WO2024070516A1 - 二次電池およびその製造方法、電池パック - Google Patents

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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

  • This disclosure relates to a secondary battery and a manufacturing method thereof, as well as a battery pack including a secondary battery.
  • secondary batteries are being developed as power sources that are small, lightweight, and capable of achieving high energy density.
  • These secondary batteries have a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte housed inside an exterior member, and various studies have been conducted on the configuration of these secondary batteries (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 proposes a secondary battery that employs a so-called tabless structure to reduce internal resistance and enable charging and discharging at a relatively large current.
  • the secondary battery of one embodiment of the present disclosure includes an electrode winding body, a first electrode current collector, and a second electrode current collector.
  • the electrode winding body is formed by winding a laminate in which a first electrode and a second electrode are stacked with a separator interposed therebetween around a central axis extending in a first direction, and has a first end face and a second end face that face each other in the first direction.
  • the first electrode current collector faces the first end face of the electrode winding body and is connected to the first electrode.
  • the second electrode current collector faces the second end face of the electrode winding body and is connected to the second electrode.
  • the first electrode has a first electrode covering portion in which the first electrode collector is covered with a first electrode active material layer, and a first electrode exposed portion in which the first electrode collector is exposed without being covered by the first electrode active material layer.
  • a plurality of first edge portions of the first electrode exposed portion adjacent to each other in the radial direction of the electrode winding body are folded toward the central axis so as to overlap each other to form a first end face, and each of the tip portions of the plurality of first edge portions includes a first curved surface.
  • the shape of the electrode winding body is not distorted, and the adhesion between the first edge portions of the first electrode collector and the first electrode collector plate is improved, resulting in a good bond. Therefore, the internal resistance can be reduced, and a higher output can be obtained.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a laminate including the positive electrode, the negative electrode, and the separator shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing one example of the cross-sectional structure of the electrode winding body shown in FIG.
  • FIG. 4A is a development view of the positive electrode shown in FIG.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the positive electrode shown in FIG.
  • FIG. 4C is an enlarged cross-sectional view of the edge of the positive electrode shown in FIG. 4B.
  • FIG. 5A is a development view of the negative electrode shown in FIG. FIG.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the negative electrode shown in FIG.
  • FIG. 5C is an enlarged cross-sectional view showing an edge portion of the negative electrode shown in FIG. 5B.
  • FIG. 6A is a plan view of the positive electrode current collector plate shown in FIG.
  • FIG. 6B is a plan view of the negative electrode current collector plate shown in FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a manufacturing process of the secondary battery shown in FIG.
  • FIG. 8A is a schematic diagram showing a step of cutting the positive electrode current collector in the process for producing the secondary battery of FIG.
  • FIG. 8B is a schematic diagram showing an enlarged cut surface of the positive electrode current collector cut in the step of FIG. 8A.
  • FIG. 9A is a schematic diagram showing a step of cutting the negative electrode current collector in the process for producing the secondary battery of FIG.
  • FIG. 9B is a schematic diagram showing an enlarged cut surface of the negative electrode current collector cut in the step of FIG. 9A.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a circuit configuration of a battery pack to which the secondary battery according to one embodiment of the present disclosure is applied.
  • FIG. 11A is an enlarged cross-sectional view showing an edge portion of the positive electrode of Comparative Example 1.
  • FIG. 11B is an enlarged cross-sectional view showing an edge portion of the negative electrode of Comparative Example 1.
  • the applicant has therefore developed a secondary battery with a so-called tabless structure, which does not use electrode terminals (tabs) connected to the positive and negative electrodes of the battery element (see, for example, the above-mentioned Patent Document 1).
  • this tabless structure secondary battery, instead of using positive and negative tabs, a positive current collector plate and a negative current collector plate are used, and the positive and negative current collector plates are connected to the positive and negative electrodes of the battery element with a larger contact surface. Therefore, compared to a secondary battery with a tab structure, the internal resistance is very small, making it possible to charge and discharge with a relatively large current.
  • a secondary battery with a tabless structure has the characteristic that its internal resistance is much smaller than that of a secondary battery with a tab structure, and this makes it possible to suppress the rise in battery temperature during charging at a high load rate.
  • the applicant has come to propose a secondary battery with a tabless structure that can further reduce internal resistance. This secondary battery will be described in detail below.
  • a cylindrical lithium ion secondary battery having a cylindrical exterior shape will be described as an example.
  • the secondary battery disclosed herein is not limited to a cylindrical lithium ion secondary battery, and may be a lithium ion secondary battery having an exterior shape other than cylindrical, or may be a battery using an electrode reactant other than lithium.
  • the principle of charging and discharging a secondary battery is not particularly limited, but below, a case will be described in which battery capacity is obtained by utilizing the absorption and release of electrode reactants.
  • This secondary battery has a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte.
  • the charge capacity of the negative electrode is larger than the discharge capacity of the positive electrode.
  • the electrochemical capacity per unit area of the negative electrode is set to be larger than the electrochemical capacity per unit area of the positive electrode.
  • the type of electrode reactant is not particularly limited, but specifically, it is a light metal such as an alkali metal or an alkaline earth metal.
  • Alkaline metals include lithium, sodium, and potassium, while alkaline earth metals include beryllium, magnesium, and calcium.
  • the electrode reactant is lithium.
  • a secondary battery that obtains battery capacity by utilizing the absorption and release of lithium is known as a lithium-ion secondary battery.
  • lithium-ion secondary battery lithium is absorbed and released in an ionic state.
  • Fig. 1 shows a cross-sectional structure along the height direction of a lithium-ion secondary battery 1 (hereinafter simply referred to as secondary battery 1) according to the present embodiment.
  • secondary battery 1 shown in Fig. 1, an electrode winding body 20 serving as a battery element is housed inside a cylindrical outer can 11.
  • the secondary battery 1 includes, for example, a pair of insulating plates 12, 13, an electrode winding body 20, a positive electrode current collector 24, and a negative electrode current collector 25 inside an outer can 11.
  • the electrode winding body 20 is, for example, a structure in which a positive electrode 21 and a negative electrode 22 are stacked and wound with a separator 23 interposed therebetween.
  • the electrode winding body 20 is impregnated with an electrolyte solution, which is a liquid electrolyte.
  • the secondary battery 1 may further include, inside the outer can 11, one or more of a positive temperature coefficient (PTC) element and a reinforcing member.
  • PTC positive temperature coefficient
  • the outer can 11 has a hollow cylindrical structure with a closed lower end and an open upper end in the Z-axis direction, which is the height direction. Therefore, the upper end of the outer can 11 is an open end 11N.
  • the material of the outer can 11 includes, for example, a metal material such as iron. However, the surface of the outer can 11 may be plated with a metal material such as nickel.
  • the insulating plate 12 and the insulating plate 13 are disposed, for example, facing each other in the Z-axis direction with the electrode winding body 20 sandwiched therebetween.
  • the open end 11N and its vicinity are sometimes referred to as the upper part of the secondary battery 1
  • the part where the outer can 11 is closed and its vicinity are sometimes referred to as the lower part of the secondary battery 1.
  • Each of the insulating plates 12 and 13 is, for example, a dish-shaped plate having a surface perpendicular to the central axis CL of the electrode winding body 20, i.e., a surface perpendicular to the Z-axis in Fig. 1.
  • the insulating plates 12 and 13 are arranged so as to sandwich the electrode winding body 20 therebetween.
  • the battery lid 14 seals the exterior can 11 with the electrode winding body 20 and the like housed inside the exterior can 11.
  • the crimped structure 11R is a so-called crimp structure, and has a bent portion 11P as a so-called crimp portion.
  • the battery lid 14 is a closing member that mainly closes the open end 11N when the electrode winding body 20 and the like are housed inside the exterior can 11.
  • the battery lid 14 contains, for example, the same material as the material from which the exterior can 11 is formed.
  • the central region of the battery lid 14 protrudes upward (in the +Z direction), for example.
  • the peripheral region of the battery lid 14 other than the central region is in contact with, for example, the safety valve mechanism 30.
  • the gasket 15 is a sealing member that is mainly interposed between the folded portion 11P of the outer can 11 and the battery lid 14.
  • the gasket 15 seals the gap between the folded portion 11P and the battery lid 14.
  • the surface of the gasket 15 may be coated with, for example, asphalt.
  • the gasket 15 contains, for example, one or more types of insulating materials.
  • the type of insulating material is not particularly limited, but may be, for example, a polymer material such as polybutylene terephthalate (PBT) and polypropylene (PP). Among them, the insulating material is preferably polybutylene terephthalate. This is because the gap between the folded portion 11P and the battery lid 14 is sufficiently sealed while electrically isolating the outer can 11 and the battery lid 14 from each other.
  • the safety valve mechanism 30 is mainly configured to release the internal pressure by releasing the sealed state of the outer can 11 as necessary when the pressure (internal pressure) inside the outer can 11 increases.
  • the internal pressure of the outer can 11 increases due to, for example, gas generated due to a decomposition reaction of the electrolyte during charging and discharging.
  • the internal pressure of the outer can 11 may also increase due to heating from the outside.
  • the electrode winding body 20 is a power generating element that causes charge/discharge reactions to proceed, and is housed inside the exterior can 11.
  • the electrode winding body 20 includes a positive electrode 21, a negative electrode 22, a separator 23, and an electrolytic solution that is a liquid electrolyte.
  • the electrode winding body 20 is a development view of the electrode winding body 20, and is a schematic representation of a part of the laminate S20 including the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23.
  • the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are laminated with the separator 23 interposed therebetween.
  • the separator 23 has, for example, two base materials, that is, the first separator member 23A and the second separator member 23B. Therefore, the electrode winding body 20 has a four-layer laminate S20 in which the positive electrode 21, the first separator member 23A, the negative electrode 22, and the second separator member 23B are laminated in this order.
  • the positive electrode 21, the first separator member 23A, the negative electrode 22, and the second separator member 23B are all approximately strip-shaped members with the W-axis direction as the short side direction and the L-axis direction as the long side direction.
  • the electrode winding body 20 is formed by winding the laminate S20 around the central axis CL (see FIG. 1) extending in the Z-axis direction so that the laminate S20 forms a spiral shape in a horizontal cross section perpendicular to the Z-axis direction. At this time, the laminate S20 is wound in a position in which the W-axis direction is approximately aligned with the Z-axis direction.
  • FIG. 3 shows an example of a configuration along a horizontal cross section perpendicular to the Z-axis direction in the electrode winding body 20. However, in FIG. 3, the separator 23 is omitted from the illustration in order to improve visibility.
  • the electrode winding body 20 has an overall appearance of a substantially cylindrical shape.
  • a through hole 26 is formed in the center of the electrode winding body 20 as an internal space.
  • the through hole 26 is a hole for inserting a winding core for assembling the electrode winding body 20 and an electrode rod for welding.
  • the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23 are wound so that the separator 23 is disposed at the outermost circumference of the electrode winding body 20 and the innermost circumference of the electrode winding body 20.
  • the negative electrode 22 is disposed outside the positive electrode 21 at the outermost circumference of the electrode winding body 20. That is, as shown in FIG. 3, the positive electrode outermost portion 21out located at the outermost circumference of the positive electrode 21 included in the electrode winding body 20 is disposed inside the negative electrode outermost portion 22out located at the outermost circumference of the negative electrode 22 included in the electrode winding body 20.
  • the positive electrode outermost portion 21out is the outermost portion of the positive electrode 21 in the electrode winding body 20 for one revolution.
  • the negative electrode outermost portion 22out is the outermost portion of the negative electrode 22 in the electrode winding body 20 for one revolution.
  • the negative electrode 22 is disposed inside the positive electrode 21 at the innermost circumference of the electrode winding body 20. That is, as shown in FIG. 3B, the negative electrode innermost portion 22in located at the innermost circumference of the negative electrode 22 included in the electrode winding body 20 is located inside the positive electrode innermost portion 21in located at the innermost circumference of the positive electrode 21 included in the electrode winding body 20.
  • the positive electrode innermost portion 21in is the innermost portion of the positive electrode 21 in the electrode winding body 20.
  • the negative electrode innermost portion 22in is the innermost portion of the negative electrode 22 in the electrode winding body 20.
  • the number of turns of each of the positive electrode 21, negative electrode 22, and separator 23 is not particularly limited and can be set arbitrarily.
  • FIG. 4A is an exploded view of the positive electrode 21, and is a schematic representation of the state before being wound.
  • FIG. 4B shows the cross-sectional configuration of the positive electrode 21. Note that FIG. 4B shows a cross section taken along line IVB-IVB shown in FIG. 4A.
  • the positive electrode 21 includes, for example, a positive electrode collector 21A and a positive electrode active material layer 21B provided on the positive electrode collector 21A.
  • the positive electrode active material layer 21B may be provided on only one side of the positive electrode collector 21A, or on both sides of the positive electrode collector 21A.
  • FIG. 4B shows the case where the positive electrode active material layer 21B is provided on both sides of the positive electrode collector 21A.
  • the positive electrode current collector 21A includes a positive electrode current collector inner peripheral surface 21A1 facing the winding center side of the electrode winding body 20, i.e., the central axis CL, and a positive electrode current collector outer peripheral surface 21A2 facing the opposite side of the winding center side of the electrode winding body 20, i.e., the opposite side of the positive electrode current collector inner peripheral surface 21A1.
  • the positive electrode 21 has, as the positive electrode active material layer 21B, a positive electrode inner peripheral side active material layer 21B1 covering at least a part of the positive electrode current collector inner peripheral surface 21A1, and a positive electrode outer peripheral side active material layer 21B2 covering at least a part of the positive electrode current collector outer peripheral surface 21A2.
  • the positive electrode inner peripheral side active material layer 21B1 and the positive electrode outer peripheral side active material layer 21B2 may be collectively referred to as the positive electrode active material layer 21B without distinguishing between them.
  • the positive electrode 21 has a positive electrode covering portion 211 in which the positive electrode collector 21A is covered with a positive electrode active material layer 21B, and a positive electrode exposed portion 212 in which the positive electrode collector 21A is exposed without being covered with the positive electrode active material layer 21B.
  • the positive electrode covering portion 211 and the positive electrode exposed portion 212 each extend along the L-axis direction, which is the longitudinal direction of the positive electrode 21, from the inner peripheral edge 21E1 to the outer peripheral edge 21E2 of the electrode winding body 20.
  • the L-axis direction corresponds to the winding direction of the electrode winding body 20.
  • the positive electrode collector 21A is covered with the positive electrode active material layer 21B from the inner peripheral edge 21E1 of the positive electrode 21 to the outer peripheral edge 21E2 of the positive electrode 21 in the winding direction of the electrode winding body 20.
  • the positive electrode covering portion 211 and the positive electrode exposed portion 212 are adjacent to each other in the W-axis direction, which is the short side direction of the positive electrode 21.
  • the W-axis direction substantially coincides with the central axis CL.
  • the inner peripheral edge 21E1 of the innermost peripheral portion 21in of the positive electrode is located in a position recessed inward from the inner peripheral edge 22E1 of the innermost peripheral portion 22in of the negative electrode.
  • each of the tip portions of the multiple overlapping positive electrode edge portions 212E includes a curved surface 21RS as a second curved surface.
  • Figure 4C is an enlarged cross-sectional view showing the positive electrode edge portion 212E of the positive electrode 21 in an enlarged manner.
  • the curved surface 21RS is a sagging surface formed, for example, during shear processing.
  • the curved surface 21RS faces the positive electrode collector plate 24. Furthermore, the tip portions of the multiple positive electrode edge portions 212E each include a protrusion 21PR as a second protrusion protruding on the opposite side to the positive electrode collector plate 24.
  • the protrusion 21PR is a burr formed, for example, during shear processing.
  • An insulating layer 101 may be provided near the boundary between the positive electrode covering portion 211 and the positive electrode exposed portion 212.
  • the insulating layer 101 may extend from the inner peripheral edge 21E1 to the outer peripheral edge 21E2 of the electrode winding body 20, similar to the positive electrode covering portion 211 and the positive electrode exposed portion 212.
  • the insulating layer 101 may be bonded to at least one of the first separator member 23A and the second separator member 23B.
  • the insulating layer 101 may include a resin containing polyvinylidene fluoride (PVDF). By containing PVDF, the insulating layer 101 may swell due to a solvent contained in the electrolyte, for example, and may be well bonded to the separator 23. The detailed configuration of the positive electrode 21 will be described later.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • FIG. 5A is an exploded view of the negative electrode 22, and is a schematic representation of the state before being wound.
  • FIG. 5B shows the cross-sectional configuration of the negative electrode 22. Note that FIG. 5B shows a cross section taken along line VB-VB shown in FIG. 5A.
  • the negative electrode 22 includes, for example, a negative electrode collector 22A and a negative electrode active material layer 22B provided on the negative electrode collector 22A.
  • the negative electrode active material layer 22B may be provided on only one side of the negative electrode collector 22A, or on both sides of the negative electrode collector 22A.
  • FIG. 5B shows the case where the negative electrode active material layer 22B is provided on both sides of the negative electrode collector 22A.
  • the negative electrode current collector 22A includes a negative electrode current collector inner peripheral surface 22A1 facing the winding center side of the electrode winding body 20, i.e., the central axis CL, and a negative electrode current collector outer peripheral surface 22A2 facing the opposite side of the winding center side of the electrode winding body 20, i.e., the opposite side of the negative electrode current collector inner peripheral surface 22A1.
  • the negative electrode 22 has, as the negative electrode active material layer 22B, a negative electrode inner peripheral side active material layer 22B1 covering at least a part of the negative electrode current collector inner peripheral surface 22A1, and a negative electrode outer peripheral side active material layer 22B2 covering at least a part of the negative electrode current collector outer peripheral surface 22A2.
  • the negative electrode inner peripheral side active material layer 22B1 and the negative electrode outer peripheral side active material layer 22B2 may be collectively referred to as the negative electrode active material layer 22B without distinguishing between them.
  • the negative electrode 22 has a negative electrode covering portion 221 in which the negative electrode collector 22A is covered with the negative electrode active material layer 22B, and a negative electrode exposed portion 222 in which the negative electrode collector 22A is exposed without being covered with the negative electrode active material layer 22B.
