(57)【要約】      （修正有）【課題】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ともに捲回してなる電極捲回体を電池要素とする非水電解液電池において、円筒状の外装缶の内部に生じるデッドスペースＤ量を最小限に抑える。【解決手段】電極捲回体の捲回中心部Ｃを楕円形状とする。電極捲回体の捲回中心部Ｃの楕円の長軸Ｌ１と短軸Ｌ２の寸法差（Ｌ１−Ｌ２）を、正負極３・４およびセパレータ５の厚み寸法の合計値（Ｗ）と略同寸法に設定する。これにより、捲回末端部Ｅに係る正負極３・４の外方向への張り出し寸法を小さくして、電極捲回体を円柱形状に近づけることができるので、円筒状の外装缶２内におけるデッドスペースＤ量を最小限に抑えることができる。【選択図】        図１
2004335380.tif 000002
【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略円柱形状の電極捲回体と、非水電解液とを収容してなる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、２．５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、正負極のない捲回中心部が略楕円形状をなしており、
前記正極は、活物質合剤をシート状に成形してなる２枚の正極シートと、これら正極シートの間に介在された集電体とを含み、前記正極シートと集電体は、捲回始端部のみを固定した状態でセパレータおよび負極とともに捲回されており、
前記捲回中心部の楕円の長軸と短軸の寸法差は、正負極およびセパレータの厚み寸法の合計値と略同寸法に設定されており、
前記正極の捲回末端部と前記捲回中心部の楕円の中心部とを結んだ仮想線と、捲回中心部の楕円の短軸方向とで規定される角度θが、０〜＋７０°の範囲にあることを特徴とする非水電解液電池。
【請求項２】
前記電極捲回体は、楕円形の巻芯に正負極およびセパレータを巻き付けてなるものであり、
楕円の長軸と短軸の寸法差が、正負極およびセパレータの厚み寸法の合計値と略同寸法に設定されている請求項１記載の非水電解液電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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。
【０００２】
【従来の技術】
筒形の非水電池には、メモリーバックなどの高容量では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、多くの活物質を充填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反面、短絡等の異常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もある。
【０００４】
最近の応用機器の多様化により、メモリーバックなどの軽負荷用途、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および２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、従って高容量な電池を得ることができる。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（段落番号００１７、図１、図３）
【特許文献２】
特開平９−１９０８３６号公報（段落番号００１９、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
但し、上記特許文献のごとく厚い電極を捲回して電極捲回体を作製すると、最外周の電極が外方向に大きく張り出すため、図４に示すごとく、円筒状の外装缶２の内部に電極捲回体６の無いデッドスペースＤが生じることが避けられず、このデッドスペースＤのぶんだけ活物質合剤などの充填率が低下して、放電容量などの各種電池特性が劣化する不利がある。
【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ともに捲回してなる電極捲回体を電池要素とする非水電解液電池において、円筒状の外装缶の内部にデッドスペースが生じることは避けられないにしても、その量を最小限に抑制することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、図２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５を介して捲回してなる略円柱形状の電極捲回体６と、非水電解液とを収容してなる非水電解液電池である。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１．５周以上、２．５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、正負極３・４のない捲回中心部Ｃが略楕円形状をなしている。正極３は、活物質合剤をシート状に成形してなる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、図３（ｃ）に示すごとく、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セパレータ５および負極４とともに捲回される。
【０００９】
