(57)【要約】【課題】釘などの導電物が刺さって内部短絡が生じた場合でも、高い安全性を確保することができる電池を提供する。【解決手段】電池１００は、正極１１、負極１４、および正極１１と負極１４との間に配置されているセパレータ１７を有する電極体１０と、電極体１０を収納し、正極１１および負極１４のうちの一方の極性を有する外装缶２０とを備える。電極体１０の最も外側には、外装缶２０と異なる極性の電極が少なくとも一つ配置されている。外装缶２０と異なる極性を有し電極体１０の最も外側に位置する電極は、金属箔と、金属箔の一方の面に配置された活物質とを有し、外装缶２０に近い側の面である金属箔の他方の面に活物質が配置されていない。電池１００はさらに、外装缶２０と異なる極性を有し電極体１０の最も外側に位置する電極の金属箔の他方の面と、外装缶２０との間に配置されている絶縁シート３０をさらに備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、負極、および前記正極と前記負極との間に配置されているセパレータを有する電極体と、
前記電極体を収納し、前記正極および前記負極のうちの一方の極性を有する外装缶と、
を備え、
前記電極体の最も外側には、前記外装缶と異なる極性の電極が少なくとも一つ配置されており、
前記外装缶と異なる極性を有し前記電極体の最も外側に位置する電極は、金属箔と、前記金属箔の一方の面に配置された活物質とを有し、前記外装缶に近い側の面である前記金属箔の他方の面に活物質は配置されておらず、
前記外装缶と異なる極性を有し前記電極体の最も外側に位置する電極の前記金属箔の他方の面と、前記外装缶との間に配置されている絶縁体をさらに備える、
ことを特徴とする電池。
【請求項２】
前記電極体は、前記正極および前記負極が前記セパレータを介して交互に複数積層された積層電極体であり、
前記積層電極体の積層方向における最も外側に、前記外装缶と異なる極性の電極が配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記正極および前記負極はそれぞれ、金属箔と、前記金属箔に配置された活物質とを有し、
前記積層電極体の積層方向における最も外側に配置されている電極の金属箔は、当該金属箔よりも積層方向内側に配置されている電極の金属箔よりも厚い、
ことを特徴とする請求項２に記載の電池。
【請求項４】
前記電極体は、前記セパレータを間に挟んだ前記正極および前記負極が巻回された巻回電極体である、
ことを特徴とする請求項１に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極体を外装缶に収納した構造の電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
正極および負極を有する電極体を外装缶に収容した構造の電池が知られている。
【０００３】
特許文献１には、正極シートと負極シートとの間にセパレータシートを挟んで複数積層した電極体を外装缶に収容し、蓋部材で外装缶の開口部を密封した構成の電池が開示されている。この電池では、正極シートを、蓋部材の中央の端子部と電気的に接続し、負極シートを外装缶と電気的に接続している。また、外装缶と、最外層の電極シートとの間の短絡を防ぐために、最外層の電極シートを、外装缶と同じ極性である負極シートとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１４８１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の電池に対して釘などの導電物が刺さった場合、導電物を介して電極体内部の正極シートと負極シートが短絡するため、電極体内部で大きいジュール熱が発生し、電池の安全性が問題になる。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、釘などの導電物が刺さって内部短絡が生じた場合でも、高い安全性を確保することができる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】
【０００７】
本発明の電池は、正極、負極、および前記正極と前記負極との間に配置されているセパレータを有する電極体と、前記電極体を収納し、前記正極および前記負極のうちの一方の極性を有する外装缶と、を備え、前記電極体の最も外側には、前記外装缶と異なる極性の電極が少なくとも一つ配置されており、前記外装缶と異なる極性を有し前記電極体の最も外側に位置する電極は、金属箔と、前記金属箔の一方の面に配置された活物質とを有し、前記外装缶に近い側の面である前記金属箔の他方の面に活物質は配置されておらず、前記外装缶と異なる極性を有し前記電極体の最も外側に位置する電極の前記金属箔の他方の面と、前記外装缶との間に配置されている絶縁体をさらに備える、ことを特徴とする。
