(57)【要約】      （修正有）【課題】捲回型電極体を備える二次電池において、巻き留め処理に伴って捲回型電極体に場所による電池反応ムラが生じるのを防止又は抑制できる二次電池等を提供すること。【解決手段】二次電池は、捲回型電極体１２０が、正極活物質層と介在体１４１と負極活物質層とが厚み方向に互いに密着する電極本体部１２０ｆと、これ以外の本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２とからなる。捲回型電極体１２０は、本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２内において、介在体１４１の介在体最外周部１４１ｄの巻き終わり端部１４１ｄｉを、この本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２自身に固定する巻き留め処理を施してなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極活物質層を含む正極板と、負極活物質層を含む負極板とが、介在体を介して互いに重ねられて軸線周りに捲回され、かつ、自身の最外周が前記介在体の介在体最外周部で構成されてなる捲回型電極体を備える
二次電池であって、
前記捲回型電極体のうち、
前記正極活物質層と前記介在体と前記負極活物質層とがこれらの厚み方向に互いに密着して配置された部位を、電極本体部とし、
前記電極本体部以外の部位を、本体外捲回部としたとき、
前記捲回型電極体は、
前記本体外捲回部内において、前記介在体の前記介在体最外周部の巻き終わり端部を、この本体外捲回部自身に固定する巻き留め処理を施してなる
二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載の二次電池であって、
前記捲回型電極体は、
前記電極本体部に前記巻き留め処理が施されることなく、前記本体外捲回部に前記巻き留め処理が施されてなる
二次電池。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の二次電池であって、
前記本体外捲回部は、
前記電極本体部の前記軸線方向の一端側に隣在する第１本体外捲回部と、
前記電極本体部の前記軸線方向の他端側に隣在する第２本体外捲回部と、を有し、
前記第１本体外捲回部及び前記第２本体外捲回部は、
それぞれ前記巻き留め処理が施されてなる
二次電池。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の二次電池であって、
前記巻き留め処理は、
前記介在体の前記介在体最外周部に、前記巻き終わり端部の巻き終わり端縁を間にして、粘着テープ部材を架け渡しつつ貼り付けて、前記巻き終わり端部を固定するテープ処理である
二次電池。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の二次電池を搭載し、この二次電池に蓄えた電気エネルギを、駆動源の駆動エネルギの全部または一部として使用する車両。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の二次電池を搭載し、この二次電池をエネルギ源の少なくとも１つとして使用する電池使用機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極板と負極板とが介在体を介して互いに重ねられて軸線周りに捲回された捲回型電極体を備える二次電池に関する。また、この二次電池を搭載する車両及び電池使用機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、長尺状の正極板と長尺状の負極板とが長尺状の介在体（セパレータや固体電解質体層など）を介して互いに重ねられて軸線周りに捲回された捲回型電極体を備える、リチウムイオン二次電池などの二次電池が知られている。捲回型電極体には、巻き緩みが生じ易いので、これを防止するために、捲回型電極体に巻き留め粘着テープ部材を貼り付けることがある。例えば下記の特許文献１に、このような巻き留め粘着テープ部材を捲回型電極体に貼り付けた二次電池が開示されている。
【０００３】
即ち、特許文献１に記載の扁平型電池（二次電池）は、帯状の正極と帯状の負極との間に帯状のセパレータ（介在体）を介在させた状態で扁平状に捲回した電極体（捲回型電極体）を備える（特許文献１の請求項１や、図１，図６、その説明箇所等を参照）。この電極体には、３つのテープ（巻き留め粘着テープ部材）が貼り付けられており、このうち、２つのテープは、電極体の軸線方向の中央部分に、軸線方向に沿った形態で貼り付けられている。
【０００４】
電極体の軸線方向の中央部分は、正極と負極とセパレータとが互いに密着して重なっており、電池反応を生じる部分(充放電に伴い電極間でリチウムイオンの吸蔵・放出が行われる部分）である。そして、一方のテープは、この電極体の軸線方向の中央部分において、第１セパレータの巻き終わり端部と、正極のうち、これに隣在する部分との間に架け渡す形態で、これらに粘着している。また、もう一方のテープは、電極体の軸線方向の中央部分において、第２セパレータの巻き終わり端部と、負極のうち、これに隣在する部分との間に架け渡す形態で、これらに粘着している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述のように電極体の軸線方向の中央部分にテープを貼り付けると、電極体のうち、テープが貼られた部分と貼られていない部分とで、電池反応に違いが生じ、部分的にリチウム析出が発生するおそれがあることが分かった。電池ケースに収容された状態において、電極体には、テープの厚み分だけ段差が生じ、テープの存在している部分だけ電極体が強く押圧されるので、テープが貼られた部分と貼られていない部分とで、電池反応に違いが生じたためと考えられる。
