(57)【要約】  本発明は、電池容器２と発電要素３との間に絶縁保護フィルム４１を簡単に介在させることができ、絶縁保護フィルム４１の装着作業の自動化を容易とし、生産性に優れた構造を有するリチウムイオン二次電池１とその製造方法を提供することを課題とする。本発明のリチウムイオン二次電池１は、電池容器２と発電要素３との間が電気的に絶縁されているリチウムイオン二次電池１であって、発電要素３に、シート状の絶縁保護フィルム４１が巻き付けられていることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池容器と該電池容器に収容された発電要素との間が絶縁されているリチウムイオン二次電池であって、
前記発電要素には、シート状の絶縁保護フィルムが巻き付けられていることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【請求項２】
前記電池容器は、開口部を有する電池缶と、該電池缶の開口部を閉塞する電池蓋と、該電池蓋に絶縁部材を介して設けられた一対の電極端子とを有し、
前記発電要素は、電極を扁平状に捲回して形成され、前記一対の電極端子の間に接続された捲回電極体を有し、
前記絶縁保護フィルムは、前記捲回電極体と前記一対の電極端子を外側から覆うことを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３】
前記絶縁保護フィルムは、前記捲回電極体の外周に一周以上に亘って巻き付けられていることを特徴とする請求項２に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項４】
前記絶縁保護フィルムは、前記捲回電極体よりも前記電池缶の底部側に筒状に突出する突出端部が封止されていることを特徴とする請求項２に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項５】
前記絶縁保護フィルムは、前記突出端部が熱溶着されて封止されていることを特徴とする請求項４に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項６】
前記絶縁保護フィルムは、前記突出端部が折り畳まれて封止されていることを特徴とする請求項４に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項７】
前記絶縁保護フィルムは、少なくとも一方のフィルム面に粘着材が塗布された粘着フィルムからなることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項８】
電池容器と該電池容器に収容された発電要素との間が絶縁されているリチウムイオン二次電池の製造方法であって、
前記電池容器の電池蓋に絶縁部材を介して一対の電極端子を取り付けて蓋組立体を作製する工程と、
該蓋組立体の一対の電極端子に発電要素を接続して発電要素組立体を作製する工程と、
前記発電要素に絶縁保護フィルムを巻き付ける工程と、を含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。
【請求項９】
前記巻き付ける工程では、前記絶縁保護フィルムの一方端部を前記発電要素に密着させて、前記絶縁保護フィルムの他方端部側を前記発電要素に巻き付けることを特徴とする請求項８に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
【請求項１０】
前記巻き付ける工程では、前記絶縁保護フィルムの中間部を前記発電要素に密着させて、前記絶縁保護フィルムの一方端部側と他方端部側を前記発電要素に巻き付けることを特徴とする請求項８に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両等に使用されるリチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、円筒型電池に比較してより高い体積密度が得られる電池として、角形電池が知られている。角形電池は、角形の電池容器に、発電要素である偏平の捲回電極体を収容している。扁平の捲回電極体は、端部に正極未塗工部（正極箔露出部）が形成された帯状の正極板と、端部に負極未塗工部（負極箔露出部）が形成された負極板を、正極未塗工部と負極未塗工部とが互いに反対方向となるように、すなわち、捲回軸方向一方側と他方側に配置されるように、セパレータを介して絶縁された状態で重ねて捲回することによって構成される。【０００３】
捲回電極体は、正極未塗工部が束ねられた正極集電体積層部に正極接続端子が接合され、また、負極未塗工部が束ねられた負極集電体積層部に負極接続端子が接合されている。正極接続端子および負極接続端子は、例えば電池容器の外側で電池蓋などの電池容器の同一面上に配置された正極外部端子および負極外部端子にそれぞれ導通接続されており、電池容器が電気的に中立から成る構造、すなわち、電池容器が捲回電極体から絶縁された構造を有している。【０００４】
