(57)【要約】【課題】  発電要素の内部にスパッタの入り込みを抑制したリチウムイオン二次電池を提供する。そのようなリチウムイオン二次電池を搭載した車両及び電池搭載機器を提供する。【解決手段】  リチウムイオン二次電池１は、正極集電箔３５と、第１正極活物質層３１及び第２正極活物質層３２とを有する正極板３０、負極集電箔４５と、第１負極活物質層４１及び第２負極活物質層４２とを有する負極板４０、第１セパレータ２０及び第２セパレータ２５を有し、これらを捲回軸ＡＸを中心に捲回してなる捲回型発電要素１０と、正極集電部材７１と、負極集電部材７２と、を備え、正極集電箔は第１幅方向ＤＷ１の端部に位置する第１正極露出部３７を含み、負極集電箔は第２幅方向ＤＷ２の端部に位置する第１負極露出部４７を含み、捲回型発電要素は、以下のＡ，Ｂの少なくともいずれかの形態を有する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の正極集電箔と、この正極集電箔の第１正極主面及び第２正極主面にそれぞれ配置してなる第１正極活物質層及び第２正極活物質層とを有する正極板、
帯状の負極集電箔と、この負極集電箔の第１負極主面及び第２負極主面にそれぞれ配置してなる第１負極活物質層及び第２負極活物質層とを有する負極板、
いずれも帯状の第１セパレータ及び第２セパレータ、を有し、
上記正極板の上記第１正極活物質層と、上記負極板の上記第２負極活物質層との間に上記第１セパレータを、上記負極板の上記第１負極活物質層と、上記正極板の上記第２正極活物質層との間に上記第２セパレータを、それぞれ介在させて、上記正極板、上記負極板、上記第１セパレータ及び上記第２セパレータを、捲回軸を中心に捲回してなる捲回型発電要素と、
上記正極板と電気的に接続してなる正極集電部材と、
上記負極板と電気的に接続してなる負極集電部材と、を備え、
上記正極集電箔は、
上記捲回軸に沿う第１幅方向の端部に位置し、上記第１正極主面及び上記第２正極主面が、上記第１正極活物質層及び上記第２正極活物質層から帯状に露出してなる第１正極露出部を含み、
上記負極集電箔は、
上記第１幅方向とは逆方向の第２幅方向の端部に位置し、上記第１負極主面及び上記第２負極主面が、上記第１負極活物質層及び上記第２負極活物質層から帯状に露出してなる第１負極露出部を含む
リチウムイオン二次電池であって、
上記捲回型発電要素は、以下のＡ，Ｂの少なくともいずれかの形態を有する
リチウムイオン二次電池。
Ａ．上記正極集電箔は、上記第２幅方向の端部に位置し、少なくとも上記第２正極主面が帯状に露出してなる第２正極露出部を含み、上記第１セパレータは、上記第２幅方向の端部であって、上記捲回軸の径方向外側に曲げ返されて、上記正極集電箔の上記第２幅方向の端部を囲むと共に、上記第２正極露出部と、上記第２セパレータとの間に介在する第１曲げ返し端部を含み、上記負極集電箔の上記第１負極露出部に上記負極集電部材を、溶接により接続してなる形態。
Ｂ．上記負極集電箔は、上記第１幅方向の端部に位置し、少なくとも上記第２負極主面が帯状に露出してなる第２負極露出部を含み、上記第２セパレータは、上記第１幅方向の端部であって、上記捲回軸の径方向外側に曲げ返されて、上記負極集電箔の上記第１幅方向の端部を囲むと共に、上記第２負極露出部と、上記第１セパレータとの間に介在する第２曲げ返し端部を含み、上記正極集電箔の上記第１正極露出部に上記正極集電部材を、溶接により接続してなる形態。
【請求項２】
請求項１に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記捲回型発電要素は、前記Ａ及び前記Ｂの両方の形態を有する
リチウムイオン二次電池。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のリチウムイオン二次電池であって、
前記Ａの形態において、前記第１セパレータの前記第１曲げ返し端部の第１端部厚みを、前記第２正極活物質層の正極層厚み以下にしてなり、
前記Ｂの形態において、前記第２セパレータの前記第２曲げ返し端部の第２端部厚みを、前記第２負極活物質層の負極層厚み以下にしてなる
