(57)【要約】【課題】電池のＩＲを低減することで大電流放電に優れ、かつ外部短絡時の安全性に優れた、非水電解質二次電池を提供する。【解決手段】負極は、負極集電体の両面に負極合剤層が形成された両面塗工部と、負極集電体の片面に負極合剤層が形成された片面塗工部と、負極集電体の両面が露出した未塗工部を含み、電極群の最外周部には、前記片面塗工部が位置し、かつ前記片面塗工部の負極集電体露出面は前記電池ケースの内面に直接接触し、電極群の内周部には、前記未塗工部に負極リードが接続され、かつ前記負極リードは前記電池ケースと接続させる構成とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に介在するセパレータと、を捲回した電極群、非水電解質、およびそれらを収容する電池ケースを備え、
前記正極は、シート状の正極集電体と、前記正極集電体の表面に配された正極合剤層とを含み、
前記負極は、シート状の負極集電体と、前記負極集電体の表面に配された負極合剤層とを含み、かつ前記負極は、前記負極集電体の両面に前記負極合剤層が形成された両面塗工部と、前記負極集電体の片面に前記負極合剤層が形成された片面塗工部と、前記負極集電体の両面が露出した未塗工部を含み、
前記電極群の最外周部には、前記片面塗工部が位置し、かつ前記片面塗工部の負極集電体露出面は前記電池ケースの内面に直接接触し、
前記電極群の内周部に位置する前記未塗工部には、負極リードが接続され、かつ前記負極リードは前記電池ケースと接続している円筒形非水電解質二次電池。
【請求項２】
前記電池ケースの内径に対する、前記電池ケース収容時の前記電極群の径の比率が、９５％以上９９％以下である請求項１記載の円筒形非水電解質二次電池。
【請求項３】
前記負極リードは、前記負極の最内周側の端部に設けた前記未塗工部に接続されている請求項１または請求項２記載の円筒形非水電解質二次電池。
【請求項４】
前記負極リードは、Ｃｕ板、Ｎｉ板、ＣｕとＮｉのクラッド板、およびＣｕとＦｅのクラッド板からなる群から選ばれる１種である請求項１〜３のいずれか１項に記載の円筒形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、円筒形非水電解質二次電池に関し、特に、そのＩＲ低減による大電流放電特性の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器のポータブル化およびコードレス化が急速に進んでおり、このような機器の駆動用電源として、小型かつ軽量で、高エネルギー密度を有する二次電池への要望が高まっている。また、小型民生用途のみならず、電力貯蔵装置や電気自動車用途などの大型の二次電池においても、高出力特性、長期にわたる耐久性、および安全性などの特性が要求されている。二次電池のなかでも、高電圧であり、かつ高エネルギー密度を有する非水電解質二次電池の開発が盛んに行われている。
【０００３】
リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、例えば、シート状の集電体上に合剤層を形成した正極と負極との間に、セパレータを配して捲回した電極群を、非水電解質とともに電池ケース内に挿入して構成される。一般的な円筒形電池においては、上記電極群の最外周部はセパレータで覆われ、上記正極および負極に接続されたリードは、それぞれの外部端子となる封口板および電池ケースへ溶接されている。一般的に、正極リードにはアルミが用いられ、負極リードにはニッケル、銅、もしくは、ニッケルと銅のクラッド板等が用いられている。従来、負極においては、負極リードを電池ケース底部と溶接した方法が取られているが、電流が１箇所に集中するため、電池のＩＲ（内部抵抗）が高くなり、十分な大電流放電ができないといった問題があった。また外部短絡発生時には、電流集中に伴い異常発熱する可能性もあった。そのような中、近年は、さらなる大電流放電への要望が高まり、電池のＩＲを下げるための構造が検討されている。
【０００４】
例えば、特許文献１においては、シート状の負極の複数箇所にリードを取り付け、それを電極群の底に折り合わせて、電池ケースに溶接することで、集電性を高め、リード周辺の合剤層への電流集中を低減することが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２においては、シート状の負極の最外周部に集電体の露出部を設け、電池ケースの内側面と接触させて集電を取ることで、リード溶接を省略し溶接不良を解消することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２４３３７６号公報
