JP7332032B2 - 二次電池、電子機器及び電動工具 - Google Patents

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Description

本発明は、二次電池、電子機器及び電動工具に関する。
リチウムイオン電池は機械や工具などに使用が拡大され、繰り返しの充放電に耐える構造が必要となってきている。放電と充電を繰り返すと、電池缶の中にある電極巻回体の内周部が変形を起こし座屈することで、内部短絡が発生することがある。
特許文献１は、正極の巻回開始側に補強板を配置してから、負極やセパレータと共に巻回することで、電極巻回体の内周部の強度を増加させることができることを開示している。
特開２０１３－０２５９１２号公報
しかしながら、特許文献１では、正極タブを補強板に溶接した場合、正極タブの厚さにより電極巻回体の内周部に大きな段差ができるので、内部短絡が発生しやすいという問題があった。内周部の段差を減らそうとして正極タブの厚さを減らすと、比較的大きな電流を放電するときに発熱するという問題もあった。
従って、本発明は、繰り返し充放電をしても座屈や内部短絡を起こさない電池を提供することを目的の一つとする。
上述した課題を解決するために、本発明は、セパレータを介して帯状の正極と帯状の負極とが積層され、巻回された構造を有する電極巻回体が電池缶に収容された二次電池であって、
正極は、帯状の正極箔の両面に正極活物質層を有し、
負極は、帯状の負極箔の両面に負極活物質層を有し、
電極巻回体は、正極の中央部分に正極タブを有し、負極の巻回終止側に負極タブを有し、正極と負極の何れか一方又は両方の巻回開始側に、平板形状の箔タブを有し、
箔タブは、正極又は負極の巻回開始側で接合している板状部と、正極又は負極から突出した櫛歯部とを有し、
櫛歯部は、電極巻回体の接続部とされた二次電池である。
本発明の少なくとも実施の形態によれば、電極巻回体の内周部に段差がなく、繰り返し充放電をしても内部短絡を起こさない低抵抗の電池を提供できる。なお、本明細書で例示された効果により本発明の内容が限定して解釈されるものではない。
図１は、一実施の形態に係る電池の概略断面図である。 図２Ａから図２Ｄは、箔タブの一例を説明するための図である。 図３Ａから図３Ｃは、実施例１を説明するための図である。 図４Ａから図４Ｃは、実施例２を説明するための図である。 図５Ａから図５Ｃは、実施例３を説明するための図である。 図６Ａから図６Ｃは、実施例４を説明するための図である。 図７Ａから図７Ｃは、実施例５を説明するための図である。 図８Ａから図８Ｃは、実施例６を説明するための図である。 図９Ａから図９Ｃは、実施例７を説明するための図である。 図１０Ａから図１０Ｃは、実施例８を説明するための図である。 図１１Ａから図１１Ｃは、実施例９を説明するための図である。 図１２Ａから図１２Ｃは、実施例１０を説明するための図である。 図１３Ａから図１３Ｃは、実施例１１を説明するための図である。 図１４Ａから図１４Ｃは、実施例１２を説明するための図である。 図１５Ａから図１５Ｃは、比較例１を説明するための図である。 図１６は、本発明の応用例としての電池パックの説明に使用する接続図である。 図１７は、本発明の応用例としての電動工具の説明に使用する接続図である。 図１８は、本発明の応用例としての電動車両の説明に使用する接続図である。
以下、本発明の実施の形態等について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
＜１．一実施の形態＞
＜２．変形例＞
＜３．応用例＞
以下に説明する実施の形態等は本発明の好適な具体例であり、本発明の内容がこれらの実施の形態等に限定されるものではない。
本発明の実施の形態では、二次電池として、円筒形状のリチウムイオン電池を例にして説明する。勿論、リチウムイオン電池以外の他の電池や円筒形状以外の電池が用いられても良い。
＜１．一実施の形態＞
まず、リチウムイオン電池の全体構成に関して説明する。図１は、リチウムイオン電池１の概略断面図である。リチウムイオン電池１は、例えば、図１に示すように、電池缶１１の内部に電極巻回体２０が収納されている円筒型のリチウムイオン電池１である。
具体的には、リチウムイオン電池１は、円筒状の電池缶１１の内部に、一対の絶縁板１２，１３と、電極巻回体２０とを備えている。リチウムイオン電池１は、さらに、電池缶１１の内部に、感熱抵抗体（Positive Temperature Coefficient Thermal-Resistor又はＰＴＣ）及び補強部材などのうちのいずれか１種類又は２種類以上を備えていてもよい。
［電池缶］
電池缶１１は、主に、電極巻回体２０を収納する部材である。この電池缶１１は、一端部が開放されると共に他端部が閉塞された円筒状の容器である。すなわち、電池缶１１は、開放された一端部（開放端部１１Ｎ）を有している。この電池缶１１は、鉄、アルミニウム及びそれらの合金などの金属材料のうちのいずれか１種類又は２種類以上を含んでいる。ただし、電池缶１１の表面において、ニッケルなどの金属材料のうちのいずれか１種類又は２種類以上が鍍金されていてもよい。
［絶縁板］
絶縁板１２，１３は、電極巻回体２０の巻回軸方向（図１の鉛直方向）に対して略垂直な面を有するシート状の部材である。絶縁板１２，１３は、互いに電極巻回体２０を挟むように配置されている。絶縁板１２，１３の材質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ベークライトなどが用いられる。ベークライトには、フェノール樹脂を紙又は布に塗布した後に加熱して作製される、紙ベークライトや布ベークライトがある。
［かしめ構造］
電池缶１１の開放端部１１Ｎには、折り曲げ部１１Ｐで、電池蓋１４及び安全弁機構３０がガスケット１５を介して、かしめられており、かしめ構造１１Ｒ（クリンプ構造）が形成されている。これにより、電池缶１１の内部に電極巻回体２０などが収納された状態において、その電池缶１１は密閉されている。
［電池蓋］
電池蓋１４は、電池缶１１の内部に電極巻回体２０などが収納された状態において、その電池缶１１の開放端部１１Ｎを閉塞する部材である。この電池蓋１４は、電池缶１１の形成材料と同様の材料を含んでいる。電池蓋１４のうち中央領域は、図１の鉛直方向に突出している。一方、電池蓋１４のうち中央領域以外の領域（周辺領域）は、ＰＴＣ素子１６を介して安全弁機構３０に接触している。
［ガスケット］
