JP7744243B2 - 二次電池 - Google Patents

二次電池

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Description

本開示は、二次電池に関する。
近年、二次電池は、様々な場面において需要が高まっている。中でも、非水電解質を用いたリチウムイオン二次電池は、高いエネルギー密度が得られることから、車載用途、蓄電用途、各種電子機器などに広く使用されている。二次電池は、正極、負極、及びセパレータを含む電極体を備える。電極体は、正極と負極の間にセパレータが介在する構造を有し、これにより正極と負極の接触が防止されている。また、正極と負極の接触による内部短絡の発生をより確実に防止するための手段が数多く提案されている。
例えば、特許文献１には、正極と負極の積層位置のずれにより内部短絡が発生することを防止するために、セパレータの表面に接着層を設けて電極体を熱圧着し、セパレータ表面と電極表面を接着する方法が提案されている。また、特許文献２には、導電性の異物に起因して内部短絡が発生することを防止するために、無機粒子を含む多孔質耐熱層が基材表面に形成されたセパレータを備える二次電池が提案されている。
特開２０１８－５６１４２号公報 特開２０１８－４９７５８号公報
対向する電極が存在しない電極体の最外面においても、電極の合材層が露出しないように電極がセパレータで覆われるが、セパレータの端部がめくれ上がって、合材層の一部が露出する場合がある。電極体の最外面の電極合材層が露出すると、露出した部分が脱落して電極体内に混入し、セパレータを突き破って微小短絡を発生させる可能性がある。特に、熱収縮率が異なる２つ以上の層を含むセパレータを用い、熱圧着工程を経て電極体が製造される場合、セパレータの端部の浮き、めくれ上がりが大きくなる。
本開示に係る二次電池は、正極と負極がセパレータを介して積層されてなる電極体を備えた二次電池であって、前記セパレータは、第１の層と、前記第１の層よりも熱収縮率が小さな第２の層とを含み、筒状に形成されて前記電極体の最外面を構成する筒状部を有し、前記セパレータは、前記筒状部において、前記第１の層が内側を向き、前記第２の層が外側を向くように配置されている。
本開示に係る二次電池によれば、セパレータの端部がめくれ上がって電極体の最外面に電極の合材層が露出することをより確実に防止できる。これにより、電極合材層の脱落による内部短絡の発生が防止される。
図１は、実施形態の一例である二次電池の外観を示す斜視図である。 図２は、実施形態の一例である電極体の斜視図である。 図３は、実施形態の一例である電極体の断面図である。 図４Ａは、比較例１の電極体の断面図である。 図４Ｂは、比較例２の電極体の断面図である。
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態の一例について詳細に説明する。なお、以下で例示する複数の実施形態及び変形例を選択的に組み合わせることは当初から想定されている。
図１は実施形態の一例である二次電池１０の外観を示す斜視図、図２は二次電池１０を構成する電極体１１の斜視図である。図３は、電極体１１の断面図である。以下では、電極体１１が角形の外装缶１４に収容された所謂角形電池である二次電池１０を例示するが、電池の外装体は外装缶１４に限定されず、例えば、金属層及び樹脂層を含むラミネートシートで構成された外装体であってもよい。また、以下では、複数の正極と複数の負極がセパレータを介した構造に積層された積層型の電極体１１を例示するが、電極体は巻回型の電極体であってもよい。
図１～図３に示すように、二次電池１０は、正極２０と負極３０がセパレータ４０を介して積層されてなる電極体１１と、電極体１１を収容する有底角筒状の外装缶１４と、外装缶１４の開口部を塞ぐ封口板１５とを備える。外装缶１４は軸方向一端が開口した扁平な略直方体形状の金属製容器であり、封口板１５は細長い矩形形状を有する。外装缶１４及び封口板１５は、例えば、アルミニウムを主成分とする金属材料で構成される。
以下では、説明の便宜上、外装缶１４の高さ方向を二次電池１０及び各構成要素の「上下方向」とし、封口板１５側を「上」、外装缶１４の底部側を「下」とする。封口板１５の長手方向に沿った方向を二次電池１０及び各構成要素の「横方向」とする。また、電極体１１のうち、後述するセパレータ４０の筒状部４３を除く部分を「電極群」という場合がある。
