JP2002260742A

JP2002260742A - 非水電解質二次電池

Info

Publication number: JP2002260742A
Application number: JP2001052064A
Authority: JP
Inventors: Jun Monma; 旬門馬; Katsuyuki Sakurai; 勝之櫻井; Hiroyuki Hasebe; 裕之長谷部
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2002-09-13

Abstract

(57)【要約】【課題】大電流放電時における放電容量が向上された
非水電解質二次電池を提供することを目的とする。【解決手段】正極４と負極６と前記正極４及び前記負
極６間に配置されるセパレータ５とを有する電極群３
と、非水電解液とを備える非水電解質二次電池におい
て、前記正極４及び前記負極６のうちの少なくとも一方
の電極と前記セパレータ５の界面の少なくとも一部に潤
滑剤層１５が存在することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液を備え
る非水電解質二次電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子技術の進歩により電子機器の
高性能化、小型化、ポータブル化が進み、これら携帯用
電子機器に使用される電池をより高エネルギー密度化す
ることが要求されている。これら電子機器では従来から
ニッケル・カドミウム電池や鉛電池等の水系の二次電池
が多用されているものの、これら水系の二次電池は放電
電位が低いために十分なエネルギー密度を得ることが困
難であった。

【０００３】最近、高エネルギー密度が得られる電池シ
ステムとして、例えば炭素材料のようなリチウムイオン
をドープ且つ脱ドープ可能な物質を含む負極を用いる非
水電解質二次電池の研究が活発化している。非水電解質
二次電池は、自己放電が起こり難く、しかもメモリー効
果がないという利点を有する。更に、正極に酸化還元電
位の高いリチウム含有複合酸化物を用いると、電池電圧
が高くなるため、電池のエネルギー密度を高くすること
が可能である。

【０００４】一方、負極の炭素材料としては、例えば、
結晶構造が発達した鱗片状黒鉛（グラファイト）類が用
いられている。鱗片状のグラファイト類は、比較的容易
に入手でき、結晶性が高く、さらに真密度が高い。した
がって、鱗片状グラファイト類を負極の活物質として使
用すれば、負極の活物質充填密度を高くすることができ
るため、エネルギー密度をさらに高めることが可能にな
る。

【０００５】ところで、特開平６−３６７９９号の公開
公報には、Ｌｉを吸蔵放出可能な金属カルコゲン化物ま
たは金属酸化物を主材とする正極と、Ｌｉを吸蔵放出可
能な無機化合物を主材とする負極と、これら正負両極間
に介装されたセパレータとを備えてなるリチウム二次電
池において、前記無機化合物として層間隔の大きい窒化
物または炭化物を用いることにより、負極におけるＬｉ
の吸蔵放出を円滑に進行させ、容量を向上させることが
開示されている。窒化物には、窒化ホウ素、窒化マンガ
ン、窒化リチウムが使用されている。

【０００６】しかしながら、窒化ホウ素は電子伝導性が
小さいため、窒化ホウ素をリチウムイオン受容体として
含む負極を備えたリチウム二次電池によると、高電圧、
かつ大電流での充放電において高い放電容量を得ること
が困難である。

【０００７】また、特開平１１−８６８２４号公開公報
には、一対の電極と、これら電極の間に介在して電極間
隔を定めるセパレータと、電解質とを備える非水電解質
二次電池において、セパレータ中に窒化ホウ素及び／ま
たは窒化アルミニウムを含有させることによって、セパ
レータの熱放散性を高め、それにより発火及び異常発熱
を防止することが開示されている。

【０００８】さらに、炭素材料を活物質として負極に使
用した場合に、炭素材料の表面を窒化ホウ素の薄膜で覆
うことが、例えば特開平１１−２１１１６号の公開公報
に開示されている。しかしながら、活物質粒子１つ１つ
の表面を窒化ホウ素の薄膜で覆うと、活物質粒子の電子
伝導率が低下するため、高電圧かつ大電流で充放電を行
うことが困難になる。

【０００９】一方、特開２０００−２２６５６８号公開
公報には、砥石中に窒化ホウ素を含有させることによ
り、砥石の潤滑性を高めることが開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、大電
流放電時における放電容量が向上された非水電解質二次
電池を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の非水
電解質二次電池は、正極と負極と前記正極及び前記負極
間に配置されるセパレータとを有する電極群と、非水電
解液とを備える非水電解質二次電池において、前記正極
及び前記負極のうちの少なくとも一方の電極と前記セパ
レータの界面の少なくとも一部に潤滑剤層が存在するこ
とを特徴とするものである。

【００１２】本発明に係る第２の非水電解質二次電池
は、正極集電体及び前記正極集電体に担持される正極合
剤層を含む正極と負極集電体及び前記負極集電体に担持
される負極合剤層を含む負極との間にセパレータを介在
して渦巻き状に捲回した電極群と、非水電解液とを備え
る非水電解質二次電池において、（ａ）前記正極合剤層
の巻き始め端部から前記正極合剤層の長さ３０％以内の
領域と前記セパレータの界面に潤滑剤層が存在するか、
（ｂ）前記負極合剤層の巻き始め端部から前記負極合剤
層の長さ３０％以内の領域と前記セパレータの界面に潤
滑剤層が存在するか、もしくは前記（ａ）及び前記
（ｂ）の双方の条件を満足することを特徴とするもので
ある。

【００１３】本発明に係る第３の非水電解質二次電池
は、正極と負極がその間にセパレータが介在された状態
で扁平形状に捲回されることにより一対の湾曲部を有す
る電極群と、非水電解液とを備える非水電解質二次電池
において、前記電極群の少なくとも一方の湾曲部では、
前記正極及び前記負極のうちの少なくとも一方の電極と
前記セパレータの界面の少なくとも一部に潤滑剤層が存
在することを特徴とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係わる非水電解質二次電
池は、容器と、前記容器内に収納され、正極及び負極の
間にセパレータを介在した電極群と、前記容器内に収容
される非水電解液とを備える。この二次電池において
は、前記正極及び前記負極のうちの少なくとも一方の電
極の表面の少なくとも一部と前記セパレータの界面に潤
滑剤層が介在されている。

【００１５】以下、負極、正極、セパレータ、潤滑剤
層、非水電解液および容器について説明する。

【００１６】１）負極この負極は、リチウムを吸蔵（ドープ）かつ放出（脱ド
ープ）することが可能な負極活物質を含む。

【００１７】負極活物質には、リチウムをドープかつ脱
ドープ可能な炭素材料を用いることが好ましい。このよ
うな炭素材料としては、例えば熱分解炭素、コークス
類、人造黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼
成体、炭素繊維、活性炭などを挙げることができる。中
でも、鱗片状黒鉛（グラファイト）類が好ましい。鱗片
状黒鉛類は、比較的容易に入手でき、結晶構造が発達し
ていて結晶性が高いために真密度が高い。よって、鱗片
状黒鉛類を含む負極は、活物質充填密度を高くすること
ができるため、二次電池のエネルギー密度を向上するこ
とができる。

