特許 7580172 電池構造及びその製造方法、並びに電池展開構造

(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】2024-10-31

(45)【発行日】2024-11-11

(54)【発明の名称】電池構造及びその製造方法、並びに電池展開構造

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/0585 20100101AFI20241101BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20241101BHJP

   H01M 50/547 20210101ALI20241101BHJP

   H01M 50/238 20210101ALI20241101BHJP

【ＦＩ】

H01M10/0585

H01M10/052

H01M50/547

H01M50/238

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2020106356

(22)【出願日】2020-06-19

(65)【公開番号】P2022002171

(43)【公開日】2022-01-06

【審査請求日】2023-06-16

(73)【特許権者】

【識別番号】519100310

【氏名又は名称】ＡＰＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】堀江 英明

(72)【発明者】

【氏名】進藤 康裕

(72)【発明者】

【氏名】東 啓一郎

【審査官】冨士 美香

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０３３９１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０５８５

Ｈ０１Ｍ １０／０５２

Ｈ０１Ｍ ５０／５０

Ｈ０１Ｍ ５０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極集電体及び該正極集電体上に形成された正極活物質を含む正極活物質層を有する正極と、
負極集電体及び該負極集電体上に形成された負極活物質を含む負極活物質層を有する負極と、
前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置されるセパレータと、
前記正極集電体と前記負極集電体との間に配置され、前記正極活物質層、前記負極活物質層及び前記セパレータを封止する樹脂製の枠部材と、
を有するリチウムイオン電池と、
前記リチウムイオン電池の対応する一組の接続端同士が連結されてなる連結部と、
を備え、
前記枠部材は、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の外周、及び、前記セパレータの外周を囲むように配置され、
前記連結部において、隣接する前記リチウムイオン電池の一組の活物質層同士、及び、隣接する前記リチウムイオン電池の一組のセパレータ同士、は分断されている一方で、隣接する前記リチウムイオン電池の端部同士が前記枠部材を介して連結され、前記枠部材が折り曲げ可能に構成されている、
電池構造。

【請求項2】

前記連結部において、前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が接続されることにより、隣接する一組の前記リチウムイオン電池が、電気的に接続される、
請求項１に記載の電池構造。

【請求項3】

前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が接続された隣接する一組の前記リチウムイオン電池が、等電位の状態となっている、
請求項１又は２に記載の電池構造。

【請求項4】

前記正極集電体及び前記負極集電体は、それぞれ樹脂集電体層を含み、
前記連結部において、前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が積層方向に重なった状態で電気的に接続されている、
請求項１～３のいずれか１項に記載の電池構造。

【請求項5】

前記連結部において、一方の前記接続端では前記正極集電体の端部が突出し、他方の前記接続端では前記負極集電体の端部が突出している、
請求項１に記載の電池構造。

【請求項6】

前記連結部において、一方の前記接続端では前記正極集電体の端部及び前記負極集電体の端部が共に突出している、
請求項１に記載の電池構造。

【請求項7】

前記連結部において、前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が溶着により固定されている、
請求項１～６のいずれか１項に記載の電池構造。

【請求項8】

前記連結部において、一方の前記接続端の第１の連結部材と他方の前記接続端の第２の連結部材とが嵌合して接続されている、
請求項１～７のいずれか１項に記載の電池構造。

【請求項9】

正極集電体及び該正極集電体上に形成された正極活物質を含む正極活物質層を有する正極と、
負極集電体及び該負極集電体上に形成された負極活物質を含む負極活物質層を有する負極と、
前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置されるセパレータと、
前記正極集電体と前記負極集電体との間に配置され、前記正極活物質層、前記負極活物質層及び前記セパレータを封止する樹脂製の枠部材と、
を有するリチウムイオン電池と、
前記リチウムイオン電池に設けられた複数組の接続端と、
を備えた電池展開構造を用いて電池構造を製造する製造方法であって、
前記枠部材は、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の外周、及び、前記セパレータの外周を囲むように配置され、
対応する一組の前記接続端における前記枠部材で屈曲することにより立体形状を形成する、
電池構造の製造方法。

【請求項10】

前記対応する一組の前記接続端の前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士を積層方向に重ねた状態で電気的に接続し、立体形状を形成する、
請求項９に記載の電池構造の製造方法。

【請求項11】

対応する一組の前記接続端の前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士を溶着して固定する、
請求項９又は１０に記載の電池構造の製造方法。

【請求項12】

一方の前記接続端の第１の連結部材と他方の前記接続端の第２の連結部材とを嵌合させて接続する、
請求項９～１１のいずれか１項に記載の電池構造の製造方法。

【請求項13】

正極集電体及び該正極集電体上に形成された正極活物質を含む正極活物質層を有する正極と、
負極集電体及び該負極集電体上に形成された負極活物質を含む負極活物質層を有する負極と、
前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置されるセパレータと、
前記正極集電体と前記負極集電体との間に配置され、前記正極活物質層、前記負極活物質層及び前記セパレータを封止する樹脂製の枠部材と、
を有するリチウムイオン電池と、
前記リチウムイオン電池に設けられた複数組の接続端と、
を備えており、
前記枠部材は、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の外周、及び、前記セパレータの外周を囲むように配置され、
対応する一組の前記接続端における前記枠部材で屈曲することにより立体形状に組み立てられる、
電池展開構造。

【請求項14】

対応する一組の前記接続端の前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が積層方向に重なった状態で電気的に接続され、立体形状に組み立てられる、
請求項１３に記載の電池展開構造。

【請求項15】

一方の前記接続端において前記正極集電体の端部が突出し、他方の前記接続端において前記負極集電体の端部が突出している、
請求項１３に記載の電池展開構造。

【請求項16】

一方の前記接続端の前記接続端では前記正極集電体の端部及び前記負極集電体の端部が共に突出している、
請求項１３に記載の電池展開構造。

【請求項17】

一方の前記接続端の前記接続端の第１の連結部材と他方の前記接続端の第２の連結部材とが嵌合して接続され、立体形状に組み立てられる、
請求項１３～１６のいずれか１項に記載の電池展開構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リチウムイオン電池を有する電池構造及びその製造方法、並びに電池展開構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、高容量で小型軽量な二次電池として、リチウムイオン電池が注目されている。近年では、リチウムイオン電池として、樹脂集電体を含む電極層が適用され、可撓性を有する樹脂電池が開発され、各種製品への適用が検討されている。例えば特許文献１では、帯状の樹脂電池をヘルメットの帽体の内周に配置し、ヘッドランプ等の電源として用いる技術が開示されている。また、特許文献２では、腕時計のベルトの内部に電源として板状の樹脂電池を配置する技術が開示されている。特許文献３には、飛行体の脚部の内部空間に電源として細長状の樹脂電池を配置する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－７５２６８号公報

【文献】特開２０１７－４８０１号公報

【文献】特開２０１７－４８０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記した特許文献１～３の技術では、いずれも、可撓性を有する樹脂電池を、製品の湾曲を要する或いは湾曲した製品部位（湾曲部位）に配置している。詳細には、もともとは平面形状（或いはシート状）の１つの樹脂電池を、その特性（可撓性等）を利用して、製品の湾曲部の空間に対応するように円弧状に折り曲げて配置した構成となっている。つまり、特許文献１～３記載の湾曲させた樹脂電池は、その湾曲部分の一端から他端まで活物資層及びセパレータ等が連続的に繋がった内部構造を有している（例えば特許文献２の図２、特許文献３の図１等）。このような構成の場合、樹脂電池の特性を利用して、製品のある程度の湾曲部位に対応するように配置することができるが、所定以上に屈曲した部位（例えばＬ字形状のような屈曲部位）を有する製品には、前述した内部構造を屈曲させると電池機能に支障を来たすおそれがあるため、適用が難しい。換言すれば、特許文献１～３に記載の技術では、ある程度（例えば特許文献１～３に記載された程度の円弧状）の湾曲部位を有する特定の製品には対応可能であるものの、その適用可能な範囲が限定的であり（すなわち特定の製品のみしか適用できず）、他の製品にも拡張して適用できるような自由度の高い樹脂電池が望まれていた。

【0005】

本発明は、製品の単純な湾曲部位等への適用のみならず、従来の電池構造では適用困難な製品部位にも対応可能な高い自由度を確保することができ、製品適用範囲を拡張することができる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明者らは、上記のような知見に基づいて鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。

【0007】

本発明の一態様に係る電池構造は、
正極集電体及び該正極集電体上に形成された正極活物質を含む正極活物質層を有する正極と、
負極集電体及び該負極集電体上に形成された負極活物質を含む負極活物質層を有する負極と、
前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置されるセパレータと、
前記正極集電体と前記負極集電体との間に配置され、前記正極活物質層、前記負極活物質層及び前記セパレータを封止する枠部材と、
を有するリチウムイオン電池と、
前記リチウムイオン電池の対応する一組の接続端同士が連結されてなる連結部と、
を備え、
前記枠部材は、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の外周、及び、前記セパレータの外周を囲むように配置され、
前記連結部において、隣接する前記リチウムイオン電池の一組の活物質層同士、及び、隣接する前記リチウムイオン電池の一組のセパレータ同士、は分断されている一方で、隣接する前記リチウムイオン電池の端部同士が前記枠部材を介して連結されている。

