JPWO2019044526A1 - 電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム - Google Patents

Abstract

電池は、正極リードを有する帯状の正極と、負極リードを有する帯状の負極とを備え、前記正極および前記負極は、前記正極および前記負極の長手方向の第１端が内周側となり、前記長手方向の第２端が外周側となるように扁平状に巻回されており、前記正極リードおよび前記負極リードは、前記正極および前記負極の幅方向の第１端の側から出され、前記幅方向の第１端側における前記正極の厚みが、前記幅方向の第２端側における前記正極の厚みよりも薄い。【選択図】図２

Description

本開示は、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムに関する。

近年、携帯電話機および携帯情報端末機器（ＰＤＡ）等の多様な電子機器が広く普及しており、その電子機器のさらなる小型化、軽量化および長寿命化が要望されている。これに伴い、電源として、電池、特に小型かつ軽量で高エネルギー密度を得ることが可能な二次電池の開発が進められている。

電池の構成としては、巻回型のものが広く用いられている。巻回型電池においては、一般的に正極、負極にそれぞれ正極リード、負極リードが設けられている。例えば特許文献１では、正極、負極それぞれの最内周に正極リード、負極リードが設けられた電池が開示されている。

特開２００３−５１３３９号公報

しかしながら、正極、負極にそれぞれ正極リード、負極リードが設けられた巻回型電池では、サイクル特性が低下する虞がある。

本開示の目的は、サイクル特性の低下を抑制できる電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムを提供することにある。

上述の課題を解決するために、本開示の電池は、正極リードを有する帯状の正極と、負極リードを有する帯状の負極とを備え、正極および負極は、正極および負極の長手方向の第１端が内周側となり、長手方向の第２端が外周側となるように扁平状に巻回されており、正極リードおよび負極リードは、正極および負極の幅方向の第１端の側から出され、幅方向の第１端側における正極の厚みが、幅方向の第２端側における正極の厚みよりも薄い。

本開示の電池パックは、上述の電池と、電池を制御する制御部とを備える。

本開示の電子機器は、上述の電池を備え、電池から電力の供給を受ける。

本開示の電動車両は、上述の電池と、電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、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う制御装置とを備える。

本開示の蓄電装置は、上述の電池を備え、電池に接続される電子機器に電力を供給する。

本開示の電力システムは、上述の電池を備え、電池から電力の供給を受ける。

本開示によれば、サイクル特性の低下を抑制できる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果またはそれらと異質な効果であってもよい。

本開示の一実施形態に係る非水電解質二次電池の構成の一例を示す分解斜視図である。 図１のII−II線に沿った断面図である。 図３Ａは、正極の内側面側の構成の一例を示す平面図である。図３Ｂは、正極の外側面側の構成の一例を示す平面図である。 図３ＢのＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 塗布ヘッドの構成の一例を示す概略図である。 図６Ａは、ブレードの先端形状の第１の例を示す概略図である。図６Ａは、ブレードの先端形状の第２の例を示す概略図である。 図７Ａは、正極の内側面側の構成の一例を示す平面図である。図７Ｂは、正極の外側面側の構成の一例を示す平面図である。 図７ＢのＶIII−ＶIII線に沿った断面図である。 ブレードの先端形状の第３の例を示す概略図である。 図１０Ａ〜１０Ｅはそれぞれ、正極の変形例を示す断面図である。 応用例としての電子機器の構成の一例を示すブロック図である。 応用例としての車両の構成の一例を示す概略図である。 応用例としての蓄電システムの構成の一例を示す概略図である。

本開示の実施形態および応用例について以下の順序で説明する。
１ 一実施形態（ラミネートフィルム型電池の例）
２ 応用例１（電池パックおよび電子機器の例）
３ 応用例２（車両の例）
４ 応用例３（蓄電システムの例）

＜１ 一実施形態＞
［概要］
巻回型電池では、正極、負極リードはそれぞれ独立した厚みを有しており、正極リードまたは負極リード上の部分における電池厚みが最も厚くなることが一般的である。このため、初期充電時等のプレス工程においては、正極リードおよび負極リード上の部分に加わる圧力が、正極リードおよび負極リード上以外の部分に加わる圧力に比べて大きくなる。したがって、正極リードおよび負極リード上の部分ではセパレータの圧縮率が大きくなり、局所的なサイクル劣化が生じやすい。また、上述のように電池厚みは正極リードまたは負極リード上で最も厚くなるため、電池厚みは正極リードまたは負極リード上の厚みで決まることがほとんどである。このため、正極、負極リードがそれぞれ正極、負極に接続された巻回型電池では、電池の体積エネルギー密度が低下する虞がある。

そこで、本発明者らは、上述の問題点を解決すべく鋭意検討行った結果、帯状の正極の幅方向の両端部のうち、正極、負極リードが出された第１端側における正極の厚みが、第２端側における正極の厚みよりも薄い電池を案出するに至った。

［電池の構成］
まず、本開示の一実施形態に係る非水電解質二次電池（以下単に「電池」という。））の構成の一例について説明する。

図１に示すように、電池１０は、いわゆるラミネートフィルム型電池であり、正極、負極リード１１、１２が取り付けられた扁平状の巻回電極体２０と、電解液（図示せず）と、これらの巻回電極体２０および電解液を内部に収容するフィルム状の外装材３０とを備える。電池１０をその主面に垂直な方向から平面視すると、電池１０は長方形状を有している。

（外装材）
外装材３０は、例えば、柔軟性を有するラミネートフィルムからなる。外装材３０は、例えば、熱融着樹脂層、金属層、表面保護層を順次積層した構成を有する。なお、熱融着樹脂層側の面が、巻回電極体２０を収容する側の面となる。熱融着樹脂層の材料としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）が挙げられる。金属層の材料としては、例えばアルミニウムが挙げられる。表面保護層の材料としては、例えばナイロン（Ｎｙ）が挙げられる。具体的には例えば、外装材３０は、ナイロンフィルム、アルミニウム箔およびポリエチレンフィルムをこの順に貼り合わせた矩形状のアルミラミネートフィルムにより構成されている。外装材３０は、例えば、熱融着樹脂層側と巻回電極体２０とが対向するように配設され、各外縁部が融着または接着剤により互いに密着されている。外装材３０と正極、負極リード１１、１２との間には、外気の侵入を防止するための密着フィルム３１が挿入されている。密着フィルム３１は、正極、負極リード１１、１２に対して密着性を有する材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンまたは変性ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂により構成されている。

なお、外装材３０は、上述したラミネートフィルムに代えて、他の構造を有するラミネートフィルム、ポリプロピレン等の高分子フィルムまたは金属フィルムにより構成するようにしてもよい。あるいは、アルミニウム製フィルムを心材として、その片面または両面に高分子フィルムを積層したラミネートフィルムを用いてもよい。

また、外装材３０としては、外観の美しさの点から、有色層をさらに備えるもの、および／または、熱融着樹脂層および表面保護層のうちから選ばれる少なくとも一種の層に着色材を含むものを用いてもよい。熱融着樹脂層と金属層との間、および表面保護層と金属層との間の少なくとも一方に接着層が設けられている場合には、その接着層が着色材を含むようにしてもよい。

（電極体）
図２に示すように、電池素子としての巻回電極体２０は、正極リード１１を有する帯状の正極２１と、負極リード１２を有する帯状の負極２２と、正極２１および負極２２の間に設けられた帯状のセパレータ２３とを備えている。正極２１、負極２２およびセパレータ２３は、正極２１、負極２２およびセパレータ２３の長手方向の第１端が内周側となり、長手方向の第２端が外周側となるように扁平状かつ渦巻状に巻回されている。電解質としての電解液が、正極２１、負極２２およびセパレータ２３に含浸されている。負極２２が最内周電極となり、正極２１が最外周電極となるように巻回され、正極２１の最外周端部は、巻止テーブ２４により固定されている。但し、正極２１が最内周電極となり、負極２２が最外周電極となるように巻回されていてもよい。

（正極、負極リード）
正極、負極リード１１、１２は、長尺状を有している。正極、負極リード１１、１２は、正極２１および負極２２の幅方向の第１端の側から出されている。正極、負極リード１１、１２は、それぞれ、外装材３０の内部から外部に向かい例えば同一方向に出されている。正極、負極リード１１、１２は、例えば、アルミニウム(Ａｌ)、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）またはステンレス等の金属材料によりそれぞれ構成されており、それぞれ薄板状または網目状とされている。以下では、正極、負極リード１１、１２が導出された電池１０の短辺側をトップ側、それとは反対の短辺側をボトム側という。また、電池１０の長辺側をサイド側という。

以下、巻回電極体２０を構成する正極２１、負極２２およびセパレータ２３、ならびに電解液について順次説明する。

（正極）
正極２１は、図２に示すように、正極集電体２１Ａと、正極集電体２１Ａの両面に設けられた正極活物質層２１Ｂとを備える。正極２１の長手方向の第１端側（内周側）には、正極集電体２１Ａの両面が正極活物質層２１Ｂに覆われずに露出した正極集電体露出部２１Ａ₁が設けられている。また、正極２１の長手方向の第２端側（外周側）には、正極集電体２１Ａの両面が正極活物質層２１Ｂに覆われずに露出した正極集電体露出部２１Ａ₂が設けられている。

正極集電体露出部２１Ａ₁のうち正極２１の外側面となる露出部には、正極リード１１の長手方向の第１端側が正極集電体露出部２１Ａ₁の幅方向の第１端側から出されるようにして、正極リード１１が接続されている。但し、正極集電体露出部２１Ａ₁のうち、正極２１の内側面となる露出部に正極リード１１が接続されていてもよい。ここで、内側、外側とは、巻回された状態にある正極２１において内側、外側であることを意味している。

正極集電体露出部２１Ａ₁および正極活物質層２１Ｂの第１端は保護テープ２１Ｃにより覆われている。なお、正極リード１１も正極集電体露出部２１Ａ₁と共に保護テープ２１Ｃにより覆われている。正極集電体露出部２１Ａ₂および正極活物質層２１Ｂの第２端は保護テープ２１Ｄにより覆われている。

