JP2011210549A - 非水電解質二次電池、車両及び電池使用機器 - Google Patents

非水電解質二次電池、車両及び電池使用機器 Download PDF

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Abstract

【課題】 電極体を構成する正極板の正極集電部と負極板の負極部とが接触して短絡することを防止できる非水電解質二次電池等を提供することを目的とする。
【解決手段】 リチウム二次電池１００は、電極体１２０を備える。これを構成する正極板１２１の正極集電部１２１ｍは、負極板１３１の負極部１３１ｗと対向する正極内側集電部１２１ｍ１と、負極板１３１とは対向しない正極外側集電部１３１ｍ２とを有する。そして、この正極板１２１は、電気絶縁性及び融点１８０℃以上の耐熱性を有する正極被覆層であって、正極内側集電部１２１ｍ１の表面全域を覆う内側集電部全域被覆部１２５ａを含む正極被覆層１２５を有する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、正極板と負極板とをセパレータを介して互いに重ねた電極体を備える非水電解質二次電池に関する。また、この非水電解質二次電池を搭載する車両、及び、この非水電解質二次電池を搭載する電池使用機器に関する。
従来より、非水電解質二次電池として、正極集電箔の一部に正極活物質層が形成された正極板と、負極集電箔の一部に負極活物質層が形成された負極板とを、セパレータを介して互いに重ね、軸線周りに捲回しまたは積層してなる電極体を備える二次電池が知られている。
例えば捲回型電極体を構成する正極板の形態としては、その長手方向に延びる帯状をなし、正極活物質層が存在する正極部と、長手方向に延びる帯状をなし、正極活物質層が存在しない正極集電部とを有する正極板がある。同様に、負極板の形態としては、その長手方向に延びる帯状をなし、負極活物質層が存在する負極部と、長手方向に延びる帯状をなし、負極活物質層が存在しない負極集電部とを有する負極板がある。そして、捲回型電極体を構成した状態では、その軸線方向の一方側に、正極板の正極集電部が渦巻き状をなしてセパレータから突出すると共に、軸線方向の他方側に、負極板の負極集電部が渦巻き状をなしてセパレータから突出している。このような形態を有する非水電解質二次電池に関連する従来技術として、例えば下記の特許文献１，２が挙げられる。
特開平１０−８３８３３号公報 特開平１０−２６１４４１号公報
しかしながら、前述した形態の非水電解質二次電池では、正極集電部（または負極集電部）には正極活物質層（または負極活物質層）が存在しない分だけ、正極集電部（または負極集電部）の厚みが正極部（または負極部）の厚みよりも薄いため、捲回型電極体の軸線方向の両端部分は、拘束圧が殆ど掛かっていない状態にある。このため、過充電末期などに生じる発熱により非水電解質二次電池が高温になると、捲回型電極体の軸線方向の両端部分において、セパレータが軸線方向に熱収縮し易いことを、本発明者は見出した。
特に、捲回型電極体の軸線方向一方側では、正極板の正極集電部の一部と負極板の負極部の一部とがセパレータを介して対向する形態となる。このため、セパレータが軸線方向に大きく熱収縮すると、正極集電部と負極部との間にセパレータが介在しない部分が生じて、正極集電部（正極集電箔）と負極部（その負極活物質層）とが接触するおそれがある。正極集電部は、正極活物質層が存在せずに正極集電箔が露出しているので、電気抵抗が小さい。また、炭素等からなる負極活物質層も電気抵抗が小さい。従って、上記のように正極集電部（正極集電箔）と負極部（負極活物質層）とが接触すると、短絡電流が大きく発熱量も大きくなりがちで好ましくない。
また、電極体が積層型電極体である場合も同様に、正極集電部（または負極集電部）の厚みが正極部（または負極部）の厚みよりも薄いため、正極集電部（または負極集電部）には、拘束圧が殆ど掛かっていない状態にある。このため、非水電解質二次電池が高温になると、正極集電部（または負極集電部）において、セパレータが大きく熱収縮し易い。
特に、正極板の正極集電部の一部と負極板の負極部の一部とがセパレータを介して対向した部位では、セパレータが大きく熱収縮すると、正極集電部と負極部との間にセパレータが介在しない部分が生じて、正極集電部（正極集電箔）と負極部（その負極活物質層）とが接触し、前述のように短絡するおそれがある。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、正極板の正極集電部と負極板の負極部との間に介在するセパレータが大きく熱収縮するなどしても、正極集電部と負極部とが接触して短絡することを防止できる非水電解質二次電池、この非水電解質二次電池を搭載する車両、及び、この非水電解質二次電池を搭載する電池使用機器を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明の一態様は、正極集電箔の一部に正極活物質層が形成された正極板であって、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在する正極部、及び、前記正極集電箔の外周縁の一部に沿い、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在しない正極集電部を含む正極板と、負極集電箔の一部に負極活物質層が形成された負極板であって、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在する負極部、及び、前記負極集電箔の外周縁の一部に沿い、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在しない負極集電部を含む負極板と、セパレータと、を有し、前記正極板と前記負極板とを前記セパレータを介して互いに重ねてなる電極体を備える非水電解質二次電池であって、前記電極体において、前記正極板の前記正極集電部は、前記正極部に隣在し、前記負極板の前記負極部と対向する正極内側集電部と、この正極内側集電部に隣在し、前記負極板とは対向しない正極外側集電部と、を有し、前記正極板は、電気絶縁性及び融点１８０℃以上の耐熱性を有し、前記正極部及び前記正極集電部のうちこれらの少なくとも一部を覆う正極被覆層であって、少なくとも、前記正極内側集電部の表面全域を覆う内側集電部全域被覆部を含む正極被覆層を有する非水電解質二次電池である。
この非水電解質二次電池では、電極体を構成する正極板が、電気絶縁性及び融点１８０℃以上の耐熱性を有し、正極部及び正極集電部のうちこれらの少なくとも一部を覆う正極被覆層を有する。しかも、この正極被覆層は、少なくとも、正極内側集電部の表面全域を覆う内側集電部全域被覆部を含んでいる。このため、過充電末期などに生じる発熱により非水電解質二次電池が高温になり、正極板の正極集電部（正極内側集電部）と負極板の負極部との間に介在していたセパレータが大きく熱収縮するなどして、正極集電部（正極内側集電部）と負極部との間にセパレータが介在しない部分が生じたとしても、この内側集電部全域被覆部の介在により、正極内側集電部を構成する正極集電箔と負極部の負極活物質層とが接触して短絡することを防止できる。従って、この非水電解質二次電池を従来よりも安全性の高い電池とすることができる。
