(57)【要約】【課題】幅広い温度環境下において、金属層の電位発生や金属層を介した電池の内部短絡を防止することが可能な二次電池用外装部材を提供する。【解決手段】二次電池の発電要素を収容して封止するための二次電池用外装部材１０６、は、二次電池の内側から外側に向かって、第１の内側樹脂層１０６ａ、第２の内側樹脂層１０６ｂ、金属層１０６ｃ、及び、外側樹脂層１０６ｄから成る４層構造の樹脂−金属薄膜ラミネート材であり、第１の内側樹脂層１０６ａは、第２の内側樹脂層１０６ｂより高い融点を持ち、第２の内側樹脂層１０６ｂは、第１の内側樹脂層１０６ａより低いガラス転移温度を持っている。【選択図】図３
2006049219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の発電要素を収容して封止するための二次電池用外装部材であって、
金属層と、
前記金属層より内側に積層された第１の内側樹脂層及び第２の内側樹脂層と、を有し、
前記第１の内側樹脂層は、前記第２の内側樹脂層より高い融点を持ち、
前記第２の内側樹脂層は、前記第１の内側樹脂層より低いガラス転移温度を持つ二次電池用外装部材。
【請求項２】
前記第１の内側樹脂層は、前記第２の内側樹脂層より内側に積層されている請求項１記載の二次電池用外装部材。
【請求項３】
前記第１の内側樹脂層は、ポリプロピレンを主成分とした熱可塑性樹脂材料から構成され、
前記第２の内側樹脂層は、ポリエチレンを主成分とした熱可塑性樹脂材料から構成されている請求項１又は２記載の二次電池用外装部材。
【請求項４】
前記第１の内側樹脂層は、２０μｍ以上の厚さを持ち、
前記第２の内側樹脂層は、１５μｍ以上の厚さを持つ請求項１〜３の何れかに記載の二次電池用外装部材。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の外装部材に、電極板を有する発電要素が収容されて封止され、前記電極板に接続された電極端子が前記外装部材の外周縁から導出した二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の発電要素を収容して封止するための二次電池用外装部材及びそれを用いた二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池の発電要素を収容して封止するための二次電池用外装部材として、内側樹脂層、金属層、及び、外側樹脂層から成る３層構造のものが従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような二次電池用外装部材を用いた二次電池では、外装部材の中間に位置する金属層に電位が発生したり、当該金属層を介して電池が内部短絡するのを防止するために、外装部材の内側樹脂層に、使用環境にて印加される負荷（振動・温度・湿度等）にも充分に耐え得る電気絶縁性を確保する必要がある。特に、例えば電気自動車等の分野において２以上の単位電池を直列接続して組電池として使用する場合には当該組電池が高電圧となるため、この問題は顕著となる。
【特許文献１】特開２００１−３０７６９０号公報
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、幅広い温度環境下において、金属層の電位発生や金属層を介した電池の内部短絡を防止することが可能な二次電池用外装部材及びそれを用いた二次電池を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、二次電池の発電要素を収容して封止するための二次電池用外装部材であって、金属層と、前記金属層より内側に積層された第１の内側樹脂層及び第２の内側樹脂層と、を有し、前記第１の内側樹脂層は、前記第２の内側樹脂層より高い融点を持ち、前記第２の内側樹脂層は、前記第１の内側樹脂層より低いガラス転移温度を持つ二次電池用外装部材が提供される。
【０００５】
また、上記目的を達成するために、本発明によれば、電極板を有する発電要素が外装部材に収容されて封止され、前記電極板に接続された電極端子が前記外装部材の外周縁から導出した二次電池であって、前記外装部材は、金属層と、前記金属層より内側に積層された第１の内側樹脂層及び第２の内側樹脂層と、を有し、前記第１の内側樹脂層は、前記第２の内側樹脂層より高い融点を持ち、前記第２の内側樹脂層は、前記第１の内側樹脂層より低いガラス転移温度を持つ二次電池が提供される。
【０００６】
本発明では、二次電池に用いられる外装部材に、第２の内側樹脂層より高い融点を持つ第１の内側樹脂層と、当該第１の内側樹脂層より低いガラス転移温度を持つ第２の内側樹脂層とを具備させ、金属層より内側にこれら第１及び第２の内側樹脂層を積層する。
【０００７】
