(57)【要約】【課題】  外径方向または厚み方向の厚みのばらつきを低減させることのできる電極体の製造方法及び電池の製造方法を提供すること。【解決手段】  電極捲回体１００を，正極の膜厚傾斜角度θＰと負極の膜厚傾斜角度θＮとに応じて分類して，その分類毎に捲回する正極と負極との組み合わせを決定する。正極の膜厚の厚い箇所と，負極の膜厚の薄い箇所とを重ね合わせ，正極の膜厚の薄い箇所と，負極の膜厚の厚い箇所とを重ね合わせることにより，正極及び負極及びセパレータを積層した積層体の全厚が，積層体の箇所による差が小さくなるように捲回する。また，捲回を行わない電極積層体についても同様である。【選択図】図６
2010212000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の面に活物質を塗工した帯状の正極及び負極が交互に重ね合わせられるように，正極と負極との間に帯状のセパレータを挟んで積層または捲回する電極体の製造方法において，
長手方向における一方の端部と他方の端部とでその厚みが異なる帯状正極部材および帯状負極部材を用い，
前記帯状正極部材と前記帯状負極部材との一方の部材における厚みの厚い方の長手方向端部と，前記帯状正極部材と前記帯状負極部材との他方の部材における厚みの薄い方の長手方向端部とを組み合わせて積層または捲回を開始し，
積層開始後または捲回開始後に前記帯状正極部材及び前記帯状負極部材及びセパレータを幅方向に切断して，それまでに積層または捲回した分を１つの電極体とし，
前記帯状正極部材及び前記帯状負極部材及びセパレータの残部により，その後も同様に積層または捲回と切断とを繰り返すことで複数の電極体を製造することを特徴とする電極体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電極体の製造方法において，
前記帯状正極部材および前記帯状負極部材として，幅方向における一方の端部と他方の端部とで塗工層の厚みが異なるものを用い，
前記帯状正極部材の厚みの薄い方の幅方向端部と前記帯状負極部材の厚みの厚い方の幅方向端部とが重ね合わせられるとともに，前記帯状正極部材の厚みの厚い方の幅方向端部と前記帯状負極部材の厚みの薄い方の幅方向端部とが重ね合わせられるように積層または捲回することを特徴とする電極体の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電極体の製造方法において，
前記帯状正極部材と前記帯状負極部材との一方を，塗工乾燥後のプレスをしてから積層または捲回するまでの間に奇数回巻き返し，
前記帯状正極部材と前記帯状負極部材との他方を，塗工乾燥後のプレスをしてから積層または捲回するまでの間にゼロ回または偶数回巻き返すことを特徴とする電極体の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の電極体の製造方法において，
帯状正極部材及び帯状負極部材をそれぞれ，それらの長手方向の膜厚の差の大小により，同数の正極長手方向群及び負極長手方向群に分類し，
分類された正極長手方向群及び負極長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が小さい群から順に長手方向群番号を付与し，もしくは分類された正極長手方向群及び負極長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が大きい群から順に長手方向群番号を付与し，
同一の長手方向群番号が付与された正極長手方向群及び負極長手方向群に属する帯状正極部材と帯状負極部材とを組み合わせて積層または捲回に供することを特徴とする電極体の製造方法。
【請求項５】
少なくとも一方の面に活物質を塗工した帯状の正極及び負極が交互に重ね合わせられるように，正極と負極との間に帯状のセパレータを挟んで積層または捲回する電極体の製造方法において，
幅方向における一方の端部と他方の端部とで塗工層の厚みが異なる帯状正極部材および帯状負極部材とを用い，
前記帯状正極部材の厚みの薄い方の幅方向端部と前記帯状負極部材の厚みの厚い方の幅方向端部とが重ね合わせられるとともに，前記帯状正極部材の厚みの厚い方の幅方向端部と前記帯状負極部材の厚みの薄い方の幅方向端部とが重ね合わせられるように積層または捲回することを特徴とする電極体の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電極体の製造方法において，
帯状正極部材及び帯状負極部材をそれぞれ，それらの幅方向における塗工層の膜厚の差の大小により，同数の正極幅方向群及び負極幅方向群に分類し，
分類された正極幅方向群及び負極幅方向群にそれぞれ，膜厚の差が小さい群から順に幅方向群番号を付与し，もしくは分類された正極幅方向群及び負極幅方向群にそれぞれ，膜厚の差が大きい群から順に幅方向群番号を付与し，
同一の幅方向群番号が付与された正極幅方向群及び負極幅方向群に属する帯状正極部材と帯状負極部材とを組み合わせて積層または捲回に供することを特徴とする電極体の製造方法。
【請求項７】
少なくとも一方の面に活物質を塗工した帯状の第１極及び第２極が交互に重ね合わせられるように，第１極と第２極との間に帯状のセパレータを挟んで積層または捲回する電極体の製造方法において，
長手方向における一方の端部と他方の端部とでその厚みが異なる帯状第１極部材と，長手方向における一方の端部と他方の端部とでその厚みが異なる帯状第１セパレータと，帯状第２極部材と，帯状第２セパレータとを用い，
前記帯状第１極部材と前記帯状第１セパレータとの一方における厚みの厚い方の長手方向端部と，前記帯状第１極部材と前記帯状第１セパレータとの他方における厚みの薄い方の長手方向端部と，前記帯状第２極部材における一方の長手方向端部と，前記帯状第２セパレータにおける一方の長手方向端部とを組み合わせて積層または捲回を開始し，
積層開始後または捲回開始後に前記帯状第１極部材及び前記帯状第２極部材及び前記帯状第１セパレータ及び前記帯状第２セパレータを幅方向に切断して，それまでに積層または捲回した分を１つの電極体とし，
前記帯状第１極部材及び前記帯状第２極部材及び前記帯状第１セパレータ及び前記帯状第２セパレータの残部により，その後も同様に積層または捲回と切断とを繰り返すことで複数の電極体を製造することを特徴とする電極体の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の電極体の製造方法において，
前記帯状第２極部材および前記帯状第２セパレータとして，ともに，長手方向における一方の端部と他方の端部とでその厚みが異なるものを用い，
前記帯状第２極部材と前記帯状第２セパレータとの一方における厚みの厚い方の長手方向端部と，前記帯状第２極部材と前記帯状第２セパレータとの他方における厚みの薄い方の長手方向端部とを，積層開始時または捲回開始時の組み合わせに供することを特徴とする電極体の製造方法。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の電極体の製造方法において，
帯状第１極部材及び帯状第１セパレータをそれぞれ，それらの長手方向の膜厚の差の大小により，同数の第１極長手方向群及びセパレータ長手方向群に分類し，
分類された第１極長手方向群及びセパレータ長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が小さい群から順に長手方向群番号を付与し，もしくは分類された第１極長手方向群及びセパレータ長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が大きい群から順に長手方向群番号を付与し，