また、他の態様は、正極集電箔の一部に正極活物質層が形成された長尺状の正極板であって、この正極板の長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在する正極部、及び、この正極板の幅方向の一端に位置して、前記長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在しない正極集電部を含む正極板と、負極集電箔の一部に負極活物質層が形成された長尺状の負極板であって、この負極板の長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在する負極部、及び、この負極板の幅方向の一端に位置して、前記長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在しない負極集電部を含む負極板と、長尺状のセパレータと、を有し、前記正極板と前記負極板とを前記セパレータを介して互いに重ね、軸線周りに捲回してなる捲回型電極体を備える非水電解質二次電池であって、前記捲回型電極体において、前記正極板の前記正極集電部は、前記正極部の前記軸線方向の一方側に隣在し、前記負極板の前記負極部と対向する正極内側集電部と、この正極内側集電部の前記軸線方向の一方側に隣在し、前記負極板とは対向しない正極外側集電部と、を有し、前記正極板は、電気絶縁性及び融点１８０℃以上の耐熱性を有し、前記正極部及び前記正極集電部のうちこれらの少なくとも一部を覆う正極被覆層であって、少なくとも、前記正極内側集電部の表面全域を覆う内側集電部全域被覆部を含む正極被覆層を有する非水電解質二次電池である。
この非水電解質二次電池では、捲回型電極体を構成する正極板が、電気絶縁性及び融点１８０℃以上の耐熱性を有し、正極部及び正極集電部のうちこれらの少なくとも一部を覆う正極被覆層を有する。しかも、この正極被覆層は、少なくとも、正極内側集電部の表面全域を覆う内側集電部全域被覆部を含んでいる。このため、過充電末期などに生じる発熱により非水電解質二次電池が高温になり、セパレータが軸線方向の一方側で軸線方向に大きく熱収縮するなどして、元々はセパレータが介在していた正極板の正極集電部（正極内側集電部）と負極板の負極部との間に、セパレータが介在しない部分が生じたとしても、この内側集電部全域被覆部の介在により、正極内側集電部を構成する正極集電箔と負極部の負極活物質層とが接触して短絡することを防止できる。従って、この非水電解質二次電池を従来よりも安全性の高い電池とすることができる。
更に、上記のいずれかに記載の非水電解質二次電池であって、前記正極被覆層を含めた前記正極板の、前記正極集電部における厚みを、前記正極部における厚み以下としてなる非水電解質二次電池とすると良い。
正極板の正極集電部の厚みが正極部の厚みよりも大きいと、正極板の一端のみが厚くなるので、電極体を形成する際（積層時や捲回時）に位置ズレや巻きズレが生じ易い。これに対し、この非水電解質二次電池では、正極被覆層を含めた正極集電部の全体の厚みを正極部の全体の厚み以下としているので、このような位置ズレや巻きズレが生じ難い。従って、位置ズレや巻きズレがなく信頼性の高い電極体を有する非水電解質二次電池とすることができる。
更に、上記のいずれかに記載の非水電解質二次電池であって、前記正極被覆層は、前記正極部の少なくとも一部を覆う正極部被覆部を含み、前記正極被覆層のうち、少なくとも前記正極部被覆部は、多孔質である非水電解質二次電池とすると良い。
この非水電解質二次電池では、正極被覆層が正極部の少なくとも一部を覆う正極部被覆部をも有し、この正極部被覆部は多孔質とされている。このため、この正極部被覆部が正極活物質層と負極活物質層との間に介在しているにも拘わらず、正極活物質層と負極活物質層との間でイオンの移動が制限され難いので、電池容量が低下することを抑制できる。
更に、上記の非水電解質二次電池であって、前記正極部被覆部は、前記正極部の表面全域を覆う正極部全域被覆部である非水電解質二次電池とすると良い。
この非水電解質二次電池では、前述の正極部被覆部が正極部の表面全域を覆う正極部全域被覆部である。このため、例えば熱や衝撃によりセパレータが破損するなどして、正極板の正極部と負極板の負極部との間にセパレータが介在しない部分が生じたとしても、この正極部全域被覆部の介在により、正極部の正極活物質層と負極部の負極活物質層とが接触して短絡することを防止できる。
また、この正極部全域被覆部は、正極部の表面全域に形成されているので、正極部の一部分にのみ形成する場合に比して、電極体を形成する際に位置ズレや巻きズレが生じ難い。
更に、上記のいずれかに記載の非水電解質二次電池であって、前記負極板は、電気絶縁性及び融点１８０℃以上の耐熱性を有し、前記負極部及び前記負極集電部のうちこれらの少なくとも一部を覆う負極被覆層であって、少なくとも、前記負極部の少なくとも一部を覆う負極部被覆部を含む負極被覆層を有し、前記負極被覆層のうち、少なくとも前記負極部被覆部は、多孔質である非水電解質二次電池とすると良い。
この非水電解質二次電池では、負極板が、電気絶縁性及び融点１８０℃以上の耐熱性を有し、負極部及び負極集電部のうちこれらの少なくとも一部を覆う負極被覆層を有する。この負極被覆層は、少なくとも、負極部の少なくとも一部を覆う負極部被覆部を含んでおり、この負極部被覆部は多孔質とされている。このため、この負極部被覆部が正極活物質層と負極活物質層との間に介在しているにも拘わらず、正極活物質層と負極活物質層との間でイオンの移動が制限され難いので、電池容量が低下することを抑制できる。
更に、上記の非水電解質二次電池であって、前記負極部被覆部は、前記負極部の表面全域を覆う負極部全域被覆部である非水電解質二次電池とすると良い。
この非水電解質二次電池では、前述の負極部被覆部が負極部の表面全域を覆う負極部全域被覆部である。このため、例えば熱や衝撃によりセパレータが破損するなどして、正極板の正極部と負極板の負極部との間にセパレータが介在しない部分が生じたとしても、この負極部全域被覆部の介在により、正極部の正極活物質層と負極部の負極活物質層とが接触して短絡することを防止できる。
また、この負極部全域被覆部は、負極部の表面全域に形成されているので、負極部の一部分にのみ形成する場合に比して、電極体を形成する際に位置ズレや巻きズレが生じ難い。
また、他の態様は、上記のいずれかに記載の非水電解質二次電池を搭載し、この非水電解質二次電池に蓄えた電気エネルギーを駆動源の駆動エネルギーの全部または一部として使用する車両である。
前述の非水電解質二次電池は、前述したように安全性が高いので、この非水電解質二次電池を搭載する車両の安全性を良好にすることができる。
なお、「車両」としては、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータなどが挙げられる。
また、他の態様は、上記のいずれかに記載の非水電解質二次電池を搭載し、この非水電解質二次電池をエネルギー源の少なくとも１つとして使用する電池使用機器である。
前述の非水電解質二次電池は、前述したように安全性が高いので、この非水電解質二次電池を搭載する電池使用機器の安全性を良好にすることができる。
なお、「電池使用機器」としては、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器などが挙げられる。
実施形態１に係るリチウム二次電池の縦断面図である。 実施形態１に係り、捲回型電極体の斜視図である。 実施形態１に係り、正極板の平面図である。 実施形態１に係り、正極板の図３におけるＡ−Ａ断面図である。 実施形態１に係り、負極板の平面図である。 実施形態１に係り、負極板の図５におけるＢ−Ｂ断面図である。 実施形態１に係り、セパレータの平面図である。 実施形態１に係り、正極板及び負極板をセパレータを介して重ねた状態を示す部分平面図である。 実施形態１に係り、ケース蓋部材、正極電極端子部材及び負極電極端子部材等を示す分解斜視図である。 実施形態２に係り、正極板の平面図である。 実施形態２に係り、正極板の図１０おけるＣ−Ｃ断面図である。 実施形態２に係り、正極板及び負極板をセパレータを介して重ねた状態を示す部分平面図である。 実施形態３に係り、負極板の平面図である。 実施形態３に係り、正極板の図１３おけるＤ−Ｄ断面図である。 実施形態３に係り、正極板及び負極板をセパレータを介して重ねた状態を示す部分平面図である。 実施形態４に係り、正極板及び負極板をセパレータを介して重ねた状態を示す部分平面図である。 実施形態５に係る車両を示す説明図である。 実施形態６に係るハンマードリルを示す説明図である。 比較例２に係り、正極板及び負極板をセパレータを介して重ねた状態を示す部分平面図である。
