(57)【要約】      （修正有）【課題】電極群の捲き戻りに伴う集電リードの破損を防止することができる二次電池を提供する。【解決手段】リチウムイオン二次電池は、軸芯１１に正負極板を捲回した捲回群６及び捲回群６の両側に配置され捲回群６の直径Ｄ１より小さい直径Ｄ２を有する鍔部７を備えている。鍔部７の周面には、正負極板から導出された集電リード９が接合されている。捲回群６の端面及び鍔部７の捲回群６側の端面間の間隔ｈとしたときに、最外周の集電リード９の導出位置から接合位置までの長さが（Ｄ１−Ｄ２）／２＋ｈ以上に設定されている。鍔部７の直径Ｄ２は、軸芯１１を垂直としたときの水平方向における捲回群６の捲き戻りに伴う最外周の集電リード９の導出位置と接合位置とのズレ量ｃを加味して、Ｄ２≦Ｄ１−ｃ２／ｈに設定されている。集電リード９の長さが確保される。【選択図】図２
2007165117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の正負極板が捲回された電極群と、前記電極群の両側にそれぞれ配置された円盤状の集電部材とを備え、前記正負極板からそれぞれ導出された多数の集電リードの先端部が前記集電部材の外周に接合された二次電池において、前記集電部材は前記電極群より小さい直径を有しており、前記電極群の直径をＤ１、前記集電部材の直径をＤ２、前記電極群の端面と前記集電部材の前記電極群側の端面との間隔をｈとしたときに、前記電極群の最外周に位置する集電リードは前記電極群の端面での導出位置から前記集電部材の端面での接合位置までの長さが（Ｄ１−Ｄ２）／２＋ｈ以上であり、かつ、前記電極群の軸線方向を垂直とし前記電極群の側面側から見たときの捲き戻り方向を前記軸線方向に対する水平方向とした場合の前記電極群の捲き戻りに伴う前記導出位置と前記接合位置との前記水平方向におけるズレ量をｃとしたときに、前記集電部材の直径Ｄ２がＤ２≦Ｄ１−ｃ２／ｈの関係を満たすことを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記集電リードのうち前記電極群の外周に位置する集電リードは、前記電極群の端面を前記水平方向に沿っており、前記垂直方向に沿って立ち上がって前記集電部材の外周に接合されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記集電リードは、正極がアルミニウム製、負極が銅製であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次電池に係り、特に、帯状の正負極板が捲回された電極群と、電極群の両側にそれぞれ配置された円盤状の集電部材とを備え、正負極板からそれぞれ導出された多数の集電リードの先端部が集電部材の外周に接合された二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
非水電解液二次電池は、高エネルギ密度を有するため、様々な用途に用いられている。近年では、大型非水電解液二次電池も開発されており、例えば、動力源にモータと内燃機関とを併用するハイブリッド電気自動車用電源としても用いられている。このような用途においては、電池に高入出力特性が求められており、この要求に適応した電池としてリチウムイオン二次電池が注目されている。
【０００３】
通常、リチウムイオン二次電池では、以下のような捲回式の内部構造を有している。すなわち、金属箔に活物質をそれぞれ塗着した正負極板が帯状に形成され、該正負極板をセパレータを介して直接接触しないように断面渦巻状に捲回した電極群（捲回群）が形成されている。正負極板の捲回時には、捲きズレを防止するため、テンションをかけながら捲回される。そして、電極群が円筒状の電池容器に収容され、電解液注液後、電池容器が電池蓋で封口される。
【０００４】
