WO2011086904A1 - リチウムイオン二次電池およびその製造方法 - Google Patents

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positive electrode
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elastic member
negative electrode
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峯谷邦彦
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パナソニック株式会社
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    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making

Definitions

  • the present invention relates to a lithium ion secondary battery having a flat shape and a manufacturing method thereof.
  • a so-called winding structure in which an electrode plate group formed by combining a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator is wound in a spiral shape is known.
  • lithium ion secondary batteries using electrode plates wound in a flat shape are in great demand in the field of mobile devices and the like.
  • the winding end portion of the electrode plate group is usually fixed with an adhesive (typically, an adhesive tape).
  • the phenomenon that the electrode plate group expands with charging is known to those skilled in the field of lithium ion secondary batteries.
  • the positive electrode plate expands in volume by dedoping lithium ions from the positive electrode active material
  • the negative electrode plate expands in volume by doping lithium ions into the negative electrode active material.
  • the winding end portion is fixed with the adhesive, expansion of the electrode plate group in the outward direction is limited. Therefore, a relatively large stress is generated in the electrode plate group, and the electrode plate group may be deformed so as to release this stress.
  • the electrode group may be bent like a formation. Deformation of the electrode plate group is often accompanied by an increase in battery thickness.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-302801 describes a technique for fixing the winding end portion using an adhesive body in which a crease portion is provided only on a base material where no adhesive is present. ing.
  • the pressure-sensitive adhesive body described in this document the slack of the electrode plate group is allowed due to the extension of the crease portion, so that a space capable of absorbing the expansion of the electrode plate group is secured even after the electrode plate group is wound. Thereby, the increase in the thickness of the battery accompanying charging can be suppressed.
  • an object of the present invention is to provide a further improvement technique for suppressing an increase in the thickness of a battery accompanying charging.
  • a lithium ion secondary battery having a flat shape, An electrode plate group including a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator, and wound in a flat shape; An elastic member having porosity, which is incorporated in the corner portion of the electrode plate group in the winding direction inside the outermost peripheral portion of the electrode plate group;
  • a lithium ion secondary battery comprising:
  • the present invention provides: A method of manufacturing a lithium ion secondary battery having a flat shape, Preparing a positive electrode plate, a separator and a negative electrode plate; Forming the electrode plate group by combining the positive electrode plate, the separator and the negative electrode plate, and winding the electrode plate group; In a stage prior to the end of the winding step, so that an elastic member having porosity is incorporated in the corner portion of the electrode plate group in the winding direction inside the outermost peripheral part of the electrode plate group, Disposing the elastic member on the positive electrode plate, the negative electrode plate or the separator; Fixing the winding end of the electrode plate group; A method for producing a lithium ion secondary battery is provided.
  • the porous elastic member is incorporated in the corner portion of the electrode plate group in the winding direction inside the outermost peripheral part (outermost part) of the electrode plate group.
  • the porous elastic member receives a load from the electrode plate group and reduces its volume.
  • the elastic member allows the electrode plate group to expand.
  • expansion of the electrode plate group in the in-plane direction (direction perpendicular to the thickness direction) of the battery is allowed. As a result, an increase in the thickness of the battery accompanying charging can be effectively suppressed, and the initial thickness of the battery can be reduced.
  • the “initial thickness of the battery” means the thickness of the battery in a state where it is initially charged after assembly.
  • the perspective view of the lithium ion secondary battery concerning one Embodiment of this invention Partial sectional view of the electrode plate group used in the lithium ion secondary battery shown in FIG. Cross-sectional view of the outermost periphery of the electrode plate group The top view which shows the position which should arrange
  • position an elastic member Sectional view of another electrode plate group incorporating an elastic member substantially in one circle
  • the lithium ion secondary battery 10 of this embodiment includes a battery case 11 and an electrode plate group 30 accommodated in the battery case 11.
  • the battery 10 has a flat and square shape.
  • the electrode plate group 30 also has a flat and square shape.
  • a positive electrode lead 33 and a negative electrode lead 34 are attached to the electrode plate group 30.
  • the leads 33 and 34 are respectively taken out from the battery case 11.
  • the electrode plate group 30 is formed by combining the positive electrode plate 14, the negative electrode plate 18 and the separator 15.
  • the positive electrode plate 14 includes a positive electrode current collector 12 and a positive electrode active material layer 13 provided on both surfaces of the positive electrode current collector 12.
  • the negative electrode plate 18 includes a negative electrode current collector 16 and negative electrode active material layers 17 provided on both surfaces of the negative electrode current collector 16.
  • the separator 15 is disposed between the positive electrode plate 14 and the negative electrode plate 18.
  • a plurality of separators 15 typically two are used.
  • the electrode plate group 30 is impregnated with a non-aqueous electrolyte.
  • the electrode plate group 30 is wound in a spiral shape.
  • a porous elastic member 21 is incorporated in the corner portion 31 of the electrode plate group 30 in the winding direction inside the outermost peripheral part of the wound electrode plate group 30.
  • the elastic member 21 plays a role of absorbing expansion of the electrode plate group 30 accompanying charging.
  • the outermost peripheral portion of the electrode plate group 30 includes a winding end portion 32 as a terminal portion.
  • the winding end portion 32 is composed of the positive electrode current collector 12 and is fixed to the positive electrode current collector 12 itself with an adhesive tape 19 (adhesive body).
  • the “corner portion 31” is an arc-shaped portion of the wound electrode plate group 30.
  • the “winding direction” is a direction parallel to the longitudinal direction of the electrode plate group 30 in an unwound state and orthogonal to the thickness direction of the battery 10.
  • the elastic member 21 is also possible to incorporate the elastic member 21 in a portion other than the corner portion 31 as in a modification example described later. However, if the elastic member 21 is incorporated only in the corner portion 31 as in this embodiment, an increase in the thickness of the electrode plate group 30 due to the elastic member 21 itself can be avoided. Even if the elastic member 21 is incorporated only in the corner portion 31, the effect of suppressing the increase in the thickness of the battery 10 due to charging can be sufficiently obtained.
  • the electrode plate group 30 has two corner portions 31 in the winding direction.
  • the elastic member 21 is incorporated in each of the two corner portions 31.
  • the effect of suppressing deformation of the electrode plate group 30 can be obtained uniformly in the in-plane direction of the battery 10.
  • the improvement of the effect which suppresses the increase in the thickness of the battery 10 can also be anticipated.
  • the elastic member 21 is incorporated only in one corner portion 31, the effect of suppressing the increase in thickness can be obtained to some extent.
  • the outermost peripheral portion of the electrode plate group 30 is composed of only the positive electrode current collector 12. That is, the positive electrode active material layer 13 is not provided on the positive electrode current collector 12 constituting the outermost peripheral portion.
  • the winding end portion 32 is also composed of only the positive electrode current collector 12.
  • the elastic member 21 is disposed only on the positive electrode current collector 12 in the positive electrode plate 14. Specifically, the elastic member 21 is formed between the portion of the positive electrode current collector 12 that constitutes the outermost peripheral portion and the portion of the positive electrode current collector 12 that is located on the inner side of the outer periphery when viewed from the outermost peripheral portion. Is arranged.
  • a positive electrode active material layer 13 is provided only on one side of the positive electrode current collector 12 located on one inner side as viewed from the outermost peripheral part. Thus, if the elastic member 21 is disposed in a region where the positive electrode active material layer 13 is not provided, it is possible to avoid the generation of an active material that does not contribute to power generation.
  • the outermost peripheral portion of the electrode plate group 30 is configured with only the negative electrode current collector 16 by reversing the positional relationship between the positive electrode plate 14 and the negative electrode plate 18.
  • the elastic member 21 is disposed between the portion of the negative electrode current collector 16 constituting the outermost peripheral portion and the portion of the negative electrode current collector 16 positioned on the inner side of the outer periphery when viewed from the outermost peripheral portion. Can be arranged.
  • the portion composed of only the positive electrode current collector 12 is formed about one round. However, even if the portion constituted only by the positive electrode current collector 12 or the negative electrode current collector 16 is formed more than one round, the portion is included in the concept of the “outermost peripheral portion”. In other words, in the “outermost peripheral portion”, the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer do not face each other.
  • the elastic member 21 When the elastic member 21 is disposed in the portion of the positive electrode current collector 12 where the positive electrode active material layer 13 is not provided, the following effects are obtained. First, the dimension of the electrode plate group 30 can be reduced by not providing the positive electrode active material layer 13. Furthermore, the elastic member 21 can be easily attached to the surface of the portion of the positive electrode current collector 12 where the positive electrode active material layer 13 is not provided with an adhesive, an adhesive tape, or the like. Such an effect can be similarly obtained when the outermost peripheral portion is constituted only by the negative electrode current collector 16.
  • the present inventor conducted the following preliminary experiment.
  • a spacer (first spacer) having a thickness of 45 ⁇ m and a width of 10 mm was prepared.
  • an 8-fold electrode group was produced by a method described later with reference to FIG.
  • the first spacers were inserted into the corner portions at every number of turns. That is, a total of 16 first spacers were used.
  • the first spacer was extracted from the electrode plate group. Thereby, the electrode group which the space derived from the 1st spacer was formed in the corner part of all winding frequency was obtained.
  • the obtained electrode plate group was accommodated in a battery case.