【特許文献２】特開平１０−１７２５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のように、複数のリードを設けた場合は、通常リード溶接部には、合剤層を形成できないため、容量ロスが発生する。さらに、複数のリードを折り重ねて溶接する工程を設ける必要があり、溶接不良が発生しやすい。
【０００８】
また、特許文献２のように、最外周部の集電体の露出部を電池ケースと接触させることのみで外部端子との集電をとった場合は、電池のＩＲが高くなり、大電流放電での容量が得られにくくなる。
【０００９】
本発明は、上記課題点に鑑みてなされたものであり、製造時の溶接不良が少なく、大電流放電特性、および外部短絡時の安全性に優れた非水電解質二次電池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】
【００１０】
本発明の円筒形非水電解質二次電池は、正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に介在するセパレータと、を捲回した電極群、非水電解質、およびそれらを収容する電池ケースを備え、前記正極は、シート状の正極集電体と、前記正極集電体の表面に配された正極合剤層とを含み、前記負極は、シート状の負極集電体と、前記負極集電体の表面に配された負極合剤層とを含み、かつ前記負極は、前記負極集電体の両面に前記負極合剤層が形成された両面塗工部と、前記負極集電体の片面に前記負極合剤層が形成された片面塗工部と、前記負極集電体の両面が露出した未塗工部を含み、前記電極群の最外周部には、前記片面塗工部が位置し、かつ前記片面塗工部の負極集電体露出面は前記電池ケースの内面に直接接触し、前記電極群の内周部に位置する前記未塗工部には、負極リードが接続され、かつ前記負極リードは前記電池ケースと接続していることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明では、電極群の最外周部に配される負極の外周面（電池ケースと対向する面）は、負極合剤層を形成せずに負極集電体を露出させて、負極集電体を電池ケースに直接接触させることにより電池ケースとの集電を図っている。さらに、電極群の内周部にも未塗工部を設けて負極リードを接続し、かつその負極リードを電池ケースと接続することで、集電を取っている。すなわち、負極リードと負極集電体との複数個所で集電することで、集電周辺の合剤層への電流集中を低減し、かつ集電面積を大きくすることで、大幅に電池のＩＲを低減することができる。また、外部短絡が発生した場合は、短絡電流が分散され、局部的な発熱を抑制できるため、セパレータ溶融による内部短絡を防止することができる。また、本発明の構成では、複数の負極リードを溶接する必要がないため、製造時の溶接不良も低減できる。
【００１２】
さらに、本発明は、電極群の最外周部に配される負極は片面塗工部であることを特徴としている。薄く強度の弱い集電体（金属箔）のみの未塗工部と比べ、電極群の電池ケースへの挿入時における最外周部のずれや変形が抑制され、それにより生じる内部短絡を低減することができ、電池の信頼性を改善することが可能となる。また片面塗工部の内周面（電池ケースと対向する面と反対側の面）の負極合剤層を、電池容量に寄与する正極合剤層と対向させることで、電池容量のロスが少なく、高容量の電池を得ることも可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電池のＩＲを低減することで大電流放電特性に優れ、かつ外部短絡時の安全性に優れた、円筒形非水電解質二次電池を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の円筒形非水電解質二次電池は、最外周部の負極集電体と電池ケースとの接触による集電と、電極群の内周部に設けられた負極リードと電池ケースとの接続による集電を図ることを特徴とする。その結果、上述したように、電池のＩＲが低減され、大電流放電特性に優れた電池が得られ、かつ外部短絡が発生した際にも、短絡電流が分散されることで、局部的な発熱を抑制でき、セパレータ溶融による内部短絡を防止することができる。また、本発明は、電極群の最外周部に位置する負極の片面塗工部の内周面（電池ケースと対向する面と反対側の面）に、負極合剤層が形成されている。そのため、最外周部の強度が高く、ずれや変形が抑制でき、また、電池容量に寄与する正極と対向させることで、電池の高容量化も可能となる。
