(57)【要約】  本発明の課題は、電池厚みのバラツキや電池の固縛力の増大につながる電池膨れを抑制するため、その原因であるガス発生による電池内圧の上昇を低減し、車載用途における電池モジュール製作などに支障がない、高い信頼性を確保したリチウムイオン二次電池を提供することである。  本発明のリチウムイオン二次電池（２２）は、電池缶（１１）内に包接化合物を含み、その包接化合物が、シクロデキストリン類、カリックスアレン類、クラウンエーテル類から選ばれる1種以上の化合物であることを特徴とする。この構成により、電池缶（１１）内のCOガス、CO2ガス、H2ガスを吸収し、ガスによる電池膨れを抑制する。
2014192094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極電極と負極電極をセパレータを介して配した捲回電極群と、前記捲回電極群を収納する電池缶と、前記電池缶を封口する蓋と、前記電池缶内に注入される非水電解液を有するリチウムイオン二次電池であって、
前記電池缶内に包接化合物を含み、前記包接化合物が、シクロデキストリン類、カリックスアレン類、クラウンエーテル類から選ばれる1種以上の化合物であることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【請求項２】
前記包接化合物が、前記電池缶内に配置された絶縁部材に含有されていることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３】
前記絶縁部材は、前記捲回電極群と前記電池缶との間に介在される絶縁フィルムであることを特徴とする請求項２に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項４】
前記絶縁部材は、前記捲回電極群の軸芯シートであることを特徴とする請求項２に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項５】
前記絶縁部材は、前記電池缶の内壁に配置された絶縁塗膜であることを特徴とする請求項２に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項６】
前記絶縁部材は、前記捲回電極群と前記電池缶との間に配置した絶縁ブロックであることを特徴とする請求項２に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項７】
前記包接化合物が、比重が0.3以下であり、粒径が50μm以下であることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項８】
前記包接化合物は、比重が0.2以上であり、粒径が30μm以上であることを特徴とする請求項７に記載のリチウムイオン二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両等に搭載するリチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は他の二次電池と比較してエネルギー密度が高いため、昨今では主にデジタルカメラやノート型パソコン、携帯電話などのポータブル機器に多く使用されている。また近年は環境問題に対応すべく、電気自動車用や電力貯蔵用を目的とする、大型のリチウムイオン二次電池の研究開発が活発に行われている。特に、自動車産業界においては、動力源としてモータを用いる方式の電気自動車や内燃機関とモータとの両方を用いるハイブリッド方式の電気自動車の開発が進められており、その一部はすでに実用化されている。【０００３】
リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高いという利点を有する反面、特に、車載用の大型リチウムイオン二次電池については、内在するエネルギーが非常に大きいため、高い信頼性と安全性が求められる。その中で課題となっているのが、電池の膨れである。電池の膨れは、電池厚みのバラツキや電池の固縛力の増大につながり、車載用途において、多くの電池を用いたモジュール製作時などにも大きな問題になる。【０００４】
電池の膨れは、初充電時やサイクル時のガス発生が主な原因であり、特に影響が大きいのが、初充電時のガス発生である。初充電時のガス発生がより顕著なのは、負極材料として黒鉛系材料を用いた場合である。黒鉛系材料は、今後、電池の高エネルギー密度化の流れから、主流の負極材料になるものである。そのため、ガス発生への対応は、今後一層重要になると考えられる。【０００５】
