JP2003109668A - リチウムイオンポリマー二次電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過充電や過放電時の発熱を抑制する。 【解決手段】リチウムイオンポリマー二次電池は、正極
集電体箔１２の表面に正極活物質１３が形成された正極
シート１１の正極活物質と負極集電体箔１５の表面に負
極活物質１６が形成された負極シート１４の負極活物質
との間にポリマー電解質層１７が介装されて正極シート
と負極シートが積層される。フィルム状の絶縁性部材１
８がポリマー電解質層の両側縁の全長にわたってその側
縁から突出して設けられ、絶縁性部材の一部又は全部が
融点若しくは電池内部構成物質に溶解又は軟化される温
度が８０℃〜１８０℃である温度感応部材で形成され、
正極活物質の側縁と負極活物質の側縁の全部又は一部が
温度感応部材を介して積層される。絶縁性部材はポリエ
チレン，ポリプロピレン又はエチレン−プロピレン共重
合体、或いはヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリ
デン共重合である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマー電解質層
を介装して正極シート及び負極シートを積層したリチウ
ムイオンポリマー二次電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年のビデオカメラやノート型パソコン
等のポータブル機器の普及により薄型の電池に対する需
要が高まっている。この薄型の電池として正極シートと
負極シートを積層して形成されたリチウムイオンポリマ
ー二次電池が知られている。この正極シートは、正極集
電体箔の表面に正極活物質を形成することにより作ら
れ、負極シートは負極集電体箔の表面に負極活物質を形
成することにより作られる。正極活物質と負極活物質の
間にはポリマー電解質層が介装され、この状態で正極シ
ート及び負極シートを積層することによりリチウムイオ
ンポリマー二次電池は作られる。

【０００３】一方、リチウムイオンポリマー二次電池
は、過充電や過放電等の酷使、特に再充電時に通常の動
作電圧を上回るような過充電酷使には弱いことが知られ
ている。即ち、過充電時、正極からは過剰なリチウムが
抽出され、これに対応して負極ではリチウムの過剰な挿
入、場合によってはめっきが生じる。また、負極は反応
性リチウムでドーピングまたはめっきされると安定性が
低下する傾向があり、一方正極の場合は、分解して、酸
素を発生する傾向が強くなる（J.R.Dahn et al.,Solid
State Ionics,69(3-4),pp265-270,1994）。この結果、
リチウムイオンポリマー二次電池が過充電されると電極
の熱安定性が劣化する不具合がある。このようなことか
ら、リチウムイオンポリマー二次電池の電池充電装置、
又は個々のリチウムイオンポリマー二次電池を含む電池
パックは過充電を防止する適当な電気回路を備えている
のが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、過充電を防止
する電気回路が万一に故障した場合には、その過充電を
防止できず、過充電されるとリチウムイオンポリマー二
次電池が発熱する不具合がある。即ち、入力したエネル
ギーの多くは蓄積されるというよりは、放散されるから
であり、熱安定性の低下が電池の発熱とともに生じる
と、危険な熱的暴走が生じて発煙や発火を生じるおそれ
もある。このため、過充電や過放電に対する保護レベル
を上げる手段として別に安全装置を個々の電池自体に組
み込むことが望まれる。本発明の目的は、過充電や過放
電時の発熱を抑制し得るリチウムイオンポリマー二次電
池を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１に示すように、正極集電体箔１２の表面に正極活物
質１３が形成された正極シート１１の正極活物質１３と
負極集電体箔１５の表面に負極活物質１６が形成された
負極シート１４の負極活物質１６との間にポリマー電解
質層１７が介装されて正極シート１１と負極シート１４
が積層されたリチウムイオンポリマー二次電池の改良で
ある。その特徴ある構成は、フィルム状の絶縁性部材１
８がポリマー電解質層１７の両側縁の全長にわたってそ
の側縁から突出して設けられ、絶縁性部材１８の一部又
は全部が融点若しくは電池内部構成物質に溶解又は軟化
される温度が８０℃〜１８０℃である温度感応部材で形
成され、正極活物質１３の側縁と負極活物質１６の側縁
の全部又は一部が温度感応部材１８を介して積層された
ところにある。

