JP2003077549A

JP2003077549A - 非水電解質二次電池

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Publication number: JP2003077549A
Application number: JP2001264096A
Authority: JP
Inventors: Sumuto Ishida; 澄人石田; Shoichiro Watanabe; 庄一郎渡邊; Takashi Takeuchi; 崇竹内
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2003-03-14
Anticipated expiration: 2021-08-31
Also published as: JP5021874B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ガス吸収材の非水溶媒による湿潤を抑制し、
ガス吸収材を長期間安定して作用させ、非水電解質二次
電池の信頼性を高める。【解決手段】正極、負極および前記正極と負極との間
に介在するセパレータからなる極板群、リチウム塩と非
水溶媒からなる非水電解質、ならびに電池内で発生する
ガスを吸収するガス吸収素子を有する非水電解質二次電
池であって、前記ガス吸収素子が、ガス吸収材と、前記
非水溶媒に対する疎液材とを含むことを特徴とする非水
電解質二次電池。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信頼性の向上した
非水電解質二次電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＡＶ機器やパソコン等、電子機器
のコードレス化やポータブル化に伴って、高エネルギー
密度の非水電解質二次電池が多く採用されており、なか
でもリチウム二次電池は実用化が進んでいる。非水電解
質二次電池は、約４Ｖの高い起電力と３５０Ｗｈ/Ｌを
こえる高エネルギー密度を有する。

【０００３】非水電解質二次電池には、正極板と負極板
とをセパレータを介して捲回し、非水電解質とともに円
筒状の外装体に収容した円筒形電池、扁平状に捲回され
た極板群を薄い角形の外装体に収容した角形電池などが
ある。

【０００４】最近では、ポリマー電解質を極板間に配し
て得られた積層極板群を、樹脂フィルムと金属箔からな
るラミネートシートで包んだ、ポリマー二次電池も実用
化されている。ポリマー電解質には、液状の非水電解質
を高分子マトリックスに保持させたゲル電解質が用いら
れている。

【０００５】非水電解質二次電池は、高い起電力を有す
るため、電解質中の非水溶媒が分解されやすい。非水溶
媒が分解されると、ＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₄、Ｃ₂Ｈ₆、ＣＯ、Ｃ
Ｏ₂、Ｈ₂等がガスとして電池内部に発生する。なかでも
メタンと二酸化炭素の発生量が多い。

【０００６】上記ガスの発生は、電池を高温で長期間保
存したり、高温で使用したり、過充電したりすると、加
速される。発生したガスは、電池内圧を増加させるた
め、外装ケースを変形または破損させる原因となる。ま
た、発生したガスは、電池特性の劣化を促進することも
知られている。特に、ポリマー二次電池は、ガス発生に
より一旦膨れを生じると、ポリマー電解質と極板とが剥
離して、致命的に特性が劣化することがある。

【０００７】そこで、非水溶媒の分解によるガス発生を
考慮して、電池に所定の圧力で作動する安全弁や、圧力
を感知して電流を遮断する安全機構が設けられる。しか
し、電池内圧が上昇して安全弁が頻繁に作動すると、ガ
スとともに電解質の成分が放出され、電子機器に悪影響
を及ぼす。また、安全弁の動作圧力を高くすると、外装
体が変形し易くなる。

【０００８】非水溶媒を含む非水電解質二次電池では、
非水溶媒の分解が不可避であるため、上記諸問題を抑制
する手段が強く求められている。かかる状況のもと、分
解ガスによる電池内圧の上昇を抑制する手段として、下
記のような提案がなされている。

【０００９】特開平６−２６７５９３号公報には、電池
内で発生したガスを吸収する物質またはガスと反応する
物質を電池内に含める構成が開示されている。また、上
記物質が正極または負極表面に付与された構成や、セパ
レータ内部に付与された構成が開示されている。

【００１０】特開平１１−１９１４０号公報には、ガス
遮断性と剛性を有する多重構造の非水電解質二次電池が
開示されている。この電池内には、プラスチックの内装
および、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、ステアリン
酸等の金属塩、ハイドロサルハイト類、水素吸蔵合金な
どの吸湿材またはガス吸収材が具備されている。

【００１１】特開平９−１８０７６０号公報には、極板
に酸化物やカーボンブラックの一種であるケッチェンブ
ラックを添加し、非水電解質二次電池の内部で発生する
水素、メタン、エタン、一酸化炭素などを電気化学的に
消失させる構成が示されている。

【００１２】特開平１１−５４１５４号公報には、特に
二酸化炭素を固定するためにＳｒＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、
ＭｇＯ等のアルカリ土類元素の酸化物を電池内部に付与
する構成が開示されている。上記酸化物は、粉末や成形
体として活物質層以外の部位に付与されている。

【００１３】特開２０００−９０９７１号公報には、活
性炭とリチウム含有遷移金属酸化物を含む正極を有する
非水二次電池が開示されている。正極に含まれる活性炭
は、一般にガス吸収材として知られている。

【００１４】上述のように、非水電解質二次電池におい
ては、従来から、分解ガスの蓄積による電池内圧の上昇
と、それに伴う信頼性の低下を抑制するための努力が重
ねられている。しかし、従来の構成では、電池内圧の上
昇を長期間安定して抑制することは困難である。その原
因を究明した結果、電池内に付与されるガス吸収材が、
非水電解質を構成する非水溶媒に湿潤し、ガス吸収材の
作用が阻害されていることが判明した。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記知見に
基づくものであり、ガス吸収材の非水溶媒による湿潤を
抑制し、ガス吸収材を長期間安定して作用させ、非水電
解質二次電池の信頼性を高めることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、正極、負極お
よび前記正極と負極との間に介在するセパレータからな
る極板群、リチウム塩と非水溶媒からなる非水電解質、
ならびに電池内で発生するガスを吸収するガス吸収素子
を有する非水電解質二次電池であって、前記ガス吸収素
子が、ガス吸収材と、前記非水溶媒に対する疎液材とを
含むことを特徴とする非水電解質二次電池に関する。前
記極板群は、捲回されており、前記ガス吸収素子は、前
記極板群の巻芯部に収容されていることが好ましい。前
記極板群が扁平角形の外装体に収容されている場合、前
記ガス吸収素子は、板状で巻芯部に収容されていること
が好ましい。前記扁平角形の外装体の内面には、さら
に、前記ガス吸収材と前記疎液材とを含む塗膜からなる
追加のガス吸収素子を有することが好ましい。前記極板
群が円筒形の外装体に収容されている場合、前記ガス吸
収素子は、棒状で巻芯部に収容されていることが好まし
い。前記円筒形の外装体の内面には、さらに、前記ガス
吸収材と前記疎液材とを含む塗膜からなる追加のガス吸
収素子を有することが好ましい。

