(57)【要約】【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１４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
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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た電極群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の内面のうち、封止した部分以外の内面にガス吸着層を形成したことを特徴とするラミネート電池。
【請求項２】
前記ラミネートフィルムは、前記電極群を収容する電極群収納部を有し、前記ガス吸着層を、前記電極群収納部の内面に形成したことを特徴とする請求項１に記載のラミネート電池。
【請求項３】
前記ラミネートフィルムは、前記電極群を収容する電極群収納部を有し、前記ガス吸着層を、前記電極群収納部の側面部の内面に形成したことを特徴とする請求項１に記載のラミネート電池。
【請求項４】
前記ガス吸着層を、無機酸化物からなる構造材に、耐電解液性のある結着材で結合したガス吸着剤で構成したしたことを特徴とする請求項１から３に記載のラミネート電池。
【請求項５】
前記ガス吸着層の厚みを５μｍ以上５０μｍ以下としたことを特徴とする請求項１から４に記載のラミネート電池。
【請求項６】
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以上の材料により構成したことを特徴とする請求項１から５に記載のラミネート電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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角形の金属製の外装缶を用いたリチウムイオン電池では二次電池の形状が限られてしまうため、より形状自由度の高い二次電池が要望されている。
【０００４】
そこで、アルミニウムラミネートフィルムなどのフィルムからなる外装材を用いたラミネート電池の開発が進んでいる。
【０００５】
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。
【０００６】
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ふくれが重要な課題となってきている。
【０００７】
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を介して直接には接触しないように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）。
【０００８】
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およびセパレータ３８としてガス吸収剤をセパレータ基材に混ぜ込むことが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
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、周囲を熱溶着したラミネート電池において、外装材４２と電極群４１の最外層との間の電極板４１の両端にガス吸着性物質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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２６０４１６号公報
【特許文献２】特開２００８−１４６９６３号公報
【特許文献３】特開２００１−１５５７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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。
【００１２】
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に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。
【００１３】
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、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の成形した内面にガス吸着層を塗布した電極群を入れる際、摩擦が生じてラミネートの内面に傷が入り電解液が浸入することで内部短絡を起こす確率が上がる場合がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ラミネートフィルムの内面のうち、封止した部分以外の内面にガス吸着層を形成した構成にし、電池の特性を阻害することなく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する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明のラミネート電池は、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た電極群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の内面のうち、封止した部分以外の内面にガス吸着層を形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のラミネート電池によると、ラミネートフィルムの内面のうち、封止した部分以外の内面にガス吸着層を形成することで、余分なスペースを必要とせずに充放電の際の電極群の電池反応で発生するガスをガス吸着層で効率的に吸着することで、ガス吸着剤の容積を電極群とラミネートのわずかな隙間に設けることで体積エネルギー密度を維持しつつ、電池の特性を阻害することなく電池内部の内圧上昇による膨らみを抑制し充放電サイクル特性の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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
【図２】（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構成における電極群と外装材との組み込み状態を示す斜視図、（ｂ）は同密閉後の断面図
【図３】従来例における電極群の分解斜視図
【図４】別の従来例における電極群の分解斜視図
【図５】別の従来例におけるラミネート二次電池の分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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た電極群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の内面のうち、封止した部分以外の内面にガス吸着層を形成したことにより、余分なスペースをとらず電池の特性を阻害することなく、充放電によりラミネート電池の内部で発生したガスをガス吸着層で吸着することで、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。
ラミネートフィルムの封止した部分にガス吸着層を形成しないことにより、ラミネートフィルムの気密性を保ち、外部からの水分透過による電解液の劣化を防止できる。
【００１８】
本発明の第２の発明においては、ラミネートフィルムは、電極群を収容する電極群収納部を有し、ガス吸着層を、電極群収納部の内面に形成したことにより、成形することで薄くなったラミネートフィルムの剛性、特にコーナー部の剛性を増すことができ、より信頼性の向上を図ることができる。
【００１９】
本発明の第３の発明においては、ラミネートフィルムは、電極群を収容する電極群収納部を有し、ガス吸着層を、電極群収納部の側面部の内面に形成したことにより、成形することで薄くなったラミネートフィルムの剛性、特にコーナー部の剛性を増すことができ、より信頼性の向上を図ることができる。
【００２０】
本発明の第４の発明においては、ガス吸着層を無機酸化物からなる構造材に耐電解液性のある結着材で結合したガス吸着剤で構成としたことにより、ラミネート電池の内部で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膨らみを最小限に抑えることができる。