  • a spacer (second spacer) having a thickness of 360 ⁇ m and a width of 10 mm was prepared.
  • an 8-fold electrode group was produced by a method described later with reference to FIG.
  • the second spacers were respectively inserted into the two corner portions inside the outermost peripheral portion.
  • the second spacer was extracted from the electrode plate group.
  • an electrode plate group in which spaces derived from the second spacers were formed at the two corner portions inside the outermost peripheral portion was obtained.
  • the obtained electrode plate group was accommodated in a battery case.
  • the elastic member 21 it is most convenient to incorporate the elastic member 21 inside the outermost peripheral portion. This is because if the elastic member 21 is disposed in the portion where the active material layers 13 and 17 are provided inside the electrode plate group 30, the active material in the portion covered with the elastic member 21 is wasted. A portion where the active material layers 13 and 17 are not provided may be formed inside the electrode plate group 30, but each step for forming the active material layers 13 and 17 on the current collectors 12 and 16 is performed. Can be complicated. In addition, the capacity of the battery may be reduced.
  • the elastic member 21 can be made of a porous material.
  • the expansion of the electrode plate group 30 can be absorbed by the change in the shape and volume of the elastic member 21 itself.
  • a material such as mere rubber does not have porosity, and hardly undergoes a change in volume even when subjected to a load. Therefore, as a material of the elastic member 21 in the present invention, The utility value is low.
  • the elastic member 21 preferably has insulating properties, and can typically be made of a resin material.
  • the elastic member 21 can be made of at least one material selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, and polyurethane. These materials are preferable because they do not dissolve in a general electrolyte solution of a lithium ion secondary battery and do not affect the characteristics of the battery.
  • the elastic member 21 can be comprised with the foam of the said material. Foams of the above materials undergo a change in shape and volume when subjected to a load. That is, the properties required for the elastic member 21 are satisfied. Both open cell foams and closed cell foams can be used.
  • the “elasticity” required for the elastic member 21 does not necessarily mean rubber elasticity, but means elasticity in a range in which expansion of the electrode plate group 30 can be allowed by change in shape and volume.
  • a material that causes a volume change of 10% or more when a pressure of 10 MPa is applied at room temperature can be used for the elastic member 21.
  • the elastic member 21 has a property that it can be easily restored to its original shape after being deformed, the elastic member 21 can be sandwiched and transported in the process of manufacturing the battery 10.
  • the dimension of the elastic member 21 is not particularly limited, and should be appropriately adjusted according to the design of the electrode plate group 30 into which the elastic member 21 is to be incorporated.
  • the dimension W 1 of the elastic member 21 is, for example, the dimension W 2 or more of the positive electrode current collector 12 and the dimension W of the separator 15. Can be adjusted to 3 or less. That is, with respect to the width direction WD, the elastic member 21 is provided in a range that crosses the positive electrode current collector 12. In this way, the expansion of the electrode plate group 30 in the in-plane direction of the battery 10 can be uniformly absorbed.
  • the elastic member 21 has a predetermined length L 1 with respect to the longitudinal direction LD of the electrode plate group 30.
  • the predetermined length L 1 is adjusted within a range in which the thickness of the battery 10 is not increased by the elastic member 21 when the elastic member 21 is incorporated only in the corner portion 31.
  • the shape of the elastic member 21 is not particularly limited, and various shapes such as a plate shape, a square bar shape, and a round bar shape can be employed.
  • the elastic member 21 may be previously formed in a shape along the corner portion 31, for example, a shape having a crescent-shaped cross section.
  • the end of the separator 15 is interrupted immediately before the corner portion 31, but may extend to the corner portion 31. That is, there is a possibility that part or all of the elastic member 21 can be constituted by the end portion of the separator 15.
  • the elastic member 21 is configured by a member different from the separator 15. In this case, the elastic member 21 has a thickness that clearly exceeds the thickness of the separator 15. The thickness of the elastic member 21 is specified by the dimension of the elastic member 21 in the thickness direction of the electrode plate group 30 in a state where the electrode plate group 30 is unwound.
  • the elastic member 21 as described above is incorporated in the electrode plate group 30.
  • the elastic member 21 can absorb the volume expansion of the positive electrode plate 14 due to dedoping of lithium ions from the positive electrode active material and the volume expansion of the negative electrode plate 18 due to doping of lithium ions into the negative electrode active material due to self-contraction. Since the expansion of the electrode plate group 30 accompanying the volume expansion of the electrode plate is allowed during charging, deformation of the electrode plate group 30 can be suppressed and an increase in the thickness of the battery 10 can also be suppressed.
  • the positive electrode current collector 12 is made of a metal foil, typically an aluminum foil.
  • the metal foil may be subjected to lath processing or etching treatment.
  • the positive electrode active material layer 13 includes a positive electrode active material, a binder, and a conductive agent.
  • the thickness of the positive electrode plate 14 is in a range where sufficient flexibility can be secured, for example, in the range of 50 to 200 ⁇ m.
  • the positive electrode active material is not particularly limited as long as it is a material that can occlude and release lithium ions.
  • a lithium-containing transition metal compound can be used.
  • the lithium-containing transition metal compound include composite metal oxides of lithium and at least one metal selected from the group consisting of cobalt, manganese, nickel, chromium, iron, and vanadium.
  • the composite metal oxide containing lithium include LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiNiO 2 , LiCo x Ni (1-x) O 2 (0 ⁇ x ⁇ 1), LiCrO 2 , ⁇ LiFeO 2, and LiVO 2 .
  • fluorine resin acrylic rubber, modified acrylic rubber, styrene-butadiene rubber, acrylic resin, vinyl resin, or the like can be used. These binders may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use the copolymer of 2 or more types of monomers used for resin enumerated above as a binder.
  • the binder containing fluorine include polyvinylidene fluoride, a copolymer of vinylidene fluoride and propylene hexafluoride, and polytetrafluoroethylene.
  • carbon materials such as acetylene black, graphite, and carbon fiber can be used. These carbon materials may be used alone or in combination of two or more.
  • a copper foil or a copper alloy foil can be suitably used, but is not limited thereto.
  • the foil include rolled foil and electrolytic foil.
  • the shape of the foil is not particularly limited, and may be a perforated foil, an expanded material, a lath material, or the like.
  • the electrolytic copper foil which performed the roughening process previously, and the rolled copper foil which performed the roughening process can also be used.
  • the negative electrode active material layer 17 includes a negative electrode active material as a main component (a component that is contained most in a mass ratio), and includes a binder and / or a conductive agent as optional components.
  • the thickness of the negative electrode plate 18 is in a range where sufficient flexibility can be ensured, for example, in the range of 50 to 210 ⁇ m.
  • the negative electrode active material examples include a material capable of reversibly inserting and extracting lithium ions, for example, a material containing graphite having a graphite type crystal structure.
  • examples of such materials include natural graphite, spherical or fibrous artificial graphite, non-graphitizable carbon (hard carbon), and graphitizable carbon (soft carbon).
  • silicon, tin, an alloy of silicon and tin, an oxide such as silicon oxide or tin oxide, or a nitride such as silicon nitride can be suitably used for obtaining a high energy density.
  • the same material as the positive electrode active material layer 13 can be used for the negative electrode active material layer 17.
  • the separator 15 examples include polyolefin microporous membranes such as polyethylene microporous membranes and polypropylene microporous membranes. These can be used in a single layer, and a laminate of two or more can also be used. For example, what laminated
  • the separator 15 has a thickness in the range of 8 to 30 ⁇ m, for example.
  • the electrolytic solution can be prepared by dissolving the electrolyte in a non-aqueous solvent.
  • the non-aqueous solvent include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ⁇ -butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-dichloroethane, 1,3-dimethoxypropane, and 4-methyl.
  • -2-pentanone 1,4-dioxane, acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, valeronitrile, benzonitrile, sulfolane, 3-methyl-sulfolane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, trimethyl phosphate, And triethyl phosphate can be used.
  • These non-aqueous solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more.
  • a lithium salt having a strong electron withdrawing property can be used.
  • LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 , and LiC (SO 2 CF 3 ) 3 etc. are mentioned.
  • These electrolytes may be used alone or in combination of two or more. These electrolytes are dissolved in a non-aqueous solvent at a concentration in the range of 0.5 to 1.8 mol / liter, for example.
  • the material of the adhesive tape 19 is not particularly limited as long as it does not dissolve or decompose in the non-aqueous electrolyte.
  • Examples of the pressure-sensitive adhesive for the pressure-sensitive adhesive tape 19 include those obtained by partially crosslinking a copolymer of an alkyl acrylate monomer such as butyl acrylate and a monomer such as hydroxyethyl acrylate.
  • Examples of the base material of the adhesive tape 19 include non-stretched or stretched films made of a resin such as polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polypropylene, polystyrene, polycarbonate, and polymethyl methacrylate.
  • a so-called laminate packaging material in which a metal foil such as an aluminum foil is laminated with a resin such as polyethylene terephthalate can be used.
  • the laminate wrapping material is advantageous for reducing the weight and thickness of the battery, but has flexibility, and thus is easily affected by deformation of the electrode plate group 30. Therefore, if the present invention is applied to a lithium ion secondary battery using a laminate packaging material, a higher effect can be obtained.
