JPH10270016A - 非水電解液二次電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正極と負極がセパレータを介して多重積層さ
れた電極集合体を含む非水電解液二次電池の容量特性と
サイクル特性を改善する。 【解決手段】 非水電解液二次電池は、電池容器内に正
極（１），負極（２），セパレータ（３），および非水
電解液を含み、正極と負極はセパレータを介して多重積
層された電極集合体にされており、負極は金属箔集電体
の両面に被着された炭素粉末材料の活物質層を含み、正
極は金属箔集電体の両面に被着されかつリチウムイオン
と電気化学反応可能な粉末材料の活物質層を含み、正極
の活物質層はその面積の５０％以上の厚い領域と５０％
未満の薄い領域（１ｃ）を含み、正極活物質層の薄い領
域は連続的な浅い溝を形成し、その浅い溝は多重積層さ
れた電極集合体の内部へ電解液を導きやすくしかつ保持
しやすくするように作用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は非水電解液二次電池
に関し、特に、電気自動車等に好ましく用いられ得る大
容量の非水電解液二次電池の改善に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車用二次電池のように、一般の
家庭用二次電池に比べてはるかに大きなエネルギ密度を
必要とする二次電池においては、薄い正極と薄い負極と
が薄いセパレータを介して多重積層された電極集合体が
用いられる。なぜならば、このような電極集合体によっ
て正極と負極の実効面積を非常に大きくすることがで
き、これによって二次電池のエネルギ密度を増大させる
ことができるからである。

【０００３】このような電極集合体としては、矩形状の
正極と負極の多数枚が矩形状のセパレータを介して交互
に多重積層された単純積層型電極集合体の他に、１対の
長い帯状の正極と負極とが帯状のセパレータを介して重
ねられて巻回された渦巻型電極集合体も用いられる。ま
た、渦巻型電極集合体は必ずしも円形断面を有する円柱
状のものに限られず、角柱状に巻回されもしくは円柱状
に巻回された後に加圧変形された矩形状断面を有する角
柱状の渦巻型電極集合体も可能である。

【０００４】図６は、渦巻型電極集合体の一例として、
円柱状渦巻型電極集合体の巻回状態を模式的な斜視図で
示している。渦巻型電極集合体においては、正極１は帯
状の金属箔の集電体とその両面に被着された粉末状の正
極活物質とを含み、負極２は帯状の金属箔の集電体とそ
の両面に被着された粉末状の負極活物質とを含んでい
る。これらの帯状正極１と帯状負極２のそれぞれには、
電流を取出すための正極集電タブ１Ａと負極集電タブ２
Ａが接合されている。

【０００５】図６においては図面の煩雑化を避けるため
にただ１対の正極集電タブ１Ａと負極集電タブ２Ａが示
されているが、実際には帯状の正極１と負極２の長さ方
向に所定の間隔で複数の正極集電タブ１Ａと複数の負極
集電タブ２Ａが接合されている。これらの集電タブは、
たとえば電極活物質層上から金属箔集電体を貫通する鳩
目止めによって取付けることができる。より好ましく
は、集電タブが取付けられる領域において金属箔集電体
が電極活物質層から露出されており、集電タブがその集
電体表面に直接溶着されることによって取付けられる。
この溶着には、スポット溶接，超音波溶接等の種々の溶
接方法を用いることができる。

【０００６】複数の正極集電タブ１Ａが接合された帯状
正極１と複数の負極集電タブ２Ａが接合された帯状負極
２は、図６に示されているように、セパレータ３を介し
て互いに積層されて巻回される。

【０００７】図７は、図６に示されているような巻回に
よって得られた渦巻型電極集合体とさらに電解液とを含
む円筒状二次電池の一例を示す概略的な斜視図である。
このような円筒状二次電池において、たとえば電池缶１
０は約６４ｍｍφの外径と約４００ｍｍの長さを有して
いる。図６に示されているような正極集電タブ１Ａと負
極集電タブ２Ａは、それぞれ正極端子１１と負極端子１
２に電気的に接続されており、これらの正極端子１１と
負極端子１２はそれぞれ正極絶縁パッキング１３と負極
絶縁パッキング１４によって電池缶１０から電気的に分
離されている。

