(57)【要約】【課題】内部短絡の発生を防止しつつ電解液の液回り性が改善された二次電池の提供。【解決手段】二次電池は、正極板と負極板とがセパレータを介して巻回されてなる巻回電極体と、正極板に接続される正極端子と、負極板に接続される負極端子とを備える。正極板は、正極端子が接続される第１正極端部とは反対側に位置する第２正極端部を構成する正極端面を有する。負極板は、負極端子が接続される第１負極端部とは反対側に位置する第２負極端部を構成する負極端面を有する。二次電池は、セパレータの幅が正極板および負極板の少なくとも一方の幅よりも大きいという構成、ならびに、正極端面および負極端面の少なくとも一方が巻回電極体の径方向に対して傾斜するという構成の少なくとも一方の構成を有する。【選択図】図２
2015084279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板と負極板とがセパレータを介して巻回されてなる巻回電極体と、
前記正極板に接続される正極端子と、
前記負極板に接続される負極端子とを備え、
前記正極板は、前記正極端子が接続される第１正極端部とは反対側に位置する第２正極端部を構成する正極端面を有し、
前記負極板は、前記負極端子が接続される第１負極端部とは反対側に位置する第２負極端部を構成する負極端面を有し、
前記セパレータの幅が前記正極板および前記負極板の少なくとも一方の幅よりも大きいという構成、ならびに、前記正極端面および前記負極端面の少なくとも一方が前記巻回電極体の径方向に対して傾斜するという構成の少なくとも一方の構成を有する、二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極板と負極板とがセパレータを介して巻回されてなる巻回電極体と、正極板に接続される正極端子と、負極板に接続される負極端子とを備えた二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池内の温度が高温になると、セパレータが収縮して正極板と負極板との接触を招き、その結果、内部短絡の発生を引き起こすことがある。これを防止する方法として、たとえば特開２００８−２７８６７号公報（特許文献１）には、一軸延伸された樹脂材料をセパレータとして用い、負極を包むようにして２枚のセパレータの延伸方向の両端を互いに接着させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のように負極を包むようにして２枚のセパレータの延伸方向の両端を互いに接着させると、電解液の液回り性の低下を招き、二次電池の抵抗の増加を引き起こすことがある。本発明は、内部短絡の発生を防止しつつ電解液の液回り性が改善された二次電池の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の二次電池は、正極板と負極板とがセパレータを介して巻回されてなる巻回電極体と、正極板に接続される正極端子と、負極板に接続される負極端子とを備える。正極板は、正極端子が接続される第１正極端部とは反対側に位置する第２正極端部を構成する正極端面を有する。負極板は、負極端子が接続される第１負極端部とは反対側に位置する第２負極端部を構成する負極端面を有する。本発明の二次電池は、下記構成Ａおよび下記構成Ｂの少なくとも一方を有する。
構成Ａ：セパレータの幅が正極板および負極板の少なくとも一方の幅よりも大きい。
構成Ｂ：正極端面および負極端面の少なくとも一方が巻回電極体の径方向に対して傾斜する。
【０００６】
