非水電解質二次電池
【課題】短絡が発生し難い非水電解質二次電池を提供する。
【解決手段】非水電解質二次電池は、捲回体１を備える。捲回体１は、正極１１と、負極１２と、セパレータ１３とを含む。正極１１および負極１２は、セパレータ１３を介して捲回される。正極１１は、正極集電体１１１と、正極活物質層１１２，１１３と、絶縁テープ１１，１１５とを含む。負極１２は、負極集電体１２１と、負極活物質層１２２，１２３とを含む。正極タブ２は、正極集電体１１１の内周端に溶接される。負極タブ３は、負極集電体１２１の内周端に溶接される。絶縁テープ１１４，１１５は、正極集電体１１１の内周端から正極活物質層１１２，１１３までの正極集電体１１１の両面に貼付される。正極タブ２が溶接された部分は、負極１２において、負極活物質層１２２，１２３が塗布されていない負極集電体１２１に対向して配置される。
【解決手段】非水電解質二次電池は、捲回体１を備える。捲回体１は、正極１１と、負極１２と、セパレータ１３とを含む。正極１１および負極１２は、セパレータ１３を介して捲回される。正極１１は、正極集電体１１１と、正極活物質層１１２，１１３と、絶縁テープ１１，１１５とを含む。負極１２は、負極集電体１２１と、負極活物質層１２２，１２３とを含む。正極タブ２は、正極集電体１１１の内周端に溶接される。負極タブ３は、負極集電体１２１の内周端に溶接される。絶縁テープ１１４，１１５は、正極集電体１１１の内周端から正極活物質層１１２，１１３までの正極集電体１１１の両面に貼付される。正極タブ２が溶接された部分は、負極１２において、負極活物質層１２２，１２３が塗布されていない負極集電体１２１に対向して配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、非水電解質二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、正極および負極の電極の少なくとも一方が予めセパレータと接着された平板型電池が知られている（特許文献１）。
【０００３】
この平板型電池においては、正極は、正極集電体と正極集電端子と正極活物質層とを含む。正極集電端子は、正極集電体の内周端に接続されており、保護テープが貼付されている。そして、正極活物質層は、正極集電体に塗布されている。一方、負極は、負極集電体と負極集電端子と負極活物質層とを含む。負極集電端子は、負極集電体の内周端に接続されており、保護テープが貼付されている。そして、負極活物質層は、負極集電体に塗布されている。
【０００４】
セパレータは、例えば、負極に予め接着されており、正極および負極は、正極集電端子および負極集電端子が最内周側に存在するように巻回されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８６２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の平板型電池においては、正極の内周端側の最初の屈曲部は、正極活物質層からなり、鋭角に曲げられているため、正極は、最初の屈曲部で破損し易い。その結果、従来の平板型電池においては、短絡が発生し易いという問題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、短絡が発生し難い非水電解質二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の実施の形態によれば、非水電解質二次電池は、外装缶と、捲回体と、正極タブと、負極タブとを備える。捲回体は、外装缶に収納される。正極タブは、一方端が捲回体の正極の内周端に溶接され、他方端が外装缶に溶接される。負極タブは、一方端が捲回体の負極の内周端に溶接され、他方端が外装缶に設けられた負極端子に溶接される。捲回体は、正極と、負極と、セパレータとを含む。セパレータは、正極と負極との間に配置される。正極は、正極集電体と、正極活物質層と、絶縁テープとを含む。正極活物質層は、正極集電体に塗布される。絶縁テープは、正極集電体の内周端側に位置する正極集電体の最初の屈曲部に貼付される。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の実施の形態による非水電解質二次電池においては、正極は、正極集電体の内周端側に位置する正極集電体の最初の屈曲部に貼付される絶縁テープを含む。その結果、最初の屈曲部が鋭角で曲げられても、正極の最初の屈曲部における破損が抑制され、正極は、セパレータを突き破って負極と接触し難い。
【００１０】
従って、短絡を発生し難くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態による非水電解質二次電池の斜視図である。
【図２】図１に示す線ＩＩ−ＩＩ間における捲回体の断面図である。
【図３】図１に示す非水電解質二次電池の製造方法を示す工程図である。
【図４】図３に示すステップＳ１，Ｓ２の工程を示す模式図である。
【図５】図３に示すステップＳ４の工程を示す模式図である。
【図６】図３に示すステップＳ５の工程を示す模式図である。
【図７】図３に示すステップＳ６の工程を示す模式図である。
【図８】図３に示すステップＳ７の工程を示す模式図である。
【図９】図３に示すステップＳ９の工程を示す模式図である。
【図１０】図３に示すステップＳ９の工程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１３】
図１は、この発明の実施の形態による非水電解質二次電池の斜視図である。なお、図１においては、正極缶４は、その内部が見えるように図示されている。
【００１４】
図１を参照して、この発明の実施の形態による非水電解質二次電池１０は、捲回体１と、正極タブ２と、負極タブ３と、正極缶４と、蓋体５と、ベント６と、負極端子７と、注入口８とを備える。
【００１５】
なお、非水電解質二次電池１０は、例えば、リチウムイオン電池である。
【００１６】
捲回体１は、正極と負極とをセパレータを介して捲回した構造からなる。また、捲回体１は、概略、平板形状を有し、正極缶４の底面と平行な平面において、運動場のトラックの形状からなる平面形状を有する。そして、捲回体１は、電解液を含み、正極缶４内に収納される。
【００１７】
正極タブ２は、例えば、０．０８ｍｍの厚みを有するアルミニウム（Ａｌ）からなり、短冊形状を有する。そして、正極タブ２は、一方端が捲回体１の正極に接続され、他方端が蓋体５に接続される。この場合、正極タブ２は、捲回体１と蓋体５との間で湾曲されて正極缶４内に配置される。
【００１８】
負極タブ３は、例えば、０．０８ｍｍの厚みを有するニッケル（Ｎｉ）−銅（Ｃｕ）クラッド鋼板からなり、短冊形状を有する。そして、負極タブ３は、その一方端が捲回体１の負極に接続され、他方端が負極端子７に接続される。この場合、負極タブ３は、捲回体１と負極端子７との間で湾曲されて正極缶４内に配置される。
【００１９】