リチウムイオン二次電池。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池を搭載し、このリチウムイオン二次電池に蓄えた電気エネルギを動力源の全部又は一部に使用する車両。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のリチウムイオン二次電池を搭載し、このリチウムイオン二次電池に蓄えた電気エネルギを駆動エネルギ源の全部又は一部に使用する電池搭載機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極板、負極板、第１セパレータ及び第２セパレータを捲回してなる捲回型発電要素（以下、単に発電要素ともいう）と、正極集電部材と負極集電部材とを備えるリチウムイオン二次電池、及び、このリチウムイオン二次電池を搭載した車両及び電池搭載機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド自動車やノート型パソコン、ビデオカムコーダなどのポータブル電子機器の駆動用電源に、充放電可能なリチウムイオン二次電池（以下、単に電池ともいう）が利用されている。
このような電池について、特許文献１には、帯状の正極板、負極板及びセパレータからなり、渦巻状に捲回された極板群（捲回型発電要素）と、この極板群の上下から突出したそれぞれの極板の集電部（第１正極露出部，第１負極露出部）の先端部分に溶接された正・負極集電体（正極集電部材，負極集電部材）とを備えた蓄電池（リチウムイオン二次電池）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８０７４３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、第１正極露出部と正極集電部材との溶接、第１負極露出部と負極集電部材との溶接では、溶接時に溶接部位からスパッタ（微小の金属異物）が発生し、発電要素に向けて飛散することがある。そして、飛散したスパッタが、セパレータと正極板との間や、セパレータと負極板との間に入り込むと、スパッタを通じて、正極板と負極板との間で短絡する不具合が発生する虞がある。
しかしながら、特許文献１に記載の発電要素の形状では、発電要素の内部にスパッタが入り込むのを防止することはできない。
【０００５】
本発明は、かかる問題点を鑑みてなされたものであって、発電要素の内部にスパッタの入り込みを抑制したリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。また、そのようなリチウムイオン二次電池を搭載した車両及び電池搭載機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、帯状の正極集電箔と、この正極集電箔の第１正極主面及び第２正極主面にそれぞれ配置してなる第１正極活物質層及び第２正極活物質層とを有する正極板、帯状の負極集電箔と、この負極集電箔の第１負極主面及び第２負極主面にそれぞれ配置してなる第１負極活物質層及び第２負極活物質層とを有する負極板、いずれも帯状の第１セパレータ及び第２セパレータ、を有し、上記正極板の上記第１正極活物質層と、上記負極板の上記第２負極活物質層との間に上記第１セパレータを、上記負極板の上記第１負極活物質層と、上記正極板の上記第２正極活物質層との間に上記第２セパレータを、それぞれ介在させて、上記正極板、上記負極板、上記第１セパレータ及び上記第２セパレータを、捲回軸を中心に捲回してなる捲回型発電要素と、上記正極板と電気的に接続してなる正極集電部材と、上記負極板と電気的に接続してなる負極集電部材と、を備え、上記正極集電箔は、上記捲回軸に沿う第１幅方向の端部に位置し、上記第１正極主面及び上記第２正極主面が、上記第１正極活物質層及び上記第２正極活物質層から帯状に露出してなる第１正極露出部を含み、上記負極集電箔は、上記第１幅方向とは逆方向の第２幅方向の端部に位置し、上記第１負極主面及び上記第２負極主面が、上記第１負極活物質層及び上記第２負極活物質層から帯状に露出してなる第１負極露出部を含むリチウムイオン二次電池であって、上記捲回型発電要素は、以下のＡ，Ｂの少なくともいずれかの形態を有するリチウムイオン二次電池である。
Ａ．上記正極集電箔は、上記第２幅方向の端部に位置し、少なくとも上記第２正極主面が帯状に露出してなる第２正極露出部を含み、上記第１セパレータは、上記第２幅方向の端部であって、上記捲回軸の径方向外側に曲げ返されて、上記正極集電箔の上記第２幅方向の端部を囲むと共に、上記第２正極露出部と、上記第２セパレータとの間に介在する第１曲げ返し端部を含み、上記負極集電箔の上記第１負極露出部に上記負極集電部材を、溶接により接続してなる形態。
Ｂ．上記負極集電箔は、上記第１幅方向の端部に位置し、少なくとも上記第２負極主面が帯状に露出してなる第２負極露出部を含み、上記第２セパレータは、上記第１幅方向の端部であって、上記捲回軸の径方向外側に曲げ返されて、上記負極集電箔の上記第１幅方向の端部を囲むと共に、上記第２負極露出部と、上記第１セパレータとの間に介在する第２曲げ返し端部を含み、上記正極集電箔の上記第１正極露出部に上記正極集電部材を、溶接により接続してなる形態。
