(57)【要約】【課題】内部短絡の発生を抑えることができる非水電解質電池を提供すること【解決手段】１つ実施形態によると、非水電解質電池１が提供される。この非水電解質電池１は、捲回型の電極群１００を具備する。電極群１００は、正極２と負極３とセパレータ４とを含んだ積層体１０を具備する。正極２は正極集電体２１と正極層２２とを具備する。正極層２２は端部２２Ｅを含む。正極集電体２１は、正極層２２の端部２２Ｅから突出した正極タブ２１Ａを含む。負極３は負極集電体３１と負極層３２とを具備する。負極層３２は端部３２Ｅを含む。負極集電体３１は、負極層３２の端部３２Ｅから突出した負極タブ３１Ａを含む。正極タブ２１Ａは、負極タブ３１Ａとは反対側に位置している。正極タブ２１Ａ及び正極層２２の端部２２Ｅは、負極３から突出している。負極タブ３１Ａ及び負極層３２の端部３２Ｅは、正極２から突出している。【選択図】      図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の長辺を有する帯状の正極集電体と、前記正極集電体上に担持された正極層とを具備し、前記正極層は端部を含み、前記正極集電体は、前記正極層の前記端部から突出し且つ前記一対の長辺の１つの長辺を含んだ正極タブを含む正極と
一対の長辺を有する帯状の負極集電体と、前記負極集電体上に担持された負極層とを具備し、前記負極層は端部を含み、前記負極集電体は、前記負極層の前記端部から突出し且つ前記一対の長辺の１つの長辺を含んだ負極タブを含む負極と、
前記正極層と前記負極層との間に介在したセパレータと
を含んだ積層体を具備し、前記積層体が扁平形状に捲回された電極群と、
前記電極群に保持された非水電解質と、
前記正極に電気的に接続された正極端子と、
前記負極に電気的に接続された負極端子と、
を具備し、
前記正極タブは、前記負極タブとは反対側に位置しており、
前記正極タブ及び前記正極層の前記端部は、前記負極から突出しており、
前記負極タブ及び前記負極層の前記端部は、前記正極から突出しており、
前記正極タブは、互いに接し且つ前記正極端子に電気的に接続された部分を含み、
前記負極タブは、互いに接し且つ前記負極端子に電気的に接続された部分を含んでいることを特徴とする非水電解質電池。
【請求項２】
前記セパレータは前記正極層及び／又は前記負極層に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の非水電解質電池。
【請求項３】
前記正極端子は前記正極タブに超音波溶接で接続されており、前記負極端子は前記負極タブに超音波溶接で接続されていることを特徴とする請求項２に記載の非水電解質電池。
【請求項４】
前記負極層は、０．４Ｖ（ｖｓ． Ｌｉ／Ｌｉ+）又はそれよりも貴な電位でリチウムを吸蔵及び放出することができる負極活物質を含むことを特徴とする請求項２に記載の非水電解質電池。
【請求項５】
前記負極活物質はチタン酸リチウムを含むことを特徴とする請求項４に記載の非水電解質電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、非水電解質電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非水電解質電池の高性能化が進み、広範な用途に適用されている。特に、自動車用の電池としては、電気自動車を駆動するための大容量電池だけでなく、ハイブリッド型電気自動車やアイドリングストップ車用電池などのように、比較的小型で大電流充放電を行う高出力電池が開発されている。また、風力や太陽光などの再生可能エネルギーを用いた発電システムに組み合わせる電力貯蔵用電池又は負荷平準化用電池にも、非水電解質電池が適用されている。これらの用途で用いられる電池には、車載という特性や大容量の電池を多数集積した電池システムを構成するという特性から、高い安全性が要求される。
【０００３】
非水電解質電池を使用する際の不安全事象の中で、過充電、過放電、過電流などは保護回路の信頼性を上げることによって防ぐことができる。しかしながら、内部短絡は電池外部から保護することが困難である。そのため、電池単体で耐内部短絡性を確保することが望ましい。
【０００４】
非水電解質電池で発生する内部短絡には、大別してリチウム金属のデンドライト析出による短絡、セパレータ等の絶縁部材の不良による短絡、微小金属片の混入による短絡などが挙げられる。中でも抑制困難と言われるリチウム金属の析出による内部短絡は、負極活物質に、リチウム析出電位よりも大幅に貴な電位でリチウムを吸蔵及び放出することができる材料、たとえば約１．５Ｖ（ｖｓ. Ｌｉ／Ｌｉ+）でリチウムを吸蔵及び放出することができるチタン酸リチウムなどを用いると、リチウム金属のデンドライト析出をほぼ完全に抑制することができ、非常に安全な非水電解質電池を構成することができる。
【０００５】
しかしながら、このように貴な電位をもつ負極活物質を用いた場合、正極電位との差分として取り出せる電池電圧が低くなり、電池のエネルギー密度が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
これを補ってエネルギー密度を向上するため、電池の中で蓄電に寄与しない部品及び材料の体積や重量を削減していくことが挙げられる。中でも、セパレータは、正極や負極とほぼ同じ表面積が必要であるため、電池の中で占める体積が大きい。そのため、セパレータを薄膜化することは、エネルギー密度向上への寄与が大きい。
【０００７】
セパレータに必要な機能は、正極と負極との間の電子伝導を抑えて絶縁し、電解液を通じたリチウムイオンの拡散によるイオン伝導をできるだけ阻害しないことである。実際の電池では、電極の凹凸や、電極表面に付着した異物、電極エッジのバリなどに耐えるだけの絶縁性が必要である。更に、卑な電位でリチウムの吸蔵及び放出を行う負極活物質、例えば炭素質材料を具備した非水電解質電池ではリチウムデンドライトによる短絡も抑制する必要がある。このような電池では、セパレータの薄膜化には限界があり、かつ直線状の貫通孔が存在しない微多孔膜が必要とされている。
【０００８】
一方、前述のように貴な電位でリチウムを吸蔵及び／又は放出することができる材料を負極活物質に用いた場合には、リチウムデンドライトによる短絡は考慮しなくてもよくなるため、卑な電位でリチウムの吸蔵及び放出を行う負極活物質を用いた場合よりは、セパレータを薄膜化しても短絡しにくい。しかしながら、貴な電位でリチウムを吸蔵及び／又は放出することができる材料を負極活物質に用いた場合も、セパレータの厚さが１０μｍ以下になってくると、短絡による不良の発生を抑制しにくいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３５３５１９号公報
【特許文献２】特開２００８−２４３６７２号公報
【特許文献３】特開２００８−４１５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
内部短絡の発生を抑えることができる非水電解質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】
【００１１】
実施形態によると、非水電解質電池が提供される。この非水電解質電池は、電極群と、この電極群に保持された非水電解質と、正極端子と、負極端子とを具備する。電極群は、正極と、負極と、セパレータとを含んだ積層体を具備する。正極は、正極集電体と、正極集電体上に担持された正極層とを具備する。正極集電体は、一対の長辺を有する帯状である。正極層は端部を含む。正極集電体は、正極層のこの端部から突出し且つ一対の長辺の１つの長辺を含んだ正極タブを含む。負極は、負極集電体と、負極集電体上に担持された負極層とを具備する。負極集電体は、一対の長辺を有する帯状である。負極層は端部を含む。負極集電体は、負極層のこの端部から突出し且つ一対の長辺の１つを含んだ負極タブを含む。セパレータは、正極層と負極層との間に介在している。積層体は、扁平形状に捲回されている。正極端子は、正極に電気的に接続されている。負極端子は、負極に電気的に接続されている。正極タブは、負極タブとは反対側に位置している。正極タブ及び正極層の端部は、負極から突出している。負極タブ及び負極層の端部は、正極から突出している。正極タブは、互いに接し且つ正極端子に電気的に接続された部分を含む。負極タブは、互いに接し且つ負極端子に電気的に接続された部分を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態に係る一例の非水電解質電池の概略斜視図である。
【図２】図２は、図１の非水電解質電池が具備する封口体ユニット及び電極群の概略斜視図である。
【図３】図３は、図２に示す電極群の線分III−IIIに沿った概略断面図である。
【図４】図４は、図３のＡ部の概略拡大図である。
【図５】図５は、図２の電極群が具備する正極の概略展開図である。
【図６】図６は、図５の正極の線分VI−VIに沿った概略断面図である。
【図７】図７は、図２の電極群が具備する負極の概略展開図である。
【図８】図８は、図７の負極の線分VIII−VIIIに沿った概略断面図である。
【図９】図９は、図２の電極群の線分IX-IXに沿った概略断面図である。
【図１０】図１０は、図１に示す非水電解質電池において、外力を受けて大きく変形した正極タブ及び負極タブを示す概略断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係る非水電解質電池が具備することができる第１の変形例の電極群の概略断面図である。
【図１２】図１２は、実施形態に係る非水電解質電池が具備することができる第２の変形例の電極群の概略断面図である。
【図１３】図１３は、実施形態に係る非水電解質電池が具備することができる第３の例の電極群の概略断面図である。
【図１４】図１４は、実施形態に係る非水電解質電池が具備することができる第４の例の電極群の概略断面図である。
【図１５】図１５は、実施形態に係る非水電解質電池が具備することができる第５の例の電極群の概略断面図である。
【図１６】図１６は、１つの参考例の電極群において、外力を受けて大きく変形した正極タブを示す概略断面図である。
【図１７】図１７は、もう１つの参考例の電極群において、外力を受けて大きく変形した正極タブを示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施の形態の説明とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術とを参酌して、適宜設計変更することができる。
【００１４】
（実施形態）
実施形態によると、非水電解質電池が提供される。この非水電解質電池は、電極群と、この電極群に保持された非水電解質と、正極端子と、負極端子とを具備する。電極群は、正極と、負極と、セパレータとを含んだ積層体を具備する。正極は、正極集電体と、正極集電体上に担持された正極層とを具備する。正極集電体は、一対の長辺を有する帯状である。正極層は端部を含む。正極集電体は、正極層のこの端部から突出し且つ一対の長辺の１つの長辺を含んだ正極タブを含む。負極は、負極集電体と、負極集電体上に担持された負極層とを具備する。負極集電体は、一対の長辺を有する帯状である。負極層は端部を含む。負極集電体は、負極層のこの端部から突出し且つ一対の長辺の１つの長辺を含んだ負極タブを含む。セパレータは、正極層と負極層との間に介在している。積層体は、扁平形状に捲回されている。正極端子は、正極に電気的に接続されている。負極端子は、負極に電気的に接続されている。正極タブは、負極タブとは反対側に位置している。正極タブ及び正極層の端部は、負極から突出している。負極タブ及び負極層の端部は、正極から突出している。正極タブは、互いに接し且つ正極端子に電気的に接続された部分を含む。負極タブは、互いに接し且つ負極端子に電気的に接続された部分を含む。
【００１５】
このような実施形態に係る非水電解質電池は、内部短絡の発生を抑えることができる。その理由を、以下に詳細に説明する。
【００１６】
まず、電極群が含む積層体では、セパレータが正極層と負極層との間に介在するように、正極、負極及びセパレータが積層されている。捲回型の電極群では、このような積層構造を有する積層体が捲回されて、それにより、正極タブが互いに向き合った部分を含むこととなり、且つ負極タブが互いに向き合った部分を含むこととなる。ここで、正極タブは、正極集電体の正極層非担持部である。また、負極タブは、負極集電体の負極層非担持部である。正極タブの互いに向き合った部分は、互いに接する前においては、これらの部分の間に挟まれた構成部材の厚さの合計に対応した距離だけ少なくとも離間している。例えば、正極集電体の両面に正極層が形成されている場合には、正極タブの互いに向き合った部分は、２つのセパレータの厚さ、１つの負極の厚さ、及び２つの正極層の厚さの合計に対応した距離だけ少なくとも離間している。同様に、負極タブの互いに向き合った部分も、互いに接する前においては、これらの間に挟まれた構成部材の厚さだけ少なくとも離間している。
【００１７】
