JP4695170B2 - Lithium ion secondary battery - Google Patents

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Description

本発明は、リチウムイオン二次電池に関する。さらに詳しくは、本発明は、主に、集電体の改良に関する。   The present invention relates to a lithium ion secondary battery. More specifically, the present invention mainly relates to an improvement of the current collector.

リチウムイオン二次電池は、高容量および高エネルギー密度を有し、小型化および軽量化が容易なことから、たとえば、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノート型パーソナルコンピュータ、ビデオカメラ、携帯ゲーム機などの携帯用小型電子機器の電源として汎用されている。代表的なリチウムイオン二次電池では、正極活物質としてリチウムコバルト化合物を含有する正極、負極活物質として炭素材料を含有する負極およびポリオレフィン製多孔質膜であるセパレータがそれぞれ使用されている。このリチウムイオン二次電池は、容量および出力が高く、充放電サイクル特性が良好で、耐用寿命も比較的長い。しかしながら、携帯用小型電子機器の多機能化が進められ、連続使用可能時間の延長が求められている現状では、リチウムイオン二次電池のさらなる高容量化が必要になっている。   Lithium ion secondary batteries have high capacity and high energy density, and are easy to reduce in size and weight. For example, mobile phones, personal digital assistants (PDAs), notebook personal computers, video cameras, and portable games It is widely used as a power source for portable small electronic devices such as electronic machines. In a typical lithium ion secondary battery, a positive electrode containing a lithium cobalt compound as a positive electrode active material, a negative electrode containing a carbon material as a negative electrode active material, and a separator made of a polyolefin porous film are used. This lithium ion secondary battery has high capacity and output, good charge / discharge cycle characteristics, and relatively long service life. However, with the progress of multi-functionality of portable small electronic devices and the need to extend the continuous usable time, it is necessary to further increase the capacity of lithium ion secondary batteries.

リチウムイオン二次電池のさらなる高容量化のために、たとえば、高容量の負極活物質の開発が進められている。高容量の負極活物質としては、リチウムとの合金化が可能で、充電の際にリチウムを吸蔵する合金系負極活物質が注目を集めている。合金系負極活物質としては、たとえば、珪素、錫、これらの酸化物、これらの窒化物、これらを含有する化合物、合金などが知られている。合金系負極活物質は高い放電容量を有している。たとえば、珪素の理論放電容量は約４１９９ｍＡｈ／ｇであり、従来から負極活物質として用いられる黒鉛の理論放電容量の約１１倍である（たとえば、特許文献１参照）。   In order to further increase the capacity of the lithium ion secondary battery, for example, development of a high capacity negative electrode active material is underway. As a high-capacity negative electrode active material, an alloy negative electrode active material that can be alloyed with lithium and occludes lithium during charging has attracted attention. Known alloy-based negative electrode active materials include, for example, silicon, tin, oxides thereof, nitrides thereof, compounds containing these, alloys, and the like. The alloy-based negative electrode active material has a high discharge capacity. For example, the theoretical discharge capacity of silicon is about 4199 mAh / g, which is about 11 times the theoretical discharge capacity of graphite conventionally used as a negative electrode active material (see, for example, Patent Document 1).

合金系負極活物質は、リチウムイオン二次電池の高容量化を図る上では有効である。しかしながら、合金系負極活物質を含有するリチウムイオン二次電池を実用化するには、いくつかの解決すべき課題がある。たとえば、合金系負極活物質を含有するリチウムイオン二次電池の安全性を確保することは、非常に重要である。リチウムイオン二次電池に限らず、二次電池では、過充電、内部短絡、異物混入その他の原因によって、極めて稀であるが発熱が起こることがある。合金系負極活物質を含有するリチウムイオン二次電池では、合金系負極活物質が高容量であるが故に、発熱量が多くなるおそれがある。したがって、安全性の条件の一つとして、万が一発熱が起こっても、速やかに放熱が行われ、電池の高熱化に至らないことが求められている。   The alloy-based negative electrode active material is effective in increasing the capacity of the lithium ion secondary battery. However, there are some problems to be solved in order to put a lithium ion secondary battery containing an alloy-based negative electrode active material into practical use. For example, it is very important to ensure the safety of a lithium ion secondary battery containing an alloy-based negative electrode active material. In addition to lithium ion secondary batteries, secondary batteries may generate heat, although it is extremely rare, due to overcharge, internal short circuit, foreign matter contamination, or other causes. In a lithium ion secondary battery containing an alloy-based negative electrode active material, since the alloy-based negative electrode active material has a high capacity, there is a possibility that the calorific value increases. Therefore, as one of the safety conditions, even if heat is generated, it is required that heat is quickly dissipated and the battery is not heated.

たとえば、放熱フィンを有する電池が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２の電池は、矩形状の正極、固体電解質および矩形状の負極を重ね合わせて積層体とし、得られる積層体の一方の短辺を中心にして渦巻き状に捲いた捲回型電極群を含んでいる。正極は、その長辺端部に放熱フィンが設けられた矩形状の正極集電体と、正極集電体の放熱フィン以外の表面に形成される正極活物質層とを含む。負極は、その長辺端部に放熱フィンが設けられた矩形状の負極集電体と、負極集電体の放熱フィン以外の表面に形成される負極活物質層とを含む。正極集電体の放熱フィンは、厚み方向の貫通孔が形成されるかまたは切り欠き部が設けられたものであり、捲回型電極群の一方の端部から渦巻き状の形態で外方に突出している。また、負極集電体の放熱フィンも、厚み方向の貫通孔が形成されるかまたは切り欠き部が設けられたものであり、捲回型電極群の他方の端部から渦巻き状の形態で外方に突出している。   For example, a battery having a radiation fin has been proposed (see, for example, Patent Document 2). The battery of Patent Document 2 is a wound electrode group in which a rectangular positive electrode, a solid electrolyte, and a rectangular negative electrode are laminated to form a laminated body and wound in a spiral shape around one short side of the obtained laminated body. Is included. The positive electrode includes a rectangular positive electrode current collector provided with heat radiation fins at the long side ends thereof, and a positive electrode active material layer formed on the surface of the positive electrode current collector other than the heat radiation fins. The negative electrode includes a rectangular negative electrode current collector provided with heat radiation fins at the long side ends thereof, and a negative electrode active material layer formed on the surface of the negative electrode current collector other than the heat radiation fins. The radiating fin of the positive electrode current collector is formed with a through-hole in the thickness direction or provided with a notch, and outward from one end of the wound electrode group in a spiral form. It protrudes. Also, the heat dissipating fin of the negative electrode current collector is formed with a through hole in the thickness direction or provided with a notch, and is wound in a spiral form from the other end of the wound electrode group. It protrudes toward.

上記したように、特許文献２の放熱フィンは渦巻き状の形態を有し、放熱フィン全体が近接した位置にあるので、放熱効率が不十分である。特に、正極集電体および負極集電体
の放熱フィンが設けられていない長辺側では、放熱効率は低下する。たとえば、正極集電体の放熱フィンが設けられてない長辺側には、負極集電体の放熱フィンが存在する。しかしながら、正極と負極との間には、良好な熱伝導体ではない固体電解質が存在するので、正負極間の熱伝導効率は十分ではない。したがって、正極集電体の放熱フィンが設けられてない長辺側における熱を、負極集電体の放熱フィンによって外部に放散させることは困難である。このように、渦巻き状の放熱フィンを設けるだけでは、電池全体の熱をほぼ均一に放散させることは困難である。 As described above, the heat dissipating fins of Patent Document 2 have a spiral shape, and the heat dissipating fins are in close proximity, so that the heat dissipating efficiency is insufficient. In particular, the heat radiation efficiency is reduced on the long side where the heat radiation fins of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector are not provided. For example, the radiating fin of the negative electrode current collector exists on the long side where the radiating fin of the positive electrode current collector is not provided. However, since there is a solid electrolyte that is not a good heat conductor between the positive electrode and the negative electrode, the heat conduction efficiency between the positive and negative electrodes is not sufficient. Therefore, it is difficult to dissipate the heat on the long side where the radiating fin of the positive electrode current collector is not provided to the outside by the radiating fin of the negative electrode current collector. In this way, it is difficult to dissipate the heat of the entire battery almost uniformly by simply providing the spiral radiating fins.

このため、特許文献２の技術では、放熱フィンの突出する先端部に電気的良導体を接続している。しかしながら、このような方策を講じても、放熱フィンが設けられていない長辺側における放熱効率は十分に向上しない。また、電池にとって余分な部品である電気良導体の使用は、電池の構造を複雑化させ、製造工程における不良品率の増加および製造コストの上昇をもたらすおそれがある。また、取り付けの不具合などによって、新たな発熱の原因になるおそれもある。
また、特許文献２では、特許文献２に係る電池を積層薄形電池と記載しているが、実際には捲回型電極群を作製しているので、積層型の電池ではない。 For this reason, in the technique of patent document 2, the electrical good conductor is connected to the front-end | tip part which a radiation fin protrudes. However, even if such measures are taken, the heat radiation efficiency on the long side where the heat radiation fins are not provided is not sufficiently improved. Further, the use of a good electrical conductor that is an extra part for the battery may complicate the structure of the battery, leading to an increase in the defective product rate in the manufacturing process and an increase in manufacturing cost. Moreover, there is a possibility that new heat generation may be caused by a mounting defect or the like.
Further, in Patent Document 2, the battery according to Patent Document 2 is described as a laminated thin battery, but since a wound electrode group is actually produced, it is not a laminated battery.

また、平板矩形状の電極群と、電極群の一つの辺から電極群の外方に突出する放熱フィン（冷却フィン）とを含む固体電解質電池が提案されている（たとえば、特許文献３参照）。この電池においても、放熱フィンは、集電体の延長部分として設けられている。また、集電体が少なくとも片側に突出すると記載されていることから、１つの集電体に複数の放熱フィンを設けることが示唆されている。しかしながら、特許文献３では、複数の電極群装着用孔が形成された枠体に、複数の電極群を装着する構成を採っている。複数の放熱フィンを設けるには、枠体に放熱フィンを貫通させる穴を数多く開ける必要が生じ、枠体の機械的強度、電極群保持能力などが低下する。したがって、１つの集電体に複数の放熱フィンを設けるのは技術的に困難であり、特許文献３において具体的に開示されるのは、１つの集電体に１つの放熱フィンが設けられた構成のみである。   In addition, a solid electrolyte battery including a flat rectangular electrode group and a heat radiation fin (cooling fin) protruding outward from the electrode group from one side of the electrode group has been proposed (see, for example, Patent Document 3). . Also in this battery, the radiation fin is provided as an extension of the current collector. Further, since it is described that the current collector protrudes at least on one side, it is suggested that one current collector is provided with a plurality of heat radiation fins. However, Patent Document 3 adopts a configuration in which a plurality of electrode groups are mounted on a frame in which a plurality of electrode group mounting holes are formed. In order to provide a plurality of radiating fins, it is necessary to make many holes through which the radiating fins penetrate the frame body, and the mechanical strength of the frame body, the ability to hold the electrode group, and the like are reduced. Therefore, it is technically difficult to provide a plurality of radiating fins on one current collector, and specifically disclosed in Patent Document 3 is one radiating fin provided on one current collector. Configuration only.

このように、放熱フィンが１つ設けられるだけでは、放熱効率が悪い。しかも、特許文献３では、各電極群の放熱フィンを近接配置しているので、放熱効率がさらに低下する。このため、各電極群の放熱フィンを近接配置するとともに、電気的に接続しているが、その放熱効果は不十分である。
特開２００２−８３５９４号公報 特開平５−１６６５００号公報 特開平９−１３４７３１号公報 Thus, heat radiation efficiency is poor only by providing one heat radiation fin. Moreover, in Patent Document 3, since the heat dissipating fins of the electrode groups are arranged close to each other, the heat dissipating efficiency further decreases. For this reason, the heat dissipating fins of the electrode groups are arranged close to each other and electrically connected, but the heat dissipating effect is insufficient.
JP 2002-83594 A JP-A-5-166500 JP-A-9-134931

本発明の目的は、電池構造の複雑化および電池の機械的強度の低下を伴わない構成により、電池内部で発生する熱を外部に効率良く放散でき、安全性がさらに向上したリチウムイオン二次電池を提供することである。   An object of the present invention is to provide a lithium ion secondary battery in which the heat generated inside the battery can be efficiently dissipated to the outside and the safety is further improved by a structure that does not complicate the battery structure and decrease the mechanical strength of the battery. Is to provide.