【０００８】
前記電極体は、前記正極および前記負極が前記セパレータを介して交互に複数積層された積層電極体であり、前記積層電極体の積層方向における最も外側に、前記外装缶と異なる極性の電極が配置されている構成としてもよい。
【０００９】
また、前記正極および前記負極はそれぞれ、金属箔と、前記金属箔に配置された活物質とを有し、前記積層電極体の積層方向における最も外側に配置されている電極の金属箔は、当該金属箔よりも積層方向内側に配置されている電極の金属箔よりも厚い構成としてもよい。
【００１０】
また、前記電極体は、前記セパレータを間に挟んだ前記正極および前記負極が巻回された巻回電極体である構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電極体の最も外側に、外装缶と異なる極性の電極が少なくとも一つ配置されているので、その電極が配置されている位置に外部から釘などの導電物が刺さった場合、その電極と外装缶との間で最初に短絡が生じる。この短絡抵抗は、電池の内部抵抗より非常に小さいので、短絡部分で発生するジュール熱を小さくすることができる。また、電極体の最も外側に配置されている電極と外装缶との間で最初に短絡が生じて短絡電流が流れるため、その後に電極体の内部の正極と負極との間で導電物を介して短絡が生じても、電極体の内部で大きい短絡電流は流れず、電極体の内部で発生するジュール熱を小さくすることができる。これにより、高い安全性を確保することができる。さらに電極体の最も外側に配置されている電極は、外装缶と対向する他方の面に活物質が配置されていないため、最も外側に配置されている電極の金属箔と外装缶との間に最初に短絡が生じる。外装缶との短絡が金属箔との間で生じるため、短絡抵抗が非常に小さく、短絡電流が流れやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態におけるリチウムイオン電池の構造を示す断面図である。
【図２】電池に釘などの導電物が刺さって短絡が生じた場合の等価回路を示す図である。
【図３】抵抗Ｒｉ１の電池と抵抗Ｒｉ２の電池について、短絡時の短絡抵抗と短絡部の発熱量との関係を示す図である。
【図４】（ａ）は、本発明の第１の実施形態におけるリチウムイオン電池に対して釘刺し試験を行った場合の電池の電圧および温度の経時変化を示す図であり、（ｂ）は、従来のリチウムイオン電池に対して釘刺し試験を行った場合の電池の電圧および温度の経時変化を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるリチウムイオン電池の構造を示す断面図である。
【図６】巻回電極体を外装缶に収納した第３の実施形態におけるリチウムイオン電池の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴とするところをさらに具体的に説明する。以下では、本発明の電池として、リチウムイオン電池を例に挙げて説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態におけるリチウムイオン電池１００の構造を示す断面図である。リチウムイオン電池１００は、電極体１０と、電極体１０を収納する外装缶２０と、絶縁シート３０とを備える。
【００１５】
外装缶２０は、例えばステンレス、アルミニウム、ニッケル、鉄などの金属からなり、正極および負極のうちの一方の極性を有する。外装缶２０には、自身と極性が異なる端子４０が設けられている。この実施形態では、外装缶２０は負極の極性を有する負極端子として機能し、端子４０は正極端子であるものとして説明する。負極端子である外装缶２０と、正極端子である端子４０との間は、電気的に絶縁されている。
【００１６】
絶縁シート３０は、例えば樹脂などの絶縁性の板や多孔質膜、ポリイミド、ポリプロピレン、アクリル等の樹脂テープ、アルミ箔、銅箔、ステンレス箔、ニッケル箔等の金属箔の表面を絶縁層によりコーティングしたもの、アルミナなどの絶縁性セラミックと結着剤により構成された膜などが挙げられる。絶縁シート３０は、外装缶２０や電極体１０の表面に接合していてもよい。また、絶縁シート３０として、後述するセパレータ１７と同じものが用いられてもよい。
【００１７】
