非水電解質二次電池及びその製造方法
【課題】積層上面、端面、積層下面に掛けてテープを貼り付けた積層電極体を、外装体に収納してなる非水電解質二次電池において、積層電極体における領域間での電池反応を均一化することによって、サイクル特性を向上させる。
【解決手段】積層電極体１０は、セパレータを介して正極板と負極板とが複数積層されて構成されている。積層電極体１０の外周部において、積層電極体１０を積層方向に跨いでテープ２１〜２４が、積層電極体１０における積層上面１０ａ、端面１０ｃ、積層下面１０ｂに掛けて貼り付けられている。各テープ２１〜２４は、基材がスチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムのいずれかで形成されている。
【解決手段】積層電極体１０は、セパレータを介して正極板と負極板とが複数積層されて構成されている。積層電極体１０の外周部において、積層電極体１０を積層方向に跨いでテープ２１〜２４が、積層電極体１０における積層上面１０ａ、端面１０ｃ、積層下面１０ｂに掛けて貼り付けられている。各テープ２１〜２４は、基材がスチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムのいずれかで形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極板と負極板とがセパレータを介して積層された積層電極体が非水電解質と共に外装体内に収納されてなる非水電解質二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池をはじめとする非水電解質二次電池は、携帯電話、ノートパソコン、ＰＤＡといった携帯用機器の電源、あるいは、ロボット、電気自動車の電源などに使用されている。
リチウムイオン電池における電極体の形態としては、正極板及び負極板を、セパレータを介して巻回した渦巻状の電極体と、方形状の電極を複数積層した積層式とがある。外装体としては、例えば、ラミネートフィルムを溶着することにより作製したラミネート外装体が用いられている。
【０００３】
積層式の電極体は、正極集電タブを有するシート状の正極板と、負極集電タブを有するシート状の負極板とが、セパレータを介して必要な数だけ積層されて構成され、その電極体の表面には、端面を跨ぐように両最外面にかけてテープが貼り付けられて、各電極同士の位置が固定されている。
特許文献１，２には、粘着テープの基材の例として、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートなどの無延伸あるいは延伸フィルムなどが挙げられている。
【０００４】
特許文献３には、粘着テープのフィルム基材の例として、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸メチル共重合体、ポリウレタン、ポリエチレン、テフロン（登録商標）などが挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１０２７２２号公報
【特許文献２】特開平１１−１２１０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、積層電極体の積層上面から積層下面にかけてテープを貼付けると、テープの厚み分だけ、テープが貼り付けられた領域では積層方向の厚みが大きくなるので、充放電サイクル時に電極体が膨らむとテープが貼り付けられていない領域と比べて、外装体から積層電極体にかかる圧力が大きくなる。
このように領域ごとにかかる圧力の不均一によって、電池反応が領域ごとに不均一になるため、サイクル特性など電池性能が低下することがある。
【０００７】
特に、このような非水電解質二次電池をケース内に収納して組電池を構成するときには、電池性能の低下が生じやすい。
また、このような問題は、外装体がラミネート外装体の場合に生じやすいが、外装缶の場合にも、充放電に伴って電極が膨張・収縮して、積層電極体が外装缶によって押圧されることもあるので、領域ごとに圧力の不均一は生じ得る。
【０００８】
本発明は上記課題を考慮してなされたものであって、積層上面、端面、積層下面に掛けてテープを貼り付けた積層電極体を、外装体に収納してなる非水電解質二次電池において、積層電極体における領域間での電池反応を均一化して、サイクル特性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明にかかる非水電解質二次電池は、正極板と負極板とが、セパレータを介して積層された積層電極体が、非水電解質とともに外装体内に収納されたものであって、積層電極体の積層上面と端面と積層下面に掛けて貼着層を貼付け、その貼着層を、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料で形成することとした。
【００１０】
また、本発明にかかる非水電解質二次電池の製造方法においては、正極板と負極板とをセパレータを介して積層して積層電極体を作製する電極体作製工程と、積層電極体の積層上面と端面と積層下面に掛けて、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料を基材に用いたテープを貼付ける貼付工程と、外装体に電極体を挿入するとともに電解液を注液する電極体挿入工程と、電極体を挿入した外装体を封止する封止工程とを設けた。
【００１１】
ここで、電極体挿入工程において電解液を注液した後に、電解液をポリマー化してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
上記本発明にかかる非水電解質二次電池、並びに本発明の製造方法によって製造された非水電解質二次電池は、積層電極体の表面において積層上面と端面と積層下面に掛けて、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料からなる貼着層が貼付られているが、これらスチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料は、非水電解液に接触することによって糊状化が進行している。
【００１３】
このように糊状化が進行した貼着層は、外装体から圧力が加わると薄く変形するので、貼着層が貼付けられた領域に大きな圧力がかかることがなく、全体に均一的に圧力がかかる。
よって、領域ごとに電池反応が均一的に行われ、電池性能の低下が抑えられる。
また、糊状化した貼着層は、貼り付けられた位置において積層電極体の表面と外装体との間に留まり、外装体に対する各電極の位置を保持するので、各電極及びセパレータの位置ずれも防止できる。
【００１４】
なお、このような効果は、非水電解質が、非水電解液の場合に顕著であるが、ポリマー電解質の場合にも得られる。
外装体がラミネートフィルムで形成されている場合、一般的に積層電極体における貼着層を貼付けた箇所が外装体から圧力を受けやすいが、上記発明を適用することによって圧力を低減できるので、得られる効果も大きい。
【００１５】
また、ラミネートフィルムからなる外装体の内部を減圧状態にして封止した場合、積層電極体に構成圧がかかる点では、サイクル特性や出力特性の向上に有利であるが、一方で、貼付け箇所に圧力がかかりやすい。ここで、上記発明を適用することによってその圧力を低減できるので、サイクル特性や出力特性に優れた非水電解質二次電池を実現できる。
