(57)【要約】【課題】異常な使用や保護回路の誤作動等により過充電状態になった場合等においても安全保護素子が効率的に作動する安全性に優れた二次電池を提供する。【解決手段】温度を感知して作動する安全保護素子を電気的に接続した二次電池であって、負極板６と電池ケース１とを電気的に接続する金属リード端子６ａを、正極板５と封口体２とを電気的に接続する金属リード端子５ａの電気伝導率よりも小さい部材とし、かつ、負極の金属リード端子６ａを極板群１４の最外周に配置し、この負極の金属リード端子６ａと対向する電池ケース１側面の外側に安全保護素子を接触させる構成とした。【選択図】図１
2009211971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活物質層と、その活物質層の少なくとも一部に設けた露出部に金属リード端子を溶接した帯状の金属箔からなる負極板と正極板とをセパレータを介して捲回してなる極板群と電解液を内部に収納した電池ケースと、この電池ケースの開口部を密閉する封口体を備え、温度を感知して作動する安全保護素子を電気的に接続した二次電池であって、
前記負極板と電池ケースとを電気的に接続する負極の金属リード端子を、前記正極板と封口体とを電気的に接続する正極の金属リード端子の電気伝導率よりも小さい部材とし、かつ、負極の金属リード端子を極板群の最外周に配置し、この負極の金属リード端子と対向する電池ケース側面の外側に前記安全保護素子を接触させた二次電池。
【請求項２】
前記負極の金属リード端子の電気伝導率を１４．５μＳ／ｃｍ以下とし、前記正極の金属リード端子の電気伝導率を３７．４μＳ／ｃｍ以上とした請求項１に記載の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次電池に関し、特に安全保護素子が効果的に作動する安全性に優れた二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型情報機器の小型軽量化、高性能化の急速な進展により、その駆動電源として４Ｖ級の高い作動電圧を有し、高エネルギー密度化に適した非水電解液二次電池の開発・実用化が積極的に行われている。
【０００３】
非水電解液二次電池の正極活物質としては、層状岩塩構造を有するＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、スピネル構造を有するＬｉＭｎ2Ｏ4等のリチウム含有遷移金属化合物が用いられており、負極活物質には、天然黒鉛、球状・繊維状の人造黒鉛、難黒鉛化性炭素（ハードカーボン）、易黒鉛化性炭素（ソフトカーボン）等の炭素材料が採用されている。
【０００４】
そして、更なる高エネルギー密度化を実現するため、正極活物質の高密度充填化、正極活物質の受け入れ性に優れた負極活物質の採用、セパレータの薄膜化の他、機構部品の最適化による取り組み等がなされている。
【０００５】
しかし、一方で昨今の更なる高エネルギー密度化は、異常な使用や保護回路の誤作動等により過充電状態等になった場合、その発熱量が大きく安全性の低下を招く場合があり、高エネルギー密度と優れた安全性の両立が難しくなっている。
【０００６】
このような課題を解決するため、非水電解液二次電池の極板群に高熱伝導率シートを捲装して極板群の放熱性を改善し、非水電解液二次電池の高効率放電時の温度上昇を抑制することで放電特性の向上を図る方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−４０９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような二次電池の極板群に高熱伝導率シートを捲装して極板群の放熱性を改善する方法では、昨今の更なる高エネルギー密度化を図った二次電池において、保護回路の誤作動等により過充電状態になった場合等、極板群の内部の急激な温度上昇に対して温度検出が遅れ、放熱が不十分となるおそれがあった。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、負極の金属リード端子を正極の金属リード端子の電気伝導率より小さい部材とすることにより、過充電状態になった場合等、二次電池内の電流による発熱を負極の金属リード端子に優先して集熱させている。さらに、この集熱した熱を効率的に安全保護素子に伝えるために、負極の金属リード端子を極板群の最外周に配置し、安全保護素子を負極の金属リード端子と対向する電池ケース側面の外側に接触させたものである。この構成により、安全保護素子が効率的に作動する安全性に優れた二次電池を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明の二次電池は、活物質層と、その活物質層の少なくとも一部に設けた露出部に金属リード端子を溶接した帯状の金属箔からなる負極板と正極板とをセパレータを介して捲回してなる極板群と電解液を内部に収納した電池ケースと、この電池ケースの開口部を密閉する封口体を備え、温度を感知して作動する安全保護素子を
