CN102468471A - 二次电池、电池单元和电池模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种二次电池、电池单元和电池模块。该二次电池包括具有3至20mm厚度和3至50Ah电池放电容量的电池装置以及包装所述电池装置的外部材料。所述电池装置包括具有正极集电体和正极活性物质层的正极、具有负极集电体和负极活性物质层的负极、插入到交替层压的所述正极和所述负极之间的隔膜、电连接至正极集电体暴露部并引出至所述外部材料的外部的正极片以及电连接至负极集电体暴露部并引出至所述外部材料的外部的负极片。
Description
技术领域
本发明涉及二次电池、电池单元和电池模块，并且更具体地，涉及具有大电流充放电特性的二次电池、电池单元和电池模块。
背景技术
近年来，便携式电子装置如摄像一体型VTR(磁带录像机)、便携式电话和笔记本式PC已经变得广泛普及并且已经尝试了这样的设备的重量减轻。关于用作这样的电子设备的便携式电源的电池，特别是二次电池，已经积极地进行了研究和开发以便改善其能量密度。
与相关领域中的作为含水电解液二次电池的铅电池和镍-镉电池相比，在使用非水电解液的二次电池中，在锂离子二次电池中，可以获得较大的能量密度，使得市场显著增长。特别地，近来，锂离子二次电池的轻质特性和高能量密度特性适合于电动工具、电动汽车或混合电动汽车以及电动辅助自行车，使得关于对这种车辆的应用，已经积极回顾了二次电池的尺寸增加和高输出。
由锂离子二次电池代表的非水类二次电池包括具有插入到其间的隔膜的多个正极和负极，以及连接至每个正极和负极的片。通常，片以及插入到所述片和所述正极(负极)之间的正极端子(负极端子)具有薄于所述正极(负极)的宽度(日本专利未审查专利申请公开号2003-178747)。
发明内容
为了实现二次电池的高输出，必须使二次电池具有大电流充放电特性。然而，在如日本专利未审查专利申请公开号2003-178747中公开的包括宽度薄于正极和负极的片或端子的二次电池中，输入和输出电流的量受到限制，使得难以应付大电流输入和输出。因此，在采用这种构造的二次电池中，对实现高输出存在限制。
因此，期望提供一种具有大电流充放电特性的二次电池、电池单元和电池模块。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种二次电池，包括具有3至20mm厚度和3至50Ah电池放电容量的电池装置；以及包装所述电池装置的外部材料。所述电池装置包括正极，所述正极具有正极集电体和正极活性物质层，其中以使得形成正极集电体暴露部且所述正极集电体暴露部的宽度wc和所述正极活性物质层的宽度Wc满足下列方程(1)的方式，在所述正极集电体上形成所述正极活性物质层；负极，所述负极具有负极集电体和负极活性物质层，其中以使得形成负极集电体暴露部且所述负极集电体暴露部的宽度wa和所述负极活性物质层的宽度Wa满足下列方程(2)的方式，在所述负极集电体上形成所述负极活性物质层；插入到交替层压的所述正极和所述负极之间的隔膜；正极片，其电连接至所述正极集电体暴露部且引出至所述外部材料的外部；以及负极片，其电连接至所述负极集电体暴露部且引出至所述外部材料的外部。
0.5＜(wc/Wc)≤1.0…(1)
0.5＜(wa/Wa)≤1.0…(2)
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种电池单元，包括一组二次电池；以及支撑构件，其具有包围所述一组二次电池的外周侧面的外周壁部分。所述一组电池分别从所述支撑构件的前侧和后侧插入到外周壁部分中。各个二次电池包括具有3至20mm厚度和3至50Ah电池放电容量的电池装置以及包装所述电池装置的外部材料。所述电池装置包括正极，所述正极具有正极集电体和正极活性物质层，其中以使得形成正极集电体暴露部且所述正极集电体暴露部的宽度wc和所述正极活性物质层的宽度Wc满足下列方程(7)的方式，在所述正极集电体上形成所述正极活性物质层；负极，所述负极具有负极集电体和负极活性物质层，其中以使得形成负极集电体暴露部且所述负极集电体暴露部的宽度wa和所述负极活性物质层的宽度Wa满足下列方程(8)的方式，在所述负极集电体上形成所述负极活性物质层；插入到交替层压的所述正极和所述负极之间的隔膜；正极片，其电连接至所述正极集电体暴露部且引出至所述外部材料的外部；以及负极片，其电连接至所述负极集电体暴露部且引出至所述外部材料的外部。
0.5＜(wc/Wc)≤1.0…(7)
05＜(wa/Wa)≤10…(8)
根据本发明的又一个实施方式，提供了包括多个电池单元的电池模块。每个电池单元包括一组二次电池以及支撑构件，所述支撑构件具有包围所述一组二次电池的外周侧面的外周壁部分，所述一组二次电池分别从所述支撑构件的前侧和后侧插入到外周壁部分中。所述二次电池包括具有3至20mm厚度和3至50Ah电池放电容量的电池装置以及包装所述电池装置的外部材料。所述电池装置包括正极，所述正极具有正极集电体和正极活性物质层，其中以使得形成正极集电体暴露部且所述正极集电体暴露部的宽度wc和所述正极活性物质层的宽度Wc满足下列方程(9)的方式，在所述正极集电体上形成所述正极活性物质层；负极，所述负极具有负极集电体和负极活性物质层，其中以使得形成负极集电体暴露部且所述负极集电体暴露部的宽度wa和所述负极活性物质层的宽度Wa满足下列方程(10)的方式，在所述负极集电体上形成所述负极活性物质层；插入到交替层压的所述正极和所述负极之间的隔膜；正极片，其电连接至所述正极集电体暴露部且引出至所述外部材料的外部；以及负极片，其电连接至所述负极集电体暴露部且引出至所述外部材料的外部。
0.5＜(wc/Wc)≤1.0…(9)
0.5＜(wa/Wa)≤1.0…(10)
根据本发明的实施方式，所述电池装置具有3至20mm的厚度和3至50Ah的电池放电容量。当电池装置的厚度小于3mm时，电池装置的总体积的使用比例下降，使得能量密度下降。另外，当电池装置的厚度超过20mm时，电池装置的热散逸(热耗散)下降，使得存在期间重复充放电的寿命循环持续时间(life cycle duration)可能下降的担忧。当放电容量小于3Ah时，在不采用上述结构的情况下确保了倍率特性(ratecharacteristic)。
此外，以使得所述正极集电体暴露部的宽度wc和所述正极活性物质层的宽度Wc满足下列方程(1)的方式形成所述正极，并且以使得所述负极集电体暴露部的宽度wa和所述负极活性物质层的宽度Wa满足下列方程(2)的方式形成所述负极，使得可实现大电流的输入和输出。
0.5＜(wc/Wc)≤1.0…(1)
0.5＜(wa/Wa)≤1.0…(2)
如上所述，根据本发明的实施方式，实现了大电流的输入和输出，使得能够实现二次电池的额外高的输出。因此，例如，可以将上述二次电池用作用于使用多个二次电池的电动汽车、混合电动汽车等中的二次电池，其中所述多个二次电池组合在一起以获得高输出。
附图说明
图1A是说明根据本发明的第一实施方式的二次电池的第一构造例的外部透视图，图1B是说明所述二次电池的构造的示意图，图1C是说明所述二次电池的外部底面的外部透视图，以及图1D是由外部材料包装的电池装置的侧视图；
图2A和图2B是说明在根据本发明第一实施方式的二次电池中使用的正极的构造例的示意图，并且图2C和图2D是说明在根据本发明第一实施方式的二次电池中使用的负极的构造例的示意图；
图3A至3E是说明在根据本发明第一实施方式的二次电池中使用的正极片和负极片的构造例的示意图；
图4A至4C是说明所述正极片和所述正极集电体暴露部之间的连接状态的部分放大图；
图5A是说明所述正极集电体暴露部和所述正极片之间的连接状态的示意图，且图5B是说明所述负极集电体暴露部和所述负极片之间的连接状态的示意图；
图6A是说明根据本发明第一实施方式的二次电池的外部透视图，图6B和6C是沿图6A中的线VIB-VIB和VIC-VIC截取的截面图，且图6D是说明其中设置了密封剂的状态的电池装置的侧视图；
图7A至7F是说明绝缘体的构造例的示意图；
图8A是说明根据本发明第一实施方式的二次电池中的正极、负极和隔膜的层压结构的示意图，且图8B是说明所述正极、所述负极和所述隔膜的层压结构的平面图；
图9A至9F是说明制造所述二次电池的工艺的示意图；
图10A至10F是说明制造所述二次电池的工艺的示意图；
图11A至11E是说明形成集电体暴露部的弯曲部的工艺的示意图；
图12A至12E是说明切割所述集电体暴露部的工艺的示意图；
图13A至13C是说明连接所述片的工艺的示意图；
图14A至14E是说明形成所述片和所述集电极暴露部的弯曲部的工艺的示意图；
图15A是说明根据本发明第二实施方式的二次电池中的正极、负极和隔膜的层压结构的示意图，且图15B是说明所述正极、所述负极和所述隔膜的所述层压结构的侧视图；
图16A和16B是说明所述正极、所述负极和所述隔膜的所述层压结构的变形例的示意图；
图17A是说明根据本发明第三实施方式的负极和隔膜的层压结构的示意图，图17B是说明根据本发明第三实施方式的二次电池中的正极、负极和隔膜的层压结构的示意图，且图17C是说明所述正极、所述负极和所述隔膜的所述层压结构的侧视图；
图18A是说明根据本发明第三实施方式的二次电池中的所述正极、所述负极和所述隔膜的所述层压结构的变形例的示意图，且图18B是在图18A中的箭头XVIIIB的方向上看到的示图；
图19A和19B是说明应用根据本发明实施方式的二次电池的电池单元的构造例的透视图；
图20是说明所述电池单元的分解透视图；
图21是说明接合(连接)所述电池单元的电池模块的构造例的图；
图22是说明并联块(并列块，parallel block)的端子的方向的示图；
图23A是模块箱(module case)的示意图，所述示意图说明用于防止在所述并联块的插入方向上的错误(失误)的设计，且图23B是说明用于防止在所述并联块的插入方向上的失误的设计的并联块的示意图；
图24A是模块箱的示意图，所述示意图说明用于防止在所述并联块的插入方向上的错误(失误)的设计，且图24B是电池单元的示意图，所述示意图说明用于防止在所述并联块的插入方向上的错误(失误)的设计；
图25A是说明根据本发明第四实施方式的二次电池的外观的实例的透视图，图25B是说明电池装置的构造的实例的透视图，且图25C是说明电池装置的构造的实例的分解透视图；
图26A是说明正极片的形状的实例的透视图，且图26B是说明负极片的形状的实例的透视图；
图27A至27D是说明所述正极片的形状的第一至第四实例的透视图；
图28A至28C是说明所述正极片的形状的第五至第七实例的透视图；
图29A至29C是说明制造所述正极片的方法的第一实例的工艺图；
图30A至30C是说明制造所述正极片的方法的第二实例的工艺图；
图31是说明正极集电体暴露部和所述正极片的接合部(结合部)的放大透视图；
图32A至32D是说明绝缘构件的形状的实例的透视图；
图33A至33C是说明其中将隔膜用作所述正极片和所述电池装置之间的绝缘构件的第一至第三实例的截面图；
图34A是说明绝缘体形状的第一实例的分解透视图，且图34B是说明所述绝缘体形状的第一实例的分解透视图；
图35A是说明绝缘体形状的第二实例的分解透视图，且图35B是说明所述绝缘体形状的第二实例的分解透视图；
图36A至36D是说明制造根据本发明第四实施方式的二次电池的方法的实例的工艺图；以及
图37A至37C是说明制造根据本发明第四实施方式的二次电池的方法的实例的工艺图。
具体实施方式
将以下列顺序，参考附图对本发明的实施方式进行描述。
1.第一实施方式(其中正极和负极通过插入到其间的每个隔膜层压的实例)
2.第二实施方式(其中正极和负极通过插入到其间的以锯齿形方式折叠的一片带状隔膜层压的实例)
3.第三实施方式(其中正极和负极通过插入到其间的一对隔膜层压的实例，其中所述隔膜对以锯齿形方式与其间插入的负极折叠)
4.第四实施方式(其中正极片和负极片从同一侧面引出的实例)
5.第五实施方式(使用二次电池的电池单元和电池模块)
1.第一实施方式
1-1.二次电池的构造
图1A示出了根据本发明第一实施方式的非水电解质电池(在下文中，合适地称作二次电池1)的外观的示意图，图1B示出了说明所述二次电池1的构造的示意图。另外，图1B示出了在将顶面和底面反转的情况中，图1A中所示的二次电池1的构造。另外，图1C示出了说明所述二次电池1的外部底面侧的示意图。所述二次电池1是所谓的锂离子二次电池，且包括电池装置2和外部材料3。图1D示出了由所述外部材料3包装的所述电池装置2的侧视图。所述外部材料3包含容纳所述电池装置2的第一外部材料3A以及充当覆盖所述电池装置2的盖子的第二外部材料3B。所述电池装置2的厚度为3至20mm，且其放电容量为3至50Ah。当电池装置2的厚度小于3mm时，所述电池装置2的总体积的使用比例下降，使得能量密度下降。另外，当电池装置2的厚度超过20mm时，所述电池装置2的热散逸下降，使得存在期间重复充放电的寿命循环持续时间可能下降的担忧。当放电容量小于3Ah时，在不采用上述结构的情况下确保了倍率特性。
所述电池装置2具有层压型电极结构，其中正极4和负极5通过插入到其间的隔膜6交替层压，所述正极4具有近似矩形的形状，所述负极5被设置成与所述正极4相对且具有近似矩形的形状。另外，电连接至多片正极4的每个的正极集电体暴露部4C和电连接至多片负极5的每个的负极集电体暴露部5C由所述电池装置2引出。正极片7和负极片8分别连接至所述正极集电体暴露部4C和所述负极集电体暴露部5C。另外，所述正极集电体暴露部4C和所述负极集电体暴露部5C以使得其横截面具有近似U形的方式弯曲。
所述电池装置2由所述外部材料3包装，并且分别连接至所述正极集电体暴露部4C和所述负极集电体暴露部5C的所述正极片7和所述负极片8由所述外部材料3的密封部引出至所述二次电池1的外部。通过深冲压在所述外部材料3的一个表面或两个表面上预先形成凹部，且将所述电池装置2容纳在该凹部中。在图1B中，构成所述外部材料3的第一外部材料3A具有凹部9，且将电池装置2容纳在所述凹部9中。设置第二外部材料3B以覆盖所述凹部9的开口，且通过热熔合等接合所述凹部9开口的周边并密封。分别连接至所述正极集电体暴露部4C和所述负极集电体暴露部5C的所述正极片7和所述负极片8在彼此不同的方向上从所述外部材料3的密封部引出至外部。
正极
图2A和图2B示出了说明构成电池装置2的正极4的结构的示意图。图2C和图2D示出了构成电池装置2的负极5的结构的示意图。例如，所述正极4具有其中在正极集电体4A的两个表面上设置正极活性物质层4B的结构。另外，尽管在图中未示出，但是所述正极活性物质层4B可以仅设置在所述正极集电体4A的一个表面上。
在本发明的实施方式中，以使得在所述正极集电体4A的两个表面上形成具有预定尺寸深度的正极集电体暴露部4C的方式形成正极活性物质层4B，而不是将其设置在所述正极集电体4A的全部两个表面上。所述正极集电体暴露部4C充当正极端子。所述正极集电体暴露部4C的宽度wc(在图2A和2B中，所述正极集电体暴露部4C在纵向方向上的尺寸)和所述正极活性物质层4B的宽度Wc(在图2A和2B中，所述正极活性物质层4B在横向方向上的尺寸)被构造成满足下列方程(1)。
0.5＜(wc/Wc)≤1.0…(1)
在方程(1)中，当0.5＜(wc/Wc)时，这表明所述正极集电体暴露部4C的宽度大于所述正极活性物质层4B的宽度的一半。图2A说明了其中(wc/Wc)＝0.5的情况。
另外，在方程(1)中，当(wc/Wc)＝1.0时，这表明所述正极集电体暴露部4C的宽度与所述正极活性物质层4B的宽度相同。图2B说明了其中(wc/Wc)＝1.0的情况。以这种方式，在本发明的实施方式中，作为正极端子的所述正极集电体暴露部4C的宽度被构造成大于相关领域中电池的宽度。当所述正极集电体暴露部4C的宽度被构造得大时，可以实现大电流的输入和输出。另外，当所述正极集电体暴露部4C的宽度和所述正极活性物质层4B的宽度变得彼此相同时，关于所述正极4的制造方法，用于使所述正极集电体暴露部4C变薄的加工如冲孔加工或切割加工是不必要的，使得可以使制造工艺简单。
另外，可以将所述正极集电体4A和充当正极端子的所述正极集电体暴露部4C一体构造，或者可以将其独立构造并互相连接。图2A和2B说明了其中一体形成所述正极集电体4A和所述正极集电体暴露部4C的实例。在一体形成的情况下，所述正极集电体暴露部4C可通过在所述正极集电体4A上设置所述正极活性物质层4B而形成，使得可以使制造所述正极4的方法简单。
另外，在以与所述正极活性物质层4B的施加方向平行的方向上形成所述正极集电体暴露部4C的情况下，优选的是，所述正极集电体4A的生片(raw sheet)的宽度为所述正极活性物质层4B的宽度和所述正极集电体暴露部4C的宽度的总和的整数倍。更优选地，所述正极集电体4A的生片的宽度可以为所述正极活性物质层4B的宽度和所述正极集电体暴露部4C的宽度的总和的偶数倍。以这种方式，提高了材料的屈强比(屈服比)。
另外，优选的是，所述正极集电体暴露部4C的深度dc(在图2A和2B中，所述正极集电体暴露部4C在横向方向上的尺寸)和所述正极活性物质层4B的深度Dc(在图2A和2B中，所述正极活性物质层4B在纵向方向上的尺寸)满足下列方程(2)。
0.02＜(dc/Dc)≤0.40…(2)
当(dc/Dc)的值小于0.02时，所述正极集电体暴露部4C和所述正极片7之间的连接区域变小，使得输入和输出特性劣化。另一方面，当(dc/Dc)的值为0.40以上时，每个正极片的电池容量变小。因此，为了在整个二次电池1中获得期望的电池容量，提高所堆叠的片的数目变得必要。当所堆叠的片的数目增加时，在所述正极集电体暴露部4C和所述正极片7通过超声波焊接连接的情况下，相对大量的电力和能源是必要的。因此，存在所述正极集电体暴露部4C可能被损坏且可能发生不良焊接的担忧。另外，作为提高所堆叠的片的数目的有害影响，可以例举热散逸的下降。当热散逸下降时，当输入和输出大电流时，二次电池1的内部变热，使得存在二次电池1的使用寿命可能下降的担忧。
所述正极集电体4A由金属箔如铝箔构造。所述正极活性物质层4B包含例如一种或两种或多种可以吸藏和放出锂的正极材料作为正极活性物质，且根据需要，可以包含导电材料如石墨和粘结剂如聚偏氟乙烯。
作为可以吸藏和放出锂的正极材料，例如，含锂化合物如氧化锂、锂磷氧化物、硫化锂和含锂的层间化合物是合适的，且可以混合并使用这些中的两种以上。为了提高能量密度，包含锂、过渡金属元素和氧(O)的含锂化合物是优选的，并且其中，更优选包含选自由钴(Co)、镍(Ni)、锰(Mn)和铁(Fe)组成的组中的至少一种。作为这种含锂化合物，例如，可以列举由组成式(I)、组成式(II)或组成式(III)所示的具有层状岩盐型结构的锂复合氧化物，由组成式(IV)所示的具有尖晶石型结构的锂复合氧化物，由组成式(V)所示的具有橄榄石型结构的锂复合磷酸盐等。具体地，可以列举LiNi0.50Co0.20Mn0.30O2、LiaCoO2 LibNiO2 
Lic1Nic2Co1-c2O2(
0＜c2＜1)、LidMn2O4 
等。
LifMn(1-g-h)NigM1hO(2-j)Fk…(I)
(其中，M1表示选自由以下组成的组中的至少一种：钴(Co)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、锆(Zr)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)和钨(W)。f、g、h、j和k表示在下列范围内的值：0.8≤f≤1.2，0＜g＜0.5，0≤h≤0.5，g+h＜1，-0.1≤j≤0.2，0≤k≤0.1。另外，锂的组成随充放电状态而不同，且值f表示完全放电状态下的值。)
LimNi(1-n)M2nO(2-p)Fq…(II)
(其中，M2表示选自由以下组成的组中的至少一种：钴(Co)、锰(Mn)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)和钨(W)。m、n、p和q表示在下列范围内的值：0.8≤m≤1.2、0.005≤n≤0.5、-0.1≤p≤0.2、0≤q≤0.1。另外，锂的组成随充放电状态而不同，且值m表示完全放电状态下的值。)
LirCo(1-s)M3sO(2-t)Fu…(III)
(其中，M3表示选自由以下组成的组中的至少一种：镍(Ni)、锰(Mn)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)和钨(W)。r、s、t和u表示在下列范围内的值：0.8≤r≤1.2、0≤s＜0.5、-0.1≤t≤0.2、0≤u≤0.1。另外，锂的组成随充放电状态而不同，且值r表示完全放电状态下的值。)
