(57)【要約】【課題】電池のサイクル充放電特性を低下させることなく、非水電解液を短時間で扁平捲回電極体の捲回塗工部内に含浸させることができる非水電解液二次電池の製造方法を提供する。【解決手段】捲回未塗工部１５５ｄ，１５６ｄのうち、扁平捲回電極体１５０Ａを電池ケース１６０内に収容する姿勢としたときに集電端子部材１２０，１３０を溶接する予定部位または溶接した部位よりも下方に位置する下方未塗工部１５５ｆ，１５６ｆを、切除する。電池ケース１６０として、下方未塗工部１５５ｆ，１５６ｆを切除した扁平捲回電極体１５０の切断面１５０ｂ，１５０ｃと軸線ＡＸ方向に対向する対向面１１２ｂ，１１２ｆを、これらより上方の位置で捲回未塗工部１５５ｄ，１５６ｄの端面と軸線ＡＸ方向に対向する内側面１１２ｃ，１１２ｇよりも、軸線ＡＸ方向について電池ケース１６０の内側に位置させた形態の電池ケース１６０を用いる。【選択図】図９
2013097980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、負極、及び、セパレータを扁平形状に捲回してなる扁平捲回電極体と、
上記扁平捲回電極体を収容する角形の電池ケースと、
上記扁平捲回電極体内に含浸している非水電解液と、
集電端子部材と、を備え、
上記扁平捲回電極体は、
上記正極の合材層塗工部、上記負極の合材層塗工部、及び、上記セパレータが捲回されてなる捲回塗工部と、
上記扁平捲回電極体の軸線方向両端部に位置し、上記正極の合材層未塗工部と上記負極の合材層未塗工部とがそれぞれ捲回されてなる捲回未塗工部と、を有し、
上記集電端子部材は、上記捲回未塗工部に溶接されてなる
非水電解液二次電池の製造方法において、
上記正極、上記負極、及び、上記セパレータを扁平形状に捲回して扁平捲回電極体を形成する捲回工程と、
上記扁平捲回電極体の上記捲回未塗工部のうち、上記扁平捲回電極体を上記電池ケース内に収容する姿勢としたときに上記集電端子部材を溶接する予定部位または溶接した部位よりも下方に位置する下方未塗工部、を切除する切除工程と、
上記下方未塗工部を切除した上記扁平捲回電極体を、上記電池ケース内に収容する工程と、
上記扁平捲回電極体を収容した上記電池ケース内に、上記非水電解液を注入する注液工程と、
上記電池ケース内に注入した上記非水電解液を上記捲回塗工部内に含浸させる含浸工程と、を備え、
上記電池ケースとして、当該電池ケースの内側面のうち上記下方未塗工部を切除した上記扁平捲回電極体の切断面と上記軸線方向に対向する対向面を、これより上方の位置で上記捲回未塗工部の端面と上記軸線方向に対向する上方内側面よりも、上記軸線方向について上記電池ケースの内側に位置させた形態の電池ケースを用いる
非水電解液二次電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の非水電解液二次電池の製造方法であって、
前記電池ケースは、当該電池ケースの壁部のうち前記対向面を有する対向壁部が、前記上方内側面を有する上方壁部よりも、前記軸線方向について上記電池ケースの内側に凹んだ形態とすることにより、上記対向面を上記上方内側面よりも上記軸線方向について上記電池ケースの内側に位置させてなる
非水電解液二次電池の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の非水電解液二次電池の製造方法であって、
前記電池ケースは、
直方体形状のケースの内部のうち前記扁平捲回電極体の前記切断面と前記軸線方向に対向する位置に配置されたスペーサーを有し、
上記スペーサーの側面であって上記切断面と上記軸線方向に対向する前記対向面が、前記上方内側面よりも上記軸線方向について上記電池ケースの内側に位置してなる
非水電解液二次電池の製造方法。
【請求項４】
正極、負極、及び、セパレータを扁平形状に捲回してなる扁平捲回電極体と、
上記扁平捲回電極体を収容する角形の電池ケースと、
上記扁平捲回電極体内に含浸している非水電解液と、
集電端子部材と、を備え、
上記扁平捲回電極体は、
上記正極の合材層塗工部、上記負極の合材層塗工部、及び、上記セパレータが捲回されてなる捲回塗工部と、
上記扁平捲回電極体の軸線方向両端部に位置し、上記正極の合材層未塗工部と上記負極の合材層未塗工部とがそれぞれ捲回されてなる捲回未塗工部と、を有し、
上記集電端子部材は、上記捲回未塗工部に溶接されてなる
非水電解液二次電池において、
上記捲回未塗工部のうち、上記集電端子部材が溶接されている部位よりも下方に位置する下方未塗工部が、切除されてなり、
上記電池ケースの内側面のうち上記下方未塗工部を切除した上記扁平捲回電極体の切断面と上記軸線方向に対向する対向面が、これより上方の位置で上記捲回未塗工部の端面と上記軸線方向に対向する上方内側面よりも、上記軸線方向について上記電池ケースの内側に位置してなる
非水電解液二次電池。
【請求項５】
請求項４に記載の非水電解液二次電池であって、
前記電池ケースの壁部のうち前記対向面を有する対向壁部を、前記上方内側面を有する上方壁部よりも、前記軸線方向について上記電池ケースの内側に凹んだ形態とすることにより、上記対向面が、上記上方内側面よりも上記軸線方向について上記電池ケースの内側に位置してなる
非水電解液二次電池。
【請求項６】
請求項４に記載の非水電解液二次電池であって、
前記電池ケースは、
直方体形状のケースの内部のうち前記扁平捲回電極体の前記切断面と前記軸線方向に対向する位置に配置されたスペーサーを有し、
上記スペーサーの側面であって上記切断面と上記軸線方向に対向する前記対向面が、前記上方内側面よりも上記軸線方向について上記電池ケースの内側に位置してなる
非水電解液二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解液二次電池、及び、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池等の非水電解液二次電池は、携帯機器の電源として、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注目されている。近年、様々な非水電解液二次電池が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２８１３２号公報
【０００４】
特許文献１には、正極、負極、及び、セパレータを扁平形状に捲回してなる扁平捲回電極体（電極群）と、扁平捲回電極体を収容する直方体形状の電池ケースと、集電端子部材（リードエレメント）を備える二次電池が開示されている。集電端子部材は、扁平捲回電極体の軸線方向両端部の位置で、正極の合材層未塗工部（無地部）と上記負極の合材層未塗工部（無地部）とがそれぞれ捲回されてなる捲回未塗工部に溶接されている。詳細には、捲回未塗工部の中央に位置する平坦部に、集電端子部材を溶接している。
【０００５】
さらに、特許文献１には、捲回未塗工部の両端部（合材層未塗工部が弧状をなしている上下端部）を切除した後、捲回未塗工部の中央に位置する平坦部に、集電端子部材を溶接する形態が開示されている。捲回未塗工部の端部を切除しておくことで、捲回未塗工部の中央に位置する平坦部に、集電端子部材を良好な状態で接続することができることが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１等の非水電解液二次電池では、扁平捲回電極体の捲回塗工部内に、非水電解液を含浸させている。具体的には、まず、扁平捲回電極体を電池ケース内に収容した後、注液工程において、扁平捲回電極体を収容した電池ケース内に、非水電解液を注入する。その後、含浸工程において、電池ケース内に注入した非水電解液を、扁平捲回電極体の捲回塗工部内に含浸させる。ここで、捲回塗工部とは、正極の合材層塗工部、負極の合材層塗工部、及び、セパレータが捲回されてなる部位をいう。
【０００７】
扁平捲回電極体を収容する直方体形状の電池ケース内に注入した非水電解液は、捲回塗工部の軸線方向両端面（左右端面）を通じて、捲回塗工部の内部に進入する。さらに言えば、捲回塗工部の内部への非水電解液の進入口は、捲回塗工部の軸線方向両端面（左右端面）のみである。しかも、捲回塗工部は、正極（合材層塗工部）、負極（合材層塗工部）、及び、セパレータが密に（ほとんど隙間無く、きつく）捲回されているので、捲回塗工部の内部に非水電解液が浸透し難く、その結果、捲回塗工部内への非水電解液の含浸が完了するまでの時間が長くなっていた。
【０００８】