  • the electrode plate group 30 may be accommodated in a battery case 41 made of a hard material instead of the laminate packaging material.
  • a battery case 41 made of a hard material instead of the laminate packaging material.
  • an aluminum alloy containing a trace amount of metal such as manganese or copper or a steel plate plated with nickel can be suitably used as the material of the battery case 41.
  • the battery case 41 includes a bottomed case main body 42 that is open at the upper end, and a sealing plate 43 that closes the opening of the case main body 42.
  • a negative electrode lead is electrically connected to the polar terminal of the sealing plate 43
  • a positive electrode lead is electrically connected to the polar terminal of the case body 42 (or the portion excluding the negative electrode terminal of the sealing plate 43).
  • a non-aqueous electrolyte is injected into the battery case 41 from a liquid injection hole (not shown) provided in the sealing plate 43. Thereafter, a liquid injection stopper (not shown) is attached to the liquid injection hole and sealed by laser welding.
  • the positive electrode plate 14 can be produced by applying a positive electrode mixture to the belt-like positive electrode current collector 12, drying and rolling.
  • the positive electrode mixture can be prepared by mixing a positive electrode active material, a binder, and a conductive agent with an appropriate dispersion medium.
  • the positive electrode active material layer 13 can be formed by applying the positive electrode mixture on one or both surfaces of the positive electrode current collector 12, drying and rolling.
  • a solvent capable of dissolving the binder is appropriate.
  • organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylsulfuramide, tetramethylurea, acetone, and methyl ethyl ketone are preferably used. It can. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more. Further, water or warm water may be used as a dispersion medium as long as the binder can be dissolved.
  • additives such as a dispersant, a surfactant, and a stabilizer may be added to the positive electrode mixture as necessary.
  • a thickener such as ethylene-vinyl alcohol copolymer, carboxymethyl cellulose, and methyl cellulose may be added to the positive electrode mixture.
  • the method for applying the positive electrode mixture to the positive electrode current collector 12 is not particularly limited. For example, it can be easily applied using a slit die coater, reverse roll coater, lip coater, blade coater, knife coater, gravure coater, dip coater, or the like.
  • the method for drying the applied positive electrode mixture is not particularly limited, and either natural drying or heat drying can be employed. In consideration of productivity, for example, a method of drying at an ambient temperature of 70 to 200 ° C. for 10 minutes to 5 hours can be recommended.
  • Rolling can be performed using a roll press. Rolling may be performed several times so that the positive electrode active material layer 13 having a predetermined thickness is formed, or rolling may be performed while changing the pressure.
  • the negative electrode plate 18 can also be produced by applying a negative electrode mixture on the strip-shaped negative electrode current collector 16, drying and rolling.
  • the negative electrode mixture can be prepared by mixing the negative electrode active material with an appropriate dispersion medium.
  • the negative electrode active material layer 17 can be formed by applying, drying and rolling the negative electrode mixture on one side or both sides of the negative electrode current collector 16.
  • the negative electrode mixture may contain additives such as a binder, a conductive agent, and a thickener as necessary.
  • the negative electrode active material layer 17 can be formed by depositing these high capacity materials on the negative electrode current collector 16 by a vacuum process.
  • vacuum processes such as vapor deposition, sputtering, and CVD (Chemical Vapor Deposition Method) can be employed.
  • the vapor deposition method is desirable from the viewpoint of efficiently forming the negative electrode active material layer 17.
  • the vapor deposition method either electron beam vapor deposition or resistance heating vapor deposition can be employed.
  • oxides and / or nitrides of high capacity materials oxides and / or nitrides can be used as evaporation materials.
  • reactive vapor deposition may be performed by supplying oxygen gas, nitrogen gas, or an ionized or radicalized version of these gases to the upper side of the evaporation source while evaporating the high-capacity material.
  • a portion composed only of the positive electrode current collector 12 remains in the portion of the positive electrode plate 14 that should constitute the outermost peripheral portion of the electrode plate group 30.
  • a portion composed only of the negative electrode current collector 16 is left in the portion of the negative electrode plate 18 that is to constitute the winding start portion of the electrode plate group 30 in order to attach the negative electrode lead 34.
  • the positive electrode plate 14 and the negative electrode plate 18 produced by the above method are each subjected to the next step while being wound around a supply roll.
  • the separator 15 is also cut into a desired width in advance and is subjected to the next step while being wound around a supply roll.
  • step S2 a step of forming the electrode plate group 30 by combining the positive electrode plate 14, the separator 15 and the negative electrode plate 18 is performed (step S2). Specifically, as shown in FIG. 7, the positive electrode plate 14, the separator 15, and the negative electrode plate 18 are fed out from the supply rolls 44 to 47 toward the bonding roll 48. In the laminating roll 48, the positive electrode plate 14, the separator 15, and the negative electrode plate 18 are bonded together to form an unrolled electrode plate group 30. In order to obtain the wound electrode plate group 30 having the structure shown in FIG. 3, the positive electrode plate 14, the separator 15, and the negative electrode plate 18 are each cut to a predetermined length immediately before the bonding roll 48. Sufficient tension is applied to the positive electrode plate 14, the separator 15, and the negative electrode plate 18 so as not to cause so-called winding deviation.
  • step S3 a step of winding the electrode plate group 30 is performed. Specifically, as shown in FIG. 7, the electrode plate group 30 is wound around the winding core 36.
  • the elastic member 21 is disposed on the positive electrode current collector 12 while performing the winding process (step S4). That is, the process of arrange
  • the winding core 36 and the transport roller 49 and the actuator for driving the laminating roll 48 and the like are temporarily stopped.
  • the component supply machine 37 holds the elastic member 21 in advance. While checking the position of the positive electrode current collector 12 with a detector such as a CCD (Charge-Coupled Device) camera, the elastic member 21 is transferred from the component feeder 37 onto the positive electrode current collector 12.
  • the elastic member 21 can be attached to the positive electrode current collector 12 using an adhesive tape, an adhesive, or the like.
  • the step of winding the electrode plate group 30 and the step of arranging the elastic member 21 are alternately performed so that the elastic member 21 is incorporated in both corner portions 31 of the wound electrode plate group 30.
  • positions the elastic member 21 on the positive electrode electrical power collector 12 is not limited to the example shown in FIG.
  • the step of arranging the elastic member 21 can be performed between the step of preparing the positive electrode plate 14, the separator 15, and the negative electrode plate 18 and the step of winding the electrode plate group 30.
  • the elastic member 21 can be disposed on the positive electrode current collector 12 on the transport path between the supply roll 47 and the bonding roll 48.
  • the elastic member 21 can be disposed on the negative electrode current collector 16.
  • a method of arranging the elastic member 21 on the separator 15 is also conceivable.
  • the elastic member 21 is incorporated into at least one corner portion 31 of the electrode plate group 30 in the winding direction inside the outermost peripheral portion of the wound electrode plate group 30 from the end of the winding process.
  • the elastic member 21 can be disposed on the positive electrode plate 14, the negative electrode plate 18 or the separator 15.
  • step S5 When the elastic member 21 has been disposed on the positive electrode current collector 12, the winding core 36, the transport roller 49, and the like are rotated again to wind the electrode plate group 30 to the end (step S5).
  • the winding end portion 32 is fixed with the adhesive tape 19 (step S6).
  • the electrode plate group 30 is pressed so as to have a predetermined thickness (step S7). Thereby, a flat shape is given to the electrode plate group 30.
  • the electrode plate group 30 is accommodated in the battery case 11 (or 41) (step S8). After injecting the electrolyte into the battery case 11, the battery case 11 is sealed (steps S9 and S10). Thereby, the battery 10 having the electrode plate group 30 in which the elastic member 21 is incorporated in the corner portion 31 is obtained. Note that press working can be omitted.
  • Winding deviation is a phenomenon in which the positions of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator deviate from the designed positions. The occurrence of “winding deviation” causes a decrease in yield and productivity.
  • some jig is attached to the electrode plate group during the winding process.
  • a method of inserting the can also be considered.
  • such a method is not practical considering that the speed of winding the electrode group is very fast.
  • it is difficult to insert a jig into the electrode plate group during the winding process unless the winding speed is significantly reduced.
  • the problem of an increase in thickness is less likely to occur than in the case of a flat electrode plate group. This is because a cylindrical electrode plate group is less likely to deform than a flat electrode plate group due to self-binding. However, this does not prevent application of the present invention to a cylindrical lithium ion secondary battery.
  • the elastic member 21 described in the embodiment may extend to a position overlapping the terminal end of the positive electrode active material layer 13. According to such a structure, the following effects can be obtained.
  • the negative electrode active material layer is generally wider than the positive electrode active material layer in plan view.
  • an insulating tape such as polyphenylene sulfide is provided between the positive electrode plate and the separator so as to cover the positive electrode active material layer at the end of the positive electrode active material layer, or It arrange
  • This insulating tape is different from the elastic member 21 in the present invention.
  • the elastic member 21 in the present invention and the insulating tape in the conventional lithium ion secondary battery are configured as one member, the number of parts can be reduced and the number of processes may be reduced.
  • the elastic member 21 ⁇ / b> A extends to a position overlapping the terminal end 13 e of the positive electrode active material layer 13 with respect to the longitudinal direction LD of the electrode plate group 30.
