム電池が開示されている。

特許文献５には、電極組立体を収容した電池ケースを湾曲させてなり、曲面を有する電子機器に適用される二次電池が開示されている。

特開２００２−１７０５３８号公報 特許第４３７７５７０号公報 特開２００４−２４１２５０号公報 特表２００５−５０１３８５号公報 特開２０１２−１５１１１０号公報

ところで、上記各特許文献に記載されたような電池では、電極体を収容するケースの内部において、電極体の電極と外部端子とを接続するための空間を設ける必要がある。それに伴って、ケースの内部で電極体の位置がずれる可能性がある。

そこで、本発明は、用途の多様化を図ることができるとともに、電極体の位置を安定に保持することが可能な非水電解質二次電池を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、正極電極および負極電極を含む電極体と、電極体を収容する電極体収容領域と、電極体収容領域に収容された電極体の厚さ方向における寸法が電極体の厚さよりも小さい部分を有する電極体規制領域と、を含む外装缶と、を備える。外装缶は、電極体収容領域に収容された電極体の厚さ方向において互いに対向するよう配置され、少なくとも一部が電極体収容領域に含まれる第１および第２側壁部、を有する。第１および第２側壁部の少なくとも一方は、電極体収容領域に含まれる部分の外表面において、曲げ形状を含む。

上記非水電解質二次電池において、外装缶の第１側壁部および／または第２側壁部は、電極体収容領域に含まれる部分の外表面に曲げ形状を含んでいる。この構成によれば、様々な形状の空間に電池を配置することが可能となるため、電池の用途の多様化を図ることができる。なお、本発明における「曲げ形状」とは、面の向きが変化する形状を意味し、面の向きが滑らかに変化する湾曲形状だけでなく、面の向きが角度をつけて変化する折曲形状も含む。

また、上記非水電解質二次電池において、外装缶は、電極体収容領域に収容された電極体の厚さ方向における寸法が電極体の厚さよりも小さい部分を有する電極体規制領域を含んでいる。この電極体規制領域により、外装缶内における電極体の移動を規制することができ、電極体の位置を安定に保持することができる。

上記非水電解質二次電池において、外装缶は、第１側壁部を含み、第１側壁部と反対側の面が開口する凹状の第１部材と、第２側壁部を含み、第１部材の開口を封口する第２部材と、を有していてもよい。第１部材は、第１側壁部と反対側の面、つまり、電極体の厚さ方向の一方面が開口している。この構成によれば、第１部材の高さ方向や幅方向の面を開口させる場合と比較して、深絞り加工が不要となるため、加工が容易になる。

上記第１部材は、その開口の周縁部が全周に亘って同一平面上に位置するよう形成されていてもよい。この構成によれば、第１部材と、第１部材の開口を封口する第２部材との接合を容易に行うことができる。

上記非水電解質二次電池は、さらに、外装缶の外表面において、電極体規制領域に設けられ、正極電極または負極電極と電気的に接続される端子、を備えることができる。電極体規制領域に端子を配置することで、非水電解質二次電池をコンパクトにすることができる。

上記非水電解質二次電池において、外装缶は、さらに、第１側壁部と段差を介して接続され、電極体規制領域において、第１側壁部よりも第２側壁部寄りに配置される第３側壁部、を有していてもよい。この構成によれば、電極体規制領域の少なくとも一部を構成する第３側壁部が第１側壁部よりも内側に配置されるため、非水電解質二次電池をコンパクトにすることができる。

上記第３側壁部の外表面は、平面状に形成されていてもよい。この構成によれば、端子等の部品を第３側壁部の外表面上に容易に設けることができる。

上記第３側壁部は、その外表面の少なくとも一部が湾曲していてもよい。この構成によれば、外装缶において、第１および／または第２側壁部だけでなく、第３側壁部にも湾曲部分が存在するため、さらなる電池の用途の多様化を図ることができる。

上記非水電解質二次電池において、第１および第２側壁部の少なくとも一方は、電極体収容領域に収容された電極体の厚さ方向に沿う断面が、円弧状をなすよう形成されていてもよい。第１および第２側壁部の少なくとも一方を全体的に湾曲させることにより、非水電解質二次電池をコンパクトにすることができる。

上記第１および第２側壁部は、電極体収容領域に収容された電極体の厚さ方向に沿う断面が、同じ方向に突出する円弧状をなすよう形成されていてもよい。第１および第２側壁部の双方を全体的に且つ同じ方向に湾曲させることで、非水電解質二次電池をよりコンパクトにすることができる。

