(57)【要約】【課題】  本発明は、集電体上に塗工された電極合剤層が盛上部を含む場合であっても、電池切れ不具合の発生しない、生産性の高い非水電解液電池の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明に係る非水電解液電池の製造方法は、塗布始端部から塗布終端部に向かって所定方向に延びる第１および第２の電極合剤層を、シート状集電体の両面上に塗工するステップと、第１および第２の電極合剤層の塗布始端部が塗布終端部より半径方向外側に配置されるように、シート状集電体を捲回するステップとを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を製造する方法であって、
塗布始端部から塗布終端部に向かって延びる第１および第２の電極合剤層を、シート状集電体の両面上に塗工するステップと、
前記第１および第２の電極合剤層の前記塗布始端部が前記塗布終端部より半径方向外側に配置されるように、前記シート状集電体を捲回するステップとを有することを特徴とする電池の製造方法。
【請求項２】
電池を製造する方法であって、
塗布始端部から塗布終端部に向かって延び、塗布始端部において第１および第２の盛上量を有する第１および第２の盛上部を含む第１および第２の電極合剤層を、シート状集電体の両面上に塗工するステップと、
前記第１および第２の電極合剤層の前記塗布終端部が前記塗布始端部より半径方向外側に配置され、かつ盛上量のより大きい前記第１または第２の電極合剤層が半径方向外側に配置されるように、前記シート状集電体を捲回するステップとを有することを特徴とする電池の製造方法。
【請求項３】
電池を製造する方法であって、
塗布始端部から塗布終端部に向かって延び、塗布始端部において第１および第２の盛上量を有する第１および第２の盛上部を含む第１および第２の電極合剤層を、シート状集電体の両面上にそれぞれ塗工するステップと、
前記第１および第２の電極合剤層の前記塗布終端部の位置の変動量（Ｗ）が所定の範囲の変動量（Ｗ０）を超えるかどうか判定するステップと、
前記シート状集電体を捲回するステップとを有し、
前記捲回ステップにおいて、
ａ）前記第１および第２の電極合剤層の前記塗布終端部の位置の変動量（Ｗ）が所定の範囲の変動量（Ｗ０）を超えない場合、前記第１および第２の電極合剤層の前記塗布始端部が前記塗布終端部より半径方向外側に配置されるように、前記シート状集電体を捲回し、
ｂ）前記第１および第２の電極合剤層の前記塗布終端部の位置の変動量（Ｗ）が所定の範囲の変動量（Ｗ０）を超える場合、前記第１および第２の電極合剤層の前記塗布終端部が前記塗布始端部より半径方向外側に配置され、かつ盛上量のより大きい前記第１または第２の電極合剤層が半径方向外側に配置されるように、前記シート状集電体を捲回す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、電池を製造する方法に関し、とりわけ電極合剤層が塗工されたシート状集電体を捲回して、リチウムイオン電池などの非水電解液電池を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話、ラップトップパソコン、およびオーティオビジュアル機器などの電子機器が高機能化するにつれて、これらに使用される電源電池に対し、よりいっそうの小型化、軽量化、大容量化、および高エネルギ密度化が要求されている。そこで、従来のアルカリ蓄電池に代わり、リチウムイオン２次電池を始めとするさまざまな非水電解液電池が提案されている。
【０００３】
一般的なリチウムイオン２次電池は、概略、以下の工程を経て製造される。すなわち、
ａ）長尺で幅広のシート状の集電体金属板を準備する工程と、
ｂ）電極合剤層を形成するための塗工液を調整する工程と、
ｃ）集電体金属板の両面上に塗工液（電極合剤層）が塗布された領域と塗布されない領域を周期的に形成するために、集電体金属板を所定方向に走行させながら電極合剤層塗工液を間欠的に塗布する工程と、
ｄ）電極合剤層が形成された集電体金属板（単に、ウェブという）を乾燥させる工程と、
ｅ）ウェブを圧延（プレス）する工程と、
