JP5687443B2 - battery - Google Patents

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Description

本発明は、捲回電極体を有する電池に関する。   The present invention relates to a battery having a wound electrode body.

近年、エネルギー密度の高い電池として、正極板、負極板、及びセパレータを捲回してなる捲回電極体を有する電池が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, a battery having a wound electrode body obtained by winding a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator has been proposed as a battery having a high energy density (see, for example, Patent Document 1).

特開2001−185201号公報JP 2001-185201 A

特許文献1には、正極板、負極板、及びセパレータを筒状に捲回してなる電極群(以下、捲回電極体ともいう)を備えるリチウムイオン二次電池が開示されている。さらに、捲回電極体として、セパレータのみを、当該捲回電極体の最内側に位置する捲回開始位置から複数周回(2〜4巻)捲回してなるセパレータ巻芯部(以下、セパレータ捲回部ともいう)を有する捲回電極体が開示されている(特許文献1の図3参照)。   Patent Document 1 discloses a lithium ion secondary battery including an electrode group (hereinafter also referred to as a wound electrode body) formed by winding a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator into a cylindrical shape. Furthermore, as a wound electrode body, a separator core portion (hereinafter referred to as “separator wound”) is formed by winding only a separator around a winding start position located on the innermost side of the wound electrode body. (Refer to FIG. 3 of Patent Document 1).

ところで、電池の使用時(充放電時)には、捲回電極体(詳細には、正極板及び負極板)が膨張・収縮する。しかしながら、特許文献1の電池では、捲回電極体(詳細には、正極板及び負極板)の膨張・収縮に伴って、捲回電極体が内側(中心側)に向かって変形してしまう虞があった。具体的には、セパレータを単に捲回しただけのセパレータ捲回部では、軸芯として十分に機能することができない(軸芯として十分な強度がない)ため、捲回電極体が内側(中心側)に向かって変形しようとする力を受け止めることができず、捲回電極体の内側(中心側)への変形を抑制することができない虞があった。   By the way, when the battery is used (charge / discharge), the wound electrode body (specifically, the positive electrode plate and the negative electrode plate) expands and contracts. However, in the battery of Patent Document 1, the wound electrode body may be deformed inward (center side) as the wound electrode body (specifically, the positive electrode plate and the negative electrode plate) expands and contracts. was there. Specifically, since the separator winding portion in which the separator is simply wound cannot function sufficiently as the shaft core (it does not have sufficient strength as the shaft core), the wound electrode body is on the inner side (center side). ) Cannot be received and the deformation to the inside (center side) of the wound electrode body may not be suppressed.

このため、特許文献1の電池では、捲回電極体(正極板及び負極板)の膨張・収縮に伴って、捲回電極体において、正極板、負極板、及びセパレータの捲回の緩み(以下、捲回電極体の巻き緩みともいう)が生じる虞があった。これにより、セパレータを挟んで隣り合う正極板と負極板との間の距離が不均一になり、電池内部抵抗の上昇や電池容量の低下を引き起こす虞があった。さらには、捲回電極体(正極板及び負極板)の膨張・収縮が繰り返されることで、捲回電極体の内側(中心側)において座屈が生じる虞があった。これにより、捲回電極体を構成する正極板、負極板、及びセパレータが破断し、内部短絡(正極板と負極板との接触)が生じる虞もあった。   For this reason, in the battery of Patent Document 1, in accordance with the expansion / contraction of the wound electrode body (positive electrode plate and negative electrode plate), in the wound electrode body, loosening of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator (hereinafter referred to as “winding”). , Also referred to as loose winding of the wound electrode body). As a result, the distance between the positive electrode plate and the negative electrode plate adjacent to each other with the separator interposed therebetween is non-uniform, which may cause an increase in battery internal resistance and a decrease in battery capacity. Furthermore, the expansion / contraction of the wound electrode body (the positive electrode plate and the negative electrode plate) is repeated, which may cause buckling on the inner side (center side) of the wound electrode body. As a result, the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator constituting the wound electrode body may be broken, and an internal short circuit (contact between the positive electrode plate and the negative electrode plate) may occur.

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、捲回電極体の内側(中心側)への変形を抑制して、捲回電極体の巻き緩みや座屈を抑制することができる電池を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this present condition, Comprising: The deformation | transformation to the inner side (center side) of a wound electrode body can be suppressed, and the winding looseness and buckling of a wound electrode body can be suppressed. An object is to provide a battery.

極板、負極板、及びセパレータを筒状に捲回してなる捲回電極体であって、上記正極板、上記負極板、及び上記セパレータのうち上記セパレータのみを、当該捲回電極体の最内側に位置する捲回開始位置から複数周回捲回してなるセパレータ捲回部、を有する捲回電極体、を備える電池において、上記セパレータ捲回部は、径方向に隣り合うセパレータ同士が接着または接合して一体に固められてなる電池が好ましい。 Positive electrode plate, negative electrode plate, and an electrode body Kai wound made by winding a separator in a cylindrical shape, the positive electrode plate, the negative electrode plate, and only the separator of the separator, most of the wound electrode assembly In a battery comprising a wound electrode body having a separator wound part formed by winding a plurality of rounds from a winding start position located inside, the separator wound part is bonded or bonded to each other in the radial direction. Thus, a battery that is solidified integrally is preferable.

