JP2003168411A

JP2003168411A - 非水二次電池

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Publication number: JP2003168411A
Application number: JP2001369600A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Takaishi; 季也高石; Hiroyasu Inoue; 裕靖井上; Naoto Sugimune; 直人椙棟; Masaki Tateishi; 正樹立石
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2003-06-13
Anticipated expiration: 2021-12-04
Also published as: JP3932096B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】セパレータの収縮による内部短絡の発生を防
止した安全性の高い非水二次電池を提供する。【解決手段】導電性基体上（１ａ）に正極合剤層（１
ｂ）が形成された正極（１）と、導電性基体上（２ａ）
に負極合剤層（２ｂ）が形成された負極（２）とを、厚
みが２０μｍ以下のセパレータ（３）を介して巻回した
電極巻回体を有する非水二次電池において、前記セパレ
ータの周辺部の一部または全部を正極または負極の一部
分に固定することにより、非水二次電池を構成する。上
記厚みが２０μｍ以下のセパレータとしては、ポリオレ
フィン製の微多孔膜からなるものが好ましく、また、セ
パレータの周辺部の一部を、融点が１４０℃以上の素材
をベースとした粘着性テープ（４）により正極または負
極の導電性基体に貼り付けることによって、セパレータ
の周辺部の一部を正極または負極に固定することが好ま
しい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非水二次電池に関
し、さらに詳しくは、セパレータの収縮に基づく短絡の
発生を防止した安全性の高い非水二次電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】リチウムイオン電池やポリマーリチウム
イオン二次電池に代表される非水二次電池は、高電圧、
高エネルギー密度であることからその需要がますます増
える傾向にある。

【０００３】この非水二次電池では、正極は厚さが１０
〜３０μｍ程度のアルミニウム箔などからなる導電性基
体上に正極活物質を導電助剤やバインダーとともに溶剤
でぺースト化した正極合剤含有ぺーストを塗布し、乾燥
して正極合剤層を形成する工程を経て作製され、負極は
厚さ５〜１５μｍ程度の銅箔などからなる導電性基体上
に負極活物質をバインダーなどとともに溶剤でぺースト
化した負極合剤含有ぺーストを塗布し、乾燥して負極合
剤層を形成する工程を経て作製されている。そして、そ
れらの正極と負極は、セパレータを介して巻回され、電
極巻回体とした後、非水電解質とともにアルミニウム缶
に代表される電池ケースやアルミニウムラミネートフィ
ルムなどの外装体内に封入され、非水二次電池が組み立
てられている。

【０００４】ところで、上記のような電極巻回体を有す
る非水二次電池においては、釘刺しなどの異常発生時の
安全性を確保するため、電極巻回体の負極および正極の
最内周部または最外周部において、その導電性基体を露
呈させるかまたはその導電性基体と等電位の金属部材を
設け、それらをセパレータを介して１周以上の長さにわ
たって互いに対向させることが提案されている（特開平
８−１５３５４２号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らが、上記公報の記載に基づいて電極巻回体の最内周
部における負極および正極の導電性基体を露呈させ、そ
れぞれの露呈部分を互いに対向させた構成の電池の実用
化にあたって詳細に検討したところ、電池の高容量化を
進めた場合に、前記構成がかえって電池の安全性を低下
させる原因になる場合があることが判明した。すなわ
ち、高容量化のためには活物質の充填量を増加させる必
要があり、そのため、セパレータなど活物質以外の構成
要素の割合を低減しなければならないが、前記目的のた
め、厚みが２０μｍ以下のセパレータを用いたところ、
急速充電時や電池の加熱試験など電池が高温になる状況
下において、電池の温度上昇後に短時間で発火に至る現
象が頻発し、危険な挙動を示すことを見出した。

