WO2018163636A1 - リチウムイオン電池 - Google Patents

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WO2018163636A1
WO2018163636A1 PCT/JP2018/002135 JP2018002135W WO2018163636A1 WO 2018163636 A1 WO2018163636 A1 WO 2018163636A1 JP 2018002135 W JP2018002135 W JP 2018002135W WO 2018163636 A1 WO2018163636 A1 WO 2018163636A1
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WO
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lithium ion
ion battery
length
heat
extruded resin
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PCT/JP2018/002135
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English (en)
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文昭 小保内
Original Assignee
Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社
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Publication date
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Priority to JP2019504372A priority patent/JPWO2018163636A1/ja
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
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    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
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    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells

Definitions

  • the present invention relates to a lithium ion battery.
  • Laminated lithium ion batteries are used, for example, as power sources for electronic devices such as notebook computers and mobile phones, and as power sources for automobiles such as hybrid vehicles and electric vehicles.
  • a laminate-type lithium ion battery has a structure in which a power generation element composed of a positive electrode, an electrolyte, and a negative electrode is sealed with a laminate film.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-332726
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2012-3919
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-277066
  • Patent Document 1 includes a power generation element and a laminate film that wraps the power generation element.
  • the power generation element is wrapped with the laminate film from its front and back surfaces, and the edges of the laminate film are sealed.
  • a laminate-type lithium ion battery for sealing the element is described.
  • the laminate film has a storage portion that stores the power generation element, and a flange portion that is positioned on the edge of the storage portion, and the edge of the flange portion is sealed and sealed. It is described that a non-sealing part that is not sealed is provided between the sealing part and the storage part.
  • Patent Document 1 describes that a laminate-type lithium ion battery having the structure as described above can improve the peel strength of the heat seal part and reliably recover the gas generated inside the battery. Yes.
  • Patent Document 2 includes a power generation element including a sheet-like positive electrode and a sheet-like negative electrode, and a laminate film obtained by laminating the power generation element.
  • the laminate film includes a first seal portion and the first seal portion.
  • Laminate type lithium comprising: a second seal portion having a welding strength weaker than the welding strength of the second seal portion; and a resin reservoir portion including a cavity provided in contact with an end of the second seal portion on the power generation element side
  • An ion battery is described.
  • Patent Document 2 in a laminate-type lithium ion battery having the above-described structure, when the pressure inside the laminate film increases, the pressure is applied to the resin reservoir, and interface peeling occurs from the resin reservoir. As a result, it is described that the safety of the laminate-type lithium ion battery can be improved by cleaving the second seal part at a pressure lower than the pressure at which the first seal part cleaves.
  • Patent Document 3 in a non-aqueous electrolyte secondary battery in which a power generation element having a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate is housed in a bag-shaped unit cell case, a resin lump is formed at the inner end of the bag-shaped unit cell case welded portion.
  • a non-aqueous electrolyte secondary battery is provided.
  • Patent Document 2 by providing a resin lump inside the battery of the metal laminated resin film case, the stress applied to the welded portion can be dispersed even under a situation where the internal pressure of the battery rises. It is described that a battery excellent in pressure resistance can be obtained without peeling of the part.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a lithium ion battery having excellent insulating properties.
  • the inventor has intensively studied in order to realize a lithium ion battery having excellent insulating properties. As a result, if there is variation in the length of the extruded resin part formed by extruding a part of the heat-fusible resin layer constituting the exterior body from the joint part, the length of the extruded resin part is long. It was found that stress was concentrated and dielectric breakdown was likely to occur.
  • the present inventor has made further studies based on the above knowledge, and as a result, by controlling the difference (Lmax ⁇ Lmin) between the maximum length Lmax and the minimum length Lmin of the extruded resin portion to a specific range, the insulating property can be improved. It has been found that an excellent lithium ion battery can be obtained stably.
  • the present invention has been invented based on such knowledge. That is, according to the present invention, the following lithium ion battery is provided.
  • a battery body including one or more power generation elements configured by laminating a positive electrode layer, an electrolyte layer, and a negative electrode layer in this order;
  • An exterior body having at least a heat-fusible resin layer and a barrier layer, and enclosing the battery body therein;
  • a pair of electrode terminals electrically connected to the battery body, and at least a part of which is exposed to the outside of the exterior body;
  • a lithium ion battery comprising:
  • the exterior body includes a housing portion that houses the battery body, a joint portion in which the heat-fusible resin layers located at a peripheral portion of the housing portion are joined directly or via the electrode terminal, and the joint portion.
  • a part of the heat-fusible resin layer in the extruded resin part formed by being extruded from the joint part to the housing part side Provided is a lithium ion battery in which the difference (Lmax ⁇ Lmin) between the maximum length Lmax and the minimum length Lmin of the extruded resin portion measured under the following conditions is 0.0 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the length L of the extruded resin portion is measured in total 10 points, and the maximum length of the obtained 10 points is the maximum. Is the maximum length Lmax, and the minimum length is the minimum length Lmin.
  • the length L of the extruded resin portion is a length from an end portion on the housing portion side of the joint portion to an end portion on the housing portion side of the extruded resin portion, and with respect to the one side. The vertical length.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the structure of the lithium ion battery according to the embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view in the AA ′ direction shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a dotted line portion shown in FIG. 2. It is sectional drawing which showed typically the example whose average value of angle (theta) is less than 90 degrees.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an example of the structure of a lithium ion battery 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the structure of the lithium ion battery 100 according to the embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view in the AA ′ direction shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a dotted line portion shown in FIG.
  • a lithium ion battery 100 includes one or more power generation elements configured by stacking a positive electrode layer, an electrolyte layer, and a negative electrode layer in this order.
  • a battery body 10 an exterior body 20 having at least a heat-fusible resin layer 21 and a barrier layer 23, encapsulating the battery body 10 therein, electrically connected to the battery body 10, and at least A pair of electrode terminals 30 partially exposed outside the exterior body 20.
  • the exterior body 20 has the accommodating part 25 which accommodates the battery main body 10, and the junction part 27 which the heat-fusion resin layers 21 located in the peripheral part of the accommodating part 25 joined directly or via the electrode terminal 30.
  • an extruded resin portion 29 formed by extruding a part of the heat-fusible resin layer 21 in the joint portion 27 from the joint portion 27 to the accommodating portion 25 side, and measured by the following conditions
  • the difference (Lmax ⁇ Lmin) between the maximum length Lmax and the minimum length Lmin of the portion 29 is 0.0 mm or more and 1.0 mm.
  • the total length L of the extruded resin portion 29 is measured at 10 points, and the maximum length among the obtained 10 points is the maximum. Is the maximum length Lmax, and the minimum length is the minimum length Lmin.
  • the length L of the extruded resin portion 29 is a length from the end portion X 1 of the housing portion 25 side of the joint portion 27 to the end portion X 2 of the housing portion 25 side of the extruded resin portion 29, and, It is the length in the direction perpendicular to the one side.
  • the inventor has intensively studied to realize the lithium ion battery 100 having excellent insulating properties. As a result, if there is a variation in the length L of the extruded resin portion 29 formed by extruding a part of the heat-fusible resin layer 21 from the joint portion 27, the length of the extruded resin portion 29 is long. It was found that stress was concentrated and dielectric breakdown was likely to occur. The inventor conducted further diligent studies based on the above knowledge, and as a result, by controlling the difference (Lmax ⁇ Lmin) between the maximum length Lmax and the minimum length Lmin of the extruded resin portion 29 within the above range, the insulating property is improved. It has been found for the first time that an excellent lithium ion battery 100 can be stably obtained.
  • the insulation resistance is high and the insulation is excellent.
  • the lithium ion battery 100 can be obtained stably.
  • the insulating tape is applied to the barrier layer 23 exposed on the outer side surface of the exterior body 20. Reinforcing the insulating material such as can be omitted.
  • the lithium ion battery 100 according to the present embodiment is bonded by repetitive load on the joint 27 due to vibration, bending of the joint 27, battery thickness variation due to charging / discharging, etc. Even when various stresses such as stress on the portion 27 are applied, it is possible to suppress the electrolyte from entering the heat-fusible resin layer 21. As a result, the corrosion of the barrier layer 23 and the barrier layer 23 Interfacial peeling between the heat-fusible resin layer 21 and the like can be suppressed, and long-term reliability can be obtained in the sealing performance of the outer package 20.
  • a mark (heated mark) where the heat-fusible resin layers 21 are welded clearly appears on the surface of the laminate-type lithium ion battery 100.
  • the position of the joint 27 is visually determined. it can. Therefore, the end portion X 1 of the housing portion 25 side of the joint portion 27 can be, for example, heat-sealing resin layer 21 each other is determined by welding the mark (heat trace). Further, the length L of the extruded resin portion 29 can be measured using a microscope.
  • the difference (Lmax ⁇ Lmin) between the maximum length Lmax and the minimum length Lmin of the extruded resin portion 29 is 0.0 mm or more and 1.0 mm on all sides of the lithium ion battery 100 where the electrode terminal 30 is not exposed. It is preferable that the difference between the maximum length and the minimum length of the extruded resin portion 29 is 0.0 mm or more and 1.0 mm or less on all sides in the lithium ion battery 100.
  • the difference between the maximum length Lmax and the minimum length Lmin of the extruded resin portion 29 (Lmax ⁇ Lmin) and the difference between the maximum length and the minimum length of the extruded resin portion 29 on all sides are within the above range. Therefore, it is important to adjust the heat-sealing conditions when the heat-fusible resin layers 21 of the outer package 20 are heat-sealed to enclose the battery body 10 in the outer package 20 to the conditions described later. It is.
  • the difference (Lmax ⁇ Lmin) between the maximum length Lmax and the minimum length Lmin of the extruded resin portion 29 is 0.0 mm or more and 1.0 mm or less, but preferably is 0.8. 0 mm or more and 0.8 mm or less, more preferably 0.0 mm or more and 0.6 mm or less, further preferably 0.0 mm or more and 0.5 mm or less, and even more preferably 0.0 mm or more and 0.4 mm or less. Yes, particularly preferably 0.0 mm or more and 0.3 mm or less.
  • (Lmax ⁇ Lmin) is within the above range, the lithium ion battery 100 having excellent insulating properties can be obtained more stably.
  • the difference (Lmax ⁇ Lmin) between the maximum length Lmax and the minimum length Lmin of the extruded resin portion 29 is more preferably 0.0 mm on all sides of the lithium ion battery 100 where the electrode terminal 30 is not exposed. Or more and 0.8 mm or less, more preferably 0.0 mm or more and 0.6 mm or less, still more preferably 0.0 mm or more and 0.5 mm or less, and even more preferably 0.0 mm or more and 0.4 mm or less. Yes, particularly preferably 0.0 mm or more and 0.3 mm or less.
