以下に、本発明に係る非水電解質二次電� ��について説明する。尚、以下の説明では、� ��水電解質二次電池としてリチウムイオン二� ��電池を具体例に挙げて説明する。

 本発明に係る非水電解質二次電池の特徴点� ��、以下に示す2点である。
1)正極集電体と負極集電体間の抵抗を1.6ω・cm ² 以上に設定する
2)電池ケースを正極及び負極と電気的に絶縁� ��る
 このように、1)正極集電体と負極集電体間� �抵抗を1.6ω・cm ² 以上に設定することにより、電池が内部短絡 したとき、又は電池が釘刺し若しくは圧壊に よって破壊されたときに、セパレータが溶融 されて消失することがあっても、正極合剤層 及び負極合剤層を通じて正極集電体と負極集 電体間を流れる短絡電流が抑制されるので、 ジュール熱による極板群内の温度上昇を招く ことがない。

 また、2)電池ケースを正極及び負極と電� �的に絶縁することにより、特に、軽量化等� �目的に例えばアルミニウムを含む金属ケー� �が採用された電池において、電池が釘刺し� �しくは圧壊によって破壊されることがあっ� �も、電池ケースを通じて流れる短絡電流が� �制されるので、ジュール熱による電池ケー� �の温度上昇を招くことがない。

 従って、1)及び2)双方の対策を講じること により、ジュール熱による電池全体の温度上 昇を招くことなく、電池の異常発熱が抑制さ れ、高い安全性を有する非水電解質二次電池 を提供することができる。

 -正極集電体と負極集電体間の抵抗について -
 ここで、正極集電体と負極集電体間の抵抗� ��定義について次に説明する。「正極集電体� ��負極集電体間の抵抗」とは、正極と負極と� ��セパレータを介さずに密着させ、9.8×10 ⁵ N/m ² の加圧をかけた状態での正極集電体と負極集 電体間の1KHz時インピーダンスをいう。尚、� �パレータ中又は電解液中に添加剤が添加さ� �ている場合は、「正極集電体と負極集電体� �の抵抗」とは、正極と負極との間に添加剤� �所定量だけ介在させ、9.8×10 ⁵ N/m ² の加圧をかけた状態での正極集電体と負極集 電体間の1KHz時インピーダンスをいう。

 この正極集電体と負極集電体間の抵抗は� ��正極集電体と合剤層との接触抵抗成分、正� ��合剤層の電子抵抗成分、正極と負極間の接� ��抵抗成分、負極合剤層の電子抵抗成分、及� ��負極集電体と合剤層との接触抵抗成分に分� ��することができる。

 本発明において、抵抗の内訳、すなわち各� ��抗成分については特に限定されず、各抵抗� ��分の総抵抗が1.6ω・cm ² 以上であればよい。

 1.6ω・cm ² 以上の正極集電体と負極集電体間の抵抗を具 現化するには、下記に示すa)~d)の方法が考え� ��れる。

 a)正極活物質として、例えばLiFePO ₄ 若しくはLiMn ₂ O ₄ 等に代表される高抵抗正極活物質を用いる
 b)負極活物質として、例えばSiO _x (0<x<2)等の高抵抗負極活物質を用いる
 c)正極中に含まれる導電剤量を減らす
 d)正極及び負極の少なくとも一方に、電池� �充放電に寄与しない絶縁性物質を添加する(� ��体的には例えば、正極中に含まれる結着剤� ��を増やす、又は負極中に含まれる結着剤量� ��増やす)
 絶縁性物質として添加可能な正極又は負極� ��結着剤には、例えばPVDF、ポリテトラフルオ ロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン 、アラミド樹脂、ポリアミド、ポリイミド、 ポリアミドイミド、ポリアクリルニトリル、 ポリアクリル酸、ポリアクリル酸メチルエス テル、ポリアクリル酸エチルエステル、ポリ アクリル酸ヘキシルエステル、ポリメタクリ ル酸、ポリメタクリル酸メチルエステル、ポ リメタクリル酸エチルエステル、ポリメタク リル酸ヘキシルエステル、ポリ酢酸ビニル、 ポリビニルピロリドン、ポリエーテル、ポリ エーテルサルフォン、ヘキサフルオロポリプ ロピレン、スチレンブタジエンゴム、又はカ ルボキシメチルセルロース等が使用可能であ る。また、テトラフルオロエチレン、ヘキサ フルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレ ン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、 フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチ レン、エチレン、プロピレン、ペンタフルオ ロプロピレン、フルオロメチルビニルエーテ ル、アクリル酸、及びヘキサジエンのうちか ら選択された2種以上の単量体が結合してな� �共重合体を用いる、又はこれらのうちから� �択された2種以上を混合して用いてもよい。

 また、耐熱性の優れた絶縁性物質として� ��、酸化物、窒化物、及び炭化物等を単独で� ��いる、又はこれらのうちから選択された2種 以上を組み合わせて用いることができる。こ れらのうちでは、入手が容易である等の点で 酸化物が好ましい。酸化物としては、アルミ ナ(酸化アルミニウム)、チタニア(酸化チタン )、ジルコニア(酸化ジルコニウム)、マグネシ ア(酸化マグネシウム)、酸化亜鉛、又はシリ� ��(酸化ケイ素)等を用いることができる。

 -電池ケースと正負極との電気的な絶縁につ いて-
 極板群が収納される電池ケースを正極及び� ��極と電気的に絶縁することによって、特に� ��軽量化等を目的に例えばアルミニウムを含� ��金属ケースが採用された電池において、釘� ��し又は圧壊等の機械的要因によって電池が� ��壊された場合であっても、電池ケースを通� ��て流れる短絡電流が抑制される。

