專利名稱：非水電解質(zhì)二次電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非水電解質(zhì)二次電池及其制造方法，特別涉及能夠抑制因壓壞導(dǎo)致的 短路的發(fā)生的非水電解質(zhì)二次電池及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，對(duì)于從環(huán)境問(wèn)題到汽車搭載用的要求、或者大型工具的DC化的要求，需 要能夠進(jìn)行快速充電和大電流放電的小型且輕量的二次電池。作為滿足這種要求的典型的 二次電池，可以特別地列舉出如下的非水電解質(zhì)二次電池，其以鋰金屬或鋰合金等活性物 質(zhì)、或者使鋰離子嵌入作為宿主(host)物質(zhì)(在此所謂“宿主物質(zhì)”，是指能夠嵌入和脫嵌 鋰離子的物質(zhì))的碳中的鋰嵌入化合物為負(fù)極材料，以溶解有LiClO4或LiPF6等鋰鹽的非 質(zhì)子性有機(jī)溶劑作為電解液。一般地說(shuō)，該非水電解質(zhì)二次電池包括使上述負(fù)極材料保持在作為其支持體的 負(fù)極集電體上而形成的負(fù)極；如鋰鈷復(fù)合氧化物那樣能夠與鋰離子可逆地進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng) 的正極活性物質(zhì)保持在作為其支持體的正極集電體上而形成的正極；以及在保持電解液的 同時(shí)，介于負(fù)極和正極之間而防止負(fù)極和正極之間發(fā)生短路的多孔質(zhì)絕緣層。而且形成為片材狀或箔狀的正極和負(fù)極經(jīng)由多孔質(zhì)絕緣層而依次層疊、或者經(jīng)由 多孔質(zhì)絕緣層而卷繞成螺旋狀，從而成為發(fā)電單元。然后，該發(fā)電單元收納在不銹鋼制、實(shí) 施了鎳鍍覆的鐵制、或鋁制等由金屬構(gòu)成的電池殼體中。然后，將電解液注入電池殼體內(nèi)， 之后將蓋板密封固定在電池殼體的開(kāi)口端部，從而構(gòu)成非水電解質(zhì)二次電池。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平5_1擬692號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題然而，一般地說(shuō)，如果在非水電解質(zhì)二次電池(以下有時(shí)也簡(jiǎn)稱為“電池”)內(nèi)發(fā) 生短路，則在該短路的作用下，電池內(nèi)流過(guò)大電流，其結(jié)果是，電池內(nèi)的溫度上升。一旦電池 內(nèi)的溫度急劇上升，則電池有可能導(dǎo)致熱失控。因此，要求提高非水電解質(zhì)二次電池的安全 性。特別是在大型、高輸出的非水電解質(zhì)二次電池的情況下，導(dǎo)致熱失控的可能性升高，從 而強(qiáng)烈要求提高安全性。在此，作為在非水電解質(zhì)二次電池內(nèi)發(fā)生短路的原因，例如可以列舉出因壓壞而 使電池?fù)p壞、或者在電池內(nèi)混入異物等。在它們之中，滿充電時(shí)電池因壓壞而引起的短路由 于瞬時(shí)放出最大的能量，因而導(dǎo)致熱失控的可能性最高。實(shí)際上，也可以考慮到因使用用途 的不同而使電池?fù)p壞的可能性，因此，電池因壓壞而引起的短路的有無(wú)是重要的安全評(píng)價(jià) 項(xiàng)目。于是，關(guān)于非水電解質(zhì)二次電池因壓壞而損壞時(shí)在電池內(nèi)發(fā)生短路的主要原因，本發(fā)明人反復(fù)進(jìn)行了潛心的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其主要原因如下。一旦非水電解質(zhì)二次電池被損壞而發(fā)生變形，則拉伸應(yīng)力對(duì)構(gòu)成電極組的正極、 負(fù)極和多孔質(zhì)絕緣層各自發(fā)生作用，正極、負(fù)極和多孔質(zhì)絕緣層與電池殼體的變形一起伸 長(zhǎng)。而且當(dāng)電池?fù)p壞至預(yù)定的深度時(shí)，正極、負(fù)極和多孔質(zhì)絕緣層之中拉伸伸長(zhǎng)率最低的正 極優(yōu)先斷裂。而且正極的斷裂部頂破多孔質(zhì)絕緣層，從而使正極和負(fù)極發(fā)生短路，即在非水 電解質(zhì)二次電池內(nèi)發(fā)生短路。由此本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)為了抑制電池因壓壞而引起的短路，必須抑制正極的優(yōu)先斷 裂，重要的是提高正極的拉伸伸長(zhǎng)率。于是，關(guān)于提高正極的拉伸伸長(zhǎng)率的手段，本發(fā)明人進(jìn)一步反復(fù)進(jìn)行了潛心的研 究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在壓延后，對(duì)正極采用在預(yù)定溫度下、于預(yù)定時(shí)間間隔實(shí)施熱處理的手段，藉 此可以提高正極的拉伸伸長(zhǎng)率。此外，關(guān)于熱處理，為了抑制層疊或卷繞兩電極時(shí)的電極材料從集電體上的脫落、 或者電極材料對(duì)集電體的粘結(jié)性的降低，例如公開(kāi)了如下的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)1) 在將正極和負(fù)極以及應(yīng)夾裝在該兩電極之間的多孔質(zhì)絕緣層進(jìn)行層疊前或卷繞前，在高于 粘結(jié)劑的再結(jié)晶化溫度的溫度且低于其分解溫度的溫度下，對(duì)正極和負(fù)極的任一方的電極 進(jìn)行熱處理。這里，在例如使用由高純度的鋁構(gòu)成的集電體作為正極集電體、例如使用由聚偏 氟乙烯(PolyVinylidine DiFluoride =PVDF)構(gòu)成的粘結(jié)劑作為粘結(jié)劑的非水電解質(zhì)二次 電池(以下稱為參照電池)的情況下，壓延后通過(guò)對(duì)正極實(shí)施高溫和長(zhǎng)時(shí)間的熱處理，雖然 能夠提高正極的拉伸伸長(zhǎng)率，但新產(chǎn)生的間題是非水電解質(zhì)二次電池的容量下降。有鑒于此，本發(fā)明的目的在于通過(guò)抑制非水電解質(zhì)二次電池的容量的降低和提 高正極的拉伸伸長(zhǎng)率，從而即使有時(shí)因壓壞而使非水電解質(zhì)二次電池?fù)p壞，也使非水電解 質(zhì)二次電池內(nèi)的短路的發(fā)生受到抑制。用于解決課題的手段為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種非水電解質(zhì)二次電池，其包括 在正極集電體上設(shè)置有包含正極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑的正極合劑層的正極、負(fù)極、配置在正 極和負(fù)極之間的多孔質(zhì)絕緣層以及非水電解液，其特征在于正極的拉伸伸長(zhǎng)率為3.0% 以上，粘結(jié)劑由聚偏氟乙烯構(gòu)成，正極集電體的軟化溫度低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)。正極集電 體優(yōu)選由含有鐵的鋁構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的非水電解質(zhì)二次電池，由于將正極的拉伸伸長(zhǎng)率 提高到3%以上，所以即使有時(shí)因壓壞而使電池?fù)p壞，正極也不會(huì)優(yōu)先斷裂，因而可以抑制 在電池內(nèi)的短路的發(fā)生，故而可以提高電池的安全性。除此以外，作為正極集電體，采用由含有鐵的鋁構(gòu)成、且含有1.40重量％以上鐵 的集電體，同時(shí)作為粘結(jié)劑，采用由聚偏氟乙烯(PVDF)構(gòu)成的粘結(jié)劑，從而使正極集電體 的軟化溫度為低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)的溫度，通過(guò)在正極集電體的軟化溫度以上且低于粘 結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)的溫度下的熱處理(或者在粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)以上且低于粘結(jié)劑的分解 溫度的溫度下的較短時(shí)間的熱處理)，可以將正極的拉伸伸長(zhǎng)率提高到3%以上。因此，在 熱處理時(shí)，可以防止(或抑制)正極活性物質(zhì)被熔融的粘結(jié)劑所覆蓋，因而可以提供一種電 池容量的降低得到切實(shí)抑制(或抑制在最小限度的水平)、且放電性能優(yōu)良的電池。
在本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的非水電解質(zhì)二次電池中，正極集電體優(yōu)選含有1. 40 重量％以上的鐵。這樣一來(lái)，可以使正極集電體的軟化溫度低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)。在本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的非水電解質(zhì)二次電池中，正極的拉伸伸長(zhǎng)率優(yōu)選的 是，對(duì)于使用正極制作的寬度為15mm、長(zhǎng)度為20mm的測(cè)定用正極，將該測(cè)定用正極的一端 固定，另一方面，將另一端沿長(zhǎng)度方向以20mm/min的速度拉伸，然后由即將斷裂之前的測(cè) 定用正極的長(zhǎng)度和拉伸前的測(cè)定用正極的長(zhǎng)度算出。在本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的非水電解質(zhì)二次電池中，正極集電體的沖擊硬度 (dynamic hardness)優(yōu)選為 70 以下。這樣一來(lái)，即使有時(shí)在電極組內(nèi)混入異物，正極也根據(jù)異物的形狀而發(fā)生變形，從 而可以抑制異物頂破隔膜，因而可以抑制在電池內(nèi)的短路的發(fā)生，因此，可以進(jìn)一步提高電 池的安全性。