WO2011145181A1 - 非水電解液二次電池、車両及び電池使用機器 - Google Patents

非水電解液二次電池、車両及び電池使用機器 Download PDF

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negative electrode
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平 齋藤
鈴木　覚
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トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a flat wound electrode body in which a long positive electrode plate and a long negative electrode plate are wound flatly via a long separator. About.
  • the present invention relates to a vehicle and a battery-using device on which the nonaqueous electrolyte secondary battery is mounted.
  • a secondary battery including a wound electrode body in which a long positive electrode plate and a long negative electrode plate are wound through a long separator is known.
  • the positive electrode plate has a positive electrode active material layer formed on a part of a long positive electrode current collector foil, has a strip shape extending in the longitudinal direction, and a positive electrode portion in which the positive electrode active material layer exists and in the longitudinal direction.
  • a positive electrode current collector having no extending positive electrode active material layer.
  • the negative electrode plate has a negative electrode active material layer formed on a part of the long negative electrode current collector foil, has a strip shape extending in the longitudinal direction, and a negative electrode portion where the negative electrode active material layer exists and in the longitudinal direction.
  • a negative electrode current collector having no elongated active material layer.
  • the positive electrode current collector of the positive electrode plate spirally protrudes from one side in the axial direction and protrudes from the separator, and the negative electrode collector of the negative electrode plate protrudes from the other side in the axial direction.
  • the electric part is spirally protruding from the separator.
  • an insulating layer made of a resin or the like on the positive electrode current collector of the positive electrode plate or the negative electrode current collector of the negative electrode plate.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose secondary batteries provided with such an insulating layer.
  • the secondary battery disclosed in Patent Document 1 has a cylindrical wound electrode body in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are wound in a cylindrical shape via a separator (see FIG. 1 and the like of Patent Document 1). ).
  • the active material coating part (positive electrode part or negative electrode part) and the exposed part (positive electrode current collector part or negative electrode current collector part) are coated with a resin coating in the vicinity of these boundaries.
  • a belt-like insulating layer extending from one end to the other end in the longitudinal direction of the positive electrode plate or the like (extending from the innermost periphery to the outermost periphery in the state where the cylindrical wound electrode body is configured) is formed.
  • the end of the active material layer adjacent to the exposed portion of the active material layer formed in the active material application portion is covered with the insulating layer, the end of this active material layer Can be prevented from falling off from the current collector foil, and a short circuit can be prevented from occurring due to the pieces of the active material layer that has fallen off.
  • the secondary battery disclosed in Patent Document 2 includes a cylindrical wound electrode body in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are wound in a cylindrical shape via a separator (FIGS. 1, 2 and the like of Patent Document 2). See).
  • the active material coating end side (positive electrode side or negative electrode side) of the current collector exposed portion (positive electrode current collector or negative electrode current collector) of the positive electrode plate or negative electrode plate By applying an insulating resin or pasting an insulating tape, it extends from one end to the other end in the longitudinal direction of the positive electrode plate or the like (from the innermost periphery to the outermost periphery in the state of forming the cylindrical wound electrode body) A strip-shaped insulating layer is formed. It is described that by providing such an insulating layer, the current collector exposed portion is reinforced, so that the current collector exposed portion can be prevented from being deformed by vibration or impact.
  • the positive electrode active material layer may be peeled off from the positive electrode current collector foil at a portion bent into a semi-cylindrical shape (hereinafter also referred to as “half-cylindrical portion”) in the positive electrode plate constituting the rotary electrode body.
  • the portion located in the innermost periphery (hereinafter also referred to as “innermost peripheral semi-cylindrical portion”) and the semi-cylindrical portion close to this have a large curvature, so the positive electrode active material
  • the layer is easily peeled off from the positive electrode current collector foil.
  • the separated pieces of the positive electrode active material layer can move from one side in the axial direction of the flat wound electrode body to each part of the electrode body through the gap between the positive electrode current collector and the separator. There is a possibility that a short circuit may occur in the rotary electrode body.
  • a non-aqueous electrolyte secondary battery including a flat wound electrode body is generally used in a state where the non-aqueous electrolyte secondary battery (battery case) is pressed in the thickness direction of the flat wound electrode body. To do. For this reason, pressing force is applied to each of the flat plate portions (hereinafter also referred to as “flat plate portions”) located between the two semi-cylindrical portions of the positive electrode plate. The portions of the positive electrode plate facing the flat plate portion are restrained by this pressing force. Accordingly, the portion of the separator that faces the flat plate portion of the positive electrode plate is unlikely to thermally contract even when the flat wound electrode body becomes high temperature due to heat generated at the end of overcharge.
  • the portion of the separator that faces the semi-cylindrical portion of the positive electrode plate is not restrained because the above-mentioned pressing force is hardly applied. Therefore, when the flat wound electrode body becomes high temperature, it tends to heat shrink. .
  • the innermost peripheral semi-cylindrical portion is particularly high in temperature. Therefore, the portion of the separator that faces the innermost peripheral semi-cylindrical portion of the positive electrode plate is particularly easily thermally contracted.
  • the positive electrode current collector has a small electric resistance because the positive electrode current collector foil is exposed without the presence of the positive electrode active material layer.
  • the negative electrode active material layer made of carbon or the like has a low electrical resistance. Therefore, when the positive electrode current collector (positive electrode current collector foil) and the negative electrode part (negative electrode active material layer) are in contact with each other as described above, the short-circuit current tends to increase and the amount of heat generation tends to increase, which is not preferable.
  • the present invention has been made in view of the current situation, and in a non-aqueous electrolyte secondary battery including a flat wound electrode body, the innermost semi-cylindrical portion of the positive electrode plate is peeled off from the positive electrode current collector foil.
  • a portion belonging to the innermost semicylindrical portion of the positive electrode current collector and a negative electrode of the negative electrode plate It aims at providing the nonaqueous electrolyte secondary battery which can prevent that a part contacts and short-circuits.
  • Another object of the present invention is to provide a vehicle on which the non-aqueous electrolyte secondary battery is mounted, and a battery using device on which the non-aqueous electrolyte secondary battery is mounted.
  • One aspect of the present invention for solving the above problems is a long positive electrode plate in which a positive electrode active material layer is formed on a part of a long positive electrode current collector foil, the longitudinal direction of the positive electrode plate A positive electrode portion in which the positive electrode active material layer is present in the thickness direction of the positive electrode portion, and a band shape extending in the longitudinal direction at one end in the width direction of the positive electrode plate.
  • a non-aqueous electrolyte secondary comprising a flat wound electrode body having a separator, wherein the positive electrode plate and the negative electrode plate overlap each other via the separator and are wound in a flat shape around an axis
  • the positive electrode current collector of the positive electrode plate is adjacent to the one axial side of the positive electrode part in the state of the flat wound electrode body, and the negative electrode part of the negative electrode plate
  • the positive electrode plate constituting the flat wound electrode body is configured to cover at least the counter current collecting innermost circumferential semi-cylindrical portion of the counter current collecting portion among the positive electrode current collecting portions.
  • a current collector covering layer is provided. Since this current collector covering layer is disposed between the positive electrode current collector foil and the separator forming the counter current collecting innermost semi-cylindrical portion in the state of forming the flat wound electrode body, The gap between the innermost semicircular cylindrical part (positive electrode current collector foil) and the separator can be eliminated or the gap can be reduced.
  • the flat wound electrode body becomes high temperature due to heat generated at the end of overcharge, etc., and the part of the separator that faces the counter current collecting innermost peripheral semi-cylindrical part of the positive electrode plate that is particularly likely to become high temperature, Even when heat shrinks greatly in the axial direction, the current collector innermost semi-cylindrical portion (positive electrode) is interposed between the current collector innermost semi-cylindrical portion and the negative electrode portion. Current collector foil) and the negative electrode portion (the negative electrode active material layer) can be prevented from contacting and short-circuiting.
  • the “current collector covering layer” can be formed of a material such as resin, rubber, or ceramic having electrical insulating properties.
  • the “current collector covering layer” can be formed by, for example, applying a paste in which an insulating material is dispersed and drying it, or by attaching an insulating tape.
  • the current collector covering layer is formed as the positive electrode plate.
  • a non-aqueous electrolyte secondary battery formed at a site within the N / 2th cycle from the inside is preferable.
  • the current collector coating layer is counted from the inside of the positive electrode plate. It is formed in a portion within the N / 2th cycle, and is not formed on the outer periphery than the N / 2th cycle. In this way, by limiting the formation range of the current collector coating layer to a part on the inner peripheral side, it is possible to suppress an increase in battery weight due to the formation of the current collector coating layer. In addition, by forming the current collector covering layer, it is possible to suppress the electrolyte from becoming difficult to permeate into the flat wound electrode body during battery manufacture. Furthermore, it is preferable that the current collector covering layer is formed in a portion within the third turn counted from the inside of the positive electrode portion.
  • the current collector covering layer has a thickness equal to or greater than the thickness of the positive electrode active material layer.
  • the current collector coating layer By setting the thickness of the current collector coating layer to be equal to or greater than the thickness of the positive electrode active material layer, the current collector coating layer is in close contact with the separator in the state of forming the flat wound electrode body, A gap between the circumferential semi-cylindrical portion (positive electrode current collector foil) and the separator can be eliminated. Thereby, even if the positive electrode active material layer is peeled off from the positive electrode current collector foil in the innermost semicircular cylinder part of the positive electrode part, the peeled pieces of the positive electrode active material layer are passed between the positive electrode current collector and the separator. It can prevent more reliably that it moves to each part of an electrode body from the axial direction one side of a flat wound electrode body. Therefore, it is possible to more reliably prevent a short circuit from occurring due to the separated pieces of the positive electrode active material layer.
