特許 7445931 非水電解質二次電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-29

(45)【発行日】2024-03-08

(54)【発明の名称】非水電解質二次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/0587 20100101AFI20240301BHJP

   H01M 4/485 20100101ALI20240301BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20240301BHJP

   H01M 50/46 20210101ALI20240301BHJP

   H01M 50/489 20210101ALI20240301BHJP

【ＦＩ】

H01M10/0587

H01M4/485

H01M10/052

H01M50/46

H01M50/489

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021502180

(86)(22)【出願日】2020-02-21

(86)【国際出願番号】 JP2020007018

(87)【国際公開番号】W WO2020175359

(87)【国際公開日】2020-09-03

【審査請求日】2022-12-06

(31)【優先権主張番号】P 2019035250

(32)【優先日】2019-02-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】埜渡 夕有子

(72)【発明者】

【氏名】貝塚 篤史

(72)【発明者】

【氏名】杉井 紀子

【審査官】高木 康晴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－６１８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－３３２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２２７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００３／０６３２６９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０５８７

Ｈ０１Ｍ ４／４８５

Ｈ０１Ｍ １０／０５２

Ｈ０１Ｍ ５０／４６

Ｈ０１Ｍ ５０／４８９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極と負極とが、第１のセパレータ及び第２のセパレータを介して巻回された巻回形の電極体と、
前記電極体を収容する電池ケースとを備え、
前記第１のセパレータは前記正極の巻外側に設けられ、
前記第２のセパレータは前記正極の巻内側に設けられ、
前記第２のセパレータの突き刺し強度は前記第１のセパレータの突き刺し強度よりも高い、非水電解質二次電池。

【請求項2】

前記第１のセパレータは、突き刺し強度が３．０Ｎ以上３．９Ｎ未満で、巻回軸方向の伸び率が１８５％以上２６０％以下であり、
前記第２のセパレータは、突き刺し強度が３．９Ｎ以上６．０Ｎ以下で、巻回軸方向の伸び率が１７０％以上２４０％以下である、請求項１に記載の非水電解質二次電池。

【請求項3】

前記正極は少なくとも一方の表面に正極活物質を含む正極活物質層を有し、
前記正極活物質はリチウム含有複合酸化物である、請求項１又は２に記載の非水電解質二次電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、非水電解質二次電池に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、帯状の正極及び負極をセパレータを介して巻回した巻回形の電極体を金属製の電池ケースに収容した非水電解質二次電池が広く利用されている。特許文献１には、所定の引張り破断強度を満たすセパレータを使用することによって、充電状態において外部からの衝撃による電池の熱暴走を抑制した非水電解質二次電池が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－１３９８６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、非水電解質二次電池では、正極と負極の間の電気的な絶縁性を確保することは重要な課題である。正極と負極の間の絶縁性は、例えば、電解液が含浸する前の電極体に高電圧を印加し、正極と負極の間に流れる漏れ電流を測定する耐圧試験により評価される。耐圧試験は非水電解質二次電池の製造工程において、正極と負極の間の絶縁性が十分でない不良品を排出するために行われる。したがって、正極と負極の絶縁性の確保は、製造工程における不良率の削減につながる。特許文献１に開示された技術は、このような正極と負極の間の絶縁性ついては考慮しておらず、未だ改良の余地がある。

【0005】

本開示の目的は、正極と負極の間の絶縁性を高めるとともに、充電状態において外部からの衝撃による電池の熱暴走を抑制することができる非水電解質二次電池を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様である非水電解質二次電池は、正極と負極とが、第１のセパレータ及び第２のセパレータを介して巻回された巻回形の電極体を備え、第１のセパレータは正極の巻外側に設けられ、第２のセパレータは正極の巻内側に設けられ、第２のセパレータの突き刺し強度は第１のセパレータの突き刺し強度よりも高いことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本開示に係る非水電解質二次電池によれば、正極と負極の間の絶縁性を高めるとともに、充電状態において外部からの衝撃による電池の熱暴走を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態の一例である非水電解質二次電池の縦方向断面図である。

【図2】図２は、図１に示した非水電解質二次電池の巻回形の電極体の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下では、図面を参照しながら、本開示に係る非水電解質二次電池の実施形態の一例について詳細に説明する。以下の説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本開示の理解を容易にするための例示であって、非水電解質二次電池の仕様に合わせて適宜変更することができる。また、以下の説明において、複数の実施形態、変形例が含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。

