JP2003346768A

JP2003346768A - 非水電解質二次電池

Info

Publication number: JP2003346768A
Application number: JP2002156275A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Kuwabara; 義弘桑原
Original assignee: Japan Storage Battery Co Ltd
Current assignee: Japan Storage Battery Co Ltd
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2003-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】金属ラミネート樹脂フィルムケースの膨張を抑
制し、発電要素の変形を未然に防ぎ、高い安全性を有す
る非水電解質二次電池を提供する。【解決手段】正極板と負極板とがセパレータを介して配
されてなる発電要素が金属箔層と樹脂フィルム層とから
構成される金属ラミネート樹脂フィルム製の単電池ケー
スに収納された非水電解質二次電池において、正極リー
ドと負極リードと、前記発電要素の集電体と前記単電池
ケースの溶着部とを接続する第３のリードを少なくとも
１つ備え、前記第３のリードの熱伝導率が前記正極リー
ドおよび負極リードの熱伝導率以上であることを特徴と
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、発電要素を金属ラ
ミネート樹脂フィルム製の単電池ケースに収納された非
水電解質二次電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子技術のめざましい進歩は、電
子機器の小形・軽量化を次々と実現させている。それに
伴い、電源である電池に対しても、一層の小型化、軽量
化、高エネルギー密度化が求められるようになってい
る。

【０００３】従来、一般用途の二次電池としては、鉛電
池、ニッケルカドミウム電池等の水溶液系電池が主流で
あった。しかし、これらの水溶液系電池は、信頼性には
優れるものの、電池重量やエネルギー密度の点では十分
に満足できるものとは言えない。

【０００４】そこで、最近、電池電圧が高く、高エネル
ギー密度を有する非水電解質二次電池が使用され始めて
いる。非水電解質二次電池の代表的なものとしては、リ
チウムイオンの可逆的インターカレーションが可能な物
質を負極材料に用いたリチウムイオン二次電池がある。

【０００５】このリチウムイオン二次電池は、上記の負
極材料をその支持体である負極集電体に保持してなる負
極板、リチウムコバルト複合酸化物のようにリチウムイ
オンと可逆的に電気化学反応をする正極活物質をその支
持体である正極集電体に保持してなる正極板、電解液を
保持するとともに負極板と正極板との間に介在して両極
の短絡を防止するセパレータからなっている。

【０００６】そして、上記正極板及び負極板は、いずれ
も薄いシートないし箔状に成形されたものを、セパレー
タを介して順に積層又は渦巻き状に巻回し、発電要素と
する。そしてこの発電要素を、ステンレス、ニッケルメ
ッキを施した鉄、又はアルミニウム製等の金属缶からな
る電池容器に収納され、電解液を注液後、蓋板で密封固
着して、電池が組み立てられる。

【０００７】ところが、金属缶電池容器を用いた場合、
気密性が高く、かつ機械的強度に優れてはいるものの、
電池の軽量化や電池容器の材料、デザインには大きな制
約となる。

【０００８】その問題を解決するものとして、単電池ケ
ースの材質に金属箔を樹脂フィルムでラミネートした、
金属ラミネート樹脂フィルムを用いる方法が提案されて
いる。その例が特願２００１−２１２５４１号に開示さ
れている。

【０００９】この非水電解質二次電池の外観を図１０に
示す。図１０において、１は金属ラミネート樹脂フィル
ムケース、２は発電要素、３は正極リード、４は負極リ
ードである。この非水電解質二次電池では、金属ラミネ
ート樹脂フィルムに深絞り加工をすることによりあらか
じめ溝部を作っておき、この溝部に発電要素を収納した
後、残りの３辺を熱溶着することにより封口したもので
ある。

【００１０】このような構造とすることにより、電解液
の漏液や電池外部からの水分等の侵入がなく、かつ非水
電解質二次電池の軽量化を図ることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな金属ラミネート樹脂フィルムの単電池ケースを用い
た非水電解質二次電池は、過充電等において、温度上昇
とともに電池内部で合剤および電解液の分解が起き、ガ
スが発生した場合、金属ラミネート樹脂フィルムケース
が膨張することがあり、その結果、発電要素の変形を起
こし、発煙するという問題があった。

