(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側縁に沿って形成された正極露出部を有するシート状の正極電極と、他側縁に沿って形成された負極露出部を有するシート状の負極電極とがシート状のセパレータを介して内周から外周に亘って捲回された電極群と、
前記正極電極の前記正極露出部が接合される正極集電部材と、
前記負極電極の前記負極露出部が接合される負極集電部材と、
前記電極群、前記正極集電部材および前記負極集電部材が収容され、電解液が注入される電池缶と、
前記電極群の一方の側面から露出された前記正極露出部または前記電極群の他方の側面から露出された前記負極露出部の少なくとも一方の所定の領域を覆う絶縁材とを備え、
前記絶縁材は、最内周から最外周に亘る前記正極露出部または前記負極露出部と共に前記正極露出部または前記負極露出部の外周に隣接する前記セパレータの端部を含んで覆っていることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載の二次電池において、前記電極群および前記電池缶は円筒形状を有し、前記正極露出部は複数の正極リードを有し、前記負極露出部は負極リードを有し、前記絶縁材は、前記一側縁側から露出する前記セパレータの端部を含む前記正極リード上または前記他側縁から露出する前記セパレータの端部を含む前記負極リード上の少なくとも一方に、前記所定の領域を覆って間断のない連続状に形成されていることを特徴とする二次電池。
【請求項３】
請求項１または２に記載の二次電池において、前記絶縁材は、前記電極群から露出された前記正極露出部および前記電極群から露出された前記負極露出部の両方を覆っていることを特徴とする二次電池。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の二次電池において、前記絶縁材は、前記電極群から露出された前記正極露出部または前記電極群から露出された負極露出部の一部の領域のみを覆っていることを特徴とする二次電池。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の二次電池において、前記絶縁材は、前記電極群から露出された前記正極露出部および前記セパレータの端部の全て、および前記電極群から露出された前記負極露出部および前記セパレータの端部の全てを覆っていることを特徴とする二次電池。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の二次電池において、前記絶縁材は、前記正極露出部または前記負極露出部に接着される接着剤が内面に設けられた成型体であることを特徴とする二次電池。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の二次電池において、前記絶縁材は、ポリイミド、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデンから選択される高分子材料、または前記高分子材料のいずれかに、アルミナ、ジルコニア、チタニアから選択される無機材料の少なくとも１つが混合された材料を含むことを特徴とする二次電池。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の二次電池において、前記絶縁材は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂の少なくとも一つから選ばれた合成樹脂もしくはそれらの樹脂を混合した混合樹脂を含む絶縁材形成物質で構成されていることを特徴とするニ次電池。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の二次電池において、前記絶縁材は、浸漬法、吹き付け法、遠心力を利用した塗布法のいずれかの方法により形成されることを特徴とする二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウム二次電池等に代表される円筒形または角形の二次電池においては、シート状の正極電極と負極電極とをセパレータを介して内周から外周に亘り捲回して電極群を形成し、この電極群に集電部材を取り付けて電池缶に収容される。電池缶に、電解液を注入し、電池缶と蓋部材とを外部から密封するように封止する。
円筒形二次電池においては、電池缶と蓋部材との間にガスケットを介在してかしめにより封止する。正極電極には、一側面に沿って正極露出部が形成されるように、金属板の両面に正極合剤が形成されている。正極露出部には、多数の正極リードが形成され、各正極リードの先端が正極集電部材に溶接される。負極電極には、正極電極の一側縁に対向する側の他側面に沿って負極露出部が形成されるように、金属板の両面に負極合剤が形成されている。負極露出部には多数の負極リードが形成され、各負極リードの先端が負極集電部材に溶接される。
【０００３】
上記構造において、振動や衝撃により、正極リードがガスケットに接触し、正極リードが切断されることがある。正極リードが切断されると電池の内部抵抗が増大し、電流放電性能が低下する。このため、正極リードに絶縁体を形成し、ガスケットと正極リードとが、直接接触するのを防止する構造としたリチウム二次電池が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９５３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二次電池においては、電極群を電池容器内に収容し、電池容器内に電解液を注入した後においても内部短絡が発生する。この現象の詳細は後述するが、要は、電解液中に混入した異物が原因となって正極電極側からイオンが発生し、セパレータを浸透して負極電極で成長する、すなわち負極電極に析出して堆積する、という現象によるものである。この結果、負極電極に生じた堆積物により正極と負極の内部短絡が生じ二次電池の信頼性を低下させる要因になる。
上述した先行文献に記載された発明では、絶縁体は正極リードだけを覆う構造であるため、セパレータと正極電極間からに侵入する異物により、あるいは負極電極側において発生した異物が起因となって析出する堆積物により内部短絡が発生するのを防止することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の二次電池は、一側縁に沿って形成された正極露出部を有するシート状の正極電極と、他側縁に沿って形成された負極露出部を有するシート状の負極電極とがシート状のセパレータを介して内周から外周に亘って捲回された電極群と、正極電極の正極露出部が接合される正極集電部材と、負極電極の負極露出部が接合される負極集電部材と、電極群、正極集電部材および負極集電部材が収容され、電解液が注入される電池缶と、電極群の一方の側面から露出された正極露出部または電極群の他方の側面から露出された負極露出部の少なくとも一方の所定の領域を覆う絶縁材とを備え、絶縁材は、最内周から最外周に亘る正極露出部または負極露出部と共に正極露出部または負極露出部の外周に隣接するセパレータの端部を含んで覆っていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
