JP2004047479A - Secondary battery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a secondary battery with a high thermal stability and an improved safety. <P>SOLUTION: For the secondary battery comprising a positive electrode 38 including a positive electrode collector 37 and a positive electrode layer 36 held by the positive electrode collector 37, a negative electrode 35, a flat electrode group 31 including a separator 32 arranged between the positive electrode 38 and the negative electrode 35, a liquid nonaqueous electrolyte impregnated into the electrode group 31, and an outer casing housing the electrode group 31 with a thickness of 0.3 mm or less, the positive electrode collector is located on at least one of two surfaces having a maximum area out of surfaces of the electrode group 31. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

 本発明は、二次電池に関するものである。 The present invention relates to a secondary battery.

 現在、携帯電話などの携帯機器向けの非水電解質二次電池として、薄型リチウムイオン二次電池が商品化されている。この電池は、リチウムコバルト酸化物(LiCoO2)を含む正極と、黒鉛質材料または炭素質材料を含む負極と、リチウム塩が溶解された有機溶媒からなる液状の非水電解質と、多孔質膜からなるセパレータと、円筒型や角型の金属缶からなる外装材とを備えている。 At present, a thin lithium-ion secondary battery has been commercialized as a nonaqueous electrolyte secondary battery for mobile devices such as mobile phones. This battery comprises a positive electrode containing lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), a negative electrode containing a graphite or carbonaceous material, a liquid non-aqueous electrolyte comprising an organic solvent in which a lithium salt is dissolved, and a porous membrane. And a cladding made of a cylindrical or square metal can.

 携帯機器の小型化や薄型化に伴って、電池の薄型化及び軽量化が要望されているものの、前記液状非水電解質及び前記金属缶を備え、厚さが4mm以下の薄型リチウムイオン二次電池の実用化は困難である。 A thin lithium ion secondary battery having the liquid non-aqueous electrolyte and the metal can and having a thickness of 4 mm or less has been demanded as a battery is required to be thinner and lighter with the downsizing and thinning of portable devices. Is difficult to put into practical use.

 ところで、正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるポリマー電解質層とからなる電極群、ポリマー電解質からなる電解質及び前記電極群が収納される外装材を具備したリチウムイオン二次電池が提案され、開発が進められている。この二次電池は、外装材の厚さを薄くしても正極並びに負極とポリマー電解質層との密着性を確保することができる。このため、外装材として、薄い金属層と高分子フィルムとから構成されたラミネートフィルムを使用することができる。また、ポリマー電解質は、非水電解液が保持されたゲル状ポリマーである。 By the way, a lithium ion secondary including an electrode group including a positive electrode, a negative electrode, and a polymer electrolyte layer disposed between the positive electrode and the negative electrode, an electrolyte including a polymer electrolyte, and an exterior material in which the electrode group is housed. A battery has been proposed and is under development. This secondary battery can ensure the adhesion between the positive electrode and the negative electrode and the polymer electrolyte layer even if the thickness of the outer package is reduced. Therefore, a laminate film composed of a thin metal layer and a polymer film can be used as the exterior material. The polymer electrolyte is a gel polymer in which a non-aqueous electrolyte is held.

 しかしながら、この二次電池は、液状の非水電解質を備えたリチウムイオン二次電池に比べて電極界面のインピーダンスが大きく、かつリチウムイオン伝導度が低いため、液状の非水電解質を備えたリチウムイオン二次電池に比べて体積エネルギー密度及び大電流放電特性が劣るという問題点がある。 However, this secondary battery has a higher impedance at the electrode interface and a lower lithium ion conductivity than a lithium ion secondary battery having a liquid non-aqueous electrolyte. There is a problem that the volume energy density and the large current discharge characteristics are inferior to the secondary battery.

 このようなことから、液状の非水電解質を備えたリチウムイオン二次電池を薄型化するための提案が下記の如くなされている。 From such circumstances, proposals for reducing the thickness of a lithium ion secondary battery including a liquid non-aqueous electrolyte have been made as follows.

 特開平10−177865号の公開公報(特許文献1)の特許請求の範囲には、正極と、負極と、電解液を保持した対向面を有するセパレータと、電解液相、電解液を含有する高分子ゲル相及び高分子固相の混相からなり、かつ上記セパレータの対向面に上記正極及び負極を接合する接着性樹脂層とを備えたリチウムイオン二次電池が記載されている。また、特開平10−189054号の公開公報(特許文献2)の特許請求の範囲には、主成分ポリフッ化ビニリデンを溶媒に溶解してなるバインダー樹脂溶液をセパレータに塗布する工程、このセパレータ上に電極を重ね合わせ、密着させたまま乾燥し溶剤を蒸発させて電池積層体を形成する工程、この電池積層体に電解液を含浸させる工程を備えたリチウムイオン二次電池の製造方法が記載されている。さらに、特開平10−172606号の公開公報(特許文献3)の特許請求の範囲には、正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置され、リチウムイオンを含む電解液を保持するセパレータと、前記電解液を保持し、前記正極、負極及びセパレータを接合する多孔性の接着性樹脂層とを具備したリチウムイオン二次電池が開示されている。特開平10−172606号に開示された二次電池は、正極層とセパレータとの接合強度が正極層と正極集電体との接合強度と同等か、もしくはそれ以上で、かつ負極層とセパレータとの接合強度が負極層と負極集電体との接合強度と同等か、もしくはそれ以上である。 The claims of Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 10-177865 (Patent Document 1) include a positive electrode, a negative electrode, a separator having an opposing surface holding an electrolytic solution, an electrolytic solution phase, and an electrolytic solution containing an electrolytic solution. A lithium ion secondary battery comprising a mixed phase of a molecular gel phase and a polymer solid phase, and having an adhesive resin layer for joining the positive electrode and the negative electrode on the opposite surface of the separator is described. Also, in the claims of Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 10-189054 (Patent Document 2), a step of applying a binder resin solution obtained by dissolving a main component polyvinylidene fluoride in a solvent to a separator, A method for manufacturing a lithium ion secondary battery including a step of forming a battery stack by drying and evaporating a solvent while the electrodes are overlapped and in close contact with each other, and a step of impregnating the battery stack with an electrolyte is described. I have. Furthermore, in the claims of Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-172606 (Patent Document 3), a positive electrode, a negative electrode, and an electrolytic solution containing lithium ions are disposed between the positive electrode and the negative electrode. A lithium ion secondary battery including a separator and a porous adhesive resin layer holding the electrolyte and bonding the positive electrode, the negative electrode, and the separator is disclosed. The secondary battery disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-172606 discloses that the bonding strength between the positive electrode layer and the separator is equal to or higher than the bonding strength between the positive electrode layer and the positive electrode current collector, and the negative electrode layer and the separator Is equal to or higher than the bonding strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector.

 しかしながら、各公報に開示されたリチウムイオン二次電池は、内部抵抗が高くなるため、サイクル寿命が劣るという問題点を有する。
特開平10−177865号公報 特開平10−189054号公報 特開平10−172606号公報
However, the lithium ion secondary batteries disclosed in the respective publications have a problem that the cycle life is inferior because the internal resistance is high.
JP-A-10-177865 JP-A-10-189054 JP-A-10-172606

 本発明の目的は、熱的安定性が高められ、安全性が改善された二次電池を提供しようとするものである。 目的 An object of the present invention is to provide a secondary battery with improved thermal stability and improved safety.

 また、本発明の目的は、軽量で、薄い外装材を備え、外部衝撃に対する耐性が改善された二次電池を提供しようとするものである。 Another object of the present invention is to provide a secondary battery that is lightweight, has a thin exterior material, and has improved resistance to external impact.

 本発明によれば、正極集電体及び前記正極集電体に担持される正極層を含む正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状の電極群と、
 前記電極群に含浸される液状の非水電解質と、
 前記電極群が収納され、厚さが0.3mm以下の外装材と
を具備し、
 前記電極群の表面における最大面積を有する2つの面のうち少なくとも一方の面に正極集電体が位置していることを特徴とする二次電池が提供される。
According to the present invention, a flat electrode group including a positive electrode including a positive electrode current collector and a positive electrode layer supported on the positive electrode current collector, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode When,
A liquid non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group,
The electrode group is housed, and comprises an exterior material having a thickness of 0.3 mm or less,
A secondary battery is provided, wherein a positive electrode current collector is located on at least one of two surfaces having a maximum area on the surface of the electrode group.

 また、本発明によれば、正極集電体及び前記正極集電体に担持される正極層を含む正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状の電極群と、
 前記電極群に含浸される液状の非水電解質と、
 前記電極群が収納され、樹脂層を含む厚さが0.5mm以下の外装材と
を具備し、
 前記電極群の表面における最大面積を有する2つの面のうち少なくとも一方の面に正極集電体が位置していることを特徴とする二次電池が提供される。
Further, according to the present invention, a flat shape including a positive electrode including a positive electrode current collector and a positive electrode layer supported on the positive electrode current collector, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode An electrode group;
A liquid non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group,
The electrode group is housed, comprising a packaging material having a thickness of 0.5 mm or less including a resin layer,
A secondary battery is provided, wherein a positive electrode current collector is located on at least one of two surfaces having a maximum area on the surface of the electrode group.

 また、本発明によれば、正極集電体及び前記正極集電体に担持される正極層を含む正極と負極とがセパレータを介して偏平形状に捲回された構造を有する電極群と、
 前記電極群に含浸される液状の非水電解質と、
 前記電極群が収納され、樹脂層を含む厚さが0.5mm以下の外装材と
を具備し、
 前記電極群の最外周は前記正極集電体であることを特徴とする二次電池が提供される。
According to the present invention, an electrode group having a structure in which a positive electrode including a positive electrode current collector and a positive electrode layer supported on the positive electrode current collector, and a negative electrode are wound in a flat shape via a separator,
A liquid non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group,
The electrode group is housed, comprising a packaging material having a thickness of 0.5 mm or less including a resin layer,
A secondary battery is provided, wherein the outermost periphery of the electrode group is the positive electrode current collector.

 また、本発明によれば、正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状の電極群と、
 前記電極群に含浸される液状の非水電解質と、
 前記電極群が収納され、厚さが0.3mm以下の外装材と
を具備し、
 前記電極群の表面における最大面積を有する2つの面にセパレータが位置していることを特徴とする二次電池が提供される。
Further, according to the present invention, a flat electrode group including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode,
A liquid non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group,
The electrode group is housed, and comprises an exterior material having a thickness of 0.3 mm or less,
A secondary battery is provided, wherein the separator is located on two surfaces having the maximum area on the surface of the electrode group.

 また、本発明によれば、正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状の電極群と、
 前記電極群に含浸される液状の非水電解質と、
 前記電極群が収納され、樹脂層を含む厚さが0.5mm以下の外装材と
を具備し、
 前記電極群の表面における最大面積を有する2つの面にセパレータが位置していることを特徴とする二次電池が提供される。
Further, according to the present invention, a flat electrode group including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode,
A liquid non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group,
The electrode group is housed, comprising a packaging material having a thickness of 0.5 mm or less including a resin layer,
A secondary battery is provided, wherein the separator is located on two surfaces having the maximum area on the surface of the electrode group.

 また、本発明によれば、正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状を有する電極群と、
 前記電極群に含浸される液状の非水電解質と、
 前記電極群が収納され、厚さが0.3mm以下の外装材と
を具備し、
 前記電極群の表面に最大面積を有する2つの面を跨ぐように絶縁性保護シートが形成されていることを特徴とする二次電池が提供される。
Further, according to the present invention, an electrode group having a flat shape including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode,
A liquid non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group,
The electrode group is housed, and comprises an exterior material having a thickness of 0.3 mm or less,
A secondary battery is provided, wherein an insulating protective sheet is formed so as to straddle two surfaces having a maximum area on the surface of the electrode group.

 さらに、本発明によれば、正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状を有する電極群と、
 前記電極群に含浸される液状の非水電解質と、
 前記電極群が収納され、樹脂層を含む厚さが0.5mm以下の外装材と
を具備し、
 前記電極群の表面に最大面積を有する2つの面を跨ぐように絶縁性保護シートが形成されていることを特徴とする二次電池が提供される。
Furthermore, according to the present invention, a positive electrode, a negative electrode, and a flat electrode group including a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode,
A liquid non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group,
The electrode group is housed, comprising a packaging material having a thickness of 0.5 mm or less including a resin layer,
A secondary battery is provided, wherein an insulating protective sheet is formed so as to straddle two surfaces having a maximum area on the surface of the electrode group.

 本発明に係る二次電池において、前記電極群の偏平形状は、前記正極と前記負極をその間に前記セパレータを介在して渦巻き状に捲回した後、これを径方向に加圧するか、あるいは前記正極、前記負極及び前記セパレータからなる積層物を1回以上折り曲げるか、もしくは前記正極、前記負極及び前記セパレータを積層するか、または前記正極と前記負極をその間に前記セパレータを介在して偏平状に捲回することにより得られる形状であることが望ましい。 In the secondary battery according to the present invention, the flat shape of the electrode group may be such that the positive electrode and the negative electrode are spirally wound with the separator interposed therebetween, and then radially pressurized, or The positive electrode, the laminate comprising the negative electrode and the separator is bent at least once, or the positive electrode, the negative electrode and the separator are laminated, or the positive electrode and the negative electrode are flattened with the separator interposed therebetween. It is desirable that the shape be obtained by winding.

 本発明によれば、熱的安定性が高く、異常加熱及び異常発熱の際の温度上昇が抑制され、安全性が向上された二次電池を提供することができる。また、本発明によれば、落下等の衝撃による破損及び短絡を抑制することが可能な二次電池を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a secondary battery having high thermal stability, a suppressed increase in temperature during abnormal heating and abnormal heat generation, and improved safety. Further, according to the present invention, it is possible to provide a secondary battery capable of suppressing damage and short circuit due to impact such as dropping.

 以下、本発明に係る第1〜第4の非水電解質二次電池を詳細に説明する。 Hereinafter, the first to fourth nonaqueous electrolyte secondary batteries according to the present invention will be described in detail.

 本発明に係る第1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層を含む負極と、前記正極層及び前記負極層の間に配置されるセパレータとを含む電極群;
 前記電極群に保持される非水電解質;及び
 前記電極群が収納され、厚さが0.3mm以下の外装材Aか、もしくは樹脂層を含む厚さが0.5mm以下のシート製外装材B;
を具備する。
A first nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes a positive electrode including a positive electrode current collector and a positive electrode layer supported on the positive electrode current collector, and a positive electrode including the negative electrode current collector and the negative electrode current collector. An electrode group including a negative electrode including a negative electrode layer, and a separator disposed between the positive electrode layer and the negative electrode layer;
A non-aqueous electrolyte held by the electrode group; and a packaging material A containing the electrode group and having a thickness of 0.3 mm or less, or a packaging material B including a resin layer and having a thickness of 0.5 mm or less. ;
Is provided.

 この二次電池において、前記正極、前記負極及び前記セパレータは一体化されている。また、前記負極層と前記セパレータの剥離強度は、前記負極層と前記負極集電体の剥離強度に比べて低い。 に お い て In this secondary battery, the positive electrode, the negative electrode, and the separator are integrated. The peel strength between the negative electrode layer and the separator is lower than the peel strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector.

 以下、正極、負極、セパレータ、非水電解質及び外装材について説明する。 Hereinafter, the positive electrode, the negative electrode, the separator, the non-aqueous electrolyte, and the exterior material will be described.

 (1)負極
 この負極は、負極集電体と、前記負極集電体の片面もしくは両面に担持され、負極材料及び結着剤を含む負極層とを有する。
(1) Negative Electrode The negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode layer supported on one or both surfaces of the negative electrode current collector and containing a negative electrode material and a binder.

 前記負極材料には、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物が好ましい。前記炭素質物としては、(I)黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素、粒状炭素などの黒鉛質材料もしくは炭素質材料や、(II)熱硬化性樹脂、等方性ピッチ、メソフェースピッチ、メソフェーズピッチ系炭素繊維、気相成長系炭素繊維、メソフェーズ小球体などに500〜3000℃で熱処理を施すことにより得られる黒鉛質材料または炭素質材料等を挙げることができる。熱処理が施された炭素質物のうち好ましいのは、メソフェーズピッチ系炭素繊維の黒鉛質材料または炭素質材料、メソフェーズ小球体の黒鉛質材料または炭素質材料、粒状の黒鉛質材料である。かかる炭素質物のうち、以下に説明する炭素質物a及び炭素質物bが好ましい。 炭素 The negative electrode material is preferably a carbonaceous material that stores and releases lithium ions. Examples of the carbonaceous material include (I) a graphite material or a carbonaceous material such as graphite, coke, carbon fiber, spherical carbon, and granular carbon; and (II) a thermosetting resin, an isotropic pitch, a mesoface pitch, and a mesophase. Graphite materials or carbonaceous materials obtained by subjecting pitch-based carbon fibers, vapor-grown carbon fibers, mesophase small spheres, and the like to heat treatment at 500 to 3000 ° C. can be mentioned. Among the carbonaceous materials subjected to the heat treatment, preferred are a graphite material or a carbonaceous material of mesophase pitch-based carbon fiber, a graphite material or a carbonaceous material of mesophase spherules, and a granular graphite material. Among such carbonaceous materials, carbonaceous materials a and b described below are preferable.

 炭素質物aは、熱処理の温度を2000℃以上にすることにより得られ、(002)面の面間隔doo2が0.34nm以下である黒鉛結晶を有する黒鉛質材料である。この黒鉛質材料の形状は、粒状にすることが好ましい。この炭素質物aを含む負極を備えた非水電解質二次電池は、電池容量および大電流特性を大幅に向上することができる。面間隔doo2は、0.336nm以下であることが更に好ましい。 The carbonaceous material a is obtained by setting the temperature of the heat treatment to 2000 ° C. or higher, and is a graphitic material having graphite crystals having a plane distance doo 2 of (002) plane of 0.34 nm or less. The shape of the graphitic material is preferably granular. The nonaqueous electrolyte secondary battery provided with the negative electrode containing the carbonaceous material a can greatly improve the battery capacity and the large current characteristics. The plane distance doo 2 is more preferably 0.336 nm or less.

 炭素質物bは、2000℃以上で熱処理が施された繊維状黒鉛質材料及び2000℃以上で熱処理が施された球状黒鉛質材料から選ばれる1種以上である。中でも、メソフェーズピッチ系炭素繊維の黒鉛質材料や、カーボンウィスカのような気相成長系炭素繊維、メソフェーズ小球体の黒鉛質材料が好ましい。この炭素質物bを含む負極は、密度を1.3g/cm3以上と高くした際にも負極とセパレータ間の界面インピーダンスを小さくすることができるため、二次電池の大電流放電特性及び急速充放電サイクル性能を向上させることができる。 The carbonaceous material b is at least one selected from a fibrous graphite material heat-treated at 2,000 ° C. or higher and a spheroidal graphite material heat-treated at 2,000 ° C. or higher. Among them, a graphitic material of mesophase pitch-based carbon fiber, a vapor-grown carbon fiber such as carbon whisker, and a graphitic material of mesophase spherules are preferable. The negative electrode containing the carbonaceous material b can reduce the interface impedance between the negative electrode and the separator even when the density is increased to 1.3 g / cm 3 or more. Discharge cycle performance can be improved.

 前記炭素質物の形状は、例えば、繊維状、球状、粒状にすることができる。前記負極層が、繊維状炭素質物、球状炭素質物及び粒状炭素質物よりなる群から選ばれる1種類以上の炭素質物を含むことによって、長期間に亘って負極の界面抵抗を低い値に維持することができるため、充放電サイクル寿命を向上することができる。 形状 The shape of the carbonaceous material can be, for example, fibrous, spherical, or granular. The negative electrode layer contains one or more carbonaceous materials selected from the group consisting of fibrous carbonaceous materials, spherical carbonaceous materials, and granular carbonaceous materials, thereby maintaining the interface resistance of the negative electrode at a low value over a long period of time. Therefore, the charge / discharge cycle life can be improved.

 前記繊維状炭素質物の平均繊維長は、5〜200μmの範囲にすることが好ましい。さらに好ましい範囲は、10〜50μmである。 平均 The average fiber length of the fibrous carbonaceous material is preferably in the range of 5 to 200 µm. A more preferred range is 10 to 50 μm.

 前記繊維状炭素質物の平均繊維径は、0.1〜20μmの範囲にすることが好ましい。さらに好ましい範囲は、1〜15μmである。 平均 The average fiber diameter of the fibrous carbonaceous material is preferably in the range of 0.1 to 20 µm. A more preferred range is 1 to 15 μm.

 前記繊維状炭素質物の平均アスペクト比は、1.5〜200の範囲内にすることが好ましい。さらに好ましい範囲は、1.5〜50である。但し、アスペクト比は、繊維径に対する繊維長(繊維長/繊維径)の比である。 平均 The average aspect ratio of the fibrous carbonaceous material is preferably in the range of 1.5 to 200. A more preferred range is from 1.5 to 50. However, the aspect ratio is a ratio of the fiber length (fiber length / fiber diameter) to the fiber diameter.

 前記球状炭素質物の平均粒径は、1〜100μmの範囲内にすることが好ましい。より好ましい範囲は、2〜40μmである。 平均 The average particle diameter of the spherical carbonaceous material is preferably in the range of 1 to 100 µm. A more preferred range is 2 to 40 μm.

 前記球状炭素質物の長径(major radius)に対する短径(minor radius)の比(短径/長径)は、1/10以上にすることが好ましい。より好ましい範囲は、1/2以上である。 比 The ratio of the minor radius to the major radius of the spherical carbonaceous material (minor radius / major radius) is preferably 1/10 or more. A more preferred range is 1/2 or more.

 前記粒状炭素質物とは、長径(major radius)に対する短径(minor radius)の比(短径/長径)が1/100〜1の範囲内にある形状を有する炭素質物粉末を意味する。前記比のより好ましい範囲は、1/10〜1である。 The granular carbonaceous material means a carbonaceous material powder having a shape in which a ratio of a minor radius to a major radius (minor radius / major radius) is in the range of 1/100 to 1. A more preferable range of the ratio is 1/10 to 1.

 前記粒状炭素質物の平均粒径は、1〜100μmの範囲内にすることが好ましい。より好ましい範囲は、2〜50μmである。 平均 The average particle size of the granular carbonaceous material is preferably in the range of 1 to 100 µm. A more preferred range is 2 to 50 μm.

 前記結着剤は、負極材料同士を結着する機能並びに負極材料と負極集電体を結着する機能を有する。かかる結着剤としては、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、カルボキシメチルセルロース(CMC)等を用いることができる。後述する加熱成形法により正極、負極及びセパレータを一体化させる際には、前記結着剤として熱硬化性樹脂を使用することが望ましく、特に好ましいのはPVdFである。 The binder has a function of binding the negative electrode materials together and a function of binding the negative electrode material and the negative electrode current collector. Examples of such a binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR), and carboxymethyl cellulose (CMC). Can be used. When the positive electrode, the negative electrode, and the separator are integrated by a heat molding method described later, it is desirable to use a thermosetting resin as the binder, and PVdF is particularly preferable.

 炭素質物及び結着剤の配合割合は、炭素質物90〜98重量%、結着剤2〜20重量%の範囲であることが好ましい。特に、負極中の炭素質物の含有量は、片面で10〜80g/m2の範囲にすることが好ましい。また、充填密度は1.2〜1.50g/cm3の範囲であることが望ましい。 The compounding ratio of the carbonaceous material and the binder is preferably in the range of 90 to 98% by weight of the carbonaceous material and 2 to 20% by weight of the binder. In particular, the content of the carbonaceous material in the negative electrode is preferably in the range of 10 to 80 g / m 2 on one surface. The packing density is desirably in the range of 1.2 to 1.50 g / cm 3 .

 前記負極層の厚さは、10〜150μmの範囲であることが望ましい。ここで、負極層の厚さとは、セパレータと対向する負極層表面と集電体と接する負極層表面との距離を意味する。なお、負極集電体の両面に負極層が担持されている場合、負極層の片面の厚さを10〜150μmにし、かつ負極層の合計厚さを20〜300μmの範囲にすることが望ましい。負極層の厚さのより好ましい範囲は30〜100μmである。負極層の厚さを30〜100μmの範囲内にすることによって、大電流放電特性及びサイクル寿命を大幅に向上させることができる。 負極 The thickness of the negative electrode layer is preferably in the range of 10 to 150 µm. Here, the thickness of the negative electrode layer means the distance between the negative electrode layer surface facing the separator and the negative electrode layer surface contacting the current collector. In addition, when the negative electrode layer is supported on both surfaces of the negative electrode current collector, it is desirable that the thickness of one side of the negative electrode layer be 10 to 150 μm and the total thickness of the negative electrode layer be 20 to 300 μm. A more preferable range of the thickness of the negative electrode layer is 30 to 100 μm. By setting the thickness of the negative electrode layer in the range of 30 to 100 μm, large current discharge characteristics and cycle life can be significantly improved.

 集電体としては、多孔質構造の導電性基板か、あるいは無孔の導電性基板を用いることができる。これら導電性基板は、例えば、銅、ステンレス、またはニッケルから形成することができる。集電体の厚さは5〜20μmであることが望ましい。この範囲であると電極強度と軽量化のバランスが取れるからである。 As the current collector, a conductive substrate having a porous structure or a non-porous conductive substrate can be used. These conductive substrates can be formed from, for example, copper, stainless steel, or nickel. The current collector preferably has a thickness of 5 to 20 μm. This is because in this range, the balance between electrode strength and weight reduction can be achieved.

 負極層と負極集電体との剥離強度及び負極層とセパレータとの剥離強度は、180度剥離強度法により測定される。負極層と負極集電体との剥離強度を180度剥離強度法により測定する際の原理を図1及び図2を参照して説明する。まず、二次電池を分解し、負極集電体Cに負極層Lが担持された積層物を取り出す。この積層物は、非水電解質を保持したままで良い。この積層物を支持台1上に集電体側を下にして載置する。次いで、前記負極層Lの表面に固定点2を設け、その固定点2に紐のなどの牽引治具3を取り付ける。この牽引治具3を図1の矢印で示す方向、つまり負極層L表面に平行な方向に引き、図2に示すように負極集電体Cから負極層Lを剥離させる。負極層を剥離させるために必要な力は、剥離し始めの際には変動し、この力が一定になった時点での牽引力を負極層と負極集電体との剥離強度とする。 剥離 The peel strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector and the peel strength between the negative electrode layer and the separator are measured by a 180 degree peel strength method. The principle of measuring the peel strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector by the 180-degree peel strength method will be described with reference to FIGS. First, the secondary battery is disassembled, and a laminate in which the negative electrode current collector C carries the negative electrode layer L is taken out. The laminate may retain the non-aqueous electrolyte. This laminate is placed on the support 1 with the current collector side facing down. Next, a fixing point 2 is provided on the surface of the negative electrode layer L, and a traction jig 3 such as a string is attached to the fixing point 2. This pulling jig 3 is pulled in the direction indicated by the arrow in FIG. 1, that is, in a direction parallel to the surface of the negative electrode layer L, and the negative electrode layer L is separated from the negative electrode current collector C as shown in FIG. The force required to peel the negative electrode layer fluctuates at the start of peeling, and the traction force at the time when this force becomes constant is defined as the peel strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector.

 一方、負極層とセパレータとの剥離強度を180度剥離強度法により測定する際の原理を説明する。まず、二次電池を分解し、負極集電体、負極層及びセパレータがこの順番に積層された積層物を取り出す。この積層物は、非水電解質を保持したままで良い。この積層物を支持台上に集電体側を下にして載置する。次いで、前記セパレータの表面に固定点を設け、その固定点に牽引治具を取り付ける。この牽引治具をセパレータ表面に平行な方向に引き、負極層からセパレータを剥離させる。セパレータを剥離させるために必要な力は、剥離し始めの際には変動し、この力が一定になった時点での牽引力を負極層とセパレータとの剥離強度とする。 On the other hand, the principle of measuring the peel strength between the negative electrode layer and the separator by a 180-degree peel strength method will be described. First, the secondary battery is disassembled, and a laminate in which the negative electrode current collector, the negative electrode layer, and the separator are laminated in this order is taken out. The laminate may retain the non-aqueous electrolyte. This laminate is placed on a support base with the current collector side facing down. Next, a fixing point is provided on the surface of the separator, and a traction jig is attached to the fixing point. The pulling jig is pulled in a direction parallel to the separator surface, and the separator is peeled from the negative electrode layer. The force required to peel the separator fluctuates at the beginning of peeling, and the traction force at the time when this force becomes constant is defined as the peel strength between the negative electrode layer and the separator.

 また、二次電池を分解して取り出された電極群について、負極層とセパレータとの剥離強度が負極層と負極集電体との剥離強度に比べて小さくなっているものは、二次電池に組み込まれる前の非水電解質未保持の電極群においても、負極層とセパレータとの180度剥離強度法による剥離強度が負極層と負極集電体との180度剥離強度法による剥離強度に比べて小さくなっている。 In addition, regarding the electrode group taken out by disassembling the secondary battery, those in which the peel strength between the negative electrode layer and the separator is smaller than the peel strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector, Even in the non-aqueous electrolyte non-retained electrode group before being incorporated, the peel strength of the negative electrode layer and the separator by the 180-degree peel strength method is smaller than the peel strength of the negative electrode layer and the negative electrode current collector by the 180-degree peel strength method. It is getting smaller.

 負極層と負極集電体との剥離強度は、10gf/cm以上、20gf/cm以下であることが望ましい。この範囲内にすることによって、充放電サイクルの繰り返しにより負極層が負極集電体から剥離するのを抑制することができるため、充放電サイクル寿命をさらに向上することができる。 剥離 The peel strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector is desirably 10 gf / cm or more and 20 gf / cm or less. By setting the content within this range, it is possible to prevent the negative electrode layer from peeling off from the negative electrode current collector due to repetition of the charge / discharge cycle, so that the charge / discharge cycle life can be further improved.

 負極層とセパレータとの剥離強度は、10gf/cm以下であることが望ましい。剥離強度が10gf/cmを超えると、負極とセパレータとの界面抵抗が大きくなって優れた大電流放電特性とサイクル寿命とが得られ難くなる。剥離強度は、5gf/cm以下が好ましく、さらに好ましい範囲は2gf/cm以下である。なお、負極とセパレータが一体化されていないと、剥離強度が0gf/cmになる。 剥離 It is desirable that the peel strength between the negative electrode layer and the separator be 10 gf / cm or less. If the peel strength exceeds 10 gf / cm, the interface resistance between the negative electrode and the separator increases, and it becomes difficult to obtain excellent large current discharge characteristics and cycle life. The peel strength is preferably 5 gf / cm or less, and more preferably 2 gf / cm or less. When the negative electrode and the separator are not integrated, the peel strength becomes 0 gf / cm.