【０００６】この請求項１に係る発明では、過充電若し
くは過放電によりリチウムイオンポリマー二次電池１０
が発熱すると、ポリマー電解質層１７の両側縁にその全
長にわたって設けられたフィルム状の絶縁性部材１８の
全部又は一部における温度感応部材が融解若しくは電池
内部構成物質に溶解又は軟化して流出して、その温度感
応部材１８を介して積層された正極活物質１３の側縁と
負極活物質１６の側縁の全部又は一部が接触して短絡す
る。この結果、リチウムイオンポリマー二次電池１０の
一部が通電体となり、過充電若しくは過放電の状態が一
定以上進行しなくなり、リチウムイオンポリマー二次電
池１０の発熱が抑制される。

【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、温度感応部材１８がポリエチレン，ポリプ
ロピレン又はエチレン−プロピレン共重合体のいずれか
からなるリチウムイオンポリマー二次電池である。この
請求項２に係る発明では、温度感応部材１８をポリエチ
レン，ポリプロピレン又はエチレン−プロピレン共重合
体のいずれかとすることにより、ポリマー電解質層１７
に対する耐久性が高く、かつ融点が８０℃〜１８０℃の
温度感応部材１８を得ることができる。請求項３に係る
発明は、請求項１に係る発明であって、温度感応部材１
８がヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデン共重
合体からなるリチウムイオンポリマー二次電池である。
この請求項３に係る発明では、電池内部構成物質に溶解
又は軟化される温度が８０℃〜１８０℃の温度感応部材
１８を得ることができる。

【０００８】請求項４に係る発明は、請求項３に係る発
明であって、ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリ
デン共重合が１５〜３０ｗｔ％のヘキサフルオロプロピ
レンを含むリチウムイオンポリマー二次電池である。こ
の請求項４に係る発明では、共重合体がヘキサフルオロ
プロピレンを１５〜３０ｗｔ％の含むことにより、過充
電若しくは過放電時によるリチウムイオンポリマー二次
電池１０の発熱により有効に電池内部構成物質に溶解又
は軟化されて流出する温度感応部材１８を得ることがで
きる。ヘキサフルオロプロピレンが１５ｗｔ％未満であ
ると、電池の発熱速度に対する温度感応部材１８の電池
内部構成物質に溶解又は軟化される速度が遅延し、正極
活物質１３と負極活物質１６の短絡が遅延してリチウム
イオンポリマー二次電池１０の発熱を抑制することが困
難になる。ヘキサフルオロプロピレンが３０ｗｔ％を越
えると、ポリマー電解質層１７に存在する電解液により
温度感応部材１８が軟化し、通常の使用状態で正極活物
質１３と負極活物質１６が短絡するおそれがある。な
お、共重合体におけるヘキサフルオロプロピレンの好ま
しい割合は１８〜２６ｗｔ％である。

【０００９】請求項５に係る発明は、請求項１ないし４
いずれかに係る発明であって、温度感応部材１８の厚さ
が３〜２５μｍであるリチウムイオンポリマー二次電池
である。この請求項５に係る発明では、ポリマー電解質
層１７の厚さを従来より厚くすることなく絶縁性部材１
８を設けることが可能になる。温度感応部材１８の厚さ
が３μｍ未満であると積層された正極活物質１３の側縁
と負極活物質１６の側縁における絶縁特性が減少し、２
５μｍを越えると電池の発熱速度に対する温度感応部材
１８の融解若しくは電池内部構成物質に溶解又は軟化さ
れる速度が遅延し、正極活物質１３と負極活物質１６の
短絡が遅延してリチウムイオンポリマー二次電池１０の
発熱を抑制することが困難になる。なお、温度感応部材
１８の好ましい厚さは５〜２０μｍである。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳しく説明する。図１に示すように、リチウム
イオンポリマー二次電池は、正極シート１１と負極シー
ト１４との間にポリマー電解質層１７を介装し、その正
極シート１１及び負極シート１４を積層したものであ
る。正極シート１１は正極集電体箔１２の表面に正極活
物質１３が形成されたものであり、負極シート１４は負
極集電体箔１５の表面に負極活物質１６が形成されたも
のである。また、ポリマー電解質層１７は正極集電体箔
１２に形成された正極活物質１３と負極集電体箔１５の
表面に形成された負極活物質１６との間に介装される。
この実施の形態における正極集電体箔１２はＡｌ箔であ
り、負極集電体箔１５はＣｕ箔である。また、正極活物
質１３には例えばＬｉＣｏＯ₂が使用され、負極活物質
１６にはグラファイト系の活物質が使用される。