絶縁材により、電極群の側面から露出された正極露出部または負極露出部と共に、最外周の正極露出部または負極露出部の外周のセパレータの端部を覆うので、正極電極側に侵入する異物により、あるいは負極電極側において発生した異物が起因となって析出する堆積物により内部短絡が発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明に係る二次電池の実施形態１としての円筒形二次電池の断面図。
【図２】図１に図示された円筒形二次電池の分解斜視図。
【図３】図１に図示された電極群の詳細を示すための一部を切断した状態の斜視図。
【図４】図１に図示された円筒形二次電池の蓋体側の拡大断面図。
【図５】図１に図示された円筒形二次電池の缶底側の拡大断面図。
【図６】図１に図示された円筒形二次電池において、正極電極側に設けられた絶縁材付近の拡大断面図。
【図７】図１に図示された円筒形二次電池において、負極電極側に設けられた絶縁材付近の拡大断面図。
【図８】絶縁材による被覆構造の変形例１を示し、蓋体側の断面図。
【図９】絶縁材による被覆構造の変形例２を示し、缶底側の断面図。
【図１０】絶縁材による被覆構造の変形例３を示し、缶底側の断面図。
【図１１】絶縁材による被覆構造の変形例４を示し、缶底側の断面図。
【図１２】図１に図示された円筒形二次電池の製造方法の一例を示す処理フロー図。
【図１３】本発明に係る二次電池の実施形態２を示す断面図。
【図１４】図１３において、蓋ユニットを除去した状態の電極群の上面図。
【図１５】本発明に係る二次電池の実施形態３を示す蓋体側の断面図。
【図１６】図１５における発電ユニットと絶縁材の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
--実施形態１--
（二次電池の全体構成）
以下、この発明の二次電池を、リチウムイオン円筒形二次電池を一実施形態として図面と共に説明する。
図１は、円筒形二次電池１の断面図であり、図２は、図１に示された円筒形二次電池１の分解斜視図である。但し、図２においては、電池缶２が図示を省略されている。
円筒形二次電池１は、例えば、外形４０ｍｍφ、高さ１００ｍｍの寸法を有する。
この円筒形二次電池１は、有底円筒形の電池缶２とハット型の蓋体３とを、通常、ガスケットと言われるシール部材４３を介在してかしめ加工を行い、外部から密封された構造の電池容器４を有する。有底円筒形の電池缶２は、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属板をプレス加工して形成され、外側および内側の表面全体にニッケル等のめっき膜が形成されている。電池缶２の上方の開口部側には、電池缶２の内側に突き出した溝２ａが形成されている。電池缶２の内部には、以下に説明する発電用の各構成部材が収容されている。
【００１０】
１０は、電極群であり、中央部に軸芯１５を有し、軸芯１５の周囲に正極電極および負極電極が捲回されている。図３は、電極群１０の構造の詳細を示し、一部を切断した状態の斜視図である。図３に図示されるように、電極群１０は、軸芯１５の周囲に、正極電極１１、負極電極１２、および第１、第２のセパレータ１３、１４が捲回された構成を有する。
軸芯１５は、中空円筒状を有する。軸芯１５には、負極電極１２、第１のセパレータ１３、正極電極１１および第２のセパレータ１４が、この順に積層され、捲回されている。最内周の負極電極１２の内側には第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４が数周（図３では、１周）捲回されている。また、最外周は負極電極１２およびその外周に捲回された第１のセパレータ１３となっている。最外周の第１のセパレータ１３が接着テープ１９で留められる（図２参照）。
【００１１】
正極電極１１は、アルミニウム箔により形成され長尺な形状を有し、正極シート１１ａと、この正極シート１１ａの両面に正極合剤１１ｂが塗布された正極処理部を有する。正極シート１１ａの長手方向に沿う上方側の一側縁は、正極合剤１１ｂが塗布されずアルミニウム箔が表出した正極合剤未処理部（正極露出部）１１ｃとなっている。この正極合剤未処理部１１ｃには、軸芯１５と平行に上方に突き出す多数の正極リード１６が等間隔に一体的に形成されている。
【００１２】
正極合剤１１ｂは正極活物質と、正極導電材と、正極バインダとからなる。正極活物質はリチウム酸化物が好ましい。例として、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、リチウム複合酸化物（コバルト、ニッケル、マンガンから選ばれる２種類以上を含むリチウム酸化物）などが挙げられる。正極導電材は、正極合剤中におけるリチウムの吸蔵放出反応で生じた電子の正極電極への伝達を補助できるものであれば制限は無い。しかし中でも上述の材料である、コバルト酸リチウムとマンガン酸リチウムとニッケル酸リチウムとからなるリチウム複合酸化物を使用することにより良好な特性が得られる。
【００１３】
正極バインダは、正極活物質と正極導電材を結着させ、また正極合剤と正極集電体を結着させることが可能であり、非水電解液との接触により、大幅に劣化しなければ特に制限はない。正極バインダの例としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やフッ素ゴムなどが挙げられる。正極合剤の形成方法は、正極電極上に正極合剤が形成される方法であれば制限はない。正極合剤１１ｂの形成方法の例として、正極合剤１１ｂの構成物質の分散溶液を正極シート１１ａ上に塗布する方法が挙げられる。このような方法で製造することにより特性の優れた正極合剤が得られる。
【００１４】
正極合剤１１ｂを正極シート１１ａに塗布する方法の例として、ロール塗工法、スリットダイ塗工法、などが挙げられる。正極合剤１１ｂに分散溶液の溶媒例としてＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）や水等を添加し、混練したスラリを、厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、裁断する。正極合剤１１ｂの塗布厚さの一例としては片側約４０μｍである。正極シート１１ａを裁断する際、正極リード１６を一体的に形成する。すべての正極リード１６の長さは、ほぼ同じである。
【００１５】