ガスケット１５は、主に、電池缶１１の折り曲げ部１１Ｐ（クリンプ部とも称される。）と電池蓋１４との間に介在することにより、その折り曲げ部１１Ｐと電池蓋１４との間の隙間を封止する部材である。ガスケット１５の表面には、例えば、アスファルトなどが塗布されていてもよい。
ガスケット１５は、絶縁性材料を含んでいる。絶縁性材料の種類は特に限定されないが、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）及びポリプ口ピレン（ＰＰ）などの高分子材料である。電池缶１１と電池蓋１４とを互いに電気的に分離しながら、折り曲げ部１１Ｐと電池蓋１４との間の隙間が十分に封止されるからである。
［安全弁機構］
安全弁機構３０は、主に、電池缶１１の内部の圧力（内圧）が上昇した際に、必要に応じて電池缶１１の密閉状態を解除することにより、その内圧を開放する。電池缶１１の内圧が上昇する原因は、充放電時において電解液の分解反応に起因して発生するガスなどである。
［電極巻回体］
円筒形状のリチウムイオン電池では、帯状の正極２１と帯状の負極２２がセパレータ２３を挟んで渦巻き状に巻回されて、電解液に含浸された状態で、電池缶１１に収納されている。図示しないが、正極２１、負極２２はそれぞれ、正極箔、負極箔の片面又は両面に正極活物質層、負極活物質層を形成したものである。正極箔の材料は、アルミニウムやアルミニウム合金を含む金属箔である。負極箔の材料は、ニッケル、ニッケル合金、銅や銅合金を含む金属箔である。セパレータ２３は多孔質で絶縁性のあるフィルムであり、正極２１と負極２２とを電気的に絶縁しながら、リチウムイオンの移動を可能にしている。
電極巻回体２０の中心には、正極２１、負極２２及びセパレータ２３を巻回させる際に生じた空間（中心空間２０Ｃ）が設けられており、中心空間２０Ｃには、センターピン２４が挿入されている（図１）。ただし、センターピン２４は省略可能である。
正極２１には、正極リード２５が接続されていると共に、負極２２には、負極リード２６が接続されている（図１）。正極リード２５は、アルミニウムなどの導電性材料を含んでいる。正極リード２５は、安全弁機構３０に接続されており、ＰＴＣ素子を介して電池蓋１４と電気的に接続されている。負極リード２６は、ニッケルなどの導電性材料を含んでいる。負極リード２６は、電池缶１１と電気的に接続されている。
正極２１、負極２２、セパレータ２３及び電解液のそれぞれの詳細な構成、材質に関しては、後述する。
［正極］
正極活物質層は、リチウムを吸蔵及び放出することが可能である正極材料（正極活物質）を少なくとも含み、さらに、正極結着剤及び正極導電剤などを含んでいてもよい。正極材料は、リチウム含有化合物（例えば、リチウム含有複合酸化物及びリチウム含有リン酸化合物）が好ましい。
リチウム含有複合酸化物は、例えば、層状岩塩型又はスピネル型の結晶構造を有している。リチウム含有リン酸化合物は、例えば、オリビン型の結晶構造を有している。
正極結着剤は、合成ゴム又は高分子化合物を含んでいる。合成ゴムは、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴム及びエチレンプロピレンジエンなどである。高分子化合物は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）及びポリイミドなどである。
正極導電剤は、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック又はケッチェンブラックなどの炭素材料である。ただし、正極導電剤は、金属材料及び導電性高分子でもよい。
［負極］
負極箔の表面は、粗面化されていることが好ましい。いわゆるアンカー効果により、負極箔に対する負極活物質層の密着性が向上するからである。粗面化の方法は、例えば、電解法を利用して微粒子を形成し、負極箔の表面に凹凸を設ける手法がある。電解法により作製された銅箔は、一般的に電解銅箔と呼ばれている。
負極活物質層は、リチウムを吸蔵及び放出することが可能である負極材料（負極活物質）を少なくとも含み、さらに、負極結着剤及び負極導電剤などを含んでいてもよい。
負極材料は、例えば、炭素材料を含む。リチウムの吸蔵放出時における結晶構造の変化が非常に少ないため、高いエネルギー密度が安定して得られるからである。また、炭素材料は負極導電剤としても機能するため、負極活物質層の導電性が向上する。
炭素材料は、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、黒鉛、低結晶性炭素、又は非晶質炭素である。炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状又は鱗片状を有している。
また、負極材料は、例えば金属系材料を含んでいてもよい。金属系材料の例としては、Ｌｉ（リチウム）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｓｎ（スズ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｚｒ（亜鉛）、Ｔｉ（チタン）が挙げられる。金属系元素は、他の元素と化合物、混合物又は合金を形成しており、その例としては、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ（０＜ｘ≦２））、炭化ケイ素（ＳｉＣ）又は炭素とケイ素の合金、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）が挙げられる。
なお、高容量化を目的として、負極材料は、酸化ケイ素、ケイ素合金などのケイ素含有化合物、または、ケイ素単体を含有していることが好ましい。例えば、負極活物質層に含まれる酸化ケイ素の含有率は５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であることが好ましい。含有率が低すぎると高容量化の効果が得られず、高すぎるとケイ素が膨張して電池特性を損なうためである。なお、ケイ素合金やケイ素単体の含有量についても同様である。
リチウムイオン電池１では、完全充電時の開回路電圧（すなわち電池電圧）が４．２５Ｖ以上であると、その完全充電時の開回路電圧が低い場合と比較して、同じ正極活物質を用いても単位質量当たりのリチウムの放出量が多くなる。これにより、高いエネルギー密度が得られる。
［セパレータ］
セパレータ２３は、樹脂を含む多孔質膜であり、２種類以上の多孔質膜の積層膜でもよい。樹脂は、ポリプロピレン及びポリエチレンなどである。
セパレータ２３は、多孔質膜を基材層として、その片面又は両面に樹脂層を含んでいてもよい。正極２１及び負極２２のそれぞれに対するセパレータ２３の密着性が向上するため、電極巻回体２０の歪みが抑制されるからである。