本発明の二次電池が上記構成Ａを有するが上記構成Ｂを有さない場合、セパレータには、正極端面のうち巻回電極体の軸方向最も内側に位置する部分よりも巻回電極体の軸方向外側に位置する部分（以下では「第１突出部」と記す。）および負極端面のうち巻回電極体の軸方向最も内側に位置する部分よりも巻回電極体の軸方向外側に位置する部分（以下では「第２突出部」と記す。）の少なくとも一方が形成される。一般に、電池ケース内では、巻回電極体の外周面が電池ケースの内周面に接触することにより、巻回電極体の外周側からその内周側へ向かう力が当該巻回電極体へ与えられる。かかる力によって、セパレータの第１突出部が巻回電極体の内周側へ曲がって正極端面の少なくとも一部を覆う、または、セパレータの第２突出部が巻回電極体の内周側へ曲がって負極端面の少なくとも一部を覆う。
【０００７】
セパレータの第１突出部は、正極端面の少なくとも一部を覆うことにより、その正極端面を含む正極板の部分を挟んで巻回電極体の径方向隣りに位置するセパレータの部分（以下では「セパレータの第１被接触部」と記す。）に接触し易くなる。よって、二次電池内の温度が上昇すると、セパレータの第１突出部とセパレータの第１被接触部とが熱溶着される。また、上記熱溶着が解除された場合には正極端面が障害となってセパレータの更なる熱収縮が防止される。セパレータの第２突出部も同様の作用を奏する。
【０００８】
本発明の二次電池が上記構成Ａを有さないが上記構成Ｂを有する場合においても、セパレータには第１突出部および第２突出部の少なくとも一方が形成される。よって、本発明の二次電池が上記構成Ａを有するが上記構成Ｂを有さない場合と同様の効果が得られる。
【０００９】
「第１正極端部」は巻回電極体の軸方向の一端側における正極板の端部を意味し、「正極端面」は巻回電極体の軸方向の他端側において巻回電極体の径方向に延びる正極板の端面を意味する。「第１負極端部」および「負極端面」についても同様である。「巻回電極体の軸方向」は巻回電極体の製造時に用いた巻回軸の長手方向に対して平行な方向を意味し、「巻回電極体の径方向」は巻回電極体の軸方向に対して垂直な方向を意味する。「巻回電極体の径方向に延びる」には、巻回電極体の径方向に対して平行な方向に延びる場合だけでなく、巻回電極体の径方向に対して傾斜する方向（傾斜角度は１０°以下であることが好ましい）に延びる場合も含まれる。
【００１０】
「セパレータの幅」、「正極板の幅」および「負極板の幅」はそれぞれ巻回電極体の軸方向におけるセパレータの大きさ、正極板の大きさおよび負極板の大きさを意味する。
【００１１】
「正極端面が巻回電極体の径方向に対して傾斜する」は、巻回電極体の軸方向における正極板の長さが巻回電極体の外周側からその内周側へ向かうにつれて長くなるように、正極端面が傾斜する場合を意味する。「負極端面が巻回電極体の径方向に対して傾斜する」についても同様である。
【００１２】
「熱溶着」は、二次電池内の温度が上昇することによりセパレータが溶融され、溶融されたセパレータ同士が接着されることを意味する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、二次電池内の温度が上昇したときにセパレータの一部分同士が熱溶着されるに過ぎないので、電解液の液回り性を高く維持できる。また、上記熱溶着が解除された場合であってもセパレータの熱収縮が防止されるので、内部短絡の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の二次電池の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の巻回電極体の要部断面図である。
【図３】セパレータで熱溶着が起こったときの巻回電極体の要部断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態の正極端面および負極端面の形成方法を示す断面図である。
【図５】実施例の結果を示すグラフである。
