(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板と負極板とセパレータとを捲回してなる電極体および電解液を電池ケース内に有し，
前記電極体は，外周面が平面の平坦部，および，外周面が曲面の曲面部を有するものであり，
前記電極体について，前記負極板が，前記正極板のうちの最外周に位置する正極最外周部よりも外周側の位置に捲回されている正極外周側負極部を有するとともに，前記セパレータが，前記正極外周側負極部よりも外周側の位置に捲回されている負極外周側セパレータ部を有するものである二次電池の製造方法において，
前記正極板と前記負極板と前記セパレータとをそれぞれの巻き出し位置より巻き出しつつ，捲回位置にて前記正極板と前記負極板とをこれらの間に前記セパレータを介在させた状態で捲回することにより前記電極体を作製する電極体作製工程と，
前記電極体を前記電池ケースの内部に収容するとともに前記電解液を前記電池ケースの内部に注入する組立工程とを有し，
前記電極体作製工程では，前記セパレータの巻き出し位置から前記捲回位置までの間で，前記セパレータのうちの前記負極外周側セパレータ部となる部分で，かつ，前記曲面部に位置する部分の少なくとも一部を，その融点以上に加熱することを特徴とする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，二次電池の製造方法に関する。さらに詳細には，正負の電極板を，これらの間にセパレータを挟み込みつつ捲回してなる捲回型の電極体を有する二次電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な二次電池などに用いられている捲回型の電極体は，両面にそれぞれ活物質層を形成してなる正負の電極板を，これらの間にセパレータを挟み込んだ状態で捲回することにより製造される。また，捲回型の電極体においては，正極板よりも負極板が外周側に位置するようにされている。このため，捲回型の電極体において，負極板の最外周となる部分の外周側の面である最外周面は，対向する正極板が存在しないこととなる。
【０００３】
そして，捲回型の電極体を電解液とともに電池ケースに収容してなる二次電池において，これが充放電された際には，負極板の最外周面は，対向している正極板がないため，正極板のうちの負極板の最外周面に近い部分と反応する。しかし，負極板の最外周面と反応する正極板の部分は当然，負極板の最外周面よりも内周側の部分と対向しているため，その対向している負極板の部分とも反応する。これにより，負極板の最外周面と反応した正極板の部分は，その他の部分に比べて，反応が過剰になってしまうことがあった。このような過剰反応は，できるだけ生じさせないことが好ましい。充電時に過剰に反応してしまった正極板の箇所では，正極活物質を構成する金属の一部が溶出してしまうおそれがあるからである。
【０００４】
例えば，特許文献１には，捲回体の内部に保持できるだけの量の電解液を注入した状態で，初期充電およびエージングを行う非水電解質二次電池の製造方法が記載されている。これにより，捲回体における負極板の最外周面に接触する電解液の量をできるだけ少なくすることができるため，初期充電時の負極板の最外周面での充電反応を抑制させ，初期充電後のエージング中における正極活物質の溶出を抑制することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１１６１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら，上記の従来技術では，エージング後，電池ケース内に電解液を足している。このため，電解液が足された後の二次電池の使用時には，負極板の最外周面が充放電できるだけの量の電解液が存在することなる。よって，二次電池が使用される際の充放電時には，負極板の最外周面が正極板と反応してしまい，正極板の反応が過剰になってしまうことがあった。
【０００７】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点の解決を目的としてなされたものである。すなわちその課題とするところは，充放電時における正極の過剰反応が抑制された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】
【０００８】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の二次電池の製造方法は，正極板と負極板とセパレータとを捲回してなる電極体および電解液を電池ケース内に有し，電極体は，外周面が平面の平坦部，および，外周面が曲面の曲面部を有するものであり，電極体について，負極板が，正極板のうちの最外周に位置する正極最外周部よりも外周側の位置に捲回されている正極外周側負極部を有するとともに，セパレータが，正極外周側負極部よりも外周側の位置に捲回されている負極外周側セパレータ部を有するものである二次電池の製造方法であって，正極板と負極板とセパレータとをそれぞれの巻き出し位置より巻き出しつつ，捲回位置にて正極板と負極板とをこれらの間にセパレータを介在させた状態で捲回することにより電極体を作製する電極体作製工程と，電極体を電池ケースの内部に収容するとともに電解液を電池ケースの内部に注入する組立工程とを有し，電極体作製工程では，セパレータの巻き出し位置から捲回位置までの間で，セパレータのうちの負極外周側セパレータ部となる部分で，かつ，曲面部に位置する部分の少なくとも一部を，その融点以上に加熱することを特徴とする二次電池の製造方法である。