本発明によれば、非水電解二次電池の用途の多様化を図ることができるとともに、電池における電極体の位置を安定に保持することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る非水電解質二次電池の概略構成を示す斜視図である。 図２は、図１に示す非水電解質二次電池の分解斜視図である。 図３は、図１に示す非水電解質二次電池のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図４は、図１に示す非水電解質二次電池のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図５は、図１に示す非水電解質二次電池の平面図である。 図６は、図１に示す非水電解質二次電池のＶＩ−ＶＩ断面図である。 図７は、本発明の第２実施形態に係る非水電解質二次電池の概略構成を示す斜視図である。 図８は、図７に示す非水電解質二次電池のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。 図９は、第２実施形態の変形例に係る非水電解質二次電池の概略構成を示す斜視図である。 図１０は、各実施形態の変形例に係る非水電解質二次電池の概略構成を示す垂直断面図である。 図１１Ａは、各実施形態の変形例に係る非水電解質二次電池の概略構成を示す斜視図である。 図１１Ｂは、図１１Ａに示す非水電解質二次電池の平面図である。 図１２Ａは、各実施形態の変形例に係る非水電解質二次電池の概略構成を示す斜視図である。 図１２Ｂは、図１２Ａに示す非水電解質二次電池の平面図である。 図１３Ａは、各実施形態の変形例に係る非水電解質二次電池の概略構成を示す斜視図である。 図１３Ｂは、図１３Ａに示す非水電解質二次電池の平面図である。 図１４Ａは、各実施形態の変形例に係る非水電解質二次電池の概略構成を示す斜視図である。 図１４Ｂは、図１４Ａに示す非水電解質二次電池の平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、同一又は相当する構成については、同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。

＜＜非水電解質二次電池の構成＞＞
図１および図２に示すように、第１実施形態に係る非水電解質二次電池１は、外装缶１０と、正極端子１３と、負極端子１４と、電極体１５と、電解液（図示略）と、を備えている。

ここで説明の便宜のため、外装缶１０の外形に沿って、図１に示すようにｘ方向、ｙ方向、ｚ方向を定める。以下では、ｘ方向を幅方向、ｙ方向を厚さ方向、ｚ方向を高さ方向と呼ぶ場合がある。非水電解質二次電池１は、厚さ方向の寸法が幅方向や高さ方向の寸法よりも小さい、扁平形状の電池である。また、図１における上および下を、単に上および下と呼ぶ場合がある。

＜外装缶＞
外装缶１０は、図２に示すように、第１部材１１および第２部材１２を有し、電極体１５を収容する。より詳細には、外装缶１０は、図３に示すように、電極体１５を収容する電極体収容領域１０Ａと、厚さ方向の寸法ｔ１が電極体１５の厚さｔｅよりも小さい電極体規制領域１０Ｂと、を含む。寸法ｔ１は、より詳しくは、電極体規制領域１０Ｂにおける第１部材１１の内表面と第２部材１２の内表面との間の距離、すなわち、電極体規制領域１０Ｂにおける外装缶１０の内寸である。

図２および図３に示すように、第１部材１１は、第１側壁部１１１を含む。第１部材１１は、厚さ方向において、第１側壁部１１１と反対側の面が開口している。厚さ方向から見て、第１部材１１の開口の面積は電極体１５の面積よりも大きい。第２部材１２は、第２側壁部１２１を含んでおり、第１部材１１の開口を封口する。第１部材１１と第２部材１２とは、例えばシーム溶接によって接合される。

第１部材１１および第２部材１２は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。

（第１部材）
図３に示すように、第１部材１１は、凹状に形成されている。第１部材１１は、第１側壁部１１１と、第１側壁部１１１に接続された第３側壁部１１３と、第１側壁部１１１および第３側壁部１１３の周囲を囲むように設けられた周壁部１１２と、を含んでいる。

第１側壁部１１１の外表面は、曲げ形状を含む。より具体的には、図４に示すように、第１側壁部１１１は、外装缶１０内の電極体１５の厚さ方向に沿う断面（ｘｙ方向の断面）が第２部材１２側に突出する円弧状をなすよう形成される。これにより、第１側壁部１１１の外表面が全体的に湾曲する。第１側壁部１１１は、上述の電極体収容領域１０Ａ（図３）に含まれる。

第３側壁部１１３は、段差１１４を介して第１側壁部１１１と接続され、第１側壁部１１１よりも後述する第２側壁部１２１寄りに配置される。したがって、第３側壁部１１３は、上述の電極体規制領域１０Ｂ（図３）に含まれる。図４および図５に示すように、第３側壁部１１３の外表面は、厚さ方向に対して実質的に垂直な平面となっている。

