(57)【要約】【課題】電極体における巻ズレやバリ等の不具合の発生を防止しつつ、正極端部における電位の上昇を抑制することができる加工性に優れる巻回型非水電解質二次電池およびその製造方法を提供する。【解決手段】二次電池１は、負極シート３２と正極シート３１とセパレータ３３と、を積層し、さらに、巻回して構成される電極体３を備えるものであって、電極体３において、該電極体３の最外周部を構成する負極シート３２（負極シート３２Ａあるいは負極シート３２Ｂ）は、負極シート３２の幅方向における端部における負極合材を、他の部位における負極合材に比して少なく塗工して形成する凹部７を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負極シートと正極シートとセパレータと、を積層し、さらに、巻回して構成される電極体を備える巻回型非水電解質二次電池であって、
前記電極体において、該電極体の最外周部を構成する前記負極シートは、
前記負極シートの幅方向における端部における負極合材を、他の部位における負極合材に比して少なく塗工して形成する凹部を備える、
ことを特徴とする巻回型非水電解質二次電池。
【請求項２】
負極シートと正極シートとセパレータと、を積層し、さらに、巻回して構成される電極体を備える巻回型非水電解質二次電池の製造方法であって、
前記負極シートの２倍の幅を有する負極原シートの幅方向における中央部に、負極合材を塗工して合材層を形成するとともに、前記合材層の幅方向における中央部に、前記負極合材の目付量を少なくした部位である凹部を形成する工程と、
前記凹部の中央において、前記負極原シートを分断して、前記負極シートを生成する工程と、
を備える、
ことを特徴とする巻回型非水電解質二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻回型の非水電解質二次電池およびその製造方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
正極および負極を構成するシート状体（以下、正極シートおよび負極シートと呼ぶ）とセパレータを積層するとともに、巻回して構成する電極体を有する巻回型の非水電解質二次電池では、電極体の端部において、最外周部に位置する、正極と対向していない負極が充電に関与して、正極端部の電位が上昇する現象が生じることが知られている。
このような正極端部における電位上昇は、二次電池における内部短絡等の不具合を招く原因となっている。
【０００３】
このような正極端部における電位上昇は、正極と対向していない負極が存在することにより、負極においてリチウムイオンが余剰にトラップされるために生じることが判明している。
【０００４】
そこで従来、正極と対向していない負極の存在に起因して生じる正極端部における電位上昇を防止するための技術が検討されており、例えば、以下に示す特許文献１にその技術が開示され公知となっている。
【０００５】
特許文献１には、巻回型の非水電解質二次電池が示されており、負極シートの最外周面部分の電極材料を（完全に）除いた構成としている。
このような構成の巻回型非水電解質二次電池では、負極においてリチウムイオンが余剰にトラップされることが防止でき、これにより、正極端部における電位の上昇を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１６１８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１に示す巻回型非水電解質二次電池のように、負極シートの最外周面部分の電極材料を完全に除いた構成では、電極体を巻回するときに巻ズレが生じたり、あるいは負極シートを所定の形状にスリットするときにバリが生じたりする等、不具合が生じやすくなるとともに加工性も悪くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、斯かる現状の課題を鑑みてなされたものであり、電極体における巻ズレやバリ等の不具合の発生を防止しつつ、正極端部における電位の上昇を抑制することができる加工性に優れる巻回型非水電解質二次電池およびその製造方法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】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、負極シートと正極シートとセパレータと、を積層し、さらに、巻回して構成される電極体を備える巻回型非水電解質二次電池であって、前記電極体において、該電極体の最外周部を構成する前記負極シートは、前記負極シートの幅方向における端部における負極合材を、他の部位における負極合材に比して少なく塗工して形成する凹部を備えるものである。
