CN103348528A - 锂离子电池及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供能够抑制因金属异物导致的内部短路、提高可靠性的锂离子电池。在本发明中，例如，以与形成在正极（PEL）第一面的正极活性物质相粘接的方式形成隔膜（SP1），并且形成与正极（PEL）的第一面相反侧的第二面上形成的正极活性物质相粘接的隔膜（SP2）。因此，根据本发明，正极（PEL）与隔膜（SP1）之间或者正极（PEL）与隔膜（SP2）之间不存在间隙，因此能够防止在正极（PEL）上的金属异物的侵入。

Description

锂离子电池及其制造方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池，特别地涉及适用于配备正极、负极和电分离正极与负极的隔膜的锂离子电池的有效技术。

背景技术

在日本特开2005-276503号公报（专利文献1）和日本特开2006-351386号公报（专利文献2）中记载了正极或负极与隔膜作为独立部件而构成的例子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-276503号公报

专利文献2：日本特开2006-351386号公报

发明内容

发明要解决的课题

随着便携电子设备的发展，作为这些便携电子设备的电流供应源，使用可重复充电的小型二次电池。其中，能量密度高、生命周期长、自放电低且工作电压高的锂离子电池受到注目。锂离子电池由于具有上述优点，广泛用于数码相机、笔记本型个人计算机、移动电话等便携电子设备中。而且，近年来作为电动车用电池和储电用电池，可实现高容量、高输出且高能量密度的大型锂离子电池的研究开发获得进展。特别地，在汽车产业中，为了对应环境问题，使用电动机作为动力源的电动车和使用发动机（内燃机）和电动机两者作为动力源的混合动力车的开发获得进展。作为该电动车和混合动力车的电源，锂离子电池受到注目。

锂离子电池例如配备了卷绕涂敷了正极活性物质的正极板、涂敷了负极活性物质的负极板和防止正极板与负极板的接触的隔膜而成的电极卷绕体。此外，在锂离子电池中，将该电极卷绕体插入到外装桶中，并且在外装桶中注入电解液。即，在锂离子电池中，在金属箔上涂敷正极活性物质后的正极板和在金属箔上涂敷负极活性物质后的负极板被形成为带状，为了使形成为带状的正极板与负极板不直接接触，通过隔膜卷绕成截面涡卷状，形成电极卷绕体。

这样，将正极板、负极板和隔膜绕着轴芯卷绕，形成电极卷绕体，由于在通常的锂离子电池中，正极板、负极板和隔壁由独立部件（分离部件）构成，因此例如在正极板与隔膜之间存在间隙。并且，在锂离子电池的制造工艺中，在形成上述卷绕体前将正极板和负极板切割成规定的大小，而且，切割正极板和负极板，形成正极和负极的集电片（极耳）。而且，在形成上述电极卷绕体后，例如存在将形成在正极板上的正极集电片超声波焊接在正极集电环上、将形成在负极板上的负极集电片超声波焊接在负极集电环上的工序。而且，将电极卷绕体插入外装桶（容器）中，在该外装桶中注入电解液后，为了将外装桶的内部密封，存在利用焊接等连接外装桶与盖的工序。

具体地，对于正极集电片与正极集电环，在正极集电片上卷绕铝带，利用超声波焊接将正极集电片连接到该铝带上。此时使用的超声波焊接为通过使铝带与正极集电片摩擦引起的原子相互扩散而连接铝箔与正极集电片的工艺。因此，在利用超声波焊接连接正极集电片与铝带的情况下，因铝带与正极集电片的摩擦而产生金属异物（铝）的可能性变高。同样的现象在负极集电片与铜带的连接中也会产生。即，利用超声波焊接连接负极集电片与铜带的情况下，因铜带与负极集电片的摩擦而产生金属异物（铜）的可能性变高。而且，在连接外装桶与盖的工序中使用的焊接（弧焊）中，例如容易产生焊接屑。

由上，由于形成电极卷绕体前后的工序，金属异物侵入电极卷绕体内部的可能性变高。特别地，通常的锂离子电池中，由于正极板、负极板和隔膜由独立部件构成，例如在正极板与隔膜之间存在间隙，上述制造工序中产生的金属异物易于侵入该间隙中。这样，如果金属异物侵入电极卷绕体的内部，侵入的金属异物刺穿隔膜，正极和负极因金属异物而短路，或者例如侵入到正极与隔膜的间隙的金属异物附着在正极上后，附着的金属异物溶解在电解液中，之后产生在负极析出的现象。此外，如果从负极析出而成长的金属到达正极，则产生正极和负极短路的问题。

以上，使用通常的锂离子电池即形成电极卷绕体的类型的锂离子电池进行说明，例如，只要是由涂敷了正极活性物质的正极板、涂敷了负极活性物质的负极板、和防止正极板与负极板的接触的隔膜构成的锂离子电池，即使不形成电极卷绕体的层叠型锂离子电池，如果用于将正极板和负极板切割成规定大小的切割工序所导致的金属异物侵入到正极板、负极板和隔膜之间，则金属异物刺穿隔膜，正极和负极因金属异物而短路，或者例如侵入到正极与隔膜的间隙的金属异物附着在正极上后，附着的金属异物溶解在电解液中，之后产生在负极析出的现象。此外，如果从负极析出而成长的金属到达正极，则产生正极和负极短路的问题。

本发明的目的为提供可抑制金属异物导致的内部短路、实现可靠性的提高的锂离子电池。

本发明的上述以及其它目的与新特征可通过本说明书的记述和附图得以明了。

用于解决课题的方案

本申请中公开的发明中代表性的内容的概要简单地说明如下。

本发明的锂离子电池，其特征在于，包括：（a）正极；（b）负极；（c）电分离上述正极与上述负极的第一隔膜；和（d）电分离上述正极与上述负极的第二隔膜。此时上述第一隔膜和上述第二隔膜与上述正极或上述负极粘接。

此外，本发明的锂离子电池，其特征在于，包括：（a）正极；（b）负极；（c）电分离上述正极与上述负极的第一隔膜；和（d）电分离上述正极与上述负极的第二隔膜。此时上述第一隔膜和上述第二隔膜与上述正极或上述负极一体化。

此外，本发明的锂离子电池制造方法，其特征在于，包括：（a）在金属板上涂敷电极材料，在上述电极材料上涂敷隔膜材料的工序；（b）在上述（a）工序后，使涂敷的上述电极材料和上述隔膜材料干燥的工序；和（c）在上述（b）工序后，对干燥后的上述电极材料和上述隔膜材料施以加热下的加压处理的工序。

发明效果

通过本申请所公开的发明中代表性的内容可获得的效果简单说明如下。

能够抑制因金属异物导致的内部短路，实现锂离子电池可靠性的提高。

附图说明

图1是表示锂离子电池的示意性结构的图。

图2是表示圆筒形锂离子电池的内部结构的截面图。

图3是表示构成电极卷绕体的前阶段的构成要素的图。

图4是表示将正极、第一隔膜、负极NEL和第二隔膜绕着轴芯卷绕形成电极卷绕体的情形的示意图。

图5是表示实施方式1的正极和负极的结构的截面图。

图6是表示实施方式1的带隔膜的正极与负极重合的状态的图。

图7是表示绕着轴芯卷绕带隔膜的正极与负极的情形的图。

图8是表示第一变形例的截面图。

图9是表示第二变形例的截面图。

图10是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图11是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图12是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图13是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图14是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图15是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图16是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图17是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图18是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图19是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图20是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图21是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图22是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图23是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图24是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图25是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图26是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图27是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图28是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图29是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图30是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图31是表示实施方式1的锂离子电池的制造工序的图。

图32是表示实施方式2的正极、隔膜和负极的结构的截面图。

图33是表示实施方式2中一体化后的正极、隔膜和负极的俯视图。

图34是表示实施方式2中绕着轴芯卷绕一体化后的正极、隔膜和负极的情形的图。

图35是表示对隔膜要求的特性和主要功能的表。

图36是表示通过相分离法制造当前的隔膜的工序流程的图。

图37是表示易于制造型锂离子电池的制造工序的一部分的流程图。

图38是表示降低成本型锂离子电池的制造工序的一部分的流程图。

图39是说明湿罩湿（wet-on-wet）方式中凸显的问题点的图。

图40是说明湿罩湿方式中凸显的问题点的图。

图41是说明湿罩湿方式中凸显的问题点的图。

图42是表示粒径差异与孔隙率的关系的曲线图。

图43是表示多种粉末各自的粒径差异的曲线图。

图44是表示实施方式3的锂离子电池的制造工序的图。

图45是表示实施方式3中使用的涂敷装置的一个例子的图。

图46是表示实施方式3的锂离子电池的制造工序的图。

图47是表示实施方式3的锂离子电池的制造工序的图。

图48是表示实施方式3的锂离子电池的制造工序的图。

图49是表示实施方式3的锂离子电池的制造工序的图。

图50是表示实施方式3的锂离子电池的制造工序的图。

具体实施方式

在以下实施方式中，为了方便，在需要时分割成多个部分或者实施方式进行说明，而除了特别说明的情况下，它们相互之间并非无关，一方是另一方的一部分或者整体的变形例、细节、补充说明等的关系。

此外，在以下实施方式中，在提及要素的数字等（包括个数、数值、量、范围等）的情况下，除了特别说明的情况和从原理上显然地限定于特定数字的情况等，并不限于该特定的数字，可在特定数字之上或之下。

而且，在以下的实施方式中，除了特别说明的情况和从原理上显然地被认为是必须的情况等，其构成要素（包括要素步骤等）是并非必须的，这无须说明。

同样地，在以下的实施方式中，提及构成要素的形状、位置关系等时，除了特别说明的情况和从原理上显然地可认为并非如此的情况等，包含实质地与该形状等近似或类似的情况。这对于上述数值和范围也同样。

此外，在用于说明实施方式的所有图中，原则上对同一部件附以同一记号，省略其重复说明。并且，为了使图面易懂，有对平面图也附以剖面线的情况。

（实施方式1）

<锂离子电池的概要>

锂，其氧化还原电位为-3.03V（vs.NHE），为地球上存在的最卑的金属。电池电压由于由正极和负极的电位差决定，如果将锂用于负极活性物质，则可得到最高的电动势。此外，锂的原子量为6.94，密度也为0.534g/cm³，都较小，因此与每单位电量相应的重量较小，能量密度也较高。因此，如果将锂用于负极活性物质，则能够制造小型且轻量的电池。

