(57)【要約】      （修正有）【課題】正極板を挟んだ内周側と外側で、異種のセパレータを有する構成とし、加熱などが原因で生じる極板間接触による短絡時に、電池内部での発熱を抑制し、高信頼性の非水電解液二次電池を提供する。【解決手段】正極板５および負極板６を前記正極板および負極板の極板間に設けたセパレータ８と共に積層し、捲回された極板群を備えた非水電解質二次電池において、前記正極板および負極板と、正負極極板を隔てるように設けられた２枚の仕様の異なるセパレータを交互に積層して、渦巻き状に捲回する。【選択図】図２
2005123058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板および負極板を前記正極板および負極板の極板間に設けたセパレータと共に積層し、捲回された極板群を備えた非水電解質二次電池において、
前記セパレータは、第１のセパレータと第２のセパレータのそれぞれ異なる仕様を有した２枚のセパレータを用いており、
前記正極板の内周側に第１のセパレータのみを配置し、前記正極板の外周側には第２のセパレータのみを配置することにより、前記極板群内において第１のセパレータと第２のセパレータが交互に積層されたことを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項２】
前記第１のセパレータと第２のセパレータは、厚み、空隙率、融点または熱収縮の大きさの少なくとも一つの仕様が異なることを特徴とする請求項１に記載の非水系電解質二次電池。
【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係り、特に正極板および負極板を積層し、捲回した極板群を備えた非水電解質二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やノートパソコン等のポータブル、コードレス機器の普及により、これらの機器に電力を供給する電池の需要が高まっている。なかでも、小型軽量で、エネルギー密度が高く、繰り返し充放電が可能な二次電池の需要が高まっている。このような二次電池として、非水電解質二次電池が挙げられる。
【０００３】
非水電解質二次電池は、正極板、負極板およびセパレータからなる極板群と、前記極板群を収納した電池ケースと前記極板群に保持された非水電解質により構成される。
正極、負極が捲回され、正極と負極が交互に積層することによって極板群を形成する捲回型非水電解質二次電池では、正極と負極はセパレータを配して隔離している。一般にセパレータには過充電などにより温度が上昇したときに、多孔質高分子樹脂であるセパレータは、シャットダウン（その内部、表面に存在する孔が塞がる）し、両極板の電気的接触を絶つような機能をもたせてある。
【０００４】
しかし、このシャットダウンはより低温で起こる方が安全性からみて好ましいが、さらに温度が上昇したときに起こるメルトダウン（セパレータそのものの溶融）との差を設けることが難しいため、瞬時に高温に達するような場合には安全性への信頼性が下がる。
これに対して、非水電解質二次電池の安全性を向上するための技術開発が行われている。例えば、捲回型の極板群の正極板と負極板の最外周部に設けた集電体露出部を有する極板群にて、集電体露出部同士が重なりあう部分の間に捲回構造極板群内部と異なる仕様の絶縁体のセパレータを設け、材料の異なる２種類のセパレータが配されることが開示されている。（特許文献１参照。）これによりクラッシュ試験時などの電池に機械的圧力が電池に対して与えられた場合、集電体部を先に短絡させ、電池の安全性を確保できる。また、加熱試験においても、集電体部を隔てるセパレータがメルトダウンし、低抵抗部短絡をおこし、放電を安全に行うことができる。
