WO2020262437A1 - 円筒形非水電解質二次電池 - Google Patents

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aqueous electrolyte
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智彦 横山
亮 樫村
聡 三原
良太 沖本
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Definitions

  • the present disclosure relates to a cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • an upper insulating plate having a central hole is arranged on the electrode group in order to prevent a short circuit due to contact between the positive electrode lead and the electrode group. Is being done.
  • the center hole penetrates the central part of the upper insulating plate, and the high-pressure gas generated inside the secondary battery is discharged through the upper insulating plate, or the electrolytic solution is injected into the electrode group side. Used.
  • the electrode group is arranged inside the outer can, and one end of the outer can is closed with a sealing body.
  • Patent Document 1 describes a cylindrical secondary battery having an upper insulating plate, which is a central hole, a lead hole through which a positive electrode lead penetrates, and a plurality of openings formed in a half portion on the opposite side of the lead hole.
  • the configuration having and is disclosed.
  • the lead hole has a substantially semicircular arc shape in a plan view, and has two straight lines extending in a substantially radial direction at both ends in the circumferential direction.
  • the positive electrode lead may be led out from one end of the lead hole of the upper insulating plate in the arc direction to the sealing body side.
  • the conductive portion of the positive electrode lead faces the electrode group via the other end in the arc direction of the lead hole. It will be easier. Therefore, when the secondary battery is manufactured, the one that may cause a short circuit in the future is discharged as a manufacturing defect depending on the bending position of the positive electrode lead with respect to the central portion of the upper insulating plate, and the manufacturing cost of the battery increases.
  • An object of the present disclosure is to provide a cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery capable of effectively preventing a short circuit between the electrode group and the positive electrode lead due to a variation in the bending position of the positive electrode lead with respect to the insulating plate.
  • the cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present disclosure includes an outer can, a sealing body that closes one end of the outer can, an electrode group arranged inside the outer can, and insulation arranged between the sealing body and the electrode group. It is a cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery provided with a plate.
  • a positive electrode and a negative electrode are spirally wound via a separator, and an insulating plate is a lead through which a positive electrode lead led out from the electrode group penetrates.
  • It has a disk shape with a hole and a central hole penetrating the central portion, and the outer edge of the lead hole is a curved portion arranged along an arc concentric with the outer peripheral circle of the insulating plate in a plan view, and the arc. It is a cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery including a straight portion arranged along a string connecting both ends of the battery.
  • cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery it is possible to effectively prevent a short circuit between the electrode group and the positive electrode lead due to the variation in the bending position of the positive electrode lead with respect to the insulating plate.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery of an example of the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a portion closer to the inner end in the winding direction in the electrode group of the AA cross section of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing the facing relationship between the positive electrode and the negative electrode by expanding the portion of the electrode group shown in FIG. 2 near the inner end in the winding direction.
  • FIG. 4 is a schematic view seen from above of FIG.
  • FIG. 5A is a plan view of the upper insulating plate shown in FIG.
  • FIG. 5B is an enlarged view of part B of FIG. 5A.
  • FIG. 6 shows the positive electrode lead and the lead hole when the upper insulating plate is viewed from above when the positive electrode lead is led out from the circumferential center position of the lead hole in the cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery of the comparative example. It is a figure which shows the positional relationship with.
  • FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 6 in the case where the positive electrode lead is led out from one end in the circumferential direction of the lead hole in the cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery of the comparative example.
  • FIG. 8 is a diagram showing a difference between the lead hole shape of the upper insulating plate of the embodiment and the lead hole shape of the comparative example.
  • FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 7 in the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 5 in the upper insulating plate according to the cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery of Experimental Example 3.
  • FIG. 11 compares the shape of the upper insulating plate, the aperture ratio with respect to the area in the outer circle of the upper insulating plate, and the burst rate of the battery case in the cylindrical non-aqueous electrolyte secondary batteries according to Experimental Examples 1 to 4. It is a figure.
  • FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 1 in another example of the embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 7 in another example of the embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery 10 of the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a portion of the electrode group 14 in the AA cross section of FIG. 1 near the inner end in the winding direction.
  • the cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery 10 includes a wound electrode group 14 and a non-aqueous electrolyte (not shown).
  • the electrode group 14 has a positive electrode 11, a negative electrode 12, and a separator 13, and the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are spirally wound via the separator 13.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery 10 of the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a portion of the electrode group 14 in the AA cross section of FIG. 1 near the inner end in the winding direction.
  • the cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery 10 includes a wound electrode group 14 and a non-a
  • FIG. 1 shows the shape of the electrode group 14 as seen from the outer peripheral side.
  • one side of the electrode group 14 in the winding axis direction may be referred to as “upper”, and the other side in the winding axis direction may be referred to as “lower”.
  • the non-aqueous electrolyte contains a non-aqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent.
  • the non-aqueous electrolyte is not limited to the liquid electrolyte, and may be a solid electrolyte using a gel polymer or the like.
  • the cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery 10 will be referred to as a secondary battery 10.
  • the positive electrode 11, the negative electrode 12, and the separator 13 constituting the electrode group 14 are all formed in a band shape, and are wound in a spiral shape so that the electrode group 14 is alternately laminated in the radial direction.
  • the longitudinal direction of each electrode is the winding direction
  • the width direction of each electrode is the winding axis direction.
  • the positive electrode lead 16 that electrically connects the positive electrode 11 and the positive electrode terminal is provided at substantially the center of, for example, the winding inner end portion and the winding outer end portion of the electrode group 14, and is provided in the electrode group 14. It is derived from the upper end (upper side of FIG. 1) in the winding axis direction ⁇ .
  • the negative electrode lead 40 (FIG.
  • the positive electrode lead 16 and the negative electrode lead 40 are rectangular strip-shaped conductive members having a thickness larger than that of the electrode core.
  • the thickness of each lead is, for example, 3 to 30 times the thickness of the core body, and is generally 50 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the constituent material of each reed is not particularly limited.
  • the positive electrode lead 16 is preferably composed of a metal containing aluminum as a main component
  • the negative electrode lead is preferably composed of a metal containing nickel or copper as a main component, or a metal containing both nickel and copper.
  • the negative electrode 12 is not exposed on the outermost peripheral surface of the electrode group 14, but the negative electrode lead is joined to the end of the negative electrode core on the winding end side, and the negative electrode lead is attached to the lower end of the electrode group 14 in the winding axis direction ⁇ (FIG. 1). It may be led out from the lower side) and joined to the bottom of the outer can 20 together with the negative electrode lead 40.
  • the positive electrode 11 and the negative electrode 12 will be described in more detail.
  • the positive electrode 11 has a band-shaped positive electrode core body and a positive electrode mixture layer formed on the core body.
  • positive electrode mixture layers are formed on both sides of the positive electrode core body.
  • a metal foil such as aluminum, a film on which the metal is arranged on the surface layer, or the like is used.
  • a suitable positive electrode core is a metal foil containing aluminum or an aluminum alloy as a main component.
  • the thickness of the positive electrode core is, for example, 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the positive electrode mixture layer is formed on both sides of the positive electrode core body over the entire area except the plain portion to which the positive electrode leads are joined.
  • the positive electrode mixture layer preferably contains a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder.
  • the positive electrode shall be dried and rolled after applying a positive electrode mixture slurry containing a positive electrode active material, a conductive agent, a binder, and a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) on both sides of the positive electrode core. Is made by.
  • the positive electrode active material examples include lithium-containing transition metal oxides containing transition metal elements such as Co, Mn, and Ni.
  • the lithium-containing transition metal oxide is not particularly limited, but the general formula Li 1 + x MO 2 (in the formula, -0.2 ⁇ x ⁇ 0.2, M contains at least one of Ni, Co, Mn, and Al). It is preferably a composite oxide represented by.
  • Examples of the above-mentioned conductive agent include carbon materials such as carbon black (CB), acetylene black (AB), Ketjen black, and graphite.
  • Examples of the binder include fluororesins such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidene fluoride (PVdF), polyacrylonitrile (PAN), polyimide (PI), acrylic resins, and polyolefin resins. Be done. Further, these resins may be used in combination with carboxymethyl cellulose (CMC) or a salt thereof, polyethylene oxide (PEO) and the like. One of these may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • PEO polyethylene oxide
  • the negative electrode 12 has a band-shaped negative electrode core body and a negative electrode mixture layer formed on the negative electrode core body.
  • a negative electrode mixture layer is formed on both sides of the negative electrode core body.
  • a metal foil such as copper, a film on which the metal is arranged on the surface layer, or the like is used.
  • the thickness of the negative electrode core is, for example, 5 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the negative electrode mixture layer can be formed on both sides of the negative electrode core body in almost the entire area except the plain portion to which the negative electrode leads 40 are bonded.
  • the negative electrode mixture layer preferably contains a negative electrode active material and a binder.
  • the negative electrode 12 is produced by applying, for example, a negative electrode mixture slurry containing a negative electrode active material, a binder, water, and the like to both surfaces of a negative electrode core, and then drying and rolling.
  • the negative electrode active material is not particularly limited as long as it can reversibly occlude and release lithium ions, for example, a carbon material such as natural graphite or artificial graphite, a metal alloying with lithium such as Si or Sn, or these. Alloys containing, composite oxides and the like can be used.
  • the binder contained in the negative electrode mixture layer for example, the same resin as in the case of the positive electrode 11 is used.
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • CMC styrene-butadiene rubber
  • polyacrylic acid or a salt thereof, polyvinyl alcohol and the like can be used. One of these may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • FIG. 3 is a diagram showing the facing relationship between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 by expanding the portion of the electrode group 14 shown in FIG. 2 near the inner end in the winding direction.