【図６】（ａ）は比較例１の巻回電極体の要部断面図であり、（ｂ）は比較例１の二次電池内の温度が上昇したときの巻回電極体の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の二次電池について図面を用いて説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
【００１６】
［二次電池の構成］
図１は、本発明の実施形態の二次電池の斜視図である。図１では、電池ケース１の一部を透視して巻回電極体１１を図示している。本実施形態の二次電池では、電池ケース１内には、巻回電極体１１と電解液（不図示）とが配置されており、電池ケース１の上面には、正極端子３と負極端子７とが設けられている。正極端子３は、第１正極端部３１（図２参照）における正極集電体１３Ａに接続されており、負極端子７は、第１負極端部７１（図２参照）における負極集電体１７Ａに接続されている。
【００１７】
図２は、巻回電極体１１の要部断面図である。図３は、セパレータ１５で熱溶着が起こったときの巻回電極体１１の要部断面図である。巻回電極体１１では、正極板１３と負極板１７とがセパレータ１５を介して巻回されている。正極板１３は、正極集電体１３Ａと、正極集電体１３Ａ上に設けられた正極合剤層１３Ｂとを備える。正極板１３は、巻回電極体１１の軸方向の一端側に第１正極端部３１を有し、巻回電極体１１の軸方向の他端側に第２正極端部３３を有する。第１正極端部３１では正極集電体１３Ａが正極合剤層１３Ｂから露出しており、第１正極端部３１には正極端子３が接続される。第２正極端部３３では正極集電体１３Ａが正極合剤層１３Ｂに被覆されている。
【００１８】
同様に、負極板１７は、負極集電体１７Ａと、負極集電体１７Ａ上に設けられた負極合剤層１７Ｂとを備える。負極板１７は、巻回電極体１１の軸方向の一端側に第１負極端部７１を有し、巻回電極体１１の軸方向の他端側に第２負極端部７３を有する。第１負極端部７１では負極集電体１７Ａが負極合剤層１７Ｂから露出しており、第１負極端部７１には負極端子７が接続される。第２負極端部７３では負極集電体１７Ａが負極合剤層１７Ｂに被覆されている。第１負極端部７１は巻回電極体１１の軸方向において第１正極端部３１とは反対側に配置されていることが好ましく、第２負極端部７３は巻回電極体１１の軸方向において第２正極端部３３とは反対側に配置されていることが好ましい。
【００１９】
本実施形態の二次電池は、下記構成Ａおよび下記構成Ｂのうちの少なくとも一方を有する。これにより、電解液の液回り性を高く維持でき、内部短絡の発生を防止できる。
構成Ａ：セパレータ１５の幅は、正極板１３および負極板１７の少なくとも一方の幅よりも大きい。「セパレータ１５の幅が正極板１３の幅よりも大きい」とは、セパレータ１５の幅が正極合剤層１３Ｂの幅よりも大きいことを意味する。「セパレータ１５の幅が負極板１７の幅よりも大きい」とは、セパレータ１５の幅が負極合剤層１７Ｂの幅よりも大きいことを意味する。「正極合剤層１３Ｂの幅」は、巻回電極体１１の軸方向における正極合剤層１３Ｂの大きさを意味し、「負極合剤層１７Ｂの幅」は、巻回電極体１１の軸方向における負極合剤層１７Ｂの大きさを意味する。
構成Ｂ：正極端面３３ａおよび負極端面７３ａの少なくとも一方が巻回電極体１１の径方向に対して傾斜する。
【００２０】
本実施形態の二次電池が上記構成Ａを有するが上記構成Ｂを有さない場合、たとえばセパレータ１５の幅が正極板１３の幅よりも大きいが正極端面３３ａが巻回電極体１１の径方向に対して平行に延びている場合、セパレータ１５には、正極端面３３ａのうち巻回電極体１１の軸方向最も内側に位置する部分Ｘよりも巻回電極体１１の軸方向外側に位置する部分（以下では「第１突出部１５ａ」と記す。）が形成される。一般に、電池ケース１内では、巻回電極体１１の外周面が電池ケース１の内周面に接触することにより、巻回電極体１１の外周側からその内周側へ向かう力が当該巻回電極体１１へ与えられる。かかる力によって、セパレータ１５の第１突出部１５ａが巻回電極体１１の内周側へ曲がって正極端面３３ａの少なくとも一部を覆う。