【００１２】そこで本発明は、過充電等において、温度
上昇とともに電池内部にガスが発生した場合、発生した
熱により金属ラミネート樹脂フィルムケースの溶着部分
を開口させ、ガスを電池外部にすみやかに放出すること
により、金属ラミネート樹脂フィルムケースの膨張を抑
制し、発電要素の変形を未然に防ぎ、高い安全性を有す
る非水電解質二次電池を提供することを目的とするもの
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、正極
板と負極板とがセパレータを介して配されてなる発電要
素が金属箔層と樹脂フィルム層とから構成される金属ラ
ミネート樹脂フィルム製の単電池ケースに収納された非
水電解質二次電池において、正極リードと負極リード
と、前記発電要素の集電体と前記単電池ケースの溶着部
とを接続する第３のリードを少なくとも１つ備え、前記
第３のリードの熱伝導率が前記正極リードおよび負極リ
ードの熱伝導率以上であることを特徴とする。

【００１４】請求項１の発明によれば、発電要素の内部
で発生した熱を、第３のリードを通じて単電池ケースの
溶着部に伝達することにより、溶着部の樹脂フィルム層
を溶融し、電池内で発生したガスを放出することで内圧
を開放し、単電池ケースの膨張を抑制し、発電要素の変
形を未然に防ぎ、高い安全性を有する非水電解質二次電
池を提供することができる。

【００１５】請求項２の発明は、上記非水電解質二次電
池において、金属ラミネート樹脂フィルムの樹脂フィル
ム層より低融点である樹脂層を、前記第３のリードと接
するように、単電池ケース溶着部の前記金属ラミネート
樹脂フィルムの樹脂フィルム層と前記第３のリードとの
間に備えることを特徴とする。

【００１６】請求項２の発明によれば、発電要素の内部
で発生した熱を、第３のリードを通じて単電池ケースの
溶着部に伝達することにより、金属ラミネート樹脂フィ
ルムの樹脂フィルム層と前記第３のリードとの間に備え
た低融点樹脂層を溶融し、電池内で発生したガスを容易
に放出することで内圧を開放し、単電池ケースの膨張を
抑制し、発電要素の変形を未然に防ぎ、高い安全性を有
する非水電解質二次電池を提供することができる。

【００１７】請求項３の発明は、正極板と負極板とがセ
パレータを介して配されてなる発電要素が金属箔層と樹
脂フィルム層とから構成される金属ラミネート樹脂フィ
ルム製の単電池ケースに収納された非水電解質二次電池
において、前記金属ラミネート樹脂フィルムを構成する
樹脂フィルム層より低融点である樹脂層を、正極リード
または負極リードの少なくとも一方と接するように、単
電池ケース溶着部の前記金属ラミネート樹脂フィルムの
樹脂フィルム層と前記正極リードまたは負極リードの少
なくとも一方との間に備えることを特徴とする。

【００１８】請求項３の発明によれば、発電要素の内部
で発生した熱を、正極リードまたは負極リードの少なく
とも一方を通じて単電池ケースの溶着部に伝達すること
により、前記金属ラミネート樹脂フィルムの樹脂フィル
ム層と前記正極リードまたは負極リードの少なくとも一
方との間に備え備えた低融点樹脂層を溶融し、電池内で
発生したガスを放出することで内圧を開放し、単電池ケ
ースの膨張を抑制し、発電要素の変形を未然に防ぎ、高
い安全性を有する非水電解質二次電池を提供することが
できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して説明する。図１〜図９にその構造を示す。図１〜
図９において、１は金属ラミネート樹脂フィルムケー
ス、２は発電要素、３は正極端子、４は負極端子、５は
金属ラミネート樹脂フィルムケースの溶着部分、６は正
極端子のリード、７は低融点樹脂層、８は金属ラミネー
ト樹脂フィルムの樹脂フィルム層、９は金属ラミネート
樹脂フィルムの金属箔層である。

【００２０】図１は、本発明の非水電解質二次電池の、
構造の一例を示す斜視図、図２は、図１に示した非水電
解質二次電池の溶着部分（図１のＡ−Ａ’断面）を示す
断面図、図３は、図１に示した非水電解質二次電池の溶
着部分（図１のＢ−Ｂ’断面）を示す断面図である。

