(57)【要約】【課題】剛性が改善された二次電池、該二次電池の製造方法、該二次電池を備えた電子機器を提供すること。【解決手段】二次電池としてのリチウム電池１００は、第１の電解質部１４を挟んで配置された第１の正極１３と第１の負極１５とを有する第１の電池セル１０と、第２の電解質部２４を挟んで配置された第２の正極２３と第２の負極２５とを有する第２の電池セル２０と、を備え、第１の負極１５と第２の負極２５とが電気的に接続するように、第１の電池セル１０に対して第２の電池セル２０が重ねて配置され、第１の正極１３の側方にはみ出た第１の電解質部１４と、第２の正極２３の側方にはみ出た第２の電解質部２４とが連結されて連結部１０１をなしている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、
第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備え、
前記第１の負極と前記第２の負極とが電気的に接続するように、前記第１の電池セルに対して前記第２の電池セルが重ねて配置され、
前記第１の正極の側方にはみ出た前記第１の電解質部と、前記第２の正極の側方にはみ出た前記第２の電解質部とが連結されている、二次電池。
【請求項２】
第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、
第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備え、
前記第１の正極と前記第２の正極とが電気的に接続するように、前記第１の電池セルに対して前記第２の電池セルが重ねて配置され、
前記第１の正極の側方にはみ出た前記第１の電解質部と、前記第２の正極の側方にはみ出た前記第２の電解質部とが連結されている、二次電池。
【請求項３】
第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、
第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備え、
前記第１の負極と前記第２の正極とが電気的に接続するように、前記第１の電池セルに対して前記第２の電池セルが重ねて配置され、
前記第１の正極の側方にはみ出た前記第１の電解質部と、前記第２の正極の側方にはみ出た前記第２の電解質部とが連結されている、二次電池。
【請求項４】
第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、
第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、
第３の電解質部を挟んで配置された第３の正極と第３の負極とを有する第３の電池セルと、を備え、
前記第１の負極と前記第２の負極とが電気的に接続すると共に、前記第２の正極と前記第３の正極とが電気的に接続するように、前記第１の電池セルに対して前記第２の電池セルと前記第３の電池セルとが重ねて配置され、
前記第１の正極の側方にはみ出た前記第１の電解質部と、前記第２の正極の側方にはみ出た前記第２の電解質部と、前記第３の正極の側方にはみ出た前記第３の電解質部とが連結されている、二次電池。
【請求項５】
第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、
第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、
第３の電解質部を挟んで配置された第３の正極と第３の負極とを有する第３の電池セルと、を備え、
前記第１の負極と前記第２の負極とが電気的に接続すると共に、前記第２の正極と前記第３の正極とが電気的に接続するように、前記第１の電池セルに対して前記第２の電池セルと前記第３の電池セルとが重ねて配置され、
前記第１の正極の側方にはみ出た前記第１の電解質部と、前記第２の正極の側方にはみ出た前記第２の電解質部とが連結されている、二次電池。
【請求項６】
重ねられた前記第１の電池セルと前記第２の電池セルとを内包して封止する外装を備えた、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項７】
重ねられた前記第１の電池セル、前記第２の電池セル、前記第３の電池セルを内包して封止する外装を備えた、請求項４または５に記載の二次電池。
【請求項８】
請求項６または７に記載の二次電池を備えた、電子機器。
【請求項９】
第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、
前記第１の負極と前記第２の負極とが電気的に接続するように、前記第１の電池セルに対して前記第２の電池セルを重ねる工程と、
前記第１の正極の側方にはみ出た前記第１の電解質部と、前記第２の正極の側方にはみ出た前記第２の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した前記第１の電解質部の一部と前記第２の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えた、二次電池の製造方法。
【請求項１０】
第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、
前記第１の正極と前記第２の正極とが電気的に接続するように、前記第１の電池セルに対して前記第２の電池セルを重ねる工程と、
前記第１の正極の側方にはみ出た前記第１の電解質部と、前記第２の正極の側方にはみ出た前記第２の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した前記第１の電解質部の一部と前記第２の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えた、二次電池の製造方法。
【請求項１１】
第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、
前記第１の負極と前記第２の正極とが電気的に接続するように、前記第１の電池セルに対して前記第２の電池セルを重ねる工程と、
前記第１の正極の側方にはみ出た前記第１の電解質部と、前記第２の正極の側方にはみ出た前記第２の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した前記第１の電解質部の一部と前記第２の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えた、二次電池の製造方法。
【請求項１２】
第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、第３の電解質部を挟んで配置された第３の正極と第３の負極とを有する第３の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、
前記第１の負極と前記第２の負極とが電気的に接続すると共に、前記第２の正極と前記第３の正極とが電気的に接続するように、前記第１の電池セルに対して前記第２の電池セルと前記第３の電池セルとを重ねる工程と、
前記第１の電解質部及び前記第２の電解質部並びに前記第３の電解質部のうち、前記第１の正極の側方にはみ出た前記第１の電解質部と、前記第２の正極の側方にはみ出た前記第２の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した前記第１の電解質部の一部と前記第２の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えた二次電池の製造方法。
【請求項１３】
前記第１の正極の側方にはみ出た前記第１の電解質部と、前記第２の正極の側方にはみ出た前記第２の電解質部とに加熱体を接触させて溶融させる、請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。
【請求項１４】
前記第１の正極の側方にはみ出た前記第１の電解質部と、前記第２の正極の側方にはみ出た前記第２の電解質部とにレーザー光を照射して溶融させる、請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の電解質部及び前記第２の電解質部並びに前記第３の電解質部のうち、前記第１の正極の側方にはみ出た前記第１の電解質部と、前記第２の正極の側方にはみ出た前記第２の電解質部と、前記第３の正極の側方にはみ出た前記第３の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した前記第１の電解質部の一部と前記第２の電解質部の一部と前記第３の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えた請求項１２に記載の二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池、該二次電池を備えた電子機器、二次電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池として、携帯型情報機器をはじめとする多くの電子機器の電源として、リチウム電池（一次電池及び二次電池を含む）が利用されている。近年、高エネルギー密度と安全性とを両立可能な固体電解質を用いたリチウム電池が注目されている。
【０００３】
リチウム電池は、充電時に負極側に析出したリチウムが成長して生ずるデンドライトによって、電池内部で負極と正極との短絡が発生するおそれがあった。このようなリチウムのデンドライトは、充電時における電流密度との相関があり、負極の周縁部において顕著に現れるとされている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、第１集電体の少なくとも一方の表面に形成された正極活物質層と、第２集電体の少なくとも他方の表面に形成された負極活物質層とが電解質層を挟んで積層されてなる単電池層を複数積層されてなる発電要素を含む非水電解質二次電池が開示されている。当該非水電解質二次電池において、正極活物質層及び負極活物質層のうち少なくとも一方は、電気化学反応に有効な電極反応部と、非イオン透過性樹脂を含浸させて形成される樹脂浸透部とからなり、樹脂浸透部は、正極活物質層または負極活物質層の面方向において電極反応部の外周に配置され、正極活物質層における電極反応部の外周縁辺が、負極活物質層における電極反応部の外周縁辺に対して一致または内包に位置するとしている。
【０００５】
上記特許文献１の非水電解質二次電池によれば、電極反応部の外周側に樹脂浸透部を配置することから、正極として機能する電極反応部の端部の位置を、リチウムのデンドライトが発生し難い状態に容易に調整できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−９２６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の非水電解質二次電池では、単電池層を複数積層されてなる発電要素をさらにラミネートフィルムで内包して封止した構造が提案されている。しかしながら、ラミネートフィルムで封止された状態で負極に加わる圧力が小さい、あるいは均一でないと、負極側において充電時に電流密度がばらついてリチウムが不均一に析出するおそれがある。リチウムが不均一に析出することは、充放電特性に影響を及ぼす。また、局部的にリチウムのデンドライトが成長して正極と負極との短絡を招き易くなる。
【０００８】
このような不具合を避けるには、外部から十分に圧力を加えた状態で発電要素を封止する必要がある。それには、発電要素を構成する単電池層が加えられた圧力で破損しないように、発電要素の剛性を高める必要があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【００１０】