正極タブの互いに向き合った部分のそれぞれ一部を互いに接触させるには、互いに接触させる部分を一か所に集める必要がある。この際、正極タブにおいては、正極タブの一部を集める位置から遠い部分ほど、より大きな力が加わる。先に説明したように、正極タブの互いに接触させる部分は、互いに接する前においては互いに離間している。したがって、正極タブの少なくとも一部には、集める位置に拘わらず、力が加わる。ひいては、力を受けた正極タブを含んだ電極にも力が加わる。負極タブについても同様である。
【００１８】
実施形態に係る非水電解質電池は、正極タブが互いに接した部分を含んでおり且つ負極タブが互いに接した部分を含んでいるが、以下の理由により、正極と負極との短絡の発生を防ぐことができる。
【００１９】
まず、正極のうち正極層を含んでいる部分は、正極層の厚さだけより大きな断面積を有することができる。そのため、この部分は、正極タブよりも高い剛性を有することができる。また、正極に力が加わった際に最も変形し得る部分は、剛性の高い部分に近接した剛性の低い部分、すなわち正極タブのうち正極層の端部に近い部分である。
【００２０】
そして、実施形態に係る非水電解質電池では、先に説明したように、正極層の端部及びここから突出した正極タブが負極から突出している。そのため、負極のうち正極タブに最も近い部分は、正極集電体のうち正極タブと正極層の端部を担持した部分との間の境界部分よりも奥まったところに位置する。
【００２１】
このような電極群では、正極タブが正極層の端部に近い部分で折れ曲がってその一部が正極層の端部に接しても、正極タブはこのように奥まったところに位置する負極には接触できない。
【００２２】
更に、正極のうち剛性の低い方の部分、すなわち正極タブは、正極に力が加わった際に自らが変形することにより、正極のうち剛性の高い方の部分、すなわち正極層を含んだ部分が変形するのを防ぐことができる。その結果、負極から突出した正極層の端部が負極に接触するのを防ぐことができる。
【００２３】
負極についても同様である。すなわち、以下のとおりである。まず、負極のうち負極層を含んでいる部分は、負極層の厚さだけより大きな断面積を有することができるので、負極タブよりも高い剛性を有することができる。また、負極に力が加わった際に最も変形し得る部分は、負極タブのうち負極層の端部に近い部分である。
【００２４】
そして、実施形態に係る非水電解質電池では、先に説明したように、負極層の端部及びここから突出した負極タブが正極から突出している。そのため、正極のうち負極タブに最も近い部分は、負極集電体のうち負極タブと負極層の端部を担持した部分との間の境界部分よりも奥まったところに位置する。
【００２５】
このような電極群では、負極タブが負極層の端部に近い部分で折れ曲がってその一部が負極層の端部に接しても、負極タブはこのように奥まったところに位置する正極には接触できない。
【００２６】
そして、負極のうち剛性の低い方の部分、すなわち負極タブは、負極に力が加わった際に、自らが変形することにより、負極のうち剛性の高い方の部分、すなわち負極層を含んだ部分が変形するのを防ぐことができる。その結果、正極から突出した負極層の端部が正極に接触するのを防ぐことができる。
【００２７】
このように、実施形態に係る非水電解質電池は、正極タブが互いに接している部分を含んでおり且つ負極タブが互いに接した部分を含んでいるが、正極と負極との接触を防ぐことができる。
【００２８】
また、実施形態に係る非水電解質電池は、例えば自動車用電源として使用する場合、電極群は大きな振動を受けることがあり、その結果、電極群に大きな力が加わることがあり得る。
【００２９】
実施形態に係る非水電解質電池では、このような振動等により、例えば正極タブに対して、正極層の端部が負極から突出した向きとは反対の向きに大きな力が加わっても、正極層の端部が正極タブを受け止め、正極タブが負極に接触するのを防ぐことができる。同様に、負極タブに対して、負極層の端部が正極から突出した向きとは反対の向きに大きな力が加わっても、負極層の端部が負極タブを受けとめ、負極タブが正極に接触するのを防ぐことができる。
【００３０】
このように、実施形態に係る非水電解質電池は、正極及び／又は負極に大きな力が加わっても、正極と負極との間の接触を防ぐことができる。したがって、実施形態に係る非水電解質電池は、内部短絡の発生を抑えることができる。
【００３１】
また、実施形態に係る非水電解質電池において、正極集電タブと正極端子との接続、及び負極タブと負極端子との接続は、例えば、超音波溶接、抵抗溶接、又はレーザー溶接によって行うことができる。そして、例えば、正極タブ及び／又は負極タブを挟持部で挟み込み、その状態で端子との接続を行ってもよい。
【００３２】
実施形態に係る非水電解質電池では、正極タブが負極タブとは反対側に位置している。そのため、正極タブと、負極タブとは、互いに重なり合わない。したがって、正極タブと正極端子との接続、及び負極タブと負極端子との接続を、互いから独立して容易に行うことができる。特に、正極タブが負極から突出しており且つ負極タブが正極から突出しているので、電極タブと端子との接続部分と、電極群の主たる部分との距離を十分に確保することができる。更に、先に説明したように、実施形態に係る非水電解質電池が具備する電極群は、振動が加わった際に正極と負極との間の短絡が発生することを防ぐことができる。これらのおかげで、電極タブと端子との接続に比較的高い出力での超音波溶接を用いても、正極と負極との間の短絡の発生を抑制することができる。
【００３３】
例えば電池容量が１０Ａｈ〜３０Ａｈである非水電解質電池では、正極タブが突出したところの正極層の端部が負極から突出している部分の長さは、０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内にあることが好ましい。また、例えば電池容量が１０Ａｈ〜３０Ａｈである非水電解質電池では、負極タブが突出したところの負極層の端部が正極から突出している部分の長さは、０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内にあることが好ましい。正極層の端部及び負極層の端部が突出した長さがそれぞれこれらの範囲内にあれば、容量密度を十分に確保しながらも、正極と負極との間の短絡の発生を抑制することができる。正極層の端部が突出した長さのより好ましい範囲は、０．１ｍｍ〜５ｍｍである。負極層の端部が突出した長さのより好ましい範囲は、０．３ｍｍ〜３ｍｍである。正極層の端部が負極から突出した長さは、例えば図９において、長さＬ1として示している。また、負極層の端部が正極から突出した長さは、例えば図９において、長さＬ2として示している。
【００３４】
次に、実施形態に係る非水電解質電池を、より詳細に説明する。
【００３５】
実施形態に係る非水電解質電池は、電極群、非水電解質、正極端子及び負極端子を具備する。
【００３６】
非水電解質は、電極群に保持されている。非水電解質は、例えば電極群に含浸されている。
【００３７】
実施形態に係る非水電解質電池は、外装体を更に具備することができる。外装体は、電極群及び非水電解質を収容することができる。
【００３８】
正極端子は、電極群が含む正極に電気的に接続されている。負極端子は、電極群が含む負極に電気的に接続されている。正極端子及び負極端子は、外装体に取り付けられていてもよい。或いは、正極端子又は負極端子の何れかが外装体であってもよい。
【００３９】
次に、実施形態に係る非水電解質電池が具備する電極群に含まれる正極、負極及びセパレータをそれぞれ詳細に説明する。
【００４０】
（１）正極
正極は、一対の長辺を有する帯状の正極集電体を具備する。そのため、正極は、帯状形状を有することができる。
【００４１】
正極集電体は、例えば、金属箔又は合金箔で形成されたものであり得る。正極集電体を形成する材料としては、例えば、アルミニウムや、アルミニウム合金を使用することができる。正極集電体の厚さは、５〜３０μｍの範囲内にあることが好ましく、８〜１５μｍの範囲内にあることがより好ましい。
【００４２】
正極は、正極集電体上に担持された正極層を更に具備する。正極集電体は、その両面に正極層を担持することができるし、或いは片面に正極層を担持することができる。正極層は端部を含む。正極集電体は、正極層のこの端部から突出し且つ一対の長辺の一方の長辺を含んだ正極タブを含む。この正極タブは、正極集電体のうちの、表面に正極層を担持していない正極層非担持部である。
【００４３】
正極層は、例えば、正極活物質と、導電剤と、結着剤とを含むことができる。  
正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる種々の酸化物、硫化物などを挙げることができる。例えば、二酸化マンガン（ＭｎＯ2）、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、リチウムマンガン複合酸化物（例えばＬｉxＭｎ2Ｏ4又はＬｉxＭｎＯ2）、リチウムニッケル複合酸化物（例えばＬｉxＮｉＯ2）、リチウムコバルト複合酸化物（ＬｉxＣｏＯ2）、リチウムニッケルコバルト複合酸化物（例えばＬｉＮｉ1-yＣｏyＯ2）、リチウムマンガンコバルト複合酸化物（例えばＬｉＭｎyＣｏ1-yＯ2）、スピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物（ＬｉxＭｎ2-yＮｉyＯ4）、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物（ＬｉxＦｅＰＯ4、ＬｉxＦｅ1-yＭｎyＰＯ4、ＬｉxＣｏＰＯ4など）、硫酸鉄（Ｆｅ2（ＳＯ4）3）、バナジウム酸化物（例えばＶ2Ｏ5）などが挙げられる。また、ポリアニリンやポリピロールなどの導電性ポリマー材料、ジスルフィド系ポリマー材料、イオウ（Ｓ）、フッ化カーボンなどの有機材料および無機材料も挙げられる。より好ましい正極活物質としては、電池電圧が高いリチウムマンガン複合酸化物（ＬｉxＭｎ2Ｏ4）、リチウムニッケル複合酸化物（ＬｉxＮｉＯ2）、リチウムコバルト複合酸化物（ＬｉxＣｏＯ2）、リチウムニッケルコバルト複合酸化物（ＬｉxＮｉ1-yＣｏyＯ2）、スピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物（ＬｉxＭｎ2-yＮｉyＯ4）、リチウムマンガンコバルト複合酸化物（ＬｉxＭｎyＣｏ1-yＯ2）、リチウムリン酸鉄（ＬｉxＦｅＰＯ4）など、及びこれらの混合物が挙げられる。特に、リチウムマンガン複合酸化物を含む正極活物質は、コストや安全性の面において好ましい。
【００４４】
導電剤としては、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、人工黒鉛、天然黒鉛等を用いることができる。
【００４５】
結着剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ＰＶｄＦの水素若しくはフッ素のうち少なくとも１種を他の置換基で置換した変性ＰＶｄＦ、フッ化ビニリデン−６フッ化プロピレンの共重合体、ポリフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−６フッ化プロピレンの３元共重合体などを用いることができる。
【００４６】
正極層における正極活物質、導電剤及び結着剤の配合比は、正極活物質７５〜９６重量％、導電剤３〜２０重量％、結着剤１〜７重量％の範囲にすることが好ましい。
【００４７】
正極は、例えば、以下のようにして製造することができる。
【００４８】
まず、正極活物質と、導電剤と、結着剤とを、所望の重量比となるように混合して、適切な分散媒、例えばＮ−メチルピロリドン中に分散させる。かくして、混合ペーストを用意する。
【００４９】
次いで、正極集電体を準備し、その両面又は片面に、一方の長辺に余白を残して、混合ペーストを塗布する。塗布した塗膜を乾燥させ、次いで、塗膜の密度が所望の密度となるように例えばロールプレスなどにて圧延する。
【００５０】
続いて、必要に応じて、圧延した塗膜を含んだ部分及び／又はペーストを塗布しなかった余白を裁断することによって、帯状の正極が得られる。
【００５１】
（２）負極
負極は、一対の長辺を有する帯状の負極集電体を具備する。そのため、負極は、帯状形状を有することができる。
【００５２】
負極集電体は、例えば、金属箔又は合金箔で形成されたものであり得る。負極集電体を形成する材料としては、例えば、アルミニウムや、アルミニウム合金を使用することができる。負極集電体の厚さは、５〜３０μｍの範囲内にあることが好ましく、８〜１５μｍの範囲内にあることがより好ましい。
【００５３】
負極は、負極集電体上に担持された負極層を更に具備する。負極集電体は、その両面に負極層を担持することができるし、或いは片面に負極層を担持することができる。負極層は端部を含む。負極集電体は、負極層のこの端部から突出し且つ一対の長辺の一方の長辺を含んだ負極タブを含む。この負極タブは、負極集電体のうちの、表面に正極層を担持していない負極層非担持部である。
【００５４】
負極層は、例えば、負極活物質と、導電剤と、結着剤とを含むことができる。  
