非水電解質二次電池
【課題】高出力電池の釘刺し安全性を高める。
【解決手段】第１電極芯体に第１活物質層が形成されてなる第１電極と、第２電極芯体に第２活物質層が形成されてなる第２電極と、セパレータと、が巻回されてなる巻回電極体を備える非水電解質二次電池において、前記巻回電極体における前記第１電極の最外周には、前記第１活物質層が形成されていない第１電極芯体露出部が配され、前記巻回電極体における前記第２電極の最外周には、前記第２活物質層が形成されていない第２電極芯体露出部が配され、前記第１電極の最外周に位置する前記第１電極芯体露出部の厚みは、前記第１活物質層が形成された部分の前記第１電極芯体の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【解決手段】第１電極芯体に第１活物質層が形成されてなる第１電極と、第２電極芯体に第２活物質層が形成されてなる第２電極と、セパレータと、が巻回されてなる巻回電極体を備える非水電解質二次電池において、前記巻回電極体における前記第１電極の最外周には、前記第１活物質層が形成されていない第１電極芯体露出部が配され、前記巻回電極体における前記第２電極の最外周には、前記第２活物質層が形成されていない第２電極芯体露出部が配され、前記第１電極の最外周に位置する前記第１電極芯体露出部の厚みは、前記第１活物質層が形成された部分の前記第１電極芯体の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質二次電池に関し、より詳しくは非水電解質二次電池の安全性の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ノートパソコン等の移動情報端末の高機能化・小型化および軽量化が急速に進展しており、その駆動電源として、高いエネルギー密度を有し、高容量である非水電解質二次電池が広く利用されている。また、非水電解質二次電池は、電動工具等の大電流を必要とする用途にも使用されるようになっている。
【０００３】
正負電極をセパレータを介して渦巻状に巻回してなる巻回電極体は、正負電極の対向面積が大きいため、大電流を取り出し易い。よって、巻回電極体を用いてなる電池は、高出力機器の駆動電源として使用されている。
【０００４】
ところで、非水電解質二次電池は、可燃性の有機溶媒を使用しており、釘刺しのような異常状態に陥った場合においても発火や破裂に至らない高い安全性が求められている。
【０００５】
ここで、非水電解質二次電池の安全性向上に関する技術としては、下記特許文献１，２が挙げられる。また、電極体の電池ケースへの挿入性を高める技術としては、特許文献３が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平11-176478号公報
【特許文献２】特開平09-180761号公報
【特許文献３】特開平10-050346号公報
【０００７】
特許文献１は、金属箔からなる集電体に活物質膜を形成してなる正負電極を、セパレータを介して巻回した巻回電極体において、巻回電極体における正負電極それぞれの少なくとも最外周部に活物質膜を形成していない集電体のみの部分を設け、上記部分の正負電極をセパレータを介して配置する技術である。この技術によると、釘刺し試験においても充分な安全性が確保できるとされる。
【０００８】
特許文献２は、帯状の正負集電体の表面に活物質を塗布してなる正負電極シートがセパレータを介して積層されてスパイラル状に捲回されてなる電極群において、負極シートはその捲回終端部に無塗布部を備え、捲回によって負極シートの無塗布部がセパレータを介して正極シートと相互に対向しながら電極群の外周を周回させる技術である。この技術によると、電池外面に圧力が加わり内部の電極群が潰された場合に、発火や発煙などを防止できるとされる。
【０００９】
特許文献３は、金属箔あるいは金属板を基体とする極板を、極性の異なる極板同士が直接接触しないように積層した電池において、積層体の積層方向端部に位置する極板の基体厚みをその他の部分に位置する極板の基体厚みよりも厚くする技術である。この技術によると、電池容器への極板群挿入工程において、極板の折れや切れを大幅に低減できるとされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者らは、上記特許文献１、２にかかる技術について鋭意研究を行った結果、上記特許文献１、２にかかる技術は釘刺し試験時の安全性がいまだ十分ではないことを知った。これを、以下に詳細に説明する。
【００１１】
特許文献１、２にかかる技術では、電極体の最外周には、正負電極の活物質層が形成されていない芯体露出部が巻回されており、釘刺し時には芯体露出部相互が最初に接触して短絡する。芯体露出部は活物質層よりも抵抗が低いので、小さい抵抗発熱で最初の短絡電流が流れる。そして、当該最初の短絡電流によって電池出力が下がるので、その後の活物質層間での短絡では大きな電流が流れなくなり、活物質層間での短絡による抵抗発熱も小さくなる。高温条件では活物質と非水電解質とが反応し易くなるが、特許文献１、２にかかる技術によると、電解液と正負活物質とが高温条件で急激に反応することを防止できる。
【００１２】
しかしながら、高出力電池においては、特許文献１、２にかかる技術を採用しても、芯体露出部相互間で短絡して最初に流れる電流が大きくなるため、短絡電流による抵抗発熱が大きくなる。このため、電解液と正負活物質とが急激に反応し易くなり、安全性が不十分となる。
【００１３】
本発明は、上記に鑑み完成されたものであって、高い安全性と高い出力とを兼ね備えた非水電解質二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するための本発明は、第１電極芯体に第１活物質層が形成されてなる第１電極と、第２電極芯体に第２活物質層が形成されてなる第２電極と、セパレータと、が巻回されてなる巻回電極体を備える非水電解質二次電池において、前記巻回電極体における前記第１電極の最外周には、前記第１活物質層が形成されていない第１電極芯体露出部が配され、前記巻回電極体における前記第２電極の最外周には、前記第２活物質層が形成されていない第２電極芯体露出部が配され、前記第１電極の最外周に位置する前記第１電極芯体露出部の厚みは、前記第１活物質層が形成された部分の前記第１電極芯体の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【００１５】
