(57)【要約】１つの実施形態によると、扁平形状に捲回された電極群が提供される。この捲回型電極群は正極と負極と正極と負極との間に介在したセパレータとを含む。負極は作動電位が１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）より貴な負極活物質を含む。正極の端部の両面及びは、セパレータを介して負極に対向している。負極の端部の両面及びが、セパレータを介して正極に対向している。捲回型電極群の最内周は、正極の端部及び負極の端部を含む。
2015129376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端面及び第２の端面を有し、前記第１の端面から前記第２の端面へと延びた正極と、
作動電位が１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）より貴な負極活物質を含み、第１の端面及び第２の端面を有し、前記第１の端面から前記第２の端面へと延びた負極と、
前記正極と前記負極との間に介在するセパレータと
を含んだ積層体を具備し、前記積層体が扁平形状に捲回された電極群であって、
前記正極は、前記第１の端面に隣接する端部を含み、前記正極の前記端部の両面が、前記セパレータを介して前記負極に対向しており、
前記負極は、前記第１の端面に隣接する端部を含み、前記負極の前記端部の両面が、前記セパレータを介して前記正極に対向しており、
捲回された前記積層体の最内周は、前記正極の前記端部及び前記負極の前記端部を含むことを特徴とする捲回型電極群。
【請求項２】
前記正極は、前記最内周に位置した折り曲げ部を更に含み、前記正極の前記折り曲げ部は、前記セパレータを介して、前記負極の前記第１の端面に対向しており、
前記負極は、前記最内周に位置した折り曲げ部を更に含み、前記負極の前記折り曲げ部は、前記セパレータを介して、前記正極の前記第１の端面に対向しており、
前記セパレータは、前記最内周において、前記正極の前記第１の端面に対向する第１の折り曲げ部と、前記負極の前記第１の端面に対向する第２の折り曲げ部とを含み、
以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の捲回型電極群。
０．０１≦（２Ｌ−ＬA−ＬC）／Ｌ≦０．８
式中、前記Ｌ［ｍｍ］は、前記セパレータの前記第１の折り曲げ部と前記第２の折り曲げ部との間の距離であり、前記ＬA［ｍｍ］は、前記負極の前記第１の端面と前記負極の前記折り曲げ部との間の距離であり、前記ＬC［ｍｍ］は、前記正極の前記第１の端面と前記正極の前記折り曲げ部との間の距離である。
【請求項３】
前記正極は、正極集電体と、前記正極集電体の両面に形成された正極層とを含み、
前記負極は、負極集電体と、前記負極集電体の両面に形成された負極層とを含むことを特徴とする請求項２に記載の捲回型電極群。
【請求項４】
前記負極活物質は、リチウムチタン複合酸化物及び／又は単斜型二酸化チタンを含むことを特徴とする請求項２に記載の捲回型電極群。
【請求項５】
請求項１に記載の捲回型電極群と、
非水電解質と
を具備することを特徴とする非水電解質電池。
【請求項６】
前記捲回型電極群と前記非水電解質とを収容した外装部材を更に含み、
前記外装部材は有底の角型であることを特徴とする請求項５に記載の非水電解質電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、捲回型電極群及び非水電解質電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速に普及しているハイブリッド電気自動車及びプラグイン電気自動車等の電気自動車の電源には、充放電可能な非水電解質電池、例えばリチウムイオン二次電池が主として用いられている。リチウムイオン二次電池は、例えば、以下の方法で製造される。正極及び負極がセパレータを介して捲回された電極群を作製した後、この電極群をアルミニウムやアルミニウム合金のような金属製ケースに収納する。次いで、ケースの開口部に蓋を溶接し、蓋に設けられた注液口から非水電解液をケース内に注液した後、注液口に封止部材を溶接して電池ユニットを作製する。その後、この電池ユニットに対して初充電やエージング処理を施すことにより、リチウムイオン二次電池が得られる。【０００３】
この非水電解質電池では、電気自動車の航続距離を伸ばすため、高エネルギー密度化が必要である。その対策の一つとして、電極のパートコートがある。これは、捲回された電極群の最内周に電極を塗布しない手法である。この手法では、塗布量が変動すると電極長が変動するため、このことを加味した設計としなければない。その結果、この手法では、エネルギー密度が最大とならない。そのため、エネルギー密度を減少させない対策が要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、高いエネルギー密度及び優れた寿命特性を示すことができる非水電解質電池を実現することができる捲回型電極群、及び高いエネルギー密度及び優れた寿命特性を示すことができる非水電解質電池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】
第１の実施形態によると、捲回型電極群が提供される。この捲回型電極群は、扁平形状に捲回された積層体を含む。この積層体は、正極と、負極と、正極と負極との間に介在したセパレータとを含む。正極は、第１の端面及び第２の端面を有する。正極は、第１の端面から第２の端面へと延びている。負極は、作動電位が１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）より貴な負極活物質を含む。負極は、第１の端面及び第２の端面を有する。負極は、第１の端面から第２の端面へと延びている。正極は、第１の端面に隣接する端部を含む。正極のこの端部の両面が、セパレータを介して負極に対向している。負極は、第１の端面に隣接する端部を含む。負極のこの端部の両面が、セパレータを介して正極に対向している。捲回された電極群の最内周は、正極の端部及び負極の端部を含む。【０００７】
第２の実施形態によると、非水電解質電池が提供される。この非水電解質電池は、第１の実施形態に係る捲回型電極群と、非水電解質とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る一例の捲回型電極群の一部展開斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１に示す捲回型電極群の概略断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１に示す捲回型電極群の正極及び負極の概略展開断面図である。
【図３】図３は、第２の実施形態に係る一例の非水電解質電池の概略斜視図である。
【図４】図４は、図３に示す非水電解質電池の１つの分解斜視図である。
【図５】図５は、図３に示す非水電解質電池の更なる分解斜視図である。
【図６】図６は、実施例２の捲回型電極群の概略断面図である。
【図７】図７は、実施例３の捲回型電極群の概略断面図である。
【図８】図８は、比較例１の捲回型電極群の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施の形態の説明とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術とを参酌して、適宜設計変更することができる。
【００１０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態によると、捲回型電極群が提供される。この捲回型電極群は、扁平形状に捲回された積層体を含む。この積層体は、正極と、負極と、正極と負極との間に介在したセパレータとを含む。正極は、第１の端面及び第２の端面を有する。正極は、第１の端面から第２の端面へと延びている。負極は、作動電位が１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）より貴な負極活物質を含む。負極は、第１の端面及び第２の端面を有する。負極は、第１の端面から第２の端面へと延びている。正極は、第１の端面に隣接する端部を含む。正極のこの端部の両面が、セパレータを介して負極に対向している。負極は、第１の端面に隣接する端部を含む。負極のこの端部の両面が、セパレータを介して正極に対向している。捲回された電極群の最内周は、正極の端部及び負極の端部を含む。
【００１１】
例えば作動電位が１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）より卑な材料、例えばカーボンを負極活物質として使用した電極群を捲回方式で作製する場合、最内周において負極端部の両面が正極端部に対向していると、充放電により、負極端部に金属Ｌｉが析出してしまう。析出した金属Ｌｉは、セパレータを突き破る方向に成長し、正極と負極とを短絡させるおそれがある。そのため、作動電位が１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）より卑な材料を負極活物質として使用した捲回型の電極群は、負極端部の両面が正極端部に対向しないような設計に従って作製する必要がある。しかしながら、このような設計では、捲回された電極群の最内周において、負極同士が対面している構造となる。このような構造の電極群の負極のうち最内周に含まれる端部は、充放電時にＬｉのやり取りが行われないため、充放電に寄与しない箇所となってしまう。その結果、設計の段階でエネルギー密度が小さくなってしまい、例えば電気自動車では、航続距離の低下を招く。
【００１２】
第１の実施形態に係る捲回型電極群では、正極のうち、最内周に含まれる第１の端面に隣接する端部の両面が、負極に対向している。また、負極のうち、最内周に含まれる第１の端面に隣接する端部の両面が、正極に対向している。そのため、電極群の最内周に位置する正極の端部及び負極の端部は、充放電に寄与することができる。
【００１３】
加えて、第１の実施形態に係る捲回型電極群では、負極がこの負極の作動電位を１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）より貴とする負極活物質を含むので、充放電中の負極端部での金属Ｌｉの析出を抑えることができ、更には正極から溶出した金属の析出を抑えることができる。そのため、正極のうち第１の端面に隣接する端部の両面が負極に対向していても、充放電中の負極表面上でのＬｉを含む金属の析出を原因とした正極と負極との短絡を防ぐことができる。
