JP2006040813A - 非水電解質電池 - Google Patents

Abstract

【課題】 接着剤との反応による放置特性の低下などの問題の発生を防止できると共に、確実に絶縁を行って安全性を高めることができる非水電解質電池を提供する。
【解決手段】 リチウムイオンを吸蔵放出することが可能な正極４、負極３、セパレータ５、絶縁テープ１１、及び電解質を有し、絶縁テープ１１は電解質と接触している非水電解質電池１において、前記絶縁テープ１１は、第１樹脂層、及び、該第１樹脂層よりも融点が高い第２樹脂層を有し、熱溶着法又は超音波溶着法によって、絶縁テープ１１の第１樹脂層側の表面の一部又は全部を、正極４に溶着している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リチウムイオンを吸蔵放出することが可能な正極、負極、セパレータ、絶縁テープ、及び電解質を有する非水電解質電池に関する。

リチウムイオン電池などの極板の金属露出部分を覆う接着絶縁テープとしては、ポリプロピレンフィルム（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイドフィルム（ＰＰＳ）、ポリイミドフィルム（ＰＩ）、ポリエーテルイミドフィルム（ＰＥＩ）、又はシンジオタクチックポリスチレンなどの電気絶縁性フィルムを基材とし、ゴム系、アクリル酸系、シリコーン系、又はエポキシ系の接着剤が使用されている。

しかし、接着絶縁テープは粘着性を有するため、絶縁テープを貼り着ける際の取扱が困難であったり、また、絶縁テープの接着剤が電解液中に溶解し、電池の放置特性又は充放電サイクル特性を低下させるという問題がある。さらに、極板の金属露出部分同士の接触を完全に防止するために、製造工程における絶縁テープの貼り着け位置のズレなどを考慮し、金属露出部分だけでなく、金属露出部分に隣接する活物質層まで絶縁テープで覆う場合が多い。この場合、活物質層に絶縁テープの接着剤層が直接接触し、接触部分で活物質と接着剤とが反応することにより、電池の放置特性を極端に低下させるという問題がある。また、電解質にシクロヘキシルベンゼン、２，４ジフルオロアニソール、又はビフェニル等の芳香族化合物が添加されている場合、上記反応が更に加速されるという問題もある。

接着剤を使用せずに絶縁テープを電極に着ける方法として、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリエチレンテレフタラートなどのポリオレフィンフィルムを熱溶着するという方法がある（例えば、特許文献１参照）。熱溶着を行う場合、接着剤を使用しないため、上述した放置特性の低下などの接着剤に関係する問題の発生を防止することができる。
特開平１０−２８９６９６号公報

しかし、熱溶着の場合、絶縁テープを熱溶着する際に、絶縁テープの一部分が融解して金属部分が露出するなど、絶縁が不完全になるという問題がある。また、ポリエチレンテレフタラートなどのポリオレフィンフィルムを用いた場合、ポリエチレンテレフタラートは高温で電解液に溶解し易く、また負極と反応し易いため、電池の放電特性が低下するという問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、第１樹脂層、及び、該第１樹脂層よりも融点が高い第２樹脂層を有する絶縁テープの前記第１樹脂層側の表面の一部又は全部を正極に溶着した構成とすることにより、接着剤との反応による放置特性の低下などの問題の発生を防止できると共に、確実に絶縁を行って安全性を高めることができる非水電解質電池を提供することを目的とする。