この種の角形電池において、電池内部に位置する捲回電極体の外周の正極部および負極部が、電池容器の内壁を通じて短絡しないようにするために、また、捲回電極体を電池容器に挿入する際に捲回電極体の表面に傷がつかないようにするために、捲回電極体と電池容器の内壁との間に絶縁性のシートないしフィルムを介在させて保護しているものが種々提案されている。【０００５】
たとえば、絶縁材シートが、捲回電極体の扁平面に対向する一対の幅広面を形成する一対の幅広面形成部と、その一対の幅広面形成部の間に存在する部分であって電池ケースの底面に対向する底面を形成する底面形成部と、上記一対の幅広面形成部の両側にそれぞれ存在する部分であって電池ケースの幅広面間の狭側面を形成する二対の狭側面形成部とを有しており、袋状に折り曲げられの内側に配置される狭側面形成部が、外側に配置される狭側面形成部よりも小さく形成されており、電池外装缶に挿入が容易になるように工夫されたものが知られている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２８７４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示される二次電池は、絶縁性のシートを複雑に折り曲げて箱状に形成し、その中に捲回電極体を収容して外装缶に収納する構造をしている。このように箱状の絶縁性シートの場合、（１）シートを折り曲げ、（２）捲回電極体を収容し、（３）位置がずれないように外装缶に挿入する、という工程が必要となる。特にシートの折り曲げでは、自動化が困難であり、かつ生産性に欠けるといった問題がある。【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電池容器と発電要素との間に絶縁部材を簡単に介在させることができ、絶縁部材の装着作業の自動化が容易であり、生産性に優れた構造を有するリチウムイオン二次電池とそ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】
上記課題を解決する本発明のリチウムイオン二次電池は、電池容器と電池容器に収容された発電要素との間が絶縁されているリチウムイオン二次電池であって、発電要素には、シート状の絶縁保護フィルムが巻き付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来のように絶縁部材を複雑に折り曲げて発電要素を収納する必要がなく、容易に電池容器との絶縁の確保および発電要素の保護を可能し、生産性の向上を図ることができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係わるリチウムイオン二次電池の外観斜視図。
【図２】図１に示されるリチウムイオン二次電池の分解斜視図。
【図３】図２に示された捲回電極体の詳細を示し、一部を展開した状態の外観斜視図。
【図４】絶縁保護フィルムを巻き付ける方法を説明する図。
【図５】絶縁保護フィルムを巻き付けた状態を示す斜視図。
【図６】絶縁保護フィルムの突出端部を閉じる方法の一例を説明する図。
【図７】図６の発電要素組立体を矢印Ａ方向から見た図。
【図８】絶縁保護フィルムの突出端部を閉じる方法の一例を説明する図。
【図９】図８の発電要素組立体を矢印Ａ方向から見た図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係わるリチウムイオン二次電池の外観斜視図、図２は、図１に示されるリチウムイオン二次電池の分解斜視図である。
【００１４】
リチウムイオン二次電池１は、図１及び図２に示すように、電池容器２内に発電要素３を収容した構成を有している。電池容器２は、開口部１１ａを有する電池缶１１と、電池缶１１の開口部１１ａを封口する電池蓋２１とを有する。発電要素３は、正極板と負極板との間にセパレータを介在させて重ね合わせた状態で扁平状に捲回した捲回電極体３１を有している。捲回電極体３１は、その周りに、シート状の絶縁保護フィルム４１が巻き付けられた状態で電池容器２に収容されている。
【００１５】
電池缶１１及び電池蓋２１は、共にアルミニウム合金で製作されており、電池蓋２１は、レーザ溶接によって電池缶１１に溶接される。電池容器２は、一対の幅広側面ＰＷと、一対の幅狭側面ＰＮと、底面ＰＢと、電池蓋２１とで直方体形状の扁平角形容器を構成する。電池蓋２１には、絶縁部材を介して正極端子５１と負極端子６１（一対の電極端子）が配設されており、蓋組立体４を構成している。なお、電池蓋２１には、正極端子５１及び負極端子６１の他に、電池容器２内の圧力が所定値よりも上昇すると開放されて電池容器２内のガスを排出するガス排出弁７１と、電池容器２内に電解液を注入するための注液口７２が配置されている。