在本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的非水電解質(zhì)二次電池中，優(yōu)選的是對(duì)于使用正極而 制作的以單圈的方式卷成正圓狀的外周為IOOmm的試驗(yàn)用正極，如果將該試驗(yàn)用正極的外 周面以lOmm/min的速度進(jìn)行擠壓，并在擠壓中測(cè)定該試驗(yàn)用正極所產(chǎn)生的應(yīng)力，則直至因 擠壓而損壞的該試驗(yàn)用正極的間隙達(dá)到3mm以下，也沒(méi)有應(yīng)力的拐點(diǎn)。這樣一來(lái)，即使有時(shí)使正極厚膜化，構(gòu)成電極組時(shí)也可以抑制正極的開(kāi)裂，因而可 以提供一種生產(chǎn)率優(yōu)良的電池。換句話說(shuō)，構(gòu)成電極組時(shí)不會(huì)招致正極的開(kāi)裂，可以使正極 厚膜化，從而提高電池容量。在本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的非水電解質(zhì)二次電池中，優(yōu)選的是負(fù)極的拉伸伸長(zhǎng) 率為3.0%以上，且多孔質(zhì)絕緣層的拉伸伸長(zhǎng)率為3.0%以上。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的第1方面涉及一種非水電解質(zhì)二次電池的制造方 法，該非水電解質(zhì)二次電池包括在正極集電體上設(shè)置有包含正極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑的正極 合劑層的正極、負(fù)極、配置在正極和負(fù)極之間的多孔質(zhì)絕緣層以及非水電解液，所述制造方 法的特征在于，其包括以下工序準(zhǔn)備正極的工序(a)，準(zhǔn)備負(fù)極的工序(b)，以及在工序 (a)和工序(b)之后使多孔質(zhì)絕緣層介于正極和負(fù)極之間而將該正極和該負(fù)極進(jìn)行卷繞或 層疊的工序(c)；工序(a)包括以下工序在正極集電體上涂布含有正極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑 的正極合劑漿料并使其干燥的工序(al)，將涂布有正極合劑漿料并使其干燥過(guò)的正極集電 體進(jìn)行壓延而制作具有預(yù)定厚度的正極的工序(U)，以及在工序(U)之后于預(yù)定溫度下 對(duì)正極實(shí)施熱處理的工序(a3)；粘結(jié)劑由聚偏氟乙烯構(gòu)成；預(yù)定溫度在正極集電體的軟化 溫度以上且低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)。正極集電體優(yōu)選由含有鐵的鋁構(gòu)成，進(jìn)而正極集電體 優(yōu)選含有1. 40重量％以上的鐵。根據(jù)本發(fā)明的第1方面所涉及的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法，通過(guò)在壓延 后，對(duì)正極實(shí)施在正極集電體的軟化溫度以上的溫度下的熱處理，可以將正極的拉伸伸長(zhǎng) 率提高到3%以上，所以即使有時(shí)因壓壞而使電池?fù)p壞，正極也不會(huì)優(yōu)先斷裂，因而可以抑 制在電池內(nèi)的短路的發(fā)生，故而可以提高電池的安全性。除此以外，作為正極集電體，采用由含有鐵的鋁構(gòu)成、且含有1.40重量％以上鐵 的集電體，同時(shí)作為粘結(jié)劑，采用由PVDF構(gòu)成的粘結(jié)劑，從而使正極集電體的軟化溫度為 低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)的溫度，通過(guò)在正極集電體的軟化溫度以上且低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)的溫度下的熱處理，可以將正極的拉伸伸長(zhǎng)率提高到3%以上。因此，在熱處理時(shí)，粘結(jié)劑 不會(huì)熔融，從而可以防止正極活性物質(zhì)被熔融的粘結(jié)劑所覆蓋，因而可以提供一種電池容 量的降低得到切實(shí)抑制、且放電性能優(yōu)良的電池。再者，本發(fā)明將正極集電體的沖擊硬度設(shè)定為70以下，可以發(fā)揮因異物混入而引 起的短路的抑制效果，同時(shí)使用在剛性(stiffness)試驗(yàn)中可以確認(rèn)應(yīng)力拐點(diǎn)的間隙為 3mm以下的正極而構(gòu)成電極組，可以發(fā)揮構(gòu)成電極組時(shí)的正極開(kāi)裂的抑制效果。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的第2方面涉及一種非水電解質(zhì)二次電池的制造方 法，該非水電解質(zhì)二次電池包括在正極集電體上設(shè)置有包含正極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑的正極 合劑層的正極、負(fù)極、配置在正極和負(fù)極之間的多孔質(zhì)絕緣層以及非水電解液，所述制造方 法的特征在于，其包括以下工序準(zhǔn)備正極的工序(a)，準(zhǔn)備負(fù)極的工序(b)，以及在工序 (a)和工序(b)之后使多孔質(zhì)絕緣層介于正極和負(fù)極之間而將該正極和該負(fù)極進(jìn)行卷繞或 層疊的工序(c)；工序(a)包括以下工序在正極集電體上涂布含有正極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑 的正極合劑漿料并使其干燥的工序(al)，將涂布有正極合劑漿料并使其干燥過(guò)的正極集電 體進(jìn)行壓延而制作具有預(yù)定厚度的正極的工序(U)，以及在工序(U)之后于預(yù)定溫度下 對(duì)正極實(shí)施熱處理的工序(a3)；粘結(jié)劑由聚偏氟乙烯構(gòu)成；預(yù)定溫度在粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn) 以上且低于粘結(jié)劑的分解溫度。正極集電體優(yōu)選由含有鐵的鋁構(gòu)成，進(jìn)而正極集電體優(yōu)選 含有1.40重量％以上的鐵。根據(jù)本發(fā)明的第2方面所涉及的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法，通過(guò)在壓延 后，對(duì)正極實(shí)施在粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)(粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)>正極集電體的軟化溫度)以上 的溫度下的熱處理，可以將正極的拉伸伸長(zhǎng)率提高到3%以上，所以即使有時(shí)因壓壞而使電 池?fù)p壞，正極也不會(huì)優(yōu)先斷裂，因而可以抑制在電池內(nèi)的短路的發(fā)生，故而可以提高電池的
安全性。除此以外，作為正極集電體，采用由含有鐵的鋁構(gòu)成、且含有1.40重量％以上鐵 的集電體，同時(shí)作為粘結(jié)劑，采用由PVDF構(gòu)成的粘結(jié)劑，從而使正極集電體的軟化溫度為 低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)的溫度，通過(guò)在粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)以上且低于粘結(jié)劑的分解溫度的 溫度下的較短時(shí)間的熱處理，可以將正極的拉伸伸長(zhǎng)率提高到3%以上。因此，通過(guò)使熱處 理短時(shí)間化，減少熱處理時(shí)熔融的粘結(jié)劑量，從而可以抑制正極活性物質(zhì)被熔融的粘結(jié)劑 所覆蓋，因而可以提供一種電池容量的降低抑制在最小限度的水平、且放電性能優(yōu)良的電 池。再者，本發(fā)明將正極集電體的沖擊硬度設(shè)定為70以下，同時(shí)將正極合劑層的沖擊 硬度設(shè)定為5以下，可以發(fā)揮因異物混入而引起的短路的抑制效果，同時(shí)使用在剛性試驗(yàn) 中可以確認(rèn)應(yīng)力拐點(diǎn)的間隙為3mm以下的正極而構(gòu)成電極組，可以發(fā)揮構(gòu)成電極組時(shí)的正 極開(kāi)裂的抑制效果。在本發(fā)明的第1或第2方面所涉及的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法中，工序 (a3)優(yōu)選的是通過(guò)使熱輥與正極接觸而對(duì)正極實(shí)施熱處理的工序。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的非水電解質(zhì)二次電池及其制造方法，作為正極集電體，采用由含有 鐵的鋁構(gòu)成、且含有1. 40重量％以上鐵的集電體，同時(shí)作為粘結(jié)劑，采用由PVDF構(gòu)成的粘 結(jié)劑，由此可以抑制非水電解質(zhì)二次電池的容量降低，并將正極的拉伸伸長(zhǎng)率提高到3%以