【0008】

上記態様では、前記連結部において、前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が接続されることにより、隣接する一組の前記リチウムイオン電池が電気的に接続されてもよい。

【0009】

前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が接続された隣接する一組の前記リチウムイオン電池が、実質的に等電位の状態となっていてもよい。

【0010】

上記態様では、前記正極集電体及び前記負極集電体は、それぞれ樹脂集電体層を含み、前記連結部において、前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が積層方向に重なった状態で電気的に接続されていてもよい。

【0011】

上記態様では、前記連結部において、一方の前記接続端では前記正極集電体の端部が突出し、他方の前記接続端では前記負極集電体の端部が突出していてもよい。

【0012】

上記態様では、前記連結部において、一方の前記接続端では前記正極集電体の端部及び前記負極集電体の端部が共に突出していてもよい。

【0013】

上記態様では、前記連結部において、前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が溶着により固定されていてもよい。

【0014】

上記態様では、前記連結部において、一方の前記接続端の第１の連結部材と他方の前記接続端の第２の連結部材とが嵌合して接続されていてもよい。

【0015】

本発明の一態様に係る電池構造の製造方法は、
正極集電体及び該正極集電体上に形成された正極活物質を含む正極活物質層を有する正極と、
負極集電体及び該負極集電体上に形成された負極活物質を含む負極活物質層を有する負極と、
前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置されるセパレータと、
前記正極集電体と前記負極集電体との間に配置され、前記正極活物質層、前記負極活物質層及び前記セパレータを封止する樹脂製の枠部材と、
を有するリチウムイオン電池と、
前記リチウムイオン電池に設けられた複数組の接続端と、
を備えた電池展開構造を用いて電池構造を製造する製造方法であって、
前記枠部材は、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の外周、及び、前記セパレータの外周を囲むように配置され、
対応する一組の前記接続端における前記枠部材で屈曲することにより立体形状を形成する。

【0016】

上記態様に係る製造方法では、前記対応する一組の前記接続端の前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士を積層方向に重ねた状態で電気的に接続し、立体形状を形成してもよい。

【0017】

上記態様に係る製造方法では、対応する一組の前記接続端の前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士を溶着して固定してもよい。

【0018】

上記態様に係る製造方法では、一方の前記接続端の第１の連結部材と他方の前記接続端の第２の連結部材とを嵌合させて接続してもよい。

【0019】

本発明の別の一態様に係る電池展開構造は、
正極集電体及び該正極集電体上に形成された正極活物質を含む正極活物質層を有する正極と、
負極集電体及び該負極集電体上に形成された負極活物質を含む負極活物質層を有する負極と、
前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置されるセパレータと、
前記正極集電体と前記負極集電体との間に配置され、前記正極活物質層、前記負極活物質層及び前記セパレータを封止する樹脂製の枠部材と、
を有するリチウムイオン電池と、
前記リチウムイオン電池に設けられた複数組の接続端と、
を備えており、
前記枠部材は、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の外周、及び、前記セパレータの外周を囲むように配置され、
対応する一組の前記接続端における前記枠部材で屈曲することにより立体形状に組み立てられる。

【0020】

対応する一組の前記接続端の前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が積層方向に重なった状態で電気的に接続され、立体形状に組み立てられてもよい。

【0021】

上記別の一態様では、一方の前記接続端において前記正極集電体の端部が突出し、他方の前記接続端において前記負極集電体の端部が突出してもよい。

【0022】

上記別の一態様では、一方の前記接続端の前記接続端では前記正極集電体の端部及び前記負極集電体の端部が共に突出してもよい。

【0023】

上記別の一態様では、一方の前記接続端の前記接続端の第１の連結部材と他方の前記接続端の第２の連結部材とが嵌合して接続され、立体形状に組み立てられてもよい。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、製品の単純な湾曲部位等への適用のみならず、従来の電池構造では適用困難な製品部位にも対応可能な高い自由度を確保することができ、製品適用範囲を拡張することができる技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】第１の実施形態による電池展開構造を示す模式図である。

【図2】第１の実施形態による電池展開構造の他の例を示す概略断面図である。

【図3】第１の実施形態による電池展開構造に適用されるリチウムイオン二次電池の他の例を示す概略断面図である。

【図4】第１の実施形態による電池構造を示す模式図である。

【図5】第１の実施形態による箱型の電池構造を内蔵する、いわゆる通い箱を示す概略断面図である。

【図6】第２の実施形態による電池構造を示す模式図である。

【図7】第２の実施形態によるによる筒型の電池構造がモータの補助電源として使用される様子を示す概略斜視図である。

【図8】第３の実施形態による電池構造をその製造方法と共に示す模式図である。

【図9】第３の実施形態による半球殻型の電池構造を内蔵するヘルメットを一部破断して示す模式図である。

【図10】第４の実施形態による電池構造を内蔵する飛行体の一例である無人飛行機を示す概略斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の各図において、図示の便宜上、電池構造の厚みを強調しており、実際の厚みとは異なる。

【0027】

［第１の実施形態］
第１の実施形態では、リチウムイオン電池を備えた電池展開構造、及びこの電池展開構造を用いて構成される電池構造を開示する。

【0028】

（電池展開構造の構成）
図１は、本実施形態による電池展開構造を示す模式図であり、（ａ）が集電体の一部を切り欠いた概略平面図、（ｂ）が（ａ）のＩ－Ｉ'に沿った概略断面図、（ｃ）が（ａ）のＩＩ－ＩＩ'に沿った概略断面図である。

【0029】

本実施形態による電池展開構造は、展開状態の平面態様とされており、箱型に組み立てられるものである。電池展開構造１０は、例えば５つの矩形状部分１０Ａ～１０Ｅが連結されて平面状に一体形成されている。

【0030】

各矩形状部分は、図１（ｂ）～（ｃ）に示すように、リチウムイオン二次電池１を有している。各リチウムイオン二次電池１は、図１に示すようにシート状の単電池である。
リチウムイオン二次電池１は、正極電極１１及び負極電極１３がセパレータ１２を介して積層されている。正極電極１１は、正極集電体２１及び正極活物質層２２が積層されてなる。負極電極１３は、負極集電体２３及び負極活物質層２４が積層されてなる。リチウムイオン二次電池１は、正極活物質層２２、セパレータ１２、及び負極活物質層２４の外周部を取り囲み封止するシール部１４が設けられ、封止された内部に電解液が封入されて構成されている。

【0031】

電池展開構造１０では、正極集電体２１及び負極集電体２３が矩形状部分１０Ａ～１０Ｅの全体に亘ってそれぞれ一枚のシート状に一体形成されている。正極集電体２１及び負極集電体２３は、矩形状部分１０Ａ～１０Ｅの各々に共有され、並列接続されている。正極活物質層２２及び負極活物質層２４は、矩形状部分ごとに矩形状に分割して設けられている。

【0032】

矩形状部分１０Ａと矩形状部分１０Ｂとの間、矩形状部分１０Ａと矩形状部分１０Ｃとの間、矩形状部分１０Ａと矩形状部分１０Ｄとの間、及び矩形状部分１０Ａと矩形状部分１０Ｅとの間において、シール部１４が一体とされている。正極集電体２１及び負極集電体２３は可撓性を有しており、矩形状部分１０Ａと矩形状部分１０Ｂとの間、矩形状部分１０Ａと矩形状部分１０Ｃとの間、矩形状部分１０Ａと矩形状部分１０Ｄとの間、及び矩形状部分１０Ａと矩形状部分１０Ｅとの間でそれぞれ屈曲自在とされている。

【0033】

矩形状部分１０Ｂ，１０Ｃの一組の側面部分（接続端１０ａと言う）では、それぞれシール部１４に凸部１４ａが形成されており、当該シール部１４が第１の連結部材とされている。各接続端１０ａでは、正極集電体２１の端部及び負極集電体２３の端部がシール部１４から突出している。矩形状部分１０Ｄ，１０Ｅの一組の側面部分（接続端１０ｂと言う）では、それぞれシール部１４に凹部１４ｂが形成されており、当該シール部１４が第２の連結部材とされている。

【0034】

ここで、図１とは逆に、矩形状部分１０Ｄ，１０Ｅの接続端１０ｂにおいて正極集電体２１の端部及び負極集電体２３の端部がシール部１４から突出している構成としても良い。また、図２（ａ），（ｂ）に示すように、矩形状部分１０Ｂ，１０Ｃの接続端１０ａでは正極集電体２１の端部のみがシール部１４から突出し、矩形状部分１０Ｄ，１０Ｅの接続端１０ｂでは負極集電体２３の端部のみがシール部１４から突出するようにしても良い。また、図２とは逆に、矩形状部分１０Ｂ，１０Ｃの接続端１０ａでは負極集電体２３の端部のみがシール部１４から突出し、矩形状部分１０Ｄ，１０Ｅの接続端１０ｂでは正極集電体２１の端部のみがシール部１４から突出するようにしても良い。

