扁平型电池的制作方法

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扁平型电池的制作方法

本发明涉及扁平型电池。本发明的扁平型电池使用于例如、燃料电池车和混合电动汽车等车辆的马达等的驱动用电源、辅助电源。



背景技术:

以往以来,作为相当于扁平型电池的一形态的电池,存在利用外包装构件将可进行充放电的层叠型的发电元件和电解液密封而构成的锂离子二次电池(参照专利文献1)。

发电元件通过将保持电解质的电解质层和电极层叠而构成。发电元件随着使用而沿着层叠方向膨胀。

外包装构件形成了包括供发电元件收纳的空间和剩余空间在内的被密封起来的空间。外包装构件由于密封起来的空间的压力与外侧的空间的压力之间的压力差而被按压于发电元件的与层叠方向交叉的面。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2001-297748号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

在发电元件的内部,在反复进行充放电的期间内,电极内的活性物质等与电解液发生反应而产生气体。在发电元件的内部产生的气体的一部分向剩余空间移动。

此时,在剩余空间的体积较小的情况下,由外包装构件形成的被密封起来的空间内的压力由于气体的移动而容易地上升。由此,气体向剩余空间的移动无法顺利地进行。因此,存在如下问题:由于气体停留于发电元件内而发电元件内的电解液的量相对地减少而产生局部的缺液。

另一方面,在剩余空间的体积较大的情况下,随着由外包装构件形成的被密封起来的空间内的压力的上升而剩余空间的形状易于大幅度变化。若剩余空间的形状大幅度变化,则欲将外包装构件从发电元件的与层叠方向交叉的面拉开的力作用于该外包装构件。由此,移动到该空间的气体的一部分易于进入发电元件的与层叠方向交叉的面和外包装构件之间。因此,存在如下问题:均匀的压力未被从外包装构件施加于发电元件的与层叠方向交叉的面而电池的性能降低。

因此,本发明是为了解决上述问题而做成的,其目的在于提供一种能够防止缺液、同时维持压力从外包装构件均匀地作用于发电元件的与层叠方向交叉的面的状态的扁平型电池。

用于解决问题的方案

达成上述目的的本发明的扁平型电池具备:电解液;发电元件,其包括电解质层和隔着电解质层层叠的多个电极,该发电元件随着使用而沿着电极的层叠方向膨胀。本发明的扁平型电池还具备形成包括供发电元件收纳的空间和剩余空间在内的被密封起来的空间的外包装构件。剩余空间形成于发电元件的沿着层叠方向的侧面与外包装构件之间。外包装构件由于外侧与内侧之间的压力差而被按压于发电元件的与层叠方向交叉的面,并且,包括体积调整部,该体积调整部根据被密封起来的空间内的压力上升而扩大,从而容许剩余空间的体积的增加。体积调整部维持着外包装构件被按压于发电元件的与层叠方向交叉的面的状态地容许剩余空间的体积的增加。

附图说明

图1是表示第1实施方式的锂离子二次电池的立体图。

图2是表示该锂离子二次电池的俯视图。

图3是将该锂离子二次电池分解成各构成构件来表示的分解立体图。

图4是沿着图1中所示的4-4线表示该锂离子二次电池的部分端面图。

图5的(a)、(b)是沿着图2中所示的5-5线并省略电解液和发电元件来表示该锂离子二次电池的概略剖视图。

图6是沿着图2中所示的5-5线来表示该锂离子二次电池的剖视图。

图7是说明该锂离子二次电池的体积调整部的动作的图,是表示剩余空间的体积增加之前的体积调整部的与图6的由虚线部m1包围的部分相对应的放大图。

图8是说明该锂离子二次电池的体积调整部的动作的图,是表示剩余空间的体积增加之际的体积调整部的与图6的由虚线部m1包围的部分相对应的放大图。

图9是说明该锂离子二次电池的体积调整部的动作的图,是与图8的由虚线部m2包围的部分相对应的放大图。

图10是表示第1实施方式的变形例的锂离子二次电池的体积调整部的图,是与图6的由虚线部m1包围的部分相对应的放大图。

图11是表示该锂离子二次电池的体积调整部的图,是表示剩余空间的体积增加之际的体积调整部的与图6的由虚线部m1包围的部分相对应的放大图。

图12的(a)、(b)是表示第2实施方式的锂离子二次电池的与图5相对应的概略剖视图。

图13是表示该锂离子二次电池的与图6相对应的剖视图。

图14是表示该锂离子二次电池的体积调整部的图,是与图13的由虚线部m3包围的部分相对应的放大图。

图15是表示该锂离子二次电池的体积调整部的图,是表示剩余空间的体积增加之际的体积调整部的与图13的由虚线部m3包围的部分相对应的放大图。

图16是表示第3实施方式的锂离子二次电池的与图4相对应的部分端面图。

图17的(a)、(b)是表示该锂离子二次电池的与图5相对应的概略剖视图。

图18是表示该锂离子二次电池的与图6相对应的剖视图。

图19是表示该锂离子二次电池的体积调整部的图,是与图18的由虚线部m4包围的部分相对应的放大图。

图20是表示实施例的锂离子二次电池的体积增加率与容量维持率之间的关系的图。

图21是表示另一实施例的锂离子二次电池的体积增加率与容量维持率之间的关系的图。

具体实施方式

以下,一边参照所附的附图,一边对本发明的第1实施方式、第2实施方式以及第3实施方式进行说明。

在附图的说明中,对相同的元件标注相同的附图标记,省略重复的说明。

在图1~图19的全部图中,使用以x、y以及z表示的箭头来表示方位。以x表示的箭头的方向表示扁平型电池的长边方向(相当于与发电元件的层叠方向交叉的方向)。以y表示的箭头的方向表示与扁平型电池的长边方向x交叉的短边方向(相当于与发电元件的层叠方向交叉的方向)。以z表示的箭头的方向表示发电元件的层叠方向。

出于方便说明,附图中的构件的大小、比例存在夸张并与实际的大小、比例不同的情况。例如图4~图6等夸张地表示沿着层叠方向(z方向)的构件的厚度。

(第1实施方式)