本願の二次電池は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備え、第１の負極と第２の負極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルが重ねて配置され、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とが連結されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本願の他の二次電池は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備え、第１の正極と第２の正極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルが重ねて配置され、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とが連結されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本願の他の二次電池は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備え、第１の負極と第２の正極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルが重ねて配置され、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とが連結されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本願の他の二次電池は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、第３の電解質部を挟んで配置された第３の正極と第３の負極とを有する第３の電池セルと、を備え、第１の負極と第２の負極とが電気的に接続すると共に、第２の正極と第３の正極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルと第３の電池セルとが重ねて配置され、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部と、第３の正極の側方にはみ出た第３の電解質部とが連結されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本願の他の二次電池は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、第３の電解質部を挟んで配置された第３の正極と第３の負極とを有する第３の電池セルと、を備え、第１の負極と第２の負極とが電気的に接続すると共に、第２の正極と第３の正極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルと第３の電池セルとが重ねて配置され、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とが連結されていることを特徴とする。
【００１５】
上記の二次電池において、重ねられた第１の電池セルと第２の電池セルとを内包して封止する外装を備えることが好ましい。
【００１６】
また、上記の二次電池において、重ねられた第１の電池セル、第２の電池セル、第３の電池セルを内包して封止する外装を備えることが好ましい。
【００１７】
本願の電子機器は、上記の二次電池のいずれかを備えたことを特徴とする。
【００１８】
本願の二次電池の製造方法は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第１の負極と第２の負極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルを重ねる工程と、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第１の電解質部の一部と第２の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、本願の他の二次電池の製造方法は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第１の正極と第２の正極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルを重ねる工程と、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第１の電解質部の一部と第２の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、本願の他の二次電池の製造方法は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第１の負極と第２の正極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルを重ねる工程と、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第１の電解質部の一部と第２の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、本願の他の二次電池の製造方法は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、第３の電解質部を挟んで配置された第３の正極と第３の負極とを有する第３の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第１の負極と第２の負極とが電気的に接続すると共に、第２の正極と第３の正極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルと第３の電池セルとを重ねる工程と、第１の電解質部及び第２の電解質部並びに第３の電解質部のうち、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第１の電解質部の一部と第２の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
上記の二次電池の製造方法において、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とに加熱体を接触させて溶融させることが好ましい。
【００２３】
また、上記の二次電池の製造方法において、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とにレーザー光を照射して溶融させるとしてもよい。
【００２４】
また、上記の二次電池の製造方法において、第１の電解質部及び第２の電解質部並びに第３の電解質部のうち、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部と、第３の正極の側方にはみ出た第３の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第１の電解質部の一部と第２の電解質部の一部と第３の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態の二次電池としてのリチウム電池の外観を示す概略斜視図。
【図２】第１実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図。
【図３】第１実施形態のリチウム電池の製造方法を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図。
【図５】第１実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図。
【図６】第１実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図。
【図７】第１実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図。
【図８】第１実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図。
【図９】第１実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図。
【図１０】ＬＣＢＯの熱分解に伴う重量比変化を示すグラフ。
【図１１】第２実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図。
【図１２】第３実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図。
【図１３】第４実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図。
【図１４】第５実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図。
【図１５】第５実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図。
【図１６】実施例３の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図。
【図１７】第６実施形態の電子機器としてのウェアラブル機器の構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２７】
本実施形態では、二次電池として、リチウムを含む固体の電解質を用いたリチウム電池を例に挙げて説明する。また、本実施形態の二次電池は、電池セルを２つ以上積層して構成されるものである。
【００２８】
（第１実施形態）
＜二次電池＞
第１実施形態の二次電池としてのリチウム電池について、図１及び図２を参照して説明する。図１は第１実施形態の二次電池としてのリチウム電池の外観を示す概略斜視図、図２は第１実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態のリチウム電池１００は、外装（パッケージ）５０を構成する２枚のラミネートフィルム５１，５２によって挟まれて封止された複数の電池セルを有するものである。電池セルは例えば円盤状であって、外装５０の内部において複数重ねられている。電池セルの積層体に２つのリード４１，４２が接続され外装５０から外側に引き出された状態となっている。リチウム電池１００において、リード４１が正極側リード（＋）であり、リード４１に対して反対側から引き出されたリード４２が負極側リード（−）である。なお、外装５０からの各リード４１，４２の引き出し方はこれに限定されるものではなく、リード４１とリード４２とを近づけて外装５０から引き出すことも可能である。
【００３０】
電池セルの詳しい構成については後述するが、複数の電池セルの積層体を挟んで封止するためのラミネートフィルム５１，５２は、外部からの水分などの浸入を防ぐため、該積層体よりも一回り大きく、樹脂フィルムと金属箔とが積層された積層フィルムが用いられている。積層フィルムは、内側から順に、厚みが例えば８０μｍのポリエチレンフィルムと、厚みが例えば７μｍのアルミ箔と、厚みが１５μｍのポリエチレンフィルムと、表層を構成する厚みが例えば１２μｍのＰＥＴフィルムとが積層されたものを挙げることができる。なお、外装５０に内包される電池セルは、円盤状であることに限定されず、例えばシート状であってもよい。
【００３１】
図２に示すように、リチウム電池１００は、外装５０に内包された、第１の電池セル１０と、第２の電池セル２０とを有している。第１の電池セル１０は、第１の正極１３と、第１の負極１５と、第１の正極１３と第１の負極１５との間に設けられた第１の電解質部１４とにより構成されている。本実施形態では、第１の正極１３は、集電体１１と、正極として機能する活物質部１２とにより構成されている。第１の電解質部１４は、活物質部１２と第１の負極１５とによって挟まれている。
【００３２】
第２の電池セル２０は、第２の正極２３と、第２の負極２５と、第２の正極２３と第２の負極２５との間に設けられた第２の電解質部２４とにより構成されている。本実施形態では、第２の正極２３は、集電体２１と、正極として機能する活物質部２２とにより構成されている。第２の電解質部２４は、活物質部２２と第２の負極２５とによって挟まれている。つまり、第２の電池セル２０も基本的に第１の電池セル１０と同じ構成を有するものである。
【００３３】
本実施形態では、第１の負極１５と第２の負極２５とが電気的に接続するように、第１の電池セル１０に対してリード４２を挟んで第２の電池セル２０が重ねて配置されている。第１の電池セル１０において、第１の正極１３と第１の負極１５とは第１の電解質部１４を挟んで対向して配置されている。第１の正極１３において、活物質部１２は集電体１１よりも大きい。第１の電解質部１４は、集電体１１に接する活物質部１２の一方の面に対して反対側の面を被覆するように配置され、且つ活物質部１２の外周端から側方にはみ出るように設けられている。言い換えれば、活物質部１２の外周端は第１の電解質部１４で覆われている。第１の負極１５は、第１の電解質部１４に接して配置されている。集電体１１が活物質部１２に接する面積と、第１の負極１５が第１の電解質部１４に接する面積とは同じである。つまり、活物質部１２及び第１の電解質部１４を挟んで集電体１１と第１の負極１５が対向配置されている。
【００３４】
第２の電池セル２０の構造もまた第１の電池セル１０の構造と同じであって、第２の電解質部２４は、集電体２１に接する活物質部２２の一方の面に対して反対側の面を被覆するように配置され、且つ活物質部２２の外周端から側方にはみ出し、外周端を覆うように設けられている。そして、活物質部１２の外周端より側方にはみ出した第１の電解質部１４と、活物質部２２の外周端より側方にはみ出した第２の電解質部２４とが連結されている。重ねられた第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の外周側に位置し、第１の電解質部１４と第２の電解質部２４とが連結された部分を、以降、連結部１０１と呼ぶ。
【００３５】