  • the negative electrode covering portion 221 and the negative electrode exposed portion 222 each extend along the L-axis direction, which is the longitudinal direction of the negative electrode 22.
  • the negative electrode exposed portion 222 extends from the inner peripheral edge 22E1 to the outer peripheral edge 22E2 of the negative electrode 22 in the winding direction of the electrode winding body 20.
  • the negative electrode covering portion 221 is not provided on the inner peripheral edge 22E1 or the outer peripheral edge 22E2 of the negative electrode 22. As shown in FIG.
  • the negative electrode exposed portion 222 includes a first portion 222A, a second portion 222B, and a third portion 222C.
  • the first portion 222A is provided adjacent to the negative electrode covering portion 221 in the W-axis direction, and extends in the L-axis direction from the inner peripheral edge 22E1 to the outer peripheral edge 22E2 of the negative electrode 22.
  • the second portion 222B and the third portion 222C are provided to sandwich the negative electrode covering portion 221 in the L-axis direction.
  • the second portion 222B is located, for example, in the vicinity of the inner peripheral edge 22E1 of the negative electrode 22, and the third portion 222C is located in the vicinity of the outer peripheral edge 22E2 of the negative electrode 22.
  • FIG. 5A and FIG. 5B show the negative electrode current collector 22A in a state of being linearly extended along the W-axis direction.
  • the negative electrode edge 222E of the negative electrode exposed portion 222 is bent toward the central axis CL as shown in FIG. 1 and is connected to the negative electrode current collector 25.
  • the detailed configuration of the negative electrode 22 will be described later.
  • the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are laminated via the separator 23 so that the positive electrode exposed portion 212 and the first portion 222A of the negative electrode exposed portion 222 are oriented in opposite directions along the W-axis direction, which is the width direction.
  • the end of the separator 23 of the electrode winding body 20 is fixed by attaching a fixing tape 46 to the side portion 45, so that the winding does not become loose.
  • the width of the positive electrode exposed portion 212 is A and the width of the first portion 222A of the negative electrode exposed portion 222 is B
  • C the width of the portion of the positive electrode exposed portion 212 that protrudes from the outer edge of the separator 23 in the width direction
  • D the length of the first portion 222A of the negative electrode exposed portion 222 that protrudes from the outer edge of the separator 23 on the opposite side in the width direction
  • the width D 3 (mm).
  • a plurality of adjacent positive electrode edges 212E in the radial direction (R direction) of the electrode winding body 20 are bent toward the central axis CL so as to overlap with each other, forming the upper end face 41 of the electrode winding body 20.
  • a plurality of adjacent negative electrode edges 222E in the radial direction (R direction) are bent toward the central axis CL so as to overlap with each other, forming the lower end face 42 of the electrode winding body 20.
  • the multiple positive electrode edges 212E of the positive electrode exposed portion 212 are gathered at the upper end face 41 of the electrode winding body 20, and the multiple negative electrode edges 222E of the negative electrode exposed portion 222 are gathered at the lower end face 42 of the electrode winding body 20.
  • the positive electrode edge 212E is bent toward the central axis CL to have a flat surface.
  • the negative electrode edge 222E is bent toward the central axis CL to have a flat surface.
  • the flat surface here does not only mean a completely flat surface, but also includes a surface that has some unevenness or surface roughness to the extent that the positive electrode exposed portion 212 and the negative electrode exposed portion 222 can be joined to the positive electrode current collector 24 and the negative electrode current collector 25, respectively.
  • each of the tip portions of the multiple overlapping negative electrode edge portions 222E includes a curved surface 22RS as a first curved surface.
  • FIG. 5C is an enlarged cross-sectional view of the negative electrode edge portion 222E of the negative electrode 22.
  • the curved surface 22RS is a sagging surface formed, for example, during shearing.
  • the curved surface 22RS faces the negative electrode current collector plate 25.
  • each of the tip portions of the multiple negative electrode edge portions 222E includes a protrusion 22PR as a first protrusion that protrudes on the side opposite the negative electrode current collector plate 25.
  • the protrusion 22PR is a burr formed, for example, during shearing.
  • the positive electrode collector 21A is made of, for example, aluminum foil, as described later.
  • the negative electrode collector 22A is made of, for example, copper foil, as described later.
  • the positive electrode collector 21A is softer than the negative electrode collector 22A. That is, the Young's modulus of the positive electrode exposed portion 212 is lower than that of the negative electrode exposed portion 222. For this reason, in one embodiment, it is more preferable that the widths A to D have a relationship of A>B and C>D.
  • the heights measured from the tip of the separator 23 at the folded portions may be approximately the same for the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • the multiple positive electrode edges 212E (FIG. 1) of the positive electrode exposed portion 212 are folded and overlap appropriately. Therefore, the positive electrode exposed portion 212 and the positive electrode collector plate 24 can be easily joined.
  • the negative electrode edges 222E (FIG. 1) of the negative electrode exposed portion 222 are folded and overlap each other to a certain extent. This allows the negative electrode exposed portion 222 and the negative electrode current collector plate 25 to be easily joined together.
  • the joining here means that they are joined together by, for example, laser welding, but the joining method is not limited to laser welding.
  • the portion of the positive electrode exposed portion 212 of the positive electrode 21 that faces the negative electrode 22 across the separator 23 is covered with an insulating layer 101.
  • the insulating layer 101 has a width of, for example, 3 mm in the W-axis direction.
  • the insulating layer 101 covers the entire area of the positive electrode exposed portion 212 of the positive electrode 21 that faces the negative electrode covering portion 221 of the negative electrode 22 through the separator 23.
  • the insulating layer 101 can effectively prevent an internal short circuit of the secondary battery 1 when, for example, a foreign object enters between the negative electrode covering portion 221 and the positive electrode exposed portion 212.
  • the insulating layer 101 absorbs the impact and can effectively prevent bending of the positive electrode exposed portion 212 and short circuit between the positive electrode exposed portion 212 and the negative electrode 22.
  • the secondary battery 1 may further include insulating tapes 53, 54 in the gap between the exterior can 11 and the electrode winding body 20.
  • the positive electrode exposed portion 212 and the negative electrode exposed portion 222 gathered on the end faces 41, 42 are conductors such as bare metal foil. Therefore, if the positive electrode exposed portion 212 and the negative electrode exposed portion 222 are close to the exterior can 11, a short circuit may occur between the positive electrode 21 and the negative electrode 22 through the exterior can 11.
  • the insulating tapes 53, 54 are provided as insulating members.
  • the insulating tapes 53, 54 are, for example, adhesive tapes whose base layer is made of any one of polypropylene, polyethylene terephthalate, and polyimide, and whose base layer has an adhesive layer on one side.
  • the insulating tapes 53, 54 are positioned so as not to overlap with the fixing tape 46 attached to the side portion 45, and the thickness of the insulating tapes 53, 54 is set to be equal to or less than the thickness of the fixing tape 46.
  • the positive electrode current collector 24 is arranged to face the end face 41
  • the negative electrode current collector 25 is arranged to face the end face 42
  • the positive electrode edge 212E of the positive electrode exposed portion 212 present on the end face 41 is joined to the positive electrode current collector 24 at multiple points
  • the negative electrode edge 222E of the negative electrode exposed portion 222 present on the end face 42 is joined to the negative electrode current collector 25 at multiple points.
  • the joining of the positive electrode edge 212E to the positive electrode current collector 24 and the joining of the negative electrode edge 222E to the negative electrode current collector 25 are performed, for example, by laser welding. In this way, the internal resistance of the secondary battery 1 is reduced.
  • the positive electrode current collector 24 is electrically connected to the battery cover 14 via, for example, a safety valve mechanism 30.
  • the negative electrode current collector 25 is electrically connected to, for example, the exterior can 11.
  • FIG. 6A is a schematic diagram showing an example of the configuration of the positive electrode current collector 24.
  • FIG. 6B is a schematic diagram showing an example of the configuration of the negative electrode current collector 25.
  • the positive electrode current collector 24 is a metal plate made of, for example, aluminum or an aluminum alloy, or a composite material thereof.
  • the negative electrode current collector 25 is a metal plate made of, for example, nickel, a nickel alloy, copper, or a copper alloy, or a composite material of two or more of these.
  • the positive electrode current collector 24 has a shape in which a substantially rectangular band-shaped portion 32 is connected to a substantially fan-shaped sector portion 31.
  • a through hole 35 is formed near the center of the sector portion 31.
  • the positive electrode current collector 24 is provided so that the through hole 35 overlaps with the through hole 26 in the Z-axis direction.
  • the portion indicated by diagonal lines in FIG. 6A is the insulating portion 32A of the band-shaped portion 32.
  • the insulating portion 32A is a part of the band-shaped portion 32 to which an insulating tape is attached or an insulating material is applied.
  • the portion of the band-shaped portion 32 below the insulating portion 32A is the connection portion 32B to the sealing plate, which also serves as an external terminal.
  • the band-shaped portion 32 is less likely to come into contact with the portion of the negative electrode potential. Therefore, the positive electrode current collector 24 does not need to have the insulating portion 32A. If the positive electrode current collector 24 does not have an insulating portion 32A, the charge/discharge capacity can be increased by widening the width between the positive electrode 21 and the negative electrode 22 by an amount equivalent to the thickness of the insulating portion 32A.
  • the shape of the negative current collector 25 shown in FIG. 6B is almost the same as the shape of the positive current collector 24 shown in FIG. 6A.
  • the strip portion 34 of the negative current collector 25 is different from the strip portion 32 of the positive current collector 24.
  • the strip portion 34 of the negative current collector 25 is shorter than the strip portion 32 of the positive current collector 24, and does not have a portion corresponding to the insulating portion 32A of the positive current collector 24.
  • the strip portion 34 is provided with a round protrusion 37 indicated by multiple circles. During resistance welding, the current is concentrated on the protrusion 37, which melts and welds the strip portion 34 to the bottom of the outer can 11.
  • the negative current collector 25 has a through hole 36 formed near the center of the sector portion 33. In the secondary battery 1, the negative current collector 25 is provided so that the through hole 36 overlaps with the through hole 26 in the Z-axis direction.
  • the sectorial portion 31 of the positive electrode current collector 24 is configured to cover only a portion of the end face 41 due to its planar shape.
  • the sectorial portion 33 of the negative electrode current collector 25 is configured to cover only a portion of the end face 42 due to its planar shape.
  • the positive electrode current collector 21A contains a conductive material such as aluminum, etc.
  • the positive electrode current collector 21A is, for example, a metal foil made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the positive electrode active material layer 21B contains, as a positive electrode active material, any one or more of positive electrode materials capable of absorbing and releasing lithium. However, the positive electrode active material layer 21B may further contain any one or more of other materials such as a positive electrode binder and a positive electrode conductor.
  • the positive electrode material is preferably a lithium-containing compound, more specifically, a lithium-containing composite oxide and a lithium-containing phosphate compound.
  • the lithium-containing composite oxide is an oxide containing lithium and one or more other elements, i.e., elements other than lithium, as constituent elements.
  • the lithium-containing composite oxide has, for example, any one of a layered rock salt type and a spinel type crystal structure.
  • the lithium-containing phosphate compound is a phosphate compound containing lithium and one or more other elements as constituent elements, and has, for example, an olivine type crystal structure.
  • the positive electrode active material layer 21B may contain, in particular, at least one of lithium cobalt oxide, lithium nickel cobalt manganese oxide, and lithium nickel cobalt aluminum oxide as a positive electrode active material.
  • the positive electrode binder contains, for example, one or more of synthetic rubber and polymer compounds.
  • the synthetic rubber is, for example, styrene butadiene rubber, fluorine rubber, and ethylene propylene diene.
  • the polymer compound is, for example, polyvinylidene fluoride and polyimide.
  • the positive electrode conductive agent contains, for example, one or more of carbon materials.
  • the carbon materials are, for example, graphite, carbon black, acetylene black, and ketjen black.
  • the positive electrode conductive agent may be a metal material, a conductive polymer, or the like, as long as it is a material having conductivity.
  • the negative electrode collector 22A includes a conductive material such as copper.
  • the negative electrode collector 22A is a metal foil made of nickel, a nickel alloy, copper, or a copper alloy.
  • the surface of the negative electrode collector 22A is preferably roughened. This is because the adhesion of the negative electrode active material layer 22B to the negative electrode collector 22A is improved by the so-called anchor effect. In this case, it is sufficient that the surface of the negative electrode collector 22A is roughened at least in the region facing the negative electrode active material layer 22B.
  • the roughening method is, for example, a method of forming fine particles using an electrolytic process.
  • Electrolytic copper foil In the electrolytic process, fine particles are formed on the surface of the negative electrode collector 22A by an electrolytic method in an electrolytic bath, so that the surface of the negative electrode collector 22A is provided with unevenness. Copper foil produced by an electrolytic method is generally called electrolytic copper foil.
  • the negative electrode active material layer 22B contains, as the negative electrode active material, any one or more of negative electrode materials capable of absorbing and releasing lithium. However, the negative electrode active material layer 22B may further contain any one or more of other materials such as a negative electrode binder and a negative electrode conductor.
  • the negative electrode material is, for example, a carbon material. This is because a high energy density can be stably obtained because the change in the crystal structure during the absorption and release of lithium is very small.
  • the carbon material also functions as a negative electrode conductor, so that the conductivity of the negative electrode active material layer 22B is improved.
  • the carbon material is, for example, graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, graphite, etc.
  • the plane spacing of the (002) plane in the non-graphitizable carbon is preferably 0.37 nm or more.
  • the plane spacing of the (002) plane in graphite is preferably 0.34 nm or less.
  • the carbon material is, for example, pyrolytic carbon, cokes, glassy carbon fiber, organic polymer compound calcined body, activated carbon, and carbon black.
  • the cokes include pitch coke, needle coke, and petroleum coke.
  • the organic polymer compound calcined body is a product of calcining (carbonizing) a polymer compound such as a phenolic resin and a furan resin at an appropriate temperature.
  • the carbon material may be low-crystalline carbon heat-treated at a temperature of about 1000° C.
  • the shape of the carbon material may be any of fibrous, spherical, granular, and scaly.
  • the open circuit voltage at the time of full charge i.e., the battery voltage
  • the amount of lithium released per unit mass is greater even if the same positive electrode active material is used, compared to when the open circuit voltage at the time of full charge is 4.20 V. For this reason, the amounts of the positive electrode active material and the negative electrode active material are adjusted accordingly. This allows a high energy density to be obtained.
  • the negative electrode active material layer 22B may contain a silicon-containing material containing at least one of silicon, silicon oxide, carbon silicon compound, and silicon alloy as the negative electrode active material.
  • the silicon-containing material is a general term for materials containing silicon as a constituent element. However, the silicon-containing material may contain only silicon as a constituent element.
  • the type of silicon-containing material may be only one type or two or more types.
  • the silicon-containing material can form an alloy with lithium, and may be a simple substance of silicon, a silicon alloy, a silicon compound, a mixture of two or more types thereof, or a material containing one or more types of phases thereof.
  • the silicon-containing material may be crystalline or amorphous, or may contain both a crystalline portion and an amorphous portion.
  • the simple substance described here means a general simple substance, and may contain a trace amount of impurities. In other words, the purity of the simple substance is not necessarily limited to 100%.
  • the silicon alloy contains, for example, one or more of tin, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony, and chromium as a constituent element other than silicon.
  • the silicon compound contains, for example, one or more of carbon and oxygen as a constituent element other than silicon.
  • the silicon compound may contain, for example, one or more of the series of constituent elements described for the silicon alloy as a constituent element other than silicon.
  • examples of silicon alloys and silicon compounds include SiB4 , SiB6 , Mg2Si , Ni2Si, TiSi2 , MoSi2 , CoSi2 , NiSi2 , CaSi2 , CrSi2 , Cu5Si , FeSi2, MnSi2 , NbSi2 , TaSi2 , VSi2 , WSi2 , ZnSi2 , SiC , Si3N4 , Si2N2O , and SiOv (0 ⁇ v ⁇ 2 ), etc.
  • the range of v can be set arbitrarily, and may be, for example, 0.2 ⁇ v ⁇ 1.4.
  • the separator 23 is interposed between the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • the separator 23 allows lithium ions to pass while preventing short circuit of current caused by contact between the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • the separator 23 is, for example, one or more types of porous membranes such as synthetic resins and ceramics, and may be a laminated membrane of two or more types of porous membranes.
  • the synthetic resin is, for example, polytetrafluoroethylene, polypropylene, and polyethylene.
  • the separator 23 may have a base material made of a single-layer polyolefin porous membrane containing polyethylene. This is because good high-output characteristics can be obtained compared to a laminated membrane.
  • the thickness of the porous membrane may be, for example, 10 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the thickness of the single-layered porous film made of polyolefin is 15 ⁇ m or less, better discharge capacity characteristics can be obtained.
  • the surface density of the porous film may be, for example, 6.3 g/m 2 or more and 8.3 g/m 2 or less.
  • the surface density of the single-layered porous film made of polyolefin is 6.3 g/m 2 or more, internal short circuit can be sufficiently avoided. If the surface density of the single-layered porous film made of polyolefin is 8.3 g/m 2 or less, better discharge capacity characteristics can be obtained.
  • the separator 23 may include, for example, the porous film as the substrate described above and a polymer compound layer provided on one or both sides of the substrate layer. This is because the adhesiveness of the separator 23 to each of the positive electrode 21 and the negative electrode 22 is improved, thereby suppressing distortion of the electrode winding body 20. This suppresses the decomposition reaction of the electrolyte and also suppresses leakage of the electrolyte impregnated in the substrate layer, so that the resistance is less likely to increase even when charging and discharging is repeated, and battery swelling is suppressed.
  • the polymer compound layer includes, for example, a polymer compound such as polyvinylidene fluoride. This is because it has excellent physical strength and is electrochemically stable.
  • the polymer compound may be other than polyvinylidene fluoride.
  • a solution in which a polymer compound is dissolved in an organic solvent or the like is applied to the substrate layer, and then the substrate layer is dried. Note that the substrate layer may be immersed in the solution and then dried.
