特許 7473627 リチウムイオン２次電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-15

(45)【発行日】2024-04-23

(54)【発明の名称】リチウムイオン２次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/131 20210101AFI20240416BHJP

   H01M 50/105 20210101ALI20240416BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20240416BHJP

   H01M 50/178 20210101ALI20240416BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALI20240416BHJP

   H01M 10/0566 20100101ALI20240416BHJP

   H01M 50/129 20210101ALI20240416BHJP

   H01M 50/55 20210101ALI20240416BHJP

【ＦＩ】

H01M50/131

H01M50/105

H01M10/052

H01M50/178

H01M10/0585

H01M10/0566

H01M50/129

H01M50/55 301

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022501621

(86)(22)【出願日】2020-10-19

(86)【国際出願番号】 JP2020039247

(87)【国際公開番号】W WO2021166322

(87)【国際公開日】2021-08-26

【審査請求日】2022-05-25

(31)【優先権主張番号】P 2020027016

(32)【優先日】2020-02-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136098

【弁理士】

【氏名又は名称】北野 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100137246

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勝也

(74)【代理人】

【識別番号】100158861

【弁理士】

【氏名又は名称】南部 史

(74)【代理人】

【識別番号】100194674

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 覚史

(72)【発明者】

【氏名】大塚 春男

【審査官】多田 達也

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／１０１３５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０００－１３８０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３２３８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１４－００３１５８１（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２００１－０５２６６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／１０ － ５０／１９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層された状態で外縁同士が接合され、内部空間を形成する一対の外装フィルムと、
前記内部空間に収容される電池本体と、
前記一対の外装フィルムの間において前記電池本体に接続され、外部にまで延びる正極タブ端子と、
前記一対の外装フィルムの間において前記電池本体に接続され、外部にまで延びる負極タブ端子と、を備え、
前記電池本体は、
セパレータフィルムと、
前記セパレータフィルムの第１の主面上に積層され、リチウムを含む正極層と、
前記セパレータフィルムの前記第１の主面とは厚み方向において反対側に位置する第２の主面上に積層される負極層と、
前記正極層の前記セパレータフィルムとは反対側に積層される正極集電箔と、
前記負極層の前記セパレータフィルムとは反対側に積層される負極集電箔と、
前記セパレータフィルム、前記正極層および前記負極層に含浸される電解液と、を含み、
前記一対の外装フィルムのそれぞれは、互いに対向する面である内表面を構成する第１樹脂層を含み、
前記一対の外装フィルムの少なくとも一方の前記内表面には、複数の凸部が互いに離れて配置され、
前記内表面に垂直な方向に見た前記凸部の平面形状の大きさは４０μｍ以上５００μｍ以下であり、
前記凸部は、前記第１樹脂層において他の部分に比べて厚みが大きい部分であり、
隣り合う前記凸部の間には平坦部が形成されており、
前記凸部の各々は、前記凸部よりも幅が大きい前記平坦部に取り囲まれるようにドット状に配置されている、リチウムイオン２次電池。

【請求項2】

前記複数の凸部は、前記正極タブ端子に隣接する領域および前記負極タブ端子に隣接する領域に配置される、請求項１に記載のリチウムイオン２次電池。

【請求項3】

前記第１樹脂層は、
第１の融点を有する第１の層と、
前記第１の融点よりも低い第２の融点を有し、前記内表面を構成する第２の層と、を含む、請求項１または請求項２に記載のリチウムイオン２次電池。

【請求項4】

前記一対の外装フィルムのそれぞれは、
前記第１樹脂層の前記内表面とは反対側の主面上に積層される金属層と、
前記金属層の前記第１樹脂層とは反対側の主面上に積層される第２樹脂層と、をさらに含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリチウムイオン２次電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、リチウムイオン２次電池に関するものである。

【0002】

本出願は、２０２０年２月２０日出願の日本出願第２０２０－０２７０１６号に基づく優先権を主張し、当該日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