  • FIG. 4 is a schematic view seen from above of FIG. As shown in FIGS. 2 to 4, only the negative electrode 12 of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 is arranged at the winding start portion of the electrode group 14. Specifically, the negative electrode 12 is wound around 1.25 turns or more from the inner end in the winding direction (point E1 in FIG. 2), which is the winding start end of the electrode group 14, via the separator 13 without facing the positive electrode 11. Also includes a non-opposing portion 12a.
  • point E1 in FIG. 2 point E1 in FIG. 2
  • the negative electrode 12 is continuously wound from the non-opposing portion 12a wound 1.5 times from the inner end E1 in the winding direction and from the non-opposing portion 12a, and faces the positive electrode 11 via the separator 13. Includes the facing portion 12b.
  • the non-opposing portion 12a is a portion of the negative electrode 12 shown in FIG. 2 from the inner end E1 in the winding direction to the point E2 along the winding direction.
  • the straight line passing through E2 is drawn so that the shortest distance is from the inner end of the positive electrode 11 in the winding direction to the negative electrode 12 inside the winding direction, and the intersection E2 between the straight line and the negative electrode 12 is the non-opposing portion 12a. Corresponds to the outer end of the winding direction. Further, the straight line passing through E1 is drawn so as to be arranged on an extension of the straight line passing through E2.
  • the non-opposing portion 12a has a negative electrode mixture layer forming portion 12c and a negative electrode core body exposed portion 12d.
  • the negative electrode mixture layer forming portion 12c is a portion in which the negative electrode mixture layer is formed on at least one surface of the non-opposing portion 12a continuously inward in the winding direction from the outer end in the winding direction (point E2 in FIG. 2).
  • the negative electrode core body exposed portion 12d is a portion of the non-opposing portion 12a that is continuous from the inner end in the winding direction (point E1 in FIG. 2) to the outside in the winding direction and in which the negative electrode mixture layer is not formed on both sides.
  • the negative electrode core body exposed portion 12d is shown by a thin solid line
  • the negative electrode mixture layer forming portion 12c is shown by a thick solid line.
  • the negative electrode mixture layer forming portion 12c is wound around 0.75 turns or more.
  • the case where the negative electrode mixture layer forming portion 12c is wound 0.8 times is shown.
  • the outer can 20 which is a bottomed cylindrical metal container and the sealing body 22 constitute a battery case 18 for accommodating the electrode group 14 and the non-aqueous electrolyte.
  • the sealing body 22 closes the open end portion of the outer can 20.
  • a gasket 24 is provided between the outer can 20 and the sealing body 22 to ensure the airtightness inside the battery case 18.
  • the outer can 20 has, for example, an overhanging portion 21 that supports the sealing body 22 formed by pressing a side surface portion from the outside.
  • the overhanging portion 21 is preferably formed in an annular shape along the circumferential direction of the outer can 20, and the sealing body 22 is supported on the upper surface thereof.
  • the sealing body 22 is schematically shown in the shape of a disk having a rectangular cross section.
  • the sealing body 22 has a configuration having an internal pressure actuated safety valve.
  • the sealing body 22 is composed of a filter, a lower valve body, an insulating member, an upper valve body, and a cap, which are laminated in order from the electrode group 14 side.
  • Each member constituting the sealing body 22 has, for example, a disk shape or a ring shape, and each member except the insulating member is electrically connected to each other.
  • the lower valve body and the upper valve body are connected to each other at the central portion thereof, and an insulating member is interposed between the peripheral portions thereof.
  • the lower valve body breaks, which causes the upper valve body to swell toward the cap side and separate from the lower valve body, thereby establishing an electrical connection between the two. It is blocked.
  • the upper valve body breaks and the gas generated inside is released through the opening formed in the cap.
  • the upper valve body and the lower valve body form an exhaust valve.
  • An upper insulating plate 26 is arranged between the sealing body 22 and the electrode group 14.
  • the upper insulating plate 26 is shown so as to be separated from the electrode group 14, but the upper insulating plate 26 is actually arranged so as to be in contact with the upper end of the electrode group 14.
  • the positive electrode lead 16 is a conductive member for electrically connecting the positive electrode core body and the positive electrode terminal, and is led out from the upper end of the electrode group 14 to one side (upper side of FIG. 1) of the winding axis direction ⁇ of the electrode group 14. ing.
  • One end of the positive electrode lead 16 is joined to, for example, a portion of the positive electrode core body located at a substantially central portion in the radial direction ⁇ of the electrode group 14. Further, the other end (upper end of FIG.
  • the positive electrode lead 16 is joined near the center of the lower surface of the sealing body 22. In this state, the positive electrode lead 16 extends to the sealing body 22 side through the lead hole 27 described later of the upper insulating plate 26. In the secondary battery 10, the top plate of the sealing body 22 or the cap located at the upper end serves as the positive electrode terminal.
  • the positive electrode lead 16 derived from the electrode group 14 is placed so as to overlap the sealing body 22. Then, the positive electrode lead 16 is welded to the sealing body 22 by laser welding or the like. An insulating tape is attached to the portion of the positive electrode lead 16 that is derived from the electrode group 14 on the electrode group 14 side.
  • FIG. 1 shows a portion to which the insulating tape is attached by the oblique grid portion of the positive electrode lead 16. Therefore, of the lead-out portion of the positive electrode lead 16, the plain portion of FIG. 1 is an exposed portion of the conductive portion exposed from the insulating tape.
  • the sealing body 22 is attached to the open end portion of the outer can 20.
  • the positive electrode lead 16 is bent toward the upper insulating plate 26 at a position adjacent to the lead hole 27 to form the first curved portion 16a.
  • the positive electrode lead 16 is folded back at a position opposite to the first curved portion 16a with respect to the central axis O of the secondary battery 10 orthogonal to the sealing body 22 to form the second curved portion 16b.
  • the insulating tape is provided within a range not exceeding the inflection point of the second curved portion 16b from the electrode group 14 side to the sealing body 22 side of the positive electrode lead 16 so as not to hinder the welding of the sealing body 22 and the positive electrode lead 16.
  • the insulating tape may be attached not only to the portion of the positive electrode lead 16 led out from the electrode group 14, but also to a part of the portion arranged inside the electrode group 14, and the surface facing the upper insulating plate 26 may be attached. It may be attached only to. Further, the insulating tape may be attached to the positive electrode lead 16 so as to be spirally wound around the diagonal lattice portion of FIG.
  • the secondary battery 10 may be deformed so as to be compressed in the central axis O direction in a crush test or the like.
  • the central axis O direction of the secondary battery 10 coincides with the winding axis direction ⁇ of the electrode group 14.
  • the upper insulating plate 26 has a lead hole 27 through which the positive electrode lead 16 penetrates as described later, depending on the shape of the lead hole 27, the exposed portion of the positive electrode lead 16 from the insulating tape through the lead hole 27. May come into contact with the electrode group 14 and cause a short circuit.
  • the shape of the lead hole 27 is regulated as described later.
  • a lower insulating plate (not shown) is arranged between the lower end of the electrode group 14 and the bottom of the outer can 20.
  • a through hole is formed in the center of the lower insulating plate.
  • the negative electrode lead 40 (FIG. 3) having one end joined to the negative electrode core is led out to the lower side of the lower insulating plate through the through hole of the lower insulating plate or the outer peripheral side of the lower insulating plate, and is led out to the lower side of the lower insulating plate. Is joined by welding.
  • FIG. 5A is a plan view of the upper insulating plate 26.
  • FIG. 5B is an enlarged view of part B of FIG. 5A.
  • the upper insulating plate 26 has a small disc shape.
  • the upper insulating plate 26 is formed of an insulating material such as a polyolefin resin.
  • the polyolefin-based resin is preferable from the viewpoint of reducing the manufacturing cost, and for example, a polypropylene resin can be used as the polyolefin-based resin.
  • the upper insulating plate 26 is used to prevent a short circuit between the electrode group 14 and the positive electrode lead 16 or the like derived from the electrode group 14. Therefore, it is preferable that the upper insulating plate 26 covers almost the entire upper end of the electrode group 14. Therefore, the outer diameter d1 (FIG. 5A) of the upper insulating plate 26 matches the inner diameter d2 (FIG. 1) of the outer can 20 before the use of the secondary battery 10, or is inserted into the outer can 20 at the time of assembly. It is slightly smaller than the inner diameter d2 in consideration of the property.
  • the outer diameter d1 of the upper insulating plate 26 is preferably 98% or more and 100% or less, and more preferably 98% or more and 99.8% or less of the inner diameter d2 of the outer can 20.
  • a central hole 29 is formed in the center of the upper insulating plate 26.
  • the central hole 29 is a substantially rectangular shape in which each corner is rounded in an arc shape, but may be circular, oval, or other polygon.
  • the maximum width of the central hole 29 is preferably smaller than the width W (FIG. 9) of the positive electrode lead 16 so that the positive electrode lead 16 does not cause a short circuit due to contact with the electrode group 14 through the central hole 29.
  • a columnar space (not shown) along the winding axis direction ⁇ is formed inside the innermost peripheral surface which is the central portion including the winding axis ⁇ of the electrode group 14. It is preferable that the central hole 29 faces the columnar space when viewed from the central axis O direction of the secondary battery 10 and does not face the electrode group 14. In this case, even if the exposed portion of the positive electrode lead 16 from the insulating tape is present directly above the center hole 29, the positive electrode lead 16 does not come into contact with the electrode group 14 through the center hole 29, and the electrode group 14 and the positive electrode are positive. A short circuit with the lead 16 can be effectively prevented.