上記課題の対策として、特許文献１の内容が提案されている。特許文献１は、ガス吸収剤として、電解液による湿潤を防ぐ目的でアミン修飾されたメソポーラスシリカを用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２４２４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示されるガス吸収剤の材料は作製に手間が掛かり、コスト増大を招く可能性があり、またシリカは本質的に水分吸収の感度が高く、アミン修飾による湿潤抑制効果については疑問がある。さらに、シリカは吸収するガス種についての選択性に乏しく、温度などの条件による脱離現象も懸念される。【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、電池厚みのバラツキや電池の固縛力の増大につながる電池膨れを抑制するため、その原因であるガス発生による電池内圧の上昇を抑制し、車載用途における電池モジュール製作などに支障がない、高い信頼性を確保したリチウムイオン二次電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題に対して、本発明は、正極電極と負極電極をセパレータを介して配した捲回電極群と、前記捲回電極群を収納する電池缶と、前記電池缶を封口する蓋と、前記電池缶内に注入される非水電解液から成るリチウムイオン二次電池であって、前記電池缶内に包接化合物を含み、前記包接化合物が、シクロデキストリン類、カリックスアレン類、クラウンエーテル類から選ばれる1種以上の化合物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電池缶内で、液体は吸収せず、COガス、CO2ガス、H2ガスを吸収することができる。したがって、電池膨れの原因である初充電時およびサイクル時のガス発生による電池内圧の上昇を抑制でき、電池厚みのバラツキや電池の固縛力の増大といった、車載用途における電池モジュール化の課題を解決できる。また、今後、主流の負極材料になる黒鉛系材料の適用も容易になり、電池の高エネルギー密度化への対応が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態であるリチウムイオン二次電池の捲回電極群の分解斜視図。
【図２】本発明の一実施形態であるリチウムイオン二次電池の分解斜視図。
【図３】本発明の一実施形態であるリチウムイオン二次電池の外観斜視図。
【図４】本発明の一実施形態であるリチウムイオン二次電池の電池作製工程のフローチャート。
【図５Ａ】本発明の一実施形態であるリチウムイオン二次電池の電池缶内部の横断面模式図。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態であるリチウムイオン二次電池の電池缶内部の横断面模式図。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態であるリチウムイオン二次電池の電池缶内部の横断面模式図。
【図５Ｄ】本発明の一実施形態であるリチウムイオン二次電池の電池缶内部の縦断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のリチウムイオン二次電池は、電池内部に包接化合物を含み、その包接化合物が、シクロデキストリン類、カリックスアレン類、クラウンエーテル類から選ばれる1種以上の化合物であることを特徴としている。
【００１３】
以下、図１〜図５を参照して、本発明のリチウムイオン二次電池の実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態であるリチウムイオン二次電池の捲回電極群の分解斜視図である。扁平形状の捲回電極群２１は、一定幅の未塗工部１aを有する正極１と、一定幅の未塗工部２aを有する負極２とを、セパレータ３、およびセパレータ４を間に介して、互いの未塗工部１ａ、２ａが逆になるように（幅方向両側に配置されるように）配して捲回することにより構成される。
【００１５】
＜電極作製（正極）＞
正極活物質としてリチウム遷移金属複合酸化物と、導電助剤として鱗片状黒鉛と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とを重量比８５：１０：５で混合し、これに分散溶媒のＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を添加、混練したスラリを、厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に塗工した。その後、乾燥、プレス、裁断することにより、塗工部１ｂの幅が８０ｍｍ、塗工量が１３０ｇ/ｍ２、電極長が４ｍの正極１を得た。なお、アルミニウム箔の長尺方向の片側端部には、連続して形成した未塗工部１ａを配し、その部分を正極リードとした。