一边参照图1~图9一边对扁平型电池进行说明。

首先,一边参照图1~图6,一边基于作为一个例子的具备层叠型的发电元件的锂离子二次电池100来对扁平型电池的结构进行说明。

图1是表示本实施方式的锂离子二次电池100的立体图。图2是表示锂离子二次电池100的俯视图。图3是将锂离子二次电池100分解成各构成构件来表示的分解立体图。图4是沿着图1中所示的4-4线来表示锂离子二次电池100的部分端面图。图5的(a)、(b)是沿着图2中所示的5-5线并省略电解液10和发电元件50来表示锂离子二次电池100的概略剖视图。图6是沿着图2中所示的5-5线来表示锂离子二次电池100的剖视图。

<电池的整体构造>

如图4和图5所示,本实施方式的锂离子二次电池100具备:电解液10;以及发电元件50,其包括电解质层20和隔着电解质层20层叠的多个正极30和负极40,该发电元件50随着使用而沿着正极30和负极40的层叠方向z膨胀。锂离子二次电池100还具备形成包括供发电元件50收纳的空间60和剩余空间70在内的被密封起来的空间80的外包装构件110。剩余空间70形成于发电元件50的沿着层叠方向z的侧面ss与外包装构件110之间。外包装构件110由于外侧与内侧之间的压力差而被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb。外包装构件110包括体积调整部140,该体积调整部140根据被密封起来的空间80内的压力上升而扩大,从而容许剩余空间70的体积的增加。体积调整部140维持着外包装构件110被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb的状态地容许剩余空间70的体积的增加。以下,详述各构成元件。

<发电元件>

如图3所示,发电元件50是包括电解质层20和隔着电解质层20层叠的多个正极30和负极40的层叠型的发电元件。在将正极30的层叠数设为d、将电池的容量设为q的情况下,优选设为0.7≤q/d≤5.0。此外,在本实施方式中,负极40配置于发电元件50的最外层,因此,在正极30的层叠数是d时,负极40的层叠数是d+1。另外,也可以是,在将正极30配置于发电元件50的最外层的情况下,将负极40的层叠数设为d,设为0.7≤q/d≤5.0。

如图4所示,发电元件50具备:与层叠方向z交叉的一个面su;与层叠方向z交叉的另一个面sb;以及沿着层叠方向z的侧面ss。沿着层叠方向z的侧面ss是发电元件50的沿着层叠方向z的、电解质层20的侧面、正极30的侧面以及负极40的侧面相连而构成的。

<正极>

如图4所示,正极30是在正极集电体31设置正极活性物质层32而成的。

正极集电体31由例如铝形成,并形成为薄膜状。

正极活性物质层32是将以预定的比混合后述的材料而制作成的正极浆料以使正极集电体31的一部分暴露的方式涂布于该正极集电体31的两面之后使其干燥而形成的。而且,干燥后的正极活性物质层32在粘结于正极集电体31的两面的状态下从正极集电体31的两侧进行加压加工。正极电极引板31a与正极集电体31中的没有形成正极活性物质层32的部分接合。

正极浆料含有正极活性物质、导电助剂、粘合剂以及粘度调整溶剂。作为正极活性物质,以90wt%的比例使用linicoalo2。作为导电助剂,以5wt%的比例使用乙炔黑。作为粘合剂,以5wt%的比例使用pvdf。

<负极>

负极40是在负极集电体41设置负极活性物质层42而成的。

负极集电体41由例如铜形成,并形成为薄膜状。

负极活性物质层42是将以预定的比混合后述的材料而制作成的负极浆料以使负极集电体41的一部分暴露的方式涂布于该负极集电体41的两面之后使其干燥而形成的。而且,干燥后的负极活性物质层42在粘结于负极集电体41的两面的状态下从负极集电体41的两侧进行加压加工。负极电极引板41a(参照图1和图2)与负极集电体41中的没有形成负极活性物质层42的部分接合。

负极浆料含有负极活性物质、导电助剂、粘合剂以及粘度调整溶剂。作为负极活性物质,以94wt%的比例使用包覆天然石墨。作为导电助剂,以1wt%的比例使用乙炔黑。作为粘合剂,以5wt%的比例使用pvdf。作为对浆料的粘度进行调整的溶剂,使用nmp。

<电场质层>

电解质层20具有浸渗电解液10而成的隔离件。具有隔离件的电解质层20作为正极30与负极40之间的空间上的分隔壁(间隔件)发挥功能。另外,与此同时也具有保持作为充放电时的正负极间的锂离子的移动介质的电解质的功能。

作为隔离件,并没有特别限制,能够适当利用以往公知的隔离件。能够列举出例如由吸收保持电解质的聚合物、纤维构成的多孔性片材的隔离件、无纺布隔离件等。

<电解液>

电解液10能够适当利用以往公知的电解液。在本实施方式中,使用液体电解质来构成电解液,但也可以使用凝胶电解质来构成电解液。

液体电解质是使作为支持电解质的锂盐溶解于溶剂而成的。作为溶剂,可列举出例如、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸二丙酯(dpc)、碳酸甲乙酯(emc)、丙酸甲酯(mp)、乙酸甲酯(ma)、甲酸甲酯(mf)、4-甲基二氧戊环(4medol)、二氧戊环(dol)、2-甲基四氢呋喃(2methf)、四氢呋喃(thf)、二甲氧基乙烷(dme)、碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)、碳酸丁烯酯(bc)、以及γ-丁内酯(gbl)等。这些溶剂既可以单独使用1种,也可以组合使用两种以上。另外,作为支持电解质(锂盐),并没有特别限制,可列举出lipf6、libf4、liclo4、liasf6、litaf6、lisbf6、lialcl4、li2b10cl10、lii、libr、licl、lialcl、lihf2、liscn等无机酸阴离子盐、licf3so3、li(cf3so2)2n、libob(双草酸硼酸锂)、libeti(双全氟乙基磺酰亚胺锂;也记载为li(c2f5so2)2n)等有机酸阴离子盐等。这些电解质盐既可以单独使用,或者也可以以两种以上的混合物的形态使用。

<外包装构件>

如图5的(a)所示,外包装构件110包括彼此相接合的第1外包装构件120和第2外包装构件130。外包装构件110在该外包装构件110的内部形成有被密封起来的空间80。

第1外包装构件120和第2外包装构件130通过将第1外包装构件120的端部120e和第2外包装构件130的端部130e接合而彼此相接合。第1外包装构件120和第2外包装构件130彼此相接合,从而形成了密封起来的空间80。