この構成では、釘刺し試験時に電極体の最外周に巻回された第１電極及び第２電極の芯体露出部相互が最初に接触して短絡するが、このうち第１電極芯体露出部の厚みが増されているので、第１電極芯体露出部の導電性が高まり（抵抗が小さくなり）、抵抗発熱が減少する。これにより、高温条件で活物質と電解液とが反応することが抑制されるので、電池の安全性が高まる。
【００１６】
ここで、第１電極は正極であってもよく、負極であってもよい。
【００１７】
上記構成において、前記第１電極芯体露出部は、前記巻回電極体を一周以上覆っており、前記第２電極芯体露出部は、前記巻回電極体を一周以上覆っている構成とすることができる。
【００１８】
この構成では、第１電極芯体露出部及び第２電極芯体露出部が巻回電極体を一周以上覆っているため、釘刺し試験時に最初に短絡が生じる場所を、確実に第１電極芯体露出部と第２電極芯体露出部との間とすることができる。
【００１９】
なお、芯体露出部は活物質を有しておらず、充放電反応に寄与しないので、芯体露出部の長さを長くしすぎると、エネルギー密度を低下させる。このため、第１電極芯体露出部及び第２電極芯体露出部が巻回電極体を覆う長さは、二周以下であることが好ましい。
【００２０】
電池の安全性をより高めるためには、第２電極側もまた、最外周に位置する芯体露出部の厚みを、活物質層が形成された部分の芯体の厚みよりも厚くすることが好ましい。
【００２１】
本発明の効果をより効果的に得るためには、第１電極の最外周に位置する第１電極芯体露出部の厚みを、第１活物質層が形成された部分の第１電極芯体の厚みよりも１０％以上厚くし、第２電極の最外周に位置する第２電極芯体露出部の厚みを、第２活物質層が形成された部分の第２電極芯体の厚みよりも１０％以上厚くする。
【００２２】
電極芯体露出部の厚みを増す方法としては、芯体露出部長さを長くして折り重ねる、芯体と同一ないしは同質材料からなる芯体補強部材を芯体露出部に重ね合わせる等の方法を採用できる。なお、同質材料とは、電極芯体と芯体補強部材とが、同一の純金属を主体とする異なる合金である場合や、一方が純金属で他方が当該純金属を主体とする合金である場合を意味する。
【００２３】
なお、第１電極芯体露出部、第２電極芯体露出部も過度に厚みを増すと電池のエネルギー密度が低下することに加えて、巻回電極体の直径が外装缶内径に対して大きくなり、巻回電極体を外装缶に挿入しにくくなる。したがって、第１電極芯体露出部や第２電極芯体露出部の厚み増分は、巻回電極体の直径が外装缶内径より小さくなるように設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、釘刺しのような外部衝撃に起因する内部短絡時の安全性を顕著に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明にかかる電池の断面部分解体斜視図である。
【図２】図２は、本発明に用いる正負電極の基本構造を示す図である。
【図３】図３は、実施例１に用いる正負電極を示す図である。
【図４】図４は、実施例４に用いる正負電極を示す図である。
【図５】図５は、実施例１に係る電池に用いる巻回電極体において、巻回外側における正極、負極及びセパレータの重なり合い状態を説明する図である。
【図６】図６は、比較例２に用いる正負電極を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（実施の形態）
本発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は下記の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。図１は、本発明にかかる電池の断面部分解体斜視図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態に係る非水電解質二次電池は、有底円筒状の外装缶１を有しており、この外装缶１内には、正極３と、負極４と、これら両電極３・４を離間するセパレータ５と、が渦巻状に巻回された巻回電極体２が収納されている。さらに、上記外装缶１内には、非水溶媒に、電解質塩が溶解された電解液が注入されている。また、上記外装缶１の開口部には、絶縁性の外部ガスケット１３ａを介して、封口体６がかしめ固定されて電池が密閉されている。
【００２８】
ここで、封口体６は、端子板９と、防爆弁８と、絶縁板１４と、端子キャップ７と、を有しており、絶縁性の内部ガスケット１３ｂを介して、上記端子板９と、防爆弁８と、絶縁板１４と、端子キャップ７と、がかしめ固定されている。この防爆弁８は、通常状態では、端子板９と電気的に接続されており、内部短絡等の異常時に電池内圧が所定値以上になった場合には、電池内圧により端子板９から離れて、端子キャップ７への通電が遮断される。
【００２９】
また、外装缶１には、負極４と電気的に接続された負極集電タブ１１が接続され、封口体６の端子板９には正極３と電気的に接続された正極集電タブ１０が接続されている。これにより、外装缶１が負極外部端子として機能し、封口体６が正極外部端子として機能する。更に、電極体２の上端部近傍には、電池内でのショートを防止するための絶縁板１５が配置されている。
【００３０】
また、本発明にかかる電池に用いる巻回電極体２に用いる正極３は、正極芯体に正極活物質層３ａが形成されており、且つ正極活物質層３ａが形成されておらず正極芯体が露出した正極芯体露出部３ｂ，３ｃを有している（図２（ａ）参照）。また、負極４は、負極芯体に負極活物質層４ａが形成されており、且つ負極活物質層４ａが形成されておらず負極芯体が露出した負極芯体露出部４ｂを有している（図２（ｂ）参照）。そして、巻回電極体２は、正極芯体露出部３ｂ及び負極芯体露出部４ｂが最外周（巻回終端）となるように渦巻状に巻回されてなる。また、正極芯体露出部３ｃには正極集電タブ１０が、負極芯体露出部４ｂには負極集電タブ１１が、それぞれ取り付けられている（図２（ａ），（ｂ）参照）。
【００３１】
また、巻回電極体の最外周に巻回された、活物質が塗布されていない正極芯体露出部３ｂ及び負極芯体露出部４ｂの厚みが、正負活物質層３ａ，４ａが形成された部分の正極芯体及び負極芯体よりも、それぞれ厚くなっている。
【００３２】
次に、本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明する。
【００３３】
（実施例１）
〈正極の作製〉