貼着層は、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料を基材に用いたテープによって容易に形成することができ、テープにおける基材の一方の面に糊剤を塗布することによって、積層電極体にテープを容易に貼付けることができる。
【００１６】
糊剤としては耐熱・耐候・耐溶剤性にバランスがとれたアクリル酸エステル共重合体が好ましい。
テープを積層電極体の複数箇所に貼り付けることによって、極板及びセパレータの位置ずれをより確実に防止することができる。
外装体がラミネートフィルムで形成された非水電解質二次電池を用いて組電池を構成すると、テープを貼り付けた箇所において積層電極体に圧力がかかりやすいが、本発明を適用した非水電解質二次電池を用いることによって、積層電極体にかかる圧力を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】非水電解質二次電池１の外観を示す図である。
【図２】積層電極体１０の構成を示す斜視図である。
【図３】積層電極体１０の構成を示す分解図である。
【図４】（ａ）は、積層電極体１０を上辺に沿って切断した断面図、（ｂ）は、非水電解質二次電池１の断面図、（ｃ）は比較例にかかる非水電解質二次電池を切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の非水電解質二次電池について、実施の形態として角型リチウムイオン電池を例にとって説明するが、本発明は、下記の形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
（非水電解質二次電池１の構造）
図１は、非水電解質二次電池１の外観を示す図である。
【００１９】
非水電解質二次電池１は、ラミネート外装体２ａ，２ｂの中に、積層電極体１０及び非水電解液が収納されて構成されている。
ラミネート外装体２ａ，２ｂは、図１に示すように、収納凹部が形成された２枚のラミネートフィルムの外縁部分が溶着されて形成され、内部に積層電極体１０を収納する空間が形成されている。ラミネート外装体２ａ，２ｂは、アルミニウム箔の両面に樹脂層が積層された構造である。
【００２０】
なお、ラミネート外装体２ａ，２ｂにおいて、収納凹部は、一方のラミネート外装体にのみに設け、他方のラミネート外装体には収納凹部を設けない構造でも良い。また、２枚のラミネートフィルムを用いる必要はなく、１枚のラミネートフィルムを折り返してラミネート外装体を構成しても良い。
積層電極体１０は、図３に示すように、セパレータ１３を介して正極板１１と負極板１２とが複数積層されて構成されている。
【００２１】
負極板１２の枚数が正極板１１の枚数より１枚多く、積層電極体１０の最外部には、負極板１２が配置されている。
上記ラミネート外装体２ａ，２ｂにおける外周部の貼り合わせ部分を貫通するように、アルミニウム板（厚さ：０．５ｍｍ）から成る正極集電端子１６と、銅板（厚さ：０．５ｍｍ）からなる負極集電端子１７が突出している。
【００２２】
正極板１１は、方形状のアルミニウム箔から成る正極用導電性芯体の両面もしくは片面に、正極活物質、結着剤、及び導電剤が混合された混合物からなる正極活物質層が設けられた構造である。
正極活物質としては、例えば、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、或いはこれらの複合体等が挙げられる。
【００２３】
正極板１１の上辺から、上記正極用導電性芯体と一体形成されると共に上記正極活物質層が設けられていない正極集電タブ１４が突出している。
この正極集電タブ１４は、重ねられた状態で正極集電端子１６の両面に溶着されている。
負極板１２は、方形状の銅箔から成る負極用導電性芯体の両面もしくは片面に、負極活物質と、結着剤とが混合された混合物からなる負極活物質層が設けられた構造である。
【００２４】
負極活物質としては天然黒鉛、人造黒鉛等が挙げられる。
負極板１２の上辺から、負極用導電性芯体と一体形成された負極集電タブ１２が突出している。
セパレータ１３は、ポリエチレン（ＰＥ）あるいはポリプロピレン（ＰＰ）製の微多孔膜である。
【００２５】
正極集電タブ１４は、重ねられた状態で正極集電端子１６の両面に溶着され、負極集電タブ１５は、重ねられた状態で負極集電端子１７の両面に溶着されている。
正極集電端子１６はアルミニウム板、負極集電端子１７は銅板で形成するが、これらをニッケル板で形成しても良い。
非水電解液は、非水溶媒に支持電解質が溶解している溶液である。
【００２６】
非水溶媒としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、γーブチルラクトン（ＧＢＬ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）等のカーボネート系を組み合わせた溶媒が好ましく、特に、環状カーボネートと鎖状カーボネートとを組み合わせた溶媒が好ましい。
【００２７】
支持塩としては、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＰＦ6-x（ＣnＦ2n-1）x [但し、１＜ｘ＜６、ｎ＝１または２]等が挙げられる。
（テープについて）
図２に示すように、積層電極体１０の外周部においては、積層電極体１０を積層方向に跨いでテープ２１〜２４が貼着されている。すなわち、各テープ２１〜２４は、積層電極体１０における積層上面１０ａ、端面１０ｃ、積層下面１０ｂに掛けて貼り付けられている。なお、積層上面１０ａは、積層方向における一方の一番外側に存在する極板の外面、積層下面１０ｂは、積層方向における他方の一番外側に存在する極板の外面、端面１０ｃは、積層されている複数の極板の縁で形成される面である。
【００２８】
各テープ２１〜２４は、基材がスチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムのいずれかで形成されている。
テープ２１〜２４において、基材の表面に糊材を塗布して糊材層を形成しておけば、テープ２１〜２４を積層電極体１０に容易に貼り付けることができる。ただし、基材に糊材が塗布されていなくてもよい。この場合、例えば、基材を熱溶着すること等が可能である。糊材の種類は問わないが、アクリル系、シリコーン系、ゴム系が代表的である。
【００２９】
積層電極体１０に対してテープを貼り付ける箇所は１か所でもよいが、積層電極体１０を構成する極板どうしをしっかりと固定する上で、積層電極体１０における複数箇所においてテープを貼り付けることが好ましく、特に図２に示すように、積層電極体１０における４つの辺（上辺、下辺、左辺、右辺）に相当する箇所にテープ２１〜２４を貼り付けることが好ましい。
【００３０】
（非水電解質二次電池１による効果）
上記の実施形態にかかる非水電解質二次電池１は、積層電極体１０の表面において、積層上面１０ａと端面１０ｃと積層下面１０ｂに掛けて、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料で、基材もしくは粘着層が形成されたテープ２１〜２４が貼り付けられて製造されている。
【００３１】
ここで、テープ２１〜２４は、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、もしくはこれらの２種以上を混合した混合物でテープ基材が形成されていることが好ましいが、テープ２１〜２４は、薄い基材に粘着層が付けられていて、その粘着層が、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、もしくはこれらの２種以上を混合した混合物で形成されているものであってもよい。
