非水电解液二次电池、车辆以及使用电池的设备.pdf

非水电解液二次电池(100)具备扁平状卷绕型电极体(120)，该扁平状卷绕型电极体(120)是将包含正极集流箔(122)和正极活性物质层(123)的正极板(121)、与包含负极集流箔(132)和负极活性物质层(133)的负极板(131)隔着隔膜(141)卷绕而成的。其中，正极板(121)具备集流部被覆层(125)，该集流部被覆层(125)具有电绝缘性，且至少覆盖正极集流部(121m)中对向集流部(121m1)的长度方向的一部分。该集流部被覆层(125)至少覆盖对向集流部(121m1)中位于最内周且弯曲成半圆筒状的对向集流最内周半圆筒部(121m1ar)。

权利要求书一种非水电解液二次电池，具备扁平状卷绕型电极体，所述扁平状卷绕型电极体，具有正极板、负极板和长条状的隔膜，将所述正极板与所述负极板隔着所述隔膜彼此重叠，绕轴线卷绕成扁平状，所述正极板，是在长条状的正极集流箔的一部分上形成有正极活性物质层的长条状的正极板，包括：正极部，形成沿该正极板的长度方向延伸的带状，在自身的厚度方向上存在所述正极活性物质层，和正极集流部，位于该正极板的宽度方向的一端，形成沿所述长度方向延伸的带状，在自身的厚度方向上不存在所述正极活性物质层；所述负极板，是在长条状的负极集流箔的一部分上形成有负极活性物质层的长条状的负极板，包括：负极部，形成沿该负极板的长度方向延伸的带状，在自身的厚度方向上存在所述负极活性物质层，和负极集流部，位于该负极板的宽度方向的一端，形成沿所述长度方向延伸的带状，在自身的厚度方向上不存在所述负极活性物质层，其中，所述正极板的所述正极集流部具有对向集流部，该对向集流部在所述扁平状卷绕型电极体的状态下，邻近存在于所述正极部的所述轴线方向的一侧，与所述负极板的所述负极部对向，所述正极板具有集流部被覆层，该集流部被覆层具有电绝缘性，至少覆盖所述正极集流部中所述对向集流部的所述长度方向的一部分，并且至少覆盖所述对向集流部中位于最内周、且弯曲成半圆筒状的对向集流最内周半圆筒部。如权利要求1所述的非水电解液二次电池，其中，在将所述扁平状卷绕型电极体中的所述正极板的卷绕数设定为N(次)时，所述正极板中，从内侧开始计数在第N/2周以内的部位形成所述集流部被覆层。如权利要求1或2所述的非水电解液二次电池，其中，使所述集流部被覆层的厚度为所述正极活性物质层的厚度以上。一种车辆，搭载权利要求1～3中任一项所述的非水电解液二次电池，使用在该非水电解液二次电池中储蓄的电能作为驱动源的驱动能量的全部或一部分。一种使用电池的设备，搭载权利要求1～3中任一项所述的非水电解液二次电池，使用该非水电解液二次电池作为能源的至少一种。

说明书非水电解液二次电池、车辆以及使用电池的设备
技术领域
本发明涉及具备将长条状的正极板与长条状的负极板隔着长条状的隔膜卷绕成扁平状的扁平状卷绕型电极体的非水电解液二次电池。此外，涉及搭载该非水电解液二次电池的车辆以及使用电池的设备。
背景技术
以往，已知有具备将长条状的正极板与长条状的负极板隔着长条状的隔膜卷绕而成的卷绕型电极体的二次电池。其中，正极板在长条状的正极集流箔的一部分上形成正极活性物质层而成，具有形成沿长度方向延伸的带状且存在正极活性物质层的正极部、和形成沿长度方向延伸的带状且不存在正极活性物质层的正极集流部。另外，负极板在长条状的负极集流箔的一部分上形成负极活性物质层而成，具有形成沿长度方向延伸的带状且存在负极活性物质层的负极部、和形成沿长度方向延伸的带状且不存在负极活性物质层的负极集流部。并且，在构成卷绕型电极体的状态下，在其轴线方向一侧，正极板的正极集流部形成旋涡状并从隔膜突出，并且在轴线方向另一侧，负极板的负极集流部形成旋涡状并从隔膜突出。
另外，已知在这种方式的二次电池中，在正极板的正极集流部等和负极板的负极集流部等上设置由树脂等构成的绝缘层。例如，在下述专利文献1、2中公开了设置有这样的绝缘层的二次电池。
专利文献1中公开的二次电池具有将正极板与负极板隔着隔膜卷绕成圆筒状的圆筒状卷绕型电极体(参照专利文献1的图1等)。关于该二次电池，在正极板或负极板中，活性物质涂布部(正极部或负极部)以及露出部(正极集流部或负极集流部)中，在它们的边界附近实施树脂涂布，在正极板等的长度方向上形成从一端延伸至另一端(构成圆筒状卷绕型电极体的状态下从最内周延伸至最外周)的带状的绝缘层。记载了如下要点：通过设置这样的绝缘层，在活性物质涂布部形成的活性物质层中与露出部邻接的活性物质层的端部被绝缘层覆盖，因此，能够防止该活性物质层的端部从集流箔脱落，从而能够防止由脱落的活性物质层的碎片引起短路发生。
专利文献2中公开的二次电池具有将正极板与负极板隔着隔膜卷绕成圆筒状的圆筒状卷绕型电极体(参照专利文献2的图1、图2等)。在该二次电池中，在正极板或负极板的集流体露出部(正极集流部或负极集流部)中，在活性物质涂布端侧(正极部侧或负极部侧)的一部分上涂布绝缘性树脂或者贴合绝缘性胶带，由此，在正极板等的长度方向上形成从一端延伸至另一端(构成圆筒状卷绕型电极体的状态下从最内周延伸至最外周)的带状的绝缘层。记载了如下要点：通过设置这样的绝缘层，集流体露出部增强，因此，能够防止由振动和冲击等导致集流露出部变形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002‑367607号公报
