JP2002184467A

JP2002184467A - リチウム二次電池

Info

Publication number: JP2002184467A
Application number: JP2000376089A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Yoshida; 俊広吉田; Masanobu Kito; 賢信鬼頭
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2002-06-28

Abstract

(57)【要約】【課題】過酷な使用条件下においても安全性や信頼性
を有し、且つ、サイクル特性に優れ、長期間使用に好適
なリチウム二次電池を提供する。【解決手段】正極板と負極板をセパレータを介して捲
回又は積層してなる電極体および電解液を、出力端子に
接続した電極蓋を少なくとも一端部に備えた円筒形の電
池ケースに収納し、該電極蓋と該電池ケースとの間又は
電極蓋の一部にパッキンを介して、該電極蓋又は該出力
端子と該電池ケースとの間を電気的に絶縁してなるリチ
ウム二次電池であって、温度が９０〜１２０℃、相対湿
度が８０〜１００％ＲＨの条件下において、３０〜６０
時間曝露後の重量変化率Ｘが−５％＜Ｘ＜＋１％の範囲
にあることを特徴とするリチウム二次電池である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリチウム二次電池
に係り、さらに詳しくは、過酷な使用条件下においても
劣化し難く、且つ、サイクル特性に優れたリチウム二次
電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年環境保護運動の高まりを背景とし
て、二酸化炭素その他有害物質を含む排気ガスの排出規
制が切に望まれる中、自動車業界ではガソリン車等の化
石燃料を使用する自動車に替えて、電気自動車（ＥＶ）
やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の導入を促進する
動きが活発になっている。

【０００３】このＥＶ、ＨＥＶ実用化の鍵を握るモー
タ駆動用電池としてのリチウム二次電池には、大容量、
高出力という特性が要求される。ここで、電池容量が大
きいということは蓄積されるエネルギーの絶対値が大き
くなることを意味するので、取り扱いや充放電時の安全
性の確保が図られなければならない。また、高出力を得
るには電池の内部抵抗、すなわち、正極出力端子と負極
出力端子との間の抵抗値を小さくする必要がある。

【０００４】したがって、電池を大容量とすること
で、必然的に電池一本当たりの大きさ、すなわち電池サ
イズを大きくしなければならないが、これに伴って使用
される電池ケースには、上述した安全性と出力を確保す
る機械的特性および電気的特性が求められる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】例えば、車載用のリ
チウム二次電池は、その用途上の理由によりエンジンル
ーム内、又はエンジンルーム付近に積載されることとな
る。このような場合においては高温、且つ高湿等の多様
な外部環境に晒されることが想定されるため、より高い
耐久性や信頼性が求められる。

【０００６】ここで、従来のリチウム二次電池に関し
ては図５に示すように、図中上部のかしめ加工部６にお
いて、電極蓋３と電池ケース２の間にパッキン４をシー
ルのために設けている。このとき、パッキン４に使用さ
れる材料としては、エチレンプロピレンゴムを始めとし
てポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂等の樹脂
材料を挙げることができる。なお、ここでいうシールの
役割とは、電池外部への電解液漏洩防止、および、電池
内部への水分浸入防止等を挙げることができる。

【０００７】しかし、一般的に使用されている前記の
材料からなるパッキンは、耐電解液性は有するが、外部
からの水分浸入防止が不充分であり、また、高温・高湿
度といった過酷な環境に晒されることにより弾性領域が
狭くなる、或いは、弾性維持率が低下する等の問題点を
有しており、このようなシールを、かしめ加工部に有す
るリチウム二次電池を車載用として使用する場合、５
年、１０年、或いは１０万ｋｍ、１０万マイルといった
長期に渡る使用に耐えることができないばかりでなく、
内部電解液の漏れが生ずる恐れもあり、安全性に関した
問題をも有している。