  • This polymer compound layer may contain, for example, one or more types of insulating particles such as inorganic particles. Types of inorganic particles include, for example, aluminum oxide and aluminum nitride.
  • the electrolyte contains a solvent and an electrolyte salt. However, the electrolyte may further contain any one or more of other materials such as additives.
  • the solvent contains any one or more of non-aqueous solvents such as organic solvents.
  • the electrolyte containing a non-aqueous solvent is a so-called non-aqueous electrolyte.
  • the non-aqueous solvent contains, for example, a fluorine compound and a dinitrile compound.
  • the fluorine compound contains, for example, at least one of fluorinated ethylene carbonate, trifluorocarbonate, trifluoroethyl methyl carbonate, fluorinated carboxylic acid ester, and fluorine ether.
  • the non-aqueous solvent may further contain at least one of nitrile compounds other than the dinitrile compound, such as a mononitrile compound or a trinitrile compound.
  • nitrile compounds other than the dinitrile compound such as a mononitrile compound or a trinitrile compound.
  • the dinitrile compound for example, succinonitrile (SN) is preferable.
  • SN succinonitrile
  • the dinitrile compound is not limited to succinonitrile, and may be other dinitrile compounds such as adiponitrile.
  • the electrolyte salt includes, for example, one or more of salts such as lithium salts.
  • the electrolyte salt may include, for example, a salt other than lithium salt.
  • the salt other than lithium is, for example, a salt of a light metal other than lithium.
  • the lithium salt is, for example, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6 ), lithium tetraphenylborate (LiB(C 6 H 5 ) 4 ), lithium methanesulfonate (LiCH 3 SO 3 ), lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3 ), lithium tetrachloroaluminate (LiAlCl 4 ), dilithium hexafluorosilicate (Li 2 SF 6 ), lithium chloride (LiCl), lithium bromide (LiBr), etc.
  • LiPF 6 lithium hexafluorophosphate
  • LiBF 4 lithium perchlorate
  • LiAsF 6 lithium hexafluoroarsenate
  • any one or more of lithium hexafluorophosphate, lithium tetrafluoroborate, lithium perchlorate, and lithium hexafluoroarsenate are preferred, and lithium hexafluorophosphate is more preferred.
  • the content of the electrolyte salt is not particularly limited, but is preferably 0.3 mol/kg to 3 mol/kg relative to the solvent.
  • the concentration of LiPF 6 in the electrolyte is preferably 1.25 mol/kg or more and 1.45 mol/kg or less. This is because cycle deterioration due to consumption (decomposition) of salt during high-load rate charging can be prevented, and high-load cycle characteristics are improved.
  • the concentration of LiBF 4 in the electrolyte is preferably 0.001 (wt%) or more and 0.1 (wt%) or less. This is because cycle deterioration due to consumption (decomposition) of salt during high-load rate charging can be more effectively prevented, and high-load cycle characteristics are further improved.
  • lithium ions are released from the positive electrode 21 and are absorbed into the negative electrode 22 via the electrolyte.
  • lithium ions are released from the negative electrode 22 and are absorbed into the positive electrode 21 via the electrolyte.
  • FIG. 7 is a perspective view for explaining the manufacturing process of the secondary battery shown in Fig. 1.
  • 8A and 8B are schematic diagrams illustrating a process of cutting out a positive electrode current collector 21A having a predetermined width by shearing.
  • 13A and 13B are schematic diagrams illustrating a process of cutting out the electric body 22A.
  • a positive electrode collector 21A is prepared, and a positive electrode active material layer 21B is selectively formed on the surface of the positive electrode collector 21A to form a positive electrode 21 having a positive electrode coating portion 211 and a positive electrode exposed portion 212. Furthermore, the positive electrode collector 21A of the positive electrode exposed portion 212 is cut so that the width A (see FIG. 2) of the positive electrode exposed portion 212 is a predetermined dimension. Specifically, as shown in FIG.
  • the lower blade LB is pressed against the inner peripheral surface 21A1 of the positive electrode collector and the upper blade UB is pressed against the outer peripheral surface 21A2 of the positive electrode collector, and pressure is applied in the directions indicated by the arrows by the lower blade LB and the upper blade UB to shear the positive electrode collector 21A.
  • a cut surface extending in the L-axis direction is formed.
  • the cut surface is a portion that becomes a plurality of positive electrode edge portions 212E in the electrode winding body 20.
  • the positive electrode edge portion 212E includes a curved surface 21RS, which is a sagging surface, and a protrusion 21PR, which is a burr.
  • the negative electrode collector 22A is prepared, and the negative electrode active material layer 22B is selectively formed on the surface of the negative electrode collector 22A to form the negative electrode 22 having the negative electrode coating portion 221 and the negative electrode exposed portion 222. Furthermore, the negative electrode collector 22A of the negative electrode exposed portion 222 is cut so that the width B (see FIG. 2) of the first portion 222A of the negative electrode exposed portion 222 is a predetermined dimension. Specifically, as shown in FIG.
  • the lower blade LB is pressed against the inner peripheral surface 22A1 of the negative electrode collector and the upper blade UB is pressed against the outer peripheral surface 22A2 of the negative electrode collector, and pressure is applied in the directions indicated by the arrows by the lower blade LB and the upper blade UB to shear the negative electrode collector 22A.
  • a cut surface extending in the L-axis direction is formed.
  • the cut surface is a portion that becomes a plurality of negative electrode edges 222E in the electrode winding body 20.
  • the negative electrode edge portion 222E includes a curved surface 22RS, which is a sagging surface, and a protrusion 22PR, which is a burr.
  • the positive electrode 21 and the negative electrode 22 thus produced may be subjected to a drying process.
  • the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are stacked with the first separator member 23A and the second separator member 23B interposed therebetween so that the positive electrode exposed portion 212 and the first portion 222A of the negative electrode exposed portion 222 are opposite each other in the W-axis direction, thereby producing a laminate S20.
  • the laminate S20 is spirally wound so that a through hole 26 is formed.
  • a fixing tape 46 is attached to the outermost circumference of the spirally wound laminate S20. In this way, an electrode winding body 20 is obtained as shown in FIG. 7A.
  • the edge of a flat plate having a thickness of, for example, 0.5 mm is pressed against the end faces 41 and 42 of the electrode winding body 20 perpendicularly, i.e., in the Z-axis direction, to press the end faces 41 and 42 against the electrode winding body 20. 1, 42 are locally bent. As a result, grooves 43 are formed extending radially in the radial direction (R direction) from the through hole 26. Note that the number and arrangement of the grooves 43 shown in FIG. 7B are merely examples, and the present disclosure is not limited thereto.
  • substantially the same pressure is applied from above and below the electrode winding body 20 substantially simultaneously in a direction substantially perpendicular to the end faces 41 and 42.
  • a rod-shaped jig is inserted into the through hole 26.
  • the positive electrode exposed portion 212 and the negative electrode edge portion 222E of the negative electrode exposed portion 222 are bent so that the end faces 41 and 42 are flat.
  • the positive electrode edge portion 212E of the positive electrode exposed portion 212 and the negative electrode edge portion 222E of the negative electrode exposed portion 222 at the end faces 41 and 42 are bent while overlapping toward the through hole 26.
  • the sector portion 31 of the positive electrode current collector 24 is joined to the end face 41 by laser welding or the like
  • the sector portion 33 of the negative electrode current collector 25 is joined to the end face 42 by laser welding or the like.
  • insulating tapes 53, 54 are attached to predetermined positions of the electrode winding body 20. After that, as shown in FIG. 7(D), the strip portion 32 of the positive current collector 24 is folded and the strip portion 32 is inserted into the hole 12H of the insulating plate 12. Also, the strip portion 34 of the negative current collector 25 is folded and the strip portion 34 is inserted into the hole 13H of the insulating plate 13.
  • the electrode winding body 20 assembled as described above is inserted into the exterior can 11 shown in FIG. 7(E), and the bottom of the exterior can 11 is welded to the negative electrode current collector 25. After that, a narrowed portion 11S is formed near the open end 11N of the exterior can 11. Furthermore, electrolyte is injected into the exterior can 11, and the strip portion 32 of the positive electrode current collector 24 is welded to the safety valve mechanism 30.
  • the positive electrode edge portions 212E adjacent to each other in the radial direction of the electrode winding body 20 of the positive electrode exposed portion 212 are folded toward the central axis CL so as to overlap with each other to form the end surface 41.
  • the negative electrode edge portions 222E adjacent to each other in the radial direction of the electrode winding body 20 of the negative electrode exposed portion 222 are folded toward the central axis CL so as to overlap with each other to form the end surface 42.
  • the positive electrode edge portions 212E each include a curved surface 21RS
  • the negative electrode edge portions 222E each include a curved surface 22RS.
  • the contact area between the positive electrode edge portions 212E of the positive electrode current collector 21A and the positive electrode current collector plate 24 is increased without losing the shape of the electrode winding body 20, and the mutual adhesion is improved, resulting in a good joint state.
  • the contact area between the negative electrode edge portions 222E of the negative electrode current collector 22A and the negative electrode current collector plate 25 increases without losing the shape of the electrode winding body 20, and the mutual adhesion is improved, resulting in a good joint state. Therefore, the internal resistance of the secondary battery 1 can be reduced, and a higher output can be obtained.
  • the positive edge portion 212E and the positive current collector plate 24 come into contact at a point, or the negative edge portion 222E and the negative current collector plate 25 come into contact at a point.
  • the contact area between the positive edge portion 212E and the positive current collector plate 24 and the contact area between the negative edge portion 222E and the negative current collector plate 25 are both relatively smaller than in this embodiment.
  • the curved surface 21RS faces the positive electrode collector plate 24, and the curved surface 22RS faces the negative electrode collector plate 25.
  • This increases the contact area between the positive electrode edge 212E and the positive electrode collector plate 24 and the contact area between the negative electrode edge 222E and the negative electrode collector plate 25 compared to when the curved surfaces 21RS and 22RS do not exist, ensuring a good bond.
  • the contact resistance at the interface between the positive electrode edge 212E and the positive electrode collector plate 24 and the contact resistance at the interface between the negative electrode edge 222E and the negative electrode collector plate 25 can be reduced.
  • the laminate is wound so that the protrusions 21PR face away from the positive electrode current collector 24 and the protrusions 22PR face away from the negative electrode current collector 25, i.e., the protrusions 21PR, 22PR face toward the central axis CL, and then the positive electrode edge 212E and the negative electrode edge 222E are folded.
  • unintended wrinkles and bends are less likely to occur in the positive electrode edge 212E and the negative electrode edge 222E, and flat end faces 41, 42 can be easily obtained.
  • the positive electrode edge portion 212E and the negative electrode edge portion 222E are likely to be unintentionally wrinkled or bent when the positive electrode edge portion 212E and the negative electrode edge portion 222E are folded. This makes it difficult to ensure a large contact area between the positive electrode edge portion 212E and the positive electrode current collector plate 24 and between the negative electrode edge portion 222E and the negative electrode current collector plate 25.
  • Battery pack] 10 is a block diagram showing an example of a circuit configuration in which a battery according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as a secondary battery) is applied to a battery pack 300.
  • the battery pack 300 includes a battery pack 301, an exterior, a switch unit 304 including a charge control switch 302a and a discharge control switch 303a, a current detection resistor 307, a temperature detection element 308, and a control unit 310.
  • the battery pack 300 has a positive terminal 321 and a negative terminal 322, and when charging, the positive terminal 321 and the negative terminal 322 are connected to the positive terminal and the negative terminal of the charger, respectively, and charging is performed. When the electronic device is in use, the positive terminal 321 and the negative terminal 322 are connected to the positive terminal and the negative terminal of the electronic device, respectively, and discharging is performed.
  • the battery pack 301 is made up of multiple secondary batteries 301a connected in series or parallel.
  • the secondary batteries 1 described above can be used as the secondary batteries 301a.
  • FIG. 10 shows an example in which six secondary batteries 301a are connected in 2 parallel and 3 series (2P3S), but any other connection method, such as n parallel and m series (n and m are integers), is also acceptable.
  • the switch unit 304 includes a charge control switch 302a and a diode 302b, and a discharge control switch 303a and a diode 303b, and is controlled by the control unit 310.
  • the diode 302b has a polarity in the reverse direction to the charge current flowing from the positive terminal 321 to the assembled battery 301, and a polarity in the forward direction to the discharge current flowing from the negative terminal 322 to the assembled battery 301.
  • the diode 303b has a polarity in the forward direction to the charge current and a polarity in the reverse direction to the discharge current.
  • the switch unit 304 is provided on the + side in FIG. 10, it may be provided on the - side.
  • the charge control switch 302a is controlled by the charge/discharge control unit so that it is turned off when the battery voltage reaches the overcharge detection voltage and so that no charging current flows in the current path of the assembled battery 301. After the charge control switch 302a is turned off, only discharging is possible through the diode 302b. In addition, it is controlled by the control unit 310 so that it is turned off when a large current flows during charging and so that the charging current flows in the current path of the assembled battery 301 is cut off.
  • the discharge control switch 303a is controlled by the control unit 310 so that it is turned off when the battery voltage reaches the overdischarge detection voltage and so that no discharging current flows in the current path of the assembled battery 301.
  • the discharge control switch 303a After the discharge control switch 303a is turned off, only charging is possible through the diode 303b. In addition, it is controlled by the control unit 310 so that it is turned off when a large current flows during discharging and so that the discharging current flows in the current path of the assembled battery 301 is cut off.
  • the temperature detection element 308 is, for example, a thermistor that is provided near the battery pack 301 and measures the temperature of the battery pack 301 and supplies the measured temperature to the control unit 310.
  • the voltage detection unit 311 measures the voltage of the battery pack 301 and each of the secondary batteries 301a that make it up, A/D converts the measured voltage, and supplies it to the control unit 310.
  • the current measurement unit 313 measures the current using a current detection resistor 307, and supplies this measured current to the control unit 310.
  • the switch control unit 314 controls the charge control switch 302a and the discharge control switch 303a of the switch unit 304 based on the voltage and current input from the voltage detection unit 311 and the current measurement unit 313.
  • the switch control unit 314 sends a control signal to the switch unit 304 to prevent overcharging, overdischarging, and overcurrent charging and discharging.
  • the overcharge detection voltage is set to, for example, 4.20V ⁇ 0.05V
  • the overdischarge detection voltage is set to, for example, 2.4V ⁇ 0.1V.
  • the charge and discharge switches can be semiconductor switches such as MOSFETs.
  • the parasitic diodes of the MOSFETs function as diodes 302b and 303b.
  • switch control section 314 supplies control signals DO and CO to the gates of charge control switch 302a and discharge control switch 303a, respectively.
  • charge control switch 302a and discharge control switch 303a are P-channel types, they are turned ON by a gate potential that is lower than the source potential by a predetermined value or more. That is, in normal charge and discharge operations, control signals CO and DO are at a low level, and charge control switch 302a and discharge control switch 303a are turned ON.
  • control signals CO and DO are set to a high level, and the charge control switch 302a and the discharge control switch 303a are set to the OFF state.
  • Memory 317 is made up of RAM or ROM, such as non-volatile memory such as EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory). Numerical values calculated by control unit 310 and the internal resistance value of each secondary battery 301a in its initial state measured during the manufacturing process are stored in memory 317 in advance, and can also be rewritten as appropriate. In addition, by storing the fully charged capacity of secondary battery 301a, it is possible to calculate, for example, the remaining capacity together with control unit 310.
  • the temperature detection unit 318 measures the temperature using the temperature detection element 308, and performs charge/discharge control in the event of abnormal heat generation, and performs corrections when calculating the remaining capacity.
  • the secondary battery according to the embodiment of the present disclosure described above can be mounted on devices such as electronic devices, electric vehicles, electric aircraft, and power storage devices, or can be used to supply power.
  • Electronic devices include, for example, notebook computers, smartphones, tablet devices, PDAs (personal digital assistants), mobile phones, wearable devices, cordless phone handsets, video movie players, digital still cameras, e-books, electronic dictionaries, music players, radios, headphones, game consoles, navigation systems, memory cards, pacemakers, hearing aids, power tools, electric shavers, refrigerators, air conditioners, televisions, stereos, hot water heaters, microwave ovens, dishwashers, washing machines, dryers, lighting equipment, toys, medical equipment, robots, road conditioners, and traffic lights.
  • PDAs personal digital assistants
  • mobile phones wearable devices
  • cordless phone handsets video movie players
  • digital still cameras digital still cameras
  • e-books electronic dictionaries
  • music players radios
  • headphones game consoles
  • navigation systems memory cards
  • pacemakers hearing aids
  • power tools electric shavers, refrigerators, air conditioners, televisions, stereos, hot water heaters, microwave ovens, dishwashers, washing machines, dryers, lighting equipment, toys, medical equipment
  • examples of electric vehicles include railroad cars, golf carts, electric carts, and electric cars (including hybrid cars), and the device is used as a driving power source or auxiliary power source for these vehicles.
  • Examples of power storage devices include power storage sources for buildings such as homes, or for power generation facilities.
  • Example 1 As described below, a cylindrical secondary battery 1 shown in Fig. 1 was fabricated, and its battery characteristics were evaluated. Here, a lithium ion secondary battery having dimensions of 21 mm in diameter and 70 mm in length was fabricated.
  • an aluminum foil having a thickness of 12 ⁇ m was prepared as the positive electrode collector 21A.
  • a layered lithium oxide having a Ni ratio of 85% or more in lithium nickel cobalt aluminum oxide (NCA) as a positive electrode active material, a positive electrode binder made of polyvinylidene fluoride, and a conductive assistant containing carbon black, acetylene black, and ketjen black were mixed to obtain a positive electrode mixture.
  • the mixing ratio of the positive electrode active material, the positive electrode binder, and the conductive assistant was 96.4:2:1.6.
  • the positive electrode mixture was added to an organic solvent (N-methyl-2-pyrrolidone), and the organic solvent was stirred to prepare a paste-like positive electrode mixture slurry.