LivMn2-wM4wOxFy…(IV)
(其中，M4表示选自由以下组成的组中的至少一种：钴(Co)、镍(Ni)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)和钨(W)。v、w、x和y表示在下列范围内的值：0.9≤v≤1.1、0≤w≤0.6、3.7≤x≤4.1、0≤y≤0.1。另外，锂的组成随充放电状态而不同，且值v表示完全放电状态下的值。)
LizM5PO4…(V)
(其中，M5表示选自由以下组成的组中的至少一种：钴(Co)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铌(Nb)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、钙(Ca)、锶(Sr)、钨(W)和锆(Zr)。z表示在下列范围内的值：0.9≤z≤1.1。另外，锂的组成随充放电状态而不同，且值z表示完全放电状态下的值。)
作为可以吸藏和放出锂的正极材料，除了上述材料之外，还可以列举不包含锂的无机化合物，例如MnO2、V2O5、V6O13、NiS、MoS等。
负极
所述负极5具有其中在负极集电体5A的两个表面上设置负极活性物质层5B的结构。另外，尽管在图中未示出，但是所述正极活性物质层5B可以仅设置在所述正极集电体5A的一个表面上。所述负极集电体5A由例如金属箔如铜箔形成。
所述负极活性物质层5B包含例如一种或两种或多种可以吸藏和放出锂的负极材料作为负极活性材料，并且根据需要，可以包含与正极活性物质层4B中相同的粘结剂。
另外，以使得可以吸藏和放出锂的负极材料的电化学当量大于所述正极4的电化学当量且在充电时锂金属不会析出至负极5的方式构造电池装置2。
如图2C和2D中所示，以使得在所述负极集电体5A的两个表面上形成具有预定尺寸深度的负极集电体暴露部5C的方式设置负极活性物质层5B，而不是将其设置在所述负极集电体5A的全部两个表面上。所述负极集电体暴露部5C充当负极端子。在该实施方式中，所述负极集电体暴露部5C的宽度wa(在图2C和2D中，所述负极集电体暴露部5C在纵向方向上的尺寸)和所述负极活性物质层5B的宽度Wa(在图2C和2D中，所述负极活性物质层5B在横向方向上的尺寸)被构造成满足下列方程(3)。
0.5＜(wa/Wa)≤1.0…(3)
在方程(3)中，当0.5＜(wa/Wa)时，这表明所述负极集电体暴露部5C的宽度大于所述负极活性物质层5B的宽度的一半。另外，在方程(3)中，当(wa/Wa)＝1.0时，这表明所述负极集电体暴露部5C的宽度与所述负极活性物质层5B的宽度相同。以这种方式，与上述正极4类似，当所述负极集电体暴露部5C的宽度被构造得大时，可以实现大电流的输入和输出。另外，当所述负极集电体暴露部5C的宽度和所述负极活性物质层5B的宽度变得彼此相同时，关于所述负极5的制造工艺，用于使所述负极集电体暴露部5C变薄的工艺如冲孔加工或切割加工不是必要的，使得可以使制造工艺简单。
另外，可以将所述负极集电体5A和充当负极端子的所述负极集电体暴露部5C一体化构造，或者可以将其独立构造并互相连接。图2C和2D说明了其中一体形成所述负极集电体5A和所述负极集电体暴露部5C的实例。在一体形成的情况下，所述负极集电体暴露部5C可通过在所述负极集电体5A上设置所述负极活性物质层5B而形成，使得可以使制造所述负极5的工艺简单。
另外，在以与所述负极活性物质层5B的施加方向平行的方向上形成所述负极集电体暴露部5C的情况下，优选的是，所述负极集电体5A的生片的宽度为所述负极活性物质层5B的宽度和所述负极集电体暴露部5C的宽度的总和的整数倍。更优选地，所述负极集电体5A的生片的宽度可以为所述负极活性物质层5B的宽度和所述负极集电体暴露部5C的宽度的总和的偶数倍。以这种方式，提高了材料的屈强比。
另外，优选的是，所述负极集电体暴露部5C的深度da(在图2C和2D中，所述负极集电体暴露部5C在横向方向上的尺寸)和所述负极活性物质层5B的深度Da(在图2C和2D中，所述负极活性物质层5B在纵向方向上的尺寸)满足下列方程(4)。
0.02＜(da/Da)≤0.40…(4)
作为可以吸藏和放出锂的负极材料，例如，可以列举碳材料如非石墨化碳、易石墨化碳、石墨、热解碳、焦炭、玻璃碳、有机高分子化合物烧成体、碳纤维和活性炭。其中，作为焦炭，可以列举沥青焦炭、针状焦炭、石油焦炭等。有机高分子化合物烧成体表示在合适的高温下烧成并碳化的高分子材料如酚醛树脂和呋喃树脂，并且在一些情况下，可以被分类为非石墨化碳或易石墨化碳。另外，作为高分子材料，可以列举聚乙炔、聚吡咯等。在这些碳材料中，在充放电时发生的晶体结构的变化很小，获得了高充放电容量，并获得了优异的循环特性，使得这些碳材料是优选的。特别地，石墨是优选的。这是因为，电化学当量大且获得了高能量密度。另外，非石墨化碳是优选的，因为获得了优异的特性。另外，具有低充放电电位的材料，即具有的充放电电位接近于锂金属的材料是优选的。这是因为，可以实现电池的高能量密度。
作为可以吸藏和放出锂的负极材料，可以列举可以吸藏和放出锂且含有金属元素和类金属元素中的至少一种作为构成元素的材料。这是因为，当使用这些材料时，可以获得高能量密度。特别地，当将这些材料与碳材料一起使用时，获得了高能量密度且获得了优异的循环特性，使得这是优选的。这种负极材料可以是金属元素或类金属元素的元素物质，或其合金，其化合物，或者包含一种或两种或多种金属元素和类金属元素的相的材料。另外，在本实施方式中，作为合金，除了含有两种或多种金属元素的合金之外，还可以列举含有一种或多种金属元素和一种或多种类金属元素的合金。另外，可以包含非金属元素。在负极材料的结构中，固溶体、低共熔体(低共晶混合物)、金属间化合物或者其两种或多种可以共存。
作为构成负极材料的金属元素或类金属元素，可以列举镁(Mg)、硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锌(Zn)、铪(Hf)、锆(Zr)、钇(Y)、钯(Pd)、铂(Pt)等。它们可以具有晶体结构或无定形结构。
其中，作为负极材料，优选包含短周期型周期表中的4B族金属元素或类金属元素作为构成元素，并且特别优选包含硅(Si)和锡(Sn)中的至少一种作为构成元素。这是因为硅(Si)和锡(Sn)具有大的吸藏和放出锂(Li)的能力且可以获得高能量密度。
作为锡(Sn)的合金，例如，可以列举包含由以下组成的组的至少一种作为锡(Sn)之外的第二构成元素的合金：硅(Si)、镍(Ni)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)、锰(Mn)、锌(Zn)、铟(In)、银(Ag)、钛(Ti)、锗(Ge)、铋(Bi)、锑(Sb)和(Cr)。作为硅(Si)的合金，例如，可以列举包含由以下组成的组的至少一种作为硅之外的第二构成元素的合金：锡(Sn)、镍(Ni)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)、锰(Mn)、锌(Zn)、铟(In)、银(Ag)、钛(Ti)、锗(Ge)、铋(Bi)、锑(Sb)和(Cr)。
作为锡(Sn)的化合物或硅(Si)的化合物，例如，可以列举包含氧(O)或碳(C)的化合物。除了锡(Sn)或硅(Si)之外，可以包含上述第二构成元素。
此外，作为可以吸藏和放出锂的负极材料，可以列举另一种金属化合物或高分子材料。作为另一种金属化合物，可以列举氧化物如MnO2、V2O5和V6O13，硫化物如NiS和MoS，锂过渡金属氧化物如LiNiO2和Li4Ti5O12，或者锂氮化物如LiN3。作为高分子材料，可以列举聚乙炔、聚吡咯等。
隔膜
隔膜6隔开正极4和负极5，且使锂离子通过，同时防止因两个电极之间的接触而引起的电流的短路。所述隔膜6可以通过例如单层或多个层压层的合成树脂基多孔膜如聚四氟乙烯、聚丙烯和聚乙烯，或陶瓷多孔膜来构造。另外，可以使用无纺布或纤维素多孔膜。特别地，作为隔膜6，由聚烯烃形成的多孔膜是优选的。这是因为，短路防止效果优异且因断开效果(shutdown effect)而促进了电池的稳定性。另外，作为隔膜6，可以使用在由聚烯烃等形成的微多孔膜上形成由聚偏氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)等形成的多孔树脂层而获得的层。
通常，可以适当使用的隔膜6的厚度为5至50μm，但更优选地，所述厚度为5至20μm。当隔膜6太厚时，活性材料的填充量下降，从而电池容量下降且离子传导率也下降。因此，电流特性劣化。另一方面，当隔膜6太薄时，机械特性劣化，从而正极和负极两者可能破裂或因杂质(异物)而短路。
正极片和负极片
图3A至3E示出了说明构成根据本发明第一实施方式的二次电池1的正极片7的外观的示意图。另外，负极片8具有相同的外观且因此在图中未示出。图3A示出了说明顶面7-1和左侧面7-2的透视图，图3B示出了说明底面7-3和右侧面7-4的透视图，且图3C示出了横截面图。
连接至正极集电体暴露部4C的正极片7和连接至负极集电体暴露部5C的负极片8是中继所述正极集电体暴露部4C和所述负极集电体暴露部5C与连接至二次电池1的电子装置的构件。所述正极片7和所述负极片8以板状或长方体形状形成。
优选的是，正极片7和负极片8的厚度为50至400μm。当厚度小于50μm时，存在在与集电体暴露部接合之后，在弯曲过程中可能发生破裂的担忧。另一方面，厚度超过400μm，存在以下担忧：在与外部材料3热焊接的部分处的密封性能可能劣化，因此，发生泄漏和水分渗透，并且二次电池1的使用寿命可能缩短。
另外，优选的是，正极片7和负极片8的电导率为50％IACS(国际退火铜标准：将作为电阻(或电导率)而在国际上采用的退火标准软铜的体积电阻率定义为1.7241×10-2μΩ)。当电导率小于50％IACS时，当使大电流流动时片的热产生提高。当片的热产生提高时，与外部材料3热焊接的部分软化，密封性能劣化。另外，当产生外部短路时，片的温度变得高至片处于红热状态的程度。因此，存在可能由有机溶剂形成的电解液可能燃烧且二次电池1可能爆炸的担忧。
正极片7和负极片8可通过诸如镍(Ni)、铜(Cu)、铝(Al)、不锈钢(SUS)、钛(Ti)和铝(Al)的材料，或者含磷(P)、银(Ag)、锡(Sn)、铁(Fe)、锆(Zr)、铬(Cr)、硅(Si)、镁(Mg)或镍(Ni)的合金构造。优选地，正极片7和负极片8可通过使用铜(Cu)、铝(Al)和铜(Cu)的合金构造。
另外，如图3A至3C中所示，除了一个端面7-5和另一个端面7-6之外，在包括顶面7-1、左侧面7-2、底面7-3和右侧面7-4的四个表面中，正极片7用由镍(Ni)、银(Ag)、金(Au)和锡(Sn)中的任一种形成的覆盖层7A覆盖。上述四个覆盖表面是其中正极片7和负极片8通过密封剂10与外部材料3热焊接的表面。在这些热焊接表面中，例如，当将铜(Cu)或含磷(P)、银(Ag)、锡(Sn)、铁(Fe)、锆(Zr)、铬(Cr)、硅(Si)、镁(Mg)或镍(Ni)的铜合金暴露时，与密封剂10的热焊接性能，即密封性能显著劣化，使得存在电池的使用寿命可能缩短的担忧。另外，正极片7不必用覆盖层7A覆盖，但是优选的是，正极片7和负极片8中的至少一个被覆盖。
另外，当使用铜(Cu)或含铜(Cu)的合金作为正极片7或负极片8的材料时，当将铜(Cu)或含铜(Cu)的合金暴露时，与铜(Cu)或含铜(Cu)的合金接触的树脂劣化，即，发生由铜引起的损伤。当发生由铜引起的损伤时，这对二次电池1的使用寿命具有不利影响。因此，当使用铜(Cu)或含铜(Cu)的合金形成正极片7或负极片8时，优选的是设置覆盖层7A。以这种方式，防止了铜(Cu)或含铜(Cu)的合金与树脂直接接触，使得可以抑制由铜引起的损伤。
作为覆盖正极片7和负极片8的方法，例如，可以列举电解镀等。当使用电镀进行覆盖时，对铜(Cu)或含磷(P)、银(Ag)、锡(Sn)、铁(Fe)、锆(Zr)、铬(Cr)、硅(Si)、镁(Mg)或镍(Ni)的铜合金的、延伸成卷绕形状的基材进行切割以具有预定宽度，并使其通过电解质槽。以这种方式，进行了电镀工艺。
优选的是，覆盖层7A的厚度为0.1至3μm。当厚度小于0.1μm时，存在以下担忧：覆盖层7A可能剥离且片基材暴露，使得密封性能劣化。另一方面，覆盖层7A的厚度超过3μm，集电体暴露部和片之间的连接状态(在焊接的情况下的固定状态)变得不充分，使得片可能不呈现其高导电性。
图4A至4C示出了说明正极片7和正极集电体暴露部4C之间的连接状态的部分放大图。图4A说明了其中正极集电体暴露部4C不弯曲的状态，图4B和4C说明了其中正极集电体暴露部4C弯曲的状态。正极片7固定至层压并且被弯曲成在横截面具有近似U形的多个正极集电体暴露部4C。以这种方式，将正极片7电连接至每个正极集电体暴露部4C。将正极片7的用于与正极集电体暴露部4C连接的部分称作连接部7A，将由外部材料3引出的部分称作引出部7B，并将弯曲的部分称作弯曲部7C。以使得引出部7B的底面与电池装置2的底面齐平的方式构造正极片7。另外，尽管未示出，但是在通过两个表面都具有凹部的外部材料3等包装电池装置2的情况下，不必使正极片7与电池装置2的底面齐平。作为连接正极片7和正极集电体暴露部4C的方法，可以列举使用超声波焊接、电阻焊接、激光焊接、点焊等的连接，夹具固定，填隙连接等。其中，超声波焊接是特别优选的。这是因为，多片薄正极集电体暴露部4C和正极片7可以在宽面积中牢固地相互连接。
在本实施方式中，正极集电体暴露部4C被弯曲，使得形成了具有预定宽度的外周侧弯曲边缘Ro。在其中不设置外周侧弯曲边缘Ro的情况下，当连接正极片7的正极集电体暴露部4C在近似垂直于正极4的表面的方向上弯曲时，如图4C中所示，正极片7与电池装置2接触，且难以弯曲正极集电体暴露部4C。另外，即使当正极集电体暴露部4C在近似垂直于正极4的表面的方向上弯曲时，正极集电体暴露部4C、正极片7和电池装置2也沿弯曲变形。在这种情况下，到电池装置2的组合件(pack)的插入性能劣化。因此，当设置外周侧弯曲边缘Ro时，如图4B中所示，可以在近似垂直于正极4的表面的方向上弯曲正极集电体暴露部4C而不使正极片7与层压的正极4和负极5接触。
另外，优选的是，正极片7在其中形成具有预定宽度的内周侧弯曲边缘Ri的位置处固定至层压的正极集电体暴露部4C。当形成内周侧弯曲边缘Ri时，即使正极集电体暴露部4C以作为支撑点制成的图4A中的位置F弯曲时，也可以在近似垂直于正极4的表面的方向上弯曲正极集电体暴露部4C而不使正极片7与层压的正极4和负极5接触。因此，必要的是，内周侧弯曲边缘Ri的宽度等于或大于正极片7的厚度。另外，负极片8也以这种方式连接至负极集电体暴露部5C。另外，U形弯曲工艺的细节将在后面描述。
图5A示出了说明正极集电体暴露部4C和正极片7之间的连接面积的示意图。当将正极片7的宽度设定为Tc，将正极片7的厚度设定为Hc，将电池装置2的厚度设定为B，将连接区域的宽度设定为Jw并将连接范围的深度设定为Jd时，优选的是，设定由Jw×Jd表示的连接范围的面积(连接面积)Sc，使得满足下列方程(5)。
Hc≤Sc/Tc≤B…(5)
在其中连接面积Sc太窄的情况中，电流密度增大，使得当使大电流流过时，可能产生热。另一方面，在连接面积Sc太宽的情况中，例如，当通过超声波焊接进行连接时，大量的电力和能源对于固定多片正极集电体暴露部4C是必要的，但是正极集电体暴露部4C可能因此而损坏，且因此可能发生诸如溶解缺陷的问题。因此，当设定连接面积Sc以满足上述方程(5)时，可能防止这种不利影响。
另外，作为特定尺寸，可以将“连接面积Sc/正极片7的宽度Tc”的值设定为0.05至10.0mm。此外，优选地，可以将“连接面积Sc/正极片7的宽度Tc”的值设定为0.2至7.0mm。当该值小于0.05时，连接面积Sc变窄，且电流密度集中于此，使得当使大电流流过时，可以产生热。另一方面，该值超过10.0mm，例如，当通过超声波焊接进行连接时，大量的电力和能源对于固定多片正极集电体暴露部4C是必要的，但是正极集电体暴露部4C可能因此而损坏，且因此可能发生诸如溶解缺陷的问题。
另外，负极集电体暴露部5C和负极片8以这种方式相互连接。即，如图5B中所示，当将负极片8的宽度设定为Ta，将负极片8的厚度设定为Ha，将电池装置2的厚度设定为B，将连接区域的宽度设定为Jw，并将连接范围的深度设定为Jd时，优选的是，设定由Jw×Jd表示的连接范围的面积(连接面积)Sa，使得满足下列方程(6)。
Ha≤Sa/Ta≤B…(6)
另外，作为特定尺寸，可以将“连接面积Sa/负极片8的宽度Ta”的值设定为0.05至10.0mm。此外，优选地，可以将“连接面积Sa/负极片8的宽度Ta”的值设定为0.2至7.0mm。
电解质
作为电解质，可以使用通常用于锂离子二次电池中的电解质盐和非水溶剂。作为非水溶剂，具体地，可以列举碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、γ-丁内酯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸乙丙酯(EPC)，或者通过用卤素取代这种碳酸酯系列中的氢而获得的溶剂等。可以单独使用这些溶剂中的一种，或者可以以预定的组成混合多种这些溶剂并加以使用。
作为电解质盐，使用溶于非水溶剂的盐，并且结合阳离子和阴离子。作为阳离子，可以使用碱金属或碱土金属。作为阴离子，可以使用Cl-、Br-、I-、SCN-、ClO4 -、BF4 -、PF6 -、CF3SO3 -等。具体地，可以列举六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)、双(五氟乙磺酰基)酰亚胺锂(LiN(C2F5SO2)2)、高氯酸锂(LiClO4)等。作为电解质盐的浓度，只要电解质盐在该浓度时溶于所述溶剂中，就没有问题，但是优选的是，相对于非水溶剂，电解质盐的浓度为0.4至2.0mol/kg。
当使用聚合物电解质时，将通过混合非水溶剂和电解质盐而获得的凝胶型电解液加入到母体聚合物中，从而获得聚合物电解质。母体聚合物具有可与非水溶剂兼容的性能。作为这种母体聚合物，可以使用硅凝胶、丙烯酸凝胶、丙烯腈凝胶、聚有机膦腈改性的聚合物、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷，以及它们的复合聚合物、交联聚合物和改性聚合物等。另外，作为氟类聚合物，可以列举诸如聚偏氟乙烯(PVdF)、在重复单元中包含偏二氟乙烯(VdF)和六氟丙烯(HFP)的共聚物以及在重复单元中包含偏二氟乙烯(VdF)和三氟乙烯(TFE)的共聚物的聚合物。可以单独使用这些聚合物中的一种，或者可以以其中混合两种或多种的状态使用这些聚合物。
密封剂
图6A至6D示出了说明密封剂10的构造的图。图6A示出了说明二次电池1的外观的示意图，并且图6B和6C示出了沿图6A中的线VIB-VIB和VIC-VIC截取的截面图。图6D示出了电池装置2的侧视图。
分别对正极片7和负极片8设置的密封剂由与正极片7和负极片8的粘附性优异的树脂材料形成。作为这种树脂材料，可以列举改性聚合物如酸改性的聚丙烯(PP)。设置所述密封剂10用于改善正极片7和负极片8与外部材料3之间的粘附性，并防止外部空气、水分等的渗透。
作为密封剂10的构造，可以采用图6B和6C中示出的构造，但是从下述观点来看，图6C中示出的构造是优选的。在图6B中，对正极片7设置密封剂10，但是通过弯曲正极片7而形成的具有拐角形状的弯曲部7C未用密封剂10覆盖。在这种情况下，该弯曲部7C直接与外部材料3接触，且存在外部材料3可能通过弯曲部7C而破裂的担忧。因此，当将密封剂10和正极片7构造成一起弯曲时，包括弯曲部7C的正极片7用密封剂10覆盖，如图6C中所示的实例那样。以这种方式，正极片7的弯曲部7C不与外部材料3接触，使得可以防止外部材料3通过弯曲部7C而破裂。
另外，当设置密封剂10以覆盖正极片7的弯曲部7C时，如图6D中所示，正极片7不与定位在电池装置2的最外层的负极5直接接触。以这种方式，可以防止出现当使正极片7和负极5直接相互接触时所造成的内部短路。
然而，作为防止短路的方法，可以使用其中对最外层负极5设置额外的隔膜6，并粘附绝缘带以覆盖最外层负极5的横截面的方法。
绝缘体