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に、本実施形態１に係るリチウム二次電池（非水電解質二次電池）１００を示す。また、図２に、このリチウム二次電池１００を構成する捲回型電極体(電極体)１２０を示す。更に、捲回型電極体１２０を構成する正極板１２１を図３及び図４に示し、負極板１３１を図５及び図６に示し、セパレータ１４１を図７に示す。また、図８に、正極板１２１と負極板１３１とをセパレータ１４１を介して重ねた状態を示す。また、図９に、ケース蓋部材１１３、正極電極端子部材１５０及び負極電極端子部材１６０等の詳細を示す。
このリチウム二次電池１００は、ハイブリッドカーや電気自動車等の車両や、ハンマードリル等の電池使用機器に搭載される角型電池である。その電池容量は、４０００ｍＡｈである。このリチウム二次電池１００は、角型の電池ケース１１０、この電池ケース１１０内に収容された捲回型電極体１２０、電池ケース１１０に支持された正極電極端子部材１５０及び負極電極端子部材１６０等から構成されている（図１参照）。また、電池ケース１１０内には、図示しない電解液が注入されている。本実施形態１では、この電解液として、炭酸エチレン（ＥＣ）とエチルメチル炭酸（ＥＭＣ）とジメチル炭酸塩（ＤＭＣ）とを、ＥＣ：ＥＭＣ：ＤＭＣ＝３：４：３の体積比で混合した溶液に、１Ｍ ＬｉＰＦ6 を溶解した電解液を用いている。
このうち、電池ケース１１０は、金属（本実施形態１では、表面にニッケルメッキを施した鉄）からなり、直方体状に形成されている。この電池ケース１１０は、上側のみが開口した箱状をなし、後述する捲回型電極体１２０を収容するケース本体部材１１１と、このケース本体部材１１１の開口１１１ｈを閉塞する形態で溶接された矩形板状のケース蓋部材１１３とから構成されている。
ケース蓋部材１１３の所定位置には、正極電極端子部材１５０と負極電極端子部材１６０とが、それぞれ３つの絶縁部材１８１，１８３，１８５を介して固設されている（図１及び図９参照）。これら正極電極端子部材１５０及び負極電極端子部材１６０は、それぞれ３つの端子金具１５１，１５３，１５５により構成されている。電池ケース１１０内において、正極電極端子部材１５０は、捲回型電極体１２０の正極板１２１（正極集電部１２１ｍ）に接続され、負極電極端子部材１６０は、捲回型電極体１２０の負極板１３１（負極集電部１３１ｍ）に接続されている。
また、ケース蓋部材１１３の長手方向中央には、電池ケース１１０の内圧が所定圧力に達した際に破断する安全弁部１１３ｊが設けられている。また、ケース蓋部材１１３の長手方向中央よりも負極電極端子部材１６０側の所定位置には、電解液を電池ケース１１０内に注入する為の電解液注入口部１１３ｄが設けられている。
次に、捲回型電極体１２０について説明する。この捲回型電極体１２０は、絶縁フィルムを上側のみが開口した袋状に形成した絶縁フィルム包囲体１７０内に収容され、横倒しにした状態で、電池ケース１１０内に収容されている（図１参照）。
この捲回型電極体１２０は、長尺状の正極板１２１（図３及び図４参照）と長尺状の負極板１３１（図５及び図６参照）とを、通気性を有する長尺状のセパレータ１４１（図７参照）を介して互いに重ねて軸線ＡＸ周りに捲回し、扁平状に圧縮したものである（図８及び図２参照）。
捲回型電極体１２０の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡ（図１中、左側、図２及び図８中、下方）には、正極板１２１のうち、後述する正極集電部１２１ｍ（詳細には、第２正極外側集電部１２１ｍ２２）が渦巻き状をなして、セパレータ１４１から突出している。一方、捲回型電極体１２０の軸線ＡＸ方向他方側ＳＢ（図１中、右側、図２及び図８中、上方）には、負極板１３１のうち、後述する負極集電部１３１ｍ（詳細には、第２負極集電部１３１ｍ２）が渦巻き状をなして、セパレータ１４１から突出している。
このうち、正極板１２１は、図３、図４及び図８に示すように、芯材として、厚み１５μｍ、幅９０ｍｍの長尺状のアルミニウム箔からなる正極集電箔１２２を有する。この正極集電箔１２２の両面には、それぞれ、正極活物質、導電剤及び結着剤を含む厚み４２．５μｍの正極活物質層１２３が、長手方向（図３及び図８中、左右方向、図４中、紙面に直交する方向）に幅７４ｍｍの帯状に設けられている。本実施形態１では、正極活物質としてリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物を、導電剤としてアセチレンブラックを、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を、正極活物質：導電剤：結着剤＝１００：５：３の重量比で用いている。
正極板１２１のうち、自身の厚み方向に正極活物質層１２３が存在する帯状の部位が、正極部１２１ｗである。この正極部１２１ｗの厚みＴｓｗ（図４参照）は、前述のように、正極集電箔１２２の厚みが１５μｍ、正極活物質層１２３の厚みがそれぞれ４２．５μｍであるので、合わせて１００μｍである。捲回型電極体１２０を形成した状態では、この正極部１２１ｗの全面が、セパレータ１４１を介して、後述する負極板１３１の負極部１３１ｗ（詳細には、負極中央部１３１ｗ１）と対向している（図８参照）。
また、正極板１２１に正極部１２１ｗを形成したことに伴い、正極集電箔１２２の外周縁の一部に沿い、自身の厚み方向に正極活物質層１２３が存在しない正極集電部１２１ｍが形成されている。具体的には、正極集電箔１２２のうち、幅方向の一端（図３及び図８中、下方、図４中、右側）が、長手方向（図３及び図８中、左右方向、図４中、紙面に直交する方向）に幅１６ｍｍの帯状に延びる正極集電部１２１ｍとなっている。
捲回型電極体１２０を形成した状態において、この正極集電部１２１ｍは、正極内側集電部１２１ｍ１と正極外側集電部１２１ｍ２とを有する。このうち、正極内側集電部１２１ｍ１は、正極部１２１ｗの軸線ＡＸ方向一方側ＳＡ（図２及び図８中、下方）に隣在し、セパレータ１４１を介して、後述する負極板１３１の負極部１３１ｗ（詳細には、負極一方側部１３１ｗ２）と対向する幅３ｍｍの帯状の部位である。また、正極外側集電部１２１ｍ２は、この正極内側集電部１２１ｍ１の更に軸線ＡＸ方向一方側ＳＡに隣在し、負極板１３１とは対向しない幅１３ｍｍの帯状の部位である。
更に、この正極外側集電部１２１ｍ２は、第１正極外側集電部１２１ｍ２１と第２正極外側集電部１２１ｍ２２とからなる。このうち、第１正極外側集電部１２１ｍ２１は、正極内側集電部１２１ｍ１の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡに隣在し、セパレータ１４１のみと対向する幅２ｍｍの帯状の部位である。また、第２正極外側集電部１２１ｍ２２は、この第１正極外側集電部１２１ｍ２１の更に線ＡＸ方向一方側ＳＡに隣在し、負極板１３１ともセパレータ１４１とも対向しないで、セパレータ１４１から軸線ＡＸ方向一方側ＳＡに突出する幅１１ｍの帯状の部位である。
また、正極板１２１は、電気絶縁性及び融点１８０℃以上の耐熱性を有する厚み５μｍの正極被覆層１２５を有する。この正極被覆層１２５は、正極集電部１２１ｍの両面に、長手方向（図３及び図８中、左右方向、図４中、紙面に直交する方向）に延びる幅６ｍｍの帯状に形成されている。この正極被覆層１２５は、アルミナ粒子とポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とから形成されて多孔質層をなす。正極被覆層１２５を含めた正極集電部１２１ｍの厚みＴｓｍ（図４参照）は、正極集電箔１２２の厚みが１５μｍ、正極被覆層１２５の厚みがそれぞれ５μｍであるので、合わせて２５μｍである。従って、本実施形態１では、正極集電部１２１ｍの厚みＴｓｍ（＝２５μｍ）が、正極部１２１ｗの厚みＴｓｗ（＝１００μｍ）よりも薄くなっている。