【００１６】
＜電極作製（負極）＞
負極活物質として黒鉛系炭素粉末、結着剤としてＰＶＤＦを添加し、これに分散溶媒のＮＭＰを添加、混練したスラリを、厚さ１０μｍの銅箔の両面に塗工した。その後乾燥、プレス、裁断することにより、塗工部の幅が８４ｍｍ、塗工量が７０ｇ/ｍ２、電極長が４．４ｍの負極２を得た。なお、銅箔の長尺方向の片側端部には、連続して形成した未塗工部２ａを配し、その部分を負極リードとした。
【００１７】
＜電池組立＞
上記作製した正極１と負極２を、これら両極が直接接触しないように幅９０ｍｍ、厚さ３０μｍのポリエチレン製微多孔性のセパレータ３およびセパレータ４と共に捲回して捲回電極群２１を作製した。捲回電極群２１は、正極１、負極２、セパレータ３、セパレータ４とも長尺方向に１０Ｎの荷重をかけて伸展しつつ、電極端面およびセパレータ端面が一定位置になるように蛇行制御しながら作製した。捲回電極群２１の中心には、ポリプロピレン製軸芯シート、およびポリプロピレン製微多孔性セパレータ３およびセパレータ４を一層以上配した。このとき、正極未塗工部１ａと負極未塗工部２ａとが、それぞれ捲回電極群２１の互いに反対側の端部に位置するようにした。
【００１８】
図２は、本発明の一実施形態であるリチウムイオン二次電池の分解斜視図である。注液孔１０を配した電池蓋９には、負極外部端子７と正極外部端子８をあらかじめ接続し、負極外部端子７と負極集電板５を電気的に導通させ、正極外部端子８と正極集電板６も電気的に導通するよう作製した。そして、正極未塗工部１ａを正極集電板６と超音波溶接により接合し、負極未塗工部２ａと負極集電板５も同様に接合した。その後、電池蓋部分に取り付けられている捲回電極群２１を、合成樹脂製の絶縁フィルム（絶縁袋）で覆い、電池缶１１内に挿入した。そして、電池缶１１と電池蓋９との間をレーザ溶接により接合して密閉する。
【００１９】
電池蓋９の注液孔１０から電池缶１１内に非水電解液を注入する。非水電解液は、捲回電極群２１全体を浸潤可能な所定量が注入される。そして、注液孔１０を封止栓（図示せず）で密閉することによりリチウムイオン二次電池２２を完成させた。非水電解液には、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを体積比で１：２の割合で混合した混合溶液中へ六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１モル／リットルの濃度で溶解したものを用いた。
【００２０】
図３は、本発明の一実施形態であるリチウムイオン二次電池の外観斜視図である。リチウムイオン二次電池２２は、横幅に対して厚さが薄い扁平角形を有している。電池蓋９は長方形を有しており、長辺方向両側位置には負極外部端子７と正極外部端子８が配置され、長辺方向中間位置には注液孔１０が配置されている。
【００２１】
図４は、本発明の一実施形態であるリチウムイオン二次電池の電池作製工程のフローチャートである。電極作製については、混練、塗工、プレス、スリットの順に行い、電極原反までを作製する。混練は、活物質と導電助剤および結着剤を所定の重量比で混合し、これに分散溶媒を添加して所定の固形分濃度、粘度に調整したスラリを作製する。塗工は、所定厚さの金属箔基材の両面に前記スラリを、所定の幅および所定の重量だけ塗布し、その後溶媒のみを乾燥により除去することで、塗工後電極を作製する。塗工と乾燥は片面ずつ順番に行われる。プレスは、塗工後電極を所定の厚さまでロールプレスにより圧縮することで、所定の電極密度を有するプレス後電極を作製する。スリットは、プレス後電極を、所定の塗工部幅、および所定の未塗工部幅に裁断し、電極原反を作製する。
【００２２】
電池組立では、電極原反を用いて、捲回、集電板溶接、缶挿入、缶溶接、注液の工程を経て、リチウムイオン二次電池２２を作製する。捲回は、正極１と負極２を、両極が直接接触しないように、セパレータ３、４を介して、場合により捲回軸心を用い、共に捲回して捲回電極群２１を作製する。また、電極端面およびセパレータ端面が一定位置になるように蛇行制御しながら、正極未塗工部１ａと負極未塗工部２ａとが、捲回電極群２１の互いに反対側の端部に位置するように作製する。集電板溶接は、捲回電極群２１の互いに反対側の端部に位置する正極未塗工部１ａ、および負極未塗工部２ａに、それぞれ正極集電板６、負極集電板５を超音波溶接により接合する。また正極集電板６、負極集電板５は予め蓋部分において、正極外部端子８、および負極外部端子７と接続されている。缶挿入と、次の缶溶接は、正極集電板６、および負極集電板５を含む蓋部分を取り付けた捲回電極群２１を電池缶１１内に挿入し、電池蓋９と電池缶１１をレーザ溶接により封止する。注液は、電池缶１１内に、所定量の非水電解液を電池蓋９に設けられた注液孔１０より注入した後、注液孔１０を封止栓で封止してレーザ溶接により密閉し、リチウムイオン二次電池２２を作製する。作製したリチウムイオン二次電池２２は、充放電をする際には、電池厚み方向から一定の拘束力を加えることを前提とする。
