(57)【要約】【課題】  エネルギー密度を損なうことなく、過充電時の安全性を改善することが可能な非水電解質二次電池を提供することを目的とする。【解決手段】  正極５と負極６とをセパレータ７を介在させて最外周がセパレータ７となるように扁平形状に捲回した電極群２と、一端が前記正極５または前記負極６に電気的に接続され、かつ他端が前記電極群２の一方の渦巻面から引き出されている電極リードと、前記電極群２が収納されるラミネートフィルム製容器１とを具備する非水電解質二次電池であって、前記容器１の内面は、前記ラミネートフィルムの熱可塑性樹脂層から形成されており、前記内面のうち、少なくとも前記電極群２の他方の渦巻面と対向している箇所に耐熱性絶縁層１１が形成されていることを特徴とする。【選択図】      図２
2005063855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極とをセパレータを介在させて最外周がセパレータとなるように扁平形状に捲回した電極群と、
一端が前記正極または前記負極に電気的に接続され、かつ他端が前記電極群の一方の渦巻面から引き出されている電極リードと、
前記電極群が収納されるラミネートフィルム製容器と
を具備する非水電解質二次電池であって、
前記容器の内面は、前記ラミネートフィルムの熱可塑性樹脂層から形成されており、前記内面のうち、少なくとも前記電極群の他方の渦巻面と対向している箇所に耐熱性絶縁層が形成されていることを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項２】
前記耐熱性絶縁層の厚さは、１０〜５０μｍの範囲内である請求項１記載の非水電解質二次電池。
【請求項３】
前記耐熱性絶縁層は、耐熱性の樹脂テープであるか、もしくは耐熱性絶縁材料のコーティングにより形成される請求項１または２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ものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信機、ノートブック型パソコン、パームトップ型パソコン、一体型ビデオカメラ、ポータブルＣＤ（ＭＤ）プレーヤー、コードレス電話等の電子機器の小形化、軽量化を図る上で、これらの電子機器の電源として、特に小型で大容量の電池が求められている。
【０００３】
これら電子機器の電源として普及している電池としては、アルカリマンガン電池のような一次電池や、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池等の二次電池が挙げられる。その中でも、正極にリチウム複合酸化物を用い、かつ負極にリチウムイオンを吸蔵・放出できる炭素質材料を用いた非水電解質二次電池が、小型軽量で単電池電圧が高く、高エネルギー密度を得られることから注目されている。
【０００４】
近年は、上述したような正極と負極を含む電極群を収納するための容器として、アルミ等の金属箔と樹脂を貼り合わせたラミネートフィルムを袋状あるいはカップ状等に成型したものが用いられ、これにより、非水電解質二次電池の更なる軽量化と小型化が可能となった。
【０００５】
しかしながら、このような構成を有する二次電池は、充電器の故障等による異常な過充電時の安全性が充分なものではない。即ち、過充電により電解質の分解反応が発生すると、この温度上昇によりセパレータの微孔を閉塞させることにより反応を抑制し、安全性を確保する機能を持たせているが、完全に反応を停止させることは困難である。従って、長時間に亘って過充電状態が継続すると、徐々に反応が進行し、温度上昇を生じるため、ラミネートフィルム内面の樹脂が溶融して金属箔が露出すると共に、セパレータの熱収縮に伴って正極または負極の端部が電極群表面に突出し、この突出した端部と金属箔との接触により短絡状態になり、発熱し、甚だしい場合には発火する危険性がある。
【０００６】
特開平１１−３２９５０６号公報には、ラミネートフィルムの金属層１６と熱融着層１７の間に酸化皮膜２０を設けることにより、ラミネートフィルムの溶着時、樹脂層１７が熱溶融したときにリード端子と金属層１６とが接触するのを防止することが記載されている。
【０００７】
しかしながら、金属層１６と熱融着層１７の間に酸化皮膜２０を設けると、ラミネートフィルムの厚さ増加に伴って電池厚さが増すため、電池のエネルギー密度が低くなるという問題点を招く。
【特許文献１】特開平１１−３２９５０６号公報（特許請求の範囲、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、エネルギー密度を損なうことなく、過充電時の安全性を改善することが可能な非水電解質二次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】