上述の電池では、捲回電極体が、セパレータ捲回部を有している。ここで、セパレータ捲回部とは、正極板、負極板、及びセパレータのうちセパレータのみを、当該捲回電極体の最内側に位置する捲回開始位置から複数周回(例えば、10〜20周)捲回してなる部位である。   In the battery described above, the wound electrode body has a separator wound portion. Here, the separator winding portion refers to only the separator among the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator, a plurality of turns (for example, 10 to 20 turns) from the winding start position located on the innermost side of the wound electrode body. It is a part formed by winding.

しかしながら、上述の電池では、特許文献1の電池とは異なり、セパレータ捲回部が一体に固められている。すなわち、セパレータ捲回部を構成するセパレータが、単に捲回されているだけではなく、一体に固められている(1つの塊とされている)。   However, unlike the battery of Patent Document 1, the separator winding part is solidified integrally in the battery described above. In other words, the separators constituting the separator winding part are not simply wound, but are solidified as a single body (made as one lump).

このようなセパレータ捲回部は、強固な軸芯として機能する。このため、上述の電池では、捲回電極体(詳細には、正極板及び負極板)の膨張・収縮に伴って、捲回電極体が内側(中心側)に向かって変形するのを抑制することができる。具体的には、一体に固められた(1つの塊とされた)セパレータ捲回部によって、捲回電極体が内側(中心側)に向かって変形しようとする力を受け止めることができ、これによって、捲回電極体の内側(中心側)への変形を抑制することができる。   Such a separator winding part functions as a strong shaft core. For this reason, in the battery described above, the wound electrode body is prevented from being deformed inward (center side) as the wound electrode body (specifically, the positive electrode plate and the negative electrode plate) expands and contracts. be able to. Specifically, the separator winding part solidified into a single piece can receive the force that the wound electrode body tries to deform toward the inside (center side), thereby The deformation to the inner side (center side) of the wound electrode body can be suppressed.

このため、上述の電池では、捲回電極体(正極板及び負極板)の膨張・収縮に起因した、捲回電極体の巻き緩み(正極板、負極板、及びセパレータの捲回の緩み)を抑制することができる。これにより、セパレータを挟んで隣り合う正極板と負極板との間の距離が不均一になるのを抑制でき、その結果、電池内部抵抗の上昇や電池容量の低下を抑制することができる。さらには、捲回電極体(正極板及び負極板)の膨張・収縮が繰り返されることに起因した「捲回電極体の座屈」を抑制することもできる。これにより、捲回電極体を構成する正極板、負極板、及びセパレータの破断を抑制でき、その結果、上記破断に伴う内部短絡(正極板と負極板との接触)を抑制することができる。   For this reason, in the above-described battery, the winding electrode body (the positive electrode plate and the negative electrode plate) is loosened and wound (the positive electrode plate, the negative electrode plate and the separator are loosened) due to the expansion and contraction of the wound electrode body. Can be suppressed. Thereby, it can suppress that the distance between the positive electrode plate and negative electrode plate which adjoins across a separator becomes non-uniform | heterogenous, As a result, the raise of battery internal resistance and the fall of battery capacity can be suppressed. Furthermore, “buckling of the wound electrode body” due to repeated expansion and contraction of the wound electrode body (positive electrode plate and negative electrode plate) can also be suppressed. Thereby, the fracture | rupture of the positive electrode plate, negative electrode plate, and separator which comprise a wound electrode body can be suppressed, As a result, the internal short circuit (contact with a positive electrode plate and a negative electrode plate) accompanying the said fracture | rupture can be suppressed.

本発明の一態様は、上記の電池であって、前記セパレータ捲回部は、径方向に隣り合うセパレータ同士の接着剤による接着で一体に固められてなる電池である。 One embodiment of the present invention is the battery described above, wherein the separator winding portion is a battery that is integrally solidified by adhesion of separators adjacent in the radial direction with an adhesive .

上述の電池では、セパレータ捲回部が、接着剤により一体に固められている(1つの塊とされている)。具体的には、セパレータ捲回部において径方向に隣り合うセパレータが接着剤により接着することで、セパレータ捲回部が一体に固められている(1つの塊とされている)。   In the battery described above, the separator winding part is integrally hardened by an adhesive (a single lump). Specifically, the separator winding part is solidified as a single piece by bonding the separators adjacent in the radial direction in the separator winding part with an adhesive.

接着剤によってセパレータ捲回部を一体に固めることで、セパレータ捲回部を強固な軸芯とすることができる。これにより、セパレータ捲回部によって、捲回電極体(正極板及び負極板)の膨張・収縮に伴って捲回電極体が内側(中心側)に向かって変形しようとする力を受け止めることができ、これによって、捲回電極体の内側(中心側)への変形を抑制することができる。   The separator winding part can be made a strong shaft core by solidifying the separator winding part integrally with an adhesive. Thereby, the separator winding part can receive the force that the wound electrode body tries to deform toward the inside (center side) as the wound electrode body (positive electrode plate and negative electrode plate) expands and contracts. Thereby, the deformation | transformation to the inner side (center side) of the winding electrode body can be suppressed.

なお、接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤(例えば、アラルダイト;チバガイギ社製)を用いることができる。   As the adhesive, for example, an epoxy resin-based adhesive (for example, Araldite; manufactured by Ciba-Gaigi) can be used.

