(57)【要約】  本開示は、電池に強い衝撃が加わった場合でも、内部短絡による発火、発煙等が起こり難い耐衝撃性に優れた非水電解質二次電池を提供することを目的とする。実施形態の一例である非水電解質二次電池は、露出部（３２Ａ），（３２Ｂ）が正極集電体（３０）の長手方向中間部に形成された正極（１１）と、露出部（３２Ａ）に接合された正極タブ（２０）と、露出部（３２Ａ）を覆って正極（１１）に貼着された絶縁テープ（４０）と、露出部（３２Ｂ）を覆って正極（１１）に貼着された絶縁テープ（４１）とを備える。絶縁テープ（４０），（４１）は、幅方向一端（４０ａ），（４１ａ）同士及び幅方向他端（４０ｂ），（４１ｂ）同士の少なくとも一方が正極（１１）の厚み方向に重ならない状態で正極（１１）に貼着されている。
2019069890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極及び負極がセパレータを介して巻回された電極体を備えた非水電解質二次電池において、
前記正極及び前記負極の少なくとも一方の電極が、帯状の集電体、前記集電体の両面に形成された合材層、及び前記集電体の両面が露出した一対の露出部を有し、
前記一対の露出部の一方に電極タブが接合され、
前記一対の露出部の一方を覆うように第１絶縁テープが前記電極に貼着され、
前記一対の露出部の他方を覆うように第２絶縁テープが前記電極に貼着され、
前記第１絶縁テープ及び前記第２絶縁テープは、前記電極の長手方向に沿った少なくとも一方の方向側の一端同士が前記電極の厚み方向に重ならないように配置されている、非水電解質二次電池。
【請求項２】
前記第１絶縁テープ及び前記第２絶縁テープは、前記電極の長手方向に沿った一方の方向側の前記第１絶縁テープの一端と前記第２絶縁テープの一端とが、前記電極の長手方向に０．５ｍｍ以上ずれるように配置されている、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
【請求項３】
前記第１絶縁テープの幅は、前記第２絶縁テープの幅よりも１ｍｍ以上大きい、請求項１又は２に記載の非水電解質二次電池。
【請求項４】
前記第１絶縁テープ及び前記第２絶縁テープは、前記電極の長手方向に沿った一方の方向とは反対側の前記第１絶縁テープ及び前記第２絶縁テープの他端同士が前記電極の厚み方向に重ならないように配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【請求項５】
前記電極は正極である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【請求項６】
有底筒状の外装缶をさらに備え、
前記電極タブは、前記外装缶の外周面から前記外装缶の径方向に４ｍｍ以上離れた位置に設けられている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、非水電解質二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、巻回型の電極体を備えた非水電解質二次電池において、電極体を構成する帯状の電極の長手方向中間部に、集電体の表面が露出した露出部が形成され、集電用のタブが当該露出部に接続された構成が知られている。なお、露出部には合材層が存在せず抵抗の低い集電体が露出しているため、露出部で内部短絡が発生すると、短絡箇所に大電流が流れて発熱量が多くなる。このため、電極には露出部を覆う絶縁テープが貼着される（例えば、特許文献１参照）。露出部は、電極の両面において、電極の厚み方向に重なって形成されるため、絶縁テープは電極の両面に貼着される。電極タブ及び集電体の露出部は、電池の充放電時に高い負荷がかかることで高温になり易いため、絶縁テープには、ある程度の厚みと耐熱性が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３５２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、非水電解質二次電池では、強い衝撃が電池に加わった場合でも、内部短絡による発火、発煙等を生じないことが求められる。電池に衝撃が加わった際の短絡要因の１つとして、露出部を覆う絶縁テープが挙げられる。