(57)【要約】【課題】電池内の余剰空間を削減する事で、特に電池寿命特性を向上した電池を提供する。【解決手段】ラミネートフィルムのカップ成型された近傍サイド部の、少なくともどちらか一方を加熱されたシールバーにて溶着封止する際、電池をある一定角度に傾斜保持し、ラミネートフィルムのカップ成型された近傍サイド部の根元で、扁平形集電体に沿った位置を溶着封止する事により、扁平形集電体とラミネートフィルムとの間に生じた余剰空間が削減出来、この余剰空間に非水電解液が溜まるのを抑制する電池。【選択図】図６
2013131427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極がセパレータを介して捲回積層され、主平面の平坦部と屈曲した端部を持つ扁平形電極体が、底面と壁面からなるカップ部と蓋部とシール部からなる外装ラミネートの前記カップ部に収納されているラミネート電池において、前記カップ部の前記扁平形電極体の前記端部に対応する壁面間の寸法が、前記端部に対応する壁面の中央部から前記シール部の近傍の根元部に向かって減少しており、前記端部に対応する壁面間の最大寸法と前記根元部の最小寸法との差が０．５〜３ｍｍであることを特徴とするラミネート電池。
【請求項２】
正極と負極がセパレータを介して捲回積層され、主平面の平坦部と屈曲した端部を持つ扁平形電極体が、底面と壁面からなるカップ部と蓋部とシール部からなる外装ラミネートの前記カップ部に収納されているラミネート電池において、
前記扁平形電極体が収納されている前記カップ部の壁面が、前記蓋部とシールされてなるシール部の近傍で折り曲げられてなる根元部で、外装ラミネートと扁平形電極体が密着している事を特徴とするラミネート電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート電池に関し、特に外装ラミネートのカップのシール部近傍の好適な形状に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題から自動車搭載用への要望、又は大型工具のＤＣ化の要望に対して、急速充電及び大電流放電可能な小型・軽量な二次電池が要求されている。そのような要求を満たす典型的な電池として、特にリチウム金属若しくはリチウム合金等の活物質、又はリチウムイオンをホスト物質（ここで「ホスト物質」とは、リチウムイオンを吸蔵及び放出できる物質をいう。）である炭素（黒鉛）に吸蔵させたリチウムインターカレーション化合物を負極材料とし、ＬｉＣｌＯ４又はＬｉＰＦ６等のリチウム塩を溶解した非プロトン性の有機溶媒を電解液とする非水電解質二次電池が挙げられる。
【０００３】
この非水電解質二次電池は、一般的に、上記の負極材料がその支持体である負極集電体に保持されてなる負極、リチウムコバルト複合酸化物のようにリチウムイオンと可逆的に電気化学反応をする正極活物質がその支持体である正極集電体に保持されてなる正極、及び電解液を保持すると共に負極と正極との間に介在されて負極と正極との間に短絡が生じることを防止する多孔質絶縁体からなる。
【０００４】
シート状又は箔状に形成された正極及び負極が、多孔質絶縁体を介して順に積層され、又は多孔質絶縁体を介して渦巻き状に捲回されて発電要素となる。その発電要素が、アルミラミネートフィルムからなる電池ケースに収納され、電解液を電池ケース内に注液した後、開口端部を密封封止して、薄型非水電解質二次電池が構成される。
【０００５】
この様な外装ラミネートを用いた電池では、外装ラミネートのカップ成型された近傍サイド部を、加熱されたシールバーにて溶着封止する際、カップ部壁面に沿って外装ラミネートは溶着封止される為に、内装された扁平形集電体と外装ラミネートとの間に余剰空間が発生し、この余剰空間に電池反応に寄与しない非水電解液が溜まり、電池特性の低下が生じる可能性があった。
【０００６】
これらの余剰空間の削減のために、例えば発電体の上と横に存在する余剰空間をヒートシール時に、減圧により電池内側方向に押しつぶすことが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
また、スペーサにより余剰空間を削減することが提案されている。（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２８８８８３号公報
【特許文献２】特開２００５−２８５５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載のように余剰空間を減圧のみで押しつぶす方法では、外装ラミネートの延性により、削減が不十分であった。また、特許文献２のようなスペーサを使う場合、充放電に寄与しないスペーサの分だけ体積効率が落ちるという課題があった。
【００１０】
