JP7320166B2

JP7320166B2 - 二次電池

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Publication number: JP7320166B2
Application number: JP2019046949A
Authority: JP
Inventors: 正嗣青谷
Original assignee: Panasonic Energy Co Ltd
Current assignee: Panasonic Energy Co Ltd
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2023-08-03
Anticipated expiration: 2039-03-14
Also published as: JP2020149881A

Description

本開示は、二次電池に関し、より詳しくは電極に貼着された絶縁テープを備える二次電池に関する。

従来、巻回型の電極体を備えた二次電池において、電極体を構成する電極に芯体表面が露出した露出部を設け、集電用のリードを当該露出部に接続した構造が知られている。リード及び露出部の表面は、合剤層が存在しない、低抵抗な金属の表面が露出した部分であるため、ここで内部短絡が発生すると、短絡箇所に大電流が流れて電池の発熱量が多くなる。そのため、リード及び露出部を覆うように絶縁テープを貼着し、かかる低抵抗な短絡の発生を防止している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８－２３４８５５号公報

ところで、二次電池では、電池が変形するような強い衝撃力が外部から加わった場合でも、発火を起こすような内部短絡を生じさせない高い安全性能が求められている。上記のように、リード及び露出部を覆う絶縁テープは低抵抗な短絡の発生を防止するが、リード及び絶縁テープはある程度の厚みを有するため、これらの厚みに起因して電極表面に段差が形成される。そして、電池が変形するような強い衝撃力が外部から加わったときに、段差が存在する部分でセパレータが破断して短絡が発生する場合がある。

本開示の目的は、電池が変形するような強い衝撃力が外部から加わった場合においても、内部短絡の発生を防止できる二次電池を提供することである。

本開示の一態様である二次電池は、正極と負極がセパレータを介して巻回された電極体を備える二次電池において、前記正極及び前記負極は、芯体と、前記芯体の表面に設けられた合剤層とを含み、前記正極及び前記負極の少なくとも一方には、前記芯体の表面が露出した露出部に接続されるリードと、前記リード及び前記露出部を覆う絶縁テープとが設けられる。前記絶縁テープは、基材と、前記基材の一方の面に設けられた接着層とを含み、前記基材の一方の面において、前記接着層は前記基材の幅方向両側に設けられ、前記リードと重なる前記基材の幅方向中央部には、前記接着層が存在しない領域が前記リードの幅以上の幅で形成されている。

本開示の一態様である二次電池によれば、電池が変形するような強い衝撃力が外部から加わった場合においても、内部短絡の発生を防止できる。

実施形態の一例である非水電解質二次電池の断面図である。実施形態の一例である正極の一部を示す図である。実施形態の一例である絶縁テープを示す図である。図２中のＡＡ線断面の一部を示す図である。

上述のように、二次電池において内部短絡の発生を防止することは重要な課題である。本発明者は、リードと重なるテープの幅方向中央部に接着層が存在しない領域（リードの幅≦当該領域の幅）を形成した絶縁テープを用いることで、電池が変形するような強い衝撃力が外部から加わった場合においても、内部短絡の発生が高度に抑制されることを見出した。この絶縁テープはリードと重なる部分の厚みが薄くなっているため、リード及び絶縁テープの厚みに起因して正極の表面に形成される段差を小さくすることができる。この絶縁テープを用いることで段差の影響を緩和され、段差が形成された部分でセパレータが破断して短絡が生じることが防止されると考えられる。

以下、本開示の実施形態の一例について詳細に説明する。実施形態の説明で参照する図面は模式的に記載されたものであるから、各構成要素の寸法比率等は以下の説明を参酌して判断されるべきである。

本実施形態では、巻回型の電極体が有底円筒形状の外装缶に収容された二次電池を例示するが、外装体は円筒形の外装缶に限定されず、例えば角形の外装缶であってもよく、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、電極体の外周面に形成される負極の芯体露出部が外装缶の内面に接触して負極と外装缶が電気的に接続された構造を例示するが、電極体の外周面と外装缶の内面は電気的に接続されていなくてもよい。

