CN116525909A - 卷绕电极体、电池以及卷绕电极体的制造方法 - Google Patents

卷绕电极体、电池以及卷绕电极体的制造方法 Download PDF

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CN116525909A CN202310047038.3A CN202310047038A CN116525909A CN 116525909 A CN116525909 A CN 116525909A CN 202310047038 A CN202310047038 A CN 202310047038A CN 116525909 A CN116525909 A CN 116525909A
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草田英夫
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Abstract

本公开提供卷绕电极体、电池及卷绕电极体的制造方法，能够缓和相对于约束压力的反作用力的偏差。这里公开的卷绕电极体为扁平形状，具备长条的负极、长条的正极、长条的第1隔板及长条的第2隔板，以在上述负极与上述正极之间配置上述第1隔板且上述第2隔板被配置于上述卷绕电极体的最外表面的方式进行重叠并以卷绕轴为中心沿长度方向进行卷绕。在上述第1隔板的两个主面和上述第2隔板的两个主面分别形成有粘接层，该粘接层由以规定的间距设置的条纹图案构成。在从上述卷绕电极体的扁平的侧面观察时，规定方向上的上述第1隔板的主面的上述第1隔板的上述粘接层相对于上述卷绕轴的角度与上述第2隔板的上述粘接层相对于上述卷绕轴的角度不同。

Description

卷绕电极体、电池以及卷绕电极体的制造方法
技术领域
本公开涉及卷绕电极体、电池以及卷绕电极体的制造方法。
背景技术
对于锂离子二次电池等二次电池所使用的电极体而言，一般正极以及负极被隔板绝缘。例如，在专利文献1中公开了一种具备由粘接性高分子形成的大量的点相互分离规定间隔而形成的点图案层的隔板。在上述结构的隔板中，电极与隔板间的粘接性提高。另外，例如在专利文献2中公开了一种具备形成有用于供电解液渗入的槽的图案层的多孔性涂层的隔板。
专利文献1：日本专利申请公表第2011-512005号公报
专利文献2：日本专利申请公表第2014-509777号公报
需要说明的是，本发明人研究了为了使正负极的极板距离稳定化而对卷绕电极体采用具备由以规定的间距设置的条纹图案构成的粘接层的隔板。然而，由于一般在卷绕电极体中使用2张隔板，所以产生2张隔板的条纹图案的凹部彼此重合的区域和凸部彼此重合的区域。由此，在对卷绕电极体施加了约束压力时，在凹部彼此重合的部分与凸部彼此重合的部分之间，反作用力之差变大，导致反作用力的偏差变大。其结果是，产生难以调整适当的电池的约束压力这一问题。
发明内容
因此，本公开是鉴于上述情况而完成的，其主要目的在于，提供能够缓和相对于约束压力的反作用力的偏差的卷绕电极体。另外，其他目的在于提供具备该卷绕电极体的电池。并且，其他目的在于提供该卷绕电极体的制造方法。
这里公开的卷绕电极体是具备长条的负极、长条的正极、长条的第1隔板以及长条的第2隔板的扁平的卷绕电极体，其特征在于，以在上述负极与上述正极之间配置上述第1隔板且上述第2隔板被配置于上述卷绕电极体的最外表面的方式进行重叠并以卷绕轴为中心沿长度方向卷绕而形成。在上述第1隔板的两个主面和上述第2隔板的两个主面分别形成有粘接层，该粘接层由以规定的间距设置的条纹图案构成。而且，在从上述卷绕电极体的扁平的侧面观察时，在上述第1隔板的主面中上述卷绕轴方向的规定方向上的上述第1隔板的上述粘接层相对于上述卷绕轴的角度、和在隔着上述负极或者上述正极与该第1隔板的主面对置的上述第2隔板的主面中上述卷绕轴方向的上述规定方向上的上述第2隔板的上述粘接层相对于上述卷绕轴的角度不同。
根据上述结构，由于在从卷绕电极体的扁平的侧面观察的视野中，能够使第1隔板的主面的粘接层非形成区域(凹部)和隔着正极或者负极与该主面对置的第2隔板的主面的粘接层非形成区域(凹部)重叠(overlap)的区域规则地散布，所以能够缓和相对于约束压力的反作用力的偏差。
在这里公开的卷绕电极体的一个方式中，上述第1隔板的上述粘接层相对于上述卷绕轴的上述角度与上述第2隔板的上述粘接层相对于上述卷绕轴的上述角度之差为40°以上140°以下。根据上述结构，能够减小粘接层非形成区域重叠的区域的各个面积，使相对于约束压力的反作用力的偏差进一步缓和。
