JP2015095285A - 角形リチウムイオン二次電池 - Google Patents

Abstract

【課題】電池容器内外の圧力差によって電池缶の幅広面が凹んだ場合に、捲回電極群の平坦部にかかる圧力の場所による差を小さくすることができる角形リチウムイオン二次電池の提供。
【解決手段】扁平形状に捲回してなり、２つの平坦部を有する捲回電極群３と、捲回電極群を収納し、捲回電極群の平坦部と対向する幅広面１ｂを有する電池容器とを備え、幅広面は、電池容器内側に向けて凸に湾曲している角形リチウムイオン二次電池において、平坦部と幅広面の内壁との間には、幅広面の湾曲している凸部分に対向する凹部が幅広面の内壁に対向する一方の面に形成された圧迫部材４を有し、圧迫部材の凹部４ｂが形成された面の裏面は平坦であり、捲回電極群の平坦部３ａと対向する。
【選択図】図６

Description

本発明は、角形リチウムイオン二次電池に関する。

リチウムイオン二次電池は他の二次電池と比較してエネルギー密度が高いため、昨今では主にデジタルカメラ、ノート型パソコン、携帯電話などのポータブル機器に多く使用されている。また近年は環境問題に対応すべく、電気自動車用や電力貯蔵用を目的とする、大型のリチウムイオン二次電池の研究開発が活発に行われている。特に、自動車産業界においては、動力源としてモータを用いる方式の電気自動車や内燃機関とモータとの両方を用いるハイブリッド方式の電気自動車の開発が進められており、その一部はすでに実用化されている。

リチウムイオン二次電池において、帯状の正極と負極をセパレータを介して重ねて捲回してなる捲回電極群と電解液を収容してなる角形電池、すなわち、角形リチウムイオン二次電池が従来より知られている。主に高出力を必要とする車載用等の角形リチウムイオン二次電池として、捲回電極群の捲回軸方向の両端に、正極と負極それぞれの未塗工部を突出させ、突出させた未塗工部を集電体に接続することで、簡便な構成を可能にし、かつ電極端子や集電体に至る通電経路を短くし、接続抵抗を小さくして高出力が得られるように工夫したものが種々提案されている。

このような角形リチウムイオン二次電池では、捲回電極群を厚さ方向に面全体に押圧することが、性能上重要であることが分かっている。特許文献１には、この知見に基づいて、捲回電極群に荷重を掛けることを目的として、捲回電極群と電池缶内壁との間に、厚み部が形成されたフィルム部材が設けられた電池の発明が開示されている。厚み部は、捲回電極群の表面のうちの平坦部と湾曲部との境界部分に位置する。これにより、二次電池を拘束したときの荷重が、捲回電極群平坦部に広く掛かるような構造となっている。

角形リチウムイオン二次電池では、注液工程において主に捲回電極群への電解液の浸透を促進するために電池缶内を減圧状態にする。その後注液口を封止して密閉する。注液工程によって、密閉された電池缶内は負圧状態となり、電池缶内外の圧力差によって電池缶中央部から外縁にかけて電池缶に凹みが生じる。そして、その凹みは中央部ほど凹む。

特許４９９８４５１号公報

特許文献１に記載のフィルム部材には、捲回電極群の湾曲部と平坦部の境界に厚み部が形成されているだけであるため、上述の凹みが発生した場合、捲回電極群に掛かる圧力はかかる場所によって差がある。その結果、電池性能が充分に発揮されない。

請求項１による角形リチウムイオン二次電池は、扁平形状に捲回してなり、２つの平坦部を有する捲回電極群と、捲回電極群を収納し、捲回電極群の平坦部と対向する幅広面を有する電池容器とを備え、幅広面は、電池容器内側に向けて凸に湾曲している角形リチウムイオン二次電池において、平坦部と、幅広面の内壁との間には、幅広面の湾曲している凸部分に対向する凹部が幅広面の内壁に対向する一方の面に形成された圧迫部材を有し、圧迫部材の凹部が形成された面の裏面は、平坦であり、かつ、捲回電極群の平坦部と対向することを特徴とする。

