JP7600183B2 - 電池 - Google Patents

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Description

本開示は、電池に関する。
例えば、下記特許文献１には、負極シート、第１セパレータシート、正極シート、および第２セパレータシートが捲回された捲回電極体が開示されている。かかる捲回電極体は、捲き取りローラーを備えた電極製造装置を用いて製造することができる旨、記載されている。
特許第６２６０６０８号公報
ところで、捲回電極体の製造においては、セパレータの捲き終わり端部を捲き取り体に固定すべく捲き止めテープが用いられるが、かかる捲き止めテープを付与する機構によって電極製造装置の構成が煩雑になる傾向にある。そこで、捲回電極体を簡便に得ることができる技術のさらなる開発が求められている。
本開示は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、その主な目的は、捲回電極体を簡便に得ることができる技術を提供することである。
かかる目的を実現するべく、本開示は、帯状の正極と帯状の負極とが、帯状のセパレータを介して、捲回軸を中心に所定の捲回方向に捲回された捲回電極体を備えた電池であって、上記セパレータとして、第１セパレータおよび第２セパレータを含み、上記第２セパレータは、上記第１セパレータの捲き終わり端部よりも外側に位置する領域を有し、上記第２セパレータは、上記捲回方向において、上記第１セパレータの捲き終わり端部よりも延出した延出部を有し、上記延出部の少なくとも一部と、上記第２セパレータにおける上記延出部よりも内側に位置する領域とが、上記第２セパレータの表面に形成された第２接着層によって接着されており、上記捲回電極体の最外面には、耐熱層が設けられている電池を提供する。
本開示によると、捲回電極体（ここでは、最外面に耐熱層が設けられた捲回電極体）の製造において、セパレータの捲き終わり端部を捲き取り体に好適に固定することができる。即ち、捲回電極体を簡便に得ることができる技術を提供することができる。
一実施形態に係る電池を模式的に示す斜視図である。 図１のII-II線に沿う模式的な縦断面図である。 図１のIII-III線に沿う模式的な横断面図である。 図２のIV-IV線に沿う模式的な縦断面図である。 一実施形態に係る捲回電極体の構成を示す模式図である。 一実施形態に係る捲回電極体を示す模式図である。 図５ＢのVI-VI線に沿う模式的な縦断面図である。 図５ＢのVI-VI線に沿う模式的な縦断面図である。 図５ＢのVI-VI線に沿う模式的な縦断面図である。 図６Ａの破線枠内の拡大図である。 図６Ａの一点鎖線枠内の拡大図である。 図６Ａの実線枠内の拡大図である。 一実施形態に係る第１セパレータおよび第２セパレータの構成を示す模式図である。 一実施形態に係る捲回電極体の製造方法について説明するための説明図である。 第２実施形態に係る第１セパレータおよび第２セパレータの構成を示す模式図である。 第３実施形態に係る第１セパレータおよび第２セパレータの構成を示す模式図である。 第４実施形態に係る第１セパレータおよび第２セパレータの構成を示す模式図である。 第５実施形態に係る第１セパレータおよび第２セパレータの構成を示す模式図である。
以下、ここで開示される技術のいくつかの実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって、ここで開示される技術の実施に必要な事柄（例えば、本発明を特徴付けない電池の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここで開示される技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、本明細書において範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、「Ａ以上Ｂ以下」の意と共に、「Ａを超える」および「Ｂ未満」の意を包含するものとする。
なお、本明細書において「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス全般を指す用語であって、一次電池と二次電池とを包含する概念である。また、本明細書において「二次電池」とは、電解質を介して正極と負極の間で電荷担体が移動することによって繰り返し充放電が可能な蓄電デバイス全般をいう。電解質は、液状電解質（電解液）、ゲル状電解質、固体電解質のいずれであってもよい。かかる二次電池は、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池等のいわゆる蓄電池（化学電池）の他に、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）等も包含する。以下では、リチウムイオン二次電池を対象とした場合の実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態に係る電池１００を模式的に示す斜視図である。電池１００は、二次電池であることが好ましく、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池であることがより好ましい。図２は、図１中のII-II線に沿う模式的な縦断面図である。図３は、図１中のIII-III線に沿う模式的な横断面図である。図４は、図２中のIV-IV線に沿う模式的な縦断面図である。なお、以下の説明において、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄは、左、右、前、後、上、下を表す。また、図面中の符号Ｘは、電池１００の短辺方向を示し、符号Ｙは、電池１００の長辺方向を示し、符号Ｚは、電池１００の上下方向を示す。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、電池１００の設置形態を何ら限定するものではない。また、図中のＤ１は捲回方向を示しているが、捲回方向をかかる方向に限定することを意図したものではない。
図１～図３に示すように、電池１００は、電池ケース１０（図１参照）と、複数の捲回電極体２０（図２、図３参照）と、正極端子３０（図１、図２参照）と、負極端子４０（図１、図２参照）と、正極集電部５０（図２参照）と、負極集電部６０（図２参照）と、を備えている。図示は省略するが、電池１００は、ここではさらに電解液を備えている。電池１００は非水電解液二次電池である。以下、電池１００の具体的な構成について説明する。
電池ケース１０は、捲回電極体２０を収容する筐体である。図１に示すように、電池ケース１０は、ここでは扁平かつ有底の直方体形状（角形）の外形を有する。電池ケース１０の材質は、従来から使用されているものと同じでよく、特に制限はない。電池ケース１０は、金属製であることが好ましく、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金等からなることがより好ましい。図２に示すように、電池ケース１０は、開口１２ｈを有する外装体１２と、開口１２ｈを封口する封口板（蓋体）１４と、を備えている。外装体１２および封口板１４は、捲回電極体２０の収容数（１つまたは複数。ここでは、複数。）や、サイズ等に応じた大きさを有している。
外装体１２は、図１、図２から分かるように、上面に開口１２ｈを有する有底かつ角型の容器である。外装体１２は、図１に示すように、底壁１２ａと、底壁１２ａの長辺から上方に延び相互に対向する一対の長側壁１２ｂと、底壁１２ａの短辺から上方に延び相互に対向する一対の短側壁１２ｃと、を備えている。底壁１２ａは、略矩形状である。底壁１２ａは、開口１２ｈ（図２参照）と対向している。長側壁１２ｂおよび短側壁１２ｃは、「側壁」の一例である。封口板１４は、外装体１２の開口１２ｈを塞ぐように外装体１２に取り付けられた平面略矩形の板状部材である。封口板１４は、外装体１２の底壁１２ａと対向している。封口板１４は、略矩形状である。電池ケース１０は、外装体１２の開口１２ｈの周縁に封口板１４が接合（例えば溶接接合）されることによって、一体化されている。これによって、電池ケース１０は気密に封止（密閉）されている。
図２に示すように、封口板１４には、注液孔１５と、ガス排出弁１７と、端子引出孔１８、１９と、が設けられている。注液孔１５は、外装体１２に封口板１４を組み付けた後、電池ケース１０の内部に電解液を注液するための貫通孔である。注液孔１５は、電解液の注液後に封止部材１６によって封止されている。ガス排出弁１７は、電池ケース１０内の圧力が所定値以上になったときに破断して、電池ケース１０内のガスを外部に排出するように構成された薄肉部である。