【０００８】本発明は、このような従来技術の有する
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、過酷な使用条件下においても安全性や信頼性を
有し、且つ、サイクル特性に優れ、長期間使用に好適な
リチウム二次電池を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明によ
れば、正極板と負極板をセパレータを介して捲回又は積
層してなる電極体および電解液を、出力端子に接続した
電極蓋を少なくとも一端部に備えた円筒形の電池ケース
に収納し、該電極蓋と該電池ケースとの間又は電極蓋の
一部にパッキンを介して、該電極蓋又は該出力端子と該
電池ケースとの間を電気的に絶縁してなるリチウム二次
電池であって、温度が９０〜１２０℃、相対湿度が８０
〜１００％ＲＨの条件下において、３０〜６０時間曝露
後の重量変化率Ｘが−５％＜Ｘ＜＋１％の範囲にあるこ
とを特徴とするリチウム二次電池が提供される。

【００１０】また、本発明においては、電極蓋と電池
ケースとの間隙にシーラントを充填してなることが好ま
しい。

【００１１】さらに、本発明においては、シーラント
がシリコーン樹脂系シーラント、エポキシ樹脂系シーラ
ントのいずれかであることが好ましく、パッキンがエチ
レンプロピレンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、
フッ素樹脂のいずれかであることが好ましい。

【００１２】また、電池ケース素材としてはアルミニ
ウム、アルミニウム合金、ステンレスのいずれかが好適
に選択される。

【００１３】なお、上述したリチウム二次電池の特徴
は、電池容量が２Ａｈ以上のリチウム二次電池に好適に
採用され、また、本発明のリチウム二次電池は、車載用
電池として好適に用いられる。

【００１４】また、本発明においては電気自動車又は
ハイブリッド電気自動車に好適に用いられ、さらに、エ
ンジン起動用に用いられることが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に基づ
き詳しく説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定
されるものではない。

【００１６】本発明に係るリチウム二次電池は、高温
高湿曝露試験後の重量変化率Ｘが−５％＜Ｘ＜＋１％の
範囲にあることが必要であり、−４．５％＜Ｘ＜＋０．
９％の範囲にあることが好ましく、−４％＜Ｘ＜＋０．
８％の範囲にあることがさらに好ましい。なお、このと
きの高温高湿曝露試験の条件は、温度が９０〜１２０
℃、相対湿度が８０〜１００％ＲＨにおいて、３０〜６
０時間曝露するというものである。以降、その詳細につ
いて説明する。

【００１７】図１は、２０個のリチウム二次電池の、
高温高湿曝露試験後重量変化に対する電池容量劣化率を
示したグラフである。このように、本発明に係るリチウ
ム二次電池の高温高湿曝露試験後の電池重量変化率Ｘ
は、−５％＜Ｘ＜＋１％の範囲内であるために、リチウ
ム二次電池のパルスサイクル試験２００００回後の容量
劣化率が８０％以上となり、優れたサイクル特性を示す
ことがわかる。これに対し、試験後の電池重量変化率Ｘ
が−５％＜Ｘ＜＋１％の範囲外である場合には、リチウ
ム二次電池の容量劣化が７０％を下回る結果を示した。
すなわち、高温高湿曝露試験後の重量変化と容量劣化率
は密接な関係を有しており、電池外部への液漏れや、内
部への水分浸入を抑制することが、長期間の使用に際し
て、電池容量が減少し難いといった特性を有する信頼性
の高い電池を提供することになる。

【００１８】なお、ここでいう液漏れとは、前述の条
件によるリチウム二次電池の高温高湿曝露試験終了後、
大気中で室温になるまで放冷し、目視等による液滴有無
の観察、又は、重量減少の測定によって認められ得る現
象のことである。また、高温高湿曝露試験の詳細、およ
び電池容量劣化率の測定方法については後述する。