【００２１】
セパレータ１５の第１突出部１５ａは、正極端面３３ａの少なくとも一部を覆うことにより、その正極端面３３ａを含む正極板１３の部分を挟んで巻回電極体１１の径方向隣り（具体的には内周側）に位置するセパレータの部分（以下では「セパレータの第１被接触部」と記す。）に接触し易くなる。セパレータ１５が溶融、収縮または消失する程度にまで二次電池内の温度が上昇すると、セパレータ１５の第１突出部１５ａとセパレータ１５の第１被接触部とが熱溶着されて熱溶着部１６が形成される。
【００２２】
セパレータ１５の幅が負極板１７の幅よりも大きいが負極端面７３ａが巻回電極体１１の径方向に対して平行に延びている場合にも同様のことが言える。詳細には、セパレータ１５には、負極端面７３ａのうち巻回電極体１１の軸方向最も内側に位置する部分Ｙよりも巻回電極体１１の軸方向外側に位置する部分（以下では「第２突出部１５ｂ」と記す。）が形成される。電池ケース１内では、巻回電極体１１の外周側からその内周側へ向かう力が当該巻回電極体１１へ与えられるので、セパレータ１５の第２突出部１５ｂは、巻回電極体１１の内周側へ曲がって負極端面７３ａの少なくとも一部を覆う。これにより、セパレータ１５の第２突出部１５ｂは、その負極端面７３ａを含む負極板１７の部分を挟んで巻回電極体１１の径方向隣り（具体的には内周側）に位置するセパレータの部分（以下では「セパレータの第２被接触部」と記す。）に接触し易くなる。セパレータ１５が溶融、収縮または消失する程度にまで二次電池内の温度が上昇すると、セパレータ１５の第２突出部１５ｂとセパレータ１５の第２被接触部とが熱溶着されて熱溶着部１６が形成される。
【００２３】
このように、二次電池の温度が上昇したときに、セパレータ１５の第１突出部１５ａとセパレータ１５の第１被接触部とが熱溶着されるに過ぎず、セパレータ１５の第２突出部１５ｂとセパレータ１５の第２被接触部とが熱溶着されるに過ぎない。よって、電解液の液回り性を高く維持できるので、二次電池の抵抗の増加を防止できる。たとえば二次電池のハイレート充放電特性の向上または二次電池の安全性の確保などを図ることができる。また、二次電池の温度が上昇したときに熱溶着部１６が形成されるので、セパレータ１５の熱収縮が防止され、よって、内部短絡の発生が防止される。
【００２４】
熱溶着部１６は、正極端面３３ａまたは負極端面７３ａよりも巻回電極体１１の軸方向外側で形成される。これにより、熱溶着部１６は、巻回電極体１１の軸方向において、第１正極端部３１または第１負極端部７１とは反対側に位置することとなる。つまり、熱溶着部１６は、巻回電極体１１の軸方向の一端側の一部分に形成されるに過ぎず、巻回電極体１１の軸方向の他端側の一部分に形成されるに過ぎない。よって、熱溶着部１６が形成された場合であっても、電解液は、熱溶着部１６が形成されていない部分から巻回電極体１１内へ供給され易く、熱溶着部１６が形成されていない部分から巻回電極体１１の外へ放出され易い。このことによっても、電解液の液回り性を高く維持できる。
【００２５】
また、熱溶着部１６が正極端面３３ａまたは負極端面７３ａよりも巻回電極体１１の軸方向外側で形成されるので、熱溶着が解除されたときには、熱溶着が解除されたことにより形成されたセパレータ１５の先端部が正極端面３３ａまたは負極端面７３ａに接触する。これにより、セパレータ１５の更なる熱収縮を防止できるので、内部短絡の発生を防止できる。かかる効果は、本実施形態の二次電池が上記構成Ｂを有する場合に顕著となる。
【００２６】