圖1是表示由含有鐵的鋁構(gòu)成的集電體的軟化溫度和由鋁構(gòu)成的集電體的軟化 溫度各自與粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)和粘結(jié)劑的分解溫度各自的圖示。圖2是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的構(gòu)成的縱向剖視圖。圖3是表示電極組的構(gòu)成的放大剖視圖。圖4(a) (C)是表示拉伸伸長(zhǎng)率的測(cè)定的示意圖。圖5(a) (b)是表示剛性試驗(yàn)的示意圖。圖6(a) (b)是表示異物混入試驗(yàn)的圖示。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖，就本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外，本發(fā)明并不局限于以下的 各實(shí)施方式。首先，本發(fā)明人就在參照電池(詳細(xì)地說(shuō)，是作為正極集電體，采用由高純度的鋁 構(gòu)成的集電體，同時(shí)作為粘結(jié)劑，采用由PVDF構(gòu)成的粘結(jié)劑的非水電解質(zhì)二次電池)中產(chǎn) 生的新間題(電池容量降低的間題)進(jìn)行了研究，結(jié)果可知，該間題起因于在壓延后實(shí)施的 高溫和長(zhǎng)時(shí)間的熱處理時(shí)，正極活性物質(zhì)被熔融的粘結(jié)劑所覆蓋。然而，在參照電池中，當(dāng) 使熱處理低溫化和/或短時(shí)間化時(shí)，雖然能夠抑制電池容量的降低，但不能提高正極的拉 伸伸長(zhǎng)率。于是，本發(fā)明人就即便使熱處理低溫化和/或短時(shí)間化、也能夠提高拉伸伸長(zhǎng)率 的正極的構(gòu)成進(jìn)一步反復(fù)進(jìn)行了潛心的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用由含有鐵的鋁構(gòu)成的集 電體作為正極集電體，即便使熱處理低溫化和/或短時(shí)間化，也能夠充分地提高正極的拉 伸伸長(zhǎng)率。進(jìn)而發(fā)現(xiàn)通過(guò)提高正極集電體中含有的鐵量，則如圖1所示那樣，可以使正極集 電體的軟化溫度低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)，從而使熱處理進(jìn)一步低溫化和/或短時(shí)間化。在此，能夠提高正極的拉伸伸長(zhǎng)率的主要原因在于通過(guò)對(duì)正極實(shí)施在正極集電 體的軟化溫度以上的溫度下的熱處理，使構(gòu)成正極集電體的結(jié)晶得以生長(zhǎng)從而粗大化。另外，可以認(rèn)為能夠使熱處理低溫化和/或短時(shí)間化的主要原因在于1)通過(guò)使 正極集電體含有鐵，將降低正極集電體的軟化溫度；幻通過(guò)使正極集電體含有鐵，將加快 構(gòu)成正極集電體的結(jié)晶的生長(zhǎng)速度。如上所述，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明人反復(fù)進(jìn)行了潛心的研究，結(jié)果獲得了 如下的見(jiàn)解作為正極集電體，采用含有1. 40重量％以上鐵的集電體，同時(shí)作為粘結(jié)劑，采 用由PVDF構(gòu)成的粘結(jié)劑，并且1)在壓延后，對(duì)正極實(shí)施在正極集電體的軟化溫度以上且低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn) 的溫度(即較低溫，參照?qǐng)D1中的溫度范圍1)下的熱處理(參照后述的第1實(shí)施方式)； 或者2)在壓延后，對(duì)正極實(shí)施在粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)以上且低于粘結(jié)劑的分解溫度的溫 度(即較高溫，參照?qǐng)D1中的溫度范圍2)下的較短時(shí)間的熱處理(參照后述的第2實(shí)施方式)；由此可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。(第1實(shí)施方式)下面對(duì)于本發(fā)明的第1實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池，舉出鋰離子二次電池作 為具體例子，參照?qǐng)D2就其構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的非水電解 質(zhì)二次電池的構(gòu)成的縱向剖視圖。本實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池如圖2所示，例如具有不銹鋼制的電池殼體1 和收納在電池殼體1內(nèi)的電極組8。在電池殼體1的上面形成有開(kāi)口 la。在開(kāi)口 Ia上經(jīng)由墊圈3對(duì)封口板2進(jìn)行斂 縫，由此，開(kāi)口 Ia便得以密封。電極組8的構(gòu)成是具有正極4、負(fù)極5以及例如聚乙烯制多孔質(zhì)絕緣層(隔膜)6， 正極4和負(fù)極5經(jīng)由隔膜6而卷繞成螺旋狀。在電極組8的上方配置有上部絕緣板7a，在 電極組8的下方配置有下部絕緣板7b。鋁制的正極引線如的一端安裝在正極4上，正極引線如的另一端與兼作正極端 子的封口板2進(jìn)行連接。鎳制的負(fù)極引線fe的一端安裝在負(fù)極5上，負(fù)極引線fe的另一 端與兼作負(fù)極端子的電池殼體1進(jìn)行連接。下面參照?qǐng)D3就構(gòu)成本發(fā)明的第1實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的電極組8的 構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖3是表示電極組8的構(gòu)成的放大剖視圖。正極4如圖3所示，具有正極集電體4A和設(shè)置于正極集電體4A表面的正極合劑 層4B。正極集電體4A優(yōu)選由含有鐵的鋁構(gòu)成，且含有1.40重量％以上的鐵。正極合劑層 4B含有正極活性物質(zhì)、由PVDF構(gòu)成的粘結(jié)劑以及導(dǎo)電劑等。正極集電體4A的軟化溫度低 于PVDF的結(jié)晶熔點(diǎn)。正極4的拉伸伸長(zhǎng)率在3%以上。負(fù)極5如圖3所示，具有負(fù)極集電體5A和設(shè)置于負(fù)極集電體5A表面的負(fù)極合劑 層5B。負(fù)極集電體5A是板狀的導(dǎo)電性構(gòu)件。負(fù)極合劑層5B含有負(fù)極活性物質(zhì)以及粘結(jié)劑 等。負(fù)極5的拉伸伸長(zhǎng)率在3%以上。隔膜6如圖3所示，其介于正極4和負(fù)極5之間。隔膜6的拉伸伸長(zhǎng)率在3%以 上。下面參照?qǐng)D2，就本發(fā)明的第1實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法進(jìn)行 說(shuō)明。-正極的制作方法-正極4的制作方法如以下所示。例如，首先將正極活性物質(zhì)、由PVDF構(gòu)成的粘結(jié) 劑以及導(dǎo)電劑在液態(tài)成分中進(jìn)行混合，從而調(diào)配出正極合劑漿料。其次，將得到的正極合劑 漿料涂布于由含有鐵的鋁構(gòu)成、且含有1.40重量％以上鐵的正極集電體表面并使其干燥。 接著，對(duì)表面涂布有正極合劑漿料并使其干燥過(guò)的正極集電體進(jìn)行壓延，從而制作出具有 預(yù)定厚度的正極。繼而對(duì)正極在較低溫下實(shí)施熱處理。在此，所謂較低溫，是指在正極集電 體4A的軟化溫度以上且低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)的溫度。另外，作為在此的對(duì)正極實(shí)施熱處 理的方法，第1 例如可以列舉出使熱輥和正極接觸、從而對(duì)正極實(shí)施熱處理的方法，第2 例如可以列舉出借助于實(shí)施過(guò)低濕度處理的熱風(fēng)、對(duì)正極實(shí)施熱處理的方法等。在此，以提高正極的拉伸伸長(zhǎng)率為目的而進(jìn)行的熱處理必須在壓延后實(shí)施。雖然即便在壓延前實(shí)施熱處理，在熱處理時(shí)也可能提高正極的拉伸伸長(zhǎng)率，但在此后進(jìn)行的壓 延時(shí)，使正極的拉伸伸長(zhǎng)率降低，所以最終不能提高正極的拉伸伸長(zhǎng)率。此外，為了有效地提高正極的拉伸伸長(zhǎng)率，在正極的制作時(shí)，以采用厚度較厚的正 極集電體為宜。例如在正極的制作時(shí)，在使用厚度為15 μ m的正極集電體的情況下，雖然容 易將正極的拉伸伸長(zhǎng)率提高到3%以上，但提高到6%以上是比較困難的。與此相對(duì)照，在 正極的制作時(shí)，在使用厚度為30 μ m的正極集電體的情況下，甚至能夠?qū)⒄龢O的拉伸伸長(zhǎng) 率提高到13%。-負(fù)極的制作方法-負(fù)極5的制作方法如以下所示。例如，首先將負(fù)極活性物質(zhì)以及粘結(jié)劑在液態(tài)成 分中進(jìn)行混合，從而調(diào)配出負(fù)極合劑漿料。其次，將得到的負(fù)極合劑漿料涂布于負(fù)極集電體 的表面并使其干燥。接著，對(duì)表面涂布有負(fù)極合劑漿料并使其干燥過(guò)的負(fù)極集電體進(jìn)行壓 延，從而制作出具有預(yù)定厚度的負(fù)極。此外，壓延后，也可以在預(yù)定溫度下和預(yù)定時(shí)間間隔 對(duì)負(fù)極實(shí)施熱處理。<電池的制造方法>電池的制造方法如以下所示。例如，首先如圖2所示，在正極集電體(參照?qǐng)D3中 的4A)上安裝鋁制的正極引線4a，在負(fù)極集電體(參照?qǐng)D3中的5A)上安裝鎳制的負(fù)極引 線5a。此后，使隔膜6介于正極4和負(fù)極5之間而將正極4和負(fù)極5進(jìn)行卷繞，從而構(gòu)成電 極組8。其次，在電極組8的上端配置上部絕緣板7a，另一方面，在電極組8的下端配置下 部絕緣板7b。然后，將負(fù)極引線如焊接在電池殼體1上，同時(shí)將正極引線如焊接在具有內(nèi) 壓作動(dòng)型安全閥的封口板2上，并將電極組8收納在電池殼體1內(nèi)。然后，采用減壓方式， 將非水電解液注入電池殼體1內(nèi)。最后，在封口板2上經(jīng)由墊圈3而對(duì)電池殼體1的開(kāi)口 端部進(jìn)行斂縫，由此制造出電池。本實(shí)施方式的正極4是采用由含有鐵的鋁構(gòu)成、且含有1.40重量％以上鐵的集電 體作為正極集電體4A，同時(shí)采用由PVDF構(gòu)成的粘結(jié)劑作為粘結(jié)劑的正極，是壓延后實(shí)施過(guò) 在正極集電體的軟化溫度以上且低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)的溫度下的熱處理的正極。由此，本實(shí)施方式的正極4具有下述1)、2)、3)所示的特性。1)拉伸伸長(zhǎng)率在3%以上。2)正極集電體4A的沖擊硬度在70以下。3)在剛性試驗(yàn)中可以確認(rèn)應(yīng)力拐點(diǎn)的間隙在3mm以下。下面就上述1) 3)所示的特性各自的測(cè)定方法A) C)進(jìn)行說(shuō)明。A)拉伸伸長(zhǎng)率的測(cè)定在本說(shuō)明書中，“正極的拉伸伸長(zhǎng)率”的測(cè)定方法如下。將正極裁切成寬度為15mm、 有效部分長(zhǎng)度為20mm的尺寸，從而如圖4(a)所示，制作出測(cè)定用正極9。在受到基臺(tái)11所 支撐的下側(cè)夾頭IOb上設(shè)置測(cè)定用正極9的一端，同時(shí)在經(jīng)由測(cè)力傳感器(未圖示，此外， 所謂“測(cè)力傳感器”，是指將載荷變換為電信號(hào)的載荷變換器)而與載荷機(jī)構(gòu)(未圖示)連 接的上側(cè)夾頭IOa上設(shè)置測(cè)定用正極9的另一端，由此把持測(cè)定用正極9。