(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムを吸蔵放出可能なリチウム複合酸化物を活物質とする正極とリチウムを吸蔵放出可能な炭素材を活物質とする負極とセパレーターとを捲回して長円形の電極群とし、前記電極群の積層構造が露出している面の複数箇所で電極と集電体とを接続固定して金属製の外装体に封入した非水電解質二次電池において、前記電極群の積層構造が露出している面の短軸方向の、中央部の厚みをＴ １ 、扁平部と曲線部の境界部の厚みをＴ ２ とし、外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅をＴ ３ とした時、０ ≦ （ Ｔ ２ − Ｔ １ ） ／ Ｔ ２ ＜ ０ ． ０ ５ 、０ ． ９ × Ｔ ３ ＜ Ｔ １ ≦Ｔ ３ および０ ． ９ × Ｔ ３ ＜ Ｔ ２ ≦ Ｔ ３ の関係を満たすことを特徴とする非水電解質二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気自動車やバックアップ電源等に用いる非水二次電解質電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の急激な小型軽量化に伴い、その電源である電池に対して小型で軽量かつ高エネルギー密度、更に繰り返し充放電が可能な二次電池開発への要求が高まっている。また、大気汚染や二酸化炭素の増加等の環境問題により、電気自動車の早期実用化が望まれており、高効率、高出力、高エネルギー密度、軽量等の特徴を有する、優れた二次電池の開発が要望されている。
【０００３】
これらの要求を満たす二次電池として、非水電解質を使用した二次電池が実用化されている。この電池は、従来の水溶性電解液を使用した電池の数倍のエネルギー密度を有している。その例として、非水電解質二次電池の正極にリチウム含有層状コバルト酸化物（以下Ｃｏ系化合物）、リチウム含有層状ニッケル酸化物（以下Ｎｉ系化合物）又はスピネル型リチウムマンガン複合酸化物（以下Ｍｎ系化合物）を用い、負極にリチウムが吸蔵・放出可能な炭素材料などを用いた長寿命な非水電解質二次電池が実用化されている。
【０００４】
電気自動車等に用いる非水電解質二次電池の開発においては、高容量化と長寿命化、特に長寿命化が重要な開発課題となっている。この背景には、電気自動車の装置寿命が長く電池にも装置寿命と同等の寿命が求められること、従来の内燃型エンジンを用いた自動車に対するコストアップをなるべく抑える必要があること、などがあげられる。
【０００５】
非水電解質二次電池の長寿命化をはかるには、活物質や電解液、セパレーターなど電極群を構成する部材の改良が特に重要であるが、その他に電池構造の改良も重要である。現在までに報告されている電池構造の改良例としては、特許文献１に示されるように電極群と電池ケースの横断面積比を規定したものや、特許文献２に示されるようにラミネートフィルムを外装体とした電池において電極群の中央部と端部の厚み比を規定したものなどが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２２４６９３号公報
【特許文献２】特開２００４−００６４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１や特許文献２で開示された非水電解質二次電池では、長円形に捲回した電極群の積層構造が露出している面の短軸方向の厚みを最適化して、電解液の浸透性の低下やポリマー電解質の抵抗上昇などが起こらぬように工夫することでサイクル寿命性能を向上させることを主旨としている。しかし、これらの発明においては、充放電時に発生する電極群の膨張や、それによって発生する極板のストレス、特に、積層構造が露出している面の長円形電極群の短軸方向に発生するストレスを緩和させる手段を考慮していない問題があった。
【０００８】
また、容量が５Ａｈ以上の中・大形非水電解質二次電池では、大電流を取り出す場合の電圧低下をできる限り少なくする必要があるため、電極群の積層構造が露出している面の複数箇所で電極と集電体とを接続固定している。このような集電構造とした場合、充放電時に発生する電極群の膨張や、それによって発生する極板のストレスによって、集電体に接続固定された部分において、電極のしわや変形、さらには電極箔のちぎれや内部短絡が起こる可能性がある。
【０００９】
