CN115552688A - 二次电池 - Google Patents

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葛本泰地
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Abstract

二次电池具备：外包装部件；电池元件，收纳在该外包装部件的内部，包括相互对置并卷绕的正极以及负极；以及绝缘部件，设置在该正极上。正极包括正极集电体和设置在该正极集电体上的正极活性物质层，负极包括负极集电体和在与正极活性物质层对置的一侧设置在负极集电体上的负极活性物质层。正极包括未设置正极活性物质层而露出正极集电体的露出部，该露出部与负极活性物质层对置，绝缘部件至少覆盖露出部。正极具有在正极集电体上经由露出部而断续地设置正极活性物质层的第一方向和与该第一方向交叉的第二方向。在第二方向上，负极与正极相比更向两侧突出，此外，在该第二方向上，绝缘部件与正极相比更向两侧突出。第二方向上的正极的尺寸、该第二方向上的负极的尺寸、绝缘部件在该第二方向上的两侧中的一侧与正极相比突出的尺寸，以及绝缘部件在该第二方向上的两侧中的另一侧与正极相比突出的尺寸，满足由下述的式(1)表示的关系：0.50≤(W3+W4)/(W2‑W1)≤3.00(1)(W1是第二方向上的正极的尺寸。W2是第二方向上的负极的尺寸。W3是绝缘部件在第二方向上的两侧中的一侧与正极相比突出的尺寸。W4是绝缘部件在第二方向上的两侧中的另一侧与正极相比突出的尺寸。)。

Description

二次电池
技术领域
本技术涉及一种二次电池。
背景技术
移动电话等多种电子设备正在普及，因此作为小型且轻量的同时能够得到高能量密度的电源，二次电池的开发正在进行。该二次电池具备收纳在外包装部件的内部的正极、负极以及电解质，关于该二次电池的结构进行了各种研究。
具体而言，为了防止极板与壳体的短路，在正极极耳、负极极耳、正极空白部以及负极空白部分别设置有保护带(例如，参照专利文献1。)。另外，为了抑制电极体的短路，在卷绕电极体的制造工序中，在切断了极板之后，在该极板的切断边缘粘贴有保护带(例如，参照专利文献2。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-168417号公报
专利文献2：日本特开2010-198770号公报
发明内容
为了改善二次电池的性能，进行了各种研究，但该二次电池的动作可靠性以及制造稳定性还不充分，因此存在改善的余地。
本技术是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供一种能够得到高动作可靠性以及优异的制造稳定性的二次电池。
本技术的一个实施方式的二次电池具备：外包装部件；电池元件，收纳在该外包装部件的内部，包括相互对置并卷绕的正极以及负极；以及绝缘部件，设置在该正极上。正极包括正极集电体和设置在该正极集电体上的正极活性物质层，负极包括负极集电体和在与正极活性物质层对置的一侧设置在负极集电体上的负极活性物质层。正极包括未设置正极活性物质层而露出正极集电体的露出部，该露出部与负极活性物质层对置，绝缘部件至少覆盖露出部。正极具有在正极集电体上经由露出部而断续地设置正极活性物质层的第一方向，和与该第一方向交叉的第二方向。在第二方向上，负极与正极相比更向两侧突出，此外，在该第二方向上，绝缘部件与正极相比更向两侧突出。第二方向上的正极的尺寸、该第二方向上的负极的尺寸、绝缘部件在该第二方向上的两侧中的一侧与正极相比突出的尺寸，以及绝缘部件在该第二方向上的两侧中的另一侧与正极相比突出的尺寸，满足由下述的式(1)表示的关系。
0.50≤(W3+W4)/(W2-W1)≤3.00…(1)
(W1是第二方向上的正极的尺寸。W2是第二方向上的负极的尺寸。W3是绝缘部件在第二方向上的两侧中的一侧与正极相比突出的尺寸。W4是绝缘部件在第二方向上的两侧中的另一侧与正极相比突出的尺寸。)
根据本技术的一个实施方式的二次电池，由于正极、负极以及绝缘部件满足式(1)所示的关系，所以能够得到高动作可靠性以及优异的制造稳定性。
需要说明的是，本技术的效果并不限定于在此说明的效果，可以是后述的与本技术相关联的一系列效果中的任何效果。
附图说明
图1是表示本技术的一个实施方式中的二次电池的结构的立体图。
图2是表示图1所示的二次电池的结构的剖视图。
图3是表示图2所示的电池元件的结构的剖视图。
图4是表示图3所示的正极以及负极的各自的结构的俯视图。
图5是表示图3所示的正极以及负极的各自的结构的剖视图。
图6是表示图3所示的正极的结构的其他俯视图。
图7是表示图2所示的二次电池的主要部分的结构的剖视图。
图8是表示二次电池的制造工序中使用的外包装罐的结构的立体图。
图9是用于说明二次电池的制造工序的剖视图。
图10是表示第一参考例的二次电池的主要部分的结构的剖视图。
图11是表示第二参考例的二次电池的主要部分的结构的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图关于本技术的一个实施方式详细进行说明。需要说明的是，说明的顺序如下所述。
1.二次电池
1-1.结构
1-2.尺寸条件
1-3.动作
1-4.制造方法
1-5.作用以及效果
2.变形例
＜1.二次电池＞
首先，关于本技术的一个实施方式的二次电池进行说明。
在此说明的二次电池具有扁平且柱状的立体形状，被称为所谓的硬币型以及纽扣型等。如后文所述，该二次电池具有相互对置的一对底部和位于该一对底部之间的侧壁部，在该二次电池中，高度比外径小。该“外径”是指一对底部中的每一个的直径(最大直径)，同时“高度”是指从一个底部的表面到另一个底部的表面的距离(最大距离)。
二次电池的充放电原理没有特别限定，以下，关于利用电极反应物质的嵌入脱嵌来得到电池容量的情况进行说明。该二次电池具备正极、负极以及电解质。在该二次电池中，为了防止电极反应物质在充电途中在负极的表面上析出，该负极的充电容量大于正极的放电容量。即，负极的每单位面积的电化学容量被设定为大于正极的每单位面积的电化学容量。
电极反应物质的种类没有特别限定，具体而言，是碱金属以及碱土类金属等轻金属。碱金属是锂、钠以及钾等，同时碱土类金属是铍、镁以及钙等。
以下，以电极反应物质是锂的情况为例。利用锂的嵌入脱嵌来得到电池容量的二次电池是所谓的锂离子二次电池。在该锂离子二次电池中，锂以离子状态被嵌入以及脱嵌。
＜1-1.结构＞
图1示出了二次电池的立体结构。图2示出了图1所示的二次电池的截面结构。图3示出了图2所示的电池元件40的截面结构。图4示出了图3所示的正极41以及负极42的各自的平面结构。图5示出了图3所示的正极41以及负极42的各自的截面结构，与图3对应。图6示出了图3所示的正极41的其他平面结构，与图4对应。图7示出了图2所示的二次电池的主要部分的截面结构。
另外，在图2中，为了简化图示内容，将正极41、负极42、隔膜43、正极引线71以及负极引线72分别表示为线状的同时，省略了绝缘带50、60的各自的图示。在图3中，仅放大了电池元件40的截面结构中的一部分。图4以及图6分别示出了正极41以及负极42各自卷绕之前的状态。在图7中，作为二次电池的主要部分，示出了电池元件40、绝缘带50、60以及正极引线71。
以下，为了方便，将图1以及图2的各自中的上侧作为二次电池的上侧进行说明，同时将图1以及图2的各自中的下侧作为二次电池的下侧进行说明。
在此说明的二次电池如图1所示，具有高度H小于外径D的立体形状，即扁平且柱状的立体形状。在此，二次电池的立体形状为扁平且圆筒(圆柱)状。
二次电池的尺寸没有特别限定，若举出一个例子，外径D＝3mm～30mm，同时高度H＝0.5mm～70mm。另外，外径D相对于高度H的比(D/H)大于1。该比(D/H)的上限没有特别限定，优选为25以下。