本発明の目的は、これら従来の課題を解決し、余剰空間の十分な削減を図ることで、余剰空間に溜まる電解液を削減し、電解液を充放電反応に有効に利用することにより、充放電特性の向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のラミネート電池は、正極と負極がセパレータを介して捲回積層され、主平面の平坦部と屈曲した端部を持つ扁平形電極体が、底面と壁面からなるカップ部と蓋部とシール部からなる外装ラミネートの前記カップに収納されているラミネート電池において、前記カップ部の前記扁平形電極体の前記端部に対応する壁面間の寸法が、前記端部に対応する壁面の中央部から前記シール部近傍の根元部に向かって減少しており、前記端部に対応する壁面間の最大寸法と前記根元部の最小寸法との差が０．５〜３ｍｍであることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の構成により、扁平形集電体とラミネートフィルムとの間に生じた余剰空間が削減出来、この余剰空間に非水電解液が溜まるのを抑制する事で、扁平形電池内に存在する非水電解液を電池反応に有効的に活用する事が出来、前述の課題点を解決するものである。
【００１３】
また、別の態様として、ラミネート電池は、正極と負極がセパレータを介して捲回積層され、主平面の平坦部と屈曲した端部を持つ扁平形電極体が、底面と壁面からなるカップ部と蓋部とシール部からなる外装ラミネートの前記カップに収納されているラミネート電池において、前記扁平形電極体が収納されている前記カップ部壁面が、前記蓋部とシールされてなるシール部近傍で折り曲げられてなる根元部で、外装ラミネートと扁平形電極体が密着している事を特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は前述のように電池内の余剰空間を削減する事により、注入された非水電解液を十分に電池反応に寄与させる事が出来、優れた電池特性を有するようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るラミネート電池の模式図
【図２】本発明の一実施の形態に係るラミネート電池の電極群の挿入方法を示す説明図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態に係るラミネート電池の組立中の一構成状態を示す斜視図、（ｂ）当該ラミネート電池の上面図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態に係るラミネート電池のシール工程の一部を示す説明図、（ｂ）当該シール工程の次工程を示す説明図、（ｃ）当該シール固定の最終工程を示す説明図
【図５】本発明の一実施例に係るラミネート電池の一製造工程を示す説明図
【図６】本発明の一実施例に係るラミネート電池の端部拡大図
【図７】本発明の一比較例に係るラミネート電池の一製造工程を示す説明図
【図８】本発明の一比較例に係るラミネート電池の端部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態に係るラミネート電池の構成について図１を参照しながら説明する。
【００１７】
本実施形態に係るラミネート電池９は、図１に示すように、例えばアルミラミネートフィルムを外装体に用いた電池ケース１と、電池ケース１内に収容された電極群８とを備えている。
【００１８】
電池ケース１の上面にはトップシール部１ａが形成されている。トップシール部１ａの上面には正極リード４Ｌおよび負極リード５Ｌが突出しており、トップシール部１ａと各リードの間には樹脂製のタブフィルムが介在し、このタブフィルムが熱などにより溶着することでトップシール部１ａは封じられ、かつ絶縁が保たれている。
【００１９】
電極群８は、正極と、負極と、例えばポリエチレン製の多孔質絶縁体（セパレータ）とを有しており、正極と負極とがセパレータを介して渦巻状に捲回されて構成されている。
【００２０】
正極にはアルミニウム製の正極リード４Ｌの一端が取り付けられており、負極にはニッケル製の負極リード５Ｌの一端が取り付けられている。
【００２１】
正極は、正極集電体と正極合剤層とを有している電極板である。正極集電体は、導電性の板状部材であり、具体的には、例えば、アルミニウムを主とする部材からなる。正極合剤層は、正極集電体の表面に設けられ、正極活物質、例えばリチウム複合酸化物を含んでおり、正極活物質以外に結着剤を含み、さらに導電剤等を含んでいることが好ましい。
【００２２】
負極は、負極集電体と負極合剤層とを有している電極板である。負極集電体は、導電性の板状部材である。負極合剤層は、負極集電体の表面に設けられ、負極活物質を含んでおり、負極活物質以外に結着剤を含んでいることが好ましい。
【００２３】
セパレータは、正極と負極との間に介在されている。
【００２４】
以下に、本実施形態に係る非水電解質二次電池を構成する正極、負極、セパレータ、及び非水電解質のそれぞれについて、詳細に説明する。
【００２５】
まず、正極について詳細に説明する。
【００２６】
（正極）
正極を構成する正極集電体及び正極合剤層のそれぞれについて順に説明する。
