(57)【要約】【課題】それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回してなる電極体を有する巻回型電池において、正極接続端子及び負極接続端子の周辺で生じる電磁波を抑制可能な構成を得る。【解決手段】巻回型電池は、正極（３１）、負極（３２）及びセパレータ（３３）を重ね合わせた状態で巻回することにより、軸線方向に延びる柱状に形成された電極体（３０）と、正極（３１）に電気的に接続されていて、電極体（３０）の正極端子として機能する正極リード（３４）と、負極（３２）に電気的に接続されていて、電極体（３０）の負極端子として機能する負極リード（３５）とを備える。正極リード（３４）及び負極リード（３５）は、電極体（３０）を軸線方向から見て軸線に対して一側に位置し且つ電極体（３０）を側面から見て互いに重なるように、電極体（３０）に取り付けられる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回することにより、軸線方向に延びる柱状に形成された電極体と、
前記正極に電気的に接続されていて、前記電極体の正極端子として機能する正極接続端子と、
前記負極に電気的に接続されていて、前記電極体の負極端子として機能する負極接続端子とを備え、
前記正極接続端子及び前記負極接続端子は、前記電極体を軸線方向から見て、前記電極体の軸線に対して一側に配置されるとともに、前記電極体を側面から見て、前記軸線に対して交差する方向で互いに重なるように前記電極体に取り付けられている、巻回型電池。
【請求項２】
請求項１に記載の巻回型電池において、
前記正極接続端子及び前記負極接続端子のうち一方の接続端子は、前記電極体を側面から見て、前記軸線に対して直交する方向の中心が他方の接続端子と重なるように、前記電極体に取り付けられている、巻回型電池。
【請求項３】
請求項１または２に記載の巻回型電池において、
前記正極接続端子及び前記負極接続端子は、前記電極体の巻回中心側に位置するように前記電極体に取り付けられている、巻回型電池。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の巻回型電池において、
前記正極接続端子及び前記負極接続端子は、前記電極体の外周側に位置するように前記電極体に取り付けられている、巻回型電池。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の巻回型電池において、
前記電極体を収納する外装缶をさらに備え、
前記正極接続端子及び前記負極接続端子のうち一方の接続端子は、他方の接続端子よりも前記外装缶の内面側に近い位置に位置付けられるとともに、前記外装缶の内面に電気的に接続されている、巻回型電池。
【請求項６】
請求項５に記載の巻回型電池において、
前記電極体の外周面を覆う被覆部材をさらに備え、
前記被覆部材には、前記正極及び前記負極のうち前記電極体の最外周に位置する部材の一部を露出部として露出させる開口部が形成されていて、
前記露出部は、前記外装缶の内面に接触して前記正極接続端子及び前記負極接続端子の一方として機能する、巻回型電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回してなる電極体を有する巻回型電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回してなる電極体を有する巻回型電池が知られている。このような巻回型電池では、例えば特許文献１に開示されるように、正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回することにより、電極巻回体（電極体）が形成される。また、特許文献２のように、タブの溶接点の間隔を電極タブの導出側から離れるに従って小さくなるようにすることで、電池に流れる電流に起因する磁界の発生を小さくする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１８１４９３号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１２／０５３５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記特許文献１の構成のような巻回型電池では、正極および負極の長さ方向に流れる電流の向きが同一なため、発生する磁界の向きも必然的に同一となる。従ってより高い電磁波が生じていまい、電池の周辺機器にノイズが発生する等の悪影響を与える可能性があった。前記特許文献２の構成のような巻回型電池では、正極および負極の長さ方向に流れる電流の向きが逆であり、従って磁界の向きも逆となって互いの磁界を打ち消し合う効果が期待されるものの、電極体と外装缶及び蓋板とをそれぞれ電気的に接続する複数のリード部（正極接続端子、負極接続端子）に発生する磁界の低減に改良の余地が残されていた。
【０００５】
そのため、本発明の目的は、それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回してなる電極体を有する巻回型電池において、正極接続端子及び負極接続端子の周辺で生じる電磁波を抑制可能な構成を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る巻回型電池は、それぞれ帯状に形成された正極、負極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回することにより、軸線方向に延びる柱状に形成された電極体と、前記正極に電気的に接続されていて、前記電極体の正極端子として機能する正極接続端子と、前記負極に電気的に接続されていて、前記電極体の負極端子として機能する負極接続端子とを備え、前記正極接続端子及び前記負極接続端子は、前記電極体を軸線方向から見て、前記電極体の軸線に対して一側に配置されるとともに、前記電極体を側面から見て、前記軸線に対して交差する方向で互いに重なるように前記電極体に取り付けられている（第１の構成）。
