WO2021192666A1 - 非水電解質二次電池 - Google Patents

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WO2021192666A1
WO2021192666A1 PCT/JP2021/004630 JP2021004630W WO2021192666A1 WO 2021192666 A1 WO2021192666 A1 WO 2021192666A1 JP 2021004630 W JP2021004630 W JP 2021004630W WO 2021192666 A1 WO2021192666 A1 WO 2021192666A1
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negative electrode
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active material
current collector
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雅人 太田
尚士 細川
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三洋電機株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion battery has a structure in which an electrode body is housed in an exterior body having an opening, and the opening is sealed by a sealing plate.
  • the structure of the electrode body is such that a positive electrode and a negative electrode are overlapped with each other via a separator.
  • In-vehicle lithium-ion batteries especially lithium-ion batteries for EVs, are required to have various characteristics such as large capacity, support for quick charging, high capacity recovery rate, and high safety. For example, after charging a lithium-ion battery, if the vehicle is stored without being operated for a certain period of time, the battery capacity decreases, so it is necessary to improve the characteristics for preventing the capacity decrease.
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present disclosure has an electrode body including a positive electrode plate and a negative electrode plate, a square exterior body having an opening and accommodating the electrode body, a sealing plate that seals the opening, and the sealing.
  • the peripheral length of the coated portion of the positive electrode active material on the core body is 0.28 m / Ah or less per unit capacity of the battery. It is more preferable that the peripheral length of the coated portion of the positive electrode active material on the positive electrode core is 0.11 m / Ah or less per unit capacity of the battery.
  • the peripheral length of the portion coated with the positive electrode active material on the positive electrode core body means the total circumference of both sides when the positive electrode active material is coated on both sides of the positive electrode core body.
  • the electrode body may have a shape in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound so as to face each other.
  • the negative electrode plate includes a negative electrode core body and a negative electrode active material applied to the negative electrode core body.
  • the positive electrode plate and the negative electrode plate are overlapped with each other via a separator, and the negative electrode plate is overlapped. Even if the area of the portion of the plate coated with the negative electrode active material facing the coated portion of the positive electrode active material is 85% or more and 95% or less of the total area of the coated portion of the negative electrode active material. good.
  • the capacity per electrode body may be 30 Ah or more, including one or more of the electrode bodies.
  • the capacity of the battery per unit area of the coating portion of the positive electrode active material on the positive electrode core may be 40 Ah / m 2 or more.
  • the area of the positive electrode active material coated portion on the positive electrode core body means the total coating area of both sides when the positive electrode active material is coated on both sides of the positive electrode core body.
  • the first collector is arranged between the electrode body and the sealing plate and connected to the electrode terminal, and is arranged between the electrode body and the side wall of the square exterior body.
  • a second current collector connected to an electric body and a group of tabs extending from the electrode body to the side wall side and connected to the second current collector are provided, and the second current collector is attached to the side wall.
  • the tab group is composed of a flat plate having parallel surfaces, and includes a positive electrode tab group in which a plurality of positive electrode tabs extending from the positive electrode plate are bundled and a negative electrode tab group in which a plurality of negative electrode tabs extending from the negative electrode plate are bundled.
  • the connection portion side with the second current collector is bent parallel to the side wall.
  • the peripheral length of the coated portion of the positive electrode active material is 0.28 m / Ah or less per unit capacity of the battery, the region of the negative electrode plate after charging facing the positive electrode plate. It is possible to reduce the proportion of the lithium ions present in the battery that diffuse into the region that does not face the positive electrode plate during storage, thereby increasing the recovery rate of the battery capacity.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing a second current collector according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a plan view of the positive electrode plate according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a plan view of the negative electrode plate according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a plan view of the electrode body according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a perspective view schematically showing a positive electrode plate and a negative electrode plate of a non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing a second current collector according to the
  • FIG. 8 is a perspective view schematically showing the state of the negative electrode plate immediately after charging, with the positive electrode plate not shown.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing a state of a negative electrode plate left for a long time without being discharged after charging, with the positive electrode plate not shown.
  • FIG. 10 is a perspective view schematically showing the state of the negative electrode plate immediately after discharging from the state of FIG. 9 with the positive electrode plate not shown.
  • FIG. 11 is a perspective view schematically showing the state of the negative electrode plate left as it is from the state of FIG. 10 with the positive electrode plate not shown.
  • FIG. 12 is a diagram showing the vicinity of the connection portion between the second current collector and the tab group before bending the tab group.
  • FIG. 13 is a diagram showing the vicinity of the connection portion between the second current collector and the tab group after the tab group is bent.
  • FIG. 14 is a perspective view showing an electrode body in which the tab group is connected to the second current collector before the tab group is bent.
  • FIG. 15 is a diagram showing a group of electrode bodies including a plurality of electrode bodies.
  • FIG. 16 is a diagram showing a plurality of electrode bodies and a sealing plate connected to each other by a first current collector and a second current collector.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery of FIG. 1 cut in parallel with the paper surface.
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery 20 is a battery composed of a bottomed square cylindrical outer body 1 having an opening and a sealing plate 2 for sealing the opening of the square outer body 1.
  • a case 100 is provided.
  • the square exterior body 1 has a bottom portion 1a, a pair of first side walls 1b and 1c, and a pair of second side walls 1d and 1e.
  • the pair of first side walls 1b and 1c are arranged so as to face each other.
  • the pair of second side walls 1d and 1e are arranged so as to face each other.
  • the pair of first side walls 1b and 1c are perpendicular to the longitudinal direction of the sealing plate 2, and the area of the pair of first side walls 1b and 1c is smaller than the area of the pair of second side walls 1d and 1e.
  • the electrode body 3 including the positive electrode plate 4 and the negative electrode plate 5 is housed together with the electrolyte.
  • the electrode body 3 is a flat electrode body in which a positive electrode plate 4 and a negative electrode plate 5 are wound around a separator.
  • the winding axis of the electrode body 3 extends perpendicular to the first side walls 1b and 1c and parallel to the second side walls 1d and 1e.
  • the electrode body 3 is not limited to the wound electrode body, and may be, for example, a laminated electrode body in which a plurality of positive electrode plates 4 and negative electrode plates 5 are laminated via a separator.
  • reference numeral 10 is an external insulating member arranged between the sealing plate 2 and the positive electrode terminal 8
  • reference numeral 12 is an external portion arranged between the sealing plate 2 and the negative electrode terminal 9. It is a side insulating member.
  • Reference numeral 11 is an internal insulating member arranged between the sealing plate 2 and the first positive electrode current collector 61
  • reference numeral 13 is arranged between the sealing plate 2 and the first negative electrode current collector 71. It is an internal insulating member.
  • Reference numeral 14 is a box-shaped or bag-shaped insulating sheet arranged inside the square exterior body 1 and accommodating the electrode body 3.
  • Reference numeral 15 is an electrolytic solution injection hole provided in the sealing plate 2.