【００１５】
本発明の電極群の内周部に設ける負極リードは、電流集電を分散する観点から、最外周の集電部と離れた位置に設けることが好ましく、負極の最内周側の端部に設けることがより好ましい。また、負極リードは銅、ニッケル、ニッケルと銅のクラッド板、もしくは銅と鉄のクラッド板であることが、導電性の観点から望ましい。
【００１６】
さらに、電極群の電池ケース収容時において、電池ケースの内径に対する電極群の径の比率（以下、比率Ａとする。）は、９５％以上９９％以下が好ましい。このとき、電池ケースと電極群との良好な接触状態が得られ、電池のＩＲが低減する。なお、電極群の径とは、電極群の電池の軸方向に垂直な断面（略円形状の面）における径をいう。電極群の径の値には、例えば、ノギス等で複数箇所測定し、得られた各測定値のうち最大の値が用いられる。
【００１７】
電極群の最外周部が未塗工部のみの場合、上記比率Ａの範囲では、製造工程上、電極群をスムーズに挿入することは難しい。これに対して、本発明では、電極群の最外周部に片面塗工部が位置するため、電極群の最外周部の強度が向上し、上記比率Ａの範囲でも、電極群の最外周部のずれや変形が抑制される。
【００１８】
また、電極群を電池ケースに収容して電池を作製した後、電池を充放電することで、正負極が膨張し、電池内での電極群の径は大きくなる。したがって、電極群を電池ケースに収容した時より、電極群と電池ケースとの接触面積は増大し、より良好な接続が得られる。しかしながら、ケース収容時の比率Ａを９５％未満にすると、均一な接触状態が得られにくく、大電流特性や安全性向上の効果にばらつきが生じる場合がある。また、比率Ａが９９％超であると、電極群を電池ケースに挿入する際の挿入圧力が大きくなるため、電池製造時に電極群を電池ケースに挿入することが困難となる場合がある。電極群を電池ケースに挿入することができたとしても、正負極のずれや変形により、正極と負極とが接触して内部短絡する可能性がある。より好ましくは、比率Ａは９８％以上９９％以下である。
【００１９】
以下、本発明の各構成要素について、さらに詳細に説明する。
【００２０】
（正極）
正極は、シート状の正極集電体と、正極集電体の表面に配された正極合剤層とを含む。正極集電体としては、非水電解質二次電池用途で公知の正極集電体、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン、チタン合金などで形成された金属箔などが使用できる。正極集電体の厚みは、例えば、１〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍである。
【００２１】
正極合剤層は、正極活物質の他、導電剤、結着剤、増粘剤などを含有してもよい。正極活物質としては、例えばコバルト、マンガン、ニッケル等の遷移金属とリチウムとの複合金属酸化物が使用できる。正極活物質は、一種で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００２２】
結着剤は、分散媒に混練により溶解又は分散できるものであれば特に限定されない。結着剤としては、例えば、フッ素樹脂、ゴム類、アクリルポリマー又はビニルポリマー（アクリル酸メチル、アクリロニトリルなどのアクリルモノマー、酢酸ビニルなどのビニルモノマーなどのモノマーの単独又は共重合体など）などが例示できる。フッ素樹脂としては、例えばポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンとの共重合体、ポリテトラフルオロエチレンなどが例示できる。ゴム類としては、アクリルゴム、変性アクリロニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）などが例示できる。結着剤は、単独で又は二種以上組み合わせて用いてもよい。結着剤は、分散媒に分散したディスパージョンの形態で使用してもよい。
【００２３】
導電剤としては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック；天然黒鉛、人造黒鉛などの各種グラファイト；炭素繊維、金属繊維などの導電性繊維などが使用できる。
【００２４】
（負極）
負極は、シート状の負極集電体と、負極集電体の表面に配された負極合剤層とを含む。負極集電体としては、非水電解質二次電池用途で公知の負極集電体、例えば、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金などで形成された金属箔などが使用できる。