【０００６】この現象について本発明者らがさらに検討
したところ、厚みが２０μｍ以下のセパレータを用いた
場合は、温度上昇による収縮が極端に発生しやすくなる
ことが原因になっていた。非水二次電池のセパレータと
して一般に用いられるポリオレフィン製のセパレータ、
例えば、ポリエチレン製の微多孔膜は、過充電時の発熱
により電池が危険な状態となるのを防ぐため、１３０℃
程度の温度で溶融して孔を塞ぎ、電流を遮断するいわゆ
るシャットダウン機能を備えている。セパレータの厚み
が２５μｍかそれ以上のものでは、前述した従来の巻回
構造を採用しても、加熱時の安全性には大きな問題を生
じない。

【０００７】ところが、厚みが２０μｍ以下のセパレー
タを用いた場合は、例えば、上記温度よりもかなり低い
８０℃付近からセパレータが収縮し始め、さらに１２０
〜１４０℃程度まで電池の温度が上昇した場合には、負
極と正極との間にセパレータの介在しない部分が生じる
ため、負極と正極とが容易に接触して内部短絡が頻発す
ることが判明した。

【０００８】この状態では、電池内の非水電解質の溶媒
は、その引火点（例えば、エチレンカーボネートでは１
５７℃、プロピレンカーボネートでは１３２℃）とほぼ
同じ温度か、引火点の低い鎖状カーボネート（例えば、
ジエチルカーボネートでは３１℃）が用いられている場
合には、その引火点よりかなり高い温度に達しているた
め、上記内部短絡時に発生するスパークが電池内の溶媒
に引火して、短時間で電池が発火するに至るのである。
したがって、引火点の低い溶媒、例えば、ジメチルカー
ボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボ
ネートなどの鎖状カーボネートが用いられている場合に
は、上記内部短絡による安全性低下の問題は特に深刻に
なる。

【０００９】このようなセパレータの厚みによる熱的な
挙動の違いの原因は、現在のところはっきりとはしてい
ないが、厚みが２０μｍ以下のものと、それよりも厚い
ものとでは、製造工程が異なっており、セパレータを引
き伸ばして膜厚を薄化させる方法が異なることによるも
のであると推定される。

【００１０】特に正極または負極の最内周部または最外
周部では、釘刺しなどの異常時の安全性を確保するため
に、活物質を含有する電極合剤層を形成せずに導電性基
体を露出させた部分を設けることが多く、そのため、正
極または負極の最内周部または最外周部で短絡が最も生
じやすくなる。すなわち、負極および正極の導電性基体
として通常に用いられている金属箔の表面は平滑で滑り
やすいため、セパレータが収縮しようとするのを止める
静止摩擦力が弱く、これと接している部分のセパレータ
は温度上昇により収縮しやすく、そのため、正極または
負極の最内周部また最外周部で内部短絡が発生しやすく
なるものと考えられる。

【００１１】したがって、本発明は、上記のような厚み
が２０μｍ以下のセパレータを用いる場合に生じる問題
点を解決し、セパレータの収縮に基づく内部短絡の発生
を防止した安全性の高い非水二次電池を提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、導電性基体上
に正極合剤層を形成した正極と、導電性基体上に負極合
剤層を形成した負極とを、厚みが２０μｍ以下のセパレ
ータを介して巻回した電極巻回体を有する非水二次電池
において、前記セパレータの周辺部の一部または全部を
正極または負極の一部分に固定することによって、セパ
レータの収縮を防止し、上記課題を解決したものであ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】セパレータの周辺部の正極または
負極への固定は、特にその場所を制限するものではない
が、正極または負極の長さ方向の端部や幅方向の端部な
どの電極の周辺部における導電性基体が露出した部分に
行うのが最も効果的である。