図３Ａ、３Ｂ、４に示すように、正極２１の幅方向の第１端側における正極２１の厚みが、正極２１の幅方向の第２端側における正極２１の厚みよりも薄くなっている。正極２１の幅方向の第１端側における正極活物質層２１Ｂの厚みが、正極２１の幅方向の第２端側における正極活物質層２１Ｂの厚みよりも薄くなっている。より具体的には、正極活物質層２１Ｂは、正極２１の幅方向の第２端側に設けられ、正極集電体２１Ａの表面に対して平行な平坦部２１Ｍと、正極２１の幅方向の第１端部側に設けられ、平坦部２１Ｍより厚みが薄い傾斜部２１Ｎとを有している。傾斜部２１Ｎは、薄厚部の一例であり、正極２１の第２端から第１端の方向に正極活物質層２１Ｂの厚みが薄くなるように傾斜した傾斜面を有している。傾斜面は、例えば平面である。傾斜部２１Ｎは、正極活物質層２１Ｂの長手方向における第１端から第２端に渡って設けられている。

例えば、平坦部２１Ｍにおける正極２１の厚みをＹμｍとした場合、傾斜部２１Ｎにおける正極２１の厚みは、正極２１の幅方向に対して（Ｙ−Ｚ）〜Ｙμｍの範囲で変化している。この場合、傾斜部２１Ｎにおける正極２１の最大厚みＤ１_maxはＹμｍとなり、傾斜部２１Ｎにおける正極２１の最小厚みＤ１_minは（Ｙ−Ｚ）μｍとなる。

傾斜部２１Ｎは、正極２１の幅方向における両端の間の位置から第１端に渡って設けられている。平坦部２１Ｍは、正極２１の幅方向における両端の間の位置から第２端に渡って設けられている。平坦部２１Ｍと傾斜部２１Ｎの境界線２１Ｌは、例えば直線になっている。但し、平坦部２１Ｍと傾斜部２１Ｎの境界線は、直線に限らず、曲線または折線等であってもよい。また、正極２１の幅方向における傾斜部２１Ｎの幅は、正極２１の両面において同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、傾斜部２１Ｎの傾斜角は、正極２１の両面において同一であってもよいし、異なっていてもよい。

正極リード１１は、正極集電体露出部２１Ａ₁に対して接続されており、傾斜部２１Ｎは、正極リード１１の接続部上に巻回されていることが好ましい。正極リード１１が、正極２１の幅方向の第１端側の長辺に対して直交するようにして正極集電体露出部２１Ａ₁に対して接続されている場合には、正極リード１１の接続部分の長さＬ１が、正極２１の幅方向における傾斜部２１Ｎの幅よりも短いことが好ましい。これにより、正極リード１１上の部分における電池１０の厚み増加を更に抑制することができる。したがって、正極リード１１上における局所的な厚み増加に起因するサイクル特性および体積エネルギー密度の低下を更に抑制することができる。

正極２１は、以下の関係式（１）を満たすことが好ましい。
０．１３＜Ｘ１＜１ ・・・（１）
（但し、Ｘ１＝（（（Ｄ１_min×Ｎ）＋ｄ）−（Ｄ１_max×Ｎ））／ｄ、Ｄ１_min：傾斜部（薄厚部）２１Ｎにおける正極２１の最小厚み、Ｄ１_max：傾斜部（薄厚部）２１Ｎにおける正極２１の最大厚み、Ｎ：正極２１の巻回数、ｄ：正極リード１１の厚み）
正極２１が上記の関係式（１）を満たしていることで、正極リード１１上における局所的な厚み増加に起因するサイクル特性および体積エネルギー密度の低下を更に抑制することができる。

また、正極２１は、以下の関係式（３）を満たすことが好ましい。
０．１３＜Ｘ３＜１ ・・・（３）
（但し、Ｘ３＝（（（Ｄ１_min×Ｎ）＋ｄ’）−（Ｄ１_max×Ｎ））／ｄ’、Ｄ１_min：傾斜部（薄厚部）２１Ｎにおける正極２１の最小厚み、Ｄ１_max：傾斜部（薄厚部）２１Ｎにおける正極２１の最大厚み、Ｎ：正極２１の巻回数、ｄ’：負極リード１２の厚み）
正極２１が上記の関係式（３）を満たしていることで、負極リード１２上における局所的な厚み増加に起因するサイクル特性および体積エネルギー密度の低下を更に抑制することができる。

Ｄ１_minおよびＤ１_maxは、次のようにして測定される。まず、電池１０を準備する。この電池１０は、例えば、製造後、一度も充放電されていない状態の電池１０でもよいし、製造後、１〜１０サイクルだけ充放電された状態の電池１０でもよい。後者の電池１０は、例えば、市販後未使用の電池等である。この電池１０に関する使用履歴（充放電の有無）は、後述する測定および解析に関してほとんど影響を及ぼさない。

次に、準備した電池１０を充放電させることにより、放電状態の電池１０を得る。充電時には、０．１Ｃの電流で電圧が４．３Ｖに到達するまで充電したのち、４．３Ｖの電圧で電流が１００ｍＡに到達するまで充電する。放電時には、０．１Ｃの電流で電圧が３．０Ｖに到達するまで放電する。ここで、「０．１Ｃ」とは、電池容量（理論容量）を１０時間で充電または放電しきる電流値である。

続いて、上記放電状態の電池１０から正極２１を取り出したのち、マイクロメータを用いて、傾斜部２１Ｎにおける正極２１の最小厚みＤ１_min、および傾斜部２１Ｎにおける正極２１の最大厚みＤ１_maxを測定する。
なお、正極リード１１の厚みｄおよび負極リード１２の厚みｄ’もマイクロメータを用いて測定される。

（正極集電体）
正極集電体２１Ａは、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケルまたはステンレス等の金属材料を含み、それらの金属のうちでもアルミニウムまたはアルミニウム合金を含んでいることが好ましい。正極集電体２１Ａの形状としては、例えば、箔状、板状またはメッシュ状等を用いることができる。

（正極活物質層）
正極活物質層２１Ｂは、例えば、電極反応物質であるリチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質と、バインダとを含んでいる。正極活物質層２１Ｂは、必要に応じて導電剤をさらに含んでいてもよい。

（正極活物質）
リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質としては、例えば、リチウム酸化物、リチウムリン酸化物、リチウム硫化物またはリチウムを含む層間化合物等のリチウム含有化合物が適当であり、これらの２種以上を混合して用いてもよい。エネルギー密度を高くするには、リチウムと遷移金属元素と酸素（Ｏ）とを含むリチウム含有化合物が好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、式（Ａ）に示した層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、式（Ｂ）に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩等が挙げられる。リチウム含有化合物としては、遷移金属元素として、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むものであればより好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、式（Ｃ）、式（Ｄ）もしくは式（Ｅ）に示した層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、式（Ｆ）に示したスピネル型の構造を有するリチウム複合酸化物、または式（Ｇ）に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩等が挙げられ、具体的には、ＬｉＮｉ_0.50Ｃｏ_0.20Ｍｎ_0.30Ｏ₂、Ｌｉ_aＣｏＯ₂（ａ≒１）、Ｌｉ_bＮｉＯ₂（ｂ≒１）、Ｌｉ_c1Ｎｉ_c2Ｃｏ_1-c2Ｏ₂（ｃ１≒１，０＜ｃ２＜１）、Ｌｉ_dＭｎ₂Ｏ₄（ｄ≒１）またはＬｉ_eＦｅＰＯ₄（ｅ≒１）等がある。

Ｌｉ_pＮｉ_(1-q-r)Ｍｎ_qＭ１_rＯ_(2-y)Ｘ_z ・・・（Ａ）
（但し、式（Ａ）中、Ｍ１は、ニッケル、マンガンを除く２族〜１５族から選ばれる元素のうち少なくとも一種を示す。Ｘは、酸素以外の１６族元素および１７族元素のうち少なくとも１種を示す。ｐ、ｑ、ｙ、ｚは、０≦ｐ≦１．５、０≦ｑ≦１．０、０≦ｒ≦１．０、−０．１０≦ｙ≦０．２０、０≦ｚ≦０．２の範囲内の値である。）

Ｌｉ_aＭ２_bＰＯ₄ ・・・（Ｂ）
（但し、式（Ｂ）中、Ｍ２は、２族〜１５族から選ばれる元素のうち少なくとも一種を示す。ａ、ｂは、０≦ａ≦２．０、０．５≦ｂ≦２．０の範囲内の値である。）

Ｌｉ_fＭｎ_(1-g-h)Ｎｉ_gＭ３_hＯ_(2-j)Ｆ_k ・・・（Ｃ）
（但し、式（Ｃ）中、Ｍ３は、コバルト、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄、銅、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｆ、ｇ、ｈ、ｊおよびｋは、０．８≦ｆ≦１．２、０＜ｇ＜０．５、０≦ｈ≦０．５、ｇ＋ｈ＜１、−０．１≦ｊ≦０．２、０≦ｋ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｆの値は完全放電状態における値を表している。）

Ｌｉ_mＮｉ_(1-n)Ｍ４_nＯ_(2-p)Ｆ_q ・・・（Ｄ）
（但し、式（Ｄ）中、Ｍ４は、コバルト、マンガン、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｍ、ｎ、ｐおよびｑは、０．８≦ｍ≦１．２、０．００５≦ｎ≦０．５、−０．１≦ｐ≦０．２、０≦ｑ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｍの値は完全放電状態における値を表している。）

Ｌｉ_rＣｏ_(1-s)Ｍ５_sＯ_(2-t)Ｆ_u ・・・（Ｅ）
（但し、式（Ｅ）中、Ｍ５は、ニッケル、マンガン、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｒ、ｓ、ｔおよびｕは、０．８≦ｒ≦１．２、０≦ｓ＜０．５、−０．１≦ｔ≦０．２、０≦ｕ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｒの値は完全放電状態における値を表している。）

Ｌｉ_vＭｎ_2-wＭ６_wＯ_xＦ_y ・・・（Ｆ）
（但し、式（Ｆ）中、Ｍ６は、コバルト、ニッケル、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｖ、ｗ、ｘおよびｙは、０．９≦ｖ≦１．１、０≦ｗ≦０．６、３．７≦ｘ≦４．１、０≦ｙ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｖの値は完全放電状態における値を表している。）

Ｌｉ_zＭ７ＰＯ₄ ・・・（Ｇ）
（但し、式（Ｇ）中、Ｍ７は、コバルト、マンガン、鉄、ニッケル、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、ニオブ（Ｎｂ）、銅、亜鉛、モリブデン、カルシウム、ストロンチウム、タングステンおよびジルコニウムからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｚは、０．９≦ｚ≦１．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｚの値は完全放電状態における値を表している。）

リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質としては、これらの他にも、ＭｎＯ₂、Ｖ₂Ｏ₅、Ｖ₆Ｏ₁₃、ＮｉＳ、ＭｏＳ等のリチウムを含まない無機化合物も挙げられる。

リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質は、上記以外のものであってもよい。また、上記で例示した正極活物質は、任意の組み合わせで２種以上混合されてもよい。

（バインダ）
バインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の樹脂材料、ならびにこれらの樹脂材料を主体とする共重合体等から選択される少なくとも１種が用いられる。

（導電剤）
導電剤としては、例えば、黒鉛、炭素繊維、カーボンブラック、ケッチェンブラックまたはカーボンナノチューブ等の炭素材料が挙げられ、これらのうちの１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また、炭素材料の他にも、導電性を有する材料であれば金属材料または導電性高分子材料等を用いるようにしてもよい。

（負極）
負極２２は、図２に示すように、負極集電体２２Ａと、負極集電体２２Ａの両面に設けられた負極活物質層２２Ｂとを備える。負極２２の長手方向の第１端側（内周側）には、負極集電体２２Ａの両面が負極活物質層２２Ｂに覆われずに露出した負極集電体露出部２２Ａ₁が設けられている。また、負極２２の長手方向の第２端側（外周側）には、負極集電体２２Ａの両面が負極活物質層２２Ｂに覆われずに露出した負極集電体露出部２２Ａ₂が設けられている。

負極集電体露出部２２Ａ₁のうち負極２２の外側面となる露出部には、負極リード１２の長手方向の第１端側が負極集電体露出部２２Ａ₁の幅方向の第１端側から出されるようにして、負極リード１２が接続されている。但し、負極集電体露出部２２Ａ１のうち、負極２２の内側面となる露出部に負極リード１２が接続されていてもよい。ここで、内側、外側とは、巻回された状態にある負極２２において内側、外側であることを意味している。

負極リード１２の接続部が保護テープ２２Ｃにより覆われている。また、負極集電体露出部２２Ａ₁のうち、負極リード１２の接続部と対向する部分も保護テープ２２Ｃにより覆われている。

負極リード１２は、負極集電体露出部２２Ａ₁に対して接続されており、傾斜部２１Ｎは、負極リード１２の接続部上に巻回されていることが好ましい。負極リード１２が、負極２２の第１端側の長辺に対して直交するようにして負極集電体露出部２２Ａ₁に対して接続されている場合には、負極リード１２の接続部の長さＬ２が、正極２１の幅方向における傾斜部２１Ｎの幅よりも短いことが好ましい。これにより、負極リード１２上の部分における電池１０の厚み増加を更に抑制することができる。したがって、負極リード１２上における局所的な厚み増加に起因するサイクル特性および体積エネルギー密度の低下を更に抑制することができる。

なお、負極２２に正極２１と同様な傾斜部を設けることは好ましくない。負極２２の厚みが低下すると、リチウム析出を伴う劣化が顕著の生じるためである。

（負極集電体）
負極集電体２２Ａは、例えば、銅、ニッケルまたはステンレス等の金属を含んでいる。負極集電体２２Ａの形状としては、例えば、箔状、板状またはメッシュ状等を用いることができる。

（負極活物質）
負極活物質としては、例えば、難黒鉛化性炭素、易黒鉛化性炭素、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維または活性炭等の炭素材料が挙げられる。このうち、コークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスまたは石油コークス等がある。有機高分子化合物焼成体というのは、フェノール樹脂やフラン樹脂等の高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいい、一部には難黒鉛化性炭素または易黒鉛化性炭素に分類されるものもある。これら炭素材料は、充放電時に生じる結晶構造の変化が非常に少なく、高い充放電容量を得ることができると共に、良好なサイクル特性を得ることができるので好ましい。特に黒鉛は、電気化学当量が大きく、高いエネルギー密度を得ることができ好ましい。また、難黒鉛化性炭素は、優れたサイクル特性が得られるので好ましい。更にまた、充放電電位が低いもの、具体的には充放電電位がリチウム金属に近いものが、電池１０の高エネルギー密度化を容易に実現することができるので好ましい。

また、高容量化が可能な他の負極活物質としては、金属元素および半金属元素のうちの少なくとも１種を構成元素（例えば、合金、化合物または混合物）として含む材料も挙げられる。このような材料を用いれば、高いエネルギー密度を得ることができるからである。特に、炭素材料と共に用いるようにすれば、高エネルギー密度を得ることができると共に、優れたサイクル特性を得ることができるのでより好ましい。なお、本開示において、合金には２種以上の金属元素からなるものに加えて、１種以上の金属元素と１種以上の半金属元素とを含むものも含める。また、非金属元素を含んでいてもよい。その組織には固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物またはそれらのうちの２種以上が共存するものがある。

このような負極活物質としては、例えば、リチウムと合金を形成することが可能な金属元素または半金属元素が挙げられる。具体的には、マグネシウム、ホウ素、アルミニウム、チタン、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、銀（Ａｇ）、亜鉛、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム、イットリウム（Ｙ）、パラジウム（Ｐｄ）または白金（Ｐｔ）が挙げられる。これらは結晶質のものでもアモルファスのものでもよい。

負極活物質としては、短周期型周期表における４Ｂ族の金属元素または半金属元素を構成元素として含むものが好ましく、より好ましいのはケイ素およびスズの少なくとも一方を構成元素として含むものである。ケイ素およびスズは、リチウムを吸蔵および放出する能力が大きく、高いエネルギー密度を得ることができるからである。このような負極活物質としては、例えば、ケイ素の単体、合金または化合物や、スズの単体、合金または化合物や、それらの１種または２種以上の相を少なくとも一部に有する材料が挙げられる。

ケイ素の合金としては、例えば、ケイ素以外の第２の構成元素として、スズ、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン（Ｓｂ）およびクロムからなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。スズの合金としては、例えば、スズ以外の第２の構成元素として、ケイ素、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロムからなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。

スズの化合物またはケイ素の化合物としては、例えば、酸素または炭素を含むものが挙げられ、スズまたはケイ素に加えて、上述した第２の構成元素を含んでいてもよい。

中でも、Ｓｎ系の負極活物質としては、コバルトと、スズと、炭素とを構成元素として含み、炭素の含有量が９．９質量％以上２９．７質量％以下であり、かつスズとコバルトとの合計に対するコバルトの割合が３０質量％以上７０質量％以下であるＳｎＣｏＣ含有材料が好ましい。このような組成範囲において高いエネルギー密度を得ることができると共に、優れたサイクル特性を得ることができるからである。

このＳｎＣｏＣ含有材料は、必要に応じて更に他の構成元素を含んでいてもよい。他の構成元素としては、例えば、ケイ素、鉄、ニッケル、クロム、インジウム、ニオブ、ゲルマニウム、チタン、モリブデン、アルミニウム、リン（Ｐ）、ガリウムまたはビスマスが好ましく、２種以上を含んでいてもよい。容量またはサイクル特性を更に向上させることができるからである。

なお、このＳｎＣｏＣ含有材料は、スズと、コバルトと、炭素とを含む相を有しており、この相は結晶性の低いまたは非晶質な構造を有していることが好ましい。また、このＳｎＣｏＣ含有材料では、構成元素である炭素の少なくとも一部が、他の構成元素である金属元素または半金属元素と結合していることが好ましい。サイクル特性の低下はスズ等が凝集または結晶化することによるものであると考えられるが、炭素が他の元素と結合することにより、そのような凝集または結晶化を抑制することができるからである。

元素の結合状態を調べる測定方法としては、例えばＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）が挙げられる。ＸＰＳでは、炭素の１ｓ軌道（Ｃ１ｓ）のピークは、グラファイトであれば、金原子の４ｆ軌道（Ａｕ４ｆ）のピークが８４．０ｅＶに得られるようにエネルギー較正された装置において、２８４．５ｅＶに現れる。また、表面汚染炭素であれば、２８４．８ｅＶに現れる。これに対して、炭素元素の電荷密度が高くなる場合、例えば炭素が金属元素または半金属元素と結合している場合には、Ｃ１ｓのピークは、２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる。すなわち、ＳｎＣｏＣ含有材料について得られるＣ１ｓの合成波のピークが２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる場合には、ＳｎＣｏＣ含有材料に含まれる炭素の少なくとも一部が他の構成元素である金属元素または半金属元素と結合している。

なお、ＸＰＳ測定では、スペクトルのエネルギー軸の補正に、例えばＣ１ｓのピークを用いる。通常、表面には表面汚染炭素が存在しているので、表面汚染炭素のＣ１ｓのピークを２８４．８ｅＶとし、これをエネルギー基準とする。ＸＰＳ測定では、Ｃ１ｓのピークの波形は、表面汚染炭素のピークとＳｎＣｏＣ含有材料中の炭素のピークとを含んだ形として得られるので、例えば市販のソフトウエアを用いて解析することにより、表面汚染炭素のピークと、ＳｎＣｏＣ含有材料中の炭素のピークとを分離する。波形の解析では、最低束縛エネルギー側に存在する主ピークの位置をエネルギー基準（２８４．８ｅＶ）とする。

その他の負極活物質としては、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能な金属酸化物または高分子化合物等も挙げられる。金属酸化物としては、例えば、チタン酸リチウム（Ｌｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₂）等のチタンとリチウムとを含むリチウムチタン酸化物、酸化鉄、酸化ルテニウムまたは酸化モリブデン等が挙げられる。高分子化合物としては、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリンまたはポリピロール等が挙げられる。

（バインダ）
バインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、スチレンブタジエンゴムおよびカルボキシメチルセルロース等の樹脂材料、ならびにこれら樹脂材料を主体とする共重合体等から選択される少なくとも１種が用いられる。

（導電剤）
導電剤としては、例えば、黒鉛、炭素繊維、カーボンブラック、ケッチェンブラックまたはカーボンナノチューブ等の炭素材料が挙げられ、これらのうちの１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また、炭素材料の他にも、導電性を有する材料であれば金属材料または導電性高分子材料等を用いるようにしてもよい。

（セパレータ）
セパレータ２３は、正極２１と負極２２とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。セパレータ２３は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンまたはポリエチレン等の樹脂製の多孔質膜によって構成されており、これらの２種以上の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。中でも、ポリオレフィン製の多孔質膜は短絡防止効果に優れ、かつシャットダウン効果による電池１０の安全性向上を図ることができるので好ましい。特にポリエチレンは、１００℃以上１６０℃以下の範囲内においてシャットダウン効果を得ることができ、かつ電気化学的安定性にも優れているので、セパレータ２３を構成する材料として好ましい。他にも、化学的安定性を備えた樹脂を、ポリエチレンあるいはポリプロピレンと共重合またはブレンド化した材料を用いることができる。あるいは、多孔質膜は、ポリプロピレン層と、ポリエチレン層と、ポリプロピレン層とを順次に積層した３層以上の構造を有していてもよい。