【００２３】
図５Ａから図５Ｃは、本発明の一実施形態であるリチウムイオン二次電池の電池缶内部の横断面模式図、図５Ｄは、縦断面模式図である。
【００２４】
本実施形態のリチウムイオン二次電池は、シクロデキストリン類、カリックスアレン類、クラウンエーテル類から選ばれる1種以上の包接化合物を、電池缶の内部に配置された絶縁部材に含有させた構成を有している。
【００２５】
図５Ａに示すリチウムイオン二次電池２２は、捲回電極群２１と電池缶１１との間に配置した絶縁フィルム（絶縁部材）１２に包接化合物が含有されている。包接化合物は、絶縁フィルム１２を構成する絶縁部材の内部に練り込まれている。
【００２６】
絶縁フィルム１２は、例えばポリプロピレンなどの絶縁性を有する合成樹脂製材料を溶融してダイから押し出すことによって成形される。この合成樹脂製材料に包接化合物を混ぜて成形することによって、包接化合物を含有する絶縁フィルム１２を形成することができる。
【００２７】
包接化合物は、シクロデキストリン類、カリックスアレン類、クラウンエーテル類から選ばれる1種以上の化合物である。したがって、電池缶１１内で、液体は吸収せず、COガス、CO2ガス、H2ガスを吸収することができる。したがって、初充電時およびサイクル時に電池缶１１の内部で発生したガスを包接化合物に吸収させることができ、ガス発生に起因する電池膨れを抑制することができる。したがって、電池厚みのバラツキや電池の固縛力の増大といった、車載用途における電池モジュール製作時の課題を解決できる。
【００２８】
従来からガス吸収剤として用いられているシリカや活性炭等は、表面から吸収する構造を有しているので、絶縁部材の表面に必ず露出させる必要があり、内部に練り込むことはできない。電池缶内で確保できる表面積には限界があり、ガスの吸収量を増大させることができなかった。また、電解液などの液体を吸収する性質を有しており、ガスに接するようにするために電池内部における設置場所も限定されている。
【００２９】
これに対して、包接化合物は、絶縁部材の内部に練り込むことができるので、より多くの包接化合物を用いることができ、設置場所等も限定されず、ガスを効果的に吸収することができ、ガスの吸収量も飛躍的に増大させることができる。特に、包接化合物を含有する絶縁部材を、絶縁フィルム１２とすることによって、電池缶１１内で表面積を大きく確保でき、効率よくガスを吸収することができる。
【００３０】
図５Ｂに示すリチウムイオン二次電池２２は、捲回電極群２１の内部に配置されている同じくポリプロピレン製の軸芯シート（絶縁部材）１３内に上記した包接化合物が含有されている。捲回電極群２１は、矩形平板形状の軸芯シート１３を有しており、その軸芯シート１３の周りに正極１と負極２を間にセパレータ３、４を介して捲回することによって構成されている。軸芯シート１３は、絶縁性の合成樹脂製材料であるポリプロピレンによって構成されており、その内部に包接化合物が練り込まれている。軸芯シート１３は、例えば絶縁性の合成樹脂製材料を加熱溶融して金型内に射出して成形される。この加熱溶融された合成樹脂製材料に包接化合物を混入させて射出成形することにより、包接化合物を含有する軸芯シート１３を形成することができる。
【００３１】
図５Ｃに示すリチウムイオン二次電池２２は、電池缶１１の内壁に配置された絶縁塗膜（絶縁部材）１４内に包接化合物が含有されている。電池缶１１の内壁には、絶縁性の塗料が塗布されて、絶縁塗膜１４が形成されている。この絶縁性の塗料に包接化合物を混ぜて塗布することによって、包接化合物を含有する絶縁塗膜１４を形成することができる。
【００３２】
図５Ｄに示すリチウムイオン二次電池２２は、捲回電極群２１と電池缶１１の間に配置したポリプロピレン製の絶縁ブロック（絶縁部材）１５内に包接化合物が含有されている。絶縁ブロックは、捲回電極群２１と電池缶１１との間に緩衝材として介在されるものであり、軸芯シート１３と同様に、加熱溶融された合成樹脂製材料に包接化合物を混入させて射出成形することにより形成される。
【００３３】
本発明は、上記実施形態によって制限されるものでない。バインダとして、ＰＶＤＦを例示したが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレン／ブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン等の重合体及びこれらの混合体などを使用するようにしてもよい。