我々の最新の検討結果によると、電極群を長円筒形とした従来の電池においては、電極群の積層構造が露出している面の短軸方向の厚みは均一でなく、中央部と端部で異なっており、このような電極群を金属製の堅牢な外装体に挿入した場合には、充放電時の電極群の膨張収縮と外装体の圧迫により発生するストレスが、厚みの大きな一部分に集中することがわかった。
【００１０】
そして、ストレスが集中した電極部位において、活物質層の剥離やセパレーター孔の閉塞、あるいは電解液の酸化などの劣化反応が加速的に進行してしまい、電池全体あるいは組電池全体の寿命を低下させることがわかった。
【００１１】
また、容量が５Ａｈ以上の中・大形非水電解質二次電池では、大電流を取り出す場合の電圧低下をできる限り少なくする必要があるため、電極群の積層構造が露出している面の複数箇所で電極と集電体とを接続固定している。このような集電構造とした場合、充放電時に発生するの電極群の膨張収縮と外装体の圧迫に、電極のしわや変形、さらには電極箔のちぎれや内部短絡が発生し、この現象も電池の寿命性能を低下させることがわかった。
【００１２】
本発明の目的は、リチウムを吸蔵放出可能なリチウム複合酸化物を活物質とする正極と、リチウムを吸蔵放出可能な炭素材を活物質とする負極、およびセパレーターを捲回して長円形の電極群とし、該電極群の積層構造が露出している面の複数箇所で電極と集電体とを接続固定して金属製の外装体に封入した非水電解質二次電池において、充放電時に電極群の積層構造が露出している面の短軸方向に繰り返し発生するストレスに起因する不均一かつ加速的な劣化を抑制して、非水電解質二次電池の寿命性能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、リチウムを吸蔵放出可能なリチウム複合酸化物を活物質とする正極とリチウムを吸蔵放出可能な炭素材を活物質とする負極とセパレーターとを捲回して長円形の電極群とし、前記電極群の積層構造が露出している面の複数箇所で電極と集電体とを接続固定して金属製の外装体に封入した非水電解液二次電池において、前記電極群の積層構造が露出している面の短軸方向の、中央部の厚みをＴ １ 、扁平部と曲線部の境界部の厚みをＴ ２ とし、外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅をＴ ３ とした時、０ ≦ （ Ｔ ２ − Ｔ １ ） ／ Ｔ ２ ＜ ０ ． ０ ５ 、０ ． ９ × Ｔ ３ ＜ Ｔ １ ≦ Ｔ ３ および０ ． ９ × Ｔ ３ ＜ Ｔ ２ ≦ Ｔ ３ の関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電極群の積層構造が露出している面の短軸方向において、中央部の厚みと、扁平部と曲線部の境界部の厚みとを均一とし、かつ、外装体の内寸厚みと電極群の短軸方向の厚みとの比率を最適化することで、充放電にともなう電極郡内での不均一かつ加速的な劣化反応の進行を抑制できるため、非水電解質二次電池の寿命性能が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明が以下の実施の形態に限定されないことはいうまでもない。
【００１６】
本発明は、正極と負極とセパレーターとを捲回して長円形の電極群とし、前記電極群の積層構造が露出している面の複数箇所で電極と集電体とを接続固定して金属製の外装体に封入した非水電解質二次電池において、前記電極群の積層構造が露出している面の短軸方向の、中央部の厚みをＴ１、扁平部と曲線部の境界部の厚みをＴ２とし、外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅をＴ３とした時、０≦（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔ２＜０．０５、０．９×Ｔ３＜Ｔ１≦Ｔ３および０．９×Ｔ３＜Ｔ２≦Ｔ３の関係を満たすことを特徴とするものである。
【００１７】
このような特徴を有する非水電解質二次電池は、充放電の繰り返しによる不均一かつ加速的な劣化反応が起こりにくくなり、電池の寿命性能が向上するため、電気自動車、人工衛星、バックアップ電源など各種大型装置の電源として活用できる。
【００１８】
ここで、長円形電極群の積層構造が露出している面の短軸方向における厚みは、電池の仕様書やカタログ等で指定される使用電圧範囲内で測定される厚みとする。また、厚みの測定方法は定圧測定として測定圧は（１±０．１）×１０５Ｐａとする。（１±０．１）×１０５Ｐａで測定すれば、外装体内に挿入した場合と同等の厚みを定量できる。