这样，作为电池的负极活性物质，锂是有吸引力的物质，但在应用于可充放电的二次电池时则产生问题。即，如果对负极使用锂的电池反复充放电，则发生因锂的溶解而带来的放电反应和因锂的析出而带来的充电反应。此时，因反复充电而发生锂的析出反应，在二次电池的性能劣化和安全上产生问题。例如，在充电过程中生成的锂在活性表面上与电解液溶液发生反应，其一部分被消耗于被称为SEI（SolidElectrolyte Interface）（固体电解质界面）的皮膜的形成中。因此，电池的内阻升高，放电效率降低。即，随着重复充放电循环，电池容量变小。而且，如果急速地充电，则锂以针状、树枝状的结晶形态（锂枝晶）析出，成为引起二次电池的各种问题的原因。例如，锂枝晶的比表面积较大，加速了因副反应导致的电流效率的降低，并由于为针状，存在刺破隔膜，引起正极与负极之间的内部短路。如果成为这种状态，存在自放电过大、无法作为电池使用的情况，或者因内部短路带来的发热导致气体喷出或燃烧的情况。由于以上情况，可知负极使用锂的二次电池中在性能劣化和安全性上产生问题。

因此，正在研究与现有的溶解和析出的原理不同原理的新型二次电池。具体地，研究在正极和负极两者上使用嵌入、释放锂离子的活性物质的二次电池。在该二次电池的充放电过程中，不产生锂的溶解和析出，锂离子仅在电极活性物质之间嵌入、脱嵌。这种二次电池被称为“摇椅（rocking chair）”型或“羽毛球（shuttlecock）”型，由于在充放电的重复中，锂离子仅进行嵌入、脱嵌，具有稳定性的特征。在本说明书中，将这种电池称为锂离子电池。如上所述，在锂离子电池中，由于正极、负极双方在充放电中其结构都不发生变化，仅有锂离子嵌入、脱嵌（其中活性物质的晶格相对于锂离子的嵌入、脱嵌而膨胀收缩），具有格外长寿命的循环特性，并由于在电极中不使用金属锂，因此具有安全性也飞跃性地得到提高的特征。

在此，将可嵌入、脱嵌锂离子的材料用作电极的活性物质，对该活性物质要求的条件如下所示。即，由于锂离子这样有限大小的离子嵌入、脱嵌，因此活性物质需要有可容纳锂离子的位置（site）和锂离子可扩散的通道（channel）（路径）。而且，对于活性物质，需要随着锂离子的嵌入（吸收）而将电子导入材料中。

作为满足上述条件的正极活性物质，可列举含锂过渡金属氧化物。例如，作为代表性的正极活性物质可列举钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂等，但并不限于它们。具体地，作为正极活性物质，为可嵌入、脱嵌锂的材料，可为预先嵌入足够量的锂的含锂过渡金属氧化物，作为过渡金属，可为锰（Mn）、镍（Ni）、钴（Co）、铁（Fe）等单一成分，或以两种以上的过渡金属为主成分的材料。此外，对于尖晶石晶体结构或层状晶体结构等晶体结构，只要能够确保上述位置和通道，就并无特别限定。而且，也可使用将晶体中的过渡金属或锂的一部分置换成Fe、Co、Ni、Cr、Al、Mg等元素的材料，或在晶体中掺杂Fe、Co、Ni、Cr、Al、Mg等元素的材料作为正极活性物质。

而且，作为满足上述条件的负极活性物质，可使用结晶质碳素材料或无定形碳素材料，但负极活性物质并不限于这些物质。例如可使用天然石墨、人造的各种石墨制剂、焦炭等碳素材料等。而对于其颗粒形状，可使用鳞片状、球状、纤维状、块状等各种颗粒形状的材料。

<锂离子电池的示意性结构>

以下参考附图对上述锂离子电池的示意性结构进行说明。图1是表示锂离子电池的示意性结构的图。在图1中，锂离子电池具有外装桶CS、该外装桶CS内部填充有电解液EL。填充有该电解液EL的外装桶CS中相对地设有正极板PEP和负极板NEP，相对地设置的正极板PEP和负极板NEP之间配置有隔膜SP。

此外，在正极板PEP上涂敷有正极活性物质，在负极板NEP上涂敷有负极活性物质。例如，正极活性物质由可嵌入、脱嵌锂离子的含锂过渡金属氧化物形成。在图1中示意性地表示了该含锂过渡金属氧化物涂敷在正极板PEP上的情形。即，在图1中，作为涂敷在正极板PEP上的含锂过渡金属氧化物，表示了配置有氧、金属原子和锂的示意性的晶体结构。通过该正极板PEP和正极活性物质构成正极。

另一方面，负极活性物质例如由可嵌入、脱嵌锂离子的碳素材料形成。在图1中，示意性地表示了该碳素材料涂敷在负极板NEP上的情形。即，在图1中，作为涂敷在负极板NEP上的碳素材料，表示了配置了碳的示意性的晶体结构。通过该负极板NEP和负极活性物质构成负极。

隔膜SP防止正极和负极电接触，并具有作为使锂离子透过的空间的功能。近年来，使用高强度且薄的微多孔质膜作为该隔膜SP。该微多孔质膜同时具有防止电池短路导致的异常电流、急剧的内压或温度的上升和燃烧的功能。即，当前的隔膜SP在具有防止正极与负极的电接触并使锂离子透过的功能之外，并具有作为用于防止短路和过充电的保险的功能。通过该微多孔质膜所具有的关断（shut down）功能，能够维持锂离子电池的安全性。例如，在锂离子电池因某些原因引起外部短路的情况下，虽然是瞬间但有大电流流过，有因焦耳热而温度异常地上升的可能性。此时，如果使用微多孔质膜作为隔膜SP，微多孔质膜由于在膜材料的熔点附近空孔（微多孔）闭塞，因此能够阻止正极与负极之间锂离子的透过。换而言之，通过使用微多孔质膜作为隔膜SP，能够在外部短路时切断电流，阻止锂离子电池内部的温度上升。作为由该微多孔质膜构成的隔膜SP，例如在现有技术中，由聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）或者它们的组合构成。

电解液EL使用非水电解液。锂离子电池为利用活性物质中的锂离子的嵌入、脱嵌进行充放电的电池，锂离子在电解液EL中移动。锂由于为强还原剂，与水激烈地发生反应并产生氢气。因此，锂离子在电解液EL中移动的锂离子电池中，无法像现有的电池那样使用水溶液作为电解液EL。因此，锂离子电池中，使用非水电解液作为电解液EL。具体地，作为非水电解液的电解质，可使用LiPF₆、LiClO₄、LiAsF₆、LiBF₄、LiB(C₆H₅)₄、CH₃SO₃Li、CF₃SO₃Li等或它们的混合物。此外，作为有机溶剂，使用碳酸乙烯酯（ethylene carbonate）、碳酸二甲酯（dimethyl carbonate）、碳酸丙烯酯（propylene carbonate）、碳酸二乙酯（diethyl carbonate）、1,2-二甲氧基乙烷（1,2-dimethoxyethane）、1,2-二乙氧基乙烷（1,2-diethoxyethane）、γ-丁内酯（gamma-butyrolactone）、四氢呋喃（tetrahydrofuran）、1,3-二氧戊环（1,3-dioxolane）、4-甲基-1,3-二氧戊环（4-methyl-1,3-dioxolane）、乙醚（diethyl ether）、环丁砜（sulfolane）、甲基环丁砜（methylsulfolane）、乙腈（acetonitrile）、丙腈（propionitrile）等或它们的混合物。

<充放电机理>

锂离子电池如上所述地构成，以下对充放电机理进行说明。首先对充电机理进行说明。如图1所示，对锂离子电池充电时，在正极与负极之间连接充电器CU。这种情况下，锂离子电池中，嵌入正极活性物质中的锂离子脱离，释放到电解液EL中。此时，通过锂离子从正极活性物质脱嵌，电子从正极流向充电器。此外，释放到电解液EL中的锂离子在电解液EL中移动，透过由微多孔质膜构成的隔膜SP，到达负极。该达到负极的锂离子被嵌入到构成负极的负极活性物质中。此时，通过在负极活性物质中嵌入锂离子，电子流入负极。这样，通过充电器，电子从正极移动到负极，由此完成充电。

接着对放电机理进行说明。如图1所示，在正极与负极之间连接外部负载。于是嵌入负极活性物质中的锂离子脱嵌，被释放到电解液EL中。此时，从负极释放出电子。此外，释放到电解液EL中的锂离子在电解液中移动，透过由微多孔质膜构成的隔膜SP，到达正极。该达到正极的锂离子被嵌入到构成正极的正极活性物质中。此时，通过在正极活性物质中嵌入锂离子，电子流入正极。这样，电子从负极移动到正极，由此进行充电。换而言之，能够使电流从正极流向负极，驱动负载。如上，在锂离子电池中，通过在正极活性物质与负极活性物质之间嵌入、脱嵌锂离子，能够实现充放电。

<锂离子电池的结构>

接着对实际的锂离子电池LIB的结构例进行说明。图2是表示圆筒形锂离子电池LIB的内部结构的截面图。如图2所示，在具有底部的圆筒形外装桶CS的内部形成有由正极PEL、隔膜SP1、SP2和负极NEL构成的电极卷绕体WRF。具体地，电极卷绕体WRF中，正极PEL与负极NEL之间夹着隔膜SP1（SP2）而层叠，绕着作为外装桶CS的中心部的轴芯CR卷绕。接着，负极NEL电连接到设于外装桶CS底部的负极引线板NT，正极PEL电连接到设于外装桶CS上部的正极引线板PT。形成在外装桶CS内部的电极卷绕体的内部注入有电解液。此外，通过电池盖CAP密封外装桶CS。

正极PEL通过在正极板（正极集电体）PEP上涂敷含有正极活性物质PAS与粘结剂（binder）的涂敷液并干燥后通过加压而形成。在该正极PEL的上端部形成有多个矩形状的正极集电片PTAB，该多个正极集电片PTAB电连接到正极集电环PR上。此外，该正极集电环PR电连接到正极引线板PT上。因此，正极PEL经由正极集电片PTAB与正极集电环PR电连接到正极引线板PT上。多个正极集电片PTAB为了正极PEL的低阻化和迅速地导出电流而设置。

构成正极PEL的正极活性物质PAS例如可使用以钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂等为代表的上述材料。此外，粘结剂例如可使用聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯等。而且，在正极板中可使用例如铝等由导电性金属构成的金属箔或网状金属等。