【００２１】本発明になる非水電解質二次電池は、図１
に示したように、金属ラミネート樹脂フィルムケース１
に発電要素２が収納されたものである。金属ラミネート
樹脂フィルムは溶着部分５で溶着され、この溶着部５か
ら、正極端子３と負極端子４とが引き出されている。そ
して、正極端子３および負極端子４以外に第３のリード
６を備えており、この第３のリード６は、一方の端が発
電要素２の正極集電体あるいは負極集電体に接合されて
おり、また他方の端は金属ラミネート樹脂フィルムケー
ス１の溶着部分５の、樹脂フィルム層の間に挟み込んで
溶着されている。

【００２２】図１に示した本発明になる非水電解質二次
電池の溶着部分（図１のＡ−Ａ’断面）の断面は図２に
示したように、樹脂フィルム層／金属層／樹脂フィルム
層の３層からなる金属ラミネート樹脂フィルムの間に、
正極端子３、負極端子４および第３のリード６が挟み込
まれている。そして、正極端子３、負極端子４および第
３のリード６が挟み込まれていない溶着部分は、樹脂フ
ィルム層／金属層／樹脂フィルム層の３層からなる金属
ラミネート樹脂フィルムを２枚溶着させ、一方の樹脂フ
ィルム層と他方の樹脂フィルム層が一体化されているた
め、その断面は見かけ上、図２に示したように、樹脂フ
ィルム層／金属層／樹脂フィルム層／金属層／樹脂フィ
ルム層の５層構造となっている。

【００２３】図１に示した本発明になる非水電解質二次
電池の溶着部分（図１のＢ−Ｂ’断面）の断面は図３に
示したように、樹脂フィルム層／金属層／樹脂フィルム
層の３層からなる２枚の金属ラミネート樹脂フィルムの
間に、第３のリード６が挟み込まれている。

【００２４】図１に示した本発明になる非水電解質二次
電池においては、発電要素の内部で発生した熱を、第３
のリードを通じて単電池ケースの溶着部にすばやく伝達
することにより、溶着部の樹脂フィルム層を溶融し、溶
着部分を開口し、電池内の温度上昇によって電池内で発
生したガスを放出することで内圧を開放し、単電池ケー
スの膨張を抑制し、発電要素の変形を未然に防ぎ、高い
安全性を有する非水電解質二次電池を提供することがで
きる。

【００２５】なお、発電要素の内部で発生した熱を、第
３のリードを通じて単電池ケースの溶着部にすばやく伝
達するためには、第３のリードの熱伝導率が、正極リー
ドまたは負極リードのいずれか一方の熱伝導率と同程度
か、または大きいことが好ましい。

【００２６】図４は、本発明になる非水電解質二次電池
の、構造の他の例を示す斜視図、図５は、図４に示した
非水電解質二次電池の溶着部分（図４のＡ−Ａ’断面）
を示す断面図、図６は、図４に示した非水電解質二次電
池の溶着部分（図４のＢ−Ｂ’断面）を示す断面図であ
る。

【００２７】図４に示した本発明になる非水電解質二次
電池では、第３のリード６を備えた金属ラミネート樹脂
フィルムケースの溶着部に、金属ラミネート樹脂フィル
ムを構成する樹脂フィルム層より低融点である樹脂層
（以下、低融点樹脂層とする）７を備えている。

【００２８】図５および図６に示したように、低融点樹
脂層７は、金属ラミネート樹脂フィルムを構成する樹脂
フィルム層８と第３のリード６との間に備えられてい
る。この低融点樹脂層７は、金属ラミネート樹脂フィル
ムケースの溶着時に、溶着部に挟み込み、熱溶着等によ
り接合したものである。

【００２９】図４に示した本発明になる非水電解質二次
電池においては、発電要素の内部で発生した熱を、第３
のリードを通じて単電池ケースの溶着部に伝達すること
により、金属ラミネート樹脂フィルムの樹脂フィルム層
８と第３のリード６との間に備えた低融点樹脂層７を溶
融し、溶着部分を開口し、電池内の温度上昇によって電
池内で発生したガスを容易に放出することで内圧を開放
し、単電池ケースの膨張を抑制し、発電要素の変形を未
然に防ぎ、高い安全性を有する非水電解質二次電池を提
供することができる。