また、「接着剤により一体に固められたセパレータ捲回部」は、例えば、次のようにして形成することができる。例えば、まず、捲回工程において、セパレータのみを捲回電極体の最内側に位置する捲回開始位置から複数周回捲回してなる「セパレータ捲回部」を有する捲回電極体を形成する。   In addition, the “separator winding portion solidified by an adhesive” can be formed as follows, for example. For example, first, in the winding step, a wound electrode body having a “separator winding portion” formed by winding a separator only a plurality of times from a winding start position located on the innermost side of the wound electrode body is formed.

具体的には、例えば、2枚のセパレータ(第1セパレータと第2セパレータとする)を捲回装置の捲回軸の周りに複数周回捲回してセパレータ捲回部を形成する。その後、第1セパレータの外側に負極板を配置して、第1セパレータに沿って負極板を捲回し、さらに、捲回した負極板に沿って第2セパレータを捲回する。引き続き、第2セパレータの外側に正極板を配置して、第2セパレータに沿って正極板を捲回する。その後も、第1セパレータ、負極板20、第2セパレータ、及び正極板を捲回してゆき、円筒状の捲回電極体を形成する。その後、捲回装置の捲回軸を、捲回電極体から抜き取る。これにより、セパレータのみを捲回電極体の最内側に位置する捲回開始位置から複数周回捲回してなる「セパレータ捲回部」を有する、筒状の捲回電極体が形成される。   Specifically, for example, two separators (referred to as a first separator and a second separator) are wound around the winding shaft of the winding device a plurality of times to form a separator winding portion. Thereafter, a negative electrode plate is disposed outside the first separator, the negative electrode plate is wound along the first separator, and the second separator is wound along the wound negative electrode plate. Subsequently, the positive electrode plate is disposed outside the second separator, and the positive electrode plate is wound along the second separator. After that, the first separator, the negative electrode plate 20, the second separator, and the positive electrode plate are wound to form a cylindrical wound electrode body. Thereafter, the winding shaft of the winding device is extracted from the wound electrode body. As a result, a cylindrical wound electrode body having a “separator wound portion” formed by winding a plurality of rounds from the winding start position where only the separator is located on the innermost side of the wound electrode body is formed.

次いで、セパレータ捲回部の内周面に接着剤(アラルダイトなど)を塗布することで、セパレータ捲回部を構成するセパレータ全体に接着剤を浸透(含浸)させる。その後、浸透させた接着剤を硬化させることで、「接着剤により一体に固められたセパレータ捲回部」を形成することができる。   Next, an adhesive (araldite or the like) is applied to the inner peripheral surface of the separator winding portion, so that the entire separator constituting the separator winding portion is infiltrated (impregnated). Thereafter, the infiltrated adhesive is cured to form a “separator winding part solidified by the adhesive”.

また、捲回工程においてセパレータを捲回する前に、予め、セパレータ捲回部を構成する部位(セパレータのうち、セパレータの一端からセパレータ捲回部の捲回長さを有する部位)に接着剤を塗布しておき、接着剤付きのセパレータを捲回するようにしても良い。セパレータ捲回部を形成した後、セパレータに塗布しておいた接着剤を硬化させることで、「接着剤により一体に固められたセパレータ捲回部」を形成することができる。   In addition, before winding the separator in the winding step, an adhesive is previously applied to a portion constituting the separator winding portion (a portion of the separator having a winding length of the separator winding portion from one end of the separator). You may make it apply | coat and wind a separator with an adhesive agent. After the separator winding part is formed, the “separator winding part solidified integrally with the adhesive” can be formed by curing the adhesive applied to the separator.

また、前記の電池であって、前記セパレータ捲回部は、径方向に隣り合うセパレータ同士の溶着により一体に固められてなる電池とすると良い。 Further, a battery of the said separator winding part, it is preferable to a battery comprising hardened one body Ri by the welding of the separator adjacent to each other in the radial direction.

上述の電池では、セパレータ捲回部が、当該セパレータ捲回部をなすセパレータの溶着により、一体に固められている。具体的には、セパレータ捲回部において径方向に隣り合うセパレータを溶着して、セパレータ捲回部を一体に固めている(1つの塊としている)。換言すれば、溶着により、セパレータ捲回部において径方向に隣り合うセパレータを接合して、セパレータ捲回部を一体に固めている(1つの塊としている)。   In the battery described above, the separator winding portion is integrally hardened by welding of the separator that forms the separator winding portion. Specifically, separators adjacent to each other in the radial direction are welded at the separator winding part, and the separator winding part is integrally hardened (made as one lump). In other words, by welding, separators adjacent in the radial direction are joined at the separator winding portion, and the separator winding portion is integrally hardened (made as one lump).

セパレータの溶着によりセパレータ捲回部を一体に固めることで、セパレータ捲回部を強固な軸芯とすることができる。これにより、セパレータ捲回部によって、捲回電極体(正極板及び負極板)の膨張・収縮に伴って捲回電極体が内側(中心側)に向かって変形しようとする力を受け止めることができ、これによって、捲回電極体の内側(中心側)への変形を抑制することができる。   The separator winding part can be made a strong shaft core by solidifying the separator winding part integrally by welding the separator. Thereby, the separator winding part can receive the force that the wound electrode body tries to deform toward the inside (center side) as the wound electrode body (positive electrode plate and negative electrode plate) expands and contracts. Thereby, the deformation | transformation to the inner side (center side) of the winding electrode body can be suppressed.

