WO2022019078A1 - 二次電池 - Google Patents

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大貴 西家
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery.
  • Patent Document 1 describes a lithium ion battery as a secondary battery having such a winding structure.
  • the inner peripheral end portion of the positive electrode active material layer is formed in a region that does not overlap with the positive electrode tab in the short axis direction of the wound structure.
  • An object of the present invention is to provide a secondary battery capable of suppressing breakage of a negative electrode current collector.
  • the present invention A long-cylindrical power storage element in which a positive electrode having a positive electrode active material layer formed on a positive electrode current collector and a negative electrode having a negative electrode active material layer formed on a negative electrode current collector are wound around the positive electrode.
  • a positive electrode having a positive electrode active material layer formed on a positive electrode current collector and a negative electrode having a negative electrode active material layer formed on a negative electrode current collector are wound around the positive electrode.
  • At least two folding positions exist on either the positive electrode or the negative electrode located on the innermost circumference of the power storage element.
  • the distance C1 is defined as the distance between the end of the positive electrode active material layer on the winding start end side of the positive electrode and the folded position near the end of the positive electrode active material layer, and the positive electrode active material layer on the winding end end side of the positive electrode.
  • a lithium ion battery having a wound structure there may be a portion where the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer face each other and a portion where the positive electrode active material layer does not face each other in the flat portion of the wound structure.
  • the negative electrode expands due to occlusion of lithium in the negative electrode active material layer at the location where the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer face each other, but the negative electrode does not expand at the location where the negative electrode active material layer does not face each other.
  • the battery has a flat shape.
  • the battery is attached with a positive electrode tab (positive electrode lead) 31 and a negative electrode tab (negative electrode lead) 32, and has a flat wound electrode body 20, an electrolytic solution (not shown) as an electrolyte, and these electrodes.
  • the body 20 and the case 10 for accommodating the electrolytic solution are provided.
  • the battery When the battery is viewed in a plan view from a direction perpendicular to its main surface, the battery has a rectangular shape.
  • the case 10 which is an example of the exterior body, is a rectangular parallelepiped thin battery can and is made of metal.
  • the metal for example, iron (Fe) plated with nickel (Ni) can be used.
  • the case 10 includes a housing portion 11 and a lid portion 12.
  • the accommodating portion 11 accommodates the electrode body 20.
  • the accommodating portion 11 includes a main surface portion 11A and a wall portion 11B provided on the peripheral edge of the main surface portion 11A.
  • the case 10 may be a non-rigid one such as a laminated film, but it is preferably a metal case mainly made of metal.
  • the metal case has a certain rigidity and restrains the electrode body 20. Therefore, it is possible to suppress the deformation of the battery due to the expansion and contraction of the electrode body 20 and to suppress the breakage of the negative electrode current collector.
  • the positive electrode tab 31 and the negative electrode tab 32 are derived from one end surface of the electrode body 20.
  • the positive electrode tab 31 and the negative electrode tab 32 are each made of a metal material such as Al, Cu, Ni or stainless steel, and each has a thin plate shape or the like.
  • Sealants 31A and 32A for preventing the intrusion of outside air are inserted between the case 10 and the positive electrode tab 31, and between the case 10 and the negative electrode tab 32, respectively.
  • the sealants 31A and 32A are made of a material having adhesion to the positive electrode tab 31 and the negative electrode tab 32, for example, a polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, modified polyethylene or modified polypropylene.
  • the electrode body 20 is a long-cylindrical power storage element in which a positive electrode having a positive electrode active material layer formed on a positive electrode current collector and a negative electrode having a negative electrode active material layer formed on a negative electrode current collector are wound around. be.
  • the electrode body 20 will be described in detail.
  • the electrode body 20 has a pair of flat portions 20A facing each other and a pair of curved portions 20B facing each other provided between the pair of flat portions 20A.
  • the electrode body 20 is provided on the positive electrode 21 having a band shape, the negative electrode 22 having a band shape, the two separators 23A and 23B having a band shape, the insulating members 25B1 and 25B2 provided on the positive electrode 21, and the negative electrode 22. It includes insulating members 26B1 and 26B2. Separators 23A and 23B are alternately provided between the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • the electrode body 20 has a structure in which a positive electrode 21 and a negative electrode 22 are laminated via a separator 23A or a separator 23B and wound in the longitudinal direction so as to be flat and spiral.
  • the electrode body 20 is wound so that the positive electrode 21 is the innermost electrode and the negative electrode 22 is the outermost electrode.
  • the negative electrode 22 which is the outermost peripheral electrode is fixed by the winding stop tape 24.
  • the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separators 23A and 23B are impregnated with the electrolytic solution.
  • the positive electrode 21 is formed on a positive electrode current collector 21A having an inner side surface 21S1 and an outer side surface 21S2, a positive electrode active material layer 21B1 provided on the inner side surface 21S1 of the positive electrode current collector 21A, and an outer surface 21S2 of the positive electrode current collector 21A.
  • the positive electrode active material layer 21B2 provided is provided.
  • the "inner surface” means a surface located on the winding center side
  • the “outer surface” means a surface located on the side opposite to the winding center.
  • the thickness of the positive electrode current collector 21A is, for example, 3 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the thickness of the positive electrode active material layers 21B1 and 21B2 is, for example, 30 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the positive electrode active material layer 21B1 is not provided on the inner side surface 21S1 of the winding outer peripheral side end portion of the positive electrode 21 (hereinafter, simply referred to as “outer peripheral side end portion”), and the inner side surface 21S1 of the positive electrode current collector 21A is exposed.
  • the positive electrode current collector exposed portion 21D1 is provided.
  • the outer surface 21S2 of the outer peripheral end of the positive electrode 21 is not provided with the positive electrode active material layer 21B2, but is provided with the positive electrode current collector exposed portion 21D2 in which the outer surface 21S2 of the positive electrode current collector 21A is exposed.
  • a positive electrode tab 31 is connected to a portion of the positive electrode current collector exposed portion 21D2 corresponding to the flat portion 20A.
  • the length of the positive electrode current collector exposed portion 21D1 in the winding direction is, for example, substantially the same as the length of the positive electrode current collector exposed portion 21D2 in the winding direction.
  • the positive electrode current collector 21A is made of, for example, a metal foil such as an aluminum foil, a nickel foil, or a stainless steel foil.
  • the positive electrode active material layers 21B1 and 21B2 contain a positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium.
  • the positive electrode active material layers 21B1 and 21B2 may further contain at least one of a binder and a conductive agent, if necessary.
  • a lithium-containing compound such as a lithium oxide, a lithium phosphorus oxide, a lithium sulfide, or an interlayer compound containing lithium is suitable, and two or more of these may be mixed and used.
  • a lithium-containing compound containing lithium, a transition metal element and oxygen is preferable.
  • examples of such a lithium-containing compound include a lithium composite oxide having a layered rock salt type structure, a lithium composite phosphate having an olivine type structure, and the like.
  • the transition metal element contains at least one selected from the group consisting of Co, Ni, Mn and Fe.
  • lithium-containing compounds examples include LiNi 0.50 Co 0.20 Mn 0.30 O 2 , LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiNi a Co 1-a O 2 (0 ⁇ a ⁇ 1), LiMn 2 O 4 or LiFePO 4. There is.
  • lithium-free inorganic compounds such as MnO 2 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , NiS, and MoS can be used as the positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium. can.
  • the positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium may be other than the above. Further, two or more kinds of the positive electrode active materials exemplified above may be mixed in any combination.
  • the binder is, for example, at least one selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyacrylonitrile, styrene butadiene rubber, carboxymethyl cellulose, and a copolymer mainly composed of one of these resin materials. Seeds can be used.
  • the conductive agent for example, at least one carbon material selected from the group consisting of graphite, carbon fiber, carbon black, acetylene black, ketjen black, carbon nanotubes, graphene and the like can be used.
  • the conductive agent may be any material having conductivity, and is not limited to the carbon material.
  • a metal material, a conductive polymer material, or the like may be used as the conductive agent.
  • the shape of the conductive agent includes, for example, granules, scales, hollows, needles, cylinders, and the like, but is not particularly limited to these shapes.
  • the negative electrode 22 is formed on a negative electrode current collector 22A having an inner side surface 22S1 and an outer side surface 22S2, a negative electrode active material layer 22B1 provided on the inner side surface 22S1 of the negative electrode current collector 22A, and an outer surface 22S2 of the negative electrode current collector 22A.
  • the negative electrode active material layer 22B2 provided is provided.
  • the thickness of the negative electrode current collector 22A is, for example, 3 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the thickness of the negative electrode active material layers 22B1 and 22B2 is, for example, 30 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the negative electrode active material layer 22B1 is not provided on the inner side surface 22S1 of the outer peripheral side end portion of the negative electrode 22, and the negative electrode current collector exposed portion 22D1 in which the inner side surface 22S1 of the positive electrode current collector 21A is exposed is provided.
  • the negative electrode active material layer 22B2 is not provided on the outer surface 22S2 of the outer peripheral side end portion of the negative electrode 22, and the negative electrode current collector exposed portion 22D2 in which the outer surface 22S2 of the negative electrode current collector 22A is exposed is provided.
  • a negative electrode tab 32 is connected to a portion of the negative electrode current collector exposed portion 22D1 corresponding to the flat portion 20A.
  • the positive electrode tab 31 and the negative electrode tab 32 are provided on the same flat portion 20A side.
  • the length of the negative electrode current collector exposed portion 22D2 in the winding direction is about one turn longer than the length of the negative electrode current collector exposed portion 22D1 in the winding direction. That is, at the outer peripheral end of the negative electrode 22, a single-sided active material layer forming portion in which only the negative electrode active material layer 22B1 of the negative electrode active material layer 22B1 and the negative electrode active material layer 22B2 is formed on the negative electrode current collector 22A is provided. For example, about one lap is provided.