【0035】

（正極集電体）
正極集電体を構成する材料としては、銅、アルミニウム、チタン、ステンレス、鋼、ニッケル及びこれらの合金等の金属材料、並びに、焼成炭素、導電性高分子材料、導電性ガラス等が挙げられる。

【0036】

また、集電体は、導電性高分子材料からなる樹脂集電体であることが好ましい。集電体の形状は特に限定されず、上記の材料からなるシート状の集電体、及び、上記の材料で構成された微粒子からなる堆積層であってもよい。集電体の厚さは、特に限定されないが、５０～５００μｍであることが好ましい。

【0037】

樹脂集電体を構成する導電性高分子材料としては例えば、導電性高分子や、樹脂に必要に応じて導電剤を添加したものを用いることができる。導電性高分子材料を構成する導電剤としては、上述した被覆正極活物質に含まれる導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。

【0038】

正極集電体２１としては、導電性フィラーとマトリックス樹脂とを含むことが好ましい。マトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリシクロオレフィン（ＰＣＯ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチルアクリレート（ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はこれらの混合物等が挙げられる。電気的安定性の観点から、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）及びポリシクロオレフィン（ＰＣＯ）が好ましく、さらに好ましくはポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリメチルペンテン（ＰＭＰ）である。

【0039】

導電性フィラーは、導電性を有する材料から選択される。
具体的には、金属［ニッケル、アルミニウム、ステンレス（ＳＵＳ）、銀、銅及びチタン等］、カーボン［グラファイト及びカーボンブラック（アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等）等］、及びこれらの混合物等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。これらの導電性フィラーは１種単独で用いても良いし、２種以上併用しても良い。また、これらの合金又は金属酸化物を用いても良い。電気的安定性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン、銀、銅、チタン及びこれらの混合物であり、より好ましくは銀、アルミニウム、ステンレス及びカーボンであり、更に好ましくはカーボンである。またこれらの導電性フィラーとしては、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料（上記した導電性フィラーの材料のうち金属のもの）をめっき等でコーティングしたものでも良い。

【0040】

導電性フィラーの平均粒子径は、特に限定されるものではないが、電池の電気特性の観点から、０．０１μｍ～１０μｍであることが好ましく、０．０２μｍ～５μｍであることがより好ましく、０．０３μｍ～１μｍであることが更に好ましい。なお、本明細書中において、「粒子径」とは、粒子の輪郭線上の任意の２点間の距離のうち、最大の距離Ｌを意味する。「平均粒子径」の値としては、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）等の観察手段を用い、数～数十視野中に観察される粒子の粒子径の平均値として算出される値を採用するものとする。

【0041】

導電性フィラーの形状（形態）は、粒子形態に限られず、粒子形態以外の形態であっても良く、カーボンナノチューブ等、いわゆるフィラー系導電性樹脂組成物として実用化されている形態であっても良い。

【0042】

導電性フィラーは、その形状が繊維状である導電性繊維であっても良い。導電性繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性の良い金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレス鋼のような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を導電性物質を含む樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。これらの導電性繊維の中では炭素繊維が好ましい。また、グラフェンを練りこんだポリプロピレン樹脂も好ましい。導電性フィラーが導電性繊維である場合、その平均繊維径は０．１μｍ～２０μｍであることが好ましい。

【0043】

樹脂集電体中の導電性フィラーの重量割合は、５重量％～９０重量％であることが好ましく、２０重量％～８０重量％であることがより好ましい。特に、導電性フィラーがカーボンの場合、導電性フィラーの重量割合は、２０重量％～３０重量％であることが好ましい。

【0044】

樹脂集電体は、マトリックス樹脂及び導電性フィラーの他に、その他の成分（分散剤、架橋促進剤、架橋剤、着色剤、紫外線吸収剤、可塑剤等）を含んでいても良い。また、複数の樹脂集電体を積層して用いても良く、樹脂集電体と金属箔とを積層して用いても良い。

【0045】

正極集電体２１の厚さは特に限定されないが、５μｍ～１５０μｍであることが好ましい。複数の樹脂集電体を積層して正極集電体として用いる場合には、積層後の全体の厚さが５μｍ～１５０μｍであることが好ましい。

【0046】

正極集電体２１は、例えば、マトリックス樹脂、導電性フィラー及び必要により用いるフィラー用分散剤を溶融混練して得られる導電性樹脂組成物を公知の方法でフィルム状に成形することにより得ることができる。導電性樹脂組成物をフィルム状に成形する方法としては、例えば、Ｔダイ法、インフレーション法及びカレンダー法等の公知のフィルム成形法が挙げられる。なお、正極集電体２１は、フィルム成形以外の成形方法によっても得ることができる。

【0047】

（正極活物質層）
正極活物質層２２は、正極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。ここで、非結着体とは、正極活物質層中において正極活物質の位置が固定されておらず、正極活物質同士及び正極活物質同士及び正極活物質と集電体とが不可逆的に固定されていないことを意味する。

【0048】

正極活物質層２２が非結着体である場合、正極活物質同士は不可逆的に固定されていないため、正極活物質同士の界面を機械的に破壊することなく分離することができ、正極活物質層２２に応力がかかった場合でも正極活物質が移動することで正極活物質層２２の破壊を防止することができ好ましい。非結着体である正極活物質層２２は、正極活物質層１３を、正極活物質と電解液とを含みかつ結着剤を含まない正極活物質層２２にする等の方法で得ることができる。

【0049】

なお、本明細書において、結着剤とは、正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない薬剤を意味し、デンプン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、スチレン－ブタジエンゴム、ポリエチレン及びポリプロピレン等の公知の溶剤乾燥型のリチウムイオン電池用結着剤等が挙げられる。これらの結着剤は溶剤に溶解又は分散して用いられ、溶剤を揮発、留去することで表面が粘着性を示すことなく固体化するので正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない。

【0050】

正極活物質としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物｛遷移金属が１種である複合酸化物（ＬｉＣｏＯ₂、ＬｉＮｉＯ₂、ＬｉＡｌＭｎＯ₄、ＬｉＭｎＯ₂及びＬｉＭｎ₂Ｏ₄等）、遷移金属元素が２種である複合酸化物（例えばＬｉＦｅＭｎＯ₄、ＬｉＮｉ_1-xＣｏ_xＯ₂、ＬｉＭｎ_1-yＣｏ_yＯ₂、ＬｉＮｉ_1/3Ｃｏ_1/3Ａｌ_1/3Ｏ₂及びＬｉＮｉ_0.8Ｃｏ_0.15Ａｌ_0.05Ｏ₂）及び金属元素が３種類以上である複合酸化物［例えばＬｉＭ_aＭ'_bＭ”_cＯ₂（Ｍ、Ｍ'及びＭ”はそれぞれ異なる遷移金属元素であり、ａ＋ｂ＋ｃ＝１を満たす。例えばＬｉＮｉ_1/3Ｍｎ_1/3Ｃｏ_1/3Ｏ₂）等］等｝、リチウム含有遷移金属リン酸塩（例えばＬｉＦｅＰＯ₄、ＬｉＣｏＰＯ₄、ＬｉＭｎＰＯ₄及びＬｉＮｉＰＯ₄）、遷移金属酸化物（例えばＭｎＯ₂及びＶ₂Ｏ₅）、遷移金属硫化物（例えばＭｏＳ₂及びＴｉＳ₂）及び導電性高分子（例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン及びポリ－ｐ－フェニレン及びポリビニルカルバゾール）等が挙げられ、２種以上を併用しても良い。なお、リチウム含有遷移金属リン酸塩は、遷移金属サイトの一部を他の遷移金属で置換したものであっても良い。

【0051】

正極活物質の体積平均粒子径は、電池の電気特性の観点から、０．０１μｍ～１００μｍであることが好ましく、０．１μｍ～３５μｍであることがより好ましく、２μｍ～３０μｍであることが更に好ましい。

【0052】

正極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆正極活物質であっても良い。正極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、正極の体積変化が緩和され、正極の膨張を抑制することができる。

【0053】

被覆材を構成する高分子化合物としては、特開２０１７－０５４７０３号公報及び国際公開第２０１５－００５１１７号等に活物質被覆用樹脂として記載されたものを好適に用いることができる。