  • a substantially semicircular arc-shaped lead hole 27 is formed in one half of the upper insulating plate 26 (lower half of FIG. 5A) so as to avoid the central hole 29.
  • the center hole 29 and the lead hole 27 are preferably enlarged, respectively, from the viewpoint of improving exhaust performance when gas is generated inside the secondary battery 10.
  • the outer edge portion of the lead hole 27 is defined with reference to an arc concentric with the outer peripheral circle 26a of the upper insulating plate 26 and a string connecting both ends thereof.
  • the outer edge portion of the lead hole 27 includes an outer curved portion 27a, an inner curved portion 27b, and straight portions 28a and 28b.
  • the outer curved portion 27a is arranged along the reference arc, and the straight portions 28a and 28b are arranged along the strings connecting both ends of the reference arc.
  • the outer curved portion 27a may coincide with the reference arc. In this case, the straight portions 28a and 28b are directly connected to both ends of the outer curved portion 27a.
  • the reference arc is preferably an inferior arc smaller than a semicircle.
  • the inner curved portion 27b is arranged so as to avoid the central hole 29.
  • the inner curved portion 27b is also preferably arranged along an arc concentric with the outer peripheral circle 26a of the upper insulating plate 26.
  • the inner curved portion 27b can be omitted depending on the positional relationship between the lead hole 27 and the center hole 29. In this case, the straight lines 28a and 28b form one straight line.
  • the reference is drawn by drawing an extension line La along the reference arc from the first end P1 of the outer curved portion 27a.
  • the arc that becomes can be specified.
  • the R portion 30 serving as the connecting portion between the outer curved portion 27a and the straight portion 28a has a shape in which the connecting portion between the reference arc and the chord is chamfered.
  • the R portion 31 interposed between the straight portions 28a and 28b and the inner curved portion 27b is the same applies to the R portion 31 interposed between the straight portions 28a and 28b and the inner curved portion 27b.
  • the aperture ratio is not particularly limited, but is preferably 11% or more. If the aperture ratio is less than 11%, the exhaust path when gas is generated on the electrode group 14 side of the secondary battery 10 becomes small, and the exhaust performance becomes insufficient.
  • the upper limit of the aperture ratio can be appropriately determined according to the strength of the upper insulating plate 26, but for example, it can be 60% or less, preferably 40% or less, and more preferably 20% or less. ..
  • the thickness of the upper insulating plate 26 is, for example, 0.2 mm or more and 0.5 mm or less. If this thickness is less than 0.2 mm, the strength of the upper insulating plate 26 is lowered, and when an impact is applied to the secondary battery 10, the electrode group 14 may pop out toward the sealing body 22 side. If the thickness of the upper insulating plate 26 is larger than 0.5 mm, the internal volume of the battery becomes small, so that the capacity of the battery is significantly reduced.
  • FIG. 6 shows the positive electrode lead 16 and the lead hole 46 when the upper insulating plate 45 is viewed from above when the positive electrode lead 16 is led out from the circumferential center position of the lead hole 46 in the secondary battery of the comparative example. It is a figure which shows the positional relationship with.
  • FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 6 in the case where the positive electrode lead 16 is led out from one end in the circumferential direction of the lead hole 46 in the secondary battery of the comparative example.
  • the upper insulating plate 45 of the comparative example shown in FIG. 6 has the same planar shape as the upper insulating plate described in Patent Document 1. Specifically, the upper insulating plate 45 has a central hole 29 formed in the central portion and a substantially semicircular arc-shaped lead hole 46 formed in one side half portion (lower half portion in FIG. 6). And the outer peripheral holes 48 formed at a plurality of positions in the circumferential direction of the other side half portion (upper half portion in FIG. 6). As for the outer edge portion of the lead hole 46, the outer curved portion 46a is also arranged along an arc concentric with the outer peripheral circle 45a of the upper insulating plate 45.
  • the straight lines 47a and 47b interposed between the outer curved portion 46a and the inner curved portion 46b connect both ends of the reference arc to the center of the arc, not in the chord direction. They are arranged along the radial direction.
  • the positive electrode lead 16 penetrating the lead hole 46 is bent toward the central axis O of the secondary battery, as shown by the positive electrode lead 16 of the alternate long and short dash line in FIG.
  • the shaded portion of the positive electrode lead 16 indicates a portion to which the insulating tape is attached, and the plain portion indicates an exposed portion of the conductive portion from the insulating tape.
  • the positive electrode lead 16 when assembling the secondary battery, has a lead hole as shown in FIG. 7, depending on the relationship between the lead position of the positive electrode lead 16 from the electrode group and the circumferential position of the upper insulating plate 45. There is a possibility that it is derived upward from one end in the circumferential direction of 46 (the left end in FIG. 7). In this case, if the positive electrode lead 16 of the alternate long and short dash line in FIG. 7 is bent toward the central axis O of the secondary battery, the exposed portion of the positive electrode lead 16 faces the electrode group through the lead hole 46. There is no. On the other hand, as shown by the solid positive electrode lead 16 in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing a difference between the shape of the lead hole 27 of the upper insulating plate 26 of the embodiment and the shape of the lead hole 46 of the comparative example.
  • the straight lines 47a and 47b are arranged along the radial direction connecting both ends of the reference arc to the center of the arc, whereas the implementation shown in FIG. 8 (b).
  • the straight lines 28a and 28b are arranged along the strings connecting both ends of the reference arc. Due to this difference, in the embodiment, the ratio of the length of the inner curved portion 27b to the length of the outer curved portion 27a can be made smaller than that of the comparative example.
  • the positive electrode lead led out from one end of the lead hole 27 (for example, the left end of FIG. 8B) is the other end of the lead hole 27. (For example, the right end portion in FIG. 8B) becomes difficult to face.
  • FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 7 in the embodiment.
  • the straight portions 28a and 28b connecting the outer curved portion 27a and the inner curved portion 27b of the lead hole 27 are the reference of the outer curved portion 27a. It is arranged along the string connecting both ends of the arc.
  • the positive electrode lead 16 led out from one end in the circumferential direction of the lead hole 27 (the left end in FIG. 9) is displaced from the central axis O of the secondary battery.
  • the upper insulating plate 26 since the upper insulating plate 26 has only the lead hole 27 and the central hole 29 as through holes, it is possible to more effectively prevent the electrode group 14 and the positive electrode lead 16 from being short-circuited through the through holes. ..
  • the non-opposing portion 12a that does not face the positive electrode 11 via the separator 13 is wound 1.25 turns or more from the inner end in the winding direction of the electrode group 14.
  • the negative electrode mixture layer forming portion 12c on which the negative electrode mixture layer 12f is formed is wound around 0.75 turns or more.
  • the positive electrode 11 does not face any of both sides of the negative electrode mixture layer forming portion 12c.
  • the negative electrode mixture layer forming portion 12c does not react with the positive electrode 11, so that the portion near the inner end in the winding direction including the negative electrode core portion of the negative electrode mixture layer forming portion 12c is an electrode.
  • the negative electrode mixture layer forming portion 12c has higher strength than the portion where only the negative electrode core body is exposed on both sides. Therefore, the portion remaining in the tubular shape serves as an exhaust passage, and the high-temperature and high-pressure gas generated inside the battery at the time of ignition can be guided in the vertical direction and efficiently exhausted. Therefore, bursting of the secondary battery 10 due to an excessive increase in the internal pressure of the secondary battery 10 can be suppressed. Further, since it is not necessary to provide the metal tubular member in the winding core portion of the secondary battery 10 in order to efficiently exhaust the gas in this way, the cost increase can be suppressed. As a result, it is possible to realize a structure capable of securing an exhaust passage of the winding core portion of the electrode group 14 when the secondary battery 10 ignites at low cost.
  • NMP was removed at a temperature of 100 to 150 ° C. in a heated dryer, rolled by a roll press to form a positive electrode mixture layer, and the positive electrode after rolling was heated to 200 ° C.
  • the heat treatment was performed by contacting the rollers for 5 seconds.
  • a long positive electrode core body on which the positive electrode mixture layer was formed was cut into an electrode size of a predetermined size to prepare a positive electrode 11, and then an aluminum positive electrode lead 16 was attached on the positive electrode core body.
  • the thickness of the positive electrode 11 after production is 0.144 mm, the width is 62.6 mm, and the length is 861 mm.
  • the negative electrode active material a mixture of 95 parts by weight of graphite powder and 5 parts by weight of silicon oxide was used. Then, 1 part by weight of this mixture, carboxymethyl cellulose (CMC) as a thickener, and 1 part by weight of a dispersion of styrene-butadiene rubber as a binder are dispersed in water to combine the negative electrodes. The agent slurry was prepared. This negative electrode mixture slurry was applied to both sides of a negative electrode core made of copper foil having a thickness of 8 ⁇ m to form a negative electrode coated portion. At this time, the outermost peripheral surface of the electrode group was formed to be the negative electrode core body.
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • the thickness of the negative electrode mixture layer was adjusted by compressing with a compression roller so that the negative electrode thickness became 160 ⁇ m. Then, a long negative electrode core body on which the negative electrode mixture layer is formed is cut into an electrode size of a predetermined size to prepare a negative electrode 12 having negative electrode mixture layers formed on both sides, and then on the negative electrode core body. A nickel-copper-nickel negative electrode lead 40 was attached. The width of the negative electrode 12 after production is 64.2 mm, and the length is 959 mm.
  • the electrode group 14 was formed by winding it in a cylindrical shape between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 via a polyethylene separator 13.