【００１９】
本発明の非水電解質二次電池に用いる長円形電極群の構成を図１に示す。図１において、記号１は電極群、２は正極、３は負極、４はセパレータ、５は正極板の合剤層未塗布部、６は負極板の合剤層未塗布部である。図１に示したように、長円形電極群１は、正極２と負極３とがセパレーター４を介して長円形状に捲回されたものであり、極板の端縁の合剤層未塗布部５、６を他方の極板の端縁部より突出させるように長円渦巻状に巻回したものである。
【００２０】
本発明の非水電解質二次電池は、この電極群を電池容器に収納し、電極群に非水電解液を含浸して構成されている。この非水電解質二次電池に用いられる負極、セパレーターおよび電解液などは、特に従来用いられてきたものと異なるところなく、通常用いられているものが使用できる。
【００２１】
図２は長円形電極群の外観を示す図で、図２において記号１は電極群、７は巻芯、８は固定用テープ、９は電極群の捲回軸、１０は電極群の捲回軸に平行な曲面、１１は電極群の捲回軸に垂直な上部平面、１２は電極群の捲回軸に垂直な下部平面である。巻芯５には例えばポリエチレンテレフタレート製のパイプが用いられ、長円形電極群１の外周部は固定用テープ８で固定される。電極群１は、曲面１０、上部平面１１および下部平面１２で囲まれている。そして、「電極群の積層構造が露出している面」とは、上部平面１１および下部平面１２のことである。
【００２２】
この電極群では、上部平面１１の複数箇所で正極板と正極集電体とが接続固定され、下部平面１２の複数箇所で負極板と負極集電体とが接続固定され、金属製の外装体に封入されている。なお、上部平面１１と下部平面１２の極性は逆にすることもできる。
【００２３】
図３は長円形電極群の積層構造が露出している面（ここでは図２の上部平面１１とする。下部平面１２とした場合も同様である。）の平面図で、図３において記号７は巻芯、１３は長円形電極群の扁平部、１４は長円形電極群の曲線部、Ｔ１は中央部の厚み、Ｔ２は扁平部と曲線部の境界部の厚みを示す。図３に示すように、長円形電極群の中央部とは、長円形電極群の積層構造が露出している面における短軸部であり、中央部の厚みＴ１は短軸の長さに相当する。また、扁平部と曲線部の境界部の厚みＴ２とは、扁平部の端で測定した厚みである。
【００２４】
すなわち、長円形電極群の扁平部１３では電極が最多層積層されており、曲線部１４では、端に近い位置ほど積層数は少なくなっている。したがって、Ｔ１は電極が最多層積層された中央部の厚みであり、Ｔ２は電極が最多層積層された端部の厚みである。
【００２５】
長円形の捲回式電極群では、曲線部で電極厚みのスプリングバックが起こりやすいことや、外装体に挿入する際に捲回機の捲回軸を抜き取った後に最内周部にできたわずかな空間が移動して端部に集中することなどが原因で、通常は扁平部と曲線部の境界部の厚みＴ２が電極群の最大厚みとなる。逆に、通常は中央部の厚みＴ１が最小厚みとなる。
【００２６】
したがって、中央部と、扁平部と曲線部の境界部の二点の厚みを測定し、その厚みの比率を最適化された規定値内、つまり、電極群の中央部の厚みＴ１と、電極群の扁平部と曲線部の境界部の厚みＴ２とが０≦（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔ２＜０．０５の関係を満たすようにすればよい。
【００２７】
そのためには、捲回後の電極群が膨れてしまわないように電極とセパレーターに強いテンションをかけて捲回することや、捲回後の電極群の中央に大きな空間が生じてしまわぬように捲回機の巻き芯の厚みを薄くすること、捲回後の湾曲部のスプリングバックを低減するために活物質層の可撓性を高めること、または、電極群の曲線部の合剤層を一部除去してしまうこと、あるいは、金属製の外装体に挿入する前に厚みが均一となるように電極群をプレスする処理や、集電体を電極群の外側に配置して圧迫するなどの手段が有効である。
【００２８】
さらに本発明においては、金属製外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅をＴ３とした時、Ｔ３とＴ１およびＴ２とは、０．９×Ｔ３＜Ｔ１≦Ｔ３ならびに０．９×Ｔ３＜Ｔ２≦Ｔ３の関係を満たす必要がある。なお、Ｔ３は、金属製の外装体に応力がかからない状態で測定した値であり、外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅を代表値とすることにする。