图7A至7F示出了说明绝缘体11的构造的示意图。绝缘体11是具有平板状、片状或膜状且设置在正极片7和电池装置2之间的绝缘构件，在电池装置2中正极4和负极5通过插入其间的隔膜6一起层压。如上所述，当对正极片7的弯曲部设置密封剂10时，可以防止当使正极片7与负极片5直接相互接触时所造成的短路。然而，存在如下担忧：在其间未插入密封剂10的情况下，正极集电体暴露部4C(特别地，拐角部)和负极5可能相互接触且可能发生短路。当将绝缘体11插入到电池装置2和正极片7之间时，可以防止当使电池装置2与正极集电体暴露部4C直接相互接触时所造成的短路。
以使得其高度等于或大于正极片7的连接部7A的深度尺寸，且等于或小于电池装置2的厚度的方式构造绝缘体11。当绝缘体11的高度小于正极片7的连接部7A的深度尺寸时，存在正极片7可能围绕绝缘体11且直接接触电池装置2的担忧。另一方面，当绝缘体11的高度大于电池装置2的厚度时，存在如下担忧：绝缘体11可能从其中电池装置2与片的引出部齐平的面突出且绝缘体11的端部与外部材料3接触，从而对外部材料3造成损伤。作为特定尺寸，优选的是，绝缘体11的厚度为约0.2mm以上，且更优选0.2至1.0mm。当所述厚度小于0.2mm时，由于振动效应等而不能确保长期绝缘性能。另一方面，当所述厚度超过1.0mm时，电池装置2相对于绝缘体11的体积比增大，因此体积能量密度下降。
绝缘体11可以通过材料如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚酰亚胺(PI)和无纺布来构造。
然而，除了上述方法之外，作为防止当使电池装置2与正极集电体暴露部4C直接相互接触时所造成的短路的方法，可以列举其中对电池装置2的最外层设置额外的隔膜的方法，其中将绝缘带粘附至电池装置2的最外层的端部以覆盖其的方法，其中将绝缘带粘附至正极集电体暴露部4C的方法等。然而，存在如下担忧：通过设置这种隔膜和粘附这种绝缘带来防止短路的功能可能丧失，原因在于由长期振动而造成的刮擦和由电解液所造成的绝缘带的剥离。除此之外，还存在其中对片的弯曲部填充流动树脂并固定至其的方法。然而，存在如下担忧：树脂可能渗透到电池装置2的内部并因此电池功能可能劣化。因此，优选在电池装置2和正极片7之间设置绝缘体11，从而长期防止当使电池装置2与正极片7直接接触时所造成的短路。
图7A中示出的绝缘体11以矩形平板构造，但是绝缘体11的形状不限于所述平板形状。例如，如图7B中所示，近似横向U形也是可能的。当以近似横向U形形成绝缘体11时，防止了电池装置2与正极片7接触，且提高了电池装置2的抗外部损伤性，使得可以保护侧面免受冲击等。
然而，绝缘体11的拐角被形成为具有锐角，且绝缘体11和包装电池装置2的外部材料3可能被所述拐角损伤。因此，如图7C中所示，绝缘体11可以通过具有圆形拐角(曲率R＝0.5至2.0)的矩形平板构造。当将绝缘体11构造为呈现具有圆形拐角的矩形时，可以防止外部材料3被绝缘体11的拐角损伤。
另外，如图7D中所示，绝缘体11可具有通过冲切工艺(冲切加工)形成的多个孔。以这种方式，可以确保到电池装置2内部的电解液注射性能。孔的形状可以任意选择，只要确保了绝缘体11的初始目的，长期防止当使电池装置2与正极片7直接接触时所造成的短路即可。
另外，绝缘体11可具有诸如如图7E中所示的覆盖电池装置2的所有侧面的近似方形，以及如图7F中所示的覆盖电池装置2的所有侧面和顶面的盒形的形状。当将绝缘体11构造为具有近似方形或盒形时，除了通过防止电池装置2与如上所述的正极片7接触而提高二次电池1的抗外部损伤性的效果之外，可以实现保持其中层压了正极4、负极5和隔膜6的电池装置2并保持所述电池装置2的形状的效果。
外部材料
用作外部材料3的实例的层压膜由多层膜形成，在所述多层膜中，在金属箔的两个表面上形成外侧树脂层和内侧树脂层，且所述多层膜具有防水性能和绝缘性能。作为外侧树脂层，从美学方面、韧性方面或柔软度方面来说，使用尼龙(Ny)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。金属箔执行通过防止水分、氧和光的渗透而保护其内部的电池装置2的最重要功能，并且从轻、延展性、价格和容易加工性的方面来说，铝(Al)是最经常使用的。内侧树脂层是通过热或超声波熔化的部分且熔合至另一种内侧树脂层，并将聚烯烃基树脂材料如流延聚丙烯(CPP)用于内侧树脂层。另外，外部材料3可以通过聚合物膜如聚丙烯或金属膜代替层压膜来构造。
电池装置
图8A和8B示出了说明正极4、负极5和隔膜6的层压结构的图。图8A是外部透视图，且图8B是平面图。在第一实施方式中，如图8A中所示，电池装置2具有如下构造：其中，正极4和负极5与插入到其间的隔膜6例如，以负极5、隔膜6、正极4、隔膜6、负极5，…隔膜6和负极5的顺序交替层压。
另外，如图8B中所示，优选的是，设置隔膜6的尺寸使得并不覆盖正极集电体暴露部4C的深度dc的一半以上。即，如图8B中所示，优选的是，其中正极集电体暴露部4C和隔膜6相互重叠的深度G与正极集电体暴露部4C的深度dc满足下列方程(7)。
G＜(dc/2)…(7)
如图8B中所示，优选的是，设置隔膜6的尺寸使得并不覆盖负极集电体暴露部5C的深度da的一半以上。即，如图8B中所示，优选的是，其中负极集电体暴露部5C和隔膜6相互重叠的深度K与负极集电体暴露部5C的深度da满足下列方程(8)。
K＜(da/2)…(8)
这是因为，当正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C的深度的一半以上被隔膜6覆盖时，正极集电体暴露部4C和正极片7之间的连接面积，以及负极集电体暴露部5C和负极片8之间的连接面积变窄，因此，输入和输出特性变得劣化。
1-2.制造二次电池的方法
上述二次电池1可通过下述方法来制造。
正极的制造
首先，例如，将正极活性物质、低结晶碳、导电剂和粘结剂混合以生产正极混合物。将该正极混合物分散在溶剂如N-甲基-吡咯烷酮中，由此获得正极混合物浆料。随后，将该正极混合物浆料涂布到正极集电体4A的两个表面上。另外，在该涂布工艺中，以使得形成其中在正极集电体4A上不存在正极活性物质层4B的正极集电体暴露部4C的方式涂布正极混合物浆料，而不是将其涂布到正极集电体4A的全部表面上。接着，将正极混合物浆料干燥，然后通过辊压机等将正极集电体4A压缩成形，由此形成正极活性物质层4B。然后，在被切割成具有预定尺寸之后，制造了正极4。
负极的制造
首先，例如，将负极活性物质和粘结剂混合，并将这种负极混合物分散在溶剂如N-甲基-吡咯烷酮中，由此获得负极混合物浆料。随后，将这种负极混合物浆料涂布到负极集电体5A的两个表面上。另外，与上述正极4相似，在该涂布工艺中，以使得形成其中在负极集电体5A上不存在负极活性物质层5B的负极集电体暴露部5C的方式涂布负极混合物浆料，而不是将其涂布到负极集电体5A的全部表面上。接着，将负极混合物浆料干燥，然后通过辊压机等将负极集电体5A压缩成形，由此形成负极活性物质层5B。然后，在被切割成具有预定尺寸之后，制造了负极5。
层压工艺
例如，以负极5、隔膜6、正极4、隔膜6、负极5，…隔膜6和负极5的顺序将正极4和负极5与插入到其间的隔膜6交替层压，由此层压预定数目的正极4和负极5。另外，在本发明的实施方式中，如图8A中所示，以使得正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C彼此相对的方式层压正极4和负极5。即，以不面对相同方向的方式构造正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C。以这种方式，可以使连接至正极集电体暴露部4C的正极片7的宽度和连接至负极集电体暴露部5C的负极片8的宽度能够最佳地近似等于电池装置2的宽度，使得可实现大电流的输入和输出。
将正极4、负极5和隔膜6固定以紧密地相互接触，由此制造了层压电极体。在该固定工艺中，使用固定构件如胶粘带(粘合带)。所述固定构件设置在层压电极体的侧部和底部两者处。在使用凝胶电解质的情况下，凝胶电解质层分别形成在正极4和负极5的两个表面上，且将正极4和负极5与插入到其间的隔膜6一起层压。
层压的后处理
接着，将参考图9A至10F示意性地描述层压工艺之后的制造工艺。图9A说明了通过经由层压工艺层压正极4、负极5和隔膜6而构造的电池装置2。在层压工艺之后，首先，在第一U形弯曲工艺中，将正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C按图9B中所示弯曲。然后，在集电体切割工艺中，如图9C中所示，对弯曲的正极集电体暴露部4C的前端中的过剩部进行切割，由此使前端一致。类似地，对负极集电体暴露部5C的前端进行切割，并使其一致。
然后，在片连接工艺中，如图9D中所示，分别进行正极集电体暴露部4C和正极片7之间的连接以及负极集电体暴露部5C和负极片8之间的连接。另外，在该工艺中，还包括对正极片7和负极片8设置密封剂10的工艺。然后，在片弯曲工艺中，如图9E中所示，将连接至正极集电体暴露部4C的正极片7和连接至负极集电体暴露部5C的负极片8弯曲成预定形状。然后，在设置绝缘体的工艺中，如图9F中所示，对电池装置2在正极集电体暴露部4C侧的侧面设置绝缘体11。然后，根据需要，还进一步对电池装置2在负极集电体暴露部5C侧的侧面设置绝缘体11。
然后，如图10A中所示，在第二U形弯曲工艺中，关于正极集电体暴露部4C，以90°角将连接至正极片7的部分弯曲。然后，关于负极集电体暴露部5C，以90°角将连接至负极片8的部分弯曲。然后，如图10B和10C中所示，在第一包装工艺中，在具有近似矩形的第一外部材料3A的近似中心的凹部9中，容纳并包装电池装置2。然后，如图10D中所示，在第二包装工艺中，通过具有平板形状的第二外部材料3B来覆盖容纳部。以这种方式，通过外部材料3来包装电池装置2。
如图10E中所示，在注射和密封工艺中，通过热熔合将除了一侧之外的凹部9的周边部热熔合，并从非熔合侧注射电解液，然后将剩余的一侧热焊接并密封。通过上述工艺，制造了如图10F中所示的二次电池1。
第一U形弯曲工艺
将由层压的正极4引出的多个正极集电体暴露部4C和由层压的负极5引出的多个负极集电体暴露部5C弯曲成具有近似U形的形状。第一U形弯曲工艺是用于预先对正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C提供最佳U形弯曲形状的工艺。在其中预先提供最佳U形弯曲形状的情况中，当将分别连接至正极片7和负极片8的每个正极集电体暴露部4C和每个负极集电体暴露部5C弯曲并形成U形弯曲部时，可以防止对正极和负极暴露部4C和5C施加应力如拉伸应力。
图11A至11E示出了说明正极集电体暴露部4C1至4C3的第一U形弯曲工艺的侧视图。在图11A至11E中，将对关于正极集电体暴露部4C1至4C3进行的各工艺进行描述。另外，还对于负极集电体暴露部5C进行这种第一U形弯曲工艺。
首先，如图11A中所示，将层压电极体置于具有U形弯曲薄板21的工作安装台(work setting stand)20a上。设置所述U形弯曲薄板21以从所述工作安装台20a突出稍微低于电池装置2厚度的高度，具体地，比电池装置2的厚度低至少多个正极集电体暴露部4C1至4C3总厚度的高度。在这种构造中，正极集电体暴露部4C3的弯曲的外周侧是在电池装置2的厚度范围内的位置，使得可以防止二次电池1的厚度增加和外观缺陷的发生。
随后，如图11B中所示，使电池装置2下降，或者使工作安装台20a上升。此时，在电池装置2和U形弯曲薄板21之间的间隙越小，二次电池1的空间效率提高得越大，使得例如，逐步使在电池装置2和U形弯曲薄板21之间的间隙变小。
如图11C中所示，将电池装置2放在工作安装台20a上并在正极集电体暴露部4C1至4C3中形成弯曲部，然后如图11D和11E中所示，使辊22下降并将正极集电体暴露部4C1至4C3弯曲以具有U形形状。
优选的是，所述U形弯曲薄板21具有1mm以下，例如约0.5mm的厚度。作为U形弯曲薄板21，可以使用如下材料，其具有对于即使以小厚度在多个正极集电体暴露部4C或负极集电体暴露部5C中形成弯曲形状也必要的强度。U形弯曲薄板21所必要的强度随正极4和负极5的层压片的数目，或者用于正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C的材料的硬度而变化。所述U形弯曲薄板越薄，弯曲的最内周的正极集电体暴露部4C1的曲率越小，使得这是优选的，因为可以使弯曲正极集电体暴露部4C所必要的空间小。作为U形弯曲薄板21，例如，可以使用不锈钢(SUS)、增强塑料、镀钢等。
切割集电体暴露部的工艺
然后，可以对其中形成U形弯曲部的正极集电体暴露部4C1至4C3的前端进行切割并使其一致。在切割集电极暴露部的工艺中，预先形成具有最佳形状的U形弯曲部，并依照所述U形弯曲形状对正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C的过剩部进行切割。图12A至12E示出了说明切割正极集电体暴露部4C的工艺的侧视图。类似地，对于负极集电体暴露部5C，进行了切割集电体暴露部的工艺。
如图12A中所示，将其中在第一U形弯曲工艺中形成U形弯曲部的电池装置2的顶面和底面反转，并将电池装置2固定至具有用于集电体下垂的凹槽(凹进部分)23的工作安装台20b。
然后，如图12B中所示，以使得前端部具有与工作安装台20b一致的近似L形的方式，使其中形成U形弯曲部的正极集电体暴露部4C1至4C3的从U形弯曲部至前端的前端部变形。此时，保持了对于再次形成U形弯曲部所必须的空间，使得发生与弯曲外周侧的正极集电体暴露部4C3同样大的下垂。这种下垂穿透到用于工作安装台20b的集电体下垂的凹槽23内，由此使得正极集电体暴露部4C1至4C3可以在没有应力的情况下发生变形。另外，正极集电体暴露部4C1至4C3可以在将正极集电体暴露部4C1至4C3的前端部固定的情况下发生变形。
随后，如图12C中所示，使用集电体压制器24将正极集电体暴露部4C1至4C3压靠至工作安装台20b，且如图12D和12E中所示，例如，使用依照集电体压制器24设置的切刀25对每个正极集电体暴露部4C1至4C3的前端进行切割并使其一致。确定正极集电体暴露部4C1至4C3的切割位置，使得在至少对正极集电体暴露部4C1至4C3的前端的过剩部进行切割之后，当再次进行U形弯曲时正极集电体暴露部4C1至4C3的前端位于电池装置2的厚度范围内。
片连接工艺
随后，进行正极集电体暴露部4C1至4C3与正极片7之间的连接。在该片连接工艺中，将正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C分别固定至正极片7和负极片8，同时保持在第一U形弯曲工艺中形成的最佳U形弯曲形状。以这种方式，将正极集电体暴露部4C和正极片7以及负极集电体暴露部5C和负极片8分别电连接。图13A至13C示出了说明正极集电体暴露部4C1至4C3与正极片7的连接工艺的侧视图。另外，尽管在图中未示出，但是假定预先对正极片7设置密封剂10。对于负极集电体暴露部5C和负极片8，进行相同的连接工艺。
如图13A中所示，再次反转其中在切割电极端子的工艺中对正极集电体暴露部4C1至4C3的过剩部进行切割的电池装置2的顶面和底面。然后，如图13B中所示，将电池装置2固定至设置有集电体形状保持板26的工作安装台20c。集电体形状保持板26的前端位于正极集电体暴露部4C1的弯曲内周侧，使得保持了正极集电体暴露部4C1至4C3的弯曲形状并防止了由固定装置产生的外部因素如超声波振动所造成的影响。
随后，如图13C中所示，正极集电体暴露部4C1至4C3和正极片7通过例如超声波焊接来固定。在超声波焊接中，例如，使用设置在正极集电体暴露部4C1至4C3之下的砧27a和设置在正极集电体暴露部4C1至4C3之上的角(horn)27b。将正极集电体暴露部4C1至4C3预先设置在砧27a上，且角27b下降并由此将正极集电体暴露部4C1至4C3和正极片7插在砧27a和角27b之间。通过砧27a和角27b对正极集电体暴露部4C1至4C3和正极片7施加超声波振动。以这种方式，将正极集电体暴露部4C1至4C3和正极片7相互固定。
另外，在片连接工艺中，可以以使得参考图4A形成上述内周侧弯曲边缘Ri的方式将正极片7连接至正极集电体暴露部4C。
片弯曲工艺
然后，将相互固定的正极集电体暴露部4C1至4C3和正极片7弯曲以具有预定形状。图14A至14C示出了说明正极片7的片弯曲工艺的侧视图。另外，尽管在图中未示出，但是在片弯曲工艺中，也使设置在片上的密封剂10弯曲。另外，对于负极集电体暴露部5C和负极片8，进行片弯曲工艺。
如图14A中所示，在片连接工艺中，再次反转其中将正极集电体暴露部4C1至4C3和正极片7相互固定的电池装置2的顶面和底面，并将电池装置2固定至设置有用于集电体下垂的凹槽23的工作安装台20d。将正极集电体暴露部4C1至4C3和正极片7之间的连接部设置在片弯曲台28a上。
随后，如图14B中所示，通过块28b对正极集电体暴露部4C1至4C3和正极片7之间的连接部进行压制，并如图14C中所示，使辊29下降，从而使正极片7从片弯曲台28a突出且使块28b弯曲。
此时，优选的是，将正极片7与预先热焊接的密封剂10一起弯曲。在这种情况下，将正极片7的弯曲部用密封剂10覆盖，使得正极片7和外部材料3不直接相互接触。在这种结构中，可以降低由长期振动、冲击等造成的外部材料3内部的树脂层与正极片7之间的刮擦、对外部材料的损伤以及外部材料3和金属层之间的短路危险。
绝缘体设置工艺
随后，如图14D中所示，设置绝缘体11以使其插在电池装置2和正极集电体暴露部4C1至4C3之间，其中在后面描述的第二U形弯曲工艺中将所述正极集电体暴露部4C1至4C3弯曲。当在后面描述的第二U形弯曲工艺中以90°角将正极集电体暴露部4C1至4C3弯曲时，将绝缘体11插在电池装置2和正极片7之间。另外，当将绝缘体构造成具有近似方形或盒形时，绝缘体11以使得绝缘体11覆盖电池装置2的所有侧面的方式覆盖电池装置2。
第二弯曲工艺
随后，如图14E中所示，以90°角将正极集电体暴露部4C1至4C3和正极片7之间的连接部弯曲，从而制造电池装置2。在该第二弯曲工艺中，正极片7和负极片8分别依照在第一U形弯曲工艺中预先形成的U形形状，在正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C中形成U形弯曲部。
此时，在U形弯曲部的具有曲率的部分中，优选的是，正极集电体暴露部4C1的弯曲部的弯曲外侧曲率和与正极集电体暴露部4C1相邻的正极集电体暴露部4C2的弯曲部的弯曲内侧曲率近似彼此相同。另外，优选的是，正极集电体暴露部4C2的弯曲部的外部曲率和与正极集电体暴露部4C2相邻的正极集电体暴露部4C3的弯曲部的内部曲率近似彼此相同。优选的是，在最内周的正极集电体暴露部4C1中，依照U形弯曲薄板21的形状形成弯曲部的内侧形状。
即，在U形弯曲部中，优选的是，两个相邻正极集电体暴露部4C的彼此相对的表面的曲率近似彼此相同。以这种方式，在从正极集电体暴露部4C的U形弯曲部至其前端的部分中，在相邻的两个正极集电体暴露部4C之间不产生不必要的间隙，从而提高了空间效率。
另外，在上述工艺中，仅对于正极集电体暴露部4C1至4C3给出了描述，但是可以通过使用相同的方法，对于负极集电体暴露部5C进行U形弯曲。
包装工艺以及注射和密封工艺
通过外部材料4如层压膜对如上所述制造的电池装置2进行包装，如图10B至10D中所示。另外，将密封剂10设置在正极片7和负极片8的与外部材料3接触的每个区域。
在这种包装工艺中，首先，将电池装置2容纳在第一外部材料3A的通过深冲压形成的凹部9中，并在垂直方向上将电池装置2插入在第一外部材料3A和第二外部材料3B之间。然后，通过热熔合将除了一侧之外的凹部9的周边部热熔合，将电解液从非熔合侧注入，然后将剩余的一侧热焊接并密封。通过上述工艺，获得了二次电池1。另外，也通过外部材料3将绝缘体11与电池装置2一起包装。另外，关于外部材料3，除了其中将电池装置2垂直插在两片层压膜之间的构造之外，还可以采用其中对一片外部材料3的一部分进行深冲压并将外部材料3向后折叠以覆盖凹部9的构造。另外，可以通过深冲压在第一外部材料3A和第二外部材料3B的与电池装置2的每个表面相对的每个表面中形成在外部材料3中形成的凹部9。在这种情况下，将正极片7和负极片8构造成在其厚度方向上在电池装置2的中间部处弯曲且引出至外部材料3的外部。