捲回型電極体１２０を形成した状態において、この正極被覆層１２５は、内側集電部全域被覆部１２５ａと外側集電部被覆部１２５ｂとを有する。このうち、内側集電部全域被覆部１２５ａは、正極集電部１２１ｍのうち、正極内側集電部１２１ｍ１の表面全域を覆う幅３ｍｍの帯状の部位であり、セパレータ１４１を介して、後述する負極板１３１の負極部１３１ｗ（詳細には、負極一方側部１３１ｗ２）と対向している。また、外側集電部被覆部１２５ｂは、内側集電部全域被覆部１２５ａの軸線ＡＸ方向一方側ＳＡ（図２及び図８中、下方、図４中、右側）に隣在し、正極集電部１２１ｍのうち、正極外側集電部１２１ｍ２の一部を覆う幅３ｍｍの帯状の部位である。
更に、この外側集電部被覆部１２５ｂは、第１外側集電部被覆部１２５ｂ１と第２外側集電部被覆部１２５ｂ２とからなる。このうち、第１外側集電部被覆部１２５ｂ１は、内側集電部全域被覆部１２５ａの軸線ＡＸ方向一方側ＳＡに隣在し、第１正極外側集電部１２１ｍ２１の表面全域を覆う幅２ｍｍの帯状の部位である。この第１外側集電部被覆部１２５ｂ１は、負極板１３１とは対向しないで、セパレータ１４１のみと対向している。また、第２外側集電部被覆部１２５ｂ２は、第１外側集電部被覆部１２５ｂ１の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡに隣在し、第２正極外側集電部１２１ｍ２２の一部を覆う幅１ｍｍの帯状の部位である。この第２外側集電部被覆部１２５ｂ２は、負極板１３１ともセパレータ１４１とも対向しないで、セパレータ１４１から軸線ＡＸ方向一方側ＳＡに突出している。
次に、負極板１３１について説明する。負極板１３１は、図５、図６及び図８に示すように、芯材として、厚み１０μｍ、幅９５ｍの長尺状の銅箔からなる負極集電箔１３２を有する。この負極集電箔１３２の両面には、それぞれ、負極活物質、結着剤及び増粘剤を含む厚み４５μｍの負極活物質層１３３が、長手方向（図５及び図８中、左右方向、図６中、紙面に直交する方向）に幅８０ｍｍの帯状に設けられている。本実施形態１では、負極活物質として黒鉛を、結着剤としてスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を、負極活物質：結着剤：増粘剤＝１００：１：１の重量比で用いている。
負極板１３１のうち、自身の厚み方向に負極活物質層１３３が存在する帯状の部位が、負極部１３１ｗである。この負極部１３１ｗの厚みＴｆｗ（図６参照）は、前述のように、負極集電箔１２２の厚みが１０μｍ、正極活物質層１２３の厚みがそれぞれ４５μｍであるので、合わせて１００μｍである。
捲回型電極体１２０を形成した状態において、この負極部１３１ｗは、負極中央部１３１ｗ１と負極一方側部１３１ｗ２と負極他方側部１３１ｗ３とを有する。このうち、負極中央部１３１ｗ１は、負極部１３１ｗの軸線ＡＸ方向の中央に位置し、セパレータ１４１を介して、正極板１２１の正極部１２１ｗと対向する幅７４ｍｍの帯状の部位である（図８参照）。また、負極一方側部１３１ｗ２は、負極中央部１３１ｗ１の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡ（図２及び図８中、下方）に隣在し、セパレータ１４１を介して、正極板１２１の正極集電部１２１ｍ（詳細には、正極内側集電部１２１ｍ１）と対向する幅３ｍｍの帯状の部位である。また、負極他方側部１３１ｗ３は、負極中央部１３１ｗ１の軸線ＡＸ方向他方側ＳＢ（図２及び図８中、上方）に隣在し、正極板１２１とは対向しないで、セパレータ１４１のみと対向する幅３ｍｍの帯状の部位である。
また、負極板１３１に負極部１３１ｗを形成したことに伴い、負極集電箔１３２の外周縁の一部に沿い、自身の厚み方向に負極活物質層１３３が存在しない負極集電部１３１ｍが形成されている。具体的には、負極集電箔１３２のうち、幅方向の他端（図５及び図８中、上方、図６中、右側）が、長手方向に幅１５ｍｍの帯状に延びる負極集電部１３１ｍとなっている。この負極集電部１３１ｍは、負極集電箔１３２のみからなるので、その厚みＴｆｍ（図６参照）は、１０μｍである。
捲回型電極体１２０を形成した状態において、この負極集電部１３１ｍは、第１負極集電部１３１ｍ１と第２負極集電部１３１ｍ２とを有する。このうち、第１負極集電部１３１ｍ１は、負極部１２１ｗの軸線ＡＸ方向他方側ＳＢ（図２及び図８中、上方）に隣在し、正極板１２１とは対向しないで、セパレータ１４１のみと対向する幅２ｍｍの帯状の部位である。また、第２負極集電部１３１ｍ２は、負極内側集電部１３１ｍ１の更に軸線ＡＸ方向他方側ＳＢに隣在し、正極板１２１ともセパレータ１４１とも対向しないで、セパレータ１４１から軸線ＡＸ方向他方側ＳＢに突出する幅１３ｍｍの帯状の部位である。
セパレータ１４１（図７参照）は、ポリオレフィン系樹脂（本実施形態１では、ポリエチレン）からなり、幅８４ｍｍの長尺状をなす。
このリチウム二次電池１００では、前述のように、正極被覆層１２５を含めた正極集電部１２１ｍの厚みＴｓｍが正極部１２１ｗの厚みＴｓｗよりも薄いため（図４参照）、捲回型電極体１２０の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡ（図２及び図８中、下方）は、拘束圧が殆ど掛かっていない状態にある。このため、過充電末期などの発熱によりリチウム二次電池１００が高温になったときに、捲回型電極体１２０の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡにおいて、セパレータ１４１が軸線ＡＸ方向に熱収縮し易い。特に、本実施形態１では、正極集電箔１２２がアルミニウムにより形成され、負極集電箔１３２が銅により形成されるために、正極集電箔１２２の方が電気抵抗が大きく発熱量も大きくなることから、正極集電箔１２２（正極集電部１２１ｍ）が突出する捲回型電極体１２０の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡにおいて、セパレータ１４１が軸線ＡＸ方向に熱収縮し易い。
軸線ＡＸ方向一方側ＳＡでセパレータ１４１が軸線ＡＸ方向に大きく熱収縮すると、正極集電部１２１ｍ（詳細には、正極内側集電部１２１ｍ１）と負極部１３１ｗ（詳細には、負極一方側部１３１ｗ２）との間にセパレータ１４１が介在しない部分が生じて、正極集電部１２１ｍ（正極内側集電部１２１ｍ１）と負極部１３１ｗ（負極一方側部１３１ｗ２）とが接触するおそれがある（図８参照）。正極集電部１２１ｍ（正極内側集電部１２１ｍ１）は、正極活物質層１２３が存在しないので、電気抵抗が小さい。また、負極部１３１ｗの負極活物質層１３３も電気抵抗が小さい。従って、正極集電部１２１ｍ（正極内側集電部１２１ｍ１）を構成する正極集電箔１２２と負極部１３１ｗ（負極一方側部１３１ｗ２）の負極活物質層１３３とが接触すると、短絡電流が大きくなり発熱量も大きくなる。
これに対し、このリチウム二次電池１００では、前述したように、正極板１２１が、電気絶縁性及び融点１８０℃以上の耐熱性を有する正極被覆層１２５を有する。そして、この正極被覆層１２５は、正極内側集電部１２１ｍ１の表面全域を覆う内側集電部全域被覆部１２５ａを含んでいる。このため、セパレータ１４１が上述のように熱収縮して、正極板１２１の正極集電部１２１ｍ（正極内側集電部１２１ｍ１）と負極板１３１の負極部１３１ｗとの間にセパレータが介在しない部分が生じたとしても、この内側集電部全域被覆部１２５ａの介在により、正極集電部１２１ｍ（正極内側集電部１２１ｍ１）を構成する正極集電箔１２２と負極部１３１ｗ（負極一方側部１３１ｗ２）の負極活物質層１３３とが接触して短絡することを防止できる。従って、このリチウム二次電池１００を、正極被覆層１２５（内側集電部全域被覆部１２５ａ）が無い場合に比して、より安全性の高い電池とすることができる。