外装缶２０の内部には、電極体１０および絶縁シート３０以外に、非水電解液（不図示）も封入されている。非水電解液は、溶質と溶媒を含む。溶質には、例えば、ＬｉＰＦ6やＬｉＢＦ4などのＬｉ塩が好ましく用いられる。溶媒には、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）などの有機溶媒が好ましく用いられる。電解質は液体でもよいし、ポリマー状のものを用いてもよい。
【００１８】
電極体１０は、図１に示すように、正極１１と負極１４とがセパレータ１７を介して交互に複数積層されることによって構成された積層電極体である。本明細書では、正極１１および負極１４が積層されている方向を積層方向と呼ぶ。
【００１９】
正極１１は、アルミニウムなどの金属箔からなる正極集電体１２の両面に、正極活物質１３が配置されている。正極活物質１３としては、例えばコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、リン酸鉄リチウム、または、それらの遷移金属の一部を別の金属で置き換えたものが用いられている。正極活物質１３は、上記材料のうちの一種類を単独で用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。このような正極活物質１３を結着剤および溶剤等と混合して正極集電体１１に塗工し、乾燥した後、加圧することにより、正極集電体１１の表面に正極活物質１３を配置させている。
【００２０】
負極１４は、銅などの金属箔からなる負極集電体１５の両面に、負極活物質１６が配置されている。負極活物質１６としては、例えば黒鉛（天然黒鉛、人造黒鉛）、ハードカーボン、ソフトカーボンなどの炭素材料、酸化シリコン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛および酸化リチウムなどの酸化物、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｂａ、Ｃａ、Ｈｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔｅ、Ｚｎ、Ｌａなどの金属とリチウムとの２元、３元またはそれ以上の合金が用いられている。負極活物質１６は、上記材料のうちの一種類を単独で用いてもよいし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。このような負極活物質１６を結着剤および溶剤等と混合して負極集電体１５に塗工し、乾燥した後、加圧することにより、負極集電体１５の表面に負極活物質１６を配置させている。
【００２１】
積層方向における電極体１０の最も外側に配置されている電極は、外装缶２０と異なる極性の電極である。この実施形態では、外装缶２０が負極端子として機能するため、電極体１０の最も外側に配置されている電極は正極である。
【００２２】
電極体１０の最も外側に配置されている正極１１ｘは、正極集電体１２の片面（一方の面）にのみ正極活物質１３が配置されている。具体的には、正極１１ｘの正極集電体１２の両面のうち、隣接する負極１４側の面（一方の面）に正極活物質１３が配置されており、外装缶２０に対向する面、すなわち外装缶２０に近い側の面（他方の面）には正極活物質１３は配置されていない。なお、正極１１ｘの正極集電体１２の厚さは、それ以外の正極１１の正極集電体１２の厚さと同じである。
【００２３】
全ての正極集電体１２は、リード線１８を介して、正極端子である端子４０と接続されている。また、全ての負極集電体１５は、リード線１９を介して、負極端子である外装缶２０と接続されている。負極集電体１５は、外装缶２０に直接接続されていてもよいし、別の負極端子を介して電気的に接続されていてもよい。
【００２４】
セパレータ１７としては、シート状のものが用いられており、例えば、絶縁性に優れたポリプロピレン製の微多孔性薄膜によって構成されている。セパレータ１７が微多孔性薄膜によって構成されていることにより、リチウムイオンはセパレータ１７を透過する。
【００２５】
なお、セパレータ１７は、シート状のものに限定されることはなく、正極１１または負極１４を個別に収容可能な袋状の形態であってもよいし、九十九折りの形態であってもよいし、巻回の形態であってもよい。セパレータ１７の表面は、無機粒子コート層や接着層等により覆われていてもよい。また、セパレータ１７の表面は、接着性を有していてもよい。セパレータ１７は１種類の材料からなる単層膜であってもよく、１種類または２種類以上の材料からなる複合膜または多層膜であってもよい。
【００２６】