電解液としては、従来公知の電池において使用されているものを特に制限なく使用できる。一例として、非水系溶媒に支持塩を溶解させた非水電解液が挙げられる。非水系溶媒の一例として、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等のカーボネート系溶媒が挙げられる。支持塩の一例として、ＬｉＰＦ６等のフッ素含有リチウム塩が挙げられる。電解液は、必要に応じて添加剤を含有してもよい。
正極端子３０は、封口板１４の長辺方向Ｙの一方の端部（図１、図２の左端部）に取り付けられている。負極端子４０は、封口板１４の長辺方向Ｙの他方の端部（図１、図２の右端部）に取り付けられている。正極端子３０および負極端子４０は、端子引出孔１８、１９に挿通され、封口板１４の外側の表面に露出している。正極端子３０は、電池ケース１０の外側において、板状の正極外部導電部材３２と電気的に接続されている。負極端子４０は、電池ケース１０の外側において、板状の負極外部導電部材４２と電気的に接続されている。正極外部導電部材３２および負極外部導電部材４２は、バスバー等の外部接続部材を介して、他の二次電池や外部機器と接続される。正極外部導電部材３２および負極外部導電部材４２は、導電性に優れた金属から構成されていることが好ましく、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等で構成されている。ただし、正極外部導電部材３２および負極外部導電部材４２は必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。
図３、図４に示すように、本実施形態の電池１００では、電池ケース１０内に複数個（具体的には２個）の捲回電極体２０が収容されている。ただし、１つの外装体１２の内部に配置される捲回電極体の数は特に限定されず、３個以上（複数）であってもよいし、１個であってもよい。捲回電極体２０の詳しい構造については後述するが、図２に示すように、捲回電極体２０の上部には、正極タブ群２５と負極タブ群２７とが突出している。電池１００は、捲回電極体２０の上方に正極タブ群２５と負極タブ群２７とが位置する、所謂、上タブ構造である。図４に示すように、正極タブ群２５は正極集電部５０と接合された状態で湾曲されている。図示は省略するが、同様に負極タブ群２７は、負極集電部６０と接合された状態で湾曲されている。
正極集電部５０は、捲回電極体２０の正極タブ群２５と正極端子３０とを電気的に接続している。正極集電部５０は、図２に示すように、封口板１４の内側面に沿って長辺方向Ｙに延びる板状の導電部材である。正極集電部５０の一方（図２の右側）の端部は、正極タブ群２５と電気的に接続されている。正極集電部５０の他方（図２の左側）の端部は、正極端子３０の下端部３０ｃと電気的に接続されている。正極端子３０および正極集電部５０は、導電性に優れた金属から構成されていることが好ましく、例えばアルミニウムやアルミニウム合金で構成されている。
負極集電部６０は、捲回電極体２０の負極タブ群２７と負極端子４０とを電気的に接続している。負極集電部６０は、図２に示すように、封口板１４の内側面に沿って長辺方向Ｙに延びる板状の導電部材である。負極集電部６０の一方（図２の左側）の端部は、負極タブ群２７と電気的に接続されている。負極集電部６０の他方（図２の右側）の端部は、負極端子４０の下端部４０ｃと電気的に接続されている。負極端子４０および負極集電部６０は、導電性に優れた金属から構成されていることが好ましく、例えば銅や銅合金で構成されている。
電池１００では、捲回電極体２０と電池ケース１０との導通を防止するために、種々の絶縁部材が用いられている。例えば、図１に示すように、正極外部導電部材３２および負極外部導電部材４２は、外部絶縁部材９２によって封口板１４と絶縁されている。また、図２に示すように、封口板１４の端子引出孔１８、１９には、それぞれガスケット９０が装着されている。これによって、端子引出孔１８、１９に挿通された正極端子３０および負極端子４０が封口板１４と導通することを防止できる。また、正極集電部５０および負極集電部６０と、封口板１４の内面側との間には、内部絶縁部材９４が配置されている。これにより、正極集電部５０および負極集電部６０が封口板１４と導通することを防止できる。なお、内部絶縁部材９４は、捲回電極体２０に向かって突出する突出部を備えていてもよい。
さらに、複数の捲回電極体２０は、絶縁性の樹脂シートからなる電極体ホルダ２９（図３参照）に覆われた状態で、外装体１２の内部に配置されている。これによって、捲回電極体２０が外装体１２と直接接触することを防止できる。なお、上述した各々の絶縁部材の材質は、所定の絶縁性を有している限りにおいて特に限定されない。そのような材質の一例として、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン樹脂、パーフルオロアルコキシアルカン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系樹脂等の合成樹脂材料が挙げられる。
図５Ａは、捲回電極体２０の構成を示す模式図である。図５Ａに示すように、捲回電極体２０は、帯状の正極２２と帯状の負極２４とが２枚の帯状のセパレータ７０を介して絶縁された状態で積層され、捲回軸ＷＬを中心として長手方向に捲回されて構成されている。なお、図５Ａ等における符号ＬＤは、帯状に製造される捲回電極体２０およびセパレータ７０の長手方向（即ち、搬送方向）を示している。符号ＷＤは、長手方向ＬＤと略直交する方向であり、捲回電極体２０およびセパレータ７０の捲回軸方向（幅方向でもある）を示している。捲回軸方向ＷＤは、上記した電池１００の上下方向Ｚと略平行である。
捲回電極体２０は、ここでは外形が扁平形状である。捲回電極体２０は、扁平形状であることが好ましい。扁平形状の捲回電極体２０は、例えば筒状に捲回した電極体（筒状体）を扁平にプレス成形することによって形成し得る。扁平形状の捲回電極体２０は、図３に示すように、外表面が湾曲した一対の湾曲部２０ｒと、一対の湾曲部２０ｒを連結する外表面が平坦な一対の平坦部２０ｆと、を有している。
電池１００において、捲回電極体２０は、捲回軸方向ＷＤが上下方向Ｚと略一致するように電池ケース１０の内部に収容されている。言い換えれば、捲回電極体２０は、捲回軸方向ＷＤが、長側壁１２ｂおよび短側壁１２ｃと略平行になり、かつ底壁１２ａおよび封口板１４と略直交する向きで、電池ケース１０の内部に配置されている。図３に示すように、一対の湾曲部２０ｒは、外装体１２の一対の短側壁１２ｃと対向している。一対の平坦部２０ｆは、外装体１２の長側壁１２ｂと対向している。捲回電極体２０の端面（すなわち、正極２２と負極２４とが積層された積層面、図５Ａの捲回軸方向ＷＤの両端部）は、底壁１２ａおよび封口板１４と対向している。
正極２２は、図５Ａに示すように、帯状の部材である。正極２２は、帯状の正極集電体２２ｃと、正極集電体２２ｃの少なくとも一方の表面上に固着された正極活物質層２２ａおよび正極保護層２２ｐと、を備えている。正極活物質層２２ａは、電池性能の観点から、正極集電体２２ｃの両面に形成されていることが好ましい。
正極２２を構成する各部材には、一般的な電池（例えば、リチウムイオン二次電池）で使用され得る従来公知の材料を特に制限なく使用できる。例えば、正極集電体２２ｃは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなることが好ましく、ここでは金属箔、具体的にはアルミニウム箔である。
正極２２では、図５Ａに示すように、捲回軸方向ＷＤの一方の端辺から外側（図５Ａの上側）に向かって複数の正極タブ２２ｔが突出している。複数の正極タブ２２ｔは、長手方向ＬＤに沿って所定の間隔を空けて（間欠的に）設けられている。正極タブ２２ｔは、ここでは正極２２の一部である。正極タブ２２ｔは、正極活物質層２２ａが形成されていない領域である。正極タブ２２ｔの一部には、ここでは正極保護層２２ｐが設けられている。ただし、正極タブ２２ｔには正極保護層２２ｐが設けられていなくてもよい。正極タブ２２ｔの少なくとも一部には正極集電体２２ｃが露出している。正極タブ２２ｔは正極２２と別の部材であってもよい。
複数の正極タブ２２ｔは、ここではそれぞれ台形状である。ただし、正極タブ２２ｔの形状はこれに限定されない。また、複数の正極タブ２２ｔのサイズも特に限定されない。正極タブ２２ｔの形状やサイズは、例えば正極集電部５０に接続される状態を考慮し、その形成位置等によって、適宜調整することができる。複数の正極タブ２２ｔは、正極２２の捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図５Ａの上端部）で積層され、正極タブ群２５を構成している（図２参照）。
