WO2018079291A1 - 非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池 - Google Patents

非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池 Download PDF

Info

Publication number
WO2018079291A1
WO2018079291A1 PCT/JP2017/037105 JP2017037105W WO2018079291A1 WO 2018079291 A1 WO2018079291 A1 WO 2018079291A1 JP 2017037105 W JP2017037105 W JP 2017037105W WO 2018079291 A1 WO2018079291 A1 WO 2018079291A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
positive electrode
current collector
electrode
electrolyte secondary
lead
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/037105
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
利孝 森山
元貴 衣川
智文 柳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to CN201780066306.9A priority Critical patent/CN109891640B/zh
Priority to JP2018547550A priority patent/JP7023855B2/ja
Priority to US16/343,234 priority patent/US11024927B2/en
Publication of WO2018079291A1 publication Critical patent/WO2018079291A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • This disclosure relates to an electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery and a non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • the nonaqueous electrolyte secondary battery includes a wound electrode body in which, for example, a positive electrode and a negative electrode are wound through a separator.
  • a positive electrode and a negative electrode constituting a wound electrode body generally have a structure in which a mixture layer is formed on both surfaces of a strip-shaped current collector, and leads are joined to exposed portions where the current collector surface is exposed.
  • electrodes having various structures have been proposed in order to improve battery performance such as battery capacity and output.
  • Patent Document 1 discloses an electrode in which an exposed portion to which a lead is bonded is provided only on one end side in the width direction of a current collector in order to increase the area of the composite layer and increase the capacity of the battery.
  • Patent Document 2 discloses an electrode provided with an exposed portion over the entire width of the current collector.
  • the lead when the exposed portion is provided only on one end side in the width direction of the current collector, the lead is normally bonded to one end side in the width direction of the current collector. Since the thickness of the lead is thicker than the thickness of the composite material layer, when the wound electrode body is configured using the electrode disclosed in Patent Document 1, one end in the axial direction of the electrode body is locally affected by the thickness of the lead. Bulge out. For this reason, when such an electrode is used, it is difficult to form a winding structure that is more stable on the outer side than the joint portion of the lead, and there is a problem that winding deviation of the electrode body is likely to occur.
  • An electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery includes a strip-shaped current collector, a composite material layer formed on both surfaces of the current collector, and an exposed portion where both surfaces of the current collector are exposed. And at least one surface of the current collector in the width direction on at least one surface of the current collector.
  • the mixed material layer is formed adjacent to the other end side of the exposed portion along the length of the portion of the lead located on the current collector along the width direction of the current collector. 60% to 98% of the width.
  • a nonaqueous electrolyte secondary battery includes a wound electrode body in which a positive electrode and a negative electrode are wound via a separator, and at least one of the positive electrode and the negative electrode is the nonaqueous electrolyte. It is comprised by the electrode for secondary batteries, It is characterized by the above-mentioned.
  • a winding-type electrode body in which winding deviation is sufficiently suppressed and a decrease in open circuit voltage (OCV) of the battery is suppressed is provided. it can.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a nonaqueous electrolyte secondary battery which is an example of an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of a wound electrode body as an example of the embodiment.
  • FIG. 3 is a front view and a rear view of a positive electrode which is an example of the embodiment.
  • FIG. 4 is a view for explaining a method of manufacturing a positive electrode which is an example of the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of manufacturing a positive electrode which is an example of the embodiment.
  • FIG. 6 is a front view and a rear view of a positive electrode which is another example of the embodiment.
  • FIG. 7 is a front view and a rear view of a positive electrode which is another example of the embodiment.
  • FIG. 8 is a view showing an example of a conventional electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery.
  • the exposed portion where the surface of the current collector is exposed is extended in the width direction, and the length of the portion located on the current collector of the lead is determined. By setting it to 60% or more of the width, the winding displacement of the wound electrode body configured using the electrode is suppressed.
  • the lead extends from one end side in the width direction of the current collector.
  • exposed portions 102A and 102B in which the current collector surface is exposed without being covered with the composite material layers 103A and 103B are provided only on one end side in the width direction of the current collector 101.
  • the lead 104 is bonded to one end side in the width direction of the current collector 101.
  • the thickness of the portion where the lead 104 is joined is thicker than the thickness of the other portions. Therefore, when a wound electrode body is formed using the electrode 100, one end of the electrode body in the axial direction is formed. The side bulges locally, and the winding of the electrode body is likely to occur.
  • the lead is disposed so as not to be biased to one end side in the width direction of the current collector, which may cause a problem when the electrode 100 is used. It is difficult for the electrode body to be wound.
  • the other end is not provided with the exposed portion extending across the entire width of the electrode, but the other end of the current collector in the width direction is not extended. Then, a mixture layer is formed adjacent to the other end side of the exposed portion along the width direction. Thereby, the penetration
  • the conductive foreign matter that is considered to cause a decrease in the OCV of the battery is, for example, spatter that may be generated when a lead drawn from a wound electrode body is welded to the battery case.
  • a positive electrode lead is drawn out from one side in the axial direction of the electrode body, and a negative electrode lead is drawn out from the other side in the axial direction.
  • spatter easily penetrates into the electrode body from the tip end side of the lead located on the current collector, but by forming a mixture layer in a portion adjacent to the other end side of the exposed portion, Intrusion is suppressed. Therefore, according to the nonaqueous electrolyte secondary battery using an electrode which is one embodiment of the present disclosure, a decrease in open circuit voltage (OCV) due to conductive foreign matters such as sputtering and an internal short circuit are sufficiently suppressed.
  • OCV open circuit voltage
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery 10 that is a cylindrical battery including a cylindrical metal case is illustrated, but the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present disclosure is not limited thereto.
  • the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present disclosure may be, for example, a rectangular battery including a rectangular metal case, a laminated battery including an exterior body made of a resin sheet, and the like.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a non-aqueous electrolyte secondary battery 10.
  • FIG. 2 is a perspective view of the electrode body 14 constituting the nonaqueous electrolyte secondary battery 10.
  • the nonaqueous electrolyte secondary battery 10 includes a wound electrode body 14 and a nonaqueous electrolyte (not shown).
  • the electrode body 14 includes a positive electrode 11, a negative electrode 12, and a separator 13, and the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are wound around the separator 13 in a spiral shape.
  • the non-aqueous electrolyte includes a non-aqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent.
  • the nonaqueous electrolyte is not limited to a liquid electrolyte, and may be a solid electrolyte using a gel polymer or the like.
  • the one axial side of the electrode body 14 may be referred to as “upper” and the other axial direction may be referred to as “lower”.
  • the positive electrode 11 includes a strip-shaped positive electrode current collector 30, a positive electrode mixture layer 35 formed on the positive electrode current collector 30, and a positive electrode lead 19.
  • the positive electrode lead 19 is a conductive member for electrically connecting the positive electrode current collector 30 and the positive electrode terminal, and extends from the upper end of the electrode group.
  • the electrode group means a portion of the electrode body 14 excluding the lead.
  • the positive electrode lead 19 is provided approximately in the middle between the winding start side end and the winding end side end of the electrode body 14.
  • the negative electrode 12 includes a strip-shaped negative electrode current collector 50, a negative electrode mixture layer 55 formed on the negative electrode current collector 50, and the negative electrode lead 20.
  • the negative electrode lead 20 is a conductive member for electrically connecting the negative electrode current collector 50 and the negative electrode terminal, and extends from the lower end of the electrode group.
  • the negative electrode leads 20 are respectively provided at the winding start side end of the electrode body 14 and the winding end side end of the electrode body 14.
  • the positive electrode lead 19 and the negative electrode lead 20 are strip-shaped conductive members having a thickness greater than that of the current collector and the composite material layer.
  • the thickness of the lead is, for example, 3 to 30 times the thickness of the current collector, and is generally 50 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the material of the lead is not particularly limited, but the positive electrode lead 19 is preferably composed of a metal mainly composed of aluminum, and the negative electrode lead 20 is composed of a metal mainly composed of nickel or copper.
  • the number and arrangement of leads are not particularly limited.
  • the negative electrode lead 20 may be provided only on one of the winding start side end and the winding end side end of the electrode body 14.
  • the case main body 15 and the sealing body 16 constitute a metal battery case that houses the electrode body 14 and the nonaqueous electrolyte.
  • Insulating plates 17 and 18 are provided above and below the electrode body 14, respectively.
  • the positive electrode lead 19 extends through the through hole of the insulating plate 17 toward the sealing body 16 and is welded to the lower surface of the filter 22 that is the bottom plate of the sealing body 16.
  • a cap 26 that is a top plate of the sealing body 16 electrically connected to the filter 22 serves as a positive electrode terminal.
  • all of the negative electrode leads 20 extend to the bottom side of the case body 15 and are welded to the inner surface of the bottom part of the case body 15.
  • the case body 15 serves as a negative electrode terminal.
  • the electrode body 14 has a winding structure in which the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are spirally wound via the separator 13.
  • the positive electrode 11, the negative electrode 12, and the separator 13 are all formed in a band shape, and are wound in a spiral shape to be alternately stacked in the radial direction of the electrode body 14.
  • the longitudinal direction of each electrode is the winding direction (circumferential direction), and the width direction of each electrode is the axial direction.
  • the case body 15 is a bottomed cylindrical metal container.
  • a gasket 27 is provided between the case main body 15 and the sealing body 16 to ensure hermeticity in the battery case.
  • the case main body 15 includes an overhanging portion 21 that supports the sealing body 16 formed by pressing a side surface portion from the outside, for example.
  • the overhang portion 21 is preferably formed in an annular shape along the circumferential direction of the case body 15, and supports the sealing body 16 on the upper surface thereof.
  • the sealing body 16 has a structure in which a filter 22, a lower valve body 23, an insulating member 24, an upper valve body 25, and a cap 26 are stacked in this order from the electrode body 14 side.
  • the members constituting the sealing body 16 have, for example, a disk shape or a ring shape, and the members other than the insulating member 24 are electrically connected to each other.
  • the lower valve body 23 and the upper valve body 25 are connected to each other at the center, and an insulating member 24 is interposed between the peripheral edges.
  • FIG. 3 is a front view and a rear view of the positive electrode 11.
  • the positive electrode 11 includes a strip-shaped positive electrode current collector 30 and a positive electrode mixture layer 35 (see FIG. 2) formed on both surfaces of the positive electrode current collector 30.
  • the positive electrode mixture layer 35 includes a positive electrode mixture layer 35A formed on the first surface of the positive electrode current collector 30, and a positive electrode mixture layer 35B formed on the second surface of the positive electrode current collector 30. including.
  • the positive electrode mixture layers 35A and 35B are formed in substantially the same pattern.
  • the first surface of the current collector means the surface to which the lead is bonded
  • the second surface means the surface to which the lead is not bonded.
  • the positive electrode 11 has an exposed portion where both surfaces of the positive electrode current collector 30 are exposed.
  • the exposed portion includes an exposed portion 33 ⁇ / b> A provided on the first surface of the positive electrode current collector 30 and an exposed portion 33 ⁇ / b> B provided on the second surface of the positive electrode current collector 30.
  • the positive electrode 11 includes a positive electrode lead 19 that is bonded to one of the exposed portions 33 ⁇ / b> A and 33 ⁇ / b> B and extends from one end 31 in the width direction of the positive electrode current collector 30.
