(57)【要約】　　　（修正有）【課題】正極集電体のバリと負極活物質部との短絡を防止し、安全性の高い捲回型のリチウムイオン二次電池を提供する。【解決手段】正極活物質部１１２およびそれを担持する正極集電体１１１からなる正極板１１０、負極活物質部１２２およびそれを担持する負極集電体１２１からなる負極板１２０、正極板１１０と負極板１２０との間に介在するセパレータ１３０、電解液、ならびに正極板１１０、負極板１２０、セパレータ１３０および電解液を収容する電池容器を具備し、正極板１１０と負極板１２０とは、それらの間にセパレータ１３０を介して捲回されることにより、極板群を構成しており、極板群において、正極集電体の長手方向に沿う両端部１１１ａ，ｂが、負極活物質部の長手方向に沿う両端部１２２ａ，ｂよりも外側に位置しているリチウムイオン二次電池。【選択図】　　　　図１
2004055537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）正極活物質部および前記正極活物質部を担持する正極集電体からなり、前記正極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な正極活物質を含む正極板、
（ｂ）負極活物質部および前記負極活物質部を担持する負極集電体からなり、前記負極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な負極活物質を含む負極板、
（ｃ）前記正極板と負極板との間に介在するセパレータ、
（ｄ）電解液、ならびに
（ｅ）前記正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収容する電池容器
を具備するリチウムイオン二次電池であって、
前記正極板と負極板とは、それらの間に前記セパレータを介して捲回されることにより、極板群を構成しており、前記極板群において、前記正極集電体の長手方向に沿う両端部が、前記負極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置しているリチウムイオン二次電池。
【請求項２】
前記正極活物質部の長手方向に沿う両端部には、それぞれリチウムイオンを充放電により吸蔵または放出しない非活物質部が設けられている請求項１記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３】
前記非活物質部は、絶縁材料からなる請求項２記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項４】
前記極板群において、前記負極活物質部の長手方向に沿う両端部が、正極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置している請求項１記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項５】
（ａ）正極活物質部および前記正極活物質部を担持する正極集電体からなり、前記正極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な正極活物質を含む正極板、
（ｂ）負極活物質部および前記負極活物質部を担持する負極集電体からなり、前記負極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な負極活物質を含む負極板、
（ｃ）前記正極板と負極板との間に介在するセパレータ、
（ｄ）電解液、ならびに
（ｅ）前記正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収容する電池容器
を具備するリチウムイオン二次電池であって、
前記正極板と負極板とは、それらの間に前記セパレータを介して捲回されることにより、極板群を構成しており、前記極板群において、正極活物質部の長手方向に沿う両端部が、正極集電体の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置しているリチウムイオン二次電池。
【請求項６】
前記正極集電体の長手方向に沿う両端部には、それぞれ前記正極集電体の面方向に延在する絶縁材料部が配置されている請求項５記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項７】
前記絶縁材料部は、前記正極集電体の長手方向に沿う端部の端面に接続されている請求項６記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項８】
前記絶縁材料部は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデンおよびポリエチレンテレフタレートよりなる群から選ばれる少なくとも１種からなる請求項６記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項９】
前記正極集電体は、前記正極活物質部により完全に覆われている請求項５記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１０】
前記正極集電体の長手方向に沿う両端部は、それぞれ絶縁材料により被覆されている請求項５記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１１】
前記極板群において、前記負極活物質部の長手方向に沿う両端部が、正極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置している請求項５記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１２】
（ａ）正極活物質部および前記正極活物質部を担持する正極集電体からなり、前記正極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な正極活物質を含む正極板、
（ｂ）負極活物質部および前記負極活物質部を担持する負極集電体からなり、前記負極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な負極活物質を含む負極板、
（ｃ）前記正極板と負極板との間に介在するセパレータ、
（ｄ）電解液、ならびに
（ｅ）前記正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収容する電池容器
を具備するリチウムイオン二次電池であって、
前記正極板と負極板とは、それらの間に前記セパレータを介して捲回されることにより、極板群を構成しており、前記極板群において、前記負極活物質部の長手方向に沿う両端部が、前記正極集電体の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置し、前記正極集電体の長手方向に沿う両端部が、前記正極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置し、さらに、前記正極集電体の前記正極活物質部で覆われていない露出部が、絶縁材料により被覆されているリチウムイオン二次電池。
【請求項１３】
（ａ）正極活物質部および前記正極活物質部を担持する正極集電体からなり、前記正極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な正極活物質を含む正極板、
（ｂ）負極活物質部および前記負極活物質部を担持する負極集電体からなり、前記負極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な負極活物質を含む負極板、