【００１１】図１及び図２に示すように、それぞれの活
物質１３，１６の集電体箔１２，１５の表面への形成
は、活物質１３又は１６を溶液に分散混合して調製した
スラリーを正極又は負極集電体箔１２，１５の上面にド
クターブレード法により塗布して乾燥することにより行
われる。正極活物質１３は正極集電体箔１２の一方の側
部１２ａを除いて表面に形成され、負極活物質１６は負
極集電体箔１５の他方の側部１５ｂを除いて表面に形成
される。それぞれの活物質１３，１６の間にポリマー電
解質層１７が介装された状態で正極シート１１と負極シ
ート１４は熱圧着されて積層される。

【００１２】図２に示すように、正極及び負極シート１
１，１４の熱圧着に際して、それぞれの活物質１３，１
６の表面には、後にポリマー電解質層１７を構成する電
解質スラリー１９がそれぞれ塗布乾燥される。即ち、正
極シート１１と負極シート１４の熱圧着は、活物質１
３，１６が表面に形成され、その活物質１３，１６の表
面に電解質スラリー１９，１９がそれぞれ塗布乾燥され
た正極集電体箔１２と負極集電体箔１５を、その電解質
スラリー１９，１９が対向するよう重ね合された状態で
行われる。なお、電解質スラリー１９は、正極又は負極
シート１１，１４のいずれか一方の活物質１３又は１６
にのみ塗布乾燥させても良い。

【００１３】正極シート１１と負極シート１４の重ね合
せは、正極集電体箔１２の一方の側縁１２ａが負極集電
体箔１５の一方の側縁１５ａから突出し、負極集電体箔
１５の他方の側縁１５ｂがその正極集電体箔１２の他方
の側縁１２ｂから突出するように行われる。このように
重ね合せた正極シート１１と負極シート１４を熱圧着す
ると、活物質１３，１６の表面に塗布乾燥された電解質
スラリー１９，１９は熱でそれぞれ融解しその後硬化す
ることにより互いに融合し、図１に示すようなポリマー
電解質層１７を形成する。これにより、活物質１３，１
６の間にポリマー電解質層１７が介装され、正極集電体
箔１２の一方の側縁１２ａが負極集電体箔１５の一方の
側縁１５ａから突出し負極集電体箔１５の他方の側縁１
５ｂが正極集電体箔１２の他方の側縁１２ｂから突出し
て正極シート１１と負極シート１４は積層される。

【００１４】ポリマー電解質層１７の両側縁には、フィ
ルム状の絶縁性部材１８がポリマー電解質層１７の両側
縁の全長にわたってその両側縁から５ｍｍ突出してそれ
ぞれ設けられる。この絶縁性部材１８の一部又は全部は
融点若しくは電池内部構成物質に溶解又は軟化される温
度が８０℃〜１８０℃である温度感応部材で形成され
る。この実施の形態では、絶縁性部材１８の全部が温度
感応部材で形成される例を示し、全部が温度感応部材で
形成された絶縁性部材１８は幅が１０ｍｍで厚さが４μ
ｍのフィルム状に加工されたポリエチレンであり、その
融点は１３０℃のものが使用される。図２に示すよう
に、この絶縁性部材１８は、正極シート１１と負極シー
ト１４を重ね合せる際に、活物質１３，１６の表面に塗
布乾燥された電解質スラリー１９，１９の間に側部が挟
まれるようにその電解質スラリー１９，１９の両側部に
それぞれ配置され、この状態で正極シート１１と負極シ
ート１４は積層される。その後熱圧着すると、図１に示
すように、絶縁性部材１８は溶融後硬化して形成された
ポリマー電解質層１７の両側縁から突出してその両側縁
の全長にわたってそれぞれ設けられる。その一方で、正
極シート１１と負極シート１４の積層時のずれにより、
又は熱圧着時に加わる外力若しくは熱によるポリマー電
解質層１７の端部の一部融解流出により、正極活物質１
３の側縁と負極活物質１６の側縁の全部又は一部は絶縁
性部材１８を介して積層される。