【０００８】図８は、単純積層型電極集合体における多
数枚の正極と負極の積層状態を模式的な斜視図で示して
いる。単純積層型電極集合体においては、正極２１は矩
形状の金属箔の集電体とその両面に被着された粉末状の
正極活物質とを含み、負極２２は矩形状の金属箔の集電
体とその両面に被着された粉末状の負極活物質とを含ん
でいる。さらに、正極２１は電流を取出すためにその集
電体と一体の正極集電タブ２１Ａを含み、負極２２も同
様に電流を取出すために集電体と一体の負極集電タブ２
２Ａを含んでいる。

【０００９】これらの矩形状正極２１と矩形状負極２２
の多数枚が、図８において模式的に示されているよう
に、セパレータ２３を介して交互に積層される。なお、
単純積層型電極集合体においては、通常は積層の最初の
層と最後の層の両方に負極２２が用いられ、これらの両
端の負極２２の外側の面においては負極活物質層を省略
してもよい。

【００１０】図９は、図８に示されているような積層に
よって得られた単純積層型電極集合体とさらに電解液と
を含む角型二次電池の一例を示す概略的な斜視図であ
る。このような角型二次電池において、たとえば電池缶
は３２０ｍｍの幅，４０ｍｍの厚さ，および３００ｍｍ
の高さを有している。図８に示されているような正極集
電タブ２１Ａと負極集電タブ２２Ａは、それぞれ正極端
子３１と負極端子３２に電気的に接続されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述のように正極と負
極とが多重積層された電極集合体を含む非水電解液二次
電池においては、その電極集合体内への電解液の浸透性
と含液性がその電極集合体に含まれる正極と負極の容量
を十分に活用するための重要なファクタとなる。

【００１２】そこで、たとえば特開平７−２６３０２７
においては、電極集合体内への電解液の浸透性を改善す
るために、正極および負極または電解液に界面活性剤を
添加することが試みられているが、これによっても十分
には二次電池の特性改善は得られていない。

【００１３】このような先行技術における課題に鑑み、
本発明は、正極と負極とが多重積層された電極集合体を
含む非水電解液二次電池の容量特性とサイクル特性を改
善することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による非水電解液
二次電池は、電池容器内に正極，負極，セパレータ，お
よび非水電解液を含み、それらの正極と負極はセパレー
タを介して多重積層された電極集合体にされており、負
極は金属箔集電体の両面に被着された炭素粉末材料の活
物質層を含み、正極は金属箔集電体の両面に被着されか
つリチウムイオンと電気化学反応可能な粉末材料の活物
質層を含み、正極の活物質層はその面積の５０％以上の
厚い領域と５０％未満の薄い領域を含み、正極活物質層
の薄い領域は連続的な浅い溝を形成し、その浅い溝は多
重積層された電極集合体の内部へ電解液を導きやすくし
かつ保持しやすくするように作用することを特徴として
いる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の一例
における渦巻型電極集合体に用いられる帯状正極を例示
する概略的な平面図であり、図２は図１中の線Ｘ−Ｘに
沿った模式的な断面図である。なお、図１において、図
面の簡略化と明瞭化のために、集電タブは省略されてい
る。

【００１６】図１と図２に示された帯状正極１は、帯状
の金属箔集電体１ａとその両面に被着された正極活物質
層１ｂを含んでいる。この正極が従来のものと異なる点
は、正極活物質層１ｂが厚さの薄い領域１ｃを含んでい
ることである。すなわち、帯状正極１は、その幅の中央
近傍を通って長さ方向の一端から他端まで延びる浅い溝
１ｃを含んでいる。