【００３４】
また、本実施形態ではＥＣ、ＤＭＣの混合溶液中にＬｉＰＦ６を溶解した非水電解液を例示したが、一般的なリチウム塩を電解質とし、これを有機溶媒に溶解した非水電解液を用いるようにしてもよく、本発明は用いられるリチウム塩や有機溶媒には特に制限されない。例えば、電解質としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（Ｃ６Ｈ５）４、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ等やこれらの混合物を用いることができる。また、有機溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトニル等またはこれら２種類以上の混合溶媒を用いるようにしてもよく、混合配合比についても制限されるものではない。
【００３５】
次に、上述した本実施形態に従って作製したリチウムイオン二次電池２２の実施例について説明する。
【実施例１】
【００３６】
＜電極作製（正極）＞
正極活物質としてリチウム遷移金属複合酸化物と、導電助剤として鱗片状黒鉛と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とを重量比８５：１０：５で混合し、これに分散溶媒のＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を添加、混練したスラリを、厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に塗工した。その後、乾燥、プレス、裁断することにより、塗工部の幅が８０ｍｍ、塗工量が１３０ｇ/ｍ２、電極長が４ｍの正極１を得た。なお、アルミニウム箔の長尺方向の片側端部には、連続して形成した未塗工部１ａを配し、その部分を正極リードとした。【００３７】
＜電極作製（負極）＞
負極活物質として黒鉛系炭素粉末、結着剤としてＰＶＤＦを添加し、これに分散溶媒のＮＭＰを添加、混練したスラリを、厚さ１０μｍの銅箔の両面に塗工した。その後乾燥、プレス、裁断することにより、塗工部の幅が８４ｍｍ、塗工量が７０ｇ/ｍ２、電極長が４．４ｍの負極２を得た。なお、銅箔の長尺方向の片側端部には、連続して形成した未塗工部２ａを配し、その部分を負極リードとした。【００３８】
＜電池組立＞
上記作製した正極１と負極２を、これら両極が直接接触しないように幅９０ｍｍ、厚さ３０μｍのポリエチレン製微多孔性セパレータ３およびセパレータ４と共に捲回して扁平形状の捲回電極群２１を作製した。捲回電極群２１は、正極１、負極２、セパレータ３、セパレータ４とも長尺方向に１０Ｎの荷重をかけて伸展しつつ、電極端面およびセパレータ端面が一定位置になるように蛇行制御しながら作製した。捲回電極群２１の中心には、ポリエチレン製微多孔性セパレータ３およびセパレータ４を一層以上配した。このとき、正極未塗工部１ａと負極未塗工部２ａとが、それぞれ捲回電極群２１の互いに反対側の端部に位置するようにした。また、正極１と負極２は、負極塗工部の両端部が正極塗工部の両端部よりも幅方向両側に突出した位置に配置されるように、互いに重ね合わされて捲回されている。【００３９】
次に、注液孔１０を配した電池蓋９に負極外部端子７と正極外部端子８をあらかじめ接続し、負極外部端子７と負極集電板５を電気的に導通させ、正極外部端子８と正極集電板６も電気的に導通するよう作製した。正極未塗工部１ａを正極集電板６と超音波溶接により接合し、負極未塗工部２ａと負極集電板５も同様に接合した。その後、電池蓋部分を取り付けた捲回電極群２１を電池缶１１内に挿入した。捲回電極群２１を電池缶１１内に挿入する際に、捲回電極群２１を保護、絶縁する目的で、ポリプロピレン製の絶縁フィルム１２で覆う。【００４０】
この絶縁フィルム１２に、包接化合物を重量比率で５０重量％含有させた。ここに含有させた包接化合物によって、電池内で発生したガスを吸収する。絶縁フィルム１２を構成する絶縁性の合成樹脂製材料については、上記ポリプロピレン製以外のものを用いてもよい。【００４１】
包接化合物は、シクロデキストリン類、カリックスアレン類、クラウンエーテル類から選ばれる1種以上の化合物であり、具体的にはα-シクロデキストリン、β-シクロデキストリン、γ-シクロデキストリン、カリックス[3]アレン、カリックス[4]アレン、カリックス[5]アレン、カリックス[6]アレン、カリックス[7]アレン、カリックス[8]アレン、12-クラウン-４、15-クラウン-5、18-クラウン-6、ジベンゾ-18-クラウン-6、ジアザ-18-クラウン-6及びこれらの混合体などを使用する。【００４２】
包接化合物は、比重が0.3以下であり、粒径が50μm以下のものが好ましく、本実施例では、比重0.2〜0.3、粒径30μm〜50μmのものを用いている。【００４３】