  • a portion where both the inner side surface 22S1 and the outer side surface 22S2 of the negative electrode current collector 22A are exposed that is, the negative electrode current collector exposed portion 22D1 and the negative electrode current collector exposed portion 22D2 are provided on both sides of the positive electrode 21.
  • the provided portion is provided, for example, over about one round.
  • the negative electrode current collector 22A is made of, for example, a metal foil such as a copper foil, a nickel foil, or a stainless steel foil.
  • a copper foil is used as the negative electrode current collector 22A.
  • a copper foil having impurities (for example, sulfur component) contained in the copper foil of 20 ppm (parts per million) or less and an elongation rate of 7% or more after heat treatment at 200 ° C. is used. Used.
  • the elongation rate after heat treatment at 200 ° C. means the elongation rate measured at room temperature after heating at 200 ° C. for 3 hours.
  • a test was conducted using Autograph AG-IS manufactured by Shimadzu Corporation, and the measurement sample size was ASTM-D638-V (the size is the maximum width of 9.53 mm, the minimum width of 3.15 mm, and is orthogonal to the width.
  • ASTM-D638-V the size is the maximum width of 9.53 mm, the minimum width of 3.15 mm, and is orthogonal to the width.
  • a copper foil having an elongation rate of 7% or more as a result measured at room temperature after heating at 200 ° C. for 3 hours at a length of 63.50 mm) and a test speed of 1 mm / min is used.
  • the negative electrode active material layers 22B1 and 22B2 contain a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium.
  • the negative electrode active material layers 22B1 and 22B2 may further contain at least one of a binder and a conductive agent, if necessary.
  • Negative electrode active material examples include non-graphitizable carbon, easily graphitizable carbon, graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, calcined organic polymer compounds, carbon fibers, and carbon materials such as activated carbon.
  • cokes include pitch coke, needle coke, petroleum coke and the like.
  • An organic polymer compound calcined body is a material obtained by calcining a polymer material such as phenol resin or furan resin at an appropriate temperature to carbonize it, and a part of it is graphitizable carbon or graphitizable carbon. Some are classified as.
  • These carbon materials are preferable because the change in the crystal structure that occurs during charging / discharging is very small, a high charging / discharging capacity can be obtained, and good cycle characteristics can be obtained.
  • graphite is preferable because it has a large electrochemical equivalent and can obtain a high energy density.
  • graphitizable carbon is preferable because excellent cycle characteristics can be obtained.
  • those having a low charge / discharge potential, specifically those having a charge / discharge potential close to that of lithium metal are preferable because high energy density of the battery can be easily realized.
  • binder As the binder, the same binders as those of the positive electrode active material layers 21B1 and 21B2 can be used.
  • Conducting agent As the conductive agent, the same ones as those of the positive electrode active material layers 21B1 and 21B2 can be used.
  • the separators 23A and 23B separate the positive electrode 21 and the negative electrode 22 and allow lithium ions to pass through while preventing a short circuit of current due to contact between the two electrodes.
  • the separators 23A and 23B are made of, for example, polytetrafluoroethylene, a polyolefin resin (polypropylene (PP) or polyethylene (PE), etc.), an acrylic resin, a styrene resin, a polyester resin or a nylon resin, or a resin blended with these resins. It is composed of a porous film made of, and may have a structure in which two or more of these porous films are laminated.
  • the porous film made of polyolefin is preferable because it has an excellent short-circuit prevention effect and can improve the safety of the battery by the shutdown effect.
  • polyethylene is preferable as a material constituting the separators 23A and 23B because it can obtain a shutdown effect in the range of 100 ° C. or higher and 160 ° C. or lower and is also excellent in electrochemical stability.
  • low-density polyethylene, high-density polyethylene, and linear polyethylene are preferably used because they have an appropriate melting temperature and are easily available.
  • a material obtained by copolymerizing or blending a resin having chemical stability with polyethylene or polypropylene can be used.
  • the porous membrane may have a structure of three or more layers in which a polypropylene layer, a polyethylene layer, and a polypropylene layer are sequentially laminated.
  • a polypropylene layer a polypropylene layer
  • a single-layer base material having 100 wt% PP or 100 wt% PE can be used.
  • the method for producing the separators 23A and 23B may be wet or dry.
  • Nonwoven fabric may be used as the separators 23A and 23B.
  • fiber constituting the non-woven fabric aramid fiber, glass fiber, polyolefin fiber, polyethylene terephthalate (PET) fiber, nylon fiber and the like can be used. Further, these two or more kinds of fibers may be mixed to form a nonwoven fabric.
  • the electrolytic solution is a so-called non-aqueous electrolytic solution, and contains an organic solvent (non-aqueous solvent) and an electrolyte salt dissolved in the organic solvent.
  • the electrolytic solution may contain known additives in order to improve the battery characteristics.
  • an electrolytic solution containing an electrolytic solution and a polymer compound serving as a retainer for holding the electrolytic solution may be used.
  • the electrolyte layer may be in the form of a gel.
  • a cyclic carbonate ester such as ethylene carbonate or propylene carbonate can be used, and it is preferable to use one or a mixture of ethylene carbonate and propylene carbonate in particular. This is because the cycle characteristics can be further improved.
  • organic solvent it is preferable to use a mixture of these cyclic carbonate esters and a chain carbonate ester such as diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate or methylpropyl carbonate. This is because high ionic conductivity can be obtained.
  • the organic solvent further preferably contains 2,4-difluoroanisole or vinylene carbonate. This is because 2,4-difluoroanisole can further improve the discharge capacity, and vinylene carbonate can further improve the cycle characteristics. Therefore, it is preferable to mix and use these because the discharge capacity and the cycle characteristics can be further improved.
  • organic solvents butylene carbonate, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltransferase, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3 -Dioxolane, methyl acetate, methyl propionate, acetonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, methoxynitrile, 3-methoxypropionitrile, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidinone, N-methyloxazolidinone, N, N- Examples thereof include dimethylimidazolidinone, nitromethane, nitroethane, sulfolane, dimethylsulfoxide, trimethyl phosphate and the like.
  • a compound in which at least a part of hydrogen of these organic solvents is replaced with fluorine may be preferable because the reversibility of the electrode reaction may be improved depending on the type of the electrode to be combined.
  • Examples of the electrolyte salt include lithium salts, and one type may be used alone or two or more types may be mixed and used.
  • Lithium salts include LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiCH 3 SO 3 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiC (SO 2 CF). 3 ) 3 , LiAlCl 4 , LiSiF 6 , LiCl, difluoro [oxorat-O, O'] lithium borate, lithium bisoxalate volate, LiBr and the like can be mentioned. Above all, LiPF 6 is preferable because it can obtain high ionic conductivity and further improve the cycle characteristics.
  • the insulating members 25B1, 25B2, 26B1, and 26B2 have, for example, a rectangular film shape, and have an adhesive surface on one surface. More specifically, the insulating members 25B1, 25B2, 26B1 and 26B2 include a base material and an adhesive layer provided on the base material. In addition, in this specification, pressure sensitive adhesion is defined as a kind of adhesion. According to this definition, an adhesive layer is considered a type of adhesive layer. The film is also defined as including a sheet. As the insulating members 25B1, 25B2, 26B1 and 26B2, for example, insulating tape is used. Examples of the material of the insulating members 25B1, 25B2, 26B1 and 26B2 include polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), polyethylene (PE) and polypropylene (PP).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PI polyimide
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • the insulating member 25B1 covers the stepped portion at the boundary between the positive electrode current collector exposed portion 21D1 and the positive electrode active material layer 21B1 and the positive electrode current collector exposed portion 21D1.
  • the insulating member 25B2 covers the stepped portion at the boundary between the positive electrode current collector exposed portion 21D2 and the positive electrode active material layer 21B2, and the positive electrode current collector exposed portion 21D2.
  • the insulating member 25B2 covers the positive electrode tab 31 together with the positive electrode current collector exposed portion 21D2.
  • the boundary between the positive electrode current collector exposed portion 21D1 and the positive electrode active material layer 21B1 and the boundary between the positive electrode current collector exposed portion 21D2 and the positive electrode active material layer 21B2 are formed parallel to the winding axis direction of the electrode body 20. There is.
  • the insulating member 25B1 is provided in a region where the positive electrode current collector exposed portion 21D1 and the negative electrode active material layer 22B2 face each other, and a region where the positive electrode current collector exposed portion 21D1 and the negative electrode current collector exposed portion 22D2 face each other.
  • the insulating member 25B2 is provided in a region where the positive electrode current collector exposed portion 21D2 and the negative electrode active material layer 22B1 face each other, and a region where the positive electrode current collector exposed portion 21D2 and the negative electrode current collector exposed portion 22D1 face each other.
  • the outer peripheral side end of the positive electrode current collector exposed portion 21D1 is exposed without being covered by the insulating member 25B1, and the outer peripheral side end of the positive electrode current collector exposed portion 21D2 is insulated. It has a positive electrode current collector exposed portion 21D4 that is exposed without being covered by the member 25B2.
  • the insulating member 26B1 covers a portion of the negative electrode current collector exposed portion 22D1 where the negative electrode tab 32 is provided and a portion facing the positive electrode current collector exposed portion 21D4.
  • the insulating member 26B1 may cover almost the entire portion of the negative electrode current collector exposed portion 22D1 corresponding to the flat portion 20A.