【０００７】
電極体の正極に電気的に接続された正極接続端子と、該電極体の負極に電気的に接続された負極接続端子とを、前記電極体を軸線方向から見て、前記電極体の軸線に対して一側に配置するとともに、前記電極体を側面から見て前記軸線と交差する方向で互いに重なるように配置することで、正極接続端子及び負極接続端子を近くに配置することができる。これにより、正極接続端子及び負極接続端子でそれぞれ生じる磁界を干渉させることができる。すなわち、正極接続端子及び負極接続端子には、それぞれ、電流が流れることにより逆向きの磁界が生じる。そのため、上述の構成のように正極接続端子及び負極接続端子を近づけることにより、両者で生じた磁界を干渉させることができる。よって、正極接続端子及び負極接続端子からそれぞれ生じる電磁波を抑制することができる。
【０００８】
前記第１の構成において、前記正極接続端子及び前記負極接続端子のうち一方の接続端子は、前記電極体を側面から見て、前記軸線に対して直交する方向の中心が他方の接続端子と重なるように、前記電極体に取り付けられているのが好ましい（第２の構成）。
【０００９】
これにより、正極接続端子と負極接続端子とがより近くに配置されるため、該正極接続端子及び負極接続端子でそれぞれ発生する磁界をより確実に干渉させることができる。したがって、上述の構成により、正極接続端子及び負極接続端子で生じる電磁波をより確実に抑制することができる。
【００１０】
前記第１または第２の構成において、前記正極接続端子及び前記負極接続端子は、前記電極体の巻回中心側に位置するように前記電極体に取り付けられているのが好ましい（第３の構成）。
【００１１】
このように、正極接続端子及び負極接続端子が電極体の巻回中心側に位置することで、正極における正極接続端子の位置と負極における負極接続端子の位置とを、それぞれ帯状に形成された正極及び負極の長手方向で合わせることができる。これにより、正極接続端子を介して正極に流れる電流の向きと、負極接続端子を介して負極に流れる電流の向きとを逆方向にすることができる。よって、正極及び負極が巻回された電極体内で、正極で発生する磁界と負極で発生する磁界とを干渉させて前記電極体から生じる電磁波を抑制することができる。したがって、上述の構成により、正極接続端子及び負極接続端子から生じる電磁波だけでなく電極体から生じる電磁波も抑制することができる。
【００１２】
しかも、上述のように、正極接続端子及び負極接続端子を電極体の巻回中心側に位置付けることにより、該正極接続端子及び負極接続端子を電極体の外周側に位置付ける場合に比べて、短絡の可能性を低減できる。すなわち、正極接続端子及び負極接続端子のうち一方の接続端子が外装缶に接続される構成では、他方の接続端子も電極体の外周側に位置すると、短絡を生じやすくなる。これに対し、正極接続端子及び負極接続端子を電極体の巻回中心側に位置付けることにより、外装缶と接続されない他方の接続端子が、該外装缶または一方の接続端子との間で短絡を生じるのを防止できる。
【００１３】
前記第１または第２の構成において、前記正極接続端子及び前記負極接続端子は、前記電極体の外周側に位置するように前記電極体に取り付けられているのが好ましい（第４の構成）。
【００１４】
こうすることで、正極接続端子及び負極接続端子が電極体の巻回中心側に位置している場合と同様、電極体の正極で発生する磁界と負極で発生する磁界とを干渉させて、該電極体から生じる電磁波を抑制することができる。
【００１５】
前記第１から第４の構成のうちいずれか一つの構成において、前記電極体を収納する外装缶をさらに備え、前記正極接続端子及び前記負極接続端子のうち一方の接続端子は、他方の接続端子よりも前記外装缶の内面側に近い位置に位置付けられるとともに、前記外装缶の内面に電気的に接続されているのが好ましい（第５の構成）。
【００１６】
これにより、電極体を側面から見て互いに重なって配置される正極接続端子及び負極接続端子のうち一方の接続端子を、外装缶に電気的に接続することができる。しかも、外装缶に電気的に接続される接続端子は、該外装缶の内面側に近い位置に位置付けられた接続端子であるため、正極側接続端子と負極側接続端子とが接触して短絡を生じるのをより確実に防止できる。
【００１７】
前記第５の構成において、前記電極体の外周面を覆う被覆部材をさらに備え、前記被覆部材には、前記正極及び前記負極のうち前記電極体の最外周に位置する部材の一部を露出部として露出させる開口部が形成されていて、前記露出部は、前記外装缶の内面に接触して前記正極接続端子及び前記負極接続端子の一方として機能するのが好ましい（第６の構成）。
【００１８】
こうすることで、正極接続端子及び負極接続端子のうち一方の接続端子が電極体から突出しないため、正極接続端子と負極接続端子とが接触して短絡を生じるのをさらに確実に防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一実施形態に係る巻回型電池によれば、電極体の正極端子として機能する正極接続端子と、該電極体の負極端子として機能する負極接続端子とを、電極体に対し、該電極体の軸線方向から見て一側に配置するとともに、電極体を側面から見て軸線と交差する方向で互いに重なるように配置する。これにより、正極接続端子で発生する磁場と負極接続端子で発生する磁場とを干渉させて、正極接続端子及び負極接続端子から生じる電磁波を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、実施形態１に係る巻回型電池の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は、セパレータと正極及び負極との配置を模式的に示す図である。
【図４】図４は、（ａ）正極リードと正極との接続構造、（ｂ）負極リードと負極との接続構造を、それぞれ示す図である。