【００１８】この負極は、例えば、負極活物質、バイン
ダ樹脂およびバインダ樹脂溶解用溶媒を混合することに
より負極合剤スラリを調製し、前記スラリを集電体に塗
布し、乾燥することによって作製される。

【００１９】前記バインダ樹脂には、例えば、フッ化物
系樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリビニル
アルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、カルボ
キシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシプロピル
メチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシエチルメチ
ルセルロース（ＨＥＭＣ）、スチレンブタジエンゴム
（ＳＢＲ）などを用いることができる。フッ化物系樹脂
としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄ
Ｆ）、ポリ六フッ化プロピレン、ポリ三フッ化塩化エチ
レン、ポリ五フッ化プロピレン、あるいはこれらの共重
合体等を挙げることができる。中でも、ＰＶｄＦが好ま
しい。

【００２０】バインダ樹脂としてフッ化物系樹脂を使用
する場合、バインダ樹脂溶解用溶媒としては、例えば、
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチル
ホルムアミド、テトラハイドロフラン、Ｎ−メチル−２
−ピロリドン等を使用することができる。特に、バイン
ダ樹脂としてＰＶｄＦを使用した場合には、Ｎ−メチル
−２−ピロリドンを使用することが好ましい。

【００２１】バインダ樹脂として、水に溶解する樹脂や
エマルジョンとして水に混濁するものを使用する際、バ
インダ樹脂溶解用溶媒として水を使用することができ
る。前述したバインダ樹脂の中で水に溶ける樹脂は、Ｐ
ＶＡ、ＰＥ、ＣＭＣ、ＨＰＭＣ、ＨＥＭＣである。一
方、エマルジョンとして水に混濁する樹脂は、ＳＢＲで
ある。

【００２２】前記集電体としては、多孔質な導電性基
板、または無孔の導電性基板を使用することができる。
前記集電体は、例えば、銅、ニッケル等から形成するこ
とができる。特に、集電体として無孔の導電性基板を使
用することが好ましい。

【００２３】２）正極この正極に含有される正極活物質としては、例えば、リ
チウム含有複合酸化物を使用することができる。特に、
リチウム含有複合酸化物としては、組成がＬｉｘＭＯ₂
（ただし、前記Ｍは遷移金属であり、モル比ｘは０．０
５≦ｘ≦１．１を示す）で表されるものが好ましい。前
記組成式で表されるリチウム含有複合酸化物の中でも、
前記ＭとしてＣｏ，ＮｉおよびＭｎよりなる群から選択
される１種類以上を使用するものが好ましい。また前記
ＭがＭｎであるリチウム含有複合酸化物には、ＬｉｘＭ
ｎ₂Ｏ₄及びＬｉｘＭｎＯ₂が包含される。

【００２４】この正極に含有される導電材としては、例
えば、カーボンブラック、グラファイト等を挙げること
ができる。前記導電材の形状は、例えば、球状、繊維
状、粒状、鱗片状、板状にすることができる。

【００２５】この正極は、例えば、正極活物質、導電
材、バインダ樹脂およびバインダ樹脂溶解用溶媒を混合
することにより、正極合剤スラリを調製し、前記スラリ
を集電体に塗布し、乾燥することによって作製される。

【００２６】前記バインダ樹脂には、例えば、フッ化物
系の樹脂を用いることができ、具体的にはポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリ六フッ化プロピレン、ポリ
三フッ化塩化エチレン、ポリ五フッ化プロピレン、ある
いはこれらの共重合体等を挙げることができる。なかで
もポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）が好ましい。また
前記バインダ樹脂溶解用溶媒としては、例えば、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルホルム
アミド、テトラハイドロフラン、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン等を使用することができる。特にバインダ樹脂と
してＰＶｄＦを使用した場合には、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドンを使用することが好ましい。

【００２７】前記集電体としては、多孔質な導電性基
板、または無孔の導電性基板を使用することができる。

【００２８】前記集電体は、例えば、アルミニウム、ニ
ッケル等から形成することができる。特に、集電体とし
て無孔の導電性基板を使用することが好ましい。

【００２９】３）セパレータ前記セパレーターは、多孔質シートから成形することが
できる。前記多孔質シートとしては、例えば、多孔質フ
ィルム、もしくは不織布を用いることができる。前記多
孔質シートは、例えばポリオレフィン及びセルロースか
ら選ばれる少なくとも１種類の材料からなることが好ま
しい。前記ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチ
レン、ポリプロピレンを挙げることができる。中でも、
ポリエチレンか、あるいはポリプロピレン、または両者
からなる多孔質フィルムは、二次電池の安全性を向上で
きるため、好ましい。

【００３０】４）潤滑剤層この潤滑剤層は、正極及び負極のうちの少なくとも一方
の電極の表面の少なくとも一部とセパレータの間に介在
され、潤滑作用により電極とセパレーターの過度な密着
状態を防ぐ効果を有する。

【００３１】潤滑剤層に含まれる潤滑剤には、セパレー
ターの絶縁性を阻害する要因になるものは使用しにく
く、絶縁性を有するものが望ましい。また、電池の電気
化学反応において酸化還元反応を生じるものは使用しに
くく、電池反応下においても安定な物性を保てるものが
望ましい。このようなことから炭素質材料以外の潤滑剤
を使用することが好ましい。ここでいう炭素質材料に
は、前述した負極に使用されるリチウムを吸蔵・放出す
ることが可能な炭素材料の他に、リチウムを吸蔵・放出
する機能を持たないものも包含される。リチウムを吸蔵
・放出することが可能な炭素材料を主成分として含む潤
滑剤層は、非水電解液と反応して表面に皮膜が形成され
やすいため、十分な潤滑作用を得られなくなる恐れがあ
る。

【００３２】好ましい潤滑剤としては、例えば、無機固
体の潤滑剤等を挙げることができる。無機固体の潤滑剤
としては、例えば、六方晶系の窒化ホウ素、二硫化モリ
ブデン、滑石〔タルク〕などを挙げることができる。潤
滑剤層に含有される潤滑剤の種類は、１種類または２種
類以上にすることができる。中でも、化学的安定性にす
ぐれ、副反応等を生じにくい六方晶系の窒化ホウ素を主
成分とする潤滑剤層が望ましい。ここで、主成分とは、
潤滑剤層を構成する全成分のうちで最も存在比率が高い
成分を意味する。

