专利名称：非水电解质二次电池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及具备将长形的第I电极、长形的第2电极、介于第I电极和第2电极之间的长形的隔膜卷绕成螺旋状而成的电极组以及非水电解质的非水电解质二次电池，特别涉及一方电极的卷尾侧的终端部的形状及该电极与另一方电极的位置关系。
背景技术：
近年来，电子设备的便携化、无绳化在急速发展，作为这样设备的驱动用的电源， 采用小型、轻便、且具有高能量密度的小型民生用途的二次电池。此外，作为电力储藏装置或电动汽车的驱动用电源，也在开发大型的二次电池。对于这些二次电池，要求高输出特性、长时间的耐久性、安全性等特性。因而，具有高电压及高能量密度的非水电解质二次电池的开发十分活跃。在以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池中，例如，分别采用在薄板状的集电体的表面形成活性物质层的正极和负极。通过将隔膜介于正极和负极之间并将它们卷绕成螺旋状，来形成电极组。电极组与非水电解质一同被收容在电池壳内。在如此的卷绕型的非水电解质二次电池中，以进一步的高能量密度化为目的，进行压缩活性物质层的高密度化、或集电体即金属箔的薄膜化。其中，起因于活性物质层的压缩时或电极的卷绕时施加的张力，产生电极断裂等问题。鉴于上述情况，专利文献I对只在集电体一面上形成有活性物质层的部分的活性物质填充密度和在集电体两面上形成有活性物质层的部分的活性物质填充密度的比率进行了规定。由此，意图是抑制只形成于集电体一面的活性物质层的剥离，且防止在电极制造过程中对在集电体的两面上形成有活性物质层的部分施加过剩的压力，使电极断裂。另一方面，专利文献2从在收容电极组的电池壳内设置间隙、易于电解液的注入及发生气体的排气的观点出发，提出了使电极组的形状接近圆锥台形状。具体而言，提出了使正极及负极的至少一方的卷尾侧的终端部相对于电极的宽度方向倾斜。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2009-252349号公报专利文献2 :日本特开2004-296159号公报
发明内容
发明要解决的问题根据专利文献1，可避免电极制造过程中的电极的断裂。可是，即使在完成的电池内也可发生电极的断裂。例如，在高温环境下进行电池的急速充放电时，有时电极组的最外周附近的电极发生断裂，内部电阻增加，容量下降。假如断裂扩展，电极被完全切断，则没有导通，容量出不来。在锂离子二次电池中，通过充放电，锂离子在正极和负极之间移动。一般，嵌入锂
4离子的电极膨胀，脱嵌锂离子的电极收缩。因而，已知在电极制造过程中施加给电极的张力的大小及方向性因充放电循环而变化。根据本发明者们的研究结果，判明在电极组的最外周附近，在电极的断裂发生处的内侧，另一方电极的终端部大多位于此处。所以，认为一方电极的断裂起因于由另一方电极的卷尾侧的终端部形成的高低差。电极的卷尾侧的终端部对与其对置的外周侧的电极施加张力。另外，通过充放电循环，张力的大小及方向性连续地变化。推测因上述原因而产生集电体的金属疲劳导致的电极断裂。认为当在高温环境下进行急速充放电的情况下，因充放电循环导致的张力变化进一步增大，而使上述问题变得显著。在形成高低差的内周侧的电极的终端部，如果减小活性物质层的厚度，则能够减小施加给与该终端部对置的外周侧的电极的张力。可是，减小厚度的活性物质层容易从集电体脱落，因而电池的生产性降低。此外，在脱落物侵入电极间时，有时发生内部短路导致的不良。如专利文献2所述，在使内周侧的电极的终端部成为倾斜的情况下，如果相对于电极的宽度方向的终端部的角度增大，则能够在某种程度上使施加给与该终端部对置的外周侧的电极的张力减小。可是，具有如此的终端部的电极中，终端部难以处理，容易发生制造不良。另一方面，如果相对于电极的宽度方向的终端部的角度小，则施加给外周侧的电极的张力几乎不减小。用于解决课题的手段本发明的目的之一是，在不损害生产性的情况下提供一种即使在高温环境下对电池进行急速充放电时，也能够抑制电极断裂的非水电解质二次电池。也就是说，本发明涉及一种非水电解质二次电池，其具备将长形的第I电极、长形的第2电极、介于第I电极和第2电极之间的长形的隔膜卷绕成螺旋状而成的电极组以及非水电解质；第I电极包含薄板状的第I集电体和配置在第I集电体表面上的第I活性物质层；第2电极包含薄板状的第2集电体和配置在第2集电体表面上的第2活性物质层；电极组的卷尾侧的第I电极的终端部为非直线形状，且经由隔膜与配置在所述终端部的更外周侧的第2电极对置。更具体而言，上述非水电解质二次电池具备卷绕正极、负极和介于正极和负极之间的隔膜而成的电极组以及非水电解质，正极包含薄板状的正极集电体和配置在正极集电体表面的正极活性物质层，负极包含薄板状的负极集电体和配置在负极集电体表面的负极活性物质层，电极组中，选自正极及负极中的一方电极的外周侧的终端部与位于其更外周的另一方电极对置，且所述终端部为非直线形状。通过形成如此的结构，由电极的终端部所形成的高低差能够将施加给位于其更外周侧的电极的张力分散。因而，即使在高温环境下进行急速充放电的情况下，也能够缓和张力的变化，可抑制电极的断裂。此外，本发明涉及非水电解液二次电池的制造方法，其中包含以下工序准备将多个长形的第I电极在长度方向连接起来的第I电极连续体的工序；从所述第I电极连续体中切出长度方向上的一方的端部为非直线形状的长形的第I电极的工序；准备长形的第2 电极的工序；准备长形的隔膜的工序；将所述第I电极、所述第2电极和介于它们之间的所述隔膜，以所述第I电极的非直线形状的端部成为卷尾侧的终端部、且所述第2电极被配置在所述终端部的更外周侧并经由所述隔膜与所述终端部对置的方式卷绕成螺旋状的工序。也就是说，本发明的非水电解质二次电池的制造方法中，例如包含正极切断工序、 负极切断工序、在通过切断而得到的正极和负极之间配置隔膜，并卷绕成螺旋状的电极组制作工序。在正极切断工序中，从将多个长形的正极在长度方向连接起来的正极连续体 (也可称为正极窄带)中切出每个电极组的正极。在负极切断工序中，从将多个长形的负极在长度方向连接起来的负极连续体(也可称为负极窄带)中切出每个电极组的负极。正极通过在长形的薄板状的正极集电体表面上设置正极活性物质层来形成。负极通过在长形的负极集电体表面上设置负极活性物质层来形成。正极切断工序或负极切断工序是以在电极上形成非直线形状的端部的方式进行切断的工序。