 前記負極材料には、前述したリチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物の他に、金属酸化物か、金属硫化物か、もしくは金属窒化物や、リチウム金属またはリチウム合金を用いることができる。 In addition to the above-mentioned carbonaceous materials that occlude and release lithium ions, metal materials, metal sulfides, metal nitrides, lithium metals, or lithium alloys can be used as the negative electrode material.

 金属酸化物としては、例えば、スズ酸化物、ケイ素酸化物、リチウムチタン酸化物、ニオブ酸化物、タングステン酸化物等を挙げることができる。 Examples of the metal oxide include tin oxide, silicon oxide, lithium titanium oxide, niobium oxide, and tungsten oxide.

 金属硫化物としては、例えば、スズ硫化物、チタン硫化物等を挙げることができる。 Examples of the metal sulfide include tin sulfide and titanium sulfide.

 金属窒化物としては、例えば、リチウムコバルト窒化物、リチウム鉄窒化物、リチウムマンガン窒化物等を挙げることができる。 Examples of the metal nitride include lithium cobalt nitride, lithium iron nitride, lithium manganese nitride, and the like.

 リチウム合金としては、例えば、リチウムアルミニウム合金、リチウムスズ合金、リチウム鉛合金、リチウムケイ素合金等を挙げることができる。 Examples of the lithium alloy include a lithium aluminum alloy, a lithium tin alloy, a lithium lead alloy, and a lithium silicon alloy.

 負極の面積は、正極の面積より大きいことが望ましい。そのような構成にすることによって、負極の端部を正極の端部に比べて延出させることができるため、負極端部への電流集中を緩和することができ、二次電池のサイクル性能と安全性を向上することができる。 The area of the negative electrode is preferably larger than the area of the positive electrode. With such a configuration, the end of the negative electrode can be extended as compared with the end of the positive electrode, so that the current concentration on the negative electrode end can be reduced, and the cycle performance of the secondary battery can be improved. Safety can be improved.

 (2)正極
 この正極は、正極集電体と、前記正極集電体片面もしくは両面に担持され、活物質及び結着剤を含む正極層とを有する。
(2) Positive electrode This positive electrode has a positive electrode current collector and a positive electrode layer supported on one or both surfaces of the positive electrode current collector and containing an active material and a binder.

 前記正極活物質としては、種々の酸化物、例えば二酸化マンガン、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム含有ニッケル酸化物、リチウム含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物、リチウム含有鉄酸化物、リチウムを含むバナジウム酸化物や、二硫化チタン、二硫化モリブデンなどのカルコゲン化合物などを挙げることができる。中でも、リチウム含有コバルト酸化物(例えば、LiCoO2)、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物(例えば、LiNi0.8Co0.22)、リチウムマンガン複合酸化物(例えば、LiMn24,LiMnO2)を用いると、高電圧が得られるために好ましい。 Examples of the positive electrode active material include various oxides such as manganese dioxide, lithium manganese composite oxide, lithium-containing nickel oxide, lithium-containing cobalt oxide, lithium-containing nickel-cobalt oxide, lithium-containing iron oxide, and lithium. Vanadium oxides and chalcogen compounds such as titanium disulfide and molybdenum disulfide can be exemplified. Above all, when a lithium-containing cobalt oxide (for example, LiCoO 2 ), a lithium-containing nickel cobalt oxide (for example, LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 ), and a lithium manganese composite oxide (for example, LiMn 2 O 4 , LiMnO 2 ) are used. This is preferable because a high voltage can be obtained.

 前記結着剤は、正極活物質同士を結着する機能並びに正極活物質と正極集電体を結着する機能を有する。かかる結着剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)等を用いることができる。後述する加熱成形法により正極、負極及びセパレータを一体化させる際には、前記結着剤として熱硬化性樹脂を使用することが望ましく、特に好ましいのはPVdFである。 The binder has a function of binding the positive electrode active materials and a function of binding the positive electrode active material and the positive electrode current collector. As such a binder, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR) and the like can be used. When the positive electrode, the negative electrode, and the separator are integrated by a heat molding method described later, it is desirable to use a thermosetting resin as the binder, and PVdF is particularly preferable.

 前記正極層は、さらに導電剤を含んでいてもよい。かかる導電剤としては、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができる。 The positive electrode layer may further include a conductive agent. Examples of such a conductive agent include acetylene black, carbon black, and graphite.

 正極活物質、導電剤および結着剤の配合割合は、正極活物質80〜95重量%、導電剤3〜20重量%、結着剤2〜7重量%の範囲にすることが好ましい。 (4) The mixing ratio of the positive electrode active material, the conductive agent and the binder is preferably in the range of 80 to 95% by weight of the positive electrode active material, 3 to 20% by weight of the conductive agent, and 2 to 7% by weight of the binder.

 前記正極層の厚さは、10〜150μmの範囲であることが望ましい。ここで、正極層の厚さとは、セパレータと対向する正極層表面と集電体と接する正極層表面との距離を意味する。なお、正極集電体の両面に正極層が担持されている場合、正極層の片面の厚さを10〜150μmにし、かつ正極活物質層の合計厚さを20〜300μmの範囲にすることが望ましい。正極層の厚さのより好ましい範囲は30〜100μmである。正極層の厚さを30〜100μmの範囲内にすることによって、大電流放電特性及びサイクル寿命を大幅に向上させることができる。 正極 The thickness of the positive electrode layer is preferably in the range of 10 to 150 µm. Here, the thickness of the positive electrode layer means a distance between the surface of the positive electrode layer facing the separator and the surface of the positive electrode layer contacting the current collector. When the positive electrode layer is supported on both surfaces of the positive electrode current collector, the thickness of one surface of the positive electrode layer is set to 10 to 150 μm, and the total thickness of the positive electrode active material layer is set to 20 to 300 μm. desirable. A more preferable range of the thickness of the positive electrode layer is 30 to 100 μm. By setting the thickness of the positive electrode layer in the range of 30 to 100 μm, large current discharge characteristics and cycle life can be significantly improved.

 集電体としては、多孔質構造の導電性基板が、あるいは無孔の導電性基板を用いることができる。これら導電性基板は、例えば、アルミニウム、ステンレス、またはニッケルから形成することができる。集電体の厚さは5〜20μmであることが望ましい。この範囲であると電極強度と軽量化のバランスがとれるからである。 As the current collector, a conductive substrate having a porous structure or a non-porous conductive substrate can be used. These conductive substrates can be formed from, for example, aluminum, stainless steel, or nickel. The current collector preferably has a thickness of 5 to 20 μm. This is because in this range, the balance between electrode strength and weight reduction can be achieved.

 前記集電体には、直径3mm以下の孔が10cm2あたり1個以上の割合で存在する二次元的な多孔質構造を有する導電性基板を用いることが望ましい。すなわち、導電性基板に開孔された孔の直径が3mmよりも大きくなると、十分な正極強度が得られなくなる恐れがある。一方、直径3mm以下の孔の存在割合が前記範囲よりも少なくなると、電極群に非水電解質を均一に浸透させることが困難になるため、十分なサイクル寿命が得られなくなる恐れがある。孔の直径は0.1〜1mmの範囲にすることがより好ましい。また孔の存在割合は10cm2あたり10個〜20個の範囲にすることがより好ましい。 As the current collector, it is desirable to use a conductive substrate having a two-dimensional porous structure in which one or more holes having a diameter of 3 mm or less exist at a rate of one or more per 10 cm 2 . That is, if the diameter of the hole formed in the conductive substrate is larger than 3 mm, sufficient positive electrode strength may not be obtained. On the other hand, if the proportion of the holes having a diameter of 3 mm or less is smaller than the above range, it becomes difficult to uniformly infiltrate the non-aqueous electrolyte into the electrode group, so that a sufficient cycle life may not be obtained. More preferably, the diameter of the holes is in the range of 0.1 to 1 mm. Further, it is more preferable that the existence ratio of the holes is in the range of 10 to 20 per 10 cm 2 .

 前述した直径3mm以下の孔が10cm2あたり1個以上の割合で存在する二次元的な多孔質構造を有する導電性基板は、厚さを15〜100μmの範囲にすることが望ましい。厚さを15μm未満にすると十分な正極強度が得られなくなる恐れがある。厚さのより好ましい範囲は30〜80μmである。 The above-mentioned conductive substrate having a two-dimensional porous structure in which one or more holes having a diameter of 3 mm or less exist at a rate of one or more per 10 cm 2 , preferably has a thickness in the range of 15 to 100 μm. If the thickness is less than 15 μm, sufficient positive electrode strength may not be obtained. A more preferable range of the thickness is 30 to 80 μm.

 正極層とセパレータの剥離強度は、正極層と正極集電体の剥離強度に比べて低くすることが好ましい。正極層とセパレータの剥離強度が正極層と正極集電体の剥離強度と同等か、もしくはそれ以上であると、正極とセパレータの界面のインピーダンスが増加して優れたサイクル寿命と大電流放電特性を得られなくなる恐れがある。 (4) The peel strength between the positive electrode layer and the separator is preferably lower than the peel strength between the positive electrode layer and the positive electrode current collector. When the peel strength between the positive electrode layer and the separator is equal to or greater than the peel strength between the positive electrode layer and the positive electrode current collector, the impedance at the interface between the positive electrode and the separator increases, resulting in excellent cycle life and high current discharge characteristics. There is a risk that it will not be available.

 正極層と正極集電体との剥離強度及び正極層とセパレータとの剥離強度は、180度剥離強度法により測定される。測定原理を説明する。正極層と正極集電体との剥離強度を測定するには、まず、二次電池を分解し、正極集電体に正極層が担持された積層物を取り出す。この積層物は、非水電解質を保持したままで良い。この積層物を支持台上に集電体側を下にして載置する。次いで、前記正極層の表面に固定点を設け、その固定点に紐のなどの牽引治具を取り付ける。この牽引治具を正極層表面に平行な方向に引き、正極集電体から正極層を剥離させる。正極層を剥離させるために必要な力は、剥離し始めの際には変動し、この力が一定になった時点での牽引力を正極層と正極集電体との剥離強度とする。 剥離 The peel strength between the positive electrode layer and the positive electrode current collector and the peel strength between the positive electrode layer and the separator are measured by a 180-degree peel strength method. The principle of measurement will be described. In order to measure the peel strength between the positive electrode layer and the positive electrode current collector, first, the secondary battery is disassembled, and a laminate in which the positive electrode current collector supports the positive electrode layer is taken out. The laminate may retain the non-aqueous electrolyte. This laminate is placed on a support base with the current collector side facing down. Next, a fixing point is provided on the surface of the positive electrode layer, and a traction jig such as a string is attached to the fixing point. The pulling jig is pulled in a direction parallel to the surface of the positive electrode layer, and the positive electrode layer is separated from the positive electrode current collector. The force required to peel the positive electrode layer fluctuates at the start of peeling, and the traction force at the time when this force becomes constant is defined as the peel strength between the positive electrode layer and the positive electrode current collector.

 一方、正極層とセパレータとの剥離強度を180度剥離強度法により測定する際には、まず、二次電池を分解し、正極集電体、正極層及びセパレータがこの順番に積層された積層物を取り出す。この積層物は、非水電解質を保持したままで良い。この積層物を支持台上に集電体側を下にして載置する。次いで、前記セパレータの表面に固定点を設け、その固定点に牽引治具を取り付ける。この牽引治具をセパレータ表面に平行な方向に引き、正極層からセパレータを剥離させる。セパレータを剥離させるために必要な力は、剥離し始めの際には変動し、この力が一定になった時点での牽引力を正極層とセパレータとの剥離強度とする。 On the other hand, when the peel strength between the positive electrode layer and the separator is measured by the 180-degree peel strength method, first, the secondary battery is disassembled, and the positive electrode current collector, the positive electrode layer, and the separator are laminated in this order. Take out. The laminate may retain the non-aqueous electrolyte. This laminate is placed on a support base with the current collector side facing down. Next, a fixing point is provided on the surface of the separator, and a traction jig is attached to the fixing point. The pulling jig is pulled in a direction parallel to the separator surface, and the separator is peeled from the positive electrode layer. The force required to peel the separator fluctuates at the beginning of peeling, and the traction force at the time when this force becomes constant is defined as the peel strength between the positive electrode layer and the separator.

 また、二次電池を分解して取り出された電極群について、正極層とセパレータとの剥離強度が正極層と正極集電体との剥離強度に比べて小さくなっているものは、二次電池に組み込まれる前の非水電解質未保持の電極群においても、正極層とセパレータとの180度剥離強度法による剥離強度が正極層と正極集電体との180度剥離強度法による剥離強度に比べて小さくなっている。 Further, regarding the electrode group taken out by disassembling the secondary battery, those having a peel strength between the positive electrode layer and the separator smaller than the peel strength between the positive electrode layer and the positive electrode current collector are considered to be secondary batteries. Even in the non-aqueous electrolyte non-retained electrode group before being incorporated, the peel strength of the positive electrode layer and the separator by the 180-degree peel strength method between the positive electrode layer and the positive electrode current collector is smaller than the peel strength by the 180-degree peel strength method of the positive electrode layer and the separator. It is getting smaller.

 正極層と正極集電体との剥離強度は、10gf/cm以上、20gf/cm以下であることが望ましい。この範囲内にすることによって、充放電サイクルの繰り返しにより正極層が正極集電体から剥離するのを抑制することができるため、充放電サイクル寿命をさらに向上することができる。 剥離 The peel strength between the positive electrode layer and the positive electrode current collector is desirably 10 gf / cm or more and 20 gf / cm or less. By setting the content within this range, it is possible to suppress the positive electrode layer from being separated from the positive electrode current collector due to repetition of the charge / discharge cycle, so that the charge / discharge cycle life can be further improved.

 正極層とセパレータとの剥離強度は、10gf/cm以下であることが望ましい。剥離強度が10gf/cmを超えると、正極とセパレータとの界面抵抗が大きくなって優れた大電流放電特性とサイクル寿命とが得られ難くなる。剥離強度は、5gf/cm以下が好ましく、さらに好ましい範囲は2gf/cm以下である。なお、正極とセパレータが一体化されていないと、剥離強度が0gf/cmになる。 剥離 The peel strength between the positive electrode layer and the separator is desirably 10 gf / cm or less. If the peel strength exceeds 10 gf / cm, the interface resistance between the positive electrode and the separator becomes large, and it becomes difficult to obtain excellent large current discharge characteristics and cycle life. The peel strength is preferably 5 gf / cm or less, and more preferably 2 gf / cm or less. When the positive electrode and the separator are not integrated, the peel strength becomes 0 gf / cm.

 (3)セパレータ
 セパレータには多孔質セパレータを用いる。
(3) Separator A porous separator is used as the separator.

 多孔質セパレータとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、またはポリフッ化ビニリデン(PVdF)を含む多孔質フィルム、合成樹脂製不織布等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。 Examples of the porous separator include a porous film containing polyethylene, polypropylene, cellulose, or polyvinylidene fluoride (PVdF), and a nonwoven fabric made of a synthetic resin. Among them, a porous film made of polyethylene, polypropylene, or both is preferable because the safety of the secondary battery can be improved.

 セパレータの厚さは、30μm以下にすることが好ましい。厚さが30μmを越えると、正負極間の距離が大きくなって内部抵抗が大きくなる恐れがある。また、厚さの下限値は、5μmにすることが好ましい。厚さを5μm未満にすると、セパレータの強度が著しく低下して内部ショートが生じやすくなる恐れがある。厚さの上限値は、25μmにすることがより好ましく、また、下限値は10μmにすることがより好ましい。 The thickness of the separator is preferably 30 μm or less. If the thickness exceeds 30 μm, the distance between the positive electrode and the negative electrode may increase, and the internal resistance may increase. The lower limit of the thickness is preferably set to 5 μm. If the thickness is less than 5 μm, the strength of the separator may be significantly reduced, and an internal short circuit may easily occur. The upper limit of the thickness is more preferably 25 μm, and the lower limit is more preferably 10 μm.

 セパレータは、120℃の条件で1時間の存在したときの熱収縮率が20%以下であることが好ましい。熱収縮率が20%を超えると、正負極およびセパレータの密着強度を十分なものにすることが困難になる恐れがある。熱収縮率は、15%以下にすることがより好ましい。 (4) The separator preferably has a heat shrinkage of 20% or less when the separator is present at 120 ° C. for one hour. When the heat shrinkage exceeds 20%, it may be difficult to make the adhesion strength between the positive and negative electrodes and the separator sufficient. More preferably, the heat shrinkage is 15% or less.

 セパレータは、多孔度が30〜70%の範囲であることが好ましい。これは次のような理由によるものである。多孔度を30%未満にすると、セパレータにおいて高い電解質保持性を得ることが困難になる恐れがある。一方、多孔度が70%を超えると、十分なセパレータ強度を得られなくなる恐れがある。多孔度のより好ましい範囲は、35〜70%である。 The separator preferably has a porosity in the range of 30 to 70%. This is due to the following reasons. If the porosity is less than 30%, it may be difficult to obtain high electrolyte retention in the separator. On the other hand, if the porosity exceeds 70%, sufficient separator strength may not be obtained. A more preferred range of porosity is 35-70%.

 前記セパレータは、空気透過率が500秒/100cm3 以下であることが好ましい。空気透過率は、100cm3の空気が多孔質シートを透過するのに要した時間(秒)を意味する。空気透過率が500秒/100cm3 を越えると、セパレータにおいて高いリチウムイオン移動度を得ることが困難になる恐れがある。また、空気透過率の下限値は、30秒/100cm3 にすることが好ましい。空気透過率を30秒/100cm3 未満にすると、十分なセパレータ強度を得られなくなる恐れがあるからである。空気透過率の上限値は150秒/100cm3 にすることがより好ましい。また、下限値は50秒/100cm3 にすることがより好ましい。 The separator preferably has an air permeability of 500 seconds / 100 cm 3 or less. The air permeability means the time (seconds) required for 100 cm 3 of air to pass through the porous sheet. If the air permeability exceeds 500 seconds / 100 cm 3 , it may be difficult to obtain high lithium ion mobility in the separator. The lower limit of the air permeability is preferably 30 seconds / 100 cm 3 . If the air permeability is less than 30 seconds / 100 cm 3 , sufficient separator strength may not be obtained. The upper limit of the air permeability is more preferably set to 150 seconds / 100 cm 3 . Further, the lower limit is more preferably set to 50 seconds / 100 cm 3 .

 後述するように接着性を有する高分子を使用して正極、負極及びセパレータの一体化を行う際、セパレータの短手方向に沿う端部は、負極の短手方向に沿う端部に比べて0.25mm〜2mm延出し、かつ延出したセパレータ端部に接着性を有する高分子が存在していることが望ましい。このような構成にすることによって、セパレータ端部の強度を向上させることができるため、電池に衝撃が加わった際に内部短絡が生じるのを抑制することができる。さらに、電池を100℃以上の高温環境下で使用した際に、セパレータが熱収縮するのを抑制することができるため、内部短絡を抑制することができ、安全性を向上することができる。 When the positive electrode, the negative electrode, and the separator are integrated using a polymer having adhesiveness as described later, the end of the separator along the short direction is 0 in comparison with the end of the negative electrode along the short direction. It is preferable that a polymer having adhesiveness is present at the end of the extended separator, which extends from 0.25 mm to 2 mm. By adopting such a configuration, the strength of the end portion of the separator can be improved, so that the occurrence of an internal short circuit when a shock is applied to the battery can be suppressed. Furthermore, when the battery is used in a high-temperature environment of 100 ° C. or higher, the heat shrinkage of the separator can be suppressed, so that an internal short circuit can be suppressed, and safety can be improved.

 (4)非水電解質
 この非水電解質は、少なくともセパレータに保持される。特に、非水電解質は、電極群全体に分散されていることが好ましい。この非水電解質としては、電解質が溶解された非水溶媒(以下、非水溶液と称す)からなる液状非水電解質、前記非水溶液が保持された高分子材料、または固体非水電解質を用いることができる。前記非水溶液が保持された高分子材料としては、前記非水溶液がゲル化しているゲル状非水電解質、前記非水溶液が一部がゲル化し、残りが液状のままであるもの、前記非水溶液が液状のまま保持されているものなどを挙げることができる。中でも、液状非水電解質を用いることが好ましい。液状非水電解質は、電極群のイオン伝導度を高くすることができるため、正極とセパレータの界面抵抗並びに負極とセパレータの界面抵抗を小さくすることができる。
(4) Non-aqueous electrolyte This non-aqueous electrolyte is held at least by the separator. In particular, the non-aqueous electrolyte is preferably dispersed throughout the electrode group. As the non-aqueous electrolyte, a liquid non-aqueous electrolyte composed of a non-aqueous solvent in which the electrolyte is dissolved (hereinafter, referred to as a non-aqueous solution), a polymer material holding the non-aqueous solution, or a solid non-aqueous electrolyte may be used. it can. As the polymer material in which the non-aqueous solution is retained, a gel-like non-aqueous electrolyte in which the non-aqueous solution is gelled, a part of the non-aqueous solution is gelled, and the remaining non-aqueous solution, Examples thereof include those which are maintained in a liquid state. Especially, it is preferable to use a liquid non-aqueous electrolyte. Since the liquid nonaqueous electrolyte can increase the ionic conductivity of the electrode group, the interface resistance between the positive electrode and the separator and the interface resistance between the negative electrode and the separator can be reduced.

 前記非水溶液が保持された高分子材料は、例えば、前記非水溶液、高分子及びゲル化剤を混合した後、加熱処理を施してゲル化させることにより調製される。 The polymer material holding the non-aqueous solution is prepared, for example, by mixing the non-aqueous solution, the polymer, and the gelling agent, and then performing a heat treatment to gel the mixture.

 前記高分子としては、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリ塩化ビニル(PVC)およびポリアクリレート(PMMA)から選ばれる少なくとも1種類の高分子を用いることができる。 As the polymer, at least one polymer selected from polyvinylidene fluoride (PVdF), polyacrylonitrile (PAN), polyethylene oxide (PEO), polyvinyl chloride (PVC) and polyacrylate (PMMA) is used. it can.

 非水溶媒としては、リチウムイオン二次電池の溶媒として公知の非水溶媒を用いることができ、特に限定はされないが、プロピレンカーボネート(PC)及びエチレンカーボネート(EC)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の第1溶媒と、PC及びECに比べて低粘度な第2溶媒との混合溶媒を主体とする非水溶媒を用いることが好ましい。特に、第2溶媒は、ドナー数が16.5以下であることがより好ましい。 As the non-aqueous solvent, a known non-aqueous solvent can be used as a solvent for a lithium ion secondary battery, and is not particularly limited, but at least one selected from the group consisting of propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC). It is preferable to use a non-aqueous solvent mainly composed of a mixed solvent of a first solvent of a type and a second solvent having a lower viscosity than PC and EC. In particular, the second solvent more preferably has a donor number of 16.5 or less.

 第2溶媒としては、例えば、ジメチルカーボネート(DMC)、メチルエチルカーボネート(MEC)、ジエチルカーボネート(DEC)、プロピオン酸エチル、プロピオン酸メチル、γ−ブチロラクトン(BL)、アセトニトリル(AN)、酢酸エチル(EA)、トルエン、キシレン、酢酸メチル(MA)などが挙げられる。これらの第2溶媒は、単独または2種以上の混合物の形態で用いることができる。 Examples of the second solvent include dimethyl carbonate (DMC), methyl ethyl carbonate (MEC), diethyl carbonate (DEC), ethyl propionate, methyl propionate, γ-butyrolactone (BL), acetonitrile (AN), and ethyl acetate ( EA), toluene, xylene, methyl acetate (MA) and the like. These second solvents can be used alone or in the form of a mixture of two or more.

 混合溶媒中の第1溶媒の配合量は、体積比率で10〜80%であることが好ましい、より好ましい第1溶媒の配合量は体積比率で20〜75%である。 配合 The blending amount of the first solvent in the mixed solvent is preferably 10 to 80% by volume ratio, and more preferably the blending amount of the first solvent is 20 to 75% by volume ratio.

 前記電解質としては、例えば、過塩素酸リチウム(LiClO4)、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)、六フッ化砒素リチウム(LiAsF6)、トリフルオロメタスルホン酸リチウム(LiCF3SO3)、ビストリフルオロメチルスルホニルイミトリチウム[LiN(CF3SO22]などのリチウム塩が挙げられる。中でもLiPF6、LiBF4を用いるのが好ましい。 Examples of the electrolyte include lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetraborate (LiBF 4 ), lithium arsenic hexafluoride (LiAsF 6 ), trifluoro Lithium salts such as lithium metasulfonate (LiCF 3 SO 3 ) and bistrifluoromethylsulfonylimitolithium [LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ] are exemplified. Among them, LiPF 6 and LiBF 4 are preferably used.

 電解質の非水溶媒に対する溶解量は、0.5〜2.0モル/1とすることが望ましい。 溶解 The amount of the electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent is desirably 0.5 to 2.0 mol / 1.

 特に好ましい非水溶液は、γ−ブチロラクトン(BL)を含む混合非水溶媒に電解質(例えば、リチウム塩)を溶解したもので、かつBLの組成比率が混合非水溶媒全体の20体積%以上、80体積%以下のものである。前記混合非水溶媒では、BLの組成比率を最も多くすることが好ましい。比率が20体積%未満であると、高温時にガスが発生し易くなる。また、混合非水溶媒がBL及び環状カーボネートを含むものである場合、環状カーボネートの比率が相対的に高くなるため、溶媒粘度が著しく高くなる恐れがある。溶媒粘度が上昇すると、非水電解質の導電率及び浸透性が低下するため、充放電サイクル特性、大電流放電特性及び−20℃付近の低温環境下での放電特性が低下する。一方、比率が80体積%を越えると、負極とBLとの反応が生じやすくなるため、充放電サイクル特性が低下する恐れがある。すなわち、負極(例えば、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素質物を含むもの)とBLとが反応して非水電解質の還元分解が生じると、負極の表面に充放電反応を阻害する被膜が形成される。その結果、負極において電流集中が生じやすくなるため、負極表面にリチウム金属が析出したり、あるいは負極界面のインピーダンスが高くなり、負極の充放電効率が低下し、充放電サイクル特性の低下を招く。より好ましい範囲は、40体積%以上、75体積%以下である。この範囲にすることによって、高温貯蔵時のガス発生を抑制する効果をより高くすることができると共に、−20℃付近の低温環境下での放電容量をより向上することができる。 A particularly preferred non-aqueous solution is one in which an electrolyte (for example, a lithium salt) is dissolved in a mixed non-aqueous solvent containing γ-butyrolactone (BL), and the composition ratio of BL is 20% by volume or more, 80% or more of the total mixed non-aqueous solvent. % By volume or less. In the mixed non-aqueous solvent, it is preferable to make the composition ratio of BL the largest. If the ratio is less than 20% by volume, gas is likely to be generated at high temperatures. Further, when the mixed non-aqueous solvent contains BL and cyclic carbonate, the ratio of the cyclic carbonate becomes relatively high, so that the solvent viscosity may be significantly increased. When the solvent viscosity increases, the conductivity and permeability of the non-aqueous electrolyte decrease, so that the charge-discharge cycle characteristics, large-current discharge characteristics, and discharge characteristics in a low-temperature environment around -20 ° C decrease. On the other hand, when the ratio exceeds 80% by volume, the reaction between the negative electrode and BL is likely to occur, so that the charge / discharge cycle characteristics may be reduced. In other words, when the negative electrode (for example, a carbonaceous material that absorbs and releases lithium ions) reacts with BL to cause reductive decomposition of the non-aqueous electrolyte, a film that inhibits the charge / discharge reaction is formed on the surface of the negative electrode. . As a result, current concentration tends to occur in the negative electrode, so that lithium metal is deposited on the negative electrode surface, or the impedance at the negative electrode interface increases, so that the charge / discharge efficiency of the negative electrode decreases and the charge / discharge cycle characteristics deteriorate. A more preferred range is 40% by volume or more and 75% by volume or less. By setting the content within this range, the effect of suppressing gas generation during high-temperature storage can be further enhanced, and the discharge capacity in a low-temperature environment around -20 ° C can be further improved.

 BLと混合される溶媒としては、環状カーボネートが負極の充放電効率を高める点で望ましい。 As the solvent to be mixed with BL, cyclic carbonate is preferable in terms of increasing the charge / discharge efficiency of the negative electrode.

 前記環状カーボネートとしては、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ビニレンカーボネート(VC)、トリフロロプロピレンカーボネート(TFPC)等が望ましい。特に、BLと混合される溶媒としてECを用いると、充放電サイクル特性と大電流放電特性を大幅に向上することができる。また、BLと混合する他の溶媒としては、PC、VC、TFPC、ジエチルカーボネート(DEC)、メチルエチルカーボネート(MEC)及び芳香族化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種からなる第3溶媒とECとの混合溶媒であると、充放電サイクル特性を高める点で望ましい。 プ ロ ピ レ ン As the cyclic carbonate, propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), vinylene carbonate (VC), trifluoropropylene carbonate (TFPC) and the like are desirable. In particular, when EC is used as a solvent mixed with BL, charge / discharge cycle characteristics and large current discharge characteristics can be significantly improved. Further, as another solvent to be mixed with BL, a third solvent consisting of at least one selected from the group consisting of PC, VC, TFPC, diethyl carbonate (DEC), methyl ethyl carbonate (MEC) and an aromatic compound, and EC and It is desirable to use a mixed solvent of from the viewpoint of enhancing charge-discharge cycle characteristics.

 さらに溶媒粘度を低下させる観点から低粘度溶媒を20体積%以下含んでもよい。低粘度溶媒としては例えば鎖状カーボネート、鎖状エーテル、環状エーテル等が挙げられる。 か ら From the viewpoint of further lowering the viscosity of the solvent, the low-viscosity solvent may contain 20% by volume or less. Examples of the low-viscosity solvent include chain carbonate, chain ether, and cyclic ether.