電気自動車用電源等の高入出力特性を要求されるリチウムイオン二次電池では、内部抵抗を低減するために、正負極板からそれぞれ多数の集電リードが導出されている。集電リードとしては、電池の高出力化を図るため、例えば、正負極集電体である金属箔の一部に活物質を塗着せずに残しておき、短冊状に加工することで直接集電リードが形成される。正負極板から導出された集電リードの先端部は、電極群の両側にそれぞれ配置された円盤状の集電部材の外周に接合されている。また、集電リードと集電部材とを確実に接合するために、例えば、円盤状の集電部材の端面の外周部と金属製リングの一面側とで短冊状の集電リードを挟んで溶接する技術も開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１８５６１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、捲回式の二次電池では、電池使用中に振動や温度変化が加わり、また、充放電の繰返しに伴う活物質の膨張、収縮等が生じるため、正負極板の捲回時にかけられたテンションにより電極群の外周部で不安定な捲き戻りが起こる。電極群の捲き戻りが起こると集電部材に接合されている集電リードの破損（切断）が生じるため、内部抵抗の上昇を引き起こして出力の低下を招く。更に、集電リードの切断面がセパレータを圧迫、貫通し対向する電極に接触して正負極板間の短絡を起こすこともある。
【０００７】
本発明は上記事案に鑑み、電極群の捲き戻りに伴う集電リードの破損を防止することができる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、帯状の正負極板が捲回された電極群と、前記電極群の両側にそれぞれ配置された円盤状の集電部材とを備え、前記正負極板からそれぞれ導出された多数の集電リードの先端部が前記集電部材の外周に接合された二次電池において、前記集電部材は前記電極群より小さい直径を有しており、前記電極群の直径をＤ１、前記集電部材の直径をＤ２、前記電極群の端面と前記集電部材の前記電極群側の端面との間隔をｈとしたときに、前記電極群の最外周に位置する集電リードは前記電極群の端面での導出位置から前記集電部材の端面での接合位置までの長さが（Ｄ１−Ｄ２）／２＋ｈ以上であり、かつ、前記電極群の軸線方向を垂直とし前記電極群の側面側から見たときの捲き戻り方向を前記軸線方向に対する水平方向とした場合の前記電極群の捲き戻りに伴う前記導出位置と前記接合位置との前記水平方向におけるズレ量をｃとしたときに、前記集電部材の直径Ｄ２がＤ２≦Ｄ１−ｃ２／ｈの関係を満たすことを特徴とする。
【０００９】
電極群の捲き戻りが生じたときの最外周に位置する集電リードの電極群の端面での導出位置及び集電部材の端面での接合位置間の距離は、Ｄ１、Ｄ２（Ｄ１＞Ｄ２）、ｈ、ｃを上述したように定義したときに、［ｃ２＋ｈ２＋｛（Ｄ１−Ｄ２）／２｝２］０．５で表される。本発明では、電極群の捲き戻りに伴う集電リードの破損を防止するには、最外周に位置する集電リードの導出位置から接合位置までの長さをズレが生じたときの導出位置及び接合位置間の距離以上とすればよい。すなわち、最外周に位置する集電リードの導出位置から接合位置までの長さが（Ｄ１−Ｄ２）／２＋ｈ以上であることから、（Ｄ１−Ｄ２）／２＋ｈ≧［ｃ２＋ｈ２＋｛（Ｄ１−Ｄ２）／２｝２］０．５の関係を満たしていればよく、これを展開整理した、Ｄ２≦Ｄ１−ｃ２／ｈの関係を満たしていればよい。本発明によれば、集電部材の直径Ｄ２がＤ２≦Ｄ１−ｃ２／ｈの関係を満たすため、電極群の捲き戻りに伴うズレ量ｃを加味して集電部材の直径Ｄ２を電極群の直径Ｄ１より小さくした分、電極群の最外周に位置する集電リードの導出位置から接合位置までの長さが確保されるので、電極群の捲き戻りが生じても、集電リードの破損を防止することができる。
【００１０】
この場合において、集電リードのうち電極群の外周に位置する集電リードが、電極群の端面を水平方向に沿っており、垂直方向に沿って立ち上がって集電部材の外周に接合されていれば、最外周の集電リードの導出位置から接合位置までの長さを（Ｄ１−Ｄ２）／２＋ｈ以上とすることができる。また、集電リードを、正極がアルミニウム製、負極が銅製としてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、集電部材の直径Ｄ２がＤ２≦Ｄ１−ｃ２／ｈの関係を満たすため、電極群の捲き戻りが生じても、集電リードの破損を防止することができる、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】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明を円筒型リチウムイオン二次電池に適用した実施の形態について説明する。