【００２１】
本発明の第５の発明においては、ガス吸着層の厚みを５μｍ以上５０μｍ以下とすることにより、発生したガスの吸着に十分な体積を構成しつつ限られた成形内部のすき間の空間を利用することができ、高容量化が可能なラミネート電池を提供することができる。
本発明の第６の発明においては、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Ｈ２，ＣＯ，ＣＯ２，ＣＨ４，Ｃ２Ｈ６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膨らみを最小限に抑えることができる。
【００２２】
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の内面のうち、封止する部分である熱溶着面２以外の内面にガス吸着層１を薄膜状に形成した扁平形ラミネート電池１５の分解斜視図を示す。
予めラミネートフィルムに成形を行い、電極群１１を収容する電極群収納部１６を形成し、その電極群収納部１６の内面にガス吸着層１を形成させ電極群１１を挿入する。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層１で吸着させる構成としている。
扁平形ラミネート電池１５の内部で発生するガスの種類によって異なるが、ガス吸着層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。ガス吸着層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、それら耐電解液性のある結着材として、ポリプロピレンやポリエチレンなどの溶剤に溶かし、熱溶着面２をマスキングした上でラミネートフィルムにスプレー塗布する方法とした。また、ラミネートフィルムの状態で熱溶着部２には形成させないダイ塗工で薄膜状に形成させてもよい。ガス吸着層１の厚みは５μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、５０μｍより厚いと体積エネルギー密度のロスが大きくなり、５μｍ以下になるとガス
吸着する十分な体積があっても無機酸化物からなる構造材の粒子径を５μｍ以下にし、ムラなく分散させることが困難となりガス吸着層１からの脱落が発生する。
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二ウムラミネートフィルムにより構成されている。
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。
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。
正極活物質５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。
【００２３】
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、サーマルブラック等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。
【００２４】
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剤等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剤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。
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。
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。
【００２５】
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の先端部が外装材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。
【００２６】
このときの非水電解液は、電解質塩としてＬｉＰＦ６およびＬｉＢＦ４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。
図２（ａ）は、ラミネートフィルムからなる外装材１４に電極群収納部１６の成形を行い、その封止する熱溶着面２以外の内面にガス吸着層１を形成して電極群１１を挿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は扁平形ラミネート電池１５の姿勢にかかわらず電極群収納部１６の内面に接触することでガスを効果的に吸着させる構成にしている。
図２（ｂ）は、正極リード１２，負極リード１３の取り付け側から見たラミネートフィルムからなる電極群収納部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の内面のうち、封止する熱溶着面２以外の内面に薄膜状に形成したガス吸着層１で、特にラミネートフィルムで形成する電極群収納部１６の側面に形成したことでガス吸着層１は電極群１１のコーナ部との隙間で厚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。
【００２７】
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。
【実施例１】
【００２８】
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の内面のうち、封止する熱溶着面２以外の内面にガス吸着層１を薄膜状に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、ラミネートフィルムの熱溶着面２以外の内面にガス吸着層１を塗布したものとした。ラミネートフィルムを金型にて圧力を加え張出し成形を行い電極群収納部１６を形成した。熱溶着面２にマスキングをかけた後、耐電解液性結着剤として溶融した２５０℃のポリエチレン（ＰＥ）にガス吸着層１を形成する無機酸化物からなる構造材の活性炭と水素吸蔵合金を分散含有しスプレー塗布を行った。自然冷却の後に２０μｍの厚みのガス吸着層１が形成されるように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。
【実施例２】
【００２９】
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収納部１６の内面にガス吸着層１を塗布したものとした。ラミネートフィルムを金型にて圧力を加え張出し成形を行い電極群収納部１６を形成した。電極群収納部１６の内面以外にマスキ
ングの後、耐電解液性結着剤として溶融した２５０℃にて溶融したポリエチレン（ＰＥ）にガス吸着層１を形成する無機酸化物からなる構造材の活性炭と水素吸蔵合金を分散含有しスプレー塗布を行った。自然冷却の後に２０μｍの厚みの層が形成されるように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。
【実施例３】
【００３０】
正極板６および負極板９の間に多孔質絶縁体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１４の電極群収納部１６の側面部の内面にガス吸着層１を塗布したものとした。ラミネートフィルム１４に張出し成形を行い電極群収納部１６を形成した。電極群収納部１６の側面部以外にマスキングの後、耐電解液性結着剤として溶融した２５０℃にて溶融したポリエチレン（ＰＥ）にガス吸着層１を形成する無機酸化物からなる構造材の活性炭と水素吸蔵合金を分散含有しスプレー塗布を行った。自然冷却の後に５０μｍの厚みの層が形成されるようにラミネートフィルムを作製し、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３とした。
【実施例４】
【００３１】
正極板６および負極板９の間に多孔質絶縁体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熱溶着面２以外にガス吸着層１を塗布したものとした。ラミネートフィルム１４を金型にて圧力を加え張出し成形を行い電極群収納部１６を形成した。熱溶着面２の内面にマスキングをかけた後、耐電解液性結着剤として溶融した２５０℃のポリプロピレン（ＰＰ）にガス吸着層１を形成する無機酸化物構造材の活性炭と酸化カルシウムを分散含有しスプレー塗布を行った。自然冷却の後に５μｍの厚みのガス吸着層１が形成されるように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４とした。