  • the elastic member 21A is sandwiched between the positive electrode active material layer 13 and the separator 15 at a position overlapping the terminal end 13e. If the thickness of the elastic member 21A is appropriately adjusted with respect to the longitudinal direction LD, the thin portion of the elastic member 21A can be held between the positive electrode active material layer 13 and the separator 15 without difficulty.
  • the elastic member 21 ⁇ / b> A may be sandwiched between the negative electrode active material layer 17 and the separator 15.
  • insulation between the positive electrode current collector 12 and the negative electrode active material layer 17 can be reliably ensured, and a defect in the vicinity of the terminal end 13e of the positive electrode active material layer 13, for example, due to lithium deposition A short circuit can be reliably prevented.
  • the increase in the number of parts by providing the elastic member 21A additionally can also be avoided.
  • the elastic member 21 may be incorporated not only in the corner portion 31 but also in a flat portion of the electrode plate group 30.
  • an elastic member 21 having a length corresponding to one turn of the electrode plate group 30 is incorporated inside the outermost peripheral portion of the electrode plate group 30.
  • Example 1 A positive electrode mixture was obtained by mixing 100 parts by weight of LiCoO 2 , 2 parts by weight of acetylene black, 3 parts by weight of polyvinylidene fluoride, and an appropriate amount of N-methyl-2-pyrrolidone. This positive electrode mixture was applied on a positive electrode current collector made of a strip-shaped aluminum foil having a thickness of 15 ⁇ m. The positive electrode mixture was not applied to the portion of the positive electrode current collector that should constitute the outermost peripheral portion of the electrode plate group. The applied positive electrode mixture was dried at 110 ° C. for 5 minutes and then rolled three times.
  • An aluminum positive electrode lead was fixed to the positive electrode current collector by spot welding.
  • an insulating adhesive made of polypropylene was attached to the positive electrode current collector so as to sandwich the positive electrode lead. In this way, a positive electrode plate having a width of 35 mm, a length of 460 mm, and a thickness of 0.14 mm was prepared.
  • a nickel negative electrode lead was fixed to the negative electrode current collector by spot welding.
  • an insulating adhesive made of polypropylene was attached to the negative electrode current collector so as to sandwich the negative electrode lead. In this way, a negative electrode plate having a width of 36 mm, a length of 450 mm, and a thickness of 0.14 mm was prepared.
  • a positive electrode plate and a negative electrode plate were combined through a separator to form an electrode plate group, and the electrode plate group was wound.
  • a porous elastic member was incorporated into the two corners of the electrode plate group. The winding end was fixed with an adhesive tape. As a result, an electrode plate group having the structure described with reference to FIG. 3 was obtained.
  • a polyethylene microporous film having a thickness of 16 ⁇ m was used as a separator.
  • a porous elastic member a polyethylene foam cut into a square bar shape with dimensions of 1 mm x 1 mm x 36 mm (Fujigamika Kogyo Co., Ltd., special polyethylene foam (30 times foamed, closed cell), thickness 1 mm) is used. It was.
  • An adhesive (acrylic adhesive) was used to attach the elastic member to the positive electrode current collector.
  • a tape having a base material made of polyphenylene sulfide having a thickness of 20 ⁇ m and a pressure-sensitive adhesive layer made of butyl acrylate having a thickness of 5 ⁇ m was used.
  • the obtained electrode plate group was accommodated in a battery case made of a laminate packaging material.
  • a laminate packaging material a 100 ⁇ m-thick aluminum foil having both sides bonded with a 10 ⁇ m-thick polypropylene film was used.
  • the electrode plate group was vacuum dried at a temperature of 85 ° C. for 2 hours. After the completion of drying, the amount of water contained in the electrode plate group was measured with a Karl Fischer moisture meter. It was confirmed that the moisture content of the electrode plate group was 100 ppm or less.
  • LiPF 6 as an electrolyte was dissolved in a mixed solvent containing ethyl carbonate and ethyl methyl carbonate in a volume ratio of 1: 2 at a concentration of 1.0 mol / liter. Thereby, a non-aqueous electrolyte was obtained. A non-aqueous electrolyte was poured into the battery case, and the battery case was sealed by heat welding. In this manner, a prismatic lithium ion secondary battery having a battery capacity (design value) of 800 mAh was obtained.
  • Example 1 A square lithium ion secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the elastic member was not incorporated.