  • the insulating member 26B2 includes a stepped portion at the boundary 22P between the negative electrode current collector exposed portion 22D2 and the negative electrode active material layer 22B2 (that is, the boundary 22P between the single-sided active material layer forming portion and the negative electrode active material layer 22B2) and the negative electrode current collector. It covers the exposed body portion 22D2.
  • the boundary 22P between the negative electrode current collector exposed portion 22D2 and the negative electrode active material layer 22B2 is formed parallel to the winding axis direction of the electrode body 20. It is preferable that the insulating member 26B2 also covers the portion of the negative electrode current collector exposed portion 22D2 facing the positive electrode current collector exposed portion 21D3.
  • the positive electrode collector exposed portion 21D3 is located on the winding outer peripheral side of the electrode body 20 with respect to the boundary 22P, and the negative electrode tab 32 is located on the winding outer peripheral side of the electrode body 20 with respect to the positive electrode current collector exposed portion 21D3. There is.
  • the positive electrode current collector exposed portion 21D3 is located, for example, in the flat portion 20A on the opposite side of the flat portion 20A provided with the boundary 22P.
  • (Folding position) There are at least two folded positions on either the positive electrode or the negative electrode located on the innermost circumference of the power storage element.
  • the positive electrode 21 located on the innermost circumference of the electrode body 20 according to the present embodiment has two folded positions P51 and P52.
  • the negative electrode 22 may be present on the innermost circumference, and the folded position of the negative electrode 22 may be present.
  • the positive electrode 21 constituting the electrode body 20 has a winding start end portion which is a start point of the winding structure and a winding end end portion which is an end point of the winding structure.
  • the end 41A of the positive electrode active material layer 21B1 is present on the winding start end side of the positive electrode 21. Further, on the winding end end side of the positive electrode 21, there is an end portion 41B of the positive electrode active material layer 21B1.
  • the distance (distance in the long axis direction of the electrode body 20) between the end portion 41A of the positive electrode active material layer 21B1 and the folded position P51 near the end portion 41A of the positive electrode active material layer 21B1 is defined as C1 (mm).
  • Distance is defined as distance C2 (mm).
  • the distance C1 or the distance C2 depends on the end portion of the positive electrode active material layer closer to the folded position. Is stipulated.
  • the length of the electrode body 20 in the longitudinal direction is W (mm).
  • the battery satisfies the following relational expressions (1) and (2). 0.02 ⁇ C1 / W ⁇ 0.12 ... Equation (1) 0.02 ⁇ C2 / W ⁇ 0.12 ... Equation (2)
  • the positive electrode tab 31 and the negative electrode tab 32 are connected to the outermost periphery of the electrode body 20.
  • the positive electrode tab 31 is connected to the positive electrode current collector 21A located on the outermost circumference
  • the negative electrode tab 32 is connected to the negative electrode current collector 22A located on the outermost circumference.
  • the positive electrode tab 31 is attached to the positive electrode current collector exposed portion 21D2 provided at one end of the positive electrode 21 by welding.
  • the insulating members 25B1 and 25B2 are attached to the positive electrode current collector exposed portions 21D1 and 21D2 provided at one end of the positive electrode 21, respectively.
  • the negative electrode 22 is manufactured as follows. First, for example, a negative electrode active material and a binder are mixed to prepare a negative electrode mixture, and this negative electrode mixture is dispersed in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a paste-like negative electrode mixture slurry. do. Next, the negative electrode mixture slurry is applied to both surfaces of the negative electrode current collector 22A, the solvent is dried, and the negative electrode active material layers 22B1 and 22B2 are formed by compression molding with a roll press machine or the like to obtain the negative electrode 22. At this time, the coating position of the negative electrode mixture slurry is adjusted so that the negative electrode current collector exposed portions 22D1 and 22D2 are formed at one end of the negative electrode 22.
  • a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone
  • the negative electrode tab 32 is attached to the negative electrode current collector exposed portion 22D1 provided at one end of the negative electrode 22 by welding.
  • the insulating members 26B1 and 26B2 are attached to the positive electrode current collector exposed portions 21D1 and 21D2 provided at the other end of the negative electrode 22, respectively.
  • the electrode body 20 is manufactured by winding the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separators 23A and 23B for a specified length with a winding core.
  • the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are cut to a predetermined length in advance.
  • the outer peripheral end of the negative electrode 22 is tilted in a predetermined direction (for example, downward) by a jig (not shown).
  • the outer peripheral end of the negative electrode 22 that is tilted in this way includes the boundary 22P between the negative electrode current collector exposed portion 22D2 and the negative electrode active material layer 22B2. Since the insulating member 26B2 covers the boundary 22P, the rigidity of the negative electrode 22 at the boundary 22P can be increased, and the outer peripheral end of the negative electrode 22 can be prevented from bending with the boundary 22P as the starting point. Therefore, it is possible to prevent the negative electrode active material from falling off from the portion of the negative electrode active material layer 22B1 located on the back surface side of the boundary 22P. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a minute short circuit due to the dropout of the negative electrode active material.
  • the outer peripheral end of the negative electrode 22 may be tilted by means other than the jig.
  • the negative electrode tab 32 Since the negative electrode tab 32 is preliminarily attached to the outer peripheral side end portion of the negative electrode 22, the negative electrode tab 32 can function as a weight when the outer peripheral side end portion of the negative electrode 22 is tilted. Therefore, the outer peripheral end of the negative electrode 22 can be easily tilted. Therefore, it is possible to prevent the negative electrode 22 from being cut together with the separators 23A and 23B in the "separator cutting step" which is a subsequent step of the "negative electrode end bending step".
  • the separators 23A and 23B are supported above the electrode body 20 by a support member (not shown), and then the separators 23A and 23B are cut by a cutter. After cutting, the outer peripheral end of the negative electrode 22 which is the outermost electrode is fixed by the winding stop tape 24. As a result, the electrode body 20 is obtained.
  • the negative electrode 22 In the state after winding, the negative electrode 22 is attracted to the separator 23A by static electricity. If the separators 23A and 23B are cut in this state, the negative electrode 22 is also cut together with the separators 23A and 23B, and the negative electrode 22 may be shorter than the specified length. By tilting the outer peripheral end of the negative electrode 22 as described above and then cutting the separators 23A and 23B, it is possible to prevent the negative electrode 22 from being cut together with the separators 23A and 23B.
  • the electrode body 20 is sealed by the case 10 as follows. First, the electrode body 20 and the electrolytic solution are accommodated in the accommodating portion 11. Subsequently, the positive electrode tab 31 is connected to the positive electrode terminal 13 installed in the case 10, and the negative electrode tab 32 is connected to the inner surface of the case 10. Next, the opening of the accommodating portion 11 is covered with the lid portion 12, and the peripheral portion of the accommodating portion 11 and the lid portion 12 is joined by welding or an adhesive or the like. This gives a battery.
  • the range of the distances C1 and C2 is set to the range described in the embodiment, that is, the range satisfying both the relational expressions (1) and (2). This makes it possible to face the positive electrode active material layer of the positive electrode and the positive electrode active material layer of the negative electrode in a wide range in each of the two flat portions. Therefore, the expansion of the negative electrode during charging is uniformly generated in all directions, and it is possible to suppress the occurrence of local stress concentration in the electrode body. In addition, it is possible to suppress breakage of the negative electrode current collector due to local stress concentration.
  • the distortion of the positive electrode and the negative electrode becomes remarkable due to the presence of the step of each lead. ) Is less likely to cause breakage.
  • the copper foil of the negative electrode current collector by using a copper foil having impurities (for example, sulfur component) contained in the copper foil of 20 ppm or less and an elongation rate of 7% or more after heat treatment at 200 ° C., copper at the time of expansion is used. By stretching the foil, it is possible to prevent the copper foil from breaking.
  • impurities for example, sulfur component
  • the positive electrode was produced as follows. First, 91 parts by mass of lithium cobalt composite oxide (LiCoO 2 ) as a positive electrode active material, 6 parts by mass of graphite as a conductive agent, and 3 parts by mass of polyvinylidene fluoride as a binder were mixed to obtain a positive electrode mixture. Then, it was dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a paste-like positive electrode mixture slurry.
  • LiCoO 2 lithium cobalt composite oxide
  • a strip-shaped aluminum foil having a thickness of 19 ⁇ m was prepared as a positive electrode current collector, and the positive electrode mixture slurry was applied to both sides of the aluminum foil and dried, and then compression-molded with a roll press to form a positive electrode active material layer.
  • a positive electrode was obtained by forming the above.
  • the application position of the positive electrode mixture slurry was adjusted so that the positive electrode current collector exposed portions were formed on both sides of one end of the positive electrode.
  • an aluminum positive electrode tab is welded to the exposed positive electrode current collector which becomes the outer surface of the outer peripheral end after winding. And attached.
  • insulating tapes were attached to the exposed portions of the positive electrode current collector formed on both sides of one end of the positive electrode (see FIG. 2).
  • the negative electrode was manufactured as follows. First, 97 parts by mass of artificial graphite powder as a negative electrode active material and 3 parts by mass of polyvinylidene fluoride as a binder are mixed to form a negative electrode mixture, and then the paste is dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone. A negative electrode mixture slurry was prepared.
  • a strip-shaped copper foil having a thickness of 6 ⁇ m was prepared as a negative electrode current collector, and the negative electrode mixture slurry was applied to both sides of the copper foil and dried, and then compression-molded with a roll press to form a negative electrode active material layer. By forming, a negative electrode was obtained. At this time, the application position of the negative electrode mixture slurry was adjusted so that the negative electrode current collector exposed portions were formed on both sides of one end of the negative electrode. Next, of the negative electrode current collector exposed portions formed on both sides of one end of the negative electrode, a nickel negative electrode tab is welded to the negative electrode current collector exposed portion which becomes the inner surface of the outer peripheral side end after winding. And attached. Next, insulating tapes were attached to the exposed portions of the negative electrode current collector formed on both sides of one end of the negative electrode (see FIG. 2).
