特開 2023-68720 非水電解液電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023068720

(43)【公開日】2023-05-18

(54)【発明の名称】非水電解液電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/454 20210101AFI20230511BHJP

   H01M 50/403 20210101ALI20230511BHJP

   H01M 50/531 20210101ALI20230511BHJP

   H01M 10/0566 20100101ALI20230511BHJP

   H01M 6/16 20060101ALI20230511BHJP

   H01M 50/44 20210101ALI20230511BHJP

   H01M 50/489 20210101ALI20230511BHJP

   H01M 50/46 20210101ALI20230511BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALI20230511BHJP

   H01M 10/058 20100101ALI20230511BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20230511BHJP

   H01M 50/449 20210101ALI20230511BHJP

【ＦＩ】

H01M50/454

H01M50/403 C

H01M50/531

H01M10/0566

H01M6/16 D

H01M50/44

H01M50/489

H01M50/46

H01M10/0587

H01M10/058

H01M10/052

H01M50/449

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021179978

(22)【出願日】2021-11-04

(71)【出願人】

【識別番号】000237721

【氏名又は名称】ＦＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002918

【氏名又は名称】弁理士法人扶桑国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 隼輝

(72)【発明者】

【氏名】本池 紘一

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 翔

(72)【発明者】

【氏名】平田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】花村 玲

【テーマコード（参考）】

5H021

5H024

5H029

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H021AA06

5H021BB11

5H021CC02

5H021CC04

5H021EE02

5H021EE04

5H021EE08

5H021EE11

5H021HH01

5H021HH03

5H021HH10

5H024AA02

5H024AA03

5H024AA12

5H024BB14

5H024CC02

5H024CC12

5H024DD09

5H024DD11

5H024FF15

5H024FF16

5H024FF18

5H024HH13

5H024HH15

5H029AJ12

5H029AJ14

5H029AK03

5H029AL07

5H029AL11

5H029AM03

5H029AM05

5H029AM07

5H029BJ02

5H029BJ14

5H029CJ05

5H029DJ04

5H029DJ11

5H029DJ15

5H029EJ12

5H029HJ04

5H029HJ14

5H043AA04

5H043AA19

5H043BA07

5H043BA17

5H043BA19

5H043CA03

5H043CA12

5H043CB06

5H043EA11

5H043LA21E

(57)【要約】

【課題】安全性が高くセパレータ内の電解液不足の発生を抑制可能な非水電解液電池を提供する。
【解決手段】渦巻き状に巻回された状態で円筒形の電池缶に収納された電極体は、それぞれシート状の正極及び負極５と、正極または負極５の一方の電極（図２の例では負極５）を挟むセパレータ積層体６，７を有する。セパレータ積層体６，７は、それぞれ、長手方向の第１の辺に沿って設けられた溶着領域６ｃ，７ｃと、第１の辺に対向する長手方向の第２の辺に沿って設けられた溶着領域６ｄ，７ｄにて互いに溶着された２以上（図２の例では２）のセパレータ６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂを有する積層体であって、長手方向の、第１の辺に沿って設けられた溶着領域２０ａと第２の辺に沿って設けられた溶着領域２０ｂにて互いに溶着されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

渦巻き状に巻回された状態で円筒形の電池缶に収納された電極体を備え、
前記電極体は、
それぞれシート状の正極及び負極と、
それぞれ、長手方向の第１の辺に沿って設けられた第１の溶着領域と、前記第１の辺に対向する前記長手方向の第２の辺に沿って設けられた第２の溶着領域にて互いに溶着された２以上のセパレータを有する積層体であって、前記正極または前記負極の一方の電極を挟み、前記長手方向の、前記第１の辺に沿って設けられた第３の溶着領域と前記第２の辺に沿って設けられた第４の溶着領域にて互いに溶着された、第１セパレータ積層体及び第２セパレータ積層体と、
を有する非水電解液電池。

