JPH10188937A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JPH10188937A JPH10188937A JP8350892A JP35089296A JPH10188937A JP H10188937 A JPH10188937 A JP H10188937A JP 8350892 A JP8350892 A JP 8350892A JP 35089296 A JP35089296 A JP 35089296A JP H10188937 A JPH10188937 A JP H10188937A
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- aqueous electrolyte
- separator
- secondary battery
- electrolyte secondary
- microporous film
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極体上下部でのデンドライト状リチウムの
析出がみられない、安全性およびサイクル特性にすぐ
れ、しかも量産化可能で低コストな非水電解液二次電池
を提供することを目的とする。 【解決手段】 正極１と負極２とを両者間に微孔性フイ
ルムからなるセパレ―タ３を介して積層して用いる非水
電解液二次電池において、セパレ―タ３の上下両端が正
負両極１，２より上下にはみ出しており、かつこのはみ
出し部分３ａと正負両極１，２に接触する接触部分３ｂ
との境界３ｃないしその近傍の微孔の一部または全部が
閉孔されていることを特徴とする非水電解液二次電池。
析出がみられない、安全性およびサイクル特性にすぐ
れ、しかも量産化可能で低コストな非水電解液二次電池
を提供することを目的とする。 【解決手段】 正極１と負極２とを両者間に微孔性フイ
ルムからなるセパレ―タ３を介して積層して用いる非水
電解液二次電池において、セパレ―タ３の上下両端が正
負両極１，２より上下にはみ出しており、かつこのはみ
出し部分３ａと正負両極１，２に接触する接触部分３ｂ
との境界３ｃないしその近傍の微孔の一部または全部が
閉孔されていることを特徴とする非水電解液二次電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液二次電
池、さらに詳しくは安全性のすぐれた非水電解液二次電
池に関するものである。
池、さらに詳しくは安全性のすぐれた非水電解液二次電
池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】負極としてリチウムやリチウム合金、炭
素材料のようなリチウムイオンのド―プ・脱ド―プが可
能な物質を使用し、正極としてリチウムコバルト複合酸
化物などのリチウム複合酸化物を使用した非水電解液二
次電池は、電池電圧が高く、高いエネルギ―密度を有す
るという特徴がある。このため、この種の二次電池は、
近年、ビデオ・カメラやラツプトツプ・パソコンなどの
消費電流の比較的大きな携帯用電子機器の供給電源とし
て、利用されている。
素材料のようなリチウムイオンのド―プ・脱ド―プが可
能な物質を使用し、正極としてリチウムコバルト複合酸
化物などのリチウム複合酸化物を使用した非水電解液二
次電池は、電池電圧が高く、高いエネルギ―密度を有す
るという特徴がある。このため、この種の二次電池は、
近年、ビデオ・カメラやラツプトツプ・パソコンなどの
消費電流の比較的大きな携帯用電子機器の供給電源とし
て、利用されている。
【０００３】ところで、電池を消費電流の大きな電子機
器に用いる場合、電極形式として、積層電極または巻回
電極体形式とするのが望ましい。たとえば、巻回電極体
は、帯状正極と帯状負極とを両者間にセパレ―タを介し
て渦巻状に巻回することにより作製されるが、このもの
は、電極面積が広くとれ、耐重負荷放電に耐えうるとい
う特徴がある。しかし、このような巻回電極体は、セパ
レ―タの幅と、帯状正極および帯状負極の幅を同一にす
ると、作製過程で上記正極および負極が高さ方向にずれ
たとき、上記正極および負極の一部がセパレ―タよりは
み出して互いに接触し、内部短絡を誘発するおそれがあ
る。
器に用いる場合、電極形式として、積層電極または巻回
電極体形式とするのが望ましい。たとえば、巻回電極体
は、帯状正極と帯状負極とを両者間にセパレ―タを介し
て渦巻状に巻回することにより作製されるが、このもの
は、電極面積が広くとれ、耐重負荷放電に耐えうるとい
う特徴がある。しかし、このような巻回電極体は、セパ
レ―タの幅と、帯状正極および帯状負極の幅を同一にす
ると、作製過程で上記正極および負極が高さ方向にずれ
たとき、上記正極および負極の一部がセパレ―タよりは
み出して互いに接触し、内部短絡を誘発するおそれがあ
る。
【０００４】このため、通常は、セパレ―タとして帯状
正極および帯状負極よりも幅の大きいものを用いて、積
層体を巻回した状態において、セパレ―タの上下両端が
上記正極および負極よりも上下にはみ出すような構成と
し、これによつて、上記正極および負極が上下に幾分ず
れても、セパレ―タを越えて接触するという不具合が生
じないように、余裕をもつた設計としている。
正極および帯状負極よりも幅の大きいものを用いて、積
層体を巻回した状態において、セパレ―タの上下両端が
上記正極および負極よりも上下にはみ出すような構成と
し、これによつて、上記正極および負極が上下に幾分ず
れても、セパレ―タを越えて接触するという不具合が生
じないように、余裕をもつた設計としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにセ
パレ―タの上下両端が帯状正極および帯状負極より上下
にはみ出すような設計としても、これだけでは、二次電
池用充電装置が故障を起こして、二次電池が過充電状態
となつたとき、上記正極および負極とセパレ―タとの間
に上下方向に隙間があるために、巻回電極体の上下部に
デンドライト状のリチウムが堆積し、内部短絡を誘発す
るおそれがあつた。
パレ―タの上下両端が帯状正極および帯状負極より上下
にはみ出すような設計としても、これだけでは、二次電
池用充電装置が故障を起こして、二次電池が過充電状態
となつたとき、上記正極および負極とセパレ―タとの間
に上下方向に隙間があるために、巻回電極体の上下部に
デンドライト状のリチウムが堆積し、内部短絡を誘発す
るおそれがあつた。
【０００６】また、セパレ―タの帯状正極および帯状負
極に接触する接触部分は、巻回圧力の加わつた圧力部を
構成しているのに対し、セパレ―タの上下両端のはみ出
し部分は、上記圧力がほとんどかからない非圧力部を構
成しており、過充電の場合、両部分の境界（電極エツジ
部）ないしその近傍において、とくにデンドライトが生
じやすい。このため、通常は、電池が過充電状態になら
ないように、安全回路などを用いて対策しているのが実
状である。さらに、このように巻回電極体の上下に堆積
したデンドライト状リチウムは、その多くが負極から遊
離して充放電に寄与しなくなるため、サイクル寿命の実
質的な低下につながる。
極に接触する接触部分は、巻回圧力の加わつた圧力部を
構成しているのに対し、セパレ―タの上下両端のはみ出
し部分は、上記圧力がほとんどかからない非圧力部を構
成しており、過充電の場合、両部分の境界（電極エツジ
部）ないしその近傍において、とくにデンドライトが生
じやすい。このため、通常は、電池が過充電状態になら
ないように、安全回路などを用いて対策しているのが実
状である。さらに、このように巻回電極体の上下に堆積
したデンドライト状リチウムは、その多くが負極から遊
離して充放電に寄与しなくなるため、サイクル寿命の実
質的な低下につながる。
【０００７】このような問題に対して、撥液性のセパレ
―タの一部の面に保液性を与える界面活性剤を塗布する
方法（特開平２−２８１５７４号公報）、セパレ―タの
はみ出し部分を加熱成形する方法（特開平７−１５３４
８８号公報）などが提案されている。しかし、これらの