如图1～图7所示，该二次电池具备外包装罐10、电池元件40和绝缘带50。在此，二次电池还具备外部端子20、垫圈30、绝缘带60、正极引线71以及负极引线72。
[外包装罐]
如图1以及图2所示，外包装罐10是收纳电池元件40等的中空的外包装部件。
在此，外包装罐10根据扁平且圆柱状的二次电池的立体形状而具有扁平且圆柱状的立体形状。因此，外包装罐10具有相互对置的一对底部M1、M2和位于该底部M1、M2之间的侧壁部M3。侧壁部M3的上端部与底部M1连结，同时该侧壁部M3的下端部与底部M2连结。如上所述，由于外包装罐10为圆柱状，因此底部M1、M2的各自的平面形状为圆形，同时侧壁部M3的表面为凸型的弯曲面。
另外，外包装罐10包括相互接合的收纳部11以及盖部12，该收纳部11被盖部12密封。该盖部12焊接于收纳部11。
收纳部11是将电池元件40等收纳在内部的扁平且圆柱状的收纳部件。该收纳部11具有上端部开放且下端部封闭的中空构造，因此在其上端部具有开口部11K。
盖部12是封闭收纳部11的开口部11K的大致圆盘状的盖部件，具有贯通孔12K。如上所述，该盖部12在开口部11K焊接于收纳部11。由于在盖部12上安装有外部端子20，因此该盖部12支承外部端子20。
在此，由于盖部12以朝向收纳部11的内部局部突出的方式折弯，因此该盖部12局部凹陷。在该情况下，盖部12的一部分以朝向该盖部12的中心形成高低差的方式折弯。由此，盖部12具有凹陷部12H，该凹陷部12H是通过将该盖部12以朝向收纳部11的内部局部突出的方式折弯而形成的。需要说明的是，贯通孔12K设置在凹陷部12H上。
如上所述，外包装罐10是两个部件(收纳部11以及盖部12)相互焊接而成的焊接罐。由此，焊接后的外包装罐10作为整体在物理性上是一个部件，因此成为在事后不能分离成两个部件(收纳部11以及盖部12)的状态。
作为该焊接罐的外包装罐10不具有相互折叠的部分，同时不具有两个以上的部件相互重叠的部分。
该“不具有相互折叠的部分”是指：外包装罐10的一部分未被加工成相互折叠。另外，“不具有两个以上的部件相互重叠的部分”是指：在二次电池完成后，由于外包装罐10在物理上是一个部件，因此该外包装罐10在事后不能分离成两个以上的部件。即，完成后的外包装罐10的状态不是两个以上的部件以在事后可以分离的方式相互重叠并组合的状态。
特别是，作为焊接罐的外包装罐10是与使用铆接加工而形成的卷曲罐不同的罐，是所谓的无卷曲(crimpless)罐。这是因为，在外包装罐10的内部元件空间体积增加，因此二次电池的每单位体积的能量密度增加。该“元件空间体积”是指能够用于收纳参与充放电反应的电池元件40的外包装罐10的内部空间的体积(有效体积)。
在此，外包装罐10(收纳部11以及盖部12)具有导电性。由此，外包装罐10经由负极引线72连接于电池元件40(负极42)，因此作为该负极42的外部连接用端子而发挥作用。这是因为，二次电池也可以不具备与外包装罐10分开的负极42的外部连接用端子，因此可以抑制由该负极42的外部连接用端子的存在而导致的元件空间体积的减少。由此，元件空间体积增加，因此二次电池的每单位体积的能量密度增加。
具体而言，外包装罐10(收纳部11以及盖部12)包含金属材料以及合金材料等导电性材料中的任意一种或两种以上，该导电性材料是铁、铜、镍、不锈钢、铁合金、铜合金以及镍合金等。不锈钢的种类没有特别限定，具体而言，为SUS304以及SUS316等。另外，收纳部11的形成材料和盖部12的形成材料可以彼此相同，也可以彼此不同。
需要说明的是，如后文所述，外包装罐10(盖部12)经由垫圈30与作为正极41的外部连接用端子而发挥作用的外部端子20绝缘。这是因为可以防止外包装罐10(负极42的外部连接用端子)与外部端子20(正极41的外部连接用端子)的接触(短路)。
[外部端子]
如图1以及图2所示，外部端子20是当二次电池搭载在电子设备上时连接于该电子设备的连接用的端子。如上所述，该外部端子20安装在外包装罐10(盖部12)上，因此由该盖部12支承。
在此，由于外部端子20经由正极引线71连接于电池元件40(正极41)，因此作为该正极41的外部连接用端子而发挥作用。由此，在使用二次电池时，由于二次电池经由外部端子20(正极41的外部连接用端子)以及外包装罐10(负极42的外部连接用端子)连接于电子设备，因此该电子设备能够将二次电池用作电源而动作。
该外部端子20是平坦的大致板状的部件，经由垫圈30配置在凹陷部12H的内部。由此，外部端子20经由垫圈30与盖部12绝缘。在此，外部端子20以不与盖部12相比更向上方突出的方式收纳在凹陷部12H的内部。这是因为，和外部端子20与盖部12相比更向上方突出的情况相比，二次电池的高度H变小，因此该二次电池的每单位体积的能量密度增加。
需要说明的是，由于外部端子20的外径小于凹陷部12H的内径，因此该外部端子20在周围与盖部12隔离。由此，垫圈30仅配置在外部端子20与盖部12(凹陷部12H)之间的空间中的一部分，更具体而言，仅配置在如果不存在垫圈30则外部端子20与盖部12能够相互接触的部位。
另外，外部端子20包含金属材料以及合金材料等导电性材料中的任意一种或两种以上，该导电性材料是铝以及铝合金等。另外，外部端子20也可以由包覆材料形成。该包覆材料从接近垫圈30的一侧依次包含铝层以及镍层，在该包覆材料中，铝层和镍层相互轧制接合。
[垫圈]
如图2所示，垫圈30是配置在外包装罐10(盖部12)与外部端子20之间的绝缘部件，该外部端子20经由垫圈30固定在盖部12上。该垫圈30具有在与贯通孔12K对应的部位具有贯通孔的环状的平面形状。另外，垫圈30包含绝缘性的高分子化合物等绝缘性材料中的任意一种或两种以上，该绝缘性材料是聚丙烯以及聚乙烯等。
垫圈30的设置范围没有特别限定，因此能够任意设定。在此，垫圈30在凹陷部12H的内部配置在盖部12的上表面与外部端子20的下表面之间的间隙中。
[电池元件]
如图2～图7所示，电池元件40是进行充放电反应的发电元件，收纳在外包装罐10的内部。该电池元件40包括正极41、负极42、隔膜43和作为液状的电解质的电解液(未图示)。
在此说明的电池元件40是所谓的卷绕电极体。即，在电池元件40中，正极41以及负极42经由隔膜43相互层叠，同时该正极41、负极42以及隔膜43卷绕。由此，由于正极41以及负极42经由隔膜43相互对置并卷绕，因此在电池元件40的中心形成卷绕中心空间40K。
在此，正极41、负极42以及隔膜43以该隔膜43配置在最外周以及最内周中的每个的方式而卷绕。正极41、负极42以及隔膜43的各自的卷绕数没有特别限定，因此能够任意设定。
该电池元件40具有与外包装罐10的立体形状同样的立体形状，因此具有扁平且圆柱状的立体形状。这是因为，与电池元件40具有与外包装罐10的立体形状不同的立体形状的情况相比，在该外包装罐10的内部收纳了电池元件40时，难以产生所谓的死区(外包装罐10与电池元件40之间的间隙)，因此可以有效地利用该外包装罐10的内部空间。由此，元件空间体积增加，因此二次电池的每单位体积的能量密度增加。
(正极)
如图3～图6所示，正极41包括正极集电体41A以及正极活性物质层41B。在图4以及图6的每个中，分别在正极活性物质层41B上标有淡阴影。
正极集电体41A具有设置有正极活性物质层41B的一对面。该正极集电体41A含有金属材料等导电性材料，该金属材料是铝等。
正极活性物质层41B设置在正极集电体41A的两面上，含有能够嵌入脱嵌锂的正极活性物质中的任意一种或两种以上。另外，正极活性物质层41B还可以含有正极粘结剂以及正极导电剂等。正极活性物质层41B的形成方法没有特别限定，具体而言，是涂布法等。
如上所述，正极41经由隔膜43与负极42对置，同时正极活性物质层41B设置在正极集电体41A的两面上。因此，正极41包括在与负极42(负极活性物质层42B)对置的一侧设置在正极集电体41A上的正极活性物质层41B以及在不与该负极42对置的一侧(和与负极42对置的一侧相反的一侧)设置在正极集电体41A上的正极活性物质层41B。
