(57)【要約】【課題】電極体のスプリングバックを低減して電池の組立を支障なく行うことが可能なリチウム二次電池の製造方法および製造装置、ならびに電極体のスプリングバックが低減されて容易に作製することが可能なリチウム二次電池を提供すること。【解決手段】負極、正極およびセパレータを含む積層体を渦巻状に巻き取った積層体を、扁平型電極体の平坦部となる部位および湾曲部となる部位のいずれにも当接して加圧し得るシリコーンゴム平板１１等を備える加圧手段により加圧し変形させるようにする。【選択図】      図１
2009054376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負極、正極およびセパレータを含む積層体を渦巻状に巻き取る第１ステップと、巻き取った積層体を加圧し変形させて、平坦部および湾曲部を有する扁平型電極体を得る第２ステップと、を含むリチウム二次電池の製造方法であって、
前記第２ステップにおいて、巻き取った積層体を、扁平型電極体の平坦部となる部位および湾曲部となる部位のいずれにも当接して加圧し得る加圧手段により加圧し変形させることを特徴とするリチウム二次電池の製造方法。
【請求項２】
前記負極における集電体の引張強度が２００Ｎ／ｍｍ2以上である、請求項１に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項３】
前記加圧手段が、渦巻状に巻き取った積層体を両側からゴム弾性を有する材料よりなる部材で締め付けることにより加圧するものである、請求項１または２に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項４】
前記ゴム弾性を有する材料がシリコーンゴムである、請求項３に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項５】
前記ゴム弾性を有する材料よりなる部材において、扁平型電極体の湾曲部に対応する領域の弾性係数が、平坦部に対応する領域の弾性係数より大となっている、請求項３または４に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項６】
前記負極における負極活物質層の充電後の厚みが充放電前の負極活物質層の厚みの２倍以上である、請求項１から５のいずれか１項に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項７】
前記負極における負極活物質が、ＳｉおよびＳｎの少なくとも一方を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項８】
前記負極における集電体が、Ｃｕを主成分とし、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、ＳｎおよびＺｎよりなる群から選ばれる少なくとも１つを含む、請求項１から７のいずれか１項に記載のリチウム二次電池の製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の方法により作製されたリチウム二次電池。
【請求項１０】
負極、正極およびセパレータを含む積層体を渦巻状に巻き取った積層体を加圧し変形させて、平坦部および湾曲部を有する扁平型電極体とするためのリチウム二次電池の製造装置であって、
前記巻き取った積層体において、扁平型電極体の平坦部となる部位および湾曲部となる部位のいずれにも当接して加圧し得る加圧手段を備えることを特徴とするリチウム二次電池の製造装置。
【請求項１１】
前記加圧手段が、渦巻状に巻き取った積層体を両側からゴム弾性を有する材料よりなる部材で締め付けることにより加圧するものである、請求項１０に記載のリチウム二次電池の製造装置。
【請求項１２】
前記ゴム弾性を有する材料がシリコーンゴムである、請求項１１に記載のリチウム二次電池の製造装置。
【請求項１３】