  • the positive electrode mixture slurry was applied to predetermined areas on both sides of the positive electrode collector 21A using a coating device, and then the positive electrode mixture slurry was dried to form the positive electrode active material layer 21B.
  • a paint containing polyvinylidene fluoride (PVDF) was applied to the surface of the positive electrode exposed portion 212 and adjacent to the positive electrode covering portion 211, and dried to form an insulating layer 101 having a width of 3 mm and a thickness of 8 ⁇ m.
  • the positive electrode active material layer 21B was compression molded using a roll press. As a result, a positive electrode 21 having a positive electrode covering portion 211 and a positive electrode exposed portion 212 was obtained. Thereafter, the positive electrode 21 was sheared to set the width of the positive electrode covering portion 211 in the W-axis direction to 60 mm, and the width of the positive electrode exposed portion 212 in the W-axis direction to 7 mm.
  • the cross section of the positive electrode edge portion 212E of the positive electrode exposed portion 212 after the shearing process was observed at a magnification of about 500 to 2000 times using a microscope VHX-6000 manufactured by Keyence Corporation, and it was confirmed that the curved surface 21RS and the protrusion 21PR were formed.
  • the length of the positive electrode 21 in the L-axis direction was set to 1700 mm.
  • a copper foil with a thickness of 8 ⁇ m was prepared as the negative electrode current collector 22A.
  • a negative electrode active material made of a mixture of carbon material made of graphite and SiO, a negative electrode binder made of polyvinylidene fluoride, and a conductive assistant made of a mixture of carbon black, acetylene black, and ketjen black were mixed to obtain a negative electrode mixture.
  • the mixing ratio of the negative electrode active material, the negative electrode binder, and the conductive assistant was 96.1:2.9:1.0.
  • the mixing ratio of graphite and SiO in the negative electrode active material was 95:5.
  • the negative electrode mixture was added to an organic solvent (N-methyl-2-pyrrolidone), and the organic solvent was stirred to prepare a paste-like negative electrode mixture slurry.
  • the negative electrode mixture slurry was applied to predetermined areas on both sides of the negative electrode current collector 22A using a coating device, and the negative electrode mixture slurry was dried to form the negative electrode active material layer 22B.
  • the negative electrode active material layer 22B was compression molded using a roll press. As a result, the negative electrode 22 having the negative electrode covering portion 221 and the negative electrode exposed portion 222 was obtained.
  • the negative electrode 22 was sheared to set the width of the negative electrode covering portion 221 in the W-axis direction to 62 mm, and the width of the first portion 222A of the negative electrode exposed portion 222 in the W-axis direction to 4 mm.
  • the cross section of the negative electrode edge portion 222E of the negative electrode exposed portion 222 after the shearing process was observed at a magnification of about 500 to 2000 times using a microscope VHX-6000 manufactured by Keyence Corporation, and it was confirmed that the curved surface 22RS and the protrusion 22PR were formed.
  • the length of the negative electrode 22 in the L-axis direction was set to 1760 mm.
  • the laminate S20 was produced by stacking the positive electrode 21 and the negative electrode 22 via the first separator member 23A and the second separator member 23B so that the positive electrode exposed portion 212 and the first portion 222A of the negative electrode exposed portion 222 were opposite each other in the W-axis direction. At that time, the laminate S20 was produced so that the positive electrode active material layer 21B did not protrude from the negative electrode active material layer 22B in the W-axis direction.
  • a polyethylene sheet having a width of 65 mm and a thickness of 14 ⁇ m was used as the first separator member 23A and the second separator member 23B.
  • the laminate S20 was spirally wound so that the through hole 26 was formed and the notch was positioned near the central axis CL, and a fixing tape 46 was attached to the outermost circumference of the wound laminate S20. In this way, an electrode winding body 20 was obtained.
  • substantially the same pressure is applied from above and below the electrode winding body 20 substantially simultaneously in a direction substantially perpendicular to the end faces 41 and 42, thereby bending the positive electrode exposed portion 212 and the first portion 222A of the negative electrode exposed portion 222, respectively, to make the end faces 41 and 42 flat.
  • the positive electrode edge portion 212E of the positive electrode exposed portion 212 and the negative electrode edge portion 222E of the negative electrode exposed portion 222 at the end faces 41 and 42 are folded while overlapping toward the through hole 26.
  • the sector portion 31 of the positive electrode current collector 24 is joined to the end face 41 by laser welding, and the sector portion 33 of the negative electrode current collector 25 is joined to the end face 42 by laser welding.
  • insulating tapes 53, 54 are attached to the electrode winding body 20 at predetermined positions, and then the belt-shaped portion 32 of the positive electrode current collector 24 is folded to insert the belt-shaped portion 32 into the hole 12H of the insulating plate 12, and the belt-shaped portion 34 of the negative electrode current collector 25 is folded to insert the belt-shaped portion 34 into the hole 13H of the insulating plate 13.
  • the electrode winding body 20 assembled as described above was inserted into the exterior can 11, and the bottom of the exterior can 11 was welded to the negative electrode current collector plate 25. Then, a narrowed portion 11S was formed near the open end 11N of the exterior can 11. Furthermore, an electrolyte was injected into the exterior can 11, and then The belt-shaped portion 32 of the positive current collector plate 24 and the safety valve mechanism 30 were welded to each other.
  • the electrolyte used was a solvent containing ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC) as the main solvent, to which fluoroethylene carbonate (FEC) and succinonitrile (SN) were added, and LiBF4 and LiPF6 were used as electrolyte salts.
  • EC ethylene carbonate
  • DMC dimethyl carbonate
  • FEC fluoroethylene carbonate
  • SN succinonitrile
  • LiBF4 and LiPF6 were used as electrolyte salts.
  • the respective contents (wt%) of EC, DMC, FEC, SN, LiBF4 , and LiPF6 in the electrolyte were 12.7:56.2:12.0:1.0:1.0:17.1.
  • Example 1 a secondary battery was obtained as Example 1.
  • Comparative Example 1 A secondary battery of Comparative Example 1 was fabricated in the same manner as in Example 1, except that protrusion 21PR was opposed to positive electrode collector plate 24 as shown in FIG. 11A and protrusion 22PR was opposed to negative electrode collector plate 25 as shown in FIG. 11B.
  • the DC resistance values were measured as the battery characteristics of the secondary battery of Example 1 and the secondary battery of Comparative Example 1 obtained as described above, and the results shown in Table 1 were obtained. Specifically, the DC resistance values were obtained by calculating the slope of the voltage when the discharge current was increased from 0 [A] to 100 [A] in 5 seconds. In Table 1, the DC resistance value of the secondary battery of Comparative Example 1 is set to 1, and the DC resistance value of Example 1 is shown as a relative value.
  • Example 1 the DC resistance value was reduced by approximately 7% compared to the DC resistance value in Comparative Example 1. From these results, it was confirmed that with the secondary battery disclosed herein, the adhesion between the positive electrode 21 and the positive electrode current collector 24 and the adhesion between the negative electrode 22 and the negative electrode current collector 25 are both increased, a good bond is obtained, and the internal resistance can be reduced.
  • the configuration of the present disclosure is not limited to the configuration described in the embodiment and examples, and can be modified in various ways.
  • the multiple positive electrode edges 212E constituting the end surface 41 each include the curved surface 21RS
  • the multiple negative electrode edges 222E constituting the end surface 42 each include the curved surface 22RS
  • the present disclosure is not limited to this.
  • only the multiple positive electrode edges 212E may each include the curved surface 21RS, or only the multiple negative electrode edges 222E may each include the curved surface 22RS.
  • only some of the positive electrode edges 212E of the multiple positive electrode edges 212E may include the curved surface 21RS, or only some of the negative electrode edges 222E of the multiple negative electrode edges 222E may include the curved surface 22RS.
  • the secondary battery disclosed herein is not limited to the positive and negative electrodes shown in Figs. 4A and 5A, respectively.
  • one or more slits may be provided in the positive electrode exposed portion 212 or the negative electrode exposed portion 222. Such slits may extend, for example, in the W-axis direction, or may extend in a direction oblique to both the W-axis direction and the L-axis direction.
  • the electrode reactant is lithium, but the electrode reactant is not particularly limited. Therefore, as described above, the electrode reactant may be other alkali metals such as sodium and potassium, or alkaline earth metals such as beryllium, magnesium and calcium. In addition, the electrode reactant may be other light metals such as aluminum.