被密封起来的空间80处于减压了的状态。即、处于如下状态:被密封起来的空间80的内侧的压力比被密封起来的空间80的外侧的压力低。如图5的(b)所示,被密封起来的空间80包括供发电元件50收纳的空间60和剩余空间70。

如图6所示,第1外包装构件120和第2外包装构件130于在发电元件50的层叠方向z上夹持发电元件50的状态下被接合。

第1外包装构件120包括:抵接部121,其抵接于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su;接合部122,其接合于第2外包装构件130;以及连接部123,其将抵接部121和接合部122连接。

第2外包装构件130包括:抵接部131,其抵接于发电元件50的与层叠方向z交叉的面sb;接合部132,其接合于第1外包装构件120;以及连接部133,其将接合部132和抵接部131连接。

抵接部121由于上述的密封起来的空间80的外侧的压力与内侧的压力之间的压力差而被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su。抵接部131也同样地由于该压力差而被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面sb。

抵接部121的端部121e抵接于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su的端部e1。抵接部131的端部131e抵接于发电元件50的与层叠方向z交叉的面sb的端部e2。

接合部122和接合部132具备预定的宽度地被接合。

连接部123将抵接部121的端部121e和接合部122连接起来。连接部133将抵接部131的端部131e和接合部132连接起来。

剩余空间70形成于发电元件50的沿着层叠方向的侧面ss与外包装构件110的连接部123以及连接部133之间。剩余空间70包围发电元件50地配置。

第1外包装构件120和第2外包装构件130包括体积调整部140,该体积调整部140根据密封起来的空间80内的压力上升而扩大,从而容许剩余空间70的体积的增加。体积调整部140维持着外包装构件110被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb的状态地容许剩余空间70的体积的增加。在本实施方式中,通过在连接部123和连接部133的一部分形成松弛的部位从而构成体积调整部140。

在本实施方式中,发电元件50的体积(供发电元件50收纳的空间60的体积)vl相对于密封起来的空间80的体积va之比vl/va被设定于预定的范围。具体而言,发电元件50的体积vl相对于密封起来的空间80的体积va之比被设定为0.800≤vl/va≤0.995。密封起来的空间80的体积va能够由阿基米德方法计量。另外,在本实施方式中,将负极40的面积与发电元件50的厚度的乘积设为发电元件50的体积vl。

在本实施方式中,第1外包装构件120和第2外包装构件130分别由3层构造的层压片材构成。第1层相当于热粘接性树脂,使用例如聚乙烯(pe)、离聚物、或乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)而形成。使第1层的材料与负极40相邻。第2层相当于将金属形成为箔状而成的层,使用例如al箔或ni箔而形成。第3层相当于树脂性的膜,使用例如具有刚性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或尼龙而形成。使第3层的材料与正极30相邻。

在本实施方式的锂离子二次电池100中,第1外包装构件120和第2外包装构件130对电解液10和发电元件50的密封通过以下的顺序来进行。

首先,使第1外包装构件120和第2外包装构件130的周围的一部分开放,利用热熔接等将其他的周围密封。此时,接合部122和接合部132彼此相接合。

接着,从第1外包装构件120和第2外包装构件130的开放着的部分注入电解液,使电解液浸渗电解质层20。

并且,通过从第1外包装构件120和第2外包装构件130的开放部对内部进行减压,从而排出空气,同时该开放部也进行热粘接而完全地密封。

通过上述的顺序,电解液10和发电元件50在被减压后的状态下被第1外包装构件120和第2外包装构件130密封。

接着,参照图7~图9,对本实施方式的锂离子二次电池100的动作进行说明。

图7是对锂离子二次电池100的体积调整部140的动作进行说明的图,是表示剩余空间70的体积增加之前的体积调整部140的与图6的由虚线部m1包围的部分相对应的放大图。图8是对锂离子二次电池100的体积调整部140的动作进行说明的图,是表示剩余空间70的体积增加之际的体积调整部140的与图6的由虚线部m1包围的部分相对应的放大图。图9是说明锂离子二次电池100的体积调整部140的动作的图,是与图8的由虚线部m2包围的部分相对应的放大图。

本实施方式的锂离子二次电池100作为燃料电池车和混合电动汽车等车辆的马达等的驱动用电源、辅助电源而反复进行充放电。

通过反复进行充放电,在发电元件50的内部,正极30或负极40与电解液10发生反应而产生气体11。

如图7所示,气体11向形成于发电元件50的沿着层叠方向z的侧面ss与外包装构件110之间的剩余空间70移动。

此时,在本实施方式中,使用前的、发电元件的体积vl相对于密封起来的空间80的体积va之比vl/va是0.995以下。因此,剩余空间70的体积在使用前处于比预定的值大的状态。由此,即使气体11向剩余空间70移动,密封起来的空间80内的压力也不立即上升。

体积调整部140在移动到剩余空间70的气体11的量较少的期间内处于松弛的状态。之后,如图8所示,若移动到剩余空间70的气体11的量增加,则体积调整部140变化成被绷紧的状态。由此,抑制由于气体11向剩余空间70移动而产生的密封起来的空间80内的压力的上升。因此,可防止在发电元件50的内部产生的气体11的移动由于密封起来的空间80的压力的增加而被阻碍。其结果,促进在发电元件50的内部产生的气体11的移动,防止由于气体11停留于发电元件50的内部而产生缺液的情况。另外,发电元件50能随着使用而沿着层叠方向z膨胀。若发电元件50沿着层叠方向z膨胀,则参照图8,与上述的气体11的移动的情况同样地,体积调整部140变化成绷紧的状态。由此,抑制由于发电元件50沿着层叠方向z膨胀而产生的密封起来的空间80内的压力的上升。因此,即使是在发电元件50膨胀了的情况下,也能够防止产生缺液的情况。

另外,外包装构件110由于外侧的空间与密封起来的空间80之间的压力差而被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb。由此,均匀的压力p1、p2被从外包装构件110施加于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb(参照图7)。

并且,体积调整部140维持外包装构件110被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb的状态地容许剩余空间70的体积的增加。由此,防止在发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb和外包装构件110之间产生间隙。因此,如图9所示,防止气体11向发电元件50的与层叠方向z交叉的面su和外包装构件110之间进入。另外,虽未图示,但同样地,防止气体11向发电元件50的与层叠方向z交叉的面sb和外包装构件110之间进入。由此,维持压力p1、p2从外包装构件110均匀地作用于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb的状态。