同一の長手方向群番号が付与された第１極長手方向群及びセパレータ長手方向群に属する帯状第１極部材と帯状第１セパレータとを組み合わせて積層または捲回に供することを特徴とする電極体の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の電極体の製造方法において，
帯状第１極部材および帯状第１セパレータをそれぞれ，それらの長手方向の膜厚の差の大小により，同数の第１極長手方向群および第１セパレータ長手方向群に分類し，
分類された第１極長手方向群及び第１セパレータ長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が小さい群から順に第１長手方向群番号を付与し，もしくは分類された第１極長手方向群及び第１セパレータ長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が大きい群から順に第１長手方向群番号を付与し，
帯状第２極部材および帯状第２セパレータをそれぞれ，それらの長手方向の膜厚の差の大小により，同数の第２極長手方向群および第２セパレータ長手方向群に分類し，
分類された第２極長手方向群及び第２セパレータ長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が小さい群から順に第２長手方向群番号を付与し，もしくは分類された第２極長手方向群及び第２セパレータ長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が大きい群から順に第２長手方向群番号を付与し，
同一の第１長手方向群番号が付与された第１極長手方向群及び第１セパレータ長手方向群に属する帯状第１極部材と帯状第１セパレータとを組み合わせるとともに，同一の第２長手方向群番号が付与された第２極長手方向群及び第２セパレータ長手方向群に属する帯状第２極部材と帯状第２セパレータとを組み合わせて積層または捲回に供することを特徴とする電極体の製造方法。
【請求項１１】
少なくとも一方の面に活物質を塗工した帯状の正極及び負極が交互に重ね合わせられるように，正極と負極との間に帯状のセパレータを挟んで積層または捲回する電極体の製造方法において，
幅方向における一方の端部と他方の端部とで塗工層の厚みが異なる帯状第１極部材と，幅方向における一方の端部と他方の端部とで塗工層の厚みが異なる帯状第１セパレータと，帯状第２極部材と，帯状第２セパレータとを用い，
前記帯状第１極部材と前記帯状第１セパレータとの一方における厚みの厚い方の幅方向端部と，前記帯状第１極部材と前記帯状第１セパレータとの他方における厚みの薄い方の幅方向端部と，前記帯状第２極部材における一方の幅方向端部と，前記帯状第２セパレータにおける一方の幅方向端部とを組み合わせて積層または捲回することを特徴とする電極体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電極体の製造方法において，
前記帯状第２極部材および前記帯状第２セパレータとして，ともに，幅方向における一方の端部と他方の端部とで塗工層の厚みが異なるものを用い，
前記帯状第２極部材と前記帯状第２セパレータとの一方における厚みの厚い方の幅方向端部と，前記帯状第２極部材と前記帯状第２セパレータとの他方における厚みの薄い方の幅方向端部とを，組み合わせて積層または捲回に供することを特徴とする電極体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２までのいずれかに記載の電極体の製造方法を用いて製造された電極体を用いることを特徴とする電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電極体の製造方法に関する。さらに詳細には，厚みのばらつきの低減を図った電極体の製造方法および電池の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両や電気自動車などの自動車，パソコンなどの電子機器，あるいは家電製品には，リチウムイオン二次電池に代表される二次電池が用いられることがある。このような二次電池の電極として，電極箔の表面に活物質を塗工した電極を，セパレータとともに平積みした電極積層体や捲回した電極捲回体を用いるものがある。電極体とは，電極積層体と電極捲回体とを含むものである。
【０００３】
電極捲回体の製造方法として，例えば次のようなものがある。まず，電極の集電体となる金属箔の表面に活物質を含有する塗工材を塗工した後に，乾燥させる。次に，乾燥させた電極を，ロールプレス機などにより厚み方向にプレスする（例えば，特許文献１参照）。電極の調厚及び活物質の高密度化を図るためである。そして，プレスされた電極を捲回して電極捲回体を製造するのである。一方，電極積層体は，平積みして製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０５３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで，電極の量産にあたっては，帯状の電極をロールプレス機によりプレスすることとなる。電極が帯状に長いと，長時間にわたって連続的にプレスを行うこととなり，ロールプレス機のローラの温度が徐々に上昇する。それに伴ってローラは膨張し，ローラ対の間隔は次第に狭くなる。そのためプレス後の電極は，図１に示すように，その長手方向の一方の端部（プレス初期）から他方の端部（プレス終期）にかけて徐々に薄くなる形状となっている。
【０００６】
その後，正極および負極は，図１に示すように，それらの間にセパレータを挟んだ状態で捲回される。その際，一反の正極および負極から多数の電極捲回体を製造するのである。すなわち，図１の下方に示す区間（例えば区間Ｂや区間Ｃ）の一つ一つを捲回したものが，１個の電極捲回体に相当するのである。このため，このまま巻き出して捲回したのでは，プレス初期の区間Ｃで示した厚い正極および負極から製造される電極捲回体と，プレス終期の区間Ｂで示した薄い正極および負極から製造される電極捲回体とでは，その外径に差異が生じる。一方，外径を揃えるために，捲回体の巻き数を変えたのでは，電池性能にばらつきが生じる。
【０００７】
このようにばらつきのある電極捲回体のうち外径の大きなものを電池容器に挿入すると，電池容器が膨張する。これにより，電池容器は変形し，単電池のサイズがばらつく原因となる。また，電池容器への挿入そのものが困難な場合も生じる。このように単電池のサイズにばらつきが生じると，製品として種々の機器等に搭載する上で障害となることがある。一方，外径の小さな電極捲回体を電池容器に挿入すると，電池容器との間に隙間を生じ，振動等の力が加わったときに電極捲回体が捲きずれるという問題が生じることとなる。電極積層体についても同様である。
【０００８】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，外径方向または厚み方向の厚みのばらつきを低減させることのできる電極体の製造方法及び電池の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の電極体の製造方法は，少なくとも一方の面に活物質を塗工した帯状の正極及び負極が交互に重ね合わせられるように，正極と負極との間に帯状のセパレータを挟んで積層または捲回する電極体の製造方法において，長手方向における一方の端部と他方の端部とでその厚みが異なる帯状正極部材および帯状負極部材を用い，帯状正極部材と帯状負極部材との一方の部材における厚みの厚い方の長手方向端部と，帯状正極部材と帯状負極部材との他方の部材における厚みの薄い方の長手方向端部とを組み合わせて積層または捲回を開始し，積層開始後または捲回開始後に帯状正極部材及び帯状負極部材及びセパレータを幅方向に切断して，それまでに積層または捲回した分を１つの電極体とし，帯状正極部材及び帯状負極部材及びセパレータの残部により，その後も同様に積層または捲回と切断とを繰り返すことで複数の電極体を製造するものである。かかる電極体の製造方法により製造された電極体は，電極体毎の厚みや外径にばらつきが生じにくい。