【０００７】
上述の電池では、発電要素は上述のＡ，Ｂの少なくともいずれかの形態を有している。なお、Ａの形態を有する発電要素では、第１セパレータが第１曲げ返し端部を含むので、この第１曲げ返し端部により、第２幅方向に位置する第１負極露出部に負極集電部材を溶接する際に発生したスパッタが、第１セパレータと正極板（第１正極活物質層）との間に入り込むのを防止できる。一方、Ｂの形態を有する発電要素では、第２セパレータが第２曲げ返し端部を含むので、この第２曲げ返し端部により、第１幅方向に位置する第１正極露出部に正極集電部材を溶接する際に発生したスパッタが、第２セパレータと負極板（第１負極活物質層）との間に入り込むのを防止できる。
このように、第１セパレータと第１正極活物質層、及び、第２セパレータと第１負極活物質層との間の少なくともいずれかで、溶接時に生じたスパッタが入り込むのを抑制できる。従って、スパッタによる短絡の発生を抑制した電池とすることができる。
【０００８】
なお、上述のＡの形態を有する発電要素としては、例えば、負極集電箔の第１負極露出部に負極集電部材を溶接してなると共に、正極集電箔の第１正極露出部に正極集電部材を溶接してなるものや、第１負極露出部に負極集電部材を溶接してなる一方、第１正極露出部に正極集電部材を溶接以外の手法（例えば、ボルト締結）を用いて電気的に接続してなるものが挙げられる。また、上述のＢの形態を有する発電要素としては、例えば、第１正極露出部に正極集電部材を溶接してなると共に、第１負極露出部に負極集電部材を溶接してなるものや、第１正極露出部に正極集電部材を溶接してなる一方、第１負極露出部に負極集電部材を溶接以外の手法（例えば、ボルト締結）を用いて電気的に接続してなるものが挙げられる。
【０００９】
さらに、上述のリチウムイオン二次電池であって、前記捲回型発電要素は、前記Ａ及び前記Ｂの両方の形態を有するリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００１０】
上述の電池では、発電要素は前述のＡ及びＢの両方の形態を有するので、第１セパレータと第１正極活物質層との間にも、及び、第２セパレータと第１負極活物質層との間にも、溶接時に生じたスパッタが入り込むのを抑制できる。従って、前述のＡのみ又はＢのみの形態を有する発電要素を備える電池よりも、さらに短絡の発生を抑制した電池とすることができる。
【００１１】
さらに、上述のいずれかのリチウムイオン二次電池であって、前記Ａの形態において、前記第１セパレータの前記第１曲げ返し端部の第１端部厚みを、前記第２正極活物質層の正極層厚み以下にしてなり、前記Ｂの形態において、前記第２セパレータの前記第２曲げ返し端部の第２端部厚みを、前記第２負極活物質層の負極層厚み以下にしてなるリチウムイオン二次電池とすると良い。
【００１２】
上述の電池では、発電要素がＡの形態を有する場合には、第２正極露出部と第２セパレータとの間に介在する第１曲げ返し端部の第１端部厚みを、同じく第２正極露出部と第２セパレータとの間に介在する第２正極活物質層の正極層厚み以下にしてなる。このため、第２正極露出部と第２セパレータとの間のうち、第１曲げ返し端部の介在する部位が、これに隣接する隣接部位よりも厚くなり、隣接部位で第２正極活物質層と第２セパレータとの間に隙間が生じるのを防止できる。
また、発電要素がＢの形態を有する場合には、第２負極露出部と第１セパレータとの間に介在する第２曲げ返し端部の第２端部厚みを、同じく第２負極露出部と第１セパレータとの間に介在する第２負極活物質層の負極層厚み以下にしてなる。このため、第２負極露出部と第１セパレータとの間のうち、第１曲げ返し端部の介在する部位が、これに隣接する隣接部位よりも厚くなり、隣接部位で第２負極活物質層と第１セパレータとの間に隙間が生じるのを防止できる。
【００１３】
或いは、本発明の他の態様は、前述のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池を搭載し、このリチウムイオン二次電池に蓄えた電気エネルギを動力源の全部又は一部に使用する車両である。
【００１４】
上述の車両は、短絡の発生を抑制した電池を搭載しているので、安定して使用できる動力源を有する車両とすることができる。
【００１５】
なお、車両としては、電池による電気エネルギを動力源の全部又は一部に使用する車両であれば良く、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータが挙げられる。