【００３３】潤滑剤層は、例えば、溶媒中に潤滑剤を粉
末粒子の形で分散させた潤滑剤前駆体をスプレー塗布や
コーティング塗工、スクリーン印刷等によって電極表面
に塗布して形成することができる。また、かかる溶媒中
に樹脂を添加し、この樹脂により電極表面に潤滑剤層を
固定しても良い。溶媒としては、アルコールのような有
機溶媒などを使用することができる。なお、セパレータ
の表面に潤滑剤層前駆体を塗布すると、前駆体の大部分
がセパレータ中に浸透するため、正極並びに負極とセパ
レータとの密着度を緩和することが困難になるばかり
か、セパレータの通気性が阻害されて非水電解液の透過
性が低下し、イオン導電性が劣化することにより電池の
内部抵抗が増大する可能性がある。

【００３４】潤滑剤層には、樹脂や有機溶媒のような副
成分が含まれていても良い。

【００３５】潤滑剤層の形成量は、潤滑剤層が形成され
る電極の重量に対して重量比で０．００５重量部〜５重
量部の範囲にすることが好ましい。これは次のような理
由によるものである。形成量を０．００５重量部未満に
すると、潤滑剤層による潤滑作用が不足して大電流（特
に、高電圧かつ大電流）で高い放電特性を得ることが困
難になる可能性がある。一方、形成量が５重量部を超え
ると、電極とセパレータとの膜間距離が増加して大電流
（特に、高電圧かつ大電流）での放電特性を向上するこ
とが困難になる恐れがあるばかりか、サイクル寿命等が
低下する恐れがある。形成量のより好ましい範囲は、
０．０１重量部〜３重量部の範囲であり、さらに好まし
い範囲は０．０５重量部〜１重量部の範囲である。

【００３６】この潤滑剤層は、電池反応に寄与しないた
め、電極表面全体が潤滑剤層で被覆されると電極と電解
液との接触が阻害され、リチウムイオンの電極中へのド
ープ、脱ドープ反応を抑制してしまうことが懸念され
る。したがって、前記潤滑剤層は、正極表面の一部か、
負極表面の一部か、もしくは正負極両電極の表面の一部
に存在させることが好ましい。中でも、正極表面の一部
にのみ潤滑剤層を形成することが好ましい。このような
構成にすることによって、高電圧かつ大電流で放電した
際にも高い放電容量を得ることができると共に、優れた
充放電サイクル特性を実現することができる。これは、
負極表面に非水電解液との反応による保護皮膜が十分に
形成されて非水電解液の還元分解が抑えられることに起
因するか、もしくは、正極の方が負極に比べてセパレー
タに密着しやすい傾向があるため、正極側に形成するこ
とによって電解液の浸透性が著しく改善されることによ
るものと推測される。

【００３７】また、正極及び負極のうちの少なくとも一
方の電極表面の一部に潤滑剤層を形成する際、正極と負
極との間にセパレータを介在して渦巻状に捲回した電極
群を備える非水電解質二次電池においては、捲回時の曲
率半径が小さい電極合剤層の捲回開始部分に潤滑剤層を
形成することが好ましい。一方、正極と負極がその間に
セパレータが介在された状態で扁平形状に捲回されるこ
とにより一対の湾曲部を有する電極群を備える非水電解
質二次電池においては、電極群の少なくとも一方の湾曲
部分に位置する電極の片面の少なくとも一部か、もしく
は電極群の少なくとも一方の湾曲部分に位置する電極の
両面の少なくとも一部に潤滑剤層を形成することが望ま
しい。

【００３８】５）非水電解液この非水電解液は、非水溶媒と、前記非水溶媒に溶解さ
れる電解質とを含有する。

【００３９】前記非水溶媒としては、例えば、炭酸エチ
レン、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン、γ−ブチロラク
トン等の高誘電率溶媒である環状炭酸エステルや、１，
２−ジメトキシエタン、２−メチルテトラハイドロフラ
ン、炭酸ジメチル、炭酸メチルエチル、炭酸ジエチルの
ような低粘度溶媒等を挙げることができる。なかでも炭
酸エチレンと炭酸エチルメチルとの混合溶媒を好ましく
使用することができる。また樹脂層を含むシートから容
器を構成する場合には、高温貯蔵時の容器の膨れを抑制
することができるため、γ−ブチルラクトンを含有する
非水溶媒が好ましい。

【００４０】前記電解質としては、例えば、ＬｉＣｌＯ
₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＣｌ
Ｏ₄、ＬｉＢｒ、ＣＨ₃ＳＯ₃Ｌｉ、ＣＦ₃ＳＯ₃Ｌｉ
などを挙げることができる。

【００４１】６）容器容器の形状は、例えば、有底円筒形、有底矩形筒型、袋
状等にすることができる。

【００４２】この容器は、例えば、樹脂、樹脂層を含む
シート（例えば、ラミネートフィルム）、金属、金属フ
ィルム等から形成することができる。

【００４３】樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等を挙げることができる。

【００４４】前記シートに含まれる樹脂には、例えば、
ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィ
ン、アイオノマー等を使用することができる。

【００４５】樹脂層を含むシートとしては、金属層と、
前記金属層の両面に配置された樹脂層とが一体化された
シートを用いることが望ましい。前記金属層は、水分を
遮断する役割をなす。前記金属層は、例えば、アルミニ
ウム、ステンレス、鉄、銅、ニッケル等から形成するこ
とができる。中でも、軽量で、水分を遮断する機能が高
いアルミニウムが好ましい。前記金属層は、１種類の金
属から形成しても良いが、２種類以上の金属層を一体化
させたものから形成しても良い。前記２つの樹脂層のう
ち、外部と接する樹脂層は前記金属層の損傷を防止する
保護層としての役割をなす。この外部保護層は、１種類
の樹脂層、もしくは２種類以上の樹脂層から形成され
る。一方、内部の樹脂層は、非水電解液による金属層の
腐食を防止する役割をなす。この内部樹脂層は、１種類
の樹脂層、もしくは２種類以上の樹脂層から形成され
る。また、熱融着により容器を封止するためには、内部
樹脂層の表面に熱可塑性樹脂を配することが望ましい。

