JP2000077091A - 渦巻状電極体を備えた電池及びその製造方法 - Google Patents
渦巻状電極体を備えた電池及びその製造方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接着剤が巻芯に付着するのを防止して、生産
性及び信頼性の高い電池及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 電極集電体2,5に活物質層3,6を形成した
正極及び負極をセパレータ7を介して対向配置して捲回
させ、正極及び負極の少なくとも一方とセパレータとを
接着剤を用いて接着してなる電極体を備えた電池の製造
方法であって、正極とセパレータ、負極とセパレータ、
正極、負極、またはセパレータの一部を対向する１対の
巻芯8の間に保持して巻芯を回転させることにより巻芯
を覆った後、正極、負極、及びセパレータのうちの残り
を接着剤９で接着しながら巻き込む製造方法。また、中
心部に、一方の極の集電体とセパレータとの積層体、一
方の極の集電体、またはセパレータを連続して３層有
し、この３層の外周に他方の極の集電体と一方の極の集
電体とが順次巻き込まれている電極体を備えた電池。
性及び信頼性の高い電池及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 電極集電体2,5に活物質層3,6を形成した
正極及び負極をセパレータ7を介して対向配置して捲回
させ、正極及び負極の少なくとも一方とセパレータとを
接着剤を用いて接着してなる電極体を備えた電池の製造
方法であって、正極とセパレータ、負極とセパレータ、
正極、負極、またはセパレータの一部を対向する１対の
巻芯8の間に保持して巻芯を回転させることにより巻芯
を覆った後、正極、負極、及びセパレータのうちの残り
を接着剤９で接着しながら巻き込む製造方法。また、中
心部に、一方の極の集電体とセパレータとの積層体、一
方の極の集電体、またはセパレータを連続して３層有
し、この３層の外周に他方の極の集電体と一方の極の集
電体とが順次巻き込まれている電極体を備えた電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、渦巻型構造を持
つ電池に用いる電極体の構造及びその製造方法に関する
もので、特に正極及び負極の少なくとも一方とセパレー
タとを接着する渦巻型電池の生産性及び信頼性を向上さ
せるものである。
つ電池に用いる電極体の構造及びその製造方法に関する
もので、特に正極及び負極の少なくとも一方とセパレー
タとを接着する渦巻型電池の生産性及び信頼性を向上さ
せるものである。
【０００２】
【従来の技術】近年における携帯用電子機器の小型、薄
型化のために、この電子機器の電源として用いる電池、
特に繰り返し充電可能な二次電池に対しての小型、薄型
化及び性能向上が求められてきている。電子機器をより
長時間駆動することができ、軽量で持ち運びが容易でか
つ高容量な電池としてリチウムイオン二次電池が注目さ
れている。そこで本発明ではリチウムイオン二次電池を
例として説明する。
型化のために、この電子機器の電源として用いる電池、
特に繰り返し充電可能な二次電池に対しての小型、薄型
化及び性能向上が求められてきている。電子機器をより
長時間駆動することができ、軽量で持ち運びが容易でか
つ高容量な電池としてリチウムイオン二次電池が注目さ
れている。そこで本発明ではリチウムイオン二次電池を
例として説明する。
【０００３】負極、セパレータ、及び正極からなる電極
体の構造は、ボビン型、積層型、渦巻型が知られている
が、パソコンや携帯電話等の一般の携帯機器には高パル
ス放電が必要であり一般に渦巻型の電極体構造が用いら
れる。
体の構造は、ボビン型、積層型、渦巻型が知られている
が、パソコンや携帯電話等の一般の携帯機器には高パル
ス放電が必要であり一般に渦巻型の電極体構造が用いら
れる。
【０００４】渦巻型構造の電極体は通常円筒型電池とし
てよく使用されるが、薄型化のためには、偏平状に巻き
取るか、もしくはプレスして平板化する必要がある。こ
のときテープ等を巻いて固定し外装缶に封入するか、電
極とセパレータを接着することで電極形状を維持させる
必要がある。後者は頑丈な外装缶に封入しなくても形状
が維持されるというメリットを有し、また電極とセパレ
ータを接着することで短絡時の安全性も増すというメリ
ットも有する。
てよく使用されるが、薄型化のためには、偏平状に巻き
取るか、もしくはプレスして平板化する必要がある。こ
のときテープ等を巻いて固定し外装缶に封入するか、電
極とセパレータを接着することで電極形状を維持させる
必要がある。後者は頑丈な外装缶に封入しなくても形状
が維持されるというメリットを有し、また電極とセパレ
ータを接着することで短絡時の安全性も増すというメリ
ットも有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】渦巻状電極体を作製す
る場合には、渦巻状に巻くための巻芯が必要であり、電
極やセパレータの一部分を巻芯の間に保持して巻芯を回
転させることにより渦巻状電極体を作製するが、接着し
ながら渦巻状に電極を巻くと、電極に塗布された接着剤
が巻芯に付着してしまうために、巻芯が汚れるだけでな
く、巻芯に接着剤が付着して電極に接着剤未塗布部が生
じたり、巻芯に付着した接着剤が他の部位に付着してし
まうという問題が生じる。また固まった接着剤が電極体
内部に混入することで電極間に内部空間が生じたり、セ
パレータを貫通して電極が短絡する原因となる恐れも考
えられる。
る場合には、渦巻状に巻くための巻芯が必要であり、電
極やセパレータの一部分を巻芯の間に保持して巻芯を回
転させることにより渦巻状電極体を作製するが、接着し
ながら渦巻状に電極を巻くと、電極に塗布された接着剤
が巻芯に付着してしまうために、巻芯が汚れるだけでな
く、巻芯に接着剤が付着して電極に接着剤未塗布部が生
じたり、巻芯に付着した接着剤が他の部位に付着してし
まうという問題が生じる。また固まった接着剤が電極体
内部に混入することで電極間に内部空間が生じたり、セ
パレータを貫通して電極が短絡する原因となる恐れも考
えられる。
【０００６】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、接着型渦巻状電極体を作製す
るにあたって接着剤が巻芯に付着するのを防止して、生
産性及び信頼性の高い電池及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。
るためになされたもので、接着型渦巻状電極体を作製す
るにあたって接着剤が巻芯に付着するのを防止して、生
産性及び信頼性の高い電池及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の方法に係
る渦巻状電極体を備えた電池の製造方法は、電極集電体
に活物質層を形成した正極及び負極をセパレータを介し
て対向配置して捲回させ、上記正極及び負極の少なくと
も一方と上記セパレータとを接着剤を用いて接着してな
る渦巻状電極体を備えた電池の製造方法であって、上記
正極とセパレータ、負極とセパレータ、正極、負極、ま
たはセパレータの一部を対向する１対の巻芯の間に保持
して上記巻芯を回転させることにより上記巻芯を覆った
後、上記正極、負極、及びセパレータのうちの残りを接
着剤で接着しながら巻き込むことを特徴とするものであ
る。
る渦巻状電極体を備えた電池の製造方法は、電極集電体
に活物質層を形成した正極及び負極をセパレータを介し
て対向配置して捲回させ、上記正極及び負極の少なくと
も一方と上記セパレータとを接着剤を用いて接着してな
る渦巻状電極体を備えた電池の製造方法であって、上記
