CN108140903A - 二次电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种正极(31)和负极(32)夹着隔膜(33)、(34)卷绕而成的二次电池。正极(31)和负极(32)各自具有金属箔(31a)、(32a)和形成于该金属箔(31a)、(32a)上的合剂层(31b)、(32b)，并且在宽度方向的一侧具有露出金属箔(31a)、(32a)的箔露出部(31c)、(32c)。正极(31)或负极(32)具有覆盖合剂层(31b)、(32b)的绝缘层(35)，并且与箔露出部(31c)、(32c)相邻且厚度向箔露出部(31c)、(32c)逐渐变薄的合剂层(32b)的锥形部(32t)的尖端从绝缘层(35)露出。

Description

二次电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及二次电池及其制造方法。
背景技术
以往，已知具备包括正极活性物质和负载正极活性物质的芯材的正极、包括负极活性物质和负载负极活性物质的芯材的负极、以及含有非水溶剂的电解液的锂离子二次电池(参照下述专利文献1)。
专利文献1中记载了，为了抑制作为使正极与负极电绝缘的树脂制微多孔性膜的隔膜由于发生内部短路时的热收缩而使短路部扩大，在电极活性物质层中负载含有无机填料和树脂粘合剂的多孔质绝缘层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5112853号公报
发明内容
发明所要解决的课题
根据专利文献1中记载的锂离子二次电池，可获得抑制发生内部短路时多孔质绝缘层导致的短路部扩大的效果。可是，电极活性物质层通常被白色的不透明多孔质绝缘层覆盖。因此，有可能在将正极和负极层叠并卷绕的工序中无法确定电极活性物质层端部的位置，正极活性物质层与负极活性物质层的对准精度降低。
本发明是鉴于上述课题做出的，其目的在于，提高正极或负极的合剂层上具有绝缘层的二次电池中正极的合剂层与负极的合剂层的对准精度。
用于解决课题的方法
为了实现上述目的，本发明二次电池的特征在于，其为正极和负极夹着隔膜卷绕而成的二次电池；上述正极和上述负极各自具有金属箔和形成于该金属箔上的合剂层，并且在宽度方向的一侧具有露出上述金属箔的箔露出部；上述正极或上述负极具有覆盖上述合剂层的绝缘层，并且与上述箔露出部相邻且厚度向上述箔露出部逐渐变薄的上述合剂层的锥形部的尖端从上述绝缘层露出。
发明的效果
根据本发明，能够提高正极或负极的合剂层上具有绝缘层的二次电池中正极的合剂层与负极的合剂层的对准精度。
附图说明
图1为本发明实施方式1涉及的二次电池的外观透视图。
图2为图1所示二次电池的分解透视图。
图3为图2所示二次电池的电极组的分解透视图。
图4为正极、负极和隔膜沿图3所示IV-IV线的示意性截面图。
图5为表示制作负极的工序和形成绝缘层的工序的一例的流程图。
图6为料浆涂布/干燥工序中使用的涂布干燥装置的示意图。
图7为表示模头中设置的狭缝的一例的平面图。
图8为料浆涂布/干燥工序后的负极的示意性截面图。
图9为加压加工工序中使用的辊压机的透视图。
图10为狭缝加工工序中使用的狭缝机的透视图。
图11为用于卷绕图3所示电极组的卷绕装置的概略图。
图12为本发明的实施方式2涉及的二次电池的对应于图4的示意性截面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的二次电池及其制造方法的实施方式进行说明。
[实施方式1]
图1为本发明实施方式1涉及的二次电池100的外观透视图。图2为图1所示二次电池100的分解透视图。
本实施方式的二次电池100例如为车载用途等中使用的锂离子二次电池，具备扁平方形的电池容器10、配置于电池容器10外部的外部端子20、容纳于电池容器10内部的电极组30、以及将构成电极组30的正极31和负极32(参照图3)分别连接于外部端子20的集电板40。详细情况如后所述，本实施方式的二次电池100在构成电极组30的负极32的合剂层32b与覆盖该合剂层32b的绝缘层35的位置关系上是具有特征的(参照图4)。