負極電極１２は、銅箔により形成され長尺な形状を有し、負極シート１２ａと、この負極シート１２ａの両面に負極合剤１２ｂが塗布された負極処理部を有する。負極シート１２ａの長手方向に沿う下方側の側縁は、負極合剤１２ｂが塗布されず銅箔が表出した負極合剤未処理部（負極露出部）１２ｃとなっている。この負極合剤未処理部１２ｃには、正極リード１６とは反対方向に延出された、多数の負極リード１７が等間隔に一体的に形成されている。この構造により電流を略均等に分散して流すことができ、リチウムイオン二次電池の信頼性の向上に繋がっている。
【００１６】
負極合剤１２ｂは、負極活物質と、負極バインダと、増粘剤とからなる。負極合剤１２ｂは、アセチレンブラックなどの負極導電材を有しても良い。負極活物質としては、黒鉛炭素を用いること、特に人造黒鉛を使用することが好ましい。しかしその中でも次に記載する方法により優れた特性の負極合剤が得られる。黒鉛炭素を用いることにより、大容量が要求されるプラグインハイブリッド自動車や電気自動車向けのリチウムイオン二次電池が作製できる。負極合剤１２ｂの形成方法は、負極シート１２ａ上に負極合剤１２ｂが形成される方法であれば制限はない。負極合剤１２ｂを負極シート１２ａに塗布する方法の例として、負極合剤１２ｂの構成物質の分散溶液を負極シート１２ａ上に塗布する方法が挙げられる。塗布方法の例として、ロール塗工法、スリットダイ塗工法などが挙げられる。
【００１７】
負極合剤１２ｂを負極シート１２ａに塗布する方法の例として、負極合剤１２ｂに分散溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドンや水を添加し、混練したスラリを、厚さ１０μｍの圧延銅箔の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、裁断する。負極合剤１２ｂの塗布厚さの一例としては片側約４０μｍである。負極シート１２ａを裁断する際、負極リード１７を一体的に形成する。すべての負極リード１７の長さは、ほぼ同じである。
【００１８】
第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４の幅ＷSは、負極シート１２ａに形成される負極合剤１２ｂの幅ＷCより大きく形成される。また、負極シート１２ａに形成される負極合剤１２ｂの幅ＷCは、正極シート１１ａに形成される正極合剤１１ｂの幅ＷAより大きく形成される。
負極合剤１２ｂの幅ＷCが正極合剤１１ｂの幅ＷAよりも大きいことにより、異物の析出による内部短絡を防止する。これは、リチウムイオン二次電池の場合、正極活物質であるリチウムがイオン化してセパレータを浸透するが、負極側に負極活物質が形成されておらず負極シート１２ａが露出していると負極シート１２ａにリチウムが析出し、内部短絡を発生する原因となるからである。
【００１９】
第１、第２のセパレータ１３、１４は、例えば、厚さ４０μｍのポリエチレン製多孔膜である。
図１および図３において、中空な円筒形状の軸芯１５は軸方向（図面の上下方向）の上端部の内面に径大の溝１５ａが形成され、この溝１５ａに正極集電部材２７が圧入されている。
【００２０】
正極集電部材２７は、例えば、アルミニウムにより形成され、円盤状の基部２７ａ、この基部２７ａの内周部において軸芯１５側に向かって突出し、軸芯１５の内面に圧入される下部筒部２７ｂ、および外周縁において蓋体３側に突き出す上部筒部２７ｃを有する。正極集電部材２７の基部２７ａには、電池内部で発生するガスを放出するための開口部２７ｄが形成されている。また、正極集電部材２７には開口部２７ｅが形成されているが、開口部２７ｅの機能については後述する。
【００２１】
正極シート１１ａの正極リード１６は、すべて、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃに溶接される。この場合、図２に図示されるように、正極リード１６は、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃ上に重なり合って接合される。各正極リード１６は大変薄いため、１つでは大電流を取りだすことができない。このため、軸芯１５への巻き始めから巻き終わりまでの全長に亘り、多数の正極リード１６が所定間隔に形成されている。
【００２２】
正極集電部材２７は、電解液によって酸化されるので、アルミニウムで形成することにより信頼性を向上することができる。アルミニウムは、なんらかの加工により表面が表出すると、直ちに、表面に酸化アルミウム皮膜が形成され、この酸化アルミニウム皮膜により、電解液による酸化を防止することができる。
また、正極集電部材２７をアルミニウムで形成することにより、正極シート１１ａの正極リード１６を超音波溶接またはスポット溶接等により溶接することが可能となる。
【００２３】
正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周には、正極シート１１ａの正極リード１６およびリング状の押え部材２８が溶接されている。多数の正極リード１６は、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周に密着させておき、正極リード１６の外周に押え部材２８を巻き付けて仮固定し、この状態で溶接される。
【００２４】
軸芯１５の下端部の外周には、外径が径小とされた段部１５ｂが形成され、この段部１５ｂに負極集電部材２１が圧入されて固定されている。負極集電部材２１は、例えば、銅により形成され、円盤状の基部２１ａに軸芯１５の段部１５ｂに圧入される開口部２１ｂが形成され、外周縁に、電池缶２の底部側に向かって突き出す外周筒部２１ｃが形成されている。
負極シート１２ａの負極リード１７は、すべて、負極集電部材２１の外周筒部２１ｃに超音波溶接等により溶接される。各負極リード１７は大変薄いため、大電流を取りだすために、軸芯１５への巻き始めから巻き終わりまで全長にわたり、所定間隔で多数形成されている。
【００２５】
負極集電部材２１の外周筒部２１ｃの外周には、負極シート１２ａの負極リード１７およびリング状の押え部材２２が溶接されている。多数の負極リード１７は、負極集電部材２１の外周筒部２１ｃの外周に密着させておき、負極リード１７の外周に押え部材２２を巻き付けて仮固定し、この状態で溶接される。
負極集電部材２１の下面には、銅製の負極通電リード２３が溶接されている。
負極通電リード２３は、電池缶２の底部において、電池缶２に溶接されている。電池缶２を、例えば、０．５ｍｍの厚さの炭素鋼で形成し、表面にニッケルめっき膜を施して形成することができる。このような材料を用いることにより、負極通電リード２３は、電池缶２に抵抗溶接等により溶接することができる。
【００２６】
ここで、正極集電部材２７に形成された開口部２７ｅは、負極通電リード２３を電池缶２に溶接するための電極棒（図示せず）を挿通するためのものである。より詳細には、電極棒を正極集電部材２７に形成された開口部２７ｅから軸芯１５の中空部に差し込み、その先端部で負極通電リード２３を電池缶２の底部内面に押し付けて抵抗溶接を行う。負極集電部材２１と接続されている電池缶２は一方の出力端として作用し、電極群１０に蓄電された電力を電池缶２から取り出すことができる。