【特許文献１】特開２０００−３１５４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような発明では、捲回構造を有する最外周集電構造がないとき、集電体同士の低抵抗部短絡が確保できず、正極負極合剤部同士での短絡が起こり、発熱が大きくなるため発熱抑制に対する構成をとる必要がある。特に加熱試験では、セパレータが融点以上の温度で、電池の信頼性が低下する問題を払拭することができない。
捲回型構造の極板群では、正極板の集電体の外周側に設けた正極合剤部と対向する、負極板の集電体の内周側に設けた負極合剤部では、対向する正極合剤部の合剤量は水平型（スタック構造）極板群のときより小さくなる。反対に、正極板の集電体の内周部に設けた正極合剤部と対向する、負極板の集電体の外周部に設けた負極合剤部では、対向する正極合剤部の合剤量は水平型極板群のときより大きくなる。
【０００６】
原因は、（１）極板の積層が湾曲していることにより、その湾曲半径の差から生じるものである。また、（２）集電体の表面と裏面との間にリチウム（Ｌｉ）イオンが拡散できる孔がない金属箔を用いるためである。
捲回式の非水電解質二次電池が充電されたとき、上記の（１）（２）の原因により、負極板の集電体の外周部に設けた負極合剤部では、対向する正極合剤部の合剤量は水平型極板群のときより大きくなる。
【０００７】
つまり、負極板の集電体の外周側に設けた負極合剤部には水平部設計より大きなＬｉイオン量が挿入され、反対に、負極板の集電体の内周側に設けた負極合剤部には水平部設計より小さなＬｉイオン量しか挿入されない。
このような捲回式構造の極板群を有する非水系電解質二次電池が４．２Ｖ以上過充電モードにさらされると、上記のようにＬｉ析出が生じる量に差異が生じるため、負極板の集電体の外周側に設けた負極合剤部は、負極板の集電体の内周側に設けた負極合剤部よりＬｉ析出量が多くなるため熱的不安定性が大きくなる。このように、熱的安定性に電池内部で差異が現れる。また４．２Ｖ以下でも同様に負極の熱安定性に差異が生じる。
【０００８】
上記のように、部分的に熱的安定性に電池内に差異が生じるため、大きな部分が現れるため同じ充電容量率（＝充電容量／電池容量）でも、水平型極板群より捲回型極板群の方が、熱的に不安定な電池となる。
従来の技術では、捲回型極板群を有する非水電解質二次電池の捲回させた極板の湾曲部分の熱的安定性悪化について、問題視されることなく、この部分への対策はされていなかった。
【０００９】
また、上記のように電池内部で活物質重量当たりのＬｉの挿入・脱離反応に差異が請じる部分があるとき、特に負板上にＬｉ金属が析出したりすると、負極活物質の劣化によりサイクル特性が悪化することがあった。
【００１０】
そこで、本発明では上記のような問題に鑑みて、電池が充電状態にあるとき、負極板がよりＬｉが挿入された負極板の集電体の外周側に設けた負極合剤部と、前記負極板の集電体の外周側に設けた負極合剤部と比較して、Ｌｉの挿入が少ない負極板の集電体の内周側に設けた負極合剤部があることに着目し、電池内で内部短絡が生じるとき、熱的に安定な負極板の集電体の内周側に設けた負極合剤部で短絡を発生させることにより、電池の発熱を抑制し、電池の電圧を低下させ活物質を安定化させることができる。また、セパレータの組み合わせによっては、同時にサイクル特性を向上させることができる、高信頼性の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】
【００１１】
本発明の非水電解質二次電池は、正極板および負極板を前記正極板および負極板の極板間に設けたセパレータと共に積層し、捲回された極板群を備えた非水電解質二次電池において、前記セパレータは、第１のセパレータと第２のセパレータのそれぞれ異なる仕様を有した２枚のセパレータを用いており、前記正極板の内周側に第１のセパレータのみを配置し、前記正極板の外周側には第２のセパレータのみを配置することにより、前記極板群内において第１のセパレータと第２のセパレータが交互に積層されたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の非水電解質二次電池は、前記第１のセパレータと第２のセパレータは、厚み、空隙率、融点または熱収縮の大きさの少なくとも一つの仕様が異なることが好ましい。