樹脂層は、ＰＶｄＦなどの樹脂を含んでいる。この樹脂層を形成する場合には、有機溶剤に樹脂が溶解された溶液を基材層に塗布したのち、その基材層を乾燥させる。なお、溶液中に基材層を浸漬させたのち、その基材層を乾燥させてもよい。樹脂層には、無機粒子又は有機粒子を含んでいることが、耐熱性、電池の安全性向上の観点で好ましい。無機粒子の種類は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ベーマイト、タルク、シリカ、雲母などである。また、樹脂層に代えて、スパッタ法、ＡＬＤ（原子層堆積）法などで形成された、無機粒子を主成分とする表面層を用いてもよい。
［電解液］
電解液は、溶媒及び電解質塩を含み、必要に応じてさらに添加剤などを含んでいてもよい。溶媒は、有機溶媒などの非水溶媒、又は水である。非水溶媒を含む電解液を非水電解液という。非水溶媒は、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、ラクトン、鎖状カルボン酸エステル又はニトリル（モノニトリル）などである。
電解質塩の代表例はリチウム塩であるが、リチウム塩以外の塩を含んでいてもよい。リチウム塩は、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＨ3ＳＯ3）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）、六フッ化ケイ酸二リチウム（Ｌｉ2ＳＦ6）などである。これらの塩を混合して用いることもでき、中でも、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4を混合して用いることが、電池特性向上の観点で好ましい。電解質塩の含有量は特に限定されないが、溶媒に対して０.３ｍｏｌ/ｋｇから３ｍｏｌ/ｋｇであることが好ましい。
［リチウムイオン電池の作製方法］
続いて、二次電池の製造方法に関して説明する。まず、正極２１を作製する場合には、正極活物質、正極結着剤及び正極導電剤を混合することにより正極合剤を作製する。続いて、有機溶剤に正極合剤を分散させることにより、ペース卜状の正極合剤スラリーを作製する。続いて、正極箔の両面に正極合剤スラリーを塗布したのち、乾燥させることにより、正極活物質層を形成する。続いて、正極活物質層を加熱しながら、ロールプレス機を用いて正極活物質層を圧縮成型し、正極２１が得られる。
負極２２を作製する場合にも、上記した正極２１と同様の手順により行う。
次に、溶接法を用いて正極箔、負極箔に、それぞれ正極リード２５、負極リード２６を接続する。続いて、セパレータ２３を介して正極２１及び負極２２を積層したのち、それらを巻回し、セパレータ２３の最外周面に固定テープを貼付することにより、電極巻回体２０を形成する。
続いて、電極巻回体２０の負極リード２６が露出している側に絶縁体が接した状態で、電極巻回体２０を電池缶１１の内部に収納し、缶底と負極リード２６とを溶接法を用いて接続する。次に、電極巻回体２０の正極リード２５が露出している側にも絶縁体を置き、溶接法を用いて正極リード２５の一端を安全弁機構３０に接続する。
続いて、ビーディング加工機（溝付け加工機）を用いて電池缶１１を加工することにより、電池缶１１に窪みを形成する。続いて、電池缶１１の内部に電解液を注入し、電極巻回体２０に含浸させる。続いて、電池缶１１の内部にガスケット１５と共に電池蓋１４及び安全弁機構３０を収納する。
最後に、図１に示したように、電池缶１１の開放端部１１Ｎにおいてガスケット１５を介して電池蓋１４及び安全弁機構３０をかしめることにより、かしめ構造１１Ｒを形成する。
以下、上記のようにして作製した電池１を用いて、低温サイクル試験と落下試験後のショート発生率と座屈発生率についての実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではない。
電池サイズを１８６５０（直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ）とし、定格容量を３０００ｍＡｈとした。正極箔２１Ａの材質をＡｌとし、厚さを０．０１５ｍｍとした。負極箔２２Ａの材質をＣｕとし、厚さを０．０１５ｍｍとした。セパレータ２３を二軸延伸したポリエチレンとし、厚さを０．０１０ｍｍとした。全ての実施例と比較例では、負極活物質に炭素とケイ素が含まれる。具体的には、負極活物質は炭素を主材料として含み、酸化ケイ素の含有量を、実施例６では５ｗｔ％、実施例８では２０ｗｔ％、それ以外の例では１５ｗｔ％とした。
以下で示される正極タブ５２が図１の正極リード２５に相当し、負極タブ５３が図１の負極リード２６に相当する。実施例と比較例では、タブ５２，５３などに加えて、正極又は負極の一方又は両方の巻回開始側に、箔タブ３１，３２を有する。以下では、負極の箔タブ３２を例に説明をする。
以下では、正極箔２１Ａの表面に正極活物質層が被覆された領域を正極の活物質被覆部２１Ｂと称し、被覆されない領域を正極の活物質非被覆部２１Ｃと称する。また、負極箔２２Ａの表面に負極活物質層が被覆された領域を負極の活物質被覆部２２Ｂと称し、被覆されていない領域を負極の活物質非被覆部２２Ｃと称する。
正極２１又は負極２２は、巻回開始側に正極の箔タブ３１又は負極の箔タブ３２を有している。負極の箔タブ３２は例えば、図２Ａに示されるように、平板形状を有し、板状部３６と櫛歯部３４からなる。箔タブ３２の板状部３６は幅２４ｍｍと、従来のタブと比べて大きな幅を有し、負極２２からの集電の役割を担う。箔タブ３２の端に櫛歯部３４を有している。
図２Ａでは、櫛歯部３４は、帯状突起１つが幅３ｍｍ、長さ５ｍｍの櫛型形状となっている。図２Ａの櫛歯部３４の帯状突起の間隔は巻回開始側から７ｍｍ、８ｍｍとなり、一定の値ではない。櫛歯部３４の帯状突起の間隔は、巻回時に周回遅れで重なる帯状突起部（箔タブ部）の幅が概ね±１ｍｍ以内で重なり、缶底や安全弁との溶接において問題を生じないように、巻回開始側から徐々に大きいものになるように設計されている。箔タブ３２が巻回されたときに櫛歯部３４の帯状突起が１つのまとまった形となるように、箔タブ３２の帯状突起の間隔は巻回開始側から徐々に大きくなるように設定されている。図２Ｂに示されるように、例えば、負極の箔タブ３２の板状部３６は負極２２の巻回開始側である、負極の活物質非被覆部２２Ｃに、３か所の溶接箇所６１（図中でハッチングを付した部分）で接合される。このとき、箔タブ３２は櫛歯部３４が負極２２から突出するように配置される。なお、正極の箔タブ３１の場合においても、負極の箔タブ３２と同様の構成を採ることが可能である。