【００１５】図３に示すように、本実施の形態における
リチウムイオンポリマー二次電池１０は、放電容量を増
大させるために、上述したように積層された正極シート
１１と負極シート１４を更に複数組積層し、負極集電体
箔１５の一端縁１５ａから突出した正極集電体箔１２に
正極端子２１の一端を接続し、正極集電体箔１２の他端
縁１２ｂから突出した負極集電体箔１５に負極端子２２
の一端を接続する。その後これら複数組の正極及び負極
シート１１，１４はパッケージシート２３で密封され
る。この実施の形態におけるパッケージシート２３はポ
リプロピレンがラミネートされたアルミニウム箔であ
り、一対のパッケージシート２３で複数の積層された正
極及び負極シート１１，１４を挟み、真空又は不活性ガ
ス雰囲気中でそのパッケージシート２３の周囲を熱圧着
することにより密封される。一対のパッケージシート２
３は正極端子２１の他端及び負極端子２２の他端がそれ
ぞれそのパッケージシート２３の外部に表出するように
周囲が熱圧着され、このようにして作られたリチウムイ
オンポリマー二次電池１０は、パーケージシート２３か
ら引出された正極及び負極端子２１，２２の他端を電池
の端子として使用することにより所望の電気を得ること
ができる。

【００１６】このように構成されたリチウムイオンポリ
マー二次電池１０では、過充電により発熱してポリエチ
レンからなる絶縁性部材１８の融点である１３０℃を越
えると、ポリマー電解質層１７の両側縁にその全長にわ
たって設けられたフィルム状の絶縁性部材１８が融解流
出して、その絶縁性部材１８を介して積層された正極活
物質１３の側縁と負極活物質１６の側縁の全部又は一部
が接触して短絡状態を生じさせる。この結果、リチウム
イオンポリマー二次電池１０の一部が通電体となり、過
充電若しくは過放電の状態が一定以上進行しなくなり、
リチウムイオンポリマー二次電池１０の発熱が抑制され
る。

【００１７】なお、上述した実施の形態では、ポリマー
電解質層１７の両側縁に絶縁性部材１８を設けたが、絶
縁性部材１８はポリマー電解質層１７の全周に設けても
良い。また、上述した実施の形態では、ポリエチレンか
らなるフィルム状の絶縁性部材１８を用いて説明した
が、絶縁性部材はヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビ
ニリデン共重合からなるものであっても良い。この場
合、その共重合は１５〜３０ｗｔ％のヘキサフルオロプ
ロピレンを含むものであることが好ましい。ヘキサフル
オロプロピレンを１５〜３０ｗｔ％の含むヘキサフルオ
ロプロピレン−フッ化ビニリデン共重合は、電池内部構
成物質に溶解又は軟化される温度が１００℃〜１５０℃
になり、過充電時の発熱により確実に電池内部構成物質
に溶解又は軟化されて流出して内部ショート状態を生じ
させ、過充電された電池容量を内部で放電して発熱を効
果的に抑制することができる。

【００１８】また、上述した実施の形態では、絶縁性部
材１８をポリマー電解質層１７の両側縁から５ｍｍ突出
させたが、絶縁性部材１８のポリマー電解質層１７側縁
からの突出量はこの値に限定されるものではない。絶縁
性部材１８のポリマー電解質層１７側縁からの突出量
は、ポリマー電解質層１７の厚さにより適宜決定される
が、ポリマー電解質層１７の厚さが５〜１００ｍｍの一
般的な電池であれば、絶縁性部材１８のポリマー電解質
層１７側縁からの突出量は２〜８ｍｍであることが好ま
しく、更に好ましくは４〜６ｍｍ突出させることが好ま
しい。