在这里公开的卷绕电极体的一个方式中，由上述粘接层对上述第1隔板的主面的覆盖比例与由上述粘接层对上述第2隔板的主面的覆盖比例分别为50％以上90％以下。由此，能够减小粘接层非形成区域重叠的区域的整体的面积，使相对于约束压力的反作用力的偏差进一步缓和。
另外，通过本公开，提供具备这里公开的卷绕电极体的电池。在该电池中，由于具备能够缓和相对于约束压力的反作用力的偏差的卷绕电极体，所以约束压力的调整能够变得容易。
另外，通过本公开，提供这里公开的卷绕电极体的制造方法。在这里公开的卷绕电极体制造方法的一个方式中，包括：准备工序，准备具有由以规定的间距设置于两个主面的条纹图案构成的粘接层的长条的第1隔板、和具有由以规定的间距设置于两个主面的条纹图案构成的粘接层的长条的第2隔板；和卷绕工序，将长条的负极、长条的正极、上述第1隔板以及上述第2隔板以在该负极与该正极之间配置上述第1隔板且上述第2隔板被配置于一方的最外层的方式进行重叠并以卷绕轴为中心沿长度方向进行卷绕。并且，上述卷绕工序包括以在上述第1隔板的主面中上述第1隔板的粘接层相对于与上述第1隔板的长度方向正交的宽度方向的规定的方向的角度、和在隔着上述负极或者上述正极与该第1隔板的主面对置的上述第2隔板的主面中上述第2隔板的粘接层相对于上述规定的方向的角度不同的方式进行重叠。
另外，在这里公开的卷绕电极体制造方法的一个方式中，上述第1隔板的上述条纹图案与上述第2隔板的上述条纹图案相同。通过第1隔板的条纹图案与第2隔板的条纹图案相同，能够减少隔板的制造成本。
附图说明
图1是示意性地表示一个实施方式所涉及的卷绕电极体的结构的分解图。
图2是表示从与第1隔板的主面垂直的方向观察一个实施方式所涉及的卷绕电极体所具备的第1隔板的主面的结构时的示意图。
图3是示意性地表示一个实施方式所涉及的卷绕电极体所具备的第1隔板的结构的一个例子的局部剖视图。
图4是用于对一个实施方式所涉及的卷绕电极体具备的第1隔板的粘接层的条纹图案的一个例子进行说明的局部放大图。
图5是用于对一个实施方式所涉及的卷绕电极体具备的第2隔板的粘接层的条纹图案的一个例子进行说明的局部放大图。
图6是示意性地表示从一个实施方式所涉及的卷绕电极体的扁平的侧面观察时的、隔着正极或者负极对置的第1隔板的主面的条纹图案以及第2隔板的主面的条纹图案的重合的图。
图7是表示在一个实施方式所涉及的卷绕电极体的制造方法中使用的卷绕装置的结构的一个例子的示意图。
图8是示意性地表示一个实施方式所涉及的非水电解质二次电池的结构的剖视图。
附图标记说明：
20…卷绕电极体；30…电池外壳36…安全阀；42…正极端子；42a…正极集电板；44…负极端子；44a…负极集电板；50…正极；52…正极集电体；52a…正极集电体露出部；54…正极合剂层；60…负极；62…负极集电体；62a…负极集电体露出部；64…负极合剂层；70…第1隔板；72…基材层；74…陶瓷层；76…粘接层；78…粘接层非形成区域；80…第2隔板；86…粘接层；88…粘接层非形成区域；100…非水电解质二次电池；110…卷芯；121、122、123…辊；150…正极卷筒；160…负极卷筒；170…第1隔板卷筒；171…卷内表面；172…卷外表面；180…第2隔板卷筒；181…卷内表面；182…卷外表面；200…卷绕装置。
具体实施方式
以下，对这里公开的技术详细地进行说明。对于在本说明书中特别提及的事项以外的事态中的实施所需的事态能够作为本领域中的基于现有技术的本领域技术人员的设计事项来掌握。这里公开的技术内容能够基于本说明书中公开的内容和本领域的技术常识来实施。
其中，各附图被示意性描绘，尺寸关系(长度、宽度、厚度等)不一定反映实际的尺寸关系。另外，在以下说明的附图中，对起到相同作用的部件、部位标注相同的附图标记，有时省略或者简化重复的说明。
另外，在本说明书中，将数值范围记载为“A～B(这里A、B为任意的数值)”的情况是指“A以上B以下”，并且还包括“超过A且小于B”、“超过A且B以下”、以及“A以上且小于B”的含义。
这里公开的卷绕电极体20可在一次电池、二次电池等电池中适宜地使用。其中，在本说明书中，“电池”是指可取出电能的全部蓄电设备的术语。另外，“二次电池”是指可反复充放电的全部蓄电设备，除了锂离子二次电池、镍氢电池、镍镉电池等所谓的蓄电池(即化学电池)之外，还包括双电层电容器等电容器(即物理电池)。以下，作为卷绕电极体20的一个实施方式，对在锂离子二次电池中使用的卷绕电极体20的结构进行说明。
