(57)【要約】【課題】二次電池用電極組立体の最外殻テープおよびこれを含む二次電池を提供する。【解決手段】本発明に係る二次電池用電極組立体の最外殻テープは、収縮性質がなく、電池の安全性を向上させ、特にパウチ型二次電池に使用する際、角部の耐衝撃性をさらに向上させることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液と反応して粘着性を示す粘着性テープと、前記粘着性テープの少なくとも一方側の面に形成された粘着層と、を含み、
前記粘着層はゴム系粘着層であることを特徴とする二次電池用電極組立体の最外殻テープ。
【請求項２】
前記粘着性テープは、配向ポリスチレンフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の電極組立体の最外殻テープ。
【請求項３】
前記電極組立体の最外殻テープは、シールテープであることを特徴とする請求項１に記載の電極組立体の最外殻テープ。
【請求項４】
前記ゴム系粘着層としては、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン−エチレン−プロピレンブロック共重合体ゴム、再生ゴム、ブチルゴム、ポリイソブチレン、またはこれらの変性体を含むことを特徴とする請求項１に記載の二次電池用電極組立体の最外殻テープ。
【請求項５】
前記電極組立体の最外殻テープの厚さは、２０μｍ〜５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の二次電池用電極組立体の最外殻テープ。
【請求項６】
前記粘着性テープの引張強度は、２００〜６００ｋｇｆ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池用電極組立体の最外殻テープ。
【請求項７】
前記電解液と反応して粘着性を示す粘着性テープと、前記粘着性テープの少なくとも一方側の面に形成された粘着層との間に、電解液に溶解しない電解液不溶性フィルムをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電極組立体の最外殻テープ。
【請求項８】
前記電解液不溶性フィルムは、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエチレン、およびポリプロピレンから選択されることを特徴とする請求項７に記載の電極組立体の最外殻テープ。
【請求項９】
前記電解液不溶性フィルムが、前記粘着性テープと、前記粘着層とに貼り付けられていることを特徴とする請求項７に記載の電極組立体の最外殻テープ。
【請求項１０】
第１電極板と、前記第１電極板と異なる極性を有する第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板との間に介在するセパレータと、を含む電極組立体、
電解質、
前記電極組立体の外面に貼り付けられる電極組立体の最外殻テープ、および
前記電極組立体と前記電解液を収容するケースを含み、
前記電極組立体の最外殻テープは請求項１から８のいずれか一項に記載の電極組立体の最外殻テープであることを特徴とする二次電池。
【請求項１１】
前記電極組立体の最外殻表面は、前記セパレータによってさらに１回巻かれることを特徴とする請求項１０に記載の二次電池。
【請求項１２】
前記二次電池は、パウチ型二次電池であることを特徴とする請求項１０に記載の二次電池。
【請求項１３】
前記電解質は、非水性有機溶媒およびリチウム塩を含み、
前記非水性有機溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、１、２−ブチレンカーボネート、２、３−ブチレンカーボネート１、２−ペンチレンカーボネート、２、３−ペンチレンカーボネートの中から選択される１種以上の環状カーボネート、
ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート、エチルプロピルカーボネートの中から選択される１種以上の線状カーボネート、
メチルアセテート、エチルアセテート、プロピルアセテート、メチルプロピオネート、エチルプロピオネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンの中から選択される１種以上のエステル、
テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジブチルエーテルの中から選択される１種以上のエーテル、および
ポリメチルビニルケトンからなる群から選択される１種以上を含むことを特徴とする請求項１０に記載の二次電池。
【請求項１４】
前記電極組立体の最外殻テープは、セパレータに貼り付けられることを特徴とする請求項１０に記載の二次電池。
【請求項１５】
