(57)【要約】【課題】集電部形成時において活物質層非形成部が折り曲げられた際にも両電極シートの短絡を抑止する捲回電極体を提供する。【解決手段】本発明により提供される捲回電極体は、捲回された状態の正極シート２０および負極シート３０において、突出して重なり合う活物質層非形成部２６，３６の一部又は全部がまとめられて相互に接合された集電部２８が、捲回軸方向の一方の端部と他方の端部にわかれてそれぞれ形成されており、該正極シートおよび負極シートのうちの少なくとも一方は、該シートにおける前記集電部を構成するために相互に接合された前記活物質層非形成部のうちの該集電部の外側部分を構成する活物質層非形成部の幅方向の長さが、該外側部分よりも該集電部の内側を構成する活物質層非形成部の幅方向の長さよりも大きくなるように形成されている。【選択図】図１
2016143549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺な正極集電体上に正極活物質層を備える正極シートと、長尺な負極集電体上に負極活物質層を備える負極シートと、前記正極シートと前記負極シートとの間に介在するセパレータとが積層されて捲回されてなる捲回電極体であって、
前記正極シートは、前記正極集電体の長尺方向に直交する方向である幅方向の一方の端部に該長尺方向に沿って前記正極活物質層が形成されていない正極活物質層非形成部を有しており、
前記負極シートは、前記負極集電体の長尺方向に直交する方向である幅方向の一方の端部に該長尺方向に沿って前記負極活物質層が形成されていない負極活物質層非形成部を有しており、
前記正極シートおよび前記負極シートは、前記正極活物質層非形成部および前記負極活物質層非形成部が、それぞれ、捲回軸方向の一方の端部と他方の端部にわかれて突出して重なり合うように捲回されており、
前記捲回された状態において、前記正極シートおよび前記負極シートには、前記突出して重なり合う活物質層非形成部の一部又は全部がまとめられて相互に接合された正極集電部および負極集電部が、捲回軸方向の一方の端部と他方の端部にわかれてそれぞれ形成されており、
ここで該正極シートおよび負極シートのうちの少なくとも一方は、該シートにおける前記集電部を構成するために相互に接合された前記活物質層非形成部のうちの該集電部の外側部分を構成する活物質層非形成部の前記幅方向の長さが、該外側部分よりも該集電部の内側を構成する活物質層非形成部の前記幅方向の長さよりも大きくなるように形成されている、
ことを特徴とする、捲回電極体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、捲回電極体に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池その他の非水電解質二次電池は、車両搭載用電源あるいはパソコンや携帯端末等の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン二次電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられている。
【０００３】
非水電解質二次電池の一形態として、長尺な正極集電体上に正極活物質層を備える正極シートと、長尺な負極集電体上に負極活物質層を備える負極シートと、該正極シートと該負極シートとの間に介在するセパレータとが積層されて捲回されてなる捲回電極体が、非水電解質とともに電池ケースに収容された構成を有するものが挙げられる。かかる形態の捲回電極体では、負極集電体と正極集電体とは、互いの活物質層非形成部が捲回軸方向の反対側に突出するように配置される。積層された正負極シートおよびセパレータは何重にも捲回されるため、活物質層非形成部は捲回の回数（ターン数）に応じて何重にも重なり合って捲回軸方向の両端に突出している。かかる構成の捲回電極体では、捲回軸方向の端部に突出して重なり合った活物質層非形成部がひとまとめにされ、その一部に活物質層非形成部同士が接する集電部（正極集電部、負極集電部）が溶接等により形成される。かかる集電部には、さらに電池の外部接続端子と電気的に接続される集電端子が溶接等により接合される。
【０００４】
ところで、この種の捲回電極体においては、何重にも重なり合った活物質層非形成部が相互に接するようにひとまとめにまとめられて集電部が形成される際には、当該まとめられる活物質層非形成部のそれぞれが折り曲げられる（湾曲の形態を包含する。以下同じ。）ことになる。ここで例えば、正極集電部を形成するために捲回軸方向の一方の端部において重なり合う正極活物質層非形成部がその一部同士が接触するように（まとまるように）折り曲げられると、正極シートにおける当該折り曲げられた正極活物質層非形成部が隣接する負極シートにより接近することになる（後述する図３参照）。このような両電極シートが近接した部分においては、両電極シートが接触しやすくなっているために、絶縁状態を保つことが特に重要である。正極シートと負極シートとは、通常、セパレータにより絶縁されている。しかし、上記のように両電極シートが近接した部分においてセパレータがもしも変形したり縮れたりした場合には、両電極シートが接触してしまうリスクが増大する。
