特許 7564812 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】2024-10-01

(45)【発行日】2024-10-09

(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 20100101AFI20241002BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20241002BHJP

   H01M 50/107 20210101ALI20241002BHJP

   H01M 50/119 20210101ALI20241002BHJP

   H01M 50/474 20210101ALI20241002BHJP

   H01M 50/477 20210101ALI20241002BHJP

   H01M 4/13 20100101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

H01M10/0587

H01M10/052

H01M50/107

H01M50/119

H01M50/474

H01M50/477

H01M4/13

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021545536

(86)(22)【出願日】2020-09-08

(86)【国際出願番号】 JP2020033864

(87)【国際公開番号】W WO2021049471

(87)【国際公開日】2021-03-18

【審査請求日】2023-07-18

(31)【優先権主張番号】P 2019165303

(32)【優先日】2019-09-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】322003798

【氏名又は名称】パナソニックエナジー株式会社

(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】小林 径

(72)【発明者】

【氏名】見澤 篤

(72)【発明者】

【氏名】中尾 隆希

【審査官】福井 晃三

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１８４２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０１５４７８９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０１６８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５３２７５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０５－１０／０５８７

Ｈ０１Ｍ ５０／４０－５０／４９７

Ｈ０１Ｍ ４／００－ ４／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

帯状の正極と帯状の負極とがセパレータを介して巻回された巻回型の電極体と、前記電極体を収容する金属製の外装体とを備える非水電解質二次電池であって、
前記電極体の最外周面において、前記正極又は前記負極が露出しており、且つ、基材層及び粘着層を有する固定テープが前記粘着層で前記正極又は前記負極に貼着しており、
前記基材層は、少なくとも端部から１ｍｍ幅の領域の表面粗度（Ｓａ）が、４０μｍ以上である、非水電解質二次電池。

【請求項2】

前記外装体が円筒型である、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、正極集電体、及び前記正極集電体の表面に形成される正極合剤層を有し、
前記負極は、負極集電体、及び前記負極集電体の表面に形成される負極合剤層を有し、
前記電極体の最外周面において、前記正極集電体又は前記負極集電体が露出している、請求項１又は２に記載の非水電解質二次電池。

【請求項4】

前記電極体の最外周面の全面において、前記負極集電体が露出している、請求項３に記載の非水電解質二次電池。

【請求項5】

前記基材層の全面の表面粗度（Ｓａ）が、４０μｍ以上である、請求項１～４のいずれか１項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、帯状の正極及び帯状の負極についてセパレータを介して巻回した巻回型の電極体を、その最外周面を固定テープで巻留めした上で、外装体に収容した非水電解質二次電池が広く利用されている。当該電池では、負極の巻始端部から突出した負極リードを外装体に接続することで外装体を負極端子とすることができる。特許文献１には、電池の出力特性を向上させるために、負極の巻始端部に設けた負極リードと外装体とを接続し、さらに、負極の巻終端部に外装体の内壁面と接触する集電体露出部を設け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】国際公開第２０１６／１４７５６４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１に記載の非水電解質二次電池では、電極体と外装体との間に一定以上の接触圧力が必要となるが、充放電を繰り返した電極体は膨張するので、当該接触圧力が大きくなる。電極体の最外周面には固定テープが貼着されているので、応力が集中しやすい固定テープの端部を起点に、電極体を構成する正極又は負極に屈曲等の変形が生じることがある。

【0005】

本開示の目的は、電極体が膨張した際に固定テープを起点とした正極及び負極の屈曲等の変形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である。

【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、帯状の正極と帯状の負極とがセパレータを介して巻回された巻回型の電極体と、電極体を収容する金属製の外装体とを備える非水電解質二次電池である。電極体の最外周面において、正極又は負極が露出しており、且つ、基材層及び粘着層を有する固定テープが粘着層で正極又は負極に貼着しており、基材層は、少なくとも端部から１ｍｍ幅の領域の表面粗度（Ｓａ）が４０μｍ以上であることを特徴とする。

