JP2003017014A - 電 池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型・軽量の電池においても、リードに充分
な許容電流を確保してリードの溶断や外装ケースの融解
の可能性を低減すると共に、外装ケースの封止不良や不
十分な封止が発生するのを防止する。 【解決手段】 正極と負極とその間に介在する電解質と
を有する基本電池要素と、基本電池要素を封入する外装
ケース６と、正極および負極に接続されるリード５とを
有し、外装ケース６の密封状態を保持しながらリード５
のそれぞれを外装ケース６の外部に取り出すように構成
される電池１０であって、外装ケース６の各辺から取り
出されるリード５の幅の合計値Ｘとこの辺の長さＹとの
比Ｘ／Ｙが０．４以下で、且つ、この辺の長さＹが２０
ｍｍ以下であるとともに、リード５が、電池１０に１時
間率放電（充電）をさせる際の放電（充電）電流値の５
倍に相当する許容電流を確保できる断面積を有するよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池に関し、特
に、電極に接続されたリードが外装ケースの外部に取り
出された状態で、外装ケースの周縁部が封止されるよう
に構成された電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】電池は、一般に、正極および負極という
二種類の電極を有するとともに、これらの電極の間が電
解質によって満たされた構成をとる。このような電池で
は、正負の電極活物質に蓄積されている化学エネルギー
が、電解質を介して生じる化学反応を通じて電気エネル
ギーに変換され、この電気エネルギーが外部に取り出さ
れて起電力として利用される。

【０００３】正負一対の電極、およびその間を満たす電
解質は、電池を構成する基本的な要素であることから、
以下の記載ではこれらを併せて「基本電池要素」と呼ぶ
こととする。

【０００４】この基本電池要素は、多くの場合、正負の
電極が電解質を両電極間に介して積層された、平板状の
形態を有するものが用いられる。そして、この平板状の
基本電池要素を長尺に形成して巻回したり、または、平
板状の基本電池要素を複数作成して積層したりすること
により、電池の基本構造となる電池要素が形成される。
ここで、基本電池要素の巻回数や積層数を適宜選択する
ことにより、電池の容量を調節することができる。こう
して形成された電池要素を外装ケースで被包し、電池要
素が非水系の場合は水の浸入を防止するために外装ケー
スを密閉して、最終的な電池が作製される。

【０００５】こうして作製される電池は、その機能面か
ら「一次電池」と「二次電池」との２種類に分類するこ
とが可能であり、放電のみを行なって不可逆的に使用さ
れる電池を「一次電池」、充放電を繰り返して可逆的に
使用することができる電池を「二次電池」、または「蓄
電池」と呼ぶ。

【０００６】また、正負の電極（正負の活物質）や電解
質の材質およびその組み合わせによって、一次電池およ
び二次電池をさらに細かく分類することも可能である。
例えば一次電池は、マンガン電池、アルカリマンガン電
池、酸化銀電池、水銀電池、リチウム電池、水素亜鉛電
池等に、また二次電池は、鉛蓄電池、アルカリ二次電
池、ニッケル水素電池、リチウム二次電池、亜鉛ハロゲ
ン電池、レドックスフロー電池、ナトリウム硫黄電池等
に、それぞれ分類することができる。

【０００７】中でも、起電力物質としてリチウムを用い
る二次電池であるリチウム二次電池は、大幅な高容量化
や高エネルギー密度化が可能であると見込まれることか
ら、小型・軽量かつ高性能の電源として研究開発が進め
られており、その用途は急速に広がりつつある。例えば
ノートパソコン、モバイルパソコン、携帯電話、ハンデ
ィーターミナル、携帯コピー、携帯プリンター、ヘッド
フォンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンデ
ィークリーナー、ポータブルＣＤ、ミニディスク、電気
シェーバー、トランシーバー、電子手帳、電卓、メモリ
ーカード、携帯レコーダー、ラジオ、バックアップ電
源、モーター、照明器具、玩具、ゲーム機器、時計、ス
トロボ、カメラ、医療機器（ペースメーカー、補聴器、
肩もみ機など）等の幅広い分野に、このリチウム二次電
池が既に用いられており、または今後用いられていくも
のと期待されている。

【０００８】ところで、上述のような電池要素を外装ケ
ースで被包・密閉した構成の電池は、通常、正負の電極
にそれぞれ電気的に接続されたリードを有し、このリー
ドのそれぞれを、外装ケースの密封状態を保持しながら
外装ケースの外部に取り出すように構成される。

【０００９】例えば、電池を小型化・軽量化する目的
で、外装ケースにラミネートフィルム等の形状可変性ケ
ースを用いる場合、こうした電池は、外装ケースとなる
２枚の外装部材の間に電池要素を収納し、電極に接続さ
れたリードを外装部材の貼り合わせ面から外装ケース外
部に取り出した状態で、減圧下で該外装部材の周縁部分
を熱により封止する、または、外装ケースとなる１枚の
外装部材を２片に折り返してその間に電池要素を収納
し、前記リードを外装部材の貼り合わせ面から外装ケー
ス外部に取り出した状態で、減圧下で該外装部材の周縁
部を熱により封止する、等の手法によって製造される。

【００１０】こうして製造された電池は、外装ケースの
内部気圧が低い状態となるため、外装ケースが大気圧に
よって押圧されて収縮し、電池要素が堅く圧縮された状
態で外装ケースの中に密閉される。これによって、電池
のエネルギー密度が高くなり、小型・軽量の電池であり
ながらも十分な性能を得ることが可能となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】現在、電池は、さらな
る小型化・軽量化の要求と同時に、高容量化・高出力化
を実現することも求められている。例えば、今後、“Bl
uetooth”等のプロトコルを利用したワイヤレス（電源
コードを有さない）機器同士の通信技術が発達するもの
と期待されており、電池にはこうしたワイヤレス機器の
電源としての用途が見込まれている。こうしたワイヤレ
ス機器としては、従来の携帯電話やノート型パソコン等
の形態に限らず、例えばペンタイプの機器、腕時計タイ
プの機器、眼鏡タイプの機器、ベルトタイプの機器等、
様々な形態のワイヤレス機器が創案され、またはすでに
開発されている。こうした形態の自由化に伴って、ワイ
ヤレス機器は今後一層の小型化・軽量化が進むと予想さ
れるが、それに収納される電池にも当然に小型化・軽量
化が求められることになる。さらに、ワイヤレス機器同
士のデータの転送スピードの高速化等に伴って、前記機
器の消費電力が増加することとなる。従って、電池の小
型化・軽量化に加えて、電池の高容量化・高出力化も求
められるようになっているのである。

【００１２】ところが、こうした要求を実現するに当た
って、電池に新たな問題が発生することが判明した。す
なわち、電池要素を被包する前記外装部材の周縁部のう
ち、リードが取り出される部分における封止が充分とな
らず、電池要素への水分の浸入による電池の劣化が発生
するのである。この問題について、以下に詳細に説明す
る。

【００１３】上述した電池のリードは、電池の容量や電
池出力に比例して、一定の許容電流を確保する必要があ
る。リードの許容電流が充分でないと、電池に大電流が
流れた際にリードの発熱で外装部材間の接着部が緩んで
封止が不十分となり、そこから水分の浸入が起きたり、
さらに大きい電流ではリード自身が溶断したりするとい
う問題が発生するからである。一般に、リードの素材が
同じである場合、その許容電流はリードの断面積に比例
する。従って、電池のリードは、電池要素への水分の浸
入を抑制するためにも、電池の容量や電池出力に比例し
た一定以上の断面積を有する必要がある。

【００１４】一方、上述した様に電池の小型化・軽量化
が進み、これに伴って電池のエネルギー密度が上昇する
と、リードに要求される許容電流は電池の体積に比して
相対的に大きくなり、その結果として、電池の各面の面
積に対するリードの断面積の比が大きくなる。こうした
傾向は、外装ケースの封止を行なう際に、不具合を引き
起こす原因となる。

【００１５】つまり、通常、外へ取り出されるリードが
存在する外装ケースの辺は、リードを挟んだ状態で外装
部材の周縁部を接着するために、外装部材に挟んだリー
ドの断面積が比較的大きい場合には、その分、接着面の
面積が小さくなるので、外装部材の間の接着力が弱くな
ってしまい、うまく封止ができなったり（封止不良）、
封止ができても不十分で、外部からの衝撃によって剥が
れてしまったり（不十分な封止）する場合が多くなる。
従って、上述の様に電池の各面の面積に対するリードの
断面積の比が相対的に高くなると、こうした封止不良や
不十分な封止が発生する可能性も同様に高くなるのであ
る。

【００１６】多くの電池要素は非水性であり、電池要素
への水分の浸入によって電池特性が劣化する。従って、
外装ケースを確実に封止し、電池要素を外部の水分から
確実に遮断することは不可欠である。また、封止不良や
不十分な封止は、液漏れ等の発生にも繋がるため、電池
を安全に使用できるようにするためにも、確実な封止を
達成する必要がある。特に、上述した様に今後、電池が
各種の小型ワイヤレス機器に用いられるようになると、
衝撃の多い環境での使用が増えることも想定され、小型
化・軽量化された電池において、確実な封止を達成する
必要性はますます高まってくる。

【００１７】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のである。すなわち、本発明の目的は、小型・軽量の電
池においても、リードに充分な許容電流を確保して、大
電流が流れた場合でもリードの溶断や、外装ケースの融
解による水分の浸入が生じる可能性を低減すると同時
に、外装ケースの封止不良や不十分な封止による水分の
浸入が発生するのを防止し、外装ケースの確実な封止を
可能とした電池を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは鋭
意検討の結果、小型の電池であっても、リードに一定の
断面積を与えつつ、リードを取り出される外装ケースの
辺において、辺から取り出されるリードの幅の合計値と
辺の長さとの比が一定の範囲内に収まるように制御する
ことによって、上記課題が効果的に解消されることを見
出し、本発明に至った。

【００１９】すなわち、本発明の要旨は、正負一組の電
極と該正負の電極間に介在する電解質とを有する基本電
池要素と、少なくとも１つの該基本電池要素を封入する
外装ケースと、該基本電池要素の該電極にそれぞれ接続
されるリードとを有し、該リードのそれぞれを、該外装
ケースの密封状態を保持しながら該外装ケースの外部に
取り出すように構成される電池であって、該リードが取
り出される該外装ケースの辺において、該辺から取り出
される該リードの幅の合計値Ｘと該辺の長さＹとの比Ｘ
／Ｙが０．４以下で、且つ、該辺の長さＹが２０ｍｍ以
下であるとともに、該リードが、該リードが、該電池に
１時間率放電をさせる際の放電電流値あるいは該電池に
１時間率充電をする際の充電電流値の５倍に相当する許
容電流を確保できる断面積を少なくとも有することを特
徴とする、電池に存する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について詳細に説明する。 （１）電池の種類 本発明の電池は、正負一組の電極と該正負の電極の間に
介在する電解質とを有する基本電池要素を、少なくとも
１つそなえたものである。ここで、正負の電極は、電池
の起電力の元となる化学エネルギーを蓄えるもので、通
常、その少なくとも一方は、集電体の上に活物質層を設
けて形成される。また、通常、両電極間の短絡を防ぐた
めに、両電極間にはセパレータが介設される。セパレー
タは、通常、多孔性の絶縁物質により形成される。この
場合、前記電解質は、電極に存在する空隙およびセパレ
ータの空隙を含む両電極の間に存在し、両電極は、セパ
レータによって互いに絶縁されつつも、電解質を介して
通電可能な状態となるように構成される。こうした構成
の電池では、正負の電極活物質に蓄積されている化学エ
ネルギーが、電解質を介して生じる化学反応を通じて電
気エネルギーに変換され、この電気エネルギーが外部に
取り出されて起電力として利用される。

【００２１】さらに、上記の基本電池要素の正負の電極
にはそれぞれリードが接続されるとともに、上記の基本
電池要素は外装ケースに封入され、上記のリードのそれ
ぞれを、外装ケースの密封状態を保持しながら外装ケー
スの外部に取り出すように構成される。

【００２２】前述したように、こうした構成は多くの電
池が採るところであり、故に本発明の適用は、電池の種
類に拠って特に制限されない。即ち、対象となる電池が
「一次電池」か「二次電池」かに拠らず、または、マン
ガン電池、アルカリマンガン電池、酸化銀電池、水銀電
池、リチウム電池、水素亜鉛電池、鉛蓄電池、アルカリ
二次電池、ニッケル水素電池、リチウム二次電池、亜鉛
ハロゲン電池、レドックスフロー電池、ナトリウム硫黄
電池等の分類に拠らず、前記構成の基本電池要素を有す
るとともに、電極に接続された前記構成のリードのそれ
ぞれを、外装ケースの密封状態を保持しながら外装ケー
ス外部に取り出すように構成された電池であれば、本発
明の適用は可能である。

