JP4683044B2 - 巻回型電気化学デバイス、及び巻回型電気化学デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、巻回型電気化学デバイス、及び巻回型電気化学デバイスの製造方法に関する。

近年、携帯用電子機器の小型化、薄型化、及び高出力化に伴い、携帯用電子機器の電源として用いられる電池の小型化、薄型化、及び高容量化が求められている。このような電池としては、例えば、正極と負極とをセパレータを挟んで渦巻状に巻いた巻回体を備える巻回型電池が用いられる（下記特許文献１、２参照）。

特開２０００−７７０９１号公報 特開２００６−２７８１４３号公報

上記特許文献１、２に示すような楕円筒型の巻回型電池（円筒型ではない巻回型電池）を製造する際は、正極、負極、及びセパレータを巻いて巻回体を形成するために、巻芯を必要とする。この巻芯の寸法、形状によって、巻回型電池の寸法、形状が規定される。

しかし、上記特許文献１に示すように、正極、負極、及びセパレータとは別の巻芯を用いて巻回体を形成する場合、巻芯に正極又は負極のいずれか一方の電極の端部のみを巻き取った上で、他方の電極を巻き取るため、得られる巻回体の巻芯近傍において、正極と負極とがセパレータを介して対向しない部分が形成されてしまう（上記特許文献１の図２、４等参照）。正極と負極とが対向しない部分が形成されると、巻回型電池の容量が低下してしまう。

また、巻芯に一方の電極の端部のみを一部巻き取った後に、一方の電極の残部と他方の電極とを巻き取る場合、正極と負極との位置合わせを行う際に、正極と負極との相対的な位置が所望の位置からずれ易くなる。そのため、正極と負極とが対向しない部分が形成されて巻回型電池の容量が低下したり、得られる巻回体の寸法や形状が所望の規格から外れたりする傾向があった。

さらに、上記特許文献１に示す電池では、巻回体から巻芯を抜き取る必要があるため、巻芯を抜き取った後に巻回体が変形し易い傾向があった。

また、上記特許文献２に示すように、正極又は負極のいずれか一方の電極の端部を巻芯として巻回体を形成したとしても、上記特許文献１の場合と同様に、得られる巻回体の巻芯近傍において、正極と負極とがセパレータを介して対向しない部分が形成され、また正極と負極との相対的な位置がずれ易くなる（上記特許文献２の図２等参照。）。そのため、上記特許文献２に示す巻回型電池においても、容量が低下したり、巻回体の寸法や形状が所望の規格から外れたりする傾向があった。

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、容量を向上させることができる巻回型電気化学デバイス、及び得られる巻回型電気化学デバイスの容量を向上させることができると共に、巻回型電気化学デバイスの寸法のずれや形状の歪みを抑制できる巻回型電気化学デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の巻回型電気化学デバイスは、集電体の両面に活物質層が形成された帯状の正極と負極とが帯状のセパレータを挟むようにして巻かれた巻回体を備え、正極の巻回体中心側端部の両面がセパレータを介してそれぞれ負極と隣り合い、負極の巻回体中心側端部の両面がセパレータを介してそれぞれ正極と隣り合っていることを特徴とする。

上記本発明では、巻回体の中心側においても、正極の両面がそれぞれ負極と対向すると共に、負極の両面がそれぞれ正極と対向しており、従来の電池のように巻回体の中心側に正極と負極とが対向しない部分が形成されていない。すなわち、本発明では、従来の電池に比べて、正極と負極との対向面積を増加させることができる。そのため、本発明では、従来の電池に比べて容量を向上させることができる。

上記本発明では、正極及び負極の巻回体外周側端部のうち、最外周側に配置された巻回体外周側端部が、内周側に配置された巻回体外周側端部より、巻回体の巻き方向へ延びている。