低温環境下において、内側樹脂層の結晶化が進行し強度低下を引き起こし、二次電池に振動や応力が印加されて当該内側樹脂層にクラックが発生する場合がある。これに対し、本発明では、第１の内側樹脂層にクラックが発生しても、第２の内側樹脂層を第１の内側樹脂層より低ガラス転移温度とすることにより、第２の内側樹脂層の結晶化度が低くなるため、第２の内側樹脂層のクラック発生を抑制出来る。このため、二次電池内部の電解液や電極板等に対して外装部材の金属層がクラックを介して露出して接触することが防止され、金属層の電位発生や金属層を介した電池の内部短絡を防止することが可能となる。
【０００８】
また、高温環境下において、内側樹脂層のクリープ等により電気絶縁に必要な距離（厚さ）を局所的に確保出来なくなる場合がある。これに対し、本発明では、第２の内側樹脂層にクリープ現象が発生しても、第１の内側樹脂層を第２の内側樹脂層より高融点とすることにより、二次電池内部の電解液や電極板等と外装部材の金属層との絶縁に必要な距離が第１の内側樹脂層により確保され、金属層の電位発生や金属層を介した電池の内部短絡を防止することが可能となる。
【０００９】
さらに、異常過熱等により第２の内側樹脂層の融点付近まで電池温度が上昇した場合であっても、本発明では、第２の内側樹脂層より高融点の第１の内側樹脂層が溶融しないため、外装部材の金属層が二次電池内部の電解液や電極板等に対して露出することが防止され、金属層の電位発生や金属層を介した電池の内部短絡を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態に係る二次電池の全体を示す上部平面図、図２は図１のII-II線に沿った断面図、図３は本発明の実施形態に係る二次電池の外装部材の断面図である。
【００１２】
図１及び図２は一つの二次電池１０（単位電池）を示し、この二次電池１０を複数の組み合わせることにより所望の電圧、容量の組電池が構成される。
【００１３】
本実施形態に係る二次電池１０は、リチウム系の平板状の積層タイプの薄型二次電池であり、図１及び図２に示すように、３枚の正極板１０１と、５枚のセパレータ１０２と、３枚の負極板１０３と、正極端子１０４と、負極端子１０５と、上部外装部材１０６と、下部外装部材１０７と、特に図示しない電解質とから構成されている。このうちの正極板１０１、セパレータ１０２、負極板１０３及び電解質を特に発電要素１０８と称する。
【００１４】
発電要素１０８を構成する正極板１０１は、正極端子１０４まで延びている正極側集電体１０１ａと、当該集電体１０１ａの一部の両主面にそれぞれ形成された正極層１０１ｂ、１０１ｃと、を有している。
【００１５】
この正極板１０１の正極側集電体１０１ａは、例えば、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔、銅箔、又は、ニッケル箔等の電気化学的に安定した金属箔である。
【００１６】
また、この正極板１０１の正極層１０１ｂ、１０１ｃは、例えば、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２）、又は、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）等のリチウム複合酸化物や、カルコゲン（Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ）化物等の正極活物質と、カーボンブラック等の導電剤と、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）の水性ディスパージョン等の結着剤とを混合したものを、正極側集電体１０１ａの一部の両主面に塗布し、乾燥及び圧延することにより形成されている。
【００１７】
発電要素１０８を構成する負極板１０３は、負極端子１０５まで延びている負極側集電体１０３ａと、当該集電体１０３ａの一部の両主面にそれぞれ形成された負極層１０３ｂ、１０３ｃと、を有している。
【００１８】
この負極板１０３の負極側集電体１０３ａは、例えば、ニッケル箔、銅箔、ステンレス箔、又は、鉄箔等の電気化学的に安定した金属箔である。
【００１９】
また、この負極板１０３の負極層１０３ｂ、１０３ｃは、例えば、非晶質炭素、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、又は、黒鉛等のような上記の正極活物質のリチウムイオンを吸蔵及び放出する負極活物質に、有機物焼成体の前駆体材料としてのスチレンブタジエンゴム樹脂粉末の水性ディスパージョンを混合し、乾燥させた後に粉砕することで、炭素粒子表面に炭化したスチレンブタジエンゴムを担持させたものを主材料とし、これにアクリル樹脂エマルジョン等の結着剤をさらに混合し、この混合物を負極側集電体１０３ａの一部の両主面に塗布し、乾燥及び圧延することにより形成されている。
【００２０】
発電要素１０８のセパレータ１０２は、上述した正極板１０１と負極板１０３との短絡を防止するもので、電解質を保持する機能を備えても良い。このセパレータ１０２は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン等から構成される微多孔性膜であり、過電流が流れると、その発熱によって層の空孔が閉塞され電流を遮断する機能をも有する。
【００２１】