【００２５】
負極合剤層は、負極活物質の他、導電剤、結着剤、増粘剤などを含有してもよい。負極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出し得る黒鉛型結晶構造を有する材料、例えば、天然黒鉛や球状又は繊維状の人造黒鉛、難黒鉛化性炭素（ハードカーボン）、易黒鉛化性炭素（ソフトカーボン）などの炭素材料が例示できる。
【００２６】
結着剤、導電剤としては、それぞれ、正極について例示したものなどが使用できる。
【００２７】
（セパレータ）
セパレータの厚みは、例えば、５〜３５μｍの範囲から選択でき、好ましくは１０〜３０μｍ、又は１２〜２０μｍであってもよい。セパレータの厚みが小さすぎると、電池内部で、微小な短絡が発生しやすくなり、大きすぎると、正極及び負極の厚みを小さくする必要が生じ、電池容量が不十分となる場合がある。
【００２８】
セパレータ材料は、ポリオレフィン系材料または、ポリオレフィン系材料と耐熱性材料の組み合わせたものが使用できる。ポリオレフィン多孔膜としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体の多孔膜などが例示できる。これらの樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。必要により、他の熱可塑性ポリマーを、ポリオレフィンと併用してもよい。耐熱性多孔膜としては、耐熱性樹脂、無機フィラーのそれぞれ単体膜、または、耐熱性樹脂と無機フィラーの混合体を用いることが出来る。
【００２９】
（非水電解質）
非水電解質は、非水溶媒にリチウム塩を溶解することにより調製される。非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネートなどの環状カーボネート；ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどの鎖状カーボネート；γ−ブチロラクトンなどのラクトンなどが例示できる。非水溶媒は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００３０】
リチウム塩としては、電子吸引性の強いリチウム塩、例えば、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3などが挙げられる。リチウム塩は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。非水電解質中のリチウム塩の濃度は、例えば、０．５〜１．５Ｍ、好ましくは０．７〜１．２Ｍである。
【００３１】
非水電解質には、適宜添加剤を含有させてもよい。例えば、正負極上に良好な皮膜を形成させたりするために、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、シクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ）、およびこれらの変性体などを用いてもよい。リチウムイオン二次電池が過充電状態になったときに作用する添加剤として、例えば、ターフェニル、シクロヘキシルベンゼン、ジフェニルエーテルなどを使用してもよい。添加剤は、一種で又は二種以上組み合わせて用いてもよい。これらの添加剤の割合は、特に制限されないが、例えば、非水溶電解質に対して０．０５〜１０重量％程度である。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３３】
（実施例１）
本実施例の円筒形リチウムイオン二次電池を以下の手順で作製した。
【００３４】
（１）正極の作製
以下の方法により正極板を作製した。正極活物質としてのコバルト酸リチウム３ｋｇと、結着剤としての呉羽化学（株）製のＰＶＤＦ「＃１３２０（商品名）」（ＰＶＤＦを１２重量％含むＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰと略す）溶液）１ｋｇと、導電剤としてのアセチレンブラック９０ｇと、適量のＮＭＰとを、双腕式練合機にて攪拌し、正極合剤ペーストを得た。この正極合剤ペーストを、厚み１５μｍのアルミニウム箔からなる正極集電体に塗布し、乾燥後圧延して、正極集電体上に正極合剤層を形成し、正極を得た。この時、正極集電体および正極合剤層からなる正極の厚みを１００μｍとした。
【００３５】
正極合剤層中の正極活物質の密度を３．２ｇ／ｃｍ3とした。  正極を、電池ケースに挿入可能な大きさ（幅方向の長さ５６ｍｍおよび長手方向の長さ８００ｍｍ）に帯状に裁断した。なお、正極の一部には、正極集電体露出部を設けた。