本実施形態の二次電池が上記構成Ａを有しないが上記構成Ｂを有する場合であっても、たとえばセパレータ１５の幅は正極板１３の幅と同じであるが正極端面３３ａが巻回電極体１１の径方向に対して傾斜する場合であっても、セパレータ１５には第１突出部１５ａが形成される。同様に、セパレータ１５の幅は負極板１７の幅と同じであるが負極端面７３ａが巻回電極体１１の径方向に対して傾斜する場合であっても、セパレータ１５には第２突出部１５ｂが形成される。これにより、本実施形態の二次電池が上記構成Ａを有するが上記構成Ｂを有さない場合と同様の効果が得られる。
【００２７】
本実施形態の二次電池が上記構成Ａおよび上記構成Ｂを有する場合（図２）、本実施形態の二次電池が上記構成Ａを有するが上記構成Ｂを有さない場合と同様の効果が得られる。それだけでなく、セパレータ１５の第１突出部１５ａまたはセパレータ１５の第２突出部１５ｂが曲がるときに発生する立体障害を低く抑えることができる。これにより、セパレータ１５の第１突出部１５ａは、巻回電極体１１の内周側に曲がり易くなるので、正極端面３３ａを覆い易くなる。また、セパレータ１５の第２突出部１５ｂは、巻回電極体１１の内周側に曲がり易くなるので、負極端面７３ａを覆い易くなる。よって、二次電池の温度が上昇したときには熱溶着部１６が形成され易くなるので、セパレータ１５の熱収縮がさらに防止される。したがって、内部短絡の発生がさらに防止される。
【００２８】
［二次電池の製造］
図２に示す巻回電極体１１を備えた二次電池の製造方法を以下に示す。まず、正極集電体１３Ａの幅方向の一端側が露出するように、正極合剤層１３Ｂを正極集電体１３Ａ上に形成する。同様に、負極集電体１７Ａの幅方向の一端側が露出するように負極合剤層１７Ｂを負極集電体１７Ａ上に形成する。
【００２９】
次に、正極板１３の厚さ方向に対して傾斜する正極端面３３ａおよび負極板１７の厚さ方向に対して傾斜する負極端面７３ａを形成する。図４（ａ）、（ｂ）は、かかる正極端面３３ａおよび負極端面７３ａの形成方法を示す断面図である。第１正極端部３１とは反対側に位置する正極合剤層１３Ｂの上面に刃９１を当てる（図４（ａ））。刃９１を正極板１３の厚さ方向から所定の角度θ傾けて配置し、その刃９１で正極合剤層１３Ｂおよび正極集電体１３Ａを削り落とす。これにより、正極板１３の厚さ方向に対して所定の角度θだけ傾斜した正極端面３３ａが形成される（図４（ｂ））。同様の方法により、負極板１７の厚さ方向に対して所定の角度θだけ傾斜した負極端面７３ａを形成する。
【００３０】
角度θは、０°よりも大きく１０°以下であることが好ましい。角度θが１０°以下であれば、正極活物質または負極活物質の担持量の大幅な減少を招くことなく本実施形態の効果が得られる。角度θが０°よりも大きければΔｄ3およびΔｄ7は０ｍｍよりも大きくなり、角度θが大きくなるにつれてΔｄ3およびΔｄ7は大きくなる。「Δｄ3」は、正極端面３３ａが正極板１３の厚さ方向に対して傾斜することにより生じた、巻回電極体１１の軸方向における正極板１３の長さの差である。「Δｄ7」は、負極端面７３ａが負極板１７の厚さ方向に対して傾斜することにより生じた、巻回電極体１１の軸方向における負極板１７の長さの差である。
【００３１】
続いて、正極板１３および負極板１７よりも幅広のセパレータ１５を用意して、そのセパレータ１５を正極板１３と負極板１７とで挟む。このとき、セパレータ１５の幅方向の一端側を正極板１３の正極端面３３ａから突出させ、セパレータ１５の幅方向の他端側を負極板１７の負極端面７３ａから突出させる。これにより、セパレータ１５には第１突出部と第２突出部とが形成される。また、正極端面３３ａが巻回電極体１１の径方向となる方向に対して傾斜するように正極板１３を配置し、負極端面７３ａが巻回電極体１１の径方向となる方向に対して傾斜するように負極板１７を配置する。正極集電体１３Ａの幅方向に対して平行となるように巻回軸を配置し、その巻回軸を用いて正極板１３、セパレータ１５および負極板１７を巻回させる。このようにして巻回電極体１１が得られる。