然后，使上側(cè)夾 頭IOa沿測(cè)定用正極9的長(zhǎng)度方向以20mm/min的速度移動(dòng)(參照?qǐng)D4(a)中所示的箭頭)， 從而拉伸測(cè)定用正極9。然后，測(cè)定即將斷裂前的測(cè)定用正極的長(zhǎng)度，并由該長(zhǎng)度和拉伸前 的測(cè)定用正極9的長(zhǎng)度(即20mm)算出正極的拉伸伸長(zhǎng)率。此外，作用于測(cè)定用正極9的拉伸載荷通過(guò)來(lái)源于測(cè)力傳感器的信息檢測(cè)出來(lái)。在此，參照?qǐng)D4(b)和圖4(c)就“正極的拉伸伸長(zhǎng)率”的定義進(jìn)行說(shuō)明。圖4(b) 和圖4(c)是表示在拉伸伸長(zhǎng)率的測(cè)定中的正極的示意剖視圖，具體地說(shuō)，圖4(b)表示本發(fā) 明的正極(即壓延后實(shí)施熱處理、拉伸伸長(zhǎng)率在3%以上的正極)，圖4(c)表示以前的正極 (即拉伸伸長(zhǎng)率低于3%的正極)。當(dāng)測(cè)定本發(fā)明的正極12的拉伸伸長(zhǎng)率時(shí)，首先，如圖4 (b)所示，在正極合劑層12B 上產(chǎn)生微小裂紋13，同時(shí)正極集電體12A得以拉伸。然后，正極集電體12A最終發(fā)生斷裂。 這樣一來(lái)，本發(fā)明的正極12不是在正極合劑層12B上產(chǎn)生最初的裂紋的同時(shí)，正極集電體 12A發(fā)生斷裂，而是在產(chǎn)生最初的裂紋后好一會(huì)兒的期間內(nèi)，在正極合劑層12B上產(chǎn)生裂 紋，同時(shí)正極集電體12A不會(huì)發(fā)生斷裂而繼續(xù)伸長(zhǎng)。與此相對(duì)照，當(dāng)測(cè)定以前的正極14的拉伸伸長(zhǎng)率時(shí)，不是在正極合劑層14B上產(chǎn) 生微小裂紋(參照?qǐng)D4(b)中的13)，而是如圖4(c)所示那樣，產(chǎn)生較大的裂紋15，所以在 正極合劑層14B上產(chǎn)生裂紋15的同時(shí)，正極集電體14A也發(fā)生斷裂。B)沖擊硬度的測(cè)定在本說(shuō)明書中，“沖擊硬度”的測(cè)定方法如下。用預(yù)定的試驗(yàn)力P(mN)將壓頭壓入 正極中時(shí)，測(cè)定壓頭向正極中的進(jìn)入量(壓入深度)D(μ m)，將該進(jìn)入量D導(dǎo)入以下所示的 [式1]中，算出沖擊硬度DH。在此，作為壓頭，使用Berkovich壓頭(即115°的三棱錐壓 頭)。DH = 3. 8584 X P/D2[式 1]C)剛性試驗(yàn)中的間隙的測(cè)定在本說(shuō)明書中，所謂“剛性試驗(yàn)”，是指以預(yù)定的速度對(duì)以單圈的方式卷成正圓狀 的外周為IOOmm的試驗(yàn)用正極的外周面進(jìn)行擠壓的試驗(yàn)。詳細(xì)地說(shuō)，將正極裁切成寬度為 10mm、長(zhǎng)度為IOOmm的尺寸，使其兩端分別重合(參照?qǐng)D5(a)所示的重合部分16a)，以單圈 的方式卷成正圓狀而制作出外周為IOOmm的試驗(yàn)用正極16。然后，如圖5(a)所示，將試驗(yàn) 用正極16的重合部分16a用下側(cè)平板17b上設(shè)置的固定夾具(未圖示)固定，將試驗(yàn)用正 極16夾在上側(cè)平板17a和下側(cè)平板17b之間。然后，使上側(cè)平板17a以lOmm/min的速度 向下方移動(dòng)，以擠壓試驗(yàn)用正極16的外周面。此時(shí)，測(cè)定試驗(yàn)用正極16上產(chǎn)生的應(yīng)力，在 應(yīng)力的拐點(diǎn)(參照?qǐng)D5(b)中的19a、19b)可以被確認(rèn)(即隨著上側(cè)平板17a向下方移動(dòng)， 損壞而變形的試驗(yàn)用正極16不能變形而開(kāi)裂)的時(shí)機(jī)，確認(rèn)向下方移動(dòng)的上側(cè)平板17a的 位置，并對(duì)上側(cè)平板17a和下側(cè)平板17b的間隙(換句話說(shuō)，是試驗(yàn)用正極16的間隙)18進(jìn) 行測(cè)定。此外，圖5(b)所示的實(shí)線示意表示本發(fā)明的正極，虛線示意表示以前的正極。本 發(fā)明的正極(參照實(shí)線)與以前的正極(參照虛線)相比，上側(cè)平板17a甚至進(jìn)一步向下 方移動(dòng)，能夠不會(huì)開(kāi)裂而發(fā)生變形。本實(shí)施方式可以獲得以下所示的效果。根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)在壓延后，對(duì)正極實(shí)施在正極集電體的軟化溫度以上的溫 度下的熱處理，可以將正極的拉伸伸長(zhǎng)率提高到3%以上，所以即使有時(shí)因壓壞而使電池?fù)p 壞，正極也不會(huì)優(yōu)先斷裂，因而可以抑制在電池內(nèi)的短路的發(fā)生，故而可以提高電池的安全性。除此以外，作為正極集電體，采用由含有鐵的鋁構(gòu)成、且含有1.40重量％以上鐵的集電體，同時(shí)作為粘結(jié)劑，采用由PVDF構(gòu)成的粘結(jié)劑，從而使正極集電體的軟化溫度為 低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)的溫度，通過(guò)在正極集電體的軟化溫度以上且低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔 點(diǎn)的溫度下的熱處理，可以將正極的拉伸伸長(zhǎng)率提高到3%以上。因此，在熱處理時(shí)，粘結(jié)劑 不會(huì)熔融，從而可以防止正極活性物質(zhì)被熔融的粘結(jié)劑所覆蓋，因而可以提供一種電池容 量的降低得到切實(shí)抑制、且放電性能優(yōu)良的電池。再者，通過(guò)將正極集電體的沖擊硬度設(shè)定為70以下，從而即使有時(shí)在電極組內(nèi)混 入異物，正極也根據(jù)異物的形狀而發(fā)生變形，從而可以抑制異物頂破隔膜，因而可以抑制在 電池內(nèi)的短路的發(fā)生，因此，可以進(jìn)一步提高電池的安全性。再者，由于能夠使用在剛性試驗(yàn)中可以確認(rèn)應(yīng)力拐點(diǎn)的間隙為3mm以下的正極而 構(gòu)成電極組，所以即使有時(shí)使正極厚膜化，構(gòu)成電極組時(shí)也可以抑制正極的開(kāi)裂，因而可以 提供一種生產(chǎn)率優(yōu)良的電池。換句話說(shuō)，構(gòu)成電極組時(shí)不會(huì)招致正極的開(kāi)裂，可以使正極厚 膜化，從而提高電池容量。如上所述，本實(shí)施方式的正極4是采用由含有鐵的鋁構(gòu)成、且含有1. 40重量％以 上鐵的集電體作為正極集電體4A，同時(shí)采用由PVDF構(gòu)成的粘結(jié)劑作為粘結(jié)劑的正極，是壓 延后實(shí)施過(guò)在正極集電體4A的軟化溫度以上且低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)的溫度下的熱處理 的正極。本實(shí)施方式的正極4具有上述1)、2)、3)所示的特性。由此，在本實(shí)施方式的非水 電解質(zhì)二次電池中，電池容量的降低得到切實(shí)抑制，可以發(fā)揮因壓壞而引起的短路的抑制 效果，同時(shí)可以發(fā)揮因異物混入而引起的短路的抑制效果、以及構(gòu)成電極組時(shí)的正極開(kāi)裂 的抑制效果。在此，為了發(fā)揮因壓壞而引起的短路的抑制效果，本實(shí)施方式的負(fù)極5和隔膜6的 拉伸伸長(zhǎng)率也需要在3%以上。也就是說(shuō)，第1 例如即使正極和隔膜的拉伸伸長(zhǎng)率在3% 以上，如果負(fù)極的拉伸伸長(zhǎng)率低于3%，則因壓壞而使電池?fù)p壞時(shí)，負(fù)極也會(huì)優(yōu)先斷裂，從而 在電池內(nèi)發(fā)生短路。第2 例如即使正極和負(fù)極的拉伸伸長(zhǎng)率在3%以上，如果隔膜的拉伸 伸長(zhǎng)率低于3%，則因壓壞而使電池?fù)p壞時(shí)，隔膜也會(huì)優(yōu)先斷裂，從而在電池內(nèi)發(fā)生短路。一般地說(shuō)，隔膜滿足其拉伸伸長(zhǎng)率在3%以上，與此相對(duì)照，負(fù)極的一大半雖然滿 足拉伸伸長(zhǎng)率在3%以上，但有時(shí)也不滿足在3%以上。在本實(shí)施方式中，作為負(fù)極，當(dāng)然采 用其拉伸伸長(zhǎng)率滿足在3%以上的，但為了使負(fù)極的拉伸伸長(zhǎng)率切實(shí)地滿足在3%以上，例 如也可以在負(fù)極的制作時(shí)，在壓延后于預(yù)定溫度下和預(yù)定時(shí)間間隔對(duì)負(fù)極實(shí)施熱處理。由 此，可以切實(shí)地獲得拉伸伸長(zhǎng)率在3%以上的負(fù)極。此外，在本實(shí)施方式中，關(guān)于正極集電體4A中含有的鐵量的范圍，將其下限值規(guī) 定為1.40重量％，與此相對(duì)照，雖然沒(méi)有規(guī)定其上限值，但其上限值不言而喻，可以規(guī)定為 不會(huì)對(duì)電池特性產(chǎn)生任何不良影響而使正極集電體4A的軟化溫度能夠低于粘結(jié)劑的結(jié)晶 熔點(diǎn)的值。在此，在正極集電體大量含有鐵的情況下(具體地說(shuō)，例如在正極集電體含有超 過(guò)1. 70重量％的鐵的情況下)，由于鐵難以在鋁中固溶，因而可以預(yù)想在正極集電體中形 成Al3Fe,從而對(duì)電池特性產(chǎn)生不良影響。另外，在本實(shí)施方式中，關(guān)于對(duì)正極實(shí)施的熱處理，將熱處理溫度規(guī)定為在正極集 電體的軟化溫度以上且低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)的溫度，與此相對(duì)照，關(guān)于熱處理時(shí)間，則沒(méi) 有任何規(guī)定，但熱處理時(shí)間不言而喻，可以設(shè)定為考慮了生產(chǎn)率的時(shí)間(較短時(shí)間)。