【００１７】前記ガス吸収素子は、前記ガス吸収材およ
び前記疎液材を含む粉体混合物からなることが好まし
い。前記粉体混合物における前記疎液材の量は、前記ガ
ス吸収材１００重量部あたり２〜３０重量部であること
が好ましい。前記粉体混合物のジブチルフタレート吸油
量は、１５０ｍｌ／１００ｇ以下であることが好まし
い。前記ガス吸収素子は、前記粉体混合物を成形または
焼結してなることが好ましい。前記粉体混合物を成形ま
たは焼結してなるガス吸収素子の表面自由エネルギー
と、前記非水電解質の表面自由エネルギーとの差は、２
０℃において、５〜５０ｍＮ／ｍであることが好まし
い。

【００１８】本発明は、また、前記ガス吸収素子が、前
記ガス吸収材を前記非水電解質から隔離する多孔質層を
有し、前記多孔質層が前記疎液材からなる非水電解質二
次電池に関する。前記多孔質層は、前記ガス吸収材を覆
っていることが好ましい。前記多孔質層の表面自由エネ
ルギーと、前記非水電解質の表面自由エネルギーとの差
は、２０℃において、５〜５０ｍＮ／ｍであることが好
ましい。前記ガス吸収材および前記多孔質層の少なくと
も一方は、成形または焼結されていることが好ましい。

【００１９】本発明は、また、前記ガス吸収素子が、電
池内構成要素の表面に形成された前記ガス吸収材および
前記疎液材を含む塗膜からなる非水電解質二次電池に関
する。本発明は、また、前記ガス吸収素子が、電池内構
成要素の表面に形成された前記ガス吸収材を含む塗膜
と、前記疎液材を含み前記塗膜を覆う多孔質層とからな
る非水電解質二次電池に関する。

【００２０】前記ガス吸収材は、メタン、エタン、エチ
レン、二酸化炭素および水素よりなる群から選択された
少なくとも１種を吸収可能な材料からなることが好まし
い。前記ガス吸収材は、炭素材料、ゼオライト、金属、
金属酸化物、金属窒化物および金属間化合物よりなる群
から選択された少なくとも１種からなることが好まし
い。

【００２１】前記疎液材のジブチルフタレート吸油量
は、１５０ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましい。
前記疎液材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリア
クリロニトリル、ポリイミド、テトラフルオロエチレン
とヘキサフルオロプロピレンとの共重合体およびスチレ
ンとブタジエンとの共重合体よりなる群から選択された
少なくとも１種を含むことが好ましい。

【００２２】本発明は、また、前記極板群を収容する外
装体、前記外装体の開口部を封口する封口板を有し、前
記ガス吸収素子が、前記封口板に固定されている非水電
解質二次電池に関する。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施の形態１本実施の形態では、ガス吸収材が、非水溶媒に対する疎
液材と混合されている場合について説明する。

【００２４】ガス吸収材の形状、粒度等は任意である
が、例えば平均粒径１０〜５００μｍのガス吸収材が入
手可能である。ガス吸収材は、非水溶媒の分解ガス成分
を選択的に吸収することが好ましい。前記分解ガスに
は、メタン、エタン、エチレン、二酸化炭素、水素など
が含まれる。なかでも二酸化炭素とメタンの発生量が多
い。

【００２５】ガス吸収材には、炭素材料、ゼオライト、
金属、金属酸化物、金属窒化物、金属間化合物などを用
いることができる。炭素材料には、活性炭、カーボンブ
ラックなどを用いることができる。また、空気よりも分
解ガスを優先的に吸収するガス吸収材として好ましいも
のに、炭素粉末を６００〜１３００℃で熱処理した炭素
材料、炭素粉末をベンゼン気流中で６００〜１０００℃
で加熱してベンゼンを化学吸着させた炭素材料などが挙
げられる。ゼオライトには、モレキュラーシーブなどを
用いることができる。金属酸化物には、酸化アルミニウ
ム、シリカなどを用いることができる。金属または金属
間化合物には、パラジウム、ニッケル、ＬａＮｉ₅、Ｍ
ｇＮｉ、ＴｉＦｅなどを用いることができる。

【００２６】疎液材は、ガス吸収材が長期間安定してガ
ス吸収能力を発揮できるように、ガス吸収材が非水溶媒
で湿潤するのを抑制するものである。疎液材と非水溶媒
との親和性は、ジブチルフタレート（以下、ＤＢＰとい
う）吸油量により評価することができる。ＤＢＰ吸油量
は、疎液材１００ｇあたりに吸収されるＤＢＰ量で示さ
れる。ＤＢＰ吸油量は、粉体状の疎液材をＤＢＰに浸漬
し、余剰のＤＢＰを除去してから求める。ＤＢＰ吸油量
が少ないほど、疎液性が高い材料と言える。ガス吸収材
の非水溶媒による湿潤を充分に抑制するには、疎液材の
ＤＢＰ吸油量が１５０ｍｌ／１００ｇ以下であることが
好ましい。

【００２７】疎液材には、例えばポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビ
ニリデン、ポリアクリロニトリル、エチレンとプロピレ
ンとの共重合体、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体、
テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンと
の共重合体、スチレンとブタジエンとの共重合体（以
下、ＳＢＲという）、エチレンとプロピレンと酢酸ビニ
ルとの共重合体などを用いることができる。これらは単
独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよ
い。これらのうちでは、特に、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニ
リデン、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、テトラフ
ルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合
体およびスチレンとブタジエンとの共重合体が好まし
い。これらの疎液材は、いずれも粉体状で入手すること
ができる。疎液材の平均粒径は、例えば０．５〜１０μ
ｍである。

【００２８】ガス吸収材への非水溶媒の到達を抑制しつ
つ、電池内部で発生したガスをガス吸収材へ到達させる
には、疎液材粒子間あるいは疎液材粒子とガス吸収材粒
子との間にガスの通路を形成する必要がある。従って、
ガス吸収材および疎液材は、ともに粉体状で混合し、ガ
ス吸収材と疎液材とが相互に分散している状態、ガス吸
収材の一次粒子または二次粒子に疎液材の微粒子がまぶ
された状態を得ることが好ましい。

【００２９】適度な疎液性と通気性を有するガス吸収素
子を得るには、ガス吸収材と疎液材とを練合する混合手
段よりも、Ｖ型ブレンダーや高速噴流混合装置のよう
に、材料の形状を損なわず、疎液材の微粒子をガス吸収
材粒子の表面にまぶすことのできる混合手段が好まし
い。また、疎液材のエマルジョンまたは分散液にガス吸
収材を浸漬し、乾燥して、疎液材の微粒子をガス吸収材
粒子の表面に析出させる手段も有効である。