负极NEL通过在负极板（负极集电体）NEP上涂敷含有负极活性物质NAS与粘结剂（binder）的涂敷液并干燥后通过加压而形成。在该负极NEL的下端部形成有多个矩形状的负极集电片NTAB，该多个正极集电片NTAB电连接到负极集电环NR上。此外，该负极集电环NR电连接到负极引线板NT上。因此，负极NEL经由负极集电片NTAB与负极集电环NR电连接到负极引线板NT上。

构成负极NEL的负极活性物质NAS例如可使用以碳素材料等为代表的上述材料。此外，粘结剂例如可使用聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯等。而且，在负极板中可使用例如铜等由导电性金属构成的金属箔或网状金属等。

<本发明人新发现的问题>

首先，对现有的电极卷绕体的详细结构进行说明。图3是表示构成电极卷绕体的前阶段的构成要素的图。在图3中，构成电极卷绕体的构成要素有正极PEL、隔膜SP1、负极NEL和隔膜SP2。此时，正极PEL为在正极板PEP的两面涂敷有正极活性物质PAS的结构，负极NEL为在负极板NEP的两面涂敷有负极活性物质NAS的结构。此外，在正极PEL的上边侧形成有多个矩形状的正极集电片PTAB。同样地，在负极NEL的下侧边形成有多个矩形状的负极集电片NTAB。即，在现有技术中，正极PEL、负极NEL与隔膜SP1、隔膜SP2作为独立部件（分离部件）构成。

具体地，对现有技术中的电极卷绕体WRF的结构进行说明。图4是表示将正极PEL、隔膜SP1、负极NEL和隔膜SP2绕着轴芯CR卷绕而形成电极卷绕体WRF的情形的示意图。如图4所示，在正极PEL与负极NEL之间夹着作为独立部件的隔膜SP1，并且，作为独立部件的隔膜SP1和隔膜SP2夹着负极NEL，卷绕正极PEL、隔膜SP1、负极NEL和隔膜SP2。此时，在正极PEL上形成的正极集电片PTAB配置在电极卷绕体WRF的上部侧，另一方面，在负极NEL上形成的负极集电片（图中未示出）配置在电极卷绕体WRF的下部侧。如上构成了现有技术中的电极卷绕体WRF。

在通常的锂离子电池中，由于正极板、负极板和隔膜以独立部件（分离部件）构成，在形成电极卷绕体WRF后，例如在正极板与隔膜之间存在间隙。此外，在锂离子电池的制造工序中，在形成上述卷绕体之前，将正极板和负极板切断成规定大小，并且同样地，切断正极板和负极板形成正极和负极的集电片。而且，在形成电极卷绕体后，例如存在利用超声波焊接将形成在正极板上的正极集电片焊接到正极集电环上、利用超声波焊接将形成在负极板上的负极集电片焊接到负极集电环上的工序。而且，将电极卷绕体插入到外装桶（容器）中，在该外装桶中注入电解液后，存在为了密封外装桶的内部而利用焊接等接合外装桶与盖的工序。

具体地，对于正极集电片与正极集电环，在正极集电片上卷绕铝带，利用超声波焊接将正极集电片连接到该铝带上。此时，使用的超声波焊接基于因铝带与正极集电片摩擦导致的原子相互扩散而连接铝带与正极集电片。因此，利用超声波焊接连接正极集电片和铝带的情况下，因铝带与正极集电片的摩擦产生金属异物（铝）的可能性变高。同样的现象也在负极集电片与铜带的连接中产生。即，利用超声波焊接负极集电片与铜带的情况下，因铜带与负极集电片的摩擦产生金属异物（铜）的可能性变高。而且，在接合外装桶与盖的工序中使用的焊接（弧焊）中，例如容易产生焊屑。

由上，因在形成电极卷绕体前后实施的工序，金属异物侵入电极卷绕体内部的可能性变高。特别地，本发明人发现如下问题：在通常的锂离子电池中，由于正极板、负极板和隔膜以独立部件构成，例如在正极板与隔膜之间存在间隙，上述制造工序产生的金属异物易于侵入该间隙。

这样，如果产生的金属异物侵入电极卷绕体WRF内部，则有在正极与负极之间引起内部短路的可能性。具体地，金属异物侵入电极卷绕体内部意味着金属异物侵入正极板与隔膜之间形成的间隙或负极板与隔膜之间形成的间隙的状态。例如，在金属异物为铜的情况下，如果侵入间隙的铜附着在正极上，因正极的高电位，铜被氧化（失去电子），成为金属离子溶解在电解液中。此外，如果该金属离子到达负极，金属离子被还原（提供电子），作为金属（铜）在负极析出。如果金属因上述机理持续在负极析出，从负极生长的金属通过隔膜的孔而到达正极，正极与负极经由该析出的金属而发生内部短路。另一方面，金属异物为铝的情况下，虽然不发生基于氧化还原反应的溶解/析出现象，但如果侵入的金属异物的大小变大，刺破隔膜，正极与负极因金属异物（铝）而发生内部短路。如果正极与负极发生内部短路就无法作为锂离子电池发挥作用。这样可知，在锂离子电池的制造工序中，存在产生金属异物的可能性，所产生的金属异物如果进入正极板与隔膜之间形成的间隙或负极板与隔膜之间形成的间隙，则存在正极与负极发生内部短路的可能。

因此，本实施方式1中，实行可抑制金属异物导致的内部短路、实现锂离子电池的可靠性的提高的改进。以下，对实行该改进的本实施方式1的技术思想进行说明。

<本实施方式1的特征>

本实施方式1的技术思想着眼于：例如，由于正极与隔膜为独立部件，在形成电极卷绕体时在正极与隔膜之间产生间隙，因金属异物侵入该间隙，锂离子电池发生内部短路的可能性变高。于是，考虑该着眼点，本实施方式1基于如下思想而设计：如果在构成电极卷绕体时例如消除正极与隔膜之间的形成的间隙，则能够抑制金属异物侵入锂离子电池内部，因此能够提高锂离子电池的可靠性。因而基于本实施方式1的基本思想构思了本实施方式1的下述特征。对本实施方式1的特征进行说明。

本实施方式1的特征基于如下认知而设计：例如如果正极与隔膜一体地形成，则正极与隔膜之间根本就不会产生间隙，因此能够防止金属异物侵入正极与隔膜之间。于是，在本实施方式1中通过实现该认知来实现本实施方式1。即，本实施方式1中，特征在于例如以一体地形成正极与隔膜而使正极与隔膜之间不存在间隙的方式来构成。换而言之，对于正极与隔膜一体化，能够粘合正极与隔膜。具体地，对一体地构成正极与隔膜的结构，参照附图进行说明。

图5是表示实施方式1的正极PEL和负极NEL的结构的截面图。如图5所示，首先正极PEL具有例如由铝构成的正极板PEP，在该正极板PEP的两面形成有例如由钴酸锂等构成的正极活性物质PAS。此外，形成隔膜SP1和隔膜SP2，使得与正极板PEP的两面形成正极活性物质PAS相粘接。即，在本实施方式1中，以与例如正极PEL第一面上形成的正极活性物质PAS相粘接的方式形成隔膜SP1，并且，形成与正极PEL的第一面相反一侧的第二面上形成的正极活性物质PAS相粘接的隔膜SP2。这样，在本实施方式1中，一体地形成了由正极板PEP和正极活性物质PAS构成的正极PEL以及隔膜SP1、隔膜SP2。因此，根据本实施方式1，在正极PEL与隔膜SP1之间或者正极PEL与隔膜SP2之间不存在间隙，因此能够防止附着于正极PEL的金属异物的侵入。结果是，能够防止金属异物导致的锂离子电池内的内部短路，由此能够提高锂离子电池的可靠性。

另一方面，如图5所示，负极NEL为在例如由铜构成的负极板NEP的两面形成例如由碳素材料（碳材料）构成的负极活性物质NAS的结构。这样，构成了本实施方式1中的带隔膜SP1（SP2）的正极PEL和负极NEL。

例如，在如图3所示的现有技术中，由于正极PEL、隔膜SP1、隔膜SP2和负极NEL以独立部件（分离部件）构成，因此如图4所示，在形成电极卷绕体WRF时，正极PEL与隔膜SP1（隔膜SP2）之间必然产生间隙。其结果是，在现有技术中，在其后的组装工序中实施的超声波焊接或弧焊中产生的金属异物侵入上述间隙中的可能性变高。于是，如果金属异物侵入到正极PEL与隔膜SP1（隔膜SP2）之间形成的间隙中，由于产生金属异物导致的锂离子电池的内部短路，锂离子电池的可靠性降低。

对此，本实施方式1中，如图5所示，正极PEL、隔膜SP1与隔膜SP2一体地形成。换而言之，正极PEL与隔膜SP1或正极PEL与隔膜SP2相粘接。因此，正极PEL与隔膜SP1之间和正极PEL与隔膜SP2之间没有产生间隙的余地。因此，根据本实施方式1，由于正极PEL与隔膜SP1之间或正极PEL与隔膜SP2之间不存在间隙，能够防止附着在正极PEL上的金属异物的侵入。其结果，能够防止金属异物导致的锂离子电池内的内部短路，由此能够提高锂离子电池的可靠性。

具体地，对本实施方式1中卷绕带隔膜SP1（SP2）的正极PEL和负极NEL而形成电极卷绕体WRF的状态进行说明。图6是本实施方式1中带隔膜SP1（SP2）的正极PEL和负极NEL重合的状态。此外，在这样带隔膜SP1（SP2）的正极PEL和负极NEL重合的状态下，如图7所示，围绕轴芯CR卷绕带隔膜SP1（SP2）的正极PEL和负极NEL。此时，如图7所示，由于在正极PEL的两面粘接了隔膜SP1和隔膜SP2，可知在形成了电极卷绕体WRF后，正极PEL与隔膜SP1之间或正极PEL与隔膜SP2之间不形成间隙。

