JP2012059489A

JP2012059489A - ラミネート電池

Info

Publication number: JP2012059489A
Application number: JP2010200659A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Sakakura; 和人坂倉; Takuhiro Nishimura; 卓寛西村
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2012-03-22

Abstract

【課題】ラミネート電池は従来のリチウムイオン電池とは異なり、外装材がフィルムで構成されているため、ラミネート電池の内部にガスが発生した場合には外装材の変形を押さえ込むための強度が不足することで、電池ふくれが発生する課題があった。
【解決手段】ラミネートフィルムからなる外装材１４の電極群１の収納部１６の内面のうち、封止した部分以外の内面にガス吸着層１を形成したことを特徴とするラミネート電池であり、内部で発生したガスをガス吸着層１で吸着させる構成としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、リチウムイオン電池に代表される二次電池に関し、特に外装体としてラミ
ネートフィルムを用いたラミネート電池に関するものである。

近年、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどのポータブル電子機器の小型・軽量化に伴って、これらのポータブル電子機器の電源として軽く、薄く、高容量な二次電池が求められている。

このような二次電池としてエネルギー密度の大きなリチウムイオン電池が着目されているが、従来のように円筒形または扁平形の金属製の外装缶を用いたリチウムイオン電池では形状が限られてしまうため、より形状の自由度の高い二次電池が要望されている。

そこで、アルミニウムラミネートフィルムなどの外装体を用いたラミネート電池の開発が進んでいる。

しかし、このようなラミネート電池は従来のリチウムイオン電池とは異なり、外装体がフィルムで構成されているため、ラミネート電池の内部にガスが発生した場合には、金属製の外装缶に比べると外装体の変形を押さえ込むための強度が不足することで電池膨れが発生する課題があった。

加えて、近年の携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータの消費電力の大幅な上昇、高温環境での使用などにより、非水電解液の分解などによりガスが発生しやすい状況に
なっており、以前にも増して電池膨れが重要な課題となってきている。

そこで、図３に示すように正極板２２と負極板２３とが多孔質絶縁体からなるセパレータ２４を介して直接的に接触しないよう巻回もしくは積層してなる電極群２１を電池
ケースに収納したリチウム二次電池において、ゼオライトを電極活物質に混合することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、図４に示すように正極集電体３１に正極合剤層３２を形成した正極板３３と多孔質絶縁体からなるセパレータ３７と正極板３３と対向して配置された負極集電体３４に負極合剤層３５を形成した負極板３６と多孔質絶縁体からなるセパレータ３８とを順に積層し、長手方向に巻回して構成した電極群３９において、セパレータ３７，３８としてガス吸収剤をセパレータ基材に混ぜ込む構成としたことが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、図５に示すように正極活物質層と負極活物質層との間に固体電解質またはゲル電解質を配設した電極群４１をラミネートフィルムよりなる外装材４２に収容し、周囲を熱溶着した非水電解質電池において、外装材４２と電極群４１との間にかなり厚みのあるガス吸着性物質４３，４４を設けることが提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開平１１−２６０４１６号公報特開２００８−１４６９６３号公報特開２００１−１５５７９０号公報

しかしながら、特許文献１の従来技術におけるリチウム二次電池では、正極合剤層または負極合剤層にゼオライトを混合することで、電池反応に寄与しない余分な添加物が存在するために本来の電池反応を阻害する恐れがある。

また、特許文献２の従来技術における非水電解質二次電池では、ガス吸収剤をセパレータに混合することで、セパレータの内部に余分な添加物が存在するため、セパレータが本来有する電解液保持特性、シャットダウン特性などの機能を損なう恐れがある。

さらに、特許文献３の従来技術における非水電解質のラミネート電池では、かなりの厚さのガス吸着性物質を設けるための余分なスペースがラミネート電池の内部に必要となり、
体積エネルギー密度が低下し高容量なラミネート電池を実現することが困難となる。

また、ラミネートフィルムを金型にて圧力を加え絞り成形を行って電極群の収納部を形成することで、収納部におけるコーナー部の内面の厚みは薄くなるため、ラミネートフィルムの成形した内面に電極群を入れる際、摩擦が生じてラミネートフィルムの内面に傷が入り非水電解液が浸入して漏液したり、電解液を介して内部短絡を起こす確率が上がる場合があるという課題があった。