電気的に接続した二次電池であって、負極板と電池ケースとを電気的に接続する負極の金属リード端子を、正極板と封口体とを電気的に接続する正極の金属リード端子の電気伝導率よりも小さい部材とし、かつ、負極の金属リード端子を極板群の最外周に配置し、この負極の金属リード端子と対向する電池ケース側面の外側に安全保護素子を接触させたことを特徴とする。
【００１０】
この構成により、二次電池内の電流による発熱を利用して集熱することができ、さらに、この集熱した熱を効率的に安全保護素子に伝えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、昨今の更なる高エネルギー密度化を図った二次電池においても、保護回路の誤作動等により過充電状態になった場合等、二次電池内の電流による発熱を負極の金属リード端子に集熱することができ、さらに、この集熱した熱を効率的に安全保護素子に伝えることができる。その結果、極板群の内部の急激な温度上昇に対して温度検出が遅れ、放熱が不十分となるおそれがない、安全保護素子が効率的に作動する安全性に優れた二次電池を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明においては、活物質層と、その活物質層の少なくとも一部に設けた露出部に金属リード端子を溶接した帯状の金属箔からなる負極板と正極板とをセパレータを介して捲回してなる極板群と電解液を内部に収納した電池ケースと、この電池ケースの開口部を密閉する封口体を備え、温度を感知して作動する安全保護素子を電気的に接続した二次電池であって、負極板と電池ケースとを電気的に接続する負極の金属リード端子を、正極板と封口体とを電気的に接続する正極の金属リード端子の電気伝導率よりも小さい部材とし、かつ、負極の金属リード端子を極板群の最外周に配置し、この負極の金属リード端子と対向する電池ケース側面の外側に安全保護素子を接触させた構成とするものである。
【００１３】
この構成によれば、保護回路の誤作動等により過充電状態になった場合や二次電池が短絡した場合に、二次電池内の電流を利用して発熱を負極の金属リード端子に集熱することができ、さらに、この集熱した熱を効率的に安全保護素子に伝えることができる。
【００１４】
また、負極の金属リード端子の電気伝導率を１４．５μＳ／ｃｍ以下とし、正極の金属リード端子の電気伝導率を３７．４μＳ／ｃｍ以上とすることが望ましい。
【００１５】
このように、負極の金属リード端子と正極の金属リード端子の電気伝導率を規定すれば、負極の金属リード端子と正極の金属リード端子間の電気伝導率の差が顕著になり、二次電池内に大電流が瞬時に流れた場合に負極の金属リード端子が発熱し易くなる。例えば二次電池が内部短絡し、電池内に瞬時に大電流が流れた場合においても、負極の金属リード端子に集中して発熱させることができる。
【００１６】
また、正極の金属リード端子にアルミニウム製のリード端子を用いれば、前述の電気伝導率を有する部材として好適に用いることができる。
【００１７】
また、負極の金属リード端子にニッケル製のリード端子を用いれば、前述の電気伝導率を有する部材として好適に用いることができる。
【００１８】
また、正極板の金属箔としてアルミニウム箔を用い、負極板の金属箔として銅箔を用いる構成が望ましい。
【００１９】
以下、本発明の電池について、図面を参照して説明する。図１は本発明の円筒型リチウ
ムイオン二次電池の構成例を示した一部切り欠き斜視図である。
【００２０】
図１に示したように、円筒型リチウムイオン二次電池は、金属箔上に正極活物質層を設けた正極板５と、金属箔上に負極活物質層を設けた負極板６とをセパレータ７を介し捲回して極板群１４を構成する。この正・負極活物質層の一部に露出部を設け、この露出部の金属箔に正極の金属リード端子５ａ・負極の金属リード端子６ａを溶接する。
【００２１】
