(57)【要約】【課題】外部短絡または大電流放電時の電池温度の大幅な上昇が抑制され、かつ高容量を有する非水電解質二次電池を提供する。【解決手段】非水電解質二次電池において、正極活物質は、一般式：ＬｉxＮｉyＣｏzＭ1-y-zＯ2（式中、Ｍは、Ｍｇ、Ｂａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗ、およびＲｅからなる群より選ばれた少なくとも１種であり、０．９≦ｘ≦１．２、０．３≦ｙ≦０．９、０．０５≦ｚ≦０．５、および０．０１≦１−ｙ−ｚ≦０．３である。）で表されるリチウム含有複合酸化物であり、非水電解質中の支持塩濃度Ｂが０．６〜１．６ｍｏｌ／Ｌであり、負極リードの断面積Ａ（ｍｍ2）と、支持塩濃度Ｂ（ｍｏｌ／Ｌ）と、非水電解質二次電池の外寸体積Ｃ（ｍｍ3）とが、関係式：１１０００≦Ｃ×Ｂ／Ａ≦５６０００を満たす。【選択図】図２
2010009967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極活物質を含む正極板と、
負極活物質を含む負極板と、
前記正極板と前記負極板との間に配される隔離膜と、
前記負極板と負極端子部とを接続する負極リードと、
前記正極板と正極端子部とを接続する正極リードと、
非水溶媒および前記非水溶媒に溶解する支持塩からなる非水電解質と、
を具備する非水電解質二次電池であって、
前記正極活物質は、一般式：ＬｉxＮｉyＣｏzＭ1-y-zＯ2（式中、Ｍは、Ｍｇ、Ｂａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗ、およびＲｅからなる群より選ばれた少なくとも１種であり、０．９≦ｘ≦１．２、０．３≦ｙ≦０．９、０．０５≦ｚ≦０．５、および０．０１≦１−ｙ−ｚ≦０．３である。）で表されるリチウム含有複合酸化物であり、
前記非水電解質中の支持塩濃度Ｂが０．６〜１．６ｍｏｌ／Ｌであり、
前記負極リードの断面積Ａ（ｍｍ2）と、前記支持塩濃度Ｂ（ｍｏｌ／Ｌ）と、前記非水電解質二次電池の外寸体積Ｃ（ｍｍ3）とが、関係式：
１１０００≦Ｃ×Ｂ／Ａ≦５６０００
を満たすことを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項２】
前記非水電解質中の支持塩濃度Ｂが０．９〜１．４ｍｏｌ／Ｌである請求項１記載の非水電解質二次電池。
【請求項３】
前記負極リードの断面積Ａ（ｍｍ2）と、前記支持塩濃度Ｂ（ｍｏｌ／Ｌ）と、前記非水電解質二次電池の外寸体積Ｃ（ｍｍ3）とが、関係式：
２７０００≦Ｃ×Ｂ／Ａ≦５６０００
を満たす請求項１記載の非水電解質二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質二次電池に関し、特に非水電解質二次電池の安全性向上および高容量化に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電子機器の小型化、薄型化、軽量化、および高機能化に伴い、その電子機器の電源に用いられる電池の小型化、薄型化、軽量化、高容量化、および長寿命化が要求されている。上記要求に対し非水電解質二次電池が有望視され、その中でも、リチウム二次電池への期待が高まっている。リチウム二次電池は、携帯電話やノートパソコンなどの携帯電子機器の電源としてだけでなく、優れた大電流放電特性を要する電気自動車や電動工具の電源に用いられる。
【０００３】
非水電解質二次電池では、外部短絡または大電流放電時に大きな電流が負極リードに集中して流れ、負極リードがジュール発熱して、電池内の温度が大幅に上昇し、電池が劣化する場合がある。
このような電池温度の大幅な上昇を抑制する方法として、例えば、特許文献１では、負極集電体に負極合剤層が形成された帯状負極において、負極の側縁部（長手方向に沿って延びる端縁部）の少なくとも一方に負極合剤層を形成せずに負極集電体を露出させた部分を設け、その部分に複数の負極リードを取り付けて、電流を分散させることが提案されている。
【特許文献１】特開平９−３０６４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の方法では、帯状負極の側縁部（長手方向に沿って延びる端縁部）のすべての領域で負極合剤層を形成しないため、高容量化が困難である。