ｆ）ウェブを走行方向に短冊状にスリット切断する工程と、
ｇ）短冊状にスリット切断された集電体を巻取コアに捲回する工程と、
ｈ）巻取コアに捲回された集電体ロールの最も外側にある一部（最外部）を全体の集電体ロールから切断して、切断された最外部について電極合剤層の膜厚を測定する工程と、
ｉ）正極および負極の集電体にそれぞれ端子を取り付け、両電極板の間に短絡を防止するためのセパレータを挟んで捲回し、これを非水電解液で満たした電池ケース容器内に密封することにより、リチウムイオン２次電池を組み立てるアセンブリ工程とからなる。
【０００４】
上記塗工工程について、図面を参照しながら、さらに詳細に以下説明する。
図１（ａ）に示すように、集電体１０は、概略、集電体金属板（集電体芯材）１２と、その両面上に塗工された一対の電極合剤層２０ａ，２０ｂとからなる。上述のように、電極合剤層２０ａ，２０ｂが塗工される領域および塗工されない非塗工領域は、集電体金属板１２を所定方向に走行させながら、ダイヘッド（図示せず）から集電体金属板１２上へ塗工液を吐出する開始および停止のタイミングを制御することにより形成される。このとき、塗工液を吐出し始めるときのダイヘッド内の圧力は高く、その後しばらくして安定するので、図１（ａ）に示すように、電極合剤層２０ａ，２０ｂは、一般に、塗布始端部１４において盛上量（α，β）をもった盛上部２２ａ，２２ｂを有し、これに続いて一定の厚みをもった平坦部２４ａ，２４ｂを有する。
【０００５】
集電体１０が塗布始端部１４において盛上部２２を有する場合、上記のプレス工程および捲回工程などにおいて、盛上部２２付近の集電体金属板１２に応力（曲げ力および引張力）が集中して、集電体金属板１２が破断することがある（こうした不具合を本明細書において、以下単に「電池切れ」という。）。さらに、以下詳述するように、電池のアセンブリ工程において、集電体１０を捲回して、電池をアセンブリする際にも同様に、塗布始端部１４付近の集電体金属板１２に極めて大きなストレスが生じ、電池切れが発生しやすい。特に、電池のアセンブリ工程で電池切れが発生すると、電池の生産歩留まりが低下するだけでなく、電池の他の構成部材がすべて廃棄処分となるため、製品の生産コストが著しく増大する結果となる。
【０００６】
したがって、従来から、集電体１０の塗布始端部１４をできるだけ平坦に、すなわち盛上部２２が極力小さくなるように、塗工液の調整工程および塗工工程が制御・管理されていた。
【０００７】
具体的には、例えば、特開２００２−１２４２４９公報によれば、始端部の盛上部の突出量が平坦部の厚みの１０〜８０％となるように制御される電池用電極板が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１２４２４９公報
【０００８】
ただし、塗布始端部において、盛上部を形成することなく、完全に平坦な電極合剤層を形成することは極めて困難であり、例えば、特開２００４−２１４１４０によれば、一方の主面に塗工される電極合剤層と他方の主面に塗工される電極合剤層の始端部を長手方向にずらすことにより、盛上部が形成される場合であっても、盛上部における応力集中を回避して、電池切れなどの不具合を低減することが開示されている。
【特許文献２】特開２００４−２１４１４０公報
【０００９】
また、塗工液の吐出を停止するとき、ダイヘッド内の圧力が緩やかに低下するため、塗工液量も徐々に減るが、図１（ｂ）に示すように、電極合剤層２０の塗布終端部１６において波状の界面が形成されることがある（これを本明細書においては「オビキ（尾引）２６」と称す。）。図１（ｂ）に示すようなオビキ２６が形成されると、塗布終端部１６の位置は、測定箇所に依存して変動し、一意的に特定することができず、電極合剤層２０の長手方向の距離（長さ）を一定に制御することができない。
【００１０】
正極集電体に塗工された正極電極合剤層が負極集電体の負極電極合剤層よりも長い場合、これを用いて電池がアセンブリされると、正極集電体の電極合剤層からのリチウムイオンを受け取る負極集電体の電極合剤層が相対的に少なくなり、充電時に負極集電体上に金属リチウムが析出し、これがセパレータを突き破り、正極集電体と負極集電体が導通し、電池が内部短絡するという不具合が発生し得る。