【００３０】なお、図５および図６では、低融点樹脂層
７は樹脂フィルム層８と第３のリード６との間の、第３
のリード６の片面にのみ備えたが、低融点樹脂層７を第
３のリード６の両面に備えることもできる。また、低融
点樹脂層７は、樹脂フィルム層８と第３のリード６との
間の全面に備えてもよいし、樹脂フィルム層８と第３の
リード６との間の少なくとも一部に備えてもよい。

【００３１】図７は、本発明の非水電解質二次電池の、
構造のもうひとつの例を示す斜視図、図８は、図７に示
した非水電解質二次電池の溶着部分（図７のＡ−Ａ’断
面）を示す断面図、図９は、図７に示した非水電解質二
次電池の溶着部分（図７のＢ−Ｂ’断面）を示す断面図
である。

【００３２】図７に示した本発明になる非水電解質二次
電池では、金属ラミネート樹脂フィルムを構成する樹脂
フィルム層より低融点である樹脂層を、正極リードと接
するように、単電池ケース溶着部の金属ラミネート樹脂
フィルムの樹脂フィルム層と正極リードとの間に備えて
いる。

【００３３】図８および図９に示したように、低融点樹
脂層７は、金属ラミネート樹脂フィルムを構成する樹脂
フィルム層８と正極リード３との間に備えられている。
この低融点樹脂層７は、金属ラミネート樹脂フィルムケ
ースの溶着時に、溶着部に挟み込み、熱溶着等により接
合したものである。

【００３４】図７に示した本発明になる非水電解質二次
電池においては、発電要素の内部で発生した熱を、正極
リードを通じて単電池ケースの溶着部に伝達することに
より、金属ラミネート樹脂フィルムの樹脂フィルム層と
正極リードとの間に備え備えた低融点樹脂層を溶融し、
溶着部分を開口し、電池内で発生したガスを放出するこ
とで内圧を開放し、単電池ケースの膨張を抑制し、発電
要素の変形を未然に防ぎ、高い安全性を有する非水電解
質二次電池を提供することができる。

【００３５】なお、図７〜図９においては、低融点樹脂
層７は、金属ラミネート樹脂フィルムを構成する樹脂フ
ィルム層８と正極リード３との間に備えた例を示した
が、、低融点樹脂層７は、金属ラミネート樹脂フィルム
を構成する樹脂フィルム層８と負極リード４との間に備
えてもよく、また、樹脂フィルム層８と正極リード３と
の間および樹脂フィルム層８と負極リード４との間に備
えてもよい。

【００３６】なお、図８および図９では、低融点樹脂層
７は樹脂フィルム層８と正極リード６との間の、正極リ
ード６の片面にのみ備えたが、低融点樹脂層７を正極リ
ード６の両面に備えることもできる。また、低融点樹脂
層７は、樹脂フィルム層８と正極リード６との間の全面
に備えてもよいし、樹脂フィルム層８と正極リード６と
の間の少なくとも一部に備えてもよい。このことは、負
極リードについてもあてはまる。

【００３７】また、図１や図４の例では、第３のリード
は、正極リードおよび負極リードが取り付けられている
金属ラミネート樹脂フィルムの溶着部に取り付けたが、
第３のリードの取り付け場所は特に限定されるものでは
なく、発電要素の形状やリードの位置により、取り付け
やすい場所に取り付けることができる。

【００３８】なお、本発明になる発電要素は、正極板及
び負極板を、いずれも薄いシートないし箔状に成形した
ものを、順に積層したもの又は渦巻き状に巻回したもの
のどちらであってもよい。

【００３９】金属ラミネート樹脂フィルムの金属の材質
としては、銅、アルミニウム、アルミニウム合金、チタ
ン箔などを使用することができる。また金属ラミネート
樹脂フィルムの樹脂部の材質としては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどの熱
可塑性高分子材料であればどのような物質でもよい。