  • the positive electrode lead 19 is joined to the exposed portion 33 ⁇ / b> A of the first surface of the positive electrode current collector 30.
  • the positive electrode lead 19 can be directly connected to the positive electrode current collector 30.
  • the length of the portion of the positive electrode lead 19 located on the positive electrode current collector 30 along the width direction of the current collector is 60% to 98% of the width of the positive electrode current collector 30.
  • the positive electrode current collector 30 is a long conductive member having a substantially constant width.
  • a metal foil such as aluminum, a film in which the metal is disposed on the surface layer, or the like is used.
  • An example of a suitable positive electrode current collector 30 is a metal foil mainly composed of aluminum or an aluminum alloy.
  • the thickness of the positive electrode current collector 30 is, for example, 5 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the exposed portions 33A and 33B where the surface of the positive electrode current collector 30 is exposed both extend from the one end 31 in the width direction of the positive electrode current collector 30 in the width direction, and are formed in a substantially rectangular shape in front view or rear view. Yes.
  • the positive electrode mixture layers 35 ⁇ / b> A and 35 ⁇ / b> B are preferably formed on substantially the entire surface of the respective surfaces of the positive electrode current collector 30 except the exposed portions 33 ⁇ / b> A and 33 ⁇ / b> B.
  • the positive electrode mixture layers 35A and 35B include, for example, a positive electrode active material, a conductive material, and a binder.
  • the positive electrode 11 includes a positive electrode current collector 30 containing a positive electrode active material, a conductive material such as carbon powder, a binder such as fluororesin powder, and a positive electrode mixture slurry containing a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). It can produce by apply
  • the thickness of each of the positive electrode mixture layers 35A and 35B is, for example, 50 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the positive electrode active material examples include lithium-containing transition metal oxides containing transition metal elements such as Co, Mn, and Ni.
  • the lithium-containing transition metal oxide is not particularly limited, but has the general formula Li 1 + x MO 2 (wherein ⁇ 0.2 ⁇ x ⁇ 0.2, M includes at least one of Ni, Co, Mn, and Al) It is preferable that it is complex oxide represented by these.
  • the constituent components of the first region and the second region, which will be described later, of the positive electrode mixture layers 35A and 35B may be substantially the same or different from each other. For example, the content ratios of the constituent components may be different between the first region and the second region.
  • the exposed portion 33A is a portion to which the positive electrode lead 19 is joined, and is a portion of the first surface of the positive electrode current collector 30 where the first surface is exposed without being covered by the positive electrode mixture layer 35A.
  • the exposed portion 33B is a portion of the second surface of the positive electrode current collector 30 where the second surface is exposed without being covered by the positive electrode mixture layer 35B.
  • the exposed portion 33B is provided in a range overlapping the exposed portion 33A in the thickness direction of the positive electrode 11 (positive electrode current collector 30). If the positive electrode mixture layer 35B exists in a range overlapping with the exposed portion 33A, for example, welding of the positive electrode lead 19 to the exposed portion 33A may be hindered. Therefore, the exposed portion 33B is also provided on the opposite side of the exposed portion 33A.
  • the range where the exposed portions 33A and 33B overlap preferably includes at least the range where the positive electrode lead 19 is positioned on the positive electrode current collector 30.
  • the exposed portions 33A and 33B may be formed by forming the positive electrode mixture layers 35A and 35B over the entire area of both surfaces of the positive electrode current collector 30, and then peeling off a part of the mixture layer. As will be described later, it is preferably formed by intermittent application of the positive electrode mixture slurry. In this case, the process of peeling the composite material layer can be eliminated, and the material cost can be reduced.
  • the exposed portions 33 ⁇ / b> A and 33 ⁇ / b> B may be formed at the longitudinal end portion of the positive electrode 11, but are preferably formed at the central portion in the longitudinal direction of the positive electrode 11.
  • the exposed portions 33 ⁇ / b> A and 33 ⁇ / b> B are formed at substantially equidistant positions from both longitudinal ends of the positive electrode 11.
  • the positive electrode lead 19 is bonded to the central portion in the longitudinal direction of the positive electrode current collector 30, the current collecting property of the positive electrode 11 is improved as compared with the case where the positive electrode lead 19 is bonded to the longitudinal end portion. Contributes to higher output.
  • a plurality of exposed portions may exist on the first surface of the positive electrode current collector 30, and a plurality of leads may be welded to the first surface.
  • the positive electrode 11 has a positive electrode mixture layer formed on at least one surface of the positive electrode current collector 30 adjacent to the other end 32 side of the exposed portion along the width direction of the positive electrode current collector 30.
  • a positive electrode mixture layer 35 ⁇ / b> A is formed on the first surface of the positive electrode current collector 30 between the other end 32 of the positive electrode current collector 30 and the tip 19 t of the positive electrode lead 19. Further, on the second surface of the positive electrode current collector 30, a positive electrode mixture layer 35B is formed between the other end 32 of the positive electrode current collector 30 and a position corresponding to the tip 19t of the positive electrode lead 19. That is, on both surfaces of the positive electrode current collector 30, the positive electrode mixture layers 35A and 35B are formed side by side with the exposed portions 33A and 33B in the width direction of the current collector.
  • the position corresponding to the tip 19 t of the positive electrode lead 19 means a position overlapping the tip 19 t in the thickness direction of the positive electrode 11 on the second surface of the positive electrode current collector 30.
  • portions of the positive electrode mixture layers 35A and 35B that are formed adjacent to the exposed portions 33A and 33B in the width direction of the positive electrode current collector 30 are referred to as second regions 37A and 37B.
  • the portion formed adjacent to the exposed portion 33A and the second region 37A is the first region 36A of the positive electrode mixture layer 35A
  • the portion formed adjacent to the exposed portion 33B and the second region 37B is the positive electrode composite. Let it be the first region 36B of the material layer 35B.
  • the exposed portion 33A to which the positive electrode lead 19 is welded is sandwiched from both sides in the longitudinal direction of the positive electrode current collector 30 by the first region 36A, and three sides except for the one end 31 are surrounded by the first region 36A and the second region 37A. Yes.
  • the second region 37A may not be connected to the first region 36A formed on both sides of the exposed portion 33A in the width direction, but is preferably formed to be connected to each first region 36A.
  • the exposed portion 33B and the second region 37B are formed in the same pattern as the exposed portion 33A and the second region 37A, respectively.
  • the positive electrode mixture layers 35 ⁇ / b> A and 35 ⁇ / b> B are continuously formed over the entire length of the positive electrode current collector 30 at the ends on the other end 32 side of both surfaces of the positive electrode current collector 30.
  • the length L 19 along the width direction of the current collector at the portion of the positive electrode lead 19 located on the positive electrode current collector 30 is 60% to 98% of the width W 30 of the positive electrode current collector 30 as described above. by weight, more preferably 80% to 98% of the width W 30, particularly preferably from 80% to 95% of the width W 30.
  • the length L 19 is within the range, the winding deviation of the electrode body 14 due to the thickness of the positive electrode lead 19 can be suppressed.
  • the lengths L 37A and L 37B along the width direction of the positive electrode current collector 30 are 0.1% to 40% of the width W 30 of the current collector, and the positive electrode current collector It is preferably formed in a range that does not overlap with the positive electrode lead 19 in the thickness direction of 30. That is, the second regions 37 ⁇ / b> A and 37 ⁇ / b> B are preferably formed only between the tip 19 t of the positive electrode lead 19 or a position corresponding to the tip 19 t and the other end 32 of the positive electrode current collector 30. For example, when the length L 19 of the positive electrode lead 19 is 80% to 98% of the width W 30, the length L 37A, L 37B is 0.1% to 20% of the width W 30, 0.5 mm - It is about 5 mm.
  • the lengths L 33A and L 33B along the width direction of the positive electrode current collector 30 of the exposed portions 33A and 33B are longer than the length L 19 .
  • the lengths L 33A and L 33B may be, for example, 1.05 to 1.5 times the length L 19 .
  • the lengths L 33B and L 37B are substantially the same as the lengths L 33A and L 37A .
  • the width of the exposed portions 33A and 33B (the length along the longitudinal direction of the positive electrode current collector 30) is close to the width of the positive electrode lead 19 within a range that does not hinder the attachment of the positive electrode lead 19 to the exposed portion 33A. Preferably, for example, it is slightly longer than the width of the positive electrode lead 19.
  • the second regions 37 ⁇ / b> A and 37 ⁇ / b> B are formed so as to cover the other end 32 of the positive electrode current collector 30, but the exposed portion where the current collector surface is exposed between the second regions 37 ⁇ / b> A and 37 ⁇ / b> B and the other end 32. May be present.
  • the thickness of the second regions 37A and 37B is, for example, 50 ⁇ m to 100 ⁇ m, and is substantially the same as the thickness of the first regions 36A and 36B. Alternatively, the thickness of the second regions 37A and 37B may be made thinner than the thickness of the first regions 36A and 36B.
  • the insulating tapes 38A and 38B are stuck on the positive electrode 11 so as to cover the exposed portions 33A and 33B.
  • the insulating tape 38A is stuck on the positive electrode lead 19 and is also stuck on the first region 36A and the second region 37A.
  • the entire exposed portion 33A and the second region 37A are covered with an insulating tape 38A.
  • the insulating tape 38B has substantially the same size as the insulating tape 38A, and covers the entire exposed portion 33B and the second region 37B.
  • the thickness of the insulating tapes 38A and 38B is, for example, 20 ⁇ m to 70 ⁇ m.
  • the positive electrode mixture layers 45 and 46 are illustrated with different dot densities.
  • the positive electrode 11 is formed by sequentially forming the positive electrode mixture layers 45 and 46 on the long current collector 40, and then cutting the long current collector 40 into the portions X, Manufactured by cutting with Y.
  • the positive electrode mixture layers 45 and 46 are formed on both surfaces of the long current collector 40 to become positive electrode mixture layers 35A and 35B, and the long current collector 40 is cut at the scheduled cutting portions X and Y to be positive electrode collectors.
  • the electric body 30 is formed.
  • the positive electrode mixture slurry is intermittently applied to both surfaces of the long current collector 40, and the positive electrode mixture layer 45 is formed leaving the exposed portions 43 and 44 where the current collector surface is exposed.
  • the positive electrode mixture slurry is applied on the exposed portion 44 to form the positive electrode mixture layer 46.
  • the exposed portions 43 are long in the width direction of the long current collector 40 and exist at substantially constant intervals in the longitudinal direction of the current collector.
  • the exposed portion 44 is formed so as to be substantially orthogonal to the exposed portion 43 along the longitudinal direction of the long current collector 40.
  • the positive electrode mixture slurry on the exposed portion 44 to form the positive electrode mixture layer 46, the first regions 36A and 36B and the second regions 37A and 37B are left, leaving the exposed portions that become the exposed portions 33A and 33B. A positive electrode mixture layer is formed.
  • the positive electrode 11 is manufactured, for example, by compressing the coating film of the positive electrode mixture layers 45 and 46 and then cutting the long current collector 40 on which the mixture layer is formed at the scheduled cutting portions X and Y.
  • the same positive electrode mixture slurry is applied with the same thickness, so that the components, thicknesses, and the like of the first regions 36A and 36B and the second regions 37A and 37B are substantially the same. It can be.
  • the width of the exposed portion 43 is, for example, about 5 mm to 10 mm, and is set wider than the width of the positive electrode lead 19.
  • the width of the exposed portion 44 is about 0.5 mm to 5 mm, for example, and is appropriately set according to the length of the second regions 37A and 37B (exposed portions 33A and 33B) along the width direction of the current collector.
  • the positive electrode 11X illustrated in FIG. 6 is different from the positive electrode 11 in that the second region 37B is not formed on the second surface side of the positive electrode current collector 30. That is, the positive electrode 11X has a positive electrode adjacent to the exposed portion 33A in the width direction of the current collector only at the end on the other end 32 side of the first surface of the positive electrode current collector 30 to which the positive electrode lead 19 is joined. A second region 37A of the composite material layer 35A is formed. The positive electrode mixture layer 35BX does not have the second region 37B, and the exposed portion 33BX is formed over the entire width of the positive electrode current collector 30.
  • a second region 37B of the material layer 35B is formed.