【請求項2】

前記第１の溶着領域と前記第３の溶着領域、及び前記第２の溶着領域と前記第４の溶着領域は、前記第１セパレータ積層体及び前記第２セパレータ積層体の短手方向に異なる位置に設けられている、請求項１に記載の非水電解液電池。

【請求項3】

前記一方の電極に電気的に接続されたタブを有し、
前記第１セパレータ積層体及び前記第２セパレータ積層体の前記長手方向には、前記第３の溶着領域または前記第４の溶着領域がない、第１の非溶着領域と第２の非溶着領域とが設けられており、
前記タブは、前記第１の非溶着領域を介して、前記第１セパレータ積層体と前記第２セパレータ積層体による貼り合わせ構造体の外部に取り出されている、
請求項１または２に記載の非水電解液電池。

【請求項4】

前記第３の溶着領域及び前記第４の溶着領域の前記長手方向の長さは、前記第１セパレータ積層体及び前記第２セパレータ積層体の前記長手方向の長さの４０％以上、８０％以下である、請求項１乃至３の何れか一項に記載の非水電解液電池。

【請求項5】

前記２以上のセパレータは、少なくとも微多孔性フィルムによる第１のセパレータと不織布による第２のセパレータとを有し、前記第２のセパレータの融点は前記第１のセパレータの融点よりも高い、請求項１乃至４の何れか一項に記載の非水電解液電池。

【請求項6】

前記第１のセパレータと前記第２のセパレータのうち、前記第１のセパレータが前記一方の電極に接している、請求項５に記載の非水電解液電池。

【請求項7】

前記負極は、リチウム金属またはリチウム合金を有しており、
前記一方の電極は、前記負極である、
請求項１乃至６の何れか一項に記載の非水電解液電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、非水電解液電池に関する。

【背景技術】

【0002】

非水電解液電池として、シート状の正極とシート状の負極とをシート状のセパレータを介して巻回した電極体を有するものがある。このような非水電解液電池は、正極と負極との対向面積を大きくしやすいため、大電流を使用する用途に適している。しかし、大電流で放電した際には、セパレータ内の電解液（非水電解液）が不足し、十分な電流が流せなくなる場合があった。

【0003】

従来、微多孔性フィルムに対して電解液をより多く保持し得る不織布を、微多孔性フィルムと重ね合せたセパレータを含む電池が提案されている（たとえば、特許文献１－５参照）。

【0004】

一方、非水電解液電池において、電池への衝撃や振動、異常な加熱などによってセパレータが正極と負極との隔離を保てない場合、短絡が発生し発熱や破裂に至る可能性がある。たとえば、リチウム（Ｌｉ）イオン二次電池やリチウム一次電池のセパレータとして用いられるポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）製の微多孔性フィルムは、加熱によって容易かつ大幅に収縮し短絡が発生する可能性や、衝撃や振動によって位置ずれが生じることで短絡が発生する可能性がある。

【0005】

従来、短絡の防止と電解液の吸液性を向上させるために、正極または負極のどちらか一方の極板の表裏に存在するセパレータ同士の両端を一定間隔でミシン目状に熱溶着しつつ捲回する捲回型電池が提案されている（例えば、特許文献６参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１９－１９２４０３号公報

【特許文献2】特開２００６－１３９９１８号公報

【特許文献3】特開２００９－２１７９３６号公報

【特許文献4】特開２００７－２５０４１４号公報

【特許文献5】特開平９－３０６５１３号公報

【特許文献6】特開２００４－１９９９２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従来の非水電解液電池には、安全性とセパレータ内の電解液不足について改善の余地がある。
１つの側面では、本発明は、安全性が高くセパレータ内の電解液不足の発生を抑制可能な非水電解液電池を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

