(57)【要約】【課題】  正電極と負電極とがセパレータを介して積層捲回してなる捲回体が電池ケースの内部に収容された電池において、捲回体の膨張による電池特性の低下が抑制された電池、及び、そのような電池の製造方法を提供する。【解決手段】  電池１００は、直方体形状をなす収容部１１１及びこれを閉塞する蓋部１１５からなる電池ケース１１０、及び、この収容部１１１の収容空間１１２に収容されている扁平状シート付帯捲回体１２１等から構成されている。この扁平状シート付帯捲回体１２１は、捲回体１３０及びこの捲回体１３０の径方向外周に帯状の粘着シート１６０を巻き付けてなるシート付帯捲回体１２０を、さらに扁平状に変形させてなる。【選択図】  図３
2008016250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正電極と負電極とがセパレータを介して積層捲回されてなる捲回体と、
上記捲回体の外周に巻き付けられて上記捲回体と共にシート付帯捲回体を構成してなる帯状のシートと、
上記シート付帯捲回体または、上記シート付帯捲回体を扁平に変形させた扁平状シート付帯捲回体を内部に収容してなる電池ケースと、を備える
電池。
【請求項２】
請求項１に記載の電池であって、
前記シートは、
粘着剤が塗布された粘着シートである
電池。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の電池であって、
前記シートは、
ポリエチレンまたはポリプロピレンからなる
電池。
【請求項４】
正電極と負電極とがセパレータを介して積層捲回されてなる捲回体と、
上記捲回体の外周に巻き付けられて上記捲回体と共にシート付帯捲回体を構成してなる帯状のシートと、
上記シート付帯捲回体または上記シート付帯捲回体を扁平に変形させた扁平状シート付帯捲回体を内部に収容してなる電池ケースと、備える
電池の製造方法であって、
上記捲回体の外周に上記シートを巻き付けるシート捲回工程を、備える
電池の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電池の製造方法であって、
前記シート捲回工程では、
前記シートを前記捲回体の外周に巻き付けて、前記シート付帯捲回体の第１所定位置における積層方向厚さまたは外径を所定値とする
電池の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電池の製造方法であって、
前記シート捲回工程は、
前記捲回体の外周に前記シートを巻き付けると共に、上記捲回体及びこれに既に巻かれた状態にある上記シートの積層方向厚さまたは外径を測定しつつ、
前記シート付帯捲回体の前記第１所定位置における上記積層方向厚さまたは外径が前記所定値になるまで、上記捲回体への上記シートの巻き付けを行う
電池の製造方法。
【請求項７】
請求項５のいずれかに記載の電池の製造方法であって、
前記シート捲回工程は、
前記捲回体の第２所定位置における積層方向厚さまたは外径を測定する測定工程と、
測定された上記捲回体の上記積層方向厚さまたは外径に基づいて捲回量を算出する算出工程と、
算出された上記捲回量だけ、前記シートを上記捲回体の外周に巻き付ける捲回工程と、を含む
電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池及び電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ポータブル機器や携帯機器などの電源として、また、電気自動車やハイブリッド自動車などの電源として、様々な二次電池が提案されている。このような二次電池の中には、正電極、負電極及びセパレータからなる捲回体、電解液、及びこれらを収容する電池ケースを有している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２２４６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示されたリチウム二次電池は、捲回体、これを収納する円筒形状の電池缶（電池ケース）、及びこの電池缶を閉塞する電池蓋（電池ケース）を有している。このリチウム二次電池のうち、捲回体は、正極集電体に正極活物質を塗布してなる正極と、負極集電体に負極活物質を塗布してなる負極とを、セパレータを介して捲回してなる。このリチウム二次電池では、捲回体の外周を何も覆わないで、電池缶の内部に収容して、電池缶を電池蓋で閉塞している。
【０００４】
しかしながら、このような電池では、例えば、充放電などにより捲回体が膨張収縮を繰り返すと、正電極や負電極に用いるアルミ箔や銅箔などの金属箔がその周方向に繰り返し応力を受けて亀裂が生じる等の正電極や負電極の不具合が生じる虞があった。
また、過充電などにより捲回体の内部にガスが発生したり、捲回体の外部から内部にガスが侵入したりすると、捲回体内において電池反応が行われない部分が生じることになり、電池の性能劣化が起きる虞があった。
【０００５】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、正電極と負電極とがセパレータを介して積層捲回してなる捲回体が電池ケースの内部に収容された電池において、捲回体の膨張による電池特性の低下が抑制された電池、及び、そのような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】
【０００６】
その解決手段は、正電極と負電極とがセパレータを介して積層捲回されてなる捲回体と、上記捲回体の外周に巻き付けられて上記捲回体と共にシート付帯捲回体を構成してなる帯状のシートと、上記シート付帯捲回体または、上記シート付帯捲回体を扁平に変形させた扁平状シート付帯捲回体を内部に収容してなる電池ケースと、を備える電池である。