正極活物質としての平均粒径が５μｍのコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）８５．５質量部と、導電剤としてのアセチレンブラック９．５質量部と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン５質量部と、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）と、を混合して正極活物質スラリーを調製した。
【００３４】
このスラリーを、ドクターブレード法により、正極芯体としてのアルミニウム箔（厚み：１５μｍ）の両面であって正極芯体露出部３ｂ、３ｃとなる部分以外に塗布して正極活物質層３ａ及び正極芯体露出部３ｂ、３ｃを形成した。この後、正極活物質層３ａを加熱することでＮＭＰを蒸発させて取り除いた。その後圧縮ローラーで圧縮した後裁断し、正極集電タブ１０を取り付けて、帯状の正極３を作製した。なお、正極３の幅Ｌ１は５６ｍｍ、正極活物質層３ａの長さＬ３，Ｌ５はそれぞれ６００ｍｍ、２００ｍｍ、正極芯体露出部３ｂの長さＬ２は６０ｍｍ、正極芯体露出部３ｃの長さＬ４は１０ｍｍとした（図２（ａ）参照）。
【００３５】
〈負極の作製〉
負極活物質としての天然黒鉛粉末９８質量部と、結着剤としてのスチレンブタジエンゴム１質量部と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロースを１質量部と、水と、を混合して負極活物質スラリーを調製した。
【００３６】
このスラリーを、ドクターブレード法により、負極集電タブとしての銅箔（厚み：１０μｍ）の両面であって負極芯体露出部４ｂとなる部分以外に塗布し、負極活物質層４ａを形成した。この後、負極活物質層４ａを加熱して水を蒸発させて取り除いた。その後圧縮ローラーで圧縮した後裁断し、負極集電タブ１１を取り付けて、帯状の負極４を作製した。なお負極４の幅Ｌ６は５８ｍｍ、負極活物質層４ａの長さＬ８は巻回内側で８６０ｍｍ、巻回外側で８１０ｍｍ、負極芯体露出部４ｂの長さＬ７は巻回内側で７０ｍｍ、巻回外側で１２０ｍｍとした（図２（ｂ）参照）。
【００３７】
〈電極体の作製〉
図３（ａ），（ｂ）に示すように、アルミニウムからなり正極芯体露出部３ｂと同サイズの正極芯体補強部材３ｄと、銅からなり負極芯体露出部４ｂ（巻回内側）と同サイズの負極芯体補強部材４ｄと、を用意した。そして、正極芯体露出部３ｂに正極芯体補強部材３ｄを重ね合わせ、負極芯体露出部４ｂに負極芯体補強部材４ｄを重ね合わせた（図３（ｃ），（ｄ）参照）。この正極３及び負極４と、ポリエチレン製微多孔膜からなるセパレータ５と、を重ねあわせ、これらを正極芯体露出部３ｂ及び負極芯体露出部４ｂが最外周となるように渦巻状に巻回し、巻回電極体を作製した。
【００３８】
〈非水電解質の調製〉
エチレンカーボネート（ＥＣ）と、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）と、を体積比５０：５０（２５℃、１気圧）で混合した混合溶媒に、ＬｉＰＦ6を１モル／リットルとなるように溶かして、非水電解質となした。
【００３９】
〈電池の組み立て〉
上記巻回電極体を有底円筒状の外装缶１内に収容し、外装缶１の缶底と負極集電タブ１１とを接続した。この後、上記非水電解質を減圧雰囲気で注液し、封口体６の端子板９と正極集電タブ１０とを接続した。この後、外装缶１の開口を封口体６により封口して、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍである実施例１に係る非水電解質二次電池を作製した。
【００４０】
なお、本実施例にかかる電池において、負極の巻回外側の負極活物質層の長さは、巻回内側よりも短くなっている。この理由を以下に説明する。図５に、巻回外側近傍の電極体の積層状態を示すが、同図において最も上側の負極芯体４ｅの内側に巻回された正極芯体３ｅには正極活物質層３ａが形成されているが、外側に巻回された正極芯体３ｅには正極活物質層３ａが形成されていない状態となる。正極活物質層と対向しない面に負極活物質層を設けても、充放電に関与しないので、この面には負極活物質層を設ける必要はない。すなわち、図５において、上側（巻回外側）の負極芯体４ｅの巻回内側には対向する正極活物質層３ａが存在するので負極活物質層４ａを形成し、巻回外側には対向する正極活物質層３ａが存在しないので負極活物質層４ａを形成していない。
【００４１】
（実施例２）
正極側のみに芯体補強部材を重ね合わせたこと以外は、上記実施例１と同様にして、実施例２に係る非水電解質二次電池を作製した。
【００４２】
（実施例３）
負極側のみに芯体補強部材を重ね合わせたこと以外は、上記実施例１と同様にして、実施例３に係る非水電解質二次電池を作製した。
【００４３】
（実施例４）
正極芯体補強部材及び負極芯体補強部材を用いず、図４（ａ），（ｂ）に示すように、正極芯体露出部３ｂ、負極芯体露出部４ｂの長さ（巻回内側）を実施例１の２倍（正極側１２０ｍｍ、負極側の巻回内側１４０ｍｍ）とし、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように正極芯体露出部３ｂ及び負極芯体露出部４ｂを中心で折り曲げて当該部分での芯体厚みを増したこと以外は、上記実施例１と同様にして、実施例４に係る非水電解質二次電池を作製した。
【００４４】
（比較例１）
正極芯体補強部材及び負極芯体補強部材を用いなかったこと以外は、上記実施例１と同様にして、比較例１に係る非水電解質二次電池を作製した。
【００４５】
（比較例２）
正極芯体の厚みを１６．５μｍとし、負極芯体の厚みを１１μｍとした（正極芯体及び負極芯体厚みをともに実施例１の１０％増しとした）こと以外は、上記比較例１と同様にして、比較例２に係る非水電解質二次電池を作製した。
【００４６】
（比較例３）
図６に示すように、巻回外側となる位置に正極芯体露出部３ｂを形成せず、負極芯体露出部４ｂの長さ（巻回内側）Ｌ９を１５ｍｍとしたこと以外は、上記比較例１と同様にして、比較例３に係る非水電解質二次電池を作製した。
【００４７】
〔釘刺し試験〕
上記実施例１〜４、比較例１〜３と同一の条件で電池をそれぞれ２０個作製した。これらの電池を、定電流１Ｉｔ（１６００ｍＡ）で電圧が４．２Ｖとなるまで、その後定電圧４．２Ｖで電流が０．０６２５Ｉｔ（１００ｍＡ）となるまで充電した。この後、電池の中心部に、直径３ｍｍ、長さ５０ｍｍの釘を突き刺し、電池の破裂や発火の有無を確認し、破裂、発火のないものをＯＫ、破裂又は発火のあるものをＮＧと判定した。なお、釘刺し試験は、釘を突き刺す速度を下記表１に示すように４段階に変化させ、各速度に電池をそれぞれ５つずつ用いた。この結果（ＮＧの個数）を下記表１に示す。