  • Ethylene carbonate (EC) and dimethylmethyl carbonate (DMC) are mixed at a volume ratio of 1: 3, and 5 parts by weight of vinylene carbonate (VC) is added to 100 parts by weight of the mixed solvent, and the mixed solvent is added.
  • VC vinylene carbonate
  • LiPF 6 was dissolved in LiPF 6 to a concentration of 1.5 mol / L to prepare a non-aqueous electrolytic solution.
  • the upper insulating plate 26 As the upper insulating plate 26, a circular plate material having a thickness of 0.3 mm made of polypropylene resin was used, and as shown in FIG. 5A, a lead hole 27 and a center hole 29 through which the positive electrode lead 16 penetrated were formed.
  • the central hole 29 has a length of 2.2 mm and a width of 3 mm. Then, the lead hole 27 through which the positive electrode lead 16 penetrates was formed so that the total aperture ratio of the central hole 29 and the lead hole 27 was 18.3%.
  • the upper insulating plate 26 and the lower insulating plate were arranged above and below the electrode group 14, and the electrode group 14 was housed in the outer can 20.
  • the positive electrode lead 16 was led out from the electrode group 14 through the lead hole 27 of the upper insulating plate 26.
  • the negative electrode lead 40 was welded to the outer can 20 of the battery case 18, and the positive electrode lead 16 was welded to the sealing body 22 having an internal pressure actuated safety valve. Then, a non-aqueous electrolytic solution was injected into the battery case 18 by a reduced pressure method.
  • the secondary battery 10 was manufactured by crimping the sealing body 22 to the upper open end of the outer can 20 via the gasket 24.
  • the capacity of the secondary battery 10 was 4600 mAh.
  • the non-opposing portion 12a that does not face the positive electrode 11 via the separator 13 was wound 1.75 times. Further, among the non-opposing portions 12a, the negative electrode mixture layer forming portion 12c on which the negative electrode mixture layer 12f was formed was wound 0.75 turns, and the negative electrode core body exposed portion 12d was wound one turn.
  • Experimental Example 2 is the same as Experimental Example 1 except that the lead hole 27 through which the positive electrode lead 16 penetrates is formed so that the total aperture ratio of the central hole 29 and the lead hole 27 is 15.4%. Such a secondary battery was manufactured.
  • the shape of the upper insulating plate 26 of Experimental Example 2 is shown in the column of Experimental Example 2 of FIG. 11 described later.
  • FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 5 in the upper insulating plate 26 according to the secondary battery of Experimental Example 3.
  • the lead hole 27 through which the positive electrode lead 16 (FIG. 1) penetrates is provided so that the total aperture ratio of the center hole 29 and the lead hole 27 is 11.7%.
  • a secondary battery according to Experimental Example 3 was produced in the same manner as in Experimental Example 1 except that it was formed.
  • the shape of the upper insulating plate 26 of Experimental Example 3 is also shown in the column of Experimental Example 3 of FIG. 11 described later.
  • the lead hole 27 is significantly smaller than in the cases of Experimental Examples 1 and 2, the lead hole 27 is not formed with an inner curved portion for avoiding the central hole 29.
  • the outer edge portion of the lead hole 27 is an outer curved portion 27a arranged along an arc concentric with the outer peripheral circle 26a of the upper insulating plate 26 in a plan view, and R portions 30 at both ends of the outer curved portion 27a.
  • the straight line portion 28c is arranged along the string connecting both ends of the reference arc.
  • Experimental Example 4 is the same as Experimental Example 1 except that the lead hole 27 through which the positive electrode lead 16 penetrates is formed so that the total aperture ratio of the central hole 29 and the lead hole 27 is 5.6%. Such a secondary battery was manufactured.
  • the shape of the upper insulating plate 26 of Experimental Example 4 is shown in the column of Experimental Example 4 of FIG. 11 described later.
  • the lead hole 27 of Experimental Example 4 also does not have an inner curved portion formed like the lead hole 27 of Experimental Example 3.
  • FIG. 11 is a diagram comparing the shape of the upper insulating plate 26, the aperture ratio with respect to the area of the outer peripheral circle of the upper insulating plate 26, and the burst rate of the battery case in the secondary batteries according to Experimental Examples 1 to 4. ..
  • the battery case in the overheating test Burst rate was reduced to 0.
  • the aperture ratio was less than 11%, the battery case burst due to the overheating test.
  • FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 1 in another example of the embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 7 in another example of the embodiment.