【００３０】他に、疎液材を含む溶液にガス吸収材を浸
漬し、乾燥して、疎液材の被膜をガス吸収材粒子の表面
に形成する手段、疎液材の構成モノマーあるいはオリゴ
マーを含む溶液にガス吸収材を浸漬してから、モノマー
あるいはオリゴマーを重合させて疎液材の被膜をガス吸
収材粒子の表面に形成する手段などを採用しても、粉体
状の混合物を得ることができる。ただし、ポリフッ化ビ
ニリデンを含む溶液とガス吸収材とを混合する場合に
は、ポリフッ化ビニリデンと、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ＳＢＲ等とを併用することが好ましい。

【００３１】ガス吸収素子に適度な疎液性と通気性を持
たせるには、ガス吸収材と疎液材との粉体混合物のＤＢ
Ｐ吸油量を１５０ｍｌ／１００ｇ以下に制御することが
好ましい。ＤＢＰ吸油量は粉体混合物の混合状態によっ
ても変化する。

【００３２】ガス吸収材と疎液材との粉体混合物は、成
形して用いることが好ましい。また、成形後の混合物を
焼結することにより、疎液性に優れ、強度の高いガス吸
収素子を得ることができる。

【００３３】ガス吸収材と疎液材との粉体混合物には、
必要に応じて結着材を添加することができる。結着材に
は、例えばポリオレフィン、カルボキシメチルセルロー
ス、ポリフッ化ビニリデン等を用いることができる。

【００３４】成形または焼結によって得られたガス吸収
素子の表面自由エネルギーと、非水電解質の表面自由エ
ネルギーとの差は、２０℃において、５〜５０ｍＮ／ｍ
であることが好ましい。ここで非水電解質には、例えば
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの体積
比１：１の混合溶媒に、ＬｉＰＦ₆を１モル／リットル
の割合で溶解した非水電解質を用いることができる。

【００３５】以下、図１〜７を参照しながら本発明につ
いて説明する。図１〜３には、本発明の代表的な非水電
解質二次電池の内部構造を示す。図１は薄型ポリマー電
池の一部を切欠した斜視図、図２は扁平角形電池の部分
分解図、図３は円筒形電池の一部を切欠した斜視図であ
る。図１〜３では、非水電解質は省略されている。

【００３６】図１のポリマー電池では、正極板１をセパ
レータ３を介して一対の負極板２で挟持した積層極板群
１３が、樹脂とアルミニウムのラミネートフィルムから
なる外装体６に収容されている。正極板１には正極リー
ド４が、負極板２には負極リード５が接続されており、
各リードはホットメルト樹脂７を介して外装体６の開口
部から外部に引き出されている。外部に出た各リード端
部は、正極外部端子１０および負極外部端子１１とな
る。外装体６の開口部の正極リード４と負極リード５と
の間には、安全弁８として樹脂フィルムが挟持されてい
る。この樹脂フィルムと外装体内面との接合は比較的弱
くなっており、電池内圧が上昇すると接合面が剥がれて
ガスが外部に排出されるようになっている。図１では、
直方体状に成形されたガス吸収素子９が、極板群１３と
外装体６の開口部との間の空間に載置されている。

【００３７】図２の扁平角形電池では、板状に成形され
たガス吸収素子９を巻芯として、正極板１と負極板２と
をセパレータ３を介して長楕円形に捲回した極板群１３
が、扁平角形の外装体６に収容されている。扁平角形電
池では、外装体６の開口部は、安全弁８を有する封口板
１２で封口されている。安全弁８は、例えば予め亀裂を
設けたクラッド板で構成されており、電池内圧が所定値
以上に上昇したときに亀裂が開裂してガスを外部に排出
する仕組みになっている。

【００３８】図３の円筒形電池では、棒状に成形された
ガス吸収素子９を巻芯として、正極板と負極板とをセパ
レータを介して円筒状に捲回した極板群１３が、円筒形
の外装体６に収容されている。外装体６の開口部は、安
全弁８を有する封口板１２で封口されている。安全弁８
は、例えば電池内部と外部とを連通する孔と、その孔を
塞ぐゴム弁から構成されている。なお、図３では正極リ
ードは省略されている。

【００３９】図２および３のように、捲回された極板群
を有する電池においては、ガス吸収素子を極板群の巻芯
として用いることが有効である。ガス吸収素子を巻芯と
して用いれば、極板の捲回工程が容易となり、極板群の
変形が抑制されるため、製造工程上有利となる他、電池
の特性も向上する。特に、極板群における正極板−負極
板間の距離を均一にすることが容易になるため、サイク
ル特性の向上が大きい。さらに、電池に大きな衝撃が加
えられた場合、極板群の中心に位置するガス吸収素子が
破壊されるため、多くの短絡が形成され、電流が一点の
短絡に集中することがなくなり、安全性が高くなるとい
う効果も期待できる。

【００４０】上記のように、扁平角形電池に用いるガス
吸収素子は、板状に成形し、極板群の巻芯として用いる
ことが好ましく、円筒形電池に用いるガス吸収素子は、
棒状に成形し、極板群の巻芯として用いることが好まし
いが、他の形態のガス吸収素子を用いることもできる。
図４〜５には、ガス吸収材１４と疎液材１５との粉体混
合物からなるガス吸収素子９の別の例をいくつか示す。

【００４１】図４は、粉体混合物およびそれを収容する
容器１６からなるガス吸収素子９を示す。容器１６に
は、ガス通路１７を形成する必要がある。容器１６の材
質は任意であるが、非水電解質に耐性のある材料、例え
ばポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂を用
いることが好ましい。図４には、直方体の容器１６を示
したが、多孔質材料からなる容器や袋を用いることもで
きる。このようなガス吸収素子は、特に電気自動車など
に用いられる大型の非水電解質二次電池に適している。
また、図５は、粉体混合物をディスク状に成形してなる
ガス吸収素子９を示す。

【００４２】また、粉体混合物を含むエマルジョンや分
散液を、電池の構成要素に散布し、乾燥させることによ
って、塗膜状のガス吸収素子を形成することも有効であ
る。例えば、極板群を収容する外装体の内面に、粉体混
合物を含むエマルジョンや分散液を散布し、乾燥させ、
塗膜状のガス吸収素子を外装体と一体に設けることがで
きる。特に、円筒形電池はエネルギー密度が高く、ガス
の発生量が多いため、棒状のガス吸収素子と外装体内面
に設けた塗膜状のガス吸収素子とを併用することが有効
である。