  • EC ethylene carbonate
  • PC propylene carbonate
  • an electrolytic solution was prepared by dissolving lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as an electrolyte salt in this mixed solvent so as to be 1.0 mol / kg.
  • the battery was made as follows. First, the positive electrode, the negative electrode and the two separators were wound around the winding core to obtain a wound type electrode body having a flat shape. As the separator, a microporous polyethylene film having a thickness of 25 ⁇ m was used. Subsequently, the outer peripheral end of the negative electrode was tilted with a jig. Next, the separator was supported above the electrode body by the support member, and then the separator was cut by the cutter. Then, the outer peripheral end of the negative electrode, which is the outermost electrode, was fixed with a winding stop tape. As a result, an electrode body was obtained.
  • the electrode body and the electrolytic solution were accommodated in the accommodating portion of the metal can, the opening of the accommodating portion was covered with the lid portion, and the peripheral portion of the accommodating portion and the lid portion were joined to seal the metal can. As a result, the target battery was obtained.
  • the length of the electrode body in the longitudinal direction was set to 25 mm. Then, in the process of manufacturing the positive electrode, the winding start position and the winding end position of the positive electrode current collector were appropriately adjusted. Further, by adjusting the coating position of the positive electrode mixture slurry, the positions of the end portion of the positive electrode active material layer on the winding start end side of the positive electrode and the end portion of the positive electrode active material layer on the winding end end side of the positive electrode are appropriately positioned. ,It was adjusted. The above adjustments are made so as to satisfy the relational expressions (1) and (2).
  • the fracture rate was evaluated as follows. The battery was overcharged until the SOC (State of Charge) of the battery reached 150%, and the overcharged battery was disassembled. At that time, the breakage of the copper foil of the negative electrode current collector was visually confirmed, and the ratio of the total number of broken batteries to the manufactured number of batteries (evaluated number) was defined as the breakage occurrence rate. The number of batteries manufactured was 100.
  • the fracture rate after cycle charging and discharging was evaluated as follows. In an environment of 40 ° C., the battery was charged / discharged at 1C (Capacity) / 1C as one cycle of charging / discharging, and the number of cycles was 10,000 times. The battery after cycle charging and discharging was disassembled. At that time, the breakage of the copper foil of the negative electrode current collector was visually confirmed, and the ratio of the total number of broken batteries to the manufactured number of batteries was defined as the breakage occurrence rate after cycle charging and discharging. The number of batteries manufactured was 100.
  • Table 1 shows the configurations and evaluation results of the batteries of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4.
  • the method for manufacturing the battery is the same as that in the first embodiment.
  • the same evaluation as in Example 1 was performed while changing the sulfur content and the copper foil elongation rate contained in the copper foil of the negative electrode current collector.
  • Table 2 shows the configurations and evaluation results of the batteries of Examples 5 to 11.
  • the fracture occurrence rate could be set to 0%.
  • the fracture rate after cycle charging and discharging could be reduced to 12% or less.
  • the fracture occurrence rate is one digit (8% or less). I was able to.
  • Table 3 shows the battery configurations and evaluation results of Comparative Examples 5 to 11.
  • the configurations, methods, processes, shapes, materials, numerical values, etc. given in the above-described embodiments and examples are merely examples, and if necessary, different configurations, methods, processes, shapes, materials, numerical values, etc. May be used. Further, the configurations, methods, processes, shapes, materials, numerical values and the like of the above-described embodiments and examples can be combined with each other as long as they do not deviate from the gist of the present invention.
  • the chemical formulas of the compounds and the like exemplified in the above-mentioned embodiments are typical, and if they are the general names of the same compounds, they are not limited to the stated valences and the like.
  • the upper limit value or the lower limit value of the numerical range of one stage may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of the numerical range of another stage.
  • the materials exemplified in the above-described embodiments may be used alone or in combination of two or more.