正極とセパレータ、負極とセパレータ、正極、負極、ま
たはセパレータの一部を対向する１対の巻芯の間に保持
して上記巻芯を回転させることにより上記巻芯を覆った
後、上記正極、負極、及びセパレータのうちの残りを接
着剤で接着しながら巻き込むことを特徴とするものであ
る。
【０００８】本発明の第２の方法に係る渦巻状電極体を
備えた電池の製造方法は、上記第１の方法において、正
極または負極において巻芯に面する部分に活物質層を形
成しないことを特徴とするものである。
備えた電池の製造方法は、上記第１の方法において、正
極または負極において巻芯に面する部分に活物質層を形
成しないことを特徴とするものである。
【０００９】本発明の第３の方法に係る渦巻状電極体を
備えた電池の製造方法は、上記第１または第２の方法に
おいて、正極及び負極の少なくともいずれか一方にセパ
レータをあらかじめ接着したことを特徴とするものであ
る。
備えた電池の製造方法は、上記第１または第２の方法に
おいて、正極及び負極の少なくともいずれか一方にセパ
レータをあらかじめ接着したことを特徴とするものであ
る。
【００１０】本発明の第１の構成に係る渦巻状電極体を
備えた電池は、電極集電体に活物質層を形成した正極及
び負極をセパレータを介して対向配置して捲回させ、上
記正極及び負極の少なくとも一方と上記セパレータとを
接着剤を用いて接着してなる渦巻状電極体を備えた電池
であって、中心部に、一方の極の集電体とセパレータと
の積層体、一方の極の集電体、またはセパレータを連続
して３層有し、この３層の外周に他方の極の集電体と上
記一方の極の集電体とが順次巻き込まれているものであ
る。
備えた電池は、電極集電体に活物質層を形成した正極及
び負極をセパレータを介して対向配置して捲回させ、上
記正極及び負極の少なくとも一方と上記セパレータとを
接着剤を用いて接着してなる渦巻状電極体を備えた電池
であって、中心部に、一方の極の集電体とセパレータと
の積層体、一方の極の集電体、またはセパレータを連続
して３層有し、この３層の外周に他方の極の集電体と上
記一方の極の集電体とが順次巻き込まれているものであ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下に、図に従っ
て本発明の一実施の形態を説明する。図１（Ａ）、
（Ｂ）は本発明の実施形態１で用いられる電極を模式的
に示す断面図であり、（Ａ）は正極、（Ｂ）は負極であ
る。図において、１は正極集電端子、２は正極集電体、
３は正極活物質層、４は負極集電端子、５は負極集電
体、６は負極活物質層、７は例えば高分子多孔膜よりな
るセパレータである。また、負極におけるＡ〜Ｄは、電
極を巻いて渦巻状電極体にした場合に対向する正極活物
質が存在しないため活物質を塗布・成形（以下、塗工と
いう）していない部分である。すなわちＡ〜Ｃは巻芯に
面するため、Ｄは渦巻状電極体の最外層に当たるため、
対向する正極が存在しない。また、この例ではあらかじ
め負極の両面にセパレータ７を接着している。
て本発明の一実施の形態を説明する。図１（Ａ）、
（Ｂ）は本発明の実施形態１で用いられる電極を模式的
に示す断面図であり、（Ａ）は正極、（Ｂ）は負極であ
る。図において、１は正極集電端子、２は正極集電体、
３は正極活物質層、４は負極集電端子、５は負極集電
体、６は負極活物質層、７は例えば高分子多孔膜よりな
るセパレータである。また、負極におけるＡ〜Ｄは、電
極を巻いて渦巻状電極体にした場合に対向する正極活物
質が存在しないため活物質を塗布・成形（以下、塗工と
いう）していない部分である。すなわちＡ〜Ｃは巻芯に
面するため、Ｄは渦巻状電極体の最外層に当たるため、
対向する正極が存在しない。また、この例ではあらかじ
め負極の両面にセパレータ７を接着している。
【００１２】図２〜４は本発明の実施の形態１による電
池の製造方法を説明する断面図である。図において、８
は巻芯、９は接着剤である。まず、図２に示すように、
対向する１対の巻芯８でセパレータ付き負極のＡ及びＢ
の部分を挟んで巻芯８を１回転させ、負極のＣの部分で
巻芯８を覆う。次に、接着剤９を両面に塗布した正極を
負極間に挿入し巻き込んでいく。図３は接着剤付きの正
極を巻き込んでいった図である。但し、図では接着剤は
記載していない。最外層には負極のＤ部分が配置されて
いる。その後、巻芯８を抜き取りプレスして密着させ、
図４に示すような渦巻状電極体が得られる。図４の渦巻
状電極体は中心部にセパレータ７付きの負極集電体５す
なわち負極を連続して３層有し、この３層の外周に正極
集電体２と負極集電体５すなわち正極と負極がセパレー
タ７を介して順次巻き込まれている構成となっている。
また、最外層の集電体５の外側には活物質層が形成され
ていない。
池の製造方法を説明する断面図である。図において、８
は巻芯、９は接着剤である。まず、図２に示すように、
対向する１対の巻芯８でセパレータ付き負極のＡ及びＢ
の部分を挟んで巻芯８を１回転させ、負極のＣの部分で
巻芯８を覆う。次に、接着剤９を両面に塗布した正極を
負極間に挿入し巻き込んでいく。図３は接着剤付きの正
極を巻き込んでいった図である。但し、図では接着剤は
記載していない。最外層には負極のＤ部分が配置されて
いる。その後、巻芯８を抜き取りプレスして密着させ、
図４に示すような渦巻状電極体が得られる。図４の渦巻
状電極体は中心部にセパレータ７付きの負極集電体５す
なわち負極を連続して３層有し、この３層の外周に正極
集電体２と負極集電体５すなわち正極と負極がセパレー
タ７を介して順次巻き込まれている構成となっている。
また、最外層の集電体５の外側には活物質層が形成され
ていない。
【００１３】上記のように、本実施の形態によれば、セ
パレータ付き負極で巻芯８を覆った後に接着剤９を塗布
した正極を挿入して巻き込んでいくので、接着剤９塗布
面が巻芯８に触れず巻芯８に接着剤９が付着しにくく、
巻芯８が汚れて巻芯８に付着した接着剤９が他の部分に
付着したり、電極に接着剤９の未塗布部が生じたり、固
まった接着剤９が電極体内部に混入して電極間に内部空
間が生じたりセパレータ７を貫通して電極が短絡する等
の不都合を防止でき、信頼性の高い電池が生産性良く得
られる。また、対向する正極が無く電池反応が期待でき
ない電極（本実施の形態では負極）の巻芯８に面する部
分Ａ，Ｂ，Ｃや電極（本実施の形態では負極）の最外層
の外側は、活物質層を形成しないことで体積エネルギー
密度を向上させることができる。また、正極及び負極の
少なくとも一方（本実施の形態では負極）にセパレータ
を予め接着しておくことにより巻き込みの作業性が向上
する。
パレータ付き負極で巻芯８を覆った後に接着剤９を塗布
した正極を挿入して巻き込んでいくので、接着剤９塗布
面が巻芯８に触れず巻芯８に接着剤９が付着しにくく、
巻芯８が汚れて巻芯８に付着した接着剤９が他の部分に
付着したり、電極に接着剤９の未塗布部が生じたり、固
まった接着剤９が電極体内部に混入して電極間に内部空
間が生じたりセパレータ７を貫通して電極が短絡する等
の不都合を防止でき、信頼性の高い電池が生産性良く得
られる。また、対向する正極が無く電池反応が期待でき
ない電極（本実施の形態では負極）の巻芯８に面する部
分Ａ，Ｂ，Ｃや電極（本実施の形態では負極）の最外層
の外側は、活物質層を形成しないことで体積エネルギー
密度を向上させることができる。また、正極及び負極の
少なくとも一方（本実施の形態では負極）にセパレータ
を予め接着しておくことにより巻き込みの作業性が向上
する。
【００１４】なお、ここでは負極とセパレータ７とを予
め接着してあるが、正極とセパレータとを予め接着し、
負極の一部を巻芯８間に挟んで巻芯を１回転させた後
に、セパレータ付きの正極に接着剤を塗布したものを挿
入し巻き込んでいってもよい。また、正極を図１（Ｂ）
のようにパターン塗工して巻芯８に巻きつけた後、負極