また、本発明は、前記第１樹脂層は、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂からなる群より選択される１又は複数種類の合成樹脂を含み、前記第２樹脂層は、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、及びポリイミド樹脂からなる群より選択される１又は複数種類の合成樹脂を含むことにより、絶縁テープの第２樹脂層に穴が開くなどの悪影響を与えずに、第１樹脂層の溶着を行うことができる非水電解質電池を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、正極の活物質層に覆われていない金属部分と、該金属部分周辺の活物質層とを覆うように絶縁テープを溶着した構成とすることにより、製造工程において絶縁テープがずれた場合であっても、前記金属部分の絶縁を保つことができる非水電解質電池を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、前記正極に、組成式Ｌｉ_x ＭＯ₂ もしくはＬｉ_y Ｍ₂ Ｏ₄ （ただし、Ｍは１種類以上の遷移金属、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦２）で表される複合酸化物、トンネル構造もしくは層状構造の金属カルコゲン化物、又は、トンネル構造もしくは層状構造の金属酸化物を含む場合であっても、接着剤との反応による放置特性の低下などの問題の発生を防止できる非水電解質電池を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、電解質に芳香族化合物を含む場合であっても、接着剤との反応による放置特性の低下などの問題の発生を防止できる非水電解質電池を提供することを他の目的とする。

第１発明に係る非水電解質電池は、リチウムイオンを吸蔵放出することが可能な正極、負極、セパレータ、絶縁テープ、及び電解質を有し、絶縁テープは電解質と接触している非水電解質電池において、前記絶縁テープは、第１樹脂層、及び、該第１樹脂層よりも融点が高い第２樹脂層を有し、絶縁テープの第１樹脂層側の表面の一部又は全部が、正極に溶着されていることを特徴とする。

第２発明に係る非水電解質電池は、第１発明において、前記第１樹脂層は、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂からなる群より選択される１又は複数種類の合成樹脂を含み、前記第２樹脂層は、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、及びポリイミド樹脂からなる群より選択される１又は複数種類の合成樹脂を含むことを特徴とする。

第３発明に係る非水電解質電池は、第１又は第２発明において、前記正極は、金属部分と、該金属部分の大部分を覆う活物質層とを有し、前記絶縁テープは、活物質層に覆われていない金属部分と、該金属部分周辺の活物質層とを覆うように正極に溶着されていることを特徴とする。

第４発明に係る非水電解質電池は、第１〜第３発明の何れかにおいて、前記正極は、組成式Ｌｉ_x ＭＯ₂ もしくはＬｉ_y Ｍ₂ Ｏ₄ （ただし、Ｍは１種類以上の遷移金属、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦２）で表される複合酸化物、トンネル構造もしくは層状構造の金属カルコゲン化物、又は、トンネル構造もしくは層状構造の金属酸化物を含むことを特徴とする。

第５発明に係る非水電解質電池は、第１〜第４発明の何れかにおいて、前記電解質は、芳香族化合物を含むことを特徴とする。

第１発明においては、融点が低い第１樹脂層は溶着層として機能し、接着剤を用いずに、絶縁テープを正極に着けることができる。接着剤を使用していないため、接着剤との反応による放置特性の低下などの問題の発生を防止することができる。また、融点が高い第２樹脂層は絶縁層として機能し、第１樹脂層の熱溶着又は超音波溶着を行っても穴などが生じることなく、確実に絶縁を行うことができる。熱溶着又は超音波溶着などの溶着を行っても確実に絶縁を行い、安全性を高めることができる。

第２発明においては、第１樹脂層に用いる高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、又は低密度ポリエチレンなどのポリエチレンの融点は１００℃〜１２０℃であり、延伸ポリプロピレン樹脂又は無延伸ポリプロピレンなどのポリプロピレンの融点は１６０℃前後である。また、第２樹脂層に用いるポリプロピレン（ただし、第１樹脂層がポリエチレンの場合）の融点は１６０℃前後であり、ポリフェニレンサルファイドの融点は２７０℃であり、ポリイミドの融点は５００℃以上である。そのため、絶縁テープに熱溶着を行った場合、融点の低い第１樹脂層は溶融するが、融点の高い第２樹脂層は溶融しないため、第２樹脂層に穴が開くなどの悪影響を与えずに、第１樹脂層の溶着を行うことができる。