在如上所述制造的二次电池1中，正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C的每个的U形弯曲部保持了在第一U形弯曲工艺中获得的最佳U形弯曲形状。因此，可以提高空间效率而在正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C的U形弯曲部中没有出现巨大的应力、褶皱或扭转。
2.第二实施方式
2-1.二次电池的构造
然后，将对本发明的第二实施方式进行描述。图15A和15B示出了说明根据第二实施方式层压正极4、负极5和隔膜12的方法的示意图。图15A示出了说明层压状态的外观的透视图，而图15B示出了说明层压状态的示意性侧视图。在第二实施方式中，将对与第一实施方式中基本相同的部件或与其相对应的部件给出相同的附图标记。第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于，隔膜12以长带状形成且以锯齿形方式折叠，并通过将正极4和负极5与分别插在折叠的隔膜12的折叠部之间的这些一起层压而构造电池装置2。另外，除了隔膜12的构造之外的二次电池1的构造与第一实施方式中相同。
隔膜
隔膜12隔开正极4和负极5，且使锂离子通过，同时防止当两个电极相互接触时所造成的电流的短路。在第二实施方式中，隔膜12具有长带形状。以与正极4和负极5基本相同的间隔以锯齿形方式折叠隔膜12。通过以锯齿形方式折叠具有带状的隔膜12所形成的各隔膜12的表面宽度与正极4和负极5的表面宽度基本相同。例如，通过使爪状突起与折叠部接触而将隔膜12折叠。例如，与第一实施方式类似，隔膜12可通过例如单层或多个层压层的合成树脂类多孔膜如聚四氟乙烯、聚丙烯和聚乙烯，陶瓷多孔膜，无纺布或纤维素多孔膜来构造。特别地，作为隔膜12，由聚烯烃形成的多孔膜是优选的。另外，作为隔膜12，可以使用在微多孔膜如聚烯烃上形成多孔树脂层如聚偏氟乙烯(PVdF)或聚四氟乙烯(PTFE)而获得的膜。
电池装置
将多片正极4的每一个和多片负极5的每一个交替插在以锯齿形方式折叠的隔膜12的折叠部之间，由此构造了电池装置2。以使得正极集电体暴露部4C在与隔膜12的折叠方向平行的方向上由隔膜12的折叠部之间的空间引出的方式插入正极4。也以使得负极集电体暴露部5C在与隔膜12的折叠方向平行的方向上由隔膜12的折叠部之间的空间引出的方式插入负极5。
另外，以使得正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C彼此相对的方式在隔膜12的折叠部之间插入正极4和负极5。如上所述，与第一实施方式类似，在第二实施方式中，以使得正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C不面对相同方向的方式构造电池装置2。以这种方式，连接至正极集电体暴露部4C的正极片7的宽度和连接至负极集电体暴露部5C的负极片8的宽度可以在最大程度上近似等于电池装置2的宽度，使得可以实现大电流的输入和输出。
2-2.制造二次电池的方法
可以通过下列工艺来制造根据第二实施方式的二次电池1。另外，制造正极4的工艺和制造负极5的工艺与第一实施方式类似。
层压工艺
如图15A和15B中所示，设置正极4和负极5以将其插在隔膜12的以锯齿形方式折叠的折叠部之间。以这种方式，可以以例如以负极5、隔膜12、正极4、隔膜12、负极5、…隔膜12和负极5的顺序，使得正极4和负极5与插入到其间的隔膜12交替层压的方式，将预定片的正极4和预定片的负极5层压。
将正极4、负极5和隔膜12固定以紧密地相互接触，由此制造层压电极体。在该固定工艺中，使用固定构件(未示出)如胶粘带。所述固定构件设置在层压电极体的侧部和底部两者处。在使用凝胶电解质的情况中，凝胶电解质层分别形成在正极4和负极5的两个表面上，且将正极4和负极5与插入到其间的隔膜12一起层压。以这种方式，构造了电池装置2。
另外，与第一实施方式类似，优选的是，设置隔膜12的尺寸，使得并不覆盖正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C的深度的一半以上。这是因为，当正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C的深度的一半以上被隔膜12覆盖时，正极集电体暴露部4C和正极片7之间的接合面积(bonding area)，以及负极集电体暴露部5C和负极片8之间的接合面积变窄，因此，输入和输出特性变得被劣化。
层压的后处理
层压的后处理与第一实施方式类似。即，在层压工艺之后，首先，在第一U形弯曲工艺中，将正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C如图9B中所示弯曲。然后，在集电体切割工艺中，如图9C中所示，对弯曲的正极集电体暴露部4C的前端中的过剩部进行切割，由此使前端一致。类似地，对负极集电体暴露部5C的前端进行切割，并使其一致。
然后，在片连接工艺中，如图9D中所示，分别进行正极集电体暴露部4C和正极片7之间的连接以及负极集电体暴露部5C和负极片8之间的连接。另外，在该工艺中，还包括对正极片7和负极片8设置密封剂10的工艺。然后，在片弯曲工艺中，如图9E中所示，将连接至正极集电体暴露部4C的正极片7和连接至负极集电体暴露部5C的负极片8弯曲成预定形状。
然后，在设置绝缘体的工艺中，如图9F中所示，对电池装置2在正极集电体暴露部4C侧的侧面设置绝缘体11。然后，根据需要，还进一步对电池装置2在负极集电体暴露部5C侧的侧面设置绝缘体11。然后，如图10A中所示，在第二U形弯曲工艺中，关于正极集电体暴露部4C，以90°角将连接至正极片7的部分弯曲。然后，在第二U形弯曲工艺中，关于负极集电体暴露部5C，以90°角将连接至负极片8的部分弯曲。然后，如图10B和10C中所示，在第一包装工艺中，在具有近似矩形的作为外部材料的层压膜(第一外部材料3A)的凹部9和通过深冲压在中心部形成的凹部9中，容纳并包装电池装置2。然后，如图10D中所示，在第二包装工艺中，通过具有平板形状的层压膜(第二外部材料3B)将凹部9覆盖。以这种方式，通过外部材料3来包装电池装置2。
如图10E中所示，在注射和密封工艺中，通过热熔合将除了一侧之外的凹部的周边部热熔合，并从非熔合侧注射电解液，然后将该剩余的一侧热焊接并密封。通过上述工艺，获得了如图1A或图10F中所示的二次电池1。
根据第二实施方式，在制造二次电池装置2的工艺中，不必顺序层压正极4、负极5和隔膜12，且可以同时进行用于在隔膜12的折叠部之间插入正极4的操作以及用于在隔膜12的折叠部之间插入负极5的操作。因此，提高了二次电池1的制造效率，并提高了生产率。
另外，隔膜12的折叠方向不限于如图16A中所示的沿隔膜12的折叠部的纵向的方向。如图16B中所示，可以以沿隔膜12的折叠部的横向的方向对隔膜12进行折叠。在这种情况下，与其中沿纵向进行折叠的情况类似，以使得正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C在彼此相对的方向上引出的方式将正极4和负极5插入到隔膜12的折叠部之间。
3.第三实施方式
3-1.二次电池的构造
然后，将对本发明的第三实施方式进行描述。图17A至17C示出了说明根据本发明第三实施方式的正极4、负极13和隔膜的层压结构的示意图。图17A示出了说明第一隔膜14、负极13和第二隔膜15的层压结构的示意图，而图17B示出了说明层压状态的外观的透视图，并且图17C示出了说明层压状态的示意性侧视图。在第三实施方式中，将对与第一实施方式中基本相同的部件或与其相对应的部件给出相同的附图标记。
第三实施方式与第二实施方式的相似之处在于，使用以锯齿形方式的折叠对正极4、负极13和隔膜进行层压。然而，第三实施方式与第二实施方式的不同之处在于，负极13也以长带状形成，将负极13插入到两片隔膜之间，以锯齿形方式折叠负极13和两片隔膜，并将正极4插入到隔膜的折叠部之间，由此构造电池装置。另外，除了隔膜和电极13之外的二次电池1的构造基本上与第一实施方式中的相同。
负极
以与隔膜类似的长带状形成了构成负极13的负极集电体13A。以使得在横向上形成具有预定尺寸的深度的负极集电体暴露部13C的方式，将负极活性物质层13B设置在负极集电体13A的两个表面上。以这种方式，以如图17A中所示的长带状形成负极13。与第一和第二实施方式类似，在第三实施方式中，不将负极活性物质层13B设置在负极集电体13A的全部两个表面上。负极13以长带状形成，使得负极集电体暴露部13C的宽度和负极活性物质层13B的宽度基本彼此相同。即，将负极集电体暴露部13C的宽度wa(在图17A中的纵向上的尺寸)和负极活性物质层13B的宽度Wa(在图17A中的纵向上的尺寸)构造为满足下列方程(9)。
(wa/Wa)＝1.0…(9)
负极集电体暴露部13C的宽度和负极活性物质层13B的宽度基本彼此相同，使得在制造负极13的过程中，除了在负极集电体13A上涂布负极活性物质层13B的工艺之外，用于使负极集电体暴露部13C薄的工艺如冲切工艺或切割工艺是不必要的，因此可以使负极13的制造工艺简单。另外，负极集电体13A的材料、负极活性物质层13B的材料等与第一实施方式中相同。
另外，与第一实施方式类似，优选的是，负极集电体暴露部13C的深度da(在图17A中的横向上的尺寸)和负极活性物质层13B的深度Da(在图17A中的横向上的尺寸)满足下列方程(10)。
0.02＜(da/Da)≤0.40…(10)
隔膜
隔膜12隔开正极4和负极13，且使锂离子通过，同时防止因两个电极之间的接触而造成的电流的短路。在第三实施方式中，使用两种隔膜，即第一隔膜14和第二隔膜15。第一隔膜14和第二隔膜15以与负极13类似的长带状形成，且第一隔膜14和第二隔膜15的尺寸基本彼此相同。另外，如图17A中所示，以使得在横向上的长度比负极13短的方式构造第一隔膜14和第二隔膜15。这是因为，将负极集电体暴露部13C构造成从处于在第一隔膜14和第二隔膜15之间插入负极13的状态的第一隔膜14和第二隔膜15之间的空间引出。
另外，与第一实施方式类似，隔膜可通过例如单层或多个层压层的合成树脂类多孔膜如聚四氟乙烯、聚丙烯和聚乙烯，或陶瓷多孔膜来构造。特别地，作为隔膜，由聚烯烃形成的多孔膜是优选的。另外，作为隔膜，可以使用通过在由聚烯烃等形成的微多孔膜上形成由聚偏氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)等形成的多孔树脂层而获得的层。
电池装置
将负极13插入到如上所述构造的第一隔膜14和第二隔膜15之间，使得一体化构造第一隔膜14、第二隔膜15和负极13。在下文中，将其中在第一隔膜14和第二隔膜15之间插入负极13的三层结构称作三层体16。以使得其在横向上的尺寸比第一隔膜14和第二隔膜15大的方式构造负极13，使得负极集电体暴露部13C由三层体16的第一隔膜14和第二隔膜15之间的空间引出。
以与正极4的宽度基本相同的间隔以锯齿形方式折叠三层体16。通过以锯齿形方式折叠三层体16而形成的各折叠部的宽度与正极4的宽度基本相同。
将多片正极4中的每一个插入到以锯齿形方式折叠的三层体16的折叠部中，由此构造电池装置。以使得正极集电体暴露部4C在与三层体16的折叠方向平行的方向上由三层体16的折叠部之间的空间引出的方式，将正极4插入到三层体16的折叠部之间。另外，以使得正极集电体暴露部4C在与负极集电体暴露部13C的引出方向相反的方向上引出的方式插入正极4。如上所述，与第一实施方式类似，在第三实施方式中，以使得正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部13C不面对相同方向的方式构造电池装置。以这种方式，连接至正极集电体暴露部4C的正极片的宽度和连接至负极集电体暴露部13C的负极片的宽度可以最佳地近似等于电池装置的宽度，使得可以实现大电流的输入和输出。
3-2.制造二次电池的方法
可通过下列工艺来制造根据第三实施方式的二次电池1。另外，制造正极4的工艺与第一实施方式类似。
负极的制造
首先，例如，将负极活性物质和粘结剂混合，并将该负极混合物分散在溶剂N-甲基吡咯烷酮中，从而获得负极混合物浆料。随后，将该负极混合物浆料涂布到负极集电体13A上。另外，在该涂布工艺中，以使得形成其中在负极集电体13A上不形成负极活性物质层13B的负极集电体暴露部13C的方式涂布负极混合物浆料，而不是将其涂布到负极集电体13A的全部表面上。接着，将涂布的负极混合物浆料干燥，然后通过辊压机等将负极集电体13A压缩成形，由此形成负极活性物质层13B。通过上述工艺，制造了负极13。另外，在第三实施方式中，不必进行将负极13切割成预定尺寸的切割工艺，使得提高了制造效率。
层压工艺
首先，将负极13插入到第一隔膜14和第二隔膜15之间，由此形成三层体16。然后，多次以锯齿形方式折叠三层体16。通过使爪状突起与折叠部接触而对三层体16进行折叠。如图17A和17B中所示，将每片正极4插入到以锯齿形方式折叠的三层体16的折叠部之间。以这种方式，例如，以负极13、隔膜、正极4、隔膜、负极13，…隔膜和负极13的顺序将预定片的正极4和预定片的负极13与插入到其间的隔膜交替层压，另外，在第三实施方式中，与第一实施方式类似，以使得正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部13C彼此相对的方式层压正极4和负极13。即，构造正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部13C，使得不面对相同方向。以这种方式，可以使连接至正极集电体暴露部4C的正极片的宽度和连接至负极集电体暴露部13C的负极片的宽度可以在最大程度上近似等于电池装置的宽度，使得可实现大电流的输入和输出。
将正极4、负极13和隔膜固定以紧密地相互接触，由此制造层压电极体。在该固定工艺中，使用固定构件(未示出)如胶粘带。所述固定构件设置在层压电极体的侧部和底部两者处。在使用凝胶电解质的情况中，凝胶电解质层分别形成在正极4和负极13的两个表面上，且将正极4和负极13与插入到其间的隔膜一起层压，由此构造电池装置。
另外，与第一实施方式类似，优选的是，设置隔膜的尺寸，使得并不覆盖正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部13C的深度的一半以上。这是因为，当正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部13C的深度的一半以上被隔膜覆盖时，正极集电体暴露部4C和正极片7之间的接合面积，以及负极集电体暴露部13C和负极片8之间的连接面积变窄，因此，输入和输出特性变得劣化。
层压的后处理
层压的后处理与第一实施方式类似。即，在层压工艺之后，首先，在弯曲工艺中，将正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部13C如图9B中所示弯曲。然后，在集电体切割工艺中，如图9C中所示，对弯曲的正极集电体暴露部4C的前端中的过剩部进行切割，由此使前端一致。类似地，对负极集电体暴露部13C的前端进行切割，并使其一致。
然后，在连接工艺中，如图9D中所示，分别进行正极集电体暴露部4C和正极片7之间的连接以及负极集电体暴露部13C和负极片8之间的连接。另外，在该工艺中，还包括对正极片7和负极片8设置密封剂10的工艺。然后，在片弯曲工艺中，如图9E中所示，将连接至正极集电体暴露部4C的正极片7和连接至负极集电体暴露部13C的负极片8弯曲成预定形状。
然后，在设置绝缘体的工艺中，如图9F中所示，对电池装置在正极集电体暴露部4C侧的侧面设置绝缘体11。然后，根据需要，还进一步对电池装置在负极集电体暴露部5C侧的侧面设置绝缘体11。然后，如图10A中所示，在第二弯曲工艺中，关于正极集电体暴露部4C，以90°角将连接至正极片7的部分弯曲。然后，在第二弯曲工艺中，关于负极集电体暴露部5C，以90°角将连接至负极片8的部分弯曲。然后，如图10B和10C中所示，在第一包装工艺中，在具有近似矩形的作为外部材料的层压膜(第一外部材料3A)的凹部和通过深冲压在中心部形成的凹部中，容纳并包装电池装置2。然后，如图10D中所示，在第二包装工艺中，通过具有平板形状的层压膜(第二外部材料3B)覆盖凹部。以这种方式，通过外部材料来包装电池装置2。
如图10E中所示，在注射和密封工艺中，通过热熔合将除了一侧之外的凹部9的周边部热熔合，并从非熔合侧注射电解液，然后将剩余的一侧热焊接并密封。通过上述工艺，获得了如图10F中所示的二次电池1。
根据第三实施方式，通过以锯齿形方式将折叠进行一次来将一组正极4、负极13和隔膜层压，使得与其中以锯齿形方式折叠一片隔膜的结构相比，层压速度可以提高两倍。因此，提高了二次电池1的制造效率，并提高了生产率。另外，不单独折叠隔膜。将负极13插入到第一隔膜14和第二隔膜15之间，并以锯齿形方式将包含负极13的所得层压体折叠，使得与其中仅以锯齿形方式折叠隔膜的情况相比，能够提高整个电池装置的刚性。以这种方式，除了抵抗振动、冲击等之外，还可以防止在通过使用二次电池1构造的电池堆中发生层压变化。
另外，使第一隔膜14、第二隔膜15和负极13彼此紧密接触，且以锯齿形方式将它们共同折叠，使得不必形成用于容许层压精度误差的空隙。因此，可以增加正极4和负极13的尺寸，由此可以实现具有高能量密度的二次电池1。另外，不必进行将负极13切割成预定尺寸的切割工艺，使得可以降低污染风险。
另外，由于正极4和负极13没有通过隔膜密封，所以容易地完成了用集电体的导电，特别地，这种构造可用于大电流型二次电池1。另外，不存在因由折叠造成的隔膜的扭曲而对电池的不利影响，所述不利影响是由隔膜在密封结构中的担忧。另外，由于将正极4构造为插入到负极13中，所以没有锂(Li)析出的担忧。另外，由于可以有效地层压双面涂布型正极4和负极13，而不是相互背对背地层压单面涂布型正极4和负极13的箔表面，所以可以制造薄的二次电池1，即具有高能量密度的二次电池1，同时保持容量。
在上述描述中，作为其中通过隔膜插入负极13的实例，列举了其中通过两片隔膜即第一隔膜14和第二隔膜15插入负极13的构造，但是通过隔膜插入负极13的构造不限于这样的实例。图18A和18B示出了说明变形例的图。图18A示出了说明层压状态的外观的图，而图18B示出了在图18A中的箭头XVIIIB的方向上看到的图。如图18A和18B中所示，可以沿其纵向向后折叠一片隔膜17且可以将负极13插入到折叠部之间。在这种构造中，可以实现与其中使用上述两片隔膜的构造相同的效果。
4.第四实施方式
4-1.二次电池的构造
图25A示出了说明根据本发明该第四实施方式的二次电池的外观的透视图。如图25A中所示，根据该第四实施方式的二次电池与第一实施方式的不同之处在于，正极片31和负极片41由相同的侧面引出。
图25B示出了说明电池装置的构造的实例的透视图。图25C示出了说明电池装置的构造的实例的分解透视图。电池装置2具有彼此相反的第一主面A1和第二主面A2，以及设置在所述第一主面A1和所述第二主面A2之间的侧面部S。所述侧面部S包括彼此相反的第一侧面S1和第二侧面S2，以及彼此相反的第三侧面S3和第四侧面S4。所述第三侧面S3和所述第四侧面S4设置在所述第一侧面S1与所述第二侧面S2之间。
第一主面A1和第二主面A2具有有长边和短边的矩形。第一至第四侧面S1至S4具有细长的矩形。将第一侧面S1和第二侧面S2分别设置在第一主面A1和第二主面A2的短边侧，并将第三侧面S3和第四侧面S4分别设置在第一主面A1和第二主面A2的长边侧。
将正极集电体暴露部4C设置在第一侧面S1侧，并将负极集电体暴露部5C设置在第二侧面S2侧。正极片31连接至第一侧面S1侧处的正极集电体暴露部4C，并在第三侧面S3处引出至外部材料3的外部。相反，负极片41连接至第二侧面S2处的负极集电体暴露部5C，并在第三侧面S3侧处引出至外部材料3的外部。
电极片
图26A示出了说明正极片31的形状的实例的透视图。例如，正极片31包括弯曲以顺应电池装置2的第一侧面S1和第三侧面S3的弯曲部32以及在与第三侧面S3垂直的方向上引出的引出部33。例如，弯曲部32具有与电池装置2的第一侧面S1和第三侧面S3相反的后表面Sa，以及与所述后表面Sa相反的前表面Sb。例如，当在电池装置2的第一主面A1的侧面观看时，弯曲部32具有近似L形形状。更具体地，弯曲部32是包括连接至正极集电体暴露部4C的连接部32a以及在与连接部32a的后表面Sa近似垂直的方向上由连接部32a的一端延伸的延伸部32b的板状构件。设置引出部33使得其在相对于延伸部32b的前表面Sa近似垂直的方向上直立。
