(57)【要約】【課題】安全性を向上させつつ、電池性能の低下を抑制することが可能な非水系二次電池を提供する。【解決手段】このリチウムイオン二次電池（非水系二次電池）は、樹脂層１３の両面上に導電層１４が形成された多層構造を有する正極集電体１１とこの正極集電体１１上に形成された正極活物質層１２とを含む正極１０と、導電性材料から構成され、正極集電体１１を厚み方向に貫通する貫通部材８０と、正極１０と電気的に接続されるタブ電極４１とを備えている。上記正極１０は、複数積層されている。また、貫通部材８０の表面には、凹凸８３が設けられている。【選択図】図１７
2013012405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層の両面上に導電層が形成された多層構造を有する集電体と、前記集電体上に形成された活物質層とを含む電極と、
導電性材料から構成され、前記集電体を厚み方向に貫通する貫通部材と、
前記電極と電気的に接続されるタブ電極とを備え、
前記電極は、複数積層されており、
前記貫通部材の表面には凹凸が設けられていることを特徴とする、非水系二次電池。
【請求項２】
前記凹凸の高さが、０．１μｍ〜５ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の非水系二次電池。
【請求項３】
前記凹凸は、前記貫通部材の貫通方向に対して所定のピッチで設けられており、
前記凹凸のピッチが、前記集電体の厚みの０．１倍〜２倍であることを特徴とする、請求項１または２に記載の非水系二次電池。
【請求項４】
前記貫通部材にはネジ溝が形成されており、
前記ネジ溝の形成によって前記貫通部材の表面に前記凹凸が設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の非水系二次電池。
【請求項５】
絶縁層の両面上に導電層が形成された多層構造を有する集電体と、前記集電体上に形成された活物質層とを含む電極と、
導電性材料から構成され、前記集電体を厚み方向に貫通する貫通部材と、
前記電極と電気的に接続されるタブ電極とを備え、
前記電極は、複数積層されており、
前記貫通部材は、積層された前記電極内で変形されており、
前記貫通部材の変形部分が前記集電体と接触していることを特徴とする、非水系二次電池。
【請求項６】
前記貫通部材は、積層された前記電極内で折り曲げられた折り曲げ部を有することを特徴とする、請求項５に記載の非水系二次電池。
【請求項７】
前記貫通部材の折り曲げ部が、互いに隣り合う前記電極の間に位置していることを特徴とする、請求項６に記載の非水系二次電池。
【請求項８】
前記貫通部材には、折り曲げのきっかけとなる折り曲げ開始部が形成されていることを特徴とする、請求項６または７に記載の非水系二次電池。
【請求項９】
折り曲げ開始部は、切り込み部、または、凹部からなることを特徴とする、請求項８に記載の非水系二次電池。
【請求項１０】
前記貫通部材は、積層された前記電極を貫通する複数の貫通部を有しており、
前記複数の貫通部の少なくとも１つには、前記折り曲げ開始部が形成されていることを特徴とする、請求項８または９に記載の非水系二次電池。
【請求項１１】
前記貫通部材において、積層された前記電極を貫通している部分が分割されることにより、前記貫通部が形成されていることを特徴とする、請求項１０に記載の非水系二次電池。
【請求項１２】
前記貫通部材は、積層された前記電極を貫通している部分が２〜１６分割されていることを特徴とする、請求項１１に記載の非水系二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水系二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池に代表される非水系二次電池は、高容量・高エネルギ密度を有し、かつ、貯蔵性能や充放電の繰り返し特性等にも優れるため、携帯機器などの民生機器に広く利用されている。また、近年では、環境問題や省エネルギに関する意識の高まりから、電力貯蔵用途や、電気自動車などの車載用途にリチウムイオン二次電池が利用されるようになってきている。
【０００３】
一方、非水系二次電池は、そのエネルギ密度の高さ故に、過充電状態や高温環境下にさらされた状態においては、異常過熱や発火などの危険性が高い。そのため、非水系二次電池では、安全性に対する種々の対応策が講じられている。
【０００４】
また、従来、異常発熱による発火を防止するために、多層構造を有する集電体を用いたリチウムイオン二次電池が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記特許文献１には、１３０℃〜１７０℃の低融点を持つ樹脂フィルムの両面に金属層が形成された集電体を用いたリチウムイオン二次電池が提案されている。このリチウムイオン二次電池では、過充電状態や高温状態等で異常発熱が発生すると、低融点の樹脂フィルムが溶融する。そして、樹脂フィルムの溶融により、電極が破損される。これにより、電流がカットされるので、電池内部の温度上昇が抑制されて、発火が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１０２７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、特許文献１で提案されている集電体は、非水系二次電池の安全対策としては非常に有効である。
【０００８】
しかしながら、上記集電体は、絶縁性の樹脂フィルムの両面に金属層が形成された構成を有するため、たとえば、複数の電極が積層された積層型の非水系二次電池の場合には、配線引き出し用のタブ電極を集電体に接続する際に、電極同士の導通がとれなくなるという不都合がある。このため、タブ電極を、全ての電極と電気的に接続することが困難になるため、電池性能が著しく低下するという問題点がある。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、安全性を向上させつつ、電池性能の低下を抑制することが可能な非水系二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による非水系二次電池は、絶縁層の両面上に導電層が形成された多層構造を有する集電体とこの集電体上に形成された活物質層とを含む電極と、導電性材料から構成され、集電体を厚み方向に貫通する貫通部材と、上記電極と電気的に接続されるタブ電極とを備えている。そして、上記電極は、複数積層されており、貫通部材の表面には凹凸が設けられている。
【００１１】
この第１の局面による非水系二次電池では、上記のように、集電体を厚み方向に貫通する貫通部材を備えることによって、この貫通部材を介して、集電体における絶縁層の一方側の導電層と他方側の導電層とを電気的に接続することができる。このため、この貫通部材で電極を貫通することにより、多層構造を有する集電体を用いた場合でも、複数積層された電極同士の導通をとることができる。これにより、タブ電極を、積層された複数の電極と電気的に接続することができる。たとえば、タブ電極を、積層された同極性の全ての電極と電気的に接続することができる。したがって、電池性能の低下を抑制することができるので、非水系二次電池の性能を最大限活用することができる。
【００１２】
また、第１の局面では、貫通部材の表面に凹凸を設けることによって、貫通部材と電極（導電層）との接触面積を大きくすることができるので、貫通部材と電極（導電層）との接触抵抗を低減することができる。このため、直接タブ電極と接触している電極以外の電極においても、接触抵抗を低減することができる。そのため、この貫通部材を介して、複数積層された電極同士の導通をとることができるので、タブ電極を、積層された複数の電極と電気的に接続することができる。その結果、電池性能の低下をより抑制することができるので、特性ロスの少ないリチウムイオン二次電池を得る（作製する）ことができる。
【００１３】
さらに、第１の局面では、多層構造を有する集電体を用いることによって、たとえば、過充電状態や高温状態等で異常発熱が発生した場合に、集電体の絶縁層が溶融して電極が破損されるので、電流をカットすることができる。これにより、電池内部の温度上昇を抑制することができるので、発火などの異常状態が生じるのを防止することができる。
【００１４】
なお、第１の局面では、上記貫通部材を備えることによって、たとえば、溶接などでタブ電極を電極に接続する場合に、タブ電極と電極との接触抵抗、および、電極同士の接触抵抗を低減することができる。これにより、タブ電極を電極に強固に導通接続することが可能となる。また、タブ電極を電極に強固に導通接続することにより、接触抵抗の増加に起因する電池容量の低下を抑制することもできる。
【００１５】
上記第１の局面による非水系二次電池において、凹凸の高さは、０．１μｍ〜５ｍｍの範囲とされているのが好ましい。このように構成すれば、容易に、貫通部材と電極との接触面積を大きくすることができる。
【００１６】
また、上記第１の局面による非水系二次電池において、上記凹凸は、貫通部材の貫通方向に対して所定のピッチで設けられており、この凹凸のピッチが、集電体の厚みの０．１倍〜２倍であるのが好ましい。このように構成すれば、凹凸の凸部分を電極間に配置し易くすることができるので、貫通部材と電極との接触面積を効率よく大きくすることができる。これにより、貫通部材と電極との接触抵抗を効果的に低減することができる。
【００１７】
さらに、上記第１の局面による非水系二次電池において、貫通部材にネジ溝を形成し、このネジ溝の形成によって貫通部材の表面に凹凸を設けることもできる。
【００１８】
この発明の第２の局面による非水系二次電池は、絶縁層の両面上に導電層が形成された多層構造を有する集電体とこの集電体上に形成された活物質層とを含む電極と、導電性材料から構成され、集電体を厚み方向に貫通する貫通部材と、上記電極と電気的に接続されるタブ電極とを備えている。上記電極は、複数積層されている。そして、貫通部材は、積層された電極内で変形されているとともに、貫通部材の変形部分が集電体と接触している。
【００１９】
この第２の局面による非水系二次電池では、上記のように、貫通部材を積層された電極内で変形させるとともに、その変形部分を集電体と接触させることによって、貫通部材と電極との接触面積を大きくすることができるので、貫通部材と電極との接触抵抗を低減することができる。このため、この貫通部材を介して、複数積層された電極同士の導通をとることができるので、タブ電極を、積層された複数の電極と電気的に接続することができる。その結果、電池性能の低下をより抑制することができる。
【００２０】
上記第２の局面による非水系二次電池において、貫通部材は、積層された電極内で折り曲げられた折り曲げ部を有する構成とされているのが好ましい。このように構成すれば、折り曲げられた部分は集電体と接触するため、容易に、貫通部材と電極との接触面積を大きくすることができる。