（ｃ）前記正極板と負極板との間に介在するセパレータ、
（ｄ）電解液、ならびに
（ｅ）前記正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収容する電池容器
を具備するリチウムイオン二次電池であって、
前記正極板と負極板とは、それらの間に前記セパレータを介して捲回されることにより、極板群を構成しており、前記正極集電体は、絶縁シートおよびその両面にそれぞれ形成された導電層からなり、前記絶縁シートの長手方向に沿う両端部には、前記絶縁シートの露出部が設けられているリチウムイオン二次電池。
【請求項１４】
（ａ）正極活物質部および前記正極活物質部を担持する正極集電体からなり、前記正極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な正極活物質を含む正極板、
（ｂ）負極活物質部および前記負極活物質部を担持する負極集電体からなり、前記負極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な負極活物質を含む負極板、
（ｃ）前記正極板と負極板との間に介在するセパレータ、
（ｄ）電解液、ならびに
（ｅ）前記正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収容する電池容器
を具備するリチウムイオン二次電池であって、
前記正極板と負極板とは、それらの間に前記セパレータを介して捲回されることにより、極板群を構成しており、前記正極板の長手方向に沿う両端部は、それぞれ絶縁材料により被覆されているリチウムイオン二次電池。
【請求項１５】
前記絶縁材料は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデンおよびポリエチレンテレフタレートよりなる群から選ばれる少なくとも１種からなる請求項１４記載のリチウムイオン二次電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正極集電体のバリと負極活物質部との短絡の可能性を低減した安全性の高い捲回型のリチウムイオン二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＡＶ機器あるいはパソコン等の電子機器のポータブル化、コードレス化が急速に進んでおり、これらの駆動用電源となる二次電池の小型・軽量化および高エネルギー密度化への要求が高まっている。そのような二次電池のなかでも、リチウムを活物質とするリチウムイオン二次電池は、とりわけ高電圧・高エネルギー密度を有する。
【０００３】
従来のリチウムイオン二次電池としては、捲回型電池が主流である。捲回型電池は、正極活物質部およびこれを担持する正極集電体からなる正極板と、負極活物質部およびこれを担持する負極集電体からなる負極板とを、セパレータを介して捲回してなる極板群を有する。正極活物質部には、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な正極活物質が含まれており、負極活物質部には、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な負極活物質が含まれている。極板群は電解液とともに電池容器内に収容されている。
【０００４】
捲回型電池の場合、極板の捲回時に、折り曲げ部や湾曲部で極板やセパレータが変形を受けやすい。このような変形は、内部短絡を誘発する可能性がある。また、極板の捲回時に、セパレータの位置がずれることにより、内部短絡が発生する可能性もある。
【０００５】
本発明者らは、上記を鑑み、捲回型のリチウムイオン二次電池において、内部短絡の主要原因を防ぐことに着眼した。
【０００６】
内部短絡のタイプとしては、以下に述べる４つが考えられる。
（１）正極活物質部と負極活物質部との短絡
（２）正極活物質部と負極集電体との短絡
（３）正極集電体と負極活物質部との短絡
（４）正極集電体と負極集電体との短絡
【０００７】
本発明者らは、過充電状態の電池を各部品ごとに分解し、各部品同士を直接接触させることにより、スパークおよび着火の有無を観察した。その結果、短絡モード（１）および（２）では、スパークも着火も発生しなかったが、短絡モード（３）では、スパークと着火が発生した。短絡モード（４）では、スパークは発生するものの、着火はしなかった。
【０００８】
これらの結果から以下のことが考察される。
短絡モード（１）および（２）では、正極活物質自身の抵抗が大きいことから、正極活物質部と負極活物質部とを短絡させても大電流は流れない。
【０００９】
短絡モード（４）では、導電性を有する集電体同士の短絡により、スパークは発生するが、集電体自体は可燃性ではないことから、着火には至らない。
短絡モード（３）では、正極集電体と負極活物質とが共に導電性を有することから、これらが短絡するとスパークが発生するとともに、可燃性である負極活物質が着火に至る。
【００１０】
以上の考察から、短絡モード（３）が、内部短絡の主要原因であると考えられる。短絡モード（３）は、実際上は、正極集電体のスリット時に発生する導電性のバリが負極活物質部の表面と接触することにより発生する。
【００１１】
近年、従来のセパレータを用いる代わりに、電解質層を介して、正極板と負極板とを積層してなる極板群を有する積層型のリチウムイオン二次電池が提案されている。このように電解質層が正極板や負極板と一体化されている電池においては、極板やセパレータの寸法を制御することにより、短絡を防止する提案がなされている（特許文献１参照）。しかしながら、積層一体型の極板群は、一般的に製造工程が複雑であり、高容量化も困難である。また、このような極板群においては、電池を軽量化する観点から、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどの樹脂フィルムの表面に、金属蒸着膜を設けた集電体を用いることも提案されている（特許文献２参照）。
【００１２】
【特許文献１】
特開２０００−３０７４２号公報
【特許文献２】
特開平９−２１３３３８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記知見を鑑みてなされたものであり、本発明の目的の一つは、正極集電体のバリと負極活物質部との短絡を防止し、安全性の高い捲回型のリチウムイオン二次電池を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のリチウムイオン二次電池は、（ａ）正極活物質部および前記正極活物質部を担持する正極集電体からなり、前記正極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な正極活物質を含む正極板、（ｂ）負極活物質部および前記負極活物質部を担持する負極集電体からなり、前記負極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な負極活物質を含む負極板、（ｃ）前記正極板と負極板との間に介在するセパレータ、（ｄ）電解液、ならびに（ｅ）前記正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収容する電池容器を具備する。
【００１５】
前記正極板と負極板とは、前記セパレータを介して捲回されることにより、極板群を構成している。ここで、本発明のリチウムイオン二次電池は、前記極板群において以下の〔Ａ〕〜〔Ｅ〕のいずれかの特徴を有する。
【００１６】