  • Example 2 A square lithium ion secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that an adhesive tape having a structure shown in FIG. 10 was used as an adhesive tape for fixing the winding end.
  • the pressure-sensitive adhesive tape 50 shown in FIG. 10 includes a base material 51 and pressure-sensitive adhesive layers 52 provided at both ends of the base material 51. According to the adhesive tape 50, the expansion of the electrode plate group is allowed by the extension of the fold portion 53. That is, the second comparative example is an example in which the fourth embodiment of Japanese Patent Laid-Open No. 2006-302801 is reproduced.
  • the battery is charged with a constant current of 800 mA (1.0 CmA) until the battery voltage reaches 4.2 V, and further, the constant voltage until the current decays to 40 mA (0.05 CmA). Charged with. It took about 2 hours to charge. After charging, the thickness of the flat portion of the battery was measured at 9 points using a thickness gauge, and the average value of the 9 points was determined as “the initial thickness of the battery”. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 shows good results for all the batteries. That is, in Example 1, variation in the obtained effect was small. According to Example 1, since the expansion
  • the present invention is useful for a flat lithium ion secondary battery, particularly a thin lithium ion secondary battery as a power source for small electronic devices.

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Abstract

　リチウムイオン二次電池１０は、正極板１４、負極板１８およびセパレータ１５を含み、扁平な形状に巻かれた極板群３０と、極板群３０の最外周部分の内側であって巻き方向に関する極板群３０のコーナー部分３１に組み込まれた、多孔性を有する弾性部材２１と、を備えている。弾性部材２１は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリウレタンからなる群より選ばれる少なくとも１つの材料の発泡体で構成されている。

Description

リチウムイオン二次電池およびその製造方法
　本発明は、扁平な形状を有するリチウムイオン二次電池およびその製造方法に関する。
　リチウムイオン二次電池の代表的な構造として、正極板、負極板およびセパレータを組み合わせて形成された極板群を渦巻き状に巻いた、いわゆる巻回構造が知られている。中でも、扁平な形状に巻かれた極板群を用いたリチウムイオン二次電池は、モバイル機器等の分野で需要が多い。巻かれた極板群の弛みを防止するために、極板群の巻き終り部は、通常、粘着体（典型的には粘着テープ）で固定されている。
　ところで、充電に伴って極板群が膨張する現象は、リチウムイオン二次電池の分野の当業者に知られている。具体的には、正極活物質からのリチウムイオンの脱ドープによって正極板が体積膨張し、かつ負極活物質へのリチウムイオンのドープによって負極板が体積膨張する。ただし、巻き終わり部が粘着体で固定されているので、外方向への極板群の膨張は制限される。そのため、極板群に比較的大きい応力が発生し、この応力を解放するように極板群が変形する場合がある。例えば、極板群が地層のように褶曲することもある。極板群の変形は、しばしば、電池の厚さの増加を伴う。
　この問題に対処するために、特開２００６－３０２８０１号公報には、粘着剤の存在しない基材のみの部分に折り目部を設けた粘着体を使用して巻き終り部を固定する技術が記載されている。当該文献に記載された粘着体によると、折り目部が伸びることによって極板群の弛みが許容されるため、極板群の膨張を吸収できる空間が極板群を巻いた後にも確保される。これにより、充電に伴う電池の厚さの増加を抑制できる。
特開２００６－３０２８０１号公報
　特開２００６－３０２８０１号公報に記載された技術によれば、確かに、厚さの増加を抑制する一定の効果を享受できるものの、その効果は必ずしも十分でない。こうした事情に鑑み、本発明は、充電に伴う電池の厚さの増加を抑制するための更なる改善技術の提供を目的とする。
　すなわち、本発明は、
　扁平な形状を有するリチウムイオン二次電池であって、
　正極板、負極板およびセパレータを含み、扁平な形状に巻かれた極板群と、
　前記極板群の最外周部分の内側であって巻き方向に関する前記極板群のコーナー部分に組み込まれた、多孔性を有する弾性部材と、
　を備えた、リチウムイオン二次電池を提供する。
　他の側面において、本発明は、
　扁平な形状を有するリチウムイオン二次電池を製造する方法であって、
　正極板、セパレータおよび負極板を準備する工程と、
　前記正極板、前記セパレータおよび前記負極板を組み合わせて極板群を形成するとともに、前記極板群を巻く工程と、
　前記極板群の最外周部分の内側であって巻き方向に関する前記極板群のコーナー部分に、多孔性を有する弾性部材が組み込まれるように、前記巻き工程の終了時点よりも前の段階で、前記弾性部材を前記正極板、前記負極板または前記セパレータの上に配置する工程と、
　前記極板群の巻き終わり部を固定する工程と、
を含む、リチウムイオン二次電池の製造方法を提供する。
　上記本発明によると、極板群の最外周部分（最も外側の部分）の内側であって巻き方向に関する極板群のコーナー部分に、多孔性の弾性部材が組み込まれる。極板群が膨張すると、多孔性の弾性部材は極板群から荷重を受け、その体積を減少させる。自らの体積を減少させることで、弾性部材は極板群の膨張を許容する。特に、コーナー部分に弾性部材が組み込まれていることにより、電池の面内方向（厚さ方向に垂直な方向）への極板群の膨張が許容される。その結果、充電に伴う電池の厚さの増加を効果的に抑制でき、電池の初期厚さを小さくできる。
　なお、本明細書において「電池の初期厚さ」とは、組み立て後に最初に充電した状態での電池の厚さを意味する。
本発明の一実施形態にかかるリチウムイオン二次電池の斜視図 図１に示すリチウムイオン二次電池に用いられた極板群の部分断面図 極板群の最外周部分の断面図 弾性部材を配置するべき位置を示す平面図 アルミニウム製の電池ケースを用いた他のリチウムイオン二次電池の分解斜視図 図３に示す極板群を有したリチウムイオン二次電池の製造工程図 巻かれた極板群を作るための各工程の概略図 弾性部材を配置するべき他の位置を示す斜視図 弾性部材を略一周に組み込んだ他の極板群の断面図 特開２００６－３０２８０１号公報に記載された粘着体の平面図および断面図
　図１に示すように、本実施形態のリチウムイオン二次電池１０は、電池ケース１１と、電池ケース１１に収容された極板群３０とを備えている。電池１０は、扁平かつ方形の形状を有する。極板群３０も扁平かつ方形の形状を有する。極板群３０には、正極リード３３および負極リード３４が取り付けられている。リード３３および３４は、それぞれ、電池ケース１１の外に取り出されている。
　図２に示すように、極板群３０は、正極板１４、負極板１８およびセパレータ１５を組み合わせることによって形成されている。正極板１４は、正極集電体１２と、正極集電体１２の両面に設けられた正極活物質層１３とで構成されている。負極板１８は、負極集電体１６と、負極集電体１６の両面に設けられた負極活物質層１７とで構成されている。セパレータ１５は、正極板１４と負極板１８との間に配置されている。巻かれた極板群３０を形成するために、複数のセパレータ１５（典型的には２枚）が用いられている。極板群３０には、非水電解液が含浸されている。
　図３に示すように、極板群３０は、渦巻き状に巻かれている。巻かれた極板群３０の最外周部分の内側であって巻き方向に関する極板群３０のコーナー部分３１に、多孔性の弾性部材２１が組み込まれている。弾性部材２１は、充電に伴う極板群３０の膨張を吸収する役割を担っている。極板群３０の最外周部分は、末端部としての巻き終わり部３２を含む。巻き終わり部３２は正極集電体１２で構成されているとともに、粘着テープ１９（粘着体）で正極集電体１２自身に固定されている。なお、「コーナー部分３１」とは、巻かれた極板群３０の円弧状の部分のことである。「巻き方向」とは、巻かれていない状態での極板群３０の長手方向に平行かつ電池１０の厚さ方向に直交する方向のことである。
　後述する変形例のように、コーナー部分３１以外の部分に弾性部材２１を組み込むことも可能である。しかし、本実施形態のように、弾性部材２１をコーナー部分３１だけに組み込めば、弾性部材２１自身による極板群３０の厚さの増加を回避できる。また、弾性部材２１をコーナー部分３１だけに組み込んだとしても、充電に伴う電池１０の厚さの増加を抑制する効果は十分に得られる。
　極板群３０は、巻き方向に関して２つのコーナー部分３１を有する。本実施形態では、２つのコーナー部分３１のそれぞれに弾性部材２１が組み込まれている。このようにすれば、極板群３０の変形を抑制する効果が電池１０の面内方向で均一に得られる。また、電池１０の厚さの増加を抑制する効果の向上も期待できる。もちろん、一方のコーナー部分３１にのみ弾性部材２１が組み込まれていたとしても、厚さの増加を抑制する効果をある程度得ることができる。
　本実施形態において、極板群３０の最外周部分は、正極集電体１２だけで構成されている。すなわち、最外周部分を構成している正極集電体１２の上に正極活物質層１３が設けられていない。巻き終わり部３２も正極集電体１２だけで構成されている。そして、正極板１４における正極集電体１２だけの部分に、弾性部材２１が配置されている。詳細には、弾性部材２１は、最外周部分を構成している正極集電体１２の部分と、最外周部分から見て１周内側に位置している正極集電体１２の部分との間に配置されている。最外周部分から見て１周内側に位置している正極集電体１２の部分には、片面にのみ正極活物質層１３が設けられている。このように、正極活物質層１３が設けられていない領域に弾性部材２１を配置すれば、発電に寄与しない活物質が生じることを回避できる。
