(57)【要約】【課題】厚み寸法が大きく且つ短いシート状の正極３を、負極４およびセパレータ５とに捲回してなる略円柱状の電極捲回体６を電池要素とする非水電解液電池において、簡便な方法で以って、短絡時において外装缶が異状高温状態に陥ることを確実に抑制する。【解決手段】外装缶２の内壁面に対する電極捲回体６の最外周部の接触領域を、７５％以上、９０％以下に設定する。これにより、電極捲回体６から外装缶２への熱伝導効率の向上を図ることができるので、外装缶２から周囲環境への放熱量の増加を図り、全体として非水電解液電池の放熱効率の向上を図ることができる。つまり、電極捲回体６からの発熱を吸収し得る外装缶２の内壁面の伝熱面積を大きくしたので、外装缶２への熱伝導効率の向上を図って、非水電解液電池の放熱効率の向上を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方開口部を有する有底円筒状の外装缶内に、シート状の正極と負極とをセパレータを介して捲回してなる電極捲回体と、非水電解液とを収容してなる円筒形の非水電解液電池であって、
前記電極捲回体は、前記正極の捲回始端部と捲回末端部とで規定される捲回数が１．５周以上、６周以下となるように正負極およびセパレータを捲回してなるものであって、全体として略円柱形状に成形されており、
前記外装缶の内壁面に対する前記電極捲回体の最外周部の接触領域が、７５％以上、９０％以下に設定されていることを特徴とする非水電解液電池。
【請求項２】
収容状態において、電極捲回体の拡径変形力に由来する外装缶に対する押圧作用によって、該電極捲回体の外周面が外装缶の内壁面に押圧接触状態で密着されている請求項１記載の非水電解液電池。
【請求項３】
前記外装缶が、鉄又は鉄合金を素材とするものである請求項１又は２記載の非水電解液電池。
【請求項４】
前記負極は金属リチウムからなるものであって、該負極は前記電極捲回体の最外周部において、前記正極よりも外周寄りに位置しており、
前記負極の最外周部の全体が、正負極およびセパレータとともに捲回された、金属箔で被覆されている請求項１乃至３のいずれかに記載の非水電解液電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解液電池に関し、さらに詳しくは、中負荷以下の用途に適した高容量かつ安全で信頼性の高い円筒形の非水電解液電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
筒形の非水電池には、メモリーバックアップなどの高容量であるが軽負荷用のボビンタイプの電池と、カメラの電源など重負荷対応の捲回式電池とが広く知られている。前者のボビンタイプの電池は、ＣＲやＥＲ電池が製品化されているが、構造が簡単で低コストでの製造が可能であり、多くの活物質を充電することができる反面、電極面積が小さく負荷特性に劣ることがから、大きな電流での放電を行おうとすると、容量が低下する不利がある。
【０００３】
後者の重負荷特性の捲回式電池は、ＣＲやＢＲの構成で製品化されている。この種の電池は、薄い長尺の電極を捲回してなる渦巻電極体を電池要素とするため、大きな電極面積を確保でき、大電流で放電しても大きな容量を取り出すことができる。但し、電池特性向上に直接的に寄与しないセパレータや集電体を電極体内に多く備えるため、活物質の充填量が低くならざるを得ず、電池容量が低下することは避けられない。また、大電流が取り出せる半面、短絡等の異状が起こった場合には発熱が激しく、発火の危険性があり、種々の安全対策が必要で、電池構造が複雑で製造コストの上昇を招く不利がある。
【０００４】
最近の応用機器の多様化により、メモリーバックアップなどの軽負荷用途、カメラ用などの重負荷用途だけでなく、データの発信、受信など中負荷での用途が増加しつつあり、中負荷用途で特徴を発揮する電池の開発が要望されていた。そこで、特許文献１乃至３には、厚い電極を数回巻いた電極捲回体を電池要素とする電池が提案されている。かかる電極捲回体を電池要素とする電池によれば、厚い電極を用いることで、従来の重負荷特性の電池に比べて、セパレータや集電体などの使用量を減らして活物質の充填性の向上を図ることができるので、従来形態の渦巻電極体を電池要素とする電池に比べて、電池容量の高容量化を測ることができる。また、極端な大電流を流せなくすることで、安全性、信頼性に優れ、中負荷特性に優れた電池を得ることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２６７５８３号公報