具体的には、絶縁テープの厚みに起因して、テープの端が当接する部分でセパレータが破断し、短絡が発生することが想定される。なお、外装缶、セパレータ等の強度アップにより電池の耐衝撃性を高めることも考えられるが、かかる手段は、電池容量に影響するため、今後のさらなる高容量化との両立が困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様である非水電解質二次電池は、正極及び負極がセパレータを介して巻回された電極体を備えた非水電解質二次電池において、前記正極及び前記負極の少なくとも一方の電極が、帯状の集電体、前記集電体の両面に形成された合材層、及び前記集電体の両面が露出した一対の露出部を有し、前記一対の露出部の一方に前記電極タブが接合され、前記一対の露出部の一方を覆うように第１絶縁テープが前記電極に貼着され、前記一対の露出部の他方を覆うように第２絶縁テープが前記電極に貼着され、前記第１絶縁テープ及び前記第２絶縁テープは、前記電極の長手方向に沿った少なくとも一方の方向側の一端同士が前記電極の厚み方向に重ならないように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の一態様によれば、電池に強い衝撃が加わった場合でも、内部短絡による発火、発煙等が起こり難い耐衝撃性に優れた非水電解質二次電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は実施形態の一例である非水電解質二次電池の縦方向断面図である。
【図２】図２は実施形態の一例である非水電解質二次電池の横方向断面図である。
【図３】図３は実施形態の一例である正極の正面図である。
【図４】図４は実施形態の他の一例である正極の露出部及びその近傍を拡大して示す正面図である（正極タブの図示省略）。
【図５】図５は実施形態の他の一例である正極の露出部及びその近傍を拡大して示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
上述のように、リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池において、強い衝撃が電池に加わった場合でも、内部短絡による発火、発煙等が生じないようにすることは重要な課題である。本発明者らの検討の結果、従来の電池では、電極の露出部を覆う絶縁テープの端に対応する位置でセパレータが破断し、短絡が発生する場合があることが判明した。電極体を押し潰すように衝撃が電池に加わった場合、絶縁テープの端に形成される段差によって隣接するセパレータにせん断力が作用し、絶縁テープの端が当接する位置でセパレータがせん断されると考えられる。
【０００９】
そこで、本発明者らは、露出部の一方を覆う第１絶縁テープ、及び露出部の他方を覆う第２絶縁テープの貼着形態に着目し、従来の貼着形態を適性化することで、絶縁テープによるセパレータのせん断が抑制されることを見出した。具体的には、第１絶縁テープ及び第２絶縁テープが、電極の長手方向に沿った一方の方向側の一端同士が電極の厚み方向に重ならないように、即ち各テープの一端同士が電極の厚み方向に一致しないように配置される。これにより、セパレータに作用するせん断力が分散され、セパレータのせん断が抑制されると考えられる。電極の長手方向に沿った一方の方向は、電極の長手方向に沿った両側の方向から任意に選択することができる。後述するように、第１絶縁テープ及び第２絶縁テープを、電極の長手方向に沿った一方の方向とは反対側の他端同士も電極の厚み方向に重ならないように配置することが好ましい。
【００１０】
以下、実施形態の一例について詳細に説明する。以下では、巻回型の電極体１４が円筒形状の電池ケース１５に収容された円筒形電池を例示するが、電池ケースは円筒形に限定されず、例えば角形（角形電池）であってもよい。なお、本明細書では、説明の便宜上、電池ケース１５の封口体１７側を「上」、外装缶１６の底部側を「下」として説明する。
【００１１】
図１は、実施形態の一例である非水電解質二次電池１０の縦方向（軸方向）断面図、図２は非水電解質二次電池１０の横方向（径方向）断面図である。図２において、（ａ）は電極体１４の絶縁テープ４０，４１が貼着された部分を拡大して示す。（ｂ）は、比較例として、従来の絶縁テープ１００の貼着形態を示す。
【００１２】