金属箔と正極の金属リード端子５ａの溶接形態は、帯状の金属箔の露出部に金属箔の長手方向とほぼ垂直に正極の金属リード端子５ａを溶接する。負極の金属リード端子６ａの溶接形態も同様である。
【００２２】
次に、各金属リード端子５ａ，６ａを備えた極板群１４を下部絶縁板９とともに電池ケース１に収納し、正極の金属リード端子５ａの上方に封口体２を溶接する。封口体２はＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子１０、防爆弁１１の安全機構と正極外部端子１２を備えている。下部絶縁板９は極板群１４の下面と下方へ突出した負極の金属リード端子６ａに挟装し、この負極の金属リード端子６ａは電池ケース１の内底面に溶接する。極板群１４の上面には上部絶縁リング８を載置し、電池ケース１の上部側面に溝部を形成して極板群１４を電池ケース１内に保持する。次に、所定量の非水電解液を電池ケース１内に注入し、正極の金属リード端子５ａを折り曲げて前記の溝部上にガスケット１３を介して封口体２を載置し、電池ケース１の上端の開口部を内方にかしめ封口して円筒型リチウムイオン二次電池を作製する。
【００２３】
負極の金属リード端子６ａの材質としては、電池内部で安定に存在する金属であれば良いが、電子伝導性や加工性、実用的強度などの観点からニッケルが好ましい。負極の金属リード端子６ａの厚みは０．０６〜０．１８ｍｍのものが加工性や実用的強度などの観点から好ましい。
【００２４】
負極板６の金属箔としては、加工が容易であること、実用的強度があること、負極活物質層との密着性に優れることや電子伝導性などの観点から銅箔が好ましく、銅合金からなる金属箔を用いても良い。この銅や銅合金からなる金属箔は特に限定されるものではなく、例えば圧延箔、電解箔などが挙げられる。その形状は孔開き箔、エキスパンド材、ラス材等であっても構わない。
【００２５】
負極板６は、このような銅箔または銅合金からなる金属箔の片面または両面に負極活物質と結着剤、必要に応じて導電剤を溶剤に混練分散させたペーストを塗着、乾燥、圧延して作製する。圧延後の負極板６の厚みは１１０〜２１０μｍの厚みで柔軟性があることが好ましい。
【００２６】
負極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、脱離し得る黒鉛型結晶構造を有するグラファイトを含む材料、例えば天然黒鉛や球状・繊維状の人造黒鉛、難黒鉛化性炭素（ハードカーボン）、易黒鉛化性炭素（ソフトカーボン）等の炭素材料が好ましく、特に、格子面（００２）の面間隔（ｄ002）が０．３３５０〜０．３４００ｎｍである黒鉛型結晶構造を有する炭素材料を使用することがより好ましい。
【００２７】
結着剤としては、分散媒に混練分散できるものであれば特に限定されるものではないが、例えばフッ素系結着材やアクリルゴム、変性アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリル系重合体、ビニル系重合体等を単独、或いは二種類以上の混合物または共重合体として用いることができる。フッ素系結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンの共重合体やポリテトラフルオロエチレン樹脂のディスパージョンが好ましい。
【００２８】
導電剤としてはアセチレンブラック、グラファイト、炭素繊維等を単独、或いは二種類以上の混合物が好ましく、また、必要に応じて増粘剤を加えても良い。増粘剤としてはエチレン−ビニルアルコール共重合体、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロースなどが好ましい。
【００２９】
分散媒としては、結着剤が溶解可能な溶剤が適切で、有機系結着剤の場合は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルスルホルアミド、テトラメチル尿素、アセトン、メチルエチルケトン等の有機溶剤を単独またはこれらを混合した混合溶剤が好ましく、水系結着剤の場合は水または温水が好ましい。
【００３０】
また、上記ペーストの混練分散時に、各種分散剤、界面活性剤、安定剤等を必要に応じて添加することも可能である。
【００３１】
正極の金属リード端子５ａの材質としては、非水電解液を用いるリチウムイオン二次電池では非水電解液中での耐食性に優れるアルミニウムが好ましい。アルミニウムは電子伝導性や加工性にも優れる。正極の金属リード端子５ａの厚みは０．０８〜０．２４ｍｍのものが加工性や実用的強度などの観点から好ましい。