  • an electrode winding body formed by winding a laminate in which a first electrode and a second electrode are stacked with a separator interposed therebetween around a central axis extending in a first direction, the electrode winding body having a first end surface and a second end surface opposed to each other in the first direction; a first electrode current collector plate connected to the first electrode while facing the first end surface of the electrode winding body; a second electrode current collector connected to the second electrode while facing the second end surface of the electrode winding body, the first electrode has a first electrode covered portion in which a first electrode current collector is covered with a first electrode active material layer, and a first electrode exposed portion in which the first electrode current collector is exposed without being covered with the first electrode active material layer, a plurality of first edge portions of the first electrode exposed portion that are adjacent to each other in a radial direction of the electrode winding body are bent toward the central axis so as to overlap each other to form the first end surface, and each of tip portions
  • each of the tip portions of the plurality of first ends includes a first protrusion protruding toward an opposite side to the first electrode collector plate.
  • the second electrode has a second electrode covered portion in which a second electrode current collector is covered with a second electrode active material layer, and a second electrode exposed portion in which the second electrode current collector is exposed without being covered with the second electrode active material layer,
  • a plurality of second edge portions of the second electrode exposed portion adjacent to each other in a radial direction of the electrode winding body are bent toward the central axis so as to overlap each other to form the second end surface, and each of tip portions of the plurality of second edge portions includes a second curved surface.
  • ⁇ 4> The secondary battery according to ⁇ 3> above, wherein the tip portions of the plurality of second edge portions include second protrusions protruding on a side opposite to the second electrode collector plate.
  • ⁇ 5> The secondary battery according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the first electrode is a negative electrode and the second electrode is a positive electrode.
  • the second electrode has a second electrode covered portion in which a second electrode current collector is covered with a second electrode active material layer, and a second electrode exposed portion in which the second electrode current collector is exposed without being covered with the second electrode active material layer and joined to the second electrode current collector,
  • the first electrode collector plate and the first end surface are joined by welding.
  • the first electrode current collector comprises nickel, a nickel alloy, copper, a copper alloy, or a composite material thereof;
  • the second electrode current collector contains aluminum or an aluminum alloy.
  • the second electrode active material layer includes a negative electrode active material containing at least one of silicon, a silicon oxide, a carbon silicon compound, and a silicon alloy.
  • the first electrode active material layer includes a positive electrode active material containing at least one of lithium cobalt oxide, lithium nickel cobalt manganese oxide, and lithium nickel cobalt aluminum oxide.
  • ⁇ 11> The secondary battery according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10> above, A control unit that controls the secondary battery; and an exterior housing that houses the secondary battery.
  • ⁇ 12> selectively forming a first electrode active material layer on a first electrode collector, so that a first electrode covering portion in which the first electrode collector is covered with the first electrode active material layer and a first electrode exposed portion in which the first electrode collector is exposed without being covered with the first electrode active material layer are provided adjacent to each other in a first direction, thereby producing a first electrode extending in a second direction perpendicular to the first direction; cutting the first electrode current collector of the first electrode exposed portion along the second direction to prepare a cut surface including a first curved surface and extending in the second direction; forming a second electrode by selectively forming a second electrode active material layer on a second electrode current collector; laminating the first electrode, the first separator, the second electrode, and the second separator in order to produce a laminate, and then winding the laminate around a central axis

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Abstract

より高い信頼性を有する二次電池を提供する。この二次電池は、電極巻回体と、第１電極集電板と、第２電極集電板とを備える。電極巻回体は、第１電極と第２電極とがセパレータを介して積層された積層体が第１方向に延びる中心軸を中心に巻回されてなり、第１方向に互いに対向する第１端面および第２端面を有する。第１電極集電板は、電極巻回体のうちの第１端面と対向しつつ第１電極と接続されている。第２電極集電板は、電極巻回体のうちの第２端面と対向しつつ第２電極と接続されている。第１電極は、第１電極集電体に第１電極活物質層が被覆されている第１電極被覆部と、第１電極集電体が第１電極活物質層に覆われずに露出した第１電極露出部とを有する。第１電極露出部のうちの電極巻回体の径方向に隣り合う複数の第１縁部が互いに重なり合うように中心軸に向かって折り曲げられて第１端面を構成しており、複数の第１縁部の先端部のそれぞれが第１湾曲面を含んでいる。

Description

二次電池およびその製造方法、電池パック
　本開示は、二次電池およびその製造方法、ならびに二次電池を備えた電池パックに関する。
　携帯電話機などの多様な電子機器が普及しているため、小型かつ軽量であると共に高エネルギー密度を得ることが可能である電源として、二次電池の開発が進められている。この二次電池は、外装部材の内部に収納された正極、負極および電解質を備えており、その二次電池の構成に関しては、様々な検討がなされている（例えば特許文献１参照）。
　特許文献１では、いわゆるタブレス構造と呼ばれる構造を採用し、内部抵抗を低減し、比較的大きな電流での充放電を可能とした二次電池が提案されている。
国際公開第２０２１／０２０２３７号公報
　二次電池の性能を改善するために様々な検討がなされている。しかしながら、二次電池の性能には改善の余地がある。
　したがって、より優れた性能を有する二次電池が望まれる。
　本開示の一実施形態の二次電池は、電極巻回体と、第１電極集電板と、第２電極集電板とを備える。電極巻回体は、第１電極と第２電極とがセパレータを介して積層された積層体が第１方向に延びる中心軸を中心に巻回されてなり、第１方向に互いに対向する第１端面および第２端面を有する。第１電極集電板は、電極巻回体のうちの第１端面と対向しつつ第１電極と接続されている。第２電極集電板は、電極巻回体のうちの第２端面と対向しつつ第２電極と接続されている。第１電極は、第１電極集電体に第１電極活物質層が被覆されている第１電極被覆部と、第１電極集電体が第１電極活物質層に覆われずに露出した第１電極露出部とを有する。ここで、第１電極露出部のうちの電極巻回体の径方向に隣り合う複数の第１縁部が互いに重なり合うように中心軸に向かって折り曲げられて第１端面を構成しており、複数の第１縁部の先端部のそれぞれが第１湾曲面を含む。
　本開示の一実施形態の二次電池によれば、電極巻回体の形状が崩れることなく第１電極集電体のうちの複数の第１縁部と第１電極集電板との密着性が高まり、良好な接合状態が得られる。したがって、内部抵抗を低減することができ、より高い出力を得ることができる。
　なお、本開示の効果は、必ずしもここで説明された効果に限定されるわけではなく、後述する本開示に関連する一連の効果のうちのいずれの効果でもよい。
図１は、本開示の一実施の形態における二次電池の構成を表す断面図である。 図２は、図１に示した正極、負極およびセパレータを含む積層体の一構成例を表す模式図である。 図３は、図１に示した電極巻回体の断面構造の一構成例を表す断面図である。 図４Ａは、図１に示した正極の展開図である。 図４Ｂは、図１に示した正極の断面図である。 図４Ｃは、図４Ｂに示した正極縁部を拡大して表す拡大断面図である。 図５Ａは、図１に示した負極の展開図である。 図５Ｂは、図１に示した負極の断面図である。 図５Ｃは、図５Ｂに示した負極縁部を拡大して表す拡大断面図である。 図６Ａは、図１に示した正極集電板の平面図である。 図６Ｂは、図１に示した負極集電板の平面図である。 図７は、図１に示した二次電池の製造過程を説明する斜視図である。 図８Ａは、図７の二次電池の製造過程において正極集電体を切断する工程を表す模式図である。 図８Ｂは、図８Ａの工程により切断された正極集電体の切断面を拡大して表す模式図である。 図９Ａは、図７の二次電池の製造過程において負極集電体を切断する工程を表す模式図である。 図９Ｂは、図９Ａの工程により切断された負極集電体の切断面を拡大して表す模式図である。 図１０は、本開示の一実施の形態の二次電池を適用した電池パックの回路構成を表すブロック図である。 図１１Ａは、比較例１の正極縁部を拡大して表す拡大断面図である。 図１１Ｂは、比較例１の負極縁部を拡大して表す拡大断面図である。
　以下、本開示の一実施形態に関して、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。

　０．経緯
　１．二次電池
　　１－１．構成
　　１－２．動作
　　１－３．製造方法
　　１－４．作用および効果
　　１－５．変形例

　２．応用例
　　２－１．電池パック
　　２－２．蓄電システム
＜０．経緯＞
　従来、電池素子を構成する正極および負極とそれぞれ電気的に接続された、電流取り出し用の正極端子（正極タブ）および負極端子（負極タブ）を有する二次電池が広く用いられている。ここではタブ構造の二次電池と呼ぶ。しかしながら、一般に、タブ構造の二次電池では正極端子や負極端子が短冊状の細長い形状を有しており、正極端子と正極との接続箇所の面積や負極端子と負極との接続箇所の面積は狭い。そのため、それらの接続箇所における電気抵抗が高くなり、結果として電池の内部抵抗の増加の原因となり得る。近年、より高い負荷レートでの充放電が求められつつある。ところがタブ構造の二次電池では、高負荷レートでの充電を行うと、内部抵抗が大きいことから電池内部の温度が上昇しやすい。
　そこで、本出願人は、電池素子の正極および負極に接続される電極端子（タブ）を用いない、いわゆるタブレス構造と呼ばれる二次電池を開発している（例えば上述の特許文献１参照）。このタブレス構造の二次電池では、正極タブおよび負極タブを用いる代わりに正極集電体板および負極集電板を用い、それら正極集電体板および負極集電板と電池素子の正極および負極とを、より大きな接触面で接続するようにしている。したがって、タブ構造の二次電池と比較して内部抵抗が非常に小さく、比較的大きな電流での充放電を可能としている。
　このように、タブレス構造の二次電池では、タブ構造の二次電池に比べて内部抵抗が非常に小さいという特徴により、高負荷レートでの充電時の電池温度上昇を抑制することができる。本出願人は、さらに検討をすすめ、内部抵抗をさらに低減することのできるタブレス構造の二次電池を提案するに至った。以下、その二次電池について詳細に説明する。
＜１．二次電池＞
　まず、本開示の一実施形態の二次電池に関して説明する。
　本実施の形態では、円筒形状の外観を有する円筒型リチウムイオン二次電池を例示して説明する。但し、本開示の二次電池は円筒型リチウムイオン二次電池に限定されるものではなく、円筒形状以外の形状の外観を有するリチウムイオン二次電池であってもよいし、リチウム以外の電極反応物質を用いた電池であってもよい。
　二次電池の充放電原理は、特に限定されないが、以下では、電極反応物質の吸蔵放出を利用して電池容量が得られる場合に関して説明する。この二次電池は、正極および負極と共に電解質を備えている。この二次電池では、充電途中において負極の表面に電極反応物質が析出することを防止するために、その負極の充電容量が正極の放電容量よりも大きくなっている。すなわち、負極の単位面積当たりの電気化学容量は、正極の単位面積当たりの電気化学容量よりも大きくなるように設定されている。
　電極反応物質の種類は、上述したように特に限定されないが、具体的には、アルカリ金属およびアルカリ土類金属などの軽金属である。アルカリ金属は、リチウム、ナトリウムおよびカリウムなどであると共に、アルカリ土類金属は、ベリリウム、マグネシウムおよびカルシウムなどである。
　以下では、電極反応物質がリチウムである場合を例に挙げる。リチウムの吸蔵放出を利用して電池容量が得られる二次電池は、いわゆるリチウムイオン二次電池である。このリチウムイオン二次電池では、リチウムがイオン状態で吸蔵放出される。
［１－１．構成］
（リチウムイオン二次電池１）
　図１は、本実施の形態のリチウムイオン二次電池１（以下、単に二次電池１という。）の高さ方向に沿った断面構成を表している。図１に示した二次電池１では、円筒状の外装缶１１の内部に電池素子としての電極巻回体２０が収納されている。
　具体的には、二次電池１は、例えば、外装缶１１の内部に、一対の絶縁板１２，１３と、電極巻回体２０と、正極集電板２４と、負極集電板２５とを備えている。電極巻回体２０は、例えば、セパレータ２３を介して正極２１および負極２２が積層されて巻回された構造体である。電極巻回体２０には、液状の電解質である電解液が含浸されている。なお、二次電池１は、外装缶１１の内部に、熱感抵抗（ＰＴＣ）素子および補強部材のうちの１種以上をさらに備えていてもよい。
（外装缶１１）
　外装缶１１は、例えば、高さ方向であるＺ軸方向の下端部が閉鎖されると共に上端部が開放された中空の円筒構造を有している。したがって、外装缶１１の上端部は開放端部１１Ｎとなっている。外装缶１１の構成材料は、例えば、鉄などの金属材料を含んでいる。ただし、外装缶１１の表面には、例えば、ニッケルなどの金属材料が鍍金されていてもよい。絶縁板１２と絶縁板１３とは、例えば、Ｚ軸方向においてそれらの間に電極巻回体２０を挟むように互いに対向して配置されている。なお、本明細書では、Ｚ軸方向において、開放端部１１Ｎおよびその近傍を二次電池１の上部といい、外装缶１１が閉塞されている部分およびその近傍を二次電池１の下部という場合がある。
（絶縁板１２，１３）
　絶縁板１２，１３のそれぞれは、例えば、電極巻回体２０の中心軸ＣＬに対して垂直な面、すなわち図１中のＺ軸に垂直な面を有する皿状の板である。また、絶縁板１２，１３は、電極巻回体２０を挟むように配置されている。
（かしめ構造１１Ｒ）
　外装缶１１の開放端部１１Ｎには、例えば、電池蓋１４および安全弁機構３０がガスケット１５を介してかしめられた構造、すなわち、かしめ構造１１Ｒが形成されている。電池蓋１４により、外装缶１１の内部に電極巻回体２０などが収納された状態で外装缶１１は密閉されている。かしめ構造１１Ｒは、いわゆるクリンプ構造であり、いわゆるクリンプ部としての折り曲げ部１１Ｐを有している。
（電池蓋１４）
　電池蓋１４は、主に、外装缶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開放端部１１Ｎを閉塞する閉塞部材である。電池蓋１４は、例えば、外装缶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、上方（＋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である周辺領域は、例えば、安全弁機構３０に接触した状態となっている。
（ガスケット１５）
　ガスケット１５は、主に、外装缶１１の折り曲げ部１１Ｐと電池蓋１４との間に介在する封止部材である。ガスケット１５は、折り曲げ部１１Ｐと電池蓋１４との間の隙間を封止している。ただし、ガスケット１５の表面には、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）及びポリプ口ピレン（ＰＰ）などの高分子材料である。中でも、絶縁性材料は、ポリブチレンテレフタレートであることが好ましい。外装缶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との間の隙間が十分に封止されるからである。
（安全弁機構３０）
　安全弁機構３０は、主に、外装缶１１の内部の圧力（内圧）が上昇した際に、必要に応じて外装缶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ようになっている。外装缶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。また、外部からの加熱により外装缶１１の内圧が上昇する可能性もある。
（電極巻回体２０）
　電極巻回体２０は、充放電反応を進行させる発電素子であり、外装缶１１の内部に収納されている。電極巻回体２０は、正極２１と、負極２２と、セパレータ２３と、液状の電解質である電解液とを含んでいる。