図１及び図２に示すように、非水電解質二次電池１０は、巻回型の電極体１４と、非水電解質（図示せず）と、電極体１４及び非水電解質を収容する電池ケース１５とを備える。電池ケース１５は、有底筒状の外装缶１６と、外装缶１６の開口部を塞ぐ封口体１７とで構成される。また、非水電解質二次電池１０は、外装缶１６と封口体１７との間に配置される樹脂製のガスケット２８を備える。
【００１３】
電極体１４は、正極１１と負極１２がセパレータ１３を介して巻回されてなる。セパレータ１３には、イオン透過性及び絶縁性を有する多孔性シートが用いられる。セパレータ１３は、単層構造、積層構造のいずれであってもよく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、セルロースなどで構成される。ポリオレフィン樹脂を用いる場合、ポリオレフィン樹脂からなる基材表面にアラミド樹脂を塗布して表面に耐熱層を設けることが好ましい。セラミック粒子を含む樹脂を用いて耐熱層を設けることもできる。また、非水電解質二次電池１０は、正極１１に貼着される絶縁テープ４０，４１（図２（ａ）参照）を備える。
【００１４】
非水電解質は、非水溶媒と、非水溶媒に溶解した電解質塩とを含む。非水溶媒には、例えばエステル類、エーテル類、ニトリル類、アミド類、およびこれらの２種以上の混合溶媒等を用いてもよい。非水溶媒は、これら溶媒の水素の少なくとも一部をフッ素等のハロゲン原子で置換したハロゲン置換体を含有していてもよい。なお、非水電解質は液体電解質に限定されず、ゲル状ポリマー等を用いた固体電解質であってもよい。電解質塩には、例えばＬｉＰＦ6等のリチウム塩が使用される。
【００１５】
電極体１４の上下には、絶縁板１８，１９がそれぞれ配置される。図１に示す例では、正極１１に取り付けられた正極タブ２０が絶縁板１８の貫通孔を通って封口体１７側に延び、負極１２に取り付けられた負極タブ２１が絶縁板１９の外側を通って外装缶１６の底部側に延びている。正極タブ２０は封口体１７の底板であるフィルタ２３の下面に溶接等で接続され、フィルタ２３と電気的に接続された封口体１７の天板であるキャップ２７が正極端子となる。負極タブ２１は外装缶１６の底部内面に溶接等で接続され、外装缶１６が負極端子となる。
【００１６】
外装缶１６は、例えば有底円筒形状の金属製容器である。上述のように、外装缶１６と封口体１７との間にはガスケット２８が設けられ、電池ケース１５の内部空間が密閉される。外装缶１６は、例えば側面部を外側からプレスして形成された、封口体１７を支持する溝入れ部２２を有する。溝入れ部２２は、外装缶１６の周方向に沿って環状に形成されることが好ましく、その上面で封口体１７を支持する。また、外装缶１６の上端部は、内側に折り曲げられ封口体１７の周縁部に加締められている。
【００１７】
封口体１７は、電極体１４側から順に、フィルタ２３、下弁体２４、絶縁部材２５、上弁体２６、及びキャップ２７が積層された構造を有する。封口体１７を構成する各部材は、例えば円板形状又はリング形状を有し、絶縁部材２５を除く各部材は互いに電気的に接続されている。下弁体２４と上弁体２６は各々の中央部で互いに接続され、各々の周縁部の間には絶縁部材２５が介在している。異常発熱で電池の内圧が上昇すると、下弁体２４が上弁体２６をキャップ２７側に押し上げるように変形して破断することにより、下弁体２４と上弁体２６の間の電流経路が遮断される。さらに内圧が上昇すると、上弁体２６が破断し、キャップ２７の開口部からガスが排出される。
【００１８】
図２に示すように、巻回型の電極体１４には、径方向外端に位置する外周面と巻芯との間に正極タブ２０が、外周面又はその近傍に負極タブ２１が取り付けられている。正極タブ２０は、円筒形状を有する外装缶１６の外周面から外装缶１６の径方向に、好ましくは４．０ｍｍ以上、より好ましくは４．５ｍｍ以上離れた位置に設けられる。換言すると、外装缶１６の外周面から正極タブ２０までの当該外周面の接線αに対して垂直な方向の長さＬが、４．０ｍｍ以上であることが好ましく、４．５ｍｍ以上であることがより好ましい。この場合、電極体１４の正極タブ２０よりも径方向外側に位置する部分が十分な緩衝材となって衝撃が吸収され、セパレータ１３の絶縁テープ４０，４１の端が当接する部分に作用するせん断力が低減される。
【００１９】
