(57)【要約】【課題】非水系二次電池における正極板と負極板の充放電時の伸縮度が小さい方に伸縮を促進する伸縮促進機能を設けた構成とし、非水系二次電池を充放電する際の電極板の膨張収縮による応力を緩和し充放電時の電極板の破断または挫屈を抑制することで安全性の高い非水系二次電池を提供するものである。【解決手段】正極合剤塗料を正極集電体１の上に塗布し正極合剤層２ａ，２ｂを形成した正極板４と負極合剤塗料を負極集電体５の上に塗布し負極集電体５の上に負極合剤層６ａ，６ｂを形成した負極板８との間にセパレータ９を介在させ渦巻状に捲回して構成した電極群１０において、正極板４と負極板８の充放電時の伸縮度が小さい方に伸縮を促進する伸縮促進機能を設けた構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともリチウム含有複合酸化物よりなる活物質と導電材および結着材を分散媒にて混練分散した正極合剤塗料を正極集電体の上に塗布し正極合剤層を形成した正極板と少なくともリチウムを保持しうる材料よりなる活物質および結着材を分散媒にて混練分散した負極合剤塗料を負極集電体の上に塗布し負極合剤層を形成した負極板との間にセパレータを介在させ捲回または積層して構成した電極群を非水系電解液とともに電池ケースに封入した非水系二次電池であって、前記正極板と負極板の充放電時の伸縮度が小さい方に伸縮を促進する伸縮促進機能を設けた構成としたことを特徴とする非水系二次電池。
【請求項２】
前記伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体に設けたことを特徴とする請求項１に記載の非水系二次電池。
【請求項３】
前記伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体を伸縮度の大きい合金を用いて構成したことを特徴とする請求項２に記載の非水系二次電池。
【請求項４】
前記伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体を調質処理により軟化させて構成したことを特徴とする請求項２に記載の非水系二次電池。
【請求項５】
前記伸縮抑制機能を正極集電体または負極集電体の厚みを薄くして構成したことを特徴とする請求項２に記載の非水系二次電池。
【請求項６】
前記伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体の幅を狭くして構成したことを特徴とする請求項２に記載の非水系二次電池。
【請求項７】
前記伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体に長手方向に対して直交する肉薄部を設けて構成したことを特徴とする請求項２に記載の非水系二次電池。
【請求項８】
前記伸縮抑制機機能を正極集電体または負極集電体を伸縮度の大きい合金で構成する、または調質処理により軟化する、または厚みを薄くする、または幅を狭くする、または長手方向に対して直交する肉薄部を設けるかのいずれか二つ以上を組み合わせて構成したことを特徴とする請求項２に記載の非水系二次電池。
【請求項９】
前記伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体に長手方向に対して直交する折り曲げ部を設けて構成したことを特徴とする請求項２に記載の非水系二次電池。
【請求項１０】
前記伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体に長手方向に対して直交する切込み部を設けて構成したことを特徴とする請求項２に記載の非水系二次電池。
【請求項１１】
前記切込み部を正極集電体または負極集電体の幅方向の両端部に設けたことを特徴とする請求項１０に記載の非水系二次電池。
【請求項１２】
前記切込み部を正極集電体または負極集電体の幅方向に断続的に設けたことを特徴とする請求項１０に記載の非水系二次電池。
【請求項１３】
前記伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体に千鳥状の切込みを設けて構成したことを特徴とする請求項１０に記載の非水系二次電池。
【請求項１４】
前記伸縮促進機能を前記折り曲げ部と前記切込み部を組み合わせて構成したことを特徴とする請求項２に記載の非水系二次電池。
【請求項１５】
前記伸縮促進機能を正極合剤層または負極合剤層に伸縮促進部を設けて構成したことを特徴とする請求項１に記載の非水系二次電池。
【請求項１６】
前記伸縮促進機能を正極合剤層または負極合剤層の表面または裏面の少なくともいずれか一方の面に長手方向に対して直交する肉薄部を少なくとも一箇所以上に形成して構成したことを特徴とする請求項１５に記載の非水系二次電池。
【請求項１７】
前記伸縮促進機能を正極合剤層または負極合剤層の表面と裏面に長手方向に対して直交する肉薄部を同位相となるように形成して構成したことを特徴とする請求項１６に記載の非水系二次電池。
【請求項１８】
前記伸縮促進機能を正極合剤層または負極合剤層の表面と裏面に長手方向に対して直交する肉薄部を異位相となるように形成して構成したことを特徴とする請求項１６に記載の非水系二次電池。
【請求項１９】
前記伸縮促進機能としての肉薄部を前記正極合剤層または負極合剤層に幅を変えて形成したことを特徴とする請求項１６に記載の非水系二次電池。
【請求項２０】
前記肉薄部を正極合剤層または負極合剤層の外周側と内周側で幅を変えて形成したことを特徴とする請求項１９に記載の非水系二次電池。
【請求項２１】
前記肉薄部を正極合剤層または負極合剤層の巻き始め側と巻き終わり側で幅を変えて形成したことを特徴とする請求項１９に記載の非水系二次電池。
【請求項２２】
前記肉薄部を外周側と内周側の幅と前記巻き始め側と巻き終わり側の幅を変えて形成したことを特徴とする請求項１９に記載の非水系二次電池。
【請求項２３】
前記肉薄部を正極合剤層または負極合剤層に間隔を変えて形成したことを特徴とする請求項１６に記載の非水系二次電池。
【請求項２４】
前記肉薄部を正極合剤層または負極合剤層の外周側と内周側で間隔を変えて形成したことを特徴とする請求項２３に記載の非水系二次電池。
【請求項２５】
前記肉薄部を正極合剤層または負極合剤層の巻き始め側と巻き終わり側で間隔を変えて形成したことを特徴とする請求項２３に記載の非水系二次電池。
【請求項２６】
前記肉薄部を外周側と内周側の間隔と巻き始め側と巻き終わり側の間隔を変えて形成したことを特徴とする請求項２３に記載の非水系二次電池。
【請求項２７】
前記肉薄部を正極合剤層または負極合剤層に幅を変えるとともに、正極合剤層または負極合剤層に間隔を変えて形成したことを特徴とする請求項１６に記載の非水系二次電池。
【請求項２８】
前記伸縮促進機能を正極合剤層または負極合剤層を形成する結着材の硬度を低くして構成したことを特徴とする請求項１５に記載の非水系二次電池。
【請求項２９】
前記伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体に設けるとともに、正極合剤層または負極合剤層に設けて構成したことを特徴とする請求項１に記載の非水系二次電池。
【請求項３０】
前記伸縮促進機能を設けるとともに、前記正極板と負極板の充放電時の伸縮度が大きい
方に伸縮を抑制する伸縮抑制機能を設けたことを特徴とする請求項１に記載の非水系二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池に代表される非水系二次電池に関し、特に安全性に優れた非水系二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯用電子機器の電源として利用が広がっているリチウムイオン二次電池は、負極にリチウムの吸蔵および放出が可能な炭素質材料等を用い、正極にＬｉＣｏＯ２等の遷移金属とリチウムの複合酸化物を活物質として用いている。
【０００３】
これによって高電位で高放電容量のリチウムイオン二次電池を実現している。しかし、近年の電子機器および通信機器の多機能化に伴って、更なるリチウムイオン二次電池の高容量化が望まれている。
【０００４】
ここで、高容量のリチウムイオン二次電池を実現するための発電要素である電極板としては、正極板および負極板ともに各々の構成材料を塗料化した電極合剤塗料を集電体の上に塗布して乾燥させた後にプレス等により規定の厚みまで圧縮する方法が用いられており、より多くの活物質を充填してプレスすることで活物質密度が高くなり、一層の高容量化が可能となる。
【０００５】
さらに、上述の正極板と負極板とをセパレータを介して順に積層される又はセパレータを介して渦巻状に捲回した電極群をステンレス製、ニッケルメッキを施した鉄製、又はアルミニウム製などの金属からなる電池ケースに収納し、次に非水系電解液を電池ケース内に注液した後に電池ケースの開口部に封口板を密封固着してリチウムイオン二次電池が構成される。
【０００６】
ところで、リチウムイオン電池に代表される非水系二次電池の高容量化が進む一方で重視すべきは安全対策であり、特に正極板と負極板とが内部短絡などにより非水系二次電池の急激な温度上昇が起こり熱暴走に至る恐れもあるため、非水系二次電池の安全性の向上が強く要求されている。特に、大型・高出力な非水系二次電池では、熱暴走の発生する確率が高くなるため、その発生する確率を低くするなどの安全性を向上させる工夫が必要である。
【０００７】
上述のように非水系二次電池が内部短絡する要因としては、非水系二次電池の内部に異物が混入する以外にも図２２（ａ）に示したように、正極集電体２１の上に正極合剤層２２ａ，２２ｂを形成した正極板２３と負極集電体２４の上に負極合剤層２５ａ，２５ｂを形成した負極板２６とをセパレータ２７を介して捲回することにより、電極群２８を構成する際、さらには非水系二次電池を充放電する際に電極板に加わる応力によって電極板が破断あるいは挫屈することが考えられる。
【０００８】
より詳しくは、渦巻状に捲回して電極群２８を構成する際には構成要素である正極板２３、負極板２６、セパレータ２７には引張応力が加わり、この際の各構成要素における伸び率の差によって最も伸び率が小さなものから破断することになる。
【０００９】
加えて、非水系二次電池を充放電すると電極板の膨張収縮による応力が電極板に加わり、充放電を繰り返すことによる繰り返し応力により正極板２３、負極板２６もしくはセパレータ２７の伸び率の最も低いものが優先的に破断してしまう。
【００１０】
例えば、図２２（ｂ）に示したように充電時の負極板２６の伸びに正極板２３が追従できない場合には正極板２３の破断（図中のＦ）が起こり、また、正極板２３の破断が起きなくても図２２（ｃ）に示したように負極板２６の挫屈によりセパレータ２７が引き伸ばされることで、セパレータ２７の厚みが薄くなる箇所（図中のＧ）が発生する。
【００１１】
さらに、正極板２３もしくは負極板２６がセパレータ２７よりも先に破断した場合には、いずれかの電極板の破断部がセパレータ２７を突き破り正極板２３と負極板２６が短絡することになる。この短絡により大電流が流れ、その結果、非水系二次電池の温度が急激に上昇し、上述のように非水系二次電池が熱暴走する可能性がある。
【００１２】
そこで、正極板の破断を抑制するために、図２３に示したように両面に正極合剤層を塗布形成した正極板３３と両面に負極合剤層を塗布形成した負極板３４とをセパレータ３５を介して扁平状に捲回した発電要素３２と非水系電解液を電池ケース３６に収納した非水系二次電池３１において、正極板３３の両面のうち、内周側の第１面の正極合剤層を裏面の第２面の正極合剤層よりも柔軟性を高く（引張破断伸びを大きく）する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１３】
また、電極板の伸び率を向上させるために、図２４に示したように正極リード４４を接続した正極板４１と負極リード４５を接続した負極板４２との間にセパレータ４３を介在させて渦巻状に捲回して電池ケース４７に収容し正極リード４４を正極外部端子４６に、負極リード４５を電池ケース４７に接続し、非水系電解液を注入した非水系二次電池において、正極板４１および負極板４２とこれら両電極間に介装されるべきセパレータ４３とを積層する前又は巻き取る前に、結着材の再結晶化温度より高い温度であって、その分解温度より低い温度で正極板４１又は負極板４２のいずれか一方もしくはその両方の電極板を加熱処理する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００７−１０３２６３号公報
【特許文献２】特許第３０６６１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、正極板の内周側の正極合剤層を外周側より柔軟にするまたは正極板を熱処理するなどの上述した従来技術においては、電極群を構成する際に正極板に加わる曲げ応力による正極板の破断を抑制する効果は発揮するものの、非水系二次電池を充放電する際の電極板の膨張収縮による応力を緩和し充放電時の電極板の破断または挫屈を抑制することが困難であるという課題を有していた。
【００１５】
加えて、上述した特許文献１の従来技術では、正極板の表面と裏面に塗布する二種類の正極合剤塗料を作製し、この二種類の正極合剤塗料を正極集電体の上に塗布して形成する必要があり、正極板を作製するプロセスが複雑になってしまう。
【００１６】
また、特許文献２の従来技術では、正極板を規定の厚みまでプレスした後に熱処理を施し捲回して電極群を構成するが、この熱処理によって規定の厚みまで圧縮された正極板がバックリングを起こし捲回前の正極板の厚みバラツキが大きくなってしまう。さらに、捲回した電極群の直径のバラツキが大きくなってしまうなどの不具合を引き起こすことがある。
【００１７】
本発明は上記従来の課題を鑑みてなされたもので、非水系二次電池における正極板と負極板の充放電時の伸縮度が小さい方に伸縮を促進する伸縮促進機能を設けた構成とし、非水系二次電池を充放電する際の電極板の膨張収縮による応力を緩和し充放電時の電極板の破断または挫屈を抑制することで安全性の高い非水系二次電池を提供することを目的とし
ている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために本発明の非水系二次電池は、少なくともリチウム含有複合酸化物よりなる活物質と導電材および結着材を分散媒にて混練分散した正極合剤塗料を正極集電体の上に付着させて正極合剤層を形成した正極板と少なくともリチウムを保持しうる材料よりなる活物質および結着材を分散媒にて混練分散した負極合剤塗料を負極集電体の上に付着させて負極合剤層を形成した負極板との間に多孔質絶縁体を介在させて捲回または積層して構成した電極群を非水系電解液とともに電池ケースに封入した非水系二次電池であって、正極板と負極板の充放電時の伸縮度が小さい方に伸縮を促進する伸縮促進機能を設けた構成としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の非水系二次電池によると、正極板と負極板の充放電時の伸縮度が小さい方に伸縮を促進する伸縮促進機能を設けた構成としたことにより、充放電時における正極板と負極板の膨張収縮による伸縮度の差に起因した正極板あるいは負極板に加わる応力を緩和することができ、電極板の破断または挫屈を抑制することが可能であり、これらに起因した内部短絡を抑制し安全性の高い非水系二次電池を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の第１の発明においては、少なくともリチウム含有複合酸化物よりなる活物質と導電材および結着材を分散媒にて混練分散した正極合剤塗料を正極集電体の上に塗布し正極合剤層を形成した正極板と少なくともリチウムを保持しうる材料よりなる活物質および結着材を分散媒にて混練分散した負極合剤塗料を負極集電体の上に塗布し負極合剤層を形成した負極板との間にセパレータを介在させ捲回または積層して構成した電極群を非水系電解液とともに電池ケースに封入した非水系二次電池であって、正極板と負極板の充放電時の伸縮度が小さい方に伸縮を促進する伸縮促進機能を設けた構成としたことにより、充放電時における正極板と負極板の膨張収縮による伸縮度の差に起因した正極板あるいは負極板に加わる応力を緩和し電極板の破断および電極板の挫屈に起因した内部短絡を抑制することが可能となり、安全性の高い非水系二次電池を提供することができる。