图1是示意性地表示一个实施方式所涉及的卷绕电极体20的结构的分解图。如图1所示，卷绕电极体20具备正极50、负极60、第1隔板70以及第2隔板80。卷绕电极体20例如为扁平形状。在本实施方式中，正极50、负极60、第1隔板70以及第2隔板80分别为长条片状。在正极50与负极60之间配置有第1隔板70，将正极50与负极60绝缘。另外，第2隔板80被配置为成为卷绕电极体20的最外表面。在本实施方式中，按照第2隔板80、负极60、第1隔板70、正极50的顺序以各自的长度方向对齐的方式重叠，并以卷绕轴WL为中心在长度方向卷绕而形成。此外，它们被重叠的顺序不特别限定，例如也可以按照第2隔板80、正极50、第1隔板70、负极60的顺序来重叠。
正极50具备正极集电体52和正极合剂层54，该正极合剂层54形成于该正极集电体52的一面或者两面(这里为两面)的长度方向。在正极集电体52的卷绕轴WL方向(即，与长度方向正交的片材宽度方向)的一侧的缘部设置有未沿着该缘部带状地形成正极合剂层54而露出正极集电体52的部分(即，正极集电体露出部52a)。
作为构成正极50的正极集电体52，例如可举出铝箔等。正极合剂层54包括正极活性物质。作为正极活性物质，可以使用在锂离子二次电池中使用的公知的正极活性物质，例如可举出具有层状构造、尖晶石构造、橄榄石构造等的锂复合金属氧化物(例如LiNi1/3Co1/ 3Mn1/3O2、LiNiO2、LiCoO2、LiFeO2、LiMn2O4、LiNi0.5Mn1.5O4、LiCrMnO4、LiFePO4等)。另外，正极合剂层54可以包括导电材料、粘合剂等。作为导电材料，例如能够适宜地使用乙炔黑(AB)等碳黑、其他(石墨等)碳材料。作为粘合剂，例如能够使用聚偏二氟乙烯(PVdF)等。
正极合剂层54能够通过使正极活性物质和根据需要而使用的材料(导电材料、粘合剂等)分散至适当的溶剂(例如N-甲基-2-吡咯烷酮：NMP)而调制膏状(或者糊状)的组合物并将该组合物的适当量涂布于正极集电体52的表面进行干燥来形成。
负极60具备负极集电体62和形成于该负极集电体62的一面或者两面(这里为两面)的长度方向的负极合剂层64。在负极集电体62的卷绕轴WL方向的一侧的相反侧的缘部设置有未沿着该缘部带状地形成负极合剂层64而露出负极集电体62的部分(即，负极集电体露出部62a)。
作为构成负极60的负极集电体62，例如可举出铜箔等。负极合剂层64包括负极活性物质。作为负极活性物质，例如能够使用石墨、硬碳、软碳等碳材料。另外，负极合剂层64可以还包括粘合剂、增粘剂等。作为粘合剂，例如能够使用丁苯橡胶(SBR)等。作为增粘剂，例如能够使用羧甲基纤维素(CMC)等。
负极合剂层64例如能够通过使负极活性物质和根据需要而使用的材料(粘合剂等)分散至适当的溶剂(例如离子交换水)而调制膏状(或者糊状)的组合物并将该组合物的适当量涂布于负极集电体62的表面进行干燥来形成。
第1隔板70的一个例子如图2～图4所示。图2是示意性地表示第1隔板70的结构的一个例子的示意图。图2是从与第1隔板70的主面垂直的方向观察该第1隔板70的主面的结构时的示意图。图3是示意性地表示第1隔板70的结构的一个例子的局部剖视图。图4是用于对第1隔板70的粘接层76的条纹图案的一个例子进行说明的局部放大图。
在图2～图4所示的例子中，第1隔板70具备多孔质树脂制的基材层72和具有粘接成分的粘接层76。另外，在上述的例子中，第1隔板70还具备含有无机粒子的陶瓷层74。然而，也可以不设置陶瓷层74。图中的箭头所示的MD方向是第1隔板70的长度方向，第1隔板70的主面具有与MD方向平行的长边。其中，在片状的隔板中，主面是指片材的宽幅面。
构成基材层72的多孔质树脂可以是在非水电解质二次电池的隔板中使用的公知的多孔质树脂。作为树脂的例子，可举出聚烯烃、聚酯、纤维素、聚酰胺等。其中，由于能够对第1隔板70赋予所谓的关断功能，所以优选聚烯烃。作为优选的聚烯烃的例子，可举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等。
基材层72可以为单层构造，也可以为二层以上的层叠构造(例如，在PE层的两面层叠有PP层的三层构造)。
基材层72的厚度只要能够将正极与负极绝缘即可，不特别限定，例如为8μm以上40μm以下，优选为10μm以上25μm以下，进一步优选为10μm以上14μm以下。
基材层72的孔隙率(porosity)不特别限定，可以与非水电解质二次电池的隔板的公知的基材层的孔隙率同样。基材层72的孔隙率例如为20％以上70％以下，优选为30％以上60％以下，进一步优选为40％以上50％以下。其中，基材层72的孔隙率能够通过压汞法来测定。
基材层72的透气度不特别限定，可以与非水电解质二次电池的隔板的公知的基材层的透气度同样。对于基材层72的透气度而言，例如作为葛尔莱值为50秒/100mL以上600秒/100mL以下，优选为150秒/100mL以上300秒/100mL以下。其中，基材层72的葛尔莱值能够通过由JIS P8117(2009)规定的方法来测定。