巻回体の巻き方向へ延びている、最外周側に配置された巻回体外周側端部を、内周側に押し付けるようにして巻回体の外周面に固定することによって、正極及び負極の巻回体外周側端部における巻回体の外周面の段差が軽減され、巻回体の外周が平坦となり、巻回体を電気化学デバイスの外装ケースに収容し易くなる。一方、従来の巻回体では、最外周側に配置された巻回体外周側端部が、内周側に配置された巻回体外周側端部より巻回体の巻き方向へ延びていないため、正極及び負極の巻回体外周側端部における巻回体の外周面の段差を軽減し難く、また外周側端部を巻回体の外周面に固定するための粘着テープ等の固定部材の厚みに起因する段差が生じ易くなる。そのため、従来の巻回体では、その外周面に凹凸が形成され、巻回体と外装ケースとで寸法及び形状が合わず、巻回体を外装ケースに収容できない可能性があるが、本発明ではこれらの不具合の発生を抑制できる。

本発明の巻回型電気化学デバイスの製造方法は、帯状のセパレータをセパレータの長手方向に折り曲げて、セパレータで、集電体の両面に活物質層が形成された帯状の正極又は負極のいずれか一方の電極を一方の電極の長手方向の端部側から挟み、一方の電極の両面をセパレータで覆う工程と、正極又は負極のいずれか他方の電極の長手方向の端部側を他方の電極の長手方向に折り曲げて、セパレータで挟まれた一方の電極の端部を他方の電極の端部で挟み、セパレータで挟まれた一方の電極の端部と他方の電極の端部とを有する巻芯部を形成する工程と、巻芯部に、両面をセパレータで覆った一方の電極及び他方の電極を巻き付けて、巻回体を形成する工程と、を備えることを特徴とする。

上記本発明では、セパレータで挟んだ一方の電極の端部を、他方の電極の端部で挟みこむことによって巻芯部を形成するため、巻芯部においても、正極及び負極を対向させることができる。そのため、本発明により得られる巻回型電気化学デバイスでは、リードの接続位置を除いて、正極と負極とが対向しない部分に形成されない。そのため、本発明では、従来の電池に比べて容量の大きい巻回型電気化学デバイスを製造することができる。

また、上記本発明では、まず、正極、負極、及びセパレータそれぞれの一部分を備える巻芯部を形成した後に、巻芯部に正極、負極、及びセパレータを同時に巻き付ける。すなわち本発明では、正極、負極、及びセパレータの位置合わせを、これらの巻き取りに先立って巻芯部の形成時に行うため、従来のように巻き取りの中途で正極、負極、及びセパレータの位置合わせを行う必要がなく、正極と負極との相対的な位置が所望の位置からずれ難くなる。そのため、本発明では、正極と負極とが対向しない部分が形成され難く、巻回型電気化学デバイスの容量の低下を抑制することができ、また得られる巻回体の寸法や形状が所望の規格から外れたりすることを抑制できる。

さらに、上記本発明では、巻回体の寸法及び形状が、巻芯部の寸法及び形状によって規定され、巻芯部の寸法及び形状が、折り曲げる他方の電極の端部の寸法及び形状によって規定される。折り曲げる他方の電極の端部の寸法及び形状は、容易且つ正確に設定することができるため、巻回体の寸法及び形状も容易且つ正確に設定することができる。

また、上記本発明では、正極、負極、及びセパレータとは別に巻芯を必要としないため、巻回体から巻芯を抜き取る必要もなく、巻芯の抜き取りに伴う巻回体の変形が生じない。

上記本発明の巻回型電気化学デバイスの製造方法では、セパレータの長手方向の長さが、正極又は前記負極の少なくともいずれかの長手方向の長さの２倍以上であることが好ましい。

これにより、帯状のセパレータで、帯状の正極又は負極の両面を確実に覆うことができる。

上記本発明の巻回型電気化学デバイスの製造方法では、一方の電極の両面をセパレータで覆う工程において、セパレータの長手方向の中心部で、セパレータをセパレータの長手方向に折り曲げて、セパレータで一方の電極を一方の電極の長手方向の端部側から挟み、一方の電極の両面をセパレータで覆う。

