(57)【要約】【課題】設置場所のスペース上の制限に応じて取り扱い性よくフレキシブルに設置できるとともに、高容量化が可能であり、さらに、電池容量が低下した場合であっても簡便な操作で容量を回復させることが可能な収納型リチウムイオン二次電池を提供する。【解決手段】長尺のフィルム型電池２を、該フィルム型電池２が長尺方向で重ねられるように収納する巻き取り回動機構３を備えてなり、フィルム型電池２が、該フィルム型電池２の長尺方向で、収納手段から順次延出可能な収納型リチウムイオン二次電池１とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺のフィルム型電池を、該フィルム型電池が長尺方向で重ねられるように収納する収納手段を備えてなり、
前記フィルム型電池が、該フィルム型電池の長尺方向で、前記収納手段から順次延出可能とされていることを特徴とする収納型リチウムイオン二次電池。
【請求項２】
前記収納手段は、前記フィルム型電池を長尺方向で捲回する巻き取り回動機構からなることを特徴とする請求項１に記載の収納型リチウムイオン二次電池。
【請求項３】
前記収納手段は、前記フィルム型電池を長尺方向で略つづら状に折り畳んで収納する折り畳み機構からなることを特徴とする請求項１に記載の収納型リチウムイオン二次電池。
【請求項４】
前記収納手段が、前記フィルム型電池の長尺方向で両端側の２箇所に備えられ、前記フィルム型電池が、長尺方向で前記両端側の各々から、２箇所の前記収納手段に収納されることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の収納型リチウムイオン二次電池。
【請求項５】
前記フィルム型電池は、正極板と負極板との間にセパレータ及びゲル状電解質層が介挿された膜電極接合体を有してなることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の収納型リチウムイオン二次電池。
【請求項６】
前記セパレータが、絶縁性有機粒子又は絶縁性無機粒子の少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項５に記載の収納型リチウムイオン二次電池。
【請求項７】
前記フィルム型電池は、前記負極板に用いられる負極活物質がシリコン系活物質からなることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の収納型リチウムイオン二次電池。
【請求項８】
前記収納手段は、前記フィルム型電池の収納動作を行うことで、前記負極活物質を活性化するものであることを特徴とする請求項７に記載の収納型リチウムイオン二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収納型リチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、鉛蓄電池やニッケル水素電池に比べてエネルギー密度及び起電力が高いという特徴を有するため、小型化及び軽量化が要求される各種の携帯機器やノートパソコン等の電源として広く使用されている。このようなリチウムイオン二次電池は、一般に、正極活物質が正極集電体に塗工された正極板と、負極活物質が負極集電体に塗工された負極板とを、これらの間にセパレータ及び電解質を介装させて積層し、正極板、セパレータ及び負極板を積層させた該積層体をケース内に密封することで製造される。この際、電解質としては、液体又は固体の電解質の他、ゲル状の電解質が用いられる。
【０００３】
リチウムイオン二次電池としては、円筒型、缶型、ラミネートパック型等の形態が採用されており、近年では、フィルム型のリチウムイオン二次電池も提案されている。このようなリチウムイオン二次電池として、ゲル状の電解質を用いたフィルム型のリチウムイオン二次電池を捲回させた構成としたものが提案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。
【０００４】
リチウムイオン二次電池として、ゲル状の電解質を用いたラミネート状のリチウムイオン二次電池のユニットが、外装体に用いられる長尺のポリマーフィルムによって複数連結された状態で巻芯を中心に捲回されたものが提案されている（例えば、特許文献３を参照）。特許文献３に記載のリチウムイオン二次電池によれば、長尺のポリマーフィルムによって捲回された複数のユニットを、設置の際に個別に取り外すことが可能な構成とされている。
【０００５】
リチウムイオン二次電池として、正極、負極、及び両極間に介装されたセパレータで構成され、単純積層型や九十九折り型等の電池に適用可能な構成とされた電池も提案されている（例えば、特許文献４を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１３８０７６号公報
【特許文献２】特開２００２−３５９００５号公報
【特許文献３】特開２００１−１１８６０５号公報
【特許文献４】特開平１０−２４１６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、フィルム型のリチウムイオン二次電池は、小型、薄型且つ軽量に構成できることから、特許文献１、２に記載されたような捲回型に留まらず、その薄さや軽さを活かして、設置場所の面積や空間が大きく制限された場所に設置することも可能である。このようなリチウムイオン二次電池の設置場所としては、例えば、家庭内における床下や天井裏、自動車内におけるエンジンルームやフレームの隙間等が考えられる。
【０００８】
しかしながら、従来は、フィルム型のリチウムイオン二次電池を、平面的に狭い場所に設置する等、その薄さを活かした設置形態が採用されているものの、このようなフィルム型のリチウムイオン二次電池を平面的に設置する形態では、大容量を実現するのは困難である。このため、例えば、限られたスペースの中で、フィルム型のリチウムイオン二次電池を多層に重ね合わせる等の方法で大容量を実現することも考えられる。しかしながら、従来のフィルム型のリチウムイオン二次電池においては、制限の多いスペースの中で効率良く設置するフレキシブル性や、設置時の取り扱い性の向上については、何ら考慮されていなかった。具体的には、フィルム型のリチウムイオン二次電池を設置する使用シーンとしては、例えば、電池を固定する箇所や空間スペースが変形しているケースも存在するが、従来は、このような設置スペースにおいて、リチウムイオン二次電池を効率的に設置する技術については、何ら提案されていなかった。
【０００９】