【００１１】
そこで、図１（ｃ）に示すように、オビキ２６の形成を極力抑制し、すなわち塗布終端部１６の位置の変動量（Ｗ）が設計された所定範囲（Ｗ０）内に収まるように塗工液の粘性などを調整して、正極および負極電極合剤層の長さの違いに起因する電池の内部短絡を未然に防止している。
【００１２】
以上説明したように、集電体１０の塗布始端部１４においては、電極合剤層２０の盛上部２２を極力小さく（できるだけ平坦に）し、塗布終端部１６においては、電極合剤層２０のオビキ２６を抑制し、塗布終端部１６の位置の変動量が小さくなるように、塗工液の調整工程および塗工工程の改善・改良に対する鋭意研究開発が進められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述のように、上記調整工程および塗工工程をいかに精緻に制御しても、電極合剤層の盛上部およびオビキを完全に排除することは非常に困難であり、実際の生産現場においては、集電体に盛上部またはオビキが形成された場合であっても、この集電体を直ちに廃棄処分せずに、後工程において不具合をもたらすことなく、有効に活用する方策が検討される。
【００１４】
そこで本発明は、集電体上に塗工された電極合剤層が盛上部を含む場合であっても、電池切れ不具合の発生しない、生産性の高い非水電解液電池の製造方法を提供することを目的とする。
また、集電体上に塗工された電極合剤層が集電体上に塗工された電極合剤層がオビキを有する場合であっても、電池切れ不具合の発生しにくい生産歩留まりの高い非水電解液電池の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の本発明は、電池を製造する方法に関し、塗布始端部から塗布終端部に向かって延びる第１および第２の電極合剤層を、シート状集電体の両面上に塗工するステップと、前記第１および第２の電極合剤層の前記塗布始端部が前記塗布終端部より半径方向外側に配置されるように、前記シート状集電体を捲回するステップとを有することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２に記載の本発明は、電池を製造する方法に関し、塗布始端部から塗布終端部に向かって延び、塗布始端部において第１および第２の盛上量を有する第１および第２の盛上部を含む第１および第２の電極合剤層を、シート状集電体の両面上に塗工するステップと、前記第１および第２の電極合剤層の前記塗布終端部が前記塗布始端部より半径方向外側に配置され、かつ盛上量のより大きい前記第１または第２の電極合剤層が半径方向外側に配置されるように、前記シート状集電体を捲回するステップとを有することを特徴とする。
【００１７】
さらに、請求項３に記載の本発明は、電池を製造する方法に関し、塗布始端部から塗布終端部に向かって延び、塗布始端部において第１および第２の盛上量を有する第１および第２の盛上部を含む第１および第２の電極合剤層を、シート状集電体の両面上にそれぞれ塗工するステップと、前記第１および第２の電極合剤層の前記塗布終端部の位置の変動量（Ｗ）が所定の範囲の変動量（Ｗ０）を超えるかどうか判定するステップと、前記シート状集電体を捲回するステップとを有し、前記捲回ステップにおいて、ａ）前記第１および第２の電極合剤層の前記塗布終端部の位置の変動量（Ｗ）が所定の範囲の変動量（Ｗ０）を超えない場合、前記第１および第２の電極合剤層の前記塗布始端部が前記塗布終端部より半径方向外側に配置されるように、前記シート状集電体を捲回し、ｂ）前記第１および第２の電極合剤層の前記塗布終端部の位置の変動量（Ｗ）が所定の範囲の変動量（Ｗ０）を超える場合、前記第１および第２の電極合剤層の前記塗布終端部が前記塗布始端部より半径方向外側に配置され、かつ盛上量のより大きい前記第１または第２の電極合剤層が半径方向外側に配置されるように、前記シート状集電体を捲回することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、集電体上に塗工された電極合剤層が盛上部を含む場合であっても、電池切れ不具合が発生しない非水電解液電池を高い生産性で製造できる方法を提供することができる。また、集電体上に塗工された電極合剤層がオビキを有する場合であっても、電池切れ不具合の発生しにくい非水電解液電池を高い歩留まりで製造する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明に係る非水電解液電池の製造方法の実施の形態を説明する。なお、図１を用いて説明した従来技術による集電体と同様の構成部品については同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００２０】