  • the separator is restrained between the current collector coating layer and the negative electrode portion of the negative electrode plate. For this reason, even when the flat wound electrode body becomes high temperature due to heat generated at the end of overcharge or the like, it is difficult to cause thermal contraction at this portion of the separator. Accordingly, it is possible to more reliably prevent the opposing current collecting innermost circumferential semi-cylindrical portion of the positive electrode plate and the negative electrode portion of the negative electrode plate from contacting and short-circuiting.
  • the nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of the above is mounted, and the electric energy stored in the nonaqueous electrolyte secondary battery is all or part of the drive energy of the drive source.
  • the electric energy stored in the nonaqueous electrolyte secondary battery is all or part of the drive energy of the drive source.
  • the flat wound electrode body is short-circuited due to the fragments of the positive electrode active material layer peeled off from the positive electrode current collector foil at the innermost semicircular cylindrical portion of the positive electrode plate.
  • the “vehicle” include an electric vehicle, a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, a hybrid railway vehicle, a forklift, an electric wheelchair, an electrically assisted bicycle, and an electric scooter.
  • another aspect is a battery-using device in which the non-aqueous electrolyte secondary battery described in any of the above is mounted and the non-aqueous electrolyte secondary battery is used as at least one energy source.
  • the flat wound electrode body is short-circuited due to the fragments of the positive electrode active material layer peeled off from the positive electrode current collector foil at the innermost semicircular cylindrical portion of the positive electrode plate.
  • the “battery-using device” include various home appliances driven by a battery, such as a personal computer, a mobile phone, a battery-powered electric tool, and an uninterruptible power supply, office equipment, and industrial equipment.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a lithium ion secondary battery according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a flat wound electrode body according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a positive electrode plate according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the positive electrode plate taken along the line AA in FIG. 3 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating the negative electrode plate according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the negative electrode plate taken along the line BB in FIG. 5 according to the first embodiment. It is a top view which concerns on Embodiment 1 and shows a separator.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a lithium ion secondary battery according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a flat wound electrode body according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a positive electrode plate according
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the separator taken along the line CC in FIG. 7 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a partial plan view illustrating a state in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are overlapped with each other via a separator according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 9 in a state where the positive electrode plate and the negative electrode plate are overlapped with each other via a separator according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a case lid member, a positive electrode terminal member, a negative electrode terminal member, and the like according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view showing a positive electrode plate according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the positive electrode plate taken along line EE in the second embodiment.
  • FIG. 9 is a partial plan view showing a state in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are overlapped with each other via a separator according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line FF in FIG. 14 in a state where the positive electrode plate and the negative electrode plate are overlapped with each other with a separator according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view showing a positive electrode plate according to the second embodiment.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line GG in FIG. 16 of the positive electrode plate according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a partial plan view showing a state in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are overlapped with each other via a separator according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line HH in FIG. 18 in a state where the positive electrode plate and the negative electrode plate are overlapped with each other via a separator according to the second embodiment. It is explanatory drawing which shows the vehicle which concerns on Embodiment 4. FIG. It is explanatory drawing which shows the hammer drill which concerns on Embodiment 5.
  • FIG. 1 shows a lithium ion secondary battery (nonaqueous electrolyte secondary battery) 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows a flat wound electrode body 120 constituting the lithium ion secondary battery 100. Further, the positive plate 121 constituting the flat wound electrode body 120 is shown in FIGS. 3 and 4, the negative plate 131 is shown in FIGS. 5 and 6, and the separator 141 is shown in FIGS. 9 and 10 show a state in which the positive electrode plate 121 and the negative electrode plate 131 are stacked with the separator 141 interposed therebetween.
  • FIG. 11 shows details of the case lid member 113, the positive electrode terminal member 150, the negative electrode terminal member 160, and the like.
  • the lithium ion secondary battery 100 is a prismatic battery that is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, or a battery using device such as a hammer drill.
  • the lithium ion secondary battery 100 includes a rectangular battery case 110, a flat wound electrode body 120 accommodated in the battery case 110, a positive electrode terminal member 150 and a negative electrode terminal supported by the battery case 110. It is comprised from the member 160 etc. (refer FIG. 1).
  • an electrolyte solution (not shown) is injected into the battery case 110.
  • the battery case 110 is composed of a box-shaped case main body member 111 opened only on the upper side, and a rectangular plate-shaped case cover member 113 welded in a form to close the opening 111 h of the case main body member 111. ing.
  • the case lid member 113 is provided with a safety valve portion 113j that is broken when the internal pressure of the battery case 110 reaches a predetermined pressure (see FIGS. 1 and 11).
  • the case lid member 113 is provided with an electrolyte solution inlet 113 d for injecting the electrolyte solution into the battery case 110.
  • the positive electrode terminal member 150 and the negative electrode terminal member 160 are fixed to the case lid member 113 through three insulating members 181, 183, and 185, respectively.
  • the positive electrode terminal member 150 and the negative electrode terminal member 160 are constituted by three terminal fittings 151, 153, and 155, respectively.
  • the positive electrode terminal member 150 is connected to the positive electrode plate 121 of the flat wound electrode body 120
  • the negative electrode terminal member 160 is connected to the negative electrode plate 131 of the flat wound electrode body 120. Has been.
  • This flat wound electrode body 120 is housed in an insulating film enclosure 170 formed in a bag shape with an insulating film opened only on the upper side, and is housed in a battery case 110 in a laid state ( (See FIG. 1).
  • the flat wound electrode body 120 is composed of a long positive electrode plate 121 (see FIGS. 3 and 4) and a long negative electrode plate 131 (see FIGS. 5 and 6), which are long and breathable. They are overlapped with each other via a scale-shaped separator 141 (see FIGS. 7 and 8), wound around an axis AX, and compressed into a flat shape (see FIGS. 9, 10 and 2).
  • a positive electrode current collector 121m described later of the positive electrode plate 121 has a spiral shape. Projecting from the separator 141.
  • a negative electrode current collector 131m described later of the negative electrode plate 131 has a spiral shape. It protrudes from the separator 141.
  • the positive electrode plate 121 has a positive electrode current collector foil 122 made of a long aluminum foil having a thickness of 15 ⁇ m as a core material, as shown in FIGS. 3, 4, 9 and 10.
  • a positive electrode active material layer 123 having a thickness Tsw 35 ⁇ m is formed on both surfaces of the positive electrode current collector foil 122, respectively, in the longitudinal direction (the left-right direction in FIGS. 3 and 9, and the direction orthogonal to the paper surface in FIGS. 4 and 10). ).
  • the positive electrode active material layer 123 includes a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder.
  • a belt-like portion where the positive electrode active material layer 123 exists in the thickness direction of the positive electrode plate 121 is the positive electrode portion 121 w.
  • the positive electrode portion 121w is opposed to a negative electrode portion 131w (specifically, the negative electrode central portion 131w1) of the negative electrode plate 131 to be described later via the separator 141 in a state where the flat wound electrode body 120 is configured. (See FIGS. 9 and 10).
  • a negative electrode portion 131w specifically, the negative electrode central portion 131w1 of the negative electrode plate 131 to be described later via the separator 141 in a state where the flat wound electrode body 120 is configured.
  • the positive electrode current collector foil 122 is the longitudinal direction.
  • the positive electrode current collector 121m extends in a band shape in the direction and does not have the positive electrode active material layer 123 in the thickness direction of the electrode.
  • the positive current collector 121m has an opposing current collector 121m1 and a non-opposing current collector 121m2.
  • the counter current collecting part 121m1 is adjacent to the one side SA (downward in FIGS. 3 and 9) of the positive electrode part 121w in the axial line AX direction in the state where the flat wound electrode body 120 is configured.
  • 141 is a belt-like portion facing a negative electrode portion 131w (specifically, negative electrode one side portion 131w2) of a negative electrode plate 131 described later via 141.
  • the non-facing current collector 121m2 is a strip-shaped portion that is adjacent to the one side SA in the axis AX direction of the facing current collector 121m1 and does not face the negative electrode plate 131.
  • the positive electrode plate 121 has the innermost peripheral part 121a located in the innermost periphery in the state which comprised the flat wound electrode body 120 (refer FIG. 3 etc.). Further, the innermost peripheral portion 121a includes two innermost peripheral semicylindrical portions 121ar and 121ar bent into a semicylindrical shape, and a flat plate innermost portion located between the innermost peripheral semicylindrical portions 121ar and 121ar. It has circumferential plate portions 121ah, 121ah, 121ah (see FIGS. 3, 4, 9, and 10).
  • the part which belongs to the innermost peripheral part 121a of the positive electrode plate 121 among the opposing current collection parts 121m1 is an opposing current collection innermost part 121m1a.
  • the part which belongs to the innermost periphery semicylinder part 121ar of the positive electrode plate 121 among the opposing current collection parts 121m1 is an opposing current collection innermost half cylinder part 121m1ar, and is on the innermost peripheral flat plate part 121ah of the positive electrode plate 121.
  • the part to which it belongs is the opposed current collecting innermost flat plate portion 121m1ah.
  • the negative electrode plate 131 has a negative electrode current collector foil 132 made of a long copper foil having a thickness of 10 ⁇ m as a core material.
  • a negative electrode active material layer 133 having a thickness of 30 ⁇ m is formed on both surfaces of the negative electrode current collector foil 132 in the longitudinal direction (the left-right direction in FIGS. 5 and 9 and the direction orthogonal to the paper surface in FIGS. 6 and 10). It is provided in a band shape.
  • the negative electrode active material layer 133 includes a negative electrode active material, a binder, and a thickener.
  • a strip-shaped portion where the negative electrode active material layer 133 exists in the thickness direction of the negative electrode plate 131 is the negative electrode portion 131w.