【００２９】
本発明の非水電解質二次電池は、長円形電極群を角形外装体に収納し、蓋を取りつけて封入したものである。本発明の非水電解質二次電池の角形外装体の外観を図４に示す。図４に示すように、角形外装体の開口部はＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで囲まれた長方形で、この長方形の長辺ＡＤの内寸側の中央部ｘと、長辺ＢＣの内寸側の中央部ｙとの距離が「外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅」であり、図４ではａに相当する。
【００３０】
電極群の厚みが外装体の内寸より大きいということは、電池が膨れているということであり、このような電池は機器への組み込みや組電池の設計が不可能であるため好ましくない。逆に、電極群の厚みが外装体の内寸厚みよりも著しく小さい場合には、電池のエネルギー密度が低下するほか、外装体が電極群を保持する能力が低下するため、電池に振動が加わった際に集電体が破断する恐れが生じる確率も高まる。したがって、中央部の厚みと端部の厚みは、上限と下限の範囲内にある最適値をとることが好ましい。この関係を満たすには、電極群の厚みに適合した内寸厚みの外装体を設計すればよい。
【００３１】
すなわち、本発明の非水電解液二次電池に用いる正極材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能なマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）などのリチウムを吸蔵放出可能なリチウム複合酸化物や、性能改善のために上記の各種複合酸化物の遷移金属部分を他の遷移金属や軽金属などで部分的に置換したリチウム複合酸化物、などが挙げられる。
【００３２】
また、負極材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能な天然グラファイト、人造グラファイト、コークス類、難黒鉛化性炭素、低温焼成易黒鉛化性炭素、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンブラック、活性炭などの炭素材料が挙げられる。
【００３３】
本発明の非水電解液二次電池に用いるセパレーターとしては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂を主成分とする微多孔膜が用いられ、材料、重量平均分子量や空孔率の異なる複数の微多孔膜が積層してなるものや、これらの微多孔膜に各種の可塑剤、酸化防止剤、難燃剤などの添加剤を適量含有しているものであってもよい。
【００３４】
本発明の非水電解液二次電池に用いる電解液の有機溶媒に特に制限はなく、例えばエーテル類、ケトン類、ラクトン類、ニトリル類、アミン類、アミド類、硫黄化合物、ハロゲン化炭化水素類、エステル類、カーボネート類、ニトロ化合物、リン酸エステル系化合物、スルホラン系炭化水素類等を用いることができるが、これらのうちでもエーテル類、ケトン類、エステル類、ラクトン類、ハロゲン化炭化水素類、カーボネート類、スルホラン系化合物が好ましい。
【００３５】
これらの例としては、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、アニソール、モノグライム、４−メチル−２−ペンタノン、酢酸エチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、１，２−ジクロロエタン、γ−ブチロラクトン、ジメトキシエタン、メチルフォルメイト、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルチオホルムアミド、スルホラン、３−メチル−スルホラン、リン酸トリメチル、リン酸トリエチルおよびこれらの混合溶媒等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００３６】
好ましくはカーボネート類およびエステル類である。もっとも好ましくは、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ビニレンカーボネートのうち１種または２種以上した混合物の有機溶媒である。