  • Reference numeral 16 is a sealing member for sealing the electrolytic solution injection hole 15.
  • Reference numeral 17 is a gas discharge valve provided on the sealing plate 2.
  • one side is the positive electrode side and the other side is the negative electrode side in the direction in which the winding shaft of the electrode body 3 extends.
  • the positive electrode side will be mainly described, and the description of the negative electrode side may be omitted.
  • the positive electrode plate 4 has a long strip shape, and has a region in which positive electrode active material layers 4a are formed on both sides of a positive electrode core body (for example, aluminum foil).
  • a plurality of positive electrode tabs 4b project from the positive electrode core at one end in the lateral direction of the positive electrode plate 4 in a convex shape.
  • the surface of the positive electrode core at one end of the positive electrode plate 4 in the lateral direction and in the vicinity thereof is covered with the protective layer 4c. That is, the protective layer 4c is provided with a constant width in the longitudinal central axis direction of the positive electrode plate 4c from one side (end) extending in the longitudinal direction of the positive electrode plate 4.
  • the positive electrode tab 4b is also provided with a protective layer at the base thereof.
  • the protective layer 4c contains an insulating material, and may be, for example, an insulating layer made of resin, or a layer containing ceramic and a resin binder which are inorganic oxides.
  • An example of the protective layer 4c is a layer containing alumina powder, a carbon material as a conductive material, and polyvinylidene fluoride as a binder. The protective layer 4c may not be provided.
  • the negative electrode plate 5 has a long strip shape as shown in FIG. 5, and has a region in which the negative electrode active material layer 5a is formed on both sides of the negative electrode core body (for example, copper foil).
  • a plurality of negative electrode tabs 5b project from the negative electrode core at one end of the negative electrode plate 5 in the lateral direction in a convex shape.
  • the positive electrode plate 4 and the negative electrode plate 5 are overlapped with each other via a separator, and the electrode body 3 is formed by winding the separator.
  • the winding axis extends in the direction connecting the positive electrode tab group 40 and the negative electrode tab group 50 (horizontal direction in FIG. 6), and one of the end faces of the electrode body 3 perpendicular to the winding axis.
  • the positive electrode tab group 40 is located on the end face of the above, and the negative electrode tab group 50 is located on the other end face on the opposite side.
  • a battery is designed so that the active material of the negative electrode has a larger capacity than the active material of the positive electrode in order to ensure safety and prolong the life.
  • the battery is designed so that the active material coating range of the positive electrode plate falls within the active material coating range of the negative electrode plate, and the coated portion of the negative electrode active material is the positive electrode active. It is designed to exceed (protrude) the coated area of the substance.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing a positive electrode plate 44 and a negative electrode plate 55 of a non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • An active material is provided on the entire surface of both the positive electrode plate 44 and the negative electrode plate 55.
  • the area of the negative electrode plate 55 is larger than that of the positive electrode plate 44, and the entire surface of the positive electrode plate 44 facing the negative electrode plate 55 faces the surface of the negative electrode plate 55, and the negative electrode plate 55 has a positive electrode plate 55.
  • FIG. 8 schematically shows the state of the negative electrode plate 55 immediately after charging (the positive electrode plate 44 is not shown). Lithium ions 48 are moved from the positive electrode plate 44 to the negative electrode plate 55 by charging. Since the diffusion rate of the lithium ion 48 in the negative electrode plate 55 is not so high, the lithium ion 48 exists only in the facing region 56 facing the positive electrode plate 44 immediately after charging.
  • the outer peripheral line 46 indicating the outer circumference of the positive electrode plate 44 is indicated by the broken line, and the facing region 56 is a region surrounded by the outer peripheral line 46.
  • the lithium ion 48 diffuses in the negative electrode plate 55 as shown in FIG. 9 (the positive electrode plate 44 is not shown), and the throat of the negative electrode plate 55
  • the existence probability of the lithium ion 48 is the same also in the portion. That is, the distribution ratio of lithium ions 48 is the same in both the opposed region 56 and the non-opposed region 57.
  • FIG. 10 shows a state of the negative electrode plate 55 which has been left for a long time without being discharged after being charged and then sufficiently discharged. Due to the electric discharge, all the lithium ions 48 existing in the facing region 56 move to the positive electrode plate 44, and the lithium ions 48 do not exist in the facing region 56. On the other hand, the lithium ion 48 that was present in the non-opposing region 57 due to the diffusion rate of the lithium ion 48 cannot move to the positive electrode plate 44 during discharge, and therefore remains in the non-opposing region 57 as it is. If the lithium ion 48 is left in this state without further charging and discharging, as shown in FIG. 11 (the positive electrode plate 44 is not shown), a part of the lithium ion 48 is moved from the non-opposing region 57 to the facing region 56. It moves (spreads).
  • the length of the outer peripheral line 46 per unit capacity of the battery (more accurately, in the positive electrode plate, on the positive electrode core body). It is necessary to reduce the peripheral length of the coating portion of the positive electrode active material). That is, when moving from FIG. 8 to FIG. 9, if the outer peripheral line 46 per unit capacity of the battery is short, the number of lithium ions 48 moving to the non-opposing region 57 decreases, so that the capacity recovery rate increases. ..
  • the capacity recovery rate is practically sufficient for an EV battery.
  • the peripheral length of the coated portion of the positive electrode active material on the positive electrode core is 0.11 m / Ah or less per unit capacity of the battery, further improvement in the capacity recovery rate can be expected.
  • the area ratio of the facing region / is preferably 85% or more and 95% or less.
  • the area ratio of the facing region / is, more accurately, the negative electrode active material of the portion facing the coating portion of the positive electrode active material with respect to the total area of the coating portion of the negative electrode active material. It is the ratio of the area of the coating part of.
  • the area ratio of the facing region / (opposing region + non-opposing region) in the negative electrode plate 55 is set to 85% or more and 95% or less. The diffusion region of lithium ions after being left for a long time as shown in 9 can be suppressed, and the capacity recovery rate can be improved.
  • the capacity per electrode body is preferably 30 Ah or more. Further, the capacity of the battery per unit area of the coating portion of the positive electrode active material on the positive electrode core is preferably 40 Ah / m 2 or more. Improvement of the capacity recovery rate, which is the object of the present disclosure, is particularly required for lithium-ion batteries for EVs. Further, in these batteries, the energy density is improved by the above-described configuration, and EV running is performed. It leads to the extension of the distance.
  • Patent Document 1 discloses a battery having a battery capacity of 8.4 Ah, a coating width of the positive electrode active material of 11.0 cm, and a length of the positive electrode plate of 440 cm. In this battery, the positive electrode active material per unit capacity. The peripheral length of the coated portion is 1.07 m / Ah. Further, Patent Document 2 discloses a battery having a battery capacity of 4.6 Ah, a positive electrode active material coating width of 50 mm, and a positive electrode plate length of 3000 mm. The circumference is 1.33 m / Ah.