なお、本発明のセパレータ１０２は、ポリオレフィン等の単層膜のみに限られず、ポリプロピレン膜をポリエチレン膜でサンドイッチした三層構造や、ポリオレフィン微多孔膜と有機不織布等を積層したものも用いることが出来る。このようにセパレータ１０２を複層化することで、過電流の防止機能、電解質保持機能及びセパレータの形状維持（剛性向上）機能等の諸機能を付与することが出来る。
【００２２】
以上の発電要素１０８は、セパレータ１０２を介して正極板１０１と負極板１０３とが交互に積層されている。そして、３枚の正極板１０１は、正極側集電体１０１ａを介して、金属箔製の正極端子１０４にそれぞれ接続される一方で、３枚の負極板１０３は、負極側集電体１０３ａを介して、同様に金属箔製の負極端子１０５にそれぞれ接続されている。
【００２３】
なお、発電要素１０８の正極板１０１、セパレータ１０２、及び、負極板１０３は、本発明では上記の枚数に何ら限定されず、例えば、１枚の正極板１０１、３枚のセパレータ１０２、及び、１枚の負極板１０３でも発電要素１０８を構成することが出来、必要に応じて正極板、セパレータ及び負極板の枚数を選択して構成することが出来る。
【００２４】
正極端子１０４も負極端子１０５も電気化学的に安定した金属材料であれば特に限定されないが、正極端子１０４としては、上述の正極側集電体１０１ａと同様に、例えば、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔、銅箔、又は、ニッケル箔等を挙げることが出来る。また、負極端子１０５としては、上述の負極側集電体１０３ａと同様に、例えば、ニッケル箔、銅箔、ステンレス箔、又は、鉄箔等を挙げることが出来る。また、本実施形態では、電極板１０１、１０３の集電体１０１ａ、１０３ａを構成する金属箔自体を電極端子１０４、１０５まで延長することにより、電極板１０１、１０３を電極端子１０４、１０５に直接接続しているが、電極板１０１、１０３の集電体１０１ａ、１０３ａと、電極端子１０４、１０５とを、集電体１０１ａ、１０３ａを構成する金属箔とは別の材料や部品により接続しても良い。
【００２５】
発電要素１０８は、上部外装部材１０６及び下部外装部材１０７（外装部材）に収容されて封止されている。本実施形態における上部外装部材１０６は、図３に示すように、二次電池１０の内側から外側に向かって、第１の内側樹脂層１０６ａ、第２の内側樹脂層１０６ｂ、金属層１０６ｃ、及び、外側樹脂層１０６ｄの４層構造の樹脂−金属薄膜ラミネート材（ラミネートフィルム）で構成されている。下部外装部材１０７も同様に、同図に示すように、二次電池１０の内側から外側に向かって、第１の内側樹脂層１０７ａ、第２の内側樹脂層１０７ｂ、金属層１０７ｃ、及び、外側樹脂層１０７ｄの４層構造の樹脂−金属薄膜ラミネート材（ラミネートフィルム）で構成されている。
【００２６】
外装部材１０６、１０７の第１の内側樹脂層１０６ａ、１０７ａは、第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂより高い融点（Ｔｍ）を持つ例えばポリプロピレン（ＰＰ）等の熱可塑性樹脂材料から構成された樹脂フィルムである。
【００２７】
このように、第２の内側樹脂層より高融点を有する第１の内側樹脂層１０６ａ、１０７ａを、第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂの内側に積層することにより、高温環境下にて第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂがクリープ等により電気絶縁に必要な距離を局所的に確保し得ない場合であっても、第１の内側樹脂層１０６ａ、１０７ａにより二次電池１０内部の発電要素１０８と外装部材１０６、１０７の金属層１０６ｃ、１０７ｃとの絶縁に必要な距離が確保される。
【００２８】
また、異常過熱等により第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂの融点付近まで電池温度が上昇した場合であっても、高融点の第１の内側樹脂層１０６ａ、１０７ａが溶融しないため、金属層１０６ｃ、１０７ｃが二次電池１０の発電要素１０８に対して露出することが防止される。
【００２９】
さらに、第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂの融点において吸熱が起こるため二次電池１０の自己発熱を抑制することが出来、二次電池１０の異常時における信頼性を大幅に向上することが可能となる。
【００３０】
外装部材１０６、１０７の第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂは、第１の内側樹脂層１０６ａ、１０７ａより低いガラス転移温度（Ｔｇ）を持つ例えばポリエチレン（ＰＥ）等の熱可塑性樹脂材料から構成された樹脂フィルムである。
【００３１】