正極缶４は、例えば、Ａｌからなる。また、正極缶４は、概略、中空の平板形状を有し、底面に平行な平面において、運動場のトラックの形状からなる平面形状を有する。そして、正極缶４は、捲回体１、正極タブ２、および負極タブ３を収納する。
【００２０】
蓋体５は、例えば、Ａｌからなり、運動場のトラックの形状からなる外形を有する。そして、蓋体５は、正極缶４の開口端に嵌合する。
【００２１】
ベント６は、蓋体５に設けられる。そして、ベント６は、正極缶４内のガスを抜く機能を果たす。負極端子７は、絶縁体（図示せず）を介して蓋体５に設けられ、負極タブ３の他方端に接続される。注入口８は、蓋体５に設けられる。そして、注入口８は、捲回体１に電解液を注入するための口である。
【００２２】
図２は、図１に示す線ＩＩ−ＩＩ間における捲回体１の断面図である。図２を参照して、捲回体１は、正極１１と、負極１２と、セパレータ１３とを含む。
【００２３】
正極１１は、正極集電体１１１と、正極活物質層１１２，１１３と、絶縁テープ１１４，１１５と、絶縁部材１１６，１１７とを含む。
【００２４】
正極タブ２は、正極集電体１１１の内周端側において正極集電体１１１に溶接される。正極活物質層１１２は、正極集電体１１１の内周端から正極１１の最初の屈曲部１１Ａを含む部分までを除いて、正極集電体１１１の一方面に塗布される。また、正極活物質層１１３は、正極活物質層１１２に対向するように正極集電体１１１の他方面に塗布される。
【００２５】
絶縁テープ１１４は、正極集電体１１１の内周端から正極活物質層１１２までの間において正極集電体１１１の一方面に貼付される。絶縁テープ１１５は、正極集電体１１１の内周端から正極活物質層１１３までの間において正極タブ２と、正極集電体１１１の他方面とに貼付される。
【００２６】
絶縁部材１１６は、正極１１の最外周よりも１周だけ内側において、正極活物質層１１２に隣接して正極集電体１１１の一方面に設けられる。絶縁部材１１７は、正極１１の最外周において、正極活物質層１１３に隣接して正極集電体１１１の他方面に設けられる。
【００２７】
正極集電体１１１は、例えば、Ａｌ箔からなり、帯形状を有する。
【００２８】
正極活物質層１１２，１１３の各々は、例えば、正極活物質とバインダーとを混合して塗料化したスラリーを正極集電体の表面に塗布し、その塗布したスラリーを乾燥し、次いで、厚み方向にプレスすることによって形成される。スラリーの塗布は、例えば、ドクターブレード法およびスプレー法等によって行なわれる。また、スラリーは、必要に応じて、導電性材料を更に含んでいてもよい。
【００２９】
正極活物質は、例えば、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ、およびＬｉＦｅＰｏ４等のいずれかからなる。
【００３０】
バインダーは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）およびポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等のフッ素系樹脂、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびエチレンプロピレンジエンマルチブロックポリマー等のゴム系樹脂、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロース系樹脂等からなる。
【００３１】
導電性材料は、アセチレンブラック（ＡＢ）、ケッチェンブラック（ＫＢ）、黒鉛、および非晶質炭素等の炭素材料からなる。これらの導電性材料は、単独または混合して用いられても良い。
【００３２】
絶縁テープ１１４，１１５の各々は、例えば、ＰＰテープ、ＰＥＴテープ、ＰＰＳテープおよびポリイミドのいずれかからなる。
【００３３】
絶縁部材１１６，１１７の各々は、例えば、絶縁性の樹脂からなる。より具体的には、絶縁部材１１６，１１７の各々の主剤は、絶縁性を有するものであれば、いずれも好適に用いることができる。より具体的には、絶縁部材１１６，１１７としては、ポリスチレン系樹脂やポリメタクリル酸エステル系樹脂、更には、アルミナ等の無機酸化物などが挙げられる。
【００３４】
負極１２は、負極集電体１２１と、負極活物質層１２２，１２３とからなる。負極集電体１２１は、例えば、Ｃｕ箔からなり、帯形状を有する。
【００３５】
負極タブ３は、負極集電体１２１の内周側において負極集電体１２１に溶接される。この場合、負極タブ３は、銅からなる面が負極集電体１２１に接する。
【００３６】
負極活物質層１２２は、負極集電体１２１の内周端から負極１２の最初の屈曲部１２Ａを含む部分までを除いて、負極集電体１２１の一方面に塗布される。この場合、負極活物質層１２２の内周端は、正極活物質層１１２，１１３の内周端よりも負極集電体１２１の内周端に近い位置に存在する。
【００３７】
負極活物質層１２３は、負極集電体１２１の内周端から負極１２の３番目の屈曲部１２Ｂを含む部分までを除いて、負極集電体１２１の他方面に塗布される。この場合、負極活物質層１２３の内周端は、負極活物質層１２２の内周端に対向している。
【００３８】
負極活物質層１２２，１２３の各々は、例えば、負極活物質とバインダーとを混合して塗料化したスラリーを負極集電体１２１の表面に塗布し、その塗布したスラリーを乾燥し、次いで、厚み方向にプレスすることによって形成される。スラリーの塗布は、上述したドクターブレード法およびスプレー法等によって行なわれる。また、スラリーは、必要に応じて、導電性材料を更に含んでいてもよい。
【００３９】
負極活物質は、例えば、ＳｎおよびＳｉ等のＬｉと合金化可能な金属、金属リチウム、ＬｉＡｌ合金、非晶質炭素、人造黒鉛、天然黒鉛、フラーレン、およびナノチューブ等のリチウム（Ｌｉ）を吸蔵放出可能な炭素系材料、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２、およびＬｉ２Ｔｉ３Ｏ７等のＬｉを吸蔵放出可能なチタン酸リチウム等からなる。
【００４０】
バインダーは、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＳＢＲ、およびカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のいずれかからなる。これらのバインダーは、単独または混合して用いられても良い。
【００４１】
導電性材料は、ＡＢ、ＫＢ、および非晶質炭素等の炭素材料からなる。これらの導電性材料は、単独または混合して用いられても良い。
【００４２】
セパレータ１３については、特に制限は無く、従来、公知のものがセパレータ１３として適用される。例えば、厚みが５〜３０μｍで、開孔率が３０〜７０％の微多孔性ポリエチレンフィルムまたは微多孔性ポリプロピレンフィルム、およびポリエチレンポリプロピレン複合フィルム等がセパレータ１３として好適に用いられる。
【００４３】