に接着剤を塗布して捲回してもよく、この場合もセパレ
ータ７は正極か負極のどちらかに予め接着しておくと巻
き込み作業が容易となる。
め接着してあるが、正極とセパレータとを予め接着し、
負極の一部を巻芯８間に挟んで巻芯を１回転させた後
に、セパレータ付きの正極に接着剤を塗布したものを挿
入し巻き込んでいってもよい。また、正極を図１（Ｂ）
のようにパターン塗工して巻芯８に巻きつけた後、負極
に接着剤を塗布して捲回してもよく、この場合もセパレ
ータ７は正極か負極のどちらかに予め接着しておくと巻
き込み作業が容易となる。
【００１５】次に、上記のような電極構造及びその製造
方法について具体的な実施例を挙げて説明する。 （正極の作製）ＬｉＣｏＯ2からなる正極活物質９１重
量部と、導電材としての人造黒鉛６重量部と、結着材と
してのポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦと略す）
３重量部をＮ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰと略
す）に分散することにより調整した正極活物質ペースト
を、正極集電体となる厚み２０μｍのＡｌ箔上にドクタ
ーブレード法により塗布し、正極活物質膜を形成したの
ち乾燥した。更に、裏面にもドクターブレード法により
正極活物質ペーストを塗工し乾燥して、Ａｌ箔の両面に
正極活物質膜を形成した後、プレスして厚さ２００μｍ
の正極を作製した。上記作製した正極を、電極寸法４９
ｍｍ×１５０ｍｍに切断し、集電端子を溶接するために
正極活性物質ペーストの未塗工部を電極端部に４９ｍｍ
×５ｍｍ設けた。片面の正極活物質膜の厚さは９０μｍ
とした。正極のＡｌ箔の未塗工部分の端部にはリードと
しての厚み０．１ｍｍ、幅３ｍｍのＡｌ集電端子を超音
波溶接により取り付け、図１（ａ）に示すような正極を
作製した。なお、集電体は箔に限らずメッシュでもよ
い。
方法について具体的な実施例を挙げて説明する。 （正極の作製）ＬｉＣｏＯ2からなる正極活物質９１重
量部と、導電材としての人造黒鉛６重量部と、結着材と
してのポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦと略す）
３重量部をＮ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰと略
す）に分散することにより調整した正極活物質ペースト
を、正極集電体となる厚み２０μｍのＡｌ箔上にドクタ
ーブレード法により塗布し、正極活物質膜を形成したの
ち乾燥した。更に、裏面にもドクターブレード法により
正極活物質ペーストを塗工し乾燥して、Ａｌ箔の両面に
正極活物質膜を形成した後、プレスして厚さ２００μｍ
の正極を作製した。上記作製した正極を、電極寸法４９
ｍｍ×１５０ｍｍに切断し、集電端子を溶接するために
正極活性物質ペーストの未塗工部を電極端部に４９ｍｍ
×５ｍｍ設けた。片面の正極活物質膜の厚さは９０μｍ
とした。正極のＡｌ箔の未塗工部分の端部にはリードと
しての厚み０．１ｍｍ、幅３ｍｍのＡｌ集電端子を超音
波溶接により取り付け、図１（ａ）に示すような正極を
作製した。なお、集電体は箔に限らずメッシュでもよ
い。
【００１６】（負極の作製）メソフェーズカーボンマイ
クロビーズからなる負極活物質９０重量部とＰＶＤＦ１
０重量部をＮＭＰに分散することにより調整した負極活
物質ペーストを、負極集電体となる厚さ１２μｍのＣｕ
箔の一方の面にドクターブレード法により図１（ｂ）の
ようにパターン塗工し、負極活物質の塗工部と未塗工部
を持つ負極活物質膜を形成した後乾燥した。更に、裏面
にも負極活物質ペーストをパターン塗工して乾燥し、Ｃ
ｕ箔の両面に負極活物質膜を形成した後、プレスして負
極を作製した。次に、作製した負極を電極寸法５０ｍｍ
×２３０ｍｍに切断した。未塗工部Ａ及びＢは５０ｍｍ
×２５ｍｍ、未塗工部Ｃは５０ｍｍ×５０ｍｍ、未塗工
部Ｄは５０ｍｍ×５５ｍｍ、片面の負極活物質膜の厚さ
は９０μｍとした。未塗工部Ａ及びＢは巻芯１と同じ
幅、同じ長さで、未塗工部Ｃは巻芯１周分と同じ長さ、
未塗工部Ｄは巻き終えた電極体の最外周の長さである。
なお、未塗工部Ａ〜Ｄは形成しなくてもかまわないが、
電極活物質の有効利用のため形成した方が望ましい。次
に、負極集電体であるＣｕ箔の未塗工部分Ｂの端部にリ
ードとして厚み０．１ｍｍ、幅３ｍｍのＣｕ集電端子を
超音波溶接により取り付けた。なお、集電端子の取り付
け位置は図１（ｂ）の位置に限らず、例えば未塗工部Ｄ
の位置に取り付けてもかまわない。また集電端子はＣｕ
に限らずＮｉ等の導電性金属でもよい。また、集電体は
箔に限らずメッシュでもよい。
クロビーズからなる負極活物質９０重量部とＰＶＤＦ１
０重量部をＮＭＰに分散することにより調整した負極活
物質ペーストを、負極集電体となる厚さ１２μｍのＣｕ
箔の一方の面にドクターブレード法により図１（ｂ）の
ようにパターン塗工し、負極活物質の塗工部と未塗工部
を持つ負極活物質膜を形成した後乾燥した。更に、裏面
にも負極活物質ペーストをパターン塗工して乾燥し、Ｃ
ｕ箔の両面に負極活物質膜を形成した後、プレスして負
極を作製した。次に、作製した負極を電極寸法５０ｍｍ
×２３０ｍｍに切断した。未塗工部Ａ及びＢは５０ｍｍ
×２５ｍｍ、未塗工部Ｃは５０ｍｍ×５０ｍｍ、未塗工
部Ｄは５０ｍｍ×５５ｍｍ、片面の負極活物質膜の厚さ
は９０μｍとした。未塗工部Ａ及びＢは巻芯１と同じ
幅、同じ長さで、未塗工部Ｃは巻芯１周分と同じ長さ、
未塗工部Ｄは巻き終えた電極体の最外周の長さである。
なお、未塗工部Ａ〜Ｄは形成しなくてもかまわないが、
電極活物質の有効利用のため形成した方が望ましい。次
に、負極集電体であるＣｕ箔の未塗工部分Ｂの端部にリ
ードとして厚み０．１ｍｍ、幅３ｍｍのＣｕ集電端子を
超音波溶接により取り付けた。なお、集電端子の取り付
け位置は図１（ｂ）の位置に限らず、例えば未塗工部Ｄ
の位置に取り付けてもかまわない。また集電端子はＣｕ
に限らずＮｉ等の導電性金属でもよい。また、集電体は
箔に限らずメッシュでもよい。
【００１７】（セパレータ付き負極の作製）セパレータ
として厚さ２５μｍ、幅５１ｍｍの多孔性ポリプロピレ
ンシート（ヘキスト社製、商品名セルガード）を使用
し、２枚のセパレータの片面ずつに接着剤を塗布した。
接着剤としてはＰＶＤＦを７重量部溶解させ、酸化アル
ミニウム粉末９重量を分散させたＮＭＰ溶液を用いた。
この接着剤による接着層は電解液を注液した場合に電解
液を保持し、イオン伝導性を有する接着層を形成する。
その後、接着剤が乾燥する前に上記製作した負極の両面
に密着させ、貼り合わせた後乾燥することで図１（ｂ）
に示すようなセパレータ付き負極を作製した。なお、こ
こでは電極を切断してからセパレータを接着している
が、セパレータを電極に接着してから切断してもよい。
なお、接着剤は一例であり、ＰＶＤＦに限らず、例えば
ポリビニルアルコールや、ポリビニルブチラート、ポリ
メタクリルサンメチル等の高分子でもよい。また、酸化
アルミニウム粉末は接着層が多孔体になり易いように添
加しており、微粉体であれば黒鉛やシリカゲル等でもよ
いし、必ずしも添加しなくてもよい。また、溶剤もＮＭ
Ｐに限らず、その濃度も５重量部に限らない。
として厚さ２５μｍ、幅５１ｍｍの多孔性ポリプロピレ
ンシート（ヘキスト社製、商品名セルガード）を使用
し、２枚のセパレータの片面ずつに接着剤を塗布した。
接着剤としてはＰＶＤＦを７重量部溶解させ、酸化アル
ミニウム粉末９重量を分散させたＮＭＰ溶液を用いた。
この接着剤による接着層は電解液を注液した場合に電解
液を保持し、イオン伝導性を有する接着層を形成する。
その後、接着剤が乾燥する前に上記製作した負極の両面
に密着させ、貼り合わせた後乾燥することで図１（ｂ）
