(57)【要約】【課題】製造装置の複雑化を招かずに、体積効率の向上が図られた電極体を製造することができる二次電池の製造方法を提供する。【解決手段】二次電池の製造方法は、正極シートと、負極シートと、セパレータとを積層させた状態で巻回して、扁平形状の巻回体を形成する工程Ｓ２と、前記扁平形状の巻回体の一部を切断して積層体を形成する工程Ｓ３とを備え、前記扁平形状の巻回体は、前記正極シートと、前記負極シートと、前記セパレータとが湾曲することで形成された曲げ部を含み、前記積層体は、前記曲げ部を切断することで形成される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極シートと、負極シートと、セパレータとを積層させた状態で巻回して、扁平形状の巻回体を形成する工程と、
前記扁平形状の巻回体の一部を切断して積層体を形成する工程と、
を備え、
前記扁平形状の巻回体は、前記正極シートと、前記負極シートと、前記セパレータとが湾曲することで形成された曲げ部を含み、
前記積層体は、前記曲げ部を切断することで形成される、二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、二次電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１３−１３７９７８号公報などのように、従来から二次電池の製造方法について各種提案されている。たとえば、特開２０１１−１３８６７５号公報に記載された二次電池の製造方法は、セパレータに挟まれた負極と、正極とを互いに直交するように配置する。そして、セパレータで挟まれた負極と、正極とを交互につづら状に折り曲げて、略方形で扁平形状の電極体を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３８６７５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１３７９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開２０１１−１３８６７５号公報に記載された二次電池の製造方法においては、正極および負極を交互に折り曲げる工程がある。この折り曲げ工程を実施するために必要な構成は複雑であり、当該二次電池の製造方法を実施することができる製造装置の構成は複雑になる。
【０００５】
また、この二次電池の製造方法で作成された電極体は、正極の曲げ部と、負極の曲げ部とが形成される。正極の曲げ部分と、負極の曲げ部分では、充放電に寄与せず、体積効率が下がる。
【０００６】
本開示は、上記のような課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、製造装置の複雑化を招かずに、体積効率の向上が図られた電極体を製造することができる二次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】
【０００７】
本開示に係る二次電池の製造方法は、正極シートと、負極シートと、セパレータとを積層させた状態で巻回して、扁平形状の巻回体を形成する工程と、前記扁平形状の巻回体の一部を切断して積層体を形成する工程とを備える。上記扁平形状の巻回体は、前記正極シートと、前記負極シートと、前記セパレータとが湾曲することで形成された曲げ部を含み、上記積層体は、前記曲げ部を切断することで形成される。
【０００８】
上記の二次電池の製造方法によれば、巻回型の電極体を成形する成形装置を用いて、扁平形状の電極体を形成し、その後、この扁平形状の電極体の湾曲部を切断することで、積層型の電極体を形成することができる。このため、従前の装置を援用することができ、さらに、湾曲部が形成されていないため、体積効率の高い電極体を形成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示に係る二次電池の製造方法によれば、製造装置の複雑化を招かずに、体積効率の向上が図られた電極体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態１に係る二次電池に設けられた電極体を模式的に示す斜視図である。
【図２】本実施の形態１に係る二次電池に設けられた電極体を模式的に示す斜視図である。
【図３】電極体１を示す平面図である。
【図４】図３に示す状態からセパレータ１０を取り外した状態を示す電極体１の平面図である。
【図５】図４に示す状態から正極１１を取り外した状態を示す電極体１の平面図である。
【図６】図５に示す状態からセパレータ１０を取り外した状態を示す平面図である。
【図７】電極体１の製造工程を示す工程フロー図である。
【図８】負極シートを形成する製造工程の第１工程を示す平面図である。
【図９】負極シートを形成する製造工程の第２工程を示す平面図である。
【図１０】負極シートを形成する製造工程の第３工程を示す平面図である。
【図１１】負極シート５０を示す斜視図である。
【図１２】正極シートを形成する製造工程の第１工程を示す平面図である。
【図１３】正極シートを形成する製造工程の第２工程を示す平面図である。
【図１４】正極シートを形成する製造工程の第３工程を示す平面図である。
【図１５】正極シート７０を示す斜視図である。
【図１６】巻回工程Ｓ２を模式的に示す模式図である。
【図１７】巻回体１２０を示す斜視図である。
【図１８】負極巻回体１２１を示す斜視図である。
【図１９】負極巻回体１２１を示す平面図である。
【図２０】セパレータ巻回体１２２を示す斜視図である。
【図２１】正極巻回体１２４を示す斜視図である。
【図２２】正極巻回体１２４を示す平面図である。
【図２３】巻回体１２０の一部を切断する切断工程Ｓ３を示す平面図である。
【図２４】本実施の形態１に係る電極体１と、比較例の電極体とをサイクル試験した結果を示すグラフである。
【図２５】実施の形態１に係る電極体１の空間効率と、比較例３の電極体の空間効率とを示すグラフである。
【図２６】実施の形態１に係る電極体１の作成時間と、比較例１の電極体の作成時間とを比較したグラフである。
【図２７】負極シート５０の製造方法の第１変形例における第１工程を示す平面図である。
【図２８】負極シート５０の製造方法の第１変形例における第２工程を示す平面図である。
【図２９】負極シート５０の製造方法の第１変形例における第３工程を示す平面図である。
【図３０】負極シート５０の製造方法の第２変形例における第１工程を示す平面図である。
【図３１】負極シート５０の製造方法の第２変形例における第２工程を示す平面図である。
【図３２】負極シート５０の製造方法の第２変形例における第３工程を示す平面図である。
【図３３】負極シート５０の製造方法の第２変形例における第４工程を示す平面図である。
【図３４】正極シート７０の製造方法の第１変形における第１工程を示す平面図である。
【図３５】正極シート７０の製造方法の第１変形における第２工程を示す平面図である。
【図３６】正極シート７０の製造方法の第１変形における第３工程を示す平面図である。
【図３７】正極シート７０の製造方法の第２変形における第１工程を示す平面図である。
【図３８】正極シート７０の製造方法の第２変形における第２工程を示す平面図である。
【図３９】正極シート７０の製造方法の第２変形における第３工程を示す平面図である。
【図４０】正極シート７０の製造方法の第２変形における第４工程を示す平面図である。
【図４１】電極体１Ａを模式的に示す断面図である。
【図４２】電極体１Ａを示す平面図である。
【図４３】電極体１Ａの側面１５５およびその近傍の構成を示す断面図である。
【図４４】電極体１Ａの側面１５４およびその近傍の構成を示す断面図である。
【図４５】正極１１Ａを示す平面図である。
【図４６】負極１２Ａを示す平面図である。
【図４７】セパレータ１０Ａを示す平面図である。
【図４８】電極体１Ａの製造方法を示すフロー図である。
【図４９】正極シート２００を形成する工程を模式的に示す斜視図である。
【図５０】負極シート２０１を形成する工程を模式的に示す斜視図である。
【図５１】セパレータシート２０２，２０３を模式的に示す斜視図である。
【図５２】短絡防止セパレータ１６０，１６１を示す斜視図である。
【図５３】巻回工程Ｓ１１の第１工程を示す模式図である。
【図５４】図５３に示す状態から巻取装置１０９が回転方向Ｄに回転した状態を示す模式図である。
【図５５】図５４に示す状態から巻取装置１０９が回転方向Ｄに回転した状態を示す模式図である。
【図５６】図５５に示す状態から巻取装置１０９が回転方向Ｄに回転した状態を示す模式図である。
【図５７】巻回体２５０を模式的に示す断面図である。
【図５８】巻回体２５０を示す平面図である。
【図５９】切断工程Ｓ１２を模式的に示す断面図である。
【図６０】切断工程Ｓ１２を模式的に示す平面図である。
【図６１】切断面２８０およびその付近における構成を示す断面図である。