专利文献2：日本特开2006‑32112号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，在具备使卷绕型电极体形成扁平状而不是上述专利文献1、2这样的圆筒状的扁平状卷绕型电极体的非水电解液二次电池中，构成该扁平状卷绕型电极体的正极板中，在弯曲成半圆筒状的部分(以下，也称为“半圆筒部”)，正极活性物质层有可能从正极集流箔上剥落。特别是在多个半圆筒部中，在位于最内周的部分(以下，也称为“最内周半圆筒部”)和与其接近的半圆筒部，由于曲率大，因此正极活性物质层容易从正极集流箔上剥落。剥落的正极活性物质层的碎片，能够通过正极集流部与隔膜的间隙而从扁平状卷绕型电极体的轴线方向一侧向电极体的各部分移动，因此，可能由于该碎片在扁平状卷绕型电极体中发生短路。
另外，对于具备扁平状卷绕型电极体的非水电解液二次电池而言，通常在扁平状卷绕型电极体的厚度方向上对非水电解液二次电池(电池盒)进行按压的状态下使用。因此，在正极板中位于两个半圆筒部之间的平板状的部分(以下，也称为“平板部”)分别受到按压力，此外，在隔膜中与这些正极板的平板部相向的部分，分别被该按压力约束。因此，在隔膜中与正极板的平板部相向的部分，即使在由于在过充电末期等产生的发热而使扁平状卷绕型电极体达到高温的情况下，也不易发生热收缩。
而另一方面，隔膜中与正极板的半圆筒部相向的部分，几乎均没有受到上述的按压力而没有受到约束，因此，扁平状卷绕型电极体达到高温时容易发生热收缩。在正极板的半圆筒部中，最内周半圆筒部达到特别高的温度，因此，在隔膜中与正极板的最内周半圆筒部相向的部分特别容易较大地热收缩。
而在扁平状卷绕型电极体的轴线方向一侧，正极板中不存在正极活性物质层的正极集流部的一部分、与负极板中存在负极活性物质层的负极部的一部分隔着隔膜相向。因此，在该部分隔膜在轴线方向上发生较大地热收缩时，在正极集流部与负极部之间出现没有隔着隔膜的部分，正极集流部(正极集流箔)与负极部(其负极活性物质层)有可能发生接触。特别是正极集流部不存在正极活性物质层而露出正极集流箔，因此电阻小。此外，由碳等构成的负极活性物质层的电阻也小。因此，如上所述正极集流部(正极集流箔)与负极部(负极活性物质层)发生接触时，短路电流容易增大，发热量也容易增大，因此不优选。
本发明是鉴于这一现状而完成的，其目的在于，提供一种具备扁平状卷绕型电极体的非水电解液二次电池，其能够防止由在正极板的最内周半圆筒部从正极集流箔上剥落的正极活性物质层的碎片引起扁平状卷绕型电极体中发生短路，并且能够防止正极集流部中属于最内周半圆筒部的部分与负极板的负极部接触而发生短路。此外，本发明的目的在于，提供搭载该非水电解液二次电池的车辆、以及搭载该非水电解液二次电池的使用电池的设备。
用于解决问题的方法
用于解决上述课题的本发明的一个方式为一种非水电解液二次电池，具备扁平状卷绕型电极体，所述扁平状卷绕型电极体，具有正极板、负极板和长条状的隔膜，将所述正极板与所述负极板隔着所述隔膜彼此重叠，绕轴线卷绕成扁平状，所述正极板，是在长条状的正极集流箔的一部分上形成有正极活性物质层的长条状的正极板，包括：正极部，形成沿该正极板的长度方向延伸的带状，在自身的厚度方向上存在所述正极活性物质层，和正极集流部，位于该正极板的宽度方向的一端，形成沿所述长度方向延伸的带状，在自身的厚度方向上不存在所述正极活性物质层；所述负极板，是在长条状的负极集流箔的一部分上形成有负极活性物质层的长条状的负极板，包括：负极部，形成沿该负极板的长度方向延伸的带状，在自身的厚度方向上存在所述负极活性物质层，和负极集流部，位于该负极板的宽度方向的一端，形成沿所述长度方向延伸的带状，在自身的厚度方向上不存在所述负极活性物质层，其中，所述正极板的所述正极集流部具有对向集流部，该对向集流部在所述扁平状卷绕型电极体的状态下，邻近存在于所述正极部的所述轴线方向的一侧，与所述负极板的所述负极部对向，所述正极板具有集流部被覆层，该集流部被覆层具有电绝缘性，至少覆盖所述正极集流部中所述对向集流部的所述长度方向的一部分，并且至少覆盖所述对向集流部中位于最内周、且弯曲成半圆筒状的对向集流最内周半圆筒部。
该非水电解液二次电池中，在构成扁平状卷绕型电极体的正极板上，设置至少覆盖正极集流部中对向集流部的对向集流最内周半圆筒部的形式的集流部被覆层。该集流部被覆层，在构成扁平状卷绕型电极体的状态下，配置于构成对向集流最内周半圆筒部的正极集流箔与隔膜之间，因此，可以使对向集流最内周半圆筒部(正极集流箔)与隔膜之间的间隙消失，或者缩小该间隙。因此，即使如上所述在正极板的最内周半圆筒部正极活性物质层从正极集流箔剥落，也能够防止该剥落的正极活性物质层的碎片通过正极集流部与隔膜之间而从扁平状卷绕型电极体的轴线方向一侧向电极体的各部分移动。因此，对于该非水电解液二次电池而言，能够防止由剥落的正极活性物质层的碎片引起扁平状卷绕型电极体中发生短路。
