WO2022163479A1 - 二次電池、電子機器及び電動工具 - Google Patents

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positive electrode
metal
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輝 新川
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to secondary batteries, electronic devices, and power tools.
  • Lithium-ion batteries are also being developed for applications that require high output, such as power tools and automobiles.
  • One method of achieving high power is high rate discharge, in which a relatively large current is drawn from the battery. Since high-rate discharge requires a large current, it is desirable to reduce the internal resistance of the battery.
  • Patent Literature 1 describes a cylindrical battery with a so-called tableless structure that does not have a tab for leading the power of the battery to the outside.
  • Patent Document 2 describes an inspection apparatus that inspects the winding misalignment state of a wound inspection object by image processing.
  • an inspection process is performed to inspect the presence or absence of winding misalignment for lithium-ion batteries.
  • winding misalignment is a state in which the positive electrode active material coating portion coated with the positive electrode active material exceeds the range of the negative electrode active material coating portion coated with the negative electrode active material.
  • an inspection step is performed to detect a state in which the positive electrode active material covering portion and the negative electrode active material covering portion do not face each other.
  • one of the objects of the present invention is to provide a secondary battery having a configuration that allows inspection of winding misalignment, and an electronic device and an electric tool having the secondary battery.
  • the present invention A secondary battery in which an electrode winding body in which a strip-shaped positive electrode and a strip-shaped negative electrode are laminated with a separator interposed therebetween, and a positive electrode current collector plate and a negative electrode current collector plate are housed in a battery can,
  • the positive electrode has a positive electrode active material coated portion coated with a positive electrode active material layer and a positive electrode active material uncoated portion on a strip-shaped positive electrode foil
  • the negative electrode includes a strip-shaped negative electrode foil coated with a negative electrode active material layer, a negative electrode active material uncoated portion extending at least in the longitudinal direction of the negative electrode foil, a negative electrode active material coated portion and the negative electrode.
  • the positive electrode active material non-coated portion is joined to the positive electrode current collector plate at one end of the electrode winding body
  • the negative electrode active material non-coated portion is joined to the negative electrode current collector plate at the other end of the electrode winding body
  • the insulating layer is a secondary battery containing a metal or metal compound having a higher X-ray shielding effect than specified.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a lithium ion battery according to one embodiment.
  • 2A and 2B are diagrams for explaining a positive electrode according to one embodiment.
  • 3A and 3B are diagrams for explaining a negative electrode according to one embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a positive electrode, a negative electrode, and a separator before winding.
  • FIG. 5A is a plan view of a positive current collector according to one embodiment
  • FIG. 5B is a plan view of a negative current collector according to one embodiment.
  • 6A to 6F are diagrams illustrating the assembly process of a lithium ion battery according to one embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the action of the insulating layer and the effect obtained by providing the insulating layer according to one embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining Comparative Example 1.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining Comparative Example 1.
  • FIG. 10 is a connection diagram used for explaining a battery pack as an application example of the present invention.
  • FIG. 11 is a connection diagram used for explaining a power tool as an application example of the present invention.
  • FIG. 12 is a connection diagram used for explaining an electric vehicle as an application example of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a lithium ion battery 1.
  • the lithium ion battery 1 is, for example, a cylindrical lithium ion battery 1 in which an electrode winding body 20 is housed inside a battery can 11 as shown in FIG.
  • the lithium ion battery 1 has a roughly cylindrical battery can 11 , and inside the battery can 11 , a pair of insulating plates 12 and 13 and an electrode winding 20 are provided.
  • the lithium ion battery 1 may further include, for example, one or more of a thermal resistance (PTC) element and a reinforcing member inside the battery can 11 .
  • PTC thermal resistance
  • the battery can 11 is mainly a member that houses the electrode winding body 20 .
  • the battery can 11 is, for example, a cylindrical container that is open at one end and closed at the other end. That is, the battery can 11 has one open end surface (open end surface 11N).
  • the battery can 11 contains, for example, one or more of metal materials such as iron, aluminum, and alloys thereof.
  • the surface of the battery can 11 may be plated with, for example, one or more of metal materials such as nickel.
  • the insulating plates 12 and 13 are disk-shaped having surfaces substantially perpendicular to the central axis of the electrode winding body 20 (a direction passing through substantially the center of the end face of the electrode winding body 20 and parallel to the Z axis in FIG. 1). It is a board of Also, the insulating plates 12 and 13 are arranged, for example, so as to sandwich the electrode winding body 20 between them.
  • the battery lid 14 and the safety valve mechanism 30 are crimped to the open end surface 11N of the battery can 11 via a gasket 15 to form a crimp structure 11R (crimp structure).
  • crimp structure 11R crimp structure
  • the battery lid 14 is a member that mainly closes the open end face 11N of the battery can 11 in a state where the electrode wound body 20 and the like are housed inside the battery can 11 .
  • the battery lid 14 contains, for example, the same material as the battery can 11 forming material.
  • a central region of the battery lid 14 protrudes, for example, in the +Z direction.
  • the area (peripheral area) of the battery lid 14 other than the central area is in contact with the safety valve mechanism 30, for example.
  • Gasket 15 is a member that is mainly interposed between battery can 11 (bent portion 11P) and battery lid 14 to seal the gap between bent portion 11P and battery lid 14 .
  • the surface of the gasket 15 may be coated with, for example, asphalt.
  • the safety valve mechanism 30 mainly releases the internal pressure by releasing the sealed state of the battery can 11 as necessary when the internal pressure (internal pressure) of the battery can 11 increases.
  • the cause of the rise in the internal pressure of the battery can 11 is, for example, the gas generated due to the decomposition reaction of the electrolytic solution during charging and discharging.
  • a strip-shaped positive electrode 21 and a strip-shaped negative electrode 22 are laminated with a separator 23 interposed therebetween, and are spirally wound and impregnated with an electrolytic solution. It's settled.
  • the positive electrode 21 is formed by forming a positive electrode active material layer 21B on one side or both sides of a positive electrode foil 21A, and the material of the positive electrode foil 21A is, for example, a metal foil made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the negative electrode 22 is formed by forming a negative electrode active material layer 22B on one side or both sides of a negative electrode foil 22A, and the material of the negative electrode foil 22A is, for example, metal foil made of nickel, nickel alloy, copper, or copper alloy.
  • the separator 23 is a porous and insulating film that electrically insulates the positive electrode 21 and the negative electrode 22 while enabling movement of substances such as ions and electrolytic solution.
  • FIG. 2A is a front view of the positive electrode 21 before winding
  • FIG. 2B is a side view of the positive electrode 21 in FIG. 2A
  • the positive electrode 21 has a portion (dotted portion) covered with the positive electrode active material layer 21B on one main surface and the other main surface of the positive electrode foil 21A, and the portion not covered with the positive electrode active material layer 21B. It has a positive electrode active material uncoated portion 21C.
  • the portion covered with the positive electrode active material layer 21B is appropriately referred to as the positive electrode active material covered portion 21B.
  • the positive electrode foil 21A may have a configuration in which the positive electrode active material covering portion 21B is provided on one main surface.
  • FIG. 3A is a front view of the negative electrode 22 before winding
  • FIG. 3B is a side view of the negative electrode 22 in FIG. 3A.
  • the negative electrode 22 has a portion (dotted portion) covered with the negative electrode active material layer 22B on one main surface and the other main surface of the negative electrode foil 22A, and the portion not covered with the negative electrode active material layer 22B. It has a certain negative electrode active material uncoated portion 22C.
  • the portion covered with the negative electrode active material layer 22B is appropriately referred to as the negative electrode active material covered portion 22B.
  • the negative electrode foil 22A may have a configuration in which the negative electrode active material covering portion 22B is provided on one main surface of the negative electrode foil 22A.
  • the negative electrode active material uncoated portion 22C includes, for example, a first negative electrode active material uncoated portion 221A extending in the longitudinal direction of the negative electrode 22 (X-axis direction in FIG. A second negative electrode active material non-coated portion 221B extending in the lateral direction of the negative electrode 22 (the Y-axis direction in FIG. 3; also referred to as the width direction as appropriate) on the winding start side of the negative electrode 22, and the winding of the negative electrode 22 It has a third negative electrode active material uncovered portion 221C extending in the lateral direction of the negative electrode 22 (the Y-axis direction in FIG. 3) on the rotation termination side.
  • a first negative electrode active material uncoated portion 221A extending in the longitudinal direction of the negative electrode 22 (X-axis direction in FIG.
  • a second negative electrode active material non-coated portion 221B extending in the lateral direction of the negative electrode 22 (the Y-axis direction in FIG. 3; also referred to as the width direction as appropriate)
  • the negative electrode 22 further has an insulating layer 22D (the gray portion in FIG. 3).
  • the insulating layer 22D is provided between the negative electrode active material covered portion 22B and the first negative electrode active material non-covered portion 221A. Details of the insulating layer 22D will be described later.
  • the electrode winding body 20 is configured such that the positive electrode active material uncoated portion 21C and the first negative electrode active material uncoated portion 221A face opposite directions to each other, and the separator 23 are stacked and wound.
  • a through hole 26 is provided in the center of the electrode winding body 20 .
  • the through-hole 26 is a hole formed substantially at the center of the laminate in which the positive electrode 21 , the negative electrode 22 and the separator 23 are laminated.
  • the through-hole 26 is used as a hole for inserting a rod-shaped welding tool (hereinafter referred to as a welding rod as appropriate) or the like in the process of assembling the lithium ion battery 1 .
  • FIG. 4 shows an example of the structure before winding in which the positive electrode 21, the negative electrode 22 and the separator 23 are laminated.
  • the positive electrode 21 includes an insulating layer 101 (the gray area in FIG. 4) covering the boundary between the positive electrode active material covered portion 21B (the portion sparsely dotted in FIG. 4) and the positive electrode active material non-coated portion 21C. further has The length of the insulating layer 101 in the width direction is, for example, about 3 mm.
  • the insulating layer 101 covers the entire region of the positive electrode active material uncovered portion 21C facing the negative electrode active material covered portion 22B with the separator 23 interposed therebetween.
  • the insulating layer 101 has the effect of reliably preventing an internal short circuit of the lithium ion battery 1 when foreign matter enters between the negative electrode active material covered portion 22B and the positive electrode active material uncovered portion 21C. Moreover, the insulating layer 101 absorbs the impact when the lithium ion battery 1 is impacted, and has the effect of reliably preventing bending of the positive electrode active material uncoated portion 21C and short-circuiting with the negative electrode 22 .
  • the length in the width direction of the positive electrode active material uncoated portion 21C is D5, and the length in the width direction of the first negative electrode active material uncoated portion 221A is D6.
  • the length of the portion where the positive electrode active material uncoated portion 21C protrudes from one end of the separator 23 in the width direction is defined as D7, and the insulating layer 22E and the first negative electrode active material uncoated portion 221A extend from the other end of the separator 23 in the width direction.
  • the positive electrode foil 21A and the positive electrode active material uncoated portion 21C are made of, for example, aluminum, and the negative electrode foil 22A and the negative electrode active material uncoated portion 22C are made of, for example, copper.
  • the positive electrode active material uncoated portion 21C is generally softer (lower Young's modulus) than the negative electrode active material uncoated portion 22C. Therefore, in one embodiment, it is more preferable that D5>D6 and D7>D8. Then, when the first negative electrode active material uncoated portion 221A) is bent, the height of the bent portion measured from the tip of the separator 23 may be about the same for the positive electrode 21 and the negative electrode 22 .
  • the positive electrode active material uncoated portion 21C is bent and overlaps appropriately, laser welding of the positive electrode active material uncoated portion 21C and the positive electrode current collector plate 24 in the manufacturing process of the lithium ion battery 1 (details will be described later) is performed. can be easily joined.
  • the first negative electrode active material uncoated portion 221A is bent and overlaps appropriately, laser welding of the first negative electrode active material uncoated portion 221A and the negative electrode current collector plate 25 in the manufacturing process of the lithium ion battery 1 is possible. can be easily joined.
  • the positive electrode collector plate 24 is arranged on one end surface 41 of the electrode wound body 20
  • the negative electrode collector plate is arranged on the other end surface 42 of the electrode wound body 20 .
  • a collector plate 25 is arranged.
  • the positive electrode current collector plate 24 and the positive electrode active material uncoated portion 21C present on the end face 41 are welded at multiple points, and the negative electrode current collector plate 25 and the first negative electrode active material uncoated portion present on the end face 42 are welded at multiple points.