図１は、実施形態の一例である二次電池１０の断面図である。図１に例示するように、二次電池１０は、電極体１４と、電解質（図示せず）と、電極体１４及び電解質を収容する外装缶１６とを備える。電極体１４は、正極１１、負極１２、及びセパレータ１３を有し、正極１１と負極１２がセパレータ１３を介して渦巻き状に巻回された巻回構造を有する。外装缶１６は、軸方向一方側が開口した有底円筒形状の金属製容器であって、外装缶１６の開口は封口体１７によって塞がれている。以下では、説明の便宜上、二次電池１０の封口体１７側を上、外装缶１６の底部側を下とする。

電解質には、例えば非水電解質が用いられる。非水電解質は、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。なお、非水電解質は液体電解質に限定されず、固体電解質であってもよい。電解質塩には、例えばＬｉＰＦ_６等のリチウム塩が使用される。電解質の種類は特に限定されず、水系電解質であってもよい。

電極体１４を構成する正極１１、負極１２、及びセパレータ１３は、いずれも帯状の長尺体であって、渦巻状に巻回されることで電極体１４の径方向に交互に積層される。正極１１は、正極芯体３０と、正極芯体３０の表面に設けられた正極合剤層３１とを有する。同様に、負極１２は、負極芯体４０と、負極芯体４０の表面に設けられた負極合剤層４１とを有する。二次電池１０は、電極体１４の上下にそれぞれ配置された絶縁板１８，１９を備える。

電極体１４の外周面には、負極１２が配置され、負極芯体４０の表面が露出した露出部４２が形成されている。露出部４２は、電極体１４の外周面の一部に形成されてもよいが、好ましくは外周面の全域に形成される。露出部４２は、電極体１４の外側を向いた負極芯体４０の片面（外面）のみに形成されてもよく、負極芯体４０の両面に形成されてもよい。露出部４２は、例えば電極体１４の外周面に位置する負極芯体４０の長手方向一端から電極体１４の周長の１周～２周分程度の長さの範囲に形成される。

二次電池１０では、負極１２の露出部４２が外装缶１６の内面に接触して、負極１２と外装缶１６が電気的に接続されている。本実施形態では、封口体１７が正極外部端子となり、外装缶１６が負極外部端子となる。正極１１に取り付けられた正極リード２０は、絶縁板１８の貫通孔を通って封口体１７側に延び、封口体１７の底板である内部端子板２３の下面に溶接等で接続される。負極１２には、負極リードが接続されていなくてもよく、電極体１４の巻芯側に位置する負極１２の長手方向他端部に露出部を形成し、外装缶１６の底部内面に溶接等で接続される負極リードが当該露出部に取り付けられていてもよい。

外装缶１６と封口体１７の間にはガスケット２８が設けられ、電池内部の密閉性が確保される。外装缶１６には、側面部の一部が内側に張り出した、封口体１７を支持する溝入部２１が形成されている。溝入部２１は、外装缶１６の周方向に沿って環状に形成されることが好ましく、その上面で封口体１７を支持する。封口体１７は、溝入部２１と、封口体１７に対して加締められた外装缶１６の開口端部とにより、外装缶１６の上部に固定される。

封口体１７は、電極体１４側から順に、内部端子板２３、下弁体２４、絶縁部材２５、上弁体２６、及びキャップ２７が積層された構造を有する。封口体１７を構成する各部材は、例えば円盤状又はリング状を呈し、絶縁部材２５を除く各部材は互いに電気的に接続されている。下弁体２４と上弁体２６は各々の中央部で互いに接続され、各々の周縁部の間には絶縁部材２５が介在している。異常発熱で電池の内圧が上昇すると、下弁体２４が上弁体２６をキャップ２７側に押し上げるように変形して破断し、下弁体２４と上弁体２６の間の電流経路が遮断される。更に内圧が上昇すると、上弁体２６が破断し、キャップ２７の通気孔からガスが排出される。