【０００９】
本発明の二次電池の製造方法では，電極体作製工程において，セパレータのうちの負極外周側セパレータ部となる部分で，かつ，曲面部に位置する部分の少なくとも一部を融点以上に加熱する。このため，二次電池において，電極体の負極外周側セパレータ部のうちの加熱箇所では，保持される電解液の量が少なくなる。これにより，二次電池の充放電時には，負極板の正極外周側負極部の外周面における反応が抑制される。よって，過剰反応が生じやすい電極体の曲面部において，充放電時における正極の過剰反応が抑制される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば，充放電時における正極の過剰反応が抑制された二次電池の製造方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本形態に係る電池の断面図である。
【図２】電極体の斜視図である。
【図３】電極体における負極板，正極板，セパレータの重ね合わせを幅方向について説明するための図である。
【図４】電極体における負極板，正極板，セパレータの重ね合わせを長手方向について説明するための図である。
【図５】捲回装置の概略構成図である。
【図６】第２の形態で用いるセパレータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，リチウムイオン二次電池の製造方法について本発明を適用したものである。
【００１３】
［第１の形態］
まず，本形態に係る二次電池の製造方法により製造される電池１００（図１参照）について説明する。図１は，本形態に係る電池１００の断面図である。電池１００は，図１に示すように，電極体１１０および電解液１２０を電池ケース１３０の内部に収容してなるリチウムイオン二次電池である。電解液１２０は，リチウム塩を溶解させた有機溶剤よりなるものである。電池ケース１３０は，ケース本体１３１と封口板１３２とを備えている。また，封口板１３２は，絶縁部材１３３を備えている。
【００１４】
図２は，電極体１１０の斜視図である。図２に示すように，本形態の電極体１１０は，扁平形状をした捲回型の電極体である。また図３は，電極体１１０を構成する負極板Ｎ，正極板Ｐ，セパレータＳの重ね合わせについて説明するための図である。図３において，上下方向が負極板Ｎ，正極板Ｐ，セパレータＳの長手方向であり，左右方向が幅方向である。図２に示す電極体１１０は，図３に示すように負極板Ｎ，正極板Ｐ，２枚のセパレータＳを重ね合わせつつ円筒形状に捲回後，その円筒形状の捲回体を径方向に圧迫することにより，扁平形状に成形したものである。
【００１５】
本形態のセパレータＳは，単層のものである。本形態のセパレータＳの材質としては，例えば，ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）等を用いることができる。
【００１６】
負極板Ｎは，負極集電箔Ｎ１の両面に，負極活物質やバインダーなどの負極材料によって負極活物質層Ｎ２を形成してなるものである。負極板Ｎは，負極活物質層Ｎ２が形成されている部分と，形成されていない部分とを有している。図３においては，負極板Ｎについて，負極活物質層Ｎ２が形成されている部分にドットハッチングを施している。また，負極活物質層Ｎ２が形成されていない部分では，負極集電箔Ｎ１が露出している。
【００１７】
正極板Ｐは，正極集電箔Ｐ１の両面に，正極活物質やバインダーなどの正極材料によって正極活物質層Ｐ２を形成してなるものである。正極板Ｐは，正極活物質層Ｐ２が形成されている部分と，形成されていない部分とを有している。図３においては，正極板Ｐについて，正極活物質層Ｐ２が形成されている部分にドットハッチングを施している。また，正極活物質層Ｐ２が形成されていない部分では，正極集電箔Ｐ１が露出している。
【００１８】
つまり，図３に示すように，負極板Ｎおよび正極板Ｐはともに，それぞれの負極活物質層Ｎ２，正極活物質層Ｐ２が形成されている部分においてセパレータＳと重ね合わせた状態で捲回される。このため，図２に示す電極体１１０の中央部１１１は，負極板Ｎ，正極板Ｐ，セパレータＳが重なり合う部分である。
【００１９】
一方，図３に示すように，負極板Ｎの負極集電箔Ｎ１の露出部分は，セパレータＳよりもその幅方向の右側に突き出ている。正極板Ｐの正極集電箔Ｐ１の露出部分は，セパレータＳよりもその幅方向の左側に突き出ている。このため，捲回後を示す図２の電極体１１０は，負極集電箔Ｎ１のみからなる部分である負極端部１１２と，正極集電箔Ｐ１のみからなる部分である正極端部１１３とを，中央部１１１の左右の両側にそれぞれ有している。
【００２０】
そして，図１に示す電池１００において，電極体１１０の負極端部１１２には負極端子１５０が，正極端部１１３には正極端子１６０が接続されている。また，負極端子１５０および正極端子１６０は，それぞれ電極体１１０と接続されていない側の端を，絶縁部材１３３を介し，電池ケース１３０の外部に突出させている。そして，電池１００は，負極端子１５０および正極端子１６０を介し，電極体１１０の中央部１１１において，充電および放電を行うものである。具体的に，電池１００は，充放電時において，電極体１１０の中央部１１１に位置する負極板Ｎと正極板Ｐとの間で，多孔質部材であるセパレータＳの細孔に保持されている電解液１２０を介してリチウムイオンの授受を行う。