也就 是說(shuō)，在本實(shí)施方式中，由于熱處理溫度為低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)的溫度，所以熱處理時(shí)間即使設(shè)定為較長(zhǎng)時(shí)間，也可以有效地防止熱處理時(shí)粘結(jié)劑的熔融，但考慮到生產(chǎn)率，熱處理 時(shí)間優(yōu)選設(shè)定為較短時(shí)間。另外，在本實(shí)施方式中，并不局限于圖2所示的圓筒形電池，也可以是方筒形或高 輸出型的電池。另外，在本實(shí)施方式中，并不局限于圖2所示的由正極4和負(fù)極5經(jīng)由隔膜 6卷繞而成的電極組8，也可以是由正極和負(fù)極經(jīng)由隔膜層疊而成的電極組。(第2實(shí)施方式)下面就本發(fā)明的第2實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。此 外，在本實(shí)施方式中，主要說(shuō)明與前述的第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)，與第1實(shí)施方式的共同點(diǎn) 的說(shuō)明則適當(dāng)?shù)赜枰允÷浴?正極的制作方法-在第1實(shí)施方式的“_正極的制作方法_”中，在較高溫下和較短時(shí)間間隔對(duì)正極實(shí) 施熱處理以代替在較低溫下對(duì)正極實(shí)施熱處理，除此以外，采用與第1實(shí)施方式的“-正極 的制作方法-”同樣的方法，制作出本實(shí)施方式的正極。在此，所謂較高溫，是指在粘結(jié)劑的 結(jié)晶熔點(diǎn)以上且低于粘結(jié)劑的分解溫度的溫度。另外，這里所謂較短時(shí)間，是指0.1秒鐘 1分鐘的時(shí)間。-負(fù)極的制作方法-采用與第1實(shí)施方式的“_負(fù)極的制作方法-，，同樣的方法，制作出本實(shí)施方式的 負(fù)極?！措姵氐闹圃旆椒ā挡捎门c第1實(shí)施方式的〈電池的制造方法〉同樣的方法，制造本實(shí)施方式的電池。這樣一來(lái)，第1實(shí)施方式與本實(shí)施方式除了對(duì)正極實(shí)施的熱處理的條件具有不同 之點(diǎn)以外，其余均相同。本實(shí)施方式的正極是采用由含有鐵的鋁構(gòu)成、且含有1.40重量％以上鐵的集電 體作為正極集電體，同時(shí)采用由PVDF構(gòu)成的粘結(jié)劑作為粘結(jié)劑的正極，是壓延后實(shí)施過(guò)在 粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)以上且低于粘結(jié)劑的分解溫度的溫度下的較短時(shí)間的熱處理的正極。由此，本實(shí)施方式的正極具有下述4)、5)、6)所示的特性。4)拉伸伸長(zhǎng)率在3%以上。5)正極集電體的沖擊硬度在70以下，同時(shí)正極合劑層的沖擊硬度在5以下。6)在剛性試驗(yàn)中可以確認(rèn)應(yīng)力拐點(diǎn)的間隙在3mm以下。在本實(shí)施方式中，可以獲得以下所示的效果。根據(jù)本實(shí)施方式，通過(guò)在壓延后，對(duì)正極實(shí)施在粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)(粘結(jié)劑的結(jié) 晶熔點(diǎn)>正極集電體的軟化溫度)以上的溫度下的熱處理，可以將正極的拉伸伸長(zhǎng)率提高 到3%以上，所以即使有時(shí)因壓壞而使電池?fù)p壞，正極也不會(huì)優(yōu)先斷裂，因而可以抑制在電 池內(nèi)的短路的發(fā)生，故而可以提高電池的安全性。除此以外，作為正極集電體，采用由含有鐵的鋁構(gòu)成、且含有1.40重量％以上鐵 的集電體，同時(shí)作為粘結(jié)劑，采用由PVDF構(gòu)成的粘結(jié)劑，從而使正極集電體的軟化溫度為 低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)的溫度，通過(guò)在粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)以上且低于粘結(jié)劑的分解溫度的 溫度下的較短時(shí)間的熱處理，可以將正極的拉伸伸長(zhǎng)率提高到3%以上。在此，粘結(jié)劑的熔 融量一般隨著對(duì)粘結(jié)劑實(shí)施的熱處理時(shí)間的縮短而減少。因此，通過(guò)使熱處理短時(shí)間化，減少熱處理時(shí)熔融的粘結(jié)劑量，從而可以抑制正極活性物質(zhì)被熔融的粘結(jié)劑所覆蓋，因而可 以提供一種電池容量的降低抑制在最小限度的水平、且放電性能優(yōu)良的電池。再者，通過(guò)將正極集電體的沖擊硬度設(shè)定為70以下，同時(shí)將正極合劑層的沖擊硬 度設(shè)定為5以下，即使有時(shí)在電極組內(nèi)混入異物，正極也根據(jù)異物的形狀而發(fā)生變形，從而 可以抑制異物頂破隔膜，因而可以抑制在電池內(nèi)的短路的發(fā)生，因此，可以進(jìn)一步提高電池 的安全性。再者，由于能夠使用在剛性試驗(yàn)中可以確認(rèn)應(yīng)力拐點(diǎn)的間隙為3mm以下的正極而 構(gòu)成電極組，所以即使有時(shí)使正極厚膜化，構(gòu)成電極組時(shí)也可以抑制正極的開(kāi)裂，因而可以 提供一種生產(chǎn)率優(yōu)良的電池。換句話說(shuō)，構(gòu)成電極組時(shí)不會(huì)招致正極的開(kāi)裂，可以使正極厚 膜化，從而提高電池容量。如上所述，本實(shí)施方式的正極是采用由含有鐵的鋁構(gòu)成、且含有1.40重量％以上 鐵的集電體作為正極集電體，同時(shí)采用由PVDF構(gòu)成的粘結(jié)劑作為粘結(jié)劑的正極，是壓延后 實(shí)施過(guò)在粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)以上且低于粘結(jié)劑的分解溫度的溫度下的較短時(shí)間的熱處理 的正極。本實(shí)施方式的正極具有上述4)、5)、6)所示的特性。由此，在本實(shí)施方式的非水電 解質(zhì)二次電池中，電池容量的降低可以抑制在最小限度的水平，可以發(fā)揮因壓壞而引起的 短路的抑制效果，同時(shí)可以發(fā)揮因異物混入而引起的短路的抑制效果、以及構(gòu)成電極組時(shí) 的正極開(kāi)裂的抑制效果。下面分別就構(gòu)成本發(fā)明的第1、第2實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的正極、負(fù) 極、隔膜以及非水電解液進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。首先，就正極進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。-正極-含有1.40重量％以上鐵、且由含有鐵的鋁構(gòu)成的正極集電體是多孔性結(jié)構(gòu)或無(wú) 孔性結(jié)構(gòu)。正極集電體的厚度并沒(méi)有特別的限制，但優(yōu)選為Iym 500μπι，進(jìn)一步優(yōu)選為 10 μ m 20 μ m。這樣，通過(guò)將正極集電體的厚度設(shè)定在上述范圍內(nèi)，在保持正極強(qiáng)度的同 時(shí)，還可以使正極的重量輕量化。下面分別就采用由PVDF構(gòu)成的粘結(jié)劑作為粘結(jié)劑的正極合劑層中含有的正極活 性物質(zhì)以及導(dǎo)電劑依次進(jìn)行說(shuō)明?！凑龢O活性物質(zhì)〉作為正極活性物質(zhì)，例如可以列舉出LiCo02、LiNiO2, LiMnO2, LiCoNiO2, LiCoMOz, LiNiMOz, LiMn2O4, LiMnMO4, LiMePO4, Li2MePO4F(其中，M = Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、 Zn,Al>Cr,Pb,Sb以及B中的至少一種)，或者可以列舉出這些含鋰化合物的一部分元素用 異種元素置換而成的正極活性物質(zhì)。另外，作為正極活性物質(zhì)，也可以使用用金屬氧化物、 鋰氧化物或?qū)щ妱┑冗M(jìn)行過(guò)表面處理的正極活性物質(zhì)，作為表面處理，例如可以列舉出疏 水化處理?！磳?dǎo)電齊[J>作為導(dǎo)電劑，例如可以列舉出石墨類，如天然石墨或人造石墨等；碳黑類，如乙炔 黑(AB acetylene black)、科琴碳黑、槽法碳黑、爐法碳黑、燈黑或熱裂碳黑等；導(dǎo)電性纖 維類，如碳纖維或金屬纖維等；氟化碳；金屬粉末類，如鋁等；導(dǎo)電性晶須類，如氧化鋅或鈦 酸鉀等；導(dǎo)電性金屬氧化物，如氧化鈦等；或有機(jī)導(dǎo)電性材料等，如亞苯基衍生物等。
其次，就負(fù)極進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。-負(fù)極-負(fù)極集電體是多孔性結(jié)構(gòu)或無(wú)孔性結(jié)構(gòu)，例如由不銹鋼、鎳或銅等構(gòu)成。負(fù)極集電 體的厚度并沒(méi)有特別的限制，但優(yōu)選為Ιμπι 500μπι，進(jìn)一步優(yōu)選為10 μ m 20 μ m。這 樣，通過(guò)將負(fù)極集電體的厚度設(shè)定在上述范圍內(nèi)，在保持負(fù)極強(qiáng)度的同時(shí)，還可以使負(fù)極的