そこで、本発明は、上記従来の問題を解決するために、外部短絡または大電流放電時の電池温度の大幅な上昇が抑制され、かつ高容量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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、正極活物質を含む正極板と、負極活物質を含む負極板と、前記正極板と前記負極板との間に配される隔離膜と、前記負極板と負極端子部とを接続する負極リードと、前記正極板と正極端子部とを接続する正極リードと、非水溶媒および前記非水溶媒に溶解する支持塩からなる非水電解質と、を具備する非水電解質二次電池であって、
前記正極活物質は、一般式：ＬｉxＮｉyＣｏzＭ1-y-zＯ2（式中、Ｍは、Ｍｇ、Ｂａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗ、およびＲｅからなる群より選ばれた少なくとも１種であり、０．９≦ｘ≦１．２、０．３≦ｙ≦０．９、０．０５≦ｚ≦０．５、および０．０１≦１−ｙ−ｚ≦０．３である。）で表されるリチウム含有複合酸化物であり、
前記非水電解質中の支持塩濃度Ｂが０．６〜１．６ｍｏｌ／Ｌであり、
前記負極リードの断面積Ａ（ｍｍ2）と、前記支持塩濃度Ｂ（ｍｏｌ／Ｌ）と、前記非水電解質二次電池の外寸体積Ｃ（ｍｍ3）とが、関係式：
１１０００≦Ｃ×Ｂ／Ａ≦５６０００
を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、外部短絡または大電流放電時の電池温度の大幅な上昇が抑制され、かつ高容量を有する非水電解質二次電池を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、正極活物質を含む正極板と、負極活物質を含む負極板と、前記正極板と前記負極板との間に配される隔離膜と、前記負極板と負極端子部とを接続する負極リードと、前記正極板と正極端子部とを接続する正極リードと、非水溶媒および前記非水溶媒に溶解する支持塩からなる非水電解質と、を具備する非水電解質二次電池に関する。そして、前記正極活物質は、一般式：ＬｉxＮｉyＣｏzＭ1-y-zＯ2（式中、Ｍは、Ｍｇ、Ｂａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗ、およびＲｅからなる群より選ばれた少なくとも１種であり、０．９≦ｘ≦１．２、０．３≦ｙ≦０．９、０．０５≦ｚ≦０．５、および０．０１≦１−ｙ−ｚ≦０．３である。）で表されるリチウム含有複合酸化物であり、前記非水電解質中の支持塩濃度Ｂが０．６〜１．６ｍｏｌ／Ｌであり、前記負極リードの断面積Ａ（ｍｍ2）と、前記支持塩濃度Ｂ（ｍｏｌ／Ｌ）と、前記非水電解質二次電池の外寸体積Ｃ（ｍｍ3）とが、関係式：
１１０００≦Ｃ×Ｂ／Ａ≦５６０００
を満たす点に特徴を有する。
【０００８】
これにより、非水電解質中の支持塩濃度Ｂが０．６〜１．６ｍｏｌ／Ｌであり、Ｃ×Ｂ／Ａが１１０００〜５６０００である場合、外部短絡または大電流放電時の電池温度の大幅な上昇が抑制され、かつ高容量を有する非水電解質二次電池が得られる。
上記の非水電解質二次電池の外寸体積とは、電池ケースの外寸体積を意味する。例えば、角形電池の場合、電池ケースの幅、高さ、および厚みの寸法を用いて外寸体積を算出することができる。円筒形電池の場合、電池ケースの径および高さの寸法を用いて外寸体積を算出することができる。
【０００９】
上記負極リードの断面積とは、負極リードの長手方向と垂直な断面の面積を意味する。例えば、負極リードが帯状の場合、幅および厚みの寸法を用いて負極リードの断面積を算出することができる。負極リードには、例えば、帯状のニッケル製リードまたは銅製リードが用いられる。
【００１０】
正極活物質は、一般式：ＬｉxＮｉyＣｏzＭ1-y-zＯ2（式中、０．９≦ｘ≦１．２、０．３≦ｙ≦０．９、０．０５≦ｚ≦０．５、および０．０１≦１−ｙ−ｚ≦０．３であり、Ｍは、Ｍｇ、Ｂａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｗ、およびＲｅからなる群より選ばれた少なくとも１種である。）で表されるリチウム含有複合酸化物である。この正極活物質を用いることにより、高容量の電池が得られる。また、高温環境下での安定したサイクル特性が得られる。