正極の箔タブ３１の材質としては、例えば、アルミニウム、チタン、ステンレス（ＳＵＳ）が挙げられる。ＳＵＳ３０４は、ＬＣＯ正極やＮＣＡ正極が用いられる４．２Ｖ系で加温エージング後に溶解するが、ＬｉＦｅＰＯ４正極等が用いられる３．６Ｖ系では非溶解である。ＳＵＳ３１６は、ＬＣＯ正極やＮＣＡ正極が用いられる４．２Ｖ系においても、加温エージング後に非溶解である。このように、ＳＵＳに関しては、電池電圧に応じて適宜素材を選んで用いることができる。
箔タブ３２は負極２２と共に巻回されて、図２Ｃに示されるように、箔タブ３２の櫛歯部３４が１周ずらして重ね合わされて１箇所でまとめられることで、箔タブ３２の１つの接続部４２とされる。接続部４２は電池缶１１の缶底と接合される。図２Ａ及び図２Ｂの箔タブ３２の櫛歯部３４には３つの帯状突起があり、図２Ｃでは箔タブ３２の板状部３６は２周にわたり巻回され、接続部４２は帯状突起が３つ重なった構造となっている。巻回された箔タブ３２は電極巻回体２０の内周部の補強材であり、電池１の充放電の際、電極巻回体２０の内周部の座屈や変形を防止できる。
負極の箔タブ３２の櫛歯部は例えば４つや６つ又はそれ以上の複数個の櫛歯部３４に分かれていてもよく、その場合、図２Ｄのように、巻回されると箔タブ３２の櫛歯部３４は２箇所でまとめて重ね合わされて、向かい合った２つの接続部４２Ａ，４２Ｂとされる。この場合、負極の箔タブ３２の櫛歯部３４には比較的長い帯状突起と比較的短い帯状突起が交互に並んでいて（不図示）、巻回されると、長い帯状突起同士と短い帯状突起同士が重なることで、図２Ｄのように、箔タブ３２には、比較的長い接続部４２Ａと比較的短い接続部４２Ｂができる。２つの接続部４２Ａ，４２Ｂの長さを変えることで、折り畳んで缶底との溶接を行うことができる。
正極の箔タブ３１は、負極の箔タブ３２と同様の形状をしているが、櫛歯部３３の長さが比較的大きいことが異なる。同様に、櫛歯部３３は正極２１から突出し、正極２１と共に巻回されて、複数の帯状突起は１つ又は２つの接続部４１とされる。接続部４１が２つある場合、２つの接続部４１の長さには特別な差はない。箔タブ３１の板状部３５は正極の巻回開始側である、正極の活物質非被覆部２１Ｃで溶接により接合される。巻回された箔タブ３１は電極巻回体２０の内周部の補強材であり、電池１の充放電の際、電極巻回体２０の内周部の座屈や変形を防止できる。
箔タブ３１，３２は電極巻回体２０の内周部の補強材としての厚さが必要であることと、電池缶１１内の構造上の制約から、箔タブ３１，３２の厚さは０．０２０ｍｍ以上０．１００ｍｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、箔タブ３１，３２の厚さは０．０３０ｍｍ以上０．０８０ｍｍ以下である。負極の箔タブ３２の材質は、銅、銅ニッケル合金、ニッケル、亜鉛、銅亜鉛合金、銅亜鉛ニッケル合金のいずれか又はそれらの複合材であることが好ましい。更に、箔タブ３２の巻回数は１周以上４周以下が好ましい。
以下に示される箔タブ３１，３２の接続部４１，４２，４２Ａ，４２Ｂの断面積は、箔タブ３１，３２の接続部４１，４２，４２Ａ，４２Ｂの幅と厚さの積で表され、タブ５２，５３，５４の断面積は、タブ５２，５３，５４の幅と厚さの積で表される。全ての実施例及び比較例１で、正極２１の中間位置にあるタブ５２の幅を６ｍｍ、厚さを０．１ｍｍとし（断面積が０．６ｍｍ２）、材質をＡｌとした。正極２１の中央部分にあるタブ５２とタブ５２が接合された正極の活物質非被覆部２１Ｃは絶縁テープ５１により被覆した。正極２１の巻回開始側にある箔タブ３１の厚さを０．０５ｍｍとし、櫛歯部３３の帯状突起の幅を３ｍｍとし、材質をＡｌとした。正極２１の巻回開始側にある箔タブ３１と箔タブ３１が接合された正極の活物質非被覆部２１Ｃは絶縁テープ５１により被覆した。負極２２の巻回終止側にあるタブ５３の厚さを０．０８ｍｍとし、幅を３ｍｍとし（断面積が０．２４ｍｍ２）、材質をＣｕＮｉとした。
さらに、実施例１から実施例１０では、負極２２の巻回開始側にある箔タブ３２の厚さを０．０４ｍｍとし、櫛歯部３４の帯状突起の幅を３ｍｍとし（櫛歯部３４の帯状突起１つの断面積が０．１２ｍｍ２）、材質をＣｕとした。実施例１１から実施例１４と比較例１では、負極２２の巻回開始側にあるタブ５４の厚さを０．０８ｍｍとし、幅を３ｍｍとし（断面積が０．２４ｍｍ２）、材質をＣｕＮｉとした。
タブ５２，５３，５４の厚さと箔タブ３１，３２の厚さはマイクロメーター（ミツトヨ製ＭＤＣ－２５ＭＸ）を用いて測定した。
図３Ａから図１５Ａ（図３から図１５の各図のＡ）は各図の上側に巻回前の正極２１の概略図を示し、各図の下側に巻回前の負極２２の概略図を示していて、各図の右側が巻回開始側で、各図の左側が巻回終止側である。図３Ｂから図１５Ｂ（図３から図１５の各図のＢ）はそれぞれ、図３Ａから図１５Ａの正極２１と負極２２をセパレータと共に巻回した後の電極巻回体２０の概略図を示していて、各図の上側が電池蓋１４側であり、各図の下側が電池缶１１の缶底側である。図３Ｃから図１５Ｃ（図３から図１５の各図のＣ）はそれぞれ、図３Ｂから図１５Ｂの電極巻回体２０を電池缶１１に収め、電池１としたときの概略図であり、ガスケット１５等の細部は省略してある。
［実施例１］
図３Ａに示されるように、正極２１の中間位置にタブ５２を配置し、負極２２の巻回開始側に箔タブ３２を配置し、負極２２の巻回終止側にタブ５３を配置した。箔タブ３２の櫛歯部３４を６つの帯状突起で構成した。図３Ｂに示されるように、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２を重ね、櫛歯部３４の６つの帯状突起を１つ置きに重ねて、２つの接続部４２Ａ，４２Ｂとまとめられるように巻回し、負極の箔タブ３２の巻回数を２．５周とし、負極の箔タブ３２の接続部４２Ａ，４２Ｂの総断面積を０．７２ｍｍ２とした。図３Ｃに示されるように、タブ５２，５３と箔タブ３２が接合された電極巻回体２０を電池缶１１内に配置した。負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を１５ｗｔ％とした。
［実施例２］
図４Ａに示されるように、正極２１の中間位置にタブ５２を配置し、負極２２の巻回開始側に箔タブ３２を配置し、負極２２の巻回終止側にタブ５３を配置した。箔タブ３２の櫛歯部３４を４つの帯状突起で構成した。図４Ｂに示されるように、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２を重ね、櫛歯部３４の４つの帯状突起を１つ置きに重ねて、２つの接続部４２Ａ，４２Ｂにまとめられるように巻回し、負極の箔タブ３２の巻回数を１．５周とし、負極の箔タブ３２の接続部４２Ａ，４２Ｂの総断面積を０．４８ｍｍ２とした。図４Ｃに示されるように、タブ５２，５３と箔タブ３２が接合された電極巻回体２０を電池缶１１内に配置した。負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を１５ｗｔ％とした。