【００２１】
この場合において、貫通部材の折り曲げ部は、互いに隣り合う電極の間に位置しているのが好ましい。このように構成すれば、貫通部材と電極との接触面積を効率よく大きくすることができる。これにより、貫通部材と電極との接触抵抗を効果的に低減することができる。
【００２２】
また、貫通部材が上記折り曲げ部を有する構成において、貫通部材には、折り曲げのきっかけとなる折り曲げ開始部が形成されているのが好ましい。このように構成すれば、折り曲げ開始部において貫通部材は容易に折れ曲がるため、折り曲げ開始部を所望の位置に設けることによって、貫通部材を所望の位置で折り曲げることができる。このため、たとえば、折り曲げ開始部を、互いに隣り合う電極の間に位置するように設けることによって、電極間で貫通部材を折り曲げることができる。これにより、容易に、貫通部材の折り曲げ部を、互いに隣り合う電極の間に位置させることができるので、より容易に、貫通部材と電極との接触面積を大きくすることができる。
【００２３】
なお、上記折り曲げ開始部は、切り込み部、または、凹部から構成することができる。
【００２４】
また、貫通部材に上記折り曲げ開始部が形成された構成において、貫通部材は、積層された電極を貫通する複数の貫通部を有しているのが好ましい。この場合、複数の貫通部の少なくとも１つに、折り曲げ開始部を形成するのが好ましい。
【００２５】
また、上記貫通部材において、上記貫通部は、積層された電極を貫通している部分が分割されることに構成することができる。また、積層された電極を貫通している部分の分割は、２〜１６分割とすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明によれば、安全性を向上させつつ、電池性能の低下を抑制することが可能な非水系二次電池を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群を模式的に示した断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群の分解斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群を模式的に示した斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の全体斜視図である。
【図６】図１の一部を拡大して示した断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の正極の断面図（図９のＡ−Ａ線に沿った断面に対応する図）である。
【図８】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の正極の平面図である。
【図９】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の正極の斜視図である。
【図１０】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池に用いられる正極の一部を模式的に示した平面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した斜視図である。
【図１２】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した斜視図である。
【図１３】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した断面図（貫通部材を含む断面に対応する図）である。
【図１４】本発明の第１実施形態による貫通部材を示した斜視図である。
【図１５】本発明の第１実施形態による貫通部材の側面図である。
【図１６】本発明の第１実施形態による貫通部材の一部を拡大して示した断面図である。
【図１７】本発明の第１実施形態による貫通部材を積層された正極集電体に貫通させた状態を模式的に示した断面図である。
【図１８】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の負極の断面図（図２０のＢ−Ｂ線に沿った断面に対応する図）である。
【図１９】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の負極の平面図である。
【図２０】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の負極の斜視図である。
【図２１】本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池のセパレータの平面図である。
【図２２】本発明の第２実施形態による貫通部材の一部を拡大して示した断面図である。
【図２３】本発明の第２実施形態による貫通部材を積層された正極集電体に貫通させた状態を模式的に示した断面図である。
【図２４】本発明の第３実施形態による貫通部材の断面図である。
【図２５】本発明の第３実施形態による貫通部材を積層された正極集電体に貫通させた状態を模式的に示した断面図である。
【図２６】本発明の第４実施形態による貫通部材の側面図である。
【図２７】本発明の第４実施形態による貫通部材を積層された正極集電体に貫通させた状態を模式的に示した断面図である。
【図２８】本発明の第４実施形態による貫通部材の一部を拡大して示した模式的断面図（折り曲げ開始部の一例を示した図）である。
【図２９】本発明の第４実施形態による貫通部材の一部を拡大して示した模式的断面図（折り曲げ開始部の他の一例を示した図）である。
【図３０】本発明の第４実施形態による貫通部材の取付方法を示した模式的断面図である。
【図３１】本発明の第４実施形態による貫通部材の取付方法を示した模式的断面図である。
【図３２】本発明の第５実施形態による貫通部材を模式的に示した断面図である。
【図３３】本発明の第５実施形態による貫通部材を積層された正極集電体に貫通させた状態を模式的に示した断面図である。
【図３４】本発明の第６実施形態による貫通部材を模式的に示した断面図である。
【図３５】本発明の第６実施形態による貫通部材を上面側から見た模式的平面図である。
【図３６】本発明の第６実施形態による貫通部材（芯棒を差し込んだ状態）を模式的に示した断面図である。
【図３７】本発明の第６実施形態による貫通部材の構成を説明するための図である。
【図３８】本発明の第６実施形態による貫通部材の構成を説明するための図である。
【図３９】本発明の第６実施形態による貫通部材の取付方法を示した模式的断面図である。
【図４０】本発明の第６実施形態による貫通部材の取付方法を示した模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、非水系二次電池の一例である積層型のリチウムイオン二次電池に本発明を適用した場合について説明する。
【００２９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群を模式的に示した断面図である。図２は、本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の分解斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群の分解斜視図である。図４〜図２１は、本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池を説明するための図である。まず、図１〜図２１を参照して、本発明の第１実施形態によるリチウムイオン二次電池について説明する。
【００３０】
第１実施形態によるリチウムイオン二次電池は、図２および図５に示すように、角形扁平形状を有する大型二次電池であり、複数の電極５を含む電極群５０（図１参照）と、この電極群５０を非水電解液とともに封入する金属製の外装容器１００とを備えている。
【００３１】
上記電極５は、図１〜図３に示すように、正極１０および負極２０を含んで構成されており、正極１０と負極２０との間には、正極１０と負極２０との短絡を抑制するためのセパレータ３０が配されている。具体的には、正極１０および負極２０が、セパレータ３０を挟んで互いに対向するように配されており、正極１０、セパレータ３０および負極２０が順次積層されることによって、積層構造（積層体）に構成されている。なお、正極１０および負極２０は、１つずつ交互に積層されている。また、上記電極群５０は、隣り合う２つの負極２０の間に、１つの正極１０が位置するように構成されている。
【００３２】
また、上記電極群５０は、たとえば、正極１０を１３枚、負極２０を１４枚、セパレータ３０を２８枚含んで構成されており、正極１０および負極２０がセパレータ３０を挟んで交互に積層されている。さらに、上記電極群５０における最も外側（最外層の負極２０の外側）には、セパレータ３０が配されており、外装容器１００との絶縁が図られている。
【００３３】
電極群５０を構成する正極１０は、図７に示すように、正極集電体１１の両面に、正極活物質層１２が担持された構成を有している。
【００３４】
正極集電体１１は、正極活物質層１２の集電を行う機能を有している。
【００３５】
ここで、第１実施形態では、上記正極集電体１１は、絶縁性の樹脂層１３の両面上に導電層１４が形成された多層構造（三層構造）に構成されている。なお、樹脂層１３は、本発明の「絶縁層」の一例である。
【００３６】
正極集電体１１を構成する導電層１４は、たとえば、アルミニウムまたはアルミニウム合金から構成されており、約６μｍ〜約１５μｍの厚みに形成されている。アルミニウムは耐酸化性が高いため、正極集電体１１の導電層１４として好適に用いることができる。なお、上記導電層１４は、アルミニウムまたはアルミニウム合金以外であってもよく、たとえば、チタン、ステンレス鋼、ニッケルなどの金属材料、または、これらの合金などから構成されていてもよい。
【００３７】
導電層１４の形成方法としては、特に限定されず、たとえば、蒸着、スパッタリング、電解めっき、無電解めっき、金属箔の貼り合わせ等による方法、および、これらの方法の組み合わせからなる方法が挙げられる。
【００３８】
正極集電体１１の樹脂層１３は、熱可塑性樹脂からなるプラスチック材料から構成されている。この樹脂層１３は、たとえば、シート状（フィルム状）の樹脂部材（樹脂フィルム）からなる。熱可塑性樹脂からなるプラスチック材料としては、たとえば、熱変形温度が１５０℃以下であるポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル、ポリアミドなどが好適に用いられる。中でも、１２０℃での熱収縮率が平面方向のいずれかの方向（たとえば、縦方向および横方向のいずれかの方向）で１．５％以上であるポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニルなどが好ましい。また、これらの複合フィルムや、これらに表面加工処理を施した樹脂フィルムも好適に用いることができる。さらに、上記セパレータ３０と同材質の樹脂フィルムを用いることも可能である。また、製造工程、加工処理の差異により、熱変形温度、熱収縮率等の異なる樹脂であれば、樹脂層１３とセパレータ３０とのいずれにも用いることができる。