【０００９】
本発明に係る非水電解質二次電池は、正極と負極とをセパレータを介在させて最外周がセパレータとなるように扁平形状に捲回した電極群と、
一端が前記正極または前記負極に電気的に接続され、かつ他端が前記電極群の一方の渦巻面から引き出されている電極リードと、
前記電極群が収納されるラミネートフィルム製容器と
を具備する非水電解質二次電池であって、
前記容器の内面は、前記ラミネートフィルムの熱可塑性樹脂層から形成されており、前記内面のうち、少なくとも前記電極群の他方の渦巻面と対向している箇所に耐熱性絶縁層が形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、過充電時の安全性に優れた高エネルギー密度の非水電解質二次電池を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る非水電解質二次電池を図１〜図３を参照して説明する。
【００１２】
容器１は、ラミネートフィルムの一部をカップ状に成型した後、このカップ状の収納部に電極群２を収納し、電極群２に電気的に接続された正極リード３と負極リード４を外部に引き出した状態でヒートシールを施すことにより得られるものである。電極群２は、正極５と、負極６と、正極５と負極６の間に配置されるセパレータ７を含む積層物が偏平形状に捲回された構造を有する。この電極群２の最外周は、セパレータ７である。正極５は、正極集電体５ａと、正極集電体５ａに形成された正極層５ｂとを含むものである。一方、負極６は、負極集電体６ａと、負極集電体６ａに形成された負極層６ｂとを含むものである。非水電解質は、電極群２に保持されている。電極群２には、プレスを施さなくても良いが、正極５、負極６及びセパレータ７の一体化強度を高めるためにプレスを施しても良い。また、プレス時に加熱を施すことも可能である。また、電極群２には、正極５、負極６及びセパレータ７の一体化強度を高めるために、接着性高分子を含有させることができる。前記接着性を有する高分子としては、例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリアクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、またはポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）等を挙げることができる。
【００１３】
ラミネートフィルムは、容器外面を構成する外部保護層８と、容器内面を形成する熱可塑性樹脂製の内部保護層９と、外部保護層８と内部保護層９の間に配置される金属層１０とを含む。正極リード３は、一端が正極集電体５ａと電気的に接続され、かつ他端が電極群２の一方の渦巻面から容器１の外部に引き出されて、正極端子の役割を果たす。一方、負極リード４は、一端が負極集電体６ａと電気的に接続され、かつ他端が正極リード３と同じ渦巻面から容器１の外部に引き出されて、負極端子の役割を果たす。
【００１４】
図２に示すように、耐熱性絶縁層１１は、電極群２の他方の渦巻面（正極リード３及び負極リード４が引き出されていない渦巻面）と対向している内面部分に形成されている。
【００１５】
このような二次電池によれば、これを内蔵する携帯機器の充電器の故障等により長時間に亘って過充電状態が継続し、電池温度が上昇した場合、内部保護層９が溶融すると共にセパレータ７の熱収縮が生じるが、耐熱性絶縁層１１により電極群２の他方の渦巻面とラミネートフィルム内の金属層１０との絶縁が保持できるため、短絡による発熱を防止でき、発火などの危険な状態を回避することができる。耐熱性絶縁層１１は、電極群２の渦巻面と対向している内面部分にのみ形成されているため、耐熱性絶縁層１１の形成により電池厚さが増えることがなく、また、ラミネートフィルムの厚さが部分的に増えるだけであるためにラミネートフィルムの加工性も損なわれない。
【００１６】
さらに、本発明によれば、ラミネートフィルムの内部保護層にポリエチレンのような低融点の熱可塑性樹脂を用いても過充電時の安全性を確保することができるため、ハロゲン化トルエンのような腐食性を持つ溶媒の使用が可能になる。
【００１７】
なお、電極群２の正極リード３と負極リード４が引き出されている渦巻面については、容器内面との間に設けられている空間が、正極リード３と負極リード４がある分大きいため、セパレータ７の熱収縮と内部保護層９の溶融が生じても短絡が起き難いが、より高い安全性を得るには、図３に示すように、正負極リード３，４が引き出されている渦巻面と対向している内面部分に耐熱性絶縁層１１を形成することが望ましい。
【００１８】
以下、前記正極、負極、セパレータ、非水電解質、ラミネートフィルム、耐熱性絶縁層について説明する。