第３発明においては、絶縁テープは、活物質層に覆われていない金属部分と、該金属部分周辺の活物質層とを覆うように正極に溶着されている。絶縁テープは、少なくとも前記金属部分を覆って、前記金属部分を絶縁できればよいが、前記金属部分周辺の活物質層も覆うことにより、製造工程において絶縁テープがずれた場合であっても、前記金属部分の絶縁を保つことができる。

第４発明においては、正極の活物質として、組成式Ｌｉ_x ＭＯ₂ もしくはＬｉ_y Ｍ₂ Ｏ₄ （ただし、Ｍは１種類以上の遷移金属、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦２）で表される複合酸化物、トンネル構造もしくは層状構造の金属カルコゲン化物、又は、トンネル構造もしくは層状構造の金属酸化物などの遷移金属酸化物を用いた場合であっても、接着剤を使用せずに、金属露出部分周辺の活物質層に絶縁テープが溶着されているため、従来の活物質層と接着剤との反応は生じず、電池の放置特性が低下することを防止できる。

第５発明においては、電解質にシクロヘキシルベンゼン又は２，４ジフルオロアニソールなどの芳香族化合物を添加した場合であっても、接着剤を使用せずに、金属露出部分周辺の活物質層に絶縁テープが溶着されているため、従来の活物質層と接着剤との反応は生じず、電池の放置特性が低下することを防止できる。

第１、第４、第５発明によれば、接着剤との反応による放置特性の低下などの問題の発生を防止することができる。また、確実に絶縁を行って安全性を高めることができる。

第２発明によれば、絶縁テープの第２樹脂層に穴が開くなどの悪影響を与えずに、第１樹脂層の溶着を行うことができる。

第３発明によれば、製造工程において絶縁テープがずれた場合であっても、正極の金属部分の絶縁を保つことができる。

以下に好適な実施例を用いて本発明を説明するが、本発明は、本実施例により、何ら限定されるものではなく、その主旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができる。

（実施例１）
図１は、本発明に係る非水電解質電池の一例を示す断面図である。図１において、１は非水電解質電池（以下、電池という）、２は電極群、３は負極、４は正極、５はセパレータ、６は電池ケース、７は電池蓋、９は負極端子、１０は負極リードである。電極群２は、負極３と正極４とをセパレータ５を介して巻回したものである。電極群２は電解質と共にアルミ製の電池ケース６に収納してあり、電池ケース６の開口部は、負極端子９を備えるアルミ製の電池蓋７をレーザー溶接することにより密封されている。負極３は負極リード１０と接続され、正極４は電池ケース６と接続されている。

正極合剤は、活物質としてＬｉＣｏＯ₂ ９０質量％と、導電助剤としてアセチレンブラック５質量％と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）５質量％とを混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させることによりペーストを調製した。このペーストを厚さ２０μｍのアルミニウム集電体に均一に塗布して、乾燥させた後、ロールプレスで圧縮成形することにより正極を作製した。

負極合剤は、負極活物質として黒鉛を９５質量％と、結着剤としてカルボキシメチルセルロース３質量％と、スチレンブタジエンゴム２質量％とを混合し、蒸留水を適宜加えて分散させ、スラリーを調製した。このスラリーを厚さ１５μｍの銅集電体に均一に塗布し、１００℃で５時間乾燥させた後、ロールプレスで圧縮成形することにより負極を作製した。

セパレータとしては、厚さ２０μｍ程度の微多孔性ポリエチレンフィルムを用いた。セパレータは、多孔性であり、融点は１１５℃〜１３０℃である。電解質としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の体積比３：７混合溶媒にＬｉＰＦ₆ を１．１ｍｏｌ／ｌ溶解させたものを用いた。

正極４は、上述したように、アルミニウム集電体に正極合剤が塗布されているが、アルミニウム集電体の一部には正極合剤が塗布されておらず、アルミニウム集電体（金属部分）が露出している部分（以下、絶縁処理部という）を有する。正極４の絶縁処理部及びその周辺の正極合剤が塗布されている部分（以下、周辺塗布部分という）は、絶縁テープ１１で覆われている。