  • the sealing plate 2 is provided with a positive electrode terminal 8 and a negative electrode terminal 9 as electrode terminals to the outside.
  • the positive electrode terminal 8 is electrically connected to the positive electrode tab group 40 via the positive electrode current collector 6, and the positive electrode current collector 6 is composed of a first positive electrode current collector 61 and a second positive electrode current collector 62. Has been done.
  • the negative electrode terminal 9 is electrically connected to the negative electrode tab group 50 via the negative electrode current collector 7, and the negative electrode current collector 7 is composed of a first negative electrode current collector 71 and a second negative electrode current collector 72. Has been done.
  • the first positive electrode current collector 61 has a substantially L-shaped cross section and is arranged between the electrode body 3 and the sealing plate 2. Specifically, the first positive electrode current collector 61 has a first region arranged along the sealing plate 2 and a second region bent from an end portion of the first region. The second region extends toward the bottom 1a along the first side wall 1b. The first positive electrode current collector 61 is connected to the positive electrode terminal 8.
  • the negative electrode side has the same configuration.
  • the second positive electrode current collector 62 is arranged between the electrode body 3 and the first side wall 1b of the square exterior body 1. Specifically, the second positive electrode current collector 62 is made of a flat plate having a surface parallel to the first side wall 1b, and extends along the first side wall 1b toward the bottom portion 1a. The second positive electrode current collector 62 is connected to the first positive electrode current collector 61.
  • the negative electrode side has the same configuration.
  • FIG. 3 shows the second positive electrode current collector 62.
  • the second positive electrode current collector 62 has a structure in which a part of a substantially rectangular flat plate is bent, and has a current collector connecting portion 62a, an inclined portion 62b, and a tab connecting portion 62c.
  • the current collector connecting portion 62a is connected to the first positive electrode current collector 61.
  • the positive electrode tab group 40 is connected to the tab connection portion 62c.
  • the inclined portion 62b connects the current collector connecting portion 62a and the tab connecting portion 62c, and is inclined with respect to both.
  • a recess 62d is provided in the current collector connection portion 62a.
  • a through hole 62e is provided in the recess 62d.
  • the current collector connecting portion 62a is joined to the first positive electrode current collector 61.
  • the second positive electrode current collector 62 is provided with a fuse portion 66.
  • FIG. 12 shows the vicinity of the connection portion between the second positive electrode current collector 62 and the positive electrode tab group 40 before bending the positive electrode tab group 40.
  • FIG. 14 shows an electrode in which the positive electrode tab group 40 is connected to the second positive electrode current collector 62 and the negative electrode tab group 50 is connected to the second negative electrode current collector 72 before the positive electrode tab group 40 and the negative electrode tab group 50 are bent. Shows body 3.
  • the positive electrode tab group 40 is connected to the tab connection portion 62c of the second positive electrode current collector 62. Specifically, as shown in FIG. 12, before the positive electrode tab group 40 is bent, the positive electrode tab group 40 is arranged on the tab connection portion 62c of the second positive electrode current collector 62, and the tab connection portion 62c and the positive electrode tab group 40 are arranged.
  • the connecting portion 63 is formed by joining (welding) the positive electrode tab group 40.
  • the positive electrode tab group 40 is closer to one side (right side in FIG. 12) of the flat plate constituting the second positive electrode current collector 62 in the width direction, and is closer to the second positive electrode current collector 62. It is connected to the tab connection portion 62c in the above. That is, the connecting portion 63 between the positive electrode tab group 40 and the tab connecting portion 62c is closer to the root side (one side in the width direction, right side in FIG. 9) of the positive electrode tab group 40 in the width direction of the flat plate. As a result, when the positive electrode tab group 40 is bent, a curved shape can be more reliably formed in the vicinity of the root of the positive electrode tab group 40.
  • FIG. 13 is a diagram showing the vicinity of the connection portion between the second positive electrode current collector 62 and the positive electrode tab group 40 after the positive electrode tab group 40 is bent.
  • the tab connection portion 62c in the second positive electrode current collector 62 which is arranged substantially parallel to the first main surface 3a and the second main surface 3b of the electrode body 3 (see FIGS. 12 and 14), is connected to the positive electrode tab group 40. Is bent so that the direction is substantially perpendicular to the winding axis of the electrode body 3. That is, the positive electrode tab group 40 is bent parallel to the first side wall 1b on the connection portion 63 side with the second positive electrode current collector 62.
  • the bent positive electrode tab group 40 is fixed to the electrode body 3 by the tape 80.
  • the positive electrode tab group 40 can be bent without bending the second positive electrode current collector 62. Thereby, a non-aqueous electrolyte secondary battery having a high volumetric energy density can be produced by a simple method.
  • the negative electrode side has the same configuration as the positive electrode side, and in FIG. 14, 72a is a current collector connecting portion, 72b is an inclined portion, and 72c is a tab connecting portion.
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment can be made into a battery having a high volume energy density without bending the second current collectors 62 and 72 by bending the positive electrode tab group 40 and the negative electrode tab group 50. Since one end 5e of the negative electrode plate 5 is arranged at a position facing the protective layer 4c of the positive electrode plate 4, a short circuit in the battery can be prevented.
  • Example 1 Lithium nickel cobalt manganese composite oxide as a positive electrode active material, polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder, carbon material as a conductive material, and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a dispersion medium are lithium nickel.
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • the positive electrode active material layer slurry and the positive electrode protective layer slurry prepared by the above method were applied to both sides of the aluminum foil as the positive electrode core by a die coater. At this time, the positive electrode active material layer slurry was applied to the center of the positive electrode core in the width direction. Further, the positive electrode protective layer slurry was applied to the end portion in the width direction of the region to which the positive electrode active material layer slurry was applied.
  • the positive electrode core body coated with the positive electrode active material layer slurry and the positive electrode protective layer slurry was dried to remove NMP contained in the positive electrode active material layer slurry and the positive electrode protective layer slurry. As a result, a positive electrode active material layer and a positive electrode protective layer were formed. Then, the positive electrode active material layer is compressed to obtain a positive electrode original plate. This positive electrode original plate was cut so that the active material layer coating portion became a rectangle having a width of 88 mm and a length of 4600 mm to obtain a positive electrode plate. The positive electrode plate could be cut by irradiating an energy ray such as a laser, a mold, or a cutter.
  • an energy ray such as a laser, a mold, or a cutter.
  • the negative electrode active material layer slurry prepared by the above method was applied to both sides of the copper foil as the negative electrode core by a die coater.
  • the negative electrode core body coated with the negative electrode active material layer slurry is dried to remove the water contained in the negative electrode active material layer slurry. As a result, a negative electrode active material layer was formed. Then, the negative electrode active material layer was compressed to obtain a negative electrode original plate. This negative electrode original plate was cut so that the active material layer coating portion had a width of 92 mm and a length of 4900 mm to obtain a negative electrode plate.
  • the negative electrode original plate could be cut by irradiating an energy ray such as a laser, a mold, or a cutter.