本発明の第１実施形態のリチウムイオン二次電池は、正極、セパレータおよび負極を厚み方向に積層してなる平板状電極群と、非水電解質と、平板状電極群と非水電解質とを収容する電池ケースと、を含み、正極および負極が、それぞれ、平板状電極群内に存在する矩形状の集電体本体と、集電体本体の表面に支持されたリチウムを吸蔵および放出可能な活物質層と、を含み、集電体本体の一つの角を挟む２辺に沿って平板状電極群の外方に鉤状に伸びて突出し、集電体本体と継ぎ目なく一体化している放熱部と、少なくとも１つの放熱部に一体化又は接続され、その端部が電池ケースの外部に導出されたリード部と、を備え、正極の放熱部の投影面と負極の放熱部の投影面とが重ならず、集電体本体の面積Ｓ0と放熱部の面積Ｓとの比（Ｓ／Ｓ0）が０．０３〜１．５であり、各集電体本体の外周長さＬ0と、各集電体本体と各放熱部との境界線の長さＬとの比（Ｌ／Ｌ0）が０．２５以上であることを特徴とする。 The lithium ion secondary battery according to the first embodiment of the present invention accommodates a flat electrode group formed by laminating a positive electrode, a separator, and a negative electrode in the thickness direction, a nonaqueous electrolyte, a flat electrode group, and a nonaqueous electrolyte. A positive electrode and a negative electrode each having a rectangular current collector body present in the plate electrode group, and an active material capable of inserting and extracting lithium supported on the surface of the current collector body. includes a material layer, the issues collision extends like a hook to the outside of one corner along two sides sandwiching the plate-shaped electrodes of the collector body, and one conjugated without collector body and joint A heat radiation part and a lead part integrated or connected to at least one heat radiation part, the end of which is led out of the battery case , and a projection surface of the positive heat radiation part and a projection surface of the negative heat radiation part preparative do not overlap, the ratio of the area S of the heat radiating portion area S 0 of the collector body (S S 0) is 0.03 to 1.5, and the outer peripheral length L 0 of the collector body, the ratio of the length L of the boundary line between the collector body and the discharge heat unit (L / L 0) is equal to or greater than or equal to 0.25.

本発明の第２実施形態のリチウムイオン二次電池は、正極、セパレータおよび負極を厚み方向に積層してなる平板状電極群と、非水電解質と、平板状電極群と非水電解質とを収容する電池ケースと、を含み、正極および負極が、それぞれ、平板状電極群内に存在する矩形状の集電体本体と、集電体本体の表面に支持されたリチウムを吸蔵および放出可能な活物質層と、を含み、集電体本体の３つの辺に沿って平板状電極群の外方にコの字状に伸びて突出し、集電体本体と継ぎ目なく一体化している放熱部と、少なくとも１つの放熱部に一体化又は接続され、その端部が電池ケースの外部に導出されたリード部と、を備え、正極の放熱部の投影面と負極の放熱部の投影面とが重ならず、集電体本体の面積ＳThe lithium ion secondary battery according to the second embodiment of the present invention contains a flat electrode group formed by laminating a positive electrode, a separator, and a negative electrode in the thickness direction, a non-aqueous electrolyte, a flat electrode group, and a non-aqueous electrolyte. A positive electrode and a negative electrode each having a rectangular current collector body present in the plate electrode group, and an active material capable of inserting and extracting lithium supported on the surface of the current collector body. A heat radiation portion that extends in a U-shape and protrudes outward from the plate-like electrode group along the three sides of the current collector body, and is seamlessly integrated with the current collector body, A lead portion that is integrated or connected to at least one heat radiating portion and whose end portion is led out of the battery case, and the projection surface of the positive electrode heat radiating portion and the projection surface of the negative electrode heat radiating portion overlap. The area S of the current collector body 00 と放熱部の面積Ｓとの比（Ｓ／ＳTo the area S of the heat radiation part (S / S 00 ）が０．０３〜１．５であり、各集電体本体の外周長さＬ) Is 0.03 to 1.5, and the outer peripheral length L of each current collector body 00 と、各集電体本体と各放熱部との境界線の長さＬとの比（Ｌ／ＬAnd the ratio of the length L of the boundary line between each current collector body and each heat radiating portion (L / L 00 ）が０．２５以上であることを特徴とする。) Is 0.25 or more.

本発明の第３実施形態のリチウムイオン二次電池は、正極、セパレータおよび負極を厚み方向に積層してなる平板状電極群と、非水電解質と、平板状電極群と非水電解質とを収容する電池ケースと、を含み、正極および負極が、それぞれ、平板状電極群内に存在する矩形状の集電体本体と、集電体本体の表面に支持されたリチウムを吸蔵および放出可能な活物質層と、を含み、集電体本体の対向する２つの辺から平板状電極群の外方に伸びて突出し、集電体本体と継ぎ目なく一体化している放熱部と、少なくとも１つの放熱部に一体化又は接続され、その端部が電池ケースの外部に導出されたリード部と、を備え、正極の放熱部の投影面と負極の放熱部の投影面とが重ならず、集電体本体の面積ＳThe lithium ion secondary battery according to the third embodiment of the present invention contains a flat electrode group formed by laminating a positive electrode, a separator, and a negative electrode in the thickness direction, a nonaqueous electrolyte, a flat electrode group, and a nonaqueous electrolyte. A positive electrode and a negative electrode each having a rectangular current collector body present in the plate electrode group, and an active material capable of inserting and extracting lithium supported on the surface of the current collector body. A heat radiation portion that extends outward from the two opposite sides of the current collector main body and protrudes outward from the flat electrode group, and is integrated seamlessly with the current collector main body, and at least one heat radiation portion And a lead portion whose end is led out of the battery case, and the projection surface of the positive electrode heat dissipation portion and the projection surface of the negative electrode heat dissipation portion do not overlap, and the current collector Body area S 00 と放熱部の面積Ｓとの比（Ｓ／ＳTo the area S of the heat radiation part (S / S 00 ）が０．０３〜１．５であり、各集電体本体の外周長さＬ) Is 0.03 to 1.5, and the outer peripheral length L of each current collector body 00 と、各集電体本体と各放熱部との境界線の長さＬとの比（Ｌ／ＬAnd the ratio of the length L of the boundary line between each current collector body and each heat radiating portion (L / L 00 ）が０．２５以上であることを特徴とする。) Is 0.25 or more.

本発明のリチウムイオン二次電池は、過充電、内部短絡、異物混入その他の原因による発熱が万が一起こっても、電池内部の熱が、電池外部に効率良く放散されるので、高温化に至ることがない。また、本発明のリチウムイオン二次電池は、極めて簡易な放熱機構を有しているので、電池構造が複雑化して不良品率を上げることがなく、電池の機械的強度を低下させることもない。したがって、本発明のリチウムイオン二次電池は、安全性が高く、高い耐用性を有している。   In the lithium ion secondary battery of the present invention, even if heat is generated due to overcharge, internal short circuit, foreign matter contamination, or other causes, the heat inside the battery is efficiently dissipated outside the battery, leading to high temperatures. There is no. In addition, since the lithium ion secondary battery of the present invention has a very simple heat dissipation mechanism, the battery structure is not complicated, the defective product rate is not increased, and the mechanical strength of the battery is not reduced. . Therefore, the lithium ion secondary battery of the present invention has high safety and high durability.

図１は、本発明の実施の第１形態であるリチウムイオン二次電池１の構成を模式的に示す縦断面図である。図２は、図１に示すリチウムイオン二次電池１の要部の構成を拡大して示す上面図である。なお、図２では、正極活物質層１１、負極活物質層１３およびセパレータ５の図示を省略する。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a configuration of a lithium ion secondary battery 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged top view showing the configuration of the main part of the lithium ion secondary battery 1 shown in FIG. In FIG. 2, the positive electrode active material layer 11, the negative electrode active material layer 13, and the separator 5 are not shown.

リチウムイオン二次電池１は、正極３、負極４、セパレータ５、ガスケット６および外装ケース７を含む。リチウムイオン二次電池１は、正極３、セパレータ５および負極４を重ね合わせて積層してなる平板状の電極群（以下単に「電極群」とする）２を含む積層型電池である。電極群２は、厚み方向の表面がほぼ矩形状の形状を有している。   The lithium ion secondary battery 1 includes a positive electrode 3, a negative electrode 4, a separator 5, a gasket 6 and an outer case 7. The lithium ion secondary battery 1 is a stacked battery including a flat electrode group (hereinafter simply referred to as “electrode group”) 2 formed by stacking a positive electrode 3, a separator 5, and a negative electrode 4. The electrode group 2 has a substantially rectangular shape in the thickness direction.

電極群２は、正極３および負極４にそれぞれ後述する放熱部１０ｂ、１２ｂが設けられることから、正極３である電極板と負極４である電極板とを、セパレータ５を介して、かつ、厚み方向において重なり合う部分と重なり合わない部分とが出来るように積層することにより形成される。重なり合う部分は、集電体本体１０ａ、１２ａであり、重なり合わない部分は放熱部１０ｂ、１２ｂおよびリード部１０ｃ、１２ｃである。   Since the electrode group 2 is provided with heat radiation portions 10b and 12b, which will be described later, on the positive electrode 3 and the negative electrode 4, respectively, the electrode plate that is the positive electrode 3 and the electrode plate that is the negative electrode 4 are connected to each other through the separator 5 and have a thickness. It is formed by laminating so that an overlapping portion and a non-overlapping portion can be formed in the direction. The overlapping portions are the current collector main bodies 10a and 12a, and the non-overlapping portions are the heat radiating portions 10b and 12b and the lead portions 10c and 12c.

正極３は、正極集電体１０および正極活物質層１１を含む。
正極集電体１０は、集電体本体１０ａ、放熱部１０ｂおよびリード部１０ｃを含む。正極集電体１０は、矩形状部分である集電体本体１０ａと、集電体本体１０ａに続く放熱部１０ｂと、放熱部１０ｂに続くリード部１０ｃとを含む。集電体本体１０ａ、放熱部１０ｂおよびリード部１０ｃは一体成形されている。また、集電体本体１０ａと放熱部１０ｂとを一体成形し、放熱部１０ｂにリード部１０ｃを接続してもよい。
集電体本体１０ａは電極群２の内部に存在し、厚み方向の表面形状がほぼ矩形状の部分である。集電体本体１０ａの厚み方向の表面には、正極活物質層１１が形成される。 The positive electrode 3 includes a positive electrode current collector 10 and a positive electrode active material layer 11.
The positive electrode current collector 10 includes a current collector body 10a, a heat radiating portion 10b, and a lead portion 10c. The positive electrode current collector 10 includes a current collector body 10a that is a rectangular portion, a heat radiating portion 10b that follows the current collector main body 10a, and a lead portion 10c that follows the heat radiating portion 10b. The current collector body 10a, the heat radiating portion 10b, and the lead portion 10c are integrally formed . Further, the current collector body 10a and the heat radiating portion 10b may be integrally formed, and the lead portion 10c may be connected to the heat radiating portion 10b.
The current collector body 10a is present in the electrode group 2 and is a portion having a substantially rectangular surface shape in the thickness direction. A positive electrode active material layer 11 is formed on the surface of the current collector body 10a in the thickness direction.

放熱部１０ｂは、集電体本体１０ａに続くように形成されている鉤状部分である。具体的には、放熱部１０ｂは、集電体本体１０ａの２つの辺から、電極群２の外方に突出するように設けられている。より具体的には、放熱部１０ｂは、集電体本体１０ａの隣り合う２つの辺の一部から、電極群２の外方に突出するように設けられている。言い換えれば、放熱部１０ｂは、集電体本体１０ａの隣り合う２つの辺から、一体的に形成されている。電極群２の厚み方向において、放熱部１０ｂの表面は、電極群２の表面に対してほぼ平行に設けられている。 The heat radiation part 10b is a bowl-shaped part formed so as to follow the current collector body 10a. Specifically, the heat radiating portion 10b is provided so as to protrude outward from the electrode group 2 from two sides of the current collector body 10a. More specifically, the heat radiating portion 10b is provided so as to protrude outward from the electrode group 2 from a part of two adjacent sides of the current collector body 10a. In other words, the heat radiating portion 10b has two edges or found adjacent to the current collector body 10a, it is integrally formed. In the thickness direction of the electrode group 2, the surface of the heat radiating part 10 b is provided substantially parallel to the surface of the electrode group 2.

このように放熱部１０ｂを設けることによって、放熱効率が向上し、リチウムイオン二次電池１内に異常発熱が起こっても速やかな排熱が行われ、リチウムイオン二次電池１の高温化には至らない。本明細書において、隣り合う２つの辺とは、ほぼ矩形状の集電体本体１０ａにおける１つの頂角を介して繋がる２つの辺である。また本明細書において、２つの辺の一部とは、２つの辺のそれぞれ一部と頂角部分をも含めた連続した部分である。   By providing the heat radiating portion 10b in this way, the heat radiating efficiency is improved, and even when abnormal heat generation occurs in the lithium ion secondary battery 1, rapid heat removal is performed. It does n’t come. In the present specification, two adjacent sides are two sides connected via one apex angle in the substantially rectangular current collector body 10a. Further, in this specification, the part of the two sides is a continuous part including each part of the two sides and the apex part.

放熱部１０ｂは一体化され、厚み方向から見た形状は鉤型である。放熱部１０ｂを複数に分割せず、一体化することによって、放熱部１０ｂの放熱面積を増加させ、放熱効率をさらに向上させることができる。また、放熱部１０ｂひいてはリチウムイオン二次電池１の機械的強度を向上させるとともに、リチウムイオン二次電池１の全体的な重量バランスを均質化できるので、リチウムイオン二次電池１の長期耐用性を高めることができる。   The heat radiation part 10b is integrated, and the shape seen from the thickness direction is a bowl shape. By integrating the heat dissipating part 10b without dividing it into a plurality of parts, the heat dissipating area of the heat dissipating part 10b can be increased, and the heat dissipating efficiency can be further improved. Further, since the heat radiation portion 10b and thus the mechanical strength of the lithium ion secondary battery 1 can be improved and the overall weight balance of the lithium ion secondary battery 1 can be homogenized, the long-term durability of the lithium ion secondary battery 1 can be improved. Can be increased.