  • welding 221A at multiple points the internal resistance of the lithium-ion battery 1 is kept low, enabling high-rate discharge.
  • FIGS. 5A and 5B An example of a current collector plate is shown in FIGS. 5A and 5B.
  • FIG. 5A shows the positive collector plate 24 and FIG. 5B shows the negative collector plate 25 .
  • the positive collector plate 24 and the negative collector plate 25 are accommodated in the battery can 11 (see FIG. 1).
  • the material of the positive electrode current collector plate 24 is, for example, a metal plate made of aluminum or an aluminum alloy alone or a composite material
  • the material of the negative electrode current collector plate 25 is, for example, nickel, a nickel alloy, copper, or a copper alloy alone. Or a metal plate made of composite material.
  • the shape of the positive electrode current collector plate 24 is such that a flat fan-shaped fan-shaped portion 31 is attached to a rectangular band-shaped portion 32 .
  • a hole 35 is formed near the center of the fan-shaped portion 31 , and the position of the hole 35 corresponds to the through hole 26 .
  • the portion indicated by dots in FIG. 5A is an insulating portion 32A in which an insulating tape is attached to the belt-like portion 32 or an insulating material is applied. This is the connecting portion 32B.
  • the strip-shaped portion 32 is less likely to come into contact with the portion of the negative electrode potential. good.
  • the charge/discharge capacity can be increased by increasing the width between the positive electrode 21 and the negative electrode 22 by an amount corresponding to the thickness of the insulating portion 32A.
  • the shape of the negative electrode current collector plate 25 is almost the same as that of the positive electrode current collector plate 24, but the shape of the strip portion is different.
  • the strip portion 34 of the negative electrode current collector plate in FIG. 5B is shorter than the strip portion 32 of the positive electrode current collector plate 24, and there is no portion corresponding to the insulating portion 32A.
  • the band-shaped portion 34 is provided with a plurality of circular protrusions (projections) 37 indicated by circles. During resistance welding, the current concentrates on the protrusion 37 , melting the protrusion 37 and welding the belt-like portion 34 to the bottom of the battery can 11 .
  • the negative collector plate 25 has a hole 36 near the center of the fan-shaped portion 33 , and the position of the hole 36 corresponds to the through hole 26 . Since the fan-shaped portion 31 of the positive electrode current collector plate 24 and the fan-shaped portion 33 of the negative electrode current collector plate 25 are fan-shaped, they partially cover the end surfaces 41 and 42 . By not covering the entire lithium ion battery 1, the electrolytic solution can be smoothly penetrated into the electrode winding body 20 when assembling the lithium ion battery 1, and the lithium ion battery 1 is in an abnormally high temperature state or an overcharged state. It is possible to make it easier to release the gas that is sometimes generated to the outside of the lithium ion battery 1 .
  • the positive electrode active material layer 21B contains at least a positive electrode material (positive electrode active material) capable of intercalating and deintercalating lithium, and may further contain a positive electrode binder, a positive electrode conductor, and the like.
  • the positive electrode material is preferably a lithium-containing composite oxide or a lithium-containing phosphate compound.
  • the lithium-containing composite oxide has, for example, a layered rock salt type or spinel type crystal structure.
  • a lithium-containing phosphate compound has, for example, an olivine-type crystal structure.
  • the positive electrode binder contains synthetic rubber or a polymer compound.
  • Synthetic rubbers include styrene-butadiene-based rubber, fluorine-based rubber, and ethylene propylene diene.
  • Polymer compounds include polyvinylidene fluoride (PVDF) and polyimide.
  • the positive electrode conductor is a carbon material such as graphite, carbon black, acetylene black, or ketjen black.
  • the positive electrode conductor may be a metal material or a conductive polymer.
  • the surface of the negative electrode foil 22A that constitutes the negative electrode 22 is preferably roughened in order to improve adhesion with the negative electrode active material layer 22B.
  • the negative electrode active material layer 22B contains at least a negative electrode material (negative electrode active material) capable of intercalating and deintercalating lithium, and may further contain a negative electrode binder, a negative electrode conductor, and the like.
  • the negative electrode material includes, for example, a carbon material.
  • the carbon material is graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, graphite, low-crystalline carbon, or amorphous carbon.
  • the shape of the carbon material is fibrous, spherical, granular or scaly.
  • the negative electrode material includes, for example, a metal-based material.
  • metallic materials include Li (lithium), Si (silicon), Sn (tin), Al (aluminum), Zr (zinc), and Ti (titanium).
  • Metallic elements form compounds, mixtures, or alloys with other elements, examples of which include silicon oxide (SiO x (0 ⁇ x ⁇ 2)), silicon carbide (SiC), or an alloy of carbon and silicon , lithium titanate (LTO).
  • the separator 23 is a porous film containing resin, and may be a laminated film of two or more kinds of porous films. Resins include polypropylene and polyethylene. The separator 23 may contain a resin layer on one side or both sides of a porous membrane as a base layer. This is because the adhesion of the separator 23 to each of the positive electrode 21 and the negative electrode 22 is improved, so that distortion of the wound electrode body 20 is suppressed.
  • the resin layer contains resin such as PVDF.
  • resin such as PVDF.
  • a solution in which a resin is dissolved in an organic solvent is applied to the substrate layer, and then the substrate layer is dried.
  • the base layer may be dried after the base layer is immersed in the solution.
  • the resin layer preferably contains inorganic particles or organic particles from the viewpoint of improving heat resistance and battery safety. Types of inorganic particles include aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, boehmite, talc, silica, mica, and the like.
  • a surface layer containing inorganic particles as a main component and formed by a sputtering method, an ALD (atomic layer deposition) method, or the like may be used instead of the resin layer.
  • the electrolytic solution contains a solvent and an electrolyte salt, and may further contain additives and the like as necessary.
  • the solvent is a non-aqueous solvent such as an organic solvent, or water.
  • An electrolytic solution containing a non-aqueous solvent is called a non-aqueous electrolytic solution.
  • Non-aqueous solvents include cyclic carbonates, chain carbonates, lactones, chain carboxylates, nitriles (mononitriles), and the like.
  • a representative example of the electrolyte salt is a lithium salt, but salts other than the lithium salt may be included.
  • Lithium salts include lithium hexafluorophosphate ( LiPF6 ), lithium tetrafluoroborate ( LiBF4 ), lithium perchlorate (LiClO4), lithium methanesulfonate ( LiCH3SO3 ) , trifluoromethanesulfonic acid.
  • Lithium (LiCF 3 SO 3 ) dilithium hexafluorosilicate (Li 2 SF 6 ), and the like.
  • a mixture of these salts can also be used, and among them, a mixture of LiPF 6 and LiBF 4 is preferably used from the viewpoint of improving battery characteristics.
  • the content of the electrolyte salt is not particularly limited, it is preferably 0.3 mol/kg to 3 mol/kg with respect to the solvent.
  • the insulating layer 22D contains resin such as PVDF, for example.
  • the insulating layer 22D may further contain inorganic particles or organic particles. Examples of inorganic particles include those containing one or more of aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, boehmite, talc, silica, mica, and the like.
  • the negative electrode active material covering portion 22B and the insulating layer 22D are provided on both sides of the negative electrode foil 22A.
  • the insulating layer 22D exists between the first negative electrode active material uncovered portion 221A extending in the longitudinal direction (X-axis direction) of the negative electrode 22 and the negative electrode active material covered portion 22D. More specifically, the insulating layer 22D exists along the boundary between the first negative electrode active material uncovered portion 221A extending in the longitudinal direction (X-axis direction) of the negative electrode 22 and the negative electrode active material covered portion 22D. is doing.
  • the thickness of the insulating layer 22D is less than or equal to the thickness of the negative electrode active material covering portion 22B.
  • a configuration in which the negative electrode active material covering portion 22B and the insulating layer 22D are provided on one main surface of the negative electrode foil 22A may be employed.
  • the negative electrode active material coating portion 22B may be provided on both surfaces of the negative electrode foil 22A, and only the insulating layer 22D may be provided on one main surface of the negative electrode foil 22A.
  • the insulating layer 22D contains a metal or metal compound with a higher X-ray shielding effect than a predetermined value.
  • the insulating layer 22D is made of a metal having a higher X-ray shielding effect than the metal (main component metal) constituting the negative electrode foil 22A, or a metal having a higher X-ray shielding effect than the metal (main component metal) constituting the negative electrode foil 22A.
  • the insulating layer 22D contains particles of the above metal or particles of the above metal compound.
  • the metal having a higher X-ray shielding effect than the metal forming the negative electrode foil 22A is, for example, one or more selected from the group consisting of tungsten (W), iridium (Ir), platinum (Pt), and gold (Au).
  • the metal compound containing a metal having a higher X-ray shielding effect than the metal forming the negative electrode foil 22A is one or more selected from the group consisting of metal oxides, metal sulfate compounds, and metal carbonate compounds.
  • the metal oxide is, for example, one or more selected from the group consisting of yttrium oxide, hafnium oxide, tantalum pentoxide, and tungsten oxide.
  • the metal sulfate compound is one or more selected from the group consisting of barium sulfate and strontium sulfate.
  • the metal carbonate compound is strontium carbonate.
  • the positive electrode active material is applied to the surface of the strip-shaped positive electrode foil 21A to form the positive electrode active material coating portion 21B, and the negative electrode active material is coated onto the surface of the strip-shaped negative electrode foil 22A, which is used as the negative electrode active material.
  • the material covering portion 22B is used.
  • a positive electrode active material non-coated portion 21C not coated with a positive electrode active material is provided on one end side in the width direction of the positive electrode foil 21A, and a negative electrode active material non-coated portion 21C not coated with a negative electrode active material is provided on the negative electrode foil 22A.
  • Covered portions 22C (first negative electrode active material uncovered portion 221A, second negative electrode active material uncovered portion 221B, and third negative electrode active material uncovered portion 221C) were provided.
  • the insulating layer 22D was provided when the negative electrode active material covering portion 22B was provided. Next, processes such as drying were performed on the positive electrode 21 and the negative electrode 22 .
  • the positive electrode active material uncoated portion 21C and the negative electrode active material uncoated portion 22C are stacked in opposite directions with the separator 23 interposed therebetween, and spirally wound so as to form a through hole 26 on the central axis.
  • An electrode winding body 20 such as 6A was produced.
  • FIG. 6B A groove 43 was made.
  • a thin flat plate for example, a thickness of 0.5 mm
  • the groove 43 extends, for example, from the outer edges 27 , 28 of the end faces 41 , 42 respectively to the through hole 26 .
  • the number and arrangement of the grooves 43 shown in FIG. 6B are merely examples, and are not limited to the illustrated example.
  • the same pressure is simultaneously applied to the end surfaces 41 and 42 from both electrode sides in a substantially vertical direction, and the positive electrode active material uncoated portion 21C and the negative electrode active material uncoated portion 22C (in this example, the first The negative electrode active material non-coated portion 221A) was bent toward the central axis of the winding structure, and the end surfaces 41 and 42 were formed to be flat surfaces.
  • a load is applied by a flat plate surface or the like so that the positive electrode active material uncoated portion 21C on the end surface 41 and the first negative electrode active material uncoated portion 221A on the end surface 42 overlap each other toward the central axis. added.
  • the fan-shaped portion 31 of the positive electrode collector plate 24 was laser-welded to the end surface 41
  • the fan-shaped portion 33 of the negative electrode collector plate 25 was laser-welded to the end surface 42 to join them.
  • the strip-shaped portion 32 of the positive electrode current collector plate 24 and the strip-shaped portion 34 of the negative electrode current collector plate 25 are bent, and the insulating plate 12 is attached to the positive electrode current collector plate 24 and the insulating plate is attached to the negative electrode current collector plate 25 .
  • 13 is attached, the electrode winding body 20 assembled as described above is inserted into the battery can 11 shown in FIG. welded to. After the electrolytic solution was injected into the battery can 11, it was sealed with a gasket 15 and a battery lid 14 as shown in FIG. 6F. Lithium ion battery 1 was produced as described above.
  • an inspection process for inspecting winding misalignment was performed on the manufactured lithium ion battery 1 .
  • the inspection process was performed by, for example, irradiating the lithium ion battery 1 with X-rays using an X-ray irradiation device and analyzing the resulting X-ray image.
  • an X-ray irradiation apparatus was used to sequentially irradiate the positive electrode side and the negative electrode side of the lithium ion battery 1 with X-rays, thereby performing the inspection process. Based on the change in the contrast of the X-ray image (X-ray transmission image) obtained by this, the presence or absence of winding misalignment was inspected.