正极活性物质包含锂化合物。该锂化合物是包含锂作为构成元素的化合物的总称，更具体而言，是包含锂和一种或两种以上的过渡金属元素作为构成元素的化合物。这是因为可以得到高能量密度。另外，锂化合物还可以包含其他元素(锂以及过渡金属元素除外。)中的任意一种或两种以上。锂化合物的种类没有特别限定，具体而言，是氧化物、磷酸化合物、硅酸化合物以及硼酸化合物等。氧化物的具体例子为LiNiO2、LiCoO2以及LiMn2O4等，同时磷酸化合物的具体例子为LiFePO4以及LiMnPO4等。
正极粘结剂包含合成橡胶以及高分子化合物等中的任意一种或两种以上。合成橡胶为丁苯系橡胶等，同时高分子化合物为聚偏氟乙烯等。正极导电剂包含碳材料等导电性材料中的任意一种或两种以上，该碳材料是石墨、炭黑、乙炔黑以及科琴黑等。另外，导电性材料也可以是金属材料以及高分子化合物等。
在此，如图4～图6所示，在正极41中，正极活性物质层41B设置在正极集电体41A的两面上。另外，正极41在与负极42对置的一侧具有露出部41R1。在该露出部41R1中，由于在正极集电体41A上未设置正极活性物质层41B，因此该正极集电体41A露出，在该露出部41R1中露出的正极集电体41A与负极活性物质层42B对置。另外，露出部41R1在正极41的卷绕途中设置于该正极41。
在此，正极41还在不与负极42对置的一侧(和与负极42对置的一侧相反的一侧)上，在与露出部41R1对应的位置处具有露出部41R2，在该露出部41R2中未设置正极活性物质层41B并且正极集电体41A露出。该“与露出部41R1对应的位置”是指与该露出部41R1中的一部分或整体重叠的位置。
在该正极41中，以正极活性物质层41B经由露出部41R1断续地延伸的方式在正极集电体41A上设置正极活性物质层41B。由此，在未设置露出部41R1的区域中，正极活性物质层41B与负极活性物质层42B对置，同时在设置有该露出部41R1的区域中，正极集电体41A与负极活性物质层42B对置。另外，在正极41中，以正极活性物质层41B经由露出部41R2断续地延伸的方式在正极集电体41A上设置正极活性物质层41B。
在此，正极41具有“断续方向U1”和“交叉方向U2”，所述“断续方向U1”是正极活性物质层41B经由露出部41R1断续地设置的方向(图4中的左右方向＝第一方向)，所述“交叉方向U2”是与该断续方向U1交叉的方向(图4中的上下方向＝第二方向)。
在该情况下，正极活性物质层41B包括隔着露出部41R1相互分离的两个部分(部分P1、P2)。部分P1是在断续方向U1上配置在露出部41R1的一侧(图4中的右侧)的第一部分，同时部分P2是在断续方向U1上配置在露出部41R1的另一侧(图4中的左侧)的第二部分。
(负极)
如图3～图5所示，负极42包括负极集电体42A以及负极活性物质层42B。在图4中，在负极活性物质层42B上标有淡阴影。
负极集电体42A具有设置有负极活性物质层42B的一对面。该负极集电体42A含有金属材料等导电性材料，该金属材料是铜等。
负极活性物质层42B设置在负极集电体42A的两面上，包含能够嵌入脱嵌锂的负极活性物质中的任意一种或两种以上。另外，负极活性物质层42B还可以包含负极粘结剂以及负极导电剂等。关于负极粘结剂以及负极导电剂的各自的详细情况与关于正极粘结剂以及正极导电剂的各自的详细情况是同样的。负极活性物质层42B的形成方法没有特别限定，具体而言，是涂布法、气相法、液相法、喷涂法以及烧成法(烧结法)等中的任意一种或两种以上。
如上所述，负极42经由隔膜43与正极41对置，同时负极活性物质层42B设置在负极集电体42A的两面上。因此，负极42包括在与正极41(正极活性物质层41B)对置的一侧设置在负极集电体42A上的负极活性物质层42B以及在不与该正极41对置的一侧(和与正极41对置的一侧相反的一侧)设置在负极集电体42A上的负极活性物质层42B。
负极活性物质包含碳材料以及金属系材料中的一方或双方。这是因为可以得到高能量密度。碳材料是易石墨化碳、难石墨化碳以及石墨(天然石墨以及人造石墨)等。金属系材料是包含能够与锂形成合金的金属元素以及半金属元素中的任意一种或两种以上作为构成元素的材料，该金属元素以及半金属元素是硅以及锡中的一方或双方等。另外，金属系材料可以是单体，也可以是合金，也可以是化合物，也可以是它们的两种以上的混合物，也可以是包含它们的两种以上的相的材料。金属系材料的具体例子是TiSi2以及SiOx(0＜x≤2，或0.2＜x＜1.4)等。
在此，如图4以及图5所示，在负极42中，负极活性物质层42B设置在负极集电体42A的两面上。另外，负极42在与正极41对置的一侧具有露出部42R1，同时在不与该正极41对置的一侧(和与正极41对置的一侧相反的一侧)具有露出部42R2。在露出部42R1、42R2中的每一个上，由于负极活性物质层42B未设置在负极集电体42A上，因此该负极集电体42A露出。该露出部42R1在负极42的最外周以及最内周中的每一个上设置于该负极42，同时露出部42R2在负极42的最外周以及最内周的每一个上设置于该负极42。
在该负极42中，与正极活性物质层41B经由露出部41R1(或露出部41R2)断续地设置在正极集电体41A上的正极41不同，负极活性物质层42B连续地设置在负极集电体42A上。
另外，负极活性物质层42B的形成范围在断续方向U1上与正极活性物质层41B的形成范围相比更向两侧扩张。即，负极活性物质层42B的形成范围在断续方向U1上的两侧中的一侧(图4中的右侧)与正极活性物质层41B的形成范围相比扩张，同时在该断续方向U1上的两侧中的另一侧(图4中的左侧)与正极活性物质层41B的形成范围相比扩张。这是为了防止从正极活性物质层41B脱嵌的锂析出。
该负极42在交叉方向U2上与正极41相比更向两侧突出。即，负极42在交叉方向U2上的两侧中的一侧(图4中的上侧)与正极41相比突出，同时在该交叉方向U2上的两侧中的另一侧(图4中的下侧)与正极41相比突出。这是为了防止从正极活性物质层41B脱嵌的锂析出。
(隔膜)
如图2、图3以及图7所示，隔膜43是配置在正极41与负极42之间的绝缘性的多孔膜，一边防止该正极41与负极42的短路，一边使锂离子通过。该隔膜43包含聚乙烯等高分子化合物。
在此，隔膜43在交叉方向U2上与负极42相比更向两侧突出。即，隔膜43在交叉方向U2上的两侧中的一侧(图7中的上侧)与负极42相比突出，同时在该交叉方向U2上的两侧中的另一侧(图7中的下侧)与负极42相比突出。
该隔膜43包括交叉方向U2上的上端部43M以及下端部43N。该上端部43M是交叉方向U2上的隔膜43的上侧的端部，同时下端部43N是交叉方向U2上的隔膜43的下侧的端部。
该上端部43M与该上端部43M以外的部分(下端部43N除外。)相比更在横向上扩张。即，上端部43M与负极42相比向一侧(图7中的右侧)扩张，同时与该负极42相比向另一侧(图7中的左侧)扩张。由此，上端部43M存在至正极41的上方，因此将该负极42的上端部从外包装罐10(盖部12)遮蔽。
另外，下端部43N具有与上端部43M同样的结构。即，下端部43N与该下端部43N以外的部分(上端部43M除外。)相比更在横向上扩张，因此与正极41相比向一侧(图7中的右侧)扩张，同时与该正极41相比向另一侧(图7中的左侧)扩张。由此，下端部43N存在至正极41的下方，因此将该正极41的下端部从外包装罐10(收纳部11)遮蔽。
更具体而言，如后文所述，在二次电池的制造工序中，在制作了卷绕体40Z之后，对在该卷绕体40Z中卷绕的隔膜43中的上端部43M以及下端部43N分别进行加热处理。该加热处理时的加热温度能够任意设定，但具体而言，为100℃以上。通过该加热处理，上端部43M以及下端部43N分别发生热变形或热收缩，因此以遮蔽正极41的上端部以及下端部中的每一个的方式在横向上扩张。