陶瓷层74所含有的无机粒子的种类不特别限定。作为无机粒子的例子，可举出氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化镁(MgO)、氧化铈(CeO2)、氧化锌(ZnO)等氧化物系陶瓷的粒子；氮化硅、氮化钛、氮化硼等氮化物系陶瓷的粒子；氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝等金属氢氧化物的粒子；云母、滑石、勃姆石、沸石、磷灰石、高岭土等粘土矿物的粒子；硫酸钡、硫酸锶等硫酸盐的粒子；玻璃纤维等。其中，优选使用氧化铝以及勃姆石的粒子。氧化铝以及勃姆石的熔点高，耐热性优良。另外，氧化铝以及勃姆石的莫氏硬度比较高，机械强度以及耐久性也优良。并且，由于氧化铝以及勃姆石比较廉价，所以能够抑制原料成本。
无机粒子的形状不特别限定，可以为球状，也可以为非球状。无机粒子的平均粒径(D50)不特别限定，例如为0.1μm以上5μm以下，优选为0.3μm以上3μm以下，更优选为0.5μm以上1.5μm以下。其中，在本说明书中，平均粒径(D50)是指中径(D50)，因此，在基于激光衍射散射法的体积基准的粒度分布中，是指从颗粒直径小的微粒子侧起的累积频度相当于50体积％的颗粒直径。因而，能够使用公知的激光衍射散射式的粒度分布测定装置等来求出平均粒径(D50)。
陶瓷层74可以含有无机粒子以外的成分，作为其例子，可举出粘合剂、增粘剂等。作为粘合剂的例子，可举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)等氟类聚合物；丙烯酸系粘合剂；丁苯橡胶(SBR)等橡胶系粘合剂；聚烯烃系粘合剂等。作为增粘剂的例子，可举出羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素(MC)等。
陶瓷层74中的无机粒子的含有量不特别限定，优选为80质量％以上，更优选为90质量％以上97质量％以下。陶瓷层74中的粘合剂的含有量不特别限制，优选为3质量％以上10质量％以下，更优选为3质量％以上8质量％以下。
陶瓷层74的厚度不特别是限定，例如为0.3μm以上6.0μm以下，优选为0.5μm以上4.5μm以下，更优选为1.0μm以上2.0μm以下。
陶瓷层74的孔隙率不特别限定，可以与非水电解质二次电池的隔板的公知的陶瓷层74同样。陶瓷层74的孔隙率例如为30％以上90％以下，优选为40％以上80％以下，进一步优选为50％以上70％以下。其中，陶瓷层74的孔隙率能够通过压汞法来测定。
此外，在图示例中，第1隔板70仅在基材层72的一个主面上具有陶瓷层74。然而，第1隔板70也可以在基材层72的两个主面上具有陶瓷层74。
粘接层76设置于第1隔板70的至少一个主面上。在图2～图4所示的例中子，第1隔板70在两个主面(即，基材层72侧的主面和陶瓷层74侧的主面)具有粘接层76。由此，第1隔板与正极以及负极的粘接性提高，能够使正负极间的极板间距离更稳定化。另外，粘接层76只要设置于第1隔板70的表层即可。粘接层76可以设置于基材层72上、陶瓷层74上的任意一个，另外，也可以设置于其他任意层上。
在本实施方式中，粘接层76构成了以规定的间距设置的条纹图案。因此，如图示那样，粘接层76形成为沿一个方向延伸的凸部。因此，在设置有粘接层76的第1隔板70的主面交替地形成有具有粘接层76的区域和不具有粘接层76的区域亦即粘接层非形成区域78。粘接层非形成区域78作为沿一个方向延伸的凹部而存在。通过上述结构，除了第1隔板70与电极(正极以及负极)的粘接性的提高之外，还能够使非水电解液的含浸性提高。具体而言，由于在粘接层非形成区域78形成非水电解液的流路，所以非水电解液容易浸透至卷绕电极体20的内部。其中，在粘接层非形成区域78，因制造上的技术极限等而允许少量附着有粘接成分(例如粘接层非形成区域78种的粘接成分的覆盖率为5％以下，优选为1％以下)。
在图示例中，形成为第1隔板70的两个主面的粘接层76的位置对应。换言之，如图3所示，在第1隔板70的厚度方向上，两个主面的粘接层76的位置一致，且两个主面的粘接层非形成区域78的位置一致。然而，并不局限于此，在优选的一个例子中，第1隔板70的两个主面的粘接层非形成区域78的位置不对应，例如在各主面具有由不同的条纹图案构成的粘接层76。由此，由于第1隔板70的两个主面的粘接层非形成区域78重合的部分的面积减少，所以能够使相对于约束压力的反作用力的偏差进一步缓和。