【００１３】
第２のセパレータは、第１のセパレータより、厚みが薄いことが好ましい。
【００１４】
第２のセパレータは、第１のセパレータより、空隙率が大きいことが好ましい。
【００１５】
第２のセパレータは、第１のセパレータより、融点が低いことが好ましい。
【００１６】
第２のセパレータは、第１のセパレータより、熱収縮が大きいことが好ましい。
【００１７】
上記のように配置することによって、負極板の集電体の外周側に設けた負極合剤部より熱的に安定な負極板の集電体の内周側に設けた負極合剤部と対向する正極合剤部の接触を促すことにより、発熱を抑制し電池電圧を低下させ、活物質を安定化させる目的を果たすことができる。
【００１８】
また、このような上記のような配置では第１のセパレータは、第２のセパレータより、厚みが小さいため、前記第１のセパレータを隔てて配置される正極合剤部と負極板の集電体の内周側に設けた負極合剤部の間のＬｉの拡散反応で、正負極間距離を大きくしたり、また第１のセパレータは第２のセパレータより空隙率が小さくしたりすることで、反応あるいは拡散抵抗を大きくし負極へのＬｉ挿入反応が抑制され、負極板の集電体の外周側に設けた負極合剤部と負極板の集電体の内周側に設けた負極合剤部とでＬｉの挿入脱離反応の反応速度を合わせる効果があり、サイクル特性も同時に向上させる効果がある。
前記第２のセパレータは、延伸方向が捲回方向と直行するように設け、前記第１のセパレータは延伸方向が捲回方向と平行するように設けることが好ましい。
【００１９】
前記第２のセパレータは、１軸延伸して作成したセパレータを設け、前記第１のセパレータは多軸延伸して作製したセパレータを設けることが好ましい。
【００２０】
前記第２のセパレータは、前記第１のセパレータより、架橋重合度が小さいことが好ましい。
【００２１】
前記第２のセパレータは、前記第１のセパレータより、分子量が小さいことが好ましい。
【００２２】
このように配置することによって、負極板の集電体の内周側に設けた負極合剤部より熱的に安定な負極板の集電体の内周側に設けた負極合剤部と、対向する正極合剤部の短絡を促すことにより、サイクル特性に悪影響をおよぼすことなく、発熱を抑制し電池電圧を低下させ、活物質を安定化させる目的を果たすことができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように本発明の非水電解質二次電池は、加熱試験に電池内部での短絡により起こる発熱を抑制することができる。また、セパレータの組み合わせによれば、サイクル特性も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の非水電解質二次電池では、第２のセパレータと第１のセパレータがそれぞれ別の仕様で、２枚のセパレータを交互に積層されたことを特徴とする非水電解質二次電池である。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
非水電解質二次電池の一例として円筒型リチウム二次電池の概略断面図の縦断面図を図１、横断面図を図２に示す。また、極板積層部の湾曲部を拡大した概略断面図を図３に示す。このように本発明の非水電解質二次電池は、円筒型に限定されず、極板積層部の湾曲部を拡大した図３のように、捲回型極板群で重なり合う極板部分が湾曲していれば適用され、電池の形状には限定されない。
【００２７】
図１において、非水電解液二次電池は、正極板５と、負極板６を挟みこんだ、第２のセパレータ７と第１のセパレータ８でそれぞれ仕様の異なる２種類のセパレータを用いている。極板群４は、第２のセパレータ７、正極板５、第１のセパレータ８、負極板６の順に重ね合わせ、負極板６を内側に設けるように重ねたままの状態で渦巻き状に捲回して作成されている。極板群４を上部絶縁板９と下部絶縁板１０で挟み、電解液と共に電池ケース１内に収容する。極板群４からは正極リード５ｄで封口板２と電気的に接続し、負極リード６ｄでケース１に電気的に接続されている。ケース１と封口板２は、絶縁パッキング３で密封されている。