本発明では、電池容器内外の圧力差によって電池缶の幅広面の中央部が凹んだ場合に、幅広面から捲回電極群が受ける押圧のかかる圧力の場所による差を小さくすることができる。

角形リチウムイオン二次電池の外観斜視図。 角形リチウムイオン二次電池の分解斜視図。 捲回電極群の斜視図。 電池缶の幅広面が凹んだ様子を示す図。 第１実施形態における圧迫部材を示す図。 本発明と従来技術を比較する図。 第２実施形態における圧迫部材を示す図。 第３実施形態における圧迫部材を示す図。

―第１実施形態―
図１は角形リチウムイオン二次電池１００の外観を示す斜視図であり、図２は図１の角形リチウムイオン二次電池１００の内部構成を示す分解斜視図である。

図１および図２に示すように、角形リチウムイオン二次電池１００は、扁平な直方体形状であって、電池缶１と電池蓋６とからなる電池容器を備えている。電池缶１および電池蓋６の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などである。

図２に示すように、電池缶１には捲回電極群３が収容されている。電池缶１は、一対の幅広面１ｂと一対の幅狭面１ｃと底面１ｄとを有し、一端が開口部１ａとして開口された有底箱状に形成されている。捲回電極群３は絶縁保護フィルム２に覆われた状態で電池缶１に収容されている。絶縁保護フィルム２の材質は、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート等の絶縁性を有する樹脂である。これにより、捲回電極群３と、電池缶１の幅広面１ｂ、幅狭面１ｃ、および、底面１ｄとは電気的に絶縁されている。

図１および図２に示すように、電池蓋６は、矩形平板状であって、電池缶１の開口部１ａを塞ぐようにレーザ溶接されている。つまり、電池蓋６は、電池缶１の開口部１ａを封止している。電池蓋６には、正極外部端子１４および負極外部端子１２が配設されている。

正極外部端子１４は正極集電体４４を介して捲回電極群３の正極未塗工部３４ｃに電気的に接続され、負極外部端子１２は負極集電体２４を介して捲回電極群３の負極未塗工部３２ｃに電気的に接続されている。これにより、正極外部端子１４および負極外部端子１２を介して外部負荷に電力が供給され、あるいは、正極外部端子１４および負極外部端子１２を介して外部発電電力が捲回電極群３に供給されて充電される。

図２に示すように、電池蓋６には、電池容器内に電解液を注入するための注液口９が穿設されている。注液口９は、電解液注入後に注液栓１１によって封止される。電解液としては、例えば、エチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を用いることができる。

図１に示すように、電池蓋６の表面には、ガス排出弁１０が凹設されている。ガス排出弁１０は、内圧作用時の応力集中度合が相対的に高くなるように、プレス加工によって電池蓋６を部分的に薄肉化することで形成されている。ガス排出弁１０は、角形リチウムイオン二次電池１００が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池容器内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、内部からガスを排出することで電池容器内の圧力を低減させる。

図２に示すように、電池蓋６には、正極外部端子１４、負極外部端子１２、正極集電体４４、および、負極集電体２４が取り付けられる。正極外部端子１４および負極外部端子１２のそれぞれと、電池蓋６との間にはガスケット５が配置される。これにより、正極外部端子１４および負極外部端子１２のそれぞれと、電池蓋６とは電気的に絶縁される。正極集電体４４の正極集電体基部４１および負極集電体２４の負極集電体基部２１のそれぞれと、電池蓋６との間には、絶縁板７が配置される。これにより、正極集電体４４および負極集電体２４のそれぞれと、電池蓋６とは電気的に絶縁される。ガスケット５および絶縁板７の材質は、ポリブチレンテレフタレートやポリフェニレンサルファイド、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂等の絶縁性を有する樹脂である。

