(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セパレータを挟んで互いに対向配置された正極板及び負極板を複数組備え、１つの側面を有する矩形体状の電極群；
前記電極群に保持される非水電解質；
前記側面において、前記複数の正極板にそれぞれ電気的に接続される帯状の正極集電リード；
前記側面において、前記複数の負極板にそれぞれ電気的に接続される帯状の負極集電リード；
前記複数の正極集電リードの一端と電気的に接続される平板状の正極端子；
前記複数の負極集電リードの一端と電気的に接続される平板状の負極端子；及び
アルミニウム箔を中間層として含む１枚又は２枚のラミネートフィルムから構成され、前記ラミネートフィルムの周縁同士を封着して形成される封止部と、前記封止部によって囲まれ、前記電極群が収納される収容部とを備える外装体；
を備える非水電解質二次電池において、
前記複数の正極集電リードは、集束されて、互いに接合され、その集束した正極集電リードの一端に前記正極端子が電気的に接続され、
前記複数の負極集電リードは、集束されて、互いに接合され、その集束した負極集電リードの一端に前記負極端子が電気的に接続され、
収容部は、前記側面に沿う方向と平行な方向で分割された第１の収納部と第２の収納部とを有し、
前記複数の正極集電リード及び前記複数の負極集電リードは、前記電極群の前記側面から前記第１の収納部を通過して前記第２の収納部内に延出され、
前記第１の収納部には、前記電極群と、前記電極群の前記側面から前記集束した正極集電リードまでの、前記複数の正極集電リードの一部と、前記電極群の前記側面から前記集束した負極集電リードまでの、前記複数の負極集電リードの一部とが収納され、
前記第２の収納部には、前記正極集電リードの前記一部を除く平坦部分及び前記負極集電リードの前記一部を除く平坦部分と、前記各集電リードとそれぞれ接続される前記正極端子の一部及び前記負極端子の一部とが収納され、
前記正極端子及び前記負極端子は、それぞれ前記第２の収納部内から前記封止部を通過して外部に延出され、
前記側面に対して直交する方向の前記第１の収納部の長さＬａと、前記第２の収納部の長さＬｂとは、０．１≦Ｌｂ／（Ｌａ＋Ｌｂ）≦０．２の関係を満たし、
前記正極板と接続する一端から前記正極端子と接続する他端までの前記正極集電リードの部分の熱抵抗をｒ１とし、前記負極板と接続する一端から前記負極端子と接続する他端までの前記負極集電リードの部分の熱抵抗をｒ２とすると、ｒ２／ｒ１の比は０．７以上１．４以下である、
非水電解質二次電池。
【請求項２】
前記側面は、前記電極群の長手方向の側面である、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
【請求項３】
前記電極群の前記側面の幅をＷ１とし、前記正極集電リード及び前記負極集電リードの幅の和をＷ２とすると、Ｗ２／Ｗ１の比は、０．６以上、０．９以下である、請求項１又は２に記載の非水電解質二次電池。
【請求項４】
前記第１の収納部を除く前記外装体部分と、前記正極端子及び前記負極端子の外部に露出する一部とが放熱部として機能し、
前記第１の収納部の総表面積をＳ１とし、前記放熱部の総表面積をＳ２とすると、Ｓ２／Ｓ１の比が０．４以上１．０以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【請求項５】
前記第１の収納部の厚さ方向における総表面積をＳ３とし、前記放熱部の総表面積をＳ２とすると、Ｓ２／Ｓ３の比は、４．５以上である、請求項４に記載の非水電解質二次電池。
【請求項６】
前記正極板に用いられる正極活物質と、前記負極板に用いられる負極活物質とが、リチウムイオンを吸蔵放出できる材料から構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非水電解質二次電池、例えば、リチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度を有する等の理由から広く普及し、携帯電話やデジタルカメラ、ノートパソコン等の携帯用小型機器の電源として搭載されている。また、環境問題への配慮からも、繰り返し充電可能な非水電解質二次電池の需要が増大している。現在、非水電解質二次電池は、電気自動車、住宅又は事業施設用の蓄電池として開発が進められ、急速充放電に耐えるため、高レートにおける充放電特性が良好であることが求められている。
【０００３】
特に、外装体としてラミネートフィルムを使用する非水電解質二次電池は、外装体が円筒缶や角型缶である非水電解質二次電池と比較して、軽量であり、放熱性が高く、体積エネルギー密度を高くできる利点があるため広く普及している。
この非水電解質二次電池では、ラミネートフィルムから構成される外装体内に矩形体状の電極群が収納される。電極群は、セパレータを挟んで互いに対向配置された正極板及び負極板を有し、非水電解質を保持する。正極板及び負極板には、それぞれ帯状の正極集電リード及び負極集電リードが電気的に接続される。正極集電リード及び負極集電リードは、外装体内で正極端子及び負極端子にそれぞれ電気的に接続される。正極端子及び負極端子は、外装体の封止部を通過してそれぞれ外部に延出される。
【０００４】
非特許文献１では、リチウムイオン二次電池において、各集電リードが電極群に接続する位置が電極群内の電流分布へ与える影響についての解析結果を示している。この結果では、電極群の１つの側面に各集電リードが接続される片タブ型の電池では、高レートで充放電すると電極群の各集電リードの接続部付近に充放電反応が集中しやすく、当該接続部付近が高温になりやすいことを示している。非特許文献１では、電極群が局所的に高温になると、当該高温部に電流が集中して、電極群における充放電状態が不均一になって、劣化度の不均一性を招き電池寿命が短くなる可能性を指摘している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】茂木春樹、他２名，「電池開発現場での活用を目指した二次電池シミュレーション技術開発（１）」，みずほ情報総研技報，８（１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の通り、電極群の温度分布の不均一性は、電池寿命を短くする。そのため、非水電解質二次電池では、電極群で発生する熱を効率的に外部に放熱して、電極群の温度分布を均一にすることが求められている。