  • the difference between the maximum length and the minimum length of the extruded resin portion 29 is more preferably 0.0 mm or more and 0.8 mm or less on all sides in the lithium ion battery 100 according to the present embodiment, and more preferably 0. 0.0 mm to 0.6 mm, even more preferably 0.0 mm to 0.5 mm, even more preferably 0.0 mm to 0.4 mm, and particularly preferably 0.0 mm to 0.3 mm.
  • the maximum length and the minimum length of the extruded resin portion 29 are obtained by measuring a total of 10 lengths L of the extruded resin portion 29 in a region including the central portion of one side of the measurement target, and obtaining the obtained 10-point length. The maximum length and the minimum length are shown.
  • the maximum length Lmax of the extruded resin portion 29 is preferably 2.0 mm or less from the viewpoint of obtaining a more stable lithium ion battery 100 with better insulation. 1.8 mm or less, more preferably 1.5 mm or less, even more preferably 1.2 mm or less, and particularly preferably 1.0 mm or less. Moreover, in the lithium ion battery 100 according to the present embodiment, the maximum length Lmax of the extruded resin portion 29 improves the bondability between the heat-fusible resin layers 21 to improve the sealing strength of the exterior body 20. From the viewpoint of further improving the insulation, it is preferably 0.5 mm or more, more preferably 0.6 mm or more, further preferably 0.7 mm or more, and particularly preferably 0.8 mm or more. preferable.
  • the maximum length Lmax of the extruded resin portion 29 is more stable in the lithium ion battery 100 that is superior in insulation on all sides where the electrode terminal 30 is not exposed in the lithium ion battery 100 according to the present embodiment. In view of the above, it is preferably 2.0 mm or less, more preferably 1.8 mm or less, further preferably 1.5 mm or less, still more preferably 1.2 mm or less. It is especially preferable that it is 0.0 mm or less. Moreover, in all the sides where the electrode terminal 30 in the lithium ion battery 100 according to this embodiment is not exposed, the maximum length Lmax of the extruded resin portion 29 improves the bondability between the heat-fusible resin layers 21.
  • the sealing strength of the outer package 20 and further improving the insulation is preferably 0.5 mm or more, more preferably 0.6 mm or more, and 0.7 mm or more. More preferably, it is particularly preferably 0.8 mm or more.
  • the maximum length of the extruded resin portion 29 is 2.0 mm or less from the viewpoint of more stably obtaining the lithium ion battery 100 that is superior in insulation properties on all sides in the lithium ion battery 100 according to the present embodiment. It is preferably 1.8 mm or less, more preferably 1.5 mm or less, even more preferably 1.2 mm or less, and particularly preferably 1.0 mm or less. Moreover, in all the sides in the lithium ion battery 100 according to the present embodiment, the maximum length of the extruded resin portion 29 improves the bondability between the heat-fusible resin layers 21 and improves the sealing strength of the exterior body 20.
  • the maximum length of the extruded resin portion 29 is a total of 10 points measured for the length L of the extruded resin portion 29 in the region including the central portion of one side of the measurement object, and the length of the obtained 10 points is Indicates the maximum length.
  • the maximum length Lmax of the extruded resin portion 29 and the maximum length of the extruded resin portion 29 on all sides are obtained by thermally fusing the heat-fusible resin layers 21 of the exterior body 20 to each other. Adjustments can be made by adjusting the conditions of heat fusion at the time of sealing in the outer package 20 or adjusting the thickness of the heat-fusible resin layer 21.
  • the standard deviation of the length L of the extruded resin portion 29 measured under the following conditions is from the viewpoint of more stably obtaining the lithium ion battery 100 that is superior in insulation. It is preferably 0.20 mm or less, more preferably 0.15 mm or less, further preferably 0.13 mm or less, and particularly preferably 0.10 mm or less.
  • a total of 10 lengths L of the extruded resin portion 29 are measured in a region including the central portion of one side where the electrode terminal 30 is not exposed in the lithium ion battery 100, and the obtained length of the 10 extruded resin portions 29 is obtained.
  • the standard deviation of the length L is calculated.
  • the length L of the extruded resin portion 29 is a length from the end portion X 1 of the housing portion 25 side of the joint portion 27 to the end portion X 2 of the housing portion 25 side of the extruded resin portion 29, and, It is the length in the direction perpendicular to the one side.
  • the standard deviation of the length L of the extruded resin portion 29 measured under the above conditions is superior to the insulation property on all sides where the electrode terminal 30 in the lithium ion battery 100 according to this embodiment is not exposed.
  • it is preferably 0.20 mm or less, more preferably 0.15 mm or less, further preferably 0.13 mm or less, and 0.10 mm or less. It is particularly preferred that
  • the standard deviation of the length L of the extruded resin portion 29 measured under the following conditions on all sides in the lithium ion battery 100 according to the present embodiment makes the lithium ion battery 100 superior in insulation more stable. From the standpoint of obtaining it, it is preferably 0.20 mm or less, more preferably 0.15 mm or less, further preferably 0.13 mm or less, and particularly preferably 0.10 mm or less.
  • a total of 10 lengths L of the extruded resin portion 29 are measured in a region including the center of one side of the measurement target, and a standard deviation of the obtained length L of the 10 extruded resin portions 29 is calculated.
  • the length L of the extruded resin portion 29 is a length from the end portion X 1 of the housing portion 25 side of the joint portion 27 to the end portion X 2 of the housing portion 25 side of the extruded resin portion 29, and, It is the length in the direction perpendicular to the one side.
  • the heat-fusible resin layers 21 of the outer package 20 are heat-sealed to each other so that the battery body 10 is placed in the outer package 20. It is important to adjust the heat-sealing conditions at the time of encapsulating in the following conditions.
  • the end X 2 of the extruded resin portion 29 on the housing portion 25 side and the heat-fusible resin layer 21 are measured under the following conditions.
  • the average value of the angle ⁇ with respect to the unfused portion 22 on the housing portion 25 side is preferably 90 ° or more, more preferably 95 ° or more, and further preferably 100 ° or more. That is, the angle ⁇ is preferably an obtuse angle.
  • the angle ⁇ is an acute angle (the average value of the angle ⁇ is less than 90 °)
  • the external stress (for example, the joint portion 27) of the laminated lithium ion battery 100 is reduced.
  • the average value of the angle ⁇ between the fusible resin layer 21 and the unfused part 22 on the housing part 25 side is preferably 90 ° or more, more preferably 95 ° or more, and more preferably 100 ° or more. Further preferred. That is, the angle ⁇ is preferably an obtuse angle. If the average value of the angle ⁇ is not less than the above lower limit, more suppresses the insulation resistance of the lithium ion battery 100 electrolytic solution soaks decreases between the end X 2 and unfused portion 22 be able to.
  • the end portion X 2 of the housing portion 25 side of the extruded resin portion 29, accommodated in the heat-sealing resin layer 21 The average value of the angle ⁇ between the portion 25 and the unfused portion 22 is preferably 90 ° or more, more preferably 95 ° or more, and further preferably 100 ° or more. That is, the angle ⁇ is preferably an obtuse angle. If the average value of the angle ⁇ is not less than the above lower limit, more suppresses the insulation resistance of the lithium ion battery 100 electrolytic solution soaks decreases between the end X 2 and unfused portion 22 be able to.
  • the average value of the length L of the extruded resin portion 29 is, for example, 0.5 mm or more and 1. It is preferably 5 mm or less, more preferably 0.7 mm or more and 1.3 mm or less, and further preferably 0.8 mm or more and 1.2 mm or less. Moreover, in all the sides where the electrode terminal 30 in the lithium ion battery 100 according to the present embodiment is not exposed, the average value of the length L of the extruded resin portion 29 is, for example, not less than 0.5 mm and not more than 1.5 mm.
  • the thickness is preferably 0.7 mm or more and 1.3 mm or less, more preferably 0.8 mm or more and 1.2 mm or less.
  • the average value L of the length of the extruded resin portion 29 is, for example, preferably 0.5 mm or more and 1.5 mm or less, and 0.7 mm or more. It is more preferably 1.3 mm or less, and further preferably 0.8 mm or more and 1.2 mm or less.
  • the battery body 10 includes, for example, one or more power generating elements in which positive electrode layers and negative electrode layers are alternately stacked via separators. These power generation elements are housed in a container made of the outer package 20 together with an electrolyte (not shown). An electrode terminal 30 (a positive electrode terminal and a negative electrode terminal) is electrically connected to the power generation element, and a part or all of the electrode terminal 30 is drawn out of the exterior body 20.
  • the positive electrode layer is provided with a positive electrode active material coated portion (positive electrode active material layer) and an uncoated portion on the front and back sides of the positive electrode current collector, and the negative electrode layer is provided with a negative electrode active material on the front and back surfaces of the negative electrode current collector.
  • the coating part (negative electrode active material layer) and the uncoated part are provided.
  • An uncoated portion of the positive electrode active material in the positive electrode current collector is a positive electrode tab for connecting to the positive electrode terminal
  • an uncoated portion of the negative electrode active material in the negative electrode current collector is a negative electrode tab for connecting to the negative electrode terminal.
  • the positive electrode tabs are collected on the positive electrode terminal and connected to each other by ultrasonic welding or the like together with the positive electrode terminal
  • the negative electrode tabs are collected on the negative electrode terminal and connected to each other by ultrasonic welding or the like together with the negative electrode terminal.
  • one end of the positive electrode terminal is drawn out of the exterior body, and one end of the negative electrode terminal is also drawn out of the exterior body.
  • the battery body 10 according to the present embodiment can be manufactured according to a known method.
  • a positive electrode layer is not specifically limited, According to a use etc., it can select suitably from the positive electrodes which can be used for a well-known lithium ion battery.
  • the positive electrode layer includes a positive electrode active material layer and a positive electrode current collector.
  • the positive electrode active material used for the positive electrode layer is preferably a material having high electron conductivity so that lithium ions can be reversibly released and occluded and electron transport can be easily performed.
  • the positive electrode active material used in the positive electrode layer include lithium and transition metal composite oxides such as lithium nickel composite oxide, lithium cobalt composite oxide, lithium manganese composite oxide, and lithium-manganese-nickel composite oxide. Transition metal sulfides such as TiS 2 , FeS, and MoS 2 ; transition metal oxides such as MnO, V 2 O 5 , V 6 O 13 , and TiO 2 , and olivine-type lithium phosphorus oxide.