１つの実施態様では、渦巻き状に巻回された状態で円筒形の電池缶に収納された電極体を備え、前記電極体は、それぞれシート状の正極及び負極と、それぞれ、長手方向の第１の辺に沿って設けられた第１の溶着領域と、前記第１の辺に対向する前記長手方向の第２の辺に沿って設けられた第２の溶着領域にて互いに溶着された２以上のセパレータを有する積層体であって、前記正極または前記負極の一方の電極を挟み、前記長手方向の、前記第１の辺に沿って設けられた第３の溶着領域と前記第２の辺に沿って設けられた第４の溶着領域にて互いに溶着された、第１セパレータ積層体及び第２セパレータ積層体と、を有する非水電解液電池が提供される。

【発明の効果】

【0009】

１つの側面では、本発明は、安全性が高くセパレータ内の電解液不足の発生を抑制可能な非水電解液電池を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施の形態の円筒形の非水電解液電池の一例を示す断面図である。

【図2】セパレータ積層体の一例を説明する斜視図である。

【図3】セパレータ積層体の２つのセパレータが溶着される溶着領域と、２つのセパレータ積層体が溶着される溶着領域とが短手方向において重なる場合を示す図である。

【図4】２種類の溶着領域の重なりの有無による特性差の評価結果を示す図である。

【図5】セパレータの数と溶着の有無による特性差の確認結果を示す図である。

【図6】２種類の溶着領域の長手方向の長さを変化させた例を示す図である。

【図7】２種類の溶着領域の長手方向の長さを変化させたときの吸液速度、放電容量及び自由落下試験結果を示す図である。

【図8】非溶着領域の使用例を示す図である。

【図9】変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施の形態の円筒形の非水電解液電池の一例を示す断面図である。
非水電解液電池１は、たとえば、リチウム金属やリチウム合金を負極活物質とし、二酸化マンガンや酸化銅などを正極活物質とするリチウム一次電池である。なお、非水電解液電池１は、黒鉛やシリコンなどを負極活物質とし、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ₂）などを正極活物質とするリチウム二次電池などであってもよい。

【0012】

非水電解液電池１は、渦巻き状に巻回された状態で有底の円筒形の電池缶２に非水電解液３と共に収納された電極体１０を備えている。電極体１０は、電池缶２の円筒軸２ａを巻き軸として巻回されている。

【0013】

電極体１０は、それぞれシート状の正極４及び負極５と、正極４と負極５の一方の電極（図１の例では負極５）を挟み、後述のように長手方向の２辺に沿って設けられた溶着領域にて互いに溶着されたセパレータ積層体６，７を有する。

【0014】

非水電解液３は、非水系溶媒に添加剤を加えたものである。非水系溶媒として、たとえば、プロピレンカーボネート（ＰＣ）と、エチレンカーボネート（ＥＣ）と、１，２－ジメトキシエタン（ＤＭＥ）を、重量比率で、ＰＣ：ＥＣ：ＤＭＥ＝１０：１０：８０で混合したものを用いることができる。添加剤として、たとえば、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３）、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ_４）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ_４）などの支持塩を用いることができる。

【0015】

正極４は、たとえば、正極合剤（たとえば、正極活物質と導電材とバインダを混合させたもの）を芯体に圧延し、所定の大きさに切断した後に乾燥させてシート状にしたものである。芯体として、たとえば、ラス板、平織り金網、エキスパンドメタル、金属箔などを用いることができる。芯体の材質として、正極電位に対する耐食性があるものであることが望ましい。そのような材質として、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４４４などがあるが、これらに限定されるものではない。

【0016】

負極５は、リチウム金属またはリチウム合金をシート状に成形したものである。リチウム合金として、たとえば、リチウム－アルミニウム（Ａｌ）合金、リチウム－マグネシウム（Ｍｇ）合金、リチウム－スズ（Ｓｎ）合金、リチウム－亜鉛（Ｚｎ）合金、リチウム－アンチモン（Ｓｂ）合金、リチウム－ケイ素（Ｓｉ）合金などを用いることができる。