【００１６】
正極端子５１及び負極端子６１は、電池蓋２１の長手方向一方側と他方側の互いに離れた位置に配置されている。正極端子５１及び負極端子６１は、電池蓋２１の外側に配置される外部端子５２、６２と、電池蓋２１の内側に配置されて外部端子５２、６２に導通接続される接続端子５３、６３を有している。正極側の外部端子５２と接続端子５３は、アルミニウム合金で製作され、負極側の外部端子６２と接続端子６３は、銅合金で製作されている。
【００１７】
接続端子５３、６３と外部端子５２、６２は、それぞれ電池蓋２１との間に図示していない絶縁部材が介在されており、電池蓋２１から電気的に絶縁されている。接続端子５３、６３は、電池蓋２１の内側から電池缶１１の底部に向かって延出して捲回電極体３１に導通接続される集電端子５４、６４を有している。捲回電極体３１は、正極端子５１の集電端子５４と負極端子６１の集電端子６４との間に配置されて支持されており、蓋組立体４及び捲回電極体３１によって、発電要素組立体５が構成されている。
【００１８】
図３は、図２に示された捲回電極体の詳細を示し、一部を展開した状態の外観斜視図である。
【００１９】
捲回電極体３１は、負極板３２、セパレータ３３、正極板３４、セパレータ３５の順に重ねて扁平状に捲回することによって構成される。捲回電極体３１は、図３に示すように、最外周の電極板が負極板３２であり、さらにその外側にセパレータ３５が捲回される。
【００２０】
セパレータ３３、３５は、正極板３４と負極板３２を絶縁する役割を有している。負極板３２の負極塗工部３２ａは、正極板３４の正極塗工部３４ａよりも幅方向に大きく、これにより正極塗工部３４ａは、必ず負極塗工部３２ａに挟まれるように構成されている。
【００２１】
正極未塗工部３４ｂ、負極未塗工部３２ｂは、捲回後に平面部分で束ねられて溶接等により外部端子５２、６２につながる各極の集電端子５４、６４に接続される。尚、セパレータ３３、３５は、幅方向で負極塗工部３２ａよりも広いが、正極未塗工部３４ｂ、負極未塗工部３２ｂで金属箔面が露出する位置に捲回されるため、束ねて溶接する場合の支障にはならない。
【００２２】
正極板３４は、正極集電体である正極電極箔の両面に正極活物質合剤を塗布した正極塗工部３４ａを有し、正極電極箔の幅方向一方側の端部には、正極活物質合剤を塗布しない正極未塗工部（箔露出部）３４ｂが設けられている。
【００２３】
負極板３２は、負極集電体である負極電極箔の両面に負極活物質合剤を塗布した負極塗工部３２ａを有し、正極電極箔の幅方向他方側の端部には、負極活物質合剤を塗布しない負極未塗工部（箔露出部）３２ｂが設けられている。正極未塗工部３４ｂと負極未塗工部３２ｂは、電極箔の金属面が露出した領域であり、図３に示すように、捲回軸方向一方側と他方側の位置に配置されるように捲回される。
【００２４】
負極板３２においては、負極活物質として非晶質炭素粉末１００重量部に対して、結着剤として１０重量部のポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという。）を添加し、これに分散溶媒としてＮ−メチルビロリドン（以下、ＮＭＰという。）を添加、混練した負極合剤を作製した。この負極合剤を厚さ１０μｍの銅箔（負極電極箔）の両面に集電部（負極未塗工部）を残して塗布した。その後、乾燥、プレス、裁断して銅箔を含まない負極活物質塗布部厚さ７０μｍの負極板を得た。
【００２５】
なお、本実施の形態では、負極活物質に非晶質炭素を用いる場合について例示したが、これに限定されるものではなく、リチウムイオンを挿入、脱離可能な天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素質材料等でよく、その粒子形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。
【００２６】
正極板３４に関しては、正極活物質としてマンガン酸リチウム（化学式ＬｉＭｎ２Ｏ４）１００重量部に対し、導電材として１０重量部の鱗片状黒鉛と結着剤として１０重量部のＰＶＤＦとを添加し、これに分散溶媒としてＮＭＰを添加、混練した正極合剤を作製した。この正極合剤を厚さ２０μｍのアルミニウム箔（正極電極箔）の両面に無地の集電部（正極未塗工部）を残して塗布した。その後、乾燥、プレス、裁断してアルミニウム箔を含まない正極活物質塗布部厚さ９０μｍの正極板を得た。
【００２７】
また、本実施の形態では、正極活物質にマンガン酸リチウムを用いる場合について例示したが、スピネル結晶構造を有する他のマンガン酸リチウムや一部を金属元素で置換又はドープしたリチウムマンガン複合酸化物や層状結晶構造を有すコバルト酸リチウムやチタン酸リチウムやこれらの一部を金属元素で置換またはドープしたリチウム-金属複合酸化物を用いるようにしてもよい。
【００２８】