【００１７】図３は、図１と図２に示されているような
帯状正極を含む渦巻型電極集合体のごく一部を模式的な
斜視図で示している。図３に示されているように、帯状
の正極１と負極２とがセパレータ３を介して巻回されて
いる場合、正極集電タブ１Ａの両側縁に沿って、セパレ
ータ３との間に隙間ができている。したがって、渦巻電
極集合体が挿入された電池缶内へ電解液を注入すると
き、図３中の矢印で示されているように、電解液は正極
集電タブ１Ａ（または負極集電タブ）の両側縁に沿った
隙間を通って溝１ｃ内に容易に浸入することができる。
そして、溝１ｃ内に浸入した電解液は、帯状正極１と帯
状負極２との間でその溝１ｃを通ってそれらの帯状電極
の長さ方向に容易に広がることができる。

【００１８】すなわち、正極活物質層に設けられた浅い
溝１ｃは、渦巻型電極集合体内部への電解液の浸入を容
易にし、かつそこに電解液を保持するように作用する。
これによって、渦巻型電極集合体に含まれる帯状正極と
負極の全領域に電解液が確実に行き渡り、正極と負極が
有する容量を無駄なく十分に活用することができ、その
結果として二次電池の容量特性およびサイクル特性が顕
著に改善されることになる。

【００１９】なお、前述のように集電タブ１Ａ，２Ａは
電極活物質層上から金属箔集電体を貫通する鳩目止めに
よって取付けるか、または活物質層から露出された金属
箔集電体に直接集電タブを溶着することが可能である
が、たとえ集電タブが集電体に直接溶着されたとして
も、集電タブは電極活物質層より大きな厚さを有してい
るので、その側縁とセパレータとの間に隙間が形成され
ることには変わりがない。

【００２０】また、集電タブの長さが帯状電極の幅の中
央領域まで達していない短いものである場合には、たと
えば図１に示された溝１ｃを横切って帯状正極１の幅を
横断する付加的な溝を適宜の間隔で設けてもよいことは
言うまでもない。

【００２１】ところで、正極に設けられた溝１ｃの代わ
りに負極に同様な溝を設けることも考えられるが、その
場合には、その負極活物質層の薄い領域に対向している
正極中に存在するＬｉイオンの量がその薄い負極活物質
層に対して過剰になり、充電時にその負極の溝部分に金
属Ｌｉのデンドライト結晶が析出する。そのために、二
次電池のサイクル特性の低下が生じる。

【００２２】また、正極と負極の両方に溝を対向させて
形成する形成することも考えられるが、それらの正極中
と負極中の溝同士をセパレータを介して正確に位置させ
て渦巻型電極を形成することが技術的に容易ではない。
すなわち、正極と負極におけるそれらの溝の位置が相互
にずれれば、前述のように負極活物質層のみに溝を設け
た場合と同様に、その負極中の溝内に金属Ｌｉのデンド
ライトが析出する。

【００２３】図４は、本発明の実施の形態のもう１つの
例における単純積層型電極集合体の一部を示す模式的な
斜視図である。図４に示された単純積層型電極集合体に
おいては、正極は矩形状の金属箔集電体２１ａとその両
面に被着された正極活物質層２１ｂを含んでいる。正極
集電タブ２１Ａは正極集電体２１ａと一体に形成されて
いる。同様に、負極は矩形状の金属箔集電体２２ａとそ
の両面に被着された負極活物質層２２ｂを含んでいる。
そして、負極集電タブ２２Ａも負極集電体２２ａと一体
に形成されている。これらの矩形状の正極と負極の多数
枚がセパレータ２３を介して交互に積層されている。図
４に示されている単純積層型電極集電体が従来のものと
異なる点は、正極がその活物質層２１ｂ中に形成された
溝２１ｃを含んでいることである。すなわち、その浅い
溝２１ｃは矩形状正極の中央近傍を通って一方の側端か
ら他方の側端まで延びている。

【００２４】したがって、図４に示されているような単
純積層型電極集合体を図９に示されているような角型電
池容器内へ挿入して電解液を注入するとき、電解液は図
４の電極集合体と電池容器との間の隙間を通って容易に
溝２１ｃに至ることができる。そして、溝２１ｃ内に浸
入した電解液は正極と負極との間でその溝２１ｃを通っ
てそれらの電極の幅方向に容易に広がることができる。
すなわち、正極活物質層に設けられた浅い溝２１ｃは、
単純積層型電極集合体内部への電解液の浸入を容易に
し、かつそこに電解液を保持するように作用する。これ
によって、単純積層型電極集合体内においても電解液が
容易に行き渡り、正極と負極が有する容量を無駄なく十
分に活用することができ、その結果として二次電池の容
量特性やサイクル特性が顕著に改善されることになる。