【００１９】更に、上述した実施の形態では、絶縁性部
材１８の全部が温度感応部材で形成される例を示した
が、絶縁性部材の一部を温度感応部材で形成しても良
い。このように、絶縁性部材の一部を融点若しくは電池
内部構成物質に溶解又は軟化される温度が８０℃〜１８
０℃である温度感応部材で形成しても、正極活物質の側
縁と負極活物質の側縁の全部又は一部がその温度感応部
材を介して積層されている限り、過充電により発熱して
その温度感応部材の融点等を越えると、その温度感応部
材が融解流出して、正極活物質の側縁と負極活物質の側
縁の全部又は一部が接触して短絡状態を生じさせること
ができる。

【００２０】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。 ＜実施例１＞下記表１に示される各成分をボールミルで
２時間混合することによりそれぞれ正極活物質層塗工用
スラリー、負極活物質層塗工用スラリー及び電解質層塗
工用スラリーを調製した。

【００２１】

【表１】

【００２２】正極集電体箔として厚さ２０μｍ、幅２５
０ｍｍのＡｌ箔を用意し、得られた正極活物質層塗工用
スラリーをこのＡｌ箔上に正極活物質層の乾燥厚さが８
０μｍとなるようにドクターブレード法により塗工及び
乾燥し、圧延することにより正極シートを形成した。一
方、負極集電体箔として厚さ１０μｍ、幅２５０ｍｍの
Ｃｕ箔を用意し、得られた負極活物質層塗工用スラリー
をこのＣｕ箔上に負極活物質層の乾燥厚さが８０μｍと
なるようにドクターブレード法により塗工及び乾燥し、
圧延することにより負極シートを形成した。得られた電
解質層塗工用スラリーを厚さ２５μｍ、幅２５０ｍｍの
剥離紙上に電解質層の乾燥厚さが５０μｍとなるように
ドクターブレード法により塗工及び乾燥し、剥離紙より
剥がして電解質層シートを形成した。

【００２３】その後、図１に示すように、正極活物質層
と負極活物質層との間にポリマー電解質層を介装させ、
正極集電体箔１２の一方の側縁１２ａが負極集電体箔１
５の一方の側縁１５ａから突出し負極集電体箔１５の他
方の側縁１５ｂが正極集電体箔１２の他方の側縁１２ｂ
から突出するようにして正極シート１１と負極シート１
４を積層させた。この際、ポリマー電解質層１７の両側
縁に厚さが１０μｍであって、幅が１０ｍｍのポリエチ
レンからなるフィルム状の絶縁性部材１８をポリマー電
解質層１７のの両側縁から５ｍｍ全長にわたって均一に
突出させてその両側縁の全長にわたってそれぞれ設け
た。その後この積層物を熱圧着することによりシート状
の電極体を作製した。次に、図示しないが、その電極体
にＮｉからなる正極リード及び負極リードをそれぞれ正
極集電体及び負極集電体に溶接し、開口部を有する袋状
に加工したラミネートパッケージ材に収納し、減圧条件
下で熱圧着により開口部を封止し、リチウムイオンポリ
マー二次電池を作製した。

【００２４】＜実施例２＞絶縁性部材として、１５ｗｔ
％のヘキサフルオロプロピレンを含むヘキサフルオロプ
ロピレン−フッ化ビニリデン共重合からなるフィルムを
用いた以外は実施例１と同様に電池を作製した。 ＜実施例３＞絶縁性部材として、３０ｗｔ％のヘキサフ
ルオロプロピレンを含むヘキサフルオロプロピレン−フ
ッ化ビニリデン共重合からなるフィルムを用いた以外は
実施例１と同様に電池を作製した。 ＜実施例４＞厚さが３μｍの絶縁性部材を用いた以外は
実施例１と同様に電池を作製した。

【００２５】＜実施例５＞厚さが２５μｍの絶縁性部材
を用いた以外は実施例１と同様に電池を作製した。 ＜実施例６＞厚さが３μｍの絶縁性部材を用いた以外は
実施例２と同様に電池を作製した。 ＜実施例７＞厚さが２５μｍの絶縁性部材を用いた以外
は実施例２と同様に電池を作製した。

