特許 6973489 電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6973489

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年12月1日

(54)【発明の名称】電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20211118BHJP

   H01M 50/538 20210101ALI20211118BHJP

   H01M 50/105 20210101ALI20211118BHJP

   H01M 50/178 20210101ALI20211118BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALN20211118BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/04 W

   H01M50/538

   H01M50/105

   H01M50/178

   !H01M10/0587

【請求項の数】14

【全頁数】39

(21)【出願番号】特願2019-537620(P2019-537620)

(86)(22)【出願日】2018年8月20日

(86)【国際出願番号】JP2018030680

(87)【国際公開番号】WO2019039436

(87)【国際公開日】20190228

【審査請求日】2020年2月7日

(31)【優先権主張番号】特願2017-158829(P2017-158829)

(32)【優先日】2017年8月21日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100082762

【弁理士】

【氏名又は名称】杉浦 正知

(74)【代理人】

【識別番号】100123973

【弁理士】

【氏名又は名称】杉浦 拓真

(72)【発明者】

【氏名】高橋 秀俊

【審査官】 松嶋 秀忠

(56)【参考文献】

【文献】 中国特許出願公開第１０２２９９２９４（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０４６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２２３１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７２１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０５０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／１０４１１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１７６５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６２７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２０２９４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／０４−３９

Ｈ０１Ｍ ５０／５０−５９８

Ｈ０１Ｍ ５０／１０−１９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極、負極、および前記正極と前記負極との間に設けられたセパレータを有し、前記正極と前記負極と前記セパレータが巻回された電極体と、
前記電極体を収容する外装材と
を備え、
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方が、巻回方向に隣接する２つ以上の電極に分割されており、
２つ以上の前記電極はそれぞれ集電リードを有し、前記集電リード同士が前記外装材の外側で電気的に接続されており、
前記正極、前記負極はそれぞれ、正極集電体露出部、負極集電体露出部を有し、
前記正極集電体露出部および前記負極集電体露出部が、前記セパレータを介して対向する対向部を少なくとも１つ構成しており、
前記対向部が、分割された前記電極のうち最も外周側に位置する前記電極の外周側に設けられている電池。

【請求項2】

正極、負極、および前記正極と前記負極との間に設けられたセパレータを有し、前記正極と前記負極と前記セパレータが巻回された電極体と、
前記電極体を収容する外装材と
を備え、
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方が、巻回方向に隣接する２つ以上の電極に分割されており、
２つ以上の前記電極はそれぞれ集電リードを有し、前記集電リード同士が前記外装材の外側で電気的に接続されており、
前記正極、前記負極はそれぞれ、正極集電体露出部、負極集電体露出部を有し、
前記正極集電体露出部および前記負極集電体露出部が、前記セパレータを介して対向する対向部を少なくとも１つ構成しており、
前記対向部が、分割された全ての前記電極の外周側に設けられている電池。

【請求項3】

正極、負極、および前記正極と前記負極との間に設けられたセパレータを有し、前記正極と前記負極と前記セパレータが巻回された電極体と、
前記電極体を収容する外装材と
を備え、
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方が、巻回方向に隣接する第１の電極および第２の電極に分割されており、
前記第１の電極および前記第２の電極はそれぞれ集電リードを有し、前記集電リード同士が前記外装材の外側で電気的に接続されており、
前記正極、前記負極はそれぞれ、正極集電体露出部、負極集電体露出部を有し、
前記正極集電体露出部および前記負極集電体露出部が、前記セパレータを介して対向する対向部を少なくとも１つ構成しており、
前記対向部が、前記第１の電極および前記第２の電極のうち外周側に位置するものの外周側に設けられている電池。

【請求項4】

正極、負極、および前記正極と前記負極との間に設けられたセパレータを有し、前記正極と前記負極と前記セパレータが巻回された電極体と、
前記電極体を収容する外装材と
を備え、
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方が、巻回方向に隣接する第１の電極および第２の電極に分割されており、
前記第１の電極および前記第２の電極はそれぞれ集電リードを有し、前記集電リード同士が前記外装材の外側で電気的に接続されており、
前記正極、前記負極はそれぞれ、正極集電体露出部、負極集電体露出部を有し、
前記正極集電体露出部および前記負極集電体露出部が、前記セパレータを介して対向する対向部を少なくとも１つ構成しており、
前記対向部が、前記第１の電極および前記第２の電極の外周側に設けられている電池。

【請求項5】

前記第１の電極および前記第２の電極のうち外周側に位置する前記電極は、内周側の端部に前記集電リードを有する請求項３または４に記載の電池。

【請求項6】

前記電極体は、扁平状を有し、
２つ以上の前記電極がそれぞれ有する前記集電リードは、前記電極体の厚さ方向に重ねられている請求項１または２に記載の電池。

【請求項7】

前記集電リードは、該集電リードの一端が外部に出されるようにして前記外装材の周縁部に挟まれており、
前記外装材と前記集電リードとの間、および重ねられた前記集電リードの間に設けられたシーラントをさらに備える請求項６に記載の電池。

【請求項8】

前記外装材は、ラミネートフィルムである請求項１から７のいずれか１項に記載の電池。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか１項に記載の電池と、
前記電池に対する充放電を制御する制御部と、
を備える電池パック。

【請求項10】

請求項１から８のいずれか１項に記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電子機器。

【請求項11】

請求項１から８のいずれか１項に記載の電池と、
前記電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
前記電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を備える電動車両。

【請求項12】

請求項１から８のいずれか１項に記載の電池を備え、
前記電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。

【請求項13】

他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報制御装置を備え、
前記電力情報制御装置が受信した情報に基づき、前記電池の充放電制御を行う請求項１２に記載の蓄電装置。

【請求項14】

請求項１から８のいずれか１項に記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電力システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムに関する。

【背景技術】

【0002】

帯状の正極および負極を巻回した巻回構造の電池は広く用いられている。この巻回構造の電池では、電池特性を向上するために種々の構成を有するもの検討がなされている。

【0003】

例えば特許文献１には、複数の正極集電タブ及び複数の負極集電タブが同じ向きに突出した捲回型電極群を具備する電池が開示されている。

【0004】

特許文献２には、断面が略長円形状の巻回電極体を複数個、同一の電池外装体内に並べて配置されており、複数個の巻回電極体が各巻回電極体から取り出されたリード端子を接続することで一体化された電池が開示されている。

【0005】

特許文献３には、正極板と負極板とをセパレーターフィルムを介して捲回した内部電極体が電池ケースに収容されており、正極板もしくは負極板の少なくとも一方が２枚以上の分割電極板からなるリチウム二次電池が開示されている。

【0006】

特許文献４には、負極と、正極と、負極及び正極の間に配置されているセパレータとが巻回されてなる電極体を備え、負極及び正極のうちの少なくとも一方は、巻回方向に沿って相互に間隔をおいて配列されている複数の電極ユニットに分割されているリチウム二次電池が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１４−１６７８９０号公報

【特許文献2】特開２００６−２７７９９０号公報

【特許文献3】特開平１１−１２０９９０号公報

【特許文献4】特開２０１１−２０４６６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本開示の目的は、電池の表層近くで外傷等に起因する短絡が生じた場合の安全性を向上することができる電池、その電池を備える電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述の課題を解決するために、本開示の電池は、
正極、負極、および正極と負極との間に設けられたセパレータを有し、正極と負極とセパレータが巻回された電極体と、
電極体を収容する外装材と
を備え、
正極および負極のうちの少なくとも一方が、巻回方向に隣接する２つ以上の電極に分割されており、
２つ以上の電極はそれぞれ集電リードを有し、集電リード同士が外装材の外側で電気的に接続されており、
正極、負極はそれぞれ、正極集電体露出部、負極集電体露出部を有し、
正極集電体露出部および負極集電体露出部が、セパレータを介して対向する対向部を少なくとも１つ構成しており、
対向部が、分割された電極のうち最も外周側に位置する電極の外周側に設けられている。
本開示の電池は、
正極、負極、および正極と負極との間に設けられたセパレータを有し、正極と負極とセパレータが巻回された電極体と、
電極体を収容する外装材と
を備え、
正極および負極のうちの少なくとも一方が、巻回方向に隣接する２つ以上の電極に分割されており、
２つ以上の電極はそれぞれ集電リードを有し、集電リード同士が外装材の外側で電気的に接続されており、
正極、負極はそれぞれ、正極集電体露出部、負極集電体露出部を有し、
正極集電体露出部および負極集電体露出部が、セパレータを介して対向する対向部を少なくとも１つ構成しており、
対向部が、分割された全ての電極の外周側に設けられている。
本開示の電池は、
正極、負極、および正極と負極との間に設けられたセパレータを有し、正極と負極とセパレータが巻回された電極体と、
電極体を収容する外装材と
を備え、
正極および負極のうちの少なくとも一方が、巻回方向に隣接する第１の電極および第２の電極に分割されており、
第１の電極および第２の電極はそれぞれ集電リードを有し、集電リード同士が外装材の外側で電気的に接続されており、
正極、負極はそれぞれ、正極集電体露出部、負極集電体露出部を有し、
正極集電体露出部および負極集電体露出部が、セパレータを介して対向する対向部を少なくとも１つ構成しており、
対向部が、第１の電極および第２の電極のうち外周側に位置するものの外周側に設けられている。
本開示の電池は、
正極、負極、および正極と負極との間に設けられたセパレータを有し、正極と負極とセパレータが巻回された電極体と、
電極体を収容する外装材と
を備え、
正極および負極のうちの少なくとも一方が、巻回方向に隣接する第１の電極および第２の電極に分割されており、
第１の電極および第２の電極はそれぞれ集電リードを有し、集電リード同士が外装材の外側で電気的に接続されており、
正極、負極はそれぞれ、正極集電体露出部、負極集電体露出部を有し、
正極集電体露出部および負極集電体露出部が、セパレータを介して対向する対向部を少なくとも１つ構成しており、
対向部が、第１の電極および第２の電極の外周側に設けられている。

【0010】

本開示の電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムは、上述の電池のいずれかを備える。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、電池の表層近くで外傷等に起因する短絡が生じた場合の安全性を向上することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果またはそれらと異質な効果であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１Ａは、第１の実施形態に係る電池の外観の一例を示す斜視図である。図１Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に沿った断面図である。

【図2】第１の実施形態に係る電池の構成の一例を示す分解斜視図である。

【図3】図２のIII−III線に沿った断面図である。

【図4】図４Ａは、正極が分割されていない電池の短絡電流の流れ方を説明するための模式図である。図４Ｂは、正極が分割されている電極の短絡電流の流れ方を説明するための模式図である。

【図5】電極体の層数の定義を説明するための断面図である。

【図6】第２の実施形態に係る電池の構成の一例を示す分解斜視図である。

【図7】図７は、電極体の第１の変形例を示す。

【図8】図８は、電極体の第２の変形例を示す。

【図9】応用例としての電子機器の構成の一例を示すブロック図である。

【図10】応用例としての車両の構成の一例を示す概略図である。

【図11】応用例としての蓄電システムの構成の一例を示す概略図である。

【図12】図１２Ａは、各電池のエネルギー密度と、釘を貫通させた場合の安全性との関係を示すグラフである。図１２Ｂは、各電池のエネルギー密度と、釘を表面から０．５ｍｍ刺した場合の安全性との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本開示の実施形態および応用例について以下の順序で説明する。
１ 第１の実施形態（電池の例）
２ 第２の実施形態（電池の例）
３ 応用例１（電池パックおよび電子機器の例）
４ 応用例２（車両の例）
５ 応用例３（蓄電システムの例）

【0014】

＜１ 第１の実施形態＞
［電池の構成］
第１の実施形態に係る非水電解質二次電池（以下単に「電池」という。）１０は、図１Ａ、２に示すように、いわゆるラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池であり、正極リード（集電リード）１１Ａ、１１Ｂおよび負極リード（集電リード）１１Ｃが取り付けられた扁平状の電極体２０と、電解液（図示せず）と、電極体２０および電解液を収容するフィルム状の外装材３０とを備える。電池１０をその主面に垂直な方向から平面視すると、電池１０は長方形状を有している。