以下、図２～図４を更に参照しながら、電極体１４を構成する正極１１、負極１２、及びセパレータ１３について、特に正極１１及び正極１１に貼着される絶縁テープ５０について詳説する。図２は正極１１の正面図、図４は図２中のＡＡ線断面の一部を示す図である。図３は、絶縁テープ５０の平面図及び背面図である。

［正極］
正極１１は、上述の通り、正極芯体３０と、正極芯体３０の表面に設けられた正極合剤層３１とを有する。正極芯体３０には、アルミニウムなど正極１１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。正極合剤層３１は、正極活物質、導電剤、及び結着剤を含み、正極リード２０が接続される部分である露出部３２を除く正極芯体３０の両面に設けられることが好ましい。正極合剤層３１の厚みは、正極芯体３０の片側で、例えば５０μｍ～１５０μｍである。正極１１は、例えば正極芯体３０の表面に正極活物質、導電剤、及び結着剤等を含む正極合剤スラリーを塗布し、塗膜を乾燥させた後、圧縮して正極合剤層３１を正極芯体３０の両面に形成することにより作製できる。

正極活物質は、リチウム含有遷移金属複合酸化物を主成分として構成される。リチウム含有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。好適なリチウム含有遷移金属複合酸化物の一例は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎの少なくとも１種を含有する複合酸化物である。具体例としては、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎを含有するリチウム含有遷移金属複合酸化物、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌを含有するリチウム含有遷移金属複合酸化物が挙げられる。

正極合剤層３１に含まれる導電剤としては、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。正極合剤層３１に含まれる結着剤としては、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。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）等が併用されてもよい。

図２に例示するように、正極１１には、正極芯体３０の表面が露出した露出部３２に接続される正極リード２０と、正極リード２０及び露出部３２を覆う絶縁テープ５０とが設けられている。露出部３２は、正極芯体３０の表面が正極合剤層３１に覆われずに露出した部分であって、正極１１の厚み方向に重なって正極１１の両面にそれぞれ形成される。本実施形態では、正極１１の長手方向中央部に露出部３２が形成されており、正極リード２０及び絶縁テープ５０が正極１１の長手方向中央部に配置されている。また、露出部３２は、正極１１の短手方向全長にわたって、正極リード２０の幅Ｗよりも広い幅で形成されている。露出部３２は、正極１１の短手方向に長い正面視長方形状を有する。

正極リード２０は、一般的に、正極芯体３０及び正極合剤層３１よりも厚みのある帯状の導電部材である。正極リード２０は、例えば５０μｍ～５００μｍの厚みと、３ｍｍ～４ｍｍの幅Ｗを有する。正極リード２０の構成材料は特に限定されないが、好ましくはアルミニウムを主成分とする金属で構成される。正極リード２０は、正極１１の両面に形成された２つの露出部３２のうちの一方に溶接等により接続される。正極リード２０の一部は、正極芯体３０の上端から延出して、封口体１７の内部端子板２３に接続される。

絶縁テープ５０は、正極リード２０が取り付けられる正極１１の一方の面（以下、「第１面」とする）に加えて、正極１１の他方の面（以下、「第２面」とする）にも露出部３２を覆うように貼着されることが好ましい。即ち、正極１１に形成された２つの露出部３２は、いずれも絶縁テープ５０によって覆われる。２枚の絶縁テープ５０は互いに接合されていてもよい。なお、正極１１の第２面に貼着される絶縁テープには、従来公知のテープを用いてもよい。

絶縁テープ５０は、正極リード２０及び露出部３２よりも幅広の正面視長方形状（短冊状）を有する。絶縁テープ５０は、正極リード２０のうち、露出部３２上に位置する部分の全体を覆った状態で、正極１１の第１面に貼着されることが好ましい。また、絶縁テープ５０は、例えば、２つの露出部３２の全体を覆って正極１１の第１面及び第２面にそれぞれ貼着される。絶縁テープ５０は、その長手方向が正極１１の短手方向に沿うように、幅方向が正極１１の長手方向に沿うように貼着される。