重量輕量化。下面就負(fù)極合劑層中含有的負(fù)極活性物質(zhì)進(jìn)行說(shuō)明。〈負(fù)極活性物質(zhì)〉作為負(fù)極活性物質(zhì)，例如可以列舉出金屬、金屬纖維、碳材料、氧化物、氮化物、硅 化合物、錫化合物或各種合金材料等。作為它們之中的碳材料的具體例子，例如可以列舉出 各種天然石墨、焦炭、可石墨化碳、碳纖維、球狀碳、各種人造石墨或非晶質(zhì)碳等。在此，硅(Si)或錫(Sn)等單質(zhì)、或者硅化合物或錫化合物由于容量密度較大，所 以作為負(fù)極活性物質(zhì)，例如優(yōu)選使用硅、錫、硅化合物或錫化合物。在它們之中，作為硅化合 物的具體例子，例如可以列舉出SiOx (其中，0. 05 < X < 1. 95)、或者構(gòu)成SiOx的Si的一部 分用選自 B、Mg、Ni、Ti、Mo、Co、Ca、Cr、Cu、Fe、Mn、Nb、Ta、V、W、Zn、C、N 和 Sn 中的至少一種 以上的元素置換而成的硅合金、或者硅固溶體等。另外，作為錫化合物的具體例子，例如可 以列舉出Ni2Sn4、Mg2Sn、SnOx (其中，0 < χ < 2)、SnO2或SnSiO3等。此外，負(fù)極活性物質(zhì)可 以單獨(dú)使用上述列舉的負(fù)極活性物質(zhì)中的1種，也可以組合使用2種以上。下面就隔膜進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。-隔膜-作為隔膜，可以列舉出具有大的離子透過(guò)度、且兼?zhèn)漕A(yù)定的機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性的 微多孔薄膜、織布或無(wú)紡布等。特別地，作為隔膜，例如優(yōu)選使用聚丙烯或聚乙烯等聚烯烴。 聚烯烴由于耐久性優(yōu)良，并且具有關(guān)閉(shutdown)功能，所以能夠使鋰離子二次電池的安 全性得以提高。隔膜的厚度一般為IOym 300μπι，優(yōu)選為IOym 40μπι。另外，隔膜的 厚度更優(yōu)選為15μπι 30μπι，進(jìn)一步優(yōu)選為ΙΟμπι 25μπι。另外，在使用微多孔薄膜作 為隔膜的情況下，微多孔薄膜可以是由1種材料構(gòu)成的單層膜，也可以是由1種或2種以 上的材料構(gòu)成的復(fù)合膜或多層膜。另外，隔膜的孔隙率優(yōu)選為30% 70%，進(jìn)一步優(yōu)選為 35% 60%。在此，所謂孔隙率，是指孔部的體積相對(duì)于隔膜的總體積的比率。下面就非水電解液進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。-非水電解液_非水電解液包括電解質(zhì)和溶解電解質(zhì)的非水溶劑。作為非水溶劑，可以使用公知的非水溶劑。該非水溶劑的種類沒(méi)有特別限定，例 如可以使用環(huán)狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯或環(huán)狀羧酸酯等。在此，作為環(huán)狀碳酸酯的具體例子， 例如可以列舉出碳酸亞丙酯(PC propylene carbonate)或碳酸亞乙酯(EC ethylene carbonate)等。另外，作為鏈狀碳酸酯的具體例子，例如可以列舉出碳酸二乙酯(DEC: diethylcarbonate)、碳酸甲乙酯(EMC :ethylmethyl carbonate)或碳酸 二甲酯(DMC dimethyl carbonate)等。另外，作為環(huán)狀羧酸酯的具體例子，例如可以列舉出Y-丁內(nèi)酯 (GBL :gamma-butyrolactone)或 Y -戊內(nèi)酉旨(GVL gamma- valerolactone)等。非水溶劑可 以單獨(dú)使用上述列舉的非水溶劑中的1種，也可以組合使用2種以上。
作為電解質(zhì)，例如可以使用LiC104、LiBF4、LiPF6、LiAlCl4、LiSbF6、LiSCN、LiCF3S03、 LiCF3C02、LiAsF6、LiB1(1Cl1(1、低級(jí)脂肪族羧酸鋰、LiCl、LiBr、LiI、氯硼烷基鋰、硼酸鹽類或亞 胺鹽類等。在此，作為硼酸鹽類的具體例子，例如可以列舉出二(1，2_苯二酚(2-)-0，0’ ) 硼酸酯鋰、二(2，3-萘二酚(2-)-0，0’ )硼酸酯鋰、二(2，2’ -聯(lián)苯二酚(2-)-0，0’ )硼酸 酯鋰或二(5-氟-2-羥基-1-苯磺酸-0，0’ )硼酸酯鋰等。另外，作為亞胺鹽類的具體例 子，例如可以列舉出雙三氟甲磺酰亞胺鋰((CF3SO2)2NLi)、三氟甲磺?；欧』酋啺蜂?(LiN(CF3SO2) (C4F9SO2))或雙五氟乙磺酰亞胺鋰((C2F5SO2)2NLi)等。電解質(zhì)可以單獨(dú)使用 上述列舉的電解質(zhì)中的1種，也可以組合使用2種以上。電解質(zhì)相對(duì)于非水溶劑的溶解量?jī)?yōu)選為0. 5mol/m3 2mol/m3。在非水電解液中，除電解質(zhì)和非水溶劑以外，例如也可以含有在負(fù)極上分解而形 成鋰離子傳導(dǎo)性高的覆蓋膜、從而能夠提高電池的充放電效率的添加劑。作為具有這樣的 功能的添加劑，例如可以列舉出碳酸亞乙烯酯(VC =Vinylene carbonate) ,4-甲基亞乙烯 基碳酸酯、4，5_ 二甲基亞乙烯基碳酸酯、4-乙基亞乙烯基碳酸酯、4，5_ 二乙基亞乙烯基碳 酸酯、4-丙基亞乙烯基碳酸酯、4，5_ 二丙基亞乙烯基碳酸酯、4-苯基亞乙烯基碳酸酯、4， 5-二苯基亞乙烯基碳酸酯、乙烯基亞乙基碳酸酯(VEC :vinylethylene carbonate)或二乙 烯基亞乙基碳酸酯等。添加劑可以單獨(dú)使用上述列舉的添加劑中的1種，也可以組合使用2 種以上。特別地，在上述列舉的添加劑之中，優(yōu)選的是選自碳酸亞乙烯酯、乙烯基亞乙基碳 酸酯及二乙烯基亞乙基碳酸酯之中的至少1種。此外，作為添加劑，也可以是上述列舉的添 加劑的氫原子的一部分用氟原子取代的添加劑。再者，在非水電解液中，除電解質(zhì)和非水溶劑以外，例如也可以含有過(guò)充電時(shí)分解 而在電極上形成覆蓋膜、從而使電池惰性化的公知的苯衍生物。作為具有這樣的功能的苯 衍生物，優(yōu)選具有苯基和與該苯基鄰接的環(huán)狀化合物基的苯衍生物。在此，作為苯衍生物的 具體例子，例如可以列舉出環(huán)已苯、聯(lián)二苯和二苯醚等。另外，作為苯衍生物中含有的環(huán)狀 化合物基的具體例子，例如可以列舉出苯基、環(huán)狀醚基、環(huán)狀酯基、環(huán)烷基或苯氧基等。苯衍 生物可以單獨(dú)使用上述列舉的苯衍生物中的1種，也可以組合使用2種以上。不過(guò)，苯衍生 物相對(duì)于非水溶劑的含量?jī)?yōu)選為整個(gè)非水溶劑的10體積％以下。下面就實(shí)施例1、2以及比較例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明?！磳?shí)施例1>(電池1)(正極的制作)首先，準(zhǔn)備平均粒徑為IOym 的 LiNia82&)α 5Α1α(1302。其次，將作為導(dǎo)電劑的4.5體積％的乙炔黑、在N-甲基吡咯烷酮(NMP)的溶劑中 溶解有作為粘結(jié)劑的4. 7體積％的PVDF (詳細(xì)地說(shuō)，是結(jié)晶熔點(diǎn)為172°C的* > 〃化學(xué)生產(chǎn) 的PVDF7200)的溶液、以及作為正極活性物質(zhì)的100重量份的LiNia82Coai5Alac^2進(jìn)行混 合，便得到正極合劑漿料。將該正極合劑漿料涂布于作為正極集電體的厚度為15 μ m的由 含有鐵的鋁構(gòu)成的鋁箔(詳細(xì)地說(shuō)，是含有1.44重量％的鐵、且軟化溫度為160°C的住輕鋁 箔株式會(huì)社生產(chǎn)的鋁合金箔〃 ^ 〃 FS115(A8021H-H18))的兩面并使其干燥。然后，對(duì)兩面 涂布有正極合劑漿料并使其干燥過(guò)的正極集電體進(jìn)行壓延，便得到厚度為0. 178mm的板狀 的正極用板。然后，使用卜’ 7 >株式會(huì)社生產(chǎn)的熱輥?zhàn)鳛闊彷?，使正極用板與165°C的熱輥接觸60秒鐘，由此對(duì)正極用板實(shí)施熱處理。接著，將該正極用板裁切成寬度為57. 5mm和 長(zhǎng)度為503mm的尺寸，從而得到厚度為0. 178mm、寬度為57. 5mm以及長(zhǎng)度為503mm的正極。(負(fù)極的制作)首先，對(duì)鱗片狀人造石墨進(jìn)行粉碎和分級(jí)，使其平均粒徑約為20μπι。其次，在作為負(fù)極活性物質(zhì)的100重量份的鱗片狀人造石墨中，添加作為粘結(jié)劑 的苯乙烯丁二烯橡膠1重量份、含有1重量％的羧甲基纖維素的水溶液100重量份而進(jìn)行 混合，便得到負(fù)極合劑漿料。將該負(fù)極合劑漿料涂布于作為負(fù)極集電體的厚度為8 μ m的銅 箔的兩面并使其干燥。然后，對(duì)兩面涂布有負(fù)極合劑漿料并使其干燥過(guò)的負(fù)極集電體進(jìn)行 壓延，便得到厚度為0. 210mm的板狀的負(fù)極用板。然后，在氮?dú)夥罩?、?90°C的溫度下對(duì)負(fù) 極用板實(shí)施5小時(shí)的熱處理。接著，將該負(fù)極用板裁切成寬度為58. 5mm和長(zhǎng)度為510mm的 尺寸，從而得到厚度為0. 210mm、寬度為58. 5mm以及長(zhǎng)度為510mm的負(fù)極。所得到的負(fù)極的 拉伸伸長(zhǎng)率為5% (即3%以上)。(非水電解液的調(diào)配)在作為非水溶劑的以體積比為1 1 8而混合的由碳酸亞乙酯、碳酸甲乙酯和 碳酸二甲酯構(gòu)成的混合溶劑中，添加3重量％的碳酸亞乙烯酯作為提高電池充放電效率的 添加劑，同時(shí)溶解作為電解質(zhì)的LiPF6，使其相對(duì)于非水溶劑的溶解量達(dá)1. 4mol/m3，從而得 到非水電解液。(圓筒形電池的制作)首先，在正極集電體上安裝鋁制的正極引線，在負(fù)極集電體上安裝鎳制的負(fù)極引 線。然后，使聚乙烯制的隔膜(詳細(xì)地說(shuō)，是拉伸伸長(zhǎng)率為8% (即3%以上)的隔膜)介 于正極和負(fù)極之間而將正極和負(fù)極進(jìn)行卷繞，從而構(gòu)成電極組。其次，在電極組的上端配置 上部絕緣板，同時(shí)在其下端配置下部絕緣板。然后，將負(fù)極引線焊接在電池殼體上，同時(shí)將 正極引線焊接在具有內(nèi)壓作動(dòng)型安全閥的封口板上，之后將電極組收納在電池殼體內(nèi)。然 后，采用減壓方式，將非水電解液注入電池殼體內(nèi)。最后，在封口板上經(jīng)由墊圈而對(duì)電池殼 體的開(kāi)口端部進(jìn)行斂縫，由此制作出電池。這樣，將具有通過(guò)165°C (即正極集電體的軟化溫度(即160°C )以上且低于粘結(jié) 劑的結(jié)晶熔點(diǎn)(即172°C )的溫度)的熱輥實(shí)施過(guò)熱處理的正極的電池稱作電池1。(電池 2)在(正極的制作)中，使正極用板與165°C的熱輥接觸5小時(shí)，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池2。(電池 3)在(正極的制作)中，使正極用板與170°C的熱輥接觸20秒鐘，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池3。(電池 4)在(正極的制作)中，使正極用板與170°C的熱輥接觸5小時(shí)，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池4?！