本発明は、放熱性が高く、充放電時の電極群の温度分布が均一化されている非水電解質二次電池を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、一つの実施形態に係る非水電解質二次電池は、セパレータを挟んで互いに対向配置された正極板及び負極板を備え、１つの側面を有する矩形体状の電極群；電極群に保持される非水電解質；側面において、正極板に電気的に接続される帯状の正極集電リード；側面において、負極板に電気的に接続される帯状の負極集電リード；正極集電リードの一端と電気的に接続される平板状の正極端子；負極集電リードの一端と電気的に接続される平板状の負極端子；及び１枚又は２枚のラミネートフィルムから構成され、ラミネートフィルムの周縁同士を封着して形成される封止部と、封止部によって囲まれ、電極群が収納される収容部とを備える外装体；を備えている。収容部は、側面に沿う方向と平行な方向で分割された第１の収納部と第２の収納部とを有している。第１の収納部には電極群と、正極集電リード及び負極集電リードの一部が収納されている。第２の収納部には、正極集電リード及び負極集電リードの残りの部分と、各集電リードと接続される正極端子及び負極端子の一部とが収納されている。正極集電リード及び負極集電リードは、電極群の側面から第２の収納部内に延出されている。正極端子及び負極端子は、第２の収納部内から封止部を通過して外部に延出されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放熱性が高く、充放電時の電極群の温度分布が均一化されている非水電解質二次電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る非水電解質二次電池に用いる電極群の平面図である。
【図２】図１の電極群の分解斜視図である。
【図３】図１の電極群の１組の正極板及び負極板を重ねた状態を示す平面図である。
【図４】本実施形態に係る非水電解質二次電池を示す図であって、（ａ）はＺ方向からみる平面図、（ｂ）はＸ方向からみる平面図である。
【図５】図４（ａ）ののＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図１の電極群が外装体に収納された状態を示す平面図である。
【図７】第１の収納部を、平面視で等面積の９つの領域に区分した様子を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、いくつかの実施形態につき、図面を参照しながら説明する。  
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有される。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。各図において、連続して配置される同一又は類似の要素については符号を省略することがある。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を有する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。
【００１１】
（非水電解質二次電池の構造）
以下、本実施形態に係る非水電解質二次電池に関して積層型リチウムイオン二次電池を例にして図１〜図６に基づいて説明する。
図１は積層型リチウムイオン二次電池の外装体を除いた内部構造の平面図であり、図２は図１に示す電極群１０の分解斜視図であり、図３は図１に示す電極群１０の１組の正極板１及び負極板２を重ねた状態を示す平面図である。図４は、本実施形態に係る積層型リチウムイオン二次電池を示す図であって、（ａ）がＺ方向からみる平面図、（ｂ）がＸ方向からみる平面図である。図５は、図４（ａ）のＶ−Ｖ線に沿う断面図であり、図６は図１の電極群１０が外装体に収納された状態を示す平面図である。
【００１２】
積層型リチウムイオン二次電池は、図１に示すように、矩形体状（例えば直方体状）の電極群１０を備えている。電極群１０は、互いに対向する第１の側面Ｆ１及び第２の側面Ｆ２を有している。電極群１０は、対向する他の側面である第３の側面Ｆ３及び第４の側面Ｆ４を有している。なお、本明細書では、図１に示すように、電極群１０の第１及び第２の側面Ｆ１，Ｆ２に沿う方向と平行な方向をＸ方向、第３及び第４の側面Ｆ３，Ｆ４に沿う方向と平行な方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向に対して垂直な方向をＺ方向と定義する。電極群１０は、Ｘ方向の幅Ｗ１と、幅Ｗ１より短いＹ方向の長さＬ１を有する。
【００１３】
電極群１０は、セパレータ３を挟んで互いに対向配置された正極板１及び負極板２を有している。電極群１０には、非水電解質が保持されている。非水電解質は、例えば、非水溶媒、及び電解質を含む非水電解液である。非水電解質を構成する材料について、詳しくは後述する。電極群１０は、例えば、図２に示すように、正極板１と負極板２との間にセパレータ３が介在するようにＺ方向に複数枚積層した構造となっている。
【００１４】
正極板１は、図５に示すように、正極集電体１ａと、当該集電体１ａの両面に形成された正極層１ｂとから構成されている。正極集電体１ａは、例えば、矩形状のアルミニウム箔である。正極集電体１ａは、例えば、１０μｍ〜３０μｍの厚さを有している。正極層１ｂは、リチウムイオンを吸蔵放出できる正極活物質を含み、例えば、正極活物質、導電剤、及び結着剤を含んでいる。正極板１を構成する材料について、詳しくは後述する。
【００１５】
電極群１０の第１の側面Ｆ１側に位置する正極板１の側面には、帯状の正極集電リード１１が電気的に接続されている。正極集電リード１１は、図１に示すようにＸ方向における中心線ＣＬに対して第４の側面Ｆ４側に接続されている。正極集電リード１１は、例えば、正極集電体１ａと一体成型されている。正極集電リード１１は、例えば、１０μｍ〜３０μｍの厚さｔ１１を有している。
【００１６】
セパレータ３は、リチウムイオンを透過する多孔性フィルムであり、例えば、５μｍ〜３０μｍの厚さを有する多孔性ポリオレフィンフィルムである。セパレータ３を構成する材料について、詳しくは後述する。
【００１７】
負極板２は、負極集電体２ａと、当該集電体２ａの両面に形成された負極層２ｂとから構成されている。負極集電体２ａは、例えば、矩形状の銅箔で形成されている。負極集電体２ａは、例えば、６μｍ〜１４μｍの厚さを有している。負極層２ｂは、リチウムイオンを吸蔵放出できる負極活物質を含み、例えば、負極活物質、導電剤、及び結着剤を含んでいる。負極板２を構成する材料について、詳しくは後述する。
【００１８】
電極群１０の第１の側面Ｆ１側に位置する負極板２の側面には、帯状の負極集電リード１２が電気的に接続されている。負極集電リード１２は、例えば、図１に示すようにＸ方向における中心線ＣＬに対して第３の側面Ｆ３側に接続されている。負極集電リード１２は、例えば、負極集電体２ａと一体成型されている。負極集電リード１２は、例えば、６μｍ〜１４μｍの厚さｔ１２を有している。
このように電極群１０の第１の側面Ｆ１から正極集電リード１１及び負極集電リード１２を取り出す形態は、片タブ型の電池と呼ばれている。
【００１９】
後述する図５に示すように、電極群１０の第１の側面Ｆ１側に位置する負極板２の側面から延出した複数の負極集電リード１２は、電極群１０の積層方向（Ｚ方向）に沿って例えば中央側に寄せて集束され、互いに接合されている。図示しないが、電極群１０の第１の側面Ｆ１側に位置する正極板１の側面から延出した複数の正極集電リード１１も、負極集電リード１２と同様に集束、接合されている。
【００２０】