上述のように、捲回塗工部の内部への非水電解液の進入口は、捲回塗工部の軸線方向両端面（左右端面）である。従って、非水電解液を短時間で捲回塗工部内に含浸させるためには、捲回塗工部の軸線方向両端面に対し、非水電解液が接触する部分の面積を増大させるのが好ましい。このためには、例えば、注液工程において、多量の非水電解液を注入して、非水電解液の液面を高くする方法が考えられる。
【０００９】
しかしながら、捲回塗工部の内部に含浸される非水電解液の量は限られているので、非水電解液の注入量を増加すると、捲回塗工部の内部に浸透しない余剰電解液の液量が増加する。余剰電解液の液量が増加すると、電池のサイクル充放電特性が大きく低下してしまう。このため、電池ケース内に過剰な非水電解液を注入することは、好ましくなかった。
【００１０】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、電池のサイクル充放電特性を低下させることなく、非水電解液を短時間で扁平捲回電極体の捲回塗工部内に含浸させることができる非水電解液二次電池の製造方法、及び、サイクル充放電特性が良好な非水電解液二次電池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】
【００１１】
本発明の一態様は、正極、負極、及び、セパレータを扁平形状に捲回してなる扁平捲回電極体と、上記扁平捲回電極体を収容する角形の電池ケースと、上記扁平捲回電極体内に含浸している非水電解液と、集電端子部材と、を備え、上記扁平捲回電極体は、上記正極の合材層塗工部、上記負極の合材層塗工部、及び、上記セパレータが捲回されてなる捲回塗工部と、上記扁平捲回電極体の軸線方向両端部に位置し、上記正極の合材層未塗工部と上記負極の合材層未塗工部とがそれぞれ捲回されてなる捲回未塗工部と、を有し、上記集電端子部材は、上記捲回未塗工部に溶接されてなる非水電解液二次電池の製造方法において、上記正極、上記負極、及び、上記セパレータを扁平形状に捲回して扁平捲回電極体を形成する捲回工程と、上記扁平捲回電極体の上記捲回未塗工部のうち、上記扁平捲回電極体を上記電池ケース内に収容する姿勢としたときに上記集電端子部材を溶接する予定部位または溶接した部位よりも下方に位置する下方未塗工部、を切除する切除工程と、上記下方未塗工部を切除した上記扁平捲回電極体を、上記電池ケース内に収容する工程と、上記扁平捲回電極体を収容した上記電池ケース内に、上記非水電解液を注入する注液工程と、上記電池ケース内に注入した上記非水電解液を上記捲回塗工部内に含浸させる含浸工程と、を備え、上記電池ケースとして、当該電池ケースの内側面のうち上記下方未塗工部を切除した上記扁平捲回電極体の切断面と上記軸線方向に対向する対向面を、これより上方の位置で上記捲回未塗工部の端面と上記軸線方向に対向する上方内側面よりも、上記軸線方向について上記電池ケースの内側に位置させた形態の電池ケースを用いる非水電解液二次電池の製造方法である。
【００１２】
上述の製造方法では、切除工程において、捲回未塗工部（正極捲回未塗工部と負極捲回未塗工部）のうち、下方未塗工部（下方正極未塗工部と下方負極未塗工部）を切除する。ここで、下方未塗工部とは、扁平捲回電極体を電池ケース内に収容する姿勢としたときに、捲回未塗工部のうち集電端子部材を溶接する予定部位または溶接した部位よりも下方（電池ケースの底面側）に位置する部位である。従って、従来の非水電解液二次電池（すなわち、捲回未塗工部を切除していない電池）において、捲回未塗工部のうち、電池ケースの底面側（下方）に位置する合材層未塗工部であって、集電端子部材を溶接した部位よりも底面側（下方）に位置する部位に相当する。
【００１３】
上述の製造方法により製造される非水電解液二次電池では、扁平捲回電極体が、軸線方向を左右方向（水平方向）に一致させた姿勢で、電池ケース内に収容されており、扁平捲回電極体のうち正極等が弧状をなしている部位が、扁平捲回電極体の上端側と下端側に配置されている。従って、捲回後の扁平捲回電極体を電池ケース内に収容する姿勢としたときには、捲回未塗工部のうち合材層未塗工部が弧状をなしている部位が、扁平捲回電極体（捲回未塗工部）の上端側と下端側に配置される。
【００１４】
切除工程は、捲回未塗工部に集電端子部材を溶接する前に行っても良いし、捲回未塗工部に集電端子部材を溶接した後に行っても良い。捲回未塗工部に集電端子部材を溶接する前に切除工程を行う場合は、扁平捲回電極体を電池ケース内に収容する姿勢としたときに「捲回未塗工部のうち集電端子部材を溶接する予定部位」よりも下方に位置する下方未塗工部を切除する。また、捲回未塗工部に集電端子部材を溶接した後に切除工程を行う場合は、扁平捲回電極体を電池ケース内に収容する姿勢としたときに「捲回未塗工部のうち集電端子部材を溶接した部位」よりも下方に位置する下方未塗工部を切除する。
【００１５】
なお、正極は、正極集電部材（例えば、金属箔）と、その表面に塗工された正極合材層とを有する。従って、正極の合材層未塗工部とは、正極活物質を含む正極合材層を有することなく、正極を構成する正極集電部材（例えば、金属箔）のみからなる部位をいう。一方、正極のうち正極合材層を有する部位（正極集電部材と正極合材層を有する部位）を、正極の合材層塗工部という。
【００１６】
また、負極は、負極集電部材（例えば、金属箔）と、その表面に塗工された負極合材層とを有する。従って、負極の合材層未塗工部とは、負極活物質を含む負極合材層を有することなく、負極を構成する負極集電部材（例えば、金属箔）のみからなる部位をいう。一方、負極のうち負極合材層を有する部位（負極集電部材と負極合材層を有する部位）を、負極の合材層塗工部という。
【００１７】
また、扁平捲回電極体は、正極の合材層塗工部、負極の合材層塗工部、及び、セパレータが捲回されてなる捲回塗工部と、その一方端に隣接する正極捲回未塗工部（正極合材層未塗工部のみが捲回されてなる部位）と、他方端に隣接する負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部のみが捲回されてなる部位）とを有している。正極捲回未塗工部に正極集電端子部材を溶接し、負極捲回未塗工部に負極集電端子部材を溶接する。
【００１８】
捲回未塗工部のうち集電端子部材が溶接されない部位は、切除しても、電池特性に影響がないため、上述の製造方法では、下方未塗工部を切除している。下方未塗工部を切除することにより、従来、下方未塗工部が配置されていた電池ケースの内部空間は、不要になる。
【００１９】
そこで、上述の製造方法では、電池ケースとして、当該電池ケースの内側面のうち下方未塗工部を切除した扁平捲回電極体の切断面（扁平捲回電極体の軸線方向を向く切断面）と扁平捲回電極体の軸線方向に対向する面（これを対向面という）を、これより上方（底面側とは反対側）の位置で捲回未塗工部の端面と上記軸線方向（左右方向）に対向する内側面（これを上方内側面という）よりも、上記軸線方向について上記電池ケースの内側（中央側）に位置させた形態の電池ケースを用いることにした。
【００２０】
すなわち、電池ケースにおいて、電池ケースの内側面のうち下方正極未塗工部を切除した扁平捲回電極体の第１切断面と上記軸線方向に対向する第１対向面を、これよりも上方の位置で正極捲回未塗工部の端面と軸線方向に対向する第１上方内側面よりも、上記軸線方向について電池ケースの内側に位置させている。さらに、電池ケースの内側面のうち下方負極未塗工部を切除した扁平捲回電極体の第２切断面と上記軸線方向に対向する第２対向面を、これよりも上方の位置で負極捲回未塗工部の端面と軸線方向に対向する第２上方内側面よりも、上記軸線方向について電池ケースの内側に位置させている。
【００２１】
このような電池ケースでは、電池ケースの底面（下面）から上記対向面（第１対向面及び第２対向面）の上端に至るまでの電池ケースの内部空間の単位高さ当たりの容量（電池ケースの底面積に一致する）を、これよりも上方の内部空間の単位高さ当たりの容量（従来の直方体形状の電池ケースの底面積に一致する）よりも小さくすることができる。
【００２２】
これにより、注液工程において、一定量（規定量）の非水電解液を電池ケース内に注入したとき、上述の形態の電池ケースでは、従来の直方体形状の電池ケース（内面が直方体形状）に比べて、非水電解液の液面を高くすることができる。従って、上述の電池ケースを用いることで、従来の電池ケースを用いる場合に比べて、扁平捲回電極体の捲回塗工部の軸線方向両端面のうち非水電解液が接触する部分の面積（以下、液接触面積ともいう）を、増大させることができる。