【００１１】
請求項２においては、負極シートと正極シートとセパレータと、を積層し、さらに、巻回して構成される電極体を備える巻回型非水電解質二次電池の製造方法であって、前記負極シートの２倍の幅を有する負極原シートの幅方向における中央部に、負極合材を塗工して合材層を形成するとともに、前記合材層の幅方向における中央部に、前記負極合材の目付量を少なくした部位である凹部を形成する工程と、前記凹部の中央において、前記負極原シートを分断して、前記負極シートを生成する工程と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
請求項１および請求項２においては、電極体の巻ズレやバリの発生等の不具合を防止しつつ、正極端部における電位の上昇を抑制することができ、加工性良く巻回型非水電解質二次電池を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る巻回型非水電解質二次電池の全体構成を示す模式図。
【図２】本発明の一実施形態に係る巻回型非水電解質二次電池を構成する電極体を示す模式図。
【図３】電極体を構成する第一の実施形態に係る負極シートを示す模式図、（ａ）平面模式図、（ｂ）側面模式図、（ｃ）電極体における負極シートの配置状況を示す模式図。
【図４】電極体を構成する第二の実施形態に係る負極シートを示す模式図、（ａ）平面模式図、（ｂ）側面模式図、（ｃ）電極体における負極シートの配置状況を示す模式図。
【図５】第一の実施形態に係る負極シートの製造方法を説明するための模式図、（ａ）平面模式図、（ｂ）図５（ａ）におけるＡ−Ａ断面図。
【図６】第二の実施形態に係る負極シートの製造方法を説明するための模式図、（ａ）平面模式図、（ｂ）図６（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図。
【図７】本発明の一実施形態に係る巻回型非水電解質二次電池と従来の巻回型非水電解質二次電池の性能を比較する図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施形態に係る巻回型非水電解質二次電池の全体構成について、図１および図２を用いて説明をする。
【００１６】
図１に示す如く、本発明の一実施形態に係る巻回型非水電解質二次電池である二次電池１は、一面（上面）が開口した有底角筒形状のケース本体２１と、平板状に形成されケース本体２１の開口部を閉塞する蓋体２２とで構成される電池ケース２に、電解液とともに電極体３を収容して構成されている。
【００１７】
電池ケース２は、一面（上面）が開口した直方体状の有底角筒形状に形成されるケース本体２１の開口部を、平板状の蓋体２２にて閉塞した角型ケースに構成されている。
蓋体２２の長手方向一端部(図１における左端部)には正極端子４ａが設けられ、蓋体２２の長手方向他端部(図１における右端部)には負極端子４ｂが設けられている。
【００１８】
電極体３は、正極シート３１、負極シート３２、およびセパレータ３３を、正極シート３１と負極シート３２との間にセパレータ３３が介在するように積層し、積層した正極シート３１、負極シート３２、およびセパレータ３３を巻回して断面が略楕円状となるように扁平させる（図２参照）ことにより構成されている。
【００１９】
電池ケース２に電極体３および電解液を収容して二次電池１を構成する際には、まず電極体３の正極シート３１および負極シート３２に、それぞれ蓋体２２の正極端子４ａおよび負極端子４ｂを接続して、電極体３を蓋体２２に組み付けて、蓋体サブアッシーを形成する。
その後、電極体３および電解液をケース本体２１内に収容するとともに、ケース本体２１の開口部に蓋体２２を嵌合して、蓋体２２とケース本体２１とを溶接により密封することにより、二次電池１を構成する。
【００２０】
正極シート３１は、正極活物質、導電材、および結着材等の電極材料を溶媒とともに混練して得られたペースト状の正極合材を、箔状に形成される集電体の表面（片面又は両面）に塗布するとともに乾燥・加圧して構成されている。
【００２１】
同様に、負極シート３２は、負極活物質や増粘剤や結着材等の電極材料を混練して得られたペースト状の負極合材を、箔状に形成される集電体の表面（片面又は両面）に塗布するとともに乾燥・加圧して構成されている。
セパレータ３３は、例えば多孔質ポリオレフィン系樹脂等で構成されるシート状部材であり、正極シート３１と負極シート３２との間に配置される。
【００２２】
次に、負極シート３２の構成について、図３および図４を用いて、さらに詳細に説明をする。