 金属ケースの材質としては、例えばアル� ��ニウム、鉄、ステンレス、又はマグネシウ� ��等からなる金属を用いることができるが、� ��の中でアルミニウムは軽量で化学的に安定� ��あり、電池特性に悪影響を及ぼすような副� ��応を起こすこともないため、最も好ましい� ��

 尚、電池ケースが正極と絶縁された電池( 後述の比較例1において作製された電池5参照) が、電池ケースが負極と絶縁された電池(後� �の比較例2において作製された電池6参照)と� �較して、電池ケースを通じて流れる短絡電� �の抑制効果が大きい理由について、以下に� �明する。

 一般的にリチウムイオン二次電池は、正� ��集電体にアルミニウム、負極集電体に銅が� ��いられている。ここで、アルミニウムの融� ��は660℃、銅の融点は1100℃であり、正極集電 体であるアルミニウムの方が、負極集電体で ある銅よりも低融点である。そのため、電池 に例えば釘を刺した場合、正極集電体のアル ミニウムは、負極集電体の銅と比較して、短 絡電流によるジュール熱によってより短時間 で溶融し、釘との電気的導通が遮断される。

 このため、負極電位を有する電池ケース� ��採用された電池(言い換えれば、電池ケース が正極と絶縁された電池)の場合、正極集電� �のアルミニウムの融点が比較的低いため、� �を介して正極集電体と電池ケース間に流れ� �短絡電流は比較的小さくなるので、電池の� �熱量も小さくなる。一方、正極電位を有す� �電池ケースが採用された電池(言い換えれば� ��電池ケースが負極と絶縁された電池)の場合 、負極集電体の銅の融点が比較的高いため、 釘を介して負極集電体と電池ケース間に流れ る短絡電流は比較的大きくなるので、電池の 発熱量も大きくなる。従って、電池ケースが 正極と絶縁された電池は、電池ケースが負極 と絶縁された電池と比較して、電池ケースを 通じて流れる短絡電流の抑制効果が大きい。

 以上のように、本発明に係る非水電解質二� ��電池は、下記に示す1)及び2)
1)正極集電体と負極集電体間の抵抗を1.6ω・cm ² 以上に設定する
2)電池ケースを正極及び負極と電気的に絶縁� ��る
の構成に特徴を有し、その他の構成について は特に限定されない。

 以下に、本発明に係る非水電解質二次電� ��を構成する正極、負極、セパレータ、及び� ��水電解質について、詳細に説明する。

 -正極-
 正極は、通常、正極集電体及びそれに担持� ��れた正極合剤層からなる。正極合剤層は、� ��極活物質の他に、結着剤、及び導電剤等を� ��むことができる。正極は、正極合剤スラリ� ��を調製し、この正極合剤スラリーを正極集� ��体に塗布・乾燥させることによって作製さ� ��る。

 本発明に係る非水電解質二次電池の正極活� ��質としては、リチウム複合金属酸化物を用� ��ることができる。リチウム複合金属酸化物� ��しては、例えばLi _x CoO ₂ 、Li _x NiO ₂ 、Li _x MnO ₂ 、Li _x Co _y Ni _1-y O ₂ 、Li _x Co _y M _1-y O _z 、Li _x Ni _1-y M _y O _z 、Li _x Mn ₂ O ₄ 、Li _x Mn _2-y M _y O ₄ 、LiMePO ₄ 、及びLi ₂ MePO ₄ Fが挙げられる。ここで、M=Na、Mg、Sc、Y、Mn、 Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb、及びBのう� �から選択される少なくとも一種であり、x=0~1 .2、y=0~0.9、z=2.0~2.3である。尚、Liのモル比を� ��すx値は、正極活物質の作製直後の値であり 、充放電により増減する。また、これらのリ チウム複合金属酸化物に含まれるLiの一部を� ��種元素で置換してもよい。また、表面を金� ��酸化物、リチウム酸化物、及び導電剤等で� ��面処理する、又は表面を疎水化処理しても� ��い。

 導電剤には、例えば天然黒鉛若しくは人� ��黒鉛のグラファイト類、アセチレンブラッ� ��、ケッチェンブラック、チャンネルブラッ� ��、ファーネスブラック、ランプブラック、� ��しくはサーマルブラック等のカーボンブラ� ��ク類、炭素繊維若しくは金属繊維等の導電� ��繊維類、フッ化カーボン、アルミニウム等� ��金属粉末類、酸化亜鉛若しくはチタン酸カ� ��ウム等の導電性ウィスカー類、酸化チタン� ��の導電性金属酸化物、又はフェニレン誘導� ��等の有機導電性材料等が用いられる。

 正極集電体には、長尺の多孔の導電性基� ��、又は無孔の導電性基板が用いられる。導� ��性基板に用いられる材料としては、例えば� ��テンレス鋼、アルミニウム、又はチタン等� ��用いられる。正極集電体の厚さは特に限定� ��れないが、1~500μmの範囲内が好ましく、更� �は5~20μmの範囲内がより好ましい。正極集電� ��の厚さを上記範囲内とすることにより、極� ��の強度を保持しつつ軽量化を図ることがで� ��る。

 正極活物質、導電剤、及び結着剤の配合� ��合はそれぞれ、正極活物質80~99重量%、導電� ��0.3~20重量%、結着剤0.7~10重量%の範囲内とす� �ことが好ましい。

 -負極-
 負極は、通常、負極集電体及びそれに担持� ��れた負極合剤層からなる。負極合剤層は、� ��極活物質の他に、結着剤等を含むことがで� ��る。負極は、負極合剤スラリーを調製し、� ��の負極合剤スラリーを負極集電体に塗布・� ��燥させることによって作製される。

