JP2017120729A

JP2017120729A - 二次電池

Info

Publication number: JP2017120729A
Application number: JP2015257036A
Authority: JP
Inventors: 浩二高畑; Koji Takahata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2017-07-06
Anticipated expiration: 2035-12-28
Also published as: JP6624439B2

Abstract

【課題】電荷担体の析出が抑制された二次電池を提供すること。
【解決手段】
本発明に係る二次電池が備える扁平捲回電極体２０は、捲回軸方向に直交する一の方向において、両端の２つのＲ部２２，２４と、２つのＲ部２２，２４に挟まれた平面部２６とを備えている。平面部２６は、該平面部２６とＲ部２２，２４との境界Ｐを起点として該境界Ｐから平面部２６側に向かって平面部２６の全長Ｌ１の少なくとも３％までの部分であって、かつ、該境界Ｐから平面部２６側に向かって平面部２６の全長Ｌ１の多くとも１７．８％までに当たる部分に低目付領域２８を有している。低目付領域２８以外の平面部２６における正極活物質層の目付量を１００％とした場合に、低目付領域２８における正極活物質層の目付量が、９０．９％以下である
【選択図】図４

Description

本発明は、二次電池に関し、詳しくは正極シートと負極シートとがセパレータを介して扁平形状に捲回された捲回電極体を備えた二次電池に関する。

近年、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池等の二次電池は、車両搭載用電源、あるいはパソコンおよび携帯端末の電源として好ましく用いられている。特に、リチウムイオン二次電池（例えば特許文献１）は、軽量で高エネルギー密度が得られることから、車両搭載用の高出力電源あるいは電力貯蔵システムの電源等として好ましく用いられている。この種の二次電池について、長尺な正極集電体上に正極活物質層を備える正極シートと、長尺な負極集電体上に負極活物質層を備える負極シートとを、セパレータを介在させて重ねて、捲回した捲回電極体を、さらに扁平に押し曲げて、角型の電池ケースに収容する形態の電池が提案されている。かかる扁平捲回電極体は、捲回軸に直交する一の方向において、両端のＲ部（扁平捲回電極体の曲率部分（外形が湾曲した部分））と該２つのＲ部に挟まれた平面部（扁平捲回電極体の扁平部分（外形が平坦な部分））とから構成されている。

特開２００５−１７４６５３号公報

上記扁平形状の捲回電極体を備えた二次電池について、本発明者は、捲回電極体のＲ部と平面部との境目の平面部側において、電荷担体（リチウムイオン二次電池ではリチウムイオン）が析出する事象を見出した。本発明は上記課題を解決するものである。

本発明に係る二次電池は、長尺な正極集電体上に正極活物質層を備える正極シートと、長尺な負極集電体上に負極活物質層を備える負極シートと、前記正極シートと前記負極シートとの間に介在するセパレータとを重ね合わせて扁平状に捲回した扁平捲回電極体と、前記扁平捲回電極体を収容した角型の電池ケースとを備える。前記扁平捲回電極体の捲回軸方向に直交する一の方向において、前記扁平捲回電極体は、両端の２つのＲ部と、該２つのＲ部に挟まれた平面部とを備えている。また、前記平面部は、該平面部と前記Ｒ部との境界を起点として該境界から前記平面部側に向かって前記平面部の全長の少なくとも３％までの部分であって、かつ、該境界から前記平面部側に向かって前記平面部の全長の多くとも１７．８％までに当たる部分に低目付領域を有している。そして、前記低目付領域以外の前記平面部における正極活物質層の目付量を１００％とした場合に、前記低目付領域における正極活物質層の目付量が、９０．９％以下である。かかる構成によると、Ｒ部と平面部との境目の平面部側において電荷担体が析出する事象が抑制され得る。

一実施形態に係る非水電解液二次電池の構造の一例を示す図である。捲回電極体を模式的に示す図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。捲回電極体を説明するための模式図である。捲回電極体の最外周の一部を拡大した要部拡大模式図である。

以下、本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池を図面に基づいて説明する。ここでは、リチウムイオン二次電池を例に挙げて二次電池を説明する。なお、同じ作用を奏する部材、部位には適宜に同じ符号を付している。また、各図面は、模式的に描いており、必ずしも実物を反映しない。また、各図面は、一例を示すのみであり、各図面は、特に言及されない限りにおいて本発明を限定しない。