【0015】

（正極、負極リード）
正極リード１１Ａ、１１Ｂおよび負極リード１１Ｃは、電池１０の一方の短辺側から同一方向に導出されている。正極リード１１Ａ、１１Ｂは、電極体２０の厚さ方向に重なるように設けられ、外装材３０の外側で電気的に接続されている。以下では、正極リード１１Ａ、１１Ｂおよび負極リード１１Ｃが導出された電極体２０の短辺側をトップ側、それとは反対の短辺側をボトム側という。また、電池１０の長辺側をサイド側という。

【0016】

正極リード１１Ａ、１１Ｂおよび負極リード１１Ｃは、例えば、薄板状または網目状を有している。正極リード１１Ａ、１１Ｂおよび負極リード１１Ｃは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）またはステンレス等の金属材料により構成されている。

【0017】

正極リード１１Ａ、１１Ｂはそれぞれ、図１Ａ、１Ｂ、２に示すように、外気の侵入を抑制するためのシーラント１２Ａ、１２Ｂにより被覆されている。より具体的には、正極リード１１Ａと外装材３０との間、正極リード１１Ｂと外装材３０との間にそれぞれシーラント１２Ａ、１２Ｂが設けられ、正極リード１１Ａ、１１Ｂ間にシーラント１２Ａ、１２Ｂが設けられている。なお、正極リード１１Ａ、１１Ｂ間にシーラント１２Ａ、１２Ｂのいずれか一方のみが設けられるようにしてもよい。

【0018】

シーラント１２Ａ、１２Ｂは、正極リード１１Ａ、１１Ｂのうち電極体２０のトップ側の端部またはその近傍に位置する部分から外装材３０により挟まれる部分までの範囲を覆っている。すなわち、シーラント１２Ａ、１２Ｂは、外気の侵入を抑制するばかりではなく、正極リード１１Ａ、１１Ｂ同士が外装材３０の内側および周縁部において電気的に接触しないように保持もしている。

【0019】

負極リード１１Ｃは、図１Ａ、１Ｂ、２に示すように、外気の侵入を抑制するためのシーラント１２Ｃにより被覆されている。より具体的には、シーラント１２Ｃは、負極リード１１Ｃと外装材３０との間に設けられている。

【0020】

シーラント１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃはそれぞれ、正極リード１１Ａ、１１Ｂ、負極リード１１Ｃに対して密着性を有する絶縁性の材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンまたは変性ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂により構成されている。

【0021】

（外装材）
外装材３０は、矩形状を有し、その長手方向の中央部３０Ａから各辺が重なるようにして折り返されている。折返し部となる中央部３０Ａには、切り込み等が予め設けられていてもよい。折り返された外装材３０の間に電極体２０が挟み込まれている。折り返された外装材３０の周囲のうちトップ側にシール部３１Ａが形成されると共に、両サイド側にシール部３１Ｂがそれぞれ形成されている。外装材３０は、重ね合わされる一方の面に、電極体２０を収容するための収容部３２を有している。この収容部３２は、例えば、深絞り加工により形成される。

【0022】

外装材３０は、例えば、柔軟性を有する矩形状のラミネートフィルムからなる。外装材３０は、金属層、金属層の一方の面（第１の面）に設けられた第１の樹脂層と、金属層の他方の面（第２の面）に設けられた第２の樹脂層とを備える。外装材３０は、必要に応じて、金属層と第１の樹脂層との間、および金属層と第２の樹脂層との間のうちの少なくとも一方に接着層をさらに備えるようにしてもよい。なお、外装材３０の両面のうち、第１の樹脂層側の面が外側の面となり、第２の樹脂層側の面が電極体２０を収納する内側の面となる。

【0023】

金属層は、水分等の進入を抑制し、収納物である電極体２０を保護する役割を担うバリア層である。金属層は、金属箔であり、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含んでいる。

【0024】

第１の樹脂層は、外装材３０の表面を保護する機能を有する表面保護層である。第１の樹脂層は、例えばナイロン（Ｎｙ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のうちの少なくとも１種を含んでいる。

【0025】

第２の樹脂層は、折り返された外装材３０の内側面の周縁同士を熱融着によりシールするための熱融着樹脂層である。第２の樹脂層は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）およびポリエチレン（ＰＥ）のうちの少なくとも１種を含んでいる。

【0026】

なお、外装材３０は、上述したラミネートフィルムに代えて、他の構造を有するラミネートフィルム、ポリプロピレン等の高分子フィルムまたは金属フィルムにより構成されていてもよい。あるいは、アルミニウム製フィルムを心材として、その片面または両面に高分子フィルムを積層したラミネートフィルムにより構成されていてもよい。

【0027】

また、外装材３０は、外観の美しさの点から、有色層をさらに備えていてもよいし、第１の第２の樹脂層のうちの少なくとも一方の層に着色材を含んでいてもよい。外装材３０が、金属層と第１の樹脂層との間、および金属層と第２の樹脂層との間のうちの少なくとも一方に接着層をさらに備える場合には、接着層が着色材を含むようにしてもよい。

【0028】

（電極体）
図３に示すように、電極体２０は、巻回型のものであり、長尺状を有する正極２１と負極２２とを長尺状を有するセパレータ２３を介して積層し、扁平状かつ渦巻状に巻回した構成を有しており、最外周部は保護テープ（図示せず）により保護されている。外装材３０の内部には、電解質としての電解液が注入され、正極２１、負極２２およびセパレータ２３に含浸されている。

【0029】

以下、電池１０を構成する正極２１、負極２２、セパレータ２３および電解液について順次説明する。

【0030】

（正極）
正極２１は、巻回方向に隣接する第１、第２の正極２１₁、２１₂に分割されている。第１、第２の正極２１₁、２１₂のうち第１の正極２１₁が内側に位置し、第２の正極２１₂が外側に位置している。

【0031】

第１の正極２１₁は、正極集電体２１Ａ₁と、この正極集電体２１Ａ₁の両面に設けられた正極活物質層２１Ｂ₁とを備える。第２の正極２１₂は、正極集電体２１Ａ₂と、この正極集電体２１Ａ₂の両面に設けられた正極活物質層２１Ｂ₂とを備える。正極集電体２１Ａ₁、２１Ａ₂は、例えば、アルミニウム箔、ニッケル箔またはステンレス箔等の金属箔により構成されている。正極活物質層２１Ｂ₁、２１Ｂ₂は、例えば、電極反応物質であるリチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質と、バインダとを含んでいる。正極活物質層２１Ｂ₁、２１Ｂ₂は、必要に応じて導電剤をさらに含んでいてもよい。

【0032】

（第１の正極）
第１の正極２１₁の内周側の端部の内側面には、正極活物質層２１Ｂ₁が設けられず、正極集電体２１Ａ₁の内側面が露出した正極集電体露出部２１Ｃ₁₁が設けられている。第１の正極２１₁の内周側の端部の外側面には、正極活物質層２１Ｂ₁が設けられず、正極集電体２１Ａ₁の外側面が露出した正極集電体露出部２１Ｃ₁₂が設けられている。この正極集電体露出部２１Ｃ₁₂には、正極リード１１Ａが接続されている。巻回方向における正極集電体露出部２１Ｃ_11、Ｃ₁₂の長さは、ほぼ同一である。

【0033】

正極集電体露出部２１Ｃ₁₁と、正極集電体露出部２１Ｃ₁₁および正極活物質層２１Ｂ₁の境界にある段差部とは、保護テープ１３Ｃ₁₁により覆われている。正極集電体露出部２１Ｃ₁₂と、正極集電体露出部２１Ｃ₁₂および正極活物質層２１Ｂ₁の境界にある段差部とは、保護テープ１３Ｃ₁₂により覆われている。なお、正極リード１１Ａも正極集電体露出部２１Ｃ₁₂と共に保護テープ１３Ｃ₁₂により覆われている。

【0034】

第１の正極２１₁の外周側の端部の内側面および外側面には、正極活物質層２１Ｂ₁が設けられ、正極集電体２１Ａ₁の内側面および外側面が露出していない。

【0035】

（第２の正極）
第２の正極２１₂の内周側の端部の内側面には、正極活物質層２１Ｂ₂が設けられず、正極集電体２１Ａ₂の内側面が露出した正極集電体露出部２１Ｃ₂₁が設けられている。第２の正極２１₂の内周側の端部の外側面には、正極活物質層２１Ｂ₂が設けられず、正極集電体２１Ａ₂の外側面が露出した正極集電体露出部２１Ｃ₂₂が設けられている。この正極集電体露出部２１Ｃ₂₂には、正極リード１１Ｂが接続されている。巻回方向における正極集電体露出部２１Ｃ_21、Ｃ₂₂の長さは、ほぼ同一である。

【0036】

正極集電体露出部２１Ｃ₂₁と、正極集電体露出部２１Ｃ₂₁および正極活物質層２１Ｂ₂の境界に位置する段差部とは、保護テープ１３Ｃ₂₁により覆われている。正極集電体露出部２１Ｃ₂₂と、正極集電体露出部２１Ｃ₂₂および正極活物質層２１Ｂ₂の境界に位置する段差部とは、保護テープ１３Ｃ₂₂により覆われている。なお、正極リード１１Ｂも正極集電体露出部２１Ｃ₂₂と共に保護テープ１３Ｃ₂₂により覆われている。

【0037】

第２の正極２１₂の外周側の端部の内側面には、正極活物質層２１Ｂ₂が設けられず、正極集電体２１Ａ₂の内側面が露出した正極集電体露出部２１Ｄ₂₁が設けられている。第２の正極２１₂の外周側の端部の外側面には、正極活物質層２１Ｂ₂が設けられず、正極集電体２１Ａ₂の外側面が露出した正極集電体露出部２１Ｄ₂₂が設けられている。巻回方向における正極集電体露出部２１Ｄ₂₂の長さは、巻回方向における正極集電体露出部２１Ｄ₂₁の長さよりも約１周長い。

【0038】

正極集電体露出部２１Ｄ₂₁および正極活物質層２１Ｂ₂の境界にある段差部は、保護テープ１３Ｄ₂₁により覆われている。正極集電体露出部２１Ｄ₂₂および正極活物質層２１Ｂ₂の境界にある段差部は、保護テープ１３Ｄ₂₂により覆われている。

【0039】

（正極活物質）
リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質としては、例えば、リチウム酸化物、リチウムリン酸化物、リチウム硫化物またはリチウムを含む層間化合物等のリチウム含有化合物が適当であり、これらの２種以上を混合して用いてもよい。エネルギー密度を高くするには、リチウムと遷移金属元素と酸素（Ｏ）とを含むリチウム含有化合物が好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、式（Ａ）に示した層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、式（Ｂ）に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩等が挙げられる。リチウム含有化合物としては、遷移金属元素として、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むものであればより好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、式（Ｃ）、式（Ｄ）もしくは式（Ｅ）に示した層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、式（Ｆ）に示したスピネル型の構造を有するリチウム複合酸化物、または式（Ｇ）に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩等が挙げられ、具体的には、ＬｉＮｉ_0.50Ｃｏ_0.20Ｍｎ_0.30Ｏ₂、Ｌｉ_aＣｏＯ₂（ａ≒１）、Ｌｉ_bＮｉＯ₂（ｂ≒１）、Ｌｉ_c1Ｎｉ_c2Ｃｏ_1-c2Ｏ₂（ｃ１≒１，０＜ｃ２＜１）、Ｌｉ_dＭｎ₂Ｏ₄（ｄ≒１）またはＬｉ_eＦｅＰＯ₄（ｅ≒１）等がある。

【0040】

Ｌｉ_pＮｉ_(1-q-r)Ｍｎ_qＭ１_rＯ_(2-y)Ｘ_z ・・・（Ａ）
（但し、式（Ａ）中、Ｍ１は、ニッケル、マンガンを除く２族〜１５族から選ばれる元素のうち少なくとも一種を示す。Ｘは、酸素以外の１６族元素および１７族元素のうち少なくとも１種を示す。ｐ、ｑ、ｙ、ｚは、０≦ｐ≦１．５、０≦ｑ≦１．０、０≦ｒ≦１．０、−０．１０≦ｙ≦０．２０、０≦ｚ≦０．２の範囲内の値である。）

【0041】

Ｌｉ_aＭ２_bＰＯ₄ ・・・（Ｂ）
（但し、式（Ｂ）中、Ｍ２は、２族〜１５族から選ばれる元素のうち少なくとも一種を示す。ａ、ｂは、０≦ａ≦２．０、０．５≦ｂ≦２．０の範囲内の値である。）