負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる金属酸化物、金属複合酸化物、金属硫化物、金属窒化物、金属合金、及び炭素材料、並びにこれらの混合物が挙げられる。金属酸化物の例としては、単斜晶型二酸化チタン（ＴｉＯ2（Ｂ））などのチタン酸化物（ＴｉＯ2）、タングステン酸化物（ＷＯ3）、アモルファススズ酸化物（例えばＳｎＢ0.4Ｐ0.6Ｏ3.1）、スズ珪素酸化物（ＳｎＳｉＯ3）、酸化珪素（ＳｉＯ）などが挙げられる。金属複合酸化物の例としては、スピネル構造を有するチタン酸リチウム（例えばＬｉ4+xＴｉ5Ｏ12（ｘは充放電反応により−１≦ｘ≦３の範囲内で変化する））、ラムスデライト構造を有するチタン酸リチウム、及びニオブチタン複合酸化物（例えば、Ｎｂ2ＴｉＯ7）などのチタン含有複合酸化物が挙げられる。金属硫化物の例としては、硫化リチウム（ＴｉＳ2）、硫化モリブデン（ＭｏＳ2）、硫化鉄（ＦｅＳ、ＦｅＳ2、ＬｉxＦｅＳ2（０≦ｘ≦４））などが挙げられる。金属窒化物としては、リチウムコバルト窒化物（ＬｉxＣｏyＮ（０＜ｘ＜４、０＜ｙ＜０．５））などが挙げられる。
【００５５】
負極活物質は、０．４Ｖ（ｖｓ． Ｌｉ／Ｌｉ+）又はそれよりも貴な電位でリチウムを吸蔵及び放出することができる負極活物質であることが好ましい。０．４Ｖ（ｖｓ Ｌｉ／Ｌｉ+）よりも貴な電位でリチウムを吸蔵及び放出することができる負極活物質を含んだ電極群は、非水電解質電池に組み込んで使用した場合、充放電によるリチウム金属のデンドライト析出を抑制することができる。エネルギー密度の観点から、負極活物質は、１．６Ｖ（ｖｓ． Ｌｉ／Ｌｉ+）以下の電位でリチウムを吸蔵及び放出することができる負極活物質であることが好ましい。
【００５６】
０．４Ｖ（ｖｓ． Ｌｉ／Ｌｉ+）又はそれよりも貴な電位でリチウムを吸蔵及び放出することができる負極活物質としては、例えば、先に挙げた、単斜晶型二酸化チタン及びチタン含有複合酸化物が挙げられる。特に、負極活物質としては、０．４Ｖ（ｖｓ． Ｌｉ／Ｌｉ+）又はそれよりも貴な電位でリチウムを吸蔵及び放出することができるチタン酸リチウム、特にスピネル構造を有するチタン酸リチウムＬｉ4+xＴｉ5Ｏ12を使用することが望ましい。チタン酸リチウムが及ぼす静電引力は大きい。そのため、チタン酸リチウムを負極活物質として用いた電極群は、非水電解質電池において、非水電解質の優れた保持力を発揮することができる。その結果、高出力の非水電解質電池を得ることができる。
【００５７】
さらに、負極活物質は、粒径分布において０．１μｍ乃至４μｍのメジアン径を持つ粒子であることが、液保持性の観点から望ましい。さらに望ましい負極活物質は、粒径分布において０．１μｍ乃至１μｍのメジアン径を持つ粒子である。
【００５８】
導電剤としては、例えば、炭素材料を用いることができる。炭素材料としては、例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、コークス、炭素繊維、黒鉛等を挙げることができる。
【００５９】
結着剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を用いることができる。
【００６０】
負極層における負極活物質、導電剤及び結着剤の配合比は、負極活物質７５〜９８重量％、導電剤１〜２０重量％、結着剤１〜７重量％の範囲にすることが好ましい。
【００６１】
負極は、例えば、以下のようにして製造することができる。
【００６２】
まず、負極活物質と、導電剤と、結着剤とを、所望の重量比となるように混合して、適切な分散媒、例えばＮ−メチルピロリドン中に分散させる。かくして、混合ペーストを用意する。
【００６３】
次いで、負極集電体を準備し、その両面又は片面に、一方の長辺に余白を残して、混合ペーストを塗布する。塗布した塗膜を乾燥させ、次いで、塗膜の密度が所望の密度となるように例えばロールプレスなどにて圧延する。
【００６４】
続いて、必要に応じて、圧延した塗膜を含んだ部分及び／又はペーストを塗布しなかった余白を裁断することによって、帯状の負極が得られる。
【００６５】
（３）セパレータ
セパレータは、正極層と負極層との間に介在している。
【００６６】
セパレータは、例えば、イオン透過性を有している自立膜であり得る。このようなセパレータを形成する材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を含む多孔質フィルム、及び不織布等を挙げることができる。不織布は、気孔率、液保持性及び透気度が高く、高出力が得られるため、好ましい。セパレータの気孔率は、３０％から７０％であることが好ましい。
【００６７】
また、セパレータは、正極層の表面及び／又は負極の表面上に、電子伝導性が低い材料を繊維状もしくは多孔質状に直接形成し、イオン透過性を有する膜として配置することもできる。
【００６８】
繊維状の材料としては、例えば、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、及びアラミドからなる群より選択される１種以上の材料を含むことができる。
【００６９】
これらの繊維状の材料を含む膜は、例えば、繊維状の材料を溶媒に溶解させた原料溶液を正極層の表面及び／又は負極層の表面に直接供給することによって、有機繊維を含んだ層として、正極層の表面及び／又は負極層の表面上に直接形成することができる。このように直接形成された膜が含む繊維状の材料は、正極層の表面及び／又は負極層の表面に固定された状態にある。すなわち、セパレータは、正極層及び／又は負極層に固定されていてもよい。
【００７０】
繊維状の材料を含むセパレータを電極表面に直接形成する方法の１つとしては、例えば、エレクトロスピニング法を挙げることができる。以下に、エレクトロスピニング法を用いてセパレータとしての有機繊維の層を電極表面上に直接形成する方法の一例を説明する。
【００７１】
まず、原料溶液を準備する。原料溶液は、形成しようとする有機繊維の層の材料である有機材料を適切な溶媒、例えばＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）に溶解させて調製することができる。
【００７２】
この原料溶液を、定量ポンプを使用して、所定の供給速度で、紡糸ノズルから電極表面上に供給する。供給の際、紡糸ノズルと電極表面との間に、高電圧発生器を用いて、電圧を印加する。
【００７３】
電圧印加により、原料溶液は紡糸ノズルからジェットとして高速で吐出される。原料溶液に含まれる溶媒は、紡糸ノズルから吐出されたのち、徐々に揮発する。そのため、紡糸ノズルから電極表面へと供給された原料溶液のジェットは、そのサイズが徐々に小さくなる。これらの結果、原料溶液のジェットは、電極表面に達すると、乾燥した状態の、非常に細い繊維となる。
【００７４】
このようなエレクトロスピニング法では、原理的には、一本の繊維からなる有機繊維の層を形成することができる。
【００７５】
有機繊維の層は、例えば電極上に形成したのち、ロールプレスなどを施すことによって、その空隙率を調整することもできる。
【００７６】
多孔質状のセパレータには、例えば、無機酸化物粒子と結着剤とが含まれる。
【００７７】
無機酸化物粒子としては、例えば、Ａｌ2Ｏ3、Ａｓ4Ｏ6、Ｂ2Ｏ3、ＢａＯ、ＢｅＯ、ＣａＯ、Ｉｎ2Ｏ3、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＭｇＯ、Ｓｂ2Ｏ5、ＳｉＯ2、ＳｒＯ、ＺｒＯ2からなる群より選択される１種以上の材料を含むことができる。結着剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を用いることができる。
【００７８】
無機酸化物粒子と結着剤とを含む多孔質状のセパレータは、例えば、無機酸化物粒子と結着剤とを適切な溶媒に溶解及び／又は分散させてスラリーを得、このスラリーを正極層の表面及び／又は負極層の表面に塗布し、乾燥させることによって、正極層の表面及び／又は負極層の表面上に直接形成することができる。このようにして直接形成された多孔質状セパレータは、正極層の表面及び／又は負極層の表面に固定された状態にある。
【００７９】
セパレータの厚さは、エネルギー密度の観点から、１０μｍ以下であることが好ましく、６μｍ以下であることがより好ましい。
【００８０】
また、実施形態に係る非水電解質電池は、先に説明したように、正極タブ及び／又は負極タブの変形による正極と負極との接触を防ぐことができる。そのため、実施形態に係る非水電解質電池は、正極層と負極層との間に介在するセパレータの厚さが例えば１０μｍ以下であっても、正極タブ及び／又は負極タブの変形に起因する内部短絡を防ぐことができる。例えば、セパレータの厚さは、０．５μｍ以上１０μｍ以下にすることができる。
【００８１】
厚さが０．５μｍ以上１０μｍ以下であるセパレータを具備した非水電解質電池は、電池反応に寄与しない部分が占める割合を小さくすることができるので、高いエネルギー密度を示すことができる。また、０．５μｍ以上１０μｍ以下であるセパレータを用いることにより、正極層と負極層との間の距離を小さくすることができる。そのため、厚さが０．５μｍ以上１０μｍ以下であるセパレータを具備した非水電解質電池は、入出力特性に優れる。
【００８２】
次に、実施形態に係る非水電解質電池で用いることができる外装体、非水電解質、正極端子及び負極端子、並びに挟持部について説明する。
【００８３】
（Ａ）外装体
外装体としては、実施形態に係る非水電解質電池の用途に応じて、様々な形態の外装体を採用することができ、特に限定されない。
【００８４】
例えば、外装体は、例えばラミネートフィルム製であっても良い。ラミネートフィルムとしては、例えば、金属箔からなるガスバリア層と、このガスバリア層を挟み込む２枚の樹脂層とからなるフィルムを用いることができる。
【００８５】
或いは、外装体は、金属製であってもよい。例えば、金属製の外装体は、矩形筒状の金属缶であってもよい。
【００８６】
金属製の外装体は、例えば、ケースと、封口体とを含むことができる。
【００８７】
ケースは、例えば、一端が開口して、他端が閉塞しているケースであってもよい。すなわち、ケースは、開口部及び底部を有するケースであり得る。
【００８８】
封口体は、例えば、ケースの開口部に対応した形状を有する部材であり得る。例えば、封口体は、ケースの開口部の周囲に例えばレーザー溶接によって気密に接合されることにより、ケースの開口部を閉塞（封止）することができる。
【００８９】
封口体は、例えば、正極端子及び負極端子を備えることができる。正極端子及び負極端子の少なくとも一方は、封口体から電気的に絶縁されている。この絶縁は、例えば、正極端子及び負極端子のそれぞれと封口体との間に絶縁部材を配することで達成することができる。具体的には、例えば、正極端子及び負極端子は、ガラス等の絶縁材を介在するハーメチックシールにより、封口体に取り付けることができる。
【００９０】
また、封口体は、安全弁を更に含むこともできる。安全弁は、例えば封口体の一部を薄くして形成されることができる。安全弁は、非水電解質電池内部、すなわちケース及び封口体で密閉された領域の圧力によって作動するものである。具体的には、安全弁は、非水電解質電池内部の圧力が上昇して、この圧力が特定値を超えたときに開裂することで、非水電解質電池の破裂を防止するものである。
【００９１】
封口体は、外装体内に非水電解質を注入するための注入口を更に含むこともできる。注入口は、これを通して外装体内に非水電解質が注入された後、例えば封止材によって封止され得る。
【００９２】
ケース及び封口体は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、及びステンレス鋼などで形成することができる。
【００９３】
なお、外装体は、金属製である場合、正極端子又は負極端子の何れかとして機能することができる。
【００９４】
（Ｂ）非水電解質
非水電解質としては、例えば、電解質、例えばリチウム塩を有機溶媒に溶解させることにより調製されるものを用いることができる。
【００９５】
リチウム塩としては、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＮ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2、Ｌｉ（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ、ＬｉＢ［（ＯＣＯ）2］2などを挙げることができる。リチウム塩としては、これらから選ばれる１種を用いることができるが、これらから選ばれた複数種類の混合物を用いることもできる。
【００９６】
有機溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）などの環状カーボネートや、ジエチレルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）などの鎖状カーボネートや、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジエトキシエタン（ＤＥＥ）などの鎖状エーテルや、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキソラン（ＤＯＸ）などの環状エーテルや、γ-ブチロラクトン（ＧＢＬ）、アセトニトリル（ＡＮ）、スルホラン（ＳＬ）などを用いることが好ましい。有機溶媒としては、これらから選択される１種を単独として用いることもできるし、或いは２種類以上からなる混合溶媒を用いることもできる。