【００２３】ただし、本発明の電池は、二次電池である
ことが好ましい。二次電池においては充放電を繰り返す
ため、リードに大電流が流れる場合があり、リードの溶
断や、外装ケースの融解による水分の浸入が生じやす
く、充放電により比較的長期間使用されることにより、
外装ケースの封止不良や不十分な封止による電池特性の
劣化が発生しやすく、本発明を適用して得られる効果が
大きくなる。

【００２４】以下の説明においては、便宜上、先に挙げ
た各種電池の中でも、特に本発明の適用による効果が顕
著であると推測されるリチウム二次電池を例として説明
する。勿論、以下の記載に拘わらず、本発明はリチウム
二次電池に限定されるものではなく、その要旨を越えな
い限りにおいて、上述の基本電池要素を有する他の様々
な種類の電池にも、広く適用することが可能である。

【００２５】（２）電池の材料 図１は、本発明の一実施形態としてのリチウム二次電池
に使用される基本電池要素の構成を示す模式的な斜視図
である。図１に示すように、リチウム二次電池の基本電
池要素１は、正極集電体２ａの表面に正極活物質層２ｂ
を設けて構成された正極（電極）２と、負極集電体３ａ
の表面に負極活物質層３ｂを設けて構成された負極（電
極）３、および、これら正負一組の電極２，３の間に介
設されたセパレータ４から構成される。また、正極およ
び負極の各集電体２ａ，３ａからは、後述するリード端
子接続用のタブ２’，３’が延設されている。さらに、
正負の電極２，３に存在する空隙およびセパレータ４の
空隙には、電解質（図示略）が含浸されている。以下、
リチウム二次電池の基本電池要素１を構成する各部位の
材料について説明する。

【００２６】（２−１）電極（正極、負極） 図２は、本発明の一実施形態としてのリチウム二次電池
に使用される電極（正極・負極）の構成を示す模式的な
斜視図である。図２に示すように、リチウム二次電池の
正極２は、通常、正極集電体２ａ上に正極活物質層２ｂ
を設けて構成され、この正極活物質層２ｂ中に、Ｌｉを
吸蔵・放出し得る正極活物質を含有する。

【００２７】正極活物質としては、リチウムニッケル複
合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムマン
ガン複合酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物や、Ｌ
ｉＦｅＰＯ₄等のリチウムイオンを吸蔵・放出しうる化
合物、さらには、ポリアニリン、ポリピロール、ポリア
セン、ジスルフィド系化合物、ポリスルフィド系化合
物、Ｎ−フルオロピリジニウム塩等の有機化合物が挙げ
られる。無論、上記した中から選ばれる２種以上の正極
活物質を併用してもよい。これらの正極活物質の粒径
は、それぞれ電池の他の構成要素とのかねあいで適宜選
択すればよいが、初期効率やサイクル特性等の電池特性
の向上という観点から、通常は１〜１００μｍ、特に２
〜６０μｍとするのが好ましい。本発明においては、正
極活物質として、リチウム遷移金属複合酸化物を用いる
ことが好ましい。これら正極活物質を用いると、リード
に大電流が流れ込む場合があるので、本発明を適用した
場合の効果が大きくなる。

【００２８】また、正極２と同様、図２に示すように、
リチウム二次電池の負極３は、通常、集電体３ａの上に
負極活物質層（負極材料層）３ｂを設けた構成を採る。
そしてこの負極活物質層３ｂ中に、Ｌｉを吸蔵・放出し
得る負極活物質を含有する。負極活物質としては、例え
ば黒鉛、石炭系コークス、石油系コークス、石炭系ピッ
チの炭化物、石油系ピッチの炭化物、あるいはこれらピ
ッチを酸化処理したものの炭化物、ニードルコークス、
ピッチコークス、フェノール樹脂および結晶セルロース
等の炭化物等並びにこれらを一部黒鉛化した炭素材、フ
ァーネスブラック、アセチレンブラック、ピッチ系炭素
繊維等の炭素系活物質を挙げることができる。これら炭
素系活物質は、金属やその塩、酸化物との混合体、被覆
体の形であっても利用できる。また、けい素、錫、亜
鉛、マンガン、鉄、ニッケル等の酸化物あるいは硫酸
塩、さらには金属リチウムやＬｉ−Ａｌ、Ｌｉ−Ｂｉ−
Ｃｄ、Ｌｉ−Ｓｎ−Ｃｄ等のリチウム合金、リチウム遷
移金属窒化物、シリコンなども使用できる。無論、上記
した中から選ばれる２種以上の負極活物質を併用しても
よい。これらの負極活物質の粒径は、通常は１〜５０μ
ｍ、好ましくは２〜３０μｍである。あまりに大きすぎ
ても、またあまりに小さすぎても、初期効率、レート特
性、サイクル特性等の電池特性が低下するので好ましく
ない。

【００２９】正極活物質層２ｂおよび負極活物質層３ｂ
には、上記の正極活物質及び負極活物質を対応する集電
体２ａ，３ａに対して相互に結着させるため、さらにバ
インダを含有しても良い。バインダを含有する場合、活
物質１００重量部に対するバインダの量は、通常は０．
０１重量部以上、好ましくは０．１重量部以上、さらに
好ましくは１重量部以上であり、また、通常は５０重量
部以下、好ましくは３０重量部以下、さらに好ましくは
１５重量部以下である。バインダの量が少なすぎると強
固な電極の形成が困難となり、バインダの量が多すぎる
とエネルギー密度やサイクル特性が低下する場合があ
る。

【００３０】バインダとしては、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリ−１，１−ジメチルエチレンなど
のアルカン系ポリマー；ポリブタジエン、ポリイソプレ
ン等の不飽和系ポリマー；ポリスチレン、ポリメチルス
チレン、ポリビニルピリジン、ポリ−Ｎ−ビニルピロリ
ドン等の環を有するポリマー；ポリメタクリル酸メチ
ル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチ
ル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポ
リアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド
等のアクリル誘導体系ポリマー；ポリフッ化ビニル、ポ
リフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等の
フッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニリデン
シアニド等のＣＮ基含有ポリマー；ポリ酢酸ビニル、ポ
リビニルアルコール等のポリビニルアルコール系ポリマ
ー；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のハロゲン
含有ポリマー；ポリアニリン等の導電性ポリマーといっ
た、各種のポリマーが使用できる。また、上記の各種ポ
リマーの混合物、変成体、誘導体、ランダム共重合体、
交互共重合体、グラフト共重合体、ブロック共重合体等
も使用できる。さらに、シリケートやガラス等の無機化
合物を使用することもできる。

【００３１】バインダの重量平均分子量は、通常は１千
以上、好ましくは１万以上、さらに好ましくは２万以上
であり、また、通常は５００万以下、好ましくは１００
万以下、さらに好ましくは３０万以下である。重量平均
分子量が低すぎると塗膜の強度が低下して好ましくな
く、高すぎると粘度が高くなり活物質層の形成が困難に
なる。

【００３２】また、正負の活物質層２ｂ，３ｂには、活
物質層内でのイオンの移動を容易にすべく、後述する電
解質層に使用するものと同様の電解質を混合するのが好
ましい。活物質層２ｂ，３ｂ中の電解質の割合は、１０
〜５０体積％とすることが好ましい。混合される電解質
が多いほど、活物質層２ｂ，３ｂ中においてイオンの移
動が容易になるのでレート特性上は好ましいが、その一
方、電解物質が少ないほどエネルギー密度は高くなる。

【００３３】さらに、正極活物質層２ｂおよび負極活物
質層３ｂには、必要に応じて導電材料、補強材等の各種
の機能を発現する添加剤、粉体、充填材などを含有して
も良い。導電材料としては、上記活物質に適量混合して
導電性を付与できるものであれば特に制限は無いが、通
常用いられるものとして、アセチレンブラック、カーボ
ンブラック、黒鉛等の炭素粉末や、各種の金属ファイバ
ー、金属箔等が挙げられる。補強材としては、各種の無
機、有機の球状、繊維状フィラー等が使用できる。

【００３４】正極２および負極３に使用される集電体２
ａ，３ａの材料としては、通常、アルミニウム、銅、ニ
ッケル、錫、ステンレス鋼等の金属、これら金属の合金
等を用いることができる。この場合、正極集電体２ａと
しては、通常はアルミニウムが用いられ、負極集電体３
ａとしては、通常は銅が用いられる。

【００３５】正極２および負極３の厚さは、それぞれ通
常１μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上であり、通常は
５００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下である。あ
まりに厚くても、またあまりに薄くても、電池容量やレ
ート特性等の電池性能が低下する傾向にある。

【００３６】具体的に述べると、正負の各集電体２ａ，
３ａの厚さは、通常は１〜５０μｍ、好ましくは１〜３
０μｍである。薄すぎると電極２，３の機械的強度が弱
くなってしまい、電池として構成した際に実用的でな
い。また、厚すぎると電池が大きくなり、機器の中で占
めるスペースが大きくなってしまい、電池の小型化が図
りにくくなる。

【００３７】また、各集電体２ａ，３ａ上に設けられる
正負の各活物質層２ｂ，３ｂの厚さは、下限として通常
は２０μｍ以上、好ましくは３０μｍ以上、さらに好ま
しくは５０μｍ以上、最も好ましくは８０μｍ以上であ
り、一方、上限として通常は２００μｍ以下、好ましく
は１５０μｍ以下である。容量的には厚い方が好ましい
一方、レート特性上は薄い方が好ましいので、双方の条
件の兼ね合いから上記範囲が導き出される。

【００３８】電極２，３の平面形状には特に制限はな
く、製造対象となる電池の形状や性質、他の構成要素の
選択等に合わせて、任意の形状とすることができるが、
一般的には、図１および図２に示すように、方形等の多
角形状を有するとともに、集電体２ａ，３ａからリード
端子接続用のタブ２’，３’が延設されたものが使用さ
れる。なお、リード端子については後述する。

【００３９】なお、正極２と負極３の形状や面積は同じ
でもよいが、異なっていても構わない。正極２と負極３
の面積を異なるものとする場合には、負極の面積を正極
の面積よりも大きくすることが好ましい。負極の面積を
正極の面積よりも大きくすることで、負極表面でのリチ
ウムの析出に伴う両電極間の短絡を有効に防止すること
ができる。

【００４０】電極２，３の製造方法には特に制限はない
が、製造コストに優れている点および本発明の適用によ
る効果が顕著に得られる点から、長尺状または平板状の
集電体上に正または負の活物質層を設けて形成した長尺
状または平板状の電極原料（電極原反）から、上記任意
の平面形状の電極を複数個切断することにより作成する
のが好ましい。

【００４１】具体的には、まず、板状部材や網状部材ま
たはパンチングメタル等により形成した長尺状または平
板状の集電体を準備し、この少なくとも一方の面に正ま
たは負の活物質層を形成する。

【００４２】活物質層を集電体上に形成する手法として
は、例えば、粉体状の正または負の活物質をバインダお
よび導電材料等の添加剤とともに溶剤と混合し、これを
ボールミルやサンドミルや二軸混練機等を用いて分散塗
料化したものを、集電体上に塗布して乾燥する方法があ
る。この場合、用いられる溶剤の種類は、活物質に対し
て不活性であり且つバインダを溶解しうるものであれば
特に制限されず、例えばＮ−メチルピロリドン等の一般
的に使用される有機溶剤または無機溶剤のいずれもが使
用できる。

【００４３】また、活物質をバインダおよび導電材料等
の添加剤と混合し、加熱して軟化させた状態で集電体上
に圧着し、または吹き付けることにより、集電体上に活
物質層を形成することもできる。あるいは、バインダを
混合させずに、活物質を単独で集電体上に焼成すること
によって、集電体上に活物質層を形成することもでき
る。

【００４４】ここで、活物質層と集電体との接着強度を
高めるべく、活物質を塗布する前に、集電体の表面を予
め粗面化処理しておくことが好ましい。このような表面
の粗面化方法としては、例えば、機械的研磨法，電解研
磨法，化学研磨法等がある。機械的研磨法としては、例
えば、研磨剤粒子を固着した研磨布紙，砥石，エメリバ
フ，鋼線等を備えたワイヤーブラシで、集電体表面を研
磨する方法が挙げられる。

【００４５】続いて、上述の方法で作成した長尺状また
は平板状の電極原料（電極原反）から、任意の平面形状
の電極を複数個切断する。電極の切断方法としては、特
に限定されるものではなく、電極の形状、サイズ、生産
規模、生産工程等に応じて種々の方法から選択すること
ができる。中でも、一般的に用いられる切断方法とし
て、圧延による方法とせん断による方法とが挙げられる
が、切断した電極の端面にバリが発生し難い点から、圧
延による方法よりもせん断による方法の方が好ましい。
いずれの切断方法を使用する場合でも、刃先の磨耗によ
る劣化は電極の切断面にバリを生じさせる原因となるの
で、刃先の切断履歴を常に正確に把握して、摩耗による
寿命が来る前に新たな刃先と交換し、常に刃先を磨耗の
少ない状態に保つ必要がある。また、いずれの切断方法
においても切断の際に少なからず活物質の脱落を伴うの
で、脱落した活物質の吸引による除去を行なうのが賢明
である。切断された電極上に脱落した活物質が存在する
と、短絡が発生し易くなり、セパレータの機能が低下す
る場合がある。