【００４８】
〔電池容量の測定〕
上記実施例１〜４、比較例１〜３と同一の条件で電池をそれぞれ１個作製した。これらの電池を定電流１Ｉｔ（１６００ｍＡ）で電圧が４．２Ｖとなるまで、その後定電圧４．２Ｖで電流が０．０６２５Ｉｔ（１００ｍＡ）となるまで充電し、その後定電流０．２Ｉｔ（３２０ｍＡ）で電圧が２．７５Ｖとなるまで放電し、この放電容量を測定した。この結果を下記表１に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
上記表１から、巻回電極体の最外周を正負両電極の芯体露出部が覆っていない比較例３は、４０ｍｍ／ｓｅｃの釘刺し試験で５個中２個の電池がＮＧとなり、３０ｍｍ／ｓｅｃでは５個中３個、２０ｍｍ／ｓｅｃでは５個中４個の電池がＮＧというように、釘を突き刺す速度が遅くなるほどＮＧとなる電池数が多くなる傾向にある。
【００５１】
このことは、次のように考えられる。釘を突き刺す速度が遅いほど電池の発熱が大きくなり、電池はダメージ受けやすくなる。つまり、突き刺し速度が遅い条件で電池のＮＧ数が少ないほど、電池の安全性が高くなると考えられる。
【００５２】
そして、芯体露出部の厚みを増加させていない比較例１は、３０ｍｍ／ｓｅｃの釘刺し試験で５個中３個の電池がＮＧとなっていることがわかる。また、電極芯体全体の厚みを１０％増加させた比較例２は、３０ｍｍ／ｓｅｃ以上の速度での釘刺し試験でＮＧは発生していないものの、放電容量が１５３０ｍＡｈと、その他の電池の１６０３〜１６０８ｍＡｈよりも小さいことがわかる。これらに対し、巻回電極体の最外周を正負両電極の芯体露出部が覆い、且つ最外周に位置する芯体露出部の厚みのみを増加させた実施例１〜４は、３０ｍｍ／ｓｅｃ以上の速度での釘刺し試験ではＮＧが発生せず、且つ放電容量が１６０３〜１６０６ｍＡｈと大きいことがわかる。
【００５３】
このことは、次のように考えられる。巻回電極体の最外周を芯体露出部が覆っていない比較例３では、釘刺しによって正負活物質層間で最初に短絡が生じるが、活物質層は電極芯体よりも導電性が低い。このため抵抗発熱が大きくなり、高温となった活物質と電解液とが反応して、電池を破裂や発火に至らせる。
【００５４】
また、巻回電極体の最外周を芯体露出部が覆っているが、最外周に位置する芯体露出部の厚みを増加させていない比較例１では、比較例３と異なり最初に芯体露出部相互間で短絡がおきるが、この部分の芯体厚みが小さいために抵抗が十分に低くない。このため、抵抗発熱を十分に小さくできず、３０ｍｍ／ｓｅｃでの釘刺し試験でＮＧを発生させてしまう。
【００５５】
また、芯体全体において厚みを増加させた比較例２では、芯体厚みが増された分芯体の抵抗が低くなり、抵抗発熱が小さくなるので比較例１よりも安全性が高まる（３０ｍｍ／ｓｅｃでの釘刺し試験でＮＧを発生させなくなる）が、充放電反応に寄与しない芯体体積が増加するため、その分充放電反応に寄与する活物質量が減少し、放電容量を低下させる。
【００５６】
これらに対し、実施例１〜４では、釘刺しにより最初に短絡が起こる巻回電極体の最外周に位置する芯体露出部のみ厚みを増している。これにより、芯体露出部の導電性を高めて抵抗発熱を減少させて、安全性を高めることができるとともに、芯体体積の大幅な増加を招くことがないので放電容量を大幅に低下させることがない。
【００５７】
また、一方電極のみ巻回電極体の最外周に位置する芯体露出部の厚みを増した実施例２，３は、２０ｍｍ／ｓｅｃの釘刺しにおいてＮＧが３個又は２個発生しているのに対し、双方電極において巻回電極体の最外周に位置する芯体露出部の厚みを増した実施例１，４では、２０ｍｍ／ｓｅｃの釘刺しにおいてＮＧが発生していないことがわかる。このことから、安全性をより高めるためには、双方の電極において巻回電極体の最外周に位置する芯体露出部の厚みを増すことがより好ましい。
【００５８】
（追加事項）
なお、芯体を折り重ねたり補強部材を重ね合わせる際に、絶縁テープや接着剤等を用いて折り重ねた芯体や重ね合わせた補強部材を固定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上説明したように、本発明によると、放電容量を犠牲にすることなく電池の安全性を顕著に高めることができる。よって、産業上の利用可能性は大きい。
【符号の説明】
【００６０】
１ 外装缶
２ 電極体
３ 正極
３ａ 正極活物質層
３ｂ 正極芯体露出部
３ｃ 正極芯体露出部
３ｄ 正極芯体補強部材
３ｅ 正極芯体
４ 負極
４ａ 負極活物質層
４ｂ 負極芯体露出部
４ｄ 負極芯体補強部材
４ｅ 負極芯体
５ セパレータ
６ 封口体
７ 端子キャップ
８ 防爆弁
９ 端子板
１０ 正極集電タブ
１１ 負極集電タブ
１３ａ 外部ガスケット
１３ｂ 内部ガスケット
１４ 絶縁板
１５ 絶縁板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質二次電池に関し、より詳しくは非水電解質二次電池の安全性の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ノートパソコン等の移動情報端末の高機能化・小型化および軽量化が急速に進展しており、その駆動電源として、高いエネルギー密度を有し、高容量である非水電解質二次電池が広く利用されている。また、非水電解質二次電池は、電動工具等の大電流を必要とする用途にも使用されるようになっている。
【０００３】
正負電極をセパレータを介して渦巻状に巻回してなる巻回電極体は、正負電極の対向面積が大きいため、大電流を取り出し易い。よって、巻回電極体を用いてなる電池は、高出力機器の駆動電源として使用されている。
【０００４】
ところで、非水電解質二次電池は、可燃性の有機溶媒を使用しており、釘刺しのような異常状態に陥った場合においても発火や破裂に至らない高い安全性が求められている。
【０００５】
ここで、非水電解質二次電池の安全性向上に関する技術としては、下記特許文献１，２が挙げられる。また、電極体の電池ケースへの挿入性を高める技術としては、特許文献３が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平11-176478号公報
【特許文献２】特開平09-180761号公報
【特許文献３】特開平10-050346号公報
【０００７】
