JP2003217668A - Wound electrode body and nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Wound electrode body and nonaqueous electrolyte secondary battery

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JP2003217668A
JP2003217668A JP2002013240A JP2002013240A JP2003217668A JP 2003217668 A JP2003217668 A JP 2003217668A JP 2002013240 A JP2002013240 A JP 2002013240A JP 2002013240 A JP2002013240 A JP 2002013240A JP 2003217668 A JP2003217668 A JP 2003217668A
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JP
Japan
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mixture layer
winding
positive electrode
electrode
negative electrode
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JP2002013240A
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Japanese (ja)
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Masayuki Kageyama
雅之 影山
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Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolyte secondary battery with high energy density. <P>SOLUTION: In the nonaqueous electrolyte secondary battery, a wound electrode body 20 is stored in an outer case 10. In the wound electrode body 20, electrodes 1 and 2 with a mix layer mainly made of an active material formed on either surface of a band-shaped collector are layered via a band-shaped separator and wound round many turns spirally. The wound electrode body 20 is flat shaped, and the mix layer is not formed on a surface of one electrode which doesn't face the other electrode in an innermost wound layer 12. The mix layer is not formed on the surface facing the outer case 10 in an outermost wound layer 13 of the wound electrode body 20. Further, the shape of the opening of the outer case 10 is a rectangle whose short sides are rounded. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、卷回電極体に関す
る。また、本発明は、この卷回電極体を用いる非水電解
質二次電池に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wound electrode body. The present invention also relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery using this wound electrode body.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、カメラ一体型VTR、携帯電話、
ラップトップコンピューター等の新しいポータブル電子
機器が次々に出現し、ますますその小型軽量化が図ら
れ、それに伴って、携帯可能なポータブル電源として二
次電池が脚光を浴び、さらに高いエネルギー密度を得る
ために活発な研究開発がなされている。
2. Description of the Related Art Recently, a VTR with a built-in camera, a mobile phone,
With the emergence of new portable electronic devices such as laptop computers, which are becoming smaller and lighter, secondary batteries have come into the limelight as portable portable power sources, resulting in higher energy density. There is active research and development.

【0003】そのような中、鉛電池、ニッケルカドミウ
ム電池等の水系電解液二次電池よりも高いエネルギー密
度を有する二次電池として非水電解液を用いたリチウム
イオン二次電池が提案され、この電池は高エネルギー密
度を有し、長寿命サイクルを発揮でき、自己放電が少な
く、メモリー効果が現われない優れた二次電池として、
近年需要が高まっている。
Under such circumstances, a lithium ion secondary battery using a non-aqueous electrolyte has been proposed as a secondary battery having a higher energy density than an aqueous electrolyte secondary battery such as a lead battery and a nickel cadmium battery. The battery has a high energy density, can exhibit a long life cycle, has little self-discharge, and is an excellent secondary battery with no memory effect.
Demand has been increasing in recent years.

【0004】リチウムイオン二次電池の電池形態として
は、スパイラル状に巻回した電極素子を円筒形ケースに
挿入した筒形電池と、折り込んだ電極や矩形状積層電極
素子、また短冊状の正負極を巻回してなる巻回電極体を
角形のケースに挿入した角形電池がある。後者の角形電
池は、筒形電池よりもスペース効率が高く、近年の機器
薄形化に伴い要求が高まっている。
The battery form of the lithium ion secondary battery includes a cylindrical battery in which an electrode element wound in a spiral shape is inserted in a cylindrical case, a folded electrode or a rectangular laminated electrode element, and a strip-shaped positive and negative electrode. There is a prismatic battery in which a spirally wound electrode body is wound into a prismatic case. The latter prismatic battery has higher space efficiency than the cylindrical battery, and the demand for it is increasing with the recent thinning of the device.

【0005】角形形状の外装ケースは鉄やステンレス鋼
やアルミニウム・アルミ合金などを用い、種々の成形方
法により加工され、卷回電極体を収納されている。
The prismatic outer case is made of iron, stainless steel, aluminum / aluminum alloy or the like and is processed by various molding methods to house the winding electrode body.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外装ケ
ースは角部が明瞭に形成されている、一方で巻回電極体
は電極体の角部が円弧状であるために、外装ケースの角
部に空隙が発生し、電池容量を最大限に発揮できない要
因、および外装ケースの厚みムラによる強度の不均一、
内圧による不均一なケース変形、あるいは成形に際して
の製造工数の増大を伴い、成形速度の低下と製造価格の
上昇を来していた。
However, the corners of the outer case are clearly formed. On the other hand, since the corners of the electrode body of the spirally wound electrode body are arcuate, the corners of the outer case are not formed. Voids cause the battery capacity not to be maximized, and uneven strength due to uneven thickness of the outer case,
Due to uneven case deformation due to internal pressure, or increase in manufacturing man-hours during molding, the molding speed has decreased and the manufacturing price has increased.

【0007】また、巻回電極体としては、帯状シート状
の正極と帯状シート状の負極とを、これらを絶縁する多
孔質プラスチックシートからなるセパレータを介して積
層して、これを巻芯を用いて巻回し、その後この巻芯を
抜き取ることにより作製している。このような巻回しに
用いられる巻芯として、断面円形状や断面楕円形状のも
のが有効であると特開平8−153519号公報や特開
平8−171917号公報で提案されている。
As the spirally wound electrode body, a strip-shaped sheet-shaped positive electrode and a strip-shaped sheet-shaped negative electrode are laminated via a separator made of a porous plastic sheet that insulates them, and this is used as a winding core. It is produced by winding the core and then pulling out the core. It has been proposed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 8-1553519 and 8-171917 that a core having a circular cross section or an elliptical cross section is effective as a winding core used for such winding.

【0008】このようにして得られる卷回電極体を角形
外装ケースに挿入するに際して、その外装ケースの形状
に合わせて、卷回電極体を直径方向から押し潰して断面
形状を長円状にした巻回電極体としている。
When the wound electrode body thus obtained is inserted into the rectangular outer case, the wound electrode body is crushed from the diametrical direction in accordance with the shape of the outer case to have an oval cross section. It is a wound electrode body.

【0009】ところが、この卷回電極体の構成として
は、巻回電極体の卷回最外周層は正電極に対向していな
い面にも活物質合剤層が形成されている構成のため、外
装ケースへの巻回電極体挿入の際に、活物質層の脱落、
剥離が生じ、生産性が著しく低下することから外装ケー
スに面する巻回電極体の最外周にセパレータを更に巻回
する構成とすることで生産性を考慮していた。
However, as for the structure of this wound electrode body, since the wound outermost peripheral layer of the wound electrode body has a structure in which the active material mixture layer is also formed on the surface not facing the positive electrode, When the wound electrode body is inserted into the outer case, the active material layer falls off,
Since peeling occurs and productivity is significantly reduced, productivity is taken into consideration by further winding the separator around the outermost circumference of the wound electrode body facing the outer case.

【0010】また、巻回電極体の構成としては、巻回電
極体の卷回最外周層は正極に対向していない面にも活物
質合剤層が形成されている構成であり、更に、卷回最内
周層についても、負極に対向しない面にも活物質合剤層
が形成されている構成であり、電極反応に関与しない活
物質合剤層が存在するため、エネルギー効率の低下を招
いていた。
As for the structure of the spirally wound electrode body, an active material mixture layer is also formed on the surface of the spirally wound outermost layer of the spirally wound electrode body not facing the positive electrode. As for the winding innermost layer, the active material mixture layer is also formed on the surface that does not face the negative electrode, and there is an active material mixture layer that does not participate in the electrode reaction. I was invited.

【0011】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、エネルギー密度の高い非水電解質二次電
池およびこの電池に用いる卷回電極体を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery having a high energy density and a wound electrode body used in this battery.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の卷回電極体は、
帯状の集電体の両面に活物質を主とする合剤層が形成さ
れてなる電極を帯状のセパレータを介して積層し、多数
回渦巻状に巻回させた卷回電極体において、巻回電極体
が偏平型形状をなし巻回最内周層は一方の電極が他の電
極と対向していない面に合剤層を形成していないもので
ある。
The wound electrode body of the present invention comprises:
Electrodes having a mixture layer mainly composed of an active material formed on both sides of a strip-shaped current collector are laminated with a strip-shaped separator interposed therebetween, and wound in a spirally wound electrode body, which is wound many times. The electrode body has a flat shape, and the winding innermost layer has no mixture layer formed on the surface where one electrode does not face the other electrode.

【0013】上述の卷回電極体の卷回最外周層は、一方
の電極が他の電極と対向していない面に合剤層が形成さ
れていないことが望ましい。
In the winding outermost layer of the above-mentioned winding electrode body, it is desirable that no mixture layer is formed on the surface where one electrode does not face the other electrode.

【0014】本発明の非水電解質二次電池は、帯状の集
電体の両面に活物質を主とする合剤層が形成されてなる
電極を帯状のセパレータを介して積層し、多数回渦巻状
に巻回させた卷回電極体を、外装ケースに収納させた非
水電解質二次電池において、巻回電極体が偏平型形状を
なし巻回最内周層は一方の電極が他の電極と対向してい
ない面に合剤層を形成していないものである。
In the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, electrodes each having a mixture layer mainly composed of an active material formed on both sides of a strip-shaped current collector are laminated with a strip-shaped separator interposed therebetween, and then swirled many times. In a non-aqueous electrolyte secondary battery in which a wound electrode body wound in a spiral shape is housed in an outer case, the wound electrode body has a flat shape and one electrode of the winding innermost layer is the other electrode. The material mixture layer is not formed on the surface not opposed to.

【0015】上述の卷回電極体の卷回最外周層は外装ケ
ースに面して合剤層が形成されていないことが望まし
い。また、上述の外装ケースの開口部の形状が、長方形
の短辺に丸みを帯びさせた形状であることがさらに望ま
しい。
It is preferable that the winding outermost layer of the above-mentioned winding electrode body is not formed with the mixture layer facing the outer case. Further, it is more preferable that the shape of the opening of the outer case be a shape in which the short side of the rectangle is rounded.

【0016】本発明の卷回電極体および非水電解質二次
電池によれば、巻回電極体が偏平型形状をなし巻回最内
周層は一方の電極が他の電極と対向していない面に合剤
層を形成していないので、卷回最内周層の全ての合剤層
を他の電極の合剤層に対向させることができる。
According to the wound electrode body and the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the wound electrode body has a flat shape, and one electrode of the wound innermost peripheral layer does not face the other electrode. Since no mixture layer is formed on the surface, all the mixture layers of the innermost winding layer can be made to face the mixture layers of other electrodes.

