(57)【要約】【課題】巻回電極体の品質の低下を抑制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、合材層と未塗布部との境界に沿って延在する突起部を含む第１電極シート２１を準備する工程と、第２電極シート２２を準備する工程と、セパレータ２３を準備する工程と、第１電極シート２１、第２電極シート２２、およびセパレータ２３を巻回することにより、巻回電極体２０を形成する工程と、巻回電極体２０に集電端子を接合する工程と、を備える。巻回電極体２０を形成する工程において、突起部は、重なり合うように巻回され、巻回電極体２０に集電端子を接合する工程は、巻回された突起部を挟み込む工程と、突起部を挟み込んだ状態で、突起部の外側に位置する部分における巻回電極体２０の未塗布部を圧縮する工程と、圧縮された未塗布部に集電端子を接合する工程とを含む。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔と、前記金属箔に塗布された合材層と、前記金属箔が前記合材層から露出することで形成された未塗布部と、前記合材層と前記未塗布部との境界に沿って前記未塗布部に設けられた突起部と、を含む第１電極シートを準備する工程と、
第２電極シートを準備する工程と、
前記第１電極シートと前記第２電極シートを絶縁するためのセパレータを準備する工程と、
前記第１電極シートおよび前記第２電極シートの間に前記セパレータを配置して前記第１電極シート、前記第２電極シート、および前記セパレータを巻回することにより、前記第２電極シートおよび前記セパレータから露出した状態で巻回軸に平行な方向の一端に前記未塗布部が配置された巻回電極体を形成する工程と、
前記巻回電極体に集電端子を接合する工程と、を備え、
前記巻回電極体を形成する工程において、前記突起部は、前記巻回電極体の前記巻回軸側から外周側に向う方向に重なり合うように巻回され、
前記巻回電極体に前記集電端子を接合する工程は、巻回された前記突起部を挟み込む工程と、前記突起部を挟み込んだ状態で、前記巻回軸と平行な方向において前記突起部の外側に位置する部分における、前記巻回電極体の前記未塗布部を圧縮する工程と、圧縮された前記未塗布部に前記集電端子を接合する工程とを含む、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】
従来の二次電池が開示された文献として、たとえば、特開２０１４−０３２９３６号公報（特許文献１）が挙げられる。
【０００３】
特許文献１に開示の二次電池にあっては、正極合材層が塗布された正極板（第１電極シート）と、負極合材層が塗布された負極板（第２電極シート）と、正極板および負極板を絶縁するセパレータとが、巻回軸周りに巻回されることにより、巻回電極体が形成されている。
【０００４】
正極板は、正極合材層が塗布されていない正極合材層未塗布部を含み、当該正極合材層未塗布部が巻回軸の一端側に配置されるように巻回されている。負極板は、負極合材層が塗布されていない負極合材層塗布部を含み、当該負極合材層未塗布部が巻回軸の他端側に配置されるように巻回されている。
【０００５】
巻回された正極合材層未塗布部および負極合材層未塗布部は、巻回軸に直交する方向に圧縮された状態で、それぞれ、正極集電端子および負極集電端子に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−０３２９３６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に開示の二次電池を製造する場合においては、正極合材層未塗布部および負極合材層未塗布部を圧縮する際に、圧縮位置を精度よく決定することが困難であり、圧縮位置がばらつく場合がある。
【０００８】
二次電池においては小型化が要求されているところ、電極体の厚みに対して、巻回軸に平行な幅方向における正極合材層未塗布部および負極合材未層塗布部の長さが短い場合には、圧縮位置がばらつくと、負荷の掛かりやすい位置で圧縮されることがある。この場合には、正極板および負極板にしわが発生してしまうことが懸念される。また、圧縮時に、正極合材層が塗布されている部分の正極板および負極合材層が塗布されている部分の負極板に負荷がかかり、正極合材層および負極合材層が正極板および負極板から脱落してしまうことが懸念される。
【０００９】
