JP2022053795A - 二次電池 - Google Patents

Abstract

【課題】落下安全性をより向上させた二次電池を提供する。
【解決手段】二次電池は、可撓性を有する外装部材と、外装部材の内部に収納される電池素子と、外装部材の内部から外部まで延在し、電池素子に対向する対向部を含み、対向部が電池素子に対向する対向面と対向面の反対側の反対面と対向面および反対面に連結された連結面とを有する第１配線部材と、外装部材の内部に配置され、一端部が電池素子に接続され、他端部が反対面にて対向部に接続され、連結面および反対面の順に沿うように屈曲した屈曲部を含む少なくとも１以上の第２配線部材と、屈曲部の連結面と対向する第１面、又は第１面の反対側の第２面の１つ以上に少なくとも設けられた第１絶縁部材とを備える。
【選択図】図４

Description

本技術は、二次電池に関する。

近年、携帯電話機などの多様な電子機器の普及に伴って、小型、軽量および高エネルギー密度の電源として二次電池の開発が進められている。二次電池の各構成は、電池特性に影響を及ぼすため、様々な検討が行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－１７１６１８号公報

このような可撓性を有する外装部材を用いた二次電池では、落下等の外的負荷を受けた際の安全性をより高めることが望まれる。

よって、落下安全性をより向上させることが可能な二次電池を提供することが望ましい。

本技術の一実施形態に係る二次電池は、可撓性を有する外装部材と、外装部材の内部に収納される電池素子と、外装部材の内部から外部まで延在し、電池素子に対向する対向部を含み、対向部が電池素子に対向する対向面と対向面の反対側の反対面と対向面および反対面に連結された連結面とを有する第１配線部材と、外装部材の内部に配置され、一端部が電池素子に接続され、他端部が反対面にて対向部に接続され、連結面および反対面の順に沿うように屈曲した屈曲部を含む少なくとも１以上の第２配線部材と、屈曲部の連結面と対向する第１面、又は第１面の反対側の第２面の１つ以上に少なくとも設けられた第１絶縁部材とを備える。

本技術の一実施形態に係る二次電池によれば、外装フィルム１０の内部において、リード部が電池素子に対向し、正極タブ及び負極タブは、屈曲部を有し、リード部の上面にてリード部と接続されている。ここで、正極タブの屈曲部の第１面又は第２面には正極絶縁テープが設けられ、負極タブの屈曲部の第１面又は第２面には負極絶縁テープが設けられる。これによれば、二次電池は、リード部の先端によって外装フィルムが損傷を受ける可能性を低減することができる。

なお、本技術の効果は、必ずしもここで説明された効果に限定されるわけではなく、後述する本技術に関連する一連の効果のうちのいずれの効果でもよい。

本技術の一実施形態に係る二次電池の構成を示す斜視図である。 図１に示した電池素子の構成を示す斜視図である。 正極および負極のそれぞれの構成を示す断面図である。 図１に示した二次電池の構成を示す断面図である。 図１に示した二次電池の構成を示す断面図である。 変形例１に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。 変形例２に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。 変形例３に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。 変形例４に係る正極の構成を示す断面図である。 変形例４に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。 変形例５に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。 変形例６に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。 変形例７に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。 変形例８に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。 変形例８に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。 変形例８に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。 二次電池の適用例の一例である電池パックの構成を示すブロック図である。

以下、本技術における実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下で説明する実施形態は本技術の一具体例であって、本技術が以下の態様に限定されるわけではない。また、本技術の各構成要素の配置、寸法、及び寸法比等についても、各図に示す様態に限定されるものではない。

なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

説明は以下の順序で行う。

１．二次電池
１－１．構成
１－２．動作
１－３．製造方法
１－４．作用および効果
２．変形例
３．二次電池の用途

＜１．二次電池＞
まず、本技術の一実施形態に係る二次電池について説明する。

ここで説明する二次電池は、正極、負極および電解液を備え、電極反応物質の吸蔵放出を利用して電池容量を得る二次電池である。二次電池では、充電途中に負極の表面に電極反応物質が析出することを防止するために、負極の充電容量は、正極の放電容量よりも大きくなっている。すなわち、負極の単位面積当たりの電気化学容量は、正極の単位面積当たりの電気化学容量よりも大きくなっている。

電極反応物質は、特に限定されないが、アルカリ金属およびアルカリ土類金属などの軽金属である。アルカリ金属は、リチウム、ナトリウムおよびカリウムなどである。アルカリ土類金属は、ベリリウム、マグネシウムおよびカルシウムなどである。

以下では、電極反応物質がリチウムである場合を例に挙げる。リチウムの吸蔵放出を利用して電池容量を得る二次電池は、いわゆるリチウムイオン二次電池であり、リチウムイオン二次電池では、リチウムがイオン状態で吸蔵および放出される。

＜１－１．構成＞
図１は、本技術の一実施形態に係る二次電池の構成を示す斜視図である。図２は、図１に示した電池素子２０の構成を示す斜視図である。図３は、正極２１および負極２２のそれぞれの構成を示す断面図である。図４および図５は、図１に示した二次電池の構成を示す断面図である。なお、図３では、互いに共通する構成を有する正極２１および負極２２をまとめて示している。図４では、図１のＡ－Ａ線に沿った断面を示し、図５では、図１のＢ－Ｂ線に沿った断面を示している。

以下の説明では、図４および図５に正対して上下方向を二次電池の高さ方向とし、左右方向を二次電池の厚み方向とする。また、二次電池の高さ方向において、図４および図５に正対して上方向を二次電池の上側とし、下方向を二次電池の下側とする。

二次電池は、図１～図５に示すように、外装フィルム１０と、電池素子２０と、正極配線２００と、負極配線３００と、正極シーラント７０と、負極シーラント８０と、正極絶縁テープ１５１と、負極絶縁テープ１６１とを備える。正極配線２００は、正極リード３０および正極タブ５２を含み、かつ負極配線３００は、負極リード４０および負極タブ６２を含む。

二次電池では、外装フィルム１０の内部に電池素子２０が収納されると共に、電池素子２０に正極配線２００および負極配線３００が接続される。正極配線２００および負極配線３００の各々は、外装フィルム１０の内部から外部に向かって互いに共通する方向に延在される。

すなわち、本実施形態に係る二次電池は、電池素子２０を収納するための外装部材として外装フィルム１０を用いたラミネートフィルム型の二次電池である。二次電池は、扁平な立体的形状を有する。

［外装フィルム］
外装フィルム１０は、可撓性（または柔軟性）を有する外装部材であり、より具体的には、図１、図４および図５に示すように、中空の袋状の部材である。外装フィルム１０は、高分子材料および金属材料などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含む。

具体的には、外装フィルム１０は、内側から融着層、金属層および表面保護層の３層が順に積層されたラミネートフィルムである。融着層は、熱融着法などを用いて融着可能なポリプロピレンなどの高分子材料を含む高分子フィルムである。金属層は、アルミニウムなどの金属材料を含む金属箔である。表面保護層は、ナイロンなどの高分子材料を含む高分子フィルムである。ただし、ラミネートフィルムである外装フィルム１０の層数は、特に限定されず、２層または４層以上でもよい。また、外装フィルム１０は、多層に限定されず単層でもよい。

外装フィルム１０は、正極配線２００を突出させるための開口部１０Ｋ１を有し、かつ負極配線３００を突出させるための開口部１０Ｋ２を有する。開口部１０Ｋ１は、正極配線２００が開口部１０Ｋ１を経由して外装フィルム１０の外部に延出された状態にて正極シーラント７０により封止される。また、開口部１０Ｋ２は、負極配線３００が開口部１０Ｋ２を経由して外装フィルム１０の外部に延出された状態にて負極シーラント８０により封止される。

［電池素子］
電池素子２０は、充放電反応を進行させる素子であり、図１～図５に示すように、外装フィルム１０の内部に収納されている。電池素子２０は、正極２１と、負極２２と、セパレータ２３と、液状の電解質である電解液とを含んでいる。ただし、図１～図５では、電解液の図示を省略している。

正極２１および負極２２は、セパレータ２３を介して巻回されている。具体的には、正極２１および負極２２は、セパレータ２３を介して互いに積層された状態にて巻回されている。すなわち、電池素子２０は、セパレータ２３を介して巻回された正極２１および負極２２を含む巻回電極体である。なお、正極２１、負極２２およびセパレータ２３のそれぞれの巻回数は、特に限定されず、任意に設定可能である。

ただし、正極２１の高さは、セパレータ２３の高さより小さくなっている。これは、正極２１に起因する短絡を防止するためである。また、負極２２の高さは、セパレータ２３の高さよりも小さく、かつ正極２１の高さよりも大きくなっている。これは、負極２２に起因する短絡を防止すると共に、充放電時におけるリチウムの析出に起因する正極２１と負極２２との短絡を防止するためである。

正極２１は、電池素子２０を構成する一方の電極である。正極２１は、正極集電体２１Ａおよび正極活物質層２１Ｂを含む。正極集電体２１Ａは、アルミニウムなどの金属材料を含む金属箔である。正極活物質層２１Ｂは、正極集電体２１Ａの片面だけに設けられてもよく、正極集電体２１Ａの両面に設けられてもよい。