【００１０】
上記に記載の電極体の製造方法において，帯状正極部材および帯状負極部材として，幅方向における一方の端部と他方の端部とで塗工層の厚みが異なるものを用い，帯状正極部材の厚みの薄い方の幅方向端部と帯状負極部材の厚みの厚い方の幅方向端部とが重ね合わせられるとともに，帯状正極部材の厚みの厚い方の幅方向端部と帯状負極部材の厚みの薄い方の幅方向端部とが重ね合わせられるように積層または捲回するとよい。かかる電極体の製造方法により製造された電極体は，同一の電極体における幅方向の両端部分の厚みや外径の差も小さい。
【００１１】
上記に記載の電極体の製造方法において，帯状正極部材と帯状負極部材との一方を，塗工乾燥後のプレスをしてから積層または捲回するまでの間に奇数回巻き返し，帯状正極部材と帯状負極部材との他方を，塗工乾燥後のプレスをしてから積層または捲回するまでの間にゼロ回または偶数回巻き返すとよい。正極の厚みの厚い箇所と負極の厚みの薄い箇所とを重ね合わせ，正極の厚みの薄い箇所と負極の厚みの厚い箇所とを重ね合わせることができるからである。
【００１２】
上記に記載の電極体の製造方法において，帯状正極部材及び帯状負極部材をそれぞれ，それらの長手方向の膜厚の差の大小により，同数の正極長手方向群及び負極長手方向群に分類し，分類された正極長手方向群及び負極長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が小さい群から順に長手方向群番号を付与し，もしくは分類された正極長手方向群及び負極長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が大きい群から順に長手方向群番号を付与し，同一の長手方向群番号が付与された正極長手方向群及び負極長手方向群に属する帯状正極部材と帯状負極部材とを組み合わせて積層または捲回に供するとなおよい。電極体毎の厚みや外径のばらつきを，より小さくすることができるからである。
【００１３】
また，本発明の電極体の製造方法は，少なくとも一方の面に活物質を塗工した帯状の正極及び負極が交互に重ね合わせられるように，正極と負極との間に帯状のセパレータを挟んで積層または捲回する電極体の製造方法において，幅方向における一方の端部と他方の端部とで塗工層の厚みが異なる帯状正極部材および帯状負極部材とを用い，帯状正極部材の厚みの薄い方の幅方向端部と帯状負極部材の厚みの厚い方の幅方向端部とが重ね合わせられるとともに，帯状正極部材の厚みの厚い方の幅方向端部と帯状負極部材の厚みの薄い方の幅方向端部とが重ね合わせられるように積層または捲回するものである。かかる電極体の製造方法により製造された電極体は，同一の電極体における幅方向の両端部分の厚みや外径の差も小さい。
【００１４】
上記に記載の電極体の製造方法において，帯状正極部材及び帯状負極部材をそれぞれ，それらの幅方向における塗工層の膜厚の差の大小により，同数の正極幅方向群及び負極幅方向群に分類し，分類された正極幅方向群及び負極幅方向群にそれぞれ，膜厚の差が小さい群から順に幅方向群番号を付与し，もしくは分類された正極幅方向群及び負極幅方向群にそれぞれ，膜厚の差が大きい群から順に幅方向群番号を付与し，同一の幅方向群番号が付与された正極幅方向群及び負極幅方向群に属する帯状正極部材と帯状負極部材とを組み合わせて積層または捲回に供するとよい。同一の電極体における幅方向の両端部分の厚みや外径の差をより小さいものとすることができるからである。
【００１５】
また，本発明の電極体の製造方法は，少なくとも一方の面に活物質を塗工した帯状の第１極及び第２極が交互に重ね合わせられるように，第１極と第２極との間に帯状のセパレータを挟んで積層または捲回する電極体の製造方法において，長手方向における一方の端部と他方の端部とでその厚みが異なる帯状第１極部材と，長手方向における一方の端部と他方の端部とでその厚みが異なる帯状第１セパレータと，帯状第２極部材と，帯状第２セパレータとを用い，帯状第１極部材と帯状第１セパレータとの一方における厚みの厚い方の長手方向端部と，帯状第１極部材と帯状第１セパレータとの他方における厚みの薄い方の長手方向端部と，帯状第２極部材における一方の長手方向端部と，帯状第２セパレータにおける一方の長手方向端部とを組み合わせて積層または捲回を開始し，積層開始後または捲回開始後に帯状第１極部材及び帯状第２極部材及び帯状第１セパレータ及び帯状第２セパレータを幅方向に切断して，それまでに積層または捲回した分を１つの電極体とし，帯状第１極部材及び帯状第２極部材及び帯状第１セパレータ及び帯状第２セパレータの残部により，その後も同様に積層または捲回と切断とを繰り返すことで複数の電極体を製造するものである。かかる電極体の製造方法により製造された電極体は，正極と負極との組み合わせによらず，電極体毎の厚みや外径にばらつきが生じにくい。
【００１６】
上記に記載の電極体の製造方法において，帯状第２極部材および帯状第２セパレータとして，ともに，長手方向における一方の端部と他方の端部とでその厚みが異なるものを用い，帯状第２極部材と帯状第２セパレータとの一方における厚みの厚い方の長手方向端部と，帯状第２極部材と帯状第２セパレータとの他方における厚みの薄い方の長手方向端部とを，積層開始時または捲回開始時の組み合わせに供するとよい。正極と負極との組み合わせによらず，電極体毎の厚みや外径のばらつきを，より小さくすることができるからである。
【００１７】
上記に記載の電極体の製造方法において，帯状第１極部材及び帯状第１セパレータをそれぞれ，それらの長手方向の膜厚の差の大小により，同数の第１極長手方向群及びセパレータ長手方向群に分類し，分類された第１極長手方向群及びセパレータ長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が小さい群から順に長手方向群番号を付与し，もしくは分類された第１極長手方向群及びセパレータ長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が大きい群から順に長手方向群番号を付与し，同一の長手方向群番号が付与された第１極長手方向群及びセパレータ長手方向群に属する帯状第１極部材と帯状第１セパレータとを組み合わせて積層または捲回に供するとなおよい。正極と負極との組み合わせによらず，電極体毎の厚みや外径のばらつきを，さらに小さくすることができるからである。
【００１８】