  • the olivine-type lithium phosphorus oxide is, for example, at least one member selected from the group consisting of Mn, Cr, Co, Cu, Ni, V, Mo, Ti, Zn, Al, Ga, Mg, B, Nb, and Fe. It contains elements, lithium, phosphorus, and oxygen. In order to improve the characteristics of these compounds, some elements may be partially substituted with other elements.
  • olivine type lithium iron phosphorus oxide, lithium cobalt composite oxide, lithium nickel composite oxide, lithium manganese composite oxide, and lithium-manganese-nickel composite oxide are preferable.
  • These positive electrode active materials have a high working potential, a large capacity, and a large energy density.
  • a positive electrode active material may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • a binder, a conductive agent and the like can be appropriately added to the positive electrode active material.
  • the conductive agent carbon black, carbon fiber, graphite or the like can be used.
  • the binder polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE), carboxymethyl cellulose, modified acrylonitrile rubber particles, and the like can be used.
  • the positive electrode layer is not particularly limited, but can be produced by a known method. For example, a method in which a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder are dispersed in an organic solvent to obtain a slurry, and this slurry is applied to a positive electrode current collector and dried can be employed.
  • the thickness and density of the positive electrode layer are not particularly limited because they are appropriately determined according to the intended use of the battery and the like, and can generally be set according to known information.
  • the positive electrode current collector is not particularly limited, and those generally used for lithium ion batteries can be used, and examples thereof include aluminum, stainless steel, nickel, titanium, and alloys thereof. Aluminum is preferable as the positive electrode current collector from the viewpoints of price, availability, electrochemical stability, and the like.
  • the negative electrode layer can be appropriately selected from negative electrodes that can be used in known lithium ion batteries depending on the application.
  • the negative electrode layer includes a negative electrode active material layer and a negative electrode current collector.
  • the negative electrode active material used for the negative electrode layer can also be appropriately set depending on the application and the like as long as it can be used for the negative electrode.
  • Specific examples of materials that can be used as the negative electrode active material include carbon materials such as artificial graphite, natural graphite, amorphous carbon, diamond-like carbon, fullerene, carbon nanotube, and carbon nanohorn; lithium metal materials; silicon and tin An alloy-based material; an oxide-based material such as Nb 2 O 5 or TiO 2 ; or a composite thereof can be used.
  • a negative electrode active material may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • a binder, a conductive agent, and the like can be appropriately added to the negative electrode active material, similarly to the positive electrode active material.
  • These binders and conductive agents can be the same as those added to the positive electrode active material.
  • the negative electrode current collector copper, stainless steel, nickel, titanium, or an alloy thereof can be used, and among these, copper is particularly preferable.
  • the negative electrode layer in the present embodiment can be manufactured by a known method. For example, after a negative electrode active material and a binder are dispersed in an organic solvent to obtain a slurry, a method of applying and drying the slurry on a negative electrode current collector can be employed.
  • the electrolyte layer is a layer disposed so as to be interposed between the positive electrode layer and the negative electrode layer.
  • the electrolyte layer includes a separator and an electrolytic solution, and examples thereof include a porous separator impregnated with a nonaqueous electrolytic solution.
  • the separator is not particularly limited as long as it has a function of electrically insulating the positive electrode layer and the negative electrode layer and transmitting lithium ions.
  • a porous separator can be used.
  • a porous resin film etc. are mentioned as a porous separator.
  • the resin constituting the porous resin film include polyolefin, polyimide, polyvinylidene fluoride, polyester, and the like.
  • a porous polyolefin film is preferable, and a porous polyethylene film and a porous polypropylene film are more preferable.
  • polypropylene resin which comprises a porous polypropylene film
  • the propylene homopolymer, the copolymer of propylene and another olefin, etc. are mentioned, A propylene homopolymer (homopolypropylene) is preferable.
  • Polypropylene resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the olefin copolymerized with propylene include ⁇ such as ethylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-nonene and 1-decene. -Olefin and the like.
  • polyethylene-type resin which comprises a porous polyethylene film
  • ethylene homopolymer the copolymer of ethylene and another olefin, etc.
  • An ethylene homopolymer (homopolyethylene) is preferable.
  • Polyethylene resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the olefin copolymerized with ethylene include ⁇ -olefins such as 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-nonene and 1-decene. Etc.
  • the thickness of the separator is preferably 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, from the viewpoint of the balance between mechanical strength and lithium ion conductivity.
  • the separator preferably further includes a ceramic layer on at least one surface of the porous resin film from the viewpoint of further improving the heat resistance.
  • the separator can further reduce thermal shrinkage and further prevent a short circuit between the electrodes.
  • the ceramic layer can be formed, for example, by applying a ceramic layer forming material on the porous resin layer and drying it.
  • a ceramic layer forming material for example, a material in which an inorganic filler and a binder are dissolved or dispersed in an appropriate solvent can be used.
  • the inorganic filler used for the ceramic layer can be appropriately selected from known materials used for lithium ion battery separators. For example, oxides, nitrides, sulfides, carbides and the like with high insulating properties are preferable, and are selected from oxide ceramics such as titanium oxide, alumina, silica, magnesia, zirconia, zinc oxide, iron oxide, ceria, and yttria. More preferably, one or two or more inorganic compounds prepared in the form of particles. Among these, titanium oxide and alumina are preferable.
  • the binder is not particularly limited, and examples thereof include cellulose resins such as carboxymethyl cellulose (CMC); acrylic resins; fluorine resins such as polyvinylidene fluoride (PVDF); A binder may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • the solvent for dissolving or dispersing these components is not particularly limited, and is appropriately selected from, for example, water, alcohols such as ethanol, N-methylpyrrolidone (NMP), toluene, dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), and the like. Can be used.
  • alcohols such as ethanol, N-methylpyrrolidone (NMP), toluene, dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), and the like.
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • DMC dimethyl carbonate
  • EMC ethyl methyl carbonate
  • the thickness of the ceramic layer is preferably 1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or more and 12 ⁇ m or less, from the viewpoint of the balance of mechanical strength, handleability, and lithium ion conductivity.
  • the electrolytic solution according to this embodiment is obtained by dissolving an electrolyte in a solvent.
  • the electrolyte include lithium salts, which may be selected according to the type of active material.
  • Examples include SO 3 Li, CH 3 SO 3 Li, LiC 4 F 9 SO 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, and a lower fatty acid lithium carboxylate.
  • the solvent for dissolving the electrolyte is not particularly limited as long as it is usually used as a liquid for dissolving the electrolyte.
  • the exterior body 20 has, for example, a substantially rectangular planar shape. And the exterior body 20 which concerns on this embodiment joins the accommodating part 25 which accommodates the battery main body 10, and the heat-fusible resin layers 21 located in the peripheral part of the accommodating part 25 directly or via the electrode terminal 30. And the extruded resin part 29 formed by extruding a part of the heat-fusible resin layer 21 in the joint part 27 from the joint part 27 to the housing part 25 side.
  • the exterior body 20 according to the present embodiment is not particularly limited as long as it has at least the heat-fusible resin layer 21 and the barrier layer 23 and can enclose the battery body 10 therein. From the viewpoint of reducing the weight of the battery, it is preferable to use a laminated film having at least the heat-fusible resin layer 21 and the barrier layer 23.
  • the barrier layer 23 can be selected from those having barrier properties such as preventing leakage of electrolyte solution and intrusion of moisture from the outside, such as stainless steel (SUS) foil, aluminum foil, aluminum alloy foil, copper foil, A barrier layer made of a metal such as titanium foil can be used.
  • the thickness of the barrier layer 23 is, for example, 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, preferably 20 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less, more preferably 30 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the resin material which comprises the heat-fusible resin layer 21 is not specifically limited, For example, polyethylene, a polypropylene, nylon, a polyethylene terephthalate (PET) etc. can be used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the thickness of the heat-fusible resin layer 21 is, for example, 20 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, preferably 30 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the heat-fusible resin layer 21 and the barrier layer 23 of the laminated film according to the present embodiment are not limited to one layer, and may be two or more layers.
  • the heat-sealable resin layers 21 are opposed to each other with the battery body 10 interposed therebetween, and the exterior body 20 can be formed by heat-sealing the periphery of the portion that houses the battery body 10.
  • a resin layer such as a nylon film or a polyester film can be provided on the outer surface of the exterior body 20 which is the surface opposite to the surface on which the heat-fusible resin layer 21 is formed.
  • the shape of the exterior body on the housing part side is greatly deformed because the space of the housing part is narrow and the distance between the unfused parts of the heat-fusible resin layer is shortened. Then, the resin extruded from the heat-fusible resin layer at the time of the main seal flows into the deformed portion of the exterior body, and the length of the extruded resin portion of the deformed portion becomes longer or shorter. It will become. For the above reasons, it is considered that variation in the length of the extruded resin portion tends to occur when the heat-fusible resin layers are heat-sealed with each other in a state where a differential pressure is generated between the inside and the outside of the exterior body.
  • pouring electrolyte solution becomes a side where the electrode terminal is not exposed.
  • the present inventor has intensively studied based on the above knowledge, and by performing this seal under the condition that no differential pressure is generated between the inside and outside of the exterior body, it can be welded so as not to change the shape of the exterior body, As a result, it has been found that variations in the length of the extruded resin portion can be suppressed. That is, in order to obtain the lithium ion battery 100 according to the present embodiment, it is important to perform the heat fusion between the heat-fusible resin layers 21 under a condition in which no differential pressure is generated between the inside and the outside of the exterior body. It becomes.
  • the extruded high-temperature heat-fusible resin layer and the contacting low-temperature heat-fusible resin layer There is a greater temperature difference between the two.
  • the angle ⁇ between the end portion of the extruded resin portion on the housing portion side and the unfused portion on the housing portion side of the heat-fusible resin layer tends to be an acute angle.
  • the present inventor has intensively studied based on the above knowledge, and found that the difference between the temperature of the extruded resin portion and the temperature of the unfused portion is reduced by heat fusion at a relatively low temperature and for a long time.
  • the heating temperature at the time of performing heat fusion between the heat-fusible resin layers 21 varies depending on the melting point of the resin material constituting the heat-fusible resin layer 21, for example, the resin constituting the heat-fusible resin layer 21.
  • the material is polypropylene, it is preferably 140 ° C. to 185 ° C., more preferably 150 ° C. to 180 ° C.
  • the heat sealing time when performing heat fusion between the heat-fusible resin layers 21 is, for example, 10 seconds to 50 seconds, preferably 12 seconds to 30 seconds.
  • Electrode terminal In this embodiment, a known member can be used for the pair of electrode terminals 30 (the positive electrode terminal and the negative electrode terminal).