【００３２】
これらスチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムは、非水電解液に接触することによって糊状化が進行し易いので、これらの材料あるいはその混合物によって形成されたテープ２１〜２４は、非水電解質二次電池１の中において、糊状化した貼着層２１〜２４となって積層電極体１０の表面に貼り付いている。
このように糊状化が進行した貼着層２１〜２４に、外装体２ａ，２ｂから押圧力が加わっても、貼着層２１〜２４は容易に変形して薄くなるので、貼着層２１〜２４を貼付けた領域に大きな圧縮力がかかることはない。従って、積層電極体１０全体に均一的に圧力がかかる。
【００３３】
よって、積層電極体１０全体において電池反応が均一的に行われ、電池性能も向上する。
この点について図４（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
図４（ａ），（ｂ）は実施の形態にかかる非水電解質二次電池１に関するものであって、図４（ａ）は、テープ２１〜２４が貼り付けられた積層電極体１０を上辺に沿って、図２のＢ−Ｂ線で切断した断面を模式的に示す図である。図４（ｂ）は、非水電解質二次電池１を、図１のＡ−Ａ線で切断した断面を模式的に示す図である。
【００３４】
積層電極体１０に貼り付けられたテープ２１が非水電解液に接触する前は、図４（ａ）に示すようにテープ２１はその形状を保っているが、外装体２ａ，２ｂの中に、非水電解液と共に積層電極体１０が収納されると、図４（ｂ）に示すように、テープ２１は糊状化して、積層電極体１０の表面に貼り付いた貼着層２１となる。
外装体２ａ，２ｂがラミネートフィルムで形成され、また、積層電極体１０に構成圧がかかる点で、サイクル特性や出力特性の向上に有利である。
【００３５】
また、外装体２ａ，２ｂから糊状化が進行した貼着層２１に押圧力が加わっても、貼着層２１の箇所に大きな圧力がかかることはない。すなわち、積層電極体１０に対して全体に均一的に圧力がかかるので、電池反応が均一的に行われ、サイクル特性や出力特性に優れた非水電解質二次電池が実現できる。
また、糊状化が進行した貼着層２１は、積層電極体１０に貼り付けられた位置に留まり、各極板１１，１２及びセパレータ１３の位置ずれを防止する。特に貼着層２１〜２４が、積層電極体１０の複数箇所に貼り付けられているので、極板１１，１２及びセパレータ１３の位置ずれをより確実に防止することができる。
【００３６】
図４（ｃ）は、比較例にかかる非水電解質二次電池を切断した断面を示す図である。
この比較例は、テープの基材がＰＰあるいはＰＥである点を除いて、実施の形態にかかる非水電解質二次電池１と同様の構成である。
この比較例の非水電解質二次電池は、積層電極体１０に貼り付けられているテープの基材がＰＰあるいはＰＥであるため、非水電解液に接触してもテープ基材の形状が維持されて、積層電極体１０におけるテープ１２１を貼付けた箇所が、積層方向に突出している。
【００３７】
また、ラミネートフィルムからなる外装体の内部を減圧状態にして封止しているので、図４（ｃ）中において白抜き矢印で示すように、この箇所において外装体２ａ，２ｂから大きな圧力を受けるので、積層電極体１０における電池反応が不均一になりやすい。
なお、従来技術にかかる非水電解質二次電池において、積層電極体に貼り付けられているテープの中にも、非水電解液と接触して基材が膨潤するものはあるが、糊状化することはなくテープ基材の形状が維持されるので、基材がスチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムゴムからなるテープを貼り付けた実施の形態にかかる非水電解質二次電池と比べると、積層電極体にかかる圧力を均一化する効果は劣る。
【実施例】
【００３８】
非水電解質二次電池１の作製方法について実施例を示す。
〔正極板１１の作製〕
正極活物質としてのＬｉ（Ｎｉ1/3Ｃｏ1/3Ｍｎ1/3）Ｏ2が９４重量部、導電剤としての炭素粉末が３重量部、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンが３重量部となるように混合して、これに溶剤としてのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液とを混合して正極スラリーを調製する。
【００３９】
このスラリーを、アルミニウム箔（厚さ：２０μｍ）から成る正極用導電性芯体の両面に、ドクターブレード法で塗布する。その後、乾燥し、圧延ローラで圧縮した後、正極用導電性芯体を所定の形状に切断することによって、正極集電タブ１４付きの正極板１１を作製する。
正極板１１のサイズは、例えば幅が１４５ｍｍ、高さが１５０ｍであり、正極集電タブ１４のサイズは、例えば幅が３０ｍｍ、高さが２０ｍｍである。
〔負極板１２の作製〕
負極活物質としての黒鉛粉末が９５質量％と、結着剤（カルボキシメチルセルロース及びスチレンブタジエン）が５質量％と、水とを混合してスラリーを調製する。
【００４０】
その後、このスラリーを、負極用導電性芯体としての銅箔（厚み：１０μｍ）の両面にドクターブレード法で塗布する。その後、溶剤を乾燥し、ローラーで圧縮した後、所定の形状に切断することによって負極板１２を作製した。
負極板１２のサイズは、例えば幅が１５０ｍｍ、高さが１５５ｍｍであり、負極集電タブ１２のサイズは例えば幅が３０ｍｍ、高さが２０ｍｍである。
【００４１】
[積層電極体１０の作製]
正極板１１を２０枚、負極板１２を２１枚、セパレータ１３を介してを交互に積層して積層電極体１０を作製する。積層電極体１０における最外側（積層方向の上面と下面）には負極板１２を配置する。
セパレータ１３のサイズは、負極板１２と同等の高さ１５０ｍｍ、幅１５５ｍｍであって、その厚さは２０μｍである。
【００４２】
次に、積層電極体１０における４辺に相当する箇所に、テープ２１〜２４を貼付ける。
テープ２１〜２４は、基材がスチレンブタジエンゴムで形成され、基材厚みが２０μｍであり、糊材はアクリル酸ブチルを主としたアクリル酸エステル共重合体からなり糊材層の厚みは１０μｍである。
積層電極体１０の上辺にテープ２１、下辺にテープ２２、左辺にテープ２３、右辺にテープ２４を貼り付け、各テープ２１〜２４は、積層上面１０ａから端面１０ｃを跨いで積層下面１０ｂに掛かるように貼り付ける。
【００４３】
このようにテープ２１〜２４は糊材層を有しているので、積層電極体１０に貼付けるのが容易であり、テープ２１〜２４を貼り付けることによって、正極板１１，負極板１２，セパレータ１３を互いに固定することができる。
積層電極体１０から突出した複数枚の正極集電タブ１４と正極集電端子１６とを超音波溶接法で溶着すると共に、積層電極体１０から突出した複数枚の負極集電タブ１５と負極集電端子１７とを超音波溶接法で溶着した後、ラミネート外装体２ａ，２ｂの間の収納空間内に積層電極体１０を配置する。
【００４４】
〔非水電解質二次電池１の組立〕
その後、正極集電端子１６と負極集電端子１７とがラミネート外装体２ａ，２ｂの上辺から突出した状態で、ラミネート外装体２ａ，２ｂにおける４辺の中の３辺を溶着して封止する。
そして、ラミネート外装体の開口した１辺から非水電解液を注液する。非水電解液としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）とを体積比で３０：７０の割合で混合した混合溶媒に、ＬｉＰＦ6を１Ｍ（モル／リットル）の割合で溶解したものを使用する。
【００４５】