二次電池１０は、電極体１１と共に外装缶１４に収容された電解質を備える。電解質は、水系電解質であってもよいが、好ましくは非水電解質である。非水電解質は、例えば非水溶媒と、非水溶媒に溶解した電解質塩とを含む。非水溶媒には、例えばエステル類、エーテル類、ニトリル類、アミド類、及びこれらの２種以上の混合溶媒等を用いてもよい。非水溶媒は、これら溶媒の水素の少なくとも一部をフッ素等のハロゲン原子で置換したハロゲン置換体を含有していてもよい。電解質塩には、例えばＬｉＰＦ６等のリチウム塩が使用される。
電極体１１は、正極２０と負極３０をそれぞれ複数含み、正極２０と負極３０がセパレータ４０を介して１枚ずつ交互に積層された構造を有する（図３参照）。電極体１１には、一般的に、負極３０が正極２０よりも１枚多く含まれ、電極群の積層方向両側には負極３０が配置される。また、セパレータ４０は、筒状に形成されて電極体１１の最外面を構成する筒状部４３を有する。即ち、電極体１１の最外面には、１周以上筒状に巻かれたセパレータ４０が存在し、電極群の積層方向両側に配置される負極３０はセパレータ４０に覆われている。
電極体１１は、つづら折りされた１枚のセパレータ４０が正極２０と負極３０の間に介在した積層構造を有する。そして、当該１枚のセパレータ４０により筒状部４３が形成されている。なお、正極と負極の間に介在するセパレータと、電極体の最外面を構成するセパレータは別体であってもよく、電極体は、正極と負極の間に１枚ずつ配置される複数のセパレータ、及び筒状部を構成する１枚のセパレータを含んでいてもよい。
電極体１１は、封口板１５側に延出した複数の正極タブ２３と複数の負極タブ３３を有する。例えば、正極タブ２３は正極２０の芯体の一部を突出させて形成され、同様に、負極タブ３３は負極３０の芯体の一部を突出させて形成される。正極２０及び負極３０の各々は、正極タブ２３と負極タブ３３が同じ方向を向き、正極タブ２３が電極体１１の横方向一端側に、負極タブ３３が電極体１１の横方向他端側にそれぞれ位置するようにセパレータ４０を介して積層配置される。
封口板１５には、正極端子１２と負極端子１３が取り付けられている。例えば、正極タブ２３は図示しない正極集電体を介して正極端子１２と電気的に接続され、負極タブ３３は図示しない負極集電体を介して負極端子１３と電気的に接続される。正極端子１２及び負極端子１３は、他の二次電池１０、電子機器などに電気的に接続される外部接続端子であり、絶縁部材を介して封口板１５に取り付けられる。また、封口板１５には、一般的に、電解液を注入するための注液部１６、及び電池の異常発生時に開弁してガスを排出するためのガス排出弁１７が設けられる。
以下、電極体１１を構成する正極２０、負極３０、及びセパレータ４０について、特にセパレータ４０の層構造と配置について詳説する。
［正極］
正極２０は、正極芯体と、正極芯体の表面に形成された正極合材層とを有する。正極芯体には、アルミニウム、アルミニウム合金など正極２０の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。正極合材層は、正極活物質、導電材、及び結着材を含み、正極芯体の両面に設けられることが好ましい。正極２０は、例えば、正極芯体上に正極活物質、導電材、及び結着材等を含む正極合材スラリーを塗布し、塗膜を乾燥させた後、圧縮して正極合材層を正極芯体の両面に形成することにより作製できる。
正極活物質には、リチウム遷移金属複合酸化物が用いられる。リチウム遷移金属複合酸化物に含有される金属元素としては、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｂ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ等が挙げられる。中でも、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎの少なくとも１種を含有することが好ましい。好適な複合酸化物の一例としては、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎを含有するリチウム遷移金属複合酸化物、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌを含有するリチウム遷移金属複合酸化物が挙げられる。