【００２１】
図４に，電極体１１０における負極板Ｎ，正極板Ｐ，セパレータＳの重ね合わせを長手方向について説明するための図を示す。つまり，図４は，電極体１１０の捲回を解いて負極板Ｎ，正極板Ｐ，２枚のセパレータＳをそれぞれ長手方向に伸ばした状態を示したものである。図４において左右方向が負極板Ｎ，正極板Ｐ，セパレータＳの長手方向である。電極体１１０は，図４の負極板Ｎ，正極板Ｐ，セパレータＳを，左側の巻き始め端より矢印Ａの向きに捲回してなるものである。このため，巻き始め端に近い左側の部分ほど，捲回された電極体１１０においては内周側に位置する部分である。
【００２２】
本形態の電極体１１０は，図４に示すように，２枚のセパレータＳとしてともに同じ長さのものを用いている。２枚のセパレータＳはともに，その長手方向の長さが負極板Ｎおよび正極板Ｐよりも長いものである。さらに，負極板Ｎについては，長手方向の長さが正極板Ｐよりも長いものを用いている。
【００２３】
また，図４に示すように，電極体１１０の重ね合わせにおいては，負極板Ｎおよび正極板Ｐの巻き始め側の端はそろっている。さらに，２枚のセパレータＳの巻き始め側はともに，負極板Ｎおよび正極板Ｐの巻き始め側の端よりも，長さＢだけ図４において左向きに突出している。そのセパレータＳの巻き始め側の突出している部分を，図４に巻き始め側セパレータ部ＳＢとして示している。
【００２４】
さらに，正極板Ｐよりも長い負極板Ｎの巻き終わり側は，長さＣの分だけ，正極板Ｐの巻き終わり側の端よりも右向きに突出している。加えて，２枚のセパレータＳの巻き終わり側はともに，負極板Ｎの巻き終わり側の端よりもさらに長さＤだけ，右向きに突出している。つまり，セパレータＳの巻き終わり側は，長さＣと長さＤとを合わせた長さだけ，正極板Ｐの巻き終わり側の端よりも右向きに突出している。
【００２５】
そして，図４の重ね合わせの状態で矢印Ａの向きに捲回した電極体１１０では，長さＣで示す負極板Ｎの巻き終わり側の部分は，正極板Ｐのうちの最外周の部分よりも外周側に捲回されることとなる。図４には，正極板Ｐの最外周の部分よりも外周側に捲回される負極板Ｎの部分を，正極外周側負極部ＮＣとして示している。
【００２６】
本形態において，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの長さＣは，電極体１１０における正極外周側負極部ＮＣの捲回の位置で１周となる長さである。このため，正極外周側負極部ＮＣは，負極板Ｎのうちの最外周となる部分である。また，電極体１１０において，正極板Ｐの最外周の部分よりも外周側には１周，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣが捲回されていることとなる。よって，電極体１１０において，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周側の面（図４における下面）については，対向する正極板Ｐは存在しない。
【００２７】
また，電極体１１０において，セパレータＳの図４にＳＣで示す部分は，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣよりも外周側に捲回される部分である。さらに，セパレータＳの図４にＳＤで示す部分については，セパレータＳのＳＣで示す部分よりもさらに外周側に捲回される部分である。このため，セパレータＳのＳＤの部分についても，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣよりも外周側に捲回される部分である。よって，図４には，セパレータＳのＳＣで示す部分とＳＤで示す部分とを合わせた部分を，負極外周側セパレータ部ＳＣＤとして示している。
【００２８】
ここで，電池１００の充放電時において，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周面では，対向する正極板Ｐが存在しないため，それほど反応が生じないことが好ましい。充放電時に負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周面と反応した正極板Ｐの部分は，正極外周側負極部ＮＣよりも内周側において対向している負極板Ｎの部分とも反応している。このため，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周面と反応した正極板Ｐの部分は，充放電時の反応が過剰になってしまうからである。
【００２９】
そして，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周面における充放電時の反応を抑制するためには，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣよりも外周側に捲回されるセパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤに保持される電解液１２０の量を少なくすることが好ましい。充放電時の反応は，多孔質部材であるセパレータＳに保持されている電解液１２０を介して生じるからである。