また、放熱部１０ｂは、図２に示すように、正極３が底面になるように電極群２を水平面に載置した場合の平面図において、後記する負極４側の放熱部１２ｂと重なる部分がないように設けられている。これによって、放熱効率がさらに向上する。   Further, as shown in FIG. 2, the heat dissipating part 10b has a portion overlapping the heat dissipating part 12b on the negative electrode 4 side to be described later in the plan view when the electrode group 2 is placed on the horizontal surface so that the positive electrode 3 becomes the bottom surface. There is no provision. This further improves the heat dissipation efficiency.

また、放熱部１０ｂの表面積Ｓ（以下「正極放熱部面積Ｓ」とする）と、集電体本体１０ａの表面積Ｓ0（以下「正極集電体面積Ｓ0」とする）との面積比（Ｓ／Ｓ0）は、０．０３〜１．５である。面積比が０．０３未満では、放熱効率が低下し、異常発熱時の排熱が不十分になるおそれがある。また、面積比が１．５を超えると、放熱部１０ｂひいてはリチウムイオン二次電池１の機械的強度が低下し、リチウムイオン二次電池１の長期耐用性が不十分になるおそれがある。 The area ratio (hereinafter referred to as “positive electrode heat dissipation area S”) of the heat radiating portion 10 b and the surface area S 0 of the current collector body 10 a (hereinafter referred to as “positive electrode current collector area S 0 ”) S / S 0 ) is 0.03 to 1.5. If the area ratio is less than 0.03, the heat dissipation efficiency is lowered, and there is a possibility that exhaust heat at the time of abnormal heat generation becomes insufficient. On the other hand, if the area ratio exceeds 1.5, the heat-radiating part 10b and thus the mechanical strength of the lithium ion secondary battery 1 may be reduced, and the long-term durability of the lithium ion secondary battery 1 may be insufficient.

なお、正極放熱部面積Ｓとは、電極群２の厚み方向における、放熱部１０ｂの一方の表面の面積である。同様に、正極集電体面積Ｓ0とは、電極群２の厚み方向における、集電体本体１０ａの一方の表面の面積である。 In addition, the positive electrode heat radiation part area S is an area of one surface of the heat radiation part 10 b in the thickness direction of the electrode group 2. Similarly, the positive electrode current collector area S 0 is the area of one surface of the current collector body 10 a in the thickness direction of the electrode group 2.

また、集電体本体１０ａと放熱部１０ｂとの境界線の長さＬと、集電体本体１０ａの外周長さＬ0との比（Ｌ／Ｌ0）が０．２５以上である。ここで、集電体本体１０ａと放熱部１０ｂとの境界線は、図２において点線で示される部分であり、この点線部分の全長が長さＬである。また、Ｌ0は集電体本体１０ａの外周長さ、すなわち矩形状部分である集電体本体１０ａの４辺の長さの和である。比（Ｌ／Ｌ0）を０．２５以上にすることによって、放熱部１０ｂによる放熱効率がより一層向上する。 Further, the length L of the boundary line between the current collector body 10a and the heat radiating portion 10b, the ratio of the outer peripheral length L 0 of the collector body 10a (L / L 0) is Ru der 0.25 or more. Here, the boundary line between the current collector body 10a and the heat radiating portion 10b is a portion indicated by a dotted line in FIG. 2, and the total length of the dotted line portion is the length L. Further, L 0 is the outer peripheral length of the current collector body 10a, that is, the sum of the lengths of the four sides of the current collector body 10a, which is a rectangular portion. By setting the ratio (L / L 0 ) to 0.25 or more, the heat dissipation efficiency by the heat dissipation part 10b is further improved .

また、放熱部１０ｂの厚みを、集電体本体１０ａの厚みよりも小さくしてもよい。これによって、放熱効率を一層高めることができる。このとき、放熱部１０ｂの厚みは、集電体本体１０ａの厚みに応じて適宜選択でき、機械的強度の顕著な低下が起こらない範囲を選択するのが好ましい。放熱部１０ｂの厚みを小さくするには、たとえば、プレス加工などが利用できる。   Moreover, you may make the thickness of the thermal radiation part 10b smaller than the thickness of the collector main body 10a. Thereby, the heat dissipation efficiency can be further increased. At this time, the thickness of the heat radiating portion 10b can be appropriately selected according to the thickness of the current collector main body 10a, and it is preferable to select a range in which the mechanical strength does not significantly decrease. In order to reduce the thickness of the heat radiating portion 10b, for example, press working or the like can be used.

さらに、放熱部１０ｂには、その機械的強度を損なわない範囲で、複数の厚み方向の貫通孔、切り欠き部などを形成してもよい。また、放熱部１０ｂの厚み方向の表面は、たとえば、図示しない熱可塑性樹脂層などで絶縁されている。熱可塑性樹脂層には、たとえば、変性ポリプロピレンなどが用いられる。   Furthermore, a plurality of through holes in the thickness direction, cutout portions, and the like may be formed in the heat radiating portion 10b as long as the mechanical strength is not impaired. Moreover, the surface of the heat radiation part 10b in the thickness direction is insulated by, for example, a thermoplastic resin layer (not shown). For example, modified polypropylene is used for the thermoplastic resin layer.

リード部１０ｃは、放熱部１０ｂに続くように形成されている鉤状部分である。より具体的には、リード部１０ｃは、放熱部１０ｂの隣り合う２つの辺の一部から、電極群２の外方に突出するように設けられている。また、リード部１０ｃは、一端が放熱部１０ｂに接続され、他端が外装ケース７の開口部７ａからリチウムイオン二次電池１の外部に導出されている。   The lead portion 10c is a bowl-shaped portion formed so as to follow the heat radiating portion 10b. More specifically, the lead part 10c is provided so as to protrude outward from the electrode group 2 from a part of two adjacent sides of the heat dissipation part 10b. In addition, one end of the lead portion 10 c is connected to the heat radiating portion 10 b, and the other end is led out of the lithium ion secondary battery 1 from the opening 7 a of the outer case 7.

リード部１０ｃを前記のような構成で設けることにより、リード部１０ｃがリチウムイオン二次電池１の外部に電力を供給するだけでなく、放熱部１０ｂの延長として放熱機能を示すので、放熱効果がより一層高くなる。特にリード部１０ｃの他端は、リチウムイオン二次電池１の外部に導出されていることから、リチウムイオン二次電池１の外部でリード部１０ｃによる放熱が行われ、放熱効果が高まる。   By providing the lead portion 10c with the above-described configuration, the lead portion 10c not only supplies power to the outside of the lithium ion secondary battery 1, but also exhibits a heat dissipation function as an extension of the heat dissipation portion 10b. It gets even higher. In particular, since the other end of the lead portion 10c is led out to the outside of the lithium ion secondary battery 1, heat is radiated by the lead portion 10c outside the lithium ion secondary battery 1, and the heat radiation effect is enhanced.

リード部１０ｃは、集電体本体１０ａおよび放熱部１０ｂと同じ材質で形成する。なお、リード部１０ｃは鉤状形状に限定されず、従来のように、細線状のリードとして設けてもよい。 The lead portion 10c is formed of the same material as the current collector main body 10a and the heat radiating portion 10b . The lead portion 10c is not limited to the hook shape, and may be provided as a thin wire lead as in the conventional case.

正極集電体１０には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ステンレス鋼、チタン、アルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウムとステンレス鋼とのクラッド材などの金属材料または導電性樹脂からなる多孔性または無孔の導電性基板が挙げられる。多孔性導電性基板としては、たとえば、メッシュ体、ネット体、パンチングシート、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群成形体（不織布など）などが挙げられる。無孔の導電性基板としては、たとえば、箔、シート、フィルムなどが挙げられる。多孔性または無孔の導電性基板の厚みは特に制限されないが、通常は１〜５００μｍ、好ましくは１〜５０μｍ、さらに好ましくは１０〜４０μｍ、特に好ましくは１０〜３０μｍである。たとえば、これらの導電性基板を所定の形状に打ち抜き加工することによって、正極集電体１０が得られる。   As the positive electrode current collector 10, those commonly used in this field can be used. For example, a porous material made of a metal material such as stainless steel, titanium, aluminum, an aluminum alloy, a clad material of aluminum and stainless steel, or a conductive resin. Or a non-porous conductive substrate. Examples of the porous conductive substrate include a mesh body, a net body, a punching sheet, a lath body, a porous body, a foam, a fiber group molded body (nonwoven fabric, etc.), and the like. Examples of the non-porous conductive substrate include a foil, a sheet, and a film. The thickness of the porous or non-porous conductive substrate is not particularly limited, but is usually 1 to 500 μm, preferably 1 to 50 μm, more preferably 10 to 40 μm, and particularly preferably 10 to 30 μm. For example, the positive electrode current collector 10 is obtained by punching these conductive substrates into a predetermined shape.

正極活物質層１１は、正極集電体１０における集電体本体１０ａの厚み方向の片方または両方の表面に設けられ、正極活物質を含む。さらに正極活物質層１１は正極活物質とともに、導電剤、結着剤などを含んでもよい。   The positive electrode active material layer 11 is provided on one or both surfaces of the current collector body 10a in the thickness direction of the positive electrode current collector 10, and includes a positive electrode active material. Furthermore, the positive electrode active material layer 11 may contain a conductive agent, a binder, and the like together with the positive electrode active material.

正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵および放出することができる物質であれば特に制限されないが、リチウム含有複合金属酸化物、オリビン型リン酸リチウムなどを好ましく使用できる。リチウム含有複合金属酸化物は、リチウムと遷移金属とを含む金属酸化物または該金属酸化物中の遷移金属の一部が異種元素によって置換された金属酸化物である。ここで、異種元素としては、たとえば、Ｎａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂなどが挙げられる。これらの中でも、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｇなどが好ましい。異種元素は１種でもよくまたは２種以上でもよい。   The positive electrode active material is not particularly limited as long as it is a material that can occlude and release lithium ions, but lithium-containing composite metal oxides, olivine-type lithium phosphate, and the like can be preferably used. The lithium-containing composite metal oxide is a metal oxide containing lithium and a transition metal or a metal oxide in which a part of the transition metal in the metal oxide is substituted with a different element. Here, examples of the different element include Na, Mg, Sc, Y, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Cr, Pb, Sb, and B. Among these, Mn, Al, Co, Ni, Mg, etc. are preferable. One kind or two or more kinds of different elements may be used.

リチウム含有複合金属酸化物の具体例としては、たとえば、ＬｉlＣｏＯ2、ＬｉlＮｉＯ2、ＬｉlＭｎＯ2、ＬｉlＣｏmＮｉ1-mＯ2、ＬｉlＣｏmＭ1-mＯn、ＬｉlＮｉ1-mＭmＯn、ＬｉlＭｎ2Ｏ4、ＬｉlＭｎ2-mＭmＯ4、ＬｉＭＰＯ4、Ｌｉ2ＭＰＯ4Ｆ（式中、ＭはＮａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｐｂ、ＳｂおよびＢよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を示す。ｌ＝０〜１．２、ｍ＝０〜０．９、ｍ＝２．０〜２．３である。）などが挙げられる。 Specific examples of the lithium-containing composite metal oxide, for example, Li l CoO 2, Li l NiO 2, Li l MnO 2, Li l Co m Ni 1-m O 2, Li l Co m M 1-m O n Li l Ni 1-m M m O n , Li l Mn 2 O 4 , Li l Mn 2 -m M m O 4 , LiMPO 4 , Li 2 MPO 4 F (wherein M is Na, Mg, Sc, It represents at least one element selected from the group consisting of Y, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Cr, Pb, Sb and B. l = 0 to 1.2, m = 0 to 0 .9, m = 2.0 to 2.3).

ここで、リチウムのモル比を示すｍ値は正極活物質作製直後の値であり、充放電により増減する。これらの中でも、一般式ＬｉlＣｏmＭ1-mＯn（式中、Ｍ、ｌ、ｍおよびｎは上記に同じ。）で表されるリチウム含有複合金属酸化物が好ましい。 Here, m value which shows the molar ratio of lithium is a value immediately after positive electrode active material preparation, and increases / decreases by charging / discharging. Among these, (wherein, M, l, m and n are the same. Above) Formula Li l Co m M 1-m O n lithium-containing composite metal oxide represented by are preferred.

リチウム含有複合金属酸化物は、公知の方法に従って製造できる。たとえば、リチウム以外の金属を含む複合金属水酸化物を、水酸化ナトリウムなどのアルカリ剤を用いる共沈法によって調製し、この複合金属水酸化物に熱処理を施して複合金属酸化物を得、これに水酸化リチウムなどのリチウム化合物を加えてさらに熱処理を施すことにより、リチウム含有複合金属酸化物が得られる。   The lithium-containing composite metal oxide can be produced according to a known method. For example, a composite metal hydroxide containing a metal other than lithium is prepared by a coprecipitation method using an alkali agent such as sodium hydroxide, and the composite metal hydroxide is heat treated to obtain a composite metal oxide. A lithium-containing composite metal oxide can be obtained by adding a lithium compound such as lithium hydroxide and further heat-treating it.

オリビン型リン酸リチウムの具体例としては、たとえば、ＬｉＸＰＯ4（式中、ＸはＣｏ、Ｎｉ、ＭｎおよびＦｅよりなる群から選ばれる少なくとも１つである）などが挙げられる。
正極活物質は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を組み合わせて使用できる。 Specific examples of the olivine type lithium phosphate include LiXPO 4 (wherein X is at least one selected from the group consisting of Co, Ni, Mn and Fe).
A positive electrode active material can be used individually by 1 type, or can be used in combination of 2 or more type as needed.