【００４６】前記金属としては、例えば、鉄、ステンレ
ス、アルミニウム等を挙げることができる。

【００４７】前記金属フィルムは、例えば、鉄、ステン
レス、アルミニウム等から形成することができる。

【００４８】本発明に係る非水電解質二次電池の好まし
い一例を図１〜図６を参照して説明する。

【００４９】まず、円筒形非水電解質二次電池の例を説
明する。

【００５０】この円筒形非水電解質二次電池は、正極と
負極の間にセパレータを介在して渦巻き状に捲回した電
極群と、非水電解液とを備えるものである。正極は、正
極集電体及び前記正極集電体の片面もしくは両面に担持
される正極合剤層を含む。一方、負極は、負極集電体及
び前記負極集電体の片面もしくは両面に担持される負極
合剤層を含む。この二次電池において、（ａ）前記正極
合剤層の巻き始め端部から前記正極合剤層の長さ３０％
以内の領域と前記セパレータの界面に潤滑剤層が存在す
るか、（ｂ）前記負極合剤層の巻き始め端部から前記負
極合剤層の長さ３０％以内の領域と前記セパレータの界
面に潤滑剤層が存在するか、もしくは前記（ａ）及び前
記（ｂ）の双方の条件を満足する。

【００５１】図１に示すように、例えばステンレスから
なる有底円筒状の容器１の底部には、絶縁板２が配置さ
れている。電極群３は、前記容器１内に収納されてい
る。前記電極群３は、正極４、セパレーター５及び負極
６をこの順序で積層した帯状物を渦巻き状に捲回した構
造になっている。

【００５２】前記容器１内には、非水電解液が収容され
ている。中央部に孔が開口されたＰＴＣ素子７、前記Ｐ
ＴＣ素子７上に配置された安全弁８および前記安全弁８
に配置された帽子形状の正極端子９は、前記容器１の上
部開口部に絶縁ガスケット１０を介してかしめ固定され
ている。なお、前記正極端子９には、ガス抜き孔（図示
しない）となる安全機構が組み込まれている。

【００５３】正極リード１０ａの一端は、前記正極４
に、他端は前記ＰＴＣ素子７にそれぞれ接続されてい
る。前記負極６は、図示しない負極リードを介して負極
端子である前記容器１に接続されている。

【００５４】図２に示すように、正極４は、正極集電体
１１と、前記正極集電体１１の両面に担持される正極合
剤層１２とを有する。一方、負極６は、負極集電体１３
と、前記負極集電体１３の両面に担持される負極合剤層
１４とを有する。六方晶系窒化硼素のような無機固体潤
滑剤を主成分として含む潤滑剤層１５は、正極４の正極
合剤層１２とセパレータ５の間並びに負極６の負極合剤
層１４とセパレータ５の間に介在されている。正極合剤
層１２とセパレータ５の間に介在される潤滑剤層１５の
形成面積は、図３に示すように、符号Ｌ₀で表される短
手方向の端部を正極合剤層１２の巻き始め端部とした
際、正極合剤層１２の巻き始め端部Ｌ₀から正極合剤層
長さＬの３０％以内の領域Ｘとすることが望ましい。一
方、負極合剤層１４とセパレータ５の間に介在される潤
滑剤層１５の形成面積は、図３の正極合剤層と同様に、
負極合剤層１４の巻き始め端部から負極合剤層長さの３
０％以内の領域Ｘとすることが望ましい。潤滑剤層１５
の形成面積が正極合剤層１２の巻き始め端部Ｌ₀から正
極合剤層長さＬの３０％を超える大きさとなるか、もし
くは潤滑剤層１５の形成面積が負極合剤層１４の巻き始
め端部から負極合剤層長さの３０％を超える大きさにな
ると、大電流（特に、高電圧かつ大電流）での充放電に
おいて高い放電容量を得られなくなる恐れがある。正極
合剤層１２とセパレータ５の間に介在される潤滑剤層１
５の形成面積は、正極合剤層１２の巻き始め端部から正
極合剤層長さＬの１５％以内の領域とすることがより望
ましい。一方、負極合剤層１４とセパレータ５の間に介
在される潤滑剤層１５の形成面積は、負極合剤層１４の
巻き始め端部から負極合剤層長さの１５％以内の領域と
することがより望ましい。なお、電極合剤層（正極合剤
層または負極合剤層）の一方の面とセパレータ間に介在
される潤滑剤層の面積と、電極合剤層の他方の面とセパ
レータの間に介在される潤滑剤層の面積は、等しくする
こともできるし、また異ならせることも可能である。

【００５５】次いで、本発明に係る非水電解質二次電池
のさらに別な例について説明する。

【００５６】この非水電解質二次電池は、正極と負極が
その間にセパレータが介在された状態で扁平形状に捲回
されることにより一対の湾曲部を有する電極群と、非水
電解液とを備える。この二次電池において、前記電極群
の少なくとも一方の湾曲部では、前記正極及び前記負極
のうちの少なくとも一方の電極と前記セパレータの間の
少なくとも一部に潤滑剤層が介在されている。潤滑剤層
は、電極の片面に形成しても、両面に形成しても良い。

【００５７】このような非水電解質二次電池の一例であ
る角形非水電解質二次電池および薄型非水電解質二次電
池を図４〜図６を参照して説明する。なお、図４〜図６
においては、前述した図１〜図３と同様な部材について
は同符号を伏して説明を省略する。

【００５８】図４に示すように、例えばステンレスから
なる有底矩形筒型の容器１６には、扁平形状の電極群１
７が収納されている。電極群１７は、正極４と負極６が
その間にセパレータ５が介在された状態で扁平形状に捲
回された構造を有する。このような電極群１７は、正極
４とセパレーター５と負極６をこの順序で積層した帯状
物を渦巻き状に捲回し、得られた捲回物を例えば径方向
に加圧して扁平形状に成形することにより得られる。こ
の容器１６内には、非水電解液が収容されている。スペ
ーサ１８は、前記電極群１７の上に配置されている。蓋
板１９は、前記容器１６の開口部に例えばレーザ溶接で
溶接されている。負極リード２０は、一端が前記負極６
に接続され、かつ他端が前記蓋体１９の底面に接続され
ている。正極端子２１は、前記蓋体１９の中央部にハー
メチックシールされている。正極リード２２は、一端が
前記正極端子２１に接続され、かつ他端が前記正極４に
接続されている。絶縁板２３は、前記蓋体１９上に前記
正極端子２１が絶縁板２３の上方に突出するように配置
されている。ＰＣＴ素子２４は、前記容器１６の底部に
配置されている。外装チューブ２５は、前記絶縁板２３
の周縁、前記容器１６の側面並びに前記容器１６の底面
周縁を被覆している。

【００５９】潤滑剤層は、偏平型電極群１７の少なくと
も一方側の湾曲部（屈曲部）に位置する正極及び負極の
うちの少なくとも一方の電極表面の少なくとも一部に形
成することが望ましい。また、潤滑剤層は、電極の片面
に形成しても、両面に形成しても良い。