【００３９】
また、樹脂層１３の厚みは、特に限定されないが、二次電池としてのエネルギ密度向上と強度維持とのバランスを取るべく、５μｍ以上５０μｍ以下であるのが好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下であればより好ましい。なお、樹脂層１３（樹脂フィルム）は、一軸延伸、二軸延伸または無延伸などのいずれの方法で製造された樹脂フィルムでもかまわない。また、正極集電体１１の樹脂層１３は、フィルム状以外に、たとえば、繊維状であってもよい。
【００４０】
なお、上記熱変形温度および熱収縮率とは、以下の方法で得られた値を意味する。また、熱変形温度は、樹脂層（樹脂フィルム）が熱収縮を開始する温度を意味する（熱変形温度および熱収縮率については、後述するセパレータについても同様である。）。
【００４１】
熱変形温度は、一定温度で一定時間、恒温槽で保持して熱収縮率を測定し、収縮していない場合は温度を上げて、収縮している場合は温度を下げて、これを繰り返すことで測定する。具体的には、樹脂フィルムを、たとえば、１００℃で１５分間保持し、樹脂フィルムの熱収縮率を測定する。このときの熱収縮率が２０％以下の場合、新しいサンプルを用いて温度を１０５℃に上げ、この温度で１５分間保持した後、熱収縮率を測定する。この工程を、１５０℃に達するまで繰り返し、熱収縮率が１０％以上となった時点の温度を熱変形温度とする。
【００４２】
また、熱収縮率の測定は、たとえば、樹脂フィルム上に５０ｍｍ以上の間隔を空けて２つのポイントを付け、両者のポイント間距離を、ノギスを用いて測定する。その後、１５分間、１２０℃（後述するセパレータについては１８０℃も）で加熱処理を行った後に、再度、同じポイント間距離を測定し、加熱処理前後の測定値に基づいて熱収縮率を求める。この方法に基づき、樹脂層（樹脂フィルム）の平面方向（たとえば、縦方向及び横方向）について、それぞれ３つ以上のポイント間距離を測定し、各々の測定結果から算出された熱収縮率の平均値を最終的な樹脂フィルムの熱収縮率として採用する。このとき、樹脂フィルムの縦方向及び横方向のそれぞれについて、少なくとも、樹脂フィルムの端部から１０％以内の２点と、樹脂フィルムの端部から５０％前後の１点を、ポイント間距離の測定地点として選定する。平面方向（たとえば、縦方向及び横方向）のいずれかの大きな値を熱収縮率とする。
【００４３】
正極活物質層１２は、リチウムイオンを吸蔵・放出しうる正極活物質を含んで構成されている。正極活物質としては、たとえば、リチウムを含有した酸化物が挙げられる。具体的には、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＦｅＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、および、これら酸化物中の遷移金属を一部他の金属元素で置換した化合物などが挙げられる。中でも、通常の使用において、正極が保有するリチウム量の８０％以上を電池反応に利用し得るものを正極活物質に用いるのが好ましい。それにより過充電などの事故に対する二次電池の安全性を高めることが可能となる。このような正極活物質としては、たとえば、ＬｉＭｎ２Ｏ４のようなスピネル構造を有する化合物、および、ＬｉＸＭＰＯ４（Ｍは、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅから選択される少なくとも１種以上の元素）で表されるオリビン構造を有する化合物などが挙げられる。中でも、ＭｎおよびＦｅの少なくとも一方を含む正極活物質がコストの観点から好ましい。さらに、安全性および充電電圧の観点からは、ＬｉＦｅＰＯ４を用いるのが好ましい。ＬｉＦｅＰＯ４は、全ての酸素（Ｏ）が強固な共有結合によって燐（Ｐ）と結合しているため、温度上昇による酸素の放出が起こりにくい。そのため、安全性に優れている。
【００４４】
なお、上記正極活物質層１２の厚みは、２０μｍ〜２ｍｍ程度が好ましく、５０μｍ〜１ｍｍ程度がより好ましい。
【００４５】
また、上記正極活物質層１２は、正極活物質を少なくとも含んでいれば、その構成は特に制限されるものではない。たとえば、正極活物質層１２は、正極活物質以外に、導電材、増粘材、結着材などの他の材料を含んでいてもよい。
【００４６】
導電材は、正極１０の電池性能に悪影響を及ぼさない電子伝導性材料であれば特に限定されず、たとえば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、グラファイト（天然黒鉛、人造黒鉛）、炭素繊維などの炭素質材料または導電性金属酸化物などを用いることができる。これらの中で、導電材としては、電子伝導性および塗工性の観点より、カーボンブラック及びアセチレンブラックが好ましい。
【００４７】
増粘材としては、たとえば、ポリエチレングリコール類、セルロース類、ポリアクリルアミド類、ポリＮ−ビニルアミド類、ポリＮ−ビニルピロリドン類などを用いることができる。これらの中で、増粘材としては、ポリエチレングリコール類、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などのセルロース類などが好ましく、ＣＭＣが特に好ましい。
【００４８】
結着材は、活物質粒子および導電材粒子を繋ぎ止める役割を果たすものであり、たとえば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリビニルピリジン、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系ポリマー、スチレンブタジエンゴムなどを用いることができる。
【００４９】
正極活物質、導電材、結着材などを分散させる溶剤としては、たとえば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、アクリル酸メチル、ジエチルトリアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、エチレンオキシド、テトラヒドロフランなどの有機溶剤を用いることができる。
【００５０】
上記した正極１０は、たとえば、正極活物質、導電材、増粘材および結着材を混合し、適当な溶剤を加えてペースト状の正極合剤としたものを、正極集電体１１の表面に塗布乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成される。
【００５１】
また、上記正極１０は、図８に示すように、平面的に見て、略矩形形状を有している。正極１０のＹ方向の幅Ｗ１は、たとえば、約１００ｍｍとされており、Ｘ方向の長さＬ１は、たとえば、約１５０ｍｍとされている。また、正極活物質層１２の塗布領域（形成領域）は、Ｙ方向の幅Ｗ１１が、正極１０の幅Ｗ１と同じ、たとえば、約１００ｍｍとされており、Ｘ方向の長さＬ１１が、たとえば、約１３５ｍｍとされている。
【００５２】
また、図７〜図９に示すように、上記正極１０は、Ｘ方向の一端側に、正極活物質層１２が形成されずに正極集電体１１の表面（導電層１４）が露出された集電体露出部（露出領域）１１ａを有している。この集電体露出部１１ａには、外部に電流を取り出すための、タブ電極４１が電気的に接続されている。なお、タブ電極４１は、たとえば、幅約３０ｍｍ、長さ約７０ｍｍの形状に形成されている。
【００５３】
また、第１実施形態では、正極１０の集電体露出部１１ａに、厚み方向に貫通する貫通孔１１ｂが形成されている。この貫通孔１１ｂは、複数の正極１０を積層させた際に、各正極１０の貫通孔１１ｂが揃う（重なる）ように形成されている。なお、正極１０の貫通孔１１ｂには、後述する貫通部材８０（図１参照）が挿通される。
【００５４】
電極群５０を構成する負極２０は、図１８に示すように、負極集電体２１の両面に、負極活物質層２２が担持された構成を有している。
【００５５】
負極集電体２１は、負極活物質層２２の集電を行う機能を有している。
【００５６】
なお、第１実施形態では、負極集電体２１は、上記正極集電体１１（図７参照）とは異なり、樹脂層を含まない構成となっている。すなわち、正極集電体１１（図７参照）のみが、樹脂層を含む多層構造に構成されている。
【００５７】
具体的には、負極集電体２１は、たとえば、銅、ニッケル、ステンレス鋼、鉄、ニッケルメッキ層などの金属箔、または、これらの合金からなる合金箔から構成されており、約１μｍ〜約１００μｍ（たとえば約１６μｍ）の厚みを有している。なお、負極集電体２１は、リチウムと合金化しにくいという観点から、銅または銅合金からなる金属箔が好ましく、その厚みは、４μｍ以上２０μｍ以下であるのが好ましい。
【００５８】
また、上記負極集電体２１は、箔状以外に、フィルム状、シート状、ネット状、パンチ又はエキスパンドされたもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の形成体などの形状であってもよい。
【００５９】
負極活物質層２２は、リチウムイオンを吸蔵・放出しうる負極活物質を含んで構成されている。負極活物質としては、たとえば、リチウムを含む物質、あるいは、リチウムの吸蔵・放出が可能な物質からなる。また、高エネルギ密度電池を構成するためには、リチウムの吸蔵／放出する電位が金属リチウムの析出／溶解電位に近いものが好ましい。その典型例としては、粒子状（鱗片状、塊状、繊維状、ウィスカー状、球状、粉砕粒子状など）の天然黒鉛もしくは人造黒鉛が挙げられる。なお、負極活物質として、メソカーボンマイクロビーズ、メソフェーズピッチ粉末、等方性ピッチ粉末などを黒鉛化して得られる人造黒鉛を使用してもよい。また、非晶質炭素を表面付着させた黒鉛粒子を使用することもできる。さらに、リチウム遷移金属酸化物、リチウム遷移金属窒化物、遷移金属酸化物および酸化シリコンなども使用可能である。リチウム遷移金属酸化物としては、たとえば、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２に代表されるチタン酸リチウムを使用すると、負極２０の劣化が少なくなるため、電池の長寿命化を図ることが可能となる。
【００６０】
なお、上記負極活物質層２２の厚みは、２０μｍ〜２ｍｍ程度が好ましく、５０μｍ〜１ｍｍ程度がより好ましい。
【００６１】