正極活物質層２１Ｂは、リチウムを吸蔵放出する正極活物質を含む。具体的には、正極活物質は、リチウム含有遷移金属化合物などのリチウム含有化合物のうちのいずれか１種類または２種類以上を含む。リチウム含有遷移金属化合物は、リチウムと共に１種類または２種類以上の遷移金属元素を構成元素として含む酸化物、リン酸化合物、ケイ酸化合物およびホウ酸化合物などである。正極活物質層２１Ｂは、さらに正極結着剤および正極導電剤などを含んでもよい。

負極２２は、電池素子２０を構成する他方の電極である。負極２２は、負極集電体２２Ａおよび負極活物質層２２Ｂを含む。負極集電体２２Ａは、銅などの金属材料を含む金属箔である。負極活物質層２２Ｂは、負極集電体２２Ａの片面だけに設けられてもよく、負極集電体２２Ａの両面に設けられてもよい。

負極活物質層２２Ｂは、リチウムを吸蔵放出する負極活物質を含む。具体的には、負極活物質は、炭素材料および金属系材料などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含む。炭素材料は、黒鉛などであり、金属系材料は、リチウムと合金を形成可能である金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含む材料である。金属系材料は、ケイ素およびスズなどを含んでもよい。金属系材料は、単体でもよく、合金でもよく、化合物でもよく、それらの２種類以上の混合物でもよい。負極活物質層２２Ｂは、さらに負極結着剤および負極導電剤などを含んでもよい。

セパレータ２３は、正極２１と負極２２との間に介在する絶縁性の多孔質膜である。セパレータ２３は、正極２１と負極２２との短絡を防止しながらリチウムを通過させることができる。セパレータ２３は、ポリエチレンなどの高分子材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含む。

電解液は、溶媒および電解質塩を含み、正極２１、負極２２およびセパレータ２３の各々に含浸される。溶媒は、炭酸エステル系化合物、カルボン酸エステル系化合物およびラクトン系化合物などの非水溶媒（有機溶剤）のうちのいずれか１種類または２種類以上を含む。電解質塩は、リチウム塩などの軽金属塩のうちのいずれか１種類または２種類以上を含む。

図３に示すように、巻回電極体である電池素子２０では、正極活物質層２１Ｂが正極集電体２１Ａの一部に設けられていると共に、負極活物質層２２Ｂが負極集電体２２Ａの一部に設けられている。

具体的には、正極２１の巻外側の端部では、正極集電体２１Ａに正極活物質層２１Ｂが設けられておらず、正極集電体２１Ａは、巻外側の端部に露出部２１ＡＨを有する。これにより、正極２１は、巻外側の端部にて正極集電体２１Ａだけが巻回されている箔巻構造を有する。

同様に、負極２２の巻外側の端部では、負極集電体２２Ａに負極活物質層２２Ｂが設けられておらず、負極集電体２２Ａは、巻外側の両端部に露出部２２ＡＨを有する。これにより、負極２２は、巻外側の端部にて負極集電体２２Ａだけが巻回されている箔巻構造を有する。

［正極配線および負極配線］
正極配線２００は、外装フィルム１０の内部から開口部１０Ｋ１を経由して外装フィルム１０の外部まで延在しており、電池素子２０のうちの正極２１に接続されている。負極配線３００は、外装フィルム１０の内部から開口部１０Ｋ２を経由して外装フィルム１０の外部まで延在しており、電池素子２０のうちの負極２２に接続されている。

［正極リード］
図１および図４に示すように、正極リード３０は、外装フィルム１０の内部から開口部１０Ｋ１を経由して外装フィルム１０の外部まで延在する第１配線部材である。

正極リード３０は、リード部３０Ａ，３０Ｂを含み、外装フィルム１０の内部において、扁平形状の電池素子２０の厚み方向に屈曲している。正極リード３０の一端部は、外装フィルム１０の内部において、溶接などによって正極タブ５２の他端部に接続されており、正極リード３０の他端部は、外装フィルム１０の外部に延出されている。

リード部３０Ａは、外装フィルム１０の内部から開口部１０Ｋ１を経由して外装フィルム１０の外部まで延在する部分である。リード部３０Ｂは、外装フィルム１０の内部において、電池素子２０に対向しながらリード部３０Ａの延在方向と交差する電池素子２０の厚み方向に延在する対向部である。

リード部３０Ｂは、下面Ｍ１、上面Ｍ２および側面Ｍ３を有している。下面Ｍ１は、リード部３０Ｂが電池素子２０に対向する面（対向面）であり、上面Ｍ２は、下面Ｍ１の反対側の面（反対面）である。側面Ｍ３は、下面Ｍ１と上面Ｍ２との間に位置すると共に、下面Ｍ１および上面Ｍ２の各々を連結する面（連結面）である。

なお、リード部３０Ｂが電池素子２０に対向していれば、リード部３０Ｂの下面Ｍ１は、電池素子２０の上面２０Ｍに対して平行となっていてもよく、上面２０Ｍに対して傾斜していてもよい。電池素子２０の上面２０Ｍに対する下面Ｍ１の傾斜角度は、リード部３０Ｂと電池素子２０との対向関係が担保される角度であれば、特に限定されない。

正極リード３０は、正極集電体２１Ａと同様にアルミニウムなどの金属材料を含む。ただし、正極リード３０は、正極集電体２１Ａと同じ金属材料を含んでもよく、正極集電体２１Ａと異なる金属材料を含んでもよい。

［負極リード］
負極リード４０は、上記した正極リード３０の構成と同様の構成を有する。すなわち、図１および図５に示すように、負極リード４０は、外装フィルム１０の内部から開口部１０Ｋ２を経由して外装フィルム１０の外部まで延在する第１配線部材である。

負極リード４０は、リード部４０Ａ，４０Ｂを含み、外装フィルム１０の内部において、扁平形状の電池素子２０の厚み方向に屈曲している。負極リード４０の一端部は、外装フィルム１０の内部において、溶接などによって負極タブ６２の他端部に接続されており、負極リード４０の他端部は、外装フィルム１０の外部に延出されている。

リード部４０Ａは、外装フィルム１０の内部から開口部１０Ｋ２を経由して外装フィルム１０の外部まで延在する部分である。リード部４０Ｂは、外装フィルム１０の内部において、電池素子２０に対向しながらリード部４０Ａの延在方向と交差する電池素子２０の厚み方向に延在する対向部である。

リード部４０Ｂは、下面Ｎ１、上面Ｎ２および側面Ｎ３を有している。下面Ｎ１は、リード部４０Ｂが電池素子２０に対向する面（対向面）であり、上面Ｎ２は、下面Ｎ１の反対側の面（反対面）である。側面Ｎ３は、下面Ｎ１と上面Ｎ２との間に位置すると共に、下面Ｎ１および上面Ｎ２の各々を連結する面（連結面）である。

なお、リード部４０Ｂが電池素子２０に対向していれば、リード部４０Ｂの下面Ｎ１は電池素子２０の上面２０Ｍに対して平行となっていてもよく、上面２０Ｍに対して傾斜していてもよい。電池素子２０の上面２０Ｍに対する下面Ｎ１の傾斜角度は、リード部４０Ｂと電池素子２０との対向関係が担保される角度であれば、特に限定されない。

負極リード４０は、負極集電体２２Ａと同様に銅などの金属材料を含む。ただし、負極リード４０は、負極集電体２２Ａと同じ金属材料を含んでもよく、負極集電体２２Ａと異なる金属材料を含んでもよい。

［正極タブ］
図４に示すように、正極タブ５２は、外装フィルム１０の内部に配置されている第２配線部材である。具体的には、正極タブ５２は、電池素子２０の正極２１と、正極リード３０のリード部３０Ｂとを接続する。

正極タブ５２の一端部は、巻外側にて電池素子２０の正極２１（正極集電体２１Ａ）に接続されている。一方、正極タブ５２の他端部は、溶接等を用いて、上面Ｍ２にて正極リード３０のリード部３０Ｂと接合されている。

正極タブ５２は、リード部３０Ｂの表面に沿うように屈曲し、側面Ｍ３および上面Ｍ２に順に沿うように屈曲した屈曲部５２Ａを含む。具体的には、正極タブ５２は、電池素子２０と接続して二次電池の高さ方向に延在する第１延在部５２Ｂと、リード部３０Ｂの上面Ｍ２と接続して二次電池の厚み方向に延在する第２延在部５２Ｃと、略直角に屈曲することで第１延在部５２Ｂおよび第２延在部５２Ｃを連結する屈曲部５２Ａとを含む。

正極タブ５２は、正極集電体２１Ａと同様にアルミニウムなどの金属材料を含む。ただし、正極タブ５２は、正極集電体２１Ａと同じ金属材料を含んでもよく、正極集電体２１Ａと異なる金属材料を含んでもよい。