正極活物質層２２ａは、図５Ａに示すように、正極集電体２２ｃの長手方向ＬＤに沿って、帯状に設けられている。正極活物質層２２ａの幅（捲回軸方向ＷＤの長さ。以下同じ）は、負極活物質層２４ａの幅よりも小さい。正極活物質層２２ａは、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な正極活物質を含んでいる。正極活物質は、リチウム遷移金属複合酸化物であることが好ましく、なかでもＮｉを含むものがより好ましい。Ｎｉを含むリチウム遷移金属複合酸化物の一例として、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物が挙げられる。正極活物質層２２ａは、正極活物質以外の任意成分、例えば、バインダ、導電材、各種添加成分等を含んでいてもよい。正極活物質層２２ａは、正極活物質に加えて、バインダと導電材とを含むことが好ましい。バインダは、典型的には樹脂製であり、なかでもポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等のフッ素系樹脂が好ましい。導電材としては、アセチレンブラック（ＡＢ）等の炭素材料が好ましい。
正極保護層２２ｐは、正極活物質層２２ａよりも電気伝導性が低くなるように構成された層である。正極保護層２２ｐは、図５Ａに示すように、正極集電体２２ｃの長手方向ＬＤに沿って、帯状に設けられている。正極保護層２２ｐは、捲回軸方向ＷＤにおいて正極集電体２２ｃと正極活物質層２２ａとの境界部分に設けられている。正極保護層２２ｐは、ここでは正極集電体２２ｃの捲回軸方向ＷＤの一方の端部、具体的には、正極タブ２２ｔのある側の端部（図５Ａの上端部）に設けられている。正極保護層２２ｐを備えることで、セパレータ７０が破損した際に正極２２が負極活物質層２４ａと直接接触して電池１００が内部短絡することを防止できる。
正極保護層２２ｐは、絶縁性の無機フィラーを含んでいる。無機フィラーの一例として、アルミナ等のセラミック粒子が挙げられる。正極保護層２２ｐは、無機フィラー以外の任意成分、例えば、バインダ、導電材、各種添加成分等を含んでいてもよい。バインダおよび導電材は、正極活物質層２２ａに含み得るとして例示したものと同じであってもよい。ただし、正極保護層２２ｐは必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。
負極２４は、図５Ａに示すように、帯状の部材である。負極２４は、帯状の負極集電体２４ｃと、負極集電体２４ｃ少なくとも一方の表面上に固着された負極活物質層２４ａと、を備えている。負極活物質層２４ａは、電池性能の観点から、負極集電体２４ｃの両面に形成されていることが好ましい。
負極２４を構成する各部材には、一般的な電池（例えば、リチウムイオン二次電池）で使用され得る従来公知の材料を特に制限なく使用できる。例えば、負極集電体２４ｃは、銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなることが好ましく、ここでは金属箔、具体的には銅箔である。
負極２４では、図５Ａに示すように、捲回軸方向ＷＤの一方の端辺から外側（図５Ａの上側）に向かって負極タブ２４ｔが突出している。複数の負極タブ２４ｔは、長手方向ＬＤに沿って所定の間隔を空けて（間欠的に）設けられている。捲回軸方向ＷＤにおいて、負極タブ２４ｔは正極タブ２２ｔと同じ側の端部に設けられている。負極タブ２４ｔは、ここでは負極２４の一部である。負極タブ２４ｔは、ここでは負極活物質層２４ａが形成されておらず、負極集電体２４ｃが露出した領域である。ただし、負極活物質層２４ａの一部が負極タブ２４ｔにまではみ出して付着してもよい。また、負極タブ２４ｔは負極２４とは別の部材であってもよい。
複数の負極タブ２４ｔは、ここではそれぞれ台形状である。ただし、複数の負極タブ２４ｔの形状やサイズは、正極タブ２２ｔと同様に適宜調整することができる。複数の負極タブ２４ｔは、負極２４の捲回軸方向ＷＤの一方の端部（図５Ａの上端部）で積層され、負極タブ群２７を構成している（図２参照）。
負極活物質層２４ａは、図５Ａに示すように、負極集電体２４ｃの長手方向ＬＤに沿って、帯状に設けられている。負極活物質層２４ａの幅は、正極活物質層２２ａの幅よりも大きい。なお、負極活物質層２４ａの幅とは、厚みが略一定である部分の捲回軸方向ＷＤの長さをいい、例えば負極活物質層２４ａの一部が負極タブ２４ｔにまではみ出して付着していても、負極タブ２４ｔの部分を含まないものとする。負極活物質層２４ａは、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な負極活物質を含んでいる。負極活物質は、例えば、黒鉛等の炭素材料や、シリコン材料が好ましい。負極活物質層２４ａは、負極活物質以外の任意成分、例えば、バインダ、導電材、各種添加成分等を含んでいてもよい。負極活物質層２４ａは、負極活物質に加えて、バインダを含むことが好ましい。バインダは、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム類や、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロール類を含むことが好ましい。負極活物質層２４ａは、必要に応じて導電材として炭素材料を含んでもよい。
セパレータ７０は、図５Ａおよび図１１に示すように、帯状の部材である。セパレータ７０は、電荷担体が通過し得る微細な貫通孔が複数形成された絶縁シートである。セパレータ７０の幅は、負極活物質層２４ａの幅よりも大きい。正極２２と負極２４との間にセパレータ７０を介在させることによって、正極２２と負極２４との接触を防止すると共に、正極２２と負極２４との間に電荷担体（例えばリチウムイオン）を移動させることができる。特に限定されるものではないが、セパレータ７０の厚み（積層方向ＭＤの長さ。以下同じ）は、４μｍ以上が好ましく、７μｍ以上がより好ましく、１０μｍ以上がさらに好ましい。また、セパレータ７０の厚みは、３０μｍ以下が好ましく、２５μｍ以下がより好ましく、２０μｍ以下がさらに好ましい。
セパレータ７０は、ここでは１つの捲回電極体２０に２枚使用されている。セパレータ７０は、本実施形態のように１つの捲回電極体２０に２枚、すなわち、第１セパレータおよび第２セパレータを含むことが好ましい。また、ここでは２枚のセパレータがそれぞれ異なる構成であるが、それぞれ同様の構成であってもよい。
基材層７２としては、従来公知の電池のセパレータに用いられる微多孔膜を特に制限なく使用できる。基材層７２は、多孔質のシート状部材であることが好ましい。基材層７２は、単層構造であってもよく、２層以上の構造、例えば３層構造であってもよい。基材層７２は、少なくとも負極２４と対向する面が、ポリオレフィン樹脂からなることが好ましい。基材層７２は、全体がポリオレフィン樹脂からなることがより好ましい。これによって、セパレータ７０の柔軟性を充分に確保し、捲回電極体２０の作製（捲回およびプレス成形）を容易に実施できる。ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、またはこれらの混合物が好ましく、ＰＥからなることがさらに好ましい。
特に限定されるものではないが、基材層７２の厚み（積層方向ＭＤの長さ。以下同じ）は、３μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がより好ましく、７μｍ以上がさらに好ましい。また、基材層７２の厚みは、３０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましく、１５μｍ以下がさらに好ましい。基材層７２の透気度は、３０ｓｅｃ／１００ｃｃ～５００ｓｅｃ／１００ｃｃが好ましく、３０ｓｅｃ／１００ｃｃ～３００ｓｅｃ／１００ｃｃがより好ましく、５０ｓｅｃ／１００ｃｃ～２００ｓｅｃ／１００ｃｃがさらに好ましい。基材層７２は、例えば加熱やプレス成形等によって負極活物質層２４ａと接着される程度の接着性を有していてもよい。
耐熱層７３は、基材層７２の上に設けられている。耐熱層７３は、基材層７２の上に形成されていることが好ましい。耐熱層７３は、基材層７２の表面に直接設けられていてもよいし、他の層を介して基材層７２の上に設けられていてもよい。ただし、耐熱層７３は必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。耐熱層７３は、ここでは基材層７２の正極２２と対向する面全体に設けられている。これにより、セパレータ７０の熱収縮をより的確に抑え、電池１００の安全性の向上に貢献できる。耐熱層７３は、例えば加熱やプレス成形等によって正極活物質層２２ａと接着される程度の接着性を有していない。耐熱層７３の目付は、ここではセパレータ７０の長手方向ＬＤおよび捲回軸方向ＷＤに均質である。特に限定されるものではないが、耐熱層７３の厚み（積層方向ＭＤの長さ。以下同じ）は、０．３μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がより好ましく、２μｍ以上がさらに好ましい。また、耐熱層７３の厚みは、１０μｍ以下が好ましく、８μｍ以下がより好ましく、６μｍ以下がさらに好ましい。耐熱層７３は、無機フィラーと耐熱層バインダとを含むことが好ましい。