【００４０】また、金属ラミネート樹脂フィルムの樹脂
フィルム層や金属箔層は、それぞれ１層に限定されるも
のではなく、２層以上であってもかまわない。

【００４１】発電要素の集電体と低融点樹脂とを接続す
る第３のリードの材質としては、銅、アルミニウムなど
の伝熱性のよい金属であればどのような金属でも良い。

【００４２】また金属ラミネート樹脂フィルムケースと
しては、金属ラミネート樹脂フィルムを熱溶着すること
によって封筒状に成形したり、２枚の金属ラミネート樹
脂フィルムの４辺を熱溶着したり、１枚のシートを２つ
折りにして３辺を熱溶着したもの、金属ラミネート樹脂
フィルムをプレス成形してカップ状にしたものに発電要
素を入れるようなケースなど、あらゆる形状のものを適
用することができる。

【００４３】本発明になる低融点樹脂層の材質として
は、ポリ塩化ビニル、アイオノマー、ポリエチレンな
ど、融点が電池ケースを構成する樹脂フィルム層より低
融点である熱可塑性高分子材料であればどのような物質
でもよい。

【００４４】本発明になる非水電解質電池に使用する電
解液溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレン
カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボ
ネート、エチルメチルカーボネート、γ−ブチロラクト
ン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリ
ル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタ
ン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラ
ン、ジオキソラン、メチルアセテート等の極性溶媒、も
しくはこれらの混合物を使用してもよい。

【００４５】また、有機溶媒に溶解するリチウム塩とし
ては、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＡ
ｓＦ_６、ＬｉＣＦ_３ＣＯ_２、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＮ
（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２、ＬｉＮ（ＳＯ_２ＣＦ_２Ｃ
Ｆ_３）_２、ＬｉＮ（ＣＯＣＦ_３）_２およびＬｉＮ（ＣＯ
ＣＦ_２ＣＦ_３）２などの塩もしくはこれらの混合物でも
よい。

【００４６】また、本発明になる非水電解質電池の隔離
体としては、絶縁性のポリエチレン微多孔膜に電解液を
含浸したものや、高分子固体電解質、高分子固体電解質
に電解液を含有させたゲル状電解質等も使用できる。ま
た、絶縁性の微多孔膜と高分子固体電解質等を組み合わ
せて使用してもよい。さらに、高分子固体電解質として
有孔性高分子固体電解質膜を使用する場合、高分子中に
含有させる電解液と、細孔中に含有させる電解液とが異
なっていてもよい。

【００４７】さらに、正極材料たるリチウムを吸蔵放出
可能な化合物としては、無機化合物としては、組成式Ｌ
ｉｘＭＯ_２、またはＬｉｙＭ_２Ｏ４（ただしＭは遷移
金属、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦２）で表される、複合酸
化物、トンネル状の空孔を有する酸化物、層状構造の金
属カルコゲン化物を用いることができる。その具体例と
しては、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＭｎ
_２Ｏ_４、Ｌｉ_２Ｍｎ_２Ｏ_４、ＭｎＯ_２、ＦｅＯ_２、Ｖ_２
Ｏ_５、Ｖ_６Ｏ_１３、ＴｉＯ_２、ＴｉＳ_２等が挙げられ
る。また、有機化合物としては、例えばポリアニリン等
の導電性ポリマー等が挙げられる。さらに、無機化合
物、有機化合物を問わず、上記各種活物質を混合して用
いてもよい。

【００４８】さらに、負極材料たる化合物としては、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄ等とリチウムとの合
金、ＬｉＦｅ_２Ｏ_３、ＷＯ_２、ＭｏＯ_２等の遷移金属酸
化物、グラファイト、カーボン等の炭素質材料、Ｌｉ_５
（Ｌｉ_３Ｎ）等の窒化リチウム、もしくは金属リチウム
箔、又はこれらの混合物を用いてもよい。

【００４９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。なお、
以下はあくまでも実施例として示したものに過ぎず、本
発明の範囲を限定するものではない。

【００５０】［実施例１］本発明になる、図１に示した
のと同じ構造の、発電要素の集電体と金属ラミネート樹
脂フィルムケースの溶着部とを接続する第３のリードを
備えた非水電解質二次電池を、以下に示したようにして
作製した。

【００５１】金属ラミネート樹脂フィルムケースとし
て、外側からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フ
ィルム／アルミニウム箔／ポリエチレンフィルムからな
る、厚みが２００μｍの積層フィルムを用いた。