【００１９】図２は、本発明のリチウム二次電池の一
実施形態を示す断面図であり、電池ケース２に内部電極
体１を収め、電解液（図示せず）を含浸し、エチレンプ
ロピレンゴムを始めとする樹脂材料からなるパッキン４
を介して電極蓋３を設置し、電池ケース２をかしめ加工
してなるリチウム二次電池１０を示している。本発明に
係るリチウム二次電池においては、電極蓋３の表面上に
おいて、パッキン４がシーラント８で被覆されてなるこ
とが好ましい。したがって、パッキン４と外気との接触
機会を効果的に遮断することができ、高温・高湿度とい
った過酷な外部環境下においても、パッキン４の劣化を
起こり難くすることが可能であると同時に、電池容量の
劣化等の不具合も生じ難いといった効果を奏する。

【００２０】さらに、図３は本発明のリチウム二次電
池の別の実施形態を示す断面図であり、電池ケース２に
内部電極体１を収め、電解液（図示せず）を含浸し、電
極蓋３を設置し、電池ケース２をかしめ加工および溶接
してなるリチウム二次電池１０を示している。このよう
に、パッキン４は電極蓋３の一部にあって、リチウム二
次電池１０の出力端子９と電池ケース２を電気的に絶縁
するように配されていてもよい。また、上記図２の場合
と同様、パッキン４がシーラント８で被覆されてなるこ
とが好ましく、これにより前述の如き効果を奏する。

【００２１】なお、図２及び図３中、リチウム二次電
池１０の下方部は省略されているが、当該リチウム二次
電池１０を構成する電池ケース２によってリチウム二次
電池１０の底部を形成している構造、又は、上方部と同
じく、電極蓋３、パッキン４等を有する構造のどちらで
あっても良い。

【００２２】一般に、単一材質によって構成されるパ
ッキンのみで、高いシール性と耐高温・高湿性を両立す
ることは困難である。しかし上記のように、本発明に係
るリチウム二次電池においては、パッキンの劣化が起こ
り難いため、長期間に渡って信頼性の高いシールが持続
される。したがって、パッキンを有する部分において高
いシール性と防水性、並びに電気的な絶縁等の特性を発
揮することができる。

【００２３】本発明の実施には、シリコーン樹脂系シ
ーラント、又は、エポキシ樹脂系シーラントのいずれか
を好適に用いることができる。これらのシーラントは安
価で入手が容易であるとともに取り扱いが簡便であるた
め、コストを抑えるとともに、信頼性のある防水効果を
奏することができる。

【００２４】なお、本発明のリチウム二次電池に用い
るシリコーン樹脂系シーラントとして、具体的には、主
シリコーン樹脂を含むＡ液と架橋剤および硬化触媒を含
むＢ液とからなる二液性樹脂、又は予めＡ液とＢ液を混
合した一液性樹脂等を用いることができる。さらに必要
に応じて、接着性を向上させるシランカップリング剤を
プライマーとして利用することで、当該リチウム二次電
池の電極蓋表面上において信頼性のある防水効果を奏す
ることができる。

【００２５】ここで、主シリコーン樹脂とは、ビニル
基（ＣＨ₂）等脂肪族不飽和結合を含有するシリコーン
樹脂であり、架橋剤とはハイドロジェンポリシロキサン
（ＳｉＨ）結合を有するシリコーン樹脂である。また、
付加反応とは、これら主シリコーン樹脂と架橋剤とがＰ
ｔ等の触媒存在下でヒドロシリル化反応により架橋を起
こしてエラストマーになることで、反応に伴う揮発成分
がなく、体積変化を生じないことが特徴である。

【００２６】また、本発明のリチウム二次電池に用い
るエポキシ樹脂系シーラントとして、１分子中にエポキ
シ基を２個以上持つポリマー（プレポリマー）と、その
プレポリマーと反応して架橋構造をつくる硬化剤とから
なるものを用いることができる。

【００２７】ここで、プレポリマーとは、さまざまな
タイプのものが知られているが、例えばビスフェノール
Ａとエピクロロヒドリンから合成されるもの等である。
また、硬化剤についても種々知られているが、ポリアミ
ンや酸無水物等を挙げることができる。この両者を混合
することにより、プレポリマー中のエポキシ基の開環反
応が起こり、架橋構造を形成する。なお、プレポリマー
の種類と硬化剤の組み合わせで物性は変化し、室温硬化
型、加熱硬化型等の性質を示すが、一般に接着性、含浸
性、寸法安定性、耐水性、耐薬品性等に優れていること
が特徴である。