在电极组制作工序中，以将一方电极的非直线形状的端部作为电极组的卷尾侧的终端部、另一方电极位于非直线形状的终端部的外周侧的方式，卷绕正极、负极和隔膜。另外，本发明的另一非水电解质二次电池的制造方法包含以下工序准备将多个长形的第I电极在长度方向连接起来的第I电极连续体的工序；准备将多个长形的第2电极在长度方向连接起来的第2电极连续体的工序；准备具有多个长形的隔膜的多份长度的隔膜连续体的工序；将所述第I电极连续体、所述第2电极连续体和介于它们之间的所述隔膜连续体，从分别与第η个第I电极、第η个第2电极及第η个隔膜对应的卷头位置到卷尾位置，卷绕成螺旋状的工序；在所述第η个第I电极的卷尾位置，以在所述第η个第I电极及第n+1个第I电极上形成非直线形状的端部的方式切断所述第I电极连续体的工序；将所述第η个第2电极配置在所述第η个第I电极的非直线形状的端部的更外周侧，以所述第η个第2电极经由所述第η个隔膜与所述非直线形状的端部对置的方式，将所述隔膜连续体及所述第2电极连续体的所述卷尾位置分别切断的工序。也就是说，本发明的另一的非水电解质二次电池的制造方法包含将隔膜连续体的一部分介于正极连续体的一部分即正极和负极连续体的一部分即负极之间，然后将它们卷绕成螺旋状的电极组制作工序；切断正极连续体的正极切断工序；切断负极连续体的负极切断工序。正极切断工序或负极切断工序是以在电极上形成非直线形状的端部的方式进行切断的工序，非直线形状的端部为电极组的卷尾侧的终端部。另一方的电极切断工序在以覆盖所述终端部的方式将另一方的电极卷绕在外周侧后进行。上述的制造方法还可进一步包含以下工序以在所述第n+1个第I电极及第n+2 个第I电极上形成直线形状的端部的方式，从所述第I电极连续体中切出第n+1个第I电极的工序；以所述第n+1个第I电极的非直线形状的端部成为卷尾侧的终端部的方式，将所述第n+1个第I电极、和与第n+1个第2电极对应的所述第2电极连续体的从卷头位置到卷尾位置、在使与第n+1个隔膜对应的隔膜连续体的从卷头位置到卷尾位置介于它们之间后，卷绕成螺旋状的工序；以将所述第n+1个第2电极配置在所述非直线形状的端部的更外周侧，所述第n+1个第2电极经由所述第n+1个隔膜，与所述非直线形状的端部对置的方式，将所述隔膜连续体及所述第2电极连续体的所述卷尾位置分别切断的工序。再有，在上述非直线形状相对于其中心为点对称形状时，通过适宜变更所切出的第n+1个第I电极的方向，能够防止电池内的非直线形状的方向在电池间不相同。发明效果根据本发明，即使在高温环境下对电池进行急速充放电的情况下，也能够抑制电极组的最外周附近的电极的断裂。因而，能够在不损害生产性的情况下提供循环特性优良 的非水电解质二次电池。尽管在所附的权利要求书中具体描述了本发明的新特征，但是从下面结合附图的 详细描述，将更好地理解和懂得本发明的内容和结构，以及本发明的其它目的和特征。
图I是概念地表示电极组的卷尾侧附近的第I电极和第2电极的位置关系的说明 图。图2是表示电极组的卷尾侧附近的第I电极和第2电极的位置关系的一个例子的 首1J视图。图3是表示非直线形状为三角波或曲折形状的第I电极的終端部的ー个例子的图示。图4是表示非直线形状为锯齿波形状的第I电极的終端部的ー个例子的图示。图5是表示非直线形状为交替成逆方向地在两端连结而成的多个圆弧的连续形 状的第I电极的終端部的ー个例子的图示。图6是表示通过将第I电极连续体在I个位置切断成非直线形状，从而形成两个 非直线形状的端部的样子的图示。图7是电极组的连续的制造エ序的说明图。图8是示意性地表示该制造エ序中的各连续体的切断位置关系的图示。图9是将本发明的ー实施方式的圆筒形锂离子二次电池的一部分切开，将一部分 展开的立体图。
具体实施例方式本发明的非水电解质二次电池具备将长形的第I电极、长形的第2电极、介于第I 电极和第2电极之间的长形的隔膜卷绕成螺旋状而成的电极组以及非水电解质。在I个电 极组中采用2张隔膜。具体而言，使第I电极或第2电极介于ー对隔膜之间，进而在一方的 隔膜的外侧配置另一方的电极，通过将合计4张的薄板状部材卷绕成螺旋状，得到电极组。 电极组的形状是截面为圆形的圆筒状、截面为椭圆形的椭圆筒状等。如图I所示，第I电极5的形状为具有沿着长度方向(DL)的一对长边和沿着宽度 方向(DW)的一对短边的长形的帯状。但是，短边中的一方不是直线，而是非直线形状。与 如此的非直线形状的短边对应的端部5a被配置在电极组的卷尾侧。也就是说，被配置在第 I电极5的最外周的終端部5a为非直线形状。如图I所示，第2电极6的形状也是具有沿着长度方向(DL)的一对长边和沿着宽 度方向(DW)的一对短边的长形的帯状。沿着第2电极6的宽度方向的边都不需要是非直 线形状。图2中通过截面来示出卷绕成螺旋状的电极组的最外周附近的主要部分。图2的 上方为电极组的内周侧，下方为外周侧。配置在第2电极6的最外周的終端部6a从外周侧 至少通过I次第I电极5的非直线形状的終端部5a。也就是说，第2电极6被配置在第I 电极5的非直线形状的終端部5a的更外周侧。此外，第I电极5的非直线形状的終端部5a经由隔膜7与更外周侧的第2电极6对置。第I电极5的终端部5a对与其对置的外周侧的第2电极6的用虚线X表示的部位施加张力。此外，通过充放电循环，张力的大小及方向性连续地变化。特别是，在高温环境下进行急速充放电的情况下，充放电循环导致的张力变化有增大的倾向。但是，由于第I 电极5的终端部5a为非直线形状，因而可大大缓和如此的张力。这是因为，通过将终端部 5a形成为非直线形状，可使施加给外周侧的第2电极6的应力分散，不会施加直线性的应力。因而，难以在第2电极6上发生直线性的断裂。第I电极5包含薄板状的第I集电体5x和配置在第I集电体5x的表面上的第I 活性物质层5y，第2电极6包含薄板状的第2集电体6x和配置在第2集电体6x的表面上的第2活性物质层6y。各活性物质层可以是含有活性物质作为必需成分、含有粘结剂等作为任选成分的合剂层，也可以是通过将活性物质沉积在集电体表面而形成的沉积膜。沉积膜可以是如蒸镀或溅射那样在真空或减压环境下形成的膜，也可以是在热等离子环境下形成的膜。集电体是具有一对主表面的薄板状的导电性材料，活性物质层形成在集电体的一方表面或两方表面上。在将活性物质层形成在集电体的两方表面上的情况下，因多种理由， 在电极上部分地形成不担载活性物质的集电体的露出部。