電解液は、例えば、Ｌｉ塩が有機溶媒に溶解されたものからなる。Ｌｉ塩としては、有機溶媒中で解離してＬｉ＋イオンを生成可能であり、電解液を構成要素とする電池の電圧範囲で分解等の副反応を起こさないものが用いられる。
【００４４】
そして、Ｌｉ塩は、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、およびＬｉＣｌＣＯ４等の無機化合物、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）（ＳＯ２Ｃ４Ｆ９）、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ２）３、ＬｉＣ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）３、ＬｉＰＦ６−ｎ（Ｃ２Ｆ５）ｎ（ｎは１〜６の整数）、ＬｉＳＯ３ＣＦ３、ＬｉＳＯ３Ｃ２Ｆ５、およびＬｉＳＯ３Ｃ４Ｆ８等の有機化合物等からなる。
【００４５】
有機溶媒は、Ｌｉ塩を溶解でき、電池の電圧範囲で分解等の副反応を起こさないものであれば制限されない。有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、およびビニレンカーボネート等の環状カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、およびエチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート、γ−ブチロラクトン等の環状エステル、ジメトキシエタン、ジグライム、トリグライム、およびテトラグライム等の鎖状エーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、および２−メチルテトラヒドロフラン等の環状エーテル、アセトニトリル、プロピオニトリル、メトキシプロピオニトリル、およびエトキシプロピオニトリル等のニトリル類等が挙げられる。これらの有機溶媒は、単独又は混合して用いることができる。
【００４６】
これらのうち、有機溶媒は、エチレンカーボネートと鎖状カーボネートとの混合溶媒が好ましい。この混合溶媒を用いれば、高い導電率が得られ、良好な電池特性を実現できる。
【００４７】
電解液には、安全性、サイクル性、高温貯蔵性等の特性を向上する目的で、適宜、ビニレンカーボネート類、１，３−プロパンサルトン、ジフェニルジスルフィド、シクロヘキサン、ビフェニル、フルオロベンゼン、およびｔ−ブチルベンゼン等の添加剤が含まれていてもよい。
【００４８】
また、電解液は、有機溶媒に代えて、エチル−メチルイミダゾリウムトリフルオロメチルスルホニウムイミド、へプチル−トリメチルアンモニウムトリフルオロメチルスルホニウムイミド、ピリジニウムトリフルオロメチルスルホニウムイミド、およびグアジニウムトリフルオロメチルスルホニウムイミド等の常温溶融塩を含んでいてもよい。
【００４９】
更に、電解液は、下記のホストポリマーによりゲル化されていてもよい。ホストポリマーとしては、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体、主鎖または側鎖にエチレンオキシド鎖を含む架橋ポリマー、光及び熱により架橋可能であり側鎖にオキセタン化合物や脂環式エポキシ化合物を有する（メタ）アクリレート共重合体等が挙げられる。
【００５０】
正極１１、負極１２およびセパレータ１３は、正極１１の正極タブ２が溶接された部分と負極１２の負極タブ３が溶接された部分とが、捲回体１の内周端側に配置され、かつ、セパレータ１３によって分離されるように捲回される。この場合、負極タブ３が溶接された部分は、図２の断面図において左側に配置され、正極タブ２が溶接された部分は、図２の断面図において右側に配置される。その結果、正極タブ２が溶接された部分は、負極タブ３が溶接された部分と負極１２の最初の屈曲部１２Ａとの間、即ち、負極活物質層１２２，１２３が塗布されていない負極集電体１２１に対向する。
【００５１】
そして、絶縁テープ１１４，１１５は、正極１１の最初の屈曲部１１Ａの両面に貼付される。最初の屈曲部１１Ａにおいて破損が生じ難い。より具体的には、正極１１、負極１２およびセパレータ１３は、捲回され、その後、厚み方向にプレスされる。その結果、正極１１の最初の屈曲部１１Ａは、鋭角に曲げられる。
【００５２】
しかし、絶縁テープ１１４，１１５が最初の屈曲部１１Ａに貼付されているため、最初の屈曲部１１Ａにおいて、正極集電体１１１は、破損し難い。その結果、正極１１（＝正極集電体１１１）がセパレータ１３を突き破って負極１２と接触し難い。従って、短絡を生じ難くできる。
【００５３】
また、絶縁テープ１１４，１１５は、正極集電体１１１の正極タブ２が溶接された部分にも貼付される。その結果、絶縁テープ１１４，１１５は、正極タブ２の溶接によって発生したバリがセパレータ１３を突き破って負極集電体１２１に接触するのを抑制する。従って、短絡を生じ難くできる。
【００５４】
更に、絶縁テープ１１５は、正極タブ２の正極集電体１１１への溶接によって発生した凹凸部１１Ｂに貼付されるため、正極タブ２の溶接によって発生した凹凸部１１Ｂがセパレータ１３を突き破って負極１２に接触するのを抑制する。従って、短絡を生じ難くできる。
【００５５】
更に、正極集電体１１１の正極タブ２が溶接された部分は、負極タブ３が溶接された部分と負極１２の最初の屈曲部１２Ａとの間の負極活物質層１２２，１２３が塗布されていない部分に対向している。
【００５６】
その結果、溶接によって発生したバリがセパレータ１３を突き破って負極１２に達しても、負極活物質層１２２，１２３が破損しない。従って、非水電解質二次電池１０の特性低下を抑制できる。
【００５７】
更に、絶縁部材１１６が正極１１の最外周部よりも１周だけ内側に設けられ、絶縁部材１１７が正極１１の最外周部に設けられ、絶縁部材１１６，１１７は、負極１２を挟む。
【００５８】
従って、正極１１と負極１２との短絡を生じ難くできる。
【００５９】
図３は、図１に示す非水電解質二次電池１０の製造方法を示す工程図である。また、図４は、図３に示すステップＳ１，Ｓ２の工程を示す模式図である。更に、図５は、図３に示すステップＳ４の工程を示す模式図である。更に、図６は、図３に示すステップＳ５の工程を示す模式図である。更に、図７は、図３に示すステップＳ６の工程を示す模式図である。更に、図８は、図３に示すステップＳ７の工程を示す模式図である。更に、図９および図１０は、図３に示すステップＳ９の工程を示す模式図である。
【００６０】
図３を参照して、非水電解質二次電池１０の製造が開始されると、正極集電体１１１の一方端から所定の距離だけ離れた位置から正極集電体１１１の両面に正極活物質層１１２，１１３を塗布する（ステップＳ１、図４の（ａ）参照）。そして、負極集電体１２１の一方端から所定の距離だけ離れた位置から負極集電体１２１の一方面に負極活物質層１２２を塗布し、負極活物質層１２２の塗布開始端から所定の距離だけ離れた位置から負極活物質１２２，１２３を負極集電体１２１の両面に塗布する（ステップＳ２、図４の（ｂ）参照）。その後、セパレータを作製する（ステップＳ３）。