【００２１】
本発明の第２の発明においては、伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体に設けたことにより、伸縮度の異なる正極板と負極板における一方の集電体の伸縮度を大きくし、この集電体に追従効果を持たせることで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００２２】
本発明の第３の発明においては、伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体を伸縮度の大きい合金を用いて構成したことにより、正極集電体または負極集電体の伸縮性を向上させて正極板または負極板を伸び易くすることで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００２３】
本発明の第４の発明においては、伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体を調質処理により軟化させて構成したことにより、正極集電体または負極集電体の硬度を低下させて正極板または負極板を伸び難くすることで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００２４】
本発明の第５の発明においては、伸縮抑制機能を正極集電体または負極集電体の厚みを薄くして構成したことにより、厚みの減少によって正極集電体または負極集電体を伸び易くして正極板または負極板の伸縮度を大きくすることで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００２５】
本発明の第６の発明においては、伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体の幅を狭くして構成したことにより、幅の減少によって正極集電体または負極集電体を伸び易くして正極板または負極板の伸縮度を大きくすることで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００２６】
本発明の第７の発明においては、伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体に長手方向に対して直交する肉薄部を設けて構成したことにより、肉薄部によって正極集電体または負極集電体を伸び易くして正極板または負極板の伸縮度を大きくすることで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００２７】
本発明の第８の発明においては、伸縮抑制機機能を正極集電体または負極集電体を伸縮度の大きい合金で構成する、または調質処理により軟化する、または厚みを薄くする、または幅を狭くする、または長手方向に対して直交する肉薄部を設けるかのいずれか二つ以上を組み合わせて構成したことにより、正極集電体または負極集電体に伸縮度を大きくする効果を付与することで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００２８】
本発明の第９の発明においては、伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体に長手方向に対して直交する折り曲げ部を設けて構成したことにより、この集電体の折り曲げ部によって電極板の充放電時の伸縮に追従させることで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００２９】
本発明の第１０の発明においては、伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体に長手方向に対して直交する切込み部を設けて構成したことにより、この集電体の切込み部によって電極板の充放電時の伸縮に追従させることで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００３０】
本発明の第１１の発明においては、切込み部を正極集電体または負極集電体の幅方向の両端部に設けたことにより、この幅方向の両端部の切込みによって集電体を伸び易くすることで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００３１】
本発明の第１２の発明においては、切込み部を正極集電体または負極集電体の幅方向に断続的に設けたことにより、この幅方向に断続的に設けられた切込みによって集電体を伸び易くすることで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００３２】
本発明の第１３の発明においては、伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体に千鳥状の切込みを設けて構成したことにより、この千鳥状の切込みによって集電体を伸び易くすることで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００３３】
本発明の第１４の発明においては、伸縮促進機能を折り曲げ部と切込み部を組み合わせて構成したことにより、折り曲げ部による集電体を伸び易くする効果に加えて、切込み部による集電体を伸び易くする相乗効果によって、正極板と負極板の伸縮度をより効果的に近づけることが可能となる。
【００３４】
本発明の第１５の発明においては、伸縮促進機能を正極合剤層または負極合剤層に伸縮促進部を設けて構成したことにより、伸縮度の異なる正極板と負極板における一方の電極合剤層の伸縮度を大きくし、この電極合剤層に追従効果を持たせることで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００３５】
本発明の第１６の発明においては、伸縮促進機能を正極合剤層または負極合剤層の表面
または裏面の少なくともいずれか一方の面に長手方向に対して直交する肉薄部を少なくとも一箇所以上に形成して構成したことにより、この正極合剤層または負極合剤層の肉薄部に正極板または負極板の膨張収縮に伴う応力を緩和させる効果を付与し正極板あるいは負極板に加わる応力を緩和することで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００３６】
本発明の第１７の発明においては、伸縮促進機能を正極合剤層または負極合剤層の表面と裏面に長手方向に対して直交する肉薄部を同位相となるように形成して構成したことにより、正極板または負極板の膨張収縮に伴う応力を緩和させる効果を電極板の厚み方向により効果的に分散させることができ、より効果的に電極板の破断または挫屈を抑制することが可能となる。
【００３７】
本発明の第１８の発明においては、伸縮促進機能を正極合剤層または負極合剤層の表面と裏面に長手方向に対して直交する肉薄部を異位相となるように形成して構成したことにより、正極板または負極板の膨張収縮に伴う応力を緩和させる効果を電極板の長手方向により効果的に分散させることができ、より効果的に電極板の破断または挫屈を抑制することが可能となる。
【００３８】
本発明の第１９の発明においては、伸縮促進機能としての肉薄部を正極合剤層または負極合剤層に幅を変えて形成したことにより、肉薄部の幅を最適化することにより電極板に付与する応力緩和効果を調整することができ、より効果的に電極板の破断または挫屈を抑制することが可能となる。
【００３９】
本発明の第２０の発明においては、肉薄部を合剤層または負極合剤層の外周側と内周側で幅を変えて形成したことにより、一例として渦巻状の電極群における正極板の内周側にある正極合剤層の肉薄部の幅を外周側にある正極合剤層の肉薄部の幅よりも広くすることで正極板の外周側と内周側の曲率の差に起因した応力差を緩和することができ、電極群中の正極板の破断および正極板の挫屈を効果的に抑制することが可能となる。
【００４０】
本発明の第２１の発明においては、肉薄部を正極合剤層または負極合剤層の巻き始め側と巻き終わり側で幅を変えて形成したことにより、一例として正極合剤層の肉薄部の幅を捲回方向に対して段階的に狭くすることで電極群を構成した際に正極板の捲き始めと捲き終わりの曲率の差に起因した応力差を緩和することができるため、電極群中の正極板の破断および正極板の挫屈を効果的に抑制することが可能となる。
【００４１】
本発明の第２２の発明においては、肉薄部を外周側と内周側の幅と巻き始め側と巻き終わり側の幅を変えて形成したことにより、外周側と内周側における肉薄部の幅を変えたことによる効果に加えて、巻き始め側と巻き終わり側における肉薄部の幅を変えた相乗効果によって、電極群中の電極板の破断および電極板の挫屈を効果的に抑制することが可能となる。
【００４２】
本発明の第２３の発明においては、肉薄部を正極合剤層または負極合剤層に間隔を変えて形成したことにより、肉薄部の間隔を最適化することにより電極板に付与する応力緩和効果を調整することができ、より効果的に電極板の破断または挫屈を抑制することが可能となる。
【００４３】
本発明の第２４の発明においては、肉薄部を正極合剤層または負極合剤層の外周側と内周側で間隔を変えて形成したことにより、一例として渦巻状の電極群における正極板の内周側にある正極合剤層の肉薄部の間隔を外周側にある正極合剤層の肉薄部の間隔よりも狭くすることで正極板の外周側と内周側の曲率の差に起因した応力差を緩和することができ
、電極群中の正極板の破断および正極板の挫屈を効果的に抑制することが可能となる。
【００４４】
本発明の第２５の発明においては、肉薄部を正極合剤層または負極合剤層の巻き始め側と巻き終わり側で間隔を変えて形成したことにより、一例として正極合剤層の肉薄部の間隔を捲回方向に対して段階的に広くすることで電極群を構成した際に正極板の捲き始めと捲き終わりの曲率の差に起因した応力差を緩和することができるため、電極群中の正極板の破断および電極板の挫屈を効果的に抑制することが可能となる。
【００４５】
本発明の第２６の発明においては、肉薄部を外周側と内周側の間隔と巻き始め側と巻き終わり側の間隔を変えて形成したことにより、外周側と内周側における肉薄部の間隔を変えたことによる効果に加えて、巻き始め側と巻き終わり側における肉薄部の間隔を変えた相乗効果によって、電極群中の電極板の破断および電極板の挫屈を効果的に抑制することが可能となる。
【００４６】
本発明の第２７の発明においては、肉薄部を正極合剤層または負極合剤層に幅を変えるとともに、正極合剤層または負極合剤層に間隔を変えて形成したことにより、肉薄部の形成形態に応じた応力緩和効果を発揮させて正極板または負極板の伸縮度を調整することで、より効果的に正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００４７】
本発明の第２８の発明においては、伸縮促進機能を正極合剤層または負極合剤層を形成する結着材の硬度を低くして構成したことにより、正極合剤層または負極合剤層に柔軟性を付与し正極板または負極板を伸び易くすることで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００４８】
本発明の第２９の発明においては、伸縮促進機能を正極集電体または負極集電体に設けるとともに、正極合剤層または負極合剤層に設けて構成したことにより、集電体の伸縮度を大きくするとともに、電極合剤層の伸縮度を大きくし電極板により効果的に応力緩和効果を持たせることで、正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００４９】
本発明の第３０の発明においては、伸縮促進機能を設けるとともに、正極板と負極板の充放電時の伸縮度が大きい方に伸縮を抑制する伸縮抑制機能を設けたことにより、伸縮度の異なる正極板と負極板における一方の電極板の伸縮度を大きくするとともに、他方の電極板の伸縮度を小さくすることで、より効果的に正極板と負極板の伸縮度を近づけることが可能となる。
【００５０】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る非水系二次電池における捲回後の電極群１０の要部を示す斜視図である。同図において本発明の非水系二次電池用の電極群１０は、正極合剤塗料を正極集電体１の上に塗布して正極合剤層２ａ，２ｂを形成した正極板４と負極合剤塗料を負極集電体５の上に塗布して負極合剤層６ａ，６ｂを形成した負極板８の充放電時の伸縮度が小さい方に伸縮を促進する伸縮促進機能を設けるとともに、この正極板４と負極板８との間に多孔質絶縁体としてのセパレータ９を介在させ渦巻状に捲回して構成されている。
【００５１】
ここで、上述した本発明のリチウムイオン二次電池に代表される非水系二次電池においては、図１に示すように充電時に負極板８にリチウムがインターカレーションされることで負極合剤層６ａ，６ｂが膨張することによる負極板８の伸長度Ａとこの際の正極板４の伸長度Ｃ、および放電時に負極板８からリチウムがデインターカレーションされることで負極合剤層６ａ，６ｂが収縮することによる負極板８の収縮度Ｂとこの際の正極板４の収縮度Ｄを互いに近づけるために正極板４と負極板８の充放電時の伸縮度が小さい方に伸縮を促進する伸縮促進機能を設けた構成としている。
【００５２】
上述のように正極集電体１の表面または裏面に正極合剤層２ａ，２ｂを形成するには、正極活物質、導電材、結着材を適切な分散媒中に入れ、プラネタリーミキサーなどの分散機により混合分散し、アルミニウム箔などの正極集電体１への塗布に最適な粘度に調整しながら混練を行って正極合剤塗料を作製する。
【００５３】
ここで、正極活物質としては、例えばコバルト酸リチウムおよびその変性体（コバルト酸リチウムにアルミニウムやマグネシウムを固溶させたものなど）、ニッケル酸リチウムおよびその変性体（一部ニッケルをコバルト置換させたものなど）、マンガン酸リチウムおよびその変性体などの複合酸化物を挙げることができる。
【００５４】
このときの導電材としては、例えば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、各種グラファイトを単独、あるいは組み合わせて用いても良い。
【００５５】
このときの結着材としては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニリデンの変性体、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、アクリレート単位を有するゴム粒子結着材などを用いることができ、この際に反応性官能基を導入したアクリレートモノマー、またはアクリレートオリゴマーを結着材中に混入させることも可能である。
【００５６】
上述のようにして作製した正極合剤塗料を例えばアルミニウム箔からなる正極集電体１の上にダイコーターを用いて塗布した後に乾燥して所定の厚みまで圧縮するようにプレスした後、規定の幅および長さにスリッタ加工して長尺帯状の正極板４が得られる。
【００５７】
一方、負極集電体５の表面または裏面に負極合剤層６ａ，６ｂを形成するには、負極活物質、結着材を適切な分散媒中に入れ、プラネタリーミキサー等の分散機により混合分散し、銅箔などの負極集電体５への塗布に最適な粘度に調整しながら混練を行って負極合剤塗料を作製する。
【００５８】
ここで、負極用活物質としては、例えば各種天然黒鉛および人造黒鉛、シリサイドなどのシリコン系複合材料、並びに各種の合金組成材料を用いることができる。このときの結着材としては、ポリフッ化ビニリデンおよびその変性体を用いることができる。
【００５９】
しかしながら、リチウムイオンの受入れ性を向上させるという観点からは、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム粒子（ＳＢＲ）またはその変性体とカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）をはじめとするセルロース系樹脂などを併用したものや、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム粒子またはその変性体に上記セルロース系樹脂を少量添加したものを使用するのが好ましい。
【００６０】