  • the strip-shaped positive electrode plate and the strip-shaped negative electrode plate produced by the above method are wound via a polyolefin strip-shaped separator to prepare a flat wound-shaped electrode body.
  • the electrode body has a flat region in the center and curved portions at both ends of the flat region.
  • a group of positive electrode tabs in which a plurality of positive electrode tabs are laminated is provided at one end in the direction in which the winding axis of the electrode body extends.
  • a group of negative electrode tabs in which a plurality of negative electrode tabs are laminated is provided at the other end in the direction in which the winding axis of the electrode body extends.
  • the center of the positive electrode tab group and the center of the negative electrode tab group are from the winding axis. It is arranged so that it is offset to one side.
  • a second positive electrode current collector 62 is joined to the positive electrode tab group 40, and a second positive electrode current collector 72 is joined to the negative electrode tab group 50.
  • the two electrode bodies 3 in which the positive electrode tab group 40 and the negative electrode tab group 50 are each bent are laminated and fixed with the tape 90.
  • Each positive electrode tab group 40 is arranged on the same side, and each negative electrode tab group 50 is arranged on the same side.
  • the positive electrode tab group 40 is bent in the same direction.
  • the negative electrode tab group 50 is bent in the same direction.
  • the second positive electrode current collectors 62 attached to the electrode bodies 3 are arranged at intervals and connected to the second region 61b of the first positive electrode current collector 61. The same applies to each second negative electrode current collector 72.
  • the sealing plate 2 is joined to the square exterior body 1, and the opening of the square exterior body 1 is sealed by the sealing plate 2.
  • the electrolytic solution is injected from the electrolytic solution injection hole 15 provided in the sealing plate 2, and the electrolytic solution injection hole 15 is sealed by the sealing member 16.
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery 20 is obtained.
  • Example 2 Example 1 except that the active material layer coated portion of the positive electrode plate has a width of 262 mm and a length of 2900 mm, and the active material layer coated portion of the negative electrode plate has a width of 272 mm and a length of 3100 mm in one electrode body.
  • a battery was prepared in the same manner as in the above, and a high temperature storage test was carried out. This was designated as Example 2.
  • Example 1 except that the active material layer coated portion of the positive electrode plate has a width of 76 mm and a length of 4600 mm, and the active material layer coated portion of the negative electrode plate has a width of 80 mm and a length of 4900 mm in one electrode body.
  • a battery was prepared in the same manner as in Example 2, and a high temperature storage test was carried out. This was used as a comparative example.
  • Table 1 shows the peripheral length of the positive electrode active material coating portion per battery unit capacity of the non-aqueous electrolyte secondary batteries of Examples 1 and 2 and the comparative example, and the positive electrode active material coating portion with respect to the total area of the negative electrode active material coating portion. The ratio of the area facing the electrode body, the capacity per electrode body, the capacity per unit area of the positive electrode active material coating portion, and the capacity recovery rate after the high temperature storage test are shown.