【０００５】
特許文献１には、上記のような両電極シートが近接した部分において、セパレータが熱収縮により変形した際に両電極シートが接触することを防止するための措置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−７３７６１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、セパレータの変形は、熱収縮以外にも起こり得る。例えば、捲回電極体の構築時において、捲回軸方向の一方の端部において何重にも重なり合った活物質層非形成部を相互に接するようにひとまとめにまとめて（束ねて）集電部を形成する際に活物質層非形成部（特に相対的に折り曲げられる角度（湾曲の度合い）が大きくなる集電部の外側を構成する活物質層非形成部）が折り曲げられる場合にも起こり得る。セパレータが変形して両電極シートの短絡が起きた場合には、捲回電極体は絶縁検査により不良品と判断され、その製造歩留まりが低下することになる。したがって、活物質層非形成部が折り曲げられる際のセパレータの変形や縮れによる両電極シートの短絡を防止するための措置が望まれている。
【０００８】
そこで本発明は、捲回電極体における上記従来の課題を解決すべく創出されたものであり、その目的は、捲回電極体の捲回軸方向の端部における集電部の形成時において、活物質層非形成部が折り曲げられた際に両電極シート間に短絡が生じるのを抑止する捲回電極体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここに開示される捲回電極体は、長尺な正極集電体上に正極活物質層を備える正極シートと、長尺な負極集電体上に負極活物質層を備える負極シートと、上記正極シートと負極シートとの間に介在するセパレータとが積層されて捲回されてなる捲回電極体である。
上記正極シートは、上記正極集電体の長尺方向に直交する方向である幅方向の一方の端部に該長尺方向に沿って上記正極活物質層が形成されていない正極活物質層非形成部を有している。また、上記負極シートは、上記負極集電体の長尺方向に直交する方向である幅方向の一方の端部に該長尺方向に沿って上記負極活物質層が形成されていない負極活物質層非形成部を有している。
そして、上記正極シートおよび上記負極シートは、上記正極活物質層非形成部および上記負極活物質層非形成部が、それぞれ、捲回軸方向の一方の端部と他方の端部にわかれて突出して重なり合うように捲回されており、その捲回された状態において、上記正極シートおよび上記負極シートには、上記突出して重なり合う活物質層非形成部の一部又は全部がまとめられて相互に接合された正極集電部および負極集電部が、捲回軸方向の一方の端部と他方の端部にわかれてそれぞれ形成されている。ここで該正極シートおよび負極シートのうちの少なくとも一方は、該シートにおける上記集電部を構成するために相互に接合された上記活物質層非形成部のうちの該集電部の外側部分を構成する活物質層非形成部の上記幅方向の長さが、該外側部分よりも該集電部の内側を構成する活物質層非形成部の上記幅方向の長さよりも大きくなるように形成されていることを特徴とする。
かかる構成の捲回電極体では、上記集電部が形成される過程において、捲回軸方向の一方の端部において重なり合った活物質層非形成部がひとまとめにまとめられて折り曲げられた際に、該集電部の内側を構成する活物質層非形成部の幅方向の長さよりも該集電部の外側を構成する活物質層非形成部の幅方向の長さが相対的に大きい結果、該集電部の外側を構成する活物質層非形成部の折り曲げられる角度（湾曲の度合い）をより小さくすることができる。このため、当該集電部の近傍において両電極シートの短絡が生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は一実施形態に係る捲回電極体を分解し、正極シート、負極シートおよび２枚のセパレータを広げた場合の模式図である。
【図２】図２（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、一実施形態に係る捲回電極体の捲回軸方向の端面の輪郭を示す模式図である。
【図３】図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、捲回電極体の集電部の近傍における正極活物質層非形成部の状態を説明するための模式図である。