【００２３】
扁平捲回電極体の捲回未塗工部（正極捲回未塗工部及び負極捲回未塗工部）は、集電部材（正極集電部材及び負極集電部材）が、比較的大きな隙間を空けて捲回されている。このため、電池ケース内に非水電解液を注入すると、直ちに、捲回未塗工部（正極捲回未塗工部及び負極捲回未塗工部）内に非水電解液が進入する。一方、捲回塗工部は、密に（ほとんど隙間なく）捲回されているため、注入した非水電解液は、ゆっくりと捲回塗工部の内部に進入（浸透）することになる。
【００２４】
このため、電池ケース内に非水電解液を注入すると、まず、捲回未塗工部の内部空間と扁平捲回電極体の外部（すなわち、捲回塗工部の外部）に、非水電解液が溜まる。その後、捲回塗工部の外部に溜まっている非水電解液は、捲回塗工部の軸線方向両端面を通じて、ゆっくりと、捲回塗工部の内部に浸透してゆく。
【００２５】
従って、捲回塗工部端面の液接触面積が大きいほど、非水電解液が捲回塗工部の内部に浸透する速度が速くなり、含浸が完了する（非水電解液が捲回塗工部の内部全体に行き渡る）までの時間を短くすることができる。従って、上述の製造方法では、含浸工程において、非水電解液を短時間で捲回塗工部の内部に含浸させることができる。
【００２６】
しかも、上述の製造方法では、非水電解液の液面を高くするため（液接触面積を増大させるため）に、電池ケース内に過剰な非水電解液を注入する必要がないので、電池のサイクル充放電特性を低下させてしまうこともない。
以上より、上述の製造方法によれば、電池のサイクル充放電特性を低下させることなく、非水電解液を短時間で扁平捲回電極体の捲回塗工部内に含浸させることができる。
【００２７】
なお、含浸工程では、電池ケース内を減圧した後加圧する操作を、複数回繰り返し行うようにすると良い。これにより、捲回塗工部内への非水電解液の含浸速度を高めることができ、より一層短時間で、非水電解液を捲回塗工部内に含浸させることができるからである。
【００２８】
なお、電池ケース内を「減圧した後加圧する」操作としては、例えば、電池ケース内を、大気圧状態から減圧した後、大気圧まで上昇（大気開放）させる操作が挙げられる。
また、含浸工程では、電池ケース内を減圧した後加圧する操作を複数回繰り返し行った後、所定時間、電池ケース内を一定の圧力状態（例えば、大気圧状態）として、放置するようにしても良い。
【００２９】
さらに、上記の非水電解液二次電池の製造方法であって、前記電池ケースは、当該電池ケースの壁部のうち前記対向面を有する対向壁部が、前記上方内側面を有する上方壁部よりも、前記軸線方向について上記電池ケースの内側に凹んだ形態とすることにより、上記対向面を上記上方内側面よりも上記軸線方向について上記電池ケースの内側に位置させてなる非水電解液二次電池の製造方法とすると良い。
【００３０】
上述の製造方法で用いる電池ケースは、電池ケースの壁部のうち対向面（扁平捲回電極体の切断面と軸線方向に対向する面）を有する対向壁部が、上方内側面（対向面より上方の位置で捲回未塗工部の端面と軸線方向に対向する面）を有する上方壁部よりも、軸線方向（左右方向）について電池ケースの内側に凹んだ形態としている。このような形態とすることで、適切に、対向面を、上方内側面よりも軸線方向について電池ケースの内側に位置させることができる。
【００３１】
また、前記の非水電解液二次電池の製造方法であって、前記電池ケースは、直方体形状のケースの内部のうち前記扁平捲回電極体の前記切断面と前記軸線方向に対向する位置に配置されたスペーサーを有し、上記スペーサーの側面であって上記切断面と上記軸線方向に対向する前記対向面が、前記上方内側面よりも上記軸線方向について上記電池ケースの内側に位置してなる非水電解液二次電池の製造方法とすると良い。
【００３２】
上述の製造方法で用いる電池ケースは、直方体形状のケースの内部のうち扁平捲回電極体の切断面（下方未塗工部を切除した切断面）と扁平捲回電極体の軸線方向（左右方向）に対向する位置に配置されたスペーサーを有している。このような電池ケースでは、適切に、対向面を上方内側面よりも軸線方向について電池ケースの内側に位置させることができる。具体的には、スペーサーの側面のうち扁平捲回電極体の上記切断面と上記軸線方向に対向する面が、前記対向面となる。これにより、適切に、対向面を、上方内側面よりも軸線方向について電池ケースの内側に位置させることができる。なお、上記スペーサーは、電池ケースの一部（構成部品）である。
【００３３】
本発明の他の態様は、正極、負極、及び、セパレータを扁平形状に捲回してなる扁平捲回電極体と、上記扁平捲回電極体を収容する角形の電池ケースと、上記扁平捲回電極体内に含浸している非水電解液と、集電端子部材と、を備え、上記扁平捲回電極体は、上記正極の合材層塗工部、上記負極の合材層塗工部、及び、上記セパレータが捲回されてなる捲回塗工部と、上記扁平捲回電極体の軸線方向両端部に位置し、上記正極の合材層未塗工部と上記負極の合材層未塗工部とがそれぞれ捲回されてなる捲回未塗工部と、を有し、上記集電端子部材は、上記捲回未塗工部に溶接されてなる非水電解液二次電池において、上記捲回未塗工部のうち、上記集電端子部材が溶接されている部位よりも下方に位置する下方未塗工部が、切除されてなり、上記電池ケースの内側面のうち上記下方未塗工部を切除した上記扁平捲回電極体の切断面と上記軸線方向に対向する対向面が、これより上方の位置で上記捲回未塗工部の端面と上記軸線方向に対向する上方内側面よりも、上記軸線方向について上記電池ケースの内側に位置してなる非水電解液二次電池である。
【００３４】
上述の非水電解液二次電池は、電池ケースとして、当該電池ケースの内側面のうち下方未塗工部を切除した扁平捲回電極体の切断面（扁平捲回電極体の軸線方向を向く切断面）と扁平捲回電極体の軸線方向に対向する面（これを対向面という）を、これより上方（底面側とは反対側）の位置で捲回未塗工部の端面と上記軸線方向（左右方向）に対向する内側面（これを上方内側面という）よりも、上記軸線方向について上記電池ケースの内側（中央側）に位置させた形態の電池ケースを用いている。
【００３５】
すなわち、電池ケースにおいて、電池ケースの内側面のうち下方正極未塗工部を切除した扁平捲回電極体の第１切断面と上記軸線方向に対向する第１対向面を、これよりも上方の位置で正極捲回未塗工部の端面と軸線方向に対向する第１上方内側面よりも、上記軸線方向について電池ケースの内側に位置させている。さらに、電池ケースの内側面のうち下方負極未塗工部を切除した扁平捲回電極体の第２切断面と上記軸線方向に対向する第２対向面を、これよりも上方の位置で負極捲回未塗工部の端面と軸線方向に対向する第２上方内側面よりも、上記軸線方向について電池ケースの内側に位置させている。
【００３６】
前述のように、このような形態の電池ケースを用いることで、当該電池を製造する際、含浸工程において、非水電解液を短時間で捲回塗工部の内部に含浸させることができる。従って、電池の製造時間が短縮されるので、上述の非水電解液二次電池は、安価な電池となる。しかも、上述の非水電解液二次電池は、サイクル充放電特性が良好となる。
【００３７】
さらに、上記の非水電解液二次電池であって、前記電池ケースの壁部のうち前記対向面を有する対向壁部を、前記上方内側面を有する上方壁部よりも、前記軸線方向について上記電池ケースの内側に凹んだ形態とすることにより、上記対向面が、上記上方内側面よりも上記軸線方向について上記電池ケースの内側に位置してなる非水電解液二次電池とすると良い。
【００３８】
上述のような形態の電池ケースを用いることで、当該電池を製造する際、含浸工程において、非水電解液を短時間で捲回塗工部の内部に含浸させることができる。従って、電池の製造時間が短縮されるので、上述の非水電解液二次電池は、安価な電池となる。しかも、上述の非水電解液二次電池は、サイクル充放電特性が良好となる。
【００３９】
また、前記の非水電解液二次電池であって、前記電池ケースは、直方体形状のケースの内部のうち前記扁平捲回電極体の前記切断面と前記軸線方向に対向する位置に配置されたスペーサーを有し、上記スペーサーの側面であって上記切断面と上記軸線方向に対向する前記対向面が、前記上方内側面よりも上記軸線方向について上記電池ケースの内側に位置してなる非水電解液二次電池とすると良い。
【００４０】