また、上記負極活物質層２２は、負極活物質を少なくとも含んでいれば、その構成は特に制限されるものではない。たとえば、負極活物質層２２は、負極活物質以外に、導電材、増粘材、結着材などの他の材料を含んでいてもよい。なお、導電材、増粘材、結着材などの他の材料は、正極活物質層１２と同じもの（正極活物質層１２に用いることが可能なもの）を用いることができる。
【００６２】
上記した負極２０は、たとえば、負極活物質、導電材、増粘材および結着材を混合し、適当な溶剤を加えてペースト状の負極合剤としたものを、負極集電体２１の表面に塗布乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成される。
【００６３】
また、上記負極２０は、図１９に示すように、平面的に見て、略矩形形状を有しており、正極１０（図８および図９参照）と実質的に同じ大きさ（平面積）に形成されている。具体的には、第１実施形態では、上記負極２０は、Ｙ方向の幅Ｗ２が、正極１０の幅Ｗ１（図８参照）と同じ、たとえば、約１００ｍｍとされており、Ｘ方向の長さＬ２が、正極１０の長さＬ１（図８参照）と同じ、たとえば、約１５０ｍｍとされている。また、負極活物質層２２の塗布領域（形成領域）は、Ｙ方向の幅Ｗ２１が、負極２０の幅Ｗ２と同じ、たとえば、約１００ｍｍとされており、Ｘ方向の長さＬ２１が、たとえば、約１３５ｍｍとされている。
【００６４】
また、図１８〜図２０に示すように、上記負極２０は、正極１０と同様、Ｘ方向の一端側に、負極活物質層２２が形成されずに負極集電体２１の表面が露出された集電体露出部２１ａを有している。この集電体露出部２１ａには、外部に電流を取り出すためのタブ電極４２が電気的に接続されている。なお、タブ電極４２は、上記タブ電極４１（図８参照）と同様、たとえば、幅約３０ｍｍ、長さ約７０ｍｍの形状に形成されている。
【００６５】
電極群５０を構成するセパレータ３０（図１〜図３参照）は、たとえば、電気絶縁性の合成樹脂繊維、ガラス繊維、天然繊維等の不織布、織布または微多孔質膜などのなかから適宜選択可能である。中でも、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、アラミド系樹脂、セルロース系樹脂等の不織布、微多孔質膜が品質の安定性等の点から好ましく、特に、アラミド系樹脂、ポリエステル系樹脂またはセルロース系樹脂からなる不織布、微多孔質膜が好ましい。
【００６６】
また、セパレータ３０は、内部短絡によりリチウムイオン二次電池に発熱が生じた際に、セパレータ３０の孔がふさがりイオン伝導を遮れるように、２００℃以下に融点を持つことが好ましく、かつ、正極集電体１１の樹脂層１３よりも高い融点を有することが好ましい。たとえば、セパレータ３０は、１２０℃での熱収縮率が正極集電体１１の樹脂層１３より小さくなるように構成されているのが好ましい。また、たとえば、セパレータ３０は、正極集電体１１の樹脂層１３の熱変形温度以下の温度において、その熱収縮率が１．０％以下の材料から構成されているのが好ましい。さらに、セパレータ３０は、１８０℃での熱収縮率が１．０％以下である、アラミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース系樹脂などの多孔質フィルムから構成されているのが好ましい。
【００６７】
セパレータ３０の厚みについては特に限定されるものではないが、必要量の電解液を保持することが可能であって、かつ、正極１０と負極２０との短絡を防ぐことが可能な厚みであるのが好ましい。具体的には、セパレータ３０は、たとえば、０．０２ｍｍ（２０μｍ）〜０．１ｍｍ（１００μｍ）の厚みとすることができる。セパレータ３０の厚みとしては、０．０１ｍｍ〜１ｍｍ程度が好ましく、０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍ程度であればより好ましい。また、セパレータ３０を構成する材質は、単位面積（１ｃｍ２）当たりの透気度が０．１秒／ｃｍ３〜５００秒／ｃｍ３程度であると、低い電池内部抵抗を維持しつつ、電池内部短絡を防ぐだけの強度を確保できるため好ましい。
【００６８】
なお、セパレータについても、熱変形温度および熱収縮率は、上述した樹脂層（樹脂フィルム）と同様の方法で得られた値を意味する。また、１２０℃での熱収縮率を測定する場合は、１２０℃で加熱処理を行い、１８０℃での熱収縮率を測定する場合は、１８０℃で加熱処理を行う。
【００６９】
また、上記セパレータ３０は、正極活物質層１２の塗布領域（形成領域）および負極活物質層２２の塗布領域（形成領域）よりも大きい形状を有している。具体的には、図２１に示すように、上記セパレータ３０は、略矩形形状に形成されており、そのＹ方向の幅Ｗ３がたとえば約１１５ｍｍ、Ｘ方向の長さＬ３がたとえば約１６０ｍｍに構成されている。
【００７０】
上記した正極１０および負極２０は、図１〜図３に示すように、正極１０の集電体露出部１１ａと負極２０の集電体露出部２１ａとが互いに反対側に位置するように配され、正極負極間にセパレータ３０を介在させて積層されている。
【００７１】
ここで、第１実施形態では、図１、図２および図４に示すように、積層された正極１０の集電体露出部１１ａには、多層構造を有する正極集電体１１を厚み方向に貫通する貫通部材８０が設けられ（取り付けられ）ている。この貫通部材８０は、導電性材料から構成されており、正極集電体１１の貫通孔１１ｂに挿通されることで、積層されている正極１０（同極性の電極５）の全てを連続して貫通している。
【００７２】
また、上記貫通部材８０は、円柱状の胴体部８１と、胴体部８１の一端に設けられたやや直径の大きい頭部８２とを含んで構成されている。そして、図６および図１１に示すように、正極集電体１１の貫通孔１１ｂに貫通部材８０を挿通した後、胴体部８１の他端（頭部８２とは反対側の端部）をかしめることで、積層された正極１０が固定されている。
【００７３】
また、正極集電体１１の貫通孔１１ｂは、図１３に示すように、その直径が、貫通部材８０の胴体部８１の直径と同程度に形成されている。そして、貫通部材８０が貫通孔１１ｂに挿通されることで、貫通部材８０の胴体部８１の表面（外表面）が、貫通孔１１ｂの内側面と密接（電気的に接触）するように構成されている。これにより、正極集電体１１における樹脂層１３の一方側の導電層１４と他方側の導電層１４とが、貫通部材８０を介して、互いに電気的に接続されているとともに、貫通部材８０が全ての正極１０を連続して貫通することで、積層された全ての正極１０が互いに電気的に接続されている。
【００７４】
また、第１実施形態では、図１４および図１５に示すように、貫通部材８０（胴体部８１）の表面には凹凸８３（ハッチング領域）が設けられている。この凹凸８３は、たとえば、削りだし、エッチング、鋳造等により、貫通部材８０（胴体部８１）の表面のほぼ全面に形成されている。また、図１６に示すように、凹凸８３の高さＲ（突起（凸部分）の高さＲ）は、０．１μｍ〜５ｍｍの範囲であるのが好ましい。なお、凹凸８３の突起（凸部分）の形状は特に制限されることはなく、たとえば、台形形状、三角錐形状、かまぼこ型形状（略半楕円形状）などの形状であってもよい。また、図１６に示すように、上記凹凸８３は、貫通部材８０の貫通方向（積層された正極集電体１１を貫通する方向（Ｚ方向））に対して所定のピッチＰで設けられていてもよい。
【００７５】
また、図１７に示すように、表面に凹凸８３を有する上記貫通部材８０が貫通孔１１ｂに挿通されることで、貫通部材８０と正極集電体１１の導電層１４とが接触するとともに、その接触面積が増大されている。
【００７６】
さらに、貫通部材８０は、上記のように、積層された電極（正極１０）を束ねて固定するための締結部材としての機能をも有している。そして、この貫通部材８０によって、積層された電極（正極１０）が固定されることにより、各正極１０の一部（集電体露出部１１ａ）が、互いに密着された状態となっている。
【００７７】
なお、貫通部材８０は、電気伝導性や耐酸化性などの観点から、アルミニウムまたはアルミニウム合金から構成されているのが好ましい。ただし、貫通部材８０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金以外であってもよく、たとえば、チタン、ステンレス鋼、ニッケルなどの金属材料、または、これらの合金などから構成されていてもよい。
【００７８】
また、図１０〜図１２に示すように、貫通部材８０は、正極集電体１１の集電体露出部１１ａの複数箇所に設けられているのが好ましい。このように、集電体露出部１１ａの複数箇所に貫通部材８０を設ける（貫通させる）ことにより、正極同士の接触抵抗が低減するため、電極間（正極間）の導通が向上する。
【００７９】
電極群５０の正極１０においては、上記のように、貫通部材８０で固定された状態で、最も外側の正極１０（正極集電体１１の導電層１４）に上記したタブ電極４１が溶接固定されている。なお、タブ電極４１は、最外層ではなく、中間層の正極１０に溶接固定されていてもよい。また、タブ電極４１は、貫通部材８０が設けられている領域に溶接固定されている。具体的には、図４、図１０および図１２に示すように、上記タブ電極４１は、正極集電体１１（正極１０）の幅方向（Ｙ方向）の略中央部（溶接領域Ｍ（図１参照））に、貫通部材８０の頭部８２を覆うようにして（貫通部材８０と重なるよう配置にして）、溶接固定されている。これにより、積層された全ての正極１０（全ての導電層１４）が、タブ電極４１と電気的に接続された状態となっている。この際、タブ電極４１は、貫通部材８０とも溶接されているのが好ましい。
【００８０】
複数の負極２０は、図１〜図３に示すように、正極１０と同様、集電体露出部２１ａが揃うように積層されている。そして、最も外側の負極２０（負極集電体２１）に上記したタブ電極４２が溶接固定されている。なお、正極の場合と同様、タブ電極４２は、最外層ではなく、中間層の負極２０に溶接固定されていてもよい。これにより、積層された全ての負極２０が、タブ電極４２に溶接固定され、タブ電極４２と電気的に接続された状態となっている。なお、上記タブ電極４２は、負極集電体２１（負極２０）の幅方向（Ｙ方向）の略中央部に溶接固定されている。
【００８１】
タブ電極４１および４２の溶接は、超音波溶接が好ましいが、超音波溶接以外であってもよく、たとえば、レーザ溶接や抵抗溶接、スポット溶接などを用いてもよい。ただし、樹脂層１３を挟んだ正極集電体１１にタブ電極４１を溶接する場合、レーザ溶接や抵抗溶接、スポット溶接などの熱を加えて接合する手法では、樹脂層１３が溶解してしまうおそれがある。そのため、上記タブ電極４１の溶接には、熱を加えない超音波溶接を用いるのが好ましい。
【００８２】