【図４】図４は、捲回軸方向の一方の端部において重ね合わされた正極活物質層非形成部の半分をまとめて一つの正極集電部を構成する状態を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、本発明を特徴付けない捲回電極体の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。
【００１２】
特に限定することを意図したものではないが、以下では図示される一実施形態に係る捲回電極体を例にして、本発明を詳細に説明する。
［捲回電極体］
本実施形態に係る捲回電極体は、長尺な正極集電体上に正極活物質層を備える正極シートと、長尺な負極集電体上に負極活物質層を備える負極シートと、前記正極シートと前記負極シートとの間に介在するセパレータとを有する。
【００１３】
［正極シート］
図１に示すように、本実施形態に係る正極シート２０は、典型的には、長尺な正極集電体２２と、正極集電体２２上に設けられた正極活物質層２４とを備えている。正極集電体２２には、正極活物質層２４が形成される部位と、正極活物質層２４が設けられずに正極集電体２２が露出される正極活物質層非形成部２６とが設けられる。この正極活物質層非形成部２６は、正極集電体２２の長尺方向に直交する方向である幅方向（以下、単に幅方向という。負極側も同じ。）の一方の端部に設けられる。そして、正極活物質層２４は、この正極集電体２２のうち、正極活物質層非形成部２６を除く表面に設けられる。なお、後述する図３では、正極集電体２２の両面に正極活物質層２４が設けられているが、正極活物質層２４はいずれか一方の面にのみ設けられていてもよい。
【００１４】
この正極活物質層２４は、正極活物質を含んでいる。正極活物質層２４は、典型的には、正極活物質が導電材と共にバインダ（結着剤）により互いに結合され、正極集電体２２に接合された形態であり得る。このような正極シート２０は、典型的には、例えば、正極活物質と導電材とバインダとを適当な溶媒に分散させてなる正極合材ペースト（スラリー、インク等を包含する。）を、正極活物質層非形成部２６を除く正極集電体２２の表面に供給した後、乾燥して溶媒を除去することにより作製することができる。正極集電体２２としては、導電性の良好な金属箔（例、アルミニウム、ニッケル、チタン、ステンレス鋼）からなる導電性部材（典型的にはアルミ箔）を好適に使用することができる。
【００１５】
上記正極活物質としては、一般的な非水電解質二次電池で用いられているものであればよく、特に、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な材料であって、リチウム元素と一種または二種以上の遷移金属元素とを含むリチウム含有化合物（例、リチウム遷移金属複合酸化物）を好適に用いることができる。好適例としては、層状岩塩型またはスピネル型の結晶構造を有するリチウム遷移金属酸化物が挙げられる。かかるリチウム遷移金属酸化物は、例えば、リチウムニッケル複合酸化物（例、ＬｉＮｉＯ２）、リチウムコバルト複合酸化物（例、ＬｉＣｏＯ２）、リチウムマンガン複合酸化物（例、ＬｉＭｎ２Ｏ４）、或いはリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物（例、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２）のような三元系リチウム含有複合酸化物である。また、一般式がＬｉＭＰＯ４或いはＬｉＭＶＯ４或いはＬｉ２ＭＳｉＯ４（式中のＭはＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅのうちの少なくとも一種以上の元素）等で表記されるようなポリアニオン系化合物（例、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４、ＬｉＦｅＶＯ４、ＬｉＭｎＶＯ４、Ｌｉ２ＦｅＳｉＯ４、Ｌｉ２ＭｎＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｏＳｉＯ４）を上記正極活物質として用いてもよい。
【００１６】
導電材は、一般的な非水電解質二次電池で用いられているものであればよく、その例としては、カーボン粉末やカーボンファイバー等のカーボン材料が挙げられる。カーボン粉末としては、種々のカーボンブラック（例、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック）、グラファイト粉末等のカーボン粉末を用いることができる。カーボン粉末として好ましくは、アセチレンブラック（ＡＢ）である。このような導電材は、一種を単独で、または二種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
【００１７】