【００４６】なお、基本電池要素を積層して電池要素を
作成する場合には、集電体の片面のみに正または負の活
物質層を設けるのではなく、集電体の両面に活物質層を
設けてもよい。集電体の両面にともに正活物質層を設け
た電極と、ともに負活物質層を設けた電極とを作成し
て、セパレータを間に挿みながら交互に複数積層すれ
ば、容量の大きい電池を効率的に製造することができ
る。

【００４７】（２−２）セパレータ リチウム二次電池のセパレータ（図１の符号４参照）に
使用される材料としては、例えば、ポリエチレンやポリ
プロピレンなどのポリオレフィン類や、これらの水素原
子の一部または全部がフッ素原子で置換されたポリオレ
フィン類、ポリアクリロニトリル、ポリアラミド等の樹
脂の多孔性膜が挙げられる。電解質に対する化学的安定
性や印加される電圧に対する安定性の観点から、好まし
くは、ポリオレフィンまたはフッ素置換されたポリオレ
フィンであり、具体的には、ポリエチレンやポリプロピ
レン、これらの水素原子の一部または全部がフッ素原子
で置換されたもの等を挙げることができる。これらの中
でも、特に好ましくは、ポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐ
ＴＦＥ）およびポリフッ化ビニリデンであり、最も好ま
しくは、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィンである。勿論、これらの共重合体や混合物を使用す
ることもできる。

【００４８】セパレータの材料として用いられる樹脂の
数平均分子量は、通常１万以上、好ましくは１０万以上
であり、また通常１０００万以下、好ましくは３００万
以下である。分子量が小さすぎると、セパレータの機械
的強度が不十分となり、短絡が生じやすい傾向にある。
一方、分子量が大きすぎると、多孔性膜の空隙内への電
解質の充填が困難になりがちであり、電池の生産効率が
低下するとともに、レート特性等の電池性能も低下する
傾向がある。また、分子量が大きすぎると、後述する可
塑剤を混合した後延伸する方法等において、製膜が困難
になる場合もある。

【００４９】セパレータは多孔性膜であればよい。この
ような材料として、例えば、多孔性延伸膜、不織布など
が挙げられるが、本発明においては延伸によって製造さ
れる延伸膜であることがより好ましい。多孔性延伸膜
は、不織布よりもさらに膜内の抵抗がより均一になるた
め、局所的なリチウムの析出、すなわち電極間短絡の原
因となるデンドライトの析出を抑制することができる。

【００５０】セパレータの空孔率は、下限として通常は
３０％以上、好ましくは３５％以上であり、また、上限
として通常は８０％以下、好ましくは７５％以下、さら
に好ましくは７２％以下である。空孔率が小さすぎる
と、膜抵抗が大きくなりレート特性が悪化する。特に、
高レートで使用した際の容量が低下する。一方、空孔率
が大きすぎると、膜の機械的強度が低下する結果、電池
要素の形状が変化する際に短絡が生じやすくなる。

【００５１】セパレータに存在する空孔の平均孔径は、
上限として通常は１．０μｍ以下、好ましくは０．２μ
ｍ以下、さらに好ましくは０．１８μｍ以下、最も好ま
しくは０．１５μｍ以下であり、また、下限として通常
は０．０１μｍ以上、好ましくは０．０７μｍ以上であ
る。孔径があまりに大きいと短絡が生じやすくなる一
方、孔径があまりに小さいと膜抵抗が大きくなり、レー
ト特性等の電池性能が低下する傾向にある。

【００５２】セパレータの厚さは、上限として通常は３
０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましく
は１８μｍ以下であり、また、下限として通常は３μｍ
以上、好ましくは５μｍ以上、さらに好ましくは７μｍ
以上である。あまりに膜厚が小さいと、マイルドショー
ト現象による自己放電が生じやすくなる。一方、あまり
に膜厚が大きいと、レート特性等の電池特性が不十分に
なるばかりでなく、体積エネルギー密度が低下する傾向
にある。

【００５３】セパレータの１００℃における熱収縮率
は、一方向に対して、通常１０％以下であり、好ましく
は９％以下であり、より好ましくは７％以下である。こ
こで「１方向に対する熱収縮率」とは、例えば延伸膜に
おいては、延伸方向およびその垂直方向での熱収縮率そ
れぞれをいう。熱収縮率が大きすぎると、電池製造時の
加熱や高温環境での放置等によって、電極端部での短絡
がより発生しやすくなる。

【００５４】セパレータの製造方法には特に制限はない
が、例えば以下のようにして製造することが好ましい。
数平均分子量１万〜１０００万程度、好ましくは１０万
〜３００万の樹脂に、不均一分散媒としての可塑剤を混
合し、混練した後にシート状に成膜する。作成された膜
から溶媒で可塑剤を抽出した後、所定の倍率で縦横方向
いずれかまたは両方に延伸する工程を経ることにより、
所望のセパレータを得ることができる。

【００５５】（２−３）電解質 リチウム二次電池の電解質層は、通常、上述したセパレ
ータを支持体として、これに電解質を含浸して形成され
る。電解質は通常、電解液を含有し、この電解液は通
常、溶質と必要により所望の添加剤とを非水系溶媒に溶
解してなる。ここで、電解質は、セパレータの空隙を含
む正極と負極との間だけではなく、正極および負極の中
の空隙に存在していてもよい。電解質を正極・負極中の
空隙に存在させることで、Ｌｉイオンの導電率を上げる
ことができる。

【００５６】溶質としては特に制限はなく、従来公知の
いずれもが使用できるが、リチウム塩であることが好ま
しい。リチウム塩としては、例えば、ＬｉＣｌＯ₄、Ｌ
ｉＡｓＦ₆、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＢ（Ｃ
₆Ｈ₅）₄、ＣＨ₃ＳＯ₃Ｌｉ、ＣＦ₃ＳＯ₃Ｌｉ、ＬｉＮ
（ＳＯ₂ＣＦ₃）₂、ＬｉＮ（ＳＯ₂Ｃ₂Ｆ₅）₂、ＬｉＣ
（ＳＯ₂ＣＦ₃）₃、ＬｉＳｂＦ₆、ＬｉＳＣＮ等が挙げら
れ、これらのうち少なくとも１種以上のものを用いるこ
とができる。これらの中では、特にＬｉＰＦ₆、ＬｉＣ
ｌＯ₄が好適である。これら溶質の電解液（溶質と非水
系溶媒との総量）における含有量は、通常０．５〜２．
５ｍｏｌ／ｌである。

【００５７】非水系溶媒としては、例えば、エチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネート、ビニレンカーボ
ネート等の環状カーボネート類、ジメチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート
などの非環状カーボネート類、テトラヒドロフラン、２
−メチルテトラヒドロフランなどのフラン類、ジメトキ
シエタン等のエーテル類、γ−ブチルラクトン等のラク
トン類、スルフォラン等の硫黄化合物、アセトニトリル
等のニトリル類等の１種または２種以上の混合物を挙げ
ることができる。これらのうちでは、環状カーボネート
類、非環状カーボネート類およびラクトン類から選ばれ
た１種または２種以上の混合溶液が好適である。

【００５８】電解液は、上記溶質および非水系溶媒の他
に、安全性や電池特性（例えばサイクル特性）を確保す
るための添加剤（例えば、硫黄含有化合物、りん含有化
合物、窒素含有化合物、無水カルボン酸類等）をさらに
含有してもよい。

【００５９】また、電解質層の保液性を上げ、かつ、電
極間の短絡をより有効に防止する等の観点から、電解質
に電解質の他に、さらにポリマーを含有させてもよい。
ポリマーとしては、電解質層の保液性をある程度確保で
きるものであれば特に制限はなく、例えば、ポリメタク
リル酸メチルのようなアクリル系高分子や、アルキレン
オキシドユニットを有するアルキレンオキシド系高分
子、ポリフッ化ビニリデンやフッ化ビニリデン−へキサ
フルオロプロピレン共重合体のようなフッ素系高分子等
を挙げることができる。これらのポリマーの中でも、電
解質層の保液性を十分に確保する観点から、鎖状に結合
した原子からなる分子のうちの任意の２原子間に橋を掛
けるように結合された結合（架橋結合）を有する高分子
を用いることが好ましい（本明細書においては、これを
「架橋性ポリマー」という）。

【００６０】架橋性ポリマーの基本骨格となる材料とし
ては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボ
ネート、ポリイミドなどの重縮合によって生成させるも
の、ポリウレタン、ポリウレアなどのように重付加によ
って生成されるもの、ポリメタクリル酸メチルなどのア
クリル系高分子やポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニルなど
のポリビニル系高分子などの付加重合で生成されるもの
等を挙げることができる。

【００６１】本発明においては、セパレータに含浸させ
てから重合させるのが好ましいことから、重合の制御が
容易で重合時に副生成物が発生しない付加重合により生
成される高分子を使用することが望ましい。このような
ポリマーとしては、アクリル系高分子を挙げることがで
きる。アクリル系高分子は、電池容量やレート特性、機
械的強度等の電池特性上からも、好ましい材料である。

【００６２】アクリル系高分子しては、アクリロイル基
を有するモノマーを重合することにより得られる高分子
が特に好ましい。アクリロイル基を有するモノマーとし
ては、アクリロイル基を含有しているものであれば特に
限定はされないが、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸ブチル、アクリルアミド、２−エトキシ
エチルアクリレート、ジエチレングリコールエチルエー
テルアクリレート、ポリエチレングリコールアルキルエ
ーテルアクリレート、ポリプロピレングリコールアルキ
ルエーテルアクリレート、２―シアノエチルアクリレー
トなどモノアクリレート類；１，２―ブタンジオールジ
アクリレート、１，３―ブタンジオールジアクリレー
ト、１，４―ブタンジオールジアクリレート、ネオペン
タンジオールジアクリレート、１，６―ヘキサンジオー
ルジアクリレートなどのアルカンジオールジアクリレー
ト類；エチレングリコールジアクリレート、ジエチレン
グリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジ
アクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレー
トなどのポリエチレングリコールジアクリレート類；プ
ロピレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリ
コールジアクリレート、トリプロピレングリコールジア
クリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレー
トなどのポリプロピレングリコールジアクリレート類；
ビスフェノールＦエトキシレートジアクリレート、ビス
フェノールＦエトキシレートジメタアクリレート、ビス
フェノールＡエトキシレートジアクリレート、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロ
パンエトキシレートトリアクリレート、トリメチロール
プロパンプロポキシレートトリアクリレート、イソシア
ヌル酸エトキシレートトリアクリレート、グリセロール
エトキシレートトリアクリレート、グリセロールプロポ
キシレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールエ
トキシレートテトラアクリレート、ジトリメチロールプ
ロパンエトキリレートテトラアクリレート、ジペンタエ
リスリトールエトキシレートヘキサアクリレート等を挙
げることができる。

【００６３】これらの中でも、リチウムイオンの導電性
の観点から、エチレングリコールユニットを有するポリ
アクリレート系高分子が特に好ましい。本発明において
は、アクリル系高分子として上記のモノマー成分と他の
モノマー成分との共重合体を用いることができる。即
ち、モノマー成分として上記のモノマーの他に、別の構
造を有するモノマーを共存させて重合させてもよい。特
に、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基等の不飽和
二重結合を有する基を有するモノマーを共存させると、
電解質層の強度および保液性が向上する場合がある。こ
のようなモノマーとしては、メタクリル酸メチル、メタ
クリルアミド、ブタジエン、アクリロニトリル、スチレ
ン、酢酸ビニル、塩化ビニルなどの化合物が使用でき
る。

【００６４】アクリル系高分子を使用する場合、アクリ
ロイル基を有するモノマーの全モノマーに対する存在率
は特に限定されないが、通常は５０重量％以上、好まし
くは７０重量％以上、特に好ましくは８０重量％以上で
ある。上記存在率が高い方が、重合速度が早く、ゲル電
解質の生産性を高めることができる点で有利である。

【００６５】架橋性ポリマーは、架橋結合を有する。架
橋結合は、高分子間を架橋剤によって架橋反応させるこ
とによって製造することができる。また、高分子の原料
として、反応点を複数有するモノマー（以下、「多官能
モノマー」ということがある）を使用することによって
製造することができる。好ましくは後者の方法である。