  • the positive electrode terminal can be made of, for example, aluminum or an aluminum alloy
  • the negative electrode terminal can be made of, for example, copper, a copper alloy, or nickel plated on them.
  • Each terminal is pulled out to the outside of the container, and a heat-fusible resin layer 21 is provided in advance at a position of each terminal located at a portion where the periphery of the outer package 20 is thermally welded.
  • the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are drawn from different sides of the outer package 20, but the positive electrode terminal and the negative electrode terminal may be drawn from the same side of the outer package 20.
  • Example 1 ⁇ Preparation of positive electrode layer> A composite oxide composed mainly of LiMn 2 O 4 and LiNi 0.8 Co 0.1 Al 0.1 O 2 as a positive electrode active material, carbon black as a conductive agent, and polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder It was. These were dispersed in an organic solvent to prepare a slurry. This slurry was continuously applied to and dried on an aluminum foil having a thickness of 20 ⁇ m, which is a positive electrode current collector, to produce a positive electrode roll having an applied portion of the positive electrode current collector and an uncoated portion not applied. This positive electrode roll was punched out so that the dimension excluding the positive electrode tab was 224 mm long and 96 mm wide, leaving an uncoated portion to be a tab for connecting to the positive electrode terminal.
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • ⁇ Separator> As the separator, a porous polypropylene film having a thickness of 25 ⁇ m was used.
  • a positive electrode layer and a negative electrode layer were laminated via a separator, and a negative electrode terminal and a positive electrode terminal were provided thereon to obtain a battery body.
  • an electrolyte obtained by dissolving 1M LiPF 6 in a solvent composed of ethylene carbonate and diethyl carbonate, and the obtained battery main body were laminated with a laminate film (heat-fusible resin layer (polypropylene resin layer, melting point: 140 ° C., thickness : A laminate type lithium ion battery shown in FIG.
  • the negative terminal of the laminate type lithium ion battery is connected to the negative terminal of the insulation resistance meter
  • the aluminum foil portion of the laminate film is connected to the positive terminal of the insulation resistance meter
  • the insulation resistance is obtained under the condition of an external applied voltage of 100V. It was measured.
  • the insulation property of the lithium ion battery was evaluated according to the following criteria. ⁇ : Insulation resistance of lithium ion battery is 1000 M ⁇ or more
  • XX Insulation resistance of lithium ion battery is less than 10 M ⁇ Table 1 shows the obtained evaluation results.
  • Example 2 Example 1 except that heat sealing of one side of the outer package to be sealed after injecting the electrolytic solution (one side on which the electrode terminals are not exposed) was performed under reduced pressure at 175 ° C. for 15 seconds.
  • a lithium ion battery was produced in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained evaluation results are shown in Table 1.
  • Example 3 Example except that heat sealing of one side of the outer package to be sealed after injecting the electrolytic solution (one side where the electrode terminal is not exposed) was performed under atmospheric pressure at 180 ° C. for 10 seconds.
  • a lithium ion battery was produced in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained evaluation results are shown in Table 1.
  • Example 4 Example except that heat sealing of one side of the outer package to be sealed after injecting the electrolytic solution (one side where the electrode terminal is not exposed) was performed at 180 ° C. for 13 seconds under atmospheric pressure. A lithium ion battery was produced in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained evaluation results are shown in Table 1.
  • the lithium ion battery of the example in which the difference (Lmax ⁇ Lmin) between the maximum length Lmax and the minimum length Lmin of the extruded resin portion is in the range of 0.0 mm to 1.0 mm has high insulation resistance. The insulation was excellent.
  • the lithium ion battery of the comparative example in which the difference (Lmax ⁇ Lmin) between the maximum length Lmax and the minimum length Lmin of the extruded resin portion is outside the range of 0.0 mm to 1.0 mm has low insulation resistance. The insulation was inferior.

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Abstract

本発明のリチウムイオン電池（１００）は、正極層と、電解質層と、負極層と、がこの順に積層された発電素子を１つ以上含む電池本体（１０）と、少なくとも熱融着性樹脂層（２１）とバリア層（２３）とを有し、電池本体（１０）を内部に封入した外装体（２０）と、電池本体（１０）と電気的に接続され、少なくとも一部が外装体（２０）の外側に露出した一対の電極端子（３０）と、を備え、外装体（２０）は、電池本体（１０）を収容する収容部（２５）と、収容部（２５）の周縁部に位置する熱融着性樹脂層（２１）同士が直接または電極端子（３０）を介して接合した接合部（２７）と、接合部（２７）における熱融着性樹脂層（２１）の一部が接合部（２７）から収容部（２５）側に押し出されて形成された押出し樹脂部（２９）と、を有し、押出し樹脂部（２９）の最大長さＬｍａｘと最小長さＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）が０．０ｍｍ以上１．０ｍｍである。

Description

リチウムイオン電池
　本発明は、リチウムイオン電池に関する。
　ラミネート型のリチウムイオン電池は、例えば、ノートパソコンや携帯電話等の電子機器の電源、ハイブリッド車や電気自動車等の自動車の電源等として用いられている。
　ラミネート型のリチウムイオン電池は、正極、電解質および負極により構成された発電素子がラミネートフィルムにより封止された構造を有している。
　ラミネート型のリチウムイオン電池に関する技術としては、例えば、特許文献１（特開２００５－３３２７２６号公報）、特許文献２（特開２０１２－３９１９号公報）および特許文献３（特開２０００－２７７０６６号公報）に記載のものが挙げられる。
　特許文献１には、発電要素と、上記発電要素を包むラミネートフィルムとを有し、上記発電要素をその表面と裏面とから上記ラミネートフィルムで包み、上記ラミネートフィルムの縁辺をシールすることにより上記発電要素を封止するラミネート型のリチウムイオン電池が記載されている。また、特許文献１には、上記ラミネートフィルムは、上記発電要素を収納する収納部と、上記収納部の縁辺に位置するフランジ部とを有し、上記フランジ部の縁辺がシール加工されてシール加工部をなし、上記シール加工部と上記収納部との間にシール加工されていない非シール加工部が設けられていることが特徴であると記載されている。
　特許文献１には、上記のような構造を有するラミネート型のリチウムイオン電池は、ヒートシール部の剥離強度を向上させるとともに、電池内部で発生したガスを確実に回収することができると記載されている。
　特許文献２には、シート状正極とシート状負極とを含む発電要素と、上記発電要素をラミネートしたラミネートフィルムとを備え、上記ラミネートフィルムは、第１のシール部と、上記第１のシール部の溶着強度よりも弱い溶着強度を有する第２のシール部と、上記第２のシール部の上記発電要素側の端部に接して設けられ、空洞を含む樹脂溜まり部とを含むラミネート型のリチウムイオン電池が記載されている。
　特許文献２には、上記のような構造を有するラミネート型のリチウムイオン電池は、ラミネートフィルムの内部の圧力が高くなると、圧力が樹脂溜まり部に印加され、界面剥離が樹脂溜まり部から生じ、その結果、第２のシール部は第１のシール部が開裂する圧力よりも低い圧力で開裂することにより、ラミネート型のリチウムイオン電池の安全性を向上できると記載されている。
