(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔表面の長手方向と交差する方向に活物質合剤層が配された部分と前記金属箔表面の長手方向と交差する方向の端部に前記活物質合剤層が配されない部分と当該活物質合剤層が配されない部分に連続して数ミリメートル幅で残しつつ矩形状に切り欠いた残部をリード片として有する正極および負極がセパレータを介して配置された電極群を電池容器内に収容したリチウム二次電池であって、前記正極の活物質合剤層はリチウム遷移金属複酸化物を含み、前記負極の活物質合剤層は炭素材を含み、容量が３Ａｈ以上、かつ、最大放電電流値が６０Ａ以上のリチウム二次電池において、前記正極および負極は長手方向に所定加重をかけて伸展されたものであり、前記正極の活物質合剤層が配された部分の幅をＢ１（ｍｍ）、前記負極の活物質合剤層が配された部分の幅をＢ２（ｍｍ）、所定荷重で伸展された電極の前記活物質合剤層が配されない部分の電極長さ方向の両端部間を結ぶ直線と、電極長さ方向中央部における前記活物質合剤層が配されない部分の端部とのズレ量を、正極についてＡ１（ｍｍ）、負極についてＡ２（ｍｍ）としたときに、Ａ１≧２、Ａ２≧２、４≦（Ｂ２−Ｂ１）≦５、かつ、（Ａ１＋Ａ２）／（Ｂ２−Ｂ１）の値が４以下に設定されたことを特徴とするリチウム二次電池。
【請求項２】
Ｋ＝（Ａ１＋Ａ２）／（Ｂ２−Ｂ１）としたときに、Ｋ≧０．８であることを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリチウム二次電池に係り、特に、金属箔表面の長手方向と交差する方向に活物質合剤層が配された部分と金属箔表面の長手方向と交差する方向の端部に活物質合剤層が配されない部分とを有する正極および負極がセパレータを介して配置された電極群を電池容器内に収容したリチウム二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、再充電可能な二次電池の分野では、鉛電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池等の水溶液系電池が主流であった。しかしながら、電気機器の小型化、軽量化が進むにつれて、高エネルギー密度を有するリチウム二次電池が着目され、その研究、開発及び商品化が急速に進められた結果、現在では、携帯電話やノートパソコン向けに小型民生用リチウム二次電池が広く普及している。
【０００３】
一方、地球温暖化や枯渇燃料の問題から電気自動車（ＥＶ）や駆動の一部を電気モーターで補助するハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）が各自動車メーカーで開発され、その電源により高容量で高出力な二次電池が求められるようになってきた。このような要求に合致する電源として、高電圧を有する非水溶液系のリチウム二次電池が注目されている。
【０００４】
しかし、高電圧を特徴とするリチウム二次電池であっても、例えば、ＨＥＶを駆動するモーターは高出力であり、高電圧のみならず大電流充放電が必要である。そのためＨＥＶ用電池の電極は、大電流充放電を可能とするために集電体表面の電極長さ方向と交差する方向の端部に連続して活物質合剤層が配されない部分を形成し、その部分をリードとして使用し、外部集電端子と直接または間接的に接続して集電効率を向上させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２６８１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、集電体表面の電極長さ方向と交差する方向の端部に連続して活物質合剤層が配されない部分を形成した電極は、活物質合剤層が配された部分の活物質合剤層を密度調整するためのプレス加工によって、活物質合剤層を配した部分の集電箔は圧延されるが、活物質合剤層を配していない部分の集電箔は圧延されない。このため、電極が湾曲し、湾曲した電極の湾曲度合いによっては、その後の電極群作製工程で正極合剤層と負極合剤層がセパレータを介して対向しない箇所が発生する。対向していない合剤層は、充放電反応に関与しづらく、また充放電反応に関与しない合剤層の存在により対向している合剤層では過度に反応する場所が発生するなどの不具合が生じ、電池容量の低下や活物質劣化による寿命低下を招き、さらには反応不均一によるリチウムデンドライト生成により内部短絡を引き起こすなどの問題が発生することがある。
【０００７】
本発明は上記事案に鑑み、大電流充放電が可能で優れた充放電特性と安全性とを兼ね備えたリチウム二次電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、金属箔表面の長手方向と交差する方向に活物質合剤層が配された部分と前記金属箔表面の長手方向と交差する方向の端部に前記活物質合剤層が配されない部分と当該活物質合剤層が配されない部分に連続して数ミリメートル幅で残しつつ矩形状に切り欠いた残部をリード片として有する正極および負極がセパレータを介して配置された電極群を電池容器内に収容したリチウム二次電池であって、前記正極の活物質合剤層はリチウム遷移金属複酸化物を含み、前記負極の活物質合剤層は炭素材を含み、容量が３Ａｈ以上、かつ、最大放電電流値が６０Ａ以上のリチウム二次電池において、前記正極および負極は長手方向に所定加重をかけて伸展されたものであり、前記正極の活物質合剤層が配された部分の幅をＢ１（ｍｍ）、前記負極の活物質合剤層が配された部分の幅をＢ２（ｍｍ）、所定荷重で伸展された電極の前記活物質合剤層が配されない部分の電極長さ方向の両端部間を結ぶ直線と、電極長さ方向中央部における前記活物質合剤層が配されない部分の端部とのズレ量を、正極についてＡ１（ｍｍ）、負極についてＡ２（ｍｍ）としたときに、Ａ１≧２、Ａ２≧２、４≦（Ｂ２−Ｂ１）≦５、かつ、（Ａ１＋Ａ２）／（Ｂ２−Ｂ１）の値が４以下に設定されたことを特徴とする。