本発明は上記従来の課題を鑑みてなされたもので、正極板および負極板を多孔質絶縁体を介して巻回または積層して構成した電極群と非水電解液とを成形されたラミネートフィルムからなる外装材で封止したラミネート電池であって、ラミネートフィルムに電極群を収容する収納部を形成し、この収納部におけるコーナー部の内面にガス吸着剤を配置したことにより、電池の特性を阻害することなく、電池特性低下を防ぎ、余分なスペースを必要とせず、しかも電極群の組込み時のラミネートフィルムの薄肉部の補強を行って安全性を高め、かつラミネートフィルムからなる外装材の膨らみを抑制できるラミネート電池を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明は、正極板および負極板を多孔質絶縁体を介して巻回または積層して構成した電極群と非水電解液とを成形されたラミネートフィルムからなる外装材で封止したラミネート電池であって、外装材に電極群を収容する収納部を有し、この収納部におけるコーナー部の内面にガス吸着剤を配置したことを特徴とするものである。

本発明によれば、外装材の収納部へ電極群を収容した際の収納部におけるコーナー部の内面にガス吸着剤を配置することによって、電池内部へ余分なスペースを確保することなく、体積エネルギー密度を低下させずに構成することができ、電池の特性を阻害することなく、電池の内圧上昇による膨れを抑制することができる。

また、外装材の収納部を成形する際に薄くなるコーナー部の内面を保護して非水電解液の漏液および電極群と外装材との短絡を抑止できる。

本発明の一実施の形態に係る扁平形ラミネート電池の分解斜視図（a）本発明の一実施の形態に係る扁平形ラミネート電池の一部切欠斜視図、（ｂ）本発明の扁平形ラミネート電池のリード取り出し方向からみた断面図、（ｃ）図２（ｂ）のコーナー部分の拡大図、（ｄ）本発明の一実施の形態に係る扁平形ラミネート電池の平面図従来例における電極群の分解斜視図別の従来例における電極群の分解斜視図別の従来例におけるラミネート二次電池の分解斜視図

本発明の第１の発明においては、正極板および負極板を多孔質絶縁体を介して巻回または積層して構成した電極群と非水電解液とを成形されたラミネートフィルムからなる外装材で封止したラミネート電池であって、ラミネートフィルムに電極群を収容する収納部を形成し、この収納部におけるコーナー部の少なくとも一箇所以上の内面にガス吸着剤を配置したことにより、この収容部のコーナー部には収納部と電極群の接することのないすき間ができる。このすき間、特に収納部のコーナー部のすき間を埋めるように、ガス吸着材を収納部のコーナー部内面に配置したラミネート電池とすることにより、ガス吸着剤を配置するのに余分なスペースが不必要かつ電池の特性を阻害することなく、ラミネート電池内部に発生するガスを効率よく吸収し、電池膨れを抑制することができることで安全性の高い扁平形ラミネート電池を提供することができる。

また、収納部を成形する際に薄くなったコーナー部の内面を保護して非水電解液の漏液および電極群と外装材との短絡を抑止できる。

本発明の第２の発明においては、ガス吸着剤を収納部における各コーナー部の内面に配置したことにより、ラミネートフィルムを金型にて圧力を加え絞り成形を行ったことで薄くなった収納部の内面、特に各コーナー部内面を保護するようにガス吸着剤を配置することによって、収納部のラミネートフィルムが薄くなったコーナー部の剛性を高め、電極群を挿入する際の摩擦による収納部の内面を保護して非水電解液の漏液および電極群と外装材の短絡を抑止できる。

さらに、収納部における各コーナー部の内面に形成されたガス吸着剤と電極群とが接することにより、外装材と電極群との位置を固定することができ、後工程にあるリード付近のシール精度を向上させ、漏液防止など電池の品質を向上させる。

本発明の第３の発明においては、ガス吸着剤を無機酸化物をシリカゲル、ゼオライト、活性炭、ステアリン酸金属塩、ハイドロタルサイト、水素吸蔵合金、活性アルミナ、遷移金属酸化物、ソーダ石灰、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アスカライトの少なくとも一種以上の材料により構成したことにより、H_２、CO、CO_２、CH_４、C_２H_６などの発生したガスに対して最適なガス吸着剤を選択することで、より効果的にガスを吸着し電池のふくらみを最小限に抑えることができる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながらラミネート電池の一例である扁平形ラミネート電池の構成を説明する。