另外，即使在由于过充电末期等产生的发热使扁平状卷绕型电极体达到高温、隔膜中与特别容易达到高温的正极板的对向集流最内周半圆筒部相向的部分在轴线方向上发生较大地热收缩的情况下，由于在对向集流最内周半圆筒部与负极部之间夹隔有集流部被覆层，因此，由此能够防止对向集流最内周半圆筒部(正极集流箔)与负极部(其负极活性物质层)接触而发生短路。
需要说明的是，“集流部被覆层”，例如可以由具有电绝缘性的树脂、橡胶或陶瓷等材质形成。另外，“集流部被覆层”，例如可以通过涂布分散有绝缘材料的糊并进行干燥来形成，除此以外，也可以通过贴合绝缘性的胶带来形成。
另外，上述非水电解液二次电池可以为如下非水电解液二次电池，在将上述扁平状卷绕型电极体中的上述正极板的卷绕数设定为N(次)时，在上述正极板中，从内侧开始计数在第N/2周以内的部位形成上述集流部被覆层。
在将扁平状卷绕型电极体中的正极板的卷绕数设定为N(次)时，该非水电解液二次电池中，在正极板中，从内侧开始计数在第N/2周以内的部位形成上述集流部被覆层，在第N/2周的外周没有形成上述集流部被覆层。通过这样将集流部被覆层的形成范围限定于内周侧的一部分，能够抑制伴随集流部被覆层的形成的电池重量的增加。此外，通过形成集流部被覆层，能够抑制在电池制造时电解液难以渗入扁平状卷绕型电极体内。
另外，优选在上述正极部中从内侧开始计数第3周以内的部位形成上述集流部被覆层。
另外，上述任一项所述的非水电解液二次电池可以为如下非水电解液二次电池，使上述集流部被覆层的厚度为上述正极活性物质层的厚度以上。
通过使集流部被覆层的厚度为正极活性物质层的厚度以上，在构成扁平状卷绕型电极体的状态下，集流部被覆层与隔膜密合，可以使对向集流最内周半圆筒部(正极集流箔)与隔膜之间的间隙消失。由此，即使在正极部的最内周半圆筒部正极活性物质层从正极集流箔剥落，也能够更可靠地防止该剥落的正极活性物质层的碎片通过正极集流部与隔膜之间而从扁平状卷绕型电极体的轴线方向一侧向电极体的各部分移动。因此，能够更可靠地防止由剥落的正极活性物质层的碎片引起短路发生。
此外，通过使集流部被覆层的厚度为正极活性物质层的厚度以上，隔膜在该集流部被覆层与负极板的负极部之间受到约束。因此，即使在由于过充电末期等产生的发热而使扁平状卷绕型电极体达到高温的情况下，隔膜在该部分的热收缩变困难。因此，能够更可靠地防止正极板的对向集流最内周半圆筒部与负极板的负极部接触而发生短路。
另外，其他方式为一种车辆，搭载上述任一项所述的非水电解液二次电池，使用在该非水电解液二次电池中储蓄的电能作为驱动源的驱动能量的全部或一部分。
上述非水电解液二次电池，能够防止由在正极板的最内周半圆筒部从正极集流箔上剥落的正极活性物质层的碎片引起扁平状卷绕型电极体中发生短路，并且能够防止正极集流部中属于最内周半圆筒部的部分与负极板的负极部接触而发生短路。因此，能够提高搭载该锂离子二次电池的车辆的可靠性。
需要说明的是，作为“车辆”，可以列举例如：电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车、混合动力铁路车辆、铲车、电动轮椅、电动助力自行车、电动小型摩托车等。
另外，其他方式为一种使用电池的设备，搭载上述任一项所述的非水电解液二次电池，使用该非水电解液二次电池作为能源的至少一种。
上述非水电解液二次电池，能够防止由在正极板的最内周半圆筒部从正极集流箔上剥落的正极活性物质层的碎片引起扁平状卷绕型电极体中发生短路，并且能够防止正极集流部中属于最内周半圆筒部的部分与负极板的负极部接触而发生短路。因此，能够提高搭载该锂离子二次电池的使用电池的设备的可靠性。
需要说明的是，作为“使用电池的设备”，可以列举例如：个人电脑、手机、电池驱动的电动工具、无间断电源装置等通过电池驱动的各种家电制品、办公设备、产业设备等。
附图说明
图1是实施方式1中的锂离子二次电池的纵截面图。
图2是表示实施方式1中扁平状卷绕型电极体的立体图。
图3是表示实施方式1中正极板的俯视图。
图4是实施方式1中正极板的图3中的A‑A截面图。
图5是表示实施方式1中负极板的俯视图。
图6是实施方式1中负极板的图5中的B‑B截面图。
图7是表示实施方式1中隔膜的俯视图。
图8是实施方式1中隔膜的图7中的C‑C截面图。
图9是表示实施方式1中将正极板和负极板隔着隔膜彼此重叠的状态的部分俯视图。
图10是实施方式1中将正极板和负极板隔着隔膜彼此重叠的状态的、图9中的D‑D截面图。
图11是表示实施方式1中盒盖构件、正极电极端子构件以及负极电极端子构件等的分解立体图。
图12是表示实施方式2中正极板的俯视图。
图13是实施方式2中正极板的图12中的E‑E截面图。
图14是表示实施方式2中将正极板和负极板隔着隔膜彼此重叠的状态的部分俯视图。