  • the negative electrode portion 131w includes a negative electrode central portion 131w1, a negative electrode one side portion 131w2, and a negative electrode other side portion 131w3 in a state where the flat wound electrode body 120 is configured.
  • the negative electrode central portion 131w1 is a belt-like portion located in the center of the negative electrode portion 131w in the axis AX direction (width direction) and facing the positive electrode portion 121w of the positive electrode plate 121 with the separator 141 interposed therebetween (FIG. 5). , FIG. 6, FIG. 9 and FIG. 10).
  • the negative electrode one side portion 131w2 is adjacent to the negative electrode central portion 131w1 on the one side SA in the axis AX direction (upward in FIGS. 5 and 9, left side in FIGS. 6 and 10), and via the separator 141, This is a belt-like portion facing the positive electrode current collector 121m (specifically, the opposite current collector 121m1) of the positive electrode plate 121.
  • the negative electrode other side portion 131w3 is adjacent to the other side SB in the axis AX direction of the negative electrode central portion 131w1 (downward in FIGS. 5 and 9, right side in FIGS. 6 and 10), and is opposed to the positive electrode plate 121. Without this, it is a strip-shaped part facing only the separator 141.
  • the other end in the width direction of the negative electrode current collector foil 132 (downward in FIGS. 5 and 9, right side in FIGS. 6 and 10) is
  • the negative electrode current collector 131m extends in a strip shape in the longitudinal direction and does not have the negative electrode active material layer 133 in its own thickness direction.
  • the separator 141 (refer FIG.7, FIG.8, FIG.9 and FIG. 10) consists of well-known resin, and makes long shape.
  • the positive electrode plate 121 constituting the flat wound electrode body 120 is connected to the counter current collector 121m1 of the positive electrode current collector 121m.
  • Current collector covering layers 125 and 125 are provided to cover the two opposing current collecting innermost semicircular cylinders 121m1ar and 121m1ar, respectively.
  • Each of the current collector covering layers 125 is disposed between the opposed current collecting innermost semicircular cylindrical portion 121m1ar (positive electrode current collector foil 122) and the separator 141 in a state where the flat wound electrode body 120 is configured. Therefore, the gap between the counter current collecting innermost circumferential semi-cylindrical portion 121m1ar (positive electrode current collector foil 122) and the separator 141 can be reduced.
  • the current collector covering layer 125 is configured. Can be in close contact with the separator 141, and the gap between the opposing current collecting innermost semicircular cylindrical portion 121 m 1 ar (positive electrode current collector foil 122) and the separator 141 can be eliminated.
  • the positive electrode active material layer 123 is peeled off from the positive electrode current collector foil 122 at the innermost semicircular cylindrical portions 121ar and 121ar of the positive electrode plate 121, the fragments of the peeled positive electrode active material layer 123 are removed from the positive electrode current collector portion.
  • the separator 141 Through the space between 121m and the separator 141, it is possible to prevent the flat wound electrode body 120 from moving from one side SA in the axis AX direction to each part of the electrode body. Therefore, in this lithium ion secondary battery 100, it is possible to prevent the flat wound electrode body 120 from being short-circuited due to the separated pieces of the positive electrode active material layer 123.
  • the flat wound electrode body 120 is heated to high temperature due to heat generated at the end of overcharge and the like, and the portion of the separator 141 that faces the opposed current collecting innermost semicircular cylindrical portion 121m1ar that is particularly likely to be hot.
  • the current collector covering layer 125 is interposed between the opposing innermost collecting semicircular cylinder 121m1ar and the negative electrode 131w. It can prevent that the electrical part 121m (opposite current collection innermost half cylinder part 121m1ar) and the negative electrode part 131w contact and short-circuit.
  • the separator 141 is restrained. For this reason, even when the flat wound electrode body 120 reaches a high temperature, it is difficult for the portion of the separator 141 to be thermally contracted. Therefore, it is possible to more reliably prevent the positive electrode current collector 121m (opposite current collector innermost semicircular cylinder 121m1ar) and the negative electrode 131w from coming into contact with each other and short-circuiting.
  • the current collector covering layer 125 when the number of wrinkles of the positive electrode plate 121 is N (times), the current collector covering layer 125 is placed on the portion of the positive electrode plate 121 within the N / 2th circle from the inside. It is formed and is not formed on the outer circumference than the N / 2th round. In this way, by limiting the formation range of the current collector coating layer 125 to a part on the inner peripheral side, it is possible to suppress an increase in battery weight due to the formation of the current collector coating layer 125. In addition, by forming the current collector covering layer 125, it is possible to suppress the electrolyte from becoming difficult to permeate into the flat wound electrode body 120 during battery manufacture.
  • the positive electrode plate 121 is manufactured. That is, a positive electrode current collector foil 122 made of a long aluminum foil is prepared. Then, a positive electrode active material paste containing a positive electrode active material, a conductive material and a binder is applied to one main surface of the positive electrode current collector foil 122 while forming a strip-like positive electrode current collector portion 121m extending in the longitudinal direction. Then, it is dried with hot air to form a strip-like positive electrode portion 121w.
  • a positive electrode active material paste is applied to the main surface on the opposite side of the positive electrode current collector foil 122 while forming a belt-like positive electrode current collector portion 121m, and dried with hot air to form a belt-like positive electrode portion 121w. To do. Then, in order to improve an electrode density, the positive electrode active material layer 123 is compressed with a pressure roll.
  • the current collector covering layer 125 is formed. Specifically, when an insulating tape made of polyimide is used to form the flat wound electrode body 120 in the positive electrode current collector 121m, the counter current collecting innermost semi-cylindrical portion of the counter current collector 121m1 is used. It is pasted on the part which becomes 121m1ar and 121m1ar, respectively. Thus, the above-described positive electrode plate 121 is formed (see FIGS. 3 and 4).
  • the negative electrode plate 131 is manufactured. That is, a negative electrode current collector foil 132 made of a long copper foil is prepared. Then, a negative electrode active material paste containing a negative electrode active material, a binder and a thickener is applied to one main surface of the negative electrode current collector foil 132 while forming a strip-shaped negative electrode current collector portion 131m extending in the longitudinal direction. And it is made to dry with hot air, and the strip
  • a long separator body 141 is prepared. Then, the positive electrode plate 121 and the negative electrode plate 131 are overlapped with each other via the separator 141 (see FIGS. 9 and 10), wound around the axis AX using a winding core, and then compressed into a flat shape to compress the above-described flatness.
  • a spirally wound electrode body 120 is formed (see FIG. 2).
  • a battery is assembled using the flat wound electrode body 120. Thereafter, an electrolytic solution is injected into the battery case 110 from the electrolytic solution injection port 113d, and the electrolytic solution injection port 113d is sealed. Thus, the lithium ion secondary battery 100 is completed.
  • the shape of the current collector coating layer 225 is different from the current collector coating layer 125 of the lithium ion secondary battery 100 of the first embodiment.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment, and the description of the same parts as the first embodiment is omitted or simplified.
  • the positive electrode plate 221 includes a positive electrode current collector foil 122 and a positive electrode active material layer 123 similar to those in the first embodiment. Moreover, this positive electrode plate 221 has the positive electrode part 221w and the positive electrode current collection part 221m which consists of the opposing current collection part 221m1 and the non-opposing current collection part 221m2, similarly to the said Embodiment 1. FIG. Further, the positive electrode plate 221 has an innermost peripheral portion 221a positioned at the innermost periphery in the state where the flat wound electrode body 220 is configured (see FIG. 12 and the like).
  • the innermost peripheral portion 221a includes two innermost peripheral semicylindrical portions 221ar and 221ar bent in a semicylindrical shape, and a flat plate innermost portion located between the innermost peripheral semicylindrical portions 221ar and 221ar. It has circumferential plate portions 221ah, 221ah, 221ah (see FIGS. 12 to 14).
  • the part which belongs to the innermost peripheral part 221a of the positive electrode plate 221 among the opposing current collection parts 221m1 is the opposing current collection innermost part 221m1a.
  • the portion of the counter current collector 221m1 that belongs to the innermost semicircular cylinder portion 221ar of the positive electrode plate 221 is the counter current collector innermost semicylindrical portion 221m1ar, and the innermost flat plate portion 221ah of the positive electrode plate 221.
  • the part to which it belongs is the counter current collecting innermost peripheral flat plate part 221m1ah.
  • the part which belongs to the innermost peripheral part 221a of the positive electrode plate 221 among the non-opposing current collecting parts 221m2 is the non-opposing current collecting innermost part 221m2a.
  • the portion belonging to the innermost semicircular cylindrical portion 221ar of the positive electrode plate 221 is the non-opposing current collecting innermost semicylindrical portion 221m2ar, and the innermost peripheral flat plate portion of the positive electrode plate 221.
  • the portion belonging to 221ah is the non-opposing current collecting innermost peripheral flat plate portion 221m2ah.
  • the positive electrode plate 221 includes a plurality (specifically, two) of current collector covering layers 225 and 225 made of a polyimide tape having electrical insulation properties and heat resistance of a melting point of 350 ° C. or higher.
  • These current collecting part coating layers 225 and 225 cover the above-mentioned counter current collecting innermost semi-cylindrical parts 221m1ar and 221m1ar in the counter current collecting part 221m1, and the non-opposing current collecting part 221m2 The opposing current collecting innermost semi-cylindrical portions 221m2ar and 221m2ar are also covered.
  • Each of the current collector covering layers 225 is arranged without a gap between the opposing current collecting innermost semi-cylindrical portion 221m1ar (positive electrode current collector foil 122) and the separator 141 in a state where the flat wound electrode body 220 is configured. Therefore, a gap between the counter current collecting innermost circumferential semi-cylindrical portion 221m1ar (positive electrode current collector foil 122) and the separator 141 can be eliminated.