【００１１】
Ｃ×Ｂ／Ａ＞５６０００の場合、例えば、支持塩濃度Ｂが大きいと、電解質の粘性が大きく、正負極板への浸透性が低下するため、大電流放電特性が低下する。また、負極リードの断面積Ａが小さいと、大電流時にジュール熱発生が大きく、外部短絡時の電池の発熱量が増大する。１１０００＞Ｃ×Ｂ／Ａの場合、例えば、支持塩濃度Ｂが小さいと、大電流放電時に十分な量のリチウムイオンを輸送できないため、大電流放電特性が低下する。また、負極リードの断面積Ａが大きいと、電池内部で占める負極リードの割合が大きくなるため、高容量化が困難である。
【００１２】
支持塩濃度Ｂが１．６ｍｏｌ／Ｌを超えると、電解質の粘性が大きく、正負極板への浸透性が低下するため、大電流放電特性が低下する。支持塩濃度Ｂが０．６ｍｏｌ／Ｌ未満であると、大電流放電時に十分な量のリチウムイオンを輸送できないため、大電流放電特性が低下する。
電池の外寸体積Ｃ（ｍｍ3）は、例えば、４３００（２７×３３×４．９）〜１７０００（３４×５０×１０）である。
【００１３】
優れた生産性および電池特性の両立が可能であるため、上記Ｃ×Ｂ／Ａは２７０００〜５６０００であるのが好ましい。
また、良好な粘性およびリチウムイオン伝導性を有する非水電解質が得られるため、非水電解質中の支持塩濃度Ｂは０．９〜１．４ｍｏｌ／Ｌであるのが好ましい。
【００１４】
非水電解質の非水溶媒には、例えば、環状カーボネートおよび鎖状カーボネートが用いられる。環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、およびブチレンカーボネートが挙げられる。鎖状カーボネートとしては、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、ジ―ｎ―プロピルカーボネート、メチル―ｎ―プロピルカーボネート、エチル―ｎ―プロピルカーボネート、メチル―ｉ―プロピルカーボネート、およびエチル―ｉ―プロピルカーボネートが挙げられる。これらの中でも、粘性が低く、支持塩が高解離しやすいため、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネートが好ましい。非水電解質の支持塩には、例えば、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4が挙げられる。これらの中でも、支持塩の解離アニオンの安定性が高いため、ＬｉＰＦ6が好ましい。
【００１５】
正極板と正極端子部とを接続する正極リードには、例えば、帯状のアルミニウム製リードが用いられる。
正極板は、正極集電体および前記正極集電体上に形成された正極活物質層からなる。正極活物質層は、例えば、上記正極活物質、結着剤、および導電材を含む。
正極板は、例えば、正極活物質、結着剤、増粘剤、導電材、および溶媒等を加えて正極スラリーを得、この正極スラリーを正極集電体に塗布した後、乾燥することにより得られる。また、正極板をロール成形してシート状の正極としてもよく、圧縮成形によりペレット状の正極としてもよい。
【００１６】
結着剤は、正極作製時に使用する溶媒や非水電解質に対して安定な材料であればよく、特に限定されない。例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプロピレンゴム、ブタジエンゴム、またはエチレンプロピレンジエタンポリマー（ＥＰＤＭ）が挙げられる。
増粘剤としては、例えば、カルボシキメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロース（ＭＣ）、ヒドロキシメチルセルロース（ＨＭＣ）、エチルセルロース、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、酸化スターチ、リン酸化スターチ、またはガゼインが挙げられる。
導電剤としては、例えば、銅（Ｃｕ）やニッケル（Ｎｉ）のような金属材料、グラファイト、またはカーボンブラックのような炭素材料が挙げられる。
【００１７】
負極板は、例えば、負極集電体および前記負極集電体上に形成された負極活物質層からなる。