例如，如图2的第2电极6所示， 也可以在从终端部6a到规定长度的区域中，形成两面没有活性物质层的两面集电体露出区域、或只在一面具有活性物质层的一面集电体露出区域。还可将如此的露出部用于连接引线。接着，对非直线形状进行说明。非直线形状只要不是直线形状就可以，例如，优选包含折线的连续形状(a series ofpolyline)、曲线的连续形状(a series ofcurve)、或波形状。特别是如曲折形状或波形状那样，在相同的形状连续的情况下，能够有效地防止对外周侧的第2电极施加局部应力。 此外，容易使施加给外周侧的第2电极的应力均等地分散。但是，在折线的连续形状或曲线的连续形状中，也可以部分地包含不同的折线或不同的曲线的区段。此外，全部的折线或曲线的区段也可以相互不同。折线和曲线的区段也可以混在一起。非直线形状的部分优选遍及第I电极的宽度方向的长度的2/3 (66% )以上地形成在终端部上。剩余部分也可以是与第I电极的宽度方向DW平行的直线。此外，最优选第I 电极的终端部全体是非直线形状。在非直线形状为波形状的情况下，波形的种类没有特别的限定。例如，可列举出三角波(triangle wave)、锯齿波(saw tooth wave)、正弦波(sine wave)、梯形波 (trapezoidal wave)、矩形波(square wave)或交替成逆方向地在两端连结而成的多个圆弧的连续形状等。非直线形状也可以是接近这些波形的形状。图3中示出具有三角波或曲折形状的非直线形状的一个例子。用直线连结连续的 3个折返点P、Q及R而成的形状可以是正三角形，也可以是等腰三角形。通过形成如此的形状，容易遍及第I电极的终端部整体地防止对外周侧的第2电极施加与断裂方向平行的直线性的应力。线段PQ和线段QR形成的角度α，从得到应力缓和的效果、同时防止由于过于成锐角而导致活性物质从尖端部分脱落或局部的应力集中的观点出发，优选为45 135。。图4中示出具有锯齿波的形状的非直线形状的一个例子。锯齿形状由与电极的长度方向(DL)平行的直线部L和以角度O与直线部L交叉的斜线部M形成。通过形成如此的形状，通过直线部L施加给第2电极的应力与断裂方向垂直。因而，能够进一步提高防止第2电极断裂的效果。再有，角度Θ从与上述同样的观点出发，优选为45 67. 5°。优选将三角波的尖端(与点Q对应)或锯齿波的尖端(刀尖)弄圆成例如圆弧状。 优选将梯形波或矩形波的角部也同样弄圆。通过从非直线形状去掉尖的凸形状，容易使张力进一步分散，能够更有效地防止外周侧的第2电极的断裂。优选从非直线形状至少去掉锐角部。非直线形状优选相对于其中心为点对称的形状。如此的形状有利于连续制造第I 电极。通常，电极可通过将多个长形的第I电极在长度方向连接起来的第I电极连续体在各电极的两端切断来得到。如果将I个位置切断成非直线形状，则可形成两个非直线形状的端部。此时，如果非直线形状为点对称的形状，则能够得到两个具有非直线形状的端部、 且具有等价的形状的电极。此外，在第I电极的制造中，容易降低资源损失。再有，图4的锯齿波的形状是相对于中心Cl为点对称的非直线形状。图5中示出交替成逆方向地在两端连结而成的多个圆弧的连续形状的一个例子。 此外，图6中示出通过将第I电极连续体5A在I个位置切断成非直线形状，从而形成两个非直线形状的端部的样子。如此的形状相对于中心C2为点对称的形状，且不具有尖的凸形状。因而，有利于连续地制造第I电极，而且防止外周侧第2电极断裂的效果也高。在相同的观点下，优选正弦波的非直线形状。在非直线形状为波形状时，波高(振幅的2倍)优选为3 15_，更优选为5 10_。通过形成如此的波高，使施加给外周侧的第2电极的应力充分分散，同时第I电极的终端部的处理也不会变得困难。基于同样的理由，波长优选为3 45mm，更优选为5 30mm。再有，在图3 5中，用B表示波高，用λ表示波长。接着，对本发明的非水电解质二次电池的制造方法进行说明。首先，准备好将多个长形的第I电极在长度方向连接起来的第I电极连续体。如此的连续体例如可通过在具有第I电极的多份长度的第I集电体材料的表面上，以规定的图形形成第I活性物质层来得到。接着，从第I电极连续体中切出长度方向上的一方的端部为非直线形状的长形的第I电极。也就是说，从第I电极连续体中切出I个电极组份的第I电极。此时，将规定的切断位置切断成非直线形状。供于制作电极组之前的第I电极连续体的长度方向上的两方的端部一般为直线形状。因而，在从连续体中切出第I个第I电极的情况下，将第I个切断位置切断成非直线形状。接着，将第2个切断位置切断成直线形状。然后，交替重复非直线形状的切断和直线形状的切断。通过如此的操作，可得到长度方向上的一方的端部为非直线形状、另一方的端部为直线形状的第I电极。另一方面，分别准备好长形的第2电极及长形的隔膜。第2电极的准备用怎样的方法进行都可以。但是，与第I电极同样，制作将多个长形的第2电极在长度方向连接起来的第2电极连续体，从该连续体中切出I个电极组份的第2电极是有效率的方法。电极组通过采用卷芯将长形的第I电极、长形的第2电极及长形的隔膜卷绕成螺旋状来形成。更详细地讲，以使2张隔膜的端部向长度方向突出的状态，按以下顺序重合第 I电极、隔膜、第2电极、另一隔膜。在以用一对卷芯夹住突出的隔膜的端部的状态下，卷绕重合的第I电极、第2电极及隔膜，由此形成螺旋状的电极组。在卷绕时，将第I电极的非直线形状的端部作为卷尾侧的终端部。而且，将第2电极配置在第I电极的终端部的更外周侧，经由隔膜使第I电极的终端部与第2电极对置。然后，用绝缘胶带等固定电极组的最外周的部件的终端部。在更高效率的连续制造工序中，可以使用将多个长形的第I电极在长度方向连接起来的第I电极连续体、将多个长形的第2电极在长度方向连接起来的第2电极连续体、具有多个长形的隔膜的多份长度的隔膜连续体。然后，从各连续体的一方的端部一边开卷I 个电极组份的第I电极、第2电极及隔膜，一边卷取在卷芯上。图7是上述的连续制造工序的一个例子的说明图。从第I电极卷出辊71开卷第I电极连续体5A。从第2电极卷出辊72开卷第2电极连续体6A。从隔膜连续体卷出棍73、74开卷一对隔膜连续体7A。开卷的各连续体通过分别沿着张力辊75a、75b、75c及75d的表面行走，对各连续体赋予适度的张力。在此状态下，通过一对约束辊76按以下顺序使第I电极连续体5A、隔膜连续体7A、第2电极连续体 6A、另一隔膜连续体7A重合，然后卷取在卷芯70上。在从各自的连续体中开卷了第η个第I电极、第η个第2电极及第η个隔膜并将它们卷绕后，在第η个第I电极的卷尾位置，切断第I电极连续体5Α。