【００１４】
これらの結果、第１の実施形態に係る捲回型電極群は、高いエネルギー密度及び優れた寿命特性を示すことができる非水電解質電池を実現することができる。
【００１５】
第１の実施形態に係る捲回型電極群において、正極は、最内周に位置した折り曲げ部を更に含むことができる。正極のこの折り曲げ部は、セパレータを介して、負極の第１の端面に対向することができる。また、負極は、最内周に位置した折り曲げ部を更に含むことができる。負極のこの折り曲げ部は、セパレータを介して、正極の第１の端面に対向してすることができる。そして、セパレータは、最内周において、正極の第１の端面に対向する第１の折り曲げ部と、負極の第１の端面に対向する第２の折り曲げ部とを含むことができる。
【００１６】
このような場合、第１の実施形態に係る捲回型電極群は、関係式０．０１≦（２Ｌ−ＬA−ＬC）／Ｌ≦０．８を満たすことが好ましい。ここで、Ｌ［ｍｍ］は、セパレータの第１の折り曲げ部と第２の折り曲げ部との間の距離、すなわち最内周のセパレータの長さである。ＬA［ｍｍ］は、負極の第１の端面と負極の折り曲げ部との間の距離、すなわち最内周の負極の長さである。ＬC［ｍｍ］は、正極の第１の端面と正極の折り曲げ部との間の距離、すなわち最内周の正極の長さである。第１の実施形態に係る捲回型電極群のうち上記関係式を満足するものは、正極及び負極の最内周に含まれる部分のうち充放電に寄与できる部分をより大きくすることができると共に、正極と負極との間の短絡を更に抑えることができる。その結果、このような捲回型電極群は、より高いエネルギー密度及びより優れた寿命特性を示すことができる非水電解質電池を実現することができる。
【００１７】
第１の実施形態に係る捲回型電極群において、正極は、正極集電体と、正極集電体上に、具体的には正極集電体の両面又は片面に形成された正極層とを含むことができる。同様に、負極は、負極集電体と、負極集電体上に、具体的にはその両面又は片面に形成された負極層とを含むことができる。正極層が正極集電体の両面に形成されており、負極層が負極集電体の両面に形成されていることが好ましい。このような捲回型電極群は、正極及び負極のより大きな部分を充放電に寄与させることができるので、より高いエネルギー密度を発揮できる非水電解質電池を実現することができる。特に、正極層が正極集電体の両面に間欠なく連続的に塗布されており、負極層が負極集電体の両面に間欠なく連続的に塗布されていることがより好ましい。
【００１８】
第１の実施形態に係る捲回型電極群は、例えば、以下の手順により作製することができる。
【００１９】
まず、１枚の正極、１枚の負極及び２枚のセパレータを用意する。これらを、セパレータ、負極、セパレータ、正極の順に積層して、積層体を形成する。ここで、正極の第１の端面に隣り合う端部が負極に対向しないようにする。次に、積層体を捲回装置に移し、ここで、負極を折り曲げる前に、正極のうち負極に対向していなかった部分の少なくとも一部が負極に対向するように、正極をセパレータと共に折り曲げる。続いて、今度は負極を加えて、積層体全体を順に折り曲げていく。それにより、渦巻き状の捲回体が得られる。かくして得られた捲回体をプレスすることにより、扁平形状の捲回型電極群を得ることができる。
【００２０】
以上では正極を先に折り曲げる手順を説明したが、負極の第１の端面に隣り合う端部が正極に対向しないようにして積層体を形成し、負極を先に折り曲げることによっても、第１の実施形態に係る捲回型電極群を得ることができる。
【００２１】
次に、非水電解質電池に組み込まれている捲回型電極群における最内周のセパレータの長さＬ、最内周の負極の長さＬA、及び最内周の正極の長さＬCの測定方法の例について説明する。
【００２２】
非水電解質電池に組み込まれている捲回型電極群における最内周のセパレータの長さＬ、最内周の負極の長さＬA、及び最内周の正極の長さＬCは、以下の方法で測定することができる。
【００２３】
まず、非水電解質電池を分解して、電極群を取り出す。次に、取り出した電極群を、捲回軸と直行する方向で切断する。この切断面において、最内周のセパレータの長さＬと、最内周の負極の長さＬAと、最内周の正極の長さＬCを測る。
【００２４】
次に、第１の実施形態に係る捲回型電極群の各部材をより詳細に説明する。
【００２５】
（１）正極
正極は、先に説明したように、正極集電体と、正極集電体上に、具体的にはその両面又は片面に形成された正極層とを含むことができる。正極集電体は、表面に正極層が形成されていない部分を含むことができ、この部分は正極タブとして働くことができる。
【００２６】
正極集電体は、例えば、金属箔で形成することができる。正極集電体を形成し得る金属箔の材料としては、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金を使用することができる。
【００２７】
正極層は、正極活物質を含むことができる。
【００２８】
正極活物質は、特に限定されるものではないが、充放電において活物質の体積変化が小さいものを用いることが好ましい。このような正極活物質を用いることで、充放電における正極の撚れを軽減することができるため、サイクル特性が向上する。例えば、リチウム含有ニッケルコバルトマンガン酸化物（例えば、Ｌｉ1-xＮｉ1-a-b-cＣｏaＭｎbＭ１cＯ2（式中、Ｍ１はＭｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃａ及びＳｎからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属であり、−０．２＜ｘ＜０．５，０＜ａ＜０．５、０＜ｂ＜０．５、０≦ｃ＜０．１である））を含むことが好ましい。その他に、種々の酸化物、例えば、リチウム含有コバルト酸化物（例えば、ＬｉＣｏＯ2）、二酸化マンガン、リチウムマンガン複合酸化物（例えば、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2）、リチウム含有ニッケル酸化物（例えば、ＬｉＮｉＯ2）、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物（例えば、ＬｉＮｉ0.8Ｃｏ0.2Ｏ2）、リチウム含有鉄酸化物、リチウムを含むバナジウム酸化物や、二硫化チタン、二硫化モリブデンなどのカルコゲン化合物などを含んでいてもよい。使用する正極活物質の種類は１種類または２種類以上にすることができる。
【００２９】
正極層は、必要に応じて、導電剤及び結着剤を更に含むことができる。
【００３０】
導電剤は、集電性能を高め、且つ正極活物質と正極集電体との接触抵抗を抑えるために必要に応じて配合される。正極層における導電剤としては、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、人工黒鉛、天然黒鉛等を用いることができる。
【００３１】
結着剤は、正極活物質と正極集電体とを結着させる働きを有する。正極層における結着剤としては、例えば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）、ＰＶｄＦの水素もしくはフッ素のうち、少なくとも１つを他の置換基で置換した変性ＰＶｄＦ、フッ化ビニリデン−６フッ化プロピレンの共重合体、ポリフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−６フッ化プロピレンの３元共重合体等を用いることができる。
【００３２】
正極は、例えば以下のようにして製造することができる。
【００３３】
まず、適当な溶媒、例えばＮ−メチルピロリドン中に正極活物質、任意に導電剤、及び結着剤を投入して懸濁させ、正極スラリーを調製する。
【００３４】
正極スラリーの調製の際、正極活物質、導電剤及び結着剤の配合割合は、正極活物質７５〜９６質量％、導電剤３〜２０質量％、結着剤１〜７質量％の範囲内にすることが好ましい。
【００３５】
上記のようにして得られたスラリーを、正極集電体上に塗布する。その後、塗布したスラリーを乾燥させ、次いで例えばロールプレスなどの圧延をする。
【００３６】
かくして、正極集電体と、正極集電体上に形成された正極層とを含む正極が得られる。
【００３７】
（２）負極
負極は、先に説明したように、負極集電体と、負極集電体上に、具体的にはその両面又は片面に形成された負極層とを含むことができる。負極集電体は、表面に負極層が形成されていない部分を含むことができ、この部分は負極タブとして働くことができる。
【００３８】
負極集電体としては、負極層においてリチウムイオンの吸蔵及び放出が生じる電位範囲で電気化学的に安定である材料から形成されることが好ましい。そのような材料の例には、銅、ニッケル、ステンレス、アルミニウム、及びアルミニウム合金が含まれる。アルミニウム合金は、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、及びＳｉから選択される１種以上の元素を含むことが好ましい。
【００３９】
負極層は、負極活物質を含むことができる。負極活物質は、作動電位が１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）より貴な負極活物質を含む。この負極活物質は、Ｌｉの吸蔵放出電位が１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）より高く２．３Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）以下であることが好ましい。このような負極活物質としては、例えば、リチウムチタン複合酸化物（例えば、スピネル型のチタン酸リチウム）及び単斜晶型二酸化チタンが挙げられる。リチウムチタン複合酸化物を含むことが好ましい。その他に、黒鉛質材料もしくは炭素質材料（例えば、黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素、熱分解気相炭素質物、樹脂焼成体など）、カルコゲン化合物（例えば、二硫化チタン、二硫化モリブデン、セレン化ニオブなど）、軽金属（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、リチウム、リチウム合金など）等を１０重量パーセント以下含んでいてもよい。使用する負極活物質の種類は１種類又は２種類以上にすることができるが、電池設計上、負極の作動電位が１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）より貴になることが好ましい。また、充放電において電極塗布層の体積増減が少ない活物質を用いることが好ましい。このようにすることで、充放電における負極の撚れを軽減することができる、その結果サイクル特性を向上させることができる。