上述のような形態の電池ケースを用いることで、当該電池を製造する際、含浸工程において、非水電解液を短時間で捲回塗工部の内部に含浸させることができる。従って、電池の製造時間が短縮されるので、上述の非水電解液二次電池は、安価な電池となる。しかも、上述の非水電解液二次電池は、サイクル充放電特性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施例１にかかる非水電解液二次電池の断面図である。
【図２】同非水電解液二次電池のケース本体部の斜視図である。
【図３】同非水電解液二次電池の扁平捲回電極体の斜視図である。
【図４】扁平捲回電極体を構成する正極を示す図である。
【図５】扁平捲回電極体を構成する負極を示す図である。
【図６】実施例１，２にかかる非水電解液二次電池の製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１の捲回工程を説明する図である。
【図８】同捲回工程において形成した扁平捲回電極体の斜視図である。
【図９】実施例１の収容工程、注液工程、及び、含浸工程を説明する図であって、組み立て体１０１の断面図である。
【図１０】実施例２にかかる非水電解液二次電池の断面図である。
【図１１】同非水電解液二次電池のケース本体部の斜視図である。
【図１２】比較例１にかかる非水電解液二次電池の断面図である。
【図１３】同非水電解液二次電池のケース本体部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
（実施例１）
まず、本実施例１の非水電解液二次電池１００について説明する。
非水電解液二次電池１００は、図１に示すように、角形の電池ケース１６０と、正極外部端子１２１と、負極外部端子１３１とを備える、角形密閉式のリチウムイオン二次電池である。
【００４３】
このうち、電池ケース１６０は、角形の収容空間をなす金属製のケース本体部１１０と金属製の蓋部１７０とを有するハードケースである。電池ケース１６０（ケース本体部１１０）の内部には、扁平捲回電極体１５０などが収容されている。
【００４４】
扁平捲回電極体１５０は、シート状の正極１５５、負極１５６、及びセパレータ１５７を扁平形状に捲回した扁平型の捲回電極体である（図３〜図５参照）。本実施例１では、扁平捲回電極体１５０が、軸線ＡＸ方向を左右方向（水平方向）に一致させた姿勢で、電池ケース１６０内に収容されている（図１参照）。従って、扁平捲回電極体１５０のうち、正極１５５、負極１５６、及びセパレータ１５７が弧状をなしている部位１５０ｆ，１５０ｇが、扁平捲回電極体１５０の上端側と下端側に配置されている。
【００４５】
正極１５５は、図４に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、アルミニウム箔からなる正極集電部材１５１と、この正極集電部材１５１の両面に、それぞれ長手方向ＤＡに延びる帯状に配置された２つの正極合材層１５２とを有している。正極合材層１５２は、正極活物質１５３と、アセチレンブラックからなる導電材と、ＰＶｄＦ（結着剤）とを、８９：８：３（重量比）の割合で含んでいる。
【００４６】
正極１５５のうち、正極合材層１５２が塗工されている部位を、正極合材層塗工部１５５ｃという。一方、正極合材層１５２を有することなく、正極集電部材１５１のみからなる部位を、正極合材層未塗工部１５５ｂという。正極合材層未塗工部１５５ｂは、正極１５５の一方長辺に沿って、正極１５５の長手方向ＤＡに帯状に延びている。この正極合材層未塗工部１５５ｂは、捲回されて渦巻き状をなし、扁平捲回電極体１５０の軸線方向（図１において左右方向）一方端部（図１及び図３において右端部）に位置している。
なお、本実施形態では、正極活物質１５３として、ＬｉＮｉ1/3Ｃｏ1/3Ｍｎ1/3Ｏ2を用いている。
【００４７】
また、負極１５６は、図５に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、銅箔からなる負極集電部材１５８と、この負極集電部材１５８の両面に、それぞれ長手方向ＤＡに延びる帯状に配置された２つの負極合材層１５９とを有している。負極合材層１５９は、負極活物質１５４とＳＢＲ（結着剤）とＣＭＣ（増粘剤）とを、９８：１：１（重量比）の割合で含んでいる。
【００４８】
負極１５６のうち、負極合材層１５９が塗工されている部位を、負極合材層塗工部１５６ｃという。一方、負極合材層１５９を有することなく、負極集電部材１５８のみからなる部位を、負極合材層未塗工部１５６ｂという。負極合材層未塗工部１５６ｂは、負極１５６の一方長辺に沿って、負極１５６の長手方向ＤＡに帯状に延びている。この負極合材層未塗工部１５６ｂは、捲回されて渦巻き状をなし、扁平捲回電極体１５０の軸線方向他方端部（図１及び図３において左端部）に位置している。
なお、本実施形態では、負極活物質１５４として、黒鉛を用いている。
【００４９】
扁平捲回電極体１５０のうち、正極合材層未塗工部１５５ｂが捲回されてなる部位を、正極捲回未塗工部１５５ｄという（図３参照）。また、扁平捲回電極体１５０のうち、負極合材層未塗工部１５６ｂが捲回されてなる部位を、負極捲回未塗工部１５６ｄという。正極捲回未塗工部１５５ｄと負極捲回未塗工部１５６ｄとは、扁平捲回電極体１５０の軸線方向端部に位置している。
【００５０】
また、扁平捲回電極体１５０のうち、正極合材層塗工部１５５ｃ、負極合材層塗工部１５６ｃ、及び、セパレータ１５０が捲回されてなる部位を、捲回塗工部１５０ｄという（図３参照）。捲回塗工部１５０ｄは、正極捲回未塗工部１５５ｄと負極捲回未塗工部１５６ｄとの間に位置している。捲回塗工部１５０ｄの内部には、リチウムイオンを有する非水電解液１４０を含浸させている。
【００５１】
セパレータ１５７は、ＰＰ（ポリプロピレン）／ＰＥ（ポリエチレン）／ＰＰ（ポリプロピレン）の３層からなるセパレータである。このセパレータ１５７は、正極１５５と負極１５６との間に介在して、これらを離間させている。
【００５２】
非水電解液１４０は、ＤＭＣ（ジメチルカーボネート）とＥＭＣ（エチルメチルカーボネート）と添加剤とを混合した非水溶媒中に、Ｌｉ塩である六フッ化燐酸リチウム（ＬｉＰＦ6）とＥＣ（エチレンカーボネート）とを溶解した非水電解液である。なお、非水電解液１４０中のＬｉＰＦ6のモル濃度は、１．１ｍｏｌ／Ｌである。また、本実施例１では、電池ケース１６０内に、非水電解液１４０を１２４ｇ注入している。
【００５３】
また、扁平捲回電極体１５０の正極１５５（具体的には、正極捲回未塗工部１５５ｄ）には、金属板を加工してなる正極集電端子部材１２０が溶接されている（図１参照）。詳細には、正極集電端子部材１２０の正極集電接続部１２２が、正極捲回未塗工部１５５ｄのうち上下方向に見て中央及び上方側の部位に溶接されている。なお、正極集電端子部材１２０の上端部には、正極外部端子１２１が一体に形成されている。
【００５４】
また、扁平捲回電極体１５０の負極１５６（具体的には、負極捲回未塗工部１５６ｄ）には、金属板を加工してなる負極集電端子部材１３０が溶接されている（図１参照）。詳細には、負極集電端子部材１３０の負極集電接続部１３２が、負極捲回未塗工部１５６ｄのうち上下方向に見て中央及び上方側の部位に溶接されている。なお、負極集電端子部材１３０の上端部には、負極外部端子１３１が一体に形成されている。
【００５５】
ところで、本実施例１では、正極捲回未塗工部１５５ｄのうち正極集電端子部材１２０を溶接する部位（端子溶接部１５５ｇ）よりも下方に位置する部位（下方正極未塗工部１５５ｆ、図８参照）を切除している（図３参照）。さらに、負極捲回未塗工部１５６ｄのうち負極集電端子部材１３０を溶接する部位（端子溶接部１５６ｇ）よりも下方に位置する部位（下方負極未塗工部１５６ｆ、図８参照）を切除している。
【００５６】
なお、扁平捲回電極体１５０のうち、下方正極未塗工部１５５ｆを切除した切断面（扁平捲回電極体１５０の軸線ＡＸ方向を向く切断面、図１において右方向を向く切断面）を、第１切断面１５０ｂという。また、扁平捲回電極体１５０のうち、下方負極未塗工部１５６ｆを切除した切断面（扁平捲回電極体１５０の軸線ＡＸ方向を向く切断面、図１において左方向を向く切断面）を、第２切断面１５０ｃという。軸線ＡＸ方向とは、扁平捲回電極体１５０の軸線ＡＸに沿った方向をいう。
【００５７】
正極捲回未塗工部１５５ｄのうち正極集電端子部材１２０が溶接されない部位は、切除しても、電池特性に影響がない。同様に、負極捲回未塗工部１５６ｄのうち負極集電端子部材１３０が溶接されない部位も、切除しても、電池特性に影響がない。このため、本実施例１では、下方正極未塗工部１５５ｆ及び下方負極未塗工部１５６ｆを切除している。これにより、従来の直方体形状の電池ケース（例えば、図１２の電池ケース５６０）の内部空間のうち、下方正極未塗工部１５５ｆ及び下方負極未塗工部１５６ｆが配置されていた空間部分は、不要になる。