方法は、工程が複雑で量産化が困難であり、コスト高の
要因となる。また、上記後者の方法は、電極内部のセパ
レ―タまでは熱が届きにくく、接触部分（圧力部）とは
み出し部分（非圧力部）との境界ないしその近傍でのデ
ンドライトの発生阻止には、効果が不十分である。
―タの一部の面に保液性を与える界面活性剤を塗布する
方法（特開平２−２８１５７４号公報）、セパレ―タの
はみ出し部分を加熱成形する方法（特開平７−１５３４
８８号公報）などが提案されている。しかし、これらの
方法は、工程が複雑で量産化が困難であり、コスト高の
要因となる。また、上記後者の方法は、電極内部のセパ
レ―タまでは熱が届きにくく、接触部分（圧力部）とは
み出し部分（非圧力部）との境界ないしその近傍でのデ
ンドライトの発生阻止には、効果が不十分である。
【０００８】本発明は、上記の事情に照らし、電極体上
下部でのデンドライト状リチウムの析出がみられない、
安全性およびサイクル特性にすぐれ、しかも量産化可能
で低コストな非水電解液二次電池を提供することを目的
とする。
下部でのデンドライト状リチウムの析出がみられない、
安全性およびサイクル特性にすぐれ、しかも量産化可能
で低コストな非水電解液二次電池を提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的に対する鋭意検討の過程において、セパレ―タとして
特定の微孔性フイルムを用い、これを帯状正極と帯状負
極との間に介装した電極体を筒状電池内に装填し、これ
に非水電解液を注入したときに、上記セパレ―タの上下
両端のはみ出し部分と正負両極に接触する接触部分との
間で、非水電解液の浸透による収縮応力差が生じて、両
部分の境界ないしその近傍において、セパレ―タを構成
する微孔性フイルムの微孔の少なくとも一部が閉孔され
たような状態となり、このような閉孔状態とすると、デ
ンドライト状リチウムの析出，堆積の阻止に好結果が得
られることを見い出した。
的に対する鋭意検討の過程において、セパレ―タとして
特定の微孔性フイルムを用い、これを帯状正極と帯状負
極との間に介装した電極体を筒状電池内に装填し、これ
に非水電解液を注入したときに、上記セパレ―タの上下
両端のはみ出し部分と正負両極に接触する接触部分との
間で、非水電解液の浸透による収縮応力差が生じて、両
部分の境界ないしその近傍において、セパレ―タを構成
する微孔性フイルムの微孔の少なくとも一部が閉孔され
たような状態となり、このような閉孔状態とすると、デ
ンドライト状リチウムの析出，堆積の阻止に好結果が得
られることを見い出した。
【００１０】また、上記状態に加えて、上下両端のはみ
出し部分が筒状電池の内周側に曲折したような端部構造
となり、これが正負両極の短絡防止により好結果を与
え、しかも熱履歴を受けることなく、電解液の浸透作用
だけで上記微孔の閉孔さらには内周側への曲折が起こる
ために、電池作製の工程が簡単で量産化が可能であり、
また低コスト化にも寄与する、安全性およびサイクル特
性にすぐれ非水電解液二次電池が得られることを知り、
本発明を完成するに至つた。
出し部分が筒状電池の内周側に曲折したような端部構造
となり、これが正負両極の短絡防止により好結果を与
え、しかも熱履歴を受けることなく、電解液の浸透作用
だけで上記微孔の閉孔さらには内周側への曲折が起こる
ために、電池作製の工程が簡単で量産化が可能であり、
また低コスト化にも寄与する、安全性およびサイクル特
性にすぐれ非水電解液二次電池が得られることを知り、
本発明を完成するに至つた。
【００１１】すなわち、本発明は、正極と負極とを両者
間に微孔性フイルムからなるセパレ―タを介して積層し
て用いる非水電解液二次電池において、セパレ―タの上
下両端が正極および負極より上下にはみ出しており、か
つこのはみ出し部分と正極および負極に接触する接触部
分との境界ないしその近傍の微孔の一部または全部が閉
孔されていることを特徴とする非水電解液二次電池（請
求項１）に係るものである。また、この二次電池におい
て、上記セパレ―タの構成として、平均細孔径が０．０
２〜０．１３μｍ、非水電解液収縮率が０．３〜５％の
微孔性フイルムからなり、上下両端のはみ出し部分が内
周側へ曲折されている構成（請求項２）、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンまたはこれらの混合物を主構成成分
とする微孔性フイルムからなる構成（請求項３）を、好
ましい態様とする。
間に微孔性フイルムからなるセパレ―タを介して積層し
て用いる非水電解液二次電池において、セパレ―タの上
下両端が正極および負極より上下にはみ出しており、か
つこのはみ出し部分と正極および負極に接触する接触部
分との境界ないしその近傍の微孔の一部または全部が閉
孔されていることを特徴とする非水電解液二次電池（請
求項１）に係るものである。また、この二次電池におい
て、上記セパレ―タの構成として、平均細孔径が０．０
２〜０．１３μｍ、非水電解液収縮率が０．３〜５％の
微孔性フイルムからなり、上下両端のはみ出し部分が内
周側へ曲折されている構成（請求項２）、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンまたはこれらの混合物を主構成成分
とする微孔性フイルムからなる構成（請求項３）を、好
ましい態様とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参考にして説明する。図１は、本発明の円筒型の非
水電解液二次電池の一例を示したものである。図におい
て、１は帯状正極、２は帯状負極であり、この両極１，
２を両者間に微孔性フイルムからなるセパレ―タ３を介
して積層して、渦巻状に巻回し、この巻回電極体を負極
端子を兼ねるステンレス鋼製の有底円筒状の電池ケ―ス
４内に装填し、これに非水電解液を注入した構成となつ
ている。
面を参考にして説明する。図１は、本発明の円筒型の非
水電解液二次電池の一例を示したものである。図におい
て、１は帯状正極、２は帯状負極であり、この両極１，
２を両者間に微孔性フイルムからなるセパレ―タ３を介
して積層して、渦巻状に巻回し、この巻回電極体を負極
端子を兼ねるステンレス鋼製の有底円筒状の電池ケ―ス
４内に装填し、これに非水電解液を注入した構成となつ
ている。
【００１３】なお、図中、５，６は電池ケ―ス４の底部
および電極体上部に配置された絶縁体、７は環状パツキ
ングである。８は封口体であり、内部にＰＴＣ素子、セ
―フテイベント、電流遮断機構を備えている。
および電極体上部に配置された絶縁体、７は環状パツキ
ングである。８は封口体であり、内部にＰＴＣ素子、セ
―フテイベント、電流遮断機構を備えている。
【００１４】帯状正極１としては、たとえば、リチウム
コバルト酸化物、リチウムニツケル酸化物、ＬｉＭｎ2
Ｏ4 、二酸化マンガン、五酸化バナジウム、クロム酸化
物などの金属酸化物、二硫化モリブデンなどの金属硫化
物が正極活物質として用いられ、これらの正極活物質に
対して導電助剤やポリテトラフルオロエチレンなどの結
着剤などを適宜添加した正極合剤を、アルミ箔などの集
電材料を芯材として帯状成形体に仕上げたものが用いら
れる。
コバルト酸化物、リチウムニツケル酸化物、ＬｉＭｎ2
Ｏ4 、二酸化マンガン、五酸化バナジウム、クロム酸化
物などの金属酸化物、二硫化モリブデンなどの金属硫化
物が正極活物質として用いられ、これらの正極活物質に
対して導電助剤やポリテトラフルオロエチレンなどの結
着剤などを適宜添加した正極合剤を、アルミ箔などの集
電材料を芯材として帯状成形体に仕上げたものが用いら
れる。
【００１５】帯状負極２としては、アルカリ金属または
アルカリ金属を含む化合物を銅箔などの集電材料と一体
化したものが用いられる。アルカリ金属としては、たと
えば、リチウム、ナトリウム、カリウムなどが挙げられ
る。また、アルカリ金属を含む化合物としては、たとえ
ば、アルカリ金属とアルミニウム、鉛、インジウム、カ
リウム、カドミウム、スズ、マグネシウムなどの合金の
ほか、アルカリ金属と炭素材料との化合物、低電位のア