【０００７】
本発明の電池は、捲回体の外周に帯状のシートが巻き付けられたシート付帯捲回体を、または扁平状シート付帯捲回体を電池ケースの内部に収容してなる。
このため、本発明の電池では、例えば、充電時等において、捲回体が自身の径方向外側に膨らもうとしても、シートが捲回体の膨張を抑えるので、正電極や負電極の周方向の延伸によって生じる正電極あるいは負電極での不具合を防止できる。
また、帯状のシートを捲回体に巻き付けているので、ガスが捲回体の内部に滞留したり、捲回体の外部から内部にガスが侵入することが抑制され、捲回体中に電池反応が行われない部分が生じることが抑制される。
【０００８】
さらに、上述の電池であって、前記シートは、粘着剤が塗布された粘着シートである電池とすると良い。
【０００９】
本発明の電池では、粘着シートを用いているため、シート自身が緩み難く、強固に捲回体に巻き付いてこれを拘束するので、捲回体の膨張をより強固に抑制でき、膨張、収縮の繰り返しによる電池性能劣化をより適切に防止できる。
【００１０】
さらに、請求項１または請求項２のいずれかに記載の電池であって、前記シートは、ポリエチレンまたはポリプロピレンからなる電池とすると良い。
【００１１】
本発明の電池は、シートを、ポリエチレンまたはポリプロピレンで形成している。
電池ケース内に注入される電解液に腐食性を有する物質が含まれていても、ポリエチレンやポリプロピレンは耐腐食性を有しているため、電解液との接触によるシートの腐食は防止できる。その上、ポリエチレンまたはポリプロピレンにより形成されたシートでは、温度の変化に伴う伸縮が、ポリエチレンやポリプロピレン以外の樹脂と比して比較的小さいので、電池の実使用時において電解液の温度が変化しても、絶縁シートは、電解液の温度変化に因らず安定して捲回体の膨張を抑制することができる。
【００１２】
ところで、シート付帯捲回体または扁平状シート付帯捲回体を電池ケースの内部に収容するにあたり、シート付帯捲回体または扁平状シート付帯捲回体を構成するシートのうち、その径方向外側に位置するシートの終端部位では、シートの厚み分の段差が生じるのを避けられない。
一方、シート付帯捲回体または扁平状シート付帯捲回体の径方向における外周面のうち、電池ケースの内部で、電池ケースと当接する部位に段差が生じていると、この段差部分で電池ケースから受ける圧力が不均一になり、正電極あるいは負電極に亀裂が生じる原因となる虞がある。
【００１３】
そこで、上述のいずれか１項に記載の電池であって、前記シート付帯捲回体または前記扁平状シート付帯捲回体は、前記シートの終端部位と前記電池ケースとの間に空間を有する形態で、上記電池ケース内に配置されてなる電池とするのが好ましい。
シートの終端部位に生じる段差に起因して、正電極あるいは負電極に亀裂が生じる等の不具合を適切に防止できるためである。
【００１４】
他の解決手段は、正電極と負電極とがセパレータを介して積層捲回されてなる捲回体と、上記捲回体の外周に巻き付けられて上記捲回体と共にシート付帯捲回体を構成してなる帯状のシートと、上記シート付帯捲回体または上記シート付帯捲回体を扁平に変形させた扁平状シート付帯捲回体を内部に収容してなる電池ケースと、備える電池の製造方法であって、上記捲回体の外周に上記シートを巻き付けるシート捲回工程を、備える電池の製造方法である。
【００１５】
本発明の電池の製造方法によれば、シート捲回工程において、捲回体の外周に帯状のシートを巻き付ける。
これにより、シート付帯捲回体のうちの捲回体は、シートによって拘束されるために、充電時などにおいて膨張することが抑制される。したがって、正電極あるいは負電極に用いられた金属箔の亀裂等の正電極や負電極の不具合や、捲回体内にガスが溜まることによる電池の性能劣化を防止できる。
【００１６】
さらに、上述の電池の製造方法であって、前記シート捲回工程では、前記シートを前記捲回体の外周に巻き付けて、前記シート付帯捲回体の第１所定位置における積層方向厚さまたは外径を所定値とする電池の製造方法とすると良い。
【００１７】
各電池について見ると、電池ケースの内部寸法や捲回体の積層方向厚さ（径方向寸法）にバラツキが生じることがある。
したがって、このような電池ケースの内部に捲回体を収容する電池ケースと捲回体との間に不要な隙間ができることがある。そこで、この隙間を解消するため、電池一つひとつの隙間の大きさに応じて適数枚の板状のスペーサを隙間に挿入するなどの調整作業が必要となることもある。
これに対し、本発明の電池の製造方法によれば、捲回体については、その積層方向厚さまたは外径にバラツキを生じていたとしても、シートを巻き付けて、第１所定位置における積層方向厚さまたは外径が所定値のシート付帯捲回体を得ることができる。
これにより、このシート付帯捲回体あるいは扁平状シート付帯捲回体を、電池ケースに丁度良くあるいは適切な隙間を有した状態で収納できる。したがって、電池ケースとシート付帯捲回体あるいは扁平状シート付帯捲回体との隙間によるがたつきを無くすことができる、あるいは、これらの間の隙間へのスペーサ挿入などの調整作業を容易とすることができる。
【００１８】
さらに、上述の電池の製造方法であって、前記シート捲回工程は、前記捲回体の外周に前記シートを巻き付けると共に、上記捲回体及びこれに既に巻かれた状態にある上記シートの積層方向厚さまたは外径を測定しつつ、前記シート付帯捲回体の前記第１所定位置における上記積層方向厚さまたは外径が前記所定値になるまで、上記捲回体への上記シートの巻き付けを行う電池の製造方法とすると良い。
【００１９】
本発明の電池の製造方法では、捲回体及びこれに既に巻かれた状態にあるシートの積層方向厚さまたは外径を測定しながら、捲回体の外周にシートを巻き付けるので、所定の積層方向厚さまたは外径を有するシート付帯捲回体を効率良く生産できる。
【００２０】