正極合材層に含まれる導電材としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、黒鉛等の炭素材料が例示できる。正極合材層に含まれる結着材としては、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）等のフッ素樹脂、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂などが例示できる。また、これらの樹脂と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）又はその塩等のセルロース誘導体、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）などが併用されてもよい。
［負極］
負極３０は、負極芯体と、負極芯体の表面に形成された負極合材層とを有する。負極芯体には、銅などの負極３０の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。負極合材層は、負極活物質及び結着材を含み、負極芯体の両面に形成されることが好ましい。負極３０は、例えば負極芯体の表面に負極活物質、及び結着材等を含む負極合材スラリーを塗布し、塗膜を乾燥させた後、圧縮して負極合材層を負極芯体の両面に形成することにより作製できる。
負極合材層には、負極活物質として、例えばリチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出する炭素系活物質が含まれる。好適な炭素系活物質は、鱗片状黒鉛、塊状黒鉛、土状黒鉛等の天然黒鉛、塊状人造黒鉛（ＭＡＧ）、黒鉛化メソフェーズカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）等の人造黒鉛などの黒鉛である。また、負極活物質には、Ｓｉ及びＳｉ含有化合物の少なくとも一方で構成されるＳｉ系活物質が用いられてもよく、炭素系活物質とＳｉ系活物質が併用されてもよい。
負極合材層に含まれる結着材には、正極２０の場合と同様に、フッ素樹脂、ＰＡＮ、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリオレフィン等を用いることもできるが、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）を用いることが好ましい。また、負極合材層は、さらに、ＣＭＣ又はその塩、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）又はその塩、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などを含むことが好ましい。中でも、ＳＢＲと、ＣＭＣ又はその塩、ＰＡＡ又はその塩を併用することが好適である。
［セパレータ］
セパレータ４０には、イオン透過性及び絶縁性を有する多孔性シートが用いられる。セパレータ４０は、第１の層と、第１の層よりも熱収縮率が小さな第２の層とを含む。本実施形態では、第１の層が多孔質の樹脂層であり、第２の層が無機粒子を含む多孔質の耐熱層である。なお、第１及び第２の層の両方が樹脂層であってもよく、セパレータは第３の層を有していてもよい。第２の層は、例えば、第１の樹脂層を構成する樹脂よりも融点又は軟化点の高い樹脂、例えばアラミド樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等で構成される耐熱性の高い樹脂層であってもよい。
図３に示すように、セパレータ４０は、多孔質の樹脂基材４１（第１の層）と、樹脂基材４１の一方の面に形成された多孔質の耐熱層４２（第２の層）とを含む。耐熱層４２を設けることで、例えば、導電性の異物によるセパレータ４０の破断が発生し難くなり、また温度上昇時のセパレータ４０の収縮を抑制できる。電極体１１の厚みの増加を抑えつつ、コスト対効果を高めるためには、樹脂基材４１の一方の面のみに耐熱層４２を形成することが好適である。
樹脂基材４１は、単独でもセパレータとして機能するものである。樹脂基材４１には、イオン透過性及び絶縁性を有する多孔質フィルムが用いられる。樹脂基材４１の厚みは、例えば１μｍ～２０μｍであり、好ましくは５μｍ～１５μｍである。樹脂基材４１の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－プロピレンの共重合体、エチレン、プロピレン、その他のαオレフィンとの共重合体等のオレフィン樹脂が例示できる。樹脂基材４１の融点は、一般的に２００℃以下である。
耐熱層４２は、無機粒子を主成分として構成される。耐熱層４２は、絶縁性の無機粒子と、当該粒子同士及び当該粒子と樹脂基材４１とを結着する結着材とで構成されることが好ましい。耐熱層４２は、樹脂基材４１と同様に、イオン透過性と絶縁性を有する。耐熱層４２の厚みは、例えば１μｍ～１０μｍであり、好ましくは１μｍ～６μｍである。