ルカリ金属と金属酸化物、硫化物との化合物などを挙げ
ることができる。
アルカリ金属を含む化合物を銅箔などの集電材料と一体
化したものが用いられる。アルカリ金属としては、たと
えば、リチウム、ナトリウム、カリウムなどが挙げられ
る。また、アルカリ金属を含む化合物としては、たとえ
ば、アルカリ金属とアルミニウム、鉛、インジウム、カ
リウム、カドミウム、スズ、マグネシウムなどの合金の
ほか、アルカリ金属と炭素材料との化合物、低電位のア
ルカリ金属と金属酸化物、硫化物との化合物などを挙げ
ることができる。
【００１６】帯状負極２としては、上記のほか、炭素材
料を用いてもよい。炭素材料は、リチウムイオンをド―
プ、脱ド―プできるものであればよく、たとえば、黒
鉛、熱分解炭素類、コ―クス類、ガラス状炭素類、有機
高分子化合物の焼成体、メソカ―ボンマイクロビ―ズ、
炭素繊維、活性炭などが用いられる。これらの炭素材料
は、（００２）面の面間距離ｄ002 が３．５Å以下、好
ましくは３．４５Å以下、より好ましくは３．４Å以下
であるのがよい。また、Ｃ軸方向の結晶子の大きさＬｃ
が３０Å以上、好ましくは８０Å以上、より好ましくは
２５０Å以上であるのがよい。さらに、平均粒径は８〜
２５μｍ、とくに１０〜１５μｍが好ましく、純度は９
９．９％以上であるのが好ましい。
料を用いてもよい。炭素材料は、リチウムイオンをド―
プ、脱ド―プできるものであればよく、たとえば、黒
鉛、熱分解炭素類、コ―クス類、ガラス状炭素類、有機
高分子化合物の焼成体、メソカ―ボンマイクロビ―ズ、
炭素繊維、活性炭などが用いられる。これらの炭素材料
は、（００２）面の面間距離ｄ002 が３．５Å以下、好
ましくは３．４５Å以下、より好ましくは３．４Å以下
であるのがよい。また、Ｃ軸方向の結晶子の大きさＬｃ
が３０Å以上、好ましくは８０Å以上、より好ましくは
２５０Å以上であるのがよい。さらに、平均粒径は８〜
２５μｍ、とくに１０〜１５μｍが好ましく、純度は９
９．９％以上であるのが好ましい。
【００１７】セパレ―タ３は、平均細孔径が０．０２〜
０．１３μｍ、非水電解液収縮率が０．３〜５％の微孔
性フイルムから構成されている。平均細孔径が０．０２
μｍ以上となると、細孔が適度に大きくて電池での分極
が小さく、負極でのリチウム析出が起こりにくく、また
０．１３μｍ以下となると、孔径が適度に小さくて閉孔
が起こりやすく、後述する正負両極に挟まれた部分とは
み出し部分との境界ないしその近傍における孔内部での
デンドライト状リチウムの成長を抑制できる。非水電解
液収縮率が０．３％以上となると、収縮応力差が適度に
生じて円筒内周側への曲折性が増し、また５％以下とな
ると、極端な収縮が起きにくく、上下両端のはみ出し高
さが小さくても、内部短絡の防止に好結果が得られる。
０．１３μｍ、非水電解液収縮率が０．３〜５％の微孔
性フイルムから構成されている。平均細孔径が０．０２
μｍ以上となると、細孔が適度に大きくて電池での分極
が小さく、負極でのリチウム析出が起こりにくく、また
０．１３μｍ以下となると、孔径が適度に小さくて閉孔
が起こりやすく、後述する正負両極に挟まれた部分とは
み出し部分との境界ないしその近傍における孔内部での
デンドライト状リチウムの成長を抑制できる。非水電解
液収縮率が０．３％以上となると、収縮応力差が適度に
生じて円筒内周側への曲折性が増し、また５％以下とな
ると、極端な収縮が起きにくく、上下両端のはみ出し高
さが小さくても、内部短絡の防止に好結果が得られる。
【００１８】なお、平均細孔径とは、走査型電子顕微鏡
による１万〜２．５万倍程度の拡大倍率で観察すること
により求められるもので、孔径の長軸および短軸を測定
し、平均長軸および平均短軸を相乗平均したものであ
る。また、非水電解液収縮率とは、２３〜２５℃の非水
電解液中にセパレ―タを浸漬し、２０時間放置後の寸法
変化を収縮前の寸法に対する百分率で表したものであ
る。
による１万〜２．５万倍程度の拡大倍率で観察すること
により求められるもので、孔径の長軸および短軸を測定
し、平均長軸および平均短軸を相乗平均したものであ
る。また、非水電解液収縮率とは、２３〜２５℃の非水
電解液中にセパレ―タを浸漬し、２０時間放置後の寸法
変化を収縮前の寸法に対する百分率で表したものであ
る。
【００１９】このようなセパレ―タ３としては、ポリエ
チレン、ポリプロピレンまたはこれらの混合物を主構成
成分としたものが好ましく、ポリブチレンなどの他のポ
リオレフイン系樹脂、ナイロン、セルロ―スアセテ―
ト、ポリアクリロニトリルなどを主構成成分としたもの
であつてもよい。これら主構成成分を用いた成形材料を
フイルム状に溶融押出したのち、延伸多孔質化し、さら
にエ―ジングする、とくに延伸方向に熱収縮させて寸法
安定性を付与する方法により、微孔性フイルムが得られ
る。その際、電解液収縮性の付与のために、熱収縮の度
合いはフイルム寸法が２〜１５％減少する程度とするの
が好ましい。
チレン、ポリプロピレンまたはこれらの混合物を主構成
成分としたものが好ましく、ポリブチレンなどの他のポ
リオレフイン系樹脂、ナイロン、セルロ―スアセテ―
ト、ポリアクリロニトリルなどを主構成成分としたもの
であつてもよい。これら主構成成分を用いた成形材料を
フイルム状に溶融押出したのち、延伸多孔質化し、さら
にエ―ジングする、とくに延伸方向に熱収縮させて寸法
安定性を付与する方法により、微孔性フイルムが得られ
る。その際、電解液収縮性の付与のために、熱収縮の度
合いはフイルム寸法が２〜１５％減少する程度とするの
が好ましい。
【００２０】上記の方法により微孔性フイルムを得るに
は、延伸に先立ち、フイルム状物を熱処理しておくのが
好ましい。熱処理は、加熱したロ―ルや金属板にフイル
ム状物を接触させる方法、フイルム状物を空気中や不活
性ガス中で加熱する方法、フイルム状物を芯体上に巻き
取り、このロ―ルを気相中で加熱する方法などを採用で
きる。熱処理温度は、１２０〜１７０℃に設定すること
ができる。また、熱処理時間は、熱処理の方法などに応
じて設定すればよく、とくに限定されないが、通常は約
２秒〜５０時間程度とするのがよい。
は、延伸に先立ち、フイルム状物を熱処理しておくのが
好ましい。熱処理は、加熱したロ―ルや金属板にフイル
ム状物を接触させる方法、フイルム状物を空気中や不活
性ガス中で加熱する方法、フイルム状物を芯体上に巻き
取り、このロ―ルを気相中で加熱する方法などを採用で
きる。熱処理温度は、１２０〜１７０℃に設定すること
ができる。また、熱処理時間は、熱処理の方法などに応
じて設定すればよく、とくに限定されないが、通常は約
２秒〜５０時間程度とするのがよい。
【００２１】延伸多孔質化の方法は、とくに限定されな
い。気孔率を高くして電気抵抗の低い微孔性フイルムを
得るには、低温で延伸したのち、さらに高温で延伸する
多段延伸法を採用するのがよい。低温延伸は、通常−２
０℃〜６０℃の温度で行い、延伸率（Ｅ１％）が２０〜
２００％となるようにする。上記延伸率とは、低温延伸
前の寸法をＬ０、低温延伸後の寸法をＬ１とすると、Ｅ
１（％）＝〔（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０〕×１００として、
求められる。また、高温延伸は、上記の低温延伸後、９
０〜１３０℃の温度で行い、延伸率（Ｅ２％）が１０〜
５００％となるようにする。上記延伸率とは、高温延伸
後の寸法をＬ２としたとき、Ｅ２（％）＝〔（Ｌ２−Ｌ
１）／Ｌ０〕×１００として、求められる。
い。気孔率を高くして電気抵抗の低い微孔性フイルムを
得るには、低温で延伸したのち、さらに高温で延伸する
多段延伸法を採用するのがよい。低温延伸は、通常−２
０℃〜６０℃の温度で行い、延伸率（Ｅ１％）が２０〜
２００％となるようにする。上記延伸率とは、低温延伸
前の寸法をＬ０、低温延伸後の寸法をＬ１とすると、Ｅ
１（％）＝〔（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０〕×１００として、
求められる。また、高温延伸は、上記の低温延伸後、９