さらに、請求項５のいずれかに記載の電池の製造方法であって、前記シート捲回工程は、前記捲回体の第２所定位置における積層方向厚さまたは外径を測定する測定工程と、測定された上記捲回体の上記積層方向厚さまたは外径に基づいて捲回量を算出する算出工程と、算出された上記捲回量だけ、前記シートを上記捲回体の外周に巻き付ける捲回工程と、を含む電池の製造方法とすると良い。
【００２１】
本発明の電池の製造方法では、捲回体の積層方向厚さまたは外径を測定し、これに基づいて算出したシートの捲回量だけ、シートを捲回体の外周に巻き付ける。
これにより、シートを捲回している間、常にシートの捲回量を測定しなくても、所定の積層方向厚さまたは外径を有するシート付帯捲回体を容易に生産できる。
なお、算出工程で算出する捲回量としては、例えば、シートの巻き数や捲回長さが挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態（実施例１、変形例１，２）を、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
（実施例１）
本実施例１に係る電池１００は、電気自動車やハイブリット自動車用の駆動電源として用いられる、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池である。この電池１００は、図１及び図２に示すように、略直方体形状の角型密閉式電池である。この電池１００は、直方体形状をなす収容部１１１及びこれを閉塞する蓋部１１５からなる電池ケース１１０、及び、この電池ケース１１０（収容部１１１）の収容空間１１２に収容されている扁平状シート付帯捲回体１２１等から構成されている。この扁平状シート付帯捲回体１２１は、捲回体１３０及びこの捲回体１３０の径方向外周に帯状の粘着シート１６０を巻き付けてなる。この扁平状シート付帯捲回体１２１の両端部には正極集電部材１７１及び負極集電部材１８１が固着されている。この正極集電部材１７１に接続された正極端子１７０は、蓋部１１５の正極端子挿通孔１１７Ｈを通じて外部に突出している。また、負極集電部材１８１に接続された負極端子１８０は、蓋部１１５の負極端子挿通孔１１８Ｈを通じて外部に突出している。
【００２４】
電池ケース１１０のうち、収容部１１１は、金属からなり、図１及び図２に示すように、平板長方形状の第１側壁１１１ａと、これと同形状で平行に配置された第２側壁１１１ｂとを有する。また、この収容部１１１は、第１側壁１１１ａと第２側壁１１１ｂの短辺同士を結ぶ平板長方形状の第３側壁１１１ｃ及び第４側壁１１１ｄを有する。さらに、この収容部１１１は、第１側壁１１１ａと第２側壁１１１ｂの長辺同士を結ぶ平板長方形状の底壁１１１ｅを有する。この収容部１１１は、その内部が直方体形状の収容空間１１２をなしており、図１中、上方が開口し、この開口１１３から後述する扁平状シート付帯捲回体１２１を収容空間１１２に挿入できる大きさとされている。
【００２５】
電池ケース１１０のうち、蓋部１１５は、金属からなり、収容部１１１の長辺（図１の左右方向）及び短辺（図２の左右方向）にそれぞれ沿った長方形状の平板であり、開口１１３を閉塞してなる。この蓋部１１５には、図１に示すように、その長辺に沿った長手方向に所定の間隔で離間した正極端子挿通孔１１７Ｈと負極端子挿通孔１１８Ｈ、及び、これらの間に位置する貫通孔１１６Ｈが穿孔されている。
【００２６】
蓋部１１５のうち、貫通孔１１６Ｈは、金属製の安全弁１９０により、電池ケース１１０の外部側から封止されている。
また、蓋部１１５のうち正極端子挿通孔１１７Ｈには、正極端子１７０の周囲を気密に保持した正極シール部材１１３が嵌め込まれている。また、負極端子挿通孔１１８Ｈには、負極端子１８０の周囲を気密に保持した負極シール部材１８２が嵌め込まれている。
【００２７】
一方、電池１００のうち、扁平状シート付帯捲回体１２１は、本実施例１では、図３及び図５（ｂ）に示すように、捲回体１３０及びこの捲回体１３０の径方向外周に帯状の粘着シート１６０を３周巻き付けた断面円筒形状のシート付帯捲回体１２０を、さらに扁平状に変形させて断面長円状としたものである。つまり、シート付帯捲回体１２０を変形させたこの扁平状シート付帯捲回体１２１は、捲回体１３０及び粘着シート１６０から構成されている。
【００２８】
そこでまず、シート付帯捲回体１２０について説明する。
このシート付帯捲回体１２０のうち、捲回体１３０は、図４に示すように、帯状の正電極板１３１及び負電極板１４１を各１枚と、帯状で、これらの正電極板１３１及び負電極板１４１よりも長さの長い２枚のセパレータ１５１Ａ，１５１Ｂとからなる。
具体的には、この捲回体１３０は、図４に示すように、中心軸Ｏを中心に形成された電極シート部１３０Ｒ、この電極シート部１３０Ｒより径方向内側に位置する内側セパレータ部１５１ｉ、及び、電極シート部１３０Ｒより径方向外側に位置する外側セパレータ部１５１ｕから構成されている。この捲回体１３０は、中心軸Ｏに直交する断面が円筒形状である。
【００２９】
このうち、内側セパレータ部１５１ｉは、２枚のセパレータ１５１Ａ，１５１Ｂからなり、セパレータ１５１Ｂがセパレータ１５１Ａよりも径方向外側に位置するように、セパレータ１５１Ａとセパレータ１５１Ｂとを積層した状態で、所定回数捲回された部位である（図４（ｂ）参照）。
【００３０】
一方、電極シート部１３０Ｒは、径方向外側に向かって正電極板１３１、セパレータ１５１Ａ、負電極板１４１及びセパレータ１５１Ｂがこの順に積層された状態で、所定回数捲回された部位である。セパレータ１５１Ａ，１５１Ｂは内側セパレータ部１５１ｉから延伸して捲回されており、正電極板１３１、負電極板１４１及びセパレータ１５１Ａ，１５１Ｂのうち、セパレータ１５１Ｂが常に径方向外側に位置するように、これらが捲回されている。電極シート部１３０Ｒは、内側セパレータ部１５１ｉに連続して捲回されており、電極シート部１３０Ｒの始端となる電極シート始端部位１３０Ｒｓから、正電極板１３１及び負電極板１４１が巻き始められている。また、この電極シート部１３０Ｒでは、正電極板１３１及び負電極板１４１が、電極シート部１３０Ｒの終端となる電極シート終端部位１３０Ｒｅまで巻き付けられている。