正極集電リード１１には、正極端子１３の一端が電気的に接続されている。正極端子１３は、例えば平板状で、矩形状のアルミニウム板で形成されている。正極端子１３は、例えば、０．０８ｍｍ〜１．０ｍｍの厚さ、Ｘ方向の幅Ｗ３を有し、Ｙ方向に延在している。正極端子１３は、例えば、その両面に集束された正極集電リード１１の先端部が超音波溶接、抵抗溶接等によって接合されている。正極集電リード１１及び正極端子１３は、例えば、スポット溶接部１５で接合されている。
【００２１】
負極集電リード１２には、負極端子１４の一端が電気的に接続されている。負極端子１４は、例えば平板状で、矩形状の銅板で形成されている。負極端子１４は、例えば、０．０８ｍｍ〜１．０ｍｍの厚さ、Ｘ方向の幅Ｗ４を有し、Ｙ方向に延在している。負極端子１４は、例えば、その両面に集束された負極集電リード１２の先端部が超音波溶接、抵抗溶接等によって接合されている。負極集電リード１２及び負極端子１４は、例えば、スポット溶接部１６で接合されている。
【００２２】
後述する外装体ＲＦの封止部Ｒ１を通過する各端子１３，１４の部分には、例えば、それら端子１３，１４の周面を覆う熱融着樹脂部６が形成されている。熱融着樹脂部６は、後述するラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２の熱融着樹脂層と熱融着されて、各端子１３，１４が通過する封止部Ｒ１の部分の密着強度を向上させる。熱融着樹脂部６は、例えば、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂で形成されている。
【００２３】
図３に示すように、正極板１は、例えば、負極板２よりも僅かに面積が小さく形成されている。図３における斜線部は、各集電リード１１，１２と、各端子１３，１４とが重なる領域を示す。各集電リード１１，１２は、それぞれＸ方向の幅Ｗ５，Ｗ６を有している。正極集電リード１１は、正極板１と接続する一端から正極端子１３と接続する他端までの部分の長さＬ２を有する。負極集電リード１２は、負極板２と接続する一端から負極端子１４と接続する他端までの部分の長さＬ３を有する。
【００２４】
積層型リチウムイオン二次電池は、上述する電極群１０が１枚又は２枚のラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２から構成される外装体ＲＦに収納されている。  
外装体ＲＦは、図４（ｂ），図５に示すように、２枚のラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２から構成されている。ラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２は、例えば、外形が矩形状であって、それぞれ有底矩形中空状の収容凹部及び当該収容凹部の周縁に位置される矩形枠状の平坦部を有している。外装体ＲＦは、例えば、外形がＸ方向の幅Ｗ７、Ｙ方向の長さＬ６の長方形状であり、最大厚さｔＲ２を有している。平坦部は、例えば、第１の側面Ｆ１側の面積が第２、第３、第４の側面Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４側の面積に比べて広くなっている。ラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２は、例えば、それぞれ保護層（外層）、金属層（中間層）、及び熱融着樹脂層（内層）がこの順序で積層して構成されている。外装体ＲＦを構成する材料について、詳しくは後述する。
【００２５】
外装体ＲＦは、ラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２の平坦部の周縁に位置する熱融着樹脂層同士を封着して形成される矩形枠状の封止部Ｒ１と、封止部Ｒ１によって囲まれ、電極群１０が収容される収容部とを備えている。矩形枠状の封止部Ｒ１は、第１、第２、第３、第４の側面Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４側において、同じ幅を有する。このため、ラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２の第１の側面Ｆ１側に位置する広い面積の平坦部には、封止部Ｒ１のコ字形部分で囲まれた未封止領域が形成される。すなわち、未封止領域はラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２の互いに対向する熱融着樹脂層が封着されない領域である。
【００２６】
収容部は、Ｘ方向で分割された第１の収納部Ｒ２と第２の収納部Ｒ３とを有する。第１の収納部Ｒ２は、例えば、分割線ＰＬを境にして各端子１３，１４の延出側と反対側の収容部に占める矩形状の領域である。第２の収納部Ｒ３は、例えば、分割線を境にして各端子１３，１４の延出側の収容部に占める矩形状の領域である。
【００２７】
第１の収納部Ｒ２は、ラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２の２つの対向する収容凹部から規定される領域で、例えば、電極群１０と、正極集電リード１１及び負極集電リード１２の一部が収納される。第１の収納部Ｒ２は、例えば、収納される電極群１０に沿った形状を有する。第１の収納部Ｒ２は、Ｘ方向の幅Ｗ８、Ｙ方向の長さＬａ、Ｚ方向の厚さｔＲ２を有する直方体状を有している。図５に示すように、第１の収納部Ｒ２には、例えば、電極群１０と、電極群１０から延出され、集束される前の負極集電リード１２の一部が収納されている。なお、図示しないが、第１の収納部Ｒ２には、正極集電リード１１も負極集電リード１２と同様に一部が収納されている。図４に示すように、電極群１０を収納した第１の収納部Ｒ２は、第３、第２、第４の側面Ｆ３，Ｆ２，Ｆ４側で封止部Ｒ１と隣接し、第１の側面Ｆ１側で第２の収納部Ｒ３と隣接している。
【００２８】
第２の収納部Ｒ３は、例えば、封止部Ｒ１を除くラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２の対向する２つの平坦部間の未封止領域である。第２の収納部Ｒ３は、Ｙ方向の長さＬｂを有している。図５に示すように、第２の収納部Ｒ３には、負極集電リード１２の平坦部分と、負極集電リード１２と接続される負極端子１４の平坦部分とが収納されている。なお、図示しないが、第２の収納部Ｒ３には、正極集電リード１１と、正極集電リード１１と接続される正極端子１３の一部も負極集電リード１２及び負極端子１４と同様に一部が収納されている。図５及び図６に示すように、各集電リード１１，１２は、第１の収納部Ｒ２内の電極群１０の第１の側面Ｆ１から第２の収納部Ｒ３内に向けてＹ方向に延出されている。各集電リード１１，１２及び各端子１３，１４は、第２の収納部Ｒ３内で一部が重なって、上述するように各２箇所のスポット溶接部１５，１６で接合されている。各端子１３，１４は、第２の収納部Ｒ３内から封止部Ｒ１を通過して外部に向けてＹ方向に延出されている。各端子１３，１４は、図４（ａ）に示すように、それぞれＹ方向の長さＬ４，Ｌ５の領域が外装体ＲＦの外部に露出している。
【００２９】