【０００７】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、捲回型電極体を備える二次電池において、巻き留め処理に伴って捲回型電極体内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止または抑制した二次電池を提供することを目的とする。また、このリチウムイオン二次電池を搭載する車両及び電池使用機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、正極活物質層を含む正極板と、負極活物質層を含む負極板とが、介在体を介して互いに重ねられて軸線周りに捲回され、かつ、自身の最外周が前記介在体の介在体最外周部で構成されてなる捲回型電極体を備える二次電池であって、前記捲回型電極体のうち、前記正極活物質層と前記介在体と前記負極活物質層とがこれらの厚み方向に互いに密着して配置された部位を、電極本体部とし、前記電極本体部以外の部位を、本体外捲回部としたとき、前記捲回型電極体は、前記本体外捲回部内において、前記介在体の前記介在体最外周部の巻き終わり端部を、この本体外捲回部自身に固定する巻き留め処理を施してなる二次電池である。
【０００９】
この二次電池は、捲回型電極体のうちの本体外捲回部内において、介在体の介在体最外周部の巻き終わり端部を、この本体外捲回部自身に固定する巻き留め処理により、捲回型電極体の巻き留めをしている。
正極活物質層と介在体と負極活物質層とがこれらの厚み方向に互いに密着して配置された部位である電極本体部は、電池反応を生じる部分である。一方、この電極本体部以外の部位である本体外捲回部は、電池反応を生じ得ないか、或いは、電極本体部よりも生じる電池反応の程度が小さい部位である。また、この本体外捲回部は、正極活物質層と介在体と負極活物質層の三者が互いに密着していない、隙間を含んでいる部位である。
【００１０】
従って、この本体外捲回部に巻き留め処理を施しても、この本体外捲回部では、巻き留め処理に用いる粘着テープ部材や接着剤等の存在によって、場所により強く押圧される部分が生じ難い。また、この本体外捲回部は、電池反応そのものが無いか少ない。このため、本体外捲回部では、電池反応ムラが生じ難い。かくして、この二次電池では、捲回型電極体の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止または抑制できる。
【００１１】
なお、「介在体」としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等の多孔質膜からなるセパレータや、ポリマーにリチウム塩等を固溶させた完全固体電解質体、マトリックスポリマーに電解液を含有させたゲル状の固体電解質体、硫化物系固体電解質及び酸化物系固体電解質等を含む無機固体電解質体からなる層が挙げられる。これらの「介在体」は、正極板や負極板とは独立した別部材の形態としてもよいし、正極板や負極板の上に形成されて一体化されたものとしてもよい。
【００１２】
「本体外捲回部」は、前述のように電極本体部以外の部位、即ち、正極活物質層と介在体と負極活物質層とがこれらの厚み方向に互いに密着して配置されていない部位である。
「本体外捲回部」の具体的な部位としては、例えば、捲回型電極体のうち、正極活物質層及び負極活物質層の少なくともいずれかが存在しないために、正極活物質層と介在体と負極活物質層とが厚み方向に互いに密着していない部位が挙げられる。また、正極活物質層及び負極活物質層の少なくともいずれかの厚みが、電極本体部を構成する正極活物質層及び負極活物質層の厚みよりも薄くされているために、正極活物質層と介在体と負極活物質層とが互いに密着していない部位も挙げられる。
また、「本体外捲回部」を有する捲回型電極体の形態としては、例えば、「電極本体部」を捲回型電極体の軸線方向の中央部分に設け、その両端側をそれぞれ「本体外捲回部」とした形態が挙げられる。また、これに加えて、「電極本体部」を捲回型電極体の軸線方向に２つに分けて設け、これらの間の部分にも「本体外捲回部」を設けた形態も挙げられる。
【００１３】
また、「巻き留め処理」は、前述のように、本体外捲回部内において、捲回型電極体の最外周をなす介在体最外周部のうち、その巻き終わり端部を、この本体外捲回部自身に固定する処理であり、捲回型電極体の介在体、正極板及び負極板の巻き戻り（巻き緩み）を防止する処理を言う。
「巻き留め処理」の具体例としては、例えば、後述するように粘着テープ部材を用いて、介在体の巻き終わり端部を本体外捲回部に固定するテープ処理が挙げられる。
また、接着剤を用いて、介在体の巻き終わり端部を本体外捲回部に固定する接着処理が挙げられる。この接着処理としては、例えば、接着剤を直接、介在体の巻き終わり端部の裏面（径方向内側面）に塗布して、巻き終わり端部を本体外捲回部に固定する処理が挙げられる。また、介在体が正極板や負極板上に一体化されている場合などには、その正極板等の裏面（径方向内側面）に接着剤を塗布することにより、介在体の巻き終わり端部を本体外捲回部に固定する処理が挙げられる。
また、針金や加締めリング等の金具を用いて、介在体の巻き終わり端部を本体外捲回部に固定する金具処理も挙げられる。
【００１４】
更に、上記の二次電池であって、前記捲回型電極体は、前記電極本体部に前記巻き留め処理が施されることなく、前記本体外捲回部に前記巻き留め処理が施されてなる二次電池とすると良い。
【００１５】
この二次電池では、電極本体部に巻き留め処理が施されていないので、電極本体部内において、巻き留め処理に伴う部分的な電池反応ムラが発生するのを防止できる。よって、この二次電池では、捲回型電極体の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体内に場所による電池反応ムラが生じるのをより確実に防止できる。
【００１６】
更に、上記の二次電池であって、前記本体外捲回部は、前記電極本体部の前記軸線方向の一端側に隣在する第１本体外捲回部と、前記電極本体部の前記軸線方向の他端側に隣在する第２本体外捲回部と、を有し、前記第１本体外捲回部及び前記第２本体外捲回部は、それぞれ前記巻き留め処理が施されてなる二次電池とすると良い。