【図６２】引出工程Ｓ１３を模式的に示す断面図である。
【図６３】引出工程Ｓ１３を模式的に示す平面図である。
【図６４】本実施の形態２に係る電極体１Ａと、比較例の電極体とをとをサイクル試験した結果を示すグラフである。
【図６５】実施の形態２に係る電極体１Ａの空間効率と、比較例３の電極体の空間効率とを示すグラフである。
【図６６】実施の形態２に係る電極体１Ａの作成時間と、比較例１の電極体の作成時間とを比較したグラフである。
【図６７】本実施の形態３に係る電極体１Ｂを模式的に示す斜視図である。
【図６８】電極体１Ｂを示す平面図である。
【図６９】電極体１Ｂの側面１５５およびその近傍を示す断面図である。
【図７０】電極体１Ｂの側面１５４およびその近傍を示す断面図である。
【図７１】実施の形態３に係る製造方法を示すフロー図である。
【図７２】絶縁工程Ｓ２３の洗浄工程を模式的に示す模式図である。
【図７３】超音波洗浄を施す前の切断面２８０Ａおよびその周囲の構成を示す断面図である。
【図７４】超音波洗浄が施された後の切断面２８０Ａおよびその周囲の構成を示す断面図である。
【図７５】コーティング工程を模式的に示す模式図である。
【図７６】本実施の形態３に係る電極体１Ｂと、比較例１，２とのサイクル試験の結果を示すグラフである。
【図７７】本実施の形態３に係る電極体１Ｂと、比較例３との体積率を示すグラフである。
【図７８】本実施の形態３に係る電極体１Ｂと、比較例１との作成時間を比較するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１から図７８を用いて、本実施の形態に係る蓄電装置について説明する。図１から図７８に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
（実施の形態１）
図１および図２は、本実施の形態に係る二次電池に設けられた電極体を模式的に示す斜視図である。二次電池は、電極体１と、収容ケースと、負極集電端子と、正極集電端子とを備える。
【００１２】
電極体１は、略直方体形状に形成されている。電極体１は、上面２と、底面３と、端面４，５と、側面６，７とを含む。電極体１は、複数のセパレータ１０と、複数の正極１１と、複数の負極１２と備え、電極体１は、セパレータ１０と、正極１１と、負極１２と、セパレータ１０との順番でならぶようにセパレータ１０と、正極１１と、負極１２とが順次積層するように形成されている。
【００１３】
図３は、電極体１を示す平面図である。電極体１の上面にはセパレータ１０が配置されている。
【００１４】
図４は、図３に示す状態からセパレータ１０を取り外した状態を示す電極体１の平面図である。セパレータ１０の下面側には、正極１１が配置されている。
【００１５】
正極１１は、正極集電体１５と、正極合材層１６とを含む。正極集電体１５は、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金から形成された金属箔である。正極集電体１５の厚さは、たとえば、５〜３０μｍ程度である。
【００１６】
正極集電体１５は、基部２１と、張出部２０，２２とを含む。基部２１は、長方形形状に形成されており、一対の短辺と、一対の長辺とを含む。一方の短辺は、張出部２５の近傍に配置されている一方で、張出部２５と重なっていない。
【００１７】
張出部２０，２２は、基部２１の長辺から張り出すように形成されており、張出部２０および張出部２２は、基部２１の幅方向に対向する位置に形成されている。
【００１８】
正極合材層１６は、基部２１の上面および下面に形成されている。基部２１の上面および下面に形成された正極合材層１６は、それぞれ、基部２１の一方の短辺から他方の短辺に向けて延びるように形成されている。
【００１９】
正極合材層１６は、正極活物質粒子と、導電粒子と、バインダとを含む。正極活物質粒子は、正極活物質を含む粒子である。正極活物質粒子は、たとえば、１〜２０μｍの平均粒子径を有してもよい。正極活物質は、たとえば、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4等であってもよい。
【００２０】
導電粒子は、導電材を含む粒子である。導電材は、特に限定されるべきではない。導電材は、たとえば、アセチレンブラック（ＡＢ）、サーマルブラック、ファーネスブラック、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）等であってもよい。正極合材層に含まれるバインダは、有機溶媒系バインダであってもよいし、水系バインダであってもよい。
【００２１】
図５は、図４に示す状態から正極１１を取り外した状態を示す電極体１の平面図であり、正極１１の下面側にセパレータ１０が配置されている。
【００２２】
図６は、図５に示す状態からセパレータ１０を取り外した状態を示す平面図である。
セパレータ１０の下面側には、負極１２が配置されており、セパレータ１０は、正極１１と負極１２との間に配置されている。セパレータ１０の厚さは、たとえば、５〜３０μｍ程度である。セパレータ１０は多孔質ポリエチレン（ＰＥ）膜、多孔質ポリプロピレン（ＰＰ）膜等により構成される。
【００２３】
負極１２は、負極集電体１８と、負極合材層１９とを含む。負極集電体１８は、Ｃｕなどの金属箔である。負極集電体１８の厚さは、たとえば、３〜３０μｍ程度である。
【００２４】
負極集電体１８は、張出部２５と、基部２６と、張出部２７とを含む。張出部２５は、長方形形状に形成されている。張出部２５は基部２６の短辺に形成されており、当該短辺から突出するように形成されている。張出部２７は、張出部２５が形成された短辺と対向する短辺に形成されており、この短辺から突出するように形成されている。張出部２５，２７の幅の長さは、基部２６の幅の長さよりも長い。
【００２５】
負極合材層１９は、基部２６の上面および下面のいずれにも形成されている。負極合材層１９は、たとえば、黒鉛粒子などを含む。
【００２６】
負極１２の負極合材層１９と、正極１１の正極合材層１６とは、セパレータ１０を間に挟んで、互いに対向するように配置されている。
【００２７】
図１において、電極体１の端面４には、正極１１の基部２１の一部が突出しており、この突出した基部２１の一部が上下方向に配列している。電極体１の端面５には、負極１２の張出部２５が上下方向に配列している。
【００２８】
図３および図４において、負極１２の基部２１は、セパレータ１０から突出している。具体的には、基部２１の他方の短辺側がセパレータ１０から突出しており、基部２１の一方の短辺側と、張出部２０，２２とは、セパレータ１０に覆われている。
【００２９】
図１において、端面４に位置する複数の基部２１に正極集電端子が接続され、端面５に位置する複数の張出部２５に負極集電端子が接続されている。
【００３０】
上記のように、本実施の形態１に係る電極体１は、複数のセパレータ１０と、複数の正極１１と、複数の負極１２とを交互に積層することで形成されている。
【００３１】
上記のように構成された電極体１の製造方法について説明する。図７は、電極体１の製造工程を示す工程フロー図である。電極体１の製造工程は、シート形成工程Ｓ１と、巻回工程Ｓ２と、切断工程Ｓ３とを含む。
【００３２】
シート形成工程Ｓ１は、負極シートを形成する工程と、正極シートを形成する工程とを含む。図８から図１１を用いて、負極シートを形成する工程について説明する。
【００３３】
図８は、負極シートを形成する製造工程の第１工程を示す平面図である。負極シートを形成する製造工程の第１工程においては、集電シート４０を準備する。集電シート４０は、銅箔などである。集電シート４０の長さは、たとえば、数ｍである。
【００３４】
集電シート４０は長尺な長方形形状であり、集電シート４０は、短辺４２Ａと、図示されていない短辺と、一対の長辺４３Ａ，４３Ｂとを含む。長辺４３Ａ，４３Ｂは、集電シート４０の長手方向に延びる。
【００３５】
図９は、負極シートを形成する製造工程の第２工程を示す平面図である。第２工程においては、集電シート４０に複数の孔４１を形成して、中間シート４９を形成する。
【００３６】
孔４１は、集電シート４０の長手方向に間隔をあけて形成されている。各孔４１の幅Ｗは、集電シート４０の短辺４２Ａから他方の短辺に向かうにつれて、小さくなるように形成されている。具体的には、孔４１ａから孔４１ｄに向かうにつれて、各孔４１ａ〜４１ｄの幅は小さくなるように形成されている。
【００３７】
中間シート４９は、ブリッジ４５と、複数の基部４６と、ブリッジ４７とを含む。基部４６は、各孔４１の間に形成されている。各孔４１同士の間隔は同じであり、各基部４６の幅は、同じである。
【００３８】
ブリッジ４５は一方の長辺４３Ａに形成されており、中間シート４９の短辺４２Ａから他方の短辺に亘って形成されている。ブリッジ４５は、中間シート４９の長辺４３Ａと各孔４１との間を通り、各基部４６を接続するように形成されている。
【００３９】