本明細書において「二次電池」とは、繰り返し充電可能な電池一般をいい、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池などのいわゆる蓄電池を包含する。また、本明細書において「リチウムイオン二次電池」とは、電荷担体としてリチウムイオンを利用し、正負極間におけるリチウムイオンに伴う電荷の移動により充放電が実現される二次電池をいう。

図１は、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池１００を示している。このリチウムイオン二次電池１００は、図１に示すように、捲回電極体２０と電池ケース３０とを備えている。図２は、捲回電極体２０を示す図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示している。本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池１００は、図１および図２に示すように、扁平形状の扁平捲回電極体２０が、図示しない液状の非水電解質（すなわち非水電解液）とともに、扁平な角形の電池ケース（即ち外装容器）３０に収容されている。

電池ケース３０は、一端（電池の通常の使用状態における上端部に相当する。）に開口部を有する箱形（すなわち有底直方体状）のケース本体３２と、その開口部に取り付けられて該開口部を塞ぐ矩形状プレート部材からなる蓋体（封口板）３４とから構成される。電池ケース３０の材質は、例えばアルミニウムが例示される。図１に示すように、蓋体３４には外部接続用の正極端子４２および負極端子４４が形成されている。蓋体３４の両端子４２、４４の間には、電池ケース３０の内圧が所定レベル以上に上昇した場合に該内圧を開放するように構成された薄肉の安全弁３６が形成されている。

捲回電極体２０は、長尺なシート状正極（正極シート５０）と、該正極シート５０と同様の長尺シート状負極（負極シート６０）とを計二枚の長尺シート状セパレータ（セパレータ７０、７２）とを備えている。

＜正極＞
正極シート５０は、帯状の正極集電体５２と正極活物質層５４とを備えている。正極集電体５２には、例えば、厚さが凡そ１５μｍの帯状のアルミニウム箔が用いられている。正極集電体５２の幅方向片側の縁部に沿って未塗工部５２ａが設定されている。図示例では、正極活物質層５４は、正極集電体５２に設定された未塗工部５２ａを除いて、正極集電体５２の両面に保持されている。正極活物質層５４は、正極活物質を含んでいる。

＜正極活物質＞
正極活物質としては、リチウムイオン二次電池の正極活物質として使用し得ることが知られている各種の材料を特に限定なく使用することができる。例えば、リチウム（Ｌｉ）と少なくとも１種の遷移金属元素とを構成金属元素として含む層状構造やスピネル構造などのリチウム遷移金属化合物などを用いることができる。具体例としては、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２、ＬｉＮｉ_０．５Ｍｎ_１．５Ｏ_４等が挙げられる。

正極活物質層５４は、正極活物質の他に、必要に応じて導電材、バインダ（結着材）などの添加材を含有し得る。導電材としては、カーボン粉末やカーボンファイバーなどの導電性粉末材料が好ましく用いられる。カーボン粉末としては、種々のカーボンブラック、例えばアセチレンブラックが好ましい。

バインダとしては、各種のポリマー材料が挙げられる。例えば、水系の組成物（分散媒が水または水を主成分とする混合溶媒である組成物）を用いて正極活物質層を形成する場合には、水溶性または水分散性のポリマー材料を用いることができる。水溶性または水分散性のポリマー材料としては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などのセルロース系ポリマー；ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素系樹脂；スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）などのゴム類；が例示される。あるいは、溶剤系の組成物（分散媒が主として有機溶媒である組成物）を用いて正極活物質層を形成する場合には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）などのハロゲン化ビニル樹脂；ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）などのポリアルキレンオキサイド；などのポリマー材料を用いることができる。このようなバインダは、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、上記で例示したポリマー材料は、バインダとして用いられる他に増粘材、分散材その他の添加材として使用されることもあり得る。

＜負極＞
負極シート６０は、図２に示すように、帯状の負極集電体６２と負極活物質層６４とを備えている。負極集電体６２には、例えば、厚さが凡そ１０μｍの帯状の銅箔が用いられている。負極集電体６２の幅方向片側には、縁部に沿って未塗工部６２ａが設定されている。負極活物質層６４は、負極集電体６２に設定された未塗工部６２ａを除いて、負極集電体６２の両面に保持されている。負極活物質層６４は、負極活物質を含んでいる。