正極外部端子１４および正極集電体４４の材質は、アルミニウム系金属、すなわちアルミニウムまたはアルミニウム合金である。正極外部端子１４は、直方体形状の外部端子部と、外部端子部の電池蓋６側の面から電池蓋６側に向かって突出する突部とを有している。突部は、ガスケット５の貫通孔、電池蓋６の正極側貫通孔４６、絶縁板７の貫通孔、および、正極集電体４４の正極集電体基部４１の正極側開口孔４３に挿通され、先端が電池容器内において正極集電体４４の正極集電体基部４１にかしめられて正極接続部１４ａが形成される。正極接続部１４ａと正極集電体基部４１とは、かしめ固定された後、レーザによりスポット溶接される。これにより、正極外部端子１４と正極集電体４４とが電気的に接続されるとともに、正極外部端子１４および正極集電体４４のそれぞれが電池蓋６に固定される。

負極外部端子１２および負極集電体２４の材質は、銅系金属、すなわち銅や銅合金である。負極外部端子１２は、直方体形状の外部端子部と、外部端子部の電池蓋６側の面から電池蓋６側に向かって突出する突部とを有している。突部は、ガスケット５の貫通孔、電池蓋６の負極側貫通孔２６、絶縁板７の貫通孔、および、負極集電体２４の負極集電体基部２１の負極側開口孔２３に挿通され、先端が電池容器内において負極集電体２４の負極集電体基部２１にかしめられて負極接続部１２ａが形成される。負極接続部１２ａと負極集電体基部２１とは、かしめ固定された後、レーザによりスポット溶接される。これにより、負極外部端子１２と負極集電体２４とが電気的に接続されるとともに、負極外部端子１２および負極集電体２４のそれぞれが電池蓋６に固定される。

図２に示すように、正極集電体４４は、電池蓋６の内面に沿って配置される矩形平板状の正極集電体基部４１と、正極集電体基部４１の長辺側部から略直角に曲がって、電池缶１の幅広面１ｂに沿いながら電池缶１の底面１ｄに向かって延在する正極側平板部４７と、正極側平板部４７の下端に設けた正極側連結部４８により接続される正極側接続端部４２とを備えている。正極側接続端部４２は、捲回電極群３の正極未塗工部３４ｃに超音波溶接される部分である。

同様に、負極集電体２４は、電池蓋６の内面に沿って配置される矩形平板状の負極集電体基部２１と、負極集電体基部２１の長辺側部から略直角に曲がって、電池缶１の幅広面１ｂに沿いながら電池缶１の底面１ｄに向かって延在する負極側平板部３７と、負極側平板部３７の下端に設けた負極側連結部３８により接続される負極側接続端部２２とを備えている。負極側接続端部２２は、捲回電極群３の負極未塗工部３２ｃに超音波溶接される部分である。

上述のように、捲回電極群３は絶縁保護フィルム２に覆われた状態で電池缶１に収容されている。その絶縁保護フィルム２に覆われた捲回電極群３と、電池容器の幅広面１ｂ内面との間には圧迫部材４が設けられる。捲回電極群３の平坦部３ａは表側と裏側があり、それぞれの平坦部３ａが幅広面１ｂと対向しているため、捲回電極群３と幅広面１ｂの間は２か所あり、それぞれに圧迫部材４が設けられている。すなわち、絶縁保護フィルム２に覆われた捲回電極群３は、２つの圧迫部材４に挟まれるようにして、電池缶１に収容されている。なお、圧迫部材４については、後述する図４〜６の説明箇所でさらに説明する。

図３は、捲回電極群３の巻き終わり側を展開した状態を示す斜視図である。捲回電極群３には、平坦部３ａが２面あり、湾曲部３ｂが２か所ある。

捲回電極群３は、負極電極３２と正極電極３４の間にセパレータ３３を介して扁平状に捲回することによって構成されている。捲回するための軸芯としては、正極箔３４ａ、負極箔３２ａ、セパレータ３３のいずれよりも曲げ剛性の高い樹脂シートを捲回して構成したものなどを用いることができる。捲回電極群３は、最外周の電極が負極電極３２であり、さらにその外側にセパレータ３３が捲回される。セパレータ３３は、正極電極３４と負極電極３２との間を絶縁する役割を有している。正極未塗工部３４ｃと負極未塗工部３２ｃは、電極箔の金属面が露出した領域である。捲回電極群３において、正極未塗工部３４ｃは捲回軸方向の一方側に配置され、また、負極未塗工部３２ｃは、捲回軸方向の他方側に配置されるように捲回される。