【００４３】一方、薄型ポリマー電池に用いるガス吸収
素子は、図６のように直方体状に成形することが好まし
い。このような形状のガス吸収素子であれば、極板群の
外装体への挿入時に、極板群と一緒に収容することが容
易であり、製造工程上有利となるからである。また、薄
型ポリマー電池の外装体には、非水電解質を注液する注
液口が設けられるので、封口される前の注液口からガス
吸収素子９を挿入することもできる。注液口は、注液後
に切除されるとともに封口される。

【００４４】実施の形態２本実施の形態では、疎液材によって、ガス吸収材が、非
水電解質から隔離されている場合について説明する。

【００４５】図７に示すように疎液材が粉体状の場合に
は、ガス吸収素子の疎液性は、疎液材１５のＤＢＰ吸油
量で評価することができる。また、図８および９に示す
ように疎液材からなる多孔質層１８を用いる場合には、
ガス吸収素子の疎液性は、多孔質層１８の表面自由エネ
ルギーと、非水電解質の表面自由エネルギーとの差によ
り評価することができる。

【００４６】図７に示すガス吸収素子９は、ガス吸収材
１４が粉体状疎液材１５に包囲された状態で容器１６の
内部に収容されていること以外、実施の形態１で説明し
た図４に示すガス吸収素子９と同様である。

【００４７】図８に示すガス吸収素子９では、ガス吸収
材１４だけが容器１６に収納されているが、容器１６に
設けられたガス通路１７の外側が疎液材からなる多孔質
層１８で覆われている。また、図８に示すようにガス通
路１７の途中に疎液材１５を収納した空間を設けるだけ
でも、ガス吸収材１４を非水電解質から隔離することが
でき、本発明の効果を得ることができる。

【００４８】図９に示すガス吸収素子９では、ガス吸収
材の成形体１９が疎液材からなる多孔質層１８で包囲さ
れている。このようなガス吸収素子は、例えば以下の方
法で形成することができる。（１）粉体状の疎液材をガス吸収材の成形体に吹き付
け、焼成する。（２）粉体状の疎液材を結着剤と混合して、ガス吸収材
の成形体に塗布する。（３）疎液材と造孔材とを混合し、ガス吸収材の成形体
に塗布した後、焼成または抽出により造孔材を除去す
る。

【００４９】ガス吸収材の成形体１９を疎液材からなる
多孔質層１８で包囲する場合、成形体１９は、図１〜３
に示したように、板状または棒状に成形し、極板群の巻
芯として用いることが好ましい。

【００５０】実施の形態３ガス吸収素子の図１〜３に示したのとは異なる収納形態
について図１０〜１３を参照しながら説明する。以下の
収納形態は、極板群の外装体への挿入工程、または封口
板等の外装体への装着工程において、同時にガス吸収素
子を所定の位置に収納できることから、電池製造工程の
簡易化の観点から有利なものである。

【００５１】図１０は、図１に示す薄型ポリマー電池ま
たは図２に示す扁平角形電池において、ガス吸収素子９
を、正極リード４および負極リード５の少なくとも一方
に、フィルム状の固定材２０を用いて固定した状態を示
している。ガス吸収素子９は固定材２０に接着剤等で固
定すればよく、固定材２０は正極リード４および負極リ
ード５の少なくとも一方に接着剤等で固定すればよい。
固定材２０は絶縁性で電気化学的に不活性であることが
好ましい。このような構成によれば、極板群１３の外装
体への挿入と同時にガス吸収素子９を外装体に収納する
ことができ、製造工程上有利である。

【００５２】図１１では、ガス吸収素子９が、封口板１
２の内面に装着された、ガス通路１７を有する収納部２
１に収納されている。このような構成によれば、封口板
１２の外装体への装着と同時にガス吸収素子９を外装体
に収納することができ、製造工程上有利である。収納部
２１には、図１１のようにガス通路１７を覆う疎液材か
らなる多孔質層１８をさらに設けてもよい。またこの場
合、収納部２１にはガス吸収材１４だけを収納してもよ
い。そのような構成は、図８に示すガス吸収素子９の容
器１６を、収納部２１に置き換えたものと考えることが
できる。

【００５３】図１２は、ガス吸収素子９が、封口板１２
に設けられたホルダー２２に固定された形態を示してい
る。図１２ではホルダー２２が封口板１２に設けられて
いるが、例えば、極板のリードや、外装体内壁に設ける
こともできる。

【００５４】図１３は、電池内部の所定の部位に形成さ
れたガス吸収材１４を含む塗膜２３を、疎液材を含む多
孔質層１８で覆った状態を示す。塗膜２３を形成する部
位には、外装体内壁、封口板内面、リードの一部等を選
択することができる。ガス吸収材を含む塗膜２３は、例
えばガス吸収材と結着剤との混合物を所定の部位に塗布
することにより、形成することができる。また、疎液材
を含む多孔質層１８は、例えば粉体状の疎液材と結着剤
との混合物を塗膜２３上に塗布することにより、形成す
ることができる。ここでも結着剤には、例えばポリオレ
フィン、カルボキシメチルセルロース、ポリフッ化ビニ
リデン等を用いることができる。

【００５５】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。《実施例１》図１に示すような薄型ポリマー電池を作製
した。（ｉ）ガス吸収素子の作製カーボンブラック（アセチレンブラック）をＫＯＨで賦
活処理して得られた活性炭をガス吸収材として用いた。
得られたカーボンブラック系活性炭のＤＢＰ吸油量は２
５０ｍｌ／１００ｇであった。

【００５６】疎液材には、平均粒径１μｍのポリテトラ
フルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥという）粉末を用い
た。このＰＴＦＥ粉末のＤＢＰ吸油量は２０ｍｌ／１０
０ｇであった。

【００５７】ガス吸収材１００重量部と、疎液材２５重
量部とを、ガス噴流式混合装置を用いて混合し、粉体混
合物を調製した。得られた粉体混合物のＤＢＰ吸油量は
３０ｍｌ／１００ｇであった。前記粉体混合物を、１５
０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で、縦２ｍｍ、横５ｍｍ、長さ
１５ｍｍの直方体状に加圧成形し、次いで、窒素気流
中、３００℃で３０分間焼結し、直方体状ガス吸収素子
を作製した。前記直方体状ガス吸収素子の表面自由エネ
ルギーは、２０℃において、１５ｍＮ／ｍであった。な
お、以下の実施例および比較例で用いる非水電解質は、
いずれもエチレンカーボネートとジエチルカーボネート
との体積比１：１の混合溶媒に、ＬｉＰＦ₆を１モル／
リットルの割合で溶解したものであり、その表面自由エ
ネルギーは、２０℃において、４０ｍＮ／ｍであった。