【００４０】
負極層は、必要に応じて、導電剤及び結着剤を更に含むことができる。
【００４１】
導電剤は、集電性能を高め、且つ負極活物質と負極集電体との接触抵抗を抑えるために必要に応じて配合される。負極層における導電剤としては、例えば炭素材料を用いることができる。炭素材料の例としては、例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、コークス、炭素繊維、黒鉛等を挙げることができる。
【００４２】
結着剤は、負極活物質と負極集電体とを結着させる働きを有する。負極材料層における結着剤としては、例えば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）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を用いることができる。
【００４３】
負極は、例えば、以下のようにして作製することができる。
【００４４】
まず、負極活物質、結着剤及び必要な場合には導電剤を、汎用されている溶媒、例えばＮ−メチルピロリドン中で懸濁させ、負極作製用スラリーを調製する。
【００４５】
スラリーの調製の際、負極活物質、導電剤及び結着剤は、それぞれ７０質量％以上９６質量％以下、２質量％以上２０質量％以下及び２質量％以上１０質量％以下の割合で配合することが好ましい。導電剤の量を２質量％以上とすることにより、負極合剤層の集電性能を向上させることができる。また、結着剤の量を１質量％以上とすることにより、負極層と負極集電体との結着性を高めることができ、優れたサイクル特性を期待できる。一方、導電剤及び結着剤はそれぞれ１６質量％以下にすることが高容量化を図る上で好ましい。
【００４６】
上記のようにして得られたスラリーを、負極集電体上に塗布する。その後、負極集電体の塗布したスラリーを乾燥させ、次いで、例えばロールプレスなどのプレスをする。
【００４７】
かくして、負極集電体と、負極集電体上に形成された負極層とを含む負極が得られる。
【００４８】
（３）セパレータ
セパレータは、特に限定されるものではなく、例えば、微多孔性の膜、織布、不織布、これらのうち同一材または異種材の積層物などを用いることができる。セパレータを形成する材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合ポリマー、エチレン−ブテン共重合ポリマー、セルロースなどを挙げることができる。
【００４９】
次に、図１、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、第１の実施形態に係る捲回型電極群の一例について説明する。
【００５０】
図１は、第１の実施形態に係る一例の捲回型電極群の一部展開斜視図である。図２Ａは、図１に示す捲回型電極群の概略断面図である。図２Ｂは、図１に示す捲回型電極群の正極及び負極の概略展開断面図である。なお、図２Ａ及び図２Ｂは、図１に示す捲回型電極群１を、図１に示す捲回方向Ｃ−Ｃ’に沿った切断した概略断面図を示したものである。
【００５１】
図１、図２Ａ及び図２Ｂに示す捲回型電極群１は、１枚の正極１１、１枚の負極１２及び２枚のセパレータ１３を含む。なお、図１では、捲回型電極群１の展開された部分１Ｂにおいて、２枚のセパレータ１３の末端を省略して記載している。また、図２Ａ及び図２Ｂでは、正極１１を太線で示しており、負極１２を細線で示しており、２枚のセパレータ１３を破線で示している。更に、図２Ａにおいては、正極１１、負極１２及びセパレータ１３の配置を明確に把握できるように、正極１１、負極１２及びセパレータ１３の間に間隙を示している。実際、以下に詳細に説明する正極１１の第１の端面１１1とセパレータ１３の折り曲げ部１３ｂとの間、及び負極１２の第１の端面１２1とセパレータ１３の折り曲げ部１３ａとの間には、それぞれ、図示したように間隙が設けられている。一方、それ以外の、隣り合う正極１１及びセパレータ１３、隣り合う負極１２及びセパレータ１３、並びに隣り合うセパレータ１３同士は実際には接触している。
【００５２】
図１に示すように、正極１１は、帯状の正極集電体１１ａと、その両面に形成された正極層１１ｂ（一方の正極層１１ｂは図示していない）とを含む。正極集電体１１ａは、表面に正極層１１ｂが形成されていない部分１１ｃを含む。この部分１１ｃは、正極タブとして働くことができる。
【００５３】
正極１１は、図２Ａ及び図２Ｂに示す第１の端面１１1と、図１並びに図２Ａ及び図２Ｂに示す第２の端面１１2とを含んでいる。図２Ｂから明らかなように、正極１１は、第１の端面１１1から第２の端面１１2まで伸びている。言い換えると、正極１１の第１の端面１１1及び第２の端面１１2は、それぞれ、帯状の正極１１の短辺である。また、明確に図示してはいないが、図１に示す正極タブ１１ｃは、正極１１の第１の端面１１1から第２の端面１１2まで延びている。
【００５４】
同様に、図１に示すように、負極１２は、帯状の負極集電体１２ａと、その両面に形成された負極層１２ｂ（一方の負極層１２ｂは図示していない）とを含む。負極集電体１２ａは、表面に負極層１２ｂが形成されていない部分１２ｃを含む。この部分１２は、負極タブとして働くことができる。
【００５５】
負極１２は、図２Ａ及び図２Ｂに示す第１の端面１２1と、図１並びに図２Ａ及び図２Ｂに示す第２の端面１２2とを含んでいる。図２Ｂから明らかなように、負極１２は、第１の端面１２1から第２の端面１２2まで伸びている。言い換えると、負極１２の第１の端面１２1及び第２の端面１２2は、それぞれ、帯状の負極１２の短辺である。また、明確に図示してはいないが、図１に示す負極タブ１２ｃは、負極１２の第１の端面１２1から第２の端面１２2まで延びている。
【００５６】
捲回型電極群１では、図１に示すように、セパレータ１３、負極１２、セパレータ１３及び正極１１がこの順で積層されて、積層体１を形成している。図１に示すように、この積層体１において、正極タブ１１ｃ及び負極タブ１２ｃは、互いに反対の向きに、積層体１から延出している。
【００５７】
積層体１は、図１に示す方向Ｒ−Ｒ’を捲回軸として、扁平形状に捲回されて、捲回型電極群１を形成している。捲回型電極群１は、図１及び図２Ａに示す最内周１Ａ及び最外周１Ｂを含んでいる。図２Ｂに示す展開図では、左端に捲回型電極群１の最内周１Ａに位置する正極１１の第１の端面１１1と負極１２の第１の端面１２1とを示している。一方、右端には、捲回型電極群１の最外周１Ｂに位置する正極１１の第２の端面１１2と負極１２の第２の端面１２2とを示している。捲回型電極群１の最外周１Ｂは、図１において展開されている部分である。
【００５８】
捲回型電極群１における正極１１には、積層体１が扁平形状に捲回されていることにより、最内周１Ａにおいて折り曲げ部１１ｄが形成されている。同様に、負極１２には、積層体１が扁平形状に捲回されていることにより、最内周１Ａにおいて折り曲げ部１２ｄが形成されている。更に、セパレータ１３は、積層体１が扁平形状に捲回されていることにより、最内周１Ａにおいて、負極１２の折り曲げ部１２ｄに接する第１の折り曲げ部１３ｂと、正極１１の折り曲げ部１１ｄに接する第２の折り曲げ部１３ａとを形成している。すなわち、捲回型電極群１の最内周１Ａは、正極１１のうち第１の端面１１1から折り曲げ部１１ｄまでの部分１１Ａと、負極１２のうち第１の端面１２1から折り曲げ部１２ｄまでの部分１２Ｂと、セパレータ１３の一部１３Ａとを含んでいる。なお、図２Ａでは、正極１１の折り曲げ部１１ｄ及び負極１２の折り曲げ部１２ｄをあたかも湾曲部であるように示している。しかしながら、実際は、正極１１は、折り曲げ部１１ｄにおいて、正極集電体１１ａに折り目が生じるように折り曲げられており、負極１２は、折り曲げ部１２ｄにおいて、負極集電体１２ａに折り目が生じるように折り曲げられている。
【００５９】
図２Ａに示すように、捲回型電極群１の最内周１Ａにおいて、正極１１の第１の端面１１1は、セパレータ１３の第１の折り曲げ部１３ｂを介して、負極１２の折り曲げ部１２ｄに対向している。ここで、正極１１の第１の端面１１1とセパレータ１３の第１の折り曲げ部１３ｂとの間には間隙が設けられている。同様に、捲回型電極群１の最内周１Ａにおいて、負極１２の第１の端面１２1は、セパレータ１３の第２の折り曲げ部１３ａを介して、正極１１の折り曲げ部１１ｄに対向している。ここで、負極１２の第１の端面１２1とセパレータ１３の第２の折り曲げ部１３ａとの間には間隙が設けられている。
【００６０】
図２Ａに示す捲回型電極群１の最内周１Ａに含まれる正極１１の第１の端面１１1に隣接する端部１１ｅは、その両面１１ｅ−１及び１１ｅ−２がセパレータ１３を介して負極１２に対向している。同様に、負極１２の第１の端面１２1に隣接する端部１２ｅは、その両面１２ｅ−１及び１２ｅ−２がセパレータ１３を介して正極１１に対向している。
【００６１】
図２Ａに示すように、正極１１のうち電極群１の最内周１Ａに含まれる部分１１Ａの長さ、すなわち正極１１の第１の端面１１1から正極１１の折り曲げ部１１ｄまでの長さは、ＬC［ｍｍ］である。また、負極１２のうち電極群１の最内周１Ａに含まれる部分１２Ａの長さ、すなわち負極１２の第１の端面１２1から負極１２の折り曲げ部１２ｄまでの長さは、ＬA［ｍｍ］である。更に、最内周１Ａのセパレータ１３の長さ、すなわちセパレータ１３の折り曲げ部１３ａからセパレータ１３の折り曲げ部１３ｂまでの長さは、Ｌ［ｍｍ］である。そして、図１並びに図２Ａ及び図２Ｂに示す捲回型電極群１は、最内周１Ａのセパレータ１３の長さＬ、正極１１の長さＬC及び負極１２の長さＬAが０．０１≦（２Ｌ−ＬA−ＬC）／Ｌ≦０．８を満たしている。
【００６２】
図１並びに図２Ａ及び図２Ｂに示す捲回型電極群１の最外周１Ｂは、第２の端面１１2を含む正極１１の一部１１Ｂと、第２の端面１２2を含む負極１２の一部１２Ｂとを含む。図２Ａに示すように、負極１２の一部１２Ｂは、セパレータ１３を介して正極１１の一部１１Ｂに対向しており、正極１１の一部１１Ｂよりも外側に位置している。また、負極１２の一部１２Ｂの外側には、２枚のセパレータ１３の一部１３Ｂが配置されている。そして、図２Ａに示すように、２枚のセパレータ１３は、正極１１の第２の端面１１2及び負極１２の第２の端面１２2を包囲するように捲回されている。