【００３６】
（２）負極の作製
以下の方法により負極板を作製した。負極活物質としての人造黒鉛３ｋｇと、結着剤としての日本ゼオン（株）製の「ＢＭ−４００Ｂ（商品名）」（スチレン−ブタジエン共重合体（ゴム粒子）を４０重量％含む水性分散液）７５ｇと、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース３０ｇと、適量の水とを、双腕式練合機にて攪拌し、負極合剤ペーストを得た。この負極合剤ペーストを厚み１０μｍの銅箔からなる負極集電体に塗布し、乾燥後に圧延して、負極集電体上に負極合剤層を形成し、負極を得た。この時、負極集電体および負極合剤層からなる負極の厚みを１２０μｍとした。
【００３７】
負極合剤層中の負極活物質の密度を１．５ｇ／ｃｍ3とした。
【００３８】
負極を、電池ケースに挿入可能な大きさ（幅方向の長さ５８ｍｍおよび長手方向Ｚの長さ９００ｍｍ）に帯状に裁断した。負極には端部に片面塗布部（長手方向の長さ５０ｍｍ）を設けた。また、電極群の最内周部に配される部分には、負極リードを溶接するために未塗布部（長手方向の長さ１５ｍｍ）を設けた。
【００３９】
（３）非水電解質の調製
ＥＣとＭＥＣとを体積比１：３の割合で混合した非水溶媒に、ＬｉＰＦ6を１．５ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解して非水電解質を調製した。
【００４０】
（４）電池の組み立て
上記で得られた負極の電極群の最内周部に設けられた未塗工部の片面（後述の電池ケースと対向する面）に銅製の負極リード（厚み０．１０ｍｍおよび幅３ｍｍ）をスポット溶接した。
【００４１】
上記で得られた正極の未塗工部にアルミニウム製の正極リード（厚み０．１５ｍｍおよび幅３．５ｍｍ）をスポット溶接した。
【００４２】
その後、正極と負極とを、その間にセパレータを介して捲回し、電極群を構成した。セパレータには、厚み２０μｍの微多孔性のポリエチレンフィルムを用いた。このとき、電極群の最外周部に負極の片面塗工部が配され、負極集電体露出部が外周側（電池ケースと対向する面）に位置するように電極群を構成した。また最内周の負極芯材露出部に設けられたリードは折りたたんで有底円筒形のステンレス鋼製の電池ケースに挿入した。電池ケースの内径に対する電池ケース収容時の電極群の径の比率Ａは９８％であった。なお、電極群の径の測定には、ダイヤルゲージ（（株）ミツトヨ製、ＩＤ−Ｃ１１２）を用いた。
【００４３】
電極群の上部と下部にそれぞれ絶縁リングを配した。負極リードの端部を電池ケース１の内底面に溶接し、正極リードの端部を電池蓋の下面に溶接した。上記で得られた非水電解質５．８ｇを電池ケース内に注入した。電池ケースの開口端部を、ガスケットを介して電池蓋の周縁部にかしめつけ、電池ケースを封口した。このようにして、１８６５０サイズの円筒形リチウムイオン二次電池（直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ）を作製した。
【００４４】
（実施例２）
正負極集電体に塗布する正負極合剤ペースト量を調整して、正極の厚みを１０５μｍとし、負極の厚みを１２５μｍとし、比率Ａを９９％とした以外、実施例１と同様の方法により電池を作製した。
【００４５】
（実施例３）
正負極集電体に塗布する正負極合剤ペースト量を調整して、正極の厚みを９５μｍとし、負極の厚みを１１５μｍとし、比率Ａを９５％とした以外、実施例１と同様の方法により電池を作製した。
【００４６】
（実施例４）
正負極集電体に塗布する正負極合剤ペースト量を調整して、正極の厚みを１０６μｍとし、負極の厚みを１２６μｍとし、比率Ａを９９．５％とした以外、実施例１と同様の方法により電池を作製した。
【００４７】
（実施例５）
正負極集電体に塗布する正負極合剤ペースト量を調整して、正極の厚みを９４μｍとし、負極の厚みを１１４μｍとし、比率Ａを９４．５％とした以外、実施例１と同様の方法により電池を作製した。
【００４８】
（比較例１）
最外周の負極に未塗工部を設け負極リードを溶接し、最内周に設けた負極リードとともに、ケース底部に溶接を行った以外は、実施例１と同様の方法により電池を作製した。
【００４９】
（比較例２）
最内周に未塗工部を設けず（負極リードを溶接せず）、負極の集電は、電極群の最外周部の片面塗工部の集電体露出部と電池ケースとの接触のみとした以外は実施例１と同様の方法により電池を作製した。
【００５０】