本開示は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、巻回電極体の品質の低下を抑制することができる二次電池の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の二次電池の製造方法は、金属箔と、上記金属箔に塗布された合材層と、上記金属箔が上記合材層から露出することで形成された未塗布部と、上記合材層と上記未塗布部との境界に沿って上記未塗布部に設けられた突起部と、を含む第１電極シートを準備する工程と、第２電極シートを準備する工程と、上記第１電極シートと上記第２電極シートを絶縁するためのセパレータを準備する工程と、上記第１電極シートおよび上記第２電極シートの間に上記セパレータを配置して上記第１電極シート、上記第２電極シート、および上記セパレータを巻回することにより、上記第２電極シートおよび上記セパレータから露出した状態で巻回軸に平行な方向の一端に上記未塗布部が配置された巻回電極体を形成する工程と、上記巻回電極体に集電端子を接合する工程と、を備える。上記巻回電極体を形成する工程において、上記突起部は、上記巻回電極体の前記巻回軸側から外周側に向う方向に重なり合うように巻回され、上記巻回電極体に上記集電端子を接合する工程は、巻回された上記突起部を挟み込む工程と、上記突起部を挟み込んだ状態で、上記前記巻回軸と平行な方向において突起部の外側に位置する部分における、上記巻回電極体の上記未塗布部を圧縮する工程と、圧縮された上記未塗布部に上記集電端子を接合する工程とを含む。
【００１１】
このような二次電池の製造方法を利用する場合には、突起部が挟み込まれる位置を基準として、未塗布部の圧縮位置を決定することができる。これにより、未塗布部の圧縮位置がばらつくことが抑制される。この結果、負荷が掛かりやすい位置で圧縮されることが抑制されて第１電極シートおよび第２電極シートにしわが発生することを抑制することができる。
【００１２】
また、巻回された突起部を挟み込んだ状態で、突起部より外側に位置する部分の未塗布部を圧縮するため、突起部の内側に位置する第１電極シートおよび第２電極シートに圧縮時に作用する応力が伝播することを抑制することができる。これにより、合材層が第１電極シートから脱落することを抑制することができる。
【００１３】
このように、第１電極シートおよび第２電極シートにしわが発生することを抑制することができるとともに、合材層が第１電極シートから脱落することを抑制することができ、巻回電極体の品質が低下することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によれば、巻回電極体の品質の低下を抑制することができる二次電池の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１に係る二次電池を示す断面図である。
【図２】実施の形態１に係る二次電池における巻回電極体および集電端子を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る二次電池の巻回電極体の一部を展開した状態を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る二次電池において集電端子が巻回電極体に接合されている部分における巻回電極体および集電端子を示す断面図である。
【図５】実施の形態１に係る二次電池の製造工程を示すフロー図である。
【図６】実施の形態１に係る二次電池の製造方法における未塗布部に集電端子を接合する工程の第１工程を示す断面図である。
【図７】実施の形態１に係る二次電池の製造方法における未塗布部に集電端子を接合する工程の第２工程を示す断面図である。
【図８】比較例における二次電池の製造方法における巻回電極体を形成する工程の後状態を示す断面図である。
【図９】比較例における二次電池の製造方法における未塗布部に集電端子を接合する工程を示す断面図である。
【図１０】実施の形態２に係る二次電池において集電端子が巻回電極体に接続されている部分における巻回電極体および集電端子を示す断面図である。
【図１１】実施の形態２に係る二次電池の製造方法における未塗布部に集電端子を接合する工程の第１工程を示す断面図である。
【図１２】実施の形態２に係る二次電池の製造方法における未塗布部に集電端子を接合する工程の第２工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る二次電池を示す断面図である。図１を参照して、実施の形態１に係る二次電池について説明する。
【００１８】
実施の形態１に係る二次電池１０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能なバッテリから電力供給されるモータとを動力源とするハイブリッド自動車や、外部充電が可能なプラグインハイブリッド自動車、電気自動車などに搭載される。
【００１９】
図１に示すように、二次電池１０は、巻回電極体２０と、ケース体３１と、正極端子３４および負極端子３５と、集電端子３６および集電端子３７とを有する。
【００２０】
ケース体３１は、二次電池１０の外観をなす外装体である。ケース体３１は、角型であり、薄板状の略直方体形状を有する。ケース体３１は、アルミニウム等の金属から構成されている。ケース体３１は、本体部３２および蓋部３３を有する。本体部３２は、一方向に開口された略直方体の筐体形状を有する。蓋部３３は、本体部３２の開口部を塞ぐように設けられている。蓋部３３には、正極端子３４および負極端子３５が取り付けられている。