  • the flat wound electrode body 220 is heated to high temperature due to heat generated at the end of overcharge, and the part of the separator 141 facing the counter current collecting innermost circumferential semi-cylindrical portion 221m1ar that is particularly likely to be hot.
  • the current collector covering layer 225 is interposed between the counter-current collecting innermost circumferential semi-cylindrical part 221m1ar and the negative electrode part 131w. It can prevent that the electrical part 221m (opposite current collection innermost circumference semi-cylindrical part 221m1ar) and the negative electrode part 131w contact and short-circuit.
  • the separator 141 is restrained. For this reason, even when the flat wound electrode body 220 becomes high temperature, it is difficult for the portion of the separator 141 to be thermally contracted. Therefore, it is possible to more reliably prevent the positive electrode current collector part 221m (opposite current collector innermost semicircular cylinder part 221m1ar) and the negative electrode part 131w from contacting and short-circuiting.
  • the same parts as those of the first embodiment have the same effects as those of the first embodiment.
  • the shape of the current collector coating layer 325 is different from the current collector coating layers 125 and 225 of the lithium ion secondary batteries 100 and 200 of the first and second embodiments.
  • the second embodiment is the same as the first or second embodiment. Therefore, the description of the same portions as the first or second embodiment is omitted or simplified.
  • the positive electrode plate 321 includes a positive electrode current collector foil 122 and a positive electrode active material layer 123 similar to those of the first embodiment, as shown in FIGS.
  • the positive electrode plate 321 includes a positive electrode part 321w and a positive electrode current collector part 321m composed of a counter current collector part 321m1 and a non-opposite current collector part 321m2, as in the first embodiment.
  • the positive electrode plate 321 has the innermost peripheral part 321a located in the innermost periphery in the state which comprised the flat wound type electrode body 320 (refer FIG. 16 etc.).
  • the innermost peripheral portion 321a includes two innermost peripheral semicylindrical portions 321ar and 321ar bent into a semicylindrical shape, and a flat plate innermost portion located between the innermost peripheral semicylindrical portions 321ar and 321ar. It has circumferential plate portions 321ah, 321ah, 321ah (see FIGS. 16 to 19).
  • the part which belongs to the innermost peripheral part 321a of the positive electrode plate 321 is an opposing current collection innermost peripheral part 321m1a.
  • the portion of the counter current collector 321m1 that belongs to the innermost semicircular cylinder portion 321ar of the positive electrode plate 321 is the counter current collector innermost semicylindrical portion 321m1ar, and the innermost flat plate portion 321ah of the positive electrode plate 321.
  • the part to which it belongs is the counter current collecting innermost peripheral flat plate part 321m1ah.
  • the positive electrode plate 321 has a current collector covering layer 325 made of a polyimide tape having electrical insulation properties and heat resistance of a melting point of 350 ° C. or higher.
  • the current collector covering layer 325 covers the entire area of the counter current collecting innermost peripheral part 321m1a in the counter current collector 321m1. In other words, the current collector covering layer 325 covers the counter current collecting innermost semi-cylindrical portions 321m1ar and 321m1ar as well as the counter current collecting flat plate portions 321m1ah, 321m1ah and 321m1ah.
  • the current collector covering layer 325 is disposed without a gap between the positive electrode current collector foil 122 and the separator 141 constituting the entire counter current collecting innermost peripheral portion 321m1a in a state where the flat wound electrode body 320 is configured. As a result, the gap between the positive electrode current collector foil 122 and the separator 141 forming the entire counter current collecting innermost peripheral portion 321m1a can be eliminated.
  • the positive electrode active material layer 123 is peeled off from the positive electrode current collector foil 122 at any part of the innermost peripheral portion 321a of the positive electrode plate 321, the peeled pieces of the positive electrode active material layer 123 are removed from the positive electrode current collector portion.
  • the separator 141 Through the space between 321 m and the separator 141, it is possible to prevent the flat wound electrode body 320 from moving from the one side SA in the axis AX direction to each part of the electrode body. Therefore, in the lithium ion secondary battery 300, it is possible to prevent a short circuit from occurring in the flat wound electrode body 320 due to the separated pieces of the positive electrode active material layer 123.
  • the flat wound electrode body 320 becomes high temperature due to heat generated at the end of overcharge, etc., and the part of the separator 141 that faces the opposed current collecting innermost peripheral part 321m1a that is particularly likely to become high temperature, Even when the heat shrinks greatly in the direction of the axis AX, since the current collector covering layer 325 is interposed between the counter current collecting innermost peripheral part 321m1a and the negative electrode part 131w, the positive electrode current collector 321m ( It is possible to prevent a short circuit due to contact between the opposing current collecting innermost circumference 321 m 1 a and the negative electrode portion 131 w.
  • the separator 141 is restrained. For this reason, even when the flat wound electrode body 320 becomes high temperature, it is difficult for the portion of the separator 141 to thermally contract. Therefore, it is possible to more reliably prevent the positive electrode current collector part 321m (the entire area of the counter current collecting innermost peripheral part 321m1a) and the negative electrode part 131w from contacting and short-circuiting.
  • the same parts as those in the first or second embodiment have the same effects as those in the first or second embodiment.
  • a vehicle 700 according to the fourth embodiment includes a plurality of the lithium ion secondary batteries 100 according to the first embodiment, and is driven by using an engine 740, a front motor 720, and a rear motor 730 in combination as shown in FIG. It is a hybrid car.
  • the vehicle 700 includes a vehicle body 790, an engine 740, a front motor 720, a rear motor 730, a cable 750, and an inverter 760 attached thereto. Further, the vehicle 700 includes an assembled battery 710 having a plurality of lithium ion secondary batteries 100 therein, and the electric energy stored in the assembled battery 710 is used for driving the front motor 720 and the rear motor 730. ing.
  • the lithium ion secondary battery 100 has a flat plate shape due to the fragments of the positive electrode active material layer 123 peeled off from the positive electrode current collector foil 122 at the innermost semicircular cylindrical portions 121ar and 121ar of the positive electrode plate 121.
  • a short circuit can be prevented from occurring in the rotary electrode body 120, and the positive electrode current collector 121m (opposite current collecting innermost semi-cylindrical part 121m1ar) of the positive electrode plate 121 and the negative electrode part 131w of the negative electrode plate 131 come into contact with each other to cause a short circuit. Can be prevented. Therefore, the reliability of the vehicle 700 on which the lithium ion secondary battery 100 is mounted can be increased.
  • the lithium ion secondary batteries 200 and 300 of the second or third embodiment may be mounted.
  • the hammer drill 800 of the fifth embodiment is a battery-operated device on which a battery pack 810 including the lithium ion secondary battery 100 of the first embodiment is mounted. Specifically, in this hammer drill 800, a battery pack 810 is accommodated in a bottom portion 821 of a main body 820, and this battery pack 810 is used as an energy source for driving the drill.
  • the lithium ion secondary battery 100 has a flat plate shape due to the fragments of the positive electrode active material layer 123 peeled off from the positive electrode current collector foil 122 at the innermost semicircular cylindrical portions 121ar and 121ar of the positive electrode plate 121.
  • a short circuit can be prevented from occurring in the rotary electrode body 120, and the positive electrode current collector 121m (opposite current collecting innermost semi-cylindrical part 121m1ar) of the positive electrode plate 121 and the negative electrode part 131w of the negative electrode plate 131 come into contact with each other to cause a short circuit. Can be prevented. Therefore, the reliability of the hammer drill 800 on which the lithium ion secondary battery 100 is mounted can be increased.
  • the lithium ion secondary batteries 200 and 300 of the second or third embodiment may be mounted.
  • the present invention has been described with reference to the first to fifth embodiments.
  • the present invention is not limited to the above-described first to fifth embodiments, and can be appropriately modified and applied without departing from the scope of the present invention.
  • polyimide is used as the tape material for forming the current collector covering layers 125, 225, and 325, but the tape material can be changed as appropriate.
  • a tape made of PP (polypropylene) or PPS (polyphenylene sulfide resin) can be used.
  • the current collector covering layers 125, 225, and 325 are formed by attaching a tape, but the method for forming the current collector covering layers 125, 225, and 325 is the same. It is not limited. For example, an insulating paste containing an insulating material such as resin or ceramic such as alumina may be applied and dried.
  • the current collector covering layers 125, 225, and 325 are arranged so that the counter current collector innermost peripheral parts 121m1a and 221m1a located at the innermost periphery among the counter current collectors 121m1, 221m1, and 321m1. , 321m1a, the current collector covering layer 125 and the like are formed on the counter current collecting innermost peripheral part 121m1a and the like, and the counter current collecting part 121m1 and so on are counted from the inside to the second and third rounds. It can also be formed on the eye site. Considering the increase in the battery weight accompanying the formation of the current collector coating layer 125, etc., and the penetration of the electrolyte into the flat wound electrode body 120, etc. during battery manufacture, the current collector coating layer 125, etc. Of the positive electrode plate 121 and the like, it is particularly preferable to form the positive electrode plate 121 and the like within the third round from the inside.
  • the thickness Tsm of the layer 125 or the like may be larger than the thickness Tsw of the positive electrode active material layer 123 (specifically, the thickness Tsm is set to 55 ⁇ m or 60 ⁇ m). Even in this case, the gap between the opposing current collecting innermost semicircular cylindrical portion 121m1ar (positive electrode current collecting foil 122) and the separator 141 can be eliminated by the intervention of the current collecting portion covering layer 125 and the like.
  • the separator 141 can be reliably prevented from moving from the one side SA in the axial line AX direction of the flat wound electrode body 120 or the like to each part of the electrode body.