上記により得られたそれぞれの電池について、次の評価を行った。
【００５１】
（評価１）電池容量評価
環境温度２５℃において、電池の閉路電圧が４．２Ｖに達するまで１ＩｔｍＡの定電流で電池を充電した。電池の閉路電圧が４．２Ｖに達した後、電流値が５０ｍＡに達するまで４．２Ｖの定電圧で電池を充電した。上記充電の後、まず電池のＩＲを測定し、その後電池の閉路電圧が２．５Ｖに達するまで０．２ＩｔｍＡの定電流で電池を放電し、放電容量を求めた。
【００５２】
（評価２）大電流放電試験
環境温度２５℃において、電池の閉路電圧が４．２Ｖに達するまで１ＩｔｍＡの定電流で電池を充電した。電池の閉路電圧が４．２Ｖに達した後、電流値が５０ｍＡに達するまで４．２Ｖの定電圧で電池を充電した。上記充電の後、まず電池のＩＲを測定し、その後電池の閉路電圧が２．５Ｖに達するまで１０Ａの定電流で電池を放電し、放電容量を求めた。
【００５３】
（評価３）外部短絡試験
環境温度２５℃において、電池の閉路電圧が４．２５Ｖに達するまで１ＩｔｍＡの定電流で電池を充電した。電池の閉路電圧が４．２５Ｖに達した後、電流値が５０ｍＡに達するまで４．２５Ｖの定電圧で電池を充電した。上記充電後の電池を、６０℃環境下で、外部短絡させた。そして、電池ケースにおける、負極リードと対向する箇所の表面温度を測定し、このときの最高到達温度を求めた。電池の表面温度の測定には熱電対を用いた。今回の外部短絡試験においては、上記電池の最高到達温度がセパレータの溶融が起こる１２０℃以上である場合をＮＧとした。各電池の試験数は３個とした。
【００５４】
（評価４）電極ずれ評価
実施例１〜５、および比較例１〜２の電極群を、それぞれ５０個ずつ準備した。各電極群を電池ケースに挿入した後、電池ケース内に挿入された電極群（正負極）の状態をＸ線により確認し、電極群５０個のうち電池ケース挿入時に正負極のずれが発生した個数を調べた。
【００５５】
評価１〜４の結果を、下記表１に示す。
【００５６】
【表１】
2013254561.tif 000002
【００５７】
評価１の結果より、実施例の電池は、比較例１に対して、電池容量が増加していることが分かる。これは負極の最外周の未塗工部及び最外周の負極リードを除くことにより電池内部に占める活物質の使用を増やすことができたためである。
【００５８】
また、表のＩＲ結果より、実施例の電池は、比較例２に対して、電池のＩＲが大幅に下がっていることが分かる。これは最外周の負極集電体と電池ケースとの接触及び、電極群の最内周の負極リードと電池ケースとの溶接の２箇所で集電が取れているためであると考えられる。また、実施例５の電池は比率Ａが小さいため、最外周の負極集電体と電池ケースの接触が十分得られず、実施例１〜４と比較して、電池のＩＲは大きくなった。しかしながら、実施例の電池はいずれも、１０Ａでの大電流放電容量が比較例の電池に比べて大きくなった。特に、Ａの比率が大きく極板厚みが厚い電池においては高容量が得られた。
【００５９】
さらに、評価３の外部短絡試験結果より、実施例の電池では最高到達温度は１２０℃以下であったのに対し、比較例の電池では１セル１２０℃以上のＮＧセルが発生した。これは、実施例の電池は、集電が最外周の負極集電体と電池ケースの接触部及び最内周の負極リードと電池ケースとの溶接部の２箇所からなり、外部短絡時の短絡電流が分散し、その結果局所的な温度上昇がなくなり、電池全体の温度上昇が抑えられたためと考えられる。一方、比較例１は負極リード溶接部に短絡電流が集中し、比較例２は最外周部に短絡電流が集中したため、電池の局所的な発熱により、セパレータが溶融する温度に達したと思われる。
【００６０】
以上の評価から、比較例の電池に比べ、実施例の電池では、電池のＩＲを低減することで大電流放電においても高容量が得られ、かつ外部短絡時の安全性に優れた電池が得られることが分かった。
【００６１】
なお、評価４の電極ずれ評価では、電極群の最外周部に未塗工部が位置する比較例１にいては、電極群をスムーズに挿入することは難しく、電池ケース挿入時に正負極のずれが多く発生した。また、比率Ａが９９．５％である実施例４では、電極群の径が増大し、電極群の挿入圧が増大したため、比較例１ほどではないが、電極群の電池ケースへの挿入時に、正負極がずれた電極群がみられた。正負極がずれると正極と負極とが接触して短絡する可能性があるため、電極群の最外周部が片面塗工部の場合、比率Ａは９９％以下にすることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、大電流放電特性を必要とする非水電解質二次電池の技術として好適に用いられる。