【００５８】（ii）非水電解質二次電池の作製（ａ）正極の作製正極用活物質であるＬｉＣｏＯ₂を１００重量部、導電
剤であるカーボンブラックを５重量部、９０重量％のフ
ッ化ビニリデン単位と１０重量％のヘキサフルオロプロ
ピレン単位からなる共重合体（以下、ＰＶＤＦ−ＨＦＰ
と略す）を８重量部、および適量のＮ―メチル−２−ピ
ロリドンを混練し、正極合剤を得た。ただし、ＰＶＤＦ
−ＨＦＰは、Ｎ―メチル−２−ピロリドンに溶解してか
ら用いた。正極合剤は、厚さ２０μｍのアルミニウム箔
製の集電体に塗布し、圧延、乾燥後、所定の寸法に切断
して厚さ１２５μｍの正極板を得た。正極板には、正極
リードを接続した。

【００５９】（ｂ）負極の作製負極用活物質である人造黒鉛を１００重量部、ＰＶＤＦ
−ＨＦＰを１４重量部、および適量のＮ―メチル−２−
ピロリドンを混練し、負極合剤を得た。ただし、ＰＶＤ
Ｆ−ＨＦＰは、Ｎ―メチル−２−ピロリドンに溶解して
から用いた。負極合剤は、厚さ１０μｍの銅箔製の集電
体に塗布し、圧延、乾燥後、所定の寸法に切断して厚さ
２６５μｍの負極板を得た。負極板には、負極リードを
接続した。

【００６０】（ｃ）電池の組み立て正極板と負極板とを、それらの間にセパレータ層を配し
て積層し、２枚の負極板で１枚の正極板を挟持した積層
極板群を得た。ここで、セパレータ層には、ＰＶＤＦ−
ＨＦＰと、Ｎ−メチル−２−ピロリドンとの混合物を用
いた。得られた極板群は、樹脂フィルムとアルミニウム
箔からなるラミネートシートの外装体に挿入した。次い
で、外装体の開口部を、両リードおよび安全弁となるエ
チレンとアクリル酸との共重合体からなるフィルムを介
し、注液口を残して封口した。安全弁は電池内圧が大気
圧より１．５ｋｇｆ／ｃｍ²高くなると開くようにし
た。注液口からは前記直方体状ガス吸収素子を挿入し、
その後、非水電解質を注液した。最後に注液口を封口
し、図１に示すような薄型ポリマー電池（Ｌａ）を完成
した。得られた薄型ポリマー電池（Ｌａ）は、厚さ３．
６ｍｍ、幅６３ｍｍ、長さ７０ｍｍ、容量１１５０ｍＡ
ｈであった。

【００６１】《実施例２》図２に示すような扁平角型電
池を作製した。（ｉ）ガス吸収素子の作製実施例１で得たのと同じ粉体混合物を、１５０ｋｇｆ／
ｃｍ²の圧力で、厚さ０．３ｍｍ、縦１５ｍｍ、横４７
ｍｍの板状に加圧成形し、次いで、窒素気流中、３００
℃で３０分間焼結し、板状ガス吸収素子を作製した。前
記板状ガス吸収素子の表面自由エネルギーは、２０℃に
おいて、１７ｍＮ／ｍであった。

【００６２】（ii）非水電解質二次電池の作製（ａ）正極の作製正極用活物質であるＬｉＣｏＯ₂を１００重量部、導電
剤であるカーボンブラックを３重量部、ポリフッ化ビニ
リデンを４重量部、および適量のＮ―メチル−２−ピロ
リドンを混練し、正極合剤を得た。ただし、ポリフッ化
ビニリデンは、Ｎ―メチル−２−ピロリドンに溶解して
から用いた。正極合剤は、厚さ２０μｍのアルミニウム
箔製の集電体に塗布し、圧延、乾燥後、所定の寸法に切
断して厚さ１４０μｍの正極板を得た。正極板には、正
極リードを接続した。

【００６３】（ｂ）負極の作製負極用活物質である人造黒鉛を１００重量部、ポリフッ
化ビニリデンを８重量部、および適量のＮ―メチル−２
−ピロリドンを混練し、負極合剤を得た。ただし、ポリ
フッ化ビニリデンは、Ｎ―メチル−２−ピロリドンに溶
解してから用いた。負極合剤は、厚さ１０μｍの銅箔製
の集電体に塗布し、圧延、乾燥後、所定の寸法に切断し
て厚さ１５０μｍの負極板を得た。負極板には、負極リ
ードを接続した。

【００６４】正極板と負極板とを、それらの間にポリプ
ロピレン製の多孔質セパレータを介して積層し、前記板
状ガス吸収素子を巻芯として長楕円形に捲回し、扁平な
極板群を得た。ここで、板状ガス吸収素子を巻芯として
用いたため、極板群の捲回工程が容易になり、巻芯を除
く工程も削減され、従来の扁平角形電池の場合に比べ
て、製造工程が大幅に簡略化された。得られた極板群
は、扁平角形の外装体に挿入し、次いで非水電解質を注
液した。なお、極板群の挿入工程においては、ガス吸収
素子が巻芯として含まれているため極板群の変形が抑制
され、不良の発生率は非常に少なかった。外装体の開口
部は、両リードの導出部および安全弁を有する封口板で
封口し、図２に示すような扁平角形電池（Ｍａ）を完成
した。安全弁は電池内圧が大気圧より３ｋｇｆ／ｃｍ²
高くなると開くようにした。得られた扁平角形電池（Ｍ
ａ）は、厚さ６．３ｍｍ、幅３４ｍｍ、長さ５０ｍｍ、
容量８５０ｍＡｈであった。

【００６５】《実施例３》図３に示すような円筒形電池
を作製した。（ｉ）ガス吸収素子の作製実施例１で得たのと同じ粉体混合物を、１５０ｋｇｆ／
ｃｍ²の圧力で、横断面が直径１．２ｍｍの半円形で長
さ５７ｍｍの棒状に加圧成形し、次いで、窒素気流中、
３００℃で３０分間焼結し、棒状ガス吸収素子を作製し
た。前記棒状ガス吸収素子の表面自由エネルギーは、２
０℃において、１７ｍＮ／ｍであった。

【００６６】一方、実施例１で得たのと同じカーボンブ
ラック系活性炭１００重量部、および平均粒径１μｍの
ＰＴＦＥ粉末５重量部を含む水性エマルジョンを調製し
た。得られたエマルジョンを円筒形の外装体の内面に散
布し、乾燥させ、厚さ０．５ｍｍの塗膜を追加のガス吸
収素子として形成した。得られた塗膜の表面自由エネル
ギーは、２０℃において、２０ｍＮ／ｍであった。