  • the presence or absence of winding misalignment means the presence or absence of a state in which the positive electrode active material coating portion 21B exceeds the range of the negative electrode active material coating portion 22B coated with the negative electrode active material. It means the presence or absence of a state not facing the material covering portion 22B.
  • winding misalignment was confirmed, it was treated as a defective lithium ion battery 1 .
  • the positive electrode side of the lithium ion battery 1 means a region including the end face 41 among both end faces of the electrode winding body 20 having a substantially cylindrical shape.
  • the negative electrode side of the electrode winding body 20 means a region including the end face 42 among both end faces of the electrode winding body 20 having a substantially cylindrical shape.
  • the insulating plate 12 and the insulating plate 13 may be insulating tapes.
  • the joining method may be a method other than laser welding.
  • the groove 43 remains in the flat surface even after the positive electrode active material uncoated portion 21C and the negative electrode active material uncoated portion 22C are bent, and the portion without the groove 43 is the positive electrode current collector plate 24 or the negative electrode current collector. Although it is joined to the plate 25 , the groove 43 may be joined to a part of the positive collector plate 24 or the negative collector plate 25 .
  • the “flat surface” in this specification means not only a completely flat surface but also a predetermined portion (for example, to the extent that the first negative electrode active material non-coated portion 221A) and the negative electrode current collector plate 25 can be bonded, it also includes a surface having some unevenness or surface roughness.
  • FIG. 7 is a diagram showing a cross section of the electrode winding body 20 cut along the cutting line XA-XA in FIG.
  • FIG. 7 shows one layer each of the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23.
  • the contrast of the X-ray image obtained when the positive electrode side of the lithium ion battery 1 is irradiated with X-rays is schematically shown on the upper left side of the cross-sectional view.
  • the contrast of an X-ray image obtained when the negative electrode side is irradiated with X-rays is schematically shown on the lower left side of the cross-sectional view.
  • Boundary B1 and boundary B2 can be detected based on a change in the contrast of the X-ray image due to irradiation with X-rays (locations denoted by reference sign AA in FIG. 7).
  • boundary B1 is also the edge of the negative electrode foil 22A made of copper, which has an X-ray shielding effect, it can be detected based on the change in contrast due to the X-ray shielding effect of the negative electrode foil 22A.
  • boundary B2 is the end portion of the positive electrode active material covering portion 21B, it can be detected based on the change in contrast due to the X-ray shielding effect of the lithium-containing composite oxide or the like contained in the positive electrode active material covering portion 21B. can be done.
  • Boundary B3 and boundary B4 can be detected based on changes in the contrast of the X-ray image due to irradiation with X-rays (locations denoted by reference sign BB in FIG. 7).
  • boundary B3 is the end of the positive electrode active material covering portion 21B, it can be detected based on the change in contrast due to the X-ray shielding effect of the lithium-containing composite oxide or the like contained in the positive electrode active material covering portion 21B.
  • boundary B4 is also the edge of the insulating layer 22D that has an X-ray shielding effect, it can be detected based on a change in contrast due to the X-ray shielding effect of the insulating layer 22D. Boundaries B1 to B4 can be detected based on these contrast changes.
  • graphite which is the main component of the negative electrode active material coating portion 22B, has a higher X-ray shielding effect than the negative electrode foil 22A when the negative electrode foil 22A, whose main component is copper (Cu), is irradiated with X-rays having an intensity that penetrates the negative electrode foil 22A. is small, the boundary described above does not appear as a change in contrast in the X-ray image.
  • the positive electrode active material covering portion 21B faces the negative electrode active material covering portion 22B
  • the distance D10 (see FIGS. 4 and 7) between the end of the positive electrode active material coating portion 21B and the end of the negative electrode active material coating portion 22B is set large enough to prevent winding misalignment.
  • the configuration of the lithium-ion battery was designed to minimize the occurrence of In such a configuration, there is a constraint that the length of the positive electrode active material covering portion 21B in the width direction is reduced, so there is a problem that the battery capacity cannot be increased.
  • the positional relationship of each component is clarified, and the boundaries B1 to B4 can be detected, so it is possible to inspect winding misalignment.
  • the quality of the lithium ion battery 1 can be ensured, and the safety can also be improved.
  • it is no longer necessary to set the length of the positive electrode active material coating portion 21B in the width direction with a margin. can be increased. Thereby, the battery capacity of the lithium ion battery 1 can be increased.
  • the main component of the negative electrode foil 22A is copper. Therefore, the insulating layer 22D is made of a metal (single element) or a metal compound having a sufficiently larger atomic weight (higher X-ray shielding effect) than copper.
  • the containing layer is formed so as to be in contact with the end portion (coating end) of the negative electrode active material coating portion 22B. As a result, the edge of the negative electrode active material covering portion 22B can be detected from the change in contrast due to the shielding of X-rays.
  • the atomic weight of copper is 63.55
  • particles of yttrium oxide (Y 2 O 3 ), which is an oxide of yttrium (Y) having an atomic weight of 88.91 are polyfluorinated.
  • the insulating layer 22D is formed by mixing with a coating material containing vinylidene and NMP, applying the coating material so as to be in contact with the end portion of the negative electrode active material coating portion 22B, and drying the coating material. As a result, the edge of the negative electrode active material covering portion 22B can be detected from the contrast of the X-ray transmission image.
  • barium sulfate (BaSO 4 ) containing barium (Ba) having an atomic weight of 137.3 can be used instead of yttrium oxide.
  • a simple substance of tungsten (W) having an atomic weight of 183.8 can be applied instead of yttrium oxide.
  • strontium carbonate (SrCO 3 ) containing strontium (Sr) with an atomic weight of 87.62 can be applied instead of yttrium oxide.
  • the electrode winding may peel off from the negative electrode active material covering portion 22B on the winding start side of the body 20 (longitudinal end side of the positive electrode or the negative electrode at the innermost circumference of the electrode wound body 20). This peeling is considered to be caused by the stress generated when pressing against the end surface 42 .
  • the peeled negative electrode active material may enter the inside of the electrode winding body 20, thereby causing an internal short circuit.
  • the second negative electrode active material non-coated portion 221B and the third negative electrode active material non-coated portion 221C are provided, it is possible to prevent the negative electrode active material from peeling off, thereby preventing the occurrence of an internal short circuit. Such an effect can also be obtained by providing only one of the second negative electrode active material uncovered portion 221B and the third negative electrode active material uncovered portion 221C, but it is more preferable to provide both.
  • the negative electrode 22 can have a region of the negative electrode active material uncoated portion 22C on the principal surface of the side not facing the positive electrode active material coated portion 21B. This is because even if the negative electrode active material coating portion 22B is provided on the main surface that does not face the positive electrode active material coating portion 21B, it is considered that the contribution to charging and discharging is low. It is preferable that the area of the negative electrode active material non-coated portion 22C is 3/4 or more and 5/4 or less of the electrode wound body 20 . At this time, since the negative electrode active material coating portion 22B that contributes little to charging and discharging is not provided, the initial capacity can be increased with respect to the same volume of the electrode wound body 20 .
  • the electrode winding body 20 is wound so that the positive electrode active material uncoated portion 21C and the negative electrode active material uncoated portion 22C face opposite directions.
  • the material uncoated portions 21C gather, and the negative electrode active material uncoated portions 22C gather on the end surface 42 of the electrode winding body 20 .
  • the positive electrode active material uncoated portion 21C and the first negative electrode active material uncoated portion 221A are bent to form flat end surfaces 41 and 42 .
  • the bending direction is the direction from the outer edges 27 and 28 of the end faces 41 and 42 to the through hole 26 , and in the wound state, adjacent active material non-coated portions are overlapped and bent.
  • the end surface 41 is a flat surface, the contact between the positive electrode active material uncoated portion 21C and the positive electrode current collector plate 24 can be improved, and the first negative electrode active material uncoated portion 221A and the negative electrode current collector can be improved. Good contact with the plate 25 can be achieved. In addition, since the end surfaces 41 and 42 are curved to form flat surfaces, the resistance of the lithium ion battery 1 can be reduced.
  • the end surfaces 41 and 42 can be made flatter.
  • Either one of the positive electrode active material uncoated portion 21C and the first negative electrode active material uncoated portion 221A may be bent, but both are preferably bent.
  • the present invention will be specifically described below using the lithium ion battery 1 produced as described above and using examples and comparative examples in which the discharge capacity of the lithium ion battery 1 was evaluated. It should be noted that the present invention is not limited to the examples described below.
  • the battery size is 21700 (diameter: 21 mm, height: 70 mm), the length in the longitudinal direction of the positive electrode active material coating portion 21B is 1320 mm, and the length in the longitudinal direction of the negative electrode active material coating portion 22B is The length was 1400 mm, the length in the width direction of the negative electrode active material coating portion 22B was 63 mm, and the length in the width direction of the separator 23 was 64 mm.
  • the separator 23 was stacked so as to cover the entire range of the positive electrode active material covering portion 21B and the negative electrode active material covering portion 22B. Also, the number of the grooves 43 was set to 8, and they were arranged so as to have substantially equal angular intervals.
  • 3 is a diagram corresponding to Example 1
  • FIGS. 8 and 9 are diagrams corresponding to Comparative Example 1, respectively.
  • Example 1 A lithium ion battery 1 was produced by the steps described above. At this time, as shown in FIG. 3, a negative electrode active material coated portion 22B and a negative electrode active material uncoated portion 22C are provided on both sides of the negative electrode foil 22A, and the negative electrode foil 22A is cut at the location of the negative electrode active material uncoated portion 22C. Thus, a first negative electrode active material uncovered portion 221A, a second negative electrode active material uncovered portion 221B, and a third negative electrode active material uncovered portion 221C were provided. Also, an insulating layer 22D is provided between the negative electrode active material covered portion 22B and the first negative electrode active material non-covered portion 221A. The length of the insulating layer 22D in the width direction was set to 3 (mm). A coating containing PVDF, barium sulfate particles, and NMP was applied, and the coating was dried to form the insulating layer 22D.
  • a negative electrode foil 22A is provided with a negative electrode active material coated portion 22B and a negative electrode active material uncoated portion 22C on both sides, and the negative electrode foil 22A is cut at the negative electrode active material uncoated portion 22C.
  • a first negative electrode active material uncovered portion 221A, a second negative electrode active material uncovered portion 221B, and a third negative electrode active material uncovered portion 221C were provided.
  • an insulating layer 22E was provided between the negative electrode active material covered portion 22B and the first negative electrode active material non-covered portion 221A. The length of the insulating layer 22E in the width direction was set to 3 (mm).
  • the insulating layer 22E was formed by using a paint containing no metal or metal oxide having an X-ray shielding effect. Lithium ion battery 1 was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • the discharge capacity was measured as follows. Constant voltage/constant current charging was performed at 2000 mA for 3.5 hours in an atmosphere of 23° C. ⁇ 2° C. with a final voltage of 4.20 V. Thereafter, discharge was performed in the same atmosphere at 0.2 ItA (800 mA) with a final voltage of 2.0 V, and the capacity value was defined as the discharge capacity. Table 1 shows the results.
  • Example 1 it was possible to inspect winding misalignment, so the distance D10 between the end of the positive electrode active material covering portion 21B and the end of the negative electrode active material covering portion 22B could be reduced.
  • Comparative Example 1 since the insulating layer 22E does not contain a metal or the like having an X-ray shielding effect, as schematically indicated by reference numeral CC in FIG. Boundary B4 could not be detected. For this reason, it was not possible to inspect winding misalignment, and it was necessary to increase the distance D10 between the end of the positive electrode active material coating portion 21B and the end of the negative electrode active material coating portion 22B with a margin.
  • Example 1 the length in the width direction of the positive electrode active material coating portion 21B was able to be made 2 mm larger than in Comparative Example 1. Since the length in the width direction of the positive electrode active material coating portion 21B was able to be increased, the discharge capacity of Example 1 was 4304 mAh, which was about 3% higher than the discharge capacity of Comparative Example 1 (4166 mAh). rice field. From the above, it can be said that the configuration corresponding to Example 1 is a preferable configuration of the lithium ion battery 1 .
  • the present invention can also be applied to a tableless structure battery in which the positive electrode active material uncoated portion 21C and the first negative electrode active material uncoated portion 221A are not bent.
  • the present invention can also be applied to a lithium ion battery without these.
  • the number of grooves 43 was eight, but other numbers may be used.