【００３７】
また、本発明の非水電解液二次電池に用いる電解質塩としては、特に制限はないが、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＰＦ６、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＬｉＩ、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＢＯＢ等およびそれらの混合物が挙げられる。好ましくは、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６のうち１種または２種以上を混合したリチウム塩がよい。
【００３８】
その他の電池の構成要素として、集電体、端子、絶縁板、電池ケース等があるが、これらの部品についても従来用いられてきたものをそのまま用いて差し支えない。
【実施例】
【００３９】
以下に、本発明の実施例を、比較例とあわせて説明する。
【００４０】
［実施例１〜９］
［実施例１］
正極板は、ＬｉＣｏＯ２の粉体を８７重量％、導電助剤であるアセチレンブラックを５重量％、結着剤であるポリフッ化ビニリデンを８重量％混合し、これに含水量５０ｐｐｍ以下のＮ−メチル−２−ピロリドン（以下「ＮＭＰ」と略す）を加えてペースト状としたスラリーを、幅１１０ｍｍのアルミニウム箔の両面に塗布、乾燥して作製した。
【００４１】
負極板は、人造グラファイトの粉体を９０重量％、結着剤であるポリフッ化ビニリデンを１０重量％と混合し、これにＮＭＰを加えてペースト状としたスラリーを幅１１０ｍｍの銅箔の両面に塗布、乾燥して作製した。
【００４２】
図１に示すように、正・負極板の長辺部には幅８ｍｍの未塗布部を残しており、この未塗布部で集電体と接続する構造となっている。正・負極板の乾燥は０．０１ｔｏｒｒ以下の真空下１５０℃で１２時間以上おこない、その後室温まで冷却した後にロールプレスをおこなった。
【００４３】
次に、正・負極板を、幅１１０ｍｍのポリエチレン製セパレーターを介して、厚さ４ｍｍの金属製巻芯を中心として、６．０×１０−２Ｎ／ｃｍの張力をかけながら長円形状に３５回捲回して、長円形電極群を構成した。その後、積層構造が露出している面で電極と集電体を接続固定して、電極群と集電体の一式を、高さ１２０ｍｍ、幅１００ｍｍの長円形のアルミニウム合金製外装体に挿入した。この外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅Ｔ３は１０．７ｍｍである。最後に、電解液（１Ｍ−ＬｉＰＦ６／ＥＣ＋ＥＭＣ（ｖｏｌ比３０：７０）を注入し、レーザー溶接にて外装体と蓋とを封口溶接した。これを実施例１の非水電解質二次電池とした。
【００４４】
［実施例２］
捲回時の張力を６．５×１０−２Ｎ／ｃｍとしたこと以外は実施例1と同じ条件で、実施例２の非水電解質二次電池を作製した。
【００４５】
［実施例３］
金属製巻芯の厚みを３．２ｍｍとしたこと以外は実施例1と同じ条件で、実施例３の非水電解質二次電池を作製した。
【００４６】
［実施例４］
金属製巻芯の厚みを２．０ｍｍとしたこと以外は実施例1と同じ条件で、実施例４の非水電解質二次電池を作製した。
【００４７】
［実施例５］
電極群の曲線部に位置する正・負極板において、最外周から３巻き分は内周側の合剤層がないこと以外は実施例1と同じ条件で、実施例５の非水電解質二次電池を作製した。ここで「電極群の曲線部」とは、図３の１４で示す極板が曲がっている部分をさす。この電極群は、正負極板を捲回する前に、該当部分の合剤層を剥離しておくことによって作製することができる。
【００４８】
［実施例６］
電極群の曲線部に位置する正負極板において、最外周から５巻き分は内周側の合剤層がないこと以外は実施例1と同じ条件で、実施例６の非水電解質二次電池を作製した。
【００４９】
［実施例７］
実施例１と同じ条件で捲回した後の電極群を、平滑な１ｃｍ厚のＳＵＳ板ではさみ、１×１０５Ｐａの圧力で１秒間圧迫して１０秒間解放する操作を１０回繰り返してから固定用テープを取り付けて外装体に挿入し、実施例７の非水電解質二次電池を作製した。
【００５０】
［実施例８］
外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅Ｔ３を１０．８ｍｍとしたこと以外は実施例1と同じ条件で、実施例８の非水電解質二次電池を作製した。