【００１６】
或いは、本発明の他の態様は、前述のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池を搭載し、このリチウムイオン二次電池に蓄えた電気エネルギを駆動エネルギ源の全部又は一部に使用する電池搭載機器である。
【００１７】
上述の電池搭載機器は、短絡の発生を抑制した電池を搭載しているので、安定して使用できる駆動エネルギ源を有する電池搭載機器とすることができる。
【００１８】
なお、電池搭載機器としては、電池を搭載し、これをエネルギ源の全部又は一部に使用する機器であれば良く、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１にかかる電池の斜視図である。
【図２】実施形態１の正極板の斜視図である。
【図３】実施形態１の負極板の斜視図である。
【図４】実施形態１にかかる電池の拡大断面図（図１のＡ−Ａ部）である。
【図５】実施形態１にかかる電池の拡大断面図（図４のＢ部）である。
【図６】実施形態１にかかる電池の拡大断面図（図４のＣ部）である。
【図７】実施形態１にかかる電池の製造工程の説明図である。
【図８】実施形態２にかかる車両の説明図である。
【図９】実施形態３にかかるハンマードリルの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態１にかかる電池１について、図１を参照して説明する。
この電池１は、いずれも帯状の正極板３０、負極板４０、第１セパレータ２０及び第２セパレータ２５を有し、これらを捲回軸ＡＸを中心に捲回してなる捲回型の発電要素１０と、正極板３０と電気的に接続してなる正極集電部材と、負極板４０と電気的に接続してなる負極集電部材とを備えるリチウムイオン二次電池である（図１参照）。なお、電池１は、リチウムイオンを含む、図示しない電解液と共に、発電要素１０を電池ケース８０に収容してなる。
【００２１】
この電池ケース８０は、共にアルミニウム製の電池ケース本体８１及び封口蓋８２を有する。このうち電池ケース本体８１は有底矩形箱形であり、この電池ケース８０と発電要素１０との間には、樹脂からなり、箱状に折り曲げた絶縁フィルム（図示しない）が介在させてある。また、封口蓋８２は矩形板状であり、電池ケース本体８１の開口を閉塞して、この電池ケース本体８１に溶接されている。この封口蓋８２には、発電要素１０（正極板３０，負極板４０）と接続している正極集電部材７１及び負極集電部材７２（次述）のうち、それぞれ先端に位置する正極端子部７１Ｔ及び負極端子部７２Ｔが貫通しており、図１中、上方に向く蓋表面８２ａから突出している。これら正極端子部９１Ａ及び負極端子部９２Ａと封口蓋８２との間には、それぞれ絶縁性の樹脂からなる絶縁部材９５が介在し、互いを絶縁している。さらに、この封口蓋８２には矩形板状の安全弁９７も封着されている。
【００２２】
また、正極集電部材７１は、アルミニウム製で、クランク状に屈曲した矩形板状を有する。この正極集電部材７１は、発電要素１０の正極板３０における第１正極露出部３７に溶接してなる正極溶接部７１Ｇと、電池１の外部において他部材（例えば、バスバ）と接続可能な正極端子部７１Ｔとを有する。
また、負極集電部材７２は、銅製で、正極集電部材７１と同様、クランク状に屈曲した矩形板状を有する。この負極集電部材７２は、発電要素１０の負極板４０における第１負極露出部４７に溶接してなる負極溶接部７２Ｇと、電池１の外部において他部材（例えば、バスバ）と接続可能な負極端子部７２Ｔとを有する。
【００２３】
また、発電要素１０は、帯状の正極板３０及び負極板４０が、帯状の第１セパレータ２０及び第２セパレータ２５を介して扁平形状に捲回されてなる捲回型である（図１参照）。具体的には、正極板３０の第１正極活物質層３１（後述）と、負極板４０の第２負極活物質層４２（後述）との間に第１セパレータ２０を、負極板４０の第１負極活物質層４１（後述）と、正極板３０の第２正極活物質層３２（後述）との間に第２セパレータ２５を、それぞれ介在させている（図４〜６参照）。
この発電要素１０は、後述する正極集電箔３５の第１正極露出部３７に正極集電部材７１を、かつ、後述する負極集電箔４５の第１負極露出部４７に負極集電部材７２を、それぞれ溶接により接続してなる。具体的には、いずれも抵抗溶接によって、正極端子部材７１の正極溶接部７１Ｇを第１正極露出部３７に、かつ、負極端子部材７２の負極溶接部７２Ｇを第１負極露出部４７にそれぞれ接続してなる。
【００２４】