【００５２】正極合剤は、活物質のＬｉＣｏＯ_２９０重
量部と、導電材のアセチレンブラック５重量部と、結着
剤のポリフッ化ビニリデン５重量部とを混合し、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドンを適宜加えて分散させ、スラリー
を調製した。このスラリーを厚み３０μｍのアルミニウ
ム集電体に均一に塗布、乾燥させた後、ロールプレスで
圧縮し、所望の大きさに切断することにより正極板を作
製した。得られた正極板は、厚さ２００μｍ、幅５０ｍ
ｍ、長さ２００ｍｍとした。

【００５３】負極合剤は、鱗片状黒鉛９０重量部と、ポ
リフッ化ビニリデン１０重量部とを混合し、Ｎ−メチル
−２−ピロリドンを適宜加えて分散させ、スラリーを調
製した。このスラリーを厚み２０μｍの銅集電体に均一
に塗布、乾燥させた後、ロールプレスで圧縮し、所望の
大きさに切断することにより負極板を作製した。得られ
た負極板は、厚さ１５０μｍ、幅５２ｍｍ、長さ２５０
ｍｍとした。

【００５４】セパレータには、厚み２５μｍの微多孔性
ポリエチレンフィルムを用いた。非水電解液には、エチ
レンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート
（ＥＭＣ）の容積比５０：５０の混合液にＬｉＰＦ_６を
１モル／リットル溶解したものを用いた。

【００５５】本実施例の第３のリード６は、一方の端を
正極集電体の最内周部に接合し、またもう一方の端をラ
ミネートケースのリード部溶着時に、ラミネートケース
溶着部分の樹脂フィルム層の間に挟み込み溶着した。第
３のリードとしては厚み３０μｍ、幅２０ｍｍ、長さ５
０ｍｍのアルミニウム箔を用いた。

【００５６】以上のようにして作製した正極板と負極板
とを、セパレータを介して、負極、セパレータ、正極、
セパレータの順に積層してから多数回巻回し、巻回型発
電要素とした。この巻回型発電要素を金属ラミネート樹
脂フィルムケースに収納し、幅４０ｍｍ、高さ６０ｍ
ｍ、厚み５ｍｍの非水電解質二次電池を製作し、この電
池を電池Ａとした。

【００５７】この電池Ａを、雰囲気温度２５℃で、５０
０ｍＡ定電流で４．１Ｖまで、さらに４．１Ｖ定電圧
で、合計３時間充電し、その後、５００ｍＡ定電流で
２．７５Ｖまで放電した際の放電容量は５００ｍＡｈで
あった。

【００５８】［実施例２］本発明になる、図４に示した
のと同じ構造の、金属ラミネート樹脂フィルムケースの
リード部溶着時に、低融点樹脂を第３のリードと接する
ように、単電池ケース溶着部分の金属ラミネート樹脂フ
ィルムの樹脂フィルム層と第３のリードとの間に備えた
以外は電池Ａと同じ構成の、電池Ｂを製作した。低融点
樹脂としては厚みが１００μｍ、大きさ１０ｍｍ×１０
ｍｍのポリ塩化ビニルの単層フィルムを用いた。

【００５９】［実施例３］本発明になる、図７に示した
のと同じ構造の、第３のリードを備えていない点および
低融点樹脂を正極リードと接するように金属ラミネート
樹脂フィルムケース溶着部分の金属ラミネート樹脂フィ
ルムの樹脂フィルム層と正極リードとの間に備えた点以
外は電池Ａと同じ構成の、電池Ｃを製作した。低融点樹
脂としては厚みが１００μｍ、大きさ１０ｍｍ×１０ｍ
ｍのポリ塩化ビニルの単層フィルムを用いた。

【００６０】［実施例４］本発明になる、図７に示した
のと同じ構造の、第３のリードを備えていない点および
低融点樹脂を負極リードと接するように金属ラミネート
樹脂フィルムケース溶着部分の金属ラミネート樹脂フィ
ルムの樹脂フィルム層と負極リードとの間に備えている
点以外は電池Ａと同じ構成の、電池Ｄを製作した。低融
点樹脂としては厚みが１００μｍ、大きさ１０ｍｍ×１
０ｍｍのポリ塩化ビニルの単層フィルムを用いた。