【0017】また、本発明の卷回電極体および非水電解
質二次電池によれば、卷回電極体の卷回最外周層は、一
方の電極が他の電極と対向していない面に合剤層が形成
されていないので、卷回最外周層の全ての合剤層を他の
電極の合剤層に対向させることができる。
Further, according to the winding electrode body and the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the winding outermost layer of the winding electrode body is bonded to the surface where one electrode does not face the other electrode. Since no agent layer is formed, all the agent layers of the outermost circumferential layer can be made to face the agent layers of other electrodes.

【0018】また、本発明の非水電解質二次電池によれ
ば、外装ケースの開口部の形状が、長方形の短辺に丸み
を帯びさせた形状であるので、卷回電極体と外装ケース
との間に空隙が生じるのを防止できる。
Further, according to the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, since the shape of the opening of the outer case is such that the short side of the rectangle is rounded, the winding electrode body and the outer case are It is possible to prevent the formation of voids between them.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。まず、非水電解質二次電池に用いる卷回電
極体について説明する。最初に、卷回電極体の構成につ
いて説明する。図1は、本発明の非水電解質二次電池の
断面を示し、卷回電極体の構成および外装ケースの形状
を示す図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. First, the winding electrode body used in the non-aqueous electrolyte secondary battery will be described. First, the structure of the winding electrode body will be described. FIG. 1 is a view showing a cross section of a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, showing a structure of a wound electrode body and a shape of an outer case.

【0020】卷回電極体20は、帯状の正極2と帯状の
負極1を、帯状のセパレータ(図示していない)を介し
て積層し、多数回渦巻状に巻回させたものである。ま
た、卷回電極体20は、その断面が図面上上下方向から
押しつぶされたような偏平型形状をなしている。
The spirally wound electrode body 20 is formed by laminating a strip-shaped positive electrode 2 and a strip-shaped negative electrode 1 via a strip-shaped separator (not shown) and spirally winding the strip-shaped positive electrode 2 multiple times. Further, the winding electrode body 20 has a flat type shape whose cross section is crushed from the vertical direction in the drawing.

【0021】つぎに、卷回電極体20の作製方法につい
て説明する。図2は、本発明の卷回電極体20を卷回す
る前における、正極2、負極1、およびセパレータ3の
位置関係の例と、正極合剤層不存在領域16および負極
合剤層不存在領域17の位置の例を示す図である。
Next, a method of manufacturing the winding electrode body 20 will be described. FIG. 2 shows an example of the positional relationship between the positive electrode 2, the negative electrode 1, and the separator 3 before winding the wound electrode body 20 of the present invention, and the positive electrode mixture layer non-existing region 16 and the negative electrode mixture layer non-existent. It is a figure which shows the example of the position of the area | region 17.

【0022】最初に正極2について説明する。正極2
は、正極集電体15、正極合剤層18、および正極リー
ド4からなっている。
First, the positive electrode 2 will be described. Positive electrode 2
Is composed of a positive electrode current collector 15, a positive electrode mixture layer 18, and a positive electrode lead 4.

【0023】正極集電体15は帯状の金属箔からなる。
正極集電体15は、正極合剤層18に出入りする電子の
導通路となる機能を有している。また、正極集電体15
はアルミニウムからなる。図2のA巻始めからわかるよ
うに、正極集電体15の先端(図面上では左端)は、最
初の折り返し点21の左側にある。また、図2のB巻終
わりからわかるように、正極集電体15の終端(図面上
では右端)は、最後の折り返し点21の左側近傍にあ
る。
The positive electrode current collector 15 is made of a strip-shaped metal foil.
The positive electrode current collector 15 has a function as a conduction path for electrons that enter and leave the positive electrode mixture layer 18. In addition, the positive electrode current collector 15
Is made of aluminum. As can be seen from the beginning of winding A in FIG. 2, the tip (left end in the drawing) of the positive electrode current collector 15 is on the left side of the first turning point 21. Further, as can be seen from the end of winding B in FIG. 2, the terminal end (right end in the drawing) of the positive electrode current collector 15 is near the left side of the last turning point 21.

【0024】ここで、折り返し点21について説明す
る。図1で説明したように、卷回電極体20は扁平型形
状をしているが、この扁平型形状の折り返し部分が、折
り返し点21に相当する。すなわち、図1において、扁
平型形状の上下の平行な辺の中央を通りかつ上下の平行
な辺に平行な直線が、卷回した正極2、負極1、または
セパレータと交差する点が、この折り返し点21に相当
する。さらにいうと、図2における折り返し点21で、
正極2、負極1,およびセパレータ3を折り返していく
のである。
Here, the turnaround point 21 will be described. As described with reference to FIG. 1, the winding electrode body 20 has a flat shape, and the folded portion of this flat shape corresponds to the folding point 21. That is, in FIG. 1, the point where a straight line passing through the center of the upper and lower parallel sides of the flat shape and parallel to the upper and lower parallel sides intersects with the rolled positive electrode 2, negative electrode 1 or separator is the folded back. Corresponds to point 21. Furthermore, at the turning point 21 in FIG.
The positive electrode 2, the negative electrode 1, and the separator 3 are folded back.

【0025】なお、図2においてこの折り返し点21
は、A巻始めおよびB巻終わりにおいても、等間隔にな
っているが、実際は正極2、負極1、およびセパレータ
3を卷回していくに従い、卷回体は大きくなっていくの
で、一周の長さは長くなっていく。したがって折り返し
点21の間隔は、巻終わりに近づくにしたがって大きく
なるが、図面上ではモデル的に等間隔で示している。
Incidentally, in FIG. 2, this turning point 21
Are evenly spaced at the beginning of winding A and at the end of winding B, but in reality, as the positive electrode 2, the negative electrode 1, and the separator 3 are wound, the winding body becomes larger, so the length of one round is long. Is getting longer. Therefore, the intervals between the turn-around points 21 increase as they approach the end of winding, but they are shown as equal intervals in the drawing as a model.

【0026】正極合剤層18は、正極集電体15の両面
に形成された薄膜である。この正極合剤層18内では電
極反応が進行している。
The positive electrode mixture layer 18 is a thin film formed on both surfaces of the positive electrode current collector 15. Electrode reactions are proceeding in the positive electrode mixture layer 18.

【0027】正極合剤層18は、正極活物質、導電剤、
および結着剤の混合物からなっている。ここで、正極活
物質は特に限定されないが、十分な量のLiを含んでい
ることが好ましく、例えば一般式LiMO2 (ただしM
はCo、Ni、Mn、Fe、Al、V、Tiの少なくと
も1種を表す)で表されるリチウムと遷移金属からなる
複合金属酸化物やLiを含んだ層間化合物等を用いるこ
とができる。
The positive electrode mixture layer 18 includes a positive electrode active material, a conductive agent,
And a binder mixture. Here, the positive electrode active material is not particularly limited, but preferably contains a sufficient amount of Li, for example, the general formula LiMO 2 (where M
Represents at least one of Co, Ni, Mn, Fe, Al, V, and Ti), and a complex metal oxide composed of lithium and a transition metal, an intercalation compound containing Li, or the like can be used.

【0028】正極合剤層18を、幅方向についてみてみ
る。正極合剤層のうち、上層の正極合剤層18(図2の
断面図において、正極集電体15の上の面に形成された
もの)および下層の正極合剤層18(図2の断面図にお
いて、正極集電体15の下の面に形成されたもの)とも
に、その幅は正極集電体15と同じである。
The width of the positive electrode material mixture layer 18 will be examined. Among the positive electrode mixture layers, the upper positive electrode mixture layer 18 (formed on the upper surface of the positive electrode current collector 15 in the sectional view of FIG. 2) and the lower positive electrode mixture layer 18 (cross section of FIG. 2) In the figure, the width is the same as that of the positive electrode current collector 15) formed on the lower surface of the positive electrode current collector 15.

【0029】つぎに、正極合剤層18を、長さ方向につ
いてみてみる。上層の正極合剤層18は、最初から3番
目の折り返し点21の右側近傍から始まり、最後の折り
返し点21の左側近傍で終わっている。下層の正極合剤
層18は、最初の折り返し点21の右側近傍から始ま
り、最後の折り返し点21の左側近傍で終わっている。
Next, the positive electrode mixture layer 18 will be examined in the lengthwise direction. The upper positive electrode mixture layer 18 starts near the right side of the third turning point 21 from the beginning and ends near the left side of the last turning point 21. The lower positive electrode mixture layer 18 starts near the right side of the first turning point 21 and ends near the left side of the last turning point 21.

【0030】上層の正極合剤層18と下層の正極合剤層
18を長さ方向で比較すると、上層の正極合剤層18の
先端の方が下層の正極合剤層18の先端よりも、折り返
し点間隔(隣り合う2つの折り返し点の間隔)の2倍の
幅分だけ右側に存在する。そして、正極集電体15の上
面には正極合剤層が形成されていない領域、すなわち正
極合剤層不存在領域16ができている。巻終わりでは、
上層の正極合剤層18の終端と下層の正極合剤層18の
終端は、同じ地点となっている。
Comparing the upper positive electrode mixture layer 18 and the lower positive electrode mixture layer 18 in the longitudinal direction, the tip of the upper positive electrode mixture layer 18 is more than that of the lower positive electrode mixture layer 18. It exists on the right side by a width twice as large as the turn-around point interval (the interval between two adjacent turn-around points). Then, a region where the positive electrode mixture layer is not formed, that is, a positive electrode mixture layer absent region 16 is formed on the upper surface of the positive electrode current collector 15. At the end of the volume,
The end of the upper layer positive electrode mixture layer 18 and the end of the lower layer positive electrode mixture layer 18 are at the same point.

【0031】また、正極集電体15には、その上面およ
び下面ともに正極合剤層が形成されていない領域があ
り、巻始めでは先端から折り返し点間隔1つ分存在し、
巻終わりでは終端から若干の幅存在している。
Further, the positive electrode current collector 15 has a region in which the positive electrode material mixture layer is not formed on both the upper surface and the lower surface thereof, and at the beginning of winding, there is one turn point interval from the tip,
At the end of the winding, there is some width from the end.

【0032】また、正極合剤層18は、上層および下層
とも巻始めでは折り返し点21よりも若干右側から始ま
り、巻終わりでは折り返し点21よりも若干左側で終わ
っている。この理由については後述する。
The positive electrode mixture layer 18 of both the upper and lower layers starts slightly to the right of the turning point 21 at the beginning of winding and ends slightly to the left of the turning point 21 at the end of winding. The reason for this will be described later.