【背景技術】

【0003】

積層された状態で外縁同士が接合され、内部空間を形成する一対の外装フィルムと、この内部空間に収容される電池本体とを含むリチウムイオン２次電池が知られている（たとえば、特開２００６－１６４８６８号公報（特許文献１）参照）。特許文献１では、上記内部空間から外部へと延びる端子が、加熱溶着により一対の外装フィルムが互いに接合される際に、外装フィルムを構成する金属箔と短絡することを防止すること等を目的として、熱融着に用いられるヒータヘッドを外装フィルムの端部を避けて押し付けること等が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－１６４８６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記構造のリチウムイオン２次電池においては、上記一対の外装フィルム同士の確実な接合が、電池の信頼性の観点から重要である。しかし、一対の外装フィルムの互いに接合されるべき領域の間に気泡が残存する場合がある。そうすると、電池の信頼性が低下するという問題が生じ得る。

【0006】

そこで、外装フィルムにおける気泡の残存を抑制することにより信頼性が向上したリチウムイオン２次電池を提供することを、本開示に係る発明の目的の１つとする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の従ったリチウムイオン２次電池は、積層された状態で外縁同士が接合され、内部空間を形成する一対の外装フィルムと、内部空間に収容される電池本体と、一対の外装フィルムの間において電池本体に接続され、外部にまで延びる正極タブ端子と、一対の外装フィルムの間において電池本体に接続され、外部にまで延びる負極タブ端子と、を備える。電池本体は、セパレータフィルムと、セパレータフィルムの第１の主面上に積層され、リチウム（Ｌｉ）を含む正極層と、セパレータフィルムの第１の主面とは厚み方向において反対側に位置する第２の主面上に積層される負極層と、正極層のセパレータフィルムとは反対側に積層される正極集電箔と、負極層のセパレータフィルムとは反対側に積層される負極集電箔と、セパレータフィルム、正極層および負極層に含浸される電解液と、を含む。一対の外装フィルムのそれぞれは、互いに対向する面である内表面を構成する第１樹脂層を含む。一対の外装フィルムの少なくとも一方の内表面には、複数の凸部が互いに離れて配置される。

【発明の効果】

【0008】

上記リチウムイオン２次電池によれば、外装フィルムにおける気泡の残存を抑制することにより信頼性が向上したリチウムイオン２次電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、リチウムイオン２次電池の外観を示す概略斜視図である。

【図2】図２は、リチウムイオン２次電池の構造を示す概略断面図である。

【図3】図３は、リチウムイオン２次電池の構造を示す概略断面図である。

【図4】図４は、実施の形態１における外装フィルムの構造を示す概略断面図である。

【図5】図５は、実施の形態２における外装フィルムの構造を示す概略断面図である。

【図6】図６は、実施の形態３における外装フィルムの構造を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［実施形態の概要］

【0011】

最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示のリチウムイオン２次電池は、積層された状態で外縁同士が接合され、内部空間を形成する一対の外装フィルムと、内部空間に収容される電池本体と、一対の外装フィルムの間において電池本体に接続され、外部にまで延びる正極タブ端子と、一対の外装フィルムの間において電池本体に接続され、外部にまで延びる負極タブ端子と、を備える。電池本体は、セパレータフィルムと、セパレータフィルムの第１の主面上に積層され、リチウム（Ｌｉ）を含む正極層と、セパレータフィルムの第１の主面とは厚み方向において反対側に位置する第２の主面上に積層される負極層と、正極層のセパレータフィルムとは反対側に積層される正極集電箔と、負極層のセパレータフィルムとは反対側に積層される負極集電箔と、セパレータフィルム、正極層および負極層に含浸される電解液と、を含む。一対の外装フィルムのそれぞれは、互いに対向する面である内表面を構成する第１樹脂層を含む。一対の外装フィルムの少なくとも一方の内表面には、複数の凸部が互いに離れて配置される。

【0012】

本開示のリチウムイオン２次電池を構成する一対の外装フィルムの少なくとも一方の内表面には、複数の凸部が互いに離れて配置される。この複数の凸部により、一対の外装フィルム同士を接合する際に、空気が通る経路が確保される。そのため、一対の外装フィルムの互いに接合されるべき領域の間に気泡が残存することを抑制することができる。その結果、信頼性が向上したリチウムイオン２次電池が得られる。このように、本開示のリチウムイオン２次電池によれば、外装フィルムにおける気泡の残存を抑制することにより信頼性を向上させることができる。