在该情况下，由于正极41以及隔膜43分别卷绕，因此正极41由该隔膜43(上端部43M以及下端部43N)密封。即，由于彼此相邻的隔膜43中的上端部43M彼此在横向上扩张直到相互接触，因此正极41的上端部由这些上端部43M封闭。另外，由于彼此相邻的隔膜43中的下端部43N彼此在横向上扩张直到相互接触，因此正极41的下端部由这些下端部43N封闭。这是因为，由于正极41的上端部以及下端部中的每一个难以露出，因此可以抑制该正极41与外包装罐10(收纳部11以及盖部12)的短路。
需要说明的是，上端部43M不仅遮蔽正极41的上端部，还遮蔽负极42的上端部。另外，下端部43N不仅遮蔽正极41的下端部，还遮蔽负极42的下端部。
在此，上端部43M以及下端部43N双方利用加热处理(热变形或热收缩)在横向上扩张，但也可以仅该上端部43M以及下端部43N中的任一方利用加热处理在横向上扩张。在这些情况下，也与上端部43M以及下端部43N双方未在横向上扩张的情况不同，可以抑制正极41与外包装罐10的短路。另外，使上端部43M以及下端部43N分别在横向上扩张的处理不限于加热处理，也可以是冲压处理等其他处理。
(电解液)
电解液浸渗在正极41、负极42以及隔膜43中的每一个中，包含溶剂以及电解质盐。溶剂含有碳酸酯系化合物、羧酸酯系化合物以及内酯系化合物等非水溶剂(有机溶剂)中的任意一种或两种以上，包含该非水溶剂的电解液是所谓的非水电解液。电解质盐包含锂盐等轻金属盐中的任意一种或两种以上。
[设置于正极的绝缘带]
如图4～图7所示，绝缘带50是在露出部41R1中防止正极41(正极集电体41A)与负极42短路的绝缘部件，设置在该正极41上。在图4中，在绝缘带50上标有与正极活性物质层41B相比更浓的阴影。
该绝缘带50至少使露出部41R1露出。因此，绝缘带50可以仅覆盖在露出部41R1中露出的正极集电体41A，也可以与该正极集电体41A一起覆盖至正极活性物质层41B。在后者的情况下，绝缘带50可以仅重叠在部分P1上，也可以仅重叠在部分P2上，也可以重叠在双方上。
其中，优选绝缘带50重叠在部分P1、P2双方上。这是为了抑制由于绝缘带50的尺寸公差以及设置误差等而导致在露出部41R1中正极集电体41A意外地未被绝缘带50覆盖而露出。
另外，绝缘带50在交叉方向U2上与正极41相比更向两侧突出。即，绝缘带50在交叉方向U2上的两侧中的一侧(图4中的上侧)与正极41相比突出，同时在该交叉方向U2上的两侧中的另一侧(图4中的下侧)与正极41相比突出。这是为了抑制由于绝缘带50的尺寸公差以及设置误差等而导致在露出部41R1中正极集电体41A意外地未被绝缘带50覆盖而露出。
在此，绝缘带50还在交叉方向U2上与隔膜43相比更向两侧突出。即，绝缘带50在交叉方向U2上的两侧中的一侧(图7中的上侧)与隔膜43相比突出，同时在该交叉方向U2上的两侧中的另一侧(图7中的下侧)与隔膜43相比突出。这是为了抑制由于隔膜43的尺寸公差以及设置误差等而导致正极41与外包装罐10(收纳部11以及盖部12)短路。
需要说明的是，绝缘带50的结构没有特别限定。在此，绝缘带50具有基材层以及粘接层相互层叠的结构。基材层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等高分子化合物，同时粘接层包含橡胶系粘接剂等。在该绝缘带50中，基材层经由粘接层粘贴在正极41上。
[设置于正极引线的绝缘带]
如图4、图6以及图7所示，绝缘带60是防止正极引线71与其他导电性部件短路的其他绝缘部件，设置于该正极引线71。其他导电性部件的种类没有特别限定，具体而言，是外包装罐10(盖部12)等。在图4以及图6的各自中，在绝缘带60上标有比正极活性物质层41B浓的阴影。
该绝缘带60配置为：在正极引线71与负极42对置的一侧，覆盖该正极引线71中的从正极41突出的部分，并被该正极引线71和绝缘带50夹持。在该情况下，绝缘带60的设置范围没有特别限定，因此该绝缘带60可以与绝缘带50局部重叠，也可以不与该绝缘带50局部重叠。即，绝缘带60相对于绝缘带50的重叠距离S能够任意设定。
其中，优选绝缘带60与绝缘带50局部重叠。这是为了抑制由于绝缘带60的尺寸公差以及设置误差等而导致正极引线71意外地未被绝缘带60覆盖而露出。在该情况下，绝缘带50、60相互重叠的范围没有特别限定，因此该绝缘带60可以在露出部41R1与正极集电体41A重叠，也可以不与该正极集电体41A重叠。
其中，优选绝缘带60不与正极集电体41A重叠。这是因为，由于可以抑制因绝缘带60与正极集电体41A重叠而导致电池元件40的外径增加，因此可以确保二次电池的每单位体积的能量密度。
需要说明的是，绝缘带60的结构与绝缘带50的结构是同样的。在该绝缘带60中，基材层经由粘合层粘贴于正极引线71。
[正极引线]
正极引线71是在露出部41R2连接于正极集电体41A的布线部件，在交叉方向U2上与正极集电体41A相比突出。在此，正极引线71在交叉方向U2上向一侧(图4中的上侧)突出。
关于正极引线71的形成材料的详细情况与关于正极集电体41A的形成材料的详细情况是同样的。另外，正极引线71的形成材料和正极集电体41A的形成材料可以彼此相同，也可以彼此不同。
正极引线71的相对于正极41(正极集电体41A)的连接位置没有特别限定。即，正极引线71可以在正极41的最外周或最内周连接于该正极41，也可以在正极41的卷绕途中连接于该正极41。
其中，正极引线71优选在与正极41的最外周相比更靠近内周侧的位置处连接于该正极41。这是因为可以抑制由于电解液的爬升而导致外包装罐10的腐蚀。该“电解液的爬升”是指如下现象：在正极引线71接近外包装罐10的内壁面配置的情况下，由于电池元件40中的电解液一边在正极引线71上爬升，一边到达外包装罐10的内壁面，因此外包装罐10由于与该电解液的接触而溶解或变色。
在此，相对于正极引线71配置在正极41的卷绕途中，贯通孔12K设置在盖部12的凹陷部12H中，因此正极引线71的一部分(与正极41相比突出的部分)沿着电池元件40的上端部折弯。在该情况下，正极引线71的一部分咬入隔膜43中的遮蔽正极41的部分(上端部43M)。
即，如上所述，隔膜43的上端部43M遮蔽正极41的上端部。在该情况下，如后文所述，在二次电池的制造工序中，在制作了安装有正极引线71的卷绕体40Z之后，当折弯该正极引线71时，将该正极引线71压靠在上端部43M上。在该情况下，可以一边对隔膜43进行加热处理，一边将正极引线71压靠在该隔膜43上。由此，由于上端部43M相应于正极引线71的推压而以凹陷的方式变形，因此该正极引线71咬入上端部43M。更具体而言，由于正极引线71的一部分配置在由于该正极引线71的推压而形成在上端部43M上的凹陷部43H的内部，因此利用该凹陷部43H通过上端部43M保持正极引线71的一部分。在该情况下，如果对隔膜43进行加热处理，则该隔膜43容易热变形，因此正极引线71容易咬入上端部43M。
这是因为，通过利用正极引线71的相对于上端部43M的咬入，该正极引线71相对于电池元件40牢固地固定，因此该正极引线71难以破损。该正极引线71的破损是指：在正极引线71上产生龟裂，正极引线71被切断，正极引线71从正极41脱落等。
需要说明的是，由于正极引线71从正极集电体41A物理分离，因此正极引线71与该正极集电体41A分离。另外，由于正极引线71与正极集电体41A物理连续，因此正极引线71也可以与该正极集电体41A一体化。
[负极引线]
负极引线72在露出部42R2连接于负极集电体42A，在交叉方向U2上与负极集电体42A相比突出。在此，负极引线72向交叉方向U2上的另一侧(图4中的下侧)突出。