上述のようにして作製した負極合剤塗料を例えば銅箔からなる負極集電体５の上にダイコーターを用いて塗布した後に乾燥して所定の厚みまで圧縮するようにプレスした後、規定の幅および長さにスリッタ加工して長尺帯状の負極板８が得られる。
【００６１】
以下、上述した正極板４および負極板８を使用した本発明の非水系二次電池について説明する。図２１に、非水系二次電池の一例としての円筒形のリチウムイオン二次電池１７を縦に切断した斜視図により示す。
【００６２】
図２１の円筒形のリチウムイオン二次電池１７においては、複合リチウム酸化物を活物質とする正極板４とリチウムを保持しうる材料を活物質とする負極板８とをセパレータ９を介し渦巻状に捲回して電極群１０が作製される。
【００６３】
電極群１０は、有底円筒形の電池ケース１１の内部に、絶縁板１２により電池ケース１１とは絶縁されて収容される一方で、電極群１０の下部より導出した負極リード１３が電池ケース１１の底部に接続されるとともに、電極群１０の上部より導出した正極リード１４が封口板１５に接続される。
【００６４】
また、電池ケース１１は、所定量の非水溶媒からなる非水系電解液（図示せず）が注液された後、開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げてかしめ封口される。
【００６５】
ここで、セパレータ９は、リチウムイオン二次電池の使用範囲に耐えうる組成であればよいが、特にポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂の微多孔フィルムを、単一あるいは複合して用いるのが好ましい。このセパレータ９の厚みは、１０〜２５μｍとするのが良い。
【００６６】
このときの非水系電解液は、電解質塩としてＬｉＰＦ６およびＬｉＢＦ４などの各種リチウム化合物を用いることができる。また溶媒としてエチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）を単独および組み合わせて用いることができる。
【００６７】
また、正極板または負極板の上に良好な被膜を形成させるため、および過充電時の安定性を保証するために、ビニレンカーボネート（ＶＣ）およびシクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ）、並びにその変性体を用いるのが好ましい。
【００６８】
本発明の特徴である伸縮促進機能の第１の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図２に示すように正極集電体１または負極集電体５のいずれか一方を伸縮度の大きい合金を用いて構成することで実現できる。
【００６９】
具体的な構成の一例としては、図２に示す正極集電体１をアルミニウムの合金で構成することで正極板４を伸び易くし、図１に示す正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄを負極板８の伸縮度Ａ，Ｂに近づけることができる。
【００７０】
また、伸縮促進機能の第２の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図２に示すように正極集電体１または負極集電体５のいずれか一方を調質処理により軟化させて構成することで実現できる。
【００７１】
具体的な構成の一例としては、図２に示す正極集電体１を熱処理により軟化させることで正極板４を伸び易くし、図１に示す正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄを負極板８の伸縮度Ａ，Ｂに近づけることができる。
【００７２】
また、伸縮促進機能の第３の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図３に示すように正極集電体１または負極集電体５のいずれか一方の厚みを薄くして構成することで実現できる。
【００７３】
具体的な構成の一例としては、図３に示す正極集電体１の破断強度を高めた上で厚みＴ１を薄くすることで正極板４を伸び易くし、図１に示す正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄを負極板８の伸縮度Ａ，Ｂに近づけることができる。
【００７４】
また、伸縮促進機能の第４の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図４に示すように正極集電体１または負極集電体５のいずれか一方の幅を狭くして構成すること
で実現できる。
【００７５】
具体的な構成の一例としては、図４に示す正極集電体１の幅Ｗ１を狭くすることで正極板４を伸び易くし、図１に示す正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄを負極板８の伸縮度Ａ，Ｂに近づけることができる。
【００７６】
また、伸縮促進機能の第５の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図５に示すように正極集電体１または負極集電体５に長手方向に対して直交する肉薄部を設けて構成することで実現できる。
【００７７】
具体的な構成の一例としては、正極集電体１の破断強度を高めた上で長手方向に対して直交する肉薄部１ａを設けることで正極板４を伸び易くし、正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄを負極板８の伸縮度Ａ，Ｂに近づけることができる。
【００７８】
さらに、伸縮促進機能の第６の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図２に示すように正極集電体１または負極集電体５に伸縮度の大きい合金を用いるか、または図２に示すように正極集電体１または負極集電体５を調質処理により軟化させるか、または図３に示すように正極集電体１または負極集電体５のいずれか一方の厚みを薄くするか、または図４に示すように正極集電体１または負極集電体５のいずれか一方の幅を狭くするか、または図５に示すように正極集電体１または負極集電体５に長手方向に対して直交する肉薄部を設けるかのいずれか二つ以上を組み合わせて構成することで、正極板４の伸縮度と負極板８の伸縮度とを近づけることも同様に可能である。
【００７９】
また、伸縮促進機能の第７の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図６に示すように正極集電体１または負極集電体５に長手方向に直交する折り曲げ部を設けて構成することで実現できる。
【００８０】
具体的な構成の一例としては、図６に示す正極集電体１に長手方向に直交する折り曲げ部１ｂを設けることで正極板４を伸び易くし、正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄを負極板８の伸縮度Ａ，Ｂに近づけることができる。
【００８１】
また、伸縮促進機能の第８の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図７に示すように正極集電体１または負極集電体５の幅方向の両端部に長手方向に直交する切込み部を設けて構成することで実現できる。
【００８２】
具体的な構成の一例としては、図７に示す正極集電体１の幅方向の両端部に長手方向に直交する切込み部１ｃを設けることで正極板４を伸び易くし、正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄを負極板８の伸縮度Ａ，Ｂに近づけることができる。
【００８３】
また、伸縮促進機能の第９の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図８に示すように正極集電体１または負極集電体５の幅方向に長手方向に直交する切込み部を断続的に設けて構成することで実現できる。
【００８４】
具体的な構成の一例としては、図８に示す正極集電体１の幅方向に長手方向に直交する切込み部１ｃを断続的に設けることで正極板４を伸び易くし、正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄを負極板８の伸縮度Ａ，Ｂに近づけることができる。
【００８５】
また、伸縮促進機能の第１０の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図９に示すように正極集電体１または負極集電体５に千鳥状の切込み部を設けて構成することで実現できる。
【００８６】
具体的な構成の一例としては、図９に示す正極集電体１に千鳥状に配列したくの字の切込み部１ｃを設けることで正極板４を伸び易くし、正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄを負極板８の伸縮度Ａ，Ｂに近づけることができる。
【００８７】
さらに、伸縮促進機能の第１１の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図６に示すように正極集電体１または負極集電体５に長手方向に直交する折り曲げ部を設けるか、または図７に示すように正極集電体１または負極集電体５の幅方向の両端部に長手方向に直交する切込み部を設けるか、または図８に示すように正極集電体１または負極集電体５の幅方向に長手方向に直交する切込み部を断続的に設けるか、または図９に示すように正極集電体１または負極集電体５に千鳥状の切込み部を設けるかのいずれか二つ以上を組み合わせて構成することで、正極板４の伸縮度と負極板８の伸縮度とを近づけることも同様に可能である。
【００８８】
具体的な構成の一例としては、図１０に示す正極集電体１に長手方向に直交する折り曲げ部１ｂを設けるとともに、幅方向の両端部に長手方向に直交する切込み部１ｃを設けることで、さらに正極板４を伸び易くし正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄを負極板８の伸縮度Ａ，Ｂに近づけることができる。
【００８９】
また、伸縮促進機能の第１２の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図１１に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂの表面と裏面に長手方向に対して直交する肉薄部を同位相となるように形成して構成することで実現できる。
【００９０】
具体的な構成の一例としては、図１１に示す正極集電体１の表面に等間隔で正極合剤層２ａの肉薄部３ｃを、裏面に表面と同位相かつ等間隔に正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを形成している。
【００９１】
まず、正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄを形成するためには、図１１に示す正極集電体１の長手方向に正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄを長手方向に対して等間隔に、かつ肉薄部３ｃと肉薄部３ｄが同位相となるように塗布して形成する第１の工程を経て作製される。
【００９２】
次いで、この正極合剤塗料が乾燥された後に正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄにおける最薄部の厚みよりも厚い所定の厚みにプレスされる第２の工程を経て、正極板４に正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄが長手方向に対して等間隔に形成される。
【００９３】
この表面と裏面が同位相、かつ長手方向に対して等間隔に形成した正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄに正極板４または負極板８の膨張収縮を緩和させる効果を付与することで正極板４あるいは負極板８に加わる応力を緩和することができ、正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄと負極板８の伸縮度Ａ，Ｂを近づけることができる。
【００９４】
また、伸縮促進機能の第１３の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図１２に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂの表面と裏面に長手方向に対して直交する肉薄部を異位相となるように形成して構成することで実現できる。
【００９５】
具体的な構成の一例としては、図１２に示す正極集電体１の表面に等間隔で正極合剤層２ａの肉薄部３ｃを、裏面に表面と位相を１／２ずらせて正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを形成している。
【００９６】
まず、正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄを形成するためには、図１２に示す正
極集電体１の長手方向に正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄを長手方向に対して等間隔に、かつ肉薄部３ｃと肉薄部３ｄの位相が１／２ずれるように塗布して形成する第１の工程を経て作製される。
【００９７】
次いで、この正極合剤塗料が乾燥された後に正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄにおける最薄部の厚みよりも厚い所定の厚みにプレスされる第２の工程を経て、正極板４に正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄが長手方向に対して等間隔に形成される。
【００９８】
この表面と裏面が異位相、かつ長手方向に対して等間隔に形成した正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄに正極板４または負極板８の膨張収縮を緩和させる効果を付与することで正極板４あるいは負極板８に加わる応力を緩和することができ、正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄと負極板８の伸縮度Ａ，Ｂを近づけることができる。
【００９９】
また、伸縮促進機能の第１４の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図１３に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂの外周部と内周部で薄肉部の幅を変えて形成して構成することで実現できる。
【０１００】
具体的な構成の一例としては、図１３に示すように正極集電体１の表面に幅Ｗ４の正極合剤層２ａの肉薄部３ｃを、裏面にＷ５＞Ｗ４である幅Ｗ５の正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを長手方向に対して一様に形成している。
【０１０１】
この構成とすることで、Ｅ方向に渦巻状に捲回して電極群を構成した際に曲率の違いにより負極板８における外周側の負極合剤層６ａには引張応力が加わり、内周側の負極合剤層６ｂには圧縮応力が加わることになるが、この外周側にある負極合剤層６ｂと対極する正極板４の内周側にある正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄの幅Ｗ５を外周側にある正極合剤層２ａの肉薄部３ｃの幅Ｗ４よりも広く形成することで負極板８の膨張収縮がより効果的に抑制され正極板４に加わる応力が緩和されることになる。
【０１０２】
この正極板４において正極合剤層２ａ，２ｂの一部に上述した肉薄部３ｃ，３ｄを形成するために、図５に示すように正極集電体１の表面に幅Ｗ４の正極合剤層２ａの肉薄部３ｃ、裏面にＷ５＞Ｗ４である幅Ｗ５の正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを長手方向に対して一様に塗布して形成する第１の工程を経て作製される。
【０１０３】