図５に示すように、第３側壁部１１３の外表面上には、正極端子１３および負極端子１４（図１）が配置される。詳しくは後述するが、正極端子１３は外装缶１０と電気的に導通しており、負極端子１４は外装缶１０と電気的に絶縁されている。第３側壁部１１３には、正極端子１３および負極端子１４をそれぞれ支持するための貫通孔１１１２ａおよび貫通孔１１１２ｂ（図６）が形成される。

図３に示すように、負極端子１４が配置された部分の外装缶１０の厚さと、負極端子１４が外装缶１０から突出した部分の厚さとの和ｔ２は、外装缶１０の最大の厚さｔ３以下である。このため、非水電解質二次電池１を側方（幅方向）から見たときに、負極端子１４が第１側壁部１１１の外表面から突出しない。これにより、非水電解質二次電池１がコンパクトに構成され、外装缶１０と負極端子１４との短絡が抑制される。なお、図示は省略するが、正極端子１３が配置された部分の外装缶１０の厚さと、正極端子１３が外装缶１０から突出した部分の厚さとの和も同様に、外装缶１０の最大の厚さｔ３以下である。

図３および図４に示すように、周壁部１１２は、第１側壁部１１１および第３側壁部１１３と連続し、第１側壁部１１１および第３側壁部１１３の周囲を囲むように設けられる。図５に示すように、周壁部１１２の第２部材１２側の端部、つまり、第１部材１１の開口の周縁部は、全周に亘り、厚さ方向と垂直な方向（ｘｚ方向）に広がる一平面上に位置している。このため、周壁部１１２において、第３側壁部１１３と連続する部分の厚さ方向の寸法は、第１側壁部１１１と連続する部分の厚さ方向の寸法よりも小さくなっている。なお、厚さ方向における第３側壁部１１３の位置や寸法等に応じて、第３側壁部１１３の外周部分が周壁部１１２の一部を兼ねることとしてもよい。

（第２部材）
図３に示すように、第２部材１２は、第２側壁部１２１と、第２側壁部１２１と連続する上壁部１２２および底壁部１２３と、を有する。

図３に示すように、第２側壁部１２１は、厚さ方向において、第１部材１１の第１側壁部１１１と対向するよう配置される。第２側壁部１２１は、高さ方向において、電極体収容領域１０Ａおよび電極体規制領域１０Ｂに亘って延びている。すなわち、第２側壁部１２１の一部は電極体収容領域１０Ａに含まれ、第２側壁部１２１の他の部分は電極体規制領域１０Ｂに含まれる。

第２側壁部１２１の外表面は、曲げ形状を含む。本実施形態では、第２側壁部１２１の外表面は、全体的に湾曲している。より具体的には、図４に示すように、第２側壁部１２１は、外装缶１０内の電極体１５の厚さ方向に沿う断面（ｘｙ方向の断面）が第１部材１１と反対側に突出する円弧状をなすよう形成されている。すなわち、第２側壁部１２１および第１側壁部１１１のｘｙ方向の断面は、同じ方向に突出する円弧状をなす。

図３に示すように、上壁部１２２および底壁部１２３は、それぞれ、第２側壁部１２１の上端部および下端部と連続する。上壁部１２２および底壁部１２３は、第２側壁部１２１の上下端部において、第２側壁部１２１のｘｙ断面が円弧状であることによって生じる厚さ方向の隙間を塞ぐように設けられる。上壁部１２２および底壁部１２３の第１部材１１側の端部、ならびに第２側壁部１２１の幅方向の両端部により、第２部材１２の周縁部が構成される。この第２部材１２の周縁部は、厚さ方向に対して垂直な方向（ｘｚ方向）に広がる一平面上に位置づけられる。第２部材１２の周縁部は第１部材１１の開口の周縁部と接合され、これにより、外装缶１０内に密閉空間が形成される。

＜正極端子＞
図６に示すように、正極端子１３は、第１材質層１３１と、第２材質層１３２とを含んでいる。第１材質層１３１は、平面部１３１Ａと、ボス部１３１Ｂとを含んでいる。正極端子１３は、ボス部１３１Ｂが貫通孔１１１２ａに圧入され、さらに平面部１３１Ａの周縁と外装缶１０（第１部材１１）とが溶接されることによって、外装缶１０に固定されている。

正極端子１３は例えば、第１材質層１３１と第２材質層１３２とが圧接されたクラッド材である。正極端子１３は例えば、第１材質層１３１がアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成され、第２材質層１３２がニッケルまたはニッケル合金で形成される。

正極リードタブ１５１は、外装缶１０（第１部材１１）に溶接されている。この構成によって、電極体１５（図２）の正極電極と正極端子１３とが、外装缶１０（第１部材１１）を介して電気的に接続されている。