  • the peripheral length of the positive electrode active material coating portion per unit capacity of the battery is 0.28 m / Ah or less as in Example 1, the capacity recovery rate of 80% can be maintained even after storage for 300 days. It is said that an EV battery having a capacity recovery rate of more than 80% even when stored in an environment of 60 ° C. for 300 days is suitable. Further, if the peripheral length of the positive electrode active material coating portion per unit capacity of the battery is 0.11 m / Ah or less as in Example 2, the capacity recovery rate becomes 86% even after storage for 300 days, and the storage resistance is further improved. bottom.
  • the peripheral length of the positive electrode active material coating portion per unit capacity of the battery is larger than 0.28 m / Ah as in the comparative example, the capacity recovery rate after storage for 300 days is reduced to 78%, which is for EV. It does not meet the performance level required for batteries.
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery 20 may include a plurality of electrode bodies 3.
  • the capacity per electrode body is preferably 30 Ah or more.
  • FIG. 15 is a diagram showing an electrode body group 300 including a plurality of electrode bodies 3.
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery 20 includes a plurality (two) of electrode bodies 3.
  • a second current collector 62 is connected to the positive electrode tab group 40 of each electrode body 3.
  • the electrode body group 300 is formed by arranging the plurality of electrode bodies 3 and 3 and fixing them together with the tape 90.
  • FIG. 16 is a diagram showing an electrode body group 300 and a sealing plate 2 connected to each other by a first positive electrode current collector 61 and a second positive electrode current collector 62.

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Abstract

非水電解質二次電池は、正極板と負極板とを含む電極体と、開口を有し、前記電極体を収容した角形外装体と、前記開口を封口した封口板と、前記封口板に設けられた電極端子とを備える。前記正極板は、正極芯体と該正極芯体両面に塗布された正極活物質とを備え、前記正極芯体上における前記正極活物質の塗布部の周長は、電池の単位容量あたり０．２８ｍ／Ａｈ以下である。

Description

非水電解質二次電池
　本開示は、非水電解質二次電池に関するものである。
　リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池は、開口を有する外装体に電極体が収容されていて、その開口を封口板が封口している構造を有している。電極体の構造は、正極と負極とがセパレータを介して重ねられているものである。
　近年、車載用のリチウムイオン電池の需要が増えている。車載用のリチウムイオン電池、特にＥＶ用のリチウムイオン電池には、大容量、急速充電への対応、高い容量回復率、高度な安全性等のさまざまな特性が求められている。例えば、リチウムイオン電池に充電を行った後、車をある程度の時間稼働させることなく保管していると電池容量が低下してしまうため、この容量低下を防止する特性の向上が必要になる。
特開２０１９－１６０５８７号公報 特開２０１２－４３７５２号公報
　長期間の保存による電池容量の低下に対し、従来から材料観点では改善対策が進められてきたが、ＥＶ用のリチウムイオン電池の高性能化に伴い、更なる特性向上が求められるようになってきた。
　本開示の非水電解質二次電池は、正極板と負極板とを含む電極体と、開口を有し、前記電極体を収容した角形外装体と、前記開口を封口した封口板と、前記封口板に設けられた電極端子とを備えた非水電解質二次電池であって、前記正極板は、正極芯体と該正極芯体の少なくとも片面に塗布された正極活物質とを備え、前記正極芯体上における前記正極活物質の塗布部の周長は、電池の単位容量あたり０．２８ｍ／Ａｈ以下である構成を備えている。前記正極芯体上における前記正極活物質の塗布部の周長は、電池の単位容量あたり０．１１ｍ／Ａｈ以下であるとなおよい。
　なお、前記正極芯体上における前記正極活物質の塗布部の周長は、正極芯体の両面に正極活物質が塗布されている場合は、両面の周長の合計を意味する。
　前記電極体は前記正極板と前記負極板とを対向させて巻回した形状を有していてもよい。
　前記負極板は、負極芯体と該負極芯体に塗布された負極活物質とを備え、前記電極体においては、セパレータを介して前記正極板と前記負極板とが重ねられており、前記負極板において前記負極活物質の塗布部のうち、前記正極活物質の塗布部と対向している部分の面積は、前記負極活物質の塗布部の全体面積の８５％以上９５％以下であってもよい。
　１以上の前記電極体を含み、前記電極体一つあたりの容量は３０Ａｈ以上であってもよい。
　前記正極芯体上における前記正極活物質の塗布部の単位面積あたりの電池の容量は、４０Ａｈ／ｍ２以上であってもよい。正極芯体上における正極活物質の塗布部の面積は、正極芯体の両面に正極活物質が塗布されている場合は、両面の塗布面積の合計を意味する。
　前記電極体と前記封口板との間に配置され、前記電極端子に接続された第１集電体と、前記電極体と、前記角形外装体における側壁との間に配置され、前記第１集電体に接続された第２集電体と、前記電極体から前記側壁側に延出し、前記第２集電体に接続されたタブ群と備え、前記第２集電体は、前記側壁に平行な面を有する平板からなり、前記タブ群は、前記正極板から延出した正極タブを複数束ねた正極タブ群と前記負極板から延出した負極タブを複数束ねた負極タブ群とを有しているとともに、前記第２集電体との接続部側において、前記側壁に平行に折り曲げられていることが好ましい。
　本開示の非水電解質二次電池は、正極活物質の塗布部の周長が電池の単位容量あたり０．２８ｍ／Ａｈ以下であるので、充電後の負極板において正極板に対向している領域に存在していたリチウムイオンのうち、保存されている間に正極板とは対向していない領域に拡散する割合を小さくすることができ、それによって電池容量の回復率を大きくすることができる。