ラミネート外装体の内部を減圧にした状態で、ラミネート外装体における未溶着の１辺を溶着して封止することによって、非水電解質二次電池１が出来上がる。
〔サイクル試験〕
上記の製法によって作製した実施例にかかる非水電解質二次電池（テープ基材はスチレンブタジエンゴム、糊剤はアクリル酸エステル共重合体）と、テープの基材としてＰＰ、糊剤としてアクリル酸エステル共重合体を用いた比較例１にかかる非水電解質二次電池、テープの基材としてＰＥ、糊剤としてアクリル酸エステル共重合体を用いた比較例２にかかる非水電解質二次電池について、サイクル試験を行った。
【００４６】
実施例及び比較例１，２にかかる非水電解質二次電池は、用いたテープの基材の種類だけが異なり、それ以外の構成は同様である。
サイクル試験の方法：
各電池を、２５℃の温度環境で、定電流充電（電流１Ｃ、終止電圧４．２Ｖ）−定電圧充電（電圧４．２Ｖ、終止電流１／５０Ｃ）の後、電流２Ｃレートで２．５Ｖまで放電する。このような充放電を１サイクルとして、２００サイクル充放電を繰り返して行い、１サイクル目の充放電容量に対する２００サイクル目の充放電容量の比率（％）を充放電維持率とする。
【００４７】
測定した充放電維持率は表１に示す通りである。
【００４８】
【表１】
実施例にかかる非水電解質二次電池は、比較例１，２にかかる非水電解質二次電池と比べて、充放電維持率が高い。
これは、比較例１，２にかかる非水電解質二次電池においては、サイクル充放電時にテープを貼り付けた領域に高い圧力が加わるため電池反応が不均一になるのに対して、実施例にかかる非水電解質二次電池においては、テープが非水電解液と接触して糊状化が進行しているので、サイクル充放電時にテープを貼り付けた領域に高い圧力が加わることがなく、電池反応が均一に行われるため、また、実施例の非水電解質二次電池においては、テープが非水電解液と接触して糊状化が進行していることにより、充放電時に積層電極体が膨潤するのに伴って緊迫する度合いも低減されるためと考えられる。
【００４９】
（組電池への適用）
上記の非水電解質二次電池１を外装ケース内に複数個配列して組電池を構成することもできる。
組電池においては、複数個の非水電解質二次電池が並べて拘束されるため、各非水電解質二次電池に大きな圧力が加えられる。そのため、積層電極体１０におけるテープを貼付けた箇所に外装体２ａ，２ｂから圧力がかかりやすい。
【００５０】
本発明によると、積層電極体１０にかかる圧力を均一化することができるので、不均一な反応を回避することができる。したがって、組電池を構成する非水電解質二次電池に本発明を適用すると、より効果的である。
（その他の事項）
上記実施の形態では、非水電解質が非水電解液であったが、非水電解質がポリマー電解質である場合も同様の効果が得られる。ただし、非水電解質が非水電解液である場合に効果が大きい。
【００５１】
上記実施の形態では、外装体がラミネートフィルムで形成されている非水電解質二次電池を示したが、本発明は、外装体が金属缶で形成されている非水電解質二次電池においても、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムのいずれかからなるテープを積層電極体の積層上面、端面、積層下面にかけて貼り付けることによって同様の効果が得られる。ただし、外装体がラミネートフィルムで形成されている非水電解質二次電池に本発明を適用した場合、より効果的である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、携帯用機器の電源、ロボット、電気自動車の動力電源やバックアップ電源などに用いる非水電解質二次電池に適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 非水電解質二次電池
２ａ，２ｂ ラミネート外装体
１０ 積層電極体
１０ａ 積層上面
１０ｂ 積層下面
１０ｃ 端面
１１ 正極板
１２ 負極板
１３ セパレータ
１４ 正極集電タブ
１５ 負極集電タブ
１６ 正極集電端子
１７ 負極集電端子
２１〜２４ テープ（貼着層）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極板と負極板とがセパレータを介して積層された積層電極体が非水電解質と共に外装体内に収納されてなる非水電解質二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池をはじめとする非水電解質二次電池は、携帯電話、ノートパソコン、ＰＤＡといった携帯用機器の電源、あるいは、ロボット、電気自動車の電源などに使用されている。
リチウムイオン電池における電極体の形態としては、正極板及び負極板を、セパレータを介して巻回した渦巻状の電極体と、方形状の電極を複数積層した積層式とがある。外装体としては、例えば、ラミネートフィルムを溶着することにより作製したラミネート外装体が用いられている。
【０００３】
積層式の電極体は、正極集電タブを有するシート状の正極板と、負極集電タブを有するシート状の負極板とが、セパレータを介して必要な数だけ積層されて構成され、その電極体の表面には、端面を跨ぐように両最外面にかけてテープが貼り付けられて、各電極同士の位置が固定されている。
特許文献１，２には、粘着テープの基材の例として、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートなどの無延伸あるいは延伸フィルムなどが挙げられている。
【０００４】
特許文献３には、粘着テープのフィルム基材の例として、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸メチル共重合体、ポリウレタン、ポリエチレン、テフロン（登録商標）などが挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１０２７２２号公報
【特許文献２】特開平１１−１２１０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、積層電極体の積層上面から積層下面にかけてテープを貼付けると、テープの厚み分だけ、テープが貼り付けられた領域では積層方向の厚みが大きくなるので、充放電サイクル時に電極体が膨らむとテープが貼り付けられていない領域と比べて、外装体から積層電極体にかかる圧力が大きくなる。
このように領域ごとにかかる圧力の不均一によって、電池反応が領域ごとに不均一になるため、サイクル特性など電池性能が低下することがある。
【０００７】
特に、このような非水電解質二次電池をケース内に収納して組電池を構成するときには、電池性能の低下が生じやすい。
また、このような問題は、外装体がラミネート外装体の場合に生じやすいが、外装缶の場合にも、充放電に伴って電極が膨張・収縮して、積層電極体が外装缶によって押圧されることもあるので、領域ごとに圧力の不均一は生じ得る。
【０００８】
本発明は上記課題を考慮してなされたものであって、積層上面、端面、積層下面に掛けてテープを貼り付けた積層電極体を、外装体に収納してなる非水電解質二次電池において、積層電極体における領域間での電池反応を均一化して、サイクル特性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明にかかる非水電解質二次電池は、正極板と負極板とが、セパレータを介して積層された積層電極体が、非水電解質とともに外装体内に収納されたものであって、積層電極体の積層上面と端面と積層下面に掛けて貼着層を貼付け、その貼着層を、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料で形成することとした。