以下、図２〜図５を適宜参照しながら、電極体１４を構成する電極、及び電極に貼着される絶縁テープについて詳説する。図３〜図５は正極の正面図であって、図３の拡大図及び図４では正極タブ２０の図示を省略している。
【００２０】
［正極］
図３に示すように、正極１１は、帯状の正極集電体３０と、当該集電体の両面に形成された正極合材層３１とを有する。正極１１には、正極集電体３０の両面が露出した一対の露出部３２が集電体の長手方向中間部に形成され、一対の露出部３２の一方に正極タブ２０が接合されている。正極集電体３０には、例えばアルミニウムなどの金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等が用いられる。好適な正極集電体３０は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする金属の箔である。正極集電体３０の厚みは、例えば１０μｍ〜３０μｍである。
【００２１】
正極合材層３１は、正極集電体３０の両面において、露出部３２を除く全域に形成されることが好適である。正極合材層３１は、正極活物質、導電材、及び結着材を含むことが好ましい。正極１１は、正極活物質、導電材、結着材、及びＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤を含む正極合材スラリーを正極集電体３０の両面に塗布し、塗膜を圧縮することにより作製できる。
【００２２】
正極活物質としては、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉ等の金属元素を含有するリチウム複合金属酸化物が例示できる。リチウム複合金属酸化物の組成は、特に限定されないが、一般式Ｌｉ１＋ｘＭＯ２（式中、−０．２＜ｘ≦０．２、ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌの少なくとも１種）で表される複合酸化物であることが好ましい。
【００２３】
導電材の例としては、カーボンブラック（ＣＢ）、アセチレンブラック（ＡＢ）、ケッチェンブラック、黒鉛等の炭素材料などが挙げられる。結着材の例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等のフッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。また、これらの樹脂と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）又はその塩、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）等が併用されてもよい。
【００２４】
正極１１には、上述のように、正極集電体３０の長手方向中間部に露出部３２が形成されている。露出部３２は、正極集電体３０の表面が正極合材層３１に覆われずに露出した部分であって、正極１１の厚み方向に重なって正極１１の両面にそれぞれ設けられる。図３に示す例では、正極１１の長手方向中央又はその近傍において、正極１１の片側に１つずつ露出部３２が形成されている。また、各露出部３２は、正極１１の短手方向全長にわたって一定の幅で形成されている。
【００２５】
非水電解質二次電池１０は、一対の露出部３２の一方（以下、「露出部３２Ａ」とする）を覆うように正極１１に貼着された絶縁テープ４０（第１絶縁テープ）と、一対の露出部３２の他方（以下、「露出部３２Ｂ」とする）を覆うように正極１１に貼着された絶縁テープ４１（第２絶縁テープ）とを備える。第１露出部３２Ａには、上述のように、正極タブ２０が接合されているため、絶縁テープ４０の一部は正極タブ２０に貼着される。絶縁テープ４０は、正極タブ２０のうち、正極集電体３０上に位置する部分の全体に貼着されることが好ましい。
【００２６】
図３に示す例では、絶縁テープ４０が露出部３２Ａの全域を覆い、また絶縁テープ４１が露出部３２Ｂの全域を覆っている。露出部３２Ａ，３２Ｂは、互いに同じ幅で形成され、各々の幅方向両端の位置が揃っている。即ち、露出部３２Ａ，３２Ｂの幅方向一端同士及び他端同士は、それぞれ正極１１の厚み方向に重なっている。本明細書では、露出部３２Ａ，３２Ｂ及び絶縁テープ４０，４１において、正極１１の長手方向に沿った方向を「幅方向」とする。露出部３２Ａ，３２Ｂの幅は、例えば５ｍｍ〜７ｍｍである。