このように電気的に並列接続された第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体に対して、第１の電池セル１０の正極側の集電体１１に第１のリード４１ａが接続され、第２の電池セル２０の同じく正極側の集電体２１に第２のリード４１ｂが接続されている。第１のリード４１ａの端部と第２のリード４１ｂの端部とを重ねあわせて、リード４１が構成されている。
【００３６】
正極側のリード４１と負極側のリード４２とがそれぞれ外側に露出するように、２つのラミネートフィルム５１，５２によって重ねられた第１の電池セル１０と第２の電池セル２０とを挟み、２つのラミネートフィルム５１，５２を外周端で熱圧着して、ラミネートフィルム５１，５２のそれぞれを構成する樹脂フィルム同士を熱融着することにより封止されている。
【００３７】
なお、ラミネートフィルム５１，５２の外周端の内側に接着剤を塗布して接着し、封止する構成としてもよい。
【００３８】
このようなリチウム電池１００は、第１の電池セル１０の第１の電解質部１４と第２の電池セル２０の第２の電解質部２４とが外周側において連結されていることから、連結されていない場合に比べて、第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体の剛性が向上する。該積層体の外周に亘って第１の電解質部１４と第２の電解質部２４とが連結されて連結部１０１をなすことが剛性を向上させる観点で望ましいが、内側に位置する第１の負極１５と第２の負極２５との間に挟まれたリード４２を連結部１０１よりも外側に引き出す関係上、該積層体の外周において、一部に第１の電解質部１４と第２の電解質部２４とが連結されていない部分があってもよい。
【００３９】
また、リチウム電池１００の詳しい製造方法については後述するが、連結部１０１よりも内側であって、負極側に生じた空間１０２を電解質で埋めてしまうと、第１の負極１５とリード４２との間、また第２の負極２５とリード４２との間に電解質が侵入するおそれがあり、第１の負極１５及び第２の負極２５とリード４２との電気的な接続が阻害されるので、空間１０２は電解質によって完全に埋められていないことが好ましい。
【００４０】
また、第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体をラミネートフィルム５１，５２で封止する際には、減圧下で行われることが好ましい。したがって、２つのラミネートフィルム５１，５２の接着部と、該積層体との間に生じた空間１０３は、減圧状態であるが、該積層体の外周側に充填材を配置して当該空間１０３を充填材で埋めるように封止する構造としてもよい。このようにすれば、減圧下の封止によりラミネートフィルム５１，５２の外側から該積層体に圧力が加わったときに、リード４１，４２などに過剰な負荷が掛からずに済み、過剰な負荷によるリード４１，４２の断線を防ぐことができる。
【００４１】
＜電池セルの各部の構成＞
次に、第１の電池セル１０の各部について説明する。第１の電池セル１０と第２の電池セル２０とは、同じ構成を有するものであるから、第２の電池セル２０の各部の説明は省略する。
【００４２】
［活物質部］
電気的に正極として機能する活物質部１２は、正極活物質を含んで構成される。正極活物質としては、リチウム複合金属化合物が挙げられる。リチウム複合金属化合物は、リチウムを含み、かつ全体として２種以上の金属元素を含む酸化物などの化合物であって、オキソ酸イオンの存在が認められないものが好ましい。
【００４３】
このようなリチウム複合金属化合物としては、例えば、リチウム（Ｌｉ）を含み、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）のうちの、少なくとも１種の元素を含む複合金属化合物が挙げられる。具体的には、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、Ｌｉ2Ｍｎ2Ｏ3、ＬｉＣｒ0.5Ｍｎ0.5Ｏ2、ＬｉＦｅＰＯ4、Ｌｉ2ＦｅＰ2Ｏ7、ＬｉＭｎＰＯ4、ＬｉＦｅＢＯ3、Ｌｉ3Ｖ2（ＰＯ4）3、Ｌｉ2ＣｕＯ2、Ｌｉ2ＦｅＳｉＯ4、Ｌｉ2ＭｎＳｉＯ4、ＮＭＣ（Ｌｉa（ＮｉxＭｎyＣｏ1-x-y）Ｏ2）、ＮＣＡ（Ｌｉ（ＮｉxＣｏyＡｌ1-x-y）Ｏ2）などの酸化物や、ＬｉＦｅＦ3などのフッ化物が挙げられる。また、本実施形態においては、これらのリチウム複合金属化合物の結晶内の一部原子が、他の遷移金属、典型金属、アルカリ金属、アルカリ希土類、ランタノイド、カルコゲナイド、ハロゲンなどで置換された固溶体もリチウム複合金属化合物に含むものとし、これらの固溶体も正極活物質として用いることができる。
【００４４】
活物質部１２の詳しい形成方法については後述するが、本実施形態では、平均粒径が５００ｎｍ〜３０μｍの正極活物質粒子を凝集させて成形し、焼結することにより活物質部１２を形成している。このような活物質部１２は、互いに接した正極活物質粒子の間に空隙を有し、該空隙が連通した状態の多孔質の焼結体である。本実施形態において活物質部１２は、外形が例えばφ１０ｍｍであるが、厚みは成形が可能な範囲であれば特に限定されるものではなく、薄い場合は成形性の観点から５０μｍ程度、厚い場合は電解質のリチウムイオン伝導性の観点から見積もられ、３００μｍ程度までで、あまり厚いと活物質の利用効率を下げてしまう。
【００４５】
［電解質部］
第１の電解質部１４は、リチウムの、酸化物、硫化物、ハロゲン化物、窒化物、水素化物、ホウ素化物などからなる結晶質または非晶質の固体電解質が用いられる。
【００４６】
酸化物結晶質の一例としては、Ｌｉ0.35Ｌａ0.55ＴｉＯ3、Ｌｉ0.2Ｌａ0.27ＮｂＯ3、及びこれら結晶の元素の一部をＮ、Ｆ、Ａｌ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｂ、ランタノイド元素などで置換したペロブスカイト型結晶またはペロブスカイト類似結晶、Ｌｉ7Ｌａ3Ｚｒ2Ｏ12、Ｌｉ5Ｌａ3Ｎｂ2Ｏ12、Ｌｉ5ＢａＬａ2ＴａＯ12、及びこれら結晶の元素の一部をＮ、Ｆ、Ａｌ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｂ、ランタノイド元素などで置換したガーネット型結晶またはガーネット類似型結晶、Ｌｉ1.3Ｔｉ1.7Ａｌ0.3（ＰＯ4）3、Ｌｉ1.4Ａｌ0.4Ｔｉ1.6（ＰＯ4）3、Ｌｉ1.4Ａｌ0.4Ｔｉ1.4Ｇｅ0.2（ＰＯ4）3、及びこれら結晶の一部をＮ、Ｆ、Ａｌ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｂ、ランタノイド元素などで置換したＮＡＳＩＣＯＮ型結晶、Ｌｉ14ＺｎＧｅ4Ｏ16、などのＬＩＳＩＣＯＮ型結晶、Ｌｉ3.4Ｖ0.6Ｓｉ0.4Ｏ4、Ｌｉ3.6Ｖ0.4Ｇｅ0.6Ｏ4などのその他の結晶質を挙げることができる。
【００４７】
硫化物結晶質の一例としては、Ｌｉ10ＧｅＰ2Ｓ12、Ｌｉ9.6Ｐ3Ｓ12、Ｌｉ9.54Ｓｉ1.74Ｐ1.44Ｓ11.7Ｃｌ0.3、Ｌｉ3ＰＳ4などを挙げることができる。
【００４８】
また。その他の非晶質の一例としては、Ｌｉ2Ｏ−ＴｉＯ2、Ｌａ2Ｏ3−Ｌｉ2Ｏ−ＴｉＯ2、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＳＯ4、Ｌｉ4ＳｉＯ4、Ｌｉ3ＰＯ4−Ｌｉ4ＳｉＯ4、Ｌｉ4ＧｅＯ4−Ｌｉ3ＶＯ4、Ｌｉ4ＳｉＯ4−Ｌｉ3ＶＯ4、Ｌｉ4ＧｅＯ4−Ｚｎ2ＧｅＯ2、Ｌｉ4ＳｉＯ4−ＬｉＭｏＯ4、Ｌｉ3ＰＯ4−Ｌｉ4ＳｉＯ4、Ｌｉ4ＳｉＯ4−Ｌｉ4ＺｒＯ4、ＳｉＯ2−Ｐ2Ｏ5−Ｌｉ2Ｏ、ＳｉＯ2−Ｐ2Ｏ5−ＬｉＣｌ、Ｌｉ2Ｏ−ＬｉＣｌ−Ｂ2Ｏ3、ＬｉＩ、ＬｉＩ−ＣａＩ2、ＬｉＩ−ＣａＯ、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＡｌＦ4、ＬｉＦ−Ａｌ2Ｏ3、ＬｉＢｒ−Ａｌ2Ｏ3、ＬｉＩ−Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2.88ＰＯ3.73Ｎ0.14、Ｌｉ3ＮＩ2、Ｌｉ3Ｎ−ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、Ｌｉ3Ｎ−ＬｉＣｌ、Ｌｉ6ＮＢｒ3、Ｌｉ2Ｓ−ＳｉＳ2、Ｌｉ2Ｓ−ＳｉＳ2−ＬｉＩ、Ｌｉ2Ｓ−ＳｉＳ2−Ｐ2Ｓ5などを挙げることができる。なかでも、第１の電解質部１４の形成を考慮して、融点が上述した活物質部１２よりも低い、炭素（Ｃ）とホウ素（Ｂ）とを含むリチウム複合酸化物であるＬｉ2+xＣ1-xＢxＯ3や、Ｌｉ3ＢＯ3などの類似物質が特に好適に用いられる。
【００４９】
活物質部１２と第１の負極１５とに挟まれた部分の第１の電解質部１４の厚みは、正極として機能する活物質部１２と第１の負極１５との短絡を防止する観点から、２μｍ以上であることが好ましい。
【００５０】
［負極］
第１の負極１５は、負極活物質を含んで構成される。負極活物質としては、例えば、五酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、錫（Ｓｎ）が添加された酸化インジウム（ＩＴＯ）、アルミニウム（Ａｌ）が添加された酸化亜鉛（ＡＺＯ）、ガリウム（Ｇａ）が添加された酸化亜鉛（ＧＺＯ）、アンチモン（Ｓｂ）が添加された酸化錫（ＡＴＯ）、フッ素（Ｆ）が添加された酸化錫（ＦＴＯ）、ＴｉＯ2のアナターゼ相、Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12、Ｌｉ2Ｔｉ3Ｏ7などのリチウム複合酸化物、リチウム（Ｌｉ）、シリコン（Ｓｉ）、錫（Ｓｎ）、シリコン−マンガン合金（Ｓｉ−Ｍｎ）、シリコン−コバルト合金（Ｓｉ−Ｃｏ）、シリコン−ニッケル合金（Ｓｉ−Ｎｉ）、インジウム（Ｉｎ）、金（Ａｕ）などの金属および合金、炭素材料、炭素材料の層間にリチウムイオンが挿入された物質などが挙げられる。本実施形態では、電池容量を考慮してリチウム（Ｌｉ；金属リチウムとも言う）が用いられている。
【００５１】
第１の負極１５の厚さは、およそ５０ｎｍから１００μｍ程度が好ましいが、所望の電池容量や材料特性に応じて任意に設計することが可能である。なお、本実施形態において、第１の負極１５と第２の負極２５との間に挟まれるリード４２は、負極側の集電体としても機能するものであるが、第１の負極１５よりも低抵抗な集電体を別途設けて、該集電体と第１の負極１５とにより本発明の第１の負極をなす構成としてもよい。
【００５２】
［集電体］
正極側の集電体１１及び、上述した負極側の集電体は、正極として機能する活物質部１２及び第１の負極１５と電気化学反応を生じず、かつ電子伝導性を有している形成材料であれば、いずれも好適に用いることができる。正極側及び負極側の集電体の形成材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、およびパラジウム（Ｐｄ）からなる群から選ばれる１種の金属（金属単体）や、上記の群から選ばれる少なくとも１種の金属元素を含む合金、ＩＴＯ（Tin-doped Indium Oxide）、ＡＴＯ（Antimony-doped Tin Oxide）、およびＦＴＯ（Fluorine-doped Tin Oxide）などの導電性金属酸化物、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）などの金属窒化物などが挙げられる。
【００５３】
集電体の形態は、電子伝導性を有する上記形成材料の薄膜の他、金属箔、板状、導電体微粉末を粘結剤とともに混練したペーストなど、目的に応じて適当なものが選択可能である。また、集電体は、これらの形成材料を用いた複数の層からなる多層構造であってもよい。このような集電体の厚さは、特に限定されないが、本実施形態では、正極側の集電体１１として厚みがおよそ５μｍ以下の金（Ａｕ）の薄膜を用いている。
【００５４】
なお、正極側の第１のリード４１ａ及び第２のリード４１ｂとして、厚みがおよそ２０μｍのアルミ箔が用いられ、負極側のリード４２として同じく厚みがおよそ２０μｍの銅箔が用いられている。
【００５５】
＜二次電池の製造方法＞
次に、本実施形態の二次電池の製造方法としてのリチウム電池１００の製造方法について、図３〜図９を参照して説明する。図３は第１実施形態のリチウム電池の製造方法を示すフローチャート、図４〜図９は第１実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図である。
【００５６】
図３に示すように、本実施形態の二次電池の製造方法としてのリチウム電池１００の製造方法は、活物質部の形成工程（ステップＳ１）と、電解質部の形成工程（ステップＳ２）と、負極の形成工程（ステップＳ３）と、集電体の形成工程（ステップＳ４）と、電池セルの積層工程（ステップＳ５）と、リードの取付け工程（ステップＳ６）と、電解質部の連結工程（ステップＳ７）と、封止工程（ステップＳ８）とを備えている。
【００５７】