に示すようなセパレータ付き負極を作製した。なお、こ
こでは電極を切断してからセパレータを接着している
が、セパレータを電極に接着してから切断してもよい。
なお、接着剤は一例であり、ＰＶＤＦに限らず、例えば
ポリビニルアルコールや、ポリビニルブチラート、ポリ
メタクリルサンメチル等の高分子でもよい。また、酸化
アルミニウム粉末は接着層が多孔体になり易いように添
加しており、微粉体であれば黒鉛やシリカゲル等でもよ
いし、必ずしも添加しなくてもよい。また、溶剤もＮＭ
Ｐに限らず、その濃度も５重量部に限らない。
【００１８】（渦巻状電極体の作製）巻芯として幅２４
ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのＳＵＳ板を使用し、上記のよう
に作製したセパレータ付き負極の活物質未塗工部Ａ及び
Ｂを、図２のように対向する二枚の巻芯で挟み、巻芯を
１回転させ負極を巻きつけることで巻芯に接着剤が付着
しないようにした。接着剤として、ＰＶＤＦを７重量部
溶解させ、酸化アルミニウム９重量を分散させたＤＭＦ
溶液を用いた。この接着剤による接着層は電解液を注液
した場合に電解液を保持し、イオン伝導性を有する接着
層を形成する。この接着剤を正極の両面に塗布して、巻
芯に巻きつけた負極の間に挿入し、接着剤を塗布した正
極を巻き込みながら長円状に巻き、巻き終わりをカプト
ンテープで止め、図３に示すような電極体を得た。次
に、巻芯を抜き取り、接着剤が乾燥する前に、荷重をか
けながら真空乾燥を行って図４のような接着平板状渦巻
電極体を作製した。なお、図４では簡単のため電極及び
セパレータの捲回数を実際より少なく示している。この
ように電極やセパレータで巻芯を覆い、接着剤塗布面が
巻芯に触れないようにすることで量産性を向上すること
ができる。
ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのＳＵＳ板を使用し、上記のよう
に作製したセパレータ付き負極の活物質未塗工部Ａ及び
Ｂを、図２のように対向する二枚の巻芯で挟み、巻芯を
１回転させ負極を巻きつけることで巻芯に接着剤が付着
しないようにした。接着剤として、ＰＶＤＦを７重量部
溶解させ、酸化アルミニウム９重量を分散させたＤＭＦ
溶液を用いた。この接着剤による接着層は電解液を注液
した場合に電解液を保持し、イオン伝導性を有する接着
層を形成する。この接着剤を正極の両面に塗布して、巻
芯に巻きつけた負極の間に挿入し、接着剤を塗布した正
極を巻き込みながら長円状に巻き、巻き終わりをカプト
ンテープで止め、図３に示すような電極体を得た。次
に、巻芯を抜き取り、接着剤が乾燥する前に、荷重をか
けながら真空乾燥を行って図４のような接着平板状渦巻
電極体を作製した。なお、図４では簡単のため電極及び
セパレータの捲回数を実際より少なく示している。この
ように電極やセパレータで巻芯を覆い、接着剤塗布面が
巻芯に触れないようにすることで量産性を向上すること
ができる。
【００１９】実施の形態２．図５（ａ）、（ｂ）は本発
明の実施形態２で用いられる電極を模式的に示す断面図
であり、（ａ）は正極、（ｂ）は負極である。負極にお
けるＥ〜Ｈは、電極を巻いて渦巻状電極体にした場合に
対向する正極活物質が存在しないため活物質の未塗工と
なっている部分である。すなわちＧ，Ｆは巻芯８に面す
るため、Ｅ，Ｈは渦巻状電極体の最外層に当たるため、
対向する正極が存在しない。また、この例ではあらかじ
め負極の両面にセパレータ７を接着している。図６及び
７は本発明の実施の形態２による電池の製造方法を説明
する断面図である。本実施の形態では、図６に示すよう
に、セパレータ付き負極の中央部を巻芯８で挟んで巻芯
８を回転させることにより巻芯８をセパレータ付き負極
の活物質未塗工部Ｇ及びＦで覆った後、図に向かって上
下の負極間にそれぞれ接着剤９を両面に塗布した正極を
挿入して巻き込んでいく。巻き終えたら巻芯８を抜き取
りプレスして密着させ、図７に示すような渦巻状電極体
が得られる。図７の渦巻状電極体は中心部にセパレータ
付き負極を連続して３層有し、この３層の外周に正極と
負極がセパレータ７を介して順次巻き込まれている構成
となっている。また、最外層の集電体５の外側には活物
質層が形成されておらず、この例ではセパレータも配置
されていない。
明の実施形態２で用いられる電極を模式的に示す断面図
であり、（ａ）は正極、（ｂ）は負極である。負極にお
けるＥ〜Ｈは、電極を巻いて渦巻状電極体にした場合に
対向する正極活物質が存在しないため活物質の未塗工と
なっている部分である。すなわちＧ，Ｆは巻芯８に面す
るため、Ｅ，Ｈは渦巻状電極体の最外層に当たるため、
対向する正極が存在しない。また、この例ではあらかじ
め負極の両面にセパレータ７を接着している。図６及び
７は本発明の実施の形態２による電池の製造方法を説明
する断面図である。本実施の形態では、図６に示すよう
に、セパレータ付き負極の中央部を巻芯８で挟んで巻芯
８を回転させることにより巻芯８をセパレータ付き負極
の活物質未塗工部Ｇ及びＦで覆った後、図に向かって上
下の負極間にそれぞれ接着剤９を両面に塗布した正極を
挿入して巻き込んでいく。巻き終えたら巻芯８を抜き取
りプレスして密着させ、図７に示すような渦巻状電極体
が得られる。図７の渦巻状電極体は中心部にセパレータ
付き負極を連続して３層有し、この３層の外周に正極と
負極がセパレータ７を介して順次巻き込まれている構成
となっている。また、最外層の集電体５の外側には活物
質層が形成されておらず、この例ではセパレータも配置
されていない。
【００２０】本実施の形態においても巻芯８に接着剤が
付着しにくく、実施の形態１の場合と同様に信頼性の高
い電池が生産性よく得られる。また、対極が無く電池反
応が期待できない電極の各部分Ｅ〜Ｈに活物質層を形成
していないので、実施の形態１と同様に体積エネルギー
密度を向上させることができる。さらに、電極体の最外
層にセパレータを配置していないので、金属の外装缶を
用い、最外層の金属集電体と金属外装缶を密着させるこ
とにより、集電端子４を用いなくても外部との導通を得
ることができ、さらに、体積エネルギー密度を向上させ
ることもできる。また、負極をセパレータ７に予め接着
しているので作業性が向上するのも実施の形態１と同様
である。なお、セパレータ７は正極に予め接着してもよ
く、さらに、正極（または負極）を巻芯８に挟んで捲回
したものにセパレータ付きの負極（または正極）の両面
に接着剤を塗布したものを挿入して巻き込んでいっても
よい。
付着しにくく、実施の形態１の場合と同様に信頼性の高
い電池が生産性よく得られる。また、対極が無く電池反
応が期待できない電極の各部分Ｅ〜Ｈに活物質層を形成
していないので、実施の形態１と同様に体積エネルギー
密度を向上させることができる。さらに、電極体の最外
層にセパレータを配置していないので、金属の外装缶を
用い、最外層の金属集電体と金属外装缶を密着させるこ
とにより、集電端子４を用いなくても外部との導通を得
ることができ、さらに、体積エネルギー密度を向上させ
ることもできる。また、負極をセパレータ７に予め接着
しているので作業性が向上するのも実施の形態１と同様
である。なお、セパレータ７は正極に予め接着してもよ
く、さらに、正極（または負極）を巻芯８に挟んで捲回
したものにセパレータ付きの負極（または正極）の両面
に接着剤を塗布したものを挿入して巻き込んでいっても
よい。
【００２１】次に、上記のような電極構造及びその製造
方法について具体的な実施例を挙げて説明する。 （正極の作製）実施の形態１と同様に作製して、４９ｍ
ｍ×８０ｍｍに切断した正極を２枚用意し、それぞれに
集電端子を溶接するための正極活物質未塗工部を電極端
部に４９ｍｍ×５ｍｍ設けた。正極のＡｌ箔集電体の活