【００２８】また、上記シーラントは電気絶縁性にも
優れており、これらのシーラントを用いることにより、
図２および図３に示すように電極蓋３又は出力端子９と
電池ケース２のより確実な絶縁を行うことが可能とな
る。したがって、長期信頼性が向上するばかりでなく、
安全性においても優れたリチウム二次電池を提供するこ
とが可能である。

【００２９】さらに、本発明においては、パッキンが
エチレンプロピレンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、フッ素樹脂のいずれかを素材とすることが好まし
い。これらの素材は弾力性を有し、適度な弾性維持率を
保ってシールすることが可能であるため、リチウム二次
電池外部への電解液漏洩防止効果を示すことができる。
したがって、本発明に係るリチウム二次電池、すなわち
パッキンがシーラントで被覆され、当該パッキンが外気
と遮断されてなる構造とすることにより、前記の電解液
漏洩防止効果だけでなく、リチウム二次電池内部への水
分浸入を防止することができるとともに、パッキンが直
接外気に接触しないことから、パッキンの劣化を起こり
難くするという効果を奏する。

【００３０】次に、本発明の詳細をリチウム二次電池
の作製方法を例に挙げて説明する。本発明におけるリチ
ウム二次電池の内部電極体は、正極板と負極板とが多孔
性ポリマーフィルムからなるセパレータを介して直接接
触しないように捲回して構成される。具体的には図４に
示すように、内部電極体１は、正極板１１と負極板１２
とをセパレータ１３を介して捲回して形成され、正負各
電極板１１・１２（以下、「電極板１１・１２」とい
う。）のそれぞれにタブ５が設けられる。このタブ５の
電極板１１・１２への取付けは、電極板１１・１２をセ
パレータ１３とともに捲回する時点で、超音波溶接等の
手段により行うことができる。なお、各タブ５の、電極
板１１・１２と接続された反対側の端部は、出力端子
（図示せず）もしくは出力端子に導通する電流取出端子
（図示せず）に取り付けられる。

【００３１】電極板１１・１２は、正極板１１につい
てはアルミニウム、チタン等、負極板１２については
銅、ニッケル等の金属箔を集電体とし、それぞれの金属
箔の両面に電極活物質を塗布して電極活物質層を形成す
ることにより作製する。また、タブ５はこのような金属
箔の一辺に配設され、一般的に、内部電極体１を作製し
た際に、電極板１１・１２のタブ５が取付けられた部分
が外周側へ膨らむことのないように、薄帯状のものが用
いられる。このとき、１つのタブ５が電極板１１・１２
における一定面積からの集電を行うように、ほぼ等間隔
に配設されることが好ましく、タブ５の材質はタブ５が
取付けられる金属箔と同材質とされる場合が多い。

【００３２】正極板１１の作製に使用される正極活物
質としては、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ₂）やニ
ッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ₂）あるいはマンガン酸
リチウム（ＬｉＭｎ₂Ｏ₄）等のリチウム遷移金属複合酸
化物が用いられるが、本発明においては、特にマンガン
酸リチウムが用いられ、他の正極活物質を用いた場合と
比較して、正極活物質層の抵抗を小さくすることがで
き、好ましい。

【００３３】なお、マンガン酸リチウムは、このよう
な化学量論組成（ストイキオメトリー組成）のものに限
定されるものではなく、Ｍｎの一部を１以上の他の元素
で置換した、一般式ＬｉＭ_XＭｎ_2-XＯ₄（Ｍは置換元
素、Ｘは置換量を表す。）で表されるマンガン酸リチウ
ムも好適に用いられる。このような元素置換を行ったマ
ンガン酸リチウムにおいては、Ｌｉ／Ｍｎ比が０．５超
となる。