【００６０】図５に示すように、例えばラミネートフィ
ルムからなる袋状の容器２６内には、電極群２７が収納
されている。前記電極群２７は、正極、セパレータおよ
び負極からなる積層物が偏平形状に捲回された構造を有
する。前記積層物は、図６に示すように、（図の下側か
ら）セパレータ２８、正極合剤層２９と正極集電体３０
と正極合剤層２９を備えた正極３１、セパレータ２８、
負極合剤層３２と負極集電体３３と負極合剤層３２を備
えた負極３４、セパレータ２８、正極合剤層２９と正極
集電体３０と正極合剤層２９を備えた正極３１、セパレ
ータ２８、負極合剤層３２と負極集電体３３を備えた負
極３４がこの順番に積層されたものからなる。前記電極
群２７は、最外層に前記負極集電体３３が位置してい
る。帯状の正極リード３５は、一端が前記電極群２７の
前記正極集電体３０に接続され、かつ他端が前記容器２
６から延出されている。一方、帯状の負極リード３６
は、一端が前記電極群２７の前記負極集電体３３に接続
され、かつ他端が前記容器２６から延出されている。

【００６１】潤滑剤層は、偏平型電極群２７の両端の湾
曲部（屈曲部）Ｙのうち少なくとも一方の湾曲部Ｙに位
置する正極３１及び負極３４のうちの少なくとも一方の
電極表面の少なくとも一部に形成することが望ましい。
また、潤滑剤層は、電極の片面に形成しても、両面に形
成しても良い。

【００６２】以上説明した本発明に係わる非水電解質二
次電池によれば、正極及び負極のうちの少なくとも一方
の電極とセパレータの界面の少なくとも一部に潤滑剤層
を存在させることによって、電極群を形成する際にセパ
レータに電極がめり込んでしまうのを抑えることができ
るため、電極とセパレーター間への非水電解液の浸透性
を高めることができ、電極群に非水電解液を均一に含浸
させることができる。その結果、電極のリチウムイオン
に対する反応速度を高くすることができるため、大電流
による充放電状態においても、リチウムイオンの移動が
容易となり、充放電容量の低下を抑制することができ
る。

【００６３】さらに充放電状態においては、電極の膨張
収縮が大きく、セパレーターに掛かる応力も大きいた
め、電極群自体が変形することも懸念されている。この
ような場合にも、電極とセパレーターの界面の少なくと
も一部に潤滑剤層が存在することによって、応力を緩和
することが可能となり、電極群の形態維持にも効果があ
ると考えられる。以上の結果、活物質が無駄なく使用さ
れ、大電流充放電でも高放電容量の非水電解質二次電池
を実現することができる。

【００６４】また、本発明に係る非水電解質二次電池に
おいて、正極集電体及び前記正極集電体に担持される正
極合剤層を含む正極と負極集電体及び前記負極集電体に
担持される負極合剤層を含む負極の間にセパレータを介
在して渦巻き状に捲回した電極群を用いる際、（ａ）前
記正極合剤層の巻き始め端部から前記正極合剤層の長さ
３０％以内の領域と前記セパレータの界面に潤滑剤層が
存在するか、（ｂ）前記負極合剤層の巻き始め端部から
前記負極合剤層の長さ３０％以内の領域と前記セパレー
タの界面に潤滑剤層が存在するか、もしくは前記（ａ）
及び前記（ｂ）の双方の条件を満足することが好まし
い。

【００６５】一方、正極と負極がその間にセパレータが
介在された状態で扁平形状に捲回された電極群を用いる
際、前記電極群の少なくとも一方の湾曲部において、前
記正極及び前記負極のうちの少なくとも一方の電極の少
なくとも一方の表面と前記セパレータの界面に潤滑剤層
を介在させることが望ましい。

【００６６】すなわち、渦巻型電極群を作製する際、巻
き始め部分では捲回時の曲率半径が大きいため、強い力
で圧迫されて正極や負極がセパレータにめり込みやす
い。一方、偏平型電極群では、両端の湾曲部に位置する
正極と負極とセパレータとが強く圧迫されるため、湾曲
部において正極及び負極がセパレータへめり込みやす
い。正極及び負極がセパレータに過度に密着すると、電
極群へ電解液が拡散し難くなるため、大電流放電特性が
低下する。

【００６７】本願発明のような構成にすることによっ
て、セパレータに電極が最もめり込みやすい箇所に潤滑
剤層を配置することができるため、潤滑剤層がリチウム
の吸蔵放出反応を阻害するのを最小限に抑えつつ、セパ
レータと電極との過度な密着を効果的に緩和することが
できる。従って、大電流による充放電容量をより高める
ことが可能になる。

【００６８】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００６９】（実施例１）＜負極の作製＞株式会社ロンザ製の鱗片状グラファイト
を２０重量％と、株式会社ペトカ製のメソフェーズピッ
チ系炭素繊維を８０重量％とからなる混合炭素材料を負
極活物質として用意した。この負極活物質に対して、バ
インダ樹脂として濃度が２重量％のＣＭＣ水溶液をＣＭ
Ｃが粉末粒子全体に対して１．５重量部になるように添
加し、続いてＳＢＲ（スチレンブタジエンラバー）のエ
マルション（固形分４８重量％）をＳＢＲ固形分で粉末
全体に対し１．８重量部になるように加えた。さらに純
水を全体の固形分比率が５８重量％になるよう混合して
負極合剤スラリを調製した。このスラリを、コーターを
用いて厚さ１２μｍの銅箔の両面に、乾燥後で１ｍ²あ
たり１１２ｇ程度の重量になるよう塗布した。乾燥後、
ロールプレス機で密度１．４５ｇ／ｃｍ³になるよう圧
縮し、負極集電体の両面に負極合剤層が形成されている
帯状の負極を得た。なお、負極集電体の短辺方向に沿う
両端部（巻き始め端部及び巻き終わり端部）には、負極
合剤層を形成しなかった。

【００７０】この負極合剤層の表面に、六方晶窒化ホウ
素粉末がイソプロピルアルコール中に分散された分散液
をスプレーで塗布した。塗布は負極合剤層両面全体に行
い、塗布後、乾燥器にて８０℃、０．１Ｔｏｒｒの条件
で負極を減圧乾燥することにより、負極合剤層の両面に
六方晶窒化ホウ素を主成分として含む潤滑剤層を形成し
た。なお、スプレーでの塗布量は、乾燥後の重量（潤滑
剤層形成量）が負極重量に対して０．３重量部となるよ
うに設定した。