上記に記載の電極体の製造方法において，帯状第１極部材および帯状第１セパレータをそれぞれ，それらの長手方向の膜厚の差の大小により，同数の第１極長手方向群および第１セパレータ長手方向群に分類し，分類された第１極長手方向群及び第１セパレータ長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が小さい群から順に第１長手方向群番号を付与し，もしくは分類された第１極長手方向群及び第１セパレータ長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が大きい群から順に第１長手方向群番号を付与し，帯状第２極部材および帯状第２セパレータをそれぞれ，それらの長手方向の膜厚の差の大小により，同数の第２極長手方向群および第２セパレータ長手方向群に分類し，分類された第２極長手方向群及び第２セパレータ長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が小さい群から順に第２長手方向群番号を付与し，もしくは分類された第２極長手方向群及び第２セパレータ長手方向群にそれぞれ，膜厚の差が大きい群から順に第２長手方向群番号を付与し，同一の第１長手方向群番号が付与された第１極長手方向群及び第１セパレータ長手方向群に属する帯状第１極部材と帯状第１セパレータとを組み合わせるとともに，同一の第２長手方向群番号が付与された第２極長手方向群及び第２セパレータ長手方向群に属する帯状第２極部材と帯状第２セパレータとを組み合わせて積層または捲回に供するとさらによい。正極と負極との組み合わせによらず，電極体毎の厚みや外径のばらつきを，さらに小さくすることができるからである。
【００１９】
また，本発明の電極体の製造方法は，少なくとも一方の面に活物質を塗工した帯状の正極及び負極が交互に重ね合わせられるように，正極と負極との間に帯状のセパレータを挟んで積層または捲回する電極体の製造方法において，幅方向における一方の端部と他方の端部とで塗工層の厚みが異なる帯状第１極部材と，幅方向における一方の端部と他方の端部とで塗工層の厚みが異なる帯状第１セパレータと，帯状第２極部材と，帯状第２セパレータとを用い，帯状第１極部材と帯状第１セパレータとの一方における厚みの厚い方の幅方向端部と，帯状第１極部材と帯状第１セパレータとの他方における厚みの薄い方の幅方向端部と，帯状第２極部材における一方の幅方向端部と，帯状第２セパレータにおける一方の幅方向端部とを組み合わせて積層または捲回するものである。かかる電極体の製造方法により製造された電極体は，同一の電極体における幅方向の両端部分の厚みや外径の差が小さい。
【００２０】
上記に記載の電極体の製造方法において，帯状第２極部材および帯状第２セパレータとして，ともに，幅方向における一方の端部と他方の端部とで塗工層の厚みが異なるものを用い，帯状第２極部材と帯状第２セパレータとの一方における厚みの厚い方の幅方向端部と，帯状第２極部材と帯状第２セパレータとの他方における厚みの薄い方の幅方向端部とを，組み合わせて積層または捲回に供するとよい。同一の電極体における幅方向の両端部分の厚みや外径の差も小さくるすことができるからである。
【００２１】
また，本発明は，上記に記載の電極体の製造方法を用いて製造された電極体を用いる電池の製造方法にも及ぶ。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば，外径方向または厚み方向の厚みのばらつきを低減させることのできる電極体の製造方法及び電池の製造方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】プレス初期とプレス終期とでの電極の厚みの違いを説明するための断面図である。
【図２】本発明に係るバッテリを説明するための斜視図である。
【図３】本発明に係る電池セルを説明するための正面からの投影図である。
【図４】本発明の扁平型の電極捲回体を説明するための斜視図である。
【図５】本発明の円筒型の電極捲回体を説明するための斜視図である。
【図６】本発明に係る電極捲回体の製造方法を説明するための概念図である。
【図７】第１の形態に係る正極の長手方向の膜厚傾斜角を説明するための概念図である。
【図８】第１の形態に係る負極の長手方向の膜厚傾斜角を説明するための概念図である。
【図９】プレス工程後の電極の厚みを説明するための図である。
【図１０】巻き返した後の電極の厚みを説明するための図である。
【図１１】本発明の電極捲回体を製造するための電極捲回装置を説明するための概略構成図である。
【図１２】第２の形態に係る正極の幅方向の膜厚傾斜角を説明するための概念図である。
【図１３】第２の形態に係る負極の幅方向の膜厚傾斜角を説明するための概念図である。
【図１４】第３の形態に係る正極及びセパレータの重ね合わせを説明するための概念図である。
【図１５】第３の形態に係る負極及びセパレータの重ね合わせを説明するための概念図である。
【図１６】第３の形態に係る正極及び負極及びセパレータの重ね合わせの例を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，非水電解液型リチウムイオン二次電池に用いる電極捲回体の製造方法及び単電池の製造方法及び組電池の製造方法について，本発明を具体化したものである。
【００２５】
（第１の形態）
１．バッテリ及び電極捲回体
本実施の形態に係るバッテリ１０は，リチウムイオン導電性の非水電解液を用いたリチウムイオン二次電池の電池セル５０を，図２に示すように，複数個直列に接続した組電池である。電池セル５０は，捲回型の電極体を有する単電池である。電池セル５０の正面からの透視図を図３に示す。図３に示すように，電池セル５０は，電池容器５１と，正極端子５２と，負極端子５３と，電極捲回体１０１とを有している。また，電池容器５１の内部には電解液が注入されている。
【００２６】
本形態の電極捲回体１０１は，セパレータを間に挟んだ正極及び負極を捲回したものである。正極は，アルミ箔にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極活物質を塗布したものである。正極活物質として，ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２），マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２），コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）等のリチウム複合酸化物などが用いられる。負極は，銅箔にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質を塗布したものである。負極活物質として，非晶質炭素，難黒鉛化炭素，易黒鉛化炭素，黒鉛等の炭素系物質が用いられる。
【００２７】
また，電池セル５０の電解液は，有機溶媒に電解質を溶解させたものである。有機溶媒として例えば，プロピレンカーボネート（ＰＣ）やエチレンカーボネート（ＥＣ），ジメチルカーボネート（ＤＭＣ），エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等のエステル系溶媒や，エステル系溶媒にγ−ブチラクトン（γ−ＢＬ），ジエトキシエタン（ＤＥＥ）等のエーテル系溶媒等を配合した有機溶媒が挙げられる。また，電解質である塩として，過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）やホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ４），六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）などのリチウム塩を用いることができる。
【００２８】
図４は，電極捲回体１０１を示す斜視図である。電極捲回体１０１は，扁平形状である。電極捲回体１０１は，図５に示すロール形状の電極捲回体１００に扁平プレスを施したものである。電極捲回体１００は，正極及び負極を，それらの間にセパレータを挟んで捲回したものである。
【００２９】
２．バッテリの製造方法
ここで，本実施の形態に係るバッテリ１０の製造方法について説明する。バッテリ１０の製造方法は，次に示す（Ａ１）〜（Ａ８）の工程を経るものである。
（Ａ１）電極の塗工乾燥
（Ａ２）ロールプレス及び膜厚測定
（Ａ３）膜厚傾斜角度の計算