【００６７】（ii）非水電解質二次電池の作製正極板および負極板は、実施例２と同様に作製した。正
極板と負極板とを、それらの間にポリプロピレン製の多
孔質セパレータを介して積層し、得られた積層体の端部
を２本の前記棒状ガス吸収素子の平坦部で挟持し、２本
のガス吸収素子を巻芯として渦巻状に捲回し、円筒形の
極板群を得た。

【００６８】得られた極板群は、上記追加のガス吸収素
子を有する円筒形の外装体に挿入し、次いで非水電解質
を注液した。外装体の開口部は、安全弁を有し、正極外
部端子を兼ねる封口板で封口し、図３に示すような円筒
形電池（Ｎａ）を完成した。安全弁は電池内圧が１２ｋ
ｇｆ／ｃｍ²より高くなると開くようにした。得られた
円筒形電池（Ｎａ）は、直径１８．３ｍｍ、高さ６５ｍ
ｍ、容量１８００ｍＡｈであった。円筒形電池において
も、扁平角形電池の場合と同様に、ガス吸収素子を極板
群の巻芯として用いたことによる製造工程の削減および
簡易化の効果が得られ、極板群の変形の問題も大きく削
減された。

【００６９】《比較例１》実施例１で得たのと同じカー
ボンブラック系活性炭１００重量部にサッカローズ５重
量部と適量の水を加え、１５０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力
で、縦２ｍｍ、横５ｍｍ、長さ１５ｍｍの直方体状に加
圧成形し、次いで、窒素気流中、３００℃で３０分間焼
結し、疎液材を含まない直方体状ガス吸収素子を作製し
た。前記疎液材を含まない直方体状ガス吸収素子の表面
自由エネルギーは、２０℃において、３７ｍＮ／ｍであ
った。前記疎液材を含まない直方体状ガス吸収素子を用
いたこと以外は、実施例１と同様に薄型ポリマー電池
（Ｌｒ）を作製した。

【００７０】《比較例２》実施例１で得たのと同じカー
ボンブラック系活性炭１００重量部にサッカローズを５
重量部加え、１５０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で、厚さ０．
３ｍｍ、縦１５ｍｍ、横４７ｍｍの板状に加圧成形し、
次いで、窒素気流中、３００℃で３０分間焼結し、疎液
材を含まない板状ガス吸収素子を作製した。前記疎液材
を含まない板状ガス吸収素子の表面自由エネルギーは、
２０℃において、３８ｍＮ／ｍであった。前記疎液材を
含まない板状ガス吸収素子を用いたこと以外は、実施例
２と同様に扁平角形電池（Ｍｒ）を作製した。

【００７１】《比較例３》実施例１で得たのと同じカー
ボンブラック系活性炭１００重量部にサッカローズを５
重量部加え、１５０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で、横断面が
直径１．２ｍｍの半円形で長さ５７ｍｍの棒状に加圧成
形し、次いで、窒素気流中、３００℃で３０分間焼結
し、疎液材を含まない棒状ガス吸収素子を作製した。前
記疎液材を含まない棒状ガス吸収素子の表面自由エネル
ギーは、２０℃において、３８ｍＮ／ｍであった。

【００７２】一方、実施例１で用いたのと同じカーボン
ブラック系活性炭を含み、ＰＴＦＥ粉末を含まない水性
エマルジョンを用いたこと以外、実施例３と同様にし
て、円筒形の外装体の内面に、厚さ０．５ｍｍの塗膜を
形成した。得られた塗膜の表面自由エネルギーは、２０
℃において、３６ｍＮ／ｍであった。

【００７３】前記疎液材を含まない棒状ガス吸収素子、
ならびに前記疎液材を含まない塗膜を有する円筒形外装
体を用いたこと以外は、実施例３と同様に円筒形電池
（Ｎｒ）を作製した。

【００７４】電池の評価１実施例１〜３および比較例１〜３の電池を用いて、以下
の評価を行った。試験に先立って１０時間率（０．１
Ｃ）の電流値で４．２０Ｖまで電池の初充電を行った。
次いで、電池の充放電サイクル試験を４５℃で行なっ
た。具体的には、電池を１Ｃの電流値で３．０Ｖまで放
電し、次いで０．７Ｃの電流値で４．２５Ｖまで充電
し、さらに０．０５Ｃの電流値で４．２５Ｖまで充電す
るサイクルを繰り返し、容量が初期サイクルの６０％を
下回るか、安全弁が作動するまでのサイクル数をサイク
ル寿命として求めた。ガス吸収素子による電池内部で発
生するガスの吸収が不充分であるほど、サイクル数は少
なくなると考えられる。結果を表１に示した。

【００７５】

【表１】

【００７６】表１に示したように、ガス吸収素子が疎液
材を含まない比較例の電池Ｌｒ、ＭｒおよびＮｒは、い
ずれも寿命が１００サイクルに達しなかった。これに対
し、実施例の電池Ｌａ、ＭａおよびＮａは、いずれも３
００サイクル以上の寿命を示した。

【００７７】試験後の電池を分解し、ガス吸収素子を観
察したところ、比較例の電池では、１００サイクルも経
過していないのに、ガス吸収素子が非水電解質で湿潤し
ていた。これに対し、実施例の電池では、ガス吸収素子
は、３００サイクル経過後も非水電解質を弾いており、
ガス吸収が効率的に進行したことが伺えた。以上のよう
に、疎液材の効果によって、ガス吸収材が効率的なガス
吸収を行うことが可能となり、電池特性が安定化するこ
とが示された。

【００７８】《実施例４》カーボンブラック系活性炭と
ＰＴＦＥ粉末との混合比率を、活性炭１００重量部あた
り２〜３０重量部の範囲で変化させたこと以外、実施例
１と同様にして、ＤＢＰ吸油量の異なる粉体混合物を調
製した。カーボンブラック系活性炭１００重量部あたり
２重量部のＰＴＦＥ粉末を含む粉体混合物のＤＢＰ吸油
量は１８０ｍｌ／１００ｇであり、カーボンブラック系
活性炭１００重量部あたり３０重量部のＰＴＦＥ粉末を
含む粉体混合物のＤＢＰ吸油量は３０ｍｌ／１００ｇで
あった。他の粉体混合物のＤＢＰ吸油量は、いずれも３
０〜１８０ｍｌ／１００ｇの範囲内であった。

【００７９】各粉体混合物を、それぞれ１５０ｋｇｆ／
ｃｍ²の圧力で、厚さ０．３ｍｍ、縦１５ｍｍ、横４７
ｍｍの板状に加圧成形し、次いで、窒素気流中、３００
℃で３０分間焼結し、実施例２と同様の板状ガス吸収素
子を作製した。得られたガス吸収素子を用いたこと以
外、実施例２と同様の扁平角形電池（Ｍｂ_n）を作製し
た。