　特許文献３には、正極板と隔離体と負極板とを有する発電要素を袋状単電池ケースに収納した非水電解質二次電池において、袋状単電池ケース溶着部の内側端部に樹脂塊を設けることを特徴とする非水電解質二次電池が記載されている。
　特許文献２には、金属ラミネート樹脂フィルムケースの電池内側に樹脂塊を設けることにより、電池内圧が上昇するような状況下でも溶着部に加わる応力を分散することができ、金属ラミネート樹脂フィルムケース溶着部の剥離が生じず、耐圧性に優れた電池を得ることができると記載されている。
特開２００５－３３２７２６号公報 特開２０１２－３９１９号公報 特開２０００－２７７０６６号公報
　本発明者の検討によれば、従来のラミネート型のリチウムイオン電池は絶縁抵抗が低くなってしまう場合があることが明らかになった
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、絶縁性に優れたリチウムイオン電池を提供するものである。
　本発明者は、絶縁性に優れたリチウムイオン電池を実現するために鋭意検討した。その結果、外装体を構成する熱融着性樹脂層の一部が接合部から押し出されることにより形成される押出し樹脂部の長さにバラツキがあると、押出し樹脂部の長さが長いところに応力が集中してしまい、絶縁破壊が起きやすくなることを知見した。
　本発明者は上記知見を元にさらに鋭意検討したところ、上記押出し樹脂部の最大長さＬｍａｘと最小長さＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）を特定の範囲に制御すことにより、絶縁性に優れたリチウムイオン電池を安定的に得ることができることを見出した。
　本発明はこのような知見に基づいて発案されたものである。
　すなわち、本発明によれば、以下に示すリチウムイオン電池が提供される。
　本発明によれば、
　正極層と、電解質層と、負極層と、がこの順に積層されることにより構成された発電素子を１つ以上含む電池本体と、
　少なくとも熱融着性樹脂層とバリア層とを有し、かつ、上記電池本体を内部に封入した外装体と、
　上記電池本体と電気的に接続され、かつ、少なくとも一部が上記外装体の外側に露出した一対の電極端子と、
を備えるリチウムイオン電池であって、
　上記外装体は、上記電池本体を収容する収容部と、上記収容部の周縁部に位置する上記熱融着性樹脂層同士が直接または上記電極端子を介して接合した接合部と、上記接合部における上記熱融着性樹脂層の一部が上記接合部から上記収容部側に押し出されて形成された押出し樹脂部と、を有し、
　以下の条件により測定される上記押出し樹脂部の最大長さＬｍａｘと最小長さＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）が０．０ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であるリチウムイオン電池が提供される。
＜条件＞
　当該リチウムイオン電池における上記電極端子が露出していない側の一辺の中心部を含む領域において上記押出し樹脂部の長さＬを合計１０点測定し、得られた１０点の長さのうち、最大の長さを上記最大長さＬｍａｘとし、最小の長さを上記最小長さＬｍｉｎとする。ここで、上記押出し樹脂部の長さＬは、上記接合部の上記収容部側の端部から上記押出し樹脂部の上記収容部側の端部までの長さであり、かつ、上記一辺に対して垂直方向の長さである。
　本発明によれば、絶縁性に優れたリチウムイオン電池を提供することができる。
　上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
本発明に係る実施形態のリチウムイオン電池の構造の一例を模式的に示した平面図である。 本発明に係る実施形態のリチウムイオン電池の構造の一例を模式的に示した断面図であり、図１に示すＡ－Ａ'方向の断面図である。 図２に示す点線部分の拡大図である。 角度θの平均値が９０°未満の例を模式的に示した断面図である。
　以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図において各構成要素は本発明が理解できる程度の形状、大きさおよび配置関係を概略的に示したものであり、実寸とは異なっている。また、数値範囲の「～」は特に断りがなければ、以上から以下を表す。
　図１は、本発明に係る実施形態のリチウムイオン電池１００の構造の一例を模式的に示した平面図である。図２は、本発明に係る実施形態のリチウムイオン電池１００の構造の一例を模式的に示した断面図であり、図１に示すＡ－Ａ'方向の断面図である。図３は、図２に示す点線部分の拡大図である。
　図１～３に示すように、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００は、正極層と、電解質層と、負極層と、がこの順に積層されることにより構成された発電素子を１つ以上含む電池本体１０と、少なくとも熱融着性樹脂層２１とバリア層２３とを有し、かつ、電池本体１０を内部に封入した外装体２０と、電池本体１０と電気的に接続され、かつ、少なくとも一部が外装体２０の外側に露出した一対の電極端子３０と、を備える。そして、外装体２０は、電池本体１０を収容する収容部２５と、収容部２５の周縁部に位置する熱融着性樹脂層２１同士が直接または電極端子３０を介して接合した接合部２７と、接合部２７における熱融着性樹脂層２１の一部が接合部２７から収容部２５側に押し出されて形成された押出し樹脂部２９と、を有し、以下の条件により測定される押出し樹脂部２９の最大長さＬｍａｘと最小長さＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）が０．０ｍｍ以上１．０ｍｍである。
＜条件＞
　リチウムイオン電池１００における電極端子３０が露出していない側の一辺の中心部を含む領域において押出し樹脂部２９の長さＬを合計１０点測定し、得られた１０点の長さのうち、最大の長さを上記最大長さＬｍａｘとし、最小の長さを上記最小長さＬｍｉｎとする。ここで、押出し樹脂部２９の長さＬは、接合部２７の収容部２５側の端部Ｘ１から押出し樹脂部２９の収容部２５側の端部Ｘ２までの長さであり、かつ、上記一辺に対して垂直方向の長さである。
　本発明者は、絶縁性に優れたリチウムイオン電池１００を実現するために鋭意検討した。その結果、熱融着性樹脂層２１の一部が接合部２７から押し出されることにより形成される押出し樹脂部２９の長さＬにバラツキがあると、押出し樹脂部２９の長さが長いところに応力が集中してしまい、絶縁破壊が起きやすくなることを知見した。本発明者は上記知見を元にさらに鋭意検討したところ、押出し樹脂部２９の最大長さＬｍａｘと最小長さＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）を上記範囲内に制御すことにより、絶縁性に優れたリチウムイオン電池１００を安定的に得ることができることを初めて見出した。
　すなわち、本実施形態によれば、押出し樹脂部２９の最大長さＬｍａｘと最小長さＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）を上記範囲内とすることにより、絶縁抵抗が高く、絶縁性に優れたリチウムイオン電池１００を安定的に得ることができる。
　また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００は、電池内部における外装体２０と電解液との間の絶縁性に優れているため、外装体２０の外側の側面に露出したバリア層２３に絶縁テープ等の絶縁材を補強すること等を省略できる。
　また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００は、振動や、接合部２７の曲げ、充電放電による電池の厚みの変動等による接合部２７への繰り返し負荷、収容部２５を真空にしたことによる接合部２７へのストレス等の様々なストレス等が加わっても、電解液が熱融着性樹脂層２１に侵入することを抑制することができ、その結果、バリア層２３の腐食やバリア層２３と熱融着性樹脂層２１との間の界面剥離等を抑制でき、外装体２０のシール性において長期信頼性を得ることができる。
　ここで、ラミネート型のリチウムイオン電池１００の表面に、熱融着性樹脂層２１同士が溶着した跡（加熱跡）がはっきりと表れる場合が多く、通常は、接合部２７の位置は目視により判断できる。そのため、接合部２７の収容部２５側の端部Ｘ１は、例えば、熱融着性樹脂層２１同士が溶着した跡（加熱跡）により判断することができる。
　また、押出し樹脂部２９の長さＬは、顕微鏡を用いて測定することができる。
　また、リチウムイオン電池１００における電極端子３０が露出していないすべての辺において、押出し樹脂部２９の最大長さＬｍａｘと最小長さＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）が０．０ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましく、リチウムイオン電池１００におけるすべての辺において、押出し樹脂部２９の最大長さと最小長さとの差が０．０ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることがより好ましい。
　ここで、押出し樹脂部２９の最大長さＬｍａｘと最小長さＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）や、すべての辺における押出し樹脂部２９の最大長さと最小長さとの差を上記範囲内とするためには、外装体２０の熱融着性樹脂層２１同士を熱融着させて電池本体１０を外装体２０内に封入する際の熱融着の条件を後述の条件に調整することが重要である。
　本実施形態に係るリチウムイオン電池１００において、押出し樹脂部２９の最大長さＬｍａｘと最小長さＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）は０．０ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であるが、好ましくは０．０ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であり、より好ましくは０．０ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、さらにより好ましくは０．０ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であり、特に好ましくは０．０ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）が上記範囲内であると、絶縁性に優れたリチウムイオン電池１００をより一層安定的に得ることができる。
　また、リチウムイオン電池１００における電極端子３０が露出していないすべての辺において、押出し樹脂部２９の最大長さＬｍａｘと最小長さＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）が、より好ましくは０．０ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．０ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であり、さらにより好ましくは０．０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、さらにより好ましくは０．０ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であり、特に好ましくは０．０ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。
　さらに、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００におけるすべての辺において、押出し樹脂部２９の最大長さと最小長さとの差が、より好ましくは０．０ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．０ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であり、さらにより好ましくは０．０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、さらにより好ましくは０．０ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であり、特に好ましくは０．０ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。
　ここで、押出し樹脂部２９の最大長さおよび最小長さは、測定対象の一辺の中心部を含む領域において押出し樹脂部２９の長さＬを合計１０点測定し、得られた１０点の長さのうちの最大の長さおよび最小長さをそれぞれ示す。
　本実施形態に係るリチウムイオン電池１００において、押出し樹脂部２９の最大長さＬｍａｘは、絶縁性により優れたリチウムイオン電池１００をより一層安定的に得る観点から、２．０ｍｍ以下であることが好ましく、１．８ｍｍ以下であることがより好ましく、１．５ｍｍ以下であることがさらに好ましく、１．２ｍｍ以下であることがさらにより好ましく、１．０ｍｍ以下であることが特に好ましい。
　また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００において、押出し樹脂部２９の最大長さＬｍａｘは、熱融着性樹脂層２１同士の接合性を向上させて外装体２０の封止強度をより良好にし、絶縁性をより高める観点から、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、０．６ｍｍ以上であることがより好ましく、０．７ｍｍ以上であることがさらに好ましく、０．８ｍｍ以上であることが特に好ましい。