【0054】

被覆材には、導電剤が含まれていても良い。導電剤としては、正極集電体２１に含まれる導電性フィラーと同様のものを好適に用いることができる。

【0055】

正極活物質層２２には、粘着性樹脂が含まれていても良い。粘着性樹脂としては、例えば、特開２０１７－０５４７０３号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調整したもの、及び、特開平１０－２５５８０５公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。なお、粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性（水、溶剤、熱などを使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質）を有する樹脂を意味する。一方、結着剤として用いられる溶液乾燥型の電極用バインダは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。従って、上述した結着剤（溶液乾燥型の電極用バインダ）と粘着性樹脂とは異なる材料である。

【0056】

正極活物質層２２には、電解質と非水溶媒を含む電解液が含まれていても良い。電解質としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用でき、例えば、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＳｂＦ₆、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＮ（ＦＳＯ₂）₂及びＬｉＣｌＯ₄等の無機酸のリチウム塩、ＬｉＮ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂、ＬｉＮ（Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂）₂及びＬｉＣ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₃等の有機酸のリチウム塩等が挙げられ、ＬｉＮ（ＦＳＯ₂）₂（ＬｉＦＳＩともいう）が好ましい。

【0057】

非水溶媒としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用でき、例えば、ラクトン化合物、環状又は鎖状炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、環状又は鎖状エーテル、リン酸エステル、ニトリル化合物、アミド化合物、スルホン、スルホラン等及びこれらの混合物を用いることができる。

【0058】

ラクトン化合物としては、５員環（γ－ブチロラクトン及びγ－バレロラクトン等）及び６員環のラクトン化合物（δ－バレロラクトン等）等を挙げることができる。

【0059】

環状炭酸エステルとしては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート及びブチレンカーボネート等が挙げられる。鎖状炭酸エステルとしては、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチル－ｎ－プロピルカーボネート、エチル－ｎ－プロピルカーボネート及びジ－ｎ－プロピルカーボネート等が挙げられる。

【0060】

鎖状カルボン酸エステルとしては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル及びプロピオン酸メチル等が挙げられる。環状エーテルとしては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，３－ジオキソラン及び１，４－ジオキサン等が挙げられる。鎖状エーテルとしては、ジメトキシメタン及び１，２－ジメトキシエタン等が挙げられる。

【0061】

リン酸エステルとしては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸エチルジメチル、リン酸ジエチルメチル、リン酸トリプロピル、リン酸トリブチル、リン酸トリ（トリフルオロメチル）、リン酸トリ（トリクロロメチル）、リン酸トリ（トリフルオロエチル）、リン酸トリ（トリパーフルオロエチル）、２－エトキシ－１，３，２－ジオキサホスホラン－２－オン、２－トリフルオロエトキシ－１，３，２－ジオキサホスホラン－２－オン及び２－メトキシエトキシ－１，３，２－ジオキサホスホラン－２－オン等が挙げられる。ニトリル化合物としては、アセトニトリル等が挙げられる。アミド化合物としては、ＤＭＦ等が挙げられる。スルホンとしては、ジメチルスルホン及びジエチルスルホン等が挙げられる。非水溶媒は１種を単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。

【0062】

非水溶媒のうち、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのは、ラクトン化合物、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル及びリン酸エステルであり、更に好ましいのはラクトン化合物、環状炭酸エステル及び鎖状炭酸エステルであり、特に好ましいのは環状炭酸エステルと鎖状炭酸エステルの混合液である。最も好ましいのはエチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）の混合液、又は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）の混合液である。

【0063】

正極活物質層２２には、導電助剤が含まれていても良い。導電助剤としては、正極集電体１１に含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。

【0064】

正極活物質層２２における導電助剤の重量割合は、３重量％～１０重量％であることが好ましい。

【0065】

正極活物質層２２は、例えば、正極活物質及び電解液を含むスラリーを正極集電体２１又は基材の表面に塗布し、余分な電解液を除去する方法によって作製することができる。基材の表面に正極活物質層２２を形成した場合、転写等の方法によって正極活物質層２２を正極集電体２１と組み合わせれば良い。上記スラリーには、必要に応じて、導電助剤や粘着性樹脂が含まれていても良い。また、正極活物質は被覆正極活物質であっても良い。

【0066】

正極活物質層２２の厚みは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０μｍ～６００μｍであることが好ましく、２００μｍ～４５０μｍであることがより好ましい。

【0067】

（負極集電体）
負極集電体２３としては、正極集電体２１で記載した構成と同様のものを適宜選択して用いることができ、同様の方法により得ることができる。負極集電体２３の厚さは特に限定されないが、５μｍ～１５０μｍであることが好ましい。

【0068】

（負極活物質層）
負極活物質層２４は、負極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。負極活物質層が非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である負極活物質層２３を得る方法等は、正極活物質層２２が非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である正極活物質層２２を得る方法と同様である。

【0069】

負極活物質としては、炭素系材料［黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、樹脂焼成体（例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等）、コークス類（例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等）及び炭素繊維等］、珪素系材料［珪素、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、珪素－炭素複合体（炭素粒子の表面を珪素及び／又は炭化珪素で被覆したもの、珪素粒子又は酸化珪素粒子の表面を炭素及び／又は炭化珪素で被覆したもの並びに炭化珪素等）及び珪素合金（珪素－アルミニウム合金、珪素－リチウム合金、珪素－ニッケル合金、珪素－鉄合金、珪素－チタン合金、珪素－マンガン合金、珪素－銅合金及び珪素－スズ合金等）等］、導電性高分子（例えばポリアセチレン及びポリピロール等）、金属（スズ、アルミニウム、ジルコニウム及びチタン等）、金属酸化物（チタン酸化物及びリチウム・チタン酸化物等）及び金属合金（例えばリチウム－スズ合金、リチウム－アルミニウム合金及びリチウム－アルミニウム－マンガン合金等）等及びこれらと炭素系材料との混合物等が挙げられる。上記負極活物質のうち、内部にリチウム又はリチウムイオンを含まないものについては、予め負極活物質の一部又は全部にリチウム又はリチウムイオンを含ませるプレドープ処理を施しても良い。

【0070】

これらの中でも、電池容量等の観点から、炭素系材料、珪素系材料及びこれらの混合物が好ましく、炭素系材料としては、黒鉛、難黒鉛化性炭素及びアモルファス炭素が更に好ましく、珪素系材料としては、酸化珪素及び珪素－炭素複合体が更に好ましい。

【0071】

負極活物質の体積平均粒子径は、電池の電気特性の観点から、０．０１μｍ～１００μｍが好ましく、０．１μｍ～２０μｍであることがより好ましく、２μｍ～１０μｍであることが更に好ましい。

【0072】

本明細書において、負極活物質の体積平均粒子径は、マイクロトラック法（レーザー回折・散乱法）によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒径（Ｄｖ５０）を意味する。マイクロトラック法とは、レーザー光を粒子に照射することによって得られる散乱光を利用して粒度分布を求める方法である。なお、体積平均粒子径の測定には、日機装（株）製のマイクロトラック等を用いることができる。

【0073】

負極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆負極活物質であっても良い。負極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、負極の体積変化が緩和され、負極の膨張を抑制することができる。

【0074】

被覆材としては、被覆正極活物質を構成する被覆材と同様のものを好適に用いることができる。

【0075】

負極活物質層２４は、電解質と非水溶媒を含む電解液を含有する。
電解液の組成は、正極活物質層２２に含まれる電解液と同様の電解液を好適に用いることができる。

【0076】

負極活物質層２４には、導電助剤が含まれていても良い。導電助剤としては、正極活物質層２２に含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。

【0077】

負極活物質層２４における導電助剤の重量割合は、２重量％～１０重量％であることが好ましい。

【0078】

負極活物質層２４には、粘着性樹脂が含まれていても良い。粘着性樹脂としては、正極活物質層２２の任意成分である粘着性樹脂と同様のものを好適に用いることができる。

【0079】

負極活物質層２４は、例えば、負極活物質及び電解液を含むスラリーを負極集電体２３又は基材の表面に塗布し、余分な電解液を除去する方法によって作製することができる。基材の表面に負極活物質層２４を形成した場合、転写等の方法によって負極活物質層２４を負極集電体２３と組み合わせれば良い。上記スラリーには、必要に応じて、導電助剤や粘着性樹脂等が含まれていても良い。また、負極活物質は被覆負極活物質であっても良い。

【0080】

負極活物質層２４の厚みは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０μｍ～６００μｍであることが好ましく、２００μｍ～４５０μｍであることがより好ましい。

【0081】

（セパレータ）
セパレータ１２としては、ポリエチレン又はポリプロピレン製の多孔性フィルム、上記多孔性フィルムの積層フィルム（多孔性ポリエチレンフィルムと多孔性ポリプロピレンとの積層フィルム等）、合成繊維（ポリエステル繊維及びアラミド繊維等）又はガラス繊維等からなる不織布、及びそれらの表面にシリカ、アルミナ、チタニア等のセラミック微粒子を付着させたもの等の公知のリチウムイオン単電池に用いられるセパレータが挙げられる。