【００６６】後者の方法で架橋性ポリマーを製造する場
合、原料として、多官能モノマーの外に、反応点を１つ
有するモノマー（以下「単官能モノマー」ということが
ある）を併用することができる。多官能モノマーと単官
能モノマーを併用する場合、多官能モノマーの官能基の
当量比は、通常１０％以上であり、好ましくは１５％以
上、さらに好ましくは２０％以上である。

【００６７】最も好ましい架橋性ポリマーの製造方法と
しては、アクリロイル基を複数有する多官能モノマー
を、必要に応じて、アクリロイル基を１つ有する単官能
モノマーと共に重合する方法である。

【００６８】電解質に含有させるポリマーの含量は、電
解質の全重量に対して、通常は８０重量％以下、好まし
くは５０重量％以下、さらに好ましくは２０重量％以下
である。ポリマー含量が多すぎると電解液の濃度低下に
よりイオン伝導度が低下してレート特性などの電池特性
が低下する傾向がある。一方、ポリマーの割合があまり
に少ない場合は、ゲルの形成が困難となり溶媒の保持性
が低下して、流動や液漏れが生じることがあるのみなら
ず、電池の安全性を確保できない可能性もあるので、ポ
リマーの電解質に対する含有量は、通常は０．１重量％
以上、好ましくは１重量％以上、さらに好ましくは２重
量％以上、最も好ましくは５重量％以上である。

【００６９】非水系溶媒に対するポリマーの割合は、ポ
リマーの分子量に応じて適宜選択されるが、通常は０．
１重量％以上、好ましくは１重量％以上、通常５０重量
％以下、好ましくは３０重量％以下である。ポリマーの
割合が少な過ぎる場合は、ゲルの形成が困難となり電解
液の保持性が低下して、流動や液漏れの問題が生じる傾
向がある。ポリマーの割合が多過ぎる場合は、粘度が高
くなり過ぎて取り扱いが困難となり、また、電解液の濃
度低下によりイオン伝導度が低下して、レート特性等の
電池特性が低下する傾向にある。

【００７０】本発明では、電解質にポリマーの原料とな
るモノマーを含有させた状態で、セパレータの空隙に充
填させ、その後前記モノマーを重合させることによっ
て、ポリマーを形成させる方法を用いるのが好ましい。

【００７１】これらのモノマーを重合する方法として
は、例えば、熱、紫外線、電子線などによる手法を挙げ
ることができるが、本発明においては、製造上の容易性
の観点から、加熱または紫外線照射によってモノマーを
重合させることが好ましい。熱による重合の場合には、
重合反応を効果的に進行させるために、含浸させる電解
質に熱に反応する重合開始剤をいれておくこともでき
る。利用できる熱重合開始剤としては、アゾビスイソブ
チロニトリル、２，２’−アゾビスイン酪酸ジメチル等
のアゾ系化合物、過酸化ベンゾイル、クメンハイドロパ
ーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキ
サノエート等の過酸化物などが使用でき、反応性、極
性、安全性などから好ましいものを単独、または組み合
わせて用いれば良い。なお、ポリマーを得るためには、
モノマーの全官能基のうち、通常３０％以上を反応させ
るが、４０％以上を反応させることが好ましく、５０％
以上を反応させるのがより好ましい。

【００７２】（３）電池の構造 図３は、本発明の一実施形態としてのリチウム二次電池
に使用される電池要素の構成を模式的に示す斜視図、図
４（ａ），（ｂ）は、本実施形態のリチウム二次電池の
構造を模式的に示す斜視図であり、図４（ａ）は電池の
分解図、図４（ｂ）は電池の組立図である。例えば図３
および図４（ａ），（ｂ）に示すように、本発明を適用
した電池（リチウム二次電池）１０は、上述した基本電
池要素１から形成した電池要素１’を、一または複数の
外装部材６ａ，６ｂからなる所定の外装ケース６に収納
して構成される。また、電池要素１’に含まれる正極２
および負極３の各々のタブ２’，３’にはリード５が接
続され、このリード５が外装ケース６の外部に取り出さ
れた状態で、外装ケース６の縁が封止されて外装ケース
６が密閉される。

【００７３】電池要素１’の形態は、主なものとして、
図４（ａ）に示すように、平板状に形成した基本電池要
素１を複数積層した積層型や、図５（ａ），（ｂ）に示
すように、長尺に形成した基本電池要素１を巻き回した
巻回型を挙げることができる。なお、図５（ａ），
（ｂ）はいずれも、本発明の一実施形態としてのリチウ
ム二次電池に使用される電池要素１’の構成を模式的に
示す図である。巻回型としては、長尺に形成した基本電
池要素１を、図５（ａ）に示すように円筒状となるよう
巻回した円筒状巻回型や、図５（ｂ）に示すように平板
状となるよう巻回した平板状巻回型を挙げることができ
る。

【００７４】電池要素１’が積層型の形態を採る場合、
基本電池要素１の積層数は、下限として通常は５層以
上、好ましくは８層以上、さらに好ましくは１０層以上
であり、上限として通常は５０層以下、好ましくは３０
層以下、さらに好ましくは２５層以下である。積層数が
少ないと、電池の全体としての容量が少なくなる一方、
積層数が多すぎると、電池の小型化・軽量化が図りにく
くなる。

【００７５】一方、電池要素１’が巻回型の形態を採る
場合、基本電池要素１の巻回数は、通常は２以上、好ま
しくは３以上、さらに好ましくは４以上であり、通常２
０以下、好ましくは１５以下、さらに好ましくは１０以
下である。巻回数が少ないと、電池の全体としての容量
が少なくなる一方、巻回数が多すぎると、電池の小型化
・軽量化が図りにくくなる。

【００７６】なお、各基本電池要素１の正極２と負極３
との間に介挿されるセパレータ４の面積は、電極２，３
間の短絡を防ぐ安全性確保の観点から、正極２および負
極３のいずれか、または好ましくは両者の面積よりも大
きくすることが好ましい。この場合の面積比は特に限定
されないが、電池の小型化を図る観点およびセパレータ
の熱収縮を考慮すると、セパレータ４の面積を正極２ま
たは負極３の面積の１２５％以下とすることが好まし
く、１２３％以下とすることがさらに好ましく、１２０
％以下とすることが最も好ましい。なお、「セパレータ
の面積」とは、セパレータ４と正極２または負極３との
接触面におけるセパレータ４の面積をいい、「正極また
は負極の面積」とは、該接触面における正極２または負
極３の面積をいう。

【００７７】また、セパレータ４の面積を正極２または
負極３の面積よりも大きくしても、電池要素１’に熱が
加わることによってセパレータ４が収縮する結果、短絡
が生じやすくなる。従って、セパレータ４の熱収縮率が
大きい程、セパレータ４の面積は相対的に大きくする必
要がある。換言すれば、熱収縮率の小さいセパレータ４
ほど面積を小さくすることができ、その結果より電池を
小型化・軽量化できる。

【００７８】リード５は、電池要素１’が積層型の形態
を採る場合には、通常は複数の基本電池要素の正極およ
び負極に対応して各々１本ずつ、また、電池要素１’が
捲回型の形態を採る場合には、基本電池要素の正極およ
び負極に対応して各々１本ずつ接続される。

【００７９】リードの材料としては、導電性や機械的強
度を備えた材質であれば特に制限はないが、金属が好ま
しく、特に、強度および折り曲げ耐久性に優れた焼鈍金
属が好ましい。金属の種類としては、アルミニウム、
銅、ニッケル、ＳＵＳ等が挙げられる。特に、後述する
リチウム二次電池の場合、正極のリードとして好ましい
材料はアルミニウムであり、負極のリードとして好まし
い材料は銅である。これらの金属を単体で用いてもよ
く、複数種の金属やその他の成分を含有する合金を用い
てもよい。また、こうした単体の金属や合金により形成
された複数の層を積層して構成しても良い。

【００８０】リードの形状については特に制限は無い
が、電池の小型化を図りつつ充分な許容電流と機械的強
度を確保する観点から、平板状あるいは略平板状に形成
することが好ましい。なお、外装ケースから取り出され
る部分の断面積や幅については後述する。

【００８１】一方、上述の電池要素１’を収納する外装
ケース６としては、特に限定されないが、可撓性のある
外装ケースが好ましい。ここで、可撓性のある外装ケー
スとは、柔軟性や屈曲性等を有する形状可変性ケースを
意味する。こうした可撓性のある外装ケース６に電池要
素１’を収納し、減圧状態で密閉することにより、各基
本電池要素１間や電池要素１’と外装ケース６との間の
密着性が向上し、電池１０の小型化・軽量化が可能とな
る。

【００８２】可撓性のある外装ケースの具体例として
は、ビニール袋の様な高分子フィルムからなる袋、高分
子フィルムからなる真空包装用袋もしくは真空パック、
金属箔と高分子フィルムとのラミネート素材からなる真
空包装用袋もしくは真空パック、プラスチックで形成さ
れた缶、プラスチックの板で挟んで周囲を溶着、接着、
はめ込み等で固定したケース等が挙げられる。これらの
中でも、気密性や形状可変性の面から、高分子フィルム
からなる真空包装用袋もしくは真空パック、または金属
箔と樹脂（高分子フィルム）とのラミネート素材からな
る真空包装用袋や真空パックが好ましい。

【００８３】上記外装ケースの材質としては、プラスチ
ック、高分子フィルム、金属フィルム、ゴム、薄い金属
板、ガスバリア層と樹脂層とを有するラミネートフィル
ム等が挙げられるが、特に好ましいのは、ガスバリア層
の両面に樹脂層を設けてなるラミネートフィルムであ
る。ラミネートフィルムを電池要素の外装ケースとして
用いれば、電池の軽量化・小型化が達成されるという効
果が得られる一方で、一般に金属等と比較して剛性等の
機械的強度が劣ることから、外部からの衝撃等によって
外装ケースの封止部分が剥がれやすくなるという問題も
ある。従って、外装ケースの充分な封止が必要とされる
ので、本発明を適用することで得られる効果も大きい。

【００８４】ここで、本発明の電池の外装ケースに使用
されるラミネートフィルムの構成の例を、図６（ａ）〜
（ｃ）を用いて説明する。図６（ａ）に示すように、ラ
ミネートフィルム６０としては、ガスバリア層６１の片
面に内側保護層６２が積層されたものを使用することが
できる。

【００８５】ガスバリア層６１は、水分の浸入の防止あ
るいは形状保持性を維持させるもので、アルミニウム、
鉄、銅、ニッケル、チタン、モリブデン、金等の単体金
属やステンレス、ハステロイ等の合金または酸化アルミ
ニウム等の金属酸化物を使用することができる。特に、
加工性に優れたアルミニウムが好ましい。ガスバリア層
６１の形成は、金属箔、金属蒸着膜、金属スパッター等
を用いて行なうことができる。

【００８６】内側保護層６２は、外装ケースの封止時に
内側となるガスバリア層６１の表面（図６（ａ）〜
（ｃ）における下側の面）に設けられるもので、外装ケ
ースの熱シールによる封止を可能とすると同時に、ガス
バリア層６１を外部衝撃や電解質による侵蝕から保護し
たり、ガスバリア層６１と電池要素１’等との接触を防
止したりするために用いられる。この内側保護層６２と
しては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポ
リオレフィン、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共
重合体等の、熱シールによる封止を可能とする耐薬品性
の合成樹脂を使用することができる。中でも、エチレ
ン、プロピレン等の重合体や共重合体を使用する場合に
は、封止不良や不十分な封止が発生する可能性が比較的
高くなるため、本発明の適用により得られる効果も大き
い。

【００８７】また、図６（ｂ）に示すように、ガスバリ
ア層６１および内側保護層６２に加えて、外装ケースの
封止時に外側となるガスバリア層６１の他方の面（図６
（ａ）〜（ｃ）における上側の面）に、外側保護層６
２’をさらに設け、三層構造として構成したラミネート
フィルム６０’を使用してもよい。この外側保護層６
２’は、ガスバリア層６１を外部の衝撃や侵蝕から保護
するためのもので、内側保護層６２と同様に、様々な合
成樹脂を用いることが可能であるが、中でも、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、アイオノ
マー、非晶性ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリアミド等の、耐薬品性や機械的強度に優れた
樹脂が望ましい。

【００８８】さらに、図６（ｃ）に示すように、ガスバ
リア層６１と内側保護層６２および外側保護層６２’と
の間に、それぞれ接着剤層６３，６３’を設けたラミネ
ートフィルム６０”を使用してもよい。前述したよう
に、本発明においては、ガスバリア層の両面に樹脂層を
設けてなるラミネートフィルムを用いることが好ましい
ので、図６（ｂ），（ｃ）の態様は、その好ましいもの
の一例である。