关于负极引线72的形成材料的详细情况与关于负极集电体42A的形成材料的详细情况是同样的。另外，负极引线72的形成材料和负极集电体42A的形成材料可以彼此相同，也可以彼此不同。负极引线72的相对于负极42(负极集电体42A)的连接位置没有特别限制，因此能够任意设定。在此，负极引线72连接于收纳部11的底面(底部M2)。
需要说明的是，由于负极引线72从负极集电体42A物理分离，因此负极引线72与该负极集电体42A分体化。另外，也可以是，由于负极引线72与负极集电体42A物理连续，因此负极引线72与该负极集电体42A一体化。
[其他]
需要说明的是，二次电池还可以具备未图示的其他构成要素中的任意一种或两种以上。
具体而言，二次电池具备安全阀机构。当外包装罐10的内压达到一定值以上时，该安全阀机构切断该外包装罐10与电池元件40(负极42)的电连接。外包装罐10的内压达到一定值以上的原因是在二次电池的内部发生短路、二次电池被从外部加热等。安全阀机构的设置部位没有特别限定，其中，该安全阀机构优选设置在底部M1、M2中的任一个，更优选设置在未安装外部端子20的底部M2。
另外，二次电池在外包装罐10与电池元件40之间具备绝缘体。该绝缘体包含绝缘膜以及绝缘片等中的任意一种或两种以上，防止外包装罐10与电池元件40(正极41)的短路。绝缘体的设置范围没有特别限定，因此能够任意设定。
需要说明的是，在外包装罐10上设置有开裂阀。该开裂阀在外包装罐10的内压达到一定值以上时开裂，因此释放其内压。开裂阀的设置部位没有特别限定，其中，与上述的安全阀机构的设置部位同样地，优选底部M1、M2中的任一个，更优选该底部M2。
＜1-2.尺寸条件＞
在该二次电池中，为了分别提高动作可靠性以及制造稳定性，满足以下说明的尺寸条件。以下，将断续方向U1的尺寸设为“长度”的同时，将交叉方向U2的尺寸设为“宽度”。另外，为了说明尺寸条件，随时参照已经说明的一系列附图。
具体而言，正极41具有长度L1以及宽度W1，同时负极42具有长度L2以及宽度W2。如上所述，该负极42在交叉方向U2上与正极41相比更向两侧突出，因此该负极42的宽度W2大于正极41的宽度W1。需要说明的是，负极42的长度L2大于正极41的长度L1。
绝缘带50具有宽度W5。如上所述，该绝缘带50在交叉方向U2上与正极41相比更向两侧突出，因此该绝缘带50的宽度W5大于正极41的宽度W1。
另外，绝缘带50中的与正极41相比更向上侧突出的部分具有宽度W3，同时该绝缘带50中的与正极41相比更向下侧突出的部分具有宽度W4。
在该情况下，正极41的宽度W1、负极42的宽度W2、绝缘带50的突出部分的宽度W3、W4满足由下述的式(1)表示的关系。以下，将表示宽度W1～W4的关系的(W3+W4)/(W2-W1)称为“宽度比”。
0.50≤(W3+W4)/(W2-W1)≤3.00…(1)
(W1是正极41在交叉方向U2上的尺寸。W2是负极42在交叉方向U2上的尺寸。W3是绝缘带50在交叉方向U2上的两侧中的一侧(上侧)与正极41相比突出的尺寸。W4是绝缘带50在交叉方向U2上的两侧中的另一侧(下侧)与正极41相比突出的尺寸。)
关于与二次电池相关的尺寸条件(宽度比(W3+W4)/(W2-W1))，满足式(1)所示的关系是因为宽度W1～W4相互被优化。由此，可以在抑制电池元件40(正极41)与外包装罐10(收纳部11以及盖部12)的短路的同时，稳定地制造具备该外包装罐10(收纳部11以及盖部12)的二次电池。关于在此说明的理由的详细情况，将在后文叙述。
其中，宽度比(W3+W4)/(W2-W1)优选满足由下述的式(2)表示的关系。这是因为一边能够进一步防止电池元件40与外包装罐10的短路，一边能够更稳定地制造具备该外包装罐10的二次电池。
2.00≤(W3+W4)/(W2-W1)≤2.75…(2)
需要说明的是，隔膜43具有宽度W6。如上所述，由于该隔膜43在交叉方向U2上与正极41相比更向两侧突出，因此该隔膜43的宽度W6大于正极41的宽度W1。
在该情况下，如上所述，绝缘带50在交叉方向U2上与隔膜43相比更向两侧突出，因此该绝缘带50的宽度W5大于隔膜43的宽度W6。
＜1-3.动作＞
当二次电池充电时，在电池元件40中，锂从正极41脱嵌，同时该锂经由电解液嵌入到负极42中。另一方面，当二次电池放电时，在电池元件40中，锂从负极42脱嵌，同时该锂经由电解液嵌入到正极41中。在这些充放电时，锂以离子状态被嵌入以及脱嵌。
＜1-4.制造方法＞
图8表示二次电池的制造工序中使用的外包装罐10的立体结构，与图1对应。图9示出了与图7对应的截面结构，以说明二次电池的制造工序。另外，在图8中，由于是在收纳部11上焊接盖部12之前，因此示出了该盖部12从收纳部11分离的状态。在图9中，由于是在正极引线71折弯之前，因此示出了该正极引线71大致以直线状延伸的状态。
在以下的说明中，参照图8以及图9的同时，随时参照已经说明的图1～图7。
在此，如图8所示，为了形成外包装罐10，使用相互物理分离的收纳部11以及盖部12。收纳部11是底部M2和侧壁部M3相互一体化的部件，如上所述，具有开口部11K。在设置于盖部12的凹陷部12H中，预先经由垫圈30安装有外部端子20。
另外，也可以是，由于底部M2和侧壁部M3相互物理分离，因此通过在该底部M2上焊接侧壁部M3来形成收纳部11。
[正极的制作]
首先，通过将正极活性物质、正极粘结剂以及正极导电剂等混合，制成了正极合剂之后，通过将正极合剂投入到有机溶剂等中，由此制备糊状的正极合剂浆料。
接下来，通过将正极合剂浆料涂布在正极集电体41A的两面上，从而形成正极活性物质层41B。在该情况下，以在后述的卷绕体40Z的制作工序(正极41的卷绕时)中，在卷绕途中配置露出部41R1、41R2的方式，调整正极活性物质层41B的形成范围。
最后，使用辊压机等对正极活性物质层41B进行压缩成型。在该情况下，可以加热正极活性物质层41B，同时可以多次重复压缩成型。由此，制作具有露出部41R1、41R2的正极41(长度L1以及宽度W1)。
[负极的制作]
首先，通过将负极活性物质、负极粘结剂以及负极导电剂等混合，制成了负极合剂之后，通过将负极合剂投入到有机溶剂等中，由此制备糊状的负极合剂浆料。
接下来，通过将负极合剂浆料涂布在负极集电体42A的两面上，从而形成负极活性物质层42B。在该情况下，以在后述的卷绕体40Z的制作工序(负极42的卷绕时)中，露出部42R1、42R2分别配置在最外周以及最内周中的每一个的方式，调整负极活性物质层42B的形成范围。
最后，使用辊压机等对负极活性物质层42B进行压缩成型。关于负极活性物质层42B的压缩成型的详细情况与关于正极活性物质层41B的压缩成型的详细情况是同样的。由此，制作具有露出部42R1、42R2的负极42(长度L2以及宽度W2)。
[电解液的制备]
在溶剂中投入电解质盐。由此，电解质盐分散或溶解在溶剂中，从而制备电解液。
[二次电池的组装]
首先，使用焊接法等，在露出部41R2使正极引线71连接于正极41(正极集电体41A)的同时，在露出部42R2使负极引线72连接于负极42(负极集电体42A)。焊接法的种类没有特别限定，为电阻焊接法、超声波焊接法以及激光焊接法等中的任意一种或两种以上。关于在此说明的焊接法的详细情况，在以后的说明中也是同样的。
接下来，在正极引线71上粘贴绝缘带60。接下来，在露出部41R1中露出的正极集电体41A上粘贴绝缘带50(宽度W5)。在该情况下，以在交叉方向U2上与正极41相比更向两侧突出(宽度W3、W4)的同时，与绝缘带60局部重叠的方式，调整绝缘带50的粘贴位置。
接下来，通过经由隔膜43(宽度W6)将连接有正极引线71的同时还粘贴有绝缘带50、60的正极41和连接有负极引线72的负极42相互层叠之后，使该正极41、负极42以及隔膜43卷绕，由此如图8所示，制作卷绕体40Z。该卷绕体40Z除了在正极41、负极42以及隔膜43中的每一个均未浸渗有电解液以外，具有与电池元件40的结构同样的结构。在制作了该卷绕体40Z的状态下，如图9所示，隔膜43的宽度W6大于绝缘带50的宽度W5。