物質未塗工部分の端部にはリードとしての厚み０．１ｍ
ｍ幅、３ｍｍのＡｌ集電端子を超音波溶接により取り付
け、図５（ａ）に示すような正極を作製した。
方法について具体的な実施例を挙げて説明する。 （正極の作製）実施の形態１と同様に作製して、４９ｍ
ｍ×８０ｍｍに切断した正極を２枚用意し、それぞれに
集電端子を溶接するための正極活物質未塗工部を電極端
部に４９ｍｍ×５ｍｍ設けた。正極のＡｌ箔集電体の活
物質未塗工部分の端部にはリードとしての厚み０．１ｍ
ｍ幅、３ｍｍのＡｌ集電端子を超音波溶接により取り付
け、図５（ａ）に示すような正極を作製した。
【００２２】（セパレータ付き負極の作製）実施の形態
１と同様にして図５（ｂ）のような活物質塗工パターン
構造を持つ負極を作製した。電極寸法は５０ｍｍ×２４
０ｍｍとした。活物質未塗工部Ｅ及びＨは５０ｍｍ×３
０ｍｍ、活物質未塗工部Ｆ及びＧは５０ｍｍ×５０ｍｍ
とした。未塗工部Ｇの部分にはリードとして厚み０．１
ｍｍ、幅３ｍｍのＣｕ集電端子を超音波溶接により取り
付けた。なお。集電端子の取り付け位置は活物質未塗工
部Ｇに限らない。次に、実施の形態１と同様の、２枚の
セパレータの片面ずつにＰＶＤＦを５重量部溶解させた
ＮＭＰ溶液を接着剤として塗布した。その後、接着剤が
乾燥する前に上記作製した負極の両面に密着させ、貼り
合わせて乾燥することでセパレータ付き負極を形成し
た。なお、ここでは電極を切断してからセパレータを接
着しているが、セパレータを負極に接着してから電極を
切断してもよい。
１と同様にして図５（ｂ）のような活物質塗工パターン
構造を持つ負極を作製した。電極寸法は５０ｍｍ×２４
０ｍｍとした。活物質未塗工部Ｅ及びＨは５０ｍｍ×３
０ｍｍ、活物質未塗工部Ｆ及びＧは５０ｍｍ×５０ｍｍ
とした。未塗工部Ｇの部分にはリードとして厚み０．１
ｍｍ、幅３ｍｍのＣｕ集電端子を超音波溶接により取り
付けた。なお。集電端子の取り付け位置は活物質未塗工
部Ｇに限らない。次に、実施の形態１と同様の、２枚の
セパレータの片面ずつにＰＶＤＦを５重量部溶解させた
ＮＭＰ溶液を接着剤として塗布した。その後、接着剤が
乾燥する前に上記作製した負極の両面に密着させ、貼り
合わせて乾燥することでセパレータ付き負極を形成し
た。なお、ここでは電極を切断してからセパレータを接
着しているが、セパレータを負極に接着してから電極を
切断してもよい。
【００２３】（渦巻状電極体の作製）巻芯として幅２４
ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのＳＵＳ板を使用し、上記のよう
に作製したセパレータ付き負極の活物質未塗工部Ｆ及び
Ｇを、両端に張力をかけた状態で、図６のように対向す
る二枚の巻芯で挟み、巻芯を半周回転させ負極を巻きつ
けることで巻芯に接着剤が付着しないようにした。２枚
の正極の両面にＰＶＤＦを５重量部溶解させたＮＭＰ溶
液を接着剤として塗布して、巻芯に巻きつけた負極の間
にそれぞれ挿入し、接着剤を塗布した正極を挟んで巻き
込みながら長円状に巻き、巻芯を抜き取って、接着剤が
乾燥する前に、荷重をかけながら真空乾燥を行って図７
のような接着平板状渦巻電極体を作製した。なお、接着
剤は一例であり、ＰＶＤＦに限らず、溶剤もＮＭＰに限
らない。また、濃度も５重量部に限らない。
ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのＳＵＳ板を使用し、上記のよう
に作製したセパレータ付き負極の活物質未塗工部Ｆ及び
Ｇを、両端に張力をかけた状態で、図６のように対向す
る二枚の巻芯で挟み、巻芯を半周回転させ負極を巻きつ
けることで巻芯に接着剤が付着しないようにした。２枚
の正極の両面にＰＶＤＦを５重量部溶解させたＮＭＰ溶
液を接着剤として塗布して、巻芯に巻きつけた負極の間
にそれぞれ挿入し、接着剤を塗布した正極を挟んで巻き
込みながら長円状に巻き、巻芯を抜き取って、接着剤が
乾燥する前に、荷重をかけながら真空乾燥を行って図７
のような接着平板状渦巻電極体を作製した。なお、接着
剤は一例であり、ＰＶＤＦに限らず、溶剤もＮＭＰに限
らない。また、濃度も５重量部に限らない。
【００２４】実施の形態３．図８（ａ）、（ｂ）は本発
明の実施形態３で用いられる電極を模式的に示す断面図
であり、（ａ）は正極、（ｂ）は負極である。負極にお
けるＩ〜Ｋは、電極を巻いて渦巻状電極体にした場合に
対向する正極活物質が存在しないため活物質の未塗工と
なっている部分である。すなわちＩ，Ｊは巻芯８に面す
るため、Ｋは渦巻状電極体の最外層に当たるため、対向
する正極が存在しない。また、この例ではあらかじめ負
極の両面にセパレータ７を接着している。図９及び１０
は本発明の実施の形態３による電池の製造方法を説明す
る断面図である。本実施の形態では、図９に示すよう
に、１対の巻芯８が横に並んで配置されており、セパレ
ータ付き負極中央の活物質未塗工部Ｉ及びＪを巻芯８の
間に保持して巻芯８を回転させることにより巻芯８をセ
パレータ付き負極で覆った後、図に向かって上下の負極
間にそれぞれ接着剤９を両面に塗布した正極を挿入して
巻き込んでいく。巻き終えたら巻芯８を抜き取りプレス
して密着させ、図１０に示すような渦巻状電極体が得ら
れる。図１０の渦巻状電極体は中心部にセパレータ付き
負極を連続して３層有し、この３層の外周に正極と負極
がセパレータ７を介して順次巻き込まれている構成とな
っている。また、最外層の集電体５の外側には活物質層
が形成されていない。
明の実施形態３で用いられる電極を模式的に示す断面図
であり、（ａ）は正極、（ｂ）は負極である。負極にお
けるＩ〜Ｋは、電極を巻いて渦巻状電極体にした場合に
対向する正極活物質が存在しないため活物質の未塗工と
なっている部分である。すなわちＩ，Ｊは巻芯８に面す
るため、Ｋは渦巻状電極体の最外層に当たるため、対向
する正極が存在しない。また、この例ではあらかじめ負
極の両面にセパレータ７を接着している。図９及び１０
は本発明の実施の形態３による電池の製造方法を説明す
る断面図である。本実施の形態では、図９に示すよう
に、１対の巻芯８が横に並んで配置されており、セパレ
ータ付き負極中央の活物質未塗工部Ｉ及びＪを巻芯８の
間に保持して巻芯８を回転させることにより巻芯８をセ
パレータ付き負極で覆った後、図に向かって上下の負極
間にそれぞれ接着剤９を両面に塗布した正極を挿入して
巻き込んでいく。巻き終えたら巻芯８を抜き取りプレス
して密着させ、図１０に示すような渦巻状電極体が得ら
れる。図１０の渦巻状電極体は中心部にセパレータ付き
負極を連続して３層有し、この３層の外周に正極と負極
がセパレータ７を介して順次巻き込まれている構成とな
っている。また、最外層の集電体５の外側には活物質層
が形成されていない。
【００２５】本実施の形態においても巻芯８に接着剤が
付着しにくく、実施の形態１の場合と同様に信頼性の高
い電池が生産性よく得られる。また、対極が無く電池反
応が期待できない電極の各部分Ｉ〜Ｋに活物質層を形成
していないので、実施の形態１と同様に体積エネルギー
密度を向上させることができる。さらに、負極をセパレ
ータ７に予め接着しているので作業性が向上するのも実
施の形態１と同様である。なお、セパレータ７は正極に
予め接着してもよく、さらに、正極（または負極）を巻
芯８に挟んで捲回したものにセパレータ付きの負極（ま
たは正極）の両面に接着剤を塗布したものを挿入して巻
き込んでいってもよい。
付着しにくく、実施の形態１の場合と同様に信頼性の高
い電池が生産性よく得られる。また、対極が無く電池反
応が期待できない電極の各部分Ｉ〜Ｋに活物質層を形成
していないので、実施の形態１と同様に体積エネルギー
密度を向上させることができる。さらに、負極をセパレ
ータ７に予め接着しているので作業性が向上するのも実
施の形態１と同様である。なお、セパレータ７は正極に