图15是实施方式2中将正极板和负极板隔着隔膜彼此重叠的状态的、图14中的F‑F截面图。
图16是表示实施方式2中正极板的俯视图。
图17是实施方式2中正极板的图16中的G‑G截面图。
图18是表示实施方式2中将正极板和负极板隔着隔膜彼此重叠的状态的部分俯视图。
图19是实施方式2中将正极板和负极板隔着隔膜彼此重叠的状态的、图18中的H‑H截面图。
图20是表示实施方式4中的车辆的说明图。
图21是表示实施方式5中的冲击式钻机的说明图。
标号说明
100、200、300锂离子二次电池(非水电解液二次电池)
120、220、320扁平状卷绕型电极体
121、221、321正极板
121w、221w、321w正极部
121m、221m、321m正极集流部
121m1、221m1、321m1对向集流部
121m1a、221m1a、321m1a对向集流最内周部
121m1ar、221m1ar、321m1ar对向集流最内周半圆筒部
121m1ah、221m1ah、321m1ah对向集流最内周平板部
121m2、221m2、321m2非对向集流部
122正极集流箔
123正极活性物质层
125、225、325集流部被覆层
131负极板
131w负极部
131m负极集流部
132负极集流箔
133负极活性物质层
141隔膜
700车辆
800冲击式钻机
AX轴线
SA轴线方向一侧
SB轴线方向另一侧
Tsm(集流部被覆层的)厚度
Tsw(正极活性物质层的)厚度
具体实施方式
(实施方式1)
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1中表示本实施方式1中的锂离子二次电池(非水电解液二次电池)100。此外，图2中表示构成该锂离子二次电池100的扁平状卷绕型电极体120。进而，将构成该扁平状卷绕型电极体120的正极板121示于图3和图4，将负极板131示于图5和图6，将隔膜141示于图7和图8。另外，图9和图10中表示将正极板121与负极板131隔着隔膜141重叠的状态。另外，图11中表示盒盖构件113、正极电极端子构件150以及负极电极端子构件160等的细节。
该锂离子二次电池100是混合动力汽车或电动汽车等车辆、冲击式钻机等使用电池的设备中搭载的方型电池。该锂离子二次电池100，由方型的电池盒110、收容在该电池盒110内的扁平状卷绕型电极体120、受电池盒110支撑的正极电极端子构件150以及负极电极端子构件160等构成(参照图1)。另外，在电池盒110内注入未图示的电解液。
其中，电池盒110由仅上侧开口的箱状的盒主体构件111、和以闭塞该盒主体构件111的开口111h的方式焊接的矩形板状的盒盖构件113构成。在盒盖构件113中设置有电池盒110的内压达到预定压力时破裂的安全阀部113j(参照图1以及图11)。另外，在盒盖构件113中设置有用于将电解液注入电池盒110内的电解液注入口113d。
另外，在盒盖构件113中分别通过三个绝缘构件181、183、185固定设置正极电极端子构件150以及负极电极端子构件160。上述正极电极端子构件150以及负极电极端子构件160分别由三个端子金属零件151、153、155构成。在电池盒110内，正极电极端子构件150与扁平状卷绕型电极体120的正极板121连接，负极电极端子构件160与扁平状卷绕型电极体120的负极板131连接。
下面，对扁平状卷绕型电极体120进行说明。该扁平状卷绕型电极体120，收容在将绝缘膜形成为仅上侧开口的袋状的绝缘膜包围体170内，在横倒的状态下收容在电池盒110内(参照图1)。该扁平状卷绕型电极体120，是将长条状的正极板121(参照图3以及图4)与长条状的负极板131(图5以及图6参照)隔着具有透气性的长条状的隔膜141(参照图7以及图8)彼此重叠，绕轴线AX进行卷绕，并压缩成扁平状而成(参照图9、图10以及图2)。
在扁平状卷绕型电极体120的轴线AX方向一侧SA(图1中为左侧，图2中为上方)，正极板121中后述的正极集流部121m形成旋涡状并从隔膜141突出。另一方面，在扁平状卷绕型电极体120的轴线AX方向另一侧SB(图1中为右侧，图2中为下方)，负极板131中后述的负极集流部131m形成旋涡状并从隔膜141突出。
其中，正极板121如图3、图4、图9以及图10所示，作为芯材，具有由厚度15μm的长条状的铝箔构成的正极集流箔122。在该正极集流箔122的双面上分别将厚度Tsw=35μm的正极活性物质层123在长度方向(图3以及图9中为左右方向、图4以及图10中为与纸面垂直相交的方向)上设置成带状。该正极活性物质层123含有正极活性物质、导电剂以及粘合剂。
在正极板121中，在自身的厚度方向上存在正极活性物质层123的带状部位为正极部121w。该正极部121w，在构成扁平状卷绕型电极体120的状态下，其全部范围隔着隔膜141与后述的负极板131的负极部131w(详细而言，负极中央部131w1)相向(参照图9以及图10)。