【００２７】
多数の正極リード１６が正極集電部材２７に溶接され、多数の負極リード１７が負極集電部材２１に溶接されることにより、正極集電部材２７、負極集電部材２１および電極群１０が一体的にユニット化された発電ユニット２０が構成される（図２参照）。但し、図２においては、図示の都合上、負極集電部材２１、押え部材２２および負極通電リード２３は発電ユニット２０から分離して図示されている。
【００２８】
正極集電部材２７の基部２７ａの上面には、複数のアルミニウム箔が積層されて構成されたフレキシブルな接続部材３３が、その一端を溶接されて接合されている。接続部材３３は、複数枚のアルミニウム箔を積層して一体化することにより、大電流を流すことが可能とされ、且つ、フレキシブル性を付与されている。つまり、大電流を流すには接続部材の厚さを大きくする必要があるが、１枚の金属板で形成すると剛性が大きくなり、フレキシブル性が損なわれる。そこで、板厚の小さな多数のアルミニウム箔を積層してフレキシブル性を持たせている。接続部材３３の厚さは、例えば、０．５ｍｍ程度であり、厚さ０．１ｍｍのアルミニウム箔を５枚積層して形成される。
【００２９】
正極集電部材２７の上部筒部２７ｃ上には、円形の開口部３４ａを有する絶縁性樹脂材料からなるリング状の絶縁板３４が載置されている。
絶縁板３４は、開口部３４ａ（図２参照）と下方に突出す側部３４ｂを有している。絶縁材３４の開口部３４ａ内には接続板３５が嵌合されている。接続板３５の下面には、フレキシブルな接続部材３３の他端が溶接されて固定されている。
【００３０】
接続板３５は、アルミニウム合金で形成され、中央部を除くほぼ全体が均一で、かつ、中央側が少々低い位置に撓んだ、ほぼ皿形状を有している。接続板３５の厚さは、例えば、１ｍｍ程度である。接続板３５の中心には、薄肉でドーム形状に形成された突起部３５ａが形成されており、突起部３５ａの周囲には、複数の開口部３５ｂ（図２参照））が形成されている。開口部３５ｂは、電池内部に発生するガスを放出する機能を有している。
【００３１】
接続板３５の突起部３５ａはダイアフラム３７の中央部の底面に抵抗溶接または摩擦拡散接合により接合されている。ダイアフラム３７はアルミニウム合金で形成され、ダイアフラム３７の中心部を中心とする円形の切込み３７ａを有する。切込み３７ａはプレスにより上面側をＶ字形状に押し潰して、残部を薄肉にしたものである。
【００３２】
ダイアフラム３７は、電池の安全性確保のために設けられており、電池の内圧が上昇すると、第１段階として、上方に反り、接続板３５の突起部３５ａとの接合を剥離して接続板３５から離間し、接続板３５との導通を絶つ。第２段階として、それでも内圧が上昇する場合は切込み３７ａにおいて開裂し、内部のガスを放出する機能を有する。
【００３３】
ダイアフラム３７は周縁部において蓋体３の周縁部３ａを固定している。ダイアフラム３７は図２に図示されるように、当初、周縁部に蓋体３側に向かって垂直に起立する側部３７ｂを有している。この側部３７ｂ内に蓋体３を収容し、かしめ加工により、側部３７ｂを蓋体３の上面側に屈曲して固定する。
蓋体３は、炭素鋼等の鉄で形成され、外側および内側の表面全体にニッケル等のめっき膜が施されている。蓋体３は、ダイアフラム３７に接触する円盤状の周縁部３ａとこの周縁部３ａから上方に突出す有頭無底の筒部３ｂを有するハット型を有する。筒部３ｂには開口部３ｃが形成されている。この開口部３ｃは、電池内部に発生するガス圧によりダイアフラム３７が開裂した際、ガスを電池外部に放出するためのものである。
なお、蓋体３が鉄で形成されている場合には、別の円筒形二次電池と直列に接合する際、鉄で形成された別の円筒形二次電池とスポット溶接により接合することが可能である。
【００３４】
蓋体３、ダイアフラム３７、絶縁板３４および接続板３５は、一体化され蓋ユニット３０を構成する（図２参照）。蓋ユニット３０を組立てる方法を下記に示す。
まず、ダイアフラム３７に蓋体３を固定しておく。ダイアフラム３７と蓋体３との固定は、かしめ等により行う。図２に図示された如く、当初、ダイアフラム３７の側壁３７ｂは基部３７ａに垂直に形成されているので、蓋体３の周縁部３ａをダイアフラム３７の側壁３７ｂ内に配置する。そして、ダイアフラム３７の側壁３７ｂをプレス等により変形させて、蓋体３の周縁部の上面および下面、および外周側面を覆って圧接する。
【００３５】
一方、接続板３５を絶縁板３４の開口部３４ａに嵌合して取り付けておく。次に、絶縁板３４を間に挟持した状態で、接続板３５の突起部３５ａを、蓋体３が固定されたダイアフラム３７の底面に溶接する。この場合の溶接方法は、抵抗溶接または摩擦拡散接合を用いることができる。これにより、蓋体３により固定されたダイアフラム３７に、接続板３５が絶縁板３４を介在させて溶接され、一体化された蓋ユニット３０が構成される。
上述したように、蓋ユニット３０の接続板３５は接続部材３３により正極集電部材２７と接続されている。従って、蓋体３は正極集電部材２７と接続されている。このように、正極集電部材２７と接続されている蓋体３は他方の出力端として作用し、この他方の出力端として作用する蓋体３と一方の出力端として作用する電池缶２より電極群１０に蓄えられた電力を出力することが可能となる。
【００３６】
ダイアフラム３７の側部３７ｂの周縁部を覆って、通常、ガスケットと言われるシール部材４３が設けられている。シール部材４３は、ゴムで形成されており、限定する意図ではないが、１つの好ましい材料の例として、エチレンプロピレン共重合体（ＥＰＤＭ）をあげることができる。また、例えば、電池缶２が厚さ０．５ｍｍの炭素鋼製で、外径が４０ｍｍΦの場合、シール部材４３の厚さは１．０ｍｍ程度とされる。
【００３７】
シール部材４３は、当初、図２に図示されるように、リング状の基部４３ａの周側縁に、上部方向に向けてほぼ垂直に起立して形成された外周壁部４３ｂと、内周側に、基部４３ａから下方に向けてほぼ垂直に垂下して形成された筒部４３ｃとを有する形状を有している。
【００３８】
そして、プレス等により、電池缶２と共にシール部材４３の外周壁部４３ｂを屈曲して基部４３ａと外周壁部４３ｂにより、ダイアフラム３７と蓋体３を軸方向に圧接するようにかしめ加工される。これにより、蓋体３、ダイアフラム３７、絶縁板３４および接続板３５が一体に形成された蓋ユニット３０がシール部材４３を介して電池缶２に固定される。
【００３９】
電池缶２の内部には、非水電解液４４が所定量注入されている。非水電解液４４の一例としては、リチウム塩がカーボネート系溶媒に溶解した溶液を用いることが好ましい。リチウム塩の例として、フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）、フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４）、などが挙げられる。また、カーボネート系溶媒の例として、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、或いは上記溶媒の１種類以上から選ばれる溶媒を混合したものが挙げられる。非水電解液４４は、通常、電池缶２の容量の１／５〜１／３程度注入されている。