【００３２】
正極板５の金属箔としては、加工が容易であること、実用的強度があること、正極活物質層との密着性や電子伝導性に優れることに加え、薄くて耐食性に非常に優れるアルミニウム箔が好ましい。
【００３３】
正極板５は、アルミニウム箔の片面または両面に正極活物質と結着剤および導電剤を溶剤に混練・分散させたペーストを塗着、乾燥、圧延して作製する。圧延後の正極板５の厚みは１００〜２００μｍの厚みで負極板６と同様に柔軟性に優れることが好ましい。
【００３４】
正極活物質としては、例えばリチウムイオンをゲストとして受け入れるリチウム含有遷移金属化合物が使用できる。例えばコバルト、マンガン、ニッケル、クロム、鉄およびバナジウムから選ばれる少なくとも一種類の金属とリチウムとの複合金属酸化物、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＭｎＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＣｏxＮｉ(1-x)Ｏ2（０＜ｘ＜１）、ＬｉＣｒＯ2、αＬｉＦｅＯ2、ＬｉＶＯ2等が好ましい。
【００３５】
結着剤、分散媒および必要に応じて加えることができる導電剤、増粘剤は負極板６と同様のものを使用することができる。
【００３６】
塗着・乾燥は、特に限定されるものではなく、上記のように混練分散させたスラリー状合剤を、例えばスリットダイコーター、リバースロールコーター、リップコーター、ブレードコーター、ナイフコーター、グラビアコーター、ディップコーター等を用いて容易に塗着することができ、自然乾燥に近い乾燥が好ましいが生産性を考慮すると７０℃〜２００℃の温度範囲で１０分間〜５時間乾燥させることが好ましい。
【００３７】
圧延は、ロールプレス機によって所定の厚みになるまで、線圧１０００〜２０００ｋｇ／ｃｍで数回の圧延を行うか、線圧を変えて圧延することが好ましい。
【００３８】
セパレータ７としては、厚さ１５〜３０μｍのポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの微多孔性ポリオレフィン系樹脂の単層やポリエチレン樹脂の両面にポリプロピレン樹脂を積層したものが好ましい。
【００３９】
電池ケース１としては、上端が開口している円筒型や角型ケースがあり、その材質は安価なニッケルメッキを施した鋼鈑が好ましい。
【００４０】
このようにして作製した正極板５と負極板６とをセパレータ７を介して絶縁されている状態で捲回した極板群１４を乾燥した後、電池ケース１に収納するか、極板群１４を電池ケース１に収納した後、乾燥する。
【００４１】
この乾燥条件としては、低湿度、高温の雰囲気であることが好ましいが、温度が高すぎるとセパレータ７に熱収縮が生じたり、微多孔が潰れたりして電池特性に悪影響を及ぼすので、具体的には露点が−３０〜−８０℃であり、温度が８０〜１２０℃であることが好ましい。
【００４２】
非水電解液は、非水溶媒に電解質を溶解することにより調整する。前記非水溶媒としては、例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジクロロエタン、１，３−ジメトキシプロパン、４−メチル−２−ペンタノン、１，４−ジオキサン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリル、スルホラン、３−メチル−スルホラン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル等を用いることができ、これらの非水溶媒は、単独或いは二種類以上の混合溶媒として使用することができる。
【００４３】
非水電解液に含まれる電解質としては、例えば電子吸引性の強いリチウム塩を使用し、例えばＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3等が挙げられる。これらの電解質は、一種類で使用しても良く、二種類以上組み合わせて使用しても良い。これらの電解質は、前記非水溶媒に対して０．５〜１．５Ｍの濃度で溶解させることが好ましい。
【００４４】
必要に応じて電解液に加える添加剤としては、電池形状に係らずリチウムイオン二次電池が過充電状態になったときに作用するもので、例えばターフェニル、シクロヘキシルベンゼン、ジフェニルエーテル等が挙げられる。これらの添加剤は、一種類で使用しても良く、二種類以上組み合わせて使用しても良い。またこれらの添加剤は、前記非水電解液に対して０．０５〜１０重量％加えることが好ましい。