＜負極活物質＞
負極活物質としては、従来からリチウムイオン二次電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定なく使用することができる。負極活物質の一例として、グラファイト（黒鉛）、ハードカーボン（難黒鉛化炭素）、ソフトカーボン（易黒鉛化炭素）などの炭素材料；酸化ケイ素、酸化チタン、酸化バナジウム、リチウムチタン複合酸化物（Lithium Titanium Composite Oxide：ＬＴＯ）、などの金属酸化物材料；窒化リチウム、リチウムコバルト複合窒化物、リチウムニッケル複合窒化物などの金属窒化物材料；などが挙げられる。なかでも黒鉛系の炭素材料を好適に採用し得る。

負極活物質層６４は、負極活物質の他に、必要に応じてバインダ（結着材）、増粘剤などの添加材を含有し得る。負極活物質層６４に用いられるバインダおよび増粘剤としては、正極活物質層５４について説明したバインダと同様のものを用いることができる。

＜セパレータ＞
セパレータ７０、７２は、正極シート５０と負極シート６０とを隔てる部材である。この例では、セパレータ７０、７２は、微小な孔を複数有する所定幅の帯状の基材を含む。該基材には、例えば、多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成された単層構造（例えばポリエチレンの単層構造）のシート基材、或いは積層構造（例えばポリプロピレンとポリエチレンとポリプロピレンの３層構造）のシート基材を用いることができる。図２および図３に示すように、負極活物質層６４の幅ｂ１は、正極活物質層５４の幅ａ１よりも広い。また、セパレータ７０、７２の幅ｃ１、ｃ２は、負極活物質層６４の幅ｂ１よりも広い（ｃ１、ｃ２＞ｂ１＞ａ１）。

扁平捲回電極体２０は、扁平捲回電極体２０は、正極活物質層５４と負極活物質層６４との間にセパレータ７０、７２を介在させつつ、正極シート５０と負極シート６０とを重ね、かつ、扁平状に捲回した電極体である。この実施形態では、正極シート５０と負極シート６０とセパレータ７２は、長手方向を揃えて、正極シート５０、セパレータ７０、負極シート６０、セパレータ７２の順で重ねられている。また、正極集電体５２と負極集電体６２とは、集電性を高める目的で、互いの未塗工部５２ａ、６２ａが扁平捲回電極体２０の幅方向で反対側に突出するように、重ねられている。重ねられた各シート材（正極シート５０、負極シート６０、セパレータ７０、７２）は、幅方向に設定された捲回軸周りに捲回されている。

非水電解液は、典型的には常温（例えば２５℃）において液状を呈し、好ましくは使用温度域内（例えば−２０℃〜６０℃）において常に液状を呈する。非水電解液としては、非水溶媒中に支持塩（例えばリチウム塩）を溶解または分散させたものを好適に採用し得る。支持塩としては、一般的な非水電解液二次電池と同様のものを適宜選択して採用し得、例えば、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６、Ｌｉ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３などのリチウム塩を用いることができる。なかでもＬｉＰＦ_６を好適に採用し得る。上記支持塩の濃度は、０．７ｍｏｌ／Ｌ〜１．３ｍｏｌ／Ｌの範囲内となるよう調製することが好ましい。

非水溶媒としては、一般的な非水電解液二次電池に用いられる各種のカーボネート類、エーテル類、エステル類、ニトリル類、スルホン類、ラクトン類などの有機溶媒を特に限定なく用いることができる。具体例として、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）などが挙げられる。

以下、図４および図５を加えて、扁平捲回電極体２０の構成についてさらに詳述する。図４は、捲回電極体を捲回軸方向から見た模式図である。図５は、扁平捲回電極体２０の最外周の一部を拡大した要部拡大模式図である。

扁平捲回電極体２０は、図４、図５に示すように（すなわち捲回軸に直交する断面からみてよく判るように）、捲回軸方向に直交する一の方向において、両端の２つのＲ部２２、２４と、該２つのＲ部２２、２４に挟まれた平面部２６とを備えている。この実施形態では、扁平捲回電極体２０は、電池ケース３０の底面（下面）３８に面する下Ｒ部２２と、電池ケース３０の蓋体（上面）３４に面する上Ｒ部２４と、該上Ｒ部２２と該下Ｒ部２４とに挟まれた２つの平面部２６と、から構成されている。下Ｒ部２２および上Ｒ部２４は、扁平捲回電極体２０の曲率部分（外形が湾曲した部分）に相当する。また、２つの平面部２６は、扁平捲回電極体２０の扁平部分（外形が平坦な部分）に相当する。この例では、２つの平面部２６は電池ケース３０の幅広な側面に対向して配置されている。