【図５】図５は、電極体の概略構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、電極体の巻回中心部分の概略構成を示す断面図である。
【図７】図７は、電極体に絶縁板を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図８】図８は、図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図９】図９は、実施形態２に係る巻回型電池の電極体の概略構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、電極体の外周側部分の概略構成を示す断面図である。
【図１１】図１１は、電極体に絶縁板を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、実施形態３に係る巻回型電池の電極体の概略構成を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、実施例および比較例に係る巻回型電池の正極及び負極リードの外見と寸法を示す図である。
【図１４】図１４は、実施例および比較例に係る巻回型電池の正極及び負極リードの配置を示す図である。
【図１５】図１５は、実施例および比較例に係る巻回型電池の磁場強度をコンピュータ解析する際の、解析箇所を示す図である。
【図１６】図１６は、実施例に係る巻回型電池の磁場強度をコンピュータ解析した際の、磁場強度の大きさを示す図である。
【図１７】図１７は、比較例に係る巻回型電池の磁場強度をコンピュータ解析した際の、磁場強度の大きさを示す図である。
【図１８】図１８は、比較例に係る巻回型電池の電極体の概略構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２２】
＜実施形態１＞
（全体構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る巻回型電池１の概略構成を示す斜視図である。この巻回型電池１は、有底筒状の外装缶１０と、該外装缶１０の開口を覆う蓋板２０と、該外装缶１０内に収納される電極体３０とを備えている。外装缶１０に蓋板２０を取り付けることによって、内部に空間を有する柱状の電池ケース２が構成される。なお、この電池ケース２内には、電極体３０以外に、非水電解液（以下、単に電解液という）も封入されている。
【００２３】
外装缶１０は、アルミニウム合金製の有底筒状部材であり、蓋板２０とともに電池ケース２を構成する。外装缶１０は、図１に示すように、長方形の短辺側が円弧状に形成された底面１１を有する有底筒状の部材である。詳しくは、外装缶１０は、底面１１と、滑らかな曲面を有する扁平筒状の側壁１２とを備えている。すなわち、外装缶１０は、底面１１の短辺方向に対応する厚み方向の寸法が、底面１１の長辺方向に対応する幅方向よりも小さくなる（例えば、厚みが幅の１／１０程度になる）ように、扁平形状に形成されている。また、この外装缶１０は、後述するように正極リード３４に接続される蓋板２０と接合されているため、巻回型電池１の正極端子も兼ねている。
【００２４】
蓋板２０は、外装缶１０の開口部を覆うように、該外装缶１０の開口部に溶接によって接合されている。これにより、蓋板２０によって、電池ケース２の上面が形成される。蓋板２０は、外装缶１０と同様、アルミニウム合金製の部材からなり、該外装缶１０の開口部の内側に嵌合可能なように長方形の短辺側が円弧状に形成されている。また、蓋板２０には、その長手方向の中央部分に貫通孔が形成されている（図２参照）。
【００２５】
図２に示すように、前記貫通孔内には、ポリプロピレン製の絶縁パッキング２１及びステンレス鋼製の負極端子２２が挿通されている。具体的には、概略柱状の負極端子２２が挿通された概略円筒状の絶縁パッキング２１が前記貫通孔の周縁部に嵌合されている。負極端子２２は、円柱状の軸部の両端に平面部がそれぞれ一体形成された構成を有する。負極端子２２は、平面部が外部に露出する一方、軸部が絶縁パッキング２１内に位置付けられるように、該絶縁パッキング２１に対して配置されている。この負極端子２２には、ステンレス鋼製のリード板２７が接続されている。これにより、負極端子２２は、リード板２７及び後述する負極リード３５を介して、電極体３０の負極３２に電気的に接続されている。なお、リード板２７と蓋板２０との間には、絶縁体２６が配置されている。
【００２６】
蓋板２０に取り付けられた負極端子２２と、電極体３０との間には、樹脂製の絶縁板３６が配置されている。絶縁板３６には、後述するように、負極リード３５が挿通する貫通孔３６ａ（図７及び図８参照）が形成されている。正極リード３４は、絶縁板３６と外装缶１０との間に位置付けられる（図８参照）。これにより、絶縁板３６によって、正極リード３４と負極リード３５とを離間させて配置することができる。したがって、上述の絶縁板３６を設けることによって、負極端子２２と電極体３０との間で短絡が生じるのを防止しつつ、負極リード３５と正極リード３４との間で短絡が生じるのも防止できる。
【００２７】
図２に示すように、蓋板２０には、負極端子２２と並んで電解液の注入口２４が形成されている。注入口２４は、平面視で略円形状に形成されている。また、注入口２４は、蓋板２０の厚み方向に径が２段階で変化するように小径部及び大径部を有している。この注入口２４は、該注入口２４の径の変化に対応して段状に形成された封止栓２５によって封止されている。そして、封止栓２５と注入口２４の周縁部との間に隙間が生じないように、該封止栓２５の大径部側の外周部と注入口２４の周縁部とはレーザー溶接によって接合されている。
【００２８】
（電極体）
電極体３０は、それぞれ帯状に形成された正極３１及び負極３２を、両者の間及び該負極３２の下側にセパレータ３３がそれぞれ位置するように重ね合わせた状態（図３参照）で、図５に示すように渦巻状に巻回することによって形成された巻回電極体である。電極体３０は、正極３１、負極３２及びセパレータ３３を重ね合わせた状態で巻回した後、押しつぶして扁平状に形成される。すなわち、電極体３０は、軸線Ｌに沿って延びる円柱状の巻回体を押し潰して扁平状にすることにより得られる。図２に示すように、扁平状に形成された電極体３０は、電池ケース２内に収容される。