【0082】

リチウムイオン二次電池１は、正極活物質層２２及び負極活物質層２４の外周を封止することで電解液が封入された構成である。正極活物質層２２及び負極活物質層２３の外周を封止する方法としては、例えば、シール部１４を用いて封止する方法が挙げられる。シール部１４は、正極集電体２１及び負極集電体２３の間に配置されており、セパレータ１２の外周を封止する機能を有する。

【0083】

シール部１４としては、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、高分子材料が好ましく、熱硬化性高分子材料がより好ましい。具体的には、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂及びポリフッ化ビニリデン樹脂等が挙げられ、耐久性が高く取り扱いが容易であることからエポキシ系樹脂が好ましい。

【0084】

リチウムイオン二次電池１の製造方法としては、例えば、正極集電体２１、正極活物質層２２、セパレータ１２、負極活物質層２４、及び負極集電体２３をこの順に重ね合わせた後、電解液を注入し、正極活物質層２２及び負極活物質層２４の外周をシール部１４で封止することで得ることができる。正極活物質層２２及び負極活物質層２４の外周をシール部１４で封止する方法としては、液状の封止材を塗布し硬化して封止する方法が挙げられる。

【0085】

また、シール部１４は、上述した電解液に対して耐久性のある高分子材料からなり、正極活物質層２２又は負極活物質層２４を収容する貫通孔を有する枠体であっても良い。シール部１４が枠体である場合には、正極集電体２１又は負極集電体２３を枠体の一方の枠面に接合して貫通孔の一端を封止し、枠体の他方の枠面上にセパレータを挿入した状態で枠体同士を接着して封止する方法でリチウムイオン二次電池１を得ることができる。

【0086】

（外装フィルム）
本実施形態の電池展開構造１０は、リチウムイオン二次電池１の少なくとも一部を覆うように外装フィルム（不図示）を設けるようにしても良い。外装フィルムは、可撓性を有する絶縁材料からなり、電池に用いられている公知の材質を用いることが可能であり、好ましくはラミネートフィルムである。ラミネートフィルムとしては、外側にナイロンフィルム、中心にアルミニウム箔、内側に変性ポリプロピレン等の接着層を有した３層ラミネートフィルムを好ましく用いることができる。電池展開構造１０は、リチウムイオン二次電池１及びこれを覆う外装フィルムが共に可撓性を有するため、全体としても可撓性を有する。

【0087】

（単電池）
以上、図１及び２を参照しながらリチウムイオン二次電池１（単電池）の構成の例を説明したが、本実施形態に係る単電池は、図示の態様に限定されない。例えば、図３（ａ）に示す態様の単電池１も、本実施形態に含まれる。図３（ａ）に示す単電池１は、以上説明した構成と同様に、正極集電体２１と、正極活物質層２２と、セパレータ１２と、負極集電体２３と、負極活物質層２４と、シール部１４（枠部材）と、を有する。一方で、以上説明した単電池１の構成と異なり、図３（ａ）に示す接続端１０ａでは、正極集電体２１の端部及び負極集電体２３の端部がシール部１４から突出していない。詳細には、正極集電体２１の端部及び負極集電体２３の端部は、積層方向から視たときに、シール部１４の端部と実質的に同一位置となっている。このような態様の単電池１を複数用意し（不図示）、積層方向と直交する方向（面方向）に並置させ、隣接する単電池１の接続端１０ａに位置するシール部１４同士を接着（例えばヒートシールにより接着）することにより、隣接する１組の単電池１を連結させた電池構造を得ることができる。

【0088】

図示は省略するが、隣接する単電池１の接続端１０ａに位置するシール部１４（枠部材）同士の接着を容易にするために、シール部１４の端部を、正極集電体２１の端部及び負極集電体２３の端部よりも、面方向外側に突出させた構成としてもよい。このようにシール部１４の端部を集電体よりも突出させた構成とすることにより、隣接する単電池１の接続端１０ａ同士を接着（例えばヒートシールにより接着）する際に、シール部１４を介して接着し易くすることができる。その結果、樹脂製の枠部材を接着材料として容易に隣接する単電池１を連結することができ、製造プロセス上、容易に電池構造を製造することができる。その他、正極集電体２１と負極集電体２３との間に配置されるシール部１４は前述した封止する機能（正極活物質層２２、負極活物質層２４及びセパレータ１２を封止する機能）を有していれば、その形状や設置位置（部材間の相互の位置を含む）等を適宜変形することが可能である。

【0089】

なお、本実施形態におけるリチウムイオン二次電池は、電解質に液体材料を使用した電池を含み、電解質に固体材料を使用した電池（いわゆる全固体電池）を含む。また本実施形態におけるリチウムイオン電池は、集電体として金属箔（金属集電箔）を有する電池を含み、金属箔に代わって導電性材料が添加された樹脂から構成される、いわゆる樹脂集電体を有する電池を含む。当該樹脂集電体を、後述するバイポーラ電極用樹脂集電体として用いる場合には、当該樹脂集電体の一方の面に正極を形成し、もう一方の面に負極を形成して双極型電極を構成したものであってもよい。なお、本実施形態におけるリチウムイオン電池は、バインダを用いて正極または負極活物質等を正極用または負極用集電体にそれぞれ塗布して電極を構成したものを含み、双極型の電池の場合には、集電体の一方の面にバインダを用いて正極活物質等を塗布して正極層を、反対側の面にバインダを用いて負極活物質等を塗布して負極層を有する双極型電極を構成したものを含む。

【0090】

（組電池）
以上説明したリチウムイオン二次電池１を複数積層し、図３（ｂ）に示す組電池２（積層電池）として用いてもよい。図３（ｂ）に示す例では、積層方向に隣接するリチウムイオン二次電池１の負極集電体の上面と、正極集電体の下面と、が隣接するように積層されている。この場合、リチウムイオン二次電池１は、直列接続されている。本実施形態における組電池２は、このように、各々のリチウムイオン二次電池１が複数積層されて直列接続されるものを含むが、平面状電池（単電池ユニット）を、電気的接続はないが物理的に接触するよう複数積層したものも含まれる。また、前述した集電体は、集電体の一方の面に正極が形成され他方の面に負極が形成されたバイポーラ電極用樹脂集電体として用いることもできる。したがって、本実施形態における組電池２は、集電体（バイポーラ電極用樹脂集電体）の一方の面に正極を形成し、もう一方の面に負極を形成して双極型電極を作製し、双極型電極をセパレータと積層してなる積層体（双極型電池）を含む。

【0091】

（電池構造の構成）
図４は、本実施形態による電池構造を示す模式図であり、（ａ）が概略斜視図、（ｂ）が（ａ）のＩ－Ｉ'に沿った概略断面図、（ｃ）が（ａ）のＩＩ－ＩＩ'に沿った概略断面図である。

【0092】

本実施形態による電池構造１００は、展開状態の平面態様とされている電池展開構造１０を立体形状（箱状）に組み立てることにより得られる。
具体的には、矩形状部分１０Ａと矩形状部分１０Ｂとの間、矩形状部分１０Ａと矩形状部分１０Ｃとの間、矩形状部分１０Ａと矩形状部分１０Ｄとの間、及び矩形状部分１０Ａと矩形状部分１０Ｅとの間で折り曲げる。電池構造１００においては、正極集電体２１及び負極集電体２３が矩形状部分１０Ａ～１０Ｅの全体に亘ってそれぞれ一枚のシート状に一体形成され、正極活物質層２２及び負極活物質層２４が矩形状部分ごとに矩形状に分割して設けられている。上記の折り曲げ部分には、正極活物質層２２及び負極活物質層２４は設けられておらず（またセパレータも設けられておらず）、可撓性に優れた正極集電体２１及び負極集電体２３及びシール部１４のみが設けられていることから、電池機能に支障を来たすことなく折り曲げ部分で箱形状に適合させて自在に折り曲げることができる。

【0093】

なお、リチウムイオン電池の対応する一組の接続端同士が連結されてなる連結部（折り曲げ部分）において、正極集電体の端部同士及び負極集電体の端部同士が積層方向に重なっていなくてもよい。すなわち、連結部において、正極集電体の端部同士及び負極集電体の端部同士が接触していればよく、これにより隣接するリチウムイオン電池の電気的な導通が確保される。

【0094】

このように本実施形態では、連結部（折り曲げ部分）において、隣接するリチウムイオン電池の一組の活物質層同士、及び、隣接するリチウムイオン電池の一組のセパレータ同士、は分断されている一方で、隣接するリチウムイオン電池の端部同士が枠部材を介して連結されている。これにより、電池機能に支障を来たすことなく樹脂製の枠部材の部分で自在に折り曲げて箱形状に適合させることができる。その結果、製品の単純な湾曲部位等への適用のみならず、従来の電池構造では適用困難な製品部位（例えば、Ｌ字形状に屈曲した屈曲部位を含む立体構造）にも対応可能な高い自由度を確保することができ、製品適用範囲を拡張することができる。