絶縁テープは、厚さ５μｍの延伸ポリプロピレン樹脂（ＯＰＰ）を用いた第１樹脂層と、厚さ１０μｍのポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）を用いた第２層樹脂層とを積層したものであり、第１樹脂層を正極４の絶縁処理部及び周辺塗布部に溶着してある。溶着は、熱溶着を用いており、例えば２２５℃で１５秒間の熱溶着を行う。絶縁テープは、多孔性ではなく、融点は２７０℃程度である。また、絶縁テープは電解質と接触している。

図２は、絶縁処理部及び周辺塗布部の例を示す要部拡大断面図である。正極４はアルミニウム集電体４ａに正極合剤４ｂ，４ｂが塗布されており、アルミニウム集電体４ａの図中の中央内側付近は正極合剤４ｂ，４ｂが塗布されておらず、アルミニウム集電体４ａが露出している。また、負極３は銅集電体３ａに負極合剤３ｂ，３ｂが塗布されているが、銅集電体３ａの図中の先端部は負極合剤３ｂ，３ｂが塗布されておらず、銅集電体３ａが露出している。正極４のアルミニウム集電体４ａが露出している部分（絶縁処理部）及びその周辺の正極合剤４ｂ，４ｂが塗布されている部分（周辺塗布部）には、第１樹脂層及び第２樹脂層を積層した絶縁テープ１１の第１樹脂層が熱溶着されている。また、絶縁テープ１１は、例えば正極の巻き終わりの集電体露出部分（絶縁処理部）に溶着されている。このように、絶縁テープ１１は、集電体（金属部分）が露出している絶縁処理部に溶着され、他の金属部分との短絡を防止する。また、絶縁テープ１１は、絶縁処理部の周辺の周辺塗布部にも溶着されており、製造工程での位置ずれが生じた場合であっても、絶縁処理部と他の金属部分との短絡を防止する。

（実施例２）
絶縁テープの第１樹脂層を低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、第２樹脂層をポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）とし、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（実施例３）
絶縁テープの第１樹脂層を中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、第２樹脂層をポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）とし、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（実施例４）
絶縁テープの第１樹脂層を高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、第２樹脂層をポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）とし、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（実施例５）
絶縁テープの第１樹脂層を延伸ポリプロピレン樹脂（ＯＰＰ）、第２樹脂層をポリイミド樹脂（ＰＩ）とし、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（実施例６）
絶縁テープの第１樹脂層を無延伸ポリプロピレン樹脂（ＣＰＰ）、第２樹脂層をポリエーテルイミド（ＰＥＩ）とし、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（実施例７）
絶縁テープの第１樹脂層を低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、第２樹脂層をポリプロピレン樹脂（ＰＰ）とし、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（実施例８）
電解質として、エチレンカーボネート（ＥＣ）及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の体積比３：７混合溶媒に、ＬｉＰＦ₆ を１．１ｍｏｌ／ｌ、シクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ）を２質量％溶解させ、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（実施例９）
電解質として、エチレンカーボネート（ＥＣ）及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の体積比３：７混合溶媒に、ＬｉＰＦ₆ を１．１ｍｏｌ／ｌ、２，４ジフルオロアニソール（２ＦＡ）を２質量％溶解させ、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（実施例１０）
電解質として、エチレンカーボネート（ＥＣ）及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の体積比３：７混合溶媒に、ＬｉＰＦ₆ を１．１ｍｏｌ／ｌ、ビフェニル（ＢＰ）を２質量％溶解させ、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（実施例１１）
正極合剤は、活物質としてＬｉＮｉＯ₂ ９０質量％と、導電助剤としてアセチレンブラック５質量％と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）５質量％とを用い、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（実施例１２）
正極合剤は、活物質としてＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ ９０質量％と、導電助剤としてアセチレンブラック５質量％と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）５質量％とを用い、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（実施例１３）
正極合剤は、活物質としてＬｉＮｉ_0.4 Ｃｏ_0.3 Ｍｎ_0.3 Ｏ₂ ９０質量％と、導電助剤としてアセチレンブラック５質量％と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）５質量％とを用い、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（比較例１）
絶縁テープの第１樹脂層をブチルアクリル酸（ＢＡ）９５質量％及びアクリル酸（ＡＡ）５質量％の接着剤層とし、第２樹脂層をポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）とし、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（比較例２）
延伸ポリプロピレン樹脂（ＯＰＰ）の絶縁テープ（１層のＯＰＰで構成）を用い、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（比較例３）
絶縁テープは用いず、他は実施例１と同様の電池を作製した。