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Abstract

　非水電解液二次電池（１００）は、正極集電箔（１２２）及び正極活物質層（１２３）を含む正極板（１２１）と、負極集電箔（１３２）及び負極活物質層（１３３）を含む負極板（１３１）とを、セパレータ（１４１）を介して捲回した扁平状捲回型電極体（１２０）を備える。このうち正極板（１２１）は、電気絶縁性を有し、正極集電部（１２１ｍ）のうち、少なくとも、対向集電部（１２１ｍ１）の長手方向の一部を覆う集電部被覆層（１２５）を有する。この集電部被覆層（１２５）は、少なくとも、対向集電部（１２１ｍ１）のうち、最内周に位置し半円筒状に曲げられた対向集電最内周半円筒部（１２１ｍ１ａｒ）を覆う。

Description

非水電解液二次電池、車両及び電池使用機器
　本発明は、長尺状の正極板と長尺状の負極板とが長尺状のセパレータを介して扁平状に捲回された扁平状捲回型電極体を備える非水電解液二次電池に関する。また、この非水電解液二次電池を搭載する車両及び電池使用機器に関する。
　従来より、長尺状の正極板と長尺状の負極板とが長尺状のセパレータを介して捲回された捲回型電極体を備える二次電池が知られている。このうち正極板は、長尺状の正極集電箔の一部に正極活物質層が形成されてなり、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。また、負極板は、長尺状の負極集電箔の一部に負極活物質層が形成されてなり、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。そして、捲回型電極体を構成した状態では、その軸線方向一方側に、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。
　更に、このような形態の二次電池において、正極板の正極集電部等や負極板の負極集電部等に、樹脂等からなる絶縁層を設けることが知られている。例えば、下記特許文献１，２に、このような絶縁層を設けた二次電池が開示されている。
　特許文献１に開示された二次電池は、正極板と負極板とがセパレータを介して円筒状に捲回されてなる円筒状捲回型電極体を有する（特許文献１の図１等を参照）。この二次電池では、正極板または負極板のうち、活物質塗布部（正極部または負極部）及び露出部（正極集電部または負極集電部）のうち、これらの境界近傍に樹脂コーティングを施し、正極板等の長手方向に一端から他端まで延びる（円筒状捲回型電極体を構成した状態において最内周から最外周まで延びる）帯状の絶縁層を形成している。このような絶縁層を設けることにより、活物質塗布部に形成された活物質層のうち、露出部に隣接する活物質層の端部が絶縁層に覆われるので、この活物質層の端部が集電箔から脱落するのを防止でき、脱落した活物質層の破片に起因して短絡が生じるのを防止できる旨が記載されている。
　特許文献２に開示された二次電池は、正極板と負極板とがセパレータを介して円筒状に捲回された円筒状捲回型電極体を有する（特許文献２の図１，図２等を参照）。この二次電池では、正極板または負極板の集電体露出部（正極集電部または負極集電部）のうち、活物質塗着端側（正極部側または負極部側）の一部に、絶縁性樹脂を塗布したり、絶縁性テープを貼り付けることにより、正極板等の長手方向に一端から他端まで延びる（円筒状捲回型電極体を構成した状態において最内周から最外周まで延びる）帯状の絶縁層を形成している。このような絶縁層を設けることにより、集電体露出部が補強されるので、振動や衝撃などにより集電露出部が変形するのを防止できる旨が記載されている。
特開２００２－３６７６０７号公報 特開２００６－３２１１２号公報
　ところで、捲回型電極体を、前述の特許文献１，２のような円筒状ではなく、扁平状とした扁平状捲回型電極体を備える非水電解液二次電池では、この扁平状捲回型電極体を構成する正極板のうち、半円筒状に曲げられた部分（以下、「半円筒部」とも言う）で、正極活物質層が正極集電箔から剥がれ落ちるおそれがある。特に、複数の半円筒部のうち、最内周に位置する部分（以下、「最内周半円筒部」とも言う）や、これに近い半円筒部では、曲率が大きいために、正極活物質層が正極集電箔から剥がれ落ち易い。剥がれた正極活物質層の破片は、正極集電部とセパレータとの隙間を通じて、扁平状捲回型電極体の軸線方向一方側から電極体の各部に移動し得るので、この破片により扁平状捲回型電極体に短絡が生じるおそれがある。
　また、扁平状捲回型電極体を備える非水電解液二次電池は、一般に、非水電解液二次電池（電池ケース）を扁平状捲回型電極体の厚み方向に押圧した状態で使用する。このため、正極板のうち、２つの半円筒部の間に位置する平板状の部分（以下、「平板部」とも言う）には、それぞれ押圧力が掛かっており、また、セパレータのうち、これらの正極板の平板部に対向する部分は、それぞれこの押圧力により拘束されている。従って、セパレータのうち、正極板の平板部に対向する部分は、過充電末期などに生じる発熱により扁平状捲回型電極体が高温になった場合でも、熱収縮し難い。
　一方、セパレータのうち、正極板の半円筒部に対向する部分は、いずれも上述の押圧力が殆ど掛からず拘束されていないので、扁平状捲回型電極体が高温になると、熱収縮し易い。正極板の半円筒部のうちでも最内周半円筒部は特に高温になるため、セパレータのうち、正極板の最内周半円筒部に対向する部分が、特に大きく熱収縮し易い。
　ところで、扁平状捲回型電極体の軸線方向一方側では、正極板のうち、正極活物質層が存在しない正極集電部の一部と、負極板のうち、負極活物質層が存在する負極部の一部とが、セパレータを介して対向している。このため、この部分で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。特に、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、上述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。
　本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、扁平状捲回型電極体を備える非水電解液二次電池において、正極板の最内周半円筒部で正極集電箔から剥がれた正極活物質層の破片に起因して、扁平状捲回型電極体に短絡が生じるのを防止できると共に、正極集電部のうち最内周半円筒部に属する部分と、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液二次電池を提供することを目的とする。また、この非水電解液二次電池を搭載する車両、及び、この非水電解液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、長尺状の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、長尺状の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が前記セパレータを介して互いに重なり、軸線周りに扁平状に捲回されている扁平状捲回型電極体を備える非水電解液二次電池であって、前記正極板の前記正極集電部は、前記扁平状捲回型電極体の状態において、前記正極部の前記軸線方向一方側に隣在し、前記負極板の前記負極部と対向する対向集電部を有し、前記正極板は、電気絶縁性を有し、前記正極集電部のうち、少なくとも、前記対向集電部の前記長手方向の一部を覆う集電部被覆層であって、少なくとも、前記対向集電部のうち、最内周に位置し半円筒状に曲げられた対向集電最内周半円筒部を覆う集電部被覆層を有する非水電解液二次電池である。
　この非水電解液二次電池では、扁平状捲回型電極体を構成する正極板に、正極集電部のうち、少なくとも対向集電部の対向集電最内周半円筒部を覆う形態の集電部被覆層を設けている。この集電部被覆層は、扁平状捲回型電極体を構成した状態において、対向集電最内周半円筒部をなす正極集電箔とセパレータとの間に配置されるので、対向集電最内周半円筒部（正極集電箔）とセパレータとの隙間を無くす、或いは隙間を小さくできる。このため、前述したように、正極板の最内周半円筒部で正極活物質層が正極集電箔から剥がれたとしても、この剥がれた正極活物質層の破片が、正極集電部とセパレータとの間を通じて、扁平状捲回型電極体の軸線方向一方側から電極体の各部に移動するのを防止できる。従って、この非水電解液二次電池では、剥がれた正極活物質層の破片に起因して、扁平状捲回型電極体に短絡が生じるのを防止できる。
　また、過充電末期などに生じる発熱により扁平状捲回型電極体が高温になって、セパレータのうち、特に高温になり易い正極板の対向集電最内周半円筒部に対向する部分が、軸線方向に大きく熱収縮した場合でも、対向集電最内周半円筒部と負極部との間には集電部被覆層が介在するので、これにより対向集電最内周半円筒部（正極集電箔）と負極部（その負極活物質層）とが接触して短絡するのを防止できる。
　なお、「集電部被覆層」は、例えば、電気絶縁性を有する樹脂やゴム、セラミックなどの材質により形成できる。また、「集電部被覆層」は、例えば、絶縁材料を分散させたペーストを塗布し乾燥させることにより形成できる他、絶縁性のテープを貼り付けることによっても形成できる。
　更に、上記の非水電解液二次電池であって、前記扁平状捲回型電極体における前記正極板の捲回数をＮ（回）としたとき、前記集電部被覆層を、前記正極板のうち、内側から数えてＮ／２周目以内の部位に形成してなる非水電解液二次電池とすると良い。
　扁平状捲回型電極体における正極板の捲回数をＮ（回）としたとき、この非水電解液二次電池では、前述の集電部被覆層を、正極板のうち、内側から数えてＮ／２周目以内の部位に形成し、Ｎ／２周目よりも外周には形成していない。このように集電部被覆層の形成範囲を内周側の一部に留めることで、集電部被覆層の形成に伴う電池重量の増加を抑えることができる。また、集電部被覆層を形成することより、電池製造時に電解液が扁平状捲回型電極体内に染み込み難くなるのを抑制できる。
　更に、前記集電部被覆層を、前記正極部のうち、内側から数えて３周目以内の部位に形成するのが好ましい。
　更に、上記のいずれかに記載の非水電解液二次電池であって、前記集電部被覆層の厚みを、前記正極活物質層の厚み以上としてなる非水電解液二次電池とすると良い。
　集電部被覆層の厚みを正極活物質層の厚み以上とすることにより、扁平状捲回型電極体を構成した状態において、集電部被覆層がセパレータに密着して、対向集電最内周半円筒部（正極集電箔）とセパレータとの隙間を無くすことができる。これにより、正極部の最内周半円筒部で正極活物質層が正極集電箔から剥がれたとしても、この剥がれた正極活物質層の破片が、正極集電部とセパレータとの間を通じて、扁平状捲回型電極体の軸線方向一方側から電極体の各部に移動するのをより確実に防止できる。従って、剥がれた正極活物質層の破片に起因して短絡が生じるのを、より確実に防止できる。
　また、集電部被覆層の厚みを正極活物質層の厚み以上とすることにより、この集電部被覆層と負極板の負極部との間でセパレータが拘束される。このため、過充電末期などに生じる発熱により扁平状捲回型電極体が高温になった場合でも、セパレータのこの部分での熱収縮がし難くなる。従って、正極板の対向集電最内周半円筒部と負極板の負極部とが接触して短絡するのを、より確実に防止できる。