【００２７】
絶縁テープ４０，４１は、正極タブ２０及び露出部３２Ａ，３２Ｂよりも幅広で、正極１１の短手方向に長い正面視矩形形状を有する。絶縁テープ４０，４１の幅は、例えば９ｍｍ〜１２ｍｍである。絶縁テープ４０，４１の一部は、露出部３２Ａ，３２Ｂの幅方向両側に形成される正極合材層３１上にも貼着されている。また、絶縁テープ４０，４１は、一部が正極集電体３０を超えて上下に張り出し、正極タブ２０の正極集電体３０上から延出した部分の付け根にも貼着されている。
【００２８】
図２（ａ）及び図３に示すように、絶縁テープ４０，４１は、正極１１の長手方向に沿った一方の方向側の幅方向一端４０ａ，４１ａ同士、及び正極１１の長手方向に沿った一方の方向とは反対側の幅方向他端４０ｂ，４１ｂ同士が正極１１の厚み方向に重ならないように配置されている。即ち、絶縁テープ４０，４１は、各々の幅方向両端の位置が正極１１の長手方向にずれた状態で正極１１に貼着されている。このような貼着形態とすることで、電極体１４を押し潰すような力が電池に加わった場合でも、セパレータ１３に作用するせん断力が分散され、セパレータ１３のせん断が抑制される。
【００２９】
これに対し、図２（ｂ）に示すように、２枚の絶縁テープ１００の幅方向両端が揃うように各テープを正極１１に貼着した従来の電池では、各絶縁テープ１００の幅方向両端に対応する位置でテープ２枚分の厚みに起因する大きな段差が形成される。このため、電極体１４を押し潰すような力が電池に加わった場合、各絶縁テープ１００の幅方向両端に対応する位置でセパレータ１３に大きなせん断力が作用する。ゆえに、各絶縁テープ１００の幅方向両端に対応する位置でセパレータ１３が破断し易くなると考えられる。
【００３０】
非水電解質二次電池１０では、絶縁テープ４０，４１の上記貼着形態によって、かかる不具合を解消することができる。幅方向一端４０ａ，４１ａ及び幅方向他端４０ｂ，４１ｂがいずれも、正極１１の厚み方向に重ならない状態で各テープが正極１１に貼着されることが好ましいが、絶縁テープ４０，４１の幅方向両端のうち少なくとも一方の位置が正極１１の厚み方向に重ならない状態で各テープが正極１１に貼着されていれば本開示の効果は発揮される。即ち、第１絶縁テープ４０及び第２絶縁テープ４１は、正極１１の長手方向に沿った少なくとも一方の方向側の一端同士が正極１１の厚み方向に重ならないように配置されていればよい。
【００３１】
絶縁テープ４０，４１の幅方向一端４０ａ，４１ａは、正極１１の長手方向に０．５ｍｍ以上ずれて配置されていることが好ましい。幅方向他端４０ｂ，４１ｂについても、同様に、正極１１の長手方向に０．５ｍｍ以上ずれて配置されていることが好ましい。なお、従来の電池の製造工程では、各テープの幅方向両端の位置が揃うように製造条件を設定しており、例えば各テープの幅方向両端のずれが０．５ｍｍのような電池は存在しない。
【００３２】
絶縁テープ４０，４１の幅は、互いに異なっていてもよい。図３に示す例では、露出部３２Ｂを覆って正極１１の他方の面に貼着される絶縁テープ４１の幅が、露出部３２Ａを覆って正極１１の一方の面に貼着される絶縁テープ４０の幅よりも大きい。幅の異なるテープを用いることで、各々の幅方向両端の位置が正極１１の長手方向にずれた上述の貼着形態を実現することが容易になる。
【００３３】
絶縁テープ４１の幅は、絶縁テープ４０の幅よりも１ｍｍ以上大きいことが好ましい。絶縁テープ４０，４１の幅の差は、例えば１ｍｍ〜３ｍｍである。絶縁テープ４０，４１の幅の差が１ｍｍである場合、幅方向両端で０．５ｍｍずつずらした状態で各テープを正極１１に貼着することが好適である。図３に示す例では、絶縁テープ４０，４１のいずれも、露出部３２Ａ，３２Ｂの幅方向中央に対して左右対称（幅方向中央を通る上下方向に沿った仮想線に対して線対称）に貼着されている。即ち、絶縁テープ４０において、露出部３２Ａの幅方向両側で正極合材層３１上に位置する部分の幅方向長さは互いに同じである。
【００３４】
絶縁テープ４０，４１の上下方向長さは同じであってもよく、上下端の位置は揃っていてもよい。これは、絶縁テープ４０，４１の上下端が正極１１の上下端を超えて上下に張り出しているため、テープの上下端に対応する部分でセパレータ１３に大きなせん断力が作用しないからである。