＜負極端子＞
図６に示すように、負極端子１４は、平面部１４Ａと、ボス部１４Ｂとを含んでいる。負極端子１４の周りには、ガスケット１４１、絶縁板１４２、および押さえ板１４３が配置されている。負極端子１４のボス部１４Ｂは、ガスケット１４１を間に挟んで貫通孔１１１２ｂに挿入されている。負極端子１４は、ボス部１４Ｂの先端を押さえ板１４３に形成された穴１４３ａに挿入した後、ボス部１４Ｂの先端をかしめることによって、押さえ板１４３と固定されている。押さえ板１４３と外装缶１０（第１部材１１）との間には絶縁板１４２が配置され、押さえ板１４３と外装缶１０（第１部材１１）とを絶縁している。

負極端子１４は例えば、銅またはニッケルメッキされた銅によって形成されている。押さえ板１４３は例えば、銅によって形成されている。ガスケット１４１および絶縁板１４２は例えば、樹脂の成形品である。

負極リードタブ１５２は、押さえ板１４３に溶接されている。この構成によって、電極体１５（図２）の負極電極と負極端子１４とが、押さえ板１４３を介して電気的に接続されている。

＜電極体＞
電極体１５（図２）は、帯状の正極電極と、帯状の負極電極とを、セパレータを間に挟んで捲回し、厚さ方向に圧縮して扁平形状にしたものである。正極電極には正極リードタブ１５１が接続されており、負極電極には負極リードタブ１５２が接続されている。

正極電極、負極電極、セパレータ、および電解液は特に限定されないが、例示すれば次の様なものである。

正極電極は、帯状の正極集電体の片面または両面に正極合剤層が形成されたものである。正極集電体は、例えば、アルミニウムまたはチタン等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、またはパンチングメタル等によって形成される。

正極合剤層は、正極活物質と、導電助剤と、バインダとを混合して形成される。正極活物質として、マンガン酸リチウム、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、酸化バナジウム、または酸化モリブデン等を用いることができる。導電助剤として、黒鉛、カーボンブラック、またはアセチレンブラック等を用いることができる。バインダとして、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、およびポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等を、単独または混合して用いることができる。

負極電極は、帯状の負極集電体の片面または両面に負極合剤層が形成されたものである。負極集電体は、例えば、銅、ニッケル、またはステンレス等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、またはパンチングメタル等によって形成される。

負極合剤層は、負極活物質と、バインダとを混合して形成される。負極活物質として、天然黒鉛、メソフェーズカーボン、または非晶質カーボン等を用いることができる。バインダとして、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）およびヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）等のセルロース、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリルゴム等のゴムバインダ、ＰＴＦＥ、ならびにＰＶＤＦ等を、単独または混合して用いることができる。

セパレータは、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、またはポリフェニルサルフィド（ＰＰＳ）等の、多孔性フィルムまたは不織布によって形成される。

＜電解液＞
電解液は、有機溶媒にリチウム塩を溶解させた溶液である。有機溶媒として、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、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）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、またはγ‐ブチロラクトン等を、単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。リチウム塩として、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、またはＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２等を用いることができる。

＜＜非水電解質二次電池の製造方法＞＞
以下、非水電解質二次電池１の製造方法の一例を説明する。

まず、電極体１５を準備する。電極体１５の製造方法は特に限定されないが、例示すれば次の様なものである。

正極活物質、導電助剤、およびバインダを、純水または有機溶媒中で十分に混合し、分散体を作製する。分散体を、ダイコータ、スリットコータ、ディップコータ等を用いて、正極集電体の片面または両面に塗布する。塗布後、スラリーを乾燥し、カレンダ処理によって厚さおよび密度を調整する。これによって、正極電極が得られる。正極電極に、溶接または導電性接着材によって正極リードタブ１５１を取り付ける。

負極活物質、およびバインダを、純水または有機溶媒中で十分に混合し、分散体を作製する。分散体を、ダイコータ、スリットコータ、ディップコータ等を用いて、負極集電体の片面または両面に塗布する。塗布後、スラリーを乾燥し、カレンダ処理によって厚さおよび密度を調整する。これによって、負極電極が得られる。負極電極に、溶接または導電性接着材によって負極リードタブ１５２を取り付ける。

正極電極、負極電極、およびセパレータを、断面形状が円形、楕円形、または菱形の巻き芯を用いて捲回した後、巻き芯を抜き、一方向に圧力をかけて扁平形状にする。あるいは、正極電極、負極電極、およびセパレータを、断面形状が扁平形状の巻き芯を用いて捲回して、扁平形状の捲回体としてもよい。これによって、電極体１５が得られる。