  • Electrode body 20A Flat part 21 ... Positive electrode 21A ... Positive electrode current collector 21B1, 21B2 ... Positive electrode active material layer 22 ... Negative electrode 22A ... Negative electrode Collectors 22B1, 22B2 ... Negative electrode active material layer 23A, 23B ... Separator 31 ... Positive electrode tab 32 ; Negative electrode tab 41A, 41B ... Ends P51, P52 ... Folded position

Abstract

負極の膨張時に発生し得る負極終電体の破断を抑制する。　正極集電体上に正極活物質層が形成された正極と、負極集電体上に負極活物質層が形成された負極とが巻回された長円筒形状の蓄電素子と、外装体と、を有し、蓄電素子の最内周に位置する正極または負極のいずれか一方には少なくとも２つの折り返し位置が存在し、正極の巻き始め端部側における正極活物質層の端部と当該正極活物質層の端部に近い折り返し位置との間の距離を距離Ｃ１とし、正極の巻き終わり端部側における正極活物質層の端部と当該正極活物質層の端部に近い折り返し位置との間の距離を距離Ｃ２とし、蓄電素子の長手方向の長さをＷとしたとき、以下の関係式（１）および（２）を満たす二次電池である。 ０．０２≦Ｃ１／Ｗ≦０．１２・・・式（１） ０．０２≦Ｃ２／Ｗ≦０．１２・・・式（２）

Description

二次電池
　本発明は、二次電池に関する。
　帯状の正極と負極とが帯状のセパレータを介して巻回された巻回構造の二次電池が知られている。特許文献１には、係る巻回構造を有する二次電池としてリチウムイオン電池が記載されている。特許文献１に記載のリチウムイオン電池では、正極活物質層の内周端部を、巻回構造の短軸方向において、正極タブと重ならない領域に形成するようにしている。
特開２００７－３１１１３９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載されたリチウムイオン電池では、充放電サイクルに伴う蓄電素子の膨張収縮により、負極集電体に応力が集中し、負極集電体が破断してしまうという場合があった。
　本発明の目的は、負極集電体の破断を抑制することができる二次電池を提供することにある。
　上述の課題を解決するために、本発明は、
　正極集電体上に正極活物質層が形成された正極と、負極集電体上に負極活物質層が形成された負極とが巻回された長円筒形状の蓄電素子と、
　外装体と、
　を有し、
　蓄電素子の最内周に位置する正極または負極のいずれか一方には少なくとも２つの折り返し位置が存在し、
　正極の巻き始め端部側における正極活物質層の端部と当該正極活物質層の端部に近い折り返し位置との間の距離を距離Ｃ１とし、正極の巻き終わり端部側における正極活物質層の端部と当該正極活物質層の端部に近い折り返し位置との間の距離を距離Ｃ２とし、蓄電素子の長手方向の長さをＷとしたとき、以下の関係式（１）および（２）を満たす二次電池である。
０．０２≦Ｃ１／Ｗ≦０．１２・・・式（１）
０．０２≦Ｃ２／Ｗ≦０．１２・・・式（２）
　本発明によれば、負極集電体の破断を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る非水電解質二次電池の構成例を示す分解斜視図である。 図１のII－II線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態に係る折り返し位置等を説明するための図である。
　以下、本発明の実施形態等について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行われる。
＜本実施形態で考慮すべき問題＞
＜一実施形態＞
＜変形例＞
　以下に説明する実施形態等は本発明の好適な具体例であり、本発明の内容がこれらの実施形態等に限定されるものではない。
＜本実施形態で考慮すべき問題＞
　始めに、本実施形態の理解を容易とするために、本実施形態で考慮すべき問題について説明する。巻回構造を有するリチウムイオン電池では、巻回構造の平坦部において正極活物質層と負極活物質層とが対向する箇所とそうでない箇所とが生じ得る。リチウムイオン電池の充電時に、正極活物質層と負極活物質層とが対向する箇所では負極活物質層にリチウムが吸蔵されることで負極が膨張するが、対向しない箇所では負極は膨張しない。このため、充電時において負極膨張に伴う応力の分布が不均一となり局所的な応力の集中が生じる。特に、巻回構造における平坦な箇所と湾曲した箇所との間の境界付近に応力の集中が生じる。応力の集中によって負極集電体の箔が破断してしまうという問題があった。係る問題を考慮しつつ、以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
＜一実施形態＞
［電池の構成］
　まず、図１から図３を参照して、本発明の一実施形態に係る非水電解質二次電池（以下単に「電池」という。）の構成の一例について説明する。電池は、図１に示すように、扁平状を有している。電池は、正極タブ（正極リード）３１および負極タブ（負極リード）３２が取り付けられ、扁平状を有する巻回型の電極体２０と、電解質としての電解液（図示せず）と、これらの電極体２０および電解液を収容するケース１０とを備える。電池をその主面に垂直な方向から平面視すると、電池は長方形状を有している。
（ケース）
　外装体の一例であるケース１０は、直方体状の薄型の電池缶であり、金属により構成されている。金属は、例えばニッケル（Ｎｉ）のめっきがされた鉄（Ｆｅ）を用いることができる。金属ケースを用いた場合、正極または負極のいずれかと接続することで、ケース自体が電池の端子を兼用することが可能となり、電池を小型化しやすくなる。ケース１０は、収容部１１と、蓋部１２とを備える。収容部１１は、電極体２０を収容する。収容部１１は、主面部１１Ａと、主面部１１Ａの周縁に設けられた壁部１１Ｂとを備える。主面部１１Ａは電極体２０の主面を覆い、壁部１１Ｂは電極体２０の側面および端面を覆う。壁部１１Ｂのうち、電極体２０の一方の端面（正極タブ３１および負極タブ３２が取り出される側の端面）に対向する部分には、正極端子１３が設けられている。正極タブ３１は、正極端子１３に接続されている。負極タブ３２は、ケース１０の内側面に接続されている。蓋部１２は、収容部１１の開口を覆う。収容部１１の壁部１１Ｂの頂部と蓋部１２の周縁部とは、溶接または接着剤等により接合されている。また、ケース１０は、ラミネートフィルムのような剛性のないものであってもよいが、金属を主体として構成された金属ケースであることが好ましい。金属ケースは、一定の剛性を有し、電極体２０を拘束する。このため、電極体２０の膨張収縮にともなう電池の変形を抑制すると共に、負極集電体の破断を抑制することができる。
（正極タブ、負極タブ）
　正極タブ３１および負極タブ３２は、電極体２０の一方の端面から導出されている。正極タブ３１および負極タブ３２は、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉまたはステンレス鋼等の金属材料によりそれぞれ構成されており、それぞれ薄板状等とされている。
　ケース１０と正極タブ３１の間、ケース１０と負極タブ３２の間にはそれぞれ、外気の侵入を防止するためのシーラント（密着フィルム）３１Ａ、３２Ａが挿入されている。シーラント３１Ａ、３２Ａは、正極タブ３１および負極タブ３２に対して密着性を有する材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンまたは変性ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂により構成されている。
（電極体）
　電極体２０は、正極集電体上に正極活物質層が形成された正極と、負極集電体上に負極活物質層が形成された負極とが巻回された長円筒形状の蓄電素子である。電極体２０について詳細に説明する。
　図２に示すように、電極体２０は、対向する一対の平坦部２０Ａと、この一対の平坦部２０Ａとの間に設けられ、対向する一対の湾曲部２０Ｂとを有する。電極体２０は、帯状を有する正極２１と、帯状を有する負極２２と、帯状を有する２枚のセパレータ２３Ａ、２３Ｂと、正極２１に設けられた絶縁部材２５Ｂ１、２５Ｂ２と、負極２２に設けられた絶縁部材２６Ｂ１、２６Ｂ２とを備える。セパレータ２３Ａ、２３Ｂは、正極２１と負極２２との間に交互に設けられている。電極体２０は、正極２１と負極２２とをセパレータ２３Ａまたはセパレータ２３Ｂを介して積層し、扁平状かつ渦巻状になるように長手方向に巻回された構成を有している。電極体２０は、正極２１が最内周電極となり、負極２２が最外周電極となるように巻回されている。最外周電極である負極２２は、巻止テープ２４により固定されている。正極２１、負極２２およびセパレータ２３Ａ、２３Ｂには、電解液が含浸されている。
（正極）
　正極２１は、内側面２１Ｓ１および外側面２１Ｓ２を有する正極集電体２１Ａと、正極集電体２１Ａの内側面２１Ｓ１に設けられた正極活物質層２１Ｂ１と、正極集電体２１Ａの外側面２１Ｓ２に設けられた正極活物質層２１Ｂ２とを備える。本明細書において、“内側面”とは、巻回中心側に位置する面を意味し、“外側面”とは、巻回中心とは反対側に位置する面を意味する。正極集電体２１Ａの厚みは、例えば３μｍ以上２０μｍ以下である。正極活物質層２１Ｂ１、２１Ｂ２の厚みは、例えば３０μｍ以上１００μｍ以下である。
　正極２１の巻回外周側の端部（以下単に「外周側端部」という。）の内側面２１Ｓ１には、正極活物質層２１Ｂ１が設けられず、正極集電体２１Ａの内側面２１Ｓ１が露出した正極集電体露出部２１Ｄ１が設けられている。正極２１の外周側端部の外側面２１Ｓ２には、正極活物質層２１Ｂ２が設けられず、正極集電体２１Ａの外側面２１Ｓ２が露出した正極集電体露出部２１Ｄ２が設けられている。正極集電体露出部２１Ｄ２のうち平坦部２０Ａに対応する部分には、正極タブ３１が接続されている。巻回方向における正極集電体露出部２１Ｄ１の長さは、例えば、巻回方向における正極集電体露出部２１Ｄ２の長さとほぼ同一になっている。
　正極集電体２１Ａは、例えば、アルミニウム箔、ニッケル箔またはステンレス箔等の金属箔により構成されている。正極活物質層２１Ｂ１、２１Ｂ２は、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質を含む。正極活物質層２１Ｂ１、２１Ｂ２は、必要に応じてバインダーおよび導電剤のうちの少なくとも１種をさらに含んでいてもよい。
（正極活物質）
　正極活物質としては、例えば、リチウム酸化物、リチウムリン酸化物、リチウム硫化物またはリチウムを含む層間化合物等のリチウム含有化合物が適当であり、これらの２種以上を混合して用いてもよい。エネルギー密度を高くするには、リチウムと遷移金属元素と酸素とを含むリチウム含有化合物が好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、オリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩等が挙げられる。リチウム含有化合物としては、遷移金属元素として、Ｃｏ、Ｎｉ、ＭｎおよびＦｅからなる群より選ばれる少なくとも１種を含むものであればより好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、ＬｉＮｉ0.50Ｃｏ0.20Ｍｎ0.30Ｏ2、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＮｉａＣｏ1-aＯ2（０＜ａ＜１）、ＬｉＭｎ2Ｏ4またはＬｉＦｅＰＯ4等がある。
　リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質としては、これらの他にも、ＭｎＯ2、Ｖ2Ｏ5、Ｖ6Ｏ13、ＮｉＳ、ＭｏＳ等のリチウムを含まない無機化合物を用いることもできる。
　リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質は、上記以外のものであってもよい。また、上記で例示した正極活物質は、任意の組み合わせで２種以上混合されてもよい。
（バインダー）
　バインダーとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、スチレンブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース、およびこれら樹脂材料のうちの１種を主体とする共重合体等からなる群より選ばれる少なくとも１種を用いることができる。
（導電剤）
　導電剤としては、例えば、黒鉛、炭素繊維、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブおよびグラフェン等からなる群より選ばれる少なくとも１種の炭素材料を用いることができる。なお、導電剤は導電性を有する材料であればよく、炭素材料に限定されるものではない。例えば、導電剤として金属材料または導電性高分子材料等を用いるようにしてもよい。また、導電剤の形状としては、例えば、粒状、鱗片状、中空状、針状または筒状等が挙げられるが、特にこれらの形状に限定されるものではない。
（負極）
　負極２２は、内側面２２Ｓ１および外側面２２Ｓ２を有する負極集電体２２Ａと、負極集電体２２Ａの内側面２２Ｓ１に設けられた負極活物質層２２Ｂ１と、負極集電体２２Ａの外側面２２Ｓ２に設けられた負極活物質層２２Ｂ２とを備える。負極集電体２２Ａの厚みは、例えば３μｍ以上２０μｍ以下である。負極活物質層２２Ｂ１、２２Ｂ２の厚みは、例えば３０μｍ以上１００μｍ以下である。
　負極２２の外周側端部の内側面２２Ｓ１には、負極活物質層２２Ｂ１が設けられず、正極集電体２１Ａの内側面２２Ｓ１が露出した負極集電体露出部２２Ｄ１が設けられている。負極２２の外周側端部の外側面２２Ｓ２には、負極活物質層２２Ｂ２が設けられず、負極集電体２２Ａの外側面２２Ｓ２が露出した負極集電体露出部２２Ｄ２が設けられている。負極集電体露出部２２Ｄ１のうち平坦部２０Ａに対応する部分には、負極タブ３２が接続されている。なお、正極タブ３１および負極タブ３２は同一の平坦部２０Ａの側に設けられている。
　巻回方向における負極集電体露出部２２Ｄ２の長さは、巻回方向における負極集電体露出部２２Ｄ１の長さよりも約１周長くなっている。すなわち、負極２２の外周側端部には、負極活物質層２２Ｂ１および負極活物質層２２Ｂ２のうち、負極活物質層２２Ｂ１のみが負極集電体２２Ａに形成された片面活物質層形成部が、例えば約１周設けられている。
　負極２２の最外周には、負極集電体２２Ａの内側面２２Ｓ１および外側面２２Ｓ２の両方が露出した部分（すなわち正極２１の両面に負極集電体露出部２２Ｄ１および負極集電体露出部２２Ｄ２が設けられている部分）が、例えば約１周にわたって設けられている。これにより、負極集電体露出部２２Ｄ２とケース１０の内側面とが電気的に接触する。しがって、負極２２とケース１０との間を電気的に接続し、さらに抵抗を低減することができる。
　負極集電体２２Ａは、例えば、銅箔、ニッケル箔またはステンレス箔等の金属箔により構成されている。本実施形態では、負極集電体２２Ａとして銅箔が用いられている。負極集電体２２Ａの銅箔としては、銅箔に含まれる不純物（例えば、硫黄の成分）が２０ｐｐｍ（parts per million）以下であり、２００℃熱処理後の伸び率が７％以上の銅箔が用いられる。２００℃熱処理後の伸び率とは、２００℃で３時間加熱後に常温で測定した伸び率を意味する。例えば、株式会社島津製作所製のオートグラフＡＧ－ＩＳを用いた試験を行い、測定試料サイズをＡＳＴＭ－Ｄ６３８－Ｖ（サイズは幅最大値９．５３ｍｍ、幅最小値３．１５ｍｍ、幅と直交する長さ６３．５０ｍｍ）、試験速度１ｍｍ／ｍｉｎとし、２００℃で３時間加熱後に常温で測定した結果の伸び率が７％以上の銅箔が用いられる。
　負極活物質層２２Ｂ１、２２Ｂ２は、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極活物質を含む。負極活物質層２２Ｂ１、２２Ｂ２は、必要に応じてバインダーおよび導電剤のうちの少なくとも１種をさらに含んでいてもよい。
（負極活物質）
　負極活物質としては、例えば、難黒鉛化性炭素、易黒鉛化性炭素、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維または活性炭等の炭素材料が挙げられる。このうち、コークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスまたは石油コークス等がある。有機高分子化合物焼成体というのは、フェノール樹脂やフラン樹脂等の高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいい、一部には難黒鉛化性炭素または易黒鉛化性炭素に分類されるものもある。これら炭素材料は、充放電時に生じる結晶構造の変化が非常に少なく、高い充放電容量を得ることができると共に、良好なサイクル特性を得ることができるので好ましい。特に黒鉛は、電気化学当量が大きく、高いエネルギー密度を得ることができ好ましい。また、難黒鉛化性炭素は、優れたサイクル特性が得られるので好ましい。さらにまた、充放電電位が低いもの、具体的には充放電電位がリチウム金属に近いものが、電池の高エネルギー密度化を容易に実現することができるので好ましい。
（バインダー）
　バインダーとしては、正極活物質層２１Ｂ１、２１Ｂ２と同様のものを用いることができる。
（導電剤）
　導電剤としては、正極活物質層２１Ｂ１、２１Ｂ２と同様のものを用いることができる。
（セパレータ）
　セパレータ２３Ａ、２３Ｂは、正極２１と負極２２とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。セパレータ２３Ａ、２３Ｂは、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリオレフィン樹脂（ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）等）、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂またはナイロン樹脂、または、これらの樹脂をブレンドした樹脂からなる多孔質膜によって構成されており、これらの２種以上の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。
　中でも、ポリオレフィン製の多孔質膜は短絡防止効果に優れ、かつシャットダウン効果による電池の安全性向上を図ることができるので好ましい。特にポリエチレンは、１００℃以上１６０℃以下の範囲内においてシャットダウン効果を得ることができ、かつ電気化学的安定性にも優れているので、セパレータ２３Ａ、２３Ｂを構成する材料として好ましい。その中でも、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状ポリエチレンは溶融温度が適当であり、入手が容易なので好適に用いられる。他にも、化学的安定性を備えた樹脂を、ポリエチレンまたはポリプロピレンと共重合またはブレンド化した材料を用いることができる。あるいは、多孔質膜は、ポリプロピレン層と、ポリエチレン層と、ポリプロピレン層を順次に積層した３層以上の構造を有していてもよい。例えば、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰの三層構造とし、ＰＰとＰＥの質量比［ｗｔ％］が、ＰＰ：ＰＥ＝６０：４０～７５：２５とすることが望ましい。あるいは、コストの観点から、ＰＰが１００ｗｔ％またはＰＥが１００ｗｔ％の単層基材とすることもできる。セパレータ２３Ａ、２３Ｂの作製方法としては、湿式、乾式を問わない。
　セパレータ２３Ａ、２３Ｂとしては、不織布を用いてもよい。不織布を構成する繊維としては、アラミド繊維、ガラス繊維、ポリオレフィン繊維、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、またはナイロン繊維等を用いることができる。また、これら２種以上の繊維を混合して不織布としてもよい。
（電解液）
　電解液は、いわゆる非水電解液であり、有機溶媒（非水溶媒）と、この有機溶媒に溶解された電解質塩とを含む。電解液が、電池特性を向上するために、公知の添加剤を含んでいてもよい。なお、電解液に代えて、電解液と、この電解液を保持する保持体となる高分子化合物とを含む電解質層を用いるようにしてもよい。この場合、電解質層は、ゲル状となっていてもよい。
　有機溶媒としては、炭酸エチレンまたは炭酸プロピレン等の環状の炭酸エステルを用いることができ、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンのうちの一方、特に両方を混合して用いることが好ましい。サイクル特性をさらに向上させることができるからである。
　有機溶媒としては、また、これらの環状の炭酸エステルに加えて、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルまたは炭酸メチルプロピル等の鎖状の炭酸エステルを混合して用いることが好ましい。高いイオン伝導性を得ることができるからである。
　有機溶媒としては、さらにまた、２，４－ジフルオロアニソールまたは炭酸ビニレンを含むこと好ましい。２，４－ジフルオロアニソールは放電容量をさらに向上させることができ、また、炭酸ビニレンはサイクル特性をさらに向上させることができるからである。よって、これらを混合して用いれば、放電容量およびサイクル特性をさらに向上させることができるので好ましい。
　これらの他にも、有機溶媒としては、炭酸ブチレン、γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン、１，２－ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン、１，３－ジオキソラン、４－メチル－１，３－ジオキソラン、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、アセトニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、３－メトキシプロピオニトリル、Ｎ，Ｎ－ジメチルフォルムアミド、Ｎ－メチルピロリジノン、Ｎ－メチルオキサゾリジノン、Ｎ，Ｎ－ジメチルイミダゾリジノン、ニトロメタン、ニトロエタン、スルホラン、ジメチルスルフォキシドまたはリン酸トリメチル等が挙げられる。
　なお、これらの有機溶媒の少なくとも一部の水素をフッ素で置換した化合物は、組み合わせる電極の種類によっては、電極反応の可逆性を向上させることができる場合があるので、好ましい場合もある。