なお、「セパレータの溶着により一体に固められたセパレータ捲回部」は、例えば、次のようにして形成することができる。例えば、まず、前述のように、捲回工程において、セパレータのみを捲回電極体の最内側に位置する捲回開始位置から複数周回捲回してなる「セパレータ捲回部」を有する、筒状の捲回電極体を形成する。次いで、棒状のヒータ(例えば、シーズヒータ)を捲回電極体の筒内(詳細には、セパレータ捲回部の内側)に挿入し、セパレータ捲回部(これを構成するセパレータ)を溶融する(軟化させる)。その後、ヒータを捲回電極体の筒内から抜き取り、冷却によりセパレータ捲回部を硬化させることで、セパレータ捲回部を構成するセパレータが一体化する(径方向に隣り合うセパレータが接着する)。このようにして、「セパレータの溶着により一体に固められたセパレータ捲回部」を形成することができる。   The “separator winding part solidified by welding of the separator” can be formed as follows, for example. For example, first, as described above, in the winding step, a cylindrical shape having a “separator winding portion” formed by winding only a separator around a winding start position located on the innermost side of the wound electrode body. A wound electrode body is formed. Next, a rod-shaped heater (for example, a sheathed heater) is inserted into the cylinder of the wound electrode body (specifically, inside the separator wound part), and the separator wound part (the separator constituting the same) is melted ( Soften). Thereafter, the heater is extracted from the cylinder of the wound electrode body, and the separator winding part is cured by cooling, so that the separators constituting the separator winding part are integrated (separators adjacent in the radial direction are bonded). In this manner, the “separator winding part solidified by welding of the separator” can be formed.

実施例1及び参考例1にかかる電池の側面図である。 1 is a side view of a battery according to Example 1 and Reference Example 1. FIG. 同電池の上面図である。It is a top view of the battery. 同電池の縦断面図であり、図2のD−D断面図に相当する。It is a longitudinal cross-sectional view of the battery, and corresponds to a DD cross-sectional view of FIG. 同電池の横断面図であり、図1のC−C断面図に相当する。It is a cross-sectional view of the battery and corresponds to the CC cross-sectional view of FIG. 同電池の横断面の部分拡大図であり、図4のB部拡大図に相当する。It is the elements on larger scale of the cross section of the battery, and is equivalent to the B section enlarged view of FIG. 実施例1及び参考例1にかかる正極板を示す図である。It is a figure which shows the positive electrode plate concerning Example 1 and Reference Example 1. FIG. 実施例1及び参考例1にかかる負極板を示す図である。It is a figure which shows the negative electrode plate concerning Example 1 and Reference Example 1. FIG. 実施例1及び参考例1にかかる捲回電極体の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the wound electrode body concerning Example 1 and Reference Example 1. FIG. 参考例1にかかる溶着工程を説明する図である。It is a figure explaining the welding process concerning the reference example 1. FIG.

(実施例1)
本実施例1の電池1は、図1及び図2に示すように、円筒状の密閉型二次電池である。この電池1は、図3に示すように、円筒状の捲回電極体40と、この捲回電極体40を収容する円筒状の電池ケース60とを有する。このうち、捲回電極体40は、正極板10、負極板20、第1セパレータ31、及び第2セパレータ35を、軸線AXの周りに円筒状に捲回した捲回電極体である。
(Example 1)
The battery 1 of Example 1 is a cylindrical sealed secondary battery as shown in FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 3, the battery 1 includes a cylindrical wound electrode body 40 and a cylindrical battery case 60 that houses the wound electrode body 40. Among these, the wound electrode body 40 is a wound electrode body in which the positive electrode plate 10, the negative electrode plate 20, the first separator 31, and the second separator 35 are wound around the axis AX in a cylindrical shape.

正極板10は、図6に示すように、正極集電箔11が延びる長手方向(図6において左右方向)の一方辺10bに沿って延び、正極集電箔11及び正極合材層12を有する正極活物質塗工部14と、この正極活物質塗工部14と隣り合って長手方向の一方辺10bに沿って延び、正極合材層12を有することなく、正極集電箔11のみからなる正極活物質未塗工部13とを有している。   As shown in FIG. 6, the positive electrode plate 10 extends along one side 10 b in the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 6) in which the positive electrode current collector foil 11 extends, and includes the positive electrode current collector foil 11 and the positive electrode mixture layer 12. The positive electrode active material coating part 14 and the positive electrode active material coating part 14 are adjacent to the positive electrode active material application part 14 and extend along the one side 10b in the longitudinal direction. A positive electrode active material uncoated portion 13.

なお、正極集電箔11としては、例えば、アルミニウム箔を用いることができる。また、正極合材層12は、正極活物質やバインダなどにより構成されている。正極活物質としては、例えば、ニッケル酸リチウムを用いることができる。   For example, an aluminum foil can be used as the positive electrode current collector foil 11. The positive electrode mixture layer 12 is made of a positive electrode active material, a binder, or the like. As the positive electrode active material, for example, lithium nickelate can be used.