【００６１】［実施例５］本発明になる、図１に示した
のと同じ構造の、金属ラミネート樹脂フィルムケースと
して外側からＰＥＴフィルム／アルミニウム箔／ポリプ
ロピレンフィルムからなる、厚みが２００μｍの積層フ
ィルムを用いた点以外は電池Ａと同じ構成の、電池Ｅを
製作した。

【００６２】［実施例６］本発明になる、図４に示した
のと同じ構造の、金属ラミネート樹脂フィルムケースと
して、外側からＰＥＴフィルム／アルミニウム箔／ポリ
プロピレンフィルムからなる、厚みが２００μｍの積層
フィルムを用いた点、および低融点樹脂として、厚みが
１００μｍ、大きさ１０ｍｍ×１０ｍｍのポリエチレン
の単層フィルムを用いた点以外は電池Ｂと同じ構成の、
電池Ｆを製作した。

【００６３】［実施例７］本発明になる、図７に示した
のと同じ構造の、金属ラミネート樹脂フィルムケースと
して、外側からＰＥＴフィルム／アルミニウム箔／ポリ
プロピレンフィルムからなる、厚みが２００μｍの積層
フィルムを用いた点、および低融点樹脂として、厚みが
１００μｍ、大きさ１０ｍｍ×１０ｍｍのポリエチレン
の単層フィルムを用いた点以外は電池Ｃと同じ構成の、
電池Ｇを製作した。

【００６４】［実施例８］本発明になる、図７に示した
のと同じ構造の、金属ラミネート樹脂フィルムケースと
して、外側からＰＥＴフィルム／アルミニウム箔／ポリ
プロピレンフィルムからなる、厚みが２００μｍの積層
フィルムを用いた点、および低融点樹脂として、厚みが
１００μｍ、大きさ１０ｍｍ×１０ｍｍのポリエチレン
の単層フィルムを用いた点以外は電池Ｄと同じ構成の、
電池Ｈを製作した。

【００６５】［比較例１］第３のリードを備えない点以
外は電池Ａと同じ構成の、電池Ｉを製作した。

【００６６】［比較例２］金属ラミネート樹脂フィルム
ケースとして、外側からＰＥＴフィルム／アルミニウム
箔／ポリプロピレンフィルムからなる、厚みが２００μ
ｍの積層フィルムを用いた点以外は電池Ｉと同じ構成
の、電池Ｊを製作した。

【００６７】本発明になる実施例１〜８の電池Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨおよび比較例１の電池Ｉお
よび比較例２の電池Ｊを各１００セルづつ製作し、各電
池について２Ａ定電流で1時間の過充電試験をおこなっ
た。そして、金属ラミネート樹脂フィルムケースの状態
を観察した。

【００６８】過充電試験の結果を表１に示す。なお、表
１において、「未開口」とは、１時間の過充電試験終了
後も金属ラミネート樹脂フィルムケースが元の状態であ
る電池、「開口」とは、過充電試験開始後１時間以内に
金属ラミネート樹脂フィルムケース開口し、電池内のガ
スが放出された電池、また、「発煙」とは、過充電試験
開始後１時間以内に金属ラミネート樹脂フィルムケース
開口し、電池内のガスが吹き出し、発煙が見られた、安
全性に劣る電池を示す。数字は、試験した１００セルの
内訳を示す。

【００６９】

【表１】

【００７０】表１から、第３のリードを単電池ケースの
溶着部分に備えていない比較例１の電池Ｉおよび比較例
２の電池Ｊの場合、過充電試験において、１０セル以上
で発煙が見られたが、第３のリードを備えた実施例１の
電池Ａ、実施例２の電池Ｂ、実施例５の電池Ｅ、実施例
６の電池Ｆの場合、発煙する電池が生じないことがわか
った。

【００７１】また、第３のリードを金属ラミネート樹脂
フィルムケースの溶着部分に備えていない場合であって
も、低融点樹脂を正極リードまたは負極リードの少なく
とも一方と接するように、金属ラミネート樹脂フィルム
ケースの樹脂フィルム層と正極リードまたは負極リード
との間に備えた実施例３の電池Ｃ、実施例４の電池Ｄ、
実施例７の電池Ｇ、実施例８の電池Ｈの場合、発煙する
電池が生じないことがわかった。