【００２１】
ケース体３１の内部には、電解液とともに巻回電極体２０が収容されている。正極端子３４は、集電端子３６によって巻回電極体２０の後述する未塗布部２１３に電気的に接続されている。負極端子３５は、集電端子３７によって巻回電極体２０の後述する未塗布部２２３に電気的に接続されている。
【００２２】
図２は、実施の形態１に係る二次電池における巻回電極体および集電端子を示す斜視図である。図３は、実施の形態１に係る二次電池の巻回電極体の一部を展開した状態を示す図である。図４は、実施の形態１に係る二次電池において集電端子が巻回電極体に接合されている部分における巻回電極体および集電端子を示す断面図であり、図２に示すＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。なお、図４においては、便宜上のため、後述する正極合材層２１２、および負極合材層２２２については省略している。図２から図４を参照して、巻回電極体２０の構成について説明する。
【００２３】
図２から図４に示すように、巻回電極体２０は、第１電極シートとしての正極シート２１、第２電極シートとしての負極シート２２およびセパレータ２３を有する。正極シート２１、負極シート２２およびセパレータ２３は、短手方向（幅方向）と、長手方向とを有する矩形形状のシート体から構成されている。正極シート２１および負極シート２２は、セパレータ２３を介して、互いに重ね合わされている。
【００２４】
正極シート２１は、金属箔２１１と、正極合材層２１２と、未塗布部２１３と、突起部としての凸部２１４とを含む。金属箔２１１としては、たとえば、アルミニウム箔を採用することができる。金属箔２１１の両面には、正極合材層２１２が塗布されている。正極合材層２１２は、正極活物質粒子およびバインダ樹脂を含有する。正極活物質粒子は、典型的にはリチウム（Ｌｉ）含有金属酸化物の粒子である。正極合材層は、たとえばバインダ樹脂を１〜２０質量％程度含有する。
【００２５】
上記幅方向の一方側に位置する金属箔２１１の端部には、正極合材層２１２が塗布されていない未塗布部２１３が形成されている。未塗布部２１３は、長手方向に沿って帯状に延びるように形成されている。
【００２６】
凸部２１４は、金属箔２１１の片面から突出するように設けられている。凸部２１４は、未塗布部２１３と正極合材層２１２との境界に沿って未塗布部２１３に設けられている。凸部２１４は、連続して設けられていてもよいし、断続的に設けられていてもよい。凸部２１４が断続的に設けられる場合には、巻回状態において、後述する平坦部１１０に位置する部分となる場所に少なくとも設けられていることが好ましい。凸部２１４の高さは、２０μｍ以上５０μｍ程度である。
【００２７】
凸部２１４は、たとえば金属部材によって構成されている。この場合には、たとえば、凸部２１４の内側側面に、絶縁層４０（図４参照）が設けられる。これにより、凸部２１４が負極シート２２に接触して短絡することを防止することができる。なお、絶縁層に代えて、上記幅方向の他方側に位置する負極シート２２の端面に絶縁処理を施してもよい。当該負極シート２２の端面と凸部２１４とのクリアランスを十分にとるようにこれらを配置してもよく、この場合には、当該負極シート２２の端面をセパレータ２３で覆うことが好ましい。
【００２８】
なお、凸部２１４は、金属箔２１１と別体で構成し、長手形状を有する金属体を金属箔２１１に溶接、または接着等により固着させることにより形成してもよいし、フォトリソ等を用いて金属層をパターニングすることにより、金属箔２１１と一体に構成してもよい。
【００２９】
負極シート２２は、金属箔２２１と、負極合材層２２２と、未塗布部２２３と、凸部２２４とを含む。金属箔２２１としては、銅箔を採用することができる。金属箔２２１の両面には、負極合材層２２２が塗布されている。負極合材層２２２は、負極活物質粒子と、バインダとを含む。負極活物質粒子は、たとえば、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素等の炭素系負極活物質でもよいし、珪素（Ｓｉ）、錫（Ｓｎ）等を含有する合金系負極活物質でもよい。
【００３０】
上記幅方向の他方側に位置する金属箔２２１の端部には、負極合材層２２２が塗布されていない未塗布部２２３が形成されている。未塗布部２２３は、長手方向に沿って帯状に延びるように形成されている。
【００３１】
凸部２２４は、金属箔２２１の片面から突出するように設けられている。凸部２２４は、未塗布部２２３と負極合材層２２２との境界に沿って未塗布部２２３に設けられている。凸部２２４は、連続して設けられていてもよいし、断続的に設けられていてもよい。凸部２２４が断続的に設けられる場合には、巻回状態において、後述する平坦部１１０に位置する部分となる場所に少なくとも設けられていることが好ましい。凸部２２４の高さは、２０μｍ以上５０μｍ程度である。