【００２９】
なお、図３では、正極３１、負極３２及びセパレータ３３を重ね合わせた状態を図示するために、正極３１、負極３２及びセパレータ３３の位置を実際の配置から移動させて斜視で示している。また、図３では、正極３１、負極３２及びセパレータ３３を区別するために、断面ではないが、正極３１及び負極３２にハッチングを付している。
【００３０】
また、図２に示す電極体３０は、外周側の数層分しか図示されていない。しかしながら、この図２では電極体３０の内周側部分の図示を省略しているだけであり、当然のことながら、電極体３０の内周側にも正極３１、負極３２及びセパレータ３３が存在する。なお、図２では図示を省略しているが、電極体３０の最外周は、樹脂製の巻止めテープによって覆われている。
【００３１】
正極３１は、図６に示すように、正極活物質を含有する正極活物質層４２を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体４１の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、正極３１は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なリチウム含有酸化物である正極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む正極合剤を、アルミニウム箔などからなる正極集電体４１上に塗布して乾燥させることによって形成される。正極活物質であるリチウム含有酸化物としては、例えば、ＬｉＣｏＯ２などのリチウムコバルト酸化物やＬｉＭｎ２Ｏ４などのリチウムマンガン酸化物、ＬｉＮｉＯ２などのリチウムニッケル酸化物等のリチウム複合酸化物を用いるのが好ましい。なお、正極活物質として、１種類の物質のみを用いてもよいし、２種類以上の物質を用いてもよい。また、正極活物質は、上述の物質に限られない。
【００３２】
負極３２は、図６に示すように、負極活物質を含有する負極活物質層５２を、銅等の金属箔製の負極集電体５１の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、負極３２は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む負極合剤を、銅箔などからなる負極集電体５１上に塗布して乾燥させることによって形成される。負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素材料（黒鉛類、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類など）を用いるのが好ましい。負極活物質は、上述の物質に限られない。
【００３３】
すなわち、正極３１及び負極３２は、図６に示すように、金属製の帯状の集電体に活物質層を設けることによって形成される。
【００３４】
また、電極体３０の正極３１には、正極活物質層４２が形成されておらず正極集電体４１が露出した集電体露出領域４１ａ（図４及び図５参照）に正極リード３４が接続されている。一方、負極３２には、負極活物質層５２が形成されておらず負極集電体５１が露出した集電体露出領域５１ａ（図４及び図５参照）に負極リード３５が接続されている。
【００３５】
正極リード３４は、集電体露出領域４１ａに、超音波等を用いた溶接によって接続されている。また、負極リード３５も、集電体露出領域５１ａに、超音波等を用いた溶接によって接続されている。本実施形態の構成では、正極リード３４及び負極リード３５は、長手方向の長さが同等の略長方形状に形成されていて、集電体露出領域４１ａ，５１ａに、例えば３箇所で溶接されている。図４において、溶接箇所は斜線で示す。
【００３６】
なお、本実施形態では、正極リード３４の長さと負極リード３５の長さとを同じにしているが、この限りではなく、正極リード３４の長さと負極リード３５の長さとを異なる長さにしてもよい。また、本実施形態では、正極リード３４及び負極リード３５の溶接箇所を３箇所とし、各リードの長手方向における溶接部分の長さを同等にしているが、この限りではなく、正極リード３４と負極リード３５とで、溶接箇所の数及び溶接部分の長さを変えてもよい。
【００３７】
正極リード３４及び負極リード３５は、図３に示すように正極３１及び負極３２を重ね合わせた状態で、それぞれ帯状に形成された正極３１及び負極３２の長手方向の一側に設けられている。すなわち、正極リード３４及び負極リード３５は、図３に示すように正極３１及び負極３２を重ね合わせた状態で、該正極３１及び負極３２の長手方向の同じ側に位置付けられている。
【００３８】
また、正極リード３４及び負極リード３５は、帯状の正極３１及び負極３２に対して、それらの短手方向に延びるように接続されている。すなわち、正極リード３４及び負極リード３５は、正極３１及び負極３２の短手方向外方に向かって引き出されている。後述するすように、正極リード３４の先端側は、外装缶１０の側壁１２に接続される。一方、負極リード３５の先端側は、既述のリード板２７を介して負極端子２２に接続される。
【００３９】
なお、図３では、正極３１に正極リード３４を１本設けるとともに、負極３２に負極リード３５を１本設けている。しかしながら、正極３１に２本以上の正極リード３４を設けてもよいし、負極３２に２本以上の負極リード３５を設けてもよい。
【００４０】
セパレータ３３は、例えばポリオレフィンなどの樹脂材料からなる多孔質フィルムである。図３に示すように、セパレータ３３は、正極３１及び負極３２と同様、帯状に形成されている。また、セパレータ３３は、図３に示すように、正極３１及び負極３２よりも大きい面積を有する。セパレータ３３を正極３１と負極３２との間に配置することで、正極３１と負極３２との間で短絡が生じるのを防止できる。