無機フィラーとしては、従来公知この種の用途で使用されているものを特に制限なく使用できる。無機フィラーは、絶縁性のセラミック粒子を含むことが好ましい。なかでも、耐熱性、入手容易性等を考慮すると、アルミナ、ジルコニア、シリカ、チタニア等の無機酸化物や、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、ベーマイト等の粘土鉱物が好ましく、アルミナ、ベーマイトがより好ましい。また、セパレータ７０の熱収縮を抑制する観点からは、特にアルミニウムを含む化合物が好ましい。耐熱層７３の総質量に対する無機フィラーの割合は、８５質量％以上が好ましく、９０質量％以上、さらには９５質量％以上がより好ましい。
耐熱層バインダとしては、従来公知この種の用途で使用されているものを特に制限なく使用できる。具体例として、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂等が挙げられる。なかでもアクリル系樹脂が好ましい。
接着層７４は、正極２２と対向する面に設けられ、正極２２と当接している。接着層７４は、図１１に示すように、少なくともセパレータ７０の正極２２側の面に形成されていることが好ましい。これにより、上記したような効果がより良く発揮される。接着層７４は、例えば加熱や押圧（典型的にはプレス成形）等によって、正極２２と接着されている。特に限定されるものではないが、接着層７４の厚み（積層方向ＭＤの長さ。以下同じ）は、０．１μｍ以上が好ましく、０．５μｍ以上がより好ましく、１μｍ以上がさらに好ましい。また、接着層７４の厚みは、６μｍ以下が好ましく、４μｍ以下がより好ましく、２μｍ以下がさらに好ましい。
接着層７４は、ここでは耐熱層７３の上に設けられている。接着層７４は、耐熱層７３の上に形成されていることが好ましい。接着層７４は、耐熱層７３の表面に直接設けられていてもよいし、他の層を介して耐熱層７３の上に設けられていてもよい。また、基材層７２の表面に直接設けられていてもよいし、耐熱層７３以外の層を介して基材層７２の上に設けられていてもよい。接着層７４の構成は特に限定されず、従来公知のものと同様であってよい。接着層７４は、電解液との親和性が、例えば耐熱層７３と比べて相対的に高く、電解液を吸収して膨潤する層であり得る。接着層７４は、接着層バインダを含んでいる。
接着層バインダとしては、正極２２に対して一定の粘性を有する従来公知の樹脂材料を特に制限なく使用できる。具体例として、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、ポリアリルアミン（ＰＡＡ）樹脂、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロース系樹脂等が挙げられる。なかでも、高い柔軟性を有し、正極２２に対する接着性をより好適に発揮できることから、フッ素系樹脂やアクリル系樹脂が好ましい。フッ素系樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。接着層バインダの種類は、耐熱層バインダと同じであってもよく、異なっていてもよい。接着層７４の総質量に対する耐熱層バインダの割合は、２０質量％以上が好ましく、５０質量％以上、さらには７０質量％以上がより好ましい。これにより、正極２２に対して所定の接着性が的確に発揮されるとともに、プレス成形においてセパレータ７０が変形しやすくなる。
接着層７４は、接着層バインダに加えて、他の材料（例えば、耐熱層７３の成分として挙げた無機フィラー等）を含んでいてもよい。接着層７４が無機フィラーを含む場合、接着層７４の総質量に対する無機フィラーの割合は、８０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下がさらに好ましい。
続いて、適宜図面を参照しつつ、捲回電極体２０の構成について説明する。ここで、図６Ａ～Ｃは、図５ＢのVI-VI線に沿う模式的な縦断面図である。図７は、図６Ａの破線枠内の拡大図である。図８は、図６Ａの一点鎖線枠内の拡大図である。図９は、図６Ａの実線枠内の拡大図である。なお、以下の説明では、第１セパレータ７０Ａに形成された接着層を第１接着層、第２セパレータ７０Ｂに形成された接着層を第２接着層と表記する。また、第１接着層７４ａは、正極２２と対向する領域を包含する。そして、第２接着層のうち、正極２２と対向する領域を包含する第２接着層を第２接着層７４ｂ１、延出部２８の内側の表面に形成された第２接着層を第２接着層７４ｂ２と表記する。
図６Ａに示すように、捲回電極体２０は、セパレータとして第１セパレータ７０Ａおよび第２セパレータ７０Ｂを含む。第２セパレータ７０Ｂは、第１セパレータの捲き終わり端部７０ａ２よりも外側に位置する領域を有する。図６Ａおよび図７に示すように、第２セパレータ７０Ｂは、捲回方向Ｄ１において、第１セパレータの捲き終わり端部７０ａ２よりも延出した延出部２８を有しており、延出部２８の少なくとも一部と、第２セパレータ７０Ｂにおける延出部２８よりも内側に位置する領域Ｓとが、第２セパレータ７０Ｂの表面に形成された第２接着層７４ｂ２によって接着されている。そして、捲回電極体２０の最外面（図６ＢのＰを参照）には、耐熱層７３が設けられている。かかる構成によると、捲回電極体２０の製造において、例えば捲き止めテープを使用しない場合においても、セパレータの捲き終わり端部（ここでは、第２セパレータの捲き終わり端部７０ｂ２）を捲き取り体に好適に固定することができる。これによって、電極体製造装置の構成を煩雑にし得る捲き止めテープの付与機構を省略することができるため、電極体製造装置によって捲回電極体２０を簡便に得ることができる。
図７に示すように、本実施形態では、延出部２８（ここでは、延出部２８の一部分２８’）における基材層７２が、延出部２８よりも内側に位置する第２セパレータ７０Ｂに形成された第２接着層７４ｂ２によって接着されている。より詳しくは、延出部２８よりも内側に位置する第２セパレータ７０Ｂにおいて、第２接着層７４ｂ２は耐熱層７３の上に形成されており、延出部２８における基材層７２の内側の表面と第２接着層７４ｂ２とが接着されている。
図６Ｂに示すように、本実施形態では、捲回電極体２０は最外面に正極２２と対向していない第２セパレータ７０Ｂを有している。ここで、延出部２８の捲回方向Ｄ１における長さは、捲回電極体２０の最外周（図６ＢのＰに対応）の長さを１００％としたとき、例えば１０％以上であり、延出部２８を捲き取り体に好適に固定するという観点から、好ましくは１５％以上であり、より好ましくは２０％以上である。また、延出部２８の捲回方向Ｄ１における長さの上限は、捲回電極体２０の最外周の長さに対して、例えば４０％以下であり、コストの削減等の観点から、好ましくは３０％以下である。ただし、これらに限られるものではない。
延出部２８の捲回方向Ｄ１における長さは、捲回電極体２０の最外周（図６ＢのＰに対応）の長さに対して、例えば３５０°以上であり、延出部２８を捲き取り体に好適に固定するという観点から、好ましくは３７０°以上（例えば３７２°以上）であり、より好ましくは３９０°以上であり、さらに好ましくは４００°以上（例えば４０５°以上）である。また、延出部２８の捲回方向Ｄ１における長さの上限は、捲回電極体２０の最外周の長さに対して、例えば７５０°以下であり、コストの削減等の観点から、好ましくは７２０°以下であり、例えば７００°以下である。ただし、これらに限られるものではない。
延出部２８の捲回方向Ｄ１における長さは、例えば５ｍｍ以上であり、延出部２８を捲き取り体に好適に固定するという観点から、好ましくは１０ｍｍ以上であり、より好ましくは１５ｍｍ以上であり、さらに好ましくは２０ｍｍ以上である。また、延出部２８の捲回方向Ｄ１における長さの上限は、例えば７００ｍｍ以下であり、コストの削減等の観点から、好ましくは６０ｍｍ以下であり、より好ましくは５０ｍｍ以下である。また、延出部２８の捲回方向Ｄ１における長さは、捲回電極体２０の高さ（捲回電極体２０のＬＤ方向における幅）よりも小さい場合が好ましい。ただし、これらに限られるものではない。