 本発明に係る非水溶媒のより好ましい組成は、BLとEC、BLとPC、BLとECとDEC、BLとECとMEC、BLとECとMECとVC、BLとECとVC、BLとPCとVC、あるいはBLとECとPCとVCである。このとき、ECの体積比率は5〜40体積%と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。ECの比率を5体積%未満にすると、負極表面を保護膜で緻密に覆うことが困難になる恐れがあるため、負極とBLとの反応が生じ、充放電サイクル特性を十分に改善することが困難になる可能性がある。一方、ECの比率が40体積%を超えると、非水溶液の粘度が高くなってイオン伝導度が低下する恐れがあるため、充放電サイクル特性、大電流放電特性及び低温放電特性を十分に改善することが困難になる可能性がある。ECの比率の更に好ましい範囲は、10〜35体積%である。また、DEC、MEC及びVCから選ばれる少なくとも1種類からなる溶媒の比率は、0.01〜10体積%の範囲内にすることが好ましい。 More preferable composition of the non-aqueous solvent according to the present invention is BL and EC, BL and PC, BL and EC and DEC, BL and EC and MEC, BL and EC and MEC and VC, BL and EC and VC, BL and PC. And VC, or BL, EC, PC and VC. At this time, the volume ratio of EC is preferably 5 to 40% by volume. This is due to the following reasons. If the EC ratio is less than 5% by volume, it may be difficult to cover the negative electrode surface with the protective film densely, so that a reaction between the negative electrode and BL occurs and the charge / discharge cycle characteristics can be sufficiently improved. Can be difficult. On the other hand, if the EC ratio exceeds 40% by volume, the viscosity of the non-aqueous solution may increase and the ionic conductivity may decrease, so that the charge-discharge cycle characteristics, large-current discharge characteristics, and low-temperature discharge characteristics are sufficiently improved. Can be difficult. A more preferred range of the EC ratio is 10 to 35% by volume. The ratio of the solvent composed of at least one selected from DEC, MEC and VC is preferably in the range of 0.01 to 10% by volume.

 前記電解質としては、前述したのと同様なものを挙げることができる。中でも、LiPF6 かあるいはLiBF4 を用いるのが好ましい。 Examples of the electrolyte include those similar to those described above. Among them, it is preferable to use LiPF 6 or LiBF 4 .

 前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量は、0.5〜2.0モル/lとすることが望ましい。 溶解 The amount of the electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent is desirably 0.5 to 2.0 mol / l.

 非水溶液の20℃における粘度は、3cp〜20cpの範囲内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。前記粘度を3cp未満にすると、二次電池を高温環境下で貯蔵した際に蒸気圧が上昇するか、あるいはガス発生量が多くなり、外装材が膨張する恐れがある。一方、前記粘度が20cpを超えると、非水溶液の浸透性が低下するため、剥離強度の関係を規定していても内部抵抗が高くなる恐れがある。粘度のより好ましい範囲は、4cp〜15cpである。さらに好ましい範囲は、6〜8cpである。 粘度 The viscosity of the non-aqueous solution at 20 ° C. is preferably in the range of 3 cp to 20 cp. This is due to the following reasons. When the viscosity is less than 3 cp, when the secondary battery is stored in a high temperature environment, the vapor pressure may increase or the amount of generated gas may increase, and the exterior material may expand. On the other hand, when the viscosity exceeds 20 cp, the permeability of the non-aqueous solution is reduced, so that the internal resistance may be increased even if the relationship of the peel strength is specified. A more preferable range of the viscosity is 4 cp to 15 cp. A more preferred range is 6 to 8 cp.

 20℃における粘度が3cp〜20cpの範囲内にある非水溶液の中でも、プロピレンカーボネート(PC)、γ−ブチロラクトン(BL)及びジエチルカーボネート(DEC)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類からなる溶媒Aと、エチレンカーボネート(EC)とを含む非水溶媒に電解質が溶解されたものを用いることが好ましい。 Among the non-aqueous solutions whose viscosities at 20 ° C. are in the range of 3 cp to 20 cp, at least one solvent A selected from the group consisting of propylene carbonate (PC), γ-butyrolactone (BL) and diethyl carbonate (DEC) It is preferable to use a solution in which an electrolyte is dissolved in a non-aqueous solvent containing ethylene carbonate (EC).

 前記非水溶媒中の溶媒Aの体積比率は、50〜90体積%と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。体積比率が50体積%未満であると、低温放電特性が低下する恐れがあると共に、高温時にガスが発生し易くなる。一方、体積比率が90体積%を越えると、非水電解質の還元分解が生じやすくなる恐れがある。非水電解質の還元分解が生じると、負極の表面に充放電反応を阻害する被膜が形成され、負極において電流集中が生じやすくなるため、負極表面にリチウム金属が析出したり、あるいは負極界面のインピーダンスが高くなり、負極の充放電効率が低下し、充放電サイクル特性の低下を招く。より好ましい範囲は、60体積%以上、80体積%以下である。 溶媒 The volume ratio of the solvent A in the non-aqueous solvent is preferably 50 to 90% by volume. This is due to the following reasons. If the volume ratio is less than 50% by volume, low-temperature discharge characteristics may be reduced, and gas may be easily generated at high temperatures. On the other hand, if the volume ratio exceeds 90% by volume, reductive decomposition of the non-aqueous electrolyte may easily occur. When reductive decomposition of the non-aqueous electrolyte occurs, a film that inhibits the charge / discharge reaction is formed on the surface of the negative electrode, and current concentration is likely to occur on the negative electrode, so that lithium metal is deposited on the negative electrode surface, or the impedance at the negative electrode interface is reduced. , The charge / discharge efficiency of the negative electrode is reduced, and the charge / discharge cycle characteristics are reduced. A more preferred range is 60% by volume or more and 80% by volume or less.

 前記非水溶媒中のECの体積比率は5〜40体積%と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。ECの比率を5体積%未満にすると、負極表面を保護膜で緻密に覆うことが困難になって非水電解質の還元分解を生じ易くなるため、充放電サイクル特性を十分に改善することが困難になる可能性がある。一方、ECの比率が40体積%を超えると、溶媒Aの比率が相対的に低くなって二次電池を高温貯蔵した際のガス発生量が多くなる恐れがある。ECの比率の更に好ましい範囲は、10〜35体積%である。 ECThe volume ratio of EC in the non-aqueous solvent is preferably 5 to 40% by volume. This is due to the following reasons. If the EC ratio is less than 5% by volume, it is difficult to cover the negative electrode surface with a protective film densely, and it is easy to cause reductive decomposition of the non-aqueous electrolyte. Therefore, it is difficult to sufficiently improve the charge / discharge cycle characteristics. Could be On the other hand, when the EC ratio exceeds 40% by volume, the ratio of the solvent A becomes relatively low, and the amount of gas generated when the secondary battery is stored at a high temperature may increase. A more preferred range of the EC ratio is 10 to 35% by volume.

 また、前記非水溶媒は、さらにビニレンカーボネート(VC)を含むことが好ましい。非水溶媒中のVCの比率は、0.01〜10体積%の範囲内にすることが好ましい。 It is preferable that the non-aqueous solvent further contains vinylene carbonate (VC). The ratio of VC in the non-aqueous solvent is preferably in the range of 0.01 to 10% by volume.

 前記電解質としては、前述したのと同様なものを挙げることができる。中でも、LiPF6 かあるいはLiBF4 を用いるのが好ましい。 Examples of the electrolyte include those similar to those described above. Among them, it is preferable to use LiPF 6 or LiBF 4 .

 前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量は、0.5〜2.0モル/lとすることが望ましい。 溶解 The amount of the electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent is desirably 0.5 to 2.0 mol / l.

 前述した各組成を有する液状非水電解質の量は、電池単位容量100mAh当たり0.2〜0.6g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。液状非水電解質量を0.2g/100mAh未満にすると、正極と負極のイオン伝導度を十分に保つことができなくなる恐れがある。一方、液状非水電解質量が0.6g/100mAhを越えると、電解質が多量になるため、シート製外装材を用いた際に封止が困難になる恐れがある。液状非水電解質量のより好ましい範囲は、0.4〜0.55g/100mAhである。 It is preferable that the amount of the liquid non-aqueous electrolyte having each of the above-described compositions is 0.2 to 0.6 g per 100 mAh of battery unit capacity. This is due to the following reasons. If the liquid non-aqueous electrolytic mass is less than 0.2 g / 100 mAh, the ionic conductivity between the positive electrode and the negative electrode may not be able to be sufficiently maintained. On the other hand, if the liquid non-aqueous electrolytic mass exceeds 0.6 g / 100 mAh, the electrolyte becomes large, and thus there is a possibility that sealing may become difficult when using a sheet-made exterior material. A more preferred range of the mass of the liquid non-aqueous electrolyte is 0.4 to 0.55 g / 100 mAh.

 (5−1)外装材A
 この外装材Aは、厚さが0.3mm以下である。
(5-1) Exterior material A
This exterior material A has a thickness of 0.3 mm or less.

 外装材Aには、例えば、例えば、金属缶、または水分を遮断する機能を有するシートを用いることができる。前記金属缶は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウムから形成することができる。前記シートとしては、例えば、2種類以上の樹脂層から形成され、片面または両面が熱可塑性樹脂である多層シートa、可撓性を有する金属層の片面または両面に保護層を形成したものからなる多層シートbを挙げることができる。特に、多層シートbは、軽量で、強度が高く、かつ外部から水分が侵入するのを遮断することができるため、望ましい。 As the exterior material A, for example, a metal can or a sheet having a function of blocking moisture can be used. The metal can can be formed from, for example, iron, stainless steel, or aluminum. The sheet includes, for example, a multilayer sheet a formed of two or more types of resin layers, one or both sides of which are thermoplastic resins, a flexible metal layer having a protective layer formed on one or both sides of a flexible metal layer. Multilayer sheet b can be mentioned. In particular, the multilayer sheet b is desirable because it is lightweight, has high strength, and can block moisture from entering from the outside.

 前記多層シートbの金属層は、例えば、アルミニウム、ステンレス、鉄、銅、ニッケル等を挙げることができる。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。 金属 The metal layer of the multilayer sheet b can be, for example, aluminum, stainless steel, iron, copper, nickel, or the like. Among them, aluminum that is lightweight and has a high function of blocking moisture is preferable. The metal layer may be formed from one type of metal, or may be formed from a combination of two or more types of metal layers.

 外装材の内面となる保護層は、ヒートシール面としての機能と、前記金属層が非水電解質により腐食されるのを防止する機能を有する。また、外装材の外面となる保護層は、金属層の損傷を防止する役割をなす。各保護層は、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。各保護層は、熱可塑性樹脂から形成されることが望ましい。外装材の内面となる保護層を形成する熱可塑性樹脂の融点は、120℃以上にすることが好ましく、更に望ましい範囲は140℃〜250℃の範囲である。前記熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどを挙げることができる。特に、融点が150℃以上のポリプロピレンは、ヒートシール部の封止強度を向上することができるため、望ましい。 保護 The protective layer serving as the inner surface of the exterior material has a function as a heat sealing surface and a function of preventing the metal layer from being corroded by the non-aqueous electrolyte. Further, the protective layer serving as the outer surface of the exterior material plays a role of preventing damage to the metal layer. Each protective layer is formed from one type of resin layer or two or more types of resin layers. Each protective layer is desirably formed from a thermoplastic resin. The melting point of the thermoplastic resin forming the protective layer that is to be the inner surface of the exterior material is preferably 120 ° C. or more, and a more desirable range is 140 ° C. to 250 ° C. Examples of the thermoplastic resin include polyethylene and polypropylene. In particular, polypropylene having a melting point of 150 ° C. or higher is preferable because the sealing strength of the heat seal portion can be improved.

 前記外装材の厚さが0.3mmより厚いと、薄型化の効果が小さい、つまり重量エネルギー密度及び体積エネルギー密度を十分に高くすることが困難になる。前記外装材の厚さは、0.25mm以下にすることが好ましく、更に好ましい範囲は0.2mm以下である。また、厚さが0.05mmより薄いと、変形や破損し易くなる。このため、厚さの下限値は0.05mmにすることが好ましい。 (4) When the thickness of the exterior material is more than 0.3 mm, the effect of thinning is small, that is, it is difficult to sufficiently increase the weight energy density and the volume energy density. The thickness of the exterior material is preferably set to 0.25 mm or less, and a more preferable range is 0.2 mm or less. On the other hand, if the thickness is less than 0.05 mm, deformation or breakage tends to occur. Therefore, the lower limit of the thickness is preferably set to 0.05 mm.

 (5−2)外装材B
 この外装材Bは、樹脂層を含む厚さが0.5mm以下のシートである。
(5-2) Exterior material B
The exterior material B is a sheet including a resin layer and having a thickness of 0.5 mm or less.

 外装材Bの樹脂層は、例えば、熱可塑性樹脂から形成することができる。前記熱可塑性樹脂としては、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。 樹脂 The resin layer of the exterior material B can be formed from, for example, a thermoplastic resin. Examples of the thermoplastic resin include polyethylene and polypropylene.

 外装材Bとしては、例えば、金属層と、前記金属層の両面に形成された樹脂層とからなる多層シートを挙げることができる。前記金属層には、前述した外装材Aで説明したのと同様なものを挙げることができる。外装材の内面となる樹脂層は、ヒートシール面としての機能と、前記金属層が非水電解質により腐食されるのを防止する機能を有する。また、外装材の外面となる樹脂層は、金属層の損傷を防止する役割をなす。各樹脂層は、1種類の樹脂から形成されていても、あるいは2種類以上の樹脂から形成されていても良い。各樹脂層は、熱可塑性樹脂から形成されることが望ましい。外装材の内面となる樹脂層を形成する熱可塑性樹脂の融点は、120℃以上にすることが好ましく、更に望ましい範囲は140℃〜250℃の範囲である。前記熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどを挙げることができる。特に、融点が150℃以上のポリプロピレンは、ヒートシール部の封止強度を向上することができるため、望ましい。 As the exterior material B, for example, a multilayer sheet including a metal layer and resin layers formed on both surfaces of the metal layer can be exemplified. Examples of the metal layer include those similar to those described in the case of the exterior material A. The resin layer serving as the inner surface of the exterior material has a function as a heat sealing surface and a function of preventing the metal layer from being corroded by the non-aqueous electrolyte. Further, the resin layer serving as the outer surface of the exterior material plays a role of preventing damage to the metal layer. Each resin layer may be formed from one type of resin, or may be formed from two or more types of resins. Each resin layer is desirably formed from a thermoplastic resin. The melting point of the thermoplastic resin forming the resin layer serving as the inner surface of the exterior material is preferably set to 120 ° C. or more, and a more desirable range is from 140 ° C. to 250 ° C. Examples of the thermoplastic resin include polyethylene and polypropylene. In particular, polypropylene having a melting point of 150 ° C. or higher is preferable because the sealing strength of the heat seal portion can be improved.

 前記外装材Bの厚さが0.5mmを超えると、電池の重量当たりの容量及び電池の体積当りの容量が低下する。外装材Bの厚さは0.3mm以下にすることが好ましく、更に好ましくは0.25mm以下で、最も好ましくは0.2mm以下である。また、厚さが0.05mmより薄いと、変形や破損し易くなる。このため、厚さの下限値は0.05mmにすることが好ましい。 (4) When the thickness of the exterior material B exceeds 0.5 mm, the capacity per unit weight of the battery and the capacity per unit volume of the battery are reduced. The thickness of the exterior material B is preferably set to 0.3 mm or less, more preferably 0.25 mm or less, and most preferably 0.2 mm or less. On the other hand, if the thickness is less than 0.05 mm, deformation or breakage tends to occur. Therefore, the lower limit of the thickness is preferably set to 0.05 mm.

 外装材A,Bの厚さは、以下に説明する方法で測定される。すなわち、外装材A,Bのヒートシール封止部を除く領域において、互いに1cm以上離れて存在する3点を任意に選択し、各点の厚さを測定し、平均値を算出し、この値を外装材の厚さとする。なお、前記外装材の表面に異物(例えば、樹脂)が付着している場合、この異物を除去してから厚さの測定を行う。例えば、前記外装材の表面にPVdFが付着している場合、前記外装材の表面をジメチルホルムアミド溶液で拭き取ることによりPVdFを除去した後、厚さの測定を行う。 The thickness of the exterior materials A and B is measured by the method described below. That is, in the area of the exterior materials A and B excluding the heat seal sealing portion, three points that are separated from each other by 1 cm or more are arbitrarily selected, the thickness of each point is measured, and an average value is calculated. Is the thickness of the exterior material. If foreign matter (for example, resin) is attached to the surface of the exterior material, the thickness is measured after removing the foreign matter. For example, when PVdF adheres to the surface of the exterior material, the thickness of the exterior material is measured by removing the PVdF by wiping the surface of the exterior material with a dimethylformamide solution.

 外装材A,Bを多層シートから構成する場合、前記電極群がその表面の少なくとも一部に形成された接着層により前記外装材の内面に接着されていることが望ましい。このような構成にすると、前記電極群の表面に前記外装材を固定することができるため、電解液が電極群と外装材の間に浸透するのを抑えることができる。 When the exterior materials A and B are composed of a multilayer sheet, it is desirable that the electrode group is adhered to the inner surface of the exterior material by an adhesive layer formed on at least a part of the surface. With such a configuration, the exterior material can be fixed to the surface of the electrode group, so that the electrolyte solution can be prevented from permeating between the electrode group and the exterior material.

 前記接着層は、後述の接着性を有する高分子と同様の材料を使用することができる。前記接着層は、多孔質構造を有していてもよい。多孔質な接着層は、その空隙に非水電解質を保持することができる。 接着 For the adhesive layer, a material similar to a polymer having adhesiveness described later can be used. The adhesive layer may have a porous structure. The porous adhesive layer can hold the non-aqueous electrolyte in the void.

 本発明に係る第1の非水電解質二次電池は、以下の(1)または(2)に説明する方法により製造される。 第 The first nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is manufactured by the method described in the following (1) or (2).

 (1)加熱成形法
 (第1工程)
 以下の(a)〜(c)に説明する方法により電極群を作製する。
(1) Heat molding method (first step)
An electrode group is manufactured by the methods described in (a) to (c) below.

 (a)正極及び負極をその間にセパレータを介在させて渦巻き状に捲回する。 (A) A positive electrode and a negative electrode are spirally wound with a separator interposed therebetween.

 (b)正極及び負極をその間にセパレータを介在させて渦巻き状に捲回した後、径方向に圧縮する。 (B) The positive electrode and the negative electrode are spirally wound with a separator interposed therebetween, and then compressed in the radial direction.

 (c)正極及び負極をその間にセパレータを介在させて2回以上折り曲げる。 (C) The positive electrode and the negative electrode are bent at least twice with a separator interposed therebetween.

 前記正極は、例えば、正極活物質に導電剤および結着剤を適当な溶媒に懸濁し、この懸濁物を集電体に塗布、乾燥して薄板状にすることにより作製される。前記正極活物質、導電剤、結着剤及び集電体としては、前述した(2)正極の欄で説明したのと同様なものを挙げることができる。 The positive electrode is manufactured by, for example, suspending a conductive agent and a binder in a positive electrode active material in an appropriate solvent, applying the suspension to a current collector, and drying to form a thin plate. Examples of the positive electrode active material, the conductive agent, the binder, and the current collector include those similar to those described in the section of (2) Positive electrode described above.

 前記負極は、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物と結着剤とを溶媒の存在下で混練し、得られた懸濁物を集電体に塗布し、乾燥した後、所望の圧力で1回プレスもしくは2〜5回多段階プレスすることにより作製される。 The negative electrode is, for example, kneading a carbonaceous material that absorbs and releases lithium ions and a binder in the presence of a solvent, applies the obtained suspension to a current collector, and after drying, applies a desired pressure. By pressing once or multi-stage pressing 2 to 5 times.

 前記炭素質物、結着剤及び集電体としては、前述した(1)負極の欄で説明したのと同様なものを挙げることができる。 炭素 Examples of the carbonaceous material, the binder, and the current collector include the same as those described in the section of (1) Negative electrode described above.

 前記セパレータとしては、前述した(3)セパレータの欄で説明したのと同様なものを用いることができる。 セ パ レ ー タ As the separator, the same one as described in the section of (3) Separator described above can be used.

 (第2工程)
 前記電極群を外装材に収納した後、加熱成形を施す。
(2nd process)
After the electrode group is housed in an exterior material, heat molding is performed.

 加熱成形を行う雰囲気は、真空を含む減圧雰囲気か、あるいは常圧雰囲気にすることが望ましい。 The atmosphere in which the heat molding is performed is preferably a reduced-pressure atmosphere including a vacuum or a normal-pressure atmosphere.

 加熱温度は、30℃以上にすることが好ましい。より好ましい範囲は、60〜100℃である。また、減圧雰囲気で、60〜100℃の温度で成形を行うと、成形と同時に電極群の乾燥を行うことができる。 The heating temperature is preferably set to 30 ° C. or higher. A more preferred range is 60 to 100 ° C. In addition, when the molding is performed at a temperature of 60 to 100 ° C. in a reduced pressure atmosphere, the electrode group can be dried simultaneously with the molding.

 成形は、前記電極群が前記(a)の方法で作製される場合には径方向に、前記電極群が前記(b)または(c)の方法で作製される場合には積層方向に圧縮されるように行うことが望ましい。 The molding is performed in the radial direction when the electrode group is manufactured by the method (a), and in the laminating direction when the electrode group is manufactured by the method (b) or (c). It is desirable to do so.

 成形は、例えば、プレス成形、あるいは成形型への填め込み等により行うことができる。 The molding can be performed by, for example, press molding or filling in a molding die.

 成形時に加える圧力は、0.01〜20kg/cm2の範囲内にすることが好ましい。圧力が20kg/cm2を超えると、内部短絡を生じ易くなる。さらに好ましい範囲は、0.01〜15kg/cm2である。圧力を0.01〜15kg/cm2の範囲内にすると、一体化を容易に行うことができる。 The pressure applied during molding is preferably in the range of 0.01 to 20 kg / cm 2 . If the pressure exceeds 20 kg / cm 2 , an internal short circuit is likely to occur. A more preferred range is 0.01 to 15 kg / cm 2 . When the pressure is in the range of 0.01 to 15 kg / cm 2 , integration can be easily performed.

 加熱成形時間は、2秒〜120分の範囲内にすることが好ましい。 The heat molding time is preferably in the range of 2 seconds to 120 minutes.

 電極群に加熱成形を施すと、前記正極及び前記負極に含まれる結着剤を熱硬化させることができるため、前記正極、前記負極及び前記セパレータを一体化させることができる。加熱成形温度、成形圧力及び成形時間を調節することによって、前記正極、前記負極及び前記セパレータを一体化させつつ、セパレータと負極層との剥離強度を、負極層と負極集電体との剥離強度に比べて低くすることができる。 加熱 When the electrode group is subjected to heat molding, the binder contained in the positive electrode and the negative electrode can be thermoset, so that the positive electrode, the negative electrode, and the separator can be integrated. By adjusting the heat molding temperature, the molding pressure and the molding time, the peel strength between the separator and the negative electrode layer, the peel strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector, while integrating the positive electrode, the negative electrode and the separator. It can be lower than.

 (第3工程)
 前記外装材内の電極群に液状の非水電解質を含浸させ、封口処理を施すことにより本発明に係る第1の非水電解質二次電池を得る。
(3rd step)
The first non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is obtained by impregnating a liquid non-aqueous electrolyte into the electrode group in the exterior material and performing sealing treatment.

 なお、電極群を外装材内に収納せずに加熱成形を施した後、この電極群を外装材内に収納し、前記外装材内の電極群に液状の非水電解質を含浸させ、封口処理を施すことより本発明に係る第1の非水電解質二次電池を得ることができる。 After the electrode group was subjected to heat molding without being housed in the exterior material, the electrode group was housed in the exterior material, and the electrode group in the exterior material was impregnated with a liquid non-aqueous electrolyte to perform a sealing treatment. By performing the above, the first nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention can be obtained.

 (2)接着性を有する高分子を使用する方法
 (第1工程)
 正極及び負極の間にセパレータとして多孔質シートを介在させて電極群を作製する。
(2) Method of using polymer having adhesiveness (first step)
An electrode group is produced by interposing a porous sheet as a separator between the positive electrode and the negative electrode.

 前記電極群は、前述した加熱成形法で説明したのと同様な方法で作製されることが好ましい。このような方法で作製すると、後述する第2工程において、正極、負極及びセパレータに接着性を有する高分子の溶液を浸透させつつ、正極とセパレータの境界及び負極とセパレータの境界全体に前記溶液が浸透するのを防止することができる。その結果、正極、負極及びセパレータに接着性を有する高分子を点在させることが可能になると共に、正極とセパレータの境界及び負極とセパレータの境界に接着性を有する高分子を点在させることができる。 The electrode group is preferably manufactured by a method similar to that described in the above-described heat molding method. When manufactured by such a method, in a second step described later, the solution is applied to the entire boundary between the positive electrode and the separator and the entire boundary between the negative electrode and the separator while infiltrating a solution of an adhesive polymer into the positive electrode, the negative electrode, and the separator. Penetration can be prevented. As a result, it becomes possible to disperse the adhesive polymer on the positive electrode, the negative electrode and the separator, and to disperse the adhesive polymer on the boundary between the positive electrode and the separator and the boundary between the negative electrode and the separator. it can.

 前記正極及び前記負極は、前述した加熱成形法で説明したのと同様な方法により作製される。前記セパレータの多孔質シートとしては、前述した(3)セパレータの欄で説明したのと同様なものを用いることができる。 正極 The positive electrode and the negative electrode are manufactured by the same method as described in the above-mentioned heat molding method. As the porous sheet of the separator, the same porous sheet as that described in the section of (3) Separator can be used.

(第2工程)
 袋状の外装材内に前記電極群を積層面が開口部から見えるように収納する。溶媒に接着性を有する高分子を溶解させることにより得られた溶液を開口部から前記外装材内の電極群に注入し、前記溶液を前記電極群に含浸させる。
(2nd process)
The electrode group is housed in a bag-shaped exterior material such that the lamination surface is visible from the opening. A solution obtained by dissolving a polymer having adhesiveness in a solvent is injected into an electrode group in the exterior material through an opening to impregnate the electrode group with the solution.

 前記接着性を有する高分子は、非水電解質を保持した状態で高い接着性を維持できるものであることが望ましい。さらに、かかる高分子は、リチウムイオン伝導性が高いとなお好ましい。具体的には、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリアクリレート(PMMA)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリ塩化ビニル(PVC)、またはポリエチレンオキサイド(PEO)等を挙げることができる。特に、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)が好ましい。ポリフッ化ビニリデン(PVdF)は、非水電解質を保持することができ、非水電解質を含むと一部ゲル化を生じるため、正極中のイオン伝導性をより向上することができる。 高分子 It is desirable that the polymer having adhesiveness can maintain high adhesiveness while holding the non-aqueous electrolyte. Further, such a polymer is more preferably high in lithium ion conductivity. Specific examples include polyacrylonitrile (PAN), polyacrylate (PMMA), polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinyl chloride (PVC), and polyethylene oxide (PEO). Particularly, polyvinylidene fluoride (PVdF) is preferable. Polyvinylidene fluoride (PVdF) can hold a non-aqueous electrolyte, and if it contains a non-aqueous electrolyte, it partially gels, so that the ionic conductivity in the positive electrode can be further improved.

 前記溶媒には、沸点が200℃以下の有機溶媒を用いることが望ましい。かかる有機溶媒としは、例えば、ジメチルフォルムアミド(沸点153℃)を挙げることができる。有機溶媒の沸点が200℃を越えると、後述する加熱温度を100℃以下にした際、乾燥時間が長く掛かる恐れがある。また、有機溶媒の沸点の下限値は、50℃にすることが好ましい。有機溶媒の沸点を50℃未満にすると、前記溶液を電極群に注入している間に前記有機溶媒が蒸発してしまう恐れがある。沸点の上限値は、180℃にすることがさらに好ましく、また、沸点の下限値は100℃にすることがさらに好ましい。 有機 It is desirable to use an organic solvent having a boiling point of 200 ° C. or less as the solvent. Examples of such an organic solvent include dimethylformamide (boiling point: 153 ° C.). When the boiling point of the organic solvent exceeds 200 ° C., when the heating temperature described below is set to 100 ° C. or lower, the drying time may take a long time. The lower limit of the boiling point of the organic solvent is preferably set to 50 ° C. If the boiling point of the organic solvent is lower than 50 ° C., the organic solvent may evaporate while the solution is being injected into the electrode group. The upper limit of the boiling point is more preferably 180 ° C., and the lower limit of the boiling point is more preferably 100 ° C.

 前記溶液中の接着性を有する高分子の濃度は、0.05〜2.5重量%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。前記濃度を0.05重量%未満にすると、正負極及びセパレータを十分な強度で接着することが困難になる恐れがある。一方、前記濃度が2.5重量%を越えると、非水電解質を保持できるだけの十分な多孔度を得ることが困難になって電極の界面インピーダンスが著しく大きくなる恐れがある。界面インピーダンスが増大すると、容量及び大電流放電特性が大幅に低下する。濃度のより好ましい範囲は、0.1〜1.5重量%である。 濃度 The concentration of the adhesive polymer in the solution is preferably in the range of 0.05 to 2.5% by weight. This is due to the following reasons. If the concentration is less than 0.05% by weight, it may be difficult to bond the positive and negative electrodes and the separator with sufficient strength. On the other hand, if the concentration exceeds 2.5% by weight, it is difficult to obtain sufficient porosity to hold the non-aqueous electrolyte, and the interface impedance of the electrode may be significantly increased. When the interfacial impedance increases, the capacity and the large-current discharge characteristics decrease significantly. A more preferred range of the concentration is from 0.1 to 1.5% by weight.

 前記溶液の注入量は、前記溶液の接着性を有する高分子の濃度が0.05〜2.5重量%である場合、電池容量100mAh当たり0.1〜2ml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。前記注入量を0.1ml未満にすると、正極、負極及びセパレータの密着性を十分に高めることが困難になる恐れがある。一方、前記注入量が2mlを越えると、二次電池のリチウムイオン伝導度の低下や、内部抵抗の上昇を招く恐れがあり、放電容量、大電流放電特性及び充放電サイクル特性を改善することが困難になる恐れがある。前記注入量のより好ましい範囲は、電池容量100mAh当たり0.15〜1mlである。 The amount of the solution to be injected is preferably in the range of 0.1 to 2 ml per 100 mAh of battery capacity when the concentration of the polymer having adhesiveness in the solution is 0.05 to 2.5% by weight. This is due to the following reasons. If the injection amount is less than 0.1 ml, it may be difficult to sufficiently increase the adhesion between the positive electrode, the negative electrode, and the separator. On the other hand, if the injection amount exceeds 2 ml, the lithium ion conductivity of the secondary battery may decrease, or the internal resistance may increase, and the discharge capacity, large current discharge characteristics, and charge / discharge cycle characteristics may be improved. It can be difficult. A more preferable range of the injection amount is 0.15 to 1 ml per 100 mAh of battery capacity.

(第3工程)
 加熱成形を施す。
(3rd step)
Heat molding is performed.