【００３５】
図４に示すように、正極１１の各面には、同じ幅の絶縁テープ４０，４３がそれぞれ貼着されていてもよい。但し、この場合も、幅方向一端４０ａ，４３ａ同士及び幅方向他端４０ｂ，４３ｂ同士がいずれも、正極１１の厚み方向に重ならない状態で各テープが正極１１に貼着される。図４に示す例では、露出部３２Ｂを覆う絶縁テープ４３が、正極１１の他方の面において、露出部３２Ｂの幅方向中央に対し左右対称に貼着されている。一方、露出部３２Ａを覆う絶縁テープ４０は、露出部３２Ａの幅方向中央に対し左右非対称に貼着され、これにより、各テープの幅方向両端の位置が正極１１の長手方向にずれた上述の貼着形態を実現している。
【００３６】
図５に示すように、露出部５２は、正極１１Ｘの短手方向一端側のみに形成されていてもよい。露出部５２は、正極１１Ｘの短手方向一端から短手方向長さの５０％以下の長さで形成されてもよい。この場合も、露出部５２は、正極１１Ｘの両面に同じ寸法でそれぞれ形成され、露出部５２の一方に正極タブ５０が接合される。また、正極１１Ｘの一方の面には、正極タブ５０及び露出部５２の一方を覆う絶縁テープ４５が貼着され、正極１１Ｘの他方の面には、露出部５２の他方を覆う絶縁テープ４６が貼着される。
【００３７】
図５に示す例では、絶縁テープ４６の幅が、絶縁テープ４５の幅よりも大きく、幅方向一端４５ａ，４６ａ及び幅方向他端４５ｂ，４６ｂがいずれも、正極１１の厚み方向に重なっていない。例えば、絶縁テープ４５，４６の幅の差は１ｍｍ以上であり、幅方向両端において、それぞれ０．５ｍｍ以上ずらした状態で各テープが正極１１に貼着される。絶縁テープ４５，４６は、露出部５２の幅方向中央に対し左右対称に貼着されているが、図４に示す例のように、左右非対称に貼着されていてもよい。
【００３８】
また、絶縁テープ４６の上下方向長さは、絶縁テープ４５の上下方向長さよりも長く、それぞれの下端４５ｃ，４６ｃは、正極１１の厚み方向に重なっていない。一方、正極１１Ｘの上端から張り出した各テープの上端の位置は揃っている。即ち、正極合材層５１と重なる部分に存在する下端４５ｃ，４６ｃの位置が、例えば正極１１の短手方向（上下方向）に０．５ｍｍ以上ずれた状態で絶縁テープ４５，４６が貼着される。
【００３９】
上記絶縁テープは、例えば絶縁性の有機材料で構成された基材層と、正極１１に対する接着性を有する接着剤層とを有する。絶縁テープは、３層以上の層構造を有していてもよく、基材層が２層以上の同種又は異種積層フィルムによって構成されてもよい。絶縁テープの厚みは、例えば１０μｍ〜６０μｍであり、好ましくは１５μｍ〜４０μｍである。また、絶縁テープには、耐熱性向上等の観点から、チタニア、アルミナ、シリカ、ジルコニアなどの無機物フィラーが含有されていてもよく、基材層、接着剤層とは別に無機物フィラーを含有する層が設けられていてもよい。
【００４０】
基材層を構成する好適な樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミドなどが例示できる。中でも、機械的強度（突き刺し強度）が高いポリイミドが特に好ましい。接着剤層は、例えば基材層の一方の面上に接着剤を塗工して形成される。接着剤層を構成する接着剤は、加熱することで粘着性を発現するホットメルト型または加熱により硬化する熱硬化型であってもよいが、生産性等の観点から、室温で粘着性を有するものが好ましい。接着剤層を構成する接着剤の一例は、アクリル系接着剤、合成ゴム系接着剤である。
【００４１】
［負極］
負極１２は、帯状の負極集電体と、当該負極集電体の両面に形成された負極合材層とを有する。負極集電体には、例えば銅などの金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等が用いられる。負極集電体の厚みは、例えば５μｍ〜３０μｍである。本実施形態では、負極集電体の表面が露出した一対の露出部（図示せず）が、集電体の長手方向端部であって、電極体１４の外周面又はその近傍に形成されている。そして、負極１２の厚み方向に重なって形成された一対の露出部の一方に負極タブ２１が接合されている。
【００４２】