なお、正極タブ５２と正極２１との接続位置は、上記に限定されない。正極タブ５２は、図に正対して右側にて正極集電体２１Ａ（露出部２１ＡＨ）に接続されてもよく、図に正対して左側にて正極集電体２１Ａに接続されてもよい。ただし、正極タブ５２の長さをより短くするためには、正極タブ５２は、図４に正対して右側、すなわち正極リード３０の一端部の先端に近い側にて正極集電体２１Ａに接続されていることが好ましい。さらに、正極タブ５２は、箔巻構造を有する正極２１の巻内側の端部（露出部２１ＡＨ）に接続されてもよい。

［負極タブ］
図５に示すように、負極タブ６２は、上記した正極タブ５２の構成と同様の構成を有する。すなわち、負極タブ６２は、外装フィルム１０の内部に配置されている第２配線部材である。具体的には、負極タブ６２は、電池素子２０の負極２２と、負極リード４０のリード部４０Ｂとを接続する。

負極タブ６２の一端部は、巻外側にて電池素子２０の負極２２（負極集電体２２Ａ）に接続されている。一方、負極タブ６２の他端部は、溶接等を用いて、上面Ｎ２にて負極リード４０のリード部４０Ｂと接合されている。

負極タブ６２は、リード部４０Ｂの表面に沿うように屈曲し、側面Ｎ３および上面Ｎ２に順に沿うように屈曲した屈曲部６２Ａを含む。具体的には、負極タブ６２は、電池素子２０と接続して二次電池の高さ方向に延在する第１延在部６２Ｂと、リード部４０Ｂの上面Ｎ２と接続して二次電池の厚み方向に延在する第２延在部６２Ｃと、略直角に屈曲することで第１延在部６２Ｂおよび第２延在部６２Ｃを連結する屈曲部６２Ａとを含む。

負極タブ６２は、負極集電体２２Ａと同様に銅などの金属材料を含む。ただし、負極タブ６２は、負極集電体２２Ａと同じ金属材料を含んでもよく、負極集電体２２Ａと異なる金属材料を含んでもよい。

負極タブ６２と負極２２との接続位置は、上記に限定されない。負極タブ６２は、図に正対して右側にて負極集電体２２Ａ（露出部２２ＡＨ）に接続されてもよく、図に正対して左側にて負極集電体２２Ａに接続されてもよい。ただし、負極タブ６２の長さをより短くするためには、負極タブ６２は、図５に正対して右側、すなわち負極リード４０の一端部の先端に近い側にて負極集電体２２Ａに接続されていることが好ましい。さらに、負極タブ６２は、箔巻構造を有する負極２２の巻内側の端部（露出部２２ＡＨ）に接続されてもよい。

［正極シーラント］
図４に示すように、正極シーラント７０は、開口部１０Ｋ１を封止することにより、外装フィルム１０の内部に外気が侵入することを防止する。具体的には、正極シーラント７０は、開口部１０Ｋ１において外装フィルム１０と正極リード３０との間に挿入される。正極シーラント７０は、正極リード３０の周囲を被覆するために、いわゆるチューブ状に設けられてもよい。また、正極シーラント７０が設けられる領域は、外装フィルム１０の外部まで拡張されてもよい。

正極シーラント７０は、高分子材料などの絶縁性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含む。高分子材料は、正極リード３０に対して密着性を有するポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンおよび変性ポリプロピレンなどのポリオレフィンであってもよい。

上記したように、外装フィルム１０が熱融着可能な融着層を含む場合、正極シーラント７０は、融着層と同様に熱融着可能な高分子材料を含むことで、開口部１０Ｋ１にて外装フィルム１０と熱融着されることが好ましい。これによれば、二次電池は、外装フィルム１０と正極シーラント７０との熱融着を利用することで、開口部１０Ｋ１に正極リード３０が存在する場合でも開口部１０Ｋ１を封止しやすくすることができる。

［負極シーラント］
図５に示すように、負極シーラント８０は、上記した正極シーラント７０と同様の構成を有する。すなわち、負極シーラント８０は、開口部１０Ｋ２を封止することにより、外装フィルム１０の内部に外気が侵入することを防止する。具体的には、負極シーラント８０は、開口部１０Ｋ２において外装フィルム１０と負極リード４０との間に挿入される。負極シーラント８０は、負極リード４０の周囲を被覆するために、いわゆるチューブ状に設けられてもよい。また、負極シーラント８０が設けられる領域は、外装フィルム１０の外部まで拡張されてもよい。

負極シーラント８０は、高分子材料などの絶縁性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含む。高分子材料は、負極リード４０に対して密着性を有するポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンおよび変性ポリプロピレンなどのポリオレフィンであってもよい。

上記したように、外装フィルム１０が熱融着可能な融着層を含む場合、負極シーラント８０は、融着層と同様に熱融着可能な高分子材料を含むことで、開口部１０Ｋ２にて外装フィルム１０と熱融着されることが好ましい。これによれば、二次電池は、外装フィルム１０と負極シーラント８０との熱融着を利用することで、開口部１０Ｋ２に負極リード４０が存在する場合でも開口部１０Ｋ２を封止しやすくすることができる。

［正極絶縁テープ］
正極絶縁テープ１５１は、外装フィルム１０の内部、かつ電池素子２０の外部に配置されている第１絶縁部材である。

図４に示すように、正極絶縁テープ１５１は、リード部３０Ｂの側面Ｍ３に対応するように、正極タブ５２の屈曲部５２Ａに配置される。正極絶縁テープ１５１は、正極タブ５２の屈曲部５２Ａのうち、リード部３０Ｂの側面Ｍ３と対向する第１面に配置されてもよい。

正極絶縁テープ１５１は、正極リード３０と、正極タブ５２及び外装フィルム１０との間に介在することで、正極リード３０（リード部３０Ｂ）の先端（すなわち、下面Ｍ１又は上面Ｍ２と側面Ｍ３とにより形成される角部）によって正極タブ５２及び外装フィルム１０が損傷を受ける可能性を低減することができる。これによれば、正極絶縁テープ１５１は、二次電池が落下等した際に、正極タブ５２又は外装フィルム１０が破損することを抑制し、二次電池の落下安全性を向上させることができる。

正極絶縁テープ１５１は、高分子材料などの絶縁性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含む。高分子材料は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートおよびポリイミドなどである。

正極絶縁テープ１５１は、正極タブ５２に粘着剤を介して接着されてもよい。粘着剤の種類は、特に限定されないが、アクリル系粘着剤およびゴム系粘着剤などのうちのいずれか１種類または２種類以上を用いることができる。または、正極絶縁テープ１５１は、粘着テープであってもよく、正極タブ５２に熱融着されていてもよい。正極絶縁テープ１５１は、ＯＰＳ（登録商標）テープなどの配向ポリスチレンを基材に用いた粘着テープ（いわゆる、配向ポリスチレンテープ）、又はホットメルトテープ（熱可塑性エラストマー樹脂をベースとしたフィルム状テープ）等などであってもよい。

［負極絶縁テープ］
負極絶縁テープ１６１は、上記した正極絶縁テープ１５１と同様の構成を有している。すなわち、負極絶縁テープ１６１は、外装フィルム１０の内部、かつ電池素子２０の外部に配置されている第１絶縁部材である。

図５に示すように、負極絶縁テープ１６１は、リード部４０Ｂの側面Ｎ３に対応するように、負極タブ６２の屈曲部６２Ａに配置される。負極絶縁テープ１６１は、負極タブ６２の屈曲部６２Ａのうち、リード部４０Ｂの側面Ｎ３と対向する第１面に配置されてもよい。

負極絶縁テープ１６１は、負極リード４０と、負極タブ６２及び外装フィルム１０との間に介在することで、負極リード４０（リード部４０Ｂ）の先端（すなわち、下面Ｎ１又は上面Ｎ２と側面Ｎ３とにより形成される角部）によって負極タブ６２及び外装フィルム１０が損傷を受ける可能性を低減することができる。これによれば、負極絶縁テープ１６１は、二次電池が落下等した際に、負極タブ６２又は外装フィルム１０が破損することを抑制することができるため、二次電池の落下安全性を向上させることができる。

負極絶縁テープ１６１は、高分子材料などの絶縁性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含む。高分子材料は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートおよびポリイミドなどである。

負極絶縁テープ１６１は、負極タブ６２に粘着剤を介して接着されてもよい。粘着剤の種類は、特に限定されないが、アクリル系粘着剤およびゴム系粘着剤などのうちのいずれか１種類または２種類以上を用いることができる。または、負極絶縁テープ１６１は、粘着テープであってもよく、負極タブ６２に熱融着されていてもよい。負極絶縁テープ１６１は、ＯＰＳ（登録商標）テープなどの配向ポリスチレンを基材に用いた粘着テープ（いわゆる、配向ポリスチレンテープ）、又はホットメルトテープ（熱可塑性エラストマー樹脂をベースとしたフィルム状テープ）等などであってもよい。

［補助絶縁テープ］
補助絶縁テープ１３３，１４３は、外装フィルム１０の内部、かつ電池素子２０の内部に配置されている。補助絶縁テープ１３３，１４３は、電池素子２０のうちの互いに隣り合う導電性部品の間に介在されることにより、導電性部品同士を電気的に絶縁する。図４および図５では、一例として、２個の補助絶縁テープ１３３，１４３を示す。