【００１７】
この二次電池では、本体外捲回部が、前述の第１本体外捲回部及び第２本体外捲回部を有し、これらにそれぞれ巻き留め処理が施されている。これにより、捲回型電極体は、電極本体部を挟む軸線方向の両端側でそれぞれ巻き留めされるので、捲回型電極体の巻き緩みをより確実に防止できる。
【００１８】
更に、上記のいずれかに記載の二次電池であって、前記巻き留め処理は、前記介在体の前記介在体最外周部に、前記巻き終わり端部の巻き終わり端縁を間にして、粘着テープ部材を架け渡しつつ貼り付けて、前記巻き終わり端部を固定するテープ処理である二次電池とすると良い。
【００１９】
この二次電池では、巻き留め処理が、粘着テープ部材を用いて巻き終わり端部を固定するテープ処理である。このようなテープ処理により、捲回型電極体の巻き緩みを簡単かつ確実に防止できる。
【００２０】
また、他の態様は、上記のいずれかに記載の二次電池を搭載し、この二次電池に蓄えた電気エネルギを、駆動源の駆動エネルギの全部または一部として使用する車両である。
【００２１】
二次電池は、前述のように、捲回型電極体の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止または抑制できるので、この二次電池を搭載した車両の性能や耐久性などを高くできる。
なお、「車両」としては、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータなどが挙げられる。
【００２２】
また、他の態様は、上記のいずれか一項に記載の二次電池を搭載し、この二次電池をエネルギ源の少なくとも１つとして使用する電池使用機器である。
【００２３】
二次電池は、前述のように、捲回型電極体の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止または抑制できるので、この二次電池を搭載した電池使用機器の性能や耐久性などを高くできる。
なお、「電池使用機器」としては、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態１に係るリチウムイオン二次電池の縦断面図である。
【図２】実施形態１に係り、捲回型電極体を示す斜視図である。
【図３】実施形態１に係り、正極板を示す平面図である。
【図４】実施形態１に係り、負極板を示す平面図である。
【図５】実施形態１に係り、セパレータを示す平面図である。
【図６】実施形態１に係り、正極板及び負極板をセパレータを介して互いに重ねた状態を示す部分平面図である。
【図７】実施形態１に係り、ケース蓋部材、正極電極端子部材及び負極電極端子部材等を示す分解斜視図である。
【図８】実施形態２に係り、捲回型電極体を示す斜視図である。
【図９】実施形態３に係る車両を示す説明図である。
【図１０】実施形態４に係るハンマードリルを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に、本実施形態１に係るリチウムイオン二次電池（二次電池）１００を示す。また、図２に、このリチウムイオン二次電池１００を構成する捲回型電極体１２０を示す。更に、この捲回型電極体１２０を構成する正極板１２１を図３に示し、負極板１３１を図４に示し、セパレータ（介在体）１４１を図５に示す。また、図６に、正極板１２１と負極板１３１とをセパレータ１４１を介して互いに重ねた状態を示す。また、図７に、ケース蓋部材１１３、正極電極端子部材１５０及び負極電極端子部材１６０等の詳細を示す。
【００２６】
このリチウムイオン二次電池１００は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両や、ハンマードリル等の電池使用機器に搭載される角型電池であり、電池容量は５Ａｈである。このリチウムイオン二次電池１００は、角型の電池ケース１１０、この電池ケース１１０内に収容された捲回型電極体１２０、電池ケース１１０に支持された正極電極端子部材１５０及び負極電極端子部材１６０等から構成されている（図１参照）。また、電池ケース１１０内には、図示しない電解液が注入されている。
【００２７】
このうち、電池ケース１１０は、上側のみが開口した箱状のケース本体部材１１１と、このケース本体部材１１１の開口１１１ｈを閉塞する形態で溶接された矩形板状のケース蓋部材１１３とから構成されている。ケース蓋部材１１３には、電池ケース１１０の内圧が所定圧力に達した際に破断する安全弁部１１３ｊが設けられている（図１及び図７参照）。また、ケース蓋部材１１３には、電解液を電池ケース１１０内に注入する為の電解液注入口１１３ｄが設けられている。
【００２８】
また、ケース蓋部材１１３には、正極電極端子部材１５０及び負極電極端子部材１６０が、それぞれ３つの絶縁部材１５５，１５６，１５７を介して固設されている（図７参照）。これら正極電極端子部材１５０及び負極電極端子部材１６０は、それぞれ３つの端子金具１５１，１５２，１５３により構成されている。電池ケース１１０内において、正極電極端子部材１５０は、捲回型電極体１２０のうち、正極板１２１の後述する正極集電部１２１ｍ（詳細には、外部正極集電部１２１ｍ２）に接続され、負極電極端子部材１６０は、捲回型電極体１２０のうち、負極板１３１の後述する負極集電部１３１ｍ（詳細には、外部負極集電部１３１ｍ２）に接続されている（図１参照）。
【００２９】
次に、捲回型電極体１２０について説明する。この捲回型電極体１２０は、絶縁フィルムを上側のみが開口した袋状に形成した絶縁フィルム包囲体１１５内に収容され、横倒しにした状態で、電池ケース１１０内に収容されている（図１参照）。この捲回型電極体１２０は、長尺状の正極板１２１（図３参照）と長尺状の負極板１３１（図４参照）とを、通気性を有する長尺状のセパレータ１４１（図５参照）を介して互いに重ね、軸線ＡＸ周り（図２中、上方から見て時計回り）に捲回し、扁平状に圧縮したものである（図２及び図６参照）。
【００３０】