次に、第１部材１１、第２部材１２、負極端子１４、ガスケット１４１、絶縁板１４２、および押さえ板１４３を準備する。第１部材１１に、負極端子１４、ガスケット１４１、絶縁板１４２、押さえ板１４３を組み付ける。

第１部材１１の周壁部１１２の内側に電極体１５を配置する。正極リードタブ１５１と第１部材１１とを溶接し、負極リードタブ１５２と押さえ板１４３とを溶接する。第１部材１１の開口を覆って第２部材１２を配置し、第１部材１１と第２部材１２とをシーム溶接する。

次に、貫通孔１１１２ａから電解液を注液する。すなわち、貫通孔１１１２ａは、ボス部１３１Ｂと嵌合することによって正極端子１３を位置決めするとともに、電解液の注液孔としての機能を兼ねている。また、正極端子１３は、注液孔の封止栓としての機能を兼ねている。

貫通孔１１１２ａを開放したまま、必要に応じて予備充電を行う。その後、貫通孔１１１２ａに正極端子１３のボス部１３１Ｂを圧入し、さらに平面部１３１Ａと第１部材１１とを溶接する。これによって、正極端子１３が外装缶１０に固定されるとともに、貫通孔１１１２ａが封止される。

その後、所定の容量まで充電することによって、非水電解質二次電池１が製造される。

＜＜実施形態の効果＞＞
以上のように、本実施形態に係る非水電解質二次電池１において、外装缶１０の第１側壁部１１１および第２側壁部１２１の外表面は、曲げ形状を含んでいる。より具体的には、第１側壁部１１１および第２側壁部１２１の外表面は、平面視で、厚さ方向の一方に突出する円弧状をなすよう形成されている。このため、非水電解質二次電池１は、例えばウェアラブル機器等、電池を配置するためのスペースに曲面形状が存在する機器にも適用することができる。つまり、本実施形態によれば、電池の用途の多様化を図ることができる。

また、非水電解質二次電池１の外装缶１０では、第３側壁部１１３を第１側壁部１１１よりも内側に配置したことにより、電極体規制領域１０Ｂにおける厚さ方向の寸法が電極体１５の厚さよりも小さくなっている。これにより、電極体収容領域１０Ａに収容されている電極体１５が移動するのを規制することができ、電極体１５の位置を安定に保持することができる。結果として、非水電解質二次電池１においては、電極体１５を固定しておくためのスペーサ等の部品を省略することができる。ただし、本実施形態は、外装缶１０の内部にスペーサ等を配置することを排除するものではない。すなわち、非水電解質二次電池１は、電極体１５を固定しておくためのスペーサ等の部品を備えていてもよい。

本実施形態において、外装缶１０は、厚さ方向の一方面が開口した凹状の第１部材１１と、第１部材１１の開口を封口する第２部材１２と、を含んでいる。この構成によれば、幅方向および高さ方向の寸法の大きい大型の電池や、あるいは幅方向および高さ方向の寸法に対して厚さが薄い薄型の電池の製造が容易になる。すなわち、第１部材１１の厚さ方向の面を開口させる場合、第１部材１１の高さ方向の面や幅方向の面を開口させる場合と比較して、深絞り加工が不要であるため、加工が容易になる。そのため、大面積または薄型の電池を従来よりも容易に製造することができる。

本実施形態において、第１部材１１の開口の周縁部は、全周に亘って、厚さ方向に対して垂直な同一平面上に位置している。このため、第１部材１１と、第１部材１１の開口を封口する第２部材１２との接合を容易に行うことができる。

本実施形態では、第１側壁部１１１よりも内側に配置された第３側壁部１１３の外表面には、負極端子１４が設けられている。言い換えると、負極端子１４は、外装缶１０の外表面において、電極体規制領域１０Ｂに設けられている。この構成によれば、非水電解質二次電池１の厚さが増大するのを防止することができる。また、外装缶１０の幅広面（高さ方向および幅方向に広がる面）において負極端子１４を設けるスペースが確保されているため、非水電解質二次電池１の厚さ方向の寸法が小さい場合であっても、負極端子１４を設けることができる。

本実施形態では、正極端子１３も、外装缶１０の外表面において電極体規制領域１０Ｂに設けられている。よって、非水電解質二次電池１の厚さの増大をより確実に防止することができる。また、非水電解質二次電池１の厚さ方向の寸法が小さい場合であっても、正極端子１３を設けることができる。

本実施形態では、外装缶１０において、第３側壁部１１３は、段差１１４を介して第１側壁部１１１に接続され、第１側壁部１１１よりも第２側壁部１２１寄りに配置されている。この構成によれば、非水電解質二次電池１をよりコンパクトにすることができる。