まず、図２に示すフローチャートを参照しながら、各工程について順に説明する。
ａ）集電体金属板の準備工程
ステップＳＴ０１において、長尺で幅広のシート状の集電体金属板（集電体芯材）を準備する。正極の集電体金属板としてはアルミニウムまたはニッケルなどが用いられ、負極用の集電体金属板としては銅、ニッケル、またはステンレスなどが用いられる。好適には、正極および負極の集電体金属板は、それぞれアルミニウム箔および銅箔である。これら金属箔の厚さは、通常、５〜３０μｍ程度、好ましくは５〜２０μｍである。
【００２１】
ｂ）電極合剤層塗工液の調整工程
ステップＳＴ０２において、少なくとも活物質とバインダとを含有する電極合剤層塗工液を調整する。
活物質には、正極用活物質と負極用活物質がある。正極用活物質は、例えば、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、またはＬｉＭｎ２Ｏ４などのリチウム遷移金属複合酸化物、あるいはＴｉＳ２、ＭｎＯ２、ＭｏＯ３、またはＶ２Ｏ５などのカルコゲン化合物を含む。これらの正極用活物質は単独、２種以上を組み合わせて用いてもよい。負極用活物質は、例えば、金属リチウムまたはリチウム合金等のようなリチウム含有金属、グラファイト、カーボンブラック、またはアセチレンブラックのような炭素質材料を含む。
【００２２】
バインダは、例えば、熱可塑性樹脂、より具体的にはポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニル樹脂、フッ素系樹脂またはポリイミド樹脂などを含む。バインダは、好適には、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース樹脂、スチレン−ブタジエンゴムなどのゴム系、フッ素系樹脂を含む。フッ素系樹脂からなるバインダは広く用いられ、中でもポリフッ化ビニリデンは特に好ましい。また、必要に応じて、他の樹脂や添加物を添加してもよい。
【００２３】
上述の活物質、バインダ、および他の成分を混合して電極合剤層用の塗工液を調製する。例えば、コバルト酸リチウム粉末９６．５質量％、アセチレンブラック１．５質量％、ポリフッ化ビニリデン２質量％をＮ−メチルピロリドン溶液に分散させて、正極電極合剤層用の塗工液を調整する。また、負極電極合剤層用の塗工液は、負極活物質９３質量％、ポリフッ化ビニリデンの１２％Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶液５８．３質量％（固形分７質量部に相当）とを、プラネタリーミキサーで混練し、さらに粘度調整用にＮ−メチルピロリドンを加えて分散させて調整した。
【００２４】
ｃ）塗工液の間欠塗布工程
ステップＳＴ０２において、集電体金属板の両面上に塗工液（電極合剤層）が塗布された領域と塗布されない領域を周期的に形成するために、集電体金属板１２を所定方向に走行させながら、ダイヘッドから集電体金属板上へ塗工液を吐出する開始および停止のタイミングを制御することにより電極合剤層塗工液を間欠的に塗布する。
【００２５】
一般に、塗工液を吐出し始めるときのダイヘッド内の圧力は高く、その後しばらくして安定するので、図１（ａ）に示すように、集電体金属板１２上に塗工される電極合剤層２０は、一般に、塗布始端部１２において盛上部２２ａ，２２ｂが形成され、これに続いて一定の厚みをもった平坦部２４ａ，２４ｂが形成される。
【００２６】