【００２８】
セパレータが異なる２種類の仕様をもつとは、例えばポリエチレンやポリプロピレンといった異なる分子構造を持つものも適用され、同一分子構造であっても、厚み、空隙率、融点、熱収縮、シャットダウン温度が異なるものがよい。これらの仕様を決定する要素には、セパレータの延伸度、延伸方向、延伸軸の数、架橋重合度、分子量、分子構造があげられる。
【００２９】
本発明では検証の結果、次のような２種類の仕様をもつセパレータの組み合わせで効果が高いことがわかった。
【００３０】
１）前記第２のセパレータ７は、前記第１のセパレータ８より、厚みが薄いセパレータとする。
【００３１】
２）前記第２のセパレータ７は、前記第１のセパレータ８より、空隙率が大きいセパレータとする。
【００３２】
３）前記第２のセパレータ７は、前記第１のセパレータ８より、  融点が低いセパレータとする。
【００３３】
４）前記第２のセパレータ７は、前記第１のセパレータ８より、熱収縮が大きいセパレータとする。
【００３４】
２）〜４）で、セパレータの仕様に差異を生じさせるには、セパレータの延伸度、厚み、延伸方向、延伸軸の数、架橋重合度、分子量、分子構造で差異をつける方法がある。
特に、１）〜５）では、図３も示す様に、負極板６ｃの集電体の外周側に設けた負極合剤部６ｂより熱的に安定な負極板６ｃの集電体の内周側に設けた負極合剤部６ａと対向する正極合剤部の接触を促すことにより、短絡時の発熱挙動を抑制することができ、さらに１）〜３）に限ると、前記第１のセパレータ８のＬｉの拡散抵抗を高くすることにより、負極合剤部６ｂと対向する正極間で反応抵抗が大きくなるため、負極へのＬｉ挿入反応が抑制され、負極合剤部６ａと負極合剤部６ｂのＬｉの挿入脱離反応の反応速度を合わせる効果があり、サイクル特性も向上させることもできる。
【００３５】
セパレータに用いる材料は特に限定されるものではなく、電気的に導通しないものであればよく、その素材としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレンなどが用いられる。
【００３６】
正極板５は、ＬｉｘＭｙＮ１−ｙＯ２（式中、ｘは、１．１０≧ｘ≧０．９８、およびｙは、１≧ｙ≧０を満たす。また、Ｍ、Ｎは、Ｍ≠Ｎであり、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｚｎのうち少なくとも１種類を含む。）からなる正極活物質を含む正極合剤を、ＡｌあるいはＡｌ合金からなる正極集電体上に塗着することにより得られた正
極板であることが好ましい。
【００３７】
負極板６は、Ｌｉを充放電可能な炭素材、黒鉛材、合金系、または金属酸化物からなる負極活物質を含む負極合剤を、Ｃｕ、Ｎｉ、またはＣｕ−Ｎｉ合金からなる負極集電体上に塗着することにより得られた負極板であることが好ましい。
【００３８】
上記構成電池は、耐熱試験や過充電試験でセパレータが溶融して、正負極の極板間で内部短絡がおこり、電池の自己発熱が生じ、電池温度が上昇するのを抑制するために、正極集電体５ｃを挟んで正極板５の外側に設けられる正極合剤部５ｂと対向しあう、負極集電体６ｃを挟んで負極板６の内側に設けられた負極合剤部６ａとの間で短絡を起こしやすくし、負極合剤部６ａより不安定な負極合剤部６ｂと正極合剤部５ａとの短絡が生じる前に、電池発熱を抑制し、電池電圧を下げて、活物質を安定化させることができる。
【００３９】
また、本発明では同時にサイクル特性を向上させることができる場合もあり、高信頼性の非水電解質二次電池を提供することを目的とする。
【実施例１】
【００４０】
次に本発明の具体例を説明する。
【００４１】
《実施例１》
実施の形態における図１〜３に示す構成と同様の円筒形リチウム二次電池を下記のように作製した。