【００５８】
そこで、本実施例１では、電池ケース１６０の形態を、電池ケース１６０（ケース本体部１１０）の内側面１１２のうち、扁平捲回電極体１５０の第１切断面１５０ｂと軸線ＡＸ方向（図１において左右方向）に対向する第１対向面１１２ｂが、これよりも上方の位置で正極捲回未塗工部１５５ｄの端面と軸線ＡＸ方向に対向する第１上方内側面１１２ｃよりも、軸線ＡＸ方向について電池ケース１６０（ケース本体部１１０）の内側（図１において左側）に位置する形態とした（図１、図２参照）。
【００５９】
さらに、扁平捲回電極体１５０の第２切断面１５０ｃと軸線ＡＸ方向（図１において左右方向）に対向する第２対向面１１２ｆが、これよりも上方の位置で負極捲回未塗工部１５６ｄの端面と軸線ＡＸ方向に対向する第２上方内側面１１２ｇよりも、軸線ＡＸ方向について電池ケース１６０（ケース本体部１１０）の内側（図１において右側）に位置する形態とした（図１、図２参照）。
【００６０】
詳細には、電池ケース１６０（ケース本体部１１０）について、電池ケース１６０（ケース本体部１１０）の壁部１１１のうち第１対向面１１２ｂを有する第１対向壁部１１１ｂが、第１上方内側面１１２ｃを有する第１上方壁部１１１ｃよりも、軸線ＡＸ方向（図１、図２において左右方向）について電池ケース１６０の内側（図１、図２において左側）に凹んだ形態としている。
【００６１】
さらに、電池ケース１６０（ケース本体部１１０）について、第２対向面１１２ｆを有する第２対向壁部１１１ｆが、第２上方内側面１１２ｇを有する第２上方壁部１１１ｇよりも、軸線ＡＸ方向（図１、図２において左右方向）について電池ケース１６０の内側（図１、図２において右側）に凹んだ形態としている。
【００６２】
なお、本実施例１では、電池ケース１６０のケース本体部１１０の内寸を、以下のようにしている。具体的には、図２を参照して説明すると、幅方向（扁平捲回電極体１５０の軸線方向に一致する方向）の内寸Ａを１５２ｍｍ、深さ方向（図２において上下方向）の内寸Ｂを８８ｍｍ、奥行きの内寸Ｃを２４ｍｍとしている。
【００６３】
さらに、第１対向面１１２ｂの高さ寸法Ｄ（図２において上下方向寸法）を３５ｍｍ、第１対向面１１２ｂの凹み寸法Ｅ（第１上方内側面１１２ｃから第１対向面１１２ｂまでの軸線ＡＸ方向距離に相当）を１５ｍｍとしている。さらに、第２対向面１１２ｆの高さ寸法Ｆ（図２において上下方向寸法）を３５ｍｍ、第２対向面１１２ｂの凹み寸法Ｇ（第２上方内側面１１２ｇから第２対向面１１２ｆまでの軸線ＡＸ方向距離に相当）を１５ｍｍとしている。
【００６４】
このような電池ケース１６０（ケース本体部１１０）では、電池ケース１６０の底面１１５（下面）から第１対向面１１２ｂ及び第２対向面１１２ｆの上端に至るまでの内部空間Ｓ１（図２においてＤ，Ｆで示す高さ寸法部分の空間）の単位高さ当たりの容量（電池ケース１６０の底面積に一致する）を、これよりも上方の内部空間Ｓ２の単位高さ当たりの容量（従来の直方体形状の電池ケースの底面積に一致する）よりも小さくすることができる。従って、実施例１の電池ケース１６０は、従来の直方体形状の電池ケース５６０（図１２、図１３参照）に比べて、下方側（底面側）の容量が小さくなる。
【００６５】
これにより、後述する注液工程において、一定量（規定量）の非水電解液１４０を電池ケース内に注入したとき、本実施例１の電池ケース１６０では、従来の直方体形状の電池ケース５６０（内面が直方体形状）に比べて、非水電解液１４０の液面を高くすることができる。従って、本実施例１の電池ケース１６０を用いることで、従来の電池ケース５６０を用いる場合に比べて、捲回塗工部１５０ｄの軸線方向両端面のうち非水電解液１４０が接触する部分の面積（液接触面積）を増大させることができる。
【００６６】
正極捲回未塗工部１５５ｄ及び負極捲回未塗工部１５６ｄは、正極集電部材１５１及び負極集電部材１５８が、比較的大きな隙間を空けて捲回されている。このため、電池ケース１６０内に非水電解液１４０を注入すると、直ちに、正極捲回未塗工部１５５ｄの内部及び負極捲回未塗工部１５６ｄの内部に非水電解液１４０が進入する。一方、捲回塗工部１５０ｄは、密に（ほとんど隙間なく）捲回されているため、注入した非水電解液１４０は、ゆっくりと捲回塗工部１５０ｄの内部に進入（浸透）することになる。
【００６７】
このため、電池ケース１６０内に非水電解液１４０を注入すると、まず、正極捲回未塗工部１５５ｄ及び負極捲回未塗工部１５６ｄの内部空間と扁平捲回電極体１５０の外部（すなわち、捲回塗工部１５０ｄの外部）に、非水電解液１４０が溜まる。その後、捲回塗工部１５０ｄの外部に溜まっている非水電解液１４０が、捲回塗工部１５０ｄの軸線方向両端面を通じて、ゆっくりと、捲回塗工部１５０ｄの内部に浸透してゆく。
【００６８】
従って、捲回塗工部１５０ｄの軸線方向両端面における液接触面積が大きいほど、非水電解液１４０が捲回塗工部１５０ｄの内部に浸透する速度が速くなり、含浸が完了する（非水電解液１４０が捲回塗工部１５０ｄの内部全体に行き渡る）までの時間を短くすることができる。従って、本実施例１では、後述する含浸工程において、非水電解液１４０を短時間で捲回塗工部１５０ｄの内部に含浸させることができる。
【００６９】
しかも、非水電解液１４０の液面を高くするため（液接触面積を増大させるため）に、電池ケース１６０内に過剰な非水電解液１４０を注入する必要がないので、電池のサイクル充放電特性を低下させてしまうこともない。
【００７０】
次に、本実施例１にかかる非水電解液二次電池の製造方法について説明する。
図６は、本実施例１にかかる非水電解液二次電池の製造方法の流れを示すフローチャートである。まず、ステップＳ１（捲回工程）において、正極１５５、負極１５６、及び、セパレータ１５７を扁平形状に捲回して、扁平捲回電極体１５０Ａ（図８参照）を形成する。
【００７１】
具体的には、図４に示すように、帯状の正極集電部材１５１の表面（両面）に正極合材層１５２が塗工された正極１５５を用意する。さらに、図５に示すように、帯状の負極集電部材１５８の表面（両面）に負極合材層１５９が塗工された負極１５６を用意する。
【００７２】
次に、図７に示すように、セパレータ１５７、負極１５６、セパレータ１５７、及び正極１５５を、この順に重ねるようにして捲回する。詳細には、正極１５５の正極合材層未塗工部１５５ｂと負極１５６の負極合材層未塗工部１５６ｂとが、幅方向（図７において左右方向）について互いに反対側に位置するようにして、セパレータ１５７、負極１５６、セパレータ１５７、及び正極１５５を扁平形状に捲回して、扁平捲回電極体１５０Ａを形成する（図８参照）。
【００７３】
次いで、ステップＳ２（切除工程）に進み、正極捲回未塗工部１５５ｄの下方未塗工部１５５ｆ、及び、負極捲回未塗工部１５６ｄの下方未塗工部１５６ｆを切除する。ここで、正極捲回未塗工部１５５ｄの下方未塗工部１５５ｆとは、正極捲回未塗工部１５５ｄのうち、扁平捲回電極体１５０Ａを電池ケース１６０内に収容する姿勢（図８に示す姿勢）としたときに、正極集電端子部材１２０を溶接する部位（端子溶接部１５５ｇという）よりも下方に位置する部位である（図８参照）。また、負極捲回未塗工部１５６ｄの下方未塗工部１５６ｆとは、負極捲回未塗工部１５６ｄのうち、扁平捲回電極体１５０Ａを電池ケース１６０内に収容する姿勢としたときに、負極集電端子部材１３０を溶接する部位（端子溶接部１５６ｇという）よりも下方に位置する部位である。
これにより、下方未塗工部１５５ｆ，１５６ｆが切除された扁平捲回電極体１５０（図３参照）が完成する。
【００７４】
なお、非水電解液二次電池１００では、前述のように、扁平捲回電極体１５０が、軸線ＡＸ方向を左右方向（水平方向）に一致させた姿勢で、電池ケース１６０内に収容され、扁平捲回電極体１５０のうち正極１５５等が弧状をなしている部位１５０ｆ，１５０ｇが、扁平捲回電極体１５０の上端側と下端側に配置される。従って、扁平捲回電極体１５０Ａを電池ケース１６０内に収容する姿勢としたときには、正極捲回未塗工部１５５ｄのうち正極合材層未塗工部１５５ｂが弧状をなしている部位１５５ｊ，１５５ｋが、扁平捲回電極体（捲回未塗工部）の上端側と下端側に配置されると共に、負極捲回未塗工部１５６ｄのうち負極合材層未塗工部１５６ｂが弧状をなしている部位１５６ｊ，１５６ｋが、扁平捲回電極体（捲回未塗工部）の上端側と下端側に配置される（図８参照）。