本発明の一実施形態に係る巻回型非水電解質二次電池である二次電池１では、負極シート３２の態様に特徴を有しており、ここで負極シート３２の第一および第二の各実施形態について、説明をする。
【００２３】
ここではまず、第一の実施形態に係る負極シートの構成について、説明をする。
図３（ａ）（ｂ）に示す如く、第一の実施形態に係る負極シート３２である負極シート３２Ａは、幅方向（図３（ａ）に示す矢印Ｙの方向）に水平な軸回りに巻回して使用される部材であり、集電体５の表面５ａおよび裏面５ｂに負極合材を塗工してなる合材層６・６を形成している。
そして、負極シート３２Ａでは、その幅方向における一側の端部における一側の面（ここでは表面側）に、長さ方向（図３（ａ）に示す矢印Ｘの方向）の全長に亘って、所定の幅を有する凹部７を連続的に形成している。
【００２４】
凹部７は、合材層６における該凹部７を形成する部位以外の部位に比して、負極合材の目付量を少なくした部位である。
そして、負極合材の目付量を少なくすることで、該凹部７と、凹部７の周囲に存在する正極シート３１との間で充放電に関与するリチウムイオン量を減らすことができる。
【００２５】
尚、凹部７は合材層６における凹部７以外の部位に比して電極用ペーストの目付量が少ない部位であって、電極用ペーストの目付量を「０」とする態様は含まないものとして規定している。
【００２６】
図３（ｃ）は、図２に示す電極体３の囲み部αにおける断面を拡大して模式的に表したものである。
凹部７は、図３（ｃ）に示す如く、電極体３を形成する状態において、正極シート３１および負極シート３２の幅方向における相対的な配置位置を調整しており、幅方向において凹部７が存在する範囲には正極シート３１が存在しないように構成している。
このように、凹部７を正極シート３１から遠ざける配置とすることで、該凹部７と正極シート３１との間で充放電に関与するリチウムイオン量をより確実に減らすことができる。
【００２７】
尚、凹部７は、プレス前の状態においては、合材層６における凹部７以外の部位に比して凹んでいるが、プレス後の状態においては、凹部７以外の部位に比して凹んでいる場合もあるし、あるいは、目付量によっては、凹部７以外の部位と見かけ上同面となっている場合もある。
【００２８】
次に、第二の実施形態に係る負極シートの構成について、説明をする。
図４（ａ）（ｂ）に示す如く、第二の実施形態に係る負極シート３２である負極シート３２Ｂは、幅方向（図４（ａ）に示す矢印Ｙの方向）に水平な軸回りに巻回して使用される部材であり、集電体５の表面５ａおよび裏面５ｂに負極合材を塗工してなる合材層６・６を形成している。
そして、負極シート３２Ｂでは、その幅方向における一側の端部における一側の面（ここでは表面）に、所定の幅および長さを有する凹部７を間欠的に形成している。
【００２９】
図４（ｃ）は、図２に示す電極体３の囲み部αにおける断面を拡大して模式的に表したものである。
凹部７は、図４（ｃ）に示す如く、電極体３を形成している状態において、電極体３の最外周面に配置されるように形成位置を調整している。
即ち、第二の実施形態である負極シート３２Ｂでは、正極シート３１における充放電に関与するリチウムイオン量が過多となる部位に対して、負極シート３２Ｂの凹部７を選択的に配置する構成としている。
尚、負極シート３２Ｂにおける凹部７の形成長さは、電極体３の最外周面における周長以上の長さとすることが望ましい。
あるいは、二次電池１においては、正極シート３１の充放電に関与するリチウムイオン量が過多となる部位が狭い範囲に限定されているような場合には、その狭い範囲に対応させて、凹部７の形成長さを、電極体３の最外周面における周長未満の長さとすることも可能である。
【００３０】
次に、負極シート３２の製造方法について、図５および図６を用いて、説明をする。
図５（ａ）（ｂ）に示す如く、第一の実施形態に係る負極シート３２である負極シート３２Ａは、該負極シート３２Ａの２倍の幅を有する負極シートである負極原シート４２を所定の幅および長さにスリットすることによって製造する。
以後、負極シート３２Ａを製造するための負極原シート４２を負極原シート４２Ａと記載して区別するものとし、負極原シート４２Ａにおける負極シート３２Ａを切り出すためのスリット位置を、図５（ａ）（ｂ）において破線で示している。
【００３１】
負極原シート４２Ａは、集電体５の２倍の幅を有する集電体１５の表面１５ａおよび裏面１５ｂに合材層６の２倍の幅で負極合材を塗工して、合材層６の２倍の幅を有する合材層１６・１６を形成するとともに、これを乾燥およびプレスすることによって製造する。
【００３２】
また、合材層１６の一側の面（ここでは、表面１５ａ側）において、負極原シート４２Ａの幅方向における中央部に所定の幅の凹部１７を形成する構成としている。