【００３２】
凸部２２４は、たとえば金属部材によって構成されている。この場合には、たとえば、凸部２２４の内側側面に、絶縁層４０（図４参照）が設けられる。これにより、凸部２２４が正極シート２１に接触して短絡することを防止することができる。なお、絶縁層に代えて、上記幅方向の一方側に位置する正極シート２１の端面に絶縁処理を施してもよい。当該正極シート２１の端面と凸部２２４とのクリアランスを十分にとるようにこれらを配置してもよく、この場合には、当該正極シート２１の端面をセパレータ２３で覆うことが好ましい。
【００３３】
なお、凸部２２４は、凸部２１４同様に金属箔２２１と別体で構成してもよいし、金属箔２２１と一体に構成してもよい。
【００３４】
セパレータ２３は、短手方向の長さが正極シート２１および負極シート２２よりも小さく形成された矩形形状のシート体からなる。セパレータ２３は、正極シート２１および負極シート２２の間に配置されている。
【００３５】
セパレータ２３は、電気絶縁性の多孔質フィルムである。セパレータ２３は、たとえば、５〜３０μｍの厚みを有する。セパレータ２３は、たとえば、ポリエチレン（ＰＥ）およびポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂から構成されている。ＰＥの多孔質フィルムの単独により、セパレータ２３が構成されてもよいし、ＰＥの多孔質フィルムおよびＰＰの多孔質フィルムが組み合わさって、セパレータ２３が構成されてもよい。たとえば、ＰＰの多孔質フィルム、ＰＥの多孔質フィルムおよびＰＰの多孔質フィルムがこの順序で積層されることにより、セパレータ２３が構成されてもよい。
【００３６】
正極シート２１、負極シート２２および２枚のセパレータ２３が、セパレータ２３、負極シート２２、セパレータ２３、正極シート２１の順に重ね合わされている。この際、正極シート２１に正極合材層２１２が塗布された領域と、負極シート２２に負極合材層２２２が塗布された領域とが、セパレータ２３を間に挟んで向かい合う。
【００３７】
正極シート２１の未塗布部２１３は、幅方向におけるセパレータ２３の一端から露出し、負極シート２２の未塗布部２２３は、幅方向におけるセパレータ２３の他端から露出する。すなわち、正極シート２１の未塗布部２１３は、セパレータ２３の長手方向に延びる一方の端辺から露出し、負極シート２２の未塗布部２２３は、セパレータ２３の長手方向に延びる他方の端辺から露出する。
【００３８】
巻回電極体２０は、巻回タイプである。巻回電極体２０は、正極シート２１、負極シート２２および２枚のセパレータ２３からなる積層体が、図２および図３中に示す巻回軸１０１周りに巻回されることによって構成されている。
【００３９】
巻回電極体２０は、扁平形状を有する。巻回電極体２０は、その構成部位として、平坦部１１０と、一対の湾曲部１２０とを有する。
【００４０】
平坦部１１０は、薄板形状の外観をなす。平坦部１１０は、平面状の上記積層体が複数層に重ね合わされることによって構成されている。平坦部１１０は、その外観に、一対の側面１１５を有する。側面１１５は、平面状に延在する。
【００４１】
一対の湾曲部１２０は、薄板形状を有する平坦部１１０の厚み方向と、巻回軸１０１の軸方向との双方に直交する方向における平坦部１１０の両端に連なっている。一対の湾曲部１２０は、平坦部１１０を挟んで対称に設けられている。湾曲部１２０は、湾曲形状の外観をなす。湾曲部１２０は、巻回軸１０１の周りで湾曲しながら周回する湾曲状の上記積層体が、複数層に重ね合わされることによって構成されている。湾曲部１２０は、その外観に、湾曲面１２５を有する。湾曲面１２５は、一対の側面１１５の間で湾曲しながら延在する。
【００４２】
正極シート２１は、負極シート２２およびセパレータ２３から露出した状態で未塗布部２１３が巻回電極体２０の一端に位置するように巻回されている。凸部２１４は、巻回電極体２０の中央側（巻回軸側）から外周側に向う方向に重なり合うように巻回されている。
【００４３】
負極シート２２は、正極シート２１およびセパレータ２３から露出した状態で未塗布部２２３が巻回電極体２０の他端に位置するように巻回されている。凸部２２４は、巻回電極体２０の中央側から外周側に向う方向に重なり合うように巻回されている。
【００４４】
巻回電極体２０において、正極シート２１の未塗布部２１３が多層に重なった部位（巻回された未塗布部２１３）は、巻回軸１０１に直交する方向に圧縮された圧縮部２４を有する。圧縮部２４は、巻回された凸部２１４の外側に設けられている。当該圧縮部２４に集電端子３６の下端側が接合されている。
【００４５】
巻回電極体２０において、負極シート２２の未塗布部２２３が多層に重なった部位（巻回された未塗布部２２３）は、巻回軸１０１に直交する方向に圧縮された圧縮部２５を有する。圧縮部２５は、巻回された凸部２２４の外側に設けられている。当該圧縮部２５に集電端子３７の下端側が接合されている。