【００１３】
（構成）
図１に示すように、本実施形態の円筒型リチウムイオン二次電池２０は、円筒状の電池容器５及び中空円筒状の軸芯１１に帯状の正負極板がセパレータを介して断面渦巻状に捲回された捲回群（電極群）６を備えている。
【００１４】
捲回群６の両側には、軸芯１１のほぼ延長線上に、先端部が正極外部端子１を構成する正極の極柱及び先端部が負極外部端子１’を構成する負極の極柱が軸芯１１の中空部に嵌合されている。正負極外部端子１、１’には、周囲から一体に張り出した円盤状の集電部材としての鍔部７が形成されている。鍔部７の周面（外周）には、正極板及び負極板からそれぞれ導出された集電リード９の先端部が超音波溶接で接合されている。
【００１５】
図２に示すように、捲回群６は直径Ｄ１を有しており、正負極外部端子１、１’の鍔部７は捲回群６の直径Ｄ１より小さい直径Ｄ２を有している。鍔部７の捲回群６側の端面と捲回群６の端面との間には、間隔ｈが形成されている。鍔部７の周面より外側で捲回群６の外周側に位置する正負極板から導出された集電リード９は、一旦捲回群６の端面に沿っており、先端部が鍔部７の周面と平行となるように鍔部７の方向に立ち上がっている。このため、捲回群６の最外周に位置する正負極板から導出された集電リード９は、捲回群６の端面での導出位置から鍔部７の捲回群６側の端面での接合位置までの長さが、（Ｄ１−Ｄ２）／２＋ｈ以上となる。
【００１６】
鍔部７の直径Ｄ２は、以下のように設定されている。図３（Ａ）に示すように、捲回群６の側面側から見ると、最外周に位置する集電リード９は、捲回群６から鍔部７の周面までまっすぐに延びている。捲回群６の捲き戻りが発生すると、図３（Ｂ）に示すように、集電リード９の導出位置と接合位置とが、軸芯１１を垂直にしたときの水平方向にズレが生じる。このズレは、捲回群６の最外周で最大となることから、捲回群６の最外周に位置する集電リード９の導出位置と接合位置との水平方向のズレ量ｃとしたときに、直径Ｄ２がＤ２≦Ｄ１−ｃ２／ｈ（以下、式（１）という。）の関係を満たすように設定されている。このため、鍔部７の直径Ｄ２は、捲回群６の直径Ｄ１よりｃ２／ｈの分小さくなる。
【００１７】
図１に示すように、正負極外部端子１、１’の鍔部７より外側には、第２のセラミックワッシャ３’（アルミナ製、電池蓋４裏面と当接する部分の厚み２ｍｍ、内径１６ｍｍ、外径２５ｍｍ）がそれぞれ嵌め込まれている。第２のセラミックワッシャ３’の周囲には、ゴム（ＥＰＤＭ）製のＯリング１６が配置されており、円盤状の電池蓋４が載置されている。電池蓋４の周端面は、電池容器５の開口部に嵌合されており、双方の接触部全域がレ−ザ溶接で接合されている。
【００１８】
正負極外部端子１、１’は、電池蓋４の中心にある穴を貫通して電池蓋４の外側にそれぞれ反対方向に突出している。電池蓋４の外側で正負極外部端子１、１’には、平状の第１のセラミックワッシャ３（厚み２ｍｍ、アルミナ製、内径１６ｍｍ、外径２８ｍｍ）、金属ワッシャ１４（ナット２底面よりも平滑）が、この順でそれぞれ嵌め込まれている。正負極外部端子１、１’の先端部には、金属製のナット２がそれぞれ螺着されている。このため、電池蓋４が、第２のセラミックワッシャ３’、第１のセラミックワッシャ３、金属ワッシャ１４を介して鍔部７とナット２との間で締め付け固定されている。締め付けトルク値は、６．９Ｎ・ｍ（７０ｋｇｆ・ｃｍ）に設定されている。締め付け作業が終了するまで金属ワッシャは回転しなかった。この状態では、Ｏリング１６の圧縮により電池容器５内部の発電要素は外気から遮断されている。電池蓋４には、電池の内圧上昇に応じて開裂するガス排出弁１０が配置されている。ガス排出弁の開裂圧は、１．３〜１．８ＭＰａ（１３〜１８ｋｇ／ｃｍ２）に設定されている。