图26B示出了负极片41的形状的实例的透视图。例如，负极片41包括弯曲以顺应电池装置2的第二侧面S2和第三侧面S3的弯曲部42以及在与第三侧面S3垂直的方向上引出的引出部43。例如，弯曲部42具有与电池装置2的第二侧面S2和第三侧面S3相反的后表面Sa，以及与所述后表面Sa相反的前表面Sb。例如，当在电池装置2的第一主面A1的侧面观察时，弯曲部42具有近似L形形状。更具体地，弯曲部42是包括连接至负极集电体暴露部5C的连接部42a以及在与连接部42a的后表面Sa近似垂直的方向上由连接部42a的一端延伸的延伸部42b的板状构件。设置引出部43使得其在相对于延伸部42b的前表面Sa近似垂直的方向上直立。
正极片31和负极片41的有效横截面积优选为0.1至3.0mm2/Ah/二次电池1的额定容量(0.2C放电容量)，更优选为0.5至1.0mm2/Ah。当正极片31和负极片41的有效横截面积小于0.1mm2/Ah时，正极片31和负极片41相对于电池容量的有效横截面积小，使得当输入和输出大电流时，正极片31和负极片41产生热。当正极片31和负极片41产生热时，在与外部材料3的密封部处的树脂变得软化，使得存在可能发生泄漏的担忧。另一方面，当正极片31和负极片41的有效横截面积超过3.0mm2/Ah时，正极片31和负极片41在电池中的比率增大，使得体积能量密度可能下降。另外，有效横截面积大，使得在用外部材料3的密封中可能容易地产生缺陷。此处，有效横截面积表示正极片31或负极片41的垂直横截面积以及正极片31和负极片41的接合部的垂直横截面积中的最小横截面积。另外，垂直横截面积表示与在二次电池1的充放电时流动的电流方向垂直的横截面的面积。另外，额定容量(Ah)表示当二次电池1在对应于0.2C的电流值下放电时能够取出的电量。
作为正极片31和负极片41的材料，包含具有优异导电性的金属作为主要成分的材料是优选的。作为这种金属，优选使用选自由如下组成的组中的一种以上：镍(Ni)、铜(Cu)、铝(Al)、钛(Ti)、磷(P)、银(Ag)、锡(Sn)、铁(Fe)、锆(Zr)、铬(Cr)、硅(Si)、镁(Mg)、镍(Ni)等。具体地，例如，优选使用镍(Ni)、铜(Cu)、铝(Al)、钛(Ti)、磷(P)、银(Ag)、锡(Sn)、铁(Fe)、锆(Zr)、铬(Cr)、硅(Si)、镁(Mg)、镍(Ni)等的单质，或者包含其两种以上的合金。作为合金，优选使用不锈钢(SUS)、铜(Cu)合金等。
优选的是，正极片31和负极片41的电导率为70(IACS％)以上。在这种情况下，即使当有效横截面积在0.1至3.0mm2/Ah的范围内时，即使在输入和输出大电流时，也抑制了正极片31和负极片41中的热产生。此处，IACS％是通过使用电导率测量仪器(sigma tester，由FORESTERJAPAN Limited制造)测量体积电阻率且计算1.7241×10-2μΩm的所述体积电阻率与退火铜的电导率的比率而获得的值。
电极片的形状例
图27A至28C示出了说明正极片的第一至第七形状例的透视图。另外，正极片31和负极片41的形状相互对称，使得将仅对于正极片31的形状例给出描述，且将不再重复对于负极片41的形状例的描述。
图27A说明了其中引出部33被设置成在延伸部32b的前表面Sb的下面侧处直立的实例。在其中使用如下外部材料3的情况下，这种构造是优选的，在所述外部材料3中，通过在覆盖电池装置2的第一主面(顶面)A1的面进行深冲压而预先形成凹部9。
图27B说明了其中引出部33被设置成在延伸部32b的前表面Sb的上面侧处直立的实例。在如下外部材料3的情况下，这种构造是优选的，在所述外部材料3中，通过在覆盖电池装置2的第二主面(底面)A2的面进行深冲压而预先形成凹部9。
图27C说明了其中引出部33被设置成在延伸部32b的前表面Sb的中心部分处直立的实例。在如下外部材料3的情况下，这种构造是优选的，在所述外部材料3中，通过分别在覆盖电池装置2的第一主面(顶面)A1和第二主面(底面)A2的面进行深冲压而预先形成凹部9。
其中引出部33由延伸部32b的前表面Sb直立的位置没有特别限制，而是可以是前表面Sb上的任何位置，例如，可以根据外部材料3的凹部9的位置而适当选择。
图27D说明了其中对弯曲部32的每个拐角部进行倒角处理的实例。这种倒角处理优选对于弯曲部32的后表面Sa和前表面Sb中的至少前表面Sb进行，且可以对于后表面Sa和前表面Sb两者进行。当对于前表面Sb进行倒角处理时，可以抑制电池装置2或外部材料3的损伤，当制造或使用二次电池1时，所述损伤由因振动而造成的正极片31的拐角部造成。在其中对于弯曲部32的后表面Sa进行倒角处理的情况中，优选与前表面Sa类似，对于电池装置2的拐角部进行倒角处理。这是因为，除去了在电池装置2的拐角部和弯曲部32的拐角部之间的间隙，因此它们两者可以相互紧密地接触。
作为倒角处理，例如，可以列举C-倒角、R-倒角等，且可以分别对正极片31的拐角部和负极片41的拐角部进行不同的倒角处理。例如，在正极片31的拐角部和负极片41的拐角部中，可以对一侧进行C-倒角处理，且可以对另一侧进行R-倒角处理。
图28A说明了使用独立形成的弯曲部32和引出部33的负极片41的实例。引出部33具有例如矩形，且具有其中由其一侧进行引出部33的直立的接合部38a。该接合部38a接合(连接)至弯曲部32的延伸部32b的前表面Sb。
图28B说明了其中使引出部33的宽度比图27A中所示的小，且使得引出部33的宽度与弯曲部32的宽度基本相同的实例。
图28C说明了其中在引出部33的前端部设置螺旋部的实例。根据这种构造，可以应付通过螺母接合的电池的间接连接类型。例如，可以通过螺母34将一侧二次电池1的引出部33和另一侧二次电池1的引出部35电连接。
制造片的方法
可以通过合适地组合例如成形工艺、压制工艺、弯曲工艺、焊接工艺等来制造正极片31和负极片41。在下文中，将作为实例来描述制造正极片31的方法。
第一实例
图29A至29C示出了说明制造正极片的方法的第一实例的工艺图。首先，通过例如冲切工艺等对金属片进行处理。根据该处理，如图29A中所示，形成了包括细长矩形部36和在所述细长矩形部36的一端形成的宽矩形部37的金属片。
然后，对于宽矩形部37进行L形弯曲加工。根据该加工，如图29B中所示，使细长矩形部36从宽矩形部37直立，由此形成引出部33。然后，对于细长矩形部36进行L形弯曲加工。根据该加工，如图29C中所示，形成了具有弯曲部32和引出部33的正极片31。
第二实例
图30A至30C示出了制造正极片的方法的第二实例。首先，如图30A中所示，通过例如冲切工艺制造了矩形金属片。然后，对于金属片进行L形弯曲加工。根据该加工，如图30B中所示，使矩形金属片变形而直立，由此形成具有接合部38a的引出部33。然后，将引出部33的接合部38a接合(连接)至通过单独加工而制造的弯曲部32的延伸部32b的前表面Sb。作为接合(连接)方法，例如，可以使用超声波焊接、电阻焊接等。
覆盖层
优选的是，用覆盖层覆盖正极片31和负极片41的至少一个表面，更优选地，用覆盖层覆盖正极片31和负极片41的两个表面。作为覆盖层，可以使用与第一实施方式中相同的覆盖层。
接合面积
图31示出了说明正极集电体暴露部和正极片之间的接合部的放大透视图。优选的是，正极集电体暴露部4C和正极片31之间的接合面积Sc与正极片31的有效横截面积Asc、正极集电体的暴露宽度wc和电池装置2的厚度B一起满足下列方程(11)。
Asc≤Sc≤wc×B…(11)
当Asc＞Sc时，存在如下担忧：在大电流充放电时，热产生可能集中在正极集电体暴露部4C和正极片31之间的接合部，从而电池的使用寿命可能下降。另一方面，当Sc＞wc×B时，接合部的尺寸超过正极集电体暴露部4C的宽度或电池装置2的厚度，使得二次电池1的体积能量密度下降。另外，由于突出的正极片31或正极集电体暴露部4C，所以外部材料内部的树脂层如铝层压膜可能损坏，使得存在可能发生因与铝层等的电连接而造成的内部短路的担忧。
优选的是，负极集电体暴露部5C和负极片41之间的接合面积Sc与负极片41的有效横截面积Asa、负极集电体的暴露宽度wa和电池装置2的厚度B一起满足下列方程(12)。
Asa≤Sa≤wa×B…(12)
当Asa＞Sa时，存在如下担忧：在大电流充放电时，热产生可能集中在负极集电体暴露部5C和负极片41之间的接合部，从而电池的使用寿命可能下降。另一方面，当Sa＞wa×B时，接合部的尺寸超过负极集电体暴露部5C的宽度或电池装置2的厚度，使得二次电池1的体积能量密度下降。另外，由于突出的负极片41或负极集电体暴露部5C，所以外部材料内部的树脂层如铝层压膜可能损坏，使得存在可能发生因与铝层等的电连接而造成的内部短路的担忧。
电极片和电池装置之间的绝缘构件
优选的是，对正极片31和负极片41与电池装置2之间的至少一部分设置绝缘构件(在下文中，合适地称作绝缘体)。更具体地，优选的是，在正极片31的弯曲部32与电池装置2的第一侧面S1和第三侧面S3的至少一个之间设置绝缘体。另外，优选的是，在负极片41的弯曲部42与电池装置2的第二侧面S2和第三侧面S3的至少一个之间设置绝缘体。即使当采用其中在电池装置2的最外层设置正极4或负极5的构造时，也可以抑制当使正极4或负极5与正极片31或负极片41接触时所造成的内部短路的发生。即，提高了二次电池1的安全性，并可以抑制二次电池1的性能劣化。
图32A至32D示出了说明绝缘构件的形状例的透视图。图32A说明了其中在电池装置2的第三侧面S3与正极片31和负极片41之间设置绝缘体51的实例。
图32B说明了其中绝缘体51具有一个或多个孔部51a的实例。以这种方式，当设置孔部51a时，可以确保电解液到电池装置内部的注射性能。作为孔部51a的形状，例如，可以列举圆形、椭圆形、多边形、未定义形状等，但是所述形状不限于此，且可以使用两种或多种形状的组合。作为孔部51a的排列图案，可以使用规则图案或不规则图案。作为形成孔部51a的方法，例如，可以列举冲切工艺等，但不限于此。
图32B说明了其中绝缘体51具有一个或多个挖去部51b的实例。以这种方式，当设置挖去部51b时，可以确保电解液到电池装置内部的注射性能。作为挖去部51b的形状，例如，可以列举偏圆形、偏椭圆形、多边形、未定义形状等，但是所述形状不限于此，且可以使用两种或多种形状的组合。作为挖去部51b的排列图案，可以使用规则图案或不规则图案。作为形成挖去部51b的方法，例如，可以列举冲切工艺等，但不限于此。
图32D说明了其中将绝缘体51形成为具有近似横向U形，且通过所述绝缘体51覆盖电池装置2的第一侧面S1、第二侧面S2和第三侧面S3的实例。根据这种构造，除了第三侧面之外，还可以抑制关于第一侧面S1和第二侧面S2的内部短路。即，可以进一步提高安全性。另外，可以将绝缘体51形成为具有近似方形以覆盖电池装置2的所有侧面S。
作为绝缘体51的形状，例如，可以列举板状、片状和膜状，但不限于此。作为绝缘体51的材料，聚合物树脂或无纺布是优选的。作为聚合物树脂，优选使用聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)或聚酰亚胺(PI)。
绝缘体51不限于上述实例，只要其可以使正极片31和负极片41与电池装置2之间绝缘即可。例如，作为绝缘体51，可以使用粘性绝缘构件。在这种情况下，粘性绝缘构件粘附至正极片31和负极片41的后表面Sb，或者电池装置2的第一侧面S1、第二侧面S2和第三侧面S3。作为粘性绝缘构件，例如，可以使用粘性绝缘带。另外，可以在正极片31和负极片41与电池装置2的侧面S之间填充具有流动性的树脂材料而使其固化。作为树脂材料，例如，可以使用热熔性树脂、热塑性树脂、热固性树脂或光敏树脂，但所述树脂不限于此。
绝缘体51的厚度优选为0.2mm以上，且更优选为0.2至1.0mm。当绝缘体51的厚度小于0.2mm时，当在其中对其施加振动等的情况下使用二次电池1时，可能不能确保长期绝缘性能。另一方面，当绝缘体51的厚度超过1.0mm时，绝缘体51相对于二次电池1的体积比增大，因此可能降低二次电池1的体积能量密度。
优选的是，绝缘体51的宽度等于或大于正极片31和负极片41的宽度，且等于或小于电池装置2的厚度。当绝缘体51的宽度小于正极片31和负极片41的宽度时，存在由正极片31和负极片41的绝缘体51突出的部分可能与负极5或正极4短路的担忧。另一方面，当绝缘体51的宽度超过电池装置2的厚度时，存在绝缘体51的端面可能突破(穿透)外部材料3的担忧。
绝缘体51的形状没有特别限制，但是优选具有矩形、近似横向U形、近似方形或通过在上述形状中挖去拐角部而获得的形状。作为其中挖去拐角部的形状，其中拐角部具有曲率R且成形为R形的形状是优选的，且曲率R优选在0.5至2.0的范围内。这是因为，可以容易地对其中将拐角部成形为R形的形状如矩形进行加工，使得生产率优异，且降低了绝缘体51的拐角部突破(穿透)外部材料3的危险。
其中将隔膜的一部分用作绝缘构件的实例
代替进一步设置绝缘体51，可以将隔膜6的一部分用作使正极片31和负极片41与电池装置2之间绝缘的绝缘构件。
图33A示出了说明其中将隔膜用作使正极片与电池装置之间绝缘的绝缘构件的第一实例的横截面图。将电池装置2中包含的隔膜6的一部分或隔膜6的全部设定为大于正极4和负极5，且隔膜6的过剩部6a从层压的正极4和负极5突出。电池装置2的第三侧面S3用该突出的过剩部6a覆盖。根据这种构造，可以用隔膜6的过剩部6a使电池装置2的第三侧面S3与正极片31绝缘。
图33B示出了说明其中将隔膜用作使正极片与电池装置之间绝缘的绝缘构件的第二实例的横截面图。电池装置2设置有进一步层压在作为最外层电极的负极5表面上的隔膜6。将该隔膜6设定为大于层压的正极4和负极5，因此使作为电池装置2的最外层的隔膜6的过剩部6a突出。电池装置2的第三侧面S3用突出的过剩部6a覆盖。根据这种构造，可以通过使用隔膜6的过剩部6a使电池装置2的第三侧面S3与正极片31之间绝缘。另外，可以将电池装置2的第一侧面S1和/或第二侧面S2构造成用过剩部6a覆盖。
图33C示出了说明其中将隔膜用作使正极片与电池装置之间绝缘的绝缘构件的第三实例的横截面图。关于第二实施方式，可以将在纵向上以锯齿形方式折叠的隔膜12的一端延长为过剩部，因此，可以设置覆盖作为最外层电极且围绕电池装置2的第三侧面S3的正极4的过剩部12a。根据这种构造，可以通过使用隔膜12的过剩部12a使电池装置2的第三侧面S3与正极片31之间绝缘。
正极片与外部材料之间的绝缘构件
优选的是，对正极片31和负极片41与外部材料3之间的至少一部分进一步设置绝缘构件(在下文中，适当称为绝缘体)52。在这种情况下，可以防止正极片31和负极片41，特别是其端部因使用二次电池1期间的振动摩擦而突破(穿透)设置在外部材料3表面上的树脂层，并与外部材料3的铝层电接触，从而使得发生内部短路(内部短路)。
图34A示出了说明绝缘体的形状的第一实例的透视图。图34B示出了说明绝缘体的形状的第一实例的分解透视图。在该第一实例中，使绝缘体52具有近似横向U形，且用绝缘体52覆盖电池装置2的第一侧面S1、第二侧面S2和第三侧面S3。
图35A示出了说明绝缘体的形状的第二实例的透视图。图35B示出了说明绝缘体的形状的第二实例的分解透视图。在该第二实例中，使绝缘体52具有近似方形，且用绝缘体52覆盖电池装置2的所有侧面S。
作为绝缘体52的形状，例如，可以列举板状、片状和膜状，但不限于此。作为绝缘体52的材料，聚合物树脂或无纺布是优选的。作为聚合物树脂，优选使用使用聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)或聚酰亚胺(PI)。
绝缘体52的厚度优选为0.2mm以上，且更优选为0.2至1.0mm。当绝缘体52的厚度小于0.2mm时，当在其中对其施加振动等的情况下使用二次电池1时，可能不能确保长期绝缘性能。另一方面，当绝缘体52的厚度超过1.0mm时，绝缘体52相对于二次电池1的体积比增大，因此可能降低二次电池1的体积能量密度。
优选的是，绝缘体52的宽度等于或大于正极片31和负极片41的宽度，且等于或小于电池装置2的厚度。当绝缘体52的宽度小于正极片31和负极片41的宽度时，存在由正极片31和负极片41的绝缘体52突出的部分可能突破(穿透)在外部材料3表面上形成的树脂层且可能与外部材料3的铝层等短路的担忧。另一方面，当绝缘体51的宽度超过电池装置2的厚度时，存在绝缘体52的端面可能突破外部材料3的担忧。
优选的是，绝缘体52具有一个或多个孔部。以这种方式，当设置孔部时，可以确保电解液到电池装置内部的注射性能。作为孔部的形状，例如，可以列举圆形、椭圆形、多边形、未定义形状等，但是所述形状不限于此，且可以使用两种或多种形状的组合。作为孔部的排列图案，可以使用规则图案或不规则图案。作为形成孔部的方法，例如，可以列举冲切工艺等，但不限于此。
优选的是，绝缘体52具有一个或多个挖去部。以这种方式，当设置挖去部时，可以确保电解液到电池装置内部的注射性能。作为挖去部的形状，例如，可以列举偏圆形、偏椭圆形、多边形、未定义形状等，但是所述形状不限于此，且可以使用两种或多种形状的组合。作为挖去部的排列图案，可以使用规则图案或不规则图案。作为形成挖去部的方法，例如，可以列举冲切工艺等，但不限于此。
绝缘体52的形状没有特别限制，但是优选具有矩形、近似横向U形、近似方形或通过在上述形状中挖去拐角部而获得的形状。作为其中挖去拐角部的形状，其中拐角部具有曲率R且成形为R形的形状是优选的，且曲率R优选在0.5至2.0的范围内。这是因为，可以容易地对其中将拐角部成形为R形的形状如矩形进行加工，使得生产率优异，且存在更低的绝缘体52的拐角部突破外部材料3的危险。
4-2.制造二次电池的方法
然后，将参考图36A至图37C对制造二次电池的方法的实例进行描述。
首先，与第一实施方式类似地进行了片连接工艺前的工艺，由此制造了电池装置2。以这种方式，如图36A中所示，在电池装置2的第一侧面S1侧处形成了弯曲的正极集电体暴露部4C，且在电池装置2的第二侧面S2侧处形成了弯曲的负极集电体暴露部5C。
然后，如图36B中所示，将正极片31的连接部32a的前表面Sa接合(连接)至正极集电体暴露部4C，且将负极片41的连接部42的前表面Sb接合至负极集电体暴露部5C。作为接合方法，例如，可以使用超声波焊接、电阻焊接等。
然后，与第一实施方式类似，在正极集电体暴露部4C和负极集电体暴露部5C中形成U形弯曲部。以这种方式，如图36C中所示，布置正极片31的弯曲部32以顺应电池装置2的第一侧面S1和第三侧面S3，并布置负极片41的弯曲部42以顺应电池装置2的第二侧面S2和第三侧面S3。另外，使正极片31的引出部33由电池装置2的第三侧面直立，且使负极片41的引出部43由电池装置2的第三侧面S3直立。
然后，如图36D中所示，将电池装置2容纳在外部材料3的凹部9中，且如图37A中所示，将外部材料3折叠，从而使外部材料3的周边相互重叠。然后，通过热熔合将外部材料3的重叠周边熔合并密封。此时，如图37B中所示，优选的是，将作为粘合膜的密封材料10设置在正极片31和负极片41与外部材料3之间。然后，根据需要，如图37C中所示，将熔合的外部材料2的两端弯曲而使其直立。以这种方式，可以获得期望的二次电池1。
在根据本发明第四实施方式的二次电池中，使得与相关领域中的二次电池相比，作为正极端子的正极集电体暴露部4C的宽度更大。当将正极集电体暴露部4C的宽度构造为大时，可以实现大电流的输入和输出。另外，当将正极集电体暴露部4C的宽度构造为与正极活性物质层4B的宽度相同时，在正极4的制造工艺中，用于使正极集电体暴露部4C薄的加工如冲切工艺或切割加工是不必要的，使得可以使制造工艺简单。
5.第五实施方式
使用二次电池的电池单元和电池模块
在下文中，将参考图19A至24B对通过使用根据本发明实施方式的二次电池构造的电池单元和电池模块进行描述。
电池单元
图19A和19B示出了说明应用本发明实施方式的电池装置的电池单元的构造例的透视图。在图19A和19B中，分别说明了从不同侧看到的电池单元100。将图19A中主要示出的侧设定为电池单元100的前侧，并将图19B中主要示出的侧设定为电池单元100的后侧。如图19A和19B中所示，电池单元100包括二次电池1-1和1-2、支架(bracket)110以及汇流条(bus bars)120-1和120-2。二次电池1-1和1-2是采用第一至第四实施方式的任何构造的二次电池。