図４に示すように、補助絶縁テープ１３３は、正極タブ５２を周囲の構成から電気的に絶縁する。補助絶縁テープ１３３は、電池素子２０の巻外側の端部近傍にて正極タブ５２とセパレータ２３との間に介在して設けられる。

図５に示すように、補助絶縁テープ１４３は、負極タブ６２を周囲の構成から電気的に絶縁する。補助絶縁テープ１４３は、電池素子２０の巻外側の端部近傍において負極タブ６２とセパレータ２３との間に介在して設けられる。

補助絶縁テープ１３３，１４３は、高分子材料などの絶縁性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでもよい。高分子材料は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートおよびポリイミドなどである。

＜１－２．動作＞
充電時の二次電池では、電池素子２０の正極２１からリチウムが放出されると共に、電解液を介してリチウムが負極２２に吸蔵される。また、放電時の二次電池では、電池素子２０の負極２２からリチウムが放出されると共に、電解液を介してリチウムが正極２１に吸蔵される。これらの充放電時には、リチウムは、イオン状態で吸蔵および放出される。

＜１－３．製造方法＞
［正極の作製］
まず、正極活物質と、必要に応じて正極結着剤および正極導電剤などとを混合することで正極合剤としたのち、正極合剤を有機溶剤などに投入することにより、ペースト状の正極合剤スラリーを調製する。次に、正極集電体２１Ａの両面に正極合剤スラリーを塗布することにより、正極活物質層２１Ｂを形成する。正極活物質層２１Ｂは、ロールプレス機などを用いてその後圧縮成型されてもよい。さらに、正極活物質層２１Ｂは、加熱されてもよく、複数回繰り返し圧縮成型されてもよい。これにより、正極集電体２１Ａの両面に正極活物質層２１Ｂが形成された正極２１が作製される。

［負極の作製］
上記した正極２１の作製手順と同様の手順により、負極集電体２２Ａの両面に負極活物質層２２Ｂを形成する。具体的には、負極活物質と、必要に応じて負極結着剤および負極導電剤などとを混合することで負極合剤としたのち、負極合剤を有機溶剤などに投入することにより、ペースト状の負極合剤スラリーを調製する。次に、負極集電体２２Ａの両面に負極合剤スラリーを塗布することにより、負極活物質層２２Ｂを形成する。負極活物質層２２Ｂは、その後圧縮成型されてもよい。これにより、負極集電体２２Ａの両面に負極活物質層２２Ｂが形成された負極２２が作製される。

［電解液の調製］
溶媒に電解質塩を投入し、溶媒中に電解質塩を分散または溶解させることで、電解液を調製する。

［二次電池の組み立て］
まず、溶接法などを用いて、正極２１（正極集電体２１Ａ）に正極タブ５２を接続し、負極２２（負極集電体２２Ａ）に負極タブ６２を接続する。なお、溶接法は、レーザ溶接法および抵抗溶接法などのうちのいずれか１種類または２種類以上を用いることができる。

続いて、セパレータ２３を介して正極２１および負極２２を交互に積層させたのち、正極２１、負極２２およびセパレータ２３の積層体を巻回することにより、電池素子２０を作製する。このとき、電池素子２０の作製時（巻回時）において、巻回途中の適切な位置に補助絶縁テープ１３３，１４３を挿入する。

続いて、正極タブ５２の一端部と、正極リード３０（リード部３０Ｂ）の一端部とを接続し、負極タブ６２の一端部と、負極リード４０（リード部４０Ｂ）の一端部とを接続する。これにより、電池素子２０に正極配線２００（正極リード３０および正極タブ５２）および負極配線３００（負極リード４０および負極タブ６２）のそれぞれが接続される。

続いて、外装フィルム１０の内部に、正極配線２００および負極配線３００のそれぞれが接続された電池素子２０を収納する。このとき、リード部３０Ｂの側面Ｍ３に対応する正極タブ５２の屈曲部５２Ａに正極絶縁テープ１５１を配置し、リード部４０Ｂの側面Ｎ３に対応する負極タブ６２の屈曲部６２Ａに負極絶縁テープ１６１を配置する。これによれば、二次電池が落下等した際に、リード部３０Ｂ，４０Ｂの先端の角部が外装フィルム１０に与える損傷を正極絶縁テープ１５１及び又は負極絶縁テープ１６１にて緩和することができる。したがって、落下による二次電池の外装フィルム１０の破れ等が抑制されるため、二次電池の落下安全性がより向上する。

続いて、外装フィルム１０の内部に電解液を注入したのち、熱融着法を用いて開口部にて互いに対向している外装フィルム１０同士を接合する。

このとき、開口部１０Ｋ１にて外装フィルム１０と正極配線２００との間に正極シーラント７０を挿入すると共に、開口部１０Ｋ２にて外装フィルム１０と負極配線３００との間に負極シーラント８０を挿入する。これにより、開口部１０Ｋ１が正極シーラント７０を介して封止され、開口部１０Ｋ２が負極シーラント８０を介して封止される。

以上の工程により、外装フィルム１０の内部に電池素子２０が封入され、電池素子２０とそれぞれ電気的に接続された正極配線２００および負極配線３００が外装フィルム１０から外部に突出したラミネートフィルム型の二次電池が完成する。

＜１－４．作用および効果＞
本実施形態に係る二次電池では、外装フィルム１０の内部において、リード部３０Ｂ，４０Ｂが電池素子２０に対向し、正極タブ５２は、屈曲部５２Ａを有し、リード部３０Ｂの上面Ｍ２にてリード部３０Ｂと接続されており、かつ負極タブ６２は、屈曲部６２Ａを有し、リード部４０Ｂの上面Ｎ２にてリード部４０Ｂと接続されている。ここで、正極タブ５２の屈曲部５２Ａの第１面又は第２面には正極絶縁テープ１５１が設けられ、負極タブ６２の屈曲部６２Ａの第１面又は第２面には負極絶縁テープ１６１が設けられる。これによれば、本実施形態に係る二次電池は、正極リード３０（リード部３０Ｂ）の先端、及び負極リード４０（リード部４０Ｂ）の先端によって外装フィルム１０が損傷を受ける可能性を低減することができるため、落下安全性をより高めることができる。

なお、上記では、二次電池は、正極絶縁テープ１５１および負極絶縁テープ１６１の双方を備えているものとして説明した。しかしながら、二次電池は、正極絶縁テープ１５１および負極絶縁テープ１６１のうちのいずれか一方だけを備えていてもよい。この場合においても、二次電池は、正極絶縁テープ１５１および負極絶縁テープ１６１の双方が設けられていない場合と比較して落下安全性を高めることができる。

＜２．変形例＞
次に、上記した二次電池の変形例に関して説明する。二次電池の構成は、以下で説明するように、適宜、変更可能である。

［変形例１］
二次電池は、正極タブ５２の第１面に設けられた正極絶縁テープ１５１に替えて、正極タブ５２の第１面の反対側の第２面に正極絶縁テープ１５３を備えてもよい。図６は、変形例１に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。

図６に示すように、正極絶縁テープ１５３は、正極タブ５２の屈曲部５２Ａのうち、リード部３０Ｂの側面Ｍ３と対向する第１面の反対側の第２面に配置されてもよい。このような場合、正極絶縁テープ１５３は、正極リード３０と、外装フィルム１０との間に介在することができるため、正極リード３０（リード部３０Ｂ）の先端（すなわち、下面Ｍ１又は上面Ｍ２と側面Ｍ３とにより形成される角部）によって外装フィルム１０が損傷を受ける可能性を低減することができる。

正極絶縁テープ１５３が屈曲部５２Ａの第２面に配置される場合、正極絶縁テープ１５３は、正極タブ５２に接着されると共に外装フィルム１０に接着されることが好ましい。これによれば、正極絶縁テープ１５３は、外装フィルム１０に対して、正極タブ５２および正極リード３０の位置を固定することができる。したがって、正極絶縁テープ１５３は、二次電池が落下等した際の正極タブ５２および正極リード３０の動きを抑制することができるため、正極タブ５２および正極リード３０が損傷する可能性を低減させることができる。

ここで、正極２１に関して説明したことは、図５に示した負極２２に関しても同様である。すなわち、二次電池は、負極タブ６２の第１面に設けられた負極絶縁テープ１６１に替えて、負極タブ６２の第１面の反対側の第２面に負極絶縁テープを備えてもよい。

［変形例２］
二次電池は、正極タブ５２の第１面の反対側の第２面に正極絶縁テープ１５３を備え、正極絶縁テープ１５３は、二次電池の高さ方向に延在する第１延在部５２Ｂ、及び二次電池の厚み方向に延在する第２延在部５２Ｃの各々に延在して設けられてもよい。図７は、変形例２に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。

図７に示すように、正極絶縁テープ１５３は、屈曲部５２Ａから、電池素子２０と接続して二次電池の高さ方向に延在する第１延在部５２Ｂ、及びリード部３０Ｂの上面Ｍ２と接続して二次電池の厚み方向に延在する第２延在部５２Ｃの各々まで延在して設けられてもよい。このような場合、正極絶縁テープ１５３は、より広い範囲に広がって正極リード３０と、外装フィルム１０との間に介在することで、正極リード３０（リード部３０Ｂ）の先端（すなわち、下面Ｍ１又は上面Ｍ２と側面Ｍ３とにより形成される角部）によって外装フィルム１０が損傷を受ける可能性をより低減することができる。