このうち、正極板３０は、図２の斜視図に示すように、長手方向ＤＬに延びる帯状で、アルミニウム製の正極集電箔３５と、この正極集電箔３５の第１正極主面３５Ａ及び第２正極主面３５Ｂにそれぞれ配置してなる第１正極活物質層３１及び第２正極活物質層３２とを有している。
このうち、第１正極活物質層３１及び第２正極活物質層３２はいずれも、ＬｉＣｏＯ2からなる正極活物質粒子（図示しない）と、アセチレンブラックからなる導電材（図示しない）と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる結着材（図示しない）とを含む。また、これら第１正極活物質層３１及び第２正極活物質層３２の正極層厚みＴ３２は、いずれも３５μｍである。
【００２５】
また、正極集電箔３５は、第１幅方向ＤＷ１の端部に位置し、第１正極主面３５Ａ及び第２正極主面３５Ｂが、第１正極活物質層３１及び第２正極活物質層３２から帯状に露出してなる第１正極露出部３７と、第１幅方向ＤＷ１とは逆方向の第２幅方向ＤＷ２の端部に位置し、第２正極主面３５Ｂが帯状に露出してなる第２正極露出部３８とを含む。なお、この正極集電箔３５は、長手方向ＤＬに捲回してなるので、第１幅方向ＤＷ１及び第２幅方向ＤＷ２は、捲回時には、捲回軸ＡＸに沿う方向となる。
正極集電箔３５のうち第１正極露出部３７は、図１において、左側に位置し、上述の正極集電部材７１に溶接される（図１参照）。この逆に、第２正極露出部３８は、図１中、右側に位置し、自身と第２セパレータ２５との間には、図５に示すように、第１セパレータ２０の第１曲げ返し端部２１（後述）が介在している。
【００２６】
また、負極板４０は、図３の斜視図に示すように、長手方向ＤＬに延びる帯状で、銅製の負極集電箔４５と、この負極集電箔４５の第１負極主面４５Ａ及び第２負極主面４５Ｂにそれぞれ配置してなる第１負極活物質層４１及び第２負極活物質層４２とを有している。
このうち、第１負極活物質層４１及び第２負極活物質層４２はいずれも、グラファイトからなる負極活物質粒子（図示しない）、及び、ＰＶＤＦからなる結着材（図示しない）を含む。また、これら第１負極活物質層４１及び第２負極活物質層４２の負極層厚みＴ４２は、いずれも３５μｍである。
【００２７】
また、負極集電箔４５は、第２幅方向ＤＷ２の端部に位置し、第１負極主面４５Ａ及び第２負極主面４５Ｂが、第１負極活物質層４１及び第２負極活物質層４２から帯状に露出してなる第１負極露出部４７と、第１幅方向ＤＷ１の端部に位置し、第２負極主面４５Ｂが帯状に露出してなる第２負極露出部４８とを含む。
負極集電箔４５のうち第１負極露出部４７は、図１において、右側に位置し、上述の負極集電部材７２に溶接される（図１参照）。この逆に、第２負極露出部４８は、図１中、右側に位置し、自身と第１セパレータ２０との間には、図６に示すように、第２セパレータ２５の第２曲げ返し端部２６（後述）が介在している。
【００２８】
また、厚みが３５μｍのポリエチレンからなる第１セパレータ２０は、第１正極活物質層３１と第２負極活物質層４２との間に位置する第１本体部２２を有している。この第１本体部２２は、正極板３０と負極板４０との接触を防止している。
このほかに、第１セパレータ２０は、図６に示すように、第２幅方向ＤＷ２の端部であって、捲回軸ＡＸの径方向ＤＲの外側（図６中、右側）にＵ字状に曲げ返されて、正極集電箔３５の第２幅方向ＤＷ２の端部（第２正極露出部３８）を囲むと共に、第２正極露出部３８と第２セパレータ２５との間に介在する第１曲げ返し端部２１を有している。
この第１曲げ返し端部２１を形成することで、第２幅方向ＤＷ２に位置する第１負極露出部４７に負極集電部材７２を溶接する際に発生したスパッタが、第１セパレータ２０の第１本体部２２と正極板３０の第１正極活物質層３１との間に入り込むのが防止されている。なお、この第１曲げ返し端部２１の第１端部厚みＴ２１は、第１本体部２２と同じ３５μｍである。また、第２正極露出部３８と第２セパレータ２５との間に介在する第２正極活物質層３２の正極層厚みＴ３２とも等しい。
【００２９】
また、第１セパレータ２０と同様、厚みが３５μｍのポリエチレンからなる第２セパレータ２５は、第１負極活物質層４１と第２正極活物質層３２との間に位置する第２本体部２７を有している。この第２本体部２７は、正極板３０と負極板４０との接触を防止している。
このほかに、第２セパレータ２５は、図５に示すように、第１幅方向ＤＷ１の端部であって、捲回軸ＡＸの径方向ＤＲの外側（図５中、右側）にＵ字状に曲げ返されて、負極集電箔４５の第１幅方向ＤＷ１の端部（第２負極露出部４８）を囲むと共に、第２負極露出部４８と第１セパレータ２０との間に介在する第２曲げ返し端部２６を有している。