【0033】正極リード4は、短冊状の形状を有し、ア
ルミニウムからなっている。この正極リード4は、正極
集電体15の先端付近に固定されている。この正極リー
ド4は、正極集電体15と正極端子とを電気的に接続す
るものである。
The positive electrode lead 4 has a strip shape and is made of aluminum. The positive electrode lead 4 is fixed near the tip of the positive electrode current collector 15. The positive electrode lead 4 electrically connects the positive electrode current collector 15 and the positive electrode terminal.

【0034】つぎに、負極1について説明する。負極1
は、図2に示すように、負極集電体14、負極合剤層1
9、および負極リード11からなっている。
Next, the negative electrode 1 will be described. Negative electrode 1
As shown in FIG. 2, the negative electrode current collector 14 and the negative electrode mixture layer 1
9 and the negative electrode lead 11.

【0035】負極集電体14は帯状の金属箔からなり、
その幅は正極集電体15よりも若干広い。負極集電体1
4は、負極合剤層19に出入りする電子の導通路となる
機能を有している。また、負極集電体14は銅箔からな
っている。
The negative electrode current collector 14 is made of a strip-shaped metal foil,
Its width is slightly wider than that of the positive electrode current collector 15. Negative electrode current collector 1
4 has a function of providing a conduction path for electrons to and from the negative electrode mixture layer 19. The negative electrode current collector 14 is made of copper foil.

【0036】図2のA巻始めからわかるように、負極集
電体14の先端(図面上では左端)は、最初の折り返し
点21の若干左側に存在する。また、図2のB巻終わり
からわかるように、負極集電体14の終端(図面上では
右端)は、最後の折り返し点21の右側に存在する。
As can be seen from the beginning of winding A in FIG. 2, the tip of the negative electrode current collector 14 (the left end in the drawing) is located slightly to the left of the first turning point 21. Further, as can be seen from the end of winding B in FIG. 2, the terminal end (the right end in the drawing) of the negative electrode current collector 14 exists on the right side of the last turning point 21.

【0037】負極合剤層19は、負極集電体14の両面
に形成されている薄膜からなっている。負極合剤層19
内では電極反応が進行している。
The negative electrode mixture layer 19 is composed of thin films formed on both surfaces of the negative electrode current collector 14. Negative electrode mixture layer 19
The electrode reaction is proceeding inside.

【0038】負極合剤層19は、負極活物質および結着
剤の混合物からなる。負極活物質としては、酸化鉄、酸
化ルテニウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸
化チタン等の比較的電位が卑な酸化物やその他酸化物で
リチウムイオンをドープし、かつ脱ドープすることので
きる材料が使用できる。
The negative electrode mixture layer 19 is made of a mixture of a negative electrode active material and a binder. As the negative electrode active material, a material capable of doping lithium ions with a relatively low-potential oxide or other oxide such as iron oxide, ruthenium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, or titanium oxide, and capable of dedoping are used. Can be used.

【0039】また、リチウムイオンをドープ、脱ドープ
可能な負極材料としては、例えばリチウムと合金あるい
は化合物を形成可能な金属あるいは半導体、またはこれ
らの合金あるいは化合物が挙げられる。これら金属、合
金あるいは化合物は、例えば、化学式DsEtLiuで
表されるものである。この化学式において、Dはリチウ
ムと合金あるいは化合物を形成可能な金属元素および半
導体元素のうちの少なくとも1種を表わし、Eはリチウ
ムおよびD以外の金属元素および半導体元素のうち少な
くとも1種を表す。また、s、tおよびuの値は、それ
ぞれs>0、t≧0、u≧0である。
Examples of the negative electrode material that can be doped or dedoped with lithium ions include metals and semiconductors that can form alloys and compounds with lithium, and alloys and compounds thereof. These metals, alloys or compounds are represented by the chemical formula DsEtLiu, for example. In this chemical formula, D represents at least one kind of metal element and semiconductor element capable of forming an alloy or compound with lithium, and E represents at least one kind of metal element and semiconductor element other than lithium and D. The values of s, t, and u are s> 0, t ≧ 0, and u ≧ 0, respectively.

【0040】中でも、リチウムと合金あるいは化合物を
形成可能な金属元素あるいは半導体元素としては、4B
族の金属元素あるいは半導体元素が好ましく、特に好ま
しくはケイ素あるいはスズであり、最も好ましくはケイ
素である。これらの合金あるいは化合物も好ましく、具
体的には、SiB4 、SiB6 、Mg2 Si、Mg2
n、Ni2 Si、TiSi2 、MoSi2 、CoS
2 、NiSi2 、CaSi2 、CrSi2 、Cu5
i、FeSi2 、MnSi2 、NbSi2 、TaS
2 、VSi2 、WSi2 あるいはZnSi2 などが挙
げられる。
Among them, 4B is a metal element or a semiconductor element capable of forming an alloy or a compound with lithium.
A metal element or semiconductor element of the group is preferable, silicon or tin is particularly preferable, and silicon is most preferable. These alloys or compounds are also preferable, specifically, SiB 4 , SiB 6 , Mg 2 Si, Mg 2 S.
n, Ni 2 Si, TiSi 2 , MoSi 2 , CoS
i 2 , NiSi 2 , CaSi 2 , CrSi 2 , Cu 5 S
i, FeSi 2 , MnSi 2 , NbSi 2 , TaS
Examples thereof include i 2 , VSi 2 , WSi 2 and ZnSi 2 .

【0041】また、リチウム、リチウム合金等の他リチ
ウムイオンのドープ・脱ドープが可能な炭素材料が使用
可能である。負極に用いる炭素材料は、フェノール樹
脂、アクリル樹脂、ハロゲン化ビニル樹脂、ポリイミド
樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリア
セチレン、ポリ(p−フェニレン)等の共役系樹脂、セ
ルロースおよびその誘電体、任意の有機高分子系化合
物、また、特にフルフリルアルコールあるいはフルフラ
ールのホモポリマー、コポリマーよりなるフラン樹脂
等、また石油ピッチ等、上記の有機材料を出発原料とし
て焼成などの手法により炭素化して得られる炭素質材料
及び黒鉛類などの炭素材料が好適である。
In addition to lithium and lithium alloys, carbon materials capable of doping and dedoping lithium ions can be used. The carbon material used for the negative electrode includes phenol resin, acrylic resin, vinyl halide resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyamide resin, polyacetylene, conjugated resin such as poly (p-phenylene), cellulose and its dielectric, and any Organic polymer compounds, especially furfuryl alcohol or furfural homopolymers, furan resins composed of copolymers, etc., and carbonaceous materials obtained by carbonizing the above organic materials as a starting material by a method such as firing. Materials and carbon materials such as graphites are preferred.

【0042】負極合剤層19を、幅方向についてみてみ
る。上層の負極合剤層19および下層の負極合剤層19
ともに、その幅は負極集電体14と同じである。
The width of the negative electrode material mixture layer 19 will be examined. Upper Negative Electrode Mixture Layer 19 and Lower Negative Electrode Mixture Layer 19
Both have the same width as the negative electrode current collector 14.

【0043】つぎに、負極合剤層19を、長さ方向につ
いてみてみる。上層の負極合剤層19の先端は、最初の
折り返し点21に存在し、終端は最後の折り返し点21
に存在している。下層の負極合剤層19の先端は、上層
の負極合剤層19の先端と同じく最初の折り返し点21
に存在する。また、終端は最後から3番目の折り返し点
21に存在している。
Next, the negative electrode mixture layer 19 will be examined in the longitudinal direction. The tip of the upper negative electrode mixture layer 19 is present at the first turning point 21 and the end is at the last turning point 21.
Exists in. The tip of the lower negative electrode mixture layer 19 has the same folding point 21 as the tip of the upper negative electrode mixture layer 19.
Exists in. Further, the terminal end is located at the third turn-back point 21 from the end.

【0044】上層の負極合剤層19と下層の負極合剤層
19を長さ方向で比較すると、巻始めでは、上層の負極
合剤層19と下層の負極合剤層19は、同じ地点から始
まっている。巻終わりでは、下層の負極合剤層19の終
端の方が上層の負極合剤層19の終端よりも、折り返し
点間隔の2倍の幅分だけ左側に存在している。そして、
負極集電体14の下面には負極合剤層が形成されていな
い領域、すなわち負極合剤層不存在領域17ができてい
る。
Comparing the upper negative electrode mixture layer 19 and the lower negative electrode mixture layer 19 in the longitudinal direction, at the beginning of winding, the upper negative electrode mixture layer 19 and the lower negative electrode mixture layer 19 are from the same point. It has begun. At the end of the winding, the end of the lower negative electrode mixture layer 19 is located on the left side of the end of the upper negative electrode mixture layer 19 by a width twice the interval between the turning points. And
A region where the negative electrode mixture layer is not formed, that is, a region 17 where the negative electrode mixture layer does not exist is formed on the lower surface of the negative electrode current collector 14.

【0045】また、負極集電体14には、その上面およ
び下面ともに負極合剤層が形成されていない領域が、巻
始めでは先端から若干の幅存在し、巻終わりでは終端か
ら折り返し点間隔1つ分存在する。
Further, in the negative electrode current collector 14, a region where the negative electrode mixture layer is not formed on both the upper surface and the lower surface exists at a slight width from the front end at the winding start, and at the winding end interval 1 from the end end at the winding end. There is enough.

【0046】また、負極合剤層19は、上層および下層
ともその先端は折り返し点21の真上に存在し、その終
端も折り返し点21の真上に存在している。これに対し
て、正極合剤層18は、上述したように、上層および下
層ともその先端は折り返し点21よりも若干右側に存在
し、その終端は折り返し点21よりも若干左側に存在す
る。
The tip of the negative electrode mixture layer 19 is located directly above the turning point 21 and the end of the negative electrode mixture layer 19 is also located just above the turning point 21. On the other hand, as described above, in the positive electrode mixture layer 18, both the upper layer and the lower layer have their ends slightly to the right of the turning point 21, and their ends to the left of the turning point 21.