負極板20は、図7に示すように、負極集電箔21が延びる長手方向(図7において左右方向)の一方辺20bに沿って延び、負極集電箔21及び負極合材層22を有する負極活物質塗工部24と、この負極活物質塗工部24と隣り合って長手方向の一方辺20bに沿って延び、負極合材層22を有することなく、負極集電箔21のみからなる負極活物質未塗工部23とを有している。   As shown in FIG. 7, the negative electrode plate 20 extends along one side 20 b in the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 7) in which the negative electrode current collector foil 21 extends, and includes the negative electrode current collector foil 21 and the negative electrode mixture layer 22. The negative electrode active material coating part 24 and the negative electrode active material coating part 24 are adjacent to the negative electrode active material coating part 24 and extend along the one side 20b in the longitudinal direction. A negative electrode active material uncoated portion 23.

なお、負極集電箔21としては、例えば、銅箔を用いることができる。また、負極合材層22は、負極活物質やバインダなどにより構成されている。負極活物質としては、例えば、天然黒鉛を用いることができる。
また、本実施例1では、第1セパレータ31及び第2セパレータ35として、ポリエチレンからなる多孔質シートを用いている。
As the negative electrode current collector foil 21, for example, a copper foil can be used. The negative electrode mixture layer 22 is composed of a negative electrode active material, a binder, or the like. As the negative electrode active material, for example, natural graphite can be used.
In the first embodiment, a porous sheet made of polyethylene is used as the first separator 31 and the second separator 35.

電池ケース60は、円筒状の電池ケースであり、有底円筒状をなす金属製の電池ケース本体61と、円板状をなす金属製の封口蓋62とを有する(図1〜図3参照)。封口蓋62は、図3に示すように、電気絶縁性樹脂からなる円環状のガスケット69を電池ケース本体61との間に介在させて、電池ケース本体61の開口部61Hでかしめられている。これにより、電池ケース本体61と封口蓋62との間を電気的に絶縁しつつ、捲回電極体40を収容した電池ケース本体61と封口蓋62とが一体とされて、電池ケース60をなしている。   The battery case 60 is a cylindrical battery case, and includes a metal battery case body 61 having a bottomed cylindrical shape and a metal sealing lid 62 having a disk shape (see FIGS. 1 to 3). . As shown in FIG. 3, the sealing lid 62 is caulked at an opening 61 </ b> H of the battery case body 61 with an annular gasket 69 made of an electrically insulating resin interposed between the sealing case 62 and the battery case body 61. Thus, the battery case body 61 and the sealing lid 62 that house the wound electrode body 40 are integrated while electrically insulating the battery case body 61 and the sealing lid 62, thereby forming the battery case 60. ing.

ここで、本実施例1の捲回電極体40について、詳細に説明する。
捲回電極体40は、図3に示すように、軸線方向(軸線AXが延びる方向、図3において上下方向)について捲回電極体40の一端部(図3において上端部)をなす正極捲回部44と、軸線方向Xについて捲回電極体40の他端部(図3において下端部)をなす負極捲回部46と、正極捲回部44と負極捲回部46との間に位置する発電部42とを有する。
Here, the wound electrode body 40 of the first embodiment will be described in detail.
As shown in FIG. 3, the wound electrode body 40 is a positive electrode winding that forms one end (upper end in FIG. 3) of the wound electrode body 40 in the axial direction (the direction in which the axis AX extends, the vertical direction in FIG. 3). It is located between the part 44, the negative electrode winding part 46 which makes the other end part (lower end part in FIG. 3) of the winding electrode body 40 about the axial direction X, and the positive electrode winding part 44 and the negative electrode winding part 46. And a power generation unit 42.

正極捲回部44は、正極板10の正極活物質未塗工部13のみが捲回されている部位である。負極捲回部46は、負極板20の負極活物質未塗工部23のみが捲回されている部位である。発電部42は、正極板10(正極活物質塗工部14)と負極板20(負極活物質塗工部24)と第1セパレータ31と第2セパレータ35とが捲回されてなる部位である。なお、第1セパレータ31と第2セパレータ35は、正極板10と負極板20との間に位置し、両電極板間を電気的に絶縁している。   The positive electrode winding part 44 is a part where only the positive electrode active material uncoated part 13 of the positive electrode plate 10 is wound. The negative electrode winding part 46 is a part where only the negative electrode active material uncoated part 23 of the negative electrode plate 20 is wound. The power generation unit 42 is a portion formed by winding the positive electrode plate 10 (the positive electrode active material coating unit 14), the negative electrode plate 20 (the negative electrode active material coating unit 24), the first separator 31, and the second separator 35. . In addition, the 1st separator 31 and the 2nd separator 35 are located between the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20, and electrically insulate between both electrode plates.

正極捲回部44は、その端面44bにおいて、金属板からなる正極集電部材71に溶接されている(図3参照)。さらに、正極集電部材71は、帯状の金属薄板からなる接続部材53を通じて、封口蓋62の天井部62bに電気的に接続されている。これにより、本実施例1の電池1では、封口蓋62の天井部62bが正極外部端子となる。   The positive electrode winding part 44 is welded to the positive electrode current collector 71 made of a metal plate at the end face 44b (see FIG. 3). Further, the positive electrode current collecting member 71 is electrically connected to the ceiling portion 62 b of the sealing lid 62 through the connection member 53 made of a strip-shaped metal thin plate. Thereby, in the battery 1 of the first embodiment, the ceiling portion 62b of the sealing lid 62 serves as a positive electrode external terminal.