【００１９】
１）正極
この正極は、集電体と、集電体に担持され、活物質を含む正極層とを含む。正極層は、前述した図１〜図３に示すように集電体の両面に形成しても良いが、集電体の片面のみに形成しても良い。
【００２０】
前記正極層は、正極活物質、結着剤及び導電剤を含む。
【００２１】
前記正極活物質としては、種々の酸化物、例えば二酸化マンガン、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム含有ニッケル酸化物、リチウム含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物、リチウム含有鉄酸化物、リチウムを含むバナジウム酸化物や、二硫化チタン、二硫化モリブデンなどのカルコゲン化合物などを挙げることができる。中でも、リチウム含有コバルト酸化物（例えば、ＬｉＣｏＯ2 ）、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物（例えば、ＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ2 ）、リチウムマンガン複合酸化物（例えば、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、ＬｉＭｎＯ2 ）を用いると、高電圧が得られるために好ましい。なお、正極活物質としては、１種類の酸化物を単独で使用しても、あるいは２種類以上の酸化物を混合して使用しても良い。
【００２２】
前記導電剤としては、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができる。
【００２３】
前記結着剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリエーテルサルフォン、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を用いることができる。
【００２４】
前記正極活物質、導電剤および結着剤の配合割合は、正極活物質８０〜９５重量％、導電剤３〜２０重量％、結着剤２〜７重量％の範囲にすることが好ましい。
【００２５】
前記集電体としては、多孔質構造の導電性基板か、あるいは無孔の導電性基板を用いることができる。これら導電性基板は、例えば、アルミニウム、ステンレス、またはニッケルから形成することができる。
【００２６】
前記正極は、例えば、正極活物質に導電剤および結着剤を適当な溶媒に懸濁し、この懸濁物を集電体に塗布、乾燥して薄板状にすることにより作製される。
【００２７】
２）負極
前記負極は、集電体と、集電体に担持される負極層とを含む。負極層は、前述した図１〜図３に示すように集電体の両面に形成しても良いが、集電体の片面のみに形成しても良い。
【００２８】
前記負極層は、リチウムイオンを吸蔵・放出する負極活物質及び結着剤を含む。
【００２９】
前記負極活物質としては、例えば、黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素、熱分解気相炭素質物、樹脂焼成体などの黒鉛質材料もしくは炭素質材料；  熱硬化性樹脂、等方性ピッチ、メソフェーズピッチ系炭素、メソフェーズピッチ系炭素繊維、メソフェーズ小球体など（特に、メソフェーズピッチ系炭素繊維が容量や充放電サイクル特性が高くなり好ましい）に５００〜３０００℃で熱処理を施すことにより得られる黒鉛質材料または炭素質材料；  二硫化チタン、二硫化モリブデン、セレン化ニオブ等のカルコゲン化合物；  アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、リチウム、リチウム合金等の軽金属；  等を挙げることができる。中でも、（００２）面の面間隔ｄ002が０．３４ｎｍ以下である黒鉛結晶を有する黒鉛質材料を用いるのが好ましい。このような黒鉛質材料を負極活物質として含む負極を備えた非水電解質二次電池は、電池容量および大電流放電特性を大幅に向上することができる。前記面間隔ｄ002 は、０．３３７ｎｍ以下であることが更に好ましい。
【００３０】
前記結着剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を用いることができる。
【００３１】
前記負極活物質及び前記結着剤の配合割合は、炭素質物９０〜９８重量％、結着剤２〜２０重量％の範囲であることが好ましい。
【００３２】
前記集電体としては、多孔質構造の導電性基板か、あるいは無孔の導電性基板を用いることができる。これら導電性基板は、例えば、銅、ステンレス、またはニッケルから形成することができる。
【００３３】