〔Ａ〕前記正極集電体の長手方向に沿う両端部が、前記負極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置している。
〔Ｂ〕前記正極活物質部の長手方向に沿う両端部が、前記正極集電体の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置している。
【００１７】
〔Ｃ〕前記負極活物質部の長手方向に沿う両端部が、前記正極集電体の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置し、前記正極集電体の長手方向に沿う両端部が、前記正極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置し、さらに、前記正極集電体の前記正極活物質部で覆われていない露出部が、絶縁材料により被覆されている。
【００１８】
〔Ｄ〕前記正極集電体が、絶縁シートおよびその両面にそれぞれ形成された導電層からなり、前記絶縁シートの長手方向に沿う両端部には、前記絶縁シートの露出部が設けられている。
〔Ｅ〕前記正極板の長手方向に沿う両端部が、それぞれ絶縁材料により被覆されている。
なお、セパレータには、例えば、ポリオレフィンなどからなる織布、不織布、微多孔膜などが用いられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施形態１
本実施形態は、（ａ）正極活物質部および前記正極活物質部を担持する正極集電体からなり、前記正極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な正極活物質を含む正極板、（ｂ）負極活物質部および前記負極活物質部を担持する負極集電体からなり、前記負極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な負極活物質を含む負極板、（ｃ）前記正極板と負極板との間に介在するセパレータ、（ｄ）電解液、ならびに（ｅ）前記正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収容する電池容器を具備するリチウムイオン二次電池であって、前記正極板と負極板とは、それらの間に前記セパレータを介して捲回されることにより、極板群を構成しており、前記極板群において、前記正極集電体の長手方向に沿う両端部が、前記負極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置しているリチウムイオン二次電池に関する。
【００２０】
正極集電体の長手方向に沿う両端部が、負極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置していることから、たとえスリット時に正極集電体の端部にバリが発生しても、そのバリと負極活物質部との短絡を防ぐことができる。
【００２１】
正極活物質部の長手方向に沿う両端部には、それぞれリチウムイオンを充放電により吸蔵または放出しない非活物質部を設けることができる。非活物質部により、正極集電体の端部を安定化させることができる。さらに、正極集電体の長手方向に沿う両端部においては、非活物質部の厚さが正極活物質部の厚さと同一で、段差が無いことが、捲回時の巻ずれなどが起こりにくい点で好ましい。非活物質部として絶縁材料を用いる場合には、正極集電体のバリと負極活物質部との短絡以外の一般的な短絡までも抑制することができる。
【００２２】
極板群において、負極活物質部の長手方向に沿う両端部は、正極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置していることが好ましい。このような配置により、充電時に正極活物質より放出されるＬｉイオンを、対向する負極活物質によって確実に受けとめることができ、それによって、負極活物質の負荷の偏り、金属リチウムの析出などの不具合を防止することができる。
【００２３】
図１に、本実施形態の極板群における正極板１１０、負極板１２０およびセパレータ１３０の長手方向に対して垂直な断面の一例を概念的に示す。図１では、正極板１１０と負極板１２０とセパレータ１３０の配置関係を理解しやすいように、積層方向に間隔をあけて各要素を示す。
【００２４】
正極板１１０は、正極集電体１１１および正極活物質部１１２からなり、負極板１２０は、負極集電体１２１および負極活物質部１２２からなる。正極板１１０と負極板１２０とは、セパレータ１３０を介して対向している。正極集電体の端部１１１ａから正極活物質部の端部１１２ａまでの間、ならびに正極集電体の端部１１１ｂから正極活物質部の端部１１２ｂまでの間は、正極活物質の未塗工部でもよいが、非活物質部１１３を設ける方が好ましい。
【００２５】
正極集電体１１１の長手方向に沿う両端部１１１ａ、１１１ｂは、負極活物質部１２２の長手方向に沿う両端部１２２ａ、１２２ｂよりも外側に位置している。このような配置により、正極集電体の端部１１１ａもしくは１１１ｂにバリが発生し、そのバリがセパレータ１３０を突き破ったとしても、負極活物質部１２２と短絡することは無い。
【００２６】
図１のような構成を採用する場合、正極集電体の端部１１１ａから負極活物質部の端部１２２ａまでの間隔、ならびに正極集電体の端部１１１ｂから負極活物質部の端部１２２ｂまでの間隔は、それぞれ５０〜３００μｍであることが好ましい。これらの間隔は、正極集電体の断面において想定されるバリの長さから、正極活物質部の片面あたりの厚さとセパレータの厚さとの合計を差し引いた長さよりも大きいことが好ましい。なお、正極集電体の断面において想定されるバリの長さは、一般に５０〜１００μｍである。
【００２７】
図２には、従来の極板群における正極板２１０、負極板２２０およびセパレータ２３０の長手方向に対して垂直な断面を図１と同様に概念的に示す。
正極板２１０は、正極集電体２１１および正極活物質部２１２からなり、負極板２２０は、負極集電体２２１および負極活物質部２２２からなる。
【００２８】
正極集電体の長手方向に沿う両端部２１１ａ、２１１ｂは、負極活物質部２２２の長手方向に沿う両端部２２２ａ、２２２ｂよりも内側に位置している。こののような配置では、正極集電体の端部２１１ａもしくは２１１ｂにバリが発生し、そのバリがセパレータ２３０を突き破ると、負極活物質部２２２と短絡することになる。
【００２９】
実施形態２
本実施形態は、（ａ）正極活物質部および前記正極活物質部を担持する正極集電体からなり、前記正極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な正極活物質を含む正極板、（ｂ）負極活物質部および前記負極活物質部を担持する負極集電体からなり、前記負極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な負極活物質を含む負極板、（ｃ）前記正極板と負極板との間に介在するセパレータ、（ｄ）電解液、ならびに（ｅ）前記正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収容する電池容器を具備するリチウムイオン二次電池であって、前記正極板と負極板とは、それらの間に前記セパレータを介して捲回されることにより、極板群を構成しており、前記極板群において、正極活物質部の長手方向に沿う両端部が、正極集電体の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置しているリチウムイオン二次電池に関する。
【００３０】