凹部１７は、合材層１６における凹部１７以外の部位における負極合材の目付量に比して目付量を少なくしている部位であり、凹部１７の幅は、スリット後の凹部７の幅の２倍の幅としている。
【００３３】
そして、このような態様の負極原シート４２Ａを、幅方向における中央でスリットするとともに、所定の長さで切断することによって、電極体３を構成するときの態様である負極シート３２Ａを製造する構成としている。
【００３４】
一方、図６（ａ）（ｂ）に示す如く、第二の実施形態に係る負極シート３２である負極シート３２Ｂは、該負極シート３２Ｂの２倍の幅を有する負極シートである負極原シート４２を所定の幅および長さにスリットすることによって製造する。
以後、負極シート３２Ｂを製造するための負極原シート４２を負極原シート４２Ｂと記載して区別するものとし、負極原シート４２Ｂにおける負極シート３２Ｂを切り出すためのスリット位置を、図６（ａ）（ｂ）において破線で示している。
【００３５】
負極シート３２Ｂを構成する集電体５の２倍の大きさの幅を有する集電体１５に対して、その表面１５ａおよび裏面１５ｂに合材層６の２倍の幅で負極合材を塗工して、合材層１６・１６を形成してなる負極原シート４２Ｂをスリットして製造する。
【００３６】
負極原シート４２Ｂは、集電体５の２倍の幅を有する集電体１５の表面１５ａおよび裏面１５ｂに合材層６の２倍の幅で負極合材を塗工して、合材層６の２倍の幅を有する合材層１６・１６を形成するとともに、これを乾燥およびプレスすることによって製造する。
【００３７】
また、合材層１６の一側の面（ここでは、表面１５ａ側）において、負極原シート４２Ｂの幅方向における中央部の所定位置に、所定の幅および所定の長さの凹部１７を間欠的に形成する構成としている。
凹部１７は、合材層１６における凹部１７以外の部位における負極合材の目付量に比して目付量を少なくしている部位であり、凹部１７の幅は、スリット後の凹部７の幅の２倍の幅としている。
【００３８】
そして、このような態様の負極原シート４２Ｂを、幅方向における中央でスリットするとともに、所定の長さで切断することによって、電極体３を構成するときの態様である負極シート３２Ｂを製造する構成としている。
【００３９】
尚、負極原シート４２Ｂにおいて凹部１７を形成する所定位置は、負極原シート４２Ｂにおけるスリット位置と該凹部１７の端部が一致する位置であり、負極シート３２Ｂの態様にスリットされた状態において、凹部７が負極シート３２Ｂの長さ方向における端部に位置するように構成している。
【００４０】
次に、電極体３を構成する負極シート３２の態様を種々変更した場合における二次電池１の品質を確認した実験結果について、図７を用いて説明をする。
【００４１】
まず始めに、実験条件について説明をする。
以下の説明において示す実施例１〜実施例１０の各二次電池１・１・・・で使用している負極シート３２は、負極活物質たる黒鉛、増粘剤たるＣＭＣ、結着剤たるＳＢＲを混合してなる負極合材を塗工して形成する合材層６を有している。
そして、負極シート３２では、合材層６における黒鉛、ＣＭＣ、ＳＢＲの重量パーセントをそれぞれ９８．６：０．７：０．７としている。
【００４２】
また、負極シート３２を切り出す前の態様である負極原シート４２を構成する集電体１５は、厚みが１０μｍで、幅が２４０ｍｍである銅箔を使用している。
【００４３】
そして、集電体１５の表面および裏面に２１０ｍｍの幅で負極合材を塗工して合材層１６を形成し、合材層１６における負極合材の目付量が両面で７．６ｍｇ／ｃｍ2となるようにしている。
【００４４】
また、負極原シート４２の一方の面（表面あるいは裏面）の幅方向における中央部には、連続的に合材層１６における負極合材の目付量を少なくした部位である凹部１７を形成し、その凹部１７における負極合材の目付量を、片面で１．９ｍｇ／ｃｍ2（凹部１７以外の部位（即ち、合材層１６）の５０％の目付量）としている。
負極合材の集電体１５の表面への塗工は、例えばダイコーターにより行うことができる。この場合、スロットダイのランド部の幅方向中央部にスロットギャップが小さい部分を形成することによって、負極原シート４２の幅方向中央部に凹部１７を形成することができる。
【００４５】
そして、このような負極原シート４２を、幅方向における中央で二等分に切断するとともに、長さ方向の寸法が３２００ｍｍとなるように切断して、合材層６の幅が１０５ｍｍである負極シート３２を生成し、該負極シート３２を用いて二次電池１を構成するようにしている。
【００４６】
また、各実施例（実施例１〜実施例１０）に係る二次電池１・１・・・で使用している正極シート３１は、正極活物質たるニッケルマンガンコバルト酸リチウム、導電材たるアセチレンブラック、結着材たるＰＶＤＦを混合してなる正極合材を塗工して形成する合材層を有している。そして、正極シート３１では、ニッケルマンガンコバルト酸リチウム、アセチレンブラック、ＰＶＤＦの重量パーセントをそれぞれ９０：８：２としている。