図１は、ラミネートフィルムからなる外装材１４の内面にガス吸着剤１を形成した扁平形ラミネート電池１５の分解斜視図を示す。このときのラミネートフィルムからなる外装材１４は、例えばナイロンフィルム、アルミニウム箔、ポリエチレンフィルムを積層し貼り合わせたアルミニウムラミネートフィルムにより構成されている。

予め、ラミネートフィルムを金型にて圧力を加え絞り成形を行い、収納部１６を形成した。この際、収納部１６のコーナー部が特に薄くなるので、その薄くなった部分を保護するように収納部１６におけるコーナー部の内面にガス吸着剤１を配置することにより、収納部１６のラミネートフィルムが薄くなったコーナー部の剛性を高め、電極群１１を挿入する際の摩擦による収納部１６の内面を保護して電解液の漏液および電極群１１と外装材１４の短絡を防止する。
またガス吸着材１を収納部１６の各コーナー部へ配置することにより、収納部１６へ電極群１１を挿入した際に、電極群１１と収納部１６のコーナー部のすき間を埋めることで収納部１６内部の電極群１１の揺動を限りなく小さくすることができ、後工程にあるラミネートフィルムを溶着させるシール時の電極群１１によるリード位置のズレを防止し、シール工程の精度を向上させ、リードの位置ズレから生じるシール不良による漏液を抑止することができ、ラミネート電池の品質を飛躍的に高める。

電極群１１は正極集電体４と正極合剤層５からなる正極板６と負極集電体７と負極合剤層８からなる負極板９の間に多孔質絶縁体としてのセパレータ１０ａおよび１０ｂを同方向に渦巻状に巻回した構成からなる。また、正極板６は正極リード１２から、また負極板９は負極リード１３から各々正極と負極の電気を取り出す構造となっており、扁平形ラミネート電池１５の内部で発生したガスをガス吸着剤１で吸着させる構成としている。

また、ラミネート電池１５の内部で発生するガスの種類によって異なるが、ガス吸着剤１として無機酸化物からなる構造材を用い耐電解液性のある結着材で結合したガス吸着剤を構成した。ガス吸着剤１はシリカゲル、ゼオライト、活性炭、ステアリン酸金属塩、ハイドロタルサイト、水素吸蔵合金、活性アルミナ、遷移金属酸化物、ソーダ石灰、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アスカライトの少なくとも一種以上の材料の中から選定することができる。

正極集電体４の両面に正極合剤層５を形成した正極板６と負極集電体７の両面に負極合剤層８を形成した負極板９の間に多孔質絶縁体としてのセパレータ１０ａ，１０ｂを介して一方向に渦巻状に巻回して構成した電極群１１を図２に示したように扁平形になるように加圧し、この電極群１１から正極リード１２および負極リード１３を導出した後に図２（ａ）に示すようにラミネートフィルムからなる外装材１４に所定量の非水電解液とともに収容し、三辺の熱溶着面２を封止し残りの一方は折り返すことで図２（ｂ）に示す扁平形ラミネート電池１５を構成している。

図２（ａ）は、ラミネートフィルムからなる外装材１４へ金型にて圧力を加え絞り成形を行い収納部１６を形成し、その収納部１６のコーナー部の内面にガス吸着剤１を配置して電極群１１を封入した扁平形ラミネート電池１５の外装材１４を開封した斜視図を示す。扁平形ラミネート電池１５の内部で発生したガスが、ラミネート電池外部へ流出する場合、収納部のラミネートが薄くなった部分に発生するピンホール、あるいは溶着不良による溶着部のピンホールを通って流出するが、その際、図２（ｄ）の斜線部分へ滞留しやすい、この収納部１６のコーナー部の内面にガス吸着剤１を設けたことによってより効率的かつ確実にラミネート電池内部で発生したガスを吸着させる構成にしている。

図２の（ｂ）は、正極リード１２，負極リード１３の取り付け側から見た電極群１１とラミネートフィルムからなる収納部１６の断面図を示す。ラミネートフィルムからなる外装材１４のコーナー部の内面にガス吸着剤１を配置した構造で、特にラミネートフィルムで形成する電極群１１の収納部１６のコーナー部の近傍へ配置することによって、ガス吸着剤１を配置するためのスペースを確保することなく配置することができ、内部で発生したガスを効果的に吸着させる構成としている。