【００３２】
得られた巻回電極体１１を電池ケース１内に配置する。巻回電極体１１の外周面が電池ケース１の内周面に接触することにより、セパレータ１５の第１突出部が巻回電極体１１の内周側へ曲がって正極端面３３ａの少なくとも一部を覆い、セパレータ１５の第２突出部が巻回電極体１１の内周側へ曲がって負極端面７３ａの少なくとも一部を覆う。その後、第１正極端部３１を正極端子３に接続し、第１負極端部７１を負極端子７に接続する。電解液を電池ケース１に入れてから電池ケース１を密閉すれば、図２に示す巻回電極体１１を備えた二次電池が製造される。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。本実施例では、セパレータの第２突出部の長さ、Δｄ3およびΔｄ7を変更してリチウムイオン二次電池を製造し、得られたリチウムイオン二次電池の過充電時の挙動を調べた。
【００３４】
＜実施例１＞
（正極板の作製）
正極活物質として、Ｌｉと３種の遷移金属元素（Ｃｏ、ＮｉおよびＭｎ）とを含むリチウム含有遷移金属複合酸化物からなる粉末を準備した。質量比で９０：８：２となるように正極活物質とアセチレンブラック（導電剤）とポリフッ化ビニリデン（結着剤）とを混ぜ、ＮＭＰ（N-methylpyrrolidone）で希釈して、正極合剤ペーストを得た。
【００３５】
Ａｌ箔（正極集電体）の幅方向の一端側が露出するように、正極合剤ペーストをＡｌ箔の両面に塗布してから乾燥させた。これにより、正極合剤層がＡｌ箔の両面に形成された。その後、ロール圧延機を用いて、正極合剤層およびＡｌ箔を圧延した。Δｄ3が表１に示す値となるようにＡｌ箔の幅方向の他端側において正極合剤層およびＡｌ箔を削り落して、正極板の厚さ方向に対して傾斜する正極端面を形成した。このようにして正極板が形成された。
【００３６】
（負極板の作製）
負極活物質として、天然黒鉛を核材とする炭素材料を準備した。質量比で９８：１：１となるように負極活物質とＣＭＣ（carboxymethylcellulose）（増粘剤）とポリフッ化ビニリデン（結着剤）とを混ぜ、水で希釈して、負極合剤ペーストを得た。
【００３７】
Ｃｕ箔（負極集電体）の幅方向の一端側が露出するように、負極合剤ペーストをＣｕ箔の両面に塗布してから乾燥させた。これにより、負極合剤層がＣｕ箔の両面に形成された。その後、ロール圧延機を用いて、負極合剤層およびＣｕ箔を圧延した。Δｄ7が表１に示す値となるようにＣｕ箔の幅方向の他端側において負極合剤層およびＣｕ箔を削り落して、負極板の厚さ方向に対して傾斜する負極端面を形成した。このようにして負極板が形成された。
【００３８】
（巻回電極体の作製）
ポリオレフィンからなるセパレータを準備した。準備したセパレータの幅は、正極板の幅よりも大きかったが、負極板の幅と同一であった。かかるセパレータを正極板と負極板とで挟んだ。このとき、セパレータの幅方向の一端側が正極端面から突出するように、且つ、正極端面が巻回電極体の径方向となる方向に対して傾斜するように、正極板を配置した。また、負極端面が正極端面とは反対側に配置されるように、且つ、負極端面が巻回電極体の径方向となる方向に対して傾斜するように、負極板を配置した。Ａｌ箔の幅方向に対して平行となるように巻回軸（不図示）を配置し、その巻回軸を用いて正極板、セパレータおよび負極板を巻回させた。このようにして巻回電極体を得た。
【００３９】
（封止）
得られた巻回電極体をＡｌ缶（電池ケース）内に挿入した。これにより、セパレータの第１突出部が曲がって正極端面の一部を覆い、セパレータの第２突出部が曲がって負極端面の一部を覆った。第１正極端部を正極端子に接続し、第１負極端部を負極端子に接続した。その後、電解液をＡｌ缶に供給してから、そのＡｌ缶を密閉した。このようにして、電池容量が２０Ａｈであるリチウムイオン二次電池が得られた。