【００９７】
リチウム塩の濃度は、例えば、０．５〜２ｍｏｌ／Ｌとすることができる。
【００９８】
或いは、非水電解質として、リチウムイオンを含有した常温溶融塩（イオン性融体）を用いることもできる。常温溶融塩は、例えば、リチウムイオンと有機物カチオンとアニオンとから構成されるイオン性融体である。このような常温溶融塩は、例えば１００℃以下、好ましくは室温以下でも液状である。
【００９９】
（Ｃ）正極端子及び負極端子
正極端子は、電極群の正極に直接接続された正極リードを含むことができる。正極リードは、例えば超音波溶接で、正極タブに接続されてもよい。
【０１００】
同様に、負極端子は、電極群の負極に直接接続された負極リードを含むことができる。負極リードは、例えば超音波溶接で、負極タブに接続されてもよい。
【０１０１】
先に説明したように、実施形態に係る非水電解質電池は、外部からの振動を受けた際の、正極と負極との間の短絡の発生を防ぐことができる。そのため、実施形態の非水電解質電池では、電極群の正極タブと正極端子との接続、及び／又は負極タブと負極端子との接続を、比較的出力を高めた超音波溶接で行っても、正極と負極との間の短絡の発生を防ぐことができる。このような短絡の発生の防止は、電極群に含まれるセパレータを薄くしても達成することができる。
【０１０２】
正極端子は、正極集電体との接触抵抗を防ぐため、正極集電体と同様の材料で形成されていることが好ましい。同様に、負極端子は、負極集電体との接触抵抗を防ぐため、負極集電体と同様の材料で形成されていることが好ましい。
【０１０３】
（Ｄ）挟持部
正極タブを挟み込む挟持部及び負極タブを挟み込む挟持部の材料としては、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金を使用することができる。
【０１０４】
次に、図面を参照しながら、実施形態に係る非水電解質電池の具体例を、詳細に説明する。
【０１０５】
図１は、実施形態に係る一例の非水電解質電池の概略斜視図である。図２は、図１の非水電解質電池が具備する封口体ユニット及び電極群の概略斜視図である。図３は、図２に示す電極群の線分III−IIIに沿った概略断面図である。図４は、図３のＡ部の概略拡大図である。図５は、図２の電極群が具備する正極の概略展開図である。図６は、図５の正極の線分VI−VIに沿った概略断面図である。図７は、図２の電極群が具備する負極の概略展開図である。図８は、図７の負極の線分VIII−VIIIに沿った概略断面図である。図９は、図２の電極群の線分IX-IXに沿った概略断面図である。図１０は、図１に示す非水電解質電池において、外力を受けて大きく変形した正極タブ及び負極タブを示す概略断面図である。
【０１０６】
図１に示す非水電解質電池１は、図１に示す外装体１１と、図２に示す電極群１００と、図示しない非水電解質と、図１及び図２に示す正極端子１３と、図１及び図２に示す負極端子１４とを具備する。
【０１０７】
外装体１１は、ケース１１ａと封口体１１ｂとからなる。  
ケース１１ａは、有底矩形筒状である。より詳しくは、ケース１１ａは、矩形枠状であり、一端に図示しない開口を有し、他端には閉塞されている底部１１ａ−１を有している。ケース１１ａは、金属、具体的にはアルミニウムで形成されている。このため、ここでは、ケース１１ａを金属缶と言い換えることができる。
【０１０８】
封口体１１ｂは、図２に示すように、矩形板状に形成されている。封口体１１ｂは、ケース１１ａの開口に対応したサイズを有している。封口体１１ｂは、金属、具体的にはケース１１ａと同様にアルミニウムで形成されている。
【０１０９】
封口体１１ｂは、ケース１１ａの開口部に、例えばレーザー溶接により気密に接合されている。それにより、封口体１１ｂは、ケース１１ａの開口部を閉塞（封止）している。
【０１１０】
封口体１１ｂは、図２に示すように、一部が開口してなる注入口１２を有している。例えば、封口体１１ｂでケース１１ａを封止した後、この注入口１２を通して、ケース１１ａ内に非水電解質を注入することができる。非水電解質を注入した後、注入口１２は、封止材１６により封止されている。
【０１１１】
また、封口体１１ｂには、図１に示すように、安全弁１７が形成されている。安全弁１７は封口体１１ｂの一部を薄くして形成されている。
【０１１２】
このような封口体１１ｂには、図１及び図２に示すように、正極端子１３及び負極端子１４が取付けられている。
【０１１３】
正極端子１３は、接続端子１３ａと、蓋接続部１３ｂと、正極リード１３ｃとを含んでいる。
【０１１４】
接続端子１３ａは、図１及び図２に示すように、外装体１１の外部に位置するフランジ部１３ａ−１を含む。フランジ部１３ａ−１は、間に絶縁部材１５を挟んで、封口体１１ｂの外側を向いた面に載置されている。
【０１１５】
接続端子１３ａは、図２に示すカシメ部１３ａ−２、及びフランジ部１３ａ−１とカシメ部１３ａ−２とを接続した図示しない軸部を更に含んでいる。これらについては、後段で詳述する。
【０１１６】
蓋接続部１３ｂは、図２に示すように、封口体１１ｂの電極群１００に向いた面に配置されている。蓋接続部１３ｂと封口体１１ｂとの間には、図示しない絶縁部材が配置されている。この絶縁部材は、封口体１１ｂと蓋接続部１３ｂとを電気的に絶縁している。
【０１１７】
封口体１１ｂ、蓋接続部１３ｂと封口体１１ｂとの間に配置された絶縁部材、及び蓋接続部１３ｂには、それぞれ貫通孔が形成されている。これらは互いに対応した位置にあり、合せて１つの貫通孔を形成している。この貫通孔に、接続端子１３ａの軸部が貫通している。
【０１１８】
接続端子１３ａのカシメ部１３ａ−２は、封口体１１ｂの貫通孔、絶縁部材の貫通孔、及び蓋接続部１３ｂの貫通孔を通り抜けた接続端子１３ａの軸部の先端をかしめ留めすることによって形成されたものである。このかしめ留めにより、正極端子１３の接続端子１３ａ及び蓋接続部１３ｂが、封口体１１ｂに固定されている。また、正極端子１３の接続端子１３ａ及び蓋接続部１３ｂは、絶縁部材１５及び封口体１１ｂと蓋接続部１３ｂとの間に配置した絶縁部材により、封口体１１ｂから電気的に絶縁されている。
【０１１９】
また、蓋接続部１３ｂの電極群１００に向いた面には、図２に示す２つの正極リード１３ｃが接続されている。蓋接続部１３ｂと正極リード１３ｃとは電気的に接続されている。
【０１２０】
負極端子１４は、正極端子１３と同様の構造を有する。すなわち、以下のとおりである。  
負極端子１４は、接続端子１４ａと、蓋接続部１４ｂと、負極リード１４ｃとを含んでいる。
【０１２１】
接続端子１４ａは、図１及び図２に示すように、外装体１１の外部に位置するフランジ部１４ａ−１を含む。フランジ部１４ａ−１は、間に絶縁部材１５を挟んで、封口体１１ｂの外側を向いた面に載置されている。
【０１２２】
接続端子１４ａは、図２に示すカシメ部１４ａ−２、及びフランジ部１４ａ−１とカシメ部１４ａ−２とを接続した図示しない軸部を更に含んでいる。これらについては、後段で詳述する。
【０１２３】
蓋接続部１４ｂは、図２に示すように、封口体１１ｂの電極群１００に向いた面に配置されている。蓋接続部１４ｂと封口体１１ｂとの間には、図示しない絶縁部材が配置されている。この絶縁部材は、封口体１１ｂと蓋接続部１４ｂとを電気的に絶縁している。
【０１２４】
封口体１１ｂ、蓋接続部１４ｂと封口体１１ｂとの間に配置された絶縁部材、及び蓋接続部１４ｂには、それぞれ貫通孔が形成されている。これらは互いに対応した位置にあり、合せて１つの貫通孔を形成している。この貫通孔に、接続端子１４ａの軸部が貫通している。
【０１２５】
接続端子１４ａのカシメ部１４ａ−２は、封口体１１ｂの貫通孔、絶縁部材の貫通孔、及び蓋接続部１４ｂの貫通孔を通り抜けた接続端子１４ａの軸部の先端をかしめ留めすることによって形成されたものである。このかしめ留めにより、負極端子１４の接続端子１４ａ及び蓋接続部１４ｂが、封口体１１ｂに固定されている。また、負極端子１４の接続端子１４ａ及び蓋接続部１４ｂは、絶縁部材１５及び封口体１１ｂと蓋接続部１４ｂとの間に配置した絶縁部材により、封口体１１ｂから電気的に絶縁されている。
【０１２６】
また、蓋接続部１４ｂの電極群１００に向いた面には、図２に一方を示す負極リード１４ｃが接続されている。なお、図２では一方は隠れているが、図２の電極群１００の線分IX−IXに沿った概略断面図である図９に示すように、負極端子１４は、２つの負極リード１４ｃを具備している。蓋接続部１４ｂと負極リード１４ｃとは電気的に接続されている。
【０１２７】
以上に説明した封口体１１ｂ、正極端子１３、負極端子１４、２つの絶縁部材１５、蓋接続部１３ｂと封口体１１ｂとの間に配置された絶縁部材（図示していない）、及び蓋接続部１４ｂと封口体１１ｂとの間に配置された絶縁部材（図示していない）は、図２に示す封口体ユニット１８を構成している。
【０１２８】
さて、図２に示す電極群１００、及び図示しない非水電解質は、以上に説明した外装体１１内に収容されている。
【０１２９】
電極群１００は、図２に示すように、主部１０１と、主部１０１を間に挟み込んだ第１の側部１０２及び第２の側部１０３とを含んでいる。電極群１００については、後段で詳述する。
【０１３０】
図１に示す非水電解質電池１は、図２及び図９に示す第１の挟持部５、及び第２の挟持部６を更に具備している。
【０１３１】
第１の挟持部５は、図２及び図９に示すように、以下に詳細に説明する正極タブ２１Ａを上下２つに分けてそれぞれ束ねた２つの部分５１及び５２を含んでいる。第１の挟持部５は、図９に示すように、一部５１で正極タブ２１Ａの一部２１Ｂ−１を挟み込んでおり、一部５２で正極タブ２１Ａの一部２１Ｂ−２を挟み込んでいる。
【０１３２】
正極タブ２１Ａ及びこれを挟持した第１の挟持部５は、図２及び図９に示したように、正極端子１３の２つの正極リード１３ｃの間に挟まれている。そして、正極タブ２１Ａの一部２１Ｂ−１、第１の挟持部５の一部５１、及び１つの正極リード１３ｃは、互いに超音波溶接されている。また、正極タブ２１Ａの一部２１Ｂ−２、第１の挟持部５の一部５２、及び１つの正極リード１３ｃは、互いに超音波溶接されている。
【０１３３】
第２の挟持部６は、図２及び図９に示すように、以下に詳細に説明する負極タブ３１Ａを上下２つに分けてそれぞれ束ねた２つの部分６１及び６２を含んでいる。第２の挟持部６は、図９に示すように、一部６１で負極タブ３１Ａの一部３１Ｂ−１を挟み込んでおり、一部５２で負極タブ３１Ａの一部３１Ｂ−２を挟み込んでいる。
【０１３４】
負極タブ３１Ａ及びこれを挟持した挟持部６は、図９に示したように、負極端子１４の２つの負極リード１４ｃの間に挟まれている。そして、負極タブ３１Ａの一部３１Ｂ−１、第２の挟持部６の一部６１及び負極リード１４ｃは、互いに超音波溶接されている。また、負極タブ３１Ａの一部３１Ｂ−２、第２の挟持部６の一部６２及び負極リード１４ｃは、互いに超音波溶接されている。
【０１３５】
図示しない非水電解質は、外装体１１内で、電極群１００に含浸された状態で保持されている。
【０１３６】
次に、図１に示した非水電解質電池１が具備する電極群１００について、より詳細に説明する。
【０１３７】
電極群１００の主部１０１の断面図として図３に示すように、電極群１００は、捲回型の電極群である。この電極群１００は、図４に一部を示す、扁平形状に捲回された積層体１０を具備している。電極群１００の捲回軸は、図２において、一点鎖線ａwで示している。
【０１３８】
図４に示す積層体１０は、図５及び図６に詳細を示した正極２と、セパレータ４と、図７及び図８に詳細を示した負極３とを含む。積層体１０は、図４に示すように、セパレータ４、負極３、セパレータ４、及び正極２がこの順で積層された構造を有する。
【０１３９】
図５及び図６に示したように、正極２は、正極集電体２１を具備する。正極集電体２１は、互いに対を成す第１の長辺２１ａ及び第２の長辺２１ｂを有する帯状である。そして、図５に示すように、正極２は、全体としても、帯状形状を有する。
【０１４０】
正極２は、図６に示すように、正極集電体２１上に担持された正極層２２を更に具備している。正極層２２は、正極集電体２１の両面に担持されている。
【０１４１】
正極層２２は、図６に示すように、２つの端部２２Ｅ及び２２Ｅｅを有している。正極層２２の１つの端部２２Ｅは、図６の左側、すなわち正極集電体２１の第１の長辺２１ａ側に向いた端面２２Ｅｓを含んでいる。この端部２２Ｅの端面２２Ｅｓから、図５及び図６に示す正極タブ２１Ａが突出している。
【０１４２】
正極タブ２１Ａは、正極集電体２１の一部であり、表面に正極層２２を担持していない正極層非担持部である。正極タブ２１Ａは、図６に示すように、正極集電体２１の第１の長辺２１ａを含んでいる。
【０１４３】
正極層２２のもう１つの端部２２Ｅｅは、図６に示すように、端面２２Ｅｅｓを有している。正極層２２の端部２２Ｅｅ及び正極集電体２１の第２の長辺２１ｂは、正極２の端部２Ｅを形成している。正極２の端部２Ｅは端面２Ｅｓを有し、この端面２Ｅｓは、正極層２２の端部２２Ｅｅの端面２２Ｅｅｓ及び正極集電体２１の第２の長辺２１ｂを含んでいる。正極２の端部２Ｅの端面２Ｅｓは、図６の右側、すなわち正極層２２の１つの端部２２Ｅの端面２２Ｅｓの向きと反対の向きを向いている。
【０１４４】