第２セパレータ７０Ｂにおける延出部２８よりも内側に位置する領域Ｓに形成された第２接着層７４ｂ２の面積は、かかる領域Ｓの面積を１００％としたとき、例えば１０％以上であり、延出部２８と、第２セパレータ７０Ｂにおける延出部２８よりも内側に位置する領域Ｓとの接着性を好適に向上させるという観点から、好ましくは２０％以上であり、例えば３０％以上、４０％以上であってもよい。また、第２セパレータ７０Ｂにおける延出部２８よりも内側に位置する領域Ｓに形成された第２接着層７４ｂ２の面積は、１００％（即ち、第２接着層７４ｂ２が領域Ｓの全面に形成されている態様）であってもよいし、コストの削減等の観点から、好ましくは９０％以下であり、例えば８０％以下、７０％以下、６０％以下、５０％以下であってもよい。
本実施形態では、第２セパレータ７０Ｂにおいて、第２セパレータ７０Ｂにおける延出部２８よりも内側に位置する領域Ｓに形成された第２接着層７４ｂ２の目付は、正極２２と対向する領域における第２接着層７４ｂ１の目付よりも大きい。かかる構成によると、延出部２８と、第２セパレータ７０Ｂにおける延出部２８よりも内側に位置する領域Ｓとの接着性を好適に向上させることができるため、好ましい。なお、本明細書および特許請求の範囲において「目付」とは、接着層の質量を形成領域の面積で割った値（接着層の質量／形成領域の面積）をいう。
ここで、第２セパレータ７０Ｂにおいて、第２セパレータ７０Ｂにおける延出部２８よりも内側に位置する領域Ｓに形成された第２接着層７４ｂ２の目付をＸ、正極２２と対向する領域における第２接着層７４ｂ１の目付をＹとしたとき、比（Ｘ／Ｙ）の値は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されない。一方、延出部２８と、第２セパレータ７０Ｂにおける延出部２８よりも内側に位置する領域Ｓとの接着性を好適に向上させるという観点から、好ましくは１．１以上であり、例えば１．２以上、１．３以上であってもよい。また、上記比（Ｘ／Ｙ）の上限は、コストの削減等の観点から、好ましくは２．０以下であり、例えば１．８以下、１．５以下であってもよい。なお、他の実施形態では、上記比（Ｘ／Ｙ）の値が１よりも小さくてもよいし、１であってもよい。後述する第１接着層１７４ａ１および１７４ａ２、４７４ａ１および４７４ａ２に関しても同様である。
特に限定されるものではないが、正極２２と対向する領域における第２接着層７４ｂ１の目付は、例えば０．００５ｇ／ｍ２以上であり、好ましくは０．０１ｇ／ｍ２以上であり、より好ましくは０．０２ｇ／ｍ２以上である。また、第２接着層７４ｂ１の目付の上限は、例えば２．０ｇ／ｍ２以下であり、好ましくは１．０ｇ／ｍ２以下であり、より好ましくは０．０５ｇ／ｍ２以下である。
特に限定されるものではないが、第２セパレータ７０Ｂにおける延出部２８よりも内側に位置する領域Ｓに形成された第２接着層７４ｂ２の目付は、例えば０．００５ｇ／ｍ２以上であり、好ましくは０．０１ｇ／ｍ２以上であり、より好ましくは０．０２ｇ／ｍ２以上である。また、第２接着層７４ｂ２の目付の上限は、例えば２．０ｇ／ｍ２以下であり、好ましくは１．０ｇ／ｍ２以下であり、より好ましくは０．０５ｇ／ｍ２以下である。
図８に示すように、本実施形態では、第２セパレータ７０Ｂにおいて、正極２２と対向する領域には第２接着層７４ｂ１が形成されており、第２セパレータ７０Ｂおよび正極２２は、第２接着層７４ｂ１によって接着されている。また、第１セパレータ７０Ａにおいて、正極２２と対向する領域には第１接着層７４ａが形成されており、第１セパレータ７０Ａおよび正極２２は、第１接着層７４ａによって接着されている。ここで、捲回電極体２０が扁平形状から円筒形状に復元しようとする力（所謂、スプリングバック）は、主に電池１００の充放電に基づく正極２２の膨張に起因するとされている。本実施形態のように、第１接着層７４ａおよび第２接着層７４ｂ１によって正極２２を固定することで、正極２２の膨張を抑制することができ、これによって、かかるスプリングバックを好適に抑制することができる。
図８に示すように、本実施形態では、第１セパレータ７０Ａの負極２４と対向する領域には、第１接着層が形成されておらず、第２セパレータ７０Ｂの負極２４と対向する領域には、第２接着層が形成されていない。上述のように、第１接着層７４ａおよび第２接着層７４ｂ１によって正極２２の膨張が抑制されている場合、負極２４に対向する領域には接着層が形成されていなくてもよい（あるいは、接着層が形成されていたとしても、その形成面積は小さくてよい）とされている。かかる構成によると、付与する接着層の量を削減することができるため、コストの削減等の観点から好ましい。また、接着層の量を削減することによって、捲回電極体２０の厚みを好適に低減させることができ、かつ、電解液の吸収を好適に抑制することができる。
ここで、第２セパレータ７０Ｂの負極２４と当接する側の表面（図５Ａおよび図９の７０Ｂ２に対応）の面積を１００％としたとき、第２セパレータ７０Ｂの負極２４と対向する領域（あるいは、第１セパレータ７０Ａの負極２４と対向する領域）における第２接着層（あるいは、第１接着層）の面積は、例えば５０％以下であり、コストの削減や捲回電極体２０の厚みの低減、電解液の吸収の抑制等の観点から、好ましくは４０％以下、３０％以下であり、例えば２０％以下、１０％以下、５％以下（本実施形態では、０％）であってもよい。
図９に示すように、本実施形態では、第１セパレータ７０Ａの正極２２と当接する側の表面（図５Ａおよび図９の７０Ａ１に対応）において、第１セパレータ７０Ａの捲き始め領域には、第１接着層が形成されていない。また、図５Ａおよび図９の７０Ａ２は、第１セパレータ７０Ａの負極２４と当接する側の表面を示している。かかる構成によると、付与する接着層の量を削減することができるため、コストの削減等の観点から好ましい。また、接着層の量を削減することによって、捲回電極体２０の厚みを好適に低減させることができ、かつ、電解液の吸収を好適に抑制することができる。なお、本明細書および特許請求の範囲において「第１セパレータの捲き始め領域」とは、例えば第１セパレータ７０Ａにおける、第１セパレータの捲き始め端部７０ａ１から１周するまでの領域（図９のＣ－Ｄ間の領域に対応）、好ましくは２周するまでの領域を意味し得る。
また、他の実施形態では、第１セパレータ７０Ａの正極２２と当接する側の表面において、第１セパレータ７０Ａの捲き始め領域に、第１接着層が形成されていてもよい。かかる場合、第１セパレータの捲き始め領域における第１接着層の目付は、正極２２と対向する領域における第１接着層７４ａの目付よりも小さいことが好ましい。ここで、正極２２と対向する領域における第１接着層７４ａの目付を１００％としたとき、第１セパレータの捲き始め領域における第１接着層の目付は、例えば５０％以下であり、コストの削減や捲回電極体２０の厚みの低減、電解液の吸収の抑制等の観点から、好ましくは４０％以下、３０％以下であり、例えば２０％以下、１０％以下であってもよい。
図９に示すように、本実施形態では、第２セパレータ７０Ｂの正極２２と当接する側の表面（図５Ａおよび図９の７０Ｂ１に対応）において、第２セパレータ７０Ｂの捲き始め領域には、第２接着層が形成されていない。かかる構成によると、付与する接着層の量を削減することができるため、コストの削減等の観点から好ましい。また、接着層の量を削減することによって、捲回電極体２０の厚みを好適に低減させることができ、かつ、電解液の吸収を好適に抑制することができる。なお、本明細書および特許請求の範囲において「第２セパレータの捲き始め領域」とは、例えば第２セパレータ７０Ｂにおける、第２セパレータの捲き始め端部７０ｂ１から１周するまでの領域（図９のＥ－Ｆ間の領域に対応）、好ましくは２周するまでの領域を意味し得る。
また、他の実施形態では、第２セパレータ７０Ｂの正極２２と当接する側の表面において、第２セパレータ７０Ｂの捲き始め領域に、第２接着層が形成されていてもよい。かかる場合、第２セパレータの捲き始め領域における第２接着層の目付は、正極２２と対向する領域における第２接着層７４ｂ１の目付よりも小さくすることが好ましい。ここで、正極２２と対向する領域における第２接着層７４ｂ１の目付を１００％としたとき、第２セパレータの捲き始め領域における第２接着層の目付は、例えば５０％以下であり、コストの削減や捲回電極体２０の厚みの低減、電解液の吸収の抑制等の観点から、好ましくは４０％以下、３０％以下であり、例えば２０％以下、１０％以下であってもよい。
図６Ｂに示すように、本実施形態では、捲回電極体２０の最外面に位置する第２セパレータの外表面（図６ＢのＰを参照）には、第２接着層が形成されていない。かかる構成によると、付与する接着層の量を削減することができるため、コストの削減等の観点から好ましい。また、捲回電極体２０の取り扱い易さの観点から好ましい。そして、接着層の量を削減することによって、捲回電極体２０の厚みを好適に低減させることができ、かつ、電解液の吸収を好適に抑制することができる。