ブリッジ４７は、中間シート４９の長辺４３Ｂに形成されており、中間シート４９の短辺４２Ａから他方の短辺に亘って形成されている。ブリッジ４７は、中間シート４９の他方の長辺と、各孔４１との間を通り、各基部４６を接続するように形成されている。
【００４０】
図１０は、負極シートを形成する製造工程の第３工程を示す平面図である。第３工程においては、各基部４６に負極合材層１９を形成する。なお、負極合材層１９は、各基部４６の上面および下面に形成される。
【００４１】
負極合材層１９は、基部４６の略全面と、ブリッジ４７の一部とに形成される。なお、負極合材層１９は、ブリッジ４５に形成されていない。
【００４２】
上記の第１工程から第３工程を経ることで、負極シート５０が形成される。図１１は、負極シート５０を示す斜視図である。負極シート５０には、負極シート５０の短辺４２Ａから短辺４２Ｂに亘って複数の孔４１ａ〜４１ｏが間隔をあけて形成されている。各孔４１ａ〜孔４１ｏの幅は、短辺４２Ａから短辺４２Ｂに向かうにつれて小さくなるように形成されている。
【００４３】
次に、正極シートを形成する工程について説明する。
図１２は、正極シートを形成する製造工程の第１工程を示す平面図である。正極シートを形成する第１工程においては、集電シート６０を準備する。集電シート６０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から形成された金属箔である。
【００４４】
集電シート６０は、長尺な長方形形状に形成されている。集電シート６０は、短辺６５Ａと、図示されていない他方の短辺と、長辺６６Ａ，６６Ｂとを含む。
【００４５】
図１３は、正極シートを形成する製造工程の第２工程を示す平面図である。第２工程においては、集電シート６０の長辺６６Ａに間隔をあけて複数の切欠部６１（６１ａ〜６１ｄ）を形成し、長辺６６Ｂに間隔をあけて複数の切欠部６２（６２ａ〜６２ｄ）を形成する。切欠部６１，６２は、穴空け加工や打抜加工によって形成される。
【００４６】
切欠部６１と、切欠部６２とは、集電シート６０の幅方向（長辺６６Ａおよび長辺６６Ｂが配列する方向）に対向する位置に形成されている。
【００４７】
切欠部６１，６２の幅の長さは、短辺６５Ａから他方の短辺に向かうにつれて、小さくなるように形成されている。
【００４８】
切欠部６１の幅と、この切欠部６１に対して中間シート６９の幅方向に対向する位置に形成された切欠部６２の幅とは、同じである。たとえば、切欠部６１ａと切欠部６２ａの幅の長さは同じであり、切欠部６１ｂの幅の長さと、切欠部６２ｂの幅の長さとは同じである。
【００４９】
各切欠部６１の深さは、いずれも同じ深さであり、各切欠部６２の深さは、いずれも同じである。各切欠部６１同士の間隔は同じであり、各切欠部６２同士の間隔も同じである。
【００５０】
中間シート６９は、複数の基部６４と、複数のブリッジ６７とを含む。基部６４は中間シート６９の長手方向に間隔をあけて配置されている。基部６４は、長方形形状に形成されている。ブリッジ６７は、隣り合う基部６４同士を接続するように形成されている。
【００５１】
図１４は、正極シートを形成する製造工程の第３工程を示す平面図である。第３工程においては、正極合材層１６を間隔をあけて複数形成する。
【００５２】
各正極合材層１６は、基部６４の上面および下面に形成される。基部６４の上面および下面に形成された各正極合材層１６は、長方形形状に形成された基部６４の一方の短辺から他方の短辺に向けて延びるように形成される。
【００５３】
上記のような製造工程を経ることで、正極シート７０が形成される。図１５は、正極シート７０を示す斜視図である。
【００５４】
正極シート７０には、複数の切欠部６１ａ〜６１ｏと、複数の切欠部６２ａ〜切欠部６２ｏが形成されている。そして、短辺６５Ａから６５Ｂに向かうにつれて、切欠部６１ａ〜６１ｏおよび切欠部６２ａ〜６２ｏの幅は小さくなるように形成されている。
【００５５】
図１６は、巻回工程Ｓ２を模式的に示す模式図である。
巻回工程Ｓ２は、巻回装置１００を用いて、セパレータシート７１と、正極シート７０と、セパレータシート７２と、負極シート５０とを積層した状態で巻回して、巻回体を形成する工程である。
【００５６】
巻回装置１００は、ボビン１０１，１０２，１０３，１０４と、案内装置１０５，１０６，１０７，１０８と、巻取装置１０９とを含む。
【００５７】
ボビン１０１には、セパレータシート７１が装着される。セパレータシート７１は、長尺に形成されており、ボビン１０１に巻き付けられている。
【００５８】
ボビン１０２には、正極シート７０が装着される。正極シート７０は、ボビン１０２に巻き付けられている。正極シート７０は、短辺６５Ｂが最初に引き出されるように、ボビン１０２に装着されている。正極シート７０の短辺６５Ａは、最後に送り出される。
【００５９】
ボビン１０３には、セパレータシート７２が装着される。セパレータシート７２も長尺に形成されており、ボビン１０３に巻き付けられている。
【００６０】
ボビン１０４には、負極シート５０が装着される。負極シート５０は、短辺４２Ｂが最初に送り出されるように、ボビン１０４に装着されている。負極シート５０の短辺４２Ａは、最後に送り出される。
【００６１】
各案内装置１０５，１０６，１０７，１０８は、複数の案内ローラ１１４を含む。案内装置１０５は、セパレータシート７１をボビン１０１から巻取装置１０９に案内する。案内装置１０６は、正極シート７０をボビン１０２から巻取装置１０９に案内する。案内装置１０７は、セパレータシート７２をボビン１０３から巻取装置１０９に案内する。案内装置１０８は、負極シート５０をボビン１０４からセパレータ巻取装置１０９に案内する。
【００６２】
巻取装置１０９は、回転軸１１０と、巻取軸１１１，１１２と、バンド１１３とを含む。回転軸１１０は、巻取軸１１１と巻取軸１１２との間に配置されており、巻取軸１１１，１１２は、回転軸１１０に連結されている。バンド１１３は、巻取軸１１１と、巻取軸１１２との間に亘って配置されている。バンド１１３は、巻取軸１１１と巻取軸１１２との間に亘って延びる平坦部と、巻取軸１１１，１１２の表面に沿って延びる湾曲部とを含む。回転軸１１０は、図示しないモータなどの駆動源によって回転する。回転軸１１０が回転することで、巻取軸１１１および巻取軸１１２とバンド１１３とが回転軸１１０を中心として回転する。
【００６３】
上記のように構成された巻回装置１００を用いて、巻回体を形成するには、まず、巻取軸１１２上に位置するバンド１１３の湾曲部に、負極シート５０の短辺４２Ｂと、セパレータシート７２の短辺と、正極シート７０の短辺６５Ｂと、セパレータシート７１の短辺とを接続する。
【００６４】
負極シート５０の短辺４２Ｂの上面にセパレータシート７２の短辺が配置される。セパレータシート７２の短辺の上面に正極シート７０の短辺６５Ｂが配置される。正極シート７０の短辺６５Ｂの上面に、セパレータシート７１の短辺が配置される。
【００６５】
そして、巻取装置１０９が回転する。巻取装置１０９が回転すると、巻取装置１０９が、負極シート５０と、セパレータシート７２と、正極シート７０と、セパレータシート７１とを巻き取り始める。
【００６６】
具体的には、図１６に示す状態から巻取装置１０９が回転方向Ｄに回転すると、巻取軸１１２が回転軸１１０を中心として回転方向Ｄ１に回転し、負極シート５０と、セパレータシート７２と、正極シート７０と、セパレータシート７１とが順次、ボビン１０４，１０３，１０２，１０１から引き出される。
【００６７】
巻取軸１１１が回転軸１１０を中心として、回転方向Ｄに回転すると、負極シート５０と、セパレータシート７２と、正極シート７０と、セパレータシート７１とを順次巻き取る。
【００６８】
さらに、巻取軸１１１が回転軸１１０を中心として回転することで、負極シート５０と、セパレータシート７２と、正極シート７０と、セパレータシート７１とが順次、ボビン１０４，１０３，１０２，１０１から引き出される。そして、巻取軸１１２が回転軸１１０を中心として、回転方向Ｄに回転すると、負極シート５０と、セパレータシート７２と、正極シート７０と、セパレータシート７１とを順次巻き取る。
【００６９】
このようにして、バンド１１３上に、負極シート５０と、セパレータシート７２と、正極シート７０と、セパレータシート７１とが順次巻回され、図１７に示すような巻回体１２０が形成される。巻回体１２０が形成される過程において、図１１に示す負極シート５０の負極合材層１９ｐが巻取軸１１１と巻取軸１１２との間に位置するバンド１１３の平坦部に配置される。巻取軸１１１の表面上に位置するバンド１１３の湾曲部上に、図１１に示す孔４１ｏが配置される。
【００７０】
バンド１１３の平坦部上において、負極合材層１９ｐの上にセパレータシート７２が配置される。
【００７１】
バンド１１３の平坦部上において、セパレータシート７２の上面上に、正極シート７０が配置される。巻取軸１１１の表面上に位置するバンド１１３の湾曲部上に、切欠部６１ｏおよび切欠部６２ｏが配置される。