また、正極１０に接続されるタブ電極４１は、アルミニウムから構成されているのが好ましく、負極２０に接続されるタブ電極４２は、銅から構成されているのが好ましい。タブ電極４１および４２は、集電体と同材質のものを用いるのが好ましいが、異なる材質であってもよい。さらに、正極１０に接続されるタブ電極４１と負極２０に接続されるタブ電極４２とは、同材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。また、タブ電極４１および４２は、上記のように、正極集電体１１および負極集電体２１の幅方向の略中央部に溶接されているのが好ましいが、中央部以外の領域に溶接固定されていてもよい。
【００８３】
外装容器１００（図２参照）内に電極群５０とともに封入される非水電解液は、特に限定されるものではないが、溶媒として、たとえば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンなどのエステル類や、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、メトキシエトキシエタンなどのエーテル類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、ギ酸メチル、酢酸メチルなどの極性溶媒などを使用することができる。これらの溶媒は単独で使用してもよいし、２種以上を混合して混合溶媒として使用してもよい。
【００８４】
また、非水電解液には、電解質支持塩が含まれていてもよい。電解質支持塩としては、たとえば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４（ホウフッ化リチウム）、ＬｉＰＦ６（六フッ化リン酸リチウム）、ＬｉＣＦ３ＳＯ３（トリフルオロメタンスルホン酸リチウム）、ＬｉＦ（フッ化リチウム）、ＬｉＣｌ（塩化リチウム）、ＬｉＢｒ（臭化リチウム）、ＬｉＩ（ヨウ化リチウム）、ＬｉＡｌＣｌ４（四塩化アルミン酸リチウム）などのリチウム塩が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
【００８５】
なお、電解質支持塩の濃度は、特に限定されるものではないが、０．５ｍｏｌ／Ｌ〜２．５ｍｏｌ／Ｌが好ましく、１．０ｍｏｌ／Ｌ〜２．２ｍｏｌ／Ｌがより好ましい。電解質支持塩の濃度が、０．５ｍｏｌ／Ｌ未満の場合には、非水電解液中において電荷を運ぶキャリア濃度が低くなり、非水電解液の抵抗が高くなるおそれがある。また、電解質支持塩の濃度が、２．５ｍｏｌ／Ｌより高い場合には、塩自体の解離度が低くなり、非水電解液中のキャリア濃度が上がらないおそれがある。
【００８６】
電極群５０を封入する外装容器１００は、図２および図５に示すように、大型の扁平角形容器であり、電極群５０などを収納する外装缶６０と、この外装缶６０を封口する封口板７０とを含んで構成されている。また、電極群５０を収納した外装缶６０には、たとえば、レーザ溶接によって、封口板７０が取り付けられている。
【００８７】
外装缶６０は、たとえば、金属板に深絞り加工などを施すことによって形成されており、底面部６１と側壁部６２とを有する略箱状に形成されている。また、図２に示すように、外装缶６０の一端（底面部６１の反対側）には、電極群５０を挿入するための開口部６３が設けられている。また、外装缶６０は、電極群５０が、その電極面が底面部６１と対向するようにして収納することが可能な大きさに形成されている。
【００８８】
また、図２および図５に示すように、上記外装缶６０は、Ｘ方向の一方側（短辺側）の側壁部６２に、電極端子６４（たとえば、正極端子）が形成されており、Ｘ方向の他方側（短辺側）の側壁部６２に、電極端子６４（たとえば、負極端子）が形成されている。また、外装缶６０の側壁部６２には、非水電解液を注液するための注液孔６５が形成されている。この注液孔６５は、たとえば、φ２ｍｍの大きさに形成されている。また、注液孔６５の近傍には、電池内圧を開放するための安全弁６６が形成されている。
【００８９】
さらに、外装缶６０の開口部６３の周縁には、折り曲げ部６７が設けられており、この折り曲げ部６７に、封口板７０が溶接固定されている。
【００９０】
外装缶６０および封口板７０は、たとえば、鉄、ステンレススチール、アルミニウムなどの金属板や鉄にニッケルメッキを施した鋼板などを用いて形成することができる。鉄は安価な材料であるため価格の観点では好ましいが、長期間の信頼性を確保するためには、ステンレススチール、アルミニウムなどからなる金属板または鉄にニッケルメッキを施した鋼板などを用いるのがより好ましい。金属板の厚みは、たとえば約０．４ｍｍ〜約１．２ｍｍ（たとえば約１．０ｍｍ）とすることができる。
【００９１】
また、上記した電極群５０は、正極１０および負極２０が、外装缶６０の底面部６１と対向するようにして、外装缶６０内に収納されている。収納された電極群５０は、正極１０の集電体露出部１１ａおよび負極２０の集電体露出部２１ａが、それぞれ、タブ電極４１および４２を介して、外装缶６０の電極端子６４と電気的に接続されている。
【００９２】
また、非水電解液は、外装缶６０の開口部６３が封口板７０で封口された後に、注液孔６５から、たとえば、減圧注液されている。そして、注液孔６５とほぼ同じ直径の金属球（図示せず）や、注液孔６５より少し大きい金属板（図示せず）を注液孔６５に設置した後、抵抗溶接やレーザ溶接などにより、注液孔６５が封口されている。
【００９３】
第１実施形態によるリチウムイオン二次電池では、上記のように、正極集電体１１を厚み方向に貫通する貫通部材８０を備えることによって、この貫通部材８０を介して、正極集電体１１における樹脂層１３の一方側の導電層１４と他方側の導電層１４とを電気的に接続することができる。このため、この貫通部材８０で、積層された複数の正極１０（正極集電体１１）の全てを連続して貫通することにより、多層構造を有する集電体（正極集電体１１）を用いた場合でも、複数積層された電極同士の導通をとることができる。これにより、タブ電極４１を、積層された複数の電極（正極１０）の全てと電気的に接続することができる。したがって、電池性能の低下を抑制することができるので、リチウムイオン二次電池の性能を最大限活用することができる。
【００９４】
また、第１実施形態では、貫通部材８０の表面に凹凸８３を設けることによって、貫通部材８０と正極１０（正極集電体１１の導電層１４）との接触面積を大きくすることができるので、貫通部材８０と電極５（正極１０）との接触抵抗を低減することができる。このため、直接タブ電極４１と接触している電極以外の電極においても、接触抵抗を低減することができる。そのため、この貫通部材８０を介して、複数積層された正極１０（正極集電体１１）同士の導通をとることができるので、タブ電極４１を、積層された複数の正極１０（正極集電体１１）と電気的に接続することができる。その結果、電池性能の低下をより抑制することができる。
【００９５】
さらに、上記第１実施形態において、凹凸８３の高さを、０．１μｍ〜５ｍｍの範囲とすれば、容易に、貫通部材８０と正極１０（正極集電体１１の導電層１４）との接触面積を大きくすることができる。
【００９６】
なお、第１実施形態では、上記貫通部材８０を備えることによって、たとえば、超音波溶接でタブ電極４１を電極（正極１０）に接続する場合に、タブ電極４１と電極（正極１０）との接触抵抗、および、電極同士の接触抵抗を低減することができる。これにより、タブ電極４１を電極（正極１０）に強固に導通接続することが可能となる。なお、タブ電極４１を電極（正極１０）に強固に導通接続することにより、接触抵抗の増加に起因する電池容量の低下を抑制することもできる。
【００９７】
また、第１実施形態では、上記のように、正極集電体１１に多層構造を有する集電体を用いることによって、たとえば、過充電状態や高温状態等で異常発熱が発生した場合に、正極集電体１１の樹脂層１３が溶融して電極（正極１０）が破損されるので、電流をカットすることができる。これにより、電池内部の温度上昇を抑制することができるので、発火などの異常状態が生じるのを防止することができる。
【００９８】
また、第１実施形態では、締結部材として機能する貫通部材８０で、複数積層された正極１０（正極集電体１１）を貫通することによって、正極集電体１１の一部を互いに密着させることができるので、複数積層された正極１０において、各正極１０（各正極集電体１１）の接触抵抗を低減して、タブ電極４１と正極１０、および、正極１０同士をより強固に導通接続することができる。これにより、さらに効果的に、電池性能の低下を抑制することができる。
【００９９】
なお、上記タブ電極４１を貫通部材８０が設けられている領域に溶接固定することにより、タブ電極４１と正極１０との導通を取りやすくすることができる。
【０１００】
また、第１実施形態では、正極集電体１１に、貫通部材８０が挿通される貫通孔１１ｂを予め形成しておくことによって、容易に、貫通部材８０を集電体の厚み方向に貫通させることができる。これにより、容易に、正極集電体１１における樹脂層１３の一方側の導電層１４と他方側の導電層１４とを電気的に接続することができる。
【０１０１】
また、第１実施形態では、正極集電体１１の樹脂層１３を、１２０℃での熱収縮率が、平面方向のいずれかの方向（たとえば、縦方向および横方向のいずれかの方向）で１．５％以上である熱可塑性樹脂から構成することによって、たとえば、過充電状態や高温状態等で異常発熱が発生した場合に、電極が破損され易くすることができる。これにより、効果的に、発火などの異常状態が生じるのを防止することができるので、リチウムイオン二次電池の安全性を効果的に向上させることができる。
【０１０２】
また、正極集電体１１の樹脂層１３を、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル、または、これらの複合材料から構成すれば、容易に、リチウムイオン二次電池の安全性を向上させることができる。
【０１０３】
また、第１実施形態では、セパレータ３０を、１２０℃での熱収縮率が、正極集電体１１の樹脂層１３より小さくなるように構成することによって、セパレータ３０のシャットダウン機能が作動する前に、正極１０の集電体を構成する樹脂層１３を溶断させることができる。これにより、樹脂層１３およびセパレータ３０による電流遮断効果により、２段階で電流遮断が可能となるので、リチウムイオン二次電池の安全性をより向上させることができる。
【０１０４】
なお、上記セパレータ３０の１８０℃での熱収縮率を、１．０％以下とすれば、過充電状態や高温状態等で異常発熱が発生した場合に、セパレータ３０の熱収縮に起因する内部短絡（電極端部にて生じる電池の内部短絡）の発生を抑制することができるので、急激な温度上昇が生じるのを抑制することができる。このため、電池内部での発熱が生じた場合のセパレータ３０の熱収縮に起因する内部短絡（電極端部にて生じる電池の内部短絡）の発生を抑制することができるので、急激な温度上昇が生じるのを抑制することができる。その結果、リチウムイオン二次電池の安全性をさらに向上させることができる。すなわち、このように構成すれば、１８０℃の温度でも、セパレータ３０の溶融・流動化を抑制することができるので、溶融・流動化に起因してセパレータ３０の孔が大きくなるという不都合が生じるのを抑制することができる。このため、電池内部が１８０℃に達した際に、何らかの理由で電極（正極１０）の破損が起こらなかった場合でも、セパレータ３０の孔が大きくなることに起因して、正負極の短絡箇所が広がるという不都合が生じるのを抑制することができる。