(作用·效果)

本实施方式的锂离子二次电池100具备:电解液10;发电元件50,其包括电解质层20和隔着电解质层20层叠的多个正极30和负极40,该发电元件50随着使用而沿着正极30和负极40的层叠方向z膨胀。另外,锂离子二次电池100具备形成包括供发电元件50收纳的空间60和剩余空间70在内的被密封起来的空间80的外包装构件110。剩余空间70形成于发电元件50的沿着层叠方向z的侧面ss与外包装构件110之间。外包装构件110由于外侧与内侧之间的压力差而被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb,并且,包括体积调整部140,该体积调整部140根据密封起来的空间80内的压力上升而扩大,从而容许剩余空间70的体积的增加。体积调整部140维持着外包装构件110被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb的状态地容许剩余空间70的体积的增加。

根据这样的结构,利用体积调整部140容许根据密封起来的空间80内的压力上升而剩余空间70的体积的增加。由此,抑制由于在发电元件50内产生的气体11向剩余空间70移动而产生的密封起来的空间80内的压力的上升。因此,能够进行在发电元件50内产生的气体11相对于剩余空间70的顺利的移动。另外,体积调整部140维持着外包装构件110被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb的状态地容许剩余空间70的体积的增加。由此,防止在发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb和外包装构件110之间产生间隙。因此,移动到剩余空间70的气体11的一部分难以进入发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb和外包装构件110之间。因而,能够提供一种能够防止缺液、同时维持压力从外包装构件110均匀地作用于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb的状态的锂离子二次电池100。

另外,在本实施方式的锂离子二次电池100中,使用前的、发电元件的体积vl相对于密封起来的空间80的体积va之比是0.800≤vl/va≤0.995。

根据这样的结构,通过使vl/va在使用前是0.995以下,剩余空间70的体积比预定的值大。由此,进一步缓和由于在发电元件50内产生的气体11向剩余空间70移动而产生的密封起来的空间80内的压力的上升。因此,更可靠地进行在发电元件50内产生的气体11相对于剩余空间70的顺利的移动。

另外,通过使vl/va在使用前是0.800以上,剩余空间70的体积比预定的值小。由此,通过剩余空间70的形状大幅度变化,能够更可靠地防止在发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb和外包装构件110之间产生间隙。因此,能够更可靠地防止移动到剩余空间70的气体11的一部分进入发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb和外包装构件110之间。

另外,在本实施方式的锂离子二次电池100中,剩余空间70包围发电元件50地配置。

根据这样的结构,在发电元件50内产生的气体11相对于剩余空间70的平均移动距离变小。由此,进一步可靠地进行在发电元件50内产生的气体11相对于剩余空间70的顺利的移动。

另外,在本实施方式的锂离子二次电池100中,正极30和负极40是具备矩形形状的电极板。并且,构成正极30和负极40的电极板的纵横比是1~3。

根据这样的结构,能够与供锂离子二次电池100搭载的空间相应地调整锂离子二次电池100的纵横比。由此,锂离子二次电池100所搭载的空间的利用效率得以提高。

(第1实施方式的变形例)

在第1实施方式的锂离子二次电池100中,对于体积调整部140,通过连接部123和连接部133从松弛的状态变化成绷紧的状态而容许了剩余空间70的体积的增加。然而,体积调整部140的结构只要维持着外包装构件110被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb的状态地容许剩余空间70的体积的增加,就可进行变更。

例如,作为体积调整部140,也可以在连接部123和连接部133形成扩开自如的部位。

图10是表示本变形例的锂离子二次电池200的体积调整部140的图,是与图6的由虚线部m1包围的部分相对应的放大图。图11是表示本变形例的锂离子二次电池200的体积调整部140的图,是表示进行体积的调整之际的体积调整部140的与图6的由虚线部m1包围的部分相对应的放大图。

如图10所示,在本变形例的锂离子二次电池200中,在连接部123形成有扩开自如的部位125作为体积调整部140。另外,在连接部133形成有扩开自如的部位135作为体积调整部140。

如图11所示,扩开自如的部位125、135随着移动到剩余空间70的气体11的量增加而扩开。由此,进一步可靠地抑制由于在发电元件50内产生的气体11向剩余空间70移动而产生的密封起来的空间80内的压力的上升。因此,进一步可靠地进行在发电元件50内产生的气体11相对于剩余空间70的顺利的移动。

(第2实施方式)

第2实施方式的锂离子二次电池300在如下这点与第1实施方式的锂离子二次电池100不同。

即、在第1实施方式的锂离子二次电池100中,发电元件50的体积vl相对于密封起来的空间80的体积va之比被限制于预定的范围内。

另一方面,第2实施方式的锂离子二次电池300在限制与发电元件50的层叠方向z交叉的方向y同外包装构件的连接部所形成的角度这点上与第1实施方式的锂离子二次电池100不同。

以下对上述的不同点的结构进行说明。不过,对与第1实施方式的锂离子二次电池100的结构相同的结构,标注相同的附图标记而省略说明。

图12的(a)、(b)是与图5的(a)、(b)相对应的概略剖视图。图13是表示本实施方式的锂离子二次电池300的与图6相对应的剖视图。图14是表示本实施方式的锂离子二次电池300的体积调整部340的图,是与图13的由虚线部m3包围的部分相对应的放大图。

如图12和图13所示,本实施方式的锂离子二次电池300具备:电解液10(未图示);发电元件50,其包括电解质层20和隔着电解质层20层叠的多个正极30和负极40,该发电元件50随着使用而沿着正极30和负极40的层叠方向z膨胀。锂离子二次电池300还具备形成包括供发电元件50收纳的空间360和剩余空间370在内的被密封起来的空间380的外包装构件310。剩余空间370形成于发电元件50的沿着层叠方向z的侧面ss与外包装构件310之间。外包装构件310由于外侧与内侧之间的压力差而被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb。外包装构件310包括体积调整部340,该体积调整部340根据密封起来的空间380内的压力上升而扩大,从而容许剩余空间370的体积的增加。体积调整部340维持着外包装构件310被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb的状态地容许剩余空间370的体积的增加。

本实施方式的锂离子二次电池300的结构除了外包装构件310的结构与第1实施方式的锂离子二次电池100的外包装构件110的结构不同这点之外,与第1实施方式的锂离子二次电池100的结构相同。因此,对于除了外包装构件310以外的结构,省略说明。