これにより、一方の電極の両面を均等にセパレータで覆うことができる。

本発明によれば、容量を向上させることができる巻回型電気化学デバイスを提供することができる。また、本発明によれば、得られる巻回型電気化学デバイスの容量を向上させることができると共に、巻回型電気化学デバイスの寸法のずれや形状の歪みを抑制できる巻回型電気化学デバイスの製造方法を提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

（巻回型リチウムイオン二次電池）
本発明の好適な一実施形態である巻回型リチウムイオン二次電池（以下、「電池」と記す）２は、図１、２に示すように、帯状の正極４と、帯状の負極６とが、帯状のセパレータ８を挟むようにして巻かれた略楕円型の巻回体１０を備える。巻回体１０の正極４及び負極６にそれぞれリード１２を接続したものが、電池２の外装ケース（図示省略）に封入されている。

巻回体１０の長手方向の最大長さＬは１６〜１８ｍｍ程度であり、巻回体１０の短手方向の最大長さＨは１．０〜１．３ｍｍ程度であり、巻回体１０の幅Ｗは１３．５〜１５ｍｍ程度である。

正極４は、図２に示すように、帯状の正極用集電体４ａと、正極用集電体４ａの両面を覆う正極用活物質層４ｂとを有する。負極６は、帯状の負極用集電体６ａと、負極用集電体６ａの両面を覆う負極用活物質層６ｂと、を有する。

正極用集電体４ａの両面における正極用活物質層４ｂの被覆率、及び負極用集電体６ａの両面における負極用活物質６ｂの被覆率は、それぞれ高いほど好ましい。各被覆率が高いほど、電池２の容量が大きくなる。本実施形態では、正極４及び負極６とそれぞれ接続されるリード１２が設置される部分を除き、正極用集電体４ａの両面全体を正極用活物質層４ｂが覆っており、負極用集電体６ａの両面全体を負極用活物質層６ｂが覆っている。

巻回体１０では、一層の正極４の両面がセパレータ８を介してそれぞれ負極６と隣り合い、一層の負極６の両面がセパレータを介してそれぞれ正極４と隣り合っている。また、巻回体１０の中心側に位置する正極４が形成するＵ字型部には、負極６の端部が挟まれ、巻回体１０の中心側に位置する負極６が形成するＵ字型部には、正極４の端部が挟まれており、中心側において正極４と負極６とが対称的な位置に配置されている。すなわち、一層の正極４の巻回体中心側端部４ｄの両面がそれぞれセパレータ８を介して負極６と隣り合い、一層の負極６の巻回体中心側端部６ｄの両面がそれぞれセパレータを介して正極４と隣り合っている。なお、巻回体１０の中心側には、後述する巻芯部１６が配置されている。

本実施形態では、巻回体１０の中心側においても正極４の両面がそれぞれ負極６と対向すると共に、負極６の両面がそれぞれ正極４と対向しており、正極４と負極６とが対向しない部分が巻回体１０の中心側に形成されていない。また、リードの接続位置を除いて、対向する正極及び負極のいずれかが活物質を欠く部分が形成されていない。そのため、本実施形態では、従来の電池に比べて電池２の容量を向上させることができる。

図２に示すように、巻回体１０の外周側に配置された正極４の端部４ｃ（巻回体外周側端部）及び負極６の端部６ｃ（巻回体外周側端部）のうち、最外周側に配置され負極６の端部６ｃは、内周側に配置された正極４の端部４ｃより、巻回体１０の巻き方向（負極６の長手方向）へ延びている。そのため、巻回体１０の巻き方向へ延びている負極６の端部６ｃと巻回体１０の外周との間に隙間が生じている。そして、巻回体１０の巻き方向へ延びている負極６の端部６ｃが、巻回体１０の内周側へ押されるようにして巻回体１０の外周面に粘着テープ１３で固定されている。