正極２において、正極タブ２１Ａの幅の平均は、図５に示すように幅Ｌ21Aである。また、正極層２２の幅の平均は、図５に示すように幅Ｌ22である。なお、ここでの幅は、正極集電体２１の第１の長辺２１ａに垂直な方向における幅とする。
【０１４５】
一方、図７及び図８に示したように、負極３は、負極集電体３１を具備する。負極集電体３１は、互いに対を成す第１の長辺３１ａ及び第２の長辺３２ｂを有する帯状である。そして、図７に示すように、負極３は、全体としても帯状形状を有する。
【０１４６】
負極３は、図８に示すように、負極集電体３１上に担持された負極層３２を更に具備する。負極層３２は、負極集電体３１の両面に担持されている。
【０１４７】
負極層３２は、図８に示すように、２つの端部３２Ｅ及び３２Ｅｅを有している。負極層３２の１つの端部３２Ｅは、図８の右側、すなわち負極集電体３１の第１の長辺３１ａ側に向いた端面３２Ｅｓを含んでいる。この端部３２Ｅの端面３２Ｅｓから、図７及び図８に示す負極タブ３１Ａが突出している。
【０１４８】
負極タブ３１Ａは、負極集電体３１の一部であり、表面に負極層３２を担持していない負極層非担持部である。負極タブ３１Ａは、図８に示すように、負極集電体３１の第１の長辺３１ａを含んでいる。
【０１４９】
負極層３２のもう１つの端部３２Ｅｅは、図８に示すように、端面３２Ｅｅｓを有している。負極層３２の端部３２Ｅｅ及び負極集電体３１の第２の長辺３１ｂは、負極３の端部３Ｅを形成している。負極３の端部３Ｅは端面３Ｅｓを有しており、この端面３Ｅｓは、負極層３２の端部３２Ｅｅの端面３２Ｅｅｓ及び負極集電体３１の第２の長辺３１ｂを含んでいる。負極３の端部３Ｅの端面３Ｅｓは、図８の左側、すなわち負極層３２の１つの端部３２Ｅの端面３２Ｅｓの向きと反対の向きを向いている。
【０１５０】
負極３において、負極タブ３１Ａの幅の平均は、図７に示すように幅Ｌ31Aである。また、負極層３２の幅の平均は、図７に示すように幅Ｌ32である。なお、ここでの幅は、負極集電体３１の第１の長辺３１ａに垂直な方向における幅とする。
【０１５１】
図４に示すように、積層体１０において、セパレータ４は、正極層２２と負極層３２との間に介在している。第１の例の電極群１００が含むセパレータ４は、自立膜である。
【０１５２】
また、図示はしていないが、図４に示す積層体１０において、正極２及び負極３は、正極集電体２１の２つの長辺２１ａ及び２１ｂの方向と、負極集電体３１の２つの長辺３１ａ及び３１ｂの方向とが略同じになるように積層されている。また、正極２及び負極３は、正極タブ２１Ａ及び正極層２２の端部２２Ｅが負極３と重ならないように、且つ負極タブ３１Ａ及び負極層３２の端部３２Ｅが正極２と重ならないように積層されている。そのため、積層体１０では、正極タブ２１Ａ及び正極層２２の端部２２Ｅが負極３から突出し、負極タブ３１Ａ及び負極層３２の端部３２Ｅが正極２から突出している。そして、正極層２２の端部２２Ｅが負極３から突出した向きと、負極層３２の端部３２Ｅが正極２から突出した向きとは、互いに逆である。したがって、このような積層体１０を捲回した電極群１００では、図２に示したように、正極タブ２１Ａ及び負極タブ３１Ａが、互いの反対の向きに、電極群１００の主部１０１から突出している。言い換えると、図２に示したように、正極タブ２１Ａは、捲回軸ａwに平行な方向において、電極群１００の主部１０１を間に挟んで、負極タブ３１Ａの反対側に位置している。
【０１５３】
次に、主に図９を参照しながら、電極群１００の主部１０１、第１の側部１０２、及び第２の側部１０３について詳細に説明する。
【０１５４】
先にも説明したが、図２及び図９に示すように、電極群１００の主部１０１は、捲回軸ａwに平行な方向において、第１の側部１０２と第２の側部１０３との間に挟まれている。電極群１００の主部１０１は、図９においてそれぞれ一点鎖線で示す、第１の端面１０１−１と、第２の端面１０１−２とを有する。電極群１００の主部１０１の第１の端面１０１−１及び第２の端面１０１−２は、互いに反対の向きに向いている。
【０１５５】
図９に示すように、電極群１００の主部１０１の第１の端面１０１−１は、先に説明した負極３の端部３Ｅの端面３Ｅｓを含む。同様に、図９に示すように、電極群１００の主部１０１の第２の端面１０１−２は、先に説明した正極２の端部２Ｅの端面２Ｅｓを含む。
【０１５６】
図９に示すように、電極群１００の第１の側部１０２は、正極層２２の１つの端部２２Ｅ、及びここから突出した正極タブ２１Ａを含んでいる。電極群１００の第１の側部１０２は、図９に示すように、セパレータ４の端部４１を更に含んでいる。
【０１５７】
図９に示したように、電極群１００の第１の側部１０２が含む正極タブ２１Ａは、電極群１００の主部１０１の第１の端面１０１−１から、距離Ｌ1だけ離れている。すなわち、第１の端面１０１−１が含む負極３の端部３Ｅは、正極タブ２１Ａから距離Ｌ1だけ奥まったところに位置している。そのため、図９に示すように、負極３の一方の端部３Ｅは、セパレータ４を間に介在させて、正極層２２に向き合っている。また、距離Ｌ1は、負極３から突出した正極層２２の端部２２Ｅの、図９の左右方向、すなわち図２に示した捲回軸ａwに平行な方向における長さに対応している。
【０１５８】
一方、図９に示すように、電極群１００の第２の側部１０３は、負極層３２の１つの端部３２Ｅ、及びここから突出した負極タブ３１Ａを含んでいる。電極群１００の第２の側部１０３は、図９に示すように、セパレータ４の端部４２を更に含んでいる。
【０１５９】
図９に示したように、電極群１００の第２の側部１０３が含む負極タブ３１Ａは、電極群１００の主部１０１の第２の端面１０１−２から、距離Ｌ2だけ離れている。すなわち、第２の端面１０１−２が含む正極２の端部２Ｅは、負極タブ３１Ａから距離Ｌ2だけ奥まったところに位置している。そのため、図９に示すように、正極２の端部２Ｅは、セパレータ４を間に介在させて、負極層３２に向き合っている。また、距離Ｌ2は、正極２から突出した負極層３２の端部２２Ｅについての、図９の左右方向、すなわち図２に示した捲回軸ａwに平行な方向における長さに対応している。
【０１６０】
電極群１００の主部１０１の外周には、図２及び図３に示すように、絶縁テープ７が巻かれている。捲回型電極群１００の最外周の部分の拡大図である図４においては、絶縁テープ７を最外周に位置する正極層２２に接するように示している。絶縁テープ７は、電極群１００における、正極２、負極３及びセパレータ４の積層状態を、これらの積層方向に積層体１０を保持することにより、一体的に保持することができる。また、絶縁テープ７は、図３に示す捲回状態を保持する役割を担うことができる。
【０１６１】
さて、先に説明したように、図４に示す積層体１０は図３に示すように扁平形状に捲回されている。そのため、積層体１０が含む正極２の正極タブ２１Ａも扁平形状に捲回されている。これらのおかげで、図９に示したように、正極タブ２１Ａは、互いに向き合った部分を含んでいる。同様に、負極タブ３１Ａも扁平形状に捲回されており、その結果、図９に示したように、負極タブ３１Ａは、互いに向き合った部分を含んでいる。
【０１６２】
図９に示すように、正極タブ２１Ａの互いに向きあった部分のうち上方に位置する４つの部分２１Ｂ−１は、１つにまとめられて、互いに接している。また、正極タブ２１Ａの４つの部分２１Ｂ−１は、第１の挟持部５の一部５１に挟まれている。一方、正極タブ２１Ａの互いに向きあった部分のうち下方に位置する４つの部分２１Ｂ−２は、１つにまとめられて、互いに接している。また、正極タブ２１Ａの４つの部分２１Ｂ−２は、第１の挟持部５の一部５２に挟まれている。
【０１６３】
同様に、図９に示すように、負極タブ３１Ａの互いに向き合った部分のうち上方に位置する４つの部分３１Ｂ−１は、１つにまとめられて、互いに接している。また、負極タブ３１Ａの４つの部分３１Ｂ−２は、第２の挟持部６の一部６１に挟まれている。一方、負極タブ３１Ａの互いに向き合った部分のうち下方に位置する４つの部分３１Ｂ−２は、１つにまとめられて、互いに接している。また、負極タブ３１Ａの４つの部分３１Ｂ−２は、第２の挟持部６の一部６２に挟まれている。
【０１６４】
なお、図９では、第１の挟持部５の一部５１と他の一部５２とは、互いに独立している。しかしながら、第１の挟持部５は連続した１つの部材であってもよい。同様に、図９では、第２の挟持部６の一部６１と他の一部６２とは互いに独立しているが、第１の挟持部５は連続した１つの部材であってもよい。
【０１６５】
以上に説明した電極群１００は、例えば、以下のようにして作製することができる。
【０１６６】
まず、正極２、負極３及びセパレータ４を先に説明したように積層して積層体１０を作製する。次いで、この積層体１０を、正極層２２の端部２２Ｅが負極３から突出した向き及び負極層３２の端部３２Ｅが正極２からが突出した向きと平行な図２に示す捲回軸ａwに巻き芯を置き、正極２が最外周になるように、筒状に捲回する。
【０１６７】
次いで、筒状の捲回体から巻き芯を抜く。次いで、筒状の捲回体をプレス成型して、扁平型にする。次いで、正極タブ２１Ａの一部２１Ｂ−１及び２１Ｂ−２を第１の挟持部５で挟み込む。同様に、負極タブ３１Ａの一部３１Ｂ−１及び３１Ｂ−２を第２の挟持部６で挟み込む。かくして、図２に示した、電極群１００が得られる。
【０１６８】
さて、先にも説明したが、図９に示すように、正極タブ２１Ａの互いに向き合った４つの部分２１Ｂ−１は、１つにまとめられている。同様に、正極タブ２１Ａの互いに向き合った４つの部分２１Ｂ−２も、１つにまとめられている。正極タブ２１Ａの一部をまとめる際には、正極２の各部分に力が加わる。特に、まとめる部分に遠い部分ほど大きな力が加わる。
【０１６９】
電極群１００では、先にも説明したが、正極２のうち正極層２２を含んだ部分が、正極層２２を含まない部分、すなわち正極タブ２１Ａよりも断面積が大きいため、剛性が高い。そのため、正極２に力が加わると、正極２のうち剛性の低い方の部分である正極タブ２１Ａは、自らが変形することにより、正極２のうち剛性の高い方の部分である正極層２２を含んだ部分が変形するのを防ぐことができる。その結果、正極タブ２１Ａの一部をまとめる際、負極３の端部３Ｅから突出した正極層２２の端部２２Ｅが負極３に接触するのを防ぐことができる。
【０１７０】
正極２と同様の理由で、負極３に力が加わっても、負極３のうち剛性の低い方の部分である負極タブ３１Ａは、自らが変形することにより、負極３のうち剛性の高い方の部分である負極層３２が含んだ部分が変形するのを防ぐことができる。その結果、負極タブ３１Ａの一部をまとめる際、正極２の端部２Ｅから突出した負極層３２の端部３２Ｅが正極層２２に接触するのを防ぐことができる。
【０１７１】
次に、図１に示す非水電解質電池１に、振動等により大きな外力が加わった場合を説明する。
【０１７２】
図１０の左側には、非水電解質電池１が大きな振動を受け、正極層２２の端部２２Ｅの一部２２ＥCから突出した正極タブ２１Ａの一部２１ＡCが、正極集電体２１の正極層２２を担持した部分と正極タブ２１Ａとの境界部分に位置する点２３を支点として折れ曲がった場合を示している。
【０１７３】
図１０に示すように、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCが折れ曲がり、正極層２２の端部２２Ｅの一部２２ＥCの上方に位置する正極層２２の端部２２Ｅの一部２２ＥUの端面２２ＥUsに接する位置２１ＡUに達しても、正極層２２の端部２２Ｅの一部２２ＥUの端面２２ＥUsが正極タブ２１Ａの一部２１ＡCを受け止め、この部分２１ＡCと、正極層２２の端部２２Ｅの一部２２ＥUから奥まったところに位置する負極３の端部３Ｅとの接触を防ぐことができる。同様に、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCが折れ曲がり、正極層２２の端部２２Ｅの一部２２Cの下方に位置する正極層２２の端部２２Ｅの一部２２ＥLの端面２２ＥLsに接する位置２１ＡLに達しても、正極層２２の端部２２Ｅの一部２２ＥLの端面２２ＥLsが正極タブ２１Ａの一部２１ＡCを受け止め、この部分２１ＡCと、正極層２２の端部２２Ｅの一部２２ＥLから奥まったところに位置する負極３の端部３Ｅとの接触を防ぐことができる。
【０１７４】
更に、例えば更に大きな振動等により、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCに図１０の左側から右側に向かう方向に大きな力が加わっても、図１０に示す正極層２２の端部２２Ｅの各部分２２ＥC、２２ＥU及び２２ＥLは、それぞれの端面において正極タブ２１Ａの一部２１ＡCを受け止めて、この部分２１ＡCと負極３の端部３Ｅとの接触を防ぐことができる。
【０１７５】
一方、図１０の右側には、非水電解質電池１が大きな振動を受け、負極層３２の端部３２Ｅの一部３２ＥCから突出した負極タブ３１Ａの一部３１ＡCが、負極集電体３１の負極層３２を担持した部分と負極タブ３１Ａとの境界部分に位置する点３３を支点として折れ曲がった場合を示している。
【０１７６】