【特許文献２】特開平９−１９０８３６号公報
【特許文献３】特開２００４−３３５３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の中負荷特性用の非水電解液電池の問題は、短絡異状が生じた場合の発熱温度が、電極の対向面積の割に比較的高いことにある。つまり、この電池では、厚い電極を数回巻いた電極捲回体を電池要素とするため、電極の対向面積が小さく、したがって、短絡異状時における発熱温度は低いものとなると予想していたものの、実際には短絡異状時における発熱温度は思った以上であり、外装缶が異状な高温状態となる場合があった。かかる不具合は、重負荷特性用の電池の場合と同様に、種々の安全対策を講じることで対応できるが、その場合には電池構造が複雑となり、製造コストが上昇することが避けられない。
【０００７】
本発明の目的は、厚み寸法が大きく且つ短いシート状の正極を、負極およびセパレータと共に捲回してなる略円柱状の電極捲回体を電池要素とする非水電解液電池において、簡便な方法で以って、短絡時において外装缶が異状高温状態に陥ることを確実に抑制することができる、安全性、信頼性に優れた非水電解液電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、図１乃至図６に示すごとく、上方開口部を有する有底円筒状の外装缶２内に、シート状の正極３と負極４とをセパレータを介して捲回してなる電極捲回体６と、非水電解液とを収容してなる円筒形の非水電解液電池を対象とする。前記電極捲回体は、前記正極の捲回始端部Ｓと捲回末端部Ｅとで規定される捲回数が１．５周以上、６周以下となるように正負極３・４およびセパレータ５を捲回してなるものであって、全体として略円柱形状に成形されている。そして、前記外装缶２の内壁面に対する前記電極捲回体６の最外周部の接触領域が、７５％以上、９０％以下に設定されていることを特徴とする。
なお、本発明で言うところの接触領域とは、実質的には図１等に示すように、横断平面図を取ったときに、外装缶２の内壁面に電極捲回体６の最外周部が接触している部分の割合を意味する。換言すれば、平面視における外装缶２の内壁面（全周面）のうち、電極捲回体６の正負極３・４およびセパレータ５が積層されて構成される最外周部が接触している部分の割合を意味する。
【０００９】
収容状態において、電極捲回体６の拡径変形力に由来する外装缶２に対する押圧作用によって、該電極捲回体６の外周面が外装缶２の内壁面に押圧接触状態で密着されるようにすることができる。
【００１０】
前記外装缶２は、鉄又は鉄合金を素材とするものであることが望ましい。
【００１１】
前記負極４は金属リチウムからなるものであって、該負極４は前記電極捲回体６の最外周部において、前記正極３よりも外周寄りに位置しており、前記負極４の最外周部の全体が、正負極３・４およびセパレータ５とともに捲回された、金属箔２３で被覆されている形態を採ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のように、外装缶２の内壁面に対する電極捲回体６の最外周部の接触領域を、７５％以上と大きく設定してあると、該電極捲回体６から外装缶２への熱伝導効率の向上を図ることができるので、外装缶２から周囲環境への放熱量の増加を図り、全体として非水電解液電池の放熱効率の向上を図ることができる。つまり、本発明によれば、電極捲回体６からの発熱を吸収し得る外装缶２の内壁面の伝熱面積を大きくしたので、外装缶２への熱伝導効率の向上を図って、非水電解液電池の放熱効率の向上を図ることができる。これにて、短絡時において外装缶２が異状高温状態に陥ることを効果的に防ぐことができるので、非水電解液電池の安全性、信頼性が向上する。
【００１３】
また、本発明によれば、実質的に外装缶２の内壁面に対する電極捲回体６の最外周部の接触領域を大きくするだけで、外装缶２が異状高温状態に陥ることを防ぐことができる。したがって、発熱対策を講じたことに伴う設計変更が僅かに済み、安価に安全対策を施すことができる点でも優れている。
【００１４】
なお、本発明において、外装缶２の内壁面に対する電極捲回体６の最外周部への接触領域を９０％以下としたのは、電極捲回体６の構造上、接触領域の割合をそれ以上とすることが実質的に不可能なことに拠る。
また、本発明者等の知見によれば、上記接触領域を７５％以上とすることで、内部短絡が生じたときの外装缶２の温度上昇を、概ね１２０℃以下に抑えることが可能である。