 加熱成形を行う雰囲気は、真空を含む減圧雰囲気か、あるいは常圧雰囲気にすることが望ましい。 The atmosphere in which the heat molding is performed is preferably a reduced-pressure atmosphere including a vacuum or a normal-pressure atmosphere.

 加熱温度は、30℃以上にすることが好ましい。より好ましい範囲は、60〜100℃である。また、減圧雰囲気で、60〜100℃の温度で成形を行うと、成形と同時に電極群の乾燥を行うことができる。 The heating temperature is preferably set to 30 ° C. or higher. A more preferred range is 60 to 100 ° C. In addition, when the molding is performed at a temperature of 60 to 100 ° C. in a reduced pressure atmosphere, the electrode group can be dried simultaneously with the molding.

 成形は、前記電極群が前記(a)の方法で作製される場合には径方向に、前記電極群が前記(b)または(c)の方法で作製される場合には積層方向に圧縮されるように行うことが望ましい。 The molding is performed in the radial direction when the electrode group is manufactured by the method (a), and in the laminating direction when the electrode group is manufactured by the method (b) or (c). It is desirable to do so.

 成形は、例えば、プレス成形、あるいは成形型への填め込み等により行うことができる。 The molding can be performed by, for example, press molding or filling in a molding die.

 成形時に加える圧力は、0.01〜20kg/cm2の範囲内にすることが好ましい。さらに好ましい範囲は、0.01〜15kg/cm2である。 The pressure applied during molding is preferably in the range of 0.01 to 20 kg / cm 2 . A more preferred range is 0.01 to 15 kg / cm 2 .

 加熱成形時間は、2秒〜120分の範囲内にすることが好ましい。 The heat molding time is preferably in the range of 2 seconds to 120 minutes.

 電極群に加熱成形を施すことによって、前記溶媒を蒸発させることができ、前記正極、前記負極及び前記セパレータを一体化させることができる。この加熱成形の際、接着性高分子量、加熱温度、成形時の圧力及び加熱成形時間を調節することによって、前記正極、前記負極及び前記セパレータを一体化させつつ、セパレータと負極層との剥離強度を、負極層と負極集電体との剥離強度に比べて低くすることができる。 加熱 By subjecting the electrode group to heat molding, the solvent can be evaporated, and the positive electrode, the negative electrode, and the separator can be integrated. At the time of this heat molding, the peel strength between the separator and the negative electrode layer while integrating the positive electrode, the negative electrode and the separator by adjusting the adhesive high molecular weight, the heating temperature, the pressure at the time of molding and the heat molding time. Is lower than the peel strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector.

 (第4工程)
 前記外装材内の電極群に液状の非水電解質を含浸させ、封口処理を施すことにより本発明に係る第1の非水電解質二次電池を得る。
(4th process)
The first non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is obtained by impregnating a liquid non-aqueous electrolyte into the electrode group in the exterior material and performing sealing treatment.

 また、電極群を外装材に収納する前に、電極群に接着性を有する高分子が溶解された溶液を含浸させ、この電極群に加熱成形を施した後、このような電極群を外装材に収納し、非水電解質を注入し、封口等を行うことにより本発明に係る第1の非水電解質二次電池を得ることができる。さらに、電極群の外周面に接着剤を塗布してから、電極群を外装材内に収納してもよい。それにより外装材の内面に電極群を接着することができる。 Before the electrode group is housed in the exterior material, the electrode group is impregnated with a solution in which an adhesive polymer is dissolved, and the electrode group is subjected to heat molding. The first non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention can be obtained by injecting the non-aqueous electrolyte, filling the non-aqueous electrolyte, and sealing. Further, after the adhesive is applied to the outer peripheral surface of the electrode group, the electrode group may be housed in the exterior material. Thereby, the electrode group can be bonded to the inner surface of the exterior material.

 接着性高分子を使用する方法により電池を製造する場合、前記電池に含まれる接着性を有する高分子の総量(後述する接着部に含有されるものを含む)は、電池容量100mAh当たり0.1〜6mg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。接着性を有する高分子の総量を電池容量100mAh当たり0.1mg未満にすると、正極、セパレータ及び負極の密着性を十分に向上させることが困難になる恐れがある。一方、前記総量が電池容量100mAh当たり6mgを越えると、二次電池のリチウムイオン伝導度の低下や、内部抵抗の上昇を招く恐れがあり、放電容量、大電流放電特性及び充放電サイクル特性を改善することが困難になる恐れがある。接着性を有する高分子の総量のより好ましい範囲は、電池容量100mAh当たり0.2〜1mgである。 When a battery is manufactured by a method using an adhesive polymer, the total amount of the polymer having adhesiveness included in the battery (including the one contained in an adhesive portion described later) is 0.1% per 100 mAh of battery capacity. Preferably, the amount is up to 6 mg. This is due to the following reasons. If the total amount of the polymer having adhesiveness is less than 0.1 mg per 100 mAh of battery capacity, it may be difficult to sufficiently improve the adhesion between the positive electrode, the separator, and the negative electrode. On the other hand, if the total amount exceeds 6 mg per 100 mAh of battery capacity, the lithium ion conductivity of the secondary battery may decrease and the internal resistance may increase, and the discharge capacity, large current discharge characteristics and charge / discharge cycle characteristics are improved. Can be difficult to do. A more preferable range of the total amount of the polymer having adhesiveness is 0.2 to 1 mg per 100 mAh of battery capacity.

 接着性高分子を使用する方法により電池を製造する場合、接着性を有する高分子は、正極層、セパレータ、あるいは負極層の空隙に保持されていることが望ましい。また、接着性を有する高分子は、電極群中に点在していると、電池の内部抵抗を減少させることができるため、好ましい。 (4) When a battery is manufactured by a method using an adhesive polymer, it is desirable that the polymer having adhesiveness be held in a gap in the positive electrode layer, the separator, or the negative electrode layer. In addition, it is preferable that the polymer having adhesiveness is scattered in the electrode group because the internal resistance of the battery can be reduced.

 前記接着性を有する高分子は、正極、負極、セパレータの空隙内において微細な孔を有する多孔質構造をとることが好ましい。多孔質構造を有する接着性を有する高分子は、非水電解質を多く保持することができる。さらに電極群中に均一に分散し点在していることが望ましい。 高分子 It is preferable that the polymer having adhesiveness has a porous structure having fine pores in the spaces between the positive electrode, the negative electrode, and the separator. An adhesive polymer having a porous structure can hold a large amount of non-aqueous electrolyte. Further, it is desirable that the electrode group is uniformly dispersed and scattered.

 本発明に係る第1の非水電解質二次電池の一例である薄型リチウムイオン二次電池を図3〜図4を参照して説明する。図3は本発明に係わる第1の非水電解質二次電池の一例である薄型リチウムイオン二次電池を示す断面図、図4は図3のA部を示す拡大断面図である。 A thin lithium ion secondary battery, which is an example of the first nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a sectional view showing a thin lithium ion secondary battery as an example of the first nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, and FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a portion A in FIG.

 図3に示すように、例えば多層シートからなる外装材4内には、電極群5が収納されている。電極群5は、正極、セパレータ及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4の下側から、セパレータ6、正極層7と正極集電体8と正極層7を備えた正極9、セパレータ6、負極層10と負極集電体11と負極層10を備えた負極12、セパレータ6、正極層7と正極集電体8と正極層7を備えた正極9、セパレータ6、負極層10と負極集電体11を備えた負極12がこの順番に積層された構造を有する。前記電極群5の最外周は、負極集電体11が位置している。接着層13は、前記電極群5の表面と前記外装材4の内面の間に配置されている。非水電解質は、外装材4内に収容されている。帯状の正極リード14は、一端が電極群5の正極集電体8に接続され、かつ他端が外装材4から延出されている。一方、帯状の負極リード15は、一端が電極群5の負極集電体11に接続され、かつ他端が外装材4から延出されている。 (3) As shown in FIG. 3, an electrode group 5 is accommodated in an exterior material 4 made of, for example, a multilayer sheet. The electrode group 5 has a structure in which a laminate including a positive electrode, a separator, and a negative electrode is wound into a flat shape. The laminate includes, from the lower side of FIG. 4, a separator 6, a positive electrode 9 including a positive electrode layer 7, a positive electrode current collector 8 and a positive electrode layer 7, a separator 6, a negative electrode layer 10, a negative electrode current collector 11, and a negative electrode layer 10. , A separator 6, a positive electrode layer 7, a positive electrode current collector 8, a positive electrode 9 having a positive electrode layer 7, a separator 6, a negative electrode 12 having a negative electrode layer 10 and a negative electrode current collector 11 are laminated in this order. It has the structure which was done. The negative electrode current collector 11 is located on the outermost periphery of the electrode group 5. The adhesive layer 13 is disposed between the surface of the electrode group 5 and the inner surface of the exterior material 4. The non-aqueous electrolyte is accommodated in the exterior material 4. One end of the strip-shaped positive electrode lead 14 is connected to the positive electrode current collector 8 of the electrode group 5, and the other end is extended from the exterior material 4. On the other hand, one end of the strip-shaped negative electrode lead 15 is connected to the negative electrode current collector 11 of the electrode group 5, and the other end is extended from the exterior material 4.

 なお、前述した図3においては、電極群5の表面全体に接着層13を形成したが、電極群5の一部に接着層13を形成しても良い。電極群5の一部に接着層13を形成する場合、少なくとも電極群の最外周に相当する面に形成することが好ましい。また、接着層13はなくても良い。 In addition, in FIG. 3 described above, the adhesive layer 13 is formed on the entire surface of the electrode group 5, but the adhesive layer 13 may be formed on a part of the electrode group 5. When the adhesive layer 13 is formed on a part of the electrode group 5, it is preferable to form the adhesive layer 13 on at least the surface corresponding to the outermost periphery of the electrode group. Further, the adhesive layer 13 may not be provided.

 また、前述した図3においては、複数の正極及び負極を含む積層物を渦巻き状に捲回した後、径方向に圧縮した構造を有する電極群を用いる例を説明したが、図5に示すように1枚の正極16及び1枚の負極17をその間にセパレータ18を介して渦巻き状に捲回した後、径方向に圧縮した構造を有する電極群を用いても良い。 Also, in FIG. 3 described above, an example is described in which an electrode group having a structure in which a laminate including a plurality of positive electrodes and negative electrodes is spirally wound and then radially compressed is used, as shown in FIG. Alternatively, an electrode group having a structure in which one positive electrode 16 and one negative electrode 17 are spirally wound with a separator 18 interposed therebetween and then compressed in the radial direction may be used.

 前述した図3においては、正極及び負極をその間にセパレータを介して渦巻き状に捲回した後、径方向に圧縮した構造を有する電極群を用いる例を説明したが、正極及び負極をセパレータを介して折り曲げた構造を有する電極群を用いても良い。この一例を図6に示す。図6に示すように、電極群は、正極19及び負極20をその間にセパレータ21を介し、負極20同士が接するように複数回(例えば5回)折り曲げた構造を有する。電極群の構造を折り曲げ構造にすることによって、電極群の製造を簡素化することができると共に、電極群の機械的強度を向上することができる。 In FIG. 3 described above, an example is described in which an electrode group having a structure in which a positive electrode and a negative electrode are spirally wound therebetween with a separator therebetween, and then compressed in the radial direction is used. An electrode group having a bent structure may be used. An example of this is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the electrode group has a structure in which a positive electrode 19 and a negative electrode 20 are bent a plurality of times (for example, five times) so that the negative electrodes 20 are in contact with each other with a separator 21 interposed therebetween. By making the structure of the electrode group a bent structure, it is possible to simplify the production of the electrode group and to improve the mechanical strength of the electrode group.

 前述した図3においては、正極及び負極をその間にセパレータを介して渦巻き状に捲回した後、径方向に圧縮した構造を有する電極群を用いる例を説明したが、図7に示すように、複数の正極22及び複数の負極23を用意し、正極22と負極23をその間にセパレータ24を介在させながら交互に積層することにより作製した電極群を用いても良い。 In FIG. 3 described above, an example is described in which an electrode group having a structure in which a positive electrode and a negative electrode are spirally wound with a separator interposed therebetween and then compressed in the radial direction is used, as shown in FIG. A plurality of positive electrodes 22 and a plurality of negative electrodes 23 may be prepared, and an electrode group manufactured by alternately stacking the positive electrodes 22 and the negative electrodes 23 with a separator 24 interposed therebetween may be used.

 本発明に係る第1の非水電解質二次電池は、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層を含む負極と、前記正極及び前記負極層の間に配置されるセパレータとを含む電極群;前記電極群に保持される非水電解質;及び前記電極群が収納される外装材;を具備する。前記正極、前記負極及び前記セパレータは一体化されている。また、前記負極層と前記セパレータの剥離強度は、前記負極層と前記負極集電体の剥離強度に比べて低い。 The first nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is disposed between a positive electrode, a negative electrode including a negative electrode current collector and a negative electrode layer supported on the negative electrode current collector, and the positive electrode and the negative electrode layer. A non-aqueous electrolyte held by the electrode group; and a packaging material containing the electrode group. The positive electrode, the negative electrode, and the separator are integrated. The peel strength between the negative electrode layer and the separator is lower than the peel strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector.

 非水電解質二次電池においては、電池重量当たりのエネルギー密度及び体積当りのエネルギー密度を向上させることが要望されている。このため、外装材として、厚さが0.3mm以下の外装材Aか、樹脂層を含む厚さが0.5mm以下のシート製の外装材Bを用いる必要がある。しかしながら、外装材A,Bは、可撓性(flexibility)を有するため、充放電反応の際、充放電反応に伴う電極群の膨張収縮に追従して変形を生じる。 In non-aqueous electrolyte secondary batteries, there is a demand to improve the energy density per battery weight and the energy density per volume. Therefore, it is necessary to use, as the exterior material, an exterior material A having a thickness of 0.3 mm or less or an exterior material B made of a sheet including a resin layer and having a thickness of 0.5 mm or less. However, since the exterior materials A and B have flexibility, they undergo deformation during the charge / discharge reaction following the expansion and contraction of the electrode group accompanying the charge / discharge reaction.

 前記負極層と前記セパレータの剥離強度を、前記負極層と前記負極集電体の剥離強度と同等にするか、もしくはそれ以上にすると、充放電反応の進行に伴って電極群の膨張・収縮が繰り返された際に、相対的に剥離強度が低い、つまり相対的な密着強度が低い負極層と負極集電体の密着性が低下する。また、負極層とセパレータとの密着強度にむらが生じる。その結果、負極とセパレータの界面インピーダンスが高くなり、充放電反応の際に負極において電流集中が生じるため、負極にリチウムデンドライトが析出し、充放電サイクル寿命が低下する。 When the peel strength of the negative electrode layer and the separator is equal to or greater than the peel strength of the negative electrode layer and the negative electrode current collector, the expansion and contraction of the electrode group is caused by the progress of the charge / discharge reaction. When repeated, the peel strength is relatively low, that is, the adhesiveness between the negative electrode layer and the negative electrode current collector having a relatively low relative adhesive strength is reduced. In addition, the adhesion strength between the negative electrode layer and the separator becomes uneven. As a result, the interface impedance between the negative electrode and the separator increases, and current concentration occurs in the negative electrode during the charge / discharge reaction, so that lithium dendrite is deposited on the negative electrode, and the charge / discharge cycle life is reduced.

 前記負極層と前記セパレータの剥離強度を、前記負極層と前記負極集電体の剥離強度に比べて低くすることによって、充放電反応の進行に伴って電極群の膨張・収縮が繰り返された際に、負極層と負極集電体との密着性が低下するのを抑制することができる。また、負極層とセパレータとの密着強度を均等にすることができる。その結果、負極とセパレータの界面インピーダンスを低くすることができるため、充放電反応の際に負極において電流集中が生じるのを回避することができる。従って、高い重量エネルギー密度及び体積エネルギー密度を確保しつつ、負極にリチウムデンドライトが生じるのを抑制することができるために二次電池の充放電サイクル寿命を向上することができると共に、二次電池の大電流放電特性を改善することができる。 When the peel strength of the negative electrode layer and the separator is made lower than the peel strength of the negative electrode layer and the negative electrode current collector, the expansion and contraction of the electrode group is repeated with the progress of the charge / discharge reaction. In addition, it is possible to suppress a decrease in adhesion between the negative electrode layer and the negative electrode current collector. Further, the adhesion strength between the negative electrode layer and the separator can be made uniform. As a result, the interface impedance between the negative electrode and the separator can be reduced, so that the occurrence of current concentration at the negative electrode during charge / discharge reaction can be avoided. Therefore, while ensuring a high weight energy density and a high volume energy density, the generation of lithium dendrite at the negative electrode can be suppressed, so that the charge / discharge cycle life of the secondary battery can be improved, and the Large current discharge characteristics can be improved.

 本発明に係る第1の非水電解質二次電池において、外装材Aを用いることによって、重量エネルギー密度及び体積エネルギー密度をさらに向上することができる。 重量 In the first non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, by using the packaging material A, the weight energy density and the volume energy density can be further improved.

 本発明に係る第1の非水電解質二次電池において、負極層とセパレータの剥離強度を10gf/cm以下にすることによって、負極とセパレータの界面抵抗をさらに低くすることができるため、二次電池の大電流放電特性及びサイクル寿命をより一層向上することができる。 In the first nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, the interface resistance between the negative electrode and the separator can be further reduced by setting the peel strength between the negative electrode layer and the separator to 10 gf / cm or less. Large current discharge characteristics and cycle life can be further improved.

 本発明に係る第1の非水電解質二次電池において、負極層と負極集電体の剥離強度を10gf/cm以上、20gf/cm以下にすることによって、負極とセパレータの界面抵抗を低く抑えつつ、負極層と負極集電体との密着強度を高くすることができるため、二次電池の大電流放電特性及びサイクル寿命をより一層向上することができる。 In the first nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, by setting the peel strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector to 10 gf / cm or more and 20 gf / cm or less, the interface resistance between the negative electrode and the separator can be reduced. Since the adhesion strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector can be increased, the large current discharge characteristics and cycle life of the secondary battery can be further improved.

 本発明に係る第1の非水電解質二次電池において、非水電解質として電解質が溶解された非水溶媒からなる20℃における粘度が3cp〜20cpである溶液を含むものを用いることによって、大電流放電特性及びサイクル寿命を向上させることができる他に、高温環境下で使用した際の安全性を向上することができる。 In the first non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, by using a non-aqueous electrolyte containing a solution having a viscosity of 3 cp to 20 cp at 20 ° C. which is made of a non-aqueous solvent in which the electrolyte is dissolved, In addition to improving discharge characteristics and cycle life, safety when used in a high-temperature environment can be improved.

 すなわち、20℃の粘度が3cp〜20cpの溶液は、高粘度であるため、二次電池を高温環境下に保管した際のガス発生を抑制できるものの、電極群への浸透性が低い。前記負極層と前記セパレータの剥離強度を、前記負極層と前記負極集電体の剥離強度と同等にするか、もしくはそれ以上にした際に、前記非水電解質を用いると、剥離強度の関係に起因してセパレータと負極との界面抵抗がもともと高い状況において電極群中に非水電解質が不均一に分布するため、界面抵抗が著しく高くなり、放電容量及び大電流放電特性が低下する。 That is, since a solution having a viscosity of 3 cp to 20 cp at 20 ° C. has a high viscosity, gas generation when the secondary battery is stored in a high-temperature environment can be suppressed, but permeability to the electrode group is low. When the peel strength of the negative electrode layer and the separator is equal to or greater than the peel strength of the negative electrode layer and the negative electrode current collector, or when the non-aqueous electrolyte is used, the peel strength is reduced. As a result, the non-aqueous electrolyte is unevenly distributed in the electrode group in a situation where the interface resistance between the separator and the negative electrode is originally high, so that the interface resistance becomes extremely high, and the discharge capacity and the large-current discharge characteristics decrease.

 本願発明のように、前記負極層と前記セパレータの剥離強度を、前記負極層と前記負極集電体の剥離強度に比べて低くすることによって、20℃の粘度が3cp〜20cpの溶液を用いた際に界面抵抗が極端に上昇するのを回避することができる。その結果、20℃の粘度が3cp〜20cpの溶液を含む非水電解質の特長を生かして高温貯蔵時のガス発生を抑制することができると共に、大電流放電特性並びにサイクル寿命を向上することができる。 As in the present invention, a solution having a viscosity at 20 ° C. of 3 cp to 20 cp was used by lowering the peel strength between the negative electrode layer and the separator compared to the peel strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector. In this case, it is possible to avoid an extremely high interface resistance. As a result, gas generation during high-temperature storage can be suppressed by utilizing the characteristics of the nonaqueous electrolyte containing a solution having a viscosity of 3 cp to 20 cp at 20 ° C., and high-current discharge characteristics and cycle life can be improved. .

 前記非水溶媒として、ジエチルカーボネート(DEC)、プロピレンカーボネート(PC)及びγ−ブチロラクトン(BL)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類からなる溶媒Aおよびエチレンカーボネート(EC)を含むものを用いることによって、大電流放電特性並びにサイクル寿命をより向上させることができると共に、高温貯蔵時のガス発生量を著しく少なくすることができる。 By using, as the non-aqueous solvent, a solvent containing at least one solvent A selected from the group consisting of diethyl carbonate (DEC), propylene carbonate (PC) and γ-butyrolactone (BL) and ethylene carbonate (EC) In addition, the large-current discharge characteristics and cycle life can be further improved, and the amount of gas generated during high-temperature storage can be significantly reduced.

 すなわち、溶媒Aは化学的安定性にすぐれているため、非水溶媒中に溶媒Aを含有させることによって、高温条件下で貯蔵を行った際に正極活物質と非水電解質が反応して非水電解質が酸化分解するのを抑制することができる。その結果、ガス発生量を少なくすることができるため、外装材が膨れるのを抑えることができる。また、エチレンカーボネートは、負極表面に保護膜を形成することができるため、負極、特にリチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物を含む負極と溶媒Aとが反応するのを抑制することができ、非水電解質の還元分解を抑えることができる。従って、大電流放電特性及び充放電サイクル特性が向上され、かつ高温貯蔵時のガス発生量が低減された非水電解質二次電池を提供することができる。 That is, since the solvent A is excellent in chemical stability, the inclusion of the solvent A in the non-aqueous solvent allows the positive electrode active material and the non-aqueous electrolyte to react with each other when stored under high-temperature conditions. Oxidative decomposition of the water electrolyte can be suppressed. As a result, the amount of gas generated can be reduced, so that swelling of the exterior material can be suppressed. In addition, since ethylene carbonate can form a protective film on the surface of the negative electrode, it is possible to suppress the reaction between the negative electrode, particularly the negative electrode containing a carbonaceous substance that occludes and releases lithium ions, and the solvent A, The reductive decomposition of the water electrolyte can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery having improved large-current discharge characteristics and charge / discharge cycle characteristics and reduced gas generation during high-temperature storage.

 本発明に係る第1の非水電解質二次電池のさらに別な形態は、正極集電体及び前記正極集電体に担持される正極層を含む正極と、負極集電体及び前記負極集電体に担持される負極層を含む負極と、前記正極層及び前記負極層の間に配置されるセパレータとを含む電極群;前記電極群に保持される非水電解質;及び前記電極群が収納される外装材;を具備する。前記正極、前記負極及び前記セパレータは一体化されている。また、前記正極層と前記セパレータの剥離強度は、前記正極層と前記正極集電体の剥離強度に比べて低く、前記負極層と前記セパレータの剥離強度は、前記負極層と前記負極集電体の剥離強度に比べて低い。 Still another embodiment of the first nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is a positive electrode including a positive electrode current collector and a positive electrode layer supported on the positive electrode current collector, a negative electrode current collector, and the negative electrode current collector. An electrode group including a negative electrode including a negative electrode layer supported by a body, and a separator disposed between the positive electrode layer and the negative electrode layer; a non-aqueous electrolyte held by the electrode group; Exterior material; The positive electrode, the negative electrode, and the separator are integrated. The peel strength between the positive electrode layer and the separator is lower than the peel strength between the positive electrode layer and the positive electrode current collector, and the peel strength between the negative electrode layer and the separator is lower than the negative electrode layer and the negative electrode current collector. Is lower than the peel strength.

 このような二次電池によれば、負極のみならず、正極においても、充放電反応の進行に伴って電極群の膨張・収縮が繰り返された際に正極層と正極集電体との密着性が低下するのを抑制することができる。また、正極層とセパレータとの密着強度を均等にすることができる。その結果、正極及び負極双方の界面インピーダンスを低くすることができるため、二次電池の大電流放電特性並びにサイクル寿命をより向上することができる。 According to such a secondary battery, not only in the negative electrode, but also in the positive electrode, when the expansion and contraction of the electrode group are repeated with the progress of the charge / discharge reaction, the adhesion between the positive electrode layer and the positive electrode current collector is increased. Can be suppressed from decreasing. Further, the adhesion strength between the positive electrode layer and the separator can be made uniform. As a result, the interface impedance of both the positive electrode and the negative electrode can be reduced, so that the large-current discharge characteristics and cycle life of the secondary battery can be further improved.

 本発明に係る第1の非水電解質二次電池において、外装材Aを用いることによって、重量エネルギー密度及び体積エネルギー密度をさらに向上することができる。 重量 In the first non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, by using the packaging material A, the weight energy density and the volume energy density can be further improved.

 本発明に係る第1の非水電解質二次電池において、負極層とセパレータの剥離強度か、あるいは正極層とセパレータの剥離強度か、もしくは双方を10gf/cm以下にすることによって、二次電池の大電流放電特性及びサイクル寿命をより一層向上することができる。 In the first nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, by setting the peel strength between the negative electrode layer and the separator, or the peel strength between the positive electrode layer and the separator, or both to 10 gf / cm or less, Large current discharge characteristics and cycle life can be further improved.

 本発明に係る第1の非水電解質二次電池において、負極層と負極集電体の剥離強度か、もしくは正極層と正極集電体の剥離強度か、もしくは双方を10gf/cm以上、20gf/cm以下にすることによって、二次電池の大電流放電特性及びサイクル寿命をより一層向上することができる。 In the first nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, the peel strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector, or the peel strength between the positive electrode layer and the positive electrode current collector, or both, is 10 gf / cm or more and 20 gf / cm or more. cm or less, the large current discharge characteristics and cycle life of the secondary battery can be further improved.

 本発明に係る第1の非水電解質二次電池において、非水電解質として電解質が溶解された非水溶媒からなる20℃における粘度が3cp〜20cpである溶液を含むものを用いることによって、大電流放電特性及びサイクル寿命を向上させることができる他に、高温環境下で使用した際の安全性を向上することができる。 In the first non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, by using a non-aqueous electrolyte containing a solution having a viscosity of 3 cp to 20 cp at 20 ° C. which is made of a non-aqueous solvent in which the electrolyte is dissolved, In addition to improving discharge characteristics and cycle life, safety when used in a high-temperature environment can be improved.

 前記非水溶媒として、ジエチルカーボネート(DEC)、プロピレンカーボネート(PC)及びγ−ブチロラクン(BL)よりなる群から選ばれる少なくとも1種類からなる溶媒Aおよびエチレンカーボネート(EC)を含むものを用いることによって、大電流放電特性並びにサイクル寿命をより向上させることができると共に、高温貯蔵時のガス発生量を著しく少なくすることができる。 By using, as the non-aqueous solvent, one containing at least one solvent A selected from the group consisting of diethyl carbonate (DEC), propylene carbonate (PC) and γ-butyrolactone (BL) and ethylene carbonate (EC) In addition, the large-current discharge characteristics and cycle life can be further improved, and the amount of gas generated during high-temperature storage can be significantly reduced.

 次いで、本発明に係る第2の非水電解質二次電池について説明する。 Next, the second nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention will be described.

 この第2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の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状の電極群;前記電極群に保持される液状の非水電解質;および前記電極群が収納される外装材;を具備する。この二次電池において、前記電極群の表面における最大面積を有する2つの面のうち少なくとも一方の面に正極集電体が位置している。また、外装材としては、前述した外装材Aか、もしくは外装材Bが使用される。さらに、セパレータ及び液状非水電解質としては、前述した第1の非水電解質二次電池において説明したのと同様なものが用いられる。 The second nonaqueous electrolyte secondary battery includes a flat electrode group including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode; a liquid nonaqueous liquid held by the electrode group. An electrolyte; and an exterior material in which the electrode group is housed. In this secondary battery, the positive electrode current collector is located on at least one of the two surfaces having the maximum area on the surface of the electrode group. Further, as the exterior material, the aforementioned exterior material A or exterior material B is used. Further, as the separator and the liquid non-aqueous electrolyte, those similar to those described in the first non-aqueous electrolyte secondary battery described above are used.

 正極及び負極について説明する。 The positive electrode and the negative electrode will be described.

 (1)正極
 この正極は、正極集電体と、前記正極集電体片面もしくは両面に担持され、活物質及び結着剤を含む正極層とを有する。
(1) Positive electrode This positive electrode has a positive electrode current collector and a positive electrode layer supported on one or both surfaces of the positive electrode current collector and containing an active material and a binder.

 前記正極層は、さらに導電剤を含んでいてもよい。 The positive electrode layer may further include a conductive agent.

 前記正極活物質、前記結着剤、前記導電剤及び前記集電体としては、前述した第1の非水電解質二次電池において説明したのと同様なものを挙げることができる。 と し て Examples of the positive electrode active material, the binder, the conductive agent, and the current collector include the same as those described in the first nonaqueous electrolyte secondary battery.

 正極活物質、導電剤および結着剤の配合割合は、正極活物質80〜95重量%、導電剤3〜20重量%、結着剤2〜7重量%の範囲にすることが好ましい。 (4) The mixing ratio of the positive electrode active material, the conductive agent and the binder is preferably in the range of 80 to 95% by weight of the positive electrode active material, 3 to 20% by weight of the conductive agent, and 2 to 7% by weight of the binder.

 前記正極層の厚さは、前述した第1の非水電解質二次電池において説明したのと同様な理由により10〜150μmの範囲であることが望ましい。正極層の厚さのより好ましい範囲は30〜100μmである。 正極 The thickness of the positive electrode layer is preferably in the range of 10 to 150 μm for the same reason as described in the first nonaqueous electrolyte secondary battery. A more preferable range of the thickness of the positive electrode layer is 30 to 100 μm.

 (2)負極
 この負極は、負極集電体と、前記負極集電体の片面もしくは両面に担持され、負極材料及び結着剤を含む負極層とを有する。
(2) Negative electrode This negative electrode has a negative electrode current collector and a negative electrode layer supported on one or both surfaces of the negative electrode current collector and containing a negative electrode material and a binder.