【実施例１】
【０１０５】
実施例１では、正極活物質としてＬｉＣｏＯ２を１００重量部、導電材としてアセチレンブラックを１０重量部、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を１０重量部、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）をそれぞれ用い、正極活物質層を形成するためのペーストを作製した。また、１５μｍの厚みを有するプロピレンフィルム（樹脂層）の両面に、アルミニウム蒸着層（導電層）を１μｍの厚みで形成することにより、正極集電体を作製した。そして、上記ペーストを正極集電体の両面に塗工し、十分に乾燥させた後、油圧プレスでプレスすることにより正極を得た。この正極における単位面積当たりの活物質の重量は、４０ｍｇ／ｃｍ２であった。
【０１０６】
次に、負極活物質として中国産の天然黒鉛（平均粒径１５μｍ、平均面間隔ｄ００２＝０．３３５７ｎｍ、ＢＥＴ比表面積３ｍ２／ｇ）を１００重量部、バインダーとしてＰＶＤＦを１２重量部、溶剤としてＮＭＰをそれぞれ用い、負極活物質層を形成するためのペーストを作製した。
【０１０７】
ここで、実施例１では、負極集電体についても、正極集電体と同様、樹脂層の両面上に導電層が形成された多層構造に構成した。具体的には、１５μｍの厚みを有するプロピレンフィルム（樹脂層）の両面に、銅蒸着層（導電層）を１μｍの厚みで形成することにより、負極集電体を作製した。そして、上記ペーストを負極集電体の両面に塗工し、十分に乾燥させた後、油圧プレスでプレスすることにより、負極を得た。
【０１０８】
なお、実施例１では、セパレータとして、２５μｍの厚みを有するポリエチレン製の微多孔膜を用いた。また、正極集電体および負極集電体における活物質層が形成されていない領域（露出領域）には、貫通部材が挿通される貫通孔を形成した。
【０１０９】
続いて、正極１０を１３枚、負極２０を１４枚、セパレータ３０を２８枚用いて、正極１０および負極２０でセパレータ３０を挟んで交互に積層することにより、電極群（積層体）を構成した。なお、電極群は、その最も外側（最外層の負極の外側）にセパレータが配された状態となっている。
【０１１０】
次に、正極および負極のそれぞれの貫通孔に、貫通部材を挿通させた後、貫通部材の端部をかしめることで、積層された各電極を固定した。正極側の貫通部材には、アルミニウム製の貫通部材を用い、負極側の貫通部材には、銅製の貫通部材を用いた。
【０１１１】
また、各貫通部材の表面には、削りだしにより凹凸を設けた。なお、各貫通部材の胴体部の直径（貫通部材芯径）は、φ１０ｍｍである。また、凹凸高さは１００μｍであり、凹凸ピッチは１２０μｍであった。
【０１１２】
そして、貫通部材で固定された電極群の正極および負極の各々に、超音波溶接でタブ電極を固定した。正極に固定したタブ電極は、アルミニウム製とし、負極に固定したタブ電極は、銅製とした。また、超音波溶接によって、各タブ電極を、貫通部材とも固定（電気的に接続）した。
【０１１３】
その後、上記電極群を外装容器内に封入し、非水電解液を注液することによって、実施例１によるリチウムイオン二次電池を作製した。
【０１１４】
得られたリチウムイオン二次電池を用いて充放電試験を行ったところ、多層構造を有する集電体を用いたにもかかわらず、電池性能の低下が認められなかった。これにより、リチウムイオン二次電池の性能を最大限活用することが可能であることが確認された。
【０１１５】
（第２実施形態）
図２２は、本発明の第２実施形態による貫通部材の一部を拡大して示した断面図である。図２３は、本発明の第２実施形態による貫通部材を積層された正極集電体に貫通させた状態を模式的に示した断面図である。次に、図２２および図２３を参照して、本発明の第２実施形態によるリチウムイオン二次電池について説明する。なお、各図において、対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。
【０１１６】
この第２実施形態では、図２２および図２３に示すように、上記第１実施形態の構成において、使用する貫通部材８０の凹凸８３が異なる。具体的には、第２実施形態の貫通部材８０は、上記第１実施形態に比べて、凹凸８３が小さく形成されている。
【０１１７】
なお、上記凹凸８３は、そのピッチＰが集電体（正極集電体１１）の厚みの０．１倍〜２倍程度であるのが好ましい。また、この場合、凹凸８３のピッチＰは、集電体（正極集電体１１）の厚みと同じであればより好ましい。このように構成されていると、凹凸８３の突起（凸部分）を電極間（隣り合う正極集電体１１間）に配置し易くなる。このため、凹凸８３の突起（凸部分）が電極間に配置されることによって、貫通部材８０と電極との接触面積が効率よく大きくなる。これにより、貫通部材８０と電極との接触抵抗が効果的に低減される。
【０１１８】
第２実施形態のその他の構成および効果は、上記第１実施形態と同様である。
【実施例２】
【０１１９】
実施例２では、上記実施例１の構成において、上記実施例１とは異なる凹凸を有する貫通部材を用いた。具体的には、実施例２では、貫通部材の凹凸のピッチを集電体の厚みに揃えた。
【０１２０】
より具体的には、貫通部材の胴体部の直径（貫通部材芯径）を、φ１０ｍｍとし、凹凸高さを２０μｍとした。また、凹凸ピッチを５０μｍとした。また、使用した集電体の厚みを５０μｍとすることで、貫通部材の凹凸のピッチを集電体の厚みに揃えた。これにより、貫通部材と電極との接触面積をさらに大きくすることができ、低抵抗化を図ることが可能となった。
【０１２１】
なお、正極側の貫通部材の材質は、アルミニウムであり、負極側の貫通部材の材質は、銅である。
【０１２２】
（第３実施形態）
図２４は、本発明の第３実施形態による貫通部材の断面図である。図２５は、本発明の第３実施形態による貫通部材を積層された正極集電体に貫通させた状態を模式的に示した断面図である。次に、図７、図２４および図２５を参照して、本発明の第３実施形態によるリチウムイオン二次電池について説明する。なお、各図において、対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。
【０１２３】
この第３実施形態では、図２４に示すように、貫通部材８０（胴体部８１）の表面に、ネジ溝８４が設けられている。そして、このネジ溝８４の形成によって、貫通部材８０の表面に凹凸８３が形成されている。
【０１２４】
なお、ネジ溝８４のピッチは、上記第２実施形態で示したように、集電体（正極集電体１１（図７参照））の厚みの０．１倍〜２倍程度であるのが好ましく、集電体（正極集電体１１（図７参照））の厚みと同じであればより好ましい。
【０１２５】
このように、貫通部材８０にネジ溝８４を設けることによって、貫通部材８０を締め込むことで、ネジ山部分（凹凸８３の凸部分）を電極間（隣り合う正極集電体１１間）に配することができる。これにより、貫通部材８０と電極との接触面積をより効率よく大きくすることができる。
【０１２６】
また、この場合、図２５に示すように、貫通部材８０をナット８５で締め込むことで、積層された電極（正極１０）を束ねて固定することができる。この際、必要に応じて、座金８６などを介して貫通部材８０を締め込むようにしてもよい。
【０１２７】
第３実施形態のその他の構成および効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。
【０１２８】
（第４実施形態）
図２６は、本発明の第４実施形態による貫通部材の側面図である。図２７は、本発明の第４実施形態による貫通部材を積層された正極集電体に貫通させた状態を模式的に示した断面図である。図２８および図２９は、本発明の第４実施形態による貫通部材の一部を拡大して示した模式的断面図である。次に、図２６〜図２９を参照して、本発明の第４実施形態によるリチウムイオン二次電池について説明する。なお、各図において、対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。
【０１２９】
この第４実施形態では、図２６および図２７に示すように、上記第１〜第３実施形態とは異なり、貫通部材１８０が、積層された正極１０（正極集電体１１）内で変形するように構成されている。具体的には、図２７に示すように、第４実施形態の貫通部材１８０は、胴体部１８１と頭部１８２とを有しており、その胴体部１８１（集電体に貫通する部分（貫通部１８１））が積層された正極１０（正極集電体１１）内で折れ曲がるように構成されている。そして、この折れ曲がった部分（折り曲げ部１８３（変形部分））（折り曲げ部１８３を含む貫通部１８１）が、正極集電体１１（導電層１４）の表面と接触した状態となっている。
【０１３０】
また、第４実施形態では、図２８に示すように、貫通部材１８０の胴体部１８１には、折り曲げのきっかけとなる折り曲げ開始部１８４が形成されている。この折り曲げ開始部１８４は、たとえば、胴体部１８１に切り込み加工を施すことによって形成された切り込み部１８４ａからなる。また、折り曲げ開始部１８４（切り込み部１８４ａ）は、所望の位置で胴体部１８１が折れ曲がるように、胴体部１８１に複数形成されている。なお、折り曲げ開始部１８４は、たとえば、図２９に示すように、胴体部１８１の一部を細く（薄く）加工することによって形成された凹部１８４ｂから構成されていてもよい。
【０１３１】
このように構成された第４実施形態による貫通部材１８０は、折り曲げ開始部１８４を起点として折れ曲がることにより、図２７に示すように、折り曲げ部１８３が、互いに隣り合う正極１０（正極集電体１１）間に位置している。
【０１３２】
貫通部材１８０の胴体部１８１（貫通部１８１）は、断面略円形状の細長い棒状とすることができる。なお、これ以外に、胴体部１８１（貫通部１８１）の形状は、平板状（短冊状）や断面が略かまぼこ型形状（略半楕円形状）の棒状、四角柱状、三角柱状などの形状であってもよい。
【０１３３】
図３０および図３１は、本発明の第４実施形態による貫通部材の取付方法を示した模式的断面図である。次に、図２７、図３０および図３１を参照して、第４実施形態による貫通部材の取付方法について説明する。
【０１３４】
まず、図３０に示すように、正極集電体１１の貫通孔１１ｂに貫通部材１８０を挿通させる。このとき、折り曲げる位置（折り曲げ開始部１８４）が、正極１０と正極１０との間に位置するように、正極集電体１１の間隔を調整する。