【００４１】
電極体３０は、正極３１、負極３２及びセパレータ３３を図３に示すように重ね合わせた状態で、該セパレータ３３の長手方向の一方の端部から他方の端部に向かって巻回する（図３の白抜き矢印）ことにより形成される。上述のとおり、正極リード３４及び負極リード３５は、正極３１及び負極３２の長手方向の同じ側に配置されているため、該正極３１及び負極３２が巻回された状態で、互いに厚み方向（軸線Ｌと交差する方向）に重なる。すなわち、正極リード３４及び負極リード３５は、図５に示すように、電極体３０を側面から見て、互いに厚み方向に重なった状態で電極体３０に配置されている。
【００４２】
しかも、上述の構成により、正極リード３４及び負極リード３５は、電極体３０の巻回中心（軸線Ｌ）側で且つ軸線Ｌの一側に、正極リード３４及び負極リード３５の厚み方向に重なった状態で配置される（図６参照）。すなわち、正極リード３４及び負極リード３５は、電極体３０の端面のほぼ同じ位置から外方に向かって突出している。
【００４３】
なお、本実施形態では、正極リード３４と負極リード３５とが同等の形状及び大きさを有するため、全体的に厚み方向に重なっているが、正極リードと負極リードとの大きさが異なる場合には、一方のリードの幅方向中心が他方のリードと重なるように配置されるのが好ましい。さらに、正極リード及び負極リードは、それぞれの幅方向中心が一致するように厚み方向に重なって配置されるのがより好ましい。
【００４４】
上述のような電極体３０の構成により、正極リード３４に電流が流れた際に発生する磁場と、負極リード３５に電流が流れた際に発生する磁場とが互いに干渉する。すなわち、正極リード３４及び負極リード３５には逆方向に電流が流れるため、該正極リード３４の周辺に発生する磁場の向きと負極リード３５の周辺に発生する磁場の向きとが逆になる。正極リード３４と負極リード３５とは近くに位置しているため、正極リード３４で発生した磁場と負極リード３５で発生した磁場とが打ち消しあう。これにより、正極リード３４及び負極リード３５から生じる電磁波を抑制することができる。
【００４５】
なお、上述のような電磁波の抑制効果をより顕著にするために、正極３１及び負極３２において電流が集中して流れる電流集中箇所（例えば、正極リード３４及び負極リード３５、または、各リードと集電体露出領域４１ａ，５１ａとの接続部分など）を互いにより近い位置に配置するのが好ましい。例えば、本実施形態のように正極リード３４の長さと負極リード３５の長さとを同じにすることで、正極リード３４及び負極リード３５でそれぞれ生じる磁場の強度を同程度にすることができるとともに、磁場の発生位置を一致させることができる。これにより、正極リード３４及び負極リード３５から生じる電磁波の抑制効果を高めることができる。また、集電板露出領域４１ａに対する正極リード３４の接続部分の長さ（図４における長さＰ）と、集電板露出領域５１ａに対する負極リード３５の接続部分の長さ（図４における長さＰ）とが同等であるのが好ましい。さらに、集電板露出領域４１ａに対する正極リード３４の接続部分（溶接部分）と、集電板露出領域５１ａに対する負極リード３５の接続部分（溶接部分）とを近くに配置するのが好ましい。上述の電極体３０において、側面から見て、正極リード３４の接続部分と負極リード３５の接続部分とが重なっているのがより好ましい。
【００４６】
電極体３０における正極リード３４及び負極リード３５の配置を、図６を用いて以下でより詳細に説明する。
【００４７】
図６に示すように、正極リード３４は、正極３１において正極活物質層４２が形成されていない長手方向の端部３１ａに取り付けられている。負極リード３５は、負極３２において負極活物質層５２が形成されていない長手方向の端部３２ａに取り付けられている。正極リード３４及び負極リード３５は、正極３１及び負極３２を重ね合わせた状態で、正極集電体４１及び負極集電体５１のそれぞれ対向しない面に取り付けられている。図６の例では、負極集電体５１の巻回中心（図６において負極３２のみによって囲まれている部分）側の面に負極リード３５が取り付けられている一方、正極集電体４１の巻回中心とは反対側の面に正極リード３４が取り付けられている。
【００４８】
正極リード３４及び負極リード３５がそれぞれ取り付けられる正極３１及び負極３２の端部３１ａ，３２ａには、絶縁樹脂層４３，５３がそれぞれ形成されている。具体的には、正極３１の端部３１ａにおける正極集電体４１には、正極リード３４が取り付けられる面とは反対側の面上に、絶縁樹脂層４３が形成されている。負極３２の端部３２ａにおける負極集電体５１には、負極リード３５が取り付けられる面とは反対側の面上に、絶縁樹脂層５３が形成されている。これにより、正極３１及び負極３２の端部３１ａ，３２ａでは、絶縁樹脂層４３，５３が対向するように設けられている。この構成により、正極集電体４１と負極集電体５１とが、正極３１及び負極３２の端部３１ａ，３２ａで短絡を生じるのを防止できる。
【００４９】
また、負極３２は、図６に示すように、長手方向の端部３２ａから、正極３１とともに巻回された状態で該正極３１の端部３１ａと重なる位置まで、負極集電対５１の巻回中心側の面に負極活物質層５２が設けられていない。さらに、負極３２には、負極活物質層５２が設けられていない部分で、且つ、正極３１とともに巻回された状態で該正極３１の端部３１ａと重なる位置に、絶縁樹脂層５４が形成されている。このように絶縁樹脂層５４を設けることにより、負極集電体５１と正極集電体４１との間で短絡が生じるのを防止できる。
【００５０】
次に、正極リード３４及び負極リード３５の絶縁構造を、図７及び図８を用いて説明する。
【００５１】
図７及び図８に示すように、正極リード３４及び負極リード３５は、絶縁板３６によって、短絡が生じないように絶縁されている。具体的には、絶縁板３６は、平面視で短辺側が略円弧状に形成された概略直方体状の部材である。絶縁板３６には、長手方向中央部分で且つ短手方向中央部分に、該長手方向に延びるスリット状の貫通穴３６ａが設けられている。電極体３０の端面上に絶縁板３６が配置された状態で、該絶縁板３６の貫通穴３６ａ内に、負極リード３５が挿入されている。