【００２６】＜比較例１＞絶縁性部材として、ポリエチ
レンテレフタレートからなるフィルムを用いた以外は実
施例１と同様に電池を作製した。 ＜比較例２＞絶縁性部材として、１０ｗｔ％のヘキサフ
ルオロプロピレンを含むヘキサフルオロプロピレン−フ
ッ化ビニリデン共重合からなるフィルムを用いた以外は
実施例１と同様に電池を作製した。 ＜比較例３＞絶縁性部材として、３５ｗｔ％のヘキサフ
ルオロプロピレンを含むヘキサフルオロプロピレン−フ
ッ化ビニリデン共重合からなるフィルムを用いた以外は
実施例１と同様に電池を作製した。

【００２７】＜比較例４＞厚さが２μｍの絶縁性部材を
用いた以外は実施例１と同様に電池を作製した。 ＜比較例５＞厚さが３５μｍの絶縁性部材を用いた以外
は実施例１と同様に電池を作製した。 ＜比較例６＞厚さが２μｍの絶縁性部材を用いた以外は
実施例２と同様に電池を作製した。 ＜比較例７＞厚さが３５μｍの絶縁性部材を用いた以外
は実施例２と同様に電池を作製した。

【００２８】＜比較評価＞実施例１〜７及び比較例１〜
７で得られた電池について以下の評価試験を行った。 (1) 過充電試験 実施例１〜７及び比較例１〜７において得られた電池に
ついて短絡の有無について確認した後、短絡の生じてい
ない電池を充電容量の２５０％となるまで１Ｃ相当の電
流値で強制充電を行った。その充電開始から充電容量の
２５０％となるまでにおける電池の外観の変化を観察し
た。 (2) 加熱試験 実施例１〜７及び比較例１〜７において得られた電池を
ホットプレートに載せ、毎分５℃の昇温速度で常温から
２５０℃まで加熱し、２５０℃に保ったまま１時間放置
した。その常温から２５０℃までにおける電池の外観の
変化を観察した。上記（１）及び（２）における試験の
結果を表３に示す。なお表３中における記号は、◎：外
観に変化なし、○電池パックのふくれ有り、△：発煙、
×：発火若しくは爆発、□：通常使用温度範囲内での短
絡をそれぞれ示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】＜評価＞表２から明らかなように、実施例
１〜７の電池では外観に変化がないか、或いは電池パッ
クにふくれが生じた程度であるが、比較例１〜７の電池
では通常使用温度範囲内での短絡、又は発煙、若しくは
発火若しくは爆発が生じた。実施例１〜７の電池では外
観に変化がないか、或いは電池パックにふくれが生じた
程度で済んでいるのは、リチウムイオンポリマー二次電
池１０の発熱により絶縁性部材１８が融解流出して内部
ショート状態を生じさせたことに起因するものと考えら
れる。その一方で、比較例１の電池が発火若しくは爆発
を起こしたのは、絶縁性部材として使用したポリエチレ
ンテレフタレートからなるフィルムの融点が２６０℃で
あるため、電池の発熱によってもその絶縁性部材が融解
しなかったためと考えられる。また、比較例２，比較例
５及び比較例７の電池が発火若しくは爆発を起こしたの
は、絶縁性部材である共重合体のヘキサフルオロプロピ
レンの割合が少ないため、或いは絶縁性部材の厚さが厚
すぎたため、電池の発熱速度に対する絶縁性部材１８の
融解速度が遅延したことに起因するものと考えられる。
また、比較例３，比較例４及び比較例６の電池が過充電
試験以前において既に短絡していたのは、絶縁性部材で
ある共重合体のヘキサフルオロプロピレンの割合が多す
ぎるため、或いは絶縁性部材の厚さが薄いたため、通常
の使用状態で正極活物質１３と負極活物質１６が短絡し
てしまったことに起因するものと考えられる。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、フ
ィルム状の絶縁性部材をポリマー電解質層の両側縁の全
長にわたってその側縁から突出して設け、絶縁性部材の
一部又は全部が融点若しくは電池内部構成物質に溶解又
は軟化される温度が８０℃〜１８０℃である温度感応部
材で形成され、正極活物質の側縁と負極活物質の側縁の
全部又は一部をその温度感応部材を介して積層したの
で、過充電若しくは過放電によりリチウムイオンポリマ
ー二次電池が発熱すると、その温度感応部材が融解若し
くは電池内部構成物質に溶解又は軟化されて流出して、
正極活物質の側縁と負極活物質の側縁の全部又は一部が
接触して短絡する。この結果、リチウムイオンポリマー
二次電池の一部が通電体となり、過充電若しくは過放電
の状態が一定以上進行しなくなり、リチウムイオンポリ
マー二次電池の発熱を有効に抑制することができる。