【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、電極体が膨張した際に固定テープを起点とした正極及び負極の屈曲等の変形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円筒型の二次電池の軸方向断面図である。

【図2】図２は図１に示した二次電池が備える電極体の斜視図である。

【図3】図３は図２に示した電極体を構成する正極及び負極を展開状態で示した説明図である。

【図4】図４は実施形態の一例における固定テープの断面図である。

【図5】図５（ａ）は応力印加装置の平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ－Ａ線において矢印方向から見た断面図である。

【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、本開示に係る円筒型の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、本発明の理解を容易にするための例示であって、円筒型の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、外装体は円筒型に限定されず、例えば角型等であってもよい。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円筒型の二次電池１０の軸方向断面図である。図１に示す二次電池１０は、電極体１４及び非水電解質（図示せず）が外装体１５に収容されている。電極体１４は、正極１１及び負極１２がセパレータ１３を介して巻回されてなる巻回型の構造を有する。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、これらの溶媒は２種以上を混合して用いることができる。２種以上の溶媒を混合して用いる場合、環状カーボネートと鎖状カーボネートを含む混合溶媒を用いることが好ましい。例えば、環状カーボネートとして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）等を用いることができ、鎖状カーボネートとしてジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、及びジエチルカーボネート（ＤＥＣ）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。なお、以下では、説明の便宜上、封口体１６側を「上」、外装体１５の底部側を「下」として説明する。

【0011】

外装体１５の開口端部が封口体１６で塞がれることで、二次電池１０の内部は、密閉される。電極体１４の上下には、絶縁板１７，１８がそれぞれ設けられる。正極リード１９は絶縁板１７の貫通孔を通って上方に延び、封口体１６の底板であるフィルタ２２の下面に溶接される。二次電池１０では、フィルタ２２と電気的に接続された封口体１６の天板であるキャップ２６が正極端子となる。他方、負極リード２０は絶縁板１８の貫通孔を通って、外装体１５の底部側に延び、外装体１５の底部内面に溶接される。二次電池１０では、外装体１５が負極端子となる。

【0012】

外装体１５は、有底の円筒型の金属製の外装缶である。これにより、電池が外部から応力を受けた際には硬くて変形しづらく、内部を保護することができる。一方、充放電の繰り返しにより電極体１４が膨張した際には、金属製の外装体１５は硬くて変形しづらいため、電極体１４と外装体１５との間に生じる接触圧力が大きくなる。

【0013】

上記の通り、外装体１５は角型であってもよい。しかし、円筒型の外装体１５は、水平方向断面が円形状であり電池内部の応力が均等に分散するので、膨張しやすい平坦部を有する角型の外装体に比べて膨張しづらく、電極体１４と外装体１５の間の接触圧力が大きくなりやすい。よって、外装体１５が円筒型の場合には、固定テープを起点とした正極１１及び負極１２の屈曲等の変形が生じやすいため、本開示の効果が発揮されやすい。

【0014】

外装体１５と封口体１６の間にはガスケット２７が設けられ、二次電池１０の内部の密閉性が確保されている。外装体１５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１６を支持する溝入部２１を有する。溝入部２１は、外装体１５の周方向に沿って環状に形成されることが好ましく、その上面でガスケット２７を介して封口体１６を支持する。

【0015】

封口体１６は、電極体１４側から順に積層された、フィルタ２２、下弁体２３、絶縁部材２４、上弁体２５、及びキャップ２６を有する。封口体１６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２４を除く各部材は互いに電気的に接続されている。下弁体２３と上弁体２５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２４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２３が破断し、これにより上弁体２５がキャップ２６側に膨れて下弁体２３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２５が破断し、キャップ２６の開口部２６ａからガスが排出される。