　また、他の態様は、上記のいずれかに記載の非水電解液二次電池を搭載し、この非水電解液二次電池に蓄えた電気エネルギを、駆動源の駆動エネルギの全部または一部として使用する車両である。
　前述の非水電解液二次電池は、正極板の最内周半円筒部で正極集電箔から剥がれた正極活物質層の破片に起因して、扁平状捲回型電極体に短絡が生じるの防止できると共に、正極集電部のうち最内周半円筒部に属する部分と、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。従って、このリチウムイオン二次電池を搭載する車両の信頼性を高くすることができる。
　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液二次電池を搭載し、この非水電解液二次電池をエネルギ源の少なくとも１つとして使用する電池使用機器である。
　前述の非水電解液二次電池は、正極板の最内周半円筒部で正極集電箔から剥がれた正極活物質層の破片に起因して、扁平状捲回型電極体に短絡が生じるの防止できると共に、正極集電部のうち最内周半円筒部に属する部分と、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。従って、このリチウムイオン二次電池を搭載する電池使用機器の信頼性を高くすることができる。
　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に係るリチウムイオン二次電池の縦断面図である。 実施形態１に係り、扁平状捲回型電極体を示す斜視図である。 実施形態１に係り、正極板を示す平面図である。 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、負極板を示す平面図である。 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、セパレータを示す平面図である。 実施形態１に係り、セパレータの図７におけるＣ－Ｃ断面図である。 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互いに重ねた状態を示す部分平面図である。 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互いに重ねた状態の、図９におけるＤ－Ｄ断面図である。 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、正極板を示す平面図である。 実施形態２に係り、正極板の図１２におけるＥ－Ｅ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互いに重ねた状態を示す部分平面図である。 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互いに重ねた状態の、図１４におけるＦ－Ｆ断面図である。 実施形態２に係り、正極板を示す平面図である。 実施形態２に係り、正極板の図１６におけるＧ－Ｇ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互いに重ねた状態を示す部分平面図である。 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互いに重ねた状態の、図１８におけるＨ－Ｈ断面図である。 実施形態４に係る車両を示す説明図である。 実施形態５に係るハンマードリルを示す説明図である。
１００，２００，３００　リチウムイオン二次電池（非水電解液二次電池）
１２０，２２０，３２０　扁平状捲回型電極体
１２１，２２１，３２１　正極板
１２１ｗ，２２１ｗ，３２１ｗ　正極部
１２１ｍ，２２１ｍ，３２１ｍ　正極集電部
１２１ｍ１，２２１ｍ１，３２１ｍ１　対向集電部
１２１ｍ１ａ，２２１ｍ１ａ，３２１ｍ１ａ　対向集電最内周部
１２１ｍ１ａｒ，２２１ｍ１ａｒ，３２１ｍ１ａｒ　対向集電最内周半円筒部
１２１ｍ１ａｈ，２２１ｍ１ａｈ，３２１ｍ１ａｈ　対向集電最内周平板部
１２１ｍ２，２２１ｍ２，３２１ｍ２　非対向集電部
１２２　正極集電箔
１２３　正極活物質層
１２５，２２５，３２５　集電部被覆層
１３１　負極板
１３１ｗ　負極部
１３１ｍ　負極集電部
１３２　負極集電箔
１３３　負極活物質層
１４１　セパレータ
７００　車両
８００　ハンマードリル
ＡＸ　軸線
ＳＡ　軸線方向一方側
ＳＢ　軸線方向他方側
Ｔｓｍ　（集電部被覆層の）厚み
Ｔｓｗ　（正極活物質層の）厚み
（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に係るリチウムイオン二次電池（非水電解液二次電池）１００を示す。また、図２に、このリチウムイオン二次電池１００を構成する扁平状捲回型電極体１２０を示す。更に、この扁平状捲回型電極体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及び図８に示す。また、図９及び図１０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１１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。
　このリチウムイオン二次電池１００は、ハイブリッド自動車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。このリチウムイオン二次電池１００は、角型の電池ケース１１０、この電池ケース１１０内に収容された扁平状捲回型電極体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。
　このうち、電池ケース１１０は、上側のみが開口した箱状のケース本体部材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（図１及び図１１参照）。また、ケース蓋部材１１３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１１３ｄが設けられている。
　また、ケース蓋部材１１３には、正極電極端子部材１５０及び負極電極端子部材１６０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。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、扁平状捲回型電極体１２０の正極板１２１に接続され、負極電極端子部材１６０は、扁平状捲回型電極体１２０の負極板１３１に接続されている。
　次に、扁平状捲回型電極体１２０について説明する。この扁平状捲回型電極体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）。この扁平状捲回型電極体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及び図８参照）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９、図１０及び図２参照）。
　扁平状捲回型電極体１２０の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡ（図１中、左側、図２中、上方）には、正極板１２１のうち後述する正極集電部１２１ｍ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、扁平状捲回型電極体１２０の軸線ＡＸ方向他方側ＳＢ（図１中、右側、図２中、下方）には、負極板１３１のうち後述する負極集電部１３１ｍ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、図９及び図１０に示すように、芯材として、厚み１５μｍ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、厚みＴｓｗ＝３５μｍの正極活物質層１２３が、長手方向（図３及び図９中、左右方向、図４及び図１０中、紙面に直交する方向）に帯状に設けられている。この正極活物質層１２３は、正極活物質、導電剤及び結着剤からなる。
　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は、扁平状捲回型電極体１２０を構成した状態において、その全域がセパレータ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９及び図１０参照）。
　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のうち、幅方向の一端（図３及び図９中、上方、図４及び図１０中、左側）は、長手方向に帯状に延び、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となっている。
　この正極集電部１２１ｍは、対向集電部１２１ｍ１と非対向集電部１２１ｍ２とを有する。このうち、対向集電部１２１ｍ１は、扁平状捲回型電極体１２０を構成した状態において、正極部１２１ｗの軸線ＡＸ方向一方側ＳＡ（図３及び図９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）と対向する帯状の部位である。一方、非対向集電部１２１ｍ２は、この対向集電部１２１ｍ１の更に軸線ＡＸ方向一方側ＳＡに隣在し、負極板１３１とは対向しない帯状の部位である。
　また、正極板１２１は、扁平状捲回型電極体１２０を構成した状態において最内周に位置する最内周部１２１ａを有する（図３等を参照）。更に、この最内周部１２１ａは、半円筒状に曲げられた２つの最内周半円筒部１２１ａｒ，１２１ａｒと、これら最内周半円筒部１２１ａｒ，１２１ａｒの間に位置する平板状の最内周平板部１２１ａｈ，１２１ａｈ，１２１ａｈとを有する（図３、図４、図９及び図１０参照）。
　そして、対向集電部１２１ｍ１のうち、正極板１２１の最内周部１２１ａに属する部分が、対向集電最内周部１２１ｍ１ａである。また、対向集電部１２１ｍ１のうち、正極板１２１の最内周半円筒部１２１ａｒに属する部分が、対向集電最内周半円筒部１２１ｍ１ａｒであり、正極板１２１の最内周平板部１２１ａｈに属する部分が、対向集電最内周平板部１２１ｍ１ａｈである。
　また、本実施形態１の正極板１２１は、電気絶縁性及び融点３５０℃以上の耐熱性を有し、対向集電部１２１ｍ１の長手方向の一部を覆う複数（具体的には２つ）の集電部被覆層１２５，１２５を有する（図３、図４、図９及び図１０参照）。具体的には、これらの集電部被覆層１２５，１２５は、ポリイミドからなる。これらの集電部被覆層１２５，１２５は、対向集電部１２１ｍ１のうち、前述の２つの対向集電最内周半円筒部１２１ｍ１ａｒ，１２１ｍ１ａｒを覆っている。また、集電部被覆層１２５の厚みＴｓｍは、Ｔｓｍ＝３５μｍであり、前述の正極活物質層１２３の厚みＴｓｗと等しい。
　次に、負極板１３１について説明する。負極板１３１は、図５、図６、図９及び図１０に示すように、芯材として、厚み１０μｍ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、厚み３０μｍの負極活物質層１３３が、長手方向（図５及び図９中、左右方向、図６及び図１０中、紙面に直交する方向）に帯状に設けられている。負極活物質層１３３は、負極活物質、結着剤及び増粘剤からなる。