このうち、正極板１２１は、図３及び図６に示すように、芯材として、長尺状のアルミニウム箔からなる正極集電箔１２２を有する。この正極集電箔１２２の両主面のうち、幅方向の一部でかつ長手方向に延びる領域上には、それぞれ、正極活物質層１２３，１２３が、長手方向（図３及び図６中、左右方向）に帯状に設けられている。この正極活物質層１２３は、正極活物質、導電剤及び結着剤からなる。
正極板１２１のうち、自身の厚み方向に正極集電箔１２２及び正極活物質層１２３，１２３が存在する帯状の部位が、正極部１２１ｗである。この正極部１２１ｗは、捲回型電極体１２０を構成した状態において、その全域が後述する電極本体部１２０ｆ内に位置し、セパレータ１４１（詳細には、セパレータ中央部１４１ａ）を介して、負極板１３１の後述する負極部１３１ｗ（詳細には、負極中央部１３１ｗａ）と対向している（図６参照）。
また、正極板１２１に正極部１２１ｗを形成したことに伴い、正極集電箔１２２のうち、幅方向の片方の端部（図３及び図６中、上方）は、長手方向に帯状に延び、自身の厚み方向に正極活物質層１２３が存在しない正極集電部１２１ｍとなっている。
【００３１】
更に、この正極集電部１２１ｍは、その幅方向に内部正極集電部１２１ｍ１と外部正極集電部１２１ｍ２とに区別できる。内部正極集電部１２１ｍ１は、捲回型電極体１２０を構成した状態において、正極部１２１ｗの軸線方向一方側ＳＡ（図２及び図６中、上方）に隣在し、後述する第１本体外捲回部１２０ｇ１の第１−１本体外捲回部１２０ｇ１１内に位置する帯状の部位である。一方、外部正極集電部１２１ｍ２は、この内部正極集電部１２１ｍ１の更に軸線方向一方側ＳＡに隣在し、セパレータ１４１から軸線方向一方側ＳＡに突出する帯状の部位であり、後述する第１本体外捲回部１２０ｇ１の第１−２本体外捲回部１２０ｇ１２を構成する部位である。
【００３２】
次に、負極板１３１について説明する。この負極板１３１は、図４及び図６に示すように、長尺状の銅箔からなる負極集電箔１３２を有する。この負極集電箔１３２の両主面のうち、幅方向の一部でかつ長手方向に延びる領域上には、それぞれ、負極活物質層１３３，１３３が、長手方向（図４及び図６中、左右方向）に帯状に設けられている。この負極活物質層１３３は、負極活物質、結着剤及び増粘剤からなる。負極板１３１のうち、自身の厚み方向に負極集電箔１３２及び負極活物質層１３３，１３３が存在する帯状の部位が、負極部１３１ｗである。
【００３３】
この負極部１３１ｗは、その幅方向に負極中央部１３１ｗａと負極一端側部１３１ｗｂと負極他端側部１３１ｗｃとに区別できる。負極中央部１３１ｗａは、捲回型電極体１２０を構成した状態において、後述する電極本体部１２０ｆ内に位置する帯状の部位であり、前述のように、セパレータ１４１（セパレータ中央部１４１ａ）を介して、正極板１２１の正極部１２１ｗと対向している。
また、負極一端側部１３１ｗｂは、捲回型電極体１２０を構成した状態において、負極中央部１３１ｗａの軸線方向一方側ＳＡ（図２及び図６中、上方）に隣在し、後述する第１本体外捲回部１２０ｇ１の第１−１本体外捲回部１２０ｇ１１内に位置する帯状の部位である。
また、負極他端側部１３１ｗｃは、捲回型電極体１２０を構成した状態において、負極中央部１３１ｗａの軸線方向他端側ＳＢ（図２及び図６中、下方）に隣在し、後述する第２本体外捲回部１２０ｇ２の第２−１本体外捲回部１２０ｇ２１内に位置する帯状の部位である。
【００３４】
また、負極板１３１に負極部１３１ｗを形成したことに伴い、負極集電箔１３２のうち、幅方向の片方の端部（図４及び図６中、下方）は、長手方向に帯状に延び、自身の厚み方向に負極活物質層１３３が存在しない負極集電部１３１ｍとなっている。
更に、この負極集電部１３１ｍは、その幅方向に内部負極集電部１３１ｍ１と外部負極集電部１３１ｍ２とに区別できる。内部負極集電部１３１ｍ１は、捲回型電極体１２０を構成した状態において、負極部１３１ｗの軸線方向他方側ＳＢ （図２及び図６中、下方）に隣在し、後述する第２本体外捲回部１２０ｇ２の第２−１本体外捲回部１２０ｇ２１内に位置する帯状の部位である。一方、外部負極集電部１３１ｍ２は、この内部負極集電部１３１ｍ１の更に軸線方向他方側ＳＢに隣在し、セパレータ１４１から軸線方向他方側ＳＢに突出する帯状の部位であり、後述する第２本体外捲回部１２０ｇ２の第２−２本体外捲回部１２０ｇ２２を構成している。
【００３５】
次に、セパレータ１４１について説明する。このセパレータ１４１は、ＰＰやＰＥなどの樹脂からなり、多孔質で、図５及び図６に示すように、長尺状をなす。このセパレータ１４１は、その幅方向にセパレータ中央部（介在体中央部）１４１ａとセパレータ一端側部（介在体一端側部）１４１ｂとセパレータ他端側部（介在体他端側部）１４１ｃとに区別できる。このうち、セパレータ中央部１４１ａは、捲回型電極体１２０を構成した状態において、後述する電極本体部１２０ｆ内に位置する帯状の部位である。
【００３６】
また、セパレータ一端側部１４１ｂは、捲回型電極体１２０を構成した状態において、セパレータ中央部１４１ａの軸線方向一方側ＳＡ（図２及び図６中、上方）に隣在し、後述する第１本体外捲回部１２０ｇ１の第１−１本体外捲回部１２０ｇ１１内に位置する帯状の部位である。
また、セパレータ他端側部１４１ｃは、捲回型電極体１２０を構成した状態において、セパレータ中央部１４１ａの軸線方向他端側ＳＢ（図２及び図６中、下方）に隣在し、後述する第２本体外捲回部１２０ｇ２の第２−１本体外捲回部１２０ｇ２１内に位置する帯状の部位である。
【００３７】
これら正極板１２１、負極板１３１及びセパレータ１４１により形成された捲回型電極体１２０は、その軸線ＡＸ方向中央に、電極本体部１２０ｆを有する。この電極本体部１２０ｆは、正極板１２１の正極活物質層１２３とセパレータ１４１と負極板１３１の負極活物質層１３３の三者が、これらの厚み方向（図６中、紙面に直交する方向）に互いに密着して配置された部位である。