この第２曲げ返し端部２６を形成することで、第１幅方向ＤＷ１に位置する第１正極露出部３７に正極集電部材７１を溶接する際に発生したスパッタが、第２セパレータ２５の第２本体部２７と負極板４０の第１負極活物質層４１との間に入り込むのが防止されている。なお、この第２曲げ返し端部２６の第２端部厚みＴ２６は、第２本体部２７と同じ３５μｍである。また、第２負極露出部４８と第１セパレータ２０との間に介在する第２負極活物質層４２の負極層厚みＴ４２とも等しい。
【００３０】
以上より、本実施形態１にかかる電池１では、第１セパレータ２０の第１本体部２２と第１正極活物質層３１、及び、第２セパレータ２５の第２本体部２７と第１負極活物質層４１との間に、溶接時に生じたスパッタが入り込むのを抑制できる。従って、スパッタによる短絡の発生を抑制した電池１とすることができる。
また、第１曲げ返し端部２１及び第２曲げ返し端部２６があることにより、第２正極活物質層３２と第２セパレータ２５の第２本体部２７との間や、第２負極活物質層４２と第１セパレータ２０の第１本体部２２との間にスパッタが入り込み難い電池１とすることができる。
【００３１】
また、この電池１では、第１セパレータ２０の第１本体部２２と第１正極活物質層３１との間にも、及び、第２セパレータ２５の第２本体部２７と第１負極活物質層４１との間にも、溶接時に生じたスパッタが入り込むのを抑制できる。従って、正極集電箔が第２正極露出部を含み、第１セパレータが第１曲げ返し端部を含み、第１負極露出部に負極集電部材を、溶接により接続してなる形態のみ、又は、負極集電箔が第２負極露出部を含み、第２セパレータが第２曲げ返し端部を含み、第１正極露出部に正極集電部材を、溶接により接続してなる形態のみの発電要素を備える電池よりも、さらに短絡の発生を抑制した電池１とすることができる。
【００３２】
また、発電要素１０では、第２正極露出部３８と第２セパレータ２５との間に介在する第１曲げ返し端部２１の第１端部厚みＴ２１が、同じく第２正極露出部３８と第２セパレータ２５との間に介在する第２正極活物質層３２の正極層厚みＴ３２と等しい。このため、第２正極露出部３８と第２セパレータ２５との間のうち、第１曲げ返し端部２６の介在する部位が、これに隣接する隣接部位よりも厚くなり、隣接部位で第２正極活物質層３２と第２セパレータ２５との間に隙間が生じるのを防止できる。
また、第２負極露出部４８と第１セパレータ２０との間に介在する第２曲げ返し端部２６の第２端部厚みＴ２６が、同じく第２負極露出部４８と第１セパレータ２０との間に介在する第２負極活物質層４２の負極層厚みＴ４２と等しい。このため、第２負極露出部４８と第１セパレータ２０との間のうち、第１曲げ返し端部２１の介在する部位が、これに隣接する隣接部位よりも厚くなり、隣接部位で第２負極活物質層４２と第１セパレータ２０との間に隙間が生じるのを防止できる。
【００３３】
次に、本実施形態１にかかる電池１の製造方法について説明する。
まず、正極板３０を作製する。具体的には、結着材を溶解したＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中に、正極活物質粒子及び導電材をそれぞれ投入し混練してできたペースト（図示しない）を、長手方向ＤＬに延びる帯状の正極集電箔３５の第１正極主面３５Ａに塗布した。なお、この第１正極主面３５Ａにおける、正極集電箔３５の幅方向（第１幅方向ＤＷ１，第２幅方向ＤＷ２）の両端部にはそれぞれペーストを塗布しない。これにより、第１幅方向ＤＷ１の端部には第１正極露出部３７が、第２幅方向ＤＷ２の端部には第２正極露出部３８がそれぞれできる（図２参照）。塗布後、第１正極主面３５Ａ上のペーストを乾燥させた。
また、正極集電箔３５のうち、第１正極主面３５Ａの裏側の第２正極主面３５Ｂについても、同様にペーストを塗布した。なお、この第２正極主面３５Ｂにおける、正極集電箔３５の第１幅方向ＤＷ１の端部にはペーストを塗布しない。これにより、第１幅方向ＤＷ１の端部には第１正極露出部３７ができる（図２参照）。塗布後、第２正極主面３５Ｂ上のペーストを乾燥させた。
その後、図示しないロールプレスで、正極集電箔３５の第１正極主面３５Ａ，第２正極主面３５Ｂ上で乾燥させたペーストを圧縮し、正極層厚みＴ３２が３５μｍの第１正極活物質層３１と第２正極活物質層３２とを有する正極板３０を作製した（図２参照）。
【００３４】