【００２７】
正極集電体には、多孔性構造又は無孔性構造の長尺の導電性基板が使用される。正極集電体は、主としてアルミニウムからなる金属箔が使用される。正極集電体の厚さは、特に限定されないが、１μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下であればさらに好ましい。このように正極集電体４Ａの厚さを上記範囲内とすることによって、正極の強度を保持しながら正極の重量を軽量化できる。
【００２８】
以下に、正極合剤層に含まれる正極活物質、結着剤、及び導電剤のそれぞれについて順に説明する。
【００２９】
（正極活物質）
正極活物質としては、例えばＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＣｏＮｉＯ２、ＬｉＣｏＭＯｚ、ＬｉＮｉＭＯｚ、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＭｎＭＯ４、ＬｉＭｅＰＯ４、Ｌｉ２ＭｅＰＯ４Ｆ（但し、Ｍ＝Ｎａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｐｂ、Ｓｂ及びＢのうちの少なくとも１つ、Ｍｅ＝Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉから選択される少なくとも１種を含む金属元素）が挙げられる、又はこれら含リチウム化合物の一部元素が異種元素で置換されたものが挙げられる。また、正極活物質として、金属酸化物、リチウム酸化物又は導電剤等で表面処理された正極活物質を用いても良く、表面処理としては例えば疎水化処理が挙げられる。
【００３０】
正極活物質の平均粒子径は、５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
正極活物質の平均粒子径が５μｍ未満であると、活物質粒子の表面積が極めて大きく正極板を充分にハンドリング可能な程度の接着強度を満たす結着剤量が極端に多くなる。このため極板あたりの活物質量が減少することになり容量低下してしまう。一方、２０μｍを超えると、正極集電体に正極合剤スラリーを塗工する際に、塗工スジが発生し易い。そのため、正極活物質の平均粒子径は、５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
【００３２】
（結着剤）
結着剤としては、例えばＰＶＤＦ、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、アラミド樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアクリルニトリル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸メチルエステル、ポリアクリル酸エチルエステル、ポリアクリル酸ヘキシルエステル、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチルエステル、ポリメタクリル酸エチルエステル、ポリメタクリル酸ヘキシルエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリエーテル、ポリエーテルサルフォン、ヘキサフルオロポリプロピレン、スチレンブタジエンゴム又はカルボキシメチルセルロース等が挙げられる。または、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、エチレン、プロピレン、ペンタフルオロプロピレン、フルオロメチルビニルエーテル、アクリル酸及びヘキサジエンから選択された２種以上の材料を共重合させた共重合体、又は選択された２種以上の材料を混合した混合物が挙げられる。
【００３３】
上記に列挙した結着剤の中でも、特にＰＶＤＦ及びその誘導体は、非水電解質二次電池内において化学的に安定であり、正極合剤層と正極集電体とを充分に結着させると共に、正極合剤層を構成する正極活物質と、結着剤と、導電剤とを充分に結着させるため、良好なサイクル特性及び放電性能が得られる。そのため、本実施形態の結着剤として、ＰＶＤＦ又はその誘導体を用いることが好ましい。加えて、ＰＶＤＦ及びその誘導体は、コスト的にも安価であるため好ましい。なお、結着剤としてＰＶＤＦを用いた正極を作製するには、正極の作製の際に、例えばＰＶＤＦをＮメチルピロリドンに溶解させて用いる場合、又は粉末状のＰＶＤＦを正極合剤スラリー中に溶解させて用いる場合が挙げられる。
【００３４】
（導電剤）
導電剤としては、例えば天然黒鉛若しくは人造黒鉛等のグラファイト類、アセチレンブラック（ＡＢ：ａｃｅｔｙｌｅｎｅ  ｂｌａｃｋ）、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック若しくはサーマルブラック等のカーボンブラック類、炭素繊維若しくは金属繊維等の導電性繊維類、フッ化カーボン、アルミニウム等の金属粉末類、酸化亜鉛若しくはチタン酸カリウム等の導電性ウィスカー類、酸化チタン等の導電性金属酸化物、又はフェニレン誘導体等の有機導電性材料等が挙げられる。