正極活物質部の長手方向に沿う両端部が、正極集電体の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置していることから、正極活物質部の端部付近をスリットする場合に、正極集電体と正極活物質部とが同時にスリットされることが無く、バリが発生しにくい。一方、図２のような従来の構成では、正極集電体２１１と正極活物質部２１２とが同時にスリットされるため、正極集電体の端部２１１ａもしくは２１１ｂにバリが発生し易い。
【００３１】
本実施形態においても、負極活物質部の長手方向に沿う両端部は、正極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置していることが好ましい。
正極集電体の長手方向に沿う両端部には、それぞれ正極集電体の面方向に延在する絶縁材料部が配置されていることが好ましい。このような絶縁材料部により、正極活物質部の端部を安定化させることができる。絶縁材料部は、正極集電体の長手方向に沿う端部の端面に接続されており、正極集電体と絶縁材料部とが一体化されていることが好ましい。正極集電体と絶縁材料部とが一体化されている場合には、これらを一つの芯材として取り扱うことができる。
【００３２】
正極集電体の面方向に延在する絶縁材料部は、加工性に優れ、絶縁性を有し、低コストであることが好ましい。このような絶縁材料部としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレートなどを用いることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３３】
正極集電体は、正極活物質部により完全に覆われていることが好ましい。
正極集電体の面方向に延在する絶縁材料部は、必須の構成要素ではない。正極集電体の端部から正極活物質部の端部までの間には、正極活物質を充填することもできる。このような場合にも、正極集電体は、正極活物質部により完全に覆われる。
【００３４】
正極集電体の面方向に延在する絶縁材料部を設けない場合、正極集電体の長手方向に沿う両端部を、それぞれ絶縁材料で被覆することが好ましい。正極集電体の端部を被覆する絶縁材料としても、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレートなどを用いることができる。また、アルミナなどのセラミックスを溶射することにより、正極集電体の端部をセラミックスで被覆することもできる。
【００３５】
図３に、本実施形態の極板群における正極板３１０、負極板３２０およびセパレータ３３０の長手方向に対して垂直な断面の一例を概念的に示す。図３では、正極板３１０と負極板３２０とセパレータ３３０の配置関係を理解しやすいように、積層方向に間隔をあけて各要素を示す。
【００３６】
正極板３１０は、正極集電体３１１および正極活物質部３１２からなり、負極板３２０は、負極集電体３２１および負極活物質部３２２からなる。正極板３１０と負極板３２０とは、セパレータ３３０を介して対向している。正極集電体の端部３１１ａから正極活物質部の端部３１２ａまでの間、ならびに正極集電体の端部３１１ｂから正極活物質部の端部３１２ｂまでの間には、絶縁材料部３１３が延在している。
【００３７】
正極活物質部の長手方向に沿う両端部３１２ａ、３１２ｂは、正極集電体の長手方向に沿う両端部３１１ａ、３１１ｂよりも外側に位置している。このような配置において、正極活物質部３１２と絶縁材料部３１３との積層部をスリットする場合には、正極集電体３１１はスリットされないことから、導電性のバリは発生しない。
【００３８】
図３のような構成を採用する場合、正極集電体の端部３１１ａから正極活物質部の端部３１２ａまでの間隔、ならびに正極集電体の端部３１１ｂから正極活物質部の端部３１２ｂまでの間隔は、特に限定されないが、それぞれ２ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３９】
実施形態３
本実施形態は、（ａ）正極活物質部および前記正極活物質部を担持する正極集電体からなり、前記正極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な正極活物質を含む正極板、（ｂ）負極活物質部および前記負極活物質部を担持する負極集電体からなり、前記負極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な負極活物質を含む負極板、（ｃ）前記正極板と負極板との間に介在するセパレータ、（ｄ）電解液、ならびに（ｅ）前記正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収容する電池容器を具備するリチウムイオン二次電池であって、前記正極板と負極板とは、それらの間に前記セパレータを介して捲回されることにより、極板群を構成しており、前記極板群において、前記負極活物質部の長手方向に沿う両端部が、前記正極集電体の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置し、前記正極集電体の長手方向に沿う両端部が、前記正極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置し、さらに、前記正極集電体の前記正極活物質部で覆われていない露出部が、絶縁材料により被覆されているリチウムイオン二次電池に関する。
【００４０】
このような配置によれば、負極活物質部の長手方向に沿う両端部が、正極集電体の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置し、正極集電体の長手方向に沿う両端部が、正極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置していることから、正極集電体の端部が負極活物質部の表面と対面することになる。しかしながら、正極集電体の正極活物質部で覆われていない露出部が、絶縁材料により被覆されていることから、正極集電体にバリが発生しても、バリが負極活物質部の表面と短絡することは無い。
【００４１】
正極集電体の露出部を覆う絶縁材料には、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレートなどを用いることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、アルミナなどのセラミックスを溶射することにより、正極集電体の露出部をセラミックスで被覆することもできる。正極集電体の露出部に絶縁テープを貼りつけることもできる。絶縁テープには、ポリプロピレンなどからなる基材およびその片面に担持させたアクリル樹脂系の粘着材からなるテープを用いることが好ましい。
正極集電体の露出部を絶縁材料で覆う工程は、正極板のスリットの前後のどちらで行うこともできる。
【００４２】
図４に、本実施形態の極板群における正極板４１０、負極板４２０およびセパレータ４３０の長手方向に対して垂直な断面の一例を概念的に示す。図４では、正極板４１０と負極板４２０とセパレータ４３０の配置関係を理解しやすいように、積層方向に間隔をあけて各要素を示す。
【００４３】
正極板４１０は、正極集電体４１１および正極活物質部４１２からなり、負極板４２０は、負極集電体４２１および負極活物質部４２２からなる。正極板４１０と負極板４２０とは、セパレータ４３０を介して対向している。正極集電体の端部４１１ａから正極活物質部の端部４１２ａまでの間、ならびに正極集電体の端部４１１ｂから正極活物質部の端部４１２ｂまでの間は、絶縁材料４１３により被覆されている。
【００４４】