また、本実施形態１では、前述のように、正極集電部１２１ｍ（正極内側集電部１２１ｍ１）に正極被覆層１２５（内側集電部全域被覆部１２５ａ）を形成しているが、正極被覆層１２５を含めた正極集電部１２１ｍの厚みＴｓｍを正極部１２１ｗの厚みＴｓｗ以下としているので、捲回型電極体１２０の形成時（捲回時）に巻きズレが生じ難い。従って、巻きズレがなく信頼性の高い捲回型電極体１２０を有するリチウム二次電池１００とすることができる。
次いで、上記リチウム二次電池１００の製造方法について説明する。
まず、正極板１２１を製造する。長尺状のアルミニウム箔からなる正極集電箔１２２を用意する。そして、この正極集電箔１２２の両面に、その幅方向の一端に長手方向に延びる帯状の正極集電部１２１ｍを形成しつつ、正極活物質、導電材及び結着剤を含む正極活物質ペーストを塗布して、帯状の正極部１２１ｗを形成する。その後、熱風を吹きかけて、塗布された正極活物質ペーストを乾燥させ、正極活物質層１２３を形成する。その後、電極密度を向上させるために、加圧ロールにより、正極活物質層１２３を圧縮する。
次に、これに正極被覆層１２５を形成する。具体的には、具体的には、アルミナ粒子とポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶媒で混練したペーストを作成する。本実施形態１では、アルミナ粒子（平均粒径Ｄ５０＝０．７μｍ）とＰＶＤＦの配合比（重量比）を、Ａｌ2Ｏ3 ：ＰＶＤＦ＝１００：５とした。そして、このペーストを、正極集電部１２１ｍ（詳細には、正極内側集電部１２１ｍ１及び第１正極外側集電部１２１ｍ２１）の両面に塗布する。その後、これに熱風を吹きかけて、塗布されたペーストを乾燥させ、正極被覆層１２５を形成すれば、前述の正極板１２１ができる（図３及び図４参照）。
また別途、負極板１３１を製造する。長尺状の銅箔からなる負極集電箔１３２を用意する。そして、この負極集電箔１３２の両面に、その幅方向の一端に長手方向に延びる帯状の負極集電部１３１ｍを形成しつつ、負極活物質、結着剤及び増粘剤を含む負極活物質ペーストを塗布して、帯状の負極部１３１ｗを形成する。その後、熱風を吹きかけて、塗布された負極活物質ペーストを乾燥させ、負極活物質層１３３を形成する。その後、電極密度を向上させるために、加圧ロールにより、負極活物質層１３３を圧縮する。かくして、負極板１３１が形成される（図５及び図６参照）。
また、長尺状のセパレータ本体１４１を用意する。そして、正極板１２１と負極板１３１とをセパレータ１４１を介して互いに重ね（図８参照）、直径１０ｍｍの巻き芯を用いて軸線ＡＸ周りに捲回して、前述の捲回型電極体１２０を形成する（図２参照）。その際、本実施形態１では、前述のように、正極被覆層１２５を含めた正極集電部１２１ｍの厚みＴｓｍを正極部１２１ｗの厚みＴｓｗ以下としているので、捲回時の巻きズレが生じ難い。
次に、この捲回型電極体１２０を用いて電池を組み立てる。その後、電解液注入口部１１３ｄから電池ケース１１０内に電解液を注入し、この電解液注液口部１１３ｄを封止する。かくして、リチウム二次電池１００が完成する。
（実施形態２）
次いで、第２の実施の形態について説明する。本実施形態２では、正極被覆層２２５の形態が、上記実施形態１の正極被覆層１２５の形態と異なる。それ以外は、基本的に上記実施形態１と同様であるので、上記実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
本実施形態２に係る正極板２２１は、図１０〜図１２に示すように、芯材として、上記実施形態１と同様な正極集電箔１２２を有し、その両面には、それぞれ上記実施形態１と同様な正極活物質層１２３が形成されている。
正極板２２１のうち、自身の厚み方向に正極活物質層１２３が存在する帯状の部位が、正極部２２１ｗであり、自身の厚み方向に正極活物質層１２３が存在しない部位が正極集電部２２１ｍである。捲回型電極体２２０を形成した状態において、正極集電部２２１ｍは、正極内側集電部２２１ｍ１と正極外側集電部２２１ｍ２とを有し、このうち、正極外側集電部２２１ｍ２は、第１正極外側集電部２２１ｍ２１と第２正極外側集電部２２１ｍ２２とからなる。
また、正極板２２１は、電気絶縁性及び融点１８０℃以上の耐熱性を有する厚み５μｍの正極被覆層２２５を有する。本実施形態２では、この正極被覆層２２５は、長手方向（図１０及び図１２中、左右方向、図１１中、紙面に直交する方向）に延びる幅８０ｍｍの帯状とされ、正極集電部２２１ｍだけでなく、正極部２２１ｗにも形成されている。この正極被覆層２２５は、上記実施形態１の正極被覆層１２５と同様に、アルミナ粒子とポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とから形成されて多孔質層をなす。
正極被覆層２２５を含めた正極部２２１ｗの厚みＴｓｗ（図１１参照）は、正極集電箔１２２の厚みが１５μｍ、正極活物質層１２３の厚みがそれぞれ４２．５μｍ、正極被覆層２２５の厚みがそれぞれ５μｍであるので、合わせて１１０μｍである。一方、正極被覆層２２５を含めた正極集電部２２１ｍの厚みＴｓｍは、正極集電箔１２２の厚みが１５μｍ、正極被覆層２２５の厚みがそれぞれ５μｍであるので、合わせて２５μｍである。従って、本実施形態２でも、正極被覆層２２５を形成した状態で、正極集電部２２１ｍの厚みＴｓｍ（＝２５μｍ）が、正極部２２１ｗの厚みＴｓｗ（＝１１０μｍ）よりも薄くなっている。
捲回型電極体２２０を形成した状態において、正極被覆層２２５は、内側集電部全域被覆部２２５ａと、第１外側集電部被覆部２２５ｂ１及び第２外側集電部被覆部２２５ｂ２からなる外側集電部被覆部２２５ｂと、正極部全域被覆部（正極部被覆部）２２５ｃとを有する。このうち、内側集電部全域被覆部２２５ａ及び外側集電部被覆部２２５ｂは、上記実施形態１の内側集電部全域被覆部１２５ａ及び外側集電部被覆部１２５ｂと同様である。
一方、正極部全域被覆部２２５ｃは、内側集電部全域被覆部２２５ａの軸線ＡＸ方向他方側ＳＢ（図１０及び図１２中、上方、図１１中、左側）に隣在し、正極部２２１ｗの表面全域を覆う幅７４ｍｍの帯状の部位である。この正極部全域被覆部２２５ｃは、セパレータ１４１を介して、負極板１３１の負極部１３１ｗ（詳細には、負極中央部１３１ｗ１）と対向している。
本実施形態２のリチウム二次電池２００でも、正極被覆層２２５を形成した状態で、正極集電部２２１ｍの厚みＴｓｍが正極部２２１ｗの厚みＴｓｗよりも薄く、セパレータ１４１に拘束圧が掛からないなどの理由から、上記実施形態１で述べたように、リチウム二次電池２００が高温になったときに、捲回型電極体２２０の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡでセパレータ１４１が軸線ＡＸ方向に熱収縮し易い。そして、この熱収縮により、正極集電部２２１ｍ（詳細には、正極内側集電部２２１ｍ１）と負極部１３１ｗ（詳細には、負極一方側部１３１ｗ２）との間にセパレータ１４１が介在しない部分が生じて、正極集電部２２１ｍ（正極内側集電部２２１ｍ１）と負極部１３１ｗ（負極一方側部１３１ｗ２）とが接触するおそれがある（図１２参照）。
これに対し、このリチウム二次電池２００でも、正極板２２１が、正極内側集電部２２１ｍ１の表面全域を覆う内側集電部全域被覆部２２５ａを含む正極被覆層２２５を有する。このため、セパレータ１４１が上述のように熱収縮しても、内側集電部全域被覆部２２５ａの介在により、正極集電部２２１ｍ（正極内側集電部２２１ｍ１）を構成する正極集電箔１２２と負極部１３１ｗ（負極一方側部１３１ｗ２）の負極活物質層１３３とが接触して短絡することを防止できる。従って、このリチウム二次電池２００を、正極被覆層２２５（内側集電部全域被覆部２２５ａ）が無い場合に比して、より安全性の高い電池とすることができる。