ステップＳ１では、まず、正極活物質の粉体を用いて内部に空隙を有する成形体を形成する。具体的には、本実施形態では、正極活物質として、ＬｉＣｏＯ2（コバルト酸リチウム；以降、ＬＣＯと称する）を用いた。そして、図４に示すように、ダイス（成形型）６１と加圧部６２とを有する成形装置を用い、ＬＣＯ粒子１２ｐを例えば１５０ｍｇ秤量して、φ１０ｍｍのダイス（成形型）６１に充填し、５０ｋｇＮの圧力で１軸プレスを２分間行って厚みがおよそ１００μｍのペレットを作製した。当該ペレットを基板上に載せて、例えば電気マッフル炉を用いて焼成する。焼成温度は、８５０℃以上であって、正極活物質の融点未満の温度であることが好ましい。この場合、正極活物質としてＬＣＯ粒子１２ｐを用いていることから、焼成温度は、８７５℃以上１０００℃以下であることが好ましい。これにより、ＬＣＯ粒子１２ｐ同士を焼結させて、一体化した多孔質の焼結体である活物質部１２が得られる。焼成温度を８５０℃以上とすることによって、焼結が十分に進行するとともに、ＬＣＯ粒子１２ｐの間の電子伝導性が確保される。焼成温度を正極活物質の融点未満とすることによって、ＬＣＯ粒子１２ｐの結晶内のリチウムが過剰に揮発することを抑え、リチウムイオンの伝導性が維持される。すなわち、活物質部１２の容量を確保することが可能となる。ゆえに、活物質部１２を用いるリチウム電池１００において、適切な出力および容量を付与することができる。
【００５８】
なお、ＬＣＯ粒子１２ｐ同士を繋ぎ合わせるバインダー（結着剤）や、成形体の空隙率を調整するための増孔材などの有機物を含んで上記ペレットを形成してもよいが、焼成後にこれらの有機物が残留すると電荷伝導性に影響を及ぼすので、焼成によって有機物を確実に焼失させることが好ましい。言い換えれば、バインダーや増孔材などの有機物質を含まずにペレットを形成することが望ましい。また、成形体における空隙率は、ＬＣＯ粒子１２ｐつまり正極活物質粒子の平均粒径と、ペレットを形成する際の圧力や焼成温度などの焼結条件とを調整することにより制御することができる。本実施形態では、この後に充填される電解質と正極活物質粒子との十分な接触を図るため、成形体の空隙率が４０％以上６０％以下となるように調整した。
【００５９】
焼成時間は、例えば５分以上、３６時間以下とすることが好ましい。より好ましくは、４時間以上、１４時間以下である。以上の処理によって、多孔質の活物質部１２が得られる。焼成時に用いられる上記基板の材料は、特に限定されないが、ＬＣＯ粒子１２ｐと反応し難い例えば酸化マグネシウムなどの材料を用いることが好ましい。そして、ステップＳ２へ進む。
【００６０】
ステップＳ２では、活物質部１２に第１の電解質部１４を形成する。具体的には、電解質として正極活物質（この場合は、ＬＣＯ）よりも融点が低いＬｉ2+xＣ1-xＢxＯ3（以降、ＬＣＢＯと称す）を用いた。まず、図５に示すように、坩堝６５の中に活物質部１２を載置する。続いて活物質部１２の表面にＬＣＢＯの粉体１４ｐを所定量秤量して万遍なく配置する。さらに粉体１４ｐの上に例えばステンレス製の錘６６を載せる。ＬＣＢＯの融点はおよそ７００℃であることから、炭酸（ＣＯ2）ガスを含む雰囲気下で、坩堝６５をおよそ８００℃に加熱し、活物質部１２上のＬＣＢＯの粉体１４ｐを溶融させる。粉体１４ｐの融液の一部は、多孔質である活物質部１２に浸み込んでゆく。また、錘６６によって融液が活物質部１２の外周側にも押し広がる。その後、坩堝６５を室温まで冷却して、活物質部１２に浸み込んだり、押し広がったりした融液を固化させる。これにより、活物質部１２の内側の空隙に第１の電解質部１４の一部が充填されると共に、活物質部１２の一方の表面と端面とを覆う第１の電解質部１４が形成される。ＬＣＢＯの融液を固化すると、非晶質のＬＣＢＯからなる第１の電解質部１４が得られる。
【００６１】
炭酸（ＣＯ2）ガス雰囲気下で、電解質であるＬＣＢＯを溶融させることから、８００℃に坩堝６５を加熱したとしてもＬＣＢＯから炭素（Ｃ）が抜けて組成が変化することを防止することができる。
【００６２】
非晶質の第１の電解質部１４の一部が、活物質部１２の空隙に充填されることから、活物質部１２と第１の電解質部１４とが接触する面積が実質的に増えて、リチウムイオンの伝導性（イオン伝導率）が向上する。なお、高いイオン伝導率を確保する観点から、第１の電解質部１４を形成する前に、第１の電解質部１４を構成する電解質よりも優れたイオン伝導率を有する結晶質の電解質を活物質部１２に含ませてもよい。このような結晶質の電解質としては、前述した電解質の中から選ばれる、例えば、Ｌｉ7Ｌａ3Ｚｒ2Ｏ12（以降、ＬＬＺと称す）などのガーネット型結晶またはガーネット類似型結晶のリチウム複合金属酸化物が挙げられる。具体的には、ＬＬＺを溶媒に溶解させた溶液を活物質部１２に含浸させ、加熱することによって、活物質部１２の空隙にＬＬＺの結晶を析出させる液相法が挙げられる。また、活物質部１２を構成する正極活物質粒子（ＬＣＯ粒子）とＬＬＺの結晶粒子とを混ぜて図４に示したように加圧成形してペレットを形成し、当該ペレットを焼成して活物質部１２としてもよい。そして、ステップＳ３へ進む。
【００６３】
ステップＳ３では、第１の電解質部１４上に第１の負極１５を形成する。前述したように、本実施形態では、金属リチウムを用いて第１の負極１５を形成する。具体的には、第１の電解質部１４において第１の負極１５を形成する領域以外の部分をマスキングして、金属リチウムをスパッタ法や真空蒸着法などにより成膜することによって、膜厚が例えば５０ｎｍ以上１００μｍ以下の第１の負極１５を形成した。そして、ステップＳ４へ進む。
【００６４】
ステップＳ４では、集電体１１を形成する。具体的には、活物質部１２の一方の面において集電体１１を形成する領域以外の部分をマスキングして、例えばスパッタ法や真空蒸着法などにより金（Ａｕ）を膜厚がおよそ５μｍ以下となるように成膜して集電体１１を形成する。これにより、図６に示すように、集電体１１と活物質部１２とからなる第１の正極１３と第１の負極１５との間に第１の電解質部１４が挟まれ、第１の電解質部１４の一部が第１の正極１３から側方にはみ出ている第１の電池セル１０ができあがる。
【００６５】
第１の電池セル１０の充電時に第１の負極１５にリチウムが析出して成長するとデンドライトとなる。正極として機能する活物質部１２と第１の負極１５とがリチウムのデンドライトを介して短絡することを防ぐ観点から、活物質部１２と第１の負極１５との間の第１の電解質部１４の部分１４ａの膜厚は、２μｍ以上であることが好ましい。言い換えれば、第１の電解質部１４の部分１４ａの膜厚が２μｍ以上となるように、ステップＳ２において、活物質部１２に第１の電解質部１４の一部を充填しつつ第１の電解質部１４を形成する際に、溶融させる電解質の量を調整する。それでも、上記の第１の電解質部１４の部分１４ａの膜厚を確保することが難しい場合は、ステップＳ３で第１の負極１５を形成する前に、電解質を例えばスパッタ法で追加成膜することが好ましい。
【００６６】
また、この後に、活物質部１２の外周端を覆う第１の電解質部１４の端部１４ｂを加熱して溶融させ、第２の電池セル２０における第２の電解質部２４の端部２４ｂと連結させる観点から、活物質部１２の外周端から第１の電解質部１４の端部１４ｂの表面までの長さ（第１の電解質部１４の面方向における端部１４ｂの厚み）は０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。言い換えれば、このような第１の電解質部１４の端部１４ｂとなるように、ステップＳ２において溶融させる電解質の量を調整する。
【００６７】
第２の電池セル２０の形成方法も第１の電池セル１０と同じである。したがって、以上のステップＳ１からステップＳ４を繰り返すことによって第２の電池セル２０を形成する。そして、ステップＳ５へ進む。
【００６８】
ステップＳ５では、図７に示すように、第１の負極１５と第２の負極２５とが電気的に接続するように、第１の電池セル１０に対してリード４２を介して第２の電池セル２０を重ねて配置する。そして、ステップＳ６へ進む。
【００６９】
ステップＳ６では、図７に示した第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体に、正極側のリード４１（第１のリード４１ａ及び第２のリード４１ｂ）を取り付ける。具体的には、図２に示したように、集電体１１にアルミ箔からなる第１のリード４１ａを重ねて圧接し、集電体２１に同じくアルミ箔からなる第２のリード４１ｂを重ねて圧接する。リード４１の接続方法としては、圧接の他に、溶接、半田付けなどの方法が挙げられる。そして、ステップＳ７へ進む。
【００７０】
ステップＳ７の電解質部の連結工程は、第１の正極１３の側方にはみ出た第１の電解質部１４と、第２の正極２３の側方にはみ出た第２の電解質部２４とを加熱して溶融させる工程と、溶融した第１の電解質部１４の一部と第２の電解質部２４の一部とが結合した状態で固化させる工程とを含むものである。具体的には、図８に示すように、テーブル８１上に第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の積層体を載置して、加圧部８２により該積層体を所定の圧力で加圧した状態とする。そして、ヒーターなどによって加熱された加熱体としてのコテ先８３を、第１の電解質部１４の端部１４ｂと第２の電解質部２４の端部２４ｂとに接触させて、各端部１４ｂ，２４ｂを局部的に溶融させ、その融液をコテ先８３の先端面に馴染ませて結合させる。融液が結合した状態が確認されたら、例えばコテ先８３に冷風をあてることによって融液を冷却して固化させる。このような、溶融と冷却とを伴う連結作業を第１の電解質部１４と第２の電解質部２４との外周に沿って行うことで、図９に示すように、第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の積層体において、第１の電解質部１４の端部１４ｂと第２の電解質部２４の端部２４ｂとを連結させた連結部１０１を形成する。電解質部の融液がリード４２と第１の負極１５及び第２の負極２５との間に浸み込まないように、図９に示すように、連結部１０１よりも第１の負極１５及び第２の負極２５側に空間１０２を形成するように上記連結作業を行うことが好ましい。そして、ステップＳ８へ進む。
【００７１】
ステップＳ８では、図２に示したように、連結部１０１によって第１の電解質部１４と第２の電解質部２４とが連結された第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の積層体を、減圧下で２つのラミネートフィルム５１，５２で挟んで、２つのラミネートフィルム５１，５２の端部を重ねあわせて熱圧着し接着する。これにより、外装５０に電気的に並列接続された２つの電池セル１０，２０を内包して封止されたリチウム電池１００ができあがる。なお、外装５０から正極側のリード４１と、負極側のリード４２とが引き出された状態で２つのラミネートフィルム５１，５２の端部が接着される。
【００７２】
次に、連結部１０１の形成に係る技術的な内容について図１０を参照して説明する。
図１０は、ＬＣＢＯの熱分解に伴う重量比変化を示すグラフである。
連結部１０１は、第１の電解質部１４の端部１４ｂと第２の電解質部２４の端部２４ｂとを局部的に加熱して溶融させることにより形成される。本実施形態では、ＬＣＢＯを用いて第１の電解質部１４及び第２の電解質部２４を形成していることから、ＬＣＢＯを溶融させるには、融点である７２０℃以上であって、活物質部１２が溶融しない１０００℃以下の温度で加熱する。このような熱によるＬＣＢＯの熱分解反応は、以下の反応式として示される。
Ｌｉ2.2Ｃ0.8Ｂ0.2Ｏ3→０．８ＣＯ2＋０．８Ｌｉ2Ｏ＋０．２Ｌｉ3ＢＯ3
つまり、ＬＣＢＯの加熱によって炭酸ガス（ＣＯ2）と、酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）と、ホウ酸リチウム（Ｌｉ3ＢＯ3）とが生成される。熱分解反応によって炭酸ガスが放出されるため、ＬＣＢＯの重量は減少する。
具体的には、１ｍｏｌ（モル）すなわち質量が７５．０４ｇのＬＣＢＯがすべて熱分解すると、０．８ｍｏｌすなわち質量が３５．２１ｇのＣＯ2が生じ、残りの質量が３９．８３ｇとなる。
【００７３】
図１０は７２０℃でＬＣＢＯを熱分解させたときの加熱時間と重量比との関係を示すものである。本実施形態では、連結部１０１の形成にあたり、ＬＣＢＯが１％以上分解する（１％以上重量が減少する）ように、加熱条件を設定している。加熱条件は、例えば７２０℃で、１分程度である。これによって、形成された連結部１０１には、酸化リチウムが確実に存在することになる。以下の反応式に示すように、酸化リチウムは水と反応すると水酸化リチウムとなる。
Ｌｉ2Ｏ＋Ｈ2Ｏ→２ＬｉＯＨ
つまり、連結部１０１が形成された第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体を外装５０に内包することにより、外部から水分などが浸入しても、連結部１０１によって吸収されることになるため、高い耐久品質を有するリチウム電池１００を実現可能である。
【００７４】