【００８９】内側保護層６２の膜厚は、通常、１００μ
ｍ以下である。この範囲以上となると、熱シールの際の
封止が不十分となる場合がある。また、確実な封止を行
なうために必要な熱シール時間が長くなってしまい、生
産性の低下をもたらす場合がある。前記膜厚は、封止と
外装ケースの機械的強度とのバランスから、８０μｍ以
下とすることが好ましく、封止をより強固なものとする
ために、５０μｍ以下とすることがより好ましい。但
し、あまり薄いと機械的強度が不足するため、前記膜厚
は通常１０μｍ以上である。

【００９０】また、接着剤層６３，６３’の膜厚は、通
常１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下、より好ましく
は１μｍ以下であり、一方、通常０．００１μｍ以上、
好ましくは０．０１μｍ以上、より好ましくは０．１μ
ｍ以上である。この範囲よりも膜厚が大きいと、外装ケ
ース６の封止が不十分になったり封止が不良となったり
する場合がある一方で、この範囲よりも膜厚が小さい
と、ガスバリア層６１と内側保護層６２および外側保護
層６２’との接着が不十分となる場合がある。

【００９１】本発明においては、上記の形状可変性ケー
スとして、ガスバリア層の両面に樹脂層を設けてなるラ
ミネートフィルムを使用する場合、電池要素を封入する
側に存在する樹脂層の膜厚が１００μｍ以下であること
が好ましい。この範囲以上となると熱シールの際の封止
が不十分となる場合がある。また、確実な封止を行なう
ために必要な熱シール時間が長くなってしまい、生産性
の低下をもたらす場合がある。前記膜厚は、外装ケース
の封止と機械的強度とのバランスから、８０μｍ以下と
することが特に好ましく、封止をより強固なものとする
ために、５０μｍ以下とすることが最も好ましい。但
し、あまりに薄いと機械的強度が不足するため、前記膜
厚は通常１０μｍ以上である。なお、ガスバリア層の両
面に樹脂層を設けてなるラミネートフィルムが図６
（ｃ）のような形態を有する場合には、「電池要素を封
入する側に存在する樹脂層の膜厚」とは、接着剤層６３
と内側保護層６２との合計値をいう。

【００９２】上述した材質を用いて、外装ケース６が成
形される。外装ケース６の成形は、上述した材質のシー
ト状体を真空成形、圧空成形、プレス成形等によって絞
り成形したり、上述した材質を直接用いて射出成形した
りする等、様々な方法により行なうことができる。

【００９３】外装ケース６の形状は特に限定されず、様
々な形状のものを使用することができる。図４（ａ），
（ｂ）では、凹部よりなる電池要素１’の収容部を設け
た外装部材６ａと、平板な外装部材６ｂとにより構成さ
れた外装ケース６を例として示したが、この他にも、図
７（ａ）に示すように、ともに電池要素１’の収容部を
設けた複数の外装部材６’ａ，６’ｂからなる構成とし
てもよい。電池要素１’の収容部は、絞り加工等によっ
て形成することができる。また、図７（ｂ）に示すよう
に、単一の外装部材６からなる構成としてもよい。勿
論、これらの他の構成を採ることも可能である。

【００９４】さらに、電池要素１’を収納するための形
状を設けた専用の部材を用いなくとも、図８（ａ），
（ｂ）にそれぞれ示すように、フィルム状の形状可変性
ラミネートフィルム６ｆを一枚または二枚以上張り合わ
せて使用することにより、本発明の外装ケース６を構成
することも十分可能である。

【００９５】なお、上述したように、上記の外装ケース
６中に電池要素１’を減圧状態で封入するのが、電池１
０全体の小型化および基本電池要素１と外装ケース６と
の密着性の向上の面から好ましい。この場合、上述のよ
うに可撓性のある外装ケース６を用いれば、外装ケース
６内部の圧力と大気圧との差分が、外装ケース６を介し
て電池要素１’を押さえ付ける力となる。中でも、ガス
バリア層６１の両面を樹脂からなる内側保護層６２およ
び外側保護層６２’で被覆したラミネートフィルム６
０’や、ガスバリア層６１と内側保護層６２および外側
保護層６２’との間に、それぞれ接着剤層６３，６３’
を設けたラミネートフィルム６０”からなるケースを外
装ケース６として使用し、この中に電池要素１’を減圧
状態で密封して収納するのが、電池１０の小型化・軽量
化を達成する観点から好ましい。

【００９６】外装ケース６の周縁部を封止して電池要素
１’を減圧密封した後、必要に応じて、外装ケース６の
封止した周縁部を電池の全体形状に合わせて整形し、最
終的な電池が作成される。最終的な電池１０の外部形状
としては、使用した外装ケース６の形状や封止の形態、
封止後の外装ケース６周縁部の整形の有無等に応じて、
様々な形状が挙げられる。

【００９７】具体的には、例えば電池要素１’が積層型
であって、電池要素１’の略平板形状の上下から電池要
素１’を挿み込むように外装部材を貼り合わせた場合、
先の図４（ｂ）に示したように外装ケース６の封止部を
延出したまま残した形状に限らず、封止後の外装ケース
６の周縁部のうちリード５が取り出される辺以外の部分
を、図９（ａ）に示すように一度だけ折り返した形状
や、図９（ｂ）に示すように二度折り返した形状に整形
することができる。また、図９（ｃ）に示すように、電
池要素１’の略平板形状の片側から、単一の外装部材を
用いて電池要素１’を包み込むように折り返し、電池要
素１’の略平板形状の反対側にて外装部材を封止するこ
とも可能である。

【００９８】また、電池要素１’が巻回型の場合も、図
１０（ａ）に示すように外装ケース６の封止部を延出し
たまま残した形状としても良く、図１０（ｂ）に示すよ
うに外装ケース６の封止部を整形しても良い。

【００９９】なお、リード５を挿んで外装ケース６を封
止する際には、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、リ
ード５の表面と外装ケース６の内表面との間に、外装ケ
ース６の封止を強化する目的で、封止材９を介在させる
ことが好ましい。ここで、図１１（ａ）および（ｂ）
は、いずれも本発明に係るリチウム二次電池のリードが
取り出される部分の構造を模式的に示す図で、図１１
（ａ）は電池の側断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）
に点線で示す電池の断面を矢印Ｂの方向から見た部分断
面図である。

【０１００】なお、図１１（ｂ）では、外装ケース６が
図６（ｂ）の３層構造を有する場合を示している。ま
た、図１１（ｂ）では、外装ケース６の内側保護層６２
同士の接着面は点線で示してある。実際には、外装ケー
ス６を封止すると、内側保護層６２同士が接着して、そ
の境界を確認することはできなくなってしまうが、前記
境界線を示した方が理解の助けになると判断されるた
め、図１１（ｂ）では便宜上点線で示したものである。

【０１０１】封止材９としては、封止の際にリード５の
表面と外装ケース６の内表面との間を充填できるよう
に、通常、熱可塑性の樹脂が用いられる。前記熱可塑性
樹脂は、１５０℃以上２５０℃以下で軟化する材料であ
ることが好ましい。１５０℃よりも低温で軟化する材料
では、電池の実使用上問題が生じる場合がある。一方、
２５０℃以上でないと軟化しない材料は、熱シールで封
止を行なう場合に相当高温で封止を行なう場合があるの
で、電池要素がダメージを受けてしまい、電池性能が悪
化する場合がある。前記熱可塑性樹脂としては、通常、
酸変性ポリオレフィンが用いられる。酸変性ポリオレフ
ィンとして好ましいのは、酸変性ポリエチレンまたは酸
変性ポリプロピレンであり、特に好ましいのは、カルボ
ン酸変性ポリエチレンまたはカルボン酸変性ポリプロピ
レンである。

【０１０２】電池の装着等の利便を図るため、上述のよ
うに可撓性のある外装ケース６に電池要素１’を封入
し、好ましい形状に成形して電池１０を作成した上で、
必要に応じてこれらの電池１０を一個ないしは複数個、
剛性を持つ外装ケースにさらに収納することも可能であ
る。

【０１０３】（４）リードの幅と電池の辺の長さとの関
係 本発明の電池は、リード（図３〜図５および図７〜図１
１の符号５参照）を取り出される外装ケース（図４
（ｂ）、図９（ａ）〜（ｃ）、図１０（ａ）および
（ｂ）、図１１（ａ）の符号６参照）の辺において、取
り出されるリード５の幅の合計値Ｘとこのリード５を取
り出される外装ケース６の辺の長さＹとの比Ｘ／Ｙが、
０．４以下であるとともに、リード５を取り出される外
装ケース６の辺の長さＹが２０ｍｍ以下であることを、
特徴の一つとしている。

【０１０４】ここで、「リード５を取り出される外装ケ
ース６の辺」とは、リード５を取り出した状態で外装ケ
ース６を封止した場合における、外装ケース６の封止さ
れた外縁のうちリード５が存在する部分であって、略線
分の形状を有するものを指す。こうした定義に基づく
「リード５を取り出される外装ケース６の辺」の長さＹ
は、電池要素の形態やリードの接続の形態、外装ケース
や電池の形状等により異なるため、様々な測定方法が可
能であるが、定義の明確性を担保するため、ＸとＹとの
測定について、以下にもう少し詳しく説明する。

【０１０５】まず、電池要素が積層型の場合、電池は全
体として略多角形（多くは略方形）の平面形状を有する
平板状となる場合が多い。この平面形状である略多角形
の辺のうち、外装ケース６を封止した状態でリード５が
存在する辺を、「リード５を取り出される外装ケース６
の辺」とし、この長さをＹとする。なお、電池の平面形
状が略多角形でなくとも、電池全体が平板状として形成
されている場合には、平面形状を多角形として近似する
ことにより、外装ケース６を封止した状態でリード５が
存在する辺を決定することは可能である。

【０１０６】例えば、図４（ｂ）、図９（ａ）〜（ｃ）
に示す電池１０は、何れも平面形状が略方形であり、リ
ード５は図の手前側に位置する一短辺から取り出されて
いる。従って、この図手前側短辺の長さを測定してＹと
すればよい。

【０１０７】また、電池要素が巻回型である場合には、
電池の全体形状は略平板状もしくは略円柱状であること
が多い。電池の全体形状が略平板状である場合には、多
くはその平面形状が略多角形であるので、電池要素が積
層型の場合と同様に、平面形状である略多角形の辺のう
ち、外装ケース６を封止した状態でリード５が存在する
辺を、「リード５を取り出される外装ケース６の辺」と
し、この長さをＹとする。電池の平面形状が略多角形で
なくとも、電池全体が平板状として形成されている場合
には、電池要素が積層型の場合と同様に、平面形状を多
角形として近似すればよい。

【０１０８】一方、電池の全体形状が略円柱状である場
合には、各リード５は、この略円柱形の略円形側面の一
において、その略円形側面の一直径に当たる線分上から
取り出されるとともに、この線分上において外装ケース
６が封止されるのが一般的である。従って、このリード
５が取り出される線分を、「リード５を取り出される外
装ケース６の辺」とし、この長さをＹとする。

【０１０９】例えば、図１０（ａ）および（ｂ）に示す
電池１０は、何れも全体形状が略円柱状であり、リード
５は図の手前側に位置する一の略円形側面の一直径に当
たる線分上から取り出されている。従って、この図手前
側円形側面の一直径の長さを測定してＹとすればよい。

【０１１０】なお、上述のように「リード５を取り出さ
れる外装ケース６の辺」を定義した場合に、この辺にお
けるリード５の断面形状の、この辺と平行な方向につい
ての長さを、「リード５の幅」と呼び、この辺と垂直な
方向についての長さを、「リード５の厚さ（厚み）」と
呼ぶこととする。通常、リード５は長尺の平板形状のも
のが用いられるため、その断面形状は扁平な略長方形と
なる。そして、一般的に、リード５は外装ケース６の封
止部分において、断面形状である略長方形の長辺が外装
ケース６表面と接するような向きで、外装ケース６から
取り出される。従って、多くの場合、リード５の断面形
状である略長方形の長辺の長さが、「リード５の幅」と
なり、短辺の長さが「リード５の厚さ（厚み）」とな
る。

【０１１１】また、外装ケース６の一辺から取り出され
るリード５の数は、一本の場合と、複数本の場合とがあ
る。例えば、図４、図９（ａ）〜（ｃ）および図１０
（ａ）、（ｂ）に示した電池１０の例では、いずれも、
正極および負極にそれぞれ接続された二本のリード５
が、ともに外装ケース６の同じ辺（図手前側）から取り
出されているが、正負のリード５が外装ケース６の異な
る辺から取り出されても良く、この場合には、外装ケー
ス６の各辺から取り出されるリード５の数は一本のみと
なる。

【０１１２】外装ケース６の一辺から複数のリード５が
取り出されている場合には、それらのリード５の各々に
ついてリード５の幅を求めた上でこれらを合計し、これ
を「リード５の幅の合計値Ｘ」とする。例えば、図４、
図９（ａ）〜（ｃ）および図１０（ａ）、（ｂ）に示し
た電池１０の例では、各々のリード５の幅Ｘ１およびＸ
２を求め、これらを合計した値Ｘ１＋Ｘ２がリード５の
幅の合計値Ｘとなる。一方、外装ケース６の一辺から取
り出されているリード５が一本のみの場合には、そのリ
ード５の幅をそのまま「リード５の幅の合計値Ｘ」とす
る。