　図２は、電極巻回体２０の展開図であり、正極２１、負極２２およびセパレータ２３を含む積層体Ｓ２０の一部を模式的に表したものである。電極巻回体２０を展開した積層体Ｓ２０では、正極２１および負極２２がセパレータ２３を介して互いに積層されている。セパレータ２３は、例えば２つの基材、すなわち、第１セパレータ部材２３Ａおよび第２セパレータ部材２３Ｂを有している。したがって、電極巻回体２０は、正極２１と、第１セパレータ部材２３Ａと、負極２２と、第２セパレータ部材２３Ｂとが順に積層された４層の積層体Ｓ２０を有している。正極２１、第１セパレータ部材２３Ａ、負極２２、および第２セパレータ部材２３Ｂは、いずれも、Ｗ軸方向を短手方向とすると共にＬ軸方向を長手方向とする略帯状の部材である。
　図３に示したように、電極巻回体２０は、積層体Ｓ２０が、Ｚ軸方向と直交する水平断面において渦巻き状をなすように、Ｚ軸方向に延びる中心軸ＣＬ（図１参照）を中心に巻回されたものである。このとき、積層体Ｓ２０は、Ｗ軸方向がＺ軸方向とおおよそ一致する姿勢で巻回されている。なお、図３は、電極巻回体２０におけるＺ軸方向と直交する水平断面に沿った一構成例を表している。但し、図３では、視認性を高めるため、セパレータ２３の図示を省略している。電極巻回体２０は、全体として略円柱形状の外観を有している。正極２１および負極２２は、セパレータ２３を介して互いに対向した状態を維持しつつ巻回されている。電極巻回体２０の中心には、内部空間としての貫通孔２６が形成されている。貫通孔２６は、電極巻回体２０の組み立て用の巻き芯、および溶接用の電極棒を差し込むための孔である。
　正極２１、負極２２およびセパレータ２３は、セパレータ２３が電極巻回体２０の最外周および電極巻回体２０の最内周のそれぞれに配置されるように巻回されている。また、電極巻回体２０の最外周では負極２２が正極２１よりも外側に配置されている。すなわち、図３に示したように、電極巻回体２０に含まれる正極２１のうちの最外周に位置する正極最外周部分２１outは、電極巻回体２０に含まれる負極２２のうちの最外周に位置する負極最外周部分２２outよりも内側に位置している。ここで、正極最外周部分２１outとは、電極巻回体２０において、正極２１の最も外側の１周分の部分である。負極最外周部分２２outとは、電極巻回体２０において、負極２２の最も外側の１周分の部分である。一方、電極巻回体２０の最内周では負極２２が正極２１よりも内側に配置されている。すなわち、図３Ｂに示したように、電極巻回体２０に含まれる負極２２のうちの最内周に位置する負極最内周部分２２inは、電極巻回体２０に含まれる正極２１のうちの最内周に位置する正極最内周部分２１inよりも内側に位置している。ここで、正極最内周部分２１inとは、電極巻回体２０において、正極２１の最も内側の１周分の部分である。負極最内周部分２２inとは、電極巻回体２０において、負極２２の最も内側の１周分の部分である。正極２１、負極２２およびセパレータ２３のそれぞれの巻回数は、特に限定されず、任意に設定可能である。
　図４Ａは、正極２１の展開図であり、巻回する前の状態を模式的に表したものである。図４Ｂは、正極２１の断面構成を表している。なお、図４Ｂは、図４Ａに示したＩＶＢ－ＩＶＢ線に沿った矢視方向の断面を表している。正極２１は、例えば、正極集電体２１Ａと、正極集電体２１Ａに設けられた正極活物質層２１Ｂとを含んでいる。正極活物質層２１Ｂは、例えば、正極集電体２１Ａの片面だけに設けられていてもよいし、正極集電体２１Ａの両面に設けられていてもよい。図４Ｂでは、正極活物質層２１Ｂが正極集電体２１Ａの両面に設けられている場合を示している。より詳細には、正極集電体２１Ａは、電極巻回体２０の巻回中心側、すなわち中心軸ＣＬを向いた正極集電体内周面２１Ａ１と、電極巻回体２０の巻回中心側と反対側を向いた、すなわち正極集電体内周面２１Ａ１の反対側の正極集電体外周面２１Ａ２と含んでいる。正極２１は、正極活物質層２１Ｂとして、正極集電体内周面２１Ａ１の少なくとも一部を覆う正極内周側活物質層２１Ｂ１と、正極集電体外周面２１Ａ２の少なくとも一部を覆う正極外周側活物質層２１Ｂ２とを有する。なお、本明細書では、正極内周側活物質層２１Ｂ１と正極外周側活物質層２１Ｂ２とを区別せずにそれらを一括して正極活物質層２１Ｂと称する場合がある。
　正極２１は、正極集電体２１Ａに正極活物質層２１Ｂが被覆されている正極被覆部２１１と、正極集電体２１Ａが正極活物質層２１Ｂに覆われずに露出している正極露出部２１２とを有している。図４Ａに示したように、正極被覆部２１１および正極露出部２１２は、それぞれ、正極２１の長手方向であるＬ軸方向に沿って、電極巻回体２０の内周側端縁２１Ｅ１から外周側端縁２１Ｅ２に至るまで延在している。ここでＬ軸方向は、電極巻回体２０の巻回方向に相当する。すなわち、正極２１では、電極巻回体２０の巻回方向において、正極２１の内周側端縁２１Ｅ１から正極２１の外周側端縁２１Ｅ２に至るまで正極集電体２１Ａに正極活物質層２１Ｂが被覆されている。正極被覆部２１１と正極露出部２１２とは、正極２１の短手方向であるＷ軸方向に互いに隣り合っている。Ｗ軸方向は、中心軸ＣＬと実質的に一致している。また、図２に示したように、電極巻回体２０において、正極最内周部分２１inの内周側端縁２１Ｅ１は負極最内周部分２２inの内周側端縁２２Ｅ１よりも内側に後退した位置にある。
　ところで、図４Ａおよび図４Ｂでは、模式的にＷ軸方向に沿って直線状に延びた状態の正極集電体２１Ａを記載している。しかしながら実際には、正極露出部２１２のうちの正極縁部２１２Ｅは、図１に示したように中心軸ＣＬに向かって折り曲げられており、正極集電板２４と接続されている。図４Ｃに示したように、互いに重なり合う複数の正極縁部２１２Ｅの先端部のそれぞれが第２湾曲面としての湾曲面２１ＲＳを含んでいる。なお、図４Ｃは、正極２１のうちの正極縁部２１２Ｅを拡大して表す拡大断面図である。湾曲面２１ＲＳは、例えばせん断加工の際に形成されるダレ面である。湾曲面２１ＲＳは、正極集電板２４と対向している。さらに複数の正極縁部２１２Ｅの先端部は、それぞれ、正極集電板２４と反対側に突出した第２突起としての突起２１ＰＲを含んでいる。突起２１ＰＲは、例えばせん断加工の際に形成されるばりである。正極被覆部２１１と正極露出部２１２との境界近傍には、絶縁層１０１が設けられているとよい。絶縁層１０１も、正極被覆部２１１および正極露出部２１２と同様、電極巻回体２０の内周側端縁２１Ｅ１から外周側端縁２１Ｅ２に至るまで延在しているとよい。また、絶縁層１０１は、第１セパレータ部材２３Ａおよび第２セパレータ部材２３Ｂのうちの少なくとも一方と接着されているとよい。正極２１とセパレータ２３との位置ずれが生じるのを防ぐことができるからである。また、絶縁層１０１は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含有する樹脂を含むものであるとよい。絶縁層１０１がＰＶＤＦを含有することにより、例えば電解液に含まれる溶媒により絶縁層１０１が膨潤し、セパレータ２３と良好に接着され得るからである。なお、正極２１の詳細の構成については後述する。
　図５Ａは、負極２２の展開図であり、巻回する前の状態を模式的に表したものである。図５Ｂは、負極２２の断面構成を表している。なお、図５Ｂは、図５Ａに示したＶＢ－ＶＢ線に沿った矢視方向の断面を表している。負極２２は、例えば、負極集電体２２Ａと、負極集電体２２Ａに設けられた負極活物質層２２Ｂとを含んでいる。負極活物質層２２Ｂは、例えば、負極集電体２２Ａの片面だけに設けられていてもよいし、負極集電体２２Ａの両面に設けられていてもよい。図５Ｂでは、負極活物質層２２Ｂが負極集電体２２Ａの両面に設けられている場合を示している。より詳細には、負極集電体２２Ａは、電極巻回体２０の巻回中心側、すなわち中心軸ＣＬを向いた負極集電体内周面２２Ａ１と、電極巻回体２０の巻回中心側と反対側を向いた、すなわち負極集電体内周面２２Ａ１の反対側の負極集電体外周面２２Ａ２と含んでいる。負極２２は、負極活物質層２２Ｂとして、負極集電体内周面２２Ａ１の少なくとも一部を覆う負極内周側活物質層２２Ｂ１と、負極集電体外周面２２Ａ２の少なくとも一部を覆う負極外周側活物質層２２Ｂ２とを有する。なお、本明細書では、負極内周側活物質層２２Ｂ１と負極外周側活物質層２２Ｂ２とを区別せずにそれらを一括して負極活物質層２２Ｂと称する場合がある。
　負極２２は、負極集電体２２Ａに負極活物質層２２Ｂが被覆されている負極被覆部２２１と、負極集電体２２Ａが負極活物質層２２Ｂに覆われずに露出している負極露出部２２２とを有している。図５Ａに示したように、負極被覆部２２１および負極露出部２２２は、それぞれ、負極２２の長手方向であるＬ軸方向に沿って延在している。負極露出部２２２は、電極巻回体２０の巻回方向において、負極２２の内周側端縁２２Ｅ１から外周側端縁２２Ｅ２に至るまで延在している。これに対し、負極被覆部２２１は、負極２２の内周側端縁２２Ｅ１および外周側端縁２２Ｅ２には設けられていない。図５Ａに示したように、負極露出部２２２の一部は、負極２２の長手方向であるＬ軸方向において負極被覆部２２１を挟むように形成されている。具体的には、負極露出部２２２は、第１部分２２２Ａと、第２部分２２２Ｂと、第３部分２２２Ｃとを含む。第１部分２２２Ａは、負極被覆部２２１とＷ軸方向に隣り合うように設けられ、負極２２の内周側端縁２２Ｅ１から外周側端縁２２Ｅ２に至るまでＬ軸方向に延在している。第２部分２２２Ｂおよび第３部分２２２Ｃは、Ｌ軸方向において負極被覆部２２１を挟むように設けられている。第２部分２２２Ｂは、例えば負極２２の内周側端縁２２Ｅ１の近傍に位置し、第３部分２２２Ｃは、負極２２の外周側端縁２２Ｅ２の近傍に位置する。なお、図５Ａおよび図５Ｂでは、模式的にＷ軸方向に沿って直線状に延びた状態の負極集電体２２Ａを記載している。しかしながら実際には、負極露出部２２２のうちの負極縁部２２２Ｅは、図１に示したように中心軸ＣＬに向かって折り曲げられており、負極集電板２５と接続されている。負極２２の詳細の構成については後述する。
　電極巻回体２０の積層体Ｓ２０では、正極露出部２１２と負極露出部２２２の第１部分２２２Ａとが、幅方向であるＷ軸方向に沿って互いに反対向きとなるように、正極２１と負極２２とがセパレータ２３を介して積層されている。電極巻回体２０は、その側面部４５に固定テープ４６を貼り付けることによってセパレータ２３の端部が固定され、巻き緩みが生じないようになっている。
　二次電池１では、図２に示したように、正極露出部２１２の幅をＡとし、負極露出部２２２の第１部分２２２Ａの幅をＢとしたとき、Ａ＞Ｂであることが好ましい。例えば幅Ａ＝７（ｍｍ）であるとき、幅Ｂ＝４（ｍｍ）である。また、正極露出部２１２のうち、セパレータ２３の幅方向の外縁から突出した部分の幅をＣとし、負極露出部２２２の第１部分２２２Ａのうち、セパレータ２３の幅方向の反対側の外縁から突出した長さをＤとしたとき、Ｃ＞Ｄであることが好ましい。例えば幅Ｃ＝４．５（ｍｍ）であるとき、幅Ｄ＝３（ｍｍ）である。
　図１に示したように、二次電池１の上部において、中心軸ＣＬを中心に巻回された正極露出部２１２のうちの電極巻回体２０の径方向（Ｒ方向）に隣り合う複数の正極縁部２１２Ｅが互いに重なり合うように中心軸ＣＬに向かって折り曲げられており、電極巻回体２０の上部の端面４１を構成している。同様に、二次電池１の下部において、中心軸ＣＬを中心に巻回された負極露出部２２２のうちの径方向（Ｒ方向）に隣り合う複数の負極縁部２２２Ｅが互いに重なり合うように中心軸ＣＬに向かって折り曲げられており、電極巻回体２０の下部の端面４２を構成している。したがって、電極巻回体２０の上部の端面４１には、正極露出部２１２の複数の正極縁部２１２Ｅが集まり、電極巻回体２０の下部の端面４２には、負極露出部２２２の複数の負極縁部２２２Ｅが集まっている。電流を取り出すための正極集電板２４と正極縁部２１２Ｅとの接触をよくするために、中心軸ＣＬに向かって折り曲げられている複数の正極縁部２１２Ｅは平坦面となっている。同様に、電流を取り出すための負極集電板２５と負極縁部２２２Ｅとの接触をよくするために、中心軸ＣＬに向かって折り曲げられている複数の負極縁部２２２Ｅは平坦面となっている。なお、ここでいう平坦面とは、完全に平坦な面のみならず、正極露出部２１２および負極露出部２２２がそれぞれ正極集電板２４および負極集電板２５と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。
　図５Ｃに示したように、互いに重なり合う複数の負極縁部２２２Ｅの先端部のそれぞれが第１湾曲面としての湾曲面２２ＲＳを含んでいる。なお、図５Ｃは、負極２２のうちの負極縁部２２２Ｅを拡大して表す拡大断面図である。湾曲面２２ＲＳは、例えばせん断加工の際に形成されるダレ面である。湾曲面２２ＲＳは、負極集電板２５と対向している。さらに複数の負極縁部２２２Ｅの先端部は、それぞれ、負極集電板２５と反対側に突出した第１突起としての突起２２ＰＲを含んでいる。突起２２ＰＲは、例えばせん断加工の際に形成されるばりである。
　正極集電体２１Ａは、後述するように例えばアルミニウム箔からなる。一方、負極集電体２２Ａは、後述するように例えば銅箔からなる。この場合、正極集電体２１Ａは負極集電体２２Ａよりも柔らかい。すなわち、正極露出部２１２のヤング率のほうが負極露出部２２２のヤング率よりも低い。このため、一実施の形態では、幅Ａ～Ｄに関してＡ＞ＢかつＣ＞Ｄの関係を有することがより好ましい。その場合、両極側から同時に同じ圧力で正極露出部２１２と負極露出部２２２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、正極露出部２１２の複数の正極縁部２１２Ｅ（図１）がそれぞれ折り曲げられて適度に重なり合うこととなる。そのため、正極露出部２１２と正極集電板２４との接合を容易に行うことができる。同様に、負極露出部２２２の複数の負極縁部２２２Ｅ（図１）がそれぞれ折り曲げられて適度に重なり合うこととなる。そのため、負極露出部２２２と負極集電板２５との接合を容易に行うことができる。ここでいう接合とは、例えばレーザ溶接により繋ぎ合わされることを意味するが、その接合方法はレーザ溶接に限定されない。
　図２に示したように、正極２１の正極露出部２１２のうち、セパレータ２３を挟んで負極２２に対向する部分は絶縁層１０１により覆われている。絶縁層１０１は、Ｗ軸方向において例えば３ｍｍの幅を有する。絶縁層１０１は、セパレータ２３を介して負極２２の負極被覆部２２１に対向する正極２１の正極露出部２１２の全ての領域を覆っている。絶縁層１０１は、例えば負極被覆部２２１と正極露出部２１２との間に異物が侵入したときに、二次電池１の内部短絡を効果的に防ぐことができる。また、絶縁層１０１は、二次電池１に衝撃が加わったときに、その衝撃を吸収し、正極露出部２１２の折れ曲がりの発生や、正極露出部２１２と負極２２との短絡の発生を効果的に防ぐことができる。
（絶縁テープ５３，５４）
　二次電池１は、外装缶１１と電極巻回体２０との隙間に絶縁テープ５３，５４をさらに有していてもよい。端面４１，４２に集まっている正極露出部２１２および負極露出部２２２は剥き出しの金属箔などの導電体である。このため、正極露出部２１２および負極露出部２２２と外装缶１１とが近接していると、外装缶１１を介して正極２１と負極２２との短絡が発生する可能性がある。また、端面４１にある正極集電板２４と外装缶１１とが近接したときにショートする可能性もある。そのため、絶縁部材としての絶縁テープ５３，５４が設けられているとよい。絶縁テープ５３，５４は、例えば、基材層の材質がポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミドのうちいずれかで構成され、基材層の一面に粘着層を有している粘着テープである。絶縁テープ５３，５４の設置により電極巻回体２０の容積を減らさないために、絶縁テープ５３，５４は側面部４５に貼付された固定テープ４６と重ならないように配置され、絶縁テープ５３，５４の厚さは固定テープ４６の厚さ以下に設定されている。
（正極集電板２４および負極集電板２５）
　通常のリチウムイオン二次電池では例えば、正極と負極との１か所ずつに電流取出し用のリードが溶接されている。しかしながら、これではリチウムイオン二次電池の内部抵抗が大きく、放電時にリチウムイオン二次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、本実施の形態の二次電池１では、端面４１と対向するように正極集電板２４を配置すると共に端面４２と対向するように負極集電板２５を配置し、端面４１に存在する正極露出部２１２の正極縁部２１２Ｅと正極集電板２４とを多点で接合すると共に端面４２に存在する負極露出部２２２の負極縁部２２２Ｅと負極集電板２５とを多点で接合するようにしている。正極縁部２１２Ｅと正極集電板２４との接合、および負極縁部２２２Ｅと負極集電板２５との接合は、例えばレーザ溶接によりなされている。こうすることで、二次電池１の内部抵抗を低下させるようにしている。端面４１，４２が上述したように平坦面となっていることも低抵抗化に寄与している。正極集電板２４は、例えば、安全弁機構３０を介して電池蓋１４と電気的に接続されている。負極集電板２５は、例えば外装缶１１と電気的に接続されている。図６Ａは、正極集電板２４の一構成例を表す模式図である。図６Ｂは、負極集電板２５の一構成例を表す模式図である。正極集電板２４は、例えばアルミニウムもしくはアルミニウム合金の単体、またはそれらの複合材により構成される金属板である。負極集電板２５は、例えばニッケル、ニッケル合金、銅、もしくは銅合金の単体、またはそれらのうちの２種以上の複合材により構成される金属板である。
　図６Ａに示したように、正極集電板２４は、略扇形の扇状部３１に、略矩形の帯状部３２が接続された形状を有している。扇状部３１の中央付近に貫通孔３５が形成されている。二次電池１では、正極集電板２４は、貫通孔３５が貫通孔２６とＺ軸方向において重なり合うように設けられている。図６Ａの斜線で示す部分は、帯状部３２のうちの絶縁部３２Ａである。絶縁部３２Ａは、帯状部３２の一部であって絶縁テープが貼付されたり絶縁材料が塗布されたりしている部分である。帯状部３２のうち、絶縁部３２Ａの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、図１に示したように、二次電池１が、貫通孔２６に金属製のセンターピンを備えていない電池構造を有する場合に、帯状部３２が負極電位の部位と接触する可能性が低い。そのため、正極集電板２４は絶縁部３２Ａを有しなくてもよい。正極集電板２４が絶縁部３２Ａを有しない場合、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広げることで充放電容量を大きくすることができる。
　図６Ｂに示した負極集電板２５の形状は、図６Ａに示した正極集電板２４の形状とほとんど同じである。但し、負極集電板２５の帯状部３４は正極集電板２４の帯状部３２と異なっている。負極集電板２５の帯状部３４は、正極集電板２４の帯状部３２より短く、正極集電板２４の絶縁部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が外装缶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の中央付近に貫通孔３６が形成されている。二次電池１では、負極集電板２５は、貫通孔３６が貫通孔２６とＺ軸方向において重なり合うように設けられている。
　正極集電板２４の扇状部３１は、その平面形状に起因して、端面４１の一部のみを覆うようになっている。同様に、負極集電板２５の扇状部３３は、その平面形状に起因して、端面４２の一部のみを覆うようになっている。扇状部３１および扇状部３３が端面４１および端面４２の全てを覆わないようにしている理由は、例えば以下の２つである。第１に、例えば二次電池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ためである。第２に、リチウムイオン二次電池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外部へ放出しやすくするためである。
（正極集電体２１Ａ）
　正極集電体２１Ａは、例えば、アルミニウムなどの導電性材料を含んでいる。正極集電体２１Ａは、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金からなる金属箔である。
（正極活物質層２１Ｂ）
　正極活物質層２１Ｂは、正極活物質として、リチウムを吸蔵放出可能である正極材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、正極活物質層２１Ｂは、さらに、正極結着剤および正極導電剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。正極材料は、リチウム含有化合物であることが好ましく、より具体的にはリチウム含有複合酸化物およびリチウム含有リン酸化合物などであることが好ましい。リチウム含有複合酸化物は、リチウムと、１種類または２種類以上の他元素、すなわちリチウム以外の元素とを構成元素として含む酸化物である。リチウム含有複合酸化物は、例えば、層状岩塩型及びスピネル型などのうちのいずれかの結晶構造を有している。リチウム含有リン酸化合物は、リチウムと１種類または２種類以上の他元素とを構成元素として含むリン酸化合物であり、例えば、オリビン型などの結晶構造を有している。正極活物質層２１Ｂは、特に、正極活物質としてコバルト酸リチウム、リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物、およびリチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物のうちの少なくとも１種を含有するとよい。正極結着剤は、例えば、合成ゴム及び高分子化合物などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。合成ゴムは、例えば、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムおよ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、例えば、ポリフッ化ビニリデン及びポリイミドなどである。正極導電剤は、例えば、炭素材料などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この炭素材料は、例えば、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックなどである。ただし、正極導電剤は、導電性を有する材料であれば、金属材料および導電性高分子などでもよい。
（負極集電体２２Ａ）
　負極集電体２２Ａは、例えば、銅などの導電性材料を含んでいる。負極集電体２２Ａは、例えばニッケル、ニッケル合金、銅、または銅合金からなる金属箔である。負極集電体２２Ａの表面は、粗面化されていることが好ましい。いわゆるアンカー効果により、負極集電体２２Ａに対する負極活物質層２２Ｂの密着性が向上するからである。この場合には、少なくとも負極活物質層２２Ｂと対向する領域において、負極集電体２２Ａの表面が粗面化されていればよい。粗面化の方法は、例えば、電解処理を利用して微粒子を形成する方法などである。電解処理では、電解槽中において電解法により負極集電体２２Ａの表面に微粒子が形成されるため、負極集電体２２Ａの表面に凹凸が設けられる。電解法により作製された銅箔は、一般的に、電解銅箔と呼ばれている。
（負極活物質層２２Ｂ）