此时，以在第η个第 I电极及第n+1个第I电极上分别形成非直线形状的端部的方式进行切断。接着，将第η个第2电极以经由第η个隔膜与第I电极的非直线形状的终端部对置的方式配置在非直线形状的终端部的更外周侧。然后，在第η个隔膜及第η个第2电极的卷尾位置，切断第2电极连续体6Α及隔膜连续体7Α。再有，在隔膜连续体及第2电极连续体的卷尾位置的切断，也可以在与第I电极的非直线形状的终端部对置地配置第2电极之前进行。图8示意性地示出各连续体的切断位置关系的一个例子。各连续体从图8的右侧依次切出。在上述方法中，在从第I电极连续体5Α中切出第η个第I电极时，在第η个第I电极及第n+1个第I电极上分别形成非直线形状的端部。 也就是说，切出第η个第I电极时所形成的第I电极连续体5Α的端部最好作为下个电极组的卷尾侧的终端部。另一方面，切出第η个第2电极及第η个隔膜时形成的第2电极连续体6Α及隔膜连续体7Α的端部，都作为下个电极组的卷头侧的端部，作为制造工序是有效率的。因而，为了将第n+1个第I电极的非直线形状的端部作为卷尾侧的终端部，也可以预先从第I电极连续体5A中切出第n+1个第I电极。也就是说,也可以以在第n+1个第I 电极及第n+2个第I电极上形成直线形状的端部的方式，进行从第I电极连续体中切出第 n+1个第I电极的工序。然后，以直线形状的端部成为卷头侧的端部、非直线形状的端部成为卷尾侧的终端部的方式，将第n+1个第I电极和与第n+1个第2电极对应的第2电极连续体的从卷头位置到卷尾位置以与第n+1个隔膜对应的隔膜连续体的从卷头位置到卷尾位置介于它们之间的方式卷绕。接着，将第n+1个第2电极配置在第n+1个第I电极的非直线形状的终端部的更外周侧，使第n+1个第2电极经由第n+1个隔膜与非直线形状的端部对置。然后，将隔膜连续体及第2电极连续体的卷尾位置分别切断。这里，隔膜连续体及第2电极连续体的在卷尾位置的切断也可以在与第I电极的非直线形状的终端部对置地配置第2电极之前进行。切出第η个第I电极时所形成的非直线形状的端部不一定必须作为第n+1个第I 电极的卷尾侧的终端部。例如，也可以从第I电极连续体5A中以微小的宽度切除非直线形状的端部。通过此时的切除，形成直线形状的端部，也可以将其作为第n+1个第I电极的卷头侧的〗而部。接着，作为本发明的非水电解质二次电池的一例，对圆筒形锂离子二次电池的结构进行说明。图9是将圆筒形锂离子二次电池的一部分切去，将一部分展开的立体图。锂离子二次电池90具备将长形的或带状的正极5、长形的或带状的负极6经由隔膜7卷绕而成的电极组14。电极组14与非水电解质(未图示)一同被收纳在有底圆筒形的金属制电池壳 I中。正极5具备薄板状的正极集电体和附着在其表面上的正极活性物质层。负极6具备薄板状的负极集电体和附着在其表面上的负极活性物质层。这里，正极5的卷尾侧的终端部5a的形状为三角波形状或曲折形状。在电极组14中，正极引线端子5b被电连接在正极5上，负极引线端子6b被电连接在负极6上。电极组14以导出正极引线端子5b的状态，与下部绝缘板9 一同被收纳在电池壳I中。在正极引线端子5b的端部上焊接封口板2。封口板2具备正极外部端子12 和PTC元件及防爆阀(未图示)等安全机构。下部绝缘板9被夹装在电极组14的底面与从电极组14朝下方导出的负极引线端子6b之间，负极引线端子6b被焊接在电池壳I的内底面上。在电极组14的上表面载置上部绝缘环(未图示)，在上部绝缘环的上方的电池壳I的上部侧面上形成环状的台阶部。由此，将电极组14固定在电池壳I内。接着,将规定量的非水电解质注入电池壳I内，将正极引线端子5b折弯，收容在电池壳I内。在所述台阶部之上，载置在边缘部具备垫圈13的封口板2。然后，将电池壳I的开口端部朝内敛缝并封口，完成圆筒形锂离子二次电池。电极组14可通过采用卷芯(未图示)将正极5、隔膜7、负极6、另一隔膜7的依次重合并卷绕成螺旋状，接着拔出卷芯来制作。从卷头到第几圈(例如，卷绕的第I 3圈)， 也可以是只卷绕2张隔膜7的状态。上述的结构特别是在采用活性物质填充量大的正极或负极、以高的张力卷绕它们来制作高容量的电极组的情况下是有用的。高容量的电池例如具有44000mAh/kg以上、进一步具有51000mAh/kg以上的容量密度(用电池的标称容量除以电池的质量而得出的值)。 再有，容量密度的上限为75000mAh/kg左右。例如18650型的高容量的圆筒形电池，其标称容量为2000mAh以上，优选为2300mAh以上。因而，18650型电池适合上述卷绕结构。在经由隔膜卷绕活性物质填充量大的正极和负极的情况下，电极组的外径容易增大。在此种情况下，为了将电极组收容在一定容积的壳内，需要对用卷芯夹持的隔膜赋予高的张力，与电极一同卷绕。如果用高的张力进行卷绕，则正极及负极与隔膜的密合增强。因而，将一方电极的终端部的形状形成为非直线形状而导致的对配置在更外周侧的另一方电极的应力的分散效果增大。图9中对圆筒形的电极组进行了说明，但电极组的形状并不限定于此。例如，也可以是与卷绕轴垂直的端面为椭圆形的用于方形电池的扁平形状的电极组。
以下，对本发明的各构成要素进行更详细的说明。(正极)正极包含薄板状的正极集电体和附着在正极集电体的表面上的正极活性物质层。 作为正极集电体，能够使用非水电解质二次电池用途中公知的正极集电体，例如用铝、铝合金、不锈钢、钛、钛合金等形成的金属箔等。正极集电体的材料可在考虑到加工性、实用强度、与正极活性物质层的密合性、电子传导性、耐腐蚀性等的情况下适宜选择。正极集电体的厚度例如为I 100 μ m,优选为10 50 μ m。正极活性物质层中，除了正极活性物质以外，也可以含有导电剂、粘结剂、增稠剂等。作为正极活性物质，能够使用例如可接纳锂离子作为客体的含锂过渡金属化合物。例如，能够例示选自钴、锰、镍、铬、铁及钒之中的至少一种金属和锂的复合金属氧化物、LiCo02、LiMn2O4, LiNiO2, LiCoxNi(1_x)O2 (O < x < I)、LiCoyM1^yO2 (O. 6 彡 y < I)、 LiNizM1^O2 (0.6 彡 z < I)、LiCrO2、a LiFeO2、LiVO2 等。在上述组成式中，M 表示选自 Na、 Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb 及 B 之中的至少 I 种元素(特别是 Mg 及 / 或Al)。