また、リチウムイオン二次電池は、特に、負極活物質としてシリコン系の活物質を用いることで高容量が実現できることが知られている。しかしながら、負極活物質にシリコン系活物質を用いた場合、シリコン系活物質の粒子が、充電時のリチウムイオンの吸蔵によって大きく膨張する一方、放電時のリチウムイオンの放出で大きく収縮する。このため、シリコン系活物質の各粒子間に、大きな膨張及び収縮に伴う歪みが発生し、負極活物質内における導電性が低下することから、電池容量が低下してしまう。従って、例え、初期段階において高容量を発揮するリチウムイオン二次電池が得られた場合であっても、容量が低下して所望の高容量が得られなくなり、寿命（サイクル特性）も低下するという問題があった。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、設置場所のスペース上の制限に応じてフレキシブルに設置できるとともに、高容量化が可能であり、さらに、電池容量が低下した場合であっても簡便な操作で容量を回復させることが可能な、取り扱い性に優れた収納型リチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、収納型リチウムイオン二次電池であって、長尺のフィルム型電池を、該フィルム型電池が長尺方向で重ねられるように収納する収納手段を備えてなり、前記フィルム型電池が、該フィルム型電池の長尺方向で、前記収納手段から順次延出可能とされていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、フィルム型電池が収納手段から順次延出可能である構成とすることで、収納型リチウムイオン二次電池の形状を、設置場所のスペースによる制限や使用形態に応じてフレキシブルに変更しながら、優れた取り扱い性及びスペース効率で設置することが可能になるとともに、簡便な構成で容易に高容量化を図ることが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の収納型リチウムイオン二次電池であって、前記収納手段が、前記フィルム型電池を長尺方向で捲回する巻き取り回動機構からなることを特徴とする。
本発明によれば、収納手段が巻き取り回動機構から構成されることで、フィルム型電池の巻き出し（延出）及び巻き取りを優れた取り扱い性で実施することが可能になり、収納型リチウムイオン二次電池の形状をフレキシブルに変更するのが容易になる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の収納型リチウムイオン二次電池であって、前記収納手段が、前記フィルム型電池を長尺方向で略つづら状に折り畳んで収納する折り畳み機構からなることを特徴とする。
本発明によれば、収納手段が折り畳み機構から構成されることで、上記同様、フィルム型電池の畳み出し（延出）及び畳み込みを優れた取り扱い性で実施することが可能になり、収納型リチウムイオン二次電池の形状をフレキシブルに変更するのが容易になる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の収納型リチウムイオン二次電池であって、前記収納手段が、前記フィルム型電池の長尺方向で両端側の２箇所に備えられ、前記フィルム型電池が、長尺方向で前記両端側の各々から、２箇所の前記収納手段に収納されることを特徴とする。
本発明によれば、収納手段がフィルム型電池の両端側の２箇所に設けられることで、フィルム型電池の収納量が増加するので、さらに高容量の収納型リチウムイオン二次電池が実現できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の収納型リチウムイオン二次電池であって、前記フィルム型電池は、正極板と負極板との間にセパレータ及びゲル状電解質層が介挿された膜電極接合体を有してなることを特徴とする。
本発明によれば、上述のようなゲル状電解質層が用いられた膜電極接合体を有してなるので、特に、フィルム型電池の収納時に該フィルム型電池に変曲が生じた際の、電極板−セパレータ間の追従性を確保できることから、電池特性の維持・向上が可能となる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の収納型リチウムイオン二次電池であって、前記セパレータが、絶縁性有機粒子又は絶縁性無機粒子の少なくとも何れかを含むことを特徴とする。
本発明によれば、セパレータが、絶縁性有機粒子又は絶縁性無機粒子の何れかを含むことで、フィルム型電池の収納時に該フィルム型電池に変曲が生じた際の、電極板−セパレータ間の追従性がより良好となり、さらなる電池特性の維持・向上が可能となる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は請求項６に記載の収納型リチウムイオン二次電池であって、前記フィルム型電池が、前記負極板に用いられる負極活物質がシリコン系活物質からなることを特徴とする。
本発明によれば、負極活物質にシリコン系活物質を用いることで、高容量の収納型リチウムイオン二次電池が実現できる。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の収納型リチウムイオン二次電池であって、前記収納手段が、前記フィルム型電池の収納動作を行うことで、前記負極活物質を活性化するものであることを特徴とする。
本発明によれば、負極活物質にシリコン系活物質を用いた収納型リチウムイオン二次電池の使用後に電池容量が低下した場合でも、フィルム型電池を収納する際の重ね合わせに伴う当該フィルム型電池の弾性変形（可撓性）により、負極活物質の各粒子間における導電性が回復することで容量も回復させることが可能となり、寿命特性も向上する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る収納型リチウムイオン二次電池によれば、上記した解決手段によって以下の効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、フィルム型電池が収納手段から順次延出可能である構成とすることで、収納型リチウムイオン二次電池の形状を、設置場所のスペースによる制限や使用形態に応じてフレキシブルに変更しながら、優れた取り扱い性及びスペース効率で設置することが可能になるとともに、簡便な構成で容易に高容量化を図ることが可能となる。
さらに、負極活物質にシリコン系活物質を用いて高容量の収納型リチウムイオン二次電池を構成した場合において、電池の使用後に容量が低下した場合であっても、フィルム型電池を収納する際の重ね合わせに伴う当該フィルム型電池の弾性変形（可撓性）により、負極活物質の各粒子間における導電性が回復するので容量も回復するとともに、寿命特性も向上する。
従って、設置時の取り扱い性に優れるとともに高容量であり、且つ、使用シーンに応じてフィルム型電池を延出させることでフレキシブルな形態での設置が可能で利便性が高く、さらに、電池容量が低下した場合でも簡便な操作で容量を回復させることが可能な収納型リチウムイオン二次電池が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態である収納型リチウムイオン二次電池を模式的に説明する図であり、図１（ａ）は巻き取り回動機構からなる収納手段に捲回状態で収納された長尺のフィルム型電池の一部が、外部に向けて延出された状態を示す斜視図、図１（ｂ）は巻き取り回動機構で捲回状態とされたフィルム型電池を示す部分断面図である。
【図２】本発明の一実施形態である収納型リチウムイオン二次電池を模式的に説明する図であり、図２（ａ）はフィルム型電池の層構造を説明するための図２（ｂ）中に示すＢ−Ｂ断面図、（ｂ）はフィルム型電池の平面図である。
【図３】本発明の他の実施形態である収納型リチウムイオン二次電池を模式的に説明する図であり、折り畳み機構からなる収納手段に略つづら状に折り畳まれて収納された長尺のフィルム型電池の一部が外部に向けて延出された状態を示す概略図である。