　また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００における電極端子３０が露出していないすべての辺において、押出し樹脂部２９の最大長さＬｍａｘは、絶縁性により優れたリチウムイオン電池１００をより一層安定的に得る観点から、２．０ｍｍ以下であることが好ましく、１．８ｍｍ以下であることがより好ましく、１．５ｍｍ以下であることがさらに好ましく、１．２ｍｍ以下であることがさらにより好ましく、１．０ｍｍ以下であることが特に好ましい。
　また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００における電極端子３０が露出していないすべての辺において、押出し樹脂部２９の最大長さＬｍａｘは、熱融着性樹脂層２１同士の接合性を向上させて外装体２０の封止強度をより良好にし、絶縁性をより高める観点から、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、０．６ｍｍ以上であることがより好ましく、０．７ｍｍ以上であることがさらに好ましく、０．８ｍｍ以上であることが特に好ましい。
　また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００におけるすべての辺において、押出し樹脂部２９の最大長さは、絶縁性により優れたリチウムイオン電池１００をより一層安定的に得る観点から、２．０ｍｍ以下であることが好ましく、１．８ｍｍ以下であることがより好ましく、１．５ｍｍ以下であることがさらに好ましく、１．２ｍｍ以下であることがさらにより好ましく、１．０ｍｍ以下であることが特に好ましい。
　また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００におけるすべての辺において、押出し樹脂部２９の最大長さは、熱融着性樹脂層２１同士の接合性を向上させて外装体２０の封止強度をより良好にし、絶縁性をより高める観点から、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、０．６ｍｍ以上であることがより好ましく、０．７ｍｍ以上であることがさらに好ましく、０．８ｍｍ以上であることが特に好ましい。
　ここで、押出し樹脂部２９の最大長さは、測定対象の一辺の中心部を含む領域において押出し樹脂部２９の長さＬを合計１０点測定し、得られた１０点の長さのうちの最大の長さを示す。
　ここで、押出し樹脂部２９の最大長さＬｍａｘや、すべての辺における押出し樹脂部２９の最大長さは、外装体２０の熱融着性樹脂層２１同士を熱融着させて電池本体１０を外装体２０内に封入する際の熱融着の条件を調整したり、熱融着性樹脂層２１の厚みを調整したりすることにより調整が可能である。
　本実施形態に係るリチウムイオン電池１００において、以下の条件により測定される押出し樹脂部２９の長さＬの標準偏差は、絶縁性により優れたリチウムイオン電池１００をより一層安定的に得る観点から、０．２０ｍｍ以下であることが好ましく、０．１５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．１３ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．１０ｍｍ以下であることが特に好ましい。
＜条件＞
　リチウムイオン電池１００における電極端子３０が露出していない側の一辺の中心部を含む領域において押出し樹脂部２９の長さＬを合計１０点測定し、得られた１０点の押出し樹脂部２９の長さＬの標準偏差を算出する。ここで、押出し樹脂部２９の長さＬは、接合部２７の収容部２５側の端部Ｘ１から押出し樹脂部２９の収容部２５側の端部Ｘ２までの長さであり、かつ、上記一辺に対して垂直方向の長さである。
　また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００における電極端子３０が露出していないすべての辺において、上記の条件により測定される押出し樹脂部２９の長さＬの標準偏差は、絶縁性により優れたリチウムイオン電池１００をより一層安定的に得る観点から、０．２０ｍｍ以下であることが好ましく、０．１５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．１３ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．１０ｍｍ以下であることが特に好ましい。
　また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００におけるすべての辺において、以下の条件により測定される押出し樹脂部２９の長さＬの標準偏差は、絶縁性により優れたリチウムイオン電池１００をより一層安定的に得る観点から、０．２０ｍｍ以下であることが好ましく、０．１５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．１３ｍｍ以下であることがさらに好ましく、０．１０ｍｍ以下であることが特に好ましい。
＜条件＞
　測定対象の一辺の中心部を含む領域において押出し樹脂部２９の長さＬを合計１０点測定し、得られた１０点の押出し樹脂部２９の長さＬの標準偏差を算出する。ここで、押出し樹脂部２９の長さＬは、接合部２７の収容部２５側の端部Ｘ１から押出し樹脂部２９の収容部２５側の端部Ｘ２までの長さであり、かつ、上記一辺に対して垂直方向の長さである。
　ここで、押出し樹脂部２９の長さＬの標準偏差を上記範囲内とするためには、外装体２０の熱融着性樹脂層２１同士を熱融着させて電池本体１０を外装体２０内に封入する際の熱融着の条件を後述の条件に調整することが重要である。
　本実施形態に係るリチウムイオン電池１００において、図３に示すように、以下の条件により測定される、押出し樹脂部２９の収容部２５側の端部Ｘ２と、熱融着性樹脂層２１の収容部２５側の未融着部２２との間の角度θの平均値は９０°以上であることが好ましく、９５°以上であることがより好ましく、１００°以上がさらに好ましい。すなわち、角度θは鈍角であることが好ましい。
　ここで、本発明者の検討によれば、上記角度θが鋭角（角度θの平均値が９０°未満）であると、ラミネート型のリチウムイオン電池１００の外的ストレス（例えば、接合部２７を曲げる、収容部２５を真空状態にする、セルの充電放電による外装体２０の伸縮のストレス、振動落下衝撃に対するストレス等）が加わると、鋭角部を起点にクラック等が入りやすく、絶縁抵抗が徐々に低下しやすいことが明らかになった。
　したがって、角度θの平均値が上記下限値以上であると、リチウムイオン電池１００の外的ストレスに対する耐久性が向上し、端部Ｘ２と未融着部２２との間に電解液が染み込み難くなり、リチウムイオン電池１００の絶縁抵抗が低下してしまうことをより一層抑制することができる。
＜条件＞
　リチウムイオン電池１００における電極端子３０が露出していない側の一辺の中心部を含む領域において押出し樹脂部２９の収容部２５側の端部Ｘ２と、熱融着性樹脂層２１の収容部２５側の未融着部２２との間の角度θを合計１０点測定し、得られた１０点の角度θの平均値を算出する。
　ここで、熱融着性樹脂層２１の収容部２５側の未融着部２２との間の角度θの平均値が９０°未満の例としては、例えば、図４に示す（ａ）および（ｂ）のような状態が挙げられる。角度θが図４に示す（ａ）および（ｂ）のような状態であると、端部Ｘ２と未融着部２２との間に電解液が染み込み易く、リチウムイオン電池１００の絶縁抵抗が低下しやすくなってしまう。
　また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００における電極端子３０が露出していないすべての辺において、上記の条件により測定される、押出し樹脂部２９の収容部２５側の端部Ｘ２と、熱融着性樹脂層２１の収容部２５側の未融着部２２との間の角度θの平均値は９０°以上であることが好ましく、９５°以上であることがより好ましく、１００°以上がさらに好ましい。すなわち、角度θは鈍角であることが好ましい。角度θの平均値が上記下限値以上であると、端部Ｘ２と未融着部２２との間に電解液が染み込みリチウムイオン電池１００の絶縁抵抗が低下してしまうことをより一層抑制することができる。
　また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００におけるすべての辺において、以下の条件により測定される、押出し樹脂部２９の収容部２５側の端部Ｘ２と、熱融着性樹脂層２１の収容部２５側の未融着部２２との間の角度θの平均値は９０°以上であることが好ましく、９５°以上であることがより好ましく、１００°以上がさらに好ましい。すなわち、角度θは鈍角であることが好ましい。角度θの平均値が上記下限値以上であると、端部Ｘ２と未融着部２２との間に電解液が染み込みリチウムイオン電池１００の絶縁抵抗が低下してしまうことをより一層抑制することができる。
＜条件＞
　測定対象の一辺の中心部を含む領域において押出し樹脂部２９の収容部２５側の端部Ｘ２と、熱融着性樹脂層２１の収容部２５側の未融着部２２との間の角度θを合計１０点測定し、得られた１０点の角度θの平均値を算出する。
　ここで、角度θの平均値を上記範囲内とするためには、外装体２０の熱融着性樹脂層２１同士を熱融着させて電池本体１０を外装体２０内に封入する際の熱融着の条件を後述の条件に調整することが重要である。
　本実施形態に係るリチウムイオン電池１００における電極端子３０が露出していない側の一辺の中心部を含む領域において、押出し樹脂部２９の長さＬの平均値は、例えば、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．７ｍｍ以上１．３ｍｍ以下であることがより好ましく、０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
　また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００における電極端子３０が露出していないすべての辺において、押出し樹脂部２９の長さＬの平均値は、例えば、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．７ｍｍ以上１．３ｍｍ以下であることがより好ましく、０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
　また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００におけるすべての辺において、押出し樹脂部２９の長さの平均値Ｌは、例えば、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．７ｍｍ以上１．３ｍｍ以下であることがより好ましく、０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
　次に、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００の各構成要素の例を説明する。
＜電池本体＞
　本実施形態に係る電池本体１０は、例えば、正極層と負極層とが、セパレータを介して交互に積層された発電素子を１つ以上含む。これらの発電素子は電解液（図示せず）とともに外装体２０からなる容器に収納されている。発電素子には電極端子３０（正極端子および負極端子）が電気的に接続されており、電極端子３０の一部または全部が外装体２０の外部に引き出されている構成になっている。
　正極層には正極集電体の表裏に、正極活物質の塗布部（正極活物質層）と未塗布部がそれぞれ設けられており、負極層には負極集電体の表裏に、負極活物質の塗布部（負極活物質層）と未塗布部が設けられている。
　正極集電体における正極活物質の未塗布部を正極端子と接続するための正極タブとし、負極集電体における負極活物質の未塗布部を負極端子と接続するための負極タブとする。
　正極タブ同士は正極端子上にまとめられ、正極端子とともに超音波溶接等で互いに接続され、負極タブ同士は負極端子上にまとめられ、負極端子とともに超音波溶接等で互いに接続される。そのうえで、正極端子の一端は外装体の外部に引き出され、負極端子の一端も外装体の外部に引き出されている。
　本実施形態に係る電池本体１０は公知の方法に準じて作製することができる。
（正極層）
　正極層は特に限定されず、用途等に応じて、公知のリチウムイオン電池に使用することのできる正極の中から適宜選択することができる。正極層は、正極活物質層と、正極集電体と、を含む。
　正極層に用いられる正極活物質としては、リチウムイオンを可逆に放出・吸蔵でき、電子輸送が容易に行えるように電子伝導度の高い材料が好ましい。
　正極層に用いられる正極活物質としては、例えば、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム－マンガン－ニッケル複合酸化物等のリチウムと遷移金属との複合酸化物；ＴｉＳ２、ＦｅＳ、ＭｏＳ２等の遷移金属硫化物；ＭｎＯ、Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＴｉＯ２等の遷移金属酸化物、オリビン型リチウムリン酸化物等が挙げられる。
　オリビン型リチウムリン酸化物は、例えば、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｂ、Ｎｂ、およびＦｅよりなる群のうちの少なくとも１種の元素と、リチウムと、リンと、酸素とを含んでいる。これらの化合物はその特性を向上させるために一部の元素を部分的に他の元素に置換したものであってもよい。
　これらの中でも、オリビン型リチウム鉄リン酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム－マンガン－ニッケル複合酸化物が好ましい。これらの正極活物質は作用電位が高いことに加えて容量も大きく、大きなエネルギー密度を有する。