【０１１３】上述のように定義された、外装ケース６の
辺から取り出されるリード５の幅の合計値Ｘと、このリ
ード５を取り出される外装ケース６の辺の長さＹについ
て、これらの値の比Ｘ／Ｙを求める。本発明において
は、外装ケース６の封止を確実にするため、この比Ｘ／
Ｙの値を、通常は０．４以下とする。また、外装ケース
６の封止とリード５の機械的強度とのバランスを確保す
るために、この比Ｘ／Ｙの値を０．３以下とすることが
好ましく、外装ケース６の接着をより強固にするため
に、０．２以下とすることがより好ましい。しかし、こ
の比Ｘ／Ｙの値をあまりに小さくすると、リード５の機
械的強度が不十分となるので、Ｘ／Ｙの値は通常は０．
１以上とする。

【０１１４】リード５の厚みは、あまり厚いと外装ケー
ス６の封止が不十分となるため、通常は１００μｍ以下
である。また、外装ケース６の封止とリード５の充分な
許容電流とをともに確保する観点から、９０μｍ以下が
好ましい。しかし、リード５の厚みがあまりに薄いと強
度が不十分となり、かつ上述する充分な許容電流を確保
できなくなるため、通常は５μｍ以上である。

【０１１５】リード５を取り出される外装ケース６の辺
の長さＹの値は、通常は２０ｍｍ以下である。Ｙの値が
２０ｍｍ以下の小型の電池では、外装ケース６の封止の
際に封止不良や不十分な封止が発生する可能性が高く、
ひいては本発明を適用した場合における効果も大きくな
る。中でも、電池のいっそうの小型化を図る観点から、
１５ｍｍ以下であることが好ましく、１０ｍｍ以下であ
ることがより好ましい。さらに、眼鏡タイプの電気機器
（フレームに電池を収納）等の小型機器に使用する観点
から、５ｍｍ以下であることが特に好ましい。しかし、
Ｙの値を極端に小さくすると、リード５を取り出した状
態での外装ケース６の封止が極めて困難となるので、Ｙ
の値は通常は２ｍｍ以上である。

【０１１６】さらに、本発明においては、リード５を取
り出される外装ケース６の辺の各端点に最も近接したリ
ード５の端点側の外縁から前記辺の端点までの距離Ｚ
（例えば、図４、図９（ａ）〜（ｃ）および図１０
（ａ）、（ｂ）において、符号Ｚで示した距離）を測定
した場合に、この前記距離Ｚの前記辺の長さＹに対する
比Ｚ／Ｙの値を一定の範囲内に収めることが好ましい。
Ｚ／Ｙ比は、通常０．０２５以上、好ましくは０．０５
以上であり、また、通常０．２５以下、好ましくは０．
２以下である。Ｚ／Ｙ比が上記範囲よりも小さい場合、
封止が不十分となるために水分が浸入したり、電池端部
の機械的強度が不十分となるために外装部材が剥がれた
りする場合がある。一方、Ｚ／Ｙ比が上記範囲よりも大
きいと、電池の小型化が図り難くなる場合がある。

【０１１７】（５）リードの許容電流 本発明の電池は、リードが、電池に１時間率放電をさせ
る際の放電電流値あるいは電池に１時間率充電をする際
の充電電流値の５倍に相当する許容電流を確保できる断
面積を少なくとも有することを特徴としている。

【０１１８】ここで、「電池に１時間率放電をさせる際
の放電電流値あるいは電池に１時間率充電をする際の充
電電流値」とは、その電池の電池容量に相当する値とな
る。例えば、電池容量が８００ｍＡｈの電池であれば、
上述の電流値は８００ｍＡということになる。以下の記
載では、この「電池に１時間率放電をさせる際の放電電
流値あるいは電池に１時間率充電をする際の充電電流
値」を、「１Ｃ」という単位で呼ぶことにする。換言す
れば、本発明の電池に使用されるリードは、少なくとも
５Ｃに相当する許容電流を確保できる断面積を有するこ
とになる。

【０１１９】ここで、リードが「５Ｃに相当する許容電
流を確保できる断面積を少なくとも有する」とは、５Ｃ
の電流をリードに流し続けても、外装ケースのリードが
取り出される辺の封止部が熱で融解したり、リードその
ものが溶断したりしない程度の断面積以上の断面積を、
リードが有していることを指す。

【０１２０】現在、リチウム二次電池は性能向上の途に
あり、使用の際には１Ｃ以下の電流で放電する場合が殆
どである。しかし、旧来のニカド電池やニッケル水素電
池等は、使用の際にはより大きな電流による急速放電が
行なわれるのが一般的となっており、これに応じて、よ
り大電流による放電が可能なように設計されている。例
えば、ニカド電池は５Ｃの電流値による放電に充分耐え
得るように設計されるのが一般的である。リチウム二次
電池は、現在の主な用途である通信機器以外に、今後の
用途として小型の電動機器や玩具等といった、大電流に
よる放電が必要な小型機器への使用が見込まれている。
よって、今後はリチウム二次電池についても、少なくと
も５Ｃの充放電電流に耐え得る設計としていく必要があ
る。また、５Ｃよりも小さな許容電流しか確保できない
ような断面積を有するリードは、断面積が小さくなる結
果、一般にリードの機械的強度が足りず、取り扱いが困
難になるという問題もある。

【０１２１】なお、少なくとも確保すべきリードの許容
電流は、上述の「１Ｃ」を基準とした場合に、通常は５
Ｃであるが、電池の急速な充放電に耐え得る設計とする
ために、１０Ｃとするのが好ましく、１５Ｃとすること
がより好ましい。２０Ｃとすれば、電池を小型電動工具
等にも余裕を持って使用可能となる点で特に好ましい。

【０１２２】しかし、リードの許容電流をあまり大きく
すると、それに伴ってリードの断面積が大きくなり、リ
ードの封止が不十分となる場合があるため、上述したよ
うに、リード５の幅の合計値Ｘとこれらのリード５を取
り出される外装ケースの辺の長さＹとの比Ｘ／Ｙが０．
４以下に収まる範囲で、リードの断面積を設定する必要
がある。

【０１２３】このようなリードの断面積は、電池の容
量、リードの材質や幅、周辺温度、外装ケースに使用さ
れているアルミラミネートの熱融着樹脂の種類等に依存
するため、正確な値は一義的には決まらないが、本発明
においては、外装ケースの融解やリードの溶断を防ぐこ
とを趣旨としているので、この趣旨を逸脱しない程度の
概算値が算出できれば充分である。こうしたリードの断
面積の概算値は、様々な手法により測定可能であるが、
本発明においては以下の手順で測定する。

【０１２４】以下、リードの材質が（ａ）銅のみの場合
と（ｂ）それ以外の場合とに分けて説明する。なお、
（ｂ）それ以外の場合とは、リードの材質が銅以外の単
体金属である場合に加えて、リードの材質が合金の場合
や、単体金属に他の素材を混合した材質の場合、さらに
は、リードが異なる材質からなる複数の層として構成さ
れている場合（例えば、金属材料に表面処理が施されて
いる場合）等を、広く含むものとする。

【０１２５】（ａ） リードの材質が銅のみの場合 リードの材質が銅のみの場合には、リードの断面積に応
じて、以下の方法で許容電流を算出する。

【０１２６】（ａ−１） リードの断面積が０．１０５
ｍｍ²以下の場合 下の表１における導体（銅）の断面積と許容電流との関
係に基づき算出する。

【表１】 ＊『ビルドアップ多層プリント配線板技術』（著者：高
木清著，発行所：日刊工業新聞社，２０００年６月２０
日発行 初版第１刷）第４０頁掲載の表４．２を一部修
正して抜粋。

【０１２７】原典において上記表１は、異なる幅を有す
る厚さ３５μｍの銅箔についての、温度上昇２０℃の環
境下における許容電流の測定結果を示す。上記表１の結
果から、銅箔の断面積と許容電流の測定値との間には相
関関係が見られる。従って、本発明においてリードの断
面積が０．１０５ｍｍ²以下である場合には、上記表１
に示す相関に基づきリードの許容電流を求めることとす
る。

【０１２８】（ａ−２） リードの断面積が０．７８５
ｍｍ²以上の場合 リードの断面積が０．７８５ｍｍ²以上の場合の許容電
流は、『電気・電子の基礎』（編著者：宮田孝博，発行
所：科学図書出版株式会社および株式会社技術評論社，
平成１３年５月５日発行 第１版第１刷）の第５６頁に
掲載されている「表２．１ 絶縁電線の許容電流」のデ
ータを使用して求める。すなわち、上記「表２．１」に
記載されている銅線の直径と許容電流の関係を示すデー
タと、上記「表２．１」に記載されている銅線がほぼ円
形の断面形状を有するものであることを利用し、銅線直
径から銅線の断面積を求めて、この断面積と許容電流の
値とを使用するのである。但し、上記「表２．１」にお
ける銅線直径と許容電流との関係は、例えば、「銅線直
径が１．０ｍｍ以上１．２ｍｍ未満の場合には、許容電
流は１６Ａとなる」と表わされており、許容電流の値に
対して銅線直径は一定の幅を持っているので、銅線の断
面積は、銅線直径が１．０ｍｍと、上記幅の中で最も小
さい場合について計算した値を求めた。

【０１２９】上記のようにして求めた、銅線の断面積と
溶断電流との関係を、以下の表２に示す。

【表２】 ＊『電気・電子の基礎』（編著者：宮田孝博，発行所：
科学図書出版株式会社および株式会社技術評論社，平成
１３年５月５日発行 第１版第１刷）第５６頁掲載の
「表２．１ 絶縁電線の許容電流」を一部修正して抜粋

【０１３０】上記表２の結果から、銅線の断面積と許容
電流の測定値との間には、やはり相関関係が見られる。
従って、本発明においてリードの断面積が０．７８５ｍ
ｍ²以上である場合には、上記表２に示す相関に基づき
リードの許容電流を求めることとする。

【０１３１】（ａ−３） リードの断面積が０．１０５
〜０．７８５ｍｍ²の場合 表１における最大断面積の銅箔についてのデータと、表
２における最小断面積の銅線についてのデータに基づ
き、下記の式１により直線近似を行なう。 リードの許容電流［Ａ］＝ リードの断面積［ｍｍ²］＊１３．６６８＋５．２６４８ ．．．式１

【０１３２】以上の（ａ−１）〜（ａ−３）に従って決
定した、材質が銅のみの場合のリードの断面積と許容電
流との相関を、図１２のグラフに示す。換言すれば、リ
ードの材質が銅のみの場合には、図１２に示すグラフに
基づき、リードの断面積からリードの許容電流を推算す
ることができる。

【０１３３】（ｂ） リードの材質が銅以外の場合 リードの材質が銅以外の場合の許容電流については、以
下のようにして求める。まず、同じ断面積で材質が銅の
みの場合におけるリードの許容電流を、上記（ａ）の基
準に基づき算出する。次に、導電体の許容電流は一般的
に導電率の平方根に比例することに鑑み、対象となる材
質の導電率と銅の導電率との比の平方根を、材質が銅の
みの場合について算出された許容電流に乗じて、リード
の材質に応じた許容電流を求める。

【０１３４】各種の導電材料の導電率の数値について
は、本発明では『電気・電子の基礎』（編著者：宮田孝
博，発行所：科学図書出版株式会社および株式会社技術
評論社，平成１３年５月５日発行 第１版第１刷）を参
考とする。本文献第２４頁記載の表１．３によると、例
えば、標準軟銅の導電率を１００％とした場合に、これ
に対するアルミニウムの導電率は６４．１％、ニッケル
の導電率は２５．２％であるので、これらの材質の導電
率と銅の導電率との比の平方根は、アルミニウムの場合
は０．８、ニッケルの場合は０．５となる。従って、こ
れらの値を、同じ断面積で材質が銅のみの場合における
リードの許容電流に乗ずれば、リードの材質がアルミニ
ウムまたはニッケルの場合の許容電流が求められる。

【０１３５】上記文献第２４頁記載の表１．３を一部抜
粋したものを以下の表３に示す。

【表３】

【０１３６】また、リードの材質が、上記表３に記載さ
れていない金属や、複数種の金属を含む合金、金属にそ
の他の素材を混合した材質、あるいは表面処理されたリ
ードのように複数の素材からなる場合には、まず、それ
ぞれの材質の抵抗率を測定する。そして、上記表３中の
標準軟銅の抵抗率を上記各材質の抵抗率で割り、その平
方根に、同じ断面積で材質が銅のみの場合における許容
電流を乗ずればよい。