 前記負極材料、前記結着剤及び前記負極集電体としては、前述した第1の非水電解質二次電池において説明したのと同様なものを挙げることができる。 負極 As the negative electrode material, the binder, and the negative electrode current collector, the same materials as described in the first nonaqueous electrolyte secondary battery described above can be used.

 炭素質物及び結着剤の配合割合は、炭素質物90〜98重量%、結着剤2〜20重量%の範囲であることが好ましい。特に、負極中の炭素質物の含有量は、片面で10〜80g/m2の範囲にすることが好ましい。また、充填密度は1.2〜1.50g/cm3の範囲であることが望ましい。 The compounding ratio of the carbonaceous material and the binder is preferably in the range of 90 to 98% by weight of the carbonaceous material and 2 to 20% by weight of the binder. In particular, the content of the carbonaceous material in the negative electrode is preferably in the range of 10 to 80 g / m 2 on one surface. The packing density is desirably in the range of 1.2 to 1.50 g / cm 3 .

 前記負極層の厚さは、前述した第1の非水電解質二次電池において説明したのと同様な理由により10〜150μmの範囲であることが望ましい。負極層の厚さのより好ましい範囲は30〜100μmである。 負極 The thickness of the negative electrode layer is preferably in the range of 10 to 150 μm for the same reason as described in the first nonaqueous electrolyte secondary battery. A more preferable range of the thickness of the negative electrode layer is 30 to 100 μm.

 前記負極材料には、前述したリチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物の他に、金属酸化物か、金属硫化物か、もしくは金属窒化物や、リチウム金属またはリチウム合金を用いることができる。 In addition to the above-mentioned carbonaceous materials that occlude and release lithium ions, metal materials, metal sulfides, metal nitrides, lithium metals, or lithium alloys can be used as the negative electrode material.

 金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物およびリチウム合金としては、前述した第1の非水電解質二次電池において説明したのと同様なものを挙げることができる。 As the metal oxide, metal sulfide, metal nitride and lithium alloy, those similar to those described in the first nonaqueous electrolyte secondary battery can be used.

 負極の面積は、正極の面積より大きいことが望ましい。そのような構成にすることによって、負極の端部を正極の端部に比べて延出させることができるため、負極端部への電流集中を緩和することができ、二次電池のサイクル性能と安全性を向上することができる。 The area of the negative electrode is preferably larger than the area of the positive electrode. With such a configuration, the end of the negative electrode can be extended as compared with the end of the positive electrode, so that the current concentration on the negative electrode end can be reduced, and the cycle performance of the secondary battery can be improved. Safety can be improved.

 偏平形状の電極群は、例えば、以下に説明する(1)〜(4)の方法により作製される。 The flat electrode group is produced, for example, by the methods (1) to (4) described below.

 (1)正極と負極をその間にセパレータを介在して渦巻き状に捲回した後、これを径方向に加圧することにより前記電極群を作製する。 (1) The positive electrode and the negative electrode are spirally wound with a separator interposed therebetween, and then are pressed radially to produce the electrode group.

 (2)正極、負極及び前記正極と前記負極の間に配置されたセパレータからなる積層物を1回以上折り曲げることにより前記電極群を作製する。 {Circle around (2)} The electrode group is produced by bending a laminate comprising a positive electrode, a negative electrode and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode at least once.

 (3)正極と、負極と、前記正極と前記負極の間に配置されるセパレータとからなる積層物を作製することにより前記電極群を得る。 (3) The electrode group is obtained by producing a laminate including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode.

 (4)正極と負極をその間にセパレータを介在して偏平状に捲回することにより前記電極群を作製する。 (4) The electrode group is manufactured by flatly winding a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween.

 ここで、偏平形状電極群の最大面積を有する面とは、その面積が電極群の長手方向に沿う長さと長手方向と直交する方向に沿う長さとの積から算出される面を意味する。 Here, the surface having the maximum area of the flat electrode group means a plane whose area is calculated from the product of the length along the longitudinal direction of the electrode group and the length along the direction orthogonal to the longitudinal direction.

 この電極群においては、正極、負極及びセパレータが一体化されていることが好ましい。一体化は、以下に説明する(I)または(II)の方法により行うことができる。 に お い て In this electrode group, it is preferable that the positive electrode, the negative electrode, and the separator are integrated. The integration can be performed by the method (I) or (II) described below.

 (I)正極とセパレータの境界の少なくとも一部に接着性高分子を存在させることにより正極とセパレータを接着させると共に、負極とセパレータの境界の少なくとも一部に接着性高分子を存在させることにより負極とセパレータを接着させる。このような一体化は、例えば、電極群を外装材内に収納した後、これに接着性高分子の溶液を注入し、これに減圧雰囲気において加熱成形を施した後、前記電極群に液状非水電解質を含浸させ、50Torr以下の減圧下で例えばヒートシールなどの封口処理を施すことによりなされる。減圧雰囲気は、30Torr以下にすることがより好ましい。 (I) The positive electrode and the separator are adhered to each other by making the adhesive polymer exist at least at a part of the boundary between the positive electrode and the separator, and the negative electrode is made to exist at least part of the boundary between the negative electrode and the separator. And the separator. Such integration is achieved, for example, by storing the electrode group in an exterior material, injecting a solution of an adhesive polymer into the outer layer, performing heat molding in a reduced-pressure atmosphere, and then applying a liquid This is performed by impregnating with a water electrolyte and performing sealing treatment such as heat sealing under a reduced pressure of 50 Torr or less. The reduced pressure atmosphere is more preferably set to 30 Torr or less.

 (II)前記正極及び前記負極に含まれる結着剤を熱硬化させることにより、前記正極、前記負極及び前記セパレータを一体化させる。このような一体化は、例えば、電極群を外装材内に収納した後、減圧雰囲気において加熱成形を施すことにより前記正極及び前記負極に含まれる結着剤を熱硬化させて前記正極、前記負極及び前記セパレータを一体化させた後、前記電極群に液状非水電解質を含浸させ、50Torr以下の減圧下で例えばヒートシールなどの封口処理を施すことによりなされる。減圧雰囲気は、30Torr以下にすることがより好ましい。 (II) The positive electrode, the negative electrode, and the separator are integrated by thermally curing the binder contained in the positive electrode and the negative electrode. Such integration is performed, for example, after the electrode group is housed in an exterior material, the binder contained in the positive electrode and the negative electrode is thermoset by performing heat molding in a reduced-pressure atmosphere, and the positive electrode and the negative electrode After integrating the separator, the electrode group is impregnated with a liquid non-aqueous electrolyte, and is subjected to a sealing treatment such as a heat seal under a reduced pressure of 50 Torr or less. The reduced pressure atmosphere is more preferably set to 30 Torr or less.

 前記(I)において、前記接着性を有する高分子は、非水電解質を保持した状態で高い接着性を維持できるものであることが望ましい。さらに、かかる高分子は、リチウムイオン伝導性が高いとなお好ましい。具体的には、前述した第1の非水電解質二次電池において説明したのと同様なものを用いることができる。 に お い て In the above (I), it is preferable that the polymer having adhesiveness can maintain high adhesiveness while holding the non-aqueous electrolyte. Further, such a polymer is more preferably high in lithium ion conductivity. Specifically, those similar to those described in the first nonaqueous electrolyte secondary battery can be used.

 前記電池に含まれる接着性を有する高分子の総量(後述する接着部に含有されるものを含む)は、前述した第1の非水電解質二次電池において説明したのと同様な理由により電池容量100mAh当たり0.1〜6mgにすることが好ましい。接着性を有する高分子の総量のより好ましい範囲は、電池容量100mAh当たり0.2〜1mgである。 The total amount of the polymer having adhesiveness included in the battery (including the polymer contained in the bonding portion described later) is determined by the battery capacity for the same reason as described in the first nonaqueous electrolyte secondary battery described above. Preferably, the amount is 0.1 to 6 mg per 100 mAh. A more preferable range of the total amount of the polymer having adhesiveness is 0.2 to 1 mg per 100 mAh of battery capacity.

 以下、本発明に係る第2の非水電解質二次電池を図8〜図10を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the second nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

 図8は本発明に係わる第2の非水電解質二次電池の一例である薄型リチウムイオン二次電池を示す断面図、図9は図8のB部を示す拡大断面図、図10は図8のリチウムイオン二次電池に組み込まれる電極群を示す斜視図である。 FIG. 8 is a sectional view showing a thin lithium ion secondary battery as an example of the second nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, FIG. 9 is an enlarged sectional view showing a portion B in FIG. 8, and FIG. FIG. 5 is a perspective view showing an electrode group incorporated in the lithium ion secondary battery of FIG.

 例えば多層シートからなる外装材30内には、電極群31が収納されている。電極群31は、正極、セパレータ及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9の下側から、セパレータ32、負極層33と負極集電体34と負極層33を備えた負極35、セパレータ32、正極層36と正極集電体37と正極層36を備えた正極38、セパレータ32、負極層33と負極集電体34と負極層33を備えた負極35、セパレータ32、正極層36と正極集電体37を備えた正極38がこの順番に積層された構造を有する。前記電極群31の最外周は、正極集電体37である。よって、前記電極群31の表面のうち最大面積を有する2つの面39に正極集電体37が位置している。但し、電極群31の最大面積を有する面とは、その面積が電極群の長手方向に沿う長さL1と長手方向と直交する方向に沿う長さL2との積から算出される面を意味する。接着層40は、前記電極群31の表面と前記外装材30の内面の間に配置されている。液状非水電解質は、外装材30内に収容されている。帯状の正極リード41は、一端が電極群31の正極集電体37に接続され、かつ他端が外装材30から延出されている。一方、帯状の負極リード42は、一端が電極群31の負極集電体34に接続され、かつ他端が外装材30から延出されている。 For example, an electrode group 31 is accommodated in an exterior material 30 made of a multilayer sheet. The electrode group 31 has a structure in which a laminate including a positive electrode, a separator, and a negative electrode is wound into a flat shape. The laminated body includes a separator 32, a negative electrode 35 provided with a negative electrode layer 33, a negative electrode current collector 34, and a negative electrode layer 33, a separator 32, a positive electrode layer 36, a positive electrode current collector 37, and a positive electrode layer 36 from below in FIG. , A separator 32, a negative electrode layer 33, a negative electrode current collector 34, a negative electrode 35 having a negative electrode layer 33, a separator 32, a positive electrode 38 having a positive electrode layer 36 and a positive electrode current collector 37 are laminated in this order. It has the structure which was done. The outermost periphery of the electrode group 31 is a positive electrode current collector 37. Therefore, the positive electrode current collector 37 is located on the two surfaces 39 having the maximum area among the surfaces of the electrode group 31. However, the surface having the largest area of the electrode group 31, a surface area thereof is calculated from the product of the length L 2 along the direction perpendicular to the length L 1 in the longitudinal direction along the longitudinal direction of the electrode group means. The adhesive layer 40 is disposed between the surface of the electrode group 31 and the inner surface of the exterior member 30. The liquid non-aqueous electrolyte is accommodated in the exterior material 30. One end of the strip-shaped positive electrode lead 41 is connected to the positive electrode current collector 37 of the electrode group 31, and the other end is extended from the exterior material 30. On the other hand, the strip-shaped negative electrode lead 42 has one end connected to the negative electrode current collector 34 of the electrode group 31 and the other end extended from the exterior material 30.

 前記電極群31は、厚さTを4mm以下にし、かつ下記(1)式により算出される長さ比を1.2以上にすることが好ましい。 電極 The electrode group 31 preferably has a thickness T of 4 mm or less and a length ratio calculated by the following equation (1) of 1.2 or more.

      L1/L2   (1)
 但し、(A)式において、L1は電極群31の長手方向に沿う長さを示し、L2は電極群31の長手方向と直交する方向の長さを示す。
L 1 / L 2 (1)
However, in the formula (A), L 1 indicates a length along the longitudinal direction of the electrode group 31, and L 2 indicates a length in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the electrode group 31.

 前記電極群31の厚さTは、前述した図10に示すように、前記電極群31表面のうち最大面積を有する面39に1cm2あたり15〜20gの過重Fをかけて測定した際の厚さを意味する。 As shown in FIG. 10 described above, the thickness T of the electrode group 31 is a thickness measured when a surface F having a maximum area of the surface of the electrode group 31 is applied with an excess F of 15 to 20 g per 1 cm 2. Means.

 前記電極群の厚さTを4mmより大きくするか、もしくはL1/L2を1.2未満にすると、厚さTが4mm以下で、L1/L2が1.2以上である電極群に比べて、電極群の体積を同じにした場合の電極群表面積が小さくなって電極群表面からの放熱が速やかになされなくなる恐れがある。厚さTのより好ましい範囲は3.5mm以下である。また、L1/L2の上限値は10、より好ましくは5にすることが望ましい。 When the thickness T of the electrode group is larger than 4 mm or L 1 / L 2 is less than 1.2, the electrode group having a thickness T of 4 mm or less and L 1 / L 2 of 1.2 or more In comparison with the above, when the volume of the electrode group is the same, the surface area of the electrode group may be small, and the heat radiation from the electrode group surface may not be quickly performed. A more preferable range of the thickness T is 3.5 mm or less. It is desirable that the upper limit of L 1 / L 2 is 10, more preferably 5.

 また、前述した図10においては、電極群31の短手方向側の側面43に積層構造を露出させたが、図11に示すように、電極群31の長手方向側の側面43に積層構造を露出させても良い。電極群の長手方向側の側面43に積層構造が露出していると、積層構造が露出した面の電極群全体の面積に占める比率が高くなるため、電極群の放熱を更に促すことができる。 In FIG. 10 described above, the laminated structure is exposed on the side surface 43 on the short side of the electrode group 31. However, as shown in FIG. 11, the laminated structure is exposed on the side surface 43 on the long side of the electrode group 31. It may be exposed. When the laminated structure is exposed on the side surface 43 on the longitudinal direction side of the electrode group, the ratio of the exposed surface of the laminated structure to the entire area of the electrode group increases, so that heat dissipation of the electrode group can be further promoted.

 なお、前述した図8においては、電極群31の表面全体に接着層40を形成したが、電極群31の一部に接着層40を形成しても良い。電極群31の一部に接着層40を形成する場合、少なくとも電極群の最外周に相当する面に形成することが好ましい。また、接着層40はなくても良い。 In addition, in FIG. 8 described above, the adhesive layer 40 is formed on the entire surface of the electrode group 31, but the adhesive layer 40 may be formed on a part of the electrode group 31. When the adhesive layer 40 is formed on a part of the electrode group 31, it is preferable to form the adhesive layer 40 on at least the surface corresponding to the outermost periphery of the electrode group. Further, the adhesive layer 40 may not be provided.

 また、前述した図10においては、正極及び負極をその間にセパレータを介在して偏平形状に捲回することにより得られる電極群を用いる例を説明したが、正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとからなる積層物からなる電極群や、正極、負極及び前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータからなる積層物が1回以上折り曲げられた構造の電極群に適用することができる。この一例を図12に示す。図12に示すように、電極群31は、正極集電体37、正極層36、セパレータ32、負極層33及び負極集電体34からなる積層物が複数回(例えば5回)折り曲げられることにより形成される。電極群31の最外層は、正極集電体37である。よって、電極群31の表面のうち最大面積を有する面39に正極集電体37が位置している。なお、電極群として正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとからなる積層物を用いる場合、積層物の最外層のうち少なくとも一方を正極集電体37にすれば良い。 Further, in FIG. 10 described above, an example in which an electrode group obtained by winding a positive electrode and a negative electrode into a flat shape with a separator interposed therebetween is described, but a positive electrode, a negative electrode, the positive electrode and the An electrode having a structure in which an electrode group including a laminate including a separator disposed between the negative electrodes and a positive electrode, a negative electrode, and a laminate including the separator disposed between the positive electrode and the negative electrode are bent at least once. Can be applied to groups. An example of this is shown in FIG. As shown in FIG. 12, the electrode group 31 is formed by bending a laminate including the positive electrode current collector 37, the positive electrode layer 36, the separator 32, the negative electrode layer 33, and the negative electrode current collector a plurality of times (for example, five times). It is formed. The outermost layer of the electrode group 31 is a positive electrode current collector 37. Therefore, the positive electrode current collector 37 is located on the surface 39 having the largest area among the surfaces of the electrode group 31. In the case where a laminate including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode is used as the electrode group, at least one of the outermost layers of the laminate is used as the positive electrode current collector 37. good.

 以上詳述した本発明に係る第2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の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状の電極群;前記電極群に保持される液状の非水電解質;および前記電極群が収納される外装材;を具備する。この二次電池において、前記電極群の表面における最大面積を有する2つの面のうち少なくとも一方の面に正極集電体が位置している。また、前記外装材には、厚さが0.3mm以下の外装材Aか、樹脂層を含む厚さが0.5mm以下のシート製の外装材Bが使用される。 The second nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention described in detail above has a flat electrode group including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode; A liquid non-aqueous electrolyte to be held; and a packaging material to house the electrode group. In this secondary battery, the positive electrode current collector is located on at least one of the two surfaces having the maximum area on the surface of the electrode group. Further, as the exterior material, an exterior material A having a thickness of 0.3 mm or less or an exterior material B made of a sheet including a resin layer and having a thickness of 0.5 mm or less is used.

 このような二次電池によれば、火中に投入されるなどにより異常に加熱されたり、あるいは内部短絡や、内部抵抗の上昇によって発熱した際に、電池温度が過度に上昇するのを回避することができるため、破裂や発火等の危険を未然に回避することができる。 According to such a secondary battery, when the battery is abnormally heated by being thrown into a fire or the like, or when an internal short circuit or heat is generated due to an increase in internal resistance, the battery temperature is prevented from excessively increasing. Therefore, dangers such as rupture and fire can be avoided.

 すなわち、液状の非水電解質を備えた二次電池は、エネルギー密度が高いため、異常な加熱が加わったり、もしくは異常な発熱を生じると、電池内部の化学反応による自己発熱が助長され、電池温度が上昇し、ガスが発生して内圧が上昇するため、漏液や破裂あるいは発火に至る危険性がある。また、前述した外装材Aまたは外装材Bを備えた二次電池では、薄型化及び軽量化が要望されているため、例えばPTC素子(positive temperature coefficient)等の安全性を高めるためのハード機構を搭載し難い。安全機構を備えていないと、過充電や短絡などが生じた際の危険性が高くなる。 That is, since a secondary battery having a liquid non-aqueous electrolyte has a high energy density, when abnormal heating is applied or abnormal heat is generated, self-heating due to a chemical reaction inside the battery is promoted, and the battery temperature is increased. Rises, gas is generated and the internal pressure rises, and there is a danger of leakage, rupture or ignition. Further, in the secondary battery provided with the above-mentioned exterior material A or exterior material B, since reduction in thickness and weight is demanded, for example, a hard mechanism for enhancing safety of a PTC element (positive temperature coefficient) or the like is provided. It is difficult to mount. Without a safety mechanism, the risk of overcharging or short-circuiting increases.

 一般に、異常な加熱もしくは発熱により引き起こされる電池内部の化学反応による自己発熱は、正極由来の反応からはじまるケースが多い。従って、正極由来の化学反応開始時点での電池の放熱特性が電池の安全性に大きく影響するものと考えられる。本発明のように、電極群表面における最大面積を有する2つの面のうち少なくとも一方の面に正極集電体を位置させることによって、自己発熱を生じ易い正極を速やかに放冷させることができるため、異常な加熱や発熱により電極群の温度が上昇するのを抑制することができる。その結果、火中投入、短絡、過充電等により異常加熱や異常発熱を生じた際に、破裂や発火が生じるのを未然に回避することができ、安全性を向上させることができる。 Generally, self-heating due to a chemical reaction inside the battery caused by abnormal heating or heat generation often starts from a reaction originating from the positive electrode. Therefore, it is considered that the heat radiation characteristics of the battery at the start of the chemical reaction derived from the positive electrode greatly affect the safety of the battery. As in the present invention, by locating the positive electrode current collector on at least one of the two surfaces having the maximum area on the surface of the electrode group, the positive electrode, which easily generates self-heating, can be rapidly cooled. In addition, the temperature of the electrode group can be prevented from rising due to abnormal heating or heat generation. As a result, when abnormal heating or abnormal heat is generated by throwing into a fire, short-circuiting, overcharging, or the like, rupture or ignition can be prevented from occurring, and safety can be improved.

 本発明に係る第2の非水電解質二次電池において、電極群の長手方向側の側面に、正極、負極及びセパレータからなる積層構造を露出させることによって、積層構造領域の面積の電極群全体の面積に占める比率を高くすることができるため、電極群の放熱をさらに促すことができ、異常な加熱や発熱により電極群の温度が上昇するのを大幅に抑制することができる。 In the second nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, by exposing the laminated structure including the positive electrode, the negative electrode, and the separator on the side surface on the longitudinal direction side of the electrode group, the entire electrode group having the area of the laminated structure region is exposed. Since the ratio of the electrode group to the area can be increased, the heat radiation of the electrode group can be further promoted, and the temperature of the electrode group can be significantly prevented from rising due to abnormal heating or heat generation.

 本発明に係る第2の非水電解質二次電池において、電極群の厚さを4mm以下にし、かつ前述したL1/L2の値を1.2以上にすることによって、このような条件を満たさない電極群に比べて、同じ電極群体積での電極群表面積を増加させることができる。その結果、電極群の放熱をさらに促すことができるため、異常な加熱や発熱により電極群の温度が上昇するのを大幅に抑制することができる。 In the second nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, such a condition is satisfied by setting the thickness of the electrode group to 4 mm or less and setting the value of L 1 / L 2 to 1.2 or more. It is possible to increase the electrode group surface area with the same electrode group volume as compared with an electrode group that is not satisfied. As a result, since the heat radiation of the electrode group can be further promoted, it is possible to greatly suppress the temperature of the electrode group from rising due to abnormal heating or heat generation.

 本発明に係る第2の非水電解質二次電池において、20体積%以上、80体積%以下のγ−ブチロラクトンを含有する非水溶媒を備えた液状非水電解質を用いることによって、非水電解質の酸化分解を抑制することができ、異常加熱や異常発熱等により電池温度が上昇した際のガス発生量を低減することができるため、外装材が膨れるのを抑えることができ、安全性をより向上することができる。 In the second nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, by using a liquid nonaqueous electrolyte including a nonaqueous solvent containing 20% by volume or more and 80% by volume or less of γ-butyrolactone, Oxidative decomposition can be suppressed, and the amount of gas generated when the battery temperature rises due to abnormal heating or abnormal heat generation can be reduced, so that swelling of the exterior material can be suppressed and safety is further improved. can do.

 以下、本発明に係る第3の非水電解質二次電池について説明する。 Hereinafter, the third nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention will be described.

 本発明に係る第3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の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状の電極群;前記電極群に保持される液状の非水電解質;および前記電極群が収納される外装材;を具備する。この二次電池において、前記電極群の表面における最大面積を有する2つの面にセパレータが位置している。また、外装材としては、前述した外装材Aか、もしくは外装材Bが使用される。さらに、正極、負極、セパレータ及び非水電解質としては、前述した第2の非水電解質二次電池において説明したのと同様なものが用いられる。 A third nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is a flat electrode group including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode; a liquid held by the electrode group. A non-aqueous electrolyte; and an exterior material in which the electrode group is housed. In this secondary battery, separators are located on two surfaces having the maximum area on the surface of the electrode group. Further, as the exterior material, the aforementioned exterior material A or exterior material B is used. Further, as the positive electrode, the negative electrode, the separator, and the nonaqueous electrolyte, the same ones as described in the second nonaqueous electrolyte secondary battery described above are used.

 偏平形状の電極群は、前述した第2の非水電解質二次電池において説明したのと同様な方法により作製される。 The flat electrode group is manufactured by the same method as described in the second nonaqueous electrolyte secondary battery.

 ここで、偏平形状電極群の最大面積を有する面とは、その面積が電極群の長手方向に沿う長さと長手方向と直交する方向に沿う長さとの積から算出される面を意味する。 Here, the surface having the maximum area of the flat electrode group means a plane whose area is calculated from the product of the length along the longitudinal direction of the electrode group and the length along the direction orthogonal to the longitudinal direction.

 この電極群においては、正極、負極及びセパレータが一体化されていることが好ましい。一体化は、前述した第2の非水電解質で説明したのと同様な方法を採用することができる。 に お い て In this electrode group, it is preferable that the positive electrode, the negative electrode, and the separator are integrated. For the integration, the same method as described in the second nonaqueous electrolyte can be employed.

 以下、本発明に係る第3の非水電解質二次電池を図13を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the third nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

 図13は本発明に係わる第3の非水電解質二次電池の要部を示す拡大断面図である。 FIG. 13 is an enlarged sectional view showing a main part of a third nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention.

 この第3の非水電解質二次電池の一例である薄型リチウムイオン二次電池は、電極群の積層構造以外、前述した図8で説明したのと同様な構造を有する。電極群は、正極、セパレータ及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13の下側から、セパレータ44、負極層45と負極集電体46と負極層45を備えた負極47、セパレータ44、正極層48と正極集電体49と正極層48を備えた正極50、セパレータ44、負極層45と負極集電体46と負極層45を備えた負極47、セパレータ44、正極層48と正極集電体49を備えた正極50、セパレータ44がこの順番に積層された構造を有する。前記電極群の最外周は、セパレータ44である。よって、前記電極群の表面における最大面積を有する2つの面にセパレータ44が位置している。但し、偏平形状電極群の最大面積を有する面とは、その面積が電極群の長手方向に沿う長さL1と長手方向と直交する方向に沿う長さL2との積から算出される面を意味する。 The thin lithium ion secondary battery, which is an example of the third nonaqueous electrolyte secondary battery, has the same structure as that described with reference to FIG. 8 except for the stacked structure of the electrode group. The electrode group has a structure in which a laminate including a positive electrode, a separator, and a negative electrode is wound into a flat shape. The laminated body includes a separator 44, a negative electrode 47 provided with a negative electrode layer 45, a negative electrode current collector 46 and a negative electrode layer 45, a separator 44, a positive electrode layer 48, a positive electrode current collector 49, and a positive electrode layer 48 from the lower side in FIG. , A separator 44, a negative electrode layer 45, a negative electrode current collector 46, a negative electrode 47 having a negative electrode layer 45, a separator 44, a positive electrode 50 having a positive electrode layer 48 and a positive electrode current collector 49, and a separator 44. It has a structure laminated in order. The outermost periphery of the electrode group is a separator 44. Therefore, the separators 44 are located on the two surfaces having the maximum area on the surface of the electrode group. However, the surface having the largest area of the flat-shaped electrode group, the surface area thereof is calculated from the product of the length L 2 along the direction perpendicular to the length L 1 in the longitudinal direction along the longitudinal direction of the electrode group Means

 なお、前述した図13においては、最外層のセパレータの1層内側を正極集電体49にした例を説明したが、正極集電体の代わりに負極集電体にすることができる。 Note that, in FIG. 13 described above, an example is described in which the inside of one layer of the outermost separator is the positive electrode current collector 49, but a negative electrode current collector can be used instead of the positive electrode current collector.

 前述した図13においては、電極群の表面全体に接着層40を形成したが、電極群の一部に接着層40を形成しても良い。電極群の一部に接着層40を形成する場合、少なくとも電極群の最外周に相当する面に形成することが好ましい。また、接着層40はなくても良い。 In FIG. 13 described above, the adhesive layer 40 is formed on the entire surface of the electrode group. However, the adhesive layer 40 may be formed on a part of the electrode group. When the adhesive layer 40 is formed on a part of the electrode group, it is preferable to form the adhesive layer on at least the surface corresponding to the outermost periphery of the electrode group. Further, the adhesive layer 40 may not be provided.

 また、前述した図13においては、正極及び負極をその間にセパレータを介在して偏平形状に捲回することにより得られる電極群を用いる例を説明したが、正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとからなる積層物からなる電極群や、正極、負極及び前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータからなる積層物が1回以上折り曲げられた構造の電極群に適用することができる。この一例を図14に示す。図14に示すように、電極群は、正極50と、負極47と、前記正極50及び前記負極47の間に配置されたセパレータ44との積層物である。電極群の最外層はセパレータ44である。 Further, in FIG. 13 described above, an example is described in which an electrode group obtained by winding a positive electrode and a negative electrode into a flat shape with a separator interposed therebetween is used, but the positive electrode, the negative electrode, and the positive electrode and the positive electrode An electrode having a structure in which an electrode group including a laminate including a separator disposed between the negative electrodes and a positive electrode, a negative electrode, and a laminate including the separator disposed between the positive electrode and the negative electrode are bent at least once. Can be applied to groups. An example of this is shown in FIG. As shown in FIG. 14, the electrode group is a laminate of a positive electrode 50, a negative electrode 47, and a separator 44 disposed between the positive electrode 50 and the negative electrode 47. The outermost layer of the electrode group is the separator 44.

 以上詳述した本発明に係る第3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の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状の電極群;前記電極群に保持される液状の非水電解質;および前記電極群が収納される外装材;を具備する。この二次電池において、前記電極群の表面における最大面積を有する2つの面にセパレータが位置している。また、前記外装材には、厚さが0.3mm以下の外装材Aか、樹脂層を含む厚さが0.5mm以下のシート製の外装材Bが使用される。 The third nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention described in detail above has a flat electrode group including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode; A liquid non-aqueous electrolyte to be held; and a packaging material to house the electrode group. In this secondary battery, separators are located on two surfaces having the maximum area on the surface of the electrode group. Further, as the exterior material, an exterior material A having a thickness of 0.3 mm or less or an exterior material B made of a sheet including a resin layer and having a thickness of 0.5 mm or less is used.

 外装材Aまたは外装材Bを備えた非水電解質二次電池は、重量エネルギー密度を向上することができるものの、機械的強度が劣り、例えば落下などにより外部から衝撃を受けると、破損や、短絡を生じ易い。 The non-aqueous electrolyte secondary battery provided with the outer packaging material A or the outer packaging material B can improve the weight energy density, but has poor mechanical strength. Tends to occur.

 本発明によれば、電極群の機械的強度を高くすることができるため、誤って落下させる等により二次電池に衝撃が加わった際に電極群が破損したり、短絡を生じるのを回避することができる。また、正極と負極をその間にセパレータを介在して渦巻き状に捲回した後、これを径方向に加圧することにより電極群を作製する際に、加圧時に電極群に加わる衝撃を緩和することができるため、加圧時の電極群の破損を軽減することができる。さらに、電極群自体の耐衝撃性を高めることが可能であるため、樹脂層を含む外装材を使用する場合に、電極群と接触する側の樹脂層を15μ以下にする、より好ましくはなくすことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, since the mechanical strength of an electrode group can be made high, when an impact is given to a secondary battery by dropping by mistake etc., it is possible to avoid the electrode group being damaged or causing a short circuit. be able to. In addition, after forming a positive electrode and a negative electrode in a spiral shape with a separator interposed therebetween, and then pressing this in the radial direction, the impact applied to the electrode group at the time of pressurization is reduced when the electrode group is manufactured. Therefore, damage to the electrode group during pressurization can be reduced. Further, since it is possible to enhance the impact resistance of the electrode group itself, when using a packaging material including a resin layer, the resin layer on the side in contact with the electrode group is reduced to 15 μ or less, and more preferably eliminated. Can be.