また、このリチウム二次電池２００では、負極集電部１３１ｍの厚みＴｆｍが負極部１３１ｗの厚みＴｆｗよりも薄いため（図６参照）、捲回型電極体２２０の軸線ＡＸ方向他方側ＳＢ（図２及び図１２中、上方）も、拘束圧が殆ど掛かっていない状態にある。このため、リチウム二次電池２００が高温になったときに、捲回型電極体２２０の軸線ＡＸ方向他方側ＳＢにおいても、セパレータ１４１が軸線ＡＸ方向に熱収縮し易い。そして、この熱収縮により、正極部２２１ｗと負極部１３１ｗ（詳細には、負極中央部１３１ｗ１）との間にセパレータ１４１が介在しない部分が生じて、正極部２２１ｗと負極部１３１ｗ（負極中央部１３１ｗ１）とが接触するおそれがある（図１２参照）。
これに対し、本実施形態２のリチウム二次電池２００では、前述したように、正極被覆層２２５が、正極集電部２２１ｍだけでなく、正極部２２１ｗにも形成されている。即ち、正極被覆層２２５が、正極集電部２２１ｍを覆う内側集電部全域被覆部２２５ａ及び外側集電部被覆部２２５ｂを有するだけでなく、正極部２２１ｗの表面全域を覆う正極部全域被覆部２２５ｃをも有する。このため、セパレータ１４１が上述のように熱収縮しても、或いは、例えば熱や衝撃によりセパレータ１４１が破損しても、この正極部全域被覆部２２５ｃの介在により、正極部１２１ｗの正極活物質層１２３と負極部１３１ｗ（負極中央部１３１ｗ１）の負極活物質層１３３とが接触して短絡することを防止できる。従って、このリチウム二次電池２００を、正極部全域被覆部２２５ｃが無い場合に比して、より一層、安全性の高い電池とすることができる。
また、正極部全域被覆部２２５ｃは、多孔質とされているので、正極部被覆部２２５ｃが正極活物質層１２３と負極活物質層１３３との間に介在しているにも拘わらず、正極活物質層１２３と負極活物質層１３３との間でイオンの移動が制限され難いので、電池容量が低下することを抑制できる。
また、この正極部全域被覆部２２５ｃは、正極部２２１ｗの表面全域に設けているため、正極部２２１ｗの厚みＴｓｗに場所による差がない。このため、捲回型電極体２２０を形成する際（捲回時）に巻きズレが生じ難い。
その他、上記実施形態１と同様な部分は、上記実施形態１と同様な作用効果を奏する。
（実施形態３）
次いで、第３の実施の形態について説明する。本実施形態３では、正極板１２１に被覆層（正極被覆層１２５）を設けるだけでなく、負極板３３１にも被覆層（負極被覆層３３５）を設けている点が、正極板１２１に正極被覆層１２５を設けただけの上記実施形態１と異なる。それ以外は、基本的に上記実施形態１等と同様であるので、上記実施形態１等と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
本実施形態３に係る負極板３３１は、図１３〜図１５に示すように、芯材として、上記実施形態１と同様な負極集電箔１３２を有し、その両面には、それぞれ上記実施形態１と同様な負極活物質層１３３が形成されている。
負極板３３１のうち、自身の厚み方向に負極活物質層１３３が存在する帯状の部位が、負極部３３１ｗであり、自身の厚み方向に負極活物質層１３３が存在しない部位が負極集電部３３１ｍである。捲回型電極体３２０を形成した状態において、負極部３３１ｗは、負極中央部３３１ｗ１と負極一方側部３３１ｗ２と負極他方側部３３１ｗ３とを有する。また、負極集電部３３１ｍは、第１負極集電部３３１ｍ１と第２負極集電部３３１ｍ２とを有する。
本実施形態３の負極板３３１は、図１３〜図１５に示すように、電気絶縁性及び融点１８０℃以上の耐熱性を有する厚み５μｍ、幅８０ｍｍの帯状をなす負極被覆層３３５を有する。この負極被覆層３３５は、負極部３３１ｗの表面全域を覆う負極部全域被覆部（負極部被覆部）３３５ｃのみからなる。この負極被覆層３３５（負極部全域被覆部３３５ｃ）は、負極中央部３３１ｗ１の表面全域を覆う中央部被覆部３３５ｄと、負極一方側部３３１ｗ２の表面全域を覆う一方側部被覆部３３５ｅと、負極他方側部３３１ｗ３の表面全域を覆う他方側部被覆部３３５ｆとからなる。
捲回型電極体１２０を形成した状態において、中央部被覆部３３５ｄは、セパレータ１４１を介して、正極板１２１の正極部１２１ｗと対向している。また、一方側部被覆部３３５ｅは、セパレータ１４１を介して、正極板１２１の正極内側集電部１２１ｍ１と対向している。また、他方側部被覆部３３５ｆは、正極板１２１とは対向しないで、セパレータ１４１のみと対向している。
この負極被覆層３３５は、上記実施形態１の正極被覆層１２５と同様に、アルミナ粒子とポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とから形成された多孔質層をなす。なお、本実施形態３では、負極部３３１ｗの厚みＴｆｗは１１０μｍであり、負極集電部３３１ｍの厚みＴｆｍは１５μｍである（図１４参照）。
本実施形態３のリチウム二次電池３００では、上記実施形態１，２と同様に、リチウム二次電池３００が高温になったときに、捲回型電極体３２０の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡにおいて、セパレータ１４１が軸線ＡＸ方向に熱収縮し易い。そして、この熱収縮により、正極集電部１２１ｍ（正極内側集電部１２１ｍ１）と負極部３３１ｗ（負極一方側部３３１ｗ２）との間にセパレータ１４１が介在しない部分が生じて、正極集電部１２１ｍ（正極内側集電部１２１ｍ１）と負極部３３１ｗ（負極一方側部３３１ｗ２）とが接触するおそれがある（図１５参照）。
これに対し、このリチウム二次電池３００でも、正極板１２１が、正極内側集電部１２１ｍ１の表面全域を覆う内側集電部全域被覆部１２５ａを含む極被覆層１２５を有する。加えて、本実施形態３では、負極板３３１が、負極一方側部３３１ｗ２の表面全域を覆う一方側部被覆部３３５ｅを含む負極被覆層３３５を有する。このため、セパレータ１４１が上述のように熱収縮しても、内側集電部全域被覆部１２５ａ及び一方側部被覆部３３５ｅの介在により、正極集電部１２１ｍ（正極内側集電部１２１ｍ１）を構成する正極集電箔１２２と負極部３３１ｗ（負極一方側部３３１ｗ２）の負極活物質層１３３とが接触して短絡することを防止できる。従って、このリチウム二次電池３００を、安全性の高い電池とすることができる。
また、リチウム二次電池３００では、高温になったときに、捲回型電極体３２０の軸線ＡＸ方向他方側ＳＢにおいても、セパレータ１４１が軸線ＡＸ方向に熱収縮し易い。この熱収縮により、正極部１２１ｗと負極部３３１ｗ（負極中央部３３１ｗ１）との間にセパレータ１４１が介在しない部分が生じて、正極部１２１ｗに形成された正極活物質層１２３と負極部３３１ｗ（負極中央部３３１ｗ１）に形成された負極活物質層１３３とが接触するおそれがある（図１５参照）。
これに対し、本実施形態３では、負極被覆層３３５が、負極中央部３３１ｗ１の表面全域を覆う中央部被覆部３３５ｄを有する。このため、セパレータ１４１が上述のように熱収縮しても、或いは、例えば熱や衝撃などによりセパレータ１４１が破損しても、この中央部被覆部３３５ｄの介在により、正極部１２１ｗの正極活物質層１２３と負極部３３１ｗ（負極中央部３３１ｗ１）の負極活物質層１３３とが接触して短絡することを防止できる。従って、このリチウム二次電池３００を、より一層、安全性の高い電池とすることができる。
また、負極被覆層３３５（負極部被覆部３３５ｃ）は、多孔質とされているので、負極被覆層３３５（負極部被覆部３３５ｃ）が正極活物質層１２３と負極活物質層１３３との間に介在しているにも拘わらず、正極活物質層１２３と負極活物質層１３３との間でイオンの移動が制限され難いので、電池容量が低下することを抑制できる。
また、負極被覆層３３５（負極部被覆部３３５ｃ）は、負極部３２１ｗの表面全域に設けているため、負極部３３１ｗの厚みＴｆｗに場所による差がない。このため、捲回型電極体３２０を形成する際（捲回時）に巻きズレが生じ難い。
その他、上記実施形態１または２と同様な部分は、上記実施形態１または２と同様な作用効果を奏する。