【図４】本発明の他の実施形態である収納型リチウムイオン二次電池を模式的に説明する図であり、フィルム型電池の長尺方向で両端側の２箇所に、図１に示す巻き取り回動機構と同様の収納手段が設けられ、各々にフィルム型電池が捲回された状態を示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態である収納型リチウムイオン二次電池の使用形態の一例を模式的に説明する図であり、図１に示す収納型リチウムイオン二次電池を、自動車内の隙間に取り付けた状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明に係る収納型リチウムイオン二次電池の実施形態について説明する。なお、本実施形態においては、長尺のフィルム型電池（リチウムイオン二次電池）として、図２に示すような膜電極接合体が、フィルム状の外装体によって包装されてなるものを例に挙げて説明する。
【００２３】
［第１の実施形態］
以下に、本発明の第１の実施形態である収納型リチウムイオン二次電池１について、主に図１（ａ）、（ｂ）及び図２（ａ）、（ｂ）を参照しながら詳しく説明する。
本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１は、長尺のフィルム型電池２を、該フィルム型電池２が長尺方向で重ねられるように収納する収納手段（巻き取り回動機構３）を備えてなり、フィルム型電池２が、該フィルム型電池２の長尺方向で、一端部２Ａ側を先頭に収納手段から順次延出可能とされ、概略構成されている。
【００２４】
本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１は、収納手段として、図１（ａ）に示すような、フィルム型電池２を長尺方向で捲回する巻き取り回動機構３が備えられてなる。
【００２５】
（フィルム型電池）
本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１に備えられる長尺のフィルム型電池２としては、特に限定されるものではないが、例えば、以下に説明する層構造とされた膜電極接合体２０が、フィルム状の外装体２１によって包装されたものを採用することができる。
【００２６】
図２（ａ）は、図１中に示したフィルム型電池２の層構造を示す断面図であり、図２（ｂ）は、フィルム型電池２の平面図である。
図２（ａ）に示すように、本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１に備えられるフィルム型電池２は、正極板２２と負極板２３との間にセパレータ２４及びゲル状電解質層２５が介挿された膜電極接合体２０を有してなる。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、膜電極接合体２０は、フィルム型電池２の他端部２Ｂ側における正極板２２の端部から端子用タブ２２Ａが幅方向で突出するように設けられ、同様に、他端部２Ｂ側における負極板２３の端部から端子用タブ２３Ａが突出するように設けられている。
【００２７】
なお、図２（ｂ）に示す例では、詳細な図示を省略するが、フィルム型電池２の内部において配線形態を適正化することで、端子用タブ２２Ａ及び端子用タブ２３Ａの両方が他端部２Ｂ側で突出するように形成されているが、これには限定されない。例えば、正極板２２に接続された端子用タブ２２Ａ、及び、負極板２３に接続された端子用タブ２３Ａが、それぞれ異なる端部、即ち、一方のタブが一端部２Ａ側で突出して設けられ、他方のタブが他端部２Ｂ側で突出して設けられた配置構成としても良い。
【００２８】
本実施形態で説明する膜電極接合体２０は、正極板２２または負極板２３の少なくとも何れか一方の板面上にゲル状電解液が塗工されることで、ゲル状電解質層２５（図２（ａ）においてはセパレータ２４とともに図示）が形成されてなる。
【００２９】
そして、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、フィルム型電池２は、多層の膜電極接合体２０が、例えば、アルミニウム材料やポリマーフィルム等からなる外装体２１によって包装されるとともに、正極板２２に接続された端子用タブ２２Ａ及び負極板２３に接続された端子用タブ２３Ａを外部に突出させながら、外装体２１の外周部２１ａが封止されて構成される。
【００３０】
本実施形態において説明する、長尺のフィルム型電池２とは、例えば、その長尺方向の寸法が２００〜１００００ｍｍ程度、幅方向の寸法が１０〜６００ｍｍ程度、厚みが０．２〜１０ｍｍ程度で、図２（ｂ）に示すように、平面視において細長形状とされたものである。
【００３１】
正極板２２は、詳細な図示を省略するが、例えば、平面視で長尺に形成されたアルミニウム箔からなる集電体において、その長尺方向の両端部の領域を除いた両面側に、正極活物質層が形成されたものである。長尺方向における一方の端部が、端子用タブ２２Ａの接合代とされる。
【００３２】
正極活物質層は、例えば、正極活物質、導電助剤、及び、バインダーとなる結着剤を溶媒に分散させてなる正極用スラリーを集電体に塗工することで形成されるものであり、例えば、集電体の幅方向両端部間の領域において、両面に塗工される。
【００３３】
正極活物質としては、特に制限されず、例えば、一般式ＬｉＭｘＯｙ（ただし、Ｍは金属であり、ｘ及びｙは金属Ｍと酸素Ｏの組成比である）で表される金属酸リチウム化合物を用いることができる。具体的には、金属酸リチウム化合物としては、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウムや、これらの三元系（ニッケル・マンガン・コバルト系）の他、リン酸鉄リチウム等が用いられる。
正極活物質層における導電助剤としては、例えばアセチレンブラック、カーボンナノファイバー等が用いられ、結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン等が用いられる。
【００３４】
正極板２２の端子用タブ２２Ａは、正極板２２の長尺方向における一方の端部に接合されて幅方向で外方に突出するように設けられたものであり、例えば、アルミニウム板等により形成される。
【００３５】
負極板２３は、詳細な図示を省略するが、正極板２２と同様、例えば、平面視で長尺に形成された銅（Ｃｕ）からなる集電体において、その長尺方向の両端部の領域を除いた両面側に、負極活物質層が形成されたものである。長尺方向における一方の端部が、端子用タブ２３Ａの接合代とされている。
【００３６】
負極活物質層は、例えば、負極活物質、バインダーとなる結着剤、及び、必要に応じて加えられた導電助剤を溶媒に分散させてなる負極用スラリーを集電体に塗工することで形成されるものであり、例えば、集電体の長尺方向における両端部間の領域において、両面に塗工される。
【００３７】
負極活物質としては、特に制限されず、例えば、炭素粉末や黒鉛粉末等からなる炭素材料やチタン酸リチウム等の金属酸化物を用いることができるが、より高容量のリチウムイオン二次電池１が実現できる観点から、シリコン系活物質を用いることが好ましい。