【００１５】
電極捲回体６の外周面が、外装缶２の内壁面に押圧接触状態で密着されていると、電極捲回体６の外周面から外装缶２の内壁面への熱伝導効率の向上を図ることができるので、非水電解液電池の放熱効率の一層の向上を図ることができる。
【００１６】
外装缶２は、鉄又は鉄合金を素材とするものであることが望ましい。これは、鉄や鉄合金が、この種の非水電解液電池の外装缶２として広く採用されているステンレスに比べて、熱伝導効率や放熱効率に優れることに拠る。
【００１７】
負極４の最外周部の全体が、正負極３・４およびセパレータ５とともに捲回された金属箔２３で被覆されていると、該金属箔２３を介した外装缶２への熱伝導効率の向上効果が期待できる。また、外装缶２内への電極捲回体６の挿入時に負極４である金属リチウム等が外装缶２の内壁面に貼り付くことを効果的に防いで、電極捲回体６の挿入作業をスムーズに行うことが可能となり、非水電解液電池の生産効率の向上効果も期待できる。
加えて、電極捲回体６を外装缶２内に圧入された状態で収容した場合には、捲回末端部Ｅに係るセパレータ５が損傷しやすいが、このように電極捲回体６の最外周面の全体を金属箔２３で覆っていると、セパレータ５の損傷を効果的に防ぐことができる。これによれば、セパレータ５の損傷に起因する内部短絡の発生を抑えることができるので、非水電解液電池の信頼性、安全性が向上する。
金属箔２３としては、銅箔を用いることが望ましい。これは、銅が優れた熱伝導性と導電性とを備えることに拠る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１実施形態）
図１ないし図３に、本発明の実施形態に係る非水電解液電池を示す。図２において、非水電解液電池１は、上方開口部を有する有底円筒状の外装缶２と、外装缶２内に装填された正極３および負極４と、外装缶２の上方開口部を封止する封口構造とからなる。正極３および負極４は、セパレータ５を介して捲回してなる電極捲回体６として、電解液とともに外装缶２内に収容されている。外装缶２は、鉄を素材とする。
【００１９】
封口構造は、外装缶２の上方開口部の内周縁に固定された蓋板８と、蓋板８の中央部に開設された開口に、ゴム製の絶縁パッキン９を介して装着された端子体１０と、蓋板８の下部に配置された絶縁板１１とからなる。絶縁板１１は、円盤状のベース部１２の周縁に環状の側壁１３を立設した上向きに開口する丸皿形状に形成されており、ベース部１２の中央にはガス通口１４が開設されている。蓋板８は、側壁１３の上端部に受け止められた状態で、外装缶２の上方開口部の内周縁に、レーザ溶接若しくはパッキングを介したクリンプシールで固定されている。蓋体８若しくは外装缶２の缶底２ａには薄肉部を設け、内圧が急激に上昇したときの対策としてのベントを設けることができる。正極３と端子体１０の下面とは、正極リード体１５で接続されている。
【００２０】
図１に示すごとく、電極捲回体６は、正極３の捲回始端部Ｓと捲回末端部Ｅとで規定される捲回数が、１．７周程度となるように正・負極３・４およびセパレータ５を捲回してなるものであって、全体として略円柱形状に形成される。正極３は、同一の厚み寸法を有する帯状の２枚の正極シート２０・２１と、これら正極シート２０・２１の間に介在された集電体２２とを含み、電極捲回体６の作成時においては、正極シート２０・２１と集電体２２は、捲回始端部Ｓのみを固定した状態で捲回される（図３（ｃ）参照）。より詳しくは、集電体２２が、正極シート２０・２１よりも数ｍｍ内側にくるように三者を重ね合わせたうえで、長さ方向の端部から３〜１０ｍｍをプレスにより圧着する。そして、負極４、セパレータ５とともに正極３を捲回して、電極捲回体６を作成している。
【００２１】
正極シート２０・２１は、正極活物質合剤を０．５ｍｍ以上、２ｍｍ以下の厚み寸法を有するシート状に成形してなるものである。本実施形態においては、各正極シート２０・２１の厚み寸法は１．０ｍｍ程度である。正極活物質としては、例えば二酸化マンガン、フッ化カーボン、リチウムコバルト複合酸化物、スピネル形リチウム複合酸化物などを挙げることができる。
【００２２】
正極３の電導助剤としては、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックから選択される一種、または二種以上の複合物を挙げることができる。正極３のバインダとしては、テフロンディスパージョンや、粉末のテフロン（登録商標）、ゴム系バインダなどを用いることができるが、テフロンディスパージョンを用いることが好ましい。