 本発明に係る非水電解質二次電池の負極活� ��質としては、例えば金属、金属繊維、炭素� ��料、酸化物、窒化物、錫化合物、珪素化合� ��、又は各種合金材料等を用いることができ� ��。特に、錫(Sn)若しくは珪素(Si)等の単体、� �は錫化合物若しくは珪素化合物等の合金、� �合物、固溶体が容量密度の大きい点から好� �しい。ここで、炭素材料としては、例えば� �種天然黒鉛、コークス、黒鉛化途上炭素、� �素繊維、球状炭素、各種人造黒鉛、又は非� �質炭素等を用いることができる。また、珪� �化合物としては、SiO _x (0.05<x<1.95)、又はSiの一部をB、Mg、Ni、Ti� �Mo、Co、Ca、Cr、Cu、Fe、Mn、Nb、Ta、V、W、Zn、C 、N、及びSnからなる群から選択された少なく とも1種以上の元素で置換した合金、化合物� �若しくは固溶体等を用いることができる。� �た、錫化合物としては、Ni ₂ Sn ₄ 、Mg ₂ Sn、SnO _x (0<x<2)、SnO ₂ 、又はSnSiO ₃ 等を用いることができる。負極活物質は、1� �を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わ� ��て用いてもよい。

 負極集電体には、長尺の多孔の導電性基� ��、又は無孔の導電性基板が用いられる。導� ��性基板に用いられる材料としては、例えば� ��テンレス鋼、ニッケル、又は銅等が用いら� ��る。負極集電体の厚さは特に限定されない� ��、1~500μmの範囲内が好ましく、更には5~20μm� ��範囲内がより好ましい。負極集電体の厚さ� ��上記範囲内とすることにより、極板の強度� ��保持しつつ軽量化を図ることができる。

 負極活物質及び結着剤の配合割合はそれ� ��れ、負極活物質93~99.5重量%、結着剤0.5~10重� �%の範囲内とすることが好ましい。

 -セパレータ-
 正極と負極との間に介在するセパレータと� ��ては、大きなイオン透過度を有し、所定の� ��械的強度と、絶縁性とを兼ね備えた微多孔� ��膜、織布、又は不織布等が用いられる。セ� ��レータの材質としては、例えばポリプロピ� ��ン及びポリエチレン等のポリオレフィンが� ��耐久性に優れ且つシャットダウン機能を有� ��ているため、電池の安全性の観点から好ま� ��い。セパレータの厚さは、一般的に10~300μm� ��あるが、40μm以下とすることが好ましい。� �た、セパレータの厚さは、10~30μmの範囲内と することがより好ましく、更には、15~25μmの� ��囲内とすることがより一層好ましい。ここ� ��、微多孔薄膜は、1種の材料からなる単層膜 であってもよく、1種又は2種以上の材料から� ��る複合膜又は多層膜であってもよい。また� ��セパレータの空孔率は、30~70%の範囲内が好� ��しく、更には、35~60%の範囲内がより好まし� ��。ここで「空孔率」とは、セパレータの全� ��積に占める孔部の体積比を示す。

 -非水電解質-
 非水電解質としては、液状、ゲル状又は固� ��状の非水電解質を用いることができる。

 液状非水電解質(非水電解液)は、電解質(� ��えばリチウム塩)と、この電解質を溶解させ る非水溶媒とを含む。

 ゲル状非水電解質は、非水電解質と、こ� ��非水電解質を保持する高分子材料とを含む� ��この高分子材料としては、例えばポリフッ� ��ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリ� ��チレンオキサイド、ポリ塩化ビニル、ポリ� ��クリレート、又はポリビニリデンフルオラ� ��ドヘキサフルオロプロピレン等が好適に用� ��られる。

 固体状非水電解質は、高分子固体電解質� ��含む。

 ここで、非水電解液について、以下に詳� ��に説明する。

 電解質を溶解させる非水溶媒としては、� ��知の非水溶媒を用いることができる。この� ��水溶媒の種類は特に限定されないが、例え� ��環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、又� ��環状カルボン酸エステル等が用いられる。� ��こで環状炭酸エステルとしては、プロピレ� ��カーボネート(PC)、及びエチレンカーボネー ト(EC)等が挙げられる。また、鎖状炭酸エス� �ルとしては、ジエチルカーボネート(DEC)、エ チルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチル� ��ーボネート(DMC)等が挙げられる。また環状� �ルボン酸エステルとしては、γ-ブチロラク� �ン(GBL)、及びγ-バレロラクトン(GVL)等が挙げ� ��れる。非水溶媒は、1種を単独で用いてもよ く、2種以上を組み合わせて用いてもよい。

 非水溶媒に溶解させる電解質には、例えばL iClO ₄ 、LiBF ₄ 、LiPF ₆ 、LiAlCl ₄ 、LiSbF ₆ 、LiSCN、LiCF ₃ SO ₃ 、LiCF ₃ CO ₂ 、LiAsF ₆ 、LiB ₁₀ Cl ₁₀ 、低級脂肪族カルボン酸リチウム、LiCl、LiBr� ��LiI、クロロボランリチウム、ホウ酸塩類、� ��はイミド塩類等を用いることができる。こ� ��でホウ酸塩類としては、ビス(1,2-ベンゼン� �オレート(2-)-O,O’)ホウ酸リチウム、ビス(2,3- ナフタレンジオレート(2-)-O,O’)ホウ酸リチウ ム、ビス(2,2’-ビフェニルジオレート(2-)-O,O� �)ホウ酸リチウム、及びビス(5-フルオロ-2-オ� ��ート-1-ベンゼンスルホン酸-O,O’)ホウ酸リ� �ウム等が挙げられる。また、イミド塩類と� �ては、ビストリフルオロメタンスルホン酸� �ミドリチウム((CF ₃ SO ₂ ) ₂ NLi)、トリフルオロメタンスルホン酸ノナフ� �オロブタンスルホン酸イミドリチウム(LiN(CF ₃ SO ₂ )(C ₄ F ₉ SO ₂ ))、及びビスペンタフルオロエタンスルホン� ��イミドリチウム((C ₂ F ₅ SO ₂ ) ₂ NLi)等が挙げられる。電解質は、1種を単独で� ��いてもよく、2種以上を組み合わせて用いて もよい。電解質の非水溶媒に対する溶解量は 、0.5~2モル/Lの範囲内とすることが好ましい� �

 また、非水電解液には、負極上で分解し� ��リチウムイオン伝導性の高い被膜を形成し� ��電池の充放電効率を高める添加剤を含有さ� ��てもよい。このような機能を有する添加剤� ��しては、例えばビニレンカーボネート(VC)、 4-メチルビニレンカーボネート、4,5-ジメチル ビニレンカーボネート、4-エチルビニレンカ� ��ボネート、4,5-ジエチルビニレンカーボネー ト、4-プロピルビニレンカーボネート、4,5-ジ プロピルビニレンカーボネート、4-フェニル� ��ニレンカーボネート、4,5-ジフェニルビニレ ンカーボネート、ビニルエチレンカーボネー ト(VEC)、及びジビニルエチレンカーボネート� ��が挙げられる。これらの化合物を単独で用� ��てもよく、2種以上を組み合わせて用いても よい。特に、これらの化合物のうち、ビニレ ンカーボネート、ビニルエチレンカーボネー ト、及びジビニルエチレンカーボネートから なる群から選択された少なくとも1種を用い� �ことが好ましい。尚、これらの化合物は、� �素原子の一部がフッ素原子で置換されてい� �もよい。

 更に、非水電解液には、過充電時に分解� ��て極板上に被膜を形成し、電池を不活性化� ��る公知のベンゼン誘導体を含有させてもよ� ��。このような機能を有するベンゼン誘導体� ��しては、フェニル基及びフェニル基に隣接� ��る環状化合物基を有するものが好ましい。� ��こで、環状化合物基としては、フェニル基� ��環状エーテル基、環状エステル基、シクロ� ��ルキル基、及びフェノキシ基等が挙げられ� ��。ベンゼン誘導体の具体例としては、シク� ��ヘキシルベンゼン、ビフェニル、及びジフ� ��ニルエーテル等が挙げられる。これらは単� ��で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用 いてもよい。但し、ベンゼン誘導体の非水溶 媒に対する含有量は、非水溶媒全体の10体積% 以下であることが好ましい。

 -非水電解質二次電池-
 以下に、本発明に係る非水電解質二次電池� ��構造について、円筒型の非水電解質二次電� ��を具体例に挙げて、図1を参照しながら説明 する。図1は、本発明に係る非水電解質二次� �池の構造について示す断面図である。

 図1に示す非水電解質二次電池は、金属製 の電池ケース1と、その電池ケース1内に収納� ��れた極板群7とを含む。極板群7は、正極4と� ��極6とポリエチレン製のセパレータ5とから� �り、正極4と負極6とがセパレータ5を介して� �巻状に捲回されている。その極板群7の上端� ��は正極絶縁板8Aが配置されている一方、そ� �極板群の下端には負極絶縁板8Bが配置されて いる。電池ケース1の開口上端部にはガスケ� �ト3A(詳細には、ガスケット3Aは、アウターガ スケット3aとインナーガスケット3bとからな� �)を介して正極封口板2A(詳細には、正極封口� ��2Aは、金属製キャップ2aと、金属製防爆弁体 2bと、金属製薄肉弁体2cと、金属フィルター2d とからなる)がレーザー溶接されている一方� �電池ケース1の開口下端部にはガスケット3B(� ��細には、ガスケット3Bは、アウターガスケ� �ト3cとインナーガスケット3dとからなる)を介 して負極封口板2B(詳細には、負極封口板2Bは� ��金属製キャップ2eと、金属製防爆弁体2fと、 金属製薄肉弁体2gと、金属フィルター2hとか� �なる)がレーザー溶接されている。また、正� ��4にはアルミニウム製の正極リード4aの一端� ��取り付けられており、その正極リード4aの� �端が正極端子を兼ねる正極封口板2Aに接続さ れている。一方、負極6には銅製の負極リー� �6aの一端が取り付けられており、その負極リ ード6aの他端が負極端子を兼ねる負極封口板2 Bに接続されている。

 以下に、各実施例について説明する。

 (実施例1)
 以下に、実施例1に係る電池について説明す る。本実施例に係る電池の特徴点は次に示す 点である。正極活物質として低抵抗正極活物 質であるLiNi _0.80 Co _0.10 Al _0.10 O ₂ (低温で燃え易い特性を示す)を用いて、導電� ��として1.25重量部以下のアセチレンブラック を用いることにより、正極集電体と負極集電 体間の抵抗値を1.6ω・cm ² に設定する点と、電池ケースを正極及び負極 と電気的に絶縁する点とである。