【0013】

上記リチウムイオン２次電池において、上記複数の凸部は、正極タブ端子に隣接する領域および負極タブ端子に隣接する領域に配置されていてもよい。

【0014】

正極タブ端子および負極タブ端子は、一対の外装フィルムの間から外部にまで延びている。そのため、一対の外装フィルムの互いに接合される領域のうち、正極タブ端子および負極タブ端子に隣接する領域では、正極タブ端子および負極タブ端子の形状に追従しつつ外装フィルム同士が接合される必要がある。その結果、正極タブ端子に隣接する領域および負極タブ端子に隣接する領域では、外装フィルム同士の接合の気密性が低くなるおそれがある。これに対応するため、たとえば一対の外装フィルムの互いに接合される領域の幅（正極タブ端子および負極タブ端子の長手方向における外装フィルムの互いに接合される領域の長さ）を他の領域に比べて大きくする場合がある。このような場合、上記気泡が残存するリスクが大きくなる。これに対し、上記複数の凸部を正極タブ端子に隣接する領域および負極タブ端子に隣接する領域に配置することで、このような場合でも気泡が残存することを抑制することができる。

【0015】

上記リチウムイオン２次電池において、第１樹脂層は、第１の融点を有する第１の層と、第１の融点よりも低い第２の融点を有し、上記内表面を構成する第２の層と、を含んでいてもよい。

【0016】

内表面を融点の低い第２の層の表面とすることにより、一対の外装フィルム同士の接合を加熱融着により達成する場合に、高い気密性を確保することが容易となる。

【0017】

上記リチウムイオン２次電池において、上記一対の外装フィルムのそれぞれは、第１樹脂層の内表面とは反対側の主面上に積層される金属層と、金属層の第１樹脂層とは反対側の主面上に積層される第２樹脂層と、をさらに含んでいてもよい。

【0018】

金属層が一対の樹脂層で挟まれた構造の上記外装フィルムは、本開示のリチウムイオン２次電池を構成する外装フィルムとして好適である。
［実施形態の具体例］

【0019】

次に、本開示のリチウムイオン２次電池の具体的な実施形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
（実施の形態１）

【0020】

図１は、本実施の形態におけるリチウムイオン２次電池の外観を示す概略斜視図である。図２は、図１の線分ＩＩ－ＩＩに沿う断面を示す概略断面図である。図３は、図１の線分ＩＩＩ－ＩＩＩに沿う断面を示す概略断面図である。

【0021】

図１～図３を参照して、本実施の形態におけるリチウムイオン２次電池１は、一対の外装フィルム１０と、電池本体２０と、正極タブ端子３１と、負極タブ端子３２と、を備える。各外装フィルム１０は、厚み方向に見て、長方形状の同一形状を有する。一対の外装フィルム１０において、長方形の第１の短辺に対応する第１の外縁１１同士、第１の長辺に対応する第２の外縁１２同士、第２の短辺に対応する第３の外縁１３同士および第２の長辺に対応する第４の外縁１４同士は、互いに接合されている。より詳細に説明すると、第１の外縁１１同士は、正極タブ端子３１および負極タブ端子３２を挟んで対向する部分を除いて全域にわたって互いに接合されている（図３参照）。第２の外縁１２同士、第３の外縁１３同士および第４の外縁１４同士は、周方向の全域にわたって接合されている。本実施の形態においては、外縁１１～１４は、融着することにより接合されている。接合は、加熱融着により達成することができる。すなわち、一対の外装フィルム１０においては、積層された状態で外縁１１～１４同士が接合（融着）されている。図２を参照して、一対の外装フィルム１０は、それぞれ互いに対向する面である内表面１０Ａと、内表面１０Ａとは反対側の主面である外表面１０Ｂとを含む。一対の外装フィルム１０の対向する内表面１０Ａの間に内部空間１０Ｃが形成されている。

【0022】

図２を参照して、内部空間１０Ｃ内には、電池本体２０が収容されている。電池本体２０は、セパレータフィルム２１と、正極層２２と、負極層２３と、正極集電箔２４と、負極集電箔２５と、電解液２６と、を含む。

