(57)【要約】【課題】  リチウムイオン二次電池の電気容量を犠牲にすることなく厚さを減じる。【解決手段】  本発明のリチウムイオン二次電池１は、シート状の負極１０，１０および正極７’，７を順番に積み重ねた形態を有する。正極７’，７は、セパレータ３を介して１組の負極１０，１０の間に配置された第一類正極７’と、負極１０，１０を挟んで第一類正極７’とは反対側に配置された１組の第二類正極７，７とで構成される。リチウムイオン二次電池１は、第一類正極７’が備える唯一の集電体５’を対称面として厚さ方向の上下に対称であるセル２０を備え、そのセル２０の一または繰り返しによって構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
極性が互いに異なる第一電極（１０）と第二電極（７’，７）との間でリチウムイオンの吸蔵・放出を行なうことによって充放電可能であり、シート状の前記第一電極（１０）および前記第二電極（７’，７）を順番に積み重ねた形態を有するリチウムイオン二次電池（１）であって、前記第二電極（７’，７）が、セパレータ（３）を介して１組の前記第一電極（１０，１０）の間に配置された第一類第二電極（７’）と、前記第一電極（１０）を挟んで前記第一類第二電極（７’）とは反対側に配置された１組の第二類第二電極（７，７）とからなり、前記第一類第二電極（７’）が持つ唯一の集電体（５’）を対称面として厚さ方向の上下に対称である単位構造（２０）を備え、その単位構造（２０）の一または繰り返しによって構成されていることを特徴とするリチウムイオン二次電池（１）。
【請求項２】
極性が互いに異なる第一電極（１０）と第二電極（７’，７）との間でリチウムイオンの吸蔵・放出を行なうことによって充放電可能であり、シート状の前記第一電極（１０）および前記第二電極（７’，７）を順番に積み重ねた形態を有するリチウムイオン二次電池（１）であって、
前記第二電極（７’，７）は、電気容量が互いに相違する第一類第二電極（７’）と、第二類第二電極（７）とで構成され、
第一類第二電極集電体（５’）と、前記第一類第二電極集電体（５’）の両面に配置された第一類第二電極活物質層（６’，６’）とを含む前記第一類第二電極（７’）が、１組の前記第一電極（１０，１０）の間に配置され、
第二類第二電極集電体（５）と、前記第二類第二電極集電体（５）の両面に配置された第二類第二電極活物質層（６，６）（６Ｓ，６Ｌ）とを含む前記第二類第二電極（７）（７Ｋ）が、前記第一電極（１０）を挟んで前記第一類第二電極（７’）とは反対側に配置され、
前記第一類第二電極（７’）と前記第一電極（１０）、ならびに前記第二類第二電極（７）と前記第一電極（１０）とがセパレータ（３）によって隔離されてなり、
前記第一類第二電極（７’）を構成する集電体（５’）を対称面として、厚さ方向の上下に対称である単位構造（２０）（２０Ｋ）を備え、
その単位構造（２０）（２０Ｋ）の一または繰り返しによって構成されていることを特徴とするリチウムイオン二次電池（１）。
【請求項３】
前記第一類第二電極活物質層（６’，６’）の電気容量が、実質的に、前記第二類第二電極活物質層（６，６）（６Ｓ，６Ｌ）の電気容量の２倍に調整されている請求項２記載のリチウムイオン二次電池（１）。
【請求項４】
前記第一電極（１０）が負極であり、前記第二電極（７’，７）が正極である請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池（１）。
【請求項５】
前記第二類第二電極集電体（５）が金属メッシュで構成されている請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池（１）。
【請求項６】
前記第二類第二電極集電体（５）の両面に配置された前記第二類第二電極活物質層（６Ｓ，６Ｌ）のうち、前記セパレータ（３）に隣接する側の前記第二類第二電極活物質層（６Ｌ）の電気容量が、他方の前記第二類第二電極活物質層（６Ｓ）の電気容量よりも大に調整されている請求項５記載のリチウムイオン二次電池（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池に関する。特に、シート状の正極および負極を順番に積み重ねた方式のセルを最小の単位構造として有するリチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、移動体通信機器や携帯型コンピュータなど、様々な電子機器の電源として、リチウムイオン二次電池が広く普及している。リチウムイオン二次電池は、小型軽量でありながら大きい電気エネルギーが得られること、充放電サイクル特性に優れること、急速充電可能なこと等の利点を有する。