そして、捲回中心部Ｃの楕円の長軸Ｌ１と短軸Ｌ２の寸法差（Ｌ１−Ｌ２）が、正負極３・４およびセパレータ５の厚み寸法の合計値Ｗと略同寸法に設定されていて、正極３の捲回末端部Ｅと前記捲回中心部Ｃの楕円の中心部とを結んだ仮想線ｄ１と、捲回中心部Ｃの楕円の短軸方向ｄ２とで規定される角度θが、０〜＋７０°の範囲にあることを特徴とする。
【００１０】
電極捲回体６は、楕円形の巻芯２５に正負極３・４およびセパレータ５を巻き付けて作成することができる。この場合には、楕円の長軸Ｌ１と短軸Ｌ２の寸法差（Ｌ１−Ｌ２）を、正負極３・４およびセパレータ５の厚み寸法の合計値Ｗと略同寸法に設定する。
【００１１】
【発明の作用効果】
かかる本発明においては、図１に示すごとく、電極捲回体６の捲回中心部Ｃを楕円形状としてあるので、捲回末端部Ｅに係る正負極３・４の外方向への張り出し寸法を小さくして、電極捲回体６を円柱形状に近づけることができる。従って、円筒状の外装缶２内におけるデッドスペースＤ量を最小限に抑えて、外装缶２に対する電極捲回体６の装填率を良好に担保できる。
【００１２】
そのうえで、電極捲回体６の捲回中心部Ｃの楕円の長軸と短軸の寸法差（Ｌ１−Ｌ２）を、正負極３・４およびセパレータ５の厚み寸法の合計値Ｗと略同寸法に設定してあると、電極捲回体６が歪になることをよく抑えて、該電極捲回体６を円柱形状に近づけることができる。
【００１３】
正極３の捲回末端部Ｅ、より具体的には内周側の正極シート２１の捲回末端部Ｅと捲回中心部Ｃの楕円の中心部とを結んだ仮想線ｄ１と、捲回中心部Ｃの楕円の短軸方向ｄ２とで規定される角度θが０〜＋７０°、より好ましくは＋２０〜＋５０°の範囲となるように設定することが望ましい。＋７０°を超えると、捲回後の電極捲回体６の径寸法が大きくなるため、電極捲回体６を外装缶２内に装填することが難しくなる。電極捲回体６を外装缶２内に無理込むことにより、捲回末端部Ｅに係るセパレータ５が正極シート２０のエッジで損傷されて、短絡が生じるおそれがある。角度θが０°を下回ると、デッドスペースＤが大きくなるため、装填率の低下を招く。なおここでは、図１において正極３が上方向に向かう角度を正、下方向に向かう角度を負と定義する。
【００１４】
加えて、図１に示すごとく、内周側に位置する正極シート２０の捲回末端部Ｅが、外周側に位置する正極シート２１の捲回末端部Ｅよりも長く延出された位置ずれ状態となっていると、外装缶２の内部スペースを無駄なく有効利用できるので、デッドスペースＤを最小限に抑えて、放電容量の向上が期待できる。
【００１５】
電極捲回体６を作製する際に使用される巻芯２５を、その長軸Ｌ１と短軸Ｌ２の寸法差（Ｌ１−Ｌ２）が、正負極３・４およびセパレータ５の厚み寸法の合計値Ｗと略同寸法に設定された楕円形状としてあると、捲回後に電極捲回体６を外方向から押圧する形態に比べて、生産性良く電極捲回体６を作製できる。これは非水電解液電池の製造コストの低減化に貢献できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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、鉄やステンレスを素材とする。
【００１７】
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。蓋板８もしくは外装缶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で接続されており、負極端子４と外装缶２の内面とは負極リード体１６で接続されている。
【００１８】
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、１．５周以上、２．５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形成される。なお、図１には捲回数が１．６周程度の形態を示す。正極３は、同一の厚み寸法を有する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）。
【００１９】
正極シート２０・２１は、正極活物質を０．５ｍｍ以上、２ｍｍ以下の厚み寸法Ｌを有するシート状に成形してなる。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マンガン複合酸化物などを挙げることができる。
【００２０】
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２種以上の複合物を用いることができるが、主成分としてケッチェンブラックを用いることが好ましい。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。
【００２１】
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、箔などを用いることができる。
【００２２】
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、リチウムとアルミニウムなどの合金、黒鉛などの炭素材料を挙げることができる。負極４は、図１および図３（ｂ）に示すごとく、短尺と長尺の２枚の負極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。
【００２３】
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。
【００２４】
セパレータ５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。
【００２５】