【００１９】
電池容器５内には、電池蓋４に形成された注液口１５を通じて非水電解液が注液されている。非水電解液には、本例では、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとの体積比１：１：１の混合溶媒中へ６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１モル／リットル溶解したものが用いられている。注液口１５を封止することでリチウムイオン二次電池２０を完成させる。なお、本例では、電池容器５は、外径６７ｍｍ、内径６６ｍｍに設定されており、非水電解液の注液量は４８０ｇに設定されている。
【００２０】
電池容器５に挿入される捲回群６は、正極板及び負極板が、これら両極板が直接接触しないように厚さ４０μｍのポリエチレン製セパレータを介して捲回されている。正極板及び負極板からそれぞれ導出された集電リード９は、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捲回されている。捲回時には、正負極板の捲きズレを防止するため、テンションをかけながら捲回される。捲回群６外周面全周には、絶縁被覆８が施されている。絶縁被覆８には、ポリイミド製基材の片面にヘキサメタアクリレートを含む粘着剤が塗布された粘着テープが使用されている。この粘着テープが捲回群６外周面に何重にも巻かれている。正極板、負極板、セパレータの長さを調整することで、捲回群６の直径Ｄ１が６４±０．５ｍｍに設定されている。
【００２１】
捲回群６を構成する正極板は、正極集電体として厚さ２０μｍのアルミニウム箔を有している。アルミニウム箔の両面には、正極活物質を含む正極合剤が塗着されている。正極活物質には、充放電によりリチウムを放出、収容可能なリチウム遷移金属複酸化物のマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）が使用されている。正極合剤には、マンガン酸リチウム粉末と、導電剤として鱗片状黒鉛（平均粒径：５μｍ）と、結着剤（バインダ）としてポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦと略記する。）とが配合されており、配合比は、例えば、質量比８５：１０：５に設定されている。アルミニウム箔に正極合剤を塗着するときには、分散溶媒のＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰと略記する。）が添加され、乾燥後の正極合剤の塗着量が２８０ｇ／ｍ２となるように塗着される。正極板長寸方向一側の側縁には幅５０ｍｍの未塗布部が残されている。正極板は、乾燥後、プレスされ、長さ６０００ｍｍに裁断される。なお、正極活物質合剤層は、幅３００ｍｍ、厚さ（アルミニウム箔含む）２３０μｍに設定されている。
【００２２】
長寸方向一側の側縁の未塗布部には切り欠きが形成されており、切り欠き残部で集電リード９が構成されている。このため、正極の集電リード９はアルミニウム製である。隣り合う集電リード９は、２０ｍｍ間隔、集電リード９の幅が１０ｍｍ、切り欠き部の未塗布部の幅は２ｍｍに設定されている。
【００２３】
一方、負極板は、負極集電体として厚さ１０μｍの圧延銅箔を有している。圧延銅箔の両面には、負極活物質を含む負極合剤が塗着されている。負極活物質には、非晶質炭素が使用されている。負極合剤には、非晶質炭素と結着剤のＰＶＤＦとが配合されており、配合比は、例えば重量比９０：１０に設定されている。圧延銅箔に負極合剤を塗着するときには、分散溶媒のＮＭＰが添加され、乾燥後の負極合剤の塗布量が６６ｇ／ｍ２となるように塗着される。負極板長寸方向一側の側縁には幅５０ｍｍの未塗布部を残されている。負極板は、乾燥後、プレスされ、長さ６２００ｍｍに裁断される。負極合剤の未塗布部には、正極板と同様にして集電リード９が形成されている。このため、負極の集電リード９は銅製である。なお、負極活物質合剤層は、幅３０６ｍｍ、厚さ（銅箔含む）１４０μｍに設定されている。