【実施例５】
【００３２】
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１４の熱溶着面２以外にガス吸着層１を塗工したものとした。耐電解液性結着剤として溶融した２５０℃のポリエチレン（ＰＥ）にガス吸着層１を形成する無機酸化物からなる構造材の活性炭を分散含有しダイ塗工を行い、自然冷却の後に５０μｍの厚みのガス吸着層１が形成されるようにラミネートフィルムからなる外装材１４を作製した。その後、金型にて圧力を加え張出し成形を行い電極群の収納部１６を形成し、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５とした。
【００３３】
（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収納部１６の内面および電極群収納部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熱溶着面２に溶融した２５０℃のポリエチレン（ＰＥ）にガス吸着層１として活性炭と水素吸蔵合金を分
散含有しスプレー塗布を行った。自然冷却の後に２０μｍの厚みのガス吸着層１が形成されるように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を製作し比較例２とした。
（比較例３）
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であって、電極群１１の側面にガス吸着層１を構成した。ガス吸着層１は溶融した２５０℃のポリエチレン（ＰＥ）に活性炭と水素吸蔵合金を分散含有しスプレー塗布を行った。自然冷却の後に２０μｍの厚みのガス吸着層１を形成した電極群１１を作成し、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３とした。
（比較例４）
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４とした。
上記実施例１〜５および比較例１〜４の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。
【００３４】
（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。
【００３５】
（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。
【００３６】
以上の評価結果を（表１）に示した。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
まず、電極群を収納したサンプルについて、５００回の充放電サイクルを終了した後に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、ＣＯ２、Ｈ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６を検出した。
（表１）の結果より、実施例１〜５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の内面のうち、熱溶着面２以外の内面にガス吸着層１に、耐電解液性からなる結着剤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ＣＨ４，Ｃ２Ｈ６およびＨ２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。
【００３９】
実施例２においてはラミネートフィルムの外装材１４の電極群収納部１６の内面に  ガス吸着層１としては、耐電解液性からなる結着剤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ＣＨ４，Ｃ２Ｈ６およびＨ２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と比較しても同等の吸収量と考えられ電極群収納部１６の内面に塗布したものの方がガスを吸着する効率がよいと考えられる。
【００４０】
実施例３においてはラミネートフィルムの外装材１４の電極群収納部１６の側面にガス吸着層１としては、耐電解液性からなる結着剤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ＣＨ４，Ｃ２Ｈ６およびＨ２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、２と比較してガス吸着層１の塗布した面積は約２０％と少ないが、電極群１１とラミネートフィルムの外装材１４の隙間に薄膜状のガス吸着層１を多層に塗布できることから実施例１、２と同等の電池ふくれ量と容量維持率を示したと考えられる。実施例４においてはラミネートフィルムの外装材１４の熱溶着面２以外の内面にガス吸着層１としては、耐電解液性からなる結着剤としてポリプロピレン（ＰＰ）を含有した無機酸化物からなる構造材の活性炭と酸化カルシウムによりＣＨ４，Ｃ２Ｈ６およびＨ２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５においてはラミネートフィルムの外装材１４の熱溶着面２以外の内面にガス吸着層１としては、耐電解液性からなる結着剤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によりＣＨ４およびＣ２Ｈ６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。また、ダイ塗工によるガス吸着層１の形成でもスプレー塗布との大きな違いは無いと考えられる。
【００４１】
比較例１は、ガス吸着層１を構成しないため実施例１〜５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。
【００４２】
比較例２は、同じガス吸着層１をラミネートフィルムの熱溶着面２に塗布しているためラミネート電池１５の気密性が維持できていないと考えられ、５００サイクル後の電池ふくれ量が大きくなっており、さらに５００サイクル後の容量維持率も実施例の約１/３であり溶着部からの水分の透過が発生していると考えられる。
比較例３は、電極群１１の側面にガス吸着層１を塗布していても５００サイクル後の電池ふくれ量は比較的大きく内部短絡不良率が高くなることがわかる。ラミネートフィルムの成形した内面にガス吸着層１を塗布した電極群１１を入れる際、摩擦が生じてラミネートの内面の構成層のポリプロピレン（ＰＰ）に傷が入り電解液が浸入することで内部短絡を起こす確率が上がるものと考えられる。
比較例４は、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では、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の封止する熱溶着面２以外の内面にガス吸着層１を薄膜状に形成する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１〜５においてはガス吸着層１として、活性炭、水素吸蔵合金、シリカゲル、活性アルミナを用いたが、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。
【００４３】
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。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係るラミネート電池は、ラミネートフィルムの封止した部分以外の内面にガス吸着層を薄膜状に形成したことにより、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ふくらみを抑止し、ふくらみに起因した充放電サイクル特性の劣化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。
【符号の説明】
【００４５】
１  ガス吸着層
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  電極群収納部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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