【００１０】
また、本発明にかかる非水電解質二次電池の製造方法においては、正極板と負極板とをセパレータを介して積層して積層電極体を作製する電極体作製工程と、積層電極体の積層上面と端面と積層下面に掛けて、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料を基材に用いたテープを貼付ける貼付工程と、外装体に電極体を挿入するとともに電解液を注液する電極体挿入工程と、電極体を挿入した外装体を封止する封止工程とを設けた。
【００１１】
ここで、電極体挿入工程において電解液を注液した後に、電解液をポリマー化してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
上記本発明にかかる非水電解質二次電池、並びに本発明の製造方法によって製造された非水電解質二次電池は、積層電極体の表面において積層上面と端面と積層下面に掛けて、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料からなる貼着層が貼付られているが、これらスチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料は、非水電解液に接触することによって糊状化が進行している。
【００１３】
このように糊状化が進行した貼着層は、外装体から圧力が加わると薄く変形するので、貼着層が貼付けられた領域に大きな圧力がかかることがなく、全体に均一的に圧力がかかる。
よって、領域ごとに電池反応が均一的に行われ、電池性能の低下が抑えられる。
また、糊状化した貼着層は、貼り付けられた位置において積層電極体の表面と外装体との間に留まり、外装体に対する各電極の位置を保持するので、各電極及びセパレータの位置ずれも防止できる。
【００１４】
なお、このような効果は、非水電解質が、非水電解液の場合に顕著であるが、ポリマー電解質の場合にも得られる。
外装体がラミネートフィルムで形成されている場合、一般的に積層電極体における貼着層を貼付けた箇所が外装体から圧力を受けやすいが、上記発明を適用することによって圧力を低減できるので、得られる効果も大きい。
【００１５】
また、ラミネートフィルムからなる外装体の内部を減圧状態にして封止した場合、積層電極体に構成圧がかかる点では、サイクル特性や出力特性の向上に有利であるが、一方で、貼付け箇所に圧力がかかりやすい。ここで、上記発明を適用することによってその圧力を低減できるので、サイクル特性や出力特性に優れた非水電解質二次電池を実現できる。
貼着層は、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料を基材に用いたテープによって容易に形成することができ、テープにおける基材の一方の面に糊剤を塗布することによって、積層電極体にテープを容易に貼付けることができる。
【００１６】
糊剤としては耐熱・耐候・耐溶剤性にバランスがとれたアクリル酸エステル共重合体が好ましい。
テープを積層電極体の複数箇所に貼り付けることによって、極板及びセパレータの位置ずれをより確実に防止することができる。
外装体がラミネートフィルムで形成された非水電解質二次電池を用いて組電池を構成すると、テープを貼り付けた箇所において積層電極体に圧力がかかりやすいが、本発明を適用した非水電解質二次電池を用いることによって、積層電極体にかかる圧力を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】非水電解質二次電池１の外観を示す図である。
【図２】積層電極体１０の構成を示す斜視図である。
【図３】積層電極体１０の構成を示す分解図である。
【図４】（ａ）は、積層電極体１０を上辺に沿って切断した断面図、（ｂ）は、非水電解質二次電池１の断面図、（ｃ）は比較例にかかる非水電解質二次電池を切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の非水電解質二次電池について、実施の形態として角型リチウムイオン電池を例にとって説明するが、本発明は、下記の形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
（非水電解質二次電池１の構造）
図１は、非水電解質二次電池１の外観を示す図である。
【００１９】
非水電解質二次電池１は、ラミネート外装体２ａ，２ｂの中に、積層電極体１０及び非水電解液が収納されて構成されている。
ラミネート外装体２ａ，２ｂは、図１に示すように、収納凹部が形成された２枚のラミネートフィルムの外縁部分が溶着されて形成され、内部に積層電極体１０を収納する空間が形成されている。ラミネート外装体２ａ，２ｂは、アルミニウム箔の両面に樹脂層が積層された構造である。
【００２０】
なお、ラミネート外装体２ａ，２ｂにおいて、収納凹部は、一方のラミネート外装体にのみに設け、他方のラミネート外装体には収納凹部を設けない構造でも良い。また、２枚のラミネートフィルムを用いる必要はなく、１枚のラミネートフィルムを折り返してラミネート外装体を構成しても良い。
積層電極体１０は、図３に示すように、セパレータ１３を介して正極板１１と負極板１２とが複数積層されて構成されている。
【００２１】
負極板１２の枚数が正極板１１の枚数より１枚多く、積層電極体１０の最外部には、負極板１２が配置されている。
上記ラミネート外装体２ａ，２ｂにおける外周部の貼り合わせ部分を貫通するように、アルミニウム板（厚さ：０．５ｍｍ）から成る正極集電端子１６と、銅板（厚さ：０．５ｍｍ）からなる負極集電端子１７が突出している。
【００２２】
正極板１１は、方形状のアルミニウム箔から成る正極用導電性芯体の両面もしくは片面に、正極活物質、結着剤、及び導電剤が混合された混合物からなる正極活物質層が設けられた構造である。
正極活物質としては、例えば、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、或いはこれらの複合体等が挙げられる。
【００２３】
正極板１１の上辺から、上記正極用導電性芯体と一体形成されると共に上記正極活物質層が設けられていない正極集電タブ１４が突出している。
この正極集電タブ１４は、重ねられた状態で正極集電端子１６の両面に溶着されている。
負極板１２は、方形状の銅箔から成る負極用導電性芯体の両面もしくは片面に、負極活物質と、結着剤とが混合された混合物からなる負極活物質層が設けられた構造である。
【００２４】
負極活物質としては天然黒鉛、人造黒鉛等が挙げられる。
負極板１２の上辺から、負極用導電性芯体と一体形成された負極集電タブ１２が突出している。
セパレータ１３は、ポリエチレン（ＰＥ）あるいはポリプロピレン（ＰＰ）製の微多孔膜である。
【００２５】
正極集電タブ１４は、重ねられた状態で正極集電端子１６の両面に溶着され、負極集電タブ１５は、重ねられた状態で負極集電端子１７の両面に溶着されている。
正極集電端子１６はアルミニウム板、負極集電端子１７は銅板で形成するが、これらをニッケル板で形成しても良い。
非水電解液は、非水溶媒に支持電解質が溶解している溶液である。
【００２６】
非水溶媒としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、γーブチルラクトン（ＧＢＬ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）等のカーボネート系を組み合わせた溶媒が好ましく、特に、環状カーボネートと鎖状カーボネートとを組み合わせた溶媒が好ましい。