また、負極１２には、一対の露出部及び負極タブ２１を覆って第１及び第２の絶縁テープがそれぞれ貼着される。負極１２の絶縁テープは、上述した正極１１の絶縁テープと同様の形態で貼着されてもよく、従来のように、各絶縁テープで端の位置を揃えて貼着されてもよい。なお、負極１２においても、集電体の長手方向中間部に露出部を形成してもよく、この場合、絶縁テープは正極１１の絶縁テープと同様の形態で貼着されることが好ましい。
【００４３】
負極活物質層は、負極集電体の両面において、露出部を除く全域に形成されることが好適である。負極活物質層は、負極活物質及び結着材を含むことが好ましい。負極１２は、例えば負極活物質、結着材、及び水等を含む負極合材スラリーを負極集電体の両面に塗布し、塗膜を圧縮することにより作製できる。
【００４４】
負極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出できるものであれば特に限定されず、例えば天然黒鉛、人造黒鉛等の炭素材料、リチウムチタン複合酸化物、Ｓｉ、Ｓｎ等のリチウムと合金化する金属、又はこれらを含む合金、複合酸化物などを用いることができる。なお、負極活物質としてリチウムチタン複合酸化物のような導電性の低い材料を用いる場合は、負極合剤層に導電材を添加することが好ましい。結着材には、正極１１の場合と同様の樹脂を用いることができる。水系溶媒で負極合材スラリーを調製する場合は、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ＣＭＣ又はその塩、ポリアクリル酸又はその塩、ポリビニルアルコール等を用いることができる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例により本開示をさらに説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。【００４６】
＜実施例１＞
［正極の作製］
正極活物質としてＬｉＮｉ０．８１５Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０３５Ｏ２で表されるニッケル酸リチウム１００質量部と、アセチレンブラックを１質量部と、ポリフッ化ビニリデン０．９質量部とを混合し、さらにＮ−メチル−２−ピロリドンを適量加えて、正極合材スラリーを調製した。次に、当該正極合材スラリーをアルミニウム箔からなる長尺状の正極集電体の両面に塗布し、塗膜を乾燥させた。乾燥した塗膜をローラーを用いて圧縮した後、所定の電極サイズに切断し、正極集電体の両面に正極合材層が形成された正極を作製した。正極の長手方向中央部の両面に、合材層が存在せず集電体表面が露出した露出部を設け、当該露出部の一方にアルミニウム製の正極タブ（厚み０．１ｍｍ、幅３．５ｍｍ）を超音波溶接した。露出部は、幅６ｍｍで正極の短手方向全長にわたって形成した。【００４７】
続いて、正極の両面に形成された各露出部の全域を覆うように、ポリイミド製の絶縁テープを正極の両面にそれぞれ貼着した。正極タブが溶接された一方の露出部（第１露出部）には幅１０ｍｍの絶縁テープを貼着し、他方の露出部（第２露出部）には幅１１ｍｍの絶縁テープを貼着した。各絶縁テープは、幅方向一端同士及び幅方向他端同士が正極の厚み方向に重ならないように、テープの幅方向両端でそれぞれ正極の長手方向に０．５ｍｍずつずらして貼着した（図３参照）。【００４８】
［負極の作製］
黒鉛粉末１００質量部と、カルボキシメチルセルロースナトリウム１質量部と、スチレン−ブタジエンゴムのディスパージョン１質量部とを混合し、さらに水を適量加えて、負極合材スラリーを調製した。次に、当該負極合材スラリーを銅箔からなる長尺状の負極集電体の両面に塗布し、塗膜を乾燥させた。乾燥した塗膜をローラーを用いて圧縮した後、所定の電極サイズに切断し、負極集電体の両面に負極合材層が形成された負極を作製した。負極の長手方向一端部（巻き終り側端部となる部分）に合材層が存在せず集電体表面が露出した露出部を設け、当該露出部にニッケル製の負極リードを超音波溶接した。【００４９】
［非水電解質の調製］
フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）と、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）と、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）を、１５：４５：４０の体積比で混合した。当該混合溶媒に、ビニレンカーボネート（ＶＣ）１．５質量部を添加し、ＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させて非水電解質を調製した。【００５０】