在此，本实施方式1的重要一点是正极PEL与隔膜SP1以及隔膜SP2一体地形成的点。即，本实施方式1中，通过以在正极PEL的两面粘接隔膜SP1和隔膜SP2的方式构成，使得正极PEL与隔膜SP1或者正极PEL与隔膜SP2之间不产生间隙。这样一体地形成正极PEL、隔膜SP1和隔膜SP2基于下述理由。即，如本发明人在新发现的课题的栏中所述，正极PEL上附着有例如铜等金属异物，附着在正极PEL上的金属异物溶解在电解液中，溶解在电解液中的金属异物在负极NEL上析出。如果该现象继续，在负极NEL上析出的金属异物如果到达正极PEL，则引起正极PEL与负极NEL的内部短路。因此，因金属异物溶解/析出机理导致的锂离子电池的内部短路，原因是正极PEL上附着了金属异物。由此可知，为了有效地抑制因金属异物的溶解/析出机理导致的锂离子电池的内部短路，使得正极PEL不附着金属异物是重要的。因此，在本实施方式1中一体地形成正极PEL、隔膜SP1和隔膜SP2。通过该结构，由于正极PEL与隔膜SP1之间或正极PEL与隔膜SP2之间的间隙消失，能够防止金属异物从间隙侵入并附着在正极PEL上。即，本实施方式1是从防止可认为是发生锂离子电池内部短路的一个原因的金属异物的溶解/析出的观点而设计，通过一体地形成正极PEL、隔膜SP1和隔膜SP2，能够有效地防止因金属异物的溶解/析出导致的锂离子电池的内部短路。

其中，根据本实施方式1的特征结构，由于消除了间隙，不仅能够防止因金属异物的溶解/析出导致的锂离子电池的内部短路，还能够防止较大的金属异物本身的入侵，由此能够防止较大的金属异物本身刺破隔膜SP1（SP2）导致正极PEL与负极NEL的短路。即，一体地形成正极PEL、隔膜SP1和隔膜SP2这一本实施方式1的特征结构能够防止因金属异物的溶解/析出机理导致的锂离子电池的内部短路，并且能够防止较大的金属异物直接刺破隔膜SP1（SP2）导致锂离子电池的内部短路。换而言之，根据本实施方式1的特征结构，能够有效地防止从主要因较小的金属异物的溶解/析出现象导致的内部短路到主要因较大的金属异物直接刺破隔膜SP1（SP2）导致的内部短路这些不同的机理导致的内部短路。即，根据本实施方式1的特征，从尺寸较小的金属异物导致的内部短路到尺寸较大的金属异物导致的内部短路，能够广泛地防止锂离子电池的内部短路，其结果是，能够实现锂离子电池的充分的可靠性提高。

此外，本实施方式1中使用的隔膜SP1和隔膜SP2的材质与现有技术中的材质不同。其原因是，如下所述，在本实施方式1中隔膜SP1和隔膜SP2的制造工序与现有技术不同，并且隔膜SP1和隔膜SP2需要与正极PEL粘接。即，现有技术中的隔膜与正极PEL以独立部件（分离部件）构成，并为不与正极PEL相粘接的结构，而相对地，本实施方式1中的隔膜SP1（SP2）与正极PEL相粘接，一体地形成。具体地，本实施方式1中的隔膜SP1（SP2）例如可由粘结剂（binder）和包含作为绝缘物质的陶瓷的材料构成。作为该情况下的陶瓷，例如可列举矾土（Al₂O₃）、二氧化硅（SiO₂）。而且，本实施方式1的隔膜SP1（SP2）例如可由粘结剂和包含具有120℃以上耐热性的绝缘树脂的材料构成。

如上所述，根据本实施方式1，由于以在正极PEL的两面粘接隔膜SP1和隔膜SP2并一体化的方式构成，能够消除正极PEL与隔膜SP1之间或者正极PEL与隔膜SP2之间产生的间隙。结果是，能够防止金属异物导致的锂离子电池内的内部短路，由此能够提高锂离子电池的可靠性。

于是，根据本实施方式1的锂离子电池，由于能够抑制制造工序（组装工序）中产生的金属异物导致的内部短路，能够提高锂离子电池的制造合格率。其结果是，根据本实施方式1，还能够实现锂离子电池的成本削减。特别地，在本实施方式1中，在制造合格率的提高带来的成本削减效果之外，从不必作为独立部件准备隔膜的角度来看，也能够实现锂离子电池的成本削减。例如，在现有的锂离子电池中，由于作为独立部件的隔膜的成本较高，难以实现锂离子电池的成本削减，而在本实施方式1中，不必准备作为独立部件的隔膜，并且不需要制造作为独立部件的隔膜的装置，因此可期待大幅度的锂离子电池的成本削减效果。即，如下所述，在本实施方式1中，由于一体地形成正极板PEL和隔膜SP1（SP2），所以仅稍微改变制造正极PEL的工序即可，由于不必设置制造隔膜SP1（SP2）本身的设备，能够实现锂离子电池的成本削减。

在本实施方式1中，特别地从防止金属异物的溶解/析出机理导致的锂离子电池的内部短路的角度和同时从防止较大的金属异物直接刺破隔膜SP1（SP2）导致锂离子电池的内部短路的角度这两个角度而采取了一体地形成正极PEL、隔膜SP1和隔膜SP2的结构，但本实施方式1的技术思想并不限于此。即，本实施方式1的技术思想为消除间隙，通过消除该间隙来防止金属异物侵入锂离子电池的内部。因此，不必一定如上述本实施方式1一体地形成正极PEL、隔膜SP1和隔膜SP2，也可考虑消除间隙的其它结构例。以下对其变形例进行说明。

<实施方式1的变形例>

图8是表示第一变形例的截面图。在图8中，与上述实施方式1不同的点是在本第一变形例中采取一体地形成负极NEL、隔膜SP1和隔膜SP2的结构的点。具体地，负极NEL具有例如由铜构成的负极板NEP，在该负极板NEP的两面形成有例如由碳素材料（碳材料）等构成的负极活性物质NAS。此外，以与负极板NEP的两面形成的负极活性物质NAS相粘接的方式形成有隔膜SP1和隔膜SP2。即，本第一变形例中，例如在负极NEL的第一面上以与负极活性物质NAS相粘接的方式形成隔膜SP1，并且，在负极板NEL的第一面相反侧的第二面上形成与负极活性物质NAS相粘接的隔膜SP2。这样，在本第一变形例中，由负极板NEP与负极活性物质NAS构成的负极NEL、隔膜SP1与隔膜SP2一体地形成。因此，通过本第一变形例，由于在负极NEL与隔膜SP1之间或者负极NEL与隔膜SP2之间不存在间隙，能够防止附着在负极NEL上的金属异物的侵入。其结果是，能够防止金属异物导致的锂离子电池内的内部短路，由此能够提高锂离子电池的可靠性。

另一方面，如图8所示，正极PEL为在例如由铝构成的正极板PEP的两面形成例如由钴酸锂构成的正极活性物质PAS的结构。这样，构成了本第一变形例中的带隔膜SP1（SP2）的负极NEL和正极PEL。

此外，图9是表示第二变形例的截面图。在图9中，与上述实施方式1不同的点是在本第二变形例中隔膜SP1粘接在正极PEL的一个面并一体化、并且隔膜SP2粘接在负极NEL的一个面上并一体化的点。具体地，如图9所示，正极PEL在正极板PEP的两面上形成有正极活性物质PAS，与其中一个面上形成的正极活性物质PAS相粘接的方式形成有隔膜SP1。另一方面，负极NEL在负极板NEP的两面上形成有负极活性物质NAS，与其中一个面上形成的负极活性物质NAS相粘接的方式形成有隔膜SP2。在这样构成的本第二变形例中，正极PEL与隔膜SP1之间或者负极NEL与隔膜SP2之间也没有间隙，因此能够防止金属异物向锂离子电池内部的侵入。其结果是，能够防止金属异物导致的锂离子电池内的内部短路，由此能够提高锂离子电池的可靠性。

<本实施方式1的锂离子电池的制造方法>

本实施方式1的锂离子电池如上所述地构成，以下参考附图对其制造方法进行说明。

首先，对形成作为本实施方式1的特征的带隔膜SP1（SP2）的正极PEL的工序进行说明。如图10所示，混合例如由钴酸锂构成的正极活性物质PAS与作为导电添加剂的碳。此外，如图11所示，形成在N-甲基吡咯烷酮（NMP）中溶解了例如由聚偏氟乙烯的构成的粘结剂（binder）的溶液，在该溶液中混炼正极活性物质PAS和导电添加剂，制作浆料SL1。

同样地，如图12所示，混合例如矾土（Al₂O₃）或二氧化硅（SiO₂）等陶瓷粉末CRS（粒径例如为4μm）与填充剂。此外，如图13所示，形成在N-甲基吡咯烷酮（NMP）中溶解了例如由聚偏氟乙烯的构成的粘结剂（binder）的溶液，在该溶液中混炼陶瓷粉末CRS和填充剂，制作浆料SL2。

之后，如图14所示，将含有正极活性物质PAS和粘结剂（binder）的浆料SL1涂敷在正极板（正极集电体）PEP上。具体地，如图15所示，例如使用模具型涂敷机（die coater）DC，在由铝构成的正极板PEP上涂敷正极活性物质PAS（也包含导电添加剂）。接着，如图16示，在涂敷在正极板PEP上的正极活性物质PAS上涂敷混炼陶瓷粉末CRS后的浆料SL2。具体地，如图17所示，使用模具型涂敷机DC。通过在涂敷在正极板PEP上的正极活性物质PAS上涂敷混炼了陶瓷粉末CRS后的浆料SL2，在正极活性物质PAS上形成包含陶瓷粉末CRS和粘结剂的隔膜SP1。在此，首先对使用模具型涂敷机DC在正极板PEP上涂敷混炼了正极活性物质PAS后的浆料SL1后、在该正极活性物质PAS上涂敷混炼了陶瓷粉末CRS后的浆料SL2的逐次涂敷法进行说明，但例如如图18所示，也可利用使用模具型涂敷机DC同时在正极板PEP上涂敷在正极板PEP上混炼了正极活性物质PAS后的浆料SL1和混炼了陶瓷粉末CRS后的浆料SL2的同时涂敷法。

接着，使涂敷在正极板PEP上的正极活性物质PAS和陶瓷粉末CRS干燥。具体地，通过将正极板PEP加热到例如150℃以下（120℃左右），使涂敷在正极板PEP上的正极活性物质PAS和陶瓷粉末CRS干燥。此处的加热处理在由耐热性高的陶瓷构成隔膜SP1的情况下没有问题，但在例如由耐热性低的树脂构成隔膜SP1的情况下，根据上述加热处理，树脂也需要耐热。因此，在有树脂构成隔膜SP1的情况下，需要使用具有120℃以上耐热性的树脂。