在本实施方式中，粘接层76涉及的条纹图案形成为斜的条纹图案。粘接层76与第1隔板70的主面的长边的角度(即，图4所示的角度θ)不特别限定，但优选为20°以上70°以下，更优选为30°以上65°以下，进一步优选为45°以且60°以下。通过成为这样的角度的范围，能够使卷绕电极体20的含浸性进一步提高。此外，在斜的条纹图案的情况下，粘接层76与第1隔板70的主面的长边的角度存在锐角角度和钝角角度，但在本说明书中，该角度采用锐角角度。
在第1隔板70中，粘接层76相对于第1隔板70的卷绕轴WL方向(即，与长度方向正交的宽度方向)的角度(即，图4所示的角度θ1)不特别限定，优选为20°以上160°以下，更优选为45°以上135°以下，进一步优选为60°以上120°以下。其中，上述角度θ1是由卷绕轴WL方向与粘接层所形成的角度中的形成于规定的方向(这里为图4中的右侧(图中为基准方向侧))的角度，能够为0°＜θ1＜180°的值。
此外，粘接层76涉及的条纹图案并不限定于斜的条纹图案。例如，也可以是与第1隔板70的主面的长边平行(即，与长度方向平行)的条纹图案。另外，也可以是与第1隔板70的主面的长边垂直(即，相对于长度方向垂直)的条纹图案。其中，在本说明书中，当是相对于第1隔板70的主面的长边垂直的条纹图案时，粘接层76相对于与上述第1隔板70的长度方向正交的方向的角度θ1为0°。
在形成有粘接层76的第1隔板70的主面中，粘接层76对第1隔板70的该主面的覆盖比例(换言之为第1隔板70的该主面上的粘接层76的涂布面积)不特别限定。从更高的粘接性的观点考虑，该覆盖比例优选为50％以上，更优选为60％以上。另一方面，从特别高的非水电解液的含浸性以及特别小的电池电阻的观点考虑，该覆盖比例优选为90％以下，更优选为80％以下。
粘接层76的宽度(即，与粘接层76的伸长方向垂直的方向的尺寸；图4所示的尺寸W)不特别是限定，例如为0.5mm以上4mm以下，优选为3mm以上4mm以下。
粘接层76间的距离(即，粘接层非形成区域78间的宽度；图4所示的尺寸P)不特别限定，例如为0.5mm以上4mm以下，优选为0.5mm以上2mm以下。
粘接层76的厚度(即，与第1隔板70的主面垂直的方向的尺寸)不特别限定，例如为0.5μm以上4.5μm以下，优选为0.5μm以上2.5μm以下，更优选为1.0μm以上2.0μm以下。
从以规定的间隔配置非水电解液容易浸透的区域来进一步提高非水电解液的含浸性的观点考虑，优选粘接层76的宽度为0.5mm以上4mm以下、且粘接层76对隔板的主面的覆盖比例为50％以上90％以下。
其中，在图3表示的例子中，粘接层76具有剖面矩形状。通过粘接层76的剖面为矩形，容易获得与电极的大的粘接面积。然而，粘接层76的剖面形状只要能够将电极与第1隔板70粘接即可，不局限于此。
粘接层76含有粘接成分。粘接成分的种类只要能够将电极与第1隔板70粘接即可，不特别限定。粘接成分典型的是粘接性树脂，作为其例子，可举出聚偏二氟乙烯(PVdF)；丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡胶(NSBR)等二烯系橡胶；聚丙烯酸、丙烯酸丁酯-乙基己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-乙基己基丙烯酸酯共聚物等(甲基)丙烯酸系树脂；羧甲基纤维素、羟基烷基纤维素等纤维素衍生物；聚丙烯腈；聚氯乙烯；聚乙烯醇；聚乙烯醇缩丁醛；聚乙烯吡咯烷酮等。粘接层76可以单独含有1种上述的粘接性树脂，也可以含有2种以上。从隔板与电极的粘接性的高低、以及防止对电池特性的负面影响的观点考虑，优选它们中的聚偏二氟乙烯。
粘接层76可以仅含有粘接成分，也可以还含有粘接成分以外的成分(换言之其他成分)。作为其他成分的例子，可举出无机粒子、消泡剂、界面活性剂、润湿剂、pH调整剂等添加剂。例如，通过粘接层76包括无机粒子，能够使第1隔板70的耐热性提高。作为无机粒子，例如能够使用作为上述的陶瓷层74可能包括的无机粒子而例示的粒子。其中，在粘接层76包括无机粒子的情况下，粘接层76整体种的无机粒子的比例为40wt％以下即可，优选为30wt％以下。
在粘接层76含有粘接成分以外的成分的情况下，粘接层76整体中的粘接成分的比例为60wt％以上即可，优选为70wt％以上，例如为80wt％以上，也可以为90wt％以上。由此，能够确保粘接层76的粘接性。
在图示例中，第1隔板70仅具有基材层72、陶瓷层74以及粘接层76这3个种类的层。然而，在不明显阻碍本发明的效果的范围内，第1隔板70可以还具有基材层72、陶瓷层74以及粘接层76以外的层。
第2隔板80的结构可以与上述的作为第1隔板70的实施方式例示出的结构的任一个相同。例如，第1隔板70以及第2隔板80可以是相同的结构的隔板。由此，由于不需要分别制造第1隔板70和第2隔板80，所以能够减少生产成本。此外，第1隔板70和第2隔板80也可以为相互不同的结构。