巻回体１０の巻き方向へ延びている負極６の端部６ｃを、巻回体１０の内周側に押すようにして巻回体１０の外周面に粘着テープ１３で固定することによって、負極６の端部６ｃ及び粘着テープ１３が隙間１４へ一部押し込まれる。そのため、正極４及び負極６の各端部４ｃ、６ｃにおける巻回体１０の外周面の段差が軽減され、巻回体１０の外周が略平坦となり、巻回体１０を電池２の外装ケースに収容し易くなる。

正極４及び負極６の各端部４ｃ、６ｃを巻回体１０の外周面に確実に固定するためには、粘着テープ１３の粘着層の厚みを確保する必要がある。一方、巻回体１０の外周を平坦にするためには、粘着テープ１３の粘着層の厚みを薄くすることが好ましいが、粘着層を薄くすると粘着テープ１３の粘着力が低下するため、粘着テープ１３を薄くすることには限度がある。本実施形態では、負極６の端部６ｃと巻回体１０の外周との間の隙間１４に粘着テープ１３が一部押し込まれるため、厚みのある粘着テープ１３を用いたとしても巻回体１０の外周を略平坦とすることができる。

従来の巻回体では、最外周側に配置された巻回体外周側端部が、内周側に配置された巻回体外周側端部より巻回体の巻き方向へ延びていないため、正極及び負極の巻回体外周側端部における巻回体の外周面の段差を軽減し難く、また巻回体外周側端部を巻回体の外周面に固定するための固定部材の厚みに起因する段差が生じ易くなる。そのため、従来の巻回体では、その外周面に凹凸が形成され、巻回体と外装ケースとで寸法及び形状が合わず、巻回体を外装ケースに収容できない可能性があるが、本実施形態ではこれらの不具合の発生を抑制できる。

正極用集電体４ａ及び負極用集電体６ａとしては、公知の電気化学デバイスに用いられている集電体を用いることができ、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル等を帯状に成形したものを用いることができる。

正極用活物質層４ｂは、正極活物質（カソード活物質）、導電助剤、結着剤等を含む層である。カソード活物質は、リチウムイオンの吸蔵及び放出、リチウムイオンの脱離及び挿入（インターカレーション）、又は、リチウムイオンと該リチウムイオンのカウンターアニオン（例えば、ＰＦ_６ ⁻）とのドープ及び脱ドープを可逆的に進行させることが可能であれば特に限定されず、公知の電極活物質を使用できる。例えば、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ_２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ_２）、リチウムマンガンスピネル（ＬｉＭｎ_２Ｏ_４）、及び、一般式：ＬｉＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚＭ_ａＯ_２（ｘ＋ｙ＋ｚ＋ａ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、０≦ａ≦１、ＭはＡｌ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒより選ばれる1種類以上の元素）で表される複合金属酸化物、リチウムバナジウム化合物（ＬｉＶ_２Ｏ_５）、オリビン型ＬｉＭＰＯ_４（ただし、Ｍは、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ又はＦｅ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒより選ばれる1種類以上の元素またはＶＯを示す）、チタン酸リチウム（Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２）等の複合金属酸化物が挙げられる。

負極用活物質層６ｂは、負極活物質（アノード活物質）、導電助剤、結着剤等を含む層である。アノード活物質は、リチウムイオンの吸蔵及び放出、リチウムイオンの脱離及び挿入（インターカレーション）、又は、リチウムイオンと該リチウムイオンのカウンターアニオン（例えば、ＰＦ_６ ⁻）とのドープ及び脱ドープを可逆的に進行させることが可能であれば特に限定されず、公知のアノード活物質を使用できる。このような活物質としては、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温度焼成炭素等の炭素材料、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｓｉ等のリチウムと化合することのできる金属、ＳｉＯ、ＳｉＯ_ｘ、ＳｉＯ_２、ＳｎＯ_２等の酸化物を主体とする非晶質の化合物、チタン酸リチウム（Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２）、ＴｉＯ_２が挙げられる。中でも、炭素材料が好ましく、層間距離ｄ_００２が０．３３５〜０．３３８ｎｍであり、且つ、結晶子の大きさＬｃ_００２が３０〜１２０ｎｍである炭素材料がより好ましい。このような条件を満たす炭素材料としては、人造黒鉛、ＭＣＦ（メソカーボンファイバ）、ＭＣＭＢ（メソカーボンマイクロビーズ）等が挙げられる。なお、上記層間距離ｄ_００２及び結晶子の大きさＬｃ_００２は、Ｘ線回折法により求めることができる。