【００６３】
第１の実施形態によると、扁平型の捲回型電極群が提供される。この捲回型電極群は、負極が作動電位が１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）より貴な負極活物質を含む。また、捲回型電極群の最内周において、正極の端部の両面がセパレータを介して負極に対向しており、負極の端部の両面がセパレータを介して正極に対向している。これらのおかげで、第１の実施形態に係る扁平型の捲回型電極群は、高いエネルギー密度及び優れた寿命特性を示すことができる非水電解質電池を実現することができる。
【００６４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態によると、非水電解質電池が提供される。この非水電解質電池は、第１の実施形態に係る捲回型電極群と、非水電解質とを具備する。
【００６５】
第２の実施形態に係る非水電解質電池は、捲回型電極群と非水電解質とを収容した外装部材を更に具備することができる。
【００６６】
第２の実施形態に係る非水電解質電池は、捲回型電極群の正極に電気的に接続された正極端子と、捲回型電極群の負極に電気的に接続された負極端子とを更に具備することができる。正極端子及び負極端子のそれぞれは、例えば絶縁部材を間に挟んで、外装部材に取り付けることができる。
【００６７】
次に、第２の実施形態に係る非水電解質電池で用いることができる非水電解質、外装部材、正極端子及び負極端子、並びに絶縁部材について説明する。
【００６８】
（１）非水電解質
非水電解質としては、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調製されるものを用いることができる。
【００６９】
非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，２−ジメトキシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフランなどを挙げることができる。非水溶媒は、単独で使用しても、２種以上混合して使用してもよい。
【００７０】
電解質としては、例えば、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）などのリチウム塩を挙げることができる。電解質は単独で使用しても、２種以上混合して使用してもよい。電解質の非水溶媒に対する溶解量は、０．２ｍｏｌ／Ｌ〜３ｍｏｌ／Ｌとすることが望ましい。電解質の濃度が低過ぎると十分なイオン導電性を得ることができない場合がある。一方、非水溶媒への電解質の投入量が高すぎると、電解質が非水溶媒中に完全には溶解できない場合がある。
【００７１】
（２）外装部材
第２の実施形態に係る非水電解質電池は扁平形状の捲回型電極群を具備するので、外装部材は、角形であることが好ましい。しかしながら、第２の実施形態に係る非水電解質電池が具備することができる外装部材は、角形に限定されず、用途に応じて様々な形状のものを使用することができる。
【００７２】
外装部材としては、例えば、金属製の外装部材を用いることができる。外装部材の材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）めっきした鉄、ステンレス（ＳＵＳ）などを用いることができる。
【００７３】
或いは、外装部材は、例えばラミネートフィルム製であっても良い。ラミネートフィルムとしては、金属層と、この金属層を挟み込む２枚の樹脂層とからなるフィルムを用いることができる。
【００７４】
（３）正極端子及び負極端子
正極端子及び負極端子は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金から形成することが望ましい。
【００７５】
正極端子と正極との接続は、例えば正極リードを介して行うことができる。同様に、負極端子と負極との接続は、例えば負極リードを介して行うことができる。正極リード及び負極リードは、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金から形成することが望ましい。
【００７６】
（４）絶縁部材
絶縁部材の材料としては、例えば、樹脂を使用することができる。絶縁部材に使用される樹脂としては、電解液に侵されにくい樹脂であればいかなる樹脂でも使用可能であるが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニルアルコール共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体、エチレン・メチルアクリレート共重合体、エチレンメタクリルアクリレート共重合体、エチレン・メチルメタクリル酸共重合体、アイオノマー、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレンなどを用いることができ、上記樹脂は、１種類を単独で使用してもよく、また、複数の種類を混合して使用してもよい。中でも、ポリプロピレンまたはポリエチレンを用いることが好ましい。
【００７７】
次に、第２の実施形態に係る非水電解質電池の一例を、図３〜図５を参照しながら詳細に説明する。
【００７８】
図３は、第２の実施形態に係る一例の非水電解質電池の概略斜視図である。図４は、図３に示す非水電解質電池の１つの分解斜視図である。図５は、図３に示す非水電解質電池の更なる分解斜視図である。
【００７９】
この例の非水電解質二次電池１００は、図３〜図５に示すように、外装部材１１１と、外装部材１１１内に収納された電極群１と、電極群１に含浸された非水電解液（図示せず）とを具備する角形非水電解質電池である。
【００８０】
電極群１は、図１並びに図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら説明した、扁平形状の捲回型電極群１である。電極群１の正極タブ１１ｃ及び負極タブ１２ｃを除いた部分は、絶縁テープ１０で被覆されている。
【００８１】
図３〜図５に示すように、外装部材１１１は、開口部を有する有底矩形筒状の金属製容器１１１ａと、容器１１１ａの開口部に配置された矩形板状の封口体１１１ｂとを含む。封口体１１１ｂは、容器１１１ａの開口部に、例えばレーザー溶接等の溶接により接合されている。封口体１１１ｂには、２つの貫通孔（図示しない）と、注入口（図示しない）とが開口されている。
【００８２】
図４及び図５に示すように、この例の非水電解質二次電池１００は、正極リード６及び負極リード７を更に具備する。
【００８３】
正極リード６は、貫通孔６ｂを有する接続プレート６ａと、接続プレート６ａから二又に分岐して下方に延出した集電部６ｃとを有する。負極リード７も同様に、貫通孔７ｂを有する接続プレート７ａと、接続プレート７ａから二又に分岐して下方に延出した集電部７ｃとを有する。
【００８４】
図４及び図５に示すように、絶縁体８が、封口体１１１ｂの裏面に配置されている。絶縁体８は、裏面に第１の凹部８ａ及び第２の凹部８ｂを有する。第１の凹部８ａ及び第２の凹部８ｂには、それぞれ、貫通孔８ａ’及び貫通孔８ｂ’が開口されており、各貫通孔８ａ’及び８ｂ’は、封口体１１１ｂの貫通孔にそれぞれ連通している。第１の凹部８ａ内には正極リード６の接続プレート６ａが配置されており、第２の凹部８ｂ内には負極リード７の接続プレート７ａが配置されている。また、絶縁体８には、封口体１１１ｂの注入口と連通する貫通穴８ｃが開口されている。
【００８５】
正極リード６は、二又の集電部６ｃの間に、電極群１の正極タブ１１ｃの外周を挟んでこれと接合されている。また、負極リード７は、二又の集電部７ｃの間に、電極群２の負極タブ１２ｃの外周を挟んでこれと接合されている。こうして、正極リード６と電極群２の正極タブ３ｂとが電気的に接続されており、負極リード７と電極群２の負極タブ４ｂとが電気的に接続されている。
【００８６】
図４及び図５に示すように、この例の非水電解質二次電池１００は、２つの絶縁部材９ａを具備している。一方の絶縁部材９ａは、正極リード６と正極タブ１１ｃとの接合部分を被覆している。他方の絶縁部材９ａは、負極リード７と負極タブ１２ｃとの接合部分を被覆している。２つの絶縁部材９ａは、それぞれ、二つ折りにした絶縁テープ９ｂによって電極群２に固定されている。
【００８７】
図３〜図５に示すように、この例の非水電解質二次電池１００は、正極端子１１３及び負極端子１１４を更に具備する。
【００８８】
正極端子１１３は、矩形状の頭部１１３ａと、頭部１１３ａの裏面から下方に延出した軸部１１３ｂとを含む。同様に、負極端子１１４は、矩形状の頭部１１４ａと、頭部１１４ａの裏面から下方に延出した軸部１１４ｂとを含む。正極端子１１３及び負極端子１１４は、それぞれ、封口体１１１ｂの上面に絶縁ガスケット１１５を介して配置されている。正極端子１１３の軸部１１３ｂは、絶縁ガスケット１１５の貫通孔１１５ａ、封口体１１１ｂの貫通孔、絶縁体８の貫通孔８ａ’、正極リード６の接続プレート６ａの貫通孔６ｂに挿入され、これらにかしめ固定されている。また、負極端子１１４の軸部１１４ｂは、絶縁ガスケット１１５の貫通孔１１５ａ、封口体１１１ｂの貫通孔、絶縁体８の貫通孔８ｂ’、負極リード７の接続プレート７ａの貫通孔７ｂに挿入され、これらにかしめ固定されている。これにより、正極端子１１３と正極リード６が電気的に接続され、負極端子１１４と負極リード７が電気的に接続されている。
【００８９】
上述した構成の非水電解質電池１００において、非水電解質の注入は、容器１１１ａ内に電極群２を収容して容器１１１ａの開口部に封口体１１１ｂを接合した後、封口体１１１ｂに開口された注入口を通して行うことができる。非水電解質注入後、図３に示すように、注入口に金属製の封止栓１２３をはめ込み、これを溶接することによって、外装部材１１１を密封することができる。
【００９０】
第２の実施形態に係る非水電解質電池は、第１の実施形態に係る扁平型の捲回型電極群を具備しているので、高いエネルギー密度及び優れた寿命特性を示すことができる。
【００９１】
［実施例］
以下に例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明するが、発明の主旨を超えない限り本発明は以下に掲載される実施例に限定されるものでない。