<外包装构件>

如图12的(a)所示,外包装构件310包括彼此相接合的第1外包装构件320和第2外包装构件330。外包装构件310在该外包装构件310的内部形成有被密封起来的空间380。

第1外包装构件320和第2外包装构件330通过第1外包装构件320的端部320e和第2外包装构件330的端部330e被接合而彼此相接合。第1外包装构件320和第2外包装构件330彼此相接合,而形成了被密封起来的空间380。

被密封起来的空间380处于减压后的状态。即、被密封起来的空间380的内侧的压力处于比被密封起来的空间380的外侧的压力低的状态。如图12的(b)所示,被密封起来的空间380包括供发电元件50收纳的空间360和剩余空间370。

如图13所示,第1外包装构件320和第2外包装构件330在发电元件50的层叠方向z上在夹持发电元件50的状态下被接合。

第1外包装构件320包括:抵接部321,其抵接于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su;接合部322,其接合于第2外包装构件330;以及连接部323,其将抵接部321和接合部322连接。

第2外包装构件330包括:抵接部331,其抵接于发电元件50的与层叠方向z交叉的面sb;接合部332,其接合于第1外包装构件320;以及连接部333,其将接合部332和抵接部331连接。

抵接部321由于上述的被密封起来的空间380的外侧的压力与内侧的压力之间的压力差而被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su。抵接部331也同样地由于该压力差而被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面sb。

抵接部321的端部321e抵接于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su的端部e1。抵接部331的端部331e抵接于发电元件50的与层叠方向z交叉的面sb的端部e2。

接合部322和接合部332具备预定的宽度地被接合。

接合部322具备:第1端部322a,其配置于第1外包装构件320中的与第2外包装构件330接合的部位同没有与第2外包装构件330接合的部位之间的边界;以及第2端部322b,其与该第1端部322a不同。

接合部332具备:第1端部332a,其配置于第2外包装构件330中的与第1外包装构件320接合的部位同没有与第1外包装构件320接合的部位之间的边界;以及第2端部332b,其与该第1端部332a不同。

在外包装构件110的正极电极引板31a(负极电极引板41a)从锂离子二次电池300的内侧向外侧引出的部位,第1外包装构件320和第2外包装构件330经由正极集电体31(负极集电体41)和正极电极引板31a(负极电极引板41a)被接合(参照图4)。在该部位,与正极集电体31(负极集电体41)或正极电极引板31a(负极电极引板41a)接合的部位同没有与正极集电体31(负极集电体41)或正极电极引板31a(负极电极引板41a)接合的部位之间的边界部相当于第1端部322a、332a。

连接部323将抵接部321的端部321e和接合部322的第1端部322a连接起来。连接部333将抵接部331的端部331e和接合部332的第1端部332a连接起来。

剩余空间370形成于发电元件50的沿着层叠方向的侧面ss与连接部323以及连接部333之间。剩余空间370包围发电元件50地配置。

第1外包装构件320和第2外包装构件330包括体积调整部340,该体积调整部340根据被密封起来的空间380内的压力上升而扩大,从而容许剩余空间370的体积的增加。体积调整部340维持着外包装构件310被按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su的状态地容许剩余空间370的体积的增加。在本实施方式中,通过在连接部323和连接部333的一部分形成松弛的部位来构成体积调整部340。

在本实施方式中,连接部323、333同与发电元件50的层叠方向z交叉的方向y所形成的角度被限制于预定的范围。具体而言,如图14所示,将发电元件50的与层叠方向z交叉的面su(sb)的端部e1(e2)和接合部322(332)的第1端部322a(332a)连结的直线h1(h2)同与发电元件50的层叠方向z交叉的直线g所成的角度θ1(θ2)是15°≤θ1(θ2)≤62°。此外,在图14中,直线g是沿着与发电元件50的层叠方向z交叉的方向y延伸的直线。对于θ1和θ2,能够使用锂离子二次电池300的截面图像而通过几何学的方法进行计量,该锂离子二次电池300的截面图像是使用例如x射线ct装置而取得的。也可以考虑θ1和θ2的计量误差而将θ1和θ2的平均值θa=(θ1+θ2)/2设定于15°≤θa≤62°的范围。

接着,参照图15对本实施方式的锂离子二次电池300的动作进行说明。

图15是表示锂离子二次电池300的体积调整部340的图,是表示剩余空间370的体积增加之际的体积调整部340的与图13的由虚线部m3包围的部分相对应的放大图。在图15中,省略电解液10和气体11来表示。

在第1实施方式中,如上所述,通过对锂离子二次电池300反复进行充放电,在发电元件50的内部产生气体11。然后,在发电元件50的内部产生的气体11向剩余空间370移动。

若移动到剩余空间370的气体11的量增加,则压力p3(p4)从收纳于剩余空间370的电解液10作用于连接部323(333)。由此,连接部323(333)成为绷紧的状态,在连接部323(333)产生张力t1(t2)。

并且,由于在连接部323(333)产生的张力t1(t2),按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su(sb)的端部e1(e2)的力f1(f2)作用于抵接部321(331)的端部321e(331e)。

将第1外包装构件320和第2外包装构件330的接合部322(332)和面su(sb)的端部e1(e2)连结的直线h1(h2)同与发电元件50的层叠方向z交叉的方向y所成的角度θ1(θ2)越小,力f1(f2)越弱。

在此,在本实施方式的锂离子二次电池300中,θ1(θ2)是62°以下。因此,抵接部321(331)的端部321e(331e)被强力地按压于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su(sb)的端部e1(e2),从而防止发电元件50的形状变化。

(作用·效果)

根据本实施方式的锂离子二次电池300,外包装构件310包括彼此相接合的第1外包装构件320和第2外包装构件330。第1外包装构件320和第2外包装构件330于在发电元件50的层叠方向z上夹持发电元件50的状态下接合第1外包装构件320的端部320e和第2外包装构件330的端部330e。将使用前的、第1外包装构件320和第2外包装构件330的接合部322(332)和发电元件50的与层叠方向z交叉的面su(sb)的端部e1(e2)连结的直线h1(h2)同与发电元件50的层叠方向z交叉的方向y所成的角度θ1(θ2)是15°≤θ1(θ2)≤62°。