【００２５】以上のような電極集合体を含む二次電池に
おいて、正極の粉末状活物質としては、マンガン，コバ
ルト，ニッケル，バナジウム，ニオブ，モリブデン，お
よび銅の少なくとも１つを含む金属酸化物の他に、フッ
化炭素，硫化鉄等の少なくとも１つを含むものを用いる
ことができる。

【００２６】粉末状の負極活物質としては、通常は炭素
材料が用いられ、たとえば黒鉛粉末やコークス等が用い
られ得る。好ましくは、負極の活物質として黒鉛粉末が
用いられ、この黒鉛粉末において黒鉛結晶のＣ軸方向の
結晶子の大きさの値Ｌｃは１５０Å以上であり、かつＣ
軸方向の原子面間隔の値ｄ₀₀₂ は３．３８Å以下のもの
を用いるのが良い。

【００２７】非水電解液の溶質としては、ＬｉＰＦ₆ ，
ＬｉＢＦ₄ ，ＬｉＣＦ₃ ＳＯ₃ ，ＬｉＡｓＦ₆ ，ＬｉＮ
（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₂ ，ＬｉＯＳＯ₂ （ＣＦ₂ ）₃ ＣＦ
₃ ，ＬｉＣｌＯ₄ 等の少なくとも１つを含むものを用い
ることができる。

【００２８】非水電解液の溶媒としては、エチレンカー
ボネイト、プロピレンカーボネイト、ブチレンカーボネ
イト、ビニレンカーボネイト、シクロペンタノン、スル
フォラン、３−メチルスルフォラン、２，４−ジメチル
スルフォラン、３−メチル−１，３−オキサゾリジン−
２−オン、γ−ブチロラクトン、ジメチルカーボネイ
ト、ジエチルカーボネイト、エチルメチルカーボネイ
ト、メチルプロピルカーボネイト、ブチルメチルカーボ
ネイト、エチルプロピルカーボネイト、ブチルエチルカ
ーボネイト、ジプロピルカーボネイト、１，２−ジメト
キシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒ
ドロフラン、１，３−ジオキシソラン、酢酸メチル、酢
酸エチル等の少なくとも１つを含むものを用いることが
できる。

【００２９】

【実施例】以下において、本発明のいくつかの実施例に
よる非水電解液二次電池について説明する。

【００３０】［実施例１］実施例１として、渦巻型電極
集合体を含む二次電池を説明する。

【００３１】（正極の作製）５μｍの平均粒径を有する
ＬｉＣｏＯ₂ 粉末の正極活物質と人造黒鉛粉末の導電材
とを９：１の重量比で混合して正極合剤が調製された。
この正極合剤と、ポリフッ化ビニリデンをＮ−メチル−
２−ピロリドン（ＮＭＰ）に５重量％溶かした結着剤溶
液とが固形分重量比９５：５で混練されてスラリーが調
製された。このスラリーは、２０μｍの厚さを有するア
ルミ箔の集電体の両面にドクタブレード法によって塗布
された。このとき、正極用スラリーは図１および図２に
示されているように浅い溝１ｃが形成されるように塗布
された。すなわち、塗布されたスラリーの厚さは、溝領
域１ｃにおいて２５μｍの厚さにされ、他の領域では５
０μｍの厚さにされた。帯状正極１の幅に対する溝１ｃ
の幅は５％、１０％、２５％、および４５％に設定さ
れ、これらの幅の溝１ｃを含む正極にはそれぞれＡ５，
Ａ１０，Ａ２５およびＡ４５の符号が付与された。