另外，随着在正极板121上形成正极部121w，正极集流箔122中，宽度方向的一端(图3以及图9中为上方、图4以及图10中为左侧)沿长度方向延伸成带状，形成在自身的厚度方向上不存在正极活性物质层123的正极集流部121m。
该正极集流部121m具有对向集流部121m1和非对向集流部121m2。其中，对向集流部121m1，在构成扁平状卷绕型电极体120的状态下，邻近存在于正极部121w的轴线AX方向一侧SA(图3以及图9中为下方)，隔着隔膜141与后述的负极板131的负极部131w(详细而言，负极一侧部131w2)相向的带状部位。另一方面，非对向集流部121m2进一步邻近存在于该对向集流部121m1的轴线AX方向一侧SA，是不与负极板131相向的带状部位。
另外，正极板121，在构成扁平状卷绕型电极体120的状态下具有位于最内周的最内周部121a(参照图3等)。进而，该最内周部121a，具有：弯曲成半圆筒状的两个最内周半圆筒部121ar、121ar、和位于上述最内周半圆筒部121ar、121ar之间的平板状的最内周平板部121ah、121ah、121ah(参照图3、图4、图9以及图10)。
另外，对向集流部121m1中，属于正极板121的最内周部121a的部分为对向集流最内周部121m1a。另外，在对向集流部121m1中，属于正极板121的最内周半圆筒部121ar的部分为对向集流最内周半圆筒部121m1ar，属于正极板121的最内周平板部121ah的部分为对向集流最内周平板部121m1ah。
另外，本实施方式1的正极板121具有多个(具体而言为两个)集流部被覆层125、125(参照图3、图4、图9以及图10)，上述集流部被覆层125、125具有电绝缘性以及熔点350℃以上的耐热性，且覆盖对向集流部121m1的长度方向的一部分。具体而言，这些集流部被覆层125、125由聚酰亚胺构成。这些集流部被覆层125、125，在对向集流部121m1中，覆盖上述两个对向集流最内周半圆筒部121m1ar、121m1ar。另外，集流部被覆层125的厚度Tsm为Tsm=35μm，与上述正极活性物质层123的厚度Tsw相等。
下面，对于负极板131进行说明。负极板131如图5、图6、图9以及图10所示，作为芯材，具有由厚度10μm的长条状的铜箔构成的负极集流箔132。在该负极集流箔132的双面上，分别将厚度30μm的负极活性物质层133在长度方向(图5以及图9中为左右方向、图6以及图10中为与纸面垂直相交的方向)上设置成带状。负极活性物质层133含有负极活性物质、粘合剂以及增稠剂。
在负极板131中，在自身的厚度方向上存在负极活性物质层133的带状部位为负极部131w。该负极部131w，在构成扁平状卷绕型电极体120的状态下，具有负极中央部131w1、负极一侧部131w2和负极另一侧部131w3。其中，负极中央部131w1位于负极部131w的轴线AX方向(宽度方向)的中央，是隔着隔膜141与正极板121的正极部121w相向的带状部位(参照图5、图6、图9以及图10)。
另外，负极一侧部131w2，邻近存在于负极中央部131w1的轴线AX方向一侧SA(图5以及图9中为上方、图6以及图10中为左侧)，是隔着隔膜141与正极板121的正极集流部121m(详细而言为对向集流部121m1)相向的带状部位。另外，负极另一侧部131w3，邻近存在于负极中央部131w1的轴线AX方向另一侧SB(图5以及图9中为下方、图6以及图10中为右侧)，是不与正极板121相向、而仅与隔膜141相向的带状部位。
另外，随着在负极板131上形成负极部131w，在负极集流箔132中，宽度方向的另一端(图5以及图9中为下方、图6以及图10中为右侧)沿长度方向延伸成带状，形成在自身的厚度方向上不存在负极活性物质层133的负极集流部131m。
另外，隔膜141(参照图7、图8、图9以及图10)，由公知的树脂构成，形成长条状。
如上说明，本实施方式1的锂离子二次电池100中，在构成扁平状卷绕型电极体120的正极板121上，具有分别覆盖正极集流部121m的对向集流部121m1中两个对向集流最内周半圆筒部121m1ar、121m1ar的集流部被覆层125、125。在构成扁平状卷绕型电极体120的状态下，将各集流部被覆层125配置于对向集流最内周半圆筒部121m1ar(正极集流箔122)与隔膜141之间，因此能够缩小该对向集流最内周半圆筒部121m1ar(正极集流箔122)与隔膜141的间隙。
特别而言，本实施方式1中，使集流部被覆层125的厚度Tsm为正极活性物质层的厚度Tsw以上，因此，在构成扁平状卷绕型电极体120的状态下，集流部被覆层125与隔膜141密合，能够使对向集流最内周半圆筒部121m1ar(正极集流箔122)与隔膜141的间隙消失。
因此，即使在正极板121的最内周半圆筒部121ar,121ar正极活性物质层123从正极集流箔122上剥落，也能够防止该剥落的正极活性物质层123的碎片通过正极集流部121m与隔膜141之间而从扁平状卷绕型电极体120的轴线AX方向一侧SA向电极体的各部分移动。因此，对于该锂离子二次电池100而言，能够防止由剥落的正极活性物质层123的碎片引起扁平状卷绕型电极体120中发生短路。