負極捲回部46は、その端面46bにおいて、金属板からなる負極集電部材72に溶接されている(図3参照)。さらに、負極集電部材72は、電池ケース本体61の底部61bに溶接されている。これにより、本実施例の電池1では、電池ケース本体61の底部61bが負極外部端子となる。   The negative electrode winding part 46 is welded to the negative electrode current collector 72 made of a metal plate at its end face 46b (see FIG. 3). Further, the negative electrode current collecting member 72 is welded to the bottom 61 b of the battery case main body 61. Thereby, in the battery 1 of the present embodiment, the bottom 61b of the battery case body 61 serves as a negative external terminal.

捲回電極体40は、例えば、正極板10及び負極板20を、軸線AXの周りに50周回捲回した捲回電極体であるが、図3〜図5及び図8では、捲回数を省略(図3及び図8では、正極板10及び負極板20の捲回数を4周回に省略)している。
なお、図3は、電池1の縦断面図であり、図2のD−D断面図に相当する。また、図4は、電池1の横断面図であり、図1のC−C断面図に相当する。また、図5は、電池1の横断面の部分拡大図であり、図4のB部拡大図に相当する。
The wound electrode body 40 is, for example, a wound electrode body obtained by winding the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20 around the axis AX, but the number of windings is omitted in FIGS. 3 to 5 and 8. (In FIGS. 3 and 8, the number of turns of the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20 is omitted to four rounds).
3 is a longitudinal sectional view of the battery 1 and corresponds to the DD sectional view of FIG. 4 is a cross-sectional view of the battery 1 and corresponds to the CC cross-sectional view of FIG. FIG. 5 is a partially enlarged view of a cross section of the battery 1, and corresponds to an enlarged view of a portion B in FIG.

さらに、本実施例1の捲回電極体40は、セパレータ捲回部30を有している。セパレータ捲回部30は、セパレータのみ(第1セパレータ31と第2セパレータ35だけ)を、捲回電極体40の最内側(中心側)に位置する捲回開始位置SPから複数周回(例えば、10〜20周回)捲回してなる部位である(図4及び図5参照)。なお、図3〜図5及び図8では、セパレータ捲回部30の捲回数を省略している。   Furthermore, the wound electrode body 40 of the first embodiment has a separator wound portion 30. The separator winding unit 30 is configured such that only the separator (only the first separator 31 and the second separator 35) is rotated a plurality of times (for example, 10) from the winding start position SP located on the innermost side (center side) of the wound electrode body 40. It is a part formed by winding (~ 20 laps) (see FIGS. 4 and 5). 3 to 5 and 8, the number of windings of the separator winding unit 30 is omitted.

ところで、電池の使用時(充放電時)には、捲回電極体(詳細には、正極板及び負極板)が膨張・収縮する。しかしながら、前述のように、特許文献1の電池では、捲回電極体(詳細には、正極板及び負極板)の膨張・収縮に伴って、捲回電極体が内側(中心側)に向かって変形してしまう虞があった。具体的には、特許文献1の電池のセパレータ捲回部(セパレータ巻芯部)は、セパレータを単に捲回しただけのセパレータ捲回部であるため、軸芯として十分に機能することができない(軸芯として十分な強度がない)。このため、特許文献1のセパレータ捲回部では、捲回電極体が内側(中心側)に向かって変形しようとする力を受け止めることができず、捲回電極体の内側(中心側)への変形を抑制することができない虞があった。   By the way, when the battery is used (charge / discharge), the wound electrode body (specifically, the positive electrode plate and the negative electrode plate) expands and contracts. However, as described above, in the battery of Patent Document 1, as the wound electrode body (specifically, the positive electrode plate and the negative electrode plate) expands and contracts, the wound electrode body moves toward the inner side (center side). There was a risk of deformation. Specifically, since the separator winding part (separator core part) of the battery of Patent Document 1 is a separator winding part that is simply wound around the separator, it cannot sufficiently function as an axis ( There is not enough strength for the shaft core). For this reason, in the separator winding part of patent document 1, the winding electrode body cannot receive the force which is going to deform | transform toward inner side (center side), and the inner side (center side) of the winding electrode body is not received. There is a possibility that deformation cannot be suppressed.

このため、特許文献1の電池では、捲回電極体(正極板及び負極板)の膨張・収縮に伴って、捲回電極体において、正極板、負極板、及びセパレータの捲回の緩み(捲回電極体の巻き緩み)が生じる虞があった。これにより、セパレータを挟んで隣り合う正極板と負極板との間の距離が不均一になり、電池内部抵抗の上昇や電池容量の低下を引き起こす虞があった。さらには、捲回電極体(正極板及び負極板)の膨張・収縮が繰り返されることで、捲回電極体の内側(中心側)において座屈が生じる虞があった。これにより、捲回電極体を構成する正極板、負極板、及びセパレータが破断し、内部短絡(正極板と負極板との接触)が生じる虞もあった。   For this reason, in the battery of Patent Document 1, along with the expansion / contraction of the wound electrode body (positive electrode plate and negative electrode plate), in the wound electrode body, loosening of the positive electrode plate, negative electrode plate, and separator (winding) There is a risk of loosening of the rotating electrode body). As a result, the distance between the positive electrode plate and the negative electrode plate adjacent to each other with the separator interposed therebetween is non-uniform, which may cause an increase in battery internal resistance and a decrease in battery capacity. Furthermore, the expansion / contraction of the wound electrode body (the positive electrode plate and the negative electrode plate) is repeated, which may cause buckling on the inner side (center side) of the wound electrode body. As a result, the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator constituting the wound electrode body may be broken, and an internal short circuit (contact between the positive electrode plate and the negative electrode plate) may occur.