【0042】

Ｌｉ_fＭｎ_(1-g-h)Ｎｉ_gＭ３_hＯ_(2-j)Ｆ_k ・・・（Ｃ）
（但し、式（Ｃ）中、Ｍ３は、コバルト、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄、銅、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｆ、ｇ、ｈ、ｊおよびｋは、０．８≦ｆ≦１．２、０＜ｇ＜０．５、０≦ｈ≦０．５、ｇ＋ｈ＜１、−０．１≦ｊ≦０．２、０≦ｋ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｆの値は完全放電状態における値を表している。）

【0043】

Ｌｉ_mＮｉ_(1-n)Ｍ４_nＯ_(2-p)Ｆ_q ・・・（Ｄ）
（但し、式（Ｄ）中、Ｍ４は、コバルト、マンガン、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｍ、ｎ、ｐおよびｑは、０．８≦ｍ≦１．２、０．００５≦ｎ≦０．５、−０．１≦ｐ≦０．２、０≦ｑ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｍの値は完全放電状態における値を表している。）

【0044】

Ｌｉ_rＣｏ_(1-s)Ｍ５_sＯ_(2-t)Ｆ_u ・・・（Ｅ）
（但し、式（Ｅ）中、Ｍ５は、ニッケル、マンガン、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｒ、ｓ、ｔおよびｕは、０．８≦ｒ≦１．２、０≦ｓ＜０．５、−０．１≦ｔ≦０．２、０≦ｕ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｒの値は完全放電状態における値を表している。）

【0045】

Ｌｉ_vＭｎ_2-wＭ６_wＯ_xＦ_y ・・・（Ｆ）
（但し、式（Ｆ）中、Ｍ６は、コバルト、ニッケル、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｖ、ｗ、ｘおよびｙは、０．９≦ｖ≦１．１、０≦ｗ≦０．６、３．７≦ｘ≦４．１、０≦ｙ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｖの値は完全放電状態における値を表している。）

【0046】

Ｌｉ_zＭ７ＰＯ₄ ・・・（Ｇ）
（但し、式（Ｇ）中、Ｍ７は、コバルト、マンガン、鉄、ニッケル、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、ニオブ（Ｎｂ）、銅、亜鉛、モリブデン、カルシウム、ストロンチウム、タングステンおよびジルコニウムからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｚは、０．９≦ｚ≦１．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｚの値は完全放電状態における値を表している。）

【0047】

リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質としては、これらの他にも、ＭｎＯ₂、Ｖ₂Ｏ₅、Ｖ₆Ｏ₁₃、ＮｉＳ、ＭｏＳ等のリチウムを含まない無機化合物も挙げられる。

【0048】

リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質は、上記以外のものであってもよい。また、上記で例示した正極活物質は、任意の組み合わせで２種以上混合されてもよい。

【0049】

（バインダ）
バインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の樹脂材料、ならびにこれらの樹脂材料を主体とする共重合体等から選択される少なくとも１種が用いられる。

【0050】

（導電剤）
導電剤としては、例えば、黒鉛、炭素繊維、カーボンブラック、ケッチェンブラックまたはカーボンナノチューブ等の炭素材料が挙げられ、これらのうちの１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また、炭素材料の他にも、導電性を有する材料であれば金属材料または導電性高分子材料等を用いるようにしてもよい。

【0051】

（負極）
負極２２は、負極集電体２２Ａと、この負極集電体２２Ａの両面に設けられた負極活物質層２２Ｂとを備え、負極活物質層２２Ｂと正極活物質層２１Ｂ₁、２１Ｂ₂とが対向するように配置されている。負極集電体２２Ａは、例えば、銅箔、ニッケル箔またはステンレス箔等の金属箔により構成されている。負極活物質層２２Ｂは、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極活物質と、バインダとを含んでいる。負極活物質層２２Ｂは、必要に応じて導電剤をさらに含んでいてもよい。

【0052】

なお、電池１０では、負極２２または負極活物質の電気化学当量が、正極２１の電気化学当量よりも大きくなっており、理論上、充電の途中において負極２２にリチウム金属が析出しないようになっていることが好ましい。

【0053】

負極２２の内周側の端部の内側面には、負極活物質層２２Ｂが設けられず、負極集電体２２Ａの内側面が露出した負極集電体露出部２２Ｃ₁が設けられている。負極２２の内周側の端部の外側面には、負極活物質層２２Ｂが設けられず、負極集電体２２Ａの外側面が露出した負極集電体露出部２２Ｃ₂が設けられている。この負極集電体露出部２２Ｃ₂には、負極リード１１Ｃが接続されている。巻回方向における負極集電体露出部２２Ｃ₁の長さは、巻回方向における負極集電体露出部２２Ｃ₂の長さよりも約１周長い。

【0054】

負極２２の外周側の端部の内側面および外側面には、負極活物質層２２Ｂが設けられ、負極集電体２２Ａの内側面および外側面が露出していない。

【0055】

負極２２の中周部のうち、正極集電体露出部２１Ｃ₂₂と対向する部分には、負極活物質層２２Ｂが設けられず、負極集電体２２Ａが露出した負極集電体露出部２２Ｅ₁が設けられている。負極２２の中周部のうち、正極集電体露出部２１Ｃ₂₁と対向する部分には、負極活物質層２２Ｂが設けられず、負極集電体２２Ａが露出した負極集電体露出部２２Ｅ₂が設けられている。

【0056】

（負極活物質）
負極活物質としては、例えば、難黒鉛化性炭素、易黒鉛化性炭素、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維または活性炭等の炭素材料が挙げられる。このうち、コークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスまたは石油コークス等がある。有機高分子化合物焼成体というのは、フェノール樹脂やフラン樹脂等の高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいい、一部には難黒鉛化性炭素または易黒鉛化性炭素に分類されるものもある。これら炭素材料は、充放電時に生じる結晶構造の変化が非常に少なく、高い充放電容量を得ることができると共に、良好なサイクル特性を得ることができるので好ましい。特に黒鉛は、電気化学当量が大きく、高いエネルギー密度を得ることができ好ましい。また、難黒鉛化性炭素は、優れたサイクル特性が得られるので好ましい。更にまた、充放電電位が低いもの、具体的には充放電電位がリチウム金属に近いものが、電池１０の高エネルギー密度化を容易に実現することができるので好ましい。

【0057】

また、高容量化が可能な他の負極活物質としては、金属元素および半金属元素のうちの少なくとも１種を構成元素（例えば、合金、化合物または混合物）として含む材料も挙げられる。このような材料を用いれば、高いエネルギー密度を得ることができるからである。特に、炭素材料と共に用いるようにすれば、高エネルギー密度を得ることができると共に、優れたサイクル特性を得ることができるのでより好ましい。なお、本開示において、合金には２種以上の金属元素からなるものに加えて、１種以上の金属元素と１種以上の半金属元素とを含むものも含める。また、非金属元素を含んでいてもよい。その組織には固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物またはそれらのうちの２種以上が共存するものがある。

【0058】

このような負極活物質としては、例えば、リチウムと合金を形成することが可能な金属元素または半金属元素が挙げられる。具体的には、マグネシウム、ホウ素、アルミニウム、チタン、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、銀（Ａｇ）、亜鉛、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム、イットリウム（Ｙ）、パラジウム（Ｐｄ）または白金（Ｐｔ）が挙げられる。これらは結晶質のものでもアモルファスのものでもよい。

【0059】

負極活物質としては、短周期型周期表における４Ｂ族の金属元素または半金属元素を構成元素として含むものが好ましく、より好ましいのはケイ素およびスズの少なくとも一方を構成元素として含むものである。ケイ素およびスズは、リチウムを吸蔵および放出する能力が大きく、高いエネルギー密度を得ることができるからである。このような負極活物質としては、例えば、ケイ素の単体、合金または化合物や、スズの単体、合金または化合物や、それらの１種または２種以上の相を少なくとも一部に有する材料が挙げられる。

【0060】

ケイ素の合金としては、例えば、ケイ素以外の第２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（Ｓｂ）およびクロムからなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。スズの合金としては、例えば、スズ以外の第２の構成元素として、ケイ素、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からなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。

【0061】

スズの化合物またはケイ素の化合物としては、例えば、酸素または炭素を含むものが挙げられ、スズまたはケイ素に加えて、上述した第２の構成元素を含んでいてもよい。

【0062】

中でも、Ｓｎ系の負極活物質としては、コバルトと、スズと、炭素とを構成元素として含み、炭素の含有量が９．９質量％以上２９．７質量％以下であり、かつスズとコバルトとの合計に対するコバルトの割合が３０質量％以上７０質量％以下であるＳｎＣｏＣ含有材料が好ましい。このような組成範囲において高いエネルギー密度を得ることができると共に、優れたサイクル特性を得ることができるからである。

【0063】

このＳｎＣｏＣ含有材料は、必要に応じて更に他の構成元素を含んでいてもよい。他の構成元素としては、例えば、ケイ素、鉄、ニッケル、クロム、インジウム、ニオブ、ゲルマニウム、チタン、モリブデン、アルミニウム、リン（Ｐ）、ガリウムまたはビスマスが好ましく、２種以上を含んでいてもよい。容量またはサイクル特性を更に向上させることができるからである。

【0064】

なお、このＳｎＣｏＣ含有材料は、スズと、コバルトと、炭素とを含む相を有しており、この相は結晶性の低いまたは非晶質な構造を有していることが好ましい。また、このＳｎＣｏＣ含有材料では、構成元素である炭素の少なくとも一部が、他の構成元素である金属元素または半金属元素と結合していることが好ましい。サイクル特性の低下はスズ等が凝集または結晶化することによるものであると考えられるが、炭素が他の元素と結合することにより、そのような凝集または結晶化を抑制することができるからである。

【0065】

元素の結合状態を調べる測定方法としては、例えばＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）が挙げられる。ＸＰＳでは、炭素の１ｓ軌道（Ｃ１ｓ）のピークは、グラファイトであれば、金原子の４ｆ軌道（Ａｕ４ｆ）のピークが８４．０ｅＶに得られるようにエネルギー較正された装置において、２８４．５ｅＶに現れる。また、表面汚染炭素であれば、２８４．８ｅＶに現れる。これに対して、炭素元素の電荷密度が高くなる場合、例えば炭素が金属元素または半金属元素と結合している場合には、Ｃ１ｓのピークは、２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる。すなわち、ＳｎＣｏＣ含有材料について得られるＣ１ｓの合成波のピークが２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる場合には、ＳｎＣｏＣ含有材料に含まれる炭素の少なくとも一部が他の構成元素である金属元素または半金属元素と結合している。

【0066】

なお、ＸＰＳ測定では、スペクトルのエネルギー軸の補正に、例えばＣ１ｓのピークを用いる。通常、表面には表面汚染炭素が存在しているので、表面汚染炭素のＣ１ｓのピークを２８４．８ｅＶとし、これをエネルギー基準とする。ＸＰＳ測定では、Ｃ１ｓのピークの波形は、表面汚染炭素のピークとＳｎＣｏＣ含有材料中の炭素のピークとを含んだ形として得られるので、例えば市販のソフトウエアを用いて解析することにより、表面汚染炭素のピークと、ＳｎＣｏＣ含有材料中の炭素のピークとを分離する。波形の解析では、最低束縛エネルギー側に存在する主ピークの位置をエネルギー基準（２８４．８ｅＶ）とする。

【0067】

その他の負極活物質としては、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能な金属酸化物または高分子化合物等も挙げられる。金属酸化物としては、例えば、チタン酸リチウム（Ｌｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₂）等のチタンとリチウムとを含むリチウムチタン酸化物、酸化鉄、酸化ルテニウムまたは酸化モリブデン等が挙げられる。高分子化合物としては、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリンまたはポリピロール等が挙げられる。

【0068】

（バインダ）
バインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、スチレンブタジエンゴムおよびカルボキシメチルセルロース等の樹脂材料、ならびにこれら樹脂材料を主体とする共重合体等から選択される少なくとも１種が用いられる。

【0069】

（導電剤）
導電剤としては、例えば、黒鉛、炭素繊維、カーボンブラック、ケッチェンブラックまたはカーボンナノチューブ等の炭素材料が挙げられ、これらのうちの１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また、炭素材料の他にも、導電性を有する材料であれば金属材料または導電性高分子材料等を用いるようにしてもよい。