  • the positive electrode mixture layer 35 ⁇ / b> AY does not have the second region 37 ⁇ / b> A, and the exposed portion 33 ⁇ / b> AY is formed over the entire width of the positive electrode current collector 30.
  • the negative electrode 12 includes a strip-shaped negative electrode current collector 50 and a negative electrode mixture layer 55 formed on both surfaces of the negative electrode current collector 50 (see FIG. 2).
  • a metal foil such as copper, a film in which the metal is disposed on the surface layer, or the like is used.
  • the negative electrode active material contained in the negative electrode mixture layer 55 is not particularly limited as long as it can reversibly occlude and release lithium ions, but is preferably alloyed with carbon materials such as graphite and lithium such as Si and Sn. Or an alloy or oxide containing these metals can be used.
  • the negative electrode mixture layer 55 may contain, for example, carboxymethyl cellulose (CMC), styrene-butadiene rubber (SBR), or the like as a binder.
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • the negative electrode 12 is bonded to one of the exposed portions (not shown) in which part of both surfaces of the negative electrode current collector 50 are exposed, and one end in the width direction of the negative electrode current collector 50 (in this embodiment, an electrode)
  • the negative electrode lead 20 extended from the side located in the lower part of the body 14 is provided.
  • the negative electrode 12 is larger than the positive electrode 11 and has exposed portions at both ends in the longitudinal direction.
  • the negative electrode lead 20 is welded to each exposed portion, for example.
  • the same configuration as that of the positive electrode 11 described above can also be applied to the negative electrode 12.
  • the length of the negative electrode lead 20 located on the negative electrode current collector 50 along the width direction of the negative electrode current collector 50 is, for example, 60% to 98% of the width of the negative electrode current collector 50.
  • the negative electrode is adjacent to the other end side of the exposed portion (in the present embodiment, on the upper side of the electrode body 14) along the width direction of the current collector.
  • a composite material layer 55 may be formed.
  • Example 1 [Production of positive electrode] Lithium cobaltate, carbon powder, and fluororesin powder were mixed at a weight ratio of 100: 1: 1, and an appropriate amount of N-methyl-2-pyrrolidone was added to prepare a positive electrode mixture slurry. Next, the positive electrode mixture slurry is intermittently applied to both sides of a long current collector made of an aluminum foil having a thickness of 15 ⁇ m, and the coating film is compressed by a roll press so that the electrode plate has a thickness of 140 ⁇ m. A composite layer was formed. A long current collector having a positive electrode mixture layer formed on both surfaces is cut into a predetermined electrode size, and a positive electrode lead is welded to an exposed portion of one surface (first surface) of the current collector to form a positive electrode Got.
  • the positive electrode lead an aluminum lead having a width of 4 mm, a length of 67 mm and a thickness of 150 ⁇ m was used.
  • the length of the portion of the positive electrode lead located on the positive electrode current collector was 53.1 mm corresponding to 90% of the width (59 mm) of the current collector.
  • the positive electrode mixture layer was formed through a slurry application process four times in total, twice for each surface of the long current collector.
  • the exposed portion 43 having a width of 7 mm extending in the width direction of the current collector and the longitudinal direction of the current collector with respect to one surface (first surface) of the long current collector.
  • the positive electrode mixture slurry was intermittently applied leaving the extended exposed portion 44 having a width of 1 mm to form a positive electrode mixture layer 45 having a width of 58 mm.
  • the positive electrode mixture slurry was continuously applied onto the exposed portion 44 extending in the longitudinal direction of the current collector to form a 1 mm wide positive electrode mixture layer 46.
  • slurry is applied in the same manner as the first surface, and in the thickness direction of the composite material layer and the electrode plate formed on the first surface.
  • the positive electrode mixture layers 45 and 46 were formed so as to overlap.
  • the length of the exposed portion along the width direction of the current collector is 58 mm, and the second region of the positive electrode mixture layer formed adjacent to the exposed portion in the width direction of the current collector.
  • the length along the width direction is 1 mm (about 1.7% of the current collector width).
  • a polyimide insulating tape having a width of 12 mm, a length of 63 mm, and a thickness of 50 ⁇ m was attached to the positive electrode so as to cover each exposed portion and the entire second region.
  • Natural graphite powder, carboxymethylcellulose (CMC), and styrene-butadiene rubber (SBR) were mixed at a weight ratio of 100: 1: 1, and an appropriate amount of water was added to prepare a negative electrode mixture slurry.
  • the negative electrode mixture slurry is intermittently applied to both surfaces of a long current collector made of copper foil, and the coating film is compressed by a roll press so that the thickness of the electrode plate is 160 ⁇ m. Formed.
  • the long current collector with the negative electrode mixture layer formed on both sides was cut into a predetermined electrode size, and a negative electrode lead was welded to the exposed portion to obtain a negative electrode.
  • the exposed portions were formed at both ends in the longitudinal direction of the negative electrode, and one negative electrode lead was welded to each exposed portion.
  • the polyimide insulating tape was attached to each exposed portion.
  • Ethylene carbonate (EC) and ethyl methyl carbonate (EMC) were mixed at a volume ratio of 30:70.
  • a nonaqueous electrolyte was prepared by dissolving lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the mixed solvent at a concentration of 1 mol / L.
  • the positive electrode and the negative electrode were spirally wound through a polyethylene separator to produce a wound electrode body.
  • the electrode body was accommodated in a bottomed cylindrical metal case main body, and the upper end of the positive electrode lead was welded to the bottom plate of the sealing body, and the lower end of the negative electrode lead was welded to the bottom inner surface of the case main body.
  • the said non-aqueous electrolyte was inject
  • Example 2 As the positive electrode lead, an aluminum lead having a width of 4 mm, a length of 71.7 mm and a thickness of 150 ⁇ m was used, and the length of the portion of the positive electrode lead located on the positive electrode current collector was set to 98% of the width (59 mm) of the current collector. A cylindrical battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the corresponding thickness was 57.8 mm.
  • Example 3 As the positive electrode lead, an aluminum lead having a width of 4 mm, a length of 49.3 mm and a thickness of 150 ⁇ m was used, and the length of the portion of the positive electrode lead located on the positive electrode current collector was set to 60% of the width (59 mm) of the current collector. A cylindrical battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the corresponding thickness was 35.4 mm.
  • Example 4 On the second surface of the long current collector, the positive electrode mixture slurry was intermittently applied, leaving the exposed portion 43 having a width of 7 mm extending in the width direction of the current collector, thereby forming a positive electrode mixture layer having a width of 59 mm.
  • a cylindrical battery was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the positive electrode of Example 4 differs from the positive electrode of Example 1 in that the second region of the positive electrode mixture layer is not formed on the second surface of the positive electrode current collector (see FIG. 6).
  • Example 5 As the positive electrode lead, an aluminum lead having a width of 4 mm, a length of 71.7 mm and a thickness of 150 ⁇ m was used, and the length of the portion of the positive electrode lead located on the positive electrode current collector was set to 98% of the width (59 mm) of the current collector. A cylindrical battery was produced in the same manner as in Example 4 except that the corresponding thickness was 57.8 mm.
  • Example 6 As the positive electrode lead, an aluminum lead having a width of 4 mm, a length of 49.3 mm and a thickness of 150 ⁇ m was used, and the length of the portion of the positive electrode lead located on the positive electrode current collector was set to 60% of the width (59 mm) of the current collector. A cylindrical battery was produced in the same manner as in Example 4 except that the corresponding thickness was 35.4 mm.
  • Example 7 On the first surface of the long current collector, the positive electrode mixture slurry was intermittently applied, leaving the exposed portion 43 having a width of 7 mm extending in the width direction of the current collector, and a positive electrode mixture layer having a width of 59 mm was formed.
  • a cylindrical battery was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the positive electrode of Example 7 differs from the positive electrode of Example 1 in that the second region of the positive electrode mixture layer is not formed on the first surface of the positive electrode current collector (see FIG. 7).
  • a cylindrical battery was produced in the same manner as in Example 7 except that the corresponding thickness was 57.8 mm.
  • Example 9 As the positive electrode lead, an aluminum lead having a width of 4 mm, a length of 49.3 mm and a thickness of 150 ⁇ m was used, and the length of the portion of the positive electrode lead located on the positive electrode current collector was set to 60% of the width (59 mm) of the current collector. A cylindrical battery was produced in the same manner as in Example 7 except that the corresponding thickness was 35.4 mm.
  • Example 1 In the same manner as in Example 1, the positive electrode mixture layer was formed through the slurry application process four times in total, twice for each surface of the long current collector. However, in the first coating step, the exposed portion extending in the width direction of the current collector having a width of 7 mm and the length direction of the current collector having a width of 45 mm are extended with respect to the first surface of the long current collector. The positive electrode mixture slurry was intermittently applied leaving an exposed portion to form a 14 mm wide positive electrode mixture layer. In the second coating step, the positive electrode mixture slurry was continuously applied onto the exposed portion extending in the longitudinal direction of the current collector to form a 45 mm wide positive electrode mixture layer. Similarly to the first surface, the slurry is applied to the second surface of the long current collector, and the positive electrode composite is formed so as to overlap with the composite material layer formed on the first surface in the thickness direction of the electrode plate. A material layer was formed.
  • the positive electrode lead an aluminum lead having a width of 4 mm, a length of 25.7 mm and a thickness of 150 ⁇ m was used.
  • the length of the portion of the positive electrode lead located on the positive electrode current collector was 11.8 mm corresponding to 20% of the width (59 mm) of the current collector (see FIG. 8).
  • the length of the exposed portion along the width direction of the current collector is 14 mm.
  • a polyimide insulating tape having a width of 12 mm, a length of 18 mm, and a thickness of 50 ⁇ m was attached to the positive electrode so as to cover the entire exposed portion.
  • the cylindrical battery was produced by the method similar to Example 1.
  • FIG. 1 An aluminum lead having a width of 4 mm, a length of 25.7 mm and a thickness of 150 ⁇ m was used.
  • the length of the portion of the positive electrode lead located on the positive electrode current collector was 11.8 mm corresponding to 20% of the width (59 mm) of the current collector (see FIG. 8).
  • the positive electrode mixture layer is formed so that the length of the exposed portion along the width direction of the current collector is 31 mm, and the length of the portion of the positive electrode lead located on the positive electrode current collector is set to the width of the current collector (
  • a cylindrical battery was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness was 29.5 mm corresponding to 50% of 59 mm).
  • As the positive electrode lead an aluminum lead having a width of 4 mm, a length of 43.4 mm, and a thickness of 150 ⁇ m was used.
  • Example 3 A cylindrical battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the length of the portion of the positive electrode lead located on the positive electrode current collector was 29.5 mm corresponding to 50% of the current collector width (59 mm). Was made.
  • As the positive electrode lead an aluminum lead having a width of 4 mm, a length of 49.3 mm, and a thickness of 150 ⁇ m was used.
  • the positive electrode winding deviation and OCV were evaluated by the following methods.
  • the winding displacement of the electrode body hardly occurs compared to the batteries of Comparative Examples 1 to 3. Therefore, the length of the portion of the positive electrode lead located on the current collector is 60% or more of the width of the current collector, and the lead is arranged so as not to be biased to one end side in the width direction of the current collector. It can be seen that the winding deviation of the electrode body can be suppressed.
  • the batteries of Examples 1 to 9 are less likely to cause OCV defects than the battery of Comparative Example 4. From this, it is good to form a composite material layer (second region) alongside the exposed portion in the width direction of the current collector at the end on the other end side in the width direction of at least one surface of the current collector. It can be seen that a large OCV can be secured. By forming the second region, it is considered that spatter generated when the negative electrode lead is welded to the case main body can be prevented from entering the electrode body, thereby ensuring a good OCV.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本開示は、電極体の巻きズレを十分に抑制でき、かつ開放電圧の低下を抑制することが可能な非水電解質二次電池用電極を提供する。実施形態の一例である非水電解質二次電池用電極は、帯状の集電体と、集電体の両面に形成された合材層と、集電体の両面が露出した露出部に接合されると共に、集電体の幅方向の両端を構成する一端及び他端のうち一端から延出したリードとを備える。集電体の少なくとも一方の面において、集電体の幅方向に沿って露出部の他端側に隣接して合材層が形成され、リードの集電体上に位置する部分の集電体の幅方向に沿った長さは、集電体の幅の６０％～９８％である。