【００９２】
（実施例１）
実施例１では、図１並びに図２Ａ及び図２Ｂに示す捲回型電極群１を具備する、図３〜図５に示す非水電解質二次電池１００と同様の構造を有する非水電解質二次電池を作製した。
【００９３】
［正極１１の作製］
まず、正極活物質として、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物ＬｉＮｉ1/3Ｃｏ1/3Ｍｎ1/3Ｏ2とリチウムコバルト複合酸化物ＬｉＣｏＯ2とを用意した。これらを、ＬｉＮｉ1/3Ｃｏ1/3Ｍｎ1/3Ｏ2とＬｉＣｏＯ2とが２：１となるように混合して、活物質混合物を得た。この活物質混合物と、導電剤としてのアセチレンブラックと、更なる導電剤としてのグラファイトと、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンとを、質量比１００：２：３：３の割合で混合した。かくして得られた混合物を溶媒としてのＮ−メチル−２−ピロリドンに投入し、これをプラネタリミキサで混練及び攪拌し、正極スラリーを作製した。
【００９４】
次に、正極集電体としての厚さが２０μｍであるアルミニウム箔を準備した。このアルミニウム箔は、第１の端面から第２の端面まで延びた帯状の形状を有していた。
【００９５】
このアルミニウム箔の両面に、塗工装置において、単位面積当たりの塗布量が７０ｇ／ｍ2となるように、先に作製した正極スラリーを塗布した。この際、アルミニウム箔の一部には正極スラリーを塗布せず、アルミニウム箔の第１の端面から第２の端面に向かう方向に延びた帯状の正極スラリー未塗布部を残した。
【００９６】
次いで、かくして得られた塗膜を乾燥させた。続いて、乾燥させた塗膜及びアルミニウム箔をロールプレス機において電極密度が３．４ｇ／ｃｃとなるように圧延した。かくして、正極集電体と、正極集電体の表面上に形成された正極層とを含む正極１１が得られた。
【００９７】
［負極１２の作製］
まず、負極活物質として、チタン酸リチウムＬｉ4Ｔｉ5Ｏ12を準備した。この活物質と、導電剤としてのグラファイトと、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンとを、質量比１００：１５：４の割合で混合した。かくして得られた混合物を溶媒としてのＮ−メチル−２−ピロリドンに投入し、これをプラネタリミキサで混練及び攪拌し、負極スラリーを作製した。
【００９８】
次に、負極集電体としての厚さが２０μｍであるアルミニウム箔を準備した。このアルミニウム箔は、第１の端面から第２の端面まで延びた帯状の形状を有していた。
【００９９】
このアルミニウム箔の両面に、塗工装置において、単位面積当たりの塗布量が６５ｇ／ｍ2となるように、先に作製した負極スラリーを塗布した。この際、アルミニウム箔の一部には負極スラリーを塗布せず、アルミニウム箔の第１の端面から第２の端面に向かう方向に延びた帯状の負極スラリー未塗布部を残した。
【０１００】
次いで、かくして得られた塗膜を乾燥させた。続いて、乾燥させた塗膜及びアルミニウム箔をロールプレス機において電極密度が２．４ｇ／ｃｃとなるように圧延した。かくして、負極集電体と、負極集電体の表面上に形成された負極層とを含む負極１２が得られた。
【０１０１】
［捲回型電極群１の作製］
セパレータ１３として、厚さが３０μｍである２枚のセパレータを準備した。次に、１枚のセパレータ１３、先に作製した負極１２、もう１枚のセパレータ１３、及び先に作製した正極１１をこの順で積層して、積層体１を得た。この際、正極１１のうち、正極１１の第１の端面１１1に隣接し且つ負極１２に対向していない端部１１ｅ（正極１１の飛び出し部分）の長さが７０．１ｍｍとなるように積層した。
【０１０２】
次いで、この積層体１を捲回装置に移した。この積層体１のうち、まず、セパレータ１３と正極１１とを先に折り曲げた。次いで、更に負極１２を加えて、積層体全体を折り曲げて、渦巻き状に捲回した。捲回時には、最内周１Ａの負極１２の長さＬAが６９．６ｍｍとなり、最内周１Ａの正極１１の長さＬCが６９．７ｍｍとなるように最初の巻芯の角度を調整した。かくして得られた捲回体をプレスし、扁平形状の捲回型電極群１を得た。
【０１０３】
［電池ユニットの組立］
図４及び図５を参照しながら説明した各部材を準備して、以下の手順により図３〜図５に示す非水電解質電池１００と同様の構造を有する電池ユニット１００を作製した。
【０１０４】
まず、アルミニウム製の封口体１１１ｂの裏面に絶縁体８を配置した。次いで、正極端子１１３の頭部１１３ａを封口体１１１ｂの上面に絶縁ガスケット１１５を介して配置すると共に、正極端子１１３の軸部１１３ｂを封口体１１１ｂの一方の貫通孔及び絶縁体８の貫通孔８ａ’に挿入した。同様に、負極端子１１４の頭部１１４ａを封口体１１１ｂの上面に絶縁ガスケット１１５を介して配置すると共に、軸部１１４ｂを封口体１１１ｂの他方の貫通孔及び絶縁体８の貫通孔８ｂ’に挿入した。かくして、図４及び図５に示すような封口体１１１ｂが得られた。
【０１０５】
次に、先に作製した捲回型電極群１の正極タブ１１ｃを、正極リード６の二又の集電部６ｃの間に挟み、この状態で正極タブ１１ｃと正極リード６とを溶接した。同様に、捲回型電極群１の負極タブ１２ｃを、負極リード７の二股の集電部７ｃの間に挟み、この状態で負極タブ１２ｃと負極リード７とを溶接した。次いで、正極リード６の接続プレート６ａに正極端子１１３をかしめ固定した。同様に、負極リード７の接続プレート７ａに負極端子１１４をかしめ固定した。このようにして電極群２と封口体１１１ｂとを一体にした。
【０１０６】
次に、１つの絶縁部材９ａを、正極リード６及び正極タブ１１ｃに、これらを固定するように被せた。同様に、もう１つの絶縁部材９ａを、負極リード７及び負極タブ１２ｃに、これらを固定するように被せた。ついで、これらの絶縁部材９ａを絶縁テープ９ｂでそれぞれ固定した。
【０１０７】
このようにして固定された絶縁部材９ａ、正極リード６及び正極タブ１１ｃのユニットと、絶縁部材９ａ、負極リード７及び負極タブ１２ｃのユニットとを、アルミニウム製の容器１１１ａ内に挿入した。次いで、容器１１１ａの開口部に封口体１１１ｂをレーザーにより溶接し、電池ユニット１００を作製した。作製した電池ユニット１００は、幅１０ｍｍ、高さ１０ｍｍ、厚さ３０ｍｍの直方体の形状を有していた。
【０１０８】
［非水電解質の調製］
エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを１：１で混合して、非水溶媒を調整した。この非水溶媒に、電解質としての六フッ化リン酸リチウムＬｉＰＦ6を１ｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させた。かくして、非水電解質が得られた。
【０１０９】
［非水電解質の注入及び非水電解質電池１００の完成］
調製した非水電解質を、封口体１１１ｂの注液口から電池ユニット１００内に注入した。注入後、注液口にアルミニウム製の封止部材１２３をはめ込み、封止部材１２３の周囲を封口体１１１ｂに溶接した。かくして、実施例１の非水電解質電池１００が完成した。
【０１１０】
［初充電］
非水電解質電池１００に対し、初充電を行った。初充電は、２５℃で２．８Ｖまで０．２Ｃで定電流充電後、電流値が０．０１Ｃとなるまで定電圧で行った。
【０１１１】
［容量測定］
初充電を行った非水電解質電池１００を、６０℃の大気中で１５０時間加温した後、２５℃で２．８Ｖまで０．２Ｃで定電流充電した。その後、この電池ユニット１００を、定電圧充電で電流値が０．０１Ｃとなるまで充電した。さらに、この電池ユニット１００を０．３３Ｃで電圧値が１．３Ｖになるまで放電し、放電容量を測定した。測定した放電量を実施例１の非水電解質電池１００の定格容量とした。実施例１の非水電解質電池１００の定格容量は２２．２３Ａｈであった。
【０１１２】
［充放電サイクル試験及び貯蔵試験］
次に、非水電解質電池１００に対して、４０℃雰囲気で１０００サイクルの充放電サイクル試験を行った。１つの充放電サイクルでは、非水電解質電池１００に対して、１Ｃで２．８Ｖまで定電流充電を行い、その後定電圧充電を電流値が０．０１Ｃとなるまで行い、次いで１Ｃで電圧が１．３Ｖになるまで定電流放電を行った。充電と放電との合間には、３０分の休止を入れた。１０００サイクルの充放電サイクルを行った後、非水電解質電池１００に対して、２５℃で２．８Ｖまで０．２Ｃで定電流充電を行い、その後、定電圧充電で電流値が０．０１Ｃとなるまで充電を行い、その後、非水電解質電池１００を２５℃雰囲気で１ヶ月間貯蔵した。貯蔵後の非水電解質電池１００を２５℃雰囲気において０．３３Ｃで電圧値が１．３Ｖになるまで放電して、放電容量を測定し、この放電容量を実施例１の非水電解質電池１００の貯蔵後容量とした。実施例１の非水電解質電池１００の容量は１９．２３Ａｈであった。すなわち、実施例１の非水電解質電池１００の貯蔵による自己放電量は３．００Ａｈであった。
【０１１３】
［解体分析］
評価後の電池を解体し、捲回型電極群１を観察したところ、正極１１及び負極１２の撚れは確認されなかった。また、捲回型電極群１における金属分布をエネルギー分散型Ｘ線分光法で観察したところ、電極表面での金属の析出は確認されなかった。
【０１１４】
［捲回型電極群１の断面観察］
実施例１の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の断面観察を行った。捲回型電極群１の断面は、図２Ａに概略的に示した構造と同様の構造を有していた。すなわち、捲回型電極群１は、正極１１の第１の端面１１1から正極１１の折り曲げ部１１ｄまでの部分１１Ａと、負極１２の第１の端面１２1から負極１２の折り曲げ部１２ｄまでの部分１２Ａと、セパレータ１３のうち正極１１の折り曲げ部１１ｄに接触する第２の折り曲げ部１３ａから負極１２の折り曲げ部１２ｄに接触する第１の折り曲げ部１３ｂまでの部分１３Ａを含む最内周１Ａを含んでいた。最内周１Ａにおいて、正極１１の第１の端面１１1に隣接する端部１１ｅの両面１１ｅ−１及び１１ｅ−２がセパレータ１３を介して負極１２に対向していた。同様に、負極１２の第１の端面１２1に隣接する端部１２ｅの両面１２ｅ−１及び１２ｅ−２が、セパレータ１３を介して正極１３に対向していた。また、最内周１Ａにおいて、正極１１の第１の端面１１1は、セパレータ１３の第１の折り曲げ部１３ｂを介して、負極１２の折り曲げ部１２ｄに対向していた。同様に、最内周１Ａにおいて、負極１２の第１の端面１２1は、セパレータ１３の第２の折り曲げ部１３ａを介して、正極１１の折り曲げ部１１ｄに対向していた。一方、捲回型電極群１は、正極１１の第２の端面１１2を含む部分１１Ｂと、負極１２の第２の端面１２2を含む部分１２Ｂと、セパレータ１３の端部１３Ｂとを含む最外周１Ｂを含んでいた。最外周１Ｂにおいて、負極１２の一部１２Ｂは、セパレータ１３を介して正極１１の一部１１Ｂに対向しており、正極１１の一部１１Ｂよりも外側に位置していた。また、負極１２の一部１２Ｂの外側には、２枚のセパレータ１３の一部１３Ｂが配置されていた。そして、２枚のセパレータ１３は、正極１１の第２の端面１１2及び負極１２の第２の端面１２2を包囲するように捲回されていた。