このような積層型リチウムイオン二次電池は、その充放電時において電極群１０で反応熱に起因する発熱を生じる。前述した片タブ型の電池では、電極群１０の各集電リード１１，１２の接続部付近に充放電反応が集中しやすく、当該部分が高温になりやすい。電極群１０が局所的に高温になると、当該高温部に電流が集中して、電極群１０における充放電状態が不均一になって、電池寿命が短くなる。そのため、電極群１０で発生する熱を効率的に外部に放熱して、電極群１０における温度分布を均一にする必要がある。
【００３０】
電極群１０で発生した熱は、主として外装体ＲＦ内の各集電リード１１，１２から当該リードに接続された各端子１３，１４へ伝熱され、封止部Ｒ１間を通って各端子１３，１４の外部に露出する一部から外装体ＲＦ外に放熱される。ところで、電極群１０で発生した熱は、各端子１３，１４の断面積が大きいほど伝熱されやすいが、各端子１３，１４を厚くすると、ラミネートフィルムＲＦ１、ＲＦ２に挟んでヒートシールするときにシール間に隙間が生じやすく、漏液や水分混入等の要因と成り得る。ゆえに、各端子１３，１４は薄いほうが好ましい。特に、高電流での充放電時に電極群１０の各集電リード１１，１２の接続部付近に高熱が発生した場合は、各端子１３，１４を通した外部への放熱が律速となる。そこで、第２の収納部Ｒ３は、当該電池の放熱部の主要部として機能する。電極群１０で発熱すると、当該熱は第２の収納部Ｒ３に収納された各集電リード１１，１２に分散され、電極群１０及び各集電リード１１，１２間で均熱が図れる。そして、各端子１３，１４に伝熱されると共に、ラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２の金属層にも伝熱されるため、電極群１０の放熱性がより向上する。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、第１の収納部Ｒ２のＹ方向の長さＬａと、第２の収納部Ｒ３のＹ方向の長さＬｂとは、０．１≦Ｌｂ／（Ｌａ＋Ｌｂ）≦０．２の関係を満たすことが好ましい。第２の収納部Ｒ３は放熱部の主要部として機能するため、Ｌｂの値が大きくなるほど電極群１０の放熱量は大きくなる。したがって、電極群１０の発熱量に応じてＬｂの値を設計変更すれば良い。ここで、Ｌｂの値が小さい（Ｌｂ／（Ｌａ＋Ｌｂ）＜０．１）と、電極群１０で発生した熱を外部へ効率的に熱排出できない虞がある。また、Ｌｂの値を大きくし過ぎる（０．２＜Ｌｂ／（Ｌａ＋Ｌｂ））と、充放電に関与しない第２の収納部Ｒ３の重量が増加し、当該電池の重量エネルギー密度が低下する。このような事情を鑑み、０．１≦Ｌｂ／（Ｌａ＋Ｌｂ）≦０．２の関係を満たすことによって、当該電池の十分な放熱性を得つつ、当該電池の重量エネルギー密度の低下を抑制できる。
【００３２】
正極板１と接続する一端から正極端子１３と接続する他端までの正極集電リード１１部分の熱抵抗をｒ１とし、負極板２と接続する一端から負極端子１４と接続する他端までの負極集電リード１２部分の熱抵抗をｒ２とすると、ｒ２／ｒ１の比は０．７以上１．４以下であることが好ましい。
【００３３】
充放電時に電極群１０で発生した熱は、上述するように各集電リード１１，１２を介して放電されるが、ｒ１，ｒ２の値の差が大きいと、正極板１及び負極板２間で放熱性に差が生じ、それらの劣化度に偏りが生じる虞がある。ｒ２／ｒ１の比を０．７以上１．４以下に規定すると、各集電リード１１，１２を介して放熱する熱を同等にでき、充放電時の電極群１０の温度分布を更に均一化できる。
【００３４】
図３に示すように、熱抵抗ｒ１は、正極集電リード１１部分の幅Ｗ５、当該部分の長さＬ２、厚さｔ１１、及び熱伝導率λ１から、下記（１）式で算出できる。
ｒ１［Ｋ／Ｗ］＝（１／λ１）・（Ｌ２／（Ｗ５・ｔ１１））…（１）
一方、熱抵抗ｒ２は、負極集電リード１２部分の幅Ｗ６、当該部分の長さＬ３、厚さｔ１２、及び熱伝導率λ２から、下記（２）式で算出できる。
ｒ２［Ｋ／Ｗ］＝（１／λ2）・（Ｌ３／（Ｗ６・ｔ１２））…（２）
【００３５】
ｒ１及びｒ２は、各集電リード１１，１２の各熱伝導率λ１，λ２を考慮して、各寸法を調節することで変更できる。例えば、正極集電リード１１の材料として一般的なアルミニウムは、負極集電リード１２の材料として一般的な銅と比較して、熱伝導率が約半分である。そのため、他の寸法（幅及び長さ）が同等である場合、正極集電リード１１の厚さｔ１１を負極集電リード１２の厚さｔ１２の２倍にすることで、ｒ２／ｒ１の比を当該範囲にすることができる。
【００３６】
図５に示すように、電極群１０を直方体状とし、第１の側面Ｆ１を電極群１０の長手方向の側面にすることが好ましい。第１の側面Ｆ１を電極群１０の短手方向の側面にした場合、端子突出方向における、発熱する端子付近の電極群１０部分と、端子から最も遠い電極群１０部分の距離が長い為、第１の側面Ｆ１を電極群１０の長手方向の側面にした場合より、電極群１０内における温度差が大きくなる。また、第１の側面Ｆ１が電極群１０の長手方向の側面にすると、電極群１０に接続される各集電リード１１，１２の幅を大きくできる。そのため、各集電リード１１，１２の幅を大きくでき、電極群１０から各集電リード１１，１２への放熱を、更に効率的に行うことができる。
【００３７】
電極群１０の第１の側面Ｆ１の幅をＷ１（図１の符号Ｗ１）とし、各集電リード１１，１２の幅の和をＷ２（すなわち、図３の符号Ｗ５，Ｗ６の和）とすると、Ｗ２／Ｗ１の比は、０．６以上、０．９以下にすることが好ましい。
上述するように、電極群１０における発熱は、電極群１０の各集電リード１１，１２の接続部付近の領域で集中して発生する。そのため、正極板１及び負極板２に直接的に接続される各集電リード１１，１２の幅を大きくし、各集電リード１１，１２からの放熱の効率的にすることが重要になる。Ｗ２／Ｗ１の比を０．６以上、０．９以下にすることによって、各集電リード１１，１２の幅が大きいため、電極群１０から各集電リード１１，１２への放熱を効率的に行うことができる。Ｗ２／Ｗ１の比が０．６未満、例えば０．５の場合、電極群１０に比べ各集電リード１１，１２の幅の和は１／２となる為、単純に電極群１０から各集電リード１１，１２の放熱効果も半減する為、電極群１０から各集電リードへの効率的な放熱が成されない虞がある。反面、例えばＷ２／Ｗ１の比が０．９を超えると、電極群１０から各集電リードへの放熱は効率よく行われるが、各集電リード１１，１２の距離が近づき短絡の危険性が増加する。
【００３８】
電極群１０を収納する第１の収納部Ｒ２は、当該電池の発熱部として機能する。電極群１０で発生した熱は、電極群１０の表面から、各集電リード１１，１２、各端子１３，１４、及びラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２の金属層に伝搬され、外部に放出される。そのため、第１の収納部Ｒ２を除く外装体ＲＦ部分、例えば、第２の収納部Ｒ３及び封止部Ｒ１と、各端子１３，１４の外部に露出する一部とは、当該電池の放熱部として機能する。第１の収納部Ｒ２（発熱部）の総表面積をＳ１とし、放熱部の総表面積をＳ２としたとき、Ｓ２／Ｓ１の比は、０．４以上１．０以下に規定することが好ましい。総表面積Ｓ１，Ｓ２は、それぞれ第１の収納部Ｒ２（発熱部）及び放熱部をＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向のそれぞれ順方向及び逆方向（６方向）から投影した面積の総和である。なお、総表面積Ｓ２は、放熱部を構成する部材の厚さ（例えば、第２の収納部Ｒ３、封止部Ｒ１、各端子１３，１４の厚さ）が２ｍｍ以下と小さい場合、それら部材の厚さ方向における総表面積を算入しない。すなわち、総表面積Ｓ２は、それら部材の厚さが小さい場合、Ｚ方向の順方向及び逆方向（２方向）から投影した面積の総和から算出できる。一方、総表面積Ｓ１では、第１の収納部Ｒ２の厚さｔＲ２は一般的に２ｍｍ以上と大きいため、厚さ方向における総表面積Ｓ３（Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれ順方向及び逆方向（４方向）から投影した面積の総和）が算入される。