また、セパレータ２３は、基材である多孔質膜の片面または両面に樹脂層が設けられていてもよい。樹脂層は、無機物が担持された多孔性のマトリックス樹脂層である。これにより、耐酸化性を得ることができ、セパレータ２３の劣化を抑制できる。マトリックス樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、ポリテトラフルオロエチレン等を用いることができ、また、これらの共重合体を用いることも可能である。

無機物としては、金属、半導体、またはこれらの酸化物、窒化物を挙げることができる。例えば、金属としては、アルミニウム、チタン等を挙げることができ、半導体としては、ケイ素、ホウ素等を挙げることができる。また、無機物としては、実質的に導電性がなく、熱容量の大きいものが好ましい。熱容量が大きいと、電流発熱時のヒートシンクとして有用であり、電池１０の熱暴走をより抑制することが可能になるからである。このような無機物としては、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ベーマイト（アルミナの一水和物）、タルク、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）等の酸化物または窒化物が挙げられる。なお、上述した無機物は、基材としての多孔質膜に含有されていてもよい。

無機物の粒径としては、１ｎｍ〜１０μｍの範囲内が好ましい。１ｎｍより小さいと、入手が困難であり、また入手できたとしてもコスト的に見合わない。１０μｍより大きいと電極間距離が大きくなり、限られたスペースで活物質充填量が十分得られず電池容量が低くなる。

樹脂層は、例えば、次のようにして形成することができる。すなわち、マトリックス樹脂、溶媒および無機物からなるスラリーを基材（多孔質膜）上に塗布し、マトリックス樹脂の貧溶媒且つ上記溶媒の親溶媒浴中を通過させて相分離させ、その後、乾燥させる。

（電解液）
正極２１、負極２２およびセパレータ２３には、液状の電解質である電解液が含浸されている。電解液は、溶媒と、この溶媒に溶解された電解質塩とを含んでいる。電解液が、電池特性を向上するために、公知の添加剤を含んでいてもよい。

溶媒としては、炭酸エチレンあるいは炭酸プロピレン等の環状の炭酸エステルを用いることができ、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンのうちの一方、特に両方を混合して用いることが好ましい。サイクル特性を向上させることができるからである。

溶媒としては、また、これらの環状の炭酸エステルに加えて、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルあるいは炭酸メチルプロピル等の鎖状の炭酸エステルを混合して用いることが好ましい。高いイオン伝導性を得ることができるからである。

溶媒としては、さらにまた、２，４−ジフルオロアニソールあるいは炭酸ビニレンを含むこと好ましい。２，４−ジフルオロアニソールは放電容量を向上させることができ、また、炭酸ビニレンはサイクル特性を向上させることができるからである。よって、これらを混合して用いれば、放電容量およびサイクル特性を向上させることができるので好ましい。

これらの他にも、溶媒としては、炭酸ブチレン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、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−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、アセトニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、３−メトキシプロピロニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルフォルムアミド、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−メチルオキサゾリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルイミダゾリジノン、ニトロメタン、ニトロエタン、スルホラン、ジメチルスルフォキシドあるいはリン酸トリメチル等が挙げられる。

なお、これらの非水溶媒の少なくとも一部の水素をフッ素で置換した化合物は、組み合わせる電極の種類によっては、電極反応の可逆性を向上させることができる場合があるので、好ましい場合もある。

電解質塩としては、例えばリチウム塩が挙げられ、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。リチウム塩としては、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＢ（Ｃ₆Ｈ₅）₄、ＬｉＣＨ₃ＳＯ₃、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、ＬｉＮ（ＳＯ₂ＣＦ₃）₂、ＬｉＣ（ＳＯ₂ＣＦ₃）₃、ＬｉＡｌＣｌ₄、ＬｉＳｉＦ₆、ＬｉＣｌ、ジフルオロ［オキソラト−Ｏ，Ｏ'］ホウ酸リチウム、リチウムビスオキサレートボレート、あるいはＬｉＢｒ等が挙げられる。中でも、ＬｉＰＦ₆は高いイオン伝導性を得ることができるとともに、サイクル特性を向上させることができるので好ましい。

［正極電位］
満充電状態における正極電位（ｖｓＬｉ／Ｌｉ⁺）は、好ましくは４．２０Ｖを超え、より好ましくは４．２５Ｖ以上、更により好ましくは４．４０Ｖを超え、特に好ましくは４．４５Ｖ以上、最も好ましくは４．５０Ｖ以上である。但し、満充電状態における正極電位（ｖｓＬｉ／Ｌｉ⁺）が、４．２０Ｖ以下であってもよい。満充電状態における正極電位（ｖｓＬｉ／Ｌｉ⁺）の上限値は、特に限定されるものではないが、好ましくは６．００Ｖ以下、より好ましくは５．００Ｖ以下、更により好ましくは４．８０Ｖ以下、特に好ましくは４．７０Ｖ以下である。

［電池の充放電時の動作］
上述の構成を有する電池１０では、充電を行うと、例えば、正極活物質層２１Ｂからリチウムイオンが放出され、電解液を介して負極活物質層２２Ｂに吸蔵される。また、放電を行うと、例えば、負極活物質層２２Ｂからリチウムイオンが放出され、電解液を介して正極活物質層２１Ｂに吸蔵される。

［塗布ヘッドの構成］
次に、正極２１の作製に用いる塗布装置の構成の一例について説明する。

図５に示すように、塗布装置は、塗布ヘッド４１と、塗料としての正極合剤スラリー４３を塗布ヘッド４１に供給する配管４２とを備える。塗布ヘッド４１は、ブレード４１Ａと、ブレード４１Ａに対向して設けられたシャッタ４１Ｂとを備え、ブレード４１Ａとシャッタ４１Ｂとの先端部には、シャッタ４１Ｂの移動により開閉可能な開口部が形成されている。

シャッタ４１Ｂによる開口部の開閉により、走行する正極集電体２１Ａ上に正極合剤スラリー４３が間欠的に塗布される。走行する正極集電体２１Ａとブレード４１Ａの先端との距離により、正極合剤スラリー４３の塗布厚が調整される。また、ブレード４１Ａの先端の形状により正極合剤スラリー４３の塗布面の形状が調整される。

図６Ａは、図５の矢印４４に示す方向から見たブレード４１Ａの先端形状の第１の例を示す。この第１の例では、ブレード４１Ａの先端は、塗布面、すなわち正極集電体２１Ａの一方の面に対して平行な直線状を有している。このような形状を有するブレード４１Ａを用いた場合には、正極合剤スラリー４３の塗布面は平坦面となる。

図６Ｂは、図５の矢印４４に示す方向から見たブレード４１Ａの先端形状の第２の例を示す。この第２の例では、ブレード４１Ａの先端のうち一部が塗布面に対して平行な直線状を有し、他の部分が塗布面に対して傾いた直線状を有している。すなわち、ブレード４１Ａの先端が直角台形状に切り欠かれた形状を有している。このような先端形状を有するブレード４１Ａを用いることで、上述の構成を有する正極２１を作製することができる。ここで、「直角台形状」とは、隣り合う二つの直角の内角を有する台形をいう。

［電池の製造方法］
次に、本開示の一実施形態に係る電池の製造方法の一例について説明する。

（正極の作製工程）
正極２１を次にようにして作製する。まず、例えば、正極活物質と、導電剤と、結着剤とを混合して正極合剤を調製し、この正極合剤をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤に分散させてペースト状の正極合剤スラリーを作製する。次に、図５に示した塗布装置を用いて、この正極合剤スラリーを帯状の正極集電体２１Ａの両面に間欠塗布する。但し、ブレードとしては、図６Ｂに示した先端形状を有するものを用いる。続いて、塗膜中に含まれる溶剤を乾燥させ、ロールプレス機等により圧縮成型することにより、正極活物質層２１Ｂを形成する。

その後、隣接する正極活物質層２１Ｂ間の位置で正極集電体２１Ａを裁断する。これにより、長手方向の第１端側の両面に正極集電体露出部２１Ａ₁を有し、かつ長手方向の第２端側の両面に正極集電体露出部２１Ａ₂を有する正極２１が作製される。次に、正極リード１１の長手方向の第１端側が正極集電体露出部２１Ａ₁の幅方向の第１端側から出されるようにして、正極集電体露出部２１Ａ₁に正極リード１１を溶接等により接続する。続いて、長手方向の第１端側にある正極集電体露出部２１Ａ₁および正極活物質層２１Ｂの第１端を保護テープ２１Ｃにより覆うと共に、また長手方向の第２端側にある正極集電体露出部Ａ₂および正極活物質層２１Ｂの第２端を保護テープ２１Ｄにより覆う。

（負極の作製工程）
負極２２を次にようにして作製する。まず、例えば、負極活物質と、結着剤とを混合して負極合剤を調製し、この負極合剤をＮ−メチル−２−ピロリドン等の溶剤に分散させてペースト状の負極合剤スラリーを作製する。次に、この負極合剤スラリーを帯状の負極集電体２２Ａの両面に間欠塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機等により圧縮成型することにより負極活物質層２２Ｂを形成する。その後、隣接する負極活物質層２２Ｂ間の位置で正極集電体２１Ａを裁断する。これにより、長手方向の第１端側の両面に負極集電体露出部２２Ａ₁を有し、かつ長手方向の第２端側の両面に負極集電体露出部２２Ａ₂を有する正極２１が作製される。次に、負極リード１２の長手方向の第１端側が負極集電体露出部２２Ａ₁の幅方向の第１端側から出されるようにして、負極集電体露出部２２Ａ₁に負極リード１２を溶接等により接続した後、保護テープ２２Ｃにより負極リード１２の接続部を覆うと共に、負極集電体露出部２２Ａ₁のうち、巻回後に負極リード１２の接続部と対向する部分を保護テープ２２Ｃにより覆う。

（巻回工程）
まず、正極２１と負極２２とをセパレータ２３を介して扁平状の巻芯の周囲に巻き付けて、長手方向に多数回巻回して巻回電極体２０を作製する。次に、巻止テーブ２４により最外周電極としての正極２１の外周側端部を固定する。