電極捲回体は、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をセパレータ５を介して負極４上に載置して巻芯２５で捲回する。正極３は、両正極シート２０・２１および集電体２２を固定した巻始端Ｓの側から捲回されるようにしてあり、長尺の負極４ｂ上にセパレータ５を介して載置された状態で捲回される。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１．５周以上、２．５周以下となるように正負極３・４およびセパレータ５を捲回する。捲回終了後は、セパレータ５が最外周を覆う形となる。セパレータ５の捲回末端部Ｅを固定テープで固定する。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。
【００２６】
巻芯２５は、全体として楕円形状を呈しており、従って電極捲回体６の中心には、図１に示すごとく正負極３・４のない略楕円形状の捲回中心部Ｃが形成される。楕円形の巻芯２５の長軸と短軸の寸法差は、正負極３・４およびセパレータ５の厚み寸法の合計値Ｗと略同寸法に設定されている。
【００２７】
本実施形態においては、正極３の捲回末端部Ｅが、電極捲回体６の捲回中心部Ｃの楕円の長軸方向に沿う位置に存するようにしてある。これにより、前述のごとく楕円形の巻芯２５の長軸と短軸の寸法差（Ｌ１−Ｌ２）を正負極３・４およびセパレータ５の厚み寸法の合計値Ｗと略同寸法に設定したことと相俟って、捲回末端部Ｅに係る正負極３・４の外方向への張り出し寸法を小さくして、電極捲回体６を円柱形状に近づけることができるので、円筒状の外装缶２内におけるデッドスペースＤ量を最小限に抑えて、外装缶２内における電極捲回体６の装填率の向上を図ることができる。これは非水電解液電池１の高容量化に資する。
【００２８】
そのうえで、図１に示すごとく、内周側に位置する正極シート２０の捲回末端部Ｅが、外周側に位置する正極シート２１の捲回末端部Ｅよりも長く延出されていると、外装缶２の内部スペースを無駄なく有効利用できる。従って、デッドスペースＤを最小限に抑えることができるので、放電容量の向上が期待できる。この場合には、内周側の正極シート２０の捲回末端部Ｅと前記捲回中心部Ｃの楕円の中心部とを結んだ仮想線ｄ１と、捲回中心部Ｃの楕円の短軸方向線ｄ２とで規定される角度θは、０〜７０°、より好ましくは２０°〜５０°の範囲となるように設定する。角度θが７０°を超えると、電極捲回体６を外装缶２内に装填することが難しくなる。０°を下回ると、デッドスペースＤが大きくなり好ましくない。
【００２９】
【実施例】
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。なお、この実施例においては、ＣＲ電池を例にして説明する。
【００３０】
《実施例１》
〈正極の製法〉
（配合）  ケッチェンブラック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。
【００３１】
（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倍以上になるまでコーヒーミルで粉砕した。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
（集電体）  ステンレス３１６からなるラス網（日建ラス社製）を集電体２２として用いた。このラス網は、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（日本黒鉛製）を網の目をつぶさない程度、具体的には集電体面積につき４ｍｇ／ｃｍ２  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。
【００３５】
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３〜１０ｍｍ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、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。
【００３６】
〈負極の製法〉  負極４は、幅３７ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのリチウム箔を４６ｍｍと９６ｍｍ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。負極リード体１６は、厚さ０．１ｍｍ、幅３ｍｍのニッケルリボンの一端をエンボス加工してなるものとし、２枚の箔の間に挟んで圧着して固定した。
【００３７】
〈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２２０ｍｍに切断し、図３（ａ）に示すごとく２つ割の巻芯２５に挟んで１周巻いた。巻芯２５は、長軸が５．２ｍｍ、短軸が２．８ｍｍ（両軸の寸法差２．４ｍｍ）の楕円形のものを用いた。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、セパレータ５が最外周を覆う形となり、セパレータ５の巻き終わり部を固定テープで固定した。なお、正負極３・４およびセパレータ５の厚み寸法Ｗの合計値は２．３ｍｍであり、巻芯２５の長短軸の寸法差（２．４ｍｍ，Ｌ１−Ｌ２：図１参照）と略同寸法となっていた。
【００３８】