【００２７】
支持塩としては、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＰＦ6-x（ＣnＦ2n-1）x [但し、１＜ｘ＜６、ｎ＝１または２]等が挙げられる。
（テープについて）
図２に示すように、積層電極体１０の外周部においては、積層電極体１０を積層方向に跨いでテープ２１〜２４が貼着されている。すなわち、各テープ２１〜２４は、積層電極体１０における積層上面１０ａ、端面１０ｃ、積層下面１０ｂに掛けて貼り付けられている。なお、積層上面１０ａは、積層方向における一方の一番外側に存在する極板の外面、積層下面１０ｂは、積層方向における他方の一番外側に存在する極板の外面、端面１０ｃは、積層されている複数の極板の縁で形成される面である。
【００２８】
各テープ２１〜２４は、基材がスチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムのいずれかで形成されている。
テープ２１〜２４において、基材の表面に糊材を塗布して糊材層を形成しておけば、テープ２１〜２４を積層電極体１０に容易に貼り付けることができる。ただし、基材に糊材が塗布されていなくてもよい。この場合、例えば、基材を熱溶着すること等が可能である。糊材の種類は問わないが、アクリル系、シリコーン系、ゴム系が代表的である。
【００２９】
積層電極体１０に対してテープを貼り付ける箇所は１か所でもよいが、積層電極体１０を構成する極板どうしをしっかりと固定する上で、積層電極体１０における複数箇所においてテープを貼り付けることが好ましく、特に図２に示すように、積層電極体１０における４つの辺（上辺、下辺、左辺、右辺）に相当する箇所にテープ２１〜２４を貼り付けることが好ましい。
【００３０】
（非水電解質二次電池１による効果）
上記の実施形態にかかる非水電解質二次電池１は、積層電極体１０の表面において、積層上面１０ａと端面１０ｃと積層下面１０ｂに掛けて、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料で、基材もしくは粘着層が形成されたテープ２１〜２４が貼り付けられて製造されている。
【００３１】
ここで、テープ２１〜２４は、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、もしくはこれらの２種以上を混合した混合物でテープ基材が形成されていることが好ましいが、テープ２１〜２４は、薄い基材に粘着層が付けられていて、その粘着層が、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、もしくはこれらの２種以上を混合した混合物で形成されているものであってもよい。
【００３２】
これらスチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムは、非水電解液に接触することによって糊状化が進行し易いので、これらの材料あるいはその混合物によって形成されたテープ２１〜２４は、非水電解質二次電池１の中において、糊状化した貼着層２１〜２４となって積層電極体１０の表面に貼り付いている。
このように糊状化が進行した貼着層２１〜２４に、外装体２ａ，２ｂから押圧力が加わっても、貼着層２１〜２４は容易に変形して薄くなるので、貼着層２１〜２４を貼付けた領域に大きな圧縮力がかかることはない。従って、積層電極体１０全体に均一的に圧力がかかる。
【００３３】
よって、積層電極体１０全体において電池反応が均一的に行われ、電池性能も向上する。
この点について図４（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
図４（ａ），（ｂ）は実施の形態にかかる非水電解質二次電池１に関するものであって、図４（ａ）は、テープ２１〜２４が貼り付けられた積層電極体１０を上辺に沿って、図２のＢ−Ｂ線で切断した断面を模式的に示す図である。図４（ｂ）は、非水電解質二次電池１を、図１のＡ−Ａ線で切断した断面を模式的に示す図である。
【００３４】
積層電極体１０に貼り付けられたテープ２１が非水電解液に接触する前は、図４（ａ）に示すようにテープ２１はその形状を保っているが、外装体２ａ，２ｂの中に、非水電解液と共に積層電極体１０が収納されると、図４（ｂ）に示すように、テープ２１は糊状化して、積層電極体１０の表面に貼り付いた貼着層２１となる。
外装体２ａ，２ｂがラミネートフィルムで形成され、また、積層電極体１０に構成圧がかかる点で、サイクル特性や出力特性の向上に有利である。
【００３５】
また、外装体２ａ，２ｂから糊状化が進行した貼着層２１に押圧力が加わっても、貼着層２１の箇所に大きな圧力がかかることはない。すなわち、積層電極体１０に対して全体に均一的に圧力がかかるので、電池反応が均一的に行われ、サイクル特性や出力特性に優れた非水電解質二次電池が実現できる。
また、糊状化が進行した貼着層２１は、積層電極体１０に貼り付けられた位置に留まり、各極板１１，１２及びセパレータ１３の位置ずれを防止する。特に貼着層２１〜２４が、積層電極体１０の複数箇所に貼り付けられているので、極板１１，１２及びセパレータ１３の位置ずれをより確実に防止することができる。
【００３６】
図４（ｃ）は、比較例にかかる非水電解質二次電池を切断した断面を示す図である。
この比較例は、テープの基材がＰＰあるいはＰＥである点を除いて、実施の形態にかかる非水電解質二次電池１と同様の構成である。
この比較例の非水電解質二次電池は、積層電極体１０に貼り付けられているテープの基材がＰＰあるいはＰＥであるため、非水電解液に接触してもテープ基材の形状が維持されて、積層電極体１０におけるテープ１２１を貼付けた箇所が、積層方向に突出している。
【００３７】
また、ラミネートフィルムからなる外装体の内部を減圧状態にして封止しているので、図４（ｃ）中において白抜き矢印で示すように、この箇所において外装体２ａ，２ｂから大きな圧力を受けるので、積層電極体１０における電池反応が不均一になりやすい。
なお、従来技術にかかる非水電解質二次電池において、積層電極体に貼り付けられているテープの中にも、非水電解液と接触して基材が膨潤するものはあるが、糊状化することはなくテープ基材の形状が維持されるので、基材がスチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムゴムからなるテープを貼り付けた実施の形態にかかる非水電解質二次電池と比べると、積層電極体にかかる圧力を均一化する効果は劣る。
【実施例】
【００３８】
非水電解質二次電池１の作製方法について実施例を示す。
〔正極板１１の作製〕
正極活物質としてのＬｉ（Ｎｉ1/3Ｃｏ1/3Ｍｎ1/3）Ｏ2が９４重量部、導電剤としての炭素粉末が３重量部、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンが３重量部となるように混合して、これに溶剤としてのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液とを混合して正極スラリーを調製する。
【００３９】
このスラリーを、アルミニウム箔（厚さ：２０μｍ）から成る正極用導電性芯体の両面に、ドクターブレード法で塗布する。その後、乾燥し、圧延ローラで圧縮した後、正極用導電性芯体を所定の形状に切断することによって、正極集電タブ１４付きの正極板１１を作製する。
正極板１１のサイズは、例えば幅が１４５ｍｍ、高さが１５０ｍであり、正極集電タブ１４のサイズは、例えば幅が３０ｍｍ、高さが２０ｍｍである。