此外，使涂敷在正极板PEP的一个面上的正极活性物质PAS和构成隔膜SP1的陶瓷干燥后，如图19所示，在正极板PEP的另一面上涂敷混炼了正极活性物质PAS的浆料SL1和混炼了陶瓷粉末CRS的浆料SL2。之后，通过将正极板PEP加热到例如150℃以下（120℃左右），使涂敷在正极板PEP另一面上的正极活性物质PAS和陶瓷粉末CRS干燥。

这样，在正极板PEP的两面上形成正极活性物质PAS和隔膜SP1（SP2）后，对正极板PEP实施加热、加压处理。该加热、加压处理，例如在150℃以下（100℃左右）实施。由此，能够实现涂敷在正极板PEP上的正极活性物质PAS的高密度化。由上能够形成粘接了隔膜SP1和隔膜SP2的正极板PEP。换而言之，能够形成与隔膜SP1和隔膜SP2一体化后的正极板PEP。根据本实施方式1，由于隔膜SP1（SP2）不是以独立部件形成而是与正极板PEP一体地形成，因此不需设置制造隔膜SP1（SP2）自身的独立设备，仅通过稍微改变制作正极PEL的工序即可形成隔膜SP1（SP2）。由此，根据本实施方式1获得能够大幅度地削减锂离子电池的制造成本的优点。

接着，对形成负极NEL的工序进行说明。如图20所示，制作例如由碳素材料（碳材料）构成的的负极活性物质NAS。此外，如图21所示，形成在N-甲基吡咯烷酮（NMP）中溶解了例如由聚偏氟乙烯的构成的粘结剂（binder）的溶液，在该溶液中混炼负极活性物质NAS，制作浆料SL3。

之后，如图22所示，将含有负极活性物质NAS和粘结剂（binder）的浆料SL3涂敷在负极板（负极集电体）NEP上。具体地，如图23所示，例如使用模具型涂敷机DC，在由铜构成的负极板NEP上涂敷负极活性物质NAS。接着，使涂敷在负极板NEP上的负极活性物质NAS干燥。具体地，通过将负极板NEP加热到例如150℃以下（120℃左右），使涂敷在负极板NEP上的负极活性物质NAS干燥。

接着，使涂敷在负极板NEP一个面上的负极活性物质NAS干燥后，在负极板NEP的另一面上涂敷混炼了负极活性物质NAS的浆料SL3。之后，通过将负极板NEP加热到例如150℃以下（120℃左右），使涂敷在负极板NEP另一面上的负极活性物质NAS干燥。

这样，在负极板NEP的两面上形成负极活性物质NAS后，对负极板NEP实施加热、加压处理。该加热、加压处理，例如在150℃以下（120℃左右）实施。由此，能够实现涂敷在负极板NEP上的负极活性物质NAS的高密度化。由上能够形成负极板NEP。

接着，如图24所示，对涂敷了隔膜SP1（SP2）和正极活性物质PAS的正极板PEP进行切断、加工。由此可在正极板PEP的一边（上侧边）形成呈矩形状的多个正极集电片PTAB。这样，能够形成与隔膜SP1（SP2）一体化加工后的正极PEL。

同样地，对涂敷了负极活性物质NAS的负极板NEP进行切断、加工。由此可在负极板NEP的一边（下侧边）形成呈矩形状的多个负极集电片NTAB。这样，如图25所示，能够形成在负极板NEP上涂敷了负极活性物质NAS并加工后负极NEL。

接着，如图26所示，将与隔膜SP1（SP2（图中未示出））一体化形成的的正极PEL与负极NEL重合。此时，正极PEL上形成的正极集电片PTAB和负极NEL上形成的负极集电片NTAB被配置在相反方向上。

之后，如图27所示，将带隔膜SP1（SP2）的正极PEL与负极NEL在重合状态下在轴芯CR上卷绕，形成电极卷绕体WRF。这样能够形成电极卷绕体WRF。此时，在本实施方式1中，由于正极PEL与隔膜SP1（SP2）一体化形成，能够以正极PEL与隔膜SP1之间以及正极PEL与隔膜SP2之间不存在间隙的方式构成。其结果是，在形成电极卷绕体WRF后，正极PEL与隔膜SP1之间以及正极PEL与隔膜SP2之间不存在间隙。即，本实施方式1中，由于正极PEL与隔膜SP1（SP2）相粘接而形成，在形成电极卷绕体WRF后，能够使正极PEL与隔膜SP1之间以及正极PEL与隔膜SP2之间不存在间隙。

接着，如图28所示，将从电极卷绕体WRF的上端部突起的正极集电片PTAB连接到正极集电环PR上。同样地，将从电极卷绕体WRF下端部突起的负极集电片NTAB连接到负极集电环NR上。在此，正极集电片PTAB与正极集电环PR的连接以及负极集电片NTAB与负极集电环NR的连接例如利用超声波焊接进行。因此，在正极PEL、隔膜SP1（SP2）以独立部件分离地构成的情况下，由于正极PEL与隔膜SP1（SP2）之间存在间隙，上述超声波焊接时金属异物飞散，存在金属异物侵入到正极PEL与隔膜SP1（SP2）之间形成的间隙的可能性。对此，本实施方式1中，由于正极PEL与隔膜SP1（SP2）一体地形成，不存在间隙，因此能够防止超声波焊接时产生的金属异物侵入电极卷绕体WRF的内部并附着在正极PEL上。

接着，如图29所示，将电极卷绕体WRF插入到电池桶CS内部。此外，如图30所示，加工外装桶CS形成槽DT。该槽DT为了固定插入到外装桶CS内部的电极卷绕体WRF使其不在上下方向上移动而设。在该工序中，由于对由金属材料构成的外装桶CS进行加工，存在产生金属异物的可能性。但本实施方式1中，由于正极PEL与隔膜SP1（SP2）一体地形成，不存在间隙，能够抑制金属异物侵入电极卷绕体WRF的内部并附着在正极PEL上。

接着，如图31所示，向插入了电极卷绕体WRF的外装桶CS内部注入电解液EL。之后，通过利用盖对外装桶CS的上部进行封口，能够制造本实施方式1的锂离子电池。在此，存在为了利用盖对外装桶CS的上部进行封口而例如使用焊接（弧焊）的情况，在该情况下，由于正极PEL与隔膜SP1（SP2）一体地形成，不存在间隙，能够抑制焊接时产生的金属异物（焊屑）侵入电极卷绕体WRF的内部并附着在正极PEL上。

<本实施方式1的效果>

通过如上制造的锂离子电池，可获得如下所示的效果。

（1）由于以在正极PEL的两面上粘接隔膜SP1和隔膜SP2而一体化的方式构成，消除了正极PEL与隔膜SP1或者正极PEL与隔膜SP2之间产生的间隙。其结果是，能够防止金属异物导致的锂离子电池内的内部短路，由此能够提高锂离子电池的可靠性。

（2）根据本实施方式1的锂离子电池，由于能够抑制制造工序（组装工序）中产生的金属异物导致的内部短路，能够提高锂离子电池的制造合格率。其结果是，根据本实施方式1，也能够实现锂离子电池的成本削减。特别是，在本实施方式1中，除了制造合格率的提高带来的成本削减效果之外，从不必作为独立部件准备隔膜的角度，也能够实现锂离子电池的成本削减。

（实施方式2）

在本实施方式2中，对不仅正极PEL与隔膜SP1（SP2）一体化、并且而且负极NEL也全部一体化形成的例子进行说明。图32是表示本实施方式2的正极PEL、隔膜SP1（SP2）和负极NEL的结构的截面图。如图32所示，正极PEL例如为在由铝形成的正极板PEP的两面上形成正极活性物质PAS的结构，隔膜SP1粘接在该正极板PEP的一个面（上表面）上形成的正极活性物质PAS上。另一方面，隔膜SP2以粘接在正极板PEP另一个面（下表面）上形成的正极活性物质PAS上的方式形成。并且，该隔膜SP2不仅与正极PEL粘接，也与负极NEL粘接。具体地，隔膜SP2与例如由铜形成的负极板NEP的一个面（上表面）上形成的负极活性物质NAS粘接。并且，负极板NEP的另一面（下表面）上也形成负极活性物质NAS。如上构成的本实施方式2中的正极PEL、隔膜SP1（SP2）与负极NEL一体地形成。因此，不仅正极PEL与隔膜SP1（SP2）之间，而且负极NEL与隔膜SP2之间也不存在间隙。因此，根据本实施方式2能够有效地防止金属异物导致的锂离子电池内的内部短路，由此能够提高锂离子电池的可靠性。即，在本实施方式2中，正极PEL、隔膜SP1（SP2）和负极NEL全部一体地形成，比起上述实施方式1能够而且降低金属异物导致的内部短路的可能性。

具体地，图33为表示一体化后的正极PEL、隔膜SP1（SP2（图中未示出））和负极NEL的平面图。为了形成这种将正极PEL、隔膜SP1（SP2（图中未示出））和负极NEL一体化的结构，例如可像上述实施方式1的图14～图19中所说明的，首先制作将正极PEL与隔膜SP1（SP2）一体化的结构，之后，通过在干燥隔膜SP2前使负极NEL与隔膜SP2相粘接来形成。

此外，图34是表示一体化后的正极PEL、隔膜SP1（SP2（图中未示出））和负极NEL绕着轴芯CR卷绕的样子的图。如图34所示，本实施方式2中，正极PEL、隔膜SP1（SP2）和负极NEL一体地形成，可知不仅正极PEL与隔膜SP1（SP2）之间，而且负极NEL与隔膜SP2之间也不存在间隙。因此，在形成电极卷绕体WRF后也不存在间隙，在形成电极卷绕体WRF后实施的锂离子电池的组装工序中，即使产生金属异物，也能够有效地抑制金属异物侵入电极卷绕体WRF内部。其结果是，根据本实施方式2的锂离子电池，能够有效地防止金属异物导致的锂离子电池内的内部短路，由此能够飞跃性地提高锂离子电池的可靠性。

（实施方式3）

<对隔膜的要求特性和主要功能>

锂离子电池中在正极与负极之间插入了隔膜。对该隔膜的要求特性和主要功能进行说明。图35是表示对隔膜要求的特性和主要功能的表。如图35所示，首先，由于对隔膜要求隔离（分离）正极和负极的特性，隔膜具有阻止活性物质的通过的功能和电绝缘功能。另一方面，对隔膜要求透过锂离子的离子透过性，隔膜具有与电解液的亲和性、含浸性和电解液保持性的功能。而且，对隔膜也要求化学的、电稳定性这一特性，为了满足该要求，隔膜具有耐碱性、耐酸性、耐有机溶剂性和耐热性。此外，对隔膜也要求电池反应阻碍物不溶出特性，并且要求电池组装简易性的特性。因此，隔膜中优选使用不包含杂质（重金属）的材料，并且优选使用在机械强度和可切断性上具有优良性能的材料。为了容易地实现以上特性，现状的隔膜由与正极和负极独立的部件（分离部件）构成，例如使用高强度且薄的微多孔质膜。具体的，现状的隔膜例如由聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）或者它们的组合构成。