【0070】

（セパレータ）
セパレータ２３は、正極２１と負極２２とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。セパレータ２３は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンあるいはポリエチレン等の樹脂製の多孔質膜によって構成されており、これらの２種以上の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。中でも、ポリオレフィン製の多孔質膜は短絡防止効果に優れ、かつシャットダウン効果による電池の安全性向上を図ることができるので好ましい。特にポリエチレンは、１００℃以上１６０℃以下の範囲内においてシャットダウン効果を得ることができ、かつ電気化学的安定性にも優れているので、セパレータ２３を構成する材料として好ましい。他にも、化学的安定性を備えた樹脂を、ポリエチレンあるいはポリプロピレンと共重合またはブレンド化した材料を用いることができる。あるいは、多孔質膜は、ポリプロピレン層と、ポリエチレン層と、ポリプロピレン層とを順次に積層した３層以上の構造を有していてもよい。

【0071】

セパレータ２３は、基材と、基材の片面または両面に設けられた表面層を備える構成を有していてもよい。表面層は、電気的な絶縁性を有する無機粒子と、無機粒子を基材の表面に結着するとともに、無機粒子同士を結着する樹脂材料とを含んでいる。この樹脂材料は、例えば、フィブリル化し、フィブリルが相互連続的に繋がった三次元的なネットワーク構造を有していてもよい。無機粒子は、この三次元的なネットワーク構造を有する樹脂材料に担持されることにより、互いに連結することなく分散状態を保つことができる。また、樹脂材料はフィブリル化せずに基材の表面や無機粒子同士を結着してもよい。この場合、より高い結着性を得ることができる。上述のように基材の片面または両面に表面層を設けることで、耐酸化性、耐熱性および機械強度を基材に付与することができる。

【0072】

基材は、多孔性を有する多孔質層である。基材は、より具体的には、イオン透過度が大きく、所定の機械的強度を有する絶縁性の膜から構成される多孔質膜であり、基材の空孔に電解液が保持される。基材は、セパレータの主要部として所定の機械的強度を有する一方で、電解液に対する耐性が高く、反応性が低く、膨張しにくいという特性を要することが好ましい。

【0073】

基材を構成する樹脂材料は、例えばポリプロピレン若しくはポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂またはナイロン樹脂等を用いることが好ましい。特に、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状ポリエチレン等のポリエチレン、若しくはそれらの低分子量ワックス分、またはポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂は溶融温度が適当であり、入手が容易なので好適に用いられる。また、これら２種以上の多孔質膜を積層した構造、もしくは、２種以上の樹脂材料を溶融混練して形成した多孔質膜としてもよい。ポリオレフィン樹脂からなる多孔質膜を含むものは、正極２１と負極２２との分離性に優れ、内部短絡の低下をいっそう低減することができる。

【0074】

基材としては、不織布を用いてもよい。不織布を構成する繊維としては、アラミド繊維、ガラス繊維、ポリオレフィン繊維、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、またはナイロン繊維等を用いることができる。また、これら２種以上の繊維を混合して不織布としてもよい。

【0075】

無機粒子は、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物および金属硫化物等の少なくとも１種を含んでいる。金属酸化物としては、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ₂Ｏ₃）、ベーマイト（水和アルミニウム酸化物）、酸化マグネシウム（マグネシア、ＭｇＯ）、酸化チタン（チタニア、ＴｉＯ₂）、酸化ジルコニウム（ジルコニア、ＺｒＯ₂）、酸化ケイ素（シリカ、ＳｉＯ₂）または酸化イットリウム（イットリア、Ｙ₂Ｏ₃）等を好適に用いることができる。金属窒化物としては、窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化硼素（ＢＮ）または窒化チタン（ＴｉＮ）等を好適に用いることができる。金属炭化物としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）または炭化ホウ素（Ｂ₄Ｃ）等を好適に用いることができる。金属硫化物としては、硫酸バリウム（ＢａＳＯ₄）等を好適に用いることができる。また、ゼオライト（Ｍ_2/nＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・ｘＳｉＯ₂・ｙＨ₂Ｏ、Ｍは金属元素、ｘ≧２、ｙ≧０）等の多孔質アルミノケイ酸塩、層状ケイ酸塩、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）またはチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ₃）等の鉱物を用いてもよい。中でも、アルミナ、チタニア（特にルチル型構造を有するもの）、シリカまたはマグネシアを用いることが好ましく、アルミナを用いることがより好ましい。無機粒子は耐酸化性および耐熱性を備えており、無機粒子を含有する正極対向側面の表面層は、充電時の正極近傍における酸化環境に対しても強い耐性を有する。無機粒子の形状は特に限定されるものではなく、球状、板状、繊維状、キュービック状およびランダム形状等のいずれも用いることができる。

【0076】

表面層を構成する樹脂材料としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等の含フッ素樹脂、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等の含フッ素ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体またはその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体またはその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体またはその水素化物、メタクリル酸エステル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンラバー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のゴム類、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、全芳香族ポリアミド（アラミド）等のポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリエーテル、アクリル酸樹脂またはポリエステル等の融点およびガラス転移温度の少なくとも一方が１８０℃以上の高い耐熱性を有する樹脂等が挙げられる。これら樹脂材料は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。中でも、耐酸化性および柔軟性の観点からは、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂が好ましく、耐熱性の観点からは、アラミドまたはポリアミドイミドを含むことが好ましい。

【0077】

無機粒子の粒径は、１ｎｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。１ｎｍより小さいと、入手が困難であり、また入手できたとしてもコスト的に見合わない。一方、１０μｍより大きいと電極間距離が大きくなり、限られたスペースで活物質充填量が十分得られず電池容量が低くなる。

【0078】

表面層の形成方法としては、例えば、マトリックス樹脂、溶媒および無機物からなるスラリーを基材（多孔質膜）上に塗布し、マトリックス樹脂の貧溶媒且つ上記溶媒の親溶媒浴中を通過させて相分離させ、その後、乾燥させる方法を用いることができる。

【0079】

なお、上述した無機粒子は、基材としての多孔質膜に含有されていてもよい。また、表面層が無機粒子を含まず、樹脂材料のみにより構成されていてもよい。

【0080】

（電解液）
セパレータ２３には、液状の電解質である電解液が含浸されている。電解液は、溶媒と、この溶媒に溶解された電解質塩とを含んでいる。電解液が、電池特性を向上するために、公知の添加剤を含んでいてもよい。

【0081】

溶媒としては、炭酸エチレンあるいは炭酸プロピレン等の環状の炭酸エステルを用いることができ、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンのうちの一方、特に両方を混合して用いることが好ましい。サイクル特性を向上させることができるからである。

【0082】

溶媒としては、また、これらの環状の炭酸エステルに加えて、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルあるいは炭酸メチルプロピル等の鎖状の炭酸エステルを混合して用いることが好ましい。高いイオン伝導性を得ることができるからである。

【0083】

溶媒としては、さらにまた、２，４−ジフルオロアニソールあるいは炭酸ビニレンを含むこと好ましい。２，４−ジフルオロアニソールは放電容量を向上させることができ、また、炭酸ビニレンはサイクル特性を向上させることができるからである。よって、これらを混合して用いれば、放電容量およびサイクル特性を向上させることができるので好ましい。

【0084】

これらの他にも、溶媒としては、炭酸ブチレン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、アセトニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、３−メトキシプロピロニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルフォルムアミド、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−メチルオキサゾリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルイミダゾリジノン、ニトロメタン、ニトロエタン、スルホラン、ジメチルスルフォキシドあるいはリン酸トリメチル等が挙げられる。

【0085】

なお、これらの非水溶媒の少なくとも一部の水素をフッ素で置換した化合物は、組み合わせる電極の種類によっては、電極反応の可逆性を向上させることができる場合があるので、好ましい場合もある。

【0086】

電解質塩としては、例えばリチウム塩が挙げられ、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。リチウム塩としては、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＢ（Ｃ₆Ｈ₅）₄、ＬｉＣＨ₃ＳＯ₃、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、ＬｉＮ（ＳＯ₂ＣＦ₃）₂、ＬｉＣ（ＳＯ₂ＣＦ₃）₃、ＬｉＡｌＣｌ₄、ＬｉＳｉＦ₆、ＬｉＣｌ、ジフルオロ［オキソラト−Ｏ，Ｏ'］ホウ酸リチウム、リチウムビスオキサレートボレート、あるいはＬｉＢｒ等が挙げられる。中でも、ＬｉＰＦ₆は高いイオン伝導性を得ることができるとともに、サイクル特性を向上させることができるので好ましい。

【0087】

［正極電位］
満充電状態における正極電位（ｖｓＬｉ／Ｌｉ⁺）は、好ましくは４．２０Ｖを超え、より好ましくは４．２５Ｖ以上、更により好ましくは４．４０Ｖを超え、特に好ましくは４．４５Ｖ以上、最も好ましくは４．５０Ｖ以上である。但し、満充電状態における正極電位（ｖｓＬｉ／Ｌｉ⁺）が、４．２０Ｖ以下であってもよい。満充電状態における正極電位（ｖｓＬｉ／Ｌｉ⁺）の上限値は、特に限定されるものではないが、好ましくは６．００Ｖ以下、より好ましくは５．００Ｖ以下、更により好ましくは４．８０Ｖ以下、特に好ましくは４．７０Ｖ以下である。

【0088】

［電池の動作］
上述の構成を有する電池では、充電を行うと、正極活物質層２１Ｂ₁、２１Ｂ₂からリチウムイオンが放出され、電解液を介して負極活物質層２２Ｂに吸蔵される。また、放電を行うと、負極活物質層２２Ｂからリチウムイオンが放出され、電解液を介して正極活物質層２１Ｂ₁、２１Ｂ₂に吸蔵される。

【0089】

［正極が分割されていない電池と正極が分割されている電極との対比］
図４Ａに示すように、分割されていない正極１２１を有する電池１１０の表層近くで外傷等に起因する短絡４１が生じると、電池全体で急速に放電反応が起こり、短絡電流Ｉが短絡部に集中する。そのため、短絡部の付近で大きな発熱が生じ、場合によっては熱暴走に至る虞がある。

【0090】

短絡電流Ｉが短絡部に集中する過程において、電池１０内の集電抵抗が高ければ、短絡電流が小さくなる。そこで、第１の実施形態に係る電池１０では、図４Ｂに示すように、正極２１を第１、第２の正極２１₁、２１₂に分割し、第１、第２の正極２１₁、２１₂にそれぞれ正極リード１１Ａ、１１Ｂを取り付け、それらの正極リード１１Ａ、１１Ｂの一端をそれぞれ外装材３０の外に引き出し、外装材３０の外で電気的に接続する構成を採用している。このような構成を採用することで、抵抗を低減できるというメリットを享受できる上、短絡４１が起きていない第１の正極２１₁からの短絡電流は必ず正極リード１１Ａ、１１Ｂを経由することになるため、短絡部に流れ込む短絡電流は小さくなり、結果として安全性を向上する。この構成を採用することによるエネルギー密度の低下は僅かである。したがって、エネルギー密度の低下を抑制しつつ、高い安全性を有する電池が得られる。

【0091】

［電池の製造方法］
次に、第１の実施形態に係る電池１０の製造方法の一例について説明する。

【0092】

（第１の正極の作製工程）
第１の正極２１₁を次のようにして作製する。まず、例えば、正極活物質と、導電剤と、結着剤とを混合して正極合剤を調製し、この正極合剤をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤に分散させてペースト状の正極合剤スラリーを作製する。次に、この正極合剤スラリーを正極集電体２１Ａ₁の両面に塗布する。続いて、塗膜中に含まれる溶剤を乾燥させ、ロールプレス機等により圧縮成型することにより正極活物質層２１Ｂ₁を形成する。これにより、一方の端部（巻回後に内周側となる端部）に正極集電体露出部２１Ｃ₁₁、Ｃ₁₂を有する第１の正極２１₁が得られる。次に、正極集電体露出部２１Ｃ₁₂に、シーラント１２Ａを有する正極リード１１Ａを溶接等により取り付けたのち、正極集電体露出部２１Ｃ₁₂と、正極集電体露出部２１Ｃ₁₂および正極活物質層２１Ｂ₁の境界にある段差部とを保護テープ１３Ｃ₁₂により覆う。また、正極集電体露出部２１Ｃ₁₁と、正極集電体露出部２１Ｃ₁₁および正極活物質層２１Ｂ₁の境界にある段差部とを保護テープ１３Ｃ₁₁により覆う。