【００１４】固定の方法としては、アルカリ系接着剤な
どの接着剤による接着か、あるいは粘着性テープによる
貼り付け、超音波や加熱などによる溶着などが一般的で
あるが、例えば、ポリイミドテープ、ポリフェニレンサ
ルファイドテープなどのような融点が１４０℃以上の素
材をベースとした耐熱性の粘着性テープを用いて、セパ
レータの周辺部を正極または負極の導電性基体が露出し
た部分に貼り付けて固定する方法が簡単に採用できるの
で好ましい。また、このようなセパレータの電極への固
定は、容量低下を招かないようにするため、電極端部
（この電極端部とは電極の長さ方向の端部および電極の
幅方向の端部の両者を意味する）から１０ｍｍ以内の位
置で行うので好ましい。

【００１５】本発明において厚みが２０μｍ以下のセパ
レータとしては、特に限定されるものではないが、電池
の放電特性、コスト、シャットダウン機能、耐久性など
の点からポリオレフィン製セパレータが好適に用いられ
る。具体的には、ポリエチレン製またはポリプロピレン
製の微多孔膜や、ポリオレフィンの微多孔膜同士を積層
したものやポリオレフィンの微多孔膜と不織布とを積層
したものなどの積層タイプのセパレータなどが好適に用
いられる。厚みの薄いポリオレフィン製セパレータで
は、特に、温度上昇により大きな収縮を生じやすいが、
本発明によれば、収縮率の大きいセパレータを用いた場
合でも、安全で信頼性の高い非水二次電池を構成するこ
とができる。

【００１６】また、セパレータの厚みは、薄くなればな
るほど、巻回時の破断などの危険が増大するため、一般
には厚みが５μｍ以上のセパレータを用いることが好ま
しい。

【００１７】本発明の非水二次電池を構成するにあた
り、正極活物質としては、ＬｉＣｏＯ ₂などのリチウム
コバルト酸化物、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄などのリチウムマンガ
ン酸化物、ＬｉＮｉＯ₂などのリチウムニッケル酸化
物、ＬｉＮｉＯ₂のＮｉの一部をＣｏで置換したＬｉＣ
ｏ_xＮｉ_1-xＯ₂（０＜ｘ＜１）、二酸化マンガン、五
酸化バナジウム、クロム酸化物などの金属酸化物などを
用いることができるが、特にＬｉＮｉＯ₂、ＬｉＣｏＯ
₂、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄、ＬｉＣｏ_xＮｉ_1-xＯ₂などのよ
うに充電されたときに正極の開路電圧がＬｉ基準で４．
２Ｖ以上を示すリチウム複合酸化物が好ましい。

【００１８】正極は、上記正極活物質に、必要に応じ
て、導電助剤やバインダー、ゲル化剤などを加え、混合
して正極合剤を調製し、その正極合剤を溶剤に分散させ
て正極合剤含有ぺーストを調製し（バインダーやゲル化
剤などはあらかじめ溶剤に溶解または分散させておいて
から、正極活物質や導電助剤などと混合してもよい）、
その正極合剤含有ぺーストをアルミニウム箔などからな
る導電性基体に塗布し、乾燥して正極合剤層を形成した
後、必要に応じて加圧成形する工程を経ることによって
作製される。ただし、正極の作製方法は、上記例示のも
のに限られることなく、他の方法によってもよい。

【００１９】上記正極の作製にあたり、導電助剤として
は、例えば、鱗片状黒鉛、アセチレンブラック、カーボ
ンブラックなどが好適に用いられ、バインダーとして
は、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリアクリル酸、スチレンブタジエンゴ
ム、フッ素ゴムなどが好適に用いられ、ゲル化剤として
は、例えば、ヘキサフルオロプロピレン共重合体などが
好適に用いられる。

【００２０】また、負極活物質としては、例えば、黒
鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機
高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ、
炭素繊維、活性炭、グラファイト、炭素コロイドなどの
炭素材料やＳ_nＯ_x、ＳｉＯ_xなどのＬｉが挿入可能な
金属酸化物や金属窒化物などが好適に用いられる。

