(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極とが多孔質絶縁層を介して捲回された電極群を備えた非水電解質二次電池であって、
前記正極は、帯状の正極集電体の両面に正極活物質層が形成されており、
前記負極は、帯状の負極集電体の両面に負極活物質層が形成されており、
前記負極活物質層は、炭素で構成されており、前記非水電解質二次電池の満充電時の負極の充電容量は、該負極の理論容量に対して、８３〜９９％の範囲で、かつ、３１０ｍＡｈ／ｇ〜３７２ｍＡｈ／ｇの範囲に設定されており、
前記電極群の最内側の直径をＲ１、前記電極群の最外側の直径をＲ２、前記負極の厚みをｔとしたとき、前記負極集電体の外周側に形成された負極活物質層の単位面積当たりの活物質質量Ｍ１と、前記負極集電体の内周側に形成された負極活物質層の単位面積当たりの活物質質量Ｍ２とは、以下の関係式を満たす、非水電解質二次電池。
(Ｒ２＋ｔ／２)／(Ｒ２−ｔ／２)＜Ｍ１／Ｍ２＜(Ｒ１＋ｔ／２)／(Ｒ１−ｔ／２)
【請求項２】
前記帯状の負極集電体の両面に形成された負極活物質層は、同じ活物質密度を有し、
前記負極集電体の外周側に形成された負極活物質層の厚みＴ１と、前記負極集電体の内周側に形成された負極活物質層の厚みＴ２とは、以下の関係を満たす、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
Ｔ１／Ｔ２＜(Ｒ１＋ｔ／２)／(Ｒ１−ｔ／２)
【請求項３】
前記正極集電体の内周側に形成された正極活物質層の単位面積当たりの活物質質量は、前記正極集電体の外周側に形成された正極活物質層の単位面積当たりの活物質質量よりも小さい、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
【請求項４】
前記Ｍ１とＭ２との関係は、以下の関係式を満たす、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
Ｍ１／Ｍ２＝［（Ｒ１＋Ｒ２）／２＋ｔ／２］／［（Ｒ１＋Ｒ２）／２−ｔ／２］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高容量化した非水電解質二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話及びノートパソコン等の電子機器の小型化、軽量化に伴い、これらの電子機器の電源である二次電池に対する高容量化が要求されている。この要求を満たす電池としては、非水電解質二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池）が挙げられる。【０００３】
一般に、非水電解質二次電池では、正極及び負極をセパレータを介して捲回、または積層した電極群が使用されている。【０００４】
捲回された電極群を用いた非水電解質二次電池において、電池のサイクル特性を改善するために、集電体の内周側に形成された活物質の充填量を、集電体の外周側に形成された活物質の充填量よりも少なくし、かつ、内周側の活物質の充填量に対する外周側の活物質の充填量を、捲回された電極群の中心から外側に向けて、次第に増加させる技術が、特許文献１に記載されている。これにより、捲回された電極群の全ての領域において、内周側の活物質の充填量と、外周側の活物質の充填量の差を小さくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５２１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
捲回された電極群では、集電体の両面に形成された活物質層のうち、内周側の活物質層は圧縮されるため、単位面積当たりの活物質量が大きくなる、一方、外周面の活物質層は伸ばされるため、単位面積当たりの活物質量は小さくなる。そして、この傾向は、曲率半径の小さい電極群の中心側ほど顕著になる。【０００７】
ところで、非水電解質二次電池の高容量化を図る方法の一つとして、負極活物質の負荷容量を高めることが挙げられる。ここで、負荷容量（ｍＡｈ／ｇ）とは、正極の単位面積当たりの満充電時の容量（ｍＡｈ／ｃｍ２）を、負極の単位面積当たりの活物質量（ｇ／ｃｍ２）で割った値である。具体的には、従来の非水電解質二次電池に対して、正極活物質の質量に対する負極活物質の質量を低減させれば良い。但し、負極に、例えば、カーボンを用いた場合、カーボンの可逆容量は３７２ｍＡｈ／ｇであるため、負極重質量を減らしすぎて負極の負荷容量が３７２ｍＡｈ／ｇを超えてしまうと、充電時に正極側から放出されるリチウムイオンを負極側で受け入れることができなくなり、その結果、負極表面上に金属リチウムが析出するおそれがある。【０００８】