【００７２】
バンド１１３の平坦部に配置された正極合材層１６ｐ上にセパレータシート７１が配置される。
【００７３】
この結果、バンド１１３の平坦部上において、負極シート５０と、セパレータシート７２と、正極シート７０と、セパレータシート７１とが順次積層される。
【００７４】
さらに、巻取装置１０９が回転すると、巻取軸１１２が、負極シート５０、セパレータシート７２、正極シート７０およびセパレータシート７１を順次巻回する。
【００７５】
そして、バンド１１３の平坦部上に、負極シート５０の負極合材層１９ｏが配置される。この際、巻取軸１１２に位置するバンド１１３の湾曲部上に、孔４１ｎが配置されると共に、ブリッジ４５，４７がバンド１１３の湾曲部上に配置される。
【００７６】
この負極合材層１９ｏ上には、セパレータシート７２が配置される。さらに、巻取軸１１２および巻取軸１１１の間に位置するバンド１１３の平坦部に、正極シート７０の正極合材層１６ｏが配置される。巻取軸１１２に位置するバンド１１３の湾曲部上に切欠部６１ｎおよび切欠部６２ｎが配置されと共に、ブリッジ６７ｎが巻取軸１１２に位置するバンド１１３の湾曲部上に配置される。このようにして、正極合材層１６ｏ上にセパレータシート７１が配置される。
【００７７】
このように、バンド１１３の平坦部に、負極合材層１９および正極合材層１６がセパレータシートを間に挟んで順次積層される。
【００７８】
そして、巻取軸１１１，１１２上に位置するバンド１１３の湾曲部には、負極シート５０の孔４１と正極シート７０の切欠部６１，６２が配置されると共に負極シート５０のブリッジ４５，４７と、正極シート７０のブリッジ６７とが積層される。
【００７９】
巻取装置１０９が回転するにしたがって、巻回体１２０の厚さが厚くなる。その一方で、負極シート５０の孔４１の幅は、短辺４２Ｂ側から短辺４２Ａ側に向かうにつれて大きくなるように形成されている。そのため、巻取装置１０９が回転することで、巻回体１２０の厚さが順次厚くなったとしても、負極合材層１９は巻取軸１１１および巻取軸１１２の間に位置するバンド１１３の平坦部に配置されることになる。
【００８０】
同様に、正極シート７０の切欠部６１，６２の幅は、短辺６５Ｂから短辺６５Ａに向かうにつれて、大きくなるように形成されている。そのため、巻取装置１０９が回転することで、巻回体１２０の厚さが順次厚くなったとしても、正極合材層１６はバンド１１３の平坦部に配置されることになる。
【００８１】
その結果、負極合材層１９および正極合材層１６をバンド１１３の平坦部に配置することができ、セパレータシートを間に挟んで、交互に積層することができる。
【００８２】
そして、図１７に示す巻回体１２０が形成される。巻回体１２０は、負極巻回体１２１と、セパレータ巻回体１２２，１２３と、正極巻回体１２４とを含む。
【００８３】
負極巻回体１２１は負極シート５０を巻回することで形成されており、セパレータ巻回体１２２，１２３、セパレータシート７１，７２を巻回することで形成されている。正極巻回体１２４は、正極シート７０を巻回することで形成されている。
【００８４】
なお、負極巻回体１２１と、セパレータ巻回体１２２と、正極巻回体１２４と、セパレータ巻回体１２３とは互いに重なり合うように巻回されている。
【００８５】
図１８は、負極巻回体１２１を示す斜視図であり、図１９は、負極巻回体１２１を示す平面図である。負極巻回体１２１は、基部積層部１３０と、ブリッジ巻回部１３１，１３２とを含む。ブリッジ巻回部１３１，１３２は、負極シート５０のブリッジ４５，４７が巻回されることで形成されている。基部積層部１３０は、負極シート５０の基部４６が積層されることで形成されている。
【００８６】
負極巻回体１２１には、凹部１３３，１３４が形成されている。凹部１３３，１３４は、負極シート５０の複数の孔４１が巻回体１２０（負極巻回体１２１）の厚さ方向に配列することで形成されている。
【００８７】
図２０は、セパレータ巻回体１２２を示す斜視図である。セパレータ巻回体１２２は、扁平形状に形成されている。なお、セパレータ巻回体１２３はセパレータ巻回体１２２を略同じ形状である。セパレータ巻回体１２２は、扁平部１２５と、湾曲部１２６，１２７とを含む。扁平部１２５は、直方体形状に形成されている。湾曲部１２６は、扁平部１２５の一方の側面に形成されており、湾曲部１２７は、扁平部１２５の他方の側面に形成されている。湾曲部１２６，１２７は、扁平部１２５の各側面から張り出すように形成されている。
【００８８】
図２１は、正極巻回体１２４を示す斜視図である。図２２は、正極巻回体１２４を示す平面図である。正極巻回体１２４は、基部積層部１４１と、ブリッジ巻回部１４２，１４３とを含む。基部積層部１４１は、正極シート７０の基部６４が積層することで形成されている。
【００８９】
ブリッジ巻回部１４２，１４３は、ブリッジ６７が、巻取軸１１１または巻取軸１１２の表面上に位置するバンド１１３の湾曲部上に積層することで形成されており、ブリッジ巻回部１４２，１４３は湾曲面状に形成されている。正極合材層１６は、基部積層部１４１の上面に形成されている。
【００９０】
正極巻回体１２４には、切欠部１４４，１４５，１４６，１４７が形成されている。切欠部１４４，１４５は正極シート７０の切欠部６１が重なり合うことで形成されており、切欠部１４６，１４７は、正極シート７０の切欠部６２が重なり合うことで形成されている。
【００９１】
図２３は、巻回体１２０の一部を切断する切断工程Ｓ３を示す平面図である。この図２３においては、セパレータ巻回体１２２，１２３は図示していない。切断工程Ｓ３においては、巻回体１２０を切断面１５０，１５１で切断する。巻回体１２０を切断する方法としては、各種の方法を採用することができる。
【００９２】
切断面１５０は、負極巻回体１２１のブリッジ巻回部１３１，１３２と、正極巻回体１２４のブリッジ巻回部１４３と、セパレータ巻回体１２２，１２３の湾曲部１２６とを通り、基部積層部１３０（基部積層部１４１）において、基部４６（基部６４）の積層方向に延びる平面である。切断面１５１は、負極巻回体１２１のブリッジ巻回部１３１，１３２と、正極巻回体１２４のブリッジ巻回部１４２と、セパレータ巻回体１２２，１２３の湾曲部１２７とを通り、基部積層部１３０（基部積層部１４１）において、基部４６（基部６４）の積層方向に延びる平面である。
【００９３】
負極巻回体１２１が切断面１５０，１５１で切断されることで、図６に示す負極１２が形成される。具体的には、ブリッジ巻回部１３１，１３２が切断されることで、張出部２５，２７が形成される。これにより、負極巻回体１２１の基部積層部１３０同士の接続が切断され、積層された複数の基部２６が形成される。
【００９４】
正極巻回体１２４が切断面１５０，１５１で切断されることで、図４に示す正極１１が形成される。具体的には、正極巻回体１２４のブリッジ巻回部１４２，１４３が切断さされることで、図４に示す張出部２０，２２が形成される。
【００９５】
ブリッジ巻回部１４２，１４３が切断されることで、正極巻回体１２４の基部積層部１４１同士の接続が切断され、積層された複数の基部２１が形成される。セパレータ巻回体１２２，１２３の湾曲部１２６，１２７が切断されることで、図３および図５に示す複数のセパレータ１０が形成される。このようにして、図１および図２に示す電極体１が形成される。
【００９６】
次に、本実施の形態１に係る電極体１と、比較例１，２に係る電極体とに関して、容量維持率と、空間効率と、電極体の作成時間とについて説明する。
【００９７】
比較例１に係る電極体は、所謂、積層体型の電極体である。比較例１に係る電極体は、正極と、セパレータと、負極と、セパレータとを順次積層することで形成されている。比較例１に係る電極体の製造方法は、正極を形成する工程と、セパレータを形成する工程と、負極を形成する工程と、積層工程を含む。
【００９８】
正極を形成する工程は、正極集電シートを所定の大きさに切断して正極集電体を形成する工程と、正極集電体の所定位置に正極合材層を形成する工程とを含む。セパレータを形成する工程は、セパレータシートを所定の大きさに切断する工程を含む。負極を形成する工程は、負極集電シートを所定の大きさに切断して負極集電体を形成する工程と、負極集電体の所定位置に負極合材層を形成する工程とを含む。
【００９９】
積層工程は、正極を配置する工程と、正極上にセパレータを配置する工程と、セパレータ上に負極を配置する工程と、負極上にセパレータを配置する工程とを含み、当該各工程を順次複数回繰り返す工程である。
【０１００】
比較例２に係る電極体は、所謂、巻回型の電極体である。比較例２の電極体の製造方法は、正極シートを形成する工程と、セパレータシートを準備する工程と、負極シートを形成する工程と、各シートを巻回する工程とを含む。
【０１０１】