また、このような場合、正極絶縁テープ１５３は、正極タブ５２に接着されると共に外装フィルム１０に接着されることが好ましい。これによれば、正極絶縁テープ１５３は、外装フィルム１０に対して、正極タブ５２および正極リード３０の位置をより強固に固定することができる。

具体的には、第１延在部５２Ｂに延在された正極絶縁テープ１５３は、外装フィルム１０に対する正極タブ５２の位置をより強固に固定することができる。したがって、第１延在部５２Ｂに延在された正極絶縁テープ１５３は、二次電池が落下等した際の正極タブ５２の動きをさらに抑制することができるため、正極タブ５２が正極リード３０にて切断されてしまう可能性をより低減させることができる。また、第２延在部５２Ｃに延在された正極絶縁テープ１５３は、外装フィルム１０に対する正極リード３０の位置をより強固に固定することができる。したがって、第２延在部５２Ｃに延在された正極絶縁テープ１５３は、二次電池が落下等した際の正極リード３０の動きをさらに抑制することができるため、正極リード３０が正極タブ５２から剥がれてしまう可能性をより低減させることができる。

ここで、正極２１に関して説明したことは、図５に示した負極２２に関しても同様である。すなわち、二次電池は、負極タブ６２の第１面の反対側の第２面に負極絶縁テープを備え、負極絶縁テープは、二次電池の高さ方向に延在する第１延在部６２Ｂ、及び二次電池の厚み方向に延在する第２延在部６２Ｃの各々に延在して設けられてもよい。
てもよい。

［変形例３］
二次電池は、正極タブ５２の第１面に設けられた正極絶縁テープ１５１と、正極タブ５２の第１面の反対側の第２面に設けられ、第１延在部５２Ｂ及び第２延在部５２Ｃの各々に延在する正極絶縁テープ１５３とを備えてもよい。図８は、変形例３に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。

図８に示すように、正極絶縁テープ１５１は、正極タブ５２の屈曲部５２Ａのうちリード部３０Ｂの側面Ｍ３と対向する第１面に設けられる。また、正極絶縁テープ１５３は、正極タブ５２の屈曲部５２Ａのうち第１面の反対側の第２面に設けられ、二次電池の高さ方向に延在する第１延在部５２Ｂ、及び二次電池の厚み方向に延在する第２延在部５２Ｃの各々に延在して設けられる。

これによれば、正極絶縁テープ１５１は、正極リード３０と、正極タブ５２及び外装フィルム１０との間に介在することで、リード部３０Ｂの先端によって正極タブ５２及び外装フィルム１０が損傷を受ける可能性を低減することができる。また、正極絶縁テープ１５３は、より広い範囲に広がって正極リード３０と、外装フィルム１０との間に介在することができるため、リード部３０Ｂの先端によって外装フィルム１０が損傷を受ける可能性を低減することができる。

さらに、正極絶縁テープ１５３は、正極タブ５２に接着されると共に外装フィルム１０に接着されることで、外装フィルム１０に対して、正極タブ５２および正極リード３０の位置を固定することができる。このような場合、正極絶縁テープ１５３は、二次電池が落下等した際の正極タブ５２及び正極リード３０の動きを抑制することができるため、正極タブ５２が正極リード３０にて切断されたり、正極リード３０が正極タブ５２から剥がれたりする可能性を低減させることができる。

ここで、正極２１に関して説明したことは、図５に示した負極２２に関しても同様である。すなわち、二次電池は、負極タブ６２の第１面に設けられた負極絶縁テープ１６１と、負極タブ６２の第１面の反対側の第２面に設けられ、第１延在部６２Ｂ及び第２延在部６２Ｃの各々に延在する負極絶縁テープとを備えてもよい。

［変形例４］
二次電池の正極２１は、複数の正極タブ５１，５２を備え、複数の正極タブ５１，５２を介して正極リード３０と接続されてもよい。図９は、変形例４に係る正極２１の構成を示す断面図である。図１０は、変形例４に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。

図９に示すように、巻回電極体である電池素子２０では、正極活物質層２１Ｂが正極集電体２１Ａの一部に設けられている。具体的には、正極２１の巻内側および巻外側のそれぞれの端部では、正極集電体２１Ａに正極活物質層２１Ｂが設けられておらず、正極集電体２１Ａは、両端部に露出部２１ＡＨを有する。これにより、正極２１は、巻内側および巻外側のそれぞれの端部にて正極集電体２１Ａだけが巻回されている箔巻構造を有する。

このような電池素子２０を用いた二次電池の正極２１についての断面構成を図１０に示す。

図１０に示すように、外装フィルム１０の内部に、複数の正極タブ５１，５２が配置される。正極タブ５１，５２は、複数設けられることで、電池素子２０（正極２１）の電気抵抗（集電抵抗）をより低下させることができる。

正極タブ５１，５２のそれぞれの一端部は、電池素子２０の正極２１（正極集電体２１Ａ）に接続されている。一方、正極タブ５１，５２のそれぞれの他端部は、互いに接触している。

正極タブ５１は、箔巻構造を有する正極２１の巻内側の端部（露出部２１ＡＨ）に接続され、かつ正極タブ５２は、箔巻構造を有する正極２１の巻外側の端部（露出部２１ＡＨ）に接続されてもよい。このような場合、正極タブ５１，５２の各々は、図９に示す正極集電体２１Ａの延在方向の中心に対して左右対称な位置にて、正極集電体２１Ａ（露出部２１ＡＨ）に接続されるため、正極集電体２１Ａによる集電性をより均一化することができる。したがって、二次電池は、正極２１における充放電反応をより均一に進行させやすくすることができる。

正極タブ５１は、下面Ｍ１、側面Ｍ３および上面Ｍ２に順に沿うように屈曲し、上面Ｍ２にてリード部３０Ｂに接続され、かつ正極タブ５２は、リード部３０Ｂの表面に沿うように屈曲し、側面Ｍ３および上面Ｍ２に順に沿うように屈曲した屈曲部５２Ａを含む。

正極タブ５２の屈曲部５２Ａの第２面には、正極絶縁テープ１５３が設けられる。正極絶縁テープ１５３は、屈曲部５２Ａから二次電池の高さ方向に延在する第１延在部５２Ｂまで延在して設けられてもよい。正極絶縁テープ１５３は、より広い範囲に広がって正極リード３０と、外装フィルム１０との間に介在することで、正極リード３０（リード部３０Ｂ）の先端によって外装フィルム１０が損傷を受ける可能性を低減することができる。また、正極絶縁テープ１５３は、正極タブ５２に接着されると共に外装フィルム１０に接着されることが好ましい。これによれば、正極絶縁テープ１５３は、外装フィルム１０に対して、正極タブ５２の位置を固定することができる。したがって、正極絶縁テープ１５３は、二次電池が落下等した際の正極タブ５２側の動きを抑制することで、正極タブ５２が正極リード３０にて切断される可能性を低減させることができる。

なお、正極絶縁テープ９０は、リード部３０Ｂと正極タブ５１との間に下面Ｍ１に沿うように配置される。正極絶縁テープ９０は、下面Ｍ１に沿いながら、リード部３０Ｂと電池素子２０との間までさらに配置される。正極絶縁テープ９０は、正極リード３０と電池素子２０との間に介在することで、電池素子２０（負極２２）から正極リード３０を電気的に絶縁することができる。これによれば、正極絶縁テープ９０は、正極リード３０と電池素子２０との短絡を防止することができる。正極絶縁テープ９０は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートおよびポリイミドを含む高分子材料などの絶縁性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含む。

正極絶縁テープ９０は、正極リード３０（リード部３０Ｂ）に接着されていると共に、正極タブ５１に接着されていることが好ましい。このような場合、正極絶縁テープ９０は、リード部３０Ｂおよび正極タブ５１の双方に対して位置が固定されるため、二次電池が振動および衝撃などの外的負荷を受けた場合でも、意図した位置からずれにくくなる。したがって、二次電池は、リード部３０Ｂと正極タブ５１との間に正極絶縁テープ９０が介在する状態を維持しやすくなるため、正極リード３０と電池素子２０（負極２２）との短絡が発生する可能性をより低減することができる。

正極絶縁テープ９０は、リード部３０Ｂおよび正極タブ５１のそれぞれに粘着剤を介して接着されていてもよい。粘着剤の種類は、特に限定されないが、アクリル系粘着剤およびゴム系粘着剤などのうちのいずれか１種類または２種類以上を用いることができる。または、正極絶縁テープ９０は、両面粘着テープであってもよい。もしくは、正極絶縁テープ９０は、リード部３０Ｂおよび正極タブ５１のそれぞれに熱融着されていてもよい。