一方、特許文献１に記載された技術を採用した場合、集電体の内周側に形成された活物質の充填量が、集電体の外周側に形成された活物質の充填量よりも少なくなるため、高容量化を図るために、正極活物質の質量に対する負極活物質の質量を低減させると、以下のような問題が生じるおそれがある。【０００９】
すなわち、捲回された電極群において、対向する正極及び負極では、外側の正極の内周側に形成された正極活物質層は圧縮され、内側の負極の外周側に形成された負極活物質層は伸ばされる。そのため、高容量化を図るために、正極活物質の質量に対する負極活物質の質量を低減させると、負極の単位面積当たりの負荷容量が、負極の理論容量超えてしまう場合がある。この場合、負極の負荷容量が負極の理論容量をこえてしまうと、負極の外周側に形成された負極活物質層にリチウム等の金属が析出するおそれがある。そして、このような原因によるリチウム等の金属の析出は、曲率半径の小さい電極群の内側ほど顕著になる。【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その主な目的は、高容量化を図った非水電解質二次電池において、リチウム等の金属の析出のない、サイクル特性に優れた非水電解質二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る非水電解質二次電池は、正極と負極とが多孔質絶縁層を介して捲回された電極群を備え、正極は、帯状の正極集電体の両面に正極活物質層が形成されており、負極は、帯状の負極集電体の両面に負極活物質層が形成されており、負極活物質層は、炭素で構成されており、非水電解質二次電池の満充電時の負極の充電容量は、該負極の理論容量に対して、８３〜９９％の範囲で、かつ、３１０ｍＡｈ／ｇ〜３７２ｍＡｈ／ｇの範囲に設定されており、電極群の最内側の直径をＲ１、電極群の最外側の直径をＲ２、負極の厚みをｔとしたとき、負極集電体の外周側に形成された第１の負極活物質層の単位面積当たりの活物質質量Ｍ１と、負極集電体の内周側に形成された第２の負極活物質層の単位面積当たりの活物質質量Ｍ２とは、
(Ｒ２＋ｔ／２)／(Ｒ２−ｔ／２)＜Ｍ１／Ｍ２＜(Ｒ１＋ｔ／２)／(Ｒ１−ｔ／２)
の関係式を満たす。
【００１２】
ある好適な実施形態において、電極群の最外側の直径をＲ２としたとき、負極集電体の外周側に形成された負極活物質層の単位面積当たりの活物質質量Ｍ１と、負極集電体の内周側に形成された負極活物質層の単位面積当たりの活物質質量Ｍ２とは、
(Ｒ２＋ｔ／２)／(Ｒ２−ｔ／２)＜Ｍ１／Ｍ２
の関係式を満たす。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、リチウム等の金属の析出のない、サイクル特性に優れた高容量の非水電解質二次電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】捲回された電極群において、対向する正極及び負極の一部分を拡大した断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、正極の容量、並びに、負極の負荷容量（イ）及び理論容量（ロ）の大きさを模式的に示した図である。
【図３】高容量化を図った非水電解質二次電池における正極活物質及び負極活物質の単位面積当たりの質量の大きさを模式的に示した図である。
【図４】本発明の一実施形態における非水電解質二次電池の構成を示した断面図である。
【図５】捲回された電極群のうち、負極の一部分を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態を説明する前に、本発明を想到するに至った経緯を説明する。
【００１６】
図１は、正極及び負極がセパレータを介して捲回された電極群において、対向する正極及び負極の一部分を拡大した断面図である。
【００１７】
図１において、正極１０は、正極集電体１１の両面に正極活物質層１２ａ、１２ｂが形成されており、負極２０は、負極集電体２１の両面に負極活物質層２２ａ、２２ｂが形成されている。そして、外側の正極１０の内周側に形成された正極活物質層１２ｂは、セパレータ（不図示）を介して、内側の負極２０の外周側に形成された負極活物質層２２ａと対向している。そして、互いに対向する正極活物質層１２ｂと負極活物質層２２ａとの間で、リチウムイオンが移動することで充放電が行われる。