 (1)正極の作製
 導電剤として0.6重量部のアセチレンブラッ� ��と、N-メチルピロリドン(NMP)の溶剤に結着剤 として2.7重量部のポリフッ化ビニリデン(PVDF) を溶解した溶液とを混合した。その後、この 混合溶液に正極活物質として100重量部のLiNi _0.80 Co _0.10 Al _0.10 O ₂ を混合し、正極合剤を含むペースト(正極合� �スラリー)を得た。このペーストを厚さ15μm� �アルミニウム箔(正極集電体)の両面に塗布、 乾燥した後、圧延して厚さ0.125mm、裁断して� �57mm、長さ667mmの正極を得た。

 (2)負極の作製
 まず、平均粒子径が約20μmになるように、10 0重量部の鱗片状人造黒鉛を粉砕及び分級し� �。

 次に、負極活物質として鱗片状人造黒鉛� ��100重量部、及び結着剤としてスチレンブタ� ��エンゴムを3重量部とカルボキシメチルセル ロースを1重量%に水を加えて混合し、負極合� ��を含むペースト(負極合剤スラリー)を得た� �このペーストを厚さ8μmの銅箔(負極集電体)� �両面に塗布、乾燥した後、圧延して厚さ0.156 mm、裁断して幅58.5mm、長さ750mmの負極を得た� �

 (3)非水電解液の調製
 非水溶媒としてエチレンカーボネート(EC)と ジメチルカーボネート(DMC)との体積比が1:3で� ��る混合溶媒に、添加剤として5wt%のビニレン カーボネート(VC)を添加し、電解質としてLiPF ₆ を濃度が1.4mol/m ³ となるように溶解し、非水電解液を得た。

 (4)非水電解質二次電池の作製
 まず、正極(図1:4参照)にアルミニウム製の� �極リード(図1:4a参照)を取り付け、負極(図1:6� ��照)にニッケル製の負極リード(図1:6a参照)を 取り付けた。その後、正極と負極との間にポ リエチレン製のセパレータ(図1:5参照)を介し� ��捲回し、極板群(図1:7参照)を構成した。

 次に、この極板群を、上下端に開口端部� ��有する3003系アルミニウム合金製の円筒型の 電池ケース(図1:1参照)に挿入した。その後、� ��板群の上端部に正極絶縁板(図1:8A参照)を配� ��する一方、極板群の下端部に負極絶縁板(図 1:8B参照)を配置し、電池ケースの負極端子側� ��開口端部にガスケット(図1:3B参照)を介して� ��極封口板(図1:2B参照)をレーザー溶接した。� ��の後、電池ケースの正極端子側の開口端部� ��ら電池ケース内に非水電解液を減圧方式に� ��り注入した。その後、電池ケースの正極端� ��側の開口端部にガスケット(図1:3A参照)を介� ��て正極封口板(図1:2A参照)をレーザー溶接し� ��円筒型の非水電解質二次電池を得た。以上� ��ようにして、作製した電池を電池1と称する 。

 (実施例2)
 以下に、実施例2に係る電池について説明す る。本実施例に係る電池の特徴点は次に示す 点である。正極活物質として低抵抗正極活物 質であるLiNi _0.80 Co _0.10 Al _0.10 O ₂ を用いて、導電剤として1.25重量部以下のア� �チレンブラックを用いると共に、結着剤と� �て2.7重量部以上のポリフッ化ビニリデンを� �いることにより、正極集電体と負極集電体� �の抵抗値を4.0ω・cm ² に設定する点と、電池ケースを正極及び負極 と電気的に絶縁する点とである。すなわち、 正極活物質として低抵抗正極活物質であるLiN i _0.80 Co _0.10 Al _0.10 O ₂ (低温で燃え易い特性を示す)を用いて、正極� ��電体と負極集電体間の抵抗値を、前述の実� ��例1では1.6ω・cm ² に設定したのに対し、本実施例では、4.0ω・c m ² に設定した。

 具体的には、導電剤として0.6重量部のアセ� ��レンブラックと、N-メチルピロリドンの溶� �に結着剤として3.7重量部のポリフッ化ビニ� �デンを溶解した溶液とを混合した。その後� �この混合溶液に正極活物質として100重量部� �LiNi _0.80 Co _0.10 Al _0.10 O ₂ を混合し、正極合剤を含むペーストを得た。 このペーストを厚さ15μmのアルミニウム箔の� ��面に塗布、乾燥した後、圧延して厚さ0.125mm 、裁断して幅57mm、長さ667mmの正極を得たこと 以外(すなわち、実施例1における(1)正極の作� ��において、結着剤として2.7重量部ではなく3 .7重量部のポリフッ化ビニリデンを用いたこ� ��以外)は、実施例1と同様にして作製した電� �を電池2と称する。

 (実施例3)
 以下に、実施例3に係る電池について説明す る。本実施例に係る電池の特徴点は次に示す 点である。負極活物質として高抵抗負極活物 質であるSiOを用いることにより、正極集電体 と負極集電体間の抵抗値を1.6ω・cm ² に設定する点と、電池ケースを正極及び負極 と電気的に絶縁する点とである。

 (1)正極の作製
 導電剤として1.2重量部のアセチレンブラッ� ��と、N-メチルピロリドンの溶剤に結着剤と� �て1.7重量部のポリフッ化ビニリデンを溶解� �た溶液とを混合した。その後、この混合溶� �に正極活物質として100重量部のLiNi _0.80 Co _0.10 Al _0.10 O ₂ を混合し、正極合剤を含むペーストを得た。 このペーストを厚さ15μmのアルミニウム箔の� ��面に塗布、乾燥した後、圧延して厚さ0.125mm 、裁断して幅57mm、長さ667mmの正極を得た。

 (2)負極の作製
 負極活物質としてSiOを100重量部、及び結着� ��としてポリフッ化ビニリデンを2重量部を加 えて混合し、負極合剤を含むペーストを得た 。このペーストを厚さ8μmの銅箔の両面に塗� �、乾燥した後、圧延して厚さ0.156mm、裁断し� ��幅58.5mm、長さ750mmの負極を得た。