予め接着してもよく、さらに、正極（または負極）を巻
芯８に挟んで捲回したものにセパレータ付きの負極（ま
たは正極）の両面に接着剤を塗布したものを挿入して巻
き込んでいってもよい。
【００２６】次に、上記のような電極構造及びその製造
方法について具体的な実施例を挙げて説明する。 （正極の作製）実施の形態１と同様に作製して、４９ｍ
ｍ×８０ｍｍ及び４９ｍｍ×１１０ｍｍに切断した２枚
の正極を用意し、それぞれに集電端子を溶接するための
正極活物質未塗工部を電極端部に４９ｍｍ×５ｍｍ設け
た。正極のＡｌ箔集電体の活物質未塗工部分の端部には
リードとしての厚み０．１ｍｍ、幅３ｍｍのＡｌ集電端
子を超音波溶接により取り付け、図８（ａ）に示すよう
な正極を作製した。
方法について具体的な実施例を挙げて説明する。 （正極の作製）実施の形態１と同様に作製して、４９ｍ
ｍ×８０ｍｍ及び４９ｍｍ×１１０ｍｍに切断した２枚
の正極を用意し、それぞれに集電端子を溶接するための
正極活物質未塗工部を電極端部に４９ｍｍ×５ｍｍ設け
た。正極のＡｌ箔集電体の活物質未塗工部分の端部には
リードとしての厚み０．１ｍｍ、幅３ｍｍのＡｌ集電端
子を超音波溶接により取り付け、図８（ａ）に示すよう
な正極を作製した。
【００２７】（セパレータ付き負極の作製）実施の形態
１と同様にして図８（ｂ）のような活物質塗工パターン
構造を持つ負極を作製した。電極寸法は５０ｍｍ×２７
０ｍｍとした。負極活物質未塗工部Ｉ及びＪは５０ｍｍ
×５０ｍｍ、未塗工部Ｋは５０ｍｍ×６０ｍｍとした。
未塗工部Ｊ部分にはリードとして厚み０．１ｍｍ、幅３
ｍｍのＣｕ集電端子を超音波溶接により取り付けた。な
お、集電端子の取り付け位置は活物質未塗工部Ｊの位置
に限らず、例えば未塗工部Ｋの部分でもよい。次に、実
施の形態１と同様の、２枚のセパレータの片面ずつにＰ
ＶＤＦを５重量部溶解させたＮＭＰ溶液を接着剤として
塗布した。その後、接着剤が乾燥する前に上記作製した
負極の両面に密着させ、貼り合わせて乾燥することでセ
パレータ付き負極を形成した。なお、ここでは電極を切
断してからセパレータを接着しているが、セパレータを
負極に接着してから電極を切断してもよい。
１と同様にして図８（ｂ）のような活物質塗工パターン
構造を持つ負極を作製した。電極寸法は５０ｍｍ×２７
０ｍｍとした。負極活物質未塗工部Ｉ及びＪは５０ｍｍ
×５０ｍｍ、未塗工部Ｋは５０ｍｍ×６０ｍｍとした。
未塗工部Ｊ部分にはリードとして厚み０．１ｍｍ、幅３
ｍｍのＣｕ集電端子を超音波溶接により取り付けた。な
お、集電端子の取り付け位置は活物質未塗工部Ｊの位置
に限らず、例えば未塗工部Ｋの部分でもよい。次に、実
施の形態１と同様の、２枚のセパレータの片面ずつにＰ
ＶＤＦを５重量部溶解させたＮＭＰ溶液を接着剤として
塗布した。その後、接着剤が乾燥する前に上記作製した
負極の両面に密着させ、貼り合わせて乾燥することでセ
パレータ付き負極を形成した。なお、ここでは電極を切
断してからセパレータを接着しているが、セパレータを
負極に接着してから電極を切断してもよい。
【００２８】（渦巻状電極体の作製）巻芯として幅２４
ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのＳＵＳ板を使用し、上記作製し
たセパレータ付き負極の活物質未塗工部Ｉ及びＪの部分
を、両端に張力をかけた状態で、図９のように二枚の巻
芯の間に保持し、巻芯を半周回転させて負極を巻きつけ
ることで巻芯に接着剤が付着しないようにした。２種類
の正極の両面にそれぞれＰＶＤＦを５重量部溶解させた
ＮＭＰ溶液を接着剤として塗布して、巻芯に巻きつけた
負極の間に挿入し、接着剤を塗布した正極を挟んで巻き
込みながら長円状に巻き、巻芯を抜き取って、接着剤が
乾燥する前に、荷重をかけながら真空乾燥を行って図１
０のような接着平板状渦巻電極体を作製した。なお、図
１０では簡単のため電極及びセパレータの捲回数を実際
より少なく示している。なお、接着剤は一例であり、Ｐ
ＶＤＦに限らず、溶剤もＮＭＰに限らない。また、濃度
も５重量部に限らない。
ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのＳＵＳ板を使用し、上記作製し
たセパレータ付き負極の活物質未塗工部Ｉ及びＪの部分
を、両端に張力をかけた状態で、図９のように二枚の巻
芯の間に保持し、巻芯を半周回転させて負極を巻きつけ
ることで巻芯に接着剤が付着しないようにした。２種類
の正極の両面にそれぞれＰＶＤＦを５重量部溶解させた
ＮＭＰ溶液を接着剤として塗布して、巻芯に巻きつけた
負極の間に挿入し、接着剤を塗布した正極を挟んで巻き
込みながら長円状に巻き、巻芯を抜き取って、接着剤が
乾燥する前に、荷重をかけながら真空乾燥を行って図１
０のような接着平板状渦巻電極体を作製した。なお、図
１０では簡単のため電極及びセパレータの捲回数を実際
より少なく示している。なお、接着剤は一例であり、Ｐ
ＶＤＦに限らず、溶剤もＮＭＰに限らない。また、濃度
も５重量部に限らない。
【００２９】実施の形態４．図１１（ａ）、（ｂ）は本
発明の実施形態４で用いられる電極を模式的に示す断面
図であり、（ａ）は正極、（ｂ）は負極である。各電極
におけるＬ，Ｍは、電極を巻いて渦巻状電極体にした場
合に巻芯８に面し、対向する正極活物質が存在しないた
め活物質の未塗工となっている部分である。図１２及び
１３は本発明の実施の形態４による電池の製造方法を説
明する断面図である。本実施の形態では、図１２に示す
ように、セパレータ７の中央部を対向する１対の巻芯８
で挟んで巻芯８を回転させることにより巻芯８をセパレ
ータ７で覆った後、図に向かって上下のセパレータ７間
にそれぞれ接着剤を両面に塗布した正極及び負極を挿入
して巻き込んでいく。巻き終えたら巻芯８を抜き取りプ
レスして密着させ、図１３に示すような渦巻状電極体が
得られる。図１３の渦巻状電極体は中心部にセパレータ
７を連続して３層有し、この３層の外周に正極と負極が
セパレータ７を介して順次巻き込まれている構成となっ
ている。本実施の形態においても巻芯８に接着剤が付着
しにくく、実施の形態１の場合と同様に信頼性の高い電
池が生産性よく得られる。また、対極が無く電池反応が
期待できない電極の部分Ｍ，Ｌに活物質層を形成してい
ないので、実施の形態１と同様に体積エネルギー密度を
向上させることができる。
発明の実施形態４で用いられる電極を模式的に示す断面
図であり、（ａ）は正極、（ｂ）は負極である。各電極
におけるＬ，Ｍは、電極を巻いて渦巻状電極体にした場
合に巻芯８に面し、対向する正極活物質が存在しないた
め活物質の未塗工となっている部分である。図１２及び
１３は本発明の実施の形態４による電池の製造方法を説
明する断面図である。本実施の形態では、図１２に示す
ように、セパレータ７の中央部を対向する１対の巻芯８
で挟んで巻芯８を回転させることにより巻芯８をセパレ
ータ７で覆った後、図に向かって上下のセパレータ７間
にそれぞれ接着剤を両面に塗布した正極及び負極を挿入
して巻き込んでいく。巻き終えたら巻芯８を抜き取りプ
レスして密着させ、図１３に示すような渦巻状電極体が
得られる。図１３の渦巻状電極体は中心部にセパレータ
７を連続して３層有し、この３層の外周に正極と負極が
セパレータ７を介して順次巻き込まれている構成となっ
ている。本実施の形態においても巻芯８に接着剤が付着
しにくく、実施の形態１の場合と同様に信頼性の高い電
池が生産性よく得られる。また、対極が無く電池反応が
期待できない電極の部分Ｍ，Ｌに活物質層を形成してい
ないので、実施の形態１と同様に体積エネルギー密度を
向上させることができる。
【００３０】次に、上記のような電極構造及びその製造
方法について具体的な実施例を挙げて説明する。 （正極の作製）実施の形態１と同様にして、図１１