 以下、本発明に係る第4の非水電解質二次電池を説明する。 Hereinafter, the fourth nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention will be described.

 この第4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の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状を有する電極群;前記電極群に保持される液状の非水電解質;および前記電極群が収納される外装材;を具備する。絶縁性の保護シートは、前記電極群の表面の最大面積を有する2つの面に跨って形成されている。また、外装材としては、前述した外装材Aか、もしくは外装材Bが使用される。 The fourth nonaqueous electrolyte secondary battery includes a flat electrode group including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode; A water electrolyte; and an exterior material in which the electrode group is housed. The insulating protective sheet is formed over two surfaces having the maximum area of the surface of the electrode group. Further, as the exterior material, the aforementioned exterior material A or exterior material B is used.

 正極、負極、セパレータ及び非水電解質としては、前述した第2の非水電解質二次電池において説明したのと同様なものが用いられる。 As the positive electrode, the negative electrode, the separator, and the nonaqueous electrolyte, the same ones as described in the second nonaqueous electrolyte secondary battery described above are used.

 偏平形状の電極群は、前述した第2の非水電解質二次電池において説明したのと同様な方法により作製される。前記(1)、前記(2)及び前記(4)の方法により得られる偏平状電極群においては、絶縁保護シートが積層構造の露出した面に掛からないようにすることが好ましい。絶縁保護シートが積層構造の露出した面を被覆すると、電極群に液状非水電解質を含浸させることが困難になる恐れがある。 The flat electrode group is manufactured by the same method as described in the second nonaqueous electrolyte secondary battery. In the flat electrode group obtained by the methods (1), (2) and (4), it is preferable that the insulating protective sheet does not cover the exposed surface of the laminated structure. If the insulating protective sheet covers the exposed surface of the laminated structure, it may be difficult to impregnate the electrode group with the liquid non-aqueous electrolyte.

 ここで、偏平形状電極群の最大面積を有する面とは、その面積が電極群の長手方向に沿う長さと長手方向と直交する方向に沿う長さとの積から算出される面を意味する。 Here, the surface having the maximum area of the flat electrode group means a plane whose area is calculated from the product of the length along the longitudinal direction of the electrode group and the length along the direction orthogonal to the longitudinal direction.

 この電極群においては、正極、負極及びセパレータが一体化されていることが好ましい。一体化は、前述した第2の非水電解質で説明したのと同様な方法を採用することができる。 に お い て In this electrode group, it is preferable that the positive electrode, the negative electrode, and the separator are integrated. For the integration, the same method as described in the second nonaqueous electrolyte can be employed.

 絶縁性の保護シートの材料は、液状非水電解質に不溶な有機高分子から形成されることが好ましい。かかる材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂及びポリオレフィン樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも1種類を挙げることができる。ポリイミド樹脂としては、例えば、デュポン(duPont)社製の商品名がカプトン(Kapton)を挙げることができる。一方、ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂を挙げることができる。また、フッ素樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)を挙げることができる。 材料 The material of the insulating protective sheet is preferably formed from an organic polymer insoluble in the liquid non-aqueous electrolyte. As such a material, for example, at least one kind selected from the group consisting of a polyimide resin, a fluorine resin, and a polyolefin resin can be given. As the polyimide resin, for example, Kapton (trade name, manufactured by DuPont) can be mentioned. On the other hand, examples of the polyolefin resin include a polyethylene resin and a polypropylene resin. Examples of the fluorine resin include polyvinylidene fluoride (PVdF).

 絶縁性保護シートは、不織布またはフィルムから形成することができる。また、多孔質な絶縁性保護シートを使用すると、電極群への電解液含浸性を高めることができる。さらに、絶縁性保護シートと電極群との間に接着剤が存在していても良い。 The insulating protective sheet can be formed from a nonwoven fabric or a film. When a porous insulating protective sheet is used, the impregnation of the electrode group with the electrolytic solution can be improved. Further, an adhesive may be present between the insulating protective sheet and the electrode group.

 絶縁性保護シートは、電極群表面に最大面積を有する2つの面を跨ぐように形成され、両端部が当接するか、もしくは両端部が所望の距離離れていることが好ましい。絶縁性保護シートを電極群表面に最大面積を有する2つの面を跨ぐように形成した際に、保護シートの両端部が重なると、充放電反応の際に電極群の膨張収縮が阻害されて電極群に歪みが生じるため、充放電サイクルの繰り返しにより電極群が褶曲して高いサイクル寿命を得られなくなる恐れがある。このため、保護シートの両端部を電極群表面を挟んで対向させ、端部間の距離Xが下記(2)式を満足することが好ましい。 (4) The insulating protective sheet is formed so as to straddle two surfaces having the maximum area on the surface of the electrode group, and it is preferable that both ends contact each other or both ends are separated by a desired distance. When the insulative protective sheet is formed so as to straddle two surfaces having the maximum area on the surface of the electrode group, if both ends of the protective sheet overlap, the expansion and contraction of the electrode group is hindered during the charge / discharge reaction, and the electrode Since the group is distorted, there is a possibility that the electrode group may be folded due to repetition of the charge / discharge cycle, and a long cycle life may not be obtained. For this reason, it is preferable that both ends of the protective sheet face each other with the electrode group surface interposed therebetween, and the distance X between the ends satisfies the following expression (2).

        0≦X≦0.4×L3    (2)
 但し、L3は、後述する図15に示すように、偏平形状の電極群の長手方向に沿う長さL1及び短手方向に沿う長さL2のうち絶縁保護シートの周回方向に沿う方の長さを示す。なお、両端部が接した状態では、距離Xが0となる。電極群を保護シートで被覆する際に保護シートの両端部を当接させるのは、電極群製造作業が繁雑になるため、製造コストが高くなる恐れがある。
0 ≦ X ≦ 0.4 × L 3 (2)
However, L 3, as shown in FIG. 15 to be described later, it along a circumferential direction of the insulating protective sheet among the length L 2 along the length L 1 and the lateral direction along the longitudinal direction of the electrode group of flattened shape Indicates the length of Note that when both ends are in contact, the distance X is zero. When both ends of the protective sheet are brought into contact when the electrode group is covered with the protective sheet, the manufacturing cost of the electrode group may be increased because the operation of manufacturing the electrode group becomes complicated.

 距離Xが0.4×L3より大きくなると、落下等の衝撃が加わった際の短絡および電極群の破損を抑制することが困難になる恐れがある。中でも、保護シートの両端部の距離Xは、下記(3)式を満足することがより好ましい。 If the distance X is larger than 0.4 × L 3, it may be difficult to suppress a short circuit and damage to the electrode group when an impact such as a drop is applied. Above all, it is more preferable that the distance X between both ends of the protective sheet satisfies the following expression (3).

        0≦X≦0.3×L3    (3)
 絶縁性保護シートの幅は、電極群の寸法に比べて短くすることが望ましい。絶縁性保護シートの幅が電極群寸法と等しいか、もしくはそれより長くなると、電極群に液状非水電解質を万遍なく浸透させることが困難になる恐れがある。但し、後述する図15に示すように、絶縁性保護シートの幅Hは、周回方向と直交する方向の長さである。
0 ≦ X ≦ 0.3 × L 3 (3)
It is desirable that the width of the insulating protective sheet be shorter than the dimensions of the electrode group. If the width of the insulating protective sheet is equal to or longer than the dimensions of the electrode group, it may be difficult to uniformly infiltrate the liquid nonaqueous electrolyte into the electrode group. However, as shown in FIG. 15 described later, the width H of the insulating protective sheet is a length in a direction orthogonal to the circumferential direction.

 絶縁性保護シートの厚さは、0.5mm以下にすることが好ましい。シート厚さが0.5mmを超えると、充放電反応の際に電極群の膨張収縮が阻害される恐れがあるため、充放電サイクルの繰り返しにより電極群が褶曲して高いサイクル寿命を得られなくなる恐れがある。また、シート厚さを0.05mm未満にすると、落下等の衝撃が加わった際の短絡および電極群の破損を抑制することが困難になる恐れがある。シート厚さは、0.25mm以下にすることが好ましく、さらに好ましい範囲は0.05〜0.2mmである。最も好ましい範囲は、0.05〜0.15mmである。 厚 The thickness of the insulating protective sheet is preferably 0.5 mm or less. If the sheet thickness exceeds 0.5 mm, the electrode group may be inhibited from expanding and contracting during the charge / discharge reaction. There is fear. Further, when the sheet thickness is less than 0.05 mm, it may be difficult to suppress a short circuit and damage to the electrode group when an impact such as a drop is applied. The sheet thickness is preferably set to 0.25 mm or less, and more preferably, 0.05 to 0.2 mm. The most preferred range is 0.05-0.15 mm.

 次いで、本発明に係る第4の非水電解質二次電池を図15〜図16を参照して具体的に説明する。 Next, a fourth non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention will be specifically described with reference to FIGS.

 図15は、本発明に係る第4の非水電解質二次電池に組み込まれる電極群を説明するための模式図で、図16は図15のC部を示す部分拡大断面図である。 FIG. 15 is a schematic diagram for explaining an electrode group incorporated in the fourth nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, and FIG. 16 is a partially enlarged sectional view showing a portion C in FIG.

 この第4の非水電解質二次電池の一例である薄型リチウムイオン二次電池は、電極群以外、前述した図8で説明したのと同様な構造を有する。図15の上部に示された電極群の斜視図に示すように、電極群51は、正極、セパレータ及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。また、図15の下部には前記電極群の断面図が示されている。この断面図のC部を示した図16によると、前記積層物は、図16の下側から、セパレータ52、負極層53と負極集電体54と負極層53を備えた負極55、セパレータ52、正極層56と正極集電体57と正極層56を備えた正極58、セパレータ52、負極層53と負極集電体54と負極層53を備えた負極55、セパレータ52、正極層56と正極集電体57を備えた正極58、セパレータ52がこの順番に積層された構造を有する。例えば長方形状をなす絶縁性保護シート59は、前記電極群51の最外周の一部を被覆すると共に、最大面積を有する2つの面に跨っている。ここで、電極群51の最大面積を有する面とは、その面積が電極群の長手方向に沿う長さL1と長手方向と直交する方向に沿う長さL2との積から算出される面を意味する。また、絶縁性保護シート59の両端部60a,60bは接せず、離れている。両端部60a,60b間の距離Xは、前述した(2)式;0≦X≦0.4×L3を満足する。但し、L3は、電極群の長手方向に沿う長さL1及び電極群の長手方向と直交する方向の長さL2のうち、絶縁保護シート59の周回方向に沿う方の長さである。この場合のL3は、電極群の長手方向と直交する方向の長さL2である。前記絶縁保護シート59の幅Hは、前記電極群の長手方向に沿う長さL1に比べて短かい。 The thin lithium ion secondary battery, which is an example of the fourth nonaqueous electrolyte secondary battery, has the same structure as that described with reference to FIG. 8 except for the electrode group. As shown in the perspective view of the electrode group shown in the upper part of FIG. 15, the electrode group 51 has a structure in which a laminate including a positive electrode, a separator, and a negative electrode is wound into a flat shape. A sectional view of the electrode group is shown in the lower part of FIG. According to FIG. 16 showing a portion C of this cross-sectional view, the laminated body is composed of a separator 52, a negative electrode 55 provided with a negative electrode layer 53, a negative electrode current collector 54 and a negative electrode layer 53, and a separator 52 from the lower side of FIG. A positive electrode 58 having a positive electrode layer 56, a positive electrode current collector 57 and a positive electrode layer 56, a separator 52, a negative electrode 55 having a negative electrode layer 53, a negative electrode current collector 54 and a negative electrode layer 53, a separator 52, a positive electrode layer 56 and a positive electrode The positive electrode 58 having the current collector 57 and the separator 52 have a structure in which the positive electrode 58 and the separator 52 are stacked in this order. For example, the rectangular insulative protective sheet 59 covers a part of the outermost periphery of the electrode group 51 and straddles two surfaces having the maximum area. Here, the surface having the largest area of the electrode group 51, the area is calculated from the product of the length L 2 along the direction perpendicular to the length L 1 in the longitudinal direction along the longitudinal direction of the electrode group surface Means Further, both end portions 60a and 60b of the insulating protective sheet 59 are not in contact with each other but are separated. The distance X between both ends 60a, 60b satisfies the above-mentioned expression (2); 0 ≦ X ≦ 0.4 × L 3 . However, L 3, of the direction of the length L 2 perpendicular to the longitudinal length L 1 and the electrode group in the longitudinal direction of the electrode group is the length of the direction along the circumferential direction of the insulating protective sheet 59 . L 3 in this case, the direction perpendicular to the longitudinal direction of the electrode group is the length L 2. The width H of the insulating protective sheet 59 is shorter or as compared to the length L 1 along the longitudinal direction of the electrode group.

 なお、前述した図15においては、絶縁性保護シート59の1層内側をセパレータ52にした例を説明したが、セパレータの代わりに正極集電体または負極集電体にすることができる。 Note that, in FIG. 15 described above, an example is described in which the inside of one layer of the insulating protective sheet 59 is the separator 52, but a positive electrode current collector or a negative electrode current collector can be used instead of the separator.

 また、前述した図15においては、正極及び負極をその間にセパレータを介在して偏平形状に捲回することにより得られる電極群を用いる例を説明したが、正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとからなる積層物からなる電極群や、正極、負極及び前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータからなる積層物が1回以上折り曲げられた構造の電極群に適用することができる。 Further, in FIG. 15 described above, an example is described in which an electrode group obtained by winding a positive electrode and a negative electrode into a flat shape with a separator interposed therebetween is used, but the positive electrode, the negative electrode, and the positive electrode and the positive electrode An electrode having a structure in which an electrode group including a laminate including a separator disposed between the negative electrodes and a positive electrode, a negative electrode, and a laminate including the separator disposed between the positive electrode and the negative electrode are bent at least once. Can be applied to groups.

 以上詳述した本発明に係る第4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の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状を有する電極群;前記電極群に保持される液状の非水電解質;および前記電極群が収納される外装材;を具備する。絶縁性の保護シートは、前記電極群の表面に最大面積を有する2つの面を跨ぐように形成されている。また、前記外装材には、厚さが0.3mm以下の外装材Aか、樹脂層を含む厚さが0.5mm以下のシート製の外装材Bが使用される。 The fourth non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention described in detail above is a flat electrode group including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode; , A liquid non-aqueous electrolyte held by the battery; and an exterior material in which the electrode group is housed. The insulating protective sheet is formed so as to straddle two surfaces having a maximum area on the surface of the electrode group. Further, as the exterior material, an exterior material A having a thickness of 0.3 mm or less or an exterior material B made of a sheet including a resin layer and having a thickness of 0.5 mm or less is used.

 本発明によれば、電極群の機械的強度を高くすることができるため、誤って落下させる等により二次電池に衝撃が加わった際に電極群が破損したり、短絡を生じるのを回避することができる。また、電極群自体の耐衝撃性を高めることが可能であるため、樹脂層を含む外装材を使用する場合に、電極群と接触する側の樹脂層を15μ以下にする、より好ましくはなくすことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, since the mechanical strength of an electrode group can be made high, when an impact is given to a secondary battery by dropping by mistake etc., it is possible to avoid the electrode group being damaged or causing a short circuit. be able to. Further, since it is possible to increase the impact resistance of the electrode group itself, when using a packaging material including a resin layer, the resin layer on the side in contact with the electrode group is reduced to 15 μm or less, more preferably eliminated. Can be.

 本発明に係る第4の非水電解質二次電池において、絶縁性の保護シートを前記電極群の表面に最大面積を有する2つの面を跨ぐように形成する際、両端部を接触させず、両端部間の距離Xを前記(2)式の0.4×L3で規定される範囲以下にすることによって、以下の(a)〜(c)に説明する効果を奏することができる。 In the fourth nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, when the insulating protective sheet is formed so as to straddle the two surfaces having the maximum area on the surface of the electrode group, both ends are not in contact with each other, By setting the distance X between the sections to be equal to or less than the range defined by 0.4 × L 3 in the above equation (2), the following effects (a) to (c) can be obtained.

 (a)衝撃が加わった際の短絡および電極群の破損を回避することができる。 (A) It is possible to avoid a short circuit and damage to the electrode group when an impact is applied.

 (b)充放電反応の際の電極群の膨張収縮により電極群が歪むのを抑制して電極群が充放電の繰り返しにより褶曲するのを回避することができるため、充放電サイクル寿命を向上することができる。 (B) Distortion of the electrode group due to expansion and contraction of the electrode group during the charge / discharge reaction can be suppressed, and the electrode group can be prevented from folding due to repeated charge / discharge, thereby improving the charge / discharge cycle life. be able to.

 (c)簡単な方法で電極群を製造することができる。 (C) An electrode group can be manufactured by a simple method.

 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

 実施例1
 <正極の作製>
 まず、リチウムコバルト酸化物(LixCoO2;但し、Xは0≦X≦1である)粉末90.5重量%、アセチレンブラック2.5重量%、グラファイト3重量%、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)4重量%およびN−メチルピロリドン(NMP)溶液を混合することによりスラリーを調製した。前記スラリーを厚さ10μmのアルミニウム箔からなる正極集電体に塗布し、乾燥後、プレスすることにより電極密度が3.0g/cm3の正極を作製した。得られた正極は、正極集電体の両面に厚さが48μmの正極層が担持された構造を有していた。なお、正極層の合計厚さは96μmである。
Example 1
<Preparation of positive electrode>
First, lithium cobalt oxide (LixCoO 2 ; X is 0 ≦ X ≦ 1) powder 90.5% by weight, acetylene black 2.5% by weight, graphite 3% by weight, polyvinylidene fluoride (PVdF) 4% by weight % And N-methylpyrrolidone (NMP) solution was prepared by mixing the slurry. The slurry was applied to a positive electrode current collector made of an aluminum foil having a thickness of 10 μm, dried, and pressed to prepare a positive electrode having an electrode density of 3.0 g / cm 3 . The obtained positive electrode had a structure in which a positive electrode layer having a thickness of 48 μm was supported on both surfaces of the positive electrode current collector. Note that the total thickness of the positive electrode layer is 96 μm.

 <負極の作製>
 炭素質物として3000℃で熱処理したメソフェーズピッチ系炭素繊維を用意した。前記炭素繊維は、平均繊維径が8μmで、平均繊維長が20μmで、平均面間隔(doo2)が0.3360nmであった。前記炭素質物の粉末93重量%、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)7重量%及びNMP溶液を混合することによりスラリーを調製した。得られたスラリーを厚さが10μmの銅箔からなる負極集電体の両面に塗布し、乾燥し、プレスすることにより電極密度が1.35g/cm3の負極を作製した。得られた負極は、負極集電体の両面に厚さが45μmの負極層が担持された構造を有していた。なお、負極層の合計厚さは90μmである。
<Preparation of negative electrode>
A mesophase pitch-based carbon fiber heat-treated at 3000 ° C. was prepared as a carbonaceous material. The carbon fibers had an average fiber diameter of 8 μm, an average fiber length of 20 μm, and an average interplanar spacing (doo 2 ) of 0.3360 nm. A slurry was prepared by mixing 93% by weight of the carbonaceous material powder, 7% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder, and an NMP solution. The obtained slurry was applied to both surfaces of a negative electrode current collector made of a copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and pressed to produce a negative electrode having an electrode density of 1.35 g / cm 3 . The obtained negative electrode had a structure in which a negative electrode layer having a thickness of 45 μm was supported on both surfaces of the negative electrode current collector. Note that the total thickness of the negative electrode layer is 90 μm.

 <電極群の作製>
 厚さが27μm、多孔度が50%、空気透過率が90秒/100cm3のポリエチレン製セパレータを用意した。前記正極と前記負極をその間にセパレータを介在して渦巻き状に捲回した後、これを径方向に加圧することにより偏平形状に成形し、厚さが2.7mmで、幅が30mm、高さが50mmの電極群を作製した。
<Preparation of electrode group>
A polyethylene separator having a thickness of 27 μm, a porosity of 50%, and an air permeability of 90 seconds / 100 cm 3 was prepared. The positive electrode and the negative electrode are spirally wound with a separator interposed therebetween, and then formed into a flat shape by pressing radially, and have a thickness of 2.7 mm, a width of 30 mm, and a height of 30 mm. Produced an electrode group having a thickness of 50 mm.

 <非水電解液の調製>
 エチレンカーボネート(EC)とγ−ブチロラクトン(BL)の混合溶媒(混合体積比率40:60)に四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)を1.5モル/1溶解して非水電解液(液状の非水電解質)を調製した。
<Preparation of non-aqueous electrolyte>
1.5 mol / 1 of lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) was dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and γ-butyrolactone (BL) (mixing volume ratio 40:60) to prepare a non-aqueous electrolyte (liquid Was prepared.

 <電池組み立て>
 アルミニウム箔の両面をポリプロピレンで覆った厚さ0.1mm(100μm)のラミネートフィルムを袋状に成形した。これに前記電極群を収納し、得られたものを電池厚さが2.7mmになるようにホルダで挟んだ。ホルダに挿入直後、電極群にかかる圧力は0.5kg/cm2であった。接着性を有する高分子であるポリフッ化ビニリデン(PVdF)を有機溶媒であるジメチルフォルムアミド(DMF)(沸点が153℃)に0.3重量%溶解させた。得られた溶液を前記ラミネートフィルム内の電極群に電池容量0.6mlとなるように注入し、前記溶液を前記電極群の内部に浸透させると共に、前記電極群の表面全体に付着させた。
<Battery assembly>
A laminate film having a thickness of 0.1 mm (100 μm) in which both surfaces of the aluminum foil were covered with polypropylene was formed into a bag shape. The electrode group was housed in this, and the obtained one was sandwiched between holders so that the battery thickness became 2.7 mm. Immediately after insertion into the holder, the pressure applied to the electrode group was 0.5 kg / cm 2 . 0.3% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF), which is an adhesive polymer, was dissolved in dimethylformamide (DMF) (boiling point: 153 ° C.) which was an organic solvent. The obtained solution was injected into the electrode group in the laminate film so as to have a battery capacity of 0.6 ml, and the solution was permeated into the electrode group and adhered to the entire surface of the electrode group.

 次いで、前記ラミネートフィルム内の電極群に80℃で真空乾燥を12時間施すことにより前記有機溶媒を蒸発させ、正極、負極及びセパレータの空隙に接着性を有する高分子を保持させて正極、負極及びセパレータが一体化させると共に、前記電極群の表面に多孔質な接着部を形成した。 Next, the organic solvent is evaporated by performing vacuum drying at 80 ° C. for 12 hours to the electrode group in the laminate film, and the positive electrode, the negative electrode, The separator was integrated, and a porous adhesive portion was formed on the surface of the electrode group.

 次いで、ホルダを解除した。電極群をホルダにより挟んでいたトータル時間は、120分であった。前記ラミネートフィルム内の電極群に前記非水電解液を2g注入し、前述した図3、4に示す構造を有し、厚さが2.7mmで、幅が32mmで、高さが55mmの薄型非水電解質二次電池を組み立てた。 Next, the holder was released. The total time during which the electrode group was held between the holders was 120 minutes. 2 g of the non-aqueous electrolyte is injected into the electrode group in the laminate film, and has the structure shown in FIGS. 3 and 4 described above, and has a thickness of 2.7 mm, a width of 32 mm, and a height of 55 mm. A non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled.

 実施例2
 前述した実施例1で説明したのと同様にして電極群を作製した。次いで、前記電極群を前述した実施例1で説明したのと同様なラミネートフィルム内に収納した後、これに接着性を有する高分子を溶解した有機溶媒を注入した。
Example 2
An electrode group was produced in the same manner as described in Example 1 described above. Next, the electrode group was housed in a laminate film similar to that described in Example 1 described above, and an organic solvent in which an adhesive polymer was dissolved was injected into the laminate film.

 ひきつづき、80℃の真空雰囲気において電極群の厚さ方向に沿って0.1kg/cm2の圧力でプレスを120分間施すことにより、正極、負極及びセパレータを接着性を有する高分子により一体化させると共に、前記電極群の表面に多孔質な接着部を形成した。 Subsequently, the positive electrode, the negative electrode, and the separator are united by an adhesive polymer by performing a press at a pressure of 0.1 kg / cm 2 for 120 minutes along a thickness direction of the electrode group in a vacuum atmosphere at 80 ° C. At the same time, a porous bonded portion was formed on the surface of the electrode group.

 次いで、前記ラミネートフィルム内の電極群に前述した実施例1で説明したのと同様な非水電解液を注入し、前述した図3、4に示す構造を有し、厚さが2.7mmで、幅が32mmで、高さが55mmの薄型非水電解質二次電池を組み立てた。 Next, the same non-aqueous electrolyte solution as described in Example 1 was injected into the electrode group in the laminate film, and the electrode group had the structure shown in FIGS. A thin non-aqueous electrolyte secondary battery having a width of 32 mm and a height of 55 mm was assembled.

 実施例3
 前述した実施例1で説明したのと同様にして電極群を作製した。次いで、前記電極群を前述した実施例1で説明したのと同様なラミネートフィルム内に収納した。
Example 3
An electrode group was produced in the same manner as described in Example 1 described above. Next, the electrode group was housed in a laminate film similar to that described in Example 1 described above.

 ひきつづき、80℃の真空雰囲気において電極群の厚さ方向に沿って1kg/cm2の圧力でプレスを60分間施すことにより、正極、負極及びセパレータを一体化させた。 Subsequently, the positive electrode, the negative electrode, and the separator were integrated by performing a press at a pressure of 1 kg / cm 2 for 60 minutes along a thickness direction of the electrode group in a vacuum atmosphere at 80 ° C.

 次いで、前記ラミネートフィルム内の電極群に前述した実施例1で説明したのと同様な非水電解液を注入し、前述した図3、4に示す構造を有し、厚さが2.7mmで、幅が32mmで、高さが55mmの薄型非水電解質二次電池を組み立てた。 Next, the same non-aqueous electrolyte solution as described in Example 1 was injected into the electrode group in the laminate film, and the electrode group had the structure shown in FIGS. A thin non-aqueous electrolyte secondary battery having a width of 32 mm and a height of 55 mm was assembled.

 実施例4
 プレス成形の圧力を10kg/cm2にし、プレス時間を5分間にすること以外は、前述した実施例3と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 4
A thin nonaqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 3 except that the pressure for press molding was 10 kg / cm 2 and the pressing time was 5 minutes.

 実施例5
 電池厚さが2.7mmになり、かつホルダ挿入直後に電極群に加わる圧力が0.1kg/cm2になるように電極群をホルダで挟み、ホルダ保持時間を120分間にすること以外は、前述した実施例1と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 5
Except that the electrode group is sandwiched by the holder so that the battery thickness becomes 2.7 mm and the pressure applied to the electrode group immediately after the holder insertion becomes 0.1 kg / cm 2 , and the holder holding time is set to 120 minutes, A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 1 described above.

 実施例6
 前述した実施例1で説明したのと同様にして電極群を作製した。次いで、前記電極群を前述した実施例1で説明したのと同様なラミネートフィルム内に収納した。
Example 6
An electrode group was produced in the same manner as described in Example 1 described above. Next, the electrode group was housed in a laminate film similar to that described in Example 1 described above.

 ひきつづき、80℃の真空雰囲気において電極群を電池厚さが2.68mmになるようにホルダで120分間挟むことにより、正極、負極及びセパレータを一体化させた。なお、ホルダに挿入直後の電極群に加わる圧力は、0.1kg/cm2であった。 Subsequently, the positive electrode, the negative electrode, and the separator were integrated by holding the electrode group in a vacuum atmosphere at 80 ° C. with a holder so that the battery thickness became 2.68 mm for 120 minutes. The pressure applied to the electrode group immediately after insertion into the holder was 0.1 kg / cm 2 .

 次いで、前記ラミネートフィルム内の電極群に前述した実施例1で説明したのと同様な非水電解液を注入し、前述した図3、4に示す構造を有し、厚さが2.7mmで、幅が32mmで、高さが55mmの薄型非水電解質二次電池を組み立てた。 Next, the same non-aqueous electrolyte solution as described in Example 1 was injected into the electrode group in the laminate film, and the electrode group had the structure shown in FIGS. A thin non-aqueous electrolyte secondary battery having a width of 32 mm and a height of 55 mm was assembled.

 実施例7
 セパレータの空気透過率を30秒/100cm3にし、非水溶媒中のγ−ブチロラクトンの組成比率を20体積%にすること以外は、前述した実施例1と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 7
Thin non-aqueous electrolyte secondary battery in the same manner as in Example 1 except that the air permeability of the separator is 30 seconds / 100 cm 3 and the composition ratio of γ-butyrolactone in the non-aqueous solvent is 20% by volume. Was assembled.

 実施例8
 セパレータの空気透過率を90秒/100cm3にし、非水溶媒中のγ−ブチロラクトンの組成比率を50体積%にすること以外は、前述した実施例1と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 8
Thin non-aqueous electrolyte secondary battery in the same manner as in Example 1 except that the air permeability of the separator is 90 seconds / 100 cm 3 and the composition ratio of γ-butyrolactone in the non-aqueous solvent is 50% by volume. Was assembled.

 実施例9
 セパレータの空気透過率を450秒/100cm3にし、非水溶媒中のγ−ブチロラクトンの組成比率を80体積%にすること以外は、前述した実施例1と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 9
Thin non-aqueous electrolyte secondary battery in the same manner as in Example 1 except that the air permeability of the separator is 450 seconds / 100 cm 3 and the composition ratio of γ-butyrolactone in the non-aqueous solvent is 80% by volume. Was assembled.

 実施例10〜15
 プレス成形の圧力とプレス時間を下記表1に示すように変更すること以外は、前述した実施例3と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Examples 10 to 15
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 3 except that the pressure for press molding and the press time were changed as shown in Table 1 below.

 実施例16
 25体積%のエチレンカーボネート(EC)と75体積%のプロピレンカーボネート(PC)の混合溶媒に四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)を1.5モル/1溶解して調製された非水電解液を用いること以外は、前述した実施例3と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 16
Non-aqueous electrolyte prepared by dissolving 1.5 mol / 1 lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) in a mixed solvent of 25 vol% ethylene carbonate (EC) and 75 vol% propylene carbonate (PC) A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 3 except for using.