負極活物質層は、例えば、負極活物質および結着剤を含む。負極活物質には、例えば、黒鉛が用いられる。黒鉛はリチウムを吸蔵・放出することが可能であればその物理的性状は特に制限されない。好ましくは、人造黒鉛、天然黒鉛、またはこれらの黒鉛にピッチを含む種々の表面処理を施した材料が用いられる。また、負極活物質に、上記黒鉛と、リチウムを吸蔵・放出可能な他の負極材料との混合物を用いてもよい。他の負極材料としては、例えば、難黒鉛性炭素もしくは低温焼成炭素のような非黒鉛系炭素材料、酸化錫もしくは酸化珪素のような金属酸化物材料、リチウム金属、またはリチウム合金が挙げられる。これらの負極材料を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１８】
負極集電体には、例えば、銅箔、ニッケル箔、またはステンレス鋼（ＳＵＳ）箔等の金属箔が用いられるが、これらの中でも、薄膜に加工しやすく、低コストであることから、銅箔が好ましい。
負極板の作製方法は、特に限定されず、上記の正極板の作製方法に準じて負極板を作製すればよい。具体的には、負極板は、例えば、負極活物質、結着剤、導電材、および溶媒等を加えて負極スラリーを得、この負極スラリーを負極集電体に塗布した後、乾燥することにより得られる。また、負極板をロール成形してシート状の負極としてもよく、圧縮成形によりペレット状の負極としてもよい。
【００１９】
正極板と負極板との間に配される隔離膜には、有機系または無機系の微多孔膜（以下、有機微多孔膜および無機微多孔膜と表す。）が用いられる。有機微多孔膜には、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン製の微多孔質シートまたは不織布が用いられる。有機微多孔膜の厚さは１０〜４０μｍが好ましい。無機微多孔膜は、例えば、アルミナやシリカなどの無機フィラーと、有機系バインダーとの混合物からなる。正極板と負極板との間に無機微多孔膜を配置させる方法としては、例えば、正極板の表面に無機微多孔膜を形成させる、負極板の表面に無機微多孔膜を形成させる、または正極の表面および負極の表面にそれぞれ無機微多孔膜を形成させる、という方法が挙げられる。無機微多孔膜の厚さは１〜２０μｍが好ましい。隔離膜には、無機微多孔膜と有機微多孔膜とを併用してもよい。無機微多孔膜および有機微多孔膜の両方を用いる場合の無機微多孔膜の厚みは、１〜１０μｍが好ましい。
【００２０】
本発明の非水電解質二次電池の製造方法は、特に限定されず、通常採用されている方法の中から適宜選択すればよい。また、電池の形状は特に限定されない。例えば、シート電極およびセパレータをスパイラル状にしたシリンダータイプの電池、ペレット電極およびセパレータを組み合わせたインサイドアウト構造のシリンダータイプの電池、またはペレット電極およびセパレータを積層したコインタイプの電池が挙げられる。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
《実施例１》
以下の手順で、図１〜３の角形非水電解質二次電池を作製した。図１は、角形非水電解質二次電池の概略斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は、Ｂ−Ｂ断面図である。
【００２２】
（１）正極板の作製
硫酸コバルトを０．４９ｍｏｌ／Ｌ、硫酸ニッケルを０．５０ｍｏｌ／Ｌ、および硫酸アルミニウムを０．０１ｍｏｌ／Ｌ含む水溶液を反応槽に連続供給した。その水溶液のｐＨが１０〜１３になるように、反応槽に水酸化ナトリウムを滴下し、Ｎｉ0.50Ｃｏ0.49Ａｌ0.01（ＯＨ）2を合成した。その後、この水酸化物を十分に水洗し、乾燥して、正極活物質の前駆体を得た。
得られた前駆体と炭酸リチウムとを、リチウムとニッケルとコバルトとアルミニウムとのモル比が１．０２：０．５０：０．４９：０．０１となるように混合した。その混合物を６００℃で１０時間仮焼成し、粉砕した。次いで、粉砕された焼成物を、９００℃で再度１０時間焼成し、粉砕し、分級して、Ｌｉ1.02Ｎｉ0.50Ｃｏ0.49Ａｌ0.01Ｏ2で表される粉末状のリチウム含有複合酸化物を得た。
【００２３】