本実施形態において、第３側壁部１１３の外表面は平面状に形成されている。このため、第３側壁部１１３の外表面において、正極端子１３および負極端子１４を容易に設置することができる。

本実施形態において、第１側壁部１１１および第２側壁部１２１は、そのｘｙ方向の断面が同じ方向に突出する円弧状をなすよう形成されている。この構成によれば、非水電解質二次電池１をさらにコンパクトすることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。

第２実施形態に係る非水電解質二次電池２（図７）は、外装缶２０の構成が第１実施形態に係る非水電解質二次電池１と異なる。以下、主に外装缶２０について説明し、その他の構成については詳細な説明を省略する。

図８に示すように、非水電解質二次電池２の外装缶２０は、第１実施形態と同様、電極体１５を収容する電極体収容領域２０Ａと、厚さ方向の寸法が電極体１５の厚さよりも小さい部分を有する電極体規制領域２０Ｂと、を含む。

図７および図８に示すように、外装缶２０は、第１部材２１と、第２部材２２と、を含む。第１部材２１は、第１側壁部２１１、第３側壁部２１３、および周壁部２１２を有する。第２部材２２は、第２側壁部２２１、上壁部２２２、および底壁部２２３を有する。第１部材２１の第１側壁部２１１および周壁部２１２、ならびに第２部材２２の構成は第１実施形態と同様であるため、これらについての説明は省略する。

第３側壁部２１３は、段差２１４を介して、第１側壁部２１１に接続されている。第３側壁部２１３は、電極体規制領域２０Ｂに含まれる。第３側壁部２１３は、その外表面が湾曲しているという点を除いて、第１実施形態の第３側壁部１１３と同様に構成されている。第３側壁部２１３は、非水電解質二次電池２の上方から見て、その外表面が第２部材２２側に突出する円弧状をなすよう形成されている。すなわち、特に図示しないが、第３側壁部２１３のｘｙ方向の断面は、第２部材２２側に突出する円弧状をなす。よって、第３側壁部２１３の外表面は全体的に湾曲している。なお、第１側壁部２１１および第２側壁部２２１のｘｙ方向の断面は、第３側壁部２１３のｘｙ方向の断面と同じ方向に突出する円弧状をなす。

このように、本実施形態では、外装缶２０において、第３側壁部２１３の外表面にも湾曲する部分を形成したため、さらなる電池の用途の多様化を図ることができる。

なお、本実施形態における第３側壁部２１３の湾曲形状は特に限定されるものではない。例えば、図９に示すように、第１部材２１Ａの第３側壁部２１３Ａは、外装缶２０Ａの上方から見て、第２部材２２Ａと反対側に突出する円弧状をなすよう形成されていてもよい。第１部材２１Ａの第１側壁部２１１Ａおよび／または第２部材２２Ａの第２側壁部２２１Ａは、第３側壁部２１３Ａと同じ方向に湾曲させてもよいが、第３側壁部２１３Ａと反対方向に湾曲させることもできる。図７および図８に示す外装缶２０においても、第１側壁部２１１および／または第２側壁部２２１と第３側壁部２１３とは、同じ方向に湾曲していてもよいし、異なる方向に湾曲していてもよい。

［変形例］
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。

例えば、上記各実施形態では、外装缶１０，２０に収容される電極体１５が、帯状の正極電極と負極電極とをセパレータを間に挟んで捲回した電極捲回体である場合を説明した。しかしながら、外装缶に収容される電極体は電極捲回体に限定されず、例えば、短冊状の正極電極と負極電極とをセパレータを間に挟んで積層した電極積層体であってもよい。

上記各実施形態では、外装缶１０，２０の極性が正極である場合を説明したが、外装缶の極性は負極であってもよい。あるいは外装缶が、正極および負極の両方から絶縁されていてもよい。外装缶が正極および負極の一方と導通している場合には、外装缶の極性と同じ極性の外部端子は、形成されなくてもよい。

上記各実施形態では、正極端子１３および負極端子１４が第３側壁部１１３，２１３の外表面に配置されていたが、特にこれに限定されるものではない。外装缶において、正極端子および負極端子の一方のみを第３側壁部の外表面に設けることもできるし、正極端子および負極端子の双方を第３側壁部の外表面以外の場所に設けてもよい。また、外装缶が電極体の正極または負極と導通しており、外装缶の極性と同じ極性の端子を設けない場合も、外装缶の外表面において、外装缶の極性と逆の極性の端子を配置する場所は特に限定されない。

上記各実施形態では、第１部材１１，１２の第３側壁部１１３，２１３は、第１部材１１，２１の開口の周縁部よりも第１側壁部１１１，２１１寄りに配置されていたが、第３側壁部を第１部材の開口の周縁部よりも第２側壁部寄りに配置することもできる。つまり、第１部材を幅方向から見たときに、第１部材の第３側壁部が第１部材の開口から突出していてもよい。