なお、正電極板１３１は、セパレータ１５１Ａ，１５１Ｂの一方辺から一部がはみ出すように、また、負電極板１４１は、逆にセパレータ１５１Ａ，１５１Ｂの他方辺から一部がはみ出すようにして、捲回されている。
【００３１】
また、捲回体１３０のうち、外側セパレータ部１５１ｕは、２枚のセパレータ１５１Ａ，１５１Ｂからなり、セパレータ１５１Ｂがセパレータ１５１Ａよりも径方向外側に位置するように、セパレータ１５１Ａとセパレータ１５１Ｂとを積層した状態で、所定回数捲回された部位である（図４（ｂ）参照）。この外側セパレータ部１５１ｕでは、内側セパレータ部１５１ｉから電極シート部１３０Ｒを経由して延びるセパレータ１５１Ａ，１５１Ｂのみが、このうち、セパレータ１５１Ｂが常に径方向外側に位置するようにして、捲回されている。
なお、正電極板１３１が本発明の正電極に対応し、負電極板１４１が負電極に対応し、セパレータＡ１５１Ａ及びセパレータＢ１５１Ｂがセパレータに対応する。
【００３２】
また、シート付帯捲回体１２０をさらに扁平状に変形して得られた扁平状シート付帯捲回体１２１のうち、捲回体１３０は、その軸線Ｏに沿った方向（図１において左右方向）の一端部（図１において右端部）に、正電極板１３１の一部のみが渦巻状に重なって露出する正電極露出部１３２を有している。また、これとは逆にこの捲回体１３０の他方端部（図１において左端部）に、負電極板１４１の一部のみが渦巻状に重なって露出する負電極露出部１４２を有している。
なお、正電極板１３１のうち、正電極露出部１３２を除く部分には、正極活物質を含む正極合材が塗工されている。同様に、負電極板１４１のうち、負電極露出部１４２を除く部分には、負極活物質を含む負極合材が塗工されている。
【００３３】
捲回体１３０のうち、正電極露出部１３２の一部は、図２に示すように、扁平状シート付帯捲回体１２１の厚み方向（図２の左右方向）に圧縮されて互いに隙間なく重なり合った正極固着部１３３とされてなる。この正極固着部１３３には、正極端子１７０に接続する正極集電部材１７１が溶接されている。これにより、正電極板１３１を、正極固着部１３３及び正極集電部材１７１を介して正極端子１７０と導通することができる。同様に、負電極露出部１４２の一部も、扁平状シート付帯捲回体１２１の厚み方向に圧縮されて互いに隙間なく重なり合った負極固着部１４３とされている。この負極固着部１４３には、負極端子１８０に接続する負極集電部材１８１が溶接されている。これにより、負電極板１４１を、負極固着部１４３及び負極集電部材１８１を介して負極端子１８０と導通することができる。
【００３４】
本実施例１において、シート付帯捲回体１２０及び扁平状シート付帯捲回体１２１で用いる粘着シート１６０は、ポリプロピレンからなり、厚さ０．１ｍｍで、セパレータ１５１Ａ，１５１Ｂとほぼ同幅の帯状のシートである。この粘着シート１６０は、粘着剤が塗布された接着面１６０ａ及びこの接着面１６０ｂとは反対側のシート外周面１６０ｂを有する。
【００３５】
シート付帯捲回体１２０は、図４（ｃ）に示すように、捲回体１３０の外側セパレータ部１５１ｕに、粘着シート１６０の接着面１６０ａを貼付して３周捲回してなる。この捲回体１３０は、粘着シート１６０を巻き付けているから、捲回体１３０が緩み難くされている。
さらに、この電池１００では、電池ケース１１０の収容部１１１の収容空間１１２に捲回体１３０を収容するにあたり、断面円筒形状のシート付帯捲回体１２０を変形させて断面長円状の扁平状シート付帯捲回体１２１とする。この扁平状シート付帯捲回体１２１は、その外周がちょうど収容部１１１のうち、第１側壁１１１ａの内面１１１ａａ及び第２側壁１１１ｂの内面１１１ｂａにそれぞれ隙間無く当接した状態で、収容空間１１２に収容されている。
【００３６】
また、本実施例１に係る電池１００は、捲回体１３０の外周に粘着シート１６０が巻き付けられたシート付帯捲回体１２０を扁平状に変形させ、扁平状シート付帯捲回体１２１を、電池ケース１１０の収容部１１１の収容空間１１２に収納している。
このため、電池１００では、例えば、充電時等において、捲回体１３０が自身の径方向外側に膨らもうとしても、粘着シート１６０が捲回体１３０の膨張、収縮を抑えるので、正電極板１３１や負電極板１４１の周方向の延伸によって生じる正電極板１３１あるいは負電極板１４１での不具合を防止できる。
また、粘着シート１６０を捲回体１３０に巻き付けているので、ガスが捲回体１３０の内部（径方向内側の部分）に滞留したり、捲回体１３０の外部から内部にガス侵入することが抑制され、捲回体１３０中に電池反応が行われない部分が生じることが抑制される。
【００３７】
また、本実施例１に係る電池１００では、粘着シート１６０を用いているため、粘着シート１６０自身が緩み難く、強固に捲回体１３０に巻き付いてこれを拘束するので、捲回体１３０の膨張をより強固に抑制でき、膨張、収縮の繰り返しによる電池１００の性能劣化を適切に防止できる。
また、この粘着シート１６０はポリプロピレンのシートで形成している。電池ケース１１０内に注入される電解液に腐食性を有する物質が含まれていても、ポリプロピレンは耐腐食性を有しているため、電解液との接触による粘着シート１６０の腐食は防止できる。その上、ポリプロピレンにより形成された粘着シート１６０では、温度の変化に伴う伸縮がポリエチレンやポリプロピレン以外の樹脂と比して比較的小さいので、電池１００の実使用時において電解液の温度が変化しても、粘着シート１６０は、電解液の温度変化に因らず安定して捲回体１３０の膨張を抑制することができる。