根据这样的结构,θ1(θ2)是62°以下,由此,从连接部323(333)作用于抵接部321(331)的力中的、发电元件50的层叠方向z上的力变弱。由此,能够防止由于层叠方向z上的力从外包装构件310作用于发电元件50而发电元件50的形状变化。因此,能够更可靠地维持压力p1、p2均匀地从外包装构件110作用于发电元件50的与层叠方向z交叉的面su、sb的状态。

另外,随着θ1(θ2)变大,剩余空间70的体积变小。并且,剩余空间70的体积较小,搭载本实施方式的锂离子二次电池300的空间的利用效率较高。在本实施方式中,θ1(θ2)是15°以上,因此,搭载本实施方式的锂离子二次电池300的空间的利用效率较高。

(第3实施方式)

第3实施方式的锂离子二次电池400在如下这点与第2实施方式的锂离子二次电池300不同。

即、在第2实施方式的锂离子二次电池300中,第1外包装构件320和第2外包装构件330相接合的部位(接合部322、332)配置于发电元件50的层叠方向z上的一个最外表面(图13的面su)与另一个最外表面(图13的面sb)之间。

另一方面,对于第3实施方式的锂离子二次电池400,第1外包装构件和第2外包装构件相接合的部位配置于与发电元件50的层叠方向z上的最外表面相同的面上,这点与第2实施方式的锂离子二次电池300不同。

以下对上述的不同点的结构进行说明。不过,对与第2实施方式的锂离子二次电池300的结构相同的结构标注相同的附图标记而省略说明。

图16是表示本变形例的锂离子二次电池400的与图4相对应的剖视图。图17的(a)、(b)是与图5的(a)、(b)相对应的概略剖视图。图18是表示本变形例的锂离子二次电池400的与图6相对应的剖视图。图19是表示本变形例的锂离子二次电池400的体积调整部440的图,是与图18的由虚线部m4包围的部分相对应的放大图。

如图16和图17所示,本实施方式的锂离子二次电池400具备:电解液10(未图示);发电元件450,其包括电解质层20和隔着电解质层20层叠的多个正极30和负极40,该发电元件450随着使用而沿着正极30和负极40的层叠方向z膨胀。锂离子二次电池400还具备形成包括供发电元件450收纳的空间460和剩余空间470的被密封起来的空间480的外包装构件410。剩余空间470形成于发电元件450的沿着层叠方向z的侧面ss与外包装构件410之间。外包装构件410由于外侧与内侧之间的压力差被按压于发电元件450的与层叠方向z交叉的面su、sb。外包装构件410包括体积调整部440,该体积调整部440根据被密封起来的空间480内的压力上升而容许剩余空间470的体积的增加。体积调整部440维持着外包装构件410被按压于发电元件450的与层叠方向z交叉的面su、sb的状态地容许剩余空间470的体积的增加。

对于本实施方式的锂离子二次电池400的结构,除了发电元件450和外包装构件410的结构与第2实施方式的锂离子二次电池300的发电元件50和外包装构件310的结构不同这点之外,与第2实施方式的锂离子二次电池300的结构相同。因此,对于除了发电元件450和外包装构件410以外的结构,省略说明。

<发电元件>

对于发电元件450的结构,除了该发电元件450的层叠方向z上的厚度是发电元件50的层叠方向z上的厚度的一半这点之外,与第2实施方式的锂离子二次电池300的发电元件50的结构相同。发电元件450的层叠方向z上的厚度能够通过变更电解质层20、正极30以及负极40的层叠数来调整。在将正极30的层叠数设为d、将电池的容量设为q的情况下,优选设为0.7≤q/d≤5.0。此外,负极40配置于发电元件450的最外层,因此,正极30的层叠数是d时,负极40的层叠数是d+1。另外,也可以是,在将正极30配置于发电元件450的最外层的情况下,将负极40的层叠数设为d,设为0.7≤q/d≤5.0。

<外包装构件>

如图17的(a)所示,外包装构件410包括彼此相接合的第1外包装构件420和第2外包装构件430。外包装构件410在该外包装构件410的内部形成有被密封起来的空间480。

第1外包装构件420和第2外包装构件430通过第1外包装构件420的端部420e和第2外包装构件430的端部430e被接合而彼此相接合。第1外包装构件420和第2外包装构件430彼此相接合,从而形成了密封起来的空间480。

被密封起来的空间480处于减压后的状态。即、被密封起来的空间480的内侧的压力处于比被密封起来的空间480的外侧的压力低的状态。如图17的(b)所示,被密封起来的空间480包括供发电元件450收纳的空间460和剩余空间470。

如图18所示,第1外包装构件420和第2外包装构件430于在发电元件450的层叠方向z上夹持发电元件450的状态下被接合。

第1外包装构件420包括:抵接部421,其抵接于发电元件450的与层叠方向z交叉的面su;接合部422,其接合于第2外包装构件430;以及连接部423,其将抵接部421和接合部422连接。

第2外包装构件430沿着与发电元件450的层叠方向交叉的面方向延伸。第2外包装构件430包括:抵接部431,其抵接于发电元件450的与层叠方向z交叉的面sb;接合部432,其接合于第1外包装构件320;以及连接部433,其将抵接部431和接合部432连接。

抵接部421由于上述的被密封起来的空间480的外侧的压力与内侧的压力之间的压力差而被按压于发电元件450的与层叠方向z交叉的面su。抵接部431也同样地由于该压力差而被按压于发电元件450的与层叠方向z交叉的面sb。

抵接部421的端部421e抵接于发电元件450的与层叠方向z交叉的面su的端部e1。

接合部422和接合部432具备预定的宽度地被接合。

接合部422具备:第1端部422a,其配置于第1外包装构件420中的与第2外包装构件430接合的部位同没有与第2外包装构件430接合的部位之间的边界;以及第2端部422b,其与该第1端部422a不同。

接合部432具备:第1端部432a,其配置于第2外包装构件430中的与第1外包装构件420接合的部位同没有与第1外包装构件420接合的部位之间的边界;以及第2端部432b,其与该第1端部432a不同。

在外包装构件410的正极电极引板31a(负极电极引板41a)从锂离子二次电池400的内侧向外侧引出的部位,第1外包装构件420和第2外包装构件430经由正极集电体31(负极集电体41)和正极电极引板31a(负极电极引板41a)被接合(参照图16)。在该部位,与正极集电体31(负极集电体41)或正极电极引板31a(负极电极引板41a)接合的部位、同没有与正极集电体31(负极集电体41)或正极电极引板31a(负极电极引板41a)接合的部位之间的边界部相当于第1端部422a、432a。