上記第１実施形態のリチウム電池１００とその製造方法によれば、以下の効果が得られる。
（１）外装５０に内包された第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の積層体は、第１の電池セル１０の第１の電解質部１４の端部１４ｂと、第２の電池セル２０の第２の電解質部２４の端部２４ｂとが局部的に加熱され、結合して形成された連結部１０１を有している。したがって、連結部１０１を形成しない場合に比べて、該積層体の剛性が向上する。また、第１の電池セル１０と第２の電池セル２０とが重ねられて加圧され、第１の負極１５と第２の負極２５とがリード４２を介して電気的に接続した状態で連結部１０１が形成されることから、連結部１０１が形成された後においても、第１の電解質部１４に対して第１の負極１５が圧接され、第２の電解質部２４に対して第２の負極２５が圧接された状態が維持される。ゆえに、リチウム電池１００の充電時において、第１の負極１５及び第２の負極２５における電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出し易くなる。つまり、負極側において局部的にリチウムのデンドライトが成長し難くなる。すなわち、第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体における剛性が向上し、局部的なリチウムのデンドライトの成長による短絡などが生じ難い高い信頼性品質を有する並列型のリチウム電池１００を提供または製造することができる。
【００７５】
（２）剛性が向上した第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の積層体を減圧下で外装５０に内包して封止することから、封止後に該積層体に外部から圧力が加わったとしても該積層体が破損し難い並列型のリチウム電池１００を提供または製造することができる。
【００７６】
（３）第１の電解質部１４の端部１４ｂと第２の電解質部２４の端部２４ｂとを局部的に加熱して溶融させることにより形成される連結部１０１は、加熱によってＬＣＢＯが熱分解して生成した酸化リチウムを含む。したがって、外部から外装５０の内部に水分が浸入しても、連結部１０１に含まれる酸化リチウムと浸入した水とが反応して水酸化リチウムとなることから、電池特性に影響が生じ難い高い耐久品質を有する並列型のリチウム電池１００を提供または製造することができる。
【００７７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の二次電池について、上記第１実施形態と同様にリチウム電池を例に挙げ、図１１を参照して説明する。図１１は第２実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図である。第２実施形態のリチウム電池は、上記第１実施形態のリチウム電池１００に対して第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の積層の仕方を変えたものである。したがって、上記第１実施形態のリチウム電池１００と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７８】
図１１に示すように、本実施形態の二次電池としてのリチウム電池１００Ｂは、外装５０に内包された、第１の電池セル１０と、第２の電池セル２０とを有している。第１の電池セル１０は、集電体１１と正極として機能する活物質部１２とが積層されてなる第１の正極１３と、第１の負極１５と、第１の正極１３と第１の負極１５との間に設けられた第１の電解質部１４とにより構成されている。
【００７９】
第２の電池セル２０は、集電体２１と正極として機能する活物質部２２とが積層されてなる第２の正極２３と、第２の負極２５と、第２の正極２３と第２の負極２５との間に設けられた第２の電解質部２４とにより構成されている。第１の電池セル１０と第２の電池セル２０とは基本的に同じ構成を有するものである。
【００８０】
本実施形態では、第１の正極１３の集電体１１と第２の正極２３の集電体２１とが電気的に接続されるように、第１の電池セル１０に対してリード４１を介して第２の電池セル２０が重ねて配置されている。
【００８１】
そして、第１の電池セル１０の活物質部１２の外周端より側方にはみ出した第１の電解質部１４と、第２の電池セル２０の活物質部２２の外周端より側方にはみ出した第２の電解質部２４とが連結されている。重ねられた第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の外周側に位置し、第１の電解質部１４と第２の電解質部２４とが連結された部分を、以降、連結部１０１Ｂと呼ぶ。
【００８２】
このように電気的に並列接続された第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体に対して、第１の電池セル１０の第１の負極１５に第１のリード４２ａが接続され、第２の電池セル２０の第２の負極２５に第２のリード４２ｂが接続されている。第１のリード４２ａの端部と第２のリード４２ｂの端部とを重ねることにより負極側のリード４２が構成されている。
【００８３】
正極側のリード４１と負極側のリード４２とがそれぞれ外側に露出するように、２つのラミネートフィルム５１，５２によって重ねられた第１の電池セル１０と第２の電池セル２０とを挟み、２つのラミネートフィルム５１，５２を外周端で熱圧着して融着することにより封止されている。２つのラミネートフィルム５１，５２の外周端において、正極側のリード４１と負極側のリード４２が封着されている。
【００８４】
なお、ラミネートフィルム５１，５２の外周端を熱圧着して封止することに限定されず、重ねられたラミネートフィルム５１，５２の外周端に接着剤を配置して、接着することにより封止する構成としてもよい。
【００８５】
このようなリチウム電池１００Ｂは、第１の電池セル１０の第１の電解質部１４と第２の電池セル２０の第２の電解質部２４とが外周側において連結されていることから、連結されていない場合に比べて、第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体の剛性が向上する。
【００８６】
リチウム電池１００Ｂの製造方法は、上記第１実施形態のリチウム電池１００の製造方法と同じであって、ステップＳ５における電池セルの積層の仕方が異なるだけである。ステップＳ７では、第１の電池セル１０の第１の電解質部１４の端部１４ｂと、第２の電池セル２０の第２の電解質部２４の端部２４ｂとを局部的に加熱して溶融させ、結合させてから固化することにより、連結部１０１Ｂが形成される。
【００８７】
上記第２実施形態のリチウム電池１００Ｂとその製造方法によれば、上記第１実施形態の効果（３）と同じ効果が得られると共に、以下の効果が得られる。
（４）外装５０に内包された第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の積層体は、第１の電池セル１０の第１の電解質部１４の端部１４ｂと、第２の電池セル２０の第２の電解質部２４の端部２４ｂとが局部的に加熱され、結合して形成された連結部１０１Ｂを有している。したがって、連結部１０１Ｂを形成しない場合に比べて、該積層体の剛性が向上する。剛性が向上した第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の積層体を減圧下で外装５０に内包して封止することから、封止後に該積層体に外部から圧力が加わったとしても該積層体が破損し難い。該積層体に外部から圧力が加わった状態で封止されていることから、リチウム電池１００Ｂの充電時において、第１の負極１５及び第２の負極２５のそれぞれにおいて電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出し、局部的にリチウムのデンドライトが成長し難くなる。すなわち、第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体における剛性が向上し、局部的なリチウムのデンドライトの成長による短絡などが生じ難い高い信頼性品質を有する並列型のリチウム電池１００Ｂを提供または製造することができる。
【００８８】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の二次電池について、上記第１実施形態と同様にリチウム電池を例に挙げ、図１２を参照して説明する。図１２は第３実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図である。第３実施形態のリチウム電池は、上記第１実施形態のリチウム電池１００に対して第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の積層の仕方を変えたものである。したがって、上記第１実施形態のリチウム電池１００と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８９】
図１２に示すように、本実施形態の二次電池としてのリチウム電池１００Ｃは、外装５０に内包された、第１の電池セル１０と、第２の電池セル２０とを有している。第１の電池セル１０は、集電体１１と正極として機能する活物質部１２とが積層されてなる第１の正極１３と、第１の負極１５と、第１の正極１３と第１の負極１５との間に設けられた第１の電解質部１４とにより構成されている。
【００９０】
第２の電池セル２０は、集電体２１と正極として機能する活物質部２２とが積層されてなる第２の正極２３と、第２の負極２５と、第２の正極２３と第２の負極２５との間に設けられた第２の電解質部２４とにより構成されている。第１の電池セル１０と第２の電池セル２０とは基本的に同じ構成を有するものである。
【００９１】
本実施形態では、第１の負極１５と第２の正極２３の集電体２１とが電気的に接続するように、第１の電池セル１０に対して導電体４３を介して第２の電池セル２０が重ねて配置されている。導電体４３は、例えば、厚みが２０μｍの銅箔である。
【００９２】
そして、第１の電池セル１０の活物質部１２の外周端より側方にはみ出した第１の電解質部１４と、第２の電池セル２０の活物質部２２の外周端より側方にはみ出した第２の電解質部２４とが連結されている。重ねられた第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の外周側に位置し、第１の電解質部１４と第２の電解質部２４とが連結された部分を、以降、連結部１０１Ｃと呼ぶ。
【００９３】
このように電気的に直列接続された第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体に対して、正極側の集電体１１にリード４１が重ねて圧接され、第２の電池セル２０の第２の負極２５にリード４２が重ねて圧接されている。
【００９４】
正極側のリード４１と負極側のリード４２とがそれぞれ外側に露出するように、２つのラミネートフィルム５１，５２によって重ねられた第１の電池セル１０と第２の電池セル２０とを挟み、２つのラミネートフィルム５１，５２を外周端で熱圧着して融着することにより封止されている。２つのラミネートフィルム５１，５２の外周端において、正極側のリード４１と、負極側のリード４２と封着されている。
【００９５】
なお、ラミネートフィルム５１，５２の外周端を熱圧着して封止することに限定されず、重ねられたラミネートフィルム５１，５２の外周端に接着剤を配置して、接着することにより封止してもよい。
【００９６】
このようなリチウム電池１００Ｃは、第１の電池セル１０の第１の電解質部１４と第２の電池セル２０の第２の電解質部２４とが外周側において連結されていることから、連結されていない場合に比べて、第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体の剛性が向上する。
【００９７】
リチウム電池１００Ｃの製造方法は、上記第１実施形態のリチウム電池１００の製造方法と同じであって、ステップＳ５における電池セルの積層の仕方が異なるだけである。ステップＳ７では、第１の電池セル１０の第１の電解質部１４の端部１４ｂと、第２の電池セル２０の第２の電解質部２４の端部２４ｂとを局部的に加熱して溶融させ、結合させてから固化することにより、連結部１０１Ｃが形成される。
【００９８】
上記第３実施形態のリチウム電池１００Ｃとその製造方法によれば、上記第１実施形態の効果（３）と同じ効果が得られると共に、以下の効果が得られる。