【００１８】
ここで、対向する正極１０及び負極２０との位置関係において、電極群の最外周側を「外側」と呼び、電極群の最内周側を「内側」と呼ぶ。また、正極１０及び負極２０の集電体の両面に形成された活物質層のうち、外側に形成された活物質層を「外周側」に形成された活物質層と呼び、内側に形成された活物質層を「内周側」に形成された活物質層と呼ぶ。
【００１９】
図１に示すように、対向する正極１０及び負極２０において、外側の正極１０の内周側に形成された正極活物質層１２ｂ（以下、「内周側の正極活物質層」という）は、圧縮された状態にあり、内側の負極２０の外周側に形成された負極活物質層２２（以下、「外周側の負極活物質層」という）は、伸ばされた状態にある。
【００２０】
図２（ａ）、（ｂ）は、対向する正極１０及び負極２０において、正極の容量、並びに、負極の負荷容量（イ）及び理論容量（ロ）の大きさを模式的に示した図である。図２（ａ）は、捲回する前の帯状の正極の及び負極における正極の容量、並びに、負極の負荷容量（イ）及び理論容量（ロ）を示し、図２（ｂ）は、捲回された状態の正極及び負極における正極の容量並びに、及び負極の負荷容量（イ）及び理論容量（ロ）を示す。なお、図２（ｂ）において、正極の容量は、図１において、内周側の正極活物質層１２ｂにおける容量を示し、負極の負荷容量（イ）は、図１において、外周側の負極活物質層２２ａにおける負荷容量を示す。
【００２１】
図２（ａ）に示すように、負極の負荷容量（イ）が負極の理論容量（ロ）に対して余裕があるため、図２（ｂ）に示すように、捲回後に、内周側の正極活物質層１２ｂが圧縮され、外周側の負極活物質層２２が伸ばされても、負極の理論容量（ロ）に対する負極の負荷容量（イ）の余裕は維持される。
【００２２】
しかしながら、非水電解質二次電池の高容量化を図るために、図３（ａ）に示すように、正極の活物質量に対する負極の活物質量を低減させて、負極の負荷容量（イ）を大きくすると、図３（ｂ）に示すように、捲回後に、内周側の正極活物質層１２ｂが圧縮され、外周側の負極活物質層２２ａが伸ばされる結果、負極の理論容量（ロ）に対する負極の負荷容量（イ）の余裕は、ほとんどなくなる。そのため、充電時に、正極活物質層１２ｂから出たリチウムイオンの一部が負極活物質層２２ａに侵入できなくなると、負極活物質層の表面にリチウムが析出するおそれがある。このような原因によるリチウムの析出は、曲率半径の小さい電極群の中心側ほど顕著になる。
【００２３】
本願発明者等は、高容量化を図るために、負極の負荷容量を高める（正極活物質の質量に対する負極活物質の質量を低減させる）と、上記のような問題が生じるおそれがあることに着目し、本願発明を想到するに至った。
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。
【００２５】
図４は、本発明の一実施形態における非水電解質二次電池１００の構成を示した断面図である。
【００２６】
図４に示すように、正極１０及び負極２０がセパレータ（多孔質絶縁膜）１５を介して捲回された電極群３０が電池ケース４０内に収容されている。なお、電極群３０の上下には、絶縁板４４、４５が配されている。そして、電池ケース４０の開口部は、ガスケット４３を介して、正極端子を兼ねる封口板４２で封口されている。
【００２７】
正極１０は、正極集電体の両面に正極活物質層が形成された構成をなし、負極２０は、負極集電体の両面に負極活物質層が形成された構成をなしている。正極集電体が露出した正極１０の端部には、正極リード４１の一端が接続され、封口板４２に正極リード４１の他端が接続されている。また、負極集電体が露出した負極２０の端部には、負極リード４３の一端が接続され、負極端子を兼ねる電池ケース４０の底部に負極リード４３の他端が接続されている。
【００２８】
図５は、正極１０及び負極２０がセパレータを介して捲回された電極群において、電極群の中心Ｏから、半径ｒの距離に位置する負極２０の一部分を拡大した断面図である。
【００２９】
図５に示すように、負極集電体（不図示）の両面に形成された負極活物質層において、中心角θにおける外周側の負極活物質層２２ａの面積をＳ１、内周側の負極活物質層２２ｂと面積をＳ２、負極活物質層２２ａ、２２ｂの厚さをｕとすると、Ｓ１及びＳ２は、それぞれ、以下のように求まる。
【００３０】
Ｓ１＝１／２（ｒ＋ｕ）２θ−１／２ｒ２θ
＝１／２（２ｒ＋ｕ）ｕθ
Ｓ２＝１／２ｒ２θ−１／２（ｒ−ｕ）２θ
＝１／２（２ｒ−ｕ）ｕθ