【0010】

図１は、実施形態の一例である非水電解質二次電池１０の縦方向断面図である。図１に例示するように、非水電解質二次電池１０は、電極体１４及び非水電解質（図示せず）が電池ケース１５に収容されている。非水電解質の非水溶媒（有機溶媒）としては、カーボネート類、ラクトン類、エーテル類、ケトン類、エステル類等を用いることができ、これらの溶媒の２種以上を混合して用いることができる。例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネート、環状カーボネートと鎖状カーボネートの混合溶媒等を用いることができる。非水電解質の電解質塩としては、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３等及びこれらの混合物を用いることができる。非水溶媒に対する電解質塩の溶解量は、例えば０．５～２．０ｍｏｌ／Ｌとすることができる。

【0011】

外装体１６と封口体１７によって、電池ケース１５が構成されている。電極体１４の上下には、絶縁板１８，１９がそれぞれ設けられる。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の底板であるフィルタ２３の下面に溶接される。非水電解質二次電池１０では、フィルタ２３と電気的に接続された封口体１７の天板であるキャップ２７が正極端子となる。他方、負極リード２１は絶縁板１９の貫通孔を通って、外装体１６の底部側に延び、外装体１６の底部内面に溶接される。非水電解質二次電池１０では、外装体１６が負極端子となる。負極リード２１が巻外端近傍に設置されている場合は、負極リード２１は絶縁板１８の外側を通って、電池ケース１５の底部側に延び、電池ケース１５の底部内面に溶接される。

【0012】

外装体１６は、有底円筒形状の金属製容器である。外装体１６と封口体１７の間にはガスケット２８が設けられ、電池ケース内の密閉性が確保されている。外装体１６は、例えば側面部を外側からプレスして形成された、封口体１７を支持する張り出し部２２を有する。張り出し部２２は、外装体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。

【0013】

封口体１７は、電極体１４側から順に積層された、フィルタ２３、下弁体２４、絶縁部材２５、上弁体２６、及びキャップ２７を有する。封口体１７を構成する各部材は、例えば円板形状又はリング形状を有し、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と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、例えば、下弁体２４が破断し、これにより上弁体２６がキャップ２７側に膨れて下弁体２４から離れることにより両者の電気的接続が遮断される。さらに内圧が上昇すると、上弁体２６が破断し、キャップ２７の開口部からガスが排出される。

【0014】

以下、図２を参照しながら、電極体１４について詳しく説明する。図２は、図１に示した非水電解質二次電池１０の巻回形の電極体１４の斜視図である。電極体１４は、正極１１と負極１２とが、第１のセパレータ１３ａ及び第２のセパレータ１３ｂを介して巻回された巻回形の構造を有する。正極１１、負極１２、第１のセパレータ１３ａ、及び第２のセパレータ１３ｂはいずれも帯状に形成され、電極体１４の巻回中心となる巻回軸の周囲に渦巻状に巻回されることで電極体１４の径方向βに交互に積層された状態となる。電極体１４において、正極１１及び負極１２の長手方向が巻き方向γとなり、正極１１及び負極１２の幅方向が巻回軸方向αとなる。なお、以下において、正極１１及び負極１２の長手方向を長手方向γという場合がある。また、巻内側とは径方向βにおける巻回軸側を意味し、巻外側とは径方向βにおける電極体１４の外側を意味する。

【0015】

正極１１は、帯状の正極集電体と、正極集電体の少なくとも一方の表面に形成された正極活物質層とを有する。換言すれば、正極１１は少なくとも一方の表面に正極活物質を含む正極活物質層を有する。正極活物質層は、正極集電体の両面に形成されていることが好ましい。正極集電体には、例えば、アルミニウムなどの金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等が用いられる。好適な正極集電体は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする金属の箔である。正極集電体の厚みは、例えば１０μｍ～３０μｍである。

【0016】

正極活物質層は、正極集電体の両面において、後述の正極露出部を除く全域に形成されることが好適である。正極活物質層は、正極活物質、導電剤、及び結着剤を含むことが好ましい。正極１１は、例えば、正極活物質、導電剤、結着剤、及びＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤を含む正極スラリーを正極集電体の両面に塗布した後、乾燥および圧延することにより作製される。