また、本実施の形態では、正極板、負極板における塗工部の結着材としてＰＶＤＦを用いる場合について例示したが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン、アクリル系樹脂などの重合体およびこれらの混合体などを用いることができる。
【００２９】
次に、捲回電極体３１の外周に巻き付けられる絶縁保護フィルム４１の構成について説明する。なお、絶縁保護フィルム４１は、図２、図６、図８に示すように、説明の便宜上、透明な部材として示しているが、透明に限定されるものではなく、不透明であってもよい。
【００３０】
従来のリチウムイオン二次電池は、絶縁性のシートを複雑に折り曲げて箱状に形成し、その中に捲回電極体を収容し、位置がずれないように電池缶に挿入する必要があり、自動化が困難で生産性に欠けるという問題があった。
【００３１】
これに対して、本実施の形態におけるリチウムイオン二次電池１は、図２に示すように、発電要素組立体５の捲回電極体３１にシート状の絶縁保護フィルム４１が巻き付けられており、捲回電極体３１の外周が連続して少なくとも一周、接続端子５３、６３ごと覆われている。
【００３２】
絶縁保護フィルム４１の装着は、捲回電極体３１の外周に絶縁保護フィルム４１を巻き付けることによって行うことができ、捲回電極体３１に対して位置ずれが防止された状態で装着することができる。したがって、従来と比較して簡単に装着でき、捲回電極体３１の電池缶への挿入も簡単に行うことができる。
【００３３】
絶縁保護フィルム４１は、例えばPP（ポリプロピレン）などの合成樹脂製の一枚のシート部材からなり、捲回電極体３１の幅広面と平行な方向でかつ捲回軸方向に直交する方向（図４のＹ軸方向）を巻き付け中心として一周以上巻き付けることができる長さと、巻き付けた状態で電池缶１１の底部側に配置される絶縁保護フィルム４１の幅方向一方側の端部（突出端部４２）が、捲回電極体３１よりも電池缶１１の底部側に筒状に突出する幅を有している。
【００３４】
本実施の形態では、捲回電極体３１の幅広面を接続端子５３、６３ごと一周覆った後に、絶縁保護フィルム４１の両端部を互いに重ねて固定する重ね代を加味した長さと、電池蓋２１から電池缶１１の底部に配置される捲回電極体３１の曲面部３１ａの位置よりもさらに下方に突出して、封止するための熱溶着又は折り曲げる重ね代を加味した幅に設定されている。
【００３５】
そして、絶縁保護フィルムの厚さは、０．０１ｍｍから０．５０ｍｍが好ましく、更に、０．０３ｍｍから０．２０ｍｍがより好ましい。但し、電池内部の空間体積が大きい場合はこれに限ったものではなく、例えば絶縁保護フィルム４１の厚みは、発電要素組立体５と電池容器２との間に介在出来き、且つ絶縁を保ち、発電要素を保護可能な厚みであればこれに限定されるものではない。
【００３６】
なお、本実施の形態では、絶縁保護フィルム４１の材料としてPPを使用した場合を例に示したが、これに限定されるものではなく、例えば、PFA（ポリテトラフルオロエチレン）、PPS（ポリフェニレンサルファイド）、PET（ポリエチレンテレフタレート）や、電解液により反応や変質しない素材の合成樹脂であれば用いることができる。また、絶縁保護フィルム４１の長さは、上記した例に限定されるものではなく、少なくとも一周以上であればよく、例えば二周以上、巻き付けられる長さであってもよい。
【００３７】
絶縁保護フィルム４１は、電池蓋２１の側面に重ならない程度に近接する位置に絶縁保護フィルム４１の幅方向一方側の端部が配置されるように巻き付けられる。本実施の形態では、絶縁保護フィルムの上端部と電池蓋２１との間に0.5ｍｍ程度の離間距離が形成されるように巻き付けられている。
【００３８】
絶縁保護フィルム４１は、発電要素組立体５の捲回電極体３１の外周を接続端子５３、６３ごと覆った後に、絶縁保護フィルム４１の互いに重なる部分同士が粘着テープ（図示せず）で固定される。固定方法としては、粘着テープで留める方法の他に、接着剤で留めてもよい。また、例えば一方のフィルム面に電解液によって反応や変質しない粘着材が塗布されたシール状の粘着フィルムや、フィルム同士が面着されるラップフィルムを用いてもよく、粘着テープや接着剤を用いた場合よりも、容易に固定することができる。
【００３９】
絶縁保護フィルム４１を巻き付ける方法としては、例えば図４（ａ）に示すように捲回電極体３１または接続端子５３、６３の一部を絶縁保護フィルムの端部に密着させて、テンションをかけながら一方向に巻き付けて覆う方法や、図４（ｂ）に示すように、絶縁保護フィルム４１の長さ方向中間部分に発電要素組立体５の捲回電極体３１を密着させて、捲回電極体３１を捲回軸方向両側から包み込むように、絶縁保護フィルム４１の長さ方向両端部を互いに接近する方向に移動させて覆う方法を採ることができる。
【００４０】