図１は、本開示の実施形態に係る非水電解質二次電池を示す斜視図である。 図２は、図１に電池の断面図である。 図３は、本開示の実施形態に係る第２集電体を示す図である。 図４は、本開示の実施形態に係る正極板の平面図である。 図５は、本開示の実施形態に係る負極板の平面図である。 図６は、本開示の実施形態に係る電極体の平面図である。 図７は、非水電解質二次電池の正極板と負極板とを模式的に表した斜視図である。 図８は、充電を行った直後の負極板の状態を正極板を不図示として模式的に表した斜視図である。 図９は、充電後、放電をしないで長時間放置した負極板の状態を正極板を不図示として模式的に表した斜視図である。 図１０は、図９の状態から放電を行った直後の負極板の状態を正極板を不図示として模式的に表した斜視図である。 図１１は、図１０の状態からそのまま放置しておいた負極板の状態を正極板を不図示として模式的に表した斜視図である。 図１２は、タブ群の折り曲げ前において、第２集電体とタブ群との接続部近傍を示す図である。 図１３は、タブ群の折り曲げ後において、第２集電体とタブ群との接続部近傍を示す図である。 図１４は、タブ群の折り曲げ前において、第２集電体にタブ群を接続した電極体を示す斜視図である。 図１５は、複数の電極体を含む電極体群を示す図である。 図１６は、第１集電体及び第２集電体により互いに接続された複数の電極体群と封口板とを示す図である。
　以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物あるいはその用途を制限することを意図するものでは全くない。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。
　＜電池の全体構成＞
　図１は、本開示に係る非水電解質二次電池を示す斜視図である。図２は、図１の電池を紙面に平行に切断した断面図である。図１，２に示すように、非水電解質二次電池２０は、開口を有する有底角筒状の角形外装体１と、角形外装体１の開口を封口する封口板２と、からなる電池ケース１００を備える。
　角形外装体１は、底部１ａと、一対の第１側壁１ｂ，１ｃと、一対の第２側壁１ｄ，１ｅと、を有する。一対の第１側壁１ｂ，１ｃは、互いに対向する向きに配置されている。一対の第２側壁１ｄ，１ｅは、互いに対向する向きに配置されている。一対の第１側壁１ｂ，１ｃは、封口板２の長手方向に垂直であり、一対の第１側壁１ｂ，１ｃの面積は、一対の第２側壁１ｄ、１ｅの面積よりも小さい。
　角形外装体１内には、正極板４と負極板５とを含む電極体３が電解質と共に収容されている。本実施形態では、電極体３は、正極板４と負極板５とがセパレータを介して巻回された扁平状の電極体である。電極体３の巻回軸は、第１側壁１ｂ，１ｃに対して垂直、且つ、第２側壁１ｄ，１ｅに対して平行に延びる。なお、電極体３は巻回電極体に限定されず、例えば複数の正極板４と負極板５とがセパレータを介して積層された積層電極体でもよい。
　なお、図２において、符号１０は、封口板２と正極端子８との間に配置された外部側絶縁部材であり、符号１２は、封口板２と負極端子９との間に配置された外部側絶縁部材である。符号１１は、封口板２と第１正極集電体６１との間に配置された内部側絶縁部材であり、符号１３は、封口板２と第１負極集電体７１との間に配置された内部側絶縁部材である。符号１４は、角形外装体１の内部に配置され、電極体３を収容する箱状ないし袋状の絶縁シートである。符号１５は、封口板２に設けられた電解液注液孔である。符号１６は、電解液注液孔１５を封止する封止部材である。符号１７は、封口板２に設けられたガス排出弁である。
　非水電解質二次電池２０は電極体３の巻回軸が延びる方向において、一方側を正極側、他方側を負極側としている。以下、主に正極側について説明し、負極側については、説明を省略する場合がある。
　＜電極体の構成＞
　正極板４は、図４に示すように長尺の帯状であって、正極芯体（例えばアルミニウム箔）の両面に正極活物質層４ａが形成された領域を有している。正極タブ４ｂは、正極板４の短手方向における一方の端の正極芯体から凸状に複数延出している。正極板４の短手方向における一方の端の及びその近傍における正極芯体は、保護層４ｃにより表面が被覆されている。すなわち、正極板４の長手方向に伸びる一方の辺（端）から正極板４ｃの長手中心軸方向へ一定の幅で保護層４ｃが設けられている。また、正極タブ４ｂにもその付け根部分に保護層が設けられている。保護層４ｃは絶縁物を含んでおり、例えば樹脂製の絶縁層としたり、無機酸化物であるセラミック及び樹脂バインダーを含む層としてもよい。保護層４ｃの一例として、アルミナ粉末と、導電材としての炭素材料と、結着材としてのポリフッ化ビニリデンとを含む層が挙げられる。なお、保護層４ｃは設けなくてもよい。
　負極板５は、図５に示すように長尺の帯状であって、負極芯体（例えば銅箔）の両面に負極活物質層５ａが形成された領域を有している。負極タブ５ｂは、負極板５の短手方向における一方の端の負極芯体から凸状に複数延出している。
　正極板４と負極板５とは、図６に示すようにセパレータを介して重ねられ、これを巻回することにより電極体３が形成されている。電極体３においては、巻回軸は正極タブ群４０と負極タブ群５０とを結ぶ方向（図６の横方向）に伸びており、巻回軸に垂直な電極体３の端面のうち、一方の端面に正極タブ群４０が位置し、それとは反対側の他方の端面に負極タブ群５０が位置する。このような位置関係により電池内の短絡の防止が容易になる。
　＜正極板と負極板との関係＞
　一般に電池では、安全性の確保及び長寿命化のために負極の活物質の方が正極の活物質よりも容量が大きくなるように設計されている。そして、正極板と負極板とを向かい合わせて重ねるタイプの電池では、負極板の活物質塗布範囲内に正極板の活物質塗布範囲が入るように設計され且つ負極活物質の塗布部分が正極活物質の塗布部分を超える（はみ出す）ように設計されている。
　図７は、非水電解質二次電池の正極板４４と負極板５５とを模式的に表した図である。正極板４４及び負極板５５のいずれも全面に活物質が設けられている。負極板５５の方が正極板４４よりも面積が大きく、且つ正極板４４の負極板５５に向い合っている面は全面が負極板５５の面に対向しており、負極板５５には正極板４４に対向していない非対向領域５７が存在している。
　充電を行った直後の負極板５５の状態（正極板４４を不図示としている）を図８に模式的に示す。充電によって正極板４４から負極板５５へとリチウムイオン４８が移動している。リチウムイオン４８の負極板５５内での拡散速度はそれほど大きくはないため、充電直後ではリチウムイオン４８は、正極板４４と対向している対向領域５６にのみ存在している。なお、図８において破線により正極板４４の外周を示す外周線４６を表示しており、対向領域５６はこの外周線４６に囲まれた領域である。
　充電後に放電を行わず、長時間放置をしておくと、図９（正極板４４を不図示としている）に示すようにリチウムイオン４８は負極板５５内を拡散して、負極板５５のどの部分においてもリチウムイオン４８の存在確率が同じになる。すなわち、対向領域５６および非対向領域５７の両方ともリチウムイオン４８の分布割合は同じになる。
　充電後に放電を行わず長時間放置をし、その後放電を十分に行った負極板５５の状態を図１０（正極板４４を不図示としている）に示す。放電により対向領域５６に存在していたリチウムイオン４８は全て正極板４４へと移動して、対向領域５６内にはリチウムイオン４８は存在しなくなる。一方、リチウムイオン４８の拡散速度の関係で非対向領域５７に存在していたリチウムイオン４８は放電中に正極板４４にまで移動できないため、そのまま非対向領域５７に残存する。この状態からさらに充放電を行わずに放置をしておくと、図１１（正極板４４を不図示としている）に示すようにリチウムイオン４８の一部は非対向領域５７から対向領域５６内に移動（拡散）していく。
　以上の説明から、充電後に放置して電池を保存しておいた場合、電池容量は充電直後に比較して減少してしまうことが理解できる。このような電池容量の減少の割合を小さくして、容量回復率を大きくするためには電池の単位容量あたりの外周線４６の長さ（より正確には、正極板において、正極芯体上における正極活物質の塗布部の周長）を小さくすることが必要になる。すなわち、図８から図９へと移る際に、電池の単位容量あたりの外周線４６が短ければ非対向領域５７に移動するリチウムイオン４８の数が減少するので、容量回復率が大きくなるのである。