捲回電極群２１全体を浸潤可能な所定量の非水電解液を電池缶１１内に注液孔１０より注入した後、注液孔１０を密閉することによりリチウムイオン二次電池２２を完成させた。非水電解液には、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを体積比で１：２の割合で混合した混合溶液中へ六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１モル／リットルの濃度で溶解したものを用いた。注液孔１０をレーザ溶接により密閉し、リチウムイオン二次電池２２を作製した。
【実施例２】
【００４４】
実施例２によるリチウムイオン二次電池２２は、実施例１で説明したリチウムイオン二次電池２２と同様の構成であるが、包接化合物が含有される電池内部の絶縁部材のみが異なる。したがって、上記絶縁部材についてのみ説明する。【００４５】
＜電池組立＞
捲回電極群２１の中心に配置したポリプロピレン製の軸芯シート１３に、上記した包接化合物を重量比率で５０重量％含有させた。ここに含有させた包接化合物によって、電池内で発生したガスを吸収する。軸芯シート１３を構成する絶縁性の合成樹脂製材料については、上記ポリプロピレン製以外のものを用いてもよい。【００４６】
これ以外は、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池２２を作製する。
【実施例３】
【００４７】
実施例３によるリチウムイオン二次電池２２は、実施例１で説明したリチウムイオン二次電池２２と同様の構成であるが、包接化合物が含有される電池内部の絶縁部材のみが異なる。したがって、上記絶縁部材についてのみ説明する。【００４８】
＜電池組立＞
注液孔１０を配した電池蓋９に負極外部端子７と正極外部端子８をあらかじめ接続し、負極外部端子７と負極集電板５を電気的に導通させ、正極外部端子８と正極集電板６も電気的に導通するよう作製した。正極未塗工部１ａを正極集電板６と超音波溶接により接合し、負極未塗工部２ａと負極集電板５も同様に接合した。その後、電池蓋部分を取り付けた捲回電極群２１を電池缶１１内に挿入した。捲回電極群２１を保護、絶縁する目的で、電池缶１１の内面に絶縁塗膜１４を施した。この絶縁塗膜１４中に、上記した包接化合物を塗膜を構成する塗料との重量比率で５０重量％含有させた。ここに含有させた包接化合物によって、電池内で発生したガスを吸収する。【００４９】
これ以外は、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池２２を作製する。
【実施例４】
【００５０】
実施例４によるリチウムイオン二次電池２２は、実施例１で説明したリチウムイオン二次電池２２と同様の構成であるが、包接化合物が含有される電池内部の絶縁部材のみが異なる。したがって、上記絶縁部材についてのみ説明する。【００５１】
＜電池組立＞
注液孔１０を配した電池蓋９に負極外部端子７と正極外部端子８をあらかじめ接続し、負極外部端子７と負極集電板５を電気的に導通させ、正極外部端子８と正極集電板６も電気的に導通するよう作製した。正極未塗工部１ａを正極集電板６と超音波溶接により接合し、負極未塗工部２ａと負極集電板５も同様に接合した。この際、捲回電極群２１を保護、絶縁する目的で、電池蓋９と捲回電極群２１との間、および電池缶１１の狭側面内側と捲回電極群２１との間に絶縁ブロック１５を配置した。この絶縁ブロック１５中に、上記した包接化合物を絶縁ブロック１５を構成する合成樹脂製材料との重量比率で５０重量％含有させた。ここに含有させた包接化合物によって、電池内で発生したガスを吸収する。【００５２】
これ以外は、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池２２を作製する。【００５３】
各実施例で作製したリチウムイオン二次電池２２によれば、電池膨れを抑制することができた。これは、電池内部に配置した絶縁部材内に含有させた包接化合物によって、電池内部で発生したガスを吸収したことによる。したがって、電池厚みのバラツキや電池の固縛力の増大といった、車載用途における電池モジュール化の課題を解決できる。また、今後の主流負極材料になる黒鉛系材料の適用におけるガス発生の課題にも対応でき、電池の高エネルギー密度化が可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１     正極
１ａ   正極未塗工部
２     負極
２ａ   負極未塗工部
３     セパレータ
４     セパレータ
５     負極集電板
６     正極集電板
７     負極外部端子