無機粒子としては、例えばアルミナ、ベーマイト、シリカ、チタニア、及びジルコニアから選択される少なくとも１種を用いることができる。中でも、アルミナ、又はベーマイトを用いることが好ましい。無機粒子の含有量は、耐熱層４２の質量に対して、８５質量％～９９．９質量％が好ましく、９０質量％～９９．５質量％がより好ましい。
耐熱層４２を構成する結着材には、例えばＰＶｄＦ等のフッ素系樹脂、ＳＢＲなど、正極合材層及び負極合材層に含まれる結着材と同様の樹脂を使用できる。結着材の含有量は、耐熱層４２の質量に対して、０．１質量％～１５質量％が好ましく、０．５質量％～１０質量％がより好ましい。耐熱層４２は、例えば、無機粒子及び結着材を含有するスラリーを樹脂基材４１の一方の面に塗布し、塗膜を乾燥させることで形成される。
セパレータ４０の少なくとも一方の表面には、例えば、正極２０又は負極３０の表面に接着する接着層が形成されている。接着層は、セパレータ４０の両面に形成されてもよく、その場合、一方の面と他方の面とで接着層の構成を異ならせてもよい。接着層の厚みの一例は、０．１μｍ～１μｍ、又は０．２μｍ～０．９μｍである。接着層は、例えば、接着剤成分が水中に分散したエマルジョン接着剤をセパレータ４０の表面に塗布し、塗膜を乾燥させることで形成される。接着層は、例えば、ドット状に形成されていてもよい。
接着層は、室温（２５℃）で粘着性を有さず、加熱することで粘着性を発現することが好ましい。接着層を構成する接着剤の一例は、アクリル樹脂を主成分とする接着剤である。電極体１１は、例えば、負極３０／接着層付きセパレータ４０／正極２０／接着層付きセパレータ４０の順に積層し、熱プレス工程（熱圧着工程）を経て製造される。なお、この熱プレス工程において、樹脂基材４１が加熱され、熱収縮する場合がある。
セパレータ４０は、耐熱層４２が正極２０側を向くように配置されることが好ましい。つまり、セパレータ４０は、樹脂基材４１が負極３０と接し、耐熱層４２が正極２０と接する状態で正極２０と負極３０の間に配置される。この場合、樹脂基材４１が正極２０側を向いた構成と比べて、正極電位によるセパレータ４０の樹脂基材４１の酸化劣化が抑制される。図３に示す例では、全ての正極２０の両側に耐熱層４２が配置されている。
セパレータ４０は、つづら折りされて正極２０と負極３０の間に介在すると共に、筒状に形成されて電極体１１の最外面を構成する。電極体１１の最外面を構成するセパレータ４０の筒状部４３は、電極群の側面に沿って１周以上、セパレータ４０を筒状に巻くことで形成され、電極群の側面が露出しないように側面全体を覆う。ここで、電極群の側面とは、電極体１１の上下方向に沿った面であって、電極群の積層方向両端面（本実施形態では、対向する正極２０が存在しない電極群の積層方向両端に配置された負極３０の表面）、及び電極群の積層方向に沿った面を意味する。
セパレータ４０は、積層方向の最も外側に配置される負極３０の合材層の全体を覆うように装着される。即ち、電極体１１の最外面に負極３０の合材層が露出しないように、電極群の側面にセパレータ４０を筒状に巻いて筒状部４３を形成する。図３に示す例では、電極群の側面の一部においてセパレータ４０が２周巻かれ、セパレータ４０が２枚分重なった状態となっている。即ち、筒状部４３の一部は２層のセパレータ４０で構成され、残りの部分は１層のセパレータ４０で構成されている。
筒状部４３は、電極群の側面にセパレータ４０を３周以上巻き付けて形成され、３層以上のセパレータ４０で構成されてもよいが、好ましくは１層又は２層のセパレータ４０で構成される。筒状部４３を構成するセパレータ４０の層数が多くなると、セパレータ４０の端部の浮き、めくれは抑制され易いが、例えば、余剰のセパレータ４０が電解液を吸収して、充放電サイクル特性が低下する。
セパレータ４０は、筒状部４３において、熱収縮率が大きな第１の層が電極体１１の内側を向き、熱収縮率が第１の層よりも小さな第２の層が電極体１１の外側を向くように配置される。本実施形態では、樹脂基材４１が内側を向き、耐熱層４２が外側を向くようにセパレータ４０が配置されている。ここで、熱収縮率とは、セパレータ４０を加熱したときの収縮の程度（長さの変化）を意味する。
本実施形態では、電極体１１の最外面に、セパレータ４０の耐熱層４２が配置される。耐熱層４２の熱収縮率は、例えば１１０℃（後で説明する電極体に荷重をかけながら加熱するときの温度）において樹脂基材４１の熱収縮率よりも小さい。セパレータ４０は、耐熱層４２が正極２０側を向くように正極２０と負極３０の間につづら折りされて配置され、かつ樹脂基材４１が内側を向き、耐熱層４２が外側を向いた筒状部４３が形成されるように電極群の側面を覆って筒状に１周以上巻かれている。