前記セパレータは、ポリエチレンまたはポリプロピレンを含むことを特徴とする請求項１０に記載の二次電池。
【請求項１６】
前記ポリエチレンまたはポリプロピレンを含むセパレータの上に、セラミック層がさらに形成されることを特徴とする請求項１５に記載の二次電池。
【請求項１７】
前記セラミック層上に、ゴム系粘着層がさらに形成されることを特徴とする請求項１６に記載の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池用電極組立体の最外殻テープおよびこれを含む二次電池に関し、より詳しくは、電池ケースの内部において電極組立体が回転したり移動したりするのを防止して電池の安全性を高め、特にパウチ型二次電池に使用する際に、電極組立体の角部における耐衝撃性をさらに向上させることができる二次電池用電極組立体の最外殻テープおよびこれを利用する二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、二次電池は、正極板、負極板、およびこれら二つの電極板の間に介在するセパレータから構成された電極組立体を、電解質と共にケースに収納して形成される。上記の二次電池は、ケースの形状によって円筒形、角形、およびパウチ形に分類され、使用される電解質によりポリマー電解質型と非水電解質型とに区分される。
上記のケースに収納された電極組立体は、外部からの振動または衝撃（以下、外部衝撃という）によってケースの内部において容易に回転したり移動したりすることがよく起こる。このような電極組立体の回転や移動によって、電池の内部短絡が発生する恐れがあり、電極組立体に備わった電極タップが損傷する可能性がある。
したがって、外部衝撃によって電極組立体が回転したり移動したりすることを防止するために、電極組立体の最外殻テープを電極組立体の外面に貼り付けているが、シールテープ（seal tape）の上に、独立して別途貼り付けて使用することも可能である。しかし、従来の電極組立体の最外殻テープは、特に、ポリマー電池に対しては接着力が十分強くないので、外部衝撃によって容易に外れてしまったり、電解液と反応して接着力を失ってしまったりするという問題点があった。また、電極組立体の最外殻テープは、時間の経過に伴って電解液と反応し収縮することによって、電極組立体を引き締めることになり、電極組立体がその機能を円滑に発揮できなくなったり、局部的に電極組立体の厚さが厚くなって電池の厚み不良を起こし、場合によっては短絡などを起こしたりするという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、電解質と反応して接着力がさらに向上し、かつ収縮性質がないため局部的な電池の厚みが変化することなく電極組立体が円滑に機能することができ、特に外部衝撃に弱い電極組立体の角部においてさらに強い接着力を示すことができる二次電池用電極組立体の最外殻テープを提供することにある。
また、本発明の目的は、外部衝撃に強く、ケース内部において電極組立体が回転したり移動したりすることを防止できる二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的を達成するために、一実施形態によれば、本発明は、電解液と反応して粘着性を示す粘着性テープと、前記粘着性テープの少なくとも一方側の面に形成された粘着層と、を含む二次電池用電極組立体の最外殻テープを提供する。
本発明の一実施形態によれば、前記粘着性テープは、配向ポリスチレンフィルム、即ちＯＰＳ（Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）フィルムを利用することができる。本発明の一実施形態によれば、前記粘着性フィルムと前記粘着層との間に、電解液に溶解しない電解液不溶性フィルムをさらに含むことができる。
本発明の一実施形態によれば、前記粘着層としてゴム系粘着層を用いることができる。
前記電解液不溶性テープは、その厚さが調整され、電池組立体と電池ケースの間の間隔を調節する役割を果たすことができる。
本発明は、第１電極板と、前記第１電極板と異なる極性を有する第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板との間に介在するセパレータと、を含む電極組立体、電解質、前記電極組立体の外面に貼り付けられる電極組立体の最外殻テープ、および前記電極組立体と前記電解液を収容するケースを含み、前記電極組立体の最外殻テープが本発明による電極組立体の最外殻テープである二次電池を提供する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明による二次電池用電極組立体の最外殻テープを利用すると、収縮性質がないため、長期間使用しても局部的な電池の厚み増加が発生しないだけでなく、電極組立体を引き締めなくても電極組立体の極板における充放電が容易に進行し、電池の寿命特性が改善される。