次いで、この正極合剤塗料が乾燥されたのち、正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄにおける最薄部の厚みよりも厚い所定の厚みにプレスされる第二の工程を経て、正極板４の長手方向に内周側にある正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄの幅Ｗ５が外周側にある正極合剤層２ａの肉薄部３ｃの幅Ｗ４よりも広くなるように肉薄部３ｃ，３ｄが長手方向に対して一様に形成される。
【０１０４】
また、伸縮促進機能の第１５の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図１４に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂの捲き始めと捲き終わりで薄肉部の幅を変えて形成して構成することで実現できる。
【０１０５】
具体的な構成の一例としては、図１４に示すように正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面に捲き始めから順に幅Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３である肉薄部３ｃを、裏面に表面と同位相で捲き始めから順に幅Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３である肉薄部３ｄを捲回方向に対して段階的に形成している。
【０１０６】
この構成とすることで、Ｅ方向に渦巻状に捲回して図２０に示す電極群１０を構成した際に曲率の違いにより捲き始めの負極板８は捲き終わりの負極板８より曲げ応力が加わる
ことになるが、この捲き始めの負極板８と対極する捲き始めの正極板４に捲き終わりの正極板４よりも幅が広い肉薄部３ｃ，３ｄを形成したことで電極群１０における負極板８の膨張収縮がより効果的に抑制されることになり、正極板４に加わる応力がより効果的に緩和されることになる。
【０１０７】
この正極板４において正極合剤層２ａ，２ｂに肉薄部３ｃ，３ｄを形成するためには、図１４に示すように正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表裏面に正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄを捲き始めから順に幅Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３で捲回方向に対して段階的に塗布して形成する第１の工程を経て作製される。
【０１０８】
次いで、この正極合剤塗料が乾燥されたのち、正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄにおける最薄部の厚みよりも厚い所定の厚みにプレスされる第２の工程を経て、正極板４の長手方向に正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄが捲回方向に対して段階的に形成される。
【０１０９】
さらに、伸縮促進機能の第１６の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図１３に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂの外周部と内周部で薄肉部の幅を変えて形成するとともに、図１４に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂの捲き始めと捲き終わりで薄肉部の幅を変えて形成して構成することで、正極板４の伸縮度と負極板８の伸縮度とを近づけることも同様に可能である。
【０１１０】
また、伸縮促進機能の第１７の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図１５に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂの外周部と内周部で薄肉部の間隔を変えて形成して構成することで実現できる。
【０１１１】
具体的な構成の一例としては、図１５に示すように正極集電体１の表面に正極合剤層２ａの肉薄部３ｃをＰ４の間隔で、裏面にＰ５＜Ｐ４である間隔Ｐ５で正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを形成している。
【０１１２】
この構成とすることで、渦巻状に捲回して電極群を構成した際に曲率の違いにより負極板８における外周側の負極合剤層６ａには引張応力が加わり、内周側の負極合剤層６ｂには圧縮応力が加わることになるが、この外周側にある負極合剤層６ｂと対極する正極板４の内周側にある正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄの間隔Ｐ５を外周側にある正極合剤層２ａの肉薄部３ｃの間隔Ｐ４よりも狭く形成することで負極板８の膨張収縮がより効果的に抑制され正極板４に加わる応力が緩和されることになる。
【０１１３】
この正極板４において正極合剤層２ａ，２ｂ肉薄部３ｃ，３ｄを形成するために、図１５に示すように正極集電体１の表面に正極合剤層２ａの肉薄部３ｃをＰ４の間隔で、裏面にＰ５＜Ｐ４である間隔Ｐ５で正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを塗布して形成する第１の工程を経て作製される。
【０１１４】
次いで、この正極合剤塗料が乾燥されたのち、正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄにおける最薄部の厚みよりも厚い所定の厚みにプレスされる第２の工程を経て、正極板４の長手方向に内周側にある正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄの間隔Ｐ５が外周側にある正極合剤層２ａの肉薄部３ｃの間隔Ｐ４よりも狭くなるように肉薄部３ｃ，３ｄが形成される。
【０１１５】
また、伸縮促進機能の第１８の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図１６に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂの捲き始めと捲き終わりで薄肉部の間隔を変えて形成して構成することで実現できる。
【０１１６】
具体的な構成の一例としては、図１６に示すように正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面は正極合剤層２ａに肉薄部３ｃを捲き始めから順に間隔Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３の間隔で、裏面は正極合剤層２ｂの一部に表面と同位相の肉薄部３ｄを捲き始めから順に間隔Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３の間隔で捲回方向に対して段階的に形成している。
【０１１７】
この構成とすることで、Ｅ方向に渦巻状に捲回して図２０に示す電極群１０を構成した際に曲率の違いにより捲き始めの負極板８は捲き終わりの負極板８より曲げ応力が加わることになるが、この捲き始めの負極板８と対極する捲き始めの正極板４に捲き終わりの正極板４よりも肉薄部３ｃ，３ｄを狭い間隔で形成したことで電極群１０における負極板８の膨張収縮がより効果的に抑制されることになり、正極板４に加わる応力がより効果的に緩和されることになる。
【０１１８】
この正極板４において正極合剤層２ａ，２ｂに肉薄部３ｃ，３ｄを形成するためには、図１６に示すように正極集電体１の長手方向に正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄを捲き始めから順に間隔Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３の間隔で捲回方向に対して段階的に塗布して形成する第１の工程を経て作製される。
【０１１９】
次いで、この正極合剤塗料が乾燥されたのち、正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄにおける最薄部の厚みよりも厚い所定の厚みにプレスされる第二の工程を経て、正極板４の長手方向に正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄが捲回方向に対して段階的に形成される。
【０１２０】
さらに、伸縮促進機能の第１９の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図１５に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂの外周部と内周部で薄肉部の間隔を変えて形成するとともに、図１６に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂの捲き始めと捲き終わりで薄肉部の間隔を変えて形成して構成することで、正極板４の伸縮度と負極板８の伸縮度とを近づけることも同様に可能である。
【０１２１】
さらに、伸縮促進機能の第２０の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図１３に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂの外周部と内周部で薄肉部の幅を変えて形成するとともに、図１４に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂの捲き始めと捲き終わりで薄肉部の幅を変えて形成するか、または図１５に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂの外周部と内周部で薄肉部の間隔を変えて形成するとともに、図１６に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂの捲き始めと捲き終わりで薄肉部の間隔を変えて形成するかのいずれか二つ以上を組み合わせて構成することで、正極板４の伸縮度と負極板８の伸縮度とを近づけることも同様に可能である。
【０１２２】
具体的な構成の一例としては、図１７に示すように正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面に捲き始めから順に幅がＷ１＞Ｗ２＞Ｗ３で、かつ間隔がＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３である肉薄部３ｃを、裏面に表面と同位相で捲き始めから順に幅がＷ１＞Ｗ２＞Ｗ３で、かつ間隔がＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３である肉薄部３ｄを捲回方向に対して段階的に形成している。
【０１２３】
また、伸縮促進機能の第２１の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図２に示すように正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂを形成する結着材の硬度を低くして構成することで実現できる。
【０１２４】
具体的な構成の一例としては、図２に示すように正極板４の結着材に柔軟性を付与し正
極合剤層２ａ，２ｂが負極合剤層６ａ，６ｂよりも柔軟性を有する構成とすることで、正極板４を伸び易くし正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄを負極板８の伸縮度Ａ，Ｂに近づけることができる。
【０１２５】
また、伸縮促進機能の第２２の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図１８に示すように正極集電体１または負極集電体５に伸縮促進機能を設けるとともに、正極合剤層２ａ，２ｂまたは負極合剤層６ａ，６ｂに伸縮促進機能を設けて構成することで実現できる。
【０１２６】
具体的な構成の一例としては、図１８に示すように正極集電体１の破断強度を高めた上で長手方向に対して直交する肉薄部１ａを設けることで正極板４を伸び易くするとともに、正極集電体１の表面に等間隔で正極合剤層２ａの肉薄部３ｃを、裏面に表面と同位相かつ等間隔に正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを形成することで、正極板４を伸び易くし正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄを負極板８の伸縮度Ａ，Ｂに近づけることができる。
【０１２７】
また、伸縮促進機能の第２３の構成として、本発明の非水系二次電池用電極板は、図１９に示すように伸縮促進機能を設けるとともに、正極板４と負極板５の充放電時の伸縮度が大きい方に伸縮を抑制する伸縮抑制機能を設けて伸縮促進機能を設けて構成することで実現できる。
【０１２８】
具体的な構成の一例としては、図１９に示すように伸縮促進機能として正極集電体１の破断強度を高めた上で長手方向に対して直交する肉薄部１ａを設けることで正極板４を伸び易くするとともに、伸縮抑制機能として負極集電体５の長手方向に対して直交する肉厚部５ａを設けることで負極板８を伸び難くすることで正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄと負極板８の伸縮度Ａ，Ｂを近づけることができる。
【実施例１】
【０１２９】
以下、本発明の具体的な一実施例として、正極集電体を伸び易い合金で構成した実施例について図面を参照しながらさらに詳しく説明する。
【０１３０】
まず、活物質としてコバルト酸リチウムを１００重量部、導電材としてアセチレンブラックを活物質１００重量部に対して２重量部、結着材としてポリフッ化ビニリデンを活物質１００重量部に対して２重量部とを適量のＮ−メチル−２−ピロリドンと共に双腕式練合機にて攪拌し混練することで、正極合剤塗料を作製した。
【０１３１】
次いで、この正極合剤塗料を図２に示すように厚みが１５μｍのＡｌ−Ｆｅ合金箔（Ｆｅの含有率：１．２〜１．７％）からなる正極集電体１に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みを７５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０１３２】
一方、負極の活物質として人造黒鉛を１００重量部、結着材としてスチレン−ブタジエン共重合体ゴム粒子分散体（固形分４０重量％）を活物質１００重量部に対して２．５重量部（結着材の固形分換算で１重量部）、増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを活物質１００重量部に対して１重量部、および適量の水とともに双腕式練合機にて攪拌し、負極合剤塗料を作製した。
【０１３３】
次いで、この負極合剤塗料を図２に示すようにを厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０１３４】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚みが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介して渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０１３５】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０１３６】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例１とした。
【０１３７】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０１３８】
これは、正極集電体１をＡｌ−Ｆｅ合金で構成したことで、正極板４を伸び易くし、正極板４の伸縮度を負極板８の伸縮度に近づけることができ、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例２】
【０１３９】
本発明の一実施例として、正極集電体を熱処理により軟化させて構成した実施例について図面を参照しながら説明する。
【０１４０】