【０１１５】
また、実施例１の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の最内周１Ａにおける正極１１の長さＬC、負極１２の長さＬA及びセパレータの長さＬを、先に説明した手順により測定した。その結果を以下の表１に示す。実施例１の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の（２Ｌ−ＬA−ＬC）／Ｌは０．０１であった。
【０１１６】
［負極１２の作動電位の確認］
負極１２の作動電位を、以下の手順で確認した。
【０１１７】
非水電解質電池１００を満充電後、０．２Ｃで定格容量を放電した。その後電池を解体し、１ｃｍ2の負極１２を取り出し、エチルメチルカーボネートで洗浄し、三極式電池用の負極とした。解体時に、正極１１と負極１２との対向面積を調べたところ、１．１２ｍ2であった。電池１００の定格容量を対向面積１．１２ｍ2で除算した値を、三極式電池の定格容量とした。一方、作用極を負極１２、対極を金属リチウム、参照極を金属リチウムとした三極式電池を、アルゴン雰囲気で作製した。この三極式電池を、作用極と参照極との間の電圧を測定しながら、作用極と対極との間に０．２Ｃの電流を流し三極式電池の定格容量分を充電し、充電末期の閉回路電圧を調べた。その結果、閉回路電圧は、１．３３Ｖ  ｖｓ．  Ｌｉ／Ｌｉ+であった。この電位を負極１２の作動電位とした。なお、負極１２にＬｉが挿入される方向を充電と定義した。
【０１１８】
（実施例２）
実施例２では、積層体１を形成する際に、正極１１のうち、正極１１の第１の端面１１1に隣接し且つ負極１２に対向していない端部１１ｅ（正極１１の飛び出し部分）の長さが７５．０ｍｍとなるようにして積層したこと、及び捲回の際に、最内周１Ａの負極１２の長さＬAが５０．０ｍｍとなり、最内周１Ａの正極１１の長さＬCが５５．０ｍｍとなるように最初の巻芯の角度を調整したこと以外は上記実施例１と同様の手順により、非水電解質二次電池１００を構成した。
【０１１９】
実施例２の非水電解質電池１００の定格容量を、実施例１で説明したのと同様の手順で測定した。実施例２の非水電解質電池１００の定格容量は、２２．１２Ａｈであった。
【０１２０】
この非水電解質二次電池１００に対して、実施例１と同様の手順で充放電サイクル試験及び貯蔵試験を行った。貯蔵後、非水電解質電池１００に対して、２５℃雰囲気において０．３３Ｃで電圧値が１．３Ｖになるまで放電を行って、放電容量を測定した。その結果、１９．１０Ａｈという容量が得られた。すなわち、実施例２の非水電解質電池１００についての貯蔵による自己放電量は３．０２Ａｈであった。
【０１２１】
評価後の電池を解体し、捲回型電極群１を観察したところ、正極１１及び負極１２の撚れは確認されなかった。また、捲回型電極群１における金属分布をエネルギー分散型Ｘ線分光法で観察したところ、電極表面での金属の析出は確認されなかった。
【０１２２】
また、実施例２の非水電解質電池１００の捲回型電極１の断面観察を行った。実施例２の捲回型電極群１の断面は、図６に概略的に示した構造と同様の構造を有していた。図２Ａと図６とを比較すれば明らかなように、実施例２の捲回型電極群１は、最内周１Ａにおいて、正極１１の第１の端面１１1からセパレータ１３の１つの折り曲げ部１３ｂまでの距離が、図２Ａに示す捲回型電極群１、すなわち実施例１の捲回型電極群１のそれよりも大きかった。また、実施例２の捲回型電極群１は、最内周１Ａにおいて、負極１２の第１の端面１２1からセパレータ１３の１つの折り曲げ部１３ａまでの距離が、図２Ａに示す捲回型電極群１、すなわち実施例１の捲回型電極群１のそれよりも大きかった。その他の点については、実施例２の捲回型電極群１の断面構造は、実施例１のそれと同様であった。
【０１２３】
また、実施例２の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の最内周１Ａにおける正極１１の長さＬC、負極１２の長さＬA及びセパレータの長さＬを、先に説明した手順により測定した。その結果を以下の表１に示す。実施例２の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の（２Ｌ−ＬA−ＬC）／Ｌは０．５０であった。
【０１２４】
（実施例３）
実施例３では、積層体１を形成する際に、正極１１のうち、正極１１の第１の端面１１1に隣接し且つ負極１２に対向していない端部１１ｅ（正極１１の飛び出し部分）の長さが５４．０ｍｍとなるようにして積層したこと、及び捲回の際に、最内周１Ａの負極１２の長さＬAが５０．０ｍｍとなり、最内周１Ａの正極１１の長さＬCが３４．０ｍｍとなるように最初の巻芯の角度を調整したこと以外は上記実施例１と同様の手順により、非水電解質二次電池１００を構成した。
【０１２５】
実施例３の非水電解質電池１００の定格容量を、実施例１で説明したのと同様の手順で測定した。実施例３の非水電解質電池１００の定格容量は、２２．０８Ａｈであった。
【０１２６】
この非水電解質二次電池１００に対して、実施例１と同様の手順で充放電サイクル試験及び貯蔵試験を行った。貯蔵後、非水電解質電池１００に対して、２５℃雰囲気において０．３３Ｃで電圧値が１．３Ｖになるまで放電を行って、放電容量を測定した。その結果、１９．０７Ａｈという容量が得られた。すなわち、実施例３の非水電解質電池１００についての貯蔵による自己放電量は３．０１Ａｈであった。
【０１２７】
評価後の電池を解体し、捲回型電極群１を観察したところ、正極１１及び負極１２の撚れは確認されなかった。また、捲回型電極群１における金属分布をエネルギー分散型Ｘ線分光法で観察したところ、電極表面での金属の析出は確認されなかった。
【０１２８】
また、実施例３の非水電解質電池１００の捲回型電極１の断面観察を行った。実施例３の捲回型電極群１の断面は、図７に概略的に示した構造と同様の構造を有していた。図２Ａと図６と図７とを比較すれば明らかなように、実施例３の捲回型電極群１は、最内周１Ａにおいて、正極１１の第１の端面１１1からセパレータ１３の１つの折り曲げ部１３ｂまでの距離が、図２Ａに示す捲回型電極群１、すなわち実施例１の捲回型電極群１のそれよりも、更には図６に示す捲回型電極群１、すなわち実施例２の捲回型電極群１のそれよりも大きかった。また、実施例３の捲回型電極群１は、最内周１Ａにおいて、負極１２の第１の端面１２1からセパレータ１３の１つの折り曲げ部１３ａまでの距離が、実施例１の捲回型電極群１のそれよりも大きく、実施例２の捲回型電極群１のそれと同様であった。その他の点については、実施例３の捲回型電極群１の断面構造は、実施例１及び実施例２のそれと同様であった。
【０１２９】
また、実施例３の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の最内周１Ａにおける正極１１の長さＬC、負極１２の長さＬA及びセパレータの長さＬを、先に説明した手順により測定した。その結果を以下の表１に示す。実施例３の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の（２Ｌ−ＬA−ＬC）／Ｌは０．８０であった。
【０１３０】
（実施例４）
実施例４では、積層体１を形成する際に、正極１１のうち、正極１１の第１の端面１１1に隣接し且つ負極１２に対向していない端部１１ｅ（正極１１の飛び出し部分）の長さが６６．０ｍｍとなるようにして積層したこと、及び捲回の際に、最内周１Ａの負極１２の長さＬAが３０．０ｍｍとなり、最内周１Ａの正極１１の長さＬCが２６．０ｍｍとなるように最初の巻芯の角度を調整したこと以外は上記実施例１と同様の手順により、非水電解質二次電池１００を構成した。
【０１３１】
実施例４の非水電解質電池１００の定格容量を、実施例１で説明したのと同様の手順で測定した。実施例４の非水電解質電池１００の定格容量は、２２．０１Ａｈであった。
【０１３２】
この非水電解質二次電池１００に対して、実施例１と同様の手順で充放電サイクル試験及び貯蔵試験を行った。貯蔵後、非水電解質電池１００に対して、２５℃雰囲気において０．３３Ｃで電圧値が１．３Ｖになるまで放電を行って、放電容量を測定した。その結果、１９．０５Ａｈという容量が得られた。すなわち、実施例４の非水電解質電池１００についての貯蔵による自己放電量は２．９６Ａｈであった。
【０１３３】
評価後の電池を解体し、捲回型電極群１を観察したところ、正極１１及び負極１２の撚れは確認されなかった。また、捲回型電極群１における金属分布をエネルギー分散型Ｘ線分光法で観察したところ、電極表面での金属の析出は確認されなかった。
【０１３４】
また、実施例４の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の最内周１Ａにおける正極１１の長さＬC、負極１２の長さＬA及びセパレータの長さＬを、先に説明した手順により測定した。その結果を以下の表１に示す。実施例４の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の（２Ｌ−ＬA−ＬC）／Ｌは１．２０であった。
【０１３５】
（実施例５）
実施例５では、積層体１を形成する際に、正極１１のうち、正極１１の第１の端面１１1に隣接し且つ負極１２に対向していない端部１１ｅ（正極１１の飛び出し部分）の長さが７５．０ｍｍとなるようにして積層したこと、及び捲回の際に、最内周１Ａの負極１２の長さＬAが１５．０ｍｍとなり、最内周１Ａの正極１１の長さＬCが２０．０ｍｍとなるように最初の巻芯の角度を調整したこと以外は上記実施例１と同様の手順により、非水電解質二次電池１００を構成した。
【０１３６】