セパレータ４０は、従来のセパレータと同様に、上記熱プレス工程で熱収縮することが想定される。従来のセパレータでは、熱収縮によって筒状部の軸方向端部に浮き、めくれが発生し易いが、セパレータ４０によれば、このような浮き、めくれが抑制され、電極体１１の最外面に負極３０の合材層が露出することを高度に防止できる。セパレータ４０では、熱収縮率が小さい又は実質的に熱収縮しない耐熱層４２が筒状部４３の外側に配置されるため、耐熱層４２がセパレータ４０の形状を維持する剛体層として機能し、筒状部４３の軸方向端部が外側に反り返ってめくれ上がることが抑制される。
また、セパレータ４０では、熱収縮率が大きな樹脂基材４１が筒状部４３の内側に配置されるため、例えば、樹脂基材４１が熱収縮して筒状部４３の軸方向端部が負極３０の表面（電極群の側面）に密着する。即ち、筒状部４３の軸方向端部の浮きが抑制される。なお、セパレータ４０は、上記熱プレス工程だけでなく、二次電池１０の使用時における発熱によって熱収縮する場合がある。
＜実施例＞
以下、実施例により本開示をさらに詳説するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
［正極の作製］
正極活物質として、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物を用いた。正極活物質と、アセチレンブラックと、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを、９７：２：１の固形分質量比で混合し、分散媒としてＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）を用いて、正極合材スラリーを調製した。次に、厚さ１３μｍのアルミニウム箔からなる正極芯体の両面に、正極タブとなる部分を残して正極合材スラリーを塗布し、塗膜を乾燥、圧縮した後、所定の電極サイズに切断し、正極芯体の両面に正極合材層（厚み：片側６２μｍ）が形成された正極（７６ｍｍ×１３９ｍｍ）を得た。なお、正極には、芯体の一部が突出した幅２０ｍｍの正極タブが形成されている。
［負極の作製］
負極活物質として、黒鉛を用いた。負極活物質と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）と、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）とを、９８：１：１の固形分質量比で混合し、分散媒として水を用いて、負極合材スラリーを調製した。次に、厚さ８μｍの銅箔からなる負極芯体の両面に、負極タブとなる部分を残して負極合材スラリーを塗布し、塗膜を乾燥、圧縮した後、所定の電極サイズに切断し、負極芯体の両面に負極合材層（厚み：片側７６μｍ）が形成された負極（７８ｍｍ×１４３ｍｍ）を得た。なお、負極には、芯体の一部が突出した幅１８ｍｍの負極タブが形成されている。
［セパレータの作製］
樹脂基材として、厚さ１２μｍのポリエチレン製の多孔質基材を用い、基材の一方の面に、アルミナ粒子とＰＶｄＦを含むスラリーを塗布して厚さ４μｍの耐熱層を形成し、多孔質の樹脂基材と、多孔質の耐熱層とで構成された２層構造のセパレータ（幅：８１ｍｍ）を得た。また、セパレータの両面にアクリル樹脂を主成分とする接着剤をドット状に塗布して接着層を形成した。
［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（ＥＭＣ）と、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とを、３：３：４の体積比（２５℃、１気圧）で混合した。当該混合溶媒に、ＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させて非水電解液を調製した。
［電極体の作製］
つづら折りされた上記セパレータを介して、３５枚の上記正極と３６枚の上記負極を交互に１枚ずつ積層して電極群を作製した後、電極群の側面にセパレータを巻き付けて巻き終わり端部をテープで固定し、電極群の側面全体がセパレータで覆われた積層体（熱圧着前の電極体）を得た。なお、正極と負極の間において、セパレータは耐熱層が正極側を向くように配置される。また、電極群の側面を覆って筒状に形成されたセパレータの筒状部では、樹脂基材が内側を向き、耐熱層が外側を向いている。