【0017】

正極活物質としては、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉ等の遷移金属元素を含有するリチウム含有複合酸化物が例示できる。リチウム含有複合酸化物は、特に限定されないが、一般式Ｌｉ_１＋ｘＭＯ_２（式中、－０．２＜ｘ≦０．２、ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌの少なくとも１種を含む）で表される複合酸化物であることが好ましい。

【0018】

導電剤の例としては、カーボンブラック（ＣＢ）、アセチレンブラック（ＡＢ）、ケッチェンブラック、黒鉛等の炭素材料などが挙げられる。結着剤の例としては、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）等のフッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。また、これらの樹脂と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）又はその塩、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）等が併用されてもよい。これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。

【0019】

正極１１には、正極集電体の表面が露出した正極露出部が設けられる。正極露出部は正極リード２０が接続される部分であって、正極集電体の表面が正極活物質層に覆われていない部分である。正極リード２０は、例えば、超音波溶接によって正極露出部に接合される。正極リード２０の構成材料は導電性があれば、特に限定されない。正極リード２０はアルミニウムを主成分とする金属によって構成されることが好ましい。

【0020】

正極露出部は、例えば、正極１１の長手方向γの中央部に設けることができる。正極露出部は、正極１１の長手方向γの端部寄りに形成されてもよいが、集電性の観点から、好ましくは長手方向γの両端から略等距離の位置に設けられるのが好ましい。このような位置に設けられた正極露出部に正極リード２０が接続されることで、電極体１４として巻回された際に、正極リード２０は、図２に示すように電極体１４の径方向βの中間位置で巻回軸方向αの端面から突出して配置される。正極露出部は、例えば、正極集電体の一部に正極スラリーを塗布しない間欠塗布により設けられる。

【0021】

負極１２は、帯状の負極集電体と、負極集電体の少なくとも一方の表面に形成された負極活物質層とを有する。負極活物質層は、負極集電体の両面に形成されていることが好ましい。負極集電体には、例えば、銅などの金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等が用いられる。好適な負極集電体は、銅又は銅合金を主成分とする金属の箔である。負極集電体の厚みは、例えば５μｍ～３０μｍである。

【0022】

負極活物質層は、負極集電体の両面において、後述の負極露出部を除く全域に形成されることが好適である。負極活物質層は、負極活物質及び結着剤を含むことが好ましい。負極１２は、例えば、負極活物質、結着剤、及び水等を含む負極スラリーを負極集電体の両面に塗布した後、乾燥および圧延することにより作製される。

【0023】

負極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出できるものであれば特に限定されず、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛等の炭素材料、Ｓｉ、Ｓｎ等のリチウムと合金化する金属、又はこれらを含む合金、酸化物などを用いることができる。負極活物質層に含まれる結着剤には、例えば、正極１１の場合と同様に、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）等のフッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などが用いられる。水系溶媒で負極スラリーを調製する場合は、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ＣＭＣ又はその塩、ポリアクリル酸又はその塩、ポリビニルアルコール等を用いることができる。これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。

【0024】

負極１２には、負極集電体の表面が露出した負極露出部が設けられる。負極露出部は負極リード２１が接続される部分であって、負極集電体の表面が正極活物質層に覆われていない部分である。負極リード２１は、例えば、超音波溶接によって正極露出部に接合される。負極リード２１の構成材料は導電性があれば、特に限定されない。負極リード２１はニッケル又は銅を主成分とする金属によって、または、ニッケル及び銅の両方を含む金属によって、構成されることが好ましい。

【0025】

負極露出部は、例えば、負極１２の長手方向γの内端部に設けられる。この場合、図２に示すように、負極リード２１は電極体１４の径方向βの中心部で巻回軸方向αの端面から突出して配置される。ここで、内端部及び外端部とは、正極１１及び負極１２のそれぞれの巻内側の端部及び巻外側の端部を意味する。負極露出部は、例えば、負極集電体の一部に負極スラリーを塗布しない間欠塗布により設けられる。負極リード２１の配置位置は図２に示す例に限定されるものではなく、負極１２の外端部に負極リード２１を設けてもよい。また、負極リード２１を内端部及び外端部の両方に設けてもよい。この場合、集電性が向上する。負極１２の終端部の露出部を電池ケース１５の内周面に接触させることにより、負極リード２１を用いることなく負極１２の終端部を電池ケース１５に電気的に接続してもよい。