【0047】その結果、正極2と負極1を卷回したとき
に、対向する正極2と負極1において、正極合剤層18
よりも負極合剤層19の方が、長さ方向において長くな
っており、負極合剤層19は正極合剤層18の先端およ
び終端を常に包含している。また、対向する正極2と負
極1において、正極合剤層18よりも負極合剤層19の
方が、幅方向において広い。
As a result, when the positive electrode 2 and the negative electrode 1 are wound, the positive electrode mixture layer 18 is formed on the opposing positive electrode 2 and negative electrode 1.
The negative electrode mixture layer 19 is longer than the negative electrode mixture layer 19 in the length direction, and the negative electrode mixture layer 19 always includes the leading end and the terminal end of the positive electrode mixture layer 18. Further, in the positive electrode 2 and the negative electrode 1 facing each other, the negative electrode mixture layer 19 is wider than the positive electrode mixture layer 18 in the width direction.

【0048】これは、電極反応において、正極2から溶
出したLiイオンが負極集電体14上に析出することに
より、後の電極反応において不活性になるのを防止する
ためである。
This is to prevent the Li ions eluted from the positive electrode 2 from being deposited on the negative electrode current collector 14 in the electrode reaction and becoming inactive in the subsequent electrode reaction.

【0049】負極リード11は、短冊状の形状を有し、
ニッケルからなっている。この負極リード11は、負極
集電体14の終端付近に固定されている。この負極リー
ド11は、負極集電体14と外装ケースを電気的に接続
するものである。
The negative electrode lead 11 has a strip shape,
It is made of nickel. The negative electrode lead 11 is fixed near the end of the negative electrode current collector 14. The negative electrode lead 11 electrically connects the negative electrode current collector 14 and the outer case.

【0050】セパレータ3は、帯状の薄膜からなる。こ
のセパレータ3は、例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ四フッ化エチレンの微多孔膜によって構成する
ことができる。
The separator 3 is made of a strip-shaped thin film. The separator 3 can be formed of, for example, a microporous film of polyethylene, polypropylene, or polytetrafluoroethylene.

【0051】セパレータ3は、2枚存在し、一方の1枚
は正極2の上方に配置され、他方の1枚は正極2と負極
1の間に配置されている。この2枚のセパレータ3は、
その幅が正極合剤層18の幅および負極合剤層19の幅
よりも広い。また、長さ方向をみると、セパレータ3の
先端は、最初の折り返し点21の左側に存在し、その終
端は最後の折り返し点21の若干右側に存在している。
このように、セパレータ3は、正極合剤層18および負
極合剤層19双方の先端と終端よりも外側に先端と終端
を有している。これは、正極2と負極1とを卷回したと
きに、正極合剤層18と負極合剤層19が直接接触する
のを確実に防止するためである。
There are two separators 3, one of which is disposed above the positive electrode 2 and the other of which is disposed between the positive electrode 2 and the negative electrode 1. These two separators 3 are
The width is wider than the width of the positive electrode mixture layer 18 and the width of the negative electrode mixture layer 19. Further, when viewed in the length direction, the tip of the separator 3 is present on the left side of the first turning point 21, and the end thereof is on the slightly right side of the last turning point 21.
Thus, the separator 3 has a tip and a terminal outside the tip and the terminal of both the positive electrode material mixture layer 18 and the negative electrode material mixture layer 19. This is to reliably prevent the positive electrode mixture layer 18 and the negative electrode mixture layer 19 from directly contacting each other when the positive electrode 2 and the negative electrode 1 are wound.

【0052】つぎに、上述の正極2、負極1、およびセ
パレータ3から卷回電極体を作製する。まず、セパレー
タ3、正極2、セパレータ3、および負極1を積層し、
巻芯にセパレータ3を固定し、多数回卷回する。卷回す
る方向はつぎにようである。すなわち、図2A巻始めに
おいて、セパレータ3の先端を巻芯に固定し、その後、
巻芯を時計回り方向に回転させて卷回する。
Next, a wound electrode body is manufactured from the positive electrode 2, the negative electrode 1, and the separator 3 described above. First, the separator 3, the positive electrode 2, the separator 3, and the negative electrode 1 are laminated,
The separator 3 is fixed to the winding core and is wound many times. The direction of rolling is as follows. That is, at the beginning of winding in FIG. 2A, the tip of the separator 3 is fixed to the winding core, and then
Turn the winding core clockwise and rotate it.

【0053】卷回が終了したら、巻終わり端を接着テー
プで固定する。その後に、巻芯を抜きとり、卷回電極体
を押しつぶして扁平型形状にする。つぎに、図1に示す
ようにこの扁平型形状の卷回電極体20を外装ケース1
0に収納する。なお、図1においては、正極2中の正極
集電体、負極1中の負極集電体、セパレータ、および負
極リードの記載を省略してある。
When the winding is completed, the winding end is fixed with an adhesive tape. After that, the winding core is removed, and the winding electrode body is crushed into a flat shape. Next, as shown in FIG. 1, the flat wound electrode body 20 is attached to the outer case 1
Store at 0. Note that, in FIG. 1, the illustration of the positive electrode current collector in the positive electrode 2, the negative electrode current collector in the negative electrode 1, the separator, and the negative electrode lead is omitted.

【0054】図1からつぎのことがわかる。すなわち、
正極2の卷回最内周層12(卷回電極体20の最も内側
にある、正極2のうち正極合剤層不存在領域16からな
る略1周分の層)は、負極に対向しない正極集電体の部
分には正極合剤層が形成されない。
The following can be seen from FIG. That is,
The winding innermost layer 12 of the positive electrode 2 (the innermost layer of the winding electrode body 20, which is a layer of the positive electrode 2 and includes the positive electrode material mixture layer-existing region 16 for approximately one round) is a positive electrode that does not face the negative electrode. The positive electrode material mixture layer is not formed on the portion of the current collector.

【0055】また、負極1の卷回最外周層13(卷回電
極体20の最も外側にある、負極1のうち負極合剤層不
存在領域17からなる略1周分の層)は、正極に対向し
ない負極集電体の部分には負極合剤層が形成されていな
い。言い換えれば、卷回最外周層13は外装ケース10
の内側に面して負極合剤層が形成されていない。
The winding outermost layer 13 of the negative electrode 1 (the outermost layer of the winding electrode body 20, which is a layer of the negative electrode 1 and includes the negative electrode material mixture layer nonexisting region 17 for about one round) is the positive electrode. The negative electrode mixture layer is not formed on the portion of the negative electrode current collector that does not face the above. In other words, the outermost circumferential layer 13 is the outer case 10.
The negative electrode material mixture layer is not formed facing the inside of the.

【0056】つぎに、卷回電極体の他の例について説明
する。図3は、卷回電極体を卷回する前における、正
極、負極、およびセパレータの位置関係の他の例と、正
極・負極合剤層不存在領域の位置の他の例を示す図であ
る。
Next, another example of the wound electrode body will be described. FIG. 3 is a diagram showing another example of the positional relationship between the positive electrode, the negative electrode, and the separator before winding the winding electrode body, and another example of the position of the positive electrode / negative electrode mixture layer absent region. .

【0057】最初に、図3A巻始めについて説明する。
図3Aにおける巻始めは、上述した図2A巻始めとつぎ
の点で異なる。すなわち、図2Aの巻始めでは、上層の
正極合剤層18は、最初から3番目の折り返し点21の
右側近傍から始まり、下層の正極合剤層18は、最初の
折り返し点21の右側近傍から始まっている。また、上
層の負極合剤層19は、最初の折り返し点21から始ま
り、下層の負極合剤層19は、上層の負極合剤層19と
同じく最初の折り返し点21から始まっている。
First, the winding start of FIG. 3A will be described.
The winding start in FIG. 3A differs from the winding start in FIG. 2A described above in the following points. That is, at the beginning of winding in FIG. 2A, the upper positive electrode mixture layer 18 starts near the right side of the third turn point 21 from the beginning, and the lower positive electrode mixture layer 18 starts near the right side of the first turn point 21. It has begun. The upper negative electrode mixture layer 19 starts from the first turning point 21, and the lower negative electrode mixture layer 19 starts from the first turning point 21 like the upper negative electrode mixture layer 19.

【0058】これに対して、図3Aの巻始めでは、上層
の正極合剤層18は、最初から3番目の折り返し点21
の右側近傍から始まり、下層の正極合剤層18も、最初
から3番目の折り返し点21の右側近傍から始まってい
る。また、上層の負極合剤層19は、最初から3番目の
折り返し点21から始まり、下層の負極合剤層19は、
最初の折り返し点21から始まっている。
On the other hand, at the beginning of winding of FIG. 3A, the upper positive electrode mixture layer 18 has the third turning point 21 from the beginning.
Starting from the vicinity of the right side of, and the positive electrode mixture layer 18 of the lower layer also starts from the vicinity of the right side of the third turning point 21 from the beginning. In addition, the upper negative electrode mixture layer 19 starts from the third turning point 21 from the beginning, and the lower negative electrode mixture layer 19 is
It starts from the first turning point 21.

【0059】つぎに、図3B巻終わりについて説明す
る。図3Bにおける巻終わりは、上述した図2B巻終わ
りとつぎの点で異なる。すなわち、図2Bの巻終わりで
は、上層の正極合剤層18は、最後の折り返し点21の
左側近傍で終わっており、下層の正極合剤層18も、最
後の折り返し点21の左側近傍で終わっている。また、
上層の負極合剤層19は、最後の折り返し点21で終わ
っており、下層の負極合剤層19は、最後から3番目の
折り返し点21で終わっている。
Next, the winding end of FIG. 3B will be described. The winding end in FIG. 3B differs from the above-described winding end in FIG. 2B in the following points. That is, at the end of the winding of FIG. 2B, the upper positive electrode mixture layer 18 ends near the left side of the last turning point 21, and the lower positive electrode mixture layer 18 ends near the left side of the last turning point 21. ing. Also,
The upper negative electrode mixture layer 19 ends at the last turnaround point 21, and the lower negative electrode mixture layer 19 ends at the third turnaround point 21.

【0060】これに対して、図3Bの巻終わりでは、上
層の正極合剤層18は、最後の折り返し点21の左側近
傍で終わっており、下層の正極合剤層18は、最後の折
り返し点21から3番目の左側近傍で終わっている。ま
た、上層の負極合剤層19は、最後から3番目の折り返
し点21で終わっており、下層の負極合剤層19も、最
後から3番目の折り返し点21で終わっている。
On the other hand, at the end of winding in FIG. 3B, the upper positive electrode mixture layer 18 ends near the left side of the last turn-around point 21, and the lower positive electrode mixture layer 18 ends at the last turn-around point. It ends near the third left from 21. Further, the upper negative electrode mixture layer 19 ends at the third turning point 21 from the last, and the lower negative electrode mixture layer 19 also ends at the third turning point 21 from the last.