まず、図２に示すように実施例１と同様の正極合剤塗料をあらかじめ熱処理により軟化させた厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みを７５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０１４１】
一方、図２に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０１４２】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚みが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介して渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０１４３】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解さ
せた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０１４４】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例２とした。
【０１４５】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０１４６】
これは、正極集電体１を熱処理により軟化させたことで、正極板４を伸び易くし、正極板４の伸縮度を負極板８の伸縮度に近づけることができ、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例３】
【０１４７】
本発明の一実施例として、正極集電体の厚みを薄くして構成した実施例について図面を参照しながら説明する。
【０１４８】
まず、図３に示すように実施例１と同様の正極合剤塗料を基準厚みの１５μｍよりも薄くした厚みＴ１が１０μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みを７５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０１４９】
一方、図３に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０１５０】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚みが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介して渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０１５１】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０１５２】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例３とした。
【０１５３】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落など
の不具合は認められなかった。
【０１５４】
これは、正極集電体１の厚みを薄くしたことで、正極板４を伸び易くし、正極板４の伸縮度を負極板８の伸縮度に近づけることができ、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例４】
【０１５５】
本発明の一実施例として、正極集電体の幅を狭くして構成した実施例について図面を参照しながら説明する。
【０１５６】
まず、図４に示すように実施例１と同様の正極合剤塗料を厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みを７５μｍとした。その後、基準幅の５６ｍｍよりも狭くした幅Ｗ１が５４ｍｍとなるようにスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０１５７】
一方、図４に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、５８ｍｍ幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０１５８】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚みが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介して渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０１５９】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０１６０】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例４とした。
【０１６１】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０１６２】
これは、正極集電体１の幅を狭くしたことで、正極板４を伸び易くし、正極板４の伸縮度を負極板８の伸縮度に近づけることができ、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例５】
【０１６３】
本発明の一実施例として、正極集電体に長手方向に対して直交する肉薄部を設けて構成した実施例について図面を参照しながら説明する。
【０１６４】
まず、図５に示すように実施例１と同様の正極合剤塗料を長手方向に対して垂直方向に
等間隔で深さが２μｍの肉薄部１ａを設けた厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みを７５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０１６５】
一方、図５に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０１６６】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚み２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介して渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０１６７】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０１６８】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例５とした。
【０１６９】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０１７０】
これは、正極集電体１に肉薄部１ａを設けたことで正極板４を伸び易くし、正極板４の伸縮度を負極板８の伸縮度に近づけることができたことで、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例６】
【０１７１】
本発明における実施例１〜５の組み合わせの一実施例として、正極集電体を伸び易い合金で構成するとともに、正極集電体に長手方向に対して直交する肉薄部を設けて構成した実施例について図面を参照しながら説明する。
【０１７２】
まず、図５に示すように実施例１と同様の正極合剤塗料を長手方向に対して垂直方向に等間隔で深さが２μｍの肉薄部１ａを設けた厚みが１５μｍのＡｌ−Ｆｅ合金箔（Ｆｅの含有率：１．２〜１．７％）からなる正極集電体１に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みを７５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０１７３】
一方、図５に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０１７４】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚み２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介して渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０１７５】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０１７６】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例６とした。
【０１７７】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０１７８】
これは、正極集電体１を伸び易い合金で構成した効果に加えて、正極集電体１に設けた肉薄部３ｃ，３ｄの相乗効果により、正極板４をさらに伸び易くし、正極板４の伸縮度を負極板８の伸縮度に近づけることができ、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例７】
【０１７９】
本発明の一実施例として、正極集電体に長手方向に対して直交する折り曲げ部を設けて構成した実施例について図面を参照しながら説明する。
【０１８０】
まず、図２に示すように正極集電体１として図６に示すように長手方向に対して直交する折り曲げ部１ｂを設けた厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１に実施例１と同様の正極合剤塗料を塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みを７５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０１８１】
一方、図２に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０１８２】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚み２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介して渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０１８３】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に
所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０１８４】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例７とした。
【０１８５】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０１８６】
これは、正極集電体１に折り曲げ部１ｂを設けたことで正極板４を伸び易くし、正極板４の伸縮度を負極板８の伸縮度に近づけることができたことで、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例８】
【０１８７】
本発明の一実施例として、正極集電体の幅方向の両端部に長手方向に対して直交する切込み部を設けて構成した実施例について図面を参照しながら説明する。
【０１８８】
まず、図２に示すように正極集電体１として図７に示すように幅方向の両端部に長手方向に対して直交する切込み部１ｃを設けた厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１に実施例１と同様の正極合剤塗料を塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みを７５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０１８９】
一方、図２に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０１９０】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚み２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介して渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０１９１】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０１９２】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例８とした。
【０１９３】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０
を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０１９４】
これは、正極集電体１の幅方向の両端部に長手方向に対して直交する切込み部１ｃを設けたことで正極板４を伸び易くし、正極板４の伸縮度を負極板８の伸縮度に近づけることができたことで、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例９】
【０１９５】
本発明の一実施例として、正極集電体の長手方向に対して直交する切込み部を幅方向に断続的に設けて構成した実施例について図面を参照しながら説明する。
【０１９６】
まず、図２に示すように正極集電体１として図８に示すように長手方向に対して直交する切込み部１ｃを幅方向に断続的に設けた厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１に実施例１と同様の正極合剤塗料を塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みを７５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０１９７】
一方、図２に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０１９８】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚み２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介して渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０１９９】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０２００】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例９とした。
【０２０１】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０２０２】
これは、正極集電体１の長手方向に対して直交する切込み部１ｃを幅方向に断続的に設けたことで正極板４を伸び易くし、正極板４の伸縮度を負極板８の伸縮度に近づけることができたことで、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例１０】
【０２０３】
本発明の一実施例として、正極集電体の長手方向に対して直交する千鳥状の切込みを設けて構成した実施例について図面を参照しながら説明する。
【０２０４】
まず、図２に示すように正極集電体１として図９に示すように長手方向に対して直交する千鳥状に配列されたくの字の切込み１ｄを設けた厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１に実施例１と同様の正極合剤塗料を塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みを７５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０２０５】