実施例５の非水電解質電池１００の定格容量を、実施例１で説明したのと同様の手順で測定した。実施例５の非水電解質電池１００の定格容量は、２２．０９Ａｈであった。
【０１３７】
この非水電解質二次電池１００に対して、実施例１と同様の手順で充放電サイクル試験及び貯蔵試験を行った。貯蔵後、非水電解質電池１００に対して、２５℃雰囲気において０．３３Ｃで電圧値が１．３Ｖになるまで放電を行って、放電容量を測定した。その結果、１９．０５Ａｈという容量が得られた。すなわち、実施例５の非水電解質電池１００についての貯蔵による自己放電量は３．０４Ａｈであった。
【０１３８】
評価後の電池を解体し、捲回型電極群１を観察したところ、正極１１及び負極１２の撚れは確認されなかった。また、捲回型電極群１における金属分布をエネルギー分散型Ｘ線分光法で観察したところ、電極表面での金属の析出は確認されなかった。
【０１３９】
また、実施例５の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の最内周１Ａにおける正極１１の長さＬC、負極１２の長さＬA及びセパレータの長さＬを、先に説明した手順により測定した。その結果を以下の表１に示す。実施例５の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の（２Ｌ−ＬA−ＬC）／Ｌは１．５０であった。
【０１４０】
（実施例６）
実施例６では、積層体１を形成する際に、正極１１のうち、正極１１の第１の端面１１1に隣接し且つ負極１２に対向していない端部１１ｅ（正極１１の飛び出し部分）の長さが７０．１ｍｍとなるようにして積層したこと、及び捲回の際に、最内周１Ａの負極１２の長さＬAが０．３ｍｍとなり、最内周１Ａの正極１１の長さＬCが０．４ｍｍとなるように最初の巻芯の角度を調整したこと以外は上記実施例１と同様の手順により、非水電解質二次電池１００を構成した。
【０１４１】
実施例６の非水電解質電池１００の定格容量を、実施例１で説明したのと同様の手順で測定した。実施例６の非水電解質電池１００の定格容量は、２２．２６Ａｈであった。
【０１４２】
この非水電解質二次電池１００に対して、実施例１と同様の手順で充放電サイクル試験及び貯蔵試験を行った。貯蔵後、非水電解質電池１００に対して、２５℃雰囲気において０．３３Ｃで電圧値が１．３Ｖになるまで放電を行って、放電容量を測定した。その結果、１９．２２Ａｈという容量が得られた。すなわち、実施例６の非水電解質電池１００についての貯蔵による自己放電量は３．０４Ａｈであった。
【０１４３】
評価後の電池を解体し、捲回型電極群１を観察したところ、正極１１及び負極１２の撚れは確認されなかった。また、捲回型電極群１における金属分布をエネルギー分散型Ｘ線分光法で観察したところ、電極表面での金属の析出は確認されなかった。
【０１４４】
また、実施例６の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の最内周１Ａにおける正極１１の長さＬC、負極１２の長さＬA及びセパレータの長さＬを、先に説明した手順により測定した。その結果を以下の表１に示す。実施例６の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の（２Ｌ−ＬA−ＬC）／Ｌは１．９９であった。
【０１４５】
（実施例７）
実施例７では、負極活物質としてブロンズ型酸化チタン（ＴｉＯ2（Ｂ））を用いたこと及び負極スラリーの塗布を単位面積当たりの塗布量が８０ｇ／ｍ2となるように調整したこと以外は上記実施例１と同様の手順により、非水電解質二次電池１００を構成した。
【０１４６】
実施例７の非水電解質電池１００の定格容量を、実施例１で説明したのと同様の手順で測定した。実施例７の非水電解質電池１００の定格容量は、２３．８６Ａｈであった。
【０１４７】
この非水電解質二次電池１００に対して、実施例１と同様の手順で充放電サイクル試験及び貯蔵試験を行った。貯蔵後、非水電解質電池１００に対して、２５℃雰囲気において０．３３Ｃで電圧値が１．３Ｖになるまで放電を行って、放電容量を測定した。その結果、２０．９５Ａｈという容量が得られた。すなわち、実施例７の非水電解質電池１００についての貯蔵による自己放電量は２．９１Ａｈであった。
【０１４８】
評価後の電池を解体し、捲回型電極群１を観察したところ、正極１１及び負極１２の撚れは確認されなかった。また、捲回型電極群１における金属分布をエネルギー分散型Ｘ線分光法で観察したところ、電極表面での金属の析出は確認されなかった。
【０１４９】
また、実施例７の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の断面観察を行った。捲回型電極群１の断面は、図２Ａに概略的に示した構造と同様の構造を有していた。すなわち、実施例７の捲回型電極群１の断面構造は、実施例１のそれと同様であった。
【０１５０】
さらに、実施例７の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の最内周１Ａにおける正極１１の長さＬC、負極１２の長さＬA及びセパレータの長さＬを、先に説明した手順により測定した。その結果は、以下の表１に示すように、実施例１の結果と同じであった。そのため、実施例７の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の（２Ｌ−ＬA−ＬC）／Ｌは０．０１であった。
【０１５１】
そして、実施例７の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の負極１２の作動電位を、実施例１で説明したのと同様の手順で測定した。その結果、実施例７の負極１２の作動電位は、１．１Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）であった。
【０１５２】
（比較例１）
比較例１では、積層体１を形成する際に、正極１１のうち、正極１１の第１の端面１１1に隣接し且つ負極１２に対向していない端部１１ｅ（正極１１の飛び出し部分）の長さが６０．０ｍｍとなるようにして積層したこと、及び捲回の際に、最内周１Ａの負極１２の長さＬAが４０．０ｍｍとなり、最内周１Ａの正極１１の長さＬCが３０．０ｍｍとなるように最初の巻芯の角度を調整したこと以外は上記実施例１と同様の手順により、非水電解質二次電池１００を構成した。
【０１５３】
比較例１の非水電解質電池１００の定格容量を、実施例１で説明したのと同様の手順で測定した。比較例１の非水電解質電池１００の定格容量は、２１．８９Ａｈであった。
【０１５４】
この非水電解質二次電池１００に対して、実施例１と同様の手順で充放電サイクル試験及び貯蔵試験を行った。貯蔵後、非水電解質電池１００に対して、２５℃雰囲気において０．３３Ｃで電圧値が１．３Ｖになるまで放電を行って、放電容量を測定した。その結果、１８．９２Ａｈという容量が得られた。すなわち、比較例１の非水電解質電池１００についての貯蔵による自己放電量は２．９７Ａｈであった。
【０１５５】
評価後の電池を解体し、捲回型電極群１を観察したところ、正極１１及び負極１２の撚れは確認されなかった。また、捲回型電極群１における金属分布をエネルギー分散型Ｘ線分光法で観察したところ、電極表面での金属の析出は確認されなかった。
【０１５６】
また、比較例１の非水電解質電池１００の捲回型電極１の断面観察を行った。比較例１の捲回型電極群１の断面は、図８に概略的に示した構造と同様の構造を有していた。図８に示すように、比較例１の捲回型電極群１は、最内周１Ａにおいて、正極１１の第１の端面１１1及び負極１２の第１の端面１２1の位置が、捲回方向Ｃ−Ｃ’及び捲回軸Ｒ−Ｒ‘に垂直な方向Ｎ−Ｎ’において揃っていた。そのため、図８に示すように、比較例１の捲回型電極群１は、最内周１Ａにおいて、正極１１の第１の端面１１1に隣接する端部１１ｅは、その片面１１ｅ−１のみがセパレータ１３を介して負極１２に対向しており、もう一方の面１１ｅ−２は正極１１の他の部分に対向していた。また、最内周１Ａにおいて、負極１２の第１の端面１２1に隣接する端部１２ｅは、その片面１２ｅ−１のみがセパレータ１３を介して正極１１に対向しており、もう一方の面１２ｅ−２は負極１２の他の部分に対向していた。その他の点については、比較例１の捲回型電極群１の断面構造は、実施例１〜実施例７のそれと同様であった。
【０１５７】
また、比較例１の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の最内周１Ａにおける正極１１の長さＬC、負極１２の長さＬA及びセパレータの長さＬを、先に説明した手順により測定した。その結果を以下の表１に示す。実施例３の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の（２Ｌ−ＬA−ＬC）／Ｌの値は１．００であった。
【０１５８】
（比較例２）
比較例２では、負極活物質としてグラファイトを用いたこと、及び負極スラリーの塗布を単位面積当たりの塗布量が４０ｇ／ｍ2となるように調整したこと以外は上記実施例２と同様の手順により、比較例１の非水電解質二次電池を構成した。
【０１５９】
比較例２の非水電解質電池１００の定格容量を、実施例１で説明したのと同様の手順で測定した。比較例２の非水電解質電池１００の定格容量は、２４．３５Ａｈであった。
【０１６０】
この非水電解質二次電池１００に対して、実施例１と同様の手順で充放電サイクル試験及び貯蔵試験を行った。貯蔵後、非水電解質電池１００に対して、２５℃雰囲気において０．３３Ｃで電圧値が１．３Ｖになるまで放電を行って、放電容量を測定した。その結果、５．２４Ａｈという容量が得られた。すなわち、比較例２の非水電解質電池１００についての貯蔵による自己放電量は１９．１１Ａｈであった。
【０１６１】
評価後の電池を解体し、捲回型電極群１を観察したところ、正極１１及び負極１２が撚れていることが分かった。また、捲回型電極群１における金属分布をエネルギー分散型Ｘ線分光法で観察したところ、負極１２の表面にＬｉが析出していた。
【０１６２】
また、比較例２の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の断面観察を行った。捲回型電極群１の断面は、図６に概略的に示した構造と同様の構造を有していた。すなわち、比較例２の捲回型電極群１の断面構造は、実施例２のそれと同様であった。
【０１６３】