【００２１】負極は、上記負極活物質に、必要に応じ
て、前記正極の場合と同様のバインダー、ゲル化剤など
を加え、混合して負極合剤を調製し、その負極合剤を溶
剤に分散させて負極合剤含有ぺーストを調製し（バイン
ダーやゲル化剤などはあらかじめ溶剤に溶解または分散
させておいてから、負極活物質などと混合してもよ
い）、その負極合剤含有ぺーストを銅箔などからなる導
電性基体に塗布し、乾燥して負極合剤層を形成した後、
必要に応じて加圧成形する工程を経ることによって作製
される。ただし、負極の作製方法は、上記例示のものに
限られることなく、他の方法によってもよい。

【００２２】上記正極や負極の作製にあたって、導電性
基体としては、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、
ステンレス鋼などの箔、パンチングメタル、網、エキス
パンドメタルなどが用いられるが、正極の導電性基体と
してはアルミニウム箔が特に好適に用いられ、負極の導
電性基体としては銅箔が特に好適に用いられる。

【００２３】非水電解質としては、液状電解質、ゲル状
電解質のいずれも用いることができるが、通常、電解液
と呼ばれている液状電解質が多用されることから、以
下、この液状電解質に関して電解液という表現で詳しく
説明する。

【００２４】電解液は、有機溶媒などの非水溶媒にリチ
ウム塩などの電解質塩を溶解させることによって調製さ
れるが、その有機溶媒としては、例えば、エチレンカー
ボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネ
ート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネートなどの炭酸エステルや、γ−
ブチロラクトン、酢酸メチルなどのエステル類などを用
いることができる。また、それ以外に、１，３−ジオキ
ソラン、１，２−ジメトキシエタンなどのエーテル類、
スルホランなどの硫黄化合物、含窒素化合物、含珪素化
合物、含フッ素化合物、含リン化合物などの有機溶媒を
単独でまたは２種以上混合して用いることができる。

【００２５】上記有機溶媒に溶解させる電解質塩として
は、例えば、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＢＦ₄、
ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＣ_nＦ_2n+1ＳＯ₃（ｎ≧１）、（Ｃ
_mＦ _2m+1ＳＯ₂）（Ｃ_nＦ_2n+1ＳＯ₂）ＮＬｉ（ｍ、ｎ
≧１）、（ＲｆＯＳＯ₂）₂ＮＬｉ〔Ｒｆ炭素数が２以
上のハロゲン化アルキル基で、Ｒｆは同一であってもよ
いし、異なるものであってもよいし、Ｒｆ同士が互いに
結合していてもよく、例えば、ポリマー状に結合してい
てもよい。〕などが用いられ、特に限定されることでは
ないが、ＬｉＰＦ₆や炭素数２以上の含フッ素有機リチ
ウム塩などが好ましい。そして、これらの電解質塩は上
記の溶媒に対して通常０．１〜２ｍｏｌ／ｌ程度溶解さ
せることが好ましい。

【００２６】ゲル状電解質は、上記電解液をゲル化剤で
ゲル化したものに相当するが、そのようなゲル化剤とし
ては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル
ニトリルなどの直鎖状ポリマーまたはそれらのコポリマ
ー、紫外線や電子線などの活性光線の照射によりポリマ
ー化する多官能ポリマー（例えば、ペンタエリスリトー
ルテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテト
ラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテト
ラアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペ
ンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアク
リレートなどの四官能以上のアクリレートおよび上記ア
クリレートと同様の四官能以上のメタクリレート）をポ
リマー化したポリマーなどが用いられる。