【００４２】
正極板は、厚さ２０μｍのＡｌ箔からなる正極集電体５ｃの両面における正極合剤部５ａ、５ｂに、リチウム複合酸化物ＬｉＣｏＯ２と導電剤のアセチレンブラック、結着剤のＰＶｄＦを重量比で１００：３：３で混合したものを塗布した後、乾燥、圧延して、厚さ１７０μｍの正極板５を作製した。
【００４３】
負極板は、厚さ２０μｍのＣｕ箔からなる負極集電体６ｃの両面における負極合剤部６ａ、６ｂに、負極活物質として炭素材料に、結着剤のラバー樹脂を混合したものを塗布した後、乾燥、圧延して、厚さ１７０μｍの負極板６を作製した。
セパレータの作製は、ポリエチレンをダイから２００℃で溶融塗出し、冷却ロールに導き、４０μmのポリエチレンフィルムを得た。前記フィルムを延伸工程にて、１３０℃の加熱空気循環オーブン中、２３０％まで延伸した。この延伸することによって得られた多孔質フィルムを１１５℃に加熱したロールで熱固定して、２５μｍの多孔質ポリエチレンフィルムを得た。空隙率は測定より４０％であった。このようにして得られたセパレータを第１のセパレータ８に用いた。第２のセパレータ７には、第１のセパレータで原料に用いた未延伸ポリエチレンフィルムを２７０％まで延伸し、その後、１５０℃で加熱したロールで熱固定して、２０μｍにして得られた多孔質ポリエチレンフィルムセパレータを用いた。空隙率は測定より、４０％であった。
【００４４】
上記の正極板５と負極板６と第２のセパレータ７と第１のセパレータ８を用いて、捲回状の極板群を作製し、この極板群に保持された非水電解質からなる発電部をステンレス製ケース１に収納し、封口板２からなる端子を取り付け、電池を作製した。電池サイズは高さ６５ｍｍ、直径１８ｍｍの円筒形リチウム二次電池を作製し、容量は１８００ｍＡｈとした。このとき、非水電解質にはＬｉＰＦ6を１ｍｏｌ／ｌ含むＥＣ：ＥＭＣの混合溶媒（体積比１：１）を用いた。
用いたセパレータの仕様については、以下の方法で空隙率、熱収縮率を測定した。
【００４５】
〔セパレータ評価〕
空隙率は、ユアサアイオニクス社製、水銀ポロシメータを用いて求めた。
熱収縮は、５ｃｍ×５ｃｍに切り出したセパレータをガラス板で挟み１００ｇの加重を掛け、１３０℃の加熱後に、幅方向に収縮したセパレータの幅を測定して、加熱前後で比較し下記の式で算出した。
【００４６】
熱収縮率（％）＝収縮後の幅（ｃｍ）／５ｃｍ×１００
この電池について下記のような評価を行った。
【００４７】
〔電池評価〕
（１）加熱試験
１３０℃で設定した恒温槽内に開回路電圧４．２Vに充電した電池を設置し、電池温度が１３０℃に達し、電池温度が１３０℃以上にオーバーシュートするかの有無と、オーバーシュートしてから１３０℃の温度に安定するまでの時間を測定して電池の熱安定性を測定した。電池温度は最高１３８℃に達し、オーバーシュート時間は１３ｍｉｎであった。
【００４８】
（２）サイクル試験
２０℃環境にて、サイクル試験前容量１８００ｍＡｈで設計した電池を用意し、放電電圧３．０Ｖまで充電電圧４．２Ｖまでで、サイクル試験を行い５０サイクル後の放電容量を測定した。このときの充電・放電電流は１．８Ａとした。５０サイクルでの放電容量は１７１０ｍＡｈであった。
【００４９】
《実施例２》
第１のセパレータ８に、実施例１の第１のセパレータ８で用いた厚さ２５μｍ、空隙率４０％の多孔質ポリエチレンフィルムセパレータを用いた。第２のセパレータ７には、実施例１で用いた未延伸ポリエチレンフィルムを、延伸工程にて、２６０％まで延伸し、その後、１５０℃で加熱したロールで熱固定して、２５μｍにして得られた多孔質ポリエチレンフィルムセパレータを用いた。空隙率は測定より、５０％であった。第２のセパレータ７に上記多孔質ポリエチレンフィルムセパレータを用いた以外は実施例１と同様の方法により電池を作製した。
【００５０】
加熱試験では、最高温度は１３９℃でオーバーシュート時間は１７ｍｉｎであった。サイクル試験では１７０５ｍＡｈであった。
【００５１】
《実施例３》