【００５１】
［実施例９］
外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅Ｔ３を１０．５ｍｍとしたこと以外は実施例1と同じ条件で、実施例１０の非水電解質二次電池を作製した。
【００５２】
以上の実施例１〜実施例９の電池においては、表１に示すとおり、外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅Ｔ３とＴ１およびＴ２との比率が、０．９×Ｔ３＜Ｔ１≦Ｔ３ならびに０．９×Ｔ３＜Ｔ２≦Ｔ３を満たすようにした。なお、実施例１〜９に使用した電極の長さはいずれも同一とし、いずれの電極群を捲回する際も捲回軸の幅は同一とした。
【００５３】
［初期放電容量測定］
以上の電池について、２５℃環境下で、１時間率の定電流で４．１Ｖまで充電してから４．１Ｖの定電圧で充電時間の合計が３時間となるまで充電した後に、１時間率の電流で３．０Ｖまで放電する充放電を３回繰り返し、３回目の放電容量を初期放電容量と定めた。試験数は1種類の電池につき各３０個とした。
【００５４】
［厚み測定］
次に、初期放電容量確認後の各試験電池を開回路電圧が４．１Ｖとなるまで充電してから解体し、電極群の中央部の厚みＴ１と、扁平部と曲線部の境界部の厚みＴ２を測定した。また、別の電池を開回路電圧が３．０Ｖになるまで放電してから解体し、電極群の中央部の厚みＴ１と、扁平部と曲線部の境界部の厚みＴ２を測定した。
【００５５】
［充放電サイクル試験］
以上のように作製した実施例１〜９の電池について、初期放電容量測定と同じ充放電条件で５００回充放電した後の放電容量を求め、これを初期の放電容量で除して容量保持率を算定した。電池の試験数は各種類について１０個とした。
【００５６】
［落下試験］
充放電サイクル試験をおこなった電池とは別に、実施例の電池および比較例の電池のそれぞれについて、初期放電容量測定後に、開回路電圧が３．０Ｖとなるまで放電したのち、正負極端子がある蓋面を上に、外装体の底面を下にして、１ｍの高さからコンクリートブロック上に落下させる操作を１０回繰り返し、試験前後での内部抵抗の変化を測定した。落下試験前後での１ｋＨｚ抵抗値が３％以上異なる場合を抵抗変化ありと定義した。なお、電池の試験数は各種類について２０個とした。
【００５７】
実施例１〜９の電池についての厚み測定結果を表１に示す。なお、表１における「充」は「充電時厚み」、「放」は「放電時厚み」を示す。
【００５８】
【表１】
0005261869.tif 000002
表1に示されるように、以上の工程で作製した実施例１〜９の電池は、０≦（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔ２＜０．０５、０．９×Ｔ３＜Ｔ１≦Ｔ３、０．９×Ｔ３＜Ｔ２≦Ｔ３のすべての関係を満たしていることがわかる。
【００５９】
実施例１〜９の電池についての初期放電容量、容量保持率および落下試験結果を表２にまとめた。なお、表２において、初期放電容量は測定したセル３０個の平均値を示し、容量保持率は測定したセル１０個の平均値を示す。
【００６０】
【表２】
0005261869.tif 000003
【００６１】
［比較例２］
捲回時の張力を５．５×１０−２Ｎ／ｃｍとしたこと以外は実施例1と同じ条件で、比較例２の非水電解質二次電池を作製した。
【００６２】
［比較例３］
金属製巻芯の厚みを８．０ｍｍとしたこと以外は実施例1と同じ条件で、比較例３の非水電解質二次電池を作製した。
【００６３】
［比較例４］
実施例1で用いたのと同じ電極群を用い、外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅Ｔ３を１０．３ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、比較例４の非水電解質二次電池を作製した。
【００６４】
［比較例５］
実施例1で用いたのと同じ電極群を用い、外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅Ｔ３を１１．０ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、比較例５の非水電解質二次電池を作製した。
【００６５】
［比較例６］