【００２７】

【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。

【００２８】実施例１ＬｉＣｏＯ₂（コバルト酸リチウム）９２質量部と、カ
ーボンブラック５質量部と、ポリフッ化ビニリデン２質
量部と、ヘキサフルオロプロピレン共重合体１質量部と
を、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを溶剤としてプラネタ
リーミキサーで混合して正極合剤含有ぺーストを調製し
た。得られた正極合剤含有ぺーストをブレードコーター
にて厚さ２０μｍのアルミニウム箔からなる導電性基体
の両面に間欠塗布し、乾燥し、プレス工程を経た後、所
定サイズに裁断することにより、導電性基体上に正極合
剤層を有する長さ３４０ｍｍ、幅５１ｍｍの帯状の正極
を得た。ただし、この正極の内周端部および外周端部付
近には、正極合剤層を形成せず、アルミニウム箔からな
る導電性基体が露出した部分を残しておいた。また、正
極の最外周部の外周面側にも正極合剤層を形成せず、ア
ルミニウム箔からなる導電性基体が露出した部分を残し
ておいた。したがって、この正極における正極合剤層の
形成部分のサイズは、長さが内周面側３２０ｍｍ／外周
面側２５０ｍｍであり、幅が５１ｍｍであった。

【００２９】また、黒鉛９２質量部と、ポリフッ化ビニ
リデン６質量部と、ヘキサフルオロプロピレン共重合体
２質量部とを、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを溶剤とし
てプラネタリーミキサーで混合して負極合剤含有ぺース
トを調製した。得られた負極合剤含有ぺーストをブレー
ドコーターにて厚さ１０μｍの銅箔からなる導電性基体
上に間欠塗布し、乾燥し、プレス工程を経た後、所定サ
イズに裁断することにより、導電性基体上に負極合剤層
を有する長さ３７０ｍｍ、幅５２ｍｍの帯状の負極を得
た。ただし、この負極の内周端部および外周端部付近に
は、負極合剤層を形成せず、銅箔からなる導電性基体が
露出した部分を残しておいた。したがって、この負極に
おける負極合剤層の形成部分の長さは３５０ｍｍであ
り、幅は５２ｍｍであった。

【００３０】上記の正極および負極を、厚みが１６μｍ
で平均孔径が０．０５μｍで、融点が１３０℃のポリエ
チレン製微多孔膜からなり、長さ５２５ｍｍ、幅５４ｍ
ｍのセパレータを介して巻回し、長径が３４ｍｍ、短径
が３．５ｍｍの略長円筒形の電極巻回体を得た。このよ
うにして得られた電極巻回体の最外周部の正極合剤層が
形成されずに導電性基体が露出している部分の導電性基
体の上部側および下部側の幅方向端部からそれぞれ５ｍ
ｍのところまでの部分に、融点が１４０℃以上のポリフ
ェニレンサルファイドをベースとした厚み３５μｍ、幅
８ｍｍの粘着性テープの一部を貼り付けた。つまり、電
極巻回体の上部側では、粘着性テープの下部側部分を正
極の導電性基体に貼り付け、電極巻回体の下部側では、
粘着性テープの上部側部分を正極の導電性基体に貼り付
けた。

【００３１】そして、上記粘着性テープの残りの部分を
セパレータの幅方向端部に貼り付けた。つまり、電極巻
回体の上部側では、粘着性テープの上部側部分を正極よ
り上方に突出しているセパレータの上端部に貼り付け、
電極巻回体の下部側では、粘着性テープの下部側部分を
正極より下方に突出しているセパレータの下端部に貼り
付けた。このようにして粘着性テープによりセパレータ
の周辺部の一部に該当するセパレータの幅方向端部を正
極の幅方向端部に固定した。

【００３２】図１は上記電極巻回体における巻回前の正
極、負極、セパレータ、粘着性テープの構成を正極側か
ら見た正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線による拡大
断面図である。これらの図に示すように、正極１はアル
ミニウム箔からなる導電性基体１ａに正極合剤層１ｂを
形成することによって作製されていて、その大部分は、
導電性基体１ａの両面に正極合剤層１ｂが形成されてい
るが、電極巻回体の最外周部にあたる部分は、内周面側
にのみ正極合剤層１ｂを形成し、外周面側は正極合剤層
１ａを形成しておらず導電性基体１ａが露出している。
そして、負極２は銅箔からなる導電性基体２ａの両面に
負極合剤層２ｂを形成することによって構成されてい
る。セパレータ３は負極２と正極１の間に介在し、この
セパレータ３は上記正極１や負極２より大きく、その上
端部は上記正極１や負極２の上端部より上方に突出し、
また、セパレータ３の下端部は上記正極１や負極２の下
端部より下方に突出している。