【0023】

セパレータフィルム２１は、樹脂製のフィルムである。セパレータフィルム２１を構成する樹脂としては、たとえばポリオレフィン、ポリイミド、ポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））、セルロースなどを採用することができる。

【0024】

正極層２２は、セパレータフィルム２１の一方の主面である第１の主面２１Ａ上に積層されている。本実施の形態の正極層２２は、板状のリチウム複合酸化物の焼結体である。正極層２２は、バインダーを含んでいない。リチウム複合酸化物とは、Ｌｉ_ｘＭＯ_２（０．０５＜ｘ＜１．１０であり、Ｍは少なくとも１種類の遷移金属であり、Ｍは典型的にはＣｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）及びＭｎ（マンガン）の１種以上を含む）で表される酸化物を意味する。

【0025】

負極層２３は、セパレータフィルム２１の第１の主面２１Ａとは厚み方向において反対側に位置する第２の主面２１Ｂ上に積層されている。負極層２３は、負極活物質としての黒鉛などのカーボンと、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などのバインダーとを含む。

【0026】

正極集電箔２４は、正極層２２のセパレータフィルム２１とは反対側に積層されている。正極集電箔２４は、導電体である金属製の箔である。正極集電箔２４を構成する金属としては、たとえばＡｌ（アルミニウム）を採用することができる。正極集電箔２４は、正極層２２と外装フィルム１０の内表面１０Ａとの間に配置されている。正極集電箔２４は、外装フィルム１０の内表面１０Ａに沿って配置されている。

【0027】

負極集電箔２５は、負極層２３のセパレータフィルム２１とは反対側に積層されている。負極集電箔２５は、導電体である金属製の箔である。負極集電箔２５を構成する金属としては、たとえばＣｕ（銅）、Ａｌなど採用することができる。負極集電箔２５は、負極層２３と外装フィルム１０の内表面１０Ａとの間に配置されている。負極集電箔２５は、外装フィルム１０の内表面１０Ａに沿って配置されている。

【0028】

電解液２６は、セパレータフィルム２１、正極層２２および負極層２３に含浸されている。電解液２６としては、有機溶媒（たとえばエチレンカーボネート（ＥＣ）及びメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の混合溶媒、エチレンカーボネート（ＥＣ）及びジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の混合溶媒、またはエチレンカーボネート（ＥＣ）及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の混合溶媒）にリチウム塩（例えばＬｉＰＦ_６）塩を溶解させた液などを採用することができる。

【0029】

正極タブ端子３１は、一対の外装フィルム１０の間において電池本体２０に接続され、外部にまで延びている。負極タブ端子３２は、一対の外装フィルム１０の間において電池本体２０に接続され、外部にまで延びている。正極タブ端子３１は、正極集電箔２４と接続されている。負極タブ端子３２は、負極集電箔２５と接続されている。正極タブ端子３１および負極タブ端子３２は、帯状の形状を有している。図３を参照して、正極タブ端子３１は、導電体製の本体部３１Ａと、本体部３１Ａの表面を覆うように配置される樹脂製の保護層３１Ｂとを含む。負極タブ端子３２は、導電体製の本体部３２Ａと、本体部３２Ａの表面を覆うように配置される樹脂製の保護層３２Ｂとを含む。本体部３１Ａ，３２Ａを構成する導電体としては、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎｉ（ニッケル）などの金属を採用することができる。

【0030】

次に、本実施の形態の外装フィルム１０の構造について説明する。図４を参照して、外装フィルム１０は、金属層が一対の樹脂層で挟まれた構造を有している。より具体的には、外装フィルム１０は、内表面１０Ａを構成する第１樹脂層１０５と、第１樹脂層１０５の内表面１０Ａとは反対側の主面上に積層される金属層１０１と、金属層１０１の第１樹脂層１０５とは反対側の主面上に積層される第２樹脂層１０２とを含む。第２樹脂層１０２は、外表面１０Ｂを構成する。第１樹脂層１０５は、第１の融点を有する第１の層１０３と、第１の融点よりも低い第２の融点を有し、内表面１０Ａを構成する第２の層１０４とを含む。