特許文献１は、金属箔からなる集電体に活物質膜を形成してなる正負電極を、セパレータを介して巻回した巻回電極体において、巻回電極体における正負電極それぞれの少なくとも最外周部に活物質膜を形成していない集電体のみの部分を設け、上記部分の正負電極をセパレータを介して配置する技術である。この技術によると、釘刺し試験においても充分な安全性が確保できるとされる。
【０００８】
特許文献２は、帯状の正負集電体の表面に活物質を塗布してなる正負電極シートがセパレータを介して積層されてスパイラル状に捲回されてなる電極群において、負極シートはその捲回終端部に無塗布部を備え、捲回によって負極シートの無塗布部がセパレータを介して正極シートと相互に対向しながら電極群の外周を周回させる技術である。この技術によると、電池外面に圧力が加わり内部の電極群が潰された場合に、発火や発煙などを防止できるとされる。
【０００９】
特許文献３は、金属箔あるいは金属板を基体とする極板を、極性の異なる極板同士が直接接触しないように積層した電池において、積層体の積層方向端部に位置する極板の基体厚みをその他の部分に位置する極板の基体厚みよりも厚くする技術である。この技術によると、電池容器への極板群挿入工程において、極板の折れや切れを大幅に低減できるとされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者らは、上記特許文献１、２にかかる技術について鋭意研究を行った結果、上記特許文献１、２にかかる技術は釘刺し試験時の安全性がいまだ十分ではないことを知った。これを、以下に詳細に説明する。
【００１１】
特許文献１、２にかかる技術では、電極体の最外周には、正負電極の活物質層が形成されていない芯体露出部が巻回されており、釘刺し時には芯体露出部相互が最初に接触して短絡する。芯体露出部は活物質層よりも抵抗が低いので、小さい抵抗発熱で最初の短絡電流が流れる。そして、当該最初の短絡電流によって電池出力が下がるので、その後の活物質層間での短絡では大きな電流が流れなくなり、活物質層間での短絡による抵抗発熱も小さくなる。高温条件では活物質と非水電解質とが反応し易くなるが、特許文献１、２にかかる技術によると、電解液と正負活物質とが高温条件で急激に反応することを防止できる。
【００１２】
しかしながら、高出力電池においては、特許文献１、２にかかる技術を採用しても、芯体露出部相互間で短絡して最初に流れる電流が大きくなるため、短絡電流による抵抗発熱が大きくなる。このため、電解液と正負活物質とが急激に反応し易くなり、安全性が不十分となる。
【００１３】
本発明は、上記に鑑み完成されたものであって、高い安全性と高い出力とを兼ね備えた非水電解質二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するための本発明は、第１電極芯体に第１活物質層が形成されてなる第１電極と、第２電極芯体に第２活物質層が形成されてなる第２電極と、セパレータと、が巻回されてなる巻回電極体を備える非水電解質二次電池において、前記巻回電極体における前記第１電極の最外周には、前記第１活物質層が形成されていない第１電極芯体露出部が配され、前記巻回電極体における前記第２電極の最外周には、前記第２活物質層が形成されていない第２電極芯体露出部が配され、前記第１電極の最外周に位置する前記第１電極芯体露出部の厚みは、前記第１活物質層が形成された部分の前記第１電極芯体の厚みよりも厚いことを特徴とする。
【００１５】
この構成では、釘刺し試験時に電極体の最外周に巻回された第１電極及び第２電極の芯体露出部相互が最初に接触して短絡するが、このうち第１電極芯体露出部の厚みが増されているので、第１電極芯体露出部の導電性が高まり（抵抗が小さくなり）、抵抗発熱が減少する。これにより、高温条件で活物質と電解液とが反応することが抑制されるので、電池の安全性が高まる。
【００１６】
ここで、第１電極は正極であってもよく、負極であってもよい。
【００１７】
上記構成において、前記第１電極芯体露出部は、前記巻回電極体を一周以上覆っており、前記第２電極芯体露出部は、前記巻回電極体を一周以上覆っている構成とすることができる。
【００１８】
この構成では、第１電極芯体露出部及び第２電極芯体露出部が巻回電極体を一周以上覆っているため、釘刺し試験時に最初に短絡が生じる場所を、確実に第１電極芯体露出部と第２電極芯体露出部との間とすることができる。
【００１９】
なお、芯体露出部は活物質を有しておらず、充放電反応に寄与しないので、芯体露出部の長さを長くしすぎると、エネルギー密度を低下させる。このため、第１電極芯体露出部及び第２電極芯体露出部が巻回電極体を覆う長さは、二周以下であることが好ましい。
【００２０】
電池の安全性をより高めるためには、第２電極側もまた、最外周に位置する芯体露出部の厚みを、活物質層が形成された部分の芯体の厚みよりも厚くすることが好ましい。
【００２１】
本発明の効果をより効果的に得るためには、第１電極の最外周に位置する第１電極芯体露出部の厚みを、第１活物質層が形成された部分の第１電極芯体の厚みよりも１０％以上厚くし、第２電極の最外周に位置する第２電極芯体露出部の厚みを、第２活物質層が形成された部分の第２電極芯体の厚みよりも１０％以上厚くする。
【００２２】
電極芯体露出部の厚みを増す方法としては、芯体露出部長さを長くして折り重ねる、芯体と同一ないしは同質材料からなる芯体補強部材を芯体露出部に重ね合わせる等の方法を採用できる。なお、同質材料とは、電極芯体と芯体補強部材とが、同一の純金属を主体とする異なる合金である場合や、一方が純金属で他方が当該純金属を主体とする合金である場合を意味する。
【００２３】
なお、第１電極芯体露出部、第２電極芯体露出部も過度に厚みを増すと電池のエネルギー密度が低下することに加えて、巻回電極体の直径が外装缶内径に対して大きくなり、巻回電極体を外装缶に挿入しにくくなる。したがって、第１電極芯体露出部や第２電極芯体露出部の厚み増分は、巻回電極体の直径が外装缶内径より小さくなるように設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、釘刺しのような外部衝撃に起因する内部短絡時の安全性を顕著に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明にかかる電池の断面部分解体斜視図である。
【図２】図２は、本発明に用いる正負電極の基本構造を示す図である。
【図３】図３は、実施例１に用いる正負電極を示す図である。
【図４】図４は、実施例４に用いる正負電極を示す図である。
【図５】図５は、実施例１に係る電池に用いる巻回電極体において、巻回外側における正極、負極及びセパレータの重なり合い状態を説明する図である。