結着材としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン等を用いることができ、導電助剤としては、例えば、アセチレンブラック、カーボンナノチューブ等を用いることができる。
【００３８】
負極板２３の端子用タブ２３Ａは、負極板２３の長尺方向における一方の端部に接合されて幅方向で外方に突出するように設けられたものであり、例えば、ニッケルめっきを施したアルミニウム板等により形成される。
【００３９】
図２（ａ）、（ｂ）に示す例のフィルム型電池２を、図１（ａ）、（ｂ）中に示す巻き取り回動機構３に収納させて収納型リチウムイオン二次電池１を構成する際には、図１（ｂ）に示すように、フィルム型電池２の長尺方向において巻き取り回動機構３に先に巻き取られる側を他端部２Ｂとし、長尺方向で先に延出される側を一端部２Ａとすることができる。この場合、フィルム型電池２の長尺方向において巻き取り回動機構３に先に巻き取られる他端部２Ｂ側に正極板２２の端子用タブ２２Ａ、及び、負極板２３の端子用タブ２３Ａが配置されるが、これには限定されない。例えば、フィルム型電池２において、先に延出される一端部２Ａ側に各々の端子用タブ２２Ａ、２３Ａが配置された構成としても良いし、あるいは、端子用タブ２２Ａ、２３Ａが、それぞれ別の端部に配置された構成としても良く、適宜選択することができる。
【００４０】
図２（ａ）中に例示したゲル状電解質層２５は、例えば、帯状の負極板２３の両板面に塗工されたゲル状電解液からなり、負極板２３の表面においてゲル化した状態で配置される電解質層である。このゲル状電解質層１５としては、帯状の正極板２２または負極板２３の何れかの面に設けられていればよいが、正極板２２及び負極板２３の両板面に設けられていることがより好ましい。
【００４１】
ゲル状電解液としては、例えば、高分子マトリックス及び非水電解質液（即ち、非水溶媒及び電解質塩）からなり、ゲル化されて表面に粘着性を生じるものが用いられる。あるいは、ゲル状電解液としては、高分子マトリックス及び非水溶媒からなり、塗工後に固体化することで固体電解質となるものを用いることも可能である。本実施形態においては、何れの電解液であっても、該ゲル状電解液が正極板２２または負極板２３に塗工された際に粘着性を有するものが用いられる。ゲル状電解液は、正極板２２または負極板２３の板面から分離しない自立膜を形成するものであることがより好ましい。
【００４２】
高分子マトリックスとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシド等のアルキレンエーテルをはじめ、ポリエステル、ポリアミン、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン等を用いることができる。
【００４３】
非水溶媒としては、例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン化合物；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等の炭酸エステル化合物；ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等のカルボン酸エステル化合物；テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル化合物；テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル化合物；アセトニトリル等のニトリル化合物；スルホラン等のスルホン化合物、ジメチルホルムアミド等のアミド化合物等を、単独または２種類以上を混合して調製されたものを用いることができる。
【００４４】
電解質塩としては、特に限定されないが、六フッ化リン酸リチウム、過塩素酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム等のリチウム塩等を使用することができる。
【００４５】
本発明に係る収納型リチウムイオン二次電池は、フィルム型電池が長尺方向で重ねられるように、収納手段に収納されるものであることから、収納時にフィルム型電池に変曲が生じるため、仮に、電解質層に固体や半固体の電解質を用いた場合には、電極板とセパレータとの間の追従性が得られ難くなる場合がある。このため、本実施形態で説明する膜電極接合体２０のように、正極板２２と負極板２３との間に介挿する電解質層として、ゲル状電解質層２５を用いることが好ましい。これにより、本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１の製造時及び使用時に、収納や引き出しによってフィルム型電池２に変曲が生じた際にも、電極板−セパレータ間の追従性を確保でき、電池特性の維持向上が可能となる。
【００４６】
セパレータ２４は、電解質が移動可能な空隙を有する多孔質構造を有することが好ましい。セパレータ２４の材質としては、特に限定されないが、例えば、オレフィン系のポリエチレン、ポリプロピレンやセルロース系の材料からなるものを用いることができる。そして、これらの材料からなる不織布等をセパレータ２４に採用することができる。
【００４７】
セパレータ２４は、絶縁性粒子とバインダーとから構成されていてもよい。
絶縁性粒子としては、電気的な絶縁性を有していればよく、無機物からなる絶縁性粒子（絶縁性無機粒子）、あるいは、有機物からなる絶縁性粒子（絶縁性有機粒子）を例示できる。
【００４８】
絶縁性無機粒子の材料としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３ 、ＳｉＯ、ＳｉＯ２ 、ＺｎＯ、ＺｒＯ２ 、ＭｇＯ、ＴｉＯ２ 等の酸化物、ＢＮ、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４等の窒化物、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の炭化物等、各種無機化合物が挙げられる。
【００４９】
絶縁性有機粒子の材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン及びポリフッ化ビニリデン等の樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、架橋されていてもよいし、各種変成基を有していてもよい。
【００５０】
上述の絶縁性粒子は、２種以上で併用することが出来、例えば、２種以上の絶縁性無機粒子、２種以上の絶縁性有機粒子、１種以上の絶縁性無機粒子と１種以上の絶縁性有機粒子等、各種組合せが可能である。
【００５１】
バインダーとしては、例えば、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等の何れかの樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、架橋されていてもよいし、各種変成基を有していてもよい。
【００５２】
上記の絶縁性粒子とバインダーとからなるセパレータ２４は、例えば、絶縁性粒子とバインダーと溶媒とを混合したスラリー組成物を作成し、電極上あるいは基材上に塗布した後、溶媒を揮発させることで形成することが出来る。ここで、基材上に形成されたセパレータ２４は、基材から剥離して正極板２２と負極板２３との間に設置することが出来る。