 上記(1)正極の作製、及び(2)負極の作製以� ��は、実施例1における(3)非水電解液の調製、 及び(4)非水電解質二次電池の作製と同様にし て作製した電池を電池3と称する。

 (実施例4)
 以下に、実施例4に係る電池について説明す る。本実施例に係る電池の特徴点は次に示す 点である。正極活物質として高抵抗正極活物 質であるLiFePO ₄ を用いることにより、正極集電体と負極集電 体間の抵抗値を1.6ω・cm ² に設定する点と、電池ケースを正極及び負極 と電気的に絶縁する点とである。

 具体的には、導電剤として3重量部のアセチ レンブラックと、N-メチルピロリドンの溶剤� ��結着剤として1.7重量部のポリフッ化ビニリ� ��ンを溶解した溶液とを混合した。その後、� ��の混合溶液に正極活物質として100重量部のL iFePO ₄ を混合し、正極合剤を含むペーストを得た。 このペーストを厚さ15μmのアルミニウム箔の� ��面に塗布、乾燥した後、圧延して厚さ0.125mm 、裁断して幅57mm、長さ667mmの正極を得たこと 以外(すなわち、実施例1における(1)正極の作� ��において、正極活物質として低抵抗正極活� ��質ではなく高抵抗正極活物質を用いて、導� ��剤として0.6重量部ではなく3重量部のアセチ レンブラックを用いると共に、結着剤として 2.7重量部ではなく1.7重量部のポリフッ化ビニ リデンを用いたこと以外)は、実施例1と同様� ��して作製した電池を電池4と称する。

 (比較例1)
 ここで、本比較例と前述の実施例1との相違 点は次に示す点である。実施例1では、電池� �ースが正極及び負極の双方と絶縁された電� �を作製するのに対し、本比較例では、電池� �ースが正極のみと絶縁された電池を作製す� �。

 具体的には、実施例1における(1)正極の作 製、(2)負極の作製、及び(3)非水電解液の調製 の後、実施例1における(4)非水電解質二次電� �の作製と同様にして極板群を構成した。

 次に、この極板群を、一端に開口端部を� ��する冷間圧延鋼板SPCD製の円筒型の電池ケー スに挿入した。その後、極板群の上端部に正 極絶縁板を配置する一方、極板群の下端部に 負極絶縁板を配置し、負極リードを電池ケー スに溶接する一方、正極リードを正極封口板 に溶接した。その後、電池ケースの正極端子 側の開口端部から電池ケース内に非水電解液 を減圧方式により注入した。その後、電池ケ ースの正極端子側の開口端部にガスケットを 介して正極封口板をかしめ、円筒型の非水電 解質二次電池を得た。このように、極板群の 電池ケースへの収納構成が異なる点以外は、 実施例1と同様にして作製した電池を電池5と� ��する。

 (比較例2)
 ここで、本比較例と前述の実施例1との相違 点は次に示す点である。実施例1では、電池� �ースが正極及び負極の双方と絶縁された電� �を作製するのに対し、本比較例では、電池� �ースが負極のみと絶縁された電池を作製す� �。

 具体的には、実施例1における(1)正極の作 製、(2)負極の作製、及び(3)非水電解液の調製 の後、実施例1における(4)非水電解質二次電� �の作製と同様にして極板群を構成した。

 次に、この極板群を、一端に開口端部を� ��する3003系アルミニウム合金製の円筒型の電 池ケースに挿入した。その後、極板群の上端 部に正極絶縁板を配置する一方、極板群の下 端部に負極絶縁板を配置し、正極リードを電 池ケースに溶接する一方、負極リードを負極 封口板に溶接した。その後、電池ケースの負 極端子側の開口端部から電池ケース内に非水 電解液を減圧方式により注入した。その後、 電池ケースの負極端子側の開口端部にガスケ ットを介して負極封口板をかしめ、円筒型の 非水電解質二次電池を得た。このように、極 板群の電池ケースへの収納構成が異なる点以 外は、実施例1と同様にして作製した電池を� �池6と称する。

 (比較例3)
 ここで、本比較例と前述の実施例1との相違 点は次に示す点である。正極集電体と負極集 電体間の抵抗値を、実施例1では1.6ω・cm ² に設定したのに対し、本比較例では1.2ω・cm ² に設定した。

 具体的には、導電剤として0.6重量部のアセ� ��レンブラックと、N-メチルピロリドンの溶� �に結着剤として1.7重量部のポリフッ化ビニ� �デンを溶解した溶液とを混合した。その後� �この混合溶液に正極活物質として100重量部� �LiNi _0.80 Co _0.10 Al _0.10 O ₂ を混合し、正極合剤を含むペーストを得た。 このペーストを厚さ15μmのアルミニウム箔の� ��面に塗布、乾燥した後、圧延して厚さ0.125mm 、裁断して幅57mm、長さ667mmの正極を得たこと 以外(すなわち、実施例1における(1)正極の作� ��において、結着剤として2.7重量部ではなく1 .7重量部のポリフッ化ビニリデンを用いたこ� ��以外)は、実施例1と同様にして作製した電� �を電池7と称する。

 (比較例4)
 ここで、本比較例と前述の実施例1との相違 点は次に示す点である。正極活物質としてLiN i _0.80 Co _0.10 Al _0.10 O ₂ を用いて、正極集電体と負極集電体間の抵抗 値を、実施例1では1.6ω・cm ² に設定したのに対し、本比較例では0.2ω・cm ² に設定した。