【００３０】
そこで，本形態の電池１００では，電極体１１０におけるセパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤに保持される電解液１２０の量を少なくすることにより，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周面の反応が抑制されている。具体的には，電極体１１０の捲回時に，セパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤとなる部分の細孔を閉じることにより，その部分に保持される電解液１２０の量が少なくなるようにされている。
【００３１】
次に，本形態の電極体１１０の作製方法について説明する。図５に，本形態の電極捲回装置１の概略構成を示す。電極体１１０は，前述したように，負極板Ｎ，正極板Ｐ，２枚のセパレータＳを円筒形状に捲回後，その円筒形状の捲回体を径方向に圧迫することによって扁平形状に成形されたものである。そして，図５に示す電極捲回装置１は，正極板Ｐと負極板Ｎと２枚のセパレータＳとを円筒形状に捲回して，扁平形状に成形される前の捲回体を連続的に作製することのできる装置である。
【００３２】
電極捲回装置１は，図５に示すように，負極板Ｎを巻き出すための負極巻出部１１，正極板Ｐを巻き出すための正極巻出部１２，２枚のセパレータＳを巻き出すためのセパレータ巻出部１３，１４を有している。そして，それぞれの巻出部より巻き出された負極板Ｎ，正極板Ｐ，２枚のセパレータＳは，捲回部７０に向けて搬送され，捲回部７０によりその外周の捲回位置Ｙにおいて巻き取られることで円筒形状の捲回体とされる。
【００３３】
捲回部７０は，図５に示す位置で矢印Ｘの向きに回転することにより，負極板Ｎ，正極板Ｐ，２枚のセパレータＳを巻き取るためのものである。また，捲回部７０よりも各材料の巻出部側に配置されている捲回部７１についても，捲回部７０と同様，負極板Ｎ，正極板Ｐ，２枚のセパレータＳを巻き取るためのものである。ただし，図５に示す捲回部７１は，その位置では捲回のための回転を行わない。捲回部７０と捲回部７１とは，ともに矢印Ｚの向きに回転移動し，その回転移動によって相互の位置を入れ替えることができる。そして，捲回部７１は，図５に示す位置から入れ替えの回転移動をした捲回部７０の位置で，負極板Ｎ，正極板Ｐ，２枚のセパレータＳを巻き取るための回転を行う。
【００３４】
また，捲回部７０，７１はそれぞれ，回転軸に平行な平面を分割面として２つに分割されており，これらが互いに押し付け合った把持状態と，把持が解除されて隙間が形成された把持解除状態とをとることができる。そして，捲回部７０，７１はそれぞれ，負極板Ｎ，正極板Ｐ，２枚のセパレータＳの捲回体における内周側となる端を把持した把持状態で回転し，これらを巻き取ることができる。図５において，捲回部７０は把持状態であり，捲回部７１については把持解除状態のものである。図５に示すように，負極板Ｎ，正極板Ｐ，２枚のセパレータＳはいずれも，把持解除状態の捲回部７１の隙間を通り，捲回部７０に巻き取られている。
【００３５】
また，負極板Ｎの搬送経路について負極巻出部１１よりも捲回位置Ｙ側には，負極不良検出部２１，負極把持部３１，負極カッター４１がこの順で設けられている。負極不良検出部２１は，負極巻出部１１より捲き出された負極板Ｎに不良部分があるか否かを検出するためのものである。負極把持部３１は，負極カッター４１によって幅方向に切断された負極板Ｎの先端付近を把持するためのものである。つまり，負極把持部３１は，負極板Ｎを把持した状態とその把持を解除した状態とをとるものである。また，負極把持部３１は，把持している負極板Ｎの先端を，捲回部７１の位置まで移動させることができる。
【００３６】
正極板Ｐの搬送経路について正極巻出部１２よりも捲回位置Ｙ側には，正極不良検出部２２，正極把持部３２，正極カッター４２がこの順で設けられている。正極不良検出部２２は，正極巻出部１２より捲き出された正極板Ｐに不良部分があるか否かを検出するためのものである。正極把持部３２は，正極カッター４２により幅方向に切断された正極板Ｐの先端付近を把持するためのものである。つまり，正極把持部３２は，正極板Ｐを把持した状態とその把持を解除した状態とをとるものである。また，正極把持部３２は，把持している正極板Ｐの先端を，捲回部７１の位置まで移動させることができる。
【００３７】
また，捲回部７０と捲回部７１との間には，セパレータカッター８０が設けられている。セパレータカッター８０は，２枚のセパレータＳを幅方向に一度に切断するためのものである。
【００３８】
そして，図５の状態において，捲回部７０は，正極板Ｐと負極板Ｎと２枚のセパレータＳとの捲回を行う。このため，捲回部７０の位置で捲回体が作製される。捲回が終了後，作製された捲回体は，捲回部７０より取り外されて次工程へと搬送される。
【００３９】
また，捲回部７０の位置で捲回が終了したとき，把持解除状態の捲回部７１の隙間には，負極把持部３１および正極把持部３２により，それぞれが把持している負極板Ｎおよび正極板Ｐの先端が挿入される。捲回部７１は，負極板Ｎおよび正極板Ｐの先端が挿入された状態で把持状態をとることにより，負極板Ｎ，正極板Ｐ，２枚のセパレータＳを把持する。