电池容器10具备上部具有开口部11a的有底棱柱状电池罐11和堵塞电池罐11的开口部11a的矩形板状电池盖12。电池罐11和电池盖12的原材料例如为铝或铝合金等金属。电池罐11例如通过对板材实施深拉伸加工而形成矩形箱状，具有与电池盖12相对的矩形平板上的底面11b、沿底面11b长度方向的面积较宽的宽侧面11w、以及沿底面短边方向的面积较窄的窄侧面11n。
电池盖12例如通过对板材实施加压加工而形成矩形平板状，堵塞电池罐11上部的开口部11a，例如通过激光焊接与电池罐11的开口部11a接合，使电池罐11的开口部11a密闭。电池盖12在外侧面长度方向的两个端部分别配置有外部端子20，一对外部端子20之间设有排气阀13和注液孔14。
一对外部端子20中，一方为正极外部端子20P，另一方为负极外部端子20N。外部端子20通过分别隔着绝缘部件21配置于电池盖12上而与电池盖12电绝缘。虽然省略了图示，但外部端子20是通过贯穿电池盖12的连接端子连接于电池容器10内部的集电板40的。
排气阀13例如通过加压加工使电池盖12薄壁化而设置，在电池容器10的内压由于二次电池100的异常而上升至超过预定的压力时裂开，将电池容器10内部的气体等放出，从而使电池容器10的内压降低。其中，排气阀13例如也可以通过下述方法制作：在电池盖12上形成贯穿孔，通过激光焊接使薄膜部件接合于贯穿孔。
注液孔14是设置于电池盖12上的贯穿孔，用于在从电池罐11的开口部11a将电极组30和集电板40收纳于电池罐11内部、使电池盖12与电池罐11的开口部11a接合后，将电解液注入电池容器10内。注液孔14用注液栓15堵塞，例如通过激光焊接接合注液栓15从而密闭。作为电解液，可以使用例如在碳酸亚乙酯等碳酸酯系有机溶剂中溶解六氟化磷酸锂(LiPF6)等锂盐而得的非水电解液。
图3为图2所示电极组30的示意性分解透视图。
电极组30是二次电池100的发电要素，是带状正极31和带状负极32夹着带状隔膜33、34卷绕而成的卷绕电极组。电极组30的中心轴C与正极31和负极32的宽度方向W平行。正极31和负极32各自具有金属箔31a、32a和形成于该金属箔31a、32a上的合剂层31b、32b，同时在宽度方向一侧具有露出金属箔31a、32a的箔露出部31c、32c。
更详细而言，正极31具有作为正极集电体的正极金属箔31a和形成于正极金属箔31a的正面和背面的正极合剂层31b。正极31在宽度方向W的一侧具有未形成正极合剂层31b、露出正极金属箔31a的正极箔露出部31c。正极金属箔31a的原材料例如为铝或铝合金。正极合剂层31b含有例如锰酸锂作为正极活性物质。
同样地，负极32具有作为负极集电体的负极金属箔32a和形成于负极金属箔32a的正面和背面的负极合剂层32b。负极32在宽度方向W的一侧具有未形成负极合剂层32b、露出负极金属箔32a的负极箔露出部32c。负极金属箔32a的原材料例如为铜或铜合金。负极合剂层32b含有例如无定形碳粉末作为负极活性物质。
进而，本实施方式的二次电池100中，负极32具有覆盖负极合剂层32b的绝缘层35。绝缘层35是，例如通过用树脂将无机填料粘结而形成的微多孔质的、具有电绝缘性的层。
图4为正极31、负极32和隔膜33、34沿图3的IV－IV线的示意性截面图。
正极31和负极32分别在合剂层31b、32b中具有锥形部31t、32t。锥形部31t、32t是正极31和负极32的宽度方向W中合剂层31b、32b的箔露出部31c、32c侧的端部，是与箔露出部31c、32c相邻、合剂层31b、32b的厚度向箔露出部31c、32c逐渐变薄的部分。此外，正极31和负极32分别在合剂层31b、32b具有平坦部31f、32f。平坦部31f、32f是除了合剂层31b、32b的锥形部31t、32t以外的部分，是合剂层31b、32b的厚度大体均匀的部分。