さらに、比較例２の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の最内周１Ａにおける正極１１の長さＬC、負極１２の長さＬA及びセパレータの長さＬを、先に説明した手順により測定した。その結果は、以下の表１に示すように、実施例２の結果と同じであった。そのため、比較例２の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の（２Ｌ−ＬA−ＬC）／Ｌの値は０．０５であった。
【０１６４】
そして、比較例２の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の負極１２の作動電位を、実施例１で説明したのと同様の手順で測定した。その結果、比較例２の負極１２の作動電位は、０．３Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）であった。
【表１】
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【０１６５】
［考察］
表１に示した結果から、実施例１〜実施例６の非水電解質電池１００は、比較例１の非水電解質電池１００よりも定格容量が高かったことが分かる。比較例１の非水電解質電池１００は、捲回型電極群１の最内周１Ａにおいて、正極１１の端部１１ｅの片面のみがセパレータ１３を介して負極１２に対向しており、負極１２の端部１２ｅの片面のみがセパレータ１３を介して正極１１に対向していたため、実施例１〜６の非水電解質電池１００よりも定格容量が低くなった。
【０１６６】
さらに、実施例１〜実施例６の非水電解質電池１００は、比較例１の非水電解質電池１００と同様に自己放電を抑えることができた。これは、実施例１〜６の非水電解質電池は、捲回型電極群１の最内周１Ａにおいて、負極１２の端部１２ｅの両面がセパレータ１３を介して正極１１に対向していたが、負極１２が含む負極活物質の作動電位が１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）より貴であったため、負極表面上での金属の析出を抑えることができたからである。この事実は、先に述べたように、エネルギー分散型Ｘ線分光法による電極表面の金属分布の確認により証明されている。
【０１６７】
そして、表１に示した結果から明らかなように、実施例７の非水電解質１００も、実施例１〜６の非水電解質電池１００と同様に、自己放電を抑えながら、比較例１の非水電解質電池１００よりも高い定格容量を示すことができた。この結果から、負極活物質を変えても、作動電位が１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）より貴であるものであれば、同様の効果が得られることが証明された。
【０１６８】
一方、負極活物質としてグラファイトを用いた比較例２の非水電解質電池１００は、実施例１〜７の非水電解質電池１００よりも自己放電容量が著しく高かった。これは、エネルギー分散型Ｘ線分光法による電極表面の金属分布の確認から証明されたように、貯蔵後に負極１２の表面上に金属リチウムが析出したことが１つの原因であると考えられる。また、電池の解体から明らかになったように、負極１２が撚れてしまったことも原因の１つであると考えられる。負極１２の撚れは、リチウムの挿入及び脱離によりグラファイトの体積が大きく変化したことが原因であると考えられる。
【０１６９】
（実施例８）
実施例８では、以下の点以外は、実施例１と同様の手順により、非水電解質二次電池１００を構成した。
【０１７０】
まず、実施例８では、正極スラリーの単位面積当たりの塗布量を、１４０ｇ／ｍ2とした。また、ロールプレスによる圧延を電極密度が３．１ｇ／ｃｃとなるように行って、正極１１を得た。
【０１７１】
また、実施例８では、負極スラリーの単位面積当たりの塗布量を１３５ｇ／ｍ2とした。また、ロールプレスによる圧延を電極密度が２．１ｇ／ｃｃとなるように行って、負極１２を得た。
【０１７２】
そして、実施例８では、正極スラリーの塗布量及び負極スラリーの塗布量を実施例１よりも大きくした分だけ、捲回装置における捲回回数を実施例１よりも減らすことにより、ＬA、ＬC及びＬの値が実施例１のそれらと同じ捲回型電極群１を作製した。
【０１７３】
実施例８の非水電解質電池１００の定格容量を、実施例１で説明したのと同様の手順で測定した。実施例８の非水電解質電池１００の定格容量は、２３．５２Ａｈであった。
【０１７４】
この非水電解質二次電池１００に対して、実施例１と同様の手順で充放電サイクル試験及び貯蔵試験を行った。貯蔵後、非水電解質電池１００に対して、２５℃雰囲気において０．３３Ｃで電圧値が１．３Ｖになるまで放電を行って、放電容量を測定した。その結果、２０．４８Ａｈという容量が得られた。すなわち、実施例８の非水電解質電池１００についての貯蔵による自己放電量は３．０４Ａｈであった。
【０１７５】
評価後の電池を解体し、捲回型電極群１を観察したところ、正極１１及び負極１２の撚れは確認されなかった。また、捲回型電極群１における金属分布をエネルギー分散型Ｘ線分光法で観察したところ、電極表面での金属の析出は確認されなかった。
【０１７６】
また、実施例８の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の最内周１Ａにおける正極１１の長さＬC、負極１２の長さＬA及びセパレータの長さＬを、先に説明した手順により測定した。その結果を以下の表１に示す。実施例８の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の（２Ｌ−ＬA−ＬC）／Ｌは０．０１であった。
【０１７７】
（実施例９）
実施例９では、積層体１を形成する際に、正極１１のうち、正極１１の第１の端面１１1に隣接し且つ負極１２に対向していない端部１１ｅ（正極１１の飛び出し部分）の長さが６８．０ｍｍとなるようにして積層したこと、及び捲回の際に、最内周１Ａの負極１２の長さＬAが６７．０ｍｍとなり、最内周１Ａの正極１１の長さＬCが６５．０ｍｍとなるように最初の巻芯の角度を調整したこと以外は上記実施例８と同様の手順により、非水電解質二次電池１００を構成した。
【０１７８】
実施例９の非水電解質電池１００の定格容量を、実施例１で説明したのと同様の手順で測定した。実施例８の非水電解質電池１００の定格容量は、２２．１７Ａｈであった。
【０１７９】
この非水電解質二次電池１００に対して、実施例１と同様の手順で充放電サイクル試験及び貯蔵試験を行った。貯蔵後、非水電解質電池１００に対して、２５℃雰囲気において０．３３Ｃで電圧値が１．３Ｖになるまで放電を行って、放電容量を測定した。その結果、１９．１３Ａｈという容量が得られた。すなわち、実施例９の非水電解質電池１００についての貯蔵による自己放電量は３．０４Ａｈであった。
【０１８０】
評価後の電池を解体し、捲回型電極群１を観察したところ、正極１１及び負極１２の撚れは確認されなかった。また、捲回型電極群１における金属分布をエネルギー分散型Ｘ線分光法で観察したところ、電極表面での金属の析出は確認されなかった。
【０１８１】
また、実施例９の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の最内周１Ａにおける正極１１の長さＬC、負極１２の長さＬA及びセパレータの長さＬを、先に説明した手順により測定した。その結果を以下の表１に示す。実施例９の非水電解質電池１００の捲回型電極群１の（２Ｌ−ＬA−ＬC）／Ｌは０．１１であった。
【０１８２】
実施例８及び９の結果を、以下の表２にまとめる。
【表２】
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【０１８３】
［考察］
表１及び表２に示した結果から明らかなように、実施例８及び９の非水電解質１００も、実施例１〜７の非水電解質電池１００と同様に、自己放電を抑えながら、比較例１の非水電解質電池１００よりも高い定格容量を示すことができた。この結果から、正極及び負極の塗布量を変えても、同様の効果が得られることが証明された。
【０１８４】
以上説明した少なくとも１つの実施形態及び実施例に係る扁平型の捲回型電極群は、負極が作動電位が１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）より貴な負極活物質を含む。また、捲回型電極群の最内周において、正極の端部の両面がセパレータを介して負極に対向しており、負極の端部の両面がセパレータを介して正極に対向している。これらのおかげで、この捲回型電極群は、高いエネルギー密度及び優れた寿命特性を示すことができる非水電解質電池を実現することができる。
【０１８５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１８６】
１…捲回型電極群（積層体）、１Ａ…最内周、１Ｂ…最外周、６…正極リード、６ａ…接続プレート、６ｂ…貫通孔、６ｃ…集電部、７…負極リード、７ａ…接続プレート、７ｂ…貫通孔、７ｃ…集電部、８…絶縁体、８ａ…第１の凹部、８ａ’…貫通孔、８ｂ…第２の凹部、８ｂ’…貫通孔、８ｃ…貫通孔、９ａ…絶縁部材、９ｂ…絶縁テープ、１０…絶縁テープ、１１…正極、１１Ａ…正極のうち最内周に含まれる部分、１１Ｂ…正極のうち最外周に含まれる部分、１１ａ…正極集電体、１１ｂ…正極層、１１ｃ…正極タブ、１１ｅ…端部、１１ｅ−１及び１１ｅ−２…端部の表面、１１1…第１の端面、１１2…第２の端面、１２…負極、１２Ａ…負極のうち最内周に含まれる部分、１２Ｂ…負極のうち最外周に含まれる部分、１２ａ…負極集電体、１２ｂ…負極層、１２ｃ…負極集電タブ、１２ｅ…端部、１２ｅ−１及び１２ｅ−２…端部の表面、１２1…第１の端面、１２2…第２の端面、１３…セパレータ、１３Ａ…セパレータのうち最内周に含まれる部分、１３Ｂ…セパレータのうち最外周に含まれる部分、１３ａ…第２の折り曲げ部、１３ｂ…第１の折り曲げ部、１００…非水電解質電池、１１１…外装部材、１１１ａ…容器、１１１ｂ…封口体、１１３…正極端子、１１３ａ…頭部、１１３ｂ…軸部、１１４…負極端子、１１４ａ…頭部、１１４ｂ…軸部、１１５…絶縁ガスケット、１１５ａ…貫通孔、１２３…封止栓。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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