【0093】

（第２の正極の作製工程）
第２の正極２１₂を次のようにして作製する。まず、第１の正極２１₁の作製工程と同様にして、正極集電体２１Ａ₂の両面に正極活物質層２１Ｂ₂を形成する。これにより、第２の正極２１₂の一方の端部（巻回後に内周側となる端部）に正極集電体露出部２１Ｃ₂₁、２１Ｃ₂₂を有し、かつ、他方の端部（巻回後に外周側となる端部）に正極集電体露出部２１Ｄ₂₁、２１Ｄ₂₂を有する第２の正極２１₂が得られる。次に、正極集電体露出部２１Ｃ₂₂に、シーラント１２Ｂを有する正極リード１１Ｂを溶接等により取り付けたのち、正極集電体露出部２１Ｃ₂₂と、正極集電体露出部２１Ｃ₂₂および正極活物質層２１Ｂ₂の境界にある段差部とを保護テープ１３Ｃ₂₂により覆う。また、正極集電体露出部２１Ｃ₂₁と、正極集電体露出部２１Ｃ₂₁および正極活物質層２１Ｂ₂の境界にある段差部とを保護テープ１３Ｃ₂₁により覆う。続いて、正極集電体露出部２１Ｄ₂₁と正極活物質層２１Ｂ₂の境界にある段差部とを保護テープ１３Ｄ₂₁により覆う。また、正極集電体露出部２１Ｄ₂₂と正極活物質層２１Ｂ₂の境界にある段差部とを保護テープ１３Ｄ₂₂により覆う。

【0094】

（負極の作製工程）
負極２２を次のようにして作製する。まず、例えば、負極活物質と、結着剤とを混合して負極合剤を調製し、この負極合剤をＮ−メチル−２−ピロリドン等の溶剤に分散させてペースト状の負極合剤スラリーを作製する。次に、この負極合剤スラリーを負極集電体２２Ａの両面に塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機等により圧縮成型することにより負極活物質層２２Ｂを形成する。これにより、一方の端部（巻回後に内周側となる端部）に負極集電体露出部２２Ｃ₁、２２Ｃ₂を有し、かつ中周部に負極集電体露出部２２Ｅ₁、２２Ｅ₂を有する負極２２が得られる。続いて、負極集電体露出部２２Ｃ₂に、シーラント１２Ｃを有する負極リード１１Ｃを溶接等により取り付ける。

【0095】

（電極体の作製工程）
巻回型の電極体２０を次のようにして作製する。まず、第１の正極２１₁と負極２２とをセパレータ２３を介して扁平状の巻芯の周囲に巻き付けて長手方向に多数回巻回したのち、第２の正極２１₂と負極２２とをセパレータ２３を介して扁平状の巻芯の周囲に巻き付けて長手方向に多数回巻回する。続いて、最外周部に保護テープ（図示せず）を接着して電極体２０を得る。

【0096】

（電極体の収容工程）
電極体２０を次のようにして外装材３０に収容する。まず、矩形状の外装材３０を準備し、その第２の樹脂層側の面のうち、外装材３０の長辺方向の中央部３０Ａにより２等分される一方の領域に、エンボス成型を施し、収容部３２を形成する。次に、正極リード１１Ａ、１１Ｂおよび負極リード１１Ｃが外装材３０の短辺側から導出されるようにして、収容部３２に電極体２０を収容する。そして、外装材３０を中央部３０Ａを堺にして折り返して、各辺を重ね合わせる。その際、正極リード１１Ａ、１１Ｂ、負極リード１１Ｃがそれぞれ有するシーラント１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが外装材３０の周縁部に挟まるようにする。なお、各辺を重ね合わせる際に、シーラント１２Ａ、１２Ｂを外装材３０と正極リード１１Ａ、１１Ｂとの間、および正極リード１１Ａ、１１Ｂの間に挿入すると共に、シーラント１２Ｃを外装材３０と負極リード１１Ｃとの間に挿入するようにしてもよい。

【0097】

続いて、重ね合わせた外装材３０の３辺のうち２辺を熱融着し、一辺を熱融着せずに開口部として残し、この開口部から電解液を注入したのち、外装材３０の残りの１辺を減圧下において熱融着する。これにより、電極体２０が外装材３０により封止され、電池１０が得られる。次に、必要に応じて、ヒートプレスにより電池１０を成型する。より具体的には、電池１０を加圧しながら、常温より高い温度で加熱する。最後に、正極リード１１Ａ、１１Ｂ同士を溶接等により外装材の外側で電気的に接続する。以上により、図１Ａに示す電池１０が得られる。

【0098】

［効果］
第１の実施形態に係る電池１０では、正極２１が、巻回方向に隣接する第１、第２の正極２１₁、２１₂に分割されており、第１、第２の正極２１₁、２１₂はそれぞれ正極リード１１Ａ、１１Ｂを有し、正極リード１１Ａ、１１Ｂ同士が外装材３０の外側で電気的に接続されている。これにより、電池１０の表層近くで外傷等に起因する短絡が生じた場合の安全性を向上することができる。

【0099】

［変形例］
上述の第１の実施形態では、正極２１が、巻回方向に隣接する２つの電極に分割されている場合について説明したが、巻回方向に隣接する３つ以上の電極に分割されていてもよい。電極体２０の層数が偶数である場合、正極２１の分割数の上限は、電極体２０の層数Ｎの１／２以下であることが好ましい。電極体２０の層数が奇数である場合、（電極体２０の層数Ｎ−１）の１／２以下であることが好ましい。電極体２０の層数が多すぎると、正極リードの数が増えることにより電池１０の厚みが増えてしまうためである。また、電極体２０の層数が多すぎると、短絡発生時に電流が正極リードに集中しすぎるため、安全性が低下する虞もある。

【0100】

図５を参照して、電極体２０の総数の定義について説明する。ここでは、正極活物質層２１Ｂ１、２１Ｂ２を区別せずに総称して正極活物質層２１Ｂと称する。正極活物質層２１Ｂと負極活物質層２２Ｂの対向部が開始する位置Ｐ_Aから終了する位置Ｐ_Bまでに、セパレータ２３を介した正極２１、負極２２のペアを折り返した数を電極体２０の層数と定義する。なお、分割したことにより正極２１および負極２２の少なくとも一方の電極、または正極活物質層２１Ｂおよび負極活物質層２２Ｂの少なくとも一方の活物質層が存在しない部分があった場合にも、電極や活物質層が存在したと仮定し正極２１、負極２２のペアの折り返し数をカウントする。例えば図５に示した電極体２０の場合、上記定義に従って、セパレータ２３を介した正極２１、負極２２のペアの折り返し回数をカウントすると８回となる。したがって、図５に示した電極体２０の層数は８層となる。

【0101】

上述の第１の実施形態では、正極２１が巻回方向に隣接するように２つの電極に分割されている場合について説明したが、負極２２が巻回方向に隣接するように２つ以上の電極に分割されていてもよいし、正極２１および負極２２の両方が巻回方向に隣接するように２つ以上の電極に分割されていてもよい。

【0102】

上述の第１の実施形態では、正極リード１１Ａ、１１Ｂが、電極体２０の厚さ方向に重なるように設けられている場合について説明したが、正極リード１１Ａ、１１Ｂが、電極体２０の厚さ方向に重ならないように設けられていてもよい。この場合、正極リード１１Ａ、１１Ｂは、外装材３０の外で金属板等の導電部材または回路基板等により電気的に接続される。

【0103】

上述の第１の実施形態では、正極リード１１Ａ、１１Ｂがそれぞれ、第１の正極２１₁、第２の正極２１₂の内周側の端部に設けられている場合について説明したが、正極リード１１Ａ、１１Ｂが設けられる位置はこれに限定されるものではない。例えば、正極リード１１Ａが第１の正極２１₁の内周側の端部に設けられ、かつ正極リード１１Ｂが第２の正極２１₂の外周側の端部に設けられていてもよい。正極リード１１Ａが第１の正極２１₁の外周側の端部に設けられ、かつ正極リード１１Ｂが第２の正極２１₂の内周側の端部に設けられていてもよい。正極リード１１Ａ、１１Ｂがそれぞれ、第１、第２の正極２１₁、２１₂の外周側の端部に設けられていてもよい。但し、第１、第２の正極２１₁、２１₂のうち外周側に位置する第２の正極２１₂は、内周側の端部に正極リード１１Ｂを有していることが好ましい。より安全性を向上することができるからである。

【0104】

第１の実施形態では、電池１０がリチウムイオン二次電池である場合について説明したが、電池１０の種類はこれに限定されるものではない。例えば、鉛蓄電池、リチウムイオンポリマー二次電池、全固体電池、ニッケル・水素電池、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル・鉄電池、ニッケル・亜鉛電池、酸化銀・亜鉛電池等であってもよい。

【0105】

第１の実施形態では、扁平状の電極体２０を外装材３０に収容する構成についいて説明したが、電極体２０の形状はこれに限定されるものではなく、例えば円柱状または立方体状等の多面体状であってもよい。

【0106】

電池１０は、剛性を有する一般的な電池に限定されず、スマートウオッチ、ヘッドマウントディスプレイ、ｉＧｌａｓｓ（登録商標）等のウェアラブル端末に搭載可能なフレキシブル電池であってもよい。

【0107】

第１の実施形態では、電極が集電体と活物質層とを備える構成を例として説明したが、電極の構成はこれに限定されるもではない。例えば、電極が活物質層のみからなる構成としてもよい。

【0108】

第１の実施形態では、電解質として電解液を備える電池１０に対して本開示を適用する例について説明したが、電解質はこれに限定されるものではない。例えば、電池１０が、正極２１とセパレータ２３との間および負極２２とセパレータ２３との間に、電解液と、この電解液を保持する保持体となる高分子化合物とを含む電解質層を備えるようにしてもよい。この場合、電解質が、ゲル状となっていてもよい。

【0109】

電解液は、第１の実施形態に係る電解液と同様である。高分子化合物としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、ポリスチレンまたはポリカーボネートが挙げられる。特に電気化学的な安定性の点からはポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレンあるいはポリエチレンオキサイドが好ましい。

【0110】

なお、第１の実施形態にてセパレータ２３の樹脂層の説明で述べた無機物と同様の無機物が、電解質層に含まれていてもよい。より耐熱性を向上できるからである。

【0111】

第１の実施形態では、正極リード１１Ａ、１１Ｂおよび負極リード１１Ｃが外装材３０のトップ側から導出されている場合について説明したが、サイド側から導出されていてもよいし、ボトム側から導出されていてもよい。なお、正極リード１１Ａ、１１Ｂおよび負極リード１１Ｃをボトム側から導出する場合には、２枚の矩形状の外装材３０の間に電極体２０を挟み、２枚の外装材３０の４辺をシールする構成とすればよい。また、正極リード１１Ａ、１１Ｂと負極リード１１Ｃとが異なる方向に導出されていてもよい。

【0112】

第１の実施形態では、正極リード１１Ａ、１１Ｂは、電極体２０の厚さ方向に重なるように設けられ、外装材３０の外側で電気的に接続される場合について説明したが、シール部３１Ａで電気的に接続されていてもよい。但し、正極リード１１Ａ、１１Ｂが外装材３０の外側で電気的に接続されている場合の方が、正極リード１１Ａ、１１Ｂがシール部で接続されている場合よりも短絡電流が正極リード１１Ａ、１１Ｂを経由する距離が長くなり、短絡部に流れ込む短絡電流は小さくなるため、安全性がより向上する。

【0113】

＜２ 第２の実施形態＞
以下、図６を参照して、第２の実施形態に係る電池が備える電極体２０Ａの一例について説明する。なお、第２の実施形態において第１の実施形態と同一または対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

【0114】

第１の正極２１₁の外周側の端部の内側面には、正極活物質層２１Ｂ₁が設けられず、正極集電体２１Ａ₁の内側面が露出した正極集電体露出部２１Ｄ₁₁が設けられている。第１の正極２１₁の外周側の端部の外側面には、正極活物質層２１Ｂ₁が設けられず、正極集電体２１Ａ₁の外側面が露出した正極集電体露出部２１Ｄ₁₂が設けられている。巻回方向における正極集電体露出部２１Ｄ₁₁の長さは、巻回方向における正極集電体露出部２１Ｄ₁₂の長さよりも約１／２周長い。