また、この捲回型電極体１２０は、上述の電極本体部１２０ｆ以外の部位、即ち、正極活物質層１２３とセパレータ１４１と負極活物質層１３３とが互いに密着していない部位である本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２を有する。これらの本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２は、電極本体部１２０ｆの軸線ＡＸ方向にそれぞれ隣在している。このうち、一方の本体外捲回部１２０ｇ１は、電極本体部１２０ｆの軸線方向一端側ＳＡ（図２及び図６中、上方）に隣在する第１本体外捲回部１２０ｇ１であり、他方の本体外捲回部１２０ｇ２は、電極本体部１２０ｆの軸線方向他端側ＳＢ（図２及び図６中、下方）に隣在する第２本体外捲回部１２０ｇ２である。
【００３８】
更に、第１本体外捲回部１２０ｇ１は、軸線ＡＸ方向に第１−１本体外捲回部１２０ｇ１１と第１−２本体外捲回部１２０ｇ１２とに分けられる。このうち、第１−１本体外捲回部１２０ｇ１１は、電極本体部１２０ｆの軸線方向一端側ＳＡに隣在し、正極板１２１の正極集電部１２１のうち内部正極集電部１２１ｍ１と、セパレータ１４１のセパレータ一端側部１４１ｂと、負極板１３１の負極部１３１ｗのうち負極一端側部１３１ｗｂとから構成されている。一方、第１−２本体外捲回部１２０ｇ１２は、第１−１本体外捲回部１２０ｇ１１の更に軸線方向一端側ＳＡに隣在し、正極板１２１の正極集電部１２１ｍのうち外部正極集電部１２１ｍ２のみが捲回された部位である。
【００３９】
このように、第１本体外捲回部１２０ｇ１は、負極部１３１ｗ（負極一端側部１３１ｗｂ）は存在するものの、正極部１２１ｗ（正極活物質層１２３）が存在しないため、電池反応を生じ得ない部分となっている。また、第１本体外捲回部１２０ｇ１は、正極活物質層１２３が、或いは正極活物質層１２３と負極板１３１とが存在せず、その分、隙間が生じる。このため、この第１本体外捲回部１２０ｇ１に後述する第１巻き留め粘着テープ部材１７１を貼り付けても、リチウムイオン二次電池１００の状態で第１本体外捲回部１２０ｇ１に大きな圧力が掛からない（強く押圧されない）。
【００４０】
また、第２本体外捲回部１２０ｇ２は、軸線ＡＸ方向に第２−１本体外捲回部１２０ｇ２１と第２−２本体外捲回部１２０ｇ２２とに分けられる。このうち、第２−１本体外捲回部１２０ｇ２１は、電極本体部１２０ｆの軸線方向他端側ＳＢに隣在し、負極板１３１の負極他端側部１３１ｗｃ及び内部負極集電部１３１ｍ１と、セパレータ１４１のセパレータ他端側部１４１ｃとが互いに重なる部位である。また、第２−２本体外捲回部１２０ｇ２２は、第２−１本体外捲回部１２０ｇ２１の更に軸線方向他端側ＳＢに隣在し、負極板１３１の負極集電部１３１ｍのうち外部負極集電部１３１ｍ２のみが捲回された部位である。
【００４１】
このように、第２本体外捲回部１２０ｇ２は、負極部１３１ｗ（負極他端側部１３１ｗｃ）は存在するものの、正極部１２１ｗ（正極活物質層１２３）が存在しないため、電池反応を生じ得ない部分となっている。また、第２本体外捲回部１２０ｇ２は、正極板１２１が、或いは正極板１２１と負極活物質層１３３とが存在せず、その分、隙間が生じる。このため、この第２本体外捲回部１２０ｇ２に後述する第２巻き留め粘着テープ部材１７３を貼り付けても、リチウムイオン二次電池１００の状態で第２本体外捲回部１２０ｇ２に大きな圧力が掛からない（強く押圧されない）。
【００４２】
次に、捲回型電極体１２０の最外周を構成する、セパレータ１４１のセパレータ最外周部（介在体最外周部）１４１ｄについて説明する（図２及び図６参照）。このセパレータ最外周部１４１ｄを軸線ＡＸ方向に見ると、セパレータ最外周部１４１ｄは、電極本体部１２０ｆ内に位置するセパレータ最外周本体部（介在体最外周本体部）１４１ｄａと、本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２内に位置するセパレータ最外周本体外部（介在体最外周本体外部）１４１ｄｂ，１４１ｄｃとに分けられる。更に、セパレータ最外周本体外部１４１ｄｂ，１４１ｄｃは、第１本体外捲回部１２０ｇ１内に位置する第１セパレータ最外周本体外部（第１介在体最外周本体外部）１４１ｄｂと、第２本体外捲回部１２０ｇ２内に位置する第２セパレータ最外周本体外部（第２介在体最外周本体外部）とに分けられる。
【００４３】
一方、このセパレータ最外周部１４１ｄを周方向に見ると、セパレータ最外周部１４１ｄは、このセパレータ最外周部１４１ｄの巻き始まりに位置する巻き始まり部１４１ｄｊと、このセパレータ最外周部１４１ｄの巻き終わり端縁１４１ｄｔに沿う巻き終わり端部１４１ｄｉとを有する。巻き始まり部１４１ｄｊは、巻き終わり端縁１４１ｄｔを境にして、巻き終わり端部１４１ｄｉに隣在している。
【００４４】
そして、本実施形態１の捲回型電極体１２０では、電極本体部１２０ｆ内に巻き留め処理が施されることなく、本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２内に巻き留め処理が施されている。具体的には、捲回型電極体１２０は、セパレータ最外周部１４０ｄに貼付されて、捲回型電極体１２０の巻き留めをする複数（本実施形態１では２つ）の巻き留め粘着テープ部材１７１，１７３を有する（図２及び図６参照）。これらの巻き留め粘着テープ部材１７１，１７３は、セパレータ最外周部１４１ｄのうち、セパレータ最外周本体部１４１ｄａに貼付されることなく、セパレータ最外周本体外部１４１ｄｂ，１４１ｄｃに貼付されて、捲回型電極体１２０の巻き留めをしている。
【００４５】
一方の第１巻き留め粘着テープ部材１７１は、第１セパレータ最外周本体外部１４１ｄｂに貼付されて、捲回型電極体１２０の巻き留めをしている。具体的には、この第１巻き留め粘着テープ部材１７１は、その長手方向が捲回型電極体１２０の周方向に沿うように配置されている。そして、第１巻き留め粘着テープ部材１７１は、第１セパレータ最外周本体外部１４１ｄｂ内において、巻き終わり端縁１４１ｄｔを跨いで巻き終わり端部１４１ｄｉと巻き始まり部１４１ｄｊとの間に架け渡す形態で、これらに貼付されて、巻き終わり端部１４１ｄｉを巻き始まり部１４１ｄｊに固定している。