【００４７】
また、正極シート３１を構成する集電体は、厚みが１５μｍで、幅が１１５ｍｍであるアルミ箔を使用している。
そして、集電体の表面および裏面に９５ｍｍの幅で正極合材層が形成され、正極シート３１の厚みが０．０６５ｍｍとなるように加工されている。
尚、この正極シート３１は、塗工、乾燥およびプレス加工して正極シート３１の２倍の幅の正極原シートを作製した後、所定の幅にスリットして製造したものである。
【００４８】
そして、二次電池１では、このような正極シート３１を、長さ方向において３０００ｍｍの長さで切断して使用するようにしている。
【００４９】
また、各実施例（実施例１〜実施例１０）に係る二次電池で使用しているセパレータ３３は、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰからなる３層構造を有するものであって、厚みが２０μｍであるものを使用する構成としている。
【００５０】
そして、このような負極シート３２、正極シート３１およびセパレータ３３を積層し、さらに巻回して電極体３を形成し、角型の電池ケース２に電極体３と電解液を封入して、定格容量が４．０Ａｈである二次電池１を構成している。
【００５１】
また、各実施例（実施例１〜実施例１０）に対する比較例として、比較例１および比較例２に係る二次電池を例示している。
比較例１に係る二次電池は、使用している負極シートにおいて、全面的に均一な厚みの合材層６を備える（即ち、凹部７を備えない）構成であり、負極シートにおける凹部７の形成態様以外の構成については、各実施例に係る二次電池と共通している。
そして、比較例１に係る二次電池は、負極シートの正極シートと対面する位置に凹部を備えない構成であり、正極端部における電位上昇が生じ得る構成としている。
【００５２】
また、比較例２に係る二次電池は、使用している負極シートの幅方向における中央部において、凹部とは異なる未塗工部が形成されており、負極シートにおける凹部７の形成態様以外の構成については、各実施例において共通している。
そして、比較例２に係る二次電池では、負極シートをスリットするときに、集電体を直接切断することになるためにバリが生じやすくなっており、また、負極シートを巻回するときには、集電体のみが露出する部位でしわが生じやすくなっており、二次電池の品質において不具合が生じやすくなっている。
【００５３】
また、本実験において各二次電池の品質を評価するための項目としては、図７に示すように、電圧不良の発生率（％）と電極の不良率（％）を採用している。
電圧不良の発生率を測定するために、検査対象たる二次電池を、各実施例および各比較例ごとに２００セル作製し準備した。
そして各二次電池を、２５℃の環境下で、所定の定電流および定電圧（より詳しくは、４．０Ｖ、Ｃレート１Ｃ（４Ａ）、０．０１Ｃカット）の条件で充電した後で、開回路にした状態で７５℃の恒温槽に２４時間放置し、その後２５℃の状態で電池電圧を測定した。
【００５４】
そして、測定結果からランダムに５０個の測定データを抽出し、平均電圧−３σの値を良品および不良品を判定するための基準とし、この値より小さい電圧を示す電池を電圧が不良であるものとして、電圧不良の発生率を算出する構成とした。
【００５５】
また、電極の不良率は、スリット部近傍における不良の有無を目視で確認することによって行うものとし、適切な光源の下で、目視にてスリット部近傍のシワや波打ちなどの不良を検査するものとした。より具体的には、負極シートの長さ方向に対するスリット長において、１０００ｍ単位を一単位とし、この一単位に含まれる不良部分の長さから電極の不良率を算出する構成とした。
【００５６】
次に、各実施例（実施例１〜実施例１０）に係る各二次電池の品質を確認した実験結果およびその考察について説明をする。
各実施例に係る各二次電池は、使用している負極シート３２の構成が相違しており、より詳しくは、負極シート３２に形成されている凹部７の形成態様が異なっている。
そして、負極シート３２における凹部７の形成態様以外の構成については、各実施例において共通している。
【００５７】
まず始めに、実施例１と実施例２に係る各二次電池１・１と、比較例１および比較例２に係る各二次電池の品質を比較した結果について、図７を用いて説明をする。
まず、実施例１と実施例２に係る各二次電池１・１の構成の相違について、説明をする。
実施例１に係る二次電池１を構成する負極シート３２は、凹部７が連続的に形成されている負極シート３２Ａであり（図３参照）、一方、実施例２に係る二次電池１を構成する負極シート３２は、凹部７が間欠的に形成されている負極シート３２Ｂ（図４参照）であり、この点で実施例１と実施例２に係る各二次電池１・１は相違している。