正極電極３４を作製するために、正極活物質としてマンガン酸リチウム（化学式ＬｉＭｎ_２Ｏ_４）１００重量部に対し、導電材として１０重量部の鱗片状黒鉛と結着剤として１０重量部のポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという。）とを添加し、これに分散溶媒としてＮ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰという。）を添加、混練した正極合剤を作製した。厚さ２０μｍのアルミニウム箔よりなる正極箔３４ａの両面に、この正極合剤を塗工して正極合剤塗工部３４ｂを設けた。その際、正極箔３４ａの幅方向の一方の端部の両面には、正極合剤を塗工しないことで正極未塗工部３４ｃを設けた。その後、乾燥、プレス、裁断工程を経て、正極電極３４を得た。なお、正極箔３４ａの厚さを差し引いた正極合剤塗工部３４ｂの厚さは、９０μｍであった。

負極電極３２を作製するために、負極活物質として非晶質炭素粉末１００重量部に対して、結着剤として１０重量部のＰＶＤＦを添加し、これに分散溶媒としてＮＭＰを添加、混練した負極合剤を作製した。厚さ１０μｍの銅箔よりなる負極箔３２ａの両面にこの負極合剤を塗工して負極合剤塗工部３２ｂを設けた。その際、負極箔３２ａの幅方向の一方の端部の両面には、負極合剤を塗工しないことで負極未塗工部３２ｃを設けた。その後、乾燥、プレス、裁断工程を経て、負極電極３２を得た。なお、負極箔３２ａの厚さを差し引いた負極合剤塗工部３２ｂの厚さは、７０μｍであった。

負極合剤塗工部３２ｂは正極合剤塗工部３４ｂよりも幅方向において大きく、正極合剤塗工部３４ｂは、捲回電極群３において負極合剤塗工部３２ｂから捲回軸方向にはみ出さないように配置されている。正極未塗工部３４ｃ、負極未塗工部３２ｃは、それぞれ束ねられて溶接により正極集電体４４、負極集電体２４にそれぞれ接続される。なお、セパレータ３３は、負極合剤塗工部３２ｂよりも幅方向において大きい。しかし、捲回電極群３における正極未塗工部３４ｃと負極未塗工部３２ｃはセパレータ３３よりも捲回軸方向外側に向けて突出して配置されているため、セパレータ３３は正極未塗工部３４ｃと負極未塗工部３２ｃが溶接する場合の支障にはならない。

図４は、電池容器内外の圧力差によって電池缶１の幅広面１ｂが凹んだ時の様子を示している。図４（ａ）は、電池容器の斜視図であり、幅広面１ｂの中央部ほど凹んでいる様子を点線で模式的に示している。図４（ｂ）は、幅狭面１ｃ側から電池容器を見た図である。線５０ａは、幅狭面１ｃ側の幅広面１ｂの外縁を示す。線５０ｂは、幅広面１ｂ上の線で図示上下方向に中央部を通る線である線６０を幅狭面１ｃ側から見た線を示す。すなわち、線５０ｂは、電池缶１の図４（ａ）における左右方向中央の幅広面１ｂの外形を表している。図４（ｃ）は、底面１ｄ側から電池容器を見た図である。線５１ａは、底面１ｄ側の幅広面１ｂの外縁を示す。線５１ｂは、幅広面１ｂ上の線で図示左右方向に中央部を通る線である線６１を底面１ｄ側から見た線を示す。すなわち、線５１ｂは、電池缶１の図４（ａ）における上下方向中央の幅広面１ｂの外形を表している。