前記ゴム弾性を有する材料よりなる部材において、扁平型電極体の湾曲部に対応する領域の弾性係数が、平坦部に対応する領域の弾性係数より大となっている、請求項１１または１２に記載のリチウム二次電池の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極体のスプリングバックを低減して電池の組立を支障なく行うことが可能なリチウム二次電池の製造方法および製造装置、ならびにこの製造方法および製造装置により得られるリチウム二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高出力、高エネルギー密度の新型二次電池の１つとして、非水電解液を用い、リチウムイオンを正極と負極との間で移動させて充放電を行うようにしたリチウム二次電池が利用されている。このリチウム二次電池は、携帯用途の小型機器へ搭載される場合、機器中の電池配置スペースを小さくするため、扁平形の形状とされる。このような扁平形電池では、電極体をらせん状に巻き取った円筒状の電極体を押しつぶすことで扁平角形状にしていた（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９７４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電池の高容量化のために活物質として合金等を用いると、充放電にともない活物質が大きく膨張収縮するため、電極の集電体に高強度の材料を用いて充放電による電極の変形を抑制する必要がある。この場合、電極体を押しつぶす工程の後に電極体がスプリングバック（加圧後に離型すると電極体の弾性変形分が形状回復（弾性回復）する現象）して厚みが十分小さくならず、このため電池缶への挿入が困難になるという問題があった。
【０００５】
従って、本発明は、電極体のスプリングバックを低減して電池の組立を支障なく行うことが可能なリチウム二次電池の製造方法を提供することを主たる目的とする。
また、本発明は、電極体のスプリングバックを低減して電池の組立を支障なく行うことが可能なリチウム二次電池の製造装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、電極体のスプリングバックが低減されて容易に作製することが可能なリチウム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】
【０００６】
上記目的を達成する為に、本発明に係るリチウム二次電池の製造方法は、
負極、正極およびセパレータを含む積層体を渦巻状に巻き取る第１ステップと、巻き取った積層体を加圧し変形させて、平坦部および湾曲部を有する扁平型電極体を得る第２ステップと、を含むリチウム二次電池の製造方法であって、
前記第２ステップにおいて、巻き取った積層体を、扁平型電極体の平坦部となる部位および湾曲部となる部位のいずれにも当接して加圧し得る加圧手段により加圧し変形させることを特徴とする。
【０００７】
本発明において、「扁平型電極体の平坦部」とは、渦巻状に巻き取った積層体の湾曲した周面が、加圧されることにより平面状に変形した部位を意味し、概略平面状に変形した部位であれば、完全な平面とはなっておらず多少の凹凸形状ないし湾曲形状を有する部位も含意する。また、「扁平型電極体の湾曲部」とは、前記平坦部の両側に形成された断面Ｕ字状の湾曲形状をなす部位、即ち電極体の巻取軸方向に沿って延びる端縁部となっている湾曲部を意味する。
【０００８】
前述したようにらせん状に巻き取った円筒状の電極体を押しつぶす工程においては、一般に、平面状のプレスによって電極体が押しつぶされるが、これによっては電極体の湾曲部が十分に加圧されず、このため電極体のスプリングバックが大きくなる。これに対し、本発明によれば、巻き取った積層体を、扁平型電極体の平坦部となる部位および湾曲部となる部位のいずれにも当接して加圧し得る加圧手段により加圧し変形させるので、平坦部だけでなく湾曲部も十分に加圧され変形する。これにより、電極体のスプリングバックを抑制することができる。
また、湾曲部にも荷重がかかるようにプレスされるので、平坦部にかかる圧力を低減しても、電極体の厚みを低減することができるため、プレスによるセパレータの押しつぶしも抑制することができる。これにより、電池反応が均一化して放電容量が増大するという効果も得られる。
【０００９】
本発明は、負極における集電体の引張強度が２００Ｎ／ｍｍ2以上である場合に特に有用である。
前述したように、電極の集電体に引張強度が高い高強度の材料を用いた場合、平面状のプレスではスプリングバックが大きくなる。特に引張強度が２００Ｎ／ｍｍ2以上の集電体が用いられる場合に、スプリングバックを効果的に抑制することのできる本発明の構成が特に有用である。
【００１０】
前記加圧手段が、渦巻状に巻き取った積層体を両側からゴム弾性を有する材料よりなる部材で締め付けることにより加圧するものであることが望ましい。