【００５８】
そして、これらの実施例１および実施例２に係る各二次電池１・１の品質を比較すると、図７に示す如く、比較例１に係る二次電池に比して、電圧不良の発生率が低いという点において優れており、また、電極の不良率においては同等である。
【００５９】
また、実施例１および実施例２に係る各二次電池１・１は、図７に示す如く、比較例２に係る二次電池に比して、電圧不良の発生率においては同等であり、また、電極の不良率が低いという点においては優れている。
【００６０】
即ち、実施例１と実施例２に係る各二次電池１・１の実験結果からは、凹部７の態様が連続的であるか、あるいは、間欠的（部分的）であるかに関わらず、凹部７を設けることで、該凹部７と正極シート３１の間で充放電に関与するリチウムイオン量を軽減させることができ、その結果、電圧不良の発生率を改善することが可能であることが判った。
また、合材層６を完全に除去してしまわずに凹部７を設ける構成とすることで、スリットした部位でバリ等の不具合が生じることが抑制され、また、電極体３を構成するときの巻ズレの発生を抑制されているものと考えられる。
【００６１】
次に、実施例３と実施例４に係る各二次電池１・１と、比較例１および比較例２に係る各二次電池の品質を比較した結果について、説明をする。
まず、実施例３と実施例４に係る各二次電池１・１の構成の相違について、説明をする。
実施例３および実施例４に係る各二次電池１・１を構成する負極シート３２は、いずれも凹部７が連続的に形成されている負極シート３２Ａ（図３参照）であり、また、凹部７の形成幅が２ｍｍで共通している。
【００６２】
一方、実施例３および実施例４に係る各二次電池１・１を構成する各負極シート３２Ａ・３２Ａでは、凹部７における負極合材の目付量が相違している。
即ち、実施例３に係る二次電池１を構成する負極シート３２Ａでは、負極合材の目付量が合材層６に対する７０％の量としているのに対し、実施例４に係る二次電池１を構成する負極シート３２Ａでは、負極合材の目付量を合材層６に対する２０％の量としている。
【００６３】
また、実施例３に係る二次電池１は、前述した実施例１に係る二次電池１に比して、凹部７における負極合材の目付量が多く、また、実施例４に係る二次電池１は、実施例１に係る二次電池１に比して、凹部７における負極合材の目付量が少なくなっている。
さらに、実施例３および実施例４に係る各二次電池１・１は、前述した実施例１に係る二次電池１と、凹部７の幅が共通している。
【００６４】
これらの実施例３および実施例４に係る各二次電池１・１は、図７に示す如く、比較例１に係る二次電池に比して、電圧不良の発生率が低いという点において優れており、また、電極の不良率においては同等である。
【００６５】
また、実施例３および実施例４に係る各二次電池は、図７に示す如く、比較例２に係る二次電池に比して、電圧不良の発生率においては同等であり、また、電極の不良率が低いという点においては優れている。
【００６６】
さらに、実施例３および実施例４に係る各二次電池１・１は、図７に示す如く、実施例１に係る二次電池１と、電圧不良の発生率および電極の不良率の評価が同等である。
【００６７】
即ち、実施例３と実施例４に係る各二次電池１・１の実験結果からは、凹部７における負極合材の目付量の差異が電位上昇の抑制に与える影響は比較的小さく、凹部７を設けてさえいれば、該凹部７と正極シート３１の間で充放電に関与するリチウムイオン量が軽減させることができ、電圧不良の発生率を改善することが可能であることが判った。
【００６８】
次に、実施例５と実施例６に係る各二次電池１・１の品質を比較した結果について、説明をする。
まず、実施例５と実施例６に係る各二次電池１・１の構成の相違について、説明をする。
実施例５および実施例６に係る各二次電池１・１を構成する負極シート３２は、いずれも凹部７が連続的に形成されている負極シート３２Ａ（図３参照）であり、また、凹部７における負極合材の目付量も合材層６に対する５０％で共通している。
【００６９】
一方、実施例５および実施例６に係る各二次電池１・１を構成する負極シート３２Ａでは、凹部７の幅が相違しており、実施例５に係る二次電池１を構成する負極シート３２Ａでは、凹部７の幅を４ｍｍとしているのに対し、実施例６に係る二次電池１を構成する負極シート３２Ａでは、凹部７の幅を８ｍｍとしている。
【００７０】
また、実施例５および実施例６に係る各二次電池１・１は、前述した実施例１に係る二次電池１に比して、凹部７の幅が大きい。
さらに、実施例５および実施例６に係る各二次電池１・１は、前述した実施例１に係る二次電池１と、凹部７における負極合材の目付量が共通している。