【0017】

なお、負極５の表面にリチウムと合金化する金属を配置して、合金化層が形成されるようにしてもよい。たとえば、負極５の表面にアルミニウム箔を配置してリチウムと合金化されるようにしてもよい。また、負極５の表面に配置する金属は、合金化する元素であれば特に限定されるものではなく、たとえば、マグネシウム・スズ・亜鉛・ケイ素などを用いることができる。また、負極５の表面に配置するものは金属箔に限らず、板、粉末やそれを加工したものであってもよい。

【0018】

セパレータ積層体６，７の例については後述する（図２参照）。
非水電解液電池１は、さらに、封口板１１、負極端子１２、金属製のワッシャ１３、樹脂製のガスケット１４、正極タブ１５、負極タブ１６を有する。

【0019】

封口板１１は、中央に開口を有する円盤状部を有し、当該円盤状部の縁は上方に向かって屈曲している。負極端子１２とワッシャ１３とは、ガスケット１４を介してかしめられている。封口板１１の縁端と電池缶２の上部縁端とはレーザ溶接などにより溶接されている。これにより電池缶２の缶口が封口され電池缶２内が封止されている。

【0020】

負極５と負極端子１２の下面とは、負極タブ１６を介して電気的に接続されている。また、正極４と電池缶２の内面とは、正極タブ１５を介して電気的に接続されている。
図２は、セパレータ積層体の一例を説明する斜視図である。図２には、巻回される前のセパレータ積層体６，７の長手方向の一部が示されている。

【0021】

図２の例では、セパレータ積層体６は、２つのセパレータ６ａ，６ｂを有する積層体であり、セパレータ積層体７も、２つのセパレータ７ａ，７ｂを有する積層体である。なお、セパレータ積層体６，７は、それぞれ３つ以上のセパレータを有する積層体であってもよい。

【0022】

セパレータ６ａ，６ｂは、長手方向の第１の辺に沿って設けられた溶着領域６ｃと、第１の辺に対向する第２の辺に沿って設けられた溶着領域６ｄにより互いに溶着されている。セパレータ７ａ，７ｂも同様に、長手方向の第１の辺に沿って設けられた溶着領域７ｃと、第１の辺に対向する第２の辺に沿って設けられた溶着領域７ｄにより互いに溶着されている。

【0023】

また、セパレータ積層体６，７は、負極５を挟み、長手方向の、第１の辺に沿って設けられた溶着領域２０ａと、第１の辺に対向する第２の辺に沿って設けられた溶着領域２０ｂにより互いに溶着されている。

【0024】

溶着領域６ｃ，６ｄ，７ｃ，７ｄ，２０ａ，２０ｂは、何れも負極５の上面（及び下面）とは対向していない部分に設けられている。
たとえば、セパレータ６ａ，７ａは、ポリオレフィン製の微多孔性フィルムであり、セパレータ６ｂ，７ｂは、セパレータ６ａ，７ａの融点より高い、不織布（たとえば、シート状の樹脂製不織布（ポリプロピレン製不織布など））である。樹脂製不織布の例として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、セルロースなどがある。微多孔性フィルムは、より低温でシャットダウン性能があることが好ましい。

【0025】

溶着領域６ｃ，６ｄ，７ｃ，７ｄにおける溶着は予め行われ、その後、セパレータ積層体６，７により負極５を挟んだ状態で、溶着領域２０ａ，２０ｂにおける溶着が行われる。

【0026】

溶着方法として、超音波溶着が好適であるが、熱溶着などの方法を用いることもできる。なお、セパレータ積層体６，７の短手方向は、長手方向と比較してセパレータずれなどが生じにくいため溶着が行われていなくてもよい。より安全性を求める用途の場合は、セパレータ積層体６，７の短手方向に溶着が行われていてもよい。

【0027】

また、溶着領域２０ａ，２０ｂは、セパレータ積層体６，７の長手方向全長にわたって設けられていなくてもよい。図１に示したような負極タブ１６の取り出し用、巻きじわ軽減用の非溶着領域が設けられていてもよい（図８参照）。後述のように、適度に非溶着領域を設けると、巻きじわの軽減や、非水電解液３の吸液性（吸液速度）の向上が期待できる。なお、溶着領域６ｃ，６ｄ，７ｃ，７ｄについても、セパレータ積層体６，７の長手方向全長にわたって設けられていなくてもよい（図９参照）。