負極活物質部の長手方向に沿う両端部４２２ａ、４２２ｂは、正極集電体の長手方向に沿う両端部４１１ａ、４１１ｂよりも外側に位置している。また、正極集電体の長手方向に沿う両端部４１１ａ、４１１ｂは、正極活物質部の長手方向に沿う両端部４１２ａ、４１２ｂよりも外側に位置している。また、正極集電体の正極活物質部で覆われていない露出部は、絶縁材料４１３により被覆されている。このような正極板においては、正極集電体のバリが発生しても、そのバリが負極活物質部の表面と短絡することは無い。
【００４５】
図４のような構成を採用する場合、負極活物質部の端部４２２ａから正極集電体の端部４１１ａまでの間隔、ならびに負極活物質部の端部４２２ｂから正極集電体の端部４１１ｂまでの間隔は、特に限定されないが、それぞれ２ｍｍ以下であることが好ましい。また、正極集電体の端部４１１ａから正極活物質部の端部４１２ａまでの間隔、ならびに正極集電体の端部４１１ｂから正極活物質部の端部４１２ｂまでの間隔は、特に限定されないが、それぞれ２ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４６】
実施形態４
本実施形態は、（ａ）正極活物質部および前記正極活物質部を担持する正極集電体からなり、前記正極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な正極活物質を含む正極板、（ｂ）負極活物質部および前記負極活物質部を担持する負極集電体からなり、前記負極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な負極活物質を含む負極板、（ｃ）前記正極板と負極板との間に介在するセパレータ、（ｄ）電解液、ならびに（ｅ）前記正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収容する電池容器を具備するリチウムイオン二次電池であって、前記正極板と負極板とは、それらの間に前記セパレータを介して捲回されることにより、極板群を構成しており、前記正極集電体は、絶縁シートおよびその両面にそれぞれ形成された導電層からなり、前記絶縁シートの長手方向に沿う両端部には、前記絶縁シートの露出部が設けられているリチウムイオン二次電池に関する。
【００４７】
本実施形態に係る正極集電体は、大部分が絶縁シートからなることから、軽量である。また、このような集電体においては、スリットにより形成される断面が絶縁性を有することから、導電性のバリが発生することが無い。
【００４８】
絶縁シートの構成材料には、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートなどを用いることができる。これらの材料は、柔軟性を有する点でも都合がよい。導電層としては、アルミニウム、アルミニウム合金などの蒸着膜が好ましい。蒸着膜の形成工程には、電子線蒸着などの従来公知の蒸着法を適宜用いれば良い。
絶縁シートの厚さは１０〜３０μｍとすることが好ましく、導電層の厚さは１〜２０μｍとすることが好ましい。
【００４９】
本実施形態においても、負極活物質部の長手方向に沿う両端部は、正極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置していることが好ましい。
図５に、本実施形態の極板群における正極板５１０、負極板５２０およびセパレータ５３０の長手方向に対して垂直な断面の一例を概念的に示す。図５では、正極板５１０と負極板５２０とセパレータ５３０の配置関係を理解しやすいように、積層方向に間隔をあけて各要素を示す。
【００５０】
正極板５１０は、正極集電体５１１および正極活物質部５１２からなり、負極板５２０は、負極集電体５２１および負極活物質部５２２からなる。正極板５１０と負極板５２０とは、セパレータ５３０を介して対向している。正極集電体５１１は、絶縁シート５１１ｘおよびその両面にそれぞれ形成された導電層５１１ｙからなり、絶縁シート５１１ｘの長手方向に沿う両端部には、絶縁シートの露出部５１１ｘ’が設けられている。図５のような構成を採用する場合、絶縁シートの露出部５１１ｘ’の幅は、特に限定されないが、２ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５１】
正極集電体５１１の長手方向に沿う両端部５１１ａ、５１１ｂは、絶縁シートの切断面を有することから、導電性を有するバリは発生し得ない。そのため、正極集電体５１１の長手方向に沿う両端部５１１ａ、５１１ｂが、負極活物質部５１２の表面と対向しているにもかかわらず、正極集電体と負極活物質部との短絡は防止される。
【００５２】
実施形態５
本実施形態は、（ａ）正極活物質部および前記正極活物質部を担持する正極集電体からなり、前記正極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な正極活物質を含む正極板、（ｂ）負極活物質部および前記負極活物質部を担持する負極集電体からなり、前記負極活物質部は、リチウムイオンを充放電により吸蔵または放出可能な負極活物質を含む負極板、（ｃ）前記正極板と負極板との間に介在するセパレータ、（ｄ）電解液、ならびに（ｅ）前記正極板、負極板、セパレータおよび電解液を収容する電池容器を具備するリチウムイオン二次電池であって、前記正極板と負極板とは、それらの間に前記セパレータを介して捲回されることにより、極板群を構成しており、前記正極板の長手方向に沿う両端部は、それぞれ絶縁材料により被覆されているリチウムイオン二次電池に関する。
【００５３】
正極板の長手方向に沿う両端部が、それぞれ絶縁材料により被覆されていることから、正極活物質部の端部付近をスリットする場合に、正極集電体にバリが発生したとしても、絶縁材料により、バリと負極活物質部との短絡は防止される。例えば、図２のような従来の構成の正極板の長手方向に沿う両端部を、それぞれ絶縁材料により被覆することにより、本実施形態を実現することができる。
【００５４】
正極板の長手方向に沿う両端部を被覆する絶縁材料には、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレートなどを用いることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５５】
正極板の長手方向に沿う両端部を絶縁材料で被覆する工程は、正極板のスリットの前後のどちらで行うこともできるが、正極板をスリットした後では、スリットにより形成された断面全体を絶縁材料で被覆することができる。
本実施形態においても、負極活物質部の長手方向に沿う両端部は、正極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置していることが好ましい。
【００５６】
図６に、本実施形態の極板群における正極板６１０、負極板６２０およびセパレータ６３０の長手方向に対して垂直な断面の一例を概念的に示す。図６では、正極板６１０と負極板６２０とセパレータ６３０の配置関係を理解しやすいように、積層方向に間隔をあけて各要素を示す。
【００５７】
正極板６１０は、正極集電体６１１および正極活物質部６１２からなり、負極板６２０は、負極集電体６２１および負極活物質部６２２からなる。正極板６１０と負極板６２０とは、セパレータ６３０を介して対向している。正極板６１０の長手方向に沿う両端部は、絶縁材料６１３で被覆されていることから、正極集電体がバリを有する場合にも、バリと負極活物質部との短絡は防止される。
【００５８】