導電剤としては、リチウムイオン二次電池の分野で常用されるものを使用でき、たとえば、天然黒鉛、人造黒鉛などのグラファイト類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラック類、炭素繊維、金属繊維などの導電性繊維類、フッ化カーボン、アルミニウムなどの金属粉末類、酸化亜鉛、チタン酸カリウムなどの導電性ウィスカー類、酸化チタンなどの導電性金属酸化物、フェニレン誘導体などの有機導電性材料などが挙げられる。導電剤は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を組み合わせて使用できる。   As the conductive agent, those commonly used in the field of lithium ion secondary batteries can be used. For example, graphites such as natural graphite and artificial graphite, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, thermal Carbon blacks such as black, conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers, metal powders such as carbon fluoride and aluminum, conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate, conductive metals such as titanium oxide Examples thereof include organic conductive materials such as oxides and phenylene derivatives. A conductive agent can be used individually by 1 type, or can be used in combination of 2 or more type as needed.

結着剤としても、リチウムイオン二次電池の分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ポリフッ化ビニリデン（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、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ヘキシル、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ヘキシル、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、変性アクリルゴム、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。   As the binder, those commonly used in the field of lithium ion secondary batteries can be used. For example, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, aramid resin, polyamide, polyimide, polyamideimide, Polyacrylonitrile, polyacrylic acid, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polyhexyl acrylate, polymethacrylic acid, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polyhexyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyvinylpyrrolidone, poly Examples include ether, polyether sulfone, hexafluoropolypropylene, styrene butadiene rubber, modified acrylic rubber, and carboxymethyl cellulose.

また、２つ以上のモノマー化合物を含む共重合体を結着剤として使用してもよい。モノマー化合物としては、たとえば、テトラフルオロエチレン、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、ヘキサジエンなどが挙げられる。結着剤は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を組み合わせて使用できる。   In addition, a copolymer containing two or more monomer compounds may be used as a binder. Examples of the monomer compound include tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, perfluoroalkyl vinyl ether, vinylidene fluoride, chlorotrifluoroethylene, ethylene, propylene, pentafluoropropylene, fluoromethyl vinyl ether, acrylic acid, hexadiene, and the like. A binder can be used individually by 1 type, or can be used in combination of 2 or more type as needed.

正極活物質層１１は、たとえば、正極合剤スラリーを正極集電体１０（集電体本体１０ａ）表面に塗布し、乾燥し、圧延することにより形成できる。正極合剤スラリーは、正極活物質および必要に応じて導電剤、結着剤などを有機溶媒に溶解または分散させることにより調製できる。有機溶媒としては、たとえば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルアミン、アセトン、シクロヘキサノンなどを使用できる。正極合剤スラリーの調製には、粉末と液体とを混合させる一般的な混合機、分散機などをいずれも使用できる。   The positive electrode active material layer 11 can be formed, for example, by applying a positive electrode mixture slurry to the surface of the positive electrode current collector 10 (current collector body 10a), drying and rolling. The positive electrode mixture slurry can be prepared by dissolving or dispersing a positive electrode active material and, if necessary, a conductive agent and a binder in an organic solvent. As the organic solvent, for example, dimethylformamide, dimethylacetamide, methylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylamine, acetone, cyclohexanone and the like can be used. For the preparation of the positive electrode mixture slurry, any of a general mixer, a disperser, etc., for mixing powder and liquid can be used.

正極合剤スラリーが正極活物質、導電剤および結着剤を含む場合、これらの３成分の使用割合は特に制限されないが、好ましくは、これら３成分の使用合計量に対して、正極活物質８０〜９８重量％、導電剤１〜１０重量％および結着剤１〜１０重量％の範囲から適宜選択し、合計量が１００重量％になるように使用すればよい。   When the positive electrode mixture slurry contains a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder, the usage ratio of these three components is not particularly limited, but preferably, the positive electrode active material 80 is used with respect to the total use amount of these three components. It may be used as appropriate so that the total amount becomes 100% by weight within a range of ˜98% by weight, conductive agent 1-10% by weight and binder 1-10% by weight.

正極活物質層１１の厚みは、得られるリチウムイオン二次電池１の設計性能、用途などの各種条件に応じて適宜選択されるが、たとえば、正極活物質層１１を正極集電体１０の両面に設ける場合は、正極活物質層１１の合計厚みは５０〜１００μｍ程度が好ましい。   The thickness of the positive electrode active material layer 11 is appropriately selected according to various conditions such as the design performance and application of the obtained lithium ion secondary battery 1. For example, the positive electrode active material layer 11 is formed on both surfaces of the positive electrode current collector 10. In the case where it is provided, the total thickness of the positive electrode active material layer 11 is preferably about 50 to 100 μm.

負極４は、負極集電体１２および負極活物質層１３を含む。
負極集電体１２は、集電体本体１２ａ、放熱部１２ｂおよびリード部１２ｃを含む。負極集電体１２は、正極集電体１０と同じ形状を有する。正極集電体１０と負極集電体１２とは、それぞれの集電体本体１０ａ、１２ａ部分の対角線の交点が厚み方向で同じ位置にあり、かつ前記交点を中心にしてそれぞれが対称になるように配置されている。
集電体本体１２ａは電極群２の内部に存在し、電極群２の厚み方向において、正極集電体１０の集電体本体１０ａとほぼ同じ位置にあり、ほぼ同じ矩形状の形状を有している。集電体本体１２ａの厚み方向における一方または両方の表面には、負極活物質層１３が形成される。 The negative electrode 4 includes a negative electrode current collector 12 and a negative electrode active material layer 13.
The negative electrode current collector 12 includes a current collector body 12a, a heat radiating portion 12b, and a lead portion 12c. The negative electrode current collector 12 has the same shape as the positive electrode current collector 10. The positive electrode current collector 10 and the negative electrode current collector 12 are such that the intersections of the diagonal lines of the current collector main bodies 10a and 12a are at the same position in the thickness direction and are symmetrical about the intersection. Are arranged.
The current collector main body 12a is present inside the electrode group 2, and is in the same position as the current collector main body 10a of the positive electrode current collector 10 in the thickness direction of the electrode group 2, and has substantially the same rectangular shape. ing. A negative electrode active material layer 13 is formed on one or both surfaces in the thickness direction of the current collector body 12a.

放熱部１２ｂは、集電体本体１２ａに続くように形成されている。より具体的には、放熱部１２ｂは、集電体本体１２ａの隣り合う２つの辺の一部から、正極集電体１０の放熱部１０ｂとは反対側の、電極群２の外方に突出するように設けられている。放熱部１２ｂは、集電体本体１２ａの隣り合う２つの辺の一部から、一体的に形成されている。電極群２の厚み方向において、放熱部１２ｂの表面は、電極群２の表面に対してほぼ平行に設けられている。放熱部１２ｂを設ける効果は、放熱部１０ｂを設ける効果と同様である。   The heat dissipating part 12b is formed so as to follow the current collector body 12a. More specifically, the heat radiating portion 12b protrudes outward from the electrode group 2 on the side opposite to the heat radiating portion 10b of the positive electrode current collector 10 from a part of two adjacent sides of the current collector body 12a. It is provided to do. The heat radiating part 12b is integrally formed from a part of two adjacent sides of the current collector body 12a. In the thickness direction of the electrode group 2, the surface of the heat radiating portion 12 b is provided substantially parallel to the surface of the electrode group 2. The effect of providing the heat dissipation part 12b is the same as the effect of providing the heat dissipation part 10b.

放熱部１２ｂは一体化され、厚み方向から見た形状は鉤型である。放熱部１２ｂは、集電体本体１２ａの対角線の交点を中心にして、放熱部１０ｂとの対称の関係にある。放熱部１２ｂを複数に分割せず、一体化する効果も、放熱部１０ｂの一体化効果と同様である。   The heat radiation part 12b is integrated and the shape seen from the thickness direction is a bowl shape. The heat dissipating part 12b has a symmetrical relationship with the heat dissipating part 10b around the intersection of the diagonal lines of the current collector body 12a. The effect of integrating the heat dissipating part 12b without dividing it into a plurality of parts is the same as the effect of integrating the heat dissipating part 10b.

また、放熱部１２ｂは、図２に示すように、正極３が底面になるように電極群２を水平面に載置した場合に、電極群２を鉛直方向上方から見た時の投影面（以下単に「投影面」とする）が、負極５側の放熱部１０ｂの投影面と重なる部分がないように設けられている。これによって、放熱効率が低下するおそれがない。   In addition, as shown in FIG. 2, when the electrode group 2 is placed on a horizontal plane so that the positive electrode 3 is a bottom surface, the heat radiating unit 12 b is a projection plane when the electrode group 2 is viewed from above in the vertical direction (hereinafter, Is simply provided as a “projection surface” so that there is no portion overlapping the projection surface of the heat dissipating part 10b on the negative electrode 5 side. Thereby, there is no possibility that the heat radiation efficiency is lowered.

また、放熱部１２ｂの表面積Ｓ（以下「負極放熱部面積Ｓ」とする）と、集電体本体１２ａの表面積Ｓ0（以下「負極集電体面積Ｓ0」とする）との面積比（Ｓ／Ｓ0）は、０．０３〜１．５である。面積比が０．０３未満では、放熱効率が低下し、異常発熱時の排熱が不十分になるおそれがある。また、面積比が１．５を超えると、放熱部１２ｂひいてはリチウムイオン二次電池１の機械的強度が低下し、リチウムイオン二次電池１の長期耐用性が不十分になるおそれがある。 In addition, the area ratio of the surface area S of the heat radiating portion 12b (hereinafter referred to as “negative electrode heat radiating portion area S”) to the surface area S 0 of the current collector body 12a (hereinafter referred to as “negative electrode current collector area S 0 ”). S / S 0 ) is 0.03 to 1.5. If the area ratio is less than 0.03, the heat dissipation efficiency is lowered, and there is a possibility that exhaust heat at the time of abnormal heat generation becomes insufficient. On the other hand, if the area ratio exceeds 1.5, the heat dissipating part 12b and thus the mechanical strength of the lithium ion secondary battery 1 may be reduced, and the long-term durability of the lithium ion secondary battery 1 may be insufficient.

なお、負極放熱部面積Ｓとは、電極群２の厚み方向における、放熱部１２ｂの一方の表面の面積である。同様に、負極集電体面積Ｓ0とは、電極群２の厚み方向における、集電体本体１２ａの一方の表面の面積である。 In addition, the negative electrode heat radiation part area S is an area of one surface of the heat radiation part 12 b in the thickness direction of the electrode group 2. Similarly, the negative electrode current collector area S 0 is the area of one surface of the current collector body 12 a in the thickness direction of the electrode group 2.

また、集電体本体１２ａと放熱部１２ｂとの境界線の長さＬと、集電体本体１２ａの外周長さＬ0との比（Ｌ／Ｌ0）は０．２５以上である。ここで、集電体本体１２ａと放熱部１２ｂとの境界線は、図２において示される正極集電体１０の点線部分に対応する部分である。 Further, the length L of the boundary line between the current collector body 12a and the heat radiating portion 12b, the ratio (L / L 0) the outer length L 0 of the collector body 12a is Ru der 0.25 or more. Here, the boundary line between the current collector main body 12a and the heat radiating portion 12b is a portion corresponding to the dotted line portion of the positive electrode current collector 10 shown in FIG.

本実施の形態では、負極集電体１２と正極集電体１０とは同じ形状を有し、集電体本体１０ａ、１２ａも同じ形状を有しているので、集電体本体１２ａと放熱部１２ｂとの境界線は、正極集電体１０の点線部分と同じ長さである。この点線部分の全長が長さＬである。また、Ｌ0は集電体本体１２ａの外周長さ、すなわち矩形状部分である集電体本体１２ａの４辺の長さの和である。比（Ｌ／Ｌ0）を０．２５以上にすることによって、放熱部１２ｂによる放熱効率がより一層向上する。 In the present embodiment, the negative electrode current collector 12 and the positive electrode current collector 10 have the same shape, and the current collector main bodies 10a and 12a also have the same shape. The boundary line with 12 b has the same length as the dotted line portion of the positive electrode current collector 10. The total length of this dotted line is the length L. L 0 is the outer peripheral length of the current collector body 12a, that is, the sum of the lengths of the four sides of the current collector body 12a, which is a rectangular portion. By setting the ratio (L / L 0 ) to 0.25 or more, the heat dissipation efficiency by the heat dissipation part 12b is further improved .

また、放熱部１２ｂの厚みを、集電体本体１２ａの厚みよりも小さくしてもよい。この効果も、放熱部１０ｂの厚みを集電体１０ａの厚みより小さくする効果と同様である。このとき、放熱部１２ｂの厚みは、集電体本体１２ａの厚みに応じて適宜選択でき、機械的強度の顕著な低下が起こらない範囲を選択するのが好ましい。放熱部１２ｂの厚みを小さくするには、たとえば、プレス加工などが利用できる。   Moreover, you may make the thickness of the thermal radiation part 12b smaller than the thickness of the collector main body 12a. This effect is also similar to the effect of making the thickness of the heat radiating portion 10b smaller than the thickness of the current collector 10a. At this time, the thickness of the heat radiating portion 12b can be appropriately selected according to the thickness of the current collector body 12a, and it is preferable to select a range in which the mechanical strength does not significantly decrease. In order to reduce the thickness of the heat dissipating part 12b, for example, press working or the like can be used.