【0016】

次に、図２を参照しながら、電極体１４について説明する。図２は、電極体１４の斜視図である。電極体１４は、上述の通り、正極１１と負極１２とがセパレータ１３を介して渦巻状に巻回されてなる巻回構造を有する。正極１１、負極１２、及びセパレータ１３は、いずれも帯状に形成され、巻回軸に沿って配置される巻芯の周囲に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た状態となる。径方向において、巻回軸側を内周側、その反対側を外周側という。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となり、正極１１及び負極１２の幅方向が軸方向となる。正極リード１９は、電極体１４の上端において、中心と最外周の間の半径方向の略中央から軸方向に延出している。また、負極リード２０は、電極体１４の下端において、巻回軸の近傍から軸方向に延出している。

【0017】

電極体１４の最外周面において、負極１２が露出しており、固定テープ５０が軸方向の両端で負極１２に貼着されている。固定テープ５０は、電極体１４を巻留めするための部材であり、負極１２の巻終端部１２ａの少なくとも一部を覆うように貼着される。固定テープ５０の幅は、特に限定されないが、例えば、３ｍｍ～３０ｍｍであり、５ｍｍ～１５ｍｍであってもよい。固定テープ５０の位置及び枚数は、電極体１４の最外周面に露出した巻終端部１２ａの一部を覆うように貼着していれば、特に限定されず、例えば軸方向に沿って貼着されてもよい。

【0018】

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、不織布などが挙げられる。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が好ましい。セパレータ１３の厚みは、例えば１０μｍ～５０μｍである。セパレータ１３は、電池の高容量化・高出力化に伴い薄膜化の傾向にある。セパレータ１３は、例えば１３０℃～１８０℃程度の融点を有する。

【0019】

次に、図３を参照しながら、電極体１４を構成する正極１１及び負極１２について説明する。図３は、正極１１及び負極１２を展開状態で示した説明図である。電極体１４において、負極１２でのリチウムの析出を防止するため、負極１２は正極１１よりも大きく形成されている。具体的には、負極１２の幅方向（軸方向）の長さは、正極１１の幅方向の長さよりも大きい。また、負極１２の長手方向の長さは、正極１１の長手方向の長さより大きい。これにより、電極体１４として巻回された際に、少なくとも正極１１の正極合剤層３２が形成された部分の全体が、セパレータ１３を介して負極１２の負極合剤層４２が形成された部分に対向配置される。

【0020】

正極１１は、帯状の正極集電体３０と、正極集電体３０の内周側及び外周側の両面に形成された正極合剤層３２とを有する。正極集電体３０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３０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３０の厚みは、例えば１０μｍ～３０μｍである。

【0021】

正極合剤層３２は、正極集電体３０の両面において、後述する正極集電体露出部３４を除く全域に形成されることが好適である。正極合剤層３２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、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合剤スラリーを正極集電体３０の両面に塗布した後、正極合剤層３２を乾燥および圧縮することにより作製される。

【0022】

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遷移金属酸化物が例示できる。リチウム含有遷移金属酸化物は、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。

【0023】

上記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。上記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。

【0024】

図３に示す例では、正極１１の長手方向の中央部に、幅方向の全長にわたって正極集電体露出部３４が設けられている。正極集電体露出部３４は、正極集電体３０の表面が正極合剤層３２に覆われていない部分である。正極集電体露出部３４は、例えば正極集電体３０の一部に正極合剤スラリーを塗布しない間欠塗布により設けられる。

【0025】

正極集電体露出部３４には、正極リード１９の一端が、超音波溶接等によって接続されている。正極集電体露出部３４は、正極リード１９の接続作業の作業性の観点から、正極１１の厚み方向に重なるように正極１１の両面に設けられることが好適である。正極リード１９は、集電性の観点から、巻始端部及び巻終端部１１ａから略等距離の位置に設けられることが好ましい。正極リード１９の他端は、電極体１４として巻回された際には、電極体１４の半径方向中間位置で幅方向の端面から上方に延出している。なお、正極リード１９の配置位置は図３に示す例に特に限定されず、正極リード１９の配置位置に合わせて正極集電体露出部３４を設けることができる。