<现状的隔膜的制造方法>

以下对由与正极和负极独立的部件（分离部件）构成的现状的隔膜的制造方法的一个例子，参考图36进行说明。图36是表示利用相分离法制造现状的隔膜的工序流程的图。如图36所示，首先，生成将树脂在溶剂中混炼后的溶液后，加热该溶液。由此生成均匀组成的溶液。之后，使均匀组成的溶液冷却后，树脂以相分离的方式析出。之后，从相分离的树脂中抽出溶剂后形成具有多孔结构的树脂，通过使其延伸，能够形成具有大孔径的多孔结构的隔膜。另一方面，相分离后的树脂如果首先延伸，则形成具有多孔结构的树脂，从该具有多孔结构的树脂抽出溶剂的情况下，能够形成具有小孔径的多孔结构的隔膜。即，在现状的隔膜的制造方法中，通过交换对相分离后的树脂的延伸工序和溶剂的抽出工序的顺序，形成具有大孔径和小孔径的多孔结构的隔膜。

<现状的隔膜的问题点>

如上制造的现状的隔膜由于由与正极和负极独立的部件（分离部件）构成，在锂离子电池的组装工序中产生上述实施方式1中说明的问题点。例如，在锂离子电池中，在正极板与负极板之间夹着以独立部件构成的隔膜的状态下形成电极卷绕体，由于在形成电极卷绕体前后实施的工序，金属异物侵入电极卷绕体的内部的可能性变高。特别地，在通常的锂离子电池中，由于正极板、负极板和隔膜以独立部件构成，例如在正极板与隔膜之间存在间隙，上述制造工序中产生的金属异物易于侵入该间隙中。这样，如果金属异物侵入到电极卷绕体内部，则正极与负极之间引起内部短路的可能性变高，导致锂离子电池的可靠性降低。

而且，在上述实施方式1中，虽然未加以强调，在以独立部件构成隔膜的情况下，难以实现锂离子电池的成本削减。即，如果能够削减隔膜自身的成本，则能够有效地实现锂离子电池整体成本削减。

因此，本实施方式3中，与上述实施方式1同样地以提高锂离子电池的可靠性为前提，而且，实施着眼于锂离子电池的成本削减的改进。具体地，本实施方式3的特征存在于锂离子电池的制造工序中。以下对实施了该改进的本实施方式3的技术思想进行说明。

<实施方式3的基本思想>

本实施方式3的基本思想与上述实施方式1的技术思想相同。即，本实施方式3的技术思想也着眼于：例如，由于正极与隔膜为独立部件，在形成电极卷绕体时在正极与隔膜之间产生间隙，因金属异物侵入该间隙，锂离子电池发生内部短路的可能性变高。于是，考虑该着眼点，在本实施方式3中基于如下认知而设计：如果在构成电极卷绕体时例如消除正极与隔膜之间的形成的间隙，则能够抑制金属异物侵入锂离子电池内部，因此能够提高锂离子电池的可靠性。具体地，本实施方式3的特征基于如下认知而设计：例如如果正极与隔膜一体地形成，则正极与隔膜之间根本就不会产生间隙，因此能够防止金属异物侵入正极与隔膜之间。于是，在本实施方式3中通过实现该认知来实现本实施方式3。即，本实施方式3也与上述实施方式1同样地，特征在于以一体地形成正极与隔膜、使得正极与隔膜之间不存在间隙的方式来构成。并且，本实施方式3的特征点存在于实现该特征结构的锂离子电池的制造方法中。

<实施方式3中锂离子电池的制造方法（易于制造型）>

首先对易于一体地形成正极和隔膜的锂离子电池的制造方法进行说明。图37是表示易于制造型锂离子电池的制造工序的一部分的流程图。如图37所示，首先在正极板一个面上涂敷电极材料（S101）。该电极材料（浆料）例如通过在溶剂中混炼正极活性物质而形成。之后，通过对涂敷了电极材料的正极板进行加热，使电极材料干燥（S102）。即，通过加热正极板，从电极材料中除去溶剂，使正极活性物质残留在正极板上。此外，为了使正极活性物质的密度上升，例如通过使用轧辊，对附着在正极板上的正极活性物质在加热下实施加压处理（S103）。该加热下的加压处理被称为轧光（calendering）。接着，在被压缩成高密度的正极活性物质上涂敷隔膜材料（S104）。该隔膜材料（浆料）例如通过在溶剂中混炼矾土（Al₂O₃）、二氧化硅（SiO₂）等陶瓷粉末（陶瓷颗粒）而形成。之后，通过对在正极活性物质上涂敷了隔膜材料的正极板进行加热，使隔膜材料干燥（S105）。由此除去隔膜材料中所含的溶剂，使陶瓷粉末残留。这样，可在正极板上形成正极活性物质，在该正极活性物质上一体地形成由陶瓷粉末构成的隔膜。由此，根据本实施方式3的锂离子电池的制造方法（易于制造型），由于以正极与隔膜一体地形成的方式构成，能够消除正极与隔膜之间产生的间隙。其结果是，能够防止金属异物导致的锂离子电池内的内部短路，由此能够提高锂离子电池的可靠性。而且，根据本实施方式3的锂离子电池的制造方法（易于制造型），由于隔膜不以独立部件构成，与隔膜作为独立部件构成的情况相比，能够实现成本的降低。特别地，本实施方式3的锂离子电池的制造方法（易于制造型），由于以在干燥正极活性物质后在该干燥后的正极活性物质上涂敷隔膜材料（浆料）的方式构成，具有比较容易实现正极与隔膜的一体化的优点。这样的锂离子电池的制造方法（易于制造型）由于在干燥后的正极活性物质上涂敷浆状隔膜材料，因而被称为湿罩干（wet-on-dry）方式。

<湿罩干方式的问题点>

上述湿罩干方式中，例如如图37的流程所示，由于涂敷电极材料的工序和涂敷隔膜材料的工序独立，存在多个涂敷工序。因此，在涂敷电极材料而使正极板上附着正极活性物质来制造正极的现有的制造设备之外，需要实现涂敷隔膜材料的工序的新的制造设备。因此存在锂离子电池的制造工序变长且无法实现充分的成本降低的问题点。即，湿罩干方式为着重于易于制造性的技术，从进一步推进成本降低的角度可谓是有改善余地的技术。

<实施方式3的锂离子电池的制造方法（降低成本型）>

因此，以下对以一体地形成正极和隔膜为前提、重视成本降低的锂离子电池的制造方法进行说明。图38是表示降低成本型锂离子电池的制造工序的一部分的流程图。如图38所示，成批地在正极板上涂敷电极材料和隔膜材料。具体地，在正极板上涂敷电极材料的同时在该电极材料上涂敷隔膜材料（S201）。电极材料例如为通过在溶剂中混炼正极活性物质而形成的浆料，隔膜材料例如为通过在溶剂中混炼陶瓷粉末形成的浆料。接着，在正极板上涂敷电极材料、在该电极材料上涂敷隔膜材料的状态下，成批地对正极板加热。由此，成批地干燥涂敷在正极板上的电极材料和涂敷在电极材料上的隔膜材料（S202）。其结果是，溶剂被从电极材料和隔膜材料中除去，在正极板上形成正极活性物质，并且在正极活性物质上形成由陶瓷粉末构成的隔膜。之后，对正极板上层叠形成的正极活性物质和陶瓷粉末，在加热下例如使用轧辊进行加压。由此，能够使正极活性物质的密度高密度化。这样，能够在正极板上形成正极活性物质，在该正极活性物质上一体地形成由陶瓷粉末构成的隔膜。由此，根据本实施方式3的锂离子电池的制造方法（降低成本型），由于以正极与隔膜一体地形成的方式构成，能够消除正极与隔膜之间产生的间隙。其结果是，能够防止金属异物导致的锂离子电池内的内部短路，由此能够提高锂离子电池的可靠性。

而且，根据本实施方式3的锂离子电池的制造方法（降低成本型），成批地在正极板上涂敷电极材料和隔膜材料。由此，与分别涂敷电极材料和隔膜材料的湿罩干方式相比，能够实现进一步的成本降低。即，本实施方式3的锂离子电池的制造方法（降低成本型）中，也能够原样地采用现有存在的正极制造设备在电极材料上涂敷隔膜材料。由此，由于不需仅用于涂敷隔膜材料的其它制造设备，能够充分地实现成本降低。即，本实施方式3的锂离子电池的制造方法（降低成本型）中，通过原样地使用电极生产线，能够实现电极材料和隔膜材料的成批涂敷、成批干燥、成批轧光，因此能够实现充分的成本降低。该着眼于成本降低的方式由于在电极材料上涂敷隔膜材料，也被称为湿罩湿方式。

<湿罩湿方式的问题点>

然而，湿罩湿方式中凸显了在湿罩干方式中未成为问题的问题点。以下，对该凸显的问题点参考附图具体地进行说明。

首先，湿罩湿方式中，如图39所示，通过使用模具型涂敷机DC在正极板PEP上涂敷电极材料ELM，在该电极材料ELM上涂敷隔膜材料SPM。此时，电极材料ELM由将正极活性物质PAS分散在溶剂SV中所得的浆料SL1构成。隔膜材料SPM由将陶瓷粉末CRS分散在溶剂SV中所得的浆料SL2构成。此外，虽然图中未示出，电极材料ELM和隔膜材料SPM所含的溶剂中也溶解了粘结剂（binder）。

之后，如图40所示，通过对涂敷了电极材料ELM和隔膜材料SPM的正极板PEP施以加热处理，使电极材料ELM和隔膜材料SPM干燥。具体地，从电极材料ELM和隔膜材料SPM除去溶剂，在正极板PEP上析出正极活性物质PAS，在该正极活性物质PAS上析出陶瓷粉末CRS。