前記負極は、例えば、負極活物質と結着剤とを溶媒の存在下で混練し、得られた懸濁物を集電体に塗布し、乾燥した後、所望の圧力で１回プレスもしくは２〜５回多段階プレスすることにより作製される。
【００３４】
３）セパレータ
このセパレータとしては、微多孔性の膜、織布、不織布、これらのうち同一材または異種材の積層物等を用いることができる。中でも、微多孔性の膜は、過充電等による発熱で電極群の温度が異常に上昇すると、セパレータを構成する樹脂が塑性変形し微細な孔が塞がる、いわゆるシャットダウン現象を生じ、リチウムイオンの流れが遮断され、それ以上の発熱を防止し、過充電状態を安全に終了させることができるので好ましい。セパレータを形成する材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合ポリマー、エチレン−ブテン共重合ポリマー等を挙げることができる。セパレータの形成材料としては、前述した種類の中から選ばれる１種類または２種類以上を用いることができる。
【００３５】
４）非水電解質
非水電解質は、非水溶媒と、この非水溶媒に溶解される電解質（例えば、リチウム塩）とを含むものである。この非水電解質の形態は、液体状（非水電解液）やゲル状にすることができる。
【００３６】
前記非水溶媒としては、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）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，２−ジメトキシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン等を挙げることができる。前記非水溶媒は、単独で使用しても、２種以上混合して使用してもよい。
【００３７】
前記電解質としては、例えば、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）、六フッ過リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４）、六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ６）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ３ＳＯ３）等のリチウム塩を挙げることができる。前記電解質は単独で使用しても、２種以上混合して使用してもよい。前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量は、０．２ｍｏｌ／ｌ〜２ｍｏｌ／ｌとすることが望ましい。
【００３８】
前記非水溶媒中には、塩化トルエン（ＣＴ）及びオルトフッ化トルエン（ｏ−ＦＴ）よりなる群から選択される少なくとも１種類のハロゲン化トルエンを含有させることができる。ハロゲン化トルエンはセパレータのシャットダウンをより確実に進めるために添加する。
【００３９】
前記非水溶媒には、セパレータとの濡れ性を良くするために、トリオクチルフォスフェート（ＴＯＰ）のような界面活性剤を含有させることができる。界面活性剤の添加量は、３％以下が好ましく、さらには０．１〜１％の範囲内にすることが好ましい。
【００４０】
非水溶媒中には、副成分として以下のような溶媒を含有させることができる。
【００４１】
副成分としては、例えば、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、フェニルエチレンカーボネート、γ−バレロラクトン、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、２―メチルフラン、フラン、チオフェン、カテコールカーボネート、エチレンサルファイト、１２−クラウン−４、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等を挙げることができる。
【００４２】
前記非水電解液の量は、電池単位容量１００ｍＡｈ当たり０．２〜０．６ｇにすることが好ましい。非水電解液量のより好ましい範囲は、０．２５〜０．５５ｇ／１００ｍＡｈである。
【００４３】
５）ラミネートフィルム
内部保護層は、前述した図１に示すように熱可塑性樹脂層から形成されていても良いが、容器内面を構成する熱可塑性樹脂層と他の種類の樹脂層からなる多層構造を有するものでも良い。
【００４４】
熱可塑性樹脂層は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂から形成することができる。中でも、ポリエチレンは、ハロゲン化トルエンに対する耐食性が高いため、ハロゲン化トルエンを含有する非水電解質を用いる際に最適である。
【００４５】
金属層は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金から形成することができる。