【0026】

負極１２は、帯状の負極集電体４０と、負極集電体４０の両面に形成された負極合剤層４２とを有する。負極集電体４０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。負極集電体４０の厚みは、例えば５μｍ～３０μｍである。

【0027】

負極合剤層４２は、負極集電体４０の両面において、後述する負極集電体露出部４４を除く全域に形成されることが好適である。負極合剤層４２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合剤スラリーを負極集電体４０の両面に塗布した後、負極合剤層４２を乾燥および圧縮することにより作製される。

【0028】

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。負極合剤層４２に含まれる結着剤には、例えば正極１１の場合と同様の樹脂が用いられる。水系溶媒で負極合剤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。

【0029】

図３に示す例では、負極１２の長手方向の巻始端部及び巻終端部１２ａに、集電体の幅方向の全長にわたって負極集電体露出部４４が設けられている。負極集電体露出部４４は、負極集電体４０の表面が負極合剤層４２に覆われていない部分である。負極集電体露出部４４は、例えば負極集電体４０の一部に負極合剤スラリーを塗布しない間欠塗布により設けられる。

【0030】

巻始端部の負極集電体露出部４４には、負極リード２０の一端が、超音波溶接等によって接続されている。負極集電体露出部４４は、負極リード２０の接続作業の作業性の観点から、負極１２の厚み方向に重なるように負極１２の両面に設けられることが好適である。負極リード２０の他端は、電極体１４として巻回された際には、電極体１４の巻軸中心近傍で幅方向の端面から下方に延出している。なお、負極リード２０の配置位置は図３に示す例に特に限定されず、負極リード２０の配置位置に合わせて負極集電体露出部４４を設けることができる。

【0031】

巻終端部１２ａの負極集電体露出部４４は、電極体１４の最外周面に位置し、外装体１５に接触している。これにより、負極リード２０以外にも負極端子への電流経路が確保されるので、電池の出力特性が向上する。

【0032】

電極体１４の最外周面において、負極１２が露出することで巻終端部１２ａの負極端子への電流経路が確保されるが、実施形態の一例のように負極集電体４０が露出していることが好ましい。電極体１４の最外周面の全面において、負極集電体４０が露出していることがより好ましい。これにより、負極集電体露出部４４と外装体１５との接触面積が増えるので、電池の出力特性が向上する。電極体１４の最外周面の全面に負極集電体４０を露出させる場合、負極集電体露出部４４の長手方向の長さが、電極体１４の最外周の長さよりも大きくてもよい。

【0033】

上記では、図３において、外装体１５が負極端子の場合について説明したが、外装体１５が正極端子の場合には、電極体１４の最外周面において、正極１１が露出していてもよい。これにより、正極１１の巻終端部１１ａの正極端子への電流経路が確保される。固定テープ５０は、電極体１４の最外周面に露出した正極１１の巻終端部１１ａの少なくとも一部を覆うように貼着される。負極１２が電極体１４の最外周面に露出する場合と同様に、正極１１の巻終端部１１ａに正極集電体露出部３４を設け、電極体１４の最外周面において正極集電体３０が露出していることが好ましい。

【0034】

次に、図４を参照しながら、電極体１４を巻留めするための部材である固定テープ５０について説明する。図４は、実施形態の一例における固定テープ５０の断面図である。固定テープ５０は、基材層５２及び粘着層５４を有し、粘着層５４で、電極体１４の最外周面に露出する正極１１又は負極１２に貼着する。

【0035】

基材層５２は、図４に示すように、表面に凹凸形状を有する。基材層５２の表面の凹凸形状の周期は、規則的であってもよいし、不規則的であってもよい。また、基材層５２の表面において、特定の方向に凹凸が存在しても良いが、全方向に凹凸が存在するのが好ましい。