（比較例４）
電解質として、エチレンカーボネート（ＥＣ）及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の体積比３：７混合溶媒に、ＬｉＰＦ₆ を１．１ｍｏｌ／ｌ、シクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ）を２質量％溶解させ、他は比較例１と同様の電池を作製した。

（比較例５）
電解質として、エチレンカーボネート（ＥＣ）及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の体積比３：７混合溶媒に、ＬｉＰＦ₆ を１．１ｍｏｌ／ｌ、２，４ジフルオロアニソール（２ＦＡ）を２質量％溶解させ、他は比較例１と同様の電池を作製した。

（比較例６）
電解質として、エチレンカーボネート（ＥＣ）及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の体積比３：７混合溶媒に、ＬｉＰＦ₆ を１．１ｍｏｌ／ｌ、ビフェニル（ＢＰ）を２質量％溶解させ、他は比較例１と同様の電池を作製した。

（比較例７）
正極合剤は、活物質としてＬｉＮｉＯ₂ ９０質量％と、導電助剤としてアセチレンブラック５質量％と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）５質量％とを用い、他は比較例１と同様の電池を作製した。

（比較例８）
正極合剤は、活物質としてＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ ９０質量％と、導電助剤としてアセチレンブラック５質量％と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）５質量％とを用い、他は比較例１と同様の電池を作製した。

（比較例９）
正極合剤は、活物質としてＬｉＮｉ_0.4 Ｃｏ_0.3 Ｍｎ_0.3 Ｏ₂ ９０質量％と、導電助剤としてアセチレンブラック５質量％と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）５質量％とを用い、他は比較例１と同様の電池を作製した。

上述した各実施例及び各比較例に対して、放置特性（電池膨れ、電圧低下分、容量保持率）を計測した。計測においては、同じ条件の電池を各１０セルずつ作製し、これらの電池を、６００ｍＡの電流で４．２Ｖまで３時間定電流定電圧充電し、その後６００ｍＡの電流で３Ｖまで放電を行い、放電容量を測定した。その後、６００ｍＡの電流で４．２Ｖまで３時間定電流定電圧充電し、電池電圧と電池厚みとを測定した後、８０℃で２００時間放置し、放置後の電池電圧と電池厚みとを測定し、放置前に対する放置後の電池電圧の低下分（電圧低下分［ｍＶ］）、電池厚み増大分（電池膨れ［ｍｍ］）を求めた。そして、放置後の電池を、６００ｍＡの電流で３Ｖまで放電し、放置後の放電容量を測定し、容量保持率（＝「放置後の放電容量」÷「放置前の放電容量」×１００［％］）を求めた。放置特性（電池膨れ、電圧低下分、容量保持率）の測定結果を表１〜３に示す。なお、測定結果は１０セルの平均を示している。

表１に示すように、実施例１〜７及び比較例１の溶着部は、第２樹脂層が溶解すること等はなく、絶縁できており、また、十分な溶着強度が得られていた。一方、比較例２の溶着部は、絶縁テープが溶解して穴が開いており、完全に絶縁されていない箇所があった。また、より低い温度で溶着を行ってみたものの、十分な接着強度を得ることができなかった。また、比較例３の電池は、絶縁テープを用いておらず、接着剤を使用していないため、放置時の電池膨れ、電圧低下分、及び容量保持率に問題は無いが、金属露出部分（絶縁処理部）が絶縁被覆されていないため、異常過熱時にセパレータ及び電池が変形した際にショートが生じる可能性が高い。