また、他の実施形態では、捲回電極体２０の最外面に位置する第２セパレータ７０Ｂの外表面において、第２接着層が形成されていてもよい。この場合、かかる外表面における第２接着層の目付は、正極２２と対向する領域における第２接着層７４ｂ１の目付よりも小さいことが好ましい。ここで、正極２２と対向する領域における第２接着層７４ｂ１の目付を１００％としたとき、捲回電極体２０の最外面に位置する第２セパレータ７０Ｂの最外面における第２接着層の目付は、概ね５０％以下とすることができ、コストの削減や捲回電極体２０の厚みの低減、電解液の吸収の抑制等の観点から、好ましくは４０％以下、３０％以下であり、例えば２０％以下、１０％以下であってもよい。
図６Ｃに示すように、本実施形態では、捲回電極体２０の最外面に位置する第２セパレータ７０Ｂの外表面（図６ＢのＰを参照）において、第２接着層が形成されていない。即ち、捲回電極体２０の最外面に位置する第２セパレータ７０Ｂの外表面における第２接着層の面積は、かかる外表面の面積の３０％以下である。かかる構成によると、付与する接着層の量を削減することができるため、コストの削減等の観点から好ましい。また、捲回電極体２０の最外面における接着層の面積が小さい場合、取り扱い易さの観点から好ましい。なお、捲回電極体２０の最外面に位置する第２セパレータ７０Ｂの外表面における第２接着層の面積は、かかる外表面の面積の２０％以下、１０％以下（本実施形態では、０％）であってもよい。
本実施形態では、第２セパレータ７０Ｂ全体における第２接着層の目付は、第１セパレータ７０Ａ全体における第１接着層の目付よりも大きい。具体的には、第２接着層７４ｂ２の目付が大きい分、第２セパレータ７０Ｂ全体の第２接着層の目付は大きくなる。かかる構成によると、接着層の総量を最適化する（換言すると、接着層を過度に形成しないようにする）ことができ、これによって、捲回電極体２０の厚みの抑制、電解液の含浸性の向上、電解液の吸収の抑制等が実現されるため好ましい。なお、本実施形態に係る第２セパレータ７０Ｂのように、目付の異なる２種類の第２接着層（即ち、第２接着層７４ｂ１および第２接着層７４ｂ２）が形成されている場合、第２セパレータ７０Ｂ全体の第２接着層の目付とは、第２接着層７４ｂ１および第２接着層７４ｂ２の質量の和を、第２接着層７４ｂ１および第２接着層７４ｂ２の形成領域の面積の和で割った値｛（第２接着層７４ｂ１の質量＋第２接着層７４ｂ２の質量）／（第２接着層７４ｂ１の形成領域の面積＋第２接着層７４ｂ２の形成領域の面積）｝をいう。
ここで、第２セパレータ７０Ｂ全体の接着層７４の目付をＭ、第１セパレータ７０Ａ全体の接着層７４の目付をＮとしたとき、比（Ｍ／Ｎ）の値は、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて特に制限されない。一方、上述したような効果を好適に得るという観点から、好ましくは１．１以上であり、より好ましくは１．２以上であり、例えば１．３以上であってもよい。また、上記比（Ｍ／Ｎ）の上限は、例えば２．０以下であり、１．８以下、１．５以下であってもよい。
図６Ａに示すように、本実施形態では、捲回方向Ｄ１における、正極２２の捲き始め端部２２Ｓよりも捲き始め側において、第１セパレータ７０Ａおよび第２セパレータ７０Ｂは、正極２２を介さずに接着されている。また、捲回方向Ｄ１における、正極２２の捲き終わり端部２２Ｔよりも捲き終わり側において、第１セパレータ７０Ａおよび第２セパレータ７０Ｂは、正極２２を介さずに接着されている。なお、図６Ａ中の２４Ｓは、負極２４の捲き始め端部を示している。
図６Ａに示すように、本実施形態では、第２セパレータ７０Ｂにおいて、正極２２と対向する領域および延出部２８の間の領域（図６ＡのＧ－Ｈ間に対応する領域）に、第２接着層が形成されていない領域が存在する。かかる構成によると、付与する接着層の量を削減することができるため、コストの削減等の観点から好ましい。また、接着層を削減することによって、捲回電極体２０の厚みを好適に低減させることができ、かつ、電解液の吸収を好適に抑制することができる。
図６Ａに示すように、本実施形態では、第１セパレータの捲き始め端部７０ａ１および第２セパレータの捲き始め端部７０ｂ１の捲回方向Ｄ１における差は、第１セパレータの捲き終わり端部７０ａ２および第２セパレータの捲き終わり端部７０ｂ２の捲回方向Ｄ１における差よりも小さい。
特に制限されるものではないが、第２セパレータ７０Ｂの長尺方向（図５ＡのＬＤ方向）における長さをＱ、第１セパレータ７０Ａの長尺方向における長さをＲとしたとき、比（Ｑ／Ｒ）の値は、例えば１．１以上であり、１．２以上、１．３以上であってもよい。また、上記比（Ｑ／Ｒ）の上限は、例えば１．５以下であり、１．４以下であってもよい。
本実施形態では、第１セパレータ７０Ａは、第１セパレータ７０Ａの捲き始め領域および捲き終わり領域に、それぞれ第１接着層が形成されていない領域が存在する。また、第２セパレータ７０Ｂは、第２セパレータ７０Ｂの捲き始め領域および捲き終わり領域に、それぞれ第２接着層が形成されていない領域が存在する。なお、本明細書および特許請求の範囲において「第１セパレータの捲き終わり領域」とは、例えば第１セパレータ７０Ａの最外面となる領域（図６ＣのＩ－Ｊ間に対応する領域）を意味し得る。また、「第２セパレータの捲き終わり領域」とは、例えば、第２セパレータ７０Ｂの最外面となる領域（図６ＣのＫ－Ｌ間に対応する領域）を意味し得る。
図６Ａに示すように、本実施形態では、正極の捲き終わり端部２２Ｔは一対の湾曲部２０ｒのうちいずれかの湾曲部２０ｒに位置し、負極の捲き終わり端部２４Ｔは一対の湾曲部２０ｒのうちいずれかの湾曲部２０ｒに位置する。かかる構成によると、捲回電極体２０の平坦部２２ｆにおいて凸部が生じることを抑制することができる。これによって、（特に組電池にした際に）局所的に応力が加わることを防止することができるため、反応ムラ等を好適に抑制することができる。また、本実施形態では、捲回方向Ｄ１において、負極の捲き終わり端部２４Ｔは、正極の捲き終わり端部２２Ｔよりも延出している。また、本実施形態にように、中心線Ｌ１に対して、正極の捲き終わり端部２２Ｔが捲回方向Ｄ１における一方側に配置されており、負極の捲き終わり端部２４Ｔが捲回方向Ｄ１における他方側に配置されている場合が好ましい。セパレータの捲き終わり端部（ここでは、第２セパレータの捲き終わり端部７０ｂ２）は、捲回電極体２０の平坦部２０ｆおよび湾曲部２０ｒのいずれに配置されていてもよいが、本実施形態のように、捲回電極体２０の平坦部２０ｆに配置されている場合、捲き止めがより確実に実施されるため好ましい。
図６Ａに示すように、本実施形態では、第２セパレータの捲き終わり端部７０ｂ２に捲き止めテープ（セパレータの捲き終わり端部を捲き取り体に固定する部材）が付与されていない。ここで、例えば捲き止めテープを使用した場合、該捲き止めテープに含まれる糊剤等によって電解液が吸収される傾向にあるため、電池の性能等の観点から好ましくないとされている。また、捲き取り体の厚みに関して、捲き止めテープが付与された部分に凸部が生じ、反応ムラ等が生じるおそれがあるため好ましくないとされている。一方、本実施形態に係る捲回電極体２０にように、捲き終わりを厚みの小さなセパレータ（ここでは、第２セパレータ７０Ｂ）とし、さらに、捲き止めテープが付与されていない場合、上述したような課題を解消し得るため好ましい。さらに、本実施形態のように、電池ケース１０内に複数の捲回電極体２０が収容された電池１００においては、各捲回電極体２０に捲き終わり端部が存在するため、上述したような効果を特に得やすい。
内部絶縁部材９４は、封口板１４の内側面から捲回電極体２０に向かって突出する突出部を備えている。これによって、上下方向Ｚにおける捲回電極体２０の移動が規制される。そのため、振動や落下等の衝撃を受けても捲回電極体２０が封口板１４と干渉しにくくなり、捲回電極体２０の損傷を抑制できる。
＜電池の製造方法＞
次に、電池１００の製造方法について説明する。なお、ここで開示される電池１００は、捲回電極体２０の製造方法に特徴を有しており、電池の製造方法に関するその他の工程については、従来公知の方法に従って実施することができる。そこで、以下では、捲回電極体２０の製造方法についてのみ説明する。
図１０は、第１セパレータおよび第２セパレータの構成を示す模式図である。また、図１１は、捲回電極体の製造方法について説明するための説明図である。図１１に示すように、捲回電極体２０の製造において、先ず、第１セパレータ７０Ａ、正極２２，第２セパレータ７０Ｂ、および負極２４を用意する。なお、第２接着層７４ｂ２の形状は、ここでは平面視で矩形状としているが、例えば円形状、楕円形状等その他の種々の形状であってもよい。また、第２接着層７４ｂ２は、複数に分割された状態で形成されていてもよい。ここで、第１接着層７４ａ、第２接着層７４ｂ１、および第２接着層７４ｂ２は、平面視で、ドット状、ストライプ状、波状、帯状（筋状）、破線状又はこれらの組み合わせ等の形状に形成されていることが好ましい。これにより、捲回電極体２０の内部への電解液の含浸性を向上できる。なお、本明細書において、「形成領域が線状に形成されている」とは、形成領域として線状であることをいい、接着層自体はドット状等であってもよいことをいう。