【００４６】
図５は、実施の形態１に係る二次電池の製造工程を示すフロー図である。図５を参照して、実施の形態１に係る二次電池の製造方法について説明する。
【００４７】
図５に示すように、実施の形態１に係る二次電池１０を製造するに際して、まず、工程Ｓ１０にて、正極シート２１を準備する。具体的には、金属箔２１１と、金属箔２１１に塗布された正極合材層２１２と、金属箔２１１が正極合材層２１２から露出することで形成された未塗布部２１３と、正極合材層２１２と未塗布部２１３との境界に沿って未塗布部２１３に設けられた凸部２１４と、を含む正極シート２１を準備する。
【００４８】
より具体的には、正極シート２１を準備する工程は、金属箔２１１の両面の一部に正極合材層２１２を塗布すると共に、正極合材層２１２が塗布されていない未塗布部２１３を形成する工程と、未塗布部２１３に凸部２１４を形成する工程と、これらの工程の後に、金属箔２１１を所定の長さで裁断する工程とを含む。
【００４９】
なお、予め凸部２１４が一体に形成された金属箔２１１を準備してもよく、この場合には、当該凸部２１４の内側に位置する金属箔２１１の両面に正極合材層を塗布し、凸部２１４の外側に未塗布部を形成する工程と、当該工程の後に２１１を所定の長さで裁断する工程とを含む。
【００５０】
次に、工程Ｓ２０にて、負極シート２２を準備する。具体的には、金属箔２２１と、金属箔２２１に塗布された負極合材層２２２と、金属箔２２１が負極合材層２２２から露出することで形成された未塗布部２２３と、負極合材層２２２と未塗布部２２３との境界に沿って未塗布部２２３に設けられた凸部２２４と、を含む負極シート２２を準備する。なお、負極シート２２は、正極シート２１とほぼ同様の方法で形成される。
【００５１】
次に、工程Ｓ３０にて、正極シート２１および負極シート２２を絶縁するためのセパレータ２３を準備する。なお、工程Ｓ１０から工程Ｓ３０は、適宜その順番を変更することができ、また、同時に行なわれてもよい。
【００５２】
次に、工程Ｓ４０にて、巻回電極体２０を形成する。具体的には、正極シート２１および負極シート２２の間にセパレータ２３を配置して正極シート２１、負極シート２２、およびセパレータ２３を巻回することにより、負極シート２２およびセパレータ２３から露出した状態で巻回軸１０１方向の一端に正極シート２１の未塗布部２１３が配置された巻回電極体２０を形成する。
【００５３】
この際、正極シート２１およびセパレータ２３から露出した状態で巻回軸１０１方向の他端に負極シート２２の未塗布部２２３が配置されるように巻回電極体２０が形成される。また、当該工程Ｓ４０にて、凸部２１４，２２４のそれぞれは、巻回電極体２０の中央側から外周側に向う方向に重なり合うように巻回される。
【００５４】
次に、工程Ｓ５０にて、巻回電極体２０に集電端子３６，３７を接合する。集電端子３６は、巻回された正極シート２１の未塗布部２１３に接合され、集電端子３７は、巻回された負極シート２２の未塗布部２２３に接合される。
【００５５】
ここで、集電端子３６を巻回された正極シート２１の未塗布部２１３に接合する工程は、集電端子３７を巻回された負極シート２２の未塗布部２２３に接合する工程とほぼ同様の処理がなされる。このため、以下においては、集電端子３７を巻回された負極シート２２の未塗布部２２３に接合する場合の工程について説明し、集電端子３６を巻回された正極シート２１の未塗布部２１３に接合する場合の工程については説明を省略する。
【００５６】
なお、集電端子３７を巻回された負極シート２２の未塗布部２２３に接合する工程は、未塗布部に集電端子を接合する工程に相当し、巻回された突起部（本実施の形態においては凸部）を挟み込む工程と、上記巻回軸と平行な方向において突起部の外側に位置する部分における、巻回電極体の未塗布部を圧縮する工程と、圧縮された未塗布部に集電端子を接合する工程を含む。
【００５７】
図６は、実施の形態１に係る二次電池の製造方法における未塗布部に集電端子を接合する工程の第１工程を示す断面図である。
【００５８】
図６に示すように、未塗布部に集電端子を接合する工程の第１工程においては、巻回された突起部を挟み込む。具体的には、図６中矢印で示すように、巻回された凸部２２４を不図示のクランプ機構によって挟み込む。より詳細には、クランプ機構は、巻回電極体２０の平坦部１１０の位置する部分であってかつ凸部２２４が巻回されている部分を巻回電極体２０の前後方向（図６中上下方向）に挟み込む。
【００５９】
この状態においては、凸部２２４が重なる方向に沿って負極シート２２が互いに隣り合う部分において、外周側に位置する部分の負極シート２２の未塗布部２２３と内周側に位置する部分の負極シート２２の未塗布部２２３との間の隙間が凸部２２４によって塞がれる。これにより、後述するように集電端子を未塗布部２２３に溶接する際に、スパッタが凸部２２４の内側に進入することを防止することができる。