０〜１３０℃の温度で行い、延伸率（Ｅ２％）が１０〜
５００％となるようにする。上記延伸率とは、高温延伸
後の寸法をＬ２としたとき、Ｅ２（％）＝〔（Ｌ２−Ｌ
１）／Ｌ０〕×１００として、求められる。
【００２２】このようにして作製される微孔性フイルム
は、単層構造だけでなく、多層構造とされていてもよ
い。厚さとしては、全厚が２０〜３０μｍの範囲内にあ
るのが望ましい。また、この微孔性フイルムには、老化
防止剤、充填剤、着色剤、帯電防止剤などの添加剤が適
宜含まれていてもよい。
は、単層構造だけでなく、多層構造とされていてもよ
い。厚さとしては、全厚が２０〜３０μｍの範囲内にあ
るのが望ましい。また、この微孔性フイルムには、老化
防止剤、充填剤、着色剤、帯電防止剤などの添加剤が適
宜含まれていてもよい。
【００２３】本発明では、上記の帯状正極１と帯状負極
２とを、上記の微孔性フイルムからなるセパレ―タ３を
介して積層して、渦巻状に巻回し、この巻回電極体を電
池ケ―ス４内に装填するが、その際、帯状正極１と帯状
負極２の幅がセパレ―タ３の幅より小さくなるように設
定しておくことにより、図２の拡大図に示すように、セ
パレ―タ３の上下両端が正負両極１，２より上下にはみ
出して、はみ出し部分３ａが生じるようにする。また、
上記電極体は、電池内に装填したときの電極面中央部の
巻回圧力が１Kg／cm2 以上であるとき、帯状正極１、帯
状負極２およびセパレ―タ３間に隙間ができにくく、セ
パレ―タ３に生じさせる収縮応力差を安定性よく起こさ
せるため、好ましい。
２とを、上記の微孔性フイルムからなるセパレ―タ３を
介して積層して、渦巻状に巻回し、この巻回電極体を電
池ケ―ス４内に装填するが、その際、帯状正極１と帯状
負極２の幅がセパレ―タ３の幅より小さくなるように設
定しておくことにより、図２の拡大図に示すように、セ
パレ―タ３の上下両端が正負両極１，２より上下にはみ
出して、はみ出し部分３ａが生じるようにする。また、
上記電極体は、電池内に装填したときの電極面中央部の
巻回圧力が１Kg／cm2 以上であるとき、帯状正極１、帯
状負極２およびセパレ―タ３間に隙間ができにくく、セ
パレ―タ３に生じさせる収縮応力差を安定性よく起こさ
せるため、好ましい。
【００２４】このように装填したうえで、これに非水電
解液を注入して、上記電極体に浸透させると、上記の微
孔性フイルムからなるセパレ―タ３は、帯状正極１およ
び帯状負極２に接触する接触部分３ｂ（圧力部）と、上
記のはみ出し部分３ａ（非圧力部）との収縮応力差によ
り、上記両部分３ａ，３ｂの境界（電極エツジ部）３ｃ
ないしその近傍において、微孔の一部または全部が閉孔
する。つまり、目詰りしたり、孔径が小さくなる。ま
た、これに伴い、セパレ―タの上記境界３ｃないしその
近傍が僅かに収縮して、はみ出し部分３ａは円筒内周側
へ自ら曲折し、正負両極１，２とセパレ―タ３間の上下
方向の隙間を閉じる。
解液を注入して、上記電極体に浸透させると、上記の微
孔性フイルムからなるセパレ―タ３は、帯状正極１およ
び帯状負極２に接触する接触部分３ｂ（圧力部）と、上
記のはみ出し部分３ａ（非圧力部）との収縮応力差によ
り、上記両部分３ａ，３ｂの境界（電極エツジ部）３ｃ
ないしその近傍において、微孔の一部または全部が閉孔
する。つまり、目詰りしたり、孔径が小さくなる。ま
た、これに伴い、セパレ―タの上記境界３ｃないしその
近傍が僅かに収縮して、はみ出し部分３ａは円筒内周側
へ自ら曲折し、正負両極１，２とセパレ―タ３間の上下
方向の隙間を閉じる。
【００２５】これらの作用により、上記境界３ｃないし
その近傍でのデンドライト状リチウムの成長による短絡
が抑制され、また電解液が存在しにくくなることによ
り、デンドライト状リチウムがセパレ―タが保持してい
る液中を成長しながら進んで、電極上下端部に堆積する
ことが阻止される。その結果、デンドライト状リチウム
の堆積がもたらす内部短絡ブリツジの形成が防がれ、ま
た充放電に寄与しうるリチウムイオン量の減少が防がれ
ることになり、結局、煩雑な工程を要することなく、安
全性およびサイクル特性にすぐれ、しかも量産化可能で
低コストである実用性にすぐれた非水電解液二次電池が
得られることになる。
その近傍でのデンドライト状リチウムの成長による短絡
が抑制され、また電解液が存在しにくくなることによ
り、デンドライト状リチウムがセパレ―タが保持してい
る液中を成長しながら進んで、電極上下端部に堆積する
ことが阻止される。その結果、デンドライト状リチウム
の堆積がもたらす内部短絡ブリツジの形成が防がれ、ま
た充放電に寄与しうるリチウムイオン量の減少が防がれ
ることになり、結局、煩雑な工程を要することなく、安
全性およびサイクル特性にすぐれ、しかも量産化可能で
低コストである実用性にすぐれた非水電解液二次電池が
得られることになる。
【００２６】上記の非水電解液としては、たとえば、リ
チウム塩を電解質とし、これを有機溶媒に溶解した電解
液が用いられる。有機溶媒としては、とくに限定され
ず、たとえば、プロピレンカ―ボネ―ト、エチレンカ―
ボネ―ト、ブチレンカ―ボネ―ト、γ−ブチロラクト
ン、γ−バレロラクトン、ジメチルカ―ボネ―ト、プロ
ピオン酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、アセト
ニトリルなどのニトニル類、１，２−ジメトキシエタ
ン、１，２−ジメトキシメタン、ジメトキシプロパン、
１，３−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、２−メチ
ルテトラヒドロフラン、４−メチル−１，３−ジオキソ
ランなどのエ―テル類、スルフオランなどの１種または
２種類以上の混合溶媒が挙げられる。
チウム塩を電解質とし、これを有機溶媒に溶解した電解
液が用いられる。有機溶媒としては、とくに限定され
ず、たとえば、プロピレンカ―ボネ―ト、エチレンカ―
ボネ―ト、ブチレンカ―ボネ―ト、γ−ブチロラクト
ン、γ−バレロラクトン、ジメチルカ―ボネ―ト、プロ
ピオン酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、アセト
ニトリルなどのニトニル類、１，２−ジメトキシエタ
ン、１，２−ジメトキシメタン、ジメトキシプロパン、
１，３−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、２−メチ
ルテトラヒドロフラン、４−メチル−１，３−ジオキソ
ランなどのエ―テル類、スルフオランなどの１種または
２種類以上の混合溶媒が挙げられる。
【００２７】また、電解質としては、たとえば、ＬｉＣ
ｌＯ4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＡｓＦ6 、Ｌｉ
ＳｂＦ6 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＣ4 Ｆ9 ＳＯ3 、Ｌ
ｉＣＦ3 ＣＯ2 、Ｌｉ2 Ｃ2 Ｆ4 （ＳＯ3 ）2 、ＬｉＮ
（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＣ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 、Ｌｉ
Ｃn Ｆ2n+1ＳＯ3 （ｎ≧２）などの１種または２種以上
の混合物が用いられる。非水電解液中における電解質の
濃度としては、とくに限定されないが、通常は、０．３
〜１．７モル／リツトル、好ましくは０．４〜１．５モ
ル／リツトルとなるようにするのがよい。
ｌＯ4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＡｓＦ6 、Ｌｉ
ＳｂＦ6 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＣ4 Ｆ9 ＳＯ3 、Ｌ
ｉＣＦ3 ＣＯ2 、Ｌｉ2 Ｃ2 Ｆ4 （ＳＯ3 ）2 、ＬｉＮ