第２のセパレータ７に、実施例１の第１のセパレータ８で用いた厚さ２５μｍ、空隙率４０％の多孔質ポリエチレンフィルムセパレータを用いた。第２のセパレータ７には、ポリプロピレンをダイから２００℃で溶融塗出し、冷却ロールに導き、４０μmのポリエチレンフィルムを得た。前記フィルムを延伸工程にて、１５０℃の加熱空気循環オーブン中、２３０％まで延伸した。この延伸することによって得られた多孔質フィルムを１２５℃に加熱したロールで熱固定して、２５μｍの多孔質ポリプロピレンフィルムセパレータを得た。測定より空隙度は４０％であった。
第２のセパレータ７に実施例１で用いた厚さ２５μｍ、空隙率４０％の多孔質ポリエチレンフィルムセパレータ、第１のセパレータ７に上記多孔質ポリプロピレンフィルムセパレータを用いた以外は実施例１と同様の方法により電池を作製した。
加熱試験では、最高温度は１３３℃でオーバーシュート時間は９ｍｉｎであった。サイクル試験では１６５０ｍＡｈであった。
【００５２】
《実施例４》
第２のセパレータ７に、実施例１の第１のセパレータ８で用いた厚さ２５μｍ、空隙率４０％の多孔質ポリエチレンフィルムセパレータを用いた。第１のセパレータ８にはポリ
プロピレン（ＰＰ）でポリエチレンを挟み込んで積層した３層セパレータ（Ｃｅｌｇａｒｄ ２３００）を用いた。上記ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ３層セパレータは厚み２５μｍのものを用いた。空隙率は測定より４０％であった。第２のセパレータ７に上記３層セパレータを用いた以外は実施例３と同様に方法により電池を作製した。
【００５３】
加熱試験では、最高温度は１３２℃でオーバーシュート時間は５ｍｉｎであった。サイクル試験では１６５０ｍＡｈであった。
【００５４】
《実施例５》
第１のセパレータ８に、実施例１の第１のセパレータ８で用いた厚さ２５μｍ、空隙率４０％の多孔質ポリエチレンフィルムセパレータ８ａを用いた。第２のセパレータ７には、実施例１の第１のセパレータ８で用いたセパレータの原料で用いた未延伸ポリエチレンフィルムを、延伸工程にて、２６０％まで延伸し、その後さらに前記延伸とは垂直方向（電池極板幅方向）に１２０％延伸した。その後、１５０℃で加熱したロールで熱固定して、２５μｍにして得られた多孔質ポリエチレンフィルムセパレータを用いた。空隙率は測定より、４０％であった。第２のセパレータ７に上記多孔質ポリエチレンフィルムセパレータを用いた以外は実施例１と同様の方法により電池を作製した。
【００５５】
耐熱試験では、最高温度は１４０℃でオーバーシュート時間は１９ｍｉｎであった。サイクル試験では１６８０ｍＡｈであった。
【００５６】
《比較例１》
第２のセパレータ７および第１のセパレータ８に、実施例１の第１のセパレータ８で用いた厚さ２５μｍ、空隙率４０％の多孔質ポリエチレンフィルムセパレータを用い、第２のセパレータ７と第１のセパレータ８を同一仕様として、実施例１と同様の方法により電池を作製した。
【００５７】
耐熱試験では、最高温度は１４２℃でオーバーシュート時間は６５ｍｉｎであった。サイクル試験では１６５０ｍＡｈであった。
【００５８】
次に上記の実施例と比較例の各リチウム二次電池についてセパレータ仕様、加熱試験およびサイクル試験の評価結果をまとめたものを表１、２に示す。
【００５９】
【表１】
2005123058.tif 000003
【００６０】
【表２】
2005123058.tif 000004
【００６１】
表２に示すように、まず、加熱試験での最高温度、オーバーシュートの時間を実施例１と比較例１とを比較する。比較例１では、第２のセパレータ７と第１のセパレータ８に同一仕様のセパレータを用いたが、実施例１では第２のセパレータ７に第１のセパレータ８より厚みの小さなものを用いることにより、第２のセパレータ７のメルトダウンによる短絡を早めることができるため、図２中における負極合剤部６ｂと正極合剤部５ａより、負極合剤部６ａと正極合剤部５ｂを先に短絡させ、放電ができるため、発熱を抑制することができた。