集電体金属板１２上に形成される電極合剤層２０ａ，２０ｂは、同一生産ロットにおいて、塗工液およびダイヘッドなどの同じ塗工条件を用いて連続的に塗工されるので、その盛上部２２ａ，２２ｂは、ほぼ均一な形状の盛上量を有する。本発明によれば、電極合剤層２０ａ，２０ｂの盛上部２２ａ，２２ｂの盛上量は必要に応じて定期的に測定され、この測定値をこの生産ロット内の各電極合剤層２０ａ，２０ｂの盛上量としている。そして、いずれか一方の電極合剤層（例えば２０ａ）の盛上部（例えば２２ａ）の盛上量（α）が、同一生産ロットにおいて、常に、他方の電極合剤層（例えば２０ｂ）の盛上部（例えば２２ｂ）の盛上量（β）より小さくなる（α＞β）ように製造することは容易である。このように、同一生産ロットの集電体１０に対して、より大きい盛上部２２を含む電極合剤層２０を特定することができ、後述のように、この情報が本発明のアセンブリ工程において集電体１０を捲回する際に利用される。
【００２７】
一方、塗工液の吐出を停止するとき、ダイヘッド内の圧力は緩やかに低下するため、塗工液量も徐々に減り、図１（ｂ）に示すように、電極合剤層２０の塗布終端部１６において波状のオビキ２６が形成されることがある。
【００２８】
本発明によれば、間欠塗布工程完了後、ラインセンサを用いて、図１（ｂ）に示す電極合剤層２０の塗布終端部１６の位置の変動量Ｗが所定の範囲内の変動量に収まるかどうかをモニタする。すなわち、電極合剤層２０の塗布終端部１６の変動幅Ｗ（塗布終端部１６が最も始端部１４側で終わっている位置から、最も終端部１６側で終わっている位置までの走行方向（長尺方向）における最大距離）が所定の範囲の変動幅Ｗ０内に収まるかどうかを判定する。所定の範囲の変動幅Ｗ０は、設計された塗布終端部１６の目標位置Ｐ０に対する変動幅ｖと規定してもよい（Ｗ０＝Ｐ０±ｖ）。したがって、図１（ｃ）に示すように、ラインセンサを用いて、電極合剤層２０の塗布終端部１６の位置の変動ＷがＷ０より小さいと検出されたとき「オビキ無し」と判定され、Ｗ０以上の変動Ｗが検出されたとき「（異常な）オビキあり」と判定される。
択一的には、電極合剤層２０の塗布終端部１６の位置を作業者が目視にて確認し、所定の見本イメージと比較して、塗布終端部１６の位置が見本イメージより大きく変動している場合には、作業者が「オビキあり」と視覚的に判断してもよい。
【００２９】
電極合剤層２０の盛上量と同様に、電極合剤層２０のオビキ２６の有無は、同一生産ロットにおいて一定しており、本発明によれば、これをオビキ有無情報として、後のアセンブリ工程において集電体１０を巻き取る際に活用される。
【００３０】
ｄ）電極合剤層の乾燥工程
ステップＳＴ０４において、塗工液の間欠塗布工程に続いて、集電体金属板１２上に形成された電極合剤層２０を乾燥させる。
【００３１】
ｅ）圧延（プレス）工程
ステップＳＴ０５において、集電体金属板１２上に形成され乾燥させた電極合剤層２０を高密度化および高エネルギ密度化するために、集電体１０を圧延（プレス）処理する。任意のプレス装置を用いて、集電体１０を圧延処理することができるが、例えば、金属ロール、弾性ロール、加熱ロール、またはシートプレス機などを用いて行ってもよい。
【００３２】
ｆ）スリット切断工程
ステップＳＴ０６において、プレス工程後、集電体のウェブを所定の幅および長さを有する短冊状の集電体にスリット切断する。携帯電話用のリチウムイオン電池の場合、集電体は、長辺方向に約０．２〜１ｍ、短辺方向に約２０〜７０ｍｍに切断される。コイン電池の場合、集電体は、長辺方向に約５０〜１０００ｍｍ、短辺方向に約１〜１００ｍｍに切断される。
【００３３】
ｇ）巻取コアへの捲回工程
ステップＳＴ０７において、短冊状にスリット切断された集電体１０を巻取コアに捲回する。必要ならば、巻取コアに捲回された最も外側にある集電体の一部について品質検査を行ってもよい。その後、巻取コアに捲回された集電体を次のアセンブリ工程へと搬送する。
【００３４】
ｈ）アセンブリ工程
ステップＳＴ０８において、概略、図３において、正極および負極の集電体１０，３０にそれぞれ端子（図示せず）を取り付け、両集電体１０，３０の間の短絡を防止するために、ポリプロピレン製のマイクロポーラスフィルムからなる一対のセパレータ５０，６０を挟み、これらの一端部を電池捲回用コア７０に固定した後、張力を加えながら、その周りに巻き回す。巻き回した後、電池捲回用コア７０を集電体１０，３０およびセパレータ５０，６０から取り外し、これを非水電解液で満たした電池ケース容器（図示せず）内に密封することにより、リチウムイオン２次電池をアセンブリする。