另外，即使在由于过充电末期等产生的发热而使扁平状卷绕型电极体120达到高温，假设隔膜141中与特别容易达到高温的对向集流最内周半圆筒部121m1ar相向的部分在轴线AX方向上发生较大热收缩的情况下，由于集流部被覆层125介于对向集流最内周半圆筒部121m1ar与负极部131w之间，因此，由此能够防止正极集流部121m(对向集流最内周半圆筒部121m1ar)与负极部131w接触而发生短路。
特别是本实施方式1中，通过使集流部被覆层125的厚度Tsm为正极活性物质层123的厚度Tsw以上，隔膜141在该集流部被覆层125与负极板131的负极部131w之间受到约束。因此，即使在扁平状卷绕型电极体120达到高温的情况下，隔膜141在该部分的热收缩也将不易发生。因此，能够更可靠地防止正极集流部121m(对向集流最内周半圆筒部121m1ar)与负极部131w接触而发生短路。
另外，本实施方式1中，将正极板121的卷绕数设定为N(次)时，正极板121中在从内侧开始计数第N/2周以内的部位形成集流部被覆层125，在第N/2周的外周没有形成集流部被覆层125。这样，通过将集流部被覆层125的形成范围限定于内周侧的一部分，能够抑制伴随集流部被覆层125的形成的电池重量的增加。另外，通过形成集流部被覆层125，能够抑制在电池制造时电解液难以渗入扁平状卷绕型电极体120内。
下面，对上述锂离子二次电池100的制造方法进行说明。
首先，制造正极板121。即，准备长条状的由铝箔构成的正极集流箔122。然后，在该正极集流箔122的一个主面上形成沿长度方向延伸的带状的正极集流部121m，并且涂布包含正极活性物质、导电材料以及粘合剂的正极活性物质糊，通过热风使其干燥，形成带状的正极部121w。同样地在正极集流箔122的相反侧的主面上也形成带状的正极集流部121m，并且涂布正极活性物质糊，通过热风使其干燥，形成带状的正极部121w。然后，为了使电极密度提高，通过加压辊压缩正极活性物质层123。
接着，形成集流部被覆层125。具体而言，在正极集流部121m中、构成扁平状卷绕型电极体120时成为对向集流部121m1的对向集流最内周半圆筒部121m1ar、121m1ar的部分，分别贴合由聚酰亚胺构成的绝缘性胶带。这样，形成上述正极板121(参照图3以及图4)。
另外，制造负极板131。即，准备长条状的由铜箔构成的负极集流箔132。然后，在该负极集流箔132的一个主面上形成沿长度方向延伸的带状的负极集流部131m，并且涂布包含负极活性物质、粘合剂以及增稠剂的负极活性物质糊，通过热风使其干燥，形成带状的负极部131w。另外，在该负极集流箔132的相反侧的主面上也形成带状的负极集流部131m，并且涂布负极活性物质糊，通过热风使其干燥，形成带状的负极部131w。然后，为了使电极密度提高，通过加压辊压缩负极活性物质层133。这样，形成负极板131(参照图5以及图6)。
另外，准备长条状的隔膜主体141。然后，将正极板121与负极板131隔着隔膜141彼此重叠(参照图9以及图10)，使用卷芯，绕轴线AX进行卷绕，然后，压缩成扁平状，形成上述扁平状卷绕型电极体120(参照图2)。
接着，使用该扁平状卷绕型电极体120组装电池。然后，从电解液注入口113d向电池盒110内注入电解液，将该电解液注液口113d密封。这样，完成锂离子二次电池100。
(实施方式2)
下面，对于第二实施方式，参照图12~图14进行说明。本实施方式2的锂离子二次电池200中，集流部被覆层225的形式与上述实施方式1的锂离子二次电池100的集流部被覆层125不同。除此以外，与上述实施方式1相同，因此，省略或简化与上述实施方式1相同的部分的说明。
本实施方式2中的正极板221，如图12~图14所示，具有与上述实施方式1同样的正极集流箔122和正极活性物质层123。另外，该正极板221与上述实施方式1同样地具有正极部221w、和由对向集流部221m1以及非对向集流部221m2构成的正极集流部221m。
另外，正极板221在构成扁平状卷绕型电极体220的状态下具有位于最内周的最内周部221a(参照图12等)。进而，该最内周部221a具有：弯曲成半圆筒状的两个最内周半圆筒部221ar、221ar、和位于上述最内周半圆筒部221ar、221ar之间的平板状的最内周平板部221ah、221ah、221ah(参照图12~图14)。
另外，在对向集流部221m1中，属于正极板221的最内周部221a的部分为对向集流最内周部221m1a。另外，在对向集流部221m1中，属于正极板221的最内周半圆筒部221ar的部分为对向集流最内周半圆筒部221m1ar，属于正极板221的最内周平板部221ah的部分为对向集流最内周平板部221m1ah。