【００６２】
また、このように厚みを小さくすることにより、負極合剤部６ａと正極合剤部５ｂ間の極板間の距離を小さくし、反応抵抗を低下させることができるため、負極合剤部６ｂと正極合剤部５ａ間の反応抵抗に近づけることができ、サイクル特性を向上させることもできた。
次に実施例２と比較例１を比較する。比較例１では、第２のセパレータ７と第１のセパレータ８に同一セパレータを用いたが、実施例２では第２のセパレータ７に第１のセパレータ８より空隙率の大きなものを用いることにより、第２のセパレータ７のメルトダウンによる短絡を早めることができるため、負極合剤部６ｂと正極合剤部５ａより、負極合剤部６ａと正極合剤部５ｂを先に短絡させ、放電ができるため、実施例１と同様に発熱を抑制することができた。
【００６３】
また、このように厚みを小さくすることにより、負極合剤部６ａと正極合剤部５ｂ間でのＬｉイオンの拡散抵抗を小さくし、反応抵抗を低下させることができるため、負極合剤部６ｂと正極合剤部５ａ間の反応抵抗に近づけることができ、実施例１と同様、サイクル特性を向上させることもできた。
【００６４】
次に実施例３と比較例１を比較する。第２のセパレータ７に用いたポリエチレンより、融点の高いポリプロピレンを第１のセパレータ８に用いることにより、第２のセパレータ７のメルトダウンによる短絡を早めることができるため、負極合剤部６ｂと正極合剤部５ａより、負極合剤部６ａと正極合剤部５ｂを先に短絡させ、放電ができるため、サイクル特性悪化させることなく、実施例１と同様に発熱を抑制することができた。
【００６５】
次に実施例４と比較例１を比較する。第２のセパレータ７に用いたポリエチレンより、融点の高いポリプロピレンをポリエチレンに積層したＰＰ／ＰＥ／ＰＰ３層セパレータを第１のセパレータ８に用いることにより、第２のセパレータ７のメルトダウンによる短絡を早めることができるため、負極合剤部６ｂと正極合剤部５ａより、負極合剤部６ａと正極合剤部５ｂを先に短絡させ、放電ができるため、サイクル特性悪化させることなく、実施例１と同様に発熱を抑制することができた。
【００６６】
次に実施例５と比較例１を比較する。第１のセパレータ８より幅方向の熱収縮率が大き
なセパレータを用いた特性をもつセパレータを第２のセパレータ７に用いることにより、電池加熱に負極合剤部６ｂと正極合剤部５ａより、負極合剤部６ａと正極合剤部５ｂの短絡面積が大きくなり、この部分での放電を大きくすることができ、サイクル特性悪化させることなく、実施例１と同様に発熱を抑制することができた。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の非水電解質二次電池は、安全性の優れた寿命の長いポータブル用電源等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電池の一例の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態にかかる電池の一例の横断面図
【図３】本発明の実施の形態にかかる電池の極板群の極板積層部の湾曲部の拡大図
【符号の説明】
【００６９】
１          ケース
２          封口板
３          絶縁パッキング
４          極板群
５          正極板
５ａ、５ｂ  正極合剤部
５ｃ        正極集電体
５ｄ        正極リード
６          負極板
６ａ、６ｂ  負極合剤部
６ｃ        負極集電体
６ｄ        負極リード
７          第２のセパレータ
８          第１のセパレータ
９          上部絶縁板
１０        下部絶縁板
【図１】
2005123058.tif 000005
【図２】
2005123058.tif 000006
【図３】
2005123058.tif 000007