セパレータ８としては、例えば、電気絶縁性の多孔体から形成されたものを用いることができる。電気絶縁性の多孔体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリオレフィンからなるフィルムの単層体又は積層体、樹脂の混合物の延伸膜、又はセルロース、ポリエステル及びポリプロピレンからなる群より選択される少なとも１種の構成材料からなる繊維不織布等が挙げられる。

正極用集電体４ａ又は負極用集電体６ａの厚さは、６〜２５μｍ程度である。正極用活物質層４ｂ又は負極用活物質層６ｂの厚さは、２０〜２００μｍ程度である。セパレータ８の厚さは、０．０５〜１０μｍ程度である。粘着テープ１３の厚さは３０μｍ程度である。

（巻回型リチウムイオン二次電池の製造法）
本発明の一実施形態に係る巻回型リチウムイオン二次電池（電池２）の製造方法では、帯状の正極４、帯状の負極６、及び帯状のセパレータ８をそれぞれ１つずつ用いて巻回体１０を形成する。

正極４としては、リード１２の接続箇所を除いて、帯状の正極用集電体４aの両面全体が正極用活物質層４ｂで被覆されているものを準備する。負極６としては、リード１２の接続箇所を除いて、帯状の負極用集電体６aの両面全体が負極用活物質層６ｂで被覆されているものを準備する。

正極４の長手方向の長さは９〜１２ｃｍ程度、短手方向の長さは１．０〜１．５ｃｍ程度、厚さは４０〜８０μｍ程度である。負極６の寸法は、正極４と同程度である。

セパレータ８の長手方向の長さは、正極４の長手方向の長さの２倍以上であることが好ましい。これにより、セパレータ４で、正極４の両面を確実に覆うことができる。セパレータ８の短手方向の長さは、正極４及び負極６と同程度である。

電池２の製造では、まず図３に示すように、帯状のセパレータ８をその長手方向に折り曲げる。なお、セパレータ８は、その長手方向の中心部において折り曲げる。これにより、正極４の両面を均等にセパレータ８で覆うことができる。

次に、セパレータ８で帯状の正極４をその長手方向の端部４ｄ側から挟み、正極４の両面をセパレータ８で覆う。なお、セパレータ８で正極４を挟む際は、正極４の端部４ｄの先端をセパレータ８の折り曲げ線に押し当てる。なお、正極４の長手方向の端部４ｄとは、巻回体１０の外周側に配置された正極４の端部４ｃとは反対側の端部である。

次に、図４に示すように、負極６の長手方向の端部６ｄ側を負極６の長手方向に折り曲げる。そして、セパレータ８で挟んだ正極４の端部４ｄを、負極６の端部６ｄで挟み、図５に示すように、セパレータ８で挟んだ正極４の端部４ｄと負極６の端部６ｄとからなる巻芯部１６を形成する。なお、負極６の長手方向の端部６ｄとは、巻回体１０の外周側に配置された負極６の端部６ｃとは反対側の端部である。また、図４に示すように、セパレータ８で挟んだ正極４の端部４ｄを、負極６の端部６ｄで挟む際は、セパレータ８で挟んだ正極４の端部４ｄの先端を、負極６の折り曲げ線に押し当てる。また、図４、５に示すように、負極６の端部６ｄの長手方向の長さ６ｅは、巻芯部１６の長手方向の長さと一致する。