（５）外装５０に内包された第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の積層体は、第１の電池セル１０の第１の電解質部１４の端部１４ｂと、第２の電池セル２０の第２の電解質部２４の端部２４ｂとが局部的に加熱され、結合して形成された連結部１０１Ｃを有している。したがって、連結部１０１Ｃを形成しない場合に比べて、該積層体の剛性が向上する。剛性が向上した第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の積層体を減圧下で外装５０に内包して封止することから、封止後に該積層体に外部から圧力が加わったとしても該積層体が破損し難い。該積層体に外部から圧力が加わった状態で封止されていることから、リチウム電池１００Ｃの充電時において、第１の負極１５及び第２の負極２５のそれぞれにおいて電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出し、局部的にリチウムのデンドライトが成長し難くなる。すなわち、第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体における剛性が向上し、局部的なリチウムのデンドライトの成長による短絡などが生じ難い高い信頼性品質を有する直列型のリチウム電池１００Ｃを提供または製造することができる。
【００９９】
（第４実施形態）
第４実施形態の二次電池について、上記第１実施形態と同様にリチウム電池を例に挙げ、図１３を参照して説明する。図１３は第４実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図である。第４実施形態のリチウム電池は、上記第３実施形態のリチウム電池１００Ｃに対して外装の構成を異ならせたものである。したがって、上記第３実施形態のリチウム電池１００Ｃと同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１００】
図１３に示すように、本実施形態の二次電池としてのリチウム電池１００Ｄは、外装（パッケージ）９０に内包された第１の電池セル１０と第２の電池セル２０とを有する。第１の電池セル１０と第２の電池セル２０とは、第１の負極１５と第２の正極２３の集電体２１とが電気的に接続するように、導電体４３を介して重ねて配置されている。つまり、第１の電池セル１０と第２の電池セル２０とは、電気的に直列に積層されている。第１の電池セル１０の正極として機能する活物質部１２の側方にはみ出た第１の電解質部１４の端部と、第２の電池セル２０の正極として機能する活物質部２２の側方にはみ出た第２の電解質部２４の端部とが連結され、連結部１０１Ｃをなしている。
【０１０１】
外装９０は、金属製のケース部９１と、同じく金属製の蓋部９２と、絶縁部材９３と、バネ９４とを含んで構成されている。
ケース部９１は円筒状であって、ケース部９１の開口部９１ａから、第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体が挿入されてケース部９１内に載置されている。ケース部９１の内側の底面と第１の電池セル１０の正極側の集電体１１とが接している。第２の電池セル２０の第２の負極２５に集電体４４が積層され、集電体４４上にバネ９４が載置されている。バネ９４を介して集電体４４に接するように蓋部９２が配置されている。蓋部９２と第１の電池セル１０及び第２の電池セル２０とがケース部９１と接しない様に、開口部９１ａにおける蓋部９２とケース部９１との間、及び第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体の外周と、ケース部９１の内壁との間に絶縁部材９３が敷設されている。集電体４４は、例えば、厚みがおよそ２０μｍの銅箔である。
【０１０２】
本実施形態のリチウム電池１００Ｄは、ケース部９１が正極（＋）であり、蓋部９２が負極（−）である所謂コイン型の二次電池であって、ケース部９１に複数の電池セルが内包されているため、比較的に大きな電池容量を有する。また、バネ９４によって第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体がケース部９１の底面に向かって押圧されている。このようなリチウム電池１００Ｄによれば、第１の電池セル１０と第２の電池セル２０とは連結部１０１Ｃによって連結されているため、剛性が向上し、バネ９４によって押圧されても第１の電池セル１０と第２の電池セル２０の積層体が破損し難いリチウム電池１００Ｄを提供することができる。
【０１０３】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態の二次電池について、上記第１実施形態と同様にリチウム電池を例に挙げ、図１４を参照して説明する。図１４は第５実施形態の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図である。第５実施形態のリチウム電池は、上記第１実施形態のリチウム電池１００に対して外装５０に内包される電池セルの数を増やしたものである。したがって、上記第１実施形態のリチウム電池１００と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１０４】
図１４に示すように、本実施形態の二次電池としてのリチウム電池２００は、外装５０に内包された、第１の電池セル１０と、第２の電池セル２０と、第３の電池セル３０とを有している。第１の電池セル１０は、集電体１１と正極として機能する活物質部１２とが積層されてなる第１の正極１３と、第１の負極１５と、第１の正極１３と第１の負極１５との間に設けられた第１の電解質部１４とにより構成されている。
【０１０５】
第２の電池セル２０は、集電体２１と正極として機能する活物質部２２とが積層されてなる第２の正極２３と、第２の負極２５と、第２の正極２３と第２の負極２５との間に設けられた第２の電解質部２４とにより構成されている。
【０１０６】
第３の電池セル３０は、集電体３１と正極として機能する活物質部３２とが積層されてなる第３の正極３３と、第３の負極３５と、第３の正極３３と第３の負極３５との間に設けられた第３の電解質部３４とにより構成されている。第１の電池セル１０、第２の電池セル２０及び第３の電池セル３０は基本的に同じ構成を有するものである。
【０１０７】
本実施形態では、第１の負極１５と第２の負極２５とが電気的に接続すると共に、第２の正極２３の集電体２１と第３の正極３３の集電体３１とが電気的に接続するように、第１の電池セル１０に対して負極側の第１のリード４２ａを介して第２の電池セル２０が重ねて配置され、第２の電池セル２０に対して正極側の第２のリード４１ｂを介して第３の電池セル３０が重ねて配置されている。
【０１０８】
そして、第１の電池セル１０の活物質部１２の外周端より側方にはみ出した第１の電解質部１４と、第２の電池セル２０の活物質部２２の外周端より側方にはみ出した第２の電解質部２４と、第３の電池セル３０の活物質部３２の外周端より側方にはみ出した第３の電解質部３４とが連結されている。重ねられた第１の電池セル１０及び第２の電池セル２０並びに第３の電池セル３０の外周側に位置し、第１の電解質部１４及び第２の電解質部２４並びに第３の電解質部３４が連結された部分を、以降、連結部２０１と呼ぶ。
【０１０９】
このように電気的に並列接続された第１の電池セル１０及び第２の電池セル２０並びに第３の電池セル３０の積層体に対して、第１の電池セル１０の正極側の集電体１１に第１のリード４１ａが接続（圧接）され、第３の電池セル３０の第３の負極３５に第２のリード４２ｂが接続（圧接）されている。第１のリード４１ａの端部と第２のリード４１ｂの端部とを重ねて正極側のリード４１が構成され、第１のリード４２ａの端部と第２のリード４２ｂの端部とを重ねて負極側のリード４２が構成されている。
【０１１０】
正極側のリード４１と負極側のリード４２とがそれぞれ外側に露出するように、２つのラミネートフィルム５１，５２によって重ねられた第１の電池セル１０及び第２の電池セル２０並びに第３の電池セル３０を挟み、減圧下で２つのラミネートフィルム５１，５２を外周端で熱圧着して融着することにより封止されている。２つのラミネートフィルム５１，５２の外周端において、正極側の第１のリード４１ａと第２のリード４１ｂとが重ねられて封着されている。同じく２つのラミネートフィルム５１，５２の外周端において、負極側の第１のリード４２ａと第２のリード４２ｂとが重ねられて封着されている。
【０１１１】
なお、ラミネートフィルム５１，５２の外周端を熱圧着して封止することに限定されず、重ねられたラミネートフィルム５１，５２の外周端に接着剤を配置して、接着することにより封止してもよい。
【０１１２】
このようなリチウム電池２００は、第１の電池セル１０の第１の電解質部１４と、第２の電池セル２０の第２の電解質部２４と、第３の電池セル３０の第３の電解質部３４とが外周側において連結されていることから、連結されていない場合に比べて、第１の電池セル１０及び第２の電池セル２０並びに第３の電池セル３０の積層体の剛性が向上する。
【０１１３】
リチウム電池２００の製造方法は、上記第１実施形態のリチウム電池１００の製造方法と基本的に同じであって、ステップＳ５において重ねられる電池セルの数が異なる。
図１５は第５実施形態のリチウム電池の製造方法を示す概略断面図である。ステップＳ７では、図１５に示すように、テーブル８１上に、各リード４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを含む、第１の電池セル１０及び第２の電池セル２０並びに第３の電池セル３０の積層体を載置して、加圧部８２により該積層体を所定の圧力で加圧した状態とする。そして、ヒーターなどによって加熱された加熱体としてのコテ先８３を、第１の電解質部１４の端部１４ｂと第２の電解質部２４の端部２４ｂと第３の電解質部３４の端部３４ｂに接触させて、各端部１４ｂ，２４ｂ，３４ｂを局部的に溶融させ、その融液をコテ先８３の先端面に馴染ませて結合させる。融液が結合した状態が確認されたら、例えばコテ先８３に冷風をあてることによって融液を冷却して固化させる。このような、溶融と冷却とを伴う連結作業を第１の電解質部１４及び第２の電解質部２４並びに第３の電解質部３４の外周に沿って行うことで、図１４に示すように、第１の電池セル１０及び第２の電池セル２０並びに第３の電池セル３０の積層体において、第１の電解質部１４の端部１４ｂ及び第２の電解質部２４の端部２４ｂ並びに第３の電解質部３４の端部３４ｂを連結させた連結部２０１を形成する。図１４に示すように、連結部２０１よりも第１の負極１５及び第２の負極２５側に空間２０２を有するように上記連結作業を行う。また、連結部２０１よりも第２の正極２３及び第３の正極３３側に空間２０３を有するように上記連結作業を行うことが好ましい。なお、第１の電池セル１０及び第２の電池セル２０並びに第３の電池セル３０の積層体は、減圧下で外装５０に内包されることから、該積層体の外周側に生じた空間２０４は減圧状態となっている。当該空間２０４は、上記第１実施形態で説明したように、充填材で埋められていてもよい。
【０１１４】
上記第５実施形態のリチウム電池２００とその製造方法によれば、上記第１実施形態の効果（３）と同じ効果が得られると共に、以下の効果が得られる。
（６）外装５０に内包された第１の電池セル１０及び第２の電池セル２０並びに第３の電池セル３０の積層体は、第１の電池セル１０の第１の電解質部１４の端部１４ｂと、第２の電池セル２０の第２の電解質部２４の端部２４ｂと、第３の電池セル３０の第３の電解質部３４の端部３４ｂとが局部的に加熱され、結合して形成された連結部２０１を有している。したがって、連結部２０１を形成しない場合に比べて、該積層体の剛性が向上する。剛性が向上した第１の電池セル１０及び第２の電池セル２０並びに第３の電池セル３０の積層体を減圧下で外装５０に内包して封止することから、封止後に該積層体に外部から圧力が加わったとしても該積層体が破損し難い。該積層体に外部から圧力が加わった状態で封止されていることから、リチウム電池２００の充電時において、第１の負極１５及び第２の負極２５並びに第３の負極３５のそれぞれにおいて電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出し、局部的にリチウムのデンドライトが成長し難くなる。すなわち、第１の電池セル１０及び第２の電池セル２０並びに第３の電池セル３０の積層体における剛性が向上し、局部的なリチウムのデンドライトの成長による短絡などが生じ難い高い信頼性品質を有する並列型であって、上記第１実施形態のリチウム電池１００に比べて大きな電気容量を有するリチウム電池２００を提供または製造することができる。
【０１１５】
以下に、上記実施形態に係る実施例と比較例とを挙げて、実施例の効果について具体的に説明する。
【０１１６】
（実施例１）
実施例１の二次電池は、上記第１実施形態のリチウム電池１００であって、図２に示したように、２つのラミネートフィルム５１，５２で構成される外装５０に、第１の電池セル１０に対して第２の電池セル２０が電気的に並列接続となるように重ねて配置されて封止されている。第１の電池セル１０と第２の電池セル２０とは、第１の電解質部１４と第２の電解質部２４とが外周側で連結されて連結部１０１をなしている。連結部１０１の内側において、第１の負極１５と第２の負極２５とがリード４２を介して電気的に接続された状態となっている。
【０１１７】