磳?shí)施例2>(電池5)在(正極的制作)中，使正極用板與175°C的熱輥接觸10秒鐘，由此對(duì)正極用板實(shí)施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池5。(電池 6)在(正極的制作)中，使正極用板與190°C的熱輥接觸5秒鐘，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池6。(電池7)在(正極的制作)中，使正極用板與190°C的熱輥接觸10秒鐘，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池7。(電池8)在(正極的制作)中，使正極用板與200°C的熱輥接觸3秒鐘，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池8。(電池 9)在(正極的制作)中，使正極用板與200°C的熱輥接觸5秒鐘，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池9。(電池 10)在(正極的制作)中，使正極用板與220°C的熱輥接觸1秒鐘，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池10。(電池 11)在(正極的制作)中，使正極用板與250°C的熱輥接觸0. 7秒鐘，由此對(duì)正極用板 實(shí)施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池11。(電池 12)在(正極的制作)中，使正極用板與^(TC的熱輥接觸0.4秒鐘，由此對(duì)正極用板 實(shí)施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池12。(電池 13)在(正極的制作)中，使正極用板與175°C的熱輥接觸5小時(shí)，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池13。(電池 14)在(正極的制作)中，使正極用板與190°C的熱輥接觸5小時(shí)，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池14。(電池 15)在(正極的制作)中，使正極用板與200°C的熱輥接觸5小時(shí)，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池15。(電池 16)在(正極的制作)中，使正極用板與220°C的熱輥接觸5小時(shí)，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池16。(電池 17)在(正極的制作)中，使正極用板與250°C的熱輥接觸5小時(shí)，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池17。(電池 18)在(正極的制作)中，使正極用板與280°C的熱輥接觸5小時(shí)，由此對(duì)正極用板實(shí)施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池18?！幢容^仿Ij>(電池 19)在(正極的制作)中，對(duì)正極用板不實(shí)施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作 電池，將該制作的電池稱為電池19。(電池 20)在(正極的制作)中，使正極用板與150°C的熱輥接觸5小時(shí)，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池20。(電池 21)在(正極的制作)中，使正極用板與165°C的熱輥接觸20秒鐘，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池21。(電池 22)在(正極的制作)中，使正極用板與170°C的熱輥接觸10秒鐘，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池22。(電池 23)在(正極的制作)中，使正極用板與175°C的熱輥接觸5秒鐘，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池23。(電池 24)在(正極的制作)中，使正極用板與190°C的熱輥接觸3秒鐘，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池24。(電池 25)在(正極的制作)中，使正極用板與200°C的熱輥接觸1秒鐘，由此對(duì)正極用板實(shí) 施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池25。(電池 26)在(正極的制作)中，使正極用板與220°C的熱輥接觸0. 7秒鐘，由此對(duì)正極用板 實(shí)施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池26。(電池 27)在(正極的制作)中，使正極用板與250°C的熱輥接觸0.4秒鐘，由此對(duì)正極用板 實(shí)施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池27。(電池 28)在(正極的制作)中，使正極用板與280°C的熱輥接觸0. 2秒鐘，由此對(duì)正極用板 實(shí)施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電池觀。(電池 29)在(正極的制作)中，使用厚度為15μπι的由高純度的鋁構(gòu)成的鋁箔(詳細(xì)地說(shuō)， 是不含鐵且軟化溫度為250°C的住輕鋁箔株式會(huì)社生產(chǎn)的Α1085-Η18)作為正極集電體，并 且對(duì)正極用板不實(shí)施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱為電 池29。(電池 30)在(正極的制作)中，使用厚度為15 μπι的住輕鋁箔株式會(huì)社生產(chǎn)的
19A1085-H18(以下稱為“A1085”)作為正極集電體，并且使正極用板與190°C的熱輥接觸5秒 鐘，由此對(duì)正極用板實(shí)施熱處理。除此以外，與電池1同樣地制作電池，將該制作的電池稱 為電池30。如上所述，便制作出電池1 30。在此，對(duì)于比較例的電池19 30，已經(jīng)確認(rèn)了 正極的一部分在構(gòu)成電極組時(shí)發(fā)生不至于斷裂這種程度的開(kāi)裂，但保持這種狀態(tài)不變而制 作成電池，進(jìn)行了后述的測(cè)定、試驗(yàn)以及評(píng)價(jià)。對(duì)于各電池1 30，分別進(jìn)行了正極的拉伸伸長(zhǎng)率、正極集電體的沖擊硬度以及 正極的剛性試驗(yàn)中的間隙的測(cè)定。各測(cè)定方法如以下所示。<正極的拉伸伸長(zhǎng)率的測(cè)定>首先，對(duì)于各電池1 30，以1. 45A的恒流進(jìn)行充電，直至電壓達(dá)到4. 25V，之后以 恒壓進(jìn)行充電，直至電流達(dá)到50mA，然后分解各電池1 30，以取出正極。將取出的正極裁 切成寬度為15mm、有效部分長(zhǎng)度為20mm的尺寸，從而制作出測(cè)定用正極。將測(cè)定用正極的 一端進(jìn)行固定，另一方面，將其另一端沿長(zhǎng)度方向以20mm/min的速度拉伸。然后，測(cè)定即將 斷裂前的測(cè)定用正極的長(zhǎng)度，并由該長(zhǎng)度和拉伸前的測(cè)定用正極的長(zhǎng)度(即20mm)算出正 極的拉伸伸長(zhǎng)率。在此，實(shí)施例1的電池1 4以及實(shí)施例2的電池5 18各自的正極的 拉伸伸長(zhǎng)率在3%以上。與此相對(duì)照，比較例的電池19 30各自的正極的拉伸伸長(zhǎng)率低于 3 % ο<正極集電體的沖擊硬度的測(cè)定>首先，對(duì)于各電池1 30，以1. 45A的恒流進(jìn)行充電，直至電壓達(dá)到4. 25V，之后以 恒壓進(jìn)行充電，直至電流達(dá)到50mA，然后分解各電池1 30，以取出正極。對(duì)于取出的正極， 使用島津動(dòng)態(tài)超微小硬度計(jì)DUH-W201，測(cè)定了正極集電體的沖擊硬度。在此，實(shí)施例1的電 池1 4以及實(shí)施例2的電池5 18各自的正極集電體的沖擊硬度在70以下。與此相對(duì) 照，比較例的電池19 30各自的正極集電體的沖擊硬度超過(guò)70。<正極的剛性試驗(yàn)中的間隙的測(cè)定>首先，對(duì)于各電池1 30，以1. 45A的恒流進(jìn)行充電，直至電壓達(dá)到4. 25V，之后以 恒壓進(jìn)行充電，直至電流達(dá)到50mA，然后分解各電池1 30，以取出正極。將取出的正極 裁切成寬度為10mm、長(zhǎng)度為IOOmm的尺寸，使其兩端分別重合，以單圈的方式卷成正圓狀而 制作出試驗(yàn)用正極。將試驗(yàn)用正極的重合部分用下側(cè)平板上設(shè)置的固定夾具固定，將外周 為100mm、斷面形狀為正圓形狀的試驗(yàn)用正極夾在下側(cè)平板和下側(cè)平板的上方配置的上側(cè) 平板之間。然后，使上側(cè)平板以lOmm/min的速度向下方移動(dòng)，以擠壓試驗(yàn)用正極的外周面。 此時(shí)，測(cè)定試驗(yàn)用正極上產(chǎn)生的應(yīng)力，在應(yīng)力的拐點(diǎn)可以被確認(rèn)的時(shí)機(jī)，對(duì)試驗(yàn)用正極的間 隙進(jìn)行測(cè)定。在此，實(shí)施例1的電池1 4以及實(shí)施例2的電池5 18各自的正極的剛性 試驗(yàn)中的間隙在3mm以下。與此相對(duì)照，比較例的電池19 30各自的正極的剛性試驗(yàn)中 的間隙超過(guò)3mm。對(duì)各電池1 30進(jìn)行了電池容量的測(cè)定。電池容量的測(cè)定方法如以下所示。<電池容量的測(cè)定>對(duì)于各電池1 30，在25 °C的環(huán)境下以1. 5A的恒流進(jìn)行充電，直至電壓達(dá)到 4. 2V，之后以4. 2V的恒壓進(jìn)行充電，直至電流達(dá)到50mA，然后以0. 6A的恒流進(jìn)行放電，直 至電壓達(dá)到2. 5V，從而測(cè)定了此時(shí)的容量。實(shí)施例1的電池1 4各自的“電池容量[Ah] ”記載在以下所示的表1中。