正极活性物质可以使用一种，也可以二种以上组合使用。粘结剂只要通过混炼能够溶解或分散在分散剂中，就不特别限定。作为粘结剂，可例示出氟树脂、橡胶类、丙烯酸类聚合物或乙烯基聚合物(丙烯酸甲酯、丙烯腈等的丙烯酸类单体、醋酸乙烯等乙烯基单体等单体的单独或共聚物等)等。作为氟树脂，能够例示例如聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、聚四氟乙烯等。作为橡胶类，能够例示丙烯酸类橡胶、改性丙烯腈橡胶、丁苯橡胶(SBR)等。粘结剂可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。粘结剂也可以以分散于分散剂中的分散液的方式使用。作为导电剂，可采用乙炔黑、科琴黑、槽炭黑、炉黑、灯黑、热炭黑等炭黑类，天然石墨、人造石墨等石墨类，碳纤维或金属纤维等导电性纤维类。也可以根据需要采用增稠剂。作为增稠剂，能够例示乙烯-乙烯醇共聚物、纤维素衍生物(羧甲基纤维素、甲基纤维素等)等。作为分散剂，只要可溶解或分散粘结剂就不特别限制，能够根据粘结剂对分散剂的亲和性，使用有机溶剂及水(包含温水)中的任一种。作为有机溶剂，能够例示N-甲基-2-吡咯烷酮，四氢呋喃等醚类，丙酮、甲乙酮、环己酮等酮类，N, N-二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺等酰胺类，二甲亚砜等亚砜类，四甲基尿素等。分散剂可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。正极活性物质层能够通过将正极活性物质和根据需要的粘结剂、导电剂及/或增稠剂与分散剂一同混炼，使其分散，调制料浆状的合剂，将该合剂附着在正极集电体上来形成。具体而言，通过在正极集电体的表面上，利用公知的涂覆方法涂布合剂，进行干燥，根据需要必要进行压延，形成正极活性物质层。在正极集电体的一部分上，形成没有形成正极活性物质层而露出集电体的表面的部位，在该露出部上焊接正极引线。作为，正极优选柔软性优良。合剂的涂布能够采用公知的涂布器、例如狭缝涂布器、反向辊涂布器、唇口涂布器、刮板涂布器、刮刀涂布器、凹印辊涂布器、浸溃涂布器等进行。涂布后的干燥优选在接近自然干燥的条件下进行，但考虑到生产性，也可以在70V 200°C的温度范围使其干燥10 分钟 5小时。活性物质层的压延例如可采用辊压机在线压为1000 2000kgf/cm(19. 6kN/cm)的条件下，通过多次重复压延达到规定厚度来进行。也可以根据需要变换线压地进行压延。在料浆状的合剂的混炼时，也可以根据需要，添加各种分散剂、表面活性剂、稳定剂等。正极活性物质层可形成在正极集电体的一面或两面上。在作为活性物质采用含锂过渡金属化合物的情况下，正极活性物质层中的活性物质密度为3 4g/ml，优选为3. 4 3. 9g/ml,更优选为 3. 5 3. 7g/ml。正极的厚度例如为70 250 μ m,优选为100 210 μ m。(负极)负极含有薄板状的负极集电体和附着在负极集电体的表面上的负极活性物质层。 作为负极集电体，可采用非水电解质二次电池用途中公知的负极集电体，例如，由铜、铜合金、镍、镍合金、不锈钢、铝、铝合金等形成的金属箔等。考虑到加工性、实用强度、与负极活性物质层的密合性、电子传导性等，负极集电体优选铜箔、由铜合金构成的金属箔等。集电体的形态没有特别的限制，例如，可以是压延箔、电解箔等，也可以是开孔箔、拉网材、板条材等。负极集电体的厚度例如为I 100 μ m,优选为2 50 μ m。负极活性物质层中除了负极活性物质以外，也可以含有导电剂、粘结剂、增稠剂等。作为负极活性物质，能够例示能可逆地嵌入及脱嵌锂离子的具有石墨型结晶结构的材料，例如，天然石墨或球状或纤维状的人造石墨、难石墨化性碳(硬质碳)、易石墨化性碳 (软质碳)等碳材料。特别是，优选晶格面(002)的面间隔(d002)为O. 3350 O. 3400nm 的具有石墨型结晶结构的碳材料。另外，也能够采用硅，硅化物等含硅化合物，含有选自锡、 铝、锌及镁之中的至少一种元素的锂合金及各种合金组成材料。作为含硅化合物，例如，可列举硅氧化物SiOa (O. 05 < a < I. 95)等。a优选为 O. I I. 8，更优选为O. 15 I. 6。在硅氧化物中，也可用I种或2种以上的元素取代硅的一部分。作为这样的元素，例如，可列举出B、Mg、Ni、Co、Ca、Fe、Mn、Zn、C、N、Sn等。作为负极的粘结剂、导电剂、增稠剂及分散剂，能够分别使用在正极中例示过的物质等。负极活性物质层并不局限于并用了粘结剂等的上述涂覆，也能够用公知的方法形成。例如，也可以通过用真空蒸镀法、溅射法、离子镀敷法等气相法使负极活性物质沉积在集电体表面上来形成。此外，也可以用与正极活性物质层同样的方法，采用含有负极活性物质、粘结剂、根据需要的导电材料的料浆状的合剂来形成。负极活性物质层可以形成在负极集电体的一面上，也可以形成在两面上。在采用含有碳材料的活性物质作为活性物质而形成的负极活性物质层中，活性物质密度为I. 3 2g/ml,优选为 I. 4 I. 9g/ml,更优选为 I. 5 I. 8g/ml。负极的厚度例如为100 250 μ m，优选为110 210 μ m。优选为具有柔软性的负极。(隔膜)隔膜的厚度例如可从5 35 μ m的范围中选择，优选为10 30 μ m，也可以为12 20 μ m。如果隔膜的厚度过小，则在电池内部，容易发生微小的短路，如果过大，则需要减小正极及负极的厚度，有时电池容量不足。