【0036】

基材層５２は、少なくとも端部から１ｍｍ幅の領域で表面粗度（Ｓａ）が、４０μｍ以上である。電極体１４と外装体１５との接触圧力による応力が集中しやすい固定テープ５０の端部近傍の表面粗度（Ｓａ）を４０μｍ以上とすることで、当該応力が緩和され、正極１１及び負極１２の屈曲等の変形を抑制できる。ここで、表面粗度（Ｓａ）は、ＩＳＯ２５１７８で定義されており、ＫＥＹＥＮＣＥ社製ＶＲ－３２００等の市販のマイクロスコープにて測定可能である。

【0037】

基材層５２の全面の表面粗度（Ｓａ）が、４０μｍ以上であることが好ましい。これにより、基材層５２の端部近傍だけでなく基材層５２の全面で応力を緩和するので、正極１１及び負極１２の屈曲等の変形をより確実に抑制できる。

【0038】

また、電池特性維持の観点から、基材層５２の表面粗度（Ｓａ）は１５０μｍ以下が好ましい。基材層５２の表面粗度（Ｓａ）を大きくすると、固定テープ５０の厚みが大きくなるため、外装体１５内に電極体１４及び電解質を収容するスペースが減少する。

【0039】

基材層５２は、強度、電解液に対する耐性、加工性、コスト等の観点から適宜選択可能であり、例えばＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等を用いることができる。また、粘着層５４は、室温で接着性を有する樹脂が好ましく、例えばアクリル系樹脂、ゴム系樹脂を用いることができる。

【0040】

図４において、ｔは、固定テープ５０の厚みを示す。ｔは、基材層５２の頂点から、粘着層５４の表面までの厚みである。ｔの大きさは、例えば、２０μｍ～２００μｍであり、好ましくは５０μｍ～１００μｍである。

【0041】

基材層５２の表面の凹凸形状の作製方法は、特に限定されないが、例えば、粘着層５４に合紙を貼り付けた固定テープ５０を、表面に凹凸形状を有したローラーに押し付けることで作製できる。基材層５２の表面粗度（Ｓａ）は、ローラーの表面粗度（Ｓａ）とローラーの押し付け圧力の大きさで調整できる。例えば、表面粗度（Ｓａ）が２００μｍ～４００μｍのローラーを１０ｋｇｆ／ｃｍ～１００ｋｇｆ／ｃｍの線圧で押し付けることで、表面粗度（Ｓａ）が４０μｍ以上の固定テープ５０を作製することができる。

【実施例】

【0042】

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。

【0043】

＜実施例１＞
［試験片の作製］
９５質量部の黒鉛と、５質量部のＳｉＯ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、水を適量加えて、負極合剤スラリーを調製した。次に、負極合剤スラリーを厚み８μｍの銅箔からなる帯状の負極集電体の片面に塗布し、その後に塗膜を乾燥させた。ローラーを用いて乾燥した塗膜を圧縮した後、所定の極板サイズに切断し、負極集電体の片面に負極合剤層が形成された負極を作製した。

【0044】

厚み２０μｍのポリプロピレン（ＰＰ）の基材層の上にアクリル系粘着剤の粘着層を１０μｍ塗布して平板テープを作製した。その後、粘着層側に、離型剤を塗布したポリプロピレン（ＰＰ）の合紙を貼り付け、面粗度が３２０μｍである凹凸を有するローラーを基材層側から６０ｋｇｆ／ｃｍの線圧で押し付けた後に、幅１０ｍｍに裁断して基材層側の表面の全面に凹凸形状を有する固定テープを作製した。

【0045】

合紙を剥がした固定テープを、負極の負極合剤層が形成されていない面に貼着して試験片を作製した。

【0046】

＜実施例２＞
平板テープをローラーで圧縮する線圧を４０ｋｇｆ／ｃｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして試験片を作製した。

【0047】

＜実施例３＞
平板テープをローラーで圧縮する線圧を２０ｋｇｆ／ｃｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして試験片を作製した。