正極シートを形成する工程は、正極集電シートを準備する工程と、正極集電シートの所定位置に正極合材層を形成する工程とを含む。負極シートを形成する工程は、負極集電シートを準備する工程と、負極集電シートの所定位置に負極合材層を形成する工程とを含む。
【０１０２】
図２４は、本実施の形態１に係る電極体１と、比較例１，２の電極体とをサイクル試験した結果を示すグラフである。なお、図２４〜２５において、「実施例１」とは、実施の形態１に係る電極体１を意味する。サイクル試験を行うと、反応むらに起因してリチウム析出が発生する。リチウム析出が発生すると、容量劣化が生じて、容量維持率が低下する。
【０１０３】
図２４に示すサイクル試験は、２５℃において、４．１Ｖの定電流で充電を行い。その後、４．１Ｖの定電圧で電流値が０．０１（Ｃ）になるまで充電を行った後、１（ｃ）の定電流で３．０（Ｖ）まで放電を行った。このサイクルを一回目実施したときの容量を「１」として、同じ条件で充放電サイクルを繰り返したときに、初期容量の８０％となるときのサイクル数を測定した。図２４において、縦軸は「容量維持率」を示し、横軸は、「サイクル数」を示す。
【０１０４】
図２４のグラフに示すように、「サイクル数−容量維持率」の特性においては、本実施の形態１に係る電極体１の容量維持率（サイクル回数）は、比較例１に係る積層型の電極体と略同程度の容量維持率（サイクル回数）であることが分かる。
【０１０５】
本実施の形態１に係る電極体１は、比較例２に係る巻回型の電極体よりも、容量維持率（サイクル回数）が高いことが分かる。具体的には、本実施の形態１に係る電極体１のサイクル回数は、比較例２に係る巻回型の電極体のサイクル回数よりも３０％程度多いことが分かる。
【０１０６】
図２５は、実施の形態１に係る電極体１の空間効率と、比較例３の電極体の空間効率とを示すグラフである。
【０１０７】
比較例３に係る電極体は、上記比較例２の電極体と同様に、巻回型の電極体である。比較例３に係る電極体は扁平形状に形成されており、当該電極体の幅方向の両辺部には、湾曲面状の湾曲部が形成されている。比較例３に係る電極体においては、反応むら低減のために、上記の湾曲部には正極合材層および負極合材層は形成されていない。
【０１０８】
実施の形態１に係る電極体１の電極体の幅、高さおよび奥行長さと、比較例３に係る電極体の幅、高さおよび奥行長さは、各々同じである。
【０１０９】
図２５に示すように、実施の形態１に係る電極体１の空間効率は、比較例３に係る電極体の空間効率よりも、２０％程度向上していることが分かる。
【０１１０】
図２６は、実施の形態１に係る電極体１の作成時間と、比較例１の電極体の作成時間とを比較したグラフである。この図２６のグラフに示すように、実施の形態１に係る製造方法に要する作成時間は、比較例１の電極体の製造方法に要する作成時間の６０％程度であることが分かる。
【０１１１】
このように、本実施の形態１に係る電極体の製造方法（二次電池の製造方法）によれば、短時間で電極体を作成することができる。さらに、本実施の形態１に係る電極体の製造方法によれば、高い空間効率を確保することができると共に、充放電を繰り返し実施したとしても高い容量維持率を確保することができる電極体を作成することができることが分かる。さらに、本実施の形態１に係る電極体の製造方法によれば、従前の巻回装置１００を用いて扁平形状の電極体を形成して後に、当該電極体の湾曲部を切断することで、電極体１を形成することができるので、複雑な製造装置を用いる必要がない。
【０１１２】
なお、上記の実施の形態１においては、図８から図１０を用いて、負極シート５０を形成する形成方法について説明した。しかし、負極シート５０の形成方法としては、各種の方法を採用することができる。そこで、図２７〜図２９を用いて、負極シート５０の形成方法の第１変形例を説明し、図３０から図３３を用いて、負極シート５０の形成方法の第２変形例を説明する。
【０１１３】
図２７は、負極シート５０の製造方法の第１変形例における第１工程を示す平面図であり、第１工程においては、集電シート４０を準備する。
【０１１４】
図２８は、負極シート５０の製造方法の第１変形例における第２工程を示す平面図である。第２工程においては、負極シート５０に間隔をあけて複数の負極合材層１９を形成する。
【０１１５】
図２９は、負極シート５０の製造方法の第１変形例における第３工程を示す平面図である。第３工程においては、集電シート４０に複数の孔４１を間隔をあけて形成する。各孔４１は、集電シート４０のうち、負極合材層１９の間に位置する部分に形成される。
【０１１６】
このように、負極合材層１９を形成した後に、孔４１を形成するようにしてもよい。
次に、図３０から図３３を用いて、負極シート５０の製造方法の第２変形例を説明する。図３０は、負極シート５０の製造方法の第２変形例における第１工程を示す平面図である。第１工程においては、集電シート４０を準備する。
【０１１７】
図３１は、負極シート５０の製造方法の第２変形例における第２工程を示す平面図である。第２工程においては、集電シート４０の上面の略全面に負極合材層１９Ａを形成する。
【０１１８】
図３２は、負極シート５０の製造方法の第２変形例における第３工程を示す平面図である。第３工程においては、負極合材層１９Ａの一部を除去して、複数の負極合材層１９を形成する。
【０１１９】
図３３は、負極シート５０の製造方法の第２変形例における第４工程を示す平面図である。第４工程においては、集電シート４０に複数の孔４１を形成する。各孔４１は、集電シート４０のうち、負極合材層１９の間に位置する部分に形成される。
【０１２０】
次に、正極シート７０の製造方法の第１変形例および第２変形例について説明する。図３４から図３６において、正極シート７０の製造方法の第１変形例を示す。
【０１２１】
図３４は、正極シート７０の製造方法の第１変形における第１工程を示す平面図である。第１工程においては、集電シート６０を準備する。
【０１２２】
図３５は、正極シート７０の製造方法の第１変形における第２工程を示す平面図である。第２工程においては、集電シート６０の上面に間隔をあけて複数の正極合材層１６を形成する。
【０１２３】
図３６は、正極シート７０の製造方法の第１変形における第３工程を示す平面図である。第３工程においては、集電シート６０に、複数の切欠部６１および切欠部６２を形成する。これにより、正極シート７０が形成される。図３７から図４０において、正極シート７０の製造方法の第２変形例を示す。
【０１２４】
図３７は、正極シート７０の製造方法の第２変形における第１工程を示す平面図である。第１工程においては、集電シート６０を準備する。
【０１２５】
図３８は、正極シート７０の製造方法の第２変形における第２工程を示す平面図である。第２工程においては、集電シート６０の略全面に正極合材層１６Ａを形成する。
【０１２６】
図３９は、正極シート７０の製造方法の第２変形における第３工程を示す平面図である。第３工程においては、正極合材層１６Ａの一部を除去して、複数の正極合材層１６を形成する。
【０１２７】
図４０は、正極シート７０の製造方法の第２変形における第４工程を示す平面図である。第４工程においては、正極シート７０に複数の切欠部６１，６２を形成する。このようにして、正極シート７０が形成される。
【０１２８】
（実施の形態２）
図４１から図６７を用いて、実施の形態２に係る電極体１Ａおよび電極体１Ａの製造方法について説明する。
【０１２９】
図４１は、電極体１Ａを模式的に示す断面図である。図４２は、電極体１Ａを示す平面図である。
【０１３０】
電極体１Ａは、複数の正極１１Ａと、複数のセパレータ１０Ａと、複数の負極１２Ａと、複数の短絡防止セパレータ１６０，１６１とを含む。
【０１３１】
電極体１Ａは略直方体形状に形成されている。電極体１Ａは、上面１５２と、下面１５３と、側面１５４，１５５と、前面１５６と、背面１５７を含む。
【０１３２】
短絡防止セパレータ１６０は、電極体１Ａの側面１５５に間隔をあけて配置されており、短絡防止セパレータ１６１は、側面１５４に間隔をあけて配置されている。
【０１３３】
短絡防止セパレータ１６０および短絡防止セパレータ１６１は、長尺な長方形形状に形成されている。短絡防止セパレータ１６０，１６１の一端は、前面１５６から突出するように配置されており、短絡防止セパレータ１６０，１６１の他端は、背面１５７から突出するように配置されている。
【０１３４】
電極体１Ａの幅方向（側面１５４から側面１５５に向かう方向）において、短絡防止セパレータ１６０，１６１の幅は、セパレータ１０Ａ、正極１１Ａおよび負極１２Ａの幅よりも短い。図４３は、電極体１Ａの側面１５５およびその近傍の構成を示す断面図である。
【０１３５】
電極体１Ａは、複数の正極１１Ａと、複数のセパレータ１０Ａと、複数の短絡防止セパレータ１６０と、複数の負極１２Ａとを含む。
【０１３６】
正極１１Ａは、正極集電体１５Ａと、正極集電体１５Ａの上面および下面に形成された正極合材層１６Ａとを含む。セパレータ１０Ａは、正極１１Ａの上面に配置されている。短絡防止セパレータ１６０Ａは、セパレータ１０Ａの上面に配置されている。