【０００３】
最も単純なリチウムイオン二次電池のセルは、たとえば特許文献１に開示されているように、一層の正極と、一層の負極と、それらを互いに絶縁するセパレータとからなる。また、電子の授受を行なう集電体に金属メッシュを使用すれば、図４（ａ）に示すセル８０も実現できる。セル８０は、正極８１、負極８３およびセパレータ８５で構成されている。正極８１（または負極８３）は、電気化学反応を起こす正極活物質層８１ａ（負極活物質層８３ａ）と、正極活物質層８１ａとの間で電子の授受を行なう正極集電体８１ｃ（負極集電体８３ｃ）とを備える。
【０００４】
ところで、リチウムイオン二次電池を設計する上で、必要とされる電気容量を如何にして確保するかという技術課題がある。電気容量を増やすためには、単純に活物質のモル量を増やせばよいとも考えられる。しかしながら、活物質のモル量の増加は、その活物質を含む活物質層の厚さ増を意味する。活物質層の厚さが大きくなり過ぎると、正極、負極間の見かけの電流密度が大きくなり、大電流での充放電効率の低下といった問題が生じる。そのため、図４（ａ）に示す単一のセルでは、大きい電気容量を確保しづらい。
【０００５】
上述した問題を回避しつつ電気容量を稼ぐための一つの解決案として、渦巻き式のセルがある。渦巻き式のセルは、電極面積を簡単に大きくでき生産性にも優れる反面、形状の制約があること、薄型化を実現しづらいこと等の不利もある。
【０００６】
電気容量を稼ぐための他の解決案として、図４（ｂ）に示すごとく、図４（ａ）に示したセル８０を複数積み重ねる構造がある。ただし、単純にセル８０を積み重ねただけでは、正極８１と負極８３が短絡してしまう。そのため、図４（ｂ）に示すように、絶縁層８７を介在させる必要がある。この絶縁層８７は、発電そのものには寄与しないので、エネルギー密度を低下させる。セパレータ８５と同一の材料で絶縁層８７を構成する考えもあるが、そのようにすると、中央の正極８１と負極８３との間でリチウムイオンの吸蔵・放出を行なう可能性がある。その場合、両サイドの電極に、大電流での充放電効率の低下といった問題を招くことが予想される。
【０００７】
そこで、一般に採用されているのが、図５に示す構造のセル、いわゆるバイセル９０である。バイセル９０は、特許文献２にも開示されているように、中央の負極９３（負極活物質層９３ａと負極集電体９３ｃを含む）を両サイドの正極９１，９１（正極活物質層９１ａと正極集電体９１ｃを含む）で挟んだ構造を有する。バイセル９０を積み重ねることで、積層数に応じた電気容量を得ることができる。また、隣り合うバイセル間を絶縁する必要もなく、正極と負極との間の容量バランスもバイセル単位で考慮すれば済む。
【特許文献１】特開２００２−２６０７３９号公報
【特許文献２】特開２０００−３１１７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、昨今は、リチウムイオン二次電池の薄型化、高容量化および低コスト化に対する要請が、より強くなってきている。そこで、本発明は、電気容量を犠牲にすることなく厚さを減じることが可能であるとともに、低コスト化を図ることが可能な構造を持ったリチウムイオン二次電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、極性が互いに異なる第一電極と第二電極との間でリチウムイオンの吸蔵・放出を行なうことによって充放電可能であり、シート状の第一電極および第二電極を順番に積み重ねた形態を有するリチウムイオン二次電池であって、第二電極が、セパレータを介して１組の第一電極の間に配置された第一類第二電極と、第一電極を挟んで第一類第二電極とは反対側に配置された１組の第二類第二電極とからなり、第一類第二電極が持つ唯一の集電体を対称面として厚さ方向の上下に対称である単位構造を備え、その単位構造の一または繰り返しによって構成されていることを主要な特徴とする。
【００１０】