【００３８】
また、本実施例１に係る電池１００では、扁平状シート付帯捲回体１２１の径方向外側に位置するシート最外周面１６０ｂｕが、収容部１１１の第１側壁１１１ａの第１側壁内面１１１ａａ及び第２側壁１１１ｂの第２側壁内面１１１ｂａに当接している。
このため、電池１００を、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車などの電源として用いた場合であっても、走行時の振動や衝撃などにより、捲回体１３０が電池ケース１１０内で動いてしまう不具合が防止される。
【００３９】
次に、電池１００の製造方法について図４及び図５を用いて説明する。
ただし、この電池１００において、捲回体１３０の外周に粘着シート１６０を巻き付けてシート付帯捲回体１２０を製造するシート捲回工程以外は、公知の手法によれば良いので、このシート捲回工程を中心に説明し、その他は簡略に説明する。
【００４０】
まず、２種類の帯状金属箔に、正極活物質を含む正極合材あるいは負極活物質を含む負極合材を塗布して、帯状の正電極板１３１及び負電極板１４１を作製しておく。
別途、帯状のセパレータ１５１Ａ，１５１Ｂを積層する。セパレータ１５１Ｂを径方向外側に位置させて、中心軸Ｏを有する円柱状の巻き芯１９５を、矢印方向（反時計方向）に回転させ、その外周にセパレータ１５１Ａ，１５１Ｂを所定回数捲回して、内側セパレータ部１５１ｉを形成する（図４（ａ）参照）。さらに、この内側セパレータ部１５１ｉに続いて、このうちのセパレータ１５１Ａよりも径方向内側の位置に正電極板１３１を配置すると共に、このセパレータ１５１Ａとセパレータ１５１Ｂとの間に負電極板１４１を配置する。これにより、捲回体１３０の中心側から径方向外側に向けて正電極板１３１、セパレータ１５１Ａ、負電極板１４１及びセパレータ１５１Ｂがこの順に重なった状態になり、電極シート部１３０Ｒの始端位置となる電極シート始端部位１３０Ｒｓが得られる。
【００４１】
次いで、巻き芯１９５を回転させ、正電極板１３１、セパレータ１５１Ａ、負電極板１４１及びセパレータ１５１Ｂを、図４（ａ）に示すように、電極シート始端部位１３０Ｒｓから２３周捲回して、電極シート部１３０Ｒの終端位置である電極シート終端部位１３０Ｒｅで正電極板１３１及び負電極板１４１の捲回を終了する（図４（ｂ）参照）。さらに、巻き芯１９５を回転させ、この電極シート部１３０Ｒから延びたセパレータ１５１Ａ，１５１Ｂのみを、電極シート部１３０Ｒの径方向外側に、所定回数捲回して、外側セパレータ部１５１ｕを形成する。かくして、捲回体１３０が形成される。
【００４２】
なお、前述したように、捲回体１３０を形成するにあたり、捲回体１３０の軸線Ｏ方向の一端部に、正電極板１３１のうち正極合材が塗工されていない未塗工部（正電極露出部１３２となる部位）のみが位置するように、正電極板１３１をセパレータ１５１Ａ，１５１Ｂに対して配置して捲回する。これとは逆に、捲回体１３０の他端部に、負電極板１４１のうち負極合材が塗工されない未塗工部（負電極露出部１４２となる部位）のみが位置するように、負電極板１４１をセパレータ１５１Ａ，１５１Ｂに対して配置して捲回する。これにより、両端部に正電極露出部１３２及び負電極露出部１４２を有する捲回体１３０が形成される。
【００４３】
次に、シート捲回工程について説明する。このシート捲回工程は、さらに、（１）測定工程、（２）算出工程、（３）シート捲回工程の３つの工程からなる。
シート捲回工程のうち、測定工程では、図４（ｂ）に示すように、捲回体１３０の積層方向厚さを、厚さ測定器２００を用いて測定する。本実施例１では、この厚さ測定器２００として、市販の接触式変位測定装置を用い、径方向に進退可能とした検出部２０１を、外側セパレータ部１５１ｕのセパレータセパレータ外周面１５１Ｂｕａ上に位置する第２測定点２０３に接触させて、巻き芯１９５の表面の第１測定点２０２と、第２測定点２０３との距離（捲回体１３０の捲回体厚さｔｍ）を計測する。
なお、第２測定点２０３が本発明の第２所定位置に対応する。
【００４４】
次に、シート捲回工程のうち、算出工程では、測定工程で測定した捲回体厚さｔｍに基づいて粘着シート１６０を捲回させる捲回量Ｒｎを算出する。
具体的には、捲回量Ｒｎは、捲回体厚さｔｍと基準厚さｔｓとの厚み差に基づいて算出する。なお、この基準厚さｔｓは、理想とするシート付帯捲回体１２０の積層方向厚さであり、電池ケース１１０（収容部１１１）の内部寸法などを考慮して設定した値である。さらに具体的には、捲回量Ｒｎを次のようにして求める。例えば、基準厚さｔｓがｔｓ＝４．８（ｍｍ）、捲回体厚さｔｍがｔｍ＝４．５（ｍｍ）であったときには、本実施例１に係る粘着シート１６０の厚さはｔ＝０．１（ｍｍ）であるので、捲回量Ｒｎ＝（設定厚さｔｓ−捲回体厚さｔｍ）／粘着シート１６０の厚さｔ＝（４．８−４．５）／０．１＝３となり、捲回量Ｒｎ＝３回（３周）が求められる。
なお、捲回量Ｒｎとしては、捲回回数のほか、捲回長さ（粘着シート１６０のくり出し長さ）などを求めることもできる。
【００４５】
次いで、シート捲回工程のうち、捲回工程において、図４（ｃ）に示すように、算出工程で算出された捲回量Ｒｎだけ、粘着シート１６０を捲回体１３０の外周に巻き付ける。
具体的には、捲回体１３０の外側セパレータ部１５１ｕのうち、セパレータ１５１Ａ，１５１Ｂが巻き終わる位置である外側セパレータ部終端部位１５１ｕｅにおいて、セパレータ１５１Ｂのセパレータ外周面１５１Ｂｕａに、粘着シート１６０の一端側に位置する粘着シート始端部位１６０ｓにおける接着面１６０ａを接着させて、これを捲回する。そして、既に巻かれた粘着シート１６０のシート外周面１６０ｂ上に、その径方向外側の粘着シート１６０の接着面１６０ａを接着させながら、粘着シート１６０を捲回体１３０の外周に巻き付ける。粘着シート１６０を３周巻き終えたら、粘着シート１６０を切断する。