また、高温においても収縮率が相対的に低いので、高温特性にも優れている。
また、電解質と接触しても接着力が維持されるので、電池のケース内部において電池組立体が回転したり移動したりすることを防止し、結果的に外部衝撃に弱い角部の耐衝撃性をより向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態により製造された電極組立体の最外殻テープ付きパウチ型二次電池の概略図である。
【図２】本発明によるシールテープとして電極組立体の最外殻テープ１００が使用された例を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態により製造された電極組立体に取り付けられたシールテープ（例えば、ＰＰ（ポリプロピレン））上に、本発明による電極組立体の最外殻テープ１００が使用された例を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態により製造された電極組立体の最外殻テープ（例えば、ゴム系粘着層、ＯＰＳ使用）の断面図である。
【図５】本発明の一実施形態により製造された電極組立体の最外殻テープが貼り付けられる電極組立体の斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態により製造されたパウチ型二次電池の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明をより詳細に説明する。以下の説明は、本発明を実施するための一つの実施形態に過ぎないものであって、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲において請求するように、本発明の要旨を逸脱することなく当該発明の属する分野で通常の知識を有する者であれば、誰でも多様な変更実施が可能な範囲にまで本発明の技術的精神が及ぶとみなされる。
【０００８】
［電極組立体の最外殻テープ（ＪＥＬＬＹ  ＲＯＬＬ  ＴＡＰＥ）］
本発明の一実施形態によれば、本発明は、電解液と反応して粘着性を示す粘着性テープと、上記の粘着性テープの少なくとも一方側の面に形成される粘着層と、を含む、電極組立体の最外殻テープを提供する。
上記の粘着性テープは、例えば、ＯＰＳ（Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）フィルムが用いられ、上記の粘着層にはゴム系粘着層が用いられる。ゴム系粘着層を使用しなければ、ポリマー電池においても十分な粘着性を示すことができない。
本発明の一実施形態によれば、上記の電極組立体の最外殻テープの厚さは、電池の容量を考慮すると薄いほど望ましいが、外部衝撃によって切れることを防止するためには、少なくとも２０μｍ以上、好ましくは２０μｍ〜５０μｍであり得る。
本発明の一実施形態によれば、上記の粘着性テープ、例えば、ＯＰＳフィルムは、引張強度が２００ｋｇｆ／ｃｍ２以上、好ましくは２００ｋｇｆ／ｃｍ２〜６００ｋｇｆ／ｃｍ２であることが好ましい。これは、電極の充放電により加えられる圧力に耐えなければならないためである。６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の場合は、ロールに巻かれているテープがうまく取れずに、フィルム作業性が低下したりＯＰＳフィルムが破れたりする場合があり、工程不良が発生する恐れがある。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、上記のゴム系粘着層は、天然ゴム（natural rubber）、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン−エチレン−プロピレンブロック共重合体ゴム、再生ゴム、ブチルゴム、ポリイソブチレン、またはこれらの変性体を含むことができる。
【００１０】
本発明の一実施形態による電極組立体の最外殻テープは、上記の粘着性テープ、例えば、ＯＰＳフィルムと、その少なくとも一方側の面に形成された粘着層との間に、電解液に溶解しない電解液不溶性フィルムを入れて多重層に形成することができ、これによって電極組立体の種類に関係なしに電池衝撃にも耐えられる構造になる。
上記の電解液不溶性フィルムは、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥ（ポリエチレン）、またはＰＰ（ポリプロピレン）などが好ましく用いられる。
本発明による電極組立体の最外殻テープにおいて、上記の粘着性テープ（例えば、ＯＰＳフィルム）の少なくとも一方側の面に形成される粘着層は、ゴム系粘着層であって、電解質と反応しても粘着性を維持することが望ましい。
【００１１】
［二次電池］