【００３９】
前記Ｓ２／Ｓ１の比を０．４以上１．０以下に規定することによって、第１の収納部Ｒ２（発熱部）の総表面積Ｓ１に応じて、十分な放熱部の総表面積Ｓ２を確保できる。そのため、このＳ２／Ｓ１の比を有する当該電池では、電極群１０で発生する熱を効率的に外部に放熱でき、電極群１０における温度分布を均一化できる。その結果、当該電池の電極群１０の電流分布が均一化され、正極板１及び負極板２の各活物質が局所的に劣化して電池寿命が劣化することを抑制できる。Ｓ２／Ｓ１の比を０．４未満にすると、放熱部の総表面積Ｓ２が小さくなるため、効率的な放熱ができず、電極群１０の温度分布が不均一になる虞がある。一方、Ｓ２／Ｓ１の比が１．０を超えると、充放電に関与しない放熱部の重量の増加に伴って、当該電池の重量エネルギー密度が低下する虞がある。
【００４０】
第１の収納部Ｒ２（発熱部）の厚さ方向における総表面積をＳ３とし、放熱部の総表面積をＳ２とすると、Ｓ２／Ｓ３の比は、好ましくは４．５以上である。
第１の収納部Ｒ２の厚さ方向における総表面積Ｓ３は、一般的に収納される電極群１０の厚さ（電極群１０の積層枚数に相関する）に比例して大きくなる。そのため、総表面積Ｓ３に比例して電極群１０からの発熱量が増加し更に熱がこもりやすくなる為、放熱部の総表面積Ｓ２を大きくして当該電池の放熱性を高める必要がある。Ｓ２／Ｓ３の比が４．５以上であると、更に効率的な放熱ができ、充放電時の電極群１０の温度分布を均一化できる。
【００４１】
なお、外装体ＲＦは２枚のラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２から構成されるものに限らず、１枚のラミネートフィルムを折り曲げて形成したものでもよい。このような１枚のラミネートフィルムを用いた場合、当該折り曲げ部を除く３辺の周縁同士を封着して封止部Ｒ１を形成し、当該封止部Ｒ１はコ字形になる。また、「封止部Ｒ１によって囲まれる収容部」とは、封止部Ｒ１が収容部の四方を囲むことに限定されず、封止部Ｒ１が収容部の三方向を囲むものであってもよい。
【００４２】
また、外装体ＲＦを２枚のラミネートフィルムＲＦ１、ＲＦ２で構成する場合は、２枚にそれぞれ収容凹部を有するものに限定されず、一方のみが上記各ラミネートフィルムＲＦ１のような収容凹部及び平坦部を有し、他方のラミネートフィルムＲＦ２が平坦部のみを有していてもよい。この場合、第１の収納部Ｒ２は、一方のラミネートフィルムＲＦ１の収容凹部と、他方のラミネートフィルムＲＦ２の当該収容凹部に対向する平坦部から規定される領域に相当する。
【００４３】
非水電解質二次電池として、積層型リチウムイオン二次電池を開示して説明したがこれに限定されず、種々の公知の非水電解質電池に適用することができる。例えば、非水電解質二次電池の電極群が巻回しされた巻回型リチウムイオン二次電池であってもよい。
【００４４】
（非水電解質二次電池の構成材料）
以下、非水電解質二次電池がリチウムイオン二次電池である場合の形成材料について説明する。
【００４５】
＜正極板１＞
正極層１ｂは、上述するように、例えば正極活物質、導電材、及び結着剤を含む。
正極活物質は、特に限定されず公知又は市販のものを使用でき、例えば、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＣｏ１/３Ｎｉ１/３Ｍｎ１/３Ｏ２、ＬｉＣｏ０．１５Ｎｉ０．８Ａｌ０．０５Ｏ２、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４等のリチウム含有遷移金属酸化物を使用できる。
【００４６】
導電材は、特に限定されず公知又は市販のものを使用でき、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、カーボンナノチューブ、炭素繊維、活性炭、黒鉛等を使用できる。
結着剤は、特に限定されず公知又は市販のものを使用でき、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン−プロピレン共重合体、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリル樹脂等を使用できる。
正極集電体１ａは、特に限定されず公知又は市販のものを使用でき、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔等の金属箔、多孔質アルミニウム等の多孔質金属を使用できる。
【００４７】
＜負極板２＞
負極層２ｂは、上述するように、例えば負極活物質、導電材、及び結着剤を含む。
負極活物質は、特に限定されず公知又は市販のものを使用でき、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、ハードカーボンやソフトカーボン等の炭素材料、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｎ等のリチウムを吸蔵放出できる金属材料とその合金材料、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、チタン酸リチウム（Ｌｉ４Ｔｉ５０１２）等の金属酸化物材料等を使用できる。
【００４８】
結着材は、特に限定されず公知又は市販のものを使用でき、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＶｄＦ、フッ素系ゴム、ＳＢＲ、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、コアシェルバインダー、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂等を使用できる。
【００４９】
導電材は、添加してもしなくても良いが添加する場合、正極に用いるものと同様のものを使用できる。
負極集電体２ａは、特に限定されず公知又は市販のものを使用でき、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔等の金属箔、多孔質アルミニウム等の多孔質金属を使用できる。
【００５０】
＜セパレータ３＞
セパレータは、特に限定されず公知又は市販のものを使用でき、例えば、ＰＥ、ＰＰ等のポリオレフィン樹脂やＰＴＦＥ等からなる合成樹脂製の不織布や、多孔シート等を使用できる。
【００５１】
＜非水電解質＞