　図示を省略するが、正極板１４と負極板１８との位置関係を逆にすることによって、極板群３０の最外周部分を負極集電体１６だけで構成することも可能である。この場合、弾性部材２１は、最外周部分を構成している負極集電体１６の部分と、最外周部分から見て１周内側に位置している負極集電体１６の部分との間に配置されうる。さらに、本実施形態では、正極集電体１２だけで構成されている部分が約１周形成されている。しかし、正極集電体１２または負極集電体１６だけで構成されている部分が１周を超えて形成されていたとしても、その部分は「最外周部分」の概念に含まれる。言い換えれば、「最外周部分」では、正極活物質層と負極活物質層とが向かい合っていない。
　正極活物質層１３が設けられていない正極集電体１２の部分に弾性部材２１を配置すると、次のような効果が得られる。まず、正極活物質層１３を設けないことによって、極板群３０の寸法を小さくできる。さらに、正極活物質層１３が設けられていない正極集電体１２の部分の表面に、弾性部材２１を粘着剤、粘着テープ等で容易に取り付けることができる。こうした効果は、最外周部分を負極集電体１６だけで構成する場合も同様に得られる。
　ところで、極板群３０の最外周部分以外の部分の内側に空間が存在する場合にも、極板群３０の膨張を吸収する効果は得られる。一例として、本発明者は、次のような予備実験を行った。
　まず、４５μｍの厚さおよび１０ｍｍの幅を有するスペーサ（第１スペーサ）を準備した。次に、図６を参照して後述する方法で、８重巻きの極板群を作製した。極板群を巻くとき、全ての巻き回数でコーナー部分に第１スペーサを挿入した。つまり、合計で１６個の第１スペーサを使用した。巻き工程の後、第１スペーサを極板群から抜き取った。これにより、全ての巻き回数のコーナー部分に第１スペーサに由来する空間が形成された極板群を得た。得られた極板群を電池ケースに収容させた。
　他方、３６０μｍの厚さおよび１０ｍｍの幅を有するスペーサ（第２スペーサ）を準備した。次に、図６を参照して後述する方法で、８重巻きの極板群を作製した。極板群を巻くとき、最外周部分の内側における２つのコーナー部分に第２スペーサをそれぞれ挿入した。巻き工程の後、第２スペーサを極板群から抜き取った。これにより、最外周部分の内側における２つのコーナー部分に第２スペーサに由来する空間が形成された極板群を得た。得られた極板群を電池ケースに収容させた。
　上記の方法で製造した２種類の電池の初期厚みを測定したところ、いずれも５．５１ｍｍであった。この予備実験の結果は、極板群の内部のどの位置に空間が形成されていたとしても、初期厚さの増加を抑制する効果が得られることを示している。
　そうだとすれば、最外周部分の内側に弾性部材２１を組み込むのが最も好都合である。なぜなら、極板群３０の内部の活物質層１３および１７が設けられている部分に弾性部材２１を配置すると、弾性部材２１で覆われた部分の活物質が無駄になるからである。活物質層１３および１７が設けられていない部分を極板群３０の内部に形成してもよいが、集電体１２および１６の上に活物質層１３および１７を形成するための各工程が複雑になる可能性がある。また、電池の容量が低下する可能性もある。
　弾性部材２１は、多孔性を有する材料で作ることができる。多孔性を有する材料で弾性部材２１が作られていると、弾性部材２１自身の形状の変化および体積の変化によって、極板群３０の膨張を吸収できる。逆に、弾性を有していたとしても、単なるゴムのような材料は多孔性を有さず、荷重を受けても体積の変化を殆ど伴わないので、本発明における弾性部材２１の材料としての利用価値は低い。また、弾性部材２１は、絶縁性を有していることが好ましく、典型的には樹脂材料で作ることができる。
　具体的に、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリウレタンからなる群より選ばれる少なくとも１つの材料で弾性部材２１を作ることができる。これらの材料は、リチウムイオン二次電池の一般的な電解液に溶解せず、電池の特性に影響を及ぼさないので好ましい。より詳細には、弾性部材２１は、上記材料の発泡体で構成できる。上記材料の発泡体は、荷重を受けたときに形状の変化および体積の変化を起こす。すなわち、弾性部材２１に要求される性質を満たす。また、連続気泡の発泡体および独立気泡の発泡体のいずれも使用できる。
　なお、弾性部材２１に要求される「弾性」は、必ずしもゴム弾性を意味するものではなく、形状の変化および体積の変化によって極板群３０の膨張を許容できる範囲での弾性を意味する。例えば、室温で１０ＭＰａの圧力を加えたときに、１０％以上の体積変化を生ずる材料を弾性部材２１に使用できる。また、弾性部材２１が変形後に元の形状に容易に復帰できる性質を有していると、電池１０の製造過程で弾性部材２１をロール等で挟んで搬送することも可能となる。
　弾性部材２１の寸法に特に限定はなく、弾性部材２１を組み込むべき極板群３０の設計に応じて適宜調整すべきである。図４に示すように、極板群３０（巻かれていない）の幅方向ＷＤに関して、弾性部材２１の寸法Ｗ1は、例えば、正極集電体１２の寸法Ｗ2以上、セパレータ１５の寸法Ｗ3以下に調整されうる。すなわち、幅方向ＷＤに関して、弾性部材２１は、正極集電体１２を横切る範囲に設けられている。このようにすれば、電池１０の面内方向への極板群３０の膨張を均一に吸収できる。また、弾性部材２１は、極板群３０の長手方向ＬＤに関して、所定の長さＬ1を有している。この所定の長さＬ1は、例えば、弾性部材２１をコーナー部分３１だけに組み込んだときに、弾性部材２１によって電池１０の厚さを増加させない範囲に調整されている。弾性部材２１の形状も特に限定されず、板状、角棒状、丸棒状等の各種形状を採用できる。さらに、弾性部材２１は、コーナー部分３１に沿う形状、例えば三日月形の断面を有する形に予め成形されていてもよい。
　図３において、セパレータ１５の端部は、コーナー部分３１の直前で途切れているが、コーナー部分３１まで延びていることもある。つまり、弾性部材２１の一部または全部をセパレータ１５の端部で構成できる可能性がある。他方、本実施形態では、弾性部材２１は、セパレータ１５とは別の部材で構成されている。この場合、弾性部材２１は、セパレータ１５の厚さを明白に超える厚さを有している。なお、弾性部材２１の厚さは、極板群３０を解いた状態において、極板群３０の厚さ方向に関する弾性部材２１の寸法で特定される。
　上記のような弾性部材２１を極板群３０の内部に組み込む。弾性部材２１は、自己の収縮により、正極活物質からのリチウムイオンの脱ドープによる正極板１４の体積膨張と、負極活物質へのリチウムイオンのドープによる負極板１８の体積膨張とを吸収できる。充電時に極板の体積膨張に伴う極板群３０の膨張が許容されるので、極板群３０の変形を抑制できるとともに、電池１０の厚さの増加も抑制できる。
　次に、電池１０の他の要素について個別に説明する。
　正極集電体１２は、金属箔、典型的にはアルミニウム製の箔でできている。金属箔は、ラス加工またはエッチング処理されていてもよい。正極活物質層１３は、正極活物質、結着剤および導電剤を含む。正極板１４の厚さは、十分な柔軟性を確保できる範囲、例えば、５０～２００μｍの範囲にある。
　正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵および放出できる物質であれば特に限定されず、例えば、リチウム含有遷移金属化合物を使用できる。リチウム含有遷移金属化合物として、コバルト、マンガン、ニッケル、クロム、鉄およびバナジウムからなる群より選ばれる少なくとも１種類の金属とリチウムとの複合金属酸化物を例示できる。リチウムを含む複合金属酸化物として、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＭｎＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＣｏxＮｉ(1-x)Ｏ2（０＜ｘ＜１）、ＬｉＣｒＯ2、αＬｉＦｅＯ2およびＬｉＶＯ2等を例示できる。
　結着剤としては、フッ素樹脂、アクリルゴム、変性アクリルゴム、スチレン－ブタジエンゴム、アクリル樹脂、ビニル樹脂等を使用できる。これらの結着剤は、単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。また、上に列挙した樹脂に用いられた２種以上のモノマーの共重合体を結着剤として使用してもよい。フッ素を含む結着剤として、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンとの共重合体、およびポリテトラフルオロエチレン等を例示できる。
　導電剤としては、アセチレンブラック、グラファイト、炭素繊維等の炭素材料を使用できる。これらの炭素材料は、単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
　負極集電体１６としては、銅製の箔または銅合金製の箔を好適に使用できるが、これらに限定されるものではない。また、箔の具体例として、圧延箔、電解箔等が挙げられる。箔の形状は特に限定されず、孔開き箔、エキスパンド材、およびラス材等であっても構わない。また、予め粗化処理を施した電解銅箔、粗化処理を施した圧延銅箔も使用できる。
　負極活物質層１７は、負極活物質を主成分（質量比で最も多く含まれている成分）として含み、任意成分として結着剤および／または導電剤を含む。負極板１８の厚さは、十分な柔軟性を確保できる範囲、例えば、５０～２１０μｍの範囲にある。
　負極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に吸蔵および脱離しうる材料、例えば、黒鉛型結晶構造を有するグラファイトを含む材料が挙げられる。そのような材料としては、天然黒鉛、球状または繊維状の人造黒鉛、難黒鉛化性炭素（ハードカーボン）、および易黒鉛化性炭素（ソフトカーボン）等が挙げられる。また、シリコン、錫、シリコンと錫との合金、酸化シリコンや酸化錫等の酸化物、窒化シリコン等の窒化物も、高いエネルギー密度を得るうえで好適に使用できる。
　結着剤、導電剤および増粘剤等の任意の添加剤については、正極活物質層１３と同じものを負極活物質層１７に使用できる。
　セパレータ１５としては、ポリエチレン微多孔膜、ポリプロピレン微多孔膜等のポリオレフィン微多孔膜が挙げられる。これらは、単層で使用可能であり、２以上を積層したものも使用可能である。例えば、ポリエチレン微多孔膜の両面にポリプロピレン微多孔膜を積層したものをセパレータ１５として使用できる。セパレータ１５は、例えば、８～３０μｍの範囲の厚さを有する。
　電解液は、非水溶媒に電解質を溶解することによって調製されうる。非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、γ－ブチロラクトン、１，２－ジメトキシエタン、１，２－ジクロロエタン、１，３－ジメトキシプロパン、４－メチル－２－ペンタノン、１，４－ジオキサン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリル、スルホラン、３－メチル－スルホラン、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、リン酸トリメチル、およびリン酸トリエチル等を使用できる。これらの非水溶媒は、単独または２種類以上の混合溶媒として、使用できる。