【００２３】
集電体２２としては、ステンレス３１６や、４３０、４４４などからなる平織り金網、エキスパンドメタル、ラス網、パンチングメタル、金属箔などを用いることができる。集電体２２の表面には、ペースト状の導電材が塗布されている。
【００２４】
集電体２２として立体構造を有する網状の集電体２２を用いた場合も、金属箔やパンチングメタルなどの本質的に平板からなる材料を用いた場合と同様に、導電材の塗布により集電効果の著しい改善が認められる。これは、網状の集電体２２の金属部分が正極シート２０・２１と直接的に接触する経路のみならず、網目内に充填された導電材を介しての経路が有効に利用されていることに拠るものと推定される。
【００２５】
導電材の具体例としては、銅ペーストやカーボンペーストなどを挙げることができる。とくにカーボンペーストは、銀ペーストに比べて材料費が安く済み、しかも銀ペーストと略同等の接触効果が得られるため、非水電解液電池の製造コストの低減化を図るうえで好適である。導電材のバインダとしては、水ガラスやイミド系のバインダなどの耐熱性の材料を用いることが望ましい。これは正極シート２０・２１中の水分を除去する際に２００℃を越える高温で乾燥処理するためである。
【００２６】
負極４は、薄い板状（箔状）に形成されており、その材料としては、リチウム金属、リチウム金属とアルミニウムなどの合金を挙げることができる。負極４は、図３（ｂ）に示すごとく、短尺と長尺の２枚の箔４ａ・４ｂを貼り合わしてなるものであり、これらを正極３、セパレータ５とともに捲回して電極捲回体６を作製する。
【００２７】
図１および図４において符号２３は、負極４の最外周面の全体を覆う金属箔を示す。図３（ｃ）に示すごとく金属箔２３は、長尺側の負極４ｂの表面に一部重畳状に貼り合わされている。このとき金属箔２３は、捲回末端部Ｅの方向に向かって負極４よりも長く延出されている。そして、その最外周面の全体が金属箔２３で覆われるように、正負極３・４、セパレータ５および金属箔２３を捲回して、電極捲回体６を作製している。本実施形態においては、金属箔２３は銅箔を採用した。
【００２８】
金属箔２３の厚みぶんだけ外装缶２の内部体積が減少するため、金属箔２３の厚み寸法は可及的に小さいことが好ましい。本実施形態においてはその厚み寸法は０．００５ｍｍ以上、０．１ｍｍ以下に設定する。０．００５ｍｍを下回ると、金属箔２３が破れやすくなる。０．１ｍｍを超えると、活物質合剤の充填性が不良となり、電池容量の低下を招く。なお、図１および図４は、電極捲回体６の構造を概念的に示したものであり、とくに金属箔２３の厚み寸法などは実際とは異なる。
【００２９】
電解液としては、溶質としてＬｉＰＦ6 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＣＦ3 （ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 ＮＬｉなどを０．３〜１．５Ｍ／ｌ溶解した溶媒として、ＰＣ、ＥＣなどの環状カルボネートにＤＭＥなどの鎖状エーテル、ジメチルカルボネートなどの鎖状カルボネートを混合した電解液が用いられる。
【００３０】
セパレータとしては、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＳなどの不織布、微孔性フィルムなどを用いることができる。
【００３１】
電極捲回体６は、図３に示すような手順で作製することができる。まず、図３（ａ）に示すごとく、セパレータ５を２つ割の巻芯２５に挟んで１周巻く。次に図３（ｂ）に示すごとく、負極４を短尺４ａのみの一層部分から巻芯２５に向けて挿入して、セパレータ５とともに１周巻き込む（図３（ｃ）参照）。続いて、図３（ｃ）に示すごとく、正極３はセパレータ５を介して負極４上に載置して巻芯２５で捲回する。ここでは、正極３は、両正極シート２０・２１および集電体２２を固定した捲回始端部Ｓの側から捲回されるようにしてあり、長尺の負極４ｂにセパレータ５を介して載置された状態で捲回される。金属箔２３は、捲回末端部Ｅ上の方向に向かって負極４よりも長く延出された姿勢で、一部が負極４ａ・４ｂの間に挟まれるようにして、長尺側の負極４ｂの表面に貼り合わされており、正負極３・４およびセパレータ５とともに巻芯２５により捲回される。捲回終了後は、金属箔２３が最外周を覆う形となる。以上より、図１に示すような形態の電極捲回体６を得ることができる。