図１０に示すように、負極タブ３１Ａの一部３１ＡCが折れ曲がり、負極層３２の端部３２Ｅの一部３２ＥCの上方に位置する負極層３２の端部３２Ｅの一部３２ＥUの端面３２ＥUsに接する位置３１ＡUに達しても、負極層３２の端部３２Ｅの一部３２ＥUの端面３２ＥUsが負極タブ３１Ａの一部３１ＡCを受け止め、この部分３１ＡCと、負極層３２の端部３２Ｅの一部３２ＥUから奥まったところに位置する正極２の端部２Ｅとの接触を防ぐことができる。同様に、負極タブ３１Ａの一部３１ＡCが折れ曲がり、負極層３２の端部３２Ｅの一部３２ＥCの下方に位置する負極層３２の端部３２Ｅの一部３２ＥLの端面３２ＥLsに接する位置３１ＡLに達しても、負極層３２の端部３２Ｅの一部３２ＥLの端面３２ＥLsが負極タブ３１Ａの一部３１ＡCを受け止め、この部分３１ＡCと、負極層３２の端部３２Ｅの一部３２ＥLから奥まったところに位置する正極２の端部２Ｅとの接触を防ぐことができる。
【０１７７】
更に、例えば更に大きな振動等により、負極タブ３１Ａの一部３１ＡCに図１０の右側から左側に向かう方向に大きな力が加わっても、図１０に示す負極層３２の端部３２Ｅの各部分３２ＥC、３２ＥU及び３２ＥLは、それぞれの端面において負極タブ３１Ａの一部３１ＡCを受け止めて、この部分３１ＡCと正極２の端部２Ｅとの接触を防ぐことができる。
【０１７８】
このように、図１〜図１０を参照しながら以上に説明した第１の例の非水電解質電池１は、振動等により力が加わっても、正極２と負極３との間の短絡を防ぐことができる。
【０１７９】
図１〜図１０を参照しながら以上に説明した第１の例の非水電解質電池１では、図９に示すように、正極層２２の端部２２Ｅの一部の表面上、及び負極層３２の端部３２Ｅの一部の表面上には、セパレータ４を配置していない。しかしながら、第１の例の非水電解質電池１は、先に詳細に説明したように、正極２及び／又は負極３に力が加わっても、正極２と負極３との間の短絡を防ぐことができる。もちろん、例えば図１１に示す第１の変形例の電極群１００のように、正極層２２及び負極層３２のそれぞれの端面を除いた全ての表面を覆うようにセパレータ４を配置することもできる。
【０１８０】
次に、実施形態に係る非水電解質電池が具備することができる電極群の他の幾つかの変形例を、図１２〜図１５を参照しながら説明する。
【０１８１】
図１２〜図１５は、実施形態に係る非水電解質電池が具備することができる第２〜第５の変形例の電極群の概略断面図である。
【０１８２】
第２〜第５の変形例の電極群１００は、自立膜のセパレータ４の代わりに正極層２２及び／又は負極層３２に固定されたセパレータ８を具備している点で異なる以外は図２及び図９に示した電極群１００と同様の構造を有している。そのため、同様の構造については、繰り返しの説明を省略する。
【０１８３】
図１２に１つの断面を示す第２の変形例の電極群１００では、図６に示す正極２の正極層２２の表面のうち、正極層２２の端部２２Ｅｅの端面２２Ｅｅｓを除いた部分に、セパレータ８が固定されている。
【０１８４】
図１３に１つの断面を示す第３の変形例の電極群１００では、図８に示す負極３の負極層３２の表面のうち、負極層３２の端部３２Ｅｅの端面３２Ｅｅｓを除いた部分に、セパレータ８が固定されている。
【０１８５】
図１４に１つの断面を示す第４の例の電極群１００では、図６に示す正極２の正極層２２の表面のうち、正極層２２の端部２２Ｅｅの端面２２Ｅｅｓを除いた部分に、セパレータ８が固定されている。更に、図８に示す負極３の負極層３２の表面のうち、負極層３２の端部３２Ｅｅの端面３２Ｅｅｓを除いた部分に、セパレータ８が固定されている。
【０１８６】
図１５に１つの断面を示す第６の例の電極群１００では、図５に示す正極２の正極層２２の端面を含む表面の全面に、セパレータ８が固定されている。
【０１８７】
第２〜第５の例の電極群１００は、第１の例の電極群と同様に、正極２及び／又は負極３に力が加わっても、正極２と負極３との間の短絡を防ぐことができる。
【０１８８】
一方、例えば図１６に示す電極群２００のように、正極タブ２１Ａの一部及びこれに隣接する正極層２２の端部２２Ｅが負極３から突出していない電極群を具備した非水電解質電池は、以下で説明する理由により、正極２と負極３との間の短絡が発生するおそれがある。
【０１８９】
図１６は、１つの参考例の電極群において、外力を受けて大きく変形した正極タブを示す概略断面図である。
【０１９０】
図１６に示す電極群２００は、正極層２２の端部２２Ｅ及びここから突出した正極タブ２１Ａの一部が負極３から突出していない点以外は、図１〜図１０を参照しながら説明した一例の非水電解質電池１が具備する電極群１００と同様の構造を有する。
【０１９１】
より詳細には、図１６の電極群２００では、正極タブ２１Ａが突出するところの正極層２２の端部２２Ｅが、負極３の端部３Ｅよりも、距離Ｌ3だけ奥まったところに位置している。また、図１６の電極群２００では、正極タブ２１Ａの一部しか、負極３の端部３Ｅから突出していない。
【０１９２】
そして、電極群２００では、図１６に示すように、負極層３２の端部３２Ｅが、間にセパレータ４及び隙間２０１を介在させて、正極タブ２１Ａの一部に向き合っている。
【０１９３】
そのため、電極群２００では、図１６に示すように、正極層２２の端部２２Ｅの一部ＥCから突出した正極タブ２１Ａの一部２１ＡCが、正極集電体２１の正極層２２を担持した部分と正極タブ２１Ａとの境界部分に位置する点２３を支点として上方に折れ曲がると、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCは、正極層２２の端部２２Ｅの一部２２ＥCの上方に位置する負極３の端部３Ｅの一部３ＥUの表面上に配置されたセパレータ４に接触する。
【０１９４】
負極層３２は、先に説明したように、負極スラリーを負極集電体３１上に塗布し、塗膜を乾燥させ、次いで圧延することによって得ることができる。そして、同じく先に説明したが、負極３は、負極層３２の圧延後に所定の幅となるよう裁断、例えばスリット処理されることが殆どである。このスリット処理の際に、負極３の端部３Ｅの全長にわたって全ての部分を滑らかな切断面とすることはほぼ不可能である。従って、負極３の端部３Ｅの負極集電体３１の第２の長辺３１ｂや、負極層３２の端部３２Ｅｅの表面には突起やバリが存在する場合が多い。
【０１９５】
例えばセパレータ４の機械的強度が低い場合、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCが負極３の端部３Ｅの一部３ＥUの表面上に配置されたセパレータ４に接触すると、負極３の端部３Ｅの一部３ＥU上にある突起やバリがセパレータ４を突き破って正極タブ２１Ａの一部２１ＡCと接触し、その結果、正極２と負極３との間の短絡が発生するおそれがある。特に、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCが負極３の端部３Ｅの一部３ＥUの表面上に配置されたセパレータ４に接触した状態で更なる力が電極群２００に加わると、正極２と負極３との間の短絡が発生するおそれが更に高まる。
【０１９６】
また、電極群２００は、図１６に示すように、正極層２２の端部２２Ｅの一部ＥCから突出した正極タブ２１Ａの一部２１ＡCが、正極集電体２１の正極層２２を担持した部分と正極タブ２１Ａとの境界部分に位置する点２３を支点として下方に折れ曲がると、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCは、正極層２２の端部２２Ｅの一部２２ＥCの下方に位置する負極３の端部３Ｅの一部３ＥLの表面上に配置されたセパレータ４に接触する。この場合、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCが上方に向けて折れ曲がった場合と同様の理由により、負極３の端部３Ｅの一部３ＥL上にある突起やバリがセパレータ４を突き破って正極タブ２１Ａの一部２１ＡCと接触し、その結果、正極２と負極３との間の短絡が発生するおそれがある。そして、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCが負極３の端部３Ｅの一部３ＥLの表面上に配置されたセパレータ４に接触した状態で更なる力が電極群２００に加わると、正極２と負極３との間の短絡が発生するおそれが更に高まる。
【０１９７】
つまり、図１６に示した電極群２００は、正極タブの互いに向き合った部分のそれぞれ一部を互いに接触させるために集める際、及び／又は正極タブを正極端子に接続する際にも、正極と負極との間の短絡が発生するおそれがある。
【０１９８】
なお、負極層の端部及びこの端部から突出した負極タブの一部が正極から突出していない電極群も、図１６に示した電極群２００と同じ理由で、正極と負極との間の短絡が発生するおそれがある。
【０１９９】
また、例えば図１７に示す電極群３００のように、正極タブ２１Ａは負極３から突出しているが、これが突出したところの正極層２２の端部２２Ｅが負極３から突出していない電極群は、非常に大きな力が加わった場合、以下で説明する理由により、正極２と負極３との間の短絡が発生するおそれがある。
【０２００】
図１７は、もう１つの参考例の電極群において、外力を受けて大きく変形した正極タブを示す概略断面図である。
【０２０１】
図１７に示す電極群３００は、正極層２２の端部２２Ｅが負極３から突出していない点、及びセパレータ４の端部４１が負極３の端部３Ｅから突出している点以外は、図１〜図１０を参照しながら説明した一例の非水電解質電池が具備する電極群１００と同様の構造を有する。
【０２０２】
図１７に示すように、電極群３００では、正極層２２の端部２２Ｅの端面２２Ｅｓが、負極３の端部３Ｅと略同一平面状に位置している。
【０２０３】
電極群３００では、図１７に示すように、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCが、正極集電体２１の正極層２２を担持した部分と正極タブ２１Ａとの境界部分に位置する点２３を支点として上方に折れ曲がると、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCは、正極層２２の端部２２Ｅの一部２２ＥCの上方に位置するセパレータ４の端部４１に接触する。
【０２０４】
セパレータ４の端部４１は、独立して負極３の端部３Ｅから突出しているため、断面積が小さい。また、セパレータ４は、一般に、非水電解質を含浸できるように多孔性である。そのため、このようなセパレータ４の端部４１は、剛性が低い。
【０２０５】
そのため、電極群３００に力が加わって、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCがセパレータ４の端部４１に接触するように折れ曲がると、セパレータ４の端部４１は、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCにより押しつぶされやすい。そうなると、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCは、図１７に示す位置２１ＡUまで達し、正極層２２の一部２２Cの上方に位置する負極３の端部３Ｅに接し得る。このように正極タブ２１Ａが変形すると、正極２と負極３との間の短絡が発生する。
【０２０６】
また、電極群３００は、図１７に示すように、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCが、正極集電体２１の正極層２２を担持した部分と正極タブ２１Ａとの境界部分に位置する点２３を支点として下方に折れ曲がると、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCは、正極層２２の端部２２Ｅの一部２２ＥCの下方に位置するセパレータ４の端部４１に接触する。そうなると、上側に折れ曲がった場合と同じように、正極タブ２１Ａの一部２１ＡCは、図１７に示す位置２１ＡLまで達し、正極層２２の一部２２Cの下方に位置する負極３の端部３Ｅに接し得る。このように正極タブ２１Ａが変形すると、正極２と負極３との間の短絡が発生する。
【０２０７】
なお、負極タブは正極から突出しているが、この負極タブが突出したところの負極層の端部が正極から突出していない電極群も、非常に大きな力が加わった場合には、図１７に示した電極群３００と同じ理由で、正極２と負極３との間の短絡が発生するおそれがある。
【０２０８】
そして、例えば図１６に示した構造又は図１７に示した構造を有する電極群を具備した非水電解質電池では、電極群が具備するセパレータの厚さを薄くするほど、短絡発生の可能性が更に高まる。
【０２０９】
一方で、実施形態に係る非水電解質電池は、図１０に例を示したように、正極タブが、セパレータを間に挟んで負極層の端部に向き合うように位置することを防ぐことができる。そのため、負極層の端部にバリや突起が存在していても、実施形態に係る非水電解質電池は、負極層の端部のバリや突起がセパレータを突き破って正極タブに接触することを防ぐことができる。また、実施形態に係る非水電解質電池では、先に説明したように、外部からの力が及んでも、正極のうち正極層を含んだ部分が変形するのを防ぐことができる。そのため、正極層の端部にバリや突起が存在していても、正極層の端部上の突起及び／又は負極層の端部上の突起がセパレータを突き破ることを防ぐことができる。負極側でも同様である。
【０２１０】