【0028】

上記のように、本実施の形態の非水電解液電池１によれば、正極４と負極５との間に介在するセパレータ数が２つ以上（図２の例では２つ）であるため、非水電解液３が保持される空間が、セパレータ数が１つの場合の当該空間よりも広がる。たとえば、セパレータ６ａ，６ｂ間の空間及びセパレータ７ａ，７ｂ間の空間においても非水電解液３が保持される。これにより、セパレータ内の電解液不足の発生を抑制でき、非水電解液電池１の大電流特性を維持できる。

【0029】

また、非水電解液電池１では、溶着領域６ｃ，６ｄで固定したセパレータ６ａ，６ｂによるセパレータ積層体６と、溶着領域７ｃ，７ｄで固定したセパレータ７ａ，７ｂによるセパレータ積層体７とで負極５が挟まれ、溶着領域２０ａ，２０ｂでセパレータ積層体６，７が溶着されている。これにより、急激な温度上昇によるセパレータ６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂの収縮や、衝撃や振動などによる位置ずれによる短絡の発生が抑制され、安全性を高めることができる。

【0030】

また、セパレータ積層体６，７が、微多孔性フィルムであるセパレータ６ａ，７ａよりも融点が高い不織布であるセパレータ６ｂ，７ｂを有することで、温度上昇によるセパレータ積層体６，７の収縮が抑制され、セパレータ積層体６，７の形状を維持できる。

【0031】

また、セパレータ６ｂ，７ｂよりも融点が低い微多孔性フィルムであるセパレータ６ａ，７ａが、負極５に接するように配置されているため、微多孔性フィルムが溶解することで、セパレータ積層体６，７同士の熱融着が行いやすくなり、生産性が向上する。

【0032】

また、溶着領域６ｃ，７ｃと溶着領域２０ａ、及び溶着領域６ｄ，７ｄと溶着領域２０ｂが、短手方向に異なる位置に設けられていることで、溶着が容易に行えるようになり、溶着の際にセパレータ積層体６，７に穴あきなどの不具合が生じることを抑制できる。

【0033】

（電池特性の評価結果）
以下、セパレータ６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂの種類や、溶着領域６ｃ，７ｃ，２０ａ，２０ｂの位置や形態を種々変更した場合の、非水電解液電池１の電池特性についての評価結果を示す。

【0034】

なお、評価に用いた非水電解液電池１は、直径１７ｍｍ、高さ３３．５ｍｍの円筒形のリチウム一次電池である。正極４は、電解二酸化マンガン（ＥＭＤ）、導電材（炭素（Ｃ））、フッ素系のバインダを質量比９０：５：５の割合で混合した正極合剤をラス芯体に圧延し、所定の大きさに切断した後に乾燥させてシート状にしたものである。また、負極５は、リチウムアルミニウム合金である。非水電解液３は、プロピレンカーボネートと、エチレンカーボネートと、１，２－ジメトキシエタンを、重量比率で、ＰＣ：ＥＣ：ＤＭＥ＝１０：１０：８０で混合したものに、支持塩として、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム支持塩を０．５Ｍ添加したものである。

【0035】

溶着領域６ｃ，７ｃ，２０ａ，２０ｂにおける溶着は、超音波溶着により行われた。
評価した電池特性は、放電容量と、自由落下試験において非水電解液電池１の電圧低下が起こるまでの自由落下回数と、非水電解液が溶着領域２０ａ，２０ｂを通過して浸透する際の、溶着領域２０ａ，２０ｂによる吸液速度である。

【0036】

放電容量の確認の際は、５６０Ωの抵抗が負荷として用いられた。自由落下試験は、ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）６００８６に規定されているＴｅｓｔ ＪにおけるＺ軸方向と同様の条件にて行われた。吸液速度の評価は、ＪＩＳ Ｌ １９０７／バイレック法により行われた。