支架110是用于确保二次电池1-1和1-2的强度的支撑工具，且二次电池1-1安装在支架110的前侧，而二次电池1-2安装在支架110的后侧。另外，从前侧和后侧观看时，支架110具有基本相同的形状，但是在下侧的一个拐角部形成倒角部111。将其中看到倒角部111位于右下侧的侧设定为前侧，并将其中看到倒角部111位于左下侧的侧设定为后侧。
汇流条120-1和120-2是具有近似L形形状的金属构件，并且以使得连接至二次电池1-1和1-2的片的连接部布置在支架110的侧面侧且连接至电池单元100的外部的端子布置在支架110的顶面上的方式，分别安装在支架110的两个侧面上。
图20示出了说明电池单元100的分解透视图。将图20的上侧设定为电池单元100的前侧，并将图20的下侧设定为电池单元100的后侧。在下文中，关于二次电池1-1，将其中容纳电池装置的凸起部称作二次电池主体1-1A。类似地，关于二次电池1-2，将其中容纳电池装置的凸起部称作二次电池主体1-2A。
以其中二次电池主体1-1A和1-2A的面彼此面对的状态将二次电池1-1和1-2安装在支架110中。即，以使得其中设置了正极片7-1和负极片8-1的表面面对前侧的方式将二次电池1-1安装在支架110中，并以使得其中设置了正极片7-2和负极片8-2的表面面对后侧的方式将二次电池2-2安装在支架110中。
支架110包括外周壁112和肋部113。将外周壁112形成为略宽于二次电池1-1和1-2的二次电池主体1-1A和1-2A的外周，即，围绕处于其中安装了二次电池1-1和1-2的状态中的二次电池主体1-1A和1-2A。将肋部113设置在外周壁112的内侧面，从而在厚度方向上由外周壁112的中心部向内侧延伸。
在图20的构造例中，二次电池1-1和1-2由支架110的前侧和后侧插入到外周壁112中，并通过双面都具有胶粘性的双面胶粘带130-1和130-2粘附到支架110的肋部113的两个表面。双面胶粘带130-1和130-2具有沿二次电池1-1和1-2的外周边具有预定宽度的近似方形，且可以通过其中接合双面胶粘带130-1和130-2的区域来设置支架110的肋部113。
以这种方式，将肋部113形成为通过沿二次电池1-1和1-2的外周边的预定宽度，由外周壁112的内侧面朝向内侧延伸，且在相对于肋部113的内侧，形成开口。因此，在通过双面带130-1从支架110的前侧粘附至肋部113的二次电池1-1与通过双面带130-2从支架110的后侧粘附至肋部113的二次电池1-2之间，形成了由开口造成的间隙。
即，在支架110的中心部形成开口，使得在具有间隙的支架110中安装了二次电池1-1和1-2，所述间隙具有肋部113的厚度与双面胶粘带130-1和130-2的厚度的总尺寸。例如，可能因充放电、产生气体等而在二次电池1-1和1-2中发生膨胀，但是通过开口形成的这种间隙使得可以容纳二次电池1-1和1-2的这种膨胀。因此，可以排除诸如由二次电池1-1和1-2的膨胀造成的电池单元100的总厚度增加的影响。
另外，当将二次电池1-1和1-2接合至肋部113时，在其中接合面积宽的情况下，相当的压力是必需的，但是肋部113的接合面积受外周边限制，使得可通过有效地施加压力来容易地进行所述接合。因此，可以降低在制造二次电池1-1和1-2时施加至它们的应力。
如图20中所示，将两个二次电池1-1和1-2安装在一个支架110中，使得与其中在一个支架中安装一个二次电池的情况相比，可以减少支架110的厚度和空间。因此，可以提高能量密度。
另外，电池单元100在厚度方向上的刚度可通过当粘附两片二次电池1-1和1-2时获得的协同效应获得，使得可以使支架110的肋部113很薄。即，例如，即使将肋部113的厚度设定为1mm以下(约为树脂成形极限的厚度)，当二次电池1-1和1-2从肋部113的两面相互粘附时，也可以获得电池单元100的总体充分刚度。另外，当使肋部113的厚度变薄时，电池单元100的厚度变薄且体积下降，使得可以提高电池单元100的能量密度。
另外，为了提高抗外部应力性，以使得二次电池1-1和1-2的外周面(两个侧面以及前面和底面)不与支架110的外周壁112的内周面接触且二次电池1-1和1-2的宽表面粘附至肋部113的方式构造电池单元100。
根据这种构造，可以实现具有高能量密度且对外部应力牢固的电池单元100。
电池模块
然后，将参考图21至24B对其中组装电池单元100的电池模块200的构造例进行描述。电池模块200包括模块箱(module case)210、橡胶座圈部220、二次电池部230、二次电池盖240、固定片部250、电动零件部260和盒盖270。
模块箱210是容纳电池单元100并将其安装在设备中、且具有能够容纳24个图21中所示的构造例中的电池单元100的尺寸的箱子。
橡胶座圈部220是安装在电池单元100的底面上并减轻冲击的座圈。在橡胶座圈部220中，对三个电池单元100设置一片橡胶座圈且设置八片橡胶座圈以应付24个电池单元100。
在图21中所示的构造例中，二次电池部230包括组装的24个电池单元100。另外，在二次电池部230中，3个电池单元100相互并联连接，由此构造了并联块231，且8个并联块231串联连接。
二次电池盖240是固定二次电池部230、且具有对应于二次电池1的汇流条120的开口的盖。
固定片部250是布置在二次电池盖240的顶面上、且当将盒盖270固定至模块箱210时，与二次电池盖240和盒盖270紧密接触并固定至其的片。
电动零件部260包括诸如控制电池单元100的充放电的充放电电路的电动零件。例如，将充放电电路布置在二次电池部230中的两片并联的汇流条120之间的空间。
盒盖270是在将每一部分都容纳在模块箱210中之后关闭模块箱210的盖。
此处，在电池模块200中，包括三个并联连接的电池单元100的并联块231串联连接，从而构造了二次电池部230。这种串联连接通过电动零件部260中包括的金属板构件进行。因此，在二次电池部230中，以使得使用于每个块的端子的方向对于每个并联块231交替，即相邻并联块231的正极端子和负极端子相互对准的方式，分别布置并联块231。因此，在电池模块200中，必须避免其中相邻并联块231中的同极端子相互对准的情况。
例如，如图22中所示，将包括电池单元100-1至100-3的并联块231-1和包括电池单元100-4至100-6的并联块231-2容纳在具有其中正极端子和负极端子彼此相邻的配置(位移，displacement)的模块箱210中。为了调整这种配置(位移)，使用在电池单元100的支架110的下侧的一个拐角部形成的倒角部111。
例如，如图23A至24B中所示，在并联块231中，以使得各倒角部111-1至111-3面对相同方向且由此形成倒角区280的方式组装电池单元100-1至100-3。另外，模块箱210具有对应于倒角区280的倾斜的倾斜部290，且该倾斜部290以对应于3个二次电池1的总厚度的长度交替布置。
以这种方式，当尝试在错误方向上将并联块231容纳在模块箱210中时，由于并联块231的倒角区280和模块箱210的倾斜部290，并联块231的下侧拐角与模块箱210的倾斜部290中的一个接触。在这种情况下，并联块231处于由内部底面模块箱210上浮的状态，使得并联块231不完全容纳在模块箱210中。以这种方式，在电池模块200中，可以避免其中相邻并联块231中的同极端子相互对准的情况。
实施例
在下文中，将参考实施例对本发明的实施方式进行具体描述，但是本发明的实施方式不限于这些实施例。对于与如上所述获得的二次电池相关的实施例1-1至1-9和比较例1-1至1-10，进行了用于测量输出密度的试验。
实施例1-1
正极的制造
如下所述制造正极。首先，通过混合机将90质量份的磷酸铁锂、5质量份的聚偏氟乙烯、5质量份的碳黑以及N-甲基吡咯烷酮(份量外的)捏合，并在添加N-甲基吡咯烷酮(NMP)之后将所得的捏合材料分散以具有期望的粘度，从而获得正极混合物浆料。然后，将正极混合物浆料涂布至具有15μm厚度的铝箔的两个表面，使得形成正极集电体暴露部，对经涂布的正极混合物浆料进行干燥，通过辊压机等将所得的经干燥的混合物进行压缩成形，从而形成正极活性物质层。然后，将获得的正极活性物质层切成矩形，从而获得正极。将正极集电体暴露部的宽度wc和正极活性物质层的宽度Wc设定为满足关系式wc/Wc＝1.0，且将正极集电体暴露部的深度dc和正极活性物质层的深度Dc设定为满足关系式dc/Dc＝0.1。
负极的制造
如下所述制造负极。首先，将94质量份的人造石墨、5质量份的聚偏氟乙烯、1质量份的气相生长碳纤维(VGCF)以及N-甲基吡咯烷酮(份量外的)捏合，从而获得负极混合物浆料。然后，以使得形成负极集电体暴露部、且负极集电体暴露部的宽度wa和负极活性物质层的宽度Wa满足关系式wa/Wa＝1.0的方式，将负极混合物浆料涂布到具有8μm厚度的铜箔的两个表面上，对经涂布的负极混合物浆料进行干燥，通过辊压机等将所得的经干燥的混合物进行压缩成形，从而形成负极活性物质层。然后，将获得的负极活性物质层切成矩形，从而获得负极。将负极集电体暴露部的宽度wa和负极活性物质层的宽度Wa设定为满足关系式wa/Wa＝1.0，且将负极集电体暴露部的深度da和负极活性物质层的深度Da设定为满足关系式da/Da＝0.1。
另外，在分别在负极集电体和正极集电体上涂布并形成负极活性物质层和正极活性物质层之前，预先测量每重量的负极混合物的锂吸藏能力和每重量的正极混合物的锂放出能力，且将每单位面积的负极混合物层的锂吸藏能力设定为不超过每单位面积的正极混合物层的锂放出能力。
电池装置的制造
如下所述制造电池装置。首先，将具有20μm厚度且由聚丙烯形成的微多孔膜切成图8A和8B中所示的形状，并将其用作隔膜。然后，如图8A和8B中所示，即，以负极、隔膜、正极、…、正极、隔膜和负极的顺序，将如上所述获得的26片负极、25片正极、50片隔膜层压。另外，以使得正极集电体暴露部和负极集电体暴露部彼此相对的方式层压正极和负极。将电池装置的厚度设定为8mm。以这种方式，获得了包括50层基础层压单元的电池装置，所述基础层压单元包括正极混合物层、隔膜和负极混合物层。另外，电池装置包括在最外部上层和下层的负极混合物层，但是这种负极混合物层不对电池反应作贡献，因为这种负极混合物层不与正极相对。另外，关于这种层压，调节负极和正极的相对位置，使得当从层压方向观看时，正极混合物层的投影面在负极混合物层的投影面的内侧。
二次电池的制造
然后，通过超声波焊接将25片正极集电体暴露部共同连接至由铝(Al)形成的正极片。与此类似，通过超声波焊接将26片负极集电体暴露部共同连接至由镍(Ni)形成的负极片。然后，将由流延聚丙烯(CPP)形成的树脂层、粘合剂层、铝箔、粘合剂层和由尼龙形成的树脂层顺序层压以作为层压膜，并制备了两片具有矩形形状的这些层压膜。在所述两片层压膜的一侧中形成其中容纳了电池装置的凹部。然后，以使得正极片和负极片的每一个的一端引出至外部的方式，将电池装置容纳在层压膜的凹部中。然后，使另一侧层压膜与所述一侧层压膜重叠以覆盖其中容纳了电池装置的凹部，并将具有空置(left)的一侧的层压膜的周边热熔合从而具有袋状。
然后，以50∶50的质量比将碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯混合，溶解0.7kmol/kg的LiPF6，从而制备了电解液。然后，从具有袋状的层压膜的开口侧注射电解液，并渗透到电池装置中，然后通过热熔合将开口密封。
以这种方式，制造了期望的二次电池。
实施例1-2
与实施例1-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的宽度wc和正极活性物质层的宽度Wc设定为满足关系式wc/Wc＝0.9。
实施例1-3
与实施例1-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的宽度wc和正极活性物质层的宽度Wc设定为满足关系式wc/Wc＝0.8。
实施例1-4
与实施例1-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的宽度wc和正极活性物质层的宽度Wc设定为满足关系式wc/Wc＝0.7。
实施例1-5
与实施例1-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的宽度wc和正极活性物质层的宽度Wc设定为满足关系式wc/Wc＝0.6。
比较例1-1
与实施例1-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的宽度wc和正极活性物质层的宽度Wc设定为满足关系式wc/Wc＝0.5。
比较例1-2
与实施例1-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的宽度wc和正极活性物质层的宽度Wc设定为满足关系式wc/Wc＝0.4。
比较例1-3
与实施例1-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的宽度wc和正极活性物质层的宽度Wc设定为满足关系式wc/Wc＝0.3。
比较例1-4
与实施例1-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的宽度wc和正极活性物质层的宽度Wc设定为满足关系式wc/Wc＝0.2。
比较例1-5
与实施例1-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的宽度wc和正极活性物质层的宽度Wc设定为满足关系式wc/Wc＝0.1。
实施例1-6
以使得将正极集电体暴露部的宽度wc和正极活性物质层的宽度Wc设定为满足关系式wc/Wc＝1.0，并将负极集电体暴露部的宽度wa和负极活性物质层的宽度Wa设定为满足关系式wa/Wa＝0.9的方式制造了根据该实施例1-6的二次电池。
实施例1-7
与实施例1-6类似地制造了二次电池，不同之处在于，将负极集电体暴露部的宽度wa和负极活性物质层的宽度Wa设定为满足关系式wa/Wa＝0.8。
实施例1-8
与实施例1-6类似地制造了二次电池，不同之处在于，将负极集电体暴露部的宽度wa和负极活性物质层的宽度Wa设定为满足关系式wa/Wa＝0.7。
实施例1-9
与实施例1-6类似地制造了二次电池，不同之处在于，将负极集电体暴露部的宽度wa和负极活性物质层的宽度Wa设定为满足关系式wa/Wa＝0.6。
比较例1-6
与实施例1-6类似地制造了二次电池，不同之处在于，将负极集电体暴露部的宽度wa和负极活性物质层的宽度Wa设定为满足关系式wa/Wa＝0.5。
比较例1-7
与实施例1-6类似地制造了二次电池，不同之处在于，将负极集电体暴露部的宽度wa和负极活性物质层的宽度Wa设定为满足关系式wa/Wa＝0.4。
比较例1-8
与实施例1-6类似地制造了二次电池，不同之处在于，将负极集电体暴露部的宽度wa和负极活性物质层的宽度Wa设定为满足关系式wa/Wa＝0.3。
比较例1-9
与实施例1-6类似地制造了二次电池，不同之处在于，将负极集电体暴露部的宽度wa和负极活性物质层的宽度Wa设定为满足关系式wa/Wa＝0.2。
比较例1-10
与实施例1-6类似地制造了二次电池，不同之处在于，将负极集电体暴露部的宽度wa和负极活性物质层的宽度Wa设定为满足关系式wa/Wa＝0.1。
用于测量输出密度的试验
将0.5C、1C、2C、3C和4C的电流施加至处于50％充电状态(SOC)的电池并持续10秒钟，测量在每个电流值下10秒处的电压，并由电流电压特性获得了输出密度。即，通过使用电池的放电终止电压(Vd＝2.0V)时的电流值(Id)，由方程Po＝Id×Vd获得了输出(Po)，并在放电完成电压之前外推了电流电压特性。将通过用输出(Po)除以电池重量而获得的值设定为输出密度。
将试验结果示于表1中。
[表1]
如从表1中可以看到的，在关于正极的实施例1-1至1-5中，获得了比比较例1-1至1-5中更高的输出密度。另外，在关于负极的实施例1-6至1-9中，获得了比比较例1-6至1-10中更高的输出密度。另外，当wc/Wc的值和wa/Wa的值接近1.0时，输出密度变高。因此，从输出密度的观点来看，可以看出，优选的是，集电体暴露部的宽度大。
另外，对于根据实施例2-1至2-6的二次电池，进行了用于测量放电容量保持率的试验。
实施例2-1
与实施例1-1类似地获得了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的深度dc和正极活性物质层的深度Dc设定为满足关系式dc/Dc＝0.02，将电池装置的厚度设定为6.3mm，并将电池放电容量设定为10Ah。
实施例2-2
与实施例2-1类似地获得了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的深度dc和正极活性物质层的深度Dc设定为满足关系式dc/Dc＝0.10，并将电池装置的厚度设定为6.8mm。
实施例2-3
与实施例2-1类似地获得了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的深度dc和正极活性物质层的深度Dc设定为满足关系式dc/Dc＝0.30，并将电池装置的厚度设定为8.7mm。
实施例2-4
与实施例2-1类似地获得了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的深度dc和正极活性物质层的深度Dc设定为满足关系式dc/Dc＝0.40，并将电池装置的厚度设定为10.0mm。
实施例2-5
与实施例2-1类似地获得了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的深度dc和正极活性物质层的深度Dc设定为满足关系式dc/Dc＝0.01。
实施例2-6
与实施例2-1类似地获得了二次电池，不同之处在于，将正极集电体暴露部的深度dc和正极活性物质层的深度Dc设定为满足关系式dc/Dc＝0.42，并将电池装置的厚度设定为10.6mm。
用于测量放电容量保持率的试验
如下所述进行用于测量放电容量保持率的试验。首先，以10A和3.6V的恒定电流和恒定电压充电进行充电，然后，在10A下进行放电至2.0V，从而获得了第一次循环的放电容量。然后，在与测量第一次循环的放电容量的情况相同的条件下重复充放电，并获得了第1000次循环的放电容量。然后，通过使用第一次循环的放电容量和第1000次循环的放电容量，由下列方程获得了在1000次循环之后的放电容量保持率。
在1000次循环之后的容量保持率(％)＝(第1000次循环的放电容量/第一次循环的放电容量)×100
将试验结果示于表2中。
[表2]
如从表2中可看到的，在实施例2-1至2-4中，获得了比实施例2-5和2-6中更高的放电容量保持率。另外，在实施例2-5中，焊接部因高速率循环而产生热，且循环寿命持续时间下降。另外，在实施例2-6中，电池装置内部的热散逸性能因高速率循环而劣化，且循环寿命持续时间下降。在实施例2-1至2-4中，这种问题未发生。从这些结果可看出，0.02＜(dc/Dc)≤0.40是优选的范围。
另外，对于实施例3-1至3-21的二次电池，进行了用于测量电池装置的膨胀量的试验、外部短路试验和用于确认在弯曲工艺之后是否存在破裂的试验。
实施例3-1
正极片由铝(Al)形成，且将其电导率设定为60IACS％。另外，负极片由铜(Cu)合金形成，且将其电导率设定为90IACS％。将正极片和负极片的厚度分别设定为50μm。另外，除了一个端面和另一个端面之外，在顶面、左侧面、底面和右侧面用镍(Ni)覆盖负极片的四个表面。将镍(Ni)的覆盖层的厚度设定为1μm。除了上述条件之外，与实施例1-1类似地制造了二次电池。
实施例3-2
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为100μm。
实施例3-3
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm。
实施例3-4
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为400μm。
实施例3-5
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，负极片由铝(Al)形成，将电导率设定为60IACS％，并不进行片的覆盖。