【００６０】
図７は、実施の形態１に係る二次電池の製造方法における未塗布部に集電端子を接合する工程の第２工程を示す断面図である。
【００６１】
図７に示すように、未塗布部に集電端子を接合する工程の第２工程においては、まず、巻回された凸部２２４を挟み込んだ状態で、巻回軸と平行な方向において凸部２２４の外側に位置する部分における、巻回電極体２０の未塗布部２２３を圧縮する。具体的には、凸部２２４よりも外側に位置する部分の未塗布部２２３を圧縮機構３００によって巻回電極体２０の前後方向に圧縮する。
【００６２】
圧縮機構３００によって未塗布部２２３を圧縮する際には、上記クランプ機構によって挟み込まれている巻回電極体２０の位置を基準として、圧縮機構３００が位置決めされる。これにより、未塗布部２２３の圧縮位置がばらつくことが抑制される。この結果、負荷が掛かりやすい位置で圧縮されることが抑制されて正極シート２１および負極シート２２にしわが発生することを抑制することができる。また、圧縮位置のばらつきが抑制されることにより、製造毎に設定通りの圧縮寸法（集箔寸法）を得ることができる。
【００６３】
さらに、巻回された凸部２２４を挟み込んだ状態で、凸部２２４より外側に位置する部分の未塗布部２２３を圧縮するため、凸部２２４の内側に位置する正極シート２１および負極シート２２に圧縮時に作用する応力が伝播することを抑制することができる。これにより、正極合材層および負極合材層が正極シート２１および負極シート２２から脱落することを抑制することができる。
【００６４】
次に、圧縮された未塗布部２２３に集電端子３７を接合する。具体的には、未塗布部２２３の圧縮部２５に集電端子３７を溶接する。溶接としては、抵抗溶接や超音波溶接等が用いられる。上記のように巻回された凸部２２４が挟み込まれた状態で、当該溶接を行なうことにより、金属箔２２１が溶けて飛散したスパッタが凸部２２４の内側に進入することを防止することができる。
【００６５】
以上のように、実施の形態１に係る二次電池の製造方法を用いることにより、上述のように、負荷が掛かりやすい位置で圧縮されることが抑制されて正極シート２１および負極シート２２にしわが発生することを抑制することができるとともに、正極合材層および負極合材層が正極シート２１および負極シート２２から脱落することを抑制することができる。このように、実施の形態１に係る二次電池の製造法を用いることにより、巻回電極体の品質が低下することを抑制することができる。
【００６６】
（比較例）
図８は、比較例における二次電池の製造方法における巻回電極体を形成する工程の後状態を示す断面図である。図９は、比較例における二次電池の製造方法における未塗布部に集電端子を接合する工程を示す断面図である。図８および図９を参照して、比較例における二次電池および当該二次電池の製造方法について説明する。
【００６７】
比較例における二次電池は、実施の形態１に係る二次電池１０と比較した場合に、巻回電極体２０Ｘにおいて、凸部２１４、および凸部２２４が形成されていない点において相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
【００６８】
比較例における二次電池の製造方法は、基本的に実施の形態１に係る二次電池の製造方法に準拠するものであるが、準備される正極シート２１、負極シート２２が相違することにより、巻回電極体２０Ｘを形成する工程、および、巻回電極体２０Ｘに集電端子を接合する工程が相違する。
【００６９】
比較例における二次電池の製造方法にあっては、実施の形態１の工程Ｓ１０に準拠した工程（正極シートを準備する工程）において、未塗布部２１３に凸部２１４が設けられていない正極シート２１を準備する。また、実施の形態１の工程Ｓ２０に準拠した工程（負極シートを準備する工程）において、未塗布部２２３に凸部２１４が設けられていない負極シート２２を準備する。
【００７０】
実施の形態１の工程Ｓ４０に準拠した工程（巻回電極体を形成する工程）においては、正極シート２１および負極シート２２の間にセパレータ２３を配置して、正極シート２１、負極シート２２およびセパレータ２３を巻回して、負極シート２２およびセパレータ２３から露出した状態で巻回軸に平行な方向の一端に正極シート２１の未塗布部２１３が配置された巻回電極体２０Ｘを形成する。
【００７１】
この際、正極シート２１およびセパレータ２３から露出した状態で巻回軸に平行な方向の他端に負極シート２２の未塗布部２２３が配置される。図８に示すように、巻回電極体２０Ｘを形成する工程の後状態においては、正極シート２１および負極シート２２に、凸部が設けられていないため、凸部が巻回電極体の中央側（巻回軸側）から外周側に重なり合うように巻回されない。
【００７２】