本発明の一実施形態によれば、本発明の二次電池は、第１電極板と、上記の第１電極板と異なる極性を有する第２電極板と、上記の第１電極板と上記の第２電極板との間に介在するセパレータと、を含む電極組立体、電解質、上記の電極組立体の外面に貼り付けられる電極組立体の最外殻テープ、および上記の電極組立体と上記の電解液を収容するケースを含む。上記の電極組立体の最外殻テープが、本発明による電極組立体の最外殻テープである。
上記の第１電極板は負極または正極であり、第２電極板は第１極板と異なる極性を有する電極を意味する。
上記の二次電池は、電池ケースの形状により角型、円筒型またはパウチ型のいずれも可能であるが、パウチ型が相対的に優れた効果を示す。パウチ型二次電池は、角型や円筒型に比べて角のＲ部分が相対的に脆弱である。しかし、本発明による二次電池は、電解質と接触しても粘着性を失わない本発明の電極組立体の最外殻テープの性質によって、電池ケースの内部において電極組立体の回転および移動を防止するとともに、外部衝撃などによっても容易に分離しないので、高い安全性を有することができる。
また、二次電池は、電解質の種類によって非水電解質電池、ポリマー電池などに区分することができるが、本発明による二次電池はポリマー電池により効果的である。これは、ゴム系粘着層が粘着性テープ（例えば、ＯＰＳ）と電極組立体の間の接着力を維持するためであり、円筒型の場合、アクリレート粘着層でも効果が得られるためである。
【００１２】
［電解質］
電解質は、ポリマー電解質および非水電解質に区分され、ポリマー電解質を使用する場合でもリチウム塩および非水電解液をさらに含む。
上記の非水電解液は、リチウム塩を溶解または解離させるために使用するものであって、通常の電池用電解液溶媒として使用するものであれば、特に限定されない。
上記の非水電解液は例えば、環状カーボネート、線状カーボネート、ラクトン、エーテル、エステル、スルホキシド、アセトニトリル、ラクタム、ケトン、およびこれらのハロゲン誘導体などをそれぞれ単独でまたは２種以上混合して使用することができる。上記の環状カーボネートの例としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）などがあり、上記の線状カーボネートの例としてはジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、およびメチルプロピルカーボネート（ＭＰＣ）などがある。上記のラクトンの例としてはガンマ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）があり、上記のエーテルの例としてはジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１、４−ジオキサン、１、２−ジメトキシエタン、１、２−ジエトキシエタンなどがある。上記のエステルの例としてはメチルフォーメート、エチルフォーメート、プロピルフォーメート、メチルアセテート、エチルアセテート、プロピルアセテート、メチルプロピオネート、エチルプロピオネート、ブチルプロピオネート、メチルピバレートなどがある。また、上記のスルホキシドとしてはジメチルスルホキシドなどがあり、上記のラクタムとしてはＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）などがあり、上記のケトンとしてはポリメチルビニルケトンがある。また、これらのハロゲン誘導体が使用可能であり、以上の例示した電解液溶媒のみに限定されるものではない。また、これら電解液溶媒は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００１３】
上記のリチウム塩は、上記の非水系電解質に溶解しやすい物質であって、例えば、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、（ＣＦ３ＳＯ２）２ＮＬｉ、クロロボランリチウム、低級脂肪族カルボン酸リチウム、テトラフェニルほう酸リチウム、イミドなどが用いられる。また、非水系電解質としては、充放電特性、難燃性などの改善を目的で、例えば、ピリジン、トリエチルホスファート、トリエタノールアミン、環状エーテル、エチレンジアミン、ｎ−グライム（glyme）、ヘキサリン酸トリアミド、ニトロベンゼン誘導体、硫黄、キノンイミン染料、Ｎ−置換オキサゾリジノン、Ｎ、Ｎ−置換イミダゾリジン、エチレングリコールジアルキルエーテル、アンモニウム塩、ピロール、２−メトキシエタノール、三塩化アルミニウムなどを添加することができる。場合によっては、不燃性を付与するために、四塩化炭素、三フッ化エチレンなどのハロゲン含有溶媒をさらに含むことができ、高温保存特性を向上させるために二酸化炭酸ガスをさらに含むこともできる。
【００１４】
［負極］