なお、実施形態１〜５においては、正極板の４辺のうち、長手方向に沿う両端部の配置や構成について説明したが、短手方向に沿う両端部の少なくとも一方においても、同様の配置や構成を採用することができる。その場合、短絡を防止する効果は、さらに大きくなる。また、実施形態１〜５において説明した正極板の配置や構成は、それぞれを単独で採用することも、複数を組み合わせて採用することもできる。
【００５９】
【実施例】
次に、実施例に基づいて、本発明をさらに具体例に説明する。ただし、以下の実施例は、本発明を限定するものではない。
【００６０】
《実施例１》
実施形態１の実施例の一つについて、図７〜１０を参照しながら説明する。
（ｉ）正極板の作製
正極板７０８は、正極集電体７０８ａの両面に、正極活物質部７０８ｂを担持させることで作製した。
正極活物質部７０８ｂは、正極材料ペーストを、正極集電体７０８ａの両面に塗工し、乾燥し、圧延することにより形成した。
【００６１】
正極材料ペーストは、正極活物質のＬｉＣｏＯ２と、導電剤のアセチレンブラックと、結着剤のポリフッ化ビニリデンとを、それぞれ重量比９２：３：５の割合で混合することにより調製した。結着剤のポリフッ化ビニリデンは、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰという）に溶解させて、ＮＭＰ溶液として用いた。なお、ポリフッ化ビニリデンのＮＭＰ溶液は、正極板作製時において、非活物質ペーストとしても用いた。
【００６２】
正極材料ペーストおよび非活物質ペーストは、厚さ２０μｍのアルミニウム箔からなる正極集電体７０８ａの両面に、ストライプ状に間欠塗工した。
図８に、正極材料ペースト８０１と非活物質ペースト８０２が塗工された正極集電体７０８ａの上面図を示す。正極材料ペーストおよび非活物質ペーストの未塗工部では、正極集電体７０８ａが露出しており、その露出部の間隔は４０ｍｍである。正極材料ペースト８０１および非活物質ペースト８０２の長さは、両方とも４１９ｍｍである。正極材料ペースト８０１の幅は５０ｍｍであり、非活物質ペースト８０２の幅は、中央が８ｍｍ、両端が６ｍｍである。正極集電体７０８ａの長手方向に沿う両端部における未塗工部の幅は１０ｍｍである。
【００６３】
次いで、図９に示すように、ペーストの間欠部分にも、非活物質ペースト８０２’を塗工した。非活物質ペースト８０２、８０２’の塗膜の厚さと、正極材料ペースト８０１の塗膜の厚さは同じとし、乾燥後の両面の塗膜の厚さの合計は２８０μｍとした。正極集電体７０８ａの厚さを含めた全体の厚さは３００μｍとした。
【００６４】
その後、全体の厚さが１８０μｍになるまで、直径３００ｍｍのローラで圧延し、ストライプ状の正極活物質部と非活物質部とを有する正極板フープを得た。正極板フープを非活物質部でスリットし、正極板とした。得られた正極板の正極材料密度は３．１ｇ／ｃｃであった。
【００６５】
正極板の上面図を図１０に示す。図１０において、正極板の長手方向の長さは４２８ｍｍ、幅は５４ｍｍである。正極活物質部１００２は、正極材料ペーストの塗膜と同じく、長さ４１９ｍｍ、幅５０ｍｍである。正極活物質部１００２の周囲には、幅２ｍｍの非活物質部１００３が配置されている。
【００６６】
非活物質部１００３の一部を５ｍｍ幅で剥離して形成した正極集電体７０８ａの露出部には、長さ７５ｍｍ、幅３ｍｍの正極リード７１６を溶接した。正極リード７１６の溶接部は絶縁テープで被覆した。
【００６７】
（ｉｉ）負極板の作製
負極板７０９は、従来公知の方法で、負極集電体７０９ａの両面に、負極活物質部７０９ｂを担持させることで作製した。
負極活物質部７０９ｂは、負極材料ペーストを、負極集電体７０９ａの両面に塗工し、乾燥し、圧延することにより形成した。
【００６８】
負極材料ペーストは、人造黒鉛と、結着剤のスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）とを、重量比９７：３の割合で混合して調製した。結着剤のスチレンブタジエンゴムは、水に分散させて、水性分散液として用いた。
【００６９】
負極材料ペーストは、厚さ１４μｍの銅箔からなる負極集電体７０９ａの両面に塗工した。次いで、負極材料ペーストの塗膜と負極集電体とを含めた全体の厚さが１９６μｍになるまで、直径３００ｍｍのローラで圧延し、負極活物質部を有する負極板フープを得た。
【００７０】
得られた負極板フープを、正極活物質部より大きく、かつ、非活物質部を含む正極板全体より小さい寸法にスリットし、負極板とした。得られた負極板の負極材料密度は１．４ｇ／ｃｃであった。負極板の長手方向の長さは５１３ｍｍ、幅は５２ｍｍであった。
【００７１】
負極活物質部の一部を５ｍｍ幅で剥離して形成した負極集電体７０９ａの露出部には、長さ７５ｍｍ、幅３ｍｍの負極リード７１７を溶接した。負極リード７１７の溶接部は絶縁テープで被覆した。
【００７２】
（ｉｉｉ）電解液の調製
電解液には、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）とを体積比１：１で混合した混合溶媒に、溶質として６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１ｍｏｌ／ｄｍ３の濃度に溶解したものを用いた。
（ｉｖ）円筒形電池の組み立て工程
【００７３】
図７に示すような、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍの円筒形のリチウムイオン二次電池を組み立てた。電池の設計容量は１４００ｍＡｈとした。
正極板７０８と負極板７０９とを、ポリエチレン製微多孔膜からなるセパレータ７１０を介して、図１に示した配置で対向させ、渦巻き状に捲回することにより、極板群７１１を構成した。極板群７１１は、その上下に上部絶縁板７１８および下部絶縁板７１９を配置して、電解液（図示せず）とともに電池容器７１２内に収容した。電池容器７１２には、負極端子を兼ねる円筒状の電池缶７１３と正極端子を兼ねる封口板７１４とを組み合わせて用いた。極板群７１１と電池缶７１３の内周との間にもセパレータ７１０を介装した。
【００７４】
正極板７０８の正極リード７１６は、上部絶縁板７１８の中央の穴を通して、封口板７１４の裏面に接続した。負極板７０９の負極リード７１７は、下部絶縁板７１９の外周を迂回させて、下部絶縁板７１９と電池缶７１３の底部との間に介在させた。負極リード７１７と電池缶７１３の底部は、下部絶縁板７１９の中央の穴の内側で溶接した。電池缶７１３の開口端部と封口板７１４の周縁部との間に絶縁パッキン７１５を介装して、封口板７１４で電池缶７１３の開口を封口し、電池容器７１２を密閉した。
【００７５】
実施例１の電池の極板群においては、正極集電体の長手方向に沿う両端部が、負極活物質部の長手方向に沿う両端部よりも外側に位置しているため、正極集電体の端部に発生したバリがセパレータを突き破る事態になっても、そのバリが負極活物質部と短絡することは無いと考えられる。また、正極板の端部付近には、絶縁材料からなる非活物質部が設けられていることから、正極集電体が安定化するとともに、一般的な短絡も起こりにくくなっている。さらに、非活物質部の厚さと正極活物質部の厚さとが同一で段差が無いことから、捲回時の巻ずれなどは起こりにくかった。
【００７６】
《実施例２》
実施形態２の実施例の一つについて、図１１〜１３を参照しながら説明する。
（ｉ）正極板の作製
図１１に示すように、正極集電体となる厚さ２０μｍのアルミニウム箔１１０１と、絶縁材料部となる２本の厚さ２０μｍのポリプロピレンフィルム１１０２とを、３列に配置し、正極芯材を構成した。アルミニウム箔１１０１の幅は４８ｍｍ、その長手方向に沿う両端部に配置したポリプロピレンフィルム１１０２の幅は両方とも５ｍｍとした。３つの構成部材からなる正極芯材は、正極材料ペーストの塗工機に設置した。