Description

非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池
　本開示は、非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池に関する。
　非水電解質二次電池は、例えば正極と負極がセパレータを介して巻回されてなる巻回型の電極体を備える。巻回型の電極体を構成する正極及び負極は、一般的に、帯状の集電体の両面に合材層が形成され、集電体表面が露出した露出部にリードが接合された構造を有する。近年、電池の容量、出力等の電池性能を向上させるべく、種々の構造を有する電極が提案されている。例えば、特許文献１には、合材層の面積を増やして電池の高容量化を図るために、リードが接合される露出部を集電体の幅方向の一端側のみに設けた電極が開示されている。他方、特許文献２には、集電体の全幅にわたって露出部を設けた電極が開示されている。
特開２００３－６８２７１号公報 特開２００８－２３４８５５号公報
　ところで、集電体の幅方向の一端側のみに露出部を設けた場合、通常、リードは集電体の幅方向の一端側に偏って接合されることになる。リードの厚みは合材層の厚みよりも厚いため、特許文献１に開示された電極を用いて巻回型の電極体を構成すると、リードの厚みの影響で電極体の軸方向一端側が局所的に膨出する。このため、かかる電極を用いた場合には、リードの接合部よりも巻外側で安定した巻回構造を形成することが難しく、電極体の巻きズレが発生し易いという課題がある。
　他方、特許文献２に開示された電極のように、集電体の全幅にわたって露出部を設け、集電体の幅方向の一端側に偏らないようにリードを集電体に接合すれば、上記の巻きズレは発生し難くなる。しかし、この場合は、例えば電池の製造過程において、集電体上に位置するリードの先端側から電極体内に導電性の異物が入り込み易く、当該異物に起因する開放電圧（ＯＣＶ：open circuit voltage）の低下、内部短絡の発生等が懸念される。
　本開示の一態様である非水電解質二次電池用電極は、帯状の集電体と、前記集電体の両面に形成された合材層と、前記集電体の両面が露出した露出部に接合されると共に、前記集電体の幅方向の両端を構成する一端及び他端のうち前記一端から延出したリードとを備え、前記集電体の少なくとも一方の面において、前記幅方向に沿って前記露出部の前記他端側に隣接して前記合材層が形成され、前記リードの前記集電体上に位置する部分の前記幅方向に沿った長さは、前記集電体の幅の６０％～９８％であることを特徴とする。
　本開示の一態様である非水電解質二次電池は、正極と負極がセパレータを介して巻回されてなる巻回型の電極体を備え、前記正極及び前記負極の少なくとも一方が上記非水電解質二次電池用電極によって構成されていることを特徴とする。
　本開示の一態様である非水電解質二次電池用電極を用いることによって、巻きズレが十分に抑制され、かつ電池の開放電圧（ＯＣＶ）の低下が抑制された巻回型の電極体を提供できる。
図１は実施形態の一例である非水電解質二次電池の断面図である。 図２は実施形態の一例である巻回型電極体の斜視図である。 図３は実施形態の一例である正極の正面図及び背面図である。 図４は実施形態の一例である正極の製造方法を説明するための図である。 図５は実施形態の一例である正極の製造方法を説明するための図である。 図６は実施形態の他の一例である正極の正面図及び背面図である。 図７は実施形態の他の一例である正極の正面図及び背面図である。 図８は従来の非水電解質二次電池用電極の一例を示す図である。
　本開示の一態様である非水電解質二次電池用電極では、集電体表面が露出した露出部を幅方向に長く延ばし、リードの集電体上に位置する部分の長さを集電体の幅の６０％以上とすることで、当該電極を用いて構成される巻回型電極体の巻きズレを抑制している。リードは集電体の幅方向の一端側から延出する。図８に例示する従来の電極１００では、集電体１０１の幅方向の一端側のみに、合材層１０３Ａ，１０３Ｂに覆われずに集電体表面が露出した露出部１０２Ａ，１０２Ｂが設けられ、集電体１０１の幅方向の一端側に偏ってリード１０４が接合されている。集電体１０１の幅方向において、リード１０４が接合された部分の厚みはその他の部分の厚みよりも厚いため、電極１００を用いて巻回型の電極体を構成すると、電極体の軸方向一端側が局所的に膨出し、電極体の巻きズレが発生し易くなる。本開示の一態様である非水電解質二次電池用電極によれば、リードが集電体の幅方向の一端側に偏らないように配置されるため、電極１００を用いた場合に問題となり得る電極体の巻きズレが発生し難い。
　他方、本開示の一態様である非水電解質二次電池用電極では、露出部を電極の全幅にわたって設けるのではなく、集電体の幅方向の両端のうちリードが延出しない方を他端としたとき、その幅方向に沿って露出部の他端側に隣接して合材層を形成している。これにより、電極体内への導電性の異物の侵入が抑制される。
　電池のＯＣＶ低下を引き起こすと考えられる導電性の異物は、例えば巻回型の電極体から引き出されたリードを電池ケースに溶接する際に発生し得るスパッタである。なお、円筒形電池を構成する一般的な巻回型電極体では、電極体の軸方向一方側から正極リードが、軸方向他方側から負極リードがそれぞれ引き出される。この場合、集電体上に位置するリードの先端側から電極体内にスパッタが侵入し易いと考えられるが、露出部の他端側と隣接する部分に合材層を形成することで当該スパッタの侵入が抑制される。ゆえに、本開示の一態様である電極を用いた非水電解質二次電池によれば、スパッタ等の導電性の異物に起因する開放電圧（ＯＣＶ）の低下、内部短絡の発生が十分に抑制される。
　以下、実施形態の一例について詳細に説明する。
　実施形態の説明で参照する図面は模式的に記載されたものであるから、各構成要素の具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断されるべきである。本明細書において「略～」との用語は、略同一を例に説明すると、完全に同一はもとより、実質的に同一と認められるものを含む意図である。また、「端部」の用語は対象物の端及びその近傍を、「中央部」の用語は対象物の中央及びその近傍をそれぞれ意味するものである。
　実施形態の一例として、円筒形の金属製ケースを備えた円筒形電池である非水電解質二次電池１０を例示するが、本開示の非水電解質二次電池はこれに限定されない。本開示の非水電解質二次電池は、例えば角形の金属製ケースを備えた角形電池、樹脂製シートからなる外装体を備えたラミネート電池などであってもよい。
　図１は、非水電解質二次電池１０の断面図である。図２は、非水電解質二次電池１０を構成する電極体１４の斜視図である。図１及び図２に例示するように、非水電解質二次電池１０は、巻回型の電極体１４と、非水電解質（図示せず）とを備える。電極体１４は、正極１１と、負極１２と、セパレータ１３とを有し、正極１１と負極１２がセパレータ１３を介して渦巻状に巻回されてなる。非水電解質は、非水溶媒と、非水溶媒に溶解した電解質塩とを含む。非水電解質は、液体電解質に限定されず、ゲル状ポリマー等を用いた固体電解質であってもよい。以下では、電極体１４の軸方向一方側を「上」、軸方向他方側を「下」という場合がある。
　正極１１は、帯状の正極集電体３０と、正極集電体３０上に形成された正極合材層３５と、正極リード１９とを備える。正極リード１９は、正極集電体３０と正極端子を電気的に接続するための導電部材であって、電極群の上端から延出している。ここで、電極群とは電極体１４においてリードを除く部分を意味する。本実施形態では、電極体１４の巻き始め側端部と巻き終り側端部との略中間に正極リード１９が設けられている。
　負極１２は、帯状の負極集電体５０と、負極集電体５０上に形成された負極合材層５５と、負極リード２０とを備える。負極リード２０は、負極集電体５０と負極端子を電気的に接続するための導電部材であって、電極群の下端から延出している。本実施形態では、電極体１４の巻き始め側端部と、電極体１４の巻き終り側端部とに負極リード２０がそれぞれ設けられている。
　正極リード１９及び負極リード２０は、集電体及び合材層よりも厚みのある帯状の導電部材である。リードの厚みは、例えば集電体の厚みの３倍～３０倍であって、一般的に５０μｍ～３００μｍである。リードの構成材料は特に限定されないが、正極リード１９はアルミニウムを主成分とする金属によって、負極リード２０はニッケル又は銅を主成分とする金属によって、それぞれ構成されることが好ましい。リードの数、配置等は特に限定されない。例えば、電極体１４の巻き始め側端部と巻き終り側端部の一方にのみ負極リード２０が設けられてもよい。
　図１に示す例では、ケース本体１５と封口体１６によって、電極体１４及び非水電解質を収容する金属製の電池ケースが構成されている。電極体１４の上下には、絶縁板１７，１８がそれぞれ設けられる。正極リード１９は絶縁板１７の貫通孔を通って封口体１６側に延び、封口体１６の底板であるフィルタ２２の下面に溶接される。非水電解質二次電池１０では、フィルタ２２と電気的に接続された封口体１６の天板であるキャップ２６が正極端子となる。他方、負極リード２０はいずれもケース本体１５の底部側に延び、ケース本体１５の底部内面に溶接される。非水電解質二次電池１０では、ケース本体１５が負極端子となる。