　電解質としては、例えば、電子吸引性の強いリチウム塩を使用できる。具体的には、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2、およびＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3等が挙げられる。これらの電解質は、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの電解質は、例えば０．５～１．８ｍｏｌ／リットルの範囲の濃度で非水溶媒に溶解される。
　粘着テープ１９の材料は、非水電解液に溶解したり、分解したりすることがなければ特に限定されない。粘着テープ１９の粘着剤としては、例えば、アクリル酸ブチル等のアクリル酸アルキルエステルモノマーとアクリル酸ヒドロキシエチル等のモノマーとの共重合体を部分的に架橋したものが挙げられる。粘着テープ１９の基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタラート、ポリフェニレンサルファイド、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、およびポリメチルメタクリレート等の樹脂でできた無延伸または延伸フィルムが挙げられる。
　電池ケース１１としては、アルミニウム箔等の金属箔をポリエチレンテレフタレート等の樹脂でラミネートした包材、いわゆるラミネート包材を使用できる。ラミネート包材は、電池の軽量化および薄型化に有利である反面、可撓性を有していることから、極板群３０の変形の影響を受けやすい。そのため、ラミネート包材を用いたリチウムイオン二次電池に本発明を適用すれば、より高い効果を得ることができる。
　また、図５に示すように、ラミネート包材に代えて、硬質な材料でできた電池ケース４１に極板群３０を収容させてもよい。この場合、耐圧強度の観点から、電池ケース４１の材料として、マンガン、銅等の金属を微量に含有するアルミニウム合金、またはニッケルメッキを施した鋼鈑を好適に使用できる。電池ケース４１は、上端が開口している有底のケース本体４２と、ケース本体４２の開口を閉じている封口板４３とで構成されている。封口板４３の極性端子に負極リード、ケース本体４２の極性端子（または封口板４３の負極用の端子を除いた部分）に正極リードがそれぞれ電気的に接続されている。封口板４３をケース本体４２にレーザー溶接した後、封口板４３に設けた注液孔（図示せず）から電池ケース４１の中に非水電解液を注入する。その後、注液孔に注液栓（図示せず）を取り付けて、レーザー溶接で封口する。
　次に、図６に示す工程図を参照しつつリチウムイオン二次電池の製造方法を説明する。
　まず、正極板１４、セパレータ１５および負極板１８を準備する（ステップＳ１）。正極板１４は、帯状の正極集電体１２に正極合剤を塗布、乾燥および圧延することによって作製できる。正極合剤は、正極活物質、結着剤および導電剤を適切な分散媒と混合することによって調製できる。正極合剤を正極集電体１２の片面または両面に塗布、乾燥および圧延することによって、正極活物質層１３を形成できる。
　分散媒としては、結着剤を溶解できる溶媒が適切である。具体的には、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルスルホルアミド、テトラメチル尿素、アセトン、およびメチルエチルケトン等の有機溶媒を好適に使用できる。これらの有機溶媒は、単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。また、結着剤を溶解できる限りにおいて、水または温水を分散媒として使用してもよい。
　また、分散剤、界面活性剤、安定剤等の添加剤を必要に応じて正極合剤に加えてもよい。さらに、必要に応じて、エチレン－ビニルアルコール共重合体、カルボキシメチルセルロース、およびメチルセルロース等の増粘剤を正極合剤に加えてもよい。
　正極集電体１２に正極合剤を塗布する方法は特に限定されない。例えば、スリットダイコータ、リバースロールコータ、リップコータ、ブレードコータ、ナイフコータ、グラビアコータ、およびディップコータ等を用いて容易に塗布できる。塗布した正極合剤を乾燥させる方法も特に限定されず、自然乾燥および加熱乾燥のいずれも採用できる。生産性を考慮して、例えば、７０～２００℃の雰囲気温度で１０分間～５時間乾燥させる方法を推奨できる。圧延は、ロールプレス機を用いて行える。所定の厚さの正極活物質層１３が形成されるように、数回の圧延を行ってもよいし、圧力を変えながら圧延を行ってもよい。
　負極板１８も正極板１４と同じように、負極合剤を帯状の負極集電体１６の上に塗布、乾燥および圧延することによって作製できる。負極合剤は、負極活物質を適切な分散媒と混合することによって調製できる。負極合剤を負極集電体１６の片面または両面に塗布、乾燥および圧延することによって、負極活物質層１７を形成できる。負極合剤は、必要に応じて、結着剤、導電剤および増粘剤等の添加剤を含んでいてもよい。
　負極活物質としてシリコンおよび錫等の高容量材料を用いる場合には、これらの高容量材料を負極集電体１６の上に真空プロセスで堆積させることによって、負極活物質層１７を形成できる。具体的には、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition Method）等の真空プロセスを採用できる。中でも、蒸着法が効率的に負極活物質層１７を形成する観点から望ましい。蒸着法として、電子ビーム蒸着および抵抗加熱蒸着のいずれも採用できる。高容量材料の酸化物および／または窒化物の蒸着を行う場合には、酸化物および／または窒化物を蒸発材料として使用できる。さらに、高容量材料を蒸発させながら酸素ガス、窒素ガス、またはこれらのガスをイオン化ないしラジカル化したものを蒸発源の上方に供給することによって、反応性蒸着を行ってもよい。
　なお、極板群３０の最外周部分を構成するべき正極板１４の部分には、正極集電体１２だけで構成された部分を残す点に留意する。同様に、極板群３０の巻き始め部を構成するべき負極板１８の部分には、負極リード３４を取り付けるために、負極集電体１６だけで構成された部分を残す点に留意する。
　上記の方法で作製された正極板１４および負極板１８は、それぞれ、供給ロールに巻き取られた状態で、次の工程に供される。セパレータ１５も、予め所望の幅に切断されるとともに、供給ロールに巻き取られた状態で、次の工程に供される。
　次に、正極板１４、セパレータ１５および負極板１８を組み合わせて極板群３０を形成する工程を実施する（ステップＳ２）。具体的には、図７に示すように、正極板１４、セパレータ１５および負極板１８を供給ロール４４～４７から貼り合わせロール４８に向けて繰り出す。貼り合わせロール４８において正極板１４、セパレータ１５および負極板１８が互いに貼り合わされて、巻かれていない極板群３０が形成される。図３に示す構造の巻かれた極板群３０を得るために、正極板１４、セパレータ１５および負極板１８は、貼り合わせロール４８の直前において、それぞれ、所定の長さに切断される。正極板１４、セパレータ１５および負極板１８には、いわゆる巻きずれが起こらないように十分な張力が付与されている。
　次に、極板群３０を巻く工程を実施する（ステップＳ３）。具体的には、図７に示すように、極板群３０を巻き芯３６に巻きつける。
　さらに、巻き工程を実施しながら、弾性部材２１を正極集電体１２の上に配置する（ステップＳ４）。つまり、巻き工程の途中に、弾性部材２１を配置する工程を実施する。具体的には、図７に示すように、貼り合わせロール４８と巻き芯３６との間の極板群３０の搬送経路上に部品供給機３７を配置し、部品供給機３７を用いて正極集電体１２の上に弾性部材２１を載せる。巻き工程の開始後、極板群３０の最外周部分を構成するべき正極集電体１２の部分が部品供給機３７の有効領域（本実施形態では真下）に到来したら、巻き芯３６、搬送ローラ４９および貼り合わせロール４８等を駆動するためのアクチュエータを一時停止する。部品供給機３７には、予め弾性部材２１が保持されている。ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）カメラ等の検知器で正極集電体１２の位置を確認しつつ、部品供給機３７から正極集電体１２の上に弾性部材２１を移す。弾性部材２１は、粘着テープ、粘着剤等を用いて正極集電体１２に取り付けることができる。巻かれた極板群３０の両コーナー部分３１に弾性部材２１が組み込まれるように、極板群３０を巻く工程と弾性部材２１を配置する工程とを交互に実施する。
　なお、弾性部材２１を正極集電体１２の上に配置する工程を実施するタイミングは、図７に示す例に限定されない。例えば、正極板１４、セパレータ１５および負極板１８を準備する工程と、極板群３０を巻く工程との間に、弾性部材２１を配置する工程を実施できる。具体的には、供給ロール４７と貼り合わせロール４８との間の搬送経路上で、正極集電体１２の上に弾性部材２１を配置しうる。また、最外周部分が負極集電体１６で構成される場合には、弾性部材２１を負極集電体１６の上に配置しうる。さらに、セパレータ１５の上に弾性部材２１を配置する方法も考えられる。すなわち、巻かれた極板群３０の最外周部分の内側であって巻き方向に関する極板群３０の少なくとも一方のコーナー部分３１に、弾性部材２１が組み込まれるように、巻き工程の終了時点よりも前の段階で、弾性部材２１を正極板１４、負極板１８またはセパレータ１５の上に配置しうる。
　弾性部材２１を正極集電体１２の上に配置し終えたら、巻き芯３６および搬送ローラ４９等を再び回転させて極板群３０を最後まで巻く（ステップＳ５）。極板群３０を巻き終えたら、巻き終わり部３２を粘着テープ１９で固定する（ステップＳ６）。
　巻き終り部３２を固定した後、所定の厚さとなるように極板群３０をプレス加工する（ステップＳ７）。これにより、極板群３０に扁平な形状が付与される。極板群３０を電池ケース１１（または４１）に収容させる（ステップＳ８）。電池ケース１１に電解液を注入後、電池ケース１１を封口する（ステップＳ９およびＳ１０）。これにより、コーナー部分３１に弾性部材２１が組み込まれた極板群３０を有する電池１０が得られる。なお、プレス加工は省略可能である。
　ところで、極板群の膨張を吸収できる空間を確保するために、極板群を巻くときに、極板群に付与する張力を弱めればよいのではないかとも思われる。しかし、極板群に付与する張力を弱めると、いわゆる「巻きずれ」の起こる可能性が高まる。「巻きずれ」とは、正極板、負極板およびセパレータの各位置が、設計上の位置からずれる現象のことである。「巻きずれ」の発生は、歩留まりの低下および生産性の低下を招く。
　また、極板群の膨張を吸収できる空間を確保するために、極板群を巻くときに、「多孔性の弾性部材２１」に代えて、巻き工程の途中で極板群に対して何らかの冶具を挿入する方法も考えられる。しかし、極板群を巻くスピードが非常に速いことを考慮すると、そのような方法は現実的でない。巻き回数等の設計条件にもよるが、巻きスピードを相当落とさない限り、巻き工程の途中で極板群に対して冶具を挿入するのは困難である。さらに、巻かれた極板群から冶具を引き抜くときにセパレータ等の部品にダメージが及ぶ可能性も否定できない。
　これに対し、本実施形態の方法によると、極板群３０に付与する張力を弱める必要もないし、弾性部材２１を事後的に取り除く必要もない。そのため、歩留まりの低下および生産性の低下を招来しにくい。また、セパレータ１５等の部品にダメージが及ぶおそれも殆どない。