　負極活物質層２２Ｂは、負極活物質として、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のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、負極活物質層２２Ｂは、さらに、負極結着剤および負極導電剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。負極材料は、例えば、炭素材料である。リチウムの吸蔵放出時における結晶構造の変化が非常に少ないため、高いエネルギー密度が安定して得られるからである。また、炭素材料は負極導電剤としても機能するため、負極活物質層２２Ｂの導電性が向上するからである。炭素材料は、例えば、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素および黒鉛などである。ただし、難黒鉛化性炭素における（００２）面の面間隔は、０．３７ｎｍ以上であることが好ましい。黒鉛における（００２）面の面間隔は、０．３４ｎｍ以下であることが好ましい。より具体的には、炭素材料は、例えば、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、活性炭およびカーボンブラック類などである。このコークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスおよび石油コークスなどが含まれる。有機高分子化合物焼成体は、フェノール樹脂およびフラン樹脂などの高分子化合物が適当な温度で焼成（炭素化）されたものである。この他、炭素材料は、約１０００℃以下の温度で熱処理された低結晶性炭素でもよいし、非晶質炭素でもよい。なお、炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状および鱗片状のうちのいずれでもよい。二次電池１では、完全充電時の開回路電圧、すなわち電池電圧が４．２５Ｖ以上であると、その完全充電時の開回路電圧が４．２０Ｖである場合と比較して、同じ正極活物質を用いても単位質量当たりのリチウムの放出量が多くなる。このため、それに応じて正極活物質と負極活物質との量が調整されている。これにより、高いエネルギー密度が得られる。
　また、負極活物質層２２Ｂは、負極活物質として、珪素、珪素酸化物、炭素珪素化合物、および珪素合金のうちの少なくとも1つを含有する珪素含有材料を含むものであってもよい。珪素含有材料とは、珪素を構成元素として含む材料の総称である。ただし、珪素含有材料は、珪素のみを構成元素として含んでいてもよい。なお、珪素含有材料の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。珪素含有材料は、リチウムと合金を形成可能であり、珪素の単体でもよいし、珪素の合金でもよいし、珪素の化合物でもよいし、それらの２種類以上の混合物でもよいし、それらの１種類または２種類以上の相を含む材料でもよい。また、珪素含有材料は、結晶質でもよいし、非晶質でもよいし、結晶質部分および非晶質部分の双方を含んでいてもよい。ただし、ここで説明した単体は、あくまで一般的な単体を意味しているため、微量の不純物を含んでいてもよい。すなわち、単体の純度は、必ずしも１００％に限られない。珪素の合金は、例えば、珪素以外の構成元素として、スズ、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロムなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。珪素の化合物は、例えば、珪素以外の構成元素として、炭素および酸素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。なお、珪素の化合物は、例えば、珪素以外の構成元素として、珪素の合金に関して説明した一連の構成元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。具体的には、珪素の合金および珪素の化合物は、例えば、ＳｉＢ4 、ＳｉＢ6 、Ｍｇ2 Ｓｉ、Ｎｉ2 Ｓｉ、ＴｉＳｉ2 、ＭｏＳｉ2 、ＣｏＳｉ2 、ＮｉＳｉ2 、ＣａＳｉ2 、ＣｒＳｉ2 、Ｃｕ5 Ｓｉ、ＦｅＳｉ2 、ＭｎＳｉ2 、ＮｂＳｉ2 、ＴａＳｉ2 、ＶＳｉ2 、ＷＳｉ2 、ＺｎＳｉ2 、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｓｉ2 Ｎ2 ＯおよびＳｉＯv （０＜ｖ≦２）などである。ただし、ｖの範囲は、任意に設定可能であり、例えば、０．２＜ｖ＜１．４でもよい。
（セパレータ２３）
　セパレータ２３は、正極２１と負極２２との間に介在している。セパレータ２３は、正極２１と負極２２との接触に起因する電流の短絡を防止しながらリチウムイオンを通過させる。セパレータ２３は、例えば、合成樹脂およびセラミックなどの多孔膜のうちのいずれか１種類または２種類以上であり、２種類以上の多孔膜の積層膜でもよい。合成樹脂は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンおよびポリエチレンなどである。但し、セパレータ２３は、ポリエチレンを含む単層ポリオレフィン多孔膜からなる基材を有するとよい。積層膜と比較して、良好な高出力特性が得られるからである。セパレータ２３を構成する第１セパレータ部材２３Ａおよび第２セパレータ部材が、それぞれポリオレフィンからなる単層の多孔膜である場合、その多孔膜の厚さは例えば１０μｍ以上１５μｍ以下であるとよい。ポリオレフィンからなる単層の多孔膜が１０μｍ以上の厚さを有することにより、内部短絡を十分に回避できる。ポリオレフィンからなる単層の多孔膜の厚さが１５μｍ以下であれば、より良好な放電容量特性が得られる。また、その多孔膜の面密度は、例えば６．３ｇ／ｍ２以上８．３ｇ／ｍ２以下であるとよい。ポリオレフィンからなる単層の多孔膜の面密度が６．３ｇ／ｍ２以上であれば、内部短絡を十分に回避できる。ポリオレフィンからなる単層の多孔膜の面密度が８．３ｇ／ｍ２以下であれば、より良好な放電容量特性が得られる。
　特に、セパレータ２３は、例えば、上記した基材としての多孔膜と、その基材層の片面または両面に設けられた高分子化合物層とを含んでいてもよい。正極２１および負極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。これにより、電解液の分解反応が抑制されると共に、基材層に含浸された電解液の漏液も抑制されるため、充放電を繰り返しても抵抗が上昇しにくくなると共に、電池膨れが抑制される。高分子化合物層は、例えば、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子化合物を含んでいる。物理的強度に優れていると共に、電気化学的に安定だからである。ただし、高分子化合物は、ポリフッ化ビニリデン以外でもよい。この高分子化合物層を形成する場合には、例えば、有機溶剤などに高分子化合物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。この高分子化合物層は、例えば、無機粒子などの絶縁性粒子のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。無機粒子の種類は、例えば、酸化アルミニウムおよび窒化アルミニウムなどである。
（電解液）
　電解液は、溶媒および電解質塩を含んでいる。ただし、電解液は、さらに、添加剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。溶媒は、有機溶媒などの非水溶媒のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。非水溶媒を含む電解液は、いわゆる非水電解液である。非水溶媒は、例えば、フッ素化合物およびジニトリル化合物を含有している。フッ素化合物は、例えばフッ素化エチレンカーボネート、トリフルオロカーボネート、トリフルオロエチルメチルカーボネート、フッ素化カルボン酸エステル、およびフッ素エーテルのうちの少なくとも１種を含むものである。また、非水溶媒は、ジニトリル化合物以外のニトリル化合物、例えばモノニトリル化合物や３トリル化合物のうちの少なくとも１種をさらに含んでいてもよい。ジニトリル化合物として、例えばスクシノニトリル（ＳＮ）が好ましい。但し、ジニトリル化合物は、スクシノニトリルに限定されるものではなく、例えばアジポニトリルなどの他のジニトリル化合物であってもよい。
　電解質塩は、例えば、リチウム塩などの塩のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、電解質塩は、例えば、リチウム塩以外の塩を含んでいてもよい。このリチウム以外の塩は、例えば、リチウム以外の軽金属の塩などである。リチウム塩は、例えば、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）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、テトラフェニルホウ酸リチウム（ＬｉＢ（Ｃ6Ｈ5）4）、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）、テトラクロロアルミン酸リチウム（ＬｉＡｌＣｌ4）、六フッ化ケイ酸二リチウム（Ｌｉ2ＳＦ6）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）及び臭化リチウム（ＬｉＢｒ）などである。中でも、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、過塩素酸リチウム及び六フッ化ヒ酸リチウムのうちのいずれか１種類又は２種類以上が好ましく、六フッ化リン酸リチウムがより好ましい。電解質塩の含有量は、特に限定されないが、中でも、溶媒に対して０．３ｍｏｌ/ｋｇから３ｍｏｌ/ｋｇであることが好ましい。電解液が電解質塩としてＬｉＰＦ６を含有する場合、電解液におけるＬｉＰＦ６の濃度は１．２５ｍｏｌ／ｋｇ以上１．４５ｍｏｌ／ｋｇ以下であるとよい。高負荷レート充電時の塩の消費（分解）によるサイクル劣化を防ぐことができるので、高負荷サイクル特性が向上するからである。電解質塩として、ＬｉＰＦ６に加えてＬｉＢＦ４をさらに含む場合、電解液におけるＬｉＢＦ４の濃度は０．００１（重量％）以上０．１（重量％）以下であるとよい。高負荷レート充電時の塩の消費（分解）によるサイクル劣化をより効果的に防ぐことができるので、高負荷サイクル特性がよりいっそう向上するからである。
［１－２．動作］
　本実施の形態の二次電池１では、例えば、充電時において、正極２１からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して負極２２に吸蔵される。また、二次電池１では、例えば、放電時において、負極２２からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して正極２１に吸蔵される。
［１－３．製造方法］
　図１～図５Ｂに加えて図７～図９Ｂを参照して、二次電池１の製造方法について説明する。図７は、図１に示した二次電池の製造過程を説明する斜視図である。図８Ａ，８Ｂは、せん断加工により所定の幅寸法を有する正極集電体２１Ａを切り出す工程を説明する模式図である。図９Ａ，９Ｂは、せん断加工により所定の幅寸法を有する負極集電体２２Ａを切り出す工程を説明する模式図である。
　まず、正極集電体２１Ａを用意し、正極集電体２１Ａの表面に正極活物質層２１Ｂを選択的に形成することにより、正極被覆部２１１および正極露出部２１２を有する正極２１を形成する。さらに、正極露出部２１２の幅Ａ（図２参照）が所定の寸法となるように正極露出部２１２の正極集電体２１Ａを切断する。具体的には、例えば図８Ａに示したように、下刃ＬＢを正極集電体内周面２１Ａ１に押し当てると共に上刃ＵＢを正極集電体外周面２１Ａ２に押し当てた状態で下刃ＬＢおよび上刃ＵＢによってそれぞれ矢印で示した方向に圧力を付与することで正極集電体２１Ａをせん断する。その結果、Ｌ軸方向に延びる切断面が形成される。その切断面は、電極巻回体２０における複数の正極縁部２１２Ｅとなる部分である。図８Ｂに示したように、正極縁部２１２Ｅは、ダレ面である湾曲面２１ＲＳと、ばりである突起２１ＰＲとを含む。
　次に、負極集電体２２Ａを用意し、負極集電体２２Ａの表面に負極活物質層２２Ｂを選択的に形成することにより、負極被覆部２２１および負極露出部２２２を有する負極２２を形成する。さらに、負極露出部２２２の第１部分２２２Ａの幅Ｂ（図２参照）が所定の寸法となるように負極露出部２２２の負極集電体２２Ａを切断する。具体的には、例えば図９Ａに示したように、下刃ＬＢを負極集電体内周面２２Ａ１に押し当てると共に上刃ＵＢを負極集電体外周面２２Ａ２に押し当てた状態で下刃ＬＢおよび上刃ＵＢによってそれぞれ矢印で示した方向に圧力を付与することで負極集電体２２Ａをせん断する。その結果、Ｌ軸方向に延びる切断面が形成される。その切断面は、電極巻回体２０における複数の負極縁部２２２Ｅとなる部分である。図９Ｂに示したように、負極縁部２２２Ｅは、ダレ面である湾曲面２２ＲＳと、ばりである突起２２ＰＲとを含む。
　以上のようにして作製した正極２１および負極２２について乾燥処理を行うようにしてもよい。続いて、正極露出部２１２と負極露出部２２２の第１部分２２２ＡとがＷ軸方向において互いに反対側となるように、正極２１と負極２２とを第１セパレータ部材２３Ａおよび第２セパレータ部材２３Ｂを介して重ねることにより積層体Ｓ２０を作製する。そののち、貫通孔２６が形成されるように、積層体Ｓ２０を渦巻き状に巻回する。さらに、渦巻き状に巻回した積層体Ｓ２０の最外周に固定テープ４６を貼り付ける。これにより、図７の（Ａ）に示したように、電極巻回体２０を得る。
　次に、図７の（Ｂ）に示したように、例えば厚さ０．５ｍｍの平板などの端を電極巻回体２０の端面４１，４２に対して垂直に、すなわちＺ軸方向に押し付けることで、端面４
１，４２を局所的に折り曲げる。その結果、貫通孔２６から径方向（Ｒ方向）に放射状に延びる溝４３が作製される。なお、図７の（Ｂ）に示した溝４３の数や配置は例示であって本開示はこれに限定されるものではない。
　続いて、図７の（Ｃ）に示したように、電極巻回体２０の上方および下方から実質的に同時に、かつ実質的に同じ圧力を端面４１および端面４２に対して略垂直方向に加える。その際、貫通孔２６に、例えば棒状の治具を挿入しておく。そうすることにより、正極露出部２１２と負極露出部２２２の負極縁部２２２Ｅとをそれぞれ折り曲げて、端面４１および端面４２がそれぞれ平坦面となるようにする。このとき、端面４１および端面４２にある正極露出部２１２の正極縁部２１２Ｅおよび負極露出部２２２の負極縁部２２２Ｅが、貫通孔２６に向かって重なりつつ折り曲がるようにする。そののち、端面４１に正極集電板２４の扇状部３１をレーザ溶接などにより接合すると共に、端面４２に負極集電板２５の扇状部３３をレーザ溶接などにより接合する。
　次に、電極巻回体２０の所定の位置に絶縁テープ５３，５４を貼付ける。そののち、図７の（Ｄ）に示したように、正極集電板２４の帯状部３２を折り曲げ、絶縁板１２の穴１２Ｈに帯状部３２を挿通させる。また、負極集電板２５の帯状部３４を折り曲げ、絶縁板１３の穴１３Ｈに帯状部３４を挿通させる。
　次に、図７の（Ｅ）に示した外装缶１１内に、上記のように組立てを行った電極巻回体２０を挿入したのち、外装缶１１の底部と負極集電板２５との溶接を行う。そののち、外装缶１１の開放端部１１Ｎの近傍にくびれ部１１Ｓを形成する。さらに、電解液を外装缶１１内に注入したのち、正極集電板２４の帯状部３２と安全弁機構３０とを溶接する。
　次に、図７の（Ｆ）に示したように、くびれ部１１Ｓを利用してガスケット１５、安全弁機構３０および電池蓋１４で密封する。
　以上により、本実施の形態の二次電池１が完成する。
［１－４．作用および効果］
　このように、本実施の形態の二次電池１では、正極露出部２１２のうちの電極巻回体２０の径方向に隣り合う複数の正極縁部２１２Ｅが互いに重なり合うように中心軸ＣＬに向かって折り曲げられて端面４１を構成している。さらに、本実施の形態の二次電池１では、負極露出部２２２のうちの電極巻回体２０の径方向に隣り合う複数の負極縁部２２２Ｅが互いに重なり合うように中心軸ＣＬに向かって折り曲げられて端面４２を構成している。ここで、複数の正極縁部２１２Ｅがそれぞれ湾曲面２１ＲＳを含み、複数の負極縁部２２２Ｅがそれぞれ湾曲面２２ＲＳを含むようにしている。このため、電極巻回体２０の形状が崩れることなく正極集電体２１Ａのうちの複数の正極縁部２１２Ｅと正極集電板２４との接触面積が増加し、相互の密着性が高まり、良好な接合状態が得られる。同様に、電極巻回体２０の形状が崩れることなく負極集電体２２Ａのうちの複数の負極縁部２２２Ｅと負極集電板２５との接触面積が増加し、相互の密着性が高まり、良好な接合状態が得られる。したがって、二次電池１の内部抵抗を低減することができ、より高い出力を得ることができる。
　これに対し、例えば複数の正極縁部２１２Ｅがそれぞれ湾曲面２１ＲＳを含まずに鋭利な角部や突起を正極集電板２４に対向させている場合、あるいは、複数の負極縁部２２２Ｅがそれぞれ湾曲面２２ＲＳを含まずに鋭利な角部や突起を正極集電板２４に対向させている場合、正極縁部２１２Ｅと正極集電板２４とが点での接触となり、あるいは負極縁部２２２Ｅと負極集電板２５とが点での接触となってしまう。そうした場合、正極縁部２１２Ｅと正極集電板２４との接触面積および負極縁部２２２Ｅと負極集電板２５との接触面
積は、いずれも本実施の形態と比較して相対的に小さくなる。
　本実施の形態では、湾曲面２１ＲＳを正極集電板２４に対向させると共に、湾曲面２２ＲＳを負極集電板２５に対向させるようにしているので、湾曲面２１ＲＳ，２２ＲＳが存在しない場合よりも正極縁部２１２Ｅと正極集電板２４との接触面積および負極縁部２２２Ｅと負極集電板２５との接触面積を増加させ、良好な接合状態を確保することができる。その結果、正極縁部２１２Ｅと正極集電板２４との界面での接触抵抗や負極縁部２２２Ｅと負極集電板２５との界面での接触抵抗を低減することができる。
　また、本実施の形態では、電極巻回体２０を作製する際、突起２１ＰＲが正極集電板２４と反対側を向くと共に突起２２ＰＲが負極集電板２５と反対側を向くように、すなわち中心軸ＣＬ側に突起２１ＰＲ，２２ＰＲを向けて積層体を巻回したのち、正極縁部２１２Ｅおよび負極縁部２２２Ｅを折り曲げるようにした。このため、正極縁部２１２Ｅおよび負極縁部２２２Ｅに意図しない皺や折れ曲がりが生じにくく、平坦な端面４１，４２を容易に得ることができる。
　仮に、突起２１ＰＲ，２２ＰＲが電極巻回体２０の外側を向くように電極巻回体２０を作製した場合には、正極縁部２１２Ｅおよび負極縁部２２２Ｅを折り曲げた際に正極縁部２１２Ｅおよび負極縁部２２２Ｅに意図しない皺や折れ曲がりが生じやすい。そのため、正極縁部２１２Ｅと正極集電板２４との接触面積および負極縁部２２２Ｅと負極集電板２５との接触面積を大きく確保することが困難となる。また、レーザ溶接により正極縁部２１２Ｅと正極集電板２４との溶接、および負極縁部２２２Ｅと負極集電板２５との溶接を行う場合、正極集電板２４および負極集電板２５に孔が空いてしまい、接触面積が減少してしまう可能性もある。よって、突起２１ＰＲが正極集電板２４と反対側を向くと共に突起２２ＰＲが負極集電板２５と反対側を向くようにすることが望ましい。
＜２．応用例＞
　上記した本開示の一実施の形態としての二次電池１の用途は、例えば、以下で説明する通りである。
［２－１．電池パック］
　図１０は、本発明の一実施の形態に係る電池（以下、二次電池と適宜称する）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、外装、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。
　電池パック３００は、正極端子３２１及び負極端子３２２を備え、充電時には正極端子３２１および負極端子３２２がそれぞれ充電器の正極端子、負極端子に接続され、充電が行われる。また、電子機器使用時には、正極端子３２１および負極端子３２２がそれぞれ電子機器の正極端子、負極端子に接続され、放電が行われる。
　組電池３０１は、複数の二次電池３０１ａを直列または並列に接続してなる。二次電池３０１ａとして、上述の二次電池１を適用可能である。なお、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が、その他、ｎ並列ｍ直列（ｎ，ｍは整数）のように、どのような接続方法でもよい。
　スイッチ部３０４は、充電制御スイッチ３０２ａおよびダイオード３０２ｂ、ならびに放電制御スイッチ３０３ａおよびダイオード３０３ｂを備え、制御部３１０によって制御される。ダイオード３０２ｂは、正極端子３２１から組電池３０１の方向に流れる充電電
流に対して逆方向であって、負極端子３２２から組電池３０１の方向に流れる放電電流に対して順方向の極性を有する。ダイオード３０３ｂは、充電電流に対して順方向であって放電電流に対して逆方向の極性を有する。なお、図１０では＋側にスイッチ部３０４を設けているが、－側に設けてもよい。
　充電制御スイッチ３０２ａは、電池電圧が過充電検出電圧となった場合にオフされて、組電池３０１の電流経路に充電電流が流れないように充放電制御部によって制御される。充電制御スイッチ３０２ａのオフ後は、ダイオード３０２ｂを介することによって放電のみが可能となる。また、充電時に大電流が流れた場合にオフされて、組電池３０１の電流経路に流れる充電電流を遮断するように、制御部３１０によって制御される。放電制御スイッチ３０３ａは、電池電圧が過放電検出電圧となった場合にオフされて、組電池３０１の電流経路に放電電流が流れないように制御部３１０によって制御される。放電制御スイッチ３０３ａのＯＦＦ後は、ダイオード３０３ｂを介することによって充電のみが可能となる。また、放電時に大電流が流れた場合にオフされて、組電池３０１の電流経路に流れる放電電流を遮断するように、制御部３１０によって制御される。
　温度検出素子３０８は例えばサーミスタであり、組電池３０１の近傍に設けられ、組電池３０１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およ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および電流測定部３１３から入力された電圧および電流に基づき、スイッチ部３０４の充電制御スイッチ３０２ａおよび放電制御スイッチ３０３ａを制御する。
　スイッチ制御部３１４は、複数の二次電池３０１ａのいずれかの電圧が過充電検出電圧以下もしくは過放電検出電圧以下になったとき、また、大電流が急激に流れたときに、スイッチ部３０４に制御信号を送ることにより、過充電および過放電、過電流充放電を防止する。ここで、例えば、二次電池がリチウムイオン二次電池の場合、過充電検出電圧が例えば４．２０Ｖ±０．０５Ｖと定められ、過放電検出電圧が例えば２．４Ｖ±０．１Ｖと定められる。