（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＣ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 、Ｌｉ
Ｃn Ｆ2n+1ＳＯ3 （ｎ≧２）などの１種または２種以上
の混合物が用いられる。非水電解液中における電解質の
濃度としては、とくに限定されないが、通常は、０．３
〜１．７モル／リツトル、好ましくは０．４〜１．５モ
ル／リツトルとなるようにするのがよい。
【００２８】なお、上記の例では、セパレ―タ３として
特定の平均細孔径および非水電解液収縮率を有する微孔
性フイルムを用い、非水電解液の浸透によるはみ出し部
分３ａと接触部分３ｂとの収縮応力差を利用して、境界
３ｃないしその近傍の微孔の一部または全部を閉孔させ
るようにしたものであるが、他の加熱成形法（特開平７
−１５３４８８号公報）などでは最も重要なエツジ部近
傍の閉孔が不十分になつてしまう。また、上記の閉孔手
段によると、同時にはみ出し部分３ａを円筒内周側へ曲
折する構造とすることができ、これにより電池の安全性
などに好結果が得られるため、好ましい。
特定の平均細孔径および非水電解液収縮率を有する微孔
性フイルムを用い、非水電解液の浸透によるはみ出し部
分３ａと接触部分３ｂとの収縮応力差を利用して、境界
３ｃないしその近傍の微孔の一部または全部を閉孔させ
るようにしたものであるが、他の加熱成形法（特開平７
−１５３４８８号公報）などでは最も重要なエツジ部近
傍の閉孔が不十分になつてしまう。また、上記の閉孔手
段によると、同時にはみ出し部分３ａを円筒内周側へ曲
折する構造とすることができ、これにより電池の安全性
などに好結果が得られるため、好ましい。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の実施例を記載して、より具体
的に説明する。
的に説明する。
【００３０】実施例１ ＬｉＣｏＯ2 に導電助剤としてリン状黒鉛を重量比９
０：５で加えて混合し、この混合物と、ポリフツ化ビニ
リデンをＮ−メチルピロリドンに溶解させた溶液とを混
合してスラリ―にした。この正極合剤スラリ―を７０メ
ツシユの網を通過させて大きなものを取り除いたのち、
厚さが２０μｍのアルミニウム箔からなる正極集電体の
両面に均一に塗布して乾燥し、その後、ロ―ラプレス機
により圧縮形成したのち、切断し、リ―ド体を溶接し
て、帯状正極とした。
０：５で加えて混合し、この混合物と、ポリフツ化ビニ
リデンをＮ−メチルピロリドンに溶解させた溶液とを混
合してスラリ―にした。この正極合剤スラリ―を７０メ
ツシユの網を通過させて大きなものを取り除いたのち、
厚さが２０μｍのアルミニウム箔からなる正極集電体の
両面に均一に塗布して乾燥し、その後、ロ―ラプレス機
により圧縮形成したのち、切断し、リ―ド体を溶接し
て、帯状正極とした。
【００３１】炭素材料（ｄ002 ＝３．３７Å、Ｌｃ＝９
５０Å、平均粒径１０μｍ、純度９９．９％以上）を、
フツ化ビニリデンをＮ−メチルピロリドンに溶解させた
溶液と混合してスラリ―にした。この負極合剤スラリ―
を７０メツシユの網を通過させて大きなものを取り除い
たのち、厚さが１８μｍの帯状の銅箔からなる負極集電
体の両面に均一に塗布して乾燥し、その後、ロ―ラプレ
ス機により圧縮成形したのち、切断し、リ―ド体を溶接
して、帯状負極とした。
５０Å、平均粒径１０μｍ、純度９９．９％以上）を、
フツ化ビニリデンをＮ−メチルピロリドンに溶解させた
溶液と混合してスラリ―にした。この負極合剤スラリ―
を７０メツシユの網を通過させて大きなものを取り除い
たのち、厚さが１８μｍの帯状の銅箔からなる負極集電
体の両面に均一に塗布して乾燥し、その後、ロ―ラプレ
ス機により圧縮成形したのち、切断し、リ―ド体を溶接
して、帯状負極とした。
【００３２】外層にポリプロピレン層、内層にポリエチ
レンとポリプロピレンとの混合層を有する全厚が２７μ
ｍの多層構造の微孔性フイルムからなり、フイルム作製
段階での熱収縮を調整して、平均細孔径が０．０７μ
ｍ、非水電解液収縮率が０．７％である微孔性フイルム
を得、これをセパレ―タとした。
レンとポリプロピレンとの混合層を有する全厚が２７μ
ｍの多層構造の微孔性フイルムからなり、フイルム作製
段階での熱収縮を調整して、平均細孔径が０．０７μ
ｍ、非水電解液収縮率が０．７％である微孔性フイルム
を得、これをセパレ―タとした。
【００３３】つぎに、前記の帯状正極と帯状負極とを、
上記のセパレ―タを介して互いに重なるように、渦巻状
に巻回して、巻回電極体とし、これを外径が１８mmの有
底円筒状の電池ケ―ス内に充填し、正極および負極のリ
―ド体の溶接を行つた。この電池ケ―ス内に、電解液と
してエチレンカ―ボネ―ト１容量部とメチルエチルカ―
ボネ―ト２容量部との混合溶媒中にＬｉＰＦ6 を１．４
モル／リツトルの割合で溶解してなる非水電解液を注入
し、非水電解液がセパレ―タなどに十分に浸透したの
ち、封口することにより、図１に示す構造の円筒型の非
水電解液二次電池を作製した。
上記のセパレ―タを介して互いに重なるように、渦巻状
に巻回して、巻回電極体とし、これを外径が１８mmの有
底円筒状の電池ケ―ス内に充填し、正極および負極のリ
―ド体の溶接を行つた。この電池ケ―ス内に、電解液と
してエチレンカ―ボネ―ト１容量部とメチルエチルカ―
ボネ―ト２容量部との混合溶媒中にＬｉＰＦ6 を１．４
モル／リツトルの割合で溶解してなる非水電解液を注入
し、非水電解液がセパレ―タなどに十分に浸透したの
ち、封口することにより、図１に示す構造の円筒型の非
水電解液二次電池を作製した。
【００３４】この非水電解液二次電池について、電池作
製後１０時間放置したのち、電池上端部を切断し、巻回
電極体を取り出したところ、巻回電極体の上下端部のセ
パレ―タのはみ出し部分は内周側へ曲折していた。ま
た、巻回電極体の巻回圧力は、富士フイルム（株）製の
プレスケ―ル圧力センサ―を別途挿入した別の円筒型の
非水電解液二次電池を分解し、確認したところ、約４Kg
／cm2 であつた。
製後１０時間放置したのち、電池上端部を切断し、巻回
電極体を取り出したところ、巻回電極体の上下端部のセ
パレ―タのはみ出し部分は内周側へ曲折していた。ま
た、巻回電極体の巻回圧力は、富士フイルム（株）製の
プレスケ―ル圧力センサ―を別途挿入した別の円筒型の
非水電解液二次電池を分解し、確認したところ、約４Kg
／cm2 であつた。
【００３５】さらに、走査型電子顕微鏡（倍率１０，０
００倍）を用いた観察により、セパレ―タにおける正負
両極に接触する接触部分（圧力部）と上下両端のはみ出
し部分（非圧力部）は、電池ケ―ス内への充填前と変わ
らない孔径を保持していたが、上記接触部分とはみ出し
部分との境界ないしその近傍は、微孔の一部または全部
が電池ケ―ス内への充填前に比べて閉孔していることが
確認された。ちなみに、図３は上記境界ないしその近傍
の微孔の構造を示す走査型電子顕微鏡写真、図４は上記
接触部分の微孔の構造を示す走査型電子顕微鏡写真、図
５は上記はみ出し部分の微孔の構造を示す走査型電子顕
微鏡写真、である。
００倍）を用いた観察により、セパレ―タにおける正負
両極に接触する接触部分（圧力部）と上下両端のはみ出
し部分（非圧力部）は、電池ケ―ス内への充填前と変わ
らない孔径を保持していたが、上記接触部分とはみ出し
部分との境界ないしその近傍は、微孔の一部または全部
が電池ケ―ス内への充填前に比べて閉孔していることが
確認された。ちなみに、図３は上記境界ないしその近傍
の微孔の構造を示す走査型電子顕微鏡写真、図４は上記
接触部分の微孔の構造を示す走査型電子顕微鏡写真、図
５は上記はみ出し部分の微孔の構造を示す走査型電子顕
微鏡写真、である。
【００３６】実施例２ 外層にポリプロピレン層、内層にポリエチレンとポリプ
ロピレンとの混合層を有する全厚が２８μｍの多層構造
の微孔性フイルムからなり、フイルム作製段階での熱収
縮を調整して、平均細孔径が０．０８μｍ、非水電解液
収縮率が０．３％である微孔性フイルムを得た。これを
セパレ―タとした以外は、実施例１と同様にして、円筒
型の非水電解液二次電池を作製した。