なお、ここでは、ｒ≫ｔと考えられるので、ｒ−ｕ≒ｒと近似している。
【００３１】
従って、Ｓ１とＳ２の面積比は、以下の式（１）より求まる。
【００３２】
Ｓ１／Ｓ２＝（２ｒ＋ｕ）／（２ｒ−ｔ）  ・・・（１）
本願発明者等は、外周側の負極活物質層２２ａの伸びによる単位面積当たりの活物質質量の減少と、内周側の負極活物質層２２ｂの圧縮による単位面積当たりの活物質質量の増加との差（アンバランス）を解消するためには、外周側の単位面積当たりの活物質質量Ｍ１と、内周側の単位面積当たりの活物質質量Ｍ２を、予め、
Ｍ１／Ｍ２＝Ｓ１／Ｓ２
に設定しておけばよいと考えた。なお、Ｍ１及びＭ２は、捲回する前の帯状の負極における活物質質量である。
【００３３】
そして、捲回された電極群の曲率半径は、内周側に行くほど小さくなるので、全ての範囲で負極活物質層の圧縮及び伸びによる活物質質量の増加との差（アンバランス）を解消するためには、電極群の最内側の直径をＲ１、負極２０の厚みをｔとしたとき、Ｍ１／Ｍ２を、以下の関係式（２）を満たす範囲に設定すればよい。
【００３４】
Ｍ１／Ｍ２＜(Ｒ１＋ｔ／２)／(Ｒ１−ｔ／２)  ・・・（２）
ここで、負極集電体の厚みは、負極活物質層２２ａ、２２ｂの厚さに比べて小さいため、式（１）において、ｕ≒ｔ／２と近似している。また、２ｒ＝Ｒ１と置き換えている。
【００３５】
このように、負極集電体の外周側に形成された負極活物質層２２ａの単位面積当たりの活物質質量Ｍ１と、負極集電体の内周側に形成された負極活物質層２２ｂの単位面積当たりの活物質質量Ｍ２との質量比を、上記の関係式（２）を満たす範囲に設定することによって、正極活物質の質量に対する負極活物質の質量を低減させて、非水電解質二次電池の高容量化を図っても、負極の負荷容量の負極の理論容量に対する余裕を維持させることができる。その結果、リチウム等の金属の析出のない、サイクル特性に優れた非水電解質二次電池を実現することができる。
【００３６】
なお、捲回された電極群の最外周においても、負極活物質層の圧縮及び伸びによる活物質質量の増加との差（アンバランス）を解消するためには、電極群の最外側の直径をＲ２としたとき、Ｍ１／Ｍ２の比率が、以下の関係式を満たすようにすることが好ましい。
【００３７】
(Ｒ２＋ｔ／２)／(Ｒ２−ｔ／２)＜Ｍ１／Ｍ２
さらに、捲回された電極群の全ての範囲において、負極活物質層の圧縮及び伸びによる活物質質量の増加との差（アンバランス）を最も小さくするには、Ｍ１／Ｍ２の比率を、以下の式を満たす値にすることが好ましい。
【００３８】
Ｍ１／Ｍ２＝[(Ｒ１＋Ｒ２)／２＋ｔ／２]／[(Ｒ１＋Ｒ２)／２−ｔ／２]
また、捲回された電極群において負極活物質層にリチウム等の金属が析出する問題は、非水電解質二次電池の高容量化を図るために、正極の活物質量に対する負極の活物質量を低減させて、負極の負荷容量を大きくしたときに生じる問題である。
【００３９】
従って、本発明は、負極の負荷容量を大きくしたリチウムイオン二次電池に対して効果を奏するため、満充電時の負極の充電容量が、該負極の理論容量に対して、８３〜９９％の範囲に設定された非水電解質二次電池に適用しうる。
【００４０】
例えば、負極活物質に炭素（黒鉛）を用いた場合、本発明は、満充電時の負極の充電容量が、３１０ｍＡｈ／ｇ〜３７２ｍＡｈ／ｇの範囲にあるリチウムイオン二次電池に適用しうる。
【００４１】
本発明において、非水電解質二次電池の各構成要素については、特にその材料及び製法に制限はないが、以下に示すような材料及び製法等を適用し得る。
【００４２】
正極集電体としては、アルミニウムを主体とする金属シート等を用いることができる。なかでも、鉄原子を含むアルミニウムが好ましい。正極活物質としては、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウムなどのリチウム複合酸化物を用いることができる。また、正極用結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いることが好ましい。正極用導電剤としては、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛などのグラファイト類の他、カーボンブラック類、炭素繊維、金属繊維などの導電性繊維類などを用いることができる。
【００４３】
負極集電体としては、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、銅などを用いることができる。負極活物質としては、例えば、天然黒鉛などの炭素材料の他、金属、金属繊維、酸化物、窒化物、スズ含有材料、ケイ素含有材料などを用いることができる。