【００３３】そして、正極１の最外周部にあたる導電性
基体１ａの上端部に粘着性テープ４の下部側部分が粘着
し、その粘着性テープ４の上部側部分は正極１より上方
に突き出しているセパレータ３の幅方向端部と粘着して
いる。また、正極１の最外周部にあたる導電性基体１ａ
の下端部に粘着性テープ４の下部側部分が粘着し、その
粘着性テープ４の上部側部分は正極１より下方に突出し
ているセパレータ３の幅方向端部と粘着している。

【００３４】そして、電解液としては、エチレンカーボ
ネート３０質量部とプロピレンカーボネート３０質量部
とジエチルカーボネート４０質量部とからなる混合溶媒
に、ＬｉＰＦ₆を１．２ｍｏｌ／ｌの濃度になるように
溶解して調製した非水電解液を用いた。

【００３５】上記電極巻回体と電解液とをアルミニウム
ラミネートフィルムからなる外装材に封入した後、８０
℃で９０分間加熱し、ついで室温まで冷却して、正極１
の正極合剤中および負極２の負極合剤中に含有させてお
いたヘキサフルオロプロピレン共重合体をゲル化させ
て、非水二次電池（ポリマーリチウムイオン二次電池）
を作製した。

【００３６】なお、前記アルミニウムラミネートフィル
ムは、ポリエステルフィルムとアルミニウム箔と変性ポ
リオレフィン樹脂フィルムとの３層ラミネートフィルム
で構成され、前記電極巻回体の封入にあたっては、２枚
のアルミニウムラミネートフィルムを用い、その一方を
容器状にし、他方をプレート状にし、その容器状にした
アルミニウムラミネートフィルムの凹所に前記電極巻回
体などを入れ、その上にプレート状アルミニウムラミネ
ートフィルムをそれらの変性ポリオレフィン樹脂フィル
ム同士が対向するように配置し、加熱して、その変性ポ
リオレフィン樹脂同士を熱融着することにより、電極巻
回体や電解液などをアルミニウムラミネートフィルムか
らなる外装体内に封入している。

【００３７】実施例２粘着性テープの貼り付け位置を電極巻回体の巻き終わり
部分にし、該部分に実施例１と同様のポリフェニレンサ
ルファイドをベースとする長さ５０ｍｍ、幅２０ｍｍの
粘着性テープを貼り付けた以外は、実施例１と同様に非
水二次電池（ポリマーリチウムイオン二次電池）を作製
した。

【００３８】実施例３粘着性テープの貼り付け位置を電極巻回体の巻き始め部
分にし、該部分に実施例１と同様のポリフェニレンサル
ファイドをベースとする長さ５０ｍｍ、幅２０ｍｍの粘
着性テープを貼り付けた以外は、実施例１と同様に非水
二次電池（ポリマーリチウムイオン二次電池）を作製し
た。

【００３９】実施例４実施例３におけるポリフェニレンサルファイドをベース
とした粘着性テープに代えて、ポリイミドをベースとし
た粘着性テープを貼り付けた以外は、実施例３と同様に
非水二次電池（ポリマーリチウムイオン二次電池）を作
製した。

【００４０】実施例５実施例２におけるポリフェニレンサルファイドをベース
とした粘着性テープの貼り付けに代えて、セパレータに
アクリル系接着剤を塗布し、セパレータをアクリル系接
着剤により正極の導電性基体の露出部分に直接固定した
以外は、実施例２と同様に非水二次電池（ポリマーリチ
ウムイオン二次電池）を作製した。