另外，非对向集流部221m2中，属于正极板221的最内周部221a的部分为非对向集流最内周部221m2a。另外，非对向集流部221m2中，属于正极板221的最内周半圆筒部221ar的部分为非对向集流最内周半圆筒部221m2ar，属于正极板221的最内周平板部221ah的部分为非对向集流最内周平板部221m2ah。
另外，该正极板221具备具有电绝缘性以及熔点350℃以上的耐热性的由聚酰亚胺胶带构成的多个(具体而言为两个)集流部被覆层225、225。上述集流部被覆层225、225，在对向集流部221m1中，覆盖上述对向集流最内周半圆筒部221m1ar、221m1ar，除此以外，在非对向集流部221m2中，也覆盖上述非对向集流最内周半圆筒部221m2ar、221m2ar。在构成扁平状卷绕型电极体220的状态下，将各集流部被覆层225无间隙地配置于对向集流最内周半圆筒部221m1ar(正极集流箔122)与隔膜141之间，因此，能够使对向集流最内周半圆筒部221m1ar(正极集流箔122)与隔膜141的间隙消失。
因此，即使在正极板221的最内周半圆筒部221ar、221ar正极活性物质层123从正极集流箔122上剥落，也能够防止该剥落的正极活性物质层123的碎片通过正极集流部221m与隔膜141之间而从扁平状卷绕型电极体220的轴线AX方向一侧SA向电极体的各部分移动。因此，对于该锂离子二次电池200而言，能够防止由剥落的正极活性物质层123的碎片引起扁平状卷绕型电极体220中发生短路。
另外，即使在由于过充电末期等产生的发热而使扁平状卷绕型电极体220达到高温，假设隔膜141中与特别容易达到高温的对向集流最内周半圆筒部221m1ar相向的部分在轴线AX方向上发生较大热收缩的情况下，由于集流部被覆层225介于对向集流最内周半圆筒部221m1ar与负极部131w之间，因此，由此能够防止正极集流部221m(对向集流最内周半圆筒部221m1ar)与负极部131w接触而发生短路。
特别是本实施方式2中，通过使集流部被覆层225的厚度Tsm为正极活性物质层123的厚度Tsw以上，隔膜141在该集流部被覆层225与负极板131的负极部131w之间受到约束。因此，即使在扁平状卷绕型电极体220达到高温的情况下，隔膜141在该部分的热收缩也将不易发生。因此，能够更可靠地防止正极集流部221m(对向集流最内周半圆筒部221m1ar)与负极部131w接触而发生短路。此外，与上述实施方式1同样的部分发挥与上述实施方式1同样的作用效果。
(实施方式3)
下面，对于第三实施方式，参照图16~图19进行说明。本实施方式3的锂离子二次电池300中，集流部被覆层325的形式与上述实施方式1、2的锂离子二次电池100、200的集流部被覆层125、225不同。除此以外，与上述实施方式1或2相同，因此，省略或简化上述实施方式1或2相同部分的说明。
本实施方式3中的正极板321，如图16~图19所示，具有与上述实施方式1同样的正极集流箔122和正极活性物质层123。另外，该正极板321与上述实施方式1同样地具有正极部321w、和由对向集流部321m1以及非对向集流部321m2构成的正极集流部321m。
另外，正极板321在构成扁平状卷绕型电极体320的状态下具有位于最内周的最内周部321a(参照图16等)。进而，该最内周部321a具有：弯曲成半圆筒状的两个最内周半圆筒部321ar、321ar、和位于上述最内周半圆筒部321ar、321ar之间的平板状的最内周平板部321ah、321ah、321ah(参照图16~图19)。
另外，对向集流部321m1中，属于正极板321的最内周部321a的部分为对向集流最内周部321m1a。另外，对向集流部321m1中，属于正极板321的最内周半圆筒部321ar的部分为对向集流最内周半圆筒部321m1ar，属于正极板321的最内周平板部321ah的部分为对向集流最内周平板部321m1ah。
另外，该正极板321具备具有电绝缘性以及熔点350℃以上的耐热性的由聚酰亚胺胶带构成的集流部被覆层325。该集流部被覆层325，在对向集流部321m1中，覆盖对向集流最内周部321m1a的全部范围。即，该集流部被覆层325覆盖上述对向集流最内周半圆筒部321m1ar、321m1ar，除此以外，也覆盖上述对向集流平板部321m1ah、321m1ah、321m1ah。在构成扁平状卷绕型电极体320的状态下，将该集流部被覆层325无间隙地配置于构成整个对向集流最内周部321m1a的正极集流箔122与隔膜141之间，因此，能够使构成整个对向集流最内周部321m1a的正极集流箔122与隔膜141的间隙消失。
因此，即使在正极板321的最内周部321a的任意部位正极活性物质层123从正极集流箔122上剥落的情况下，也能够防止该剥落的正极活性物质层123的碎片通过正极集流部321m与隔膜141之间而从扁平状卷绕型电极体320的轴线AX方向一侧SA向电极体的各部分移动。因此，对于该锂离子二次电池300而言，能够防止由剥落的正极活性物质层123的碎片引起扁平状卷绕型电极体320中发生短路。