あるいは、セパレータ２４は、例えば、絶縁性粒子とバインダーとを、金型を備えた押出機中に投入して混合し、シート状に成形した後、延伸して多孔質化することで形成することが出来る。
【００５３】
セパレータ２４の厚みとしては、特に限定されないが、例えば１〜２００μｍ、好ましくは２〜５０μｍ、より好ましくは３〜２０μｍとすることが出来る。
【００５４】
（巻き取り回動機構：収納手段）
本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１に備えられる巻き取り回動機構（収納手段）３は、例えば、図１（ａ）、（ｂ）に例示するようなリール状のものが用いられる。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、巻き取り回動機構３は、回動することでフィルム型電池２を巻き取るリール部３１と、このリール部３１を回動可能に支持する回動軸３２と、この回動軸３２に取り付けられ、ばねの付勢力によって回動軸３２を回動する図視略の巻き取りばねと、回動軸３２を支持する支持部材３３とから構成されている。
【００５５】
リール部３１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、フィルム型電池２が重ねられてゆく捲回面３１ａを備えた略糸巻き状（リール状）の部材である。
リール部３１は、後述の駆動軸３２を中心として回動することでフィルム型電池２を巻き取るものであり、図示例においては、その軸方向の両端に、巻き取られたフィルム型電池２を安定保持するためのフランジ部３１ｂが設けられている。
リール部３１は、後述する巻き取りばねの付勢力により、フィルム型電池２を巻き取り可能な方向に回動する構成とされている。
【００５６】
回動軸３２は、上述したように、リール部３１の回動中心となる軸部であり、図示例においては、その両端３２ａ（図１（ａ）においては一方のみを図示）が、後述の支持部材３３に設けられた孔部３３ａに支持されることで、回動自在に構成されている。
回動軸３２は、詳細な図示を省略するが、その軸面に、後述の巻き取りばねの一端側が固定されることにより、巻き取りばねの付勢力によるフィルム型電池２の巻き戻し作用をリール部３１に付与する。
【００５７】
図視略の巻き取りばねは、その付勢力を回動軸３２に付与することにより、リール部３１を、フィルム型電池２を巻き取る方向で回動させるものであり、例えば、渦巻きばね等から構成することができる。
巻き取りばねは、リール部３１からフィルム型電池２を巻き出す際には、フィルム型電池２を巻き戻す方向に付勢力を作用させながらも、設置作業者による巻き出し作業に支障が無い程度の付勢力に調整される。
さらに、巻き取りばねには、巻き出したフィルム型電池２が再び巻き取り回動機構３に引き込まれることが無いように、図視略のストッパーが設けられている。
【００５８】
支持部材３３は、上述したように、回動軸３２を孔部３３ａ（図１（ａ）においては一方のみを図示）で支持するとともに、本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１全体を支持する部材として機能するものである。
支持部材３３には、図視略の巻き取りばねの他端部が固定されることで、巻き取りばねが付勢力を発揮できるように構成される。
【００５９】
巻き取り回動機構３は、上記構成により、図１（ｂ）に示すように、予定箇所に設置する前の状態においては、フィルム型電池２が長尺方向のほぼ全体で巻き取られている。そして、収納型リチウムイオン二次電池１を使用する際には、図１（ａ）に示すように、必要に応じて、設置箇所の形状やスペースに合わせる形で、フィルム型電池２を巻き出して設置する。
【００６０】
なお、上記においては、フィルム型電池２を巻き取り回動機構３から所定の長さで延出させて設置する形態を基に説明しているが、本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１は、これに限定されるものではない。例えば、収納型リチウムイオン二次電池１を、フィルム型電池２が巻き取り回動機構３に完全に収納されたままで使用することも可能であり、このような場合においても、優れた取り扱い性及びスペース効率で高容量の収納型リチウムイオン二次電池１を所望の場所に設置することが可能である。
【００６１】
本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１によれば、フィルム型電池２が収納手段から順次延出可能である構成とすることで、フィルム型電池２の形状、ひいては収納型リチウムイオン二次電池１の全体形状を、設置場所のスペースによる制限や使用形態に応じてフレキシブルに変更できる。これにより、高容量の収納型リチウムイオン二次電池１を、優れた取り扱い性及びスペース効率で設置することが可能となる。
本実施形態では、収納手段が上述のような巻き取り回動機構３から構成されることで、フィルム型電池２の巻き出し（延出）及び巻き取りを優れた取り扱い性で行うことが可能になるので、収納型リチウムイオン二次電池１の形状をフレキシブルに変更するのが容易になる。
【００６２】
本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１は、巻き取り回動機構（収納手段）３によるフィルム型電池２の収納動作を行うことで、特に、負極活物質にシリコン系活物質を用いて高容量のリチウムイオン二次電池を構成した場合に、この負極活物質を活性化することができる。
より具体的に説明すると、一般に、負極活物質にシリコン系活物質を用いた高容量のリチウムイオン二次電池においては、充放電時のリチウムイオンの吸蔵及び放出の際に、シリコン系活物質の微粒子が大きく膨張収縮して各微粒子の間が歪んだ状態となり、負極活物質内における導電性が低下し、電池容量が低下する場合がある。これに対し、本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１においては、二次電池の使用後に電池容量が低下した場合であっても、フィルム型電池２の収納動作を行うことで、重ね合わせに伴うフィルム型電池２の弾性変形（可撓性）によって負極活物質の微粒子間における導電性が回復する。これにより、フィルム型電池２の容量も回復するとともに、寿命特性も向上する。
【００６３】
（使用形態の一例）
本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１の使用形態の一例について、図５を参照して説明する。図５は、図１に示す収納型リチウムイオン二次電池１を、自動車内の隙間に取り付けた状態を示す概略図である。
【００６４】
図５に示すように、自動車内において、各部品・部材の間に存在する空間Ａは、その高さ方向（図５を平面視した場合の上下方向）においてスペースに所定の余裕がある位置Ａ１が存在する一方、その他の位置Ａ２においては、高さ方向のスペースが少ない状態とされている。