さらに、放熱部１２ｂには、その機械的強度を損なわない範囲で、複数の厚み方向の貫通孔、切り欠き部などを形成してもよい。また、放熱部１２ｂの厚み方向の表面は、たとえば、図示しない熱可塑性樹脂層などで絶縁されている。熱可塑性樹脂層は、たとえば、変性ポリプロピリンなどの熱可塑性樹脂を用いて形成される。   Furthermore, a plurality of through holes in the thickness direction, cutout portions, and the like may be formed in the heat radiating portion 12b as long as the mechanical strength is not impaired. Moreover, the surface of the heat radiation part 12b in the thickness direction is insulated by, for example, a thermoplastic resin layer (not shown). The thermoplastic resin layer is formed using, for example, a thermoplastic resin such as modified polypropylin.

リード部１２ｃは、放熱部１２ｂに続くように形成されている鉤状部分である。より具体的には、リード部１２ｃは、放熱部１２ｂの隣り合う２つの辺の一部から、電極群２の外方に突出するように設けられている。また、リード部１２ｃは、一端が放熱部１２ｂに接続され、他端が外装ケース７の開口部７ａからリチウムイオン二次電池１の外部に導出されている。   The lead portion 12c is a bowl-shaped portion formed so as to follow the heat radiating portion 12b. More specifically, the lead part 12c is provided so as to protrude outward from the electrode group 2 from a part of two adjacent sides of the heat dissipation part 12b. The lead portion 12 c has one end connected to the heat radiating portion 12 b and the other end led out of the lithium ion secondary battery 1 from the opening 7 a of the outer case 7.

リード部１２ｃを前記のような構成で設けることにより、リード部１２ｃがリチウムイオン二次電池１の外部に電力を供給するだけでなく、放熱部１２ｂの延長として放熱機能を示す。特にリード部１２ｃの他端は、リチウムイオン二次電池１の外部に導出されていることから、リチウムイオン二次電池１の外部でリード部１２ｃによる放熱が行われる。したがって、放熱効果がより一層高くなる。リード部１２ｃは、集電体本体１２ａおよび放熱部１２ｂと同じ材質で形成する。なお、リード部１２ｃは鉤状形状に限定されず、従来のように、細線状のリードとして設けてもよい。 By providing the lead portion 12c with the above-described configuration, the lead portion 12c not only supplies power to the outside of the lithium ion secondary battery 1, but also exhibits a heat dissipation function as an extension of the heat dissipation portion 12b. In particular, since the other end of the lead portion 12c is led out of the lithium ion secondary battery 1, heat is radiated by the lead portion 12c outside the lithium ion secondary battery 1. Therefore, the heat dissipation effect is further enhanced. The lead portion 12c is formed of the same material as the current collector main body 12a and the heat radiating portion 12b . In addition, the lead part 12c is not limited to a hook-like shape, and may be provided as a thin wire-like lead as in the past.

負極集電体１２には、リチウムイオン二次電池の分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ステンレス鋼、チタン、ニッケル、アルミニウム、銅、銅合金、銅とニッケルとのクラッド材、銅にニッケルメッキを施したものなどの金属材料または導電性樹脂からなる多孔性または無孔の導電性基板が挙げられる。多孔性導電性基板としては、たとえば、メッシュ体、ネット体、パンチングシート、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群成形体（不織布など）などが挙げられる。無孔の導電性基板としては、たとえば、箔、シート、フィルムなどが挙げられる。多孔性または無孔の導電性基板の厚みは特に制限されないが、通常は１〜５００μｍ、好ましくは１〜５０μｍ、さらに好ましくは１０〜４０μｍ、特に好ましくは１０〜３０μｍである。たとえば、これらの導電性基板を所定の形状に打ち抜き加工することによって、負極集電体１２が得られる。   As the negative electrode current collector 12, those commonly used in the field of lithium ion secondary batteries can be used. For example, stainless steel, titanium, nickel, aluminum, copper, a copper alloy, a clad material of copper and nickel, copper Examples thereof include a porous or non-porous conductive substrate made of a metal material such as nickel-plated or a conductive resin. Examples of the porous conductive substrate include a mesh body, a net body, a punching sheet, a lath body, a porous body, a foam, a fiber group molded body (nonwoven fabric, etc.), and the like. Examples of the non-porous conductive substrate include a foil, a sheet, and a film. The thickness of the porous or non-porous conductive substrate is not particularly limited, but is usually 1 to 500 μm, preferably 1 to 50 μm, more preferably 10 to 40 μm, and particularly preferably 10 to 30 μm. For example, the negative electrode current collector 12 is obtained by punching these conductive substrates into a predetermined shape.

負極活物質層１３は合金系負極活物質を含有し、集電体本体１２ａの厚み方向の片面または両面に、薄膜状に形成される。また、負極活物質層１３は、たとえば、合金系負極活物質と、ごく微量含まれる不可避的な不純物とからなっていてもよい。また、負極活物質層１３は、合金系負極活物質とともに、その特性を損なわない範囲で、公知の負極活物質、添加物などを含んでいてもよい。さらに、負極活物質層１３は、合金系負極活物質を含有しかつ膜厚が３〜５０μｍである非晶質または低結晶性の薄膜であることが好ましい。   The negative electrode active material layer 13 contains an alloy-based negative electrode active material, and is formed in a thin film shape on one surface or both surfaces in the thickness direction of the current collector body 12a. Moreover, the negative electrode active material layer 13 may consist of, for example, an alloy-based negative electrode active material and inevitable impurities contained in a very small amount. Moreover, the negative electrode active material layer 13 may contain a well-known negative electrode active material, an additive, etc. in the range which does not impair the characteristic with an alloy type negative electrode active material. Furthermore, the negative electrode active material layer 13 is preferably an amorphous or low crystalline thin film containing an alloy-based negative electrode active material and having a thickness of 3 to 50 μm.

合金系負極活物質は、負極電位下で、充電時にリチウムと合金化することによりリチウムを吸蔵し、かつ放電時にリチウムを放出する負極活物質である。合金系負極活物質としては特に制限されず、公知のものを使用できるが、たとえば、珪素含有化合物、錫含有化合物などが挙げられる。   The alloy-based negative electrode active material is a negative electrode active material that occludes lithium by being alloyed with lithium at the time of charging and releases lithium at the time of discharging under a negative electrode potential. The alloy-based negative electrode active material is not particularly limited, and known materials can be used, and examples thereof include silicon-containing compounds and tin-containing compounds.

珪素含有化合物としては、たとえば、珪素、珪素酸化物、珪素窒化物、珪素含有合金、珪素化合物とその固溶体などが挙げられる。珪素酸化物としては、たとえば、組成式：ＳｉＯα（０．０５＜α＜１．９５）で表される酸化珪素が挙げられる。珪素炭化物としては、たとえば、組成式：ＳｉＣβ（０＜β＜１）で表される炭化珪素が挙げられる。珪素窒化物としては、たとえば、組成式：ＳｉＮγ（０＜γ＜４／３）で表される窒化珪素が挙げられる。   Examples of the silicon-containing compound include silicon, silicon oxide, silicon nitride, silicon-containing alloy, silicon compound and its solid solution. Examples of the silicon oxide include silicon oxide represented by a composition formula: SiOα (0.05 <α <1.95). Examples of silicon carbide include silicon carbide represented by the composition formula: SiCβ (0 <β <1). Examples of the silicon nitride include silicon nitride represented by the composition formula: SiNγ (0 <γ <4/3).

珪素含有合金としては、たとえば、珪素とＦｅ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｉｎ、ＳｎおよびＴｉよりなる群から選ばれる１または２以上の元素を含む合金が挙げられる。珪素化合物としては、たとえば、珪素、珪素酸化物、珪素窒化物または珪素含有合金に含まれる珪素の一部がＢ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ、Ｚｎ、Ｃ、ＮおよびＳｎよりなる群から選ばれる１または２以上の元素で置換された化合物が挙げられる。これらの中でも、珪素および珪素酸化物が特に好ましい。   Examples of the silicon-containing alloy include an alloy containing silicon and one or more elements selected from the group consisting of Fe, Co, Sb, Bi, Pb, Ni, Cu, Zn, Ge, In, Sn, and Ti. It is done. As the silicon compound, for example, a part of silicon contained in silicon, silicon oxide, silicon nitride or silicon-containing alloy is B, Mg, Ni, Ti, Mo, Co, Ca, Cr, Cu, Fe, Mn, Examples thereof include compounds substituted with one or more elements selected from the group consisting of Nb, Ta, V, W, Zn, C, N and Sn. Among these, silicon and silicon oxide are particularly preferable.

錫含有化合物としては、たとえば、錫、錫酸化物、錫窒化物、錫含有合金、錫化合物とその固溶体などが挙げられる。錫含有化合物としては、たとえば、錫、ＳｎＯδ（０＜δ＜２）、ＳｎＯ2などの錫酸化物、Ｎｉ−Ｓｎ合金、Ｍｇ−Ｓｎ合金、Ｆｅ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｔｉ−Ｓｎ合金などの錫含有合金、ＳｎＳｉＯ3、Ｎｉ2Ｓｎ4、Ｍｇ2Ｓｎなどの錫化合物などを好ましく使用できる。これらの中でも、錫、およびＳｎＯβ（０＜β＜２）、ＳｎＯ2などの錫酸化物が特に好ましい。珪素含有化合物および錫含有化合物は、それぞれ、１種を単独で使用できまたは２種以上を組み合わせて使用できる。 Examples of the tin-containing compound include tin, tin oxide, tin nitride, tin-containing alloy, tin compound and its solid solution, and the like. Examples of the tin-containing compound include tin, tin oxide such as SnOδ (0 <δ <2), SnO 2 , Ni—Sn alloy, Mg—Sn alloy, Fe—Sn alloy, Cu—Sn alloy, Ti—Sn. A tin-containing alloy such as an alloy, or a tin compound such as SnSiO 3 , Ni 2 Sn 4 , or Mg 2 Sn can be preferably used. Among these, tin and tin oxides such as SnOβ (0 <β <2) and SnO 2 are particularly preferable. Each of the silicon-containing compound and the tin-containing compound can be used alone or in combination of two or more.

負極活物質層１３は、たとえば、公知の薄膜形成法に従って、負極集電体１２表面に形成できる。薄膜形成法としては、たとえば、スパッタリング法、蒸着法、化学的気相成長（ＣＶＤ）法などが挙げられる。これらの中でも、蒸着法が好ましい。   The negative electrode active material layer 13 can be formed on the surface of the negative electrode current collector 12 according to, for example, a known thin film forming method. Examples of the thin film forming method include a sputtering method, a vapor deposition method, and a chemical vapor deposition (CVD) method. Among these, a vapor deposition method is preferable.

セパレータ５は、正極３と負極４との間に設けられる。セパレータ５には、所定のイオン透過度、機械的強度、絶縁性などを併せ持つシート状物またはフィルム状物が用いられる。セパレータ５の具体例としては、たとえば、微多孔膜、織布、不織布などの、多孔性のシート状物またはフィルム状物が挙げられる。微多孔膜は単層膜および多層膜（複合膜）のいずれでもよい。単層膜は１種の材料からなる。多層膜（複合膜）は１種の材料からなる単層膜の積層体または異なる材料からなる単層膜の積層体である。   The separator 5 is provided between the positive electrode 3 and the negative electrode 4. For the separator 5, a sheet-like material or a film-like material having predetermined ion permeability, mechanical strength, insulating properties, and the like are used. Specific examples of the separator 5 include a porous sheet-like material or a film-like material such as a microporous membrane, a woven fabric, and a non-woven fabric. The microporous film may be either a single layer film or a multilayer film (composite film). The single layer film is made of one kind of material. The multilayer film (composite film) is a single-layer film stack made of one material or a single-layer film stack made of different materials.

セパレータ５の材料には各種樹脂材料を使用できるが、耐久性、シャットダウン機能、電池の安全性などを考慮すると、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンが好ましい。なお、シャットダウン機能とは、電池の異常発熱時に貫通孔が閉塞し、それによりイオンの透過を抑制し、電池反応を遮断する機能である。必要に応じて、微多孔膜、織布、不織布などを２層以上積層してセパレータ５を構成してもよい。   Various resin materials can be used as the material of the separator 5, but polyolefins such as polyethylene and polypropylene are preferable in view of durability, shutdown function, battery safety, and the like. The shutdown function is a function that blocks the through-hole when the battery is abnormally heated, thereby suppressing ion permeation and blocking the battery reaction. If necessary, the separator 5 may be formed by laminating two or more layers of microporous membranes, woven fabrics, nonwoven fabrics, and the like.

セパレータ５の厚さは一般的には１０〜３００μｍであるが、好ましくは１０〜４０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍ、さらに好ましくは１０〜２５μｍである。また、セパレータ５の空孔率は好ましくは３０〜７０％、より好ましくは３５〜６０％である。ここで空孔率とは、セパレータ５の体積に占める、セパレータ５中に存在する細孔の総容積の比である。   The thickness of the separator 5 is generally 10 to 300 μm, preferably 10 to 40 μm, more preferably 10 to 30 μm, and still more preferably 10 to 25 μm. Moreover, the porosity of the separator 5 is preferably 30 to 70%, more preferably 35 to 60%. Here, the porosity is the ratio of the total volume of pores existing in the separator 5 to the volume of the separator 5.