  • outer peripheral holes 32 as a plurality of (four in FIG. 13) through holes are formed side by side in the circumferential direction in the half portion of the upper insulating plate 26 opposite to the lead hole 27.
  • the distance from the central axis O of the secondary battery 10a to the second curved portion 16b of the positive electrode lead 16 (the distance to the portion of the second curved portion 16b farthest from the central axis O) is set to L1, and the secondary battery is used.
  • the maximum width of the other through hole is set to the width W of the positive electrode lead 16. If it is made smaller than (FIG. 9), the distance L2 from the central axis O of the secondary battery 10 to the other through holes is set from the central axis O of the secondary battery 10 to the second curved portion 16b of the positive electrode lead 16. The distance may be less than L1.
  • 10,10a Cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery (secondary battery), 11 positive electrode, 12 negative electrode, 12a non-opposing part, 12b facing part, 12c negative electrode mixture layer forming part, 12d negative electrode core body exposed part, 12f negative electrode combination Agent layer, 13 separator, 14 electrode group, 16 positive electrode lead, 16a 1st curved part, 16b 2nd curved part, 18 battery case, 20 outer can, 21 overhanging part, 22 sealing body, 24 gasket, 26 upper insulating plate, 26a outer circle, 27 lead hole, 27a outer curved part, 27b inner curved part, 28a, 28b, 28c straight part, 29 center hole, 30, 31 R part, 32 outer peripheral hole, 40 negative electrode lead, 45 upper insulating plate, 46 Lead hole, 48 outer peripheral hole.

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Abstract

本開示は、円筒形非水電解質二次電池において、絶縁板に対する正極リードの折り曲げ位置のバラツキに起因する電極群と正極リードとの短絡を効果的に防止することを目的とする。本開示の一態様に係る二次電池は、外装缶、外装缶の一端を塞ぐ封口体、外装缶の内部に配置された電極群、及び封口体と電極群の間に配置された絶縁板を含む。電極群は、正極と負極とがセパレータを介して渦巻き状に巻回される。絶縁板は、電極群から導出する正極リード（１６）が貫通するリード孔（２７）、及び中心部を貫通する中心孔（２９）を有する円板状である。リード孔（２７）の外縁部は、平面視で、絶縁板の外周円２６ａと同心の円弧に沿って配置された曲線部と、当該円弧の両端を結ぶ弦に沿って配置された直線部（２８ａ）、（２８ｂ）とを含む。

Description

円筒形非水電解質二次電池
　本開示は、円筒形非水電解質二次電池に関する。
　従来から、正極リード付きの正極板を使用した円筒形二次電池において、正極リードと電極群との接触による短絡を防止するために電極群上に、中心孔を有する上部絶縁板を配置することが行われている。中心孔は、上部絶縁板の中心部を貫通し、二次電池の内部で発生した高圧のガスを、上部絶縁板を介して排出させるため、または、電解液を電極群側に注入するために用いられる。電極群は、外装缶の内部に配置され、外装缶の一端が封口体で塞がれる。
　特許文献１には、上部絶縁板を有する円筒形二次電池であって、中心孔と、正極リードが貫通するリード孔と、リード孔とは反対側の半部に形成された複数の開口部とを有する構成が開示されている。リード孔は、平面視で略半円の円弧形であり、その周方向両端には略半径方向に延びる２つの直線を有する。
国際公開第２０１９／０５４３１２号
　特許文献１に記載された構成において、正極リードが上部絶縁板のリード孔の円弧方向一端部から封口体側に導出する場合がある。この場合に、正極リードの上部絶縁板より封口体側に導出した部分を上部絶縁板に向けて折り曲げると、正極リードの導電性部分がリード孔の円弧方向他端部を介して電極群に対向しやすくなる。そのため、二次電池の製造時に正極リードの上部絶縁板の中心部に対する折り曲げ位置に応じて、将来的に短絡の恐れがあるものが製造不良として排出され、電池の製造コストが増大する。特に、リード孔の円弧方向の大きさが大きくなるほど、正極リードの折り曲げ位置を厳しく管理する必要がある。しかし、リード孔の円弧方向の大きさは、正極リードのリード孔への挿入性に影響するので、この大きさを過度に制限しない形状が望まれる。
　本開示の目的は、絶縁板に対する正極リードの折り曲げ位置のバラツキに起因する電極群と正極リードとの短絡を効果的に防止できる円筒形非水電解質二次電池を提供することにある。
　本開示に係る円筒形非水電解質二次電池は、外装缶、外装缶の一端を塞ぐ封口体、外装缶の内部に配置された電極群、及び封口体と電極群の間に配置された絶縁板を備える円筒形非水電解質二次電池であって、電極群は、正極と負極とがセパレータを介して渦巻き状に巻回され、絶縁板は、電極群から導出する正極リードが貫通するリード孔、及び中心部を貫通する中心孔を有する円板状であり、リード孔の外縁部は、平面視で、絶縁板の外周円と同心の円弧に沿って配置された曲線部と、当該円弧の両端を結ぶ弦に沿って配置された直線部とを含む、円筒形非水電解質二次電池である。
　本開示に係る円筒形非水電解質二次電池によれば、絶縁板に対する正極リードの折り曲げ位置のバラツキに起因する電極群と正極リードとの短絡を効果的に防止できる。
図１は、実施形態の一例の円筒形非水電解質二次電池の模式的な断面図である。 図２は、図１のＡ－Ａ断面の電極群における巻き方向内端寄り部分を模式的に示す図である。 図３は、図２に示す電極群の巻き方向内端寄り部分を展開して正極と負極の対向関係を示す図である。 図４は、図３の上方から見た模式図である。 図５Ａは、図１に示す上部絶縁板の平面図である。 図５Ｂは、図５ＡのＢ部拡大図である。 図６は、比較例の円筒形非水電解質二次電池において、リード孔の周方向中央位置から正極リードが導出された場合に、上部絶縁板を上方から見た場合の、正極リードとリード孔との位置関係を示す図である。 図７は、比較例の円筒形非水電解質二次電池において、リード孔の周方向一端部から正極リードが導出された場合における図６に対応する図である。 図８は、実施形態の上部絶縁板のリード孔形状と、比較例のリード孔形状の相違部分を示す図である。 図９は、実施形態において、図７に対応する図である。 図１０は、実験例３の円筒形非水電解質二次電池に係る上部絶縁板における図５に対応する図である。 図１１は、実験例１～４に係る円筒形非水電解質二次電池において、上部絶縁板の形状と、上部絶縁板の外周円内の面積に対する開口率と、電池ケースの破裂率とを比較した図である。 図１２は、実施形態の別例において、図１に対応する図である。 図１３は、実施形態の別例において、図７に対応する図である。
　以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明において、具体的な形状、材料、数値、個数、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、非水電解質二次電池の仕様に合わせて適宜変更することができる。また、以下において「略」なる用語は、例えば、完全に同じである場合に加えて、実質的に同じとみなせる場合を含む意味で用いられる。
＜実施形態の一例＞
　図１は、実施形態の円筒形非水電解質二次電池１０の模式的な断面図である。図２は、図１のＡ－Ａ断面の電極群１４における巻き方向内端寄り部分を模式的に示す図である。図１、図２に示すように、円筒形非水電解質二次電池１０は、巻回型の電極群１４と、非水電解質（図示せず）とを備える。図２に示すように、電極群１４は、正極１１と、負極１２と、セパレータ１３とを有し、正極１１と負極１２がセパレータ１３を介して渦巻状に巻回されてなる。図２では配置関係を分かりやすくするために、負極１２を実線で示し、正極１１を破線で示し、セパレータ１３を一点鎖線で示している。図２では、正極１１、負極１２、セパレータ１３の隙間を誇張して示している。図１では、電極群１４として、外周側から見た形状を示している。以下では、電極群１４の巻き軸方向一方側を「上」、巻き軸方向他方側を「下」という場合がある。非水電解質は、非水溶媒と、非水溶媒に溶解した電解質塩とを含む。非水電解質は、液体電解質に限定されず、ゲル状ポリマー等を用いた固体電解質であってもよい。以下では、円筒形非水電解質二次電池１０は、二次電池１０と記載する。
　電極群１４を構成する正極１１、負極１２、及びセパレータ１３は、いずれも帯状に形成され、渦巻状に巻回されることで電極群１４の半径方向に交互に積層された状態となる。電極群１４において、各電極の長手方向が巻回方向となり、各電極の幅方向が巻き軸方向となる。図１に示すように、正極１１と正極端子とを電気的に接続する正極リード１６は、例えば電極群１４の巻内側端部と巻外側端部との略中央に設けられ、電極群１４の巻き軸方向αの上端（図１の上側）から導出させている。負極１２と負極端子とを電気的に接続する負極リード４０（図３）は、例えば電極群１４の巻き始め側端部に設けられ、負極リード４０の下端は、有底円筒状の外装缶２０の底部に接合される。図１では、電極群１４の最外周面に負極１２が露出し、この負極１２の最外周面を外装缶２０の内周面に接触させている。これにより、負極１２の両端部が二次電池１０の負極端子として機能する外装缶２０に接続される。