【００３５】
次に、負極について詳細に説明する。
【００３６】
（負極）
負極を構成する負極集電体及び負極合剤層のそれぞれについて順に説明する。
【００３７】
負極集電体には、多孔性構造又は無孔性構造の長尺の導電性基板が使用される。負極集電体としては、例えばステンレス鋼、ニッケル、又は銅等が挙げられる。負極集電体の厚さは、特に限定されないが、１μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下であればさらに好ましい。このように負極集電体の厚さを上記範囲内とすることによって、負極の強度を保持しながら負極の重量を軽量化できる。
【００３８】
負極合剤層は、負極活物質以外に、結着剤を含んでいることが好ましい。
【００３９】
以下に、負極合剤層に含まれる負極活物質について説明する。
【００４０】
（負極活物質）
負極活物質としては、例えば金属、金属繊維、炭素材料、酸化物、窒化物、珪素化合物、錫化合物又は各種合金材料等が挙げられる。これらのうち炭素材料の具体例としては、例えば各種天然黒鉛、コークス、黒鉛化途上炭素、炭素繊維、球状炭素、各種人造黒鉛又は非晶質炭素等が挙げられる。
【００４１】
ここで、珪素（Ｓｉ）若しくは錫（Ｓｎ）等の単体、又は珪素化合物若しくは錫化合物は容量密度が大きいため、負極活物質として、例えば珪素、錫、珪素化合物、又は錫化合物を用いることが好ましい。これらのうち珪素化合物の具体例としては、例えばＳｉＯｘ（但し０．０５（ｘ（１．９５）、又はＢ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ、Ｚｎ、Ｃ、Ｎ及びＳｎからなる元素群から選択された少なくとも１種以上の元素でＳｉの一部を置換した珪素合金、若しくは珪素固溶体等が挙げられる。また錫化合物の具体例としては、例えばＮｉ２Ｓｎ４、Ｍｇ２Ｓｎ、ＳｎＯｘ（但し０（ｘ（２）、ＳｎＯ２、又はＳｎＳｉＯ３等が挙げられる。なお、負極活物質は、上記に列挙された負極活物質のうち１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４２】
さらには負極集電体上に上記の珪素、錫、珪素化合物、又は錫化合物を薄膜状に堆積させた負極も挙げられる。
【００４３】
次に、セパレータについて詳細に説明する。
【００４４】
（セパレータ）
正極と負極との間に介在されるセパレータとしては、大きなイオン透過度を持ち、所定の機械的強度と絶縁性とを兼ね備えた微多孔薄膜、織布又は不織布等が挙げられる。特に、セパレータとして、例えばポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンを用いることが好ましい。ポリオレフィンは耐久性に優れ且つシャットダウン機能を有するため、リチウムイオン二次電池の安全性を向上させることができる。セパレータの厚さは、一般的に１０μｍ以上３００μｍ以下であるが、１０μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましい。また、セパレータの厚さは、１５μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以上２５μｍ以下であればさらに好ましい。また、セパレータとして微多孔薄膜を用いる場合には、微多孔薄膜は、１種の材料からなる単層膜であってもよく、１種又は２種以上の材料からなる複合膜又は多層膜であってもよい。また、セパレータの空孔率は、３０％以上７０％以下であることが好ましく、３５％以上６０％以下であればさらに好ましい。ここで空孔率とは、セパレータの全体積に対する孔部の体積の比率を示す。
【００４５】
次に、非水電解質について詳細に説明する。
【００４６】
（非水電解質）
非水電解質としては、液状、ゲル状又は固体状の非水電解質を使用できる。
【００４７】
液状非水電解質（非水電解液）は、電解質（例えばリチウム塩）と、この電解質を溶解させる非水溶媒とを含む。
【００４８】
ゲル状非水電解質は、非水電解質と、この非水電解質を保持する高分子材料とを含む。
この高分子材料としては、例えばポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキサイド、ポリ塩化ビニル、ポリアクリレート、又はポリビニリデンフルオライドヘキサフルオロプロピレン等が挙げられる。
【００４９】
固体状非水電解質は、高分子固体電解質を含む。
【００５０】
ここで、非水電解液について、以下に詳細に説明する。
【００５１】