（実施形態４）
次いで、第４の実施の形態について説明する。本実施形態４のリチウム二次電池４００は、正極板として上記実施形態２の正極板２２１を有すると共に、負極板として上記実施形態３の負極板３３１を有する点が、上記実施形態１〜３のリチウム二次電池１００，２００，３００と異なる。それ以外は、基本的に上記実施形態１〜３のいずれかと同様であるので、上記実施形態１〜３のいずれかと同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
本実施形態４に係る正極板２２１は、上記実施形態２と同様である（図１０、図１１及び図１６参照）。また、負極板３３１は、上記実施形態３と同様である図１３、図１４及び図１６参照）。
本実施形態４のリチウム二次電池４００でも、高温になったときに、捲回型電極体４２０の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡにおいて、セパレータ１４１が軸線ＡＸ方向に熱収縮し易い。そして、この熱収縮により、正極集電部２２１ｍ（正極内側集電部２２１ｍ１）と負極部３３１ｗ（負極一方側部３３１ｗ２）との間にセパレータ１４１が介在しない部分が生じて、正極集電部２２１ｍ（正極内側集電部２２１ｍ１）と負極部３３１ｗ（負極一方側部３３１ｗ２）とが接触するおそれがある（図１６参照）。
これに対し、このリチウム二次電池４００では、正極板２２１が、正極内側集電部２２１ｍ１の表面全域を覆う内側集電部全域被覆部２２５ａを含む正極被覆層２２５を有する。加えて、負極板３３１が、負極一方側部３３１ｗ２の表面全域を覆う一方側部被覆部３３５ｅを含む負極被覆層３３５を有する。このため、セパレータ１４１が上述のように熱収縮しても、内側集電部全域被覆部２２５ａ及び一方側部被覆部３３５ｅの介在により、正極集電部２２１ｍ（正極内側集電部２２１ｍ１）を構成する正極集電箔１２２と負極部３３１ｗ（負極一方側部３３１ｗ２）の負極活物質層１３３とが接触して短絡することを防止できる。従って、このリチウム二次電池４００を、安全性の高い電池とすることができる。
また、リチウム二次電池４００では、高温になったときに、捲回型電極体４２０の軸線ＡＸ方向他方側ＳＢにおいても、セパレータ１４１が軸線ＡＸ方向に熱収縮し易い。そして、この熱収縮により、正極部２２１ｗと負極部３３１ｗ（負極中央部３３１ｗ１）との間にセパレータ１４１が介在しない部分が生じて、正極部２２１ｗに形成された正極活物質層１２３と負極部３３１ｗ（負極中央部３３１ｗ１）に形成された負極活物質層１３３とが接触するおそれがある（図１６参照）。
これに対し、このリチウム二次電池４００では、正極被覆層２２５が、正極部２２１ｗの表面全域を覆う正極部全域被覆部２２５ｃを有する。加えて、負極被覆層３３５が、負極中央部３３１ｗ１の表面全域を覆う中央部被覆部３３５ｄを有する。このため、セパレータ１４１が上述のように熱収縮しても、或いは、例えば熱や衝撃などによりセパレータ１４１が破損しても、正極部全域被覆部２２５ｃ及び中央部被覆部３３５ｄの介在により、正極部２２１ｗの正極活物質層１２３と負極部３３１ｗ（負極中央部３３１ｗ１）の負極活物質層１３３とが接触して短絡することを防止できる。従って、このリチウム二次電池４００を、より一層、安全性の高い電池とすることができる。
その他、上記実施形態１〜３のいずれかと同様な部分は、上記実施形態１〜３のいずれかと同様な作用効果を奏する。
（実施例）
次いで、本発明の効果を検証するために行った試験の結果について説明する。
本発明の実施例１〜５として、被覆層（正極被覆層及び負極被覆層）の形態を変更した５種類のリチウム二次電池を用意した。具体的には、実施例１として上記実施形態１のリチウム二次電池１００を、実施例２として上記実施形態２のリチウム二次電池２００を、実施例３として上記実施形態３のリチウム二次電池３００を、実施例４として上記実施形態４のリチウム二次電池４００を用意した。
また、実施例５として、上記実施形態１のリチウム二次電池１００において、正極被覆層１２５を、ポリテトラフルオロエチレンを分散剤と共に水溶剤で分散したペーストを塗布し乾燥させることにより形成し、それ以外は上記実施形態１と同様に製造したリチウム二次電池を用意した。実施形態１の正極被覆層１２５が前述のように多孔質であるのに対し、この正極被覆層は無孔である。
また、比較例１として、被覆層を全く有しないリチウム二次電池を用意した。即ち、上記実施形態１のリチウム二次電池１００において、正極被覆層１２５を形成することなく、それ以外は上記実施形態１と同様に製造したリチウム二次電池を用意した。
また、比較例２として、図１９に示すように、上記実施形態１の正極被覆層１２５とは形態の異なる正極被覆層９２５を有し、それ以外は上記実施形態１と同様としたリチウム二次電池を用意した。
具体的には、この比較例２では、正極被覆層９２５を、正極板９２１の正極内側集電部９２１ｍ１の表面全域に設けるのではなく、正極内側集電部９２１ｍ１のうち、正極部１２１ｗ側の一部にのみ、帯状に形成している。従って、この比較例２では、正極内側集電部９２１ｍ１のうち、自身の厚み方向に正極被覆層９２５を有する部位については、この正極被覆層９２５がセパレータ１４１を介して負極板１３１の負極部１３１ｗに対向している。一方、正極内側集電部９２１ｍ１のうち、自身の厚み方向に正極被覆層９２５を有しない部位については、正極集電箔１２２がセパレータ１４１を介して負極板１３１の負極部１３１ｗに対向している。
そして、これら実施例１〜５及び比較例１，２のリチウム二次電池１００等について、１６０℃まで加熱し、その後、短絡の有無を調べた。
その結果、実施例１〜５のリチウム二次電池１００等には、いずれにも短絡が生じなかった。一方、比較例１，２のリチウム二次電池には、短絡が生じた。具体的には、セパレータが軸線方向に大きく熱収縮して、正極集電部（正極内側集電部）と負極部（負極一方側部）との間にセパレータが介在しない部分が生じ、正極集電部（正極内側集電部）の正極集電箔と負極部（負極一方側部）の負極活物質層とが接触して、短絡していた。このことから、正極内側集電部の表面全域を覆う内側集電部全域被覆部を有する正極被覆層を形成することで、正極集電部（正極内側集電部）と負極部（負極一方側部）とが接触して短絡することを防止できることが判る。
（実施形態５）
次いで、第５の実施の形態について説明する。本実施形態５に係る車両７００は、上記実施形態１のリチウム二次電池（非水電解質二次電池）１００を複数搭載したものである。具体的には、図１７に示すように、この車両７００は、エンジン７４０、フロントモータ７２０及びリアモータ７３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両７００は、車体７９０、エンジン７４０、これに取り付けられたフロントモータ７２０、リアモータ７３０、ケーブル７５０、インバータ７６０を備える。更に、この車両７００は、複数のリチウム二次電池１００を自身の内部に有する組電池７１０を備え、この組電池７１０に蓄えられた電気エネルギーを、フロントモータ７２０及びリアモータ７３０の駆動に利用している。
前述したように、リチウム二次電池１００は、正極被覆層１２５（内側集電部全域被覆部１２５ａ）を設けたことにより、より安全性が高くなっている。従って、このリチウム二次電池１００を搭載する車両７００を、安全性が高い車両とすることができる。
（実施形態６）
次いで、第３の実施の形態について説明する。本実施形態３のハンマードリル８００は、上記実施形態１のリチウム二次電池（非水電解質二次電池）１００を含むバッテリパック８１０を搭載した電池使用機器である。図１８に示すように、このハンマードリル８００は、本体８２０の底部８２１に、バッテリパック８１０が収容されており、このバッテリパック８１０を、ドリルを駆動するためのエネルギー源として利用している。