これらのおかげで、実施形態に係る非水電解質電池は、車載用途など、外部から振動が加わる環境で使用する場合でも、セパレータを薄膜化することが可能である。また、実施形態に係る非水電解質電池の正極タブ及び／又は負極タブは、セパレータを薄くしても、比較的高い出力での超音波溶接に供することができる。
【０２１１】
なお、実施形態に係る非水電解質が具備することができる電極群の変形例は、図１１〜図１５に示した第１〜第５の例に限定されない。例えば、自立型セパレータ４は、正極層２２と負極層３２との間に介在していれば、図９及び図１１に示したもの以外の配置で配置されていてもよい。同様に、第２の例〜第５の変形例に示したもの以外の配置で、セパレータ８を正極２及び／又は負極３に固定させてもよい。
【０２１２】
以上に説明した実施形態に係る非水電解質電池は、捲回型の電極群を具備する。この電極群では、正極タブが負極タブとは反対側に位置している。また、正極層の端部及びこの端部から突出した正極タブが負極から突出しており、負極層の端部及びこの端部から突出した負極タブが正極から突出している。そのおかげで、実施形態に係る非水電解質電池は、例えば電気自動車等の大きな振動が電池に加わる用途で用いても、内部短絡の発生を抑えることができる。
【０２１３】
［実施例］
以下に実施例を説明するが、本発明の主旨を超えない限り、本発明は以下に記載される実施例に限定されるものではない。
【０２１４】
（実施例１）
実施例１では、以下の手順で、実施例１の非水電解質電池を作製した。
【０２１５】
（正極の作製）
まず、正極活物質としてのリチウムマンガン複合酸化物（ＬｉＭｎ2Ｏ4）及びリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）の粉末を準備した。これらの粉末を、ＬｉＭｎ2Ｏ4：ＬｉＣｏＯ2の比が４：１の重量比となるように混合して、活物質の混合物を得た。
【０２１６】
続いて、用意した活物質の混合物と、導電剤としてのアセチレンブラックと、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを、１００：５：４の重量比となるように混合して、混合物を得た。この混合物をｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶媒に分散させて、正極作製用の混合ペーストを用意した。
【０２１７】
次いで、正極集電体としての厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に、端部に余白を残して、片面あたり７５ｇ/ｍ2の塗布量で帯状に混合ペーストを塗布した。次いで、混合ペーストの塗膜を乾燥させた。
【０２１８】
塗布した混合ペーストが乾燥した後、ペースト部の密度が３ｇ／ｃｍ3となるようにロールプレスにて圧延した。
【０２１９】
続いて、アルミニウム箔の余白部分に帯状の正極タブを形成するように、アルミニウム箔を帯状に裁断した。かくして、図５及び図６に示した正極２と同様の、帯状の正極２が得られた。得られた正極２において、図５に示す正極タブ２１Ａの幅Ｌ21Aは１０ｍｍとした。また、図５に示す正極層２２の幅Ｌ22は９０ｍｍとした。
【０２２０】
（負極の作製）
まず、負極活物質として、粒径分布において０．５μｍのメジアン径を持つチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）の粉末を用意した。ここで用いたチタン酸リチウムは、スピネル構造を有し、リチウムの吸蔵及び放出電位が、１．５５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）であった。続いて、用意したチタン酸リチウムと、導電剤としての粉末状のグラファイトと、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを１００：５：３の重量比となるように混合して、混合物を得た。この混合物をｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶媒に分散させて、負極作製用の混合ペーストを用意した。
【０２２１】
次いで、負極集電体としての厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に、端部に余白を残して、片面あたり４０ｇ/ｍ2の塗布量で帯状に混合ペーストを塗布した。次いで、混合ペースの塗膜を乾燥させた。
【０２２２】
塗布した混合ペーストが乾燥した後、ペースト部の密度が２．３ｇ／ｃｍ3となるようにロールプレスにて圧延した。
【０２２３】
続いて、アルミニウム箔の余白部分に帯状の負極タブを形成するように、アルミニウム箔を帯状に裁断した。かくして、図７及び図８に示した負極３と同様の、帯状の負極３が得られた。得られた負極３において、図７に示す負極タブ３１Ａの幅Ｌ31Aは１０ｍｍとした。また、図７に示す負極層３２の幅Ｌ32は９０ｍｍとした。
【０２２４】
（電極群の作製）
以上のようにして作製した正極２及び負極３を用いて、以下の手順で電極群を作製した。
【０２２５】
まず、セパレータ４として、２枚のポリエチレン製微多孔膜を用意した。厚さはいずれも１０μｍであった。
【０２２６】
このうちの１枚のセパレータ４を最下層として、その上に正極２、もう１枚のセパレータ４、及び負極３をこの順で積層して、積層体１０を得た。この際、正極集電体２１の２つの長辺２１ａ及び２１ｂと、負極集電体３１の２つの長辺３１ａ及び３１ｂの方向が平行になるようにした。また、正極タブ２１Ａと負極タブ３１Ａとを互いに逆向きにして配置した。さらに、負極３の端部３Ｅからはみ出した正極層２２の端部２２Ｅの幅、すなわち図９に示す長さＬ1が１ｍｍになるようにした。そして、正極２の端部２Ｅからはみ出した負極層３２の端部３２Ｅの幅、すなわち図９に示す長さＬ2が１ｍｍになるようにした。
【０２２７】
かくして得られた積層体１０を直径３１ｍｍの捲き芯の周囲に円筒上に巻き付けて、捲回した。その後、得られた円筒状の捲回体の捲回終端部をテープで固定した。ついで、円筒状の捲回体を加熱プレスに供した。かくして、図２、図３及び図９に示したのと同様の構造を有する扁平形状の捲回型電極群１００が得られた。
【０２２８】
また、実施例１では、この電極群１００を用いて、以下の手順で実施例１の非水電解質電池を作製した。
【０２２９】
まず、電極群１００の主部１０１に絶縁テープ７を巻き付けた。
【０２３０】
次に、電極群１００の第１の側部１０２の正極タブ２１Ａの互いに向き合っている部分２１Ｂ−１及び２１Ｂ−２を、図９に概略的に示したように、上下２箇所に分けてまとめた。次に、正極タブ２１Ａのうち上方にまとめた部分２１Ｂ−１を、第１の挟持部５の一部５１で挟み込んだ。一方、正極タブ２１Ａのうち下方にまとめた部分２１Ｂ−２を、第１の挟持部５の一部５２で挟み込んだ。
【０２３１】
同様に、電極群１００の第２の側部１０３の負極タブ３１Ａの互いに向き合っている部分３１Ｂ−１及び３１Ｂ−２を、図９に概略的に示したように、上下２箇所に分けてまとめた。次に、負極タブ３１Ａのうち上方にまとめた部分３１Ｂ−１を、第２の挟持部６の一部６１で挟み込んだ。一方、負極タブ３１Ａのうち下方まとめた部分３１Ｂ−２を、第２の挟持部６の一部６２で挟み込んだ。
【０２３２】
一方で、図１及び図２を参照しながら説明した封口体１１ｂ、正極端子１３及び負極端子１４、並びに絶縁部材１５を準備した。次に、正極端子１３及び負極端子１４を、それぞれ、図２を参照しながら先に説明したようにかしめ固定により、封口体１１ｂに固定した。かくして、封口体１１ｂ、正極端子１３及び負極端子１４を含んだ封口体ユニット１８を作製した。
【０２３３】
次に、図２及び図９に示すように、封口体ユニットの正極端子１３の２つの正極リード１３ｃの間に、第１の挟持部５を挟み込んだ。この状態で、正極タブ２１Ａの一部２１Ｂ−１、第１の挟持部５の一部５１、及び１つの正極リード１３ｃを、超音波溶接で互いに固定した。また、正極タブ２１Ａの一部２１Ｂ−２、第１の挟持部５の一部５２、及び１つの正極リード１３ｃを、超音波溶接で互いに固定した。同様に、封口体ユニットの負極端子１４の２つの負極リード１４ｃの間に、第２の挟持部６を挟み込んだ。この状態で、負極タブ３１Ａの一部３１Ｂ−１、第２の挟持部６の一部６１及び負極リード１４ｃを超音波溶接で互いに固定した。また、負極タブ３１Ａの一部３１Ｂ−２、第２の挟持部６の一部６２及び負極リード１４ｃを、超音波溶接で互いに固定した。かくして、図２に示すように、電極群１００を封口体ユニット１８に接続した。
【０２３４】
次いで、図１に示す、開口部（図示していない）を有するケース１１ａを用意した。このケース１１ａ内に、封口体ユニット１８に接続した状態の電極群１００を挿入した。次に、封口体１１ｂの縁部をケース１１ａの開口部の縁部に重ねた。この状態で、封口体１１ｂの縁部にレーザー溶接に供した。かくして、ケース１１ａの開口部を封口体１１ｂによって封口した。
【０２３５】
次いで、図２に示す封口体１１ｂの注入口１２を通して、ケース１１内に非水電解質を注入した。非水電解質は、六フッ化リン酸リチウムを１ｍｏｌ／Ｌの濃度でエチレンカーボネートに溶解させたものを用いた。これにより、非水電解質をケース１１ａ内の電極群１００に浸透させた。非水電解質を注入した後、封止材１６により注入口１２を封止した。
【０２３６】
かくして、厚さが２１ｍｍであり、高さが１１０ｍｍであり、幅が１２０ｍｍであり、容量が１０Ａｈである実施例１の非水電解質電池を作製した。
【０２３７】
（実施例２）
実施例２では、図１３に断面図を示した電極群と同様の構造を有する電極群を作製した。
【０２３８】
具体的には、実施例２で作製した電極群は、ポリエチレン製微多孔膜であるセパレータ４の代わりに負極層３２上に直接形成した１０μｍの厚さを有するポリアミドイミド繊維の層８を用いた以外は実施例１の電極と同様であった。
【０２３９】
実施例２では、ポリアミドイミド繊維の層８を、以下の手順で、負極層３２上に直接形成した。
【０２４０】
まず、原料であるポリアミドイミドを、溶媒としてのジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）に１５質量％の濃度で溶解して原料溶液を調製した。次に、この原料溶液を、定量ポンプを使用して、６ｍＬ／ｈの供給速度で紡糸ノズルから負極層３２の表面に供給した。この供給は、高電圧発生器を用いて、紡糸ノズルに負極層３２の表面に対して、３０ｋＶの電圧を印加しながら行った。かくして、ポリアミドイミドの繊維の層８を、負極層３２上に直接形成して、固定した。
【０２４１】
形成したポリアミドイミドの繊維の層８をＳＥＭにより観察した結果、層８の厚さは１０μｍであることが分かった。また、水銀圧入法により、ポリアミドイミドの繊維の層８は、気孔率が８５％であり、空孔の平均孔径が０．４μｍであることが分かった。
【０２４２】
このようなポリアミドイミドの繊維の層８が負極層３２上に固定された負極３を用いたこと、及びポリエチレン製微多孔膜であるセパレータ４を用いなかったこと以外は実施例１と同様の手順により、実施例２の電極群を作製した。
【０２４３】
そして、この電極群を用いて、実施例１と同様の手順で、実施例２の非水電解質電池を作製した。かくして得られた実施例２の非水電解質電池は、厚さが２１ｍｍであり、高さが１１０ｍｍであり、幅が１２０ｍｍであり、容量が１０Ａｈであった。
【０２４４】
（実施例３）
実施例３では、図１２に断面図を示した電極群と同様の構造を有する実施例３の電極群を作製した。
【０２４５】
具体的には、実施例３の電極群は、ポリエチレン製微多孔膜であるセパレータ４の代わりに正極層２２上に直接形成した１０μｍの厚さを有するポリアミドイミド繊維の層８を用いた以外は実施例１の電極と同様であった。
【０２４６】
ポリアミドイミド繊維の層８は、以下の手順で、正極層２２上に直接形成した。
【０２４７】
まず、原料であるポリアミドイミドを、溶媒としてのジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）に１５質量％の濃度で溶解して原料溶液を調製した。次に、この原料溶液を、定量ポンプを使用して、６ｍＬ／ｈの供給速度で紡糸ノズルから正極層２２の表面に供給した。この供給は、高電圧発生器を用いて、紡糸ノズルに正極層２２の表面に対して、３０ｋＶの電圧を印加しながら行った。かくして、ポリアミドイミドの繊維の層８を、正極層２２上に直接形成して、固定した。
【０２４８】
形成したポリアミドイミドの繊維の層８をＳＥＭにより観察した結果、層８の厚さは１０μｍであることが分かった。また、水銀圧入法により、ポリアミドイミドの繊維の層８は、気孔率が８５％であり、空孔の平均孔径が０．４μｍであることが分かった。
【０２４９】
このようなポリアミドイミドの繊維の層８が正極層２２上に固定された正極２を用いたこと、及びポリエチレン製微多孔膜であるセパレータ４を用いなかったこと以外は実施例１と同様の手順により、実施例３の電極群を作製した。
【０２５０】
そして、この実施例３の電極群を用いて、実施例１と同様の手順で、実施例３の非水電解質電池を作製した。かくして得られた実施例３の非水電解質電池は、厚さが２１ｍｍであり、高さが１１０ｍｍであり、幅が１２０ｍｍであり、容量が１０Ａｈであった。
【０２５１】
（実施例４）
実施例４では、図１４に断面図を示した電極群と同様の構造を有する実施例４の電極群を作製した。