　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は、扁平状捲回型電極体１２０を構成した状態において、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（幅方向）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と対向する帯状の部位である（図５、図６、図９及び図１０参照）。
　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５及び図９中、上方、図６及び図１０中、左側）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、対向集電部１２１ｍ１）と対向する帯状の部位である。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５及び図９中、下方、図６及び図１０中、右側）に隣在し、正極板１２１とは対向せずに、セパレータ１４１のみと対向する帯状の部位である。
　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のうち、幅方向の他端（図５及び図９中、下方、図６及び図１０中、右側）は、長手方向に帯状に延び、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となっている。
　また、セパレータ１４１（図７、図８、図９及び図１０参照）は、公知の樹脂からなり、長尺状をなす。
　以上で説明したように、本実施形態１のリチウムイオン二次電池１００では、扁平状捲回型電極体１２０を構成する正極板１２１に、正極集電部１２１ｍの対向集電部１２１ｍ１のうち、２つの対向集電最内周半円筒部１２１ｍ１ａｒ，１２１ｍ１ａｒをそれぞれ覆う集電部被覆層１２５，１２５を有する。各集電部被覆層１２５は、扁平状捲回型電極体１２０を構成した状態において、対向集電最内周半円筒部１２１ｍ１ａｒ（正極集電箔１２２）とセパレータ１４１との間に配置されるので、この対向集電最内周半円筒部１２１ｍ１ａｒ（正極集電箔１２２）とセパレータ１４１との隙間を小さくできる。
　特に、本実施形態１では、集電部被覆層１２５の厚みＴｓｍを正極活物質層の厚みＴｓｗ以上としているので、扁平状捲回型電極体１２０を構成した状態において、集電部被覆層１２５がセパレータ１４１に密着して、対向集電最内周半円筒部１２１ｍ１ａｒ（正極集電箔１２２）とセパレータ１４１との隙間を無くすことができる。
　このため、正極板１２１の最内周半円筒部１２１ａｒ，１２１ａｒで正極活物質層１２３が正極集電箔１２２から剥がれたとしても、この剥がれた正極活物質層１２３の破片が、正極集電部１２１ｍとセパレータ１４１との間を通じて、扁平状捲回型電極体１２０の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡから電極体の各部に移動するのを防止できる。従って、このリチウムイオン二次電池１００では、剥がれた正極活物質層１２３の破片に起因して、扁平状捲回型電極体１２０に短絡が生じるのを防止できる。
　また、過充電末期などに生じる発熱により扁平状捲回型電極体１２０が高温になって、仮に、セパレータ１４１のうち、特に高温になり易い対向集電最内周半円筒部１２１ｍ１ａｒに対向する部分が、軸線ＡＸ方向に大きく熱収縮した場合であっても、対向集電最内周半円筒部１２１ｍ１ａｒと負極部１３１ｗとの間には集電部被覆層１２５が介在するので、これにより正極集電部１２１ｍ（対向集電最内周半円筒部１２１ｍ１ａｒ）と負極部１３１ｗとが接触して短絡するのを防止できる。
　特に、本実施形態１では、集電部被覆層１２５の厚みＴｓｍを正極活物質層１２３の厚みＴｓｗ以上とすることにより、この集電部被覆層１２５と負極板１３１の負極部１３１ｗとの間でセパレータ１４１が拘束される。このため、扁平状捲回型電極体１２０が高温になった場合でも、セパレータ１４１のこの部分での熱収縮がし難くなる。従って、正極集電部１２１ｍ（対向集電最内周半円筒部１２１ｍ１ａｒ）と負極部１３１ｗとが接触して短絡するのを、より確実に防止できる。
　また、本実施形態１では、正極板１２１の捲回数をＮ（回）としたとき、集電部被覆層１２５を、正極板１２１のうち、内側から数えてＮ／２周目以内の部位に形成し、Ｎ／２周目よりも外周には形成していない。このように集電部被覆層１２５の形成範囲を内周側の一部に留めることで、集電部被覆層１２５の形成に伴う電池重量の増加を抑えることができる。また、集電部被覆層１２５を形成することより、電池製造時に電解液が扁平状捲回型電極体１２０内に染み込み難くなるのを抑制できる。
　次いで、上記リチウムイオン二次電池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。即ち、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の一方の主面に、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、熱風により乾燥させて、帯状の正極部１２１ｗを形成する。同様に、正極集電箔１２２の反対側の主面にも、帯状の正極集電部１２１ｍを形成しつつ、正極活物質ペーストを塗布し、熱風により乾燥させて、帯状の正極部１２１ｗ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、集電部被覆層１２５を形成する。具体的には、ポリイミドからなる絶縁性テープを、正極集電部１２１ｍのうち、扁平状捲回型電極体１２０を構成したときに、対向集電部１２１ｍ１の対向集電最内周半円筒部１２１ｍ１ａｒ，１２１ｍ１ａｒとなる部分にそれぞれ貼り付ける。かくして、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。即ち、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の一方の主面に、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、熱風により乾燥させて、帯状の負極部１３１ｗを形成する。また、この負極集電箔１３２の反対側の主面にも、帯状の負極集電部１３１ｍを形成しつつ、負極活物質ペーストを塗布し、熱風により乾燥させて、帯状の負極部１３１ｗ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９及び図１０参照）、巻き芯を用いて軸線ＡＸ周りに捲回し、その後、扁平状に圧縮して前述の扁平状捲回型電極体１２０を形成する（図２参照）。
　次に、この扁平状捲回型電極体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１１３ｄを封止する。かくして、リチウムイオン二次電池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、図１２～図１４を参照しつつ説明する。本実施形態２のリチウムイオン二次電池２００では、集電部被覆層２２５の形態が、上記実施形態１のリチウムイオン二次電池１００の集電部被覆層１２５と異なる。それ以外は、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１２～図１４に示すように、上記実施形態１と同様の正極集電箔１２２と正極活物質層１２３とを有する。また、この正極板２２１は、上記実施形態１と同様に、正極部２２１ｗと、対向集電部２２１ｍ１及び非対向集電部２２１ｍ２からなる正極集電部２２１ｍとを有する。
　また、正極板２２１は、扁平状捲回型電極体２２０を構成した状態において最内周に位置する最内周部２２１ａを有する（図１２等を参照）。更に、この最内周部２２１ａは、半円筒状に曲げられた２つの最内周半円筒部２２１ａｒ，２２１ａｒと、これら最内周半円筒部２２１ａｒ，２２１ａｒの間に位置する平板状の最内周平板部２２１ａｈ，２２１ａｈ，２２１ａｈとを有する（図１２～図１４参照）。
　そして、対向集電部２２１ｍ１のうち、正極板２２１の最内周部２２１ａに属する部分が、対向集電最内周部２２１ｍ１ａである。また、対向集電部２２１ｍ１のうち、正極板２２１の最内周半円筒部２２１ａｒに属する部分が、対向集電最内周半円筒部２２１ｍ１ａｒであり、正極板２２１の最内周平板部２２１ａｈに属する部分が、対向集電最内周平板部２２１ｍ１ａｈである。
　また、非対向集電部２２１ｍ２のうち、正極板２２１の最内周部２２１ａに属する部分が、非対向集電最内周部２２１ｍ２ａである。また、非対向集電部２２１ｍ２のうち、正極板２２１の最内周半円筒部２２１ａｒに属する部分が、非対向集電最内周半円筒部２２１ｍ２ａｒであり、正極板２２１の最内周平板部２２１ａｈに属する部分が、非対向集電最内周平板部２２１ｍ２ａｈである。
　また、この正極板２２１は、電気絶縁性及び融点３５０℃以上の耐熱性を有するポリイミドテープからなる複数（具体的には２つ）の集電部被覆層２２５，２２５を有する。これらの集電部被覆層２２５，２２５は、対向集電部２２１ｍ１のうち、前述の対向集電最内周半円筒部２２１ｍ１ａｒ，２２１ｍ１ａｒを覆う他、非対向集電部２２１ｍ２のうち、前述の非対向集電最内周半円筒部２２１ｍ２ａｒ，２２１ｍ２ａｒをも覆っている。各集電部被覆層２２５は、扁平状捲回型電極体２２０を構成した状態において、対向集電最内周半円筒部２２１ｍ１ａｒ（正極集電箔１２２）とセパレータ１４１との間に隙間無く配置されるので、対向集電最内周半円筒部２２１ｍ１ａｒ（正極集電箔１２２）とセパレータ１４１との隙間を無くすことができる。
　このため、正極板２２１の最内周半円筒部２２１ａｒ，２２１ａｒで正極活物質層１２３が正極集電箔１２２から剥がれたとしても、この剥がれた正極活物質層１２３の破片が、正極集電部２２１ｍとセパレータ１４１との間を通じて、扁平状捲回型電極体２２０の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡから電極体の各部に移動するのを防止できる。従って、このリチウムイオン二次電池２００では、剥がれた正極活物質層１２３の破片に起因して、扁平状捲回型電極体２２０に短絡が生じるのを防止できる。
　また、過充電末期などに生じる発熱により扁平状捲回型電極体２２０が高温になって、仮に、セパレータ１４１のうち、特に高温になり易い対向集電最内周半円筒部２２１ｍ１ａｒに対向する部分が、軸線ＡＸ方向に大きく熱収縮した場合であっても、対向集電最内周半円筒部２２１ｍ１ａｒと負極部１３１ｗとの間には集電部被覆層２２５が介在するので、これにより正極集電部２２１ｍ（対向集電最内周半円筒部２２１ｍ１ａｒ）と負極部１３１ｗとが接触して短絡するのを防止できる。