絶縁テープ５０は、正極リード２０の正極芯体３０の上端から延出した延出部にわたって貼着されることが好ましい。正極リード２０の延出部の一部はセパレータ１３を介して負極１２と対向するため、セパレータ１３が損傷したときに低抵抗な短絡の発生が懸念される。ゆえに、当該部分にも絶縁テープ５０が貼着される。また、絶縁テープ５０は、露出部３２の全体を確実に覆うことができるように、露出部３２よりも大きな寸法を有し、露出部３２の両側に形成される正極合剤層３１の一部を覆うと共に、正極１１の短手方向両側にはみ出した状態で貼着される。

図３及び図４に例示するように、絶縁テープ５０は、基材５１と、基材５１の一方の面（以下、「裏面」とする）に設けられた接着層５２とを有する。絶縁テープ５０の厚みは特に限定されないが、一例としては２０μｍ～７０μｍである。基材５１の厚みは、一般的に接着層５２よりも厚く、例えば１０μｍ～４５μｍである。接着層５２の厚みは、例えば５μｍ～３０μｍである。基材５１には、本開示の目的を損なわない範囲で接着層５２以外の層が設けられていてもよい。

基材５１は、絶縁性、耐電解液性等を有する樹脂を主成分として構成される。基材５１を構成する好適な樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン、ポリイミド（ＰＩ）、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリアミドイミドなどが例示できる。中でも、機械的強度（突き刺し強度）が高いポリイミドが特に好ましい。基材５１には、例えばポリイミドで構成される樹脂フィルムを用いることができる。基材５１は、アルミナ、チタニア等のフィラーを含んでいてもよい。

接着層５２は、正極１１に対する接着性をテープに付与するための層である。接着層５２は、例えば基材５１の裏面に接着剤を塗工して形成される。接着層５２は、絶縁性、耐電解液性等に優れた接着剤を用いて構成されることが好ましい。接着層５２を構成する接着剤は、ホットメルト型又は熱硬化型であってもよいが、生産性等の観点から、室温で粘着性を有するものが好ましい。接着層５２を構成する接着剤の一例は、アクリル系接着剤、合成ゴム系接着剤である。

絶縁テープ５０は、接着層５２によって、露出部３２の両側に形成された正極合剤層３１の表面に貼着される。基材５１の裏面において、接着層５２は基材５１の幅方向両側に設けられ、正極リード２０と重なる基材５１の幅方向中央部には接着層５２が存在しない領域５３が正極リード２０の幅Ｗ以上の幅Ｗ２で形成されている。絶縁テープ５０は、領域５３が正極リード２０と重なり、正極リード２０の表面に当接した状態で正極１１の第１面に貼着される。即ち、絶縁テープ５０は正極リード２０に貼着されない。なお、絶縁テープ５０は露出部３２に貼着されていてもよい。

絶縁テープ５０は、正極リード２０と重なる幅方向中央部に接着層５２を有さないため、幅方向中央部で厚みが薄くなっており、正極リード２０及び絶縁テープ５０の厚みに起因して正極１１の第１面に形成される段差を小さくすることができる。即ち、絶縁テープ５０を用いることで段差が緩和される。ゆえに、電池の外部から強い衝撃力が加わった場合であっても、段差が形成された部分でセパレータ１３が破断して短絡が生じることを防止できる。

絶縁テープ５０では、上述のように、基材５１の幅方向両側のみに接着層５２が設けられる。このため、接着層５２が設けられない領域５３が存在する絶縁テープ５０の幅方向中央部には、接着層５２によって挟まれた溝状の凹部が形成される。接着層５２は、例えば基材５１の長手方向全長にわたって、基材５１の幅方向両端から、それぞれ同じ幅で設けられる。この場合、溝状の凹部は、絶縁テープ５０の長手方向全長にわたって一定の幅で形成される。

絶縁テープ５０の幅Ｗ１は、例えば正極リード２０の幅Ｗの２倍～３倍であり、一例としては５ｍｍ～１０ｍｍである。領域５３（溝状の凹部）の幅Ｗ２は、正極リード２０の幅Ｗの１倍以上であり、好ましくは１．０５倍～１．５０倍、より好ましくは１．１０倍～１．２０倍である。この場合、正極１１に対する絶縁テープ５０の良好な接着力を確保しながら、接着層５２が正極リード２０と重ならないように絶縁テープ５０を配置できる。絶縁テープ５０は、正極リード２０が当該凹部に嵌るように貼着されている。