【００８０】電池の評価２実施例４の電池Ｍｂ_nを用いて上記評価１と同様に充放
電サイクル試験を行った。粉体混合物のＤＢＰ吸油量と
電池の寿命との関係を図１４に示した。図１４に示した
ように、粉体混合物のＤＢＰ吸油量が１５０ｍｌ／１０
０ｇ以下の場合に、特に優れた寿命の電池が得られた。

【００８１】上記の結果より、電池の信頼性が、ガス吸
収素子を構成する粉体混合体の疎液性により大きく影響
されることが示された。すなわち、粉体混合物のＤＢＰ
吸油量を１５０ｍｌ／１００ｇ以下に制御することによ
って、ガス吸収材を非水溶媒による湿潤から保護し、分
解ガスの吸収能力を安定して継続させることができるこ
とが示された。

【００８２】《実施例５》実施例１で得たのと同じ粉体
混合物を、５０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で、厚さ
０．３ｍｍ、縦１５ｍｍ、横４７ｍｍの板状に加圧成形
し、次いで、窒素気流中、３００℃で３０分間焼結し、
各種の板状ガス吸収素子を作製した。得られたガス吸収
素子の表面自由エネルギーは、２０℃において、３０〜
１３ｍＮ／ｍであった。表面自由エネルギーが変化した
のは、加圧成形の圧力を変化させたことにより、ガス吸
収素子の表面状態が変化したためと考えられた。得られ
たガス吸収素子を用いたこと以外、実施例２と同様の扁
平角形電池（Ｍｃ_n）を作製した。

【００８３】電池の評価３実施例５の電池Ｍｃ_nを用いて上記評価１と同様に充放
電サイクル試験を行った。ガス吸収素子の表面自由エネ
ルギーと非水電解質の表面自由エネルギーとの差と、電
池の寿命との関係を表２に示した。

【００８４】

【表２】

【００８５】表２から明らかなように、表面自由エネル
ギーの差が大きいほど、優れた寿命の電池が得られた。
上記の結果より、ガス吸収素子の表面自由エネルギーと
非水電解質の表面自由エネルギー（４０ｍＮ／ｍ）との
差を制御することによって、ガス吸収素子を非水溶媒に
よる湿潤から保護し、分解ガスの吸収能力を安定して継
続させることができることが示された。

【００８６】《実施例６》疎液材としてＰＴＦＥ粉末の
代わりに、ポリエチレン粉末、ポリプロピレン粉末、ポ
リフッ化ビニリデン粉末、ポリアクリロニトリル粉末ま
たはＳＢＲ粉末を用いたこと以外、実施例２と同様にし
てガス吸収素子を作製し、扁平角形電池（Ｍｄ_n）を作
製した。上記疎液材の平均粒径は、いずれも１．０μｍ
であった。

【００８７】電池の評価４実施例６の電池Ｍｄ_nを用いて上記評価１と同様に充放
電サイクル試験を行った。疎液材の種類と、ガス吸収素
子の表面自由エネルギーと非水電解質の表面自由エネル
ギーとの差異と、電池の寿命との関係を表３に示した。

【００８８】

【表３】

【００８９】表３から明らかなように、表面自由エネル
ギーの差が５ｍＮ／ｍ以上であれば、疎液材の種類にか
かわらず、優れた寿命の電池が得られた。

【００９０】《実施例７》ガス吸収材として、カーボン
ブラック系活性炭の代わりに、カーボンブラック、ゼオ
ライト、ピッチ系活性炭または椰子殻活性炭を用いたこ
と以外、実施例２と同様にしてガス吸収素子を作製し、
扁平角形電池（Ｍｅ_n）を作製した。

【００９１】電池の評価５実施例７の電池Ｍｅ_nを用いて上記評価１と同様に充放
電サイクル試験を行った。その結果、ピッチ系活性炭を
用いた場合に電池の寿命が最も長く、カーボンブラック
系活性炭、椰子殻活性炭、ゼオライト、カーボンブラッ
クの順に短くなった。このことからガス吸収素子として
は、ピッチ系活性炭、カーボンブラック系活性炭、椰子
殻活性炭などが特に好ましいことがわかった。

【００９２】《実施例８》（ｉ）ガス吸収素子の作製実施例１で得たのと同じカーボンブラック系活性炭１０
０重量部にサッカローズ５重量部と適量の水を加え、１
５０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で、縦０．３ｍｍ、横１５ｍ
ｍ、高さ４７ｍｍの板状に加圧成形し、次いで、窒素気
流中、３００℃で３０分間焼結した。得られた焼結体の
全面に、実施例１で用いたのと同じＰＴＦＥ粉末を均一
に吹き付け、次いで、３００℃で３０分間加熱してＰＴ
ＦＥ粉末を焼結させ、厚さ２０μｍの多孔質層を形成し
た。多孔質層で覆われた焼結体の表面自由エネルギー
は、２０℃において、１８ｍＮ／ｍであった。

【００９３】（ii）非水電解質二次電池の作製多孔質層で覆われた板状の焼結体をガス吸収素子として
用いたこと以外、実施例２と同様の扁平角形電池を作製
した。得られた電池をＡとする。

【００９４】《比較例４》焼結体に多孔質層を設けず、
カーボンブラック系活性炭の焼結体だけを用いたこと以
外、実施例８と同様の電池を作製した。得られた電池を
Ｂとする。

【００９５】電池の評価６電池ＡおよびＢを用いて、上記評価１と同様に充放電サ
イクル試験を行った。結果を表４に示した。

【００９６】

【表４】

【００９７】表４から明らかなように、疎液材を含むガ
ス吸収素子を有する電池Ａの寿命は、ガス吸収材のみか
らなる素子を有する電池Ｂに比べて大幅に改善された。

【００９８】

【発明の効果】本発明によれば、ガス吸収材の非水溶媒
による湿潤を抑制し、ガス吸収材を長期間安定して作用
させ、非水電解質二次電池の信頼性を高めることができ
る。本発明は、非水溶媒を含む非水電解質二次電池に限
定なく効果を発揮するため、小型電子機器に用いられる
小型電池、電気自動車や電力貯蔵装置に用いられる大型
電池にも広く適用できる。

【００９９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄型ポリマー電池の一部を切欠した斜
視図である。

【図２】本発明の扁平角形電池の部分分解図である。

【図３】本発明の円筒形電池の一部を切欠した斜視図で
ある。

【図４】ガス吸収材と疎液材との粉体混合物を有するガ
ス吸収素子の一例の一部を切欠した正面図である。

【図５】ガス吸収材と疎液材との粉体混合物の成形体か
らなるガス吸収素子の一例の斜視図である。

【図６】ガス吸収材と疎液材との粉体混合物の成形体か
らなるガス吸収素子の別の一例の斜視図である。

【図７】ガス吸収材およびガス吸収材を非水電解質から
隔離する粉体状疎液材を有するガス吸収素子の一例の一
部を切欠した正面図である。

【図８】ガス吸収材、およびガス吸収材を非水電解質か
ら隔離する、疎液材からなる多孔質層と粉体状疎液材、
を有するガス吸収素子の一例の一部を切欠した正面図で
ある。