【0026】

図２に示すように、第１のセパレータ１３ａは正極１１の巻外側に設けられ、第２のセパレータ１３ｂは正極１１の巻内側に設けられる。第１のセパレータ１３ａ及び第２のセパレータ１３ｂは、正極１１と負極１２の間に介在することで、正極１１と負極１２を物理的及び電気的に分離する。また、第１のセパレータ１３ａ及び第２のセパレータ１３ｂは、外部からの衝撃を受けた際には正極１１及び負極１２を保護する。

【0027】

第１のセパレータ１３ａ及び第２のセパレータ１３ｂ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、不織布などが挙げられる。第１のセパレータ１３ａ及び第２のセパレータ１３ｂの基材の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂を使用することができる。第１のセパレータ１３ａ及び第２のセパレータ１３ｂの厚みは、例えば１０μｍ～５０μｍであり、好ましくは９μｍ～１７μｍである。第１のセパレータ１３ａ及び第２のセパレータ１３ｂは、例えば１３０℃～１８０℃程度の融点を有する。

【0028】

第２のセパレータ１３ｂの突き刺し強度は、第１のセパレータ１３ａの突き刺し強度よりも高い。これにより、正極１１と負極１２の間の絶縁性を高めることができる。その理由は次のように考えられる。正極１１及び負極１２が渦巻状に巻回されると、それぞれの巻内側の活物質層は圧縮応力を受ける。正極１１には硬い活物質が含まれているため、正極活物質層が圧縮応力を吸収することができない場合がある。そのため、正極１１の巻内側の第２のセパレータ１３ｂは巻外側の第１のセパレータ１３ａに比べて正極合剤層から応力を受けやすい。したがって、第２のセパレータ１３ｂの突き刺し強度を高めることが正極１１と負極１２の間の絶縁性を高めるために有効な手段である。突き刺し強度の測定は、ＪＩＳ規格ＪＩＳ Ｚ－１７０７に準拠して行う。固定した突き刺し強度測定試料（セパレータ）に直径１．０ｍｍ、先端径０．５ｍｍの半円形の針を５０±５ｍｍ／ｍｉｎの速度で突き刺し、針が貫通するまでの最大応力を測定する。無作為に抽出した５個の突き刺し強度測定試料について測定を行い、測定結果の平均値を当該セパレータの突き刺し強度の値とする。

【0029】

また、第１のセパレータ１３ａを正極１１の巻外側に設け、第２のセパレータ１３ｂを正極１１の巻内側に設けることで、非水電解質二次電池１０が外部から衝撃を受けた場合のセパレータの破断が抑制される。そのため、充電状態の非水電解質二次電池１０に外部からの衝撃が加わっても、熱暴走を抑制することができる。突き刺し強度の低い第１のセパレータ１３ａは第２のセパレータ１３ｂに比べて巻回軸方向αの伸び率が高い傾向にある。そのため、第１のセパレータ１３ａと第２のセパレータ１３ｂの伸び率の相違が熱暴走の抑制に寄与していることが推察される。したがって、正極１１の巻外側に突刺し強度が低い第１のセパレータ１３ａを配置し、正極１１の巻内側に突き刺し強度が高い第２のセパレータ１３ｂを配置することで、正極１１と負極１２の間の絶縁性が高められ、外部からの衝撃に強い非水電解質二次電池１０を得ることができる。

【0030】

第１のセパレータ１３ａは、突き刺し強度が３．０Ｎ以上３．９Ｎ未満で、巻回軸方向αの伸び率が１８５％以上２６０％以下であることが好ましく、より好ましくは突き刺し強度が３．０Ｎ以上３．７Ｎ以下で、巻回軸方向αの伸び率が１８５％以上２２０％以下である。第２のセパレータ１３ｂは、突き刺し強度が３．９Ｎ以上６．０Ｎ以下で、巻回軸方向αの伸び率が１７０％以上２４０％以下であることが好ましく、より好ましくは突き刺し強度が３．９Ｎ以上５．０Ｎ以下で、巻回軸方向αの伸び率が１７０％以上２００％以下である。