【００７５】
その後、ステップＳ３（溶接工程）に進み、扁平捲回電極体１５０の正極捲回未塗工部１５５ｄに、正極集電端子部材１２０を溶接する。詳細には、正極捲回未塗工部１５５ｄの端子溶接部１５５ｇに、正極集電端子部材１２０の正極集電接続部１２２を溶接する。さらに、扁平捲回電極体１５０の負極捲回未塗工部１５６ｄに、負極集電端子部材１３０を溶接する。詳細には、負極捲回未塗工部１５６ｄの端子溶接部１５６ｇに、負極集電端子部材１３０の負極集電接続部１３２を溶接する。
【００７６】
次に、ステップＳ４（収容工程）に進み、正極集電端子部材１２０及び負極集電端子部材１３０が溶接された扁平捲回電極体１５０を、ケース本体部１１０内に収容する。その後、蓋部１７０でケース本体部１１０の開口を閉塞し、この状態で、蓋部１７０とケース本体部１１０とを溶接する。これにより、電池ケース１６０内に扁平捲回電極体１５０が収容された組み立て体１０１が完成する（図９参照）。なお、蓋部１７０の中央には、蓋部１７０を貫通する注液孔１７０ｂが形成されている。
【００７７】
次いで、ステップＳ５（注液工程）に進み、組み立て体１０１の注液孔１７０ｂを通じて、非水電解液１４０を電池ケース１６０内に注入する。本実施例１では、非水電解液１４０の注入量を、１２４ｇ（１５３．８ｍＬ）としている。
なお、注入した非水電解液１４０は、まず、電池ケース１６０の内部空間のうち、扁平捲回電極体１５０の捲回塗工部１５０ｄの外部の空間（正極捲回未塗工部１５５ｄの内部空間、及び、負極捲回未塗工部１５６ｄの内部空間も含む）に溜まる。
【００７８】
正極捲回未塗工部１５５ｄ及び負極捲回未塗工部１５６ｄは、正極集電部材１５１及び負極集電部材１５８が、比較的大きな隙間を空けて捲回されているため、電池ケース１６０内に非水電解液１４０を注入すると、直ちに、正極捲回未塗工部１５５ｄの内部及び負極捲回未塗工部１５６ｄの内部に非水電解液１４０が進入する。一方、捲回塗工部１５０ｄは、密に（ほとんど隙間なく）捲回されているため、注入した非水電解液１４０は、その後、ステップＳ６（含浸工程）において、ゆっくりと捲回塗工部１５０ｄの内部に進入（浸透）することになる。
【００７９】
次に、ステップＳ６（含浸工程）に進み、電池ケース１６０内に注入した非水電解液１４０、捲回塗工部１５０ｄの内部に含浸させる。具体的には、電池ケース１６０内を減圧した後加圧する操作を、複数回（例えば５回）繰り返し行う。詳細には、真空ポンプ（図示なし）を用いて、電池ケース１６０の注液孔１７０ｂを通じて、電池ケース１６０内のガスを外部に排出し、電池ケース１６０内を減圧（例えば、大気圧から１００ｋＰａ減圧）する。次いで、電池ケース１６０内を大気圧まで上昇（大気開放）させる。この操作を、複数回（例えば５回）繰り返し行う。これにより、扁平捲回電極体１５０内への非水電解液１４０の含浸速度を高めることができる。その後、一定時間、電池ケース１６０内を大気圧とした状態で放置することで、捲回塗工部１５０ｄの内部に非水電解液１４０を含浸させることができる。
【００８０】
次に、注液孔１７０ｂを注液蓋１７５で封止した後、ステップＳ７（初期充電工程）に進み、非水電解液二次電池の初期充電を行う。例えば、１Ｃの定電流で、電池電圧値が４．１Ｖに至るまで充電し、その後、電池電圧値を４．１Ｖに保持しつつ充電を行い、充電電流値が０．１Ａに低下した時点で充電を終了する。これにより、非水電解液二次電池をＳＯＣ１００％にする。
以上のようにして、非水電解液二次電池１００が完成する。
【００８１】
なお、１Ｃは、定格容量値（公称容量値）の容量を有する電池を定電流放電して、１時間で放電終了となる電流値である。本実施例１の非水電解液二次電池１００の定格容量（公称容量）は、２２．８Ａｈであるので、１Ｃ＝２２．８Ａとなる。
【００８２】
（比較例１）
比較例１では、電池ケースとして、従来の直方体形状の電池ケース５６０（図１２参照）を用いて、非水電解液二次電池５００を製造した。
【００８３】
なお、電池ケース５６０は、実施例１の電池ケース１６０と比較して、ケース本体部の壁部を内側に凹ませていない点が異なっており、その他については同様である（図１２、図１３参照）。具体的には、図１３に示すように、ケース本体部５１０の幅方向の内寸Ａ、深さ方向の内寸Ｂ、奥行きの内寸Ｃを、実施例１のケース本体部１１０と同様に、１５２ｍｍ、８８ｍｍ、２４ｍｍとしている。従って、比較例１の電池ケース５６０は、実施例１の電池ケース１６０に比べて、下方側（底面側）の容量が大きくなっている。
【００８４】
また、比較例１では、扁平捲回電極体として、正極捲回未塗工部１５５ｄの下方未塗工部１５５ｆ、及び、負極捲回未塗工部１５６ｄの下方未塗工部１５６ｆを切除することなく、扁平捲回電極体１５０Ａを用いている。それ以外は、実施例１と同様にして、非水電解液二次電池５００を製造した。
【００８５】
本比較例１では、直方体形状の電池ケース５６０（図１２参照）を用いているため、注液工程において規定量（具体的には１２４ｇ）の非水電解液１４０を電池ケース内に注入したとき、実施例１（電池ケース１６０）に比べて、非水電解液１４０の液面が低くなる。従って、捲回塗工部１５０ｄの軸線方向両端面のうち非水電解液１４０が接触する部分の面積（液接触面積）は、実施例１に比べて減少する。このため、後述するように、本比較例１では、実施例１に比べて、非水電解液１４０の含浸完了時間が長くなった。
【００８６】
（比較例２）
比較例２でも、比較例１と同様に、電池ケースとして、従来の直方体形状の電池ケース５６０（図１２参照）を用いている。さらに、比較例１と同様に、扁平捲回電極体として、正極捲回未塗工部１５５ｄの下方未塗工部１５５ｆ、及び、負極捲回未塗工部１５６ｄの下方未塗工部１５６ｆを切除することなく、扁平捲回電極体１５０Ａを用いている。
【００８７】
但し、比較例２では、実施例１及び比較例１と異なり、注液工程において、１２８ｇ（１５８．７ｍＬ）の非水電解液１４０を電池ケース内に注入した。このように、過剰な（規定量よりも４ｇ多い）非水電解液１４０を電池ケース内に注入することで、比較例１に比べて、非水電解液１４０を電池ケース内に注入したときの液面高さを高くすることができる。従って、捲回塗工部１５０ｄの軸線方向両端面のうち非水電解液１４０が接触する部分の面積（液接触面積）を、比較例１よりも大きくすることができる。このため、後述するように、本比較例２では、比較例１に比べて、非水電解液１４０の含浸完了時間が短くなる。
上記以外は、実施例１と同様にして、比較例２の非水電解液二次電池５００を製造した。
【００８８】
（含浸完了時間の調査）
実施例１及び比較例１，２について、以下のようにして、非水電解液の含浸完了時間を調査した。
【００８９】
実施例１では、１２４ｇの非水電解液１４０を電池ケース１６０内に注入し終えたときから、捲回塗工部１５０ｄの内部への非水電解液１４０の含浸が完了するまでの時間（含浸完了時間という）を調査した。詳細には、前述の電池ケース１６０及び扁平捲回電極体１５０を用いて、多数の電池を組み立てて用意し、これらの電池にそれぞれ非水電解液１４０を注入した。その後、それぞれの電池について、上述のように減圧加圧操作を行った後、一定時間が経過する毎に、電池を１つずつ抽出して、捲回塗工部１５０ｄの内部への非水電解液１４０の含浸が完了しているか否かを調査した。
【００９０】
なお、含浸完了したか否かの判断は、抽出した電池について初期充電を行い、その後、電池を分解して分析を行って、負極合材層塗工部１５６ｃまたはセパレータ１５７の表面にＬｉが析出しているか否かで判断した。Ｌｉが検出された場合は、未だ、捲回塗工部１５０ｄの内部への非水電解液１４０の含浸が完了していていないと判断することができる。一方、Ｌｉが検出されなかった場合は、捲回塗工部１５０ｄの内部への非水電解液１４０の含浸が完了したと判断することができる。このようにして、Ｌｉが検出されなかった電池について、非水電解液１４０を電池ケース１６０内に注入し終えたときから、当該電池を抽出するまで（初期充電を開始するまで）の経過時間を、含浸完了時間とした。その結果を表１に示す。
【００９１】
さらに、比較例１及び比較例２についても、上述のようにして、非水電解液１４０の含浸完了時間を調査した。これらの結果も表１に示す。
【００９２】
【表１】
2013097980.tif 000003
【００９３】
その結果、比較例１では、含浸完了時間が３２時間となった。すなわち、非水電解液１４０を電池ケース５６０内に注入してから、捲回塗工部１５０ｄの内部への非水電解液１４０の含浸が完了するまでに、３２時間を費やした。