【０００９】
本発明において、Ｋ＝（Ａ１＋Ａ２）／（Ｂ２−Ｂ１）としたときに、Ｋ≧０．８であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、正極長さ方向中央部における活物質合剤層が配されない部分の端部とのズレ量Ａ１≧２、負極長さ方向中央部における活物質合剤層が配されない部分の端部とのズレ量Ａ２≧２、４≦（負極の活物質合剤層が配された部分の幅Ｂ２−正極の活物質合剤層が配された部分の幅Ｂ１）≦５、かつ、（所定荷重で伸展された正極の活物質合剤層が配されない部分の電極長さ方向の両端部間を結ぶ直線と、正極長さ方向中央部における活物質合剤層が配されない部分の端部とのズレ量Ａ１＋所定荷重で伸展された負極の活物質合剤層が配されない部分の電極長さ方向の両端部間を結ぶ直線と、負極長さ方向中央部における活物質合剤層が配されない部分の端部とのズレ量Ａ２）／（負極の活物質合剤層が配された部分の幅Ｂ２−正極の活物質合剤層が配された部分の幅Ｂ１）の値を４以下に設定することにより、大電流充放電が可能で優れた充放電特性と安全性とを兼ね備えることができる、という効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明をＨＶＥ用の円柱状リチウム二次電池に適用した実施の形態について説明する。
【００１２】
（正極）
正極活物質としてリチウム含有複酸化物粉末と、導電材として鱗片状黒鉛と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）と、を重量比８５：１０：５で混合し、これに分散溶媒のＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を添加、混練したスラリを、厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に塗布した。その後、乾燥、プレス、裁断することにより、図２（Ａ）に示すように、活物質合剤層が配された部分の幅（以下、正極活物質合剤層幅Ｂ１という。）８０〜８４ｍｍ、電極長さ方向に所定荷重（本実施形態では１Ｎ）をかけて伸展したときの活物質合剤層が配されない部分の電極長さ方向の両端部間を結ぶ直線と、電極長さ方向中央部における活物質合剤層が配されない部分の端部との差（以下、ズレ量Ａ１という。）２〜２６ｍｍ、厚さ９０〜１５０μｍ、長さ３．８〜４．２ｍの正極を得た。なお、アルミニウム箔の長手方向と交差する方向の一側には連続して形成した活物質合剤層が配されない部分を有し、その部分を連続して合剤層が配されない部分を数ミリメートル幅で残しつつ矩形状に切り欠き、切り欠き残部を正極リード片とした。
【００１３】
（負極）
負極活物質として非晶質炭素粉末９０質量部に対し、結着剤としてＰＶＤＦを負極活物質に対し１０質量部添加し、これに分散溶媒のＮＭＰを添加、混練したスラリを、厚さ１０μｍの圧延銅箔の両面に塗布した。その後、乾燥、プレス、裁断することにより、図２（Ｂ）に示すように、活物質合剤層が配された部分の幅（以下、負極活物質合剤層幅Ｂ２という。）８４〜８８ｍｍ、電極長さ方向に所定荷重（本実施形態では１Ｎ）をかけて伸展したときの活物質合剤層が配されない部分の電極長さ方向の両端部間を結ぶ直線と、電極長さ方向中央部における活物質合剤層が配されない部分の端部との差（以下、ズレ量Ａ２という。）２〜４ｍｍ、厚さ９０〜１５０μｍ、長さ４．０〜４．４ｍの負極を得た。なお、圧延銅箔の長手方向と交差する方向の一側には連続して形成した活物質合剤層が配されない部分を有し、その部分を連続して合剤層が配されない部分を数ミリメートル幅で残しつつ矩形状に切り欠き、切り欠き残部を負極リード片とした。
【００１４】
（電池の作製）
図１に示すように、上記作製した正極と負極とを、これら両極が直接接触しないように幅９２ｍｍ、厚さ４０μｍのポリエチレン製微多孔性セパレータと共に捲回して電極群としての捲回群６を作製した。捲回時は、正極、負極、セパレータとも電極長さおよびセパレータ長さ方向に１０Ｎの荷重をかけて伸展しつつ、電極端面およびセパレータ端面が一定位置になるように蛇行制御しながら作製した。捲回群の中心には、ポリプロピレン製の中空円筒状の軸芯１を用いた。このとき、正極リード片２と負極リード片３とが、それぞれ捲回群６の互いに反対側の両端面に位置するようにした。
【００１５】
正極リード片２を変形させ、その全てを正極集電リング４の周囲から一体に張り出した鍔部周面付近に集合、接触させた後、正極リード片２と鍔部周面とを超音波溶接して正極リード片２を鍔部周面に接続した。一方、負極集電リング５と負極リード片３との接続操作も、正極集電リング４と正極リード片２との接続操作と同様に実施した。その後、正極集電リング４の鍔部周面全周に絶縁被覆を施し、捲回群６をニッケルメッキが施されたスチール製の電池容器７内に挿入した。
【００１６】
負極集電リング５には、予め電気的導通のための負極リード板８が溶接されており、電池容器７に捲回群６を挿入後、電池容器７の底部と負極リード板８とを溶接した。
【００１７】
一方、正極集電リング４には、予め複数枚のアルミニウム製のリボンを重ね合わせて構成した正極リード９を溶接しておき、正極リード９の他端を、電池容器７を封口するための電池蓋の下面に溶接した。電池蓋は、蓋ケース１２と、蓋キャップ１３と、気密を保つ弁押え１４と、開裂弁１１とで構成されており、これらが積層されて蓋ケース１２の周縁をカシメることによって組立てられている。
【００１８】
次に、捲回群６全体を浸潤可能な所定量の非水電解液を電池容器７内に注入した後、正極リード９を折りたたむようにして電池蓋で電池容器７に蓋をし、ＥＰＤＭ樹脂製ガスケット１０を介して電池蓋を電池容器７にカシメ固定して密封することにより、円柱状リチウムイオン電池２０を完成させた（図１参照）。非水電解液には、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを体積比で１：２の割合で混合した混合溶液中へ六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１モル／リットルの濃度で溶解したものを用いた。