図２の（ｃ）は、図２（ｂ）のコーナー部近傍の拡大図を示す。外装材１４の収納部１６を絞り成形する際にコーナー部内面の外装材１４の厚みは薄くなる。薄くなった部分を保護するように収納部１６のコーナー部と電極群１１のすき間を埋めてガス吸着剤１を配置することにより、収納部１６のコーナー部の剛性を高め、電解液の漏液および電極群１１と外装材１４との短絡を抑止できる。

さらに、以下に電極群１１の構成要素について、さらに詳しく説明する。

まず、正極活物質としては、例えばコバルト酸リチウムおよびその変性体（コバルト酸リチウムにアルミニウムやマグネシウムを固溶させたものなど）、ニッケル酸リチウムおよびその変性体（一部ニッケルをコバルト置換させたものなど）、マンガン酸リチウムおよびその変性体などの複合酸化物を挙げることができる。

このときの導電材としては、例えばアセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラック、各種グラファイトを単独あるいは組み合わせて用いても良い。

このときの結着材としては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニリデンの変性体、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、アクリレート単位を有するゴム粒子結着材などを用いることができ、この際に反応性官能基を導入したアクリレートモノマー、またはアクリレートオリゴマーを結着材中に混入させることも可能である。

正極板６は正極集電体４としてアルミニウムまたはアルミニウム合金あるいはニッケルまたはニッケル合金よりなる金属箔を用いることができ、正極集電体４の片面または両面に正極活物質、導電材、結着材を分散媒中にプラネタリーミキサー等の分散機により混合分散させた正極合剤塗料を塗布、乾燥、圧延して正極合剤層５を形成することにより作製される。

次に、負極活物質としては、例えば各種天然黒鉛および人造黒鉛、シリサイドなどのシリコン系複合材料、並びに各種合金組成材料を用いることができる。

このときの結着材としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）およびその変性体を用いることができる。しかしながら、リチウムイオンの受入れ性を向上させるという観点からは、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム粒子（ＳＢＲ）またはその変性体と増粘剤としてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）をはじめとするセルロース系樹脂等とを併用したものや、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム粒子またはその変性体に上記セルロース系樹脂を少量添加したものを使用するのが好ましい。また、シリサイドなどのシリコン系複合材料、並びに各種合金組成材料では負極集電体７の表面に負極活物質層８を柱状に選択的に担持する場合で、特に蒸着による場合、結着材としては負極活物質層８と集電体９との境界で負極活物質の酸素濃度を増加させて脆化を緩和し結着力を増すことが好ましい。

負極板９は負極集電体７として銅または銅合金よりなる多孔質金属体を用いることができ、厚みが１０μｍ以上４０μｍ以下である負極集電体７の片面または両面に負極活物質，結着材、必要に応じて導電材、増粘剤を分散媒中にプラネタリーミキサー等の分散機により混合分散させた負極合剤塗料を塗布、乾燥、圧延して負極合剤層８を形成することにより作製される。

また、多孔質絶縁体としてのセパレータ１０ａ，１０ｂについては、扁平形ラミネート電池１５の使用範囲に耐えうる組成であれば特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂の微多孔フィルムを、単一あるいは複合して用いるのが一般的でありまた態様として好ましい。このセパレータ１０ａ，１０ｂの厚みは特に限定されないが１０〜２５μｍとすれば良い。

この扁平形ラミネート電池１５において正極リード１２と負極リード１３はそれぞれ正極板６と負極板９に接続され、外装材１４により封止されることで密閉性が確保されおり、正極リード１２と負極リード１３の先コーナー部が外装材１４の外部に突出し、外部端子としての機能を果たしている。

さらに、このときの非水電解液は、電解質塩としてＬｉＰＦ_６およびＬｉＢＦ_４などの各種リチウム化合物を用いることができる。また溶媒としてエチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）を単独および組み合わせて用いることができる。また、正極板６または負極板９の上に良好な被膜を形成させるためおよび過充電時の安定性を保証するために、ビニレンカーボネート（ＶＣ）およびシクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ）並びにその変性体を用いるのが好ましい。

以下、本発明の具体的な実施例について図面を参照しながら、さらに詳しく説明する。

本発明における一実施例として、ラミネートフィルムからなる外装材１４の収納部１６のコーナー部へガス吸着剤１を形成した扁平形ラミネート電池の実施例について以下に説明する。