　具体的には、正極芯体上における正極活物質の塗布部の周長は電池の単位容量あたり０．２８ｍ／Ａｈ以下であると、ＥＶ用電池として実用的に十分な容量回復率となる。正極芯体上における正極活物質の塗布部の周長が電池の単位容量あたり０．１１ｍ／Ａｈ以下であると、更なる容量回復率の向上が期待できる。また、負極板５５において、対向領域／（対向領域＋非対向領域）の面積割合は８５％以上９５％以下であることが好ましい。なお、対向領域／（対向領域＋非対向領域）の面積割合とは、より正確には、負極活物質の塗布部の全体面積に対する正極活物質の塗布部と対向している部分の負極活物質の塗布部の面積の割合である。本開示の単位容量あたりの正極活物質の塗布部の周長に加え、負極板５５において対向領域／（対向領域＋非対向領域）の面積割合を８５％以上９５％以下とすることで、図９に示す長時間放置中のリチウムイオンの拡散領域を抑制でき、容量回復率を向上させることができる。
　電極体一つあたりの容量は３０Ａｈ以上であることが好ましい。また、正極芯体上における正極活物質の塗布部の単位面積あたりの電池の容量は４０Ａｈ／ｍ２以上であることが好ましい。本開示の目的である容量回復率の改善は、ＥＶ用のリチウムイオン電池で特に求められており、さらにこれらの電池においては、前記のような構成とすることでエネルギー密度が向上し、ＥＶ走行距離の延長につながる。
　なお、特許文献１では、電池容量が８．４Ａｈ、正極活物質の塗布幅が１１．０ｃｍ、正極板の長さが４４０ｃｍの電池が開示されており、この電池では単位容量あたりの正極活物質塗布部の周長が１．０７ｍ／Ａｈである。また特許文献２では、電池容量が４．６Ａｈ、正極活物質の塗布幅が５０ｍｍ、正極板の長さが３０００ｍｍの電池が開示されており、この電池では単位容量あたりの正極活物質塗布部の周長が１．３３ｍ／Ａｈである。
　＜電極体からの集電の構造＞
　封口板２には、外部への電極端子としての正極端子８及び負極端子９が設けられている。正極端子８は、正極集電体６を介して正極タブ群４０に電気的に接続されており、正極集電体６は、第１正極集電体６１及び第２正極集電体６２で構成されている。負極端子９は、負極集電体７を介して負極タブ群５０に電気的に接続されており、負極集電体７は、第１負極集電体７１及び第２負極集電体７２で構成されている。
　第１正極集電体６１は、断面略Ｌ字状であり、電極体３と封口板２との間に配置されている。具体的には、第１正極集電体６１は、封口板２に沿って配置された第１領域と、第１領域の端部から折り曲げられた第２領域とを有する。第２領域は第１側壁１ｂに沿って底部１ａ側へ延びる。第１正極集電体６１は正極端子８に接続されている。負極側も同様の構成である。
　第２正極集電体６２は、電極体３と角形外装体１における第１側壁１ｂとの間に配置されている。具体的には、第２正極集電体６２は、第１側壁１ｂに平行な面を有する平板からなり、第１側壁１ｂに沿って底部１ａ側へ延びている。第２正極集電体６２は第１正極集電体６１に接続されている。負極側も同様の構成である。
　図３は、第２正極集電体６２を示す。第２正極集電体６２は、略矩形状の平板の一部を屈曲させた構造を有し、集電体接続部６２ａと傾斜部６２ｂとタブ接続部６２ｃとを有する。集電体接続部６２ａは、第１正極集電体６１に接続される。タブ接続部６２ｃには、正極タブ群４０が接続される。傾斜部６２ｂは、集電体接続部６２ａとタブ接続部６２ｃとを連結しており、両者に対して傾斜している。
　集電体接続部６２ａには凹部６２ｄが設けられている。凹部６２ｄには貫通孔６２ｅが設けられている。凹部６２ｄにおいて、集電体接続部６２ａが第１正極集電体６１に接合される。さらに第２正極集電体６２にはヒューズ部６６が設けられている。
　次に、正極タブ群４０の折り曲げ及び正極タブ群４０と第２正極集電体６２との接続について説明する。なお、負極側に関しては正極側とほぼ同じ構成・構造であるので、以下正極側のみの説明を行う。図１２は、正極タブ群４０の折り曲げ前において、第２正極集電体６２と正極タブ群４０との接続部近傍を示す。図１４は、正極タブ群４０及び負極タブ群５０の折り曲げ前において、第２正極集電体６２に正極タブ群４０を接続し、第２負極集電体７２に負極タブ群５０を接続した電極体３を示す。
　正極タブ群４０は、第２正極集電体６２におけるタブ接続部６２ｃに接続されている。具体的には、図１２に示すように、正極タブ群４０の折り曲げ前において、第２正極集電体６２におけるタブ接続部６２ｃ上に正極タブ群４０を配置した状態で、タブ接続部６２ｃと正極タブ群４０とを接合（溶接）することによって、接続部６３が形成されている。
　ここで、正極タブ群４０は、図１２に示すように、第２正極集電体６２を構成する平板の幅方向の一方側（図１２における右側）に寄って、第２正極集電体６２におけるタブ接続部６２ｃに接続されている。すなわち、正極タブ群４０とタブ接続部６２ｃとの接続部６３は、平板の幅方向における正極タブ群４０の根本側（幅方向一方側、図９における右側）に寄っている。これにより、正極タブ群４０を折り曲げた際、より確実に正極タブ群４０の根本近傍に安定的に湾曲形状を形成することができる。
　図１３は、正極タブ群４０の折り曲げ後における、第２正極集電体６２と正極タブ群４０との接続部近傍を示す図である。電極体３の第１主面３ａ及び第２主面３ｂに対して略平行に配置されていた（図１２，１４参照）第２正極集電体６２におけるタブ接続部６２ｃを、正極タブ群４０を折り曲げることによって、電極体３の巻回軸に対して略垂直な向きとする。すなわち、正極タブ群４０は、第２正極集電体６２との接続部６３側において、第１側壁１ｂに平行に折り曲げられる。折り曲げられた状態の正極タブ群４０は、テープ８０によって電極体３に固定される。
　このような構成により、第２正極集電体６２を折り曲げることなく、正極タブ群４０を折り曲げることができる。これにより、簡単な方法によって、体積エネルギー密度の高い非水電解質二次電池を作製することができる。
　なお、上述の通り負極側も正極側と同様の構成であり、図１４において、７２ａは集電体接続部、７２ｂは傾斜部、７２ｃはタブ接続部である。
　本実施形態に係る非水電解質二次電池は、正極タブ群４０及び負極タブ群５０を折り曲げることにより、第２集電体６２，７２を折り曲げずに体積エネルギー密度の高い電池とすることができ、負極板５の一方の端５ｅを正極板４の保護層４ｃに対向させた位置に配置しているので、電池内での短絡を防ぐことができる。
　（実施例）
　＜実施例１＞
　［正極板の作製］
　正極活物質としてのリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物、結着材としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、導電材としての炭素材料、及び分散媒としてのＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）をリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物：ＰＶｄＦ：炭素材料の質量比が９７．５：１：１．５となるように混練し、正極活物質層スラリーを作製した。
　アルミナ粉末、導電材としての炭素材料、結着材としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）と分散媒としてのＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）を、アルミナ粉末：炭素材料：ＰＶｄＦの質量比が８３：３：１４となるように混練し、保護層スラリーを作製した。
　正極芯体としてアルミニウム箔の両面に、上述の方法で作製した正極活物質層スラリー及び正極保護層スラリーをダイコータにより塗布した。このとき、正極芯体の幅方向の中央に正極活物質層スラリーが塗布された。また、正極活物質層スラリーが塗布される領域の幅方向の端部に正極保護層スラリーが塗布された。
　正極活物質層スラリー及び正極保護層スラリーが塗布された正極芯体を乾燥させ、正極活物質層スラリー及び正極保護層スラリーに含まれるＮＭＰを除去した。これにより正極活物質層及び正極保護層が形成された。その後、正極活物質層を圧縮して正極原板とする。この正極原板を活物質層塗布部が幅８８ｍｍ、長さ４６００ｍｍの長方形となるように切断し、正極板とした。なお正極板の切断は、レーザー等のエネルギー線の照射、金型、あるいはカッター等により行うことができた。
　［負極板の作製］
　負極活物質としての黒鉛、結着材としてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）及びカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、及び分散媒としての水を、黒鉛：ＳＢＲ：ＣＭＣの質量比が９８：１：１となるように混練し、負極活物質層スラリーを作製した。
　負極芯体として銅箔の両面に、上述の方法で作製した負極活物質層スラリーをダイコータにより塗布した。