【０１３７】以上、（ａ−１）〜（ａ−３）および
（ｂ）において説明した基準に基づき、リードの断面積
からその許容電流を推算したり、逆に所望の許容電流を
確保できるリードの断面積を算出したりすることが可能
となる。例えば、電池の容量が８００ｍＡｈ、リードの
材質が銅である場合、５Ｃ（４０００ｍＡ）に相当する
許容電流を確保できる断面積は、０．０５２５ｍｍ²と
なる。

【０１３８】なお、電池容量については、例えば以下の
充放電手順を用いて測定することが可能である。まず、
充電前の電池に対して、４．２Ｖになるまで０．５Ｃ
（２時間率）で定電流充電を行ない、さらに電流値がＣ
／２０になるまで４．２Ｖでの定電圧充電を行なって、
これを充電電池とする。次いで、この充電電池を０．２
Ｃ（５時間率）となる電流値で２．７Ｖになるまで放電
し、この放電時に得られる放電容量を測定して電池容量
とする。

【０１３９】本発明においては、電池の充放電に伴う電
池容量の変動の影響を避け、測定される電池容量につい
て正確を期すために、上述の充放電手順を用いつつも、
具体的には以下の手法に従って、電池容量の値を測定す
ることとする。まず、電池の正極活物質の重量に基づ
き、推定の電池容量の値Ｐを算出する。『リチウムイオ
ン二次電池−材料と応用−』（編著者：芳尾真幸、小沢
昭弥，発行所：日刊工業新聞社，２０００年１月２７日
発行 第２版第１刷）の第２頁に、リチウムイオン二次
電池の正極活物質の理論容量が掲載されており、ここか
ら、正極活物質の単位重量当たりの電池容量は、正極活
物質がＬｉＣｏＯ₂の場合は１３７ｍＡｈ／ｇ、ＬｉＮ
ｉＯ₂の場合は１９３ｍＡｈ／ｇ、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄の場合
は１４８ｍＡｈ／ｇ程度であることが分かる。これらの
数値は、実際には原料純度、製造法、電池組立法、充放
電条件等により多少変動するが、これらの数値を基に、
電池の正極活物質の重量から電池容量を推算することは
可能である。

【０１４０】次に、算出された推定電池容量値Ｐを基準
とし、前述した充放電手順に従って、０．５Ｃの定電流
定電圧充電および０．２Ｃの定電流放電を行ない、この
放電時に得られる放電容量を測定して、これを概略の電
池容量の値Ｑとする。続いて、この概略電池容量値Ｑを
基準として、前述した充放電手順に従って、０．５Ｃの
定電流定電圧充電および０．２Ｃの定電流放電をもう一
度行ない、この放電時に得られる放電容量を測定して、
これを電池容量の値として決定する。なお、上述の電池
容量の測定手順は、温度２５℃、湿度５０％の環境下で
行なう。

【０１４１】例えば、電池に含まれる正極活物質がＬｉ
ＣｏＯ₂であり、重量として２ｇ含有していれば、推定
電池容量値Ｐは２＊１３７＝２７４ｍＡｈとなる。初回
の０．５Ｃ充電としては、４．２Ｖ、１３７ｍＡの定電
流定電圧充電を実施する。終止電流は２７４／２０＝１
３．７ｍＡとする。次に、０．２Ｃの定電流放電（２７
４／５＝５４．８ｍＡ）を終止電圧２．７Ｖまで行な
い、この時に得られる放電容量を概略電池容量値Ｑとす
る。この値が仮に２７０ｍＡｈであれば、次には４．２
Ｖ、１３５ｍＡの定電流定電圧で、もう一度０．５Ｃ充
電を実施する。終止電流は２７０／２０＝１３．５ｍＡ
とする。次いで、０．２Ｃの定電流放電（２７０／５＝
５４ｍＡ）を終止電圧２．７Ｖまで行ない、この時得ら
れる放電容量を電池容量として決定する。

【０１４２】（６）その他 以上、前述したように、特に本発明の適用による効果が
顕著であると予想されるリチウム二次電池を例として、
本発明につき具体的に説明したが、勿論、本発明はリチ
ウム二次電池に限定されるものではなく、その要旨を越
えない限りにおいて、上述のリードが外装ケースから取
り出される構造を有する他の様々な種類の電池にも、広
く適用することが可能である。

【０１４３】本発明に係る電池の用途は特に限定されな
いが、ノートパソコン、モバイルパソコン、携帯電話、
ハンディーターミナル、携帯コピー、携帯プリンター、
ヘッドフォンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、
ハンディークリーナー、ポータブルＣＤ、ミニディス
ク、電気シェーバー、トランシーバー、電子手帳、電
卓、メモリーカード、携帯レコーダー、ラジオ、バック
アップ電源、モーター、照明器具、玩具、ゲーム機器、
時計、ストロボ、カメラ、医療機器（ペースメーカー、
補聴器、肩もみ機など）等の電源としての用途を挙げる
ことができる。さらに、今後“bluetooth”等のプロト
コルを利用したワイヤレス機器（例えば、ペンタイプの
機器）等の電源としての用途も見込まれている。

【０１４４】

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに具体的に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。

【０１４５】・実施例１ 以下の工程（ａ）〜（ｅ）に従って、積層型リチウム二
次電池を組み立てた。正極および負極に接続したリード
端子はそれぞれ一本ずつで、いずれも幅は２．５ｍｍ、
厚みは８０μｍである。電池の平面形状は略方形で、正
負のリード端子は電池の同一の辺（電池の平面形状であ
る略方形の一短辺）から取り出すものとした。リード端
子を取り出される電池の辺の長さ（リード端子を取り出
される外装ケースの辺の長さに等しい。以下「電池幅」
と呼ぶ。）は１７ｍｍ、リード端子の幅の合計Ｘと電池
の幅Ｙとの比（以下「Ｘ／Ｙ比」と呼ぶ。）は（２．５
＋２．５）／１７＝０．２９４となった。電池容量は９
６．８ｍＡｈであった。なお、以下の工程（ｃ）〜
（ｅ）の作業は、露点−４５℃の環境よりも湿度の低い
環境下で実施した。

【０１４６】（ａ） 正極の作製 正極活物質 ＬｉＣｏＯ₂ ９０部 導電材 アセチレンブラック ５部 結着材 ポリフッ化ビニリデン ５部 溶剤 Ｎ−メチルピロリドン ８０部 上記材料を混合攪拌し、２０μｍ厚みのアルミニウム箔
（集電体）の片面に塗布・乾燥して、ロールプレスで加
圧成形することにより、集電体の片面に正極活物質層を
有する正極原反を得た。この正極原反を裁断して、正極
を作製した。正極の基本形状は１１×２２ｍｍの方形
で、正極の短辺の外側には、アルミニウム箔を延出させ
て、リード端子接続用の３×３ｍｍのタブを設けた。

【０１４７】（ｂ） 負極の作製 負極活物質 グラファイト ９０部 結着材 ポリフッ化ビニリデン １０部 溶剤 Ｎ−メチルピロリドン １００部 上記材料を混合攪拌し、１０μｍ厚みの銅箔（集電体）
に塗布・乾燥して、ロールプレスで加圧成形することに
より、集電体の片面に負極活物質層を有する負極原反を
得た。この負極原反を裁断し、負極を作製した。負極の
基本形状は１３×２４ｍｍの方形で、負極の短辺の外側
には銅箔を延出させて、リード端子接続用の３×３ｍｍ
のタブを設けた。

【０１４８】 （ｃ） 硬化前非水電解液の調製 ＬｉＰＦ₆ １０．５ 部 エチレンカーボネート ４３．３ 部 プロピレンカーボネート ３９．２ 部 ポリエチレングリコールジアクリレート ４．６７部 ポリエチレンオキシドトリアクリレート ２．３３部 重合開始剤 ０．２ 部 上記材料を混合攪拌し、硬化前非水電解液（電解質）を
得た。

【０１４９】（ｄ） セパレータの作製 厚さ１６μのポリエチレン製微多孔膜を１５×２６ｍｍ
の方形に裁断し、セパレータを作成した。

【０１５０】（ｅ）電池の組立 上記の工程（ａ），（ｂ）でそれぞれ得られた正極およ
び負極を、露点−４５℃の環境下にある乾燥機を用いて
１１０℃、３０分間の条件で乾燥した。乾燥後の正極お
よび負極、ならびに上記工程（ｄ）で得られたセパレー
タに、上記工程（ｃ）で得られた硬化前非水電解液を含
浸させた後、各々の電極活物質がセパレータを挟んで対
向するように、正極および負極をセパレータに対して貼
り合わせた。次いで９０℃、１０分間の加熱を行ない、
アクリレートを硬化させることにより、基本電池要素を
作成した。この基本電池要素を、同極同士が背中合わせ
になるよう互い違いに重ね、２０層の積層型電池要素を
作製した。この積層型電池要素の各正極および各負極か
ら延出するタブをそれぞれまとめ、正極のタブの集合に
は厚み８０μｍで幅２．５ｍｍのアルミニウム製のリー
ド端子を、負極のタブの集合には厚み８０μｍで幅２．
５ｍｍの銅製のリード端子を、それぞれ溶着した。次
に、この積層型電池要素をアルミラミネートフィルム
（外装ケース）に収納し、各リード端子をアルミラミネ
ートフィルムの一辺から延出させた状態で、真空下にお
いてアルミラミネートフィルムを１８０℃で熱シール
（封止）した。その際、リード端子とアルミラミネート
の内側樹脂部との間に、封止強化の目的で熱可塑性樹脂
シート（酸変性ポリオレフィン）を介在させた。さら
に、リード端子の無い電池の両側面のシール部を電池側
面に沿って折り曲げることにより、幅１７ｍｍ、長さ３
１ｍｍの積層型リチウム二次電池を作製した。

【０１５１】（ｆ） 充放電サイクル試験 上述の工程（ａ）〜（ｅ）に従って作製された電池につ
いて、気温２５℃、湿度５０％の環境下で、充放電サイ
クル試験を行なった。４．２Ｖ、４８．４ｍＡの定電流
定電圧を用いて終止電流４．８４ｍＡで充電した後、９
６．８ｍＡの定電流を用いて終止電圧２．７Ｖまで放電
させる過程を一回の充放電サイクルとして、この充放電
サイクルを４００回繰り返した。充電が０．５Ｃ、放電
が１Ｃのサイクル試験である。充放電サイクル４００回
終了後における電池の放電容量維持率（初回サイクル時
の放電容量に対する充放電サイクル４００回終了後の放
電容量の比）を求めたところ、８２．１％であった。

【０１５２】・実施例２ 以下の工程（ａ）〜（ｅ）に従って、捲回型リチウム二
次電池を組み立てた。正極および負極に接続したリード
端子はそれぞれ一本ずつで、いずれも幅は２ｍｍ、厚み
は３０μｍである。電池の立体形状は略扁平形で、正負
のリード端子は電池の同一の辺（電池の立体形状である
略円柱形の略円形側面の一において、その略円形側面の
一直径に当たる線分。この線分上で外装ケースの封止を
行なう。）から取り出すこととした。電池の幅（実施例
１と同様、リード端子を取り出される電池の辺の長さ）
は１２ｍｍ、Ｘ／Ｙ比は（２＋２）／１２＝０．３３３
となった。電池容量は２８８ｍＡｈであった。なお、以
下の工程（ｃ）〜（ｅ）の作業は、露点−４５℃の環境
よりも湿度の低い環境下で実施した。

【０１５３】（ａ） 正極の作製 正極活物質 ＬｉＣｏＯ₂ ９０部 導電材 アセチレンブラック ５部 結着材 ポリフッ化ビニリデン ５部 溶剤 Ｎ−メチルピロリドン ８０部 上記材料を混合攪拌し、２０μｍ厚みのアルミニウム箔
の両面に塗布・乾燥して、ロールプレスで加圧成形する
ことにより、集電体の両面に正極活物質層を有する正極
原反を得た。この正極原反を裁断して、基本形状が８×
９００ｍｍの帯状の正極を作製した。正極の短辺の捲回
最終にあたる部分に、幅２ｍｍ、厚み３０μｍのアルミ
ニウム製のリード端子を溶着した上で、溶着部に短絡防
止用テープを貼り付けた。

【０１５４】（ｂ）負極の作製 負極活物質 グラファイト ９０部 結着材 ポリフッ化ビニリデン １０部 溶剤 Ｎ−メチルピロリドン １００部 上記材料を混合攪拌し、１０μｍ厚みの銅箔（集電体）
の両面に塗布・乾燥して、ロールプレスで加圧成形する
ことにより、集電体の両面に負極活物質層を有する両負
極原反を得た。この負極原反を裁断し、基本形状が９×
１０２０ｍｍの帯状の負極を作製した。負極の短辺の捲
回最終にあたる部分には、幅２ｍｍ、厚み３０μｍの銅
製のリード端子溶着した上で、溶着部に短絡防止用テー
プを貼り付けた。