【００７１】＜正極の作製＞正極活物質である一次粒径
が３μｍのＬｉＣｏＯ₂粒子１００重量部に対して、導
電剤として鱗片状グラファイト３重量部並びにアセチレ
ンブラック２．５重量部を添加し、さらにＰＶｄＦ濃度
が１２重量％のＮ−メチルー２−ピロリドン（ＮＭＰ）
溶液をＰＶｄＦ固形分で４重量部になるよう添加した。
次に固形分比が６８重量％になるようにＮＭＰを添加
し、混合して正極合剤スラリを調製した。得られたスラ
リをコーターを用いて厚さが１５μｍのアルミニウム箔
の両面に塗布し、乾燥後、ロールプレス機でプレス圧を
１０Ｍｐａに設定して圧縮成形を行うことにより、正極
集電体の両面に正極合剤層が形成されている帯状の正極
を作製した。なお、正極集電体の短辺方向に沿う両端部
（巻き始め端部及び巻き終わり端部）には、正極合剤層
を形成しなかった。

【００７２】この正極合剤層の表面に、六方晶窒化ホウ
素粉末がイソプロピルアルコール中に分散された分散液
をスプレーで塗布した。塗布は正極合剤層両面全体に行
い、塗布後、乾燥器にて８０℃、０．１Ｔｏｒｒの条件
で正極を減圧乾燥することにより、正極合剤層の両面に
六方晶窒化ホウ素を主成分として含む潤滑剤層を形成し
た。なお、スプレーでの塗布量は、乾燥後の重量（潤滑
剤層形成量）が正極重量に対して０．３重量部となるよ
うに設定した。

【００７３】＜非水電解液の調整＞炭酸エチレン３９．
７重量％と炭酸エチルメチル６０．３重量％からなる非
水溶媒にＬｉＰＦ₆を１ｍｏｌ／ｌの濃度で溶解させ、
非水電解液を調製した。

【００７４】＜電池の組立て＞以上のように作製した帯
状の負極および正極と、厚さが２５μｍの微多孔性ポリ
エチレンフィルムからなるセパレーターとを順次積層し
て多層捲回することにより、渦巻型電極体を作製した。

【００７５】この渦巻き式電極体をその上下両面に絶縁
板を配置した状態でニッケルメッキが施された鉄製の電
池缶に収納した。次いで、アルミニウムからなる正極リ
ードを正極集電体から導出し、電流遮断装置としてのＰ
ＴＣ素子を備えた安全装置を介して電池蓋に接続した。
またニッケルからなる負極リードを負極集電体から導出
し、電池缶に溶接した。

【００７６】引き続き、電池缶内に前記電解液を注入し
た後、電池缶内に電池蓋をガスケットを介して配置し、
電池缶に電池蓋をかしめ固定することによって、前述し
た図１に示す構造を有し、直径が１８ｍｍで高さが６５
ｍｍ、理論容量が１８５０ｍＡｈである円筒形非水電解
質二次電池を製造した。

【００７７】（実施例２）負極のみに潤滑剤層を形成す
ること以外は、前述した実施例１と同様にして円筒形非
水電解質二次電池を製造した。

【００７８】（実施例３）正極のみに潤滑剤層を形成す
ること以外は、前述した実施例１と同様にして円筒形非
水電解質二次電池を製造した。

【００７９】（実施例４）正極合剤層に形成される潤滑
剤層の面積を正極合剤層の巻き始め端部から正極合剤層
長さの５％とし、かつ負極合剤層に形成される潤滑剤層
の面積を負極合剤層の巻き始め端部から負極合剤層長さ
の５％とすること以外は、前述した実施例１と同様にし
て円筒形非水電解質二次電池を製造した。また、各電極
の潤滑剤層の形成量は、電極重量に対して０．０５重量
部であった。

【００８０】（実施例５）負極のみに潤滑剤層を形成す
ること以外は、前述した実施例４と同様にして円筒形非
水電解質二次電池を製造した。

【００８１】（実施例６）正極のみに潤滑剤層を形成す
ること以外は、前述した実施例４と同様にして円筒形非
水電解質二次電池を製造した。

【００８２】（実施例７）正極合剤層に形成される潤滑
剤層の面積を正極合剤層の巻き始め端部から正極合剤層
長さの１０％とし、かつ負極合剤層に形成される潤滑剤
層の面積を負極合剤層の巻き始め端部から負極合剤層長
さの１０％とすること以外は、前述した実施例１と同様
にして円筒形非水電解質二次電池を製造した。また、各
電極における潤滑剤層の形成量は、電極重量に対して
０．０７重量部であった。

【００８３】（実施例８）負極のみに潤滑剤層を形成す
ること以外は、前述した実施例７と同様にして円筒形非
水電解質二次電池を製造した。

【００８４】（実施例９）正極のみに潤滑剤層を形成す
ること以外は、前述した実施例７と同様にして円筒形非
水電解質二次電池を製造した。

【００８５】（実施例１０）正極合剤層に形成される潤
滑剤層の面積を正極合剤層の巻き始め端部から正極合剤
層長さの３０％とし、かつ負極合剤層に形成される潤滑
剤層の面積を負極合剤層の巻き始め端部から負極合剤層
長さの３０％とすること以外は、前述した実施例１と同
様にして円筒形非水電解質二次電池を製造した。また、
各電極における潤滑剤層の形成量は、電極重量に対して
０．１５重量部であった。

【００８６】（実施例１１）負極のみに潤滑剤層を形成
すること以外は、前述した実施例１０と同様にして円筒
形非水電解質二次電池を製造した。

【００８７】（実施例１２）正極のみに潤滑剤層を形成
すること以外は、前述した実施例１０と同様にして円筒
形非水電解質二次電池を製造した。

【００８８】（実施例１３）正極合剤層に形成される潤
滑剤層の面積を正極合剤層の巻き始め端部から正極合剤
層長さの６０％とし、かつ負極合剤層に形成される潤滑
剤層の面積を負極合剤層の巻き始め端部から負極合剤層
長さの６０％とすること以外は、前述した実施例１と同
様にして円筒形非水電解質二次電池を製造した。また、
各電極における潤滑剤層の形成量は、電極重量に対して
０．２重量部であった。