非水電解質は、特に限定されず公知又は市販のものを使用でき、例えば、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＣＦＯ、ＬｉＳＯ３ＣＦ３、ＬｉＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＮ（ＣＯＣＦ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２等のリチウム塩を単独又は混合して使用することができる。電解質濃度は、例えば、０．３ｍｏｌ／Ｌ〜３．０ｍｏｌ／Ｌ含有され得る。
【００５２】
非水溶媒は、特に限定されず公知又は市販のものを使用でき、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ-ブチロラクトン、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）等を主溶媒として使用できる。また、主溶媒と混合して、プロピレンカーボネート、スルホラン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、２−メチル−テトラヒドロフラン、各種グライム類等の副溶媒を使用できる。
【００５３】
更に、非水電解質の添加剤として、分子内に不飽和結合を有し還元重合が可能な有機物を含有することが好ましい。当該添加剤を添加すると、負極活物質の表面に有効な固体電解質界面被膜を形成することができ、電解質及び非水溶媒の分解を抑制できる。当該添加剤としては、例えば、フルオロエチレンカーボネート、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、ビニルエチレンカーボネート等のカーボネート及びその誘導体の他、不飽和のカルボン酸エステル類、リン酸エステル類、ホウ酸エステル類、及びアルコール類等を使用できる。
【００５４】
＜外装体ＲＦ＞
外装体ＲＦを構成するラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２は、上述するように例えば、保護層、金属層、及び熱融着樹脂層を含む。保護層、金属層、及び熱融着樹脂層は、例えばそれぞれ後述する材料からなる単層又は複数の層で形成される。各層の間には、接着層が形成されてもよい。
【００５５】
保護層は、特に限定されず公知又は市販のものを使用でき、例えば、ナイロン、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等で形成される。
【００５６】
金属層は、特に限定されず公知又は市販のものを使用でき、例えば鉄、ニッケル、銅、スズ、及びアルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属を含む金属箔で形成される。金属層は、好ましくはアルミニウム箔又はステンレス箔で形成される。
【００５７】
熱融着樹脂層は、特に限定されず公知又は市販のものを使用でき、例えばＰＰ、ＰＥ等のポリオレフィン系樹脂で形成される。
【００５８】
（非水電解質二次電池の製造方法）
次に、本実施形態に係る非水電解質二次電池の製造方法の一例を説明する。
正極活物質と、導電剤と、結着剤と、溶剤とを混合して正極スラリーを調製する。次に、この正極スラリーを、正極集電体の両面に塗布する。その後、溶剤を乾燥し、圧縮した後、正極層の形成された矩形状の正極集電体である正極板１の一辺から、帯状の正極集電リード１１が延出するように切断する
【００５９】
負極活物質と、結着剤と、溶剤とを混合して負極スラリーを調製する。次に、この負極スラリーを、負極集電体の両面に塗布する。その後、溶剤を乾燥し、圧縮した後、負極層の形成された矩形状の負極集電体である負極板２の一辺から、帯状の負極集電リード１２が延出するように切断する。
【００６０】
次に、正極板１と、負極板２と、セパレータとを、セパレータが正極板１と負極板２の間にくるように交互に積層して電極群１０を作製する。なお、電極群１０の積層方向（Ｚ方向）における両端面には、負極板２が位置するようにする。この際、正極集電リード１１及び負極集電リード１２が電極群１０の第１の側面Ｆ１（図１における上側）からＹ方向に延出するように積層する。
【００６１】
次いで、電極群１０から延出した各集電リード１１，１２は、それぞれ電極群１０の積層方向（Ｚ方向）に沿って、中央に寄せて集束し、各端子１３，１４の上面に、それぞれ集束した各集電リード１１，１２の端部を重ね、超音波溶接によって互いに接合する。次いで、各端子１３，１４の封止部Ｒ１を通過する部分には、それぞれその周面を覆う熱融着樹脂部６を形成する。
【００６２】
その後、図４(ａ)，（ｂ）に示すような、有底中空矩形板状の収容凹部と、収容凹部を囲む平坦部を有する同一形状の２枚のラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２を用意する。２枚のラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２の熱融着樹脂層を互いに対向して配置して、２つの収容凹部内に電極群１０及び各集電リード１１，１２の一部が収納されるように、ラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２を鏡合わせで重ね合わせる。このとき、２枚のラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２の周縁同士の間には、各端子１３，１４の熱融着樹脂部６が形成される部分が通過し、各端子１３，１４の一部が外部に露出するように電極群１０を配置する。ここで各平坦部の第２の収納部Ｒ３に相当する部分には、各集電リード１１，１２の残りの部分と各集電リード１１，１２に接続される各端子１３，１４の一部が収納されるように配置する。この状態で、それらラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２の各端子１３，１４が延出する辺を含む３辺において、ラミネートフィルムＲＦ１，ＲＦ２の周縁同士の熱融着樹脂層を図４（ａ）に示す封止部Ｒ１のように熱融着する。この際、各熱融着樹脂層と熱融着樹脂部６との間も熱融着される。
次いで、外装体ＲＦの熱融着していない１辺から、非水電解液を注入する。次に、減圧環境下で、外装体ＲＦの残りの１辺を熱融着して、図４（ａ），（ｂ）に示すような非水電解質二次電池を製造する。
【００６３】
なお、非水電解質二次電池の一例となるリチウムイオン二次電池では、実際に電池として使用する前に予備的に充放電を行って、そこで発生するガスを排出するガス抜き工程を行うことが好ましい。ガス抜き工程を行うと、当該電池の使用時にガス発生して外装体ＲＦが膨張することを抑制することができる。
【００６４】
なお、正極スラリー及び負極スラリーを形成する溶剤は、特に限定されず公知又は市販のものを使用でき、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を使用することができる。結着剤としてＰＶｄＦを用いる場合には、溶媒としてＮＭＰを用いることが好ましい。結着剤としてＳＢＲ、ＰＴＦＥ、ポリビニルアルコール、ＣＭＣ等を用いる場合には、溶媒として水を用いることが好ましい。