【００３５】
より具体的には、ステップＳＴ０９において、正極および負極の集電体１０，３０において、オビキの有無、すなわち集電体金属板１２に形成された電極合剤層２０の塗布終端部１６の変動幅Ｗが所定の範囲の変動幅Ｗ０を超えたかどうか判定される。
【００３６】
本発明によれば、電極合剤層が所定の範囲の変動幅Ｗ０を超えない変動幅Ｗを有する場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳＴ１０において、図４に示すように、正極および負極集電体１０，３０上の電極合剤層２０，４０を正確に位置合わせして、セパレータ５０、正極集電体１０、セパレータ６０、および負極集電体３０を順次重ね合わせ、塗布終端部１６，３６に近い方の集電体電極板１０，３０の一端部を一対のセパレータ５０，６０とともに電池捲回用コア７０に固定して、これに捲回する。すなわち、ステップＳＴ１０においては、正極および負極集電体１０，３０を塗布終端部１６，３６側から巻き取る。
【００３７】
通常、図３に示すように、正極および負極集電体１０，３０を電池捲回用コア７０に巻き取る際、電極合剤層２０が電池捲回用コア７０に達する巻き始めの段階において、集電体電極板１２，３２に最も大きなストレスが生じる。しかしながら、電極合剤層２０，４０は、塗布終端部１６，３６付近において、上述のように厚みが徐々に増大するため、本発明によれば、巻き始めの段階における集電体電極板１２，３２に生じる応力を緩和することができる。こうして、電池切れの発生しないリチウムイオン２次電池を製造することができる。
【００３８】
一方、ステップＳＴ０９において、電極合剤層が所定の範囲の変動幅Ｗ０以上の変動幅Ｗを有する場合（Ｎｏの場合）には、ステップＳＴ１１において、図５に示すように、集電体１０，３０を塗布始端部１２，３２側から巻き取る。
【００３９】
さらに、本発明においては、ステップＳＴ１２において、一方の盛上部の盛上量（α）が他方の盛上部の盛上量（β）より大きいかどうか判定し、大きければ（α＞β，Ｙｅｓの場合）、ステップＳＴ１３において、図５に示すように、より厚い盛上部２２ａ（盛上量α）を含む電極合剤層２２がより薄い盛上部２２ｂ（盛上量β）を含む電極合剤層２０ｂよりも電池捲回用コア７０の半径方向外側（図５においては上側に）に配置されるように捲回される。同様に、図示しないが、一方の盛上部２２ａの盛上量（α）が他方の盛上部２２ｂの盛上量（β）より小さければ（α＜β，Ｎｏの場合）、ステップＳＴ１４において、同様に、より厚い盛上部２２ｂ（盛上量β）を含む電極合剤層２０ｂが電池捲回用コア７０の半径方向外側に配置されるように捲回される。
換言すると、電池捲回用コア７０の半径方向外側に配置される電極合剤層２０は、一方の盛上部の盛上量（α）が他方の盛上部の盛上量（β）より大きくなるように（α＞βとなるように）選択される。すなわち、セパレータ５０、正極集電体１０、セパレータ６０、および負極集電体３０を順次重ね合わせる際に、盛上部２２の盛上量の大きい方の電極合剤層２０を、図５の上側（すなわち電池捲回用コア７０の半径方向外側に）に配置して、電池捲回用コア７０に巻き取る。
【００４０】
本発明のように、より盛上量の大きい盛上部２２ａを含む電極合剤層２０ａが電池捲回用コア７０の半径方向外側に配置される場合（α＞β）、およびこれとは反対に、より盛上量の小さい盛上部２２ｂを含む電極合剤層２０ｂが電池捲回用コア７０の半径方向外側に配置される場合（α＜β）において、正極および負極集電体１０，３０が電池捲回用コア７０に捲回される際の状態を微視的に以下考察する。
【００４１】
図６は、より盛上量の小さい盛上部２２ａを含む電極合剤層２０ａが電池捲回用コア７０の半径方向外側に配置されて、捲回された場合（α＜β）を示す概略図であって、巻き始め時、正極集電体電極板１２は、その一端部が電池捲回用コア７０に固定された状態で、大きな張力が加えられるため、塗布始端部１４付近の正極集電体電極板１２が鋭角に折れ曲がり、正極集電体電極板１２は、極めて強い応力を受け、破断点８０において破断して、電池切れの不具合が発生する。