（封止工程）
まず、例えば、柔軟性を有する外装材３０の間に巻回電極体２０を挟み、一辺を除く外周縁部を熱融着して袋状とし、外装材３０の内部に収納する。その際、正極、負極リード１１、１２と外装材３０との間には密着フィルム３１を挿入する。次に、電解液を用意し、熱融着していない一辺から外装材３０の内部に注入する。次に、上記一辺を真空雰囲気下で熱融着して巻回電極体２０を密封する。これにより、外装材３０に収容された電池１０が得られる。

（プレス工程）
まず、必要に応じて、ヒートプレスにより電池１０を成型する。より具体的には、電池１０を加圧しながら、常温より高い温度で加熱する。次に、必要に応じて、電池１０の主面に加圧板等を押しつけて、電池１０を一軸加圧する。

［効果］
第１の実施形態に係る電池１０では、正極リード１１を有する帯状の正極２１と、負極リード１２を有する帯状の負極２２を備える。正極２１および負極２２は、正極２１および負極２２の長手方向の第１端が内周側となり、長手方向の第２端が外周側となるように扁平状に巻回されている。また、正極、負極リード１１、１２は、正極２１および負極２２の幅方向の第１端の側から出される。また、幅方向の第１端側における正極２１の厚みが、幅方向の第２端側における正極２１の厚みよりも薄くなっている。これにより、正極リード１１上および負極リード１２上における局所的な厚み増加を抑制できるため、サイクル特性の低下を抑制することができる。また、正極リード１１上および負極リード１２上における局所的な厚み増加に起因する電池１０の体積エネルギー密度の低下を抑制できる。

［変形例］
図７Ａ、７Ｂ、８に示すように、正極活物質層２１Ｂは、正極２１の幅方向の第２端から第１端に向かって徐々に厚みが薄くなる傾斜面２１Ｓを有していてもよい。例えば、幅方向の中央位置Ｐｃにおける正極２１の厚みをＹμｍとした場合、正極２１の厚みは、正極２１の幅方向に対して（Ｙ−Ｚ）〜（Ｙ＋Ｚ）μｍの範囲で変化している。この場合、正極２１の最大厚みＤ２_maxは（Ｙ＋Ｚ）μｍとなり、正極２１の最小厚みＤ２_minは（Ｙ−Ｚ）となる。

正極２１は、以下の関係式（２）を満たしていることが好ましい。
−０．３≦Ｘ２＜１ ・・・（２）
（但し、Ｘ２＝（（（Ｄ２_min×Ｎ）＋ｄ）−（Ｄ２_max×Ｎ））／ｄ、Ｄ２_min：正極２１の最小厚み、Ｄ２_max：正極２１の最大厚み、Ｎ：正極２１の巻回数、ｄ：正極リード１１の厚み）
正極２１が上記の関係式（２）を満たしていることで、正極リード１１上における局所的な厚み増加に起因するサイクル特性および体積エネルギー密度の低下を更に抑制することができる。

また、正極２１は、以下の関係式（４）を満たしていることが好ましい。
−０．３≦Ｘ４＜１ ・・・（４）
（但し、Ｘ４＝（（（Ｄ２_min×Ｎ）＋ｄ’）−（Ｄ２_max×Ｎ））／ｄ’、Ｄ２_min：正極２１の最小厚み、Ｄ２_max：正極２１の最大厚み、Ｎ：正極２１の巻回数、ｄ’：負極リード１２の厚み）
正極２１が上記の関係式（４）を満たしていることで、負極リード１２上における局所的な厚み増加に起因するサイクル特性および体積エネルギー密度の低下を更に抑制することができる。

Ｄ２_minおよびＤ２_maxは、上述の一実施形態においてＤ１_minおよびＤ１_maxを測定した場合と同様の手順で測定される。

図９は、図５の矢印４４に示す方向から見たブレード４１Ａの先端形状の第３の例を示す。この第３の例では、ブレード４１Ａの先端は、塗布面に対して斜めの直線状を有している。このような先端形状を有するブレード４１Ａを用いることで、上述の構成を有する正極２１の作製することができる。

傾斜部２１Ｎが、図１０Ａに示すように、正極集電体２１Ａに対して凹状に湾曲した傾斜面を有していてもよいし、図１０Ｂに示すように、正極集電体２１Ａに対して凸状に湾曲した傾斜面を有していてもよい。

図１０Ｃに示すように、正極活物質層２１Ｂが、傾斜部２１Ｎに代えて、正極集電体２１Ａの表面に対して平行な平坦部（第２の平坦部）２１Ｖを有していてもよい。この場合、平坦部２１Ｖにおける正極２１の厚みは、平坦部（第１の平坦部）２１Ｍにおける正極２１の厚みよりも薄い。なお、平坦部２１Ｖは、平坦面を有する薄厚部の一例である。

図１０Ｄに示すように、正極活物質層２１Ｂが、傾斜部２１Ｎに代えて、ステップ部２１Ｗを有していてもよい。この場合、ステップ部２１Ｗは、正極２１の第２端から第１端の方向に正極活物質層２１Ｂの厚みが薄くなるように下降するステップ状面を有する。なお、ステップ状面を構成する各ステップは、正極集電体２１Ａの表面に対して平行な平坦面であってもよいし、正極集電体２１Ａの表面に対して傾斜した傾斜面であってもよいし、正極集電体２１Ａの表面に対して凸状または凹状に湾曲した湾曲面であってもよい。

図１０Ｅに示すように、正極集電体２１Ａの両面に設けられた一組の正極活物質層２１Ｂのうち、一方の正極活物質層２１Ｂのみが、傾斜部２１Ｎを有していてもよい。また、正極集電体２１Ａの両面に薄厚部が設けられている場合、両面に設けられた薄厚部の形状または構成が異なっていてもよい。例えば、一方の面に設けられた薄厚部が傾斜部２１Ｎであり、他方の面に設けられた薄厚部がステップ部２１Ｗであってもよい。また、傾斜部２１Ｎが、正極２１のうち正極リード１１および負極リード１２上に重なる部分にのみ設けられていてもよい。

正極リード１１が正極２１の内周側以外の部分（例えば外周側の部分、中周部）に設けられていてもよい。また、負極リード１２が負極２２の内周側以外の部分（例えば外周側の部分、中周部）に設けられていてもよい。但し、本開示は、正極、負極リード１１、１２がそれぞれ、正極２１、負極２２の内周側の部分に設けられている場合に特に有効である。

正極リード１１の両主面のうち、正極集電体露出部２１Ａ₁と接続される側と反対側の主面に傾斜部を有していてもよい。この場合、傾斜部は、正極２１に接合される長手方向の第２端側からそれとは反対側の第１側の方向に厚みが厚くなる傾斜面を有している。なお、傾斜部は、巻回電極体２０に挟まれる部分のみに設けられていてもよいし、巻回電極体２０に挟まれる部分より外側の位置まで設けられていてもよい。また、正極リード１１が、長手方向の第１端から第２端までの範囲全体に渡る傾斜面を有していてもよい。正極リード１１がこのような傾斜面を有することで、正極リード１１上の部分における電池１０の厚み増加を更に抑制することができる。また、負極リード１２が、上記正極リード１１と同様の傾斜部を有していてもよい。

正極リード１１が、上記傾斜部に代えて、段差部を有していてもよい。この場合、段差部は、正極２１に接合される長手方向の第２端側からそれとは反対側の第１側の方向に正極リード１１の厚みが厚くなるように上昇するステップ状面を有している。また、負極リード１２が、上記正極リード１１と同様の段差部を有していてもよい。

上述の一実施形態では、電池１０がリチウムイオン二次電池である場合について説明したが、電池１０の種類はこれに限定されるものではない。例えば、鉛蓄電池、リチウムイオンポリマー二次電池、全固体電池、ニッケル・水素電池、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル・鉄電池、ニッケル・亜鉛電池、酸化銀・亜鉛電池等であってもよい。

上述の一実施形態では、扁平状の巻回電極体２０を外装材３０に収容する構成について説明したが、巻回電極体２０の形状はこれに限定されるものではなく、例えば円柱状または立方体状等の多面体状であってもよい。

電池１０は、剛性を有する一般的な電池に限定されず、スマートウオッチ、ヘッドマウントディスプレイ、ｉＧｌａｓｓ（登録商標）等のウェアラブル端末に搭載可能なフレキシブル電池であってもよい。

上述の一実施形態では、電解質として電解液を備える電池１０に対して本開示を適用する例について説明したが、電解質はこれに限定されるものではない。例えば、電池１０が、正極２１とセパレータ２３との間および負極２２とセパレータ２３との間に、電解液と、この電解液を保持する保持体となる高分子化合物とを含む電解質層を備えるようにしてもよい。この場合、電解質が、ゲル状となっていてもよい。

電解液は、第１の実施形態に係る電解液と同様である。高分子化合物としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、ポリスチレンまたはポリカーボネートが挙げられる。特に電気化学的な安定性の点からはポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレンあるいはポリエチレンオキサイドが好ましい。

なお、上述の一実施形態にてセパレータ２３の樹脂層の説明で述べた無機物と同様の無機物が、電解質層に含まれていてもよい。より耐熱性を向上できるからである。

上述の一実施形態では、正極、負極リード１１、１２が外装材３０のトップ側から導出されている場合について説明したが、サイド側から導出されていてもよいし、ボトム側から導出されていてもよい。なお、正極リード１１および負極リードをボトム側から導出する場合には、２枚の矩形状の外装材３０の間に巻回電極体２０を挟み、２枚の外装材３０の４辺をシールする構成とすればよい。また、正極リード１１と負極リード１２とが異なる方向に導出されていてもよい。

＜２ 応用例１＞
「応用例としての電池パックおよび電子機器」
応用例１では、上述の一実施形態またはその変形例に係る電池を備える電池パックおよび電子機器について説明する。

［電池パックおよび電子機器の構成］
以下、図１１を参照して、応用例としての電池パック３００および電子機器４００の一構成例について説明する。電子機器４００は、電子機器本体の電子回路４０１と、電池パック３００とを備える。電池パック３００は、正極端子３３１ａおよび負極端子３３１ｂを介して電子回路４０１に対して電気的に接続されている。電子機器４００は、例えば、ユーザにより電池パック３００を着脱自在な構成を有している。なお、電子機器４００の構成はこれに限定されるものではなく、ユーザにより電池パック３００を電子機器４００から取り外しできないように、電池パック３００が電子機器４００内に内蔵されている構成を有していてもよい。

電池パック３００の充電時には、電池パック３００の正極端子３３１ａ、負極端子３３１ｂがそれぞれ、充電器（図示せず）の正極端子、負極端子に接続される。一方、電池パック３００の放電時（電子機器４００の使用時）には、電池パック３００の正極端子３３１ａ、負極端子３３１ｂがそれぞれ、電子回路４０１の正極端子、負極端子に接続される。