［実施例３］
図５Ａに示されるように、正極２１の中間位置にタブ５２を配置し、負極２２の巻回開始側に箔タブ３２を配置し、負極２２の巻回終止側にタブ５３を配置した。箔タブ３２の櫛歯部３４を３つの帯状突起で構成した。図５Ｂに示されるように、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２を重ね、櫛歯部３４の３つの帯状突起を１つに重ねて、１つの接続部４２にまとめられるように巻回し、負極の箔タブ３２の巻回数を２周とし、負極の箔タブ３２の接続部４２の総断面積を０．３６ｍｍ２とした。図５Ｃに示されるように、タブ５２，５３と箔タブ３２が接合された電極巻回体２０を電池缶１１内に配置した。負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を１５ｗｔ％とした。
［実施例４］
図６Ａに示されるように、正極２１の中間位置にタブ５２を配置し、負極２２の巻回開始側に箔タブ３２を配置し、負極２２の巻回終止側にタブ５３を配置した。箔タブ３２の櫛歯部３４を２つの帯状突起で構成した。図６Ｂに示されるように、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２を重ね、櫛歯部３４の２つの帯状突起を１つに重ねて、１つの接続部４２にまとめられるように巻回し、負極の箔タブ３２の巻回数を１周とし、負極の箔タブ３２の接続部４２の総断面積を０．２４ｍｍ２とした。図６Ｃに示されるように、タブ５２，５３と箔タブ３２が接合された電極巻回体２０を電池缶１１内に配置した。負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を１５ｗｔ％とした。
［実施例５］
図７Ａに示されるように、正極２１の中間位置にタブ５２を配置し、正極２１の巻回開始側に箔タブ３１を配置した。箔タブ３１の櫛歯部３３を６つの帯状突起で構成した。負極２２の巻回開始側に箔タブ３２を配置し、負極２２の巻回終止側にタブ５３を配置した。箔タブ３２の櫛歯部３４を６つの帯状突起で構成した。図７Ｂに示されるように、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２を重ね、箔タブ３１と箔タブ３２のそれぞれについて、櫛歯部３３，３４の６つの帯状突起を１つ置きに重ねて、２つの接続部４１，４１及び２つの接続部４２Ａ，４２Ｂにまとめられるように巻回し、正極の箔タブ３１の巻回数を２．５周とし、正極の箔タブ３１の接続部４１の総断面積を０．９ｍｍ２とし、負極の箔タブ３２の巻回数を２．５周とし、負極の箔タブ３２の接続部４２Ａ，４２Ｂの総断面積を０．７２ｍｍ２とした。図７Ｃに示されるように、タブ５２，５３と箔タブ３１，３２が接合された電極巻回体２０を電池缶１１内に配置した。負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を１５ｗｔ％とした。
［実施例６］
図８Ａに示されるように、正極２１の中間位置にタブ５２を配置し、正極２１の巻回開始側に箔タブ３１を配置した。箔タブ３１の櫛歯部３３を４つの帯状突起で構成した。負極２２の巻回開始側に箔タブ３２を配置し、負極２２の巻回終止側にタブ５３を配置した。箔タブ３２の櫛歯部３４を４つの帯状突起で構成した。図８Ｂに示されるように、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２を重ね、箔タブ３１と箔タブ３２のそれぞれについて、櫛歯部３３，３４の４つの帯状突起を１つ置きに重ねて、２つの接続部４１，４１及び２つの接続部４２Ａ，４２Ｂにまとめられるように巻回し、正極の箔タブ３１の巻回数を１．５周とし、正極の箔タブ３１の接続部４１の総断面積を０．６ｍｍ２とし、負極の箔タブ３２の巻回数を１．５周とし、負極の箔タブ３２の接続部４２Ａ，４２Ｂの総断面積を０．４８ｍｍ２とした。図８Ｃに示されるように、タブ５２，５３と箔タブ３１，３２が接合された電極巻回体２０を電池缶１１内に配置した。負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を５ｗｔ％とした。
［実施例７］
負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を１５ｗｔ％とした以外は、実施例６と同様にした。
［実施例８］
負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を２０ｗｔ％とした以外は、実施例６と同様にした。
［実施例９］
図９Ａに示されるように、正極２１の中間位置にタブ５２を配置し、正極２１の巻回開始側に箔タブ３１を配置した。箔タブ３１の櫛歯部３３を３つの帯状突起で構成した。負極２２の巻回開始側に箔タブ３２を配置し、負極２２の巻回終止側にタブ５３を配置した。箔タブ３２の櫛歯部３４を３つの帯状突起で構成した。図９Ｂに示されるように、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２を重ね、箔タブ３１と３２のそれぞれについて、櫛歯部３３，３４の３つの帯状突起を１つに重ねて、１つの接続部４１及び１つの接続部４２にまとめられるように巻回し、正極の箔タブ３１の巻回数を２周とし、正極の箔タブ３１の接続部４１の総断面積を０．４５ｍｍ２とし、負極の箔タブ３２の巻回数を２周とし、負極の箔タブ３２の接続部４２の総断面積を０．３６ｍｍ２とした。図９Ｃに示されるように、タブ５２，５３と箔タブ３１，３２が接合された電極巻回体２０を電池缶１１内に配置した。負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を１５ｗｔ％とした。
［実施例１０］