  • the battery size is 21700 (diameter 21 mm, height 70 mm), it may be 18650 (diameter 18 mm, height 65 mm) or other sizes.
  • the fan-shaped portions 31 and 33 may have shapes other than the fan-shaped shape.
  • the present invention can be applied to batteries other than lithium ion batteries and batteries other than cylindrical batteries (for example, laminate type batteries, square batteries, coin type batteries, button type batteries). is also possible.
  • the shape of the "end surface of the wound electrode" may be not only cylindrical but also elliptical or flat.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a circuit configuration example when the secondary battery according to the embodiment or example of the present invention is applied to the battery pack 300.
  • the battery pack 300 includes an assembled battery 301 , a switch section 304 including a charge control switch 302 a and a discharge control switch 303 a , a current detection resistor 307 , a temperature detection element 308 and a control section 310 .
  • the control unit 310 can control each device, control charging/discharging when abnormal heat is generated, and calculate and correct the remaining capacity of the battery pack 300 .
  • a positive terminal 321 and a negative terminal 322 of the battery pack 300 are connected to a charger or an electronic device, and charging and discharging are performed.
  • the assembled battery 301 is formed by connecting a plurality of secondary batteries 301a in series and/or in parallel.
  • FIG. 10 shows an example in which six secondary batteries 301a are connected in two parallel three series (2P3S).
  • the secondary battery of the present invention can be applied to the secondary battery 301a.
  • the temperature detection unit 318 is connected to a temperature detection element 308 (eg, a thermistor), measures the temperature of the assembled battery 301 or the battery pack 300, and supplies the measured temperature to the control unit 310.
  • the voltage detection unit 311 measures the voltage of the assembled battery 301 and the secondary batteries 301 a that constitute it, A/D-converts the measured voltage, and supplies it to the control unit 310 .
  • a current measurement unit 313 measures current using a current detection resistor 307 and supplies the measured current to the control unit 310 .
  • the switch control section 314 controls the charge control switch 302a and the discharge control switch 303a of the switch section 304 based on the voltage and current input from the voltage detection section 311 and the current measurement section 313.
  • the switch control unit 314 controls the switch unit 304 when the secondary battery 301a reaches the overcharge detection voltage (for example, 4.20V ⁇ 0.05V) or higher or the overdischarge detection voltage (2.4V ⁇ 0.1V) or lower. Overcharge or overdischarge is prevented by sending an OFF control signal to .
  • the charge control switch 302a or the discharge control switch 303a After the charge control switch 302a or the discharge control switch 303a is turned off, charging or discharging is possible only through the diode 302b or the diode 303b.
  • Semiconductor switches such as MOSFETs can be used for these charge/discharge switches. Note that although the switch section 304 is provided on the + side in FIG. 10, it may be provided on the - side.
  • the memory 317 consists of RAM and ROM, and stores and rewrites the values of the battery characteristics calculated by the control unit 310, the full charge capacity, the remaining capacity, and the like.
  • the secondary battery according to the embodiment or example of the present invention described above can be mounted on devices such as electronic devices, electric transportation devices, and power storage devices, and used to supply electric power.
  • Examples of electronic devices include notebook computers, smartphones, tablet terminals, PDAs (personal digital assistants), mobile phones, wearable terminals, digital still cameras, e-books, music players, game machines, hearing aids, electric tools, televisions, and lighting equipment. , toys, medical devices, and robots. In a broad sense, electronic devices also include electric transportation equipment, power storage devices, power tools, and electric unmanned aerial vehicles, which will be described later.
  • Electric transportation equipment includes electric vehicles (including hybrid vehicles), electric motorcycles, electrically assisted bicycles, electric buses, electric carts, automated guided vehicles (AGV), and railway vehicles. It also includes electric passenger aircraft and electric unmanned aerial vehicles for transportation.
  • the secondary battery according to the present invention can be used not only as a driving power source, but also as an auxiliary power source, an energy regeneration power source, and the like.
  • power storage devices include power storage modules for commercial or domestic use, power storage power sources for buildings such as houses, buildings, and offices, or for power generation equipment.
  • the electric driver 431 is provided with a motor 433 that transmits rotational power to a shaft 434 and a trigger switch 432 that is operated by a user.
  • a battery pack 430 and a motor control unit 435 are accommodated in a lower housing of the handle of the electric driver 431 .
  • the battery pack 430 is built into the electric driver 431 or is detachable therefrom.
  • the secondary battery of the present invention can be applied to the batteries forming battery pack 430 .
  • Each of the battery pack 430 and the motor control unit 435 may be provided with a microcomputer (not shown) so that charge/discharge information of the battery pack 430 can be communicated with each other.
  • the motor control unit 435 can control the operation of the motor 433 and cut off the power supply to the motor 433 in the event of an abnormality such as overdischarge.
  • FIG. 12 schematically shows a configuration example of a hybrid vehicle (HV) employing a series hybrid system.
  • a series hybrid system is a vehicle that runs with a power driving force conversion device using power generated by a generator driven by an engine or power temporarily stored in a battery.