かくして、図５（ａ）に示すシート付帯捲回体１２０が形成される。
【００４６】
なお、粘着シート１６０の巻き始めにあたっては、セパレータ１５１Ｂの終端部、つまり外側セパレータ部終端部位１５１ｕｅに粘着シート始端部位１６０ｓを重ね合わせるのが好ましい。粘着シート１６０を、捲回体１３０のセパレータ１５１Ａ，１５１Ｂに連続するようにして、巻き付けることができるからである。
【００４７】
次いで、円筒形状のシート付帯捲回体１２０を、公知のプレス手法により、図５（ｂ）に示す断面長円状の扁平状シート付帯捲回体１２１に変形させる。扁平状シート付帯捲回体１２１を収容部１１１の収容空間１１２に収容すると、図２に示すように、粘着シート１６０のシート外周面１６０ｂのうち、露出するシート最外周面１６０ｂｕが、収容部１１１の第１側壁１１１ａの内面１１１ａａ及び第２側壁１１１ｂの内面１１１ｂａに当接する。
【００４８】
なお、扁平状シート付帯捲回体１２１を形成するにあたり、粘着シート１６０の粘着シート終端部位１６０ｅが、扁平状シート付帯捲回体１２１のうち、四隅のＲ形状部１２２のいずれかに位置させるのが好ましい。
粘着シート終端部位１６０ｅでは、粘着シート１６０の厚み分の段差が生じるのを避けられない。一方、扁平状シート付帯捲回体１２１の外周面のうち、収容部１１１の第１側壁１１１ａの内面１１１ａａ等と当接する部位に段差が生じていると、この段差部分で電池ケース１１０から受ける圧力が不均一になり、正電極板１３１あるいは負電極板１４１に亀裂が生じる原因となる虞がある。
これに対し、本実施例１のように配置することで、このような不具合を適切に防止できる。
【００４９】
続いて、公知の方法により、シート付帯捲回体１２０に正極固着部１３３及び負極固着部１４３を形成し、正極端子１７０を接続した正電集電部材１７１を、正極固着部１３３に溶接する。また、負極端子１８０を接続した負電集電部材１８１を、負極固着部１４３に溶接する。次いで、正極端子１７０の周囲を気密に保持した正極シール部材１７２を正極端子挿通孔１１７Ｈに、及び、負極端子１８０の周囲を気密に保持した負極シール部材１８２を負極端子挿通孔１１８Ｈに、それぞれ嵌め込む。次いで、収容部１１１の開口１１３から扁平状シート付帯捲回体１２１を収容空間１１２に挿入し、収容部１１１の開口を蓋部１１２で閉塞した後、収容部１１１と蓋部１１２とを液密に溶接する。次いで、所定量の電解液を電池ケース１１０の内部に注入して、蓋部１１５の貫通孔１１６Ｈを安全弁１９０で封止する。
かくして、図１に示す二次電池１００が完成する。
【００５０】
本実施例１に係る電池１００の製造方法では、シート捲回工程において、捲回体１３０の外周に粘着シート１６０を巻き付ける。
これにより、シート付帯捲回体１２０のうちの捲回体１３０は、粘着シート１６０によって拘束されるために、充電時などにおいて膨張することが抑制される。したがって、正電極板１３１あるいは負電極板１４１に用いられた金属箔の亀裂等の正電極板１３１や負電極板１４１の不具合や、捲回体１３０内にガスが溜まることによる電池１００の性能劣化を防止できる。
【００５１】
ところで、各電池１００について見ると、電池ケース１１０の内部寸法や捲回体１３０の積層方向厚さにバラツキが生じることがある。
したがって、このような電池ケース１１０の収容部１１１の収容空間１１２に捲回体１３０を収容する電池ケース１１０と捲回体１３０との間に不要な隙間ができることがある。そこで、この隙間を解消するため、電池１００一つひとつの隙間の大きさに応じて適数枚の板状のスペーサを隙間に挿入するなどの調整作業が必要となることもある。
これに対し、本実施例１に係る電池１００の製造方法では、捲回体１３０については、その積層方向厚さにバラツキを生じていたとしても、この捲回体１３０に粘着シート１６０を巻き付け、積層方向厚さを基準厚さｔｓとしたシート付帯捲回体１２０を得ることができる。また、さらにこれを変形させた扁平状シート付帯捲回体１２１を得ることができる。
これにより、この扁平状シート付帯捲回体１２１を、電池ケース１１０の収容部１１１の収容空間１１２に丁度良くあるいは適切な隙間を有した状態で収納できる。したがって、電池ケース１１０と扁平状シート付帯捲回体１２１との隙間によるがたつきを無くすことができる。
【００５２】
また、本実施例１に係る電池１００の製造方法では、シート捲回工程において、捲回体１３０の積層方向厚さを測定し、その測定値の捲回体厚さｔｍと基準厚さｔｓとの差に基づいて算出した粘着シート１６０の捲回量Ｒｎだけ、粘着シート１６０を捲回体１３０の外周に巻き付けている。
これにより、粘着シート１６０を捲回している間、常に粘着シート１６０の捲回量Ｒｎを測定しなくても、基準厚さｔｓの積層方向厚さを有するシート付帯捲回体１２０を容易に生産できる。
【００５３】
（変形例１）
次に、変形例１について、図１，図５及び図６を用いて説明する。
本変形例１に係る電池３００は、前述の実施例１に係る電池１００とは、これに用いるシート付帯捲回体３２０を製造する絶縁シート捲回工程が一部で異なるのみであり、それ以外の部分は同様である。したがって、実施例１と同様な部分の説明は、省略あるいは簡素化し、異なる部分を中心に説明する。
【００５４】
具体的には、実施例１に係る電池１００の製造方法では、シート捲回工程において、測定工程で測定された捲回体１３０の積層方向厚さｔｍに基づいて捲回量Ｒｎを算出し、この捲回量Ｒｎだけ、帯状の粘着シート１６０を捲回体１３０の径方向の外周に巻き付けた。
これに対し、変形例１に係る電池３００の製造方法では、シート捲回工程において、捲回体３３０の径方向の外周に帯状の粘着シート３６０を巻き付けつつ、捲回体３３０及びこれに既に巻かれた状態にある粘着シート３６０の積層方向厚さを測定し、シート付帯捲回体３２０の積層方向厚さが所定厚さになるまで、捲回体３３０への粘着シート３６０の巻き付けを行う。