【0037】

図３は、セパレータ積層体の２つのセパレータが溶着される溶着領域と、２つのセパレータ積層体が溶着される溶着領域とが短手方向において重なる場合を示す図である。図３には、溶着領域６ｃ，７ｃと溶着領域２０ａとが短手方向において重なっている例が示されている。なお、図３では、溶着領域６ｄ，７ｄ，２０ｂについては、図示が省略されている。

【0038】

図４は、２種類の溶着領域の重なりの有無による特性差の評価結果を示す図である。図４では、セパレータ積層体の２つのセパレータが溶着される溶着領域（図３の例では溶着領域６ｃ，７ｃ）と、２つのセパレータ積層体が溶着される溶着領域（図３の例では溶着領域２０ａ）である２種類の溶着領域が、短手方向において重なる（位置が同じ）場合を比較例１としている。また、上記のような２種類の溶着領域が短手方向において重ならない（位置が異なる）場合（図２に示したような場合）を実施例１としている。

【0039】

比較例１では、溶着領域２０ａ，２０ｂにおける溶着の際に、セパレータ積層体６，７に破れや穴あきが確認された。また、比較例１では、自由落下試験において非水電解液電池１の電圧低下が起こるまでの自由落下回数は、５００回であった。比較例１では、２種類の溶着領域が重なることで各溶着領域の形状が不安定になり、自由落下におけるセパレータ６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂの位置ずれにより内部短絡が生じ、電圧低下が起こりやすくなったものと考えられる。

【0040】

一方、実施例１では、溶着領域２０ａ，２０ｂにおける溶着の際に、セパレータ積層体６，７に破れや穴あきが確認されなかった。また、実施例１では、自由落下試験において非水電解液電池１の電圧低下が起こるまでの自由落下回数は、２９００回であった。実施例１では、溶着領域６ｃ，７ｃと溶着領域２０ａ、及び溶着領域６ｄ，７ｄと溶着領域２０ｂを、短手方向に異なる位置に設けることで、溶着が容易に行えるようになったため穴あきなどの不具合の発生が生じにくくなっているものと考えられる。このため、実施例１では内部短絡が起きにくく、高い安全性が得られていることがわかる。

【0041】

図５は、セパレータの数と溶着の有無による特性差の確認結果を示す図である。図５では、厚みが１５μｍ、融点が１２０℃のポリエチレン製の微多孔性フィルムであるセパレータ６ａ，７ａを用い、セパレータ６ｂ，７ｂを用いない場合を比較例２としている。また、比較例２と同じセパレータ６ａ，７ａを用い、厚みが３５μｍ、融点が１６５℃のポリプロピレン製の不織布であるセパレータ６ｂ，７ｂを用いるが、セパレータ６ａ，６ｂ及びセパレータ７ａ，７ｂをそれぞれ溶着により貼り合わせない場合を、比較例３としている。また、比較例２及び３と同じセパレータ６ａ，７ａを用い、比較例３と同じセパレータ６ｂ，７ｂを用い、セパレータ６ａ，６ｂ及びセパレータ７ａ，７ｂをそれぞれ溶着により貼り合わせた場合（図２に示したような場合）を実施例１としている。

【0042】

放電容量は、セパレータ６ｂ，７ｂを用いていない比較例２では１５５０ｍＡｈであるのに対して、セパレータ６ａ，７ａのみならずセパレータ６ｂ，７ｂを用いる比較例３及び実施例１では１７００ｍＡｈに増加している。これは、セパレータ６ａ，６ｂ間、セパレータ７ａ，７ｂ間の空間で非水電解液３が保持され、電解液不足が抑制されることによる効果であると考えられる。