続いて、捲回ローラー２００によって各部材を捲回する。その後、所定の圧力によって捲き取り体をプレスすることによって、捲回電極体２０を得ることができる。なお、上述したように、本開示の技術では、延出部２８の少なくとも一部と、第２セパレータ７０Ｂにおける延出部２８よりも内側に位置する領域Ｓとが、第２セパレータ７０Ｂの表面に形成された第２接着層７４ｂ２によって接着されているため、セパレータの捲き終わり端部（ここでは、第２セパレータの捲き終わり端部７０ｂ２）を捲き取り体に好適に固定することができる。その後、所定の圧力によって捲き取り体をプレスすることによって、捲回電極体２０を得ることができる。これによって、電極体製造装置の構成を煩雑とすることなく、捲回電極体２０を簡便に得ることができる。
＜電池の用途＞
電池１００は各種用途に利用可能であるが、例えば、乗用車、トラック等の車両に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ；Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ；Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＢＥＶ；Battery Electric Vehicle）等が挙げられる。電池１００は、電池反応のバラつきが低減されているため、組電池の構築に好適に用いることができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎない。本発明は、他にも種々の形態にて実施することができる。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。
例えば、上記実施形態では、捲回電極体２０において、捲回軸方向ＷＤの一方の端辺から外側に向かって複数の正極タブ２２ｔおよび複数の負極タブ２４ｔが突出している構成としているが、これに限定されない。ここで開示される技術は、例えば、捲回軸方向ＷＤの一方の端辺から外側に向かって複数の正極タブ２２ｔが突出しており、かつ、捲回軸方向ＷＤの他方の端辺から外側に向かって複数の負極タブ２４ｔが突出している捲回電極体についても適用することができる。また、ここで開示される技術は、正極タブ２２ｔおよび負極タブ２４ｔが形成されていない捲回電極体についても適用することができる。
例えば、上記実施形態では、第２セパレータの捲き終わり端部７０ｂ２に捲き止めテープが付与されていないが、これに限定されない。例えば、第２セパレータの捲き終わり端部７０ｂ２に捲き止めテープが付与されていてもよい。かかる捲き止めテープの付与は、例えば電極体製造装置によって捲き取り体を作成した後、手作業等によって付与することができる。なお、かかる捲き止めテープとしては、この種の電池に用いられる従来公知のものを特に制限なく用いることができる。
例えば、上記実施形態では、正極の捲き終わり端部２２Ｔおよび負極の捲き終わり端部２４Ｔは、捲回電極体２０の湾曲部２２ｒに位置しているが、これに限定されない。例えば、正極の捲き終わり端部２４Ｔが捲回電極体２０の湾曲部２０ｒに位置し、負極の捲き終わり端部２４Ｔが捲回電極体２０の平坦部２０ｆに位置していてもよい。かかる構成によると、捲回電極体２０の平坦部２２ｆにおいて凸部が生じることを抑制することができ、かつ、湾曲部２０ｒの形状が安定するため、好ましい。
図１２は、第２実施形態に係る第１セパレータ１７０Ａおよび第２セパレータ１７０Ｂの構成を示す模式図である。第２実施形態では、第１セパレータ１７０Ａにおける、第１セパレータの捲き終わり端部１７０ａ２側の第１接着層１７４ａ２の目付を、正極と対向する領域に形成される第１接着層１７４ａ１の目付よりも大きくしている。また、第２セパレータ１７０Ｂには、第２接着層１７４ｂが形成されている。
図１３は、第３実施形態に係る第１セパレータ２７０Ａおよび第２セパレータ２７０Ｂの構成を示す模式図である。第３実施形態では、第２セパレータ２７０Ｂに形成される第２接着層２７４ｂの長辺方向（ＬＤ方向）における幅を、第１セパレータ２７０Ａに形成される第１接着層２７４ａの長辺方向における幅よりも大きくしている。
図１４は、第４実施形態に係る第１セパレータ３７０Ａおよび第２セパレータ３７０Ｂの構成を示す模式図である。第４実施形態では、第１セパレータ３７０Ａにおいて、第１セパレータの捲き始め端部３７０ａ１から第１セパレータの捲き終わり端部３７０ａ２にかけて、第１接着層３７４ａが形成されている。また、第２セパレータ３７０Ｂにおいて、第２セパレータの捲き始め領域および捲き終わり領域以外の領域に、第２接着層３７４ｂが形成されている。
図１５は、第５実施形態に係る第１セパレータ４７０Ａおよび第２セパレータ４７０Ｂの構成を示す模式図である。第５実施形態では、第１セパレータ４７０Ａにおいて、第１セパレータの捲き始め領域および捲き終わり領域に第１接着層４７４ａ２が形成されており、２箇所の第１接着層４７４ａ２の間には、第１接着層４７４ａ１が形成されている。第１接着層４７４ａ２の目付は、第１接着層４７４ａ１の目付よりも大きい。また、第２セパレータ４７０Ｂにおいて、第２セパレータの捲き始め領域および捲き終わり領域以外の領域に、第２接着層４７４ｂが形成されている。
なお、図１２～図１５の１７２，２７２，３７２，４７２は、図１０の７２に対応しており、１７３，２７３，３７３，４７３は、図１０の７３に対応するものとする。
以上のとおり、ここで開示される技術の具体的な態様として、以下の各項（ｉｔｅｍ）に記載のものが挙げられる。
項１：帯状の正極と帯状の負極とが、帯状のセパレータを介して、捲回軸を中心に所定の捲回方向に捲回された捲回電極体を備えた電池であって、上記セパレータとして、第１セパレータおよび第２セパレータを含み、上記第２セパレータは、上記第１セパレータの捲き終わり端部よりも外側に位置する領域を有し、上記第２セパレータは、上記捲回方向において、上記第１セパレータの捲き終わり端部よりも延出した延出部を有し、上記延出部の少なくとも一部と、上記第２セパレータにおける上記延出部よりも内側に位置する領域とが、上記第２セパレータの表面に形成された第２接着層によって接着されており、上記捲回電極体の最外面には、耐熱層が設けられている、電池。
項２：上記延出部には、捲き止めテープが設けられていない、項１に記載の電池。
項３：上記第２セパレータにおいて、上記正極と対向する領域には上記第２接着層が形成されており、上記第２セパレータおよび上記正極は、上記第２接着層によって接着されており、上記第１セパレータにおいて、上記正極と対向する領域には第１接着層が形成されており、上記第１セパレータおよび上記正極は、上記第１接着層によって接着されている、項１または項２に記載の電池。
項４：上記捲回電極体の最外面に位置する上記第２セパレータの外表面には、上記第２接着層が形成されていない、もしくは、上記第２接着層が形成されており、上記第２接着層が形成されている場合、上記外表面における上記第２接着層の目付は、上記正極と対向する領域における上記第２接着層の目付よりも小さい、項１～項３のいずれか一つに記載の電池。
項５：上記捲回電極体の最外面に位置する上記第２セパレータの外表面において、上記第２接着層の面積は、上記外表面の面積の３０％以下である、項１～項４のいずれか一つに記載の電池。
項６：上記第２セパレータの上記正極と当接する側の表面において、上記第２セパレータの捲き始め領域には、上記第２接着層が形成されていない、もしくは、上記第２接着層が形成されており、上記第２接着層が形成されている場合、上記第２セパレータの捲き始め領域における上記第２接着層の目付は、上記正極と対向する領域における上記第２接着層の目付よりも小さい、項１～項５にいずれか一つに記載の電池。
項７：上記第１セパレータの上記正極と当接する側の表面において、上記第１セパレータの捲き始め領域には、第１接着層が形成されていない、もしくは、上記第１接着層が形成されており、上記第１接着層が形成されている場合、上記第１セパレータの捲き始め領域における上記第１接着層の目付は、上記正極と対向する領域における上記第１接着層の目付よりも小さい、項１～項６のいずれか一つに記載の電池。
項８：上記第２セパレータにおいて、上記延出部よりも内側に位置する領域における上記第２接着層の目付は、上記正極と対向する領域に形成された上記第２接着層の目付よりも大きい、項１～項７のいずれか一つに記載の電池。
項９：上記捲回電極体は、扁平形状に形成されており、外表面が湾曲した一対の湾曲部と、一対の上記湾曲部を連結する外表面が平坦な平坦部と、を有し、上記正極の捲き終わり端部は上記一対の湾曲部のうちいずれかの湾曲部に位置し、上記負極の捲き終わり端部は上記一対の湾曲部のうちいずれかの湾曲部に位置する、項１～項８のいずれか一つに記載の電池。