ゴム弾性を有する材料よりなる部材は、加圧時に、巻き取った積層体の形状に沿った形で、即ち積層体の形状に追随して変形するため、これにより湾曲部にも均一に応力が印加されて電極体のスプリングバックを抑制することができる。
【００１１】
前記ゴム弾性を有する材料がシリコーンゴムであることが望ましい。
シリコーンゴムは、温度変化による弾性等の特性変化が少ないため、シリコーンゴムよりなる部材で積層体を加圧するようにすることで、環境気温による加圧状態の差が少なく常に一定した加圧状態が得られる。また、室温以上に加温した状態で積層体の加圧を行っても、室温時と同等の加圧状態が得られる。
【００１２】
前記ゴム弾性を有する材料よりなる部材において、扁平型電極体の湾曲部に対応する領域の弾性係数が、平坦部に対応する領域の弾性係数より大となっていることが望ましい。
上記構成により、巻き取った積層体における扁平型電極体の湾曲部となる部位をさらに効果的に加圧し変形させることができる。
また、平坦部にかかる圧力が低減されてプレスによるセパレータの押しつぶしもより効果的に抑制することができ、これにより、電池反応を均一化して放電容量をさらに効果的に増大させることができる。
【００１３】
前記加圧手段と、渦巻状に巻き取った積層体との間に、該積層体との接触面の摩擦係数が低い中間層を介在させた状態で加圧することが望ましい。
渦巻状に巻き取った積層体を加圧手段で加圧する際に、該加圧手段において積層体と接触する面の摩擦係数が大きいと、積層体が加圧手段にくっついた状態で押圧されて横方向に伸び、これによりシワが発生して不良の原因となりやすい。加圧手段と積層体との間に該積層体との接触面の摩擦係数が低い中間層を介在させることにより、中間層が加圧手段ないし積層体との間で摺動しながら（ずれながら）積層体が押圧されるので、上記のようなシワの発生を防止することができる。
【００１４】
上記中間層としては、例えば、積層体との接触面の摩擦係数が低い金属またはポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂よりなる膜を加圧手段と積層体との間に介装したり、加圧手段において積層体と接触する面に、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））等の材料をコーティングにより被覆したりする等の方法により形成することができる。
【００１５】
このとき、上記のようなシワの発生は積層体の最表面がセパレータとなっている場合に生じやすいため、積層体の最表面の少なくとも一部にセパレータが露出している構成であると、積層体（この場合はセパレータ）との接触面の摩擦係数が低い中間層を設けることが特に有用となる。また、上記のような金属または樹脂よりなる膜を加圧手段と積層体との間に介装する場合、この膜は積層体における平坦部となる位置で固定して湾曲部となる位置では固定しない状態としておくと、上記のような中間層としての機能を当該膜に奏させることができる。
【００１６】
本発明は、前記負極における負極活物質層の充電後の厚みが充放電前の負極活物質層の厚みの２倍以上である場合に特に有用である。
充放電により活物質層の厚みが２倍以上変化する場合、集電体には特に高強度の材料よりなるものを用いることが必要となり、この場合、電極体のスプリングバックがさらに大きくなるため、本発明の効果がより大きく発揮される。
【００１７】
本発明は、前記負極における負極活物質が、ＳｉおよびＳｎの少なくとも一方を含む場合に特に有用である。
負極活物質がＳｉないしＳｎを含むものであると、充放電により負極活物質層の厚み大きく変化するため、集電体には特に高強度の材料よりなるものを用いることが必要となって電極体のスプリングバックがさらに大きくなり、したがって本発明の効果がより大きく発揮される。
【００１８】
本発明は、前記負極における集電体が、Ｃｕを主成分とし、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、ＳｎおよびＺｎよりなる群から選ばれる少なくとも１つを含む場合に特に有用である。
上記組成の集電体は、通常の銅箔に比較して強度が非常に高くなることが知られている。このような高強度の箔を集電体として用いる場合、電極体のスプリングバックがさらに大きくなるため、本発明の効果がより大きく発揮される。
【００１９】