【0061】図2および図3の、それぞれの巻始めと巻
終わりの組み合わせは任意に採用することができる。す
なわち、図2の巻始めと図3の巻終わりの組み合わせ、
図3の巻始めと図2の巻終わりの組み合わせ、並びに、
図3の巻始めと図3の巻終わりの組み合わせの3通りで
ある。
The combinations of the winding start and winding end shown in FIGS. 2 and 3 can be arbitrarily adopted. That is, the combination of the winding start of FIG. 2 and the winding end of FIG.
A combination of the winding start of FIG. 3 and the winding end of FIG. 2, and
There are three combinations of the winding start of FIG. 3 and the winding end of FIG.

【0062】図2および図3では、セパレータ3、正極
2、セパレータ3、および負極1の順に積層した例につ
いて説明したが、これに限定されるわけではない。この
ほか、負極1、セパレータ3、正極2、およびセパレー
タ3の順に積層することもできる。図4は、卷回電極体
を卷回する前における、正極、負極、およびセパレータ
の位置関係の他の例と、正極・負極合剤層不存在領域の
位置の他の例を示す図である。
2 and 3, the example in which the separator 3, the positive electrode 2, the separator 3, and the negative electrode 1 are laminated in this order has been described, but the present invention is not limited to this. In addition, the negative electrode 1, the separator 3, the positive electrode 2, and the separator 3 may be laminated in this order. FIG. 4 is a diagram showing another example of the positional relationship between the positive electrode, the negative electrode, and the separator and another example of the position of the positive electrode / negative electrode mixture layer non-existing region before the winding electrode body is wound. .

【0063】最初に、図4A巻始めについて説明する。
まず、図4A巻始めの上の例では、上層の負極合剤層1
9は、最初から3番目の折り返し点21から始まり、下
層の負極合剤層19は、最初の折り返し点21から始ま
っている。また、上層の正極合剤層18は、最初の折り
返し点21の右側近傍から始まり、下層の正極合剤層1
8も、最初の折り返し点21の右側近傍から始まってい
る。
First, the winding start of FIG. 4A will be described.
First, in the above example at the beginning of winding of FIG. 4A, the upper negative electrode mixture layer 1
9 starts from the third turning point 21 from the beginning, and the lower negative electrode mixture layer 19 starts from the first turning point 21. The upper positive electrode mixture layer 18 starts from the vicinity of the right side of the first turnaround point 21 and starts from the lower positive electrode mixture layer 1
8 also starts near the right side of the first turning point 21.

【0064】図4A巻始めの下の例では、上層の負極合
剤層19は、最初から3番目の折り返し点21から始ま
り、下層の負極合剤層19も、最初から3番目の折り返
し点21から始まっている。また、上層の正極合剤層1
8は、最初から3番目の折り返し点21の右側近傍から
始まり、下層の正極合剤層18は、最初の折り返し点2
1の右側近傍から始まっている。
In the lower example of the beginning of winding of FIG. 4A, the upper negative electrode mixture layer 19 starts from the third turn point 21 from the beginning, and the lower negative electrode mixture layer 19 also turns into the third turn point 21 from the first. It starts from. In addition, the positive electrode mixture layer 1 of the upper layer
8 starts from the vicinity of the right side of the third turning point 21 from the beginning, and the lower positive electrode mixture layer 18 has the first turning point 2
It starts near the right side of 1.

【0065】つぎに、図4B巻終わりについて説明す
る。まず、図4B巻終わりの上の例では、上層の負極合
剤層19は、最後の折り返し点21で終わっており、下
層の負極合剤層19は、最後から3番目の折り返し点2
1で終わっている。また、上層の正極合剤層18は、最
後から3番目の折り返し点21の左側近傍で終わってお
り、下層の正極合剤層18も、最後から3番目の折り返
し点21の左側近傍で終わっている。
Next, the winding end of FIG. 4B will be described. First, in the above example at the end of winding of FIG. 4B, the upper negative electrode mixture layer 19 ends at the final turnaround point 21, and the lower negative electrode mixture layer 19 ends at the third turnaround point 2.
It ends with 1. The upper positive electrode mixture layer 18 ends near the left side of the third turning point 21 from the end, and the lower positive electrode mixture layer 18 ends near the left side of the third turning point 21 from the last. There is.

【0066】図4B巻終わりの下の例では、上層の負極
合剤層19は、最後の折り返し点21で終わっており、
下層の負極合剤層19も、最後の折り返し点21で終わ
っている。また、上層の正極合剤層18は、最後の折り
返し点21の左側近傍で終わっており、下層の正極合剤
層18は、最後から3番目の折り返し点21の左側近傍
で終わっている。
In the lower example at the end of winding in FIG. 4B, the upper negative electrode material mixture layer 19 ends at the final turning point 21,
The lower negative electrode material mixture layer 19 also ends at the final turning point 21. Further, the upper positive electrode mixture layer 18 ends near the left side of the last turning point 21, and the lower positive electrode mixture layer 18 ends near the left side of the third turning point 21 from the last.

【0067】図4の、巻始めと巻終わりの組み合わせは
任意に採用することができる。すなわち、巻始めの上の
例と下の例に対する、巻終わりの上の例と下の例の組み
合わせの4通りを採用することができる。
The combination of winding start and winding end shown in FIG. 4 can be arbitrarily adopted. That is, it is possible to adopt four combinations of the upper and lower examples of the winding end with respect to the upper and lower examples.

【0068】図2および図3においては、セパレータ
3、正極2、セパレータ3、および負極1の順に積層し
た例を説明した。しかし、卷回電極体を卷回する前にお
ける、正極、負極、およびセパレータの位置関係はこれ
らに限定されるわけではない。このほか、正極2、セパ
レータ3、負極1、およびセパレータ3の順に積層した
ものを採用することができる。この場合、セパレータ3
により正極と負極が絶縁さていることが必要である。
2 and 3, an example in which the separator 3, the positive electrode 2, the separator 3 and the negative electrode 1 are laminated in this order has been described. However, the positional relationship of the positive electrode, the negative electrode, and the separator before winding the winding electrode body is not limited to these. In addition, a positive electrode 2, a separator 3, a negative electrode 1, and a separator 3 stacked in this order may be employed. In this case, separator 3
Therefore, it is necessary that the positive electrode and the negative electrode are insulated.

【0069】また、図4においては、負極1、セパレー
タ3、正極2、およびセパレータ3の順に積層した例を
説明した。しかし、卷回電極体を卷回する前における、
正極、負極、およびセパレータの位置関係はこれらに限
定されるわけではない。このほか、セパレータ3、負極
1、セパレータ3、および正極2の順に積層したものを
採用することができる。この場合、セパレータ3により
正極と負極が絶縁されていることが必要であり、かつセ
パレータ3により正極と外装ケース10が絶縁されてい
ることが必要である。
Further, in FIG. 4, an example in which the negative electrode 1, the separator 3, the positive electrode 2, and the separator 3 are laminated in this order has been described. However, before winding the winding electrode body,
The positional relationship between the positive electrode, the negative electrode, and the separator is not limited to these. Besides, it is possible to employ a laminate in which the separator 3, the negative electrode 1, the separator 3, and the positive electrode 2 are laminated in this order. In this case, the separator 3 needs to insulate the positive electrode and the negative electrode, and the separator 3 needs to insulate the positive electrode and the outer case 10.

【0070】また、上述の例では、正極合剤層不存在領
域16または負極合剤層不存在領域17において、これ
らの長さが折り返し点間隔略2つ分の場合について説明
したが、これらの場合に限定されるわけではない。この
ほか、正極合剤層不存在領域16または負極合剤層不存
在領域17の長さが折り返し点間隔略2つ分よりも短い
場合であっても本発明が適用できることはもちろんであ
る。
In the above example, the case where the length of the positive electrode material mixture layer non-existing region 16 or the negative electrode material mixture layer non-existing region 17 is about two folding point intervals is described. It is not limited to cases. In addition, it is needless to say that the present invention can be applied even when the length of the positive electrode mixture layer absent region 16 or the negative electrode mixture layer absent region 17 is shorter than about two folding point intervals.

【0071】具体的には、正極合剤層不存在領域16ま
たは負極合剤層不存在領域17は、これらの長さが折り
返し点間隔に換算して略2つ分であれば本発明を適用す
ることができる。その理由は、長さがこの範囲にあれ
ば、電極反応に関与しない各合剤層がなくなり効率的で
あるからである。
Specifically, the present invention is applied to the positive electrode mixture layer non-existing region 16 or the negative electrode mixture layer non-existing region 17 as long as the length thereof is approximately two when converted into the turn-around point interval. can do. The reason is that if the length is within this range, each mixture layer that does not participate in the electrode reaction is eliminated and it is efficient.

【0072】つぎに、上述した卷回電極体を用いる非水
電解質二次電池について説明する。図5は、本発明の非
水電解質二次電池の断面図である。図5からもわかるよ
うに、非水電解質二次電池は、外装ケース10、卷回電
極体20、絶縁材9、正極端子6、ガスケット5、電池
蓋7等からなっている。
Next, a non-aqueous electrolyte secondary battery using the above-mentioned wound electrode body will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention. As can be seen from FIG. 5, the non-aqueous electrolyte secondary battery includes an outer case 10, a wound electrode body 20, an insulating material 9, a positive electrode terminal 6, a gasket 5, a battery lid 7, and the like.

【0073】外装ケース10は、開口部から底にかけて
同一の断面形状を有する容器である。外装ケース10の
開口部の形状は、扁平型形状、すなわち長方形の短辺に
丸みを帯びさせた形状である。具体的には、図1に示す
ように、図面上上下においては平行であり、それぞれの
左右においては半円弧状となっている。そして、平行な
部分と半円弧状の部分はそれぞれ連続している。
The outer case 10 is a container having the same sectional shape from the opening to the bottom. The shape of the opening of the outer case 10 is a flat shape, that is, a shape in which a short side of a rectangle is rounded. Specifically, as shown in FIG. 1, the upper and lower sides of the drawing are parallel to each other, and the left and right sides thereof are semi-circular. The parallel part and the semi-circular part are continuous.