バインダとしては、一般的な非水電解質二次電池の正極に使用されるバインダと同様のものを適宜採用することができる。例えば、正極活物質層２４をペースト供給により形成する場合には、かかるペーストを構成する溶媒に均一に溶解または分散され得る性状のポリマーをバインダとして用いることができる。非水性のペーストを用いる場合には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）等のハロゲン化ビニル樹脂、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）等のポリアルキレンオキサイドなど、有機溶媒に溶解するポリマー材料を用いることができる。また、水性のペーストを用いる場合には、水溶性のポリマー材料または水分散性のポリマー材料を好ましく採用し得る。その例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等が挙げられる。
【００１８】
上記の正極活物質層２４を構成する材料を分散させる溶媒としては、使用するバインダの性状に応じたものであれば水性溶媒および非水性溶媒（有機溶媒）のいずれもが使用可能である。例えば、水性溶媒としては、水または水を主体とする混合溶媒を用いることができる。かかる混合溶媒を構成する水以外の溶媒としては、水と均一に混合し得る有機溶媒（例、低級アルコール、低級ケトン）の１種または２種以上を適宜選択して用いることができる。非水性溶媒としては、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を好適に用いることができる。
【００１９】
次に、正極活物質層非形成部２６の幅方向の長さについて説明する。図１に示すように、本実施形態においては、正極シート２０の長尺方向の両端部における正極活物質層非形成部２６の幅方向の長さｔ１が、正極シート２０の長尺方向の中央部における正極活物質層非形成部２６の幅方向の長さｔ２よりも大きくなっている。すなわち、捲回電極体の正極シート２０の巻き始めとなる部分と巻き終わりになる部分における正極活物質層非形成部２６の幅方向の長さｔ１が、正極シート２０の長尺方向の中央部における正極活物質層非形成部２６の幅方向の長さｔ２よりも大きくなっている。
図１に示す本実施形態では、幅方向の長さは、正極シート２０の中央部から長尺方向の両端部に向かって連続的に大きくなっているが、電極体の捲回ピッチに合わせて段階的に大きくなっていてもよい。
また、正極シート２０の長尺方向の両端部における正極活物質層非形成部２６の幅方向の長さは、本実施形態では同じ長さｔ１となっているが、正極シート２０の長尺方向の中央部における正極活物質層非形成部２６の幅方向の長さｔ２よりも大きい限り異なっていてもよい。
【００２０】
［負極シート］
図１に示すように、負極シート３０は、典型的には、長尺な負極集電体３２と、負極集電体３２上に設けられた負極活物質層３４とを備えている。負極集電体３２には、負極活物質層３４が形成される部位と、負極活物質層３４が設けられずに負極集電体３２が露出される負極活物質層非形成部３６とが設けられる。この負極活物質層非形成部３６は、負極集電体３２の幅方向の一方の端部に設けられる。そして、負極活物質層３４は、この負極集電体３２のうち、負極活物質層非形成部３６を除く表面に設けられる。なお、後述する図３では、負極集電体３２の両面に負極活物質層３４が設けられているが、負極活物質層３４はいずれか一方の面にのみ設けられていてもよい。
【００２１】
この負極活物質層３４は、負極活物質を備えている。典型的には、負極活物質がバインダ（結着剤）により互いに結合されるとともに、負極集電体３２に接合された形態であり得る。このような負極シート３０は、例えば、負極活物質とバインダとを適当な溶媒（例、水やＮ−メチル−２−ピロリドン、好ましくは水）に分散させてなる負極ペーストを負極集電体３２の表面に供給した後、乾燥して溶媒を除去することにより作製することができる。負極集電体３２としては、導電性の良好な金属（例、銅、ニッケル、チタン、ステンレス鋼）からなる導電性部材（典型的には銅箔）を好適に使用することができる。
【００２２】
負極活物質としては特に制限されず、この種の非水電解質二次電池の負極活物質として使用し得ることが知られている各種の材料の１種を単独で、または２種以上を組み合わせる（混合または複合体化する）等して用いることができる。好適例として、黒鉛（グラファイト）、難黒鉛化炭素（ハードカーボン）、易黒鉛化炭素（ソフトカーボン）、カーボンナノチューブ、或いはこれらを組み合わせた構造を有するもの等の炭素材料が挙げられる。なかでも、エネルギー密度の観点から、天然黒鉛（石墨）や人造黒鉛等の黒鉛系材料を好ましく用いることができる。かかる黒鉛系材料は、少なくとも一部の表面に非晶質炭素が配置されているものを好ましく用いることができる。より好ましくは、粒状炭素の表面のほぼ全てを非晶質炭素の膜で被覆された形態である。負極活物質として非晶質炭素被覆黒鉛を用いた場合には、特に大容量でエネルギー密度が高く、かつ、入出力特性に優れた非水電解質二次電池を実現できる。また、かかる炭素系材料のほかに、例えば、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２等のリチウムチタン複合酸化物、リチウム遷移金属複合窒化物等の、リチウム遷移金属複合酸化物を用いることもできる。