正極板６および負極板９の間に多孔質絶縁体としてのセパレータ１０ａ，１０ｂを介して巻回した電極群１１を非水電解液とともにラミネートフィルムからなる外装材１４に封入した扁平形ラミネート電池１５の構成であって、図２に示すように、ラミネートフィルムを金型にて圧力を加え絞り成形を行った収納部１６へ電極群１１を収容した場合の収納部１６のコーナー部の一箇所にガス吸着剤１を配置したラミネートフィルムからなる外装材１４を作製し、図１に示すような扁平形ラミネート電池１５を製作し実施例１とした。ガス吸着剤には、耐電解液性からなる結着材としてポリエチレン（ＰＥ）を含有した無機酸化物からなる構造材の活性炭と水素吸蔵合金を用いた。

正極板６および負極板９の間に多孔質絶縁体としてのセパレータ１０ａ、１０ｂを介して巻回した電極群１１を非水電解液とともにラミネートフィルムからなる外装材１４に封入した扁平形ラミネート電池１５の構成であって、図２に示すように、ラミネートフィルムを金型にて圧力を加え絞り成形を行った収納部１６へ電極群１１を収容した場合の各収納部１６における各コーナー部へガス吸着材１を塗布したラミネートフィルムからなる外装材１４を作製し、図１に示すような扁平形ラミネート電池１５を製作し実施例２とした。ガス吸着剤には、耐電解液性からなる結着材としてポリエチレン（ＰＥ）を含有した無機酸化物からなる構造材の活性炭と水素吸蔵合金を用いた。

本実施の形態では、ラミネート電池として扁平形ラミネート電池を採用したが、他の形状のラミネート電池でも構わない。

（比較例１）
正極板６および負極板９の間に多孔質絶縁体としてのセパレータ１０ａ、１０ｂを介して巻回した電極群１１を非水電解液とともにラミネートフィルムからなる外装材１４に封入した扁平形ラミネート電池１５の構成であって、ラミネートフィルムの電極群１１の収納部１６の内面および電極群１１の収納部１６の側面にはガス吸着層１を塗布しないものとし、図１に示すような扁平形ラミネート電池１５を製作し比較例１とした。

（比較例２）
正極板６および負極板９の間にガス吸着層１を混ぜ込んだ多孔質絶縁体としての
セパレータ１０ａ，１０ｂを介して巻回した電極群１１を非水電解液とともにラミネートフィルムからなる外装材１４に封入した扁平形ラミネート電池１５の構成とした。ガス吸着層１を混ぜ込んだ多孔質絶縁体１０ａ，１０ｂは、２５０℃にて溶融したポリエチレン（ＰＥ）に、流動パラフィンおよび活性炭と水素吸蔵合金を投入して混ぜた後、厚み１ｍｍの板状に成形し加熱しながら、四塩化炭素によって流動パラフィンを除去し、１００℃にて真空乾燥することによりガス吸着層１を混ぜ込んだ構成として、図１に示すような扁平形ラミネート電池１５を製作し比較例２とした。

上記実施例１〜２および比較例１〜２扁平形ラミネート電池をそれぞれ５０個ずつ作製し以下のような評価を行った。

（電池ふくれ量）
扁平形ラミネート電池１５を製作直後の電池の厚みと、充放電を５００サイクル行った後の電池の厚みを測定し、これらの平均値の差を算出した。

（容量維持率）
扁平形ラミネート電池１５を定電流５６０ｍＡ／４．２Ｖカットの後に定電圧４．２Ｖ保持／４０ｍＡカットの充電と定電流８００ｍＡ／３Ｖカットの放電の充放電条件にて５００回充放電サイクルを繰り返した後の放電容量を初期容量に対する容量維持率として評価した。

（内部短絡不良率）
２５０回の充放電サイクルを終了するまでの内部短絡不良した電池の割合を算出した。

（発生ガスの耐内圧圧力）
電極群を収納しない空のラミネート電池外装材を形成し、水中で内圧試験を行い、一定量の内部からのガスが漏れた際の圧力からラミネートの封止性を評価した。

以上の評価結果を（表１）に示した。

まず、５００サイクル後の電池ふくれ量が大きかった比較例１および比較例２の扁平形ラミネート電池を分解し、発生したガスの分析を行った。その結果、ＣＯ_２、Ｈ_２、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６のガスが検出された。