このような、変形した空間Ａに収納型リチウムイオン二次電池１を設置する場合には、図５中に示すように、フィルム型電池２を収納した巻き取り回動機構３を位置Ａ１に設置したうえで、フィルム型電池２を所定の長さで巻き取り回動機構３から巻き出し、位置Ａ２に収容可能な長さとして、この位置Ａ２に設置する。これにより、収納型リチウムイオン二次電池１を設置する際のハンドリング（取り扱い性）が向上するとともに、高いスペース効率での設置が可能となる。
【００６５】
収納型リチウムイオン二次電池１は、長尺のフィルム型電池２を備えてなるものであり、図５に示すような設置状態においても、巻き取り回動機構３に所定の長さのフィルム型電池２が捲回収納された状態なので、高容量を実現することが可能となる。
【００６６】
（その他の変形例）
本実施形態においては、上述したように、リール部３１を備えた巻き取り回動機構（収納手段）３でフィルム型電池２を巻き取る構成を採用しているが、本発明に係る収納型リチウムイオン二次電池は、このような構成に限定されるものではない。例えば、詳細な図示を省略するが、フィルム型電池の長尺方向における一端側をコア部とし、この部分を中心にフィルム型電池を巻き取ることで、自己巻き取り形態の収納手段とする構成を採用することも可能である。このような構成においては、ばね等による巻き取り付勢手段を有さず、筐体を持たないことから、上述した収納型リチウムイオン二次電池１に比べて取り扱い安定性の点では及ばないものの、より小型で安価に構成できるという利点がある。
【００６７】
［第２の実施形態］
以下に、本発明の第２の実施形態である収納型リチウムイオン二次電池１０について、主に図３を参照しながら詳しく説明する。なお、以下の説明においては、上述した第１の実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１と共通する構成については同じ符号を付与するとともに、その詳しい説明を省略する。
【００６８】
本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１０は、フィルム型電池２の収納手段として、フィルム型電池２を長尺方向で略つづら状に折り畳んで収納する折り畳み機構４を採用している点のみが、第１の実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１とは異なり、その他、フィルム型電池２の構成や使用形態については、上記同様である。
【００６９】
折り畳み機構４は、平面視で略矩形状に形成された箱型の支持部材４１を備え、収納空間４２にフィルム型電池２を収容可能に構成されている。支持部材４１は、上部が開口部４１ａとされており、この開口部４１ａからフィルム型電池２が内部に収納されるように構成されている。
【００７０】
折り畳み機構４は、上記構成により、図３に示すように、まず、予定箇所に設置する前の状態においては、フィルム型電池２が、その長尺方向で、つづら折りで折り畳まれるようにして収納空間４２に収納されている。そして、収納型リチウムイオン二次電池１０を使用する際には、必要に応じて、設置箇所の形状やスペースに合わせる形で、折り畳まれたフィルム型電池２を引き出して延出させ、設置する。
【００７１】
本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１０によれば、収納手段が上記の折り畳み機構４から構成されることで、上記同様、フィルム型電池２の畳み出し（延出）及び畳み込みを、取り扱い性よく行うことができる。従って、第１の実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１と同様、フィルム型電池２の形状、ひいては収納型リチウムイオン二次電池１の全体形状を、設置場所のスペースによる制限や使用形態に応じてフレキシブルに変更できるので、高容量の収納型リチウムイオン二次電池１０を、優れた取り扱い性及びスペース効率で設置することが可能となる。
【００７２】
［第３の実施形態］
以下に、本発明の第３の実施形態である収納型リチウムイオン二次電池１００について、主に図４を参照しながら詳しく説明する（図１、２も参照）。なお、以下の説明においては、上述した第１の実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１と共通する構成については同じ符号を付与するとともに、その詳しい説明を省略する。
【００７３】
本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１００は、収納手段である巻き取り回動機構３が、フィルム型電池２の長尺方向で両端側、即ち、一端部２Ａ及び他端部２Ｂの２箇所に備えられ、フィルム型電池２が、長尺方向で両端側の各々から、２箇所の巻き取り回動機構３に収納される点で、図１に示す第１の実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１とは異なる。その他の構成については、第１の実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１と同様である。
【００７４】
本実施形態の収納型リチウムイオン二次電池１００によれば、収納手段である巻き取り回動機構３がフィルム型電池２の両端側の２箇所に設けられることで、フィルム型電池２の収納量を大きくすることができるため、さらなる高容量化が可能となる。
【００７５】
なお、本実施形態では、フィルム型電池２の両端側に設けられる収納手段として、第１の実施形態で説明した巻き取り回動機構３を採用した場合を例に挙げて説明しているが、これには限定されず、例えば、第２の実施形態で説明した折り畳み機構４（図３を参照）を採用した構成とすることも可能である。
【００７６】
［作用効果］
本発明に係る収納型リチウムイオン二次電池１、１０、１００によれば、上述したように、フィルム型電池２が収納手段から順次延出可能である構成とすることで、収納型リチウムイオン二次電池１、１０、１００の全体形状、具体的にはフィルム型電池２の形状を、設置場所のスペースによる制限や使用形態に応じてフレキシブルに変更しながら、優れた取り扱い性及びスペース効率で設置することが可能になるとともに、簡便な構成で容易に高容量化を図ることが可能となる。
さらに、負極活物質にシリコン系活物質を用いて高容量の収納型リチウムイオン二次電池１、１０、１００を構成した場合において、電池の使用後に容量が低下した場合であっても、フィルム型電池２を収納する際の重ね合わせに伴うフィルム型電池２の弾性変形（可撓性）により、負極活物質の微粒子間における導電性が回復するので容量も回復するとともに、寿命特性も向上する。
従って、設置時の取り扱い性に優れるとともに高容量であり、且つ、使用シーンに応じてフィルム型電池２を延出させることでフレキシブルな形態での設置が可能で利便性が高く、さらに、電池容量が低下した場合でも簡便な操作で容量を回復させることが可能な収納型リチウムイオン二次電池１、１０、１００が実現できる。
【００７７】
さらに、本発明に係る収納型リチウムイオン二次電池１、１０、１００によれば、収納手段を備えることで、例えば、フィルム型電池２をさらに薄く構成した場合であっても、収納手段においてフィルム型電池２が重ねられるように収納された構成なので、高容量が得られる。