図１０Ａに示されるように、正極２１の中間位置にタブ５２を配置し、正極２１の巻回開始側に箔タブ３１を配置した。箔タブ３１の櫛歯部３３を２つの帯状突起で構成した。負極２２の巻回開始側に箔タブ３２を配置し、負極２２の巻回終止側にタブ５３を配置した。箔タブ３２の櫛歯部３４を２つの帯状突起で構成した。図１０Ｂに示されるように、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２を重ね、箔タブ３１と箔タブ３２のそれぞれについて、櫛歯部３３，３４の２つの帯状突起を１つに重ねて、１つの接続部４１及び１つの接続部４２にまとめられるように巻回し、正極の箔タブ３１の巻回数を１周とし、正極の箔タブ３１の接続部４１の総断面積を０．３ｍｍ２とし、負極の箔タブ３２の巻回数を１周とし、負極の箔タブ３２の接続部４２の総断面積を０．２４ｍｍ２とした。図１０Ｃに示されるように、タブ５２，５３と箔タブ３１，３２が接合された電極巻回体２０を電池缶１１内に配置した。負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を１５ｗｔ％とした。
［実施例１１］
図１１Ａに示されるように、正極２１の中間位置にタブ５２を配置し、正極２１の巻回開始側に箔タブ３１を配置した。箔タブ３１の櫛歯部３３を６つの帯状突起で構成した。負極２２の巻回開始側にタブ５４を配置し、負極２２の巻回終止側にタブ５３を配置した。図１１Ｂに示されるように、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２を重ね、箔タブ３１について、櫛歯部３３の６つの帯状突起を１つ置きに重ねて、２つの接続部４１，４１にまとめられるように巻回し、正極２１の箔タブ３１の巻回数を２．５周とし、正極の箔タブ３１の接続部４１の総断面積を０．９ｍｍ２とし、負極タブ５４の断面積を０．２４ｍｍ２とした。図１１Ｃに示されるように、タブ５２，５３，５４と箔タブ３１が接合された電極巻回体２０を電池缶内に配置した。負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を１５ｗｔ％とした。
［実施例１２］
図１２Ａに示されるように、正極２１の中間位置にタブ５２を配置し、正極２１の巻回開始側に箔タブ３１を配置した。箔タブ３１の櫛歯部３３を４つの帯状突起で構成した。負極２２の巻回開始側にタブ５４を配置し、負極２２の巻回終止側にタブ５３を配置した。図１２Ｂに示されるように、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２を重ね、箔タブ３１について、櫛歯部３３の４つの帯状突起を１つ置きに重ねて、２つの接続部４１，４１にまとめられるように巻回し、正極の箔タブ３１の巻回数を１．５周とし、正極の箔タブ３１の接続部４１の総断面積を０．６ｍｍ２とし、負極タブ５４の断面積を０．２４ｍｍ２とした。図１２Ｃに示されるように、タブ５２，５３，５４と箔タブ３１が接合された電極巻回体２０を電池缶１１内に配置した。負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を１５ｗｔ％とした。
［実施例１３］
図１３Ａに示されるように、正極２１の中間位置にタブ５２を配置し、正極２１の巻回開始側に箔タブ３１を配置した。箔タブ３１の櫛歯部３３を３つの帯状突起で構成した。負極２２の巻回開始側にタブ５４を配置し、負極２２の巻回終止側にタブ５３を配置した。図１３Ｂに示されるように、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２を重ね、箔タブ３１について、櫛歯部３３の３つの帯状突起を１つに重ねて、１つの接続部４１にまとめられるように巻回し、正極の箔タブ３１の巻回数を２周とし、正極の箔タブ３１の接続部４１の総断面積を０．４５ｍｍ２とし、負極タブ５４の断面積を０．２４ｍｍ２とした。図１３Ｃに示されるように、タブ５２，５３，５４と箔タブ３１が接合された電極巻回体２０を電池缶１１内に配置した。負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を１５ｗｔ％とした。
［実施例１４］
図１４Ａに示されるように、正極２１の中間位置にタブ５２を配置し、正極２１の巻回開始側に箔タブ３１を配置した。箔タブ３１の櫛歯部３３を２つの帯状突起で構成した。負極２２の巻回開始側にタブ５４を配置し、負極２２の巻回終止側にタブ５３を配置した。図１４Ｂに示されるように、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２を重ね、箔タブ３１について、櫛歯部３３の２つの帯状突起を１つに重ねて、１つの接続部４１にまとめられるように巻回し、正極の箔タブ３１の巻回数を１周とし、正極の箔タブ３１の接続部４１の総断面積を０．３ｍｍ２とし、負極タブ５４の断面積を０．２４ｍｍ２とした。図１４Ｃに示されるように、タブ５２，５３，５４と箔タブ３１が接合された電極巻回体２０を電池缶１１内に配置した。負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を１５ｗｔ％とした。
［比較例１］
図１５Ａに示されるように、正極２１の中間位置にタブ５２を配置し、負極２２の巻回開始側にタブ５４を配置し、負極２２の巻回終止側にタブ５３を配置した。図１５Ｂに示されるように、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２を重ね、巻回し、負極タブ５４の断面積を０．２４ｍｍ２とした。図１５Ｃに示されるように、タブ５２，５３，５４が接合された電極巻回体２０を電池缶１１内に配置した。負極活物質に含まれる酸化ケイ素の含有量を１５ｗｔ％とした。
［評価］
上記の例の電池１について、電池の内部抵抗を求め、低温サイクル試験後に落下試験を行うことでショート発生率を求め、ＣＴ撮影をして座屈発生率を求め、これらの結果から総合的な評価を行った。電池の内部抵抗、低温サイクル試験、落下試験とＣＴ撮影は次の通りである。
＜電池の内部抵抗＞
電池の内部抵抗は、周波数１ｋＨｚにおける交流インピーダンス測定の結果より求めた。
＜低温サイクル試験＞
環境温度：０℃
充電：ＣＣ／ＣＶ，４．２５Ｖ／１Ｃ，１００ｍＡｃｕｔ
放電：２Ｃ，２Ｖｃｕｔ（放電後にセル温度が０℃になったら充電再開）
サイクル数：容量維持率３０％到達を基準に段階的に放電レート低減を行い、最終的に低レート（０．５Ｃ）で容量維持率３０％になるまで継続のサイクル数。
初期の放電容量に対する維持率が３０％以下になったら、放電レートを１Ｃに下げ、同じく３０％以下になったら０．５Ｃに下げて３０％以下まで試験した。
＜落下試験＞
「リチウム二次電池安全性評価基準ガイドライン」（ＳＢＡ Ｇ１１０１）に規定されたものに、一部改変を加えた。具体的には、ＳＢＡ Ｇ１１０１に規定された落下試験は高さ１．９ｍからコンクリートの上に１０回落下させる試験であるが、本評価の落下試験では、落下回数を２０回にして試験を行い、ｎ＝１０でのショート発生確率を求めた。