【0074】なお、外装ケース10の開口部の形状は上
述の形状に限定されるわけではない。このほか、図面上
上下においては平行であり、この平行な部分に連続する
左右の部分においては種々の形状を採用することができ
る。例えば、左右においては、楕円の半分、2次曲線、
3次曲線、サイクロイド曲線等の曲線、開いた3角形、
4角形、および5角形等の開いた多角形等を採用するこ
とができる。すなわち、これらの形態を総括した扁平型
封口体を採用することができる。
The shape of the opening of the outer case 10 is not limited to the above shape. In addition, the upper and lower parts in the drawing are parallel to each other, and various shapes can be adopted in the left and right parts continuous to the parallel part. For example, on the left and right, half an ellipse, a quadratic curve,
Curves such as cubic curve, cycloid curve, open triangle,
An open polygon such as a quadrangle and a pentagon can be adopted. That is, it is possible to employ a flat type sealing body that summarizes these forms.

【0075】また、平行をなす部分も平行な場合に限定
されず、このほか緩やかな曲線を有するもの、例えば断
面形状全体が楕円形状等とすることもできる。要する
に、卷回電極体20の外形に沿うような形状であればい
かなる形状も採用することができる。
Further, the parallel portions are not limited to parallel ones, but may have a gentle curve, for example, the entire cross-sectional shape may be elliptical or the like. In short, any shape can be adopted as long as it is along the outer shape of the winding electrode body 20.

【0076】外装ケース10の材質はいかなるものも利
用可能であり、鉄、ニッケル、ステンレス、アルミニウ
ム等が使用できる。また、非水電解液などで腐食が起こ
る場合はメッキ等を施すことにより使用可能となる。
Any material can be used for the outer case 10, and iron, nickel, stainless steel, aluminum or the like can be used. In addition, when corrosion occurs due to a non-aqueous electrolyte, it can be used by plating or the like.

【0077】上述の扁平型形状を有する外装ケース10
としては、いかなる方法によっても製造可能である。例
えば、Niメッキ鋼板を金型でしごき、深絞り加工によ
り成形加工することによって作製することができる。
The outer case 10 having the above flat shape.
Can be manufactured by any method. For example, it can be manufactured by ironing a Ni-plated steel plate with a mold and forming by deep drawing.

【0078】この成形工程では、角形形状の外装ケース
の場合、厚みムラによる強度の不均一、あるいは成形に
際しての製造工数の増大を伴い、成形速度の低下と製造
価格の上昇を来していた。
In this molding process, in the case of a rectangular outer case, the strength is non-uniform due to thickness unevenness, or the number of manufacturing processes at the time of molding is increased, resulting in a decrease in molding speed and an increase in manufacturing cost.

【0079】それに対して、楕円形もしくは長方形の角
部を円弧状に形成された外装ケースの場合、厚みムラの
発生も少なく、容易に成形可能であることから、製造工
数の低減、成形速度の上昇と製造コストの低減が可能と
なる。
On the other hand, in the case of an outer case having elliptical or rectangular corners formed in an arc shape, uneven thickness is less likely to occur and molding can be performed easily, which reduces the number of manufacturing steps and the molding speed. It is possible to increase the cost and reduce the manufacturing cost.

【0080】外装ケース10の中には卷回電極体20が
収納されている。この卷回電極体20には、上述した種
々の卷回電極体を採用することができる。この卷回電極
体20には、非水電解液が含浸されている。この非水電
解液としては、非水溶媒に電解質が溶解されているもの
が使用できる。
A winding electrode body 20 is housed in the outer case 10. As the winding electrode body 20, the various winding electrode bodies described above can be adopted. The wound electrode body 20 is impregnated with a nonaqueous electrolytic solution. As this non-aqueous electrolytic solution, a solution in which an electrolyte is dissolved in a non-aqueous solvent can be used.

【0081】たとえば、非水溶媒としては、プロピレン
カーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボ
ネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネー
ト、メチルエチルカーボネート、1,2−ジメトキシエ
タン、1,2−ジエトキシメタン、γ−ブチロラクト
ン、バレロラクトン、テトラヒドロフラン、2−メチル
テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、4−メチ
ル−1,3−ジオキソラン、スルホラン、メチルスルホ
ラン、アセトニトリル、プロピオニトリル等が単独もし
くは2種類以上が混合されて使用できる。
For example, as the non-aqueous solvent, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxymethane, γ-butyrolactone, valero. Lactone, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, sulfolane, methylsulfolane, acetonitrile, propionitrile and the like can be used alone or in combination of two or more.

【0082】このような非水溶媒に溶解する電解質とし
ては、この種の電池に用いられるものであればいずれも
1種以上混合し使用可能である。例えばLiPF6 が好
適であるが、その他LiClO4 、LiAsF6 、Li
BF4 、LiB(C6 5 4 、CH3 SO3 Li、C
3 SO3 LI、LiN(CF3 SO2 2 、LiC
(CF3 SO2 3 、LiCl、LiBr等も使用可能
である。
As an electrolyte soluble in such a non-aqueous solvent
As long as it is used in this type of battery,
One or more kinds can be mixed and used. For example LiPF6Is good
Suitable but other LiClOFour, LiAsF6, Li
BFFour, LiB (C6HFive) Four, CH3SO3Li, C
F3SO3LI, LiN (CF3SO2)2, LiC
(CF3SO2)3, LiCl, LiBr, etc. can also be used
Is.

【0083】絶縁材9は、図5に示すように卷回電極他
20の上と下に配置され、正極と外装ケース10との絶
縁、負極と正極リード4との絶縁、並びに、負極と正極
端子6との絶縁を確保している。
As shown in FIG. 5, the insulating material 9 is arranged above and below the winding electrodes 20 and 20 to insulate the positive electrode from the outer case 10, the negative electrode from the positive electrode lead 4, and the negative electrode from the positive electrode terminal 6. The insulation is secured with.

【0084】正極端子6はガスケット5を介して電池蓋
7に取り付けられている。ここで、ガスケット5は、耐
電解液性を有する例えばポリオレフィン樹脂や、フッ素
樹脂、例えばポリプロピレンや、パーフルオロアルキル
ビニルエーテルと四フッ化エチレンとの共重合体による
樹脂成形品によって構成される。
The positive electrode terminal 6 is attached to the battery lid 7 via the gasket 5. Here, the gasket 5 is made of, for example, a polyolefin resin having electrolytic solution resistance, a fluororesin such as polypropylene, or a resin molded product made of a copolymer of perfluoroalkyl vinyl ether and tetrafluoroethylene.

【0085】卷回電極体20の正極集電体に固定された
正極リード4は、正極端子6に溶接され、正極と正極端
子6の電気的な接続を確保している。また、卷回電極体
20の負極集電体に固定された負極リード11は、外装
ケース10の内側に溶接され、負極と外装ケース10の
電気的な接続を確保している。
The positive electrode lead 4 fixed to the positive electrode current collector of the wound electrode body 20 is welded to the positive electrode terminal 6 to secure the electrical connection between the positive electrode and the positive electrode terminal 6. Further, the negative electrode lead 11 fixed to the negative electrode current collector of the wound electrode body 20 is welded to the inside of the outer case 10 to secure the electrical connection between the negative electrode and the outer case 10.

【0086】以上のことから、本実施の形態によれば、
巻回電極体の卷回最外周層は外装ケースに面して他方の
電極に対向していない面に合剤層が形成されていない構
成とし、かつ巻回電極体の卷回最内周層に配置される電
極には他方の電極に対向していない面に合剤層が形成さ
れていない構成とすることで、高エネルギー密度の非水
電解質二次電池を提供することができる。
From the above, according to the present embodiment,
The winding outermost layer of the spirally wound electrode body is configured such that the mixture layer is not formed on the surface facing the outer case and not facing the other electrode, and the spirally innermost circumference layer of the spirally wound electrode body is formed. It is possible to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery having a high energy density by adopting a configuration in which the electrode layer arranged at is not formed with the mixture layer on the surface not facing the other electrode.

【0087】さらに、集電体の両面に合剤層を形成させ
た電極をセパレータを介して多数回巻回してなる、非水
電解質二次電池において、開口部が楕円型もしくは長方
形の角部を円弧状に形成された形状を有する外装ケース
を用いる、もしくは前述の楕円の粉、2次曲線、3次曲
線、サイクロイド曲線などの曲線、開いた3角形、4角
形、および5角形等の開いた多角形等に成形された外装
ケースを用いることで、スペース効率を向上させること
ができる。すなわち、外装ケースの4角の空間を低減で
きる。
Further, in a non-aqueous electrolyte secondary battery in which an electrode having a mixture layer formed on both sides of a current collector is wound a large number of times with a separator interposed therebetween, the opening has an elliptical or rectangular corner. An outer case having a shape formed in an arc shape is used, or the above-mentioned elliptic powder, a curve such as a quadratic curve, a cubic curve, a cycloid curve, an open triangle, a quadrangle, and a pentagon are opened. Space efficiency can be improved by using an outer case formed in a polygonal shape or the like. That is, the four corner spaces of the outer case can be reduced.

【0088】なお、上述の実施の形態では、リチウムイ
オン二次電池の例について説明したが、この電池に限定
されるわけではない。本発明はこのリチウムイオン二次
電池を含めた扁平型密閉式電池を採用することができ
る。
In the above embodiment, the example of the lithium ion secondary battery has been described, but the present invention is not limited to this battery. The present invention can employ a flat sealed battery including this lithium ion secondary battery.

【0089】また、本発明は上述の実施の形態に限らず
本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採
り得ることはもちろんである。
Further, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【0090】[0090]

【実施例】つぎに、本発明にかかる実施例について具体
的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定さ
れるものではないことはもちろんである。最初に、本実
施例で用いる電池サンプルの作製方法について説明す
る。 [実施例]本実施例で作製した非水電解質二次電池の構
成を図1に示す。このような扁平型形状の電池を以下の
ようにして作製した。まず、正極2をつぎのようにして
作製した。炭酸リチウム0.5モルと炭酸コバルト1モ
ルを混合し、900℃の空気中で5時間焼成してLiC
oO2 を得た。正極活物質としてはこのLiCoO2
91質量部、導電剤としてグラファイト6質量部、結着
剤としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)3質量部を
混合し、正極合剤とした。この正極合剤をN−メチルピ
ロリドンに分散させてスラリー(ペースト状)にした。
EXAMPLES Next, examples of the present invention will be specifically described. However, it goes without saying that the present invention is not limited to these examples. First, a method for manufacturing a battery sample used in this example will be described. Example FIG. 1 shows the structure of the non-aqueous electrolyte secondary battery produced in this example. Such a flat-shaped battery was manufactured as follows. First, the positive electrode 2 was manufactured as follows. 0.5 mol of lithium carbonate and 1 mol of cobalt carbonate are mixed and baked in air at 900 ° C. for 5 hours to obtain LiC.
oO 2 was obtained. As a positive electrode active material, 91 parts by mass of this LiCoO 2 , 6 parts by mass of graphite as a conductive agent, and 3 parts by mass of polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder were mixed to obtain a positive electrode mixture. This positive electrode mixture was dispersed in N-methylpyrrolidone to form a slurry (paste form).