補助絶縁テープ１３１，１３２，１３３は、正極タブ５１，５２を周囲の構成から電気的に絶縁する。具体的には、補助絶縁テープ１３１は、電池素子２０の巻内側の端部近傍にて正極タブ５１と負極集電体２２Ａとの間に介在して設けられ、正極タブ５１に沿って延在する。補助絶縁テープ１３２は、電池素子２０の巻内側の端部近傍にて正極集電体２１Ａとセパレータ２３との間に介在して設けられ、正極タブ５１に沿って延在する。補助絶縁テープ１３３は、電池素子２０の巻外側の端部近傍にて正極タブ５２とセパレータ２３との間に介在して設けられる。補助絶縁テープ１３１，１３２，１３３の各々は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートおよびポリイミドを含む高分子材料などの絶縁性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。

変形例４に係る二次電池では、正極２１に複数の正極タブ５１，５２が設けられ、複数の正極タブ５１，５２の各々が正極リード３０に接続される。このような場合でも、二次電池は、正極タブ５２の屈曲部５２Ａに正極絶縁テープ１５１を設けることにより、同様の効果を得ることができる。

ここで、正極２１に関して説明したことは、図５に示した負極２２に関しても同様である。すなわち、二次電池の負極２２は、複数の負極タブ６１，６２を備え、複数の負極タブ６１，６２を介して負極リード４０と接続されてもよい。

［変形例５］
二次電池は、複数の正極タブ５１，５２を備え、屈曲部５２Ａから二次電池の厚み方向に延在する第２延在部５２Ｃまで延在し、屈曲部５２Ａの第２面に設けられた正極絶縁テープ１５３を備えてもよい。図１１は、変形例５に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。

図１１に示すように、変形例５に係る二次電池は、変形例４に係る二次電池に対して、正極絶縁テープ１５３が屈曲部５２Ａから第２延在部５２Ｃまで延在して設けられる点が異なる。

具体的には、正極絶縁テープ１５３は、屈曲部５２Ａから二次電池の厚み方向に延在する第２延在部５２Ｃまで延在して設けられてもよい。正極絶縁テープ１５３は、より広い範囲に広がって正極リード３０と、外装フィルム１０との間に介在することで、正極リード３０（リード部３０Ｂ）の先端によって外装フィルム１０が損傷を受ける可能性を低減することができる。また、正極絶縁テープ１５３は、正極タブ５２に接着されると共に外装フィルム１０に接着されることが好ましい。これによれば、正極絶縁テープ１５３は、外装フィルム１０に対して、正極リード３０の位置を固定することができる。したがって、正極絶縁テープ１５３は、二次電池が落下等した際の正極リード３０側の動きを抑制することで、正極リード３０が正極タブ５２から剥がれる可能性を低減させることができる。

ここで、正極２１に関して説明したことは、図５に示した負極２２に関しても同様である。すなわち、二次電池の負極２２は、複数の負極タブ６１，６２を備え、屈曲部６２Ａから二次電池の厚み方向に延在する第２延在部６２Ｃまで延在し、屈曲部６２Ａの第２面に設けられた負極絶縁テープを備えてもよい。

［変形例６］
二次電池は、複数の正極タブ５１，５２を備え、屈曲部５２Ａから第１延在部５２Ｂまで延在する正極絶縁テープ１５３Ａと、屈曲部５２Ａから第２延在部５２Ｃまで延在する正極絶縁テープ１５３Ｂとを備えてもよい。図１２は、変形例６に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。

図１２に示すように、変形例６に係る二次電池は、変形例４に係る二次電池に対して、屈曲部５２Ａから第１延在部５２Ｂまで延在する正極絶縁テープ１５３Ａに加えて、屈曲部５２Ａから第２延在部５２Ｃまで延在する正極絶縁テープ１５３Ｂがさらに設けられる点が異なる。

変形例６に係る二次電池は、正極絶縁テープ１５３Ａ，１５３Ｂがより広い範囲に広がって正極リード３０と、外装フィルム１０との間に介在するため、リード部３０Ｂの先端によって外装フィルム１０が損傷を受ける可能性をさらに低減することができる。また、屈曲部５２Ａでは正極絶縁テープ１５３Ａ，１５３Ｂが重畳して設けられるため、変形例６に係る二次電池は、正極リード３０（リード部３０Ｂ）の先端によって外装フィルム１０が損傷を受ける可能性をさらに低減することができる。

具体的には、正極絶縁テープ１５３Ａは、正極絶縁テープ１５３Ｂに重畳して、屈曲部５２Ａから二次電池の高さ方向に延在する第１延在部５２Ｂまで延在して設けられてもよい。正極絶縁テープ１５３Ａは、正極タブ５２に接着されると共に外装フィルム１０に接着されることが好ましい。これによれば、正極絶縁テープ１５３Ａは、外装フィルム１０に対して、正極タブ５２の位置を固定することができる。したがって、正極絶縁テープ１５３Ａは、二次電池が落下等した際の正極タブ５２側の動きを抑制することで、正極タブ５２が正極リード３０にて切断される可能性を低減させることができる。

正極絶縁テープ１５３Ｂは、正極絶縁テープ１５３Ａに重畳して、屈曲部５２Ａから二次電池の厚み方向に延在する第２延在部５２Ｃまで延在して設けられてもよい。正極絶縁テープ１５３Ｂは、正極タブ５２に接着されると共に外装フィルム１０に接着されることが好ましい。これによれば、正極絶縁テープ１５３Ｂは、外装フィルム１０に対して、正極リード３０の位置を固定することができる。したがって、正極絶縁テープ１５３Ｂは、二次電池が落下等した際の正極リード３０側の動きを抑制することで、正極リード３０が正極タブ５２から剥がれる可能性を低減させることができる。

ここで、正極２１に関して説明したことは、図５に示した負極２２に関しても同様である。すなわち、二次電池の負極２２は、複数の負極タブ６１，６２を備え、屈曲部６２Ａから第１延在部６２Ｂまで延在する負極絶縁テープと、屈曲部６２Ａから第２延在部６２Ｃまで延在する負極絶縁テープとを備えてもよい。

［変形例７］
二次電池は、複数の正極タブ５１，５２を備え、屈曲部５２Ａから第１延在部５２Ｂ及び第２延在部５２Ｃの各々に延在する正極絶縁テープ１５４を備えてもよい。図１３は、変形例７に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。

図１３に示すように、変形例７に係る二次電池は、変形例４に係る二次電池に対して、第１延在部５２Ｂに延在する正極絶縁テープ１５３に替えて、屈曲部５２Ａから第１延在部５２Ｂ及び第２延在部５２Ｃの各々に延在する正極絶縁テープ１５４が設けられる点が異なる。これによれば、正極絶縁テープ１５４は、より広い範囲に広がって正極リード３０と、外装フィルム１０との間に介在するため、リード部３０Ｂの先端によって外装フィルム１０が損傷を受ける可能性をさらに低減することができる。

正極絶縁テープ１５４は、正極タブ５２に接着されると共に外装フィルム１０に接着されることが好ましい。これによれば、正極絶縁テープ１５４は、外装フィルム１０に対して、正極タブ５２及び正極リード３０の位置を固定することができる。したがって、正極絶縁テープ１５４は、二次電池が落下等した際の正極タブ５２及び正極リード３０の動きを抑制することができるため、正極タブ５２が正極リード３０にて切断されたり、正極リード３０が正極タブ５２から剥がれたりする可能性を低減させることができる。

ここで、正極２１に関して説明したことは、図５に示した負極２２に関しても同様である。すなわち、二次電池の負極２２は、複数の負極タブ６１，６２を備え、屈曲部６２Ａから第１延在部６２Ｂ及び第２延在部６２Ｃの各々に延在する負極絶縁テープを備えてもよい。

［変形例８］
二次電池は、複数の正極タブ５１，５２を備え、電池素子２０の巻内側の端部近傍にて正極タブ５１に沿って屈曲部５２Ａ近傍まで延在する補助絶縁テープ１３１，１３２を備えてもよい。図１４～図１６は、変形例８に係る二次電池の断面構成を示す断面図である。

図１４に示すように、変形例８に係る二次電池は、変形例４に係る二次電池に対して、さらに補助絶縁テープ１３１，１３２が屈曲部５２Ａ近傍まで延在して設けられてもよい。また、図１５に示すように、変形例８に係る二次電池は、変形例６に係る二次電池に対して、さらに補助絶縁テープ１３１，１３２が屈曲部５２Ａ近傍まで延在して設けられてもよい。さらに、図１６に示すように、変形例８に係る二次電池は、変形例７に係る二次電池に対して、さらに補助絶縁テープ１３１，１３２が屈曲部５２Ａ近傍まで延在して設けられてもよい。

具体的には、補助絶縁テープ１３１は、電池素子２０の巻内側の端部近傍にて正極タブ５１と負極集電体２２Ａとの間に介在して設けられ、正極タブ５１に沿って屈曲部５２Ａ近傍まで延在する。補助絶縁テープ１３２は、電池素子２０の巻内側の端部近傍にて正極集電体２１Ａとセパレータ２３との間に介在して設けられ、正極タブ５１に沿って屈曲部５２Ａ近傍まで延在する。これによれば、補助絶縁テープ１３１，１３２は、正極リード３０（リード部３０Ｂ）の先端を覆うように下面Ｍ１及び側面Ｍ３に沿って設けられるため、リード部３０Ｂの先端によって外装フィルム１０が損傷を受ける可能性をさらに低減することができる。