本实施方式的二次电池100的特征在于，负极32具有覆盖负极合剂层32b的绝缘层35，负极合剂层32b的锥形部32t的尖端从绝缘层35露出。这里，锥形部32t的尖端是在正极31和负极32的宽度方向W上锥形部32t的箔露出部32c侧的端部。即，绝缘层35能够覆盖除了锥形部32t的尖端以外的整个负极合剂层32b。
本实施方式的二次电池100中，正极31在正极金属箔31a的正面和背面具有正极合剂层31b。此外，负极32在负极金属箔32a的正面和背面具有负极合剂层32b和绝缘层35，在负极金属箔32a的正面和背面，负极合剂层32b的锥形部32t的尖端从绝缘层35露出。
另外，正极合剂层31b可以设置在正极31与负极32的层叠方向L上与负极32的绝缘层35相对的范围内。换句话说，正极合剂层31b可以形成在正极31和负极32的宽度方向W上，负极32上设有绝缘层35的范围内。此外，正极合剂层31b可以以在正极31和负极32的宽度方向W上容纳于绝缘层35两端之间的方式设置，例如可以设于比绝缘层35两端更靠近宽度方向W的内侧。
本实施方式的二次电池100中，正极合剂层31b在正极31与负极32的层叠方向L上，隔着绝缘层35与负极32的锥形部32t的一部分相对。另外，正极合剂层31b也可以隔着绝缘层35仅与负极32的平坦部32f相对。
正极31和负极32夹着隔膜33、34层叠，宽度方向W的一端配置有正极箔露出部31c，宽度方向W的另一端配置有负极箔露出部32c。而且，如图3所示，正极31和负极32在夹着隔膜33、34的状态下卷绕于中心轴C的周围而成型，构成扁平的电极组30。正极箔露出部31c和负极箔露出部32c分别卷绕于电极组30的中心轴C方向的一端和另一端而层叠，如图2所示，在扁平的电极组30的厚度方向上压缩并捆绑，例如通过超声波压接接合于集电板40。
由此，电极组30通过集电板40固定于电池盖12，并且正极31通过正极集电板40P连接于正极外部端子20P，负极32通过负极集电板40N连接于负极外部端子20N。此外，通过集电板40固定于电池盖12的电极组30与集电板40一起被盒状绝缘片50覆盖，在对电池罐11电绝缘的状态下，从电池罐11的开口部11a收纳于电池罐11的内部。绝缘片50的原材料例如为聚丙烯等具有绝缘性的树脂。
如图1所示，电池罐11的开口部11a例如通过激光焊接与电池盖12接合而密闭，构成电池容器10。此外，在电池容器10的内部，通过设于电池盖12上的注液孔14注入电解液。注液孔14例如通过激光焊接注液栓15接合而密闭。
具有以上构成的二次电池100例如母线接合于外部端子20而多个二次电池100串联连接，作为二次电池模块用于车载用途。二次电池100例如能够将由车辆的发电装置供应的电能存储于电极组30，或者，向车辆的各装置供应存储于电极组30的电能。
以下，对本实施方式的二次电池100的制造方法进行说明。
本实施方式的二次电池100的制造方法的特征在于，具有制作正极31和负极32的工序、在正极31或负极32上形成绝缘层35的工序、以及将正极31和负极32夹着隔膜33、34卷绕的工序。关于本实施方式的二次电池100的制造方法的其他工序，可以使用公知的制造方法，因而这里省略了说明。
制作正极31和负极32的工序中，首先，分别在金属箔31a、32a上形成合剂层31b、32b，并且使金属箔31a、32a的宽度方向W的一侧露出而形成箔露出部31c、32c。其中，绝缘层35可以以覆盖正极31或负极32的合剂层31b、32b的方式形成，本实施方式的二次电池100的制造方法中，对形成覆盖负极32的合剂层32b的绝缘层35的例子进行说明。
图5为表示制作负极32的工序和形成绝缘层35的工序的一例的流程图。
本实施方式的二次电池100的制造方法中，形成负极合剂层32b的工序和形成绝缘层35的工序同时进行。由此，能够提高二次电池100的生产率。另外，形成负极合剂层32b的工序和形成绝缘层35的工序也可以依次进行。负极32的合剂层32b和绝缘层35的形成例如可以按照以下的顺序进行。