【００４０】
そして，把持状態をとった捲回部７１は，捲回体が取り外された捲回部７０とともに矢印Ｚの向きに回転移動され，捲回部７０，７１の位置の入れ替えが行われる。その後，捲回部７１が矢印Ｘの向きに回転することで次の捲回が行われる。これにより，電極捲回装置１では，捲回体を連続的に作製することができる。
【００４１】
ここで，本形態の電極捲回装置１において，２枚のセパレータＳの搬送経路には，セパレータ巻出部１３，１４よりも捲回位置Ｙ側にそれぞれ，加熱ローラ６１，６２が設けられている。さらに，加熱ローラ６１，６２のセパレータＳの搬送経路の上流と下流とにはそれぞれ，加熱前測長ローラ５１，５２と加熱後測長ローラ５３，５４とが設けられている。
【００４２】
加熱前測長ローラ５１，５２および加熱後測長ローラ５３，５４はいずれも，セパレータＳに押し付けられており，捲回に伴って搬送されるセパレータＳの移動距離を測定するためのものである。つまり，加熱前測長ローラ５１，５２は，加熱ローラ６１，６２の通過前におけるセパレータＳの移動距離を測定するためのものである。加熱後測長ローラ５３，５４は，加熱ローラ６１，６２の通過後におけるセパレータＳの移動距離を測定するためのものである。
【００４３】
加熱ローラ６１，６２は，セパレータＳを，その幅方向について一様に加熱することができるものである。また，加熱ローラ６１，６２はそれぞれ，セパレータＳに接触する接触位置と，セパレータＳから離れた離間位置とをとることができるものである。図５には，接触位置にあるときの加熱ローラ６１，６２を実線で，離間位置にあるときの加熱ローラ６１，６２を二点鎖線で示している。
【００４４】
加熱ローラ６１，６２は，接触位置では，多孔質部材であるセパレータＳを，その細孔のほとんどが閉じられる程度の温度にまで加熱することができる。つまり，加熱ローラ６１，６２は，セパレータＳを，その融点以上の温度にまで加熱することができる。具体的には，加熱ローラ６１，６２による加熱温度は，セパレータＳとして融点が１２５℃のポリエチレン（ＰＥ）を用いる場合，１４０℃とすることができる。なお，加熱ローラ６１，６２によるセパレータＳの加熱温度は，セパレータＳが破れてしまうほど高い温度ではない。
【００４５】
一方，離間位置においては，加熱ローラ６１，６２によってセパレータＳが加熱されることはない。すなわち，加熱ローラ６１，６２は，接触位置と離間位置との間で移動することにより，セパレータＳの搬送方向（長手方向）について，その一部のみを加熱することができるものである。
【００４６】
そして，本形態の加熱ローラ６１，６２は，セパレータＳのうち，図４により説明した負極外周側セパレータ部ＳＣＤとなる部分のみを加熱する。よって，加熱ローラ６１，６２は，それぞれの位置をセパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤとなる部分が通過しているときには，接触位置へと移動した状態をとる。
【００４７】
一方，加熱ローラ６１，６２の位置をセパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤよりも内周側となる部分が通過しているときには，離間位置へと移動した状態をとる。これにより，加熱ローラ６１，６２はそれぞれ，２枚のセパレータＳのうちの負極外周側セパレータ部ＳＣＤとなる部分のみを加熱することができる。
【００４８】
なお，セパレータ巻出部１３，１４より巻き出されたセパレータＳのうち，負極外周側セパレータ部ＳＣＤとなる部分がどの位置を搬送されているかは，捲回部７０の回転量より算出することができる。よって，セパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤとなる部分が加熱ローラ６１，６２の位置に到達し通過するタイミングは，捲回部７０の回転量より算出することができる。
【００４９】
また，セパレータＳは，加熱ローラ６１，６２によって加熱されることで，その長手方向にわずかに伸びることがある。そのセパレータＳの加熱ローラ６１，６２の通過時の伸び量については，加熱前測長ローラ５１，５２および加熱後測長ローラ５３，５４による検出値により算出することができる。従って，本形態の電極捲回装置１は，セパレータＳが加熱ローラ６１，６２の通過時に伸びてしまう場合にも，セパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤとなる部分のみを，加熱ローラ６１，６２によって精度良く加熱することができる。
【００５０】
そして，本形態の電極捲回装置１により作製された捲回体は，その後の工程において扁平形状に成形されて電極体１１０とされる。さらに，電極体１１０は，負極端子１５０および正極端子１６０が接続されてケース本体１３１の内部に収容される。電極体１１０が収容されたケース本体１３１の開口部は，封口板１３２が接合されることによって閉じられる。さらに，電池ケース１３０内に電解液１２０が注入されることで電池１００（図１）が製造される。
【００５１】