　電極体１４は、上述の通り、正極１１と負極１２がセパレータ１３を介して渦巻状に巻回されてなる巻回構造を有する。正極１１、負極１２、及びセパレータ１３は、いずれも帯状に形成され、渦巻状に巻回されることで電極体１４の径方向に交互に積層された状態となる。電極体１４において、各電極の長手方向が巻回方向（周方向）となり、各電極の幅方向が軸方向となる。
　ケース本体１５は、有底円筒形状の金属製容器である。ケース本体１５と封口体１６の間にはガスケット２７が設けられ、電池ケース内の密閉性が確保されている。ケース本体１５は、例えば側面部を外側からプレスして形成された、封口体１６を支持する張り出し部２１を有する。張り出し部２１は、ケース本体１５の周方向に沿って環状に形成されることが好ましく、その上面で封口体１６を支持する。
　封口体１６は、電極体１４側から順に、フィルタ２２、下弁体２３、絶縁部材２４、上弁体２５、及びキャップ２６が積層された構造を有する。封口体１６を構成する各部材は、例えば円板形状又はリング形状を有し、絶縁部材２４を除く各部材は互いに電気的に接続されている。下弁体２３と上弁体２５は各々の中央部で互いに接続され、各々の周縁部の間には絶縁部材２４が介在している。異常発熱で電池の内圧が上昇すると、上弁体２５がキャップ２６側に膨れて下弁体２３から離れることにより両者の電気的接続が遮断される。さらに内圧が上昇すると、上弁体２５が破断し、キャップ２６の開口部からガスが排出される。
　以下、図３を参照しながら、正極１１の構成について詳説する。図３は、正極１１の正面図及び背面図である。
　図３に例示するように、正極１１は、帯状の正極集電体３０と、正極集電体３０の両面に形成された正極合材層３５（図２参照）とを備える。正極合材層３５は、正極集電体３０の第１の面上に形成された正極合材層３５Ａと、正極集電体３０の第２の面上に形成された正極合材層３５Ｂとを含む。正極合材層３５Ａ，３５Ｂは、互いに略同一のパターンで形成されている。本明細書において、集電体の第１の面とはリードが接合される面を意味し、第２の面とはリードが接合されない面を意味する。
　正極１１は、正極集電体３０の両面が露出した露出部を有する。その露出部は、正極集電体３０の第１の面に設けられた露出部３３Ａ，と正極集電体３０の第２の面に設けられた露出部３３Ｂを含む。さらに正極１１は、露出部３３Ａ，３３Ｂの一方に接合されると共に、正極集電体３０の幅方向の一端３１から延出した正極リード１９を備える。図３に示す例では、正極集電体３０の第１の面の露出部３３Ａに正極リード１９が接合されている。露出部３３Ａを設けることで、正極集電体３０に正極リード１９を直接接続することができる。詳しくは後述するが、正極リード１９の正極集電体３０上に位置する部分の集電体の幅方向に沿った長さは、正極集電体３０の幅の６０％～９８％である。
　正極集電体３０は、略一定の幅を有する長尺状の導電部材である。正極集電体３０には、例えばアルミニウムなどの金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等が用いられる。好適な正極集電体３０の一例は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする金属の箔である。正極集電体３０の厚みは、例えば５μｍ～３０μｍである。正極集電体３０の表面が露出した露出部３３Ａ，３３Ｂは、いずれも正極集電体３０の幅方向の一端３１から当該幅方向に長く延び、正面視又は背面視略長方形状に形成されている。
　正極合材層３５Ａ，３５Ｂは、正極集電体３０の各面において、露出部３３Ａ，３３Ｂを除く略全域に形成されることが好適である。正極合材層３５Ａ，３５Ｂには、例えば正極活物質、導電材、及び結着材が含まれる。正極１１は、正極活物質、カーボン粉末等の導電材、フッ素樹脂粉末等の結着材、及びＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤を含む正極合材スラリーを正極集電体３０の両面に塗布し、塗膜を圧縮することにより作製できる。正極合材層３５Ａ，３５Ｂのそれぞれの厚みは、例えば５０μｍ～１００μｍである。
　正極活物質としては、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉ等の遷移金属元素を含有するリチウム含有遷移金属酸化物が例示できる。リチウム含有遷移金属酸化物は、特に限定されないが、一般式Ｌｉ１＋ｘＭＯ２（式中、－０．２＜ｘ≦０．２、ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌの少なくとも１種を含む）で表される複合酸化物であることが好ましい。正極合材層３５Ａ，３５Ｂの後述する第１領域及び第２領域の構成成分は、互いに略同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。例えば、第１領域と第２領域とで構成成分の含有比率が異なっていてもよい。
　露出部３３Ａは、正極リード１９が接合される部分であって、正極集電体３０の第１の面のうち正極合材層３５Ａに覆われずに第１の面が露出した部分である。露出部３３Ｂは、正極集電体３０の第２の面のうち正極合材層３５Ｂに覆われずに第２の面が露出した部分である。露出部３３Ｂは、正極１１（正極集電体３０）の厚み方向に露出部３３Ａと重なる範囲に設けられている。露出部３３Ａと重なる範囲に正極合材層３５Ｂが存在すると、例えば露出部３３Ａに対する正極リード１９の溶接が阻害される場合があるため、露出部３３Ａの反対側にも露出部３３Ｂが設けられる。露出部３３Ａ，３３Ｂが重なる範囲は、少なくとも正極集電体３０上に正極リード１９が位置する範囲を含むことが好ましい。
　露出部３３Ａ，３３Ｂは、正極集電体３０の両面の全域に正極合材層３５Ａ，３５Ｂをそれぞれ形成した後、当該合材層の一部を剥離して形成されてもよいが、詳しくは後述するように、正極合材スラリーの間欠塗布により形成されることが好ましい。この場合、合材層の剥離工程を無くすことができ、また材料コストの削減を図ることができる。
　露出部３３Ａ，３３Ｂは、正極１１の長手方向端部に形成されてもよいが、好ましくは正極１１の長手方向中央部に形成される。例えば、正極１１の長手方向両端から略等距離の位置に露出部３３Ａ，３３Ｂが形成される。この場合、正極集電体３０の長手方向中央部に正極リード１９が接合されるため、長手方向端部に正極リード１９が接合される場合と比べて正極１１の集電性が向上し、電池の高出力化に寄与する。なお、正極集電体３０の第１の面に複数の露出部が存在し、第１の面に複数のリードが溶接されていてもよい。　
　正極１１には、正極集電体３０の少なくとも一方の面において、正極集電体３０の幅方向に沿って露出部の他端３２側に隣接して正極合材層が形成されている。露出部の他端３２側に隣接して合材層を設けることで、例えば正極リード１９の溶接により形成される電極体１４の下端側の隙間を小さくすることができ、電極体１４内への導電性の異物の侵入が抑制される。
　本実施形態では、正極集電体３０の第１の面において、正極集電体３０の他端３２と正極リード１９の先端１９ｔとの間に正極合材層３５Ａが形成されている。さらに、正極集電体３０の第２の面において、正極集電体３０の他端３２と正極リード１９の先端１９ｔに対応する位置との間に正極合材層３５Ｂが形成されている。つまり、正極集電体３０の両面において、集電体の幅方向に露出部３３Ａ，３３Ｂとそれぞれ並んで正極合材層３５Ａ，３５Ｂが形成されている。ここで、正極リード１９の先端１９ｔに対応する位置とは、正極集電体３０の第２の面において正極１１の厚み方向に先端１９ｔと重なる位置を意味する。
　本明細書では、正極合材層３５Ａ，３５Ｂのうち、正極集電体３０の幅方向に露出部３３Ａ，３３Ｂとそれぞれ隣接して形成された部分を第２領域３７Ａ，３７Ｂとする。また、露出部３３Ａ及び第２領域３７Ａに隣接して形成された部分を正極合材層３５Ａの第１領域３６Ａとし、露出部３３Ｂ及び第２領域３７Ｂに隣接して形成された部分を正極合材層３５Ｂの第１領域３６Ｂとする。
　正極リード１９が溶接される露出部３３Ａは、第１領域３６Ａによって正極集電体３０の長手方向両側から挟まれ、第１領域３６Ａと第２領域３７Ａとによって一端３１を除く三方が囲まれている。第２領域３７Ａは、露出部３３Ａの幅方向両側に形成された第１領域３６Ａとつながっていなくてもよいが、好ましくは各第１領域３６Ａにつながるように形成される。なお、露出部３３Ｂ及び第２領域３７Ｂは、それぞれ露出部３３Ａ及び第２領域３７Ａと同様のパターンで形成されている。本実施形態では、正極集電体３０の両面の他端３２側の端部において、正極集電体３０の全長にわたって正極合材層３５Ａ，３５Ｂが連続して形成されている。
　正極リード１９の正極集電体３０上に位置する部分の集電体の幅方向に沿った長さＬ１９は、上述のように、正極集電体３０の幅Ｗ３０の６０％～９８％であり、より好ましくは幅Ｗ３０の８０％～９８％、特に好ましくは幅Ｗ３０の８０％～９５％である。長さＬ１９が当該範囲内であれば、正極リード１９の厚みに起因する電極体１４の巻きズレを抑制できる。