【００８９】（実施例１４）負極のみに潤滑剤層を形成
すること以外は、前述した実施例１３と同様にして円筒
形非水電解質二次電池を製造した。

【００９０】（実施例１５）正極のみに潤滑剤層を形成
すること以外は、前述した実施例１３と同様にして円筒
形非水電解質二次電池を製造した。

【００９１】（比較例１）正極及び負極の双方の電極に
潤滑剤層を形成しないこと以外は、前述した実施例１と
同様にして円筒形非水電解質二次電池を製造した。

【００９２】（電池性能の評価）実施例１〜１５および
比較例１の円筒形非水電解質二次電池について、２０℃
にて、充電電圧が４．２Ｖ、充電電流が３６０ｍＡで８
時間充電を行い、充電容量を測定した。その後、２０℃
にて７日間放置した。放置終了後、放電電流１８００ｍ
Ａで３．０Ｖまで放電し、放電容量を測定した。その
後、２０℃にて充電電圧が４．２Ｖ、充電電流を１８０
０ｍＡで３時間充電し、１０分間保持した後、放電電流
３６０ｍＡで３．０Ｖまで放電し、その結果を３６０ｍ
Ａｈでの放電容量として下記表１に示す。続いて、充電
電圧が４．２Ｖ、充電電流を１８００ｍＡで３時間充電
し、１０分間保持した後、放電電流１８００ｍＡで３．
０Ｖまで放電し、その結果を１８００ｍＡｈでの放電容
量として下記表１に示す。さらに、充電電圧が４．２
Ｖ、充電電流を１８００ｍＡで３時間充電し、１０分間
保持した後、放電電流２７００ｍＡで３．０Ｖまで放電
し、その結果を２７００ｍＡｈでの放電容量として下記
表１に示す。最後に、充電電圧が４．２Ｖ、充電電流を
１８００ｍＡで３時間充電し、１０分間保持した後、放
電電流４５００ｍＡで３．０Ｖまで放電し、その結果を
４５００ｍＡｈでの放電容量として下記表１に示す。ま
た、実施例９及び比較例１の二次電池についての各放電
電流における放電電圧カーブを図７に示す。

【００９３】

【表１】

【００９４】表１から明らかなように、正極及び負極の
うち少なくとも一方の電極とセパレータの界面の少なく
とも一部に潤滑剤層を介在させた渦巻型電極群を備える
実施例１〜１５の二次電池は、大電流で放電した際の放
電容量低下率が比較例１の二次電池と比べて小さいこと
がわかる。

【００９５】また、図７から、実施例９の二次電池は、
放電電流を３６０ｍＡｈ、１８００ｍＡｈ、２７００ｍ
Ａｈ、４５００ｍＡｈと高くした際の放電電圧の低下幅
が、比較例１の二次電池に比べて小さいことがわかる。

【００９６】さらに、実施例９及び比較例１の二次電池
について、以下に説明する充放電試験を行った。各二次
電池について、２０℃にて、充電電圧が４．２Ｖ、充電
電流が３６０ｍＡで８時間充電を行い、充電容量を測定
した。その後、２０℃にて７日間放置した。放置終了
後、放電電流１８００ｍＡで３．０Ｖまで放電し、放電
容量を測定した。この電池を、２０℃で充電電流１８０
０ｍＡ、４．２Ｖまでの定電流定電圧条件にて３時間充
電し、１０分放置後、放電電流１８００ｍＡで３．０Ｖ
まで放電し、放電終了後１０分間放置した。このセット
を１サイクルとして９９サイクル充放電を行った後、充
電電流１８００ｍＡ、４．２Ｖまでの定電流定電圧条件
にて３時間充電し、１０分放置後、放電電流３６０ｍＡ
で３．０Ｖまで放電し、放電終了後１０分間放置する充
放電を１サイクル行った。以上の９９サイクルと１サイ
クルを併せて１００サイクルをその後４回繰り返し、総
計５００サイクルになるまで充放電を繰り返し、１サイ
クル目の放電容量に対する各サイクルの放電容量の割合
を放電容量維持率としてパーセンテージ表示で計算し、
その結果を図８に示す。

【００９７】図８から明らかなように、実施例９の二次
電池は、４００サイクル時点で放電容量維持率６０％を
維持しているのに対し、比較例１の二次電池は、４００
サイクル時点での放電容量維持率が５０％に満たず、実
施例９の二次電池は、比較例１の二次電池に比べてサイ
クル寿命が長いことがわかる。

【００９８】（実施例１６）前述した実施例１で説明し
たの同様な潤滑剤層形成正極と、実施例１で説明したの
同様な潤滑剤層形成負極と、厚さが２５μｍの微多孔性
ポリエチレンフィルムからなるセパレーターとを順次積
層して多層捲回することにより、渦巻型電極体を作製
し、プレスにより偏平形状に成形して電極群を得た。

【００９９】この扁平電極群をアルミニウム製で有底矩
形筒状の電池缶に収納した。次いで、アルミニウムから
成る正極リードを正極集電体から導出し、電池缶に溶接
した。またニッケルから成る負極リードを負極集電体か
ら導出し、電池蓋に接続した。

【０１００】引き続き、電池缶内に実施例１で説明した
のと同様な非水電解液を注入した後、電池缶に電池蓋を
レーザー溶接することによって、前述した図４に示す構
造を有し、理論容量が６４０ｍＡｈである角形非水電解
質二次電池を製造した。

【０１０１】（実施例１７）負極のみに潤滑剤層を形成
すること以外は、前述した実施例１６と同様にして角形
非水電解質二次電池を製造した。

【０１０２】（実施例１８）正極のみに潤滑剤層を形成
すること以外は、前述した実施例１６と同様にして角形
非水電解質二次電池を製造した。

【０１０３】（実施例１９）扁平型電極群の屈曲部（折
り曲げ部）に位置する正極合剤層及び負極合剤層の両面
に潤滑剤層を形成すること以外は、前述した実施例１６
と同様にして角形非水電解質二次電池を製造した。な
お、各電極における潤滑剤層の形成量は、電極重量に対
して０．１５重量部であった。