このように製造された電池１００では，充放電時において，正極板Ｐの一部が過剰に反応してしまうことがない。電極体１１０における２枚のセパレータＳはともに，負極外周側セパレータ部ＳＣＤにおける細孔がほとんど閉じられている。このため，負極外周側セパレータ部ＳＣＤに保持されている電解液１２０の量が少なく，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周面の充放電時における反応が抑制されているからである。
【００５２】
なお，上記において，電極捲回装置１は，２枚のセパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤとなる部分をともに，加熱ローラ６１，６２によって加熱している。しかし，例えば，２枚のセパレータＳのうちの一方の負極外周側セパレータ部ＳＣＤとなる部分のみを加熱し，他方については加熱を行わなくてもよい。
【００５３】
また例えば，セパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤの長手方向における一部のみを加熱することとしてもよい。具体的には，例えば，図４に示すセパレータＳのＳＣの部分およびＳＤの部分の一方のみを加熱することとしてもよい。また例えば，セパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤの幅方向における一部のみを加熱することとしてもよい。いずれにおいても，負極外周側セパレータ部ＳＣＤに保持される電解液１２０の量を少なくし，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周面の充放電時の反応を抑制できることに変わりはないからである。すなわち，正極板Ｐの過剰反応を抑制することができるからである。
【００５４】
また，本形態の扁平形状の電極体１１０は，図２に示すように，外周面に平面部と曲面部とを有している。そして，このような扁平形状の電極体１１０を有する電池１００においては，充放電時における正極板Ｐの過剰反応が，電極体１１０の曲面部に位置している部分において生じやすい傾向にある。よって，電極体１１０を，セパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤのうちの一部のみを加熱して作製する場合，負極外周側セパレータ部ＳＣＤのうちの電極体１１０の曲面部に捲回される部分を加熱することが好ましい。電極体１１０の曲面部に位置する正極外周側負極部ＮＣの外周側における充放電時の反応を抑制することで，電極体１１０の曲面部に位置する正極板Ｐの過剰反応を適切に抑制することができるからである。
【００５５】
また，本形態のような扁平形状の電極体１１０では，電極体１１０の曲面部において，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周側に捲回されている多孔質のままのセパレータＳの枚数が，正極外周側負極部ＮＣから数えて１枚以下であることが好ましい。電極体１１０の曲面部においては，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周側に捲回されている多孔質のままのセパレータＳの枚数を１枚以下とすることにより，正極板Ｐの過剰反応を適切に抑制することができるからである。よって，例えば，負極外周側セパレータ部ＳＣＤの電極体１１０の曲面部に捲回される部分のうち，正極外周側負極部ＮＣから外周側に数えて２枚目となる部分を加熱すればよい。また，電極体１１０の平面部においては，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周側に捲回されている多孔質のままのセパレータＳの枚数が，正極外周側負極部ＮＣから数えて３枚以下であることが好ましい。電極体１１０の平面部においては，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周側に捲回されている多孔質のままのセパレータＳの枚数を３枚以下とすることにより，正極板Ｐの過剰反応を適切に抑制することができるからである。よって，例えば，負極外周側セパレータ部ＳＣＤの電極体１１０の平面部に捲回される部分のうち，正極外周側負極部ＮＣから外周側に数えて４枚目となる部分を加熱すればよい。
【００５６】
また，加熱ローラ６１，６２としては，最外周にフッ素系樹脂などによる離型層を有するものが好ましい。加熱されたセパレータＳの一部が溶融してなる溶融物が，加熱ローラ６１，６２の表面に付着してしまうことを抑制することができるからである。そして，加熱ローラ６１，６２にセパレータＳの溶融物が付着してしまうことを抑制することにより，加熱ローラ６１，６２によるセパレータＳの加熱を，長期に渡って適切に行うことができるからである。
【００５７】
また例えば，セパレータＳとして，厚さ方向に異なる材料を複数積層させた複合材料のものを１枚として用いる場合には，その複数ある層のうち，少なくとも１層を構成する材料が融点以上となるように加熱すればよい。
【００５８】