接下来，一边对隔膜43中的上端部43M以及下端部43N中的每一个进行加热处理，一边折弯粘贴有绝缘带60的正极引线71。由此，如图7所示，由于上端部43M以及下端部43N分别由于热变形或热收缩而在横向上扩张，因此正极41的上端部以及下端部分别被隔膜43(上端部43M以及下端部43N)遮蔽。另外，由于一边加热隔膜43(上端部43M)一边将正极引线71压靠在该上端部43M上，因此正极引线71经由凹陷部43H咬入隔膜43(上端部43M)。
接下来，将分别连接有正极引线71以及负极引线72的卷绕体40Z从开口部11K收纳在收纳部11的内部。在该情况下，使用焊接法等使负极引线72连接于收纳部11。
接下来，使用经由垫圈30安装有外部端子20的盖部12，同时使用焊接法等，经由贯通孔12K使正极引线71连接于外部端子20。
接下来，从开口部11K向收纳部11的内部注入电解液。由此，电解液浸渗在卷绕体40Z(正极41、负极42以及隔膜43)中，从而制作作为卷绕电极体的电池元件40。
接下来，使用盖部12遮蔽了开口部11K之后，使用焊接法等将盖部12焊接于该收纳部11。由此，收纳部11以及盖部12相互接合，从而形成外包装罐10，同时在该外包装罐10的内部收纳电池元件40以及绝缘带50等，从而组装二次电池。
[二次电池的稳定化]
使组装后的二次电池进行充放电。环境温度、充放电次数(循环数)以及充放电条件等各种条件能够任意设定。由此，在负极42等的表面上形成覆膜，从而使二次电池的状态电化学稳定。因此，完成二次电池。
＜1-5.作用以及效果＞
根据该二次电池，关于表示正极41的宽度W1、负极42的宽度W2、绝缘带50的宽度W3、W4的关系的宽度比(W3+W4)/(W2-W1)，满足式(1)所示的条件(0.50≤(W3+W4)/(W2-W1)≤3.00)。
在该情况下，由于在与宽度W1、W2的关系中宽度W4、W5被优化，因此该宽度W1～W4相互被优化。
由此，在交叉方向U2上绝缘带50与正极41相比更向两侧充分地突出，因此该正极41经由绝缘带50与外包装罐10(收纳部11以及盖部12)充分地隔离。因此，正极41难以接触作为负极42的外部连接用端子发挥作用的外包装罐10，即，正极41实质上难以接触负极42，因此可以抑制电池元件40(正极41)与外包装罐10的短路。
而且，由于在交叉方向U2上绝缘带50不会与正极41相比更向两侧过度地突出，因此在为了封闭开口部11K而将盖部12接合于收纳部11时，该绝缘带50不会成为接合处理的障碍。由此，收纳部11的开口部11K被盖部12充分地封闭，因此收纳部11被该盖部12密闭。因此，由于可以使用收纳部11以及盖部12稳定地形成外包装罐10，因此可以稳定地制造具备该外包装罐10的二次电池。
根据以上所述，使用绝缘带50可以抑制电池元件40(正极41)与外包装罐10的短路，同时使用该绝缘带50也可以稳定地制造二次电池(包括收纳部11以及盖部12的外包装罐10)。因此，能够得到高动作可靠性以及优异的制造稳定性。
特别是，如果关于宽度比(W3+W4)/(W2-W1)满足式(2)所示的条件，则可以进一步抑制短路，同时可以更稳定地制造二次电池，因此能够得到更高的效果。
另外，如果绝缘带50重叠在正极活性物质层41B(部分P1、P2)中的一方或双方上，则可以抑制在露出部41R1中正极集电体41A意外地未被绝缘带50覆盖而露出。因此，由于可以进一步抑制短路，因此能够得到更高的效果。
另外，如果在正极引线71上设置有绝缘带60，该绝缘带60与绝缘带50局部重叠，则根据以下说明的理由，也可以抑制由该正极引线71引起的短路，因此能够得到更高的效果。
图10示出了第一参考例的二次电池的主要部分的截面结构，与图7对应。该第一参考例的二次电池除了以绝缘带60不与绝缘带50局部重叠的方式在正极引线71上设置绝缘带60以外，具有与本实施方式的二次电池(图7)的结构同样的结构。
在第一参考例的二次电池中，如图10所示，绝缘带60不与绝缘带50局部重叠。在该情况下，如果发生绝缘带60的尺寸公差以及设置误差等，则在将正极引线71折弯时，该正极引线71的一部分未被绝缘带60覆盖而露出，因此有可能发生该正极引线71与外包装罐10(盖部12)的短路。
与此相对，在本实施方式的二次电池中，如图7所示，绝缘带60与绝缘带50局部重叠。在该情况下，即使产生绝缘带60的尺寸公差以及设置误差等，只要维持绝缘带60与绝缘带50局部重叠的状态，则在将正极引线71折弯时，该正极引线71的一部分难以露出，因此该正极引线71与外包装罐10(盖部12)的短路难以发生。因此，不仅可以抑制由正极41引起的短路，而且可以抑制由正极引线71引起的短路，因此能够得到更高的效果。
在该情况下，如果绝缘带60不与正极41重叠，则可以抑制电池元件40的外径的增加。因此，由于二次电池的每单位体积的能量密度增加，因此能够得到更高的效果。
另外，如果隔膜43在交叉方向U2上与正极41相比更向两侧突出，同时绝缘带50在交叉方向U2上与隔膜43相比更向两侧突出，则正极41经由该隔膜43以及绝缘带50与外包装罐10(收纳部11以及盖部12)隔离。因此，可以抑制电池元件40(正极41)与外包装罐10的短路，因此能够得到更高的效果。
在该情况下，由于隔膜43的上端部43M以及下端部43N中的一方或双方在横向上扩张，因此如果正极41的上端部以及下端部中的一方或双方被该隔膜43遮蔽，则可以进一步抑制电池元件40(正极41)与外包装罐10的短路，因此能够得到更高的效果。
而且，如果正极引线71的一部分沿着电池元件40折弯，并且该正极引线71的一部分咬入隔膜43中的遮蔽正极41的部分(上端部43M)，则由于以下说明的理由，即使当二次电池受到振动以及冲击等外力时，二次电池也难以破损，因此能够得到更高的效果。
图11示出了第二参考例的二次电池的主要部分的截面结构，与图7对应。该第二参考例的二次电池除了正极引线71未咬入隔膜43(上端部43M)以外，具有与本实施方式的二次电池(图7)的结构同样的结构。
在第二参考例的二次电池中，如图11所示，由于正极引线71未咬入上端部43M，因此该正极引线71未经由凹陷部43H被隔膜43保持。在该情况下，当二次电池受到振动以及冲击等外力时，正极引线71容易在外包装罐10的内部移动，因此该正极引线71有可能破损。
与此相对，在本实施方式的二次电池中，如图7所示，由于正极引线71咬入上端部43M，因此该正极引线71经由凹陷部43H被隔膜43保持。在该情况下，即使二次电池受到外力，正极引线71也难以在外包装罐10的内部移动，因此该正极引线71难以破损。由此，即使受到外力，二次电池也难以破损，因此能够得到更高的效果。
另外，如果正极引线71在与正极41的最外周相比靠内周侧的位置与正极41连接，则可以抑制由于电解液的爬升而导致外包装罐10的腐蚀，因此能够得到更高的效果。
另外，如果二次电池为扁平且柱状，即二次电池为被称为硬币型以及纽扣型等的二次电池，则即使在尺寸的观点上限制大的小型的二次电池中，也可以在抑制短路的同时稳定地制造二次电池，因此能够得到更高的效果。
另外，如果二次电池是锂离子二次电池，则可以利用锂的嵌入和脱嵌来稳定地得到充分的电池容量，因此能够得到更高的效果。
＜2.变形例＞
如以下说明的那样，上述的二次电池的结构能够适当变更。另外，以下说明的一系列的变形例中的任意两种以上也可以相互组合。
[变形例1]
在图4中，由于正极41具有一个露出部41R1，因此在该正极41(露出部41R1中的正极集电体41A)上设置有一个绝缘带50。然而，绝缘带50的数量没有特别限定，因此能够任意设定。
具体而言，由于正极41具有多个露出部41R1，因此也可以在该正极41(多个露出部41R1中的正极集电体41A)上设置多个绝缘带50。即使在该情况下，如果关于宽度比(W3+W4)/(W2-W1)满足上述的条件，则可以在抑制每个该绝缘带50的短路的同时稳定地制造二次电池，因此能够得到同样的效果。