【0091】次いで、図2に示すように、正極集電体1
5として、厚さ20μmの帯状のアルミニウム箔を用
い、この正極集電体15の両面に均一に正極合剤スラリ
ーを塗布し、乾燥させた後、圧縮成形して帯状正極とし
た。
Next, as shown in FIG. 2, the positive electrode current collector 1
A strip-shaped aluminum foil having a thickness of 20 μm was used as 5, and the positive electrode mixture slurry was uniformly applied to both surfaces of the positive electrode current collector 15, dried, and then compression molded to obtain a strip positive electrode.

【0092】この帯状正極は、巻回電極体の最内周層に
配置される部分において、負極合剤層とは対向しない正
極集電体の片面には正極合剤を塗布しない構造の電極を
作製した。
In this strip-shaped positive electrode, an electrode having a structure in which the positive electrode mixture is not applied is provided on one surface of the positive electrode current collector which does not face the negative electrode mixture layer in the portion arranged in the innermost peripheral layer of the wound electrode body. It was made.

【0093】つぎに、負極1を次のようにして作製し
た。黒鉛炭素材料粉末を90質量部、結着剤としてポリ
フッ化ビニリデン(PVDF)10質量部を混合し、負
極合剤を調製した。この負極合剤を、溶剤であるN−メ
チルピロリドンに分散させてスラリー(ペースト状)に
した。
Next, the negative electrode 1 was produced as follows. 90 parts by mass of graphite carbon material powder and 10 parts by mass of polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder were mixed to prepare a negative electrode mixture. This negative electrode mixture was dispersed in N-methylpyrrolidone as a solvent to form a slurry (paste form).

【0094】ついで、図2に示すように、負極集電体と
して、厚さ15μmの帯状の銅箔を用い、この負極集電
体の両面に均一に負極合剤スラリーを塗布し、乾燥させ
た後、圧縮成形して帯状負極とした。
Then, as shown in FIG. 2, a strip-shaped copper foil having a thickness of 15 μm was used as the negative electrode current collector, and the negative electrode mixture slurry was uniformly applied to both surfaces of the negative electrode current collector and dried. After that, compression molding was performed to obtain a strip-shaped negative electrode.

【0095】この帯状負極は、巻回電極体の最外周層に
配置される部分において、正極合剤層とは対向しない集
電体の片面には負極合剤を塗布しない構造の電極を作製
した。
In this strip-shaped negative electrode, an electrode having a structure in which the negative electrode mixture was not applied to one surface of the current collector which did not face the positive electrode mixture layer in the portion arranged in the outermost peripheral layer of the wound electrode body was prepared. .

【0096】以上のようにして作製した負極1と正極2
を、微多孔性ポリプロピレンフィルムよりなるセパレー
タ3を介して積層した。すなわち、セパレータ3、正極
2、セパレータ3、および負極1の順に積層し、断面略
菱形状の巻芯にセパレータを固定し、巻回した。なお、
菱形状巻芯は、2本の対角線の長さ比が1:3であり、
巻芯の各角には円弧状の曲線仕上げが施されているもの
を用いた。
Negative electrode 1 and positive electrode 2 produced as described above
Were laminated via a separator 3 made of a microporous polypropylene film. That is, the separator 3, the positive electrode 2, the separator 3, and the negative electrode 1 were laminated in this order, and the separator was fixed to a winding core having a substantially rhombic cross section and wound. In addition,
The diamond-shaped winding core has a length ratio of two diagonals of 1: 3,
An arc-shaped curved finish was used at each corner of the winding core.

【0097】このように巻芯に電極積層体を巻回した
後、最外周に位置する負極集電体である銅箔の最終端部
を幅40mmの素子接着テープ8で固定した。そして、
巻芯を巻回体から抜取り、直径方向に押し潰すことで断
面長円状に圧縮し、卷回電極体を作製した。
After winding the electrode laminate around the winding core in this way, the final end of the copper foil, which is the negative electrode current collector located at the outermost periphery, was fixed with the element adhesive tape 8 having a width of 40 mm. And
The winding core was taken out from the wound body and crushed in the diametrical direction to be compressed into an elliptical cross section, thereby producing a wound electrode body.

【0098】このようにして作製した卷回電極体を、図
1に示すような平行部を有し角部を円弧状に形成したニ
ッケルメッキを施した鉄製の外装ケース10に収納し、
卷回電極体の上下両面に絶縁材9を配置した。
The wound electrode body thus prepared is housed in a nickel-plated iron outer case 10 having parallel parts and arc-shaped corners as shown in FIG.
The insulating material 9 was arranged on both upper and lower surfaces of the wound electrode body.

【0099】次いで、図5に示すように、ニッケル製負
極リード11を負極集電体から導出して、外装ケース1
0に溶接し、またアルミニウム製正極リード4を正極集
電体から導出して、予めガスケット5を介して電池蓋7
に取付けられた正極端子6に溶接した。そして、外装ケ
ース10と電池蓋7をレーザー溶接により固定した。な
お、電池蓋7には予め開裂弁が設けられている。
Then, as shown in FIG. 5, the nickel negative electrode lead 11 is led out from the negative electrode current collector to form the outer case 1.
0, the aluminum positive electrode lead 4 is led out from the positive electrode current collector, and the battery lid 7 is inserted through the gasket 5 in advance.
Was welded to the positive electrode terminal 6 attached to the. Then, the outer case 10 and the battery lid 7 were fixed by laser welding. The battery lid 7 is provided with a cleaving valve in advance.

【0100】つぎに、電解液注入口(図示していない)
よりプロピレンカーボネート50容量%とジメチルカー
ボネート50容量%の混合溶媒にLiPF6 を1モル/
lなる割合で溶解させて調製した電解液を注入し、その
後電解液注入口を溶接することで電池内の気密性を保持
させた。このようにして、高さ50mm、幅34mm、
厚さ6mmの扁平型リチウムイオン二次電池を50個作
製した。
Next, an electrolyte injection port (not shown)
More than 1 mol of LiPF 6 in a mixed solvent of 50% by volume of propylene carbonate and 50% by volume of dimethyl carbonate.
An electrolytic solution prepared by dissolving it at a ratio of 1 was injected, and then the electrolytic solution injection port was welded to maintain the airtightness in the battery. In this way, height 50 mm, width 34 mm,
Fifty flat type lithium ion secondary batteries having a thickness of 6 mm were produced.

【0101】[比較例]比較例は図7を参照し説明す
る。比較例では実施例に比較して、帯状負極が、巻回電
極体の最外周層に配置される部分において、正極合剤層
とは対向しない集電体の片面にも負極合剤が塗布され、
また、帯状正極は、巻回電極体の最内周層に配置される
部分において、負極合剤層とは対向しない集電体の片面
にも正極合剤を塗布している電極を使用する。
[Comparative Example] A comparative example will be described with reference to FIG. In the comparative example, as compared with the example, in the portion where the strip-shaped negative electrode is arranged in the outermost peripheral layer of the spirally wound electrode body, the negative electrode mixture is also applied to one surface of the current collector that does not face the positive electrode mixture layer. ,
Further, the strip-shaped positive electrode uses an electrode in which the positive electrode mixture is applied to one surface of the current collector that does not face the negative electrode mixture layer in the portion arranged in the innermost peripheral layer of the wound electrode body.

【0102】卷回電極体20は、図6に示すような開口
部の形状が長方形の外装ケース10に収納した。このよ
うに、外装ケース10には角部が明瞭に形成されている
角形ケースを使用した。上述した以外は、実施例と同様
にリチウムイオン二次電池を50個作製した。
The winding electrode body 20 was housed in an outer case 10 having a rectangular opening as shown in FIG. As described above, the outer case 10 used was a rectangular case whose corners were clearly formed. Fifty lithium ion secondary batteries were produced in the same manner as in the example except for the above.

【0103】つぎに、上述で作製した実施例および比較
例の電池サンプルについての評価について説明する。最
初に、実施例および比較例の電池サンプルの評価方法に
ついて説明する。ここでは、作製された実施例および比
較例のそれぞれの電池について、定電圧4.2V、定電
流400mA、5h充電後の電池容量を測定した。
Next, the evaluation of the battery samples of Examples and Comparative Examples produced above will be described. First, a method for evaluating battery samples of Examples and Comparative Examples will be described. Here, with respect to each of the manufactured batteries of the example and the comparative example, the battery capacity after charging at a constant voltage of 4.2 V and a constant current of 400 mA for 5 hours was measured.

【0104】電池容量は、つぎのようにして測定した。
すなわち、上述の充電後に400mAの定電流で2.7
5Vまで放電した時の容量を測定した。
The battery capacity was measured as follows.
That is, 2.7 mA at a constant current of 400 mA after the above charging.
The capacity when discharged to 5 V was measured.

【0105】つぎに、実施例および比較例の電池サンプ
ルの評価結果について説明する。実施例では、集電体の
両面に活物質層を形成させた電極をセパレータを介して
多数回巻回してなる、非水電解質二次電池において、開
口部が楕円型もしくは長方形の角部を円弧状に形成され
た形状を有する外装ケースを用いることで、スペース効
率を向上させ、さらに、卷回電極体の卷回最外周層は外
装ケースに面して他方の正電極に対向していない面に負
極合剤層が形成されていない構成とし、かつ巻回電極体
の最内周巻回層は負電極に対向していない面に正極合剤
層が形成されていない構成とすることで、表1に示すと
おり、容量の向上が確認された。
Next, the evaluation results of the battery samples of Examples and Comparative Examples will be described. In the example, the electrode having the active material layer formed on both sides of the current collector is wound many times through the separator, in the non-aqueous electrolyte secondary battery, the opening has an elliptical or rectangular corner portion. Space efficiency is improved by using an outer case having an arcuate shape, and the outermost outermost layer of the winding electrode body faces the outer case and does not face the other positive electrode. In the configuration in which the negative electrode mixture layer is not formed, and the innermost circumferential winding layer of the wound electrode body has a configuration in which the positive electrode mixture layer is not formed on the surface that does not face the negative electrode, As shown in Table 1, improvement in capacity was confirmed.

