(57)【要約】【課題】軸芯とセパレータとの接着工程を経なくても電極群を形成することができ、生産性を向上させた捲回式電池を提供する。【解決手段】リチウムイオン二次電池は正負極板がセパレータを介して捲回された電極群を有している。電極群は有底円筒状の電池容器に収容されている。電極群の捲回中心には、軸芯１が使用されている。軸芯１は、２つの軸芯部材１ａ、１ｂで構成されている。軸芯部材１ａ、１ｂ間には、間隙が形成されている。軸芯部材１ａの一端部には円筒状の嵌合部２２が形成されており、他端部には突状の嵌合部２３が形成されている。軸芯部材１ｂは、軸芯部材１ａと同一形状に形成されている。軸芯１は、軸芯部材１ａ、１ｂを長手方向で互い違いに組み合わせ、嵌合部２２、２３をそれぞれ嵌合させることで形成されている。電極群作製時にセパレータが軸芯部材１ａ、１ｂ間を貫通する。【選択図】図２
2008226500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極とがセパレータを介して軸芯に捲回された電極群を有する捲回式電池において、前記軸芯は互いに嵌合した１対の部材で構成されたことを特徴とする捲回式電池。
【請求項２】
前記軸芯は、同一形状の２部材で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の捲回式電池。
【請求項３】
前記軸芯は、中空であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の捲回式電池。
【請求項４】
前記軸芯は長手方向両端部に嵌合部を有しており、該嵌合部が前記軸芯の長手方向の凹凸により嵌合するものであることを特徴とする請求項１に記載の捲回式電池。
【請求項５】
前記セパレータは、前記１対の部材間を貫通していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の捲回式電池。
【請求項６】
前記１対の部材間には、長手方向に前記セパレータの厚さ以上の間隙が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の捲回式電池。
【請求項７】
前記電極群は、前記１対の部材間を貫通したセパレータを介して前記正極と負極とが対向するようにそれぞれ捲回されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の捲回式電池。
【請求項８】
前記電極群は、前記セパレータの長寸方向略中央部から捲回されたものであることを特徴とする請求項７に記載の捲回式電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は捲回式電池に係り、特に、正極と負極とがセパレータを介して軸芯に捲回された電極群を有する捲回式電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
捲回式電池では、高容量や高出力を達成するために電極面積の増大を図るため、正極と負極とがセパレータを介して捲回された電極群を有している。一般に、電極群の形成時には電池使用時の振動等による電極群の捲き崩れを抑制するために正極、負極、セパレータが張力下で捲回されることから、得られた電極群では捲回圧が掛かることとなる。一方、正極、負極には活物質を含む合剤がそれぞれ集電体に塗着されており、捲き始め部分を小さく捲くことが難しいことから、電極群の中心部分が中空状に形成されるため、捲回圧により電極群が変形することがある。これを回避するため、電極群の捲回中心には、軸芯が配置されている。
【０００３】