８     正極外部端子
９     電池蓋
１０   注液孔
１１   電池缶
１２   絶縁フィルム（包接化合物含有）
１３   軸芯シート（包接化合物含有）
１４   電池缶内壁絶縁塗膜（包接化合物含有）
１５   絶縁ブロック（包接化合物含有）
２１  捲回電極群
２２   リチウムイオン二次電池
【図１】
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【図２】
2014192094.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年12月17日(2013.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極電極と負極電極をセパレータを介して配した捲回電極群と、前記捲回電極群を収納する電池缶と、前記電池缶を封口する蓋と、前記電池缶内に注入される非水電解液を有するリチウムイオン二次電池であって、
前記電池缶内に包接化合物を含み、前記包接化合物が、シクロデキストリン類、カリックスアレン類、クラウンエーテル類から選ばれる１種以上の化合物であり、
前記包接化合物が、前記電池缶内に配置された絶縁部材に含有されていることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記絶縁部材は、前記捲回電極群と前記電池缶との間に介在される絶縁フィルムであることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項４】
前記絶縁部材は、前記捲回電極群の軸芯シートであることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項５】
前記絶縁部材は、前記電池缶の内壁に配置された絶縁塗膜であることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項６】
前記絶縁部材は、前記捲回電極群と前記電池缶との間に配置した絶縁ブロックであることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項７】
前記包接化合物が、比重が０．３以下であり、粒径が５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項８】
前記包接化合物は、比重が０．２以上であり、粒径が３０μｍ以上であることを特徴とする請求項７に記載のリチウムイオン二次電池。
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月30日(2015.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極電極と負極電極をセパレータを介して配した捲回電極群と、前記捲回電極群を収納する電池缶と、前記電池缶を封口する蓋と、前記電池缶内に注入される非水電解液を有するリチウムイオン二次電池であって、
前記電池缶内に包接化合物を含み、前記包接化合物が、シクロデキストリン類、カリックスアレン類、クラウンエーテル類から選ばれる１種以上の化合物であり、
前記包接化合物が、前記電池缶内に配置された絶縁部材に含有されていることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【請求項２】
前記絶縁部材は、前記捲回電極群と前記電池缶との間に介在される絶縁フィルムであることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３】
前記絶縁部材は、前記捲回電極群の軸芯シートであることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項４】
前記絶縁部材は、前記電池缶の内壁に配置された絶縁塗膜であることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項５】
前記絶縁部材は、前記捲回電極群と前記電池缶との間に配置した絶縁ブロックであることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項６】
前記包接化合物が、比重が0.3以下であり、粒径が50μm以下であることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項７】
前記包接化合物は、比重が0.2以上であり、粒径が30μm以上であることを特徴とする請求項６に記載のリチウムイオン二次電池。
【国際調査報告】
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