【0106】[0106]

【表1】 [Table 1]

【0107】表1からわかるように、比較例での容量が
325Wh/lであるのに対して、実施例の容量は35
3Wh/lと28Wh/lだけ増加している。この増加
分を具体的にみるとつぎのようになる。
As can be seen from Table 1, the capacity of the comparative example is 325 Wh / l, while the capacity of the example is 35.
It is increased by 3 Wh / l and 28 Wh / l. The specific increase is as follows.

【0108】正極合剤層不存在領域および負極合剤層不
存在領域を形成することにより、容量は4.3%増加す
る。すなわち、比較例の容量が325Wh/lであった
のに対して339Wh/lになる。
By forming the positive electrode mixture layer-free region and the negative electrode mixture layer-free region, the capacity is increased by 4.3%. That is, the capacity of the comparative example was 325 Wh / l, whereas it was 339 Wh / l.

【0109】また、外装ケースの左右において丸みを付
けることにより、容量が4.1%増加する。すなわち、
上述の容量339Wh/lが353Wh/lに増加す
る。
By rounding the left and right sides of the outer case, the capacity is increased by 4.1%. That is,
The above-mentioned capacity 339Wh / l is increased to 353Wh / l.

【0110】以上のことから、本実施例によれば、巻回
電極体の合剤層を巻回最外周層もしくは卷回最内周層で
は反応部分と対向しない側の層は合剤層を形成させない
電極とすることにより、電極反応に寄与しない構成物を
無くし、高容量・高エネルギー密度を実現できる。
From the above, according to the present embodiment, the layer of the spirally wound electrode body on the side not facing the reaction portion in the outermost layer of winding or the innermost layer of winding is a mixture layer. By using an electrode that is not formed, a component that does not contribute to the electrode reaction can be eliminated, and high capacity and high energy density can be realized.

【0111】また、角形状の外装ケースにおいて、開口
部の形状を楕円形もしくは長方形の角部を円弧状にした
形状にすることで、空隙部分をなくすことができる。さ
らに、外装ケースとの卷回電極体の密接性を高めること
ができる。また、電子機器の電池収納空間に余裕ができ
るので、その空間を利用して制御回路を備えたハウジン
グの設計がし易くなる。また、大電流充放電での放熱空
間も確保できる。このことから、高い信頼性と高エネル
ギー密度を有する非水電解質二次電池を提供することが
できる。
In the case of a rectangular outer case, the void can be eliminated by forming the opening into an elliptical shape or a rectangular corner into an arc shape. Furthermore, the close contact of the wound electrode body with the outer case can be enhanced. In addition, since a space for accommodating the battery of the electronic device can be provided, it becomes easy to design the housing including the control circuit by utilizing the space. Also, a heat radiation space for charging and discharging a large current can be secured. From this, a non-aqueous electrolyte secondary battery having high reliability and high energy density can be provided.

【0112】なお、正極合剤層不存在領域および負極合
剤層不存在領域を設けることにより、空間的な余裕が生
じ、この空間的余裕により、さらに正極合剤層および負
極合剤層を増加させることができる。この場合、実施例
のように正極および負極の長さを長くすることができる
が、このほか、正極合剤層および負極合剤層の厚さを増
加させても良いし、長さおよび厚さの双方を増加させて
も良いことはもちろんである。
By providing the positive electrode mixture layer absent region and the negative electrode mixture layer absent region, a spatial margin is created, and the spatial margin further increases the positive electrode mixture layer and the negative electrode mixture layer. Can be made. In this case, the length of the positive electrode and the negative electrode can be increased as in the example, but in addition to this, the thickness of the positive electrode material mixture layer and the negative electrode material mixture layer may be increased. Of course, both may be increased.

【0113】[0113]

【発明の効果】本発明は、以下に記載されるような効果
を奏する。巻回電極体が偏平型形状をなし巻回最内周層
は一方の電極が他の電極と対向していない面に合剤層を
形成していないので、または、卷回電極体の卷回最外周
層は、一方の電極が他の電極と対向していない面に合剤
層が形成されていないので、または、外装ケースの開口
部の形状が、長方形の短辺に丸みを帯びさせた形状であ
るので、エネルギー密度の高い電池を提供することがで
きる。
The present invention has the following effects. The wound electrode body has a flat shape and the innermost wound layer does not have a mixture layer formed on the surface where one electrode does not face the other electrode, or the wound electrode body is wound. In the outermost peripheral layer, the mixture layer is not formed on the surface where one electrode does not face the other electrode, or the shape of the opening of the outer case is rounded on the short side of the rectangle. Since it has a shape, a battery with high energy density can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の非水電解質二次電池の断面を示し、卷
回電極体の構成および外装ケースの形状を示す図であ
る。
FIG. 1 is a view showing a cross section of a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, showing a configuration of a wound electrode body and a shape of an outer case.

【図2】本発明の卷回電極体を卷回する前における、正
極、負極、およびセパレータの位置関係の例と、正極・
負極合剤層不存在領域の位置の例を示す図である。
FIG. 2 shows an example of the positional relationship between the positive electrode, the negative electrode, and the separator before winding the wound electrode body of the present invention,
It is a figure which shows the example of the position of the negative electrode mixture layer nonexistence area | region.

【図3】本発明の卷回電極体を卷回する前における、正
極、負極、およびセパレータの位置関係の他の例と、正
極・負極合剤層不存在領域の位置の他の例を示す図であ
る。
FIG. 3 shows another example of the positional relationship between the positive electrode, the negative electrode, and the separator, and another example of the position of the positive electrode / negative electrode mixture layer non-existing region before winding the wound electrode body of the present invention. It is a figure.

【図4】本発明の卷回電極体を卷回する前における、正
極、負極、およびセパレータの位置関係の他の例と、正
極・負極合剤層不存在領域の位置の他の例を示す図であ
る。
FIG. 4 shows another example of the positional relationship between the positive electrode, the negative electrode, and the separator, and another example of the position of the positive electrode / negative electrode mixture layer non-existing region before winding the wound electrode body of the present invention. It is a figure.

【図5】本発明の非水電解質二次電池の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention.

【図6】従来の非水電解質二次電池の断面を示し、卷回
電極体の構成および外装ケースの形状を示す図である。
FIG. 6 is a view showing a cross section of a conventional non-aqueous electrolyte secondary battery, showing a configuration of a wound electrode body and a shape of an outer case.

【図7】従来の卷回電極体を卷回する前における、正
極、負極、およびセパレータの位置関係の例を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a positional relationship between a positive electrode, a negative electrode, and a separator before winding a conventional wound electrode body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1‥‥負極、2‥‥正極、3‥‥セパレータ、4‥‥正
極リード、5‥‥ガスケット、6‥‥正極端子、7‥‥
電池蓋、8‥‥素子接着テープ、9‥‥絶縁材、10‥
‥外装ケース、11‥‥負極リード、12‥‥巻回最内
周層、13‥‥卷回最外周層、14‥‥負極集電体、1
5‥‥正極集電体、16‥‥正極合剤層不存在領域、1
7‥‥負極合剤層不存在領域、18‥‥正極合剤層、1
9‥‥負極合剤層、20‥‥卷回電極体、21‥‥折り
返し点
1 ... Negative electrode, 2 ... Positive electrode, 3 ... Separator, 4 ... Positive electrode lead, 5 ... Gasket, 6 ... Positive electrode terminal, 7 ...
Battery cover, 8 ... Element adhesive tape, 9 ... Insulation material, 10 ...
Outer case, 11 ... Negative electrode lead, 12 ... Winding innermost layer, 13 ... Rolling outermost layer, 14 ... Negative electrode current collector, 1
5: Positive electrode current collector, 16: Positive electrode mixture layer non-existing region, 1
7: negative electrode mixture layer non-existing region, 18: positive electrode mixture layer, 1
9: negative electrode mixture layer, 20: winding electrode body, 21: folding point

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 帯状の集電体の両面に活物質を主とする
合剤層が形成されてなる電極を帯状のセパレータを介し
て積層し、多数回渦巻状に巻回させた卷回電極体におい
て、上記巻回電極体が偏平型形状をなし巻回最内周層は
一方の電極が他の電極と対向していない面に合剤層を形
成していないことを特徴とする卷回電極体。
1. A winding electrode in which electrodes each having a mixture layer mainly composed of an active material formed on both sides of a strip-shaped current collector are laminated with a strip-shaped separator interposed therebetween and spirally wound many times. In the body, the winding electrode body has a flat shape, and the winding innermost peripheral layer is characterized by not forming a mixture layer on the surface where one electrode does not face the other electrode. Electrode body.
【請求項2】 卷回電極体の卷回最外周層は、一方の電
極が他の電極と対向していない面に合剤層が形成されて
いないことを特徴とする請求項1記載の卷回電極体。
2. The winding outermost layer of the winding electrode body, wherein the mixture layer is not formed on the surface where one electrode does not face the other electrode. Time electrode body.
【請求項3】 帯状の集電体の両面に活物質を主とする
合剤層が形成されてなる電極を帯状のセパレータを介し
て積層し、多数回渦巻状に巻回させた卷回電極体を、外
装ケースに収納させた非水電解質二次電池において、上
記巻回電極体が偏平型形状をなし巻回最内周層は一方の
電極が他の電極と対向していない面に合剤層を形成して
いないことを特徴とする非水電解質二次電池。
3. A winding electrode in which electrodes each having a mixture layer mainly containing an active material formed on both sides of a strip-shaped current collector are laminated with a strip-shaped separator interposed therebetween and spirally wound many times. In a non-aqueous electrolyte secondary battery in which the body is housed in an outer case, the spirally wound electrode body has a flat shape, and the innermost spiral wound layer has one electrode on a surface not facing the other electrode. A non-aqueous electrolyte secondary battery having no agent layer formed thereon.
【請求項4】 卷回電極体の卷回最外周層は外装ケース
に面して合剤層が形成されていないことを特徴とする請
求項3記載の非水電解質二次電池。
4. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 3, wherein the winding outermost layer of the winding electrode body has no mixture layer facing the outer case.
【請求項5】 外装ケースの開口部の形状が、長方形の
短辺に丸みを帯びさせた形状であることを特徴とする請
求項4記載の非水電解質二次電池。
5. The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 4, wherein the shape of the opening of the outer case is a shape in which a short side of a rectangle is rounded.
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