【００７１】
これらの実施例５および実施例６に係る各二次電池１・１は、図７に示す如く、比較例１に係る二次電池に比して、電圧不良の発生率が低いという点において優れており、また、電極の不良率においては同等である。
【００７２】
また、実施例５および実施例６に係る各二次電池１・１は、図７に示す如く、比較例２に係る二次電池に比して、電圧不良の発生率においては同等であり、また、電極の不良率が低いという点においては優れている。
【００７３】
さらに、実施例５および実施例６に係る各二次電池１・１は、図７に示す如く、実施例１の二次電池１と、電圧不良の発生率および電極の不良率の評価が同等である。
【００７４】
即ち、実施例５と実施例６に係る各二次電池１・１の実験結果からは、凹部７の幅の差異が電位上昇の抑制に与える影響は比較的小さく、凹部７を設けてさえいれば、該凹部７と正極シート３１の間で充放電に関与するリチウムイオン量を軽減させることができ、その結果、二次電位１における電圧不良の発生率を改善することができることが判った。
【００７５】
次に、実施例７と実施例８に係る各二次電池１・１の品質を比較した結果について、説明をする。
まず、実施例７と実施例８に係る各二次電池１・１の構成の相違について、説明をする。
実施例７および実施例８に係る各二次電池１・１を構成する負極シート３２は、いずれも凹部７が間欠的に形成されている負極シート３２Ｂ（図４参照）であり、また、凹部７の形成幅も２ｍｍで共通している。
【００７６】
一方、実施例７および実施例８に係る各二次電池１・１を構成する負極シート３２Ｂでは、凹部７における負極合材の目付量が相違している。
即ち、実施例７に係る二次電池１を構成する負極シート３２Ｂでは、凹部７における目付量を、合材層６に対する７０％の目付量としているのに対し、実施例８に係る二次電池１を構成する負極シート３２Ｂでは、凹部７における目付量を、合材層６に対する２０％の目付量としている。
【００７７】
また、実施例７に係る二次電池１は、前述した実施例２に係る二次電池１に比して、凹部７における目付量が多く、また、実施例８に係る二次電池１は、実施例２に係る二次電池１に比して、凹部７における目付量が小さい。
さらに、実施例７および実施例８に係る各二次電池１・１は、前述した実施例２に係る二次電池１と、凹部７の幅が共通している。
【００７８】
これらの実施例７および実施例８に係る各二次電池１・１は、図７に示す如く、比較例２に係る二次電池に比して、電圧不良の発生率においては同等であり、また、電極の不良率が低い点において優れている。
【００７９】
また、実施例７および実施例８に係る各二次電池１・１は、図７に示す如く、比較例２に係る二次電池に比して、電圧不良の発生率においては同等であり、また、電極の不良率が低いという点においては優れている。
【００８０】
さらに、実施例７および実施例８に係る各二次電池１・１は、図７に示す如く、実施例２の二次電池１と、電圧不良の発生率および電極の不良率の評価が同等である。
【００８１】
即ち、実施例７と実施例８に係る各二次電池１・１の実験結果からは、凹部７を間欠的に形成した場合であっても、凹部７の目付量の差異が電位上昇の抑制に与える影響は比較的小さく、凹部７を設けてさえいれば、二次電位１における電圧不良の発生率を改善することができることが判った。
【００８２】
また、実施例７および実施例８に係る各二次電池１・１は、実施例３および実施例４に係る各二次電池１・１に比して、凹部７の形成態様（連続的か間欠的か）だけが相違している。
このことから、凹部７の形成態様の差異によって、電圧不良および電極不良の改善に与える影響は比較的小さく、連続的かあるいは間欠的に凹部７が設けられてさえいれば、二次電池１における電圧不良および電極不良の改善効果を得ることができるものと考えられる。
【００８３】
次に、実施例９と実施例１０に係る各二次電池１・１の品質を比較した結果について、説明をする。
まず、実施例９と実施例１０に係る各二次電池１・１の構成の相違について、説明をする。
実施例９および実施例１０に係る各二次電池１・１を構成する負極シート３２は、いずれも凹部７が間欠的に形成されている負極シート３２Ｂ（図４参照）であり、また、凹部７における合材層の量も５０％で共通している。
【００８４】
一方、実施例９および実施例１０に係る各二次電池１・１を構成する負極シート３２Ｂでは、凹部７の幅が相違しており、実施例９に係る二次電池を構成する負極シート３２Ｂでは、凹部７の幅を４ｍｍとしているのに対し、実施例１０に係る二次電池１を構成する負極シート３２Ｂでは、凹部７の幅を８ｍｍとしている。
【００８５】