  • This hybrid vehicle 600 includes an engine 601, a generator 602, a power driving force conversion device (DC motor or AC motor, hereinafter simply referred to as "motor 603"), driving wheels 604a, driving wheels 604b, wheels 605a, wheels 605b, A battery 608, a vehicle control device 609, various sensors 610, and a charging port 611 are mounted.
  • the battery 608 the secondary battery of the present invention or a power storage module equipped with a plurality of secondary batteries of the present invention can be applied.
  • the electric power of the battery 608 operates the motor 603, and the rotational force of the motor 603 is transmitted to the driving wheels 604a and 604b.
  • the rotational power produced by engine 601 allows power generated by generator 602 to be stored in battery 608 .
  • Various sensors 610 control the engine speed via the vehicle control device 609 and control the opening of a throttle valve (not shown).
  • HV plug-in hybrid vehicles
  • the secondary battery according to the present invention can be applied to a miniaturized primary battery and use it as a power supply for the tire pressure monitoring system (TPMS) built into the wheels 604 and 605.
  • TPMS tire pressure monitoring system
  • the present invention can also be applied to a parallel system that uses both an engine and a motor, or a hybrid vehicle that combines a series system and a parallel system. Furthermore, the present invention can also be applied to an electric vehicle (EV or BEV) that runs only with a drive motor that does not use an engine, or a fuel cell vehicle (FCV).
  • EV or BEV electric vehicle
  • FCV fuel cell vehicle

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Abstract

二次電池に対する巻きズレの検査を可能とする。　セパレータを介して帯状の正極と帯状の負極とが積層された電極巻回体と、正極集電板及び負極集電板とが、電池缶に収容された二次電池であって、正極は、帯状の正極箔上に、正極活物質層が被覆された正極活物質被覆部と、正極活物質非被覆部とを有し、負極は、帯状の負極箔上に、負極活物質層が被覆された負極活物質被覆部と、少なくとも負極箔の長手方向に延在する負極活物質非被覆部と、負極活物質被覆部と負極活物質非被覆部との間に設けられる絶縁層と、を有し、正極活物質非被覆部は、電極巻回体の端部の一方において、正極集電板と接合され、負極活物質非被覆部は、電極巻回体の端部の他方において、負極集電板と接合されており、絶縁層は、Ｘ線遮蔽効果が所定より高い金属又は金属化合物を含有する二次電池である。

Description

二次電池、電子機器及び電動工具
　本発明は、二次電池、電子機器及び電動工具に関する。
　リチウムイオン電池は、電動工具や自動車といった高出力を要する用途に向けても開発されるようになってきている。高出力を行う一つの方法としては、電池から比較的大電流を流すハイレート放電が挙げられる。ハイレート放電では、大電流を流すことから、電池の内部抵抗を低くすることが望まれる。
　例えば、下記の特許文献１には、電池の電力を外部に導出するためのタブを有しない、所謂、タブレス構造の円筒型電池が記載されている。また、特許文献２には、巻回してなる検査対象物の巻きズレ状態を画像処理で検査する検査装置が記載されている。
特開２０１２－１７８２５２号公報
特開平１１－５１６２９号公報
　一般的に、リチウムイオン電池の作製工程では、リチウムイオン電池に対して巻きズレの有無を検査する検査工程が行われる。例えば、タブレス構造のリチウムイオン電池の場合には、巻きズレとして、正極活物質が被覆された正極活物質被覆部が、負極活物質が被覆された負極活物質被覆部の範囲を超えた状態、換言すれば、正極活物質被覆部と負極活物質被覆部とが対向していない状態を検出する検査工程が行われる。係る検査を行う場合に、特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、負極活物質被覆部の端部が検出できないため、巻きズレの検査を行うことができないという問題があった。
　従って、本発明は、巻きズレの検査を行うことが可能な構成を有する二次電池、及び、当該二次電池を有する電子機器及び電動工具を提供することを目的の一つとする。
　本発明は、
　セパレータを介して帯状の正極と帯状の負極とが積層された電極巻回体と、正極集電板及び負極集電板とが、電池缶に収容された二次電池であって、
　正極は、帯状の正極箔上に、正極活物質層が被覆された正極活物質被覆部と、正極活物質非被覆部とを有し、
　負極は、帯状の負極箔上に、負極活物質層が被覆された負極活物質被覆部と、少なくとも負極箔の長手方向に延在する負極活物質非被覆部と、負極活物質被覆部と負極活物質非被覆部との間に設けられる絶縁層と、を有し、
　正極活物質非被覆部は、電極巻回体の端部の一方において、正極集電板と接合され、
　負極活物質非被覆部は、電極巻回体の端部の他方において、負極集電板と接合されており、
　絶縁層は、Ｘ線遮蔽効果が所定より高い金属又は金属化合物を含有する
　二次電池である。
　本発明の少なくとも実施形態によれば、巻きズレの検査を行うことが可能な構成を有する二次電池を実現できる。なお、本明細書で例示された効果により本発明の内容が限定して解釈されるものではない。
図１は、一実施形態に係るリチウムイオン電池の断面図である。 図２Ａ及び図２Ｂは、一実施形態に係る正極を説明するための図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、一実施形態に係る負極を説明するための図である。 図４は、巻回前の正極、負極、及び、セパレータを示す図である。 図５Ａは一実施形態に係る正極集電板の平面図であり、図５Ｂは一実施形態に係る負極集電板の平面図である。 図６Ａから図６Ｆは、一実施形態に係るリチウムイオン電池の組み立て工程を説明する図である。 図７は、一実施形態に係る絶縁層の作用及び絶縁層を設けることにより得られる効果を説明するための図である。 図８は、比較例１を説明するための図である。 図９は、比較例１を説明するための図である。 図１０は、本発明の応用例としての電池パックの説明に使用する接続図である。 図１１は、本発明の応用例としての電動工具の説明に使用する接続図である。 図１２は、本発明の応用例としての電動車両の説明に使用する接続図である。
　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う。
＜一実施形態＞
＜変形例＞
＜応用例＞
　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。なお、説明の理解を容易とするために、各図における一部の構成を拡大したり、若しくは縮小したり、一部の図示を簡略化する場合もある。
＜一実施形態＞
［リチウムイオン電池の全体構成例］
　本発明の一実施形態では、二次電池として、円筒形状のリチウムイオン電池を例にして説明する。図１から図５を参照しつつ、本実施形態に係るリチウムイオン電池（リチウムイオン電池１）の全体構成に関して説明する。図１は、リチウムイオン電池１の概略断面図である。リチウムイオン電池１は、例えば、図１に示すように、電池缶１１の内部に電極巻回体２０が収納されている円筒型のリチウムイオン電池１である。
　リチウムイオン電池１は、概略的には円筒状の電池缶１１を有し、電池缶１１の内部に、一対の絶縁板１２，１３と、電極巻回体２０とを備えている。なお、リチウムイオン電池１は、電池缶１１の内部に、例えば、熱感抵抗（ＰＴＣ）素子及び補強部材などのうちのいずれか１種類又は２種類以上をさらに備えていてもよい。
（電池缶）
　電池缶１１は、主に、電極巻回体２０を収納する部材である。この電池缶１１は、例えば、一端面が開放されると共に他端面が閉塞された円筒状の容器である。即ち、電池缶１１は、開放された一端面（開放端面１１Ｎ）を有している。この電池缶１１は、例えば、鉄、アルミニウム及びそれらの合金などの金属材料のうちのいずれか１種類又は２種類以上を含んでいる。電池缶１１の表面に、例えば、ニッケルなどの金属材料のうちのいずれか１種類又は２種類以上が鍍金されていてもよい。
（絶縁板）
　絶縁板１２，１３は、電極巻回体２０の中心軸（電極巻回体２０の端面の略中心を通り図１のＺ軸と平行な方向）に対して略垂直な面を有する円板状の板である。また、絶縁板１２，１３は、例えば、互いに電極巻回体２０を挟むように配置されている。
（かしめ構造）
　電池缶１１の開放端面１１Ｎには、電池蓋１４及び安全弁機構３０がガスケット１５を介してかしめられており、かしめ構造１１Ｒ（クリンプ構造）が形成されている。これにより、電池缶１１の内部に電極巻回体２０などが収納された状態において、その電池缶１１は密閉されている。
（電池蓋）
　電池蓋１４は、主に、電池缶１１の内部に電極巻回体２０などが収納された状態において、その電池缶１１の開放端面１１Ｎを閉塞する部材である。この電池蓋１４は、例えば、電池缶１１の形成材料と同様の材料を含んでいる。電池蓋１４のうちの中央領域は、例えば、＋Ｚ方向に突出している。これにより、電池蓋１４のうちの中央領域以外の領域（周辺領域）は、例えば、安全弁機構３０に接触している。
（ガスケット）
　ガスケット１５は、主に、電池缶１１（折り曲げ部１１Ｐ）と電池蓋１４との間に介在することにより、その折り曲げ部１１Ｐと電池蓋１４との間の隙間を封止する部材である。ガスケット１５の表面に、例えば、アスファルトなどが塗布されていてもよい。
　ガスケット１５は、例えば、絶縁性材料のうちのいずれか１種類又は２種類以上を含んでいる。絶縁性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）及びポリプロピレン（ＰＰ）などの高分子材料を用いることができる。中でも、絶縁性材料としては、ポリブチレンテレフタレートであることが好ましい。電池缶１１と電池蓋１４とを互いに電気的に分離しながら、折り曲げ部１１Ｐと電池蓋１４との間の隙間を十分に封止することができるからである。
（安全弁機構）
　安全弁機構３０は、主に、電池缶１１の内部の圧力（内圧）が上昇した際に、必要に応じて電池缶１１の密閉状態を解除することにより、その内圧を開放する。電池缶１１の内圧が上昇する原因は、例えば、充放電時において電解液の分解反応に起因して発生するガスなどである。
（電極巻回体）
　円筒形状のリチウムイオン電池１では、帯状の正極２１と帯状の負極２２とがセパレータ２３を挟んで積層され、且つ、渦巻き状に巻回されて電解液に含浸された状態で、電池缶１１に収まっている。正極２１は正極箔２１Ａの片面又は両面に正極活物質層２１Ｂを形成したものであり、正極箔２１Ａの材料は例えば、アルミニウムやアルミニウム合金でできた金属箔である。負極２２は負極箔２２Ａの片面又は両面に負極活物質層２２Ｂを形成したものであり、負極箔２２Ａの材料は例えば、ニッケル、ニッケル合金、銅や銅合金でできた金属箔である。セパレータ２３は多孔質で絶縁性のあるフィルムであり、正極２１と負極２２とを電気的に絶縁しながら、イオンや電解液等の物質の移動を可能にしている。
　図２Ａは巻回前の正極２１を正面から視た図であり、図２Ｂは図２Ａの正極２１を側面から視た図である。正極２１は、正極箔２１Ａの一方の主面及び他方の主面に正極活物質層２１Ｂで被覆した部分（ドットを付した部分）を有するとともに、正極活物質層２１Ｂで被覆していない部分である正極活物質非被覆部２１Ｃを有する。なお、以下の説明において、正極活物質層２１Ｂで被覆した部分を正極活物質被覆部２１Ｂと適宜、称する。また、正極箔２１Ａの一方の主面に、正極活物質被覆部２１Ｂが設けられる構成でもよい。
　図３Ａは巻回前の負極２２を正面から視た図であり、図３Ｂは図３Ａの負極２２を側面から視た図である。負極２２は、負極箔２２Ａの一方の主面及び他方の主面に負極活物質層２２Ｂで被覆した部分（ドットを付した部分）を有するとともに、負極活物質層２２Ｂで被覆していない部分である負極活物質非被覆部２２Ｃを有する。なお、以下の説明において、負極活物質層２２Ｂで被覆した部分を負極活物質被覆部２２Ｂと適宜、称する。また、負極箔２２Ａの一方の主面に、負極活物質被覆部２２Ｂが設けられる構成でもよい。
　図３Ａに示すように、負極活物質非被覆部２２Ｃは、例えば、負極２２の長手方向（図３におけるＸ軸方向）に延在している第１の負極活物質非被覆部２２１Ａと、負極２２の巻回開始側において負極２２の短手方向（図３におけるＹ軸方向。幅方向とも適宜、称する）に延在している第２の負極活物質非被覆部２２１Ｂと、負極２２の巻回終止側において負極２２の短手方向（図３におけるＹ軸方向）に延在している第３の負極活物質非被覆部２２１Ｃとを有している。なお、図３Ａにおいて、第１の負極活物質非被覆部２２１Ａと第２の負極活物質非被覆部２２１Ｂとの境界、及び、第１の負極活物質非被覆部２２１Ａと第３の負極活物質非被覆部２２１Ｃとの境界のそれぞれには点線を付している。