図４（ｂ）に示す線５０ａや図４（ｃ）示す線５１ａから分かるように、幅広面１ｂの外縁ではあまり変形が見られない。一方、図４（ｂ）に示す線５０ｂや図４（ｃ）示す線５１ｂから分かるように、幅広面１ｂの中央部は、内部に向かって変形、すなわち、凹んでいるのが分かる。さらに、外縁に向かうにしたがって、凹みの深さが小さくなっていくのが分かる。

図５は、圧迫部材４の斜視図である。圧迫部材４は、捲回電極群３の平坦部３ａと対向する面が平坦部４ａとなっている。一方、その裏面である、電池缶１の幅広面１ｂと対向する面には、外縁から中央に向かって深さが深くなる凹部４ｂを有している。

圧迫部材４は、例えば、溶融させた樹脂を型に流して硬化させる射出成型をして製造することができる。圧迫部材４は、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）などの合成樹脂製、ポリイミド、ポリブチレンテレフタレート等を材料として用いることができる。強度の観点からはポリイミドが好ましく、加工性の観点からはポリプロピレンが好ましい。

図６（ａ）は、本発明の第１実施形態の角形リチウムイオン二次電池１００において、凹んだ幅広面１ｂの中央部を通る断面、例えば、図４（ａ）に示す線６１を含む断面での断面図を示している。図６（ｂ）は、従来の角形リチウムイオン二次電池において、凹んだ幅広面１ｂの中央部を通る断面、例えば、図４（ａ）に示す線６１を含む断面での断面図を示している。なお、いずれの図においても、捲回電極群３を覆っている絶縁保護フィルム２は、図示していない。また、本明細書においては、絶縁保護フィルム２は、幅広面１ｂからの圧力を分散できるほどの剛性はない。さらに、本実施形態においては、絶縁保護フィルム２の外側に圧迫部材４が配置されている（図２の説明箇所参照）。

第１実施形態の角形リチウムイオン二次電池１００には圧迫部材４が設けられている点が、従来の角形リチウムイオン二次電池と異なる。
図６（ａ）において、絶縁保護フィルム２（不図示）に覆われた捲回電極群３は、一対の圧迫部材４に挟まれるように電池缶１に収容されている。その際、圧迫部材４の平坦部４ａは、絶縁保護フィルム２（不図示）を介して、捲回電極群の平坦部３ａと対向している。さらに、圧迫部材４の凹部４ｂは、電池缶１の幅広面１ｂの内壁と対向している。幅広面１ｂは中央部ほど凹んでいるが、圧迫部材４の凹部がその凹みに沿うような形状をしているため、幅広面１ｂから圧迫部材４に掛かる圧力が分散される。さらに、圧迫部材４の平坦部４ａは、捲回電極群３の平坦部３ａはその分散された圧力を受けて場所による差が小さくなった圧力が掛かる。

一方、図６（ｂ）において、絶縁保護フィルム２（不図示）に覆われた捲回電極群３の平坦部３ａは、幅広面１ｂと絶縁保護フィルム２以外を介さずに対向している。ゆえに、凹んだ幅広面１ｂは、平坦部３ａの中央部付近に集中して当接するため、幅広面１ｂから捲回電極群３の圧力が分散されない。

圧迫部材４の中央部での厚さ、すなわち、圧迫部材４の中央部における凹部４ｂと平坦部４ａとの距離は、圧迫部材４の外縁での厚さ、すなわち、圧迫部材４の外縁における凹部４ｂと平坦部４ａとの距離の０．４〜０．８倍程度の範囲であることが好ましい。圧迫部材４の中央部での厚さをこの範囲に設定することで、電池缶１の幅広面１ｂの凹みに沿った形状とすることができる。