【００３２】
次に、この電極捲回体６を外装缶２内に収容する。ここでは、電極捲回体６は、外装缶２内に圧入されている。つまり、電極捲回体６の全体を巻芯２５で強く巻き締めることにより、外装缶２の内径寸法と同寸法、或いは僅かに小さな外径寸法寸法を有する電極捲回体６を作製したうえで、この電極捲回体６を外装缶２内に圧入状態で収容させる。この収容状態において、電極捲回体６の拡径変形力に由来する押圧作用によって、電極捲回体６の外周面は外装缶２の内壁面に押圧接触状態で密着される。最後に電解液を投入したうえで、蓋体８を固定することで、図１および図２に示すような非水電解質電池を得ることができる。
【００３３】
そのうえで、本実施形態に係る非水電解液電池では、電極捲回体６から外装缶２への熱伝導効率の向上を図ることを目的として、外装缶２の内壁面に対する電極捲回体６の最外周部の接触領域を、７５％以上、９０％以下となるように設定した点が着目される。すなわち、外装缶２の内壁面に対する電極捲回体６の最外周部の接触面積を可及的に大きく取っている。本実施形態における接触領域の割合は、７７％程度である。なお、捲回末端部Ｅに係る正極を先窄まり状とするなどの措置を講じれば、接触領域の割合の一層の向上を図ることができる。
【００３４】
このように、外装缶２の内壁面に対する電極捲回体６の最外周部の接触面積を可及的に大きくしてあると、電極捲回体６からの発熱を吸収し得る外装缶２の内壁面の伝熱面積を大きく採って、外装缶２から外装缶２から周囲環境への放熱量の増加を図ることができるので、全体として非水電解質電池の放電効率の向上を図ることができる。これにて、短絡時において外装缶２が異状高温状態に陥ることを効果的に防ぐことができるので、安全性、信頼性に優れた非水電解液電池を得ることができる。なお、外装缶２の内壁面に対する電極捲回体６の最外周部への接触領域を９０％以下としたのは、電極捲回体６の構造上、接触領域の割合をそれ以上とすることが実質的に不可能なことに拠る。
【００３５】
電極捲回体６の外周面と外装缶２の内壁面との間に隙間があると、当該電極捲回体６と外装缶２との間の熱伝導効率が低下することが避けられない。これに対して、本実施形態のように、電極捲回体６の外周面が、外装缶２の内壁面に押圧接触状態で密着されていると、電極捲回体６の外周面から外装缶２の内壁面への熱伝導効率の向上を図ることができるので、非水電解液電池の放熱効率の向上を図ることができる。このことも非水電解液電池の安全性、信頼性の向上に資する。
【００３６】
外装缶２を鉄又は鉄合金を素材とすることが好ましい。これは、鉄や鉄合金が、この種の非水電解液電池の外装缶として広く採用されているステンレスに比べて、熱伝導効率や放熱効率に優れることに拠る。
【００３７】
金属リチウム製の負極４の最外周面の全体を金属箔２３で被覆してあると、外装缶２内への電極捲回体６の挿入時に金属リチウムが外装缶２の内壁に貼り付くことを効果的に防いで、電極捲回体６の挿入作業をスムーズに行うことができるので、電池の生産性が向上する。加えて電極捲回体６を外装缶２内に圧入された状態で収容した場合には、捲回末端部Ｅに係るセパレータ５が損傷しやすいが、このように電極捲回体の最外周面の全体が金属箔で覆うことでセパレータ５の損傷を確実に防ぐことができるので、当該損傷に起因する内部短絡の発生を抑えて、非水電解液電池の信頼性、安全性の向上に貢献できる。
【００３８】
（第２実施形態）
本発明に係る非水電解液電池１の第２実施形態を図４に示す。そこでは、正極３の捲回始端部Ｓと捲回末端部Ｅとで規定される捲回数を大きくした点が、先の第１実施形態と相違する。すなわち、図４に示す形態においては、正極シート２０・２１の厚み寸法を０．８ｍｍに設定して、捲回数が２．７周程度の電極捲回体６を作成した。この電極捲回体６を外装缶２内に圧入収容してなる非水電解液電池において、外装缶２の内壁面に対する電極捲回体６の最外周部の接触領域は、７７％程度であった。それ以外の点は、第１実施形態と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３９】
（第３実施形態）
本発明に係る非水電解液電池１の第３実施形態を図５に示す。そこでは、正極３の捲回始端部Ｓと捲回末端部Ｅとで規定される捲回数を大きくした点が、先の第１実施形態と相違する。すなわち、図４に示す形態においては、正極シート２０・２１の厚み寸法を０．７ｍｍに設定して、捲回数が３．７周程度の電極捲回体６を作成した。また、この電極捲回体６を外装缶２内に圧入収容してなる非水電解液電池において、外装缶２の内壁面に対する電極捲回体６の最外周部の接触領域は、８０％程度であった。それ以外の点は、第１実施形態と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４０】