【００４２】
一方、本発明によれば、図７に示すように、電池捲回用コア７０の半径方向外側に配置される電極合剤層２０ａが他方の電極合剤層２０ｂより厚い盛上部を含むように選択されているので、塗布始端部１２付近の正極集電体電極板２０ａは、鋭角に折れ曲がることなく、受けるストレスを極力抑えることができる。こうして、本発明によれば、塗布始端部１４付近に集中する応力に起因する正極集電体電極板２０ａの破断を回避して、電池切れの発生しにくいリチウムイオン２次電池を製造することができる。
このように、集電体１０，３０の電極合剤層２０に多少のオビキ２６が形成された場合であっても、直ちに廃棄処分することなく、有効に活用できるので、生産性を格段に改善することができる。
【実施例１】
【００４３】
以下の生産ロットＮｏ．１〜１０における集電体を準備した。これらの集電体上の両面における盛上部の盛上量を測定したところ、次のような結果を得た。
【表１】
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【００４４】
すなわち、生産ロットＮｏ．１〜５については、電極合剤層Ｅ１の方が、電極合剤層Ｅ２より厚い（盛上量の大きい）盛上部を有するので、電極合剤層Ｅ１を電池捲回用コア７０の半径方向外側に配置して、集電体１０，３０を捲回して２次電池を製造した。
また、生産ロットＮｏ．６〜９については、電極合剤層Ｅ２の方が、電極合剤層Ｅ１より厚い盛上部を有するので、電極合剤層Ｅ２を電池捲回用コア７０の半径方向外側に配置して、集電体１０，３０を捲回して２次電池を得た。
【００４５】
比較例として、これとは逆に、生産ロットＮｏ．１〜５の集電体に対しては、電極合剤層Ｅ２を電池捲回用コア７０の半径方向外側に配置して、集電体１０，３０を捲回して２次電池を製造し、生産ロットＮｏ．６〜９の集電体を用いて、電極合剤層Ｅ１を電池捲回用コア７０の半径方向外側に配置して、集電体１０，３０を捲回して２次電池を得た。半径方向外側に配置される電極合剤層の盛上部の盛上量以外の他の工程条件は、上記実施例および比較例において同一とした。
【００４６】
これらの比較例において、正極の集電体金属板１２が破断したことによる電池切れの発生が確認されたものの、実施例においては、電池切れは発生しなかった。このように、盛上部の盛上量がより厚い電極合剤層を半径方向外側に配置して集電体を捲回すると、電池切れの発生しない２次電池を製造できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】（ａ）は一般的な集電体の断面図で、（ｂ）はその平面図であってオビキがある様子を示し、（ｃ）はその平面図であってオビキがない様子を示す。
【図２】本発明に係る非水電解液電池の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】アセンブリ工程を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るアセンブリ工程を示す側面図である。
【図５】本発明に係るアセンブリ工程を示す側面図である。
【図６】従来技術を用いて捲回される集電体の微視的側面図である。
【図７】本発明を用いて捲回される集電体の微視的側面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０，３０  集電体、１２，３２  集電体金属板（集電体芯材）、２０，４０  電極合剤層、１４  塗布始端部、２２，４２  盛上部、２４，４４  平坦部、１６，３６  塗布終端部、２６  オビキ（尾引）、５０，６０  セパレータ、７０  電池捲回用コア、８０  破断点。
【図１】
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【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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