【００６５】
（実施例）
以下、実施例を挙げて、本発明を詳細に説明する。
実施例に係る試作電池を、以下の方法で製造した。なお、特に説明しない試作電池の作製方法については、上記実施形態において説明した非水電解質二次電池の製造方法と同様とする。
【００６６】
［実施例に係る試作電池の作製］
［正極板の作製］
正極活物質であるリン酸鉄リチウム９０重量部と、結着材であるＰＶｄＦ５重量部と、導電材であるカーボンブラック５重量部とを、溶剤であるＮＭＰに分散させ、正極スラリーを調製した。次に、この正極スラリーを、正極集電体としてのアルミニウム箔（熱伝導率λ１：２３７Ｗ／ｍ・Ｋ、厚さｔ１１：２０μｍ）の両面に塗布した。その後、溶剤を乾燥し、圧縮した後、正極層の形成された矩形状の正極集電体である正極板の一辺から、帯状の正極集電リードが延出するように切断した。セパレータには、厚さ２５μｍの湿式二軸延伸法で作製されたＰＥ単層フィルムを使用した。
【００６７】
［負極板の作製］
負極活物質であるグラファイト９８重量部と、結着材であるＳＢＲ１重量部と、増粘剤であるＣＭＣ１重量部とを、溶剤であるイオン交換水に分散させ、負極スラリーを調製した。次に、この負極スラリーを、負極集電体としての銅箔（熱伝導率λ２：４０１Ｗ／ｍ・Ｋ、厚さｔ１２：１０μｍ）の両面に塗布した。その後、溶剤を乾燥し、圧縮した後、負極層の形成された矩形状の負極集電体である負極板の一辺から、帯状の負極集電リードが延出するように切断した。
【００６８】
［電極群の作製］
次に、セパレータと、正極板２９枚と、負極板３０枚とを、正極板と負極板との間にセパレータが介在するように交互に積層して電極群を作製した。なお、電極群の積層方向（Ｚ方向）における両端面には、負極板が位置するようにした。この際、各集電リードが電極群の第１の側面Ｆ１（図１における上側）からＹ方向に延出するように積層した。作製した電極群は、直方体状であって、Ｘ方向の幅（第１の側面Ｆ１の幅）(図１の符号Ｗ１)が１６４ｍｍ、Ｙ方向の長さ（図１の符号Ｌ１）が１１５ｍｍである。そのため、第１の側面Ｆ１は、電極群の長手方向の側面である。
【００６９】
次に、各集電リードは、電極群の積層方向（Ｚ方向）に沿って中央側に寄せて集束され、各端子の一端の片面に超音波溶接によって接合した。正極端子は、Ｘ方向の幅（図１の符号Ｗ３）が６０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのアルミニウム板を用いた。負極端子は、Ｘ方向の幅（図１の符号Ｗ４）が６０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの銅板を用いた。次いで、正極端子及び負極端子の封止部を通過する部分には、その周面を覆うポリオレフィンからなる熱融着樹脂部を形成した。
【００７０】
各集電リードのＸ方向の幅（図３の符号Ｗ５，Ｗ６）は、それぞれ６２ｍｍ、６３ｍｍである。そのため、電極群の第１の側面の幅（図１の符号Ｗ１）をＷ１とし、各集電リードの幅の和（Ｗ５＋Ｗ６）をＷ２とすると、Ｗ２／Ｗ１の比は、約０．７６である。
【００７１】
正極集電リードでは、正極板と接続する一端から正極端子と接続する他端までの部分の長さ（図３の符号Ｌ２）は１２ｍｍである。負極集電リードでは、負極板と接続する一端から負極端子と接続する他端までの部分の長さ（図３の符号Ｌ３）は８ｍｍである。その
ため、上記（１）（２）式から算出される熱抵抗ｒ１，ｒ２の値からｒ２／ｒ１の比は、０．７８である。
【００７２】
［外装体の作製］
図４(ａ)，（ｂ）に示すような、電極群を収容する収容凹部と、収容凹部を囲む平坦部とを有する、外形が矩形状である２枚のラミネートフィルムを用意した。ラミネートフィルムは、それぞれポリオレフィンからなる熱融着樹脂層と、アルミニウム箔からなる金属層と、ナイロン樹脂及びポリエステル樹脂からなる保護層とがこの順番で積層した構造を有する。２枚のラミネートフィルムの厚さは、それぞれ１５３μｍであった。
【００７３】
［試作電池の組立て］
２枚のラミネートフィルムの熱融着樹脂層を互いに対向して配置して、２つの収容凹部内に電極群が収納されるように、ラミネートフィルムを鏡合わせで重ね合わせた。２枚のラミネートフィルムの周縁間には、各端子の熱融着樹脂部が形成される部分が通過し、各端子の一部が外部に露出するように電極群を配置した。この状態で、それらラミネートフィルムの各端子が延出する辺を含む３辺において、ラミネートフィルムの周縁同士の熱融着樹脂層を熱融着して、幅１０ｍｍの矩形枠状の封止部を形成した。
【００７４】
次いで、外装体の熱融着していない１辺から、非水電解液を注入した。非水電解液としては、ＥＣと、ＥＭＣと、ＤＭＣとが体積比で２：５：３の割合で混合された混合溶媒に、電解質としてＬｉＰＦ６が１．３ｍｏｌ／Ｌの割合で溶解されたものを用いた。非水電解液には、添加剤として３重量部のＶＣを添加した。次に、減圧環境下で、外装体の残りの１辺を熱融着して、図４(ａ)，（ｂ）のような非水電解質二次電池を製造した。
【００７５】
外装体は、平面視で長方形状であり、外装体のＸ方向の幅（図４（ａ）の符号Ｗ７）は１９４ｍｍ、Ｙ方向(図４（ａ）の符号Ｌ６)の長さは１６２．５ｍｍであった。第１の収納部は、電極群の形状に沿った直方体状であり、Ｘ方向の幅Ｗ８が１７０ｍｍ、Ｙ方向の長さ（図１における符号Ｌａ）が１２０ｍｍ、厚さ（図４（ｂ）の符号ｔＲ２）が９．５ｍｍであった。各端子の外部に露出する一部のＸ方向の幅（図４の符号Ｗ３，Ｗ４）は６０ｍｍ、Ｙ方向の長さ（図４（ａ）の符号Ｌ４，Ｌ５）は２３．５ｍｍであった。
【００７６】
これらの寸法から算出される第１の収納部の総表面積Ｓ１は、４６３．１ｃｍ２であった。また、第１の収納部の厚さ方向における総表面積Ｓ３は５５．１ｃｍ２であった。また、放熱部の総表面積Ｓ２は、２７８．９ｃｍ２であった。総表面積Ｓ２の算出においては、放熱部の各部材の厚さが２ｍｍ以下であるため、厚さ方向における表面積は無視した。当該試作電池において、Ｓ２／Ｓ１の比は０．６であった。また、当該試作電池において、Ｓ２／Ｓ３の比は５．０６であった。第２の収納部は、Ｙ方向の長さ（図１における符号Ｌｂ）が２０．５ｍｍであった。そのため、当該試作電池のＬｂ／（Ｌａ＋Ｌｂ）の値は、０．１５であった。
【００７７】
＜評価：放電時の第１の収納部の温度分布＞
実施例の試作電池に対して、高レート放電時の第１の収納部の温度分布の測定を行った。図７は、非水電解質二次電池の第１の収納部を、Ｘ方向及びＹ方向にてそれぞれ３等分して平面視で等面積の９つの領域に区分した様子を示す平面図である。
【００７８】
第１の収納部の温度分布を測定するため、９つの領域の中央の位置に、それぞれ熱電対を接続した。次に、熱電対が接続される試作電池を、２枚のシリコンゴムで挟みグラスウール断熱材を巻装して断熱した。次に、９点の熱電対の平均温度が２５℃であることを確認後、下記充放電条件によって各試作電池を充放電させた。９点の熱電対において、下記充放電条件における２．０Ｖまで５．０Ｃ放電した時点での温度を測定した。その後、９点の熱電対の温度の平均値を各試作電池についてそれぞれ算出した。