将隔膜材料规定为聚烯烃系材料、或聚烯烃系材料与耐热性材料的组合。在作为隔膜而通用的聚烯烃多孔膜中，具有在电池温度上升到某温度时，因聚烯烃软化而堵塞膜的细孔，使离子传导性消失、电池反应停止的所谓关闭功能。可是，在关闭后电池温度仍上升的情况下，产生聚烯烃熔化造成的熔损，结果，在正负极间产生短路。关闭及熔损的双方都起因于构成隔膜的树脂的软化或熔化特性。因此，为了在提高关闭机能的同时有效地防止熔损，也可以使用聚烯烃多孔膜与耐热性多孔膜组合而成的复合膜作为隔膜。作为聚烯烃多孔膜，能够例示聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物的多孔膜等。这些树脂可以单独使用，也可以二种以上组合使用。也可以根据需要，将其它热塑性聚合物与聚烯烃并用。聚烯烃多孔膜可以是由聚烯烃构成的多孔薄膜，也可以是通过聚烯烃纤维形成的纺布或无纺布。再有，例如也可通过使熔化树脂薄板化、进行一轴或二轴延伸来形成多孔薄膜。此外，聚烯烃多孔膜也可以分别是单一的层(由I层多孔质聚烯烃层构成的多孔膜)， 也可以含有多个多孔质聚烯烃层。作为耐热性多孔膜，能够采用耐热性树脂或无机填料的单体膜、或耐热性树脂与无机填料的混合体。作为耐热性树脂，可列举出聚丙烯酸酯、芳族聚酰胺等芳香族聚酰胺(全芳香族聚酰胺等)，聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酯酰亚胺酯等聚酰亚胺树脂，聚对苯二甲酸乙二酯等芳香族聚酯，聚苯硫醚，聚醚腈，聚醚醚酮，聚苯并咪唑醚等。耐热性树脂可以使用一种，也可以二种以上组合使用。从非水电解质保持力及耐热性的观点出发，优选芳族聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺亚胺等。具体而言，作为耐热性树脂，能够例示在按照美国材料试验协会的试验法 ASTM-D648的负重弯曲温度测定中按负重I. 82MPa算出的热变形温度为260°C以上的树脂等。热变形温度的上限没有特别的限制，但从隔膜的特性及树脂的热分解性等方面出发，为 400°C左右。热变形温度越高，即使在聚烯烃多孔膜产生热收缩等，也容易维持隔膜形状。通过采用热变形温度为260°C以上的树脂，即使在因过热时的蓄热使电池温度上升时(通常 180°C左右)，也能够发挥十分高的热稳定性。作为无机填料，例如能够例示氧化铁等金属氧化物，氧化硅、氧化铝、氧化钛、沸石等陶瓷类，滑石、云母等矿物系填料，活性炭、碳纤维等碳系填料，碳化硅等碳化物，氮化硅等氮化物，玻璃纤维、玻璃微球、玻璃薄片等。无机填料的形态没有特别的限制，可以是粒状或粉末状、纤维状、薄片状、块状等。无机填料可以使用一种，也可以二种以上组合使用。当在耐热性多孔膜中含有耐热性树脂和无机填料的情况下，无机填料的比例，相对于耐热性树脂100重量份，例如为50 400重量份，优选为80 300重量份。无机填料越多，耐热性多孔膜的硬度及摩擦系数越提高，表面的光滑性越降低。从相对于内部短路的安全性与电容量的平衡的观点出发，耐热性多孔膜的厚度为 I 16 μ m，优选为2 10 μ m。如果厚度过薄，则对高温环境下的聚烯烃多孔膜的热收缩的抑制效果降低。耐热性多孔膜由于空隙率及离子传导性比较低，所以如果厚度过厚，则阻抗上升，充放电特性下降。在是聚烯烃多孔膜和耐热性多孔膜的复合膜的情况下，从卷芯的拔取性及关闭性的方面出发，聚烯烃多孔膜的厚度为2 17 μ m，优选为3 10 μ m。耐热性多孔膜由于比聚烯烃多孔膜硬，因此优选比聚烯烃多孔膜的厚度薄。但是，如果聚烯烃多孔膜的厚度过大， 则在电池达到高温的情况下，聚烯烃多孔膜加大收缩，容易拉伸耐热性多孔层。聚烯烃多孔膜的厚度相对于耐热性多孔膜的厚度例如为I. 5 8倍，优选为2 7倍，更优选为3 6倍。聚烯烃多孔膜中的空隙率例如为20 80%，优选为30 70%。此外，从离子传导性与机械强度的两立的观点出发，聚烯烃多孔膜中的平均孔径可从O. 01 10 μ m的范围中选择，优选为O. 05 5μπι。从充分确保锂离子的移动性的观点出发，耐热性多孔膜的空隙率例如为20 70%，优选为25 65%。隔膜也可以含有惯用的添加剂(防氧化剂等)。添加剂可以含有在耐热性多孔膜以及聚烯烃多孔膜的任一个中。作为如此的防氧化剂，可列举出选自酚类防氧化剂、磷酸类防氧化剂及硫类防氧化剂之中的至少I种。也可以并用酚类防氧化剂和磷酸类防氧化剂或硫类防氧化剂。硫类防氧化剂与聚烯烃的相容性高。因此，优选含有在聚烯烃多孔膜(聚丙烯多孔膜等)中。作为酚类防氧化剂，例如，能够例示2，6- 二-叔丁基-P-甲酚、2，6- 二-叔丁基-4-乙基苯酹、三乙二醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-轻基苯基)丙酸酯]、η-十八烷基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等受阻酚化合物。作为硫类防氧化剂，能够例示硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂酯、硫代二丙酸十四烷基酯等。作为磷酸类防氧化剂，优选三(2，4-二-t-丁苯基)磷酸酯等。(非水电解质)非水电解质可通过在非水溶剂中溶解锂盐来调制。作为非水溶剂，例如，能够例示碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯等环状碳酸酯，碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等链状碳酸酯，Y -丁内酯等内酯，1,2- 二氯乙烷等卤化链烷烃，1，2- 二甲氧基乙烷、1，3- 二甲氧基丙烷等烷氧基链烷烃，4-甲基-2-戊酮等酮类，1，4_ 二氧杂环己烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃等醚类，乙腈、丙腈、丁腈、戊腈、苄腈等腈类，环丁砜、3-甲基-环丁砜，二甲基甲酰胺等酰胺，二甲亚砜等亚砜类，磷酸三甲酯、磷酸三乙酯等磷酸烷基酯等。非水溶剂可以单独使用也能够二种以上组合使用。作为锂盐，可列举出吸电子性强的锂盐，例如LiPF6、LiBF4, LiClO4, LiAsF6, LiCF3SO3' LiN(SO2CF3)2' LiN(SO2C2F5)2、LiC(SO2CF3)3 等。锂盐可以单独使用，也能够二种以上组合使用。非水电解质中的锂盐的浓度例如为O. 5 I. 5M，优选为O. 7 I. 2M。在非水电解质中也可以含有适宜添加剂。例如，为了在正极或负极的表面上形成良好的皮膜，也可以采用碳酸亚乙烯酯(VC)、环己基苯(CHB)、及它们的改性体等。作为锂离子二次电池达到过充电状态时起作用的添加剂，例如，也可以使用联三苯、环己基苯、二苯醚等。添加剂可以采用一种，也可以二种以上组合使用。这些添加剂的比例没有特别的限制，例如，相对于非水溶电解质为O. 05 10重量％左右。作为电池壳，可列举出上端开口的圆筒形壳或方形壳。从耐压强度的观点出发，壳的材质优选为微量含有锰、铜等金属的铝合金、实施廉价镀镍的钢板等。以下，基于实施例对本发明进行说明。另外，这里所述的内容只不过是本发明的例示，本发明并不限定于实施例。(实施例I)CN 102612783 A