【0048】

＜比較例１＞
平板テープをローラーで圧縮する線圧を５ｋｇｆ／ｃｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして試験片を作製した。

【0049】

＜比較例２＞
平板テープをローラーで圧縮しなかったこと以外は、実施例１と同様にして試験片を作製した。

【0050】

[基材層の表面粗度（Ｓａ）の測定]
実施例１～３及び比較例１～２で作製した固定テープの表面粗度（Ｓａ）を、負極に貼着する前に、ＫＥＹＥＮＣＥ社製ＶＲ－３２００を使用して拡大倍率２５倍の条件で測定した。

【0051】

［応力印加試験］
実施例１～３及び比較例１～２の試験片について、図５に示す応力印加装置を用いて応力印加試験を行い、固定テープに起因する正極及び負極の屈曲等の変形の発生可能性を評価した。応力印加試験の詳細は以下の通りである。

【0052】

図５（ａ）は応力印加装置６０の平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ－Ａ線において矢印方向から見た断面図である。応力印加装置６０は、試験台７０、緩衝材としてのクロロプレンゴムシート７２、及び圧子７４を有している。図５（ｂ）に示すように、試験片６２を、負極合剤層４２が下向き、固定テープ５０が上向きになるように、クロロプレンゴムシート７２上に配置した。図５（ａ）に示すように、試験片６２は１０ｍｍ幅の固定テープ５０が負極集電体４０の一部を覆っている。試験片６２の配置後、負極集電体４０と固定テープ５０の境界線を含む範囲に、２０ｍｍ角の圧子で４ｋＮの応力を１０秒間印加した。本試験においては、実際に電極体１４の最外周面が外装体１５から受ける応力よりも大きな応力が試験片６２に印加されている。そのため、固定テープ５０が正極及び負極の屈曲等の変形に与える影響が大きい場合は、負極集電体４０と固定テープ５０の境界線に対応する破断評価部位７６において負極集電体４０が破断する。一方、固定テープ５０が正極及び負極の屈曲等の変形に与える影響が小さい場合は、破断評価部位７６における負極集電体４０の破断が抑制される。そこで本試験では、試験後の破断評価部位７６における負極集電体４０の破断の有無を観察することにより、固定テープ５０に起因する正極及び負極の屈曲等の変形の発生可能性を評価した。

【0053】

実施例１～３及び比較例１～２に使用した各固定テープの表面粗度（Ｓａ）、及び試験後の各試験片の破断の有無を表１に示す。

【0054】

【表1】

【0055】

固定テープの表面粗度（Ｓａ）が小さい比較例１～２では、負極集電体が破断評価部位で破断しているのに対し、固定テープの表面粗度（Ｓａ）が大きい実施例１～３では負極集電体が破断していなかった。つまり、実施例１～３では固定テープが正極及び負極の屈曲等の変形に与える影響が小さいため、固定テープに起因する正極及び負極の変形の発生可能性が低い。これにより、固定テープの表面粗度（Ｓａ）を大きくすることで、電極体と外装体との間に接触圧力が発生した場合でも、負極及び正極の屈曲等の変形を抑制できることがわかる。

【符号の説明】

【0056】

１０ 二次電池、１１ 正極、１２ 負極、１２ａ 巻終端部、１３ セパレータ、１４ 電極体、１５ 外装体、１６ 封口体、１７，１８ 絶縁板、１９ 正極リード、２０ 負極リード、２１ 溝入部、２２ フィルタ、２３ 下弁体、２４ 絶縁部材、２５ 上弁体、２６ キャップ、２６ａ 開口部、２７ ガスケット、３０ 正極集電体、３２ 正極合剤層、３４ 正極集電体露出部、４０ 負極集電体、４２ 負極合剤層、４４ 負極集電体露出部、５０ 固定テープ、５２ 基材層、５４ 粘着層、６０ 応力印加装置、６２ 試験片、７０ 試験台、７２ クロロプレンゴムシート、７４ 圧子、７６ 破断評価部位

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】