【００４１】比較例１実施例１のようなポリフェニレンサルファイドをベース
とした粘着性テープを貼り付けなかった以外は、実施例
１と同様に非水二次電池（ポリマーリチウムイオン二次
電池）を作製した。

【００４２】上記実施例１〜５および比較例１の各電池
を、３．０Ｖの放電状態から１Ｃ充電レートで、２．５
時間定電流一定電圧充電を行い、４．２５Ｖの満充電状
態とした後、恒温槽内に挿入し、常温から昇温速度５℃
／分で１３０℃まで昇温した。恒温槽内が１３０℃に達
した後、６０分後の電池の電圧を測定し、内部短絡が発
生していない基準として電圧が４．０Ｖ以上の電圧を有
しているものを「○」、４．０Ｖ未満の電圧しか有して
いないものを「×」として、その結果を表１に示した。

【００４３】上記と同様にして４．２５Ｖの満充電とし
た電池を恒温槽内に挿入し、常温から昇温速度５℃／分
で１５０℃まで昇温した。恒温槽内が１５０℃に達した
後、１０分後の電池の電圧を測定し、内部短絡が発生し
ていない基準として電圧が４．０Ｖ以上の電圧を有して
いるものを「○」、４．０Ｖ未満の電圧しか有していな
いものを「×」として、その結果を表１に示した。

【００４４】さらに、実施例１〜５および比較例１の各
電池を３．０Ｖの放電状態から１Ｃ充電レートで２．５
時間定電流−定電圧充電を行い、４．２０Ｖの満充電状
態とした。これらの電池を１Ｃ充電レートで１２Ｖの定
電流−定電圧充電（過充電）を行い、セパレータのシャ
ットダウンが機能した後の電流遮断を保持しつづけたも
のを「○」、保持できないものを「×」として、その結
果を表１に示した。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１に示す結果から明らかなように、実施
例１〜５の電池は、１３０℃および１５０℃での加熱試
験においても電圧降下を生じず、４．０Ｖ以上の電圧を
保ち、かつ過充電試験でセパレータのシャットダウン機
能が作動した後でも、電流遮断を保持することができ
た。

【００４７】これは、実施例１〜５の電池では、セパレ
ータの周辺部の一部を正極に固定しているので、加熱時
のセパレータの収縮による内部短絡の発生を防止するこ
とができたことによるものと考えられる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、セパ
レータの収縮による内部短絡の発生を防止した安全性の
高い非水二次電池を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の電池の電極巻回体における
巻回前の正極、負極、セパレータおよび粘着性テープの
構成を正極側から見た正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線による拡大断面図である。

【符号の説明】

１正極１ａ導電性基体１ｂ正極合剤層２負極２ａ導電性基体２ｂ負極合剤層３セパレータ４粘着テープ

フロントページの続き (72)発明者椙棟直人大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者立石正樹大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内Ｆターム(参考） 5H021 AA06 BB11 EE04 HH03 HH06 HH10 5H029 AJ12 AK03 AL01 AL02 AL06 AL07 AL08 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 CJ22 DJ04 EJ12 HJ12 HJ14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上に正極合剤層が形成された
正極と、導電性基体上に負極合剤層が形成された負極と
を、厚みが２０μｍ以下のセパレータを介して巻回した
電極巻回体を有する非水二次電池であって、前記セパレ
ータの周辺部の一部または全部を正極または負極の一部
分に固定したことを特徴とする非水二次電池。
【請求項２】厚みが２０μｍ以下のセパレータとし
て、ポリオレフィン製の微多孔膜からなるセパレータを
用いたことを特徴とする請求項１記載の非水二次電池。
【請求項３】セパレータの周辺部の一部を、融点が１
４０℃以上の素材をベースとした粘着性テープにより正
極または負極の導電性基体に貼り付けたことを特徴とす
る請求項１または２記載の非水二次電池。