一方、負極板４０を作製する。具体的には、結着材を溶解したＮＭＰ中に前述したグラファイトからなる負極活物質粒子を投入し、混練してできたペースト（図示しない）を、長手方向ＤＬに延びる帯状の負極集電箔４５の第１負極主面４５Ａに塗布した。なお、この第１負極主面４５Ａにおける、負極集電箔４５の幅方向（第１幅方向ＤＷ１，第２幅方向ＤＷ２）の両端部にはそれぞれペーストを塗布しない。これにより、第２幅方向ＤＷ２の端部には第１負極露出部４７が、第１幅方向ＤＷ１の端部には第２負極露出部４８がそれぞれできる（図３参照）。塗布後、第１負極主面４５Ａ上のペーストを乾燥させた。
また、負極集電箔４５のうち、第１負極主面４５Ａの裏側の第２負極主面４５Ｂについても、同様にペーストを塗布した。なお、この第２負極主面４５Ｂにおける、負極集電箔４５の第２幅方向ＤＷ２の端部にはペーストを塗布しない。これにより、第２幅方向ＤＷ２の端部には第１負極露出部４７ができる（図３参照）。塗布後、第２負極主面４５Ｂ上のペーストを乾燥させた。
その後、図示しないロールプレスで、負極集電箔４５の第１負極主面４５Ａ，第２負極主面４５Ｂ上で乾燥させたペーストを圧縮し、負極層厚みＴ４２が３５μｍの第１負極活物質層４１と第２負極活物質層４２とを有する負極板４０を作製した（図３参照）。
【００３５】
上述のように作製した正極板３０及び負極板４０を、いずれも帯状の第１セパレータ２０或いは第２セパレータ２５と共に捲回し、発電要素１０とする。具体的には、捲回軸ＡＸから径方向ＤＲの外側に向かって、第２セパレータ２５、負極板４０、第１セパレータ２０、正極板３０の順に重ねた状態で捲回する（図４，７参照）。このとき、正極板３０の第１正極活物質層３１、及び、負極板４０の第１負極活物質層４１を径方向ＤＲ内側にそれぞれ向くよう、正極板３０及び負極板４０を配置する。これにより、正極板３０の第１正極活物質層３１と、負極板４０の第２負極活物質層４２との間に第１セパレータ２０が、負極板４０の第１負極活物質層４１と、正極板３０の第２正極活物質層３２との間に第２セパレータ２５がそれぞれ介在する（図４参照）。
【００３６】
まず、第２セパレータ２５を捲回軸ＡＸの周りに捲回し、その第２セパレータ２５の径方向ＤＲ外側に負極板４０を配置し、第２セパレータ２５と共に捲回軸ＡＸの周りに捲回する（図７参照）。そして、捲回した第２セパレータ２５のうち、第１幅方向ＤＷ１の端部を径方向ＤＲ外側に曲げ返して、負極板４０の第２負極露出部４８の径方向ＤＲ外側に第２曲げ返し端部２６を形成する。
なお、第２セパレータ２５は捲回軸ＡＸを中心に捲回されてなるので、径方向ＤＲ外側に曲げ返された第２曲げ返し端部２６と、この第２曲げ返し端部２６よりも径方向ＤＲ内側に位置する第２セパレータ２５の第２本体部２７との間に径差が生じる。しかるにこれら第２曲げ返し端部２６及び第２本体部２７はつながっているので、第２セパレータ２５のみの場合には、第２曲げ返し端部２６が第２本体部２７に密着する。従って、第２曲げ返し端部２６と第２本体部２７との間に第２負極露出部４８が位置する場合には、第２曲げ返し端部２６は、この第２負極露出部４８に密着すると考えられる。
また、第２曲げ返し端部２６を形成した第２セパレータ２５を捲回する際、第２セパレータ２５の第２曲げ返し端部２６をヒータ等で加熱して、第２セパレータ２５が変形しやすくすると良い。
【００３７】
次いで、負極板４０の径方向ＤＲ外側に第１セパレータ２０を、さらに、その第１セパレータ２０の径方向ＤＲ外側に正極板３０をそれぞれ配置し、これら第１セパレータ２０及び正極板３０を捲回軸ＡＸの周りに捲回する（図７参照）。そして、上述した第２セパレータ２５と同様にして、捲回した第１セパレータ２０のうち、第２幅方向ＤＷ２の端部を径方向ＤＲ外側に曲げ返して、正極板３０の第２正極露出部３８の径方向ＤＲ外側に第１曲げ返し端部２１を形成する。
なお、第１セパレータ２０は、第２セパレータ２５同様、捲回軸ＡＸを中心に捲回されてなるので、第１曲げ返し端部２１と第１本体部２２との間に径差が生じる。従って、第１曲げ返し端部２１と第１本体部２２との間に第２正極露出部３８が位置する場合には、第１曲げ返し端部２１は、この第２正極露出部３８に密着すると考えられる。
また、第１曲げ返し端部２１を形成した第１セパレータ２０を捲回する際、第２セパレータ２５と同様、第１セパレータ２１の第１曲げ返し端部２１をヒータ等で加熱して、第１セパレータ２０が変形しやすくすると良い。
【００３８】
以上のようにして、正極板３０、負極板４０、第１セパレータ２０及び第２セパレータ２５を、捲回軸ＡＸを中心に捲回した捲回型の発電要素１０ができあがる（図１，４参照）。