图5表示第2隔板80的一个例子。图5是用于对第2隔板80的粘接层86的条纹图案的一个例子进行说明的局部放大图。图示的第2隔板80具有与将图2～图4所示的第1隔板70反转而得的结构相同的结构。因此，在图示的第2隔板80的两个主面形成有粘接层86的条纹图案，位于图5所示的主面的背侧的主面与图4所示的主面的结构对应。即，这里例示的第2隔板80的粘接层86、粘接层非形成区域88的结构与上述的粘接层76、粘接层非形成区域78对应。因此，粘接层86的宽度W’、粘接层非形成区域88的宽度P’以及粘接层86与第2隔板80的主面的长边的角度θ’分别和粘接层76的宽度W、粘接层非形成区域78的宽度P以及粘接层76与第1隔板70的主面的长边的角度θ对应。然而，如图4以及图5所示，基准方向(朝右)上的粘接层86相对于卷绕轴WL方向的角度θ2与上述的角度θ1不同。其中，该角度θ2可取的角度的范围与上述的角度θ1可取的范围同样，只要值与角度θ1不同就不特别限定。
图6是示意性地表示从卷绕电极体20的扁平的侧面(宽幅面)观察时的、隔着正极50或者负极60而对置的第1隔板70的主面与第2隔板80的主面的条纹图案的重合的图。其中，为了说明，将第1隔板70的条纹图案用实线表示，将第2隔板80的条纹图案用虚线表示。另外，为了说明，在图6中省略第1隔板70和第2隔板80以外的要素。如图6所示，在从卷绕电极体20的扁平的侧面观察卷绕电极体20时，产生第1隔板70的粘接层非形成区域78与第2隔板80的粘接层非形成区域88重合的重叠区域OR。
在重叠区域OR中，由于粘接层非形成区域78、88重合，所以与粘接层76、86重合的区域相比，对卷绕电极体20加载了约束压力时的反作用力变小。例如，在2张隔板的粘接层的相对于卷绕轴的角度相同的情况下，沿着条纹图案延伸的方向直线状地产生重叠区域OR。其结果是，容易产生反作用力的偏差，存在难以调整适当的约束压力的情况。鉴于此，在这里公开的卷绕电极体20中，第1隔板70的粘接层76与卷绕轴WL的角度θ1和第2隔板80的粘接层86与卷绕轴WL的角度θ2不同。由此，能够使重叠区域OR规则地散布，能够缓和相对于约束压力的反作用力的偏差。
从减小重叠区域OR的各个面积、使相对于约束压力的反作用力的偏差进一步缓和的观点考虑，第1隔板70的粘接层76与卷绕轴WL的角度θ1和第2隔板80的粘接层86与卷绕轴WL的角度θ2之差(在图6中，由于θ2＞θ1，所以是θ2-θ1)优选为40°以上140°以下，更优选为45°以上135°以下，进一步优选为60°以上120°以下，特别优选为75°以上105°以下。
另外，从减小重叠区域OR的整体的面积、使相对于约束压力的反作用力的偏差进一步缓和的观点考虑，第1隔板70的主面的粘接层76的覆盖比例、以及第2隔板80的主面的粘接层86的覆盖比例分别优选为50％以上90％以下，更优选为60％以上80％以下。
在这里公开的卷绕电极体20的制造方法的一个方式中，可包括下述的准备工序：准备具有由以规定的间距设置于两个主面的条纹图案构成的粘接层76的长条的第1隔板70、和具有由以规定的间距设置于两个主面的条纹图案构成的粘接层86的长条的第2隔板80。另外，可包括下述的卷绕工序：将长条的负极60、长条的正极50、第1隔板70以及第2隔板80以在负极60与正极50之间配置有第1隔板70且第2隔板80配置于一方的最外层的方式进行重叠并以卷绕轴为中心沿长度方向进行卷绕。
在准备工序中，准备上述的第1隔板70以及第2隔板80。第1隔板70以及第2隔板80能够依照公知方法来制造。作为第1隔板70的制造方法，例如准备成为基材层72的长条状的多孔质树脂基材。在形成陶瓷层74的情况下，例如可以在该多孔质树脂基材涂覆含有无机粒子的陶瓷层形成用糊并进行干燥。
接下来，准备用于形成粘接层76的含有粘接成分和溶剂的涂布液，涂覆于多孔质树脂基材(基材层72)或者陶瓷层74。此时，以形成条纹图案的方式按规定的间距涂覆涂布液。另外，此时以沿着主面的长边、即以相对于长度方向倾斜所希望的角度的方式进行涂覆。该角度的优选的范围与上述的角度θ的范围同样。这样的涂覆例如能够通过使用具备相对于旋转方向具有斜的槽的凹版辊的辊涂机等来进行。通过将所涂覆的涂布液干燥来形成粘接层76，能够获得第1隔板70。其中，第2隔板80的制造方法可以与第1隔板70同样。另外，第2隔板80可以使用与第1隔板70相同的条纹图案的隔板。并且，第1隔板70和第2隔板80可以为相同的结构的隔板。