セパレータ５には、リチウムイオン伝導性を有する電解質が含浸される。リチウムイオン伝導性を有する電解質としては、リチウムイオン伝導性を有する非水電解質が好ましい。非水電解質としては、たとえば、液状非水電解質、ゲル状非水電解質、固体状電解質（たとえば高分子固体電解質）などが挙げられる。
液状非水電解質は、溶質（支持塩）と非水溶媒とを含み、さらに必要に応じて各種添加剤を含む。溶質は通常非水溶媒中に溶解する。液状非水電解質は、たとえば、セパレータに含浸される。 The separator 5 is impregnated with an electrolyte having lithium ion conductivity. As the electrolyte having lithium ion conductivity, a nonaqueous electrolyte having lithium ion conductivity is preferable. Examples of the non-aqueous electrolyte include a liquid non-aqueous electrolyte, a gel-like non-aqueous electrolyte, a solid electrolyte (for example, a polymer solid electrolyte), and the like.
The liquid non-aqueous electrolyte contains a solute (supporting salt) and a non-aqueous solvent, and further contains various additives as necessary. Solutes usually dissolve in non-aqueous solvents. For example, the separator is impregnated with the liquid non-aqueous electrolyte.

溶質としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＳｂＦ6、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＣＦ3ＣＯ2、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＢ10Ｃｌ10、低級脂肪族カルボン酸リチウム、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＢＣｌ4、ホウ酸塩類、イミド塩類などが挙げられる。 As the solute, those commonly used in this field can be used. For example, LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiAlCl 4 , LiSbF 6 , LiSCN, LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiB 10 Cl 10 , lower aliphatic lithium carboxylates, LiCl, LiBr, LiI, LiBCl 4 , borates, imide salts and the like.

ホウ酸塩類としては、ビス（１，２−ベンゼンジオレート（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、ビス（５−フルオロ−２−オレート−１−ベンゼンスルホン酸−Ｏ，Ｏ’）ホウ酸リチウムなどが挙げられる。   Examples of borates include lithium bis (1,2-benzenediolate (2-)-O, O ') and bis (2,3-naphthalenedioleate (2-)-O, O') boric acid. Lithium, bis (2,2′-biphenyldiolate (2-)-O, O ′) lithium borate, bis (5-fluoro-2-olate-1-benzenesulfonic acid-O, O ′) lithium borate Etc.

イミド塩類としては、ビストリフルオロメタンスルホン酸イミドリチウム（（ＣＦ3ＳＯ2）2ＮＬｉ）、トリフルオロメタンスルホン酸ノナフルオロブタンスルホン酸イミドリチウム（（ＣＦ3ＳＯ2）（Ｃ4Ｆ9ＳＯ2）ＮＬｉ）、ビスペンタフルオロエタンスルホン酸イミドリチウム（（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2ＮＬｉ）などが挙げられる。溶質は１種を単独で用いてもよくまたは必要に応じて２種以上を組み合わせて用いてもよい。溶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望ましい。 Examples of the imide salts include lithium bistrifluoromethanesulfonate imide ((CF 3 SO 2 ) 2 NLi), lithium trifluoromethanesulfonate nonafluorobutanesulfonate ((CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ) NLi) ), Lithium bispentafluoroethanesulfonate imide ((C 2 F 5 SO 2 ) 2 NLi), and the like. A solute may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type as needed. The amount of the solute dissolved in the non-aqueous solvent is preferably in the range of 0.5 to 2 mol / L.

非水溶媒としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、環状カルボン酸エステルなどが挙げられる。環状炭酸エステルとしては、たとえば、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）などが挙げられる。鎖状炭酸エステルとしては、たとえば、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）などが挙げられる。環状カルボン酸エステルとしては、たとえば、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、γ−バレロラクトン（ＧＶＬ）などが挙げられる。非水溶媒は１種を単独で用いてもよくまたは必要に応じて２種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the non-aqueous solvent, those commonly used in this field can be used, and examples thereof include cyclic carbonate esters, chain carbonate esters, and cyclic carboxylic acid esters. Examples of the cyclic carbonate include propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC). Examples of the chain carbonate include diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC), dimethyl carbonate (DMC), and the like. Examples of the cyclic carboxylic acid ester include γ-butyrolactone (GBL) and γ-valerolactone (GVL). A non-aqueous solvent may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type as needed.

添加剤としては、たとえば、充放電効率を向上させる材料、電池を不活性化させる材料
などが挙げられる。充放電効率を向上させる材料は、たとえば、負極上で分解してリチウムイオン伝導性の高い被膜を形成し、充放電効率を向上させる。このような材料の具体例としては、たとえば、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−エチルビニレンカーボネート、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−フェニルビ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）、ジビニルエチレンカーボネート等が挙げられる。これらは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。これらのうちでは、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートおよびジビニルエチレンカーボネートから選ばれる少なくとも１種が好ましい。なお、上記化合物は、その水素原子の一部がフッ素原子で置換されていてもよい。 Examples of the additive include a material that improves charge / discharge efficiency and a material that inactivates the battery. A material that improves charge / discharge efficiency, for example, decomposes on the negative electrode to form a film having high lithium ion conductivity, and improves charge / discharge efficiency. Specific examples of such a material include, for example, vinylene carbonate (VC), 4-methyl vinylene carbonate, 4,5-dimethyl vinylene carbonate, 4-ethyl vinylene carbonate, 4,5-diethyl vinylene carbonate, 4-propyl vinylene. Examples include carbonate, 4,5-dipropyl vinylene carbonate, 4-phenyl vinylene carbonate, 4,5-diphenyl vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate (VEC), divinyl ethylene carbonate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, at least one selected from vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, and divinyl ethylene carbonate is preferable. In the above compound, part of the hydrogen atoms may be substituted with fluorine atoms.

電池を不活性化させる材料は、たとえば、電池の過充電時に分解して電極表面に被膜を形成することによって電池を不活性化する。このような材料としては、たとえば、ベンゼン誘導体が挙げられる。ベンゼン誘導体としては、フェニル基と、フェニル基に隣接する環状化合物基とを含むベンゼン化合物が挙げられる。環状化合物基としては、たとえば、フェニル基、環状エーテル基、環状エステル基、シクロアルキル基、フェノキシ基などが好ましい。ベンゼン誘導体の具体例としては、たとえば、シクロヘキシルベンゼン、ビフェニル、ジフェニルエーテルなどが挙げられる。ベンゼン誘導体は１種を単独で使用できまたは２種以上を組み合わせて使用できる。ただし、ベンゼン誘導体の液状非水電解質における含有量は、非水溶媒１００体積部に対して１０体積部以下であることが好ましい。   The material that inactivates the battery inactivates the battery by, for example, decomposing when the battery is overcharged to form a film on the electrode surface. Examples of such a material include benzene derivatives. Examples of the benzene derivative include a benzene compound containing a phenyl group and a cyclic compound group adjacent to the phenyl group. As the cyclic compound group, for example, a phenyl group, a cyclic ether group, a cyclic ester group, a cycloalkyl group, a phenoxy group and the like are preferable. Specific examples of the benzene derivative include cyclohexylbenzene, biphenyl, diphenyl ether, and the like. A benzene derivative can be used individually by 1 type, or can be used in combination of 2 or more type. However, the content of the benzene derivative in the liquid nonaqueous electrolyte is preferably 10 parts by volume or less with respect to 100 parts by volume of the nonaqueous solvent.

ゲル状非水電解質は、液状非水電解質と液状非水電解質を保持する高分子材料とを含むものである。ここで用いる高分子材料は液状物をゲル化させ得るものである。高分子材料としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキサイド、ポリ塩化ビニル、ポリアクリレート、ポリビニリデンフルオライドなどが挙げられる。   The gel-like non-aqueous electrolyte includes a liquid non-aqueous electrolyte and a polymer material that holds the liquid non-aqueous electrolyte. The polymer material used here is capable of gelling a liquid material. As the polymer material, those commonly used in this field can be used, and examples thereof include polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polyethylene oxide, polyvinyl chloride, polyacrylate, and polyvinylidene fluoride.

固体状電解質は、たとえば、溶質（支持塩）と高分子材料とを含む。溶質は前記で例示したものと同様のものを使用できる。高分子材料としては、たとえば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体などが挙げられる。   The solid electrolyte includes, for example, a solute (supporting salt) and a polymer material. Solutes similar to those exemplified above can be used. Examples of the polymer material include polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, and the like.

ガスケット６は、外装ケース７の開口部７ａ、７ｂを封止するために用いられる。ガスケット６には、たとえば、各種樹脂材料、各種ゴム材料などを使用できる。外装ケース７についても、リチウムイオン二次電池の分野で常用されるものをいずれも使用できる。なお、ガスケット６を使用せずに、外装ケース７の開口部７ａ、７ｂを溶着などによって直接封止してもよい。   The gasket 6 is used to seal the openings 7 a and 7 b of the outer case 7. For the gasket 6, for example, various resin materials, various rubber materials and the like can be used. As the outer case 7, any one commonly used in the field of lithium ion secondary batteries can be used. Note that the openings 7a and 7b of the outer case 7 may be directly sealed by welding or the like without using the gasket 6.

リチウムイオン二次電池１は、たとえば、次のようにして製造できる。まず、正極３と負極４とをセパレータ５を介して積層し、電極群２を作製する。このとき、正極活物質層１１と負極活物質層１３とが対向するように、正極３および負極４を配置する。この電極群２を外装ケース７内に挿入し、正極リード部１０ｃおよび負極リード部１２ｃの遊端部を開口部７ａ、７ｂからの外装ケース７の外部に導出させる。次に、外装ケース７内に非水電解質を注入し、外装ケース７の内部を真空減圧しながら、開口部７ａ、７ｂをガスケット６を介して溶着させる。これにより、リチウムイオン二次電池１が得られる。   The lithium ion secondary battery 1 can be manufactured as follows, for example. First, the positive electrode 3 and the negative electrode 4 are laminated via the separator 5 to produce the electrode group 2. At this time, the positive electrode 3 and the negative electrode 4 are disposed so that the positive electrode active material layer 11 and the negative electrode active material layer 13 face each other. The electrode group 2 is inserted into the outer case 7, and the free end portions of the positive electrode lead portion 10c and the negative electrode lead portion 12c are led out of the outer case 7 from the openings 7a and 7b. Next, a nonaqueous electrolyte is injected into the outer case 7, and the openings 7 a and 7 b are welded through the gasket 6 while vacuuming the inside of the outer case 7. Thereby, the lithium ion secondary battery 1 is obtained.

図３は、本発明の実施の第２形態であるリチウムイオン二次電池１５の要部（電極群１５ａ）の構成を模式的に示す平面図である。図３は、電極群１５ａを、正極１６側が水平面に接するように水平面に載置し、該水平面の鉛直方向上方から見た平面図である。リチウムイオン二次電池１５は、リチウムイオン二次電池１に類似し、対応する部分については図示および説明を省略する。リチウムイオン二次電池１５は、電極群２に代えて電極群１５ａを含む以外は、リチウムイオン二次電池１と同様の構成を有している。
電極群１５ａは、正極１６、図示しないセパレータおよび負極１７を積層した平板状の電極群である。 FIG. 3 is a plan view schematically showing a configuration of a main part (electrode group 15a) of the lithium ion secondary battery 15 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a plan view of the electrode group 15a placed on a horizontal plane so that the positive electrode 16 side is in contact with the horizontal plane and viewed from above in the vertical direction of the horizontal plane. The lithium ion secondary battery 15 is similar to the lithium ion secondary battery 1, and illustration and description of corresponding portions are omitted. The lithium ion secondary battery 15 has the same configuration as the lithium ion secondary battery 1 except that it includes an electrode group 15 a instead of the electrode group 2.
The electrode group 15a is a flat electrode group in which a positive electrode 16, a separator (not shown), and a negative electrode 17 are stacked.

正極１６は、正極集電体１８および図示しない正極活物質層を含む。
正極集電体１８は、集電体本体１８ａ、放熱部１８ｂおよびリード部１８ｃを含む。集電体本体１８ａは、集電体本体１０ａと同様の構成であり、ほぼ矩形状の形状を有している。放熱部１８ｂは集電体本体１８ａと連続し、かつ電極群１５ａの厚み方向の表面にほぼ平行になるように設けられている。放熱部１８ｂは、コの字型の形状を有している以外は、放熱部１０ｂと同じ構成を有している。放熱部１８ｂの形状は、電極群１５ａの厚み方向における表面の形状である。 The positive electrode 16 includes a positive electrode current collector 18 and a positive electrode active material layer (not shown).
The positive electrode current collector 18 includes a current collector body 18a, a heat radiating portion 18b, and a lead portion 18c. The current collector body 18a has a configuration similar to that of the current collector body 10a and has a substantially rectangular shape. The heat radiating part 18b is provided so as to be continuous with the current collector body 18a and substantially parallel to the surface of the electrode group 15a in the thickness direction. The heat dissipating part 18b has the same configuration as the heat dissipating part 10b except that it has a U-shaped shape. The shape of the heat radiation part 18b is the shape of the surface in the thickness direction of the electrode group 15a.