【００４６】
また、もう一方の第２巻き留め粘着テープ部材１７３は、第２セパレータ最外周本体外部１４１ｄｃに貼付されて、捲回型電極体１２０の巻き留めをしている。具体的には、この第２巻き留め粘着テープ部材１７３は、その長手方向が捲回型電極体１２０の周方向に沿うように配置されている。そして、第２巻き留め粘着テープ部材１７３は、第２セパレータ最外周本体外部１４１ｄｃ内において、巻き終わり端縁１４１ｄｔを跨いで巻き終わり端部１４１ｄｉと巻き始まり部１４１ｄｊとの間に架け渡す形態で、これらに貼付されて、巻き終わり端部１４１ｄｉを巻き始まり部１４１ｄｊに固定している。
【００４７】
以上で説明したように、本実施形態１のリチウムイオン二次電池１００は、捲回型電極体１２０のうちの本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２内において、セパレータ最外周部１４１ｄの巻き終わり端部１４１ｄｉを、この本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２自身に固定する巻き留め処理により、捲回型電極体１２０の巻き留めをしている。
正極活物質層１２３とセパレータ１４１と負極活物質層１３３とがこれらの厚み方向に互いに密着して配置された部位である電極本体部１２０ｆは、電池反応を生じる部分である。一方、この電極本体部１２０ｆ以外の部位である本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２は、前述のように、電池反応を生じ得ない部位であり、隙間を含んでいる部位である。
【００４８】
従って、これらの本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２に巻き留め処理を施しても、これらの本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２では、巻き留め処理に用いた巻き留め粘着テープ部材１７１，１７３の存在によって、場所により強く押圧される部分が生じ難い。また、これらの本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２は、電池反応そのものが無い。このため、これらの本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２では、電池反応ムラが生じない。かくして、このリチウムイオン二次電池１００では、捲回型電極体１２０の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体１２０内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止できる。
【００４９】
また、このリチウムイオン二次電池１００では、電極本体部１２０ｆに巻き留め処理が施されていないので、電極本体部１２０ｆ内において、巻き留め処理に伴う部分的な電池反応ムラが発生するのを防止できる。よって、このリチウムイオン二次電池１００では、捲回型電極体１２０の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体１２０に場所による電池反応ムラが生じるのをより確実に防止できる。
【００５０】
更に、本実施形態１では、電極本体部１２０ｆの軸線ＡＸ方向の両端に位置する第１本体外捲回部１２０ｇ１及び第２本体外捲回部１２０ｇ２に、それぞれ巻き留め処理が施されている。これにより、捲回型電極体１２０は、電極本体部１２０ｆを挟んで軸線ＡＸ方向の両端側でそれぞれ巻き留めされているので、捲回型電極体１２０の巻き緩みをより確実に防止できる。
また、本実施形態１に係る巻き留め処理は、セパレータ最外周部１４１ｄに、巻き終わり端部１４１ｄｉの巻き終わり端縁１４１ｄｔを間にして、巻き留め粘着テープ部材１７１，１７３を架け渡しつつ貼り付けて、巻き終わり端部１４１ｄｉを固定するテープ処理である。このようなテープ処理により、捲回型電極体１２０の巻き緩みを簡単かつ確実に防止できる。
【００５１】
次いで、上記リチウムイオン二次電池１００の製造方法について説明する。
まず、正極板１２１を製造する。即ち、長尺状のアルミニウム箔からなる正極集電箔１２２を用意する。そして、この正極集電箔１２２の一方の主面に、長手方向に延びる帯状の正極集電部１２１ｍを形成しつつ、正極活物質、導電材及び結着剤を含む正極活物質ペーストを塗布し、熱風により乾燥させて、帯状の正極部１２１ｗを形成する。同様に、正極集電箔１２２の反対側の主面にも、帯状の正極集電部１２１ｍを形成しつつ、上記の正極活物質ペーストを塗布し、熱風により乾燥させて、帯状の正極部１２１ｗを形成する。その後、電極密度を向上させるために、加圧ロールにより、正極活物質層１２３を圧縮する。かくして、正極板１２１が形成される（図３参照）。
【００５２】
また別途、負極板１３１を製造する。即ち、長尺状の銅箔からなる負極集電箔１３２を用意する。そして、この負極集電箔１３２の一方の主面に、長手方向に延びる帯状の負極集電部１３１ｍを形成しつつ、負極活物質、結着剤及び増粘剤を含む負極活物質ペーストを塗布し、熱風により乾燥させて、帯状の負極部１３１ｗを形成する。同様に、負極集電箔１３２の反対側の主面にも、帯状の負極集電部１３１ｍを形成しつつ、上記の負極活物質ペーストを塗布し、熱風により乾燥させて、帯状の負極部１３１ｗを形成する。その後、電極密度を向上させるために、加圧ロールにより、負極活物質層１３３を圧縮する。かくして、負極板１３１が形成される（図４参照）。
【００５３】
次に、長尺状のセパレータ１４１を用意し、正極板１２１と負極板１３１とをセパレータ１４１を介して互いに重ね（図６参照）、巻き芯を用いて軸線ＡＸ周りに捲回する。その後、圧縮工程において、これを扁平状に圧縮する（図２参照）。更にその後、この捲回型電極体１２０に、前述の巻き留め粘着テープ部材１７１，１７３を貼り付けて、捲回型電極体１２０の巻き留めを行う。