　なお、極板群が円筒状に巻かれている場合、厚さの増加の問題は、扁平な形状の極板群の場合に比べて起こりにくい。なぜなら、円筒の形状を有する極板群は、自己緊縛により、扁平な形状の極板群に比べて変形しにくいからである。ただし、このことは、円筒状のリチウムイオン二次電池への本発明の適用を妨げるものではない。
（変形例）
　実施形態で説明した弾性部材２１は、正極活物質層１３の終端に重なる位置まで延びていてもよい。そのような構造によると、次のような効果が得られる。当業者に知られているように、負極活物質層は、一般に、平面視で、正極活物質層よりも広い。また、リチウムイオン二次電池の安全性を高めるために、従来から、ポリフェニレンサルファイド等の絶縁テープを正極活物質層の終端において、正極活物質層を覆うように正極板とセパレータとの間、または負極活物質層を覆うように負極板とセパレータとの間に配置している。この絶縁テープは、本発明における弾性部材２１とは異なるものである。しかし、本発明における弾性部材２１と、従来のリチウムイオン二次電池における絶縁テープとを一つの部材で構成すれば、部品点数を削減できるとともに、工程数も削減できる可能性がある。
　図８に示すように、変形例にかかる弾性部材２１Ａは、極板群３０の長手方向ＬＤに関して、正極活物質層１３の終端１３ｅに重なる位置まで延びている。終端１３ｅに重なる位置において、弾性部材２１Ａは、正極活物質層１３とセパレータ１５との間に挟まれている。長手方向ＬＤに関して、弾性部材２１Ａの厚さを適切に調整すれば、弾性部材２１Ａの薄肉の部分を正極活物質層１３とセパレータ１５との間に無理なく挟める。弾性部材２１Ａは、負極活物質層１７とセパレータ１５との間に挟まれていても構わない。このような構造によると、正極集電体１２と負極活物質層１７との間の絶縁を確実に確保できるとともに、正極活物質層１３の終端１３ｅの近傍での不具合、例えば、リチウムの析出による短絡を確実に防止できる。また、弾性部材２１Ａを追加的に設けることによる部品点数の増加も回避できる。
　また、図９に示すように、コーナー部分３１だけでなく、極板群３０の平らな部分に弾性部材２１が組み込まれていてもよい。図９に示す変形例では、極板群３０の最外周部分の内側に、極板群３０の１周分に相当する長さの弾性部材２１が組み込まれている。
（実施例１）
　ＬｉＣｏＯ2を１００重量部、アセチレンブラックを２重量部、ポリフッ化ビニリデンを３重量部、および適量のＮ－メチル－２－ピロリドンを混合して正極合剤を得た。この正極合剤を、厚さ１５μｍの帯状のアルミニウム箔でできた正極集電体上に塗布した。極板群の最外周部分を構成するべき正極集電体の部分には正極合剤を塗布しなかった。塗布した正極合剤を１１０℃で５分間乾燥させた後、３回圧延を行った。
　アルミニウム製の正極リードをスポット溶接により正極集電体に固定した。内部短絡を防止するために、正極リードを挟むようにポリプロピレン製の絶縁粘着体を正極集電体に貼り付けた。このようにして、幅３５ｍｍ、長さ４６０ｍｍ、厚さ０．１４ｍｍの正極板を準備した。
　鱗片状黒鉛を１００重量部、スチレン－ブタジエンゴムの水溶性ディスパージョンを固形分に換算して１重量部、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロースを１重量部、および適量の水を混合して負極合剤を得た。この負極合剤を、厚さ１０μｍの帯状の銅箔でできた負極集電体に塗布した。塗布した負極合剤を１１０℃で３０分間乾燥させた後、圧延を行った。
　ニッケル製の負極リードをスポット溶接により負極集電体に固定した。内部短絡を防止するために、負極リードを挟むようにポリプロピレン製の絶縁粘着体を負極集電体に貼り付けた。このようにして、幅３６ｍｍ、長さ４５０ｍｍ、厚さ０．１４ｍｍの負極板を準備した。
　次に、セパレータを介して正極板および負極板を組み合わせて極板群を形成するとともに、極板群を巻いた。極板群の２つのコーナー部分に多孔性の弾性部材を組み込んだ。巻き終わり部を粘着テープで固定した。これにより、図３を参照して説明した構造を有する極板群を得た。セパレータとして、厚さ１６μｍのポリエチレン微多孔膜を用いた。多孔性を有する弾性部材として、１ｍｍ×１ｍｍ×３６ｍｍの寸法の角棒状に切断したポリエチレンフォーム（不二紙化工業社製、特殊ポリエチレンフォーム（３０倍発泡・独立気泡）、厚さ１ｍｍ）を用いた。弾性部材を正極集電体に取り付けるために粘着剤（アクリル系粘着剤）を用いた。巻き終わり部を固定するための粘着テープとして、ポリフェニレンサルファイドでできた厚さ２０μｍの基材と、アクリル酸ブチルでできた厚さ５μｍの粘着剤層とを有するものを用いた。
　その後、プレス加工により、極板群に扁平な形状を付与した。得られた極板群をラミネート包材でできた電池ケースに収容した。ラミネート包材として、厚さ１００μｍのアルミニウム箔の両面に厚さ１０μｍのポリプロピレンフィルムを貼り合わせたものを使用した。
　極板群を電池ケースに収容させた後、８５℃の温度で極板群を２時間真空乾燥させた。乾燥終了後、カールフィシャー式水分計で極板群に含まれている水分量を測定した。極板群の水分量が１００ｐｐｍ以下であることを確認した。
　エチルカーボネートとエチルメチルカーボネートとを１：２の体積比で含む混合溶媒に、電解質としてＬｉＰＦ6を１．０ｍｏｌ／リットルの濃度で溶解させた。これにより、非水電解液を得た。非水電解液を電池ケースに注入し、熱溶着によって電池ケースを封口した。このようにして、８００ｍＡｈの電池容量（設計値）を有する角型リチウムイオン二次電池を得た。
（比較例１）
　弾性部材を組み込まなかった点を除き、実施例１と同じ方法で角型リチウムイオン二次電池を製造した。
（比較例２）
　巻き終わり部を固定するための粘着テープとして、図１０に示す構造を有するものを用いた点を除き、実施例１と同じ方法で角型リチウムイオン二次電池を製造した。図１０に示す粘着テープ５０は、基材５１と、基材５１の両端に設けられた粘着剤層５２とで構成されている。粘着テープ５０によると、折り目部５３が伸びることによって極板群の膨張が許容される。すなわち、本比較例２は、特開２００６－３０２８０１号公報の実施例４を再現した例である。
<初期厚さの測定>
　実施例１、比較例１および比較例２の電池を３個ずつ製造し、各電池の初期厚さを以下の方法で測定した。なお、組み立て直後の各電池は、設計値として、４．９ｍｍの厚さを有していた。
　具体的には、２０℃の環境下において、電池の電圧が４．２Ｖに達するまで定電流８００ｍＡ（１．０ＣｍＡ）で充電し、さらに、電流が４０ｍＡ（０．０５ＣｍＡ）に減衰するまで定電圧で充電した。充電には、約２時間かかった。充電後、シックネスゲージを用いて電池の平らな部分の厚さを９点で測定し、９点の平均値を「電池の初期厚さ」として求めた。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
   　 
　平均値に着目すると、実施例１および比較例２の電池は、比較例１の電池の初期厚さよりも小さい初期厚さを有していた。ただし、比較例２は、実施例１に匹敵する良好な結果を示した電池（５．２１ｍｍ）と、比較例１の平均値と同程度の結果を示した電池（５．２９ｍｍ）とが混在していた。これに対し、実施例１は、全ての電池で良好な結果を示した。つまり、実施例１は、得られた効果のバラつきが小さかった。実施例１によると、両コーナー部分において極板群の膨張を均一に吸収できたため、初期厚さのバラつきも小さくなったと推測される。
　本発明は、扁平な形状のリチウムイオン二次電池、特に、小型電子機器用電源としての薄いリチウムイオン二次電池に有用である。

Claims (11)

  1. 　扁平な形状を有するリチウムイオン二次電池であって、
    　正極板、負極板およびセパレータを含み、扁平な形状に巻かれた極板群と、
    　前記極板群の最外周部分の内側であって巻き方向に関する前記極板群のコーナー部分に組み込まれた、多孔性を有する弾性部材と、
    　を備えた、リチウムイオン二次電池。
  2. 　前記弾性部材が前記コーナー部分だけに組み込まれている、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
  3. 　前記極板群が前記巻き方向に関して２つの前記コーナー部分を有し、
    　２つの前記コーナー部分のそれぞれに前記弾性部材が組み込まれている、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
  4. 　前記正極板が、正極活物質層および正極集電体を含み、
    　前記負極板が、負極活物質層および負極集電体を含み、
    　前記極板群の最外周部分を構成している前記正極集電体または前記負極集電体の上に前記正極活物質層または前記負極活物質層が設けられていない、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
  5. 　前記弾性部材は、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリウレタンからなる群より選ばれる少なくとも１つの材料でできている、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
  6. 　前記弾性部材が前記材料の発泡体で構成されている、請求項５に記載のリチウムイオン二次電池。
  7. 　扁平な形状を有するリチウムイオン二次電池を製造する方法であって、
    　正極板、セパレータおよび負極板を準備する工程と、
    　前記正極板、前記セパレータおよび前記負極板を組み合わせて極板群を形成するとともに、前記極板群を巻く工程と、
    　前記極板群の最外周部分の内側であって巻き方向に関する前記極板群のコーナー部分に、多孔性を有する弾性部材が組み込まれるように、前記巻き工程の終了時点よりも前の段階で、前記弾性部材を前記正極板、前記負極板または前記セパレータの上に配置する工程と、
    　前記極板群の巻き終わり部を固定する工程と、
    を含む、リチウムイオン二次電池の製造方法。
  8. 　前記弾性部材を前記コーナー部分だけに組み込む、請求項７に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
  9. 　前記巻き方向に関して前記極板群が２つの前記コーナー部分を有し、
    　２つの前記コーナー部分のそれぞれに前記弾性部材を組み込む、請求項７に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
  10. 　前記正極板が、正極活物質層および正極集電体を含み、
    　前記負極板が、負極活物質層および負極集電体を含み、
    　前記極板群の最外周部分を構成している前記正極集電体または前記負極集電体の上に前記正極活物質層または前記負極活物質層が設けられておらず、
    　前記弾性部材を配置する工程において、前記正極板における前記正極集電体だけの部分または前記負極板における前記負極集電体だけの部分に、前記弾性部材を配置する、請求項７に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
  11. 　前記準備工程と前記巻き工程との間、または前記巻き工程の途中に、前記弾性部材を配置する工程を実施する、請求項７に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
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