このような電極群を形成する方法としては、電極群製造装置（捲回機）に具備された捲回軸の周りに正極、負極、セパレータを直接捲回する方法や、捲回軸に円筒状の軸芯を装着し該軸芯の周りに正極、負極、セパレータを捲回する方法等がある。すなわち、前者の方法では、捲回軸に直接セパレータのみが数周分捲回された後、正極と負極とがセパレータを介して対向するように捲回される。捲回後、電極群が捲回軸から取り外され、電極群の中心部分に軸芯が挿入される。後者の方法では、捲回軸に装着された軸芯にセパレータの端部が粘着テープ等で接着固定されセパレータのみが数周分捲回された後、正極、負極、セパレータが捲回される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８５２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、捲回後に軸芯を挿入する方法では、電極群を電極群製造装置から取り外すときや、取り外した後に軸芯を挿入するときに、軸芯とセパレータの捲き始め部分との摩擦により電極群の中心側で捲きずれが発生する等の不具合が生じることがある。このため、電極群ひいては捲回式電池の生産性が低下することとなる。また、捲回軸から取り外した状態では、軸芯が挿入されておらず、電極群の中心側が捲き始め部分のセパレータのみで支持されることになるため、電極群に掛かる捲回圧で変形することがある。一方、捲回軸に軸芯を装着して捲回する方法では、軸芯にセパレータの端部を接着固定するための装置や粘着テープ等が必要となる。接着工程を経るため、電極群の形成作業が繁雑となり捲回式電池の生産性が低下することとなる。
【０００６】
本発明では上記事案に鑑み、軸芯とセパレータとの接着工程を経なくても電極群を形成することができ、生産性を向上させた捲回式電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、正極と負極とがセパレータを介して軸芯に捲回された電極群を有する捲回式電池において、前記軸芯は互いに嵌合した１対の部材で構成されたことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、電極群の軸芯が互いに嵌合した１対の部材で構成されているため、電極群の形成時に１対の部材間にセパレータを挟み該セパレータを介して正極と負極とを捲回することで、軸芯とセパレータとの接着工程を経なくても電極群を形成することができるので、捲回式電池の生産性を向上させることができる。
【０００９】
本発明において、軸芯が同一形状の２部材で構成されていれば、部材管理をし易くすることができる。また、軸芯を中空とすれば、軸芯に捲回機の捲回軸を挿入することで正極と負極とを捲回することができる。また、軸芯が長手方向両端部に嵌合部を有しており、嵌合部を軸芯の長手方向の凹凸により嵌合するものとすれば、嵌合部が軸芯の長手方向と交差する方向の外力に抗するため、捲回時にセパレータの張力で軸芯の嵌合が解除されることを防止することができる。セパレータが１対の部材間を貫通していれば、正極と負極とを軸芯の両側からそれぞれ供給することで電極群を形成することができる。このとき、１対の部材間にセパレータの厚さ以上の間隙が形成されていることが好ましい。また、電極群は、１対の部材間を貫通したセパレータを介して正極と負極とが対向するようにそれぞれ捲回されたものとしてもよい。このとき、電極群をセパレータの長寸方向略中央部から捲回されたものとすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電極群の軸芯が互いに嵌合した１対の部材で構成されているため、電極群の形成時に１対の部材間にセパレータを挟み該セパレータを介して正極と負極とを捲回することで、軸芯とセパレータとの接着工程を経なくても電極群を形成することができるので、捲回式電池の生産性を向上させることができる、という効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明を円筒型リチウムイオン二次電池に適用した実施の形態について説明する。
【００１２】
（構成）
図１に示すように、本実施形態の円筒型リチウムイオン二次電池２０は帯状の正負極板がセパレータを介して対向するように断面渦巻状に捲回された電極群６を有しており、電極群６はニッケルメッキが施されたスチール製で有底円筒状の電池容器７に収容されている。すなわち、リチウムイオン二次電池２０は捲回式電池である。