实施例3-6
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，负极片由铜(Cu)形成，并将电导率设定为100IACS％。
实施例3-7
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，负极片由铜(Cu)合金形成，并将负极片的电导率设定为70IACS％。
实施例3-8
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，并将负极片的电导率设定为80IACS％。
实施例3-9
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，并将负极片的电导率设定为100IACS％。
实施例3-10
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，并将覆盖材料设定为锡(Sn)。
实施例3-11
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，并将覆盖层的厚度设定为0.1μm。
实施例3-12
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，并将覆盖层的厚度设定为3μm。
实施例3-13
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为25μm。
实施例3-14
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为450μm。
实施例3-15
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，负极片由镍(Ni)形成，将负极片的电导率设定为20IACS％，并且不进行片的覆盖。
实施例3-16
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，并将负极片的电导率设定为50IACS％。
实施例3-17
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，并将负极片的电导率设定为30IACS％。
实施例3-18
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，并将顶面和底面的两个表面按图3D的斜线所指示的覆盖。
实施例3-19
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，并将左侧面和右侧面按图3E的斜线所指示的覆盖。
实施例3-20
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，并将覆盖层的厚度设定为0.05μm。
实施例3-21
与实施例3-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片和负极片的各个厚度设定为200μm，并将覆盖层的厚度设定为4μm。
用于测量二次电池的膨胀量的试验
用于测量二次电池的膨胀量的试验如下进行。将电池插入到一组平行的平板之间，并测量对其压制300g重量时两个平板之间的厚度作为二次电池的厚度。另外，通过测量在60℃的温度和RH 90％湿度的条件下，将二次电池保持一个月之后的膨胀量而进行用于测量二次电池的膨胀量的试验。
外部短路试验
如下所述进行外部短路试验。通过束线(wire harness)连接正极片和负极片，然后观察电池状态。
用于确认在弯曲工艺之后是否存在破裂的试验
用于确认在弯曲工艺之后是否存在破裂的试验如下进行。通过光学显微镜观察弯曲的片，并确定是否存在破裂。
将上述三个试验的试验结果示于表3中。
如表3中所示，在用于测量二次电池的膨胀量的试验中，当片的厚度大时，可以看出，二次电池发生膨胀。这是因为，当片厚时，片的侧面处的密封性能不充分。另外，Ni相对于负极片的覆盖在平面或侧面进行，可以看出二次电池发生膨胀。这是因为，当Cu合金与密封剂(树脂)直接接触时，产生由铜造成的损伤并从而使密封性能劣化。另外，即使进行Ni涂布，当涂布厚度为约0.01mm时，在涂布不充分的部分处也产生由铜造成的损伤，使得二次电池的膨胀量增大。
另外，如表3中所示，在外部短路试验中，在实施例3-1至3-12中未产生裂开。另一方面，在实施例3-13、3-16和3-21中产生裂开。另外，在实施例3-15和3-17中产生裂开，且产生电解液的燃烧。
另外，如表3中所示，关于用于确认在弯曲工艺之后是否存在破裂的试验，在实施例3-1至3-12中，未产生因弯曲工艺而造成的破裂。另一方面，在实施例3-13中，产生在弯曲工艺之后的破裂。
在实施例3-13中，与实施例3-1至3-12中相比，正极片的厚度更小，因大电流放电而产生热，且覆盖层熔化。在实施例3-14中，与实施例3-1至3-12中相比，正极片的厚度更大，使得水分由正极片的侧面渗入。在实施例3-15中，与实施例3-1至3-12中相比，负极片的电导率更低，负极片因大电流放电而处于红热状态，且覆盖层熔化，从而产生电解液的燃烧。在实施例3-16中，与实施例3-1至3-12中相比，负极片的电导率更低，且负极片因大电流而产生热，因此覆盖层熔化。在实施例3-17中，与实施例3-1至3-12中相比，负极片的电导率更低，且负极片处于红热状态，使得覆盖层熔化，且产生电解液的燃烧。
在实施例3-18中，覆盖材料的密封性能因产生由铜造成的损伤而发生劣化，因此水分渗入。在实施例3-19中，与实施例3-18相比，覆盖层的密封性能因产生由铜造成的损伤而发生劣化，且大量水分渗入。在实施例3-20中，片基础部因覆盖层的不平坦而暴露。另外，由于产生因铜而造成的损伤，所以覆盖材料的密封性能劣化且水分渗入。在实施例3-21中，与实施例3-1至3-12中相比，覆盖层的厚度更大，且热产生因大电流放电而发生。
另外，对于根据下列实施例4-1至4-6的二次电池，进行用于测量连接部的拉伸强度的试验和外部短路试验。
实施例4-1
与实施例1-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，通过超声波焊接进行正极集电体暴露部和正极片之间的连接，并将连接面积/正极片的宽度设定为0.05。
实施例4-2
与实施例4-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将连接面积/正极片的宽度设定为0.2。
实施例4-3
与实施例4-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将连接面积/正极片的宽度设定为7。
实施例4-4
与实施例4-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将连接面积/正极片的宽度设定为10。
实施例4-5
与实施例4-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将连接面积/正极片的宽度设定为0.025。
实施例4-6
与实施例4-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将连接面积/正极片的宽度设定为11。
用于测量连接部的拉伸强度的试验
如下进行用于测量连接部的拉伸强度的试验。在垂直方向上，以1mm/秒钟的速度，对连接的多片集电体箔和片进行拉伸，并计算每单位长度的强度的平均值(N/cm)。
外部短路试验
如下进行外部短路试验。通过束线来连接正极片和负极片，然后观察电池状态。
将上述两个试验的试验结果示于表4中。
[表4]
在实施例4-1至4-4中，获得了高拉伸强度。另一方面，在实施例4-5中，获得了高拉伸强度，但是产生了裂开。另外，在实施例4-6中，拉伸强度值低。从这些试验结果可看出，优选以使得连接面积/正极片的值为0.05至10.0mm，更特别为0.2至7.0mm的方式进行所述连接。
此外，对于根据实施例5-1至5-36的二次电池，进行了用于测量体积能量密度的试验、用于测量振动试验后的开路电压(OCV)的试验以及用于测量注射完成时间的试验。
实施例5-1
对正极片的弯曲部设置密封剂，并将正极片连接至正极集电体暴露部和电池装置之间的正极集电体暴露部。另外，通过设置绝缘体来进行正极片和电池装置的最外周负极之间的绝缘。绝缘体由聚丙烯(PP)形成，将其厚度设定为0.4mm，将其高度设定为5.5mm，并将其长度设定为与负极的宽度基本相同的尺寸。另外，将绝缘体的形状设定为具有圆形拐角的矩形，并且不进行冲切工艺。除了上述条件之外，与实施例1-1类似地制造了二次电池。
实施例5-2
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，通过设置绝缘体和最外层隔膜来进行正极片和电池装置的最外周负极之间的绝缘。
实施例5-3
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，作为绝缘体，使用了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
实施例5-4
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，作为绝缘体，使用了聚乙烯(PE)。
实施例5-5
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，作为绝缘体，使用了聚酰亚胺(PI)。
实施例5-6
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的厚度设定为0.2mm。
实施例5-7
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的厚度设定为0.75mm。
实施例5-8
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的厚度设定为1.0mm。
实施例5-9
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的高度设定为5.0mm。
实施例5-10
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的高度设定为6mm。
实施例5-11
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的高度设定为6.5mm。
实施例5-12
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的高度设定为7.0mm。
实施例5-13
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的宽度设定为与隔膜的宽度基本相同。
实施例5-14
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的形状设定为矩形。
实施例5-15
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，绝缘体由无纺布形成，并且将绝缘体的形状设定为矩形。
实施例5-16
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的长度设定为与隔膜的宽度(内部尺寸)基本相同的尺寸，并将绝缘体的形状设定为近似横向U形。
实施例5-17
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的长度设定为与隔膜的宽度(内部尺寸)基本相同的尺寸，并将绝缘体的形状设定为近似方形。
实施例5-18
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的长度设定为与隔膜的宽度(内部尺寸)基本相同的尺寸，并将绝缘体的形状设定为盒形。
实施例5-19
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，进行了冲切工艺。
实施例5-20
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的形状设定为矩形，将高度设定为6mm，并进行了冲切工艺。
实施例5-21
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的厚度设定为0.75mm，将高度设定为6mm，将绝缘体的宽度设定为与隔膜的宽度(内部尺寸)基本相同的尺寸，将绝缘体的形状设定为近似横向U形，并进行了冲切工艺。
实施例5-22
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的厚度设定为0.75mm，将高度设定为6mm，将绝缘体的宽度设定为与隔膜的宽度(内部尺寸)基本相同的尺寸，将绝缘体的形状设定为近似方形，并进行了冲切工艺。
实施例5-23
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的厚度设定为0.75mm，将高度设定为6mm，将绝缘体的宽度设定为与隔膜的宽度(内部尺寸)基本相同的尺寸，将绝缘体的形状设定为盒形，并进行了冲切工艺。
实施例5-24
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，绝缘体由无纺布形成，将绝缘体的厚度设定为0.75mm，将高度设定为6mm，将绝缘体的宽度设定为与隔膜的宽度(内部尺寸)基本相同的尺寸，并将绝缘体的形状设定为近似横向U形。
实施例5-25
与实施例5-24类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的形状设定为近似方形。
实施例5-26
与实施例5-24类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的形状设定为盒形。
实施例5-27
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，在正极片的弯曲部不设置密封剂。
实施例5-28
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将正极片连接至正极集电体暴露部和外部材料之间的正极集电体暴露部。
实施例5-29
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，通过设置最外层隔膜而不使用绝缘体来进行正极片与电池装置的最外周负极之间的绝缘。
实施例5-30
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，通过使用聚丙烯(PP)胶粘带而不使用绝缘体来进行正极片与电池装置的最外周负极之间的绝缘。
实施例5-31
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的厚度设定为0.1mm。
实施例5-32
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的厚度设定为1.2mm。
实施例5-33
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的高度设定为4.5mm。
实施例5-34
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的高度设定为7.5mm。
实施例5-35
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的长度设定为“负极的宽度-1mm”。
实施例5-36
与实施例5-1类似地制造了二次电池，不同之处在于，将绝缘体的长度设定为“隔膜的宽度+1mm”。
用于测量体积能量密度的试验
如下所述进行用于测量体积能量密度的试验。由电池的0.2C放电容量(Ah)和平均放电电压(V)获得了放电能量量(Wh)，将该放电能量量除以电池的最大尺寸体积(L)，并将所得的值设定为体积能量密度(Wh/L)。
用于测量振动试验之后的OCV的试验
如下所述进行用于测量振动试验之后的OCV的试验。在纵向、横向和高度方向上，以3G的振动加速度和20Hz的振动数，对电池施加振动100次。然后，测量OCV。
用于测量注射完成时间的试验
如所描述的进行用于测量注射完成时间的试验。由具有面对上侧的未密封的开口的分配器注射电解液，并测量当电解液液面达到就在开口之下的位置时的时间。(测量在大气压下溶液在凹部中自然下降期间所花费的时间)。
将上述两个试验的试验结果示于表5中。
从试验结果可看出，在其中不设置绝缘体的情况如实施例5-29和5-30且在其中绝缘体的厚度小的情况如实施例5-31中，体积能量密度易于增大。另一方面，在其中绝缘体的厚度大的情况如实施例5-33中，体积能量密度易于下降。
关于用于测量振动试验后的OCV的试验，确认了在实施例5-1至5-26和实施例5-32中，OCV未发生变化，但是在实施例5-27至5-31中和实施例5-33至5-36中，OCV发生变化而下降。
在用于测量注射完成时间的试验中，确认了，与其中绝缘体的形状为矩形和具有圆形拐角的矩形的情况相比，在其中绝缘体的形状是近似横向U形、近似方形和盒形的情况中的注射完成时间更长。
另外，在其中对正极片的弯曲部不设置密封剂的实施例5-27中，由于正极片和负极片的前端与电池装置的最外层之间的接触而发生短路。另外，在其中将正极片连接至正极集电体暴露部和外部材料之间的正极集电体暴露部的实施例5-28中，由于正极片和负极片的前端与电池装置的最外层之间的接触而发生短路。
另外，在其中将最外层隔膜用于绝缘的实施例5-29中，由于正极集电体暴露部和最外层负极之间的接触而发生短路，这在隔膜刺破(突破)时而造成。另外，在其中将聚丙烯(PP)胶粘带用于绝缘的实施例5-30中，由于正极集电体暴露部和最外层负极之间的接触而发生短路，这由胶粘带的剥离而造成。
另外，在实施例5-31中，绝缘体很薄，使得因正极集电体暴露部和最外层负极之间的接触而发生短路。在其中绝缘体的厚度为1.2mm的实施例5-32中，绝缘体厚且这种厚度等于或大于正极集电体暴露部的弯曲间隔，从而显著降低了体积能量密度。另外，在其中绝缘体低的实施例5-33中，使得因正极集电体暴露部和最外层负极之间的接触而发生短路。
另外，在实施例5-34中，由于绝缘体等于或高于电池装置，因此绝缘体因振动而突破外部材料。因为此，水分渗透到二次电池中，从而OCV下降。另外，在实施例5-35中，绝缘体的宽度小，因正极集电体暴露部和最外层负极之间的接触而发生短路。另外，在实施例5-36中，绝缘体的宽度等于或大于电池装置的宽度，使得绝缘体因振动而突破外部材料。因为此，水分渗透到二次电池中，从而OCV下降。
从上述结果可看出，优选的是，在正极片和负极片的弯曲部处设置密封剂，将正极片和负极片连接至集电体暴露部和电池装置之间的集电体暴露部，并通过绝缘体进行绝缘。另外，可以看出，绝缘体的厚度优选为约0.2mm以上。
以这种方式，构造了根据本发明实施方式的二次电池、电池单元和电池模块。另外，本发明不限于上述实施方式，而是可以在不背离本发明技术构思的情况下，进行各种修改。
例如，在上述实施方式中，构造、方法、工艺、形状、材料、尺寸等仅是说明性的，且可以使用与上述不同的其他构造、方法、工艺、形状、材料、尺寸等。另外，在不背离本发明范围的情况下，可以将实施方式的上述构造、方法、工艺、形状、材料和尺寸相互结合。
另外，在上述实施方式中，描述了其中将本发明的实施方式用于锂离子二次电池的实施例，但是本发明不限于上述实施例，而是可以应用于具有其中用外部材料密封电池装置的结构的各种二次电池和一次电池。
可以将二次电池1、其中组装二次电池1的电池单元100和电池模块200用于在电动工具、电动汽车或混合电动汽车、电动辅助自行车以及房屋或建筑物中使用的蓄电系统中。
本发明包含与在2010年11月17日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2010-257350和在2011年6月17日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-135752中所公开的相关的主题，将其全部内容通过引用并入本文中。