【0031】

巻回軸方向αの伸び率の測定は、ＪＩＳ規格ＪＩＳ Ｋ－７１２７に準拠して行う。第１のセパレータ１３ａ及び第２のセパレータ１３ｂをそれぞれ幅１０ｍｍ～２５ｍｍで、長さ１５０ｍｍ以上に切断して伸び率測定試料を作製する。試験機の軸に当該伸び率測定試料の長手方向が一致するようにつかみ具に取り付け、当該伸び率測定試料を一定速度で引っ張った時の引張力と伸びを測定して巻回軸方向αの伸び率を測定する。

【0032】

また、負極リード２１が負極１２の長手方向γの内端部に設けられた場合には、負極リード２１の巻外側の部位において、正極１１と負極１２の間の絶縁性が低下する場合がある。したがって、負極リード２１を負極１２の長手方向γの内端部に設けた場合には、正極１１と負極１２の間の絶縁性を向上させる本実施形態の効果が顕著となる。

【0033】

第１のセパレータ１３ａ及び第２のセパレータ１３ｂは、ポリオレフィン系樹脂を押し出しでシート状に成形した後に、流れ方向（ＭＤ：Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）と流れ方向に垂直な方向（ＴＤ：Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）とに同時又は逐次で延伸して薄膜化して作製する。延伸することでポリオレフィン系樹脂の分子が配向し、結晶化することで突き刺し強度を向上させることができる。一方、ポリオレフィン系樹脂は予め延伸できる量が決まっており、薄膜化の際に延伸を行うと、薄膜化後の第１のセパレータ１３ａ及び第２のセパレータ１３ｂの伸び率が小さくなってしまう。つまり、第１のセパレータ１３ａ及び第２のセパレータ１３ｂの伸び率と突き刺し強度はトレードオフの関係となっている。

【実施例】

【0034】

以下、実施例により本開示をさらに説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0035】

＜実施例＞
[正極の作製]
正極活物質として、ＬｉＮｉ_０．８８Ｃｏ_０．０９Ａｌ_０．０３Ｏ_２で表されるアルミニウム含有ニッケルコバルト酸リチウムを用いた。１００質量部のＬｉＮｉ_０．８８Ｃｏ_０．０９Ａｌ_０．０３Ｏ_２と、１．０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（ＰＶＤＦ）とを混合し、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）を適量加えて、正極スラリーを調製した。次に、当該正極スラリーを厚み１５μｍのアルミニウム箔からなる長尺状の正極集電体の両面に塗布し、塗膜を１００℃～１５０℃に加熱して乾燥させた。ロールを用いて乾燥した塗膜を圧縮して厚みを０．１４４ｍｍとした後に、幅６２．６ｍｍ、長さ８６１ｍｍに切断して、正極集電体の両面に正極活物質層が形成された正極を作製した。

【0036】

［負極の作製］
９５質量部の黒鉛と、５質量部のＳｉ酸化物と、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－ブタジエンゴムとを混合し、水を適量加えて、負極スラリーを調製した。次に、当該負極スラリーを厚み８μｍの銅箔からなる長尺状の負極集電体の両面に塗布し、塗膜を乾燥させた。ロールを用いて乾燥した塗膜を圧縮して厚みを０．１６０ｍｍとした後に、幅６４．２ｍｍ、長さ９５９ｍｍに切断し、負極集電体の両面に負極活物質層が形成された負極を作製した。

【0037】

［セパレータ］
セパレータは、ポリオレフィン系樹脂製の２種類を用意した。第１のセパレータとしては、厚みが１５μｍ、突き刺し強度が３．８Ｎで、巻回軸方向の伸び率が２４７％のセパレータＡを使用した。また、第２のセパレータとしては、厚みが１５μｍ、突き刺し強度が３．９Ｎで、巻回軸方向の伸び率が１７８％のセパレータＢを使用した。

【0038】

［電解液の調製］
エチレンカーボネート（ＥＣ）と、ジメチルメチルカーボネート（ＤＭＣ）とからなる混合溶媒（体積比でＥＣ：ＤＭＣ＝１：３）の１００質量部に、ビニレンカーボネート（ＶＣ）を５質量部添加した。当該混合溶媒に１．５モル／Ｌの濃度になるようにＬｉＰＦ_６を溶解させて、電解液を調製した。