【００１３】
電極群６の捲回中心には、ポリプロピレン樹脂製の軸芯１が使用されている。図２に示すように、軸芯１は、２つ（１対）の軸芯部材１ａ、１ｂで構成されている。軸芯部材１ａ、１ｂは同一形状に形成されている。軸芯部材１ａ（軸芯部材１ｂも同じ。）は、断面円弧状に形成されている。軸芯部材１ａの長手方向一端部には円筒状（断面形状は軸芯部材１ａの断面円弧状の部分を含む円環状）の嵌合部２２が形成されており、他端部には突状の嵌合部２３が形成されている。軸芯部材１ａの嵌合部２２の内周側は、断面円弧状の部分とは反対側の断面円弧状の部分が、軸芯部材１ａの断面円弧状の部分の内径より大きい内径で切り抜かれている。一方、軸芯部材１ａの嵌合部２３は、断面円弧状の部分の内周側が、軸芯部材１ｂの嵌合部２２の切り抜かれた位置に嵌合するように長手方向に突出している。このため、軸芯部材１ａ、１ｂの両端部には長手方向の凹凸が形成されている。すなわち、嵌合部２２、２３は合決構造を有している。軸芯部材１ａ、１ｂを長手方向で互い違いに組み合わせ、嵌合部２２、２３を嵌合させることで軸芯１が形成されている。換言すれば、軸芯１は、軸芯部材１ａ、１ｂが長手方向両端部で互いに嵌合している。
【００１４】
図３に示すように、軸芯部材１ａの嵌合部２３が軸芯部材１ｂの嵌合部２２に嵌め込まれ、軸芯部材１ｂの嵌合部２３が軸芯部材１ａの嵌合部２２に嵌め込まれることで、略円筒状の軸芯１が形成される。換言すれば、軸芯１は、軸芯部材１ａ、１ｂのそれぞれ長手方向両端部に形成された凹凸を嵌合することで形成されるものである。軸芯部材１ａ、１ｂがいずれも断面円弧状のため、これらを嵌合した軸芯１は、長手方向に中空部分Ｔが形成されている。また、軸芯部材１ａと軸芯部材１ｂとの間には、電極群作製時にセパレータを貫通させるための間隙Ｓが長手方向に形成されている。間隙Ｓは、セパレータの厚さ以上に形成されている。なお、間隙Ｓを形成するため、軸芯部材１ａ、１ｂの断面形状は、厳密にいえば、嵌合部２２の円環状断面の半分より若干小さい円弧状に形成されている。
【００１５】
図１に示すように、電極群６の上側には、軸芯１のほぼ延長線上に正極板からの電位を集電するための円環状の正極集電リング４が配置されている。正極集電リング４は、軸芯１の上端部に固定されている。正極集電リング４の周囲から一体に張り出している鍔部周縁には、正極板から導出された正極リード片２の端部が超音波溶接で接合されている。正極集電リング４の上方には、安全弁を内蔵し正極外部端子となる円盤状の電池蓋１２が配置されている。正極集電リング４の上部には正極リード９の一端が接合されており、正極リード９の他端は電池蓋１２の下面に接合されている。
【００１６】
一方、電極群６の下側には負極板からの電位を集電するための円環状の負極集電リング５が配置されている。負極集電リング５の内周面には軸芯１の下端部外周面が固定されている。負極集電リング５の外周縁には、負極板から導出された負極リード片３の端部が溶接で接合されている。負極集電リング５の下部は、負極リード８を介して負極外部端子を兼ねる電池容器７の内底部に溶接で接合されている。
【００１７】
電池蓋１２は、ポリプロピレン樹脂製等の絶縁性及び耐熱性のガスケット１０を介して電池容器７の上部にカシメ固定されている。このため、リチウムイオン二次電池２０の内部は密封されている。また、電池容器７内には、非水電解液が注液されている。非水電解液には、エチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の混合溶媒中に六フッ化燐酸リチウムを１ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解したものが用いられている。
【００１８】