上記積層体に２０ｋＮの荷重をかけながら１１０℃の熱板で積層体を４３秒間加熱して電極体を得た。
［二次電池の作製］
電極体から延出する複数の正極タブを、集電体を介して正極端子に接続し、同様に、複数の負極タブを、集電体を介して負極端子に接続した。正極端子と負極端子は、それぞれ絶縁部材を介して封口板に固定した。電極体を有底角筒状の外装缶に収容した後、封口板を外装缶の開口部周縁にレーザ溶接した。封口板の注液口から上記非水電解液を注液し、注液口をブラインドリベットにより封止することで、外形寸法が幅１４８ｍｍ×高さ９１ｍｍ×厚み２６．５ｍｍの非水電解質二次電池を得た。
＜比較例１＞
図４Ａに示すように、電極体の最外面を構成するセパレータ４０の筒状部において、樹脂基材４１が電極体の外側に向き、耐熱層４２が電極体の内側を向くように、電極群の側面にセパレータ４０を巻き付けたこと以外は、実施例１と同様にして電極体及び二次電池を得た。
＜比較例２＞
図４Ｂに示すように、比較例１の電極体よりも、さらに１周分多くセパレータ４０を電極群の側面に巻き付けたこと以外は、比較例１と同様にして電極体及び二次電池を得た。
実施例及び比較例の各電極体について、電極体の最外面におけるセパレータの浮き、９０°以上のめくれ、及び負極合材層の露出を下記の方法で評価した。評価結果を表１に示す。なお、表１に示すセパレータの使用量とは、実施例１の電極体におけるセパレータの質量を基準（１．００）としたときの各電極体におけるセパレータの質量比率である。
［セパレータの浮き、９０°以上のめくれ、及び負極合材層露出の評価］
実施例及び比較例の各電極体を、セパレータの長手方向一端が位置する平面を下向きにして机上に置き、電極体の最外面を構成するセパレータの筒状部の軸方向端部を観察し、セパレータの浮き上がり、９０°以上のめくれ上がり（外側への反り返り）、及び電極体の最外面に負極板合材層が露出しているか否かを確認した。
表１に示すように、実施例１の電極体では、セパレータの端部が浮き上がらず、電極体の最外面に負極板合材層が露出しないことが確認された。一方、セパレータの耐熱層を内側に向けた比較例１の電極体では、セパレータの端部が浮き上がって９０°以上めくれ上がり、電極体の最外面に負極合材層が露出した。比較例１の電極体からさらにもう１周セパレータを巻いた比較例２の電極体では、２層のセパレータで負極合材層が覆われるため、負極合材層が露出するようなセパレータの端部の浮き、９０°以上のめくれは発生しなかった。しかし、比較例２の電極体はセパレータの使用量が多いため、セパレータの正負極間に介在する部分に保持される電解液量が相対的に減少し、充放電サイクル特性が低下する傾向が見られた。
１０ 二次電池
１１ 電極体
１２ 正極端子
１３ 負極端子
１４ 外装缶
１５ 封口板
１６ 注液部
１７ ガス排出弁
２０ 正極
２３ 正極タブ
３０ 負極
３３ 負極タブ
４０ セパレータ
４１ 樹脂基材
４２ 耐熱層
４３ 筒状部

Claims (4)

  1. 正極と負極がセパレータを介して積層されてなる電極体を備えた二次電池であって、
    前記セパレータは、第１の層と、前記第１の層よりも熱収縮率が小さな第２の層とを含み、前記電極体の側面に沿って配置され、筒状に形成されて前記電極体の最外面を構成する筒状部を有し、
    前記セパレータは、前記筒状部において、前記第１の層が内側を向き、前記第２の層が外側を向くように配置されており、
    前記第１の層は、樹脂層であり、
    前記第２の層は、前記第１の層を構成する樹脂よりも融点又は軟化点の高い樹脂で構成される耐熱性の高い樹脂層であり、
    前記第１の層の厚みは、１μｍ～２０μｍであり、
    前記第１の層の融点は、２００℃以下であり、
    前記第２の層の厚みは、１μｍ～１０μｍである、二次電池。
  2. 前記セパレータは、前記第２の層が前記正極側を向くように配置されている、請求項１に記載の二次電池。
  3. 前記電極体は、前記正極と前記負極をそれぞれ複数含み、つづら折りされた１枚の前記セパレータが前記正極と前記負極の間に介在した積層構造を有し、当該１枚のセパレータにより前記筒状部が形成されている、請求項１または２に記載の二次電池。
  4. 前記セパレータの少なくとも一方の表面には、前記正極又は前記負極に接着する接着層が形成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の二次電池。
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