一方、本実施例1の電池1では、特許文献1の電池とは異なり、セパレータ捲回部30が、接着剤により一体に固められている。すなわち、セパレータ捲回部30を構成する第1セパレータ31及び第2セパレータ35が、単に捲回されているだけではなく、接着剤により一体に固められている(1つの塊とされている)。具体的には、セパレータ捲回部30において、径方向に隣り合う第1セパレータ31と第2セパレータ35が接着剤により接着することで、セパレータ捲回部30が一体に固められている(1つの塊とされている)。   On the other hand, in the battery 1 of Example 1, unlike the battery of Patent Document 1, the separator winding part 30 is integrally hardened by an adhesive. That is, the 1st separator 31 and the 2nd separator 35 which comprise the separator winding part 30 are not only just wound, but are solidified by the adhesive agent (it is made into one lump). Specifically, in the separator winding part 30, the first separator 31 and the second separator 35 that are adjacent in the radial direction are bonded together with an adhesive, so that the separator winding part 30 is solidified integrally (one It is considered a lump).

接着剤を用いてセパレータ捲回部30を一体に固めることで、セパレータ捲回部30を強固な軸芯とすることができる。これにより、セパレータ捲回部30によって、捲回電極体40(正極板10及び負極板20)の膨張・収縮に伴って捲回電極体40が内側(中心側)に向かって変形しようとする力を受け止めることができ、その結果、捲回電極体40の内側(中心側)への変形を抑制することができる。   By separating and solidifying the separator winding part 30 using an adhesive, the separator winding part 30 can be a strong shaft core. As a result, the separator winding part 30 causes the winding electrode body 40 to deform toward the inside (center side) as the wound electrode body 40 (the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20) expands and contracts. As a result, deformation of the wound electrode body 40 toward the inner side (center side) can be suppressed.

このため、本実施例1の電池1では、捲回電極体40(正極板10及び負極板20)の膨張・収縮に起因した、捲回電極体40の巻き緩み(正極板10、負極板20、第1セパレータ31、及び第2セパレータ35の捲回の緩み)を抑制することができる。これにより、セパレータ(第1セパレータ31または第2セパレータ35)を挟んで隣り合う正極板10と負極板20との間の距離が不均一になるのを抑制でき、その結果、電池内部抵抗の上昇や電池容量の低下を抑制することができる。   For this reason, in the battery 1 of the first embodiment, loose winding (the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20) due to the expansion and contraction of the wound electrode body 40 (the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20). , Loosening of the winding of the first separator 31 and the second separator 35) can be suppressed. Thereby, it is possible to prevent the distance between the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20 adjacent to each other with the separator (the first separator 31 or the second separator 35) interposed therebetween, and as a result, the battery internal resistance increases. And a decrease in battery capacity can be suppressed.

さらには、捲回電極体40(正極板10及び負極板20)の膨張・収縮が繰り返されることに起因した「捲回電極体40の座屈」を抑制することもできる。これにより、捲回電極体40を構成する正極板10、負極板20、第1セパレータ31、及び第2セパレータ35の破断を抑制でき、その結果、上記破断に伴う内部短絡(正極板10と負極板20との接触)を抑制することができる。   Furthermore, “buckling of the wound electrode body 40” due to repeated expansion and contraction of the wound electrode body 40 (the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20) can also be suppressed. Thereby, the fracture | rupture of the positive electrode plate 10, the negative electrode plate 20, the 1st separator 31, and the 2nd separator 35 which comprises the winding electrode body 40 can be suppressed, As a result, the internal short circuit (the positive electrode plate 10 and a negative electrode accompanying the said fracture | rupture) Contact with the plate 20) can be suppressed.

なお、本実施例1では、接着剤として、エポキシ樹脂系の接着剤(例えば、アラルダイト;チバガイギ社製)を用いている。   In Example 1, an epoxy resin adhesive (for example, Araldite; manufactured by Ciba-Gaigi) is used as the adhesive.