【００４０】
ここで、本発明の二次電池の特徴である絶縁材について説明する。
正極電極１１の一側縁に沿って形成された正極合材未処理部１１ｃから延出された多数の正極リード１６の先端は、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃに押え部材２８と共に溶接されている。図４は、円筒形二次電池１の蓋体３側の拡大図である。同図に図示されるように、絶縁材５１は、リング状の押え部材２８の下端部から、すなわち、正極リード１６と正極集電部材２７との接合部から、電極群１０の上面におけるほぼ最外周まで、間断のない連続状に、正極リード１６の上面を覆って形成されている（図２参照）。電極群１０の上面は、内周側から外周側に亘って形成された正極リード１６によって、ほぼ全面が覆われており、絶縁材５１は、その正極リード１６の全面に被覆されている。この場合、電極群１０の上面に、一部、正極リード１６に覆われず、第１、第２のセパレータ１３、１４の上端部が電極群１０の上面から露出されている場合には、絶縁材５１は、その露出された第１、第２のセパレータ１３、１４の上端部を含めて、正極リード１６の全面に被覆される。
【００４１】
負極電極１２の他側縁に沿って形成された負極合材未処理部１２ｃから延出された多数の負極リード１７の先端は、負極集電部材２１の外周筒部２１ｃにリング状の押え部材２２と共に溶接されている。図５は、円筒形二次電池１の缶底側の拡大図である。同図に図示されるように、絶縁材５１は、押え部材２２の下端部から、すなわち、負極リード１７と負極集電部材２１との接合部の下端から、電極群１０のほぼ最外周まで、間断のない連続状に、負極リード１７の上面を覆って形成されている。電極群１０の下面は、内周側から外周側に亘って形成された負極リード１７によって、ほぼ全面が覆われており、絶縁材５１は、その負極リード１７の全面に被覆されている。この場合、電極群１０の下面に、一部、負極リード１７に覆われず、第１、第２のセパレータ１３、１４の上端部が電極群１０の下面から露出されている場合には、絶縁材５１は、その露出された第１、第２のセパレータ１３、１４の下端部を含めて、負極リード１７の全面に被覆される。
【００４２】
図６は、正極側に形成された絶縁材５１付近の拡大図である。この図を参照して、絶縁材５１による正極リード１６の被覆構造をより詳細に説明する。
図３において説明した如く、正極シート１１ａの両面に形成された正極合材１１ｂに隣接する内周側および外周側には、第１、第２のセパレータ１３、１４を介して、負極シート１２ａの両面に形成された負極合材１２ｂが対向している。正極側において、負極合材１２ｂの端部は負極シート１２ａの端部と同一面であり、正極合材１１ｂの端部よりも、正極集電部材２７側に位置し、負極合材１２ｂの端部から正極合材１１ｂの端部までの寸法Ａは、２ｍｍ程度である。
【００４３】
第１、第２のセパレータの端部は、負極電極１２の端部よりも正極集電部材２７側に位置し、第１または第２のセパレータの端部から負極電極１２の端部までの寸法Ｂは、２ｍｍ程度である。正極リード１６は、先端部が正極集電部材２７に溶接される際、正極集電部材２７側に引っ張られた状態で溶接される。このため、実際には、図６の点線で図示される正極リード１６’の如く、内周側の第１セパレータ１３側に向かって傾斜する。このため、正極リード１６と、外周側の第２のセパレータ１４との隙間が大きくなり、この隙間から導電性の異物が侵入する。
【００４４】
異物について説明する。電池缶２の内部に注入された非水電解液４４中には、微小な導電性の異物が混在する場合がある。このような異物は、正極シート１１および負極シート１２の作製工程、電池缶２の加工工程、正極リード１６の正極集電部材２７への溶接工程等において発生し、非水電解液４４中に混入する。そして、上記の如く、正極リード１６と、その外側に隣接する第２のセパレータ１４との間に隙間が生じると、この隙間から、上記各工程で発生した異物が正極電極１１と第２のセパレータ１４との間に入り込む。
【００４５】
正極電極１１と負極電極１２間には、所定の電位、例えば４．１Ｖがかかっているため、正極電極１１と第２のセパレータ１４との間に入り込んだ異物はイオン化され、セパレータを浸透して負極電極１２側に流れる。そして、負極電極１２で析出し成長して堆積されていく。この堆積物により、正極と負極が短絡する現象が生じる。例えば、異物が、負極シート１２ａの材料である銅の場合には、このような内部短絡が生じる可能性がある。
【００４６】
そこで、本願の発明の実施形態１では、リング状の押え部材２８の下端部、すなわち、正極リード１６と正極集電部材２７の上部筒部２７ｃとの接合部から、最外周の正極リード１６上までの全領域と共に、最外周の正極リードの外周に隣接する第２のセパレータ１４の端部上までを含んだ領域全体に絶縁材５１を形成する構造とされている。換言すれば、電極群１０の一方の側面から露出された、正極露出部である正極リード１６の最内周から最外周の正極リード１６の外周に隣接するセパレータの端部までの全領域が絶縁材５１により覆われている。ここで、最外周の正極リード１６とその外周に隣接する第２のセパレータ１４との間に異物が侵入した場合、最外周の負極電極１２との間で内部短絡が生じるため、この領域を絶縁材５１で覆う必要があるのである。なお、最外周の第２のセパレータ１４と最外周の第１のセパレータ１３との間は、絶縁材５１で覆う必要は無いが、製造の容易さから、図６における二点鎖線で示すように絶縁材５１’で覆ってもよい。
【００４７】
図７は、負極側に形成された絶縁材５１付近の拡大図である。上述した如く、負極側から、例えば、銅等の異物が発生すると、この異物が正極側に回り込んで正極電極１１と第２のセパレータ１４との間に入り込み、イオン化して析出することにより内部短絡が発生する。このため、本発明の二次電池における実施形態１では、負極側も絶縁材５１で覆っている。絶縁材５１は、リング状の押え部材２２の下端部、すなわち、負極リード１７と負極集電部材２１の外周筒部２１ｃとの接合部から、最外周の負極リード１７上までの全領域と共に、最外周の第１のセパレータ１３の端部までの領域全体に形成する構造とされている。換言すれば、電極群１０の他方の側面から露出された、負極露出部である負極リード１７の最内周から最外周に亘る全領域および最外周の負極リード１７の外周のセパレータの端部が絶縁材５１により覆われている。
なお、図６および図７において、電極群１０の最外周を、第１のセパレータ１３としているが、セパレータの長さを調整することにより、最外周のセパレータは、第２のセパレータ１４とすることも可能である。