　第２領域３７Ａ，３７Ｂは、正極集電体３０の幅方向に沿った長さＬ３７Ａ，Ｌ３７Ｂが集電体の幅Ｗ３０の０．１％～４０％であって、正極集電体３０の厚み方向に正極リード１９と重ならない範囲に形成されることが好ましい。つまり、第２領域３７Ａ，３７Ｂは、正極リード１９の先端１９ｔ又は先端１９ｔに対応する位置と正極集電体３０の他端３２との間のみに形成されることが好ましい。例えば、正極リード１９の長さＬ１９が幅Ｗ３０の８０％～９８％である場合、長さＬ３７Ａ，Ｌ３７Ｂは幅Ｗ３０の０．１％～２０％であり、０．５ｍｍ～５ｍｍ程度である。
　本実施形態では、第２領域３７Ａと正極リード１９の先端１９ｔとの間に隙間が存在する。正極リード１９は露出部３３Ａの全長にわたって配置されず、正極リード１９の長さＬ１９は正極集電体３０の幅Ｗ３０の６０％以上、かつ第２領域３７Ａと接触しない長さとされる。このため、露出部３３Ａ，３３Ｂの正極集電体３０の幅方向に沿った長さＬ３３Ａ，Ｌ３３Ｂは長さＬ１９よりも長い。長さＬ３３Ａ，Ｌ３３Ｂは、例えば長さＬ１９の１．０５倍～１．５倍であってもよい。長さＬ３３Ｂ，Ｌ３７Ｂは、長さＬ３３Ａ，Ｌ３７Ａと略同一である。なお、露出部３３Ａ，３３Ｂの幅（正極集電体３０の長手方向に沿った長さ）は、露出部３３Ａに対する正極リード１９の取り付けに支障がない範囲で正極リード１９の幅に近いことが好ましく、例えば正極リード１９の幅よりやや長くされる。
　第２領域３７Ａ，３７Ｂは、正極集電体３０の他端３２を覆うように形成されているが、第２領域３７Ａ，３７Ｂと他端３２との間に集電体表面が露出した露出部が存在してもよい。第２領域３７Ａ，３７Ｂの厚みは、例えば５０μｍ～１００μｍであって、第１領域３６Ａ，３６Ｂの厚みと略同一である。或いは、第２領域３７Ａ，３７Ｂの厚みを第１領域３６Ａ，３６Ｂの厚みより薄くしてもよい。
　正極１１には、露出部３３Ａ，３３Ｂを覆うように絶縁テープ３８Ａ，３８Ｂが貼着されている。絶縁テープ３８Ａは、正極リード１９上に貼着されると共に、第１領域３６Ａ及び第２領域３７Ａ上にも貼着されている。図３に示す例では、露出部３３Ａと第２領域３７Ａの全体が絶縁テープ３８Ａに覆われている。絶縁テープ３８Ｂは、絶縁テープ３８Ａと略同一の大きさを有し、露出部３３Ｂと第２領域３７Ｂの全体を覆っている。絶縁テープ３８Ａ，３８Ｂの厚みは、例えば２０μｍ～７０μｍである。
　ここで、図４及び図５を参照しながら、上記構成を備えた正極１１の製造方法の一例について説明する。図５では、説明の便宜上、正極合材層４５，４６を異なるドット密度で図示している。図４及び図５に例示するように、正極１１は、長尺状集電体４０上に正極合材層４５，４６を順に形成した後、長尺状集電体４０を切断予定部Ｘ，Ｙで切断して製造される。正極合材層４５，４６は長尺状集電体４０の両面に形成されて正極合材層３５Ａ，３５Ｂとなり、長尺状集電体４０は切断予定部Ｘ，Ｙで切断されて正極集電体３０となる。
　図４及び図５に示す例では、長尺状集電体４０の両面に正極合材スラリーを間欠塗布し、集電体表面が露出する露出部４３，４４を残して正極合材層４５を形成した後、露出部４４上に正極合材スラリーを塗布して正極合材層４６を形成する。露出部４３は、長尺状集電体４０の幅方向に長く、集電体の長手方向に略一定の間隔で存在する。露出部４４は、長尺状集電体４０の長手方向に沿って露出部４３と略直交するように形成される。露出部４４上に正極合材スラリーを塗布して正極合材層４６を形成することで、露出部３３Ａ，３３Ｂとなる露出部を残して、第１領域３６Ａ，３６Ｂ及び第２領域３７Ａ，３７Ｂとなる正極合材層が形成される。
　正極１１は、例えば正極合材層４５，４６の塗膜を圧縮した後、当該合材層が形成された長尺状集電体４０を切断予定部Ｘ，Ｙで切断して製造される。正極合材層４５，４６を形成する際に、同じ正極合材スラリーを同じ厚みで塗布することにより、第１領域３６Ａ，３６Ｂ及び第２領域３７Ａ，３７Ｂの構成成分、厚み等を互いに略同じとすることができる。露出部４３の幅は、例えば５ｍｍ～１０ｍｍ程度であり、正極リード１９の幅よりも広く設定される。露出部４４の幅は、例えば０．５ｍｍ～５ｍｍ程度であり、第２領域３７Ａ，３７Ｂ（露出部３３Ａ，３３Ｂ）の集電体の幅方向に沿った長さに応じて適宜設定される。
　図６及び図７に、実施形態の他の一例である正極１１Ｘ，１１Ｙを示す（絶縁テープの図示省略）。図６に例示する正極１１Ｘは、正極集電体３０の第２の面側に第２領域３７Ｂが形成されていない点で、正極１１と異なる。即ち、正極１１Ｘには、正極リード１９が接合された正極集電体３０の第１の面の他端３２側の端部のみにおいて、集電体の幅方向に露出部３３Ａに隣接して正極合材層３５Ａの第２領域３７Ａが形成されている。正極合材層３５ＢＸは第２領域３７Ｂを有さず、露出部３３ＢＸが正極集電体３０の全幅にわたって形成されている。
　図７に例示する正極１１Ｙは、正極集電体３０の第１の面側に第２領域３７Ａが形成されていない点で、正極１１と異なる。即ち、正極１１Ｙには、正極リード１９が接合されない正極集電体３０の第２の面の他端３２側の端部のみにおいて、集電体の幅方向に露出部３３Ｂに隣接して正極合材層３５Ｂの第２領域３７Ｂが形成されている。正極合材層３５ＡＹは第２領域３７Ａを有さず、露出部３３ＡＹが正極集電体３０の全幅にわたって形成されている。
　負極１２は、正極１１と同様に、帯状の負極集電体５０と、負極集電体５０の両面に形成された負極合材層５５とを備える（図２参照）。負極集電体５０には、例えば銅などの金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等が用いられる。負極合材層５５に含まれる負極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出できるものであれば特に限定されないが、好ましくは黒鉛等の炭素材料、Ｓｉ、Ｓｎ等のリチウムと合金化する金属、又はこれらを含む合金、酸化物などを用いることができる。負極合材層５５には、例えば結着材として、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、スチレン－ブタジエンラバー（ＳＢＲ）などが含まれていてもよい。
　負極１２は、負極集電体５０の両面の一部がそれぞれ露出した露出部（図示せず）の一方に接合されると共に、負極集電体５０の幅方向の一端（本実施形態では、電極体１４の下部に位置する側）から延出した負極リード２０を備える。負極１２は、正極１１よりも大きく、長手方向両端部に露出部をそれぞれ有する。負極リード２０は、例えば各露出部に１つずつ溶接される。
　負極１２についても、上述の正極１１と同様の構成を適用できる。負極リード２０の負極集電体５０上に位置する部分の負極集電体５０の幅方向に沿った長さは、例えば負極集電体５０の幅の６０％～９８％である。また、負極集電体５０の少なくとも一方の面において、集電体の幅方向に沿って露出部の他端側（本実施形態では、電極体１４の上部に位置する側）に隣接して負極合材層５５が形成されていてもよい。
　以下、実施例により本開示をさらに説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。
　＜実施例１＞
　［正極の作製］
　コバルト酸リチウムと、カーボン粉末と、フッ素樹脂粉末とを、１００：１：１の重量比で混合し、Ｎ－メチル－２－ピロリドンを適量加えて、正極合材スラリーを調製した。次に、当該正極合材スラリーを厚み１５μｍのアルミニウム箔からなる長尺状集電体の両面に間欠塗布し、極板の厚みが１４０μｍとなるようにロールプレス機で塗膜を圧縮して正極合材層を形成した。正極合材層が両面に形成された長尺状集電体を所定の電極サイズに切断し、集電体の一方の面（第１の面）の露出部に正極リードを溶接することで正極を得た。
　正極リードには、幅４ｍｍ、長さ６７ｍｍ、厚み１５０μｍのアルミニウム製リードを用いた。正極リードの正極集電体上に位置する部分の長さは、集電体の幅（５９ｍｍ）の９０％に相当する５３．１ｍｍとした。
　正極合材層は、図４及び図５に示すように、長尺状集電体の各面について２回ずつ、合計４回のスラリー塗布工程を経て形成した。１回目の塗布工程では、長尺状集電体の一方の面（第１の面）に対して、集電体の幅方向に延びる７ｍｍ幅の露出部４３と、集電体の長手方向に延びる１ｍｍ幅の露出部４４とを残して正極合材スラリーを間欠塗布し、５８ｍｍ幅の正極合材層４５を形成した。２回目の塗布工程では、集電体の長手方向に延びる露出部４４上に正極合材スラリーを連続塗布して１ｍｍ幅の正極合材層４６を形成した。長尺状集電体の他方の面（第２の面）についても、第１の面と同様にスラリーを塗布し、第１の面上に形成された合材層と極板の厚み方向に重なるように正極合材層４５，４６を形成した。
　得られた正極における露出部の集電体の幅方向に沿った長さは５８ｍｍであり、露出部と集電体の幅方向に隣接して形成された正極合材層の第２領域の当該幅方向に沿った長さは１ｍｍ（集電体の幅の約１．７％）である。正極には、各露出部及び各第２領域の全体を覆うように、幅１２ｍｍ、長さ６３ｍｍ、厚み５０μｍのポリイミド製絶縁テープを貼着した。