電子機器４００としては、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話（例えばスマートフォン等）、携帯情報端末（Personal Digital Assistants：ＰＤＡ）、表示装置（ＬＣＤ、ＥＬディスプレイ、電子ペーパ等）、撮像装置（例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等）、オーディオ機器（例えばポータブルオーディオプレイヤー）、ゲーム機器、コードレスフォン子機、電子書籍、電子辞書、ラジオ、ヘッドホン、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動工具、電気シェーバー、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機等が挙げられるが、これに限定されるものでなない。

（電子回路）
電子回路４０１は、例えば、ＣＰＵ、周辺ロジック部、インターフェース部および記憶部等を備え、電子機器４００の全体を制御する。

（電池パック）
電池パック３００は、組電池３０１と、充放電回路３０２とを備える。組電池３０１は、複数の二次電池３０１ａを直列および／または並列に接続して構成されている。複数の二次電池３０１ａは、例えばｎ並列ｍ直列（ｎ、ｍは正の整数）に接続される。なお、図１１では、６つの二次電池３０１ａが２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）に接続された例が示されている。二次電池３０１ａとしては、上述の一実施形態またはその変形例に係る電池１０が用いられる。

ここでは、電池パック３００が、複数の二次電池３０１ａにより構成される組電池３０１を備える場合について説明するが、電池パック３００が、組電池３０１に代えて１つの二次電池３０１ａを備える構成を採用してもよい。

充放電回路３０２は、組電池３０１の充放電を制御する制御部である。具体的には、充電時には、充放電回路３０２は、組電池３０１に対する充電を制御する。一方、放電時（すなわち電子機器４００の使用時）には、充放電回路３０２は、電子機器４００に対する放電を制御する。

＜３ 応用例２＞
「応用例としての車両における蓄電システム」
本開示を車両用の蓄電システムに適用した例について、図１２を参照して説明する。図１２に、本開示が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリー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７２００には、エンジン７２０１、発電機７２０２、電力駆動力変換装置７２０３、駆動輪７２０４ａ、駆動輪７２０４ｂ、車輪７２０５ａ、車輪７２０５ｂ、バッテリー７２０８、車両制御装置７２０９、各種センサー７２１０、充電口７２１１が搭載されている。バッテリー７２０８に対して、上述した本開示の蓄電装置が適用される。

ハイブリッド車両７２００は、電力駆動力変換装置７２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置７２０３の一例は、モーターである。バッテリー７２０８の電力によって電力駆動力変換装置７２０３が作動し、この電力駆動力変換装置７２０３の回転力が駆動輪７２０４ａ、７２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流−交流（ＤＣ−ＡＣ）あるいは逆変換（ＡＣ−ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置７２０３が交流モーターでも直流モーターでも適用可能である。各種センサー７２１０は、車両制御装置７２０９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（スロットル開度）を制御したりする。各種センサー７２１０には、速度センサー、加速度センサー、エンジン回転数センサーなどが含まれる。

エンジン７２０１の回転力は発電機７２０２に伝えられ、その回転力によって発電機７２０２により生成された電力をバッテリー７２０８に蓄積することが可能である。

図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置７２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置７２０３により生成された回生電力がバッテリー７２０８に蓄積される。

バッテリー７２０８は、ハイブリッド車両の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。

図示しないが、二次電池に関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていても良い。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。

なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モーターで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモーターの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モーターのみで走行、エンジンとモーター走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本開示は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モーターのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本開示は有効に適用可能である。

以上、本開示に係る技術が適用され得るハイブリッド車両７２００の一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、バッテリー７２０８に好適に適用され得る。

＜４ 応用例３＞
「応用例としての住宅における蓄電システム」
本開示を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図１３を参照して説明する。例えば住宅９００１用の蓄電システム９１００においては、火力発電９００２ａ、原子力発電９００２ｂ、水力発電９００２ｃ等の集中型電力系統９００２から電力網９００９、情報網９０１２、スマートメータ９００７、パワーハブ９００８等を介し、電力が蓄電装置９００３に供給される。これと共に、家庭内発電装置９００４等の独立電源から電力が蓄電装置９００３に供給される。蓄電装置９００３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置９００３を使用して、住宅９００１で使用する電力が給電される。住宅９００１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。

住宅９００１には、発電装置９００４、電力消費装置９００５、蓄電装置９００３、各装置を制御する制御装置９０１０、スマートメータ９００７、各種情報を取得するセンサー９０１１が設けられている。各装置は、電力網９００９および情報網９０１２によって接続されている。発電装置９００４として、太陽電池、燃料電池等が利用され、発電した電力が電力消費装置９００５および／または蓄電装置９００３に供給される。電力消費装置９００５は、冷蔵庫９００５ａ、空調装置９００５ｂ、テレビジョン受信機９００５ｃ、風呂９００５ｄ等である。さらに、電力消費装置９００５には、電動車両９００６が含まれる。電動車両９００６は、電気自動車９００６ａ、ハイブリッドカー９００６ｂ、電気バイク９００６ｃである。

蓄電装置９００３に対して、上述した本開示のバッテリユニットが適用される。蓄電装置９００３は、二次電池又はキャパシタから構成されている。例えば、リチウムイオン電池によって構成されている。リチウムイオン電池は、定置型であっても、電動車両９００６で使用されるものでも良い。スマートメータ９００７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網９００９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせても良い。

各種のセンサー９０１１は、例えば人感センサー、照度センサー、物体検知センサー、消費電力センサー、振動センサー、接触センサー、温度センサー、赤外線センサー等である。各種センサー９０１１により取得された情報は、制御装置９０１０に送信される。センサー９０１１からの情報によって、気象の状態、人の状態等が把握されて電力消費装置９００５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置９０１０は、住宅９００１に関する情報をインターネットを介して外部の電力会社等に送信することができる。

パワーハブ９００８によって、電力線の分岐、直流交流変換等の処理がなされる。制御装置９０１０と接続される情報網９０１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）は、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers) ８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。

制御装置９０１０は、外部のサーバ９０１３と接続されている。このサーバ９０１３は、住宅９００１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。サーバ９０１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機等）から送受信しても良い。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)等に、表示されても良い。

各部を制御する制御装置９０１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成され、この例では、蓄電装置９００３に格納されている。制御装置９０１０は、蓄電装置９００３、家庭内発電装置９００４、電力消費装置９００５、各種センサー９０１１、サーバ９０１３と情報網９０１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能等を備えていても良い。

以上のように、電力が火力９００２ａ、原子力９００２ｂ、水力９００２ｃ等の集中型電力系統９００２のみならず、家庭内発電装置９００４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置９００３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置９００４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置９００３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置９００３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置９００３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。

なお、この例では、制御装置９０１０が蓄電装置９００３内に格納される例を説明したが、スマートメータ９００７内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。さらに、蓄電システム９１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。

以上、本開示に係る技術が適用され得る蓄電システム９１００の一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、蓄電装置９００３が有する二次電池に好適に適用され得る。

以下、実施例により本開示を具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

本実施例において、Ｄ１_min、Ｄ１_max、Ｄ２_minおよびＤ２_maxは、上述の一実施形態およびその変形例にて説明した手順で測定された。また、幅方向の中央位置Ｐｃにおける正極の厚みＤｃについても、Ｄ１_min、Ｄ１_max、Ｄ２_minおよびＤ２_maxと同様の手順により測定された。

［実施例１〜７］
（正極の作製工程）
正極を次にようにして作製した。まず、炭酸リチウム（Ｌｉ₂ＣＯ₃）と炭酸コバルト（ＣｏＣＯ₃）とを０．５：１のモル比で混合したのち、空気中において９００℃で５時間焼成することにより、正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ₂）を得た。次に、上述のようにして得られたリチウムコバルト複合酸化物９１質量部と、導電剤としてグラファイト６質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３質量部とを混合することにより正極合剤としたのち、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに分散させることにより、ペースト状の正極合剤スラリーとした。

次に、帯状のアルミニウム箔（幅１００ｍｍ、厚さ１２μｍ）からなる正極集電体の両面に正極合剤スラリーを塗布した。この際、塗布ヘッドのブレードとして、図６Ｂに示した先端形状を有するものを用い、最終的に得られる正極のＤ１_minが９３．０〜９９．０μｍの範囲となり、Ｄ１_maxが１００μｍとなるように、正極合剤スラリーの塗布を調整した。また、正極集電体の両面のうち長手方向の両端側に正極集電体露出部が形成されるように、正極合剤スラリーの塗布を調整した。次に、塗布された正極合剤スラリーを乾燥させたのち、ロールプレス機で圧縮成型することにより、正極活物質層を形成した。

その後、隣接する正極活物質層間の位置で正極集電体を裁断した。これにより、長手方向の第１端側の両面に正極集電体露出部を有し、かつ長手方向の第２端側の両面に正極集電体露出部を有する正極が作製された。次に、巻回後に内周側（第１端側）となる正極集電体露出部に厚さ１００μｍのアルミニウム製の正極リードを溶接により接続した。なお、正極集電体に接続された正極リードの接続部分の長さＬ１は、３０ｍｍとなるように調整した。続いて、短絡防止の保護テープを４カ所の正極活物質層の端部を覆うように貼付け、さらには段差解消の追加保護テープを必要に応じて貼り付けた。

（負極の作製工程）
負極を次のようにして作製した。まず、負極活物質として人造黒鉛粉末９７質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３質量部とを混合して負極合剤としたのち、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに分散させることにより、ペースト状の負極合剤スラリーとした。次に、帯状の銅箔（１０μｍ厚）からなる負極集電体の両面に負極合剤スラリーを塗布した。この際、負極集電体の両面のうち長手方向の両端側に負極集電体露出部が形成されるように、負極合剤スラリーの塗布を調整した。

次に、塗布された負極合剤スラリーを乾燥させたのち、ロールプレス機で圧縮成型することにより、負極活物質層を形成した。その後、隣接する負極活物質層間の位置で負極集電体を裁断した。これにより、長手方向の第１端側の両面に負極集電体露出部を有し、かつ長手方向の第２端側の両面に負極集電体露出部を有する負極が作製された。

次に、巻回後に内周側（第１端側）となる負極集電体露出部に厚さ８０μｍのニッケル製の負極リードを溶接により接続した。なお、負極集電体に接続された負極リードの接続部分の長さＬ２は、１５ｍｍとなるように調整した。続いて、負極リードを覆うように負極集電体露出部に保護テープを貼り付けると共に、巻回後に負極リードの接続部と対向する部分にも保護テープを貼り付け、さらには段差解消の追加保護テープを必要に応じて貼り付けた。