〔負極板１２の作製〕
負極活物質としての黒鉛粉末が９５質量％と、結着剤（カルボキシメチルセルロース及びスチレンブタジエン）が５質量％と、水とを混合してスラリーを調製する。
【００４０】
その後、このスラリーを、負極用導電性芯体としての銅箔（厚み：１０μｍ）の両面にドクターブレード法で塗布する。その後、溶剤を乾燥し、ローラーで圧縮した後、所定の形状に切断することによって負極板１２を作製した。
負極板１２のサイズは、例えば幅が１５０ｍｍ、高さが１５５ｍｍであり、負極集電タブ１２のサイズは例えば幅が３０ｍｍ、高さが２０ｍｍである。
【００４１】
[積層電極体１０の作製]
正極板１１を２０枚、負極板１２を２１枚、セパレータ１３を介してを交互に積層して積層電極体１０を作製する。積層電極体１０における最外側（積層方向の上面と下面）には負極板１２を配置する。
セパレータ１３のサイズは、負極板１２と同等の高さ１５０ｍｍ、幅１５５ｍｍであって、その厚さは２０μｍである。
【００４２】
次に、積層電極体１０における４辺に相当する箇所に、テープ２１〜２４を貼付ける。
テープ２１〜２４は、基材がスチレンブタジエンゴムで形成され、基材厚みが２０μｍであり、糊材はアクリル酸ブチルを主としたアクリル酸エステル共重合体からなり糊材層の厚みは１０μｍである。
積層電極体１０の上辺にテープ２１、下辺にテープ２２、左辺にテープ２３、右辺にテープ２４を貼り付け、各テープ２１〜２４は、積層上面１０ａから端面１０ｃを跨いで積層下面１０ｂに掛かるように貼り付ける。
【００４３】
このようにテープ２１〜２４は糊材層を有しているので、積層電極体１０に貼付けるのが容易であり、テープ２１〜２４を貼り付けることによって、正極板１１，負極板１２，セパレータ１３を互いに固定することができる。
積層電極体１０から突出した複数枚の正極集電タブ１４と正極集電端子１６とを超音波溶接法で溶着すると共に、積層電極体１０から突出した複数枚の負極集電タブ１５と負極集電端子１７とを超音波溶接法で溶着した後、ラミネート外装体２ａ，２ｂの間の収納空間内に積層電極体１０を配置する。
【００４４】
〔非水電解質二次電池１の組立〕
その後、正極集電端子１６と負極集電端子１７とがラミネート外装体２ａ，２ｂの上辺から突出した状態で、ラミネート外装体２ａ，２ｂにおける４辺の中の３辺を溶着して封止する。
そして、ラミネート外装体の開口した１辺から非水電解液を注液する。非水電解液としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）とを体積比で３０：７０の割合で混合した混合溶媒に、ＬｉＰＦ6を１Ｍ（モル／リットル）の割合で溶解したものを使用する。
【００４５】
ラミネート外装体の内部を減圧にした状態で、ラミネート外装体における未溶着の１辺を溶着して封止することによって、非水電解質二次電池１が出来上がる。
〔サイクル試験〕
上記の製法によって作製した実施例にかかる非水電解質二次電池（テープ基材はスチレンブタジエンゴム、糊剤はアクリル酸エステル共重合体）と、テープの基材としてＰＰ、糊剤としてアクリル酸エステル共重合体を用いた比較例１にかかる非水電解質二次電池、テープの基材としてＰＥ、糊剤としてアクリル酸エステル共重合体を用いた比較例２にかかる非水電解質二次電池について、サイクル試験を行った。
【００４６】
実施例及び比較例１，２にかかる非水電解質二次電池は、用いたテープの基材の種類だけが異なり、それ以外の構成は同様である。
サイクル試験の方法：
各電池を、２５℃の温度環境で、定電流充電（電流１Ｃ、終止電圧４．２Ｖ）−定電圧充電（電圧４．２Ｖ、終止電流１／５０Ｃ）の後、電流２Ｃレートで２．５Ｖまで放電する。このような充放電を１サイクルとして、２００サイクル充放電を繰り返して行い、１サイクル目の充放電容量に対する２００サイクル目の充放電容量の比率（％）を充放電維持率とする。
【００４７】
測定した充放電維持率は表１に示す通りである。
【００４８】
【表１】
実施例にかかる非水電解質二次電池は、比較例１，２にかかる非水電解質二次電池と比べて、充放電維持率が高い。
これは、比較例１，２にかかる非水電解質二次電池においては、サイクル充放電時にテープを貼り付けた領域に高い圧力が加わるため電池反応が不均一になるのに対して、実施例にかかる非水電解質二次電池においては、テープが非水電解液と接触して糊状化が進行しているので、サイクル充放電時にテープを貼り付けた領域に高い圧力が加わることがなく、電池反応が均一に行われるため、また、実施例の非水電解質二次電池においては、テープが非水電解液と接触して糊状化が進行していることにより、充放電時に積層電極体が膨潤するのに伴って緊迫する度合いも低減されるためと考えられる。
【００４９】
（組電池への適用）
上記の非水電解質二次電池１を外装ケース内に複数個配列して組電池を構成することもできる。
組電池においては、複数個の非水電解質二次電池が並べて拘束されるため、各非水電解質二次電池に大きな圧力が加えられる。そのため、積層電極体１０におけるテープを貼付けた箇所に外装体２ａ，２ｂから圧力がかかりやすい。
【００５０】
本発明によると、積層電極体１０にかかる圧力を均一化することができるので、不均一な反応を回避することができる。したがって、組電池を構成する非水電解質二次電池に本発明を適用すると、より効果的である。
（その他の事項）
上記実施の形態では、非水電解質が非水電解液であったが、非水電解質がポリマー電解質である場合も同様の効果が得られる。ただし、非水電解質が非水電解液である場合に効果が大きい。
【００５１】
上記実施の形態では、外装体がラミネートフィルムで形成されている非水電解質二次電池を示したが、本発明は、外装体が金属缶で形成されている非水電解質二次電池においても、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムのいずれかからなるテープを積層電極体の積層上面、端面、積層下面にかけて貼り付けることによって同様の効果が得られる。ただし、外装体がラミネートフィルムで形成されている非水電解質二次電池に本発明を適用した場合、より効果的である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、携帯用機器の電源、ロボット、電気自動車の動力電源やバックアップ電源などに用いる非水電解質二次電池に適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１ 非水電解質二次電池
２ａ，２ｂ ラミネート外装体
１０ 積層電極体
１０ａ 積層上面
１０ｂ 積層下面
１０ｃ 端面
１１ 正極板
１２ 負極板
１３ セパレータ
１４ 正極集電タブ
１５ 負極集電タブ
１６ 正極集電端子
１７ 負極集電端子
２１〜２４ テープ（貼着層）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板と負極板とが、セパレータを介して積層された積層電極体が、非水電解質とともに外装体内に収納された非水電解質二次電池であって、
前記積層電極体の表面には、
積層上面と端面と積層下面に掛けて、貼着層が貼付けられ、
前記貼着層は、
スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料からなることを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項２】
前記外装体は、
ラミネートフィルムで形成されていることを特徴とする請求項１記載の非水電解質二次電池。