【００４８】
絶縁材５１は、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデンから選択される高分子材料とすることができる。また、絶縁材５１は、上記の高分子材料のいずれかに、アルミナ、ジルコニア、チタニアから選択される無機材料の少なくとも１つが混合された材料とすることができる。また、絶縁材５１は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性の少なくとも一つから選ばれた合成樹脂もしくはそれらの樹脂を混合した混合樹脂を含む絶縁材形成物質で構成することもできる。
【００４９】
絶縁材５１の形成は、浸漬法、吹き付け法、遠心力を利用した塗布法のいずれかによる方法とすることができる。遠心力による塗布法の場合、上記した液状材料を、リング状の押え部材２２または２８に接触させて垂らし、発電ユニット２０を高速に回転させる。高速回転時の遠心力により液状材料が伸展し、捲回群１０の最外周のセパレータの端部まで覆うことができる。
【００５０】
（絶縁材被覆構造の変形例１）
図８は、絶縁材５１による被覆構造の変形例１を示し、蓋体３側における断面図である。図４においては、絶縁材５１は、押え部材２８の下端から電極群１０の最外周に亘って形成されている。これに対して、変形例１では、絶縁材５１は、押え部材２８のほぼ上端面まで覆っている。すなわち、絶縁材５１は、電極群１０の内周側においては、正極リード１６と正極集電部材２７の上部筒部２７ｃとの接合部全体に対応する位置まで覆っている。
なお、図４および図８において、押え部材２８を用いない構造として、絶縁材５１により、直接、正極リード１６の先端部を覆うようにしてもよい。
【００５１】
（絶縁材被覆構造の変形例２）
図９は、絶縁材による被覆構造の変形例２を示し、缶底側における断面図である。図５においては、絶縁材５１は、押え部材２２の下端から電極群１０の最外周に亘って形成されている。これに対して、変形例２では、絶縁材５１は、押え部材２２のほぼ上端部まで覆っている。すなわち、絶縁材５１は、電極群１０の内周側においては、負極リード１７と負極集電部材２１の外周筒部２１ｃとの接合部全体に対応する位置まで覆っている。
【００５２】
（絶縁材被覆構造の変形例３）
図１０は、絶縁材による被覆構造の変形例３を示し、缶底側における断面図である。変形例３では、被覆材５１による内周側の被覆領域を変形例２の場合よりもさらに拡げ、押え部材２２の上端面および負極集電部材２１の外周筒部２１ｃの上端面まで覆っている。
【００５３】
図１１は、絶縁材による被覆構造の変形例４を示し、缶底側における断面図である。変形例４では、被覆材５１による内周側の被覆領域を変形例３の場合よりもさらに拡げ、負極集電部材２１の外周筒部２１ｃの内面まで覆う構造とされている。
上述した如く、負極側は、内部短絡に関して異物の発生源として作用する。負極側から微小な異物またはイオン化異物が発生すると、正極側において析出される。変形例３または４このような異物の発生を防止するので、内部短絡発生の確率を一層低減する。
なお、図５、図９〜１１において、押え部材２２を用いない構造として、絶縁材５１により、直接、負極リード１７の先端部を覆うようにしてもよい。
次に、実施形態１に示す円筒形二次電池の製造方法を、図１２の処理フローを参照して説明する。
【００５４】
（二次電池の製造方法）
〔電極群作製〕
先ず、ステップＳ１に示すように、電極群１０を作製する。正極シート１１ａの両面に、正極合剤１１ｂおよび正極合剤未処理部１１ｃが形成され、また、多数の正極リード１６が正極シート１１ａに一体に形成された正極電極１１を作製する。また、負極シート１２ａの両面に負極合剤１２ｂおよび負極処理部１２ｃが形成され、多数の負極リード１７が負極シート１２ａに一体に形成された負極電極１２を作製する。
【００５５】
次に、第１のセパレータ１３および第２のセパレータ１４の最も内側の側縁部を軸芯１５に溶接する。次に、第１のセパレータ１３と第２のセパレータ１４を軸芯１５に１〜数周捲回し、第２のセパレータ１４と第１のセパレータ１３との間に負極電極１２を挟み込み、所定角度、軸芯１５を捲回する。次に、第１のセパレータ１３と第２のセパレータ１４との間に正極電極１１を挟み込む。そして、この状態で、所定の巻数分、捲回して電極群１０を作製する。
【００５６】
〔発電ユニット作製〕
次に、ステップＳ２に示すように、発電ユニット２０を作成する。上述の方法で作製した電極群１０の軸芯１５の下部に負極集電部材２１を取り付ける。
負極集電部材２１の取り付けは、負極集電部材２１の開口部２１ｂを軸芯１５の下端部に設けられた段部１５ｂに嵌入して行う。次に、負極集電部材２１の外周筒部２１ｃの外周の全周囲に亘り、負極リード１７をほぼ均等に配分して密着し、負極リード１７の外周に押え部材２２を巻き付ける。そして、超音波溶接等により、負極集電部材２１に負極リード１７および押え部材２２を溶接する。次に、軸芯１５の下端面と負極集電部材２１とに跨るように負極通電リード２３を負極集電部材２１に溶接する。
【００５７】
次に、正極集電部材２７の基部２７ａに接続部材３３の一端部を、例えば、超音波溶接により溶接する。次に、接続部材３３が溶接された正極集電部材２７の下部筒部２７ｂを軸芯１５の上端側に設けられた溝１５ａに嵌合する。この状態で、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃの外周の全周囲に亘り、正極リード１６をほぼ均等に配分して密着し、正極１６の外周に押え部材２８を巻き付ける。そして、超音波溶接等により、正極集電部材２７に正極リード１６および押え部材２８を溶接する。このようにして、図２に図示される発電ユニット２０が作製される。
【００５８】
［絶縁材被覆］
次に、ステップＳ３に示すように、正極リード１６上および負極リード１７上に絶縁材５１を被着する。絶縁材５１は、例えば、融点が１００〜１２０℃のポリプロピレン溶液を用いる。この溶液を押え部材２８の少なくとも下端部に接触するように垂らし、発電ユニット２０を高速に回転させる。これにより、絶縁材溶液が発電ユニット２０の上部全体に伸展し、正極リード１６の外周の第１、第２セパレータ１３、１４の端部まで覆うことができる。絶縁材溶液を常温で硬化して絶縁材５１を形成した後、負極側においても、同様な方法で絶縁材５１を形成する。但し、この場合、この後、負極導電リード２３を電池缶２の缶底に溶接する工程があるため、絶縁材５１は、この溶接の障害となる負極通電リード２３上には塗布されないようにする必要がある。
【００５９】
絶縁材５１は、熱容量が大きいものであったり、融点が高いものであったりすると、硬化時に電池特性に悪影響を及ぼす。このため、熱容量が小さく融点が低いものが望ましい。但し、絶縁膜５１を形成した後、絶縁膜５１が融点付近まで加熱される工程がある場合には採用できない。本実施形態では、この後の工程で絶縁膜５１が１００℃付近まで加熱されることがない製造方法を採用している。従って、融点が１００〜１２０℃の低融点絶縁材溶液を用いることが可能となっている。