【００６１】
引き続いて、テープ状のアルミニウム箔２０の一方端２０Ａを溶接機を用いて正極１１の正極集電体１１１に溶接し、一方端２０Ａから所定の長さＬ１の位置でテープ状のアルミニウム箔２０をカッター３０で切断する（ステップＳ４、図５の（ａ）参照）。これによって、正極タブ２が正極１１に接続される。この場合、正極タブ２は、例えば、正極１１の長さ方向ＤＲ１における一方端側で正極１１（＝正極集電体１１１）に接続される（図５の（ｂ）参照）。
【００６２】
その後、正極集電体１１１の一方端から正極活物質層１１２，１１３までの間の正極集電体１１１の両面に絶縁テープ１１４，１１５を貼付し、正極集電体１１１の最外周部になる領域と、最外周部よりも１周だけ内周部になる領域とに絶縁部材１１６，１１７を形成する（ステップＳ５、図６（ａ），（ｂ）参照）。
【００６３】
そして、テープ状のＮｉ−Ｃｕクラッド鋼板４０の一方端４０Ａを溶接機を用いて負極１２の負極集電体１２１に溶接し、一方端４０Ａから所定の長さＬ１の位置でテープ状のＮｉ−Ｃｕクラッド鋼板４０をカッター５０で切断する（ステップＳ６、図７の（ａ）参照）。これによって、負極タブ３が負極１２に接続される。この場合、負極タブ３は、例えば、負極１２の長さ方向ＤＲ２における一方端側で負極１２（＝負極集電体１２１）に接続される（図７の（ｂ）参照）。また、負極タブ３は、銅からなる面が負極集電体１２１に接するように負極集電体１２１に溶接される。
【００６４】
引き続いて、正極タブ２付き正極１１、セパレータ１３、および負極タブ３付き負極１２を積層し、正極タブ２および負極タブ３が最内周部に存在するように正極１１および負極１２をセパレータ１３を介して矢印ＡＲＷ１の方向へ捲回機によって捲回する（ステップＳ７、図８参照）。これによって、捲回体１が作製される。
【００６５】
そして、ステップＳ７において作製された捲回体１を正極缶４に収納する（ステップＳ８）。
【００６６】
その後、正極缶４に収納された捲回体１の正極１１および負極１２にそれぞれ接続された正極タブ２および負極タブ３の他方端を切り揃え、正極タブ２の他方端を蓋体５に接続し、負極タブ３の他方端を負極端子７に接続する（ステップＳ９）。この場合、正極タブ２の他方端は、正極タブ２の幅方向に切断され、負極タブ３の他方端は、負極タブ３の幅方向に切断される。また、正極タブ２の他方端および負極タブ３の他方端は、正極タブ２および負極タブ３が相互に同じ長さになるように切断される。より具体的には、正極タブ２の他方端および負極タブ３の他方端は、捲回体１の端面１Ａからの長さＬ２が捲回体１の端面１Ａから正極缶４の開口部までの距離Ｌ３よりも長くなるように切断される（図９参照）。そして、正極タブ２の切断された他方端は、蓋体５に接続され、負極タブ３の切断された他方端は、負極端子７に接続される（図１０参照）。この場合、負極タブ３の銅（Ｃｕ）からなる面が負極端子７に接続される。これは、負極タブ３は、レーザ溶接によって負極端子７に溶接され、レーザ溶接においては、レーザを銅（Ｃｕ）からなる面に照射することはできず、ニッケル（Ｎｉ）からなる面にレーザを照射する必要があるからである。
【００６７】
その後、蓋体５を正極缶４の開口部に嵌合する（ステップＳ１０）。これによって、正極タブ２のうち、捲回体１と蓋体５との間の部分が湾曲され、負極タブ３のうち、捲回体１と蓋体５との間の部分が正極缶４の内壁に接触しないように曲げられる。
【００６８】
そして、電解液を注入口８から捲回体１に注入する（ステップＳ１１）。これによって、非水電解質二次電池１０が完成する。
【００６９】
上記においては、非水電解質二次電池１０は、ｉ）正極１１の内周端側の最初の屈曲部１１Ａに貼付された絶縁テープ１１４，１１５を備える点、ｉｉ）正極集電体１１１の正極タブ２が溶接された部分にも貼付された絶縁テープ１１４，１１５を備える点、ｉｉｉ）正極タブ２の正極集電体１１１への溶接によって発生した凹凸部１１Ｂに貼付された絶縁テープ１１５を備える点、ｉｖ）負極タブ３が溶接された部分と負極１２の内周端側の最初の屈曲部１２Ａとの間の負極活物質層１２２，１２３が塗布されていない部分に対向して配置された溶接部分（＝正極タブ２と正極集電体１１１との溶接部分）を備える点を特徴として有すると説明した。
【００７０】
しかし、この発明の実施の形態においては、これに限らず、非水電解質二次電池１０は、ｉ）の特徴だけを備えていてもよく、ｉ），ｉｉ）の特徴だけを備えていてもよく、ｉ），ｉｉ），ｉｉｉ）の特徴を備えていてもよく、ｉ）〜ｉｖ）の特徴を備えていてもよい。
【００７１】
少なくとも、ｉ）の特徴を備えていれば、上述したように、短絡を発生し難くできるからである。
【００７２】
なお、この発明の実施の形態においては、正極缶４および蓋体５は、「外装缶」を構成する。
【００７３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
この発明は、非水電解質二次電池に適用される。
【符号の説明】
【００７５】
１ 捲回体、２ 正極タブ、３ 負極タブ、４ 正極缶、５ 蓋体、６ ベント、７ 負極端子、８ 注入口、１０ 非水電解質二次電池、１１ 正極、１１Ａ，１２Ａ，１２Ｂ 屈曲部、１１Ｂ 凹凸部、１２ 負極、１３ セパレータ、２０ アルミニウム箔、３０，５０ カッター、４０ Ｎｉ−Ｃｕクラッド鋼板、１１１ 正極集電体、１１２，１１３ 正極活物質層、１１４，１１５ 絶縁テープ、１１６，１１７ 絶縁部材、１２１ 負極集電体、１２２，１２３ 負極活物質層。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、非水電解質二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、正極および負極の電極の少なくとも一方が予めセパレータと接着された平板型電池が知られている（特許文献１）。
【０００３】
この平板型電池においては、正極は、正極集電体と正極集電端子と正極活物質層とを含む。正極集電端子は、正極集電体の内周端に接続されており、保護テープが貼付されている。そして、正極活物質層は、正極集電体に塗布されている。一方、負極は、負極集電体と負極集電端子と負極活物質層とを含む。負極集電端子は、負極集電体の内周端に接続されており、保護テープが貼付されている。そして、負極活物質層は、負極集電体に塗布されている。
【０００４】