卷绕工序包括将正极50、负极60、第1隔板70以及第2隔板80重叠。此时，第1隔板70被配置于正极50与负极60之间，并将第2隔板80配置成为一方的最外层(即，最下层或者最上层)。即，将正极50或者负极60配置在第1隔板70与第2隔板80之间。正极50、负极60、第1隔板70以及第2隔板80以各自的长度方向的朝向对齐的方式被重叠。
另外，此时以第1隔板70的主面中的粘接层76相对于与第1隔板70的长度方向正交的宽度方向(与后述的卷绕轴方向对应)的规定的方向的角度和隔着负极60或者正极50与该第1隔板70的主面对置的第2隔板80的主面中的第2隔板80的粘接层86相对于该规定的方向的角度不同的方式将正极50、负极60、第1隔板70以及第2隔板80重叠。第1隔板70的粘接层76的角度与第2隔板80的粘接层86的角度之差的优选的范围跟上述的第1隔板70的粘接层76与卷绕轴WL的角度θ1和第2隔板80的粘接层86与卷绕轴WL的角度θ2之差同样。
在卷绕工序中，还以第2隔板80成为最外表面的方式将上述重叠了的正极50、负极60、第1隔板70以及第2隔板80以卷绕轴为中心沿长度方向卷绕。卷绕方法能够依照以往公知方法进行，例如能够以卷芯为中心来进行卷绕。
图7是表示在一个实施方式所涉及的卷绕电极体的制造方法中使用的卷绕装置200的结构的一个例子的示意图。图7所示的卷绕装置200具备卷芯110、辊121、122、123、正极卷筒150、负极卷筒160、第1隔板卷筒170以及第2隔板卷筒180。正极卷筒150、负极卷筒160、第1隔板卷筒170以及第2隔板卷筒180分别被缠绕构成为能够连续地供给正极50、负极60、第1隔板70以及第2隔板80。
在图7所示的实施方式中，正极50、负极60、第1隔板70以及第2隔板80被重叠在卷芯110上。然而，并不局限于此，也可以在将正极50、负极60、第1隔板70以及第2隔板80重叠之后供给至卷芯110。卷芯110的结构可以与在这种技术中使用的以往公知的卷芯同样。
辊121、122、123出于对被供给至卷芯110的正极50、负极60、第1隔板70以及第2隔板80的张力的调整、供给路径的变更等目的而使用，但不是必须的结构。另外，辊的数量能够任意调整，不特别限定。
在优选的一个例子中，第1隔板卷筒170以及第2隔板卷筒180使用相同的隔板卷筒。该隔板卷筒具有相对于沿长度方向延伸的长边以规定的角度在两个主面形成有粘接层的斜条纹图案。因此，第1隔板70的卷内表面171和第2隔板80的卷内表面181具有相同的条纹图案。另外，第1隔板70的卷外表面172和第2隔板80的卷外表面182具有相同的条纹图案。在这样的情况下，通过第1隔板70的卷内表面171与第2隔板80的卷内表面181配置为隔着正极50或者负极60对置，或者第1隔板70的卷外表面172与第2隔板80的卷外表面182配置为隔着正极50或者负极60对置，能够在该对置的面中使条纹图案相对于规定的方向的角度不同。在图7中，以第1隔板70的卷内表面171与第2隔板80的卷内表面181隔着负极60对置的方式重叠。这样的第1隔板70与第2隔板80的重叠例如如图7所示，能够通过使从第1隔板卷筒170供给第1隔板70的朝向(在图7中为绕逆时针)与从第2隔板卷筒180供给第2隔板80的朝向(在图7中为绕顺时针)反向这一简便的方法来实现。
此外，这里公开的卷绕电极体20的制造方法能够包括其他工序。例如能够包括在将正极50、负极60、第1隔板70以及第2隔板80重叠并卷绕之后从与卷绕轴正交的方向进行施压的施压工序。通过该施压，能够制造扁平形状的卷绕电极体。其中，施压工序能够依照以往公知的方法来执行。
以下，作为具备这里公开的卷绕电极体20的电池的一个实施方式，对非水电解质二次电池100的结构进行说明。
图8是示意性地表示一个实施方式所涉及的非水电解质二次电池100的结构的剖视图。非水电解质二次电池100是通过在电池外壳30的内部收纳这里公开的卷绕电极体20和非水电解质(未图示)而构建的方形的密闭型电池。这里，非水电解质二次电池100是锂离子二次电池。另外，这里卷绕电极体20为扁平形状。在电池外壳30装备有外部连接用的正极端子42以及负极端子44。另外，设置有薄壁的安全阀36，该薄壁的安全阀36被设定为在电池外壳30的内压上升至规定等级以上的情况下将该内压释放。并且，在电池外壳30设置有用于注入非水电解质的注入口(未图示)。电池外壳30的材质优选为高强度、轻型且热传导性良好的金属材料。作为这样的金属材料，例如可举出铝、钢等。
如图8所示，在卷绕电极体20的正极集电体露出部52a接合有正极集电板42a，在负极集电体露出部62a接合有负极集电板44a。正极集电板42a与外部连接用的正极端子42电连接，实现了电池外壳30的内部与外部的导通。同样，负极集电板44a与外部连接用的负极端子44电连接，实现了电池外壳30的内部与外部的导通。此外，也可以在正极端子42与正极集电板42a之间或者负极端子44与负极集电板44a之间设置电流切断机构(CID)。