＜ＣＴ撮影＞
低温サイクル後の落下試験の後に、Ｘ線ＣＴ撮影装置を用いて、電極巻回体の内周部を観察し、座屈を起こしている電池の割合を座屈発生率とした。試験数を１０本とした。
［表１］
Figure 0007332032000001
実施例１から実施例１４ではショート発生率と座屈発生率が０％であり、総合評価がＯＫであったのに対し、比較例１では高い値となり、総合評価がＮＧであった。正極２１と負極２２の何れか一方又は両方の巻回開始側に箔タブ３１，３２があると、総合評価がＯＫとなることが分かった。実施例１から実施例１４では、電極巻回体の内周部が歪むことなく、真円に保たれたのに対し、比較例１では電極巻回体の内周部が歪み、真円が保たれなかった。総合評価がＯＫとなった酸化ケイ素の含有量は５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であった。表１より、正極２１と負極２２の何れか一方又は両方の巻回開始側に、櫛歯部３３，３４を有する箔タブ３１，３２を有し、櫛歯部３３，３４は、正極２１又は負極２２から突出し、櫛歯部３３，３４の帯状突起が重ねられて１つ以上にまとめられて、箔タブ３１，３２の接続部４１，４２，４２Ａ，４２Ｂとされるとき、電池１は、繰り返し充放電をしても座屈や内部短絡を起こさないことが判明した。
＜２．変形例＞
以上、本発明の一実施の形態について具体的に説明したが、本発明の内容は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
電池１のサイズを１８６５０（直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ）としていたが、その他のサイズであってもよい。電池１の定格容量を３０００ｍＡｈとしていたが、その他の値であってもよい。正極箔２１Ａ、負極箔２２Ａ、セパレータ２３の厚さは上述の値でなくてもよい。櫛歯部３３，３４の帯状突起の数は、実施例に限定されず、その他の値であってもよい。
＜３．応用例＞
（１）電池パック
図１６は、本発明の実施形態又は実施例にかかる電池１を電池パック３００に適用した場合の回路構成例を示すブロック図である。電池パック３００は、組電池３０１、充電制御スイッチ３０２ａと、放電制御スイッチ３０３ａ、を備えるスイッチ部３０４、電流検出抵抗３０７、温度検出素子３０８、制御部３１０を備えている。制御部３１０は各デバイスの制御を行い、さらに異常発熱時に充放電制御を行ったり、電池パック３００の残容量の算出や補正を行ったりすることが可能である。
電池パック３００の充電時には正極端子３２１及び負極端子３２２がそれぞれ充電器の正極端子、負極端子に接続され、充電が行われる。また、電池パック３００に接続された電子機器の使用時には、正極端子３２１及び負極端子３２２がそれぞれ電子機器の正極端子、負極端子に接続され、放電が行われる。
組電池３０１は、複数の二次電池３０１ａを直列及び／又は並列に接続してなる。図１６では、６つの二次電池３０１ａが、２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）に接続された場合が例として示されているが、どのような接続方法でもよい。
温度検出部３１８は、温度検出素子３０８（例えばサーミスタ）と接続されており、組電池３０１又は電池パック３００の温度を測定して、測定温度を制御部３１０に供給する。電圧検出部３１１は、組電池３０１及びそれを構成する各二次電池３０１ａの電圧を測定し、この測定電圧をＡ／Ｄ変換して、制御部３１０に供給する。電流測定部３１３は、電流検出抵抗３０７を用いて電流を測定し、この測定電流を制御部３１０に供給する。
スイッチ制御部３１４は、電圧検出部３１１及び電流測定部３１３から入力された電圧及び電流をもとに、スイッチ部３０４の充電制御スイッチ３０２ａ及び放電制御スイッチ３０３ａを制御する。スイッチ制御部３１４は、二次電池３０１ａのいずれかの電圧が過充電検出電圧若しくは過放電検出電圧以下になったとき、また、大電流が急激に流れたときに、スイッチ部３０４にＯＦＦの制御信号を送ることにより、過充電及び過放電、過電流充放電を防止する。ここで、二次電池がリチウムイオン二次電池の場合、過充電検出電圧は例えば４．２０Ｖ±０．０５Ｖと定められ、過放電検出電圧は例えば２．４Ｖ±０．１Ｖと定められる。
充電制御スイッチ３０２ａ又は放電制御スイッチ３０３ａがＯＦＦした後は、ダイオード３０２ｂ又はダイオード３０３ｂを介することによってのみ、充電又は放電が可能となる。これらの充放電スイッチは、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチを使用することができる。この場合、ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードがダイオード３０２ｂ及び３０３ｂとして機能する。なお、図１６では＋側にスイッチ部３０４を設けているが、－側に設けても良い。
メモリ３１７は、ＲＡＭやＲＯＭからなり、例えば不揮発性メモリであるＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）などを含む。メモリ３１７には、制御部３１０で演算された数値や、製造工程の段階で測定された各二次電池３０１ａの初期状態における電池特性やなどが予め記憶され、また適宜、書き換えも可能である。また、二次電池３０１ａの満充電容量を記憶させておくことで、制御部３１０と協働して残容量を算出することができる。
（２）電子機器
上述した本発明の実施形態又は実施例に係る電池１は、電子機器や電動輸送機器、蓄電装置などの機器に搭載され、電力を供給するために使用することができる。
電子機器としては、例えばノート型パソコン、スマートフォン、タブレット端末、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯電話、ウェアラブル端末、ビデオムービー、デジタルスチルカメラ、電子書籍、音楽プレイヤー、ヘッドホン、ゲーム機、ペースメーカー、補聴器、電動工具、テレビ、照明機器、玩具、医療機器、ロボットが挙げられる。また、後述する電動輸送機器、蓄電装置、電動工具、電動式無人航空機も、広義では電子機器に含まれ得る。
電動輸送機器としては電気自動車（ハイブリッド自動車を含む。）、電動バイク、電動アシスト自転車、電動バス、電動カート、無人搬送車（ＡＧＶ）、鉄道車両などが挙げられる。また、電動旅客航空機や輸送用の電動式無人航空機も含まれる。本発明に係る二次電池は、これらの駆動用電源のみならず、補助用電源、エネルギー回生用電源などとしても用いられる。