接着，如图41所示，为了提高正极板PEP上析出的正极活性物质PAS的密度，利用轧辊RL对形成在正极活性物质PAS上的陶瓷粉末CRS的表面进行加压。此时，在加热正极板PEP的状态下进行上述加压处理。该加热下的加压处理被称为轧光。通过该轧光，正极活性物质PAS被压缩，能够实现正极活性物质PAS的高密度化。该正极活性物质PAS的高密度化为了提高锂离子电池的电流密度而进行。

然而，在湿罩湿方式中，在正极活性物质PAS上形成了陶瓷粉末CRS，通过使轧辊RL在该陶瓷粉末CRS的表面旋转的同时施加压力，间接地实施对正极活性物质PAS的加压处理。因此，与轧辊RL直接接触的陶瓷粉末CRS也必然地施加了加压处理，陶瓷粉末CRS的密度被高密度化。这意味着由陶瓷粉末CRS构成的隔膜的孔隙率下降。在此，作为隔膜的重要功能是透过锂离子的功能，为了实现该功能，对隔膜要求孔隙率高至可透过锂离子的程度。然而，如果陶瓷粉末CRS因加压处理而高密度化，则由陶瓷粉末CRS构成的隔膜的孔隙率降低。其结果是，对隔膜所要求的离子透过性降低。即，在湿罩湿方式中，由于在正极活性物质PAS上形成有陶瓷粉末CRS的状态下施以加压处理，必然地不仅对正极活性物质PAS，也对陶瓷粉末CRS施以加压处理。其结果是，导致由陶瓷粉末CRS构成的隔膜的孔隙率降低，因此凸显了隔膜的离子透过性降低的问题点。

该问题点是湿罩湿方式特有的问题，是在湿罩干方式中不发生的问题。这是因为，在湿罩干方式中，在正极板上涂敷电极材料后，通过使该电极材料干燥，使电极材料析出在正极板上。此外，在对形成于正极板上的正极活性物质实施加压处理后再在正极活性物质上涂敷隔膜材料。之后，使隔膜材料干燥，在正极活性物质上析出陶瓷粉末。因此，在湿罩干方式中由于未对陶瓷粉末施以加压处理，不产生因加压处理导致的隔膜的孔隙率的降低。因此，与湿罩干方式相比，湿罩湿方式虽然从成本降低的角度是优良的技术，但作为其副作用，凸显了加压处理导致的隔膜的孔隙率降低这一湿罩湿方式中特有的问题。因此，本发明申请中，在采用湿罩湿方式大幅度削减锂离子电池的制造成本的同时，实施了确保隔膜的离子透过性的改进。以下对该改进进行说明。

<实施方式3的特征>

本实施方式3的特征在于使构成隔膜的陶瓷粉末的粒径的差异比正极活性物质的粒径的差异更小的点。由此，能够抑制加压处理导致的隔膜的孔隙率的降低。具体地，在施以加压处理时，粒径差异较大的物质比粒径差异较小的物质填充率更高，对此进行说明。换而言之，对在施以加压处理时粒径差异较大的物质比粒径差异较小的物质孔隙率变得更小的现象进行说明。

例如，粒径差异较小的物质由于无法填充粒径之下的间隙，形成一定的间隙，其结果是，对于粒径差异较小的物质，填充率不会小于一定值，孔隙率在一定值之上。对此，粒径差异较大的物质中由于粒径较小的物质填充到粒径较大的物质产生的间隙中，间隙的大小变小。其结果是，对于粒径差异较大的物质，填充率变高。换而言之，对于粒径差异较大的物质，孔隙率变小。因此，对于要求高密度化的正极活性物质，优选增大正极活性物质的粒径差异，对于要求高孔隙率的陶瓷粉末，优选减小陶瓷粉末的粒径差异。即，本实施方式3中，基于通过控制物质的粒径差异能够控制加压处理导致的孔隙率这一认识，以构成隔膜的陶瓷粉末的粒径差异小于正极活性物质的粒径差异的方式构成。由此，根据本实施方式3，在采用作为成本降低方面优良的技术的湿罩湿方式的同时，能够解决因加压处理导致的隔膜的孔隙率的降低这一湿罩湿方式中特有的问题。

以下，对表示粒径差异与孔隙率的关系的实验数据进行说明。图42是表示粒径差异与孔隙率的关系的曲线图。在图42中，纵轴表示物质的孔隙率（体积%），横轴表示例如粉末B中细微粉末的添加量（体积%）。具体地，在图42中表示使用不同粒径的粉末A～粉末D、孔隙率因改变在粉末B中添加粉末C或粉末D的比例而如何变化相关的实验数据。此外，图43为表示粉末A～粉末D的粒径差异的曲线图。在图43中，横轴表示粒径（μm），纵轴表示各粒径的颗粒数。如图43所示，粉末B的平均粒径（峰值）在粉末A～粉末D中最大，且粒径差异（例如半宽度）最小。并且，在粉末B之后平均粒径最大的物质是粉末A，平均粒径比粉末A更小的物质为粉末C。而且，平均粒径比粉末C更小的物质为粉末D。特别地，已知粉末C和粉末D的粒径差异大。此外，粉末A～粉末D的粒径例如可通过利用光（激光）的散射的测量技术来测量，可将粉末A～粉末D的平均粒径定义为表示粒径分布中的峰值的粒径。此外，粒径的差异可定义为粒径中的中值幅度的大小。

基于以上的前提条件，观察图42，可知加压、加热后，粉末B的孔隙率比粉末A的孔隙率更大。其原因可理解为，例如如图43所示，由于粉末B的粒径差异比粉末A的粒径差异更小。并且可知，如果在粉末B中添加粒径差异大的粉末C或粉末D的比例变大，则有孔隙率降低的倾向。这可认为是，通过在粉末B中添加平均粒径和粒径差异不同的粉末C和粉末D，粉末B的粒径差异增大导致孔隙率降低。特别地，如图43所示，由于与粉末C的粒径差异相比，粉末D的粒径差异更大，因此可知相比增加粉末B中粉末C的添加量的情况，增加粉末B中粉末D的添加量的情况可使孔隙率更加地降低。这样，可以妥当地认为，在施以加压处理时粒径差异较大的物质相比粒径差异较小的物质孔隙率更小，而从图42和图43所示的实验数据也提供了支持。因此可知，通过如本实施方式3以使构成隔膜的陶瓷粉末的粒径差异比正极活性物质的粒径差异更小的方式来构成，即使在对正极活性物质和陶瓷粉末成批加压处理的情况下，也能够在实现正极活性物质的高密度化的同时充分地确保隔膜的孔隙率。即，根据本实施方式3，通过采用湿罩湿方式，能够实现充分的成本削减，同时也解决了因加压处理导致的隔膜的空隙率降低这一湿罩湿方式的特有的问题，能够实现锂离子电池的性能提高。

如上，本实施方式3为着眼于通过控制构成隔膜的陶瓷粉末的粒径差异能够控制隔膜的孔隙率这一点的技术思想，由此能够使隔膜的孔隙率为10%（体积%）～70%（体积%）。此时，从确保隔膜机械强度的角度规定隔膜孔隙率的上限，从锂离子透过性（离子透过性）的角度规定隔膜孔隙率的下限。因此，从兼顾隔膜机械强度的确保和隔膜的离子透过性的角度，例如优选将隔膜的孔隙率设定在30%（体积%）～50%（体积%）的范围。

<湿罩湿方式的详细工序>

接着，对基于引入了上述本实施方式3的特征的湿罩湿方式的锂离子电池的制造方法的详细工序，参考附图进行说明。

首先，混合例如由钴酸锂构成的正极活性物质PAS和作为导电添加剂的碳。接着，形成在N-甲基吡咯烷酮（NMP）中溶解了例如由聚偏氟乙烯的构成的粘结剂（binder）的溶液，在该溶液中混炼正极活性物质PAS和导电添加剂，制作电极材料ELM（浆料SL1）。

同样地，混合例如矾土（Al₂O₃）或二氧化硅（SiO₂）等陶瓷粉末CRS与填充剂。此外，形成在N-甲基吡咯烷酮（NMP）中溶解了例如由聚偏氟乙烯的构成的粘结剂（binder）的溶液，在该溶液中混炼陶瓷粉末CRS和填充剂，制作隔膜材料SPM（浆料SL2）。在此，本实施方式3中进行调整来使得正极活性物质PAS的粒径差异比陶瓷粉末CRS的粒径差异更大。换而言之，调整成陶瓷粉末CRS的粒径差异比正极活性物质PAS的粒径差异更小。

接着，如图44所示，例如通过使用模具型涂敷机DC在正极板PEP的第一面上涂敷电极材料ELM1，在该电极材料ELM1上涂敷隔膜材料SPM。具体地，电极材料ELM和隔膜材料SPM的成批涂敷工序由例如图45所示的涂敷装置进行。图45是表示本实施方式3中使用的涂敷装置的一个例子的示意图。在图45中，涂敷装置例如具有可旋转的轧辊RL1，在该轧辊RL1的表面配置正极板PEP。此外，相对于配置在轧辊RL1表面的正极板PEP，配置模具型涂敷机DC1和模具型涂敷机DC2。该模具型涂敷机DC1例如以如下方式构成：经由供给泵PMP1与储存电极材料ELM的存储桶相连接，存储桶中储存的电极材料ELM通过供给泵PMP1流入模具型涂敷机DC1，从该模具型涂敷机DC1将电极材料ELM涂敷到正极板PEP上。同样地，模具型涂敷机DC2例如以如下方式构成：经由供给泵PMP2与储存隔膜材料SPM的存储桶相连接，存储桶中储存的隔膜材料SPM通过供给泵PMP2流入模具型涂敷机DC2，从该模具型涂敷机DC2将隔膜材料SPM涂敷到正极板PEP上。通过使用如上构成的涂敷装置，能够先在正极板PEP上涂敷电极材料ELM，在该电极材料ELM上涂敷隔膜材料SPM。

接着，如图46所示，通过对正极板PEP实施加热处理，使涂敷在第一面的电极材料ELM和隔膜材料SPM干燥。具体地，通过例如施以150℃以下（120℃左右）的加热处理，除去电极材料ELM和隔膜材料SPM中所含的溶剂。其结果是，正极板PEP上形成正极活性物质PAS，在该正极活性物质PAS上形成陶瓷粉末CRS。