ここで、本発明者は、上記扁平捲回電極体２０を備えた二次電池について、扁平捲回電極体２０のＲ部２２、２４と平面部２６との境目の平面部２６側において、リチウムが析出する事象を見出した。扁平捲回電極体２０のＲ部２２、２４と平面部２６との境目でリチウムが析出する要因について、本発明者は、以下のように推察している。

すなわち、扁平捲回電極体２０のＲ部２２、２４と平面部２６との境目（特に境目の平面部２６側）の負極活物質層においては、充電時に平面部２６およびＲ部２２、２４の双方からの電流が集中し、該双方の正極活物質層からリチウムイオンが入ってくる。そのため、リチウムイオンが負極活物質内に直ぐには入りきらず、負極上で析出しやすくなると考えられる。この問題に対処すべく、例えばＲ部２２、２４の活物質をすべて無くすことが考えられるが、Ｒ部２２、２４の活物質を無くすと、その分、電池容量が低下する要因になり得る。

本発明者は、平面部２６とＲ部２２、２４との境目の平面部２６側でリチウムが析出する原因の一つをこのように考えている。本発明者は、リチウムイオン二次電池１００の性能を高く維持するため、このようなリチウムの析出は出来る限り少なくするべきと考えている。このため、リチウムイオン二次電池１００について、平面部２６とＲ部２２、２４との境目でリチウムが析出しにくい新規な構造を提案する。

すなわち、ここで提案されるリチウムイオン二次電池１００は、図１〜５に示すように、長尺な正極集電体５２上に正極活物質層５４を備える正極シート５０と、長尺な負極集電体６２上に負極活物質層６４を備える負極シート６０と、正極シート５０と負極シート６０との間に介在するセパレータ７０、７２とを重ね合わせて扁平状に捲回した扁平捲回電極体２０と、扁平捲回電極体２０を収容した角型の電池ケース３０とを備えている。扁平捲回電極体２０は、正極集電体５２および負極集電体６２の幅方向に設定された捲回軸廻りに捲回された扁平捲回電極体２０である。捲回軸に直交する一の方向において、扁平捲回電極体２０は、両端の２つのＲ部２２、２４（半円形状のＲ部）と、該２つのＲ部２２、２４に挟まれた平面部２６とを備えている。

平面部２６は、前記捲回軸に直交する一の方向において、該平面部２６とＲ部２２、２４との境界Ｐを起点として該境界Ｐから平面部２６側に向かって平面部２６の全長Ｌ１の少なくとも３％までの部分であって、かつ、該境界Ｐから平面部２６側に向かって平面部２６の全長Ｌ１の多くとも１７．８％までに当たる部分に低目付領域２８を有している。そして、低目付領域２８以外の平面部２６における正極活物質層５４の目付量を１００％とした場合に、低目付領域２８における正極活物質層５４の目付量が、０％以上９０．９％以下である。かかる構成によれば、電池容量を高く保ちつつ、Ｒ部２２、２４と平面部２６との境目の平面部２６側に位置する低目付領域２８においてリチウムが析出する事象を抑制し得る。

低目付領域２８は、前記捲回軸に直交する一の方向において、平面部２６とＲ部２２、２４との境界Ｐを起点として該境界Ｐから平面部２６側に向かって平面部２６の全長Ｌ１の少なくとも３％までの部分として規定される。すなわち、平面部２６の全長Ｌ１に対する低目付領域２８の長さＬ２の比率（Ｌ２／Ｌ１）×１００）が３％以上である。低目付領域２８の長さＬ２の比率は、例えば８％以上、典型的には１２％以上である。このような低目付領域２８の長さＬ２の比率の値であると、リチウムの析出を効果的に抑制し得る。また、低目付領域２８は、平面部２６とＲ部２２、２４との境界Ｐを起点として該境界Ｐから平面部２６側に向かって平面部２６の全長Ｌ１の多くとも１７．８％までの部分として規定される。すなわち、平面部２６の全長Ｌ１に対する低目付領域２８の長さＬ２の比率（Ｌ２／Ｌ１）×１００）が１７．８％以下である。低目付領域２８の長さＬ２の比率は、例えば１６％以下、典型的には１４％以下である。このような低目付領域２８の長さＬ２の比率の値であると、該低目付領域２８を設けたことによるデメリット（例えば電池容量の低下）を抑えつつ、Ｒ部２２、２４と平面部２６との境目の平面部２６側におけるリチウムの析出を効果的に抑制し得る。