本発明に係るリチウム二次電池は、上述の方法により作製されたものであり、電極体のスプリングバックが低減されて容易に作製することが可能なリチウム二次電池となっている。
【００２０】
本発明に係るリチウム二次電池の製造装置は、負極、正極およびセパレータを含む積層体を渦巻状に巻き取った積層体を加圧し変形させて、平坦部および湾曲部を有する扁平型電極体とするためのリチウム二次電池の製造装置であって、前記巻き取った積層体において、扁平型電極体の平坦部となる部位および湾曲部となる部位のいずれにも当接して加圧し得る加圧手段を備えることを特徴とする。
【００２１】
上記構成の製造装置を用いることにより、巻き取った積層体が、扁平型電極体の平坦部となる部位および湾曲部となる部位のいずれにも当接して加圧し得る加圧手段により加圧され変形するので、平坦部だけでなく湾曲部も十分に加圧され変形する。これにより、電極体のスプリングバックを抑制することができる。
また、湾曲部にも荷重がかかるようにプレスされるので、平坦部にかかる圧力を低減しても、電極体厚みを低減することができるため、プレスによるセパレータの押しつぶしも抑制することができる。これにより、電池反応が均一化して放電容量が増大するという効果も得られる。
【００２２】
上記製造装置において、前記加圧手段が、渦巻状に巻き取った積層体を両側からゴム弾性を有する材料よりなる部材で締め付けることにより加圧するものであることが望ましい。
ゴム弾性を有する材料よりなる部材は、加圧時に、巻き取った積層体の形状に沿った形で、即ち積層体の形状に追随して変形するため、これにより湾曲部にも均一に応力が印加されて電極体のスプリングバックを抑制することができる。
【００２３】
上記製造装置において、前記ゴム弾性を有する材料がシリコーンゴムであることが望ましい。
シリコーンゴムは、温度変化による弾性等の特性変化が少ないため、シリコーンゴムよりなる部材で積層体を加圧する構成とすることで、環境気温による加圧状態の差が少なく常に一定した加圧状態が得られる。また、室温以上に加温した状態で積層体の加圧を行っても、室温時と同等の加圧状態が得られる。
【００２４】
上記製造装置において、前記ゴム弾性を有する材料よりなる部材における、扁平型電極体の湾曲部に対応する領域の弾性係数が、平坦部に対応する領域の弾性係数より大となっていることが望ましい。
上記構成により、巻き取った積層体における扁平型電極体の湾曲部となる部位をさらに効果的に加圧し変形させることができる。
また、平坦部にかかる圧力が低減されてプレスによるセパレータの押しつぶしもより効果的に抑制することができ、これにより、電池反応を均一化して放電容量をさらに効果的に増大させることができる。
【００２５】
上記製造装置において、前記加圧手段が、渦巻状に巻き取った積層体と当接する位置に、該積層体との接触面の摩擦係数が低い中間層を備えることが望ましい。
上記構成とすることにより、中間層が積層体との間で摺動しながら（ずれながら）積層体が押圧されるので、積層体におけるシワの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、負極、正極およびセパレータを含む積層体を渦巻状に巻き取った積層体を、扁平型電極体の平坦部となる部位および湾曲部となる部位のいずれにも当接して加圧し得る加圧手段により加圧し変形させるようにするので、平坦部だけでなく湾曲部も十分に加圧され変形することとなって、電極体のスプリングバックが抑制される。したがって、電極体の電池缶への挿入が困難となることもなく、電池の組立を支障なく行うことができる。
また、湾曲部にも荷重がかかるようにプレスされるので、平坦部にかかる圧力を低減しても、電極体の厚みを低減することができるため、プレスによるセパレータの押しつぶしも抑制することができる。これにより、電池反応が均一化して放電容量が増大するという効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の最良の形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能なものである。
【００２８】
〔負極の作製〕
活物質材料として平均粒径１０μｍの純度９９％のケイ素粉末８７質量％と、平均粒径３μｍの黒鉛粉末３質量％と、ポリイミドバインダー樹脂１０質量％とが含まれるように、バインダー前駆体溶液に混合し、負極合剤スラリーとした。
Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ｍｇ合金（質量比Ｃｕ：Ｎｉ：Ｓｉ：Ｍｇ＝９６．２：３：０．６５：０．１５）よりなる圧延コルソン合金箔（厚み１８μｍ、引張強度９００Ｎ／ｍｍ2）の両面を銅の電析にて粗化処理したもので、表面粗さＲａ：０．２０μｍ、局部山頂の平均間隔Ｓ：０．９０μｍである両面粗化合金箔を集電体として、この集電体に上記負極合剤スラリーを塗布、乾燥し、得られたものを３９０ｍｍ×５２ｍｍの長方形状に切り抜いた後、圧延し、４００℃、Ａｒ雰囲気下で１０時間熱処理して負極とした。なお、熱処理後の負極集電体の引張強度を測定すると、２２０Ｎ／ｍｍ2であった。
【００２９】
〔正極の作製〕
ＬｉＣｏＯ2で表されるリチウムコバルト複合酸化物（平均粒子径１３μｍ、ＢＥＴ比表面積０．３５ｍ2／ｇ）と、ＬｉＭｎ1/3Ｎｉ1/3Ｃｏ1/3Ｏ2で表されるリチウムマンガンニッケルコバルト複合酸化物（平均粒子径１１μｍ、ＢＥＴ比表面積０．５０ｍ2／ｇ）とを、質量比が９：１となるように混合し、正極活物質とした。
分散媒としてのＮ−メチル−２−ピロリドンに、正極活物質粉末と、正極導電剤としての炭素材料粉末と、正極バインダーとしてのポリフッ化ビニリデンとを、活物質と導電剤とバインダーとの質量比が９４：３：３となるように加えた後、混練し、正極合剤スラリーとした。
この正極合剤スラリーを、正極集電体としての厚み１５μｍのアルミニウム箔に塗布、乾燥、圧延し、塗布部が表面で長さ３４０ｍｍ、幅５０ｍｍ、裏面で長さ２７０ｍｍ、幅５０ｍｍとなるように加工した。集電体上の合剤層量は４８ｍｇ／ｃｍ2であった。
【００３０】
〔セパレータの作製〕
厚み２２μｍのポリエチレン多孔質体を長さ３４０ｍｍ、幅５０ｍｍ、裏面で長さ２７０ｍｍ、幅５０ｍｍとなるように加工し、セパレータとした。
【００３１】
〔電解液の作製〕
エチレンカーボネートとジエチレンカーボネートとフルオロエチレンカーボネートとを体積比２５：６５：１０で混合した溶媒に対し、ＬｉＰＦ6を１モル／リットル、ＬｉＢＦ4を０．５モル／リットル溶解した後、炭酸ガス０．４質量％を添加し、電解液を作製した。
【００３２】
〔電極体の作製〕
正極、セパレータおよび負極を重ねたものを巻取り、外周部をテープで固定した。
これを手で軽くつぶした後、図１に示すように、プレス圧力０．５ＭＰａのプレス機にて扁平状に加圧加工した。このとき、プレス機の電極体接触部にはシリコーンゴム平板１１（５ｍｍ厚）を配置し、さらにこのシリコーンゴム平板の電極体接触部に、ポリプロピレンシート１２（厚み２２μｍ）を配置するようにした。これにより、図２に示すように、平坦部５１とその両側に湾曲部５２とが形成された扁平型電極体５を得た。なお、図２において、３はアルミニウムよりなる正極集電タブ、４はニッケルよりなる負極集電タブである。
【００３３】
〔電池の作製〕
上記の電極体および電解液をアルミニウムラミネートの外装体内に挿入してリチウム二次電池を作製した。即ち、図３ないし図５に示すように、アルミニウムラミネートの外装体1に、正極集電タブ３および負極集電タブ４が外部に延出するようにして電極体５を装填し、電解液を注液した後、アルミニウムラミネートの周縁部同士をヒートシールして閉口部２を形成し、リチウム二次電池を得た。
【実施例１】
【００３４】
(実施例１)
実施例１として、前記最良の形態で示した非水電解質二次電池を用いた。
このようにして得られた電池を本発明電池ＡＰ１と称する。
【００３５】
(実施例２)
シリコーンゴム平板の電極体接触部にポリプロピレンシートを配置せずに電極体の加圧加工を行ったこと以外は、実施例１と同様にして電池を作製した。
このようにして得られた電池を本発明電池ＡＰ２と称する。
【００３６】
(実施例３)
Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ｍｇ合金（質量比Ｃｕ：Ｎｉ：Ｓｉ：Ｍｇ＝９６．２：３：０．６５：０．１５）よりなる圧延コルソン合金箔（厚み１８μｍ、引張強度９００Ｎ／ｍｍ2）の両面を銅の電析にて粗化処理したもので、表面粗さＲａ：０．４μｍ、局部山頂の平均間隔Ｓ：１．７μｍである両面粗化合金箔を集電体として、この集電体にＥＢ(電子ビーム)蒸着法でＳｉ薄膜を成膜し、得られたものを３９０ｍｍ×５２ｍｍの長方形状に切り抜いて負極とした。
この負極を用いたこと、ならびに正極集電体上の合剤層量が３８ｍｇ／ｃｍ2であったこと以外は、実施例１と同様にして電池を作製した。