　正極リード１６及び負極リード４０は、電極の芯体よりも厚みの大きい矩形の帯状の導電部材である。各リードの厚みは、例えば芯体の厚みの３倍～３０倍であって、一般的には５０μｍ～５００μｍである。各リードの構成材料は特に限定されない。正極リード１６はアルミニウムを主成分とする金属によって、負極リードはニッケル又は銅を主成分とする金属によって、または、ニッケル及び銅の両方を含む金属によって、それぞれ構成されることが好ましい。なお、電極群１４の最外周面に負極１２を露出させず、負極芯体の巻き終わり側端部に負極リードを接合し、その負極リードを電極群１４の巻き軸方向αの下端（図１の下側）から導出させて負極リード４０とともに外装缶２０の底部に接合してもよい。
　正極１１及び負極１２をさらに詳しく説明する。正極１１は、帯状の正極芯体と、当該芯体上に形成された正極合剤層とを有する。例えば、正極芯体の両面には正極合剤層が形成されている。正極芯体には、例えばアルミニウムなどの金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等が用いられる。好適な正極芯体は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする金属の箔である。正極芯体の厚みは、例えば１０μｍ～３０μｍである。
　正極合剤層は、正極芯体の両面において、正極リードを接合する無地部を除く全域に形成されることが好適である。正極合剤層は、正極活物質、導電剤、及び結着剤を含むことが好ましい。正極は、正極活物質、導電剤、結着剤、及びＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤を含む正極合剤スラリーを正極芯体の両面に塗布した後、乾燥および圧延することにより作製される。
　正極活物質としては、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉ等の遷移金属元素を含有するリチウム含有遷移金属酸化物が例示できる。リチウム含有遷移金属酸化物は、特に限定されないが、一般式Ｌｉ１＋ｘＭＯ２（式中、－０．２＜ｘ≦０．２、ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌの少なくとも１種を含む）で表される複合酸化物であることが好ましい。
　上記導電剤の例としては、カーボンブラック（ＣＢ）、アセチレンブラック（ＡＢ）、ケッチェンブラック、黒鉛等の炭素材料などが挙げられる。上記結着剤の例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等のフッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。また、これらの樹脂と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）又はその塩、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）等が併用されてもよい。これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
　負極１２は、帯状の負極芯体と、当該負極芯体上に形成された負極合剤層とを有する。例えば、負極芯体の両面に負極合剤層が形成される。負極芯体には、例えば銅などの金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等が用いられる。負極芯体の厚みは、例えば５μｍ～３０μｍである。
　負極合剤層は、負極芯体の両面において、負極リード４０が接合される無地部を除くほぼ全域に形成することができる。負極合剤層は、負極活物質及び結着剤を含むことが好ましい。負極１２は、例えば負極活物質、結着剤、及び水等を含む負極合剤スラリーを負極芯体の両面に塗布した後、乾燥および圧延することにより作製される。
　負極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出できるものであれば特に限定されず、例えば天然黒鉛、人造黒鉛等の炭素材料、Ｓｉ、Ｓｎ等のリチウムと合金化する金属、又はこれらを含む合金、複合酸化物などを用いることができる。負極合剤層に含まれる結着剤には、例えば正極１１の場合と同様の樹脂が用いられる。水系溶媒で負極合剤スラリーを調製する場合は、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ＣＭＣ又はその塩、ポリアクリル酸又はその塩、ポリビニルアルコール等を用いることができる。これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
　図３は、図２に示す電極群１４の巻き方向内端寄り部分を展開して正極１１と負極１２の対向関係を示す図である。図４は、図３の上方から見た模式図である。図２～図４に示すように、電極群１４の巻き始め部分には、正極１１及び負極１２のうち、負極１２のみが配置される。具体的には、負極１２は、電極群１４の巻き始め端である巻き方向内端（図２の点Ｅ１）からセパレータ１３を介して正極１１に対向しない状態で１．２５周以上巻回された非対向部１２ａを含む。図２では、負極１２は、巻き方向内端Ｅ１から１．５周巻回された非対向部１２ａと、非対向部１２ａから連続して巻回され、正極１１にセパレータ１３を介して対向する対向部１２ｂとを含む。非対向部１２ａは、図２に示す負極１２において、巻き方向内端Ｅ１から巻き方向に沿って点Ｅ２に達するまでの部分である。
　図２において、Ｅ２を通る直線は正極１１の巻き方向内端からその巻内側の負極１２までが最短距離となるように描かれており、その直線と負極１２との交点Ｅ２が非対向部１２ａの巻き方向外端に対応する。また、Ｅ１を通る直線はＥ２を通る直線の延長線上に配置されるように描かれている。
　一方、非対向部１２ａは、負極合剤層形成部１２ｃと、負極芯体露出部１２ｄとを有する。負極合剤層形成部１２ｃは、非対向部１２ａの巻き方向外端（図２の点Ｅ２）から巻き方向内側に連続して少なくとも一方の面に負極合剤層が形成された部分である。負極芯体露出部１２ｄは、非対向部１２ａの巻き方向内端（図２の点Ｅ１）から巻方向外側に連続して、両面に負極合剤層が形成されない部分である。図２では、細い実線により負極芯体露出部１２ｄを示し、太い実線により負極合剤層形成部１２ｃを示す。そして、負極合剤層形成部１２ｃは、０．７５周以上巻回される。図２の例では、負極合剤層形成部１２ｃが０．８周巻回される場合を示している。これにより、後述のように、二次電池１０が発火した場合における電極群１４の巻き芯部の排気通路を確保できる構造を低コストで実現できる。
　さらに、二次電池１０は、有底円筒状の金属製容器である外装缶２０と、封口体２２とによって、電極群１４及び非水電解質を収容する電池ケース１８が構成されている。封口体２２は、外装缶２０の開口端部を塞ぐ。外装缶２０と封口体２２の間にはガスケット２４が設けられ、電池ケース１８内の密閉性が確保されている。外装缶２０は、例えば側面部を外側からプレスして形成された、封口体２２を支持する張り出し部２１を有する。張り出し部２１は、外装缶２０の周方向に沿って環状に形成されることが好ましく、その上面で封口体２２を支持する。
　図１では、封口体２２を、模式的に断面矩形の円板形状で示している。一方、実際には、封口体２２は、内圧作動型の安全弁を有する構成である。例えば封口体２２は、電極群１４側から順に積層された、フィルタ、下弁体、絶縁部材、上弁体、及びキャップにより構成される。封口体２２を構成する各部材は、例えば円板形状またはリング形状を有し、絶縁部材を除く各部材が互いに電気的に接続される。下弁体と上弁体とはそれぞれの中央部で互いに接続され、それぞれの周縁部の間に絶縁部材が介在される。異常発熱で電池の内圧が上昇し所定の第１圧力に達すると、例えば下弁体が破断し、これにより上弁体がキャップ側に膨れて下弁体から離れることにより両者の電気的接続が遮断される。さらに内圧が所定の第２圧力に上昇すると、上弁体が破断し、キャップに形成された開口部を通じて内部の発生ガスが開放される。上弁体及び下弁体は、排気弁を形成する。
　封口体２２と電極群１４の間には上部絶縁板２６が配置される。図１では、上部絶縁板２６が電極群１４から離れるように示しているが、実際には上部絶縁板２６は、電極群１４の上端に接触するように配置される。正極リード１６は、正極芯体と正極端子を電気的に接続するための導電部材であり、電極群１４の上端から電極群１４の巻き軸方向αの一方側（図１の上方）に導出している。正極リード１６の一端は、例えば正極芯体において、電極群１４の径方向βの略中央部に位置する部分に接合される。また、正極リード１６の他端（図１の上端）は、封口体２２の下面の中心付近に接合される。この状態で、正極リード１６は、上部絶縁板２６の後述のリード孔２７を通って封口体２２側に延びている。二次電池１０では、封口体２２の天板、または上端に位置するキャップが正極端子となる。
　二次電池１０を形成する場合には、電極群１４から導出した正極リード１６を封口体２２に重ねて配置する。そして、レーザ溶接等により正極リード１６を封口体２２に溶接する。正極リード１６の電極群１４からの導出部分のうち、電極群１４側の部分には絶縁テープが貼着される。図１では正極リード１６の斜格子部分により、絶縁テープが貼着された部分を示している。したがって、正極リード１６の導出部分のうち、図１の無地部分は、絶縁テープから露出した導電性部分の露出部分となっている。
　上記のように封口体２２に正極リード１６が接続された後、封口体２２が外装缶２０の開口端部に取り付けられる。その際、正極リード１６がリード孔２７に隣接する位置で上部絶縁板２６に向けて折り曲げられて第１湾曲部１６ａが形成される。さらに、封口体２２に直交する二次電池１０の中心軸Ｏに関して第１湾曲部１６ａとは逆側の位置で正極リード１６が折り返されて第２湾曲部１６ｂが形成される。絶縁テープは、封口体２２と正極リード１６の溶接を阻害しないように、正極リード１６のうち電極群１４側から封口体２２側に向かって第２湾曲部１６ｂの変曲点を超えない範囲に貼着されていることが好ましい。なお、絶縁テープは、正極リード１６の電極群１４から導出する部分だけでなく電極群１４の内部に配置されている部分の一部にも貼着されてよく、上部絶縁板２６に対向する面にのみ貼着されてもよい。また、絶縁テープは、正極リード１６において図１の斜格子部分に螺旋状に巻かれるように貼着されてもよい。
　二次電池１０は、圧壊試験などで中心軸Ｏ方向に圧縮されるように変形する場合がある。二次電池１０の中心軸Ｏ方向は、電極群１４の巻き軸方向αに一致する。この場合において、後述のように上部絶縁板２６が、正極リード１６が貫通するリード孔２７を有する場合に、リード孔２７の形状によっては、リード孔２７を通じて正極リード１６の絶縁テープからの露出部分が電極群１４に接触して短絡が発生する可能性がある。本実施形態では、この短絡を効果的に防止するために、後述のようにリード孔２７の形状を規制する。
　また、外装缶２０の内部において、電極群１４の下端と外装缶２０の底部との間には、下部絶縁板（図示せず）が配置される。下部絶縁板の中心部には貫通孔が形成される。負極芯体に一端が接合された負極リード４０（図３）は、下部絶縁板の貫通孔、または下部絶縁板の外周側を通って下部絶縁板の下側に導出され、外装缶２０の底部に溶接により接合される。
　図５Ａ、図５Ｂを用いて上部絶縁板２６を詳しく説明する。図５Ａは、上部絶縁板２６の平面図である。図５Ｂは、図５ＡのＢ部拡大図である。上部絶縁板２６は、厚みが小さい円板状である。上部絶縁板２６は、例えばポリオレフィン系樹脂等の絶縁材料により形成される。ポリオレフィン系樹脂は、製造コストの低減を図る面から好ましく、例えばポリオレフィン系樹脂として、ポリプロピレン樹脂を用いることができる。