一実施形態において、負極は当分野で知られている通常の方法により製造することができる。例えば、バインダー、有機溶媒、必要に応じて、導電剤、分散剤を混合および攪拌してスラリーを製造し、これを金属材料の集電体に塗布し圧縮した後、乾燥して負極を製造することができる。
一実施形態によれば、負極活物質は７０〜９８重量％、バインダーは１〜３０重量％、導電剤は１〜２５重量％用いられる。
上記の負極活物質は高容量負極活物質であり、本発明の一実施形態によると、Ｓｉ系活物質、Ｓｎ系活物質、およびこれらの合金からなる活物質のうち１種以上であることができ、黒鉛と混合して使用可能である。
【００１５】
例えば、上記のＳｉ系負極活物質としては、酸化シリコン（ＳｉＯｘ、０．１≦ｘ≦１．２）、非晶質シリコン、またはシリコンに他の元素を添加して合金形態の構造を形成することができる。例えば、上記の元素はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｒａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｒｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｄｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｇ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｂｈ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｈｓ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、およびＴｅのうち１種以上であることができる。
例えば、上記のＳｎ系負極活物質としては、錫、酸化錫（ＳｎＯ２）、または錫に他の元素を添加して合金形態の構造を形成することができる。例えば、上記の元素はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｒｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｄｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｇ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｂｈ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｈｓ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、およびＴｅのうち１種以上であることができる。
【００１６】
上記のバインダーは、例えば、ＳＢＲ、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
導電剤としては、カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、人造黒鉛、炭素繊維、炭素ナノチューブ、非晶質カーボンなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００１７】
一実施形態においては、ＳＢＲバインダーエマルジョンを水と混合し、負極活物質、または導電剤と一緒に入れて、均一にスラリーを製造する。
金属材料の集電体は、金属材料から製造することができ、上記の負極活物質のスラリーが容易に塗布できる高伝導性金属の場合、電池の電圧範囲で反応性のないものであればいずれも用いられる。代表的な例として、銅、ニッケル、またはステンレス合金、またはこれらの組み合わせによって製造されるメッシュ（mesh）または箔（foil）などがあるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１８】
スラリーを集電体に塗布する方法は特に限定されないが、例えば、ドクターブレード、浸漬、ハケ塗り（brushing）等が挙げられる。塗布量は特に限定されないが、溶媒や分散媒を除去した後に形成される活物質層の厚さは、通常０．００５〜５ｍｍ、好ましくは０．０１〜０．１ｍｍ程度が望ましい。
溶媒または分散媒を除去する方法は特に限定されないが、応力集中が発生して活物質層に亀裂が発生したり、活物質層が集電体から剥離されたりしない程度の速度範囲内で、できれば速やかに溶媒または分散媒が揮発するように調整して除去する方法が挙げられる。例えば、５０〜２００℃の真空オーブンで０．５〜３日間乾燥する方法が利用できる。
【００１９】
［正極］