　負極２２は、更に、絶縁層２２Ｄ（図３における灰色の部分）を有している。絶縁層２２Ｄは、負極活物質被覆部２２Ｂと第１の負極活物質非被覆部２２１Ａとの間に設けられている。絶縁層２２Ｄの詳細については後述する。
　本実施形態に係る円筒形状のリチウムイオン電池１では、電極巻回体２０は正極活物質非被覆部２１Ｃと第１の負極活物質非被覆部２２１Ａとが互いに逆方向を向くようにしてセパレータ２３を介して重ねられて巻回されている。
　電極巻回体２０の中心には貫通孔２６が設けられている。具体的には、貫通孔２６は、正極２１、負極２２及びセパレータ２３が積層した積層物の略中心にできる孔部である。貫通孔２６はリチウムイオン電池１の組み立て工程で、棒状の溶接器具（以下、溶接棒と適宜、称する）等を挿入する孔として使用される。
　電極巻回体２０の詳細について説明する。図４に正極２１、負極２２とセパレータ２３を積層した巻回前の構造の一例を示す。正極２１は、正極活物質被覆部２１Ｂ（図４においてドットが疎に付された部分）と正極活物質非被覆部２１Ｃとの境界を被覆する絶縁層１０１（図４における灰色の領域部分）とを更に有している。絶縁層１０１の幅方向の長さは、例えば、３ｍｍ程度である。セパレータ２３を介して負極活物質被覆部２２Ｂに対向する正極活物質非被覆部２１Ｃの全ての領域が絶縁層１０１で覆われている。絶縁層１０１は、負極活物質被覆部２２Ｂと正極活物質非被覆部２１Ｃとの間に異物が侵入したときのリチウムイオン電池１の内部短絡を確実に防ぐ効果がある。また、絶縁層１０１は、リチウムイオン電池１に衝撃が加わったときに衝撃を吸収し、正極活物質非被覆部２１Ｃの折れ曲がりや、負極２２との短絡を確実に防ぐ効果がある。
　ここで、図４に示すように、正極活物質非被覆部２１Ｃの幅方向の長さをＤ５とし、第１の負極活物質非被覆部２２１Ａの幅方向の長さをＤ６とする。一実施形態ではＤ５＞Ｄ６であることが好ましく、例えばＤ５＝７（ｍｍ）、Ｄ６＝４（ｍｍ）である。正極活物質非被覆部２１Ｃがセパレータ２３の幅方向の一端から突出した部分の長さをＤ７とし、絶縁層２２Ｅ及び第１の負極活物質非被覆部２２１Ａがセパレータ２３の幅方向の他端から突出した部分の長さをＤ８とした場合に、一実施形態ではＤ７＞Ｄ８であることが好ましく、例えば、Ｄ７＝４．５（ｍｍ）、Ｄ８＝３（ｍｍ）である。
　正極箔２１Ａと正極活物質非被覆部２１Ｃとは例えばアルミニウムなどからなり、負極箔２２Ａと負極活物質非被覆部２２Ｃとは例えば銅などからなる。このように、一般的に正極活物質非被覆部２１Ｃの方が負極活物質非被覆部２２Ｃよりも柔らかい（ヤング率が低い）。このため、一実施形態では、Ｄ５＞Ｄ６且つＤ７＞Ｄ８であることがより好ましく、この場合、両極側から同時に同じ圧力で正極活物質非被覆部２１Ｃと負極活物質非被覆部２２Ｃ（本例では、第１の負極活物質非被覆部２２１Ａ）とが折り曲げられるとき、折り曲げられた部分のセパレータ２３の先端から測った高さは正極２１と負極２２とで同じくらいになることがある。このとき、正極活物質非被覆部２１Ｃが折り曲げられて適度に重なり合うので、リチウムイオン電池１の作製工程（詳細は後述）において、正極活物質非被覆部２１Ｃと正極集電板２４とのレーザ溶接による接合を容易に行うことができる。また、第１の負極活物質非被覆部２２１Ａが折り曲げられて適度に重なり合うので、リチウムイオン電池１の作製工程において、第１の負極活物質非被覆部２２１Ａと負極集電板２５とのレーザ溶接による接合を容易に行うことができる。
（集電板）
　通常のリチウムイオン電池では例えば、正極と負極との一か所ずつに電流取出し用のリードが溶接されているが、これでは電池の内部抵抗が大きく、放電時にリチウムイオン電池が発熱し高温になるため、ハイレート放電には適さない。そこで、本実施形態のリチウムイオン電池１では、電極巻回体２０の一方の端面である端面４１に正極集電板２４を配置し、電極巻回体２０の他方の端面である端面４２に負極集電板２５を配置する。そして、正極集電板２４と端面４１に存在する正極活物質非被覆部２１Ｃとを多点で溶接し、また、負極集電板２５と端面４２に存在する第１の負極活物質非被覆部２２１Ａとを多点で溶接することで、リチウムイオン電池１の内部抵抗を低く抑え、ハイレート放電を可能としている。
　図５Ａ及び図５Ｂに、集電板の一例を示す。図５Ａが正極集電板２４であり、図５Ｂは負極集電板２５である。正極集電板２４及び負極集電板２５は電池缶１１に収容される（図１参照）。正極集電板２４の材料は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金の単体若しくは複合材でできた金属板であり、負極集電板２５の材料は、例えば、ニッケル、ニッケル合金、銅や銅合金の単体若しくは複合材でできた金属板である。図５Ａに示すように、正極集電板２４の形状は平坦な扇形をした扇状部３１に、矩形の帯状部３２が付いた形状になっている。扇状部３１の中央付近に孔３５があいていて、孔３５の位置は貫通孔２６に対応する位置である。
　図５Ａのドットで示す部分は帯状部３２に絶縁テープが貼付されているか絶縁材料が塗布された絶縁部３２Ａであり、図面のドット部より下側の部分は外部端子を兼ねた封口板への接続部３２Ｂである。なお、貫通孔２６に金属製のセンターピン（図示せず）を備えていない電池構造の場合には帯状部３２が負極電位の部位と接触する可能性が低いため、絶縁部３２Ａが無くても良い。その場合には、正極２１と負極２２との幅を絶縁部３２Ａの厚さに相当する分だけ大きくして充放電容量を大きくすることができる。
　負極集電板２５の形状は正極集電板２４と殆ど同じ形状だが、帯状部の形状が異なっている。図５Ｂの負極集電板の帯状部３４は、正極集電板２４の帯状部３２より短く、絶縁部３２Ａに相当する部分がない。帯状部３４には、複数の丸印で示される丸型の突起部（プロジェクション）３７が設けられている。抵抗溶接時には、電流が突起部３７に集中し、突起部３７が溶けて帯状部３４が電池缶１１の底に溶接される。正極集電板２４と同様に、負極集電板２５には扇状部３３の中央付近に孔３６があいていて、孔３６の位置は貫通孔２６に対応する位置である。正極集電板２４の扇状部３１と負極集電板２５の扇状部３３は扇形の形状をしているため、端面４１，４２の一部を覆うようになっている。全部を覆わないことにより、リチウムイオン電池１を組み立てる際に電極巻回体２０へ電解液を円滑に浸透させることができ、且つ、リチウムイオン電池１が異常な高温状態や過充電状態になったときに発生したガスをリチウムイオン電池１外へ放出しやすくすることができる。
（正極）
　正極活物質層２１Ｂは、リチウムを吸蔵及び放出することが可能である正極材料（正極活物質）を少なくとも含み、さらに、正極結着剤及び正極導電剤などを含んでいてもよい。正極材料は、リチウム含有複合酸化物又はリチウム含有リン酸化合物が好ましい。リチウム含有複合酸化物は、例えば、層状岩塩型又はスピネル型の結晶構造を有している。リチウム含有リン酸化合物は、例えば、オリビン型の結晶構造を有している。
　正極結着剤は、合成ゴム又は高分子化合物を含んでいる。合成ゴムは、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴム及びエチレンプロピレンジエンなどである。高分子化合物は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）及びポリイミドなどである。
　正極導電剤は、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック又はケッチェンブラックなどの炭素材料である。ただし、正極導電剤は、金属材料及び導電性高分子でもよい。
（負極）
　負極２２を構成する負極箔２２Ａの表面は、負極活物質層２２Ｂとの密着性向上のために粗面化されていることが好ましい。負極活物質層２２Ｂは、リチウムを吸蔵及び放出することが可能である負極材料（負極活物質）を少なくとも含み、さらに、負極結着剤及び負極導電剤などを含んでいてもよい。
　負極材料は、例えば、炭素材料を含む。炭素材料は、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、黒鉛、低結晶性炭素、又は非晶質炭素である。炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状又は鱗片状を有している。
　また、負極材料は、例えば金属系材料を含む。金属系材料の例としては、Ｌｉ（リチウム）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｓｎ（スズ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｚｒ（亜鉛）、Ｔｉ（チタン）が挙げられる。金属系元素は、他の元素と化合物、混合物又は合金を形成しており、その例としては、酸化ケイ素（ＳｉＯx（０＜ｘ≦２））、炭化ケイ素（ＳｉＣ）又は炭素とケイ素の合金、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）が挙げられる。
（セパレータ）
　セパレータ２３は、樹脂を含む多孔質膜であり、２種類以上の多孔質膜の積層膜でもよい。樹脂は、ポリプロピレン及びポリエチレンなどである。セパレータ２３は、多孔質膜を基材層として、その片面又は両面に樹脂層を含んでいてもよい。正極２１及び負極２２のそれぞれに対するセパレータ２３の密着性が向上するため、電極巻回体２０の歪みが抑制されるからである。
　樹脂層は、ＰＶＤＦなどの樹脂を含んでいる。この樹脂層を形成する場合には、有機溶剤に樹脂が溶解された溶液を基材層に塗布したのち、その基材層を乾燥させる。なお、溶液中に基材層を浸漬させたのち、その基材層を乾燥させてもよい。樹脂層は、無機粒子又は有機粒子を含んでいることが、耐熱性、電池の安全性向上の観点で好ましい。無機粒子の種類は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ベーマイト、タルク、シリカ、雲母などである。また、樹脂層に代えて、スパッタ法、ＡＬＤ（原子層堆積）法などで形成された、無機粒子を主成分とする表面層を用いてもよい。
（電解液）
　電解液は、溶媒及び電解質塩を含み、必要に応じてさらに添加剤などを含んでいてもよい。溶媒は、有機溶媒などの非水溶媒、又は水である。非水溶媒を含む電解液を非水電解液という。非水溶媒は、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、ラクトン、鎖状カルボン酸エステル又はニトリル（モノニトリル）などである。
　電解質塩の代表例はリチウム塩であるが、リチウム塩以外の塩を含んでいてもよい。リチウム塩は、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＨ3ＳＯ3）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）、六フッ化ケイ酸二リチウム（Ｌｉ2ＳＦ6）などである。これらの塩を混合して用いることもでき、中でも、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4を混合して用いることが、電池特性向上の観点で好ましい。電解質塩の含有量は特に限定されないが、溶媒に対して０.３ｍｏｌ/ｋｇから３ｍｏｌ/ｋｇであることが好ましい。
［絶縁層の詳細］
　次に、上述した絶縁層２２Ｄの詳細について説明する。絶縁層２２Ｄは、例えば、ＰＶＤＦ等の樹脂を含む。絶縁層２２Ｄは、更に無機粒子または有機粒子を含んでも良い。無機粒子の例としては例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ベーマイト、タルク、シリカ、雲母などの何れか１種、または２種以上を含むものが挙げられる。
　図３Ｂに示したように、本実施形態では、負極箔２２Ａの両面に、負極活物質被覆部２２Ｂ及び絶縁層２２Ｄが設けられている。絶縁層２２Ｄは、負極２２の長手方向（Ｘ軸方向）に延在している第１の負極活物質非被覆部２２１Ａと負極活物質被覆部２２Ｄとの間に存在している。さらに詳しく言えば、絶縁層２２Ｄは、負極２２の長手方向（Ｘ軸方向）に延在している第１の負極活物質非被覆部２２１Ａと負極活物質被覆部２２Ｄとの境界に沿って存在している。絶縁層２２Ｄの厚みは、負極活物質被覆部２２Ｂの厚み以下である。なお、負極箔２２Ａの一方の主面に、負極活物質被覆部２２Ｂ及び絶縁層２２Ｄが設けられる構成でもよい。負極活物質被覆部２２Ｂが負極箔２２Ａの両面に設けられ、絶縁層２２Ｄのみが負極箔２２Ａの一方の主面に設けられる構成でもよい。
　更に、絶縁層２２Ｄは、Ｘ線遮蔽効果が所定より高い金属又は金属化合物を含有する。具体的には、絶縁層２２Ｄは、負極箔２２Ａを構成する金属（主成分の金属）よりもＸ線遮蔽効果が高い金属、又は、負極箔２２Ａを構成する金属（主成分の金属）よりもＸ線遮蔽効果が高い金属を含む金属化合物を含有する。さらに具体的には、絶縁層２２Ｄは上記の金属の粒子、又は上記金属化合物の粒子を含有する。
　負極箔２２Ａを構成する金属よりもＸ線遮蔽効果が高い金属は、例えば、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、及び、金（Ａｕ）からなる群より選ばれる１つ以上である。負極箔２２Ａを構成する金属よりもＸ線遮蔽効果が高い金属を含む金属化合物は、金属酸化物、金属硫酸塩化合物、及び、金属炭酸塩化合物からなる群より選ばれる１つ以上である。金属酸化物は、例えば、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、五酸化タンタル、及び、酸化タングステンからなる群より選ばれる１つ以上である。また、金属硫酸塩化合物は、硫酸バリウム、及び、硫酸ストロンチウムからなる群より選ばれる１つ以上である。また、金属炭酸塩化合物は、炭酸ストロンチウムである。
［リチウムイオン電池の作製方法］