他の一つの視点において、本発明は、極性が互いに異なる第一電極と第二電極との間でリチウムイオンの吸蔵・放出を行なうことによって充放電可能であり、シート状の第一電極および第二電極を順番に積み重ねた形態を有するリチウムイオン二次電池であって、第二電極は、電気容量が互いに相違する第一類第二電極と、第二類第二電極とで構成され、第一類第二電極集電体と、第一類第二電極集電体の両面に配置された第一類第二電極活物質層とを含む第一類第二電極が、１組の第一電極の間に配置され、第二類第二電極集電体と、第二類第二電極集電体の両面に配置された第二類第二電極活物質層とを含む第二類第二電極が、第一電極を挟んで第一類第二電極とは反対側に配置され、第一類第二電極と第一電極、ならびに第二類第二電極と第一電極とがセパレータによって隔離されてなり、第一類第二電極を構成する集電体を対称面として、厚さ方向の上下に対称である単位構造を備え、その単位構造の一または繰り返しによって構成されていることを主要な特徴とする。
【００１１】
具体的には、第一電極を負極、第二電極を正極とすることができる。
【００１２】
電池の薄型化と高容量化を両立させるには、エネルギー密度の向上が不可欠である。本発明にかかるリチウムイオン二次電池の単位構造（図１参照）は、図５に示す従来のバイセルを２つ積み重ねた構造に相当する。図５から分かるように、２つのバイセル９０，９０を積み重ねると、積み重ね体の中央部は、正極９１，９１で構成されることになる。正極９１，９１は、各々独立して正極集電体９１ｃを備えている。他方、本発明にかかるリチウムイオン二次電池の単位構造では、単位構造の中央部が正極（第二電極）で構成されることには変わりないが、中央の正極集電体が上下対称面を含むように単位構造を構成することができる。すなわち、１組のバイセル９０，９０の積み重ね体よりも、集電体を１枚分減じることができる。発電に直接寄与しない集電体を減じることにより、エネルギー密度が大きくなる。また、部品点数が減少するので、部品コストを削減できる。また、リチウムイオン二次電池を組立てる際に、同一極性の集電体のタブ（電力取出部）を溶接等で一つに束ねる工程を行なう必要があるが、集電体の使用枚数が減ると、その工程が容易化するという利点もある。また、バイセル９０を用いてリチウムイオン二次電池を製造する場合に比べ、セル同士を重ねる工程が半減する。
【００１３】
正極集電体の使用枚数を減らすことにより、電池の特性に影響が及ぶ懸念もある。しかし、後述する実験結果からも明らかなように、それは杞憂である。たとえば、リチウムイオン二次電池の充放電は、正極と負極との間のリチウムイオンの拡散に律速される。つまり、単純に大電流放電を考えた場合には、電極（正極および負極）が薄いこと、具体的にはリチウムイオンの移動距離が短いことが望ましい。この点を本発明に当てはめてみると、確かに集電体の使用枚数は減るが、活物質層自体が厚くなるわけではない。そのため、本発明のリチウムイオン二次電池と、従来品とを比較したとき、電池の特性に相違が無いと考えられる。集電体の邪魔が無くなってリチウムイオンの拡散面積が大きくなり、むしろ大電流放電に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１（ａ）は、本発明のリチウムイオン二次電池１（以下、単に電池１ともいう）の要部をなすセル２０（単位構造）の断面模式図であり、図１（ｂ）は、その電池１の断面模式図である。図１（ｂ）に示すように、電池１は、複数のセル２０を積み重ねてなるセルスタック２が、電池容器４の中に密封された構造を有する。セル２０は、実際には薄い平板状に設計されるので、セルスタック２および電池１は板状の形をなす。また、セル２０の形状は方形状を想定しているが、方形以外の多角形状、円状、楕円状など種々の形状を採用できる。こうした形状の自由度の高さは、積み重ね方式のリチウムイオン二次電池１の有利な特徴の一つである。また、図１では、複数のセル２０を用いて電池１を構成しているが、セル２０を一つのみ備えたリチウムイオン二次電池も作製できる。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、セル２０は、シート状に成形された複数の正極７’，７と、同じくシート状の複数の負極１０，１０と、それら正極７’，７と負極１０，１０とを隔離する複数枚のセパレータ３と順番に積み重ねた形態を有する。正極７’，７および負極１０，１０におけるリチウムイオンの吸蔵・放出により、電池１の充放電が行なわれる。一つのセル２０につき、３層の正極７’，７と、２層の負極１０，１０と、４枚のセパレータ３が設けられる。
【００１６】
正極７’，７は、電気容量が互いに相違する、第一類正極７’と、１組の第二類正極７，７とで構成されている。電気容量の相違は、活物質のモル量の相違を意味する。第一類正極７’は、１組の負極１０，１０の間に配置されている、つまりセル２０の中央に位置しており、第二類正極７，７よりも厚く調整されている。第二類正極７，７は、各負極１０，１０の第一類正極７’が位置する側とは反対側に配置されている、つまりセル２０の両端に位置している。正極７，７’，７の厚さ調整により、負極１０，１０とのバランスを図り、活物質の余剰が生じないようにしている。