セパレータは、例えば、負極に予め接着されており、正極および負極は、正極集電端子および負極集電端子が最内周側に存在するように巻回されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８６２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の平板型電池においては、正極の内周端側の最初の屈曲部は、正極活物質層からなり、鋭角に曲げられているため、正極は、最初の屈曲部で破損し易い。その結果、従来の平板型電池においては、短絡が発生し易いという問題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、短絡が発生し難い非水電解質二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の実施の形態によれば、非水電解質二次電池は、外装缶と、捲回体と、正極タブと、負極タブとを備える。捲回体は、外装缶に収納される。正極タブは、一方端が捲回体の正極の内周端に溶接され、他方端が外装缶に溶接される。負極タブは、一方端が捲回体の負極の内周端に溶接され、他方端が外装缶に設けられた負極端子に溶接される。捲回体は、正極と、負極と、セパレータとを含む。セパレータは、正極と負極との間に配置される。正極は、正極集電体と、正極活物質層と、絶縁テープとを含む。正極活物質層は、正極集電体に塗布される。絶縁テープは、正極集電体の内周端側に位置する正極集電体の最初の屈曲部に貼付される。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の実施の形態による非水電解質二次電池においては、正極は、正極集電体の内周端側に位置する正極集電体の最初の屈曲部に貼付される絶縁テープを含む。その結果、最初の屈曲部が鋭角で曲げられても、正極の最初の屈曲部における破損が抑制され、正極は、セパレータを突き破って負極と接触し難い。
【００１０】
従って、短絡を発生し難くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態による非水電解質二次電池の斜視図である。
【図２】図１に示す線ＩＩ−ＩＩ間における捲回体の断面図である。
【図３】図１に示す非水電解質二次電池の製造方法を示す工程図である。
【図４】図３に示すステップＳ１，Ｓ２の工程を示す模式図である。
【図５】図３に示すステップＳ４の工程を示す模式図である。
【図６】図３に示すステップＳ５の工程を示す模式図である。
【図７】図３に示すステップＳ６の工程を示す模式図である。
【図８】図３に示すステップＳ７の工程を示す模式図である。
【図９】図３に示すステップＳ９の工程を示す模式図である。
【図１０】図３に示すステップＳ９の工程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１３】
図１は、この発明の実施の形態による非水電解質二次電池の斜視図である。なお、図１においては、正極缶４は、その内部が見えるように図示されている。
【００１４】
図１を参照して、この発明の実施の形態による非水電解質二次電池１０は、捲回体１と、正極タブ２と、負極タブ３と、正極缶４と、蓋体５と、ベント６と、負極端子７と、注入口８とを備える。
【００１５】
なお、非水電解質二次電池１０は、例えば、リチウムイオン電池である。
【００１６】
捲回体１は、正極と負極とをセパレータを介して捲回した構造からなる。また、捲回体１は、概略、平板形状を有し、正極缶４の底面と平行な平面において、運動場のトラックの形状からなる平面形状を有する。そして、捲回体１は、電解液を含み、正極缶４内に収納される。
【００１７】
正極タブ２は、例えば、０．０８ｍｍの厚みを有するアルミニウム（Ａｌ）からなり、短冊形状を有する。そして、正極タブ２は、一方端が捲回体１の正極に接続され、他方端が蓋体５に接続される。この場合、正極タブ２は、捲回体１と蓋体５との間で湾曲されて正極缶４内に配置される。
【００１８】
負極タブ３は、例えば、０．０８ｍｍの厚みを有するニッケル（Ｎｉ）−銅（Ｃｕ）クラッド鋼板からなり、短冊形状を有する。そして、負極タブ３は、その一方端が捲回体１の負極に接続され、他方端が負極端子７に接続される。この場合、負極タブ３は、捲回体１と負極端子７との間で湾曲されて正極缶４内に配置される。
【００１９】
正極缶４は、例えば、Ａｌからなる。また、正極缶４は、概略、中空の平板形状を有し、底面に平行な平面において、運動場のトラックの形状からなる平面形状を有する。そして、正極缶４は、捲回体１、正極タブ２、および負極タブ３を収納する。
【００２０】
蓋体５は、例えば、Ａｌからなり、運動場のトラックの形状からなる外形を有する。そして、蓋体５は、正極缶４の開口端に嵌合する。
【００２１】
ベント６は、蓋体５に設けられる。そして、ベント６は、正極缶４内のガスを抜く機能を果たす。負極端子７は、絶縁体（図示せず）を介して蓋体５に設けられ、負極タブ３の他方端に接続される。注入口８は、蓋体５に設けられる。そして、注入口８は、捲回体１に電解液を注入するための口である。
【００２２】
図２は、図１に示す線ＩＩ−ＩＩ間における捲回体１の断面図である。図２を参照して、捲回体１は、正極１１と、負極１２と、セパレータ１３とを含む。
【００２３】
正極１１は、正極集電体１１１と、正極活物質層１１２，１１３と、絶縁テープ１１４，１１５と、絶縁部材１１６，１１７とを含む。
【００２４】
正極タブ２は、正極集電体１１１の内周端側において正極集電体１１１に溶接される。正極活物質層１１２は、正極集電体１１１の内周端から正極１１の最初の屈曲部１１Ａを含む部分までを除いて、正極集電体１１１の一方面に塗布される。また、正極活物質層１１３は、正極活物質層１１２に対向するように正極集電体１１１の他方面に塗布される。
【００２５】
絶縁テープ１１４は、正極集電体１１１の内周端から正極活物質層１１２までの間において正極集電体１１１の一方面に貼付される。絶縁テープ１１５は、正極集電体１１１の内周端から正極活物質層１１３までの間において正極タブ２と、正極集電体１１１の他方面とに貼付される。
【００２６】
絶縁部材１１６は、正極１１の最外周よりも１周だけ内側において、正極活物質層１１２に隣接して正極集電体１１１の一方面に設けられる。絶縁部材１１７は、正極１１の最外周において、正極活物質層１１３に隣接して正極集電体１１１の他方面に設けられる。
【００２７】
正極集電体１１１は、例えば、Ａｌ箔からなり、帯形状を有する。
【００２８】
正極活物質層１１２，１１３の各々は、例えば、正極活物質とバインダーとを混合して塗料化したスラリーを正極集電体の表面に塗布し、その塗布したスラリーを乾燥し、次いで、厚み方向にプレスすることによって形成される。スラリーの塗布は、例えば、ドクターブレード法およびスプレー法等によって行なわれる。また、スラリーは、必要に応じて、導電性材料を更に含んでいてもよい。
【００２９】
正極活物質は、例えば、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ、およびＬｉＦｅＰｏ４等のいずれかからなる。
【００３０】