【００３２】その後、集電体に塗布されたスラリー状の
正極活物質層は１５０℃で２時間真空乾燥され、粗電極
が作製された。この粗電極を圧延した後に両側縁をスリ
ットすることにより、０．１００ｍｍの厚さ，３１０ｍ
ｍの幅，および５９００ｍｍの長さを有する帯状の正極
が作製された。なお、この圧延の前後において、アルミ
箔の集電体の厚さはほとんど変化せず、溝１ｃも残存す
る。

【００３３】（負極の作製）スチレンブタジエンゴム
（ＳＢＲ）のディスパージョンと黒鉛粉末を水に分散さ
せて、さらに増粘剤であるカルボキシメチルセルロース
（ＣＭＣ）を添加して負極用スラリーが調製された。こ
のとき用いられた黒鉛粉末のＣ軸方向における結晶子の
大きさＬｃは１０００Åより大きく、Ｃ軸方向の平均原
子面間隔ｄ₀₀₂は３．３５Åであり、そして平均粒径は
２０μｍであった。また、このスラリーが乾燥された後
の負極における重量組成比が黒鉛粉末：ＳＢＲ：ＣＭＣ
＝１００重量部：５重量部：１重量部になるように調製
された。このようなスラリーが厚さ１８μｍの銅箔の集
電体の両面に塗布され、乾燥されて粗電極が作製され
た。この粗電極を圧延して両側縁をスリットすることに
より、０．１００ｍｍの厚さ，３２０ｍｍの幅，および
６０００ｍｍの長さを有する帯状の負極が得られた。

【００３４】（電解液とセパレータ）非水電解液として
は、ＥＣ（エチレンカーボネイト）とＤＥＣ（ジエチル
カーボネイト）を２：３の体積比で含む混合溶媒にＬｉ
ＰＦ₆ の溶質を１モル／リットルだけ溶かした溶液が用
いられた。また、セパレータとしては、ポリプロピレン
製の微多孔膜が用いられた。

【００３５】（電池の組立）以上のようにして用意され
た帯状正極Ａ５，Ａ１０，Ａ２５およびＡ４５のいずれ
かと帯状負極とをセパレータを介して巻回することによ
り渦巻型電極集電体を作製し、円筒形の電池缶内に挿入
した後に電解液が注入されて図３に示されているような
リチウム２次電池が作製された。

【００３６】（初期充放電試験）このように作製された
二次電池において、２５℃の温度の下に１Ｃの電流量で
４．１Ｖまで充電した後に、１Ｃの電流量で２．７Ｖま
で放電させ、そのときに得られた容量が初期放電容量と
して定められた。

【００３７】［実施例２］実施例２として、単純積層型
電極集合体を含む二次電池について説明する。

【００３８】（正極の作製）正極の寸法形状を除けば実
施例１の場合と全く同様にして、矩形状正極が作製され
た。すなわち、実施例２の正極は図４または図８に示さ
れているように矩形状であって２３５ｍｍの幅と１９５
ｍｍの高さ（集電タブを除く）を有し、正極集電タブ２
１Ａは３０ｍｍの幅を有していた。そして、図４に示さ
れているような溝２１ｃの領域が正極面積に占める割合
が５％，１０％，２５％，および４５％に設定され、そ
れらの溝を含む矩形状正極にはそれぞれＢ５，Ｂ１０，
Ｂ２５，およびＢ４５の符号が付与された。

【００３９】（負極の作製）負極の寸法形状を除けば実
施例１の場合と全く同様にして、矩形状負極が作製され
た。すなわち、実施例２の負極は図４または図８に示さ
れているように矩形状であって２４０ｍｍの幅と２００
ｍｍの高さ（集電タブを除く）を有し、負極集電タブ２
２Ａは３０ｍｍの幅を有していた。

【００４０】（電解液とセパレータ）実施例２において
も、実施例１の場合と全く同一の非水電解液が用いられ
た。セパレータも、その寸法形状を除けば実施例１の場
合と全く同様のセパレータが用いられた。すなわち、実
施例２のセパレータは２５０ｍｍの幅と２１０ｍｍの高
さを有していた。