【００２４】
（作用等）
次に、本実施形態のリチウムイオン二次電池２０の作用等について説明する。
【００２５】
従来リチウムイオン二次電池では、捲回群の両端面からそれぞれ導出された集電リードは、捲回群の両側に配置された集電部材までほぼ最短の長さとなるように接合される。ところが、電池使用中には、振動、温度変化、充放電の繰返しに伴う活物質の膨張、収縮等が生じるため、捲回群作製時にかけられたテンションにより捲回群の捲き戻りが起こる。この捲き戻りは、捲回群の捲回方向に沿って生じるため、捲回群の外周ほど捲き戻り量が大きくなる。このため、捲回群の最外周に位置する集電リードが捲回群の捲き戻りに伴い切断され、電池出力の低下を引き起こす。また、切断された集電リードの切断面がセパレータを破損して正負極間の短絡を招くこととなる。これは集電リードの長さが不十分なためと考えられる。これを避けるために集電リードの長さを大きくすると、集電リードに弛みが生じ捲回群の周面より外側に飛び出すことから、電池作製時の取扱中に切断するおそれがある。本実施形態のリチウムイオン二次電池２０は、これらの問題を解決するものである。
【００２６】
本実施形態のリチウムイオン二次電池２０では、正負極外部端子１、１’の鍔部７の直径Ｄ２が捲回群６の直径Ｄ１より小さく設定されている。また、捲回群６の最外周に位置する集電リード９が、捲回群６の端面に沿っており、先端部が鍔部７の周面と平行となるように鍔部７の方向に立ち上がっている。このため、最外周に位置する集電リード９は、捲回群６の端面での導出位置から鍔部７の捲回群６側の端面での接合位置までの長さが、（Ｄ１−Ｄ２）／２＋ｈ以上となる。これにより、鍔部７の直径Ｄ２を小さくした分で最外周に位置する集電リード９の長さを確保することができる。
【００２７】
また、リチウムイオン二次電池２０の作製は、通常、室温（２５°Ｃ）環境下で行われることから、リチウムイオン二次電池２０を低温環境下で使用した場合には、金属箔製の集電リード９が収縮して破損することが考えられる。このため、集電リード９は長さのマージンを有していることが必要である。本実施形態では、最外周の集電リード９の長さが（Ｄ１−Ｄ２）／２＋ｈ以上のため、低温環境下で集電リード９が収縮しても破損を防止することができる。
【００２８】
更に、軸芯１１を垂直とし捲回群６の側面側から見たときの捲き戻り方向を軸芯１１に対する水平方向としたときに、捲回群６の捲き戻りに伴う最外周に位置する集電リード９の導出位置と接合位置との水平方向のズレ量ｃとすると、その導出位置と接合位置との距離ｂは、ｂ＝［ｃ２＋ｈ２＋｛（Ｄ１−Ｄ２）／２｝２］０．５で表される（図３（Ｂ）も参照）。このとき集電リード９の破損を防止するためには、最外周に位置する集電リード９の長さを距離ｂより大きく設定すればよく、（Ｄ１−Ｄ２）／２＋ｈ≧［ｃ２＋ｈ２＋｛（Ｄ１−Ｄ２）／２｝２］０．５を満たしていればよい。この関係式を展開整理すると、鍔部７の直径Ｄ２が式（１）の関係、すなわち、Ｄ２≦Ｄ１−ｃ２／ｈの関係を満たしていればよい。本実施形態のリチウムイオン二次電池２０では、鍔部７の直径Ｄ２が式（１）の関係を満たしているため、最外周に位置する集電リード９の導出位置から接合位置までの長さが距離ｂより大きいので、捲回群６の捲き戻りが生じても集電リード９の破損を防止することができる。従って、電池出力の低下を防止することができ、セパレータを破損することなく正負極間の短絡を防止することができる。
【００２９】
なお、本実施形態のリチウムイオン二次電池２０では、集電リード９を正負極の集電体の側縁の切り欠きで形成する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、別に作製した集電リードを溶接等で集電体に接合するようにしてもよい。このとき、正極の集電リード９をアルミニウム製、負極の集電リード９を銅製とすれば、集電体との接合部分で生じる抵抗を低減することができる。集電リード９の数や間隔等に制限のないことはもちろんである。また、集電リード９は、捲回群６の端面に沿っており、先端部が鍔部７の周面と平行となるように鍔部７の方向に立ち上がっていればよく、直角に曲がっていなくてもよい。