［負極］
負極１２は、上述の通り、負極芯体４０と、負極芯体４０の表面に設けられた負極合剤層４１とを有する。また、負極１２には、電極体１４の外周面に対応する部分に、負極芯体４０の表面が露出した露出部４２が形成されている。負極芯体４０には、銅など負極１２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。負極合剤層４１は、負極活物質及び結着剤を含み、例えば負極リードが接続される部分及び露出部４２を除く負極芯体４０の両面に設けられることが好ましい。負極合剤層４１の厚みは、負極芯体４０の片側で、例えば５０μｍ～１５０μｍである。負極１２は、例えば負極芯体４０の表面に負極活物質、及び結着剤等を含む負極合剤スラリーを塗布し、塗膜を乾燥させた後、圧縮して負極合剤層４１を負極芯体４０の両面に形成することにより作製できる。

負極合剤層４１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。

負極合剤層４１に含まれる結着剤には、正極１１の場合と同様に、フッ素樹脂、ＰＡＮ、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂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、負極合剤層４１は、更に、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。

なお、正極１１及び負極１２に、又は負極１２のみに、リードを覆う絶縁テープ５０が設けられていてもよい。負極リードが設けられる場合、負極リードと重なる基材５１の幅方向中央部には、接着層５２が存在しない領域５３が負極リードの幅以上の幅で形成される。絶縁テープ５０の領域５３が形成された部分は、接着層５２によって挟まれた溝状の凹部となる。絶縁テープ５０は、負極リードが当該凹部に嵌るように貼着される。

［セパレータ］
セパレータ１３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。多孔性シートの具体例としては、微多孔薄膜、織布、不織布等が挙げられる。セパレータ１３の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂、セルロースなどが好適である。セパレータ１３は、単層構造、積層構造のいずれであってもよい。セパレータ１３の表面には、耐熱層などが形成されていてもよい。

以下、実施例により本開示を更に説明するが、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、一般式ＬｉＮｉ_０．８８Ｃｏ_０．０９Ａｌ_０．０３Ｏ_２で表されるリチウム含有遷移金属複合酸化物を用いた。１００質量部の正極活物質と、１質量部のアセチレンブラックと、０．９質量部のポリフッ化ビニリデンとを混合し、分散媒としてＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）を用いて、正極合剤スラリーを調製した。次に、当該正極合剤スラリーを厚みが１５μｍのアルミニウム箔からなる正極芯体の両面に塗布し、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剤層が形成された正極（厚み０．１４４ｍｍ、幅６２．６ｍｍ、長さ８６１ｍｍ）を作製した。なお、正極の長手方向中央部に芯体表面が露出した露出部を設け、当該露出部に幅３．５ｍｍの正極リードを溶接した。

［絶縁テープの貼着］
絶縁テープとして、ポリイミド製の基材と、基材の裏面に設けられた、室温で粘着性を有する接着層とを含む粘着テープを用いた。接着層は基材の幅方向両側のみに設けられ、基材の幅方向中央部には接着層が存在しない領域（凹部）が３．５ｍｍの幅で形成されている。正極の正極リードが溶接された面に対して、正極リード及び露出部が覆われ、且つ正極リードがテープの裏面に形成された凹部に嵌るようにして、絶縁テープを貼着した。

［負極の作製］
負極活物質として、９５質量部の黒鉛粉末、及び５質量部のＳｉＯ_ｘで表されるシリコン酸化物の混合粉末を用いた。１００質量部の負極活物質と、１質量部のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）と、１質量部のスチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）とを混合し、分散媒として水を用いて、負極合剤スラリーを調製した。次に、当該負極合剤スラリーを銅箔からなる負極芯体の両面に塗布し、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剤層が形成された負極（厚み０．１６０ｍｍ、幅６４．２ｍｍ、長さ９５９ｍｍ）を作製した。なお、負極の長手方向両端部に芯体表面が露出した露出部を設け、一方の露出部に負極リードを溶接した。