本领域普通技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种变更、组合、子组合以及改变，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。
Claims (19)
1.一种二次电池，包括：
电池装置，所述电池装置具有3至20mm的厚度和3至50Ah的电池放电容量；以及
包装所述电池装置的外部材料，
其中，所述电池装置包括：
正极，所述正极具有正极集电体和正极活性物质层，其中，以形成正极集电体暴露部并且所述正极集电体暴露部的宽度wc和所述正极活性物质层的宽度Wc满足以下方程(1)的方式在所述正极集电体上形成所述正极活性物质层，
负极，所述负极具有负极集电体和负极活性物质层，其中，以形成负极集电体暴露部并且所述负极集电体暴露部的宽度wa和所述负极活性物质层的宽度Wa满足以下方程(2)的方式在所述负极集电体上形成所述负极活性物质层，
隔膜，所述隔膜插入在交替层压的所述正极与所述负极之间，
正极片，所述正极片电连接至所述正极集电体暴露部且引出至所述外部材料的外部，以及
负极片，所述负极片电连接至所述负极集电体暴露部且引出至所述外部材料的外部，
0.5＜(wc/Wc)≤1.0…(1)
0.5＜(wa/Wa)≤1.0…(2)。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
以使所述正极集电体暴露部的深度dc和所述正极活性物质层的深度Dc满足以下方程(3)的方式形成所述正极，并且
以使所述负极集电体暴露部的深度da和所述负极活性物质层的深度Da满足以下方程(4)的方式形成所述负极，
0.02＜(dc/Dc)≤0.40…(3)
0.02＜(da/Da)≤0.40…(4)。
3.根据权利要求1所述的二次电池，
其中，以使所述正极片与所述正极集电体暴露部之间的接合面积Sc、所述正极片的宽度Tc、所述正极片的厚度Hc和所述电池装置的厚度B满足以下方程(5)的方式形成所述正极片，并且
其中，以使所述负极片与所述负极集电体暴露部之间的接合面积Sa、所述负极片的宽度Ta、所述负极片的厚度Ha和所述电池装置的厚度B满足以下方程(6)的方式形成所述负极片，
Hc≤Sc/Tc≤B…(5)
Hc≤Sa/Ta≤B…(6)。
4.根据权利要求1所述的二次电池，还包括：
覆盖所述正极片的正极侧密封剂；以及
覆盖所述负极片的负极侧密封剂，
其中，所述正极集电体暴露部在与所述正极和所述负极中的每一个的表面基本垂直的方向上弯曲，
所述正极片包括连接至所述正极集电体暴露部的正极侧连接部和引出至所述外部材料外部的正极侧引出部，并且所述正极侧连接部与所述正极侧密封剂一起在与所述正极和所述负极中的每一个的表面基本垂直的方向上弯曲，
所述正极侧连接部连接至弯曲的所述正极集电体暴露部的与所述电池装置相对的表面，
所述负极集电体暴露部在与所述正极和所述负极中的每一个的表面基本垂直的方向上弯曲，
所述负极片包括连接至所述负极集电体暴露部的负极侧连接部和引出至所述外部材料外部的负极侧引出部，并且所述负极侧连接部与所述负极侧密封剂一起在与所述正极和所述负极中的每一个的表面基本垂直的方向上弯曲，并且
所述负极侧连接部连接至弯曲的所述负极集电体暴露部的与所述电池装置相对的表面。
5.根据权利要求4所述的二次电池，其中，
在所述电池装置与弯曲的所述正极片的连接部之间设置绝缘构件。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
以使所述正极集电体暴露部和所述负极集电体暴露部面向彼此不同的方向的方式来层压所述正极和所述负极。
7.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述隔膜以锯齿形方式折叠，并且所述正极和所述负极分别插入到所述隔膜之间。
8.根据权利要求7所述的二次电池，其中，
所述负极插入到一对隔膜之间，并且所述负极和所述一对隔膜以锯齿形方式折叠，而所述正极插入到折叠的所述隔膜之间。
9.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述电池装置具有彼此相对的第一主面和第二主面，以及形成在所述第一主面与所述第二主面之间的侧面，
所述侧面包括彼此相对的第一侧面和第二侧面，以及形成在所述第一侧面与所述第二侧面之间的第三侧面，
所述正极集电体暴露部设置在所述第一侧面，并且所述负极集电体暴露部设置在所述第二侧面，
所述正极片连接至位于所述第一侧面侧的所述正极集电体暴露部，并且从所述第三侧面侧引出至所述外部材料的外部，
所述负极片连接至位于所述第二侧面侧的所述负极集电体暴露部，并且从所述第三侧面侧引出至所述外部材料的外部。
10.根据权利要求9所述的二次电池，其中，
所述正极片包括弯曲以顺应所述第一侧面和所述第三侧面的弯曲部以及在与所述第三侧面垂直的方向上引出的引出部，并且
所述负极片包括弯曲以顺应所述第二侧面和所述第三侧面的弯曲部以及在与所述第三侧面垂直的方向上引出的引出部。
11.根据权利要求10所述的二次电池，还包括：
设置在所述正极片的所述弯曲部与所述第一侧面和所述第三侧面中的至少一个之间的绝缘构件，和
设置在所述负极片的所述弯曲部与所述第二侧面和所述第三侧面中的至少一个之间的绝缘构件。
12.根据权利要求10所述的二次电池，还包括：
设置在所述正极片的所述弯曲部与所述外部材料之间的绝缘构件，和
设置在所述负极片的所述弯曲部与所述外部材料之间的绝缘构件。
13.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述正极集电体暴露部和所述负极集电体暴露部以使得其横截面具有近似U形的方式弯曲。
14.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述正极集电体暴露部和所述隔膜相互重叠的深度G与所述正极集电体暴露部的深度dc满足下列方程(7)，
G＜(dc/2)…(7)
所述负极集电体暴露部和所述隔膜相互重叠的深度K与所述负极集电体暴露部的深度da满足下列方程(8)，
K＜(da/2)…(8)。
15.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述外部材料具有其中容纳所述电池装置的凹部。
16.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述正极片和所述负极片的厚度为50至400μm。
17.一种电池单元，包括：
一组二次电池；以及
支撑构件，所述支撑构件具有包围所述一组二次电池的外周侧面的外周壁部分，
其中，所述一组二次电池分别从所述支撑构件的前侧和后侧插入到所述外周壁部分中，
所述二次电池中的每一个包括具有3至20mm厚度和3至50Ah电池放电容量的电池装置以及包装所述电池装置的外部材料，
所述电池装置包括：
正极，所述正极具有正极集电体和正极活性物质层，其中，以形成正极集电体暴露部并且所述正极集电体暴露部的宽度wc和所述正极活性物质层的宽度Wc满足以下方程(9)的方式在所述正极集电体上形成所述正极活性物质层，
负极，所述负极具有负极集电体和负极活性物质层，其中，以形成负极集电体暴露部并且所述负极集电体暴露部的宽度wa和所述负极活性物质层的宽度Wa满足以下方程(10)的方式在所述负极集电体上形成所述负极活性物质层，
隔膜，所述隔膜插入在交替层压的所述正极与所述负极之间，
正极片，所述正极片电连接至所述正极集电体暴露部且引出至所述外部材料的外部，以及
负极片，所述负极片电连接至所述负极集电体暴露部且引出至所述外部材料的外部，
0.5＜(wc/Wc)≤1.0…(9)
0.5＜(wa/Wa)≤1.0…(10)。
18.根据权利要求17的电池单元，还包括：
从所述外周壁部分的内侧面朝向内侧延伸的肋部，
其中，所述两个二次电池分别从所述支撑构件的所述前侧和所述后侧插入到所述外周壁部分中，并相对于所述肋部的两侧安装。
19.一种电池模块，包括：
多个电池单元，
其中每个所述电池单元均包括：
一组二次电池，以及
支撑构件，所述支撑构件具有包围所述一组二次电池的外周侧面的外周壁部分，
其中所述一组二次电池分别从所述支撑构件的前侧和后侧插入到所述外周壁部分中，
每个所述二次电池均包括具有3至20mm厚度和3至50Ah电池放电容量的电池装置以及包装所述电池装置的外部材料，并且
所述电池装置包括：
正极，所述正极具有正极集电体和正极活性物质层，其中，以形成正极集电体暴露部并且所述正极集电体暴露部的宽度wc和所述正极活性物质层的宽度Wc满足以下方程(11)的方式在所述正极集电体上形成所述正极活性物质层，
负极，所述负极具有负极集电体和负极活性物质层，其中，以形成负极集电体暴露部并且所述负极集电体暴露部的宽度wa和所述负极活性物质层的宽度Wa满足以下方程(12)的方式在所述负极集电体上形成所述负极活性物质层，
隔膜，所述隔膜插入在交替层压的所述正极与所述负极之间，
正极片，所述正极片电连接至所述正极集电体暴露部且引出至所述外部材料的外部，以及
负极片，所述负极片电连接至所述负极集电体暴露部且引出至所述外部材料的外部，
0.5＜(wc/Wc)≤1.0…(11)
0.5＜(wa/Wa)≤1.0…(12)。
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Family
ID=
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104659430A (zh) * | 2013-11-22 | 2015-05-27 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 多功能电池组分开器 |
| CN107408659A (zh) * | 2014-10-10 | 2017-11-28 | 株式会社Lg化学 | 电极组件及其制造方法 |
| CN108963320A (zh) * | 2017-05-18 | 2018-12-07 | 松下知识产权经营株式会社 | 电池 |
| CN109478692A (zh) * | 2016-12-21 | 2019-03-15 | 株式会社Lg化学 | 包括耦接至其长边的电极引线的电极组件 |
| CN110521016A (zh) * | 2017-03-29 | 2019-11-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 能量存储装置 |
| CN110892555A (zh) * | 2018-01-09 | 2020-03-17 | 株式会社Lg化学 | 包括应用于电极接头-引线联接部分的塑料构件的电极组件及包括该电极组件的二次电池 |
| CN111509303A (zh) * | 2019-01-11 | 2020-08-07 | 丰田自动车株式会社 | 全固体电池 |
| CN111886739A (zh) * | 2018-06-01 | 2020-11-03 | 积水化学工业株式会社 | 叠层型电池和叠层型电池的制造方法 |
| CN112968219A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-15 | 远景动力技术(江苏)有限公司 | 一种电芯、电池模组、电池包及电池的制作方法 |
| CN113169375A (zh) * | 2018-11-30 | 2021-07-23 | Tdk株式会社 | 全固体电池 |
| CN113644389A (zh) * | 2020-04-27 | 2021-11-12 | 北京小米移动软件有限公司 | 电池模组及其制作方法 |
| WO2022037284A1 (zh) * | 2020-08-19 | 2022-02-24 | 广东微电新能源有限公司 | 储能装置的电芯以及储能装置 |
| CN115133143A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-09-30 | 安徽国洁新能源科技有限公司 | 基于四元体系的锂离子电芯的制造方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001102033A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Toshiba Corp | 非水電解液二次電池 |
| JP2002270241A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Osaka Gas Co Ltd | 非水系二次電池 |
| US20020160263A1 (en) * | 2001-02-28 | 2002-10-31 | Corrigan Dennis A. | Electrochemical cell with zigzag electrodes |
| CN1659724A (zh) * | 2002-06-03 | 2005-08-24 | 日本电气株式会社 | 具有层叠膜的扁平二次电池模块 |
| CN1783534A (zh) * | 2004-11-30 | 2006-06-07 | 三星Sdi株式会社 | 电池 |
| CN1830114A (zh) * | 2003-07-31 | 2006-09-06 | Nec拉米利翁能源株式会社 | 锂离子二次电池 |
| JP2007234466A (ja) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | Nec Tokin Corp | 積層型リチウムイオン電池およびその製造方法 |
| US20090098446A1 (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Yukihiro Okada | Secondary battery |
| CN101454925A (zh) * | 2006-04-03 | 2009-06-10 | 株式会社Lg化学 | 安全性和容量改善的锂二次电池 |
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001102033A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Toshiba Corp | 非水電解液二次電池 |
| US20020160263A1 (en) * | 2001-02-28 | 2002-10-31 | Corrigan Dennis A. | Electrochemical cell with zigzag electrodes |
| JP2002270241A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Osaka Gas Co Ltd | 非水系二次電池 |
| CN1659724A (zh) * | 2002-06-03 | 2005-08-24 | 日本电气株式会社 | 具有层叠膜的扁平二次电池模块 |
| CN1830114A (zh) * | 2003-07-31 | 2006-09-06 | Nec拉米利翁能源株式会社 | 锂离子二次电池 |
| CN1783534A (zh) * | 2004-11-30 | 2006-06-07 | 三星Sdi株式会社 | 电池 |
| JP2007234466A (ja) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | Nec Tokin Corp | 積層型リチウムイオン電池およびその製造方法 |
| CN101454925A (zh) * | 2006-04-03 | 2009-06-10 | 株式会社Lg化学 | 安全性和容量改善的锂二次电池 |
| US20090098446A1 (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Yukihiro Okada | Secondary battery |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104659430A (zh) * | 2013-11-22 | 2015-05-27 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 多功能电池组分开器 |
| CN104659430B (zh) * | 2013-11-22 | 2018-03-30 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 多功能电池组分开器 |
| CN107408659A (zh) * | 2014-10-10 | 2017-11-28 | 株式会社Lg化学 | 电极组件及其制造方法 |
| CN109478692A (zh) * | 2016-12-21 | 2019-03-15 | 株式会社Lg化学 | 包括耦接至其长边的电极引线的电极组件 |
| CN110521016A (zh) * | 2017-03-29 | 2019-11-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 能量存储装置 |
| CN108963320A (zh) * | 2017-05-18 | 2018-12-07 | 松下知识产权经营株式会社 | 电池 |
| CN110892555A (zh) * | 2018-01-09 | 2020-03-17 | 株式会社Lg化学 | 包括应用于电极接头-引线联接部分的塑料构件的电极组件及包括该电极组件的二次电池 |
| CN110892555B (zh) * | 2018-01-09 | 2022-12-23 | 株式会社Lg新能源 | 电极组件及其制造方法和包括该电极组件的二次电池 |
| CN111886739A (zh) * | 2018-06-01 | 2020-11-03 | 积水化学工业株式会社 | 叠层型电池和叠层型电池的制造方法 |
| CN113169375A (zh) * | 2018-11-30 | 2021-07-23 | Tdk株式会社 | 全固体电池 |
| CN113169375B (zh) * | 2018-11-30 | 2024-04-26 | Tdk株式会社 | 全固体电池 |
| CN111509303A (zh) * | 2019-01-11 | 2020-08-07 | 丰田自动车株式会社 | 全固体电池 |
| CN111509303B (zh) * | 2019-01-11 | 2023-12-01 | 丰田自动车株式会社 | 全固体电池 |
| CN113644389A (zh) * | 2020-04-27 | 2021-11-12 | 北京小米移动软件有限公司 | 电池模组及其制作方法 |
| CN113644389B (zh) * | 2020-04-27 | 2023-05-16 | 北京小米移动软件有限公司 | 电池模组及其制作方法 |
| WO2022037284A1 (zh) * | 2020-08-19 | 2022-02-24 | 广东微电新能源有限公司 | 储能装置的电芯以及储能装置 |
| CN112968219A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-15 | 远景动力技术(江苏)有限公司 | 一种电芯、电池模组、电池包及电池的制作方法 |
| CN115133143A (zh) * | 2022-07-14 | 2022-09-30 | 安徽国洁新能源科技有限公司 | 基于四元体系的锂离子电芯的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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