以上詳細に説明したように，本形態に係る電極体１１０は，電極捲回装置１によって円筒形状に捲回された捲回体を，その後，扁平形状に成形することで作製される。電極捲回装置１は，扁平形状に形成される前の捲回体を，２枚のセパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤとなる部分をともに，加熱ローラ６１，６２によってその融点以上に加熱しつつ作製する。また，電池１００は，作製した電極体１１０を電解液１２０とともに電池ケース１３０内に収容することで製造される。電池１００において，電極体１１０におけるセパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤの部分は，細孔が閉じられているため，保持される電解液１２０の量が少なくされている。これにより，電池１００の充放電時における負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周面における反応が抑制されている。従って，充放電時における正極の過剰反応が抑制された二次電池の製造方法が実現されている。
【００５９】
［第２の形態］
次に，第２の形態について説明する。本形態では，セパレータとして，厚さ方向に異なる材料を複数積層させた複合材料のものを用いる。具体的には，セパレータとして，表裏に位置する表層と，表裏の間に表層よりも融点が低い中間層とを有するものを用いる。そして，加熱ローラによるセパレータの加熱を，セパレータの中間層の融点以上，表層の融点未満の範囲内の温度で行う。なお，このこと以外については，本形態においても，第１の形態と同様である。
【００６０】
図６に，本形態で用いるセパレータＳの断面図を示す。セパレータＳは，図６に示す断面を，その長手方向および幅方向に有するものである。図６に示すように，本形態のセパレータＳは，表裏の表面にそれぞれ位置する表層Ｓ１と，表裏の表層Ｓ１の間に挟まれた中間層Ｓ２とを有する３層構造のものである。
【００６１】
本形態のセパレータＳは，表裏に位置する表層Ｓ１がともに，中間層Ｓ２よりも，融点が高い材質のものである。具体的には，本形態のセパレータＳの表層Ｓ１には，例えば，融点が約１８０℃のポリプロピレン（ＰＰ）を用いることができる。また，表層Ｓ１にポリプロピレン（ＰＰ）を用いた場合，中間層Ｓ２には，例えば，融点が約１２５℃のポリエチレン（ＰＥ）を用いることができる。なお，表層Ｓ１と中間層Ｓ２との組み合わせは，ポリプロピレン（ＰＰ）とポリエチレン（ＰＥ）との組み合わせ以外の組み合わせとすることも可能である。
【００６２】
そして，本形態においても，第１の形態と同様，図５に示す電極捲回装置１を用いて電極体１１０を作製する。すなわち，電極捲回装置１により，正極板Ｐと負極板Ｎと２枚のセパレータＳとを円筒形状に捲回して，扁平形状に成形される前の捲回体を作製する。そして，本形態では，電極捲回装置１の捲回部７０，７１による負極板Ｎ，正極板Ｐ，２枚のセパレータＳの巻き取りを，図６に示す３層構造のセパレータＳをセパレータ巻出部１３，１４より巻き出しつつ行う。
【００６３】
また本形態においても，セパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤとなる部分を，電極捲回装置１の加熱ローラ６１，６２によって加熱する。そして，本形態では，加熱ローラ６１，６２により，セパレータＳを，中間層Ｓ２の融点以上，表層Ｓ１の融点未満の範囲内の温度で加熱する。具体的には，表層Ｓ１が融点を約１８０℃とするポリプロピレン（ＰＰ）であり，中間層Ｓ２が融点を約１２５℃とするポリエチレン（ＰＥ）であるセパレータＳにおいては，加熱温度を１４０℃とすることができる。
【００６４】
よって，本形態では，加熱ローラ６１，６２によって加熱されたセパレータＳの部分では，中間層Ｓ２の細孔がほとんど閉じられている。これにより，本形態で作製された捲回体を扁平形状に成形して電極体１１０となし，その電極体１１０を収容してなる電池１００では，負極外周側セパレータ部ＳＣＤに保持されている電解液１２０の量を少なくすることができる。これにより，本形態においても，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周面の充放電時における反応を抑制することができる。
【００６５】
一方，加熱ローラ６１，６２による加熱温度が表層Ｓ１の融点よりも低いことにより，加熱ローラ６１，６２に接触したセパレータＳの表層Ｓ１が溶融してしまうことがない。つまり，本形態では，セパレータＳの表層Ｓ１の融点が加熱ローラ６１，６２の加熱温度よりも高いことにより，セパレータＳの一部が溶融してなる溶融物が加熱ローラ６１，６２に付着してしまうことが，確実に抑制されている。これにより，加熱ローラ６１，６２によるセパレータＳの加熱を，確実に，長期に渡って適切に行うことができる。なお，加熱ローラ６１，６２によって加熱されたセパレータＳの部分のうちの表層Ｓ１では，細孔がほとんど閉じられることがない。
【００６６】
そして，本形態においても，製造された電池１００では，充放電時において，正極板Ｐの一部が過剰に反応してしまうことがない。電極体１１０における２枚のセパレータＳはともに，負極外周側セパレータ部ＳＣＤの中間層Ｓ２における細孔がほとんど閉じられている。このため，負極外周側セパレータ部ＳＣＤに保持されている電解液１２０の量が少なく，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周面の充放電時における反応が抑制されているからである。
【００６７】