　特に、本実施形態２では、集電部被覆層２２５の厚みＴｓｍを正極活物質層１２３の厚みＴｓｗ以上とすることにより、この集電部被覆層２２５と負極板１３１の負極部１３１ｗとの間でセパレータ１４１が拘束される。このため、扁平状捲回型電極体２２０が高温になった場合でも、セパレータ１４１のこの部分での熱収縮がし難くなる。従って、正極集電部２２１ｍ（対向集電最内周半円筒部２２１ｍ１ａｒ）と負極部１３１ｗとが接触して短絡するのを、より確実に防止できる。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、図１６～図１９を参照しつつ説明する。本実施形態３のリチウムイオン二次電池３００では、集電部被覆層３２５の形態が、上記実施形態１，２のリチウムイオン二次電池１００，２００の集電部被覆層１２５，２２５と異なる。それ以外は、上記実施形態１または２と同様であるので、上記実施形態１または２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に係る正極板３２１は、図１６～図１９に示すように、上記実施形態１と同様の正極集電箔１２２と正極活物質層１２３とを有する。また、この正極板３２１は、上記実施形態１と同様に、正極部３２１ｗと、対向集電部３２１ｍ１及び非対向集電部３２１ｍ２からなる正極集電部３２１ｍとを有する。
　また、正極板３２１は、扁平状捲回型電極体３２０を構成した状態において最内周に位置する最内周部３２１ａを有する（図１６等を参照）。更に、この最内周部３２１ａは、半円筒状に曲げられた２つの最内周半円筒部３２１ａｒ，３２１ａｒと、これら最内周半円筒部３２１ａｒ，３２１ａｒの間に位置する平板状の最内周平板部３２１ａｈ，３２１ａｈ，３２１ａｈとを有する（図１６～図１９参照）。
　そして、対向集電部３２１ｍ１のうち、正極板３２１の最内周部３２１ａに属する部分が、対向集電最内周部３２１ｍ１ａである。また、対向集電部３２１ｍ１のうち、正極板３２１の最内周半円筒部３２１ａｒに属する部分が、対向集電最内周半円筒部３２１ｍ１ａｒであり、正極板３２１の最内周平板部３２１ａｈに属する部分が、対向集電最内周平板部３２１ｍ１ａｈである。
　また、この正極板３２１は、電気絶縁性及び融点３５０℃以上の耐熱性を有するポリイミドテープからなる集電部被覆層３２５を有する。この集電部被覆層３２５は、対向集電部３２１ｍ１のうち、対向集電最内周部３２１ｍ１ａの全域を覆っている。即ち、この集電部被覆層３２５は、前述の対向集電最内周半円筒部３２１ｍ１ａｒ，３２１ｍ１ａｒを覆う他、前述の対向集電平板部３２１ｍ１ａｈ，３２１ｍ１ａｈ，３２１ｍ１ａｈをも覆っている。この集電部被覆層３２５は、扁平状捲回型電極体３２０を構成した状態において、対向集電最内周部３２１ｍ１ａの全体をなす正極集電箔１２２とセパレータ１４１との間に隙間無く配置されるので、対向集電最内周部３２１ｍ１ａの全体をなす正極集電箔１２２とセパレータ１４１との隙間を無くすことができる。
　このため、正極板３２１の最内周部３２１ａのいずれの部位で正極活物質層１２３が正極集電箔１２２から剥がれた場合でも、この剥がれた正極活物質層１２３の破片が、正極集電部３２１ｍとセパレータ１４１との間を通じて、扁平状捲回型電極体３２０の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡから電極体の各部に移動するのを防止できる。従って、このリチウムイオン二次電池３００では、剥がれた正極活物質層１２３の破片に起因して、扁平状捲回型電極体３２０に短絡が生じるのを防止できる。
　また、過充電末期などに生じる発熱により扁平状捲回型電極体３２０が高温になって、仮に、セパレータ１４１のうち、特に高温になり易い対向集電最内周部３２１ｍ１ａに対向する部分が、軸線ＡＸ方向に大きく熱収縮した場合であっても、対向集電最内周部３２１ｍ１ａと負極部１３１ｗとの間には集電部被覆層３２５が介在するので、これにより正極集電部３２１ｍ（対向集電最内周３２１ｍ１ａの全域）と負極部１３１ｗとが接触して短絡するのを防止できる。
　特に、本実施形態３では、集電部被覆層３２５の厚みＴｓｍを正極活物質層１２３の厚みＴｓｗ以上とすることにより、この集電部被覆層３２５と負極板１３１の負極部１３１ｗとの間でセパレータ１４１が拘束される。このため、扁平状捲回型電極体３２０が高温になった場合でも、セパレータ１４１のこの部分での熱収縮がし難くなる。従って、正極集電部３２１ｍ（対向集電最内周部３２１ｍ１ａの全域）と負極部１３１ｗとが接触して短絡するのを、より確実に防止できる。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に係る車両７００は、上記実施形態１のリチウムイオン二次電池１００を複数搭載したものであり、図２０に示すように、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。
　具体的には、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、複数のリチウムイオン二次電池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、リチウムイオン二次電池１００は、正極板１２１の最内周半円筒部１２１ａｒ，１２１ａｒで正極集電箔１２２から剥がれた正極活物質層１２３の破片に起因して、扁平状捲回型電極体１２０に短絡が生じるの防止できると共に、正極板１２１の正極集電部１２１ｍ（対向集電最内周半円筒部１２１ｍ１ａｒ）と負極板１３１の負極部１３１ｗとが接触して短絡するのを防止できる。従って、このリチウムイオン二次電池１００を搭載する車両７００の信頼性を高くすることができる。
　なお、上記実施形態１のリチウムイオン二次電池１００に代えて、上記実施形態２または３のリチウムイオン二次電池２００，３００を搭載してもよい。
（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のハンマードリル８００は、図２１に示すように、上記実施形態１のリチウムイオン二次電池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。具体的には、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源として利用している。
　前述したように、リチウムイオン二次電池１００は、正極板１２１の最内周半円筒部１２１ａｒ，１２１ａｒで正極集電箔１２２から剥がれた正極活物質層１２３の破片に起因して、扁平状捲回型電極体１２０に短絡が生じるの防止できると共に、正極板１２１の正極集電部１２１ｍ（対向集電最内周半円筒部１２１ｍ１ａｒ）と負極板１３１の負極部１３１ｗとが接触して短絡するのを防止できる。従って、このリチウムイオン二次電池１００を搭載するハンマードリル８００の信頼性を高くすることができる。
　なお、上記実施形態１のリチウムイオン二次電池１００に代えて、上記実施形態２または３のリチウムイオン二次電池２００，３００を搭載してもよい。
　以上において、本発明を実施形態１～５に即して説明したが、本発明は上述の実施形態１～５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１～５では、集電部被覆層１２５，２２５，３２５を形成するテープの材質をポリイミドとしているが、テープの材質は適宜変更できる。例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）からなるテープを用いることができる。また、上記実施形態１～５では、集電部被覆層１２５，２２５，３２５を、テープを貼り付けることにより形成しているが、集電部被覆層１２５，２２５，３２５の形成方法はこれに限定されない。例えば、樹脂やアルミナ等のセラミックなどの絶縁材料を含む絶縁性ペーストを塗布し乾燥させることにより形成してもよい。
　また、上記実施形態１～５では、集電部被覆層１２５，２２５，３２５を、対向集電部１２１ｍ１，２２１ｍ１，３２１ｍ１のうち、最内周に位置する対向集電最内周部１２１ｍ１ａ，２２１ｍ１ａ，３２１ｍ１ａに設けているが、集電部被覆層１２５等は、対向集電最内周部１２１ｍ１ａ等に形成すると共に、対向集電部１２１ｍ１等のうち、内側から数えて２周目や３周目の部位などにも形成することができる。集電部被覆層１２５等の形成に伴う電池重量の増加や、電池製造時における電解液の扁平状捲回型電極体１２０等内への染み込みなどを考慮すると、集電部被覆層１２５等は、正極板１２１等のうち、内側から数えて３周目以内の部位に形成するのが、特に好ましい。
　また、上記実施形態１～５では、集電部被覆層１２５，２２５，３２５の厚みＴｓｍ（＝３５μｍ）を、正極活物質層１２３の厚みＴｓｗ（＝３５μｍ）と等しくしたが、集電部被覆層１２５等の厚みＴｓｍを、正極活物質層１２３の厚みＴｓｗよりも大きく（具体的には、厚みＴｓｍを５５μｍや６０μｍとするなど）してもよい。この場合でも、集電部被覆層１２５等の介在により、対向集電最内周半円筒部１２１ｍ１ａｒ等（正極集電箔１２２）とセパレータ１４１との隙間を無くすことができる。従って、正極板１２１等の最内周半円筒部１２１ａｒ等で正極活物質層１２３が正極集電箔１２２から剥がれたとしても、剥がれた正極活物質層１２３の破片が、正極集電部１２１ｍ等とセパレータ１４１との間を通じて、扁平状捲回型電極体１２０等の軸線ＡＸ方向一方側ＳＡから電極体の各部に移動するのを確実に防止できる。

Claims (5)

  1. 　長尺状の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、
    　長尺状の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が前記セパレータを介して互いに重なり、軸線周りに扁平状に捲回されている扁平状捲回型電極体を備える
    非水電解液二次電池であって、
    　前記正極板の前記正極集電部は、
    　　前記扁平状捲回型電極体の状態において、前記正極部の前記軸線方向一方側に隣在し、前記負極板の前記負極部と対向する対向集電部を有し、
    　前記正極板は、
    　　電気絶縁性を有し、前記正極集電部のうち、少なくとも、前記対向集電部の前記長手方向の一部を覆う集電部被覆層であって、少なくとも、前記対向集電部のうち、最内周に位置し半円筒状に曲げられた対向集電最内周半円筒部を覆う集電部被覆層を有する
    非水電解液二次電池。
  2. 請求項１に記載の非水電解液二次電池であって、
    　前記扁平状捲回型電極体における前記正極板の捲回数をＮ（回）としたとき、前記集電部被覆層を、前記正極板のうち、内側から数えてＮ／２周目以内の部位に形成してなる
    非水電解液二次電池。
  3. 請求項１または請求項２に記載の非水電解液二次電池であって、
    　前記集電部被覆層の厚みを、前記正極活物質層の厚み以上としてなる
    非水電解液二次電池。
  4. 請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の非水電解液二次電池を搭載し、この非水電解液二次電池に蓄えた電気エネルギを、駆動源の駆動エネルギの全部または一部として使用する車両。
  5. 請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の非水電解液二次電池を搭載し、この非水電解液二次電池をエネルギ源の少なくとも１つとして使用する電池使用機器。
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