(I)正极(第I电极)的制作在适量的N-甲基-2-吡咯烷酮中，作为正极活性物质加入100重量份的钴酸锂， 作为导电剂加入2重量份的乙炔黑，及作为粘结剂加入3重量份的聚偏氟乙烯树脂，然后进行混炼，调制料浆状的合剂。将该料浆按每I个正极份间歇地涂布在具有多个正极份的长度的带状的铝箔(厚度15 μ m)的两面上，然后进行干燥。接着，以1000kgf/Cm(9.8kN/Cm) 的线压压延2 3次，将厚度调整到180μπι。从得到的正极连续体中切出宽57mm、长620mm 的尺寸的正极，由此得到正极5。此时，将卷尾侧的终端部5a切断成图3所示的曲折结构。 卷头侧的端部为直线形状。正极活性物质层的活性物质密度为3. 6g/ml。将波高B规定为10mm，将波长λ规定为10mm。此时，与图3的线段PQ和线段QR 所形成的角度α对应的角度大约为53. 2°。在没有配置正极活性物质层的铝箔的露出部上超声波焊接铝制的正极引线端子 5b。在进行了超声波焊接的部分上，以覆盖正极引线端子5b的方式粘贴聚丙烯树脂制的绝缘胶带。(2)负极(第2电极)的制作在适量的水中，作为负极活性物质加入100重量份的可嵌入及脱嵌锂的鳞片状石墨，作为粘结剂加入以固体成分计为I重量份的丁苯橡胶(SBR)的水性分散液，作为增稠剂加入I重量份的羧甲基纤维素钠，然后进行混炼，调制料浆状的合剂。将该料浆按每I负极份间歇地涂布在具有多个负极份长度的带状的铜箔(厚度ΙΟμπι)的两面上，在110°C下干燥30分钟。接着，以110kgf/cm(l. 08kN/cm)的线压压延2 3次，将厚度调整到174 μ m。 从得到的负极连续体中切出宽59mm、长645mm的尺寸的负极，由此得到负极6。此时，卷头侧及卷尾侧的端部都为直线形状。负极活性物质层的活性物质密度为1.6g/ml。在没有配置负极活性物质层的铜箔的露出部上，电阻焊接镍制的负极引线端子 6b。在进行了电阻焊的部分上，以覆盖负极引线端子6b的方式粘贴聚丙烯树脂制的绝缘胶带。(3)隔膜的制作制作聚乙烯多孔膜与芳族聚酰胺制的耐热性多孔膜的复合膜。具体而言，在聚乙烯多孔膜(厚16.5μπι)的一方表面上，以隔膜的厚度达到20μπι的比例，涂布含有氯化钙的芳族聚酰胺的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液，然后使其干燥。另外，通过对得到的层叠体进行水洗除去氯化钙，由此在含有芳族聚酰胺的层上形成微孔，在使其干燥后，作为耐热性多孔膜。将得到的隔膜7裁切成宽60. 9mm、且比正极及负极更加长的尺寸。再有，芳族聚酰胺的NMP溶液按以下进行调制。首先，在反应槽内，相对于适量的NMP，添加规定量的干燥过的无水氯化钙，然后加温使其完全溶解。在将该氯化钙的NMP溶液返回到常温后，添加规定量的对苯二胺(pro)， 使其完全溶解。接着，向溶液中一点点地滴加对苯二甲酰氯(TPC)，通过聚合反应合成聚对苯二甲酰对苯胺(PPTA)。在反应结束后，在减压下搅拌30分钟，进行脱气。通过用氯化钙的NMP溶液再对得到的聚合液进行适宜稀释，由此调制芳族聚酰胺树脂的NMP溶解液。(4)电极组的制作使隔膜7介于正极5和负极6之间，然后将它们卷绕成螺旋状，构成电极组14。具体而言，以使2张隔膜的长度方向上的端部比正极5及负极6突出的状态，按正极5、隔膜
167、负极6、另一隔膜7的顺序使它们重合。用一对卷芯夹持突出的2张隔膜的端部，以卷芯作为卷绕轴卷绕层叠物，由此形成螺旋状的电极组14。此时，将负极配置在正极的非直线形状的终端部的更外周侧，使负极与非直线形状的终端部对置。卷绕后，裁断隔膜，缓和卷芯的夹持，从电极组中拔出卷芯。再有，在电极组中，隔膜的长度分别为700 720mm。(5)非水电解质二次电池的制作采用电极组14，制作图9所示的圆筒形锂离子二次电池。首先，将电极组14及下部绝缘板9收纳在从镀镍钢板(壁厚O. 20mm)通过冲压成形而制作的金属制的电池壳(直径17. 8_、总高64. 8mm) I中。此时，下部绝缘板9被夹在电极组14的底面与从电极组14朝下方导出的负极引线端子6b之间。将负极引线端子6b 电阻焊接在电池壳I的内底面上。在收容于电池壳I中的电极组14的上表面载置上部绝缘环。在上部绝缘环的上方且电池壳I的上部侧面，形成环状的台阶部，将电极组14固定在壳I内。向电池壳I的上方导出的正极引线端子5b被激光焊接在封口板2上。接着，向电池壳I内注入非水电解质。再有，在碳酸亚乙酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合溶剂(容积比2 I)中溶解LiPF6，使其达到I. OM的浓度，添加O. 5重量％的环己基苯，由此来调制非水电解质。接着，使正极引线端子5b弯曲，收容在电池壳I内，在环状的台阶部的上方，载置有在边缘部具备垫圈13的封口板2。然后，将电池壳I的开口端部朝内敛缝并封口，由此完成电池的制作。该电池为直径18. 1mm、高65. Omm的18650型，标称容量为2800mAh。将同样的圆筒形锂离子二次电池制作300个。(实施例2)除了将正极5的终端部5a切断成图4所示的形状以外，与实施例I同样地制作 300个非水电解质二次电池。将与图4的直线部L和斜线部M所形成的角度Θ对应的角度规定为45°。此外，将波高B规定为IOmm,将波长λ规定为10mm。(实施例3)除了将正极5的终端部5a切断成图5所示的形状以外，与实施例I同样地制作 300个非水电解质二次电池。将波高B规定为IOmm,将波长λ规定为20mm。(比较例I)除了将正极5的终端部切断成通常的直线形状以外，与实施例I同样地制作300 个非水电解质二次电池。对实施例及比较例的电池评价了充放电特性。充放电试验在45°C的恒温槽中，在充电倍率相当于O. SC、放电倍率相当于IC的条件下进行。按每个循环测定放电容量，将测定进行到500个循环。算出经过500个循环的电池的放电容量相对于初期放电容量的容量维持率。然后，求出300个电池的容量维持率的平均值。结果见表I。表I