圧迫部材４の外縁での厚さ、すなわち、圧迫部材４の外縁における凹部４ｂと平坦部４ａとの距離は、捲回電極群３の平坦部３ａ間の厚み、すなわち、捲回電極群３の平坦部３ａ間の距離の０．０１〜０．２倍程度の範囲であることが好ましい。圧迫部材４の外縁での厚さがこの範囲を外れて厚すぎる場合、電池体積に占める圧迫部材４の割合が大きくなり、体積当たりの容量、出力が落ちる。圧迫部材４の外縁での厚さがこの範囲を外れて薄すぎる場合、凹部４ｂの深さを深くすることができなくなる。また圧迫部材４の強度も落ちる。

以上、第１実施形態の角形リチウムイオン二次電池１００によれば、以下の作用効果を奏する。
（１）第１実施形態の角形リチウムイオン二次電池１００は、扁平形状に捲回してなり、２つの平坦部３ａを有する捲回電極群３と、捲回電極群３を収納し、捲回電極群３の平坦部３ａと対向する幅広面１ｂを有する電池容器とを備える。電池容器の幅広面１ｂは、電池容器内側に向けて凸に湾曲している。捲回電極群３の平坦部３ａと、幅広面１ｂの内壁との間には、幅広面１ｂの押圧による圧力が捲回電極群３の平坦部３ａにおいて場所による差を小さくするような凹部４ｂが一方の面に形成された圧迫部材４が設けられている。凹部４ｂが形成された面の裏面は平坦部４ａであり、凹部４ｂは幅広面１ｂの内壁と対向し、平坦部４ａは捲回電極群３の平坦部３ａと対向するようにした。
これにより、電池容器内外の圧力差によって電池容器の幅広面１ｂが凹んだ場合に、幅広面１ｂから圧迫部材４に掛かる圧力を圧迫部材４の凹部４ｂによって分散することができ、さらに、その分散された圧力を受けて、圧迫部材４の平坦部４ａが捲回電極群３の平坦部３ａに場所による差を小さくした圧力を掛けることができる。

（２）圧迫部材４の凹部４ｂの深さは、外縁から中央部に向かって連続的に大きくなっている。これによって、幅広面１ｂの凹みに沿うようにすることができる。

―第２実施形態―
図７は、第２実施形態における圧迫部材４を示す図である。第１実施形態と同様の説明箇所は省略する。第２実施形態における圧迫部材４は、階段状の凹部４ｂが設けられている。本実施形態では、その段数は１段である。このような圧迫部材４であっても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

以下では、第２実施形態における圧迫部材４の作製例について述べる。厚さが一様の基板に、中央に貫通孔を有する板を、重ねることで、中央部から外縁にかけて厚さが段階的に変化した、すなわち、階段状の凹部を有する圧迫部材４を得ることができる。

基板、および、貫通孔の開いた板は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）などの合成樹脂製のものまたはポリイミド、ポリブチレンテレフタレートのようなものを用いることができる。

電池缶１の中央部から外縁にかけて一様に凹むため、貫通孔は圧迫部材の中心部に位置していることが好ましい。また、貫通孔の開口面積は、電池缶１の幅広面１ｂの凹み方を考慮すると、基板の面積を１とした場合に０．１〜０．７の範囲が好ましい。貫通孔の開口面積が０．７よりも大きい場合、電池容器中央部が圧迫部材４と接することができない。貫通孔の開口面積が０．１よりも小さい場合、圧迫部材４の外縁部と電池容器とが接しない恐れがある。貫通孔の形状は、電池缶１の幅広面１ｂの凹みにより沿うように四角形状が好ましい。四角以外には丸形、ひし形等を適宜用いることができる。

なお、本実施形態では、圧迫部材４を複数の部品（板）から作製したが、射出成型で一体的に作製することも可能である。

―第３実施形態―
図８は、第３実施形態における圧迫部材４を示す図である。第１実施形態と同様の説明箇所は省略する。第３実施形態における圧迫部材４は、階段状の凹部４ｂが設けられている。本実施形態では、その段数は複数段の一例として３段を示した。このような圧迫部材４であっても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

以下では、第２実施形態における圧迫部材４の作製例について述べる。貫通孔を有さない基板に、互いに大きさの異なる貫通孔をそれぞれ有する板を複数重ねて作製する。基板に近い側の板ほど、小さい貫通孔を有するように重ねることで、図８に示すような圧迫部材４を作製することができる。