　［負極の作製］
　天然黒鉛粉末と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）と、スチレン－ブタジエンラバー（ＳＢＲ）とを、１００：１：１の重量比で混合し、水を適量加えて、負極合材スラリーを調製した。次に、当該負極合材スラリーを銅箔からなる長尺状集電体の両面に間欠塗布し、極板の厚みが１６０μｍとなるようにロールプレス機で塗膜を圧縮して負極合材層を形成した。負極合材層が両面に形成された長尺状集電体を所定の電極サイズに切断し、露出部に負極リードを溶接することで負極を得た。なお、露出部は負極の長手方向両端部にそれぞれ形成し、各露出部に１つずつ負極リードを溶接した。各露出部には、上記ポリイミド製の絶縁テープを貼着した。
　［非水電解質の調製］
　エチレンカーボネート（ＥＣ）と、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とを、３０：７０の体積比で混合した。当該混合溶媒に、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解して非水電解質を調製した。
　［電池の作製］
　上記正極と上記負極をポリエチレン製のセパレータを介して渦巻状に巻回し、巻回型の電極体を作製した。当該電極体を有底円筒形状の金属製のケース本体に収容し、正極リードの上端部を封口体の底板に、負極リードの下端部をケース本体の底部内面にそれぞれ溶接した。そして、ケース本体に上記非水電解液を注入し、ポリプロピレン製のガスケットを介してケース本体の開口部を封口体で密封して円筒形電池を作製した。なお、電極群の上下には絶縁板をそれぞれ配置した。
　＜実施例２＞
　正極リードとして、幅４ｍｍ、長さ７１．７ｍｍ、厚み１５０μｍのアルミニウム製リードを用い、正極リードの正極集電体上に位置する部分の長さを集電体の幅（５９ｍｍ）の９８％に相当する５７．８ｍｍとした以外は、実施例１と同様の方法で円筒形電池を作製した。
　＜実施例３＞
　正極リードとして、幅４ｍｍ、長さ４９．３ｍｍ、厚み１５０μｍのアルミニウム製リードを用い、正極リードの正極集電体上に位置する部分の長さを集電体の幅（５９ｍｍ）の６０％に相当する３５．４ｍｍとした以外は、実施例１と同様の方法で円筒形電池を作製した。
　＜実施例４＞
　長尺状集電体の第２の面において、集電体の幅方向に延びる７ｍｍ幅の露出部４３を残して正極合材スラリーを間欠塗布し、５９ｍｍ幅の正極合材層を形成したこと以外は、実施例１と同様の方法で円筒形電池を作製した。実施例４の正極は、正極集電体の第２の面上に正極合材層の第２領域が形成されていない点で（図６参照）、実施例１の正極と異なる。
　＜実施例５＞
　正極リードとして、幅４ｍｍ、長さ７１．７ｍｍ、厚み１５０μｍのアルミニウム製リードを用い、正極リードの正極集電体上に位置する部分の長さを集電体の幅（５９ｍｍ）の９８％に相当する５７．８ｍｍとした以外は、実施例４と同様の方法で円筒形電池を作製した。
　＜実施例６＞
　正極リードとして、幅４ｍｍ、長さ４９．３ｍｍ、厚み１５０μｍのアルミニウム製リードを用い、正極リードの正極集電体上に位置する部分の長さを集電体の幅（５９ｍｍ）の６０％に相当する３５．４ｍｍとした以外は、実施例４と同様の方法で円筒形電池を作製した。
　＜実施例７＞
　長尺状集電体の第１の面において、集電体の幅方向に延びる７ｍｍ幅の露出部４３を残して正極合材スラリーを間欠塗布し、５９ｍｍ幅の正極合材層を形成したこと以外は、実施例１と同様の方法で円筒形電池を作製した。実施例７の正極は、正極集電体の第１の面上に正極合材層の第２領域が形成されていない点で（図７参照）、実施例１の正極と異なる。
　＜実施例８＞
　正極リードとして、幅４ｍｍ、長さ７１．７ｍｍ、厚み１５０μｍのアルミニウム製リードを用い、正極リードの正極集電体上に位置する部分の長さを集電体の幅（５９ｍｍ）の９８％に相当する５７．８ｍｍとした以外は、実施例７と同様の方法で円筒形電池を作製した。
　＜実施例９＞
　正極リードとして、幅４ｍｍ、長さ４９．３ｍｍ、厚み１５０μｍのアルミニウム製リードを用い、正極リードの正極集電体上に位置する部分の長さを集電体の幅（５９ｍｍ）の６０％に相当する３５．４ｍｍとした以外は、実施例７と同様の方法で円筒形電池を作製した。
　＜比較例１＞
　実施例１と同様に、長尺状集電体の各面について２回ずつ、合計４回のスラリー塗布工程を経て正極合材層を形成した。但し、１回目の塗布工程では、長尺状集電体の第１の面に対して、７ｍｍ幅の集電体の幅方向に延びる露出部と、４５ｍｍ幅の集電体の長手方向に延びる露出部とを残して正極合材スラリーを間欠塗布し、１４ｍｍ幅の正極合材層を形成した。２回目の塗布工程では、集電体の長手方向に延びる露出部上に正極合材スラリーを連続塗布して４５ｍｍ幅の正極合材層を形成した。長尺状集電体の第２の面についても、第１の面と同様にスラリーを塗布し、第１の面上に形成された合材層と極板の厚み方向に重なるように正極合材層を形成した。
　正極リードには、幅４ｍｍ、長さ２５．７ｍｍ、厚み１５０μｍのアルミニウム製リードを用いた。正極リードの正極集電体上に位置する部分の長さは、集電体の幅（５９ｍｍ）の２０％に相当する１１．８ｍｍとした（図８参照）。露出部の集電体の幅方向に沿った長さは１４ｍｍである。正極には、各露出部の全体を覆うように、幅１２ｍｍ、長さ１８ｍｍ、厚み５０μｍのポリイミド製絶縁テープを貼着した。その他については、実施例１と同様の方法で円筒形電池を作製した。
　＜比較例２＞
　露出部の集電体の幅方向に沿った長さが３１ｍｍとなるように正極合材層を形成し、正極リードの正極集電体上に位置する部分の長さを集電体の幅（５９ｍｍ）の５０％に相当する２９．５ｍｍとしたこと以外は、比較例１と同様の方法で円筒形電池を作製した。なお、正極リードには、幅４ｍｍ、長さ４３．４ｍｍ、厚み１５０μｍのアルミニウム製リードを用いた。
　＜比較例３＞
　正極リードの正極集電体上に位置する部分の長さを集電体の幅（５９ｍｍ）の５０％に相当する２９．５ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様の方法で円筒形電池を作製した。なお、正極リードには、幅４ｍｍ、長さ４９．３ｍｍ、厚み１５０μｍのアルミニウム製リードを用いた。
　＜比較例４＞
　正極集電体の両面に正極合材層の第２領域を形成せず、集電体の幅方向に延びる露出部を極板の全幅にわたって形成したこと以外は、実施例１と同様の方法で円筒形電池を作製した。
　上記実施例及び比較例の円筒形電池について、下記の方法で正極の巻きズレ及びＯＣＶの評価を行った。
　［正極の巻きズレ評価］
　電池ケース内に挿入された電極体の状態をＸ線で確認し、正負極間に所定の閾値を超えるズレが存在する場合を巻きズレ有りと判定した。この試験を１００００個の電池について行い、下記式に基づいて巻ズレ発生率を算出した。
　　　巻ズレ発生率（％）＝（巻きズレの有る電池の数／１００００）×１００
　［ＯＣＶ評価］
　２５℃の環境下において、０．３Ｃで電池電圧４．１Ｖまで定電流充電し、０．３Ｃで２．５Ｖまで定電流放電する充放電サイクルを３回行った後、４．１Ｖの充電状態で４５℃の環境下に１週間放置した。放置前後の電池のＯＣＶを求め、その差（ΔＯＣＶ）を算出した。ΔＯＣＶが平均値から３σを超える電池をＯＣＶ不良と判定した。この試験を１００００個の電池について行い、下記式に基づいてＯＣＶ不良発生率を算出した。
　　　ＯＣＶ不良発生率（％）＝（ＯＣＶ不良の有る電池の数／１００００）×１００
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、実施例１～９の電池では、比較例１～３の電池と比較して、電極体の巻きズレが発生し難い。このことから、正極リードの集電体上に位置する部分の長さを集電体の幅に対して６０％以上とし、集電体の幅方向の一端側に偏らないようにリードを配置することで電極体の巻きズレを抑制できることが分かる。
　さらに、実施例１～９の電池は、比較例４の電池と比較して、ＯＣＶ不良が発生し難い。このことから、集電体の少なくとも一方の面の幅方向の他端側の端部において、集電体の幅方向に露出部と並んで合材層（第２領域）を形成することで良好なＯＣＶを確保できることが分かる。第２領域を形成することで、負極リードをケース本体に溶接する際に発生するスパッタが電極体内に侵入することを抑制でき、これにより良好なＯＣＶを確保できると考えられる。
　１０　非水電解質二次電池、１１　正極、１２　負極、１３　セパレータ、１４　電極体、１５　ケース本体、１６　封口体、１７，１８　絶縁板、１９　正極リード、２０　負極リード、２１　張り出し部、２２　フィルタ、２３　下弁体、２４　絶縁部材、２５　上弁体、２６　キャップ、２７　ガスケット、３０　正極集電体、３１　一端、３２　他端、３３Ａ，３３Ｂ　露出部、３５，３５Ａ，３５Ｂ　正極合材層、３６Ａ，３６Ｂ　第１領域、３７Ａ，３７Ｂ　第２領域、３８Ａ，３８Ｂ　絶縁テープ、４０　長尺状集電体、４３，４４　露出部、４５，４６　正極合材層、５０　負極集電体、５５　負極合材層