【００５２】
正極リード３４は、絶縁板３６の短手方向に延びて、先端部分が絶縁板３６の長辺側に位置付けられている。すなわち、正極リード３４は、絶縁板３６の短手方向に折り曲げられるとともに、先端部分が該絶縁板３６の厚み方向に折り曲げられている。
【００５３】
これにより、正極リード３４と負極リード３５との間に絶縁板３６が位置付けられるため、正極リード３４と負極リード３５との間で短絡が生じるのを防止できる。
【００５４】
絶縁板３６の長辺側に位置する正極リード３４は、先端部分が外装缶１０の内面に溶接によって固定されている。これにより、正極リード３４と外装缶１０とをより確実に接続することができる。
【００５５】
（実施形態１の効果）
この実施形態では、電極体３０の端部から突出する正極リード３４及び負極リード３５を、電極体３０を軸線方向から見て一側に配置するとともに、該電極体３０を側面から見て互いに厚み方向に重なるように該電極体３０に配置する。これにより、正極リード３４及び負極リード３５にそれぞれ電流が流れた場合に生じる磁場が打ち消しあって、該正極リード３４及び負極リード３５から生じる電磁波を抑制することができる。
【００５６】
しかも、正極リード３４及び負極リード３５は、巻回前の正極３１及び負極３２の長手方向の同じ側に位置付けられる。これにより、正極３１及び負極３２にそれぞれ流れる電流によって生じる磁場同士も打ち消しあうため、電極体３０から生じる電磁波を抑制することができる。
【００５７】
また、正極リード３４及び負極リード３５は、電極体３０の巻回中心側に位置するため、負極リード３５が外装缶１０に接触するのを極力、防止することができる。これにより、負極リード３５と外装缶１０との間で短絡が生じるのをより確実に防止できる。
【００５８】
さらに、正極リード３４が負極リード３５よりも電極体３０の外周側に位置しているため、外装缶１０に対して正極リード３４を電気的に接続しつつ、該外装缶１０に負極リード３５が接触するのを防止できる。
【００５９】
また、正極リード３４及び負極リード３５は、電極体３０の端面上に配置される絶縁板３６によって、離間した状態で配置される。これにより、正極リード３４と負極リード３５との間で短絡が生じるのを防止できる。具体的には、負極リード３５は絶縁板３６に設けられた貫通穴３６ａ内に配置される一方、正極リード３４は絶縁板３６と外装缶１０との間に配置される。こうすることで、正極リード３４を外装缶１０に電気的に接続しつつ、該正極リード３４と負極リード３５との間で短絡が生じるのを防止できる。
【００６０】
＜実施形態２＞
図９は、実施形態２に係る巻回型電池の電極体６０の概略構成を示す斜視図である。この実施形態２の構成は、正極リード３４及び負極リード３５が電極体６０の外周側に配置されている点で実施形態１の構成とは異なる。以下の説明では、実施形態１の構成と異なる点についてのみ説明し、実施形態１の構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６１】
図９に示すように、正極リード３４及び負極リード３５は、扁平の円柱状に形成された電極体６０の外周側に配置されている。具体的には、正極リード３４は、電極体６０の最外周に位置する正極３１の表面に取り付けられている。負極リード３５は、電極体６０において最外周側に位置する負極３２に取り付けられている。
【００６２】
電極体６０の最外周近傍の構造を図１０に拡大して断面で示す。図１０では、上側が電極体６０の最外周側であり、下側が電極体６０の内周側である。電極体６０は、実施形態１の電極体３０と同様、正極３１、負極３２及びセパレータ３３を積層した状態で巻回することにより構成される。電極体６０は、最外周に正極３１が位置付けられるように、正極３１、負極３２及びセパレータ３３が積層されている。電極体６０の最外周に位置する正極３１は、正極集電体４１の内周側の面のみに正極活物質層４２が形成されていて、該正極集電体４１における電極体６０の外周側の面には正極活物質層は形成されていない。電極体６０の最外周に位置する正極３１は、前記外表面を樹脂材料からなる巻止めテープ６１（被覆部材）によって覆われている。この巻止めテープ６１により、電極体６０は一体化されている。
【００６３】
図１０に示すように、正極３１及び負極３２は、正極活物質層及び負極活物質層が形成されていない端部３１ａ，３２ａが電極体６０の外周側に位置するように、巻回される。すなわち、正極３１及び負極３２は、実施形態１の図３に示す巻回方向（白抜き矢印）とは逆向きに巻回される。正極３１の端部３１ａには、負極集電体５１と対向する位置に、絶縁樹脂層４３が設けられている。具体的には、正極３１の端部３１ａには、電極体６０の内周側の面に絶縁樹脂層４３が設けられている。また、負極３２の端部３２ａよりも電極体６０の内周側に位置する正極集電体４１上にも、絶縁樹脂層４４が設けられている。これらの絶縁樹脂層４３，４４を設けることにより、正極集電体４１と負極集電体５１との間で短絡が生じるのを防止できる。
【００６４】
正極リード３４は、電極体６０の最外周に位置する正極３１の端部３１ａの外周面上に取り付けられている。電極体６０の最外周に位置する正極３１の外周面を覆う巻止めテープ６１は、正極リード３４を取り付ける範囲に開口部６１ａが形成されている。これにより、前記正極３１の外周面において、正極リード３４が取り付けられる範囲では、正極集電体４１が露出している。正極リード３４は、正極集電体４１の露出した範囲に溶接によって固定されている。
【００６５】
負極リード３５は、負極３２の端部３２ａにおける電極体６０の外周側の面上に取り付けられている。すなわち、負極リード３５は、負極３２の端部３２ａにおいて負極集電体５１が露出した部分に、溶接によって固定されている。