ロピレンとの混合層を有する全厚が２８μｍの多層構造
の微孔性フイルムからなり、フイルム作製段階での熱収
縮を調整して、平均細孔径が０．０８μｍ、非水電解液
収縮率が０．３％である微孔性フイルムを得た。これを
セパレ―タとした以外は、実施例１と同様にして、円筒
型の非水電解液二次電池を作製した。
【００３７】この非水電解液二次電池について、電池作
製後１０時間放置したのち、電池上下の端部を切断し、
巻回電極体を取り出したところ、巻回電極体の上下端部
のセパレ―タのはみ出し部分は内周側へ曲折していた。
また、実施例１と同様にして巻回電極体の巻回圧力を調
べたところ、約４Kg／cm2 であつた。さらに、走査型電
子顕微鏡により、セパレ―タにおける正負両極に接触す
る接触部分と上下両端のはみ出し部分は、電池ケ―ス内
への充填前と変わらない孔径を保持していたが、上記接
触部分とはみ出し部分との境界ないしその近傍は、微孔
の一部または全部が電池ケ―ス内への充填前に比べて閉
孔していることが確認された。
製後１０時間放置したのち、電池上下の端部を切断し、
巻回電極体を取り出したところ、巻回電極体の上下端部
のセパレ―タのはみ出し部分は内周側へ曲折していた。
また、実施例１と同様にして巻回電極体の巻回圧力を調
べたところ、約４Kg／cm2 であつた。さらに、走査型電
子顕微鏡により、セパレ―タにおける正負両極に接触す
る接触部分と上下両端のはみ出し部分は、電池ケ―ス内
への充填前と変わらない孔径を保持していたが、上記接
触部分とはみ出し部分との境界ないしその近傍は、微孔
の一部または全部が電池ケ―ス内への充填前に比べて閉
孔していることが確認された。
【００３８】実施例３ 外層にポリプロピレン層、内層にポリエチレン層を有す
る全厚が２６μｍの多層構造の微孔性フイルムからな
り、フイルム作製段階での熱収縮を調整して、平均細孔
径が０．１１μｍ、非水電解液収縮率が４．５％である
微孔性フイルムを得た。これをセパレ―タとした以外
は、実施例１と同様にして、円筒型の非水電解液二次電
池を作製した。
る全厚が２６μｍの多層構造の微孔性フイルムからな
り、フイルム作製段階での熱収縮を調整して、平均細孔
径が０．１１μｍ、非水電解液収縮率が４．５％である
微孔性フイルムを得た。これをセパレ―タとした以外
は、実施例１と同様にして、円筒型の非水電解液二次電
池を作製した。
【００３９】この非水電解液二次電池について、電池作
製後１０時間放置したのち、電池上端部を切断し、巻回
電極体を取り出したところ、巻回電極体の上下端部のセ
パレ―タのはみ出し部分は内周側へ曲折していた。ま
た、実施例１と同様にして巻回電極体の巻回圧力を調べ
たところ、約２Kg／cm2 であつた。さらに、走査型電子
顕微鏡により、セパレ―タにおける正負両極に接触する
接触部分と上下両端のはみ出し部分は、電池ケ―ス内へ
の充填前と変わらない孔径を保持していたが、上記接触
部分とはみ出し部分との境界ないしその近傍は、微孔の
一部または全部が電池ケ―ス内への充填前に比べて閉孔
していることが確認された。
製後１０時間放置したのち、電池上端部を切断し、巻回
電極体を取り出したところ、巻回電極体の上下端部のセ
パレ―タのはみ出し部分は内周側へ曲折していた。ま
た、実施例１と同様にして巻回電極体の巻回圧力を調べ
たところ、約２Kg／cm2 であつた。さらに、走査型電子
顕微鏡により、セパレ―タにおける正負両極に接触する
接触部分と上下両端のはみ出し部分は、電池ケ―ス内へ
の充填前と変わらない孔径を保持していたが、上記接触
部分とはみ出し部分との境界ないしその近傍は、微孔の
一部または全部が電池ケ―ス内への充填前に比べて閉孔
していることが確認された。
【００４０】実施例４ ポリエチレンの単層構造からなる厚さが２５μｍの微孔
性フイルムからなり、フイルム作製段階での熱収縮を調
整して、平均細孔径が０．０２μｍ、非水電解液収縮率
が２．３％である微孔性フイルムを得た。これをセパレ
―タとした以外は、実施例１と同様にして、円筒型の非
水電解液二次電池を作製した。
性フイルムからなり、フイルム作製段階での熱収縮を調
整して、平均細孔径が０．０２μｍ、非水電解液収縮率
が２．３％である微孔性フイルムを得た。これをセパレ
―タとした以外は、実施例１と同様にして、円筒型の非
水電解液二次電池を作製した。
【００４１】この非水電解液二次電池について、電池作
製後１０時間放置したのち、電池上端部を切断し、巻回
電極体を取り出したところ、巻回電極体の上下端部のセ
パレ―タのはみ出し部分は内周側へ曲折していた。ま
た、実施例１と同様にして巻回電極体の巻回圧力を調べ
たところ、約１Kg／cm2 であつた。さらに、走査型電子
顕微鏡により、セパレ―タにおける正負両極に接触する
接触部分と上下両端のはみ出し部分は、電池ケ―ス内へ
の充填前と変わらない孔径を保持していたが、上記接触
部分とはみ出し部分との境界ないしその近傍は、微孔の
一部または全部が電池ケ―ス内への充填前に比べて閉孔
していることが確認された。
製後１０時間放置したのち、電池上端部を切断し、巻回
電極体を取り出したところ、巻回電極体の上下端部のセ
パレ―タのはみ出し部分は内周側へ曲折していた。ま
た、実施例１と同様にして巻回電極体の巻回圧力を調べ
たところ、約１Kg／cm2 であつた。さらに、走査型電子
顕微鏡により、セパレ―タにおける正負両極に接触する
接触部分と上下両端のはみ出し部分は、電池ケ―ス内へ
の充填前と変わらない孔径を保持していたが、上記接触
部分とはみ出し部分との境界ないしその近傍は、微孔の
一部または全部が電池ケ―ス内への充填前に比べて閉孔
していることが確認された。
【００４２】比較例１ ポリエチレンの単層構造からなる厚さが２６μｍの微孔
性フイルムからなり、フイルム作製段階での熱収縮を調
整して、平均細孔径が０．０９μｍ、非水電解液収縮率
が０．１％である微孔性フイルムを得た。これをセパレ
―タとした以外は、実施例１と同様にして、円筒型の非
水電解液二次電池を作製した。
性フイルムからなり、フイルム作製段階での熱収縮を調
整して、平均細孔径が０．０９μｍ、非水電解液収縮率
が０．１％である微孔性フイルムを得た。これをセパレ
―タとした以外は、実施例１と同様にして、円筒型の非
水電解液二次電池を作製した。
【００４３】この非水電解液二次電池について、電池作
製後１０時間放置したのち、電池上端部を切断し、巻回
電極体を取り出したところ、巻回電極体の上下端部のセ
パレ―タのはみ出し部分は内周側へ曲折していなかつ
た。また、実施例１と同様にして巻回電極体の巻回圧力
を調べたところ、約２Kg／cm2 であつた。さらに、走査
型電子顕微鏡により、セパレ―タの正負両極に接触する
接触部分と上下両端のはみ出し部分との境界ないしその
近傍は、上記接触部分およびはみ出し部分と同様に、電
池ケ―ス内への充填前とほとんど変わらない孔径を保持
していた。
製後１０時間放置したのち、電池上端部を切断し、巻回
電極体を取り出したところ、巻回電極体の上下端部のセ
パレ―タのはみ出し部分は内周側へ曲折していなかつ
た。また、実施例１と同様にして巻回電極体の巻回圧力
を調べたところ、約２Kg／cm2 であつた。さらに、走査
型電子顕微鏡により、セパレ―タの正負両極に接触する
接触部分と上下両端のはみ出し部分との境界ないしその
近傍は、上記接触部分およびはみ出し部分と同様に、電
池ケ―ス内への充填前とほとんど変わらない孔径を保持
していた。
【００４４】比較例２ ポリエチレンの単層構造からなる厚さが２７μｍの微孔
性フイルムからなり、フイルム作製段階での熱収縮を調
整して、平均細孔径が０．１４μｍ、非水電解液収縮率
が０．５％である微孔性フイルムを得た。これをセパレ
―タとした以外は、実施例１と同様にして、円筒型の非
水電解液二次電池を作製した。
性フイルムからなり、フイルム作製段階での熱収縮を調
整して、平均細孔径が０．１４μｍ、非水電解液収縮率
が０．５％である微孔性フイルムを得た。これをセパレ
―タとした以外は、実施例１と同様にして、円筒型の非
水電解液二次電池を作製した。
【００４５】この非水電解液二次電池について、電池作