【００４１】（電池の組立）以上のように用意された矩
形状正極Ｂ５，Ｂ１０，Ｂ２５およびＢ４５のいずれか
と矩形状負極の多数枚がセパレータを介して交互に多重
積層され、その積層体を３００ｍｍの幅と２６０ｍｍの
高さと１０ｍｍの厚さを有するポリプロピレンの枠で挟
んで固定することにより単純積層型電極集合体を作製
し、図９に示されているような角型電池容器内に挿入し
た後に電解液が注入された。

【００４２】（充放電試験）実施例２による角型二次電
池においても、実施例１の場合と全く同様の条件で充放
電試験が行なわれ、放電容量が測定された。

【００４３】［比較例１］帯状正極１の幅に対する溝１
ｃの幅が０％，５５％，および７０％に設定されたこと
を除けば全く同様にして帯状正極が作製され、それらの
正極にはそれぞれＡ０，Ａ５５，Ａ７０の符号が付与さ
れた。これらの帯状正極Ａ０，Ａ５５，およびＡ７０の
いずれかと帯状負極とが実施例１の場合と同様にセパレ
ータを介して巻回することにより渦巻電極集合体が作製
され、そして、それらの渦巻電極集合体を含む比較例１
の二次電池が作製されて、実施例１の場合と同様に充放
電試験が行なわれた。

【００４４】［比較例２］図４に示されているような溝
２１ｃが正極面積に占める割合が０％，５５％，および
７０％であったことを除けば実施例２の場合と同様に矩
形状正極が作製され、これらの正極にはそれぞれＢ０，
Ｂ５５，およびＢ７０の符号が付された。そして、実施
例２の場合と全く同様にこれらの矩形状正極を含む比較
例２の角型二次電池が作製され、実施例２の場合と同様
に充放電試験によって放電容量が測定された。

【００４５】［比較例３］正極合剤と負極合剤の各々に
おいて市販のカチオンタイプのフッ素系界面活性剤（パ
ーフルオロアルキルカルボン酸のアンモニウム塩）粉末
を活物質の１００重量部に対して０．０１重量部の割合
で添加して帯状正極と帯状負極が作製された。ただし、
帯状正極には溝１ｃが形成されておらず、この正極には
符号Ｈ０が付された。これら以外の条件は実施例１の場
合と全く同様にして、比較例３の二次電池が作製され、
実施例１の場合と全く同様に充放電試験が行なわれて放
電容量が測定された。

【００４６】図５は、以上の実施例および比較例によっ
て作製された二次電池において、電解液を注入してから
約２時間経過後に測定された電池の充放電容量比を示す
グラフである。このグラフにおいて、横軸は正極の溝部
がその正極の面積に占める割合（％）を表わし、縦軸は
正極Ａ０またはＢ０を含む二次電池の放電容量を基準と
した放電容量比（％）を表わしている。白丸印は帯状正
極Ａ０，Ａ５，Ａ１０，Ａ２５，Ａ４５，Ａ５０または
Ａ７０を含む渦巻型電極集合体を備えた二次電池の放電
容量を表わし、三角印は矩形状正極Ｂ０，Ｂ５，Ｂ１
０，Ｂ２５，Ｂ４５，Ｂ５０またはＢ７０を含む単純積
層型電極集合体を備えた二次電池の放電容量を表わして
いる。また、黒丸印は、比較例３による界面活性剤を含
む二次電池の放電容量を表わしている。

【００４７】図５のグラフから、渦巻型電極集合体を含
む二次電池と単純積層型電極集合体を含む二次電池のい
ずれにおいても正極に溝を設けることによって二次電池
の放電容量が著しく改善されることがわかる。これは、
正極の活物質層中に設けられた溝部分が電極集合体内部
まで電解液を導入する径路となり、かつその電解液を保
持するので、正極と負極の容量が十分に活用されて電池
の放電容量が増大すると考えられる。

【００４８】ただし、正極の活物質層に設けられた溝の
領域の面積が正極の面積の５０％以上になれば、その二
次電池の放電容量は急激に低下する。これは、溝の領域
の増大に伴って正極活物質の量が減少するために、電池
の容量もそれに伴って急減に減少するからである。