【００６０】
〔電池缶への収容〕
一方、発電ユニット２０の作製とは別に、電池缶２を作製する。電池缶２には、外側および内側の表面全体にめっきが施されている。電池缶２は、円形形状の金属板を、数回、絞り加工を行って所定の深さにする。
そして、ステップＳ４に示されるように、電池缶２に、絶縁材５１が形成された発電ユニット２０を収容する。
【００６１】
〔負極接合〕
次に、ステップＳ５に示されるように、電池缶２内に収容した発電ユニット２０の負極通電リード２３を、電池缶２の缶底に抵抗溶接等により溶接する。この工程は、正極集電部材２７の開口部２７ｅから、図示はしないが、電極棒を差し込み、軸芯１５の中空部を挿通して、負極通電リード２３を電池缶２の底部に押し付けて溶接する。この場合、負極通電リード２３の外面には、絶縁材５１が塗布されていないので、絶縁材５１が溶接の障害となることはない。また、微小面積の負極通電リード２３の溶接であるため、絶縁材５１が７０℃以上に加熱されるようなことはない。
【００６２】
［グルービング］
次に、ステップＳ６に示すように、電池缶２の上端部側の一部をグルービング（絞り加工）して内方に突出し、外面にほぼＵ字状の溝２ａを形成する。電池缶２の溝２ａは、発電ユニット２０の上端部、換言すれば、正極集電部材２７の上端部近傍に位置するように形成する。
【００６３】
〔電解液注入〕
次に、ステップＳ７に示すように、発電ユニット２０が収容された電池缶２の内部に、非水電解液４４を所定量注入する。非水電解液４４は、上述した如く、例えば、リチウム塩がカーボネート系溶媒に溶解した溶液を用いる。また、注入量は、電池缶２の容積の１／５〜１／３程度である。
【００６４】
〔封止〕
一方、上記電池缶２に対する組立プロセスとは別に、蓋ユニット３０を作製しておく。
蓋ユニット３０は、前述した如く、絶縁板３４、絶縁板３４の開口部３４ａに嵌入された接続板３５、接続板３５に溶接されたダイアフラム３７およびダイアフラム３７に、かしめにより固定された蓋体３により構成されている。蓋ユニット３０の作製方法は上述した通りである。
【００６５】
蓋ユニット３０を作製したら、電極群１０と蓋ユニット３０とを電気的に接続する。先ず、電池缶２の溝２ａの上にシール部材４３を載置しておく。この状態におけるシール部材４３は、図２に図示するように、リング状の基部４３ａの上方に、基部４３ａに対して垂直な外周壁部４３ｂを有する構造となっている。
そして、リード板３３の一端部を電池缶２内に収容された正極集電部材２７の基部２７ａの上面に超音波溶接等により接合する。
次に、このような状態のリード板３３の他端部に、上述した蓋ユニット３０を接合する。
リード板３３の他端部側を折り返し、蓋ユニット３０の接続板３５を、図示はしない保持具により、リード板３３の折り返した他端部に接触させた状態に保持し、接触部にレーザを照射してレーザ溶接する。この場合、蓋ユニット３０の接続板３５に接合されるリード板３３の他端部の接合面は、正極集電部材２７の基部２７ａに接合されている一端部の接合面と同一面側である。電極群１０と蓋ユニット３０との接続工程において、リード板３０の溶接面積は小さいため、絶縁材５１の加熱温度を７０℃以下に抑えることができる。
【００６６】
そして、ステップＳ８に示されるように、電池缶２内に電池ユニット３０を収納して、電池缶２と電池ユニット３０とをかしめ加工することにより外部から密封されるよう封止する。これにより、図１に図示された円筒形二次電池１が完成する。
【００６７】
このようにして作製された円筒形二次電池１は、正極リード１６上のみでなく、最外周の正極リード１６の外周のセパレータの端部上にも絶縁材５１が形成されているので、正極電極１１に異物が侵入することなく、内部短絡を防止することができる。
また、負極リード１７上のみでなく、最外周の負極リード１７の外周に隣接するセパレータの端部上にも絶縁材５１が形成されているので、負極側から非水電解液４４中に異物が流出するのを防止することができ、以って、正極側において析出して内部短絡が発生するのを防止することができる。
絶縁材５１として、ポリプロピレンのような低融点材料を用いることが可能であり、電池特性に悪影響を与えることがない。
【００６８】
なお、上記実施形態では、絶縁材５１を、正極側および負極側の両方に設けた構造であるが、絶縁材５１は、どちらか一方側のみに設けるようにしてもよい。上述した如く、異物の発生状況は、正極シート１１および負極シート１２の作製工程、電池缶２の加工工程、正極リード１６の正極集電部材２７への溶接工程等の条件により変化するので、その発生状況に応じて、絶縁材５１で覆う領域を決定すればよい。
【００６９】
--実施形態２-
図１３および図１４は、本発明の二次電池の実施形態２を示す。図１３は、円筒形二次電池１Ａ全体の断面図であり、図１４は、図１３における電池ユニット３０を除去して、発電ユニット２０を蓋体３側からみた平面図である。
実施形態２の円筒形二次電池１Ａが実施形態１の円筒形二次電池１と相違する点は、絶縁材５１が、発電ユニット２０における正極リード１６または負極リード１７が配設された円形状の側面全周ではなく、その一部の領域のみに設けられている点である。他の構成は、実施形態１と同様であり、対応する部材に同一の図面参照番号を付してその説明を省略する。
実施形態２の円筒形二次電池１Ａは、円筒形二次電池１Ａの軸方向を水平方向に向けて使用する横型使用のものである。
この場合には、電池缶２に注入される非水電解液４４は、電池缶２の最下面からの深さが電池缶２の直径の半分以下となる。図示の例では、非水電解液４４の深さは、電池缶２の直径の１／５程度となっている。
【００７０】
このような状態では、非水電解液４４に浸る正極側および負極側の領域は、極めて限定的である。このため、正極側および負極側に設ける絶縁材５１を、図１４に図示されるように、正極リード１６または負極リード１７が設けられた全周ではなく、非水電解液４４の深さより少し上部側までの一部の領域のみとしている。
【００７１】
また、電池缶２の円筒部の上面側、換言すれば、非水電解液４４が滞留する側と反対面側に、マーク６１を付してある。このマーク６１は、非水電解液４４に浸される正極リード１６および負極リード１７の領域、換言すれば、絶縁材５１が設けられた位置を、明示するためのものである。円筒形二次電池１Ａを設置する際、作業者は、マーク６１により絶縁材５１が設けられている位置を認識し、内部の非水電解液４４が、絶縁材５１が設けられた位置に滞留するように円筒形二次電池１Ａの向きを調整することができる。マーク６１は、ラベルにして電池缶２に接着してもよいし、レーザ照射または印刷等により電池缶２に直接、表示するようにしてもよい。
【００７２】
上記の構成を有する実施形態２の円筒形二次電池１Ａも、実施形態１の円筒形二次電池１と同様な効果を奏する。