また、実施例９と実施例１０に係る各二次電池１・１は、前述した実施例２に係る二次電池１に比して、凹部７の幅が大きい。
さらに、実施例９および実施例１０に係る各二次電池１・１は、前述した実施例２に係る二次電池１と、凹部７における負極合材の目付量が共通している。
【００８６】
これらの実施例９および実施例１０に係る各二次電池１・１は、図７に示す如く、比較例１に係る二次電池に比して、電圧不良の発生率が低いという点において優れており、また、電極の不良率においては同等である。
【００８７】
また、実施例９および実施例１０に係る各二次電池１・１は、図７に示す如く、比較例２に係る二次電池に比して、電圧不良の発生率においては同等であり、また、電極の不良率が低いという点においては優れている。
【００８８】
さらに、実施例９および実施例１０に係る各二次電池１・１は、図７に示す如く、実施例２の二次電池１に比して、電圧不良の発生率および電極の不良率の評価において同等である。
【００８９】
即ち、実施例９と実施例１０に係る各二次電池１・１の実験結果からは、凹部７を間欠的に形成した場合であっても、凹部７の幅の差異が電位上昇の抑制に与える影響は比較的小さいことが判り、凹部７の幅の大きさに関わらず、凹部７を設けてさえいれば、電圧不良の発生率を改善できることが判った。
【００９０】
また、実施例９および実施例１０に係る各二次電池１・１は、実施例５および実施例６に係る各二次電池１・１に比して、凹部７の形成態様（連続的か間欠的か）だけが相違している。
このことから、凹部７の形成態様の差異によって、電圧不良および電極不良の改善に与える影響は比較的小さく、連続的かあるいは間欠的に凹部７が設けられてさえいれば、二次電池１における電圧不良および電極不良の改善効果を得ることができるものと考えられる。
【００９１】
以上のように、本実験結果では、凹部７を有する各実施例（実施例１〜実施例１０）に係る各二次電池１・１・・・は、凹部７を有しない各比較例（比較例１および比較例２）に比して、いずれも、電圧不良の発生率および電極の不良率の面で優れていることが判った。
即ち、負極シート３２において、目付量を小さくした凹部７を、少なくとも電極体３の最外周面の端部に位置する部位に設けることで、正極端部における電位上昇を低減することができることが判った。
また、凹部７を、負極合材の未塗工部とするのではなく、負極合材の目付量を減らした態様とすることで、凹部１７をスリットしたときにバリ等の不具合を生じにくくすることができ、また負極シート３２等を巻回して電極体３を構成するときに、巻ズレ等の不具合が発生しにくくなることが判った。
【００９２】
即ち、本発明の一実施形態に係る巻回型非水電解質二次電池である二次電池１は、負極シート３２と正極シート３１とセパレータ３３と、を積層し、さらに、巻回して構成される電極体３を備えるものであって、電極体３において、該電極体３の最外周部を構成する負極シート３２（負極シート３２Ａあるいは負極シート３２Ｂ）は、負極シート３２の幅方向における端部における負極合材を、他の部位における負極合材に比して少なく塗工して形成する凹部７を備えるものである。
【００９３】
また、本発明の一実施形態に係る巻回型非水電解質二次電池の製造方法は、負極シート３２と正極シート３１とセパレータ３３と、を積層し、さらに、巻回して構成される巻回体である電極体３を備える巻回型非水電解質二次電池である二次電池１の製造方法であって、負極シート３２の２倍の幅を有する負極原シート４２の幅方向における中央部に、負極合材を塗工して合材層１６を形成するとともに、合材層１６の幅方向における中央部に、負極合材の目付量を少なくした部位である凹部１７を形成する工程と、凹部１７の中央において、負極原シート４２を分断して、負極シート３２を生成する工程と、を備えるものである。
【００９４】
このような構成により、電極体３の巻ズレやバリの発生等の不具合を防止しつつ、正極シート３１の端部における電位の上昇を抑制することができ、加工性良く巻回型非水電解質二次電池である二次電池１を製造することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１      二次電池（巻回型非水電解質二次電池）
３      電極体
６      合材層
７      凹部
１７    凹部
３１    正極シート
３２    負極シート
３２Ａ  負極シート（第一の実施形態）
３２Ｂ  負極シート（第二の実施形態）
３３    セパレータ
４２    負極原シート
【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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