（ラミネート型電池の作製工程）
ラミネート型電池を次のようにして作製した。まず、作製した正極および負極を、厚み１５μｍの微孔性ポリエチレンフィルムよりなるセパレータを介して密着させ、扁平状の巻芯を用いて長手方向に巻回して、最外周部に巻止テープを貼り付けることにより、扁平形状の巻回電極体を作製した。なお、正極の巻回数（ターン）は、１３回とした。次に、この巻回電極体を外装材の間に装填し、外装材の３辺を熱融着し、一辺は熱融着せずに開口を有するようにした。外装材としては、最外層から順に２５μｍ厚のナイロンフィルムと、４０μｍ厚のアルミニウム箔と、３０μｍ厚のポリプロピレンフィルムとが積層された防湿性のアルミラミネートフィルムを用いた。

（電解液の調製および注液工程）
まず、炭酸エチレン（ＥＣ）と炭酸プロピレン（ＰＣ）と炭酸ジエチル（ＤＥＣ）とビニレンカーボネート（ＶＣ）を、質量比がＥＣ：ＰＣ：ＤＥＣ：ＶＣ＝２０：２０：５９：１となるようにして混合して混合溶媒を調製した。次に、この混合溶媒に、電解質塩として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ₆）を１．０ｍｏｌ／ｋｇとなるように溶解させて電解液を調製した。この電解液を外装材の開口から注入し、外装材の残りの１辺を減圧下において熱融着し、密封した。次に、巻回電極体を封止した巻回電極体を加圧しながら加温することにより、電池素子を構成する正極、負極、およびセパレータを一体化させた。これにより、目的とするラミネートフィルム型電池（以下単に「電池」という。）が得られた。

［実施例８〜１４］
正極集電体に接続された正極リードの接続部分の長さＬ１を６０ｍｍに変更したこと以外は実施例１〜７と同様にして電池を得た。

［実施例１５〜２１］
正極リードの厚みｄを６０μｍに変更したこと以外は実施例１〜７と同様にして電池を得た。

［実施例２２〜２８］
正極リードの厚みｄを３０μｍに変更したこと以外は実施例１〜７と同様にして電池を得た。

［実施例２９〜３６］
長手方向の中央位置Ｐｃにおける正極の厚みを１３０μｍ、正極のＤ１_minを１２２．０〜１２９．０μｍ、Ｄ１_maxを１３０μｍに変更したこと、および正極の巻回数を１１に変更したこと以外は実施例１〜７と同様にして電池を得た。

［実施例３７〜４６］
長手方向の中央位置Ｐｃにおける正極の厚みを１５０μｍ、正極のＤ１_minを１４０．０〜１４９．０μｍ、Ｄ１_maxを１５０μｍに変更したこと、および正極の巻回数を９に変更したこと以外は実施例１〜７と同様にして電池を得た。

［実施例４７〜５３］
塗布ヘッドのブレードとして、図９に示した先端形状を有するものを用い、最終的に得られる正極のＤ２_minが９３．０〜９９．０μｍの範囲となり、Ｄ２_maxが１０１．０〜１０７．０μｍの範囲となるように、正極合剤スラリーの塗布を調整したこと以外は実施例１〜７と同様にして電池を得た。

［実施例５４〜６０］
正極集電体に接続された正極リードの接続部分の長さＬ１を６０ｍｍに変更したこと以外は実施例４７〜５３と同様にして電池を得た。

［実施例６１〜６７］
正極集電体に接続された正極リードの接続部分の長さＬ１を３０ｍｍに変更したこと以外は実施例４７〜５３と同様にして電池を得た。

［比較例１］
塗布ヘッドのブレードとして、図６Ａに示した先端形状を有するものを用い、正極のＤ１_minを１００．０μｍ、Ｄ１_maxを１００μｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして電池を得た。

［寿命性能の評価］
上述のようにして得られた電池の寿命性能を以下のようにして評価した。まず、常温環境中（２３℃）において電池を１サイクル充放電させた。充電時には、１Ｃの電流で電圧が４．４Ｖに到達するまで充電したのち、４．４Ｖの電圧で電流が０．０５Ｃに到達するまで充電した。放電時には、１Ｃの電流で電圧が３．０Ｖに到達するまで放電した。なお、「１Ｃ」とは、電池容量（理論容量）を１時間で放電しきる電流値であり、「０．０５Ｃ」とは、電池容量を２０時間で放電しきる電流値である。次に、２５℃環境下において０．７Ｃ充電／０．７Ｃ放電を５００サイクルした後の容量維持率（％）を測定した。なお、容量維持率は１サイクル時の放電容量と５００サイクル時の放電容量の割合を意味する。

表１〜３は、実施例１〜６７、比較例１の電池の構成および評価結果を示す。

表１〜３に記載された各符号の意味は以下の通りである。
Ｌ１：正極リードの接続部分（溶接部分）の長さ（μｍ）
ｄ：正極リードの厚み（μｍ）
Ｎ：巻回数（ターン）
Ｄｃ：正極の幅方向の中央位置Ｐｃにおける正極の厚み（図４、８参照）
Ｄ１_min：傾斜部（薄厚部）の最小厚み（μｍ）（図４参照）
Ｄ１_max：傾斜部（薄厚部）の最大厚み（μｍ）（図４参照）
Ｄ２_min：表面全体が傾斜した正極の最小厚み（μｍ）（図８参照）
Ｄ２_max：表面全体が傾斜した正極の最大厚み（μｍ）（図８参照）
Ｘ１：（（（Ｄ１_min×Ｎ）＋ｄ）−（Ｄ１_max×Ｎ））／ｄ
Ｘ２：（（（Ｄ２_min×Ｎ）＋ｄ）−（Ｄ２_max×Ｎ））／ｄ

実施例１〜６７と比較例１の評価結果を比較すると、幅方向に沿った正極活物質層の断面形状を図４または図８に示した形状とした電池の容量維持率は、幅方向に沿った正極活物質層の断面形状を矩形とした電池の容量維持率に比べて高いことがわかる。

実施例１〜４６の評価結果を比較すると、幅方向に沿った正極活物質層の断面形状を図４に示した形状とした電池のうちでも、Ｘ１を０．１３＜Ｘ１＜１の範囲とした電池では、容量維持率が特に向上されていることがわかる。

実施例４７〜６７の評価結果を比較すると、幅方向に沿った正極活物質層の断面形状を図８に示した形状とした電池のうちでも、Ｘ２を−０．３≦Ｘ２＜１の範囲とした電池では、容量維持率が特に向上されていることがわかる。

以上、本開示の実施形態および実施例について具体的に説明したが、本開示は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

例えば、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値等を用いてもよい。また、化合物等の化学式は代表的なものであって、同じ化合物の一般名称であれば、記載された価数等に限定されない。

また、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。

また、本開示は以下の構成を採用することもできる。
（１）
正極リードを有する帯状の正極と、
負極リードを有する帯状の負極と
を備え、
前記正極および前記負極は、前記正極および前記負極の長手方向の第１端が内周側となり、前記長手方向の第２端が外周側となるように巻回されており、
前記正極リードおよび前記負極リードは、前記正極および前記負極の幅方向の第１端の側から出され、
前記幅方向の第１端側における前記正極の厚みが、前記幅方向の第２端側における前記正極の厚みよりも薄い電池。
（２）
前記正極リードおよび前記負極リードの少なくとも一方が、前記長手方向の第１端側に設けられている（１）に記載の電池。
（３）
前記正極は、正極集電体と、前記正極集電体上に設けられた正極活物質層とを備え、
前記正極活物質層は、前記幅方向の第１端側に、前記幅方向の第２端側の厚みよりも薄い薄厚部を有している（１）または（２）に記載の電池。
（４）
前記薄厚部は、前記幅方向の第２端から第１端の方向に厚みが薄くなる（３）に記載の電池。
（５）
前記薄厚部は、傾斜面またはステップ状面を有している（４）に記載の電池。
（６）
前記正極は、以下の関係式（１）を満たす（４）または（５）に記載の電池。
０．１３＜Ｘ１＜１ ・・・（１）
（但し、Ｘ１＝（（（Ｄ１_min×Ｎ）＋ｄ）−（Ｄ１_max×Ｎ））／ｄ、Ｄ１_min：前記薄厚部における前記正極の最小厚み、Ｄ１_max：前記薄厚部における前記正極の最大厚み、Ｎ：前記正極の巻回数、ｄ：前記正極リードの厚み）
（７）
前記正極リードは、前記正極に対して接続され、
前記負極リードは、前記負極に対して接続され、
前記薄厚部は、前記正極リードの接続部上および前記負極リードの接続部上に巻回されている（３）から（６）のいずれかに記載の電池。
（８）
前記薄厚部は、前記正極活物質層の長手方向の第１端から第２端に渡って設けられている（３）から（７）のいずれかに記載の電池。
（９）
前記正極は、正極集電体と、前記正極集電体上に設けられた正極活物質層とを備え、
前記正極活物質層は、前記幅方向の第２端から第１端の方向に厚みが薄くなる（１）に記載の電池。
（１０）
前記正極は、以下の関係式（２）を満たす（９）に記載の電池。
−０．３≦Ｘ２＜１ ・・・（２）
（但し、Ｘ２＝（（（Ｄ２_min×Ｎ）＋ｄ）−（Ｄ２_max×Ｎ））／ｄ、Ｄ２_min：前記正極の最小厚み、Ｄ２_max：前記正極の最大厚み、Ｎ：前記正極の巻回数、ｄ：前記正極リードの厚み）
（１１）
前記正極は、正極集電体と、前記正極集電体上に設けられた正極活物質層とを備え、前記正極集電体が露出した正極集電体露出部を有し、
前記負極は、負極集電体と、負極集電体上に設けられた負極活物質層とを備え、前記負極集電体が露出した負極集電体露出部を有し、
前記正極リード、前記負極リードはそれぞれ、前記正極集電体露出部、前記負極集電体露出部に接続されている（１）から（１０）のいずれかに記載の電池。
（１２）
前記巻回は、扁平状の巻回である（１）から（１１）のいずれかに記載の電池。
（１３）
前記正極および前記負極を収容する外装材をさらに備える（１）から（１２）のいずれかに記載の電池。
（１４）
前記外装材は、ラミネートフィルムである（１３）に記載の電池。
（１５）
（１）から（１４）のいずれかに記載の電池と、
前記電池を制御する制御部と
を備える電池パック。
（１６）
（１）から（１４）のいずれかに記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電子機器。
（１７）
（１）から（１４）のいずれかに記載の電池と、
前記電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
前記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う制御装置と
を備える電動車両。
（１８）
（１）から（１４）のいずれかに記載の電池を備え、
前記電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
（１９）
（１）から（１４）のいずれかに記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電力システム。