【００２３】
バインダとしては、一般的な非水電解質二次電池の負極に使用されるバインダと同様のものを適宜採用することができる。例えば、正極シート２０におけるのと同様のバインダを用いることができる。そして好ましい形態として、負極活物質層３４を形成するために上記の水性溶媒を用いる場合には、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム類；ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、酢酸ビニル共重合体等の水溶性のポリマー材料または水分散性のポリマー材料が採用される。より好ましくはＳＢＲが用いられる。負極活物質の分散媒としては、水性溶媒を好ましく用いることができる。
【００２４】
また、負極活物質層３４の形成方法によっては、増粘剤を含み得る。かかる増粘剤としては、上記のバインダと同様のものを用いても良いし、例えば、以下の水溶性又は水分散性のポリマーを採用してもよい。水溶性のポリマーとしては、例えば、メチルセルロース（ＭＣ）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）、酢酸フタル酸セルロース（ＣＡＰ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）等のセルロース系ポリマー；ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等が挙げられる。
【００２５】
次に、負極活物質層非形成部３６の幅方向の長さについて説明する。図１に示すように、本実施形態においては、負極シート３０の長尺方向の両端部における負極活物質層非形成部３６の幅方向の長さｎ１が、負極シート３０の長尺方向の中央部における負極活物質層非形成部３６の幅方向の長さｎ２よりも大きくなっている。すなわち、捲回電極体の正極シート３０の巻き始めとなる部分と巻き終わりになる部分における負極活物質層非形成部３６の幅方向の長さｎ１が、負極シート３０の長尺方向の中央部における負極活物質層非形成部３６の幅方向の長さｎ２よりも大きくなっている。
正極シート同様、図１に示す実施形態では、幅方向の長さは、負極シート３０の中央部から両端部に向かって連続的に大きくなっているが、電極体の捲回ピッチに合わせて段階的に大きくなっていてもよい。
また、負極シート３０の長尺方向の両端部における負極活物質層非形成部３６の幅方向の長さは、本実施形態では同じ長さｎ１となっているが、負極シート３０の長尺方向の中央部における負極活物質層非形成部３６の幅方向の長さｎ２よりも大きい限り異なっていてもよい。
【００２６】
［セパレータ］
正極シート２０および負極シート３０間に介在されるセパレータ４０は、通常２枚使用される。セパレータ４０は、正極活物質層２４と負極活物質層３４とを絶縁するとともに非水電解質の保持機能やシャットダウン機能を有するものであればよい。好適例として、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル、セルロース、ポリアミド等の樹脂から成る多孔質樹脂シート（フィルム）が挙げられる。なかでも、ポリオレフィン系の多孔質樹脂シート（例えばＰＥやＰＰ）が好ましい。ポリオレフィン系の多孔質樹脂は、シャットダウン温度が８０〜１４０℃（典型的には１１０〜１４０℃）と十分に低いため、適切なタイミングでシャットダウン機能を発揮することができ、より高い信頼性や過充電耐性を実現することができる。
【００２７】
セパレータは、単層構造であってもよく、あるいは材質や性状（厚みや空孔率等）の異なる２種以上の多孔質樹脂シートが積層された構造であってもよい。多層構造のものとしては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）層の両面にポリプロピレン（ＰＰ）層が積層された三層構造（すなわちＰＰ／ＰＥ／ＰＰの三層構造）のものが好適である。
また、セパレータは、上記多孔質シートの片面または両面（典型的には片面）に多孔質の耐熱層を備えた耐熱性セパレータであってもよい。この耐熱層は、例えば、無機フィラーとバインダとを含む層であり得る。無機フィラーとしては、アルミナ、ベーマイト、シリカ、チタニア、カルシア、マグネシア、ジルコニア、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等を好ましく採用し得る。