　充放電スイッチは、例えばＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチを使用できる。この場合ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードがダイオード３０２ｂおよび３０３ｂとして機能する。充放電スイッチとして、Ｐチャンネル型ＦＥＴを使用した場合は、スイッチ制御部３１４は、充電制御スイッチ３０２ａおよび放電制御スイッチ３０３ａのそれぞれのゲートに対して、制御信号ＤＯおよびＣＯをそれぞれ供給する。充電制御スイッチ３０２ａおよび放電制御スイッチ３０３ａはＰチャンネル型である場合、ソース電位より所定値以上低いゲート電位によってＯＮする。すなわち、通常の充電および放電動作では、制御信号ＣＯおよびＤＯをローレベルとし、充電制御スイッチ３０２ａ及び放電制御スイッチ３０３ａをＯＮ状態とする。
　例えば過充電若しくは過放電の際には、制御信号ＣＯおよびＤＯをハイレベルとし、充電制御スイッチ３０２ａおよび放電制御スイッチ３０３ａをＯＦＦ状態とする。
　メモリ３１７は、ＲＡＭやＲＯＭからなり例えば不揮発性メモリであるＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）などからなる。メモリ３１７では、制御部３１０で演算された数値や、製造工程の段階で測定された各二次電池３０１ａの初期状態における電池の内部抵抗値などが予め記憶され、また適宜、書き換えも可能である。また、二次電池３０１ａの満充電容量を記憶させておくことで、制御部３１０とともに例えば残容量を算出することができる。
　温度検出部３１８では、温度検出素子３０８を用いて温度を測定し、異常発熱時に充放電制御を行ったり、残容量の算出における補正を行ったりする。
［２－２．蓄電システム］
　上述した本開示の一実施の形態に係る二次電池は、例えば電子機器や電動車両、電動式航空機、蓄電装置などの機器に搭載され、または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、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、コードレスフォン子機、ビデオムービー、デジタルスチルカメラ、電子書籍、電子辞書、音楽プレイヤー、ラジオ、ヘッドホン、ゲーム機、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動工具、電気シェーバー、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機などが挙げられる。
　また、電動車両としては鉄道車両、ゴルフカート、電動カート、電気自動車（ハイブリッド自動車を含む）などが挙げられ、これらの駆動用電源または補助用電源として用いられる。蓄電装置としては、住宅をはじめとする建築物用または発電設備用の電力貯蔵用電源などが挙げられる。
　本開示の実施例について説明する。
（実施例１）
　以下で説明するように、図１などに示した円筒型の二次電池１を作製したのち、その電池特性を評価した。ここでは、直径２１ｍｍ、長さ７０ｍｍの寸法を有するリチウムイオン二次電池を作製した。
［作製方法］
　まず、正極集電体２１Ａとして、厚さ１２μｍのアルミニウム箔を用意した。次に、正極活物質としてリチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物（ＮＣＡ）のＮｉ比率が８５%以上の層状リチウム酸化物と、ポリフッ化ビニリデンからなる正極結着材と、カーボ
ンブラック、アセチレンンブラック、およびケッチェンブラックが混合された導電助剤とを混合することにより正極合剤を得た。正極活物質と、正極結着材と、導電助剤との混合比率は９６．４：２：１．６とした。続いて、有機溶剤（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）に正極合剤を投入したのち、その有機溶剤を撹拌することにより、ペースト状の正極合剤スラリーを調製した。続いて、コーティング装置を用いて正極集電体２１Ａの両面の所定の領域に正極合剤スラリーを塗布したのち、その正極合剤スラリーを乾燥させることにより、正極活物質層２１Ｂを形成した。また、正極露出部２１２の表面であって正極被覆部２１１に隣接する部位に、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含んだ塗料を塗布し乾燥させることによって幅３ｍｍ、厚さ８μｍの絶縁層１０１を形成した。そののち、ロールプレス機を用いて正極活物質層２１Ｂを圧縮成型した。以上により、正極被覆部２１１および正極露出部２１２を有する正極２１を得た。そののち、正極２１をせん断加工し、正極被覆部２１１のＷ軸方向の幅を６０ｍｍとし、正極露出部２１２のＷ軸方向の幅を７ｍｍとした。せん断加工後の正極露出部２１２の正極縁部２１２Ｅの断面について、キーエンス社製のマイクロスコープVHX-6000を用い、５００倍から２０００倍程度の倍率で観察を行い、湾曲面２１ＲＳおよび突起２１ＰＲが形成されていることを確認した。また、正極２１のＬ軸方向の長さを１７００ｍｍとした。
　また、負極集電体２２Ａとして、厚さ８μｍの銅箔を用意した。次に、黒鉛からなる炭素材料とＳｉＯとを混合した負極活物質と、ポリフッ化ビニリデンからなる負極結着材と、カーボンブラック、アセチレンンブラック、およびケッチェンブラックが混合された導電助剤とを混合することにより負極合剤を得た。負極活物質と、負極結着材と導電助剤との混合比率は９６．１：２．９：１．０とした。また、負極活物質のうち、黒鉛とＳｉＯとの混合比率を９５：５とした。続いて、有機溶剤（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）に負極合剤を投入したのち、その有機溶剤を撹拌することにより、ペースト状の負極合剤スラリーを調製した。続いて、コーティング装置を用いて負極集電体２２Ａの両面の所定の領域に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーを乾燥させることにより、負極活物質層２２Ｂを形成した。そののち、ロールプレス機を用いて負極活物質層２２Ｂを圧縮成型した。以上により、負極被覆部２２１および負極露出部２２２を有する負極２２を得た。そののち、負極２２をせん断加工し、負極被覆部２２１のＷ軸方向の幅を６２ｍｍとし、負極露出部２２２の第１部分２２２ＡのＷ軸方向の幅を４ｍｍとした。せん断加工後の負極露出部２２２の負極縁部２２２Ｅの断面について、キーエンス社製のマイクロスコープVHX-6000を用い、５００倍から２０００倍程度の倍率で観察を行い、湾曲面２２ＲＳおよび突起２２ＰＲが形成されていることを確認した。また、負極２２のＬ軸方向の長さを１７６０ｍｍとした。
　続いて、正極露出部２１２と負極露出部２２２の第１部分２２２ＡとがＷ軸方向において互いに反対側となるように、正極２１と負極２２とを第１セパレータ部材２３Ａおよび第２セパレータ部材２３Ｂを介して重ねることにより積層体Ｓ２０を作製した。その際、Ｗ軸方向において、正極活物質層２１Ｂが負極活物質層２２Ｂからはみ出さないように積層体Ｓ２０を作製した。第１セパレータ部材２３Ａおよび第２セパレータ部材２３Ｂとして、６５ｍｍの幅および１４μｍの厚さを有するポリエチレンシートを使用した。そののち、貫通孔２６が形成されると共に切欠きが中心軸ＣＬ付近に配置されるように、積層体Ｓ２０を渦巻き状に巻回し、巻回された積層体Ｓ２０の最外周に固定テープ４６を貼り付けた。これにより、電極巻回体２０を得た。
　次に、厚さ０．５ｍｍの平板の端を電極巻回体２０の端面４１，４２に対してＺ軸方向に押し付けることで、端面４１，４２を局所的に折り曲げ、貫通孔２６から径方向（Ｒ方向）に放射状に延びる溝４３を作製した。
　続いて、電極巻回体２０の上方および下方から実質的に同時に、かつ実質的に同じ圧力を端面４１および端面４２に対して略垂直方向に加えることで、正極露出部２１２と負極露出部２２２の第１部分２２２Ａとをそれぞれ折り曲げて、端面４１および端面４２をそれぞれ平坦面とした。このとき、端面４１および端面４２にある正極露出部２１２の正極縁部２１２Ｅおよび負極露出部２２２の負極縁部２２２Ｅが、貫通孔２６に向かって重なりつつ折り曲げられるようにした。そののち、端面４１に正極集電板２４の扇状部３１をレーザ溶接により接合すると共に、端面４２に負極集電板２５の扇状部３３をレーザ溶接により接合した。
　次に、電極巻回体２０の所定の位置に絶縁テープ５３，５４を貼付けたのち、正極集電板２４の帯状部３２を折り曲げて絶縁板１２の穴１２Ｈに帯状部３２を挿通させると共に、負極集電板２５の帯状部３４を折り曲げて絶縁板１３の穴１３Ｈに帯状部３４を挿通させた。
　次に、外装缶１１内に、上記のように組立てを行った電極巻回体２０を挿入したのち、外装缶１１の底部と負極集電板２５とを溶接した。そののち、外装缶１１の開放端部１１Ｎの近傍にくびれ部１１Ｓを形成した。さらに、電解液を外装缶１１内に注入したのち、
正極集電板２４の帯状部３２と安全弁機構３０とを溶接した。
　電解液として、主溶媒としてのエチレンカーボネート（ＥＣ）およびジメチルカーボネート（ＤＭＣ）に、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）およびスクシノニトリル（ＳＮ）を添加した溶媒と、電解質塩としてＬｉＢＦ4およびＬｉＰＦ6を含むものを用いた。本実施例のリチウムイオン二次電池では、電解液におけるＥＣ，ＤＭＣ，ＦＥＣ，ＳＮ，ＬｉＢＦ4，およびＬｉＰＦ6の各々の含有率（重量％）は、１２．７：５６．２：１２．０：１．０：１．０：１７．１とした。
　最後に、くびれ部１１Ｓを利用してガスケット１５、安全弁機構３０および電池蓋１４で密封した。
　以上により、実施例１としての二次電池を得た。
（比較例１）
　図１１Ａに示したように突起２１ＰＲを正極集電板２４に対向させると共に、図１１Ｂに示したように突起２２ＰＲを負極集電板２５に対向させるようにしたことを除き、他は実施例１と同様にして比較例１の二次電池を作製した。
［電池特性の評価］
　上記のようにして得た実施例１の二次電池および比較例１の二次電池の電池特性として、直流抵抗値を測定したところ、表１に示した結果が得られた。具体的には、直流抵抗値を、放電電流を５秒間で０［Ａ］から１００［Ａ］まで上昇させたときの電圧の傾きを算出することで得た。なお、表１では、比較例１の二次電池の直流抵抗値を１とし、実施例１の直流抵抗値を相対値で示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示したように、実施例１では、比較例１の直流抵抗値に対して直流抵抗値を約７％低減することができた。この結果から、本開示の二次電池によれば、正極２１と正極集電板２４との密着性および負極２２と負極集電板２５との密着性がそれぞれ高まり、良好な接合状態が得られ、内部抵抗を低減することができることが確認された。
　以上、一実施形態および実施例を挙げながら本開示に関して説明したが、その本開示の構成は、一実施形態および実施例において説明された構成に限定されず、種々に変形可能である。例えば、上記実施の形態では、端面４１を構成する複数の正極縁部２１２Ｅがそれぞれ湾曲面２１ＲＳを含むと共に端面４２を構成する複数の負極縁部２２２Ｅがそれぞれ湾曲面２２ＲＳを含むようにしたが、本開示はこれに限定されるものではない。本開示は、例えば複数の正極縁部２１２Ｅのみがそれぞれ湾曲面２１ＲＳを含むようにしてもよいし、複数の負極縁部２２２Ｅのみがそれぞれ湾曲面２２ＲＳを含むようにしてもよい。また、複数の正極縁部２１２Ｅのうちの一部の正極縁部２１２Ｅのみが湾曲面２１ＲＳを含むようにしてもよいし、複数の負極縁部２２２Ｅのうちの一部の負極縁部２２２Ｅのみが湾曲面２２ＲＳを含むようにしてもよい。
　また、本開示の二次電池は、正極および負極がそれぞれ図４Ａおよび図５Ａなどに示した態様のものに限定されるわけではない。例えば正極露出部２１２や負極露出部２２２に１以上のスリットが設けられていてもよい。そのようなスリットは、例えばＷ軸方向に延在し、あるいはＷ軸方向およびＬ軸方向の双方に対して斜めの方向に延在していてもよい。
　また、上記一実施形態および実施例では、電極反応物質がリチウムである場合に関して説明したが、その電極反応物質は、特に限定されない。このため、電極反応物質は、上記したように、ナトリウムおよびカリウムなどの他のアルカリ金属でもよいし、ベリリウム、マグネシウムおよびカルシウムなどのアルカリ土類金属でもよい。この他、電極反応物質は、アルミニウムなどの他の軽金属でもよい。
　本明細書中に記載された効果はあくまで例示であり、本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されない。よって、本開示に関して、他の効果が得られてもよい。
　さらに、本開示は、以下の態様を取り得る。
＜１＞
　第１電極と第２電極とがセパレータを介して積層された積層体が第１方向に延びる中心軸を中心に巻回されてなり、前記第１方向に互いに対向する第１端面および第２端面を有する電極巻回体と、
　前記電極巻回体のうちの前記第１端面と対向しつつ前記第１電極と接続された第１電極集電板と、
　前記電極巻回体のうちの前記第２端面と対向しつつ前記第２電極と接続された第２電極集電板と
　を備え、
　前記第１電極は、第１電極集電体に第１電極活物質層が被覆されている第１電極被覆部と、前記第１電極集電体が前記第１電極活物質層に覆われずに露出した第１電極露出部とを有し、
　前記第１電極露出部のうちの前記電極巻回体の径方向に隣り合う複数の第１縁部が互いに重なり合うように前記中心軸に向かって折り曲げられて前記第１端面を構成しており、前記複数の第１縁部の先端部のそれぞれが第１湾曲面を含む
　二次電池。
＜２＞
　前記複数の第１端部の先端部は、それぞれ、前記第１電極集電板と反対側に突出した第１突起を含む
　上記＜１＞記載の二次電池。
＜３＞
　前記第２電極は、第２電極集電体に第２電極活物質層が被覆されている第２電極被覆部と、前記第２電極集電体が前記第２電極活物質層に覆われずに露出した第２電極露出部とを有し、
　前記第２電極露出部のうちの前記電極巻回体の径方向に隣り合う複数の第２縁部が互いに重なり合うように前記中心軸に向かって折り曲げられて前記第２端面を構成しており、前記複数の第２縁部の先端部のそれぞれが第２湾曲面を含む
　上記＜１＞または＜２＞記載の二次電池。
＜４＞
　前記複数の第２縁部の先端部は、前記第２電極集電板と反対側に突出した第２突起を含む
　上記＜３＞記載の二次電池。
＜５＞
　前記第１電極は負極であり、前記第２電極は正極である
　上記＜１＞から＜４＞のいずれか１つに記載の二次電池。
＜６＞
　前記第２電極は、第２電極集電体に第２電極活物質層が被覆されている第２電極被覆部と、前記第２電極集電体が前記第２電極活物質層に覆われずに露出し前記第２電極集電板と接合された第２電極露出部とを有し、
　前記第１電極集電体は銅箔または銅合金箔であり、前記第２電極集電体はアルミニウム箔またはアルミニウム合金箔である
　上記＜１＞から＜５＞のいずれか１つに記載の二次電池。
＜７＞
　前記第１電極集電板と前記第１端面とが溶接により接合されている
　上記＜１＞から＜６＞のいずれか１つに記載の二次電池。
＜８＞
　前記第１電極集電板はニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、またはそれらの複合材料を含み、
　前記第２電極集電板はアルミニウムまたはアルミニウム合金を含む
　上記＜１＞から＜７＞のいずれか１つに記載の二次電池。
＜９＞
　前記第２電極活物質層は、珪素、珪素酸化物、炭素珪素化合物、および珪素合金のうちの少なくとも1つを含有する負極活物質を含む
　上記＜６＞記載の二次電池。
＜１０＞
　前記第１電極活物質層は、コバルト酸リチウム、リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物、およびリチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物のうちの少なくとも１種を含有する正極活物質を含む
　上記＜５＞記載の二次電池。
＜１１＞
　上記＜１＞から＜１０＞のいずれか１つに記載の二次電池と、
　前記二次電池を制御する制御部と、
　前記二次電池を内包する外装体と
　を有する電池パック。
＜１２＞
　第１電極集電体に第１電極活物質層を選択的に形成することにより、前記第１電極集電体に前記第１電極活物質層が被覆されている第１電極被覆部と、前記第１電極集電体が前記第１電極活物質層に覆われずに露出する第１電極露出部とが第１方向に隣り合って設けられ、前記第１方向に直交する第２方向に延在する第１電極を作製することと、
　前記第１電極露出部の前記第１電極集電体を前記第２方向に沿って切断することにより、第１湾曲面を含んで前記第２方向に延在する切断面を作製することと、
　第２電極集電体に第２電極活物質層を選択的に形成することにより第２電極を作製することと、
　前記第１電極と第１セパレータと前記第２電極と第２セパレータとを順に積層して積層体を作製したのち、前記積層体を前記第１方向に延びる中心軸を中心に巻回することにより電極巻回体を作製することと、
　巻回された前記第１電極の前記切断面のうち前記電極巻回体の径方向に隣り合う複数の第１縁部を前記中心軸に向かって折り曲げることにより、前記複数の第１縁部が互いに重なり合う第１端面を形成することと、
　前記第１端面に第１電極集電板を接合することと、
　前記電極巻回体のうち、前記第１方向における前記第１端面と反対側の第２端面と第２電極集電板とを接合することと
　を含む
　二次電池の製造方法。

Claims (12)

  1. 　第１電極と第２電極とがセパレータを介して積層された積層体が第１方向に延びる中心軸を中心に巻回されてなり、前記第１方向に互いに対向する第１端面および第２端面を有する電極巻回体と、
    　前記電極巻回体のうちの前記第１端面と対向しつつ前記第１電極と接続された第１電極集電板と、
    　前記電極巻回体のうちの前記第２端面と対向しつつ前記第２電極と接続された第２電極集電板と
    　を備え、
    　前記第１電極は、第１電極集電体に第１電極活物質層が被覆されている第１電極被覆部と、前記第１電極集電体が前記第１電極活物質層に覆われずに露出した第１電極露出部とを有し、
    　前記第１電極露出部のうちの前記電極巻回体の径方向に隣り合う複数の第１縁部が互いに重なり合うように前記中心軸に向かって折り曲げられて前記第１端面を構成しており、前記複数の第１縁部の先端部のそれぞれが第１湾曲面を含む
    　二次電池。
  2. 　前記複数の第１縁部の先端部は、それぞれ、前記第１電極集電板と反対側に突出した第１突起を含む
    　請求項１記載の二次電池。
  3. 　前記第２電極は、第２電極集電体に第２電極活物質層が被覆されている第２電極被覆部と、前記第２電極集電体が前記第２電極活物質層に覆われずに露出した第２電極露出部とを有し、
    　前記第２電極露出部のうちの前記電極巻回体の径方向に隣り合う複数の第２縁部が互いに重なり合うように前記中心軸に向かって折り曲げられて前記第２端面を構成しており、前記複数の第２縁部の先端部のそれぞれが第２湾曲面を含む
    　請求項１記載の二次電池。
  4. 　前記複数の第２縁部の先端部は、前記第２電極集電板と反対側に突出した第２突起を含む
    　請求項３記載の二次電池。
  5. 　前記第１電極は負極であり、前記第２電極は正極である
    　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の二次電池。
  6. 　前記第２電極は、第２電極集電体に第２電極活物質層が被覆されている第２電極被覆部と、前記第２電極集電体が前記第２電極活物質層に覆われずに露出し前記第２電極集電板と接合された第２電極露出部とを有し、
    　前記第１電極集電体は銅箔または銅合金箔であり、前記第２電極集電体はアルミニウム箔またはアルミニウム合金箔である
    　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の二次電池。
  7. 　前記第１電極集電板と前記第１端面とが溶接により接合されている
    　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の二次電池。
  8. 　前記第１電極集電板はニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、またはそれらの複合材料を含み、
    　前記第２電極集電板はアルミニウムまたはアルミニウム合金を含む
    　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の二次電池。
  9. 　前記第２電極活物質層は、珪素、珪素酸化物、炭素珪素化合物、および珪素合金のうちの少なくとも1つを含有する負極活物質を含む
    　請求項６記載の二次電池。
  10. 　前記第１電極活物質層は、コバルト酸リチウム、リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物、およびリチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物のうちの少なくとも１種を含有する正極活物質を含む
    　請求項５記載の二次電池。
  11. 　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の二次電池と、
    　前記二次電池を制御する制御部と、
    　前記二次電池を内包する外装体と
    　を有する電池パック。
  12. 　第１電極集電体に第１電極活物質層を選択的に形成することにより、前記第１電極集電体に前記第１電極活物質層が被覆されている第１電極被覆部と、前記第１電極集電体が前記第１電極活物質層に覆われずに露出する第１電極露出部とが第１方向に隣り合って設けられ、前記第１方向に直交する第２方向に延在する第１電極を作製することと、
    　前記第１電極露出部の前記第１電極集電体を前記第２方向に沿って切断することにより、第１湾曲面を含んで前記第２方向に延在する切断面を作製することと、
    　第２電極集電体に第２電極活物質層を選択的に形成することにより第２電極を作製することと、
    　前記第１電極と第１セパレータと前記第２電極と第２セパレータとを順に積層して積層体を作製したのち、前記積層体を前記第１方向に延びる中心軸を中心に巻回することにより電極巻回体を作製することと、
    　巻回された前記第１電極の前記切断面のうち前記電極巻回体の径方向に隣り合う複数の第１縁部を前記中心軸に向かって折り曲げることにより、前記複数の第１縁部が互いに重なり合う第１端面を形成することと、
    　前記第１端面に第１電極集電板を接合することと、
    　前記電極巻回体のうち、前記第１方向における前記第１端面と反対側の第２端面と第２電極集電板とを接合することと
    　を含む
    　二次電池の製造方法。
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JP2007335156A (ja) * 2006-06-13 2007-12-27 Honda Motor Co Ltd 蓄電素子
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