図５は、絶縁保護フィルムを巻き付けた状態を示す斜視図、図６は、絶縁保護フィルムの先端部を閉じる方法の一例を説明する図、図７は、図６の発電要素組立体を矢印Ａ方向から見た図である。
【００４１】
絶縁保護フィルム４１は、図５に示すように、電池缶１１の底部に配置される捲回電極体３１の曲面部３１ａの位置よりも更に下方まで突出端部４２が突出して筒状に開口している。突出端部４２は、図６及び図７に示すように、熱溶着により封止され、互いに合わせて閉じた状態とされ、捲回電極体３１の曲面部３１ａを覆い、捲回電極体を内包する袋状とされる。絶縁保護フィルム４１の熱溶着部４３は、図示していない熱溶着機によって挟みこみ加熱することによって形成され、突出端部４２の長さ方向に亘って溶着されている。
【００４２】
なお、絶縁保護フィルム４１の突出端部４２を封止する方法の一例として熱溶着する方法について説明したが、封止する方法は、かかる例に限定されるものではない。例えば、図８及び図９に示すように、突出端部４２が筒状に開口した状態から突出端部４２の互いに対向する部分を合わせて閉じた状態とし、先端から巻くように折り畳んで折り畳み部４４により封止してもよい。また、熱溶着してから折り曲げて封止してもよく、例えばテープなどを用いて封止してもよい。また、本実施の形態では、突出端部４２の長さ方向に亘って熱溶着する場合を例に説明したが、突出端部４２の一部を部分的に溶着して封止してもよい。
【００４３】
次に、上記構成を有するリチウムイオン二次電池１の製造方法について説明する。
【００４４】
まず、正極板３４と負極板３２を、間にセパレータ３３、３５を介在させて重ねあわせ、扁平状に捲回することにより、発電要素３である捲回電極体３１を作製する。次に、電池蓋２１に絶縁部材を介して正極端子５１と負極端子６１を取り付けて蓋組立体４を作製する。そして、蓋組立体４の正極端子５１と負極端子６１に、捲回電極体３１の正極未塗工部３４ｂと負極未塗工部３２ｂを超音波接合して導通接続し、発電要素組立体５を作製する。
【００４５】
それから、絶縁保護フィルム４１を発電要素組立体５の捲回電極体３１に巻き付けて接続端子５３、６３ごと覆い、解けないように、絶縁保護フィルム４１の端部を粘着テープで留める（図４及び図５を参照）。そして、絶縁保護フィルム４１の突出端部４２を、熱溶着して封止し、捲回電極体３１を内包した袋状とする（図６及び図７を参照）。そして、絶縁保護フィルム４１に収容された状態の捲回電極体３１を電池缶１１の開口部１１ａから挿入し、電池蓋２１と電池缶１１をレーザ溶接により溶接する。そして、電池蓋２１の注液口７２から電池容器２内に電解液を注入して、注液栓７３によって注液口７２を閉塞する。
【００４６】
電解液は、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とジエチルカーボネート（DEC）の体積比１：１：１の混合溶液中にＬｉＰＦ６（六フッ化リン酸リチウム）を１ｍｏｌ／Ｌとなるように溶解したものを用いる。
【００４７】
尚、電解質は、ＬｉＰＦ６を使用した例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（Ｃ６Ｈ５）４、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯＬｉなどやこれらの混合物を用いることができる。また、本実施形態では、非水電解液の溶媒にＥＣとＤＭＣとの混合溶媒を用いた例を示したが、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、γ―ブチルラクトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、プロピオニトリルなど少なくとも１種以上の混合溶媒を用いるようにしてもよく、また混合配合比についても限定されるものではない。
【００４８】
そして、外部端子５２、６２を介して捲回電極体３１から外部負荷に電力が供給され、あるいは、外部端子５２、６２を介して外部発電電力が捲回電極体３１に充電される。
【００４９】
上記した本実施の形態のリチウムイオン二次電池１は、発電要素組立体５の捲回電極体３１にシート状の絶縁保護フィルム４１が巻き付けられており、捲回電極体３１の外周が連続して少なくとも一周、接続端子５３、６３ごと覆われている。
【００５０】
絶縁保護フィルム４１は、捲回電極体３１及び接続端子５３、６３と電池缶１１との間に介在されて捲回電極体３１及び接続端子５３、６３と電池缶１１との間を絶縁し、捲回電極体３１及び接続端子５３、６３を保護することができる。
【００５１】
絶縁保護フィルム４１の装着は、捲回電極体３１の外周に絶縁保護フィルム４１を巻き付けることによって行うことができ、捲回電極体３１に対して位置ずれが防止された状態で装着することができる。したがって、従来のように絶縁シートを複雑に折り曲げて袋状に形成し、それに電池蓋と一体となった捲回群を内包し、さらに電池缶に挿入する工程を削減できる。したがって、従来と比較して簡単に装着でき、捲回電極体３１の電池缶１１への挿入も簡単に行うことができる。したがって、生産性に優れたリチウムイオン二次電池１を製造することができる。