【０１３５】
次に、図３１に示すように、貫通部材１８０に、貫通方向（Ｚ方向）の荷重（白矢印参照）を徐々にかけていく。これにより、折り曲げ開始部１８４で貫通部材１８０が折れ曲がり、その折り曲げ部１８３が互いに隣り合う正極１０（正極集電体１１）間に位置する。
【０１３６】
これにより、図２７に示すように、貫通部材１８０の折り曲げ部１８３が正極集電体１１（導電層１４）の表面と接触した状態で、貫通部材１８０が、積層された正極集電体１１に取り付けられる。
【０１３７】
第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。なお、第４実施形態では、上記第１〜第３実施形態とは異なり、貫通部材１８０の表面には、凹凸が設けられていない構成とされている。
【０１３８】
第４実施形態では、上記のように、貫通部材１８０を、積層された正極１０（正極集電体１１）内で変形させるとともに、その変形部分を正極集電体１１の表面に接触させることによって、貫通部材１８０と電極（正極集電体１１）との接触面積を大きくすることができる。このため、貫通部材１８０と電極（正極集電体１１）との接触抵抗を低減することができる。そのため、この貫通部材１８０を介して、複数積層された電極同士（正極集電体１１同士）の導通をとることができるので、タブ電極を、積層された複数の電極（正極集電体１１）と電気的に接続することができる。その結果、電池性能の低下をより抑制することができる。
【０１３９】
また、第４実施形態では、貫通部材１８０を、積層された電極内（正極集電体１１内）で折り曲げられた折り曲げ部１８３を有する構成とすることによって、折り曲げられた部分は正極集電体１１と接触するため、容易に、貫通部材１８０と電極（正極集電体１１）との接触面積を大きくすることができる。
【０１４０】
また、第４実施形態では、貫通部材１８０の折り曲げ部１８３を互いに隣り合う電極（正極集電体１１）の間に配することによって、貫通部材１８０と電極（正極集電体１１）との接触面積を効率よく大きくすることができる。これにより、貫通部材１８０と電極（正極集電体１１）との接触抵抗を効果的に低減することができる。
【０１４１】
さらに、第４実施形態では、貫通部材１８０に折り曲げのきっかけとなる折り曲げ開始部１８４を形成している。折り曲げ開始部１８４において貫通部材１８０は容易に折れ曲がるため、折り曲げ開始部１８４を所望の位置に設けることによって、貫通部材１８０を所望の位置で折り曲げることができる。このため、折り曲げ開始部１８４を互いに隣り合う電極（正極集電体１１）の間に位置するように設けることによって、電極間（正極集電体１１間）で貫通部材１８０を折り曲げることができる。これにより、容易に、貫通部材１８０の折り曲げ部１８３を互いに隣り合う電極（正極集電体１１）の間に位置させることができる。その結果、より容易に、貫通部材１８０と電極（正極集電体１１）との接触面積を大きくすることができる。
【０１４２】
第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【実施例３】
【０１４３】
実施例３では、上記第４実施形態の構成において、貫通部材の材質をアルミニウムとし、貫通部材の胴体部（貫通部）の直径（貫通部材芯径）をφ５ｍｍとした。
【０１４４】
（第５実施形態）
図３２は、本発明の第５実施形態による貫通部材を模式的に示した断面図である。図３３は、本発明の第５実施形態による貫通部材を積層された正極集電体に貫通させた状態を模式的に示した断面図である。次に、図２８〜図３０、図３２および図３３を参照して、本発明の第５実施形態によるリチウムイオン二次電池について説明する。なお、各図において、対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。
【０１４５】
この第５実施形態では、上記第４実施形態の構成において、貫通部材１８０が、集電体に貫通する部分（貫通部１８１）を複数有している。すなわち、第５実施形態では、貫通部材１８０において、積層された電極（正極集電体１１）を貫通している部分が分割されている。貫通部材１８０における貫通する部分の分割数（貫通部材首数）は、特に制限されることはないが、たとえば、２分割〜１６分割とされていると好ましい。なお、図３２および図３３では、貫通部材１８０が２分割された構成（貫通部１８１を２つ有する構成）を示している。
【０１４６】
また、貫通部材１８０の貫通部１８１には、上記第４実施形態で示した折り曲げ開始部１８４（図２８〜図３０参照）が形成されている。また、上記第４実施形態と同様、貫通部材１８０の貫通部１８１が、積層された電極（正極集電体１１）内で折れ曲げられている。そして、この折れ曲がった部分（折り曲げ部１８３（変形部分））が、正極集電体１１（導電層１４）の表面と接触した状態となっている。
【０１４７】
第５実施形態のその他の構成は、上記第４実施形態と同様である。
【０１４８】
第５実施形態では、上記のように、貫通部材１８０に複数の貫通部１８１を設けることによって、貫通部材１８０と電極（正極集電体１１）との接触面積をより大きくすることができるので、貫通部材１８０と電極（正極集電体１１）との接触抵抗をより低減することができる。
【０１４９】
第５実施形態のその他の効果は、上記第４実施形態と同様である。
【実施例４】
【０１５０】
実施例４では、上記実施例３の構成において、貫通部材の首（貫通する部分（貫通部））が、２つに分かれている構成とした。すなわち、第４実施形態では、貫通部材の貫通部の数（貫通部材首数）を２個とした。また、貫通部材の材質は、実施例３と同様、アルミニウムとした。なお、貫通部材の胴体部（貫通部）の直径（貫通部材芯径）は、上記実施例３とは異なり、φ３ｍｍとした。
【０１５１】
（第６実施形態）
図３４は、本発明の第６実施形態による貫通部材を模式的に示した断面図である。図３５は、本発明の第６実施形態による貫通部材を上面側から見た模式的平面図である。図３６は、本発明の第６実施形態による貫通部材（芯棒を差し込んだ状態）を模式的に示した断面図である。図３７および図３８は、本発明の第６実施形態による貫通部材の構成を説明するための図である。次に、図２８〜図３０および図３４〜図３８を参照して、本発明の第６実施形態によるリチウムイオン二次電池について説明する。なお、各図において、対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。
【０１５２】
この第６実施形態では、貫通部材１８０において、積層された電極（正極集電体１１）を貫通している部分が３分割以上に分割されている。たとえば、図３４および図３５に示すように、積層された電極を貫通している部分が１６分割されている。すなわち、第６実施形態では、貫通部材１８０は３個以上（たとえば１６個）の貫通部１８１を有している。
【０１５３】
また、第６実施形態では、図３５に示すように、複数の貫通部１８１は、円形状（円周に沿うように）配置されている。円形状に配置された貫通部１８１の内側には、断面円形状の芯棒１９０（図３５および図３６参照）が挿入される。この芯棒１９０は、貫通部材１８０に対して着脱自在に構成されている。なお、芯棒１９０は、後述するように、貫通部材１８０の取付時に用いられる。また、第６実施形態では、図３５に示すように、各貫通部１８１は、断面略矩形状の平板状（短冊状）となっている。ただし、各貫通部材１８０は、平板状以外に、たとえば、断面が略かまぼこ型形状（略半楕円形状）の棒状、四角柱状、三角柱状などの形状であってもよい。
【０１５４】
また、図３７に示すように、貫通部材１８０の貫通部１８１には、上記第４実施形態で示した折り曲げ開始部１８４（図２８〜図３０参照）が形成されている。また、貫通部材１８０の貫通部１８１は、積層された電極（正極集電体１１）内で折れ曲げられている。第６実施形態では、隣り合う電極間で３箇所折れ曲がることにより、折れ曲がった部分が外側に突出した状態となっている。そして、この折れ曲がった部分（折り曲げ部１８３（変形部分））が正極集電体１１（導電層１４）の表面と接触している。
【０１５５】
なお、第６実施形態では、図３８に示すように、複数の貫通部１８１は、円形状（円周に沿うように）配置されているため、折り曲げ部１８３は放射状に広がるように形成されている。このため、貫通部材１８０における折り曲げ部１８３は、正極集電体１１（導電層１４）の表面とより高面積で接触される。また、この場合、貫通部材１８０の貫通部１８１の数（首数）が多い方がより電極と強固に密着し、また、接触面積も大きくなる。したがって、接触抵抗をより小さくすることが可能となる。
【０１５６】
図３９および図４０は、本発明の第６実施形態による貫通部材の取付方法を示した模式的断面図である。次に、図２８〜図３０、図３９および図４０を参照して、第６実施形態による貫通部材の取付方法について説明する。
【０１５７】
まず、図３５および図３６に示すように、円形状（円周に沿うように）に配置された貫通部１８１の内側に芯棒１９０を挿入する。次に、図３９に示すように、芯棒１９０が挿入された状態の貫通部材１８０を、正極集電体１１の貫通孔１１ｂに挿通させる。このとき、折り曲げる位置（折り曲げ開始部１８４（図２８〜図３０参照））が、正極１０と正極１０との間に位置するように、正極１０（正極集電体１１）の間隔を調整する。
【０１５８】
続いて、図４０に示すように、貫通部材１８０に、貫通方向（Ｚ方向）の荷重（白矢印参照）を徐々にかけていく。これにより、折り曲げ開始部１８４（図２８〜図３０参照）で貫通部材１８０が折れ曲がり、その折り曲げ部１８３が互いに隣り合う正極１０（正極集電体１１）間に位置する。また、この際、挿入された芯棒１９０によって、貫通部１８１が内側に折れ曲がるのが抑制されるため、貫通部材１８０の貫通部１８１は外側に突出するように折れ曲がる。
【０１５９】
そして、積層された電極（正極集電体１１）が束ねられた状態になるまで荷重をかけ続けた後、挿入された芯棒１９０を抜き取る。これにより、図３７に示すように、貫通部材１８０の折り曲げ部１８３が正極集電体１１（導電層１４）の表面と接触した状態で、貫通部材１８０が、積層された正極集電体１１に取り付けられる。
【０１６０】
第６実施形態のその他の構成および効果は、上記第５実施形態と同様である。
【０１６１】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１６２】
たとえば、上記第１〜第６実施形態では、非水系二次電池の一例であるリチウムイオン二次電池に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、リチウムイオン二次電池以外の非水系二次電池に本発明を適用してもよい。また、今後開発される非水系二次電池に本発明を適用することもできる。
【０１６３】