第１の電池セル１０における第１の正極１３は、膜厚がおよそ５μｍ以下の金（Ａｕ）の薄膜からなる集電体１１と、ＬＣＯ粒子の焼結体に電解質としてのＬＣＢＯが充填された活物質部１２とを含んで構成されている。活物質部１２は厚みがおよそ１００μｍで、外形がφ１０ｍｍの円盤状である。第１の正極１３の活物質部１２側を覆うと共に、活物質部１２の側方におよそ０．５ｍｍほどはみ出るように第１の電解質部１４が形成されている。第１の電解質部１４はＬＣＢＯからなり、活物質部１２と第１の負極１５との間の厚みはおよそ２μｍである。さらに第１の電解質部１４に金属リチウムを厚みがおよそ２μｍとなるように成膜してパターニングすることにより、第１の負極１５が形成されている。なお、第２の電池セル２０の構成は、第１の電池セル１０の構成と同じである。
【０１１８】
（比較例１）
比較例１の二次電池は、ラミネート型であって、実施例１のリチウム電池１００に対して、第１の電解質部１４と第２の電解質部２４とが外周側で連結されていない構成とし、他の構成は実施例１と同じである。
【０１１９】
（実施例２）
実施例２の二次電池は、上記第４実施形態のリチウム電池１００Ｄであって、コイン型の外装９０において、ケース部９１の内部に、第１の電池セル１０に対して導電体４３を介して第２の電池セル２０が重ねて配置され、電気的に直列接続されたものである。第１の電池セル１０及び第２の電池セル２０の構成は実施例１と同じである。
【０１２０】
（比較例２）
比較例２の二次電池は、コイン型であって、実施例２のリチウム電池１００Ｄに対して、第１の電解質部１４と第２の電解質部２４とが外周側で連結されていない構成とし、他の構成は実施例２と同じである。
【０１２１】
（実施例３）
図１６は、実施例３の二次電池としてのリチウム電池の構造を示す概略断面図である。
図１６に示すように、実施例３の二次電池としてのリチウム電池１００Ｅは、コイン型の外装９０において、ケース部９１の内部に、第１の電池セル１０に対して導電体４６を介して第２の電池セル２０が重ねて配置されたものである。第１の電池セル１０及び第２の電池セル２０の構成は実施例１と同じであり、第１の電池セル１０の第１の電解質部１４と、第２の電池セル２０の第２の電解質部２４とは外周側で連結されて連結部１０１をなしている。
【０１２２】
第１の電池セル１０の第１の正極１３の集電体１１と、ケース部９１の内側の底面とは導電体４５を介して電気的に接続されている。導電体４５は厚みが２０μｍのアルミ箔であって、連結部１０１の外側で折り返されて、第２の電池セル２０の第２の正極２３における集電体２１に圧接されている。
【０１２３】
第１の電池セル１０の第１の負極１５と第２の電池セル２０の第２の負極２５との間に配置された導電体４６は、厚みが２０μｍの銅箔であって、連結部１０１の外側に引き出されて、第２の電池セル２０側に折り返されている。折り返された導電体４６は、第２の正極２３の集電体２１に圧接された導電体４５に対して、絶縁部材９５を介して重ねて配置されている。さらに、折り返された導電体４６上にバネ９４が載置され、バネ９４を介して導電体４６に接するように蓋部９２が配置されている。バネ９４によって、第１の電池セル１０及び第２の電池セル２０の積層体がケース部９１の内側の底面に向かって押圧されている。
【０１２４】
つまり、実施例３のリチウム電池１００Ｅは、上記第４実施形態のリチウム電池１００Ｄに対して、コイン型の外装９０に、実施例１と基本的に同じ構成の第１の電池セル１０と第２の電池セル２０とを電気的に並列接続した状態で内包されたものである。
【０１２５】
（比較例３）
比較例３の二次電池は、コイン型であって、実施例３のリチウム電池１００Ｅに対して、第１の電解質部１４と第２の電解質部２４とが外周側で連結されていない構成とし、他の構成は実施例３と同じである。
【０１２６】
実施例１〜実施例３、比較例１〜比較例３の各リチウム電池の評価方法は、以下の通りである。
【０１２７】
［評価方法］
実施例１〜実施例３、比較例１〜比較例３の各リチウム電池に対して、２０μＡ（マイクロアンペア）で充電し、１０μＡで放電を行ったときの、１回目の放電量を１００とし、その後の充放電において放電容量が８０以下になるまでの充放電サイクル数を評価項目の１つとした。具体的には、以下のように充放電サイクル数をＡ〜Ｃまでの３つにランク分けした。
Ａ；１０回以上、Ｂ；３回以上１０回未満、Ｃ；３回未満
放電容量が８０以下になるまでの充放電サイクル数が少ない状態は、二次電池における充放電特性の低下を示すものであり、負極側における電流密度がばらついてリチウムのデンドライトが不均一に成長することによるものと考えられる。
【０１２８】
さらに、１０回以上の充放電後に、外装（パッケージ）内の電池セルにひび割れなどの破損が有るか無いかを確認した。以下に示す表１は、実施例１〜実施例３、比較例１〜比較例３の各リチウム電池の評価結果を示すものである。
【０１２９】
【表１】
2019160543.tif 000003
【０１３０】
表１に示すように、ラミネート型の比較例１のリチウム電池では、充放電後の電池セルに破損が認められなかったものの、放電容量が８０以下となる充放電サイクル数がＣの３回未満であった。一方でコイン型の比較例２及び比較例３のリチウム電池では、放電容量が８０以下となる充放電サイクル数がＢの３回以上１０回未満であったものの、充放電後の電池セルに破損が認められた。すなわち、比較例２及び比較例３のリチウム電池では、コイン型の外装９０に内包された第１の電池セル１０と第２の電池セル２０との積層体において電解質部が連結されていないことから剛性が不十分でバネ９４による加圧で破損が生じた。
【０１３１】
これに対して、電解質部が連結された実施例１〜実施例３のリチウム電池では、外装形式に関わらず、放電容量が８０以下となる充放電サイクル数がＡの１０回以上であり、充放電後の破損も認められなかった。すなわち、外装に内包された複数の電池セルの積層体における剛性が向上すると共に、優れた充放電特性が得られた。とりわけ、コイン型の外装であっても、バネ９４による加圧に十分に耐えることができた。
【０１３２】
（第６実施形態）
＜電子機器＞
次に、本実施形態の電子機器について、ウェアラブル機器を例に挙げて説明する。図１７は第６実施形態の電子機器としてのウェアラブル機器の構成を示す斜視図である。
【０１３３】
図１７に示すように、本実施形態の電子機器としてのウェアラブル機器３００は、人体の例えば手首ＷＲに腕時計のように装着され、人体に係る情報を入手可能な情報機器であって、バンド３０１と、センサー３０２と、表示部３０３と、処理部３０４と、電池３０５とを備えている。
【０１３４】
バンド３０１は、装着時に手首ＷＲに密着するように、可撓性の例えばゴムなどの樹脂が用いられた帯状であって、帯の端部に結合位置を調整可能な結合部を有している。
【０１３５】
センサー３０２は、例えば光学式センサーであって、装着時に手首ＷＲに触れるよう、バンド３０１の内面側（手首ＷＲ側）に配置されている。
【０１３６】
表示部３０３は、例えば受光型の液晶表示装置であって、表示部３０３に表示された情報を装着者が読み取れるように、バンド３０１の外面側（センサー３０２が取り付けられた内面と反対側）に配置されている。
【０１３７】
処理部３０４は、例えば集積回路（ＩＣ）であって、バンド３０１に内蔵され、センサー３０２や表示部３０３に電気的に接続されている。処理部３０４は、センサー３０２からの出力に基づいて、脈拍や血糖値などを計測するための演算処理を行う。また、計測結果などを表示するように表示部３０３を制御する。
【０１３８】
電池３０５は、センサー３０２、表示部３０３、処理部３０４などへ電力を供給する電力供給源として、バンド３０１に対して脱着可能な状態で内蔵されている。電池３０５として、上記第１実施形態のリチウム電池１００が用いられている。
【０１３９】
本実施形態のウェアラブル機器３００によれば、センサー３０２によって、手首ＷＲから装着者の脈拍や血糖値に係る情報などを電気的に検出し、処理部３０４での演算処理などを経て、表示部３０３に脈拍や血糖値などを表示することができる。表示部３０３には計測結果だけでなく、例えば計測結果から予測される人体の状況を示す情報や時刻なども表示することができる。
【０１４０】
また、電池３０５として小型でありながら優れた充放電特性及び耐久品質を有するリチウム電池１００が用いられているため、軽量且つ薄型であって長期の繰り返しの使用にも耐え得るウェアラブル機器３００を提供することができる。また、リチウム電池１００は、固体型の二次電池であるため、充電によって繰り返し使用が可能であると共に、電解液などが漏れる心配がないので長期に亘って安心して使用可能なウェアラブル機器３００を提供できる。
【０１４１】
本実施形態では、腕時計型のウェアラブル機器３００を例示したが、ウェアラブル機器３００は、例えば、足首、頭、耳、腰などに装着されるものであってもよい。なお、電池３０５として、上記第２実施形態のリチウム電池１００Ｂ、上記第３実施形態のリチウム電池１００Ｃ、上記第４実施形態のリチウム電池１００Ｄ、上記第５実施形態のリチウム電池２００を用いても同様な効果が得られる。
【０１４２】
また、電力供給源としての上記各実施形態のリチウム電池が適用される電子機器は、ウェアラブル機器３００に限定されない。例えば、ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ、携帯電話機、携帯情報端末、ノート型パソコン、デジタルカメラ、ビデオカメラ、音楽プレイヤー、ワイヤレスヘッドホン、ゲーム機などが挙げられる。また、このようなコンシューマー（一般消費者向け）な機器に限らず、産業用途の機器にも適用可能である。また、本発明の電子機器は、例えば、データ通信機能、ゲーム機能、録音再生機能、辞書機能などの他の機能を有していてもよい。
【０１４３】
本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う二次電池および該二次電池の製造方法ならびに該二次電池を適用する電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【０１４４】
（変形例１）上記実施形態において、重ねられた複数の電池セルの活物質部の側方にはみ出た電解質部を連結させる方法は、電解質部の端部に加熱体を接触させて溶融させてから固化する方法に限定されない。例えば、電解質部の端部にレーザー光を照射することにより加熱して溶融させるとしてもよい。
【０１４５】
（変形例２）上記第５実施形態のリチウム電池２００では、第１の電池セル１０の第１の電解質部１４の端部１４ｂと、第２の電池セル２０の第２の電解質部２４の端部２４ｂと、第３の電池セル３０の第３の電解質部３４の端部３４ｂとを局部的に加熱して溶融させることにより結合して連結部２０１を形成したが、これに限定されない。第１の負極１５と第２の負極２５とが第１のリード４２ａを介して電気的に接続した状態で、第１の電池セル１０の第１の電解質部１４の端部１４ｂと、第２の電池セル２０の第２の電解質部２４の端部２４ｂとを局部的に加熱して溶融させることにより結合して連結部２０１を形成してもよい。これによれば、連結部２０１の内側において、第１の負極１５と第２の負極２５とを加圧した状態で、第１の電池セル１０と第２の電池セル２０とを連結できることから、これらの負極側においてリチウムのデンドライトが不均一に成長することを抑制することができる。
【０１４６】
（変形例３）上記各実施形態の二次電池としてのリチウム電池において、複数の電池セルを並列または直列に接続する場合、電気的に接続した状態の２つの集電体のうち少なくとも一方の集電体は削除することができる。例えば、上記第２実施形態の二次電池としてのリチウム電池１００Ｂでは、正極側のリード４１を挟んで配置される集電体１１及び集電体２１のうち一方の集電体を削除してもよい。また、リード４１を集電体として機能させることも可能であり、その場合は、集電体１１及び集電体２１を両方削除してもよい。
【０１４７】
（変形例４）上記各実施形態では、電解質部を構成する電解質としてＬＣＢＯを挙げたが、これに限定されるものではない。例えば、電解質としてＬｉ3ＢＯ3（ＬＢＯ；ホウ酸リチウム）を用いて電解質部を構成し、複数の電池セルに跨って当該電解質部を連結させることができる。この場合、窒素またはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下、あるいはドライエアー雰囲気下で当該電解質部を局部的に溶融させて連結する。ＬＢＯの融点は７６０℃〜８８０℃であると言われているが、８００℃で加熱しても熱分解しないので、当該電解質部を連結して組成的に安定した状態の連結部を形成することができる。
【０１４８】
以下に、実施形態及び変形例から導き出される内容を記載する。
【０１４９】
本願の二次電池は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備え、第１の負極と第２の負極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルが重ねて配置され、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とが連結されていることを特徴とする。