【００９４】
また、比較例２では、含浸完了時間が２０時間となった。すなわち、非水電解液１４０を電池ケース５６０内に注入してから、捲回塗工部１５０ｄの内部への非水電解液１４０の含浸が完了するまでに、２０時間を費やした。
【００９５】
このように、比較例２では、比較例１に比べて、含浸完了時間を１２時間短縮することができた。その理由は、比較例２では、注液工程において、比較例１よりも多量（規定量よりも４ｇ多い）の非水電解液１４０を、電池ケース５６０内に注入したからである。これにより、比較例２では、比較例１に比べて、非水電解液１４０を電池ケース内に注入したときの液面高さを高くすることができ、その結果、捲回塗工部１５０ｄの軸線方向両端面のうち非水電解液１４０が接触する部分の面積（液接触面積）を、比較例１よりも大きくすることができたといえる。このため、比較例２では、比較例１に比べて、非水電解液１４０の含浸完了時間が短くなったといえる。
【００９６】
また、実施例１では、含浸完了時間が１２時間となった。すなわち、非水電解液１４０を電池ケース１６０内に注入してから、捲回塗工部１５０ｄの内部への非水電解液１４０の含浸が完了するまでに、１２時間を費やした。
【００９７】
このように、実施例１では、比較例１に比べて、含浸完了時間を２０時間も短縮することができた。その理由は、実施例１では、電池ケース１６０（ケース本体部１１０）について、電池ケース１６０（ケース本体部１１０）の壁部１１１のうち第１対向面１１２ｂを有する第１対向壁部１１１ｂを、第１上方内側面１１２ｃを有する第１上方壁部１１１ｃよりも、軸線ＡＸ方向について電池ケース１６０の内側に凹んだ形態としているからである。さらに、第２対向面１１２ｆを有する第２対向壁部１１１ｆを、第２上方内側面１１２ｇを有する第２上方壁部１１１ｇよりも、軸線ＡＸ方向について電池ケース１６０の内側に凹んだ形態としているからである（図１、図２参照）。
【００９８】
これにより、実施例１の電池ケース１６０は、従来の直方体形状の電池ケース５６０（図１２、図１３参照）に比べて、下方側（底面側）の容量を小さくしている。その結果、非水電解液１４０を電池ケース内に注入したとき、実施例１では、注液量が同量（１２４ｇ）であるにも拘わらず、比較例１に比べて、非水電解液１４０の液面を高くすることができた。
【００９９】
これにより、実施例１では、比較例１に比べて、捲回塗工部１５０ｄの軸線方向両端面のうち非水電解液１４０が接触する部分の面積（液接触面積）を増大させることができた。その結果、実施例１では、比較例１に比べて、非水電解液１４０が捲回塗工部１５０ｄの内部に浸透する速度が速くなり、含浸が完了する（非水電解液１４０が捲回塗工部１５０ｄの内部全体に行き渡る）までの時間を短くすることができたといえる。
【０１００】
しかも、実施例１では、実施例１よりも注液量の多い比較例２と比べても、含浸完了時間が短くなっている。
以上より、実施例１では、非水電解液１４０を短時間で捲回塗工部１５０ｄの内部に含浸させることができるといえる。これにより、電池の製造時間が短縮されるので、実施例１の非水電解液二次電池１００は、安価な電池となる。
【０１０１】
（サイクル充放電試験）
次に、実施例１及び比較例１，２の非水電解液二次電池について、サイクル充放電試験を行った。
【０１０２】
具体的には、各々の二次電池について、２５℃の温度環境下で、充放電サイクルを行った。具体的には、各々の二次電池をＳＯＣ２０％の状態とし、まず、２００Ａ（８．８Ｃ）の一定電流値で、１０秒間、充電を行う。次いで、５秒間休止した後、２００Ａ（８．８Ｃ）の一定電流値で、１０秒間、放電を行う。その後、５秒間休止する。この充放電を１サイクルとして、各二次電池について、複数サイクルの充放電を行った。このように、本試験では、ハイレート（８．８Ｃ）で、充放電サイクルを行っている。
【０１０３】
このサイクル充放電試験では、所定サイクル毎に、各二次電池のＩＶ抵抗値を測定し、測定されたＩＶ抵抗値が、初期（サイクル充放電試験前）のＩＶ抵抗値の１．５倍となったときのサイクル数を、劣化サイクル数として求めた。その結果を表１に示す。
【０１０４】
なお、ＩＶ抵抗値は、以下のようにして求めている。具体的には、各々の二次電池について、ＳＯＣ２０％の状態に調整し、２５℃の温度環境下で、１Ｃの一定電流値で、１０秒間放電を行い、放電終了時の電池電圧値を測定した。さらに、放電電流値のみを、３Ｃ、５Ｃ、１０Ｃと異ならせて、それ以外は上記と同様の条件で放電を行って、それぞれの放電電流値による１０秒間放電終了時の電池電圧値を測定した。
【０１０５】
その後、各二次電池について、横軸を放電電流値、縦軸を放電終了時の電池電圧値とした座標平面に、上記の放電により得られたデータをプロットした。そして、各二次電池について、これらのプロットデータに基づいて、最小二乗法により近似直線（一次式）を算出した。その傾きを各二次電池のＩＶ抵抗値として得た。
【０１０６】
表１に示すように、比較例１では、劣化サイクル数が７５００サイクルとなった。すなわち、７５００サイクルのハイレート充放電を行うことで、電池のＩＶ抵抗値が、初期値の１．５倍に上昇した。
【０１０７】
一方、比較例２では、劣化サイクル数が２４００サイクルとなった。すなわち、２４００サイクルのハイレート充放電を行うことで、電池のＩＶ抵抗値が、初期値の１．５倍に上昇した。このように、比較例２では、比較例１に比べて、劣化サイクル数が１／３以下にまで低下し、サイクル充放電特性が極めて大きく低下した。
【０１０８】
その要因は、比較例２では、非水電解液１４０を電池ケース内に注入したときの液面高さを高くするために、比較例１に比べて、多量の（規定量よりも４ｇ多い）非水電解液１４０を電池ケース内に注入したことにある。過剰な非水電解液１４０が電池内に存在していることが原因で、ハイレート充放電サイクルにより、早期に、電池の内部抵抗（ＩＶ抵抗）が上昇してしまったと考えられる。
【０１０９】
これに対し、実施例１では、劣化サイクル数が７８００サイクルとなった。すなわち、７８００サイクルのハイレート充放電を行うことで、電池のＩＶ抵抗値が、初期値の１．５倍に上昇した。このように、実施例１では、劣化サイクル数が比較例１を上回り、サイクル充放電特性が向上した。
【０１１０】
以上の結果より、実施例１の製造方法では、電池のサイクル充放電特性を低下させることなく（詳細には、サイクル充放電特性を良好にして）、非水電解液を短時間で扁平捲回電極体の捲回塗工部内に含浸させることができたといえる（表１参照）。また、実施例１の電池は、サイクル充放電特性が良好で、且つ、安価な電池であるといえる。
【０１１１】
（実施例２）
次に、実施例２の非水電解液二次電池２００について説明する。本実施例２の非水電解液二次電池２００は、実施例１の非水電解液二次電池１００と比較して、電池ケースのケース本体部の形態が異なり、その他については同様である（図１０、図１１参照）。
【０１１２】
具体的には、本実施例２の電池ケース２６０（ケース本体部２１０）は、直方体形状のケースの内部のうち、扁平捲回電極体１５０の第１切断面１５０ｂと軸線ＡＸ方向（図１０において左右方向）に対向する位置に、スペーサー２１６を有している。このスペーサー２１６は、ケース本体部２１０と一体となって、ケース本体部２１０の壁部２１２の一部を構成する。
【０１１３】
なお、スペーサー２１６は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂製で、直方体形状をなしている。スペーサー２１６の外寸は、１４ｍｍ（電池ケース２６０の幅方向寸法、図１０において左右方向寸法）×３５ｍｍ（電池ケース２６０の高さ方向寸法、図１０において上下方向寸法）×２４ｍｍ（電池ケース２６０の奥行き方向寸法、図１０において紙面に直交する方向の寸法）である。スペーサー２１６の奥行き寸法は、電池ケース２６０（ケース本体部２１０）の奥行き内寸（図１１のＣ寸法）と一致している。
【０１１４】
このような電池ケース２６０でも、実施例１の電池ケース１６０と同様に、適切に、第１対向面２１２ｂを、第１上方内側面２１２ｃよりも軸線ＡＸ方向について電池ケースの内側（図１０において左側）に位置させることができる。具体的には、スペーサー２１６の側面のうち、扁平捲回電極体１５０の第１切断面１５０ｂと軸線ＡＸ方向に対向する面（図１０において左側を向く面）が、第１対向面２１２ｂとなる。この第１対向面２１２ｂは、第１上方内側面２１２ｃよりも軸線ＡＸ方向について電池ケースの内側に位置している（図１０参照）。