次に、図５に示すように、巻芯部１６に、両面をセパレータ８で覆った正極４と負極６とを同時に巻き付ける。なお、巻き付けを開始する際は、両面をセパレータ８で覆った正極４と負極６とを、負極４の端部６ｄの先端６ｆ（巻芯部１６の短手方向に平行な折り曲げ線１８）に沿って、巻芯部１６側へ折り畳む。

巻芯部１６に、両面をセパレータ８で覆った正極４と負極６とを同時に巻き付けた後、図１、２に示すように、巻回体１０の外周側に配置された正極４の端部４ｃ及び負極６の端部６ｃを、粘着テープ１３で巻回体に固定することによって、巻回体１０が完成する。この巻回体１０の正極４及び負極６にそれぞれリード１２が接続されたものを、電池２の外装ケース（図示省略）に封入することによって、電池２が完成する。

本実施形態では、セパレータ８で挟んだ正極４の端部４ｄを、負極６の端部４ｄで挟みこむことによって巻芯部１６を形成するため、巻芯部１６においても、両面を活物質で覆われた正極４及び負極６を対向させることができる。つまり、上述の製造方法によって得られる電池２では、従来の電池のように正極と負極とが対向しない部分が巻回体１０の中心側に形成されない。また、電池２では、リード１２の接続位置を除いて、対向する正極４及び負極６のいずれかが活物質を欠く部分が形成されない。そのため、本実施形態では、従来の電池に比べて容量の大きい電池２を製造することができる。

また、本実施形態では、まず、正極４、負極６、及びセパレータ８それぞれの一部分を備える巻芯部１６を形成した後に、巻芯部１６に正極４、負極６、及びセパレータ８を同時に巻き付ける。すなわち本実施形態では、正極４、負極６、及びセパレータ８の位置合わせを、これらの巻き取りに先立って巻芯部１６の形成時に行うため、従来のように巻き取りの中途で正極４と負極６との位置合わせを行う必要がなく、正極４と負極６との相対的な位置が所望の位置からずれ難くなる。そのため、本実施形態では、正極４と負極６とが対向しない部分が形成され難く、電池２の容量の低下を抑制することができ、また得られる巻回体１０の寸法や形状が所望の規格から外れたりすることを抑制できる。

本実施形態では、巻回体１０の寸法及び形状が、巻芯部１６の寸法及び形状によって規定され、巻芯部１６の寸法及び形状が、折り曲げる負極６の端部６ｄの長手方向の長さ６ｅおよび負極６の短手方向の長さによって規定される（図４、５参照）。負極６の端部６ｄの長手方向の長さ６ｅ及び負極６の短手方向の長さは、容易且つ正確に設定することができるため、巻回体１０の寸法及び形状も容易且つ正確に設定することができる。例えば、負極６の端部６ｄの長手方向の長さ６ｅを長くするほど、巻回体１０の長手方向の最大長さＬが長くなり、扁平（フラット）な巻回体１０を形成することができる。

また、本実施形態では、正極４、負極６、及びセパレータ８とは別に巻芯を必要としないため、巻回体１０から巻芯を抜き取る必要もなく、巻芯の抜き取り伴う巻回体１０の変形が生じない。

以上、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態の説明においては、巻回型電気化学デバイスがリチウムイオン二次電池の場合について説明したが、本発明の巻回型電気化学デバイスはリチウムイオン二次電池に限定されるものではなく、金属リチウム二次電池等のリチウムイオン二次電池以外の二次電池、リチウムキャパシタ、または電気二重層キャパシタ(Electric Double Layer Capacitor)等であってもよい。なお、リチウムイオン二次電池以外の電気化学デバイスの場合、電極活物質としては、それぞれの電気化学デバイスに適したものを用いればよい。また、電気二重層キャパシタの場合には、カソード活物質含有層及びアノード活物質含有層中に含まれる活物質として、例えば、アセチレンブラック、グラファイト、黒鉛、活性炭などが用いられる。また、電解質溶液としては、例えば、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレイトのような４級アンモニウム塩を、プロピレンカーボネート、ジエチレンカーボネイト、アセトニトリル等の有機溶媒に溶解したものが使用される。