一実施形態において、上記の二次電池の正極に使用可能な正極活物質としてはリチウム含有遷移金属酸化物があり、具体的には、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ２（０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１、０＜ｃ＜１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）、ＬｉＮｉ１−ＹＣｏＹＯ２、ＬｉＣｏ１−ＹＭｎＹＯ２、ＬｉＮｉ１−ＹＭｎＹＯ２（ここで、０＜Ｙ＜１）、Ｌｉ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ４（０＜ａ＜２、０＜ｂ＜２、０＜ｃ＜２、ａ＋ｂ＋ｃ＝２）、ＬｉＭｎ２−ＺＮｉＺＯ４、ＬｉＭｎ２−ＺＣｏＺＯ４（ここで、０＜Ｚ＜２）、ＬｉＣｏＰＯ４、およびＬｉＦｅＰＯ４からなる群から選択される１種以上が用いられる。
上記の正極活物質を利用して、当該技術分野に知られた通常の方法により正極を製造する。その他正極製造に関連した内容は一般的なものであり、その記述は省略する。
【００２０】
［セパレータ］
一実施形態において、セパレータは正極と負極の間に介在し、高いイオン透過度と機械的強度とを有する絶縁性の薄い薄膜が使用される。
一実施形態において、上記のセパレータの気孔直径は一般的に０．０１〜１０μｍであり、厚さは一般的に５〜３００μｍである。このようなセパレータとしては、例えば、耐薬品性および疎水性のポリプロピレンなどのオレフィン系ポリマー、ガラス繊維、またはポリエチレンなどからなるシートや不織布などが用いられる。電解質としてポリマーなどの固体電解質が使用される場合には、固体電解質がセパレータを兼ねることもできる。
上記のセパレータのうち、オレフィン系ポリマーの具体的な例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、またはこれらの２層以上の多層膜が用いられ、ポリエチレン／ポリプロピレンの２層構造セパレータ、ポリエチレン／ポリプロピレン／ポリエチレンの３層構造セパレータ、ポリプロピレン／ポリエチレン／ポリプロピレンの３層構造セパレータなどのような混合多層膜が用いられる。
本発明の一実施形態によれば、電極組立体の最外殻表面は、セパレータによって１回巻かれることが望ましい。これは、正極活物質や負極活物質で巻かれるよりは、セパレータで巻かれた方が、上記の電極組立体の外面に貼り付けられる電極組立体の最外殻テープとの接着力をさらに高めることができるからである。
【００２１】
以下、図１を参照して、本発明の一実施形態による負極を含む二次電池をより詳しく説明する。
図１は、本発明の実施形態によるパウチ型二次電池の斜視図である。以下、説明される二次電池の製造方法は、本発明の理解を助けるためのものであり、当該技術分野において知られている技術内容を利用し、適切に変更して実施することができる。
図１を参照すれば、本発明の実施形態による二次電池は、ケース２０、上記のケース２０内に収納される電極組立体１０、電極組立体１０の外面に貼り付けられる電極組立体の最外殻テープ１００から構成される。
【００２２】
図２は、本発明によるシールテープとして電極組立体の最外殻テープ１００が使用された例を示した図であって、本発明による電極組立体の最外殻テープ１００は、電極組立体のシールテープとして用いられる。
【００２３】
図３は、シールテープ（ＰＰ）の上に本発明による電極組立体の最外殻テープ１００が使用された例を示した図であって、シールテープに電極組立体の最外殻テープ１００が追加的に貼り付けられて用いられる。
【００２４】
図４を参照すれば、電極組立体の最外殻テープ１００は、基材の粘着性テープ（例えば、ＯＰＳフィルム）１１０と、粘着性テープのＯＰＳフィルム１１０の一方側の面に形成された粘着層１２０と、から構成される。
【００２５】
図５を参照すれば、電極組立体１０は、最外殻表面がセパレータ１２となるようにセパレータ１２によって１回巻かれた方が望ましい。
【００２６】
図６を参照すれば、電極組立体の最外殻テープ１００を、電極組立体１０の最外殻外面を構成するセパレータ１２に巻いて貼り付け、ケース２０に収納したり、既存のシールテープによって電極組立体の最外殻を固定したりした後、その上に電極組立体の最外殻テープ１００を別途貼り付けることができる。その後、電解液を注液することによって、電解液２００と電極組立体の最外殻テープ１００の基材の粘着性テープ層（例えば、ＯＰＳ層）とが反応して粘着性が発生し、電池ケースの内部の電極組立体の回転および移動を防止するため、落下試験などの衝撃テストにおいて良い結果を示す。
これによって、本発明による電極組立体の最外殻テープを備えた二次電池は、外部衝撃に強く、特に角部の耐衝撃性を向上させる効果をもたらす。
【００２７】
以下、実施例を通して、本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