　負極活物質層スラリーが塗布された負極芯体を乾燥させ、負極活物質層スラリーに含まれる水を除去する。これにより負極活物質層が形成された。その後、負極活物質層を圧縮して負極原板とした。この負極原板を活物質層塗布部が幅９２ｍｍ、長さ４９００ｍｍとなるように切断し、負極板とした。なお負極原板の切断は、レーザー等のエネルギー線の照射、金型、あるいはカッター等により行うことができた。
　［電極体の作製］
　上述の方法で作製した帯状の正極板及び帯状の負極板を、ポリオレフィン製の帯状のセパレータを介して巻回し、扁平状の巻回型の電極体を作製する。電極体は中央に扁平状の領域を有し、扁平状の領域の両端に湾曲部を有する。
　電極体の巻回軸が延びる方向における一方の端部には複数の正極タブが積層された正極タブ群が設けられている。電極体の巻回軸が延びる方向における他方の端部には複数の負極タブが積層された負極タブ群が設けられている。なお、電極体の巻回軸が延びる方向に対して垂直な方向で、且つ電極体の厚み方向に対して垂直な方向において、正極タブ群の中心及び負極タブ群の中心は、巻回軸から一方にずれて配置されている。
　[電池の作製]
　図１４に示すように、正極タブ群４０には第２正極集電体６２を、負極タブ群５０には第２正極集電体７２を接合する。さらに、図１５，１６に示すように、正極タブ群４０及び負極タブ群５０がそれぞれ折り曲げられて状態の２つの電極体３を積層し、テープ９０で固定する。各正極タブ群４０は同じ側に配置され、各負極タブ群５０は同じ側に配置される。また、各電極体３において、正極タブ群４０はそれぞれ同じ方向に折り曲げられている。各電極体３において、負極タブ群５０はそれぞれ同じ方向に折り曲げられている。
　電極体３の積層方向において、各電極体３に取り付けられた第２正極集電体６２は間隔を置いて並べられて第１正極集電体６１の第２領域６１ｂ上に接続されている。各第２負極集電体７２についても同様である。
　これら２つの電極体３を角形外装体１内に挿入する。そして、封口板２を角形外装体１に接合し、角形外装体１の開口を封口板２により封口する。封口板２に設けられた電解液注液孔１５から電解液を注液し、封止部材１６で電解液注液孔１５を封止する。これにより非水電解質二次電池２０とする。
　[初回充電放電条件]
　作製した前記の非水電解質二次電池を０．５Ｃで充電及び放電を行い、ＳＯＣ２０％以下に調整することで出荷可能な状態になる。これを実施例１の電池とした。
　[高温保存試験条件]
　前記の出荷可能な非水電解質二次電池をＳＯＣ９０％まで充電した時点を保存日数０日とし、６０℃環境下で５６日間、３００日間、夫々放置した時の放電容量確認を行い、保存前の放電容量を１００％としたときの比率を保存後の容量回復率とした。
　＜実施例２＞
　１つの電極体における、正極板の活物質層塗布部が幅２６２ｍｍ、長さ２９００ｍｍ、また負極板の活物質層塗布部が幅２７２ｍｍ、長さ３１００ｍｍになるようにしたこと以外は、実施例１と同様にして電池を作製し、高温保存試験を実施した。これを実施例２とした。
　＜比較例＞
　１つの電極体における、正極板の活物質層塗布部が幅７６ｍｍ、長さ４６００ｍｍ、また負極板の活物質層塗布部が幅８０ｍｍ、長さ４９００ｍｍになるようにしたこと以外は、実施例１及実施例２と同様にして電池を作製し、高温保存試験を実施した。これを比較例とした。
　以下、本開示に係る実施例について、表１を用いて詳細に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１は、前記の実施例１および２、比較例の非水電解質二次電池の電池単位容量あたりの正極活物質塗布部の周長、負極活物質塗布部の全体面積に対する正極活物質塗布部と対向している部分の面積の割合、電極体一つあたりの容量、正極活物質の塗布部の単位面積あたりの容量、および高温保存試験後の容量回復率を示す。
　実施例１のように電池単位容量あたりの正極活物質塗布部の周長を０．２８ｍ／Ａｈ以下とすれば、３００日保存後でも容量回復率８０％が維持できることが判明した。なお、６０℃環境下で３００日保存しても容量回復率８０％を超えることがＥＶ用電池としては好適とされる。また、実施例２のように電池単位容量あたりの正極活物質塗布部の周長を０．１１ｍ／Ａｈ以下とすれば、３００日保存後でも容量回復率が８６％となり、より保存耐性が向上した。
　一方で、比較例のように電池単位容量あたりの正極活物質塗布部の周長が０．２８ｍ／Ａｈより大きい場合、３００日保存後の容量回復率は７８％まで低下しており、ＥＶ用電池として必要とされる性能水準を満足できていない。
　（その他の実施形態）
　上述の実施形態は本願発明の例示であって、本願発明はこれらの例に限定されず、これらの例に周知技術や慣用技術、公知技術を組み合わせたり、一部置き換えたりしてもよい。また当業者であれば容易に思いつく改変発明も本願発明に含まれる。
　非水電解質二次電池２０は、電極体３を複数備えていてもよい。この場合、電極体一つあたりの容量は３０Ａｈ以上であることが好ましい。図１５は、複数の電極体３を含む電極体群３００を示した図である。図１５に示すように、非水電解質二次電池２０は、電極体３を複数（２つ）備える。各電極体３の正極タブ群４０には、それぞれ第２集電体６２が接続されている。複数の電極体３、３を配列し、テープ９０で纏めて固定することで、電極体群３００が形成される。図１６は、第１正極集電体６１及び第２正極集電体６２により互いに接続された電極体群３００と封口板２とを示した図である。
１　　角形外装体
１ｂ　　第１側壁（側壁）
１ｃ　　第１側壁（側壁）
２　　封口板
３　　電極体
４　　正極板
４ｂ　　正極タブ
５　　負極板
５ｂ　　負極タブ
８　　正極端子（電極端子）
９　　負極端子（電極端子）
２０　　非水電解質二次電池
４０　　正極タブ群（タブ群）
５０　　負極タブ群（タブ群）
６１　　第１正極集電体（第１集電体）
６２　　第２正極集電体（第２集電体）
７１　　第１負極集電体（第１集電体）
７２　　第２負極集電体（第２集電体）

Claims (7)

  1. 　正極板と負極板とを含む電極体と、
    　開口を有し、前記電極体を収容した角形外装体と、
    　前記開口を封口した封口板と、
    　前記封口板に設けられた電極端子と
    　を備えた非水電解質二次電池であって、
    　前記正極板は、正極芯体と該正極芯体の少なくとも一方の面に塗布された正極活物質とを備え、
    　前記正極芯体上における前記正極活物質の塗布部の周長は、電池の単位容量あたり０．２８ｍ／Ａｈ以下である、非水電解質二次電池。
  2. 　前記正極芯体上における前記正極活物質の塗布部の周長は、電池の単位容量あたり０．１１ｍ／Ａｈ以下である、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
  3. 　前記電極体は前記正極板と前記負極板とを対向させて巻回した形状を有している、請求項１又は２に記載の非水電解質二次電池。
  4. 　前記負極板は、負極芯体と該負極芯体に塗布された負極活物質とを備え、
    　前記電極体においては、セパレータを介して前記正極板と前記負極板とが重ねられており、
    　前記負極板において前記負極活物質の塗布部のうち、前記正極活物質の塗布部と対向している部分の面積は、前記負極活物質の塗布部の全体面積の８５％以上９５％以下である、請求項１から３のいずれか一つに記載の非水電解質二次電池。
  5. 　１以上の前記電極体を含み、前記電極体一つあたりの容量は３０Ａｈ以上である、請求項１から４のいずれか一つに記載の非水電解質二次電池。
  6. 　前記正極芯体上における前記正極活物質の塗布部の単位面積あたりの電池の容量は、４０Ａｈ／ｍ２以上である、請求項１から５のいずれか一つに記載の非水電解質二次電池。
  7. 　前記電極体と前記封口板との間に配置され、前記電極端子に接続された第１集電体と、
    　前記電極体と、前記角形外装体における側壁との間に配置され、前記第１集電体に接続された第２集電体と、
    　前記電極体から前記側壁側に延出し、前記第２集電体に接続されたタブ群と
    を備え、
    　前記第２集電体は、前記側壁に平行な面を有する平板からなり、
    　前記タブ群は、前記正極板から延出した正極タブを複数束ねた正極タブ群と前記負極板から延出した負極タブを複数束ねた負極タブ群とを有しているとともに、前記第２集電体との接続部側において、前記側壁に平行に折り曲げられている、請求項１から６のいずれか一つに記載の非水電解質二次電池。
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