【００３４】置換元素Ｍとしては、以下、元素記号で
列記するが、Ｌｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｚｎ、
Ｂ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｐ、Ｖ、Ｓ
ｂ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗを挙げることができ、理論
上、Ｌｉは＋１価、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｚｎは＋
２価、Ｂ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒは＋３価、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓ
ｎは＋４価、Ｐ、Ｖ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｔａは＋５価、Ｍ
ｏ、Ｗは＋６価のイオンとなり、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄中に固溶
する元素である。但し、Ｃｏ、Ｓｎについては＋２価の
場合、Ｆｅ、ＳｂおよびＴｉについては＋３価の場合、
Ｍｎについては＋３価、＋４価の場合、Ｃｒについては
＋４価、＋６価の場合もあり得る。

【００３５】したがって、各種の置換元素Ｍは混合原
子価を有する状態で存在する場合があり、また、酸素の
量については、必ずしもストイキオメトリー組成で表さ
れるように４であることを必要とせず、結晶構造を維持
するための範囲内で欠損して、あるいは過剰に存在して
いても構わない。

【００３６】なお、正極活物質の導電性を向上させる
ために、アセチレンブラックやグラファイト粉末等のカ
ーボン粉末を電極活物質に混合することが好ましい。一
方、負極活物質としては、ソフトカーボンやハードカー
ボンといった、アモルファス系炭素質材料や、人造黒
鉛、天然黒鉛等の炭素質粉末が用いられる。これらの電
極活物質はスラリー化され、集電体へ塗布、固着されて
電極板１１・１２が作製される。

【００３７】セパレータ１３としては、マイクロポア
を有するリチウムイオン透過性のポリエチレンフィルム
を、多孔性のリチウムイオン透過性のポリプロピレンフ
ィルムで挟んだ三層構造としたものが好適に用いられ
る。これは、内部電極体１の温度が上昇した場合に、ポ
リエチレンフィルムが約１３０℃で軟化してマイクロポ
アが潰れてリチウムイオンの移動、すなわち電池反応を
抑制する安全機構を兼ねたものである。そしてこのポリ
エチレンフィルムを、より軟化温度の高いポリプロピレ
ンフィルムで挟持することによって、セパレータ１３と
電極板１１・１２との接触・溶着を防止することができ
る。

【００３８】電解液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）、ジメチル
カーボネート（ＤＭＣ）、プロピレンカーボネート（Ｐ
Ｃ）といった炭酸エステル系のもの、γ−ブチロラクト
ン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル等の有機溶媒
の単独溶媒もしくは混合溶媒に、電解質としてのＬｉＰ
Ｆ₆やＬｉＢＦ₄等のリチウム錯体フッ素化合物、あるい
はＬｉＣｌＯ ₄といったリチウムハロゲン化合物等を１
種類もしくは２種類以上を溶解した非水系の有機電解液
が好適に用いられる。

【００３９】さて、次に図２を用いて本発明に係るリ
チウム二次電池の実施形態の詳細を説明する。リチウム
二次電池１０の上部は、内部電極体１に取り付けられ
た、タブ５が電極蓋３を貫通するように設けられた出力
端子９に接続されている。電池ケース２との間には絶縁
性のパッキン４を設け、かしめ加工により電池ケース２
の一端を封止するようにして取付けられた構造である。
また、内部には前記電解液が含浸されている。

【００４０】上述のように作製したリチウム二次電池
１０について、電極蓋３の表面上において、パッキン４
を介して封止された電極蓋３と電池ケース２の間隙を埋
めるように、シリコーン樹脂系シーラント、又はエポキ
シ樹脂系シーラントを充填し、本発明に係るリチウム二
次電池を作製する。