【0115】

正極集電体露出部２１Ｄ₁₁と、正極集電体露出部２１Ｄ₁₁および正極活物質層２１Ｂ₁の境界にある段差部とは、保護テープ１３Ｄ₁₁により覆われている。正極集電体露出部２１Ｄ₁₂と、正極集電体露出部２１Ｄ₁₂および正極活物質層２１Ｂ₁の境界にある段差部とは、保護テープ１３Ｄ₁₂により覆われている。

【0116】

負極２２の外周側の端部の外側面には、負極活物質層２２Ｂが設けられず、負極集電体２２Ａの外側面が露出した負極集電体露出部２２Ｄ₂が設けられている。

【0117】

第１の正極２１₁の内周側の正極集電体露出部２１Ｃ₁₁と、負極２２の内周側の負極集電体露出部２２Ｃ₂とが、セパレータ２３を介して対向する対向部２４Ａを構成している。第１の正極２１₁の内周側の正極集電体露出部２１Ｃ₁₂と、負極２２の内周側の負極集電体露出部２２Ｃ₁とが、セパレータ２３を介して対向する対向部２４Ｂを構成している。なお、以下では、第１の正極２１₁の内周側に設けられた対向部２４Ａ、２４Ｂを特に区別しない場合には、対向部２４と記載する。第１の正極２１₁の外周側の正極集電体露出部２１Ｄ₁₁と、負極２２の中周部の負極集電体露出部２２Ｅ₂とが、セパレータ２３を介して対向する対向部２５Ａを構成している。

【0118】

第２の正極２１₂の内周側の正極集電体露出部２１Ｃ₂₂と、負極２２の中周部の負極集電体露出部２２Ｅ₁とが、セパレータ２３を介して対向する対向部２６Ｂを構成している。第２の正極２１₂の外周側の正極集電体露出部２１Ｄ₂₁と、負極２２の外周側の負極集電体露出部２２Ｄ₂とが、セパレータ２３を介して対向する対向部２７Ａを構成している。

【0119】

対向部２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２６Ｂ、２７Ａは、安全性の向上の観点からすると、対向部２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２６Ｂ、２７Ａの巻き返し部の頂部を基準として、好ましくは１／４周以上、より好ましくは半周以上、更により好ましくは１周以上の範囲に渡って設けられている。ここで、巻き返し部とは、集電体露出部の対向部２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２６Ｂ、２７Ａの湾曲されている部分を意味し、集電体露出部の対向部２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２６Ｂ、２７Ａが折り曲げられるようにして巻き返されている場合には、その折り曲げ部分を意味する。

【0120】

対向部２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２６Ｂ、２７Ａは、エネルギー密度の低下を抑制する観点からすると、対向部２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２６Ｂ、２７Ａの折り返し部の頂部を基準として、好ましくは２周以下、より好ましくは１周以下の範囲に渡って設けられている。

【0121】

［効果］
第２の実施形態に係る電池では、第１の正極２１₁の内周側、外周側にそれぞれ対向部２４、２５Ａが設けられ、第２の正極２１₂の内周側、外周側にそれぞれ対向部２６Ｂ、２７Ａが設けられている。したがって、安全性を更に向上することができる。

【0122】

［変形例］
電極体２０Ａにおける対向部の構成は、上述の第２の実施形態におけるものに限定されず、例えば、以下に示す対向部の構成を採用するようにしてもよい。

【0123】

図７は、電極体２０Ａの第１の変形例を示す。負極２２の外周側の端部の内側面には、負極活物質層２２Ｂが設けられず、負極集電体２２Ａの内側面が露出した負極集電体露出部２２Ｄ₁が設けられている。負極２２の外周側の端部の外周面には、負極活物質層２２Ｂが設けられず、負極集電体２２Ａが露出していない。第２の正極２１₂の外周側の正極集電体露出部２１Ｄ₂₂と、負極２２の外周側の負極集電体露出部２２Ｄ₁とが、セパレータ２３を介して対向する対向部２７Ｂを構成している。

【0124】

図８は、電極体２０Ａの第２の変形例を示す。負極２２の外周側の端部の内側面には、負極活物質層２２Ｂが設けられず、負極集電体２２Ａの内側面が露出した負極集電体露出部２２Ｄ₁が設けられている。負極２２の外周側の端部の外側面には、負極活物質層２２Ｂが設けられず、負極集電体２２Ａの外側面が露出した負極集電体露出部２２Ｄ₂が設けられている。

【0125】

第２の正極２１₂の外周側の正極集電体露出部２１Ｄ₂₁と、負極２２の外周側の負極集電体露出部２２Ｄ₂とが、セパレータ２３を介して対向する対向部２７Ａを構成している。第２の正極２１₂の外周側の正極集電体露出部２１Ｄ₂₂と、負極２２の外周側の負極集電体露出部２２Ｄ₁とが、セパレータ２３を介して対向する対向部２７Ｂを構成している。

【0126】

第１の正極２１₁の外周側の端部の内側面および外側面には、正極活物質層２１Ｂ₁が設けられ、正極集電体２１Ａ₁の内側面および外側面が露出していない。

【0127】

上述の第１、第２の変形例において、対向部２７Ａ、２７Ｂは、安全性の向上の観点からすると、対向部２７Ａ、２７Ｂの巻き返し部の頂部を基準として、好ましくは１／４周以上、より好ましくは半周以上、更により好ましくは１周以上の範囲に渡って設けられている。対向部２７Ａ、２７Ｂは、エネルギー密度の低下を抑制する観点からすると、対向部２７Ａ、２７Ｂの折り返し部の頂部を基準として、好ましくは２周以下、より好ましくは１周以下の範囲に渡って設けられている。

【0128】

第２の実施形態では、電極体２０が対向部２４、２５Ａ、２６Ｂ、２７Ａを有する場合について説明したが、電極体２０が対向部２４、２５Ａ、２６Ｂ、２７Ａのうちの少なくとも１つの対向部を有するようにしてもよい。

【0129】

安全性の向上の観点からすると、電極体２０は、対向部２４、２５Ａ、２６Ｂ、２７Ａのうちの１つ以上４つ以下の対向部を有していることが好ましく、対向部２４、２５Ａ、２６Ｂ、２７Ａのうちの２つ以上４つ以下の対向部を有していることがより好ましく、対向部２４、２５Ａ、２６Ｂ、２７Ａのうちの３つ以上４つ以下の対向部を有していることが更により好ましく、対向部２４、２５Ａ、２６Ｂ、２７Ａの４つ全てを有していることが特に好ましい。

【0130】

第２の実施形態では、第１の正極２１₁の内周側の内側面、外側面にそれぞれ対向部２４Ａ、２４Ｂが設けられている場合について説明したが、対向部２４Ａ、２４Ｂのうちの一方が設けられていてもよい。また、第２の実施形態では、第１の正極２１₁の外周側の内側面に対向部２５Ａが設けられている場合について説明したが、第１の正極２１₁の外周側の外側面に対向部が設けられていてもよいし、第１の正極２１₁の外周側の内側面、外側面にそれぞれ対向部が設けられていてもよい。

【0131】

第２の実施形態では、第２の正極２１₂の内周側の外側面に対向部２６Ｂが設けられている場合について説明したが、第２の正極２１₂の内周側の内側面に対向部が設けられていてもよいし、第２の正極２１₂の内周側の内側面、外側面にそれぞれ対向部が設けられていてもよい。また、第２の実施形態では、第２の正極２１₂の外周側の内側面に対向部２７Ａが設けられている場合について説明したが、第２の正極２１₂の外周側の外側面に対向部が設けられていてもよいし、第２の正極２１₂の外周側の内側面、外側面にそれぞれ対向部が設けられていてもよい。

【0132】

正極集電体露出部と負極集電体露出部とが対向する対向部が、第１の正極２１₁の両端部以外の部分（すなわち中周部）に設けられていてもよいし、第２の正極２１₂の両端部以外の部分（すなわち中周部）に設けられていてもよい。

【0133】

安全性向上の観点からすると、正極集電体露出部と負極集電体露出部とが対向する対向部が、第１、第２の正極２１₁、２１₂のうちの少なくとも一方の電極の、内周側および外周側の少なくとも一方に設けられていることが好ましく、第１、第２の正極２１₁、２１₂のうちの少なくとも一方の電極の外周側に設けられていることがより好ましく、第１、第２の正極２１₁、２１₂の外周側に設けられていることが更により好ましい。また、安全性向上の観点からすると、上記対向部が、第１、第２の正極２１₁、２１₂のうち外周側に位置する第２の正極２１₂の外周側に設けられていることが好ましい。

【0134】

正極２１が２つ以上の電極に分割されていてもよく、この場合には、安全性向上の観点からすると、正極集電体露出部と負極集電体露出部とが対向する対向部が、分割された電極のうちの少なくとも１つの電極の、内周側および外周側の少なくとも一方に設けられていることが好ましく、分割された電極のうちの少なくとも１つの電極の外周側に設けられていることがより好ましく、分割された全ての電極の外周側に設けられていることが更により好ましい。また、安全性向上の観点からすると、上記対向部が、分割された電極のうち最も外周側に位置する電極の外周側に設けられていることが好ましい。

【0135】

＜３ 応用例１＞
「応用例としての電池パックおよび電子機器」
応用例１では、第１または第２の実施形態に係る電池を備える電池パックおよび電子機器について説明する。

【0136】

［電池パックおよび電子機器の構成］
以下、図９を参照して、応用例としての電池パック３００および電子機器４００の一構成例について説明する。電子機器４００は、電子機器本体の電子回路４０１と、電池パック３００とを備える。電池パック３００は、正極端子３３１ａおよび負極端子３３１ｂを介して電子回路４０１に対して電気的に接続されている。電子機器４００は、例えば、ユーザにより電池パック３００を着脱自在な構成を有している。なお、電子機器４００の構成はこれに限定されるものではなく、ユーザにより電池パック３００を電子機器４００から取り外しできないように、電池パック３００が電子機器４００内に内蔵されている構成を有していてもよい。

【0137】

電池パック３００の充電時には、電池パック３００の正極端子３３１ａ、負極端子３３１ｂがそれぞれ、充電器（図示せず）の正極端子、負極端子に接続される。一方、電池パック３００の放電時（電子機器４００の使用時）には、電池パック３００の正極端子３３１ａ、負極端子３３１ｂがそれぞれ、電子回路４０１の正極端子、負極端子に接続される。

【0138】

電子機器４００としては、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話（例えばスマートフォン等）、携帯情報端末（Personal Digital Assistants：ＰＤＡ）、表示装置（ＬＣＤ、ＥＬディスプレイ、電子ペーパ等）、撮像装置（例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等）、オーディオ機器（例えばポータブルオーディオプレイヤー）、ゲーム機器、コードレスフォン子機、電子書籍、電子辞書、ラジオ、ヘッドホン、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、信号機等が挙げられるが、これに限定されるものでなない。

【0139】

（電子回路）
電子回路４０１は、例えば、ＣＰＵ、周辺ロジック部、インターフェース部および記憶部等を備え、電子機器４００の全体を制御する。

【0140】

（電池パック）
電池パック３００は、組電池３０１と、充放電回路３０２とを備える。組電池３０１は、複数の二次電池３０１ａを直列および／または並列に接続して構成されている。複数の二次電池３０１ａは、例えばｎ並列ｍ直列（ｎ、ｍは正の整数）に接続される。なお、図９では、６つの二次電池３０１ａが２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）に接続された例が示されている。二次電池３０１ａとしては、第１または第２の実施形態に係る電池が用いられる。
二次電池３０１ａとして、第１または第２の実施形態の変形例に係る電池が用いられてもよい。

【0141】

ここでは、電池パック３００が、複数の二次電池３０１ａにより構成される組電池３０１を備える場合について説明するが、電池パック３００が、組電池３０１に代えて１つの二次電池３０１ａを備える構成を採用してもよい。

【0142】

充放電回路３０２は、組電池３０１の充放電を制御する制御部である。具体的には、充電時には、充放電回路３０２は、組電池３０１に対する充電を制御する。一方、放電時（すなわち電子機器４００の使用時）には、充放電回路３０２は、電子機器４００に対する放電を制御する。