【００４９】ところで、単純積層型電極集電体を含む電
池よりも渦巻型電極集電体を含む電池における方が正極
活物質層に溝を設けたことによる放電容量の向上が顕著
であることは明らかである。この理由は、単純積層型電
極集合体に比べて渦巻型電極集合体における方が相互に
隣合う正負極層を押圧し合う圧力が高く、その渦巻型電
極集合体内部まで電解液が浸透しにくいので、正極に設
けられた溝の効果がより顕著に発揮されるものと考えら
れる。

【００５０】なお、図５のグラフ中の黒丸印からわかる
ように、比較例３の二次電池においては、界面活性剤の
添加にもかかわらずその容量特性はほとんど改善されて
いない。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、正極と
負極とが多重積層された電極集合体を含む非水電解液二
次電池の容量特性とサイクル特性を著しく改善すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例における帯状正極を
示す概略的な平面図である。

【図２】図１中の線Ｘ−Ｘに沿った模式的な断面図であ
る。

【図３】図１と図２に示されているような帯状正極を含
む渦巻型電極集合体のごく一部を示す斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態のもう１つの例による単純
積層型電極集合体の一部を示す模式的な斜視図である。

【図５】本発明の実施例による非水電解液二次電池にお
ける放電容量の改善効果を示すグラフである。

【図６】渦巻型電極集合体の巻回状態を説明するための
模式的な斜視図である。

【図７】渦巻型電極集合体を含む円柱状の二次電池の外
観の一例を示す概略的な斜視図である。

【図８】単純積層型電極集合体の積層状態を説明するた
めの模式的な分解斜視図である。

【図９】単純積層型電極集合体を含む角型二次電池の外
観の一例を示す概略的な斜視図である。

【符号の説明】

１ 帯状正極 １Ａ 正極集電タブ １ａ 正極集電体 １ｂ 正極活物質層 １ｃ 浅い溝の領域 ２ 帯状負極 ２Ａ 負極集電タブ ２ａ 負極集電体 ２ｂ 負極活物質層 ３ セパレータ １０ 円状電池缶 １１ 正極端子 １２ 負極端子 ２１ 矩形状正極 ２１Ａ 正極集電タブ ２１ａ 正極集電体 ２１ｂ 正極活物質層 ２２ 矩形状負極 ２２Ａ 負極集電タブ ２２ａ 負極集電体 ２２ｂ 負極活物質層 ３０ 角型電池容器 ３１ 正極端子 ３２ 負極端子

フロントページの続き (72)発明者 米津 育郎 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池容器内に正極，負極，セパレータ，
   および非水電解液を含み、 前記正極と前記負極は前記セパレータを介して多重積層
   された電極集合体にされており、 前記負極は金属箔集電体の両面に被着された炭素粉末材
   料の活物質層を含み、 前記正極は金属箔集電体の両面に被着されかつリチウム
   イオンと電気化学反応可能な粉末材料の活物質層を含
   み、 前記正極の活物質層はその面積の５０％以上の厚い領域
   と５０％未満の薄い領域を含み、 前記正極活物質層の前記薄い領域は連続的な浅い溝を形
   成し、 前記浅い溝は前記多重積層された電極集合体の内部へ前
   記電解液を導きやすくしかつ保持しやすくするように作
   用することを特徴とする非水電解液二次電池。
2. 【請求項２】 前記電極集合体において、帯状の前記正
   極と帯状の前記負極とが帯状の前記セパレータを介して
   重ねられて渦巻状に巻回されており、前記浅い溝は前記
   帯状正極の幅の中央近傍を通って長さ方向の一端から他
   端まで延びていることを特徴とする請求項１に記載の非
   水電解液二次電池。
3. 【請求項３】 前記電極集合体において、複数の矩形状
   の前記正極と複数の矩形状の前記負極とが複数の矩形状
   の前記セパレータを介して交互に多重積層されており、
   前記浅い溝は前記矩形状正極の中央近傍を通って一方の
   側端から他方の側端まで延びていることを特徴とする請
   求項１に記載の非水電解液二次電池。