【００４６】
外部保護層は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリエテレンテレフタレートから形成することができる。
【００４７】
前述した図１では、外部保護層、金属層及び内部保護層からなるラミネートフィルムを用いる例を説明したが、各層の間に接着剤層やガスバリアー層などを設けても良い。
【００４８】
６）耐熱性絶縁層
耐熱性絶縁層は、例えば、ポリイミド、ポリエテレンテレフタレートなどの樹脂からなる樹脂テープをラミネートフィルム内面に貼り付けて形成することが出来る。樹脂テープの耐熱温度は１５０℃以上であることが好ましい。
【００４９】
また、耐熱性絶縁層は、Ａｌ2Ｏ3等の無機フィラー（耐熱性絶縁材料）をポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）などのバインダーとともに溶媒に溶解した塗料を、ラミネートフィルム内面に塗布・乾燥して形成することが出来る。塗布の仕方としてはスプレーなどの一般的な塗布方法を使用することができる。
【００５０】
中でも、耐熱性絶縁材料の塗布によると、ラミネートフィルムをカップ状に成形した後の耐熱性絶縁層の形成が容易になるため、好ましい。
【００５１】
耐熱性絶縁層の厚さは、１０〜５０μｍの範囲内にすることが望ましい。これは、耐熱性絶縁層の厚さを１０μｍ未満にすると、ラミネートフィルムと電極群の絶縁が不十分になる恐れがあり、絶縁性を高めるためには耐熱性絶縁層を厚くすることが好ましいものの、耐熱性絶縁層の厚さが５０μｍを超えると、電池のエネルギー密度に大きな影響を及ぼす可能性があるからである。
【００５２】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００５４】
（実施例１）
＜正極の作製＞
まず、リチウムコバルト酸化物（ＬｉxＣｏＯ2；但し、Ｘは０＜Ｘ≦１である）粉末９０重量％に、アセチレンブラック５重量％と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）５重量％のジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）溶液とを加えて混合し、スラリーを調製した。前記スラリーを厚さが１５μｍのアルミニウム箔からなる集電体の両面に塗布した後、乾燥し、プレスすることにより、正極層が集電体の両面に担持された構造の正極を作製した。なお、正極層の厚さは、片面当り６０μｍであった。
【００５５】
＜負極の作製＞
炭素質材料として３０００℃で熱処理したメソフェーズピッチ系炭素繊維（粉末Ｘ線回折により求められる（００２）面の面間隔（ｄ002 ）が０．３３６ｎｍ）の粉末を９５重量％と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）５重量％のジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）溶液とを混合し、スラリーを調製した。前記スラリーを厚さが１２μｍの銅箔からなる集電体の両面に塗布し、乾燥し、プレスすることにより、負極層が集電体に担持された構造の負極を作製した。なお、負極層の厚さは、片面当り５５μｍであった。
【００５６】
なお、炭素質物の（００２）面の面間隔ｄ002は、粉末Ｘ線回折スペクトルから半値幅中点法によりそれぞれ求めた。この際、ローレンツ散乱等の散乱補正は、行わなかった。
【００５７】
＜セパレータ＞
厚さが２５μｍ、多孔度４５％の微多孔性ポリエチレン膜からなるセパレータを用意した。
【００５８】
＜電極群の作製＞
前記正極の集電体に帯状アルミニウム箔（厚さ１００μｍ）からなる正極リードを超音波溶接し、前記負極の集電体に帯状ニッケル箔（厚さ１００μｍ）からなる負極リードを超音波溶接した後、前記正極及び前記負極をその間に前記セパレータを介し、最外周が前記セパレータになるように渦巻き状に捲回し、電極群を作製した。この電極群を加熱しながらプレス機で加圧することにより、偏平状に成形した。
【００５９】
＜耐熱性絶縁層の作製＞
アルミニウム箔の両面をポリエチレンで覆った厚さ１００μｍのラミネートフィルムを、プレス機により矩形のカップ状に成形後、電極群の両方の渦巻面それぞれと対向する内面部分に厚さ３０μｍのポリイミドテープを貼り付け耐熱性絶縁層を形成した。得られた容器内に前記電極群を双方の渦巻面が耐熱性絶縁層と対向するように収納した。
【００６０】
次いで、容器内の電極群に８０℃で真空乾燥を１２時間施すことにより電極群及びラミネートフィルムに含まれる水分を除去した。
【００６１】
＜非水電解液の調製＞