【００７２】なお、実施例では低融点樹脂層としてポリ
塩化ビニルまたはポリエチレンを使用したが、融点が金
属ラミネート樹脂フィルムケースを構成する樹脂フィル
ム層より低融点である熱可塑性高分子材料を用いても同
じ効果が得られる。

【００７３】

【発明の効果】非水電解質二次電池の過充電等におい
て、温度上昇とともに発電要素の内部で発生した熱を、
第３のリードを通じて単電池ケースの溶着部に伝達する
ことにより、溶着部の樹脂フィルム層を溶融し、電池内
で発生したガスを放出することで内圧を開放し、単電池
ケースの膨張・破裂を未然に防ぎ、高い安全性を有する
非水電解質二次電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非水電解質二次電池の、構造の一例を
示す斜視図。

【図２】図１に示した非水電解質二次電池の溶着部分
（図１のＡ−Ａ’面）を示す断面図。

【図３】図１に示した非水電解質二次電池の溶着部分
（図１のＢ−Ｂ’断面）を示す断面図。

【図４】本発明の非水電解質二次電池の、構造の他の例
を示す斜視図。

【図５】図４に示した非水電解質二次電池の溶着部分
（図４のＡ−Ａ’断面）を示す断面図。

【図６】図４に示した非水電解質二次電池の溶着部分
（図４のＢ−Ｂ’断面）を示す断面図。

【図７】本発明の非水電解質二次電池の、構造のもうひ
とつの例を示す斜視図。

【図８】図７に示した非水電解質二次電池の溶着部分
（図７のＡ−Ａ’断面）を示す断面図。

【図９】図７に示した非水電解質二次電池の溶着部分
（図７のＢ−Ｂ’断面）を示す断面図。

【図１０】従来の非水電解質二次電池の構造を示す斜視
図。

【符号の説明】

１金属ラミネート樹脂フィルムケース２発電要素３正極リード４負極リード５金属ラミネート樹脂フィルムケースの溶着部６第３のリード７低融点樹脂層８金属ラミネート樹脂フィルムの樹脂フィルム層９金属ラミネート樹脂フィルムの金属箔

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｈ０１Ｍ 10/50 Ｈ０１Ｍ 10/50 Ｆターム(参考） 5H011 AA13 CC02 CC06 CC10 DD01 DD13 EE04 FF04 GG08 HH02 KK04 5H012 AA03 BB04 BB11 DD17 EE01 FF08 GG01 JJ02 5H022 AA09 BB12 BB24 CC03 CC13 EE01 EE10 KK10 5H029 AJ12 AK03 AL02 AL06 AL12 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ04 BJ14 BJ27 CJ05 CJ06 DJ02 DJ03 HJ14 5H031 AA08 BB03 CC07 HH06 KK01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極板と負極板とがセパレータを介して
配されてなる発電要素が金属箔層と樹脂フィルム層とか
ら構成される金属ラミネート樹脂フィルム製の単電池ケ
ースに収納された非水電解質二次電池において、正極リ
ードと負極リードと、前記発電要素の集電体と前記単電
池ケースの溶着部とを接続する第３のリードを少なくと
も１つ備え、前記第３のリードの熱伝導率が前記正極リ
ードおよび負極リードの熱伝導率以上であることを特徴
とする非水電解質二次電池。
【請求項２】前記金属ラミネート樹脂フィルムの樹脂
フィルム層より低融点である樹脂層を、前記第３のリー
ドと接するように、単電池ケース溶着部の前記金属ラミ
ネート樹脂フィルムの樹脂フィルム層と前記第３のリー
ドとの間に備えることを特徴とする請求項１記載の非水
電解質二次電池。
【請求項３】正極板と負極板とがセパレータを介して
配されてなる発電要素が金属箔層と樹脂フィルム層とか
ら構成される金属ラミネート樹脂フィルム製の単電池ケ
ースに収納された非水電解質二次電池において、前記金
属ラミネート樹脂フィルムを構成する樹脂フィルム層よ
り低融点である樹脂層を、正極リードまたは負極リード
の少なくとも一方と接するように、単電池ケース溶着部
の前記金属ラミネート樹脂フィルムの樹脂フィルム層と
前記正極リードまたは負極リードの少なくとも一方との
間に備えることを特徴とする非水電解質二次電池。