【図６】図６は、比較例２に用いる正負電極を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（実施の形態）
本発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は下記の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。図１は、本発明にかかる電池の断面部分解体斜視図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態に係る非水電解質二次電池は、有底円筒状の外装缶１を有しており、この外装缶１内には、正極３と、負極４と、これら両電極３・４を離間するセパレータ５と、が渦巻状に巻回された巻回電極体２が収納されている。さらに、上記外装缶１内には、非水溶媒に、電解質塩が溶解された電解液が注入されている。また、上記外装缶１の開口部には、絶縁性の外部ガスケット１３ａを介して、封口体６がかしめ固定されて電池が密閉されている。
【００２８】
ここで、封口体６は、端子板９と、防爆弁８と、絶縁板１４と、端子キャップ７と、を有しており、絶縁性の内部ガスケット１３ｂを介して、上記端子板９と、防爆弁８と、絶縁板１４と、端子キャップ７と、がかしめ固定されている。この防爆弁８は、通常状態では、端子板９と電気的に接続されており、内部短絡等の異常時に電池内圧が所定値以上になった場合には、電池内圧により端子板９から離れて、端子キャップ７への通電が遮断される。
【００２９】
また、外装缶１には、負極４と電気的に接続された負極集電タブ１１が接続され、封口体６の端子板９には正極３と電気的に接続された正極集電タブ１０が接続されている。これにより、外装缶１が負極外部端子として機能し、封口体６が正極外部端子として機能する。更に、電極体２の上端部近傍には、電池内でのショートを防止するための絶縁板１５が配置されている。
【００３０】
また、本発明にかかる電池に用いる巻回電極体２に用いる正極３は、正極芯体に正極活物質層３ａが形成されており、且つ正極活物質層３ａが形成されておらず正極芯体が露出した正極芯体露出部３ｂ，３ｃを有している（図２（ａ）参照）。また、負極４は、負極芯体に負極活物質層４ａが形成されており、且つ負極活物質層４ａが形成されておらず負極芯体が露出した負極芯体露出部４ｂを有している（図２（ｂ）参照）。そして、巻回電極体２は、正極芯体露出部３ｂ及び負極芯体露出部４ｂが最外周（巻回終端）となるように渦巻状に巻回されてなる。また、正極芯体露出部３ｃには正極集電タブ１０が、負極芯体露出部４ｂには負極集電タブ１１が、それぞれ取り付けられている（図２（ａ），（ｂ）参照）。
【００３１】
また、巻回電極体の最外周に巻回された、活物質が塗布されていない正極芯体露出部３ｂ及び負極芯体露出部４ｂの厚みが、正負活物質層３ａ，４ａが形成された部分の正極芯体及び負極芯体よりも、それぞれ厚くなっている。
【００３２】
次に、本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明する。
【００３３】
（実施例１）
〈正極の作製〉
正極活物質としての平均粒径が５μｍのコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）８５．５質量部と、導電剤としてのアセチレンブラック９．５質量部と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン５質量部と、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）と、を混合して正極活物質スラリーを調製した。
【００３４】
このスラリーを、ドクターブレード法により、正極芯体としてのアルミニウム箔（厚み：１５μｍ）の両面であって正極芯体露出部３ｂ、３ｃとなる部分以外に塗布して正極活物質層３ａ及び正極芯体露出部３ｂ、３ｃを形成した。この後、正極活物質層３ａを加熱することでＮＭＰを蒸発させて取り除いた。その後圧縮ローラーで圧縮した後裁断し、正極集電タブ１０を取り付けて、帯状の正極３を作製した。なお、正極３の幅Ｌ１は５６ｍｍ、正極活物質層３ａの長さＬ３，Ｌ５はそれぞれ６００ｍｍ、２００ｍｍ、正極芯体露出部３ｂの長さＬ２は６０ｍｍ、正極芯体露出部３ｃの長さＬ４は１０ｍｍとした（図２（ａ）参照）。
【００３５】
〈負極の作製〉
負極活物質としての天然黒鉛粉末９８質量部と、結着剤としてのスチレンブタジエンゴム１質量部と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロースを１質量部と、水と、を混合して負極活物質スラリーを調製した。
【００３６】
このスラリーを、ドクターブレード法により、負極集電タブとしての銅箔（厚み：１０μｍ）の両面であって負極芯体露出部４ｂとなる部分以外に塗布し、負極活物質層４ａを形成した。この後、負極活物質層４ａを加熱して水を蒸発させて取り除いた。その後圧縮ローラーで圧縮した後裁断し、負極集電タブ１１を取り付けて、帯状の負極４を作製した。なお負極４の幅Ｌ６は５８ｍｍ、負極活物質層４ａの長さＬ８は巻回内側で８６０ｍｍ、巻回外側で８１０ｍｍ、負極芯体露出部４ｂの長さＬ７は巻回内側で７０ｍｍ、巻回外側で１２０ｍｍとした（図２（ｂ）参照）。
【００３７】
〈電極体の作製〉
図３（ａ），（ｂ）に示すように、アルミニウムからなり正極芯体露出部３ｂと同サイズの正極芯体補強部材３ｄと、銅からなり負極芯体露出部４ｂ（巻回内側）と同サイズの負極芯体補強部材４ｄと、を用意した。そして、正極芯体露出部３ｂに正極芯体補強部材３ｄを重ね合わせ、負極芯体露出部４ｂに負極芯体補強部材４ｄを重ね合わせた（図３（ｃ），（ｄ）参照）。この正極３及び負極４と、ポリエチレン製微多孔膜からなるセパレータ５と、を重ねあわせ、これらを正極芯体露出部３ｂ及び負極芯体露出部４ｂが最外周となるように渦巻状に巻回し、巻回電極体を作製した。
【００３８】
〈非水電解質の調製〉
エチレンカーボネート（ＥＣ）と、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）と、を体積比５０：５０（２５℃、１気圧）で混合した混合溶媒に、ＬｉＰＦ6を１モル／リットルとなるように溶かして、非水電解質となした。
【００３９】
〈電池の組み立て〉