首先，实施制作负极合剂料浆的工序S1。具体而言，作为负极活性物质，准备100重量份无定形碳粉末，在其中添加10重量份作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(以下称为PVDF。)。进而，在其中添加作为分散溶剂的N－甲基吡咯烷酮(以下称为NMP。)，混炼，从而制作负极合剂料浆。
其中，负极活性物质不限于无定形碳，例如也可以使用能够使锂离子插入、脱离的天然石墨、或各种人造石墨材料、焦炭等碳质材料、或Si、Sn等化合物(例如SiO、TiSi2等)、或它们的复合材料。负极活性物质的粒子形状没有特别限定，例如可以为鳞片状、球状、纤维状、块状等。
此外，与制作负极合剂料浆的工序S1并行地实施制作绝缘层料浆的工序S2。具体而言，作为无机填料，准备100重量份氧化铝，在其中添加3重量份作为粘结剂的苯乙烯丁二烯橡胶(以下的SBR)。进而，在其中添加作为分散溶剂的离子交换水，混炼，从而制作绝缘层料浆。
其中，作为绝缘性无机粒子的无机填料不限于氧化铝，例如可以使用二氧化硅、氧化锆、碳酸锂、勃姆石等氧化物微粒。此外，无机填料的粒子形状没有特别限定，例如可以为鳞片状、球状、纤维状、块状等。
接下来，实施将制作的负极合剂料浆和绝缘层料浆涂布在负极金属箔32a上并干燥的工序S3。
图6为将负极合剂料浆和绝缘层料浆涂布在负极金属箔32a上并干燥的工序S3中使用的涂布干燥装置200的示意图。涂布干燥装置200具备放卷辊201、输送辊202、模头203、干燥炉204和收卷辊205。
放卷辊201通过支撑金属箔32a的辊并旋转而将带状金属箔32a从辊放卷并送出。多个输送辊202支撑从辊放出的金属箔32a并旋转，输送金属箔32a，通过模头203附近，导入干燥炉204，从干燥炉204导出，最终将金属箔32a输送至收卷辊205。虽然省略了图示，但模头203是可以分别与金属箔32a的正面和背面相对地配置的。
图7为表示模头203中设置的狭缝203a、203b的一例的平面图。
模头203具备例如在带状金属箔32a的宽度方向W上延伸的两条狭缝203a、203b，从一个狭缝203a排出负极合剂料浆，从另一狭缝203b排出绝缘层料浆。这里，排出负极合剂料浆的狭缝203a可以与排出绝缘层料浆的狭缝203b相比配置在金属箔32a输送方向D的更上游侧。此外，在带状金属箔32a的宽度方向W上，排出绝缘层料浆的狭缝203b的两个端部与排出负极合剂料浆的狭缝203a的两个端部相比配置于更内侧。
与金属箔32a的正面和背面相对配置的模头203从配置于金属箔32a的输送方向D上游侧的狭缝203a排出负极合剂料浆，并且从配置于金属箔32a的输送方向D下游侧的狭缝203b排出绝缘层料浆。由此，将负极合剂料浆涂布在金属箔32a的正面和背面，并且以覆盖涂布的负极合剂料浆层的方式，在负极合剂料浆层上涂布绝缘层料浆。负极料浆层的厚度例如为50μm至200μm左右，覆盖负极料浆层的绝缘层料浆层的厚度例如为5μm至20μm左右。
这里，负极合剂料浆是，留出成为箔露出部32c的金属箔32a的宽度方向W的两个端部而涂布。此时，负极合剂料浆层中，在与箔露出部32c相邻的金属箔32a的宽度方向W的两个端部形成厚度向箔露出部32c逐渐变薄的锥形部。此外，涂布的覆盖负极合剂料浆层的绝缘层料浆层以覆盖除了负极合剂料浆层的锥形部的尖端以外的负极合剂料浆层的方式涂布。负极合剂料浆层与绝缘层料浆层这样的位置关系能够通过调节金属箔32a的宽度方向W上排出负极合剂料浆的狭缝203a的端部与排出绝缘层料浆的狭缝203b的端部之间的间隔来实现。
干燥炉204对利用输送辊202导入的金属箔32a上涂布的负极合剂料浆和绝缘层料浆供应例如60℃至100℃左右的循环热风，使负极合剂料浆和绝缘层料浆所含的溶剂成分挥发而使它们干燥。由此，金属箔32a上的负极合剂料浆层的厚度和绝缘层料浆层的厚度分别减少至约一半左右。
图8为在金属箔32a上涂布负极合剂料浆和绝缘层料浆并干燥的工序结束后负极32的示意性截面图。通过以上工序，在金属箔32a的正面和背面形成合剂层32b，形成覆盖除了合剂层32b的锥形部32t的尖端以外的部分的绝缘层35。例如如前所述，合剂层32b与绝缘层35这样的位置关系可以通过调节图7所示模头203的两条狭缝203a、203b的端部的位置关系、即负极合剂料浆的排出宽度和排出位置以及绝缘层料浆的排出宽度和排出位置而任意设定。