【0043】

一方、自由落下試験において非水電解液電池１の電圧低下が起こるまでの自由落下回数は、比較例２及び比較例３では５００回であるのに対して、実施例１では２９００回であった。これは、セパレータ６ａ，６ｂ及びセパレータ７ａ，７ｂをそれぞれ溶着により貼り合わせたことによって、自由落下による衝撃や振動によるセパレータ６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂの位置ずれの発生が抑制されることによる効果であると考えられる。

【0044】

つまり、セパレータ６ａ，６ｂを溶着領域６ｃ，６ｄで、セパレータ７ａ，７ｂを溶着領域７ｃ，７ｄでそれぞれ溶着により貼り合わせたことで、高い安全性が得られていることがわかる。

【0045】

次に、２種類の溶着領域の長手方向の長さを変化させたときの電池特性の変化の評価結果を示す。
図６は、２種類の溶着領域の長手方向の長さを変化させた例を示す図である。

【0046】

図６では、溶着領域６ｃ，７ｃを減少させる（長手方向の長さを短くさせる）場合と、溶着領域２０ａを減少させる（長手方向の長さを短くさせる）場合が示されている。溶着領域２０ａを減少させる場合については、溶着領域２０ａの長手方向の長さが、セパレータ積層体６，７の長手方向の長さの４０％以上、８０％以下である場合と、２０％以下の場合の２例が示されている。

【0047】

なお、図６では、溶着領域６ｄ，７ｄ，２０ｂについては、図示が省略されているが、これらについても同様に長手方向の長さを変化させることができる。
図７は、２種類の溶着領域の長手方向の長さを変化させたときの吸液速度、放電容量及び自由落下試験結果を示す図である。

【0048】

図７には、セパレータ積層体６，７の長手方向に渡って設けられている溶着領域６ｃ，６ｄ，７ｃ，７ｄ，２０ａ，２０ｂの割合が異なる８例が示されている。なお、短手方向の溶着領域６ｃ，６ｄ，７ｃ，７ｄ，２０ａ，２０ｂの長さ（溶着幅）は、溶着装置に応じた一定の値である。

【0049】

上記割合は、長手方向に部分的に非溶着領域がある場合には、割合（％）＝（非溶着領域を除く溶着領域の部分の長手方向の合計長さ／セパレータ積層体６，７の長手方向の長さ）×１００である。

【0050】

比較例４では、溶着領域６ｃ，６ｄ，７ｃ，７ｄと溶着領域２０ａ，２０ｂの２種類の溶着領域についての上記割合が共に１００％である。実施例１～４、比較例５では、溶着領域６ｃ，６ｄ，７ｃ，７ｄについての上記割合は１００％であるが、溶着領域２０ａ，２０ｂについての上記割合は、実施例１については８０％、実施例２については６０％、実施例３については４０％、実施例４については２０％、比較例５については０％である。なお、溶着領域２０ａ，２０ｂにおいて、非溶着領域の位置は、短手方向において同じ位置に設けられている（図８参照）。比較例６、比較例７は、溶着領域２０ａ，２０ｂについての上記割合は１００％であるが、溶着領域６ｃ，６ｄ，７ｃ，７ｄについての上記割合は、比較例６については８０％、比較例７については４０％である。なお、溶着領域６ｃ，７ｃと溶着領域６ｄ，７ｄにおいて、非溶着領域の位置は、短手方向において同じ位置に設けられている。

【0051】

図７に示すように、吸液速度は、比較例４、比較例５、実施例１～４の比較から明らかなように、溶着領域２０ａ，２０ｂについての上記割合が減少するほど上がる。これは、非水電解液３が上記長手方向から浸透するため、上記割合が少ないほど浸透が速くなるためである。このように、吸液速度が速くなることで、製造工数を削減できる。

【0052】

ただし、溶着領域２０ａ，２０ｂについて上記割合が小さすぎる（たとえば、実施例４では２０％）と自由落下試験の結果が悪化するため、上記割合は４０％以上８０％以下であることが望ましい（図６参照）。