蓄電装置としては、商業用又は家庭用の蓄電モジュールや、住宅、ビル、オフィスなどの建築物用又は発電設備用の電力貯蔵用電源などが挙げられる。
（３）電動工具
図１７を参照して、本発明が適用可能な電動工具として電動ドライバの例について概略的に説明する。電動ドライバ４３１には、シャフト４３４に回転動力を伝達するモータ４３３と、ユーザが操作するトリガースイッチ４３２が設けられている。トリガースイッチ４３２の操作により、シャフト４３４によって被対象物にねじなどが打ち込まれる。
電動ドライバ４３１の把手の下部筐体内に、電池パック４３０及びモータ制御部４３５が収納されている。電池パック４３０としては、上述した電池パック３００を使用することができる。電池パック４３０は、電動ドライバ４３１に対して内蔵されているか、又は着脱自在とされている。電池パック４３０は、電動ドライバ４３１に内蔵された状態、又は外された状態で、充電装置に装着可能である。
電池パック４３０及びモータ制御部４３５のそれぞれには、マイクロコンピュータが備えられている。電池パック４３０からモータ制御部４３５に対して電源が供給されると共に、両者のマイクロコンピュータ間で電池パック４３０の充放電情報が通信される。モータ制御部４３５は、モータ４３３の回転／停止、並びに回転方向を制御し、さらに、過放電時に負荷（モータ４３３など）への電源供給を遮断することができる。
（４）電動車両用蓄電システム
本発明を電動車両用の蓄電システムに適用した例として、図１８に、シリーズハイブリッドシステムを採用したハイブリッド車両（ＨＶ）の構成例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンを動力とする発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
このハイブリッド車両６００には、エンジン６０１、発電機６０２、電力駆動力変換装置６０３（直流モータ又は交流モータ。以下単に「モータ６０３」という。）、駆動輪６０４ａ、駆動輪６０４ｂ、車輪６０５ａ、車輪６０５ｂ、バッテリ６０８、車両制御装置６０９、各種センサ６１０、充電口６１１が搭載されている。バッテリ６０８に対して、上述した本発明の電池パック３００、又は本発明の電池１を複数搭載した蓄電モジュールが適用され得る。二次電池の形状としては、円筒型、角型又はラミネート型である。
バッテリ６０８の電力によってモータ６０３が作動し、モータ６０３の回転力が駆動輪６０４ａ、６０４ｂに伝達される。エンジン６０１の回転力は発電機６０２に伝えられ、その回転力によって発電機６０２により生成された電力をバッテリ６０８に蓄積することが可能である。各種センサ６１０は、車両制御装置６０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度を制御したりする。各種センサ６１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。
図示しない制動機構によりハイブリッド車両６００が減速すると、その減速時の抵抗力がモータ６０３に回転力として加わり、この回転力によって生成された回生電力がバッテリ６０８に蓄積される。また、図示しないが、二次電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置（例えば、電池の残量表示装置）を備えていても良い。バッテリ６０８は、ハイブリッド車両６００の充電口６１１を介して外部の電源に接続されることで電力供給を受け、蓄電することが可能である。このようなＨＶ車両を、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ又はＰＨＥＶ）という。
以上では、シリーズハイブリッド車を例として説明したが、エンジンとモータを併用するパラレル方式、又は、シリーズ方式とパラレル方式を組み合わせたハイブリッド車に対しても本発明は適用可能である。さらに、エンジンを用いない駆動モータのみで走行する電気自動車（ＥＶ又はＢＥＶ）や、燃料電池車（ＦＣＶ）に対しても本発明は適用可能である。
１・・・リチウムイオン電池，１２，１３・・・絶縁板，２０・・・電極巻回体，２１・・・正極，２２・・・負極，２３・・・セパレータ，２４・・・センターピン，２５・・・正極リード，２６・・・負極リード，３１，３２・・・箔タブ，３３，３４・・・櫛歯部，３５，３６・・・板状部，４１，４２，４２Ａ，４２Ｂ・・・接続部

Claims (9)

  1. セパレータを介して帯状の正極と帯状の負極とが積層され、巻回された構造を有する電極巻回体が電池缶に収容された二次電池であって、
    前記正極は、帯状の正極箔の両面に正極活物質層を有し、
    前記負極は、帯状の負極箔の両面に負極活物質層を有し、
    前記電極巻回体は、前記正極の中央部分に正極タブを有し、前記負極の巻回終止側に負極タブを有し、前記正極と前記負極の何れか一方又は両方の巻回開始側に、平板形状の箔タブを有し、
    前記箔タブは、前記正極又は前記負極の巻回開始側で接合している板状部と、前記正極又は前記負極から突出した櫛歯部とを有し、
    前記櫛歯部は、前記電極巻回体の接続部とされた二次電池。
  2. 前記櫛歯部の帯状突起の間隔が、巻回開始側から徐々に大きいものとされた請求項１に記載の二次電池。
  3. 前記負極の箔タブの材質は、銅、銅ニッケル合金、ニッケル、亜鉛、銅亜鉛合金、銅亜鉛ニッケル合金のいずれか又はそれらの複合材である請求項１又は２に記載の二次電池。
  4. 前記正極の箔タブの材質は、アルミニウム、チタン、ステンレス（ＳＵＳ）のいずれか又はそれらの複合材である請求項１から３のいずれかに記載の二次電池。
  5. 前記正極の箔タブの厚さ又は前記負極の箔タブの厚さは、０．０２０ｍｍ以上０．１００ｍｍ以下である請求項１から４のいずれかに記載の二次電池。
  6. 前記正極の箔タブの巻回数又は前記負極の箔タブの巻回数は１周以上２．５周以下である請求項１から５のいずれかに記載の二次電池。
  7. 前記負極活物質層に含まれる酸化ケイ素の含有率が５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下である請求項１から６のいずれかに記載の二次電池。
  8. 請求項１から７のいずれかに記載の二次電池を有する電子機器。
  9. 請求項１から７のいずれかに記載の二次電池を有する電動工具。
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