　上部絶縁板２６は、電極群１４と、電極群１４から導出された正極リード１６等との短絡を防止するために用いられる。このため、上部絶縁板２６は、電極群１４の上端のほぼ全体を覆うことが好ましい。したがって、上部絶縁板２６の外径ｄ１（図５Ａ）は、二次電池１０の使用前における外装缶２０の内径ｄ２（図１）と一致するか、または組付け時の外装缶２０への挿入性を考慮して内径ｄ２よりわずかに小さい。例えば、上部絶縁板２６の外径ｄ１は、外装缶２０の内径ｄ２の９８％以上１００％以下であることが好ましく、９８％以上９９．８％以下であることがより好ましい。
　上部絶縁板２６の中心部には中心孔２９が形成される。中心孔２９は、各角部が円弧形に丸まった略矩形であるが、円形、長円形、または他の多角形としてもよい。正極リード１６が中心孔２９を通じて電極群１４に接触することにより短絡を生じないように、中心孔２９の最大幅は正極リード１６の幅Ｗ（図９）より小さくすることが好ましい。
　電極群１４の巻き軸αを含む中心部である最内周面の内側には、巻き軸方向αに沿う柱状の空間部（図示せず）が形成される。中心孔２９は、二次電池１０の中心軸Ｏ方向から見た場合にこの柱状空間と対向し、電極群１４とは対向しないことが好ましい。この場合には、中心孔２９の直上に正極リード１６の絶縁テープからの露出部分が存在した場合でも、正極リード１６が中心孔２９を通じて電極群１４に接触することはなく、電極群１４と正極リード１６との短絡を効果的に防止できる。
　上部絶縁板２６の一方側半部（図５Ａの下側半部）には、中心孔２９を避けるように、略半円の円弧形のリード孔２７が形成される。中心孔２９及びリード孔２７は、二次電池１０の内部でガスが発生した場合の排気性向上の面からはそれぞれ大きくすることが好ましい。
　図５Ａに示すように、リード孔２７の外縁部は上部絶縁板２６の外周円２６ａと同心の円弧とその両端を結ぶ弦を基準として画定される。リード孔２７の外縁部は、外側曲線部２７ａ、内側曲線部２７ｂ、及び直線部２８ａ，２８ｂを含む。平面視で、外側曲線部２７ａは基準の円弧に沿って配置され、直線部２８ａ，２８ｂは基準の円弧の両端を結ぶ弦に沿って配置されている。外側曲線部２７ａは基準の円弧に一致していてもよい。この場合、直線部２８ａ，２８ｂは外側曲線部２７ａの両端に直接接続される。基準の円弧は半円よりも小さい劣弧であることが好ましい。内側曲線部２７ｂは中心孔２９を避けるように配置されている。内側曲線部２７ｂも上部絶縁板２６の外周円２６ａと同心の円弧に沿って配置されることが好ましい。リード孔２７と中心孔２９の位置関係に応じて、内側曲線部２７ｂは省略することができる。この場合、直線部２８ａ，２８ｂは１本の直線を構成する。
　図５Ｂに示すように、外側曲線部２７ａと直線部２８ａの間にＲ部３０が介在する場合、外側曲線部２７ａの第１端Ｐ１から基準の円弧に沿って延長線Ｌａを引くことで基準となる円弧を特定することができる。この場合、外側曲線部２７ａと直線部２８ａの接続部となるＲ部３０は、基準の円弧と弦の接続部が面取りされた形状を有することが好ましい。直線部２８ａ，２８ｂと内側曲線部２７ｂの間に介在するＲ部３１も同様である。
　さらに、上部絶縁板２６において、中心孔２９及びリード孔２７の合計面積である合計の開口率の、上部絶縁板２６の外周円２６ａ内の（中心孔２９及びリード孔２７の内側を含む）面積に対する開口率は特に制限されないが、１１％以上であることが好ましい。開口率が１１％未満であると、二次電池１０の電極群１４側でガスが発生した場合の排気経路が小さくなって、排気性能が不十分となる。開口率の上限は上部絶縁板２６の強度に応じて適宜決定することができるが、例えば６０％以下とすることができ、４０％以下とすることが好ましく、２０％以下とすることがより好ましい。
　上部絶縁板２６の厚みは、例えば０．２ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下である。この厚みが０．２ｍｍ未満であると、上部絶縁板２６の強度が低下し、二次電池１０に衝撃が加わったときに、電極群１４が封口体２２側に飛び出す恐れがある。上部絶縁板２６の厚みが０．５ｍｍより大きいと、電池内容積が小さくなることにより電池の容量が大幅に低下する。
　上記の二次電池１０によれば、上部絶縁板２６に対する正極リード１６の折り曲げ位置のバラツキに起因する電極群１４と正極リード１６との短絡を効果的に防止できる。この効果を説明するために、まず、比較例の不都合を説明する。図６は、比較例の二次電池において、リード孔４６の周方向中央位置から正極リード１６が導出された場合に、上部絶縁板４５を上方から見た場合の、正極リード１６とリード孔４６との位置関係を示す図である。図７は、比較例の二次電池において、リード孔４６の周方向一端部から正極リード１６が導出された場合における図６に対応する図である。
　図６に示す比較例の上部絶縁板４５は、特許文献１に記載された上部絶縁板と同様の平面形状を有している。具体的には、上部絶縁板４５は、中心部に形成された中心孔２９と、一方側半部（図６の下側半部）に形成された略半円の円弧形のリード孔４６と、他方側半部（図６の上側半部）の周方向複数位置に形成された外周孔４８とを有する。リード孔４６の外縁部も、上部絶縁板４５の外周円４５ａと同心の円弧に沿って外側曲線部４６ａが配置されている。しかし、本実施形態とは異なり、外側曲線部４６ａと内側曲線部４６ｂの間に介在する直線部４７ａ，４７ｂは、基準の円弧の両端を結ぶ弦方向ではなく、当該両端と円弧の中心を結ぶ半径方向に沿って配置されている。
　二次電池の組付け時には、図６の二点鎖線の正極リード１６で示すように、リード孔４６を貫通した正極リード１６は二次電池の中心軸Ｏに向かって折り曲げられることが好ましい。図６、図７では、正極リード１６の斜線部は、絶縁テープが貼着された部分を示し、無地部は、絶縁テープからの導電性部分の露出部分を示している。
　上記の折り曲げ時には、図６の実線の正極リード１６で示すように、正極リード１６が中心軸Ｏからずれた位置に向かって折り曲げられる可能性がある。この場合でも、図６のように、正極リード１６がリード孔４６の周方向中央位置から上側に導出されるのであれば、正極リード１６の導出部とは反対側の露出部分がリード孔４６に面することは生じにくい。
　一方、二次電池の組付け時に、電極群からの正極リード１６の導出位置と、上部絶縁板４５の周方向位置との関係に応じて、図７に示すように、正極リード１６がリード孔４６の周方向一端部（図７の左端部）から上側に導出される可能性もある。この場合、図７の二点鎖線の正極リード１６のように、二次電池の中心軸Ｏに向かって折り曲げられるのであれば、正極リード１６の露出部分がリード孔４６を通じて電極群に面することはない。一方、図７の実線の正極リード１６で示すように、正極リード１６が中心軸Ｏからリード孔４６の周方向他端部（図７の右端部）に近づく方向に折り曲げられた場合には、正極リード１６の露出部分がリード孔４６の周方向他端部に面しやすくなる。これにより、二次電池が中心軸Ｏ方向に圧縮されるように変形した場合に、正極リード１６の露出部分がリード孔４６を通じて電極群に接触することにより短絡が生じる可能性がある。このため、二次電池の製造時に、将来的に短絡の恐れがある製造不良が排出されることにより、電池の製造コストが増大する。
　このような比較例の不都合を防止するために、リード孔４６の周方向長さを全体的に短くすることも考えられるが、その場合には二次電池の組付け時に正極リード１６のリード孔４６への挿入性が低下しやすくなる。実施形態によれば、このような不都合を防止できる。
　図８は、実施形態の上部絶縁板２６のリード孔２７形状と比較例のリード孔４６形状の相違部分を示す図である。図８（ａ）に示す比較例では直線部４７ａ，４７ｂが基準の円弧の両端から当該円弧の中心を結ぶ半径方向に沿って配置されているのに対して、図８（ｂ）に示す実施形態では、直線部２８ａ、２８ｂが基準の円弧の両端を結ぶ弦に沿って配置されている。この相違により、実施形態では、比較例に比べると外側曲線部２７ａの長さに対する内側曲線部２７ｂの長さの比率を小さくできる。これにより、リード孔２７への正極リード１６の挿入性を確保しつつ、リード孔２７の一端部（例えば図８（ｂ）の左端部）から導出した正極リードが、リード孔２７の他端部（例えば図８（ｂ）の右端部）に対向しにくくなる。
　図９は、実施形態において、図７に対応する図である。図９に示すように、実施形態の上部絶縁板２６によれば、リード孔２７の外側曲線部２７ａと内側曲線部２７ｂとを接続する各直線部２８ａ、２８ｂが、外側曲線部２７ａの基準の円弧の両端を結ぶ弦に沿って配置されている。これにより、図９の実線の正極リード１６のように、リード孔２７の周方向一端部（図９の左端部）から導出された正極リード１６が二次電池の中心軸Ｏからずれた位置に向かって折り曲げられた場合でも、正極リード１６の導出部分がリード孔２７を介して電極群１４に面することを防止できる。これにより、上部絶縁板２６に対する正極リード１６の折り曲げ位置のバラツキに起因する、電極群１４と正極リード１６の短絡を効果的に防止できる。
　さらに、本例の場合には上部絶縁板２６が貫通孔としてリード孔２７及び中心孔２９のみを有するので、電極群１４と正極リード１６とが貫通孔を通じて短絡することをより効果的に防止できる。
　さらに、図２～４に示すように、負極１２において、正極１１にセパレータ１３を介して対向しない非対向部１２ａは、電極群１４の巻き方向内端から１．２５周以上巻回される。また、非対向部１２ａのうち、負極合剤層１２ｆが形成された負極合剤層形成部１２ｃは、０．７５周以上巻回される。この負極合剤層形成部１２ｃの両面のいずれにも正極１１が対向しない。これにより、二次電池１０が発火した際に負極合剤層形成部１２ｃは正極１１と反応しないので、負極合剤層形成部１２ｃの負極芯体部分を含めて巻き方向内端寄り部分が電極群１４の巻き芯部に筒状に残る。また、負極合剤層形成部１２ｃは、負極芯体のみが両面に露出する部分に比べて強度が高い。このため、筒状に残った部分が排気通路となり、発火時に電池内部に生じる高温で高圧のガスを上下方向へ案内して、効率よく排気することができる。したがって、二次電池１０の内圧が過度に上昇することによる二次電池１０の破裂を抑制できる。また、このようにガスを効率よく排気するために金属製の筒状部材を二次電池１０の巻き芯部分に設ける必要がないので、コスト増大を抑制できる。これにより、二次電池１０が発火した場合における電極群１４の巻き芯部の排気通路を確保できる構造を低コストで実現できる。
　＜実験例＞
　本開示の発明者は、次のように実験例１～４の二次電池１０を作製し、高温過熱試験を行った。
［実験例１］
[正極の作製]
　正極活物質として、ＬｉＮｉ０．88Ｃｏ０．０９Ａｌ０．０３Ｏ２で表されるアルミニウム含有ニッケルコバルト酸リチウムを用いた。その後、１００重量部のＬｉＮｉ０．８８Ｃｏ０．０９Ａｌ０．０３Ｏ２と、１．０重量部のアセチレンブラックと、０．９重量部のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）（結着剤）とを、適量のＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）の溶剤中で混合して、正極合剤スラリーを得た。このペースト状の正極合剤スラリーを厚み１５μｍのアルミニウム箔からなる長尺な正極芯体の両面に均一に塗布した。次に、加熱した乾燥機中で、１００～１５０℃の温度でＮＭＰを除去後、ロールプレス機により圧延して正極合剤層を形成し、さらに圧延加工後の正極を、２００℃に熱したローラーに５秒間接触させることで熱処理を行った。そして、正極合剤層が形成された長尺な正極芯体を所定サイズの電極サイズに切断して正極１１を作製し、その後、正極芯体上にアルミニウム製の正極リード１６を取り付けた。作製後の正極１１の厚みは０．１４４ｍｍ、幅は６２．６ｍｍ、長さは８６１ｍｍである。