バインダーは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）およびポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等のフッ素系樹脂、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびエチレンプロピレンジエンマルチブロックポリマー等のゴム系樹脂、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロース系樹脂等からなる。
【００３１】
導電性材料は、アセチレンブラック（ＡＢ）、ケッチェンブラック（ＫＢ）、黒鉛、および非晶質炭素等の炭素材料からなる。これらの導電性材料は、単独または混合して用いられても良い。
【００３２】
絶縁テープ１１４，１１５の各々は、例えば、ＰＰテープ、ＰＥＴテープ、ＰＰＳテープおよびポリイミドのいずれかからなる。
【００３３】
絶縁部材１１６，１１７の各々は、例えば、絶縁性の樹脂からなる。より具体的には、絶縁部材１１６，１１７の各々の主剤は、絶縁性を有するものであれば、いずれも好適に用いることができる。より具体的には、絶縁部材１１６，１１７としては、ポリスチレン系樹脂やポリメタクリル酸エステル系樹脂、更には、アルミナ等の無機酸化物などが挙げられる。
【００３４】
負極１２は、負極集電体１２１と、負極活物質層１２２，１２３とからなる。負極集電体１２１は、例えば、Ｃｕ箔からなり、帯形状を有する。
【００３５】
負極タブ３は、負極集電体１２１の内周側において負極集電体１２１に溶接される。この場合、負極タブ３は、銅からなる面が負極集電体１２１に接する。
【００３６】
負極活物質層１２２は、負極集電体１２１の内周端から負極１２の最初の屈曲部１２Ａを含む部分までを除いて、負極集電体１２１の一方面に塗布される。この場合、負極活物質層１２２の内周端は、正極活物質層１１２，１１３の内周端よりも負極集電体１２１の内周端に近い位置に存在する。
【００３７】
負極活物質層１２３は、負極集電体１２１の内周端から負極１２の３番目の屈曲部１２Ｂを含む部分までを除いて、負極集電体１２１の他方面に塗布される。この場合、負極活物質層１２３の内周端は、負極活物質層１２２の内周端に対向している。
【００３８】
負極活物質層１２２，１２３の各々は、例えば、負極活物質とバインダーとを混合して塗料化したスラリーを負極集電体１２１の表面に塗布し、その塗布したスラリーを乾燥し、次いで、厚み方向にプレスすることによって形成される。スラリーの塗布は、上述したドクターブレード法およびスプレー法等によって行なわれる。また、スラリーは、必要に応じて、導電性材料を更に含んでいてもよい。
【００３９】
負極活物質は、例えば、ＳｎおよびＳｉ等のＬｉと合金化可能な金属、金属リチウム、ＬｉＡｌ合金、非晶質炭素、人造黒鉛、天然黒鉛、フラーレン、およびナノチューブ等のリチウム（Ｌｉ）を吸蔵放出可能な炭素系材料、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２、およびＬｉ２Ｔｉ３Ｏ７等のＬｉを吸蔵放出可能なチタン酸リチウム等からなる。
【００４０】
バインダーは、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＳＢＲ、およびカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のいずれかからなる。これらのバインダーは、単独または混合して用いられても良い。
【００４１】
導電性材料は、ＡＢ、ＫＢ、および非晶質炭素等の炭素材料からなる。これらの導電性材料は、単独または混合して用いられても良い。
【００４２】
セパレータ１３については、特に制限は無く、従来、公知のものがセパレータ１３として適用される。例えば、厚みが５〜３０μｍで、開孔率が３０〜７０％の微多孔性ポリエチレンフィルムまたは微多孔性ポリプロピレンフィルム、およびポリエチレンポリプロピレン複合フィルム等がセパレータ１３として好適に用いられる。
【００４３】
電解液は、例えば、Ｌｉ塩が有機溶媒に溶解されたものからなる。Ｌｉ塩としては、有機溶媒中で解離してＬｉ＋イオンを生成可能であり、電解液を構成要素とする電池の電圧範囲で分解等の副反応を起こさないものが用いられる。
【００４４】
そして、Ｌｉ塩は、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、およびＬｉＣｌＣＯ４等の無機化合物、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）（ＳＯ２Ｃ４Ｆ９）、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ２）３、ＬｉＣ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）３、ＬｉＰＦ６−ｎ（Ｃ２Ｆ５）ｎ（ｎは１〜６の整数）、ＬｉＳＯ３ＣＦ３、ＬｉＳＯ３Ｃ２Ｆ５、およびＬｉＳＯ３Ｃ４Ｆ８等の有機化合物等からなる。
【００４５】
有機溶媒は、Ｌｉ塩を溶解でき、電池の電圧範囲で分解等の副反応を起こさないものであれば制限されない。有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、およびビニレンカーボネート等の環状カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、およびエチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート、γ−ブチロラクトン等の環状エステル、ジメトキシエタン、ジグライム、トリグライム、およびテトラグライム等の鎖状エーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、および２−メチルテトラヒドロフラン等の環状エーテル、アセトニトリル、プロピオニトリル、メトキシプロピオニトリル、およびエトキシプロピオニトリル等のニトリル類等が挙げられる。これらの有機溶媒は、単独又は混合して用いることができる。
【００４６】
これらのうち、有機溶媒は、エチレンカーボネートと鎖状カーボネートとの混合溶媒が好ましい。この混合溶媒を用いれば、高い導電率が得られ、良好な電池特性を実現できる。
【００４７】
電解液には、安全性、サイクル性、高温貯蔵性等の特性を向上する目的で、適宜、ビニレンカーボネート類、１，３−プロパンサルトン、ジフェニルジスルフィド、シクロヘキサン、ビフェニル、フルオロベンゼン、およびｔ−ブチルベンゼン等の添加剤が含まれていてもよい。
【００４８】
また、電解液は、有機溶媒に代えて、エチル−メチルイミダゾリウムトリフルオロメチルスルホニウムイミド、へプチル−トリメチルアンモニウムトリフルオロメチルスルホニウムイミド、ピリジニウムトリフルオロメチルスルホニウムイミド、およびグアジニウムトリフルオロメチルスルホニウムイミド等の常温溶融塩を含んでいてもよい。
【００４９】