【００３０】
また、本実施形態のリチウムイオン二次電池２０では、電気自動車用電源等に用いられる大形のリチウムイオン二次電池を例示したが、本発明は電池の大きさ、電池容量に限定されるものではない。また、電池構造についても、本実施形態以外に、例えば、有底筒状容器（缶）に電池上蓋がかしめによって封口されている構造の円筒型電池であっても構わない。特に電気自動車用電源としての電池では、比較的高容量、高出力な特性が要求されるため、本発明の適用は好ましい。また、本発明は、リチウムイオン二次電池以外の捲回式二次電池にも適用可能であり、電池容器の形状についても、円筒型に限定されるものではなく、例えば捲回群を角形の電池容器に収容した電池にも適用することができる。
【００３１】
更に、本実施形態のリチウムイオン二次電池２０では、正極活物質にリチウム遷移金属複酸化物のマンガン酸リチウムを示したが、本発明は特に限定されるものではない。例えば、コバルト酸リチウムやニッケル酸リチウム、リチウムとマンガン、コバルト、ニッケルの複合酸化物やマンガン、コバルト、ニッケル以外の元素をドープした他元素ドープ材でも本発明の効果を妨げるものではない。また、結晶構造においても限定はなく、スピネル型結晶構造であっても層状型結晶構造であってもよい。
【００３２】
また更に、本実施形態のリチウムイオン二次電池２０では、負極活物質に非晶質炭素を示したが、本発明は特に限定されるものではなく、例えば、天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素質材料等でもよい。また、その形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。
【００３３】
更にまた、本実施形態以外で用いることのできる結着剤としては、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、ビニルアルコール等の重合体及びこれらの混合体などがある。
【００３４】
また、本実施形態のリチウムイオン二次電池２０では、非水電解液にエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートの体積比１：１：１の混合溶媒中へ６フッ化リン酸リチウムを１モル／リットル溶解したものを示したが、本発明はこれに限定されるものではない。非水電解液としては、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、通常用いられる非水電解液を用いることができる。用いられるリチウム塩や有機溶媒は特に制限されない。例えば、電解質としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、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。本実施形態以外の有機溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、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、プロピオニトリル等又はこれらの２種以上の混合溶媒を用いることができる。混合配合比についても限定されるものではない。
【００３５】
更に、本実施形態では、絶縁被覆８に、基材がポリイミドで、その片面にヘキサメタアクリレートからなる粘着剤を塗布した粘着テープを用いたが、特に制限されるものではない。例えば、基材がポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンで、その片面又は両面にヘキサメタアクリレートやブチルアクリレート等のアクリル系粘着剤を塗布した粘着テープや、粘着剤を塗布しないポリオレフィンやポリイミドからなるテープ等を好適に使用することができる。
【実施例】
【００３６】
次に、本実施形態に従い、鍔部７の直径Ｄ２を変えて作製したリチウムイオン二次電池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。