その後は、正極板３０（正極集電箔３５）の第１正極露出部３７に正極集電部材７１の正極溶接部７１Ｇを、負極板４０（負極集電箔４５）の第１負極露出部４７に負極集電部材７２の負極溶接部７２Ｇをそれぞれ溶接した。その後、電池ケース本体８１に挿入し、前述した電解液６０を注入後、封口蓋８２で電池ケース本体８１を溶接で封口する。かくして、電池１が完成する（図１参照）。
【００３９】
（実施形態２）
本実施形態２にかかる車両２００は、前述した電池１を複数含むバッテリパック２１０を搭載したものである。具体的には、図８に示すように、車両２００は、エンジン２４０、フロントモータ２２０及びリアモータ２３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両２００は、車体２９０、エンジン２４０、これに取り付けられたフロントモータ２２０、リアモータ２３０、ケーブル２５０、インバータ２６０、及び、矩形箱形状のバッテリパック２１０を有している。このうちバッテリパック２１０は、前述した電池１を複数収容してなる。
【００４０】
本実施形態２にかかる車両２００は、電池容量の低下を抑制した電池１を搭載しているので、安定した性能の動力源を有する車両２００とすることができる。
【００４１】
（実施形態３）
また、本実施形態３のハンマードリル３００は、前述した電池１を含むバッテリパック３１０を搭載したものであり、図９に示すように、バッテリパック３１０、本体３２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック３１０はハンマードリル３００の本体３２０のうち底部３２１に可能に収容されている。
【００４２】
本実施形態３にかかるハンマードリル３００は、電池容量の低下を抑制した電池１を搭載しているので、安定した性能の駆動エネルギ源を有する電池搭載機器とすることができる。
【００４３】
以上において、本発明を実施形態１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態１では、発電要素１０にはＡ及びＢの両方の形態を有するものを示した。即ち、正極集電箔が第２正極露出部を含み、第１セパレータが第１曲げ返し端部を含み、第１負極露出部に負極集電部材を、溶接により接続してなる形態、及び、負極集電箔が第２負極露出部を含み、第２セパレータが第２曲げ返し端部を含み、第１正極露出部に正極集電部材を、溶接により接続してなる形態の、両方の形態を有する捲回型発電要素とした。
しかし、正極集電箔が第２正極露出部を含み、第１セパレータが第１曲げ返し端部を含み、第１負極露出部に負極集電部材を、溶接により接続してなる、Ａの形態のみ、又は、負極集電箔が第２負極露出部を含み、第２セパレータが第２曲げ返し端部を含み、第１正極露出部に正極集電部材を、溶接により接続してなる、Ｂの形態のみを有する発電要素を備える電池としても良い。
【００４４】
また、実施形態１では、発電要素１０のうち、第１正極露出部に正極集電部材を溶接すると共に、第１負極露出部に負極集電部材を溶接した。しかし、発電要素に上述のＡの形態を有する一方、第１正極露出部と正極集電部材とを溶接以外の手法（例えば、ボルト締結）で電気的に接続しても良い。また逆に、発電要素に上述のＢの形態を有する一方、第１負極露出部と負極集電部材とを溶接以外の手法（例えば、ボルト締結）で電気的に接続しても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１  電池（リチウムイオン二次電池）
１０  発電要素（捲回型発電要素）
２０  第１セパレータ
２１  第１曲げ返し端部
２５  第２セパレータ
２６  第２曲げ返し端部
３０  正極板
３１  第１正極活物質層
３２  第２正極活物質層
３５  正極集電箔
３５Ａ  第１正極主面
３５Ｂ  第２正極主面
３７  第１正極露出部
３８  第２正極露出部
４０  負極板
４１  第１負極活物質層
４２  第２負極活物質層
４５  負極集電箔
４５Ａ  第１負極主面
４５Ｂ  第２負極主面
４７  第１負極露出部
４８  第２負極露出部
７１  正極集電部材
７２  負極集電部材
２００  車両
３００  ハンマードリル（電池搭載機器）
ＡＸ  捲回軸
ＤＲ  径方向
ＤＷ１  第１幅方向
ＤＷ２  第２幅方向
Ｔ２１  第１端部厚み
Ｔ２６  第２端部厚み
Ｔ３２  正極層厚み
Ｔ４２  負極層厚み
【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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