　正極活物質は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　正極活物質には結着剤や導電剤等を適宜加えることができる。導電剤としては、カーボンブラック、炭素繊維、黒鉛等を用いることができる。また、結着剤としてはポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、カルボキシメチルセルロース、変性アクリロニトリルゴム粒子等を用いることができる。
　正極層は特に限定されないが、公知の方法により製造することができる。例えば、正極活物質、導電剤および結着剤を有機溶媒中に分散させスラリーを得た後、このスラリーを正極集電体に塗布・乾燥する等の方法を採用することができる。
　正極層の厚みや密度は、電池の使用用途等に応じて適宜決定されるため特に限定されず、一般的に公知の情報に準じて設定することができる。
　正極集電体としては、特に限定されず、リチウムイオン電池に一般的に用いられているものを使用でき、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、チタンまたはこれらの合金等が挙げられる。価格や入手容易性、電気化学的安定性等の観点から、正極集電体としてはアルミニウムが好ましい。
（負極層）
　負極層は、用途等に応じて、公知のリチウムイオン電池に使用することのできる負極の中から適宜選択することができる。負極層は、負極活物質層と、負極集電体と、を含む。
　負極層に用いられる負極活物質についても負極に使用可能なものであれば用途等に応じて適宜設定することができる。
　負極活物質として使用可能な材料の具体例としては、人造黒鉛、天然黒鉛、非晶質炭素、ダイヤモンド状炭素、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン等の炭素材料；リチウム金属材料；シリコンやスズ等の合金系材料；Ｎｂ２Ｏ５やＴｉＯ２等の酸化物系材料；あるいはこれらの複合物を用いることができる。
　負極活物質は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　また、負極活物質には、正極活物質と同様に、結着剤や導電剤等を適宜加えることができる。これら結着剤や導電剤は正極活物質に添加するものと同じものを用いることができる。
　負極集電体としては銅、ステンレス鋼、ニッケル、チタンまたはこれらの合金を用いることができ、これらの中でも銅が特に好ましい。
　また、本実施形態における負極層は、公知の方法により製造することができる。例えば負極活物質と結着剤とを有機溶媒中に分散させスラリーを得た後、このスラリーを負極集電体に塗布・乾燥する等の方法を採用することができる。
（電解質層）
　電解質層は、正極層と負極層との間に介在するように配置される層である。電解質層はセパレータおよび電解液を含み、例えば、多孔性セパレータに非水電解液を含浸させたものが挙げられる。
　セパレータとしては正極層と負極層を電気的に絶縁させ、リチウムイオンを透過する機能を有するものであれば特に限定されないが、例えば、多孔性セパレータを用いることができる。
　多孔性セパレータとしては多孔性樹脂フィルム等が挙げられる。多孔性樹脂フィルムを構成する樹脂としては、例えば、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリエステル等が挙げられる。セパレータとしては、多孔性ポリオレフィンフィルムが好ましく、多孔性ポリエチレンフィルムおよび多孔性ポリプロピレンフィルム等がより好ましい。
　多孔性ポリプロピレンフィルムを構成するポリプロピレン系樹脂としては特に限定されず、例えば、プロピレン単独重合体、プロピレンと他のオレフィンとの共重合体などが挙げられ、プロピレン単独重合体（ホモポリプロピレン）が好ましい。ポリプロピレン系樹脂は、単独で用いても二種以上を併用して用いてもよい。
　なお、プロピレンと共重合されるオレフィンとしては、例えば、エチレン、１－ブテン、１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、１－ヘキセン、１－オクテン、１－ノネン、１－デセンなどのα－オレフィンなどが挙げられる。
　多孔性ポリエチレンフィルムを構成するポリエチレン系樹脂としては特に限定されず、例えば、エチレン単独重合体、エチレンと他のオレフィンとの共重合体などが挙げられ、エチレン単独重合体（ホモポリエチレン）が好ましい。ポリエチレン系樹脂は、単独で用いても二種以上を併用して用いてもよい。
　なお、エチレンと共重合されるオレフィンとしては、例えば、１－ブテン、１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、１－ヘキセン、１－オクテン、１－ノネン、１－デセンなどのα－オレフィンなどが挙げられる。
　セパレータの厚みは、機械的強度およびリチウムイオン伝導性のバランスの観点から、好ましくは５μｍ以上５０μｍ以下であり、より好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下である。
　セパレータは、耐熱性をさらに向上させる観点から多孔性樹脂フィルムの少なくとも一方の面にセラミック層をさらに備えることが好ましい。
　セパレータは、上記セラミック層をさらに備えることにより、熱収縮をより小さくすることができ、電極間の短絡をより一層防止することができる。
　上記セラミック層は、例えば、上記多孔性樹脂層上に、セラミック層形成材料を塗布して乾燥させることにより形成することができる。セラミック層形成材料としては、例えば、無機フィラーと結着剤とを適当な溶媒に溶解または分散させたものを用いることができる。
　このセラミック層に用いられる無機フィラーは、リチウムイオン電池のセパレータに使用される公知の材料の中から適宜選択することができる。例えば、絶縁性の高い酸化物、窒化物、硫化物、炭化物などが好ましく、酸化チタン、アルミナ、シリカ、マグネシア、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化鉄、セリア、イットリア等の酸化物系セラミック等から選択される一種または二種以上の無機化合物を粒子状に調整したものがより好ましい。これらの中でも、酸化チタン、アルミナが好ましい。
　上記結着剤は特に限定されず、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロース系樹脂；アクリル系樹脂；ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）等のフッ素系樹脂；等が挙げられる。結着剤は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　これら成分を溶解または分散させる溶媒は特に限定されず、例えば、水、エタノール等のアルコール類、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、トルエン、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等から適宜選択して用いることができる。
　上記セラミック層の厚みは、機械的強度、取扱い性およびリチウムイオン伝導性のバランスの観点から、好ましくは１μｍ以上２０μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ以上１２μｍ以下である。
　本実施形態に係る電解液は電解質を溶媒に溶解させたものである。
　上記電解質としてはリチウム塩が挙げられ、活物質の種類に応じて選択すればよい。例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＢ（Ｃ２Ｈ５）４、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、低級脂肪酸カルボン酸リチウム等が挙げられる。
　上記電解質を溶解する溶媒としては、電解質を溶解させる液体として通常用いられるものであればとくに限定されるものではなく、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）等のカーボネート類；γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン等のラクトン類；トリメトキシメタン、１，２－ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン等のエーテル類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；１，３－ジオキソラン、４－メチル－１，３－ジオキソラン等のオキソラン類；アセトニトリル、ニトロメタン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド等の含窒素溶媒；ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の有機酸エステル類；リン酸トリエステルやジグライム類；トリグライム類；スルホラン、メチルスルホラン等のスルホラン類；３－メチル－２－オキサゾリジノン等のオキサゾリジノン類；１，３－プロパンスルトン、１，４－ブタンスルトン、ナフタスルトン等のスルトン類；等が挙げられる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
＜外装体＞
　本実施形態に係る外装体２０は、例えば、略四角形の平面形状を有する。そして、本実施形態に係る外装体２０は、電池本体１０を収容する収容部２５と、収容部２５の周縁部に位置する熱融着性樹脂層２１同士が直接または電極端子３０を介して接合した接合部２７と、接合部２７における熱融着性樹脂層２１の一部が接合部２７から収容部２５側に押し出されて形成された押出し樹脂部２９と、を有する。
　本実施形態に係る外装体２０は少なくとも熱融着性樹脂層２１とバリア層２３とを有し、かつ、電池本体１０を内部に封入できるものであれば特に限定されない。
　電池の軽量化の観点からは少なくとも熱融着性樹脂層２１とバリア層２３とを有する積層フィルムを用いることが好ましい。バリア層２３は電解液の漏出や外部からの水分の侵入を防止する等のバリア性を有するものを選択することができ、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）箔、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔、銅箔、チタン箔等の金属により構成されたバリア層を用いることができる。バリア層２３の厚みは、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下であり、好ましくは２０μｍ以上８０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以上５０μｍ以下である。
　熱融着性樹脂層２１を構成する樹脂材料は、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等を用いることができる。熱融着性樹脂層２１の厚みは、例えば、２０μｍ以上２００μｍ以下であり、好ましくは３０μｍ以上１５０μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以上１００μｍ以下である。
　また、本実施形態に係る積層フィルムの熱融着性樹脂層２１やバリア層２３は、それぞれ１層に限定されるものではなく、２層以上であってもよい。
　本実施形態において、熱融着性樹脂層２１同士を電池本体１０を介して対向させ、電池本体１０を収納する部分の周囲を熱融着することで外装体２０を形成することができる。熱融着性樹脂層２１が形成された面と反対側の面となる外装体２０の外表面にはナイロンフィルム、ポリエステルフィルム等の樹脂層を設けることができる。
　次に、熱融着性樹脂層２１同士を熱融着する方法を説明する。本実施形態に係るリチウムイオン電池１００を得るためには、熱融着性樹脂層２１同士を電池本体１０を介して対向させ、電池本体１０を収納する部分の周囲を熱融着する方法を適切な条件でおこなうことが重要である。
　本発明者の検討によれば、外装体の内側と外側で差圧が生じている状態で、熱融着性樹脂層同士を熱融着（熱シールとも呼ぶ。）すると、熱融着性樹脂層が横方向に押し出されることにより形成される押出し樹脂部の長さにバラツキが出やすくなることを知見した。
　この理由は明らかではないが以下の理由が考えられる。まず、電解液を電池内部に注入した後における外装体の熱シールにおいては、外装体の内部（すなわち収容部）の空気を抜いて熱シールする必要がある。そのため、真空シール機で仮封止を行って収容部の空気を抜いた後に、大気圧下で、通常のシール機を用いて再度熱シール（以下、本シールとも呼ぶ。）を行う。
　このとき、外装体の内部は低圧となっているため、収容部のスペースが小さくなり、熱融着性樹脂層の未融着部間の距離が狭くなる。収容部のスペースが狭くなっていることや熱融着性樹脂層の未融着部間の距離が短くなっていること等から、収容部側の外装体の形状は大きく変形している。そして、外装体の形状が変形している部分に、本シール時に熱融着性樹脂層から押し出される樹脂が流れ込み、変形している部分の押出し樹脂部の長さが長くなってしまったり、短くなってしまったりする。以上の理由から、外装体の内側と外側で差圧が生じている状態で、熱融着性樹脂層同士を熱融着すると押出し樹脂部の長さにバラツキが出やすくなると考えられる。
　なお、電解液を注入後に封止する一辺は、電極端子が露出していない側の一辺になる。
　本発明者は上記知見をもとに鋭意検討したところ、外装体の内側と外側で差圧が生じていない条件下で本シールをおこなうことにより、外装体の形状を変化させないように溶着でき、その結果、押出し樹脂部の長さのバラツキを抑制できることを見出した。