凹部４ｂの段数は、３段から５段が望ましい。第２実施形態における圧迫部材４と比較して、第３実施形態における圧迫部材４の製造法は複雑になるが、電池缶１の幅広面１ｂ内壁と当接する領域が増加するため、捲回電極群３に加わる力をより場所による差を小さくすることができる。板の素材および接着方法は、第２実施形態と同様のものを用いることができる。

なお、本実施形態では、圧迫部材４を複数の部品（板）から作製したが、射出成型で一体的に作製することも可能である。

―変形例―
その他、本発明においては以下に示すような変形を施してもよい。

正極活物質として、スピネル結晶構造を有する他のマンガン酸リチウムや、一部を金属元素で置換またはドープしたリチウムマンガン複合酸化物や、層状結晶構造を有するコバルト酸リチウムや、チタン酸リチウムや、これらの一部を金属元素で置換またはドープしたリチウム-金属複合酸化物を用いるようにしてもよい。

負極活物質として、リチウムイオンを挿入したり脱離したりすることが可能な天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素質材料やＳｉやＳｎなどの化合物（例えば、ＳｉＯ、ＴｉＳｉ_２等）、または、それらの複合材料を用いることができる。それらの粒子形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されない。

正極電極および負極電極における塗工部の結着材として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン、アクリル系樹脂などの重合体およびこれらの混合体などを用いることができる。

１：電池缶、 １ａ：開口部、 １ｂ：幅広面、 １ｃ：幅狭面、 １ｄ：底面、
２：絶縁保護フィルム、 ３：捲回電極群、 ３ａ：平坦部、 ３ｂ：湾曲部、
４：圧迫部材、 ４ａ：平坦部、 ４ｂ：凹部、 ５：ガスケット、
６：電池蓋、 ７：絶縁板、 ９：注液口、 １０：ガス排出弁、 １１：注液栓、
１２：負極外部端子、 １２ａ：負極接続部、 １４：正極外部端子、
１４ａ：正極接続部、 ２１：負極集電体基部、 ２２：負極側接続端部、
２３：負極側開口孔、 ２４：負極集電体、 ２６：負極側貫通孔、 ３２：負極電極、
３２ａ：負極箔、 ３２ｂ：負極合剤塗工部、 ３２ｃ：負極未塗工部、
３３：セパレータ、 ３４：正極電極、 ３４ａ：正極箔、 ３４ｂ：正極合剤塗工部、
３４ｃ：正極未塗工部、 ４１：正極集電体基部、 ４２：正極側接続端部、
４３：正極側開口孔、 ４４：正極集電体、 ４６：正極側貫通孔、
１００：角形リチウムイオン二次電池

Claims (4)

1. 扁平形状に捲回してなり、２つの平坦部を有する捲回電極群と、
   前記捲回電極群を収納し、前記捲回電極群の前記平坦部と対向する幅広面を有する電池容器とを備え、
   前記幅広面は、前記電池容器内側に向けて凸に湾曲している角形リチウムイオン二次電池において、
   前記平坦部と、前記幅広面の内壁との間には、前記幅広面の湾曲している凸部分に対向する凹部が前記幅広面の内壁に対向する一方の面に形成された圧迫部材を有し、
   前記圧迫部材の凹部が形成された面の裏面は、平坦であり、かつ、前記捲回電極群の平坦部と対向する角形リチウムイオン二次電池。
2. 請求項１に記載の角形リチウムイオン二次電池において、
   前記凹部は、階段状に形成されている角形リチウムイオン二次電池。
3. 請求項２に記載の角形リチウムイオン二次電池において、
   前記凹部の段数は、１段または複数段である角形リチウムイオン二次電池。
4. 請求項１に記載の角形リチウムイオン二次電池において、
   前記圧迫部材の外縁から中央に向かって凹部の深さが連続的に大きくなる角形リチウムイオン二次電池。
   

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