実施の形態１の工程Ｓ５０に準拠した工程（巻回電極体２０Ｘに集電端子を接合する工程）においては、図９に示すように、巻回された未塗布部２２３を圧縮して、圧縮された未塗布部２２３に集電端子３７を接合する。
【００７３】
ここで、比較例においては、巻回された未塗布部２２３を圧縮する際には、凸部が設けられていないため、クランプ機構を用いて未塗布部２２３をクランプすることができない。このため、圧縮機構３００を位置合わせする際の基準となる位置が定まらず、これにより、圧縮位置がばらついてしまう。この結果、負荷の掛かりやすい位置で未塗布部２２３を圧縮してしまい、正極シート２１および負極シート２２にしわが発生しやすくなる。
【００７４】
さらに、巻回された未塗布部２２３を圧縮する際には、図９中に示すように圧縮位置よりも内側に位置する金属箔２２１が引っ張られるように応力ｆ１が作用する。比較例においては、未塗布部２２３がクランプされていないため、当該応力ｆ１は、負極合材層が設けられている部分の金属箔２２１にまで伝播する。これにより、負極合材層が脱落しやすくなる。
【００７５】
また、圧縮された未塗布部２２３に集電端子３７を接合する際には、集電端子３７が溶接される。比較例においては、巻回電極体２０Ｘの中央側（巻回軸側）から外周側に向う方向に重なり合う未塗布部２２３間の隙間は塞がれていない。このため、当該溶接を行なうことにより、金属箔２２１が溶けて飛散したスパッタが、巻回電極体２０Ｘの内部に進入してしまう。
【００７６】
（実施の形態２）
図１０は、実施の形態２に係る二次電池において集電端子が巻回電極体に接続されている部分における巻回電極体および集電端子を示す断面図である。図１０を参照して、実施の形態２に係る二次電池について説明する。
【００７７】
図１０に示すように、実施の形態２に係る二次電池は、実施の形態１に係る二次電池１０と比較した場合に、凸部２１４、２２４に代えて、突起部として凸条の折曲部が設けられている点、幅方向の一端側における負極シート２２の端面およびセパレータ２３の端面に絶縁層４０Ａ、幅方向の他端側における正極シート２１の端面およびセパレータ２３の端面に絶縁層４０Ａが設けられている点において相違する。その他の構成についてはほぼ同様である。
【００７８】
正極シート２１に設けられた凸条の折曲部は、正極シート２１の未塗布部と正極シート２１の正極合材層との境界に沿って未塗布部に設けられている。折曲部は、一方側の主面が凸となり、他方側の主面が凹となるように、未塗布部の一部が折り曲げられことにより形成される。
【００７９】
負極シート２２に設けられた凸条の折曲部２２４Ａは、負極シート２２の未塗布部２２３と負極シート２２の負極合材層との境界に沿って未塗布部２２３に設けられている。折曲部２２４Ａは、一方側の主面が凸となり他方側の主面が凹となるように、未塗布部２２３の一部が折り曲げられことにより形成される。
【００８０】
巻回電極体２０Ａにおいて、正極シート２１の折曲部は、巻回電極体２０Ａの中央側（巻回軸側）から外周側に向う方向に重なり合うように巻回されている。当該折曲部が重なり合う方向において、互いに隣り合う折曲部は、嵌合している。
【００８１】
巻回電極体２０Ａにおいては、負極シート２２の折曲部２２４Ａは、巻回電極体２０Ａの中央側から外周側に向う方向に重なり合うように巻回されている。当該折曲部２２４Ａが重なり合う方向において、互いに隣り合う折曲部２２４Ａは、嵌合している。
【００８２】
図１１は、実施の形態２に係る二次電池の製造方法における未塗布部に集電端子を接合する工程の第１工程を示す断面図である。図１２は、実施の形態２に係る二次電池の製造方法における未塗布部に集電端子を接合する工程の第２工程を示す断面図である。図１１および図１２を参照して、実施の形態２に係る二次電池の製造方法について説明する。
【００８３】
実施の形態２に係る二次電池の製造方法は、実施の形態１に係る二次電池の製造方法に準じて製造される。
【００８４】
実施の形態２においては、正極シート２１として、実施の形態１の凸部２１４に代えて上記折曲部が設けられた正極シートを準備する。正極シートを準備する工程は、金属箔の両面の一部に正極合材層を塗布すると共に、正極合材層が塗布されていない未塗布部を形成する工程と、未塗布部を折り曲げる工程と、これらの工程の後に、金属箔を所定の長さで裁断する工程とを含む。
【００８５】
負極シート２２として、実施の形態１の凸部２２４に代えて上記折曲部２２４Ａが設けられた負極シートを準備する。負極シート２２は、正極シート２１と同様の方法で形成される。
【００８６】
巻回電極体を形成する工程（実施の形態１の工程Ｓ４０に準拠した工程）においては、実施の形態１の工程Ｓ４０と同様に、正極シート２１、負極シート２２、およびセパレータ２３を巻回することにより、巻回電極体２０Ａを巻回する。この際、正極シートの折曲部および負極シートの折曲部２２４Ａは、巻回電極体２０Ａの中央側から外周側に向う方向に重なり合うように巻回される。
【００８７】