（Ａ４）膜厚傾斜角度に応じた分類
（Ａ５）分類した電極の組み合わせ
（Ａ６）正極または負極の巻き返し
（Ａ７）電極の捲回
（Ａ８）電池容器への封入等
【００３０】
まず，工程（Ａ１）〜（Ａ７）により，電極捲回体１００を製造する。本形態の電極捲回体１００の製造方法は，図６に示すように，正極と負極とを重ね合わせたときに，その重ね合わせた長手方向の場所による厚みの差が小さくなるように捲回して製造するものである。すなわち，図中の矢印Ｄ側を重ね合わせた積層体の厚さと，図中矢印Ｅ側を重ね合わせた積層体の厚さとの差が小さいのである。その後，工程（Ａ８）を経て製品としての電池が製造されることとなるのである。
【００３１】
（Ａ１）電極の塗工乾燥
まず，電極箔の両面に活物質を塗工する。アルミ箔の両面に正極活物質を含む合材を塗工して乾燥させることにより正極を作成する。銅箔の両面に負極活物質を含む合材を塗工して乾燥させることにより負極を作成する。
【００３２】
（Ａ２）ロールプレス及び膜厚測定
続いて，乾燥させた正極及び負極をそれぞれロールプレス機によりプレスする。このプレス工程では，一定の間隔をあけて配置したローラ対の間に電極を通過させることにより電極の厚みを薄くする。電極の調厚及び活物質の高密度化を図るためである。このプレスにより薄くなるのは，主に塗工層である。電極箔の厚みはほとんど変わらない。
【００３３】
ロールプレス機のローラは，電極に圧延荷重をかけるため発熱する。この発熱によりローラの温度が徐々に上昇し，それに伴ってローラが膨張することとなる。これにより，ローラ対の間隔は次第に狭くなる。その結果，プレス後の電極は，その長手方向の一方の端部（プレス初期）から他方の端部（プレス終期）にかけて徐々に薄くなる形状となっている（図１参照）。
【００３４】
この電極の厚みの差は，塗工層の厚みの差があるために生じるものである。そしてこの塗工層の厚みの緩やかな変化はプレス工程により生じるものであり，塗工層の塗工の際に生じる塗工ムラとは異なるものである。塗工層の厚みの厚いところと薄いところとで，塗工層の密度（ｇ／ｃｍ３）は異なるが，目付量，すなわち単位面積あたりの塗工量（ｇ／ｃｍ２）は，ほとんど差はない。このため，塗工層の厚みの厚いところではエネルギー密度が若干低下する以外は，製品としての電池となった際の電池性能にほとんど影響はない。
【００３５】
このように，プレス後の電極は，同じ電極のうちでも膜厚の厚いところと薄いところとがある。このため，本形態ではロールプレス後の電極の膜厚を測定する。この測定には，非接触の膜厚測定器を用いることが好ましい。塗工層に損傷を与えないようにするためである。この測定は，プレス工程初期の一点と，プレス工程終期の一点のみを測定すればよい。
【００３６】
（Ａ３）膜厚傾斜角度の計算
続いて，正極の膜厚傾斜角度θＰと負極の膜厚傾斜角度θＮとを計算する。図７に正極の膜厚傾斜角度θＰを示す。本形態における正極の膜厚傾斜角度θＰとは，正極の長手方向の長さと，正極の厚みの長手方向における変化量との比を角度で示したものである。なお，図７では，見易さのためにアルミ箔と塗工層との区別を省略して電極の外形のみを描いている。また，図中の破線Ｆは，正極の下側の端面に平行な線を，プレス終期の箇所における正極全体の厚みＰ２だけ間隔をあけて引いたものである。正極全体の厚みとは，アルミ箔とその両面に塗工された塗工層の合計の厚みのことである。正極の膜厚傾斜角度θＰは次式で表される。
θＰ＝ｔａｎ-１［（Ｐ１−Ｐ２）／Ｌ１］      ………（１）
θＰ：正極の膜厚傾斜角度
Ｐ１：正極におけるプレス初期の膜厚
Ｐ２：正極におけるプレス終期の膜厚
Ｌ１：正極における長手方向の全長
【００３７】
ここで，正極におけるプレス初期の膜厚Ｐ１は，アルミ箔の厚みに両面の塗工層の厚みを加えた全厚である。正極におけるプレス終期の膜厚Ｐ２についても同様である。なお，プレス初期の膜厚Ｐ１の箇所は，プレス後に巻き取った状態で巻き芯付近に位置する箇所である。よって，この後に行われる捲回工程においてそのまま巻き出せば，巻出しの最後のほうとなる箇所である。一方，プレス終期の膜厚Ｐ２の箇所は，プレス後に巻き取った状態で巻き芯の外周付近に位置する箇所である。よって，この後に行われる捲回工程においては，巻出しの最初のほうとなる箇所である（図９参照）。そのため，後述するように，（Ａ６）正極または負極の巻き返しの工程を行うのである。
【００３８】
図８に負極の膜厚傾斜角度θＮを示す。本形態における負極の膜厚傾斜角度θＮとは，負極の長手方向の長さと，負極の厚みの長手方向における変化量との比を角度で示したものである。なお，図８では，見易さのために銅箔と塗工層との区別を省略して電極の外形のみを描いている。図中の破線Ｇは，負極の下側の端面に平行な線を，プレス終期の箇所における負極全体の厚みＮ２だけ間隔をあけて引いたものである。負極全体の厚みとは，銅箔とその両面に塗工された塗工層の合計の厚みのことである。負極の膜厚傾斜角度θＮは次式で表される。
θＮ＝ｔａｎ-１［（Ｎ１−Ｎ２）／Ｌ２］      ………（２）
θＮ：負極の膜厚傾斜角度
Ｎ１：負極におけるプレス初期の膜厚
Ｎ２：負極におけるプレス終期の膜厚
Ｌ２：負極における長手方向の全長
【００３９】
（Ａ４）膜厚傾斜角度に応じた分類
続いて，正極及び負極を，正極の膜厚傾斜角度θＰ及び負極の膜厚傾斜角度θＮの値に応じて分類する。そのために２種類の閾値（θＡ，θＢ）を予め定めておく。閾値θＡは閾値θＢより小さいものとする。なお，これらの閾値は，正極及び負極で共通に用いるものである。そして，表１に示すように，正極の膜厚傾斜角度θＰの値に応じて複数の正極を分類する。すなわち，正極の膜厚傾斜角度θＰと閾値θＡ及び閾値θＢとの大小比較を行うのである。
【００４０】
そして，正極および負極を，膜厚傾斜角度の大きいものと，中間程度のものと，小さいものとに分類するのである。表１に示すように，正極の膜厚傾斜角度θＰがθＡの値以下であれば，Ｕに分類する。正極の膜厚傾斜角度θＰがθＡより大きく，θＢの値以下であれば，Ｖに分類する。正極の膜厚傾斜角度θＰがθＢの値より大きければ，Ｗに分類する。同様に，表２に示すように，負極の膜厚傾斜角度θＮがθＡの値以下であれば，Ｘに分類する。負極の膜厚傾斜角度θＮがθＡより大きく，θＢの値以下であれば，Ｙに分類する。負極の膜厚傾斜角度θＮがθＢの値より大きければ，Ｚに分類する。
【００４１】
【表１】
2010212000.tif 000003
θＡ，θＢ：閾値，θＡ＜θＢ
【００４２】
【表２】
2010212000.tif 000004
θＡ，θＢ：閾値，θＡ＜θＢ
【００４３】
（Ａ５）分類した電極の組み合わせ
続いて，図６に示したように，捲回する際の正極及び負極の組み合わせを決定する。この組み合わせは，表３に示したように行う。正極の膜厚傾斜角度θＰの小さいもの（表１のＵ）と，負極の膜厚傾斜角度θＮの小さいもの（表２のＸ）とを組み合わせる。また，正極の膜厚傾斜角度θＰの平均的なもの（表１のＶ）と，負極の膜厚傾斜角度θＮの平均的なもの（表２のＹ）とを組み合わせる。そして，正極の膜厚傾斜角度θＰの大きいもの（表１のＷ）と，負極の膜厚傾斜角度θＮの大きいもの（表２のＺ）とを組み合わせる。すなわち，膜厚傾斜角の同程度のものを組み合わせるのである。このため，図６に示したように，正極および負極およびセパレータを重ね合わせたものの厚みは，いずれの箇所においてもほぼ同じである。
【００４４】
【表３】
2010212000.tif 000005
○印となっている組み合わせを採用
【００４５】
（Ａ６）正極または負極の巻き返し