（ａ）のような活物質塗工パターンを持つ正極を作製し
た。電極寸法は４９ｍｍ×１５０ｍｍとした。活物質未
塗工部Ｌは４９ｍｍ×３５ｍｍとした。また、活物質未
塗工部Ｌの裏面には集電端子を溶接するための正極活物
質未塗工部を４９ｍｍ×５ｍｍ設け、端部にリードとし
て厚さ０．１ｍｍ、幅３ｍｍのＡｌ集電端子を超音波溶
接により取り付けた。
方法について具体的な実施例を挙げて説明する。 （正極の作製）実施の形態１と同様にして、図１１
（ａ）のような活物質塗工パターンを持つ正極を作製し
た。電極寸法は４９ｍｍ×１５０ｍｍとした。活物質未
塗工部Ｌは４９ｍｍ×３５ｍｍとした。また、活物質未
塗工部Ｌの裏面には集電端子を溶接するための正極活物
質未塗工部を４９ｍｍ×５ｍｍ設け、端部にリードとし
て厚さ０．１ｍｍ、幅３ｍｍのＡｌ集電端子を超音波溶
接により取り付けた。
【００３１】（負極の作製）実施の形態１と同様にし
て、図１１（ｂ）のような活物質塗工パターンを持つ正
極を作製した。電極寸法は５０ｍｍ×１８０ｍｍとし
た。活物質未塗工部Ｍは５０ｍｍ×２７ｍｍとした。ま
た、活物質未塗工部Ｍの裏面には集電端子を溶接するた
めの正極活物質未塗工部を５０ｍｍ×５ｍｍ設け、端部
にリードとして厚さ０．１ｍｍ、幅３ｍｍのＣｕ集電端
子を超音波溶接により取り付けた。
て、図１１（ｂ）のような活物質塗工パターンを持つ正
極を作製した。電極寸法は５０ｍｍ×１８０ｍｍとし
た。活物質未塗工部Ｍは５０ｍｍ×２７ｍｍとした。ま
た、活物質未塗工部Ｍの裏面には集電端子を溶接するた
めの正極活物質未塗工部を５０ｍｍ×５ｍｍ設け、端部
にリードとして厚さ０．１ｍｍ、幅３ｍｍのＣｕ集電端
子を超音波溶接により取り付けた。
【００３２】（渦巻状電極体の作製）巻芯として幅２４
ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのＳＵＳ板を使用し、幅が５２ｍ
ｍであること以外は実施の形態１と同様のセパレータを
両端に張力をかけた状態で、図１２のように対向する２
枚の巻芯で挟み込み、巻芯を半周回転させてセパレータ
を巻き付けることで巻芯に接着剤が付着しないようにし
た。次に、ＰＶＤＦを５重量部溶解させたＮＭＰ溶液を
接着剤としてそれぞれ両面に塗布した正極及び負極を、
巻芯に巻き付けたセパレータの間にそれぞれ挿入し、正
極と負極をセパレータを介して交互に巻き込みながら長
円状に巻き、余ったセパレータを切断して端部をポリイ
ミドテープで固定した。その後、接着剤が乾燥する前
に、荷重をかけながら真空乾燥を行って、図１３のよう
な接着平板状渦巻電極体を作製した。なお、電極体の最
外周では負極の外側にセパレータが配置されており、最
外周の負極外側の活物質層が形成されているが、必要に
応じて活物質未塗工部としてもよい。また、接着剤は一
例であり、ＰＶＤＦに限らず、溶剤もＮＭＰに限らな
い。また、濃度も５重量部に限らない。
ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのＳＵＳ板を使用し、幅が５２ｍ
ｍであること以外は実施の形態１と同様のセパレータを
両端に張力をかけた状態で、図１２のように対向する２
枚の巻芯で挟み込み、巻芯を半周回転させてセパレータ
を巻き付けることで巻芯に接着剤が付着しないようにし
た。次に、ＰＶＤＦを５重量部溶解させたＮＭＰ溶液を
接着剤としてそれぞれ両面に塗布した正極及び負極を、
巻芯に巻き付けたセパレータの間にそれぞれ挿入し、正
極と負極をセパレータを介して交互に巻き込みながら長
円状に巻き、余ったセパレータを切断して端部をポリイ
ミドテープで固定した。その後、接着剤が乾燥する前
に、荷重をかけながら真空乾燥を行って、図１３のよう
な接着平板状渦巻電極体を作製した。なお、電極体の最
外周では負極の外側にセパレータが配置されており、最
外周の負極外側の活物質層が形成されているが、必要に
応じて活物質未塗工部としてもよい。また、接着剤は一
例であり、ＰＶＤＦに限らず、溶剤もＮＭＰに限らな
い。また、濃度も５重量部に限らない。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明の第１の方法に係
る渦巻状電極体を備えた電池の製造方法は、電極集電体
に活物質層を形成した正極及び負極をセパレータを介し
て対向配置して捲回させ、上記正極及び負極の少なくと
も一方と上記セパレータとを接着剤を用いて接着してな
る渦巻状電極体を備えた電池の製造方法であって、上記
正極とセパレータ、負極とセパレータ、正極、負極、ま
たはセパレータの一部を対向する１対の巻芯の間に保持
して上記巻芯を回転させることにより上記巻芯を覆った
後、上記正極、負極、及びセパレータのうちの残りを接
着剤で接着しながら巻き込むことを特徴とするので、巻
芯に接着剤が付着するのを防止して電池の生産性及び信
頼性を向上させることができる。
る渦巻状電極体を備えた電池の製造方法は、電極集電体
に活物質層を形成した正極及び負極をセパレータを介し
て対向配置して捲回させ、上記正極及び負極の少なくと
も一方と上記セパレータとを接着剤を用いて接着してな
る渦巻状電極体を備えた電池の製造方法であって、上記
正極とセパレータ、負極とセパレータ、正極、負極、ま
たはセパレータの一部を対向する１対の巻芯の間に保持
して上記巻芯を回転させることにより上記巻芯を覆った
後、上記正極、負極、及びセパレータのうちの残りを接
着剤で接着しながら巻き込むことを特徴とするので、巻
芯に接着剤が付着するのを防止して電池の生産性及び信
頼性を向上させることができる。
【００３４】本発明の第２の方法に係る渦巻状電極体を
備えた電池の製造方法は、上記第１の方法において、正
極または負極において巻芯に面する部分に活物質層を形
成しないことを特徴とするので、体積エネルギー密度を
向上させることができる。
備えた電池の製造方法は、上記第１の方法において、正
極または負極において巻芯に面する部分に活物質層を形
成しないことを特徴とするので、体積エネルギー密度を
向上させることができる。
【００３５】本発明の第３の方法に係る渦巻状電極体を
備えた電池の製造方法は、上記第１または第２の方法に
おいて、正極及び負極の少なくともいずれか一方にセパ
レータをあらかじめ接着したことを特徴とするので、作
業性が向上する。
備えた電池の製造方法は、上記第１または第２の方法に
おいて、正極及び負極の少なくともいずれか一方にセパ
レータをあらかじめ接着したことを特徴とするので、作
業性が向上する。
【００３６】本発明の第１の構成に係る渦巻状電極体を
備えた電池は、電極集電体に活物質層を形成した正極及
び負極をセパレータを介して対向配置して捲回させ、上
記正極及び負極の少なくとも一方と上記セパレータとを
接着剤を用いて接着してなる渦巻状電極体を備えた電池
であって、中心部に、一方の極の集電体とセパレータと
の積層体、一方の極の集電体、またはセパレータを連続
して３層有し、この３層の外周に他方の極の集電体と上
記一方の極の集電体とが順次巻き込まれているので、上
記第１ないし３の何れかの製造方法で製造することがで
き、巻芯に接着剤が付着するのを防止して電池の生産性
及び信頼性を向上させることができる。
備えた電池は、電極集電体に活物質層を形成した正極及
び負極をセパレータを介して対向配置して捲回させ、上
記正極及び負極の少なくとも一方と上記セパレータとを
接着剤を用いて接着してなる渦巻状電極体を備えた電池
であって、中心部に、一方の極の集電体とセパレータと
の積層体、一方の極の集電体、またはセパレータを連続
して３層有し、この３層の外周に他方の極の集電体と上
記一方の極の集電体とが順次巻き込まれているので、上
記第１ないし３の何れかの製造方法で製造することがで
き、巻芯に接着剤が付着するのを防止して電池の生産性