（第４実施形態）
本発明に係る非水電解液電池１の第４実施形態を図６に示す。そこでは、正極シート２０・２１の厚み寸法を０．５ｍｍとして、正極３の捲回始端部Ｓと捲回末端部Ｅとで規定される捲回数が５．７周程度の電極捲回体６を作成した。また、この電極捲回体６を外装缶２内に圧入収容してなる非水電解液電池において、外装缶２の内壁面に対する電極捲回体６の最外周部の接触領域は、８１％程度であった。それ以外の点は、第１実施形態と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【実施例】
【００４１】
次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。但し、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４２】
《実施例》
〈正極の製法〉
（配合）  カーボンブラック３％と、二酸化マンガン（東ソー社製）９２％の比率でプラネタリーミキサーを用いて乾式で５分間混合したのち、水を重量比で固形分の２０％添加して５分間混合した。テフロンディスパージョン（Ｄ−１  ダイキン工業社製）を固形分として５％を残りの水に希釈した状態で添加し、５分間混合した。配合剤中の水分は、固形分１００に対し２５〜３０に調整した。
【００４３】
（シート化）  混合した配合剤を直径２５０ｍｍの２本ロールを用い、ロール温度を１３０±５℃に調整し、プレス圧７トン／ｃｍ、ロール間隔０．４ｍｍ、回転速度１０ｒｐｍで、ロールによる圧延、シート化を行った。ロールを通過した配合剤（予備シート）を１０５℃±５℃で残水分が２％以下になるまで乾燥した。次いで乾燥後の予備シートを粉砕器を用いて粉砕した。ここでは、プレスされた予備シートが、元の見かけ体積の２倍以上になるまで粉砕した。粉砕された粒子径は、大部分が１ｍｍ以下であり、バインダとして添加したテフロン（登録商標）の繊維も１ｍｍ以下の長さに切断されていた。
【００４４】
粉砕された材料に対して、再度ロールによるシート化を行った。ロールの間隔は０．６±０．０５ｍｍに調整し、ロール温度は１２０±１０℃、プレス圧７トン／ｃｍ、回転速度１０ｒｐｍでシート化を行い、正極シートを得た。正極シートは、厚さが１．０ｍｍ、密度が２．６ｇ／ｃｍ3 であった。
【００４５】
以上のようにして、内周用と外周用の２枚の正極シート２０・２１（図１、図３（ｃ）参照）を作成した。内周用の正極シート２０は、幅３７ｍｍ、長さ５１ｍｍに切断した。外周用の正極シート２１は、幅３７ｍｍ、長さ６２ｍｍに切断した。
【００４６】
（集電体）  ステンレス３１６からなるエキスパンドメタルを集電体２２として用いた。このエキスパンドメタルは、幅３４ｍｍ、長さ５６ｍｍに切断し、その長さ方向の中央部に、厚さ０．３ｍｍ、幅３ｍｍのステンレスリボン製の正極リード体１５を抵抗溶接により取り付けた。集電体２２にカーボンペースト（日本黒鉛社製）を網の目をつぶさない程度に塗布したのち、１０５℃±５℃の加熱温度条件で２時間以上乾燥した。尚、ここでは１０ｍｇ／ｃｍ2 となるようにカーボンペーストを塗布した。
【００４７】
次に、図３（ｃ）に示すごとく、２枚の正極シート２０・２１を、その間に集電体２２を介装した状態で長さ方向の一端部のみを固定して三者を一体化した。具体的には、内・外周用の２枚の正極シート２０・２１は、長さ方向の一端を揃えるとともに、集電体２２の端部が正極シート２０・２１からはみ出さないようにセットし、その状態で長さ方向の端部から５ｍｍをプレスにより圧着することで、３者を一体化した。続いて、これら正極シート２０・２１および集電体２２を２５０℃±１０℃で６時間熱風乾燥して正極３を得た。尚、ここで正極シート２０・２１と集電体２２とを一体化したのは、作業上の問題であり、尤も独立した正極シート２０・２１と集電体２２とを、捲回時に一体化しても特性上の問題はない。
【００４８】
〈負極の製法〉  負極４は、幅３７ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの金属リチウム箔を４６ｍｍと８２ｍｍに切断し、短尺側の箔４ａの一端から１０ｍｍを除き、３６ｍｍを長尺側の箔４ｂと重ねて圧着した。このとき、幅４０ｍｍ、厚さ０．０１ｍｍ、長さ９０ｍｍの銅箔（金属箔２３）を、一部が箔４ａと箔４ｂの間に挟まれるようにして、箔４ｂの表面に捲回末端部Ｅの側から５０ｍｍ重ねて貼り付けた。