また、上記第１〜第６実施形態では、集電体の樹脂層（絶縁層）にフィルム状の樹脂層を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、フィルム状以外に、たとえば、繊維状の樹脂層を用いてもよい。繊維状の樹脂層としては、たとえば、織布または不織布などからなる層が挙げられる。
【０１６４】
上記第１〜第６実施形態では、正極側の集電体を、樹脂層および導電層を含む多層構造に構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、負極側の集電体を、樹脂層および導電層を含む多層構造に構成してもよい。たとえば、正極および負極の両方を、多層構造（三層構造）を有する集電体を用いて形成してもよいし、正極および負極の一方を、多層構造（三層構造）を有する集電体を用いて形成してもよい。なお、正極および負極の一方を、多層構造（三層構造）を有する集電体を用いて形成する場合、正極側を、多層構造（三層構造）を有する集電体を用いて形成するのが好ましい。
【０１６５】
また、負極側の集電体を、多層構造に構成する場合、導電層は、銅または銅合金から構成されているのが好ましい。具体的には、導電層として、たとえば、約６μｍ〜約１５μｍの厚みを有する銅箔または銅合金箔を用いることができる。なお、負極集電体の導電層は、銅または銅合金以外であってもよく、たとえば、ニッケル、ステンレス鋼、鉄、または、これらの合金などから構成されていてもよい。また、負極集電体の樹脂層は、たとえば、正極集電体の樹脂層と同じもの（正極集電体１１の樹脂層に用いることが可能なもの）を用いることができる。
【０１６６】
なお、負極側の集電体を多層構造に構成した場合、上記第１〜第６実施形態で示した正極（正極集電体）と同様、貫通部材を用いて、積層された複数の電極（負極）とタブ電極とが電気的に接続されるように構成される。この場合、貫通部材は、銅または銅合金などから構成されているのが好ましい。
【０１６７】
また、上記第１〜第６実施形態では、積層した電極（集電体）の全てを貫通部材で貫通した構成を示したが、本発明はこれに限らず、積層した電極（集電体）の一部を貫通部材で貫通する構成にしてもよい。たとえば、積層した複数の電極（集電体）を複数の群（グループ）に分割し、群毎（グループ毎）に、電極（集電体）を貫通部材で貫通するようにしてもよい。すなわち、上記貫通部材は、２つ以上の電極（集電体）を連続して貫通するように構成されていればよい。
【０１６８】
また、上記第１〜第６実施形態では、タブ電極を、貫通部材が設けられている領域に溶接固定した例を示したが、本発明はこれに限らず、タブ電極を、貫通部材が設けられていない領域に溶接固定してもよい。
【０１６９】
なお、上記実施形態において、集電体を貫通させる貫通部材の数（貫通箇所）は適宜変更することができる。貫通部材は、１箇所に設けられていてもよいし、複数箇所に設けられていてもよい。また、貫通部材は、金属材料から構成されているのが好ましいが、金属材料以外の導電性材料から構成されていてもよい。たとえば、上記貫通部材は、導電性プラスチック等の導電性樹脂などから構成されていてもよい。
【０１７０】
また、上記第１〜第６実施形態では、貫通部材で電極を貫通させた後、タブ電極を電極に接続した例を示したが、本発明はこれに限らず、タブ電極をも含めて貫通部材で貫通させるようにしてもよい。
【０１７１】
また、上記第１〜第６実施形態では、電極群を収容する外装容器に扁平角形容器を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、外装容器の形状は、扁平角形以外であってもよい。たとえば、上記外装容器は、薄い扁平筒型、円筒型、角筒型等であってもよい。ただし、大型のリチウムイオン二次電池の場合、組電池として使用することが多いため薄い扁平型または角型であるのが好ましい。さらに、上記外装容器は、金属製の缶以外に、たとえば、ラミネートシートなどを用いた外装容器であってもよい。
【０１７２】
また、上記第１〜第６実施形態では、正極（正極活物質層）と負極（負極活物質層）とが同じ大きさになるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、正極および負極は互いに異なる大きさに構成されていてもよい。たとえば、正極（正極活物質層）よりも負極（負極活物質層）の方が大きくなるように構成されていてもよいし、負極（負極活物質層）よりも正極（正極活物質層）の方が大きくなるように構成されていてもよい。正極および負極が互いに異なる大きさに構成されている場合、正極（正極活物質層）よりも負極（負極活物質層）の方が大きくなるように構成されているのが好ましい。このように構成されていれば、正極活物質層の形成領域（正極活物質領域）が、面積の大きい負極活物質層の形成領域（負極活物質領域）で覆われることにより、積層ずれの許容範囲を広げることができる。
【０１７３】
なお、上記第１〜第６実施形態において、外装容器の大きさや形状等については種々変更することができる。また、電極（正極、負極）の形状、寸法、使用枚数なども、適宜変更することができる。さらに、セパレータの形状、寸法などについても、適宜変更することができる。セパレータの形状としては、たとえば、正方形または長方形等の矩形、多角形、円形等種々の形状が挙げられる。
【０１７４】
また、上記第１〜第６実施形態では、集電体の両面に活物質層を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、集電体の片面にのみ活物質層を形成してもよい。また、集電体の片面にのみ活物質層を形成した電極（正極、負極）を電極群の一部に含むように構成してもよい。
【０１７５】
また、上記第１〜第６実施形態では、リチウムイオン二次電池の電解質として非水電解液を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、非水電解液以外のたとえばゲル状電解質、高分子固体電解質、無機固体電解質、溶融塩などを電解質として用いてもよい。
【０１７６】
また、上記第１〜第３実施形態では、円柱状の胴体部を有する貫通部材を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、貫通部材の胴体部は、筒状（たとえば、円筒状など）であってもよい。この場合、貫通部材をリベット状またはアイレット状に構成することができる。また、上記貫通部材の胴体部は、円柱状（円筒状）以外の形状であってもよい。たとえば、角柱状（角筒状）や楕円柱状（楕円筒状）などであってもよい。
【０１７７】
また、上記第１〜第３実施形態では、貫通部材（胴体部）の表面のほぼ全面に凹凸を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、貫通部材（胴体部）の表面の一部に凹凸が設けられていない領域があってもよい。
【０１７８】
また、上記第４〜第６実施形態では、貫通部材の折り曲げ開始部を、切り込み部または凹部から構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、折り曲げ開始部は、切り込み部および凹部以外の構成であってもよい。また、予め一度、貫通部材に貫通部材を折り曲げて、貫通部材に折り目をつけておくことも有効である。
【０１７９】
また、上記第４実施形態では、貫通部材の表面に凹凸を設けない構成とした例を示したが、本発明はこれに限らず、貫通部材の表面に凹凸を設けた構成としてもよい。貫通部材の表面に設ける凹凸としては、たとえば、上記第１〜第３実施形態で示した凹凸と同様の凹凸が挙げられる。第４実施形態において貫通部材の表面に凹凸を設ける場合、その折り曲げ部分は他の凹凸部分より曲がりやすく加工されている（たとえば、厚みを薄くする（凹部分の深さを深くする））のが好ましい。
【０１８０】
なお、上記で開示された技術を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１８１】
５                                電極
１０                              正極
１１                              正極集電体
１１ａ                            集電体露出部
１１ｂ                            貫通孔
１２                              正極活物質層
１３                              樹脂層（絶縁層）
１４                              導電層
２０                              負極
２１                              負極集電体
２１ａ                            集電体露出部
２２                              負極活物質層
３０                              セパレータ
４１、４２                        タブ電極
５０                              電極群
６０                              外装缶
８０、１８０                      貫通部材
８１                              胴体部
８２、１８２                      頭部
８３                              凹凸
８４                              ネジ溝
８５                              ナット
８６                              座金
１００                            外装容器
１８１                            胴体部、貫通部
１８３                            折り曲げ部
１８４                            折り曲げ開始部
１８４ａ                          切り込み部
１８４ｂ                          凹部
【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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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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