このように、第１の内側樹脂層１０６ａ、１０７ａより低いガラス転移温度を有する第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂを、第１の内側樹脂層１０６ａ、１０７ａの外側に積層することにより、低温環境下にて第１の内側樹脂層１０６ａ、１０７ａの結晶化が進行してクラックが発生した場合であっても、第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂの結晶化度が低くなっているため、第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂではクラックの発生が抑制される。このため、二次電池１０内部の電解液や電極板等に対して外装部材１０６、１０７の金属層１０６ｃ、１０７ｃがクラックを介して露出して接触することが防止される。
【００３２】
因みに、第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂを第１の内側樹脂層１０６ａ、１０７ａの内側に積層した場合には、二次電池１０内部から生じた発熱により、融点の高くない第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂが溶融するので、外装部材１０６、１０７の熱融着部分が剥がれて封止性が確保されない場合がある。これに対し、本実施形態では、第１の内側樹脂層１０６ａ、１０７ａを第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂより内側に積層することにより、外装部材１０６、１０７の封止性を確保することが可能となっており、特に、例えば電気自動車等の高電圧・大容量が要求される分野ではこの効果は顕著である。
【００３３】
第１の内側樹脂層１０６ａ、１０７ａは、２０μｍ以上の厚さを有し、第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂは、１５μｍ以上の厚さを有している。
【００３４】
第１の内側樹脂層１０６ａ、１０７ａ及び第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂがそれぞれ上記のような厚さを有することにより、第１の内側樹脂層１０６ａ、１０７ａ又は第２の内側樹脂層１０６ｂ、１０７ｂの一方の層に絶縁破壊が生じた場合であっても、他方の層により、５００Ｖ程度の高電圧印加時に内側樹脂層の電気絶縁性を確保することが可能となる。
【００３５】
外装部材１０６、１０７の金属層１０６ｃ、１０７ｃは、例えばアルミニウム等の金属箔から構成されている。樹脂層に加えて金属層１０６ｃ、１０７ｃを具備させることにより、外装部材１０６、１０７自体の強度向上を図ることが出来る。
【００３６】
外装部材１０６、１０７の外側樹脂層１０６ｄ、１０７ｄは、例えばポリアミド系樹脂やポリエステル系樹脂等の電気絶縁性に優れた合成樹脂材料から構成された樹脂フィルムである。なお、上部外装部材１０６も下部外装部材１０７も、外側樹脂層１０６ｄ、１０７ｄのさらに外側に、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等から構成された樹脂層が積層されても良い。
【００３７】
この外装部材１０６、１０７の一方の端部から正極端子１０４が導出するが、本実施形態では、二次電池１０内の封止性を維持するために、正極端子１０５と外装部材１０６、１０７とが接触する部分にシートフィルム１０９が介在している。同様に、外装部材１０６、１０７の他方の端部から負極端子１０５が導出するが、負極端子１０５と外装部材１０６、１０７とが接触する部分にシートフィルム１０９が介在している。このシートフィルム１０９は、５０〜１００μｍ程度の厚さを有している。このシートフィルム１０９を構成する材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、又は、アイオノマー等の耐電解液性及び熱融着性に優れた合成樹脂材料を挙げることが出来、熱融着性の観点から外装部材１０６、１０７の第１の内側樹脂層１０６ａ、１０７ａと同系統の材料で構成することが好ましい
これらの外装部材１０６、１０７によって、上述した発電要素１０８、正極端子１０４の一部及び負極端子１０５の一部を包み込み、当該外装部材１０６、１０７により形成される空間に、有機液体溶媒に過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）やホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ４）、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩を溶質とした液体電解質を注入しながら、外装部材１０６、１０７により形成される空間を吸引して真空状態とした後に、外装部材１０６、１０７の外周縁を熱プレスにより熱融着して封止する。
【００３８】