【００１９】
以上の通り、本実施形態のリチウムイオン電池２０は、正負極が、金属箔表面の長手方向と交差する方向に活物質合剤層が配された部分と、金属箔表面の長手方向と交差する方向の端部に活物質合剤層が配されない部分とを有しており、捲回群６が、正負極をセパレータを介して捲回することにより作製され電池容器７内に電解液に浸潤され収納されている。本実施形態のリチウムイオン電池２０の特徴は、正極活物質合剤層幅Ｂ１＜負極活物質合剤層幅Ｂ２に設定されており、（ズレ量Ａ１＋ズレ量Ａ２）／（負極活物質合剤層幅Ｂ２−正極活物質合剤層幅Ｂ１）の値が４以下に設定されている点である。
【００２０】
リチウム二次電池は一般に、リチウムイオン電池２０と同様に、正極活物質にリチウム遷移金属複酸化物、負極活物質に炭素材が用いられている。そして、充電により正極活物質に含まれるリチウムがイオンとなって電解液に移動するとともに負極では電解液中のリチウムイオンが炭素材中に取り込まれる。このような反応を確保するため、リチウム二次電池は、正極活物質から放出されるリチウム量よりも、負極活物質が取り込めるリチウム量を多くし、負極活物質のリチウムとの反応量に対し正極活物質からのリチウム供給が過剰にならないようにするとともに、正極合剤層の対向面には負極合剤層を配置するようにしている。その理由は、正極からのリチウム供給量が過剰になった場合または正極合剤層と負極合剤層が対向せずリチウム供給量が偏在した場合は、負極表面で局所的にリチウムデンドライトが生成され、正極と負極との短絡を防止しているセパレータをリチウムデンドライトが貫通して内部短絡を引き起こす危険があるからである。
【００２１】
また、大電流放電用の電池（例えば、３Ａｈ以上の容量を有するＨＥＶ用電池）の電極は、大電流充放電を可能とするために集電体表面の電極長さ方向と交差する方向の端部に連続して活物質合剤層が配されない部分を形成することが一般的である。このような電極では上述したように、活物質合剤層が配された部分の活物質合剤層を密度調整するためのプレス加工によって、活物質合剤層を配した部分の集電箔は圧延されるが、活物質合剤層を配していない部分の集電箔は圧延されない。このため、電極が湾曲し、湾曲した電極の湾曲度合いによっては、その後の電極群作製工程で正極合剤層と負極合剤層がセパレータを介して対向しない箇所が発生することがある。
【００２２】
しかし、本実施形態のリチウムイオン電池２０では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＜負極活物質合剤層幅Ｂ２に設定されており、（ズレ量Ａ１＋ズレ量Ａ２）／（負極活物質合剤層幅Ｂ２−正極活物質合剤層幅Ｂ１）の値が４以下に設定されていることにより、大電流充放電が可能で（ＨＥＶ用電池として本来の機能を果たし）、リチウムデンドライトを生成することなく優れた充放電特性と高い安全性を兼ね備えることができる。
【００２３】
なお、本実施形態では、正極および負極の長手方向と交差する方向の端部に連続して形成した活物質合剤層が配されない部分を有し、その部分を連続して合剤層が配されない部分を数ミリメートル幅で残しつつ矩形状に切り欠き、切り欠き残部を負極リード片とした例を示したが、本発明は矩形状に切り欠くことに限定されるものではなく、例えば、切り欠かなくてもよい。
【００２４】
また、本実施形態では、円柱状リチウム二次電池を例示したが、円柱状（円筒型）に限定されるものではなく、例えば、角型電池に適用してもよい。
【００２５】
さらに、本実施形態では、バインダとしてＰＶＤＦを例示したが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレン／ブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン等の重合体及びこれらの混合体などを使用するようにしてもよい。
【００２６】
更に、本実施形態では、ＥＣ、ＤＥＣ、ＤＭＣの混合溶液中にＬｉＰＦ６を溶解した非水電解液を例示したが、一般的なリチウム塩を電解質とし、これを有機溶媒に溶解した非水電解液を用いるようにしてもよく、本発明は用いられるリチウム塩や有機溶媒には特に制限されない。例えば、電解質としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（Ｃ６Ｈ５）４、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ等やこれらの混合物を用いることができる。また、有機溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトニル等またはこれら２種類以上の混合溶媒を用いるようにしてもよく、混合配合比についても限定されるものではない。
【実施例】
【００２７】
次に、上述した実施形態に従って作製した円柱状リチウムイオン電池２０の実施例について説明する。なお、比較のために作製した比較例の電池についても併記する。
【００２８】
（実施例１）
下表１に示すように、実施例１の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝２ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８５ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いた。設計電池容量は５．６Ａｈとした。
【００２９】
【表１】
0005300274.tif 000002
【００３０】
（実施例２）