及び信頼性を向上させることができる。
【図１】 本発明の実施の形態１で用いられる電極を模
式的に示す断面図であり、（Ａ）は正極、（Ｂ）は負極
である。
式的に示す断面図であり、（Ａ）は正極、（Ｂ）は負極
である。
【図２】 本発明の実施の形態１による電池の製造方法
を説明する断面図である。
を説明する断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態１による電池の製造方法
を説明する断面図である。
を説明する断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態１による電池の製造方法
を説明する断面図である。
を説明する断面図である。
【図５】 本発明の実施の形態２で用いられる電極を模
式的に示す断面図であり、（ａ）は正極、（ｂ）は負極
である。
式的に示す断面図であり、（ａ）は正極、（ｂ）は負極
である。
【図６】 本発明の実施の形態２による電池の製造方法
を説明する断面図である。
を説明する断面図である。
【図７】 本発明の実施の形態２による電池の製造方法
を説明する断面図である。
を説明する断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態３で用いられる電極を模
式的に示す断面図であり、（ａ）は正極、（ｂ）は負極
である。
式的に示す断面図であり、（ａ）は正極、（ｂ）は負極
である。
【図９】 本発明の実施の形態３による電池の製造方法
を説明する断面図である。
を説明する断面図である。
【図１０】 本発明の実施の形態３による電池の製造方
法を説明する断面図である。
法を説明する断面図である。
【図１１】 本発明の実施の形態４で用いられる電極を
模式的に示す断面図であり、（ａ）は正極、（ｂ）は負
極である。
模式的に示す断面図であり、（ａ）は正極、（ｂ）は負
極である。
【図１２】 本発明の実施の形態４による電池の製造方
法を説明する断面図である。
法を説明する断面図である。
【図１３】 本発明の実施の形態４による電池の製造方
法を説明する断面図である。
法を説明する断面図である。
１ 正極集電端子、２ 正極集電体、３ 正極活物質
層、４ 負極集電端子、５ 負極集電体、６ 負極活物
質層、７ セパレータ、８ 巻芯、９ 接着剤、Ａ〜Ｍ
活物質の未塗工部。
層、４ 負極集電端子、５ 負極集電体、６ 負極活物
質層、７ セパレータ、８ 巻芯、９ 接着剤、Ａ〜Ｍ
活物質の未塗工部。
フロントページの続き (72)発明者 尾崎 博規 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 市村 英男 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 川口 憲治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 森安 雅治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 岡村 将光 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大賀 琢也 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 塩田 久 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 荒金 淳 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 吉岡 省二 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 吉瀬 万希子 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 相原 茂 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大徳 修 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H028 AA05 BB05 BB08 CC05 CC08 CC13 5H029 AJ14 AK03 AL08 BJ02 BJ14 CJ05 DJ00 DJ04 DJ05 DJ07 EJ11
Claims (4)
- 【請求項１】 電極集電体に活物質層を形成した正極及
び負極をセパレータを介して対向配置して捲回させ、上
記正極及び負極の少なくとも一方と上記セパレータとを
接着剤を用いて接着してなる渦巻状電極体を備えた電池
の製造方法であって、上記正極とセパレータ、負極とセ
パレータ、正極、負極、またはセパレータの一部を対向
する１対の巻芯の間に保持して上記巻芯を回転させるこ
とにより上記巻芯を覆った後、上記正極、負極、及びセ
パレータのうちの残りを接着剤で接着しながら巻き込む
ことを特徴とする渦巻状電極体を備えた電池の製造方
法。 - 【請求項２】 正極または負極において巻芯に面する部
分に活物質層を形成しないことを特徴とする請求項１記
載の渦巻状電極体を備えた電池の製造方法。 - 【請求項３】 正極及び負極の少なくともいずれか一方
にセパレータをあらかじめ接着したことを特徴とする請
求項１または２記載の渦巻状電極体を備えた電池の製造
方法。 - 【請求項４】 電極集電体に活物質層を形成した正極及
び負極をセパレータを介して対向配置して捲回させ、上
記正極及び負極の少なくとも一方と上記セパレータとを
接着剤を用いて接着してなる渦巻状電極体を備えた電池
であって、中心部に、一方の極の集電体とセパレータと
の積層体、一方の極の集電体、またはセパレータを連続
して３層有し、この３層の外周に他方の極の集電体と上
記一方の極の集電体とが順次巻き込まれている渦巻状電
極体を備えた電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24189698A JP3428452B2 (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 渦巻状電極体を備えた電池及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24189698A JP3428452B2 (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 渦巻状電極体を備えた電池及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000077091A true JP2000077091A (ja) | 2000-03-14 |
| JP3428452B2 JP3428452B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=17081174
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24189698A Expired - Fee Related JP3428452B2 (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 渦巻状電極体を備えた電池及びその製造方法 |
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1998
- 1998-08-27 JP JP24189698A patent/JP3428452B2/ja not_active Expired - Fee Related
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