実施例1で用いたのと同じ電極群を用い、外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅Ｔ３を１２．０ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、比較例６の非水電解質二次電池を作製した。
【００６６】
［比較例７］
実施例４で用いたのと同じ、金属製巻芯の厚みを２．０ｍｍとした電極群を用い、外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅Ｔ３を１０．３ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、比較例７の非水電解質二次電池を作製した。
【００６７】
［比較例８］
実施例４で用いたのと同じ、金属製巻芯の厚みを２．０ｍｍとした電極群を用い、外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅Ｔ３を１０．０ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、比較例８の非水電解質二次電池を作製した。
【００６８】
［比較例９］
実施例４で用いたのと同じ、金属製巻芯の厚みを２．０ｍｍとした電極群を用い、外装体の開口部の長辺中央部の内寸幅Ｔ３を１２．０ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、比較例９の非水電解質二次電池を作製した。
【００６９】
なお、比較例１〜９に使用した電極の長さは、実施例１〜９に使用した電極の長さといずれも同一とし、いずれの電極群を捲回する際も捲回軸の幅は同一とした。
【００７０】
［特性測定］
比較例１〜９の非水電解質二次電池について、実施例１〜９の場合と同じ条件で、初期放電容量および電池厚みを測定し、充放電サイクル試験と落下試験をおこなった。初期放電容量の試験数は１種類の電池につき各３０個とし、充放電サイクル試験の試験数は各種類について１０個とし、落下試験の試験数は各種類について２０個とした。
【００７１】
比較例１〜９の電池についての厚み測定結果を表３に示す。なお、表３における「充」は「充電時厚み」、「放」は「放電時厚み」を示す。
【００７２】
【表３】
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表３に示されるように、以上の工程で作製した比較例１〜９の電池は、０≦（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔ２＜０．０５、０．９×Ｔ３＜Ｔ１≦Ｔ３、０．９×Ｔ３＜Ｔ２≦Ｔの関係のうち、いずれかを満たしていないことがわかる。
【００７３】
比較例１〜９の電池についての初期放電容量、容量保持率および落下試験結果を表４にまとめた。なお、表４において、初期放電容量は測定したセル３０個の平均値を示し、容量保持率は測定したセル１０個の平均値を示す。また、落下試験では、試験前後での１ｋＨｚ抵抗値が３％以上異なる場合を抵抗変化ありと定義した。
【００７４】
【表４】
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【００７５】
表１〜表４において、落下試験時の抵抗変化が起きた電池は、０．９×Ｔ３＜Ｔ１もしくは０．９×Ｔ３＜Ｔ２の関係を満たしていないため、外装体による電極群の保持が不十分であり、衝撃を加えた際の電極の巻きずれや電極群位置のずれが起こりやすいため、抵抗変化を起こしたものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】長円形電極群の構成を示す図。
【図２】長円形電極群の外観を示す図。
【図３】長円形電極群の積層構造が露出している面の平面図。
【図４】本発明の非水電解質二次電池の外装体の外観を示す図。
【符号の説明】
【００７７】
１  長円筒形電極群
２  正極
３  負極
４  セパレータ
９  電極群の捲回軸
１１  電極群の捲回軸に垂直な上部平面
１２  電極群の捲回軸に垂直な下部平面
１３  長円形電極群の扁平部
１４  長円形電極群の曲線部
Ｔ１  中央部の厚み
Ｔ２  端部の厚み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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