　次に、図６Ａから図６Ｆを参照して、一実施形態に係るリチウムイオン電池１の作製方法について説明する。まず、正極活物質を、帯状の正極箔２１Ａの表面に塗着させ、これを正極活物質被覆部２１Ｂとし、負極活物質を、帯状の負極箔２２Ａの表面に塗着させ、これを負極活物質被覆部２２Ｂとした。このとき、正極箔２１Ａの幅方向の一端側に正極活物質が塗着されていない正極活物質非被覆部２１Ｃを設け、負極箔２２Ａに、負極活物質が塗着されていない負極活物質非被覆部２２Ｃ（第１の負極活物質非被覆部２２１Ａ、第２の負極活物質非被覆部２２１Ｂ及び第３の負極活物質非被覆部２２１Ｃ）を設けた。また、負極活物質被覆部２２Ｂを設ける際に絶縁層２２Ｄを設けた。次に、正極２１と負極２２とに対して乾燥等の工程を行った。そして、正極活物質非被覆部２１Ｃと負極活物質非被覆部２２Ｃとが逆方向となるようにセパレータ２３を介して重ね、中心軸に貫通孔２６ができるように渦巻き状に巻回して、図６Ａのような電極巻回体２０を作製した。
　次に、薄い平板（例えば厚さ０．５ｍｍ）等の端を端面４１，４２に対して垂直に押し付けることで、図６Ｂに示すように、端面４１の一部と端面４２の一部とに溝４３を作製した。この方法により、貫通孔２６から放射状に延びる溝４３を作製した。溝４３は、例えば、端面４１，４２のそれぞれの外縁部２７，２８から貫通孔２６まで延在している。なお、図６Ｂに示される、溝４３の数や配置はあくまでも一例であって図示した例に限定されるものではない。
　そして、図６Ｃのように、両極側から同時に同じ圧力を端面４１，４２に対して略垂直方向に加え、正極活物質非被覆部２１Ｃ及び負極活物質非被覆部２２Ｃ（本例では、第１の負極活物質非被覆部２２１Ａ）を巻回構造の中心軸に向かって折り曲げ、端面４１，４２が平坦面となるように形成した。このとき、端面４１にある正極活物質非被覆部２１Ｃ及び端面４２にある第１の負極活物質非被覆部２２１Ａのそれぞれが、中心軸に向かって重なり合うように、平板の板面などで荷重を加えた。その後、端面４１に正極集電板２４の扇状部３１をレーザ溶接し、端面４２に負極集電板２５の扇状部３３をレーザ溶接し、接合した。
　続いて、図６Ｄに示すように、正極集電板２４の帯状部３２及び負極集電板２５の帯状部３４を折り曲げ、正極集電板２４に絶縁板１２、負極集電板２５に絶縁板１３を貼り付け、図６Ｅに示される電池缶１１内に上記のように組立てを行った電極巻回体２０を挿入し、溶接棒を使用して負極集電板２５を電池缶１１の缶底に溶接した。電解液を電池缶１１内に注入後、図６Ｆに示すように、ガスケット１５及び電池蓋１４にて封止を行った。以上のようにして、リチウムイオン電池１を作製した。
　なお、図示はしていないが、作製したリチウムイオン電池１に対して、巻きズレを検査する検査工程を行った。検査工程は、例えば、Ｘ線照射装置が、リチウムイオン電池１に対してＸ線を照射し、その結果得られるＸ線画像を解析することで行った。具体的には、Ｘ線照射装置を用いて、リチウムイオン電池１の正極側及び負極側のそれぞれに対してＸ線を順次、照射することで検査工程を行った。これにより得られるＸ線画像（Ｘ線透過画像）のコントラストの変化に基づいて、巻きズレの有無を検査した。巻きズレの有無とは、正極活物質被覆部２１Ｂが、負極活物質が被覆された負極活物質被覆部２２Ｂの範囲を超えた状態の有無、換言すれば、正極活物質被覆部２１Ｂが負極活物質被覆部２２Ｂに対向していない状態の有無を意味する。巻きズレが確認された場合には、不良のリチウムイオン電池１として扱った。なお、リチウムイオン電池１の正極側とは略円筒状を有する電極巻回体２０の両端面のうち端面４１を含む領域を意味する。電極巻回体２０の負極側とは略円筒状を有する電極巻回体２０の両端面のうち端面４２を含む領域を意味する。
　なお、絶縁板１２及び絶縁板１３は、絶縁テープであってもよい。また、接合方法は、レーザ溶接以外の他の方法であってもよい。また、溝４３は、正極活物質非被覆部２１Ｃ及び負極活物質非被覆部２２Ｃを曲折した後も平坦面内に残っており、溝４３の無い部分が、正極集電板２４又は負極集電板２５と接合されるが、溝４３が正極集電板２４や負極集電板２５の一部と接合されていてもよい。
　なお、本明細書における「平坦面」とは、完全に平坦な面のみならず、正極活物質非被覆部２１Ｃと正極集電板２４、及び、負極活物質非被覆部２２Ｃの所定の箇所（例えば、第１の負極活物質非被覆部２２１Ａ）と負極集電板２５とが接合可能な程度において、多少の凹凸や表面粗さを有する表面も含む意味である。
［本実施形態により得られる効果］
（絶縁層の作用及び効果）
　図７を参照し絶縁層２２Ｄの作用、及び、絶縁層２２Ｄを設けることにより得られる効果について説明する。図７は、図４における切断線ＸＡ－ＸＡで電極巻回体２０を切断した場合の断面を示す図である。説明の便宜を考慮して、図７では、正極２１、負極２２、及び、セパレータ２３を１層ずつ示している。また、図７では、リチウムイオン電池１の正極側にＸ線を照射した場合に得られるＸ線画像のコントラストを、断面図に対して左上側に模式的に示し、また、リチウムイオン電池１の負極側にＸ線を照射した場合に得られるＸ線画像のコントラストを、断面図に対して左下側に模式的に示している。
　リチウムイオン電池１の正極側における負極活物質被覆部２２Ｂの端部（負極箔２２Ａの端部）を境界Ｂ１とし、正極側における正極活物質被覆部２１Ｂの端部（正極活物質被覆部２１Ｂと絶縁層１０１との境界）を境界Ｂ２とする。境界Ｂ１及び境界Ｂ２は、Ｘ線を照射することによるＸ線画像のコントラストの変化（図７における参照符号ＡＡを付した箇所）に基づいて検出可能である。境界Ｂ１は、Ｘ線遮蔽効果のある銅により構成される負極箔２２Ａの端部でもあることから、負極箔２２ＡのＸ線遮蔽効果によるコントラストの変化に基づいて検出することができる。また、境界Ｂ２は、正極活物質被覆部２１Ｂの端部であることから、正極活物質被覆部２１Ｂに含まれるリチウム含有複合酸化物等のＸ線遮蔽効果によるコントラストの変化に基づいて検出することができる。
　リチウムイオン電池１の負極側における正極活物質被覆部２１Ｂの端部（正極箔２１Ａの端部）を境界Ｂ３とし、負極側における負極活物質被覆部２２Ｂの端部（負極活物質被覆部２２Ｂと絶縁層２２Ｄとの境界）を境界Ｂ４とする。境界Ｂ３及び境界Ｂ４は、Ｘ線を照射することによるＸ線画像のコントラストの変化（図７における参照符号ＢＢを付した箇所）に基づいて検出可能である。境界Ｂ３は、正極活物質被覆部２１Ｂの端部であることから、正極活物質被覆部２１Ｂに含まれるリチウム含有複合酸化物等のＸ線遮蔽効果によるコントラストの変化に基づいて検出することができる。境界Ｂ４は、Ｘ線遮蔽効果のある絶縁層２２Ｄの端部でもあることから、絶縁層２２ＤのＸ線遮蔽効果によるコントラストの変化に基づいて検出することができる。これらのコントラストの変化に基づいて、境界Ｂ１～Ｂ４の検出が可能となる。
　タブレス構造のリチウムイオン電池１の巻きズレの有無を検出するためには、上述した境界Ｂ１～境界Ｂ４を検出することが必要となる。従来（例えば、特許文献１や特許文献２に記載の技術）では、Ｘ線遮蔽効果を有する絶縁層が負極活物質被覆部２２Ｂの端部（負極活物質被覆部２２Ｂと絶縁層２２Ｄとの境界）にないため、境界Ｂ４を検出することができず巻きズレの検査を行うことができなかった。具体的には、負極活物質被覆部２２Ｂの主成分は黒鉛（Ｃ）の場合、例えば第１の負極活物質非被覆部２２１Ａと負極活物質被覆部２２Ｂとの境界、即ち、負極活物質被覆部２２Ｂの端部を、Ｘ線画像で検出することはできない。この理由は、主成分が銅（Ｃｕ）である負極箔２２Ａを透過する強度のＸ線を照射したとき、負極活物質被覆部２２Ｂの主成分である黒鉛は負極箔２２ＡよりもＸ線遮蔽効果が小さいので、上述した境界がＸ線画像におけるコントラストの変化として現れないからである。
　このように、従来は、Ｘ線検査による巻きズレの検査が不可能であった。一方で、リチウムイオン電池の品質を確保する必要がある。このため、負極活物質被覆部２２Ｂに対して正極活物質被覆部２１Ｂを確実に対向させるために、正極活物質被覆部２１Ｂの幅方向の長さを小さくする必要があった。具体的には、正極活物質被覆部２１Ｂの端部と負極活物質被覆部２２Ｂの端部との間の距離Ｄ１０（図４及び図７参照）を、余裕をもって大きく設定することで、巻きズレが極力生じないリチウムイオン電池の構成としていた。係る構成では、正極活物質被覆部２１Ｂの幅方向の長さを小さくする制約があるため、電池容量を増やせないという問題があった。
　本実施形態によれば、上述したように、各構成の位置関係が明確になり境界Ｂ１～Ｂ４を検出できるようになったので巻きズレの検査を行うことができる。これにより、リチウムイオン電池１の品質を担保することができ、安全性も向上させることができる。また、巻きズレの検査が可能となるため、正極活物質被覆部２１Ｂの幅方向の長さを、余裕をもって小さく設定する必要がなくなり、従来に比べて正極活物質被覆部２１Ｂの幅方向の長さを大きくすることができる。これにより、リチウムイオン電池１の電池容量を増加させることができる。
　なお、本実施形態では、負極箔２２Ａの主成分が銅である、そこで、絶縁層２２Ｄとして、銅よりも原子量が充分に大きい（Ｘ線遮蔽効果が大きい）金属（元素単体）又は金属化合物を含んだ層を、負極活物質被覆部２２Ｂの端部（塗工端）に接するように形成する。これによって、Ｘ線の遮蔽によるコントラストの変化で負極活物質被覆部２２Ｂの端部を検出することができるようになる。
　例えば、銅の原子量は６３．５５であるので、これより大きい原子量を有する元素、例えば原子量８８．９１であるイットリウム（Ｙ）の酸化物である酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）の粒子をポリフッ化ビニリデンとＮＭＰを含む塗料に混合して負極活物質被覆部２２Ｂの端部に接するように塗工し乾燥することで絶縁層２２Ｄを形成する。これにより負極活物質被覆部２２Ｂの端部をＸ線透過画像のコントラストで検出することができるようになる。
　なお、酸化イットリウムの代わりに原子量１３７．３であるバリウム（Ｂａ）を含む硫酸バリウム（ＢａＳＯ4）を適用することもできる。或いは、酸化イットリウムの代わりに原子量１８３．８であるタングステン（Ｗ）の単体を適用することもできる。或いは、酸化イットリウムの代わりに原子量８７．６２であるストロンチウム（Ｓｒ）を含む炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）を適用することもできる。
（その他の効果）
　リチウムイオン電池１の作製時において、薄い平板（例えば厚さ０．５ｍｍ）などの端を端面４１，４２に対して垂直に押し付ける際に（図６Ｂに示す工程を行う際に）、電極巻回体２０の巻回開始側（電極巻回体２０の最内周にある正極又は負極の長手方向の端側）において、負極活物質被覆部２２Ｂから負極活物質が剥離することがある。この剥離は端面４２に対して押し付ける際に発生するストレスが原因と考えられる。剥離した負極活物質が電極巻回体２０内部に侵入し、これにより内部ショートが発生する虞がある。本実施形態では、第２の負極活物質非被覆部２２１Ｂ及び第３の負極活物質非被覆部２２１Ｃを設けているので負極活物質の剥離を防ぐことができ、内部ショートの発生を防止できる。係る効果は、第２の負極活物質非被覆部２２１Ｂ及び第３の負極活物質非被覆部２２１Ｃの一方のみを設ける構成によっても得られるが、両方設けることがより好ましい。
　電極巻回体２０の巻回終止側において、負極２２は、正極活物質被覆部２１Ｂに対向しない側の主面で、負極活物質非被覆部２２Ｃの領域を有することができる。正極活物質被覆部２１Ｂに対向しない主面に負極活物質被覆部２２Ｂを有したとしても、それは充放電への寄与が低いと考えられるからである。負極活物質非被覆部２２Ｃの領域は、電極巻回体２０の３／４周以上５／４周以下であることが好ましい。このとき、充放電への寄与が低い負極活物質被覆部２２Ｂを設けていないため、同じ電極巻回体２０の容積に対して、初期容量を高くすることができる。
　本実施形態では、電極巻回体２０は、正極活物質非被覆部２１Ｃと負極活物質非被覆部２２Ｃとが逆方向を向くように重ねて巻回してあるので、端面４１には、正極活物質非被覆部２１Ｃが集まり、電極巻回体２０の端面４２には、負極活物質非被覆部２２Ｃが集まる。係る正極活物質非被覆部２１Ｃ及び第１の負極活物質非被覆部２２１Ａが曲折されて、端面４１，４２が平坦面となっている。曲折する方向は端面４１，４２のそれぞれの外縁部２７，２８から貫通孔２６に向かう方向であり、巻回された状態で隣接する周の活物質非被覆部同士が重なって曲折している。端面４１が平坦面となることで、正極活物質非被覆部２１Ｃと正極集電板２４との接触を良好とすることができ、且つ、第１の負極活物質非被覆部２２１Ａと負極集電板２５との接触を良好とすることができる。また、端面４１，４２が曲折して平坦面となっていることで、リチウムイオン電池１の低抵抗化を実現することができる。
　また、正極活物質非被覆部２１Ｃ及び第１の負極活物質非被覆部２２１Ａを曲折することで、一見、端面４１，４２を平坦面にすることが可能に思われるが、曲折する前に何らの加工もないと、曲折するときに端面４１，４２にシワやボイド（空隙、空間）が発生して、端面４１，４２が平坦面とならない虞がある。ここで、「シワ」や「ボイド」とは曲折した正極活物質非被覆部２１Ｃや第１の負極活物質非被覆部２２１Ａに偏りが生じ、端面４１，４２が平坦面とはならない部分を意味する。本実施形態では、端面４１及び端面４２側のそれぞれに貫通孔２６から放射方向に予め溝４３が形成されるようにしている。溝４３が形成されていることで、このシワやボイドの発生を抑制することができ、端面４１，４２をより平坦とすることができる。なお、正極活物質非被覆部２１Ｃ及び第１の負極活物質非被覆部２２１Ａの何れか一方を曲折してもよいが、好ましくは、両方が曲折される。
　以下、上記のようにして作製したリチウムイオン電池１を用い、リチウムイオン電池１の放電容量について評価した実施例及び比較例を用いて、本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではない。
　以下の全ての実施例及び比較例において、電池サイズを２１７００（直径２１ｍｍ，高さ７０ｍｍ）とし、正極活物質被覆部２１Ｂの長手方向の長さを１３２０ｍｍとし、負極活物質被覆部２２Ｂの長手方向の長さを１４００ｍｍとし、負極活物質被覆部２２Ｂの幅方向の長さを６３ｍｍとし、セパレータ２３の幅方向の長さを６４ｍｍとした。セパレータ２３を正極活物質被覆部２１Ｂと負極活物質被覆部２２Ｂの全範囲を覆うように重ねた。また、溝４３の数を８とし略等角間隔となるように配置した。
　図３は実施例１に、図８及び図９は比較例１にそれぞれ対応する図である。
［実施例１］