连接部423将抵接部421的端部421e和接合部422的第1端部422a连接起来。连接部433将抵接部431的端部431e和接合部432的第1端部432a连接起来。

剩余空间470形成于发电元件450的沿着层叠方向的侧面ss与连接部423以及连接部433之间。剩余空间470包围发电元件450地配置。

第1外包装构件420包括体积调整部440,该体积调整部440根据被密封起来的空间480内的压力上升而扩大,从而容许剩余空间470的体积的增加。体积调整部440维持着外包装构件410被按压于发电元件450的与层叠方向z交叉的面su的状态地容许剩余空间470的体积的增加。在本实施方式中,通过在连接部423的一部分形成松弛的部位,从而构成体积调整部440。

在本实施方式中,连接部423同与发电元件50的层叠方向z交叉的方向y所形成的角度被限制于预定的范围。具体而言,如图19所示,将发电元件450的与层叠方向z交叉的面su的端部421e和接合部422的第1端部422a连结的直线h3同第2外包装构件430的面方向所成的角度θ3是15°≤θ3≤62°。此外,如上所述,第2外包装构件430的面方向是与发电元件450的层叠方向z交叉的方向。

在具备上述的结构的本变形例的锂离子二次电池400中,也起到与第2实施方式的锂离子二次电池的效果同样的效果。

实施例

使用以下的实施例a1~a19、b1~b16以及比较例a1~a3、b1~b3而进一步详细地说明本发明。不过,本发明的保护范围并不限制于仅以下的实施例。

实施例a1~a19和比较例a1~a3主要是为了研究发电元件的体积vl相对于密封起来的空间80的体积va之比vl/va的值与容量维持率之间的关系而实施的。另外,实施例b1~b16和比较例b1~b3主要是为了研究将层压外包装体的密封点和发电元件的与层叠方向交叉的面的端部连结的直线同与发电元件的层叠方向交叉的方向所成的角度θ(在第2实施方式中相当于上述的θ1和θ2的平均值θa=(θ1+θ2)/2)与容量维持率之间的关系而实施的。

实施例a1~a19、b1~b16以及比较例a1~a3、b1~b3的锂离子二次电池的制作方法和试验方法通用。实施例a1~a19和比较例a1~a3的锂离子二次电池由发电元件的体积vl相对于密封起来的空间80的体积va之比vl/va的值、或、负极的材料加以区别。另外,实施例b1~b16和比较例b1~b3由角度θ的值区别。以下,对实施例a1~a19、b1~b16和比较例a1~a3、b1~b3的锂离子二次电池的制作方法和试验方法进行说明。

[正极的制作]

适量混合90重量%的nmc复合氧化物lini0.5mn0.3co0.2o2、5重量%的作为导电助剂的科琴碳黑、5重量%的作为粘合剂的聚偏氟乙烯(pvdf)、以及作为浆料粘度调整溶剂的nmp,对正极活性物质浆进行了调整。

接着,将所获得的正极活性物质浆料涂敷到作为集电体的铝箔(厚度为20μm)。

接着,在120℃干燥后,利用辊压机进行压缩成型而制作了正极活性物质层正极。

通过与上述的方法同样的方法,在背面也形成正极活性物质层,制作了在正极集电体的两面形成有正极活性物质层的正极。

[负极的制作]

使作为负极活性物质的96.5重量%的人造石墨或者硅、作为粘合剂的1.5重量%的羧甲基纤维素的铵盐和2.0重量%的苯乙烯丁二烯共聚物乳胶分散到精制水中而对负极活性物质浆料进行了调整。

接着,将该负极活性物质浆料涂敷到作为负极集电体的铜箔(厚度为10μm)。

接着,在120℃干燥后,利用辊压机进行压缩成型,制作了负极活性物质层负极。

通过与上述的方法同样的方法,也在背面形成负极活性物质层,制作成在负极集电体的两面形成有负极活性物质层的负极。

[单体的制作]

通过将利用上述的方法制作成的正极和负极隔着隔离件交替地层叠,制作了发电元件。

然后,将制作成的发电元件叠置(日文:積置)于铝层压片材制袋中,注入了电解液。

电解液使用了将1.0mlipf6溶解于碳酸乙烯酯(ec):碳酸二乙酯(dec):碳酸甲乙酯(emc)的混合溶剂(体积比1:1:1)而成的溶液。

接着,在真空条件下,以导出连接到两电极的电流取出引板的方式对铝层压制袋的开口部进行密封,完成了层压型锂离子二次电池。

在实施例b1~b16和比较例b1~b3中,利用x射线ct装置(岛津制作所制smx-225ctx射线管电流:170kv、x射线管电压:40μa)对完成后的锂离子二次电池的截面上的、将层压外包装体的密封点和发电元件的与层叠方向交叉的面的端部连结的直线同与发电元件的层叠方向交叉的方向所成的角度θ进行了确认。

<耐久性试验>

[初始的性能确认]

在设定成25℃的恒温槽中,在对完成后的电池进行了0.2c_cccv充电(上限电压为4.15v8小时)后,进行0.2c_cc放电(下限电压为2.5vcut),确认了初次的充放电容量。另外,实施了完成后的电池的体积和厚度的测定。电池的体积由阿基米德方法进行了测定。另外,将负极的面积与电池的厚度的乘积设为发电元件的体积。

[耐久试验]

在设定成45℃的恒温槽中,对完成后的电池实施了1000循环的1c_cccv充电(上限电压为4.15v、2小时)、1c_cc放电(下限电压为2.5vcut)。此外,也能够在耐久试验中(例如每250循环),以25℃确认耐久试验中的性能。

[耐久试验中的性能确认]

在设定成25℃的恒温槽中,对耐久试验后的电池进行了0.2c_cccv充电(上限电压为4.15v8小时)之后,进行0.2c_cc放电(下限电压为2.5v),确认了耐久试验后的充放电容量。另外,实施了耐久试验后的电池的体积和厚度的测定。电池的体积通过阿基米德方法进行了测定。另外,将负极的面积与电池的厚度的乘积设为发电元件的体积。