【００５５】
まず、２種類の帯状金属箔に、正極活物質を含む正極合材あるいは負極活物質を含む負極合材を塗布して、帯状の正電極板３３１及び負電極板３４１を作製しておく。
別途、帯状のセパレータ３５１Ａ，３５１Ｂを積層する。セパレータ３５１Ｂを径方向外側に位置させて、中心軸Ｏを有する円柱状の巻き芯１９５を、矢印方向（反時計方向）に回転させ、その外周にセパレータ３５１Ａ，３５１Ｂを所定回数捲回して、内側セパレータ部３５１ｉを形成する（図６（ａ）参照）。さらに、この内側セパレータ部３５１ｉに続いて、このうちのセパレータ３５１Ａよりも径方向内側の位置に正電極板３３１を配置すると共に、このセパレータ３５１Ａとセパレータ３５１Ｂとの間に負電極板３４１を配置する。これにより、捲回体３３０の中心側から径方向外側に向けて正電極板３３１、セパレータ３５１Ａ、負電極板３４１及びセパレータ３５１Ｂがこの順に重なった状態になり、電極シート部３３０Ｒの始端位置となる電極シート始端部位３３０Ｒｓが得られる。
【００５６】
次いで、巻き芯１９５を回転させ、正電極板３３１、セパレータ３５１Ａ、負電極板３４１及びセパレータ３５１Ｂを、図６（ａ）に示すように、電極シート始端部位３３０Ｒｓから２３周捲回して、電極シート部３３０Ｒの終端位置である電極シート終端部位３３０Ｒｅで正電極板３３１及び負電極板３４１の捲回を終了する（図６（ｂ）参照）。さらに、巻き芯１９５を回転させ、この電極シート部３３０Ｒから延びたセパレータ３５１Ａ，３５１Ｂのみを、電極シート部３３０Ｒの径方向外側に、所定回数捲回して、外側セパレータ部３５１ｕを形成する。かくして、捲回体３３０が形成される。
【００５７】
次に、シート捲回工程について説明する。このシート捲回工程では、捲回体３３０の径方向の外周に帯状の粘着シート３６０を巻き付けると共に、厚さ測定器４００により、捲回体３３０及びこれに既に巻かれた状態にある粘着シート３６０の積層方向厚さを測定する。本変形例１では、この厚さ測定器４００として、市販の非接触式変位測定装置を用い、レーザ照射部４０１からレーザ光を照射して、巻き芯１９５の表面の第１測定点４０２に対する第２測定点４０３の径方向位置、つまり捲回体３３０及び既に巻かれた粘着シート３６０を合わせた積層方向厚さｔｎを測定し続けるようにしておく。
なお、第２測定点４０３が本発明の第１所定位置に対応する。
【００５８】
その後、粘着シート３６０を捲回体３３０の外周に巻き付ける。
具体的には、捲回体３３０の外側セパレータ部３５１ｕのうち、セパレータ３５１Ａ，３５１Ｂが巻き終わる位置である外側セパレータ部終端部位３５１ｕｅにおいて、セパレータ３５１Ｂのセパレータ外周面３５１Ｂｕａに、粘着シート３６０の一端側に位置する粘着絶縁シート始端部位３６０ｓにおける接着面３６０ａを貼付して巻き始める。本変形例１では、粘着シート３６０の巻き付けの間、レーザ照射部４０１からレーザ光を第２測定点４０３に照射して、積層方向厚さｔｎを測定し続ける。このように、積層方向厚さｔｎを得ながら、粘着シート３６０の巻き付けを継続し、積層方向厚さｔｎが基準厚さｔｓになったら、粘着シート３６０の捲回を停止して、粘着シート３６０を切断する。
かくして、図５（ａ）に示す積層方向厚さｔｎが基準厚さｔｓに等しくされたシート付帯捲回体３２０が形成される。その後、円筒形状のシート付帯捲回体３２０を断面長円状に変形させて、図５（ｂ）に示す扁平状シート付帯捲回体３２１が形成する。
【００５９】
本変形例１に係る電池２００の製造方法では、シート捲回工程において、捲回体３３０及びこれに既に巻かれた状態にある粘着シート３６０の積層方向厚さを測定しながら、捲回体３３０の外周に帯状の粘着シート３６０を巻き付けるので、基準厚さｔｓの積層方向厚さを有するシート付帯捲回体３２０を効率良く生産できる。
【００６０】
（変形例２）
次に、変形例２について、図１及び図７を用いて説明する。
本変形例２に係る電池５００は、前述の変形例１に係る電池３００とは、これに用いる捲回体５３０及びこの捲回体５３０から形成されるシート付帯捲回体５２０の形態が異なるのみであり、それ以外の部分は同様である。したがって、実施例１及び変形例１と同様な部分の説明は、省略あるいは簡素化し、異なる部分を中心に説明する。
【００６１】
具体的には、変形例１に係る電池３００の製造方法では、断面が円筒形状の捲回体３３０の径方向外周に、帯状の粘着シート３６０を巻き付けて、捲回体３３０と同形状のシート付帯捲回体３２０を形成した。
これに対し、変形例２に係る電池５００の製造方法では、正方形の角部をＲ形状に置換した形態の断面形状を有する捲回体５３０の径方向外周に、帯状の粘着シート５６０を巻き付けて、捲回体５３０と同形状のシート付帯捲回体５２０を形成する。
【００６２】
本変形例２に係る電池５００の捲回体５３０を、公知の手法により形成する。
具体的には、四隅をＲ形状に丸めた正四角柱状の巻き芯５９５を、中心軸Ｐを中心に回転させ、その外周に、積層した状態のセパレータ５５１Ａ，５５１Ｂを、セパレータ５５１Ｂが径方向外側に位置するように、所定回数捲回して、内側セパレータ部５５１ｉを形成する（図７（ａ）参照）。さらに、この内側セパレータ部５５１ｉに続いて、このうちのセパレータ５５１Ａよりも径方向内側に正電極板５３１を配置すると共に、このセパレータ５５１Ａとセパレータ５５１Ｂの間に負電極板５４１を配置する。これにより、捲回体５３０の中心側から径方向外側に向けて正電極板５３１、セパレータ５５１Ａ、負電極板５４１及びセパレータ５５１Ｂがこの順にこれらが重なった状態になった電極シート部５３０Ｒの電極シート始端部位５３０Ｒｓが得られる。
【００６３】