【０２５２】
具体的には、実施例４の電極群は、ポリエチレン製微多孔膜であるセパレータ４の代わりに、負極層３２上に直接形成して固定された５μｍの厚さを有するポリアミドイミド繊維の層８と、正極層２２上に直接形成して固定された５μｍの厚さを有するポリアミドイミド繊維の層８とを用いた以外は実施例１の電極と同様であった。
【０２５３】
実施例４では、原料溶液の供給速度を３ｍＬ／ｈとしたこと以外は実施例３と同様の手順により、厚さが５μｍであるポリアミドイミドの繊維の層８を正極層２２の表面に直接形成して、固定した。
【０２５４】
また、実施例４では、原料溶液の供給速度を３ｍＬ／ｈとしたこと以外は実施例２と同様の手順により、厚さが５μｍであるポリアミドイミドの繊維の層８を負極層３２の表面に直接形成して、固定した。
【０２５５】
そして、実施例４の電極群を用いて、実施例１と同様の手順で、実施例４の非水電解質電池を作製した。かくして得られた実施例４の非水電解質電池は、厚さが２１ｍｍであり、高さが１１０ｍｍであり、幅が１２０ｍｍであり、容量が１０Ａｈであった。
【０２５６】
（実施例５）
実施例５では、負極層３２上に厚さが５μｍであるポリアミドイミドの繊維の層８を負極層３２の表面に直接形成して固定したこと以外は実施例２と同様にして、実施例５の電極群を作製した。
【０２５７】
実施例５では、実施例４と同様の手順で、厚さが５μｍであるポリアミドイミドの繊維の層８を正極層２２の表面に直接形成して、固定した。
【０２５８】
そして、実施例５の電極群を用いて、実施例１と同様の手順で、実施例５の非水電解質電池を作製した。かくして得られた実施例５の非水電解質電池は、厚さが２１ｍｍであり、高さが１１０ｍｍであり、幅が１２０ｍｍであり、容量が１０Ａｈであった。
【０２５９】
（実施例６）
実施例６では、ポリアミドイミド繊維の層８の代わりに、負極層３２上に直接形成して固定された、５μｍの厚さを有する酸化アルミニウムＡｌ2Ｏ3を含む多孔質状セパレータ８を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例６の電極群を作製した。
【０２６０】
実施例８では、多孔質状セパレータ８を、以下の手順で、負極層３２上に直接形成した。
【０２６１】
まず、無機酸化物粒子として酸化アルミニウムＡｌ2Ｏ3粉末を準備した。この酸化アルミニウム粉末を９５重量％、分散剤としてのカルボキシメチルセルロースを１重量％、バインダーとしてのスチレンブタジエンゴムバインダーを４重量％を混合して、混合物を得た。この混合物に純水を加えてスラリーを作製した。
【０２６２】
かくして得られたスラリーを負極層３２上にグラビア法により表裏それぞれに塗工し、塗膜を乾燥させた。膜厚は乾燥後に５μｍになるよう調整を行った。かくして、多孔質状セパレータ８である無機粒子層を、負極層３２上に一体成形して、固定した。
【０２６３】
そして、実施例６の電極群を用いて、実施例１と同様の手順で、実施例６の非水電解質電池を作製した。かくして得られた実施例６の非水電解質電池は、厚さが２１ｍｍであり、高さが１１０ｍｍであり、幅が１２０ｍｍであり、容量が１０Ａｈであった。
【０２６４】
（比較例１）
比較例１では、以下の手順で、図１６に断面の一部を示す電極群２００と同様の構造を有する比較例１の電極群を作製した。
【０２６５】
比較例１では、図５に示す正極タブ２１Ａの幅Ｌ21Aを１１ｍｍとし、正極層２２の幅Ｌ22を８８ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、正極２を作製した。
【０２６６】
また、比較例１では、実施例１で用いたものと同様の負極３及びセパレータ４を用いた。
【０２６７】
このようにして準備した正極２、負極３及びセパレータ４を、実施例１と同様に、セパレータ４、正極２、セパレータ４及び負極３の順に積層し、積層体１０を得た。この際、正極集電体２１の２つの長辺２１ａ及び２１ｂと、負極集電体３１の２つの長辺３１ａ及び３１ｂの方向が平行になるようにした。そして、正極タブ２１Ａと負極タブ３１Ａとを互いに逆向きにして配置した。
【０２６８】
ここで、比較例１では、正極層２２の端部２２Ｅの端面２２Ｅｓが負極３の端部３Ｅよりも３ｍｍ内側に位置するようにした。すなわち、図１６に示す距離Ｌ3を３ｍｍにした。一方、負極層３２の端部３２Ｅは、実施例１と同様に、正極２の端部２Ｅからはみ出させた。比較例１では、図９に示す長さＬ2に対応する、正極２の端部２Ｅからはみ出した負極層３２の端部３２Ｅの幅は、実施例１のそれと同様に１ｍｍであった。
【０２６９】
また、比較例１では、このような積層体１０を用いたこと以外は実施例１と同様の手順で、比較例１の電極群２００を作製した。また、比較例１の電極群２００を用いて、実施例１と同様の手順で、比較例１の非水電解質電池を作製した。かくして得られた比較例１の非水電解質電池は、厚さが２１ｍｍであり、高さが１１０ｍｍであり、幅が１２０ｍｍであり、容量が１０Ａｈであった。
【０２７０】
（比較例２）
比較例２では、以下の手順で、比較例２の電極群を作製した。
【０２７１】
比較例２では、図７に示す負極タブ３１Ａの幅Ｌ31Aを１１ｍｍとし、負極層３２の幅Ｌ32を８８ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、負極３を作製した。
【０２７２】
また、比較例２では、実施例１で用いたものと同様の正極２及びセパレータ４を用いた。
【０２７３】
このようにして準備した正極２、負極３及びセパレータ４を、実施例１と同様に、セパレータ４、正極２、セパレータ４及び負極３の順に積層し、積層体１０を得た。この際、正極集電体２１の２つの長辺２１ａ及び２１ｂと、負極集電体３１の２つの長辺３１ａ及び３１ｂの方向が平行になるようにした。そして、正極タブ２１Ａと負極タブ３１Ａとを互いに逆向きにして配置した。
【０２７４】
ここで、比較例２では、負極層３２の端部３２Ｅの端面３２Ｅｓが正極２の端部２Ｅよりも３ｍｍ内側に位置するようにした。一方、正極層２２の端部２２Ｅは、実施例１と同様に、負極３の端部３Ｅからはみ出させた。比較例２では、図９に示す長さＬ1に対応する、負極３の端部３Ｅからはみ出した正極層２２の端部２２Ｅの幅は、実施例１と同様に１ｍｍであった。
【０２７５】
また、比較例２では、このような積層体１０を用いたこと以外は実施例１と同様の手順で、比較例２の電極群を作製した。また、比較例２の電極群を用いて、実施例１と同様の手順で、比較例２の非水電解質電池を作製した。かくして得られた比較例２の非水電解質電池は、厚さが２１ｍｍであり、高さが１１０ｍｍであり、幅が１２０ｍｍであり、容量が１０Ａｈであった。
【０２７６】
（比較例３）
比較例３では、以下の手順で、図１７に断面の一部を示す電極群３００と同様の構造を有する比較例３の電極群を作製した。
【０２７７】
比較例３では、図５に示す正極タブ２１Ａの幅Ｌ21Aを１０ｍｍとし、正極層２２の幅Ｌ22を８８ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、正極２を作製した。
【０２７８】
また、比較例３では、図７に示す負極タブ３１Ａの幅Ｌ31Aを１１ｍｍとし、負極層３２の幅Ｌ32を８８ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、負極３を作製した。
【０２７９】
そして、比較例３では、実施例１で用いたものと同様のセパレータ４を用いた。
【０２８０】
このようにして準備した正極２、負極３及びセパレータ４を、実施例１と同様に、セパレータ４、正極２、セパレータ４及び負極３の順に積層し、積層体１０を得た。この際、正極集電体２１の２つの長辺２１ａ及び２１ｂと、負極集電体３１の２つの長辺３１ａ及び３１ｂの方向が平行になるようにした。そして、正極タブ２１Ａと負極タブ３１Ａとを互いに逆向きにして配置した。
【０２８１】
しかしながら、比較例３では、図１７に示すように、正極タブ２１Ａは負極３からはみ出させたが、これが突出するところの正極層２２の端部２２Ｅは負極３からはみ出させなかった。同様に、負極タブ３１Ａは正極２からはみ出させたが、これが突出するところの負極層３２の端部３２Ｅは正極２からはみ出させなかった。
【０２８２】
また、比較例３では、このような積層体１０を用いたこと以外は実施例１と同様の手順で、比較例３の電極群３００を作製した。また、比較例３の電極群３００を用いて、実施例１と同様の手順で、比較例３の非水電解質電池を作製した。かくして得られた比較例３の非水電解質電池は、厚さが２１ｍｍであり、高さが１１０ｍｍであり、幅が１２０ｍｍであり、容量が１０Ａｈであった。
【０２８３】
［評価］
実施例１〜６、及び比較例１〜３の非水電解質電池を、以下の手順で、安全性試験に供した。
【０２８４】
まず、各電池を、２５℃環境下において、電池電圧が２．５Ｖに達するまで、１０Ａでの定電流充電に供した。次いで、各電池を、同じく２５℃環境下で２．５Ｖの定電圧で、電流値が０．５Ａに達するまで定電圧充電に供した。電流値が０．５Ａ以下になったら、充電を停止した。次に、充電が完了した各電池の電圧を測定した。
【０２８５】
次に、各電池を、ＪＩＳ Ｃ８７１２で規定される振動試験に５回ずつ供した。５回の振動試験に供した後、各電池の電圧を測定した。
【０２８６】
振動試験前後の電圧の変化を、以下の表１に示す。
【０２８７】
【表１】
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【０２８８】
表１に示した試験前後の電圧差は、正極と負極との間の短絡発生の度合いを示す指標である。具体的には、試験前後の電圧差が大きい電池は、短絡がより多く発生し、短絡の結果としての放電が大きかったことを意味する。すなわち、試験前後の電圧差が小さい電池ほど、短絡の発生を抑制することができたことを意味する。
【０２８９】
表１に示した結果から、実施例１〜６の非水電解質電池は、比較例１〜３よりも試験前後の電圧差が小さく、短絡の発生をより抑えることができたことが分かる。
【０２９０】
一方、比較例１及び比較例２の非水電解質電池は、図１６を参照しながら先に説明した理由により、短絡が発生してしまったと考えられる。
【０２９１】
また、比較例３の非水電解質電池は、図１７を参照しながら先に説明した理由により、短絡が発生してしまったと考えられる。
【０２９２】
なお、ＪＩＳ Ｃ８７１２で規定される振動試験は、電池の短絡の発生を誘発している。実施例１〜６の非水電解質電池は、ＪＩＳ Ｃ８７１２で規定される振動試験の条件でも短絡の発生を防ぐことができたので、例えば電気自動車等の大きな振動が電池に加わる用途で用いても、正極と負極との間の短絡の発生を抑えることができる。
【０２９３】
以上に説明した少なくとも一つの実施形態および実施例によると、非水電解質電池が提供される。この非水電解質電池は、捲回型の電極群を具備する。この電極群では、正極タブは、負極タブとは反対側に位置する。正極層の端部及びこの端部から突出した正極タブが負極から突出しており、負極層の端部及びこの端部から突出した負極タブが正極から突出している。これらのおかげで、実施形態に係る非水電解質電池は、例えば電気自動車等の大きな振動が電池に加わる用途で用いても、内部短絡の発生を抑えることができる。
【０２９４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０２９５】
１…非水電解質電池、１１…外装体、１１ａ…ケース、１１ｂ…封口体、１２…注入口、１３…正極端子、１３ａ…接続端子、１３ａ−１…フランジ部、１３ａ−２…カシメ部、１３ｂ…蓋接続部、１３ｃ…正極リード、１４…負極端子、１４ａ…接続端子、１４ａ−１…フランジ部、１４ａ−２…カシメ部、１４ｂ…蓋接続部、１４ｃ…負極リード、１５…絶縁部材、１６…封止材、１７…安全弁、１８…封口体ユニット、２…正極、２Ｅ…正極の端部、２Ｅｓ…正極の端部の端面、２１…正極集電体、２１ａ…正極集電体の第１の長辺、２１ｂ…正極集電体の第２の長辺、２１Ａ…正極タブ、２１Ｂ−１及び２１Ｂ−２…正極タブの一部、２２…正極層、２２Ｅ…正極層の端部、２２Ｅｓ…正極層の端部の端面、２２Ｅｅ…正極層の端部、２２Ｅｅｓ…正極層の端部の端面、２３…折れ曲がり点、３…負極、３Ｅ…負極の端部、３Ｅｓ…負極の端部の端面、３１…負極集電体、３１Ａ…負極タブ、３１Ｂ−１及び３１Ｂ−２…負極タブの一部、３１ａ…負極集電体の第１の長辺、３１ｂ…負極集電体の第２の長辺、３２…負極層、３２Ｅ…負極層の端部、３２Ｅｓ…負極層の端部の端面、３２Ｅｅ…負極層の端部の端面、３２Ｅｅｓ…負極層の端部の端面、３３…折れ曲がり点、４…セパレータ、４１…セパレータの端部、４２…セパレータの端部、５…第１の挟持部、５１及び５２…第１の挟持部の一部、６…第２の挟持部、６１及び６２…第２の挟持部の一部、７…絶縁テープ、８…セパレータ、１０…積層体、１００…電極群、１０１…主部、１０１−１…主部の第１の端面、１０１−２…主部の第２の端面、１０２…第１の側部、１０３…第２の側部、２００…電極群、２０１…隙間、３００…電極群。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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