　電解質塩としては、例えばリチウム塩が挙げられ、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。リチウム塩としては、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢ（Ｃ6Ｈ5）4、ＬｉＣＨ3ＳＯ3、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＳｉＦ6、ＬｉＣｌ、ジフルオロ［オキソラト－Ｏ，Ｏ'］ホウ酸リチウム、リチウムビスオキサレートボレート、またはＬｉＢｒ等が挙げられる。中でも、ＬｉＰＦ6は高いイオン伝導性を得ることができると共に、サイクル特性をさらに向上させることができるので好ましい。
（絶縁部材）
　絶縁部材２５Ｂ１、２５Ｂ２、２６Ｂ１、２６Ｂ２は、例えば矩形のフィルム状を有し、一方の面に接着面を有している。より具体的には、絶縁部材２５Ｂ１、２５Ｂ２、２６Ｂ１、２６Ｂ２は、基材と、基材上に設けられた接着層とを備える。なお、本明細書において、粘着（pressure sensitive adhesion）は接着（adhesion）の一種と定義する。この定義に従えば、粘着層は接着層の一種と見なされる。また、フィルムには、シートも含まれるものと定義する。絶縁部材２５Ｂ１、２５Ｂ２、２６Ｂ１、２６Ｂ２としては、例えば、絶縁テープが用いられる。絶縁部材２５Ｂ１、２５Ｂ２、２６Ｂ１、２６Ｂ２の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）等が挙げられる。
（正極に設けられた絶縁部材）
　絶縁部材２５Ｂ１は、正極集電体露出部２１Ｄ１および正極活物質層２１Ｂ１間の境界にある段差部と、正極集電体露出部２１Ｄ１とを覆っている。絶縁部材２５Ｂ２は、正極集電体露出部２１Ｄ２および正極活物質層２１Ｂ２間の境界にある段差部と、正極集電体露出部２１Ｄ２とを覆っている。なお、絶縁部材２５Ｂ２は、正極集電体露出部２１Ｄ２と共に正極タブ３１も覆っている。正極集電体露出部２１Ｄ１および正極活物質層２１Ｂ１間の境界、および正極集電体露出部２１Ｄ２および正極活物質層２１Ｂ２間の境界は、電極体２０の巻回軸方向に平行に形成されている。
　絶縁部材２５Ｂ１は、正極集電体露出部２１Ｄ１と負極活物質層２２Ｂ２が対向する領域、および正極集電体露出部２１Ｄ１と負極集電体露出部２２Ｄ２が対向する領域に設けられている。絶縁部材２５Ｂ２は、正極集電体露出部２１Ｄ２と負極活物質層２２Ｂ１が対向する領域、および正極集電体露出部２１Ｄ２と負極集電体露出部２２Ｄ１が対向する領域に設けられている。
　正極２１は、正極集電体露出部２１Ｄ１の外周側端部が絶縁部材２５Ｂ１により覆われずに露出した正極集電体露出部２１Ｄ３、および正極集電体露出部２１Ｄ２の外周側端部が絶縁部材２５Ｂ２により覆われずに露出した正極集電体露出部２１Ｄ４を有している。
（負極に設けられた絶縁部材）
　絶縁部材２６Ｂ１は、負極集電体露出部２２Ｄ１のうち、負極タブ３２が設けられている部分および正極集電体露出部２１Ｄ４に対向する部分を覆っている。絶縁部材２６Ｂ１が、負極集電体露出部２２Ｄ１のうち一つの平坦部２０Ａに対応する部分のほぼ全体を覆っていてもよい。
　絶縁部材２６Ｂ２は、負極集電体露出部２２Ｄ２および負極活物質層２２Ｂ２間の境界２２Ｐ（すなわち片面活物質層形成部および負極活物質層２２Ｂ２間の境界２２Ｐ）にある段差部と、負極集電体露出部２２Ｄ２とを覆っている。負極集電体露出部２２Ｄ２および負極活物質層２２Ｂ２間の境界２２Ｐは、電極体２０の巻回軸方向に平行に形成されている。絶縁部材２６Ｂ２は、負極集電体露出部２２Ｄ２のうち、正極集電体露出部２１Ｄ３に対向する部分も覆っていることが好ましい。正極集電体露出部２１Ｄ３は、境界２２Ｐよりも電極体２０の巻回外周側に位置し、負極タブ３２は正極集電体露出部２１Ｄ３よりも電極体２０の巻回外周側に位置している。正極集電体露出部２１Ｄ３は、例えば、境界２２Ｐが設けられた平坦部２０Ａとは反対側の平坦部２０Ａに位置している。
（折り返し位置）
　蓄電素子の最内周に位置する正極または負極のいずれか一方には少なくとも２つの折り返し位置が存在する。例えば、図３に示すように、本実施形態に係る電極体２０の最内周に位置する正極２１には２つの折り返し位置Ｐ５１、Ｐ５２が存在する。電極体２０の巻回構造によっては、最内周に負極２２が存在し、負極２２の折り返し位置が存在し得る。
　また、電極体２０を構成する正極２１は、巻回構造の始点である巻き始め端部と、巻回構造の終点である巻き終わり端部を有している。正極２１の巻き始め端部側には、正極活物質層２１Ｂ１の端部４１Ａが存在する。また、正極２１の巻き終わり端部側には、正極活物質層２１Ｂ１の端部４１Ｂが存在する。正極活物質層２１Ｂ１の端部４１Ａと、当該正極活物質層２１Ｂ１の端部４１Ａに近い折り返し位置Ｐ５１との間の距離（電極体２０の長軸方向の距離）をＣ１（ｍｍ）とする。また、正極２１の巻き終わり端部側における正極活物質層２１Ｂ２の端部４１Ｂと、当該正極活物質層の端部４１Ｂに近い折り返し位置Ｐ５２との間の距離（電極体２０の長軸方向の距離）を距離Ｃ２（ｍｍ）とする。なお、本実施形態のように、正極集電体２１Ａの両面に正極活物質層が形成されている場合には、折り返し位置に近い方の正極活物質層の端部によって、距離Ｃ１または距離Ｃ２が規定される。
　また、電極体２０の長手方向（長軸方向）の長さをＷ（ｍｍ）とする。この場合、電池は、以下の関係式（１）および（２）を満たす。
０．０２≦Ｃ１／Ｗ≦０．１２・・・式（１）
０．０２≦Ｃ２／Ｗ≦０．１２・・・式（２）
　距離Ｃ１、Ｃ２は、等しい（Ｃ１＝Ｃ２）長さであってもよい。
　図２に示すように本実施形態に係る電極体２０では、正極タブ３１および負極タブ３２が電極体２０の最外周に接続されている。具体的には、最外周に位置する正極集電体２１Ａに正極タブ３１が接続されており、最外周に位置する負極集電体２２Ａに負極タブ３２が接続されている。
　より具体的には、正極タブ３１および負極タブ３２が最外周の平坦部（図２における上側の平坦部２０Ａ）に位置する。そして、上述した正極活物質層２１Ｂ１の端部４１Ａと正極活物質層２１Ｂ２の端部４１Ｂとが、正極タブ３１および負極タブ３２とが位置する側の平坦部とは反対側の平坦部（図２における下側の平坦部２０Ａ）に位置している。
［電池の製造方法］
　次に、本発明の一実施形態に係る電池の製造方法の一例について説明する。
（正極の作製工程）
　正極２１は次のようにして作製される。まず、例えば、正極活物質と、バインダーと、導電剤とを混合して正極合剤を調製し、この正極合剤をＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤に分散させてペースト状の正極合剤スラリーを作製する。次に、この正極合剤スラリーを正極集電体２１Ａの両面に塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機等により圧縮成型することにより正極活物質層２１Ｂ１、２１Ｂ２を形成し、正極２１を得る。この際、正極２１の一端に正極集電体露出部２１Ｄ１、２１Ｄ２が形成されるように、正極合剤スラリーの塗布位置を調整する。
　次に、正極２１の一端に設けられた正極集電体露出部２１Ｄ２に正極タブ３１を溶接により取り付ける。次に、正極２１の一端に設けられた正極集電体露出部２１Ｄ１、２１Ｄ２にそれぞれ絶縁部材２５Ｂ１、２５Ｂ２をそれぞれ貼り合わせる。
（負極の作製工程）
　負極２２は次のようにして作製される。まず、例えば、負極活物質と、バインダーとを混合して負極合剤を調製し、この負極合剤をＮ－メチル－２－ピロリドン等の溶剤に分散させてペースト状の負極合剤スラリーを作製する。次に、この負極合剤スラリーを負極集電体２２Ａの両面に塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機等により圧縮成型することにより負極活物質層２２Ｂ１、２２Ｂ２を形成し、負極２２を得る。この際、負極２２の一端に負極集電体露出部２２Ｄ１、２２Ｄ２が形成されるように、負極合剤スラリーの塗布位置を調整する。
　次に、負極２２の一端に設けられた負極集電体露出部２２Ｄ１に負極タブ３２を溶接により取り付ける。次に、負極２２の他端に設けられた正極集電体露出部２１Ｄ１、２１Ｄ２にそれぞれ絶縁部材２６Ｂ１、２６Ｂ２をそれぞれ貼り合わせる。
（巻回工程）
　正極２１、負極２２およびセパレータ２３Ａ、２３Ｂを巻芯により規定の長さ巻き取ることで電極体２０を作製する。なお、正極２１および負極２２は予め規定の長さにカットされている。
（負極端部の曲げ工程）
　図示しない治具により、負極２２の外周側端部を所定方向（例えば下方）に倒す。このようにして倒される負極２２の外周側端部には、負極集電体露出部２２Ｄ２および負極活物質層２２Ｂ２間の境界２２Ｐが含まれる。絶縁部材２６Ｂ２は境界２２Ｐを覆っているので、境界２２Ｐにおける負極２２の剛性を高めることができ、負極２２の外周側端部が境界２２Ｐを起点として折れ曲がることを抑制することができる。したがって、負極活物質層２２Ｂ１のうち、境界２２Ｐの裏面側に位置する部分から負極活物質が脱落することを抑制することができる。よって、負極活物質の脱落に起因する微小ショートの発生を抑制することができる。なお、治具以外の手段により負極２２の外周側端部を倒すようにしてもよい。
　負極タブ３２が負極２２の外周側端部に予め取り付けられていることで、負極２２の外周側端部を倒すときに負極タブ３２を重りとして機能させることができる。したがって、負極２２の外周側端部を容易に倒すことができる。よって、“負極端部の曲げ工程”の後工程である“セパレータカット工程”において、セパレータ２３Ａ、２３Ｂと共に負極２２もカットされることを抑制することができる。
（セパレータカット工程）
　図示しない支持部材により、電極体２０の上方にてセパレータ２３Ａ、２３Ｂを支持したのち、カッターによりセパレータ２３Ａ、２３Ｂをカットする。カット後、最外周電極である負極２２の外周側端部を巻止テープ２４により固定する。これにより、電極体２０が得られる。
　なお、巻回後の状態では、負極２２は、静電気によりセパレータ２３Ａに引き付けられている。この状態でセパレータ２３Ａ、２３Ｂをカットすると、セパレータ２３Ａ、２３Ｂと共に負極２２もカットされてしまい、負極２２が規定の長さよりも短くなってしまう虞がある。上述のように負極２２の外周側端部を倒したのち、セパレータ２３Ａ、２３Ｂをカットすることで、セパレータ２３Ａ、２３Ｂと共に負極２２もカットされることを抑制することができる。
（封止工程）
　電極体２０はケース１０により次のようにして封止される。まず、収容部１１に電極体２０と電解液を収容する。続いて、正極タブ３１を、ケース１０に設置された正極端子１３に接続し、負極タブ３２をケース１０の内側面に接続する。次に、蓋部１２で収容部１１の開口を覆い、収容部１１と蓋部１２の周縁部を溶接または接着剤等により接合する。これにより、電池が得られる。
［効果］
　本実施形態では、下記の効果を得ることができる。
　距離Ｃ１、Ｃ２の範囲を実施形態で説明した範囲、すなわち、関係式（１）、（２）の両方を満たす範囲に設定する。これにより、２個の平坦部のそれぞれにおいて、正極の正極活物質層と負極の正極活物質層とを広い範囲で対向させることが可能となる。したがって、充電時における負極の膨張が全方位にわたって均一に発生することになり、電極体において局所的な応力の集中が発生してしまうことを抑制することができる。また、局所的な応力の集中に起因する負極集電体の破断を抑制することができる。
　また、最外周に正極タブおよび負極タブがあることにより、各リードの段差が存在する分だけ正極および負極のゆがみが顕著になるところ、距離Ｃ１および距離Ｃ２がそれぞれ関係式（１）および（２）を満たすことで破断を起こしにくくなる。