一方、図２に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０２０６】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚み２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介して渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０２０７】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０２０８】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例１０とした。
【０２０９】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０２１０】
これは、正極集電体１の長手方向に対して直交する千鳥状の切込み１ｄを設けたことで正極板４を伸び易くし、正極板４の伸縮度を負極板８の伸縮度に近づけることができたことで、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【０２１１】
なお、実施例１０においては千鳥状の切込み１ｄとして千鳥状に配列されたくの字の切込み１ｄを形成したが、この形状に限定されるものではなく、千鳥状に配列された別形状の切込みを形成することも同様に可能である。
【実施例１１】
【０２１２】
本発明の一実施例として、正極集電体に長手方向に対して直交する折り曲げ部を設けるとともに、幅方向の両端部に長手方向に対して直交する切込み部を設けて構成した実施例について図面を参照しながら説明する。
【０２１３】
まず、図２に示すように正極集電体１として図１０に示すように長手方向に対して直交する折り曲げ部１ａを設けるとともに、幅方向の両端部に長手方向に対して直交する切込み部１ｃを設けた厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１に実施例１と同様の正極合剤塗料を塗布し乾燥させた後にプレスして片面
側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みを７５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０２１４】
一方、図２に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０２１５】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚み２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介して渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０２１６】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０２１７】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例１１とした。
【０２１８】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０２１９】
これは、正極集電体１に折り曲げ部１ａを設けたことで正極板４を伸び易くした効果に加えて、正極集電体１の幅方向の両端部に長手方向に対して直交する切込み部１ｃを設けたことで正極板４を伸び易くした相乗効果によって、正極板４の伸縮度を負極板８の伸縮度により効果的に近づけることができたことで、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例１２】
【０２２０】
本発明の一実施例として、正極集電体の表面と裏面に長手方向に対して直交する正極合剤層の肉薄部を同位相で設けて構成した実施例について図面を参照しながら説明する。
【０２２１】
まず、図１１に示すように実施例１と同様の正極合剤塗料を厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面に幅が５ｍｍの肉薄部３ｃを等間隔で、また正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の裏面に表面と同位相で幅が５ｍｍの肉薄部３ｄを等間隔で長手方向に対して一様に設けて塗布し、乾燥させた後に片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが１００μｍで、かつ正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄの厚みが６５μｍとなる正極板４を作製した。
【０２２２】
次いで、この正極板４を総厚みが１６５μｍとなるようにプレスすることで、片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが７５μｍで、かつ表面に幅が５ｍｍで厚みが６５μｍの正極合剤層２ａの肉薄部３ｃを、また裏面に表面と同位相に幅が５ｍｍで厚みが６５μｍの
正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを長手方向に対して一様に形成した。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０２２３】
一方、図１１に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０２２４】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚みが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介してＥ方向に渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０２２５】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０２２６】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例１２とした。
【０２２７】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０２２８】
これは、正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面に正極合剤層２ａの厚みが薄い箇所３ｃ、裏面に表面と同幅かつ同位相の正極合剤層２ｂの厚みが薄い箇所３ｄを長手方向に対して形成したことで、リチウムをインターカレーションした際における負極板８の膨張およびリチウムをデインターカレーションした際における負極板８の収縮による体積変化を緩和することができたために、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例１３】
【０２２９】
本発明の一実施例として、正極集電体の表面と裏面に長手方向に対して直交する正極合剤層の肉薄部を異位相で設けて構成した実施例について図面を参照しながら説明する。
【０２３０】
まず、図１２に示すように実施例１と同様の正極合剤塗料を厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面に幅が５ｍｍの肉薄部３ｃを等間隔で、また正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の裏面に表面と位相が１／２ずれた幅が５ｍｍの肉薄部３ｄを等間隔で長手方向に対して一様に設けて塗布し、乾燥させた後に片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが１００μｍで、かつ正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄの厚みが６５μｍとなる正極板４を作製した。
【０２３１】
次いで、この正極板４を総厚みが１６５μｍとなるようにプレスすることで、片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが７５μｍで、かつ表面に幅が５ｍｍで厚みが６５μｍの正極合剤層２ａの肉薄部３ｃを、また裏面に表面と位相が１／２ずれた幅が５ｍｍで厚みが
６５μｍの正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを長手方向に対して一様に形成した。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０２３２】
一方、図１２に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０２３３】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚みが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介してＥ方向に渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０２３４】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０２３５】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例１３とした。
【０２３６】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０２３７】
これは、正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面に正極合剤層２ａの肉薄部３ｃ、裏面に表面と同幅かつ異位相の正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを長手方向に対して形成したことで、リチウムをインターカレーションした際における負極板８の膨張およびリチウムをデインターカレーションした際における負極板８の収縮による体積変化を緩和することができたために、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例１４】
【０２３８】
本発明の一実施例として、捲回した電極群における正極板の内周側にある正極合剤層の肉薄部の幅を外周側にある正極合剤層の肉薄部の幅よりも広くした実施例について図面を参照しながら説明する。
【０２３９】
まず、図１３に示すように実施例１と同様の正極合剤塗料を厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面に幅Ｗ４が５ｍｍの正極合剤層２ａの肉薄部３ｃを等間隔で、また正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の裏面に表面と同位相で幅Ｗ５が６ｍｍの正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを等間隔で設けて塗布し、乾燥させた後に片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが１００μｍで、かつ正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄの厚みが７５μｍとなる正極板４を作製した。
【０２４０】
次いで、この正極板４を総厚みが１６５μｍとなるようにプレスすることで、片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが７５μｍで、かつ表面に幅が５ｍｍの正極合剤層２ａの肉
薄部３ｃを、また裏面に表面と同位相で幅が６ｍｍの正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを形成した。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０２４１】
一方、図１３に示したように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０２４２】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚みが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介してＥ方向に渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０２４３】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０２４４】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例１４とした。
【０２４５】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０２４６】
これは、正極集電体１の表面に幅Ｗ４の正極合剤層２ａの厚みが薄い箇所３ｃを、裏面にＷ５＞Ｗ４である幅Ｗ５の正極合剤層２ｂの厚みが薄い箇所３ｄを長手方向に対して一様に形成したことで、電極群１０を構成した際に内周側にある正極合剤層２ｂと外周側にある正極合剤層２ａとの曲率の差に起因した膨張収縮に伴う応力差を緩和することができ、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【０２４７】
なお、実施例１４においては表面の正極合剤層２ａの厚みが薄い箇所３ｃと裏面の正極合剤層２ｂの厚みが薄い箇所３ｄを同位相で形成したが、正極板４の表裏面で位相をずらせて厚みが薄い箇所３ｃ，３ｄを形成することも同様に可能である。
【実施例１５】
【０２４８】
本発明の一実施例として、正極合剤層の肉薄部の幅を捲回方向に対して段階的に狭くした実施例について図面を参照しながら説明する。
【０２４９】
まず、図１４に示すように実施例１と同様の正極合剤塗料を厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面に捲き始めからＷ１＝５ｍｍ＞Ｗ２＝４．５ｍｍ＞Ｗ３＝４．０ｍｍと順次幅を狭くした正極合剤層２ａの肉薄部３ｃを等間隔で、また正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の裏面に表面と同位相で捲き始めからＷ１＝５ｍｍ＞Ｗ２＝４．５ｍｍ＞Ｗ３＝４．０ｍｍと順次幅を狭くした正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを等間隔で捲回方向に対して段
階的に設けて塗布し乾燥させた後に片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが１００μｍで、かつ正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ａ，３ｂの厚みが７５μｍとなる正極板４を作製した。
【０２５０】
次いで、この正極板４を総厚みが１６５μｍとなるようにプレスすることで、片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが７５μｍで、かつ表面にＷ１＝５ｍｍ＞Ｗ２＝４．５ｍｍ＞Ｗ３＝４．０ｍｍの正極合剤層２ａの肉薄部３ｃを、また裏面に表面と同位相でＷ１＝５ｍｍ＞Ｗ２＝４．５ｍｍ＞Ｗ３＝４．０ｍｍの正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを捲回方向に対して段階的に形成した。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０２５１】
一方、図１４に示したように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕ：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０２５２】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚みが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介してＥ方向に渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０２５３】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０２５４】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例１５とした。