このようにして得られた電池を本発明電池ＡＦ３と称する。
【００３７】
(比較例１)
シリコーンゴム平板にかえてステンレス平板を用い、ポリプロピレンシートを配置せずに電極体の加圧加工を行ったこと以外は、実施例１と同様にして電池を作製した。
このようにして得られた電池を比較電池ＺＰ１と称する。
【００３８】
(比較例２)
シリコーンゴム平板にかえてステンレス平板を用い、ポリプロピレンシートを配置せずに電極体の加圧加工を行ったこと以外は、実施例３と同様にして電池を作製した。
このようにして得られた電池を比較電池ＺＦ２と称する。
【００３９】
〔電極体の評価〕
上記本発明電池ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＦ３および比較電池ＺＰ１、ＺＦ２のそれぞれの作製において、扁平状に加工した後の電極体の形状測定、セパレータの状態観察およびセパレータの厚み測定を行った。
電極体の形状測定では、電極体の最大厚みＤＥｍａｘならびに電極体中央部を測定子により加圧した場合の下死点厚み（正極または負極自体が圧縮変形する直前まで加圧した時点における厚み）ＤＥｍｉｎをマイクロメーターで測定した。その結果を表１に示す。
セパレータの状態観察では、電極体を解きほぐし、目視でセパレータの状態を観察した。本発明電池ＡＰ１および比較電池ＺＰ１のセパレータの状態を、それぞれ図６（ａ）および（ｂ）に模式的に示す。図６中、ＤＳ０は正負極非対向部等の加圧されていない部分の厚み（元厚み）、ＤＳ１はタブ位置のように強く加圧され厚みが最小となっている部分の厚みであり、ＰＳは正負極対向部を表す。
セパレータの厚み測定では、上記図６に示す元厚みＤＳ０および最小厚みＤＳ１をそれぞれ測定した。その結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2009054376.tif 000003
【００４１】
ＤＥｍａｘ−ＤＥｍｉｎは、電極体押しつぶし工程後の電極体の戻りを示しており、この値が小さいほど、電池缶への電極体挿入が容易となる。
表１に示すように、ＤＳ１／ＤＳ０が大きい、すなわち、ゴム板プレスを行った試料ほどＤＥｍａｘ−ＤＥｍｉｎが小さく、電池缶への電極体挿入が容易となることがわかる。
【００４２】
〔充放電特性の評価〕
負極活物質としてＳｉ粉末を用いた本発明電池ＡＰ１、ＡＰ２および比較電池ＺＰ１については、下記の充放電試験条件Ｐでサイクル特性を評価した。また、負極活物質としてＳｉ薄膜を用いた本発明電池ＡＦ３および比較電池ＺＦ２については、下記の充放電試験条件Ｆでサイクル特性を評価した。その結果を表２に示す。
【００４３】
[充放電試験条件Ｐ]
・１サイクル目充電条件
５０ｍＡの電流で４時間定電流充電を行った後、２００ｍＡの電流で終止電圧４．３Ｖまで定電流充電を行い、この後、４．３Ｖの電圧で終止電流５０ｍＡまで定電圧充電を行うという条件。
・１サイクル目放電条件（０．２Ｉｔ放電）
２００ｍＡの電流で終止電圧２．７５Ｖまで定電流放電を行うという条件。
・２サイクル目以降充電条件
２００ｍＡの電流で終止電圧４．３Ｖまで定電流充電を行った後、４．３Ｖの電圧で終止電流５０ｍＡまで定電圧充電を行うという条件。
・２サイクル目以降放電条件（１．０Ｉｔ放電）
２００ｍＡの電流で終止電圧２．７５Ｖまで定電流放電を行うという条件。
【００４４】
[充放電試験条件Ｆ]
・１サイクル目充電条件
４０ｍＡの電流で４時間定電流充電を行った後、１６０ｍＡの電流で終止電圧４．３Ｖまで定電流充電を行い、この後、４．３Ｖの電圧で終止電流４０ｍＡまで定電圧充電を行うという条件。
・１サイクル目放電条件
１６０ｍＡの電流で終止電圧２．７５Ｖまで定電流放電を行うという条件。
・２−５サイクル目充電条件
１６０ｍＡの電流で終止電圧４．３Ｖまで定電流充電を行った後、４．３Ｖの電圧で終止電流４０ｍＡまで定電圧充電を行うという条件。
・２−５サイクル目放電条件（０．２Ｉｔ放電）
１６０ｍＡの電流で終止電圧２．７５Ｖまで定電流放電を行うという条件。
・６サイクル目以降充電条件
１０００ｍＡの電流で終止電圧４．３Ｖまで定電流充電を行った後、４．３Ｖの電圧で終止電流５０ｍＡまで定電圧充電を行うという条件。
・６サイクル目以降放電条件（１．０Ｉｔ放電）
１０００ｍＡの電流で終止電圧２．７５Ｖまで定電流放電を行うという条件。
【００４５】
【表２】
2009054376.tif 000004
【００４６】