【０１１５】
さらに、本実施例２の電池ケース２６０（ケース本体部２１０）は、直方体形状の電池ケースの内部のうち、扁平捲回電極体１５０の第２切断面１５０ｃと軸線ＡＸ方向（図１０において左右方向）に対向する位置にも、スペーサー２１７を有している。このスペーサー２１７も、ケース本体部２１０と一体となって、ケース本体部２１０の壁部２１２の一部を構成する。なお、スペーサー２１７は、スペーサー２１６と同等品であり、同一形状である。
【０１１６】
これにより、実施例１の電池ケース１６０と同様に、適切に、第２対向面２１２ｆを、第２上方内側面２１２ｇよりも軸線ＡＸ方向について電池ケースの内側（図１０において右側）に位置させることができる。具体的には、スペーサー２１７の側面のうち扁平捲回電極体１５０の第２切断面１５０ｃと軸線ＡＸ方向に対向する面（図１０において右側を向く面）が、第２対向面２１２ｆとなる。この第２対向面２１２ｆは、第２上方内側面２１２ｇよりも軸線ＡＸ方向について電池ケースの内側に位置している（図１０参照）。
【０１１７】
なお、本実施例２では、電池ケース２６０のケース本体部２１０の内寸を、以下のようにしている。具体的には、図１１を参照して説明すると、幅方向（扁平捲回電極体１５０の軸線方向に一致する方向）の内寸Ａを１５２ｍｍ、深さ方向（図１１において上下方向）の内寸Ｂを８８ｍｍ、奥行きの内寸Ｃを２４ｍｍとしている。
【０１１８】
さらに、第１対向面２１２ｂの高さ寸法Ｄ（図１１において上下方向寸法）を３５ｍｍ、第１対向面１１２ｂの突出寸法Ｅ（第１上方内側面２１２ｃから第１対向面２１２ｂまでの軸線ＡＸ方向距離に相当）を１４ｍｍとしている。さらに、第２対向面２１２ｆの高さ寸法Ｆ（図１１において上下方向寸法）を３５ｍｍ、第２対向面２１２ｂの突出寸法Ｇ（第２上方内側面２１２ｇから第２対向面２１２ｆまでの軸線ＡＸ方向距離に相当）を１４ｍｍとしている。
要するに、本実施例２の電池ケース２６０は、比較例１の電池ケース５６０の内部に、スペーサー２１６，２１７を配置したものに相当する。
【０１１９】
このような電池ケース２６０（ケース本体部２１０）でも、実施例１の電池ケース１６０と同様に、底面２１５（下面）から第１対向面２１２ｂ及び第２対向面２１２ｆの上端に至るまでの内部空間Ｓ１（図１１においてＤ，Ｆで示す高さ寸法部分の空間）の単位高さ当たりの容量（ケース本体部２１０の底面積に一致する）を、これよりも上方の内部空間Ｓ２の単位高さ当たりの容量（比較例１の電池ケース５６０の底面積に一致する）よりも小さくすることができる。従って、実施例２の電池ケース２６０は、従来の直方体形状の電池ケース５６０（図１２、図１３参照）に比べて、下方側（底面側）の容量が小さくなる。
【０１２０】
これにより、本実施例２でも、実施例１と同様に、注液工程において、一定量（規定量）の非水電解液１４０を電池ケース２６０内に注入したとき、従来の直方体形状の電池ケース５６０（内面が直方体形状）に比べて、非水電解液１４０の液面を高くすることができる。従って、本実施例２の電池ケース２６０を用いることで、従来の電池ケース５６０を用いる場合に比べて、捲回塗工部の軸線方向両端面のうち非水電解液１４０が接触する部分の面積（液接触面積）を増大させることができる。
【０１２１】
従って、本実施例２では、含浸工程において、非水電解液１４０を短時間で捲回塗工部１５０ｄの内部に含浸させることができる。しかも、非水電解液１４０の液面を高くするため（液接触面積を増大させるため）に、電池ケース２６０内に過剰な非水電解液１４０を注入する必要がないので、電池のサイクル充放電特性を低下させてしまうこともない。
【０１２２】
（含浸完了時間の調査）
実施例２についても、実施例１と同様な方法により、非水電解液１４０の含浸完了時間を調査した。その結果を表２に示す。なお、本実施例２との比較のため、前述の比較例１，２の結果も、表２に示す。
【０１２３】
【表２】
2013097980.tif 000004
【０１２４】
実施例２では、実施例１と同様に、含浸完了時間が１２時間となった。すなわち、非水電解液１４０を電池ケース２６０内に注入してから、捲回塗工部１５０ｄの内部への非水電解液１４０の含浸が完了するまでに、１２時間を費やした。
【０１２５】
このように、実施例２では、比較例１に比べて、含浸完了時間を２０時間も短縮することができた。その理由は、実施例１と同様である。具体的には、前述のような形態の電池ケース２６０（ケース本体部２１０）を用いることで、比較例１に比べて、捲回塗工部１５０ｄの軸線方向両端面のうち非水電解液１４０が接触する部分の面積（液接触面積）を増大させることができたからである。その結果、実施例２では、比較例１に比べて、非水電解液１４０が捲回塗工部１５０ｄの内部に浸透する速度が速くなり、含浸が完了する（非水電解液１４０が捲回塗工部１５０ｄの内部全体に行き渡る）までの時間を短くすることができたといえる。
【０１２６】
しかも、実施例２では、実施例２よりも注液量の多い比較例２と比べても、含浸完了時間が短くなっている。
以上より、実施例２では、非水電解液１４０を短時間で捲回塗工部１５０ｄの内部に含浸させることができるといえる。これにより、電池の製造時間が短縮されるので、実施例２の非水電解液二次電池２００は、安価な電池となる。
【０１２７】
（サイクル充放電試験）
また、実施例２についても、実施例１と同様な方法により、サイクル充放電を行って、電池のＩＶ抵抗値が、初期（サイクル充放電試験前）のＩＶ抵抗値の１．５倍となったときのサイクル数を、劣化サイクル数として求めた。その結果も表２に示す。
【０１２８】
実施例２では、劣化サイクル数が７５００サイクルとなった。すなわち、７５００サイクルのハイレート充放電を行うことで、電池のＩＶ抵抗値が、初期値の１．５倍に上昇した。このように、実施例２では、比較例１に比べて含浸完了時間を大幅に短縮しつつも、劣化サイクル数が比較例１と同等となり、サイクル充放電特性が良好となった。
【０１２９】
以上の結果より、実施例２では、電池のサイクル充放電特性を低下させることなく、非水電解液を短時間で扁平捲回電極体の捲回塗工部内に含浸させることができたといえる（表２参照）。また、実施例２の電池は、サイクル充放電特性が良好で、且つ、安価な電池であるといえる。
【０１３０】
以上において、本発明を実施例１，２に即して説明したが、本発明は上記実施例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。
【符号の説明】
【０１３１】
１００，２００  非水電解液二次電池
１６０，２６０  電池ケース
１１０，２１０  ケース本体部
１１１，２１１  壁部
１１１ｂ  第１対向壁部
１１１ｃ  第１上方壁部
１１１ｆ  第２対向壁部
１１１ｇ  第２上方壁部
１１２，２１２  内側面
１１２ｂ，２１２ｂ  第１対向面
１１２ｃ，２１２ｃ  第１上方内側面
１１２ｆ，２１２ｆ  第２対向面
１１２ｇ，２１２ｇ  第２上方内側面
１２０  正極集電端子部材
１３０  負極集電端子部材
１７０  蓋部
１７０ｂ  注液孔
１４０  非水電解液
１５０  扁平捲回電極体
１５０ｂ  第１切断面
１５０ｃ  第２切断面
１５０ｄ  捲回塗工部
１５５  正極
１５５ｂ  正極合材層未塗工部
１５５ｃ  正極合材層塗工部
１５５ｄ  正極捲回未塗工部
１５５ｆ  下方正極未塗工部
１５６  負極
１５６ｂ  負極合材層未塗工部
１５６ｃ  負極合材層塗工部
１５６ｄ  負極捲回未塗工部
１５６ｆ  下方負極未塗工部
１５７  セパレータ
２１６，２１７  スペーサー
ＡＸ  軸線
【図１】
2013097980.tif 000005
【図２】
2013097980.tif 000006
【図３】
2013097980.tif 000007
【図４】
2013097980.tif 000008
【図５】
2013097980.tif 000009
【図６】
2013097980.tif 000010
【図７】
2013097980.tif 000011
【図８】
2013097980.tif 000012
【図９】
2013097980.tif 000013
【図１０】
2013097980.tif 000014
【図１１】
2013097980.tif 000015
【図１２】
2013097980.tif 000016
【図１３】
2013097980.tif 000017