【００５４】
次に、ケース蓋部材１１３と、３種類の絶縁部材１５５，１５６，１５７と、３種類の端子金具１５１，１５２，１５３とを用意し（図７参照）、ケース蓋部材１１３に正極電極端子部材１５０及び負極電極端子部材１６０を固設すると共に、正極電極端子部材１５０を捲回型電極体１２０の正極集電部１２１ｍ（外部正極集電部１２１ｍ２）に接続し、負極電極端子部材１６０を捲回型電極体１２０の負極集電部１３１ｍ（外部負極集電部１３１ｍ２）に接続する。
【００５５】
次に、ケース本体部材１１１を用意し、捲回型電極体１２０をケース本体部材１１１内に挿入する。その後、レーザ溶接により、ケース蓋部材１１３とケース本体部材１１１とを溶接して、電池ケース１１０を形成する。に、電解液注入口１１３ｄから電池ケース１１０内に電解液を注液し、電解液注入口１１３ｄを封止する。その後は、高温エージングや各種検査を行う。かくして、リチウムイオン二次電池１００が完成する。
【００５６】
（実施例）
次いで、本発明の効果を検証するために行った試験の結果について説明する。
本発明の実施例として、上記実施形態１のリチウムイオン二次電池１００を用意した。また、比較例として、巻き留め粘着テープ部材を、セパレータ最外周部１４１ｄのうち、電極本体部１２０ｆ内に位置するセパレータ最外周本体部１４１ｄａに貼り付け（従来技術で説明したように、捲回型電極体１２０の軸線ＡＸ方向の中央部分に、軸線ＡＸ方向に沿った形態で貼り付け）、それ以外は、上記実施形態１と同様にしたリチウム二次電池を用意した。
【００５７】
これら実施例及び比較例の各リチウムイオン二次電池１００等について、充放電のサイクル試験を行い、電池容量の変化を調べた。即ち、０℃の環境下において、１００Ａの定電流にて１０秒間の放電と１０秒間の充電を行う充放電サイクルを、１０００回行い、試験前後の電池容量を調べた。その結果、比較例のリチウムイオン二次電池では、容量低下率が１０％であったのに対し、実施例のリチウムイオン二次電池１００では、容量低下率が３％に大きく改善された。このことから、巻き留め粘着テープ部材を、セパレータ最外周部のうち、セパレータ最外周本体部に貼付することなく、セパレータ最外周本体外部に貼付して巻き留めすることにより、電池容量の低下を抑制できることが判る。
【００５８】
（実施形態２）
次いで、第２の実施の形態について説明する。本実施形態２に係るリチウムイオン二次電池（二次電池）２００では、捲回型電極体２２０の形態（図８参照）が、上記実施形態１に係るリチウムイオン二次電池１００の捲回型電極体１２０の形態（図２参照）と異なる。それ以外は、上記実施形態１と同様であるので、上記実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
【００５９】
本実施形態２の捲回型電極体２２０は、上記実施形態１と同様に、長尺状の正極板１２１と長尺状の負極板１３１とを長尺状のセパレータ１４１を介して互いに重ね、軸線ＡＸ周りに捲回し、扁平状に圧縮したものである（図８参照）。従って、この捲回型電極体２２０も、上記実施形態１と同様に、電極本体部２２０ｆと、第１−１本体外捲回部２２０ｇ１１及び第１−２本体外捲回部２２０ｇ１２からなる第１本体外捲回部２２０ｇ１と、第２−１本体外捲回部２２０ｇ２１及び第２−２本体外捲回部２２０ｇ２２からなる第２本体外捲回部２２０ｇ２とを有する。
【００６０】
但し、本実施形態２では、捲回型電極体２２０の巻き留めをする巻き留め粘着テープ部材２７１，２７３が、上記実施形態１の巻き留め粘着テープ部材１７１，１７３と異なる。即ち、上記実施形態１の巻き留め粘着テープ部材１７１，１７３は、捲回型電極体１２０の周方向の一部にのみ貼り付けられているのに対し、本実施形態２の巻き留め粘着テープ部材２７１，２７３は、捲回型電極体２２０の全周にわたり貼り付けられている。
【００６１】
具体的には、一方の第１巻き留め粘着テープ部材２７１は、巻き終わり端部１４１ｄｉと巻き始まり部１４１ｄｊとの間に架け渡されながら、第１セパレータ最外周本体外部１４１ｄｂの全周にわたり貼付されている。これにより、巻き終わり端部１４１ｄｉを巻き始まり部１４１ｄｊに固定している。
また、もう一方の第２巻き留め粘着テープ部材２７３は、巻き終わり部１４１ｄｉと巻き始まり部１４１ｄｊとの間に架け渡されながら、第２セパレータ最外周本体外部１４１ｄｃの全周にわたり貼付されている。これにより、巻き終わり端部１４１ｄｉを巻き始まり部１４１ｄｊに固定している。
【００６２】
このような捲回型電極体２２０でも、捲回型電極体２２０のうちの本体外捲回部２２０ｇ１，２２０ｇ２内において、セパレータ最外周部１４１ｄの巻き終わり端部１４１ｄｉを、この本体外捲回部２２０ｇ１，２２０ｇ２自身に固定する巻き留め処理により、捲回型電極体２２０の巻き留めをしている。従って、このリチウムイオン二次電池２００でも、捲回型電極体２２０の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理（テープ処理）に伴って捲回型電極体２２０内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止できる。
特に、本実施形態２では、巻き留め粘着テープ部材２７１，２７３を、捲回型電極体２２０の全周にわたり貼付しているので、捲回型電極体２２０の巻き緩みをより確実に防止できる。その他、上記実施形態１と同様な部分は、上記実施形態１と同様な作用効果を奏する。
【００６３】
（実施形態３）