【００１７】
第一類正極７’は、第一類正極集電体５’と、その第一類正極集電体５’の両面に配置された第一類正極活物質層６’，６’とを備える。同様に、第二類正極７は、第二類正極集電体５と、その第二類正極集電体５の両面に配置された第二類正極活物質層６，６とを備える。第一類正極活物質層６’の電気容量は、第二類正極活物質層６の電気容量のおよそ２倍に調整されている。電池１の面内方向における面積は、第一類正極活物質層６’と、第二類正極活物質層６とで等しいため、層厚がおよそ２倍と考えてよい。また、第一類正極集電体５’と、第二類正極集電体５は、実際には同一の部品である。また、負極１０は、負極集電体８と、その負極集電体８の両面に配置された負極活物質層９，９とを備える。図１（ａ）から分かるように、セル２０は、第一類第二正極集電体５’を対称面として、厚さ方向における上下に対称となっている。
【００１８】
セル２０には、図５のバイセル９０の２つ分に相当する電気容量を持たせることができる。その一方で、第一類第二正極７’が、第一類第二正極集電体５’を一枚のみ備える点で、バイセル９０を２つ重ね合わせたものとは相違する構造をなす。つまり、同一容量を確保しつつ、集電体の使用枚数を減じることができる。第一類第二正極集電体５’が一枚のみとは、電池１の厚さ方向における実質的な数を指す。たとえば、同一面内に二枚並んでいても、それは実質的に一枚であるとみなす。
【００１９】
なお、正極７’，７および負極１０の配置は、相互に入れ替わってもよい。すなわち、３層の負極と２層の正極とで、図１（ａ）に類似する構造のセルを実現することも可能である。しかしながら、正極と負極の配置は、以下の理由で本実施形態（図１（ａ））のようにするのが好ましい。一般に、アルミニウム製の正極集電体の電子導電性は、Ｃｕ製の負極集電体の電子導電性よりも低い。そのため、図１（ａ）のような３層の正極と２層の負極の構造は、電池全体の電子導電性のバランスがよい。また、通常の正極の厚さは、同じ容量を持つ負極よりも厚いことから、図１（ａ）のような構造の電池は、活物質層となるべきフィルムの製造工程が容易であるという利点がある。
【００２０】
また、他の一つの理由として、リチウムイオン二次電池では、充放電に伴う電極体積の膨張・収縮が、正極よりも負極の方が大であることを挙げられる。図１（ａ）の配置は、各負極１０，１０が両端から正極７’，７で保持される構造なっているので、膨張・収縮を繰り返したときの負極活物質層９，９と負極集電体８との密着性を保ちやすい。このことは、優れた充放電サイクル特性を得るために重要である。
【００２１】
また、外側に位置する正極は、正極集電体の両面に配置された第二類正極活物質層同士の厚さ、つまり電気容量を異ならせてもよい。具体的には、図１（ｃ）に示すセル２０Ｋを示せる。セル２０Ｋは、第二類正極集電体５の両面に配置された第二類正極活物質層６Ｓ，６Ｌのうち、セパレータ３に隣接する側の第二類正極活物質層６Ｌの電気容量が、他方の第二類正極活物質層６Ｓの電気容量よりも大に調整されている。このセル２０Ｋを、図１（ａ）のセル２０に代えて使用することが可能である。その場合、電池１は、大電流の放電特性が向上する。なお、中央の第一類正極７’の電気容量が、両サイドの第二類正極７，７または第二類正極７Ｋ，７Ｋの合計容量に等しい点は、セル２０とセル２０Ｋに共通する。
【００２２】
次に、各部品の具体的な材料等について説明する。正極活物質層６，６’は、正極活物質、導電助剤および高分子基質を含んで構成される。負極活物質層９は、負極活物質、導電助剤および高分子基質を含んで構成される。セパレータ３、正極活物質層６，６’および負極活物質層９は多孔質形態を有し、ＬｉＰＦ６などのリチウム塩を、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートのような有機溶媒に溶解させた非水電解液が含浸されている。つまり、電池１は、リチウムイオンポリマー二次電池として構成されている。
【００２３】
正極活物質層６，６’および負極活物質層９の高分子基質としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＥＦ）などのフッ素樹脂や、あるいはこれらのフッ素樹脂の共重合体を使用することができる。
【００２４】