【請求項３】
前記外装体は、
内部が減圧状態で封止されていることを特徴とする請求項１または２記載の非水電解質二次電池。
【請求項４】
前記貼着層は、
スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料を基材に用いたテープからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の非水電解質二次電池。
【請求項５】
前記テープは、前記基材に糊剤が塗布されていることを特徴とする請求項４記載の非水電解質二次電池。
【請求項６】
前記糊剤がアクリル酸エステル共重合体からなることを特徴とする請求項５記載の非水電解質二次電池。
【請求項７】
前記貼着層は、
前記積層電極体の複数箇所に貼付られていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の非水電解質二次電池。
【請求項８】
請求項２記載の非水電解質二次電池を複数個備える組電池。
【請求項９】
正極板と負極板とをセパレータを介して積層して積層電極体を作製する電極体作製工程と、
前記積層電極体の表面における積層上面と端面と積層下面に掛けて、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料を基材に用いたテープを貼付ける貼付工程と、
外装体に前記電極体を挿入するとともに電解液を注液する電極体挿入工程と、
前記電極体を挿入した外装体を封止する封止工程とを備えることを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１０】
前記封止工程で用いる外装体は、
ラミネートフィルムで形成されていることを特徴とする請求項９記載の非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１１】
前記封止工程では、
前記外装体の内部を減圧状態にして封止することを特徴とする請求項１０記載の非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１２】
前記貼付工程で用いるテープは、
前記基材の一方の面に糊剤が塗布されていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか記載の非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１３】
前記糊剤がアクリル酸エステル共重合体からなることを特徴とする請求項１２記載の非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１４】
前記貼付工程において、
前記テープを、前記積層電極体の複数箇所に貼付けることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか記載の非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１５】
請求項１０記載の製造方法で製造された非水電解質二次電池を複数個備える組電池。
【請求項１】
正極板と負極板とが、セパレータを介して積層された積層電極体が、非水電解質とともに外装体内に収納された非水電解質二次電池であって、
前記積層電極体の表面には、
積層上面と端面と積層下面に掛けて、貼着層が貼付けられ、
前記貼着層は、
スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料からなることを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項２】
前記外装体は、
ラミネートフィルムで形成されていることを特徴とする請求項１記載の非水電解質二次電池。
【請求項３】
前記外装体は、
内部が減圧状態で封止されていることを特徴とする請求項１または２記載の非水電解質二次電池。
【請求項４】
前記貼着層は、
スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料を基材に用いたテープからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の非水電解質二次電池。
【請求項５】
前記テープは、前記基材に糊剤が塗布されていることを特徴とする請求項４記載の非水電解質二次電池。
【請求項６】
前記糊剤がアクリル酸エステル共重合体からなることを特徴とする請求項５記載の非水電解質二次電池。
【請求項７】
前記貼着層は、
前記積層電極体の複数箇所に貼付られていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の非水電解質二次電池。
【請求項８】
請求項２記載の非水電解質二次電池を複数個備える組電池。
【請求項９】
正極板と負極板とをセパレータを介して積層して積層電極体を作製する電極体作製工程と、
前記積層電極体の表面における積層上面と端面と積層下面に掛けて、スチレンブタジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴムから選択された１種以上の材料を基材に用いたテープを貼付ける貼付工程と、
外装体に前記電極体を挿入するとともに電解液を注液する電極体挿入工程と、
前記電極体を挿入した外装体を封止する封止工程とを備えることを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１０】
前記封止工程で用いる外装体は、
ラミネートフィルムで形成されていることを特徴とする請求項９記載の非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１１】
前記封止工程では、
前記外装体の内部を減圧状態にして封止することを特徴とする請求項１０記載の非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１２】
前記貼付工程で用いるテープは、
前記基材の一方の面に糊剤が塗布されていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか記載の非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１３】
前記糊剤がアクリル酸エステル共重合体からなることを特徴とする請求項１２記載の非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１４】
前記貼付工程において、
前記テープを、前記積層電極体の複数箇所に貼付けることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか記載の非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項１５】
請求項１０記載の製造方法で製造された非水電解質二次電池を複数個備える組電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−４８０５４（Ｐ２０１３−４８０５４Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８６１５６（Ｐ２０１１−１８６１５６）
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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