製後１０時間放置したのち、電池上端部を切断し、巻回
電極体を取り出したところ、巻回電極体の上下端部のセ
パレ―タのはみ出し部分は内周側へ曲折していなかつ
た。また、実施例１と同様にして巻回電極体の巻回圧力
を調べたところ、約２Kg／cm2 であつた。さらに、走査
型電子顕微鏡による観察で、セパレ―タの正負両極に接
触する接触部分と上下両端のはみ出し部分との境界ない
しその近傍は、上記接触部分およびはみ出し部分に比べ
れば、孔径の変化が多少認められたが、この変化は電池
ケ―ス内への充填前に比べてそれほど顕著なものではな
かつた。
製後１０時間放置したのち、電池上端部を切断し、巻回
電極体を取り出したところ、巻回電極体の上下端部のセ
パレ―タのはみ出し部分は内周側へ曲折していなかつ
た。また、実施例１と同様にして巻回電極体の巻回圧力
を調べたところ、約２Kg／cm2 であつた。さらに、走査
型電子顕微鏡による観察で、セパレ―タの正負両極に接
触する接触部分と上下両端のはみ出し部分との境界ない
しその近傍は、上記接触部分およびはみ出し部分に比べ
れば、孔径の変化が多少認められたが、この変化は電池
ケ―ス内への充填前に比べてそれほど顕著なものではな
かつた。
【００４６】以上の実施例１〜４および比較例１，２に
準じた方法で、別途、各非水電解液二次電池を作製し、
それぞれについて、上限電圧４．１Ｖで０．２Ｃ定電流
充電を５時間行い、この充電状態のまま３０℃条件下、
２４時間保存した。ついで、２．６Ａ定電流充電を２０
分間行い、過充電状態での二次電池内部の巻回電極体の
上下端部を観察した。結果は、表１に示されるとおりで
あつた。
準じた方法で、別途、各非水電解液二次電池を作製し、
それぞれについて、上限電圧４．１Ｖで０．２Ｃ定電流
充電を５時間行い、この充電状態のまま３０℃条件下、
２４時間保存した。ついで、２．６Ａ定電流充電を２０
分間行い、過充電状態での二次電池内部の巻回電極体の
上下端部を観察した。結果は、表１に示されるとおりで
あつた。
【００４７】
【００４８】上記の表１の結果から明らかなように、比
較例１，２の非水電解液二次電池では、巻回電極体上下
端部のデンドライト状リチウムの析出がみられたのに対
し、本発明の実施例１〜４の非水電解液二次電池では、
上記析出が全く認められず、本発明により、特別な工程
を要することなく、安全性およびサイクル特性にすぐれ
た非水電解液二次電池を製造できるものであることがわ
かる。
較例１，２の非水電解液二次電池では、巻回電極体上下
端部のデンドライト状リチウムの析出がみられたのに対
し、本発明の実施例１〜４の非水電解液二次電池では、
上記析出が全く認められず、本発明により、特別な工程
を要することなく、安全性およびサイクル特性にすぐれ
た非水電解液二次電池を製造できるものであることがわ
かる。
【００４９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、微孔性
フイルムからなる特定構成のセパレ―タを用いることに
より、電極体上下部でのデンドライト状リチウムの析出
がみられない、安全性およびサイクル特性にすぐれ、し
かも量産化可能で低コストな非水電解液二次電池を提供
することができる。
フイルムからなる特定構成のセパレ―タを用いることに
より、電極体上下部でのデンドライト状リチウムの析出
がみられない、安全性およびサイクル特性にすぐれ、し
かも量産化可能で低コストな非水電解液二次電池を提供
することができる。
【図１】本発明の非水電解液二次電池の一例を示す断面
図である。
図である。
【図２】図１のII部分を拡大して示す断面図である。
【図３】実施例１の非水電解液二次電池を構成するセパ
レ―タの正負両極に接触する接触部分と上下両端のはみ
出し部分との境界ないしその近傍の微孔の構造を示す走
査型電子顕微鏡写真（倍率１０，０００倍）である。
レ―タの正負両極に接触する接触部分と上下両端のはみ
出し部分との境界ないしその近傍の微孔の構造を示す走
査型電子顕微鏡写真（倍率１０，０００倍）である。
【図４】実施例１の非水電解液二次電池を構成するセパ
レ―タの正負両極に接触する接触部分を示す走査型電子
顕微鏡写真（倍率１０，０００倍）である。
レ―タの正負両極に接触する接触部分を示す走査型電子
顕微鏡写真（倍率１０，０００倍）である。
【図５】実施例１の非水電解液二次電池を構成するセパ
レ―タの上下両端のはみ出し部分の微孔の構造を示す走
査型電子顕微鏡写真（倍率１０，０００倍）である。
レ―タの上下両端のはみ出し部分の微孔の構造を示す走
査型電子顕微鏡写真（倍率１０，０００倍）である。
１ 正極 ２ 負極 ３ セパレ―タ ３ａ セパレ―タの上下両端のはみ出し部分 ３ｂ セパレ―タの正負両極への接触部分 ３ｃ 上記はみ出し部分と接触部分との境界
Claims (3)
- 【請求項１】 正極と負極とを両者間に微孔性フイルム
からなるセパレ―タを介して積層して用いる非水電解液
二次電池において、セパレ―タの上下両端が正極および
負極より上下にはみ出しており、かつこのはみ出し部分
と正極および負極に接触する接触部分との境界ないしそ
の近傍の微孔の一部または全部が閉孔されていることを
特徴とする非水電解液二次電池 - 【請求項２】 セパレ―タは、平均細孔径が０．０２〜
０．１３μｍ、非水電解液収縮率が０．３〜５％の微孔
性フイルムからなり、上下両端のはみ出し部分が内周側
へ曲折されている請求項１に記載の非水電解液二次電
池。 - 【請求項３】 セパレ―タは、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンまたはこれらの混合物を主構成成分とする微孔性
フイルムからなる請求項１または２に記載の非水電解液
二次電池
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35089296A JP3805452B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 非水電解液二次電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35089296A JP3805452B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 非水電解液二次電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10188937A true JPH10188937A (ja) | 1998-07-21 |
| JP3805452B2 JP3805452B2 (ja) | 2006-08-02 |
Family
ID=18413610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35089296A Expired - Fee Related JP3805452B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 非水電解液二次電池の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3805452B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001085000A (ja) * | 1999-09-14 | 2001-03-30 | At Battery:Kk | 薄型電池およびその製造方法 |
| KR20060118955A (ko) * | 2005-05-18 | 2006-11-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | 권취형 전극 조립체 및 이를 구비하는 리튬 이차 전지 |
| JP2007134149A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Sony Corp | 非水電解質電池 |