【０２５５】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０２５６】
これは、正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面に捲き始めから順次幅を狭くした厚みが薄い箇所３ｃを等間隔で、また裏面に表面と同位相で捲き始めから順次幅を狭くした厚みが薄い箇所３ｄを等間隔で捲回方向に対して段階的に形成したことで、電極群１０における巻き始めの正極合剤層２ａ，２ｂと捲き終わりの正極合剤層２ａ，２ｂとの曲率の差に起因した膨張収縮に伴う応力差を緩和することができ、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【０２５７】
なお、実施例１５においては表面の正極合剤層２ａの厚みが薄い箇所３ｃと裏面の正極合剤層２ｂの厚みが薄い箇所３ｄを同位相で形成したが、正極板４の表裏面で位相をずらせて厚みが薄い箇所３ｃ，３ｄを形成することも同様に可能である。
【０２５８】
また、本発明の別の一実施例として、実施例１４で示したように捲回した電極群１０における正極板４の内周側にある正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄの幅Ｗ５を外周側にある正極
合剤層２ａの肉薄部３ｃの幅Ｗ４よりも広くするとともに、実施例１５で示したように正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄの幅を捲回方向に対してＷ１＞Ｗ２＞Ｗ３と段階的に狭くすることも同様に可能であり、これにより内周側にある正極合剤層２ｂと外周側にある正極合剤層２ａとの曲率の差に起因した膨張収縮に伴う応力差を緩和する効果に加えて、巻き始めの正極合剤層２ａ，２ｂと捲き終わりの正極合剤層２ａ，２ｂとの曲率の差に起因した膨張収縮に伴う応力差を緩和する相乗効果を発揮することでより効果的に正極板４の伸縮度と負極板８の伸縮度とを近づけることができる。
【実施例１６】
【０２５９】
本発明の一実施例として、捲回した電極群における正極板の内周側にある正極合剤層の肉薄部の間隔を外周側にある正極合剤層の肉薄部の間隔よりも狭くした実施例について図面を参照しながら説明する。
【０２６０】
まず、図１５に示すように実施例１と同様の正極合剤塗料を厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面に幅が５ｍｍの正極合剤層２ａの肉薄部３ｃを３０ｍｍの間隔Ｐ４で、また正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の裏面に幅が５ｍｍの正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを１５ｍｍの間隔Ｐ５で設けて塗布し、乾燥させた後に片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが１００μｍで、かつ正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄの厚みが７５μｍとなる正極板４を作製した。
【０２６１】
次いで、この正極板４を総厚みが１６５μｍとなるようにプレスすることで、片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが７５μｍで、かつ表面に幅が５ｍｍの正極合剤層２ａの肉薄部３ｃを３０ｍｍの間隔Ｐ４で、また裏面に幅が５ｍｍの正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを１５ｍｍの間隔Ｐ５で形成した。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０２６２】
一方、図１５に示したように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフ間隔銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０２６３】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚みが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介してＥ方向に渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０２６４】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ、ＤＭＣ、ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０２６５】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例１６とした。
【０２６６】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り
返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０２６７】
これは、正極集電体１の表面に正極合剤層２ａの肉薄部３ｃをＰ４の間隔で、裏面にＰ５＜Ｐ４である間隔Ｐ５で正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを長手方向に対して一様に形成したことで、電極群１０を構成した際に内周側にある正極合剤層２ｂと外周側にある正極合剤層２ａとの曲率の差に起因した膨張収縮に伴う応力差を緩和することができ、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【０２６８】
なお、実施例１６においては表面の正極合剤層２ａの厚みが薄い箇所３ｃと裏面の正極合剤層２ｂの厚みが薄い箇所３ｄを同じ幅で形成したが、表裏面または同一面の長手方向で幅を変えることも同様に可能である。
【実施例１７】
【０２６９】
本発明の一実施例として、正極合剤層の肉薄部の間隔を捲回方向に対して段階的に広くした実施例について図面を参照しながら説明する。
【０２７０】
まず、図１６に示すように実施例１と同様の正極合剤塗料を厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面に幅が５ｍｍの正極合剤層２ａの肉薄部３ｃを捲き始めからＰ１＝２０ｍｍ＜Ｐ２＝３０ｍｍ＜Ｐ３＝４０ｍｍの間隔で、また正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の裏面に表面と同位相で幅が５ｍｍの正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを捲き始めからＰ１＝２０ｍｍ＜Ｐ２＝３０ｍｍ＜Ｐ３＝４０ｍｍの間隔で設けて捲回方向に対して段階的に塗布し、乾燥させた後に片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが１００μｍで、かつ正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄの厚みが７５μｍとなる正極板４を作製した。
【０２７１】
次いで、この正極板４を総厚みが１６５μｍとなるようにプレスすることで、片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが７５μｍで、かつ表面に幅が５ｍｍの正極合剤層２ａの肉薄部３ｃをＰ１＝２０ｍｍ＜Ｐ２＝３０ｍｍ＜Ｐ３＝４０ｍｍの間隔で、また裏面に表面と同位相で幅が５ｍｍの正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄをＰ１＝２０ｍｍ＜Ｐ２＝３０ｍｍ＜Ｐ３＝４０ｍｍの間隔で捲回方向に対して段階的に形成した。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０２７２】
一方、図１６に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０２７３】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚みが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介してＥ方向に渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０２７４】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０２７５】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例１７とした。
【０２７６】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０２７７】
これは、正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面に肉薄部３ｃを捲き始めから順次間隔を広くして、また正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の裏面に表面と同位相で肉薄部３ｄを捲き始めから順次間隔を広くし捲回方向に対して段階的に形成したことで、電極群１０における巻き始めの正極合剤層２ａ，２ｂと捲き終わりの正極合剤層２ａ，２ｂとの曲率の差に起因した膨張収縮に伴う応力差を緩和することができ、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【０２７８】
なお、実施例１７においては表面の正極合剤層２ａの肉薄部３ｃと裏面の正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを同位相で形成したが、正極板４の表裏面で位相をずらせて肉薄部３ｃ，３ｄを形成することも同様に可能である。
【０２７９】
また、本発明の別の一実施例として、実施例１６で示したように捲回した電極群１０における正極板４の内周側にある正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄの間隔Ｐ５を外周側にある正極合剤層２ａの肉薄部２ｃの間隔Ｐ４よりも狭くするとともに、実施例１７で示したように正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄの間隔を捲回方向に対してＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３と段階的に広くすることも同様に可能であり、これにより内周側にある正極合剤層２ｂと外周側にある正極合剤層２ａとの曲率の差に起因した膨張収縮に伴う応力差を緩和する効果に加えて、巻き始めの正極合剤層２ａ，２ｂと捲き終わりの正極合剤層２ａ，２ｂとの曲率の差に起因した膨張収縮に伴う応力差を緩和する相乗効果を発揮することでより効果的に正極板４の伸縮度と負極板８の伸縮度とを近づけることができる。
【実施例１８】
【０２８０】
本発明の一実施例として、正極合剤層の肉薄部の幅を捲回方向に対して段階的に狭くするとともに、正極合剤層の肉薄部の間隔を捲回方向に対して段階的に広くした実施例について図面を参照しながら説明する。
【０２８１】
まず、図１７に示すように実施例１と同様の正極合剤塗料を厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面に捲き始めからＷ１＝５ｍｍ＞Ｗ２＝４．５ｍｍ＞Ｗ３＝４．０ｍｍと順次幅を狭くした正極合剤層２ａの肉薄部３ｃを捲き始めからＰ１＝２０ｍｍ＜Ｐ２＝３０ｍｍ＜Ｐ３＝４０ｍｍの間隔で、また正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の裏面に表面と同位相で捲き始めからＷ１＝５ｍｍ＞Ｗ２＝４．５ｍｍ＞Ｗ３＝４．０ｍｍと順次幅を狭くした正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを捲き始めからＰ１＝２０ｍｍ＜Ｐ２＝３０ｍｍ＜Ｐ３＝４０ｍｍの間隔で捲回方向に対して段階的に設けて塗布し乾燥させた後に片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが１００μｍで、かつ正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ａ，３ｂの厚みが７５μｍとなる正極板４を作製した。
【０２８２】
次いで、この正極板４を総厚みが１６５μｍとなるようにプレスすることで、片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが７５μｍで、かつ表面にＷ１＝５ｍｍ＞Ｗ２＝４．５ｍｍ＞Ｗ３＝４．０ｍｍの正極合剤層２ａの肉薄部３ｃをＰ１＝２０ｍｍ＜Ｐ２＝３０ｍｍ＜
Ｐ３＝４０ｍｍの間隔で、また裏面に表面と同位相でＷ１＝５ｍｍ＞Ｗ２＝４．５ｍｍ＞Ｗ３＝４．０ｍｍの正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄをＰ１＝２０ｍｍ＜Ｐ２＝３０ｍｍ＜Ｐ３＝４０ｍｍの間隔で捲回方向に対して段階的に形成した。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０２８３】
一方、図１７に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０２８４】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚みが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介してＥ方向に渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０２８５】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０２８６】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例１８とした。
【０２８７】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０２８８】
これは、正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄの幅を変えたことによる電極群１０における巻き始めと捲き終わりの曲率の差に起因した膨張収縮に伴う応力差を緩和する効果に加えて、正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄの間隔を変えたことによる電極群１０における巻き始めと捲き終わりの曲率の差に起因した膨張収縮に伴う応力差を緩和する相乗効果によって、膨張収縮に伴う応力差をより効果的に緩和することができ、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例１９】
【０２８９】
本発明の一実施例として、正極合剤層が負極合剤層よりも柔軟性を有する構成となるように形成した実施例について図面を参照しながら説明する。
【０２９０】
まず、活物質としてコバルト酸リチウムを１００重量部、導電材としてアセチレンブラックを活物質１００重量部に対して２重量部、結着材として２―エチルヘキシルアクリレートとアクリル酸とアクリロニトリルの共重合体の水分散物（固形分４０重量％）を活物質１００重量部に対して５重量部（結着材の固形分換算で２重量部）、増粘剤Ｄとして１重量％水溶液のカルボキシメチルセルロースを４０重量部（ＣＭＣの固形分換算で０．４重量部）とを適量の水と共に双腕式練合機にて攪拌し混練することで、正極合剤塗料を作製した。