（表１）の結果より、実施例１〜２において５００サイクル後の容量維持率は９０％を維持し、内部短絡の不良率については０％の結果であった。

実施例１においてはラミネートフィルムの外装材１４の収納部１６のコーナー部のいずれか一箇所の内面にガス吸着剤１を形成したものとしては、耐電解液性からなる結着材としてポリエチレン（ＰＥ）を含有した無機酸化物からなる構造材の活性炭と水素吸蔵合金によりＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６およびＨ_２が吸着されたことで５００サイクル後の電池ふくれ量が減少したものと考えられる。

実施例２においてはラミネートフィルムの外装材１４の収納部１６における各コーナー部の内面に、耐電解液性からなる結着材としてポリエチレン（ＰＥ）を含有した無機酸化物からなる構造材の活性炭と水素吸蔵合金によるガス吸着材１を配置することにより、実施例１よりも効果的にＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６およびＨ_２が吸着されたことで５００サイクル後の電池ふくれ量が減少したものと考えられる。

電池ふくれ量から実施例１と比較するとガス吸収量は向上していると考えられ、収納部１６の各コーナー部へ配置したものの方がガス吸着の効率が良いと考えられる。また、収納部１６のコーナー部へガス吸着剤１を配置することによって、電極群１１を固定することができ、振動などによって電池内部の部品が外装材１４を傷つけることを保護し、シール性の向上にも繋がる。

比較例１は、ガス吸着層１を構成しないため実施例１〜２のいずれよりも５００サイクル後の電池ふくれ量が増加していることがわかる。

比較例２は、多孔質絶縁体としてガス吸着層１を混ぜ込んだセパレータ１０aを用いているため、正極板６と負極板９でのイオン伝導率が悪くなったと考えられ５００サイクル後の容量維持率が悪くなっている。

以上の結果より、本発明の扁平形ラミネート電池において正極板６および負極板９を多孔質絶縁体としてのセパレータ１０ａ,１０ｂを介して巻回または積層した電極群１１を非水電解液とともにラミネートフィルムからなる外装材１４に封入した扁平形ラミネート電池であって、ラミネートフィルムを金型にて圧力を加え絞り成形を行った収納部１６へ電極群１１を挿入した場合の収納部のコーナー部へガス吸着剤１を構成したことにより、５００サイクル後の電池ふくれ量を抑制することができ、かつ５００サイクル後の容量維持率も高いことが分かった。また、内部短絡不良率が低下することや発生ガスの耐内圧圧力も維持できることが分かった。

なお、実施例１〜２においてはガス吸着材１として、活性炭、水素吸蔵合金を用いたが、これらに限定されるものではなく、発生するガスの種類に応じて、酸化カルシウム、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、ステアリン酸金属塩、ハイドロタルサイト、水素吸蔵合金、活性アルミナ、遷移金属酸化物、ソーダ石灰、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アスカライトの少なくとも一種以上の材料から任意に選定することができる。

本発明に係るラミネート電池は、電極群の収納部におけるコーナー部の内面にガス吸着剤を配したことにより、充放電により非水系ラミネート電池の内部で発生したガスをガス吸着剤で吸着することで、外装材であるラミネートフィルムの膨らみを抑制することが可能であり、電子機器および通信機器の多機能化に伴って高容量化が望まれているポータブル電子機器の電源などとして有用である。

１ガス吸着剤
２熱溶着面
４正極集電体
５正極合剤層
６正極板
７負極集電体
８負極合剤層
９負極板
１０ａ，１０ｂ多孔質絶縁体としてのセパレータ
１１電極群
１２正極リード
１３負極リード
１４ラミネートフィルムからなる外装材
１５扁平形ラミネート電池
１６収納部

Claims

正極板および負極板を多孔質絶縁体を介して巻回または積層して構成した電極群と非水電解液とを成形されたラミネートフィルムからなる外装材で封止したラミネート電池であって、前記ラミネートフィルムに、前記電極群を収容する収納部を形成し、この収納部におけるコーナー部の少なくとも一箇所以上の内面にガス吸着剤を配置したラミネート電池。
前記ガス吸着剤を前記収納部における各コーナー部の内面に配置したことを特徴とする請求項１記載のラミネート電池。
前記ガス吸着剤をシリカゲル、ゼオライト、活性炭、ステアリン酸金属塩、ハイドロタルサイト、水素吸蔵合金、活性アルミナ、遷移金属酸化物、ソーダ石灰、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アスカライトの少なくとも一種類以上の材料により構成したことを特徴とする請求項１または２に記載のラミネート電池。