［電池の作製］
上記正極と上記負極を、アラミド樹脂で構成される耐熱層が片面に形成されたポリエチレン製多孔質膜からなるセパレータを介して渦巻状に巻回することにより巻回型の電極体を作製した。この際、耐熱層が正極側を向くようにセパレータを配置した。この電極体を有底円筒形状の金属製外装缶（外径２１ｍｍ、高さ７０ｍｍ）に収容した後、正極タブの延出部を封口体のフィルタに、負極リードの延出部を外装缶の底部内面にそれぞれ溶接した。そして、外装缶に上記非水電解液を注入し、封口体により外装缶の開口部を塞いで、円筒形電池を作製した。当該円筒形電池において、正極タブは、外装缶の外周面から外装缶の径方向に４．０ｍｍ離れた位置に設けられている（図２に示すＬ＝４．０ｍｍ）。【００５１】
＜実施例２＞
正極タブの位置が、外装缶の外周面から外装缶の径方向に４．７ｍｍ離れた位置となるように、正極の露出部を形成したこと以外は、実施例１と同様にして円筒形電池を作製した。【００５２】
＜比較例１＞
実施例１において、第１露出部及び第２露出部に、同じ幅（１１ｍｍ）のポリイミド製の絶縁テープを、テープの幅方向一端同士及び幅方向他端同士が正極の厚み方向に重なるように貼着したこと以外は、実施例１と同様にして円筒形電池を作製した。【００５３】
＜比較例２＞
正極タブの位置が、外装缶の外周面から外装缶の径方向に４．７ｍｍ離れた位置となるように、正極の露出部を形成したこと以外は、比較例１と同様にして円筒形電池を作製した。【００５４】
［衝撃試験］
各実施例・各比較例の円筒形電池を用いて、下記の手順で衝撃試験を行った。
（１）平坦な試験台上に、電池の側面部が試験台と接する状態で円筒形電池を載置する。
このとき、絶縁テープ及び正極タブの一端が電池内部において下側（試験台側）に位置するように試験台に電池を固定する。
（２）電池の側面部上に、試験台と平行となるように丸棒（直径１５．８ｍｍ）を配置する。
（３）重り（９．１ｋｇ）が丸棒に衝突し、丸棒を介して電池の側面部に衝撃が加わるように、試験台の上方６１０ｍｍの高さから重りを自由落下させる。【００５５】
衝撃試験は、各実施例・各比較例につき、それぞれ４つの電池を用いて行った。衝撃試験後、電池を解体して、セパレータに短絡痕があるか否かを確認し、その結果を表１に示した。【００５６】
【表１】
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【００５７】
表１に示す結果から、実施例の電池はいずれも、比較例の電池と比べて、衝撃試験で短絡が発生し難いことが分かる。特に、外装缶の外周面から外装缶の径方向に４．７ｍｍ離れた位置に正極タブを設けることで、さらなる耐衝撃性の向上が確認された（実施例２）。一方、比較例の電池では、外装缶の外周面から外装缶の径方向に４．７ｍｍ離れた位置に正極タブを設けても、耐衝撃性の向上効果は得られなかった。
【符号の説明】
【００５８】
１０  非水電解質二次電池、１１  正極、１２  負極、１３  セパレータ、１４  電極体、１５  電池ケース、１６  外装缶、１７  封口体、１８，１９  絶縁板、２０，５０  正極タブ、２１  負極タブ、２２  溝入れ部、２３  フィルタ、２４  下弁体、２５  絶縁部材、２６  上弁体、２７  キャップ、２８  ガスケット、３０  正極集電体、３１，５１  正極合材層、３２，３２Ａ，３２Ｂ，５２  露出部、４０，４５  絶縁テープ（第１絶縁テープ）、４０ａ，４１ａ，４３ａ，４５ａ，４６ａ  幅方向一端、４０ｂ，４１ｂ，４３ｂ，４５ｂ，４６ｂ  幅方向他端、４１，４３，４６  絶縁テープ（第２絶縁テープ）、４５ｃ，４６ｃ  下端
【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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【国際調査報告】
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