【００４５】
非水電解液を注液した後、電池ケース１の開口部と封口体２をかしめ封口することによって円筒型リチウムイオン二次電池を作製する。
【００４６】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。なお、ここで示す図面は本発明の一例であって、本発明の請求項に表す構成を有していれば同様の効果を得ることができる。
【実施例１】
【００４７】
正極板５は、正極活物質としてコバルト酸リチウムを１００重量部、導電剤としてアセチレンブラックを２重量部、結着剤としてポリフッ化ビニリデン樹脂を固形分で３重量部を加え、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを溶剤として混練分散させてペーストを作製した。このペーストを、厚さ１５μｍの帯状のアルミニウム箔に連続的に間欠塗着を行い乾燥し、線圧１０００Ｋｇ／ｃｍで３回圧延を行った。
【００４８】
次に、アルミニウム箔の露出部に、板厚０．１５ｍｍ、幅寸法４．５ｍｍ、長さ寸法６
８ｍｍのアルミニウム製の正極の金属リード端子５ａを超音波溶接し、さらに正極の金属リード端子５ａの切断バリなどによる微小な短絡を防止するため、正極の金属リード端子５ａを覆うように短冊状のポリプロピレン樹脂製の絶縁テープ（図示せず）を貼り付けて、幅寸法５７ｍｍ、長さ６２０ｍｍ、厚さ０．１８０ｍｍの正極板５を作製した。
【００４９】
なお、アルミニウムの電気伝導率は２０℃において、３７．４μＳ／ｃｍである。
【００５０】
負極板６は、負極活物質としてリチウムを吸蔵、放出可能な鱗片状黒鉛を１００重量部、結着剤としてスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）の水溶性ディスパージョンを固形分として１重量部、増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを１重量部、溶剤として水を加え、混練分散させてペースト状合剤を作製した。このペーストを、厚さ１０μｍの帯状の銅箔に連続的に間欠塗着を行い、１１０℃で３０分間乾燥し、線圧１１０Ｋｇ／ｃｍで３回圧延を行った。
【００５１】
次に、銅箔の露出部に、板厚０．１５ｍｍ、幅寸法４ｍｍ、長さ寸法６５ｍｍのニッケル製の負極の金属リード端子６ａを抵抗溶接し、正極の金属リード端子５ａと同様に微小な短絡を防止するため、負極の金属リード端子６ａを覆うように短冊状のポリプロピレン樹脂製の絶縁テープ（図示せず）を貼り付けて、幅寸法５９ｍｍ、長さ６４５ｍｍ、厚さ０．１７４ｍｍの負極板６を作製した。
【００５２】
なお、ニッケルの電気伝導率は２０℃において、１４．５μＳ／ｃｍである。
【００５３】
このように作製した正極板５と負極板６とを厚さ２０μｍのポリエチレン樹脂製の微多孔性のセパレータ７を介して絶縁された状態で捲回して極板群１４を得た。
【００５４】
このとき銅箔の露出部に抵抗溶接した負極の金属リード端子６ａを極板群１４の最外周に配置し、負極の金属リード端子６ａが電池ケース１側面の内側に近接されるように構成した。
【００５５】
この極板群１４を、ニッケルメッキを施した肉厚０．２０ｍｍの鋼板で、直径１７．８ｍｍ、総高６４．８ｍｍの形状にプレス成型により作製した有底の電池ケース１内に下部絶縁板９とともに収納した。下部絶縁板９は極板群１４の下面と下方に突出した負極の金属リード端子６ａに挟持されるように配し、負極の金属リード端子６ａは電池ケース１の内底面と抵抗溶接した。極板群１４の上面には上部絶縁リング８を載置し、電池ケース１の上部側面に溝部を形成して極板群１４を電池ケース１内に保持した。極板群１４の上方に突出した正極の金属リード端子５ａに封口体２をレーザー溶接した後、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）を２：１で混合した混合溶媒にＬｉＰＦ6を１．０Ｍの濃度で溶解させ、シクロヘキシルベンゼン０．５重量％添加した非水電解液を注液した。次に、正極の金属リード端子５ａを屈曲させて前記の溝部上に封口体２を載置し、電池ケース１の上端の開口部を内方にかしめ封口して、直径１８．１ｍｍ、高さ６５．０ｍｍ、公称容量２６００ｍＡｈの円筒型リチウムイオン二次電池を作製した。
【００５６】