【００７９】
＜充放電条件＞
２．０Ｖまで０．５Ｃ放電
１５分間の休止
３．６Ｖまで０．５Ｃ充電（充電電流が０．０５Ｃに低下するまで実施）
２．０Ｖまで５．０Ｃ放電
【００８０】
試作電池の第１の収納部の温度分布は、９点の平均温度に対する、各点の最大温度差ΔＴmaxが２．０℃以内であれば、均一であると判断した。表１に、平均温度に対する図７の各区分［１］〜［９］の測定点の温度差ΔＴを示す。ここで、図７に示すように、試作電池において、区分［１］［４］［７］は負極集電リードが接続される側であり、区分［３］［６］［９］は正極集電リードが接続される側である。区分［１］，［２］，［３］、区分［４］，［５］，［６］、及び区分［７］，［８］，［９］は、それぞれＹ方向において同じ位置にある。区分［１］，［４］，［７］を、それぞれ区分［３］，［６］，［９］と比較することで、正極集電リードが接続される側と負極集電リードが接続される側の放熱性の違いを確認できる。
【００８１】
【表１】
0006780071.tif 000002
【００８２】
表１に示す結果より、実施例の試作電池では、９点の平均温度に対する最大温度差ΔＴmaxが約１．５℃であり放電時の第１の収納部の温度分布が均一であった。また、上述する先行技術文献から示されるように、各集電リードが接続される第１の側面に近い区分[１]，[２]，[３]は高温になることが一般的に知られている。実施例の試作電池では、第２の収納部に面している区分[１]，[２]，[３]の温度は平均温度より低いことから、第２の収納部により電極群の放熱がされていることを示す。
【００８３】
さらに、区分［１］，［３］、区分［４］，［６］、及び区分［７］，［９］の温度差ΔＴをそれぞれ比較すると、ほとんど差がなかった。この結果は、ｒ２／ｒ１の比を０．７以上１．４以下に規定したため、電極群で発生する熱が各集電リードを介して同程度放熱されて、正極集電リードが接続される側と負極集電リードが接続される側との温度分布が均一になったことを示す。
実施例の結果によって、実施形態に係る非水電解質二次電池では、放熱性が高く、充放電時の電極群の温度分布が均一化されていることが示された。
【００８４】
なお、いくつかの実施形態について、具体的に説明したが、これらは単なる例示であり、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく種々の変更が可能である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］  セパレータを挟んで互いに対向配置された正極板及び負極板を備え、１つの側面を有する矩形体状の電極群；
前記電極群に保持される非水電解質；
前記側面において、前記正極板に電気的に接続される帯状の正極集電リード；
前記側面において、前記負極板に電気的に接続される帯状の負極集電リード；
前記正極集電リードの一端と電気的に接続される平板状の正極端子；
前記負極集電リードの一端と電気的に接続される平板状の負極端子；及び
１枚又は２枚のラミネートフィルムから構成され、前記ラミネートフィルムの周縁同士を封着して形成される封止部と、前記封止部によって囲まれ、前記電極群が収納される収容部とを備える外装体；
を備える非水電解質二次電池において、
前記収容部は、前記側面に沿う方向と平行な方向で分割された第１の収納部と第２の収納部とを有し、
前記第１の収納部には前記電極群と、前記正極集電リード及び前記負極集電リードの一部が収納され、
前記第２の収納部には、前記正極集電リード及び前記負極集電リードの残りの部分と、前記各集電リードと接続される前記正極端子及び前記負極端子の一部とが収納され、
前記正極集電リード及び前記負極集電リードは、前記電極群の前記側面から前記第２の収納部内に延出され、
前記正極端子及び前記負極端子は、前記第２の収納部内から前記封止部を通過して外部に延出される、非水電解質二次電池。
［２］  前記側面に対して直交する方向の前記第１の収納部の長さＬａと、前記第２の収納部の長さＬｂとは、０．１≦Ｌｂ／（Ｌａ＋Ｌｂ）≦０．２の関係を満たす、［１］に記載の非水電解質二次電池。
［３］  前記正極板と接続する一端から前記正極端子と接続する他端までの前記正極集電リードの部分の熱抵抗をｒ１とし、前記負極板と接続する一端から前記負極端子と接続する他端までの前記負極集電リードの部分の熱抵抗をｒ２とすると、ｒ２／ｒ１の比は０．７以上１．４以下である、［１］又は［２］に記載の非水電解質二次電池。
［４］  前記側面は、前記電極群の長手方向の側面である、［１］〜［３］のいずれか１つに記載の非水電解質二次電池。
［５］  前記電極群の前記側面の幅をＷ１とし、前記正極集電リード及び前記負極集電リードの幅の和をＷ２とすると、Ｗ２／Ｗ１の比は、０．６以上、０．９以下である、［１］〜［４］のいずれか１つに記載の非水電解質二次電池。
［６］  前記第１の収納部を除く前記外装体部分と、前記正極端子及び前記負極端子の外部に露出する一部とが放熱部として機能し、
前記第１の収納部の総表面積をＳ１とし、前記放熱部の総表面積をＳ２とすると、Ｓ２／Ｓ１の比が０．４以上１．０以下である、［１］〜［５］のいずれか１つに記載の非水電解質二次電池。
［７］  前記第１の収納部の厚さ方向における総表面積をＳ３とし、前記放熱部の総表面積をＳ２とすると、Ｓ２／Ｓ３の比は、４．５以上である、［６］に記載の非水電解質二次電池。
［８］  前記正極板に用いられる正極活物質と、前記負極板に用いられる負極活物質とが、リチウムイオンを吸蔵放出できる材料から構成されている、［１］〜［７］のいずれか１つに記載の非水電解質二次電池。
【符号の説明】
【００８５】
１…正極板、２…負極板、３…セパレータ、６…熱融着樹脂部、１０…電極群、１１…正極集電リード、１２…負極集電リード、１３…正極端子、１４…負極端子、１５，１６…スポット溶接部、ＲＦ…外装体、ＲＦ１，ＲＦ２…ラミネートフィルム、Ｒ１…封止部、Ｒ２…第１の収納部、Ｒ３…第２の収納部
【要約】
【課題】  放熱性が高く、充放電時の電極群の温度分布が均一化される非水電解質二次電池を提供する。
【解決手段】  非水電解質二次電池は、セパレータを挟んで互いに対向配置された正極板及び負極板を備え、側面を有する電極群；非水電解質；正極集電リード；負極集電リード；正極端子；負極端子；及びラミネートフィルムの周縁同士を封着する封止部と、電極群が収納される収容部とを備える外装体；を備える。収容部は、第１及び第２の収納部を有する。第１の収納部には電極群と、各集電リードの一部が収納される。第２の収納部には、各集電リードの残りの部分と、各集電リードと接続される各端子の一部とが収納される。各集電リードは、電極群の側面から第２の収納部内に延出される。各端子は、第２の収納部内から封止部を通過して外部に延出される。
【選択図】  図４【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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【図７】
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