【0031】

第２樹脂層１０２を構成する樹脂は、たとえばポリエステル（たとえばＰＥＴ）である。金属層１０１を構成する金属は、たとえばＡｌである。第１の層１０３を構成する樹脂は、たとえばポリプロピレン（ＰＰ）である。第２の層１０４を構成する樹脂は、第１の層１０３を構成する樹脂よりも融点の低い低融点熱可塑性樹脂である。具体的には、第２の層１０４を構成する樹脂としては、７０℃以上１３０℃以下程度の融点を有する樹脂を採用することが好ましく、たとえばポリオレフィン系エラストマーなどを採用することができる。

【0032】

一対の外装フィルム１０の少なくとも一方の内表面１０Ａには、複数の凸部１０９が互いに離れて配置されている。複数の凸部１０９は、一対の外装フィルム１０のそれぞれの内表面１０Ａ（一対の外装フィルム１０の両方の内表面１０Ａ）に形成されていてもよい。本実施の形態においては、ドット状の凸部１０９が内表面１０Ａに分散している。凸部１０９は、規則的に並べて配置されていてもよいし、ランダムに分散していてもよい。第２の層１０４は、たとえば第１の層１０３上に低融点熱可塑性樹脂を塗工することにより形成することができる。凸部１０９は、たとえば低融点熱可塑性樹脂に融点、分子量、組成等が異なる分散材を混入されることにより形成されてもよいし、低融点熱可塑性樹脂の内部に不均一性を生じさせることで形成してもよいし、第２の層１０４の形成時に型などを用いて形成してもよい。内表面１０Ａに垂直な方向に見た凸部１０９の平面形状の大きさ（凸部１０９を取り囲む最小の円の直径）は、たとえば走査電子顕微鏡やレーザー顕微鏡、三次元形状測定機等を用いて測定することができ、たとえば４０μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。また、凸部１０９の高さは、たとえば走査電子顕微鏡やレーザー顕微鏡、三次元形状測定機等を用いて測定することができ、たとえば２０μｍ以上１８０μｍ以下とすることができる。

【0033】

本実施の形態のリチウムイオン２次電池においては、複数の凸部１０９により、一対の外装フィルム１０同士を接合する際に、空気が通る経路が確保される。そのため、一対の外装フィルム１０の互いに接合されるべき領域の間に気泡が残存することを抑制することができる。その結果、本実施の形態のリチウムイオン２次電池は、外装フィルム１０における気泡の残存を抑制することにより信頼性が向上したリチウムイオン２次電池となっている。

【0034】

また、本実施の形態のリチウムイオン２次電池においては、第１樹脂層１０５が低融点熱可塑性樹脂からなる第２の層１０４を含んでいる。そのため、一対の外装フィルム１０同士を加熱融着により接合する際に、高い気密性を確保することが容易となっている。第２の層１０４は、外装フィルム１０の内表面１０Ａの第４の外縁１４に対応する領域を除く全域にわたって形成されていてもよい。このようにすることにより、電池本体２０、正極タブ端子３１および負極タブ端子３２を挟んで外装フィルム１０の第１の外縁１１、第２の外縁１２および第３の外縁１３を加熱融着し、内部空間１０Ｃに電解液２６を入れた後、第４の外縁１４を加熱融着するプロセスを採用する場合に、第１の外縁１１、第２の外縁１２および第３の外縁１３を加熱融着する際に、意図せず第４の外縁１４が融着されることを回避することが容易となる。

【0035】

また、本実施の形態のリチウムイオン２次電池において、複数の凸部１０９は、少なくとも正極タブ端子３１に隣接する領域および負極タブ端子３２に隣接する領域に配置されていることが好ましい。このようにすることにより、正極タブ端子３１に隣接する領域および負極タブ端子３２に隣接する領域において気密性が低下することを抑制するため、たとえば第１の外縁１１において接合される領域の幅を第２の外縁１２、第３の外縁１３および第４の外縁１４に比べて大きくした場合でも、第１の外縁１１において気泡が残存することを抑制することができる。複数の凸部１０９は、第２の層１０４の全域にわたって形成されていてもよい。
（実施の形態２）