この円筒型リチウムイオン二次電池に接続した安全保護素子として、幅２．７ｍｍ、厚さ０．６４ｍｍの薄型タイプの温度ヒューズを、極板群１４の最外周に配置した負極の金属リード端子６ａと対向する電池ケース１側面の外側に接触させて構成したものを実施例１の円筒型リチウムイオン二次電池とした。
【００５７】
（比較例１）
温度ヒューズの配置を、実施例１の位置から、円筒型の電池ケース１の外周円に沿って
約９０度ずらしたことの他は実施例１と同様に構成したものを比較例１の円筒型リチウムイオン二次電池とした。
【００５８】
以上の円筒型リチウムイオン二次電池について、過充電試験の比較を行った。
【００５９】
過充電試験は、２５℃環境下で充電電圧１２Ｖ、充電電流１０００ｍＡの連続充電を行い、温度ヒューズの作動温度と電池表面温度の最高到達温度を測定した。なお、電池表面温度は電池ケース底面の温度を熱電対を用いて測定した。その結果を（表１）に示す。
【００６０】
【表１】
2009211971.tif 000003
【００６１】
（表１）からわかるように、温度ヒューズを、極板群１４の最外周に配置した負極の金属リード端子６ａと対向する電池ケース１側面の外側に接触させて構成した実施例１の円筒型リチウムイオン二次電池は、温度ヒューズの作動温度が低く、電池表面温度の最高到達温度も低いことが確認できた。
【００６２】
これは、過充電試験時の電流により負極の金属リード端子６ａを優先的に発熱させ、さらにこの負極の金属リード端子６ａの発熱を、負極の金属リード端子６ａと対向する電池ケース１側面の外側に接触させた温度ヒューズが感度良く感知したためと考えられる。
【００６３】
一方、温度ヒューズの配置を、実施例１の位置から、円筒型の電池ケース１の外周円に沿って約９０度ずらして構成した比較例１の円筒型リチウムイオン二次電池は、実施例１の円筒型リチウムイオン二次電池と比べて温度ヒューズの作動温度が高く、電池表面温度の最高到達温度も高くなった。
【００６４】
これは、比較例１の構成では負極の金属リード端子６ａと温度ヒューズとが離れているためと考えられる。また、過充電試験時の電流により発熱した負極の金属リード端子６ａの熱は、電池ケース側面を伝達して温度ヒューズに伝わるため、電池ケース１によって熱が放熱されたためと考えられる。
【００６５】
以上より、負極の金属リード端子６ａを正極の金属リード端子５ａの電気伝導率よりも小さい部材とし、かつ、この負極の金属リード端子６ａを極板群１４の最外周に配置し、温度ヒューズなどの安全保護素子を負極の金属リード端子６ａと対向する電池ケース１側面の外側に接触させることにより、安全保護素子を効率的に作動させることができることがわかった。
【００６６】
これは、これは二次電池内に電流が流れた際に、電気伝導率が小さい負極の金属リード端子６ａを集中して発熱させるという作用効果により達成できるものである。この作用効果は、過充電時だけでなく、二次電池が内部短絡するようなことがあった場合においても、二次電池内に瞬時に流れる大電流を負極の金属リード端子６ａの発熱により早いタイミングで感知できるため有用である。
【００６７】
なお、実施例１は、負極の金属リード端子６ａを覆うように短冊状のポリプロピレン樹脂製の絶縁テープを貼り付けたが、絶縁テープを貼り付けず、負極の金属リード端子６ａ
と電池ケース１側面の内側を直接接触させたほうがより効果があることを確認した。
【００６８】
また、実施例１は、極板群１４の最外周にセパレータ７を捲回しなかったが、極板群１４の最外周にセパレータ７を１〜２周捲回しても、実施例１と比べて温度ヒューズの作動温度は若干高くなるものの効果があることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明によれば、高エネルギー密度化を図った二次電池においても、安全保護素子が効率的に作動する安全性に優れた二次電池を提供することができるため、ポータブル用電子機器等の電源として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の円筒型リチウムイオン二次電池の構成例を示した一部切り欠き斜視図
【符号の説明】
【００７１】
１    電池ケース
２    封口体
５    正極板
５ａ  正極の金属リード端子
６    負極板
６ａ  負極の金属リード端子
７    セパレータ
８    上部絶縁リング
９    下部絶縁板
１０    ＰＴＣ素子
１１    防爆弁
１２    正極外部端子
１３    ガスケット
１４    極板群
【図１】
2009211971.tif 000004