低目付領域２８における正極活物質層５４の目付量（すなわち正極活物質層５４の単位面積当たりの質量）は、該低目付領域２８以外の平面部２６における正極活物質層５４の目付量を１００％とした場合に、概ね９０．９％以下である。このような低目付領域２８における正極活物質層５４の目付量の範囲であると、Ｒ部２２、２４と平面部２６との境目の平面部２６側におけるリチウムの析出を効果的に抑制し得る。上記低目付領域２８における正極活物質層５４の目付量は、例えば８０％以下、典型的には７０％以下、例えば６０％以下であってもよい。このような低目付領域２８における正極活物質層５４の目付量の値であると、Ｒ部２２、２４と平面部２６との境目の平面部２６側におけるリチウムの析出を効果的に抑制し得る。また、低目付領域２８における正極活物質層５４の目付量は、該低目付領域２８以外の平面部２６における正極活物質層５４の目付量を１００％とした場合に、概ね０％以上である。上記低目付領域２８における正極活物質層５４の目付量は、例えば、２０％以上、典型的には３０％以上、例えば５０％以上であってもよい。このような低目付領域２８における正極活物質層５４の目付量の値であると、該低目付領域２８を設けたことによるデメリット（例えば電池容量の低下）を抑えつつ、Ｒ部２２、２４と平面部２６との境目の平面部２６側におけるリチウムの析出を効果的に抑制し得る。ここで開示される技術は、例えば低目付領域２８における正極活物質層５４の上記目付量が、０％〜８０％（例えば０〜５０％）である態様で好ましく実施され得る。

≪試験例１≫
本発明者は、上記扁平捲回電極体２０の作用効果を評価するべく以下の試験を行った。

正極シート５０は、正極活物質層５４に含まれる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（ＬｉＮｉ_１／３Ｍｎ_１／３Ｃｏ_１／３Ｏ_２）粉末が用いられている。導電材にアセチレンブラック（ＡＢ）、バインダとしてＰＶＤＦを用いた。ここで、正極活物質層５４を形成する際の合剤には、正極活物質と、ＡＢと、ＰＶＤＦを、質量割合にて、正極活物質：ＡＢ：ＰＶＤＦ＝９１：６：３とし、ＮＭＰを分散溶媒として混合したペーストを用意した。そして、かかるペーストを、正極集電体５２としてのアルミニウム箔の上に帯状に塗布し、乾燥させ、ロールプレスによる圧延を行なって、正極シート５０を形成した。

負極シート６０は、負極活物質層６４に含まれる負極活物質として天然黒鉛粉末が用いられている。バインダとしてＳＢＲ、増粘剤としてＣＭＣを用いた。ここで、負極活物質層６４を形成する際の合剤には、負極活物質と、ＰＶＤＦと、ＣＭＣを、質量割合にて、負極活物質：ＳＢＲ：ＣＭＣ＝９８：１：１とし、水を分散溶媒として混合したペーストを用意した。そして、かかるペーストを、負極集電体６２としての銅箔の両面に帯状に塗布し、乾燥させ、ロールプレスによる圧延を行なって、負極シート６０を形成した。

上記正極シート５０および負極シート６０を２枚のセパレータ７０、７２を介して捲回することによって捲回体を作製し、この捲回体を横方向から押し潰すことによって扁平形状の扁平捲回電極体２０を作製した。このようにして得られた扁平捲回電極体２０を非水電解液とともに角型の電池ケース３０に収容し、電池ケース３０の開口部を気密に封口した。ここでは、セパレータ７０、７２には、ポリプロピレン（ＰＰ）とポリエチレン（ＰＥ）とポリプロピレン（ＰＰ）の３層構造からなる多孔質膜を使用した。また、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネートとを体積比率において、３：４：３で配合し、ＬｉＰＦ_６を１ｍｏｌ溶解させた電解液を使用した。