Claims (8)

  1. 　帯状の集電体と、
    　前記集電体の両面に形成された合材層と、
    　前記集電体の両面が露出した露出部に接合されると共に、前記集電体の幅方向の両端を構成する一端及び他端のうち前記一端から延出したリードと、
    　を備え、
    　前記集電体の少なくとも一方の面において、前記幅方向に沿って前記露出部の前記他端側に隣接して前記合材層が形成され、
    　前記リードの前記集電体上に位置する部分の前記幅方向に沿った長さは、前記集電体の幅の６０％～９８％である、非水電解質二次電池用電極。
  2. 　前記合材層は、前記リードが接合された前記集電体の第１の面において、前記幅方向に沿って前記露出部の前記他端側に隣接して形成されている、請求項１に記載の非水電解質二次電池用電極。
  3. 　前記合材層は、前記リードが接合されない前記集電体の第２の面において、前記幅方向に沿って前記露出部の前記他端側に隣接して形成されている、請求項１又は２に記載の非水電解質二次電池用電極。
  4. 　前記リード上に貼着された絶縁テープをさらに備え、
    　前記絶縁テープは、前記合材層のうち前記幅方向に沿って前記露出部の前記他端側に隣接して形成された部分を覆って貼着されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池用電極。
  5. 　前記合材層は、前記集電体の少なくとも一方の面の前記他端側の端部において、前記集電体の全長にわたって連続して形成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池用電極。
  6. 　前記合材層のうち前記幅方向に沿って前記露出部の前記他端側に隣接して形成された部分は、前記幅方向に沿う長さが前記集電体の幅の０．１％～４０％であり、前記集電体の厚み方向に前記リードと重ならない範囲に形成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池用電極。
  7. 　正極と負極がセパレータを介して巻回されてなる巻回型の電極体を備え、
    　前記正極及び前記負極の少なくとも一方が、請求項１～６のいずれか１項に記載の非水電解質二次電池用電極によって構成された、非水電解質二次電池。
  8. 　前記正極が、前記非水電解質二次電池用電極によって構成され、
    　前記露出部が、前記正極の長手方向中央部に形成されている、請求項７に記載の非水電解質二次電池。
PCT/JP2017/037105 2016-10-26 2017-10-13 非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池 Ceased WO2018079291A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780066306.9A CN109891640B (zh) 2016-10-26 2017-10-13 非水电解质二次电池用电极以及非水电解质二次电池
JP2018547550A JP7023855B2 (ja) 2016-10-26 2017-10-13 非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池
US16/343,234 US11024927B2 (en) 2016-10-26 2017-10-13 Electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016209406 2016-10-26
JP2016-209406 2016-10-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018079291A1 true WO2018079291A1 (ja) 2018-05-03

Family

ID=62024886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/037105 Ceased WO2018079291A1 (ja) 2016-10-26 2017-10-13 非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11024927B2 (ja)
JP (1) JP7023855B2 (ja)
CN (1) CN109891640B (ja)
WO (1) WO2018079291A1 (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021229847A1 (ja) * 2020-05-14 2021-11-18
WO2023100756A1 (ja) * 2021-11-30 2023-06-08 パナソニックエナジ－株式会社 非水電解質二次電池
WO2023106060A1 (ja) * 2021-12-08 2023-06-15 パナソニックエナジー株式会社 電極板、電極体及び電池
JP2024513046A (ja) * 2021-12-08 2024-03-21 東莞新能源科技有限公司 電気化学装置及び電子機器
WO2024181017A1 (ja) * 2023-02-28 2024-09-06 パナソニックエナジー株式会社 二次電池
WO2024242057A1 (ja) * 2023-05-23 2024-11-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 二次電池用電極、及び二次電池
WO2024257542A1 (ja) * 2023-06-16 2024-12-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電極板、電極体、および電池
WO2025028176A1 (ja) * 2023-07-31 2025-02-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 非水電解質二次電池
WO2025028226A1 (ja) * 2023-07-31 2025-02-06 パナソニックエナジー株式会社 非水電解質二次電池
WO2025142806A1 (ja) * 2023-12-26 2025-07-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 円筒形二次電池
WO2025197719A1 (ja) * 2024-03-18 2025-09-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 非水電解質二次電池
WO2026048535A1 (ja) * 2024-08-30 2026-03-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 円筒形二次電池

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101924428B1 (ko) * 2017-11-20 2018-12-03 주식회사 리베스트 플렉서블 전지용 금속탭
EP4270518A4 (en) * 2020-12-23 2025-08-20 Panasonic Energy Co Ltd RECHARGEABLE BATTERY WITH NON-AQUEOUS ELECTROLYTE
CN116686106A (zh) * 2020-12-23 2023-09-01 松下新能源株式会社 非水电解质二次电池
CN217239510U (zh) 2021-01-19 2022-08-19 株式会社Lg新能源 电池、以及电池组和包括电池组的车辆
US12407028B2 (en) 2021-02-19 2025-09-02 Lg Energy Solution, Ltd. Electrode assembly, battery, and battery pack and vehicle including the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0292662U (ja) * 1989-01-10 1990-07-23
JPH04206341A (ja) * 1990-11-30 1992-07-28 Sony Corp 電池
JP2006286404A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Dainippon Printing Co Ltd 非水電解液二次電池用電極板の正極板と負極板の組み合わせ、その正極板と負極板の製造方法、および非水電解液二次電池
JP2006302509A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Sanyo Electric Co Ltd 電池
JP2012022792A (ja) * 2010-07-12 2012-02-02 Panasonic Corp 非水電解質蓄電デバイス

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3541770B2 (ja) * 1990-11-30 2004-07-14 ソニー株式会社 非水電解質二次電池
JP3687251B2 (ja) * 1997-02-26 2005-08-24 宇部興産株式会社 巻回電極群を備えた非水二次電池とその製造方法
JP4052537B2 (ja) * 1998-07-10 2008-02-27 日立マクセル株式会社 非水二次電池
JP2003068271A (ja) 2001-06-13 2003-03-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウム二次電池及びこの電池に用いる正極板の製造方法
KR20040048295A (ko) * 2002-12-02 2004-06-07 히다치 막셀 가부시키가이샤 전지
JP4878800B2 (ja) * 2004-09-22 2012-02-15 三星エスディアイ株式会社 リチウム二次電池
JP2008234855A (ja) 2007-03-16 2008-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池
JPWO2010134258A1 (ja) * 2009-05-18 2012-11-08 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池用電極板及び非水電解質二次電池
JP2012084412A (ja) * 2010-10-12 2012-04-26 Panasonic Corp 非水電解質二次電池
CN103904296A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 株式会社日立制作所 非水电解质二次电池用电极和非水电解质二次电池
CN107611487B (zh) * 2013-07-01 2019-12-31 三洋电机株式会社 非水电解质二次电池
CN104466188B (zh) * 2014-12-25 2016-09-14 江苏清陶能源科技有限公司 多层复合正极极片和该极片制备方法及应用其的锂离子电池
JP6571331B2 (ja) * 2014-12-26 2019-09-04 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン リチウムイオン二次電池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0292662U (ja) * 1989-01-10 1990-07-23
JPH04206341A (ja) * 1990-11-30 1992-07-28 Sony Corp 電池
JP2006286404A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Dainippon Printing Co Ltd 非水電解液二次電池用電極板の正極板と負極板の組み合わせ、その正極板と負極板の製造方法、および非水電解液二次電池
JP2006302509A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Sanyo Electric Co Ltd 電池
JP2012022792A (ja) * 2010-07-12 2012-02-02 Panasonic Corp 非水電解質蓄電デバイス

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021229847A1 (ja) * 2020-05-14 2021-11-18 株式会社村田製作所 二次電池
JP7540485B2 (ja) 2020-05-14 2024-08-27 株式会社村田製作所 二次電池
JPWO2021229847A1 (ja) * 2020-05-14 2021-11-18
WO2023100756A1 (ja) * 2021-11-30 2023-06-08 パナソニックエナジ－株式会社 非水電解質二次電池
JP7770419B2 (ja) 2021-12-08 2025-11-14 東莞新能源科技有限公司 電気化学装置及び電子機器
WO2023106060A1 (ja) * 2021-12-08 2023-06-15 パナソニックエナジー株式会社 電極板、電極体及び電池
JP2024513046A (ja) * 2021-12-08 2024-03-21 東莞新能源科技有限公司 電気化学装置及び電子機器
WO2024181017A1 (ja) * 2023-02-28 2024-09-06 パナソニックエナジー株式会社 二次電池
WO2024242057A1 (ja) * 2023-05-23 2024-11-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 二次電池用電極、及び二次電池
WO2024257542A1 (ja) * 2023-06-16 2024-12-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電極板、電極体、および電池
WO2025028176A1 (ja) * 2023-07-31 2025-02-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 非水電解質二次電池
WO2025028226A1 (ja) * 2023-07-31 2025-02-06 パナソニックエナジー株式会社 非水電解質二次電池
WO2025142806A1 (ja) * 2023-12-26 2025-07-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 円筒形二次電池
WO2025197719A1 (ja) * 2024-03-18 2025-09-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 非水電解質二次電池
WO2026048535A1 (ja) * 2024-08-30 2026-03-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 円筒形二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
CN109891640B (zh) 2022-12-06
CN109891640A (zh) 2019-06-14
US20190252667A1 (en) 2019-08-15
JPWO2018079291A1 (ja) 2019-09-12
US11024927B2 (en) 2021-06-01
JP7023855B2 (ja) 2022-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7023855B2 (ja) 非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池
JP7263340B2 (ja) 非水電解質二次電池
WO2018168628A1 (ja) 非水電解質二次電池
JP6953422B2 (ja) 非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池
JP5735096B2 (ja) 非水二次電池用電極の製造方法、および非水二次電池の製造方法
JP2006278142A (ja) 渦巻式電極の角型電池
JP7320166B2 (ja) 二次電池
JPWO2019244818A1 (ja) 非水電解質二次電池
JP2022153675A (ja) 非水電解質二次電池
WO2018173899A1 (ja) 非水電解質二次電池
EP4443594A1 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
CN116137936A (zh) 非水电解质二次电池
WO2023210640A1 (ja) 二次電池
JP7102348B2 (ja) 液体電解質含有非水電解質二次電池用正極及び液体電解質含有非水電解質二次電池
JP2012064366A (ja) 扁平形非水二次電池およびその製造方法
JP7434309B2 (ja) 非水電解質二次電池
WO2021153441A1 (ja) 非水電解質二次電池
JP2011187241A (ja) 非水電解質二次電池
JP2011129446A (ja) ラミネート形電池
CN114270592B (zh) 非水电解质二次电池以及非水电解质二次电池的制造方法
WO2024135582A1 (ja) 非水電解質二次電池
CN118216031A (zh) 圆筒形二次电池
CN115244754A (zh) 非水电解质二次电池
WO2025225437A1 (ja) 非水電解質二次電池
WO2025192508A1 (ja) 非水電解質二次電池

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17866107

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018547550

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17866107

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1