【００４０】
用いた電解液は次に示す方法にしたがって調製された。体積比で３：４：３となるようにエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネイトとを混合して、混合溶媒を得た。濃度が１．０ｍｏｌ／ＬとなるようにＬｉＰＦ６を上記混合溶媒に入れた。このようにして電解液を調製した。
【００４１】
（過充電時の挙動）
電流遮断機構（ＣＩＤ：Current Interrupt Device）を正極集電体と正極端子との間または負極集電体と負極端子との間に設け、Ａｌ缶の外周面に熱電対を取り付けた。２０Ｖ、２５Ａの条件でリチウムイオン二次電池を充電し、ＣＩＤが作動した時点で充電を停止した。ＣＩＤが作動するまで、Ａｌ缶の外周面の温度を上記熱電対で測定した。結果を表１および図５に示す。表１において、「第２突出部の長さ」には、曲がる前の状態でのセパレータの第２突出部の長さを記す。
【００４２】
【表１】
2015084279.tif 000003
【００４３】
＜実施例２〜１１、比較例１＞
表１に示す条件にしたがってリチウムイオン二次電池を製造した。得られたリチウムイン二次電池に対して、上記実施例１に記載の方法にしたがって過充電時の挙動を調べた。
【００４４】
＜考察＞
比較例１と実施例１〜３とを比較すると、比較例１では最高温度が１７０℃であったのに対し、実施例１〜３では最高温度が１４０℃台に抑えられた。かかる結果から、セパレータの第２突出部の長さが０ｍｍであってもΔｄ3およびΔｄ7が０．１ｍｍ以上であれば過充電時におけるリチウムイオン二次電池の安全性を確保できることが分かった。
【００４５】
比較例１と実施例４、８とを比較すると、比較例１では最高温度が１７０℃であったのに対し、実施例４、８では最高温度が１４０℃台に抑えられた。かかる結果から、Δｄ3およびΔｄ7が０ｍｍであってもセパレータの第２突出部の長さが０．４ｍｍ以上であれば、過充電時におけるリチウムイオン二次電池の安全性を確保できることが分かった。
【００４６】
実施例４〜７と実施例８〜１１とを比較すると、最高温度は、実施例４〜７の方が実施例８〜１１よりも高かった。かかる結果から、セパレータの第２突出部が長い方が過充電時におけるリチウムイオン二次電池の安全性をより確保できることが分かった。
【００４７】
図６（ａ）は比較例１の巻回電極体の要部断面図であり、図６（ｂ）は比較例１の二次電池内の温度が上昇したときの巻回電極体の要部断面図である。比較例１では、セパレータの第２突出部の長さが０ｍｍでありΔｄ3およびΔｄ7が０ｍｍであったので、セパレータ１１５には第１突出部および第２突出部が形成されなかった。そのため、二次電池内の温度が上昇すると、セパレータ１１５が熱収縮した（図６（ｂ））。その結果、正極板１３と負極板１７とが接触したために内部短絡が発生し、よって、最高温度が高くなった。
【００４８】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４９】
１  電池ケース、３  正極端子、７  負極端子、１１  巻回電極体、１３  正極板、１３Ａ  正極集電体、１３Ｂ  正極合剤層、１５，１１５  セパレータ、１５ａ  第１突出部、１５ｂ  第２突出部、１６  熱溶着部、１７  負極板、１７Ａ  負極集電体、１７Ｂ  負極合剤層、３１  第１正極端部、３３  第２正極端部、３３ａ  正極端面、７１  第１負極端部、７３  第２負極端部、７３ａ  負極端面、９１  刃。
【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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