【０１５０】
この構成によれば、第１の電解質部と第２の電解質部とが連結されているため、第１の電池セルと第２の電池セルとの積層体において、連結されていない場合に比べて、剛性が向上する。また、連結された部分の内側において第１の負極と第２の負極とが電気的に接続し加圧された状態で、第１の電池セルと第２の電池セルとが連結されることから、第１の電解質部に対して第１の負極が圧接され、第２の負極に対して第２の電解質部が圧接された状態となる。したがって、第１の負極と第２の負極とにそれぞれ均一に力が加わることから、電解質部に活物質としてリチウムを含む場合、充電時に負極側における電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出する。すなわち、リチウムが不均一に成長して局部的に生ずるデンドライトによって短絡などの不具合が生じ難い並列型の二次電池を提供できる。
【０１５１】
また、本願の他の二次電池は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備え、第１の正極と第２の正極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルが重ねて配置され、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とが連結されていることを特徴とする。
【０１５２】
この構成によれば、第１の電解質部と第２の電解質部とが連結されているため、第１の電池セルと第２の電池セルとの積層体において、連結されていない場合に比べて、剛性が向上する。また、第１の電池セルと第２の電池セルとの積層体の剛性が向上していることから、該積層体をしっかりと加圧した状態で外装により内包することができる。したがって、第１の負極と第２の負極とにそれぞれ均一に力が加わることから、電解質部に活物質としてリチウムを含む場合、充電時に負極側における電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出する。すなわち、リチウムが不均一に成長して局部的に生ずるデンドライトによって短絡などの不具合が生じ難い並列型の二次電池を提供できる。
【０１５３】
また、本願の他の二次電池は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備え、第１の負極と第２の正極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルが重ねて配置され、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とが連結されていることを特徴とする。
【０１５４】
この構成によれば、第１の電解質部と第２の電解質部とが連結されているため、第１の電池セルと第２の電池セルとの積層体において、連結されていない場合に比べて、剛性が向上する。また、第１の電池セルと第２の電池セルとの積層体の剛性が向上していることから、該積層体をしっかりと加圧した状態で外装により内包することができる。したがって、第１の負極と第２の負極とにそれぞれ均一に力が加わることから、電解質部に活物質としてリチウムを含む場合、充電時に負極側における電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出する。すなわち、リチウムが不均一に成長して局部的に生ずるデンドライトによって短絡などの不具合が生じ難い直列型の二次電池を提供できる。
【０１５５】
また、本願の他の二次電池は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、第３の電解質部を挟んで配置された第３の正極と第３の負極とを有する第３の電池セルと、を備え、第１の負極と第２の負極とが電気的に接続すると共に、第２の正極と第３の正極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルと第３の電池セルとが重ねて配置され、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部と、第３の正極の側方にはみ出た第３の電解質部とが連結されていることを特徴とする。
【０１５６】
また、本願の他の二次電池は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、第３の電解質部を挟んで配置された第３の正極と第３の負極とを有する第３の電池セルと、を備え、第１の負極と第２の負極とが電気的に接続すると共に、第２の正極と第３の正極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルと第３の電池セルとが重ねて配置され、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とが連結されているとしてもよい。
【０１５７】
これらの構成によれば、少なくとも第１の電解質部と第２の電解質部とが連結されているため、第１の電池セル及び第２の電池セル並びに第３の電池セルの積層体において、連結されていない場合に比べて、剛性が向上する。また、連結された部分の内側において第１の負極と第２の負極とが電気的に接続し加圧された状態で、第１の電池セルと第２の電池セルとが連結されることから、第１の電解質部に対して第１の負極が圧接され、第２の負極に対して第２の電解質部が圧接された状態となる。したがって、第１の負極と第２の負極とにそれぞれ均一に力が加わることから、電解質部に活物質としてリチウムを含む場合、充電時に負極側における電流密度のばらつきが抑えられ、リチウムが均一に析出する。すなわち、リチウムが不均一に成長して局部的に生ずるデンドライトによって短絡などの不具合が生じ難く、より大きな電池容量を有する並列型の二次電池を提供できる。
【０１５８】
上記の二次電池において、重ねられた第１の電池セルと第２の電池セルとを内包して封止する外装を備えることが好ましい。
【０１５９】
また、上記の二次電池において、重ねられた第１の電池セル、第２の電池セル、第３の電池セルを内包して封止する外装を備えることが好ましい。
【０１６０】
これらの二次電池によれば、複数の電池セルの積層体の剛性が向上しているので、外装によってしっかり加圧した状態で複数の電池セルを内包することができる。したがって、優れた耐久品質を有する二次電池を提供することができる。なお、外装に内包される複数の電池セルの数は、２つあるいは３つに限定されるものではない。
【０１６１】
本願の電子機器は、上記の二次電池のいずれかを備えたことを特徴とする。したがって、二次電池から安定した電力の供給が得られ、優れた耐久品質を有する電子機器を提供することができる。
【０１６２】
本願の二次電池の製造方法は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第１の負極と第２の負極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルを重ねる工程と、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第１の電解質部の一部と第２の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。
【０１６３】
また、本願の他の二次電池の製造方法は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第１の正極と第２の正極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルを重ねる工程と、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第１の電解質部の一部と第２の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。
【０１６４】
また、本願の他の二次電池の製造方法は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第１の負極と第２の正極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルを重ねる工程と、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第１の電解質部の一部と第２の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。
【０１６５】
これらの方法によれば、第１の電池セルと第２の電池セルとが重ねられた積層体において、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とが連結し、剛性が向上した並列型あるいは直列型の二次電池を製造することができる。
【０１６６】
また、本願の他の二次電池の製造方法は、第１の電解質部を挟んで配置された第１の正極と第１の負極とを有する第１の電池セルと、第２の電解質部を挟んで配置された第２の正極と第２の負極とを有する第２の電池セルと、第３の電解質部を挟んで配置された第３の正極と第３の負極とを有する第３の電池セルと、を備えた二次電池の製造方法であって、第１の負極と第２の負極とが電気的に接続すると共に、第２の正極と第３の正極とが電気的に接続するように、第１の電池セルに対して第２の電池セルと第３の電池セルとを重ねる工程と、第１の電解質部及び第２の電解質部並びに第３の電解質部のうち、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第１の電解質部の一部と第２の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えたことを特徴とする。
【０１６７】
この方法によれば、第１の電池セルと第２の電池セルと第３の電池セルとが重ねられた積層体において、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とが連結して剛性が向上し、大きな電池容量を有する並列型の二次電池を製造することができる。
【０１６８】
上記の二次電池の製造方法において、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とに加熱体を接触させて溶融させることが好ましい。
【０１６９】
この方法によれば、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部の端部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部の端部とを局所的に加熱できる。言い換えれば、加熱によって他の部分が変質し難い状態で、第１の電解質部と第２の電解質部とを溶融させて連結できる。
【０１７０】
また、上記の二次電池の製造方法において、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部とにレーザー光を照射して溶融させるとしてもよい。
【０１７１】
また、上記の二次電池の製造方法において、第１の電解質部及び第２の電解質部並びに第３の電解質部のうち、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部と、第３の正極の側方にはみ出た第３の電解質部とを加熱して溶融させ、溶融した第１の電解質部の一部と第２の電解質部の一部と第３の電解質部の一部とが結合した状態で固化させる工程と、を備えることが好ましい。
【０１７２】
この方法によれば、第１の電池セルと第２の電池セルと第３の電池セルとが重ねられた積層体において、第１の正極の側方にはみ出た第１の電解質部と、第２の正極の側方にはみ出た第２の電解質部と、第３の正極の側方にはみ出た第３の電解質部とが連結され、さらに剛性が向上し、大きな電池容量を有する並列型の二次電池を製造することができる。
【符号の説明】
【０１７３】
１０…第１の電池セル、１１…集電体、１２…活物質部、１３…第１の正極、１４…第１の電解質部、１５…第１の負極、２０…第２の電池セル、２１…集電体、２２…活物質部、２３…第２の正極、２４…第２の電解質部、２５…第２の負極、３０…第３の電池セル、３１…集電体、３２…活物質部、３３…第３の正極、３４…第３の電解質部、３５…第３の負極、５０…外装、９０…外装、１００，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ…二次電池としてのリチウム電池、３００…電子機器としてのウェアラブル機器。
【図１】
2019160543.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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