【００６６】
図１１に、上述の構成を有する電極体６０に対して、絶縁板６２を取り付けた状態を示す。この絶縁板６２は、実施形態１の構成と同様の全体形状を有する一方、貫通穴６２ａが短手方向の一側に設けられている。電極体６０の端面上に絶縁板６２を配置した状態で、絶縁板６２に形成された貫通穴６２ａ内に負極リード３５が挿入される一方、絶縁板６２の長辺側の外方に正極リード３４が配置される。これにより、正極リード３４と負極リード３５とを絶縁板６２によって離間させることができる。したがって、正極リード３４と負極リード３５との間で短絡が生じるのを防止できる。
【００６７】
なお、正極リード３４の先端側は、外装缶１０の内面に溶接によって固定される。
【００６８】
（実施形態２の効果）
この実施形態では、電極体６０の外周側に、該電極体６０を側面から見て、正極リード３４と負極リード３５とが厚み方向に重なるように、該正極リード３４及び負極リード３５を配置する。これにより、実施形態１と同様、正極リード３４及び負極リード３５に電流を流した場合にそれぞれ発生する磁場を干渉させて、正極リード３４及び負極リード３５から生じる電磁波を抑制することができる。
【００６９】
しかも、電極体６０の外周側に正極リード３４及び負極リード３５を設けることにより、正極３１及び負極３２に電流を流した場合に発生する磁場を干渉させることができ、電極体６０から生じる電磁波を抑制することができる。
【００７０】
＜実施形態３＞
図１２に、実施形態３に係る巻回型電池の電極体７０の概略構成を斜視図で示す。この実施形態３の構成は、正極集電体の一部を正極リードとして利用する点で実施形態１、２の構成とは異なる。以下の説明では、実施形態１、２の構成と異なる点についてのみ説明し、実施形態１、２の構成と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００７１】
図１２に示すように、実施形態２の構成と同様、電極体７０の外周側に負極リード３５が取り付けられている。この負極リード３５は、略長方形状に形成された金属箔であり、長手方向の一端側が負極３２の負極集電体５１に固定されている。すなわち、負極リード３５の一端側は、負極集電体５２に厚み方向に重なるように取り付けられている。
【００７２】
電極体７０の最外周に位置する正極３１は、実施形態２と同様、外周面を巻止めテープ６１（被覆部材）によって覆われている。正極３１上に配置された巻止めテープ６１には、負極リード３５の負極集電体５１と重なる部分に対応して、開口部６１ａが設けられている。この実施形態では、略長方形状の負極リード３５と負極集電体５２との重なり部分は矩形状なので、巻止めテープ６１に形成される開口部６１ａも矩形状である。これにより、電極体７０の側面には、正極集電体４１が部分的に露出した露出部４１ｂが形成されている。
【００７３】
すなわち、電極体７０の側面において、露出部４１ｂは、電極体７０を側面から見て、負極リード３５と負極集電体５１との接続部分に対し、重なる位置に形成されている。正極集電体４１が露出している部分は、外装缶１０内に電極体７０が収納された状態で、該外装缶１０の内面と接触する。これにより、露出部４１ｂが、電極体７０の正極リードとして機能する。
【００７４】
なお、この実施形態では、電極体７０の外周面上に、露出部４１ｂを、負極リード３５と負極集電体５１との接続部分と重なる範囲だけに設けている。しかしながら、正極３１の幅方向に亘って、すなわち電極体７０の軸線方向全体に亘って、正極集電体４１を露出させてもよい。ただし、この場合でも、電極体７０を側面から見て、負極リード３５と負極集電体５１との接続部分に重なるように、露出部４１ｂを設ける。
【００７５】
また、この実施形態では、負極リード３５を、電極体７０の外周側に配置しているが、この限りではなく、電極体７０の径方向のどの位置に配置してもよい。
【００７６】
（実施形態３の効果）
この実施形態では、電極体７０の最外周に位置する正極３１の外周面を巻止めテープ６１によって覆う構成において、電極体７０を側面から見て、負極リード３５と負極集電体５１とが接続される部分と重なる領域に、巻止めテープ６１の開口部６１ａを設ける。これにより、電極体７０の最外周に位置する正極３１の外周面に、正極集電体４１が露出する露出部４１ｂを設けることができる。この露出部４１ｂを外装缶１０の内面に直接、接触させることにより、該露出部４１ｂを電極体７０の正極接続端子として機能させることができる。
【００７７】
以上のような本実施形態の構成の場合、正極リードが不要になるため、負極リード３４に対して正極リードが接触しない。よって、正極リードと負極リードとの間で短絡が生じるのをより確実に防止できる。
【００７８】
（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【００７９】
前記各実施形態では、それぞれ帯状に形成された正極３１及び負極３２を、例えば両者の間及び負極３２の下側にセパレータ３３がそれぞれ位置するように、セパレータ３３に重ね合わせている。しかしながら、正極３１、負極３２及びセパレータ３３を重ねる順番は、二次電池を構成可能な順番であれば、どのような順番であってもよい。
【００８０】
前記各実施形態では、正極リード３４及び負極リード３５を、それぞれ、正極３１及び負極３２の長手方向端部に接続している。しかしながら、正極リード３４及び負極リード３５を、正極３１及び負極３２のどこに接続してもよい。
【００８１】
前記各実施形態では、巻回型電池１はリチウムイオン電池である。しかしながら、巻回型電池１はリチウムイオン電池以外の電池であってもよい。
【００８２】
前記各実施形態では、外装缶１０に電極体３０，６０，７０の正極３１を電気的に接続しているが、この限りではなく、外装缶１０に負極３２を電気的に接続してもよい。この場合には、前記各実施形態において、正極リード及び負極リードの配置が逆になる。
【００８３】