【００７７】
図１２に示すように、ポリプロピレンフィルム１１０２からなる絶縁材料部上にかかるように、正極芯材の両面に、実施例１で調製したのと同じ正極材料ペースト１２０１を幅５２ｍｍで塗工した。図１２中、破線はアルミニウム箔とポリプロピレンフィルムとの境界を示す。
なお、アルミニウム箔とポリプロピレンフィルムとを、５列、７列、・・・に配置して、より多くの正極板を効率的に作製することも可能である。
【００７８】
実施例１と同様に、乾燥後の両面の塗膜と正極集電体を含めた全体の厚さは３００μｍとし、全体の厚さが１８０μｍになるまで圧延して、正極活物質部を有する正極板フープを得た。正極板フープを絶縁材料部となるポリプロピレンフィルム１１０２と正極活物質部との積層部でスリットし、正極板とした。
正極板の上面図を図１３に示す。図１３において、正極板の長手方向の長さは４２８ｍｍ、幅は５０ｍｍである。
【００７９】
正極活物質部１３０２の一部を５ｍｍ幅で剥離して形成したアルミニウム箔１１０１の露出部には、実施例１と同様の正極リード１３１６を設けた。正極板の長手方向に沿う両端部には、それぞれ幅１ｍｍのポリプロピレンフィルムと正極活物質部との積層部を残した。
【００８０】
（ｉｉ）負極板の作製
負極板は、実施例１と同様に作製した負極板フープを、正極板より大きい寸法にスリットして作製した。負極板の構造および寸法は、実施例１と同様である。
【００８１】
（ｉｉｉ）円筒形電池の組み立て工程
実施例１と同様に、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ、設計容量１４００ｍＡｈの円筒形のリチウムイオン二次電池を組み立てた。
すなわち、上記で作製した正極板と負極板とを、ポリエチレン製微多孔膜からなるセパレータを介して、図３に示した配置で対向させ、渦巻き状に捲回することにより、極板群を構成した。そして、この極板群を用いたこと以外、実施例１と同様の実施例２の電池を組み立てた。
【００８２】
実施例２の電池の極板群においては、正極板フープを絶縁材料部となるポリプロピレンフィルムと正極活物質部との積層部でスリットしたことから、正極板の長手方向に沿う端部には導電性のバリが発生していないと考えられる。
【００８３】
《実施例３》
実施形態３の実施例の一つについて、図１４〜１５を参照しながら説明する。（ｉ）正極板の作製
実施例１で用いたのと同じ正極集電体１４０１の両面に、図１４に示すように、実施例１で調製したのと同じ正極材料ペースト１４０２をストライプ状に塗工した。図１４において、正極材料ペーストの幅は２列とも５０ｍｍであり、集電体露出部の幅は中央が８ｍｍ、両端が４ｍｍである。
【００８４】
実施例１と同様に、乾燥後の両面の塗膜と正極集電体を含めた全体の厚さは３００μｍとし、全体の厚さが１８０μｍになるまで圧延して、正極活物質部１５０１を有する正極板フープを得た。正極板フープを、集電体露出部でスリットし、図１５に示すように、残された集電体露出部を幅１ｍｍの絶縁テープ１５０９で被覆して正極板とした。
【００８５】
図１５において、正極板の長手方向の長さは４２８ｍｍ、幅は５２ｍｍである。正極活物質部１５０１の一部を５ｍｍ幅で剥離して形成した正極集電体１４０１の露出部には、実施例１と同様の正極リード１５１６を設けた。
【００８６】
（ｉｉ）負極板の作製
負極板は、実施例１と同様に作製した負極板フープを、正極板より大きい寸法にスリットして作製した。負極板の構造および寸法は、実施例１と同様である。
【００８７】
（ｉｉｉ）円筒形電池の組み立て工程
実施例１と同様に、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ、設計容量は１４００ｍＡｈの円筒形のリチウムイオン二次電池を組み立てた。
すなわち、上記で作製した正極板と負極板とを、ポリエチレン製微多孔膜からなるセパレータを介して、図４に示したような配置で対向させ、渦巻き状に捲回することにより、極板群を構成した。そして、この極板群を用いたこと以外、実施例１と同様の実施例３の電池を組み立てた。
【００８８】
実施例３の電池の極板群においては、正極集電体の端部が絶縁テープにより被覆されていることから、正極集電体の端部にバリが発生しても、そのバリと負極活物質部とが短絡することは無いと考えられる。
【００８９】
《実施例４》
実施形態４の実施例の一つについて、図１６〜１８を参照しながら説明する。（ｉ）正極板の作製
厚さ２０μｍのフープ状のポリプロピレンシート１６０１の両面の同じ位置に、図１６に示すように、前後左右に１０ｍｍ以上のポリプロピレンシートの露出部を残して、厚さ５μｍのＡｌ蒸着膜１６０２を形成した。Ａｌ蒸着膜１６０２は、長さ４２６ｍｍ、幅４８ｍｍとした。
【００９０】
次に、図１７に示すように、実施例１と同様に調製した正極材料ペースト１７０１を、ポリプロピレンシート１６０１の両面の同じ位置に、片面ずつ塗工した。この時、Ａｌ蒸着膜１６０２の一方の幅５ｍｍの端部には、正極材料ペーストが塗工されないＡｌ蒸着膜の露出部１７０２を残した。Ａｌ蒸着膜の露出部１７０２は、ポリプロピレンシートの両面の同じ位置に設けた。
【００９１】
実施例１と同様に、乾燥後の両面の塗膜と正極集電体を含めた全体の厚さは３００μｍとし、全体の厚さが１８０μｍになるまで圧延して、正極活物質部を有する正極板フープを得た。正極板フープを、Ａｌ蒸着膜の無い箇所でスリットし、図１８に示すような正極板とした。正極板の長さは４２８ｍｍ、幅は５０ｍｍである。正極集電体の両面に設けた幅５ｍｍのＡｌ蒸着膜の露出部１７０２には、それぞれ長さ７５ｍｍ、幅３ｍｍの正極リード１８１６を導電性接着剤で固定し、それらの自由端は互いに溶接した。正極リード１８１６の接着固定部は絶縁テープで被覆した。正極板の長手方向に沿う幅１ｍｍの端部には、Ａｌ蒸着膜が無く、ポリプロピレンシート上に直接正極活物質部が担持されている。
【００９２】
（ｉｉ）負極板の作製
負極板は、実施例１と同様に作製した負極板フープを、正極板より大きい寸法にスリットして作製した。負極板の構造および寸法は、実施例１と同様である。
【００９３】
（ｉｉｉ）円筒形電池の組み立て工程
実施例１と同様に、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ、設計容量１４００ｍＡｈの円筒形のリチウムイオン二次電池を組み立てた。
すなわち、上記で作製した正極板と負極板とを、ポリエチレン製微多孔膜からなるセパレータを介して、図５に示したような配置で対向させ、渦巻き状に捲回することにより、極板群を構成した。そして、この極板群を用いたこと以外、実施例１と同様の実施例４の電池を組み立てた。
【００９４】
実施例４の電池においては、正極集電体のスリット部分が絶縁材料であることから、導電性のバリが発生することがなく、バリによる短絡は起こらないと考えられる。
【００９５】
《実施例５》
実施形態５の実施例の一つについて説明する。
（ｉ）正極板の作製
実施例１で用いたのと同じ正極集電体の両面の全面に、実施例１で調製したのと同じ正極材料ペーストを塗工した。
【００９６】
実施例１と同様に、乾燥後の両面の塗膜と正極集電体を含めた全体の厚さは３００μｍとし、全体の厚さが１８０μｍになるまで圧延して、正極活物質部を有する正極板フープを得た。正極板フープを、幅５０ｍｍ、長さ４２８ｍｍにスリットし、その長手方向に沿う幅２ｍｍの両端部を、ポリエチレン粉末（融点約１００℃）の分散液中に浸漬し、乾燥後、両端部に付着したポリエチレン粉末を溶融させてポリエチレンの被膜を形成した。