前述したように、リチウム二次電池１００は、正極被覆層１２５（内側集電部全域被覆部１２５ａ）を設けたことにより、より安全性が高くなっている。従って、このリチウム二次電池１００を搭載するハンマードリル８００を、安全性が高いものとすることができる。
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態１〜６に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態１〜６では、正極被覆層１２５，２２５や負極被覆層３３５を、ペーストを塗布し乾燥させることにより形成しているが、例えば、耐熱性テープを貼り付けることにより、これら正極被覆層１２５，２２５及び負極被覆層３３５を形成してもよい。
また、上記実施形態１〜６では、電極体を扁平状の捲回型電極体１２０，２２０，３２０，４２０としているが、電極体の形態はこれに限定されない。例えば、電極体を、円筒状の捲回型電極体とすることができる。また例えば、電極体を、正極板と負極板とをセパレータを介して互いに重ねて積層した積層型電極体とすることもできる。
１００，２００，３００，４００ リチウム二次電池（非水電解質二次電池）
１１０ 電池ケース
１２０，２２０，３２０，４２０ 捲回型電極体（電極体）
１２１，２２１ 正極板
１２１ｗ，２２１ｗ 正極部
１２１ｍ，２２１ｍ 正極集電部
１２１ｍ１，２２１ｍ１ 正極内側集電部
１２１ｍ２，２２１ｍ２ 正極外側集電部
１２２ 正極集電箔
１２３ 正極活物質層
１２５，２２５ 正極被覆層
１２５ａ，２２５ａ 内側集電部全域被覆部
１２５ｂ，２２５ｂ 外側集電部被覆部
２２５ｃ 正極部全域被覆部（正極部被覆部）
１３１，３３１ 負極板
１３１ｗ，３３１ｗ 負極部
１３１ｍ，３３１ｍ 負極集電部
１３２ 負極集電箔
１３３ 負極活物質層
３３５ 負極被覆層
３３５ｃ 負極部全域被覆部（負極部被覆部）
１４１ セパレータ
１５０ 正極電極端子部材
１６０ 負極電極端子部材
７００ 車両
７１０ 組電池
８００ ハンマードリル
８１０ バッテリパック
Ｔｓｗ 厚み
Ｔｓｍ 厚み

Claims (9)

  1. 正極集電箔の一部に正極活物質層が形成された正極板であって、
    自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在する正極部、及び、
    前記正極集電箔の外周縁の一部に沿い、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在しない正極集電部を含む
    正極板と、
    負極集電箔の一部に負極活物質層が形成された負極板であって、
    自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在する負極部、及び、
    前記負極集電箔の外周縁の一部に沿い、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在しない負極集電部を含む
    負極板と、
    セパレータと、を有し、
    前記正極板と前記負極板とを前記セパレータを介して互いに重ねてなる電極体を備える
    非水電解質二次電池であって、
    前記電極体において、前記正極板の前記正極集電部は、
    前記正極部に隣在し、前記負極板の前記負極部と対向する正極内側集電部と、
    この正極内側集電部に隣在し、前記負極板とは対向しない正極外側集電部と、を有し、
    前記正極板は、
    電気絶縁性及び融点１８０℃以上の耐熱性を有し、前記正極部及び前記正極集電部のうちこれらの少なくとも一部を覆う正極被覆層であって、
    少なくとも、前記正極内側集電部の表面全域を覆う内側集電部全域被覆部を含む正極被覆層を有する
    非水電解質二次電池。
  2. 正極集電箔の一部に正極活物質層が形成された長尺状の正極板であって、
    この正極板の長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在する正極部、及び、
    この正極板の幅方向の一端に位置して、前記長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在しない正極集電部を含む
    正極板と、
    負極集電箔の一部に負極活物質層が形成された長尺状の負極板であって、
    この負極板の長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在する負極部、及び、
    この負極板の幅方向の一端に位置して、前記長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在しない負極集電部を含む
    負極板と、
    長尺状のセパレータと、を有し、
    前記正極板と前記負極板とを前記セパレータを介して互いに重ね、軸線周りに捲回してなる捲回型電極体を備える
    非水電解質二次電池であって、
    前記捲回型電極体において、前記正極板の前記正極集電部は、
    前記正極部の前記軸線方向の一方側に隣在し、前記負極板の前記負極部と対向する正極内側集電部と、
    この正極内側集電部の前記軸線方向の一方側に隣在し、前記負極板とは対向しない正極外側集電部と、を有し、
    前記正極板は、
    電気絶縁性及び融点１８０℃以上の耐熱性を有し、前記正極部及び前記正極集電部のうちこれらの少なくとも一部を覆う正極被覆層であって、
    少なくとも、前記正極内側集電部の表面全域を覆う内側集電部全域被覆部を含む正極被覆層を有する
    非水電解質二次電池。
  3. 請求項１または請求項２に記載の非水電解質二次電池であって、
    前記正極被覆層を含めた前記正極板の、前記正極集電部における厚みを、前記正極部における厚み以下としてなる
    非水電解質二次電池。
  4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の非水電解質二次電池であって、
    前記正極被覆層は、前記正極部の少なくとも一部を覆う正極部被覆部を含み、
    前記正極被覆層のうち、少なくとも前記正極部被覆部は、多孔質である
    非水電解質二次電池。
  5. 請求項４に記載の非水電解質二次電池であって、
    前記正極部被覆部は、前記正極部の表面全域を覆う正極部全域被覆部である
    非水電解質二次電池。
  6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の非水電解質二次電池であって、
    前記負極板は、
    電気絶縁性及び融点１８０℃以上の耐熱性を有し、前記負極部及び前記負極集電部のうちこれらの少なくとも一部を覆う負極被覆層であって、
    少なくとも、前記負極部の少なくとも一部を覆う負極部被覆部を含む負極被覆層を有し、
    前記負極被覆層のうち、少なくとも前記負極部被覆部は、多孔質である
    非水電解質二次電池。
  7. 請求項６に記載の非水電解質二次電池であって、
    前記負極部被覆部は、前記負極部の表面全域を覆う負極部全域被覆部である
    非水電解質二次電池。
  8. 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の非水電解質二次電池を搭載し、この非水電解質二次電池に蓄えた電気エネルギーを駆動源の駆動エネルギーの全部または一部として使用する車両。
  9. 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の非水電解質二次電池を搭載し、この非水電解質二次電池をエネルギー源の少なくとも１つとして使用する電池使用機器。
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