【００５２】
また、フィルムやシートと連続して覆う技術、および熱溶着により封止する技術は、電池以外でも一般的に広く使われているので、自動化が比較的容易にでき、設備の導入コストを抑えることもできる。さらに、従来のように、絶縁シートを複雑に折り曲げる必要がないため、絶縁シートのコストも抑制することができる。
【００５３】
また、本実施の形態では、絶縁保護フィルム４１の突出端部４２を長さ方向に亘って熱溶着して封止しているので、電池蓋２１の注液口７２から電池缶１１内に電解液を注液するときに、絶縁保護フィルム４１に内包された部分にのみ、電解液を流すことができる。したがって、捲回電極体３１に電解液を積極的に含浸させることができ、含浸速度を向上させることができる。また、電池缶１１と絶縁保護フィルム４１との間に電解液が流れず、無駄な電解液を必要としなくなり、低コスト化を図ることができる。
【００５４】
尚、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態では、発電要素組立体の捲回電極体に絶縁保護シートを巻き付ける方法として、絶縁保護フィルムを捲回電極体または接続端子の少なくとも一部に密着させて、テンションをかけながら巻き付ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、密着の方法として予め粘着テープ等で捲回電極体や接続端子の少なくとも一部を接着させて固定してから巻き付けることもできる。
【符号の説明】
【００５５】
１  リチウムイオン二次電池
２  電池容器
３  発電要素
４  蓋組立体
５  発電要素組立体
１１  電池缶
２１  電池蓋
３１  捲回電極体
４１  絶縁保護フィルム
４２  突出端部
４３  熱溶着部
４４  折り畳み部
５１  正極端子（電極端子）
５２、６２  外部端子
５３、６３  接続端子
５４、６４  集電端子
６１  負極端子（電極端子）
【図１】
2013027296.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年12月17日(2012.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池容器と該電池容器に収容された発電要素との間が絶縁されているリチウムイオン二次電池であって、
前記電池容器は、開口部を有する電池缶と、該電池缶の開口部を閉塞する電池蓋と、該電池蓋に絶縁部材を介して設けられた一対の電極端子と、を有し、
前記発電要素は、電極を扁平状に捲回して形成され、前記一対の電極端子の間に接続された捲回電極体を有し、
前記発電要素には、シート状の絶縁保護フィルムが前記捲回電極体の幅広面と平行な方向でかつ前記捲回電極体の捲回軸方向に直交する方向を巻き付け中心として一周以上巻き付けられていることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【請求項２】
前記絶縁保護フィルムは、前記捲回電極体と前記一対の電極端子を外側から覆うことを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記絶縁保護フィルムは、前記捲回電極体よりも前記電池缶の底部側に筒状に突出する突出端部が封止されていることを特徴とする請求項２に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項５】
前記絶縁保護フィルムは、前記突出端部が熱溶着されて封止されていることを特徴とする請求項４に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項６】
前記絶縁保護フィルムは、前記突出端部が折り畳まれて封止されていることを特徴とする請求項４に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項７】
前記絶縁保護フィルムは、少なくとも一方のフィルム面に粘着材が塗布された粘着フィルムからなることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項８】
電池容器と該電池容器に収容された発電要素との間が絶縁されているリチウムイオン二次電池の製造方法であって、
前記電池容器は、開口部を有する電池缶と、該電池缶の開口部を閉塞する電池蓋と、該電池蓋に絶縁部材を介して設けられた一対の電極端子と、を有し、
前記発電要素は、電極を扁平状に捲回して形成され、前記一対の電極端子の間に接続された捲回電極体を有し、
前記電池容器の電池蓋に絶縁部材を介して一対の電極端子を取り付けて蓋組立体を作製する工程と、