１０ 電池ケース
１２ 外装体
１２ａ 底壁
１２ｂ 長側壁
１２ｃ 短側壁
１２ｈ 開口
１４ 封口板
１５ 注液孔
１６ 封止部材
１７ ガス排出弁
１８ 端子引出孔
２０ 捲回電極体
２０ｆ 平坦部
２０ｒ 湾曲部
２２ 正極
２２ａ 正極活物質層
２２ｃ 正極集電体
２２ｐ 正極保護層
２２ｔ 正極タブ
２４ 負極
２４ａ 負極活物質層
２４ｃ 負極集電体
２４ｔ 負極タブ
２５ 正極タブ群
２７ 負極タブ群
２９ 電極体ホルダ
３０ 正極端子
３０ｃ 下端部
３２ 正極外部導電部材
３４ 耐熱層
４０ 負極端子
４０ｃ 下端部
４２ 負極外部導電部材
５０ 正極集電部
６０ 負極集電部
７０ セパレータ
７０Ａ,１７０Ａ，２７０Ａ，３７０Ａ，４７０Ａ 第１セパレータ
７０Ｂ，１７０Ｂ，２７０Ｂ，３７０Ｂ，４７０Ｂ 第２セパレータ
７２，１７２，２７２，３７２，４７２ 基材層
７３，１７３，２７３，３７３，４７３ 耐熱層
７４ 接着層
７４ａ，１７４ａ１，１７４ａ２，２７４ａ，３７４ａ，４７４ａ１，４７４ａ２ 第１接着層
７４ｂ１，７４ｂ２，１７４ｂ，２７４ｂ，３７４ｂ，４７４ｂ 第２接着層
９０ ガスケット
９２ 外部絶縁部材
９４ 内部絶縁部材
１００ 電池
２００ 捲回ローラー
ＬＤ 長手方向
Ｕ 上方向
ＷＬ 捲回軸
Ｙ 長手方向
Ｚ 上下方向

Claims (12)

  1. 帯状の正極と帯状の負極とが、帯状のセパレータを介して、捲回軸を中心に所定の捲回方向に捲回された捲回電極体を備えた電池であって、
    前記セパレータとして、第１セパレータおよび第２セパレータを含み、
    前記第２セパレータは、前記第１セパレータの捲き終わり端部よりも外側に位置する領域を有し、
    前記第２セパレータは、前記捲回方向において、前記第１セパレータの捲き終わり端部よりも延出した延出部を有し、
    前記延出部の少なくとも一部と、前記第２セパレータにおける前記延出部よりも内側に位置する領域とが、前記第２セパレータの表面に形成された第２接着層によって接着されており、
    前記第２セパレータにおいて、前記正極と対向する領域には前記第２接着層が形成されており、前記第２セパレータおよび前記正極は、前記第２接着層によって接着されており、
    前記第１セパレータにおいて、前記正極と対向する領域には第１接着層が形成されており、前記第１セパレータおよび前記正極は、前記第１接着層によって接着されており、
    前記捲回電極体の最外面には、耐熱層が設けられている、電池。
  2. 帯状の正極と帯状の負極とが、帯状のセパレータを介して、捲回軸を中心に所定の捲回方向に捲回された捲回電極体を備えた電池であって、
    前記セパレータとして、第１セパレータおよび第２セパレータを含み、
    前記第２セパレータは、前記第１セパレータの捲き終わり端部よりも外側に位置する領域を有し、
    前記第２セパレータは、前記捲回方向において、前記第１セパレータの捲き終わり端部よりも延出した延出部を有し、
    前記延出部の少なくとも一部と、前記第２セパレータにおける前記延出部よりも内側に位置する領域とが、前記第２セパレータの表面に形成された第２接着層によって接着されており、
    前記第２セパレータにおいて、前記正極と対向する領域には前記第２接着層が形成されており、前記第２セパレータおよび前記正極は、前記第２接着層によって接着されており、
    前記第２セパレータにおいて、前記延出部よりも内側に位置する領域における前記第２接着層の目付は、前記正極と対向する領域に形成された前記第２接着層の目付よりも大きく、
    前記捲回電極体の最外面には、耐熱層が設けられている、電池。
  3. 帯状の正極と帯状の負極とが、帯状のセパレータを介して、捲回軸を中心に所定の捲回方向に捲回された捲回電極体を備えた電池であって、
    前記セパレータとして、第１セパレータおよび第２セパレータを含み、
    前記第２セパレータは、前記第１セパレータの捲き終わり端部よりも外側に位置する領域を有し、
    前記第２セパレータは、前記捲回方向において、前記第１セパレータの捲き終わり端部よりも延出した延出部を有し、
    前記延出部の少なくとも一部と、前記第２セパレータにおける前記延出部よりも内側に位置する領域とが、前記第２セパレータの表面に形成された第２接着層によって接着されており、
    前記捲回電極体の最外面には、耐熱層が設けられており、
    前記延出部には、捲き止めテープが設けられていない、電池。
  4. 帯状の正極と帯状の負極とが、帯状のセパレータを介して、捲回軸を中心に所定の捲回方向に捲回された捲回電極体を備えた電池であって、
    前記捲回電極体は、扁平形状に形成されており、
    外表面が湾曲した一対の湾曲部と、一対の前記湾曲部を連結する外表面が平坦な平坦部と、を有し、
    前記正極の捲き終わり端部は前記一対の湾曲部のうちいずれかの湾曲部に位置し、
    前記負極の捲き終わり端部は前記一対の湾曲部のうちいずれかの湾曲部に位置しており、
    前記セパレータとして、第１セパレータおよび第２セパレータを含み、
    前記第１セパレータの捲き終わり端部、及び、前記第２セパレータの捲き終わり端部は、前記平坦部に位置しており、
    前記第２セパレータは、前記第１セパレータの捲き終わり端部よりも外側に位置する領域を有し、
    前記第２セパレータは、前記捲回方向において、前記第１セパレータの捲き終わり端部よりも延出した延出部を有し、
    前記延出部の少なくとも一部と、前記第２セパレータにおける前記延出部よりも内側に位置する領域とが、前記第２セパレータの表面に形成された第２接着層によって接着されており、
    前記捲回電極体の最外面には、耐熱層が設けられている、電池。
  5. 前記延出部には、捲き止めテープが設けられていない、請求項１，２または４に記載の電池。
  6. 前記第２セパレータにおいて、前記正極と対向する領域には前記第２接着層が形成されており、前記第２セパレータおよび前記正極は、前記第２接着層によって接着されており、
    前記第１セパレータにおいて、前記正極と対向する領域には第１接着層が形成されており、前記第１セパレータおよび前記正極は、前記第１接着層によって接着されている、請求項２～４のいずれか一項に記載の電池。
  7. 前記捲回電極体の最外面に位置する前記第２セパレータの外表面には、
    前記第２接着層が形成されていない、もしくは、前記第２接着層が形成されており、
    前記第２接着層が形成されている場合、前記外表面における前記第２接着層の目付は、前記正極と対向する領域における前記第２接着層の目付よりも小さい、請求項１または２に記載の電池。
  8. 前記捲回電極体の最外面に位置する前記第２セパレータの外表面において、前記第２接着層の面積は、前記外表面の面積の３０％以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載の電池。
  9. 前記第２セパレータの前記正極と当接する側の表面において、
    前記第２セパレータの捲き始め領域には、
    前記第２接着層が形成されていない、もしくは、前記第２接着層が形成されており、
    前記第２接着層が形成されている場合、前記第２セパレータの捲き始め領域における前記第２接着層の目付は、前記正極と対向する領域における前記第２接着層の目付よりも小さい、請求項１または２に記載の電池。
  10. 前記第１セパレータの前記正極と当接する側の表面において、
    前記第１セパレータの捲き始め領域には、
    第１接着層が形成されていない、もしくは、前記第１接着層が形成されており、
    前記第１接着層が形成されている場合、前記第１セパレータの捲き始め領域における前記第１接着層の目付は、前記正極と対向する領域における前記第１接着層の目付よりも小さい、請求項１に記載の電池。
  11. 前記第２セパレータにおいて、前記延出部よりも内側に位置する領域における前記第２接着層の目付は、前記正極と対向する領域に形成された前記第２接着層の目付よりも大きい、請求項１に記載の電池。
  12. 前記捲回電極体は、扁平形状に形成されており、
    外表面が湾曲した一対の湾曲部と、一対の前記湾曲部を連結する外表面が平坦な平坦部と、を有し、
    前記正極の捲き終わり端部は前記一対の湾曲部のうちいずれかの湾曲部に位置し、
    前記負極の捲き終わり端部は前記一対の湾曲部のうちいずれかの湾曲部に位置する、請求項１～３のいずれか一項に記載の電池。
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