【0036】

次に、他の実施の形態である実施の形態２について説明する。図５は、実施の形態２におけるリチウムイオン２次電池１の外装フィルム１０の構造を示す概略断面図である。実施の形態２のリチウムイオン２次電池は、基本的には実施の形態１の場合と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、図５および図４を参照して、実施の形態２のリチウムイオン２次電池を構成する外装フィルム１０は、第１樹脂層１０５が第２の層１０４を含まない点において実施の形態１の場合とは異なっている。

【0037】

実施の形態１において説明した通り、外装フィルム１０の接合を加熱圧着により達成する場合、第２の層１０４が存在することにより高い気密性を確保することが容易となる。しかし、第２の層１０４が存在しない場合であっても、一対の外装フィルム１０の少なくとも一方の第１樹脂層１０５（第１の層１０３）の表面である内表面１０Ａに複数の凸部１０９が配置されることにより、気泡の残存を抑制することができる。
（実施の形態３）

【0038】

次に、さらに他の実施の形態である実施の形態３について説明する。図６は、実施の形態３におけるリチウムイオン２次電池１の外装フィルム１０の構造を示す概略断面図である。実施の形態３のリチウムイオン２次電池は、基本的には実施の形態１の場合と同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、図６および図４を参照して、実施の形態３のリチウムイオン２次電池を構成する外装フィルム１０は、凸部１０９の形状等において実施の形態１の場合とは異なっている。

【0039】

具体的には、実施の形態３の凸部１０９は、ストライプ状に並べて配置された複数の第２の層１０４である。すなわち、実施の形態１においては、凸部１０９は第２の層１０４の表面に形成されていたのに対し、実施の形態３においては、第１の層１０３の表面に並べて配置された線状（帯状）の第２の層１０４自体が凸部１０９として機能する。このような構造を採用した場合でも、第１樹脂層１０５（第１の層１０３）の表面である内表面１０Ａに複数の凸部１０９（第２の層１０４）が配置されることにより、気泡の残存を抑制することができる。

【0040】

上記ストライプ状に並べて配置された複数の第２の層１０４は、たとえば第１の層１０３の表面に第２の層１０４を塗工する際に、ストライプ状の開口を有するマスクを使用することにより形成することができる。

【0041】

また、第２の層１０４（凸部１０９）の形態はストライプ状に限られず、たとえば平面形状（内表面１０Ａに垂直な方向から見た形状）が円形、楕円形、多角形等の第２の層１０４（凸部１０９）が、マトリックス状に並べて配置される形態を採用してもよい。

【0042】

上述した実施の形態では、正極層２２として、バインダーを含まない板状のリチウム複合酸化物の焼結体が用いられる場合を説明したが、これに限定されない。たとえば、正極層２２としては、正極活物質（材質：ＬｉＣｏＯ_２等）、バインダーおよび導電助剤で形成される塗工電極を用いることができる。また、セパレータフィルム２１として、樹脂製のフィルムが用いられる場合を説明したが、これに限定されない。たとえば、セパレータフィルム２１としては、ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＳｉＣ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮ、およびコーディエライトから選択されるセラミック製のフィルムを用いることができる。さらに、負極層２３として、負極活物質としてのカーボンとバインダーとを含むものが用いられる場合を説明したが、これに限定されない。たとえば、負極層２３としては、チタン酸リチウムＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２（以下、ＬＴＯ）またはニオブチタン複合酸化物Ｎｂ_２ＴｉＯ_７を含むチタン含有焼結体を用いることができる。

【実施例】

【0043】

凸部の平面形状の大きさおよび凸部の高さを変化させた場合の気泡の残存状況および封止性への影響を調査する実験を行った。実験の手順は以下のとおりである。

【0044】

上記実施の形態１と同様の構造を有するリチウムイオン２次電池において、凸部の平面形状の大きさおよび凸部の高さを変化させたサンプルを作製した。具体的には、まず、外装フィルム１０のうち金属層１０１、第２樹脂層１０２および第１の層１０３として、Ａｌラミネートを準備した（図４参照）。本実験では、Ａｌラミネートとして昭和電工株式会社製ＳＰＡＬＦ（登録商標）を採用した。