以上より、図１に示すごとく、その中心に正負極３・４のない略楕円形状の捲回中心部Ｃを備えるとともに、正極３の捲回末端部Ｅが電極捲回体６の捲回中心部Ｃの楕円の長軸方向に沿う位置に存するような形態の電極捲回体６を得た。内周側に位置する正極シート２０の捲回末端部Ｅが、外周側に位置する正極シート２１の捲回末端部Ｅよりも長く延出されていた。内周側の正極シート２０の捲回末端部Ｅと捲回中心部Ｃの楕円の中心部とを結んだ仮想線ｄ１と、捲回中心部Ｃの楕円の短軸方向ｄ２とで規定される角度θは、＋７０°となっていた。
【００３９】
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を正負極のリード体１５・１６が上側に向く姿勢で挿入した。負極リード体１６は、外装缶２の上部内面に抵抗溶接した。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。
【００４０】
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１に係る非水電解液電池を得た。
【００４１】
（後処理：予備放電、エージング）
封口した電池は、１Ωの抵抗で３０秒間予備放電し、４５℃で２４時間保管した後、１Ａの低電流で３分間２次予備放電を行った。予備放電後の電池を、室温で７日間エージングし、開路電圧を測定した。
【００４２】
《実施例２》  角度θが＋３０°となるように内外周の正極シート２０・２１の長さ寸法を調整したこと以外は、実施例１と同様にして電極捲回体６を作成し、これを外装缶２内に装填して実施例２に係る非水電解液電池を得た。
【００４３】
《実施例３》  角度θが±０°となるように内外周の正極シート２０・２１の長さ寸法を調整したこと以外は、実施例１と同様にして電極捲回体６を作成し、これを外装缶内に装填して実施例３に係る非水電解液電池を得た。
【００４４】
《比較例１》  角度θが＋８０°となるように内外周の正極シート２０・２１の長さ寸法を調整したこと以外は、実施例１と同様にして電極捲回体６を作成した。これを外装缶２内に装填しようとしたが、内周側の正極シート２０が外装缶２の筒壁に引っ掛かり、装填することはできなかった。
【００４５】
《比較例２》  角度θが−２０°となるように内外周の正極シート２０・２１の長さ寸法を調整したこと以外は、実施例１と同様にして電極捲回体６を作成し、これを外装缶２内に装填して実施例３に係る非水電解液電池を得た。
【００４６】
《比較例３》  巻芯２５を直径４ｍｍの円形状とし、２枚の正極シートの長さ寸法を４７ｍｍと５７ｍｍ、集電体の長さ寸法を５２ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、図４のような捲回中心部Ｃが円形状の電極捲回体６を作成し、これを外装缶２内に装填して実施例３に係る非水電解液電池を得た。なお、正極シート２０・２１の長さ寸法値をこれ以上大きくすると、外装缶２への装填が不可能となる。
【００４７】
上記実施例および比較例に係る電池を、１００個ずつ作製して短絡発生率を調べた。また、２３℃の温度条件下で、１０ｍＡと３００ｍＡで２．０Ｖまで放電させ放電容量を比較した。ここでは１０ｍＡでの放電を電池の軽負荷容量、３００ｍＡを中負荷容量と定義する。上記実施例および比較例の非水電解液電池の角度θ、短絡発生率、放電特性を表１に示す。
【００４８】
【表１】
2004335380.tif 000003
【００４９】
表１の比較例３より、巻芯２５を円状とした場合には、軽負荷容量、中負荷容量ともに実施例に係る非水電解液電池に比べて低くなることがわかる。これは、外装缶２内に電極捲回体６を装填するために、正極３の長さ寸法を短くせざるを得なかったことに拠る。換言すれば、図４に示すごとく、捲回中心部Ｃが円形状であると、デッドスペースＤが大きくなり、その分だけ外装缶２に対する電極捲回体６の装填率が不良となる。
【００５０】
比較例２より、角度θが０°を下回ると、軽負荷容量、中負荷容量ともに実施例に係る非水電解液電池に比べて低くなることがわかる。これは、正極３の長さ寸法が短くなって、デッドスペースＤが大きくなったことに拠る。比較例１より、角度θが７０°を超えると、電極捲回体６の径寸法が大きくなるため、外装缶２内に電極捲回体６を装填することができなくなる。
【００５１】
これに対して、実施例１、２、３の非水電解液電池のごとく、角度θが０〜７０°の範囲にある形態では、軽負荷および中負荷容量が共に良好であり、しかも短絡の発生もみられなかった。
【図面の簡単な説明】
【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】本発明の非水電解液電池の縦断正面図である。
【図３】電極捲回体の作製方法を説明するための図である。
【図４】比較例３に係る非水電解液電池の横断平面図である。
【符号の説明】
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
２０  内周側に位置する正極シート
２１  外周側に位置する正極シート
２２  集電体
Ｃ  捲回中心部
Ｄ  デッドスペース
Ｅ  正極の捲回末端部
Ｓ  正極の捲回始端部
Ｗ  正負極およびセパレータの厚み寸法の合計値
ｄ１  正極の捲回末端部と捲回中心部の楕円の中心部とを結んだ仮想線
ｄ２  捲回中心部の楕円の短軸方向線
Ｌ  正極シートの厚み寸法
θ  前記ｄ１とｄ２とで規定される角度
【図１】
2004335380.tif 000004
【図２】
2004335380.tif 000005
【図３】
2004335380.tif 000006
【図４】
2004335380.tif 000007