図１に示したように，ロールプレス機によりプレスされた電極においては，プレス初期の箇所の厚みが厚く，プレス終期の箇所の厚みが薄い。このため，プレス後に巻き取られた電極は，図９に示すように，ロール状の中心付近の箇所の電極の厚みが厚く，ロール状の外周付近の箇所の電極の厚みが薄い。よって，正極または負極の一方を巻き返すのである。つまり，一旦巻き出して再び巻き直すのである。
【００４６】
これにより，図１０に示すように，巻き芯付近の電極の厚みと，巻き取ったものの外周付近の電極の厚みとが，図９に示したものと逆になる。すなわち，図１０では，ロール状の中心付近の箇所の電極の厚みが薄く，ロール状の外周付近の箇所の電極の厚みが厚い。この巻き返しにより，図６に示すように，正極の厚みの厚い箇所と，負極の厚みの薄い箇所とが重ね合わせられ，正極の厚みの薄い箇所と，負極の厚みの厚い箇所とが重ね合わせられることとなる。
【００４７】
比較のために，巻き返しを行わなかった場合について説明する。巻き返しを行わなかった場合，正極及び負極の巻出しの最初の箇所は，正極，負極ともに薄い。よって，巻き出しの最初のほうは正極及び負極の薄い箇所同士を捲回した電極捲回体となり，巻き出しの最後のほうは正極及び負極の厚い箇所同士を捲回した電極捲回体となる（図１参照）。
【００４８】
（Ａ７）電極の捲回
続いて，前述のように組み合わせた正極および負極をセパレータとともに捲回する。このとき，前述したように，正極または負極のいずれか一方について，図１０に示すように，巻き返したものを用いる。このため，正極の厚みの厚い方の長手方向の端部と，負極の厚みの薄い方の長手方向の端部とを組み合わせることとなる。そして，図１１に示す電極捲回装置２００を用いて電極捲回体１００を製造する。電極捲回装置２００は，正極巻出しリール２０１と，負極巻出しリール２０２と，セパレータ巻出しリール２０３，２０４と，巻取り軸２０５とを有している。正極巻出しリール２０１と，負極巻出しリール２０２と，セパレータ巻出しリール２０３，２０４とは，それぞれ正極Ｐ，負極Ｎ，セパレータＳを巻き出すための巻き芯である。
【００４９】
そして，巻取り軸２０５にモータ等の駆動源により駆動をかけ，正極Ｐ，負極Ｎ，セパレータＳを巻取り軸２０５に巻き取る。その際，正極および負極および２枚のセパレータは，互いに重ね合わせられるように捲回する。巻き取る順は，内側から正極Ｐ，セパレータＳ，負極Ｎ，セパレータＳの順である。正極Ｐと負極Ｎとが交互となり，さらにそれらの間に必ずセパレータＳが挟まるように捲回すれば，これと異なる順番で巻き取ってもよい。規定回数だけ巻取った後，正極Ｐ及び負極Ｎ及びセパレータＳを幅方向に切断する。そして，余剰分を巻き取った後，テープ等により端部を留める。なお，セパレータＳを電極捲回体１００の芯部，あるいは外周部で余計に捲回するようにしてもよい。以上により，本形態の電極捲回体１００が製造された。そして本形態では，残った電極等から続けて複数の電極捲回体１００を製造するのである。これにより，一巻きずつの電極等から製造した複数の電極捲回体の外径のばらつきは小さくなる。
【００５０】
（Ａ８）電池容器への封入等
続いて，電極捲回体１００に扁平プレスを施して，図４に示した電極捲回体１０１とする。次に，電極捲回体１０１の正極端部１０２に正極端子５２を溶接し，負極端部１０３に負極端子５３を溶接する。この後，電極捲回体１０１を電池容器５１に挿入し，電解液を注入して封入する。これにより，電池セル５０が製造された。また，複数の電池セル５０を接続することによりバッテリ１０が製造される。
【００５１】
以上詳細に説明した電極捲回体１００の製造方法を用いることにより，バッテリ１０の全幅のばらつきは，５０％低減された。そのために，本形態では，正極の厚みの厚い箇所と，負極の厚みの薄い箇所とを重ね合わせるように捲回した。また，正極の厚みの薄い箇所と，負極の厚みの厚い箇所とを重ね合わせるように捲回した。
【００５２】
３．変形例
本形態では，正極と負極との組み合わせを決定した後に，正極または負極のいずれか一方を巻き返すこととした（工程（Ａ６）正極または負極の巻き返し）。しかし，巻き返し工程は，プレス工程の直後から捲回工程の直前までの間であれば，いつ行ってもよい。また，巻き返す回数は，１回としたが，奇数回巻き返せば同様の結果となる。また，奇数回巻き返した電極とは異なる極の電極を，ゼロ回または偶数回巻き返してもよい。図９の形状となることに変わりないからである。また，正極および負極の巻き返しの回数の差が奇数であれば同様の効果を奏する。
【００５３】
また，本形態では，工程（Ａ２）ロールプレス及び膜厚測定において，電極の膜厚を巻き出しの初期のうちの１点と，終期のうちの１点とを測定することとした。しかし，巻き出しの初期及び終期において，膜厚が安定しないこともある。よって，膜厚傾斜角度θＰ，θＮを計算するにあたり，電極の長手方向の両端部分より多少内側の位置から，巻き出しの初期のうちの１点と終期のうちの１点とを採用してもよい。
【００５４】
工程（Ａ４）および工程（Ａ５）で行った分類および組み合わせは，以下に示す方法と等価である。すなわち，正極と負極との双方に，膜圧の差の小さいグループから順に番号を付す。そして，同一番号を付されたグループに属する正極と負極とを組み合わせるのである。これにより，本形態で行った分類（Ａ４）および組み合わせ（Ａ５）を実現することができる。
【００５５】
また，本形態では，正極の膜厚の厚い箇所と，負極の膜厚の薄い箇所とを重ね合わせ，正極の膜厚の薄い箇所と，負極の膜厚の厚い箇所とを重ね合わせて捲回することとした。しかし，単に平積みして積層した電極体の製造方法に用いても，同様の効果を奏する。つまり，捲回型電極のみならず，積層型電極にも適用可能である。
【００５６】
４．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る電極捲回体１００の製造方法は，正極の膜厚傾斜角度θＰと負極の膜厚傾斜角度θＮとに応じて，捲回する正極と負極との組み合わせを決定するものである。また，正極の膜厚の厚い箇所と，負極の膜厚の薄い箇所とを重ね合わせ，正極の膜厚の薄い箇所と，負極の膜厚の厚い箇所とを重ね合わせることにより，正極及び負極及びセパレータを積層した積層体の全厚が，積層体の箇所による差が小さくなるようにするものである。これにより，厚みのばらつきの小さい電池セル５０及びバッテリ１０が実現されている。
【００５７】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，非水電解液型リチウムイオン二次電池に限らない。電極捲回体を用いる捲回型電極電池であれば，他の電池にも適用できる。また，正極の集電体はアルミ箔に限らない。負極の集電体も銅箔に限らない。また，電極箔に塗工する面は片面のみであってもよい。正極および負極の分類は，それぞれ３段階としたが，それぞれを２段階に分類してもよい。また，４段階以上の段階に分類してもよい。
【００５８】
（第２の形態）
以下，第２の形態について説明する。第１の形態では，電極の長手方向の膜厚傾斜角度θＰ，θＮについて計算し，電極を分類して組み合わせて捲回した。これにより，長手方向の膜厚の差を小さくした。しかし，電極の幅方向における一方と他方とで膜厚に差が生じることもある。例えば，ロールプレス機におけるローラ対の回転軸の平行度の精度が高くない場合に起こりうる。この場合，電池セル５０において，図３の図中右側，すなわち正極端子５２側の厚みと，図３の図中左側，すなわち負極端子５３側の厚みとで差が生じる。この差を小さくするために本形態では，電極の長手方向の膜厚傾斜角度の代わりに，電極の幅方向の膜厚傾斜角度により分類した電極を組み合わせて捲回するのである。
【００５９】
本形態で製造される電極捲回体１００は，第１の形態のものと同様である。本形態の電極捲回体１００の製造方法は，次に示す工程を経るものである。