【0143】

＜４ 応用例２＞
「応用例としての車両における蓄電システム」
本開示を車両用の蓄電システムに適用した例について、図１０を参照して説明する。図１０に、本開示が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。

【0144】

このハイブリッド車両７２００には、エンジン７２０１、発電機７２０２、電力駆動力変換装置７２０３、駆動輪７２０４ａ、駆動輪７２０４ｂ、車輪７２０５ａ、車輪７２０５ｂ、バッテリー７２０８、車両制御装置７２０９、各種センサー７２１０、充電口７２１１が搭載されている。バッテリー７２０８に対して、上述した本開示の蓄電装置が適用される。

【0145】

ハイブリッド車両７２００は、電力駆動力変換装置７２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置７２０３の一例は、モーターである。バッテリー７２０８の電力によって電力駆動力変換装置７２０３が作動し、この電力駆動力変換装置７２０３の回転力が駆動輪７２０４ａ、７２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流−交流（ＤＣ−ＡＣ）あるいは逆変換（ＡＣ−ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置７２０３が交流モーターでも直流モーターでも適用可能である。各種センサー７２１０は、車両制御装置７２０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサー７２１０には、速度センサー、加速度センサー、エンジン回転数センサーなどが含まれる。

【0146】

エンジン７２０１の回転力は発電機７２０２に伝えられ、その回転力によって発電機７２０２により生成された電力をバッテリー７２０８に蓄積することが可能である。

【0147】

図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置７２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置７２０３により生成された回生電力がバッテリー７２０８に蓄積される。

【0148】

バッテリー７２０８は、ハイブリッド車両の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口７２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。

【0149】

図示しないが、二次電池に関する情報に基いて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていても良い。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。

【0150】

なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モーターで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモーターの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モーターのみで走行、エンジンとモーター走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本開示は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モーターのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本開示は有効に適用可能である。

【0151】

以上、本開示に係る技術が適用され得るハイブリッド車両７２００の一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、バッテリー７２０８に好適に適用され得る。

【0152】

＜５ 応用例３＞
「応用例としての住宅における蓄電システム」
本開示を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図１１を参照して説明する。例えば住宅９００１用の蓄電システム９１００においては、火力発電９００２ａ、原子力発電９００２ｂ、水力発電９００２ｃ等の集中型電力系統９００２から電力網９００９、情報網９０１２、スマートメータ９００７、パワーハブ９００８等を介し、電力が蓄電装置９００３に供給される。これと共に、家庭内発電装置９００４等の独立電源から電力が蓄電装置９００３に供給される。蓄電装置９００３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置９００３を使用して、住宅９００１で使用する電力が給電される。住宅９００１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。

【0153】

住宅９００１には、発電装置９００４、電力消費装置９００５、蓄電装置９００３、各装置を制御する制御装置９０１０、スマートメータ９００７、各種情報を取得するセンサー９０１１が設けられている。各装置は、電力網９００９および情報網９０１２によって接続されている。発電装置９００４として、太陽電池、燃料電池等が利用され、発電した電力が電力消費装置９００５および／または蓄電装置９００３に供給される。電力消費装置９００５は、冷蔵庫９００５ａ、空調装置９００５ｂ、テレビジョン受信機９００５ｃ、風呂９００５ｄ等である。さらに、電力消費装置９００５には、電動車両９００６が含まれる。電動車両９００６は、電気自動車９００６ａ、ハイブリッドカー９００６ｂ、電気バイク９００６ｃである。

【0154】

蓄電装置９００３に対して、上述した本開示のバッテリユニットが適用される。蓄電装置９００３は、二次電池又はキャパシタから構成されている。例えば、リチウムイオン電池によって構成されている。リチウムイオン電池は、定置型であっても、電動車両９００６で使用されるものでも良い。スマートメータ９００７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網９００９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせても良い。

【0155】

各種のセンサー９０１１は、例えば人感センサー、照度センサー、物体検知センサー、消費電力センサー、振動センサー、接触センサー、温度センサー、赤外線センサー等である。各種センサー９０１１により取得された情報は、制御装置９０１０に送信される。センサー９０１１からの情報によって、気象の状態、人の状態等が把握されて電力消費装置９００５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置９０１０は、住宅９００１に関する情報をインターネットを介して外部の電力会社等に送信することができる。

【0156】

パワーハブ９００８によって、電力線の分岐、直流交流変換等の処理がなされる。制御装置９０１０と接続される情報網９０１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter:非同期シリアル通信用送受信回路）等の通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）は、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers) ８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。

【0157】

制御装置９０１０は、外部のサーバ９０１３と接続されている。このサーバ９０１３は、住宅９００１、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていても良い。サーバ９０１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信しても良いが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機等）から送受信しても良い。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)等に、表示されても良い。

【0158】

各部を制御する制御装置９０１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成され、この例では、蓄電装置９００３に格納されている。制御装置９０１０は、蓄電装置９００３、家庭内発電装置９００４、電力消費装置９００５、各種センサー９０１１、サーバ９０１３と情報網９０１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能等を備えていても良い。

【0159】

以上のように、電力が火力９００２ａ、原子力９００２ｂ、水力９００２ｃ等の集中型電力系統９００２のみならず、家庭内発電装置９００４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置９００３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置９００４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置９００３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置９００３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置９００３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。

【0160】

なお、この例では、制御装置９０１０が蓄電装置９００３内に格納される例を説明したが、スマートメータ９００７内に格納されても良いし、単独で構成されていても良い。さらに、蓄電システム９１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。

【0161】

以上、本開示に係る技術が適用され得る蓄電システム９１００の一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、蓄電装置９００３が有する二次電池に好適に適用され得る。

【実施例】

【0162】

以下、実施例により本開示を具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

【0163】

以下の実施例および比較例において、“箔−箔対向部”とは、正極活物質層に覆われずに露出したアルミ箔（正極集電体）と、負極活物質層に覆われずに露出した銅箔（負極集電体）とがセパレータを介して対向した対向部のうち、巻き返し部の頂部を基準として１／４周以上の範囲に渡って設けられたものをいう。

【0164】

［実施例１］
（内周側正極の作製工程）
内周側正極（第１の正極）を次のようにして作製した。まず、正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ₂）９６質量部と、バインダとしてポリフッ化ビニリデン３質量部と、正極導電剤としてカーボンブラック１質量部とを混合して、正極合剤とした。次に、有機溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドンに正極合剤を分散させて、ペースト状の正極合剤スラリーとした。続いて、コーティング装置を用いて正極集電体（１２μｍ厚の帯状アルミニウム箔）の両面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て、正極活物質層を形成した。この際、図３、表１に示すように、巻回後に内周側正極の内周側および外周側の端部に箔−箔対向部が形成されないように、正極合剤スラリーの塗布位置を調整した。

【0165】

次に、ロールプレス機を用いて正極活物質層を圧縮成型することにより、帯状を有する内周側正極を作製した。最後に、巻回後に内周側となる端部に形成された正極集電体露出部に、シーラント材により被覆されたアルミニウム製の正極リードを溶接した。

【0166】

（外周側正極の作製工程）
図３、表１に示すように、巻回後に外周側正極の内周側および外周側の端部に箔−箔対向部が形成されないように、正極合剤スラリーの塗布位置を調整した。これ以外のことは内周側正極と同様にして外周側正極（第２の正極）を作製した。

【0167】

（負極の作製工程）
負極を次のようにして作製した。まず、負極活物質として黒鉛粉末９０質量部と、バインダとしてポリフッ化ビニリデン１０質量部とを混合して、負極合剤とした。次に、有機溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドンに負極合剤を分散させて、ペースト状の負極合剤スラリーとした。続いて、コーティング装置を用いて負極集電体（６μｍ厚の帯状電解銅箔）の両面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て、負極活物質層を形成した。この際、図３、表１に示すように、巻回後に内、外周正極の内周側および外周側の端部に箔−箔対向部が形成されないように、負極合剤スラリーの塗布位置を調整した。次に、ロールプレス機を用いて負極活物質層を圧縮成型することにより、帯状を有する負極を作製した。最後に、巻回後に内周側となる端部に形成された負極集電体露出部に、シーラント材により被覆されたニッケル製の負極リードを溶接した。

【0168】

（電極体の作製工程）
電極体を次のようにして作製した。まず、内周側正極および負極をセパレータ（厚み２５μｍの微多孔性ポリエチレンフィルム）を介して長手方向に巻回したのち、外周側正極および負極をセパレータを介して長手方向に巻回することにより、扁平状を有する電極体を作製した。この際、２つの正極リードが電極体の厚さ方向に重なるように、内周側正極および外周側正極の巻回位置を調整した。その後、最外周部に保護テープを貼り付けた。

【0169】

（電解液の調製工程）
電解液を次のようにして調製した。まず、炭酸エチレン（ＥＣ）と炭酸プロピレン（ＰＣ）と炭酸ジエチル（ＤＣ）とを、質量比でＥＣ：ＰＣ：ＤＣ＝１５：１５：７０となるようにして混合して混合溶媒を調製した。続いて、この混合溶媒に、電解質塩として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ₆）を１ｍｏｌ／ｌとなるように溶解させて電解液を調製した。

【0170】

（電極体の収容工程）
まず、外装材として、最外層から順に２５μｍ厚のナイロンフィルムと、４０μｍ厚のアルミニウム箔と、３０μｍ厚のポリプロピレンフィルムとが積層された防湿性のアルミラミネートフィルムを準備した。次に、アルミラミネートフィルムのポリプロピレンフィルム側の面のうち、アルミラミネートフィルムの長辺方向の中央位置により２等分される一方の領域に、エンボス成型を施し、収容空間としてのエンボス成型部を形成した。

【0171】

続いて、２つの正極リードおよび１つ負極リードがアルミラミネートフィルムの短辺側から導出されるようにして、エンボス成型部に電極体を収容し、アルミラミネートフィルムを上記中央位置を堺にして折り返して、各辺を重ね合わせた。その後、重ね合わせたアルミラミネートフィルムの３辺のうち２辺を熱融着し、一辺を熱融着せずに開口部として残し、この開口部から電解液を注入したのち、外装材の残りの１辺を減圧下において熱融着することにより、電極体をラミネートフィルムにより封止した。最後に、２つの正極リード同士を溶接により外装材の外側で電気的に接続した。これにより、目的とするラミネート型電池が得られた。

【0172】

［実施例２〜１５］
表１に示すように、巻回後に内、外周側正極の内周側および外周側の端部に箔−箔対向部が形成される、または形成されないように、内周側正極および外周側正極の作製工程において正極合剤スラリーの塗布位置を調整し、かつ負極電極の作製工程において負極合剤スラリーの塗布位置を調整した。これ以外のことは実施例１と同様にして電池を得た。

【0173】

［実施例１６］
図５、表１に示すように、巻回後に内、外周側正極の内周側および外周側の端部に箔−箔対向部が形成されるように、内周側正極および外周側正極の作製工程において正極合剤スラリーの塗布位置を調整し、かつ負極電極の作製工程において負極合剤スラリーの塗布位置を調整した。これ以外のことは内周側正極と同様にして電池を得た。

【0174】

［実施例１７］
内周側正極の作製工程において、巻回後に外周側となる端部に形成された正極集電体露出部に正極リードを溶接したこと以外は実施例１６と同様にして電池を得た。

【0175】

［実施例１８］
外周側正極の作製工程において、巻回後に外周側となる端部に形成された正極集電体露出部に正極リードを溶接したこと以外は実施例１６と同様にして電池を得た。

【0176】

［実施例１９］
内周側正極の作製工程において、巻回後に外周側となる端部に形成された正極集電体露出部に正極リードを溶接し、かつ、外周側正極の作製工程において、巻回後に外周側となる端部に形成された正極集電体露出部に正極リードを溶接したこと以外は実施例１６と同様にして電池を得た。

【0177】

［実施例２０］
正極として分割されていない１つの正極を用い、負極として分割された内側負極、外側負極を用いること以外は実施例１と同様にして電池を得た。

【0178】

［比較例１］
２つの正極リード同士を溶接により外装材の内側で電気的に接続したこと以外は実施例１と同様にして電池を得た。

【0179】

［比較例２］
正極として分割されていない１つの正極を用いたこと以外は実施例１と同様にして電池を得た。なお、分割されていない正極は、長さが異なる点以外では実施例１の第１の正極と同様にして得られた。