表２に示すように、ＤＳ１／ＤＳ０が大きい、すなわち、セパレータが押しつぶされていない電池は、ゴム板プレスにより湾曲部への加圧が行われたものであり、放電容量が大きく、また、５０サイクル経過後も高い容量を保持していた。
【００４７】
以上のように、負極の集電体が引張強度２００Ｎ／ｍｍ2以上であり、電極体が渦巻状に巻き取られた構造であって、湾曲部を加圧するようにして電極体を作製した本発明電池ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＦ３は、スプリングバックが小さくなるため電池製造が容易になり、また比較電池ＺＰ１、ＺＦ２よりも放電容量が大きくなることがわかる。
【００４８】
〔その他の事項〕
（１）巻き取った積層体を加圧し変形させるための加圧手段としては、上記のゴム平板のようなゴム弾性を有する材料よりなる部材を用いたもの以外にも、例えば図７に示すように、バネ弾性により扁平型電極体の湾曲部となる部位に当接して加圧し得る構成としたものとしてもよい。同図に示す例においては、プレス機Ｍ１の電極体接触部において、扁平型電極体の湾曲部となる部位に当接する位置に、弾性片１３が配置されており、プレス機Ｍ１でプレスすると、該弾性片１３が扁平型電極体の湾曲部となる部位の形状に追随しながら加圧がなされるようになっている。
【００４９】
（２）また、加圧手段として、例えば図８に示すように、電極体接触部を予め扁平型電極体の形状に対応する形状としておくようにしてもよい。同図に示す例では、プレス機Ｍ２の平板１４が、扁平型電極体の形状に対応する凹形状すなわち中央の平坦部１４Ｅの両側が湾曲面１４Ｓをなして加圧方向に漸次延出する形状に成形されており、渦巻状に巻き取った積層体を両側からこの平板１４により加圧することで、扁平型電極体の平坦部となる部位および湾曲部となる部位のいずれにも当接しながら加圧することができる。
【００５０】
（３）また、加圧手段としてゴム弾性を有する材料よりなる部材を用いる場合、この部材を、扁平型電極体の湾曲部に対応する領域および平坦部に対応する領域を含む複数の領域から構成されるものとし、湾曲部に対応する領域の弾性係数が平坦部に対応する領域の弾性係数より大となるようにしてもよい。これによれば、巻き取った積層体における扁平型電極体の湾曲部となる部位をさらに効果的に加圧し変形させることができる。また、平坦部にかかる圧力が低減されてプレスによるセパレータの押しつぶしもより効果的に抑制することができ、これにより、電池反応を均一化して放電容量をさらに効果的に増大させることができる。
上記のように弾性係数の異なる複数の領域から構成される部材は、例えば、扁平型電極体の平坦部に対応する寸法および形状を有するゴム平板の両側に、これよりも弾性係数が大でかつ扁平型電極体の湾曲部に対応する寸法および形状を有するゴム平板を接合することにより得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、携帯用途の小型機器等に搭載される電池の作製に好適に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の最良の形態で用いたプレス機の構成を示す模式斜視図である。
【図２】本発明の最良の形態で作製した扁平型電極体の斜視図である。
【図３】本発明の最良の形態で作製したリチウム二次電池の斜視図である。
【図４】図３のリチウム二次電池の平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線部概略断面図である。
【図６】本発明電池ＡＰ１および比較電池ＺＰ１における電極体を加圧加工した後のセパレータの状態を示す図である。
【図７】加圧手段の他の例を示す模式正面図である。
【図８】加圧手段の他の例を示す模式正面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１１：シリコーンゴム平板（加圧手段）
【図１】
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【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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【図８】
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