次いで、巻き芯５９５を回転させ、正電極板５３１、セパレータ５５１Ａ、負電極板５４１及びセパレータ５５１Ｂを、図７（ａ）に示すように、電極シート始端部位５３０Ｒｓから２３回捲回して、電極シート終端部位５３０Ｒｅで正電極板５３１及び負電極板５４１の捲回を終了する（図７（ｂ）参照）。
さらに、巻き芯５９５を回転させ、この電極シート部５３０Ｒから延びたセパレータ５５１Ａ，５５１Ｂを、電極シート部５３０Ｒの径方向外側に、所定回数捲回して、外側セパレータ部５５１ｕを形成する。かくして、捲回体５３０が形成される。
【００６４】
次に、シート捲回工程について説明する。このシート捲回工程では、前述の変形例１と同様に、捲回体５３０の径方向の外周に粘着シート５６０を巻き付けると共に、変形例１で用いた厚さ測定器４００により、捲回体５３０及びこれに既に巻かれた状態にある粘着シート５６０の積層方向厚さｔｎを測定する。
【００６５】
帯状の粘着シート５６０を捲回体５３０の外周に巻き付ける。具体的には、捲回体５３０の外側セパレータ部５５１ｕのうち、セパレータ５５１Ａ，５５１Ｂが巻き終わる位置である外側セパレータ部終端部位５５１ｕｅにおいて、セパレータ５５１Ｂのセパレータ外周面５５１Ｂｕａに、粘着シート５６０の一端側に位置する粘着絶縁シート始端部位５６０ｓを貼付して巻き始める。
本変形例２では、粘着シート５６０の巻き付けの間、レーザ照射部４０１からレーザ光を第２測定点６０３に照射して、積層方向厚さｔｎを測定し続ける。このように、積層方向厚さｔｎを得ながら、粘着シート５６０の巻き付けを継続し、積層方向厚さｔｎが基準厚さｔｓに達したら、粘着シート５６０の捲回を停止して、粘着シート５６０を切断する。
かくして、図７（ｃ）に示すシート付帯捲回体５２０が形成される。そして、概略角柱形状のシート付帯捲回体５２０を断面長円状に変形させることで、図５（ｂ）に示す扁平状シート付帯捲回体５２１が形成する。
【００６６】
前述したように、正四角柱状の巻き芯５９５を用いても、実施例１及び変形例１の扁平状シート付帯捲回体１２１，３２１と、同様の扁平状シート付帯捲回体５２１が得られる。
このように、正四角柱状のシート付帯捲回体５２０（捲回体５３０）を変形させて扁平な扁平状シート付帯捲回体５２１とする方が、変形の際に正電極板５３１、負電極板５４１等にかかる歪が少なくてすむ利点がある。
【００６７】
以上において、本発明を実施例１及び変形例１，２に即して説明したが、本発明は上記実施例１及び変形例１，２に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、本実施例１では、粘着シート１６０をポリプロピレンで形成した。しかしながら、シートはポリエチレンで形成しても良い。
また、本実施例１及び変形例１，２では、断面長円形状をなす扁平状シート付帯捲回体１２１，３２１，５２１を用いた。しかしながら、シート付帯捲回体の形状は、断面長円形状に限らず、円筒形状や角柱形状等でも適宜適用可能である。
また、本実施例１及び変形例１，２では、直方体形状の電池ケース１１０を用いたが、電池ケースは、直方体形状に限らず、円筒状等の他の形状としても良い。
【００６８】
また、本実施例１では、扁平状シート付帯捲回体１２１を構成する粘着シート１６０のうち、シート最外周面１６０ｂｕが収容部１１１の第１側壁１１１ａの内面１１１ａａ及び第２側壁１１１ｂの内面１１１ｂａに当接するように、扁平状シート付帯捲回体１２１を収容部１１１の収容空間１１２に収容した。
しかしながら、シート付帯捲回体または扁平状シート付帯捲回体の径方向外側に位置する外周面と電池ケースの内部との間に、一定量の隙間を形成し、一定の厚さを有する板状スペーサで、この隙間を埋めるようにしても良い。
また、本実施例１及び変形例１，２では、捲回体１３０，３３０，５３０の外周に帯状の粘着シート１６０，３６０，５６０を巻き付けた。しかしながら、粘着シート１６０を用いず、粘着剤を有しない帯状の樹脂シートや金属シートを捲回し、この端部を粘着シール等で留めるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施形態に係る電池を正面から見た断面図である。
【図２】図１におけるＡ―Ａ矢視断面図である。
【図３】図１におけるＢ―Ｂ矢視断面図である。
【図４】実施例１に係る電池の製造を説明する説明図であり、（ａ）は捲回体の製造途中の状態、（ｂ）は捲回体が完成した状態、（ｃ）は捲回体の外周に絶縁シートを巻き付けている様子を示す。
【図５】図４に続いて、電池の製造を説明する説明図であり、（ａ）はシート付帯捲回体が完成した状態、（ｂ）は（ａ）におけるシート付帯捲回体をさらに変形させた扁平状シート付帯捲回体を示す。
【図６】変形例１に係る電池の製造を説明する説明図であり、（ａ）は捲回体の製造途中の状態、（ｂ）は捲回体が完成した状態、（ｃ）は捲回体の外周に絶縁シートを巻き付けている様子を示す。
【図７】変形例２に係る電池の製造を説明する説明図であり、（ａ）は捲回体の製造途中の状態、（ｂ）は捲回体の外周に絶縁シートを巻き付けている様子、（ｃ）はシート付帯捲回体が完成した状態を示す。
【符号の説明】
【００７０】
１００，３００，５００  電池
１１０  電池ケース
１２０，３２０，５２０  シート付帯捲回体
１２１，３２１，５２１  扁平状シート付帯捲回体
１３０，３３０，５３０  捲回体
１３１，３３１，５３１  正電極板（正電極）
１４１，３４１，５４１  負電極板（負電極）
１５１Ａ，３５１Ａ，５５１Ａ  セパレータＡ（セパレータ）
１５１Ｂ，３５１Ｂ，５５１Ｂ  セパレータＢ（セパレータ）
１６０，３６０，５６０  粘着シート（シート）
【図１】
2008016250.tif 000003
【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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