【0095】

この折り曲げと共に、矩形状部分１０Ｂの接続端１０ａと矩形状部分１０Ｄの接続端１０ｂ、矩形状部分１０Ｂの接続端１０ａと矩形状部分１０Ｅの接続端１０ｂ、矩形状部分１０Ｃの接続端１０ａと矩形状部分１０Ｄの接続端１０ｂ、及び矩形状部分１０Ｃの接続端１０ａと矩形状部分１０Ｅの接続端１０ｂをそれぞれ隣接させる。各接続端１０ａの凸部１４ａを各接続端１０ｂの凹部１４ｂに嵌合させて機械的に接続させると共に、各接続端１０ａで突出した正極集電体２１の端部と各接続端１０ｂの正極集電体２１の端部、及び各接続端１０ａで突出した負極集電体２３の端部と各接続端１０ｂの負極集電体２３の端部をそれぞれ重ね合わせる。

【0096】

この状態で、電池展開構造１０を所定温度でアニール処理する。これにより、重畳された正極集電体２１の端部同士及び負極集電体２３の端部同士が溶着し、電気的に接続される。このようにして、接続端１０ａ，１０ｂで機械的接続及び電気的接続が得られ、連結部１０ａｂが形成される。
以上のようにして、本実施形態による箱型の電池構造１００が得られる。

【0097】

上記のように、本実施形態による電池構造１００は、展開状態の１枚の電池展開構造１０から所望の立体形状（箱状）に容易に組み立てられる。このようにして組み立てられた電池構造１００では、連結部において違和感なくスムーズな表面状態で接続が得られており、簡素で確実な電気的接続が実現する。

【0098】

更に、電池構造１００では、連結部において一方の端部の凸部が他方の端部の凹部に嵌合することにより、連結部の確実な機械的接続が得られ、これにより上記の電気的接続がサポートされている。

【0099】

（電池構造の用途）
図５は、本実施形態による箱型の電池構造を内蔵する、いわゆる通い箱を示す概略断面図である。

【0100】

この通い箱１０１は、電池構造１００を内蔵しており、ペルチェ素子１１１及びこれと接続された放熱板１１２、コントローラ１１３が設けられている。通い箱１０１は、必要に応じて上蓋１１４が付設され、電池構造１００を電源とした冷蔵・温蔵装置として機能する。コントローラ１１３は、所定の液晶表示部が設けられ、ペルチェ素子１１１の制御による箱内の温度制御機能、外部との通信機能、及びＧＰＳ機能等を有しており、収納物（図示の例では種々の果物）や納期、現在位置や電池残量等の情報をコントローラ１１３の液晶表示部に適宜したり、外部と通信したりすることができる。

【0101】

本実施形態による箱型の電池構造は、例えば上記した通い箱１０１及びこれを運搬するためのドローンや無人搬送車等に適用することも可能である。この場合、電池構造１００は、通い箱１０１の温度調節用の電源であるとともに、ドローン又は無人搬送車を操作するための電源にも利用される。

【0102】

［第２の実施形態］
図６は、本実施形態による電池構造を示す模式図であり、（ａ）が概略斜視図、（ｂ）が（ａ）の各矩形状部分を示す概略斜視図、（ｃ）が（ａ）の連結部の近傍の概略断面図である。

【0103】

この電池構造２００は、複数（図示の例では１２個）の矩形状部分２０が連結されて筒状とされている。複数の矩形状部分２０が連結されてなる筒状の表面、ここでは全面を覆うように、可撓性を有する絶縁材料からなる外装フィルム（不図示）が設けられても良い。各矩形状部分２０は、第１の実施形態による電池展開構造１０の矩形状部分１０Ａ～１０Ｅと同様に、リチウムイオン二次電池１を有している。なお、第１の実施形態と同様に、組電池構成のリチウムイオン二次電池２としても良い。

【0104】

各矩形状部分２０において、一組の側面部分のうちの一方（接続端２０ａと言う）には、それぞれシール部１４に凸部１４ａが形成されており、当該シール部１４が第１の連結部材とされている。各接続端２０ａでは、正極集電体２１の端部がシール部１４から突出している。一組の側面部分のうちの他方（接続端２０ｂと言う）には、それぞれシール部１４に凹部１４ｂが形成されており、当該シール部１４が第２の連結部材とされている。各接続端２０ｂでは、負極集電体２３の端部がシール部１４から突出している。

【0105】

ここで、接続端２０ａにおいて、正極集電体２１の端部及び負極集電体２３の端部の双方をシール部１４から突出させ、接続端２０ｂでは突出部分を有しない構成にしても良い。

【0106】

本実施形態による電池構造２００は、シート状態様とされている各矩形状部分２０を立体形状（筒状）に組み立てることにより得られる。
具体的には、２つの矩形状部分２０に着目した場合、一方の矩形状部分２０の接続端２０ａを他方の矩形状部分２０の接続端２０ｂに隣接させる。各接続端２０ａの凸部１４ａを各接続端２０ｂの凹部１４ｂに嵌合させて機械的に接続させると共に、接続端２０ａで突出した正極集電体２１の端部と接続端２０ｂの正極集電体２１の端部、及び接続端２０ｂで突出した負極集電体２３の端部と接続端２０ａの負極集電体２３の端部をそれぞれ重ね合わせる。

【0107】

この状態で、所定温度でアニール処理する。これにより、重畳された正極集電体２１の端部同士及び負極集電体２３の端部同士が溶着し、電気的に接続される。このようにして、接続端２０ａ，２０ｂで機械的接続及び電気的接続が得られ、連結部２０ａｂが形成される。
以上のようにして、本実施形態による筒型の電池構造２００が得られる。

【0108】

上記のように、本実施形態による電池構造２００は、シート状である複数枚の矩形状部分２０から所期の立体形状（筒状）に容易に組み立てられ、隣接する矩形状部分２０の接続端の連結部で正極集電体２１の端部同士及び負極集電体２３の端部同士が積層方向に重なった状態で接続される。このようにして組み立てられた電池構造２００では、連結部において違和感なくスムーズな表面状態で接続が得られており、簡素で確実な電気的接続が実現する。

【0109】

更に、電池構造２００では、連結部において一方の端部の凸部が他方の端部の凹部に嵌合することにより、連結部の確実な機械的接続が得られ、これにより上記の電気的接続がサポートされている。

【0110】

（電池構造の用途）
図７は、本実施形態による筒型の電池構造がモータの補助電源として使用される様子を示す概略斜視図である。

【0111】

モータ２０１の筐体面に、本実施形態による筒型の電池構造２００が付設される。電池構造２００には、複数の矩形状部分２０が連結されてなる筒状の全面を覆うように外装フィルム２０２が設けられている。図示の例では、外装フィルム２０２の一部を切り欠いて示している。電池構造２００をモータ２０１の補助電源として用いて、モータ２０１の起動時にモータ２０１をアシストすることにより、モータ２０１への電力線を細くしたり、電力線を簡略化したりすることができる。

【0112】

なお、電池構造２００を、モータ２０１の筐体面上ではなく、筐体と一体としてモータ２０１内に組み込むようにしても良い。

【0113】

本実施形態による電池構造２００を、各矩形状部分２０を台形状に形成して、例えば一方の径が他方の径と異なる形状とし、傘型又は笠型のものとしても良い。この電池構造２００は、例えばランプの笠部分に内蔵する等の利用が考えられる。

【0114】

［第３の実施形態］
図８は、本実施形態による電池構造をその製造方法と共に示す模式図であり、（ａ）が概略平面図、（ｂ）が連結部近傍を示す概略断面図、（ｃ）が立体形状とされた様子を示す概略斜視図、（ｄ）が成形時の概略断面図、（ｅ）が完成した電池構造を示す概略斜視図である。

【0115】

本実施形態による電池構造を製造するには、先ず図８（ａ）に示すように、シート状の複数（図示の例では６個）の扇状枠体３０ａが放射状に一体化されてなる枠状部材３０Ａを用意する。枠状部材３０Ａには、各扇状枠体３０ａに穴３０ａ１及びこれに対応した突起部３０ａ２が設けられている。

【0116】

続いて、図８（ａ），（ｂ）に示すように、各扇状枠体３０ａ内に、正極活物質層２２、セパレータ１２、及び負極活物質層２４をこの順に重ね合わせた後、電解液を注入し、正極活物質層２２を覆う正極集電体２１、及び負極活物質層２４を覆う負極集電体２３をそれぞれ積層する。ここで、扇状枠体３０Ａがシール部となり、正極活物質層２２及び負極活物質層２４の外周が扇状枠体３０ａで封止される。以上により、扇状枠体３０ａごとに、第１の実施形態と同様のリチウムイオン二次電池１が形成される。なお、第１の実施形態と同様に、組電池構成のリチウムイオン二次電池２としても良い。