更に、電解液は、下記のホストポリマーによりゲル化されていてもよい。ホストポリマーとしては、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体、主鎖または側鎖にエチレンオキシド鎖を含む架橋ポリマー、光及び熱により架橋可能であり側鎖にオキセタン化合物や脂環式エポキシ化合物を有する（メタ）アクリレート共重合体等が挙げられる。
【００５０】
正極１１、負極１２およびセパレータ１３は、正極１１の正極タブ２が溶接された部分と負極１２の負極タブ３が溶接された部分とが、捲回体１の内周端側に配置され、かつ、セパレータ１３によって分離されるように捲回される。この場合、負極タブ３が溶接された部分は、図２の断面図において左側に配置され、正極タブ２が溶接された部分は、図２の断面図において右側に配置される。その結果、正極タブ２が溶接された部分は、負極タブ３が溶接された部分と負極１２の最初の屈曲部１２Ａとの間、即ち、負極活物質層１２２，１２３が塗布されていない負極集電体１２１に対向する。
【００５１】
そして、絶縁テープ１１４，１１５は、正極１１の最初の屈曲部１１Ａの両面に貼付される。最初の屈曲部１１Ａにおいて破損が生じ難い。より具体的には、正極１１、負極１２およびセパレータ１３は、捲回され、その後、厚み方向にプレスされる。その結果、正極１１の最初の屈曲部１１Ａは、鋭角に曲げられる。
【００５２】
しかし、絶縁テープ１１４，１１５が最初の屈曲部１１Ａに貼付されているため、最初の屈曲部１１Ａにおいて、正極集電体１１１は、破損し難い。その結果、正極１１（＝正極集電体１１１）がセパレータ１３を突き破って負極１２と接触し難い。従って、短絡を生じ難くできる。
【００５３】
また、絶縁テープ１１４，１１５は、正極集電体１１１の正極タブ２が溶接された部分にも貼付される。その結果、絶縁テープ１１４，１１５は、正極タブ２の溶接によって発生したバリがセパレータ１３を突き破って負極集電体１２１に接触するのを抑制する。従って、短絡を生じ難くできる。
【００５４】
更に、絶縁テープ１１５は、正極タブ２の正極集電体１１１への溶接によって発生した凹凸部１１Ｂに貼付されるため、正極タブ２の溶接によって発生した凹凸部１１Ｂがセパレータ１３を突き破って負極１２に接触するのを抑制する。従って、短絡を生じ難くできる。
【００５５】
更に、正極集電体１１１の正極タブ２が溶接された部分は、負極タブ３が溶接された部分と負極１２の最初の屈曲部１２Ａとの間の負極活物質層１２２，１２３が塗布されていない部分に対向している。
【００５６】
その結果、溶接によって発生したバリがセパレータ１３を突き破って負極１２に達しても、負極活物質層１２２，１２３が破損しない。従って、非水電解質二次電池１０の特性低下を抑制できる。
【００５７】
更に、絶縁部材１１６が正極１１の最外周部よりも１周だけ内側に設けられ、絶縁部材１１７が正極１１の最外周部に設けられ、絶縁部材１１６，１１７は、負極１２を挟む。
【００５８】
従って、正極１１と負極１２との短絡を生じ難くできる。
【００５９】
図３は、図１に示す非水電解質二次電池１０の製造方法を示す工程図である。また、図４は、図３に示すステップＳ１，Ｓ２の工程を示す模式図である。更に、図５は、図３に示すステップＳ４の工程を示す模式図である。更に、図６は、図３に示すステップＳ５の工程を示す模式図である。更に、図７は、図３に示すステップＳ６の工程を示す模式図である。更に、図８は、図３に示すステップＳ７の工程を示す模式図である。更に、図９および図１０は、図３に示すステップＳ９の工程を示す模式図である。
【００６０】
図３を参照して、非水電解質二次電池１０の製造が開始されると、正極集電体１１１の一方端から所定の距離だけ離れた位置から正極集電体１１１の両面に正極活物質層１１２，１１３を塗布する（ステップＳ１、図４の（ａ）参照）。そして、負極集電体１２１の一方端から所定の距離だけ離れた位置から負極集電体１２１の一方面に負極活物質層１２２を塗布し、負極活物質層１２２の塗布開始端から所定の距離だけ離れた位置から負極活物質１２２，１２３を負極集電体１２１の両面に塗布する（ステップＳ２、図４の（ｂ）参照）。その後、セパレータを作製する（ステップＳ３）。
【００６１】
引き続いて、テープ状のアルミニウム箔２０の一方端２０Ａを溶接機を用いて正極１１の正極集電体１１１に溶接し、一方端２０Ａから所定の長さＬ１の位置でテープ状のアルミニウム箔２０をカッター３０で切断する（ステップＳ４、図５の（ａ）参照）。これによって、正極タブ２が正極１１に接続される。この場合、正極タブ２は、例えば、正極１１の長さ方向ＤＲ１における一方端側で正極１１（＝正極集電体１１１）に接続される（図５の（ｂ）参照）。
【００６２】
その後、正極集電体１１１の一方端から正極活物質層１１２，１１３までの間の正極集電体１１１の両面に絶縁テープ１１４，１１５を貼付し、正極集電体１１１の最外周部になる領域と、最外周部よりも１周だけ内周部になる領域とに絶縁部材１１６，１１７を形成する（ステップＳ５、図６（ａ），（ｂ）参照）。
【００６３】
そして、テープ状のＮｉ−Ｃｕクラッド鋼板４０の一方端４０Ａを溶接機を用いて負極１２の負極集電体１２１に溶接し、一方端４０Ａから所定の長さＬ１の位置でテープ状のＮｉ−Ｃｕクラッド鋼板４０をカッター５０で切断する（ステップＳ６、図７の（ａ）参照）。これによって、負極タブ３が負極１２に接続される。この場合、負極タブ３は、例えば、負極１２の長さ方向ＤＲ２における一方端側で負極１２（＝負極集電体１２１）に接続される（図７の（ｂ）参照）。また、負極タブ３は、銅からなる面が負極集電体１２１に接するように負極集電体１２１に溶接される。
【００６４】
引き続いて、正極タブ２付き正極１１、セパレータ１３、および負極タブ３付き負極１２を積層し、正極タブ２および負極タブ３が最内周部に存在するように正極１１および負極１２をセパレータ１３を介して矢印ＡＲＷ１の方向へ捲回機によって捲回する（ステップＳ７、図８参照）。これによって、捲回体１が作製される。
【００６５】
そして、ステップＳ７において作製された捲回体１を正極缶４に収納する（ステップＳ８）。
【００６６】
その後、正極缶４に収納された捲回体１の正極１１および負極１２にそれぞれ接続された正極タブ２および負極タブ３の他方端を切り揃え、正極タブ２の他方端を蓋体５に接続し、負極タブ３の他方端を負極端子７に接続する（ステップＳ９）。この場合、正極タブ２の他方端は、正極タブ２の幅方向に切断され、負極タブ３の他方端は、負極タブ３の幅方向に切断される。また、正極タブ２の他方端および負極タブ３の他方端は、正極タブ２および負極タブ３が相互に同じ長さになるように切断される。より具体的には、正極タブ２の他方端および負極タブ３の他方端は、捲回体１の端面１Ａからの長さＬ２が捲回体１の端面１Ａから正極缶４の開口部までの距離Ｌ３よりも長くなるように切断される（図９参照）。そして、正極タブ２の切断された他方端は、蓋体５に接続され、負極タブ３の切断された他方端は、負極端子７に接続される（図１０参照）。この場合、負極タブ３の銅（Ｃｕ）からなる面が負極端子７に接続される。これは、負極タブ３は、レーザ溶接によって負極端子７に溶接され、レーザ溶接においては、レーザを銅（Ｃｕ）からなる面に照射することはできず、ニッケル（Ｎｉ）からなる面にレーザを照射する必要があるからである。