實(shí)施例2的電池5 18各自的“電池容量[Ah] ”記載在以下所 示的表2中。比較例的電池19 30各自的“電池容量[Ah]，，記載在以下所示的表3中。對(duì)于各電池1 30，分別進(jìn)行了壓壞試驗(yàn)、異物混入試驗(yàn)以及正極開(kāi)裂評(píng)價(jià)。各試 驗(yàn)方法及評(píng)價(jià)方法如以下所示。<壓壞試驗(yàn)>首先，對(duì)于各電池1 30，以1. 45A的恒流進(jìn)行充電，直至電壓達(dá)到4. 25V，之后以 恒壓進(jìn)行充電，直至電流達(dá)到50mA。其次，在電池溫度為30°C下使直徑為6mm的圓棒接觸 各電池1 30，使該圓棒以0. Imm/秒鐘的速度沿著電池的深度方向移動(dòng)，從而壓壞各電池 1 30。然后，用位移量測(cè)定傳感器測(cè)定在電池內(nèi)發(fā)生了短路時(shí)的電池的深度方向的變形 量。實(shí)施例1的電池1 4各自的壓壞試驗(yàn)的結(jié)果(即“短路深度[mm] ”)記載在以下所 示的表1中。實(shí)施例2的電池5 18各自的“短路深度[mm] ”記載在以下所示的表2中。 比較例的電池19 30各自的“短路深度[mm] ”記載在以下所示的表3中。<異物混入試驗(yàn)>首先，對(duì)于各電池1 30分別準(zhǔn)備20個(gè)。然后，對(duì)各電池1 30以1. 45A的恒 流進(jìn)行充電，直至電壓達(dá)到4. 25V，之后以恒壓進(jìn)行充電，直至電流達(dá)到50mA，然后從電池 殼體內(nèi)取出電極組。然后，將厚度為0. lmm(參照?qǐng)D6(a)中的a)、長(zhǎng)度為2mm(參照?qǐng)D6 (a) 中的b)、寬度為0. 2mm(參照?qǐng)D6(a)中的c)的鎳板20在長(zhǎng)度為2mm中的任意點(diǎn)折彎，從而 得到厚度為0. lmm(參照?qǐng)D6(b)中的A)、高度為0. 2mm(參照?qǐng)D6(b)中的C)的斷面形狀呈 “L”字狀的鎳板21。使該鎳板21以鎳板21的高度方向垂直于正極和隔膜的面的方式(換 句話說(shuō)，以鎳板21的厚度方向平行于正極和隔膜的面的方式)介于位于電極組最外周的正 極和隔膜之間。然后，將介入了鎳板21的電極組再次收納在電池殼體內(nèi)。然后，以800N/cm2 的壓力擠壓各電池1 30。然后在各電池1 30中，確認(rèn)20個(gè)電池中發(fā)生了短路的電池 數(shù)(短路的電池?cái)?shù)/20個(gè)電池)。實(shí)施例1的電池1 4各自的異物混入試驗(yàn)的結(jié)果(即 “短路數(shù)”)記載在以下所示的表1中。實(shí)施例2的電池5 18各自的“短路數(shù)”記載在以 下所示的表2中。比較例的電池19 30各自的“短路數(shù)”記載在以下所示的表3中。<正極開(kāi)裂的評(píng)價(jià)>使用直徑為3mm的卷芯，一邊施加1. 2kg的張力，一邊使隔膜介于正極和負(fù)極之間 而將該正極和負(fù)極進(jìn)行卷繞，對(duì)于各電池1 30分別準(zhǔn)備50個(gè)。然后在各電池1 30中， 確認(rèn)50個(gè)電池中正極的開(kāi)裂數(shù)(正極的開(kāi)裂數(shù)/50個(gè)電池)。實(shí)施例1的電池1 4各 自的正極開(kāi)裂評(píng)價(jià)的結(jié)果(即“開(kāi)裂數(shù)”)記載在以下所示的表1中。實(shí)施例2的電池5 18各自的“開(kāi)裂數(shù)”記載在以下所示的表2中。比較例的電池19 30各自的“開(kāi)裂數(shù)”記 載在以下所示的表3中。表權(quán)利要求
1.一種非水電解質(zhì)二次電池，其包括在正極集電體上設(shè)置有包含正極活性物質(zhì)和粘結(jié) 劑的正極合劑層的正極、負(fù)極、配置在所述正極和所述負(fù)極之間的多孔質(zhì)絕緣層以及非水 電解液，其特征在于所述正極的拉伸伸長(zhǎng)率為3.0%以上， 所述粘結(jié)劑由聚偏氟乙烯構(gòu)成，所述正極集電體的軟化溫度低于所述粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池，其特征在于所述正極的拉伸伸長(zhǎng)率采用如下的方法求出對(duì)于使用所述正極制作的寬度為15mm、 長(zhǎng)度為20mm的測(cè)定用正極，將該測(cè)定用正極的一端固定，而將其另一端沿長(zhǎng)度方向以 20mm/min的速度拉伸，然后由即將斷裂之前的測(cè)定用正極的長(zhǎng)度和拉伸前的測(cè)定用正極的 長(zhǎng)度算出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池，其特征在于 所述正極集電體由含有鐵的鋁構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非水電解質(zhì)二次電池，其特征在于 所述正極集電體含有1. 40重量％以上的鐵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池，其特征在于 所述正極集電體的沖擊硬度為70以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池，其特征在于對(duì)于使用所述正極而制作的以單圈的方式卷成正圓狀的外周為IOOmm的試驗(yàn)用正極， 如果將該試驗(yàn)用正極的外周面以lOmm/min的速度進(jìn)行擠壓，并在擠壓中測(cè)定該試驗(yàn)用正 極所產(chǎn)生的應(yīng)力，則直至因擠壓而損壞的該試驗(yàn)用正極的間隙達(dá)到3mm以下，也沒(méi)有應(yīng)力 的拐點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池，其特征在于 所述負(fù)極的拉伸伸長(zhǎng)率為3.0%以上，所述多孔質(zhì)絕緣層的拉伸伸長(zhǎng)率為3. 0%以上。
8.一種非水電解質(zhì)二次電池的制造方法，該非水電解質(zhì)二次電池包括在正極集電體上 設(shè)置有包含正極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑的正極合劑層的正極、負(fù)極、配置在所述正極和所述負(fù) 極之間的多孔質(zhì)絕緣層以及非水電解液，所述制造方法的特征在于，其包括以下工序準(zhǔn)備所述正極的工序(a)， 準(zhǔn)備所述負(fù)極的工序(b)，以及在所述工序(a)和所述工序(b)之后，使所述多孔質(zhì)絕緣層介于所述正極和所述負(fù)極 之間而將該正極和該負(fù)極進(jìn)行卷繞或?qū)盈B的工序(c)； 所述工序(a)包括以下工序在所述正極集電體上涂布含有所述正極活性物質(zhì)和所述粘結(jié)劑的正極合劑漿料并使 其干燥的工序(al)，將涂布有所述正極合劑漿料并使其干燥過(guò)的所述正極集電體進(jìn)行壓延而制作具有預(yù) 定厚度的所述正極的工序(a》，以及在所述工序(a》之后，于預(yù)定溫度下對(duì)所述正極實(shí)施熱處理的工序(a3)； 所述粘結(jié)劑由聚偏氟乙烯構(gòu)成；所述預(yù)定溫度在所述正極集電體的軟化溫度以上且低于所述粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)。
9.一種非水電解質(zhì)二次電池的制造方法，該非水電解質(zhì)二次電池包括在正極集電體上 設(shè)置有包含正極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑的正極合劑層的正極、負(fù)極、配置在所述正極和所述負(fù) 極之間的多孔質(zhì)絕緣層以及非水電解液，所述制造方法的特征在于，其包括以下工序準(zhǔn)備所述正極的工序(a)， 準(zhǔn)備所述負(fù)極的工序(b)，以及在所述工序(a)和所述工序(b)之后，使所述多孔質(zhì)絕緣層介于所述正極和所述負(fù)極 之間而將該正極和該負(fù)極進(jìn)行卷繞或?qū)盈B的工序(c)； 所述工序(a)包括以下工序在所述正極集電體上涂布含有所述正極活性物質(zhì)和所述粘結(jié)劑的正極合劑漿料并使 其干燥的工序(al)，將涂布有所述正極合劑漿料并使其干燥過(guò)的所述正極集電體進(jìn)行壓延而制作具有預(yù) 定厚度的所述正極的工序(a2)，以及在所述工序(a2)之后，于預(yù)定溫度下對(duì)所述正極實(shí)施熱處理的工序(a3)； 所述粘結(jié)劑由聚偏氟乙烯構(gòu)成；所述預(yù)定溫度在所述粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)以上且低于所述粘結(jié)劑的分解溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法，其特征在于 所述正極集電體由含有鐵的鋁構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法，其特征在于 所述正極集電體含有1. 40重量％以上的鐵。
12.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法，其特征在于 所述工序(a3)是通過(guò)使熱輥與所述正極接觸而對(duì)所述正極實(shí)施熱處理的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非水電解質(zhì)二次電池，其包括在正極集電體上設(shè)置有包含正極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑的正極合劑層的正極(4)、負(fù)極(5)、配置在正極(4)和負(fù)極(5)之間的多孔質(zhì)絕緣層(6)以及非水電解液。正極(4)的拉伸伸長(zhǎng)率為3.0％以上。粘結(jié)劑由聚偏氟乙烯構(gòu)成。正極集電體的軟化溫度低于粘結(jié)劑的結(jié)晶熔點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M4/13GK102150302SQ20098013506
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者平川靖, 村岡芳幸, 田中美穗 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社