電極群６は、正極板と負極板とが、これら両極板が直接接触しないようにポリエチレン製等の微多孔性のセパレータＷ５を介し、軸芯１の周囲に捲回されている。セパレータＷ５は、厚さが２０〜５０μｍ程度の範囲、幅が正極板および負極板の幅より大きく設定されている。正極リード片２と負極リード片３とが、それぞれ電極群６の互いに反対側の両端面に配置されている。電極群６及び正極集電リング４の鍔部周面全周には、電極群６と電池容器７との電気的接触を防止するために絶縁被覆が施されている。電極群６の最大径部が絶縁被覆存在部となるように捲き数が調整され、該最大径が電池容器７の内径より僅かに小さく設定されている。
【００１９】
電極群６を構成する正極板は、正極集電体としてアルミニウム箔Ｗ１を有している。アルミニウム箔Ｗ１の両面には、正極活物質としてリチウム遷移金属複合酸化物を含む正極合剤が略均等に塗着されている。正極合剤には、正極活物質以外に、黒鉛等のカーボン粉体の導電材及びポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦと略記する。）等のバインダ（結着材）が配合されている。アルミニウム箔Ｗ１への正極合剤の塗着時には、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰと略記する。）等の分散溶媒で粘度調整される。アルミニウム箔Ｗ１の長寸方向（捲回方向）一側の側縁には、正極合剤の未塗着部（無地部）が形成されている。未塗着部は櫛状に切り欠かれており、切り欠き残部で正極リード片２が形成されている。
【００２０】
一方、負極板は、負極集電体として銅箔Ｗ３を有している。銅箔Ｗ３の両面には、負極活物質としてリチウムイオンを可逆に吸蔵、放出可能な黒鉛等の炭素材料の粉末を含む負極合剤が略均等に塗着されている。負極合剤には、負極活物質以外に、ＰＶＤＦ等のバインダが配合されている。銅箔Ｗ３への負極合剤の塗着時には、ＮＭＰ等の分散溶媒で粘度調整される。銅箔Ｗ３の長寸方向一側の側縁には、正極板と同様に負極合剤の未塗着部が形成されており、負極リード片３が形成されている。なお、負極板の長さは、正極板及び負極板を捲回したときに、捲回最内周及び最外周で捲回方向に正極板が負極板からはみ出すことがないように、正極板の長さより長く設定されている。また、負極合剤塗布部の幅は、捲回方向と垂直方向（軸芯１の長手方向）において正極合剤塗布部が負極合剤塗布部からはみ出すことがないように、正極合剤塗布部の幅より長く設定されている。
【００２１】
（電池組立）
リチウムイオン二次電池２０の組立では、まず、作製した正負極板をセパレータを介して軸芯１の周囲に捲回し電極群６を作製する。電極群６は、捲回軸を具備した捲回機（電極群製造装置）を使用し、次のように作製する。
【００２２】
捲回機の捲回軸は、棒状の突出部分が２つに分かれたＵ字状に形成されており、Ｕ字の根本部分が捲回機の回転駆動軸に固定されている。軸芯１の中空部分Ｔが捲回機の突出部分を挿入可能に形成されている。軸芯部材１ａの嵌合部２２が捲回軸の根本側となるように嵌合部２２に捲回軸を通して軸芯部材１ａを捲回機に装着する。このとき、軸芯部材１ａが捲回軸のＵ字状の突出部分の一方に位置するように装着する。捲回軸のＵ字状の隙間にセパレータＷ５を挿入した後、軸芯部材１ｂの嵌合部２３が軸芯部材１ａの嵌合部２２に嵌合するように（捲回軸のＵ字状の突出部分の他方に位置するように）軸芯部材１ｂを捲回機に装着する。軸芯部材１ａ、１ｂの嵌合部２２、２３をそれぞれ嵌合させて軸芯１を形成する。このとき、セパレータＷ５は、軸芯１への捲き始めに数周分先捲きするのに必要な長さと捲き終わりに電極群６の最外周を覆うのに必要な長さとを考慮し、軸芯１（捲回軸）の両側に正極板、負極板の長さより十分に長くなるように準備する。
【００２３】