正極活物質層６，６’を構成する正極活物質としては、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２など、遷移金属あるいは典型金属を含むリチウム複合酸化物を使用できる。負極活物質層９を構成する負極活物質としては、メソフューズカーボン材などの黒鉛系炭素材料が好適である。また、導電助剤（導電性物質）としてはアセチレンブラックなどの導電性カーボンを使用できる。
【００２５】
正極集電体５’，５は、ＡｌまたはＡｌ合金からなる箔、あるいは金属メッシュで構成することができる。第二類正極集電体５については、最も外側の正極活物質層６，６にリチウムイオンの吸蔵・放出を行なわせるために、金属メッシュであることが重要である。負極集電体８は、ＣｕまたはＣｕ合金からなる箔、あるいは金属メッシュで構成することができる。中でも、活物質層との密着性保持、活物質層の体積確保、リチウムイオンの拡散性などの観点から、金属メッシュを使用することが好ましい。金属メッシュとしては、エキスパンドメタル、エッチングメタルおよびパンチングメタルのいずれも使用できる。
【００２６】
セパレータ３は、ポリエチレンやポリプロピレンなどの絶縁性樹脂の微多孔膜で構成することができる。また、正極活物質層６’，６および負極活物質層９に含まれる高分子基質と同様の材料、たとえばＰＶＤＦやＨＦＰ、あるいはそれらの共重合体により構成することも可能である（ＳｉＯ２などのフィラーを混入させてもよい）。さらには、ポリエチレンをポリプロピレンで挟んだ複数層構造を持つ微多孔膜、ポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂層と、ＰＶＤＦやＨＦＰ、あるいはそれらの共重合体からなる樹脂層とを有する微多孔膜などを、セパレータ３の素材として使用することもできる。
【００２７】
また、図１（ｂ）に示すように、セルスタック２には、帯状のリード端子１２，１３の一端が接続されている。リード端子１２，１３の他端は、電池容器４の融着代１１（封口部）を経て外側に延び出ている。具体的には、正極集電体５’，５の電力取出部５０が一つに束ねられて正極用のリード端子１２の一端が接続されている。負極集電体８の電力取出部８０が一つに束ねられて、負極用のリード端子１３の一端が接続されている。このようにして、セル２０同士が並列に接続される。正極用のリード端子１２は、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金にて構成するとよい。負極用のリード端子１３は、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、ニッケルメッキを施した銅またはニッケルメッキを施した銅合金にて構成するとよい。
【００２８】
電池容器４は、アルミニウムなどの金属箔の両面に樹脂層を設けた可撓性を有するシート状の外装材で構成されている。電池容器４の外側に露出する樹脂層としては、たとえばポリエチレンテレフタラートや２軸延伸ナイロンなどが使用され、内側の樹脂層には、ポリエチレンやポリプロピレンなど、熱融着性、電解液に対する耐性および低水蒸気透過性を備えた材料が使用されている。内側の樹脂層を溶融させ、溶融樹脂を接着剤として機能させることにより、封口部１１（融着代）が形成されている。
【実験例】
【００２９】
まず、下記の手順により本発明のリチウムイオン二次電池（本発明品）と、図５に示したバイセル９０を２つ重ね合わせたリチウムイオン二次電池（従来品）を作製した。
【００３０】
（正極活物質フィルムの作製）
各材料を総質量が１００ｇとなるように下記の質量比で秤量し、正極用混合粉末を調製した。この正極用混合粉末にアセトン１００ｇを加えて３０分間混錬して、正極用スラリーを得た。この正極用スラリーをＰＥＴフィルム上に塗布および乾燥させて正極活物質フィルムを得た。正極活物質フィルムの厚さは、本発明品用が１２０μｍと６０μｍ、従来品用が６０μｍとした。
・ＬｉＣｏＯ２／アセチレンブラック／バインダ（ＰＶＤＦ＋ＨＦＰ）／可塑剤（ジブチルフタレート）＝７０／５／８／１７
【００３１】
（負極活物質フィルムの作製）
各材料を総質量が１００ｇとなるように下記の質量比で秤量し、負極用混合粉末を調製した。この負極用混合粉末にアセトン１００ｇを加えて３０分間混錬して、負極用スラリーを得た。この負極用スラリーをＰＥＴフィルム上に塗布および乾燥させ、本発明品と従来品に共通である、厚さ７０μｍの負極活物質フィルムを得た。
・メソカーボンマイクロビーズ／アセチレンブラック／バインダ（ＰＶＤＦ＋ＨＦＰ）／可塑剤（ジブチルフタレート）＝７０／２／９／１９