【００２８】
［捲回電極体］
上記正極シート２０と負極シート３０とを計二枚の長尺なセパレータ４０を介在して積層し、長尺方向に捲回して（換言すると、長尺方向に直交する幅方向を倦回軸として捲回して）、捲回電極体１０が構成される。捲回電極体１０は、押しつぶして拉げさせることによって、扁平形状とすることが好ましい（図２参照）。
積層の際には、正極シート２０の正極活物質層非形成部２６と、負極シート３０の正極活物質層非形成部３６とが、セパレータの幅方向の両側からそれぞれ互いに異なる側にはみ出すように、正極シート２０と負極シート３０とを幅方向でややずらして重ね合わせる。このようにすると、捲回電極体１０において、正極集電体２２と負極集電体３２とは、活物質層非形成部２６，３６が捲回軸方向の一方の端部と他方の端部にそれぞれわかれて突出するように、配置される。
【００２９】
ここに開示される捲回電極体１０は、以上のようにして得られ、捲回軸方向の一方の端面（ここでは正極活物質層非形成部２６が突出した側の端面）からみて図２（ａ）に模式的に示すような輪郭を有する。捲回軸方向の他方の端面（即ち負極活物質層非形成部３６が突出した側の端面）からみても同様の輪郭である。このように捲回電極体１０は、正極シート２０、負極シート３０およびセパレータ４０の積層体が何重にも捲回された構成を有する。
【００３０】
次に、本実施形態に係る捲回電極体１０において両電極シート２０，３０の短絡を抑制し得る理由について説明する。
上記のように捲回された後、正極シート２０および負極シート３０は、それぞれ、捲回軸方向の両端部のいずれかの端部において、重なり合う活物質層非形成部２６，３６の一部又は全部をまとめて相互に接合することにより、一又は二以上の正極集電部２８および負極集電部が、捲回軸方向の一方の端部と他方の端部にわかれてそれぞれ形成される。図４は、捲回軸方向の一方の端部に突出し、重ね合わされた正極活物質層非形成部２６をまとめて正極集電部２８を構成する状態を示す模式図である。説明のため、図４では重ね合わされた正極活物質層非形成部２６間に空間が設けてあるが、実際の集電部２８では重ね合わされた正極活物質層非形成部２６は相互に接合されており、図示されるような間隔はない。
特に集電部の数を限定する意図はないが、本実施形態においては、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、捲回軸方向の一方の端部に突出して重なり合う活物質層非形成部（ここでは正極活物質層非形成部２６について示す。）を、捲回電極体１０の厚み方向の一方の外側から捲回中心部１０ａまでをひとまとめにまとめ、且つ、捲回電極体１０の厚み方向の他方の外側から捲回中心部１０ａまでをひとまとめ、それぞれ超音波溶接等の手段により集電端子５０とともに接合することにより、正極シート２０および負極シート３０の双方において、各二つの集電部２８を形成している。図２（ｂ）において、実線が二つの正極集電部２８形成後の正極活物質層非形成部２６突出側の端面の輪郭を示し、点線が正極集電部２８形成前の正極活物質層非形成部２６突出側の端面の輪郭を示している。
【００３１】
さらに、集電部２８を構成するためにまとめられた（束ねられた）正極活物質層非形成部２６の集電部近傍（即ち集電部形成部分よりも捲回電極体中央寄り）の状態について図３（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。集電部２８を構成するため、正極活物質層非形成部２６突出側の端部において重なり合う正極活物質層非形成部２６同士が接するようにひとまとめにされる。このため、一つの集電部２８を構成するためにひとまとめにまとめられた正極活物質層非形成部２６（正極集電体２２）のそれぞれは、図３（ａ）のように折り曲げられることになる。このとき、集電部２８（図４）の外側部分を構成する活物質層非形成部２６ほど、集電部２８の内側部分を構成する活物質層非形成部２６よりも折れ角αが大きくなる。本実施形態においては、図２に示したように、捲回電極体１０の厚み方向の一方の外側部分（即ち捲回の巻き終わり部分）と捲回中心部１０ａ寄りの部分（即ち捲回の巻き始め部分）の活物質層非形成部２６の折れ角αが大きい。折れ角αが大きいと正極活物質層非形成部２６は、負極シート３０により近接するようになり、短絡を起こす可能性が高くなる（図３（ｂ）参照）。つまり、集電部２８の外側部分を構成する活物質層非形成部２６ほど負極シート３０により近接する傾向にある。
【００３２】