絶縁体である絶縁シート３０は、電極体１０と外装缶２０との間であって、電極体１０の最も外側に配置されている正極１１ｘと外装缶２０との間に配置されている。より具体的には、絶縁シート３０は、積層方向における正極１１ｘと外装缶２０との間に配置されている。絶縁シート３０によって、電極体１０の最も外側に配置されている正極１１ｘと、負極端子である外装缶２０との間は、電気的に絶縁されている。
【００２７】
ここで、電池の外部から釘などの導電物が刺さって短絡が生じる場合について考察する。
【００２８】
図２は、電池に釘などの導電物が刺さって短絡が生じた場合の等価回路を示す図である。図２において、短絡前の電池の電圧をＥ、短絡時に流れる電流をＩ、電池の内部抵抗をＲｉ、短絡抵抗をＲｓとしている。ただし、Ｒｉは２５℃の条件下で測定される抵抗値を短絡時の温度における抵抗値に換算したものである。また、電池の発熱量をＷｉ、短絡部での発熱量をＷｓとしている。
【００２９】
図３は、内部抵抗Ｒｉ１の電池と、Ｒｉ１よりも大きい内部抵抗Ｒｉ２の電池について、短絡時の短絡抵抗Ｒｓと短絡部の発熱量Ｗｓとの関係を示す図である。短絡部の発熱量Ｗｓは、電池の内部抵抗Ｒｉが短絡抵抗Ｒｓと等しい場合に最大となる。図３では、電池の内部抵抗Ｒｉが短絡抵抗Ｒｓと等しくなる位置を破線で示している。
【００３０】
ここで、この実施形態におけるリチウムイオン電池１００では、まず初めに、電極体１０の最も外側に配置されている正極１１ｘと外装缶２０との間で短絡が生じるので、短絡抵抗Ｒｓが電池の内部抵抗Ｒｉより非常に小さくなる。したがって、正極１１ｘと外装缶２０との間における短絡部分で発生するジュール熱を小さくすることができる。また、最初に電極体１０の最も外側に配置されている正極１１ｘと外装缶２０との間で短絡が生じて短絡電流が流れるため、その後に電極体１０の内部の正極１１と負極１４との間で導電物を介して短絡が生じても、電極体１０の内部で大きい短絡電流は流れず、電極体１０の内部で発生するジュール熱を小さくすることができる。さらに、電極体１０の最も外側に配置されている正極１１ｘは、外装缶２０と対向する他方の面に正極活物質１３が配置されていないため、最も外側に配置されている正極１１ｘの正極集電体１２と外装缶２０との間に最初に短絡が生じる。外装缶２０との短絡が正極集電体１２との間で生じるため、短絡抵抗が非常に小さく、短絡電流が流れやすい。
【００３１】
この実施形態におけるリチウムイオン電池１００の外側から釘を刺す釘刺し試験を行った場合の電池の電圧および温度の経時変化について調べた。また、比較のために、電極体の最も外側に、外装缶と同じ極性の電極が配置されている従来のリチウムイオン電池についても釘刺し試験を行った。
【００３２】
図４（ａ）は、この実施形態におけるリチウムイオン電池１００に対して釘刺し試験を行った場合の電池の電圧および温度の経時変化を示す図である。また、図４（ｂ）は、従来のリチウムイオン電池に対して釘刺し試験を行った場合の電池の電圧および温度の経時変化を示す図である。いずれの場合も、１０（ｓｅｃ）のタイミングで釘を刺した。なお、図４（ａ）および図４（ｂ）には、釘刺し試験を行ったときの環境温度も示している。
【００３３】
図４（ｂ）に示すように、従来のリチウムイオン電池に釘を刺す試験を行った場合、電極体の最も外側に配置されている電極と外装缶の極性は同じであるため、その部分では短絡は生じず、電極体の内部の正極と負極とが短絡する。このため、電池の温度は５００℃近くまで上昇し、電池内部で発火が生じた。
【００３４】
一方、この実施形態におけるリチウムイオン電池１００では、電極体１０の最も外側に配置されている正極１１ｘと外装缶２０との間で短絡が発生するので、その短絡部位で大電流が流れて、図４（ａ）に示すように、電池の電圧は一気に低下する。これにより、電極体１０内部の正極１１と負極１４との間で短絡が発生したときの発熱量を抑制することができる。したがって、釘を刺した後に電池の温度が１００℃を超えることはなく、また発火や発煙が発生することもなかった。
【００３５】
［第２の実施形態］
第１の実施形態におけるリチウムイオン電池１００では、電極体１０の最も外側に配置されている正極１１ｘの正極集電体１２の厚さは、それ以外の正極１１の正極集電体１２の厚さと同じであった。第２の実施形態におけるリチウムイオン電池１００Ａでは、電極体１０の最も外側に配置されている正極１１ｘの正極集電体１２ａの厚さは、それ以外の正極１１の正極集電体１２の厚さよりも厚くされている。
【００３６】
図５は、第２の実施形態におけるリチウムイオン電池１００Ａの構造を示す断面図である。図５に示すリチウムイオン電池１００Ａの構成のうち、図１に示すリチウムイオン電池１００の構成と同じ構成部分については、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【００３７】