 具体的には、導電剤として1.2重量部のアセ� ��レンブラックと、N-メチルピロリドンの溶� �に結着剤として1.7重量部のポリフッ化ビニ� �デンを溶解した溶液とを混合した。その後� �この混合溶液に正極活物質として100重量部� �LiNi _0.80 Co _0.10 Al _0.10 O ₂ を混合し、正極合剤を含むペーストを得た。 このペーストを厚さ15μmのアルミニウム箔の� ��面に塗布、乾燥した後、圧延して厚さ0.125mm 、裁断して幅57mm、長さ667mmの正極を得たこと 以外(すなわち、実施例1における(1)正極の作� ��において、導電剤として0.6重量部ではなく1 .2重量部のアセチレンブラックと、結着剤と� ��て2.7重量部ではなく1.7重量部のポリフッ化� ��ニリデンとを用いたこと以外)は、実施例1� �同様にして作製した電池を電池8と称する。

 <集電体間の抵抗の評価>
 実施例1~4において作製した電池1~4と、比較� ��1~4において作製した電池5~8とについて、正� ��集電体と負極集電体間の抵抗を測定した。� ��の抵抗の測定条件について以下に簡単に説� ��する。

 各電池1~8を、1.45Aの定電流で4.25Vに至るまで 充電を行い、定電圧で50mAの電流まで充電を� �った後、各電池1~8を分解し、正極及び負極� �取り出す。そして、ジメチルカーボネート(D MC)を用いて、正極及び負極に付着しているエ チレンカーボネイト(EC)と電解質とを取り除� �た後に、常温の下、正極及び負極を真空乾� �し、2.5cm×2.5cmの正極合剤層の表面と、2.5cm×2 .5cmの負極合剤層の表面とを互いに接触させ� �。その後、湿度を20%以下とし環境温度を20℃ として9.8×10 ⁵ N/m ² の加圧状態で、四端子法を用いて正極集電体 と負極集電体との間に電流を流したときの電 圧を測定し、直流抵抗を算出した。その結果 を以下に示す表1に記す。

 <釘刺し試験の評価>
 実施例1~4において作製した電池1~4と、比較� ��1~4において作製した電池5~8とについて、SBA� ��格に基づく釘刺し試験を行い、電池の安全� ��の評価を行った。釘刺し試験の測定条件に� ��いて以下に簡単に説明する。

 各電池1~8をそれぞれ10セルずつ用意し、� �電池1~8を1.45Aの定電流で4.25Vに至るまで充電� ��行い、定電圧で電流が50mAになるまで充電を 行った。そして、10セルのうちの5セルの電池 に対して、釘刺し速度が5mm/sec、60℃の環境の 下、電池の円周面中央部に2.7φの釘を直径方� ��に貫通させた。一方、残りの5セルの電池に 対して、釘刺し速度が5mm/sec、70℃の環境の下 、電池の円周面中央部に2.7φの釘を直径方向� ��貫通させた。その結果を以下に示す表1に記 す。

 表1に示すように、電池1~4の中には、60℃� ��及び70℃の何れの環境下での釘刺し試験に� �いても、発煙に至る電池は存在しない。こ� �に対し、電池5~8の中には、70℃の環境下での 釘刺し試験において、発煙に至る電池が存在 する。

 60℃、及び70℃の何れの環境下での釘刺し 試験においても、電池5のうち発煙に至る電� �数(60℃:0セル,70℃:2セル)と、電池6のうち発� �に至る電池数(60℃:3セル,70℃:5セル)との間に 差異が確認されたのは、電池ケースの電位の 違いによるものである。

 60℃の環境下での釘刺し試験において、� �池7のうち発煙に至る電池数(2セル)と、電池8 のうち発煙に至る電池数(5セル)との間に差異 が確認されたのは、正極集電体と負極集電体 間の抵抗の違いによるものである。

 電池1~4の場合、正極集電体と負極集電体間� ��抵抗が高い(正極集電体と負極集電体間の抵 抗が1.6ω・cm ² 以上を満たす)ため、極板群内の短絡点を流� �る短絡電流が抑制されると共に、電池ケー� �が正極及び負極の双方と絶縁されているた� �、電池ケースを通じて流れる短絡電流が抑� �されるので、発煙に至る電池は確認されず� �高い安全性が確認された。

 電池5,6の場合、正極集電体と負極集電体� ��の抵抗が高いため、極板群内の短絡点を流� ��る短絡電流は抑制されるものの、電池ケー� ��が正極電位又は負極電位を有するため、電� ��ケースを通じて流れる短絡電流が大きいの� ��、発煙に至る電池が確認された。

 電池7,8の場合、電池ケースが正極及び負� ��の双方と絶縁されているため、電池ケース� ��通じて流れる短絡電流は抑制されるものの� ��正極集電体と負極集電体間の抵抗が低いた� ��、極板群内の短絡点を流れる短絡電流が大� ��いので、発煙に至る電池が確認された。

 ここで、実施例1~4において作製した電池1 ~4について、以下に詳細に説明する。

 実施例1において作製した電池1では、正極� �物質として、低温で燃える特性を示すLiNi _0.80 Co _0.10 Al _0.10 O ₂ を用いる。そして、正極合剤層中に含まれる 導電剤量を減らす(具体的には例えば、0.6重� �部(1.25重量部以下)のアセチレンブラックを� �いる)ことにより、1)正極集電体と負極集電� �間の抵抗を1.6ω・cm ² 以上に設定する。それと共に、図1に示す構� �を採用することにより、2)電池ケースを正極 及び負極の双方と絶縁する。