【００３２】また、温度感応部材としてポリエチレン，
ポリプロピレン又はエチレン−プロピレン共重合体のい
ずれかを用いれば、ポリマー電解質層に対する耐久性が
高く、かつ融点が８０℃〜１８０℃の絶縁性部材を得る
ことができ、温度感応部材としてがヘキサフルオロプロ
ピレン−フッ化ビニリデン共重合からなるものを用いて
も、電池内部構成物質に溶解又は軟化される温度が８０
℃〜１８０℃の温度感応部材を得ることができる。この
場合、ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデン共
重合が１５〜３０ｗｔ％のヘキサフルオロプロピレンを
含むことにより、過充電若しくは過放電時によるリチウ
ムイオンポリマー二次電池の発熱により有効に融解流出
する温度感応部材を全部又は一部に有する絶縁性部材を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層された正極及び負極シートの断面
図。

【図２】その正極及び負極シートが積層される状態を示
す分解斜視図。

【図３】その二次電池の構成を示す断面図。

【符号の説明】

１０ リチウムイオンポリマー二次電池 １１ 正極シート １２ 正極集電体箔 １３ 活物質 １４ 負極シート １５ 負極集電体箔 １６ 活物質 １７ ポリマー電解質層 １８ 絶縁性部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水口 暁夫 茨城県那珂郡那珂町向山1002番地14 三菱 マテリアル株式会社総合研究所那珂研究セ ンター内 (72)発明者 張 守斌 茨城県那珂郡那珂町向山1002番地14 三菱 マテリアル株式会社総合研究所那珂研究セ ンター内 (72)発明者 樋上 晃裕 茨城県那珂郡那珂町向山1002番地14 三菱 マテリアル株式会社総合研究所那珂研究セ ンター内 Ｆターム(参考） 5H011 AA02 AA13 FF01 GG01 HH02 JJ25 JJ27 KK01 KK02 KK04 5H029 AJ12 AK03 AL07 AM00 AM03 AM05 AM07 AM16 BJ04 BJ12 BJ27 CJ06 DJ03 EJ12 EJ14 HJ01 HJ04 HJ12 HJ14

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正極集電体箔(12)の表面に正極活物質(1
   3)が形成された正極シート(11)の前記正極活物質(13)と
   負極集電体箔(15)の表面に負極活物質(16)が形成された
   負極シート(14)の前記負極活物質(16)との間にポリマー
   電解質層(17)が介装されて前記正極シート(11)と前記負
   極シート(14)が積層されたリチウムイオンポリマー二次
   電池において、 フィルム状の絶縁性部材(18)が前記ポリマー電解質層(1
   7)の両側縁の全長にわたって前記側縁から突出して設け
   られ、 前記絶縁性部材(18)の一部又は全部が融点若しくは電池
   内部構成物質に溶解又は軟化される温度が８０℃〜１８
   ０℃である温度感応部材で形成され、 前記正極活物質(13)の側縁と前記負極活物質(16)の側縁
   の全部又は一部が前記温度感応部材(18)を介して積層さ
   れたことを特徴とするリチウムイオンポリマー二次電
   池。
2. 【請求項２】 温度感応部材(18)がポリエチレン，ポリ
   プロピレン又はエチレン−プロピレン共重合体のいずれ
   かからなる請求項１記載のリチウムイオンポリマー二次
   電池。
3. 【請求項３】 温度感応部材(18)がヘキサフルオロプロ
   ピレン−フッ化ビニリデン共重合からなる請求項１記載
   のリチウムイオンポリマー二次電池。
4. 【請求項４】 ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニ
   リデン共重合が１５〜３０ｗｔ％のヘキサフルオロプロ
   ピレンを含む請求項３記載のリチウムイオンポリマー二
   次電池。
5. 【請求項５】 温度感応部材(18)の厚さが３〜２５μｍ
   である請求項１ないし４いずれか記載のリチウムイオン
   ポリマー二次電池。