【0045】

このＡｌラミネートの第１の層１０３に対応するポリプロピレン層上に、熱可塑性樹脂溶液を、乾燥後の厚みが２０μｍ程度となるように塗工することにより第２の層１０４を形成した。本実験では、熱可塑性樹脂溶液として東洋紡株式会社製ハードレン（登録商標）を採用した。塗工方法としては、グラビアコートを採用した。この第２の層１０４の表面に、所望の大きさおよび高さのドット状の凸部１０９を形成して、外装フィルム１０を得た。凸部１０９の平面形状は円形である。凸部１０９は、所望の大きさ（直径）および高さのドット状の凸部１０９を印刷可能なグラビアロールを使用して形成した。表面のドットの形状が異なる複数種類のグラビアロールを使用して、大きさおよび高さの異なる凸部１０９を有する複数種類の外装フィルム１０を準備した。これらの外装フィルム１０を用いて、実施の形態１と同様の構造を有するリチウムイオン２次電池１のサンプルを作製した（実施例）。比較のため、凸部１０９の形成を省略した外装フィルム１０を用いて、実施の形態１と同様の構造を有するリチウムイオン２次電池１のサンプルを作製した（比較例）。

【0046】

そして、各サンプルについて、外縁１１～１４における気泡の残存状態および封止強度を確認する実験を行った。気泡の残存状態は、外縁１１～１４を目視によって観察することにより確認した。封止強度は、外縁１１～１４に対して、ピール試験を実施することにより確認した。ピール試験としては、外縁１１～１４に対してＩＳＯ１１３３９に従ったＴ字試験を採用した。ピール速度は３００ｍｍ／分とした。各サンプルの凸部の大きさおよび高さ、ならびに実験結果を表１に示す。

【表1】

表１において、気泡の有無については、気泡が確認されなかったものをＡ、わずかに確認されたものをＢ、明確に気泡の残存が確認されたものをＣ、と評価した。封止強度については、外縁１１～１４の複数個所で強度を確認した結果、全ての部分で十分な強度が得られたものをＡ、一部で強度の低下が見られたものをＢ、より多くの部分で強度の低下が見られたものをＣと評価した。

【0047】

表１を参照して、凸部１０９の高さが２０μｍ未満であるサンプル１および２は、凸部１０９が存在しないサンプル９に比べて気泡の残存および封止強度の観点から優れているものの、気泡の残存が確認されなかったサンプル３～７に比べると、信頼性において劣るものと考えられる。一方、凸部１０９の高さが１８０μｍを超えるサンプル８は、凸部１０９が存在しないサンプル９に比べて気泡の残存および封止強度の観点から優れているものの、サンプル３～７に比べると、封止強度において劣る。したがって、凸部１０９の高さは、２０μｍ以上１８０μｍ以下が好ましいものといえる。

【0048】

凸部１０９の大きさ（直径）が４０μｍ未満であるサンプル１および２は、凸部１０９が存在しないサンプル９に比べて気泡の残存および封止強度の観点から優れているものの、気泡の残存が確認されなかったサンプル３～７に比べると、信頼性において劣るものと考えられる。一方、凸部１０９の大きさが５００μｍを超えるサンプル８は、凸部１０９が存在しないサンプル９に比べて気泡の残存および封止強度の観点から優れているものの、サンプル３～７に比べると、封止強度において劣る。したがって、凸部１０９の大きさは、４０μｍ以上５００μｍ以下が好ましいものといえる。

【0049】

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって規定され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0050】

１ リチウムイオン２次電池、１０ 外装フィルム、１０Ａ 内表面、１０Ｂ 外表面、１０Ｃ 内部空間、１１ 第１の外縁、１２ 第２の外縁、１３ 第３の外縁、１４ 第４の外縁、２０ 電池本体、２１ セパレータフィルム、２１Ａ 第１の主面、２１Ｂ 第２の主面、２２ 正極層、２３ 負極層、２４ 正極集電箔、２５ 負極集電箔、２６ 電解液、３１ 正極タブ端子、３１Ａ 本体部、３１Ｂ 保護層、３２ 負極タブ端子、３２Ａ 本体部、３２Ｂ 保護層、１０１ 金属層、１０２ 第２樹脂層、１０３ 第１の層、１０４ 第２の層、１０５ 第１樹脂層、１０９ 凸部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】