【０１３７】
負極１２Ａは、短絡防止セパレータ１６０Ａおよびセパレータ１０Ａの上面に配置されている。短絡防止セパレータ１６０Ａは、セパレータ１０Ａおよび負極１２Ａの間から外側に突出するように配置されている。
【０１３８】
負極１２Ａは、負極集電体１８Ａと、負極集電体１８Ａの上面および下面に形成された負極合材層１９Ａを含む。
【０１３９】
セパレータ１０Ａは、負極１２Ａの上面に配置されており、このセパレータ１０Ａの上面には短絡防止セパレータ１６０Ｂが配置されている。この短絡防止セパレータ１６０Ｂおよびセパレータ１０Ａの上面には、正極１１Ａが配置されている。短絡防止セパレータ１６０Ｂは、セパレータ１０Ａと正極１１Ａと間から外方向に突出するように配置されている。
【０１４０】
図４４は、電極体１Ａの側面１５４およびその近傍の構成を示す断面図である。短絡防止セパレータ１６１も短絡防止セパレータ１６０と同様に配置されている。短絡防止セパレータ１６１Ａは、正極１１Ａの上面に設けられたセパレータ１０Ａと、負極１２Ａとの間から外方に突出するように配置されている。短絡防止セパレータ１６０Ｂは、負極１２Ａの上面に設けられたセパレータ１０Ａと、正極１１Ａとの間から外方に突出するように配置されている。
【０１４１】
図４５は、正極１１Ａを示す平面図である。正極１１Ａは、正極集電体１５Ａのうち正極合材層１６Ａが形成されていない未塗布部１６３を含む。未塗布部１６３においては、正極集電体１５Ａが正極合材層１６Ａから露出している。
【０１４２】
正極集電体１５Ａは略長方形形状に形成されており、未塗布部１６３は正極集電体１５Ａの一辺に沿って形成されている。
【０１４３】
未塗布部１６３は、電極体１Ａの前面１５６側に配置されている。電極体１Ａにおいて、前面１５６には複数の未塗布部１６３が電極体１Ａの厚さ方向に間隔をあけて配置されている。
【０１４４】
図４６は、負極１２Ａを示す平面図である。負極１２Ａは、負極集電体１８Ａのうち、負極合材層１９Ａが塗布されていない未塗布部１６４を含む。未塗布部１６４においては、負極集電体１８Ａが負極合材層１９Ａから露出している。
【０１４５】
負極集電体１８Ａは、略長方形形状に形成されており、負極集電体１８Ａの一辺に沿って、未塗布部１６４が形成されている。未塗布部１６４は、電極体１Ａの背面１５７側に配置されている。複数の未塗布部１６４は、電極体１Ａの厚さ方向に間隔をあけて配置されている。
【０１４６】
なお、負極１２Ａの負極合材層１９Ａと、正極１１Ａの正極合材層１６Ａとは、同じ大きさで同じ形状に形成されている。
【０１４７】
図４７は、セパレータ１０Ａを示す平面図である。セパレータ１０Ａは、正極合材層１６Ａと、負極合材層１９Ａとの間に配置され、セパレータ１０Ａは、正極合材層１６Ａおよび負極合材層１９Ａと同じ大きさであって、同じ形状に形成されている。
【０１４８】
上記のように形成された電極体１Ａの製造方法について説明する。
図４８は、電極体１Ａの製造方法を示すフロー図である。電極体１Ａの製造方法は、シート形成工程Ｓ１０と、巻回工程Ｓ１１と、切断工程Ｓ１２と、引出工程Ｓ１３とを含む。
【０１４９】
シート形成工程Ｓ１０は、正極シート２００を形成する工程と、負極シート２０１を形成する工程と、セパレータシート２０２，２０３を形成する工程と、短絡防止セパレータ１６０，１６１を形成する工程とを含む。
【０１５０】
図４９は、正極シート２００を形成する工程を模式的に示す斜視図である。正極シート２００を形成するには、まず、集電シート２１０を準備する。集電シート２１０は、たとえば、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属箔である。集電シート２１０の上面および下面に正極合材層２１１を形成する。この際、集電シート２１０の長辺に沿って、未塗布部２１２が形成される。未塗布部２１２は、正極合材層２１１が形成されていない領域であり、未塗布部２１２が正極合材層２１１から露出している部分である。
【０１５１】
このようにして、正極シート２００が形成される。
図５０は、負極シート２０１を形成する工程を模式的に示す斜視図である。負極シート２０１を形成するには、まず、集電シート２１５を準備する。集電シート２１５は、たとえば、銅箔である。次に、集電シート２１５の上面および下面の一部に負極合材層２１６を形成する。この際、集電シート２１５の一辺に沿って、未塗布部２１７が形成される。未塗布部２１７は、負極合材層２１６が形成されていない領域であり、集電シート２１５が負極合材層２１６から露出している部分である。このようにして、負極シート２０１が形成される。
【０１５２】
図５１は、セパレータシート２０２，２０３を模式的に示す斜視図であり、セパレータシート２０２，２０３も、正極シート２００および負極シート２０１と同様に長尺に形成されている。
【０１５３】
図５２は、短絡防止セパレータ１６０，１６１を示す斜視図である。この図５２に示すように短冊状の短絡防止セパレータ１６０，１６１を形成する。
【０１５４】
図５３から図５６を用いて、巻回工程Ｓ１１について説明する。巻回工程Ｓ１１は、正極シート２００と、セパレータシート２０２と、負極シート２０１と、セパレータシート２０３とを巻回する工程と、各シートを巻回する過程において、短絡防止セパレータ１６０，１６１を各シート間に挟み込む工程とを含む。
【０１５５】
図５３は、巻回工程Ｓ１１の第１工程を示す模式図である。なお、図５３に示す巻回装置１００は、上記実施の形態１に示す巻回装置１００と同じである。
【０１５６】
セパレータシート２０２は、ボビン１０１に装着される。正極シート２００は、ボビン１０２に装着される。セパレータシート２０３は、ボビン１０３に装着される。負極シート２０１は、ボビン１０４に装着される。
【０１５７】
そして、たとえば、巻取軸１１２上に位置するバンド１１３の湾曲部に、各シートの先端部を取り付けた状態で、巻取装置１０９を回転方向Ｄに回転させる。
【０１５８】
巻取軸１１２の近傍において、負極シート２０１とバンド１１３との間に、短絡防止セパレータ１６０を挟み込む。
【０１５９】
図５４は、図５３に示す状態から巻取装置１０９が回転方向Ｄに回転した状態を示す模式図である。巻取軸１１１が、セパレータシート２０３の下面側に近づいたタイミングで、巻取軸１１１の近傍において、負極シート２０１とバンド１１３との間に短絡防止セパレータ１６１を挟み込む。
【０１６０】
図５５は、図５４に示す状態から巻取装置１０９が回転方向Ｄに回転した状態を示す模式図である。巻取軸１１１が正極シート２００の下面と接触するようなタイミングで、巻取軸１１２の近傍で、正極シート２００とセパレータシート２０２との間に短絡防止セパレータ１６０を挿入する。
【０１６１】
図５６は、図５５に示す状態から巻取装置１０９が回転方向Ｄに回転した状態を示す模式図である。巻取軸１１１が正極シート２００と接触し、さらに、セパレータシート２０２の下面に近づいたタイミングで、巻取軸１１１の近傍において、セパレータシート２０２および正極シート２００の間に短絡防止セパレータ１６１を挿入する。
【０１６２】
このように、各シートを巻取装置１０９で巻回しながら、巻回体に短絡防止セパレータ１６０，１６１を順次挟み込む。そして、巻回体が形成される。
【０１６３】
図５７は、巻回体２５０を模式的に示す断面図であり、図５８は、巻回体２５０を示す平面図である。
【０１６４】
巻回体２５０は、本体部２５１と、複数の短絡防止セパレータ１６０，１６１とを含む。本体部２５１は、正極シート２００と、負極シート２０１と、セパレータシート２０２，２０３とが巻回されることで形成されている。
【０１６５】
本体部２５１は、扁平形状に形成されている。本体部２５１は、扁平部２５５と、湾曲部２５６，２５７とを含む。扁平部２５５は、負極シート２０１と、セパレータシート２０２と、正極シート２００と、セパレータシート２０３とが順次積層するように形成されている。湾曲部２５６，２５７は、扁平部２５５の各側面に形成されており、扁平部２５５の各側面から外方向に膨らむように形成されている。各短絡防止セパレータ１６０，１６１は、扁平部２５５内に位置している。
【０１６６】
切断工程Ｓ１２は、巻回体２５０の湾曲部２５６，２５７を切断する工程である。図５９は、切断工程Ｓ１２を模式的に示す断面図であり、図６０は、切断工程Ｓ１２を模式的に示す平面図である。
【０１６７】
切断工程Ｓ１２においては、巻回体２５０の厚さ方向（シートの積層方向）に巻回体２５０を切断する。具体的には、切断面２８０，２８１において、巻回体２５０を切断する。切断面２８０は扁平部２５５および湾曲部２５６の境界を通り、切断面２８１は、扁平部２５５および湾曲部２５７の境界を通る。切断面２８０，２８１は巻回体２５０の厚さ方向に延びると共に、巻回体２５０の前後方向に延びる。
【０１６８】
巻回体２５０を切断面２８０，２８１で切断することで、扁平部２５５と湾曲部２５６，２５７とが分離される。