電解質を溶解させる非水溶媒としては、公知の非水溶媒を使用できる。この非水溶媒の種類は特に限定されないが、例えば、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、又は環状カルボン酸エステル等が用いられる。ここで環状炭酸エステルの具体的としては、例えばプロピレンカーボネート（ＰＣ；ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）又はエチレンカーボネート（ＥＣ；ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）等が挙げられる。また、鎖状炭酸エステルの具体的としては、例えばジエチルカーボネート（ＤＥＣ；ｄｉｅｔｈｙｌ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ；ｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）又はジメチルカーボネート（ＤＭＣ；ｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）等が挙げられる。また、環状カルボン酸エステルの具体例としては、例えばγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ；ｇａｍｍａ−ｂｕｔｙｒｏｌａｃｔｏｎｅ）又はγ−バレロラクトン（ＧＶＬ；ｇａｍｍａ−ｖａｌｅｒｏｌａｃｔｏｎｅ）等が挙げられる。非水溶媒は、上記に列挙された非水溶媒のうち１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５２】
非水溶媒に溶解させる電解質としては、例えばＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、低級脂肪族カルボン酸リチウム、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、クロロボランリチウム、ホウ酸塩類、又はイミド塩類等が用いられる。ここでホウ酸塩類の具体例としては、例えばビス（１，２−ベンゼンジオレート（２−）−Ｏ，Ｏ’）ホウ酸リチウム、ビス（２，３−ナフタレンジオレート（２−）−Ｏ，Ｏ’）ホウ酸リチウム、ビス（２，２’−ビフェニルジオレート（２−）−Ｏ，Ｏ’）ホウ酸リチウム、又はビス（５−フルオロ−２−オレート−１−ベンゼンスルホン酸−Ｏ，Ｏ’）ホウ酸リチウム等が挙げられる。またイミド塩類の具体例としては、例えばビストリフルオロメタンスルホン酸イミドリチウム（（ＣＦ３ＳＯ２）２ＮＬｉ）、トリフルオロメタンスルホン酸ノナフルオロブタンスルホン酸イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２））、又はビスペンタフルオロエタンスルホン酸イミドリチウム（（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２ＮＬｉ）等が挙げられる。電解質は、上記に列挙された電解質のうち１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５３】
電解質の非水溶媒に対する溶解量は、０．５ｍｏｌ／ｍ３以上２ｍｏｌ／ｍ３以下であることが好ましい。
【００５４】
非水電解液は、電解質及び非水溶媒以外に、例えば負極上で分解してリチウムイオン伝導性の高い被膜を形成し、電池の充放電効率を高める添加剤を含んでいてもよい。このような機能を持つ添加剤としては、例えばビニレンカーボネート（ＶＣ；ｖｉｎｙｌｅｎｅ
ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、４−メチルビニレンカーボネート、４，５−ジメチルビニレンカーボネート、４−エチルビニレンカーボネート、４，５−ジエチルビニレンカーボネート、４−プロピルビニレンカーボネート、４，５−ジプロピルビニレンカーボネート、４−フェニルビニレンカーボネート、４，５−ジフェニルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート（ＶＥＣ；ｖｉｎｙｌ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、又はジビニルエチレンカーボネート等が挙げられる。添加剤は、上記に列挙された添加剤のうち１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。特に、上記に
列挙された添加剤のうち、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート及びジビニルエチレンカーボネートよりなる群から選択された少なくとも１種が好ましい。なお、添加剤としては、上記に列挙された添加剤の水素原子の一部がフッ素原子で置換されたものであってもよい。
【００５５】