また本形態においても，例えば，２枚のセパレータＳのうちの一方の負極外周側セパレータ部ＳＣＤとなる部分のみを加熱し，他方については加熱を行わなくてもよい。また例えば，セパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤの長手方向または幅方向における一部を加熱することとしてもよい。
【００６８】
また，本形態においても，電極体１１０を，セパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤのうちの一部のみを加熱して作製する場合，負極外周側セパレータ部ＳＣＤのうちの電極体１１０の曲面部に捲回される部分を加熱することが好ましい。電極体１１０の曲面部に位置する正極外周側負極部ＮＣの外周側における充放電時の反応を抑制することで，電極体１１０の曲面部に位置する正極板Ｐの過剰反応を適切に抑制することができるからである。
【００６９】
また，本形態の電極体１１０の曲面部においても，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周側に捲回されている多孔質のままのセパレータＳの枚数が，正極外周側負極部ＮＣから数えて１枚以下であることが好ましい。よって，例えば，負極外周側セパレータ部ＳＣＤの電極体１１０の曲面部に捲回される部分のうち，正極外周側負極部ＮＣから外周側に数えて２枚目となる部分を加熱すればよい。また，本形態の電極体１１０の平面部においても，負極板Ｎの正極外周側負極部ＮＣの外周側に捲回されている多孔質のままのセパレータＳの枚数が，正極外周側負極部ＮＣから数えて３枚以下であることが好ましい。よって，例えば，負極外周側セパレータ部ＳＣＤの電極体１１０の平面部に捲回される部分のうち，正極外周側負極部ＮＣから外周側に数えて４枚目となる部分を加熱すればよい。
【００７０】
また，本形態においても，加熱ローラ６１，６２として，最外周にフッ素系樹脂などによる離型層を有するものが好ましい。加熱されたセパレータＳの一部が溶融してなる溶融物が，加熱ローラ６１，６２の表面に付着してしまうことを，より確実に抑制することができるからである。
【００７１】
また例えば，本形態のセパレータＳは，必ずしも表裏の両面にともに，中間層Ｓ２よりも融点の高い表層Ｓ１を有するものでなくてもよい。つまり，本形態のセパレータＳとしては，少なくとも加熱ローラ６１，６２に接触することとなる側の面に，中間層Ｓ２よりも融点の高い表層Ｓ１を有しているものであればよい。すなわち，セパレータＳの表裏の一方の面のみに接触する加熱ローラ６１，６２によって加熱を行う本形態の電極捲回装置１（図５）では，中間層Ｓ２よりも融点の高い表層Ｓ１は，少なくとも，セパレータＳの加熱ローラ６１，６２に対面する側の面にあればよい。このため，セパレータＳの加熱ローラ６１，６２に接触しない側の面には，表層Ｓ１はなくても良い。加熱ローラ６１，６２へのセパレータＳの溶融物の付着を，抑制できることに変わりはないからである。
【００７２】
以上詳細に説明したように，本形態では，セパレータＳとして，表層Ｓ１と中間層Ｓ２とを有するものを用いる。表層Ｓ１は，中間層Ｓ２よりも，融点の高い材質のものである。そして，電極捲回装置１は，扁平形状に形成される前の捲回体を，２枚のセパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤとなる部分をともに，加熱ローラ６１，６２によって，中間層Ｓ２の融点以上，表層Ｓ１の融点未満の範囲内の温度で加熱しつつ作製する。また，電池１００は，作製した電極体１１０を電解液１２０とともに電池ケース１３０内に収容することで製造される。電池１００において，電極体１１０におけるセパレータＳの負極外周側セパレータ部ＳＣＤの部分は，中間層Ｓ２の細孔が閉じられているため，保持される電解液１２０の量が少なくされている。これにより，充放電時における正極の過剰反応が抑制された二次電池の製造方法が実現されている。
【００７３】
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。従って本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲で種々の改良，変形が可能である。例えば，上記の実施形態で説明した電池１００に限らず，捲回型の電極体を有する二次電池の製造方法であれば適用することができる。すなわち，扁平形状の電極体１１０に限らず，円筒形状の捲回型電極体を有するリチウムイオン二次電池の製造方法にも適用することができる。また，リチウムイオン二次電池に限らず，ニッケル水素二次電池など，その他の充放電可能な二次電池の製造方法にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１  電極捲回装置
１１  負極巻出部
１２  正極巻出部
１３，１４  セパレータ巻出部
６１，６２  加熱ローラ
７０，７１  捲回部
Ｙ  捲回位置
１００  電池
１１０  電極体
１２０  電解液
１３０  電池ケース
Ｎ  負極板
Ｐ  正極板
Ｓ  セパレータ
【図１】
0006578818.tif 000002
【図２】
0006578818.tif 000003
【図３】
0006578818.tif 000004
【図４】
0006578818.tif 000005
【図５】
0006578818.tif 000006
【図６】
0006578818.tif 000007