また、表１の比較例１に示すように、絶縁テープがＢＡ及びＡＡを含む接着剤層（第１樹脂層）を有する場合、ＢＡと正極との反応によってガスが発生するため、電池膨れが大きく、また電圧低下分も大きい。また、ＢＡは正極と反応して自己放電を促進したり、正極活物質を失活させるため、正極の放電抵抗が増大し、放電後の容量保持率が低下する。一方、表１の実施例１〜７に示す電池は、絶縁テープを熱溶着しており、接着剤を使用していないため、正極と溶着部との間に反応は起こらず、電池膨れ、電圧低下分、及び容量保持率の何れも良好である。

表２の実施例８〜１０に示すように、ＯＰＰ樹脂層（第１樹脂層）を熱溶着した電池は、電解液にＣＨＢ、２ＦＡ、又はＢＰを添加した場合であっても、特に問題は生じていない。一方、表２の比較例４〜６に示すように、第１樹脂層にＢＡ及びＡＡを用い、電解液にＣＨＢ、２ＦＡ、又はＢＰを添加した場合は、放置後の電池電圧が異常に低下（電圧低下分が増加）している。また、電圧低下分の増大に伴って容量保持率が低下している。ただし、電池膨れについては、電池電圧が低下しているために、正極と電解液との反応が逆に抑制されて、小さくなっている。試験後の比較例４〜６の電池を解体したところ、負極上に正極活物質から溶出した金属コバルトが大量に析出していたことから、電圧の異常低下は負極上に析出した金属コバルトのデンドライトが正極に到達して微小短絡を引き起こしたためと考えられる。このことから、ＢＡと、ＣＨＢ、２ＦＡ、又はＢＰなどの芳香族化合物とを組合わせた場合、遷移金属酸化物が溶出し易くなると推察される。

表３の実施例１１〜１３に示すように、ＯＰＰ樹脂層（第１樹脂層）を熱溶着した電池は、正極活物質にＬｉＮｉＯ₂ 、ＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ 、又はＬｉＮｉ_0.4 Ｃｏ_0.3 Ｍｎ_0.3 Ｏ₂ などの遷移金属酸化物を用いた場合であっても、特に問題は生じていない。一方、表３の比較例７〜９に示すように、絶縁テープにＢＡ及びＡＡを含む接着層（第１樹脂層）を用いると共に、正極活物質にＬｉＮｉＯ₂ 、ＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ 、又はＬｉＮｉ_0.4 Ｃｏ_0.3 Ｍｎ_0.3 Ｏ₂ などの遷移金属酸化物を用いた電池は、電池膨れは大きくなり、また電圧が低下（電圧低下分は増加）し、容量保持率も小さくなっている。

上述した各実施の形態においては、熱溶着方法によって絶縁テープの溶着を行っているが、熱溶着に限定はされず、例えばレーザー溶着によって絶縁テープの溶着を行ったり、超音波溶着によって絶縁テープの溶着を行うなど、任意の溶着方法で絶縁テープの溶着を行うことが可能である。絶縁テープを溶着する場合、接着剤は使用していないため、放置特性に悪影響が生じることはない。

また、絶縁テープを溶着する際、製造工程で絶縁テープが外れず、位置がずれない程度の溶着強度が得られればよい。したがって、絶縁テープの第１樹脂層側の表面全面を溶着することは勿論、絶縁テープの第１樹脂層側の表面の一部分をスポット的に溶着することも可能である。特に、超音波溶着を行う場合は、超音波によって正極合剤又は負極合剤が脱落する可能性があるため、スポット的に溶着することが好ましい。