［負極の作製］
　負極活物質として、黒鉛粉末を９５重量部と、酸化ケイ素を５重量部との比率で混合したものを用いた。その後、この混合したものと、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を１重量部、及び結着剤としてのスチレン－ブタジエンゴムのディスパージョンを１重量部とを水に分散させて、負極合剤スラリーを調整した。この負極合剤スラリーを、厚さ８μｍの銅箔からなる負極芯体の両面に塗布して負極塗工部を形成した。このとき、電極群の最外周面が負極芯体となるように形成した。次いで、加熱した乾燥器中で塗膜を乾燥させた後、負極厚みが１６０μｍになるように圧縮ローラーで圧縮し負極合剤層の厚みを調整した。そして、負極合剤層が形成された長尺な負極芯体を所定サイズの電極サイズに切断して、両面に負極合剤層が形成された負極１２を作製し、その後、負極芯体上にニッケル－銅－ニッケル製の負極リード４０を取り付けた。作製後の負極１２の幅は６４．２ｍｍ、長さは９５９ｍｍである。
[電池用電極群の作製]
　正極１１と負極１２との間にポリエチレン製のセパレータ１３を介して円筒状に巻回し、電極群１４を構成した。
［非水電解液の調製］
　エチレンカーボネート（ＥＣ）と、ジメチルメチルカーボネート（ＤＭＣ）とを、１：３の体積比で混合し、その混合溶媒の１００重量部に、ビニレンカーボネート（ＶＣ）を５重量部添加し、当該混合溶媒に１．５モル／Ｌの濃度になるようにＬｉＰＦ６を溶解させて、非水電解液を調製した。
［上部絶縁板の作製］
　上部絶縁板２６にはポリプロピレン樹脂から構成される厚みが０．３ｍｍの円形状の板材を用い、図５Ａに示したように、正極リード１６が貫通するリード孔２７及び中心孔２９を形成した。中心孔２９は、縦２．２ｍｍ、横３ｍｍである。そして、中心孔２９とリード孔２７との合計の開口率が１８．３％となるように、正極リード１６が貫通するリード孔２７を形成した。
［二次電池の作製］
　上記の電極群１４の上と下とに上部絶縁板２６、下部絶縁板をそれぞれ配置し、電極群１４を外装缶２０に収納した。正極リード１６は上部絶縁板２６のリード孔２７を通して電極群１４から導出した。負極リード４０を電池ケース１８の外装缶２０に溶接し、正極リード１６を内圧作動型の安全弁を有する封口体２２に溶接した。その後、電池ケース１８の内部に非水電解液を減圧方式により注入した。最後に、封口体２２を、ガスケット２４を介して外装缶２０の上部の開口端部に加締めることにより二次電池１０を作製した。二次電池１０の容量は４６００ｍＡｈであった。また、負極１２において、正極１１にセパレータ１３を介して対向しない非対向部１２ａは、１．７５周巻回した。また、非対向部１２ａのうち、負極合剤層１２ｆが形成された負極合剤層形成部１２ｃは、０．７５周巻回し、負極芯体露出部１２ｄは、１周分巻回した。
［実験例２］
　中心孔２９とリード孔２７との合計の開口率が１５．４％となるように、正極リード１６が貫通するリード孔２７を形成したこと以外は、実験例１と同様にして実験例２に係る二次電池を作製した。実験例２の上部絶縁板２６の形状は、後述の図１１の実験例２の欄に示している。
［実験例３］
　図１０は、実験例３の二次電池に係る上部絶縁板２６における図５に対応する図である。図１０に示すように、上部絶縁板２６において、中心孔２９とリード孔２７との合計の開口率が１１．７％となるように、正極リード１６（図１）が貫通するリード孔２７を形成したこと以外は、実験例１と同様にして実験例３に係る二次電池を作製した。後述の図１１の実験例３の欄にも、実験例３の上部絶縁板２６の形状を示している。図１０に示すように、リード孔２７が実験例１，２の場合より大幅に小さくなったので、リード孔２７には中心孔２９を避けるための内側曲線部が形成されていない。具体的には、リード孔２７の外縁部は、平面視で上部絶縁板２６の外周円２６ａと同心の円弧に沿って配置された外側曲線部２７ａと、外側曲線部２７ａの両端にＲ部３０を介して接続された直線部２８ｃとを含む。直線部２８ｃは、基準の円弧の両端を結ぶ弦に沿って配置されている。
［実験例４］
　中心孔２９とリード孔２７との合計の開口率が５．６％となるように、正極リード１６が貫通するリード孔２７を形成したこと以外は、実験例１と同様にして実験例４に係る二次電池を作製した。後述の図１１の実験例４の欄に、実験例４の上部絶縁板２６の形状を示している。実験例４のリード孔２７も、実験例３のリード孔２７と同様に内側曲線部が形成されていない。
［過熱試験］
　実験例１～４のそれぞれ１０個の二次電池を１３８０ｍＡの定電流で電圧が４．２Ｖになるまで充電し、次いで４．２Ｖの定電圧で電流が９２ｍＡになるまで充電した。そのように充電された二次電池を用いて、排気性を評価するための過熱試験を実施した。過熱試験は、電池モジュールの類焼環境を模擬する試験として、３００℃の加熱炉の中で輻射熱により実験例１～４のそれぞれ１０個の二次電池を過熱し、強制的に熱暴走させて電池ケースの破裂率を検証した。
［試験結果］
　図１１は、実験例１～４に係る二次電池において、上部絶縁板２６の形状と、上部絶縁板２６の外周円の面積に対する開口率と、電池ケースの破裂率とを比較した図である。図１１に示すように、上部絶縁板２６の外周円の面積に対するリード孔２７及び中心孔２９の合計の開口率が１１％以上である実験例１～３によれば、過熱試験での電池ケースの破裂率を０にできた。一方、この開口率が１１％未満である実験例４では、過熱試験により電池ケースの破裂が生じた。これにより、開口率を１１％以上とすることによって、電池の内部で発生するガスを迅速に排出できる、より安全性の高い二次電池を実現できることを確認できた。
＜実施形態の別例＞
　図１２は、実施形態の別例において、図１に対応する図である。図１３は、実施形態の別例において、図７に対応する図である。本例の二次電池１０ａでは、上部絶縁板２６のリード孔２７とは反対側の半部において、複数（図１３では４つ）の貫通孔としての外周孔３２が周方向に並んで形成される。さらに、二次電池１０ａの中心軸Ｏから正極リード１６の第２湾曲部１６ｂまでの距離（第２湾曲部１６ｂのうち中心軸Ｏから最も離間した部分までの距離）をＬ１とし、二次電池１０の中心軸Ｏから外周孔３２までの距離（外周孔３２のうち中心軸Ｏに最も近接した部分までの距離）をＬ２とした場合に、Ｌ１及びＬ２がＬ２＞Ｌ１を満たすように規制される。これにより、上部絶縁板２６にリード孔２７及び中心孔２９以外に、他の貫通孔としての外周孔３２が形成される場合でも、正極リード１６の露出部分が外周孔３２を通じて電極群１４に接触して短絡することを防止できる。また、上部絶縁板２６の貫通孔を多くできることにより、内部ガスの排出性を高くできる。このように本開示の構成は、上部絶縁板２６にリード孔２７及び中心孔２９以外の貫通孔を形成することもできる。本例において、その他の構成及び作用は、図１～５、図９の構成と同様である。
　なお、図１２、図１３の構成において、上部絶縁板２６に、リード孔２７及び中心孔２９以外の他の貫通孔を形成する場合に、他の貫通孔の最大幅を正極リード１６の幅Ｗ（図９）より小さくするのであれば、二次電池１０の中心軸Ｏから他の貫通孔までの距離Ｌ２を、二次電池１０の中心軸Ｏから正極リード１６の第２湾曲部１６ｂまでの距離Ｌ１未満とすることもできる。
　１０，１０ａ　円筒形非水電解質二次電池（二次電池）、１１　正極、１２　負極、１２ａ　非対向部、１２ｂ　対向部、１２ｃ　負極合剤層形成部、１２ｄ　負極芯体露出部、１２ｆ　負極合剤層、１３　セパレータ、１４　電極群、１６　正極リード、１６ａ　第１湾曲部、１６ｂ　第２湾曲部、１８　電池ケース、２０　外装缶、２１　張り出し部、２２　封口体、２４　ガスケット、２６　上部絶縁板、２６ａ　外周円、２７　リード孔、２７ａ　外側曲線部、２７ｂ　内側曲線部、２８ａ，２８ｂ，２８ｃ　直線部、２９　中心孔、３０，３１　Ｒ部、３２　外周孔、４０　負極リード、４５　上部絶縁板、４６　リード孔、４８　外周孔。

Claims (7)

  1. 　外装缶、前記外装缶の一端を塞ぐ封口体、前記外装缶の内部に配置された電極群、及び前記封口体と前記電極群の間に配置された絶縁板を備える円筒形非水電解質二次電池であって、
    　前記電極群は、正極と負極とがセパレータを介して渦巻き状に巻回され、
    　前記絶縁板は、前記電極群から導出する正極リードが貫通するリード孔、及び中心部を貫通する中心孔を有する円板状であり、
    　前記リード孔の外縁部は、平面視で、前記絶縁板の外周円と同心の円弧に沿って配置された曲線部と、前記円弧の両端を結ぶ弦に沿って配置された直線部とを含む、
    　円筒形非水電解質二次電池。
  2. 　請求項１に記載の円筒形非水電解質二次電池において、
    　前記曲線部と前記直線部の接続部は、平面視で前記円弧と前記弦の接続部が面取りされた形状を有する、
    　円筒形非水電解質二次電池。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の円筒形非水電解質二次電池において、
    　前記絶縁板は、貫通孔として前記リード孔及び前記中心孔のみを有する、
    　円筒形非水電解質二次電池。
  4. 　請求項３に記載の円筒形非水電解質二次電池において、
    　前記封口体は、内圧が所定の圧力に達したときに、内部の発生ガスを開放するように構成され、
    　前記中心孔を前記電極群の巻き軸方向から見た場合に、前記中心孔が前記電極群と対向せず、前記リード孔及び前記中心孔の合計の開口率が前記絶縁板の外周円内の面積に対し、１１％以上である、
    　円筒形非水電解質二次電池。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の円筒形非水電解質二次電池において、
    　前記絶縁板の材料はポリオレフィン系樹脂である、
    　円筒形非水電解質二次電池。
  6. 　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の円筒形非水電解質二次電池において、
    　前記絶縁板の厚みは０．２ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下である、
    　円筒形非水電解質二次電池。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の円筒形非水電解質二次電池において、
    　前記負極は、
    　前記電極群の巻き方向内端から前記セパレータを介して前記正極に対向しない状態で１．２５周以上巻回された非対向部を含み、
    　前記非対向部は、少なくとも一方の面に巻き方向外端から巻き方向内側に連続して、負極合剤層が形成された負極合剤層形成部を有し、
    　前記負極合剤層形成部は、０．７５周以上巻回される、
    　円筒形非水電解質二次電池。
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