【0117】

本実施形態では、扇状枠体３０ａのリチウムイオン二次電池１において、正極集電体２１の端部２１ａが突出しており、端部２１ａが隣接する扇状枠体３０ａのリチウムイオン二次電池１の正極集電体２１と重ね合わせられる。当該リチウムイオン二次電池１において、負極集電体２３の端部２３ａが突出しており、端部２３ａが（上記の端部２１ａの場合とは逆方向で）隣接する扇状枠体３０ａのリチウムイオン二次電池１の負極集電体２３と重ね合わせられる。以上により、電池展開構造３０が得られる。

【0118】

この状態で、電池展開構造３０を所定温度でアニール処理する。これにより、重畳された端部２１ａと正極集電体２１、及び端部２３ａと負極集電体２３が溶着し、電気的に接続される。このようにして、全ての扇状枠体３０ａの正極集電体２１及び全ての扇状枠体３０ａの負極集電体２３がそれぞれ電気的に接続される。

【0119】

なお、負極集電体２４の端部２４ａを、端部２１ａと同一箇所に設けるようにしても良い。この場合には、当該リチウムイオン二次電池１の端部２１ａが隣接する扇状枠体３０Ａのリチウムイオン二次電池１の正極集電体２１と、端部２４ａが負極集電体２４とそれぞれ重ね合わせられ、溶着される。

【0120】

続いて、図８（ｃ）に示すように、シート状態様の電池展開構造３０を各扇状枠体３０ａの連結部分で折り曲げ、穴３０ａ１に突起部３０ａ２を係合させて固定し、立体形状（６角錐状）に組み立てる。

【0121】

続いて、図８（ｄ）に示すように、６角錐状に組み立てられた電池展開構造３０を所定の成形機３０１に設置し、接触面が半球面状の押圧部材３０２を用いて電池展開構造３０に矢印の方向に圧力を印加しながらアニール処理する。これにより、図８（ｅ）に示すように、電池展開構造３０が押圧部材３０２の半球面状に倣って略半球殻状に成形され、本実施形態による電池構造３００が得られる。電池構造３００は、少なくともリチウムイオン二次電池１の部分を覆うように、可撓性を有する絶縁材料からなる外装フィルム（不図示）が設けられるようにしても良い。

【0122】

上記のように、本実施形態による電池構造３００は、複数枚の扇状枠体３０ａから所期の立体形状（略半球殻状）に容易に組み立てられ、隣接する扇状枠体３０ａの接続端の連結部で正極集電体２１の端部同士及び負極集電体２３の端部同士が積層方向に重なった状態で接続される。このようにして組み立てられた電池構造３００では、連結部において違和感なくスムーズな表面状態で接続が得られており、簡素で確実な電気的接続が実現する。

【0123】

（電池構造の用途）
図９は、本実施形態による半球殻型の電池構造を内蔵するヘルメットを一部破断して示す模式図である。

【0124】

ヘルメット４００は、通常のヘルメットと同様に、帽体４０１と、帽体４０１の裏側において環ヒモ４０２で帽体４０１に固定されたハンモック４０３と、ハンモック４０３に接続されたヘッドバンド４０４と、ヘッドバンド４０４に接続された耳ヒモ４０５と、耳ヒモ４０５に接続されたアゴヒモ４０６とを有しており、更にヘッドライト４０７及び無線通信機４０８を備えている。

【0125】

ヘルメット４００は、帽体４０１内に半球殻型の電池構造３００が内蔵されている。電池構造３００は、ヘッドライト４０７及び無線通信機４０８の電源として用いられる。

【0126】

［第４の実施形態］
以上説明した実施形態では、電池構造１００は、通い箱１０１の温度調節用の電源であるとともに、ドローン又は無人搬送車を操作するための電源にも利用されるが、この態様に限定されず、例えば、図１０に示す無人飛行機に適用してもよい。図１０は、本実施形態の電池構造を内蔵する飛行体の一例である無人飛行機を示す概略斜視図である。

【0127】

無人飛行機Ｄは、飛行性能を有する無人飛行機本体部５２０と、この無人飛行機本体部５２０の下部に着脱自在に取り付けられた脚部５２１とを備える。

【0128】

無人飛行機本体部５２０は、無人飛行機Ｄの全体を制御する制御部が内部に備えられた外形略直方体状の基部５２２と、この基部５２２から四方に延出する４本の支持腕部５２３と、それぞれの支持腕部５２３の先端部に設けられたプロペラ部５２４とを備える。

【0129】

基部５２２の図１０において左前面にはカメラ部が設けられている。無人飛行機Ｄは、通常、図１０において左斜め下方向に飛行するように設定されており、このカメラ部は、無人飛行機Ｄの飛行方向前方の風景を撮像する。カメラ部により撮像された画像は、基部５２２内の制御部内で処理されることで無人飛行機Ｄが自身の飛行経路を決定、修正し、また、制御部に備えられた無線通信部を介して無人飛行機Ｄの外部に転送される。

【0130】

プロペラ部５２４は、無人飛行機Ｄに飛行力を生じさせるプロペラと、このプロペラを回転駆動するモータとを備えている。制御部は、無人飛行機Ｄに備えられた４つのプロペラを独立に駆動し、これにより、無人飛行機Ｄを所定の方向及び速度で飛行させる。

【0131】

一方、脚部５２１は、無人飛行機本体部５２０の基部５２２の図１０において下面に着脱自在に取り付けられる図略の取付部と、この取付部から下方にかつ四方に延出する４本の支持脚５２５と、この４本の支持脚５２５のうち２本の支持脚５２５の先端部を連結する外形矩形板状の支持部５２６とを備える。本実施形態の電池構造が適用される無人飛行機Ｄは、図１０に詳細を示すように、脚部５２１の支持部５２６の間に荷物５２７が配置され、好ましくは、図略の固定具により荷物５２７は支持部５２６又は支持脚５２５に固定され、この状態で無人飛行機Ｄが目的位置まで飛行することにより、荷物５２７が運搬可能とされている。

【0132】

無人飛行機Ｄの支持脚５２５は断面略矩形を有する四角柱状に形成され、図１０に示すように、先端に向かうに従って下方に湾曲して形成されている。この支持脚５２５の内部には、断面略矩形の空洞部が、支持脚５２５の長手方向に延在して形成されている。そして、本実施形態の電池構造は、無人飛行機Ｄの筐体の一部を構成する構造体である支持脚５２５の内部に収納されている。

【0133】

例えば、この支持脚５２５の空洞部である内部空間にはセパレータが配置され、この内部空間を正極室及び負極室に区分している。本実施形態の電池構造では、セパレータは、複数の平板を互いに所定角度をなすように組み合わせることで、少なくとも２方向の異なった方向に面を向けた、表面が複数の平面を有するセパレータとし、全体として三角波状に形成されている。ここで、本明細書において、表面が複数の平面を有するセパレータとは、セパレータの表面が、少なくとも２方向の異なった方向に面を向けた複数の平面を有する状態にあるセパレータを意味する。

【0134】

支持脚５２５の内面には、この支持脚５２５の内面から内方に突出する固定部が形成されている。この固定部の先端部には、支持脚５２５の長手方向に延びる三角波状の溝が形成され、この溝にシール部材を介してセパレータが嵌合されることで、セパレータが支持脚５２５の内部空間内に固定されている。

【0135】

内部空間内には、この内部空間の内面に沿うように、略矩形板状の正極集電体及び負極集電体が相対向した状態で、正極室及び負極室内にそれぞれ配置されている。そして、これら正極及び負極集電体が正極室及び負極室内に配置された状態で、正極及び負極活物質が正極室及び負極室にそれぞれ充填され、これら正極及び負極活物質が支持脚内に封止されている。

【0136】

本実施形態では、例えば、４本の支持脚５２５のうちの隣接する２本同士、又は対向する２本同士において、電池構造同士が上端の連結部で電気的及び機械的に接続されるようにしても良い。例えば、一方の支持脚５２５内の電池構造に図６（ｃ）の接続端２０ａのような接続端を、他方の支持脚５２５内の電池構造に図６（ｃ）の接続端２０ｂのような接続端をそれぞれ設け、連結部２０ａｂを形成することが考えられる。更には、接続された一方の２本の支持脚５２５と、接続された他方の２本の支持脚５２５とを、連結部同士で接続することも考えられる。以上のようにして、本実施形態の電池構造が構成される。

【0137】

なお、正極活物質及び負極活物質の充填に当たっては、例えば支持脚５２５に、それぞれ正極室及び負極室に連通する貫通孔を２つ形成し、これら貫通孔から正極及び負極活物質をそれぞれ正極室及び負極室にそれぞれ充填した後、貫通孔を封止すればよい。

【0138】

ここで、「充填された」とは、正極活物質粒子及び負極活物質粒子が正極室及び負極室にそれぞれ収納されている状態を意味し、好ましくは、この正極活物質粒子及び負極活物質粒子と電解質とが正極室及び負極室にそれぞれ収納されている状態を意味する。更に好ましくは、正極活物質粒子及び負極活物質粒子と電解質とが混合された状態を意味する。