　すなわち、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００を得るためには、熱融着性樹脂層２１同士の熱融着を外装体の内側と外側で差圧が生じていない条件下で行うことが重要となる。
　また、本発明者の検討によれば、高温で、かつ、短時間の条件で、熱融着性樹脂層同士を熱融着すると、押出し樹脂部の収容部側の端部と、熱融着性樹脂層の収容部側の未融着部との間の角度θが鋭角になってしまうことを知見した。
　この理由は明らかではないが、以下の理由が考えられる。まず、熱融着性樹脂層同士を熱融着するとき、ヒーター部直下の接合部における熱融着性樹脂層が溶け出し比較的高温で横方向に押し出される。このとき、ヒーター部直下外の収容部近傍の熱融着性樹脂層は比較的低温であるため、押し出された高温の熱融着性樹脂層と、接触する低温の熱融着性樹脂層との間にはより大きな温度差が生まれる。その結果、押出し樹脂部の収容部側の端部と、熱融着性樹脂層の収容部側の未融着部との間の角度θが鋭角になりやすいと考えられる。
　本発明者は上記知見をもとに鋭意検討したところ、比較的低温で、かつ、長時間の条件で熱融着することにより、押出し樹脂部の温度と未融着部の温度との差を小さくすることができ、その結果、押出し樹脂部２９の収容部２５側の端部Ｘ２と、熱融着性樹脂層２１の収容部２５側の未融着部２２との間の角度θを鈍角にできることを見出した。
　すなわち、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００において、押出し樹脂部２９の収容部２５側の端部Ｘ２と、熱融着性樹脂層２１の収容部２５側の未融着部２２との間の角度θを鈍角にするためには、熱融着性樹脂層２１同士の熱融着を低温で、かつ、より長時間かけて行うことが重要となる。
　熱融着性樹脂層２１同士の熱融着をおこなう際の加熱温度は熱融着性樹脂層２１を構成する樹脂材料の融点によって異なるが、例えば、熱融着性樹脂層２１を構成する樹脂材料がポリプロピレンの場合、好ましくは１４０℃～１８５℃であり、より好ましくは１５０℃～１８０℃である。
　また、熱融着性樹脂層２１同士の熱融着をおこなう際の熱シール時間は、例えば、１０秒～５０秒、好ましくは１２秒～３０秒である。
（電極端子）
　本実施形態において、一対の電極端子３０（正極端子および負極端子）には公知の部材を用いることができる。正極端子には、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金で構成されたもの、負極端子には、例えば、銅や銅合金あるいはそれらにニッケルメッキを施したもの等を用いることができる。それぞれの端子は容器の外部に引き出されるが、それぞれの端子における外装体２０の周囲を熱溶着する部分に位置する箇所には熱融着性樹脂層２１をあらかじめ設ける。
　なお、図１においては、正極端子および負極端子は、外装体２０の異なる辺から引き出されているが、正極端子および負極端子は外装体２０の同一辺から引き出されていてもよい。
　以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
　なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
（実施例１）
＜正極層の作製＞
　正極活物質としてＬｉＭｎ２Ｏ４とＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１Ａｌ０．１Ｏ２を主成分とする複合酸化物、導電剤としてカーボンブラック、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いた。これらを有機溶媒に分散させ、スラリーを調製した。このスラリーを、正極集電体である厚さ２０μｍのアルミニウム箔に連続的に塗布・乾燥し、正極集電体の塗布部と塗布しない未塗布部とを備える正極ロールを作製した。
　この正極ロールを、正極端子と接続するためのタブとなる未塗布部を残して、正極タブを除いた寸法が縦２２４ｍｍ、横９６ｍｍとなるように打ち抜いて、正極とした。
＜負極層の作製＞
　負極活物質として人造黒鉛、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用いた。これらを有機溶媒に分散させ、スラリーを調製した。このスラリーを、負極集電体である厚さ１０μｍの銅箔に連続的に塗布・乾燥し、負極集電体の塗布部と塗布しない未塗布部とを備える負極ロールを作製した。
　この負極ロールを、負極端子と接続するためのタブとなる未塗布部を残して、負極タブを除いた寸法が縦２３０ｍｍ、横１００ｍｍになるように打ち抜いて、負極とした。
＜セパレータ＞
　セパレータとして、厚さ２５μｍである多孔性ポリプロピレンフィルムを用いた。
＜リチウムイオン電池の作製＞
　正極層と負極層とをセパレータを介して積層し、これに負極端子や正極端子を設け、電池本体を得た。次いで、エチレンカーボネートおよびジエチルカーボネートからなる溶媒に１ＭのＬｉＰＦ６を溶かした電解液と、得られた電池本体と、をラミネートフィルム（熱融着性樹脂層（ポリプロピレン樹脂層、融点：１４０℃、厚み：８０μｍ）とバリア層（アルミニウム箔、厚み：４０μｍ）を有する積層フィルム）からなる外装体に収容し、外装体の周縁部を熱融着することで、図１に示すラミネート型のリチウムイオン電池を得た。このリチウムイオン電池の電池容量は３０Ａｈ、正極を３０層、負極を３１層とした。
　ここで、電解液を注入した後に封止する外装体の一辺（電極端子が露出していない側の一辺）の熱融着は、減圧下で、１７５℃、１３秒間の条件でおこなった。
＜評価＞
（１）押出し樹脂部の長さの測定
　熱融着性樹脂層同士が直接接合した接合部を断面形状に一部切断し、その断面を断面研磨した。次いで、顕微鏡を用いて、押出し樹脂部の長さを測定した。
　ここで、リチウムイオン電池における電極端子が露出していない側の一辺（電解液を注入した後に封止する一辺）の中心部を含む２００ｍｍ間において２０ｍｍごとに押出し樹脂部の長さを合計１０点測定し、得られた１０点の押出し樹脂部の長さを用いて、押出し樹脂部の最大長さＬｍａｘ、押出し樹脂部の最小長さＬｍｉｎ、押出し樹脂部の長さＬの平均値および押出し樹脂部の長さＬの標準偏差をそれぞれ求めた。
　得られた評価結果を表１に示す。
（２）角度θの測定
　熱融着性樹脂層同士が直接接合した接合部を断面形状に一部切断し、その断面を断面研磨した。次いで、顕微鏡を用いて、押出し樹脂部の形状を観察し、押出し樹脂部の収容部側の端部Ｘ２と、熱融着性樹脂層の収容部側の未融着部との間の角度θを求めた。
　ここで、リチウムイオン電池における電極端子が露出していない側の一辺（電解液を注入した後に封止する一辺）の中心部を含む２００ｍｍ間において２０ｍｍごとに角度θを合計１０点測定し、得られた１０点の角度θの平均値を求めた。
　得られた評価結果を表１に示す。
（３）絶縁性
　絶縁抵抗計を用いて、ラミネート型のリチウムイオン電池の絶縁抵抗を測定した。ここで、ラミネート型のリチウムイオン電池の負極端子を絶縁抵抗計のマイナス端子に接続し、ラミネートフィルムのアルミニウム箔部分を絶縁抵抗計のプラス端子に接続し、外部印可電圧１００Ｖの条件で絶縁抵抗を測定した。
　次いで、以下の基準でリチウムイオン電池の絶縁性を評価した。
　○：リチウムイオン電池の絶縁抵抗が１０００ＭΩ以上
　×：リチウムイオン電池の絶縁抵抗が１０ＭΩ以上１０００ＭΩ未満
　××：リチウムイオン電池の絶縁抵抗が１０ＭΩ未満
　得られた評価結果を表１に示す。
（実施例２）
　電解液を注入した後に封止する外装体の一辺（電極端子が露出していない側の一辺）の熱融着を、減圧下で、１７５℃、１５秒間の条件でおこなった以外は実施例１と同様にしてリチウムイオン電池を作製し、実施例１と同様の評価をおこなった。
　得られた評価結果を表１に示す。
（実施例３）
　電解液を注入した後に封止する外装体の一辺（電極端子が露出していない側の一辺）の熱融着を、大気圧下で、１８０℃、１０秒間の条件でおこなった以外は実施例１と同様にしてリチウムイオン電池を作製し、実施例１と同様の評価をおこなった。
　得られた評価結果を表１に示す。
（実施例４）
　電解液を注入した後に封止する外装体の一辺（電極端子が露出していない側の一辺）の熱融着を、大気圧下で、１８０℃、１３秒間の条件でおこなった以外は実施例１と同様にしてリチウムイオン電池を作製し、実施例１と同様の評価をおこなった。
　得られた評価結果を表１に示す。
（比較例１）
　電解液を注入した後に封止する外装体の一辺（電極端子が露出していない側の一辺）の熱融着を、減圧下で１８０℃、３秒間の条件で仮シールをおこなった後に大気圧下で１７５℃、１３秒間の条件で最終シールをおこなう方法に変更した以外は実施例１と同様にしてリチウムイオン電池を作製し、実施例１と同様の評価をおこなった。
　得られた評価結果を表１に示す。
　なお、仮シールにおいて、熱融着性樹脂層はほとんど溶け出さないため押出し樹脂部は形成されず、仮シールのみでは接合が不十分であった。そのため最終シールもおこなった。
（比較例２）
　電解液を注入した後に封止する外装体の一辺（電極端子が露出していない側の一辺）の熱融着を、減圧下で１８０℃、３秒間の条件で仮シールをおこなった後に大気圧下で２１０℃、３秒間の条件で最終シールをおこなう方法に変更した以外は実施例１と同様にしてリチウムイオン電池を作製し、実施例１と同様の評価をおこなった。
　得られた評価結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から、押出し樹脂部の最大長さＬｍａｘと最小長さＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）が０．０ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内である実施例のリチウムイオン電池は絶縁抵抗が高く、絶縁性に優れていた。これに対し、押出し樹脂部の最大長さＬｍａｘと最小長さＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）が０．０ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲外である比較例のリチウムイオン電池は絶縁抵抗が低く、絶縁性に劣っていた。
　この出願は、２０１７年３月１０日に出願された日本出願特願２０１７－０４６０１０号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (5)

  1. 　正極層と、電解質層と、負極層と、がこの順に積層されることにより構成された発電素子を１つ以上含む電池本体と、
    　少なくとも熱融着性樹脂層とバリア層とを有し、かつ、前記電池本体を内部に封入した外装体と、
    　前記電池本体と電気的に接続され、かつ、少なくとも一部が前記外装体の外側に露出した一対の電極端子と、
    を備えるリチウムイオン電池であって、
    　前記外装体は、前記電池本体を収容する収容部と、前記収容部の周縁部に位置する前記熱融着性樹脂層同士が直接または前記電極端子を介して接合した接合部と、前記接合部における前記熱融着性樹脂層の一部が前記接合部から前記収容部側に押し出されて形成された押出し樹脂部と、を有し、
    　以下の条件により測定される前記押出し樹脂部の最大長さＬｍａｘと最小長さＬｍｉｎとの差（Ｌｍａｘ－Ｌｍｉｎ）が０．０ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であるリチウムイオン電池。
    ＜条件＞
    　当該リチウムイオン電池における前記電極端子が露出していない側の一辺の中心部を含む領域において前記押出し樹脂部の長さＬを合計１０点測定し、得られた１０点の長さのうち、最大の長さを前記最大長さＬｍａｘとし、最小の長さを前記最小長さＬｍｉｎとする。ここで、前記押出し樹脂部の長さＬは、前記接合部の前記収容部側の端部から前記押出し樹脂部の前記収容部側の端部までの長さであり、かつ、前記一辺に対して垂直方向の長さである。
  2. 　請求項１に記載のリチウムイオン電池において、
    　以下の条件により測定される前記押出し樹脂部の長さＬの標準偏差が０．２０ｍｍ以下であるリチウムイオン電池。
    ＜条件＞
    　当該リチウムイオン電池における前記電極端子が露出していない側の一辺の中心部を含む領域において前記押出し樹脂部の長さＬを合計１０点測定し、得られた１０点の前記押出し樹脂部の長さＬの標準偏差を算出する。ここで、前記押出し樹脂部の長さＬは、前記接合部の前記収容部側の端部から前記押出し樹脂部の前記収容部側の端部までの長さであり、かつ、前記一辺に対して垂直方向の長さである。
  3. 　請求項１または２に記載のリチウムイオン電池において、
    　前記押出し樹脂部の最大長さＬｍａｘが０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であるリチウムイオン電池。
  4. 　請求項１乃至３のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池において、
    　以下の条件により測定される、前記押出し樹脂部の前記収容部側の端部と、前記熱融着性樹脂層の前記収容部側の未融着部との間の角度の平均値が９０°以上であるリチウムイオン電池。
    ＜条件＞
    　当該リチウムイオン電池における前記電極端子が露出していない側の一辺の中心部を含む領域において前記押出し樹脂部の前記収容部側の端部と、前記熱融着性樹脂層の前記収容部側の未融着部との間の角度を合計１０点測定し、得られた１０点の前記角度の平均値を算出する。
  5. 　請求項１乃至４のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池において、
    　前記外装体が少なくとも前記熱融着性樹脂層と前記バリア層とを有する積層フィルムであるリチウムイオン電池。
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