【０１６９】
図６１は、扁平部２５５の切断面２８０およびその付近における構成を示す断面図である。切断面２８０においては、負極合材層１９Ａの活物質粒子や正極合材層１６Ａの活物質粒子が切断面２８０から垂れ下がるおそれがある。なお、切断面２８１においても、同様に、各活物質粒子が垂れ下がるおそれがある。
【０１７０】
仮に、正極活物質粒子と、負極活物質粒子とが接触すると、当該正極および負極との間で短絡が生じる。
【０１７１】
そこで、本実施の形態２に係る製造方法においては、引出工程Ｓ１３において、短絡防止セパレータ１６０，１６１の一部を切断面２８０，２８１から突出させる。
【０１７２】
図６２は、引出工程Ｓ１３を模式的に示す断面図であり、図６３は、引出工程Ｓ１３を模式的に示す平面図である。引出工程Ｓ１３においては、各短絡防止セパレータ１６０の両端を把持した状態で、短絡防止セパレータ１６０を移動させて、短絡防止セパレータ１６０の一部を扁平部２５５の切断面２８０から突出させる。
【０１７３】
同様に、短絡防止セパレータ１６１の両端を把持した状態で、短絡防止セパレータ１６１を移動させて、短絡防止セパレータ１６１の一部を扁平部２５５の切断面２８１から突出させる。
【０１７４】
このようにして、電極体１Ａが形成される。
そして、図４３に示すように、短絡防止セパレータ１６０が負極合材層１９Ａおよび正極合材層１６Ａよりも突出しているので、負極合材層１９Ａおよび正極合材層１６Ａの間で短絡が生じることを抑制することができる。
【０１７５】
図６４は、本実施の形態２に係る電極体１Ａと、比較例の電極体とをサイクル試験した結果を示すグラフである。図６４に示すサイクル試験は、上記実施の形態１におけるサイクル試験の条件と同じである。
【０１７６】
また、図６４から図６６に比較例１〜３は、上記実施の形態１において説明した比較例１〜３と同じ電極体である。
【０１７７】
図６４に示すように、「サイクル数−容量維持率」の特性においては、本実施の形態２に係る電極体１Ａの容量維持率（サイクル回数）は、比較例１に係る積層型の電極体と略同程度の容量維持率（サイクル回数）であることが分かる。
【０１７８】
本実施の形態２に係る電極体１Ａは、比較例２に係る巻回型の電極体よりも、容量維持率が高いことが分かる。具体的には、本実施の形態２に係る電極体１Ａのサイクル回数は、比較例２に係る巻回型の電極体のサイクル回数よりも３０％程度多いことが分かる。
【０１７９】
図６５は、実施の形態２に係る電極体１Ａの空間効率と、比較例３の電極体の空間効率とを示すグラフである。実施の形態２に係る電極体１Ａの空間効率は、比較例３に係る電極体の空間効率よりも、２０％程度向上していることが分かる。
【０１８０】
図６６は、実施の形態２に係る電極体１Ａの作成時間と、比較例１の電極体の作成時間とを比較したグラフである。この図６６のグラフに示すように、実施の形態２に係る製造方法に要する作成時間は、比較例１の電極体の製造方法に要する作成時間の６５％程度であることが分かる。
【０１８１】
このように、本実施の形態２に係る電極体の製造方法（二次電池の製造方法）によれば、短時間で電極体を作成することができる。さらに、本実施の形態２に係る電極体の製造方法によれば、高い空間効率を確保することができると共に、充放電を繰り返し実施したとしても高い容量維持率を確保することができる電極体を作成することができることが分かる。
（実施の形態３）
図６７から図７８を用いて、本実施の形態３に係る二次電池および電極体と、電極体の製造方法について説明する。
【０１８２】
図６７は、本実施の形態３に係る電極体１Ｂを模式的に示す斜視図である。図６８は、電極体１Ｂを示す平面図である。電極体１Ｂは、上面１５２と、下面１５３と、側面１５４と、側面１５５と、前面１５６と、背面１５７とを含む。
【０１８３】
電極体１Ｂは、複数のセパレータ１０Ｂと、複数の正極１１Ｂと、複数の負極１２Ｂと、絶縁材３００，３０１とを含む。
【０１８４】
複数のセパレータ１０Ｂと、複数の正極１１Ｂと、複数の負極１２Ｂとは、正極１１Ｂと、セパレータ１０Ｂと、負極１２Ｂと、セパレータ１０Ｂとの順番に順次並ぶように配置されている。
【０１８５】
なお、実施の形態３に係る電極体１Ｂは、実施の形態２に係る電極体１Ａと異なり、短絡防止セパレータ１６０，１６１は設けられていない。
【０１８６】
絶縁材３００は、側面１５５を覆うように形成されている。絶縁材３０１は、側面１５４を覆うように形成されている。
【０１８７】
図６９は、電極体１Ｂの側面１５５およびその近傍を示す断面図である。図７０は、電極体１Ｂの側面１５４およびその近傍を示す断面図である。絶縁材３００，３０１は、側面１５５，１５４の略全面に形成されている。このため、負極合材層１９Ｂおよび正極合材層１６Ｂの側面１５５，１５４側の端面は、絶縁材３００，３０１によって覆われている。
【０１８８】
その結果、負極合材層１９Ｂの負極活物質粒子や正極合材層１６Ｂの正極活物質粒子が垂れ落ちて、負極１２Ｂと正極１１Ｂとの間で短絡することが抑制されている。上記のように形成された電極体１Ｂの製造方法について説明する。
【０１８９】
図７１は、実施の形態３に係る製造方法を示すフロー図である。実施の形態３に係る電極体の製造方法は、シート形成工程Ｓ２０と、巻回工程Ｓ２１と、切断工程Ｓ２２と、絶縁工程Ｓ２３とを含む。
【０１９０】
シート形成工程Ｓ２０においては、上記実施の形態２に係るシート形成工程Ｓ１０と同様に、正極シートと、負極シートと、セパレータシートとを形成する。なお、実施の形態３においては、実施の形態２と異なり、短絡防止セパレータ１６０，１６１は準備および形成しない。巻回工程Ｓ２１においては、巻回装置１００を用いて、扁平形状の巻回体を形成する。この巻回体は、扁平部と、扁平部の両側面に形成された湾曲部とを含む。
【０１９１】
そして、切断工程Ｓ２２においては、扁平部と各湾曲部との境界部分で、巻回体を切断して、扁平部を作成する。
【０１９２】
次に、絶縁工程Ｓ２３について説明する。絶縁工程Ｓ２３は、洗浄工程と、コーティング工程とを含む。
【０１９３】
図７２は、絶縁工程Ｓ２３の洗浄工程を模式的に示す模式図である。扁平部２５５Ａは、巻回装置１００によって形成された扁平形状の電極体の湾曲部を切断除去することで形成されている。その結果、扁平部２５５Ａには、切断面２８０Ａ，２８１Ａが形成されている。
【０１９４】
洗浄工程は、本体部２５１の切断面２８０Ａ，２８１Ａを洗浄する工程である。コーティング工程は、洗浄後の切断面２８０Ａ，２８１Ａに絶縁材３００，３０１を形成する工程である。
【０１９５】
洗浄工程においては、たとえば、容器３１０内に洗浄液３１１を貯留して、切断面２８０Ａ，２８１Ａを超音波洗浄する。洗浄液３１１は、たとえば、ＥＣ（エチレンカーボネート）、ＥＭＣ（エチルメチルカーボネート）、ＤＥＣ（ジメチルカーボネート）、ＤＭＣ（ジメチルカーボネート）など電解液溶媒である。
【０１９６】
図７３は、超音波洗浄を施す前の扁平部２５５Ａの切断面２８０Ａおよびその周囲の構成を示す断面図である。切断面２８０Ａにおいて、負極合材層１９Ｂや正極合材層１６Ｂの一部が崩れており、上下に隣り合う正極１１Ｂおよび負極１２Ｂの間で短絡が生じるおそれがある。
【０１９７】
さらに、実際に充放電すると、各活物質粒子が膨張と収縮を繰り返し、各活物質粒子の崩れた状態が促進され、短絡部分が増加するおそれがある。
【０１９８】
図７４は、超音波洗浄が施された後の切断面２８０Ａおよびその周囲の構成を示す断面図である。超音波洗浄が施されることで、負極合材層１９Ｂおよび正極合材層１６Ｂのうち、切断面２８０Ａ側に位置する部分が除去される。
【０１９９】
その結果、負極合材層１９Ｂおよび正極合材層１６Ｂの切断面２８０Ａ側の端部は、セパレータ１０Ｂなどの端部から退避した状態になる。
【０２００】
図７５は、コーティング工程を模式的に示す模式図である。コーティング工程においては、洗浄後の側面１５５，１５４に絶縁材３００，３０１を塗布する。絶縁材３００，３０１は、接着剤と、接着剤中に拡散した複数の絶縁性粒子とを含む。絶縁性粒子としては、セラミック系の絶縁粒子を採用することができる。
【０２０１】
このように、絶縁材３００，３０１を形成することで、図６８および図６９に示す電極体１Ｂを形成することができる。
【０２０２】
次に、図７６から図７８を用いて、実施の形態３に係る電極体１Ｂと、比較例に係る電極体とについて、サイクル試験と、体積率と、作成時間との比較結果について説明する。
【０２０３】
なお、図７６から図７８に示すサイクル試験の条件および各比較例は、上記実施の形態１，２と同じである。
【０２０４】
図７６は、本実施の形態３に係る電極体１Ｂと、比較例１，２とのサイクル試験の結果を示すグラフである。
【０２０５】
「サイクル数−容量維持率」の特性においては、本実施の形態３に係る電極体１Ｂの容量維持率（サイクル回数）は、比較例１に係る積層型の電極体と略同程度の容量維持率（サイクル回数）であることが分かる。