【0039】

［耐圧試験］
巻内側から第２のセパレータ、正極、第１のセパレータ、負極の順となるように重ねてから巻回して巻回形の電極体を１０個作製した。当該電極体のそれぞれに４５℃雰囲気で１２００Ｖの交流電圧をかけ、１００ｍＡ以上の電流が流れるかどうかを確認した。１００ｍＡ以上の電流が流れた電極体を不良とし、それ以外を良として、不良率を算出した。

【0040】

［衝撃試験］
巻内側から第２のセパレータ、正極、第１のセパレータ、負極の順となるように重ねてから巻回して巻回形の電極体を２個作製した。当該電極体の上と下とに絶縁板をそれぞれ配置し、電極体を電池ケースに収容した。次いで、負極リードを電池ケースの底部に溶接するとともに、正極リードを内圧作動型の安全弁を有する封口体に溶接した。その後、電池ケースの内部に電解液を減圧方式により注入した後、電池ケースの開口端部を、ガスケットを介して封口体にかしめるように電池ケースの開口端部を封口して、円筒形二次電池を２個作製した。作製した電池を２５℃雰囲気において１４１０ｍＡ（０．３時間率）の定電流充電にて３．７５Ｖまで充電した後、３．７５Ｖで終止電流を９４ｍＡとした定電圧充電を行った。その後、一方の電池には、ＵＮ輸送試験条件のＴ６衝突試験の項目（電池中央に直径１５．８ｍｍの金属製の丸棒を置き、９．１ｋｇの重りを６１ｃｍの高さから落下）に準じて試験を行った。他方の電池には９．１ｋｇの重りを８０ｃｍの高さから落下させた以外は一方の電池と同様にして試験を行った。試験後６時間以内に、それぞれの電池からの発火及び電池の破裂がないかを確認した。発火・破裂がない場合を良とし、それ以外の場合を不良とした。

【0041】

＜比較例１＞
第１のセパレータ及び第２のセパレータにセパレータＡを使用したこと以外は、実施例１と同様にして巻回形の電極体を作製した。

【0042】

＜比較例２＞
第１のセパレータ及び第２のセパレータにセパレータＢを使用したこと以外は、実施例１と同様にして巻回形の電極体を作製した。

【0043】

＜比較例３＞
第１のセパレータにセパレータＢを、第２のセパレータにセパレータＡを使用したこと以外は、実施例１と同様にして巻回形の電極体を作製した。

【0044】

実施例及び比較例についての評価結果を表１に示す。

【0045】

【表1】

【0046】

第１のセパレータと第２のセパレータにそれぞれセパレータＡとセパレータＢを使用した実施例１は、耐圧試験で不良が発生せず、重りの落下高さが８０ｃｍの衝撃試験でも良となった。また、重りの落下高さが６１ｃｍの衝撃試験においては実施例及び比較例の全てで良となったが、重りの落下高さが８０ｃｍの衝撃試験においては、突き刺し強度は高いが巻回軸方向の伸び率があまり高くないセパレータＢを正極の巻内側及び巻外側に使用した比較例２が不良となった。円筒形二次電池が衝撃を受けた際にセパレータが十分に伸びなかったために、比較例２では不良が発生したと考えられる。また、耐圧試験については、比較例１～３で不良が発生し、特に正極の巻内側に突き刺し強度が低いセパレータＡを設置した比較例１、３での不良の発生が顕著であった。このように、２種類のセパレータを正極の巻内側及び巻き外側にバランス良く配置することで耐圧試験及び衝撃試験で良好な結果を得られることが確認された。

【符号の説明】

【0047】

１０ 非水電解質二次電池、１１ 正極、１２ 負極、１３ａ 第１のセパレータ、１３ｂ 第２のセパレータ、１４ 電極体、１５ 電池ケース、１６ 外装体、１７ 封口体、１８，１９ 絶縁板、２０ 正極リード、２１ 負極リード、２２ 張り出し部、２３ フィルタ、２４ 下弁体、２５ 絶縁部材、２６ 上弁体、２７ キャップ、２８ ガスケット

【図1】

【図2】