[变形例2]
在图4中，由于正极41具有一个露出部41R2，因此在该正极41(露出部41R2中的正极集电体41A)上连接有一个正极引线71，同时在该正极引线71上设置有一个绝缘带60。然而，正极引线71以及绝缘带60的每一个的数量没有特别限定，因此能够任意设定。
具体而言，由于正极41具有多个露出部41R2，因此可以在该正极41(多个露出部41R2中的正极集电体41A)上连接多个正极引线71，同时可以在该多个正极引线71上设置多个绝缘带60。在该情况下，也可以抑制每个绝缘带60的短路，因此能够得到同样的效果。
[变形例3]
在图7中，由于正极引线71被压靠在隔膜43(上端部43M)上，因此该正极引线71咬入上端部43M。然而，正极引线71也可以不被压靠在上端部43M上而不咬入该上端部43M。在该情况下，也能够得到同样的效果。
另外，如上所述，为了抑制由外力引起的二次电池(正极引线71)的破损，正极引线71优选咬入上端部43M。
[变形例4]
在图2中，使用了作为焊接罐(无卷曲罐)的外包装罐10。然而，在此虽然没有具体图示，但也可以代替作为焊接罐的外包装罐10而使用作为卷曲罐的外包装罐。
作为该卷曲罐的外包装罐，除了包括相互物理分离的收纳部以及盖部，同时该收纳部以及盖部经由垫圈相互铆接以外，具有与作为焊接罐的外包装罐10的结构同样的结构。
在该情况下，由于电池元件40等收纳在作为卷曲罐的外包装罐的内部，因此也能够得到同样的效果。
实施例
关于本技术的实施例进行说明。
(实施例1～10以及比较例1、2)
在制作了二次电池之后，评价了该二次电池的性能。
[二次电池的制作]
通过以下说明的步骤，制作了图1～图6所示的扁平且柱状的二次电池(锂离子二次电池)。
(正极的制作)
首先，通过将91质量份的正极活性物质(LiCoO2)、3质量份的正极粘结剂(聚偏氟乙烯)和6质量份的正极导电剂(石墨)混合，制成了正极合剂。
接下来，通过将正极合剂投入到有机溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)中之后，搅拌该有机溶剂，制备了糊状的正极合剂浆料。接下来，使用涂布装置将正极合剂浆料涂布在正极集电体41A(厚度＝12μm的带状铝箔)的两面上之后，使该正极合剂浆料干燥，由此形成了正极活性物质层41B。在该情况下，以形成露出部41R1、41R2的方式调整了正极活性物质层41B的形成范围。
最后，使用辊压机对正极活性物质层41B进行压缩成型。由此，制作了具有露出部41R1、41R2的正极41(长度L1＝400mm，宽度W1＝3.8mm)。
(负极的制作)
首先，通过将95质量份的负极活性物质(石墨)、5质量份的负极粘结剂(聚偏氟乙烯)混合，制成了负极合剂。
接下来，通过将负极合剂投入到有机溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)中之后，搅拌该有机溶剂，制备了糊状的负极合剂浆料。接下来，使用涂布装置将负极合剂浆料涂布在负极集电体42A(厚度＝15μm的带状铜箔)的两面上之后，使该负极合剂浆料干燥，由此形成了负极活性物质层42B。在该情况下，以形成露出部42R1、42R2的方式调整了负极活性物质层42B的形成范围。
最后，使用辊压机对负极活性物质层42B进行压缩成型。由此，制作了具有露出部42R1、42R2的负极42(长度L2＝420mm，宽度W2＝4.3mm)。
(电解液的制备)
在溶剂(碳酸亚乙酯以及碳酸二乙酯)中添加了电解质盐(LiPF6)之后，搅拌了该溶剂。在该情况下，使溶剂的混合比(重量比)为碳酸亚乙酯:碳酸二乙酯＝30:70，同时使电解质盐的含量相对于溶剂为1mol/kg。由此，电解质盐溶解或分散在溶剂中，从而制备了电解液。
(二次电池的组装)
首先，使用电阻焊接法，在露出部41R2将铝制的正极引线71焊接至正极41(正极集电体41A)，同时在露出部42R2将镍制的负极引线72焊接至负极42(负极集电体42A)。
接下来，将绝缘带60(厚度＝18μm的由日东电工株式会社制造的聚酰亚胺带)粘贴于正极引线71。在该情况下，以绝缘带60与绝缘带50局部重叠的同时不与正极41重叠的方式，调整了绝缘带60的粘贴范围。
接下来，以绝缘带50重叠在正极活性物质层41B(部分P1、P2)上的方式将绝缘带50(厚度＝18μm的由日东电工株式会社制造的聚酰亚胺带)粘贴于在露出部41R1露出的正极集电体41A。在该情况下，一边使宽度W3＝宽度W4，一边以该宽度W3、W4分别发生变化的方式调整了绝缘带50的宽度W5。由此，如表1所示，作为二次电池的尺寸条件的宽度比(W3+W4)/(W2-W1)发生了变化。
接下来，将正极41以及负极42经由隔膜43(宽度W6＝5.8mm以及厚度＝10μm的聚乙烯膜)相互层叠之后，将该正极41、负极4以及隔膜43卷绕，由此制作了卷绕体40Z。
接下来，从开口部11K将卷绕体40Z收纳在收纳部11的内部。在该情况下，使用电阻焊接法将负极引线72焊接于收纳部11。
接下来，从开口部11K向收纳部11的内部注入了电解液之后，使用激光焊接法，将经由垫圈30安装有外部端子20的盖部12焊接于收纳部11。在该情况下，使用电阻焊接法将正极引线71焊接于外部端子20。由此，电解液浸渗到卷绕体40Z(正极41、负极42以及隔膜43)中，从而制作了电池元件40，同时盖部12接合到收纳部11，从而形成了外包装罐10。由此，在外包装罐10的内部封入了电池元件40以及绝缘带50等，从而组装了二次电池。
(二次电池的稳定化)
在常温环境中(温度＝23℃)，使组装后的二次电池充放电一个循环。当充电时，以0.1C的电流进行恒流充电直至电压达到4.2V之后，以该4.2V的电压进行恒压充电直至电流达到0.05C。当放电时，以0.1C的电流进行恒流放电直至电压达到3.0V。0.1C是将电池容量(理论容量)在10小时内完全放电的电流值，同时0.05C是将电池容量在20小时内完全放电的电流值。
由此，由于在负极42等的表面上形成了覆膜，因此二次电池的状态在电化学上稳定。因此，完成了二次电池。
[性能的评价]
对二次电池的性能(动作可靠性以及制造稳定性)进行了评价时，得到了表1所示的结果。
在评价动作可靠性的情况下，通过进行二次电池的落下试验，调查是否发生了电池元件40(正极41)与外包装罐10(盖部12)的短路。在落下试验中，依照电气用品安全法中规定的落下试验，使二次电池从高度＝1.9m的位置落下到混凝土制的地面上。在该情况下，各进行三次以底部M1、M2以及侧壁部M3分别与地板碰撞的方式使二次电池落下的作业，使该二次电池合计落下九次。另外，通过重复进行20次在落下试验(九次落下)后调查有无短路的作业(落下试验中的二次电池的试验数＝20个)，调查了发生了该短路的二次电池的个数(短路不良数(个))。
在评价制造稳定性的情况下，调查了在二次电池的制造工序中，将卷绕体40Z收纳在收纳部11的内部之后盖部12是否可以正常地焊接于该收纳部11。在该情况下，通过重复20次调查在将盖部12焊接于收纳部11之后是否由于绝缘带50的存在而在收纳部11与盖部12之间产生间隙的作业(制造时的二次电池的检查数＝20个)，调查了产生该间隙的二次电池的个数(封口不良数(个))。
表1(落下试验的试验数＝20个，制造时的检查数＝20个)
Figure BDA0003938428080000321
[考察]
如表1所示，二次电池的动作可靠性以及制造稳定性根据该二次电池的尺寸条件(宽度比(W3+W4)/(W2-W1))而变动。
具体而言，在宽度比(W3+W4)/(W2-W1)小于0.50的情况下(比较例1)，没有发生封口不良，但发生了短路不良。在该情况下，特别是，在所有的二次电池中发生了短路不良。