【００３７】
（実施例１−１）
下表１に示すように、実施例１−１では、直径Ｄ２を３５．２ｍｍに設定し、捲回群６の端面と鍔部７の端面との間隔ｈを５．０ｍｍに設定した。捲回群６の直径Ｄ１が６４ｍｍであることから、直径Ｄ２は直径Ｄ１の５５．０％に相当する。また、この電池で１００サイクルの充放電を行ったところ、捲回群６の捲き戻りに伴い最外周の集電リード９の導出位置と接合位置とに１０ｍｍ程度のズレが生じた。このズレはさらに充放電サイクルを重ねても増大しなかったため、ズレ量ｃを１０ｍｍとした。従って、実施例１−１の電池では、式（１）の右辺は、Ｄ１−ｃ２／ｈ＝６４−１０２／５＝４４．０となる。
【００３８】
【表１】
2007165117.tif 000003
【００３９】
（実施例１−２〜実施例１−３）
表１に示すように、実施例１−２〜実施例１−３では、直径Ｄ２を変える以外は実施例１と同様にした。実施例１−２では３８．４ｍｍ（直径Ｄ１の６０．０％に相当）とし、実施例１−３では４４．０ｍｍ（直径Ｄ１の６８．８％に相当）とした。
（比較例１−１〜比較例１−３）
【００４０】
表１に示すように、比較例１−１〜比較例１−３では、直径Ｄ２を変える以外は実施例１と同様にした。比較例１−１では４４．８ｍｍ（直径Ｄ１の７０．０％に相当）とし、比較例１−２では５１．２ｍｍ（直径Ｄ１の８０．０％に相当）とし、比較例１−３では６４．０ｍｍ（直径Ｄ１の１００％に相当）とした。従って、比較例１−１〜比較例１−３の電池は、いずれも式（１）の関係を満たしていない従来の電池である。
【００４１】
（評価）
実施例及び比較例の各電池について、１００サイクルの充放電を行った後、電池を解体し集電リードの破損状況を判定した。判定は、○：集電リード破損（切れ）なし、△：集電リード破損５本未満、×：集電リード破損５本以上の３段階とした。判定結果を表１に合わせて示している。
【００４２】
表１に示すように、鍔部７を式（１）を満たしていない直径Ｄ２とした比較例１−１、比較例１−２及び比較例１−３のリチウムイオン二次電池では、捲回群の捲き戻りに伴う集電リードの切れが見られた。これに対して、鍔部７を式（１）を満たす直径Ｄ２とした実施例１−１、実施例１−２及び実施例１−３のリチウムイオン二次電池２０では、捲回群６の捲き戻りに伴う集電リード９の切れは見られなかった。これは鍔部７の周面に固定された集電リード９が、捲回群６の捲き戻りによる引っ張りを許容する充分な長さを有しているためと考えられる。従って、捲回群６の捲き戻りに伴う集電リード９の破損を防止するためには、鍔部７を式（１）を満たす直径Ｄ２とすることが重要である、ということが明らかとなった。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は電極群の捲き戻りに伴う集電リードの破損を防止することができる二次電池を提供するため、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】
【００４４】
【図１】本発明を適用した実施形態の円筒型リチウムイオン二次電池の概略を示す断面図である。
【図２】実施形態の円筒型リチウムイオン二次電池の捲回群の最外周に位置する集電リードの導出位置から鍔部への接合位置までの配置を示す断面図である。
【図３】実施形態の円筒型リチウムイオン二次電池を側面側から見たときの捲回群、集電リード及び鍔部の位置関係を示す側面図であり、（Ａ）は捲回群作製直後、（Ｂ）は捲回群の捲き戻り発生後をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００４５】
１  正極外部端子
１’  負極外部端子
６  捲回群（電極群）
７  鍔部（集電部材）
９  集電リード
１１  軸芯
２０  円筒型リチウムイオン二次電池（二次電池）
【図１】
2007165117.tif 000004
【図２】
2007165117.tif 000005
【図３】
2007165117.tif 000006