放熱部１８ｂは、集電体本体１８ａの１つの辺および前記辺と頂角を共有して隣接する他の２つの辺の一部から、電極群１５ａの外方に向けて延びかつ一体的に形成されている。すなわち、放熱部１８ｂは、集電体本体１８ａの３つの辺から電極群１５ａの外方に延びるように設けられている。この構成を採ることによって、放熱部１８ｂの放熱効率は、放熱部１０ｂの放熱効率よりもさらに高くなる。   The heat radiating portion 18b extends from one side of the current collector body 18a and a part of the other two sides adjacent to each other while sharing the apex angle to the outside of the electrode group 15a and integrally. Is formed. That is, the heat radiating portion 18b is provided so as to extend outward from the electrode group 15a from the three sides of the current collector body 18a. By adopting this configuration, the heat dissipation efficiency of the heat dissipating part 18b is further higher than the heat dissipating efficiency of the heat dissipating part 10b.

リード部１８ｃは放熱部１８ｂに連続し、かつ電極群１５ａの厚み方向の表面にほぼ平行になるように設けられてもよい。リード部１８ｃは、コの字型の形状を有している以外は、リード部１０ｃと同じ構成を有している。リード部１８ｃの形状は、電極群１５ａの厚み方向における表面の形状である。リード部１８ｃは、放熱部１８ｂの外周における１つの辺および前記辺と頂角を共有して隣接する他の２つの辺の一部から、電極群１５ａの外方に向けて延びかつ一体的に形成されている。   The lead portion 18c may be provided so as to be continuous with the heat radiating portion 18b and substantially parallel to the surface in the thickness direction of the electrode group 15a. The lead portion 18c has the same configuration as the lead portion 10c except that it has a U-shape. The shape of the lead portion 18c is the shape of the surface in the thickness direction of the electrode group 15a. The lead portion 18c extends from one side of the outer periphery of the heat radiating portion 18b and a part of the other two sides adjacent to each other sharing the apex angle toward the outside of the electrode group 15a and integrally. Is formed.

すなわち、リード部１８ｃは、放熱部１８ｂの３つの辺から電極群１５ａの外方に延びるように設けられている。リード部１８ｃは、形状的な構成以外は、リード部１０ｃと同じ構成を有している。この構成を採ることによって、放熱部１８ｂによる放熱効果をさらに向上させることができる。
正極活物質層は、リチウムイオン二次電池１における正極活物質層１１と同じ構成を有している。 That is, the lead portion 18c is provided so as to extend outward from the three sides of the heat radiating portion 18b. The lead portion 18c has the same configuration as that of the lead portion 10c except for the shape. By adopting this configuration, it is possible to further improve the heat dissipation effect by the heat dissipation portion 18b.
The positive electrode active material layer has the same configuration as the positive electrode active material layer 11 in the lithium ion secondary battery 1.

負極１７は、負極集電体１９および図示しない負極活物質層を含む。
負極集電体１９は、集電体本体１９ａ、放熱部１９ｂおよびリード部１９ｃを含み、正極集電体１８と同じ形状を有している。集電体本体１９ａは、集電体本体１２ａと同様の構成であり、ほぼ矩形状の形状を有している。放熱部１９ｂは集電体本体１９ａと連続し、かつ電極群１５ａの厚み方向の表面にほぼ平行になるように設けられている。放熱部１９ｂは、逆コの字型の形状を有している以外は、放熱部１２ｂと同じ構成を有している。放熱部１９ｂの形状は、電極群１５ａの厚み方向における表面の形状である。 The negative electrode 17 includes a negative electrode current collector 19 and a negative electrode active material layer (not shown).
The negative electrode current collector 19 includes a current collector main body 19 a, a heat radiating portion 19 b, and a lead portion 19 c, and has the same shape as the positive electrode current collector 18. The current collector main body 19a has the same configuration as the current collector main body 12a and has a substantially rectangular shape. The heat dissipating part 19b is provided so as to be continuous with the current collector main body 19a and substantially parallel to the surface of the electrode group 15a in the thickness direction. The heat dissipating part 19b has the same configuration as the heat dissipating part 12b except that it has an inverted U-shaped shape. The shape of the heat radiation part 19b is the shape of the surface in the thickness direction of the electrode group 15a.

放熱部１９ｂは、集電体本体１９ａの１つの辺および前記辺と頂角を共有して隣接する他の２つの辺の一部から、電極群１５ａの外方に向けて延びかつ一体的に形成されている。すなわち、放熱部１９ｂは、集電体本体１９ａの３つの辺から電極群１５ａの外方に延びるように設けられている。この構成を採ることによって、放熱部１９ｂの放熱効率は、放熱部１２ｂの放熱効率よりもさらに高くなる。   The heat dissipating part 19b extends from one side of the current collector main body 19a and a part of the other two adjacent sides sharing the apex angle toward the outside of the electrode group 15a and integrally. Is formed. That is, the heat radiating portion 19b is provided so as to extend outward from the three sides of the current collector main body 19a to the electrode group 15a. By adopting this configuration, the heat dissipation efficiency of the heat dissipation portion 19b is further higher than the heat dissipation efficiency of the heat dissipation portion 12b.

リード部１９ｃは放熱部１９ｂに連続し、かつ電極群１５ａの厚み方向の表面にほぼ平行になるように設けられてもよい。リード部１９ｃは、逆コの字型の形状を有し、リード部１８ｃと同じ構成を有している。リード部１９ｃの形状は、電極群１５ａの厚み方向における表面の形状である。リード部１９ｃは、放熱部１９ｂの外周における１つの辺および前記辺と頂角を共有して隣接する他の２つの辺の一部から、電極群１５ａの外方に向けて延びかつ一体的に形成されている。すなわち、リード部１９ｃは、放熱部１９ｂの３つの辺から電極群１５ａの外方に延びるように設けられている。この構成を採ることによって、放熱部１９ｂによる放熱効果をさらに向上させることができる。
負極活物質層は、リチウムイオン二次電池１における負極活物質層１３と同じ構成を有している。 The lead portion 19c may be provided so as to be continuous with the heat dissipation portion 19b and substantially parallel to the surface of the electrode group 15a in the thickness direction. The lead portion 19c has an inverted U-shape and has the same configuration as the lead portion 18c. The shape of the lead portion 19c is the shape of the surface in the thickness direction of the electrode group 15a. The lead portion 19c extends from one side of the outer periphery of the heat radiating portion 19b and a part of the other two sides adjacent to each other while sharing the apex angle to the outside of the electrode group 15a and integrally. Is formed. That is, the lead portion 19c is provided so as to extend outward from the electrode group 15a from the three sides of the heat radiating portion 19b. By adopting this configuration, it is possible to further improve the heat dissipation effect by the heat dissipation portion 19b.
The negative electrode active material layer has the same configuration as the negative electrode active material layer 13 in the lithium ion secondary battery 1.

図３に示すように、リチウムイオン二次電池１５においても、正極集電体１８と負極集電体１９とは、それぞれの集電体本体１８ａ、１９ａの対角線の交点が厚み方向において同じ位置に重なるように配置される。すなわち、厚み方向において、集電体本体１８ａ、１９ａが、正極活物質層、セパレータおよび負極活物質層を介して重なっている。また、正極集電体１８と負極集電体１９とは、集電体本体１８ａ、１９ａの対角線の交点を中心にして対称配置されており、放熱部１８ｂ、１９ｂの投影面が厚み方向に重ならないように配置されている。   As shown in FIG. 3, also in the lithium ion secondary battery 15, the positive electrode current collector 18 and the negative electrode current collector 19 have the intersections of the diagonal lines of the current collector main bodies 18 a and 19 a at the same position in the thickness direction. Arranged to overlap. That is, in the thickness direction, the current collector main bodies 18a and 19a are overlapped via the positive electrode active material layer, the separator, and the negative electrode active material layer. The positive electrode current collector 18 and the negative electrode current collector 19 are arranged symmetrically with respect to the intersection of the diagonal lines of the current collector main bodies 18a and 19a, and the projection surfaces of the heat radiating portions 18b and 19b overlap in the thickness direction. It is arranged not to become.

リチウムイオン二次電池１５は、上記のような放熱部１８ｂ、１９ｂを有する電極群１５ａを含むことによって、放熱効率が一層向上するとともに、機械的強度が向上し、特に歪み変形などに対する耐用性が一層高くなる。   The lithium ion secondary battery 15 includes the electrode group 15a having the heat dissipating portions 18b and 19b as described above, so that the heat dissipating efficiency is further improved and the mechanical strength is improved. It gets even higher.

図４は、本発明の実施の第３形態であるリチウムイオン二次電池２０の要部（電極群２０ａ）の構成を模式的に示す平面図である。図４は、電極群２０ａを、正極２３が水平面に接するように水平面に載置し、該水平面の鉛直方向上方から見た平面図である。リチウムイオン二次電池２０は、リチウムイオン二次電池１に類似し、対応する部分については図示および説明を省略する。リチウムイオン二次電池２０は、電極群２に代えて電極群２０ａを含む以外は、リチウムイオン二次電池１と同様の構成を有している。
電極群２０ａは、正極２１、図示しないセパレータおよび負極２２を積層した平板状の電極群である。 FIG. 4 is a plan view schematically showing a configuration of a main part (electrode group 20a) of the lithium ion secondary battery 20 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view of the electrode group 20a placed on a horizontal plane so that the positive electrode 23 is in contact with the horizontal plane and viewed from above in the vertical direction of the horizontal plane. The lithium ion secondary battery 20 is similar to the lithium ion secondary battery 1, and illustration and description of corresponding portions are omitted. The lithium ion secondary battery 20 has the same configuration as the lithium ion secondary battery 1 except that it includes an electrode group 20 a instead of the electrode group 2.
The electrode group 20a is a flat electrode group in which a positive electrode 21, a separator (not shown), and a negative electrode 22 are stacked.

正極２１は、正極集電体２３および図示しない正極活物質層を含む。
正極集電体２３は、集電体本体２３ａ、放熱部２３ｂおよびリード部２３ｃを含む。
集電体本体２３ａは、集電体本体１０ａと同様の構成であり、ほぼ矩形状の形状を有している。 The positive electrode 21 includes a positive electrode current collector 23 and a positive electrode active material layer (not shown).
The positive electrode current collector 23 includes a current collector body 23a, a heat radiating portion 23b, and a lead portion 23c.
The current collector body 23a has the same configuration as that of the current collector body 10a and has a substantially rectangular shape.

放熱部２３ｂは集電体本体２３ａに連続し、かつ電極群２０ａの厚み方向の表面にほぼ平行になるように設けられている。放熱部２３ｂは、集電体本体２３ａの対向する２つの辺からそれぞれ独立して電極群２０ａの外方に延びるように形成される以外は、放熱部１０ｂと同じ構成を有している。ここで、集電体本体２３ａの２つの辺とは、１つの任意の辺および該辺に対向する辺である。この構成を採ることによって、放熱部２３ｂの放熱効率は、放熱部１０ｂの放熱効率と同等またはそれよりもさらに高くなる。   The heat dissipating part 23b is provided so as to be continuous with the current collector body 23a and substantially parallel to the surface of the electrode group 20a in the thickness direction. The heat dissipating part 23b has the same configuration as the heat dissipating part 10b except that the heat dissipating part 23b is formed so as to extend to the outside of the electrode group 20a independently from two opposing sides of the current collector body 23a. Here, the two sides of the current collector body 23a are one arbitrary side and a side facing the side. By adopting this configuration, the heat dissipation efficiency of the heat dissipation portion 23b is equal to or higher than the heat dissipation efficiency of the heat dissipation portion 10b.

リード部２３ｃは、放熱部２３ａに連続し、かつ電極群２０ａの厚み方向の表面にほぼ平行になるように設けられてもよい。リード部２３ｂは、２つの放熱部２３ｂの外周からそれぞれ独立して電極群２０ａの外方の反対方向に延びるように形成される以外は、リード部１０ｃと同じ構成を有している。この構成を採ることによって、放熱部２３ｂによる方熱効果をより一層向上させることができる。
正極活物質層は、リチウムイオン二次電池１における正極活物質層１１と同じ構成を有している。 The lead portion 23c may be provided so as to be continuous with the heat radiating portion 23a and substantially parallel to the surface in the thickness direction of the electrode group 20a. The lead portion 23b has the same configuration as the lead portion 10c except that the lead portion 23b is formed so as to extend independently from the outer periphery of the two heat dissipating portions 23b in the opposite direction outside the electrode group 20a. By adopting this configuration, it is possible to further improve the heat effect by the heat radiating portion 23b.
The positive electrode active material layer has the same configuration as the positive electrode active material layer 11 in the lithium ion secondary battery 1.

負極２２は、負極集電体２４および図示しない負極活物質層を含む。
負極集電体２４は、集電体本体２４ａ、放熱部２４ｂおよびリード部２４ｃを含み、正極集電体２３と同じ形状を有している。集電体本体２４ａは、集電体本体１２ａと同様の構成であり、ほぼ矩形状の形状を有している。 The negative electrode 22 includes a negative electrode current collector 24 and a negative electrode active material layer (not shown).
The negative electrode current collector 24 includes a current collector body 24 a, a heat radiating portion 24 b, and a lead portion 24 c, and has the same shape as the positive electrode current collector 23. The current collector body 24a has the same configuration as that of the current collector body 12a and has a substantially rectangular shape.