絶縁テープを第１樹脂層及び第２樹脂層の積層構造とすることにより、溶着時に絶縁テープが破れること、又は、ピンホールができることを防止し、絶縁を確実に行うことができる。熱溶着においては、第２樹脂層の融点が第１樹脂層の融点よりも高ければ、第１樹脂層のみ溶着することが可能であるが、溶着をより短時間で行い、また、確実に絶縁を行うためには、第１樹脂層と第２樹脂層との融点の差は４０℃以上が好ましい。第１樹脂層には、融点が１６０℃以下で、溶着が行い易く、また電気化学的安定性に優れているＰＥ（ＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＨＤＰＥ）（融点は１００℃〜１２０℃）、ＰＰ（ＣＰＰ、ＯＰＰ）（融点は１６０℃前後）が好ましい。また、第２樹脂層には、融点が２００℃以上で、熱安定性及び電気化学的安定性に優れているＰＰＳ（融点は２７０℃）、ＰＩ（融点は５００℃以上）が好ましい。ポリエチレンにはポリプロピレン樹脂が混合されていてもよい。強度、融点が異なるものを使用することによって、より好ましい効果を得ることができる。

絶縁テープの厚さは、電極群２全体の厚さに影響を与えないように、できるだけ薄い方が好ましい。絶縁テープの厚さが２０μｍより大い場合、絶縁テープを溶着した部分の厚みが大きくなって電極群の一部が変形し、例えば電極群を電池ケースに挿入する際に、電極群の外周が電池ケース内壁と接触してキズが生じる可能性があるため、絶縁テープの厚さは２０μｍ以下が好ましい。このように、第１樹脂層及び第２樹脂層の厚みは薄い方が好ましいが、確実に絶縁を行うためには、絶縁層である第２樹脂層は５μｍ以上が好ましく、より好ましくは１０〜２０μｍである。また、溶着層である第１樹脂層は、溶着強度を維持するためには２μｍ以上が好ましく、より好ましくは３〜５μｍである。

本発明に係る非水電解質電池の一例を示す断面図である。 絶縁処理部及び周辺塗布部の例を示す要部拡大断面図である。

符号の説明

１ 電池（非水電解質電池）
２ 電極群
３ 負極
４ 正極
５ セパレータ
６ 電池ケース
７ 電池蓋
９ 負極端子
１０ 負極リード

Claims (5)

1. リチウムイオンを吸蔵放出することが可能な正極、負極、セパレータ、絶縁テープ、及び電解質を有し、絶縁テープは電解質と接触している非水電解質電池において、
   前記絶縁テープは、
   第１樹脂層、及び、該第１樹脂層よりも融点が高い第２樹脂層を有し、
   絶縁テープの第１樹脂層側の表面の一部又は全部が、正極に溶着されていることを特徴とする非水電解質電池。
2. 前記第１樹脂層は、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂からなる群より選択される１又は複数種類の合成樹脂を含み、
   前記第２樹脂層は、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、及びポリイミド樹脂からなる群より選択される１又は複数種類の合成樹脂を含むことを特徴とする請求項１記載の非水電解質電池。
3. 前記正極は、金属部分と、該金属部分の大部分を覆う活物質層とを有し、
   前記絶縁テープは、活物質層に覆われていない金属部分と、該金属部分周辺の活物質層とを覆うように正極に溶着されていることを特徴とする請求項１又は２記載の非水電解質電池。
4. 前記正極は、組成式Ｌｉ_x ＭＯ₂ もしくはＬｉ_y Ｍ₂ Ｏ₄ （ただし、Ｍは１種類以上の遷移金属、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦２）で表される複合酸化物、トンネル構造もしくは層状構造の金属カルコゲン化物、又は、トンネル構造もしくは層状構造の金属酸化物を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の非水電解質電池。
5. 前記電解質は、芳香族化合物を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の非水電解質電池。
   
   
   
   

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