さらに、非水電解液は、電解質及び非水溶媒以外に、例えば過充電時に分解して電極上に被膜を形成し、電池を不活性化させる公知のベンゼン誘導体を含んでいてもよい。このような機能を持つベンゼン誘導体としては、フェニル基及び該フェニル基に隣接する環状化合物基を有するものが好ましい。ここでベンゼン誘導体の具体例としては、例えばシクロヘキシルベンゼン、ビフェニル、又はジフェニルエーテル等が挙げられる。また、ベンゼン誘導体に含まれる環状化合物基の具体例としては、例えばフェニル基、環状エーテル基、環状エステル基、シクロアルキル基、又はフェノキシ基等が挙げられる。ベンゼン誘導体は、上記に列挙されたベンゼン誘導体のうち１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。但し、ベンゼン誘導体の非水溶媒に対する含有量は、非水溶媒全体の１０ｖｏｌ％以下であることが好ましい。
【００５６】
以下に、本実施形態に係るラミネート電池の製造方法について前述の図１を参照しながら説明する。
【００５７】
正極の作製方法、及び負極の作製方法、並びに電池の製造方法について、順に説明する。
【００５８】
（正極の作製方法）
正極の作製方法は次に示す通りである。例えば、まず、正極活物質、結着剤（結着剤としては、前述の通り、例えばＰＶＤＦ、ＰＶＤＦの誘導体、又はゴム系結着剤が好適に用いられる）及び導電剤を液状成分に混合させて正極合剤スラリーを調製する。次に、得られた正極合剤スラリーを、アルミニウム箔からなる正極集電体の表面に塗布して乾燥させる。次に、表面に正極合剤スラリーが塗布乾燥された正極集電体を圧延（圧縮）し、所定の厚さを有する正極（正極板）を作製する。
【００５９】
正極合剤スラリーに含まれる結着剤量は、正極活物質１００ｖｏｌ％に対して３．０ｖｏｌ％以上６．０ｖｏｌ％以下であることが好ましい。言い換えれば、正極合剤層中に含まれる結着剤量は、正極活物質１００ｖｏｌ％に対して３．０ｖｏｌ％以上６．０ｖｏｌ％以下であることが好ましい。
【００６０】
（負極の作製方法）
負極の作製方法は次に示す通りである。例えば、まず、負極活物質、及び結着剤を液状成分に混合させて負極合剤スラリーを調製する。次に、得られた負極合剤スラリーを、負極集電体の表面に塗布して乾燥させる。次に、表面に負極合剤スラリーが塗布乾燥された負極集電体を圧延し、所定の厚さを有する負極を作製する。
【００６１】
（電池の製造方法）
電池の製造方法は次に示す通りである。例えば、まず、図１に示すように、正極集電体にアルミニウム製の正極リード４Ｌを取り付け、負極集電体にニッケル製の負極リード５Ｌを取り付ける。その後、正極と負極を、それらの間にセパレータを介して捲回し、電極群８を構成する。
【００６２】
次に、この電極群８をアルミラミネートフィルム１０に形成されたカップに挿入し、トップシール部１ａの端部が合わさる様に二つ折りにする。図３（ａ）は、その二つ折りした直後の斜視図であり、図３（ｂ）は、その上面図である。その後、図４（ａ）に示すよ
うに、アルミラミネートフィルム１０のトップシール部１ａを加熱シールした後、アルミラミネートフィルム１０のサイド部１ｂを加熱シールする。更に、図４（ｂ）に示すように、もう一方のサイド部から、減圧方式により、電池内に非水電解液を注液した後、アルミラミネートフィルム１０のサイド部１ｃを加熱仮シールする。その後、所定の充放電操作を実施し、初回充電時に発生する反応ガスを出し切る。また、初回充電時に起きる電極の膨張を電池全体に均一に伝えて、一部が極端に膨れないように制御するのもこの工程で行う。最後に、電池内に発生したガスを排出し、図４（ｃ）に示すように、アルミラミネートフィルム１０の本シール部１ｄに加熱本シールを行った後、アルミラミネートフィルム１０の不要部を切り落として、図１に示すようなラミネート電池９を製造する。
【実施例】
【００６３】
以下に、本実施例で用いるラミネート電池の製造方法について詳細に説明する。
【００６４】
（正極の作製）
まず、平均粒子径が１０μｍのＬｉＮｉ０．８２Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０３Ｏ２を準備した。
【００６５】
次に、導電剤として正極活物質１００ｖｏｌ％に対して４．５ｖｏｌ％のアセチレンブラックと、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）の溶剤に結着剤として正極活物質１００ｖｏｌ％に対して４．７ｖｏｌ％のＰＶＤＦを溶解させた溶液と、正極活物質としてＬｉＮｉ０．８２Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０３Ｏ２とを混合し、正極合剤スラリーを得た。
【００６６】
この正極合剤スラリーを、正極集電体として厚さが１５μｍのアルミニウム箔の両面に塗布し、乾燥させた。その後、両面に正極合剤スラリーが塗布乾燥された正極集電体を圧延し、厚さ０．１５７ｍｍの板状の正極用板を得た。この正極用板を幅５７ｍｍ、長さ５６４ｍｍに裁断して、厚さ０．１５７ｍｍ、幅５７ｍｍ、長さ５６４ｍｍの正極を得た。
【００６７】
（負極の作製）
負極の作成においてまず、平均粒子径が約２０μｍになるように、鱗片状人造黒鉛を粉砕及び分級した。