【００４９】
〈組立方法〉  幅４４ｍｍ、厚さ０．０２５ｍｍのＰＥからなる微孔性セパレータ（旭化成社製ハイポア）を１７０ｍｍに切断し、図３（ａ）に示すごとく２つ割の直径４ｍｍの巻芯２５に挟んで１周巻いた。次いで、図３（ｂ）・（ｃ）に示すごとく、負極４のリチウム金属箔の一重長さが１０ｍｍの方を巻芯２５側にして、セパレータ５と同時に１周巻き込んだのち、正極シート２０・２１を固定した方を巻芯２５側に載置して捲回した。捲回終了後は、金属箔２３が最外周を覆う形となった。以上より、図１に示すような、捲回数が１．７周程度の電極捲回体６を得た。
【００５０】
ニッケルメッキした鉄缶からなる外装缶２の底に、厚さ０．２ｍｍのＰＰ製絶縁板を挿入し、その上に電極捲回体６を正極リード体１５が上側に向く姿勢で挿入した。正極リード体１５は、絶縁板１１を挿入したのち、端子体１０の下面に抵抗溶接した。この時点で絶縁抵抗を測定し、短絡がないことを確認した。
【００５１】
電解液は、０．５Ｍ  ＬｉＣｌＯ4 ／（ＰＣ＋ＤＭＥ＝１：２）を、外装缶２内に３．３±０．１ｍｌ注入した。注入は３度に分け、最終工程で減圧にして全量を注入した。電解液の注入後、蓋体８を嵌合・レーザ溶接により封口した。以上により、実施例に係る非水電解液電池１を得た。
【００５２】
《確認試験》
下記のような試験電池１〜３に係る非水電解液電池を、それぞれ５個ずつ作成した。各電池の外装缶側面の中央部にポリイミドテープで熱電対を固定し、環境温度２０℃において電池を短絡させたときの外装缶表面温度（電池表面温度）を短絡温度として測定した。
【００５３】
（試験電池１）
図１に示す、捲回数が１．７周程度で、外装缶の内壁面に対する電極捲回体の最外周部の接触領域を７７％とした非水電解液電池を作成した。
【００５４】
（試験電池２）
図４に示す、捲回数が２．７周程度で、外装缶の内壁面に対する電極捲回体の最外周部の接触領域を７７％とした非水電解液電池を作成した。
【００５５】
（試験電池３）
外装缶の内壁面に対する電極捲回体の最外周部の接触領域を７３％とした以外は、試験電池２と同じ非水電解液電池を作成し、これを試験電池３とした。
【００５６】
試験電池１〜３の短絡温度の平均値を表１に示す。
【００５７】
【表１】
2008186729.tif 000003
【００５８】
表１の結果から明らかなように、本発明の範囲に含まれる試験電池１および２の短絡温度は、試験電池３の短絡温度よりも低いことが確認できた。
したがって、本発明の非水電解液電池は、短絡時の温度上昇が抑えられた、安全性、信頼性に優れたものであると言える。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る非水電解液電池の横断平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る非水電解液電池の縦断側面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は電極捲回体の作成方法を説明するための図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る非水電解液電池の横断平面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る非水電解液電池の横断平面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る非水電解液電池の横断平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  非水電解液電池
２  外装缶
３  正極
４  負極
５  セパレータ
６  電極捲回体
２３  金属箔
Ｓ  捲回始端部
Ｅ  捲回末端部
【図１】
2008186729.tif 000004
【図２】
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【図３】
2008186729.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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