【００４１】一方、本発明に係るリチウム二次電池に
おいて、使用される電池ケースの素材は、アルミニウム
もしくはアルミニウム合金あるいはステンレスであるこ
とが好ましい。このような材料は各種の径のものが市販
されているために入手が容易でしかも安価であり、さら
に、端部の加工を容易に行うことが可能なため、低コス
トながら信頼性の高いリチウム二次電池の作製が可能と
なる。なお、アルミニウムとは純アルミニウムを指す
が、純度として９０％以上のものであれば、問題なく用
いることが可能である。なお、同時に使用される電極蓋
３の材質には、通常は金属材料が用いられる。

【００４２】上述した本発明に係るリチウム二次電池
の特徴は、特に、電池容量が２Ａｈ以上である大型の電
池に好適に採用されるが、このような容量以下の電池に
適用することを妨げるものではない。また、本発明のリ
チウム二次電池は、大容量、低コスト、高信頼性という
特徴を生かし車載用電池として、さらには、電気自動車
又はハイブリッド電気自動車に用いることが好ましいと
ともに、高電圧を必要とされるエンジン起動用としても
特に好適に用いることができる。

【００４３】以上、本発明に係るリチウム二次電池に
ついて実施形態を示しながら説明してきたが、本発明が
上記実施の形態に限定されるものでないことはいうまで
もない。

【００４４】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施結果を説明す
る。（実施例１〜１５）パッキン材としてエチレンプロピレ
ンゴム、又はポリプロピレンを使用し、図２に示すよう
なかしめ加工部６の形状を有するリチウム二次電池の本
体を作製した。次いで、シーラント剤としてシリコーン
樹脂系、又はエポキシ樹脂系シーラントを使用し、同じ
く図２に示すように、電極蓋３と電池ケース２との間隙
を埋めるようにシールを施してリチウム二次電池１０を
作製した（実施例１〜１５）後、高温高湿曝露試験を行
った。試験方法は、高温高湿曝露試験装置（タバイエス
ペック社製、高度加速寿命試験装置（ＨＡＳＴチャンバ
ー）、ＥＨＳ−２２０（Ｍ）型）を使用し、試験温度１
０３〜１１０℃、試験湿度（相対湿度）９０％ＲＨ又は
９８％ＲＨの条件下で５０又は１００時間放置した。次
に、各サンプルを室温下、大気中にて放冷した後に各リ
チウム二次電池の重量を測定し、試験前の電池重量から
重量変化を算出した。結果を表１に示す。なお、表１の
記載中「かしめ代」とは、下記式（１）にて算出される
数値（％）をいう。かしめ代（％）＝（１−（かしめ加工後のパッキン厚み／かしめ加工前のパッキン厚み））×１００…（１）

【００４５】

【表１】

【００４６】（比較例１〜５）シーラント剤を使用した
シールを設けない以外は、前記実施例１〜１５と同様の
手法によって、図５に示すようなリチウム二次電池１０
を作製した（比較例１〜５）。

【００４７】（パルスサイクル試験）上述した高温高湿
曝露試験を行った後の各リチウム二次電池について、図
６に示される充放電サイクルを１サイクルとして、これ
を繰り返すことにより耐久試験を行った。１サイクルは
放電深度５０％の充電状態の電池を１０Ｃ（放電レー
ト）相当の電流１００Ａにて９秒間放電した後１８秒間
休止し、その後７０Ａで６秒間充電後、続いて１８Ａで
２７秒間充電し、再び５０％の充電状態とするパターン
に設定した。なお、充電の２回目（１８Ａ）の電流値を
微調整することにより、各サイクルにおける放電深度の
ずれを最小限に止めた。また、電池容量の変化を知るた
めに、０．２Ｃの電流強さで充電停止電圧４．１Ｖ、放
電停止電圧２．５Ｖとした容量測定を行い、２００００
サイクル経過後の電池容量を初回の電池容量で除した値
により電池容量劣化率を求めた。結果を表１、および高
温高湿曝露試験後重量変化に対する電池容量劣化率をプ
ロットしたグラフを図１に示す。