図１４に示す正極絶縁テープ１５３、図１５に示す正極絶縁テープ１５３Ａ，１５３Ｂ、及び図１６に示す正極絶縁テープ１５４については、各変形例にて説明した通りであるため、ここでの説明は省略する。

ここで、正極２１に関して説明したことは、図５に示した負極２２に関しても同様である。すなわち、二次電池は、複数の負極タブ６１，６２を備え、電池素子２０の巻内側の端部近傍にて負極タブ６１に沿って屈曲部６２Ａ近傍まで延在する補助絶縁テープを備えてもよい。

［変形例９］
図９～図１６では、正極２１に２本の正極タブ５１，５２が接続される例について説明したが、正極タブの数は、複数であれば特に限定されない。正極２１に接続される正極タブは３本以上でもよい。また、負極２２に接続される負極タブの数も、複数であれば特に限定されないため、３本以上でもよい。これらの場合においても、同様の効果を得ることができる。

この場合には、正極タブの数が多くなるほど二次電池（電池素子２０）の電気抵抗（集電抵抗）が低下するため、二次電池の電池特性をより向上させることができる。二次電池（電池素子２０）の電気抵抗が低下することに起因した効果は、負極タブの数が多くなる場合に関しても同様に得ることができる。

［変形例１０］
上記実施形態では、セパレータ２３は、多孔質膜であるとして説明した。しかしながら、セパレータ２３は、高分子化合物層を含む積層膜であってもよい。

具体的には、セパレータ２３は、上記した多孔質膜である基材層と、基材層の片面または両面に設けられた高分子化合物層とを含む。高分子化合物層は、物理的強度に優れていると共に、電気化学的に安定なポリフッ化ビニリデンなどの高分子化合物を含む。これによれば、セパレータ２３は、正極２１および負極２２のそれぞれに対する密着性を向上させることができるため、電池素子２０の内部での位置ずれを抑制することができる。したがって、二次電池は、電解液の分解反応などが発生した場合でも、膨れの発生を抑制することができる。

なお、基材層および高分子化合物層のうちの一方または双方は、複数の粒子を含んでいてもよい。複数の粒子の種類は、無機粒子および樹脂粒子などの粒子のうちのいずれか１種類または２種類以上であってもよい。これによれば、二次電池は、発熱時に複数の粒子にて放熱することができるため、耐熱性および安全性を向上させることができる。無機粒子は、特に限定されないが、酸化アルミニウム（アルミナ）、窒化アルミニウム、ベーマイト、酸化ケイ素（シリカ）、酸化チタン（チタニア）、酸化マグネシウム（マグネシア）および酸化ジルコニウム（ジルコニア）などの粒子である。

なお、高分子化合物層を含む積層膜のセパレータ２３は、高分子化合物および有機溶剤などを含む前駆溶液を調製したのち、基材層の片面または両面に前駆溶液を塗布することで作製することができる。

このようなセパレータ２３を用いた場合でも、正極２１と負極２２との間においてリチウムが移動可能になるため、二次電池は、同様の効果を得ることができる。

［変形例１１］
上記実施形態では、電解質は、液状の電解液であるとして説明した。しかしながら、電解質は、ゲル状の電解質層であってもよい。

ゲル状の電解質層を用いた電池素子２０では、セパレータ２３および電解質層を介して正極２１および負極２２が互いに積層されたのち、正極２１、負極２２、セパレータ２３および電解質層が巻回されている。これによれば、電解質層は、正極２１とセパレータ２３との間に介在していると共に、負極２２とセパレータ２３との間に介在している。

電解質層は、電解液と共に高分子化合物を含んでおり、高分子化合物により電解液を保持している。電解液の構成は、上記した通りである。高分子化合物は、ポリフッ化ビニリデンなどを含んでいる。電解質層は、電解液、高分子化合物および有機溶剤などを含む前駆溶液を調製したのち、正極２１および負極２２のそれぞれの片面または両面に前駆溶液を塗布することで形成することができる。

このような電解質層を用いた場合でも、正極２１と負極２２との間において電解質層を介してリチウムが移動可能になるため、二次電池は、同様の効果を得ることができる。

＜３．二次電池の用途＞
二次電池の用途（適用例）は、特に限定されない。電源として用いられる二次電池は、電子機器および電動車両などの主電源として用いられてもよく、補助電源として用いられてもよい。主電源とは、他の電源の有無に関係なく、優先的に用いられる電源であり、補助電源は、主電源の代わりに用いられる電源、または主電源から切り替えられる電源である。

二次電池の用途の具体例は、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、ノート型パソコン、ヘッドホンステレオ、携帯用ラジオおよび携帯用情報端末などの電子機器、バックアップ電源およびメモリーカードなどの記憶用装置、電動ドリルおよび電動鋸などの電動工具、電子機器などに搭載される電池パック、ペースメーカおよび補聴器などの医療用電子機器、電気自動車（ハイブリッド自動車を含む。）などの電動車両、ならびに非常時などに備えて電力を蓄積しておく家庭用または産業用のバッテリシステムなどの電力貯蔵システムである。これらの用途では、１個の二次電池が用いられてもよいし、複数個の二次電池が用いられてもよい。

電池パックは、単電池を用いて構成されてもよく、組電池を用いて構成されてもよい。電動車両は、二次電池を駆動用電源として作動（走行）する車両であり、二次電池以外の駆動源を併せて備えたハイブリッド自動車であってもよい。家庭用の電力貯蔵システムは、電力貯蔵源である二次電池に蓄積された電力を利用して家庭用の電気製品などを稼働させることが可能である。

ここで、二次電池の適用例の一例に関して具体的に説明する。以下で説明する適用例の構成は、あくまで一例であるため、適宜、変更可能である。

図１７は、電池パックのブロック構成を示す。ここで説明する電池パックは、１個の二次電池を用いた電池パック（いわゆるソフトパック）であり、スマートフォンに代表される電子機器などに搭載される。

電池パックは、図１７に示すように、電源４１０と、回路基板４２０とを備える。回路基板４２０は、電源４１０に接続されていると共に、正極端子２１０、負極端子３１０および温度検出端子４３０を含む。

電源４１０は、１個の二次電池を含む。二次電池では、正極配線２００が正極端子２１０に接続されていると共に、負極配線３００が負極端子３１０に接続されている。電源４１０は、正極端子２１０および負極端子３１０を介して外部と接続可能であり、正極端子２１０および負極端子３１０を介して充放電可能である。回路基板４２０は、制御部４４０と、スイッチ部４５０と、ＰＴＣ素子４６０と、温度検出部４７０とを含む。ただし、ＰＴＣ素子４６０は省略されてもよい。

制御部４４０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリなどを含み、電池パック全体の動作を制御する。制御部４４０は、必要に応じて電源４１０の使用状態の検出および制御を行う。

なお、制御部４４０は、電源４１０（二次電池）の電圧が過充電検出電圧または過放電検出電圧に到達した場合、スイッチ部４５０を切断することにより、電源４１０の電流経路に充電電流が流れないようにすることができる。過充電検出電圧および過放電検出電圧は、特に限定されない。一例を挙げると、過充電検出電圧は、４．２Ｖ±０．０５Ｖであり、過放電検出電圧は、２．４Ｖ±０．１Ｖである。

スイッチ部４５０は、充電制御スイッチ、放電制御スイッチ、充電用ダイオードおよび放電用ダイオードなどを含み、制御部４４０の指示に応じて電源４１０と外部機器との接続の有無を切り換える。スイッチ部４５０は、金属－酸化物－半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などを含む。充放電電流は、スイッチ部４５０のＯＮ抵抗に基づいて検出される。

温度検出部４７０は、サーミスタなどの温度検出素子を含み、温度検出端子４３０を用いて電源４１０の温度を測定すると共に、温度の測定結果を制御部４４０に出力する。温度検出部４７０により測定される温度の測定結果は、異常発熱時に制御部４４０が電源４１０の充放電制御を行う場合、および残容量の算出時に制御部４４０が電源４１０の残容量の補正処理を行う場合などに用いられる。

以下では、実施例及び比較例を参照しながら、本実施形態に係る二次電池について、より詳細に説明する。なお、以下に示す実施例は、本実施形態に係る二次電池の実施可能性及び効果を示すための一例であり、本技術が以下の実施例に限定されるわけではない。

（実施例１～１０および比較例１）
以下の手順によって、実施例１～１０および比較例１に係るラミネートフィルム型の二次電池を作製した。

まず、正極活物質、正極結着剤および正極導電剤を混合することで正極合剤とした後、正極合剤を有機溶剤に投入することにより、ペースト状の正極合剤スラリーを調製した。調製した正極合剤スラリーを正極集電体（アルミニウム箔）の両面に塗布し、加熱乾燥することにより、正極活物質層を形成した。その後、ロールプレス機を用いて正極活物質層を圧縮成型することで正極を作製した。

次に、負極活物質、負極結着剤および負極導電剤を混合することで負極合剤とした後、負極合剤を有機溶剤に投入することにより、ペースト状の負極合剤スラリーを調製した。調製した負極合剤スラリーを負極集電体（銅箔）の両面に塗布し、加熱乾燥することにより、負極活物質層を形成した。その後、ロールプレス機を用いて負極活物質層を圧縮成型することで負極を作製した。