積層方向における電極体１０の最も外側に配置されている正極１１ｘは、正極集電体１２ａの片面（一方の面）にのみ正極活物質１３が配置されている。具体的には、正極集電体１２ａの両面のうち、隣接する負極１４側の面（一方の面）にのみ正極活物質１３が配置されており、外装缶２０に対向する面（他方の面）には正極活物質１３は配置されていない。
【００３８】
正極集電体１２ａの積層方向における厚さは、正極集電体１２ａよりも積層方向内側に配置されている正極１１の正極集電体１２の厚さに比べて厚くされている。例えば、正極集電体１２ａよりも積層方向内側に配置されている正極集電体１２の厚さは５μｍ以上１２μｍ以下であり、正極集電体１２ａの厚さは１５μｍ以上５０μｍ以下である。
【００３９】
金属箔からなる集電体の抵抗率をρ、長さをＬ、断面積をＳとすると、集電体の抵抗Ｒは、次式（１）により表される。
Ｒ＝ρ・Ｌ／Ｓ        …（１）
【００４０】
集電体の厚さを厚くすると、断面積Ｓが大きくなるので、式（１）から明らかなように、集電体の抵抗Ｒは小さくなる。
【００４１】
すなわち、最も外側に配置されている正極集電体１２ａの厚さを厚くすることにより、正極集電体１２ａの抵抗を小さくすることができる。これにより、リチウムイオン電池１００Ａの外側から、釘などの導電物が刺さった場合に、最初に短絡する正極１１ｘと外装缶２０との間の短絡抵抗をさらに小さくすることができる。
【００４２】
図３に示すように、短絡抵抗が電池の内部抵抗よりも小さい場合には、短絡抵抗が小さくなるほど、短絡部で発生するジュール熱は小さくなる。したがって、第２の実施形態におけるリチウムイオン電池１００Ａでは、釘などの導電物が刺さった場合に、第１の実施形態におけるリチウムイオン電池１００と比べて、最初に短絡する正極１１ｘと外装缶２０との間で発生するジュール熱をさらに小さくすることができる。
【００４３】
また、第１の実施形態と同様に、最初に電極体１０の最も外側に配置されている正極１１ｘと外装缶２０との間で短絡が生じて短絡電流が流れるため、その後に電極体１０の内部の正極１１と負極１４との間で導電物を介して短絡が生じても、電極体１０の内部で大きい短絡電流は流れず、電極体１０の内部で発生するジュール熱を小さくすることができる。
【００４４】
また、最も外側に配置されている正極集電体１２ｂの厚さを、電極体１０の積層方向内側に配置されている他の正極集電体１２の厚さよりも厚くすることにより、電極体１０の形成時に、片面にしか正極活物質１３が配置されていない正極１１ｂに反りが発生するのを抑制することができる。これにより、電極体１０の形成時における電極の積層性を向上させることができる。
【００４５】
［第３の実施形態］
第１および第２の実施形態では、外装缶２０に収納される電極体１０は積層電極体であった。第３の実施形態では、外装缶に収納される電極体は、セパレータを間に挟んだ正極および負極が巻回された巻回電極体である。
【００４６】
図６は、巻回電極体１０ｂを外装缶２０に収納した構成の第３の実施形態におけるリチウムイオン電池１００Ｂの構造を示す断面図である。巻回電極体１０ｂは、セパレータ１７ｂを間に挟んだ正極１１ｂおよび負極１４ｂが渦巻き状に巻回されて構成されている。正極１１ｂは、アルミニウムなどの金属箔からなる正極集電体の両面に、正極活物質が塗工されることによって形成されており、負極１４ｂは、銅などの金属箔からなる負極集電体の両面に、負極活物質が塗工されることによって形成されている。なお、図６では、正極活物質および負極活物質は省略している。
【００４７】
また、図６では、巻回電極体１０ｂの巻回端面（巻回状態がわかる面）を外装缶２０の端子４０が形成された面と一致させずに収納した構成を示しているが、収納形態はこれに限らない。巻回電極体１０ｂの巻回端面を外装缶２０の端子４０が形成された面と一致させるように収納することも可能である。この場合、端子４０と電極体１０とは別体の接続リードで電気的に接続される。
【００４８】
本実施形態でも、外装缶２０が負極端子であり、端子４０は正極端子であるものとして説明する。したがって、正極１１ｂは端子４０と電気的に接続されており、負極１４ｂは外装缶２０と電気的に接続されている。
【００４９】
第１および第２の実施形態と同様に、巻回電極体１０ｂの最も外側に位置する電極は、外装缶２０と異なる極性の電極である。したがって、巻回電極体１０ｂの最も外側に位置する電極は、正極１１ｂである。巻回電極体１０ｂの最も外側に位置する電極である電極１１ｂと外装缶２０との間には、絶縁シート３０が配置されている。