【００４８】（考察）表１に示すように、本発明に係る
リチウム二次電池は電極蓋と電池ケースとの間隙にシー
ルを設けてなるものであることから、高温高湿曝露試験
後の電池重量に変化が少なく、またサイクル経過後の電
池容量の減少が顕著でないことから、サイクル特性に優
れたリチウム二次電池であることを確認した。なお、使
用するパッキン材とシーラント剤の組み合わせは、いず
れの場合においても良好な結果が得られた。さらに図１
に示すように、高温高湿曝露試験後の電池重量変化率Ｘ
が、−５％＜Ｘ＜＋１％の範囲である本発明に係るリチ
ウム二次電池は、パルスサイクル試験２００００回後の
容量劣化率が８０％以上であり、サイクル特性に優れて
いることが判明した。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のリチウ
ム二次電池によれば、所定の高温・高湿条件下における
曝露試験後の重量変化率が所定の範囲内であるため、サ
イクル特性に優れている。したがって、長期安定性およ
び信頼性の付与された製品であり、過酷な環境条件にお
いて高出力を長期間維持する、例えば車載用電池等とし
て好ましい特性を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】リチウム二次電池の高温高湿曝露試験後重量
変化に対する電池容量劣化率を示したグラフである。

【図２】本発明のリチウム二次電池の一実施形態を示
す断面図である。

【図３】本発明のリチウム二次電池の別の実施形態を
示す断面図である。

【図４】捲回型内部電極体の構造を示す斜視図であ
る。

【図５】従来のリチウム二次電池の一実施形態を示す
断面図である。

【図６】サイクル試験における充放電パターンを示す
グラフである。

【符号の説明】１…内部電極体、２…電池ケース、３…電極蓋、４…パ
ッキン、５…タブ、６…かしめ加工部、７…くびれ部、
８…シーラント、９…出力端子、１０…リチウム二次電
池、１１…正極板、１２…負極板、１３…セパレータ、
１５…溶接部。

フロントページの続きＦターム(参考） 5H011 AA13 BB04 CC06 GG02 GG05 HH02 HH03 JJ14 KK02 KK04 5H029 AJ05 AJ12 AK03 AL07 AL08 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 BJ12 BJ14 DJ02 DJ03 EJ01 EJ12 HJ00 HJ14 HJ19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極板と負極板をセパレータを介して捲
回又は積層してなる電極体および電解液を、出力端子に
接続した電極蓋を少なくとも一端部に備えた円筒形の電
池ケースに収納し、該電極蓋と該電池ケースとの間又は
電極蓋の一部にパッキンを介して、該電極蓋又は該出力
端子と該電池ケースとの間を電気的に絶縁してなるリチ
ウム二次電池であって、温度が９０〜１２０℃、相対湿度が８０〜１００％ＲＨ
の条件下において、３０〜６０時間曝露後の重量変化率
Ｘが−５％＜Ｘ＜＋１％の範囲にあることを特徴とする
リチウム二次電池。
【請求項２】パッキンがシーラントで被覆され、該パ
ッキンが外気と遮断されてなる請求項１記載のリチウム
二次電池。
【請求項３】該シーラントがシリコーン樹脂系シーラ
ント、エポキシ樹脂系シーラントのいずれかである請求
項２記載のリチウム二次電池。
【請求項４】パッキンがエチレンプロピレンゴム、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂のいずれかで
ある請求項１〜３のいずれか一項に記載のリチウム二次
電池。
【請求項５】電池ケースがアルミニウム、アルミニウ
ム合金、ステンレスのいずれかである請求項１〜４のい
ずれか一項に記載のリチウム二次電池。
【請求項６】電池容量が２Ａｈ以上である請求項１〜
５のいずれか一項に記載のリチウム二次電池。
【請求項７】車載用電池である請求項１〜６のいずれ
か一項に記載のリチウム二次電池。
【請求項８】電気自動車又はハイブリッド電気自動車
に用いられる請求項７記載のリチウム二次電池。
【請求項９】エンジン起動用に用いられる請求項７記
載のリチウム二次電池。