【００３２】
（電極の作製）
正極集電体５’，５として、厚さ３０μｍ、開口率５０％のアルミニウム製パンチングメタルを準備した。負極集電体８として、厚さ３０μｍ、開口率５０％の銅製パンチングメタルを準備した。これらの集電体上に、予め作製した活物質フィルムを配置し、カレンダロール装置により熱ラミネートを行なうことにより、電解質を含浸させる前段階の電極を作製した。電極は、本発明品用および従来品用のそれぞれについて作製した。
【００３３】
（電池の組立）
次に、セパレータとしてポリエチレン製微多孔膜を準備し、正極、負極およびセパレータを熱ラミネートして、図１（ａ）に示す構造のセルを得た。このセルを試薬１級メチルアルコール中に１時間浸漬して、可塑剤を抽出した後、アルミラミネート包材（厚さ１１０μｍ）製の容器に入れ、先に抽出した可塑剤とほぼ同体積の電解液を、露点−５５℃のドライボックス内で含浸させた。電解液は、エチルカーボネートとエチルメチルカーボネートとを１：１の体積比で混合した溶媒に、ＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／リットルの濃度で加えたものを使用した。そして、ドライボックス内で容器を仮封口して、公称容量３８ｍＡｈの本発明のリチウムイオン二次電池を得た。なお、リチウムイオン二次電池は、大気中で化成処理を行なった後、さらに１週間エージングを行ない、容器内に発生したガスを真空ポンプでガス抜きするとともに、容器内を減圧した後、最終封口を行なって完成品とした。同様の手順で、図５のバイセル９０を２つ重ね合わせた電池も作製した。表１に、本発明にかかる電池（本発明品）と従来の電池（従来品）の寸法およびエネルギー密度を対比して示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
表１に示すように、同じ公称容量のリチウムイオン二次電池を、従来のバイセルを用いて作製した場合と、本発明の構造を採用した場合とでは、本発明品の方が厚さが小さくなる。もちろん、エネルギー密度も本発明品の方が高い。
【００３６】
（負荷特性試験）
表１に示す本発明品と従来品について、放電負荷特性を調べた。具体的には、４．２Ｖ、１ＣｍＡの定電流定電圧で充電を行なった後、３Ｖの定電圧で１Ｃ、２Ｃの放電を行なったときの放電負荷特性を、０．２Ｃ放電時の放電容量を１００％として調べた。試験は、２５℃の一定温度下にて行なった。試験結果を図２に示す。図２（ａ）が本発明品の結果を示すグラフであり、図２（ｂ）が従来品の結果を示すグラフである。３Ｖカットオフでの放電効率を、図２（ｃ）にまとめて記す。図２に示す結果から分かるように、本発明品と従来品との間に、放電負荷特性の差異はなかった。
【００３７】
次に、本発明品と従来品の充放電サイクル特性を調べた。具体的には、４．２Ｖ、１ＣｍＡの定電流定電圧で充電を行なった後、３Ｖの定電圧で１Ｃ放電（３Ｖカットオフ）を繰り返したときの放電率を、１回目の放電容量を１００％として調べた。試験は、２５℃の一定温度下にて行なった。試験結果を図３に示す。図３に示す結果から分かるように、本発明品と従来品との間に、充放電サイクル特性の差異はなかった。
【００３８】
なお、実験例では、モバイル機器、コンピュータ、ＩＣカード等の小型電子機器向けの小容量品を例示したが、自動車用などの大容量のリチウムイオン二次電池に、本発明のリチウムイオン二次電池の構造を好適に採用できることはもちろんである。
【００３９】
以上、本発明によれば、電気容量を犠牲にすることなく集電体の使用枚数を減じ、これにより電池の薄型化を図ることが可能である。また、図１（ｂ）に示すごとく、電池１を組立てる際に、正極集電体５’，５の電力取出部５０を一つに束ねる工程も容易化する。集電体の使用枚数を減じることにより、部品コスト減が望める。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明にかかるリチウムイオン二次電池のセル構造の断面模式図。
【図２】本発明品と従来品の負荷特性のグラフ。
【図３】本発明品と従来品の充放電サイクル特性のグラフ。
【図４】セル構造を単純に積み重ねることができない理由を説明する図。
【図５】従来のリチウムイオン二次電池のセル構造の断面模式図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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