接着,对实施例a1~a19、b1~b16以及比较例a1~a3、b1~b3的锂离子二次电池的容量维持率和体积增加率的试验结果进行考察。

首先,对于实施例a1~a19和比较例a1~a3的试验结果,参照表1和图20来进行考察。

下述表1是表示实施例a1~a19和比较例a1~a3的锂离子二次电池的容量维持率和体积增加率的试验结果的表。

[表1]

在表1中,一并表示有实施例a1~a19和比较例a1~a3的锂离子二次电池的正极和负极所使用的材料、以及发电元件的体积vl相对于密封起来的空间80的体积va之比vl/va。另外,对于在试验中产生了缺液的锂离子二次电池,在表1中将容量维持率和体积增加率的值设为“‐”。

图20是表示实施例a1~a19和比较例a1~a3的锂离子二次电池的体积增加率v%与容量维持率c%之间的关系的图。

如表1所示,对于实施例a1~a19,发电元件vl的体积相对于密封起来的空间的体积va之比,vl/va≤0.995。并且,如表1和图20所示,实施例a1~a19均具备超过80%的较高的容量维持率。

另一方面,如表1所示,在比较例a1~a3中,发电元件vl的体积相对于密封起来的空间的体积va之比,vl/va>0.995。并且,如表1和图20所示,在比较例a1~a3中,容量维持率均是低于80%的较低的容量维持率。

因而,可知:vl/va≤0.995的情况与vl/va>0.995的情况相比,容量维持率较高。即、可知:通过设为vl/va≤0.995,难以产生缺液。

另一方面,如表1所示,可知:随着vl/va接近0.8而体积增加率接近0%。随着vl/va接近0.8而剩余空间的体积相对于密封起来的空间的体积va的比例变大,因此,认为发电元件的层叠方向的体积膨胀被剩余空间的形状的变化吸收而体积增加率接近0%。若vl/va比0.8小而剩余空间的体积的比例进一步增加,则随着密封起来的空间内的压力上升而剩余空间的形状易于大幅度变化。若剩余空间的形状大幅度变化,则移动到剩余空间的气体的一部分进入发电元件的与层叠方向交叉的面和外包装构件之间,难以从外包装构件向发电元件的与层叠方向交叉的面施加均匀的压力。因而,出于使施加于发电元件的与层叠方向交叉的面的来自外包装构件的压力均匀而防止电池性能的降低这样的观点,vl/va≥0.8是有利的。

接着,对于实施例b1~b16和比较例b1~b3的试验结果,参照表2和图21来进行考察。

下述表2是表示实施例b1~b16和比较例b1~b3的锂离子二次电池的容量维持率和体积增加率的试验结果的表。

[表2]

在表2中,也一并表示有实施例b1~b16和比较例b1~b3的锂离子二次电池的正极和负极所使用的材料、以及将层压外包装体的密封点和发电元件的与层叠方向交叉的面的端部连结的直线同与发电元件的层叠方向交叉的方向所成的角度θ。

图21是表示实施例b1~b16和比较例b1~b3的锂离子二次电池的体积增加率v%与容量维持率c%之间的关系的图。

如表2所示,对于实施例b1~b16,角度θ是θ≤62°。并且,如表2和图21所示,实施例b1~b16均具备超过80%的较高的容量维持率。

另一方面,对于比较例b1~b3,角度θ是θ>62°。并且,如表2和图21所示,在比较例b1~b3中,容量维持率均是低于80%的较低的容量维持率。

因而,可知:对于将层压外包装体的密封点和发电元件的与层叠方向交叉的面的端部连结的直线同与发电元件的层叠方向交叉的方向所成的角度θ,θ≤62°的情况与θ>62°的情况相比,容量维持率较高。即、可知:通过设为θ≤62°,能够更可靠地维持压力从外包装构件均匀地作用于发电元件的与层叠方向交叉的面的状态。

另一方面,如表2所示,可知:随着θ接近15°而体积增加率接近0%。随着θ接近15°而剩余空间的体积相对于密封起来的空间的体积va的比例变大,因此,认为发电元件的层叠方向的体积膨胀被剩余空间的形状的变化吸收而体积增加率接近0%。若θ比15°小而剩余空间的体积的比例进一步增加,则随着密封起来的空间内的压力上升而剩余空间的形状易于大幅度变化。若剩余空间的形状大幅度变化,则移动到剩余空间的气体的一部分进入发电元件的与层叠方向交叉的面和外包装构件之间,难以从外包装构件向发电元件的与层叠方向交叉的面施加均匀的压力。因而,出于使施加于发电元件的与层叠方向交叉的面的来自外包装构件的压力均匀而防止电池性能的降低的观点,θ≥15°是有利的。

此外,本发明不只限定于上述的实施方式,能够在权利要求书的范围中进行各种变更。

在例如第2实施方式和第3实施方式中,与第1实施方式同样地,也可以将发电元件的体积vl与密封起来的空间80的体积va之比设定于预定的范围内。

另外,在第2实施方式和第3实施方式中,与第1实施方式的变形例同样地,也可以将作为体积调整部的扩开自如的部位形成于外包装构件。

而且,在第1实施方式、第2实施方式以及第3实施方式中,外包装构件是将分体地构成的第1外包装构件和第2外包装构件接合而构成的。然而,外包装构件设为例如袋状而一体地构成的形态也包含于本申请发明的保护范围。

附图标记说明

10、电解液;11、气体;20、电解质层;30、正极;40、负极;50、450、发电元件;60、360、460、发电元件所收纳的空间;70、370、470、剩余空间;80、380、480、密封起来的空间;100、200、300、400、锂离子二次电池;110、310、410、外包装构件;120、320、420、第1外包装构件;121、131、321、331、421、431、抵接部;122、132、322、332、422、432、接合部;322a、332a、422a、432a、第1端部;322b、332b、422b、432b、第2端部;123、133、323、333、423、433、连接部;125、135、扩开自如的部位;130、330、430、第2外包装构件;140、340、440、体积调整部;120e、130e、320e、330e、420e、430e、端部;e1、e2、端部;f1、力;h1、h2、h3、g、直线;p1、p2、p3、压力;ss、沿着层叠方向的面;su、sb、与层叠方向交叉的面;t1、张力;vl、发电元件的体积;va、密封起来的空间的体积;x、长边方向(与层叠方向交叉的方向);y、短边方向(与层叠方向交叉的方向);z、层叠方向;θ1、θ2、θ3、角度。

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