上記試験に用いられる扁平捲回電極体２０は、図４および図５に示すように、正極集電体５２および負極集電体６２の幅方向に設定された捲回軸廻りに捲回された扁平捲回電極体２０である。扁平捲回電極体２０は、捲回軸に直交する一の方向において、両端の２つのＲ部２２、２４と、該２つのＲ部２２、２４に挟まれた平面部２６とを備えている。平面部２６は、該平面部２６とＲ部２２、２４との境界Ｐを起点として該境界Ｐから平面部２６側に向かって平面部２６の全長Ｌ１の所定範囲に低目付領域２８を有している。本例では、平面部２６の全長Ｌ１に対する低目付領域２８の長さＬ２の長さ比率（Ｌ２／Ｌ１）×１００）が２．５％〜６３．７％の範囲内でそれぞれ異なるサンプルを作製した。また、低目付領域２８には、正極活物質層５４を形成しなかった。すなわち、低目付領域２８以外の平面部２６における正極活物質層５４の目付量（１００％）に対する、低目付領域２８における正極活物質層５４の目付量の目付比率は、０％で一定とした。

＜リチウム析出試験＞
以上のように得られた各サンプルの電池のそれぞれに対し、ハイレート充放電を繰り返す充放電パターンを付与し、充放電サイクル試験を行った。具体的には、電池をＳＯＣ５０％に調整した後、−１０℃環境下において、２０Ｃの定電流充電によって１０秒間の充電を行い、１０分間休止した後、２０Ｃの定電流放電によって１０秒間の放電を行い、１０分間休止する充放電サイクルを１０００回連続して繰り返した。そして、充放電サイクル後の電池および扁平捲回電極体を解体し、平面部とＲ部との境目におけるリチウムの析出の有無を目視で確認した。結果を表１に示す。

表１に示すように、平面部２６の全長Ｌ１に対する低目付領域２８の長さＬ２の長さ比率を３％〜１７．８％したサンプルは、充放電サイクル後においても平面部とＲ部との境目でリチウムの析出は認められず、リチウムの析出が抑制されていた。この結果から、平面部２６の全長Ｌ１に対する低目付領域２８の長さＬ２の長さ比率は３％〜１７．８％にすることが適当である。

≪試験例２≫
本例では、平面部２６の全長Ｌ１に対する低目付領域２８の長さＬ２の長さ比率が３％〜１５％の範囲内でそれぞれ異なるサンプルを作製した。また、低目付領域２８以外の平面部２６における正極活物質層５４の目付量（１００％）に対する、低目付領域２８における正極活物質層５４の目付量の目付比率が０％〜１００％の範囲内でそれぞれ異なるサンプルを作製した。そして、試験例１と同じ手順でリチウム析出試験を実施し、平面部とＲ部との境目におけるリチウムの析出の有無を目視で確認した。結果を表２に示す。

表２に示すように、低目付領域２８以外の平面部２６における正極活物質層５４の目付量に対する、低目付領域２８における正極活物質層５４の目付量の目付比率を９０．９％以下としたサンプルは、充放電サイクル後においても平面部とＲ部との境目でリチウムの析出は認められず、リチウムの析出が抑制されていた。この結果から、低目付領域２８以外の平面部２６における正極活物質層５４の目付量に対する、低目付領域２８における正極活物質層５４の目付量の目付比率は９０．９％以下とすることが適当である。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

２０扁平捲回電極体
２２、２４Ｒ部
２６平面部
２８低目付領域
３０電池ケース
３２ケース本体
３４蓋体
５０正極シート
５２正極集電体
５４正極活物質層
６０負極シート
６２負極集電体
６４負極活物質層
７０、７２セパレータ
１００リチウムイオン二次電池

Claims

長尺な正極集電体上に正極活物質層を備える正極シートと、長尺な負極集電体上に負極活物質層を備える負極シートと、前記正極シートと前記負極シートとの間に介在するセパレータとを重ね合わせて扁平状に捲回した扁平捲回電極体と、
前記扁平捲回電極体を収容した角型の電池ケースと
を備え、
前記扁平捲回電極体の捲回軸方向に直交する一の方向において、
前記扁平捲回電極体は、両端の２つのＲ部と、該２つのＲ部に挟まれた平面部とを備えており、
前記平面部は、該平面部と前記Ｒ部との境界を起点として該境界から前記平面部側に向かって前記平面部の全長の少なくとも３％までの部分であって、かつ、該境界から前記平面部側に向かって前記平面部の全長の多くとも１７．８％までに当たる部分に低目付領域を有しており、
前記低目付領域以外の前記平面部における正極活物質層の目付量を１００％とした場合に、前記低目付領域における正極活物質層の目付量が、９０．９％以下である、二次電池。