１０ 電池
１１ 正極リード
１２ 負極リード
２０ 巻回電極体
２１ 正極
２１Ａ 正極集電体
２１Ａ₁、２１Ａ₂ 正極集電体露出部
２１Ｂ 正極活物質層
２１Ｃ、２１Ｄ、２２Ｃ 保護テープ
２１Ｍ 平坦部
２１Ｎ 傾斜部
２１Ｓ 傾斜面
２１Ｖ 平坦部
２１Ｗ ステップ部
２２ 負極
２２Ａ 負極集電体
２２Ａ₁、２２Ａ₂ 負極集電体露出部
２２Ｂ 負極活物質層
２３ セパレータ
２４ 巻止テープ
３０ 外装材
３１ 密着フィルム
４１ シャッタ
４１Ａ ブレード
４１Ｂ 塗布ヘッド
４２ 配管
４３ 正極合剤スラリー
３００ 電池パック
３０１ 組電池
３０１ａ 二次電池
３０２ 充放電回路（制御部）
４００ 電子機器
７２００ ハイブリッド車両
９００３ 蓄電装置
９１００ 蓄電システム

本開示の一実施形態に係る非水電解質二次電池の構成の一例を示す分解斜視図である。 図１のII−II線に沿った断面図である。 図３Ａは、正極の内側面側の構成の一例を示す平面図である。図３Ｂは、正極の外側面側の構成の一例を示す平面図である。 図３ＢのＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 塗布ヘッドの構成の一例を示す概略図である。 図６Ａは、ブレードの先端形状の第１の例を示す概略図である。図６Ｂは、ブレードの先端形状の第２の例を示す概略図である。 図７Ａは、正極の内側面側の構成の一例を示す平面図である。図７Ｂは、正極の外側面側の構成の一例を示す平面図である。 図７ＢのＶIII−ＶIII線に沿った断面図である。 ブレードの先端形状の第３の例を示す概略図である。 図１０Ａ〜１０Ｅはそれぞれ、正極の変形例を示す断面図である。 応用例としての電子機器の構成の一例を示すブロック図である。 応用例としての車両の構成の一例を示す概略図である。 応用例としての蓄電システムの構成の一例を示す概略図である。

（電極体）
図２に示すように、電池素子としての巻回電極体２０は、正極リード１１を有する帯状の正極２１と、負極リード１２を有する帯状の負極２２と、正極２１および負極２２の間に設けられた帯状のセパレータ２３とを備えている。正極２１、負極２２およびセパレータ２３は、正極２１、負極２２およびセパレータ２３の長手方向の第１端が内周側となり、長手方向の第２端が外周側となるように扁平状かつ渦巻状に巻回されている。電解質としての電解液が、正極２１、負極２２およびセパレータ２３に含浸されている。負極２２が最内周電極となり、正極２１が最外周電極となるように巻回され、正極２１の最外周端部は、巻止テープ２４により固定されている。但し、正極２１が最内周電極となり、負極２２が最外周電極となるように巻回されていてもよい。

図３Ａ、３Ｂ、４に示すように、正極２１の幅方向の第１端側における正極２１の厚みが、正極２１の幅方向の第２端側における正極２１の厚みよりも薄くなっている。正極２１の幅方向の第１端側における正極活物質層２１Ｂの厚みが、正極２１の幅方向の第２端側における正極活物質層２１Ｂの厚みよりも薄くなっている。より具体的には、正極活物質層２１Ｂは、正極２１の幅方向の第２端側に設けられ、正極集電体２１Ａの表面に対して平行な平坦部２１Ｍと、正極２１の幅方向の第１端側に設けられ、平坦部２１Ｍより厚みが薄い傾斜部２１Ｎとを有している。傾斜部２１Ｎは、薄厚部の一例であり、正極２１の第２端から第１端の方向に正極活物質層２１Ｂの厚みが薄くなるように傾斜した傾斜面を有している。傾斜面は、例えば平面である。傾斜部２１Ｎは、正極活物質層２１Ｂの長手方向における第１端から第２端に渡って設けられている。

その後、隣接する正極活物質層２１Ｂ間の位置で正極集電体２１Ａを裁断する。これにより、長手方向の第１端側の両面に正極集電体露出部２１Ａ_１を有し、かつ長手方向の第２端側の両面に正極集電体露出部２１Ａ_２を有する正極２１が作製される。次に、正極リード１１の長手方向の第１端側が正極集電体露出部２１Ａ_１の幅方向の第１端側から出されるようにして、正極集電体露出部２１Ａ_１に正極リード１１を溶接等により接続する。続いて、長手方向の第１端側にある正極集電体露出部２１Ａ_１および正極活物質層２１Ｂの第１端を保護テープ２１Ｃにより覆うと共に、また長手方向の第２端側にある正極集電体露出部２１Ａ_２および正極活物質層２１Ｂの第２端を保護テープ２１Ｄにより覆う。

（巻回工程）
まず、正極２１と負極２２とをセパレータ２３を介して扁平状の巻芯の周囲に巻き付けて、長手方向に多数回巻回して巻回電極体２０を作製する。次に、巻止テープ２４により最外周電極としての正極２１の外周側端部を固定する。

バッテリー７２０８は、ハイブリッド車両の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口７２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。

１０ 電池
１１ 正極リード
１２ 負極リード
２０ 巻回電極体
２１ 正極
２１Ａ 正極集電体
２１Ａ_１、２１Ａ_２ 正極集電体露出部
２１Ｂ 正極活物質層
２１Ｃ、２１Ｄ、２２Ｃ 保護テープ
２１Ｍ 平坦部
２１Ｎ 傾斜部
２１Ｓ 傾斜面
２１Ｖ 平坦部
２１Ｗ ステップ部
２２ 負極
２２Ａ 負極集電体
２２Ａ_１、２２Ａ_２ 負極集電体露出部
２２Ｂ 負極活物質層
２３ セパレータ
２４ 巻止テープ
３０ 外装材
３１ 密着フィルム
４１ 塗布ヘッド
４１Ａ ブレード
４１Ｂ シャッタ
４２ 配管
４３ 正極合剤スラリー
３００ 電池パック
３０１ 組電池
３０１ａ 二次電池
３０２ 充放電回路（制御部）
４００ 電子機器
７２００ ハイブリッド車両
９００３ 蓄電装置
９１００ 蓄電システム

Claims (19)

1. 正極リードを有する帯状の正極と、
   負極リードを有する帯状の負極と
   を備え、
   前記正極および前記負極は、前記正極および前記負極の長手方向の第１端が内周側となり、前記長手方向の第２端が外周側となるように巻回されており、
   前記正極リードおよび前記負極リードは、前記正極および前記負極の幅方向の第１端の側から出され、
   前記幅方向の第１端側における前記正極の厚みが、前記幅方向の第２端側における前記正極の厚みよりも薄い電池。
2. 前記正極リードおよび前記負極リードの少なくとも一方が、前記長手方向の第１端側に設けられている請求項１に記載の電池。
3. 前記正極は、正極集電体と、前記正極集電体上に設けられた正極活物質層とを備え、
   前記正極活物質層は、前記幅方向の第１端側に、前記幅方向の第２端側の厚みよりも薄い薄厚部を有している請求項１に記載の電池。
4. 前記薄厚部は、前記幅方向の第２端から第１端の方向に厚みが薄くなる請求項３に記載の電池。
5. 前記薄厚部は、傾斜面またはステップ状面を有している請求項４に記載の電池。
6. 前記正極は、以下の関係式（１）を満たす請求項４に記載の電池。
   ０．１３＜Ｘ１＜１ ・・・（１）
   （但し、Ｘ１＝（（（Ｄ１_min×Ｎ）＋ｄ）−（Ｄ１_max×Ｎ））／ｄ、Ｄ１_min：前記薄厚部における前記正極の最小厚み、Ｄ１_max：前記薄厚部における前記正極の最大厚み、Ｎ：前記正極の巻回数、ｄ：前記正極リードの厚み）
7. 前記正極リードは、前記正極に対して接続され、
   前記負極リードは、前記負極に対して接続され、
   前記薄厚部は、前記正極リードの接続部上および前記負極リードの接続部上に巻回されている請求項３に記載の電池。
8. 前記薄厚部は、前記正極活物質層の長手方向の第１端から第２端に渡って設けられている請求項３に記載の電池。
9. 前記正極は、正極集電体と、前記正極集電体上に設けられた正極活物質層とを備え、
   前記正極活物質層は、前記幅方向の第２端から第１端の方向に厚みが薄くなる請求項１に記載の電池。
10. 前記正極は、以下の関係式（２）を満たす請求項９に記載の電池。
    −０．３≦Ｘ２＜１ ・・・（２）
    （但し、Ｘ２＝（（（Ｄ２_min×Ｎ）＋ｄ）−（Ｄ２_max×Ｎ））／ｄ、Ｄ２_min：前記正極の最小厚み、Ｄ２_max：前記正極の最大厚み、Ｎ：前記正極の巻回数、ｄ：前記正極リードの厚み）
11. 前記正極は、正極集電体と、前記正極集電体上に設けられた正極活物質層とを備え、前記正極集電体が露出した正極集電体露出部を有し、
    前記負極は、負極集電体と、負極集電体上に設けられた負極活物質層とを備え、前記負極集電体が露出した負極集電体露出部を有し、
    前記正極リード、前記負極リードはそれぞれ、前記正極集電体露出部、前記負極集電体露出部に接続されている請求項１に記載の電池。
12. 前記巻回は、扁平状の巻回である請求項１に記載の電池。
13. 前記正極および前記負極を収容する外装材をさらに備える請求項１に記載の電池。
14. 前記外装材は、ラミネートフィルムである請求項１３に記載の電池。
15. 請求項１に記載の電池と、
    前記電池を制御する制御部と
    を備える電池パック。
16. 請求項１に記載の電池を備え、
    前記電池から電力の供給を受ける電子機器。
17. 請求項１に記載の電池と、
    前記電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
    前記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う制御装置と
    を備える電動車両。
18. 請求項１に記載の電池を備え、
    前記電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
19. 請求項１に記載の電池を備え、
    前記電池から電力の供給を受ける電力システム。

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