（Ｂ１）電極の塗工乾燥
（Ｂ２）ロールプレス及び膜厚測定
（Ｂ３）膜厚傾斜角度の計算
（Ｂ４）膜厚傾斜角度に応じた分類
（Ｂ５）分類した電極の組み合わせ
（Ｂ６）電極の捲回
（Ｂ７）電池容器への封入等
【００６０】
本形態の電極捲回体の製造方法は，上記のように，第１の形態のものとほぼ同様である。異なる点は，第１の形態では長手方向の膜厚傾斜角度により電極を分類して組み合わせたのに対し，本形態では幅方向の膜厚傾斜角度により電極を分類して組み合わせることである。また，本形態では，第１の形態のように，正極または負極の一方を巻き返す工程がない。巻き返さなくても，対応する種類の正極と負極とを組み合わせることが可能だからである。
【００６１】
まず，（Ｂ１）電極の塗工乾燥をした後，（Ｂ２）ロールプレス及び膜厚測定を行う。この際，測定する膜厚は，幅方向の２点の膜厚である。ただし，図１２の正極に例示するように，正極の幅方向の一方の端部は，塗工層のない非塗工部である。よって，ここで測定する幅方向の２点とは，塗工層のある塗工部のうちから選択する。続いて，（Ｂ３）膜厚傾斜角度を計算する。
【００６２】
本形態における正極の膜厚傾斜角度θＰ２を図１２に示す。図１２に正極の膜厚傾斜角度θＰ２を示す。本形態における正極の膜厚傾斜角度θＰ２とは，正極の幅方向の長さと，正極の厚みの幅方向における変化量との比を角度で示したものである。正極の膜厚傾斜角度θＰ２は次式で表される。
θＰ２＝ｔａｎ-１［（Ｐ３−Ｐ４）／Ｗ１］      ………（３）
θＰ２：正極の膜厚傾斜角度
Ｐ３  ：正極の幅方向の一方の膜厚
Ｐ４  ：正極の幅方向の他方の膜厚
Ｗ１  ：正極における幅方向の全長
【００６３】
本形態における負極の膜厚傾斜角度θＮ２を図１３に示す。図１３に負極の膜厚傾斜角度θＮ２を示す。本形態における負極の膜厚傾斜角度θＮ２とは，負極の幅方向の長さと，負極の厚みの幅方向における変化量との比を角度で示したものである。負極の膜厚傾斜角度θＮ２は次式で表される。
θＮ２＝ｔａｎ-１［（Ｎ３−Ｎ４）／Ｗ２］      ………（４）
θＮ２：負極の膜厚傾斜角度
Ｎ３  ：負極の幅方向の一方の膜厚
Ｎ４  ：負極の幅方向の他方の膜厚
Ｗ２  ：負極における幅方向の全長
【００６４】
なお，正極の膜厚傾斜角度θＰ２を計算するために，塗工部の全厚を全厚，すなわち正極の膜厚Ｐ３，Ｐ４を用いた。しかし，正極の膜厚Ｐ３，Ｐ４の代わりに，アルミ箔の両面の塗工層の膜厚の合計を用いて正極の膜厚傾斜角度を定義してもよい。この場合，アルミ箔の膜厚がほぼ一定であるとすれば，塗工層の厚みで定義した膜厚傾斜角度の値は，正極の膜厚傾斜角度θＰ２と等しい。また，負極の膜厚傾斜角度θＮ２についても同様である。
【００６５】
この後，（Ｂ４）膜厚傾斜角度に応じた分類し，（Ｂ５）分類した電極の組み合わせ，（Ｂ６）電極の捲回を行い，（Ｂ７）電池の製造を行うことは，第１の形態と同様である。以上により，電池セル５０及びバッテリ１０が製造された。なお，第１の形態では，一巻きの電極等から複数の電極捲回体１００を製造した。本形態では，第１の形態とは異なり，一巻きの電極等から一つの電極捲回体１００を製造する場合にも効果を奏する。
【００６６】
ここで，本形態の変形例について説明する。電極を分類する際に，本形態の幅方向の膜厚傾斜角度で分類するのみならず，第１の形態の長手方向の膜厚傾斜角度で分類してもよい。その場合，長手方向と幅方向とでそれぞれ３種類に分類すると，正極および負極が合計で９種類に分類されることとなる。これにより，図３に示したひとつの電池セル５０における正極端子５２側の厚みと負極端子５３側の厚みとの差が小さくなるとともに，電池セル５０毎の厚みのばらつきが小さくなる。
【００６７】
また，本形態では，正極の膜厚の厚い箇所と，負極の膜厚の薄い箇所とを重ね合わせ，正極の膜厚の薄い箇所と，負極の膜厚の厚い箇所とを重ね合わせて捲回することとした。しかし，単に平積みして積層した電極体の製造方法に用いても，同様の効果を奏する。つまり，捲回型電極のみならず，積層型電極にも適用可能である。
【００６８】
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る電極捲回体１００の製造方法は，正極の膜厚傾斜角度θＰ２と負極の膜厚傾斜角度θＮ２とに応じて，捲回する正極と負極との組み合わせを決定するものである。また，正極の膜厚の厚い箇所と，負極の膜厚の薄い箇所とを重ね合わせ，正極の膜厚の薄い箇所と，負極の膜厚の厚い箇所とを重ね合わせることにより，正極及び負極及びセパレータを積層した積層体の全厚が，積層体の箇所による差が小さくなるようにするものである。これにより，図３の正極端子５２側と負極端子５３側とで厚みの差の小さい電池セル５０及びバッテリ１０が実現されている。また円筒型の場合に，トップの外径が大きすぎて容器挿入が困難となることを回避することができる。
【００６９】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，非水電解液型リチウムイオン二次電池に限らない。電極捲回体を用いる捲回型電極電池であれば，他の電池にも適用できる。また，正極の集電体はアルミ箔に限らない。負極の集電体も銅箔に限らない。また，電極箔に塗工する面は片面のみであってもよい。分類は，３段階としたが，２段階であってもよい。また，４段階以上の段階に分類してもよい。
【００７０】
（第３の形態）
以下，第３の形態について説明する。第１の形態では，電極の長手方向の膜厚傾斜角度θＰ，θＮについて計算し，膜厚傾斜角度θＰ，θＮの同程度のものを組み合わせて，電極捲回体１００の外径のばらつきを抑制することとした。しかし，意図的に傾斜を設けて製造したセパレータと電極とを組み合わせることにより，長手方向の膜厚の差を小さくすることもできる。本形態では，意図的に傾斜を設けて製造したセパレータと電極とを組み合わせて重ね合わせることにより，電極の厚みの差を小さくするものである。なお，意図的に傾斜を設けたセパレータは，単一素材であることもあり，その製造は比較的容易である。
【００７１】
本形態で製造される電極捲回体１００は，第１の形態のものと同様である。本形態の電極捲回体１００の製造方法は，次に示す工程を経るものである。
（Ｃ１）電極の塗工乾燥
（Ｃ２）ロールプレス及び膜厚測定
（Ｃ３）膜厚傾斜角度の計算
（Ｃ４）膜厚傾斜角度に応じた分類
（Ｃ５）分類した電極とセパレータとの組み合わせ
（Ｃ６）電極の捲回
（Ｃ７）電池容器への封入等
【００７２】
本形態の電極捲回体の製造方法は，上記のように，第１の形態のものとほぼ同様である。異なる点は，第１の形態では，正極と負極とを組み合わせたのに対し，本形態では，正極または負極と，膜厚に傾斜をつけて作成したセパレータとを組み合わせるようにしたことである。また，本形態では，第１の形態のように，正極または負極の一方を巻き返す工程がない。巻き返さなくても，対応する種類の正極または負極と，セパレータとを組み合わせることが可能だからである。
【００７３】
まず，（Ｃ１）電極の塗工乾燥をした後，（Ｃ２）ロールプレス及び膜厚測定を行う。この際，測定する膜厚は，幅方向の２点の膜厚である。続いて，（Ｃ３）膜厚傾斜角度を計算する。ここで，正極の膜厚傾斜角度θＰは，式（１）で与えられる。負極の膜厚傾斜角度θＮは，式（２）で与えられる。そして，セパレータの膜厚傾斜角度θＳは，式（１）や式（２）と同様に次式で表される。
θＳ＝ｔａｎ-１［（Ｓ１−Ｓ２）／Ｌ３］
θＳ：セパレータの膜厚傾斜角度
Ｓ１：セパレータにおける膜厚の厚いほうの端部の膜厚
Ｓ２：セパレータにおける膜厚の薄いほうの端部の膜厚
Ｌ３：セパレータにおける長手方向の全長