上記第１実施形態では、第３側壁部１１３，２１３の外表面は、厚さ方向に垂直な平面状に形成されていたが、第３側壁部は、種々の形状に形成することができる。

例えば、図１０に示すように、外装缶３０において、第３側壁部として、第１側壁部３１１に接続され且つ第２部材３１側に傾斜する傾斜部３１５を設けることもできる。この場合も、外装缶３０において、傾斜部３１５と第２部材３２の第２側壁部３２１とが対向する部分では、厚さ方向の寸法（内寸）が電極体１５の厚さよりも小さい箇所が形成される。すなわち、外装缶３０は、電極体１５を収容する電極体収容領域３０Ａと、厚さ方向に沿う寸法が電極体１５の厚さよりも小さい部分を有する電極体規制領域３０Ｂと、を含む。なお、傾斜部３１５は、段差を介して第１側壁部３１１に接続されていてもよいし、第１側壁部３１１に直接接続されていてもよい。

図１０に示す非水電解質二次電池において、正極端子１３および負極端子１４は、傾斜部３１５上に配置されることが好ましいが、正極端子１３および負極端子１４の少なくとも一方を傾斜部３１５以外の場所に配置してもよい。また、上述の通り、外装缶３０が電極体の正極および負極の一方と導通している場合には、外装缶３０の極性と同じ極性の端子は設けなくてよい。

外装缶において電極体規制領域を形成する方法としては、外装缶の第１部材に第３側壁部を設ける方法以外にも、様々な方法が考えられる。例えば、第１部材の第３側壁部と同様の側壁部を第２部材に設けてもよい。この場合、第１部材が第３側壁部を有したままであってもよいし、第１部材に第３側壁部が存在しなくてもよい。また、第１側壁部と第２側壁部とを略同一サイズに形成し、第１側壁部および第２側壁部の少なくとも一方において、１以上の凹部を形成すること等により、外装缶において、厚さ方向に沿う寸法が電極体の厚さよりも小さい部分を有する電極体規制領域を形成することもできる。

上記各実施形態では、外装缶１０，２０において、第１部材１１，２１の開口の周縁部は、全周に亘り、厚さ方向に対して垂直な方向に広がる一平面上に位置していたが、特にこれに限定されるものではない。例えば、第１部材は、厚さ方向に対して傾斜する一平面上に開口の周縁部全体が位置するように構成されていてもよいし、開口の周縁部が厚さ方向の凹凸を含んでおり、同一平面上に位置しないよう構成されていてもよい。なお、第１部材の開口を封口する第２部材の周縁部は、第１部材の開口の周縁部と対応する形状に形成される。

上記各実施形態では、外装缶１０，２０は、厚さ方向の面が開口する第１部材１１，２１および第１部材１１，２１の開口を封口する第２部材２１，２２を有していたが、特にこれに限定されるものではない。つまり、外装缶が上記各実施形態のような第１部材１１，１２および第２部材１２，２２を有していなくてもよい。例えば、外装缶は、その底部から電極体を挿入するよう構成することもできる。

第１および第２側壁部の外表面における曲げ形状は、上記各実施形態で示したものに限定されない。例えば、第１および第２側壁部を、第１実施形態の第１および第２側壁部１１１，１２１と反対側に突出させることができる。すなわち、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、外装缶４０の上方から見て、第１側壁部４１１の外表面を第２側壁部４２１と反対側に突出する円弧状に形成し、第２側壁部４２１の外表面を第１側壁部４１１側に突出する円弧状に形成することができる。

図１２Ａおよび図１２Ｂに示す例では、外装缶５０の上方から見て、第１側壁部５１１の外表面を略平面状に形成し、第２側壁部５２１の外表面を第１側壁部５１１側に突出する円弧状に形成している。すなわち、外装缶５０は、第２側壁部５２１の外表面に湾曲形状を有し、第１側壁部５１１の外表面には湾曲形状を有しない。なお、特に図示しないが、第２側壁部の外表面には湾曲形状を形成せず、第１側壁部の外表面に湾曲形状を形成することもできる。

図１３Ａおよび図１３Ｂの例でも、外装缶６０において、第２側壁部６２１の外表面が湾曲形状を含む一方で、第１側壁部６１１の外表面は湾曲形状を含んでいない。ただし、図１３Ａおよび図１３Ｂでは、第２側壁部６２１の外表面は、外装缶６０の上方から見て、第１側壁部６１１と反対側に突出する円弧状に形成されている。