【００６８】
次に、負極活物質として１００重量部の鱗片状人造黒鉛に、結着剤としてスチレンブタジエンゴムを３重量部とカルボキシメチルセルロースを１重量％含む水溶液１００重量部とを加えて混合し、負極合剤スラリーを得た。この負極合剤スラリーを、負極集電体として厚さ８μｍの銅箔の両面に塗布し、乾燥させて負極合剤層とした。その後、両面に負極合剤スラリーが塗布乾燥された負極集電体を圧延し、厚さ０．１５６ｍｍの板状の負極用板を得た。この負極用板に対し、１９０℃の下、８時間、窒素雰囲気中にて、熱風により熱処理を施した。この負極用板を裁断して厚さ０．１５６ｍｍ、幅５８．５ｍｍ、長さ７５０ｍｍの負極板を得た。電極群構成時に正極活物質と対向しない負極部分はあらかじめ負極活物質を除去した。
【００６９】
（非水電解液の調製）
非水溶媒として体積比が１：３となるように混合されたエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとからなる混合溶媒に、電池の充放電効率を高める添加剤として５ｗｔ％のビニレンカーボネートを添加すると共に、非水溶媒に対するモル濃度が１．４ｍｏｌ／ｍ３となるように電解質としてＬｉＰＦ６を溶解させて、非水電解液を得た。
【００７０】
（電池の作製）
まず、正極集電体にアルミニウム製の正極リード（ポリプロピレン製のタブ付き）を取り付け、負極集電体にニッケル製の負極リード（ポリプロピレン製のタブ付き）を取り付
けた。その後、正極と負極を、それらの間にポリエチレン製のセパレータ（厚み２０μｍ）を介して捲回し、電極群を構成した。
【００７１】
この電極群を上述と同様の手法にて外装ラミネートで包み作製した電池を本実施例で使用するラミネート電池とする。
【００７２】
（実施例１）
前述の電池の製造方法において、図５に示すように最終シールを行う際に、ラミネート電池を一定角度に傾斜保持し、ラミネートフィルムのカップ成型された近傍サイド部の根元部１１で、扁平形電極体に沿った位置を溶着封止した。これにより図６に示すように、カップ部の扁平形電極体の端部に対応する壁面部の寸法１２に対して、扁平形電極体が収納されているカップ部壁面が、蓋部とシールされてなるシール部近傍で折り曲げられてなる根元部の寸法１３との差を０．５ｍｍ〜３ｍｍとした薄型電池を作製した。この薄型電池は電極群８と外装ラミネートフィルムからなる電池ケース１を密着させる事で薄型電池内部の余剰空間１６を極めて少なくする事が出来た。
【００７３】
（比較例１）
比較例１の薄型電池は、図７に示すように、最終シールを行う際、電池を傾斜保持せず、実施例１と同様に薄型電池を作製した。これにより図８に示すように、電極体が収納されている電池幅方向の外装ラミネート部の寸法１２に対して、電池幅方向の外装ラミネートの根元部の寸法１３の差を０．５ｍｍ未満とした。この薄型電池は扁平形電極体と外装ラミネートとの間には余剰空間１６が発生している。
【００７４】
（組立後の電池保液量および余剰空間）
実施例１、比較例１の組立直後の電池について、それぞれ３０個ずつ、電極体が収納されている電池幅方向の外装ラミネート部の寸法に対して、電池幅方向の外装ラミネートの根元部の寸法の差、ＣＴ測定による密封封止後の電池幅方向外装ラミネートの根元部の電池底面に対する角度、扁平形電極体と外装ラミネートとの間の余剰空間体積、質量測定による電池保液電解液量をそれぞれ表１および表２に示した。
【００７５】
（サイクル試験後の電池容量）
実施例１、比較例１の電池について、２５℃の環境下で充放電サイクルを３００サイクル繰り返した後、電池容量を測定した。その結果を表１および表２に示す。
【００７６】
【表１】
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【００７７】
【表２】
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【００７８】
表１および表２より、本実施例では、比較例１より優れたサイクル特性を有する電池を提供する事が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上説明したように、本発明は、例えば高エネルギー密度化された民生用電源、自動車搭載用電源、又は大型工具用電源等に有用である。
【符号の説明】
【００８０】
１    電池ケース
１ａ  トップシール部
４Ｌ  正極リード
５Ｌ  負極リード
６    セパレータ
８    電極群
９    ラミネート電池
１０    アルミラミネートフィルム
【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】
2013131427.tif 000009
【図６】
2013131427.tif 000010
【図７】
2013131427.tif 000011
【図８】
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