続いて、溶媒に電解質塩を投入し、溶媒中に電解質塩を溶解させることで、電解液を調製した。

その後、溶接法を用いて、正極の正極集電体に正極タブ（アルミニウム箔）を接合した。また、負極の負極集電体に負極タブ（銅箔）を接合した。続いて、セパレータを介して正極および負極を交互に積層させたのち、正極、負極およびセパレータの積層体を巻回することにより、電池素子を作製した。

さらに、溶接法を用いて、正極タブの一端部を正極リード（ニッケル箔）に接合させ、負極タブの一端部を負極リード（ニッケル箔）に接合させた。これにより、電池素子に、正極リードおよび正極タブを含む正極配線、ならびに負極リードおよび負極タブを含む負極配線のそれぞれが接合された。

正極配線及び負極配線の各々に対して、表１に示す材質の正極絶縁テープおよび負極絶縁テープを表１に示す位置に設けた後、外装フィルムの内部に、正極配線および負極配線のそれぞれが接続された電池素子を収納した。続いて、外装フィルムの内部に電解液を注入したのち、熱融着法を用いて、開口部にて互いに対向している外装フィルム同士を接合した。以上の工程により、ラミネートフィルム型の二次電池を作製した。

実施例１～１０及び比較例１に係る二次電池における正極絶縁テープおよび負極絶縁テープの材質及び配置を下記の表１に示す。表１において、「内側角部」とは、正極タブ及び負極タブの屈曲部のうちリード部と対向する第１面を表す。「外側角部」とは、正極タブ及び負極タブの屈曲部のうちリード部と対向する第１面の反対側の第２面を表す。「外側延長部」とは、正極タブ及び負極タブの第２面において、屈曲部から二次電池の高さ方向に延在する第１延在部及び二次電池の厚み方向に延在する第２延在部の各々に延在した領域を表す。

すなわち、実施例１における正極絶縁テープの配置は、図４で示した配置に対応する。実施例２、４、６における正極絶縁テープの配置は、図６で示した配置に対応する。実施例３、５、７における正極絶縁テープの配置は、図７で示した配置に対応する。実施例８～１０における正極絶縁テープの配置は、図８で示した配置に対応する。

また、実施例１～１０及び比較例１に係る二次電池に対して落下試験を行った結果を下記の表１に示す。落下試験は、電圧が４．４Ｖに到達するまで二次電池を充電した後、充電後の二次電池を高さ１０ｍから地面に自由落下させる作業を３０回行い、落下の衝撃に起因して不具合が発生したか否かを目視にて確認することで行った。「不具合」とは、正極タブ又は負極タブが切断される「タブ切れ」、外装フィルムが破損する「ラミ破れ」、及び正極タブと正極リードとの接合又は負極タブと負極リードとの接合が外れる「タブ剥がれ」である。上記の判断作業を１００回繰り返し、各不具合が発生しなかった落下回数をそれぞれ５０回単位（端数切り捨て）で計測した。

なお、表１において、「ＰＥＴ」とはポリエチレンテレフタレートテープを表し、「ホットメルト」とはホットメルトテープを表し、「ＯＰＳ」とはＯＰＳ（登録商標）テープを表す。

表１の結果からわかるように、実施例１～１０に係る二次電池は、比較例１に係る二次電池に対して、ラブ切れ及びタブ剥がれの不具合が発生するまでの落下回数は同程度以上であるものの、ラミ破れの不具合が発生するまでの落下回数が大幅に増加している。したがって、実施例１～１０に係る二次電池は、落下安全性を向上させることが可能である。

また、実施例１、８～１０に係る二次電池は、実施例２～７に係る二次電池に対して、タブ切れの不具合が発生するまでの落下回数が大幅に増加している。したがって、正極タブ及び負極タブの屈曲部のうちリード部と対向する第１面に絶縁テープが設けられることによって、二次電池は、リード部による正極タブ及び負極タブの切断をより抑制することが可能である。

さらに、実施例３、５、７～１０に係る二次電池は、実施例１～２、４、６に係る二次電池に対して、タブ剥がれの不具合が発生するまでの落下回数が大幅に増加している。したがって、正極タブ及び負極タブの屈曲部から第１延在部及び第２延在部の各々に延在した領域に絶縁テープを延長させて設けることによって、二次電池は、リード部と正極タブ及び負極タブとの接合が外れてしまうことをより抑制することが可能である。

加えて、実施例８～１０の落下試験の結果を比較すると、二次電池は、絶縁テープとしてＰＥＴテープを用いるよりもＯＰＳ（登録商標）テープなどの配向ポリスチレンテープ、又はホットメルトテープを用いたほうがタブ剥がれの不具合の発生を抑制することができることがわかる。

以上、一実施形態および実施例を挙げながら本技術に関して説明したが、その技術の構成は、一実施形態および実施例において説明された構成に限定されないため、種々に変形可能である。

具体的には、上記では、電池素子の素子構造が巻回型（巻回電極体）である場合に関して説明したが、電池素子の素子構造は、特に限定されない。電池素子の素子構造は、電極（正極および負極）が積層された積層型（積層電極体）および電極（正極および負極）がジグザグに折り畳まれた九十九折り型などの他の素子構造でもよい。

また、上記では、電極反応物質がリチウムである場合に関して説明したが、電極反応物質は、特に限定されない。具体的には、電極反応物質は、上記したように、ナトリウムおよびカリウムなどの他のアルカリ金属でもよく、ベリリウム、マグネシウムおよびカルシウムなどのアルカリ土類金属でもよい。このほか、電極反応物質は、アルミニウムなどの他の軽金属でもよい。

本明細書中に記載された効果は、あくまで例示であるため、本技術の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されない。よって、本技術に関して、他の効果が得られてもよい。

１０…外装フィルム、１０Ｋ１，１０Ｋ２…開口部、２０…電池素子、２１…正極、２１Ａ…正極集電体、２１ＡＨ，２２ＡＨ…露出部、２１Ｂ…正極活物質層、２２…負極、２２Ａ…負極集電体、２２Ｂ…負極活物質層、２３…セパレータ、３０…正極リード、３０Ａ，３０Ｂ，４０Ａ，４０Ｂ…リード部、４０…負極リード、５１，５２…正極タブ、５２Ａ，６２Ａ…屈曲部、５２Ｂ，６２Ｂ…第１延在部、５２Ｃ，６２Ｃ…第２延在部、６１，６２…負極タブ、７０…正極シーラント、８０…負極シーラント、１３１，１３２，１３３，１４３…補助絶縁テープ、９０，１５１，１５３，１５３Ａ，１５３Ｂ，１５４…正極絶縁テープ、１６１…負極絶縁テープ、２００…正極配線、３００…負極配線、Ｍ１，Ｎ１…下面、Ｍ２，Ｎ２…上面、Ｍ３，Ｎ３…側面。

Claims (11)

1. 可撓性を有する外装部材と、
   前記外装部材の内部に収納される電池素子と、
   前記外装部材の内部から外部まで延在し、前記電池素子に対向する対向部を含み、前記対向部が前記電池素子に対向する対向面と前記対向面の反対側の反対面と前記対向面および前記反対面に連結された連結面とを有する第１配線部材と、
   前記外装部材の内部に配置され、一端部が前記電池素子に接続され、他端部が前記反対面にて前記対向部に接続され、前記連結面および前記反対面の順に沿うように屈曲した屈曲部を含む少なくとも１以上の第２配線部材と、
   前記屈曲部の前記連結面と対向する第１面、又は前記第１面の反対側の第２面の１つ以上に少なくとも設けられた第１絶縁部材と
   を備える、二次電池。
2. 前記第１絶縁部材は、前記第２面に設けられる、
   請求項１に記載の二次電池。
3. 前記第１絶縁部材は、前記屈曲部から前記反対面の上の前記第２配線部材まで延在している、
   請求項２に記載の二次電池。
4. 前記第１絶縁部材は、前記屈曲部から前記電池素子の側面まで延在している、
   請求項２または請求項３に記載の二次電池。
5. さらに、
   前記反対面の上の前記第２配線部材から前記屈曲部まで延在し、前記屈曲部にて前記第１絶縁部材と重畳して設けられた第２絶縁部材を備える、
   請求項４に記載の二次電池。
6. 前記電池素子は、セパレータを介して正極および負極を巻回することで構成される、
   請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の二次電池。
7. 前記第２配線部材は、複数設けられ、
   複数の前記第２配線部材は、巻外側及び巻内側の各々で前記電池素子と接続する、
   請求項６に記載の二次電池。
8. 前記巻内側で前記電池素子と接続する前記第２配線部材は、前記対向面、前記連結面および前記反対面に沿うように屈曲して前記対向部と接続する、
   請求項７に記載の二次電池。
9. さらに、
   前記巻内側で前記電池素子と接続する前記第２配線部材の前記対向面および前記連結面に沿う領域に設けられた第３絶縁部材を備える、
   請求項８に記載の二次電池。
10. 前記第１絶縁部材は、接着性を有する、
    請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の二次電池。
11. リチウムイオン二次電池である、
    請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の二次電池。

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