如图6所示，正面和背面形成有合剂层32b和绝缘层35的金属箔32a利用收卷辊205卷绕成卷状。另外，在本实施方式的制造方法中，对使用2个模头203通过一道工序在金属箔32a的正面和背面形成合剂层32b和绝缘层35的例子进行了说明，但形成合剂层32b和绝缘层35的工序不限于此。例如，也可以在金属箔32a表侧的面上形成合剂层32b和绝缘层35后，利用收卷辊205卷起金属箔32a，然后，再次将金属箔32a的辊配置于放卷辊201，在金属箔32a背侧的面上形成合剂层32b和绝缘层35。
在金属箔32a上涂布负极合剂料浆和绝缘层料浆并干燥的工序S3结束后，如图5所示，实施加压加工工序S4和狭缝加工工序S5。
图9为加压加工工序S4中使用的辊压机300的示意性透视图。辊压机300具备2个圆柱状加压辊301和输送辊302，利用输送辊302输送正面和背面形成有合剂层32b和绝缘层35的金属箔32a，夹在2个加压辊301之间从而进行加压加工。该加压加工中，加压辊301加热至例如60℃至120℃左右，在金属箔32a的正面和背面上形成的合剂层32b和绝缘层35由于加压辊301而被加热和压缩。
图10为狭缝加工工序S5中使用的狭缝机400的示意性透视图。狭缝机400具备具有狭缝刀401的2个圆柱状带刀片的辊402和输送辊403，利用输送辊403输送经过加压加工的、正面和背面形成有合剂层32b和绝缘层35的金属箔32a，利用带刀片的辊402的狭缝刀401，在宽度方向W的中央切断。由此，得到2条图3和图4所示的带状负极32。如此，在本实施方式的制造方法中，进行同时制造两条负极32的所谓双线生产(日文：2条取り)。
这里，在金属箔32a的宽度方向W，合剂层32b两个端部的锥形部32t的尖端从绝缘层35露出。因此，能够在狭缝加工工序S5中，正确把握合剂层32b两个端部的位置，能够使带刀片的辊402的狭缝刀401的切断位置正确地对准金属箔32a的宽度方向W上合剂层32b的中心位置。因此，能够正确地切断金属箔32a的宽度方向W上合剂层32b的中央，能够制造具有均一宽度的合剂层32b的负极32。
本实施方式的二次电池100的制造方法中，制作正极31的工序省略了形成绝缘层35的工序，除此以外，可以与前述制作负极32的工序同样地实施。
其中，在制作涂布在正极金属箔31a上的正极合剂料浆的工序中，作为正极活性物质，准备100重量份锰酸锂(化学式LiMn2O4)，在其中添加10重量份作为导电材的鳞片状石墨，添加10重量份作为粘结剂的PVDF。进而，在其中添加作为分散溶剂的NMP，混炼，从而制作正极合剂料浆。
正极活性物质不限于锰酸锂，例如可以使用具有尖晶石晶体结构的其他锰酸锂、以及将一部分用金属元素取代或掺杂的锂锰复合氧化物、以及具有层状晶体结构的钴酸锂或钛酸锂和将它们的一部分用金属元素取代或掺杂的锂－金属复合氧化物。
此外，合剂层31b、32b的粘结材料不限于PVDF，例如可以使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、丁基橡胶、丁腈橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、聚硫橡胶、硝化纤维素、氰乙基纤维素、各种乳胶、丙烯腈、氟乙烯、偏二氟乙烯、氟化丙烯、氟化氯丁二烯、丙烯酸系树脂等聚合物和它们的混合物等。
然后，能够与前述制作负极32的工序同样地，将正极合剂料浆涂布在除了箔露出部31c以外的正极金属箔31a的两面并干燥，经过加压加工工序S4和狭缝加工工序S5，制作例如正极合剂层31b的厚度为100μm至200μm的正极31。如上所述制作正极31和负极32的工序和形成覆盖负极32的合剂层32b的绝缘层35的工序结束后，实施将正极31和负极32夹着隔膜33、34卷绕的工序。