【０２０６】
本実施の形態３に係る電極体１Ｂは、比較例２に係る巻回型の電極体よりも、容量維持率が高いことが分かる。具体的には、本実施の形態３に係る電極体１Ｂのサイクル回数は、比較例２に係る巻回型の電極体のサイクル回数よりも３０％程度多いことが分かる。
【０２０７】
図７７は、本実施の形態３に係る電極体１Ｂと、比較例３との体積率を示すグラフである。実施の形態３に係る電極体１Ｂの空間効率は、比較例３に係る電極体の空間効率よりも、２０％程度向上していることが分かる。
【０２０８】
図７８は、本実施の形態３に係る電極体１Ｂと、比較例１との作成時間を比較するグラフである。実施の形態３に係る製造方法に要する作成時間は、比較例１の電極体の製造方法に要する作成時間の６５％程度であることが分かる。
【０２０９】
このように、本実施の形態３に係る電極体の製造方法（二次電池の製造方法）によれば、短時間で電極体を作成することができる。さらに、本実施の形態１に係る電極体の製造方法によれば、高い空間効率を確保することができると共に、充放電を繰り返し実施したとしても高い容量維持率を確保することができる電極体を作成することができることが分かる。
【０２１０】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２１１】
１，１Ａ，１Ｂ  電極体、２  上面、３  底面、４，５  端面、６，７，１５４，１５５  側面、１０，１０Ａ，１０Ｂ  セパレータ、１１，１１Ａ，１１Ｂ  正極、１２，１２Ａ，１２Ｂ  負極、１５，１５Ａ，１８，１８Ａ  体、１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６ｏ，１６ｐ，２１１  正極合材層、１９，１９Ａ，１９Ｂ，１９ｏ，１９ｐ，２１６  負極合材層、２０，２２，２５，２７  張出部、２１，２６，４６，６４  基部、４０，６０，２１０，２１５  集電シート、４１，４１ａ，４１ｄ，４１ｎ，４１ｏ  孔、４２Ａ，４２Ｂ，６５Ａ，６５Ｂ  短辺、４３Ａ，４３Ｂ，６６Ａ，６６Ｂ  長辺、４５，４７，６７，６７ｎ  ブリッジ、４９，６９  中間シート、５０，２０１  負極シート、６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｎ，６１ｏ，６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｎ，６２ｏ，１４４，１４５，１４６，１４７  切欠部、７０，２００  正極シート、７１，７２，２０２，２０３  セパレータシート、１００  巻回装置、１０１，１０２，１０３，１０４  ボビン、１０５，１０６，１０７，１０８  案内装置、１０９  巻取装置、１１０  回転軸、１１３  バンド、１１４  案内ローラ、１２０，２５０  巻回体、１２１  負極巻回体、１２２，１２３  セパレータ巻回体、１２４  正極巻回体、１２５，２５５，２５５Ａ  扁平部、１２６，１２７，２５６，２５７  湾曲部、１３０，１４１  基部積層部、１３１，１３２，１４２，１４３  ブリッジ巻回部、１３３，１３４  凹部、１５０，１５１，２８０，２８０Ａ，２８１，２８１Ａ  切断面、１５３  下面、１５６  前面、１５７  背面、１６０，１６０Ａ，１６０Ｂ，１６１，１６１Ａ  短絡防止セパレータ、１６３，１６４，２１２，２１７  未塗布部、２５１  本体部、３００，３０１  絶縁材、３１１  洗浄液、Ｄ，Ｄ１  回転方向、Ｓ１，Ｓ１０，Ｓ２０  シート形成工程、Ｓ２，Ｓ１１，Ｓ２１  巻回工程、Ｓ３，Ｓ１２，Ｓ２２  切断工程、Ｓ１３  引出工程、Ｓ２３  絶縁工程。
【図１】
2018166080.tif 000003
【図２】
2018166080.tif 000004
【図３】
2018166080.tif 000005
【図４】
2018166080.tif 000006
【図５】
2018166080.tif 000007
【図６】
2018166080.tif 000008
【図７】
2018166080.tif 000009
【図８】
2018166080.tif 000010
【図９】
2018166080.tif 000011
【図１０】
2018166080.tif 000012
【図１１】
2018166080.tif 000013
【図１２】
2018166080.tif 000014
【図１３】
2018166080.tif 000015
【図１４】
2018166080.tif 000016
【図１５】
2018166080.tif 000017
【図１６】
2018166080.tif 000018
【図１７】
2018166080.tif 000019
【図１８】
2018166080.tif 000020
【図１９】
2018166080.tif 000021
【図２０】
2018166080.tif 000022
【図２１】
2018166080.tif 000023
【図２２】
2018166080.tif 000024
【図２３】
2018166080.tif 000025
【図２４】
2018166080.tif 000026
【図２５】
2018166080.tif 000027
【図２６】
2018166080.tif 000028
【図２７】
2018166080.tif 000029
【図２８】
2018166080.tif 000030
【図２９】
2018166080.tif 000031
【図３０】
2018166080.tif 000032
【図３１】
2018166080.tif 000033
【図３２】
2018166080.tif 000034
【図３３】
2018166080.tif 000035
【図３４】
2018166080.tif 000036
【図３５】
2018166080.tif 000037
【図３６】
2018166080.tif 000038
【図３７】
2018166080.tif 000039
【図３８】
2018166080.tif 000040
【図３９】
2018166080.tif 000041
【図４０】
2018166080.tif 000042
【図４１】
2018166080.tif 000043
【図４２】
2018166080.tif 000044
【図４３】
2018166080.tif 000045
【図４４】
2018166080.tif 000046
【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
2018166080.tif 000049
【図４８】
2018166080.tif 000050
【図４９】
2018166080.tif 000051
【図５０】
2018166080.tif 000052
【図５１】
2018166080.tif 000053
【図５２】
2018166080.tif 000054
【図５３】
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【図５４】
2018166080.tif 000056
【図５５】
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【図５６】
2018166080.tif 000058
【図５７】
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【図５８】
2018166080.tif 000060
【図５９】
2018166080.tif 000061
【図６０】
2018166080.tif 000062
【図６１】
2018166080.tif 000063
【図６２】
2018166080.tif 000064
【図６３】
2018166080.tif 000065
【図６４】
2018166080.tif 000066
【図６５】
2018166080.tif 000067
【図６６】
2018166080.tif 000068
【図６７】
2018166080.tif 000069
【図６８】
2018166080.tif 000070
【図６９】
2018166080.tif 000071
【図７０】
2018166080.tif 000072
【図７１】
2018166080.tif 000073
【図７２】
2018166080.tif 000074
【図７３】
2018166080.tif 000075
【図７４】
2018166080.tif 000076
【図７５】
2018166080.tif 000077
【図７６】
2018166080.tif 000078
【図７７】
2018166080.tif 000079
【図７８】
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