【0139】

本実施形態において、正極室及び負極室に正極活物質と電解液とを含む正極電極組成物及び負極活物質と電解液とを含む負極電極組成物が充填された状態にするには、粉体状の正極活物質粒子及び負極活物質粒子を直接正極室及び負極室にそれぞれに入れても良く、正極活物質又は負極活物質粒子と非水溶媒とを含むスラリーを正極室及び負極室にそれぞれ入れても良く、正極活物質又は負極活物質粒子と電解液とを含む正極電極組成物のスラリー及び負極電極組成物のスラリーを正極室及び負極室にそれぞれ入れることで行っても良い。粉体状の正極活物質及び負極活物質粒子を直接正極室及び負極室に入れた場合、その後電解液を入れることで正極室及び負極室のそれぞれに正極電極組成物及び負極電極組成物が充填される。

【0140】

正極活物質又は負極活物質粒子と非水溶媒とを含むスラリー状物質を正極室及び負極室にそれぞれ入れた場合、その後加圧又は減圧して活物質粒子と非水溶媒とを分離可能な膜を透過させて非水溶媒を除去し、更に電解液を入れることで正極室及び負極室のそれぞれに正極電極組成物及び負極電極組成物が充填される。正極活物質又は負極活物質粒子と電解液とを含むスラリー状の正極電極組成物及び負極電極組成物を正極室及び負極室にそれぞれ入れた場合、更に加圧又は減圧して活物質粒子と電解液とを分離可能な膜を透過させて電解液の一部を除去して正極電極組成物及び負極電極組成にそれぞれ含まれる正極活物質及び負極活物質の含有量を高める工程を行っても良い。

【0141】

活物質粒子と非水溶媒又は電解液とを分離可能な膜としては、活物質粒子と非水溶剤溶媒又は電解液とを分離可能な膜であれば制限はないが、集電体及び／又はセパレータとして設けられた膜であることが好ましい。

【0142】

正極、負極活物質粒子を正極室及び負極室に充填する際には、支持脚５２５に振動、衝撃を与えることで、正極、負極活物質粒子を正極室及び負極室に均一に充填することが好ましい。

【0143】

また、正極、負極活物質粒子と電解液又は非水溶媒とを混合した物質は、通常スラリー状であるが、正極、負極活物質粒子と電解液との重量比によってはゲル状物質や粉体に近い物質になることもある。

【0144】

そして、支持脚２５内を減圧脱気した後、この支持脚５２５の開口部をシール部材等を用いて封止することにより、本実施形態の電池構造の一例を製造することができる。

【0145】

以上説明したように、本発明の一実施形態に係る電池構造は、正極集電体及び該正極集電体上に形成された正極活物質を含む正極活物質層を有する正極と、負極集電体及び該負極集電体上に形成された負極活物質を含む負極活物質層を有する負極と、前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置されるセパレータと、前記正極集電体と前記負極集電体との間に配置され、前記正極活物質層、前記負極活物質層及び前記セパレータを封止する樹脂製の枠部材と、を有するリチウムイオン電池と、前記リチウムイオン電池の対応する一組の接続端同士が連結されてなる連結部と、を備え、前記枠部材は、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の外周、及び、前記セパレータの外周を囲むように配置され、前記連結部において、隣接する前記リチウムイオン電池の一組の活物質層同士、及び、隣接する前記リチウムイオン電池の一組のセパレータ同士、は分断されている一方で、隣接する前記リチウムイオン電池の端部同士が前記枠部材を介して連結されている。

【0146】

上記一実施形態では、前記連結部において、前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が接続されることにより、隣接する一組の前記リチウムイオン電池が、電気的に接続されてもよい。

【0147】

上記一実施形態では、前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が接続された隣接する一組の前記リチウムイオン電池が、実質的に等電位の状態となっていてもよい。

【0148】

上記一実施形態では、前記正極集電体及び前記負極集電体は、それぞれ樹脂集電体層を含み、前記連結部において、前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が積層方向に重なった状態で電気的に接続されてもよい。

【0149】

上記一実施形態では、前記連結部において、一方の前記接続端では前記正極集電体の端部が突出し、他方の前記接続端では前記負極集電体の端部が突出してもよい。

【0150】

上記一実施形態では、前記連結部において、一方の前記接続端では前記正極集電体の端部及び前記負極集電体の端部が共に突出してもよい。

【0151】

上記一実施形態では、前記連結部において、前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が溶着により固定されてもよい。

【0152】

上記一実施形態では、前記連結部において、一方の前記接続端の第１の連結部材と他方の前記接続端の第２の連結部材とが嵌合して接続されてもよい。

【0153】

以上説明した、本発明の一実施形態に係る電池構造の製造方法は、正極集電体及び該正極集電体上に形成された正極活物質を含む正極活物質層を有する正極と、負極集電体及び該負極集電体上に形成された負極活物質を含む負極活物質層を有する負極と、前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置されるセパレータと、前記正極集電体と前記負極集電体との間に配置され、前記正極活物質層、前記負極活物質層及び前記セパレータを封止する樹脂製の枠部材と、を有するリチウムイオン電池と、前記リチウムイオン電池に設けられた複数組の接続端と、を備えた電池展開構造を用いて電池構造を製造する製造方法であって、前記枠部材は、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の外周、及び、前記セパレータの外周を囲むように配置され、対応する一組の前記接続端における前記枠部材で屈曲することにより立体形状を形成する。

【0154】

上記一実施形態に係る電池構造の製造方法では、前記対応する一組の前記接続端の前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士を積層方向に重ねた状態で電気的に接続し、立体形状を形成してもよい。

【0155】

上記一実施形態における製造方法では、対応する一組の前記接続端の前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士を溶着して固定してもよい。

【0156】

上記一実施形態における製造方法では、一方の前記接続端の第１の連結部材と他方の前記接続端の第２の連結部材とを嵌合させて接続してもよい。

【0157】

以上説明したように、本発明の別の一実施形態に係る電池展開構造は、正極集電体及び該正極集電体上に形成された正極活物質を含む正極活物質層を有する正極と、負極集電体及び該負極集電体上に形成された負極活物質を含む負極活物質層を有する負極と、前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置されるセパレータと、前記正極集電体と前記負極集電体との間に配置され、前記正極活物質層、前記負極活物質層及び前記セパレータを封止する樹脂製の枠部材と、を有するリチウムイオン電池と、前記リチウムイオン電池に設けられた複数組の接続端と、を備えており、前記枠部材は、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の外周、及び、前記セパレータの外周を囲むように配置され、対応する一組の前記接続端における前記枠部材で屈曲することにより立体形状に組み立てられる。

【0158】

上記別の一実施形態では、対応する一組の前記接続端の前記正極集電体の端部同士及び前記負極集電体の端部同士が積層方向に重なった状態で電気的に接続され、立体形状に組み立てられてもよい。

【0159】

上記別の一実施形態では、一方の前記接続端において前記正極集電体の端部が突出し、他方の前記接続端において前記負極集電体の端部が突出してもよい。

【0160】

上記別の一実施形態では、一方の前記接続端の前記接続端では前記正極集電体の端部及び前記負極集電体の端部が共に突出してもよい。

【0161】

上記別の一実施形態では、一方の前記接続端の前記接続端の第１の連結部材と他方の前記接続端の第２の連結部材とが嵌合して接続され、立体形状に組み立てられてもよい。

【0162】

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態で説明したフローチャート、シーケンス、実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0163】

１，２ リチウムイオン二次電池
１０，３０ 電池展開構造
１０Ａ～１０Ｅ，２０ 矩形状部分
１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ 接続端
１０ａｂ，２０ｂ 連結部
１１ 正極電極
１２ セパレータ
１３ 負極電極
１４ シール部
１４ａ 凸部
１４ｂ 凹部
２１ 正極集電体
２２ 正極活物質層
２３ 負極集電体
２４ 負極活物質層
３０Ａ 枠状部材
３０ａ 扇状枠体
３０ａ１ 穴
３０ａ２ 突起部
１００，２００，３００ 電池構造
１０１ 通い箱
１１１ ペルチェ素子
１１２ 放熱板
１１３ コントローラ
１１４ 上蓋
２０１ モータ
２０２ 外装フィルム
３０１ 成形機
３０２ 押圧部材
４００ ヘルメット
４０１ 帽体
４０２ 環ヒモ
４０３ ハンモック
４０４ ヘッドバンド
４０５ 耳ヒモ
４０６ アゴヒモ
４０７ ヘッドライト
４０８ 無線通信機
５２０ 無人飛行機本体部
５２１ 脚部
５２２ 基部
５２３ 支持腕部
５２４ プロペラ部
５２５ 支持脚
５２６ 支持部
５２７ 荷物
Ｄ 無人飛行機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】