【００６７】
その後、蓋体５を正極缶４の開口部に嵌合する（ステップＳ１０）。これによって、正極タブ２のうち、捲回体１と蓋体５との間の部分が湾曲され、負極タブ３のうち、捲回体１と蓋体５との間の部分が正極缶４の内壁に接触しないように曲げられる。
【００６８】
そして、電解液を注入口８から捲回体１に注入する（ステップＳ１１）。これによって、非水電解質二次電池１０が完成する。
【００６９】
上記においては、非水電解質二次電池１０は、ｉ）正極１１の内周端側の最初の屈曲部１１Ａに貼付された絶縁テープ１１４，１１５を備える点、ｉｉ）正極集電体１１１の正極タブ２が溶接された部分にも貼付された絶縁テープ１１４，１１５を備える点、ｉｉｉ）正極タブ２の正極集電体１１１への溶接によって発生した凹凸部１１Ｂに貼付された絶縁テープ１１５を備える点、ｉｖ）負極タブ３が溶接された部分と負極１２の内周端側の最初の屈曲部１２Ａとの間の負極活物質層１２２，１２３が塗布されていない部分に対向して配置された溶接部分（＝正極タブ２と正極集電体１１１との溶接部分）を備える点を特徴として有すると説明した。
【００７０】
しかし、この発明の実施の形態においては、これに限らず、非水電解質二次電池１０は、ｉ）の特徴だけを備えていてもよく、ｉ），ｉｉ）の特徴だけを備えていてもよく、ｉ），ｉｉ），ｉｉｉ）の特徴を備えていてもよく、ｉ）〜ｉｖ）の特徴を備えていてもよい。
【００７１】
少なくとも、ｉ）の特徴を備えていれば、上述したように、短絡を発生し難くできるからである。
【００７２】
なお、この発明の実施の形態においては、正極缶４および蓋体５は、「外装缶」を構成する。
【００７３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
この発明は、非水電解質二次電池に適用される。
【符号の説明】
【００７５】
１ 捲回体、２ 正極タブ、３ 負極タブ、４ 正極缶、５ 蓋体、６ ベント、７ 負極端子、８ 注入口、１０ 非水電解質二次電池、１１ 正極、１１Ａ，１２Ａ，１２Ｂ 屈曲部、１１Ｂ 凹凸部、１２ 負極、１３ セパレータ、２０ アルミニウム箔、３０，５０ カッター、４０ Ｎｉ−Ｃｕクラッド鋼板、１１１ 正極集電体、１１２，１１３ 正極活物質層、１１４，１１５ 絶縁テープ、１１６，１１７ 絶縁部材、１２１ 負極集電体、１２２，１２３ 負極活物質層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装缶と、
前記外装缶に収納された捲回体と、
一方端が前記捲回体の正極の内周端に溶接され、他方端が前記外装缶に溶接された正極タブと、
一方端が前記捲回体の負極の内周端に溶接され、他方端が前記外装缶に設けられた負極端子に溶接された負極タブとを備え、
前記捲回体は、
正極と、
負極と、
前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータとを含み、
前記正極は、
正極集電体と、
前記正極集電体に塗布された正極活物質層と、
前記正極集電体の内周端側に位置する前記正極集電体の最初の屈曲部に貼付された絶縁テープとを含む、非水電解質二次電池。
【請求項２】
前記絶縁テープは、前記正極集電体の内周端に溶接された前記正極タブに貼付されている、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
【請求項３】
前記絶縁テープは、更に、前記正極タブの前記正極集電体への溶接によって発生した凹凸部に貼付されている、請求項２に記載の非水電解質二次電池。
【請求項４】
前記負極は、
負極集電体と、
前記負極集電体に塗布された負極活物質層とを含み、
前記正極集電体の前記正極タブが溶接された部分は、前記負極集電体の内周端に溶接された前記負極タブから前記負極集電体の最初の屈曲部までの前記負極活物質層が塗布されていない前記負極集電体に対向している、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【請求項５】
前記正極は、
前記正極集電体の最外周部と前記最外周部よりも１周だけ内周の部分とに設けられた絶縁部材を更に含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【請求項１】
外装缶と、
前記外装缶に収納された捲回体と、
一方端が前記捲回体の正極の内周端に溶接され、他方端が前記外装缶に溶接された正極タブと、
一方端が前記捲回体の負極の内周端に溶接され、他方端が前記外装缶に設けられた負極端子に溶接された負極タブとを備え、
前記捲回体は、
正極と、
負極と、
前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータとを含み、
前記正極は、
正極集電体と、
前記正極集電体に塗布された正極活物質層と、
前記正極集電体の内周端側に位置する前記正極集電体の最初の屈曲部に貼付された絶縁テープとを含む、非水電解質二次電池。
【請求項２】
前記絶縁テープは、前記正極集電体の内周端に溶接された前記正極タブに貼付されている、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
【請求項３】
前記絶縁テープは、更に、前記正極タブの前記正極集電体への溶接によって発生した凹凸部に貼付されている、請求項２に記載の非水電解質二次電池。
【請求項４】
前記負極は、
負極集電体と、
前記負極集電体に塗布された負極活物質層とを含み、
前記正極集電体の前記正極タブが溶接された部分は、前記負極集電体の内周端に溶接された前記負極タブから前記負極集電体の最初の屈曲部までの前記負極活物質層が塗布されていない前記負極集電体に対向している、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【請求項５】
前記正極は、
前記正極集電体の最外周部と前記最外周部よりも１周だけ内周の部分とに設けられた絶縁部材を更に含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−４９０８９（Ｐ２０１２−４９０８９Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９２６１１（Ｐ２０１０−１９２６１１）
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（５１１０８４５５５）日立マクセルエナジー株式会社 (212)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（５１１０８４５５５）日立マクセルエナジー株式会社 (212)
【Ｆターム（参考）】
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