上記巻回電極体を有底円筒状の外装缶１内に収容し、外装缶１の缶底と負極集電タブ１１とを接続した。この後、上記非水電解質を減圧雰囲気で注液し、封口体６の端子板９と正極集電タブ１０とを接続した。この後、外装缶１の開口を封口体６により封口して、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍである実施例１に係る非水電解質二次電池を作製した。
【００４０】
なお、本実施例にかかる電池において、負極の巻回外側の負極活物質層の長さは、巻回内側よりも短くなっている。この理由を以下に説明する。図５に、巻回外側近傍の電極体の積層状態を示すが、同図において最も上側の負極芯体４ｅの内側に巻回された正極芯体３ｅには正極活物質層３ａが形成されているが、外側に巻回された正極芯体３ｅには正極活物質層３ａが形成されていない状態となる。正極活物質層と対向しない面に負極活物質層を設けても、充放電に関与しないので、この面には負極活物質層を設ける必要はない。すなわち、図５において、上側（巻回外側）の負極芯体４ｅの巻回内側には対向する正極活物質層３ａが存在するので負極活物質層４ａを形成し、巻回外側には対向する正極活物質層３ａが存在しないので負極活物質層４ａを形成していない。
【００４１】
（実施例２）
正極側のみに芯体補強部材を重ね合わせたこと以外は、上記実施例１と同様にして、実施例２に係る非水電解質二次電池を作製した。
【００４２】
（実施例３）
負極側のみに芯体補強部材を重ね合わせたこと以外は、上記実施例１と同様にして、実施例３に係る非水電解質二次電池を作製した。
【００４３】
（実施例４）
正極芯体補強部材及び負極芯体補強部材を用いず、図４（ａ），（ｂ）に示すように、正極芯体露出部３ｂ、負極芯体露出部４ｂの長さ（巻回内側）を実施例１の２倍（正極側１２０ｍｍ、負極側の巻回内側１４０ｍｍ）とし、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように正極芯体露出部３ｂ及び負極芯体露出部４ｂを中心で折り曲げて当該部分での芯体厚みを増したこと以外は、上記実施例１と同様にして、実施例４に係る非水電解質二次電池を作製した。
【００４４】
（比較例１）
正極芯体補強部材及び負極芯体補強部材を用いなかったこと以外は、上記実施例１と同様にして、比較例１に係る非水電解質二次電池を作製した。
【００４５】
（比較例２）
正極芯体の厚みを１６．５μｍとし、負極芯体の厚みを１１μｍとした（正極芯体及び負極芯体厚みをともに実施例１の１０％増しとした）こと以外は、上記比較例１と同様にして、比較例２に係る非水電解質二次電池を作製した。
【００４６】
（比較例３）
図６に示すように、巻回外側となる位置に正極芯体露出部３ｂを形成せず、負極芯体露出部４ｂの長さ（巻回内側）Ｌ９を１５ｍｍとしたこと以外は、上記比較例１と同様にして、比較例３に係る非水電解質二次電池を作製した。
【００４７】
〔釘刺し試験〕
上記実施例１〜４、比較例１〜３と同一の条件で電池をそれぞれ２０個作製した。これらの電池を、定電流１Ｉｔ（１６００ｍＡ）で電圧が４．２Ｖとなるまで、その後定電圧４．２Ｖで電流が０．０６２５Ｉｔ（１００ｍＡ）となるまで充電した。この後、電池の中心部に、直径３ｍｍ、長さ５０ｍｍの釘を突き刺し、電池の破裂や発火の有無を確認し、破裂、発火のないものをＯＫ、破裂又は発火のあるものをＮＧと判定した。なお、釘刺し試験は、釘を突き刺す速度を下記表１に示すように４段階に変化させ、各速度に電池をそれぞれ５つずつ用いた。この結果（ＮＧの個数）を下記表１に示す。
【００４８】
〔電池容量の測定〕
上記実施例１〜４、比較例１〜３と同一の条件で電池をそれぞれ１個作製した。これらの電池を定電流１Ｉｔ（１６００ｍＡ）で電圧が４．２Ｖとなるまで、その後定電圧４．２Ｖで電流が０．０６２５Ｉｔ（１００ｍＡ）となるまで充電し、その後定電流０．２Ｉｔ（３２０ｍＡ）で電圧が２．７５Ｖとなるまで放電し、この放電容量を測定した。この結果を下記表１に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
上記表１から、巻回電極体の最外周を正負両電極の芯体露出部が覆っていない比較例３は、４０ｍｍ／ｓｅｃの釘刺し試験で５個中２個の電池がＮＧとなり、３０ｍｍ／ｓｅｃでは５個中３個、２０ｍｍ／ｓｅｃでは５個中４個の電池がＮＧというように、釘を突き刺す速度が遅くなるほどＮＧとなる電池数が多くなる傾向にある。
【００５１】
このことは、次のように考えられる。釘を突き刺す速度が遅いほど電池の発熱が大きくなり、電池はダメージ受けやすくなる。つまり、突き刺し速度が遅い条件で電池のＮＧ数が少ないほど、電池の安全性が高くなると考えられる。
【００５２】
そして、芯体露出部の厚みを増加させていない比較例１は、３０ｍｍ／ｓｅｃの釘刺し試験で５個中３個の電池がＮＧとなっていることがわかる。また、電極芯体全体の厚みを１０％増加させた比較例２は、３０ｍｍ／ｓｅｃ以上の速度での釘刺し試験でＮＧは発生していないものの、放電容量が１５３０ｍＡｈと、その他の電池の１６０３〜１６０８ｍＡｈよりも小さいことがわかる。これらに対し、巻回電極体の最外周を正負両電極の芯体露出部が覆い、且つ最外周に位置する芯体露出部の厚みのみを増加させた実施例１〜４は、３０ｍｍ／ｓｅｃ以上の速度での釘刺し試験ではＮＧが発生せず、且つ放電容量が１６０３〜１６０６ｍＡｈと大きいことがわかる。
【００５３】
このことは、次のように考えられる。巻回電極体の最外周を芯体露出部が覆っていない比較例３では、釘刺しによって正負活物質層間で最初に短絡が生じるが、活物質層は電極芯体よりも導電性が低い。このため抵抗発熱が大きくなり、高温となった活物質と電解液とが反応して、電池を破裂や発火に至らせる。
【００５４】
また、巻回電極体の最外周を芯体露出部が覆っているが、最外周に位置する芯体露出部の厚みを増加させていない比較例１では、比較例３と異なり最初に芯体露出部相互間で短絡がおきるが、この部分の芯体厚みが小さいために抵抗が十分に低くない。このため、抵抗発熱を十分に小さくできず、３０ｍｍ／ｓｅｃでの釘刺し試験でＮＧを発生させてしまう。
【００５５】
また、芯体全体において厚みを増加させた比較例２では、芯体厚みが増された分芯体の抵抗が低くなり、抵抗発熱が小さくなるので比較例１よりも安全性が高まる（３０ｍｍ／ｓｅｃでの釘刺し試験でＮＧを発生させなくなる）が、充放電反応に寄与しない芯体体積が増加するため、その分充放電反応に寄与する活物質量が減少し、放電容量を低下させる。
【００５６】