图11为用于卷绕电极组30的卷绕装置500的概略图。卷绕装置500具备主轴501、材料供应部502、胶带粘贴部503、焊接部504、临时按压部505、以及省略了图示的控制部。
主轴501在装置中央能够旋转地得到支撑，具有用于卷绕由材料供应部502供应的电极组30的长条带状材料、即负极32、隔膜33、正极31和隔膜34的偏平板状卷芯501a。主轴501和卷芯501a例如可以用铝合金、不锈钢等金属材料制作。
材料供应部502具备支撑辊502a～502d、进送辊502e～502h、切割器502i～502l、正极用摄像头502m、负极用摄像头502n、以及隔膜用摄像头502p、502q。
支撑辊502a～502d分别设置成支撑卷绕成卷状的长条带状正极31、隔膜33、负极32和隔膜34并能够旋转。此外，支撑辊502a～502d分别以能够利用例如驱动装置在轴向移动的方式设置。
进送辊502e～502h将各材料的端部由各材料的辊放卷，供应至主轴501。切割器502i～502l在利用主轴501进行的电极组30的各材料的卷绕结束后将各材料切断，停止各材料的供应。
正极用摄像头502m识别在正极31的金属箔31a上形成的合剂层31b的宽度方向W的端部的位置，向控制部输出位置信息。负极用摄像头502n识别从覆盖在负极32的金属箔32a上形成的合剂层32b的绝缘层35露出的合剂层32b的宽度方向W中的端部即锥形部32t的尖端的位置，向控制部输出位置信息。
隔膜用摄像头502p、502q分别识别隔膜33、34的宽度方向W的端部的位置，向控制部输出位置信息。控制部基于输入的来自正极用摄像头502m、负极用摄像头502n和隔膜用摄像头502p、502q的位置信息，驱动支撑辊502a～502d的驱动装置，控制正极31、隔膜33、负极32和隔膜34的层叠位置。
胶带粘贴部503具有胶带支撑部503a、胶带供应部503b、胶带按压部503c和胶带切割器503d。胶带支撑部503a以能够旋转的方式支撑卷绕成卷状的长条带状粘合胶带。胶带供应部503b在利用主轴501进行的电极组30的各材料的卷绕结束、利用材料供应部502进行的各材料的供应停止后，抽出卷状粘合胶带的端部，供应粘贴在电极组30外周面的粘合胶带。
胶带按压部503c将由胶带供应部503b供应的粘合胶带按压粘贴在卷绕于电极组30最外周的隔膜34的末端部。胶带切割器503d将由胶带按压部503c粘贴在隔膜34末端部的粘合胶带切断为预定的长度。由此，电极组30最外周的隔膜34的末端部被粘合胶带固定在电极组30最外周的隔膜34上，防止电极组30的各材料散开。
焊接部504具有加热头504a和加热器移动机构504b。加热器移动机构504b使加热头504a移动，将加热头504a按压于例如卷绕于主轴501的卷芯501a的隔膜33、34。加热头504a加热隔膜33、34，将卷绕于卷芯501a的隔膜33、34的层叠部分熔接。另外，也可以将焊接部504替换为前述胶带粘贴部503，将隔膜33、34用粘合胶带固定。
临时按压部505例如在切断卷绕于主轴501的卷芯501a的各材料时、或利用粘合胶带、热焊接固定隔膜33、34时，以电极组30的各材料不会散开的方式将各材料临时按在卷芯501a上并保持。
以下，对本实施方式的二次电池100及其制造方法的作用进行说明。
利用卷绕装置500制作电极组30时，首先，利用材料供应部502对卷芯501a依次供应隔膜34、33、负极32和正极31，使主轴501旋转进行卷绕。此时，如图3和图4所示，需要以在正极31和负极32的层叠方向L上整个正极合剂层31b与负极合剂层32b重合的方式使正极合剂层31b与负极合剂层32b正确地对准。
可是，在如上述专利文献1中记载的蓄电元件那样，整个负极合剂层32b被不透明的绝缘层35覆盖的情况下，存在如下担忧：在使正极31和负极32层叠而进行卷绕的工序中，无法确定负极合剂层32b的位置，正极合剂层31b和负极合剂层32b的对准精度降低。如果正极合剂层31b和负极合剂层32b的对准精度降低，则存在产生二次电池100的容量降低等问题的担忧。