【０１５５】（ｃ） 硬化前非水電解液の調製 実施例１と同じ材料を混合攪拌し、硬化前非水電解液
（電解質）を得た。

【０１５６】（ｄ） セパレータの裁断 厚さ１６μｍのポリエチレン製微多孔膜を幅１０ｍｍの
帯状に裁断し、セパレータを作成した。

【０１５７】（ｅ） 電池の組立 上記の工程（ａ），（ｂ）でそれぞれ得られた正極およ
び負極を、露点−４５℃の環境下にある乾燥機を用いて
１１０℃、３０分間の条件で乾燥した。乾燥後の正極お
よび負極、ならびに上記工程（ｄ）で得られたセパレー
タを、各々の電極活物質がセパレータを挟んで対向する
ように重ね合わせ、捲回機により捲回した上で、捲き終
わり部分をテープで固定した。この捲回体に硬化前非水
電解液を含浸して、電池要素を作製した。作製した電池
要素をアルミラミネートフィルム（外装ケース）に収納
し、に収納し、各リード端子をアルミラミネートフィル
ムの一辺から延出させた状態で、真空下においてアルミ
ラミネートフィルムのシール（封止）を行なった。その
際、リード端子とアルミラミネートの内側樹脂部との間
に、封止強化の目的で、実施例１で用いたものと同様の
熱可塑性樹脂シートを介在させた。次いで、９０℃、１
０分の加熱による硬化処理を行った。さらに、リード端
子の無い電池の両側面のシール部を電池側面に沿って折
り曲げることにより、幅１２ｍｍ、長さ５２ｍｍの捲回
型リチウム二次電池を作製した。

【０１５８】（ｆ） 充放電サイクル試験 上述の工程（ａ）〜（ｅ）に従って作製された電池を、
実施例１と同様の条件で、０．５Ｃ充電、１Ｃ放電の充
放電サイクル試験に供した。充放電サイクル４００回終
了後における電池の放電容量維持率を求めたところ、８
２．９％であった。

【０１５９】・実施例３ 正極の形状を４×９００ｍｍの帯状、負極の形状を５×
１０２０ｍｍの帯状、セパレータの幅を６ｍｍとし、正
極および負極に接続される各リード端子の幅を１ｍｍ、
厚みを８０μｍとした他は、実施例２の条件に準じて捲
回型リチウム二次電池を組み立てた。電池幅は７ｍｍ、
Ｘ／Ｙ比は（１＋１）／７＝０．２８６となった。電池
容量は１４４ｍＡｈであった。

【０１６０】作製された電池を、実施例１と同様の条件
で、０．５Ｃ充電、１Ｃ放電の充放電サイクル試験に供
した。充放電サイクル４００回終了後における電池の放
電容量維持率を求めたところ、８２．３％であった。

【０１６１】・比較例１ 正極および負極に接続される各リード端子の幅を５ｍｍ
とした他は、実施例１の条件に準じて、積層型リチウム
二次電池を組み立てた。電池幅は１７ｍｍ、Ｘ／Ｙ比は
（５＋５）／１７＝０．５８８となった。電池容量は９
６．８ｍＡｈであった。

【０１６２】作製された電池を、実施例１と同様の条件
で、０．５Ｃ充電、１Ｃ放電の充放電サイクル試験に供
した。充放電サイクル４００回終了後における電池の放
電容量維持率を求めたところ、６０．５％であった。ま
た、充放電サイクル４００回終了後の電池を目視により
観察したところ、各リード端子の根元付近に腐食が観察
された。

【０１６３】・比較例２ 正極および負極に接続される各リード端子の幅を２ｍ
ｍ、厚みを９μｍとした他は、実施例２の条件に準じ
て、捲回型リチウム二次電池を組み立てた。電池幅は１
２ｍｍ、Ｘ／Ｙ比は（５＋５）／１７＝０．５８８とな
った。電池容量は２８８ｍＡｈであった。

【０１６４】作製された電池を、実施例１と同様の条件
で、０．５Ｃ充電、１Ｃ放電の充放電サイクル試験に供
した。充放電サイクル４００回終了後における電池の放
電容量維持率を求めたところ、８１．３％であった。た
だし、作製した電池の取り扱い中に、リード端子の断線
がしばしば発生した。

【０１６５】・リード端子の許容電流の推算 上述の実施例１〜３および比較例１，２において作製さ
れた電池について、リード端子の許容電流を推算した。
許容電流の推算は、表１２に基づき上述した方法により
行なった。すなわち、材質がＣｕ（銅）である正極のリ
ード端子については、リード端子の断面積より表１２を
参考に許容電流を算出した。また、リード端子材質がＡ
ｌ（アルミニウム）の負極については、同じ断面積で材
質がＣｕである場合の許容電流を表１２を参考に算出し
た上で、Ｃｕに対するＡｌの導電率の比が０．８である
ことに鑑みて、材質がＣｕである場合の許容電流に０．
８倍を乗じ、これを許容電流とした。さらに、実施例１
〜３および比較例１，２の各電池について、正負の各リ
ード端子の推算許容電流と電池容量との比を求めた。

【０１６６】上述の実施例１〜３および比較例１，２に
ついて算出したリード端子の推算許容電流および推算許
容電流と電池容量の比を、各実施例および比較例におけ
るその他の値とともに、下の表４に示す。

【表４】

【０１６７】・分析 比較例１では、リード端子の幅の合計Ｘと、リード端子
を取り出される電池の辺の長さＹとの比（Ｘ／Ｙ比）
が、本発明の特徴である０．４以下の値に収まっていな
かった。その結果、リード端子を取り出される電池の辺
において外装ケースの封止不良が発生し、水分が外装ケ
ース内部に侵入してしまったために、放電容量維持率の
低下に見られる電池性能の悪化や、電解質の外装ケース
外への流出によるリード根元の腐食が発生したものと考
えられる。

【０１６８】また、比較例２では、Ｘ／Ｙ比は０．４以
下の値に収まっており、リード端子の厚みも薄かったた
めに、外装ケースの封止不良に伴う電池性能の悪化は見
られなかった。しかし、リード端子の厚みが薄すぎたた
めに、強度不足によるリードの断線が発生したものと考
えられる。また、リード端子の推算許容電流と電池容量
との比が５以下で、リード端子が本発明の特徴である電
池容量の５Ｃの許容電流を確保できておらず、電池の急
速充電や大電流放電には対応できないと考えられる。

【０１６９】それに対して、実施例１〜３の電池では、
外装ケースの封止不良に伴う電池性能の悪化が見られな
かった上に、取り扱い上の問題も無く、リード端子の推
算許容電流も充分な値であった。すなわち、本発明の適
用によって、電池幅が２０ｍｍ以下という小型の電池に
おいても、外装ケースの封止不良や不十分な封止の発生
を防止できるとともに、リードに充分な許容電流が確保
されることが証明された。

【０１７０】

【発明の効果】本発明の電池によれば、リードに一定の
断面積を確保しつつ、リードが取り出される外装ケース
の辺において、辺から取り出されるリードの幅の合計値
と辺の長さとの比が一定の範囲内に収まるように構成さ
れているので、小型・軽量の電池においても、外装ケー
スの封止不良や不十分な封止の発生を防止でき、確実な
封止が可能になるとともに、リードに充分な許容電流が
確保され、大電流が流れた場合でもリードの溶断や外装
ケースの融解が発生する危険性が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのリチウム二次電池
に使用される基本電池要素の構成を示す模式的な斜視図
である。

【図２】本実施形態のリチウム二次電池に使用される電
極（正極・負極）の構成を示す模式的な斜視図である。

【図３】本実施形態のリチウム二次電池に使用される積
層型電池要素の構成を模式的に示す斜視図である。

【図４】（ａ），（ｂ）はいずれも本実施形態のリチウ
ム二次電池の構造を模式的に示す斜視図である。

【図５】（ａ），（ｂ）はいずれも本実施形態のリチウ
ム二次電池に使用される巻回型電池要素の構成を模式的
に示す斜視図である。

【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）はいずれも本実施形態
のリチウム二次電池に使用される外装ケースの層構成を
模式的に示す断面図である。

【図７】（ａ），（ｂ）はいずれも、本実施形態のリチ
ウム二次電池に使用される外装ケースの構造を説明する
ために、リチウム二次電池の構造を模式的に示す分解斜
視図である。

【図８】（ａ），（ｂ）はいずれも、本実施形態のリチ
ウム二次電池に使用される外装ケースの構造を説明する
ために、リチウム二次電池の構造を模式的に示す分解斜
視図である。

【図９】（ａ），（ｂ），（ｃ）はいずれも積層型電池
要素を使用した本実施形態のリチウム二次電池の構成を
模式的に示す斜視図である。

【図１０】（ａ），（ｂ）はいずれも巻回型電池要素を
使用した本実施形態のリチウム二次電池の構成を模式的
に示す斜視図である。

【図１１】（ａ），（ｂ）はいずれも本実施形態のリチ
ウム二次電池のリード端子が取り出される部分の構造を
模式的に示す断面図である。

【図１２】リードの材質が銅のみの場合における、リー
ドの断面積とリードの許容電流との相関を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１ 基本電池要素 １’ 電池要素 １０ 電池 ２ 正極（電極） ２ａ 正極の集電体 ２ｂ 正極活物質層 ２’ 正極のタブ ３ 負極（電極） ３ａ 負極の集電体 ３ｂ 負極活物質層 ３’ 負極のタブ ４ セパレータ ５ リード ６ 外装ケース ６ａ，６ｂ，６’ａ，６’ｂ 外装部材 ６０，６０’，６０” ラミネートフィルム ６１ ガスバリア層 ６２ 内側保護層 ６２’ 外側保護層 ６３，６３’ 接着剤層 ９ 封止材

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H011 AA13 AA17 CC02 CC06 CC10 DD13 EE04 FF04 GG09 HH02 KK01 5H022 AA09 AA18 AA19 BB12 CC03 EE01 EE03 EE04 5H029 AJ12 AJ15 AK01 AK03 AK16 AL01 AL02 AL04 AL06 AL07 AL08 AL11 AL12 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 BJ12 BJ14 BJ15 CJ05 CJ06 CJ28 DJ02 DJ05 EJ01 EJ12 HJ04 HJ17

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正負一組の電極と該正負の電極間に介在
   する電解質とを有する基本電池要素と、少なくとも１つ
   の該基本電池要素を封入する外装ケースと、該基本電池
   要素の該電極にそれぞれ接続されるリードとを有し、該
   リードのそれぞれを、該外装ケースの密封状態を保持し
   ながら該外装ケースの外部に取り出すように構成される
   電池であって、 該リードが取り出される該外装ケースの辺において、該
   辺から取り出される該リードの幅の合計値Ｘと該辺の長
   さＹとの比Ｘ／Ｙが０．４以下で、且つ、該辺の長さＹ
   が２０ｍｍ以下であるとともに、 該リードが、該電池に１時間率放電をさせる際の放電電
   流値あるいは該電池に１時間率充電をする際の充電電流
   値の５倍に相当する許容電流を確保できる断面積を少な
   くとも有することを特徴とする、電池。
2. 【請求項２】 該外装ケースの該辺から取り出される該
   リードの幅の合計値Ｘと該辺の長さＹとの比Ｘ／Ｙが
   ０．３以下であることを特徴とする、請求項１記載の電
   池。
3. 【請求項３】 該辺の各端点に最も近接したリードの前
   記端点側の外縁から該辺の前記端点までの距離Ｚと該辺
   の長さＹとの比Ｚ／Ｙが０．０２５以上０．２５以下で
   あることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載
   の電池。
4. 【請求項４】 該基本電池要素が巻回されてなることを
   特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電
   池。
5. 【請求項５】 該基本電池要素が複数積層されてなるこ
   とを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の
   電池。
6. 【請求項６】 起電力物質としてリチウムを用いること
   を特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電
   池。
7. 【請求項７】 該外装ケースが形状可変性ケースである
   ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載
   の電池。
8. 【請求項８】 該形状可変性ケースが、ガスバリア層の
   両面に樹脂層を設けてなるラミネートフィルムであるこ
   とを特徴とする、請求項７記載の電池。
9. 【請求項９】 該形状可変性ケースの、該基本電池要素
   を封入する側に存在する該樹脂層の膜厚が、１００μｍ
   以下であることを特徴とする、請求項８記載の電池。
10. 【請求項１０】 該リードが取り出される該外装ケース
    の辺において、該外装ケースの内表面と該リードの表面
    との間に、封止剤が存在することを特徴とする、請求項
    １〜９のいずれか１項に記載の電池。
11. 【請求項１１】 該基本電池要素が該形状可変性ケース
    に収納された状態で減圧封止されていることを特徴とす
    る、請求項７〜請求項１０のいずれか１項に記載の電
    池。