表１に示すように、実施例２の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝６ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８５ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００３１】
（実施例３）
表１に示すように、実施例３の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝１０ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８５ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００３２】
（実施例４）
表１に示すように、実施例４の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝１４ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８５ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００３３】
（実施例５）
表１に示すように、実施例５の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝１８ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８５ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００３４】
（実施例６）
表１に示すように、実施例６の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝２ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００３５】
（実施例７）
表１に示すように、実施例７の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝６ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００３６】
（実施例８）
表１に示すように、実施例８の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝１０ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００３７】
（実施例９）
表１に示すように、実施例９の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝１４ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００３８】
（実施例１０）
表１に示すように、実施例１０の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝２ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ２＝４ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００３９】
（実施例１１）
表１に示すように、実施例１１の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝６ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ２＝４ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００４０】
（実施例１２）
表１に示すように、実施例１２の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝１０ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ２＝４ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００４１】
（実施例１３）
表１に示すように、実施例１３の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ１＝２ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８８ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した。設計電池容量は５．９Ａｈとした。
【００４２】
（実施例１４）
表１に示すように、実施例１４の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ１＝６ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８８ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した。設計電池容量は５．９Ａｈとした。
【００４３】
（実施例１５）
表１に示すように、実施例１５の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ１＝１０ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８８ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した。設計電池容量は５．９Ａｈとした。
【００４４】
（実施例１６）
表１に示すように、実施例１６の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ１＝１４ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８８ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した。設計電池容量は５．９Ａｈとした。