また、第１および第２側壁部の少なくとも一方の外表面を折り曲げることによって曲げ形状を形成してもよい。例えば、図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、外装缶７０において、第１側壁部７１１の外表面は、幅方向および高さ方向に平行な平面部７１１Ａと、平面部７１１Ａの幅方向両端部から外側且つ第２側壁部７２１側に延びる斜面部７１１Ｂ，７１１Ｃと、を有することができる。平面部７１１Ａと斜面部７１１Ｂ，７１１Ｃとは、それぞれ、折曲部７１１Ｄ，７１１Ｅを介して接続されている。また、図１４Ａおよび図１４Ｂの例では、第２側壁部７２１の外表面は、幅方向および高さ方向に平行な平面部７２１Ａと、平面部７２１Ａの幅方向両端部から外側且つ第１側壁部７１１と反対側に延びる斜面部７２１Ｂ，７２１Ｃと、を有する。平面部７２１Ａと斜面部７２１Ｂ，７２１Ｃとは、それぞれ、折曲部７２１Ｄ，７２１Ｅを介して接続されている。

上記各実施形態および変形例では、第１および第２側壁部の外表面全体が曲がっている例を示したが、第１および第２側壁部の外表面の形状はこれらに限定されるものではない。第１側壁部および第２側壁部の少なくとも一方において、電極体収容領域に含まれる部分の外表面のうち、少なくとも一部に何らかの曲げ形状が存在すればよい。なお、外装缶において、電極体規制領域に含まれる部分の外表面は、曲げ形状を含んでいてもよいし、曲げ形状を含んでいなくてもよい。

１，２：非水電解質二次電池、１０，２０，２０Ａ，３０，４０，５０，６０，７０：外装缶、１０Ａ，２０Ａ，３０Ａ：電極体収容領域、１０Ｂ，２０Ｂ，３０Ｂ：電極体規制領域、１１，２１，２１Ａ：第１部材、１１１，２１１，２１１Ａ，３１１，４１１，５１１，６１１，７１１：第１側壁部、１１３，２１３，２１３Ａ，３１５：第３側壁部、１１４，２１４：段差、１２，２２，２２Ａ：第２部材、１２１，２２１，２２１Ａ，３２１，４２１，５２１，６２１，７２１：第２側壁部、１３，１４：端子、１５：電極体

Claims (9)

1. 正極電極および負極電極を含む電極体と、
   前記電極体を収容する電極体収容領域と、前記電極体収容領域に収容された前記電極体の厚さ方向における寸法が前記電極体の厚さよりも小さい部分を有する電極体規制領域と、を含む外装缶と、
   を備え、
   前記外装缶は、
   前記電極体収容領域に収容された前記電極体の厚さ方向において互いに対向するよう配置され、少なくとも一部が前記電極体収容領域に含まれる第１および第２側壁部、
   を有し、
   前記第１および第２側壁部の少なくとも一方は、前記電極体収容領域に含まれる部分の外表面において、曲げ形状を含む、非水電解質二次電池。
2. 請求項１に記載の非水電解質二次電池であって、
   前記外装缶は、
   前記第１側壁部を含み、前記第１側壁部と反対側の面が開口する凹状の第１部材と、
   前記第２側壁部を含み、前記第１部材の開口を封口する第２部材と、
   を有する、非水電解質二次電池。
3. 請求項２に記載の非水電解質二次電池であって、
   前記第１部材は、その開口の周縁部が全周に亘って同一平面上に位置するよう形成される、非水電解質二次電池。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池であって、さらに、
   前記外装缶の外表面において、前記電極体規制領域に設けられ、前記正極電極または前記負極電極と電気的に接続される端子、
   を備える、非水電解質二次電池。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池であって、
   前記外装缶は、さらに、
   前記第１側壁部と段差を介して接続され、前記電極体規制領域において、前記第１側壁部よりも前記第２側壁部寄りに配置される第３側壁部、
   を有する、非水電解質二次電池。
6. 請求項５に記載の非水電解質二次電池であって、
   前記第３側壁部の外表面は、平面状に形成されている、非水電解質二次電池。
7. 請求項５に記載の非水電解質二次電池であって、
   前記第３側壁部は、その外表面の少なくとも一部が湾曲している、非水電解質二次電池。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池であって、
   前記第１および第２側壁部の少なくとも一方は、前記電極体収容領域に収容された前記電極体の厚さ方向に沿う断面が、円弧状をなすよう形成されている、非水電解質二次電池。
9. 請求項８に記載の非水電解質二次電池であって、
   前記第１および第２側壁部は、前記電極体収容領域に収容された前記電極体の厚さ方向に沿う断面が、同じ方向に突出する円弧状をなすよう形成されている、非水電解質二次電池。

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