另外，在宽度比(W3+W4)/(W2-W1)大于3.00的情况下(比较例2)，没有发生短路不良，但发生了封口不良。在该情况下，特别是，在约一半的二次电池中发生了封口不良。
与此相对，在宽度比(W3+W4)/(W2-W1)为0.50～3.00的情况下(实施例1～10)，根据情况发生了短路不良以及封口不良中的任意一种，但该短路不良数以及封口不良数分别被充分地抑制为小于一半。在该情况下，特别是，如果宽度比(W3+W4)/(W2-W1)为2.00～2.75(实施例5～8)，则短路不良以及封口不良均未发生。
(实施例11)
如图7以及表2所示，除了通过利用加热处理使隔膜43中的上端部43M以及下端部43N分别扩张，从而使用该上端部43M以及下端部43N遮蔽了正极41的上端部以及另一个端部中的每一个以外，通过同样的步骤制作了二次电池之后，评价了该二次电池的性能(动作可靠性)。
在制作二次电池的情况下，通过在制作了卷绕体40Z之后，对隔膜43中的上端部43M以及下端部43N分别进行加热处理(加热温度＝100℃)，利用该加热处理(热变形或热收缩)使上端部43M以及下端部43N分别在横向上扩张。在该情况下，进行了加热处理直到隔膜43的宽度W6小于绝缘带50的宽度W5。
在评价二次电池的动作可靠性的情况下，除了代替落下试验而进行了振动试验，同时将二次电池的试验数从20个变更为10个以外，经过了同样的步骤。该振动试验是在调查二次电池有无短路方面，比落下试验更严格的条件的试验。
振动试验的试验方法依照电气用品安全法，同时使试验条件为振幅＝0.8mm、频率＝10Hz～55Hz、扫描速度＝1Hz/分钟、振动方向＝相互正交的三轴方向(X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向)。在振动试验后调查有无短路的情况下，在振动试验后将二次电池放置1个小时的状态下，确认是否发生了破裂、起火、气体喷出以及漏液(电解液的泄漏)。
表2(振动试验的试验数＝10个)
Figure BDA0003938428080000331
如表2所示，在没有使用隔膜43(上端部43M)遮蔽正极41的情况下(实施例5)，发生了短路不良，但在使用该上端部43M遮蔽正极41的情况下(实施例11)，没有发生短路不良。
[总结]
由表1以及表2所示的结果可知，关于表示正极41的宽度W1、负极42的宽度W2以及绝缘带50的宽度W3、W4的关系的宽度比(W3+W4)/(W2-W1)，如果满足式(1)所示的条件(0.50≤(W3+W4)/(W2-W1)≤3.00)，则难以发生短路不良以及封口不良中的每一个。因此，在二次电池中，得到了高动作可靠性以及优异的制造稳定性。
以上，虽然列举一个实施方式以及实施例关于本技术进行了说明，但本技术的结构并不限定于在一个实施方式以及实施例中说明的结构，能够进行各种变形。
具体而言，虽然关于电极反应物质是锂的情况进行了说明，但该电极反应物质没有特别限定。因此，如上所述，电极反应物质可以是钠以及钾等其他碱金属，也可以是铍、镁以及钙等碱土类金属。此外，电极反应物质也可以是铝等其他轻金属。
本说明书中记载的效果仅是例示，因此本技术的效果并不限定于本说明书中记载的效果。因此，本技术也可以得到其他效果。

Claims (12)

1.一种二次电池，具备：
外包装部件；
电池元件，收纳在所述外包装部件的内部，包括相互对置并卷绕的正极及负极；以及
绝缘部件，设置在所述正极上，
所述正极包括：正极集电体；和正极活性物质层，设置在所述正极集电体上，
所述负极包括：负极集电体；和负极活性物质层，在与所述正极活性物质层对置的一侧设置在所述负极集电体上，
所述正极包括：露出部，未设置所述正极活性物质层而露出所述正极集电体，
所述露出部与所述负极活性物质层对置，
所述绝缘部件至少覆盖所述露出部，
所述正极具有第一方向和第二方向，在所述第一方向上，在所述正极集电体上经由所述露出部而断续地设置所述正极活性物质层，所述第二方向与所述第一方向交叉，
在所述第二方向上，所述负极与所述正极相比更向两侧突出，
此外，在所述第二方向上，所述绝缘部件与所述正极相比更向两侧突出，
所述第二方向上的所述正极的尺寸、所述第二方向上的所述负极的尺寸、所述绝缘部件在所述第二方向上的两侧中的一侧与所述正极相比突出的尺寸，以及所述绝缘部件在所述第二方向上的两侧中的另一侧与所述正极相比突出的尺寸，满足由下述的式(1)表示的关系：
0.50≤(W3+W4)/(W2-W1)≤3.00…(1)，
其中，W1是第二方向上的正极的尺寸，W2是第二方向上的负极的尺寸，W3是绝缘部件在第二方向上的两侧中的一侧与正极相比突出的尺寸，W4是绝缘部件在第二方向上的两侧中的另一侧与正极相比突出的尺寸。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述二次电池满足由下述的式(2)表示的关系：
2.00≤(W3+W4)/(W2-W1)≤2.75…(2)。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，
所述正极活性物质层包括：
第一部分，在所述第一方向上配置在与所述露出部相比靠一侧的位置；以及
第二部分，在所述第一方向上配置在与所述露出部相比靠另一侧的位置，
所述绝缘部件重叠在所述第一部分以及所述第二部分中的至少一方上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的二次电池，其中，
所述正极包括：其他正极活性物质层，在和与所述负极对置的一侧相反的一侧设置在所述正极集电体上，
所述正极包括：其他露出部，在与所述露出部对应的位置未设置所述其他正极活性物质层而露出所述正极集电体，
所述二次电池还具备：
布线部件，在所述其他露出部连接于所述正极集电体，在所述第二方向上与所述正极集电体相比更突出；以及
其他绝缘部件，在与所述负极对置的一侧覆盖所述布线部件，
所述其他绝缘部件与所述绝缘部件局部重叠。
5.根据权利要求4所述的二次电池，其中，
所述其他绝缘部件不与所述正极重叠。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的二次电池，其中，
所述二次电池还具备：绝缘性的隔膜，配置在所述正极与所述负极之间，
所述隔膜在所述第二方向上与所述负极相比更向两侧突出，
所述绝缘部件在所述第二方向上与所述隔膜相比更向两侧突出。
7.根据权利要求6所述的二次电池，其中，
所述第二方向上的所述隔膜的一个端部以及另一个端部中的至少一方遮蔽所述第二方向上的所述正极的一个端部以及另一个端部中的至少一方。
8.根据权利要求7所述的二次电池，其中，
所述二次电池还具备：布线部件，连接于所述正极，
所述布线部件的一部分以沿着所述电池元件的方式折弯，并咬入所述隔膜中的遮蔽所述正极的部分。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的二次电池，其中，
所述二次电池还具备：布线部件，连接于所述正极，
所述布线部件在与所述正极的最外周相比更靠近内周侧的位置连接于所述正极。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的二次电池，其中，
所述外包装部件包括：
收纳部件，具有开口部，将所述电池元件收纳在内部；以及
盖部件，封闭所述开口部，并焊接于所述收纳部件。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的二次电池，其中，
所述二次电池是扁平且柱状的二次电池。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的二次电池，其中，
所述二次电池是锂离子二次电池。
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