【0180】

［比較例３］
まず、扁平状を有する２つの電極体を作製した。なお、これらの電極体は、巻回数が異なる点以外では比較例２の電極体と同様にして得られた。次に、２つの電極体を積み重ねるようにしてラミネートフィルムに収容し、密封したこと以外は実施例１と同様にして電池を得た。

【0181】

［比較例４〜６］
表１に示すように、巻回後に内周側および外周側の端部に箔−箔対向部が形成される、または形成されないように、正極の作製工程において正極合剤スラリーの塗布位置を調整し、かつ負極電極の作製工程において負極合剤スラリーの塗布位置を調整した。これ以外のことは比較例２と同様にして電池を得た。

【0182】

［評価］
（エネルギー密度）
まず、２３℃の環境下において０．２Ｃの定電流で電池電圧が４．４０Ｖに達するまで電池に定電流充電を行ったのち、４．４０Ｖの定電圧で電流値が０．０１Ｃに達するまで電池に定電圧充電を行った。次に、０．２Ｃの定電流で、電池電圧が３．０Ｖに達するまで電池に放電を行うことにより、放電容量を求めた。続いて、求めた放電容量を用いて体積エネルギー密度を求めた。

【0183】

（抵抗）
日置電機株式会社製のバッテリハイテスタBT3562を用いて、外装材から出ている正極、負極リードのうち、トップ側のシール部近傍の部分に針状の測定端子を接触させて、１ｋＨｚの交流電流に対する抵抗値を測定し、電池の「抵抗」とした。なお、２つの電極リード（正極リードまたは負極リード）が積層された状態で外装材の外に出されている場合には、外装材がエンボス加工されている側に面している電極リードと、その逆側に面している電極リードのどちらに測定端子を当てるかによって抵抗値が異なる場合がある。このため、上記抵抗の測定の際には、外装材がエンボス加工されている側に面している電極リードに測定端子を接触させるようにした。

【0184】

（釘刺し試験）
＜貫通する釘刺し＞
まず、２３℃の環境下において０．２Ｃの定電流で電池電圧が４．４０Ｖに達するまで電池に定電流充電を行ったのち、４．４０Ｖの定電圧で電流値が０．０１Ｃに達するまで電池に定電圧充電を行った。次に、充電した電池のエンボス加工された面の中央から、電池の厚み方向に毎秒１００ｍｍの速度で釘を貫通させた。釘は直径２．５ｍｍの鉄製の釘を使用した。釘刺し試験により電池が熱暴走しなかった場合には、新たに電池を用意し、充電電圧を０．０５Ｖ上げる以外は上記と同様にして充電を行ったのち、釘刺し試験を再度実施した。逆に電池が熱暴走した場合には、充電電圧を０．０５Ｖ下げる以外は上記と同様の試験を実施した。上述の手順を繰り返して、釘刺し試験により電池が熱暴走しない充電電圧の上限値を求めた。

【0185】

＜表面から０．５ｍｍの釘刺し＞
充電した電池に、その一方の主面から０．５ｍｍの深さまで釘を刺す釘刺し試験を実施したこと以外は、上記の“貫通する釘刺し”の場合と同様にして、釘刺し試験により電池が熱暴走しない充電電圧の上限値を求めた。

【0186】

表１は、実施例１〜２０、比較例１の電池の構成および評価結果を示す。

【表1】

【0187】

表２は、比較例２〜６の電池の構成および評価結果を示す。

【表2】

なお、表１、２において、記号“○”は箔−箔対向部有りの構成を示し、記号“×”は箔−箔対抗部無しの構成を示す。

【0188】

箔−箔対向部を電池の外周側に設けることで安全性が向上することが知られているが(例えば特開2013-16265号公報、特開平11-176478号公報参照)、電極を分割する構造を採用した場合、その効果がより顕著に発現することがわかった。図１２Ａは、電極を分割していない構造（以下単に「非分割構造」という。）の電池と、電極を分割した構造（以下単に「分割構造」という）の電池との評価結果のうち、箔−箔対向部の個数が異なるものの評価結果を選び出してプロットしたものである。図１２Ａから、分割構造の電池では、非分割構造の電池よりも、箔−箔対向部を設ける効果がより顕著に発現することがわかる。

【0189】

上記効果の発現は、以下の理由によるものと推測される。非分割構造の電池において箔−箔対向部を外周側の端部に配置した場合には、短絡部に流れ込む電流は増えるが、抵抗自体が小さいため発熱量は小さくなる。一方、非分割構造の電池において箔−箔対向部を外周側電極の外周側の端部に配置した場合には、箔−箔対向部の配置による短絡部の抵抗低減の効果を生かしつつ、短絡電流自体を減らす効果があるため、箔−箔対向部の配置と相乗効果が生じる。したがって、安全性を向上することができる。

【0190】

表１の評価結果から、箔−箔対向部の数は、安全性の向上の観点からすると、好ましくは１つ以上、より好ましくは２つ以上、更により好ましくは３つ以上、特に好ましくは４つであることがわかる。また、安全性の向上の観点からすると、内周側電極および外周側電極の一方が外周側の端部に箔−箔対向部を有していることが好ましく、内周側電極および外周側電極の両方が外周側の端部に箔−箔対向部を有していることがより好ましいことがわかる。

【0191】

但し、箔−箔対向部が外周側の端部になくても、浅く釘を刺す評価を行った場合には、分割構造の電池は、非分割構造の電池と比較してメリットを有していることも明らかとなった(図１２Ｂ参照)。電池の外側から浅く傷が入るモードは、電池の実使用環境下で起こる頻度が高い事象であると考えられるため、このような釘の刺し方で高い安全性とエネルギー密度が両立できていることは大きなメリットと考えられる。

【0192】

さらに、集電リードの配置位置のみが異なる実施例１６〜１９の電池の評価結果から、集電リードを配置する位置に関して、好ましい位置が明らかとなった。すなわち、内周側電極に設ける電極リードの配置位置は、内周側の端部であっても外周側の端部であって安全性に差はない。これに対して、外周側電極に配置する電極リードの位置は内周側の端部であるか外周側の端部であるかによって異なっており、内周側の端部に電極リードを配置した場合には、外周側の端部に電極リードを配置した場合よりも安全性が向上する。

【0193】

上記の安全性の違いは、下記の理由によるものと推測される。短絡部の発熱量が最も大きいのは電池の外周側であり、その発熱量は短絡部の抵抗と短絡電流のみで決定される。一方、集電箔やリードを長手方向に流れる電流による発熱も存在しており、短絡部の発熱に上乗せされると考えられる。このとき、外周側電極の集電リードが外周側の端部に配置されていると、発熱の大きい短絡部と集電リードから流れ込む電流に起因する発熱が重なるため、安全性が低下していると考えられる。

【0194】

以上のように、電極を分割構造とし、分割された電極の集電リード同士を外装材の外側で電気的に接続することで、低抵抗で、短絡時の安全性が高く、またエネルギー密度が高い電池が得られる。

【0195】

以上、本開示の実施形態および実施例について具体的に説明したが、本開示は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

【0196】

例えば、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値等を用いてもよい。また、化合物等の化学式は代表的なものであって、同じ化合物の一般名称であれば、記載された価数等に限定されない。

【0197】

また、上述の実施形態およびその変形例、ならびに実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。

【0198】

また、本開示は以下の構成を採用することもできる。
（１）
正極および負極を有し、前記正極と前記負極とが巻回された電極体と、
前記電極体を収容する外装材と
を備え、
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方が、巻回方向に隣接する２つ以上の電極に分割されており、
２つ以上の前記電極はそれぞれ集電リードを有し、前記集電リード同士が前記外装材の外側で電気的に接続されている電池。
（２）
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方が、巻回方向に隣接する２つの前記電極に分割されている場合、２つの前記電極のうち外周側に位置する前記電極は、内周側の端部に前記集電リードを有する（１）に記載の電池。
（３）
前記電極体は、前記正極と前記負極との間に設けられたセパレータをさらに有し、
前記正極、前記負極はそれぞれ、正極集電体露出部、負極集電体露出部を有し、
前記正極集電体露出部および前記負極集電体露出部が、前記セパレータを介して対向する対向部を少なくとも１つ構成している（１）に記載の電池。
（４）
前記対向部が、分割された前記電極のうちの少なくとも１つの前記電極の、内周側および外周側の少なくとも一方に設けられている（３）に記載の電池。
（５）
前記対向部が、分割された前記電極のうちの少なくとも１つの前記電極の外周側に設けられている（３）に記載の電池。
（６）
前記対向部が、分割された前記電極のうち最も外周側に位置する前記電極の外周側に設けられている（３）に記載の電池。
（７）
前記対向部が、分割された全ての前記電極の外周側に設けられている（３）に記載の電池。
（８）
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方が、巻回方向に隣接する第１の電極および第２の電極に分割されている場合、前記対向部が、前記第１の電極および前記第２の電極の少なくとも一方の電極の、内周側および外周側の少なくとも一方に設けられている（３）に記載の電池。
（９）
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方が、巻回方向に隣接する第１の電極および第２の電極に分割されている場合、前記対向部が、前記第１の電極および前記第２の電極のうちの少なくとも一方の電極の外周側に設けられている（３）に記載の電池。
（１０）
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方が、巻回方向に隣接する第１の電極および第２の電極に分割されている場合、前記対向部が、前記第１の電極および前記第２の電極のうち外周側に位置するものの外周側に設けられている（３）に記載の電池。
（１１）
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方が、巻回方向に隣接する第１の電極および第２の電極に分割されている場合、前記対向部が、前記第１電極および前記第２電極の外周側に設けられている（３）に記載の電池。
（１２）
前記電極体は、扁平状を有し、
２つ以上の前記電極がそれぞれ有する前記集電リードは、前記電極体の厚さ方向に重ねられている（１）から（１１）のいずれかに記載の電池。
（１３）
前記集電リードは、該集電リードの一端が外部に出されるようにして前記外装材の周縁部に挟まれており、
前記外装材と前記集電リードとの間、および重ねられた前記集電リードの間に設けられたシーラントをさらに備える（１２）に記載の電池。
（１４）
前記外装材は、ラミネートフィルムである（１）から（１３）のいずれかに記載の電池。
（１５）
（１）から（１４）のいずれかに記載の電池と、
前記電池に対する充放電を制御する制御部と、
を備える電池パック。
（１６）
（１）から（１４）のいずれかに記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電子機器。
（１７）
（１）から（１４）のいずれかに記載の電池と、
前記電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
前記電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を備える電動車両。
（１８）
（１）から（１４）のいずれかに記載の電池を備え、
前記電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
（１９）
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報制御装置を備え、
前記電力情報制御装置が受信した情報に基づき、前記電池の充放電制御を行う（１８）に記載の蓄電装置。
（２０）
（１）から（１４）のいずれかに記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電力システム。

【符号の説明】

【0199】

１０ 電池
１１Ａ、１１Ｂ 正極リード（集電リード）
１１Ｃ 負極リード（集電リード）
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ シーラント
１３Ｃ₁₁、１３Ｃ₁₂、１３Ｃ₂₁、１３Ｃ₂₂、１３Ｄ₁₁、１３Ｄ₁₂、１３Ｄ₂₁、１３Ｄ₂₂ 保護テープ
２０、２０Ａ 電極体
２１ 正極
２１₁ 第１の正極
２１₂ 第２の正極
２１Ａ₁、２１Ａ₂ 正極集電体
２１Ｂ₁、２１Ｂ₂ 正極活物質層
２１Ｃ₁₁、２１Ｃ₁₂、２１Ｃ₂₁、２１Ｃ₂₂、２１Ｄ₁₁、２１Ｄ₁₂、２１Ｄ₂₁、２１Ｄ₂₂ 正極集電体露出部
２２ 負極
２２Ａ 負極集電体
２２Ｂ 負極活物質層
２２Ｃ₁、２２Ｃ₂、２２Ｄ₁、２２Ｄ₂、２２Ｅ₁、２２Ｅ₂ 負極集電体露出部
２３ セパレータ
２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂ 対向部
３０ 外装材
３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ シール部
３２ 収容部
３００ 電池パック
３０１ 組電池
３０１ａ 二次電池
３０２ 充放電回路（制御部）
４００ 電子機器
７２００ ハイブリッド車両
９００３ 蓄電装置
９１００ 蓄電システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】