本発明に係る収納型リチウムイオン二次電池１、１０、１００によれば、収納手段を備えることに加え、この収納手段によってフィルム型電池２を収納可能とすることによって電池内構造の適正な再構築が可能となることから、フレキシブルな形態での設置が可能なサイズや形状が実現できるものとなる。
【実施例】
【００７８】
次に、本発明を以下の実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
【００７９】
［実施例１〜７］
実施例１〜７においては、以下に示す条件及び手順で、図１（ａ）、（ｂ）に示すような、リール状の巻き取り回動機構に長尺のフィルム型電池が捲回されてなる、収納型リチウムイオン二次電池を作製し、評価を実施した。
【００８０】
（フィルム型電池の作製）
本実施例においては、まず、以下の手順で、６０ｍｍ（幅）×１０００ｍｍ（長さ）×１ｍｍ（厚さ）のサイズとされた、図２（ａ）、（ｂ）に示すような長尺状のフィルム型リチウムイオン二次電池（フィルム型電池）を作製した。
【００８１】
ゲル状電解質は、以下の手順で調整した。
まず、電解質塩を含む非水電解質として、ＬｉＰＦ６（キシダ化学製、リチウム塩濃度１ｍｏｌ／ｌ、ジメチルカーボネート：エチレンカーボネート（２：１、体積比）混合溶媒）を９４質量部用いた。高分子マトリクスとして、ＰＶＤＦ−ＨＦＰ（ポリフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体、アルドリッチ製）を６質量部用いた。そして、非水電解質と高分子マトリクスを８０℃で加温しながら、ディスパー（プライミクス(株)製  ＴＫホモディスパー２．５型）で１時間攪拌し、ゲル状電解質の粘度を１０００Ｐａ・Ｓとした。
【００８２】
次に、正極板は、以下の手順で作製した。
まず、ニッケル・コバルト・マンガン三元系正極材料（戸田工業（株）  ＮＭＥ−１０５１）８９質量部と、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン、（株）クレハ  ＫＦポリマーＬ♯１１２０)６質量部と、カーボンブラック（電気化学工業  デンカブラック）５質量部と、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）１００質量部とをディスパーで１時間混合し、長尺で厚みが２０μとされたアルミニウム箔に両面塗布した後、さらに減圧乾燥（１００℃、−０．１ＭＰａ、１０時間）してロールプレスした。ここでの理論容量は２ｍＡｈ／ｃｍ２である。そして、長尺方向での両端部を未塗工部とし、一端部の未塗工部に、アルミ製の端子用タブを超音波溶接した。
【００８３】
次に、負極板は、以下の手順で作製した。
まず、一酸化ケイ素（（株）大阪チタニウムテクノロジー）７５質量部、ＰＩ（ポリイミド：（株）ＩＳＴ  Ｐｙｅｒ−ＭＬ  ＲＣ−５０１９）１５質量部、カーボンブラック（電気化学工業  デンカブラック）５質量部、カーボンナノファイバー（昭和電工（株）  ＶＧＣＦ−Ｓ）５質量部、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）１２０質量部を前記ディスパーで１時間混合し、長尺で厚みが２０μｍとされた銅箔に両面塗布し、減圧乾燥（２００℃、−０．１ＭＰａ、１０時間）してロールプレスした。ここでの理論容量は２．２５ｍＡｈ／ｃｍ２である。そして、長尺方向での両端部を未塗工部とし、一端部の未塗工部に、ニッケル製の端子用タブを超音波溶接した。
【００８４】
次に、セパレータとして、廣瀬製紙製ＨＯＰ−６（オレフィン系、厚み２９μｍ、空隙率７６％）を所定寸法にカットした。
【００８５】
そして、治具に負極板をセットし、セパレータを載せ、セパレータに加温したゲル状電解質を３ｇ注液した。そして、表面を均一にならし、正極板を載せた。その後、正極板の上に５００ｇの錘を載せて圧力を付与し、多層の膜電極接合体とした。そして、この多層の膜電極接合体をアルミラミネートの袋からなる外装体に入れ、熱シールにより真空シールし、フィルム型電池（リチウムイオン二次電池）とした。
【００８６】
（巻き取り回動機構の準備及び収納型リチウムイオン二次電池の作製）
次に、図１（ａ）、（ｂ）中に示すようなリール状の回動機構からなる巻き取り回動機構を、アルミニウム材料を用いて作製した。この巻き取り回動機構は、回動可能なリール部と、このリール部を回動可能に支持する回動軸と、この回動軸に取り付けられ、ばねの付勢力によって回動軸を回動する渦巻きばねからなる巻き取りばねと、回動軸を支持する支持部材とから作製した。
そして、上記手順で得られたフィルム型電池を巻き取り回動機構に巻き取ることで、本実施例の収納型リチウムイオン二次電池を作製した。
【００８７】
［実施例８〜１０］
実施例８〜１０においては、上記の実施例１〜７において用いたセパレータに代えて、以下に示すような樹脂粒子、及び、酸化金属粒子からなるセパレータを用いた点を除き、上記同様の手順で、図１（ａ）、（ｂ）に示すような、リール状の巻き取り回動機構に長尺のフィルム型電池が捲回されてなる、収納型リチウムイオン二次電池を作製し、評価を実施した。
【００８８】
（セパレータの作製）
まず、ポリビニルアルコール（セキスイ・スペシャリティー・ケミカルズ・アメリカ社製、「ＳＥＬＶＯＬ  ５２３」、８７〜８９％加水分解）４重量部を脱イオン水に溶解させ、ポリビニルアルコール１０質量％水溶液を調製した。
次に、架橋ポリメタクリル酸メチル粒子（積水化成品社製「ＭＢ３０Ｘ−５」、平均粒子径５μｍ）１７重量部、脱イオン水６０重量部、及び、ポリビニルアルコール１０質量％水溶液３重量部を混合することにより、スラリーＡを得た。
【００８９】
アルミナ粒子（日本軽金属社製「Ａ３１」、平均粒子径５μｍ）３質量部、及び、ポリビニルアルコール１０質量％水溶液４０重量部を混合し、スラリーＢを得た。
そして、スラリーＡとスラリーＢを混合し、磁気撹拌子を用いて１０分間、穏やかに撹拌して混合し、セパレータ組成物を得た。ここまでの操作は２５℃の常温下で行った。
【００９０】
次に、Ｎｏ．５０マイヤーロッドを用いて、上記手順で得られたセパレータ組成物を負極板上に塗布し、１２０℃で１０分間乾燥させた後、さらに真空オーブンを用いて、８０℃で２時間乾燥させた。これにより、負極板上に、厚み１５μｍのセパレータが積層された積層体を得た。
【００９１】
次に、上記手順で得られた積層体のセパレータが多孔質構造を有することを、以下の方法によって確認した。
まず、積層体のセパレータと、加温したゲル状電解質を、アルミラミネートの袋からなる外装体に入れ、熱シールによって真空シールした。その後、外装体を開封し、セパレータを目視観察したところ、ゲル電解質が含浸されていた。これにより、実施例８〜１０で作製した積層体のセパレータが、多孔質構造を有していることが確認できた。
【００９２】
そして、その他の条件及び手順については、上記の実施例１〜７と同様として、リール状の巻き取り回動機構に長尺のフィルム型電池が捲回されてなる、収納型リチウムイオン二次電池を作製した。
【００９３】
（評価方法）
上記手順で得られた収納型リチウムイオン二次電池について、まず、フィルム型電池を所定寸法で引き出し、その取り扱い性を確認した。
【００９４】