【００４５】
（比較例１）
表１に示すように、比較例１の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝２２ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８５ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００４６】
（比較例２）
表１に示すように、比較例２の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝２６ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８５ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００４７】
（比較例３）
表１に示すように、比較例３の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝１８ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００４８】
（比較例４）
表１に示すように、比較例４の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝２２ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００４９】
（比較例５）
表１に示すように、比較例５の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝１４ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ２＝４ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００５０】
（比較例６）
表１に示すように、比較例６の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８０ｍｍ、ズレ量Ａ１＝１８ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ２＝４ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した（設計電池容量：５．６Ａｈ）。
【００５１】
（比較例７）
表１に示すように、比較例７の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ１＝１８ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８８ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した。設計電池容量は５．９Ａｈとした。
【００５２】
（比較例８）
表１に示すように、比較例８の電池では、正極活物質合剤層幅Ｂ１＝８４ｍｍ、ズレ量Ａ１＝２２ｍｍの正極と、負極活物質合剤層幅Ｂ２＝８８ｍｍ、ズレ量Ａ２＝２ｍｍの負極を用いたこと以外は、実施例１と同様に電池を作製した。設計電池容量は５．９Ａｈとした。
【００５３】
（評価）
上記仕様の各電池を１０本ずつ作製し、次の評価を行った。（Ａ）６０Ａ（約０．１時間率）という大電流で、充電は、充電終止電圧４．１Ｖまでの定電流充電、放電は、放電終止電圧２．７Ｖまでの定電流放電の条件で充放電サイクル試験を１００サイクル実施し、１００サイクル後の電池を３．６Ｖまで充電し、その後３０日間の電圧低下量を測定した。そして、３０日後の電池電圧が３．５５Ｖ以上の電池は内部微小短絡なし、電池電圧が３．５５Ｖ未満の電池は内部微小短絡ありと判断した。また、（Ｂ）これら電圧低下量測定後の電池を解体して正極活物質合剤層と負極活物質合剤層とが対向していな箇所の有無を調査した。さらに、実施例及び比較例の各電池について、（Ａ１＋Ａ２）／（Ｂ２−Ｂ１）＝Ｋ（以下、この値をＫ値という。）を求めた。それぞれの試験および調査の結果とＫ値とを下表２に示す。
【００５４】
【表２】
0005300274.tif 000003
【００５５】
表２に示すように、Ｋ値が４以下の電池は、電池内部の微小短絡も無く、また正極合剤層と負極合剤層とが対向していない箇所も無かった。換言すれば、Ｋ値が４以下の電池は、大電流充放電が可能で、充放電後の放置特性に優れ、内部微小短絡も生じない。また、正極活物質合剤層幅Ｂ１＜負極活物質合剤層幅Ｂ２に設定することにより、リチウム供給量が偏在した場合でも、負極表面での局所的なリチウムデンドライト生成を防止することができる。このことから、実施例の電池は充放電特性および安全性に優れた電池であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は大電流充放電が可能で優れた充放電特性と安全性とを兼ね備えたリチウム二次電池を提供するものであるため、リチウム二次電池の製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明が適用可能な実施形態のリチウムイオン電池の断面図である。
【図２】実施形態のリチウムイオン電池の捲回前の電極を模式的に示す平面図であり、（Ａ）は正極を示し、（Ｂ）は負極を示す。
【符号の説明】
【００５８】
６  捲回群（電極群）
７  電池容器
２０  円柱状リチウムイオン電池（リチウム二次電池）
【図１】
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【図２】
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