これらに対し、実施例１〜４では、釘刺しにより最初に短絡が起こる巻回電極体の最外周に位置する芯体露出部のみ厚みを増している。これにより、芯体露出部の導電性を高めて抵抗発熱を減少させて、安全性を高めることができるとともに、芯体体積の大幅な増加を招くことがないので放電容量を大幅に低下させることがない。
【００５７】
また、一方電極のみ巻回電極体の最外周に位置する芯体露出部の厚みを増した実施例２，３は、２０ｍｍ／ｓｅｃの釘刺しにおいてＮＧが３個又は２個発生しているのに対し、双方電極において巻回電極体の最外周に位置する芯体露出部の厚みを増した実施例１，４では、２０ｍｍ／ｓｅｃの釘刺しにおいてＮＧが発生していないことがわかる。このことから、安全性をより高めるためには、双方の電極において巻回電極体の最外周に位置する芯体露出部の厚みを増すことがより好ましい。
【００５８】
（追加事項）
なお、芯体を折り重ねたり補強部材を重ね合わせる際に、絶縁テープや接着剤等を用いて折り重ねた芯体や重ね合わせた補強部材を固定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上説明したように、本発明によると、放電容量を犠牲にすることなく電池の安全性を顕著に高めることができる。よって、産業上の利用可能性は大きい。
【符号の説明】
【００６０】
１ 外装缶
２ 電極体
３ 正極
３ａ 正極活物質層
３ｂ 正極芯体露出部
３ｃ 正極芯体露出部
３ｄ 正極芯体補強部材
３ｅ 正極芯体
４ 負極
４ａ 負極活物質層
４ｂ 負極芯体露出部
４ｄ 負極芯体補強部材
４ｅ 負極芯体
５ セパレータ
６ 封口体
７ 端子キャップ
８ 防爆弁
９ 端子板
１０ 正極集電タブ
１１ 負極集電タブ
１３ａ 外部ガスケット
１３ｂ 内部ガスケット
１４ 絶縁板
１５ 絶縁板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極芯体に第１活物質層が形成されてなる第１電極と、第２電極芯体に第２活物質層が形成されてなる第２電極と、セパレータと、が巻回されてなる巻回電極体を備える非水電解質二次電池において、
前記巻回電極体における前記第１電極の最外周には、前記第１活物質層が形成されていない第１電極芯体露出部が配され、
前記巻回電極体における前記第２電極の最外周には、前記第２活物質層が形成されていない第２電極芯体露出部が配され、
前記第１電極の最外周に位置する前記第１電極芯体露出部の厚みは、前記第１活物質層が形成された部分の前記第１電極芯体の厚みよりも厚い、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載の非水電解質二次電池において、
前記第１電極芯体露出部は、前記巻回電極体を一周以上覆っており、
前記第２電極芯体露出部は、前記巻回電極体を一周以上覆っている、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の非水電解質二次電池において、
前記第１電極の最外周に位置する前記第１電極芯体露出部の厚みは、前記第１活物質層が形成された部分の前記第１電極芯体の厚みよりも１０％以上厚い、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の非水電解質二次電池において、
前記第２電極の最外周に位置する前記第２電極芯体露出部の厚みは、前記第２活物質層が形成された部分の前記第２電極芯体の厚みよりも厚い、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項５】
請求項４に記載の非水電解質二次電池において、
前記第２電極の最外周に位置する前記第２電極芯体露出部の厚みは、前記第２活物質層が形成された部分の前記第２電極芯体の厚みよりも１０％以上厚い、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項１】
第１電極芯体に第１活物質層が形成されてなる第１電極と、第２電極芯体に第２活物質層が形成されてなる第２電極と、セパレータと、が巻回されてなる巻回電極体を備える非水電解質二次電池において、
前記巻回電極体における前記第１電極の最外周には、前記第１活物質層が形成されていない第１電極芯体露出部が配され、
前記巻回電極体における前記第２電極の最外周には、前記第２活物質層が形成されていない第２電極芯体露出部が配され、
前記第１電極の最外周に位置する前記第１電極芯体露出部の厚みは、前記第１活物質層が形成された部分の前記第１電極芯体の厚みよりも厚い、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載の非水電解質二次電池において、
前記第１電極芯体露出部は、前記巻回電極体を一周以上覆っており、
前記第２電極芯体露出部は、前記巻回電極体を一周以上覆っている、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の非水電解質二次電池において、
前記第１電極の最外周に位置する前記第１電極芯体露出部の厚みは、前記第１活物質層が形成された部分の前記第１電極芯体の厚みよりも１０％以上厚い、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の非水電解質二次電池において、
前記第２電極の最外周に位置する前記第２電極芯体露出部の厚みは、前記第２活物質層が形成された部分の前記第２電極芯体の厚みよりも厚い、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項５】
請求項４に記載の非水電解質二次電池において、
前記第２電極の最外周に位置する前記第２電極芯体露出部の厚みは、前記第２活物質層が形成された部分の前記第２電極芯体の厚みよりも１０％以上厚い、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１８７２４１（Ｐ２０１１−１８７２４１Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４９７１０（Ｐ２０１０−４９７１０）
【出願日】平成２２年３月５日（２０１０．３．５）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月５日（２０１０．３．５）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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