【００４４】
セパレータとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィンなどを用いることができる。
【００４５】
非水電解質としては、液状、ゲル状または固体（高分子固体電解質）状の物質を使用することができる。液状非水電解質（非水電解液）は、非水溶媒に電解質（例えば、リチウム塩）を溶解させることにより得られる。また、ゲル状非水電解質は、非水電解質と、この非水電解質が保持される高分子材料とを含むものである。
【００４６】
本願発明者等は、この効果を検証するために、以下のような高容量化を図ったリチウムオン二次電池を作製し、サイクル特性の評価を行った。
【００４７】
（１）正極の作製
平均粒子径が１３μｍであるＬｉＮｉ０．８２Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０３Ｏ２を正極活物質として用いた。正極活物質１００質量部に対して、１．０質量部のアセチレンブラック（導電剤）、０．９質量部のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ，結着剤）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液とを混合して、正極合剤スラリーを得た。
【００４８】
次に、得られた正極合剤スラリーを、正極集電体である厚さ１５μｍの鉄含有アルミニウム箔の両面に塗布した。正極合剤スラリーを乾燥させた後、正極集電体を圧延して、正極活物質密度３．６５ｇ／ｃｃ、厚さ０．１６６ｍｍの正極板を得た。
【００４９】
続いて、得られた正極板を、幅５８．５ｍｍ、長さ５６０ｍｍの大きさに裁断して、正極を得た。その後、得られた正極を１９０℃の熱間ロールに３秒間接触させて熱処理を行った。
【００５０】
（２）負極の作製
平均粒子径が約２０μｍの黒鉛を負極活物質として用いた。負極活物質１００質量部に対して、１質量部のスチレンブタジエンゴム（結着剤）、及びカルボキシメチルセルロースを１質量％含む水溶液１００質量部を混合し、負極合剤スラリーを得た。
【００５１】
次に、得られた負極合剤スラリーを、厚さ８μｍの銅箔の両面に塗布した。負極合剤スラリーを乾燥させた後、負極集電体を圧延して、負極活物質密度１．６０ｇ／ｃｃ、厚さ０．１９５μｍの負極板を得た。
【００５２】
続いて、得られた負極板を、幅５９．５ｍｍ、長さ６４０ｍｍの大きさに裁断して、負極を得た。その後、得られた負極を、窒素雰囲気中、１９０℃の熱風で１０時間熱処理した。
【００５３】
（３）電解液の調製
エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを１：３の体積比で含む混合溶媒に、５ｗｔ％の濃度でビニレンカーボネートを添加すると共に、ＬｉＰＦ６を１．４ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させた。
【００５４】
（４）リチウムイオン二次電池の組み立て
正極及び負極を、ポリエチレン製のセパレータを介して、径が３．５ｍｍの巻芯に捲回して電極群を作製した。ここで、得られた電極群の最内側の直径は３．５ｍｍ、最外側の直径は１７．８ｍｍであった。
【００５５】
次に、電池ケースに電解液とともに電極群を収容し、電池ケースの開口部を封口して、図４に示したような円筒型のリチウムイオン二次電池を作製した。
【００５６】
ここで、リチウムイオン二次電池の満充電時の負極の充電容量は、３５２ｍＡｈ／ｇの値に設定した。なお、この容量値は、負極活物質（炭素）の理論容量値（３７２ｍＡｈ／ｇ）の９５％に相当する。
【００５７】
（５）サイクルの評価
作製したリチウムイオン二次電池を、２５℃の環境下で、４．２Ｖまで０．５Ｃの定電流で充電を行い、その後、４．２Ｖの定電圧で電流値が０．０１Ｃになるまで充電を行った後、１．０Ｃの定電流で２．５Ｖまで放電を行った。このときの容量を１サイクル目の容量として、同条件で充放電サイクルを繰り返し、１サイクル目の容量の８０％になるまでのサイクル数を測定した。
【００５８】
表１は、その結果を示した表で、電池Ａ〜Ｅは、負極集電体の外周側に形成された負極活物質層の厚みＴ１と、負極集電体の内周側に形成された負極活物質層の厚みＴ２とを、それぞれ変えて作製したものである。なお、負極集電体の両面に形成された負極活物質層の合計の厚み（Ｔ１＋Ｔ２）は、一定（１８７μｍ）とした。