放熱部２４ｂは集電体本体２４ａに連続し、かつ電極群２０ａの厚み方向の表面にほぼ平行になるように設けられている。放熱部２４ｂは、集電体本体２４ａの２つの辺からそれぞれ独立して電極群２０ａの外方に延びるように形成される以外は、放熱部１２ｂと同じ構成を有している。ここで、集電体２４ａの２つの辺とは、１つの任意の辺および該辺に対向する辺である。この構成を採ることによって、放熱部２４ｂの放熱効率は、放熱部１２ｂの放熱効率と同等またはそれよりもさらに高くなる。   The heat radiation part 24b is provided so as to be continuous with the current collector body 24a and substantially parallel to the surface of the electrode group 20a in the thickness direction. The heat dissipating part 24b has the same configuration as the heat dissipating part 12b except that the heat dissipating part 24b is formed to extend outward from the electrode group 20a independently from the two sides of the current collector body 24a. Here, the two sides of the current collector 24a are one arbitrary side and a side facing the side. By adopting this configuration, the heat dissipation efficiency of the heat dissipation part 24b is equal to or higher than the heat dissipation efficiency of the heat dissipation part 12b.

リード部２４ｃは、放熱部２４ａに連続し、かつ電極群２０ａの厚み方向の表面にほぼ平行になるように設けられてもよい。リード部２４ｂは、２つの放熱部２４ｂの外周からそれぞれ独立して電極群２０ａの外方の反対方向に延びるように形成される以外は、リード部１０ｃと同じ構成を有している。この構成を採ることによって、放熱部２４ｂによる方熱効果をより一層向上させることができる。
負極活物質層は、リチウムイオン二次電池１における負極活物質層１３と同じ構成を有している。 The lead portion 24c may be provided so as to be continuous with the heat radiating portion 24a and substantially parallel to the surface in the thickness direction of the electrode group 20a. The lead portion 24b has the same configuration as the lead portion 10c except that the lead portion 24b is formed so as to extend independently from the outer periphery of the two heat radiating portions 24b in the opposite direction to the outside of the electrode group 20a. By adopting this configuration, it is possible to further improve the heat effect by the heat radiating portion 24b.
The negative electrode active material layer has the same configuration as the negative electrode active material layer 13 in the lithium ion secondary battery 1.

図４に示すように、リチウムイオン二次電池２０においても、正極集電体２３と負極集電体２４とは、それぞれの集電体本体２３ａ、２４ａの対角線の交点が厚み方向において同じ位置に重なるように配置される。すなわち、厚み方向において、集電体本体２３ａ、２４ａが、正極活物質層、セパレータおよび負極活物質層を介して重なっている。また、正極集電体２３と負極集電体２４とは、集電体本体２３ａ、２４ａの対角線の交点を中心にして対称配置されており、放熱部２３ｂ、２４ｂの投影面が厚み方向に重ならないように配置されている。   As shown in FIG. 4, also in the lithium ion secondary battery 20, the positive electrode current collector 23 and the negative electrode current collector 24 have the intersections of the diagonal lines of the current collector main bodies 23 a and 24 a at the same position in the thickness direction. Arranged to overlap. That is, in the thickness direction, the current collector main bodies 23a and 24a overlap with each other via the positive electrode active material layer, the separator, and the negative electrode active material layer. Further, the positive electrode current collector 23 and the negative electrode current collector 24 are symmetrically arranged around the intersection of the diagonal lines of the current collector main bodies 23a and 24a, and the projection surfaces of the heat radiating portions 23b and 24b overlap in the thickness direction. It is arranged not to become.

リチウムイオン二次電池２０は、上記のような放熱部２３ｂ、２３ｂを有する電極群２０ａを含むことによって、放熱効率が一層向上するとともに、機械的強度ひいては耐用性が向上する。   When the lithium ion secondary battery 20 includes the electrode group 20a having the heat dissipation portions 23b and 23b as described above, the heat dissipation efficiency is further improved, and the mechanical strength and the durability are improved.

本発明のリチウムイオン二次電池は、従来のリチウムイオン二次電池と同様の用途に使用でき、特に、パーソナルコンピュータ、携帯電話、モバイル機器、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯用ゲーム機器、ビデオカメラなどの携帯用電子機器の電源として有用である。また、ハイブリッド電気自動車、燃料電池自動車などにおいて電気モーターを補助する二次電池、電動工具、掃除機、ロボットなどの駆動用電源、プラグインＨＥＶの動力源などとしての利用も期待される。   The lithium ion secondary battery of the present invention can be used in the same applications as conventional lithium ion secondary batteries, and in particular, personal computers, mobile phones, mobile devices, personal digital assistants (PDAs), portable game devices, and video cameras. It is useful as a power source for portable electronic devices such as In addition, it is expected to be used as a secondary battery for assisting an electric motor, a power tool, a cleaner, a power source for driving a robot, a power source for a plug-in HEV, etc. in a hybrid electric vehicle, a fuel cell vehicle and the like.

本発明の実施の第１形態であるリチウムイオン二次電池の構成を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the structure of the lithium ion secondary battery which is 1st Embodiment of this invention. 図１に示すリチウムイオン二次電池の要部の構成を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the structure of the principal part of the lithium ion secondary battery shown in FIG. 本発明の実施の第２形態であるリチウムイオン二次電池の要部の構成を模式式に示す平面図である。It is a top view which shows typically the structure of the principal part of the lithium ion secondary battery which is the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の実施の第３形態であるリチウムイオン二次電池の要部の構成を模式式に示す平面図である。It is a top view which shows typically the structure of the principal part of the lithium ion secondary battery which is 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１、１５、２０ リチウムイオン二次電池
２、１５ａ、２０ａ 電極群
３、１６、２１ 正極
４、１７、２２、２６ 負極
５ セパレータ
６ ガスケット
７ 外装ケース
１０、１８、２３ 正極集電体
１０ａ、１８ａ、２３ａ 正極集電体本体
１０ｂ、１８ｂ、２３ｂ 正極放熱部
１０ｃ、１８ｃ、２３ｃ 正極リード部
１１ 正極活物質層
１２、１７、２４ 負極集電体
１２ａ、１９ａ、２４ａ 負極集電体本体
１２ｂ、１９ｂ、２４ｂ 負極放熱部
１２ｃ、１９ｃ、２４ｃ 負極リード部
１３ 負極活物質層 1, 15, 20 Lithium ion secondary battery 2, 15a, 20a Electrode group 3, 16, 21 Positive electrode 4, 17, 22, 26 Negative electrode 5 Separator
6 Gasket
7 Outer case 10, 18, 23 Positive electrode current collector 10a, 18a, 23a Positive electrode current collector body 10b, 18b, 23b Positive electrode heat radiation part 10c, 18c, 23c Positive electrode lead part 11 Positive electrode active material layer 12, 17, 24 Negative electrode current collection Electric current bodies 12a, 19a, 24a Negative electrode current collector bodies 12b, 19b, 24b Negative electrode heat radiation portions 12c, 19c, 24c Negative electrode lead portions 13 Negative electrode active material layers

Claims (3)

正極、セパレータおよび負極を厚み方向に積層してなる平板状電極群と、非水電解質と、前記平板状電極群と前記非水電解質とを収容する電池ケースと、を含むリチウムイオン二次電池であって、
前記正極および前記負極が、それぞれ、前記平板状電極群内に存在する矩形状の集電体本体と、前記集電体本体の表面に支持されたリチウムを吸蔵および放出可能な活物質層と、を含み、
前記集電体本体の一つの角を挟む２辺に沿って前記平板状電極群の外方に鉤状に伸びて突出し、前記集電体本体と継ぎ目なく一体化している放熱部と、
少なくとも１つの前記放熱部に一体化又は接続され、その端部が前記電池ケースの外部に導出されたリード部と、を備え、
前記正極の前記放熱部の投影面と前記負極の前記放熱部の投影面とが重ならず、
前記集電体本体の面積Ｓ0と前記放熱部の面積Ｓとの比（Ｓ／Ｓ0）が０．０３〜１．５であり、
前記各集電体本体の外周長さＬ0と、前記各集電体本体と前記各放熱部との境界線の長さＬとの比（Ｌ／Ｌ0）が０．２５以上であるリチウムイオン二次電池。 A lithium ion secondary battery comprising: a flat electrode group formed by laminating a positive electrode, a separator, and a negative electrode in a thickness direction; a nonaqueous electrolyte; and a battery case containing the flat electrode group and the nonaqueous electrolyte. There,
Each of the positive electrode and the negative electrode has a rectangular current collector body present in the flat electrode group, and an active material layer capable of inserting and extracting lithium supported on the surface of the current collector body, Including
And the current collector along two sides sandwiching one corner of the body out collision extends like a hook to the outside of the plate-like electrode group, the current collector body and seamlessly heat radiating portion which is one embodied,
A lead portion integrated or connected to at least one of the heat radiating portions, the end portion of which is led out of the battery case ; and
The projection surface of the heat dissipation portion of the positive electrode and the projection surface of the heat dissipation portion of the negative electrode do not overlap,
The ratio (S / S 0 ) between the area S 0 of the current collector body and the area S of the heat radiating portion is 0.03 to 1.5,
The previous SL periphery length L 0 of the collector body, before Symbol ratio of the length L of the boundary line between the current collector body before Symbol respective discharge heat unit (L / L 0) is 0.25 This is the lithium ion secondary battery. 正極、セパレータおよび負極を厚み方向に積層してなる平板状電極群と、非水電解質と、前記平板状電極群と前記非水電解質とを収容する電池ケースと、を含むリチウムイオン二次電池であって、A lithium ion secondary battery comprising: a flat electrode group formed by laminating a positive electrode, a separator, and a negative electrode in a thickness direction; a nonaqueous electrolyte; and a battery case containing the flat electrode group and the nonaqueous electrolyte. There,
前記正極および前記負極が、それぞれ、前記平板状電極群内に存在する矩形状の集電体本体と、前記集電体本体の表面に支持されたリチウムを吸蔵および放出可能な活物質層と、を含み、Each of the positive electrode and the negative electrode has a rectangular current collector body present in the flat electrode group, and an active material layer capable of inserting and extracting lithium supported on the surface of the current collector body, Including
前記集電体本体の３つの辺に沿って前記平板状電極群の外方にコの字状に伸びて突出し、前記集電体本体と継ぎ目なく一体化している放熱部と、A heat radiating part extending in a U-shape and projecting outward from the plate-like electrode group along the three sides of the current collector body, and being integrated seamlessly with the current collector body,
少なくとも１つの前記放熱部に一体化又は接続され、その端部が前記電池ケースの外部に導出されたリード部と、を備え、A lead portion integrated or connected to at least one of the heat radiating portions, the end portion of which is led out of the battery case; and
前記正極の前記放熱部の投影面と前記負極の前記放熱部の投影面とが重ならず、The projection surface of the heat dissipation portion of the positive electrode and the projection surface of the heat dissipation portion of the negative electrode do not overlap,
前記集電体本体の面積ＳArea S of current collector body 00 と前記放熱部の面積Ｓとの比（Ｓ／ＳTo the area S of the heat radiating portion (S / S 00 ）が０．０３〜１．５であり、) Is 0.03 to 1.5,
前記各集電体本体の外周長さＬPerimeter length L of each current collector body 00 と、前記各集電体本体と前記各放熱部との境界線の長さＬとの比（Ｌ／ＬAnd the ratio (L / L) of the boundary line length L between each current collector body and each heat radiation portion 00 ）が０．２５以上であるリチウムイオン二次電池。) Is a lithium ion secondary battery having 0.25 or more. 正極、セパレータおよび負極を厚み方向に積層してなる平板状電極群と、非水電解質と、前記平板状電極群と前記非水電解質とを収容する電池ケースと、を含むリチウムイオン二次電池であって、
前記正極および前記負極が、それぞれ、前記平板状電極群内に存在する矩形状の集電体本体と、前記集電体本体の表面に支持されたリチウムを吸蔵および放出可能な活物質層と、を含み、
前記集電体本体の対向する２つの辺から前記平板状電極群の外方に伸びて突出し、前記集電体本体と継ぎ目なく一体化している放熱部と、
少なくとも１つの前記放熱部に一体化又は接続され、その端部が前記電池ケースの外部に導出されたリード部と、を備え、
前記正極の前記放熱部の投影面と前記負極の前記放熱部の投影面とが重ならず、
前記集電体本体の面積Ｓ 0 と前記放熱部の面積Ｓとの比（Ｓ／Ｓ 0 ）が０．０３〜１．５であり、
前記各集電体本体の外周長さＬ 0 と、前記各集電体本体と前記各放熱部との境界線の長さＬとの比（Ｌ／Ｌ 0 ）が０．２５以上であるリチウムイオン二次電池。 A lithium ion secondary battery comprising: a flat electrode group formed by laminating a positive electrode, a separator, and a negative electrode in a thickness direction; a nonaqueous electrolyte; and a battery case containing the flat electrode group and the nonaqueous electrolyte. There,
Each of the positive electrode and the negative electrode has a rectangular current collector body present in the flat electrode group, and an active material layer capable of inserting and extracting lithium supported on the surface of the current collector body, Including
A heat dissipating part extending outwardly from the two opposite sides of the current collector body and projecting outward from the plate-like electrode group, and being seamlessly integrated with the current collector body;
A lead portion integrated or connected to at least one of the heat radiating portions, the end portion of which is led out of the battery case; and
The projection surface of the heat dissipation portion of the positive electrode and the projection surface of the heat dissipation portion of the negative electrode do not overlap,
The ratio (S / S 0 ) between the area S 0 of the current collector body and the area S of the heat radiating portion is 0.03 to 1.5,
Lithium having a ratio (L / L 0 ) between the outer peripheral length L 0 of each current collector body and the length L of the boundary line between each current collector body and each heat radiating portion is 0.25 or more Ion secondary battery .
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