上記で得られた正極活物質９０重量部に、導電材としてアセチレンブラック５重量部と、結着剤としてＰＶＤＦ５重量部と、溶剤として適量のＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰと略す）を加えて混合し、正極スラリーを得た。この正極スラリーを、厚さ１５μｍのＡｌ箔からなる正極集電体の両面に塗布した後、１２０℃で乾燥し、ＮＭＰを除去し、正極集電体上に正極活物質層が形成された正極板を得た。その後、ロールプレスを用いて圧延し、所定の寸法に切断した。このとき、正極板の厚みは１２０μｍであった。
【００２４】
（２）負極板の作製
負極活物質として、精製天然黒鉛にピッチを含む表面処理を施した材料１００重量部に、増粘剤としてＣＭＣ２重量部と、結着剤としてＳＢＲ２重量部と、溶剤として適量の水とを加えて混合し、負極スラリーを得た。この負極スラリーを、厚さ１０μｍの銅箔からなる負極集電体の両面に塗布した後、２００℃で乾燥し、水を除去し、負極集電体上に負極活物質層が形成された負極板を得た。その後、ロールプレスを用いて圧延し、所定の寸法に切断した。このとき、負極板の厚みは１５０μｍであった。
【００２５】
（３）電池の組み立て
負極リード９の一方の端部を、負極板３の集電体露出部にレーザー溶接した。正極リード１１の一方の端部を、正極板２の集電体露出部にレーザー溶接した。正極板２と負極板３とを、隔離膜４を介して捲回して極板群５を構成した。隔離膜４には、厚み２０μｍの多孔質ポリエチレンシートを用いた。正極リード１１には、帯状のアルミニウムリード板（幅３ｍｍ、厚み０．１ｍｍ）を用いた。極板群５を、角形のアルミニウム製電池ケース６（縦３６ｍｍ、横３４ｍｍ、幅８．５ｍｍ）に収容した。その後、突起部７を備えた封口板８、および極板群５と封口板８との間に配置するための樹脂製枠体１０を準備した。封口板８と突起部７と間には絶縁部材１２を配し、封口板８を正極端子とし、突起部７を負極端子とした。負極リード９の他方の端部を、枠体１０の開口部に通過させ、突起部７にレーザー溶接した。また、正極リード１１の他方の端部を、枠体１０と電池ケース６との間に通過させ、封口板８にレーザー溶接した。
【００２６】
電池ケース６内に非水電解質を注液した後、電池ケース６の開口部を封口板８で覆い、封口板８を電池ケース６の開口端部にレーザー溶接した。このようにして、電池ケース６を密閉し、電池容量１２５０ｍＡｈの角形非水電解質二次電池Ａ１（縦３６ｍｍ、横３４ｍｍ、幅８．５ｍｍ）を作製した。電池の外寸体積は、３６×３４×８．５ｍｍ3であった。
上記電池作製時において、非水電解質には、ＥＣとＥＭＣとを体積比２：８の割合で混合した非水溶媒に支持塩としてＬｉＰＦ6を１．１ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させたものを用いた。
負極リード９に、帯状のニッケル製リード（幅３．００ｍｍおよび厚み０．１０ｍｍ）を用いた。
【００２７】
《実施例２》
負極リード９に、帯状のニッケル製リード（幅３．００ｍｍおよび厚み０．０７ｍｍ）を用いた以外、実施例１と同様の方法により電池Ａ２を作製した。
【００２８】
《実施例３》
非水電解質中のＬｉＰＦ6の濃度を０．６ｍｏｌ／Ｌとした以外、実施例１と同様の方法により電池Ａ３を作製した。
【００２９】
《実施例４》
非水電解質中のＬｉＰＦ6の濃度を０．８ｍｏｌ／Ｌとした以外、実施例１と同様の方法により電池Ａ４を作製した。
【００３０】
《実施例５》
非水電解質中のＬｉＰＦ6の濃度を１．２ｍｏｌ／Ｌとした以外、実施例１と同様の方法により電池Ａ５を作製した。
【００３１】
《実施例６》
非水電解質中のＬｉＰＦ6の濃度を１．４ｍｏｌ／Ｌとした以外、実施例１と同様の方法により電池Ａ６を作製した。
【００３２】
《実施例７》
非水電解質中のＬｉＰＦ6の濃度を１．６ｍｏｌ／Ｌとした以外、実施例１と同様の方法により電池Ａ７を作製した。
【００３３】
《実施例８》
負極リード９に、帯状のニッケル製リード（幅４．０ｍｍおよび厚み０．１０ｍｍ）を用いた以外、実施例７と同様の方法により電池Ａ８を作製した。
【００３４】
《実施例９》
負極リード９に、帯状のニッケル製リード（幅５．０ｍｍおよび厚み０．１０ｍｍ）を用いた以外、実施例７と同様の方法により電池Ａ９を作製した。
【００３５】
《比較例１》
負極リード９に、帯状のニッケル製リード（幅２．５ｍｍおよび厚み０．０７ｍｍ）を用いた以外、実施例１と同様の方法により電池Ｂ１を作製した。