| KR100948972B1 (ko) | 2005-11-03 | 2010-03-23 | 주식회사 엘지화학 | 폴딩부가 형성되어 있는 분리막으로 구성된 이차전지 |
| KR101107075B1 (ko) * | 2009-10-28 | 2012-01-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| US11942603B2 (en) | 2018-08-13 | 2024-03-26 | Lg Energy Solution, Ltd. | Stack-folding type electrode assembly and lithium metal battery including the same |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03176962A (ja) * | 1989-12-04 | 1991-07-31 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 蓄電池用セパレータの巻回方法 |
| JPH05159766A (ja) * | 1991-12-09 | 1993-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
| JPH05217604A (ja) * | 1992-02-07 | 1993-08-27 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 非水溶媒二次電池 |
| JPH05283108A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 角形非水電解液二次電池 |
| JPH0745305A (ja) * | 1993-07-29 | 1995-02-14 | Toray Ind Inc | 非水電解質二次電池 |
| JPH07153488A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-16 | Sony Corp | 円筒型非水電解質電池の製造方法 |
| JPH07307146A (ja) * | 1994-05-12 | 1995-11-21 | Ube Ind Ltd | 電池用セパレ−タ及びその製法 |
| JPH0820660A (ja) * | 1994-07-08 | 1996-01-23 | Daicel Chem Ind Ltd | 微多孔膜及びその製造方法並びに非水電解液電池用セパレータ |
| JPH0827295A (ja) * | 1994-07-12 | 1996-01-30 | Nitto Denko Corp | 多孔質フィルムおよびその製造法 |
| JPH0899382A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | オレフィン系重合体の積層微孔性フィルム、その製法 およびその用途 |
| JPH08106893A (ja) * | 1994-10-04 | 1996-04-23 | Kuraray Co Ltd | アルカリ電池セパレーター用フィルム |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP35089296A patent/JP3805452B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03176962A (ja) * | 1989-12-04 | 1991-07-31 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 蓄電池用セパレータの巻回方法 |
| JPH05159766A (ja) * | 1991-12-09 | 1993-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
| JPH05217604A (ja) * | 1992-02-07 | 1993-08-27 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 非水溶媒二次電池 |
| JPH05283108A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 角形非水電解液二次電池 |
| JPH0745305A (ja) * | 1993-07-29 | 1995-02-14 | Toray Ind Inc | 非水電解質二次電池 |
| JPH07153488A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-16 | Sony Corp | 円筒型非水電解質電池の製造方法 |
| JPH07307146A (ja) * | 1994-05-12 | 1995-11-21 | Ube Ind Ltd | 電池用セパレ−タ及びその製法 |
| JPH0820660A (ja) * | 1994-07-08 | 1996-01-23 | Daicel Chem Ind Ltd | 微多孔膜及びその製造方法並びに非水電解液電池用セパレータ |
| JPH0827295A (ja) * | 1994-07-12 | 1996-01-30 | Nitto Denko Corp | 多孔質フィルムおよびその製造法 |
| JPH0899382A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | オレフィン系重合体の積層微孔性フィルム、その製法 およびその用途 |
| JPH08106893A (ja) * | 1994-10-04 | 1996-04-23 | Kuraray Co Ltd | アルカリ電池セパレーター用フィルム |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001085000A (ja) * | 1999-09-14 | 2001-03-30 | At Battery:Kk | 薄型電池およびその製造方法 |
| KR20060118955A (ko) * | 2005-05-18 | 2006-11-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | 권취형 전극 조립체 및 이를 구비하는 리튬 이차 전지 |
| KR100948972B1 (ko) | 2005-11-03 | 2010-03-23 | 주식회사 엘지화학 | 폴딩부가 형성되어 있는 분리막으로 구성된 이차전지 |
| JP2007134149A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Sony Corp | 非水電解質電池 |
| KR101107075B1 (ko) * | 2009-10-28 | 2012-01-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| US8709639B2 (en) | 2009-10-28 | 2014-04-29 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
| US11942603B2 (en) | 2018-08-13 | 2024-03-26 | Lg Energy Solution, Ltd. | Stack-folding type electrode assembly and lithium metal battery including the same |
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|---|---|
| JP3805452B2 (ja) | 2006-08-02 |
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