另外，即使在由于过充电末期等产生的发热而使扁平状卷绕型电极体320达到高温，假设隔膜141中与特别容易达到高温的对向集流最内周部321m1a相向的部分在轴线AX方向上发生较大热收缩的情况下，由于集流部被覆层325介于对向集流最内周部321m1a与负极部131w之间，因此，由此能够防止正极集流部321m(对向集流最内周321m1a的全部范围)与负极部131w接触而发生短路。
特别是本实施方式3中，通过使集流部被覆层325的厚度Tsm为正极活性物质层123的厚度Tsw以上，隔膜141在该集流部被覆层325与负极板131的负极部131w之间受到约束。因此，即使在扁平状卷绕型电极体320达到高温的情况下，隔膜141在该部分的热收缩也将不易发生。因此，能够更可靠地防止正极集流部321m(对向集流最内周部321m1a的全部范围)与负极部131w接触而发生短路。此外，与上述实施方式1或2同样的部分，发挥与上述实施方式1或2同样的作用效果。
(实施方式4)
下面，对于第四实施方式进行说明。本实施方式4中的车辆700，搭载多个上述实施方式1的锂离子二次电池100，如图20所示，是并用发动机740、前马达720以及后马达730进行驱动的混合动力汽车。
具体而言，该车辆700具备：车身790、发动机740、在其上安装的前马达720、后马达730、线缆750、逆变器760。而且，该车辆700具备在自身的内部具有多个锂离子二次电池100的组电池710，将在该组电池710中储蓄的电能利用于前马达720以及后马达730的驱动。
如上所述，锂离子二次电池100，能够防止由在正极板121的最内周半圆筒部121ar、121ar从正极集流箔122上剥落的正极活性物质层123的碎片引起扁平状卷绕型电极体120中发生短路，并且能够防止正极板121的正极集流部121m(对向集流最内周半圆筒部121m1ar)与负极板131的负极部131w接触而发生短路。因此，能够提高搭载该锂离子二次电池100的车辆700的可靠性。
需要说明的是，也可以搭载上述实施方式2或3的锂离子二次电池200、300代替上述实施方式1的锂离子二次电池100。
(实施方式5)
下面，对于第五实施方式进行说明。本实施方式5的冲击式钻机800，如图21所示，是搭载包含上述实施方式1的锂离子二次电池100的电池组810的使用电池的设备。具体而言，该冲击式钻机800在主体820的底部821收容电池组810，将该电池组810作为用于驱动钻机的能源利用。
如上所述，锂离子二次电池100，能够防止由在正极板121的最内周半圆筒部121ar、121ar从正极集流箔122上剥落的正极活性物质层123的碎片引起扁平状卷绕型电极体120中发生短路，并且能够防止正极板121的正极集流部121m(对向集流最内周半圆筒部121m1ar)与负极板131的负极部131w接触而发生短路。因此，能够提高搭载该锂离子二次电池100的冲击式钻机800的可靠性。
需要说明的是，也可以搭载上述实施方式2或3的锂离子二次电池200、300代替上述实施方式1的锂离子二次电池100。
以上，根据实施方式1~5说明本发明，但本发明并不限定于上述的实施方式1~5，在不脱离其主旨的范围内，当然能够适当变更进行应用。
例如，上述实施方式1~5中，使形成集流部被覆层125、225、325的胶带的材质为聚酰亚胺，但胶带的材质可以适当变更。例如，可以使用由PP(聚丙烯)或PPS(聚苯硫醚树脂)构成的胶带。另外，上述实施方式1~5中，通过贴合胶带而形成集流部被覆层125、225、325，但集流部被覆层125、225、325的形成方法并不限定于此。例如，可以通过涂布包含树脂或氧化铝等陶瓷等绝缘材料的绝缘性糊并使其干燥来形成。
另外，上述实施方式1~5中，在对向集流部121m1、221m1、321m1中，在位于最内周的对向集流最内周部121m1a、221m1a、321m1a设置集流部被覆层125、225、325，但集流部被覆层125等，可以在对向集流最内周部121m1a等形成的同时，也在对向集流部121m1等中从内侧开始计数第2周或第3周的部位等形成。如果考虑到伴随集流部被覆层125等的形成的电池重量的增加、和在电池制造时的电解液向扁平状卷绕型电极体120等内的渗入等，则特别优选在正极板121等中从内侧开始计数第3周以内的部位形成集流部被覆层125等。
另外，上述实施方式1~5中，使集流部被覆层125、225、325的厚度Tsm(=35μm)与正极活性物质层123的厚度Tsw(=35μm)相等，但也可以使集流部被覆层125等的厚度Tsm大于正极活性物质层123的厚度Tsw(具体而言，使厚度Tsm为55μm或60μm等)。该情况下，由于夹隔有集流部被覆层125等，因而能够使对向集流最内周半圆筒部121m1ar等(正极集流箔122)与隔膜141的间隙消失。因此，即使在正极板121等的最内周半圆筒部121ar等正极活性物质层123从正极集流箔122上剥落，也能够可靠地防止剥落的正极活性物质层123的碎片通过正极集流部121m等与隔膜141之间而从扁平状卷绕型电极体120等的轴线AX方向一侧SA向电极体的各部分移动。