此外，如图47所示，在正极板PEP第一面相反侧的第二面上，例如通过如图45所示的涂敷装置涂敷电极材料ELM，在该电极材料ELM上涂敷隔膜材料SPM。接着，如图48所示，通过对正极板PEP实施加热处理，使涂敷在第二面的电极材料ELM和隔膜材料SPM干燥。具体地，通过例如施以150℃以下（120℃左右）的加热处理，除去电极材料ELM和隔膜材料SPM所含的溶剂。其结果是，正极板PEP上形成正极活性物质PAS，在该正极活性物质PAS上形成陶瓷粉末CRS。由上，能够在正极板PEP的两个面上形成正极活性物质PAS，在该正极活性物质PAS上形成陶瓷粉末CRS。

之后，如图49所示，对正极板PEP的两个面上形成的正极活性物质PAS和陶瓷粉末CRS使用例如轧辊RL实施加热下的加压处理（轧光）。由此，如图50所示，在正极板PEP的的两个面上形成的正极活性物质PAS和陶瓷粉末CRS被压缩。但在本实施方式3中，由于以使构成隔膜的陶瓷粉末CRS的粒径差异比正极活性物质PAS的粒径差异更小的方式构成，即使在对正极活性物质PAS和陶瓷粉末CRS施以成批加压处理的情况下，也能够在实现正极活性物质PAS的高密度化的同时充分地确保陶瓷粉末CRS的孔隙率。这样，本实施方式3中，在加压处理后的阶段，构成隔膜的陶瓷粉末CRS的孔隙率比正极活性物质PAS的孔隙率更大。换而言之，在加压处理后的阶段，构成隔膜的陶瓷粉末CRS的填充率比正极活性物质PAS的填充率更小。因此，根据本实施方式3，能够解决因加压处理导致的陶瓷粉末CRS的孔隙率的降低这一湿罩湿方式中特有的问题，由此能够实现锂离子电池的性能提高。

由于在此之后的工序与实施方式1相同，省略之后的工序的说明。如上可制造本实施方式3的锂离子电池。

<实施方式3的效果>

通过如上制造的锂离子电池，可获得如下所示的效果。

（1）根据本实施方式3，由于以在正极的两面上一体化隔膜的方式构成，消除了正极与隔膜间产生的间隙。其结果是，能够防止金属异物导致的锂离子电池内的内部短路，由此能够提高锂离子电池的可靠性。

（2）此外，根据本实施方式3，由于能够抑制制造工序（组装工序）中产生的金属异物导致的内部短路，能够提高锂离子电池的制造合格率。其结果是，根据本实施方式3，还能够实现锂离子电池的成本削减。特别地，在本实施方式3中，除了制造合格率的提高带来的成本削减效果之外，从不必作为独立部件准备隔膜的角度，也能够实现锂离子电池的成本削减。而且，根据本实施方式3，由于采用湿罩湿方式，不需设置制造隔膜自身的独立设备，能够利用制造电极的工序形成隔膜。由此，根据本实施方式3，能够获得大幅度削减锂离子电池的制造成本的优点。

（3）此外，作为本实施方式3特有的效果，由于以使构成隔膜的陶瓷粉末CRS的粒径差异比正极活性物质PAS的粒径差异更小的方式构成，即使在对正极活性物质PAS和陶瓷粉末CRS施以成批加压处理的情况下，也能够在实现正极活性物质PAS的高密度化的同时充分地确保陶瓷粉末CRS的孔隙率。因此，根据本实施方式3，能够解决因加压处理导致的陶瓷粉末CRS的孔隙率的降低这一湿罩湿方式中特有的问题，由此能够实现锂离子电池的性能提高。

<实施方式3的变形例>

在上述实施方式3中对在正极的两个面上一体地形成隔膜的例子进行说明，但本发明申请的技术思想并不限于此。例如可在正极的一个面上一体地形成隔膜，并且在负极的一个面上一体地形成另一隔膜，而且，本发明申请的技术思想也适用于在负极的两个面一体地形成隔膜的情况。

此外，如上述实施方式1所述，因金属异物溶解/析出机理导致的锂离子电池的内部短路，原因是正极上附着了金属异物。由此可知，为了有效地抑制因金属异物的溶解/析出机理导致的锂离子电池的内部短路，使得正极不附着金属异物是重要的。因此，本发明申请的技术思想中，与隔膜一体地形成的电极虽然可为正极或负极的其中之一，但特别地，从抑制因金属异物的溶解/析出机理导致的锂离子电池的内部短路的角度，如上述实施方式3所述，优选在正极的两面上一体地形成隔膜的结构。

以上对本发明人所提出的发明基于实施方式进行了具体地说明，但本发明并不被限定在上述实施方式中，在不脱离其主旨的范围内可进行各种变更而无需明言。

上述实施方式中以锂离子电池为例对本发明的技术思想进行说明，但本发明的技术思想并不限定于锂离子电池，可广泛适用于配备正极、负极以及电分离正极与负极的隔膜的蓄电设备（例如电池或电容器等）。

产业上的可利用性

本发明例如可广泛应用于制造以锂离子电池为代表的电池的制造业。

符号说明

CAP    电池盖

CR     轴芯

CRS    陶瓷粉末

CS     外装桶

CU     充电器

DC     模具型涂敷机

DC1    模具型涂敷机

DC2    模具型涂敷机

DT     槽

EL     电解液

ELM    电极材料

LIB    锂离子电池

NAS    负极活性物质

NEL    负极

NEP    负极板

NR     负极集电环

NT     负极引线板

NTAB   负极集电片

PAS    正极活性物质

PEL    正极

PEP    正极板

PMP1   供给泵

PMP2   供给泵

PR     正极集电环

PT     正极引线板

PTAB   正极集电片

RL     轧辊

RL1    轧辊

SP     隔膜

SPM    隔膜材料

SP1    隔膜

SP2    隔膜

SL1    浆料

SL2    浆料

SL3    浆料

SV     溶剂

WRF    电极卷绕体

Claims (23)

1.一种锂离子电池，其特征在于，包括：

（a）正极；

（b）负极；

（c）电分离所述正极与所述负极的第一隔膜；和

（d）电分离所述正极与所述负极的第二隔膜，

所述第一隔膜和所述第二隔膜与所述正极或所述负极粘接。

2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：

所述第一隔膜粘接到所述正极的第一面，

所述第二隔膜粘接到所述正极的与所述第一面相反一侧的第二面。

3.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：

所述第一隔膜粘接到所述负极的第三面，

所述第二隔膜粘接到所述负极的与所述第三面相反一侧的第四面。

4.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：

所述第一隔膜与所述正极粘接，

所述第二隔膜与所述负极粘接。

5.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：

所述第一隔膜粘接到所述正极的第一面，

所述第二隔膜粘接到所述正极的与所述第一面相反一侧的第二面，并且也与所述负极的第三面相粘接。

6.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：

所述第一隔膜和所述第二隔膜构成为包含粘结剂和陶瓷。

7.如权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于：

所述陶瓷由氧化铝或二氧化硅构成。

8.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：

所述第一隔膜和所述第二隔膜构成为包含粘结剂和具有120℃以上的耐热性的树脂。

9.一种锂离子电池电池，其特征在于，包括：

（a）正极；

（b）负极；

（c）电分离所述正极与所述负极的第一隔膜；和

（d）电分离所述正极与所述负极的第二隔膜，

所述第一隔膜和所述第二隔膜与所述正极或所述负极一体化。

10.如权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于：

所述第一隔膜与所述正极的第一面一体化，

所述第二隔膜与所述正极的与所述第一面相反一侧的第二面一体化。

11.如权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于：

所述第一隔膜与所述负极的第三面一体化，

所述第二隔膜与所述负极的与所述第三面相反一侧的第四面一体化。

12.如权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于：

所述第一隔膜与所述正极一体化，

所述第二隔膜与所述负极一体化。

13.如权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于：

所述第一隔膜、所述正极、所述第二隔膜和所述负极全部一体化。

14.一种锂离子电池制造方法，其特征在于，包括：

（a）在金属板上涂敷电极材料，在所述电极材料上涂敷隔膜材料的工序；

（b）在所述（a）工序后，使涂敷的所述电极材料和所述隔膜材料干燥的工序；和

（c）在所述（b）工序后，对干燥后的所述电极材料和所述隔膜材料施以加热下的加压处理的工序。

15.如权利要求14所述的锂离子电池制造方法，其特征在于：

在所述（a）工序的阶段，

所述电极材料包含电极活性物质和使所述电极活性物质分散的溶剂，

所述隔膜材料包含陶瓷颗粒和使所述陶瓷颗粒分散的溶剂。

16.如权利要求15所述的锂离子电池制造方法，其特征在于：

所述隔膜材料中所含的所述陶瓷颗粒的粒径差异比所述电极材料中所含的所述电极活性物质的粒径差异小。

17.如权利要求16所述的锂离子电池制造方法，其特征在于：

在所述（c）工序后的阶段，所述隔膜材料的孔隙率比所述电极材料的孔隙率大。

18.如权利要求16所述的锂离子电池制造方法，其特征在于：

在所述（c）工序后的阶段，所述隔膜材料的填充率比所述电极材料的填充率小。

19.一种锂离子电池制造方法，其特征在于，包括：

（a）在金属板的第一面上涂敷电极材料，在所述电极材料上涂敷隔膜材料的工序；

（b）在所述（a）工序后，使涂敷在所述第一面上的所述电极材料和所述隔膜材料干燥的工序；

（c）在所述（b）工序后，在所述金属板的所述第一面的相反一侧的第二面上涂敷所述电极材料，在所述电极材料上涂敷所述隔膜材料的工序；

（d）在所述（c）工序后，使涂敷在所述第二面上的所述电极材料和所述隔膜材料干燥的工序；和

（e）在所述（d）工序后，对形成在所述第一面上的所述电极材料和所述隔膜材料、形成在所述第二面上的所述电极材料和所述隔膜材料施以加热下的加压处理的工序。

20.如权利要求19所述的锂离子电池制造方法，其特征在于：

在所述（a）工序的阶段，

所述电极材料包含电极活性物质和使所述电极活性物质分散的溶剂；

所述隔膜材料包含陶瓷颗粒和使所述陶瓷颗粒分散的溶剂。

21.如权利要求20所述的锂离子电池制造方法，其特征在于：

所述隔膜材料中所含的所述陶瓷颗粒的粒径差异比所述电极材料中所含的所述电极活性物质的粒径差异小。

22.如权利要求21所述的锂离子电池制造方法，其特征在于：

在所述（c）工序后的阶段，所述隔膜材料的孔隙率比所述电极材料的孔隙率大。

23.如权利要求21所述的锂离子电池制造方法，其特征在于：

在所述（c）工序后的阶段，所述隔膜材料的填充率比所述电极材料的填充率小。

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