しかしながら、ここに開示される捲回電極体では、図１に示すように、正極シート２０の長尺方向の両端部における正極活物質層非形成部２６の幅方向の長さｔ１が、正極シート２０の長尺方向の中央部における正極活物質層非形成部２６の幅方向の長さｔ２よりも大きくなっている。すなわち、捲回の巻き始め部分と捲回の巻き終わり部分における正極活物質層非形成部２６（即ち、集電部２８の外側を構成する活物質層非形成部）の幅方向の長さｔ１が、正極シート２０の長尺方向の中央部における正極活物質層非形成部２６（即ち、集電部２８の内側を構成する活物質層非形成部）の幅方向の長さｔ２よりも大きくなっている。このため、集電部２８の厚さ方向の中央部（内側部分）から遠くなる（外側に向かう）につれて、正極活物質層非形成部２６の幅方向の長さが大きくなっている。
このように正極活物質層非形成部２６の長さが変化しているところに集電部２８を設ける場合には、集電部２８を形成するために重なり合う活物質層非形成部２６をまとめて相互に接合する（典型的には、図４に示すように集電端子５０とともにアンビル６０を用いてまとめられた活物質層非形成部２６を押圧しつつ超音波溶接する）際に、集電部２８の外側部分を構成する活物質層非形成部２６の集電部内側方向への引っ張り応力が緩やかとなり、その結果、折れ角αを従来よりも小さくすることができる。これにより、当該集電部２８の近傍において両電極シートの短絡が生じるのを抑制することができる。
【００３３】
なお、本発明者の検討によれば、長さｔ１と長さｔ２との差を大きくするほど、短絡を生じさせない効果が高まることを確認している。捲回電極体のサイズ、形状によって異なり得るため、特に限定しないが、例えば、長さｔ１と長さｔ２との差を１０ｍｍ以上設けることが好ましい。ただし長さｔ１と長さｔ２との差が大きすぎると、材料コストの上昇を招くため、長さｔ１と長さｔ２との差は、より好ましくは１０〜１２ｍｍであり、さらに好ましくは１０ｍｍである。
【００３４】
なお、上記の説明は、正極活物質層非形成部２６側の集電部２８についてであるが、負極活物質層非形成部３６側の集電部についても同様の構成であり得る。特に限定しないが、長さｎ１と長さｎ２との差が１０ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１０〜１２ｍｍであり、さらに好ましくは１０ｍｍである。
【００３５】
捲回電極体１０の正極及び負極側に集電部を形成し、併せて該集電部に集電端子を超音波溶接等により接合した後（図４）、捲回電極体１０を所定の電池ケースに収容して、非水電解質を注入することで、非水電解質二次電池を得ることができる。
非水電解質としては、典型的には、非水溶媒中に支持塩（例、リチウム塩、ナトリウム塩、マグネシウム塩等であり、リチウムイオン二次電池ではリチウム塩）を溶解または分散させた非水電解液を採用し得る。
非水溶媒としては、一般的な非水電解質二次電池において電解液として用いられるカーボネート類、エーテル類、エステル類、ニトリル類、スルホン類、ラクトン類等の各種の有機溶媒を特に制限なく用いることができる。その例としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等が挙げられる。このような非水溶媒は、１種を単独で、または２種以上を混合して用いることができる。
支持塩としては、一般的な非水電解質二次電池に用いられる各種のものを適宜選択して採用することができる。例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＣＦ３ＳＯ３等のリチウム塩を用いることができる。このような支持塩は、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。かかる支持塩は、非水電解質における濃度が０．７ｍｏｌ／Ｌ〜１．３ｍｏｌ／Ｌの範囲内となるように添加することが好ましい。
【００３６】
得られる非水電解質二次電池は、各種用途に利用可能である。好適な用途としては、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）等の車両に搭載される駆動用電源が挙げられる。
【００３７】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
１０  捲回電極体
１０ａ  捲回中心部
２０  正極シート
２２  正極集電体
２４  正極活物質層
２６  正極活物質層非形成部
２８  集電部（正極集電部）
３０  負極シート
３２  負極集電体
３４  負極活物質層
３６  負極活物質層非形成部
４０  セパレータ
５０  集電端子
６０  アンビル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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