該蓋組立体の一対の電極端子に発電要素を接続して発電要素組立体を作製する工程と、
前記発電要素に絶縁保護フィルムを前記捲回電極体の幅広面と平行な方向でかつ前記捲回電極体の捲回軸方向に直交する方向を巻き付け中心として一周以上巻き付ける工程と、を含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。
【請求項９】
前記巻き付ける工程では、前記絶縁保護フィルムの一方端部を前記発電要素に密着させて、前記絶縁保護フィルムの他方端部側を前記発電要素に巻き付けることを特徴とする請求項８に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
【請求項１０】
前記巻き付ける工程では、前記絶縁保護フィルムの中間部を前記発電要素に密着させて、前記絶縁保護フィルムの一方端部側と他方端部側を前記発電要素に巻き付けることを特徴とする請求項８に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月11日(2013.11.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池容器と該電池容器に収容された発電要素との間が絶縁されているリチウムイオン二次電池であって、
前記電池容器は、開口部を有する電池缶と、該電池缶の開口部を閉塞する電池蓋と、該電池蓋に絶縁部材を介して設けられた一対の電極端子と、を有し、
前記発電要素は、電極を扁平状に捲回して形成され、前記一対の電極端子の間に接続された捲回電極体を有し、
前記発電要素には、シート状の絶縁保護フィルムが前記捲回電極体の幅広面と平行な方向でかつ前記捲回電極体の捲回軸方向に直交する方向を巻き付け中心として一周以上巻き付けられていることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【請求項２】
前記絶縁保護フィルムは、前記捲回電極体と前記一対の電極端子を外側から覆うことを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３】
前記絶縁保護フィルムは、前記捲回電極体よりも前記電池缶の底部側に筒状に突出する突出端部が封止されていることを特徴とする請求項２に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項４】
前記絶縁保護フィルムは、前記突出端部が熱溶着されて封止されていることを特徴とする請求項３に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項５】
前記絶縁保護フィルムは、前記突出端部が折り畳まれて封止されていることを特徴とする請求項３に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項６】
前記絶縁保護フィルムは、少なくとも一方のフィルム面に粘着材が塗布された粘着フィルムからなることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項７】
電池容器と該電池容器に収容された発電要素との間が絶縁されているリチウムイオン二次電池の製造方法であって、
前記電池容器は、開口部を有する電池缶と、該電池缶の開口部を閉塞する電池蓋と、該電池蓋に絶縁部材を介して設けられた一対の電極端子と、を有し、
前記発電要素は、電極を扁平状に捲回して形成され、前記一対の電極端子の間に接続された捲回電極体を有し、
前記電池容器の電池蓋に絶縁部材を介して一対の電極端子を取り付けて蓋組立体を作製する工程と、
該蓋組立体の一対の電極端子に発電要素を接続して発電要素組立体を作製する工程と、
前記発電要素に絶縁保護フィルムを前記捲回電極体の幅広面と平行な方向でかつ前記捲回電極体の捲回軸方向に直交する方向を巻き付け中心として一周以上巻き付ける工程と、を含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。
【請求項８】
前記巻き付ける工程では、前記絶縁保護フィルムの一方端部を前記発電要素に密着させて、前記絶縁保護フィルムの他方端部側を前記発電要素に巻き付けることを特徴とする請求項７に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
【請求項９】
前記巻き付ける工程では、前記絶縁保護フィルムの中間部を前記発電要素に密着させて、前記絶縁保護フィルムの一方端部側と他方端部側を前記発電要素に巻き付けることを特徴とする請求項７に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
【国際調査報告】
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