【０１０４】（実施例２０）負極のみに潤滑剤層を形成
すること以外は、前述した実施例１９と同様にして角形
非水電解質二次電池を製造した。

【０１０５】（実施例２１）正極のみに潤滑剤層を形成
すること以外は、前述した実施例１９と同様にして角形
非水電解質二次電池を製造した。

【０１０６】（比較例２）正極及び負極の双方の電極に
潤滑剤層を形成しないこと以外は、前述した実施例１９
と同様にして角形非水電解質二次電池を製造した。

【０１０７】（電池性能の評価）実施例１６〜２１およ
び比較例２の角形非水電解質二次電池について、２０℃
にて、充電電圧が４．２Ｖ、充電電流が１２８ｍＡで８
時間充電を行い、充電容量を測定した。その後、２０℃
にて７日間放置した。放置終了後、放電電流６４０ｍＡ
で３．０Ｖまで放電し、放電容量を測定した。その後、
２０℃にて充電電圧が４．２Ｖ、充電電流を６４０ｍＡ
で３時間充電し、１０分間保持した後、放電電流１２８
ｍＡで３．０Ｖまで放電し、その結果を放電電流１２８
ｍＡｈでの放電容量として表２に示す。続いて、充電電
圧が４．２Ｖ、充電電流を６４０ｍＡで３時間充電し、
１０分間保持した後、放電電流６４０ｍＡで３．０Ｖま
で放電し、その結果を放電電流６４０ｍＡｈでの放電容
量として表２に示す。さらに、充電電圧が４．２Ｖ、充
電電流を６４０ｍＡで３時間充電し、１０分間保持した
後、放電電流９６０ｍＡで３．０Ｖまで放電し、その結
果を放電電流９６０ｍＡｈでの放電容量として表２に示
す。最後に、充電電圧が４．２Ｖ、充電電流を６４０ｍ
Ａで３時間充電し、１０分間保持した後、放電電流１６
００ｍＡで３．０Ｖまで放電し、その結果を放電電流１
６００ｍＡｈでの放電容量として表２に示す。

【０１０８】

【表２】

【０１０９】表２から明らかなように、正極及び負極の
うち少なくとも一方の電極とセパレータの界面の少なく
とも一部に潤滑剤層が介在された扁平型電極群を備える
実施例１６〜２１の非水電解質二次電池は、比較例２の
二次電池と比べて、特に大電流を流したときの放電容量
低下が小さくなる傾向にあり改善効果が認められた。

【０１１０】なお、前述した実施例においては、正極集
電体の巻き始め端部と巻き終わり端部に正極合剤層が担
持されていない構成の正極と、負極集電体の巻き始め端
部と巻き終わり端部に負極合剤層が担持されていない構
成の負極を使用する例を説明したが、正極集電体の巻き
始め端部と巻き終わり端部に正極合剤層が担持されてい
ても良いし、また負極集電体の巻き始め端部と巻き終わ
り端部に負極合剤層が担持されていても良い。

【０１１１】また、前述した実施例においては、円筒形
非水電解質二次電池及び角形非水電解質二次電池に適用
した例を示したが、本発明は、コイン型非水電解質二次
電池、ボタン型非水電解質二次電池、樹脂層を含むシー
ト（例えばラミネートフィルム）製容器を用いる薄型非
水電解質二次電池等に適用することができる。

【０１１２】

【発明の効果】本発明によれば、大電流放電時における
電池容量の確保ができ、高電圧且つ大電流充放電条件下
での電池容量を向上することが可能な非水電解質二次電
池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る非水電解質二次電池の一例である
円筒形非水電解質二次電池を示す部分切欠斜視図。

【図２】図１の円筒形非水電解質二次電池における電極
群の微細構造を示す模式図。

【図３】図１の円筒形非水電解質二次電池の正極及び負
極における最適な潤滑剤層形成領域を説明するための斜
視図。

【図４】本発明に係る非水電解質二次電池の一例である
角形非水電解質二次電池を示す部分切欠斜視図。

【図５】本発明に係る非水電解質二次電池の一例である
薄型非水電解質二次電池を示す断面図。

【図６】図５の薄型非水電解質二次電池のＡ部を示す拡
大断面図。

【図７】実施例９の円筒形非水電解質二次電池と比較例
１の円筒形非水電解質二次電池における放電電流を変化
させた際の放電電圧の変化を示す特性図。

【図８】実施例９の円筒形非水電解質二次電池と比較例
１の円筒形非水電解質二次電池についての充放電サイク
ル試験での放電容量維持率変化を示す特性図。

【符号の説明】

１…容器、２…絶縁体、３…電極群、４…正極、５…セパレータ、６…負極、１０…絶縁ガスケット、１１…正極集電体、１２…正極合剤層、１３…負極集電体、１４…負極合剤層、１５…潤滑剤層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｍ 4/62 Ｈ０１Ｍ 4/62 Ｚ // Ｃ１０Ｎ 40:00 Ｃ１０Ｎ 40:00 Ｚ 50:02 50:02 50:08 50:08 (72)発明者長谷部裕之神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内Ｆターム(参考） 4H104 AA19A AA24A AA26A FA06 PA50 QA08 QA12 5H029 AJ02 AK03 AK18 AL06 AL07 AL08 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ13 BJ14 CJ07 CJ22 DJ08 DJ16 EJ07 EJ08 HJ01 HJ04 HJ12 5H050 AA02 BA17 CA08 CA09 CA29 CB07 CB08 CB09 DA02 DA03 DA09 DA19 EA14 EA15 FA04 FA05 FA17 FA18 GA22 HA01 HA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極と負極と前記正極及び前記負極間に
配置されるセパレータとを有する電極群と、非水電解液
とを備える非水電解質二次電池において、前記正極及び前記負極のうちの少なくとも一方の電極と
前記セパレータの界面の少なくとも一部に潤滑剤層が存
在することを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項２】正極集電体及び前記正極集電体に担持さ
れる正極合剤層を含む正極と負極集電体及び前記負極集
電体に担持される負極合剤層を含む負極との間にセパレ
ータを介在して渦巻き状に捲回した電極群と、非水電解
液とを備える非水電解質二次電池において、（ａ）前記正極合剤層の巻き始め端部から前記正極合剤
層の長さ３０％以内の領域と前記セパレータの界面に潤
滑剤層が存在するか、（ｂ）前記負極合剤層の巻き始め
端部から前記負極合剤層の長さ３０％以内の領域と前記
セパレータの界面に潤滑剤層が存在するか、もしくは前
記（ａ）及び前記（ｂ）の双方の条件を満足することを
特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項３】正極と負極がその間にセパレータが介在
された状態で扁平形状に捲回されることにより一対の湾
曲部を有する電極群と、非水電解液とを備える非水電解
質二次電池において、前記電極群の少なくとも一方の湾曲部では、前記正極及
び前記負極のうちの少なくとも一方の電極と前記セパレ
ータの界面の少なくとも一部に潤滑剤層が存在すること
を特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項４】前記潤滑剤層は、炭素質材料以外の固体
潤滑剤を含むことを特徴とする請求項１〜３いずれか１
項記載の非水電解質二次電池。
【請求項５】前記潤滑剤層は、六方晶系の窒化ホウ素
を含むことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載
の非水電解質二次電池。
【請求項６】前記潤滑剤層は、電極表面に形成される
ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の非水
電解質二次電池。
【請求項７】前記潤滑剤層は、電極表面に電極重量に
対して０．００５〜５重量部形成されることを特徴とす
る請求項１〜３いずれか１項記載の非水電解質二次電
池。