前記実施形態１，２では、正極リード３４及び負極リード３５の両方を、電極体３０の巻回中心側、または、電極体６０の外周側に配置している。しかしながら、正極リード３４及び負極リード３５は、電極体を軸線方向から見て一側に位置し且つ電極体を側面から見て互いに厚み方向に重なる位置であれば、電極体の径方向のどの位置に配置してもよい。
【００８４】
（実施例１）
図１および２に示した構成の巻回型電池において、４４０ｍＡの電流値で放電した場合を想定して、電流分布解析ソフトウェアであるＰＨＯＴＯ−ＶＯＬＴ（登録商標）と、磁場解析ソフトウェアであるＰＨＯＴＯ−ＥＤＤＹ（登録商標）とを併用し、発生する磁場の大きさを解析した。解析対象領域は、正極及び負極リードの周辺とし、解析対象領域を格子状に分割することで形成される解析格子を、各辺が２．５ｍｍの立方体とした。磁場の大きさは解析格子毎に解析して算出した。
【００８５】
外装缶としては、厚みが５．５ｍｍ、幅が５１ｍｍ、高さが４８ｍｍであるアルミニウム製の有底筒状缶を、正極リードとしては、図１３に示す正極リード１（厚さ８０μｍ、幅３ｍｍのアルミニウム製リボン）を、負極リードとしては、図１３に示す負極リード１（厚さ８０μｍ、幅３ｍｍのニッケル／銅製のクラッド材）をそれぞれ採用した。正極及び負極リードの外見と寸法を図１３に示す。また、図５に示す構造とした電極体（３０）を外装缶１０に装填し、外装は図１に、内装は図２にそれぞれ示す電池を想定した際の、正極及び負極リードの配置を図１４のタイプＡの構成とした。
【００８６】
（実施例２）
正極リードを図１３に示す正極リード２とし、正極及び負極のリード配置を図１４に示すタイプＢとした以外は実施例１と同様の構成とした。
【００８７】
（実施例３）
正極及び負極のリード配置を図１４に示すタイプＣとした以外は実施例２と同様の構成とした。
【００８８】
（実施例４）
正極リードを図１３に示す正極リード３とし、電極体の構造を図９に示す電極体（６０）として正極リード、負極リードを電極体の外周側に配置した以外は実施例１と同様の構成とした。
【００８９】
（実施例５）
電極体の構造を図１２に示す電極体（７０）として正極リード、負極リードを電極体の外周側に配置し、リードの配置を図１４に示すタイプＤとした以外は実施例２と同様の構成とした。
【００９０】
（比較例１）
正極及び負極のリード配置を図１４に示すタイプＥとし、電極体の構造を図１８に示す電極体（８０）とした以外は実施例２と同様の構成とした。
【００９１】
（比較例２）
負極リードを図１３に示す負極リード２とし、正極及び負極のリード配置を図１４に示すタイプＦとし、電極体の構造を図１８に示す電極体（８０）とした以外は実施例２と同様の構成とした。
【００９２】
表１に各実施例と比較例の正極および負極リードのタイプ、リード配置、電極体構造を示す。
【００９３】
【表１】
2013225462.tif 000003
【００９４】
（磁場強度の解析）
図１５に示す通り、外装缶底方向の負極リード端部から２４ｍｍの位置において、縦２５ｍｍ、横３０ｍｍの範囲を解析対象領域とした。前記解析対象領域における各解析格子の磁場強度の解析結果を図１６に示す。なお、図中の解析格子内に記載された数字は、磁場強度をデシベル（ｄＢ）表示した値であり、単位はｄＢ（Ａ／ｍ）である。
【００９５】
比較例１及び２では、正極及び負極リードの周辺に、２０ｄＢ（Ａ／ｍ）の高強度磁場が広がっており、さらにその周辺に１５ｄＢ（Ａ／ｍ）の中強度磁場が存在した。しかし、実施例３のように、正極及び負極リードを一部重ねた構成においては、高強度磁場と中強度磁場のエリアが収縮している。さらに、実施例２の如く、正極及び負極リードのリード幅方向の中心部を一致させた構成においては、磁場強度の低減がより顕著に現れた。特に、実施例１、４の如く、正極及び負極リードのリード幅方向の中心部を一致させるとともに、集電板露出領域に対する正極リードの接続部分（溶接部分）と、集電板露出領域に対する負極リードの接続部分（溶接部分）とを重ねた構成においては、高強度磁場も中強度磁場も消滅し、電磁波の抑制効果がより顕著に現れることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、電池ケース内に、正極、負極及びセパレータを巻回してなる電極体が収納された巻回型電池に利用可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１：巻回型電池、２：電池ケース、１０：外装缶、３０，６０，７０：電極体、３１：正極、３２：負極、３３：セパレータ、３４：正極リード（正極接続端子）、３５：負極リード（負極接続端子）、４１ｂ：露出部、６１：巻止めテープ（被覆部材）、６１ａ：開口部
【図１】
2013225462.tif 000004
【図２】
2013225462.tif 000005
【図３】
2013225462.tif 000006
【図４】
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【図５】
2013225462.tif 000008
【図６】
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【図７】
2013225462.tif 000010
【図８】
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【図９】
2013225462.tif 000012
【図１０】
2013225462.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2013225462.tif 000017
【図１５】
2013225462.tif 000018
【図１６】
2013225462.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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