【0053】

一方、比較例４、比較例６、比較例７の比較から明らかなように、溶着領域６ｃ，６ｄ，７ｃ，７ｄについての上記割合が減少すると、吸液速度は変わらず、自由落下試験の結果は悪化する。このため、溶着領域６ｃ，６ｄ，７ｃ，７ｄについての上記割合は１００％であることが望ましい。ただ、溶着領域６ｃ，６ｄ，７ｃ，７ｄについての上記割合が１００％より小さく、溶着領域２０ａ，２０ｂについての上記割合も１００％より小さい場合は、吸液速度が向上する場合もある（図９参照）。

【0054】

なお、上記８例について放電容量の値は変わらなかった。
ところで、前述のように、溶着領域２０ａ，２０ｂがない非溶着領域は、図１に示したような負極タブ１６の取り出し用や、巻きじわ軽減用として用いることができる。

【0055】

図８は、非溶着領域の使用例を示す図である。
図８の例では、溶着領域２０ｂがない非溶着領域３０，３１が設けられており、負極５に電気的に接続された負極タブ１６が、非溶着領域３０を介して、セパレータ積層体６，７による貼り合わせ構造体の外部に取り出されている。

【0056】

一方、非溶着領域３１は、巻きじわを軽減させる機能を有する。
溶着領域２０ａ側についても、長手方向において非溶着領域３０と同じ位置に、非溶着領域３０と同じ長さの非溶着領域３２が設けられており、長手方向において非溶着領域３１と同じ位置に、非溶着領域３１と同じ長さの非溶着領域３３が設けられている。

【0057】

（変形例）
図９は、変形例を示す図である。
図９では、溶着領域６ｃ，７ｃと溶着領域２０ａが、それぞれ長手方向に周期的に設けられており、溶着領域６ｃ，７ｃと溶着領域２０ａの長手方向の長さが同じ場合と異なる場合、長手方向において溶着領域６ｃ，７ｃと、溶着領域２０ａが設けられる位相が同じ場合と異なる場合の組合せによる４つの変形例が示されている。

【0058】

これら４つの変形例について、図７に示したような吸液速度の確認と自由落下試験を行ったところ、自由落下試験の結果については４つの変形例の間で顕著な差異は見られなかった。

【0059】

一方、吸液速度については、溶着領域６ｃ，７ｃと、溶着領域２０ａの長手方向の長さが同じ場合で、長手方向において溶着領域６ｃ，７ｃと、溶着領域２０ａが設けられる位相が同じ場合（溶着領域６ｃ，７ｃについての非溶着領域と、溶着領域２０ａについての非溶着領域の長手方向の位置が同じ場合）が、最も速かった。その次に吸液速度が速かったのは、溶着領域２０ａの長手方向の長さが異なる、２つの変形例である。

【0060】

なお、図９では、溶着領域６ｄ，７ｄ，２０ｂについては、図示が省略されているが、これらについても上記と同様のことが言える。
以上、実施の形態に基づき、本発明の非水電解液電池の一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。

【0061】

たとえば、上記では、図２に示したように負極５がセパレータ積層体６，７に挟まれるものとして説明したが、正極４がセパレータ積層体６，７に挟まれるものであってもよい。その場合、図１の非水電解液電池１において、負極５が渦巻き状に巻回された状態で電池缶２に収納された電極体１０の最外周に位置する。そして、負極タブ１６の代わりに正極４に電気的に接続された正極タブが用いられ、正極タブ１５の代わりに負極５に電気的に接続された負極タブが用いられ、負極端子１２の代わりに正極端子が用いられる。

【符号の説明】

【0062】

１ 非水電解液電池
２ 電池缶
２ａ 円筒軸
３ 非水電解液
４ 正極
５ 負極
６，７ セパレータ積層体
６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ セパレータ
６ｃ，６ｄ，７ｃ，７ｄ，２０ａ，２０ｂ 溶着領域
１０ 電極体
１１ 封口板
１２ 負極端子
１３ ワッシャ
１４ ガスケット
１５ 正極タブ
１６ 負極タブ
３０～３３ 非溶着領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】