终端部的形状500个循环时的容量维持率 (%)容量急剧降低的发生率 (%)实施例I图383.2O实施例2图485.6O实施例3图587.4O比较例I直线65.213 (39/300)在实施例I 3中，充放电循环的途中的容量急剧降低没有发生，在经过500个循环后，即使将电池分解进行观察，也完全没有发生电极的断裂。与此相对应，在比较例I中，在300个电池中的39个到经过200个循环时发生容量急剧降低。再有，比较例I的容量维持率为261个电池的平均值。如果将发生容量急剧降低的电池分解，观察电极，则在所有的电池中，在最外周的负极中的与内侧的正极的终端部对置的部分完全断裂。此外，任意选择10个经过直到500个循环都没有发生容量急剧降低的比较例I的电池，将其分解。然后，观察电极，尽管在所有的电池中都没有达到完全的切断，但观察到部分的断裂。这些结果表明，通过将正极的终端部的形状形成非直线形状，可分散或缓和充放电循环时作用于最外周的负极的应力。由此认为，可抑制最外周的负极的断裂。在实施例 I 3中，容量维持率也出现差别，但认为这是由正极的终端部的形状造成的。即使将各实施例的电池分解进行观察，如上所述，也完全没有发生负极的断裂，但认为目视不能判别的集电体的金属疲劳出现微妙的差异。再有，在上述实施例中，将正极的终端部的非直线形状规定为相同形状周期性地连续的形状或点对称的形状，但也不限定于此。例如，也可以进行不同形状的组合，也可以是非对称的形状。此外，在实施例的电极组中将负极配置在最外周，但即使将正极配置在最外周时，也可得到同样的效果。产业上的利用可能性本发明对于具备将长形的正极、长形的负极、介于它们之间的长形的隔膜卷绕成螺旋状而成的电极组的非水电解质二次电池是有用的，对于采用增加了活性物质填充量的正极或负极的高容量的非水电解质二次电池是特别有用的。尽管基于目前优选的实施方式描述了本发明，但是应理解的是这些内容不解释为限制性的。毫无疑问，对本发明所属领域的技术人员来说，各种改变和改进在阅读了上面内容之后是显而易见的。因此，应该将所附的权利要求书解释为覆盖属于本发明的真正精神和范围内的所有变形和改变。符号说明I-电池壳，2-封口板，5-第I电极(正极)，5A_第I电极连续体，5a_终端部，5b_正极引线端子，6-第2电极(负极)，6A-第2电极连续体，6b-负极引线端子，7-隔膜，7A-隔膜连续体，9-下部绝缘板，12-正极外部端子，13-垫圈，14-电极组，70-卷芯，71-第I电极卷出辊，72-第2电极卷出辊，73、74-隔膜连续体卷出辊，75-张力辊，76-约束辊，90-锂离子二次电池。
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权利要求
1.一种非水电解质二次电池，其具备将长形的第I电极、长形的第2电极、介于所述第I电极和所述第2电极之间的长形的隔膜卷绕成螺旋状而成的电极组、以及非水电解质；所述第I电极包含薄板状的第I集电体和配置在所述第I集电体表面上的第I活性物质层；所述第2电极包含薄板状的第2集电体和配置在所述第2集电体表面上的第2活性物质层；所述电极组的卷尾侧的所述第I电极的终端部为非直线形状，且经由所述隔膜与配置在所述终端部的更外周侧的所述第2电极对置。
2.根据权利要求I所述的非水电解质二次电池，其中，所述非直线形状包含折线或曲线的连续形状。
3.根据权利要求I所述的非水电解质二次电池，其中，所述非直线形状包含波形状。
4.根据权利要求3所述的非水电解质二次电池，其中，所述波形状是三角波、锯齿波、 正弦波、梯形波、矩形波、或交替成逆方向地在两端连结而成的多个圆弧的连续形状。
5.根据权利要求I 4中任一项所述的非水电解质二次电池，其中，所述非直线形状相对于其中心为点对称形状。
6.一种非水电解液二次电池的制造方法，其中包含以下工序准备将多个长形的第I电极在长度方向连接起来的第I电极连续体的工序；从所述第I电极连续体中切出长度方向上的一方的端部为非直线形状的长形的第I电极的工序；准备长形的第2电极的工序；准备长形的隔膜的工序；将所述第I电极、所述第2电极和介于它们之间的所述隔膜，以所述第I电极的非直线形状的端部成为卷尾侧的终端部、且所述第2电极被配置在所述终端部的更外周侧并经由所述隔膜与所述终端部对置的方式，卷绕成螺旋状的工序。
7.一种非水电解液二次电池的制造方法，其中包含以下工序准备将多个长形的第I电极在长度方向连接起来的第I电极连续体的工序；准备将多个长形的第2电极在长度方向连接起来的第2电极连续体的工序；准备具有多个长形的隔膜的多份长度的隔膜连续体的工序；将所述第I电极连续体、所述第2电极连续体和介于它们之间的所述隔膜连续体，从分别与第η个第I电极、第η个第2电极及第η个隔膜对应的卷头位置到卷尾位置，卷绕成螺旋状的工序；在所述第η个第I电极的卷尾位置，以在所述第η个第I电极及第η+1个第I电极上形成非直线形状的端部的方式，切断所述第I电极连续体的工序；以将所述第η个第2电极配置在所述非直线形状的端部的更外周侧、且所述第η个第2 电极经由所述第η个隔膜与所述非直线形状的端部对置的方式，将所述隔膜连续体及所述第2电极连续体的所述卷尾位置分别切断的工序。
8.根据权利要求7所述的非水电解液二次电池的制造方法，其进一步包含以下工序 以在所述第η+1个第I电极及第η+2个第I电极上形成直线形状的端部的方式，从所述第I电极连续体中切出第n+1个第I电极的工序；以所述第n+1个第I电极的非直线形状的端部成为卷尾侧的终端部的方式，将所述第 n+1个第I电极和与第n+1个第2电极对应的所述第2电极连续体的从卷头位置到卷尾位置使与第n+1个隔膜对应的隔膜连续体的从卷头位置到卷尾位置介于它们之间地卷绕成螺旋状的工序；以将所述第n+1个第2电极配置在所述非直线形状的端部的更外周侧、且所述第n+1 个第2电极经由所述第n+1个隔膜与所述非直线形状的端部对置的方式，将所述隔膜连续体及所述第2电极连续体的所述卷尾位置分别切断的工序。
全文摘要
本发明提供一种非水电解质二次电池，其具备将长形的第1电极、长形的第2电极、介于第1电极和第2电极之间的长形的隔膜卷绕成螺旋状而成的电极组以及非水电解质，第1电极包含薄板状的第1集电体和配置在第1集电体表面上的第1活性物质层，第2电极包含薄板状的第2集电体和配置在第2集电体表面上的第2活性物质层，电极组的卷尾侧的第1电极的终端部为非直线形状，且经由隔膜与配置在更外周侧第2电极对置。非直线形状优选为周期性的连续形状，例如波形状。
文档编号H01M10/0566GK102612783SQ201180004419
公开日2012年7月25日 申请日期2011年8月8日 优先权日2010年9月21日
发明者中桐康司, 古田裕昭, 山上慎平, 山本典博, 日名泰彦, 横山友嗣, 长崎顕 申请人:松下电器产业株式会社