エチレンカーボネート（ＥＣ）、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）およびオルト塩化トルエンを重量比率（ＥＣ：ＧＢＬ：ｏ−ＣＴ）が３５：６０：５になるように混合して非水溶媒を調製した。得られた非水溶媒に四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）をその濃度が１．５モル／Ｌになるように溶解させて、非水電解液を調製した。
【００６２】
容器内の電極群に前記非水電解液を電池容量１Ａｈ当たりの量が４．８ｇとなるように注入し、ヒートシールにより封止した後、前述した図１〜３に示す構造を有し、厚さが３．６ｍｍ、幅が３５ｍｍ、高さが６２ｍｍで、公称容量が０．６５Ａｈの非水電解質二次電池を組み立てた。
【００６３】
この非水電解質二次電池に対し、初充放電工程として以下の処置を施した。まず、室温で０．２Ｃで４．２Ｖまで定電流・定電圧充電を１５時間行った。その後、室温で０．２Ｃで３．０Ｖまで放電し、非水電解質二次電池を製造した。
【００６４】
ここで、１Ｃとは公称容量（Ａｈ）を１時間で放電するために必要な電流値である。よって、０．２Ｃは、公称容量（Ａｈ）を５時間で放電するために必要な電流値である。
【００６５】
（実施例２）
アルミニウム箔の両面をポリエチレンで覆った厚さ１００μｍのラミネートフィルムを、プレス機により矩形のカップ状に成形後、電極群の両方の渦巻面それぞれと対向する内面部分にＡｌ2Ｏ3とＰＶｄＦを重量比で４０：６０になるようにｎ−メチルピロリドンに溶解した塗料をスプレーで塗布した後に乾燥して厚さ１０μｍの耐熱性絶縁層を形成した以外は、実施例１と同様にして非水電解質二次電池を製造した。
【００６６】
（比較例１）
ラミネートフィルムに耐熱性絶縁層を形成しないこと以外は、前述した実施例１と同様にして非水電解質二次電池を製造した。
【００６７】
（比較例２）
アルミニウム箔の一方の面に前述した実施例２で説明したのと同様な種類の塗料を塗布、乾燥させることにより厚さが１０μｍの耐熱性絶縁皮膜を形成した。このアルミニウム箔の両面にポリエチレン層を形成することにより厚さが１１０μｍのラミネートフィルムを作製した。このラミネートフィルムを耐熱性絶縁層を形成することなく用いること以外は、前述した実施例１と同様にして非水電解質二次電池を製造した。
【００６８】
得られた実施例１、２および比較例１、２の非水電解質二次電池の各１０個ずつについて、過充電試験を行った。過充電試験の方法は、電流値３Ｃで充電を続け、その際に異常な発熱や発火を生じた非水電解質二次電池の数を記録するものである。試験結果を下記表１に示す。
【００６９】
また、各二次電池の重量エネルギー密度を下記表１に併記する。
【表１】
2005063855.tif 000003
【００７０】
表１から明らかなように、正負極リードが引き出されていない渦巻面と対向する内面部分に耐熱性絶縁層が形成された容器を用いる実施例１〜２の二次電池は、耐熱性絶縁層が形成されていない容器を用いる場合（比較例１）と同等のエネルギー密度を実現しつつ、過充電時の異常発熱及び発火を皆無にしたことが理解できる。
【００７１】
これに対し、耐熱性絶縁層が形成されていない容器を用いる比較例１の二次電池では、１０個中の半数に異常発熱もしくは発火が生じた。一方、ラミネートフィルムの金属層と熱可塑性樹脂層の間に耐熱性絶縁皮膜を形成した比較例２の二次電池は、過充電時の異常発熱及び発火が皆無であったものの、エネルギー密度が実施例１〜２に比較して低かった。
【００７２】
なお、本発明は、上記の実施例に留まるものではなく、他の種類の正極・負極・セパレータ・電解質の組合わせにおいても同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係わる非水電解質二次電池の一実施形態である薄型リチウムイオン二次電池を示す斜視図。
【図２】図１の薄型リチウムイオン二次電池を長辺方向に沿って切断した断面のうち電極リードが引き出されていない渦巻面を示す部分断面図。
【図３】図１の薄型リチウムイオン二次電池を長辺方向に沿って切断した断面のうち電極リードが引き出されている渦巻面を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００７４】
１…容器、２…電極群、３…正極リード、４…負極リード、５…正極、５ａ…正極集電体、５ｂ…正極層、６…負極、６ａ…負極集電体、６ｂ…負極層、７…セパレータ、８…外部保護層、９…内部保護層、１０…金属層、１１…耐熱性絶縁層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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