 実施例17
 10体積%のエチレンカーボネート(EC)と90体積%のプロピレンカーボネート(PC)の混合溶媒に四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)を1.5モル/1溶解して調製された非水電解液を用いること以外は、前述した実施例3と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 17
Nonaqueous electrolyte prepared by dissolving 1.5 mol / 1 lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) in a mixed solvent of 10 vol% ethylene carbonate (EC) and 90 vol% propylene carbonate (PC) A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 3 except for using.

 実施例18
 以下の方法で作製された正極を用い、かつプレス成形の圧力とプレス時間を下記表1に示すように変更すること以外は、前述した実施例1と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 18
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode produced by the following method was used, and the pressure and press time of press molding were changed as shown in Table 1 below. Assembled.

 すなわち、組成がLiCo0.2Ni0.82で表わされるリチウムコバルトニッケル酸化物粉末90.5重量%、アセチレンブラック2.5重量%、グラファイト3重量%、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)4重量%およびN−メチルピロリドン(NMP)溶液を混合することによりスラリーを調製した。前記スラリーを厚さ10μmのアルミニウム箔からなる正極集電体に塗布し、乾燥後、プレスすることにより電極密度が3.0g/cm3の正極を作製した。得られた正極は、正極集電体の両面に厚さが48μmの正極層が担持された構造を有していた。なお、正極層の合計厚さは96μmである。 That is, 90.5% by weight of lithium cobalt nickel oxide powder having a composition represented by LiCo 0.2 Ni 0.8 O 2 , 2.5% by weight of acetylene black, 3% by weight of graphite, 4% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) and N- A slurry was prepared by mixing a methylpyrrolidone (NMP) solution. The slurry was applied to a positive electrode current collector made of an aluminum foil having a thickness of 10 μm, dried, and pressed to prepare a positive electrode having an electrode density of 3.0 g / cm 3 . The obtained positive electrode had a structure in which a positive electrode layer having a thickness of 48 μm was supported on both surfaces of the positive electrode current collector. Note that the total thickness of the positive electrode layer is 96 μm.

 実施例19
 以下の方法で作製された正極を用い、かつプレス成形の圧力とプレス時間を下記表1に示すように変更すること以外は、前述した実施例3と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 19
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was prepared in the same manner as in Example 3 except that the positive electrode produced by the following method was used, and the pressure and press time of press molding were changed as shown in Table 1 below. Assembled.

 すなわち、組成がLiCo0.2Ni0.82で表わされるリチウムコバルトニッケル酸化物粉末90.5重量%、アセチレンブラック2.5重量%、グラファイト3重量%、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)4重量%およびN−メチルピロリドン(NMP)溶液を混合することによりスラリーを調製した。前記スラリーを厚さ10μmのアルミニウム箔からなる正極集電体に塗布し、乾燥後、プレスすることにより電極密度が3.0g/cm3の正極を作製した。得られた正極は、正極集電体の両面に厚さが48μmの正極層が担持された構造を有していた。なお、正極層の合計厚さは96μmである。 That is, 90.5% by weight of lithium cobalt nickel oxide powder having a composition represented by LiCo 0.2 Ni 0.8 O 2 , 2.5% by weight of acetylene black, 3% by weight of graphite, 4% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) and N- A slurry was prepared by mixing a methylpyrrolidone (NMP) solution. The slurry was applied to a positive electrode current collector made of an aluminum foil having a thickness of 10 μm, dried, and pressed to prepare a positive electrode having an electrode density of 3.0 g / cm 3 . The obtained positive electrode had a structure in which a positive electrode layer having a thickness of 48 μm was supported on both surfaces of the positive electrode current collector. Note that the total thickness of the positive electrode layer is 96 μm.

 実施例20
 以下に説明する炭素質物を用いること以外は、前述した実施例3と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 20
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 3 except that the carbonaceous material described below was used.

 炭素質物として3000℃で熱処理したメソフェーズピッチ系炭素繊維60重量%と、3000℃で熱処理したメソフェーズ小球体40重量%との混合粉末を用意した。前記炭素繊維は、平均繊維径が8μmで、平均繊維長が20μmで、平均アスペクト比が2.5で、平均面間隔(doo2)が0.3360nmであった。一方、前記小球体は、平均粒径が6μmで、長径(major radius)に対する短径(minor radius)の比が0.95で、平均面間隔(doo2)が0.3361nmであった。 As a carbonaceous material, a mixed powder of 60% by weight of mesophase pitch-based carbon fibers heat-treated at 3000 ° C. and 40% by weight of mesophase spheres heat-treated at 3000 ° C. was prepared. The carbon fiber had an average fiber diameter of 8 μm, an average fiber length of 20 μm, an average aspect ratio of 2.5, and an average interplanar spacing (doo 2 ) of 0.3360 nm. On the other hand, the small spheres had an average particle diameter of 6 μm, a ratio of a minor radius to a major radius of 0.95, and an average interplanar spacing (doo 2 ) of 0.3361 nm.

 実施例21
 以下に説明する炭素質物を用いること以外は、前述した実施例3と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 21
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 3 except that the carbonaceous material described below was used.

 すなわち、炭素質物として3000℃で熱処理したメソフェーズピッチ系炭素繊維50重量%と、粒状の黒鉛50重量%との混合粉末を用意した。前記炭素繊維は、平均繊維径が3μmで、平均繊維長が15μmで、平均アスペクト比が5で、平均面間隔(doo2)が0.3362nmであった。一方、前記粒状黒鉛は、平均粒径が6μmで、長径(major radius)に対する短径(minor radius)の比が5で、平均面間隔(doo2)が0.3355nmであった。 That is, a mixed powder of 50% by weight of mesophase pitch-based carbon fiber heat-treated at 3000 ° C. and 50% by weight of granular graphite was prepared as a carbonaceous material. The carbon fibers had an average fiber diameter of 3 μm, an average fiber length of 15 μm, an average aspect ratio of 5, and an average interplanar spacing (doo 2 ) of 0.3362 nm. On the other hand, the granular graphite had an average particle size of 6 μm, a ratio of a minor radius to a major radius of 5, and an average interplanar spacing (doo 2 ) of 0.3355 nm.

 比較例1
 接着性を有する高分子の溶液として、ジメチルホルムアミド(DMF)にPVdFが5重量%溶解されたものを用いること以外は、前述した実施例1と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Comparative Example 1
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 1 except that a solution of PVdF dissolved in dimethylformamide (DMF) at 5% by weight was used as the polymer solution having adhesiveness. .

 比較例2
 ジメチルホルムアミド(DMF)にPVdFを5重量%溶解させ、得られた溶液を実施例1で説明したのと同様なセパレータに塗布した。実施例1で説明したのと同様な正極と負極の間に前記セパレータを介在させることにより電極群を作製した。
Comparative Example 2
5% by weight of PVdF was dissolved in dimethylformamide (DMF), and the obtained solution was applied to a separator similar to that described in Example 1. An electrode group was prepared by interposing the separator between the positive electrode and the negative electrode as described in Example 1.

 前記電極群を前述した実施例1で説明したのと同様なラミネートフィルム内に収納した後、前述した実施例1で説明したのと同様な非水電解液を注入し、厚さが2.7mmで、幅が32mmで、高さが55mmの薄型非水電解質二次電池を組み立てた。 After the electrode group was housed in the same laminated film as described in Example 1 described above, the same non-aqueous electrolyte as described in Example 1 was injected, and the thickness was 2.7 mm. Thus, a thin nonaqueous electrolyte secondary battery having a width of 32 mm and a height of 55 mm was assembled.

 比較例3
 10体積%のエチレンカーボネート(EC)と90体積%のジエチルカーボネート(DEC)の混合溶媒に四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)を1モル/1溶解して調製された非水電解液を用いること以外は、前述した比較例2と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Comparative Example 3
A non-aqueous electrolyte prepared by dissolving lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) in a mixed solvent of 10% by volume of ethylene carbonate (EC) and 90% by volume of diethyl carbonate (DEC) at 1 mol / 1 is used. Except for this, a thin nonaqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Comparative Example 2 described above.

 得られた実施例1〜20及び比較例1〜3の二次電池について、初充放電を施した。次いで、1Cで4.2Vの定電圧充電を3時間行った後、1Cで3Vまで放電した際の放電容量を測定し、これを1Cでの放電容量とした。ひきつづき、1Cで4.2Vの定電圧充電を3時間行った後、3Cで3Vまで放電した際の放電容量を測定し、これを3Cでの放電容量とした。1Cでの放電容量を100%とした際の3Cでの放電容量を下記表3に示す。 初 The obtained secondary batteries of Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 3 were initially charged and discharged. Next, after carrying out a constant voltage charge of 4.2 V at 1 C for 3 hours, a discharge capacity at the time of discharging to 3 V at 1 C was measured, and this was defined as a discharge capacity at 1 C. Subsequently, after carrying out a constant voltage charge of 4.2 V at 1 C for 3 hours, the discharge capacity at the time of discharging to 3 V at 3 C was measured, and this was defined as the discharge capacity at 3 C. Table 3 below shows the discharge capacity at 3C when the discharge capacity at 1C is 100%.

 また、実施例1〜21及び比較例1〜3の二次電池について、1Cで充電した後、1Cで放電する充放電サイクルを繰り返し、1サイクル目の放電容量を100%とした際の500サイクル時の放電容量を求め、これを500サイクル時の容量維持率として下記表3に示す。 In addition, for the secondary batteries of Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 3, charging and discharging cycles of charging at 1 C and discharging at 1 C are repeated, and 500 cycles when the first cycle discharge capacity is 100%. The discharge capacity at the time was determined, and this is shown in Table 3 below as the capacity retention rate at the time of 500 cycles.

 さらに、実施例1〜21の二次電池について、4.2Vまで充電後、85℃で24時間貯蔵した後の膨れを測定した。なお、膨れ率は、貯蔵前の電池厚さを基準にした。 Further, for the secondary batteries of Examples 1 to 21, after charging to 4.2 V, swelling after storage at 85 ° C for 24 hours was measured. The swelling ratio was based on the thickness of the battery before storage.

 また、実施例1〜21及び比較例1〜3の二次電池について、初充放電後、二次電池を分解し、180度剥離強度法による正極層とセパレータとの剥離強度、正極層と正極集電体との剥離強度、負極層とセパレータとの剥離強度ならびに負極層と負極集電体との剥離強度を以下に説明する方法により測定した。測定装置としては、不動工業社製で、商品名がレオメータ(Rheo meater)で、型番がNRM/1010J−CWであるものを使用した。まず、二次電池を分解し、目的とする積層物(例えば、負極集電体、負極層及びセパレータがこの順番に積層された積層物)を取り出す。この積層物は、非水電解質を保持したままである。また、積層物の幅は20mmにし、長さを50mmにした。この積層物を支持台上に集電体側を下にして載置する。次いで、前記積層物の上面に両面テープ(住友3M株式会社製の商品名がScotchで、CAT.NO.665−3−24、基材が透明硬質塩化ビニルで、粘着材がアクリル樹脂系粘着材である)を取り付けた。積層物と両面テープとの接着面積は、20×30mmにした。この両面テープを積層物上面に平行な方向に1分間に2cmの速度で引き、負極層からセパレータを剥離させる。セパレータを剥離させるために必要な力は、剥離し始めの際には変動し、この力が一定になった時点での牽引力を負極層とセパレータとの剥離強度とする。その結果を下記表3に併記する。 For the secondary batteries of Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 3, after the initial charge and discharge, the secondary battery was disassembled, and the peel strength between the positive electrode layer and the separator by the 180-degree peel strength method, the positive electrode layer and the positive electrode The peel strength between the current collector, the peel strength between the negative electrode layer and the separator, and the peel strength between the negative electrode layer and the negative electrode current collector were measured by the methods described below. As a measuring device, a device manufactured by Fudo Kogyo Co., Ltd., whose trade name is a rheometer (Rheo meater) and whose model number is NRM / 1010J-CW was used. First, the secondary battery is disassembled to take out a target laminate (for example, a laminate in which a negative electrode current collector, a negative electrode layer, and a separator are laminated in this order). This laminate retains the non-aqueous electrolyte. The width of the laminate was 20 mm, and the length was 50 mm. This laminate is placed on a support base with the current collector side facing down. Next, a double-sided tape (trade name: Scotch, CAT. No. 665-3-24, manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), base material is transparent hard vinyl chloride, and an adhesive is an acrylic resin-based adhesive is formed on the upper surface of the laminate. Is attached. The adhesion area between the laminate and the double-sided tape was set to 20 × 30 mm. The double-sided tape is pulled in a direction parallel to the upper surface of the laminate at a speed of 2 cm per minute to peel off the separator from the negative electrode layer. The force required to peel the separator fluctuates at the beginning of peeling, and the traction force at the time when this force becomes constant is defined as the peel strength between the negative electrode layer and the separator. The results are shown in Table 3 below.

 さらに、各二次電池の液状非水電解質の20℃粘度を測定し、その結果を下記表3に併記する。

Figure 2004047479
Further, the viscosity of the liquid non-aqueous electrolyte of each secondary battery was measured at 20 ° C., and the results are shown in Table 3 below.
Figure 2004047479

Figure 2004047479
Figure 2004047479

Figure 2004047479
Figure 2004047479

 表1〜表3から明らかなように、負極層とセパレータの剥離強度が負極層と負極集電体の剥離強度に比べて小さい実施例1〜21の二次電池は、比較例1〜3の二次電池に比べて3C放電時の容量維持率が高く、かつ500サイクル時の容量維持率が優れていることがわかる。また、実施例1〜21の二次電池は、高温で貯蔵した際の外装材の膨れを2%未満に抑制できた。 As is clear from Tables 1 to 3, the secondary batteries of Examples 1 to 21 in which the peel strength of the negative electrode layer and the separator is smaller than the peel strength of the negative electrode layer and the negative electrode current collector are the same as those of Comparative Examples 1 to 3. It can be seen that the capacity retention at the time of 3C discharge is higher and the capacity retention at the time of 500 cycles is superior to that of the secondary battery. In addition, the secondary batteries of Examples 1 to 21 were able to suppress swelling of the exterior material when stored at a high temperature to less than 2%.

 (実施例22)
 外装材であるラミネートフィルムの厚さを0.5mmにし、電池寸法が実施例3と同様(厚さが2.7mm,幅が32mm、高さが55mm)になるように電極群の厚さを薄くすること以外は、前述した実施例3と同様にして薄型非水電解質二次電池を製造した。得られた二次電池の容量は、60%(実施例3の二次電池の容量を100%とする)であった。
(Example 22)
The thickness of the laminate film as an exterior material was set to 0.5 mm, and the thickness of the electrode group was adjusted so that the battery dimensions were the same as in Example 3 (thickness was 2.7 mm, width was 32 mm, and height was 55 mm). A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 3 except that the thickness was reduced. The capacity of the obtained secondary battery was 60% (the capacity of the secondary battery of Example 3 was 100%).

 実施例23
<正極の作製>
 まず、リチウムコバルト酸化物(LixCoO2;但し、Xは0≦X≦1である)粉末を91重量%、アセチレンブラックを3.5重量%、グラファイトを3.5重量%、エチレンプロピレンジエンモノマ粉末を2重量%及びトルエンを混合することによりスラリーを調製した。10cm2当たり10個の割合で直径0.5mmの孔が存在する多孔質アルミニウム箔(厚さが15μm)からなる集電体の両面に前記スラリーを塗布した。次いで、乾燥し、プレスすることにより電極密度が3.0g/cm3の正極を作製した。
Example 23
<Preparation of positive electrode>
First, 91% by weight of lithium cobalt oxide (Li x CoO 2 ; X is 0 ≦ X ≦ 1) powder, 3.5% by weight of acetylene black, 3.5% by weight of graphite, ethylene propylene diene A slurry was prepared by mixing 2% by weight of the monomer powder and toluene. The slurry was applied to both surfaces of a current collector made of a porous aluminum foil (having a thickness of 15 μm) having 0.5 mm diameter holes at a rate of 10 per 10 cm 2 . Next, by drying and pressing, a positive electrode having an electrode density of 3.0 g / cm 3 was produced.

<負極の作製>
 炭素質材料として3000℃で熱処理したメソフェーズピッチ系炭素繊維を用意した。この炭素繊維は、繊維径が8μmで、平均繊維長が20μmで、平均面間隔(doo2)が0.3360nmであった。前記炭素繊維の粉末93重量%、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)7重量%及びNMP溶液を混合することによりスラリーを調製した。10cm2当たり10個の割合で直径0.5mmの孔が存在する多孔質銅箔(厚さが15μm)からなる集電体の両面に前記スラリーを塗布した。ひきつづき、乾燥し、プレスすることにより電極密度が1.3g/cm3の負極を作製した。
<Preparation of negative electrode>
A mesophase pitch-based carbon fiber heat-treated at 3000 ° C. was prepared as a carbonaceous material. This carbon fiber had a fiber diameter of 8 μm, an average fiber length of 20 μm, and an average interplanar spacing (doo 2 ) of 0.3360 nm. A slurry was prepared by mixing 93% by weight of the carbon fiber powder, 7% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder, and an NMP solution. The slurry was applied to both surfaces of a current collector made of a porous copper foil (thickness: 15 μm) having holes of 0.5 mm in diameter at a rate of 10 per 10 cm 2 . Subsequently, by drying, and pressing, a negative electrode having an electrode density of 1.3 g / cm 3 was produced.

<セパレータ>
 厚さが25μmで、120℃、1時間での熱収縮が20%で、多孔度が50%のポリエチレン製多孔質フィルムからなるセパレータを2枚用意した。セパレータの各辺の長さは、正極の各辺の長さに比べて2mm長く、かつ負極の各辺の長さに比べて1.5mm長い。
<Separator>
Two separators made of a polyethylene porous film having a thickness of 25 μm, a heat shrinkage of 20% at 120 ° C. for 1 hour, and a porosity of 50% were prepared. The length of each side of the separator is 2 mm longer than the length of each side of the positive electrode, and 1.5 mm longer than the length of each side of the negative electrode.

<非水電解液の調製>
 エチレンカーボネート(EC)とメチルエチルカーボネート(MEC)の混合溶媒(混合体積比率1:2)に六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を1モル/1溶解して非水電解液(液状の非水電解質)を調製した。
<Preparation of non-aqueous electrolyte>
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and methyl ethyl carbonate (MEC) (mixing volume ratio 1: 2) at a mole ratio of 1 mol / 1 to prepare a non-aqueous electrolyte (liquid non-aqueous electrolyte). Water electrolyte) was prepared.

<電極群の作製>
 得られた正極、負極及びセパレータを、セパレータ、正極、セパレータ、負極の順に積層し、最外周が正極集電体となるように渦巻状に捲回した後、得られた捲回物を径方向に加圧することにより、前述した図11に示す偏平形状の電極群を得た。
<Preparation of electrode group>
The obtained positive electrode, negative electrode and separator are laminated in the order of separator, positive electrode, separator and negative electrode, and spirally wound so that the outermost periphery becomes a positive electrode current collector. To obtain a flat electrode group shown in FIG.

 得られた電極群は、前述した図10において説明した方法により測定した厚さTが2.9mmで、長手方向に沿う長さL1が250mmで、短手方向に沿う長さL2が180mmで、前述した(1)式により算出される長さ比(L1/L2)が1.39であった。また、長手方向側の側面に、正極、負極及びセパレータからなる積層構造が露出していた。さらに、この電極群において、セパレータの端部は正極の端部に比べて1mm延出し、かつ負極の端部に比べて0.75mm延出していた。 The resulting electrode assembly has a thickness T measured by the method described in FIG. 10 described above is 2.9 mm, a length L 1 along the longitudinal direction 250 mm, a length L 2 along the short direction 180mm In this case, the length ratio (L 1 / L 2 ) calculated by the above equation (1) was 1.39. Further, the laminated structure including the positive electrode, the negative electrode, and the separator was exposed on the side surface on the longitudinal direction side. Further, in this electrode group, the end of the separator extended 1 mm from the end of the positive electrode, and extended 0.75 mm from the end of the negative electrode.

 アルミニウム箔の両面をポリプロピレンで覆った厚さ0.1mm(100μm)のラミネートフィルムを袋状に成形し、これに前記電極群を積層面が袋の開口部から見えるように収納した。接着性を有する高分子であるポリアクリロニトリル(PAN)を有機溶媒であるジメチルフォルムアミド(沸点が153℃)に0.5重量%溶解させた。得られた溶液を前記ラミネートフィルム内の電極群に電池容量100mAh当たりの量が0.25mlとなるように注入し、前記溶液を前記電極群の内部に浸透させるとともに、前記電極群の表面全体に付着させた。 (4) A laminated film having a thickness of 0.1 mm (100 μm) in which both surfaces of an aluminum foil were covered with polypropylene was formed into a bag shape, and the electrode group was housed in the bag so that the layered surface could be seen from the opening of the bag. 0.5% by weight of polyacrylonitrile (PAN), which is an adhesive polymer, was dissolved in dimethylformamide (boiling point: 153 ° C.) which was an organic solvent. The obtained solution was injected into the electrode group in the laminate film so that the amount per battery capacity of 100 mAh was 0.25 ml, and the solution was permeated into the electrode group, and was spread over the entire surface of the electrode group. Attached.

 次いで、前記ラミネートフィルム内の電極群に80℃で真空乾燥を12時間施すことにより前記有機溶媒を蒸発させ、正極、負極及びセパレータの空隙に接着性を有する高分子を保持させて正極、負極及びセパレータを一体化させると共に、前記電極群の表面に多孔質な接着部を形成した。PANの総量は電池容量100mAhあたり1.25mgであった。 Next, the organic solvent is evaporated by performing vacuum drying at 80 ° C. for 12 hours to the electrode group in the laminate film, and the positive electrode, the negative electrode, The separator was integrated, and a porous adhesive portion was formed on the surface of the electrode group. The total amount of PAN was 1.25 mg per 100 mAh of battery capacity.

 前記ラミネートフィルム内の電極群に前記非水電解液を電池容量1Ah当たりの量が4.1gとなるように注入し、30Torr以下の減圧下でヒートシールを施して前述した図8,9に示す構造を有する薄型非水電解質二次電池を組み立てた。 The non-aqueous electrolyte was injected into the electrode group in the laminate film so as to have an amount of 4.1 g per 1 Ah of battery capacity, heat-sealed under a reduced pressure of 30 Torr or less, and shown in FIGS. A thin non-aqueous electrolyte secondary battery having a structure was assembled.

 実施例24
 電極群の厚さTを2.0mmにし、電極群の長手方向に沿う長さL1を300mmにし、短手方向に沿う長さL2を150mmにし、前述した(1)式により算出される長さ比(L1/L2)を2.0にすること以外は、前述した実施例23で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 24
And the electrode group thickness T to 2.0 mm, and a length L 1 along the longitudinal direction of the electrode group to 300 mm, the length L 2 along the widthwise direction to 150 mm, is calculated by the aforementioned equation (1) A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as described in Example 23 except that the length ratio (L 1 / L 2 ) was set to 2.0.

 実施例25
 前述した実施例23で説明したのと同様な正極、負極及びセパレータを、セパレータ、正極、セパレータ、負極の順に積層し、最外周が正極集電体となるように渦巻状に捲回した後、得られた捲回物を径方向に加圧することにより、前述した図11に示す偏平形状の電極群を得た。
Example 25
A positive electrode, a negative electrode and a separator similar to those described in Example 23 described above are stacked in the order of a separator, a positive electrode, a separator, and a negative electrode, and after being spirally wound so that the outermost periphery becomes a positive electrode current collector, The flattened electrode group shown in FIG. 11 described above was obtained by pressing the obtained wound product in the radial direction.

 得られた電極群は、前述した方法により測定した厚さTが4.0mmで、長手方向に沿う長さL1が200mmで、短手方向に沿う長さL2が135mmで、前述した(1)式により算出される長さ比(L1/L2)が1.48であった。また、長手方向側の側面に、正極、負極及びセパレータからなる積層構造が露出していた。さらに、この電極群において、セパレータの端部は正極の端部に比べて1mm延出し、かつ負極の端部に比べて0.75mm延出していた。 The resulting electrode group, with 4.0mm thickness T as measured by the method described above, the length L 1 along the longitudinal direction 200 mm, a length L 2 along the short direction at 135mm, the above-described ( The length ratio (L 1 / L 2 ) calculated by the expression 1) was 1.48. Further, the laminated structure including the positive electrode, the negative electrode, and the separator was exposed on the side surface on the longitudinal direction side. Further, in this electrode group, the end of the separator extended 1 mm from the end of the positive electrode, and extended 0.75 mm from the end of the negative electrode.

 次いで、前記電極群を前述した実施例23で説明したのと同様なラミネートフィルム内に収納した。ひきつづき、90℃の真空雰囲気において電極群の厚さ方向に沿って15kg/cm2の圧力でプレスを施すことにより、正極、負極及びセパレータを一体化させた。 Next, the electrode group was housed in a laminate film similar to that described in Example 23 described above. Subsequently, the positive electrode, the negative electrode, and the separator were integrated by applying a pressure of 15 kg / cm 2 along the thickness direction of the electrode group in a vacuum atmosphere at 90 ° C.

 次いで、前記ラミネートフィルム内の電極群に前述した実施例23で説明したのと同様な非水電解液を注入し、30Torr以下の減圧下でヒートシールを施し、薄型非水電解質二次電池を組み立てた。 Next, the same non-aqueous electrolyte as described in Example 23 was injected into the electrode group in the laminate film, heat-sealed under a reduced pressure of 30 Torr or less, and a thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled. Was.

 実施例26
 電極群の厚さTを1.5mmにし、電極群の長手方向に沿う長さL1を200mmにし、短手方向に沿う長さL2を50mmにし、前述した(1)式により算出される長さ比(L1/L2)を4.0にすること以外は、前述した実施例25で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 26
And the electrode group thickness T to 1.5 mm, and a length L 1 along the longitudinal direction of the electrode group to 200 mm, the length L 2 along the widthwise direction to 50 mm, is calculated by the aforementioned equation (1) A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as described in Example 25, except that the length ratio (L 1 / L 2 ) was set to 4.0.

 実施例27
 前述した実施例23で説明したのと同様な正極と負極をその間に前述した実施例23で説明したのと同様なセパレータを介在させながら、最外層が正極集電体となるように積層することにより、偏平形状の電極群を得た。
Example 27
A positive electrode and a negative electrode similar to those described in Example 23 described above are stacked so that the outermost layer becomes a positive electrode current collector with a separator similar to that described in Example 23 described above interposed therebetween. As a result, a flat electrode group was obtained.

 得られた電極群は、前述した方法により測定した厚さTが2.9mmで、長手方向に沿う長さL1が250mmで、短手方向に沿う長さL2が180mmで、前述した(1)式により算出される長さ比(L1/L2)が1.39であった。さらに、この電極群において、セパレータの端部は正極の端部に比べて1mm延出し、かつ負極の端部に比べて0.75mm延出していた。 The resulting electrode assembly has a thickness T as measured by the method described above is 2.9 mm, a length L 1 along the longitudinal direction 250 mm, a length L 2 along the widthwise direction at 180 mm, the above-described ( The length ratio (L 1 / L 2 ) calculated by the expression 1) was 1.39. Further, in this electrode group, the end of the separator extended 1 mm from the end of the positive electrode, and extended 0.75 mm from the end of the negative electrode.

 次いで、前記電極群を前述した実施例23で説明したのと同様なラミネートフィルム内に収納した。ひきつづき、前述した実施例23で説明したのと同様にして接着性を有する高分子の溶液の注入、真空乾燥、非水電解液の注入、ヒートシールを行うことにより薄型非水電解質二次電池を組み立てた。 Next, the electrode group was housed in a laminate film similar to that described in Example 23 described above. Subsequently, a thin non-aqueous electrolyte secondary battery was obtained by performing injection of a polymer solution having adhesive properties, vacuum drying, injection of a non-aqueous electrolyte, and heat sealing in the same manner as described in Example 23 described above. Assembled.

 実施例28
 電極群の短手方向側の側面に、正極、負極及びセパレータからなる積層構造を露出させること以外は、前述した実施例23で説明したのと同様な薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 28
A thin nonaqueous electrolyte secondary battery similar to that described in Example 23 described above was assembled except that a laminated structure including a positive electrode, a negative electrode, and a separator was exposed on the side surface on the short side of the electrode group.

 実施例29〜31
 外装材であるラミネートフィルムの厚さを下記表4に示すように変更すること以外は、前述した実施例23で説明したのと同様な薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Examples 29 to 31
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery similar to that described in Example 23 described above was assembled except that the thickness of the laminate film as the exterior material was changed as shown in Table 4 below.

 実施例32
 34体積%のエチレンカーボネート(EC)と66体積%のγ−ブチロラクトン(BL)の混合溶媒に四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)を1.5モル/1溶解して調製された非水電解液を用いること以外は、前述した実施例23と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 32
Non-aqueous electrolysis prepared by dissolving lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) in a mixed solvent of 34% by volume of ethylene carbonate (EC) and 66% by volume of γ-butyrolactone (BL) at 1.5 mol / 1. A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 23 except that the liquid was used.

 実施例33
 25体積%のエチレンカーボネート(EC)と75体積%のγ−ブチロラクトン(BL)の混合溶媒に四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)を1.5モル/1溶解して調製された非水電解液を用いること以外は、前述した実施例23と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 33
Non-aqueous electrolysis prepared by dissolving 1.5 mol / 1 lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) in a mixed solvent of 25 vol% ethylene carbonate (EC) and 75 vol% γ-butyrolactone (BL) A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 23 except that the liquid was used.

 比較例6
 電極群の厚さTを8.0mmに変更すること以外は、前述した実施例23と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Comparative Example 6
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 23 except that the thickness T of the electrode group was changed to 8.0 mm.

 比較例7
 電極群の最外周が負極集電体であること以外は、前述した実施例23と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Comparative Example 7
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 23 except that the outermost periphery of the electrode group was a negative electrode current collector.

 比較例8
 電極群の最外周が正極層であること以外は、前述した実施例23と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Comparative Example 8
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 23 except that the outermost periphery of the electrode group was the positive electrode layer.

 比較例9
 外装材の厚さを0.6mmにすること以外は、前述した実施例23と同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Comparative Example 9
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as in Example 23 except that the thickness of the exterior material was set to 0.6 mm.