次いで、第３の実施の形態について説明する。本実施形態３に係る車両７００は、上記実施形態１のリチウムイオン二次電池１００を複数搭載したものであり、図９に示すように、エンジン７４０、フロントモータ７２０及びリアモータ７３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。具体的には、この車両７００は、車体７９０、エンジン７４０、これに取り付けられたフロントモータ７２０、リアモータ７３０、ケーブル７５０、インバータ７６０を備える。更に、この車両７００は、複数のリチウムイオン二次電池１００，１００，…を自身の内部に有する組電池７１０を備え、この組電池７１０に蓄えられた電気エネルギを、フロントモータ７２０及びリアモータ７３０の駆動に利用している。
【００６４】
前述したように、リチウムイオン二次電池１００は、捲回型電極体１２０の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体１２０内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止できるので、これを搭載した車両７００の性能や耐久性などを高くできる。なお、上記実施形態１のリチウムイオン二次電池１００に代えて、上記実施形態２のリチウムイオン二次電池２００を搭載してもよい。
【００６５】
（実施形態４）
次いで、第４の実施の形態について説明する。本実施形態５のハンマードリル８００は、図１０に示すように、上記実施形態１のリチウムイオン二次電池１００を含むバッテリパック８１０を搭載した電池使用機器である。具体的には、このハンマードリル８００は、本体８２０の底部８２１に、バッテリパック８１０が収容されており、このバッテリパック８１０を、ドリルを駆動するためのエネルギ源として利用している。
【００６６】
前述したように、リチウムイオン二次電池１００は、捲回型電極体１２０の巻き緩みを防止しつつ、巻き留め処理に伴って捲回型電極体１２０内に場所による電池反応ムラが生じるのを防止できるので、これを搭載したハンマードリル８００の性能や耐久性などを高くできる。なお、上記実施形態１のリチウムイオン二次電池１００に代えて、上記実施形態２のリチウムイオン二次電池２００を搭載してもよい。
【００６７】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態１〜４に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態１〜４では、捲回型電極体１２０，２２０を扁平状に圧縮した、いわゆる角型電池を例示したが、捲回型電極体を円柱状とした、いわゆる円柱型（円筒型）電池に本発明を適用することもできる。
【００６８】
また、上記実施形態１〜４では、正極板１２１と負極板１３１との間の介在体がセパレータ１４１である場合を例示したが、介在体を固体電解質体からなる固体電解質体層とすることもできる。この場合、固体電解質体層を、正極板１２１の一方の主面上（正極活物質層１２３上）に形成すると共に、負極板１３１の一方の主面上（負極活物質層１３３上）にも形成する。そして、これら固体電解質体層付きの正極板及び負極板を互いに重ねて捲回して、捲回型電極体を形成するとよい。
【００６９】
また、上記実施形態１〜４では、捲回型電極体１２０，２２０の巻き留め処理として、巻き留め粘着テープ部材１７１，１７３，２７１，２７３を用い、セパレータ最外周部１４１ｄの巻き終わり端部１４１ｄｉを本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２に固定するテープ処理を例示したが、これに限られない。巻き留め処理は、例えば、接着剤を用いて、セパレータ最外周部１４１ｄの巻き終わり端部１４１ｄｉを本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２に固定する接着処理とすることもできる。この場合、本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２内において、セパレータ最外周部１４１ｄの巻き終わり端部１４１ｄｉの裏面（径方向内側面）に接着剤を塗布し、巻き終わり端部１４１ｄｉを本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２自身に接着固定するとよい。
【００７０】
また、上記実施形態１〜４では、捲回型電極体１２０，２２０として、軸線ＡＸ方向の中央部分に電極本体部１２０ｆ，２２０ｆを設け、その両端側をそれぞれ第１本体外捲回部１２０ｇ１，１２０ｇ２及び第２本体外捲回部２２０ｇ１，２２０ｇ２としたものを例示したが、これに限られない。例えば、電極本体部１２０ｆ，２２０ｆをその軸線ＡＸ方向の中央で２つの電極本体部に分け、これらの電極本体部の間に第３の本体外捲回部を設けることもできる。この場合において、この中央の第３本体外捲回部にも、或いは、この第３本体外捲回部にのみ、巻き留め処理を施すこともできる。
【符号の説明】
【００７１】
１００，２００  リチウムイオン二次電池（二次電池）
１２０，２２０  捲回型電極体
１２０ｆ，２２０ｆ  電極本体部
１２０ｇ１，２２０ｇ１  第１本体外捲回部
１２０ｇ２，２２０ｇ２  第２本体外捲回部
１２１  正極板
１２１ｗ  正極部
１２１ｍ  正極集電部
１２３  正極活物質層
１３１  負極板
１３１ｗ  負極部
１３１ｍ  負極集電部
１３３  負極活物質層
１４１  セパレータ（介在体）
１４１ｄ  セパレータ最外周部（介在体最外周部）
１４１ｄａ  セパレータ最外周本体部（介在体最外周本体部）
１４１ｄｂ  第１セパレータ最外周本体外部（第１介在体最外周本体外部）
１４１ｄｃ  第２セパレータ最外周本体外部（第２介在体最外周本体外部）
１４１ｄｔ  巻き終わり端縁
１４１ｄｉ  巻き終わり端部
１４１ｄｊ  巻き始まり部
１７１，２７１  第１巻き留め粘着テープ部材
１７３，２７３  第２巻き留め粘着テープ部材
７００  車両
８００  ハンマードリル
ＡＸ  軸線
ＳＡ  軸線方向一方側
ＳＢ  軸線方向他方側
【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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