図４（Ａ）に示すように、捲回機の捲回軸３０に軸芯１（軸芯部材１ａ、１ｂ）およびセパレータＷ５を装着すると、捲回軸３０が軸芯１の中空部分Ｔに挿入された状態となり、セパレータＷ５が軸芯１（および捲回軸３０）を貫通した状態となる。この状態で捲回軸３０を回転駆動させるとセパレータＷ５が軸芯１の周りに捲き始められる。捲き始めにセパレータＷ５のみを２〜３周程度捲回した後、正極板、負極板を正極合剤塗着面と負極合剤塗着面とが適切に対向し、かつ、正極リード片２と負極リード片３とが互いに反対方向に位置するように順次挿入して電極群６を作製する。このため、電極群６は、セパレータＷ５の長寸方向略中央部から捲回され形成される。なお、セパレータＷ５を捲き始めると、軸芯部材１ａ、１ｂ間に形成された間隙Ｓが捲回圧で狭められ、軸芯部材１ａの外周面と軸芯部材１ｂの嵌合部２２の外周面とで若干の段差が生じる（軸芯部材１ｂの外周面と軸芯部材１ａの嵌合部２２の外周面とでも同じ）が、セパレータＷ５を先捲きすることで段差を解消することができ、また、正極板、負極板の幅がいずれもセパレータの幅より小さく形成されているため、段差で支障が生じることはない。
【００２４】
図４（Ｂ）に示すように、セパレータＷ５を先捲きした後、負極板をセパレータＷ５の一側（図４（Ｂ）の下側）、かつ、軸芯１の一側（左側）から軸芯１に向かう方向（矢印Ｎ方向）に挿入する。捲回軸３０を捲回方向（矢印Ａ方向）に回転駆動させ、負極板が半周程度捲回されたとき（負極板の先端部が右側に達したとき）に、正極板を挿入する。正極板は、セパレータＷ５の他側（上側）、かつ、軸芯１の他側（右側）から軸芯１に向かう方向（矢印Ｐ方向）に挿入する。このため、正極板の正極合剤塗着面と負極板の負極合剤塗着面とが適切に対向する。換言すれば、電極群６は、軸芯部材１ａ、１ｂ間を貫通したセパレータＷ５を介して正極板と負極板とが対向するように軸芯１の両側からそれぞれ供給され捲回されたものである。
【００２５】
正極板、負極板を全て捲回した後、電極群６の最外周で電極が露出しないように、捲き終わりにセパレータＷ５を２〜３周程度捲回する。この状態で捲きがほどかれないように押さえながら捲回軸３０から軸芯１ごと電極群６を引き抜き、最外周のセパレータの継ぎ目部分に粘着テープ等で捲き止めをして電極群６の作製を完了する。このとき、軸芯１が電極群６の中心部分にあるため、捲回圧を維持したまま電極群６を変形させることなく取り外すことができる。
【００２６】
作製した電極群６の両端部に電極群６の直径と同じ径の樹脂製絶縁板を配し、電極群６の両端面にそれぞれ導出されている正極リード片２及び負極リード片３を正極集電リング４及び負極集電リング５にそれぞれ溶接した後、負極集電リング５を底側に向けて電池容器７内に電極群６を挿入する。軸芯１に形成された中空部分Ｔに溶接棒を挿入し、負極集電リング５に予め溶接しておいた負極リード８を電池容器７の内底部に抵抗溶接で接合する。電池容器７の開口部より若干底側にグルービングを施し、正極集電リング４に予め一端を溶接しておいた正極リード９の他端を電池蓋１２の下面に溶接で接合する。電極群６や電池容器７等に付着した水分を除くため、グルービングを施した部分の上側にガスケット１０を装着した状態で６０℃で２０時間の真空乾燥を施す。真空乾燥後、電池容器７内に非水電解液を注液する。非水電解液の注液は、水分の再付着を防ぐためにアルゴン置換されたグローブボックス中などで行う。非水電解液注液後、電池蓋１２を電池容器７の上部にかしめ固定することで、リチウムイオン二次電池２０の組立を完成させる。
【００２７】
（作用等）
次に、本実施形態の円筒型リチウムイオン二次電池２０の作用等について、軸芯１を中心に説明する。
【００２８】
本実施形態のリチウムイオン二次電池２０では、電極群６の軸芯１が互いに嵌合した１対の軸芯部材１ａ、１ｂで構成されている。電極群６の作製時には、セパレータＷ５を軸芯部材１ａ、１ｂ間に貫通させ正極板、負極板が捲回される。このため、セパレータＷ５の捲き始め部分を軸芯１に接着することなく容易に電極群６を作製することができる。これにより、従来要した接着工程分の作業が不要となるので、電極群６ひいてはリチウムイオン二次電池２０の生産性を向上させることができる。また、従来電極群の作製では、捲回機の捲回軸に直接正極板、負極板が捲回された後、電極群が捲回軸から取り外され軸芯が電極群の中心部分に挿入される。このため、捲回軸から電極群を取り外すときや、軸芯を挿入するときに、電極群の中心部分で正極板、負極板の捲きずれが発生することがあり、不良率増加（生産性低下）の原因となっていた。これに対して、本実施形態のリチウムイオン二次電池２０では、捲回軸３０に装着した軸芯１の周りに正極板、負極板が捲回され電極群６が作製されるので、捲回後に軸芯を挿入することがなく、捲きずれの発生を防止して不良率を低減させることができる。