また、本発明の巻回型電気化学デバイスは、自走式のマイクロマシン、ＩＣカードなどの電源や、プリント基板上又はプリント基板内に配置される分散電源の用途にも使用することが可能である。

また、上述の電池２、及び電池２の製造方法において、正極４と負極６とを入れ替えた場合であっても、本発明の効果を奏することができる。

本発明の巻回型電気化学デバイスの好適な一実施形態である巻回型リチウムイオン二次電池を示す斜視図である。 図１に示す巻回型リチウムイオン二次電池を図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した場合の模式断面図である。 図１に示す巻回型リチウムイオン二次電池の製造方法の一工程を示す斜視図である。 図１に示す巻回型リチウムイオン二次電池の製造方法の一工程を示す斜視図である。 図１に示す巻回型リチウムイオン二次電池の製造方法の一工程を示す斜視図である。

符号の説明

２・・・巻回型リチウムイオン２次電池、４・・・正極、４ａ・・・正極用集電体、４ｂ・・・正極用活物質層、４ｃ・・・巻回体の外周側に配置された正極の端部（巻回体外周側端部）、４ｄ・・・巻回体の中心側（巻芯部）に配置された正極の端部（巻回体中心側端部）、６・・・負極、６ａ・・・負極用集電体、６ｂ・・・負極用活物質層、６ｃ・・・巻回体の外周側に配置された正極の負極の端部（巻回体外周側端部）、６ｄ・・・巻回体の中心側（巻芯部）に配置された負極の端部（巻回体中心側端部）、８・・・セパレータ、１０・・・巻回体、１６・・・巻芯部。

Claims (4)

1. 集電体の両面に活物質層が形成された帯状の正極と負極とが帯状のセパレータを挟むようにして巻かれた巻回体を備え、
   前記正極の前記巻回体中心側端部の両面が前記セパレータを介してそれぞれ前記負極と隣り合い、前記負極の前記巻回体中心側端部の両面が前記セパレータを介してそれぞれ前記正極と隣り合い、
   前記正極及び前記負極の巻回体外周側端部のうち、最外周側に配置された前記巻回体外周側端部が、内周側に配置された前記巻回体外周側端部より、前記巻回体の巻き方向へ延びている、ことを特徴とする巻回型電気化学デバイス。
2. 前記最外周側に配置された前記巻回体外周側端部が、前記内周側に押し付けられるようにして前記巻回体の外周面に固定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の巻回型電気化学デバイス。
3. 帯状のセパレータを前記セパレータの長手方向に折り曲げて、前記セパレータで、集電体の両面に活物質層が形成された帯状の正極又は負極のいずれか一方の電極を前記一方の電極の長手方向の端部側から挟み、前記一方の電極の両面を前記セパレータで覆う工程と、
   前記正極又は前記負極のいずれか他方の電極の長手方向の端部側を前記他方の電極の長手方向に折り曲げて、前記セパレータで挟まれた前記一方の電極の端部を前記他方の電極の端部で挟み、前記セパレータで挟まれた前記一方の電極の端部と前記他方の電極の端部とを有する巻芯部を形成する工程と、
   前記巻芯部に、両面を前記セパレータで覆った前記一方の電極及び前記他方の電極を巻き付けて、巻回体を形成する工程と、を備え、
   前記一方の電極の両面を前記セパレータで覆う工程において、前記セパレータの長手方向の中心部で、前記セパレータを前記セパレータの長手方向に折り曲げて、前記セパレータで前記一方の電極を前記一方の電極の長手方向の端部側から挟み、前記一方の電極の両面を前記セパレータで覆う、ことを特徴とする巻回型電気化学デバイスの製造方法。
4. 前記セパレータの長手方向の長さが、前記正極又は前記負極の少なくともいずれかの長手方向の長さの２倍以上である、ことを特徴とする請求項３に記載の巻回型電気化学デバイスの製造方法。

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