【００５０】
第３の実施形態におけるリチウムイオン電池１００Ｂでも、外側から釘などの導電物が刺さった場合に、その導電物を介して、巻回電極体１０の最も外側に位置する正極１１ｂと外装缶２０との間で最初に短絡が生じるので、第１および第２の実施形態と同様に、巻回電極体１０ｂの内部で発生するジュール熱を小さくすることができ、高い安全性を確保することができる。
【００５１】
ここで、上述した第１および第２の実施形態では、積層方向における電極体１０の最も外側に配置されている２つの電極がともに、外装缶２０と異なる極性の電極であるものとして説明した。しかし、積層方向における電極体１０の最も外側に配置されている２つの電極のうちの１つの電極のみを外装缶２０と異なる極性の電極としてもよい。例えば、本発明による電池が電子機器の内部に収容されて用いられる場合に、積層方向における電極体の最も外側に配置されている２つの電極のうち、電子機器の外側に近い電極のみを、外装缶と異なる極性の電極とすることができる。この場合も、電子機器の外側から釘などの導電物が刺さった場合に、電池内部で発生するジュール熱を小さくすることができ、高い安全性を確保することができる。
【００５２】
上述した各実施形態では、外装缶２０が負極端子であり、端子４０は正極端子としたが、外装缶２０が正極端子であり、端子４０は負極端子であってもよい。その場合、電極体１０の最も外側に配置されている電極は負極となる。
【００５３】
上述した実施形態では、リチウムイオン電池を例に挙げて説明したが、リチウムイオン電池以外の電池であってもよい。
【００５４】
本発明による電池によれば、電極体の最も外側には、外装缶と異なる極性の電極が少なくとも一つ配置されているので、その電極が配置されている位置に外部から釘などの導電物が刺さった場合、その電極と外装缶との間で最初に短絡が生じる。この短絡抵抗は、電池の内部抵抗より非常に小さいので、短絡部分で発生するジュール熱を小さくすることができる。また、電極体の最も外側に配置されている電極と外装缶との間で最初に短絡が生じて短絡電流が流れるため、その後に電極体の内部の正極と負極との間で導電物を介して短絡が生じても、電極体の内部で大きい短絡電流は流れず、電極体の内部で発生するジュール熱を小さくすることができる。これにより、高い安全性を確保することができる。
【００５５】
また、電極体は、正極および負極がセパレータを介して交互に複数積層された積層電極体であり、積層電極体の積層方向における最も外側に、外装缶と異なる極性の電極が配置されている構成とすることにより、積層方向の両外側のうちのどちら側から釘などの導電物が刺さっても、電極体の内部で発生するジュール熱を小さくすることができ、高い安全性を確保することができる。
【００５６】
また、正極および負極はそれぞれ、金属箔と、金属箔に配置された活物質とを有し、積層電極体の積層方向における最も外側に配置されている電極の金属箔は、当該金属箔よりも積層方向内側に配置されている電極の金属箔よりも厚い構成とすることにより、最も外側に配置されている電極の金属箔の抵抗を小さくすることができる。これにより、最初に短絡が生じる、最も外側に配置されている電極と外装缶との間の短絡抵抗をさらに小さくすることができ、その短絡部分で発生するジュール熱を小さくすることができる。
【００５７】
また、電極体が、セパレータを間に挟んだ正極および負極が巻回された巻回電極体であっても、外部から釘などの導電物が刺さった場合に、電極体の内部で発生するジュール熱を小さくすることができ、高い安全性を確保することができる。
【００５８】
本発明は、さらにその他の点においても上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０，１０ｂ  電極体
１１，１１ｂ  正極
１１ｘ  最も外側に配置されている正極
１２，１２ａ  正極集電体
１３    正極活物質
１４    負極
１５    負極集電体
１６    負極活物質
１７    セパレータ
２０    外装缶
３０    絶縁シート
４０    端子
１００，１００Ａ，１００Ｂ  リチウムイオン電池
【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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【図６】
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