【００５９】
【表１】
0005884039.tif 000002
【００６０】
表１に示すように、外周側の負極活物質層の厚みＴ１と、内周側の負極活物質層の厚みＴ２とが同じ電池Ａに比べて、外周側の負極活物質層の厚みＴ１を、内周側の負極活物質層の厚みＴ２より大きくした電池Ｂ〜Ｄでは、サイクル特性が向上しているのが分かる。
【００６１】
これは、予め、外周側の負極活物質層の厚みＴ１を、内周側の負極活物質層の厚みＴ２より大きくしておくことによって、外周側の負極活物質層の伸びによる活物質質量の減少と、内周側の負極活物質層の圧縮による活物質質量の増加との差（アンバランス）が解消されたためと考えられる。なお、電池Ａ〜Ｅでは、負極活物質密度を一定にして作製したので、単位面積当たりの負極活物質層の厚みＴ１、Ｔ２は、単位面積当たりの負極活物質の質量Ｍ１、Ｍ２に比例する。
【００６２】
一方、電池Ｅでは、サイクル特性が低下しているが、これは、電極群の最外周側では、曲率半径が大きいため、内周側の負極活物質層の活物質質量が減少しすぎて、負極の負荷容量の理論容量に対する余裕がなくなったためと考えられる。そのため、内周側の負極活物質層にリチウムが析出して、サイクル特性が低下したものと考えられる。
【００６３】
従って、表１に示すように、Ｔ１／Ｔ２の比率、すなわち、Ｍ１／Ｍ２の比率を、１．０１〜１．０６の範囲に設定することによって、正極活物質の質量に対する負極活物質の質量を低減させて、リチウムイオン二次電池の高容量化を図っても、リチウムの析出のない、サイクル特性に優れたリチウムイオン二次電池を実現することができる。
【００６４】
なお、電極群の最内側の直径（Ｒ１）を３．５ｍｍ、負極の厚み（ｔ）を９３．５μｍとしたとき、上記関係式（２）は、以下のようになる。
【００６５】
Ｍ１／Ｍ２＜(Ｒ１＋ｔ／２)／(Ｒ１−ｔ／２)＝１．０５７
従って、Ｍ１／Ｍ２を、上記関係式（２）を満たす範囲に設定することによって、リチウムイオン二次電池の高容量化を図っても、リチウムの析出のない、サイクル特性に優れたリチウムイオン二次電池を実現することができる。
【００６６】
表２は、電池Ｃと同じ条件で作製した負極を用いて、正極集電体の内周側の正極活物質質量を、外周側の正極活物質質量よりも小さくした電池Ｆを作製して、そのサイクル特性を比較した表である。ここで、電池Ｃでは、内周側の正極活物質質量を、外周側の正極活物質質量よりも０．２％だけ少なくし、電池Ｆでは、内周側の正極活物質質量を、外周側の正極活物質質量よりも１．０％だけ少なくしている。
【００６７】
【表２】
0005884039.tif 000003
【００６８】
表２に示すように、正極集電体の内周側の正極活物質質量を、外周側の正極活物質質量よりも少なくした電池Ｆの方が、電池Ｃよりもサイクル特性が向上しているのが分かる。
【００６９】
これは、外側の正極の内周側に形成された正極活物質層の活物質質量が減っているため、正極に対向する内側の負極の外周側に形成された負極活物質層において、負極の負荷容量の理論容量に対する余裕が、さらに維持されたためと考えられる。
【００７０】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、上記の実施形態では、非水電解質二次電池としてリチウムイオン二次電池を例に説明したが、これに限らず、例えば、ニッケル水素電池、ニッケル・カドミウム電池等にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の非水電解質二次電池は、高容量で、サイクル特性に優れ、携帯電子機器から電気自動車等の幅広い電源に有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１０      正極 
１１      正極集電体 
１２ａ、１２ｂ  正極活物質層 
２０      負極 
２１      負極集電体 
２２ａ、２２ｂ      負極活物質層 
３０      電極群 
４０      電池ケース 
４１      正極リード 
４２      封口板 
４３      ガスケット 
４３      負極リード 
４４、４５      絶縁板 
１００    非水電解質二次電池 
【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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