有機液体溶媒として、プロピレンカーボネート（ＰＣ）やエチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）等のエステル系溶媒を挙げることが出来るが、本発明の有機液体溶媒はこれに限定されることなく、エステル系溶媒に、γ−ブチラクトン（γ−ＢＬ）、ジエトシキエタン（ＤＥＥ）等のエーテル系溶媒その他の混合、調合した有機液体溶媒を用いることも出来る。
【００３９】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。例えば、上述の実施形態では、図１に示すように、二次電池１０の外装部材１０６、１０７の対向する短辺から正極端子１０４及び負極端子１０５がそれぞれ導出しているが、本発明では特にこれに限定されず、例えば、外装部材１０６、１０７の同一の短辺から正極端子１０４及び負極端子１０５が同一方向に向かって導出するように構成しても良い。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明をさらに具体化した実施例及び比較例により本発明の効果を確認した。以下の実施例及び比較例は、上述した実施形態で用いた二次電池の効果を確認するためのものである。
【００４１】
実施例１
スピネル型リチウムマンガン酸化物（正極活物質）に黒鉛（導電剤）及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を混合した粉末をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散してスラリーとし、当該スラリーをアルミニウム箔（正極側集電体）の一部の両主面に実質的に均一に塗布した後、ロールプレスにより所定密度となるように圧延することにより正極板を作製した。
【００４２】
難黒鉛化炭素（負極活物質）に黒鉛（導電剤）及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を混合した粉末をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散してスラリーとし、当該スラリーを銅箔（負極側集電体）の一部の両主面に実質的に均一に塗布した後、ロールプレスにより所定密度となるように圧延することにより負極板を作製した。
【００４３】
このように作製した正極板と負極板を、その間にセパレータを挟み且つ最上層及び最下層に負極板が位置するように、交互に積層して電極積層体とした。各電極板の積層枚数は、所定の電池容量が確保出来るように設定した。
【００４４】
この電極積層体から延びている各正極側集電体をアルミニウム製の正極端子にそれぞれ溶接すると共に、当該積層体から延びている各負極側集電体をニッケル製の負極端子にそれぞれ溶接した。
【００４５】
次いで、電極端子に接続された電極積層体を、２枚の外装部材の間に収容し、電極端子の一部を外周縁から導出させながら当該外装部材の短辺側二辺と長辺側一辺の合計三辺を熱融着し、当該開口から所定量の電解液を注入した後に、外装部材により形成された空間内を減圧した状態で、残る一辺を熱融着して実施例１の電池サンプルを作製した。
【００４６】
外装部材は、第１の内側樹脂層として厚さ２５μｍのポリプロピレン層、第２の内側樹脂層として厚さ２０μｍのポリエチレン層、金属層としてアルミニウム合金層、及び、外側樹脂層としてナイロン層から構成される４層構造の樹脂−金属薄膜ラミネート材で構成した。
【００４７】
また、電解液としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）及びジエチルカーボネート（ＤＭＣ）の混合溶媒に、支持電解質として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を溶解したものを使用した。
【００４８】
この実施例１における二次電池について、低温環境下における金属層の電位発生の有無、高温環境下における金属層の電位発生の有無、及び、異常過熱時における自己発熱の有無の評価を行った。
【００４９】
低温環境下における金属層の電位発生の有無の評価は、電池サンプル２０個を温度−４０℃の環境下に１０００時間保存した後に、外装部材の金属層と正極端子・負極端子との間の電位差を測定し、何れの電池サンプルについても金属層に電位が発生していない場合には「良」と評価し、一つのサンプルでも金属層に電位が発生している場合には「不可」と評価した。
【００５０】
実施例１における低温環境下でのこの試験では、２０個の電池サンプル中ひとつのサンプルも金属層に電位が発生していなかった。その試験結果を表１に示す。なお、表１における「低温環境電位試験」の欄の各数値は、低温環境下での試験において、２０個のサンプルの中、金属層に電位が発生したサンプルの個数を示す。
【００５１】
高温環境下における金属層の電位発生の有無の評価は、電池サンプル２０個を温度８０℃の環境下に４８時間保存した後に、外装部材の金属層と正極端子・負極端子との間の電位差を測定し、何れの電池サンプルについても金属層に電位が発生していない場合には「良」と評価し、一つのサンプルでも金属層に電位が発生している場合には「不可」と評価した。