［非水電解液の調製］
エチレンカーボネート（ＥＣ）と、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とを、１：３の体積比で混合した非水溶媒に、ビニレンカーボネート（ＶＣ）を５質量％の濃度で添加し、ＬｉＰＦ_６を１．５ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解して、非水電解液を調製した。

［電池の作製］
上記正極と上記負極を、ポリエチレン製のセパレータを介して渦巻状に巻回することにより、巻回型の電極体を作製した。このとき、正極合剤層がセパレータを介して負極合剤層と対向するように、また負極の露出部（負極リードが存在しない露出部）が電極体の外周面を構成するように、各電極及びセパレータを巻回した。電極体の上下に絶縁板をそれぞれ配置した後、負極リードを有底円筒形状の外装缶の底部内面に溶接し、正極リードを封口体の内部端子板に溶接して、電極体を外装缶内に収容した。その後、外装缶内に非水電解液を減圧方式で注入し、ガスケットを介して外装缶の開口を封口体で封止することにより、円筒形の非水電解質二次電池（容量４６００ｍＡｈ）を作製した。

＜実施例２＞
絶縁テープの凹部の幅を３．７ｍｍ（正極リードの幅の１．０５７倍）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして円筒形の非水電解質二次電池を作製した。

＜実施例３＞
絶縁テープの凹部の幅を４．０ｍｍ（正極リードの幅の１．１４３倍）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして円筒形の非水電解質二次電池を作製した。

＜比較例１＞
絶縁テープの裏面全体に接着層を設けて凹部を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして円筒形の非水電解質二次電池を作製した。

＜比較例２＞
絶縁テープの凹部の幅を３．０ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同様にして円筒形の非水電解質二次電池を作製した。

［インパクト試験］
実施例及び比較例の各電池について、電池を横切るように直径１５．８ｍｍの丸棒を高さ方向中央に配置し、丸棒の鉛直上方６１±２．５ｃｍの高さから、質量９．１ｋｇの錘を落下させて電池に衝撃を加えた。インパクト試験後の各電池について、内部短絡の有無を確認した結果を表１に示す。

表１に示すように、インパクト試験において、比較例の電池では内部短絡が確認されたのに対して、実施例の電池では内部短絡が確認されなかった。即ち、リードと重なるテープ基材の幅方向中央部に接着層が存在しない領域がリードの幅以上の幅で形成された絶縁テープを用いることにより、電池が変形するような強い衝撃力が外部から加わった場合においても、内部短絡の発生を防止できる。

１０二次電池、１１正極、１２負極、１３セパレータ、１４電極体、１６外装缶、１７封口体、１８，１９絶縁板、２０正極リード、２１溝入部、２３内部端子板、２４下弁体、２５絶縁部材、２６上弁体、２７キャップ、２８ガスケット、３０正極芯体、３１正極合剤層、３２，４２露出部、４０負極芯体、４１負極合剤層、５０絶縁テープ、５１基材、５２接着層、５３領域

Claims

正極と負極がセパレータを介して巻回された電極体を備える二次電池において、
前記正極及び前記負極は、芯体と、前記芯体の表面に設けられた合剤層とを含み、
前記正極及び前記負極の少なくとも一方には、前記芯体の表面が露出した露出部に接続されるリードと、前記リード及び前記露出部を覆う絶縁テープとが設けられ、
前記絶縁テープは、基材と、前記基材の一方の面に設けられた接着層とを含み、
前記基材の一方の面において、前記接着層は前記基材の幅方向両側に設けられ、前記リードと重なる前記基材の幅方向中央部には、前記接着層が存在しない領域が前記リードの幅の１．０５倍～１．５０倍の幅で形成されている、二次電池。
前記絶縁テープは、前記正極に貼着されている、請求項１に記載の二次電池。
前記露出部は、前記正極の長手方向中央部に形成されている、請求項２に記載の二次電池。