因此，本实施方式的二次电池100的制造方法具有下述工序：形成覆盖负极32的合剂层32b的绝缘层35，并且使与箔露出部32c相邻且厚度向箔露出部32c逐渐变薄的合剂层32b的锥形部32t的尖端从绝缘层35露出。由此，本实施方式的二次电池100中，负极32具有覆盖合剂层32b的绝缘层35，并且合剂层32b的锥形部32t的尖端从绝缘层35露出。
因此，在将正极31和负极32夹着隔膜33、34卷绕的工序中，例如如图11所示，能够利用负极用摄像头502n识别负极合剂层32b的锥形部32t的尖端，利用正极用摄像头502m识别在正极31的宽度方向W上正极合剂层31b的端部。由此，能够在例如利用卷绕装置500的控制部和驱动装置在轴向上驱动支撑辊502a、502c，使正极合剂层31b与负极合剂层32b正确地对准的状态下，将正极31和负极32夹着隔膜33、34卷绕。因此，能够提高二次电池100的可靠性。
此外，图6所示涂布干燥装置200中，即使是在金属箔32a表侧的面上形成合剂层32b和绝缘层35后，利用收卷辊205卷绕金属箔32a，然后再次将金属箔32a的辊配置于放卷辊201，在金属箔32a背侧的面上形成合剂层32b和绝缘层35的情况下，也能够使金属箔32a的正面和背面的合剂层32b正确地对准。具体而言，形成于金属箔32a表侧的面的合剂层32b的锥形部32t的端部从绝缘层35露出，因而，以表侧的合剂层32b的锥形部32t的端部为基准，能够使背面侧的合剂层32b的位置正确地对准表面侧的合剂层32b的位置。
进而，通过负极合剂层32b的锥形部32t的尖端以外的部分被绝缘层35覆盖，能够使除了负极合剂层32b的锥形部32t的尖端以外的部分全部与正极合剂层31b相对。即，在正极31与负极32的层叠方向L上，除了负极合剂层32b的整个平坦部32f以外，还使正极合剂层31b夹着绝缘层35与负极合剂层32b的锥形部32t的一部分相对，从而能够增加负极合剂层32b与正极合剂层31b相对的面积，增加二次电池100的容量。
另外，正极合剂层31b也可以夹着绝缘层35仅与负极合剂层32b的平坦部32f相对。这种情况下，与使正极合剂层31b夹着绝缘层35与负极合剂层32b的锥形部32t的一部分相对的情况相比，虽然二次电池100的电池容量降低，但能够进一步提高二次电池100的安全性和可靠性。如此，正极合剂层31b设置在正极31与负极32的层叠方向L上与负极32的绝缘层35相对的范围内。由此，能够使绝缘层35切实地存在于正极31与负极32之间，提高二次电池100的安全性和可靠性。
此外，本实施方式的二次电池100中，负极合剂层32b和绝缘层35形成于负极金属箔32a的正面和背面，负极合剂层32b的锥形部32t的尖端在负极金属箔32a的正面和背面从绝缘层35露出。由此，负极32的正面和背面均能够识别负极合剂层32b的锥形部32t的尖端。此外，本实施方式的二次电池100中，负极32具有绝缘层35。由此，与在正极31上设有绝缘层35的情况相比，防止金属析出的效果提高，能够延长二次电池100的寿命。
如上所述，根据本实施方式的二次电池100及其制造方法，能够提高在正极合剂层31b或负极合剂层32b上具有绝缘层35的二次电池100中正极合剂层31b与负极合剂层32b的对准精度。其中，本实施方式的二次电池100及其制造方法的效果在二次电池100的正极31具有覆盖正极合剂层31b的绝缘层35、正极合剂层31b的锥形部31t的尖端从绝缘层35露出的情况下也同样能够获得。
[实施方式2]
接下来，援引图1至图3和图5至图11，使用图12对本发明的二次电池及其制造方法的实施方式2进行说明。图12为本发明的实施方式2涉及的二次电池的对应于图4的示意性截面图。
本实施方式的二次电池在负极32的正面和背面的绝缘层35中的一方覆盖将负极合剂层32b的锥形部32t包括在内的整个负极合剂层32b的这一点上，与前述实施方式1的二次电池是不同的。此外，本实施方式的二次电池的制造方法在负极32上形成绝缘层35的工序中，在负极32的正面和背面的一方上形成覆盖将负极合剂层32b的锥形部32t的绝缘层35包括在内的整个负极合剂层32b的这一点上，与前述实施方式1的二次电池100的制造方法是不同的。本实施方式的二次电池及其制造方法的其他方面与前述实施方式1的二次电池100及其制造方法是同样的，因此，对于相同的部分给与相同的符号，省略了说明。