【０２９１】
次いで、この正極合剤塗料を図２に示したように厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みを７５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０２９２】
一方、図２に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０２９３】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚みが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介して渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０２９４】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０２９５】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例１９とした。
【０２９６】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０２９７】
これは、正極板４の結着材に上述した２―エチルヘキシルアクリレートとアクリル酸とアクリロニトリルの共重合体などのゴム系バインダを用いることで柔軟性を付与し正極合剤層２ａ，２ｂが負極合剤層６ａ，６ｂよりも柔軟性を有する構成としたことで、正極板４を伸び易くし正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄを負極板８の伸縮度Ａ，Ｂに近づけることができ、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例２０】
【０２９８】
本発明の一実施例として、正極集電体に長手方向に対して直交する肉薄部を設けるとともに、正極集電体の表面と裏面に長手方向に対して直交する正極合剤層の肉薄部を同位相で設けて構成した実施例について図面を参照しながら説明する。
【０２９９】
まず、図１８に示すように実施例１と同様の正極合剤塗料を長手方向に対して垂直方向に等間隔で深さが２μｍの肉薄部１ａを設けた厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の表面に幅が５ｍｍの肉薄部３ｃを等間隔で、また正極集電体１の長手方向に対して垂直方向の裏面に表面と同位相で幅が５ｍｍの肉薄部３ｄを等間隔で長手方向に対して一様に設けて塗布し乾燥させた後に片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが１００μｍで、かつ正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄの厚みが６５μｍとなる正極板４を作製した。
【０３００】
次いで、この正極板４を総厚みが１６５μｍとなるようにプレスすることで、片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みが７５μｍで、かつ表面に幅が５ｍｍで厚みが６５μｍの正極合剤層２ａの肉薄部３ｃを、また裏面に表面と同位相に幅が５ｍｍで厚みが６５μｍの正極合剤層２ｂの肉薄部３ｄを長手方向に対して一様に形成した。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０３０１】
一方、図１８に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０３０２】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚みが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介してＥ方向に渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０３０３】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０３０４】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例２０とした。
【０３０５】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０３０６】
これは、正極集電体１に長手方向に対して直交する肉薄部１ａを設けたことで正極板４を伸び易くした効果に加えて、正極集電体１の表面と裏面に長手方向に対して直交する正極合剤層２ａ，２ｂの肉薄部３ｃ，３ｄを同位相で設けた相乗効果によって、膨張収縮に伴う応力差をより効果的に緩和することができ、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【実施例２１】
【０３０７】
本発明の一実施例として、正極集電体に長手方向に対して直交する肉薄部を設けるとともに、負極集電体に長手方向に対して直交する肉厚部を設ける構成とした実施例について図面を参照しながら説明する。
【０３０８】
まず、図１９に示すように実施例１と同様の正極合剤塗料を長手方向に対して垂直方向に等間隔で深さが２μｍの肉薄部１ａを設けた厚みが１５μｍのアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みを７５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０３０９】
一方、図１９に示すように実施例１と同様の負極合剤塗料を長手方向に対して垂直方向
に等間隔で高さが１μｍの肉厚部５ａを有する厚みが１０μｍの無酸素銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、円筒形電池の規定されている幅にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０３１０】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚み２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介して渦巻状に捲回した電極群１０を１００個作製した。
【０３１１】
この電極群１０を有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０３１２】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を実施例２１とした。
【０３１３】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返したが、サイクル劣化は生じなかった。また、充放電を５００サイクル繰り返した後のリチウムイオン二次電池１７の１００個の中から２０個を抜き出し電極群１０を解体したところ、リチウム析出、電極板の破断、電極板の挫屈、電極合剤層の脱落などの不具合は認められなかった。
【０３１４】
これは、正極集電体１に長手方向に対して直交する肉厚部１ａを設けたことで正極板１を伸び易くするとともに、負極集電体５に長手方向に対して直交する肉厚部５ａを設けたことで負極板８を伸び難くし、負極板８の伸縮度を正極板４の伸縮度に近づけることができたことで、良好な電池特性を維持できたものと考えられる。
【０３１５】
なお、実施例２１においては電極板の伸縮を抑制するための伸縮抑制機能として、負極集電体５に長手方向に対して直交する肉厚部５ａを設ける構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば負極集電体５を伸縮度の小さな合金で構成するか、または負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを厚くして負極板８を伸び難くすることも同様に可能である。
【０３１６】
（比較例１）
まず、図２０に示したように実施例１と同様の正極合剤塗料を厚みが１５μｍ（基準厚み）のアルミニウム箔（Ａｌの純度：９９．８５％）からなる正極集電体１に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の正極合剤層２ａ，２ｂの厚みを７５μｍとした。その後、５６ｍｍの幅（基準幅）にスリッタ加工して正極板４を作製した。
【０３１７】
次いで、図２０に示したように実施例１と同様の負極合剤塗料を厚みが１０μｍのタフピッチ銅箔（Ｃｕの純度：９９．９％）からなる負極集電体５に塗布し乾燥させた後にプレスして片面側の負極合剤層６ａ，６ｂの厚みを８５μｍとした。その後、５８ｍｍ幅（基準幅）にスリッタ加工して負極板８を作製した。
【０３１８】
以上のようにして作製した正極板４と負極板８とを用いて、図２１に示すような円筒形のリチウムイオン二次電池１７を作製した。より具体的には、正極板４と負極板８とを厚みが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムのセパレータ９を介して渦巻状に捲回した電
極群１０を１００個作製した。
【０３１９】
この電極群１０の中から１０個を抜き出し有底円筒形の電池ケース１１の内部に絶縁板１２と共に収容し、電極群１０の下部より導出した負極リード１３を電池ケース１１の底部に接続した。
【０３２０】
次いで、電極群１０の上部より導出した正極リード１４を封口板１５に接続し、電池ケース１１に所定量のＥＣ，ＤＭＣ，ＭＥＣ混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ＭとＶＣを３重量部だけ溶解させた非水系電解液（図示せず）を注液した。
【０３２１】
その後、電池ケース１１の開口部に封口ガスケット１６を周縁に取り付けた封口板１５を挿入し、電池ケース１１の開口部を内方向に折り曲げて、かしめ封口することにより作製した円筒形のリチウムイオン二次電池１７を比較例１とした。
【０３２２】
上述のようにして作製した１００個のリチウムイオン二次電池１７の充放電を５００サイクル繰り返した結果、１００個のうち４個にサイクル劣化が認められた。そこで、この４個のリチウムイオン二次電池を解体したところ、正極板４が破断したものが１個、負極板８が挫屈したものが３個であった。
【０３２３】
上記比較例１のリチウムイオン二次電池１７においては、充放電時の負極合剤層６ａ，６ｂの膨張収縮による負極板８の伸縮度Ａ，Ｂに対して正極板４の伸縮度Ｃ，Ｄが追従できなかったために、正極板４の破断および負極板８の挫屈が発生したものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０３２４】
本発明に係る非水系二次電池は、正極板と負極板の充放電時の伸縮度を互いに近くなるように構成したことにより、充放電時における正極板と負極板の膨張収縮による伸縮度の差に起因した正極板あるいは負極板に加わる応力を緩和することができ、電極板の破断または挫屈を抑制することが可能であり、これらに起因した内部短絡を抑制し安全性の高い非水系二次電池を提供することが可能であるため電子機器および通信機器の多機能化に伴って高容量化が望まれている携帯用電源等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０３２５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る非水系二次電池における捲回後の電極群の要部を示す非水系二次電池用の電極群の要部を示す部分断面図
【図２】本発明の一実施の形態に係る非水系二次電池における捲回前の電極群の要部を示す斜視図
【図３】本発明の一実施例に係る非水系二次電池における捲回前の電極群の要部を示す斜視図
【図４】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における捲回前の電極群の要部を示す斜視図
【図５】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における捲回前の電極群の要部を示す斜視図
【図６】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における集電体を示す斜視図
【図７】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における集電体を示す斜視図
【図８】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における集電体を示す斜視図
【図９】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における集電体を示す斜視図
【図１０】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における集電体を示す斜視図
【図１１】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における捲回前の電極群の要部を示す斜視図
【図１２】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における捲回前の電極群の要部を示す斜視図
【図１３】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における捲回前の電極群の要部を示す斜視図
【図１４】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における捲回前の電極群の要部を示す斜視図
【図１５】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における捲回前の電極群の要部を示す斜視図
【図１６】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における捲回前の電極群の要部を示す斜視図
【図１７】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における捲回前の電極群の要部を示す斜視図
【図１８】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における捲回前の電極群の要部を示す斜視図
【図１９】本発明の別の実施例に係る非水系二次電池における捲回前の電極群の要部を示す斜視図
【図２０】本発明の比較例に係る非水系二次電池における捲回前の電極群の要部を示す斜視図
【図２１】本発明の一実施の形態に係る円筒形二次電池の一部切欠斜視図
【図２２】（ａ）従来例における非水系二次電池用の電極群の要部を示す部分断面図、（ｂ）従来例における非水系二次電池において電極板の破断が発生した場合の電極群の要部を示す部分断面図、（ｃ）従来例における非水系二次電池において電極群の挫屈が発生した場合の電極群の要部を示す部分断面図
【図２３】従来例における非水系二次電池の断面図
【図２４】従来例における非水系二次電池の断面図
【符号の説明】
【０３２６】
１  正極集電体
１ａ  正極集電体の肉薄部
１ｂ  正極集電体の折り曲げ部
１ｃ，１ｄ  正極集電体の切込み部
２ａ，２ｂ  正極合剤層
３ａ，３ｂ  露出部
３ｃ，３ｄ  厚みが薄い箇所
４  正極板
５  負極集電体
５ａ  負極集電体の肉厚部
６ａ，６ｂ  負極合剤層
８  負極板
９  セパレータ
１０  電極群
１１  電池ケース
１２  絶縁板
１３  負極リード
１４  正極リード
１５  封口板
１６  封口ガスケット
１７  リチウムイオン二次電池
Ａ，Ｂ  負極板の伸縮度
Ｃ，Ｄ  正極板の伸縮度
Ｅ  電極群の捲回方向
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５  厚みが薄い箇所の間隔
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５  厚みが薄い箇所の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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