　リチウムイオン電池１を上述した工程により作製した。この際、図３に示すように、負極箔２２Ａの両面に、負極活物質被覆部２２Ｂ及び負極活物質非被覆部２２Ｃを設け、負極活物質非被覆部２２Ｃの箇所で負極箔２２Ａをカットすることで、第１の負極活物質非被覆部２２１Ａ、第２の負極活物質非被覆部２２１Ｂ、及び、第３の負極活物質非被覆部２２１Ｃを設けた。また、負極活物質被覆部２２Ｂと第１の負極活物質非被覆部２２１Ａとの間に絶縁層２２Ｄを設けた。絶縁層２２Ｄの幅方向の長さは３（ｍｍ）とした。ＰＶＤＦと硫酸バリウム粒子とＮＭＰを含む塗料を塗布し、塗膜を乾燥することによって絶縁層２２Ｄを形成した。
［比較例１］
　図８Ａに示すように、負極箔２２Ａの両面に、負極活物質被覆部２２Ｂ及び負極活物質非被覆部２２Ｃを設け、負極活物質非被覆部２２Ｃの箇所で負極箔２２Ａをカットすることで、第１の負極活物質非被覆部２２１Ａ、第２の負極活物質非被覆部２２１Ｂ、及び、第３の負極活物質非被覆部２２１Ｃを設けた。また、負極活物質被覆部２２Ｂと第１の負極活物質非被覆部２２１Ａとの間に絶縁層２２Ｅを設けた。絶縁層２２Ｅの幅方向の長さは３（ｍｍ）とした。絶縁層２２Ｅは、Ｘ線遮蔽効果を有する金属や金属酸化物を含有しない塗料を用いることで形成した。その他は、実施例１と同様にリチウムイオン電池１を作製した。
［評価］
　放電容量は、以下のように測定した。２３℃±２℃の雰囲気下で４．２０Ｖを終止電圧とし、２０００ｍＡでの定電圧・定電流充電を３．５時間行った。その後、同じ雰囲気で０．２ＩｔＡ（８００ｍＡ）、２．０Ｖを終止電圧とした放電を行った場合の容量値を放電容量とした。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例１では巻きズレの検査が可能となったため正極活物質被覆部２１Ｂの端部と負極活物質被覆部２２Ｂの端部との間の距離Ｄ１０を小さくすることができた。一方、比較例１では、絶縁層２２ＥがＸ線遮蔽効果を有する金属等を含有しないため、図９における参照符号ＣＣの箇所で模式的に示すように、Ｘ線画像におけるコントラストの変化が表れず境界Ｂ４を検出することができなかった。このため、巻きズレの検査ができず、正極活物質被覆部２１Ｂの端部と負極活物質被覆部２２Ｂの端部との間の距離Ｄ１０を、余裕をもって大きくする必要が生じた。この結果、実施例１では、正極活物質被覆部２１Ｂの幅方向の長さを比較例１より２ｍｍ大きくすることができた。正極活物質被覆部２１Ｂの幅方向の長さを大きくできたことから、実施例１では放電容量が４３０４ｍＡｈとなり、比較例１の放電容量（４１６６ｍＡｈ）より放電容量を約３％増加させることができた。
　以上から、実施例１に対応する構成がリチウムイオン電池１の好ましい構成と言える。
＜変形例＞
　以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明の内容は上述した一実施形態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。
　本発明は、正極活物質非被覆部２１Ｃや第１の負極活物質非被覆部２２１Ａが折り曲げられていないタブレス構造の電池にも適用可能である。また、第２の負極活物質非被覆部２２１Ｂ及び第３の負極活物質非被覆部２２１Ｃが設けられる構成が好ましいが、これらが無いリチウムイオン電池に対しても本発明を適用することができる。
　実施例及び比較例では、溝４３の数を８としていたが、これ以外の数であってもよい。電池サイズを２１７００（直径２１ｍｍ，高さ７０ｍｍ）としていたが、１８６５０（直径１８ｍｍ，高さ６５ｍｍ）やこれら以外のサイズであってもよい。
　扇状部３１，３３の形状は、扇形の形状以外の形状であってもよい。
　本発明の趣旨を逸脱しない限り、本発明は、リチウムイオン電池以外の他の電池や、円筒形状以外の電池（例えば、ラミネート型電池、角型電池、コイン型電池、ボタン型電池）に適用することも可能である。この場合において、「電極巻回体の端面」の形状は、円筒形状のみならず、楕円形状や扁平形状なども採り得る。
＜応用例＞
（１）電池パック
　図１０は、本発明の実施形態又は実施例に係る二次電池を電池パック３００に適用した場合の回路構成例を示すブロック図である。電池パック３００は、組電池３０１、充電制御スイッチ３０２ａと、放電制御スイッチ３０３ａ、を備えるスイッチ部３０４、電流検出抵抗３０７、温度検出素子３０８、制御部３１０を備えている。制御部３１０は各デバイスの制御を行い、さらに異常発熱時に充放電制御を行ったり、電池パック３００の残容量の算出や補正を行ったりすることが可能である。電池パック３００の正極端子３２１及び負極端子３２２は、充電器や電子機器に接続され、充放電が行われる。
　組電池３０１は、複数の二次電池３０１ａを直列及び／又は並列に接続してなる。図１０では、６つの二次電池３０１ａが、２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）に接続された場合が例として示されている。二次電池３０１ａに対して本発明の二次電池を適用可能である。
　温度検出部３１８は、温度検出素子３０８（例えばサーミスタ）と接続されており、組電池３０１又は電池パック３００の温度を測定して、測定温度を制御部３１０に供給する。電圧検出部３１１は、組電池３０１及びそれを構成する各二次電池３０１ａの電圧を測定し、この測定電圧をＡ／Ｄ変換して、制御部３１０に供給する。電流測定部３１３は、電流検出抵抗３０７を用いて電流を測定し、この測定電流を制御部３１０に供給する。
　スイッチ制御部３１４は、電圧検出部３１１及び電流測定部３１３から入力された電圧及び電流をもとに、スイッチ部３０４の充電制御スイッチ３０２ａ及び放電制御スイッチ３０３ａを制御する。スイッチ制御部３１４は、二次電池３０１ａが過充電検出電圧（例えば４．２０Ｖ±０．０５Ｖ）以上若しくは過放電検出電圧（２．４Ｖ±０．１Ｖ）以下になったときに、スイッチ部３０４にＯＦＦの制御信号を送ることにより、過充電又は過放電を防止する。
　充電制御スイッチ３０２ａ又は放電制御スイッチ３０３ａがＯＦＦした後は、ダイオード３０２ｂ又はダイオード３０３ｂを介することによってのみ、充電又は放電が可能となる。これらの充放電スイッチは、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチを使用することができる。なお、図１０では＋側にスイッチ部３０４を設けているが、－側に設けても良い。
　メモリ３１７は、ＲＡＭやＲＯＭからなり、制御部３１０で演算された電池特性の値や、満充電容量、残容量などが記憶され、書き換えられる。
（２）電子機器
　上述した本発明の実施形態又は実施例に係る二次電池は、電子機器や電動輸送機器、蓄電装置などの機器に搭載され、電力を供給するために使用することができる。
　電子機器としては、例えばノート型パソコン、スマートフォン、タブレット端末、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯電話、ウェアラブル端末、デジタルスチルカメラ、電子書籍、音楽プレイヤー、ゲーム機、補聴器、電動工具、テレビ、照明機器、玩具、医療機器、ロボットが挙げられる。また、後述する電動輸送機器、蓄電装置、電動工具、電動式無人航空機も、広義では電子機器に含まれ得る。
　電動輸送機器としては電気自動車（ハイブリッド自動車を含む。）、電動バイク、電動アシスト自転車、電動バス、電動カート、無人搬送車（ＡＧＶ）、鉄道車両などが挙げられる。また、電動旅客航空機や輸送用の電動式無人航空機も含まれる。本発明に係る二次電池は、これらの駆動用電源のみならず、補助用電源、エネルギー回生用電源などとしても用いられる。
　蓄電装置としては、商業用又は家庭用の蓄電モジュールや、住宅、ビル、オフィスなどの建築物用又は発電設備用の電力貯蔵用電源などが挙げられる。
（３）電動工具
　図１１を参照して、本発明が適用可能な電動工具として電動ドライバの例について概略的に説明する。電動ドライバ４３１には、シャフト４３４に回転動力を伝達するモータ４３３と、ユーザが操作するトリガースイッチ４３２が設けられている。電動ドライバ４３１の把手の下部筐体内に、電池パック４３０及びモータ制御部４３５が収納されている。電池パック４３０は、電動ドライバ４３１に対して内蔵されているか、又は着脱自在とされている。電池パック４３０を構成する電池に対して、本発明の二次電池を適用可能である。
　電池パック４３０及びモータ制御部４３５のそれぞれには、マイクロコンピュータ（図示せず）が備えられており、電池パック４３０の充放電情報が相互に通信できるようにしてもよい。モータ制御部４３５は、モータ４３３の動作を制御すると共に、過放電などの異常時にモータ４３３への電源供給を遮断することができる。
（４）電動車両用蓄電システム
　本発明を電動車両用の蓄電システムに適用した例として、図１２に、シリーズハイブリッドシステムを採用したハイブリッド車両（ＨＶ）の構成例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンを動力とする発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
　このハイブリッド車両６００には、エンジン６０１、発電機６０２、電力駆動力変換装置（直流モータ又は交流モータ。以下単に「モータ６０３」という。）、駆動輪６０４ａ、駆動輪６０４ｂ、車輪６０５ａ、車輪６０５ｂ、バッテリ６０８、車両制御装置６０９、各種センサ６１０、充電口６１１が搭載されている。バッテリ６０８としては、本発明の二次電池、又は、本発明の二次電池を複数搭載した蓄電モジュールが適用され得る。
　バッテリ６０８の電力によってモータ６０３が作動し、モータ６０３の回転力が駆動輪６０４ａ、６０４ｂに伝達される。エンジン６０１によって産み出された回転力によって、発電機６０２で生成された電力をバッテリ６０８に蓄積することが可能である。各種センサ６１０は、車両制御装置６０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度を制御したりする。
　図示しない制動機構によりハイブリッド車両６００が減速すると、その減速時の抵抗力がモータ６０３に回転力として加わり、この回転力によって生成された回生電力がバッテリ６０８に蓄積される。また、バッテリ６０８は、ハイブリッド車両６００の充電口６１１を介して外部の電源に接続されることで充電することが可能である。このようなＨＶ車両を、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ又はＰＨＥＶ）という。
　なお、本発明に係る二次電池を小型化された一次電池に応用して、車輪６０４、６０５に内蔵された空気圧センサシステム（TPMS: Tire Pressure Monitoring system）の電源として用いることも可能である。
　以上では、シリーズハイブリッド車を例として説明したが、エンジンとモータを併用するパラレル方式、又は、シリーズ方式とパラレル方式を組み合わせたハイブリッド車に対しても本発明は適用可能である。さらに、エンジンを用いない駆動モータのみで走行する電気自動車（ＥＶ又はＢＥＶ）や、燃料電池車（ＦＣＶ）に対しても本発明は適用可能である。
１・・・リチウムイオン電池、１２・・・絶縁板、２１・・・正極、２１Ａ・・・正極箔、２１Ｂ・・・正極活物質層、２１Ｃ・・・正極活物質非被覆部、２２・・・負極、２２Ａ・・・負極箔、２２Ｂ・・・負極活物質層、２２Ｃ・・・負極活物質非被覆部、２３・・・セパレータ、２２Ｄ・・・絶縁層、２４・・・正極集電板、２５・・・負極集電板、２６・・・貫通孔、４１、４２・・・端面、４３・・・溝、２２１Ａ・・・第１の負極活物質非被覆部、２２１Ｂ・・・第２の負極活物質非被覆部、２２１Ｃ・・・第３の負極活物質非被覆部

Claims (9)

  1. 　セパレータを介して帯状の正極と帯状の負極とが積層された電極巻回体と、正極集電板及び負極集電板とが、電池缶に収容された二次電池であって、
    　前記正極は、帯状の正極箔上に、正極活物質層が被覆された正極活物質被覆部と、正極活物質非被覆部とを有し、
    　前記負極は、帯状の負極箔上に、負極活物質層が被覆された負極活物質被覆部と、少なくとも前記負極箔の長手方向に延在する負極活物質非被覆部と、前記負極活物質被覆部と前記負極活物質非被覆部との間に設けられる絶縁層と、を有し、
    　前記正極活物質非被覆部は、前記電極巻回体の端部の一方において、前記正極集電板と接合され、
    　前記負極活物質非被覆部は、前記電極巻回体の端部の他方において、前記負極集電板と接合されており、
    　前記絶縁層は、Ｘ線遮蔽効果が所定より高い金属又は金属化合物を含有する
    　二次電池。
  2. 　前記絶縁層は、前記負極箔を構成する金属よりもＸ線遮蔽効果が高い金属、又は、前記負極箔を構成する金属よりもＸ線遮蔽効果が高い金属を含む金属化合物を含有する
    　請求項１に記載の二次電池。
  3. 　前記金属は、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、及び、金（Ａｕ）からなる群より選ばれる１つ以上であり、
    　前記金属化合物は、金属酸化物、金属硫酸塩化合物、及び、金属炭酸塩化合物からなる群より選ばれる１つ以上である
    　請求項２に記載の二次電池。
  4. 　前記金属酸化物は、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、五酸化タンタル、及び、酸化タングステンからなる群より選ばれる１つ以上であり、
    　前記金属硫酸塩化合物は、硫酸バリウム、及び、硫酸ストロンチウムからなる群より選ばれる１つ以上であり、
    　前記金属炭酸塩化合物は、炭酸ストロンチウムである
    　請求項３に記載の二次電池。
  5. 　前記負極箔を構成する金属は銅である
    　請求項２から４までの何れかに記載の二次電池。
  6. 　前記電極巻回体は、前記正極活物質非被覆部及び前記負極活物質非被覆部の何れか一方又は両方が、前記巻回された構造の中心軸に向かって曲折し、重なり合うことによって形成された平坦面と、前記平坦面に形成された溝とを有する
    　請求項１から５までの何れかに記載の二次電池。
  7. 　前記負極は、更に、長手方向の巻回開始側及び巻回終止側のそれぞれの端部に、負極活物質非被覆部を有する
    　請求項１から６までの何れかに記載の二次電池。
  8. 　請求項１から７までの何れかに記載の二次電池を有する電子機器。
  9. 　請求項１から７までの何れかに記載の二次電池を有する電動工具。
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