本实施方式的二次电池中，在负极金属箔32a的正面和背面中的任一方，负极合剂层32b的锥形部32t的尖端从绝缘层35露出。因此，通过例如利用负极用摄像头502n识别从绝缘层35露出的负极合剂层32b的锥形部32t，能够获得与前述实施方式1的二次电池100及其制造方法同样的效果。
进而，本实施方式的二次电池中，负极32的正面和背面的绝缘层35中的一方覆盖将负极合剂层32b的锥形部32t包括在内的整个负极合剂层32b，因此，能够进一步提高二次电池的安全性和可靠性。此外，本实施方式的二次电池的制造方法中，整个负极合剂层32b被绝缘层35覆盖的负极32的正面和背面中的任一方中，不需要负极合剂层32b与绝缘层35的精确对准，因此，负极32的制作变得容易，生产率提高。
以上，使用附图对本发明的实施方式进行了详述，但具体的构成并不限于这些实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内，即使存在设计改变等，它们也包括在本发明中。
符号说明
31：正极；31a：金属箔；31b：合剂层；31c：箔露出部；31f：平坦部；31t：锥形部；32：负极；32a：金属箔；32b：合剂层；32c：箔露出部；32f：平坦部；32t：锥形部；33：隔膜；34：隔膜；35：绝缘层；100：二次电池；L：层叠方向。

Claims (9)

1.一种二次电池，其特征在于，
其为正极和负极夹着隔膜卷绕而成的二次电池，
所述正极和所述负极各自具有金属箔和形成于该金属箔上的合剂层，并且在宽度方向的一侧具有露出所述金属箔的箔露出部，
所述正极或所述负极具有覆盖所述合剂层的绝缘层，并且与所述箔露出部相邻且厚度向所述箔露出部逐渐变薄的所述合剂层的锥形部的尖端从所述绝缘层露出。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
所述合剂层和所述绝缘层形成于所述金属箔的正面和背面，
所述锥形部的尖端在所述金属箔的正面和背面从所述绝缘层露出。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
所述合剂层和所述绝缘层形成于所述金属箔的正面和背面，
所述锥形部的尖端在所述金属箔的正面和背面中的任一方上从所述绝缘层露出。
4.根据权利要求2或3所述的二次电池，其特征在于，所述负极具有所述绝缘层。
5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述正极的所述合剂层设置在所述正极与所述负极的层叠方向上与所述绝缘层相对的范围内。
6.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，所述正极的所述合剂层在所述层叠方向上隔着所述绝缘层与所述负极的所述锥形部的一部分相对。
7.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，
所述负极的所述合剂层具有厚度均匀的平坦部，
所述正极的所述合剂层隔着所述绝缘层与所述负极的所述平坦部相对。
8.根据权利要求2或权利要求3所述的二次电池，其特征在于，所述正极具有所述绝缘层。
9.一种二次电池的制造方法，其特征在于，具有下述工序：
在金属箔上形成合剂层，并且使该金属箔的宽度方向的一侧露出而形成箔露出部来制作正极和负极的工序；
形成覆盖所述正极或所述负极的所述合剂层的绝缘层，并且使与所述箔露出部相邻且厚度向所述箔露出部逐渐变薄的所述合剂层的锥形部的尖端从所述绝缘层露出的工序；以及
将所述正极和所述负极夹着隔膜卷绕的工序。
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