【００２９】
また、セパレータＷ５が軸芯部材１ａ、１ｂ間を貫通しているため、電極群６を作製するときにセパレータＷ５を捲き始めると、セパレータＷ５の張力で軸芯部材１ａ、１ｂが割り開かれる（嵌合を解除する）ように外力を受ける。本実施形態では、軸芯１が軸芯部材１ａ、１ｂにそれぞれ形成された嵌合部２２、２３を互いに嵌合させることで構成されている。すなわち、軸芯部材１ａ、１ｂが長手方向の凹凸により嵌合している。このため、嵌合した嵌合部２２、２３がセパレータＷ５の張力による外力に抗するので、軸芯１が捲回機から外れることなく確実に正極板、負極板を捲回し電極群６を作製することができる。
【００３０】
更に、本実施形態では、軸芯部材１ａ、１ｂの嵌合部２２、２３が長手方向両端部に形成されており、軸芯部材１ａ、１ｂ間の長手方向に間隙Ｓが形成されている。このため、セパレータＷ５が軸芯１（軸芯部材１ａ、１ｂ間）を貫通することを妨げることなく、軸芯部材１ａ、１ｂを確実に嵌合することができ、軸芯１の形状を維持することができる。また、本実施形態では、軸芯部材１ａ、１ｂ間の間隙Ｓが、セパレータＷ５の厚さ以上に形成されている。このため、セパレータＷ５を損傷させることなく軸芯部材１ａ、１ｂ間に容易に挿入することができる。
【００３１】
また更に、本実施形態では、軸芯１を構成する軸芯部材１ａ、１ｂが同一形状に形成されている。換言すれば、軸芯部材１ａ、１ｂを嵌合した軸芯１では、軸芯１の中心点（重心）に対して軸芯部材１ａと軸芯部材１ｂとが点対称の位置関係となる。このため、異なる形状の部材作製が不要となり低コスト化を図ることができ、部材管理をし易くすることができる。また、軸芯部材１ａ、１ｂが断面円弧状に形成されている。このため、軸芯部材１ａ、１ｂを嵌合した軸芯１では中空部分Ｔが形成されるので、既存の捲回機の捲回軸を挿入して電極群６を作製することができ、製造設備の新設や改造等が不要となりコスト高となることを抑制することができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、軸芯１を円筒状とする例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、多角形状としてもよい。また、軸芯１に形成される中空部分Ｔについても形状に制限はなく、捲回機の捲回軸３０に装着できるものであればよい。
【００３３】
また、本実施形態では、軸芯部材１ａ、１ｂの両端部に嵌合部２２、２３をそれぞれ形成することで、電極群６の作製時に軸芯１の形状を保持する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、捲回機側に、軸芯１を外周側からクランプするような機構を設けることで、軸芯１の形状を保持するようにしてもよい。捲回装置への軸芯１の装着や設備改造を考慮すれば、軸芯部材１ａ、１ｂの形状により軸芯１の形状保持をなすことで生産性の向上を期待することができる。また、軸芯部材１ａ、１ｂの両端部に嵌合部を形成する以外に、例えば、断面円弧状の部分を合決構造とし、互いに嵌合するようにしてもよい。
【００３４】
更に、本実施形態では、軸芯部材１ａ、１ｂの嵌合部２２を円筒状とし嵌合部２３を突状とする例を示したが、本発明は嵌合部の形状に制限されるものではなく、軸芯部材１ａ、１ｂの長手方向の凹凸を形成し嵌合するようにすればよい。例えば、軸芯部材１ａ、１ｂともに、両端部に嵌合部２３をそれぞれ形成し、円環状のリング部材を嵌合するようにしてもよい。また、本実施形態では、軸芯部材１ａ、１ｂ間にセパレータＷ５を貫通させることで、接着工程を経ることなく電極群６を作製する例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。軸芯部材１ａ、１ｂ間に貫通させたセパレータＷ５と軸芯１とを接着するようにしてもよい。