 このように、上記1)の対策を講じることに� �り、極板群内の短絡点に流れる短絡電流を� �制すると共に、上記2)の対策を講じることに より、電池ケースを通じて流れる短絡電流を 抑制することができるので、電池全体の温度 上昇を招くことがない。そのため、正極活物 質として、低温で燃える特性を示すLiNi _0.80 Co _0.10 Al _0.10 O ₂ を安全に活用することができる。

 実施例2において作製した電池2では、正極� �物質として、電池1と同様に低抵抗正極活物� ��であるLiNi _0.80 Co _0.10 Al _0.10 O ₂ を用いる。そして、電池1と同様に正極合剤� �中に含まれる導電剤量を減らす(具体的には� ��えば、0.6重量部(1.25重量部以下)のアセチレ� ��ブラックを用いる)のに加えて、正極合剤層 中に含まれる結着剤量を増やす(具体的には� �えば、3.7重量部(2.7重量部以上)のポリフッ化 ビニリデンを用いる)ことにより、1)正極集電 体と負極集電体間の抵抗を1.6ω・cm ² 以上(詳細には4.0ω・cm ² )に設定することができる。

 このように、導電剤量を減らすのに加え� ��、結着剤量を増やすことにより、正極集電� ��と負極集電体間の抵抗をより効果的に高め� ��ことができる。

 実施例3において作製した電池3では、負極� �物質として、低温で燃える特性を示すSiO(高� ��抗負極活物質)を用いる(具体的には例えば� �100重量部(70重量部以上)のSiOを用いる)ことに より、1)正極集電体と負極集電体間の抵抗を1 .6ω・cm ² 以上に設定する。それと共に、図1に示す構� �を採用することにより、2)電池ケースを正極 及び負極の双方と絶縁にする。

 このように、上記1)の対策を講じること� �より、極板群内の短絡点に流れる短絡電流� �抑制すると共に、上記2)の対策を講じること により、電池ケースを通じて流れる短絡電流 を抑制することができるので、電池全体の温 度上昇を招くことがない。そのため、負極活 物質として、低温で燃える特性を示すSiOを安 全に活用することができる。

 実施例4において作製した電池4では、正極� �物質として、LiFePO ₄ (高抵抗正極活物質)を用いる(具体的には例え ば、100重量部(70重量部以上)のLiFePO ₄ を用いる)ことにより、1)正極集電体と負極集 電体間の抵抗を1.6ω・cm ² 以上に設定する。それと共に、図1に示す構� �を採用することにより、2)電池ケースを正極 及び負極の双方と絶縁する。

 このように、上記1)の対策を講じることに� �り、極板群内の短絡点に流れる短絡電流を� �制するのに加えて、上記2)の対策を講じるこ とにより、電池ケースを通じて流れる短絡電 流をも抑制することができるので、電池が発 煙に至ることがない。すなわち、LiFePO ₄ が採用された従来の電池(言い換えれば、上� �1)の対策のみが講じられた電池であって、前 述の比較例2と同様の、極板群の電池ケース� �の収納構成を有す)の場合、電池ケースを通� ��て流れる短絡電流により、電池が発煙に至� ��可能性を有しているのに対し、電池4(言い� �えれば、上記1)の対策に加えて上記2)の対策� ��講じられた電池)の場合、電池が発煙に至る ことがない。

 以上のように、電池(特に、軽量化等を目的 に例えばアルミニウムを含む金属ケースが採 用された電池)の異常発熱を確実に防止する� �は、
1)正極集電体と負極集電体間の抵抗を1.6ω・cm ² 以上に設定する
2)電池ケースを正極及び負極の双方と絶縁に� ��る
という2つの対策を講じる必要があり、上記1) 及び2)のうちの一方の対策のみを講じただけ� ��は、電池の異常発熱を確実に防止すること� ��できない。尚、正極集電体と負極集電体間� ��抵抗について、その下限については「1.6ω� �cm ² 以上」と定義したが、その上限については通 常使用可能な非水電解質二次電池の範囲(例� �ば40~100ω・cm ² )内に定義されることは言うまでもない。

 加えて、上記1)及び2)双方の対策を講じるこ とにより、低温で燃える特性を示すが故に、 従来の電池では用いることが不可能であった 活物質(具体的には例えば、LiNi _0.80 Co _0.10 Al _0.10 O ₂ 及びSiO等)を安全に活用することができる。

 尚、実施例1~4では、電池ケースとして例� ��ばアルミニウム合金からなる金属ケースを� ��いた場合を具体例に挙げて説明したが、本� ��明はこれに限定されるものではなく、例え� ��アルミニウム、鉄、ステンレス、又はマグ� ��シウム等からなる金属ケースを用いてもよ� ��。また、電池ケースとして金属ケースでは� ��くラミネートケースを用いてもよい。

 また、実施例1~4では、電池ケースが正極� ��び負極と絶縁された電池の構成として、図1 に示す構成を具体例に挙げて説明したが、本 発明はこれに限定されるものではない。

 また、実施例1,2では、低温で燃える特性を� ��す正極活物質として、一般式がLiNi _x Co _y Al _1-x-y O ₂ (x=0.80,y=0.10)で表される化合物を用いた場合を 具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに 限定されるものではなく、一般式を構成する x値が0.7<x<1.0の関係を満たすと共に、y値� ��0.0<y<0.3の関係を満たす化合物であれば� ��い。

 また、実施例3では、低温で燃える特性を示 す負極活物質として、一般式がSiO _x (x=1)で表される化合物を用いた場合を具体例� ��挙げて説明したが、本発明はこれに限定さ� ��るものではなく、一般式を構成するx値が0&l t;x<2の関係を満たす化合物であればよい。