なお、実施形態２においても、絶縁材５１は、正極側または負極側の一方のみに設けるようにしてもよい。
また、実施形態２においても、絶縁材５１ａの構造は、実施形態１に関して示した変形例１〜４の構造を適用することができる。
【００７３】
--実施形態３--
図１５および図１６は、本発明の二次電池の実施形態３を示す。図１５は、円筒形二次電池１Ｂの蓋体３側の断面図であり、図１６は、発電ユニット２０と、発電ユニット２０の正極リード１６が配設された円形形状の側面を覆う絶縁材５１Ｂの斜視図である。
実施形態３の円筒形二次電池１Ｂが実施形態１の円筒形二次電池１と相違する点は、絶縁材５１Ａが、樹脂成型体で形成されている点である。他の構成は、実施形態１と同様であり、対応する部材に同一の図面参照番号を付してその説明を省略する。
【００７４】
実施形態３においては、絶縁材５１Ａは、内面に接着剤５２が塗布されたキャップ形状の樹脂成型体５３として形成されている。
接着剤５２の材料は、実施形態１において例示した絶縁材５１の材料を適用することができる。樹脂成型体５３は、発電ユニット２０における正極側の円形形状の側面に配設された正極リード１６の形状に対応する形状を有している。樹脂成型体５３の底部側には、最外周の正極リード１６の外周のセパレータの端部まで収容する開口部５３ａが形成されている。また、樹脂成型体５３の上部側には、リング状の押え部材２８の外周面に接する寸法の開口部５３ｂが形成されている。樹脂成型体５３の内面は、正極集電部材２７の上部筒部２７ｃに溶接された正極リード１６の上面に接する形状とされている。
【００７５】
絶縁材５１Ａにより、正極リード１６側を覆うには、樹脂成型体５３の内面に接着剤５２を塗布し、接着剤５２が未硬化の状態で正極リード１６およびその外周のセパレータの端部に樹脂成型体５３を押し付け、その状態で接着剤５２を硬化すればよい。
この場合、樹脂成型体５３の開口部５３ａ側および開口部５３ｂ側の内面は、特に、隙正極リード１７およびセパレータの端部との間に隙間が無いように留意する必要がある。
【００７６】
実施形態３の円筒形二次電池１Ｂにおいても、実施形態１の円筒形二次電池１と同様な効果を奏する。特に、実施形態３では、樹脂成型体５３の内面に塗布された接着剤５２を正極リード１７およびセパレータの端部に押し付けるだけの作業であり、食み出しや塗布不足となることがないので、作業が効率的となる。
【００７７】
上記においては、正極側についてのみ説明したが、同様に、負極側においても絶縁材５１Ａを設けることができる。
樹脂成型体５３の高さは、実施形態１に関して示した変形例１〜４の構造によって覆われる領域の如く、適宜、変化させることができる。
【００７８】
なお、上記各実施形態においては、蓋ユニット３０を、蓋体３、ダイアフラム３７、絶縁板３４および接続板３５により構成した場合で説明をした。しかし、蓋ユニット３０の構成は、一例であって、他の構成としてもよい。また、蓋は、ユニット化されたものでなく、単体としてもよく、電極端子としての機能を有する電極端子部材であればよい。
【００７９】
上記各実施形態ではリチウムイオン円筒形二次電池を例として説明したが、本発明の二次電池は角形二次電池にも適用することができる。角形二次電池の場合、電極群は、平坦部と、この平坦部の両側に断面半円形の円弧状部が連接された扁平形状を有する。また、正極合剤未処理部である正極露出部および負極合剤未処理部である負極露出部には、外方に引出されるリードが形成されていない。このような電極群おいて、一方の側面を形成する全ての正極露出部端部上およびセパレータ端部上、および／または他方の側面を形成する負極露出部端部上およびセパレータ端部上を絶縁材で覆う構造とすればよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、電池として、非水系電解液を用いるリチウムイオン円筒形二次電池を例として説明したが、この発明は、リチウム電池に限られるものではなく、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池など、水溶性電解液を用いる他の円筒形二次電池にも適用をすることができる。
【００８１】
その他、本発明の二次電池の密封構造は、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して構成することが可能であり、要は、一一側縁に沿って形成された正極露出部を有するシート状の正極電極と、他側縁に沿って形成された負極露出部を有するシート状の負極電極とがシート状のセパレータを介して内周から外周に亘って捲回された電極群と、正極電極の正極露出部が接合される正極集電部材と、負極電極の負極露出部が接合される負極集電部材と、電極群、正極集電部材および負極集電部材が収容され、電解液が注入される電池缶と、電極群の一方の側面から露出された正極露出部または電極群の他方の側面から露出された負極露出部の少なくとも一方の所定の領域を覆う絶縁材とを備え、絶縁材は、最内周から最外周に亘る正極露出部または負極露出部と共に正極露出部または負極露出部の外周に隣接するセパレータの端部を含んで覆っているものであればよい。
【符号の説明】
【００８２】
１、１Ａ、１Ｂ    円筒形二次電池
２      電池缶
３      蓋体
１０    電極群
１１    正極電極
１１ａ  正極シート
１１ｂ  正極合剤
１１ｃ  正極合剤未処理部（正極露出部）
１２    負極電極
１２ａ  負極シート
１２ｂ  負極合剤
１２ｃ  負極合剤未処理部（負極露出部）
１３    第１のセパレータ
１４    第２のセパレータ
１６    正極リード
１７    負極リード
２０    発電ユニット
２１    負極集電部材
２７    正極集電部材
３０    蓋ユニット
４４    非水電解液
５１、５１Ａ  絶縁材
５２    接着剤
５３    樹脂成型体
【図１】
0005439317.tif 000002
【図２】
0005439317.tif 000003
【図３】
0005439317.tif 000004
【図４】
0005439317.tif 000005
【図５】
0005439317.tif 000006
【図６】
0005439317.tif 000007
【図７】
0005439317.tif 000008
【図８】
0005439317.tif 000009
【図９】
0005439317.tif 000010
【図１０】
0005439317.tif 000011
【図１１】
0005439317.tif 000012
【図１２】
0005439317.tif 000013
【図１３】
0005439317.tif 000014
【図１４】
0005439317.tif 000015
【図１５】
0005439317.tif 000016
【図１６】
0005439317.tif 000017