【００３６】
《比較例２》
非水電解質中のＬｉＰＦ6の濃度を０．５ｍｏｌ／Ｌとした以外、実施例１と同様の方法により電池Ｂ２を作製した。
【００３７】
《比較例３》
非水電解質中のＬｉＰＦ6の濃度を１．７ｍｏｌ／Ｌとした以外、実施例１と同様の方法により電池Ｂ３を作製した。
【００３８】
《比較例４》
負極リード９に、幅の広い帯状のニッケル製リード（幅１１．０ｍｍおよび厚み０．１０ｍｍ）を用いた。幅の広い負極リードを配置できるように集電体露出部の領域を大きくした以外、実施例１と同様の方法により電池Ｂ４を作製した。
上記の実施例の電池Ａ１〜Ａ１１と比較例の電池Ｂ１〜Ｂ２の作製条件を表１に示す。
【００３９】
【表１】
2010009967.tif 000003
【００４０】
［評価］
実施例の電池Ａ１〜Ａ９と比較例の電池Ｂ１〜Ｂ４を用いて以下の評価試験を実施した。
（１）外部短絡試験
２５℃の恒温雰囲気下において、１．０Ｉｔの定電流で４．２５Ｖに達するまで充電した。ここで、上記Ｉｔとは電流を表し、１．０Ｉｔ（Ａ）＝定格容量（電池容量）（Ａｈ）／１．０（ｈ）と定義される。例えば、０．５Ｉｔとは、電流値が、定格容量（Ａｈ）／２．０（ｈ）であることを意味する。その後、この電池の正負極端子にリードを溶接し、５０Ω以下の回路に接続し、６０℃の恒温雰囲気下において強制的に短絡させた。各電池の試験数を１０個とし、電池温度が１４０℃を超えた電池の数を調べた。
【００４１】
（２）充放電サイクル試験
６０℃の恒温雰囲気下において、１．０Ｉｔの定電流で４．２Ｖに達するまで充電した後、放電率２．０Ｉｔの定電流で２．５Ｖに達するまで放電した。この充放電を１サイクルとして、３００サイクル繰り返した。そして、このときの容量維持率を以下の式を用いて求めた。
容量維持率（％）＝３００サイクル目の放電容量／１サイクル目の放電容量×１００
上記評価結果を表２に示す。なお、表２に示す放電容量は、１サイクル目の放電容量である。
【００４２】
【表２】
2010009967.tif 000004
【００４３】
本発明の実施例１〜９の電池Ａ１〜Ａ９は、比較例１および３の電池Ｂ１およびＢ３と比べて、安全性に優れていることがわかった。これは、非水電解質中の支持塩濃度および負極リードの断面積のバランスが良好であり、外部短絡時の発熱量が小さかったためであると考えられる。
本発明の実施例１〜９の電池Ａ１〜Ａ９は、比較例２および３の電池Ｂ２およびＢ３と比べて、高い容量維持率が得られた。比較例２の電池Ｂ２では、支持塩濃度が低く、大電流放電において十分なリチウムイオンの輸送ができないため、容量維持率が低下した。また、比較例３の電池Ｂ３では、支持塩濃度が高くなり、電解質の粘性が高くなり、正負極板への浸透性が低下したため、容量維持率が低下した。
比較例４の電池Ｂ４では、外部短絡試験および充放電サイクル試験結果の両方で良好な結果が得られた。しかし、負極リードが大きすぎるため、電池作製の際に正極リードとの距離が近くなり、生産性が低下した。また、電池内で負極リードが占める体積が増大し、その分活物質を減らしたため、実施例１〜９の電池Ａ１〜Ａ９と比べて、電池容量が低下した。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の非水電解質二次電池は、電子機器等の主電源として用いられる。例えば、携帯電話やノート型パソコン等の民生用モバイルツールの主電源、電動ドライバー等のパワーツールの主電源、およびＥＶ自動車等の産業用主電源として好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例の非水電解質二次電池の概略斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    電池
２    正極板
３    負極板
４    隔離膜
５    極板群
６    電池ケース
７    突起部
８    封口板
９    負極リード
１０    枠体
１１    正極リード
１２    絶縁部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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