正極活物質部の一部を５ｍｍ幅で剥離して形成した正極集電体の露出部には、実施例１と同様の正極リードを設けた。
【００９７】
（ｉｉ）負極板の作製
負極板は、実施例１と同様に作製した負極板フープを、正極板より大きい寸法にスリットして作製した。負極板の構造および寸法は、実施例１と同様である。
【００９８】
（ｉｉｉ）円筒形電池の組み立て工程
実施例１と同様に、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ、設計容量１４００ｍＡｈの円筒形のリチウムイオン二次電池を組み立てた。
すなわち、上記で作製した正極板と負極板とを、ポリエチレン製微多孔膜からなるセパレータを介して、図６に示したような配置で対向させ、渦巻き状に捲回することにより、極板群を構成した。そして、この極板群を用いたこと以外、実施例１と同様の実施例５の電池を組み立てた。
【００９９】
実施例５の電池においては、正極板のスリット時にバリが発生しても、正極板の端部に設けられたポリエチレンの被膜により、バリと負極活物質部との短絡は防止される。
【０１００】
《比較例１》
実施例５と同様の正極板フープを作製し、これを幅５０ｍｍ、長さ４２８ｍｍにスリットした。こうして得られた正極板を、その長手方向に沿う両端部にポリエチレンの被膜を形成することなく、そのまま用いて、実施例５と同様の直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ、設計容量１４００ｍＡｈの円筒形のリチウムイオン二次電池を組み立てた。
【０１０１】
［評価］
実施例１〜５および比較例１の電池を以下の手順で評価した。
（ｉ）各電池を、それぞれ１００個用意し、これらを５００ｍＡで、電池電圧が４．４Ｖの過充電状態になるまで充電した。
（ｉｉ）過充電状態の電池を、その電圧が低下し始めるまで、平板で抑えて圧壊させた。
（ｉｉｉ）圧壊後に温度が上昇し、ガス発生により安全弁が作動した電池の個数を調べた。
【０１０２】
結果を以下に示す。
実施例１：安全弁が作動した電池の個数は、１００個中０個であった。
実施例２：安全弁が作動した電池の個数は、１００個中０個であった。
実施例３：安全弁が作動した電池の個数は、１００個中０個であった。
実施例４：安全弁が作動した電池の個数は、１００個中０個であった。
実施例５：安全弁が作動した電池の個数は、１００個中０個であった。
比較例１：安全弁が作動した電池の個数は、１００個中２６個であった。
【０１０３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のリチウムイオン二次電池によれば、正極集電体のスリット時にバリが発生するのを防止したり、バリが発生しても、バリと負極活物質部との短絡は防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の極板群における正極板、負極板およびセパレータの長手方向に対して垂直な断面の一例を概念的に示す図である。
【図２】従来の極板群における正極板、負極板およびセパレータの長手方向に対して垂直な断面の一例を概念的に示す図である。
【図３】本発明の実施形態２の極板群における正極板、負極板およびセパレータの長手方向に対して垂直な断面の一例を概念的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態３の極板群における正極板、負極板およびセパレータの長手方向に対して垂直な断面の一例を概念的に示す図である。
【図５】本発明の実施形態４の極板群における正極板、負極板およびセパレータの長手方向に対して垂直な断面の一例を概念的に示す図である。
【図６】本発明の実施形態５の極板群における正極板、負極板およびセパレータの長手方向に対して垂直な断面の一例を概念的に示す図である。
【図７】本発明の実施例１のリチウムイオン二次電池の縦断面図である。
【図８】本発明の実施例１に係る正極板の製造工程を説明するための正極集電体の上面図である。
【図９】本発明の実施例１に係る正極板の製造工程を説明するための正極集電体の別の上面図である。
【図１０】本発明の実施例１に係る正極板の正面図である。
【図１１】本発明の実施例２に係る正極板の製造工程を説明するための正極集電体の上面図である。
【図１２】本発明の実施例２に係る正極板の製造工程を説明するための正極集電体の別の上面図である。
【図１３】本発明の実施例２に係る正極板の正面図である。
【図１４】本発明の実施例３に係る正極板の製造工程を説明するための正極集電体の上面図である。
【図１５】本発明の実施例３に係る正極板の正面図である。
【図１６】本発明の実施例４に係る正極板の製造工程を説明するための正極集電体の上面図である。
【図１７】本発明の実施例４に係る正極板の製造工程を説明するための正極集電体の別の上面図である。
【図１８】本発明の実施例４に係る正極板の正面図である。
【符号の説明】
１１０　正極板
１１１　正極集電体
１１１ａ、ｂ　正極集電体の端部
１１２　正極活物質部
１１２ａ、ｂ　正極活物質部の端部
１１３　非活物質部
１２０　負極板
１２１　負極集電体
１２２　負極活物質部
１２２ａ、ｂ　負極活物質部の端部
１３０　セパレータ
２１０　正極板
２１１　正極集電体
２１２　正極活物質部
２２０　負極板
２２１　負極集電体
２２２　負極活物質部
２３０　セパレータ
２１１ａ、ｂ　正極集電体の端部
２２２ａ、ｂ　負極活物質部の端部
３１０　正極板
３１１　正極集電体
３１１ａ、ｂ　正極集電体の端部
３１２　正極活物質部
３１２ａ、ｂ　正極活物質部の端部
３１３　絶縁材料部
３２０　負極板
３２１　負極集電体
３２２　負極活物質部
３３０　セパレータ
４１０　正極板
４１１　正極集電体
４１１ａ、ｂ　正極集電体の端部
４１２　正極活物質部
４１２ａ、ｂ　正極活物質部の端部
４１３　絶縁材料
４２０　負極板
４２１　負極集電体
４２２　負極活物質部
４２２ａ、ｂ　負極活物質部の端部
４３０　セパレータ
５１０　正極板
５１１　正極集電体
５１１ａ、ｂ　正極集電体の端部
５１１ｘ　絶縁シート
５１１ｘ’　絶縁シートの露出部
５１１ｙ　導電層
５１２　正極活物質部
５２０　負極板
５２１　負極集電体
５２２　負極活物質部
５３０　セパレータ
６１０　正極板
６１１　正極集電体
６１２　正極活物質部
６１３　絶縁材料
６２０　負極板
６２１　負極集電体
６２２　負極活物質部
６３０　セパレータ
７０８　正極板
７０８ａ　正極集電体
７０８ｂ　正極活物質部
７０９　負極板
７０９ａ　負極集電体
７０９ｂ　負極活物質部
７１０　セパレータ
７１１　極板群
７１２　電池容器
７１３　電池缶
７１４　封口板
７１５　絶縁パッキン
７１６　正極リード
７１７　負極リード
７１８　上部絶縁板
７１９　下部絶縁板
８０１　正極材料ペースト
８０２、８０２’　非活物質ペースト
１００２　正極活物質部
１００３　非活物質部
１１０１　アルミニウム箔
１１０２　ポリプロピレンフィルム
１２０１　正極材料ペースト
１３０２　正極活物質部
１３１６　正極リード
１４０１　正極集電体
１４０２　正極材料ペースト
１５０１　正極活物質部
１５０９　絶縁テープ
１５１６　正極リード
１６０１　ポリプロピレンシート
１６０２　Ａｌ蒸着膜
１７０１　正極材料ペースト
１７０２　Ａｌ蒸着膜の露出部
１８１６　正極リード
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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