【００２８】
［実施例１：電極組立体の最外殻テープの製造］
ＳＫＣの４０μｍのＯＰＳフィルム（ＯＰＳ２５／ＰＳＡ１０）に、スチレンブタジエン系粘着成分としてゴムが７０重量％含まれている粘着性組成物を５μｍの厚さで塗布し、常温で２４時間乾燥して、総厚さ４５μｍの電極組立体の最外殻テープを製造した。
【００２９】
［実施例２〜４］
下記表１に示すように、ゴム系粘着層および厚さを異にしたことを除いては実施例１と同様な方法によって、電極組立体の最外殻テープを製造した。
厚さ２０〜４０μｍの場合、最終テープとして厚さ不良および外形不良が改善されたと判断し、反面、厚さ４０μｍ以上の場合は最終テープとして厚さ不良および外形不良に不利な構造を有していると判断した。
【００３０】
【表１】
2015118921.tif 000003
【００３１】
［実施例５］
実施例１においてＯＰＳと粘着層との間に６μｍの厚さのＰＥＴを付加したことを除いては、実施例１と同様な方法によって電極組立体の最外殻テープを製造した。
【００３２】
［比較例１］
実施例１と同様な方法であるが、ただし、粘着層としてはアクリル系が主成分のアクリル酸エステル重合体を使って製造した。
【００３３】
［実験例１:電極組立体の最外殻テープの物性実験］
実施例１から４および比較例１により製造された電極組立体の最外殻テープの物性をそれぞれ測定して下記表２に示す。表２において、実施例および比較例に使用されたＯＰＳは同一のもので、粘着剤成分だけが異なる。したがって、フィルムの基本物性は同一である。電極組立体にＯＰＳフィルムを貼り付けた後、電解液に浸し、オーブンに入れて、ＯＰＳの収縮の程度を調べた。その結果、アクリル系粘着層を有する比較例１の場合、５０℃で収縮したが、ゴム系粘着層を有しているＯＰＳフィルムは、８０℃になってから収縮した。したがって、ゴム系粘着層を有しているＯＰＳフィルムは、ゴム系粘着層が電解液に溶けにくく、ＯＰＳフィルムのより良好な維持が可能であることが明らかになった。
上記の電解液は、１．１Ｍ  ＬｉＰＦ６（ＥＣ／ＰＣ／ＥＰ＝１／３／６）＋１．２Ｍ  ＬｉＢＦ４＋５．０％  ＦＥＣ（Ｆｌｏｕｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）＋２．０％  ＶＣ（Ｖｉｎｙｌｃａｒｂｏｎａｔｅ）＋１．０％  ＳＡ（ｓｕｃｃｉｎｉｃ  ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）＋３．０％  ＳＮ（ｓｕｃｃｉｎｏｎｔｒｉｌｅ）を使った。
【００３４】
【表２】
2015118921.tif 000004
【００３５】
［実験例１］
実施例１から５および比較例１により製造された、ＯＰＳフィルムを含む電極組立体の最外殻テープをステンレス金属板に貼り付けたサンプルを、それぞれ５つずつ作って、１．１Ｍ  ＬｉＰＦ６（ＥＣ／ＰＣ／ＥＰ＝１／３／６）＋１．２Ｍ  ＬｉＢＦ４＋５．０％  ＦＥＣ（Ｆｌｏｕｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）＋２．０％  ＶＣ（Ｖｉｎｙｌ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）＋１．０％  ＳＡ（ｓｕｃｃｉｎｉｃ  ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）＋３．０％  ＳＮ（ｓｕｃｃｉｎｏｎｔｒｉｌｅ）に含浸させ、高温６０℃で１０日間放置後、サンプルを１つずつ取り出して粘着力を測定した。その結果を表３に示す。電極組立体の最外殻テープを電解液に含浸すると、ＯＰＳのフィルムが溶けて電解液との反応でステンレス金属板とくっつく現象が発生する。ある一定以上の粘着力（３００ｇｆ／２５ｍｍ↑）を有していれば、電解液との反応による接着力に問題はないと判断する。
【００３６】
【表３】
2015118921.tif 000005
【００３７】
上記表３から、本発明による電極組立体の最外殻テープが、粘着層としてアクリル系粘着層を用いた電極組立体の最外殻テープより粘着力に優れていることが分かる。アクリル系粘着層を有するテープの場合（比較例１）、初期は３００ｇｆ／２５ｍｍの粘着力を有するが、時間が経過すると粘着剤が電解液に溶けて、１１日経過後には粘着力が１０ｇｆ／２５ｍｍ以下に弱くなり、接着力を喪失することになる。
【符号の説明】
【００３８】
１０  電極組立体
１２  セパレータ
２０  ケース
１００  電極組立体の最外殻テープ
１１０  粘着性テープ
１２０  粘着層
２００  電解液
【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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