【００３５】
また更に、本実施形態では、電極群６を、軸芯部材１ａ、１ｂ間に貫通させたセパレータＷ５の長寸方向略中央部から捲回されたものとする例を示した。このようにセパレータの長寸方向略中央部から捲回されることを考慮すれば、軸芯を円筒状の一部材で構成することも可能である。例えば、軸芯とセパレータとの接着工程を経なくても電極群を形成することができ、生産性を向上させた捲回式電池を得ることを目的とした場合には、一部材で構成した円筒状の軸芯の長手方向にセパレータを貫通させるための隙間（スリット）を形成し、この隙間にセパレータを貫通させ、軸芯を貫通したセパレータを介して正極板と負極板とが対向するようにそれぞれ捲回することで電極群ひいては捲回式電池を作製することができる。このようにすれば、電極群がセパレータの長寸方向略中央部から捲回され形成されることから、軸芯とセパレータとの接着工程を経なくても電極群を形成することができ、捲回式電池の生産性を向上させることができる。また、セパレータＷ５の長寸方向略中央部から捲回する以外に、セパレータＷ５の長寸方向一端部から捲回するようにしてもよい。このとき、２枚のセパレータＷ５を軸芯の両側にそれぞれ挟むことで、正極板と負極板とがセパレータＷ５を介して対向するように捲回することができる。
【００３６】
更にまた、本実施形態のリチウムイオン二次電池２０では、正極活物質としてリチウム遷移金属複合酸化物、負極活物質として黒鉛、導電材として黒鉛、非水電解液として混合溶媒に六フッ化燐酸リチウムを溶解させたものをそれぞれ例示したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、通常、リチウムイオン二次電池に使用される材料を用いてもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、円筒型リチウムイオン二次電池２０を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、正負極板が捲回された捲回式電池の一般に適用することが可能である。このような捲回式の二次電池としては、例えば、ニッケル水素電池、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池等を挙げることができる。更に、電池の形状についても特に制限されるものではなく、例えば、円筒型以外に角型等としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は軸芯とセパレータとの接着工程を経なくても電極群を形成することができ、生産性を向上させた捲回式電池を提供するため、捲回式電池の製造、販売に寄与し、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を適用した実施形態の円筒型リチウムイオン二次電池の断面図である。
【図２】実施形態の円筒型リチウムイオン二次電池に使用した軸芯を構成する２つの軸芯部材を分解して示す斜視図である。
【図３】実施形態の円筒型リチウムイオン二次電池の軸芯を構成する２つの軸芯部材が嵌合した状態を示す斜視図である。
【図４】円筒型リチウムイオン二次電池の電極群を作製するときのセパレータおよび正負極板と軸芯との位置関係を模式的に示す断面図であり、（Ａ）はセパレータが軸芯を貫通したときの状態を示し、（Ｂ）はセパレータを数周捲回した後、軸芯の両側に正負極板をそれぞれ配置したときの状態を示す。
【符号の説明】
【００４０】
１  軸芯
１ａ、１ｂ  軸芯部材
６  電極群
２０  円筒型リチウムイオン二次電池（捲回式電池）
２２、２３  嵌合部
Ｗ５  セパレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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