 得られた実施例23〜33及び比較例6〜9の二次電池について、充電電流値を0.5Cにして4.2Vまで5時間充電した後、0.5Cで2.7Vまで放電する充放電サイクル試験を実施し、1サイクル目の放電容量を100%とした際の300サイクル時の放電容量を求め、これを300サイクル時の容量維持率として下記表5に示す。 The obtained secondary batteries of Examples 23 to 33 and Comparative Examples 6 to 9 were charged at a charging current value of 0.5 C to 4.2 V for 5 hours, and then discharged at 0.5 C to 2.7 V. A discharge cycle test was performed to determine the discharge capacity at 300 cycles when the discharge capacity at the first cycle was 100%, and this is shown in Table 5 below as the capacity retention rate at 300 cycles.

 また、実施例23〜33及び比較例6〜9の二次電池について、100℃のオーブン中に放置し、ラミネートフィルムの外表面の温度をモニターし、その結果を下記表5に併記する。なお、表5中の「なし」は、オーブン内への放置により温度上昇が生じなかったことを意味する。 Further, the secondary batteries of Examples 23 to 33 and Comparative Examples 6 to 9 were left in an oven at 100 ° C., and the temperature of the outer surface of the laminate film was monitored. The results are also shown in Table 5 below. “None” in Table 5 means that the temperature did not rise due to being left in the oven.

 さらに、実施例23〜33及び比較例6〜9の二次電池について、4.2Vまで充電後、80℃で24時間貯蔵した後の膨れを測定し、その結果を下記表5に併記する。 Further, for the secondary batteries of Examples 23 to 33 and Comparative Examples 6 to 9, after swelling after being charged to 4.2 V and stored at 80 ° C. for 24 hours, the results are also shown in Table 5 below.

 また、実施例23〜33及び比較例6〜9の二次電池について、単位体積当りのエネルギー密度を測定し、その結果を下記表5に併記する。

Figure 2004047479
The energy densities per unit volume of the secondary batteries of Examples 23 to 33 and Comparative Examples 6 to 9 were measured, and the results are also shown in Table 5 below.
Figure 2004047479

Figure 2004047479
Figure 2004047479

 表4,5から明らかなように、電極群の最大面積を有する面が正極集電体から形成されている実施例23〜33の二次電池は、300サイクル時の容量維持率が高く、高温環境下に放置した際の温度上昇とガス発生を抑制できることがわかる。 As is clear from Tables 4 and 5, the secondary batteries of Examples 23 to 33 in which the surface having the maximum area of the electrode group is formed of the positive electrode current collector have a high capacity retention rate at 300 cycles and a high temperature. It can be seen that temperature rise and gas generation when left in an environment can be suppressed.

 これに対し、比較例6〜8の二次電池は、300サイクル時の容量維持率が高いものの、高温環境下に放置した際の温度上昇幅が実施例23〜33に比べて高く、そのうえ高温環境下に放置した際のガス発生量が実施例23〜33に比べて多いことがわかる。さらに、厚さが0.5mmを超える外装材を備える比較例9の二次電池は、単位体積当りのエネルギー密度が低くなるばかりか、電極群の最大面積を有する面を正極集電体にしても高温環境下に放置した際の温度上昇並びにガス発生を抑制する事が困難であることがわかる。 On the other hand, although the secondary batteries of Comparative Examples 6 to 8 have a high capacity retention rate at 300 cycles, the temperature rise when left in a high-temperature environment is higher than that of Examples 23 to 33, It can be seen that the amount of gas generated when left in an environment is larger than in Examples 23 to 33. Furthermore, the secondary battery of Comparative Example 9 including a packaging material having a thickness of more than 0.5 mm not only has a low energy density per unit volume but also has a surface having the maximum area of the electrode group as a positive electrode current collector. It can also be seen that it is difficult to suppress the temperature rise and gas generation when left in a high temperature environment.

 実施例34
 実施例23で説明したのと同様な正極、負極及びセパレータを、セパレータ、正極、セパレータ、負極の順に積層し、最外周がセパレータとなるように渦巻状に捲回した後、得られた捲回物を径方向に加圧することにより、前述した図13に示す偏平形状の電極群を得た。
Example 34
The same positive electrode, negative electrode, and separator as described in Example 23 were laminated in the order of separator, positive electrode, separator, and negative electrode, and spirally wound so that the outermost periphery became a separator, and then the obtained winding was obtained. The flat-shaped electrode group shown in FIG. 13 described above was obtained by pressing the object radially.

 アルミ箔の両面をポリプロピレン層で被覆したものからなり、電極群と接する面側(内面側)のポリプロピレン層の厚さが0.015mm(15μm)で、トータル厚さが0.08mm(80μm)のラミネートフィルムを用意した。このラミネートフィルムを袋状に成形した後、これに前記電極群をその積層面が袋の開口部から見えるように収納した。接着性を有する高分子であるポリアクリロニトリル(PAN)を有機溶媒であるジメチルフォルムアミド(沸点が153℃)に0.5重量%溶解させた。得られた溶液を前記ラミネートフィルム内の電極群に電池容量100mAh当たりの量が0.25mlとなるように注入し、前記溶液を前記電極群の内部に浸透させるとともに、前記電極群の表面全体に付着させた。 It consists of an aluminum foil coated on both sides with a polypropylene layer. The thickness of the polypropylene layer on the side (inner side) in contact with the electrode group is 0.015 mm (15 μm) and the total thickness is 0.08 mm (80 μm). A laminate film was prepared. After the laminate film was formed into a bag shape, the electrode group was housed in the bag so that its lamination surface could be seen from the opening of the bag. 0.5% by weight of polyacrylonitrile (PAN), which is an adhesive polymer, was dissolved in dimethylformamide (boiling point: 153 ° C.) which was an organic solvent. The obtained solution was injected into the electrode group in the laminate film so that the amount per battery capacity of 100 mAh was 0.25 ml, and the solution was permeated into the electrode group, and was spread over the entire surface of the electrode group. Attached.

 次いで、前記ラミネートフィルム内の電極群に80℃で真空乾燥を12時間施すことにより前記有機溶媒を蒸発させ、正極、負極及びセパレータの空隙に接着性を有する高分子を保持させて正極、負極及びセパレータを一体化させると共に、前記電極群の表面に多孔質な接着部を形成した。PANの総量は電池容量100mAhあたり1.25mgであった。 Next, the organic solvent is evaporated by performing vacuum drying at 80 ° C. for 12 hours to the electrode group in the laminate film, and the positive electrode, the negative electrode, The separator was integrated, and a porous adhesive portion was formed on the surface of the electrode group. The total amount of PAN was 1.25 mg per 100 mAh of battery capacity.

 前記ラミネートフィルム内の電極群に前述した実施例23で説明したのと同様な非水電解液を電池容量1Ah当たりの量が4.1gとなるように注入し、厚さ3mm、幅40mm、高さ70mmの薄型非水電解質二次電池を組み立てた。 The same non-aqueous electrolyte as that described in Example 23 was injected into the electrode group in the laminate film so that the amount per battery capacity 1 Ah was 4.1 g, and the thickness was 3 mm, the width was 40 mm, and the height was 3 mm. A thin non-aqueous electrolyte secondary battery having a thickness of 70 mm was assembled.

 実施例35
 前述した実施例23で説明したのと同様な正極、負極及びセパレータを、セパレータ、正極、セパレータ、負極の順に積層し、最外周が正極集電体となるように渦巻状に捲回した後、得られた捲回物を径方向に加圧することにより、前述した図15に示す偏平形状の電極群を得た。
Example 35
A positive electrode, a negative electrode and a separator similar to those described in Example 23 described above are stacked in the order of a separator, a positive electrode, a separator, and a negative electrode, and after being spirally wound so that the outermost periphery becomes a positive electrode current collector, The flattened electrode group shown in FIG. 15 described above was obtained by pressing the obtained wound product in the radial direction.

 得られた電極群は、厚さが2.5mmで、長手方向に沿う長さL1が63mmで、短手方向に沿う長さL2が36mmであった。 The resulting electrode group has a thickness of 2.5 mm, a length L 1 along the longitudinal direction at 63 mm, the length L 2 along the widthwise direction was 36 mm.

 絶縁性の保護シートとして幅が40mmで、厚さが0.15mmのポリイミドテープを用意し、前記電極群の最外周を保護シートでその両端部が接するように被覆した。よって、両端部間の距離Xは0である。 (4) A polyimide tape having a width of 40 mm and a thickness of 0.15 mm was prepared as an insulating protective sheet, and the outermost periphery of the electrode group was covered with a protective sheet so that both ends thereof were in contact with each other. Therefore, the distance X between both ends is zero.

 また、アルミ箔の両面をポリプロピレン層で被覆したものからなる厚さが0.1mm(100μm)のラミネートフィルムを用意した。このラミネートフィルムを袋状に成形した後、電極群を収納した。ひきつづき、90℃の真空雰囲気において電極群の厚さ方向に沿って15kg/cm2の圧力でプレスを施すことにより、正極、負極及びセパレータを一体化させた。 Further, a laminate film having a thickness of 0.1 mm (100 μm) made of an aluminum foil coated on both sides with a polypropylene layer was prepared. After this laminate film was formed into a bag shape, the electrode group was housed. Subsequently, the positive electrode, the negative electrode, and the separator were integrated by applying a pressure of 15 kg / cm 2 along the thickness direction of the electrode group in a vacuum atmosphere at 90 ° C.

 一方、25体積%のエチレンカーボネート(EC)と75体積%のγ−ブチロクトン(BL)の混合溶媒に四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)を1.5モル/1溶解して非水電解液を調製した。 On the other hand, lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) was dissolved in a mixed solvent of 25% by volume of ethylene carbonate (EC) and 75% by volume of γ-butyrolactone (BL) at 1.5 mol / 1 to obtain a non-aqueous electrolyte. Was prepared.

 次いで、前記ラミネートフィルム内の電極群に非水電解液を電池容量1Ah当たりの量が4.1gとなるように注入し、30Torr以下の減圧下でヒートシールし、厚さ3mm、幅40mm、高さ70mmの薄型非水電解質二次電池を組み立てた。 Next, a non-aqueous electrolytic solution was injected into the electrode group in the laminate film so that the amount per 4.1 Ah of battery capacity was 4.1 g, and heat-sealed under a reduced pressure of 30 Torr or less, and the thickness was 3 mm, the width was 40 mm, and the height was 3 mm. A 70-mm thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled.

 実施例36〜37
 絶縁性保護シートの厚さを下記表6に示すように変更すること以外は、前述した実施例35で説明したのと同様な非水電解質二次電池を組み立てた。
Examples 36 to 37
A non-aqueous electrolyte secondary battery similar to that described in Example 35 above was assembled except that the thickness of the insulating protective sheet was changed as shown in Table 6 below.

 実施例38
 前述した実施例35で説明したのと同様な偏平形状の電極群の最外周を実施例35で説明したのと同様な保護シートでその両端部間に隙間が生じるように被覆した。この両端部間の距離Xは7mm、つまり0.20×L2である。
Example 38
The outermost periphery of the flat electrode group similar to that described in Example 35 described above was covered with a protective sheet similar to that described in Example 35 so as to form a gap between both ends. The distance X between both ends is 7 mm, that is, 0.20 × L 2 .

 次いで、前述した実施例35で説明したのと同様にしてラミネートフィルムへの収納、プレス成形、液状非水電解質の注入、ヒートシールを行うことにより非水電解質二次電池を組み立てた。 Next, a non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled by carrying out storage in a laminate film, press molding, injection of a liquid non-aqueous electrolyte, and heat sealing in the same manner as described in Example 35 described above.

 実施例39
 保護シートの両端部間の距離Xを14mmにし、つまり0.40×L2にすること以外は、前述した実施例38で説明したのと同様な非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 39
A non-aqueous electrolyte secondary battery similar to that described in Example 38 was assembled except that the distance X between both ends of the protective sheet was set to 14 mm, that is, 0.40 × L 2 .

 実施例40
 前述した実施例35で説明したのと同様な偏平形状の電極群の最外周を実施例35で説明したのと同様な保護シートでその両端部が10mm重なるように被覆した。
Example 40
The outermost periphery of a flat electrode group similar to that described in Example 35 described above was covered with a protective sheet similar to that described in Example 35 so that both ends overlapped by 10 mm.

 次いで、前述した実施例35で説明したのと同様にしてラミネートフィルムへの収納、プレス成形、液状非水電解質の注入、ヒートシールを行うことにより非水電解質二次電池を組み立てた。 Next, a non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled by carrying out storage in a laminate film, press molding, injection of a liquid non-aqueous electrolyte, and heat sealing in the same manner as described in Example 35 described above.

 実施例41
 前述した実施例35で説明したのと同様な偏平形状の電極群に前述した実施例35で説明したのと同様にして保護シートを被覆した。
Example 41
A flat electrode group similar to that described in Example 35 was coated with a protective sheet in the same manner as described in Example 35.

 また、アルミ箔の両面をポリプロピレン層で被覆したものからなり、厚さが0.2mmのラミネートフィルムを用意した。このラミネートフィルムを袋状に成形した後、電極群を収納した。ひきつづき、前述した実施例34で説明したのと同様にして接着性を有する高分子の溶液の注入、真空乾燥を行った後、前述した実施例35で説明したのと同様な液状非水電解質を注入し、ヒートシールし、厚さ3mm、幅40mm、高さ70mmの薄型非水電解質二次電池を組み立てた。 ラ ミ ネ ー ト Also, a laminated film having a thickness of 0.2 mm, which was made of an aluminum foil coated on both sides with a polypropylene layer, was prepared. After this laminate film was formed into a bag shape, the electrode group was housed. Subsequently, after injecting a solution of a polymer having adhesiveness and performing vacuum drying in the same manner as described in Example 34, a liquid non-aqueous electrolyte similar to that described in Example 35 was formed. The mixture was injected, heat-sealed, and a thin nonaqueous electrolyte secondary battery having a thickness of 3 mm, a width of 40 mm, and a height of 70 mm was assembled.

 実施例42〜43
 外装材の厚さを下記表6に示すように変更すること以外は、前述した実施例41で説明したのと同様にして薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Examples 42 to 43
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery was assembled in the same manner as described in Example 41, except that the thickness of the exterior material was changed as shown in Table 6 below.

 実施例44
 絶縁性の保護シートとして幅が40mmで、厚さが0.2mmのポリプロピレンテープを用意し、前述した実施例35で説明したのと同様な偏平形状の電極群の最外周を保護シートでその両端部が接するように被覆した。よって、両端部間の距離Xは0である。
Example 44
A polypropylene tape having a width of 40 mm and a thickness of 0.2 mm was prepared as an insulative protective sheet, and the outermost periphery of the flat electrode group similar to that described in Example 35 described above was protected with protective sheets at both ends. The parts were covered so that they touched each other. Therefore, the distance X between both ends is zero.

 また、アルミ箔の両面をポリプロピレン層で被覆したものからなり、厚さが0.1mmのラミネートフィルムを用意した。このラミネートフィルムを袋状に成形した後、電極群を収納した。ひきつづき、前述した実施例34で説明したのと同様にして接着性を有する高分子の溶液の注入、真空乾燥を行った後、前述した実施例35で説明したのと同様な液状非水電解質を注入し、ヒートシールし、厚さ3mm、幅40mm、高さ70mmの薄型非水電解質二次電池を組み立てた。 ラ ミ ネ ー ト Also, a laminated film having a thickness of 0.1 mm, which was made of aluminum foil coated on both sides with a polypropylene layer, was prepared. After this laminate film was formed into a bag shape, the electrode group was housed. Subsequently, after injecting a solution of a polymer having adhesiveness and performing vacuum drying in the same manner as described in Example 34, a liquid non-aqueous electrolyte similar to that described in Example 35 was formed. The mixture was injected, heat-sealed, and a thin nonaqueous electrolyte secondary battery having a thickness of 3 mm, a width of 40 mm, and a height of 70 mm was assembled.

 実施例45
 保護シートの材料をポリエチレン樹脂に変更すること以外は、前述した実施例44と同様な構成の薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Example 45
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery having the same configuration as in Example 44 described above except that the material of the protective sheet was changed to polyethylene resin was assembled.

 比較例10
 電極群の最外周を負極集電体にすること以外は、前述した実施例34で説明したのと同様な構成の薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Comparative Example 10
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery having the same configuration as that described in Example 34 above was assembled except that the outermost periphery of the electrode group was a negative electrode current collector.

 比較例11
 電極群の最外周を負極集電体にし、かつ外装材の厚さを0.7mmにすること以外は、前述した実施例34で説明したのと同様な構成の薄型非水電解質二次電池を組み立てた。
Comparative Example 11
A thin non-aqueous electrolyte secondary battery having the same configuration as that described in Example 34 above except that the outermost periphery of the electrode group is a negative electrode current collector, and the thickness of the exterior material is 0.7 mm. Assembled.

 得られた実施例34〜45及び比較例10〜11の二次電池について、充電電流値を0.5Cにして4.2Vまで5時間充電した後、0.5Cで2.7Vまで放電する充放電サイクル試験を実施し、1サイクル目の放電容量を100%とした際の300サイクル時の放電容量を求め、これを300サイクル時の容量維持率として下記表6に示す。 The obtained secondary batteries of Examples 34 to 45 and Comparative Examples 10 to 11 were charged at a charging current value of 0.5 C to 4.2 V for 5 hours, and then discharged at 0.5 C to 2.7 V. A discharge cycle test was performed to determine a discharge capacity at 300 cycles when the discharge capacity at the first cycle was set to 100%, and this is shown in Table 6 below as a capacity retention rate at 300 cycles.

 また、実施例34〜45及び比較例10〜11の二次電池をそれぞれ20個ずつ用意し、4.2Vまで充電した後、180cmからの落下試験を5回行い、その後の電池性能に異常が見られた電池個数を測定し、その結果を下記表6に併記する。 Also, 20 secondary batteries of each of Examples 34 to 45 and Comparative Examples 10 to 11 were prepared and charged to 4.2 V, and then a drop test from 180 cm was performed 5 times. The number of observed batteries was measured, and the results are shown in Table 6 below.

 さらに、実施例34〜45及び比較例10〜11の二次電池について、単位体積当りのエネルギー密度を測定し、その結果を下記表6に併記する。

Figure 2004047479
Further, the energy densities per unit volume of the secondary batteries of Examples 34 to 45 and Comparative Examples 10 to 11 were measured, and the results are also shown in Table 6 below.
Figure 2004047479

 表6から明らかなように、最大面積を有する2つの面がセパレータである電極群を備えた実施例34の二次電池は、300サイクル時の容量維持率が高く、かつ落下試験により電池性能に異常を生じた電池個数が皆無であることがわかる。また、最大面積を有する2つの面に跨って保護シートが形成された電極群を備えた実施例34〜45の二次電池は、300サイクル時の容量維持率が高く、かつ落下試験により電池性能に異常を生じた電池個数を少なくできることがわかる。 As is clear from Table 6, the secondary battery of Example 34 including the electrode group in which the two surfaces having the maximum area are the separators has a high capacity retention rate at 300 cycles, and has a low battery performance by a drop test. It can be seen that there is no abnormal battery. In addition, the secondary batteries of Examples 34 to 45 each including the electrode group in which the protective sheet was formed over the two surfaces having the largest areas had a high capacity retention rate at 300 cycles and a battery performance by a drop test. It can be seen that the number of batteries having an abnormality can be reduced.

 これに対し、最外周が負極集電体である電極群を備えた比較例10の二次電池は、300サイクル時の容量維持率が高いものの、落下試験により電池性能に異常を生じた電池個数が多いことがわかる。一方、最外周が負極集電体である電極群及び厚さが0.6mmの外装材を備えた比較例11の二次電池は、300サイクル時の容量維持率が高く、かつ落下試験により電池性能に異常を生じた電池個数が皆無であるものの、単位体積当りのエネルギー密度が低くなることがわかる。 On the other hand, the secondary battery of Comparative Example 10 including the electrode group whose outermost periphery is the negative electrode current collector has a high capacity retention rate at 300 cycles, but has an abnormal battery performance due to the drop test. It turns out that there are many. On the other hand, the secondary battery of Comparative Example 11 provided with an electrode group whose outermost periphery is a negative electrode current collector and a 0.6 mm-thick outer package has a high capacity retention rate at 300 cycles, and has a battery It can be seen that the energy density per unit volume is low, although there is no battery with abnormal performance.

 なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying its components in an implementation stage without departing from the scope of the invention. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Further, components of different embodiments may be appropriately combined.

図1は、180度剥離強度法を説明するための模式図。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a 180-degree peel strength method. 図2は、180度剥離強度法を説明するための模式図。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a 180-degree peel strength method. 本発明に係る第1の非水電解質二次電池の一例である薄型リチウムイオン二次電池を示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a thin lithium ion secondary battery as an example of a first nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention. 図3のA部を示す拡大断面図。FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a portion A in FIG. 3. 図3の薄型リチウムイオン二次電池に組み込まれる電極群のさらに別な例を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing still another example of the electrode group incorporated in the thin lithium ion secondary battery of FIG. 3. 図3の薄型リチウムイオン二次電池に組み込まれる電極群のさらに別な例を示す側面図。FIG. 4 is a side view showing still another example of the electrode group incorporated in the thin lithium ion secondary battery of FIG. 3. 図3の薄型リチウムイオン二次電池に組み込まれる電極群の別な例を示す側面図。FIG. 4 is a side view showing another example of the electrode group incorporated in the thin lithium ion secondary battery of FIG. 3. 本発明に係る第2の非水電解質二次電池の一例である薄型リチウムイオン二次電池を示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a thin lithium ion secondary battery as an example of a second nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention. 図8のB部を示す拡大断面図。FIG. 9 is an enlarged sectional view showing a portion B in FIG. 8. 図8の薄型リチウムイオン二次電池に組み込まれる電極群を示す斜視図。FIG. 9 is a perspective view showing an electrode group incorporated in the thin lithium ion secondary battery of FIG. 8. 図8の薄型リチウムイオン二次電池に組み込まれる電極群の別な例を示す斜視図。FIG. 9 is a perspective view showing another example of the electrode group incorporated in the thin lithium ion secondary battery of FIG. 8. 図8の薄型リチウムイオン二次電池に組み込まれる電極群のさらに別な例を示す断面図。FIG. 9 is a sectional view showing still another example of the electrode group incorporated in the thin lithium ion secondary battery of FIG. 8. 本発明に係る第3の非水電解質二次電池の要部拡大断面図。The principal part expanded sectional view of the 3rd nonaqueous electrolyte secondary battery which concerns on this invention. 本発明に係る第3の非水電解質二次電池に組み込まれる電極群の別な例を示す斜視図。FIG. 9 is a perspective view showing another example of the electrode group incorporated in the third nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention. 本発明に係る第4の非水電解質二次電池に組み込まれる電極群を説明するための模式図。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining an electrode group incorporated in a fourth nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention. 図15のC部を示す拡大断面図。FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view showing a part C in FIG. 15.

符号の説明Explanation of reference numerals

 4…外装材、5…電極群、13…接着層、14…正極リード、15…負極リード。 # 4: exterior material, 5: electrode group, 13: adhesive layer, 14: positive electrode lead, 15: negative electrode lead.

Claims (14)

 正極集電体及び前記正極集電体に担持される正極層を含む正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状の電極群と、
 前記電極群に含浸される液状の非水電解質と、
 前記電極群が収納され、厚さが0.3mm以下の外装材と
を具備し、
 前記電極群の表面における最大面積を有する2つの面のうち少なくとも一方の面に正極集電体が位置していることを特徴とする二次電池。
A positive electrode including a positive electrode current collector and a positive electrode layer supported by the positive electrode current collector, a negative electrode, and a flat electrode group including a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode,
A liquid non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group,
The electrode group is housed, and comprises an exterior material having a thickness of 0.3 mm or less,
A secondary battery, wherein a positive electrode current collector is located on at least one of two surfaces having a maximum area on the surface of the electrode group.
 正極集電体及び前記正極集電体に担持される正極層を含む正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状の電極群と、
 前記電極群に含浸される液状の非水電解質と、
 前記電極群が収納され、樹脂層を含む厚さが0.5mm以下の外装材と
を具備し、
 前記電極群の表面における最大面積を有する2つの面のうち少なくとも一方の面に正極集電体が位置していることを特徴とする二次電池。
A positive electrode including a positive electrode current collector and a positive electrode layer supported by the positive electrode current collector, a negative electrode, and a flat electrode group including a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode,
A liquid non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group,
The electrode group is housed, comprising a packaging material having a thickness of 0.5 mm or less including a resin layer,
A secondary battery, wherein a positive electrode current collector is located on at least one of two surfaces having a maximum area on the surface of the electrode group.
 正極集電体及び前記正極集電体に担持される正極層を含む正極と負極とがセパレータを介して偏平形状に捲回された構造を有する電極群と、
 前記電極群に含浸される液状の非水電解質と、
 前記電極群が収納され、樹脂層を含む厚さが0.5mm以下の外装材と
を具備し、
 前記電極群の最外周は前記正極集電体であることを特徴とする二次電池。
An electrode group having a structure in which a positive electrode and a negative electrode including a positive electrode current collector and a positive electrode layer supported on the positive electrode current collector are wound into a flat shape via a separator,
A liquid non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group,
The electrode group is housed, comprising a packaging material having a thickness of 0.5 mm or less including a resin layer,
A secondary battery, wherein the outermost periphery of the electrode group is the positive electrode current collector.
 前記電極群の厚さは4mm以下で、前記電極群における下記(1)式により算出される長さ比は1.2以上であることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の二次電池。
      L1/L2   (1)
 但し、(1)式において、L1は前記電極群の長手方向に沿う長さを示し、L2は前記電極群の長手方向と直交する方向の長さを示す。
The thickness of the said electrode group is 4 mm or less, and the length ratio calculated by the following (1) formula in the said electrode group is 1.2 or more, The Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Secondary battery.
L 1 / L 2 (1)
However, in the expression (1), L 1 indicates a length along the longitudinal direction of the electrode group, and L 2 indicates a length in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the electrode group.
 前記電極群の長手方向側の側面には、前記正極、前記負極及び前記セパレータから構成された積層構造が露出していることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の二次電池。 The secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein a laminated structure including the positive electrode, the negative electrode, and the separator is exposed on a side surface on a longitudinal direction side of the electrode group. .  前記電極群における下記(1)式により算出される長さ比は1.2以上5以下であることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の二次電池。
      L1/L2   (1)
 但し、(1)式において、L1は前記電極群の長手方向に沿う長さを示し、L2は前記電極群の長手方向と直交する方向の長さを示す。
The secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein a length ratio of the electrode group calculated by the following equation (1) is 1.2 or more and 5 or less.
L 1 / L 2 (1)
However, in the expression (1), L 1 indicates a length along the longitudinal direction of the electrode group, and L 2 indicates a length in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the electrode group.
 前記電極群の前記最大面積を有する2つの面に跨るように配置された絶縁性保護シートをさらに備えることを特徴とする請求項1または2記載の二次電池。 3. The secondary battery according to claim 1, further comprising an insulating protective sheet disposed so as to straddle the two surfaces of the electrode group having the maximum area. 4.  正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状の電極群と、
 前記電極群に含浸される液状の非水電解質と、
 前記電極群が収納され、厚さが0.3mm以下の外装材と
を具備し、
 前記電極群の表面における最大面積を有する2つの面にセパレータが位置していることを特徴とする二次電池。
A positive electrode, a negative electrode, a flat electrode group including a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode,
A liquid non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group,
The electrode group is housed, and comprises an exterior material having a thickness of 0.3 mm or less,
A secondary battery in which separators are located on two surfaces having a maximum area on the surface of the electrode group.
 正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状の電極群と、
 前記電極群に含浸される液状の非水電解質と、
 前記電極群が収納され、樹脂層を含む厚さが0.5mm以下の外装材と
を具備し、
 前記電極群の表面における最大面積を有する2つの面にセパレータが位置していることを特徴とする二次電池。
A positive electrode, a negative electrode, a flat electrode group including a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode,
A liquid non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group,
The electrode group is housed, comprising a packaging material having a thickness of 0.5 mm or less including a resin layer,
A secondary battery in which separators are located on two surfaces having a maximum area on the surface of the electrode group.
 正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状を有する電極群と、
 前記電極群に含浸される液状の非水電解質と、
 前記電極群が収納され、厚さが0.3mm以下の外装材と
を具備し、
 前記電極群の表面に最大面積を有する2つの面を跨ぐように絶縁性保護シートが形成されていることを特徴とする二次電池。
A positive electrode, a negative electrode, and a flat electrode group including a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode,
A liquid non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group,
The electrode group is housed, and comprises an exterior material having a thickness of 0.3 mm or less,
A secondary battery, wherein an insulating protective sheet is formed so as to straddle two surfaces having a maximum area on the surface of the electrode group.
 正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置されるセパレータとを含む偏平形状を有する電極群と、
 前記電極群に含浸される液状の非水電解質と、
 前記電極群が収納され、樹脂層を含む厚さが0.5mm以下の外装材と
を具備し、
 前記電極群の表面に最大面積を有する2つの面を跨ぐように絶縁性保護シートが形成されていることを特徴とする二次電池。
A positive electrode, a negative electrode, and a flat electrode group including a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode,
A liquid non-aqueous electrolyte impregnated in the electrode group,
The electrode group is housed, comprising a packaging material having a thickness of 0.5 mm or less including a resin layer,
A secondary battery, wherein an insulating protective sheet is formed so as to straddle two surfaces having a maximum area on the surface of the electrode group.
 前記絶縁性保護シートの厚さは、0.05〜0.5mmの範囲内であることを特徴とする請求項7,10ないし11いずれか1項記載の二次電池。 The secondary battery according to any one of claims 7, 10 to 11, wherein the thickness of the insulating protective sheet is in a range of 0.05 to 0.5 mm.  前記絶縁性保護シートの両端部が電極群表面において接するか、もしくは離れ、両端部の距離Xは下記(2)式を満足することを特徴とする請求項7,10ないし11いずれか1項記載の二次電池。
        0≦X≦0.4×L3    (2)
 但し、L3は、前記電極群の長手方向に沿う長さ及び前記電極群の長手方向と直交する方向の長さのうち前記保護シートの周回方向と平行な方の長さを示す。
12. The insulating protective sheet according to claim 7, wherein both ends of the insulating protective sheet are in contact with or separated from each other on the surface of the electrode group, and a distance X between both ends satisfies the following expression (2). Rechargeable battery.
0 ≦ X ≦ 0.4 × L 3 (2)
However, L 3 represents a circumferential direction and parallel towards the length of the protective sheet of the direction of length perpendicular to the longitudinal direction of the length and the electrode group in the longitudinal direction of the electrode group.
 前記負極は、リチウムチタン酸化物を含むことを特徴とする請求項1,2,3,8,9,10,11いずれか1項記載の二次電池。 The secondary battery according to any one of claims 1, 2, 3, 8, 9, 10, and 11, wherein the negative electrode includes lithium titanium oxide.
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