図１１に示すように、巻回電極体に集電端子を接合する工程（実施の形態１の工程Ｓ５０に準拠した工程）の第１工程においては、巻回された折曲部２２４Ａを挟み込む。この場合においても、実施の形態１と同様に、不図示のクランプ機構によって折曲部２２４Ａを挟み込む。
【００８８】
折曲部２２４Ａが挟み込まれた状態においては、当該折曲部２２４Ａが重なり合う方向において、互いに隣り合う折曲部２２４Ａは、嵌合する。これにより、折曲部２２４Ａが重なる方向に沿って負極シート２２が互いに隣り合う部分において、外周側に位置する部分の負極シート２２の未塗布部２２３と内周側に位置する部分の負極シート２２の未塗布部２２３との間の隙間が折曲部２２４Ａによって塞がれる。
【００８９】
図１２に示すように、巻回電極体に集電端子を接合する工程の第２工程においては、まず、巻回された折曲部２２４Ａを挟み込んだ状態で、折曲部２２４Ａの外側に位置する部分における巻回電極体２０の未塗布部２２３を圧縮する。この場合においても、実施の形態１と同様に、圧縮機構３００によって未塗布部２２３を圧縮する。
【００９０】
次に、圧縮された未塗布部２２３に集電端子３７を接合する。この場合においても、実施の形態１と同様に、未塗布部２２３の圧縮部２５に集電端子３７を溶接する。
【００９１】
実施の形態２に係る二次電池の製造法を利用した場合においても、折曲部２２４Ａを挟み込む位置を基準として、圧縮機構３００が位置決めされる。これにより、未塗布部２２３の圧縮位置がばらつくことが抑制される。この結果、負荷が掛かりやすい位置で圧縮されることが抑制されて正極シート２１および負極シート２２にしわが発生することを抑制することができる。また、圧縮位置のばらつきが抑制されることにより、製造毎に設定通りの圧縮寸法（集箔寸法）を得ることができる。
【００９２】
さらに、巻回された折曲部２２４Ａを挟み込んだ状態で、折曲部２２４Ａより外側に位置する部分の未塗布部２２３を圧縮するため、折曲部２２４Ａの内側に位置する正極シート２１および負極シート２２に圧縮時に作用する応力が伝播することを抑制することができる。これにより、正極合材層および負極合材層が正極シート２１および負極シート２２から脱落することを抑制することができる。
【００９３】
また、巻回された折曲部２２４Ａが挟み込まれた状態で、当該溶接を行なうことにより、金属箔２２１が溶けて飛散したスパッタが折曲部２２４Ａの内側に進入することを防止することができる。
【００９４】
このように、実施の形態２に係る二次電池の製造方法を利用して二次電池を製造する場合であっても、実施の形態１に係る二次電池の製造方法とほぼ同様の効果が得られる。
【００９５】
なお、上述した実施の形態１および実施の形態２においては、第１電極シートが正極シート２１に相当し、第２電極シートが負極シート２２に相当し、正極シート２１および負極シート２２の双方に、突起部が設けられている場合を例示して説明したが、これに限定されない。突起部は、正極シート２１および負極シート２２のいずれかに設けられていればよい。この場合には、突起部が設けられている側のシートが第１電極シートに相当し、突起部が設けられていない側のシートが第２電極シートに相当する。
【００９６】
以上、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本開示の範囲は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すべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００９７】
１０  二次電池、２０，２０Ａ，２０Ｘ  巻回電極体、２１  正極シート、２２  負極シート、２３  セパレータ、２４，２５  圧縮部、３１  ケース体、３２  本体部、３３  蓋部、３４  正極端子、３５  負極端子、３６，３７  集電端子、４０，４０Ａ  絶縁層、１０１  巻回軸、１１０  平坦部、１１５  側面、１２０  湾曲部、１２５  湾曲面、２１１  金属箔、２１２  正極合材層、２１３  未塗布部、２１４  凸部、２２１  金属箔、２２２  負極合材層、２２３  未塗布部、２２４  凸部、２２４Ａ  折曲部、３００  圧縮機構。
【図１】
2019046671.tif 000003
【図２】
2019046671.tif 000004
【図３】
2019046671.tif 000005
【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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【図１０】
2019046671.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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