非水电解质能够使用与现有的锂离子二次电池同样的电解质，例如，能够使用使有机溶剂(非水溶剂)中含有辅助盐(supporting salt)的非水电解液。作为非水溶剂，能够使用碳酸酯类、酯类、醚类等非质子性溶剂。其中，碳酸酯类例如能够使用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等。或者，优选使用单氟碳酸亚乙酯(MFEC)、二氟碳酸亚乙酯(DFEC)、单氟甲基二氟甲基碳酸酯(F-DMC)、三氟碳酸二甲酯(TFDMC)那样的氟化碳酸酯等氟类溶剂。这样的非水溶剂能够单独使用1种，或适当地组合2种以上来使用。作为辅助盐，例如能够适宜地使用LiPF6、LiBF4、LiClO4等锂盐。辅助盐的浓度不特别限定，优选为0.7mol/L以上1.3mol/L以下左右。
其中，上述非水电解质只要不显著破坏本技术的效果，则可以包括上述的非水溶剂、辅助盐以外的成分，例如能够包括气体发生剂、被膜形成剂、分散剂、增粘剂等各种添加剂。
非水电解质二次电池100能够在各种用途中利用。作为具体的用途，可举出个人计算机、便携电子设备、便携终端等的便携式电源；电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、插电混合动力汽车(PHEV)等的车辆驱动用电源；小型电力储藏装置等蓄电池等，其中，优选用于车辆驱动用电源。非水电解质二次电池100在典型的情况下还能够以将多个串联以及/或者并联连接而成的组电池的方式来使用。
此外，作为一个例子，对方形的非水电解质二次电池进行了说明，但并不限定于此。例如，还能够构成为硬币式非水电解质二次电池、纽扣式非水电解质二次电池、圆筒形非水电解质二次电池、层压外壳型(laminate-case-type)非水电解质二次电池。另外，这里公开的非水电解质二次电池还能够依照公知方法来构成为锂离子二次电池以外的非水电解质二次电池。
以上，关于这里公开的技术对具体例详细地进行了说明，但这些只不过是例示，并不限定本申请请求保护的技术方案。这里公开的技术包括对上述的具体例进行各种变形、变更而得的技术。

Claims (6)

1.一种卷绕电极体，是具备长条的负极、长条的正极、长条的第1隔板、以及长条的第2隔板的扁平的卷绕电极体，其特征在于，
以在所述负极与所述正极之间配置所述第1隔板且所述第2隔板被配置于所述卷绕电极体的最外表面的方式进行重叠并以卷绕轴为中心沿长度方向卷绕而形成，
在所述第1隔板的两个主面和所述第2隔板的两个主面分别形成有粘接层，该粘接层由以规定的间距设置的条纹图案构成，
其中，当从所述卷绕电极体的扁平的侧面观察时，在所述第1隔板的主面中所述卷绕轴方向的规定方向上的所述第1隔板的所述粘接层相对于所述卷绕轴的角度、和在隔着所述负极或者所述正极与该第1隔板的主面对置的所述第2隔板的主面中所述卷绕轴方向的所述规定方向上的所述第2隔板的所述粘接层相对于所述卷绕轴的角度不同。
2.根据权利要求1所述的卷绕电极体，其特征在于，
所述第1隔板的所述粘接层相对于所述卷绕轴的所述角度与所述第2隔板的所述粘接层相对于所述卷绕轴的所述角度之差为40°以上140°以下。
3.根据权利要求1或2所述的卷绕电极体，其特征在于，
由所述粘接层对所述第1隔板的主面的覆盖比例与由所述粘接层对所述第2隔板的主面的覆盖比例分别为50％以上90％以下。
4.一种电池，其特征在于，
具备权利要求1～3中任一项所述的卷绕电极体。
5.一种卷绕电极体制造方法，其特征在于，包括：
准备工序，准备具有由以规定的间距设置于两个主面的条纹图案构成的粘接层的长条的第1隔板、和具有由以规定的间距设置于两个主面的条纹图案构成的粘接层的长条的第2隔板；和
卷绕工序，将长条的负极、长条的正极、所述第1隔板以及所述第2隔板以在该负极与该正极之间配置所述第1隔板且所述第2隔板被配置于一方的最外层的方式进行重叠并以卷绕轴为中心沿长度方向卷绕，
其中，所述卷绕工序包括以在所述第1隔板的主面中所述第1隔板的粘接层相对于与所述第1隔板的长度方向正交的宽度方向的规定的方向的角度、和在隔着所述负极或者所述正极与该第1隔板的主面对置的所述第2隔板的主面中所述第2隔板的粘接层相对于所述规定的方向的角度不同的方式进行重叠。
6.根据权利要求5所述的卷绕电极体制造方法，其特征在于，
所述第1隔板的所述条纹图案与所述第2隔板的所述条纹图案相同。
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