　また、正極タブおよび負極タブが接続される平坦部と反対側の平坦部に正極活物質層の２個の端部を位置するようにしている。これにより、段差により生じる正極および負極のゆがみ箇所が電極の平面視で対称になる。これにより、ゆがみを分散し破断をさらに抑制できる。
　また、距離Ｃ１＝Ｃ２とすることにより、負極の破断を効果的に抑制できる。
　さらに負極集電体の銅箔として、銅箔に含まれる不純物（例えば、硫黄の成分）が２０ｐｐｍ以下であり、２００℃熱処理後の伸び率が７％以上の銅箔を用いることにより膨張時に銅箔が伸びることで、銅箔が破断してしまうことを抑制することができる。
　以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
［実施例１～４］
（正極の作製工程）
　正極は次のようにして作製された。まず、正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）９１質量部と、導電剤としてグラファイト６質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３質量部とを混合することにより正極合剤としたのち、Ｎ－メチル－２－ピロリドンに分散させることにより、ペースト状の正極合剤スラリーとした。
　次に、正極集電体として厚み１９μｍの帯状のアルミニウム箔を準備し、このアルミニウム箔の両面に正極合剤スラリーを塗布して乾燥させたのち、ロールプレス機で圧縮成型し、正極活物質層を形成することにより、正極を得た。この際、正極の一方の端部の両面に正極集電体露出部が形成されるように、正極合剤スラリーの塗布位置を調整した。次に、正極の一方の端部の両面に形成された正極集電体露出部のうち、巻回後に外周側端部の外側面となる正極集電体露出部にアルミニウム製の正極タブを溶接して取り付けた。次に、正極の一方の端部の両面に形成された正極集電体露出部にそれぞれ絶縁テープを貼り付けた（図２参照）。
（負極の作製工程）
　負極は次のようにして作製された。まず、負極活物質として人造黒鉛粉末９７質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３質量部とを混合して負極合剤としたのち、Ｎ－メチル－２－ピロリドンに分散させることにより、ペースト状の負極合剤スラリーとした。
　次に、負極集電体として厚み６μｍの帯状の銅箔を準備し、銅箔の両面に負極合剤スラリーを塗布して乾燥させたのち、ロールプレス機で圧縮成型し、負極活物質層を形成することにより、負極を得た。この際、負極の一方の端部の両面に負極集電体露出部が形成されるように、負極合剤スラリーの塗布位置を調整した。次に、負極の一方の端部の両面に形成された負極集電体露出部のうち、巻回後に外周側端部の内側面となる負極集電体露出部にニッケル製の負極タブを溶接して取り付けた。次に、負極の一方の端部の両面に形成された負極集電体露出部にそれぞれ絶縁テープを貼り付けた（図２参照）。
（電解液の調製工程）
　電解液は次のようにして調製された。まず、炭酸エチレン（ＥＣ）と炭酸プロピレン（ＰＣ）とを、質量比がＥＣ：ＰＣ＝１：１となるようにして混合して混合溶媒を調製した。次に、この混合溶媒に、電解質塩として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１．０ｍｏｌ／ｋｇとなるように溶解させて電解液を調製した。
（電池の作製工程）
　電池は次のようにして作製された。まず、正極、負極および２枚のセパレータを巻芯により巻回して、扁平形状を有する巻回型の電極体を得た。セパレータとしては、厚み２５μｍの微孔性ポリエチレンフィルムを用いた。続いて、治具により負極の外周側端部を倒した。次に、支持部材により、電極体の上方にてセパレータを支持したのち、カッターによりセパレータをカットした。その後、最外周電極である負極の外周側端部を巻止テープにより固定した。これにより、電極体が得られた。次に、金属缶の収容部に電極体と電解液を収容し、蓋部で収容部の開口を覆い、収容部と蓋部の周縁部を接合することにより、金属缶を封止した。これにより、目的とする電池が得られた。
　なお、電極体の長手方向の長さを２５ｍｍとした。そして、正極の作製工程において、正極集電体の巻き始め位置と巻き終わり位置を適宜、調整した。また、正極合剤スラリーの塗布位置を調整することにより、正極の巻き始め端部側における正極活物質層の端部および正極の巻き終わり端部側における正極活物質層の端部の位置を適宜、調整した。以上の調整は、関係式（１）、（２）を満たすようになされた。
［比較例１～４］
　関係式（１）、（２）を満たさないように調整された以外は、実施例１と同様にして電池を得た。
（破断発生率）
　破断発生率は以下のようにして評価された。電池のＳＯＣ(State of Charge)が１５０％になるまで電池を過充電し、過充電後の電池を解体した。その際、負極集電体の銅箔の破断を目視で確認して、電池の製造個数（評価個数）に対する、破断が発生した電池の合計個数の割合を破断発生率とした。なお、電池の製造個数は、１００個とした。
（サイクル充放電後の破断発生率）
　サイクル充放電後の破断発生率は以下のようにして評価された。４０℃の環境下で、電池を１Ｃ（Capacity）／１Ｃでの充放電を１サイクルの充放電としてサイクル回数１００００回の充放電を行った。サイクル充放電後の電池を解体した。その際、負極集電体の銅箔の破断を目視で確認して、電池の製造個数に対する、破断が発生した電池の合計個数の割合をサイクル充放電後の破断発生率とした。なお、電池の製造個数は、１００個とした。
　表１は、実施例１～４、比較例１～４の電池の構成および評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から以下のことがわかる。
　Ｃ１／ＷおよびＣ２／Ｗが関係式（１）、（２）を満たす実施例１～４の電池では、破断発生率を０％にすることができた。これに対して、Ｃ１／ＷおよびＣ２／Ｗが関係式（１）、（２）を満たさない比較例１～４の電池では、破断発生率が２０％以上になった。
　また、実施例１～４の電池では、サイクル充放電後の破断発生率を１０％以下にすることができた。これに対して、比較例１～４の電池では、サイクル充放電後の破断発生率が６０％以上になった。
　また、実施例４のように、Ｃ１＝Ｃ２の場合も破断発生率が０％となり、サイクル充放電後の破断発生率も８％と低い値になった。
　また、比較例１～３のように、関係式（１）および（２）の何れか一方のみを満たす電池においても破断発生率が２１％～３２％と高くなり、サイクル充放電後の破断発生率も６９％～９０％と高くなった。
［実施例５～１１］
　次に、Ｃ１／Ｗ＝０．１０、Ｃ２／Ｗ＝０．１０とし、関係式（１）、（２）を満たす電池を作製した。電池の作製方法は実施例１と同様である。負極集電体の銅箔に含まれる硫黄分および銅箔伸び率を変化させながら、実施例１等と同様の評価をおこなった。
　表２は、実施例５～１１の電池の構成および評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２から以下のことがわかる。
　Ｃ１／ＷおよびＣ２／Ｗが関係式（１）、（２）を満たす実施例５～１１の電池では、破断発生率を０％にすることができた。また、サイクル充放電後の破断発生率を１２％以下にすることができた。
　さらに、負極集電体の銅箔に含まれる銅箔硫黄分が２０ｐｐｍ以下であり、銅箔伸び率が７％以上である実施例７～１０では、破断発生率を１桁（８％以下）にすることができた。
［比較例５～１１］
　次に、Ｃ１／Ｗ＝０．４０、Ｃ２／Ｗ＝０．４８とし、関係式（１）、（２）を満たさない電池を作製した。電池の作製方法は実施例１と同様である。負極集電体の銅箔に含まれる硫黄分および銅箔伸び率を変化させながら、実施例１等と同様の評価をおこなった。
　表３は、比較例５～１１の電池の構成および評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３から以下のことがわかる。
　Ｃ１／ＷおよびＣ２／Ｗが関係式（１）、（２）を満たさない比較例５～１１の電池では、破断発生率が６９％以上と高い値になった。また、サイクル充放電後の破断発生率が全て１００％になった。このように、Ｃ１／ＷおよびＣ２／Ｗが関係式（１）、（２）を満たさない電池では、銅箔硫黄分および銅箔伸び率を変化させても、破断発生率およびサイクル充放電後の破断発生率が共に高い値となった。
＜変形例＞
　以上、本発明の実施形態および実施例について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
　例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値等を用いてもよい。また、上述の実施形態および実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本発明の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
　また、上述の実施形態にて例示した化合物等の化学式は代表的なものであって、同じ化合物の一般名称であれば、記載された価数等に限定されない。また、上述の実施形態で段階的に記載された数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値または下限値は、他の段階の数値範囲の上限値または下限値に置き換えてもよい。また、上述の実施形態に例示した材料は、特に断らない限り、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
　１０・・・ケース
　２０・・・電極体
　２０Ａ・・・平坦部
　２１・・・正極
　２１Ａ・・・正極集電体
　２１Ｂ１、２１Ｂ２・・・正極活物質層
　２２・・・負極
　２２Ａ・・・負極集電体
　２２Ｂ１、２２Ｂ２・・・負極活物質層
　２３Ａ、２３Ｂ・・・セパレータ
　３１・・・正極タブ
　３２・・・負極タブ
　４１Ａ、４１Ｂ・・・端部
　Ｐ５１、Ｐ５２・・・折り返し位置

Claims (4)

  1. 　正極集電体上に正極活物質層が形成された正極と、負極集電体上に負極活物質層が形成された負極とが巻回された長円筒形状の蓄電素子と、
    　外装体と、
    　を有し、
    　前記蓄電素子の最内周に位置する前記正極または前記負極のいずれか一方には少なくとも２つの折り返し位置が存在し、
    　前記正極の巻き始め端部側における前記正極活物質層の端部と当該正極活物質層の端部に近い前記折り返し位置との間の距離を距離Ｃ１とし、前記正極の巻き終わり端部側における前記正極活物質層の端部と当該正極活物質層の端部に近い前記折り返し位置との間の距離を距離Ｃ２とし、前記蓄電素子の長手方向の長さをＷとしたとき、以下の関係式（１）および（２）を満たす二次電池。
    ０．０２≦Ｃ１／Ｗ≦０．１２・・・式（１）
    ０．０２≦Ｃ２／Ｗ≦０．１２・・・式（２）
  2. 　正極タブおよび負極タブが前記蓄電素子の最外周に接続されている
    　請求項１記載の二次電池。
  3. 　前記正極タブおよび前記負極タブが最外周の平坦部に位置し、
    　前記正極の巻き始め端部側における前記正極活物質層の端部と前記正極の巻き終わり端部側における前記正極活物質層の端部とが、前記正極タブおよび前記負極タブとが位置する側の平坦部とは反対側の平坦部に位置している
    　請求項２に記載の二次電池。
  4. 　前記負極集電体に含まれる硫黄分が２０ｐｐｍ以下であり、且つ、前記負極集電体の伸び率が７％以上である
    　請求項１から３までの何れかに記載の二次電池。
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