【図９】ガス吸収材の成形体および前記成形体を非水電
解質から隔離する疎液材からなる多孔質層を有するガス
吸収素子の一例の一部を切欠した正面図である。

【図１０】電極リードに固定されたガス吸収素子を示す
正面図である。

【図１１】封口板に設けた収納部に収納されたガス吸収
素子を示す断面図である。

【図１２】封口板に設けたホルダーに固定されたガス吸
収素子を示す断面図である。

【図１３】電池内部の所定の部位に形成されたガス吸収
材を含む塗膜および前記塗膜を覆う疎液材を含む多孔質
層からなるガス吸収素子の断面図である。

【図１４】実施例４にかかる電池Ｌｂ_nの充放電サイク
ル試験で得られた粉体混合物のＤＢＰ吸油量と電池の寿
命との関係を示す図である。

【符号の説明】

１正極板２負極板３セパレータ４正極リード５負極リード６外装体７ホットメルト樹脂８安全弁９ガス吸収素子１０正極外部端子１１負極外部端子１２封口板１３極板群１４ガス吸収材１５疎液材１６容器１７ガス通路１８多孔質層１９ガス吸収材の成形体２０固定材２１収納部２２ホルダー２３塗膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹内崇大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5H029 AJ05 AJ14 AK03 AL06 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ14 DJ10 DJ13 DJ16 EJ04 EJ05 HJ00 HJ01 HJ14 5H031 AA08 BB06 CC02 EE02 EE03 EE08 HH03 HH06 MM00 MM22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極、負極および前記正極と負極との間
に介在するセパレータからなる極板群、リチウム塩と非
水溶媒からなる非水電解質、ならびに電池内で発生する
ガスを吸収するガス吸収素子を有する非水電解質二次電
池であって、前記ガス吸収素子が、ガス吸収材と、前記非水溶媒に対
する疎液材とを含むことを特徴とする非水電解質二次電
池。
【請求項２】前記極板群が、捲回されており、前記ガ
ス吸収素子が、前記極板群の巻芯部に収容されている請
求項１記載の非水電解質二次電池。
【請求項３】前記極板群が、捲回されて扁平角形の外
装体に収容されており、前記ガス吸収素子が、前記極板
群の巻芯部に板状で収容されている請求項１記載の非水
電解質二次電池。
【請求項４】前記極板群が、捲回されて円筒形の外装
体に収容されており、前記ガス吸収素子が、前記極板群
の巻芯部に棒状で収容されている請求項１記載の非水電
解質二次電池。
【請求項５】前記極板群が、捲回されて扁平角形の外
装体に収容されており、前記ガス吸収素子が、前記極板
群の巻芯部に板状で収容されており、前記外装体の内面
には、前記ガス吸収材と前記疎液材とを含む塗膜からな
る追加のガス吸収素子を有する請求項１記載の非水電解
質二次電池。
【請求項６】前記極板群が、捲回されて円筒形の外装
体に収容されており、前記ガス吸収素子が、前記極板群
の巻芯部に棒状で収容されており、前記外装体の内面に
は、前記ガス吸収材と前記疎液材とを含む塗膜からなる
追加のガス吸収素子を有する請求項１記載の非水電解質
二次電池。
【請求項７】前記ガス吸収素子が、前記ガス吸収材お
よび前記疎液材を含む粉体混合物からなる請求項１記載
の非水電解質二次電池。
【請求項８】前記粉体混合物における前記疎液材の量
が、前記ガス吸収材１００重量部あたり２〜３０重量部
である請求項７記載の非水電解質二次電池。
【請求項９】前記粉体混合物のジブチルフタレート吸
油量が、１５０ｍｌ／１００ｇ以下である請求項８記載
の非水電解質二次電池。
【請求項１０】前記ガス吸収素子が、前記粉体混合物
を成形または焼結してなる請求項７記載の非水電解質二
次電池。
【請求項１１】前記ガス吸収素子の表面自由エネルギ
ーと、前記非水電解質の表面自由エネルギーとの差が、
２０℃において、５〜５０ｍＮ／ｍである請求項１０記
載の非水電解質二次電池。
【請求項１２】前記ガス吸収素子が、前記ガス吸収材
を前記非水電解質から隔離する多孔質層を有し、前記多
孔質層が前記疎液材からなる請求項１記載の非水電解質
二次電池。
【請求項１３】前記多孔質層が、前記ガス吸収材を覆
っている請求項１２記載の非水電解質二次電池。
【請求項１４】前記多孔質層の表面自由エネルギー
と、前記非水電解質の表面自由エネルギーとの差が、２
０℃において、５〜５０ｍＮ／ｍである請求項１２記載
の非水電解質二次電池。
【請求項１５】前記ガス吸収材および前記多孔質層の
少なくとも一方が、成形または焼結されている請求項１
２記載の非水電解質二次電池。
【請求項１６】前記ガス吸収素子が、電池内構成要素
の表面に形成された前記ガス吸収材および前記疎液材を
含む塗膜からなる請求項１記載の非水電解質二次電池。
【請求項１７】前記ガス吸収素子が、電池内構成要素
の表面に形成された前記ガス吸収材を含む塗膜と、前記
疎液材を含み前記塗膜を覆う多孔質層とからなる請求項
１記載の非水電解質二次電池。
【請求項１８】前記ガス吸収材が、メタン、エタン、
エチレン、二酸化炭素および水素よりなる群から選択さ
れた少なくとも１種を吸収可能な材料からなる請求項１
記載の非水電解質二次電池。
【請求項１９】前記ガス吸収材が、炭素材料、ゼオラ
イト、金属、金属酸化物、金属窒化物および金属間化合
物よりなる群から選択された少なくとも１種からなる請
求項１記載の非水電解質二次電池。
【請求項２０】前記疎液材のジブチルフタレート吸油
量が、１５０ｍｌ／１００ｇ以下である請求項１記載の
非水電解質二次電池。
【請求項２１】前記疎液材が、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビ
ニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、テトラ
フルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重
合体およびスチレンとブタジエンとの共重合体よりなる
群から選択された少なくとも１種を含む請求項１記載の
非水電解質二次電池。
【請求項２２】前記極板群を収容する外装体、前記外
装体の開口部を封口する封口板を有し、前記ガス吸収素
子が、前記封口板に固定されている請求項１記載の非水
電解質二次電池。