【００５２】
実施例１における高温環境下でのこの試験では、２０個の電池サンプル中ひとつのサンプルも金属層に電位が発生していなかった。その試験結果を表１に示す。なお、表１における「高温環境電位試験」の欄の各数値は、高温環境下での試験において、２０個のサンプルの中、金属層に電位が発生したサンプルの個数を示す。
【００５３】
異常過熱時における自己発熱の評価は、電池サンプル２０個を温度４５℃の環境下にて電池容量が初期の９０％に減少するまで充放電サイクルを繰り返した後、当該電池サンプルを恒温槽中に置き、５℃／ｍｉｎの昇温速度にて１６０℃まで温度を上昇させ、１６０℃で６０分間保持した後に、二次電池の温度を測定し、何れの電池サンプルについても自己発熱が生じていない場合には「良」と評価し、一つのサンプルでも自己発熱が生じている場合には「不可」と評価した。
【００５４】
実施例１における異常過熱時のこの試験では、２０個の電池サンプル中ひとつのサンプルも自己発熱を生じていなかった。その試験結果を表１に示す。なお、表１における「異常過熱試験」の欄の各数値は、異常過熱時の試験において、２０個のサンプル中、自己発熱を生じたサンプルの個数を示す。
【表１】
2006049219.tif 000003
【００５５】
比較例１
比較例１の二次電池は、外装部材を、内側樹脂層として厚さ４５μｍのポリエチレン層、金属層としてアルミニウム合金層、及び、外側樹脂層としてナイロン層から構成される３層構造の樹脂−金属薄膜ラミネート材で構成したこと以外は、実施例１と同様の構造で作製した。
【００５６】
この比較例１の電池サンプルについて、実施例１と同様の条件で、低温環境下での金属層の電位発生の有無の評価、高温環境下での金属層の電位発生の有無、及び、異常過熱時における自己発熱の有無の評価を行った。
【００５７】
その結果、表１に示すように、低温環境下での試験では、２０個の電池サンプル中ひとつのサンプルにも金属層に電位が発生していなかった。これに対し、高温環境下での試験では、２０個の電池サンプル中１８個のサンプルの金属層に電位が発生しており「不可」と評価された。また、異常過熱時の試験でも、２０個の電池サンプル中５個のサンプルが自己発熱が生じており「不可」と評価された。
【００５８】
比較例２
比較例２の二次電池は、外装部材を、内側樹脂層として厚さ４５μｍのポリプロピレン層、金属層としてアルミニウム合金層、及び、外側樹脂層としてナイロン層から構成される３層構造の樹脂−金属薄膜ラミネート材で構成したこと以外は、実施例１と同様の構造で作製した。
【００５９】
この比較例２の電池サンプルについて、実施例１と同様の条件で、低温環境下での金属層の電位発生の有無の評価、高温環境下での金属層の電位発生の有無の評価、及び、異常過熱時における自己発熱の有無の評価を行った。
【００６０】
その結果、表１に示すように、低温環境下での試験では、２０個の電池サンプル中全てのサンプルの金属層に電位が発生しており「不可」と評価された。これに対し、高温環境下での試験では、２０個の電池サンプル中ひとつのサンプルにも金属層に電位が発生していなかった。また、異常過熱時の試験でも、２０個の電池サンプル中ひとつのサンプルも自己発熱を生じていなかった。
【００６１】
考察
低温環境下での試験結果より、外装部材の内側樹脂層にガラス転移温度の低いポリエチレン（ＰＥ）を用いることにより、低温環境下における金属層の電位発生が防止されることが分かる。
【００６２】
また、高温環境下での試験結果より、外装部材の内側樹脂層に融点の高いポリプロピレン（ＰＰ）を用いることにより、高温環境下における金属層の電位発生が防止されることが分かる。
【００６３】
さらに、異常過熱時の試験結果より、外装部材の内側樹脂層に融点の高いポリプロピレン（ＰＰ）を用いることにより、二次電池の自己発熱が抑制されることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る二次電池の全体を示す上部平面図である。
【図２】図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る二次電池の外装部材の断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…二次電池
１０１…正極板
１０１ａ…正極側集電体
１０１ｂ、１０１ｃ…正極層
１０２…セパレータ
１０３…負極板
１０３ａ…負極側集電体
１０３ｂ、１０３ｃ…負極層
１０４…正極端子
１０５…負極端子
１０６…上部外装部材
１０６ａ…第１の内側樹脂層
１０６ｂ…第２の内側樹脂層
１０６ｃ…金属層
１０６ｄ…外側樹脂層
１０７…下部外装部材
１０７ａ…第１の内側樹脂層
１０７ｂ…第２の内側樹脂層
１０７ｃ…金属層
１０７ｄ…外側樹脂層
１０８…発電要素
１０９…シートフィルム
【図１】
2006049219.tif 000004
【図２】
2006049219.tif 000005
【図３】
2006049219.tif 000006