得られた収納型リチウムイオン二次電池について、以下の方法で計４００サイクルの充放電を実施して充放電特性（サイクル特性）を確認した。この際、充放電を１００サイクル、２００サイクル、３００サイクル行った時点において、必要に応じて、フィルム型電池の巻き取り及び巻き出しを各１回で実施し、この巻き取り及び巻き出しを実施した後の放電容量を確認した。
【００９５】
具体的には、まず、収納型リチウムイオン二次電池について、２５℃において０．２Ｃ（印加電流値／電池の定格容量）の定電流定電圧充電を、上限電圧４．２Ｖとして電流値が０．１Ｃに収束するまで行った後、０．２Ｃの定電流放電を２．５Ｖまで行った。その後、１Ｃでの充放電サイクルを繰り返し行い、１０サイクル単位で放電容量を測定し、容量維持状態を確認した（下記表１においては、１００サイクル単位で表示）。
【００９６】
フィルム型電池の巻き取り及び巻き出し後の放電容量については、１０１サイクル、２０１サイクル、３０１サイクル時に各々確認した。なお、実施例１においては、１００サイクル、２００サイクル、３００サイクルで計３回の巻き取り及び巻き出しを実施（表１中において「○○○」で表示）しているが、実施例２においては３００サイクル目の巻き取り及び巻き出しを行わなかった（同「○○×」）。実施例３においては２００サイクル目（同「○×○」）、実施例４においては２００サイクル目及び３００サイクル目（同「○××」）、実施例５においては１００サイクル目（同「×○○」）、実施例６においては１００サイクル目及び３００サイクル目（同「×○×」）、実施例７においては１００サイクル目及び２００サイクル目（同「××○」）の巻き取り及び巻き出しを行わなかった。実施例８においては、実施例１と同様（表１中において「○○○」で表示）とし、実施例９は、実施例５と同様（同「×○○」）、実施例１０においては、実施例７と同様（同「××○」）として、巻き取り及び巻き出しを実施した。
【００９７】
［比較例１］
比較例１においては、巻き取り回動機構からなる収納手段を用いず、フィルム型電池を平板状で用いた点、並びに、巻き取り及び巻き出し操作を行わなかった点を除き、実施例１と同様の手順でリチウムイオン二次電池を作製し、同様に評価した。
【００９８】
［比較例２］
比較例２においては、巻き取り回動機構からなる収納手段を用いず、フィルム型電池ではなく、電極層（膜電極接合体）を複数積層して形成した点、並びに、巻き取り及び巻き出し操作を行わなかった点を除き、実施例１と同様の手順でリチウムイオン二次電池を作製し、同様に評価した。
【００９９】
［比較例３］
比較例３においては、フィルム型電池ではなく、電極層（膜電極接合体）を捲回させて缶状に形成した点、並びに、巻き取り及び巻き出し操作を行わなかった点を除き、実施例１と同様の手順でリチウムイオン二次電池を作製し、同様に評価した。
【０１００】
［参考例］
参考例においては、電解質として、ゲル状電解質に代えて液状の電解液を用いた点を除き、実施例１と同様の手順でリチウムイオン二次電池を作製し、同様に評価した。
【０１０１】
下記表１に、実施例１〜１０において、充放電１００サイクル単位での放電容量の一覧、及び、１００サイクル単位で巻き取り及び巻き出しを行った後の放電容量（１０１サイクル目）の一覧を示す。下記表１に、本発明に係る収納手段を有していない比較例１〜３、並びに、参考例における充放電１００サイクル単位での放電容量の一覧も併せて示す。
【０１０２】
【表１】
2015144125.tif 000003
【０１０３】
［評価結果］
巻き取り回動機構からなる収納手段を備えた、本発明に係る構成を有する実施例１〜１０の収納型リチウムイオン二次電池においては、薄型のフィルム型電池をスムーズに延出させることができ、取り扱い性に優れていることが確認できた。これにより、本発明に係る収納型リチウムイオン二次電池が、フィルム型電池を巻き出した使用形態としてもよいし、全てのフィルム型電池を巻き取ったリール状として使用してもよく、何れの場合においても、スペース効率に優れ、取り扱い性よく設置することが可能であることを確認できた。
【０１０４】
表１に示すように、本発明に係る構成を有する実施例１〜１０の収納型リチウムイオン二次電池においては、充放電を４００サイクル行った後の放電容量が、比較例１〜３及び参考例に比べて高く、また、巻き取り回動機構による巻き取り及び巻き出しを実施した後（１０１サイクル目、２０１サイクル目、又は、３０１サイクル目）の放電容量が、その前のサイクル時に比べて高められていることがわかる。一方、実施例２〜７において、巻き取り及び巻き出しを行わなかったサイクルでは、放電容量の回復効果が見られないこともわかる。
これにより、フィルム型電池の巻き取りや巻き出しの操作を行うことで、負極活物質にシリコン系活物質を用いて高容量の収納型リチウムイオン二次電池を構成した場合に、使用後の容量低下が生じたとしても、容量の回復や寿命特性を向上させることが可能であると考えられる。
【０１０５】
一方、本発明に係る収納手段を備えていない構成の比較例１〜３においては、設置形態が可変とならず、その寸法及び形状で固定されたものであるため、実施例１〜１０と設置性について比較すると、劣ることは明白である。
【０１０６】
比較例１〜３においては、初期容量は実施例１〜１０と同じ８００ｍＡｈであるが、充放電を４００サイクル行った後の放電容量が、実施例１〜１０に比べて低いことがわかる。比較例１〜３は、巻き取り回動機構のような収納手段を備えていないことから、巻き取りや巻き出しの操作を行うことができないため、容量が低下した後の容量回復操作を行うことは不可能である。
【０１０７】
なお、参考例においては、実施例１〜１０と同様、巻き取り回動機構からなる収納手段を備えているものの、電解質が液状の電解液であることから、巻き取り回動機構による巻き取りや巻き出しの操作を１００サイクル単位で全て実施しているものの、容量が回復せず、３００サイクルを超えて４００サイクルに至る前に容量がほぼゼロとなった。これは、参考例においては、電解質として電解液を用いていることから、フィルム型電池に変曲が生じた際に、電極板とセパレータとの間の追従性が得られ難くなったためと考えられる。
【０１０８】
以上で説明した各実施形態及び各実施例における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本発明は各実施形態及び各実施例によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【０１０９】
１、１０、１００…収納型リチウムイオン二次電池、
２…フィルム型電池、
２Ａ…一端部、
２Ｂ…他端部、
２０…膜電極接合体、
２１…外装体、
２２…正極板、
２２Ａ…端子用タブ、
２３…負極板、
２３Ａ…端子用タブ、
２４…セパレータ、
２５…ゲル状電解質層、
３…巻き取り回動機構（収納手段）、
３１…リール部、
３１ａ…捲回面、
３１ｂ…フランジ部、
３２…回動軸、
３２ａ…両端、
３３…支持部材、
３３ａ…孔部、
４…折り畳み機構（収納手段）、
４１…支持部材、
４１ａ…開口部、
４２…収納空間
【図１】
2015144125.tif 000004
【図２】
2015144125.tif 000005
【図３】
2015144125.tif 000006
【図４】
2015144125.tif 000007
【図５】
2015144125.tif 000008