【００７４】
次に，（Ｃ４）膜厚傾斜角度に応じて第１極および第２極および第１セパレータおよび第２セパレータを分類する。ここで，第１極とは正極または負極のことである。第２極とは正極または負極であって，第１極とは異なる極のことである。まず，第１極および第１セパレータを分類する。ここで分類するグループの数は，第１極と第１セパレータとで同数である。次に，第２極および第２セパレータを分類する。ここで分類するグループの数は，第２極と第２セパレータとで同数である。
【００７５】
続いて，（Ｃ５）第１極及び第１セパレータを組み合わせるとともに，第２極及び第２セパレータを組み合わせる。第１セパレータ及び第２セパレータは，１枚のセパレータのうちでも，厚い箇所と薄い箇所とがある。すなわち，長手方向の一方の厚さは，他方の厚さよりも厚い。そしてそれらのセパレータは，表１あるいは表２のように３段階に分類されている。
【００７６】
この組み合わせに際して，図１４に示すように，正極の膜厚傾斜角度θＰとセパレータの膜厚傾斜角度θＳとがほぼ等しくなるような組み合わせを選ぶのである。負極も図１５に示すように，負極の膜厚傾斜角度θＮとセパレータの膜厚傾斜角度θＳとがほぼ等しくなるような組み合わせを選ぶのである。
【００７７】
すなわち，正極の膜厚の厚い箇所と，セパレータの膜厚の薄い箇所とを重ね合わせ，正極の膜厚の薄い箇所と，セパレータの膜厚の厚い箇所とを重ね合わせることにより，長手方向の一方と他方とで膜厚の差を小さくするのである。そして，負極の膜厚の厚い箇所と，セパレータの膜厚の薄い箇所とを重ね合わせ，負極の膜厚の薄い箇所と，セパレータの膜厚の厚い箇所とを重ね合わせることにより，長手方向の一方と他方とで膜厚の差を小さくするのである。なお，この組み合わせは，第１極と第１セパレータとを組み合わせ，第２極と第２セパレータとを組み合わせることにより行う。
【００７８】
続いて，図１６に示すように，正極およびそれと対応するセパレータを組み合わせるとともに，負極およびそれと対応するセパレータを組み合わせた状態で捲回する（Ｃ６）。本形態では，正極の長手方向に厚い箇所と，負極の長手方向に厚い箇所とが，重ね合わさることとなる。しかし，正極の長手方向に厚い箇所では，その箇所と重ね合わさるセパレータの厚さは薄い。一方，正極の長手方向に薄い箇所では，その箇所と重ね合わさるセパレータの厚さは厚い。また，負極の長手方向に厚い箇所では，その箇所と重ね合わさるセパレータの厚さは薄い。一方，負極の長手方向に薄い箇所では，その箇所と重ね合わさるセパレータの厚さは厚い。よって，正極及び負極及び２枚のセパレータを重ね合わせた厚さは，長手方向の一方と他方とでほとんど異ならない。
【００７９】
このように電極捲回体を製造し，（Ｃ７）電池の製造を行うことは，第１の形態と同様である。以上により，電池セル５０及びバッテリ１０が製造された。
【００８０】
本形態の電極捲回体１００の製造方法は，正極及びそれと対応するセパレータを組み合わせるとともに，負極及びそれと対応するセパレータを組み合わせることにより，重ね合わせたものの膜厚の長手方向の差を小さくするものである。このため，本形態の電極捲回体１００の製造方法は，正極と負極との組み合わせによることなく実施することが可能である。つまり，表３で「×」の組み合わせとなる正極と負極とを組み合わせても効果を生ずる。このため，例えば，表１のＵに属する正極と表２のＺに属する負極とが大量に製造された場合にも対応できる。よって，製造した電極が無駄となることはない。また，組み合わせるための電極をストックする必要もない。
【００８１】
ここで，本形態の変形例について説明する。電極を分類する際に，本形態の長手方向の膜厚傾斜角度で分類するのみならず，第２の形態の幅方向の膜厚傾斜角度で分類してもよい。その場合，長手方向と幅方向とでそれぞれ３種類に分類すると，正極および負極が合計で９種類に分類されることとなる。これにより，図３に示したひとつの電池セル５０における正極端子５２側の厚みと負極端子５３側の厚みとの差が小さくなるとともに，電池セル５０毎の厚みのばらつきが小さくなる。
【００８２】
また，本形態では，第１極及び第１セパレータを組み合わせるとともに，第２極及び第２セパレータを組み合わせた。しかし，第１極及び第１セパレータのみを組み合わせたとしても効果を奏する。ただし，第２極及び第２セパレータを組み合わせたほうがより効果は大きい。
【００８３】
また，本形態では，正極または負極の膜厚の厚い箇所と，セパレータの膜厚の薄い箇所とを重ね合わせ，正極または負極の膜厚の薄い箇所と，セパレータの膜厚の厚い箇所とを重ね合わせて捲回することとした。しかし，単に平積みして積層した電極体の製造方法に用いても，同様の効果を奏する。つまり，捲回型電極のみならず，積層型電極にも適用可能である。
【００８４】
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る電極捲回体１００の製造方法は，正極または負極と，セパレータとを組み合わせて捲回するものである。その際，正極の膜厚傾斜角度θＰとセパレータの膜厚傾斜角度θＳとが同程度となるように，正極とセパレータとを組み合わせるものである。負極も同様である。このため，正極及び負極及びセパレータを積層した積層体の全厚は，積層体の箇所による差の小さいものとなる。これにより，厚みのばらつきの小さい電池セル５０及びバッテリ１０が実現されている。
【００８５】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，非水電解液型リチウムイオン二次電池に限らない。電極捲回体を用いる捲回型電極電池であれば，他の電池にも適用できる。また，正極の集電体はアルミ箔に限らない。負極の集電体も銅箔に限らない。また，電極箔に塗工する面は片面のみであってもよい。分類は，３段階としたが，２段階であってもよい。また，４段階以上の段階に分類してもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１０…バッテリ
５０…電池セル
１００，１０１…電極捲回体
２００…電極捲回装置
Ｐ…正極
Ｎ…負極
Ｓ…セパレータ
Ｌ１…正極の長手方向の長さ
Ｌ２…負極の長手方向の長さ
Ｌ３…セパレータの長手方向の長さ
Ｗ１…正極の幅方向の長さ
Ｗ２…負極の幅方向の長さ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…正極の膜厚
Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４…負極の膜厚
θＰ，θＰ２…正極の膜厚傾斜角度
θＮ，θＮ２…負極の膜厚傾斜角度
θＳ…セパレータの膜厚傾斜角度
【図１】
2010212000.tif 000006
【図２】
2010212000.tif 000007
【図３】
2010212000.tif 000008
【図４】
2010212000.tif 000009
【図５】
2010212000.tif 000010
【図６】
2010212000.tif 000011
【図７】
2010212000.tif 000012
【図８】
2010212000.tif 000013
【図９】
2010212000.tif 000014
【図１０】
2010212000.tif 000015
【図１１】
2010212000.tif 000016
【図１２】
2010212000.tif 000017
【図１３】
2010212000.tif 000018
【図１４】
2010212000.tif 000019
【図１５】
2010212000.tif 000020
【図１６】
2010212000.tif 000021