また、本実施例1の電池1では、電池ケース本体61によって捲回電極体40の外側(外周)を包囲している(図3及び図4参照)ため、捲回電極体40(正極板10及び負極板20)の膨張・収縮に伴う捲回電極体40の外側への変形も抑制することができる。詳細には、電池ケース本体61によって、捲回電極体40(正極板10及び負極板20)の膨張・収縮に伴って捲回電極体40が外側に向かって変形しようとする力を受け止めることができ、その結果、捲回電極体40の外側への変形を抑制することができる。これにより、捲回電極体40の巻き緩みや座屈を、より一層抑制することができる。   Further, in the battery 1 of the first embodiment, since the outer side (outer periphery) of the wound electrode body 40 is surrounded by the battery case body 61 (see FIGS. 3 and 4), the wound electrode body 40 (the positive electrode plate 10). And the deformation | transformation to the outer side of the winding electrode body 40 accompanying the expansion and contraction of the negative electrode plate 20) can also be suppressed. Specifically, the battery case body 61 can receive a force that the wound electrode body 40 tends to deform outward as the wound electrode body 40 (the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20) expands and contracts. As a result, the outward deformation of the wound electrode body 40 can be suppressed. Thereby, winding looseness and buckling of the wound electrode body 40 can be further suppressed.

次に、電池1の製造方法について、以下に説明する。
まず、図6に示すように、帯状の正極集電箔11の表面に正極合材層12を形成した正極板10を用意する。この正極板10は、正極集電箔11が延びる長手方向(図6において左右方向)の一方辺10bに沿って延び、正極集電箔11及び正極合材層12を有する正極活物質塗工部14と、この正極活物質塗工部14と隣り合って長手方向の一方辺10bに沿って延び、正極合材層12を有することなく、正極集電箔11のみからなる正極活物質未塗工部13とを有している。
Next, a method for manufacturing the battery 1 will be described below.
First, as shown in FIG. 6, a positive electrode plate 10 in which a positive electrode mixture layer 12 is formed on the surface of a strip-shaped positive electrode current collector foil 11 is prepared. The positive electrode plate 10 extends along one side 10b in the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 6) in which the positive electrode current collector foil 11 extends, and has a positive electrode current collector foil 11 and a positive electrode mixture layer 12. 14 and the positive electrode active material coating portion 14, which is adjacent to the positive electrode active material coating portion 14 and extends along the one side 10 b in the longitudinal direction, and does not have the positive electrode mixture layer 12, and is composed only of the positive electrode current collector foil 11. Part 13.

さらに、図7に示すように、帯状の負極集電箔21の表面に負極合材層22を形成した負極板20を用意する。この負極板20は、負極集電箔21が延びる長手方向(図7において左右方向)の一方辺20bに沿って延び、負極集電箔21及び負極合材層22を有する負極活物質塗工部24と、この負極活物質塗工部24と隣り合って長手方向の一方辺20bに沿って延び、負極合材層22を有することなく、負極集電箔21のみからなる負極活物質未塗工部23とを有している。   Further, as shown in FIG. 7, a negative electrode plate 20 in which a negative electrode mixture layer 22 is formed on the surface of a strip-shaped negative electrode current collector foil 21 is prepared. The negative electrode plate 20 extends along one side 20b in the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 7) in which the negative electrode current collector foil 21 extends, and has a negative electrode current collector foil 21 and a negative electrode mixture layer 22. 24 and the negative electrode active material coating part 24, which extends along the one side 20 b in the longitudinal direction and does not have the negative electrode mixture layer 22, and is composed only of the negative electrode current collector foil 21. Part 23.

また、帯状の第1セパレータ31と、帯状の第2セパレータ35とを用意する。なお、本実施例1では、第1セパレータ31及び第2セパレータ35として、ポリエチレンからなる多孔質シートを用いている。   Also, a strip-shaped first separator 31 and a strip-shaped second separator 35 are prepared. In Example 1, a porous sheet made of polyethylene is used as the first separator 31 and the second separator 35.

次に、捲回工程において、セパレータ(第1セパレータ31及び第2セパレータ35)のみを捲回電極体40の最内側に位置する捲回開始位置SPから複数周回捲回してなる「セパレータ捲回部30」を有する捲回電極体40を形成する(図4、図5、図8参照)。
具体的には、まず、2枚のセパレータ(第1セパレータ31と第2セパレータ35)を重ね合わせるようにして、捲回装置の捲回軸(図示なし)の周りに複数周回(例えば、10〜20周回)捲回し、セパレータ捲回部30を形成する(図5参照)。なお、図4及び図5では、捲回方向をFWとして表している。
Next, in the winding step, “separator winding portion” is formed by winding only the separators (the first separator 31 and the second separator 35) around the winding start position SP located on the innermost side of the wound electrode body 40. 30 ”is formed (see FIGS. 4, 5, and 8).
Specifically, first, two separators (the first separator 31 and the second separator 35) are overlapped, and a plurality of turns (for example, 10 to 10) around a winding shaft (not shown) of the winding device. 20 turns) to form the separator winding part 30 (see FIG. 5). 4 and 5, the winding direction is represented as FW.

その後、第1セパレータ31の外側に負極板20を配置して、第1セパレータ31に沿って負極板20を捲回する。次いで、第2セパレータ35を、捲回した負極板20に沿って捲回する。引き続き、第2セパレータ35の外側に正極板10を配置して、第2セパレータ35に沿って正極板10を捲回する。但し、正極板10の正極活物質未塗工部13と負極板20の負極活物質未塗工部23が、幅方向(図8において上下方向)について反対側に位置するように(図8において、正極活物質未塗工部13が上方、負極活物質未塗工部23が下方に位置するように)、負極板20及び正極板10を配置して捲回する。   Thereafter, the negative electrode plate 20 is disposed outside the first separator 31, and the negative electrode plate 20 is wound along the first separator 31. Next, the second separator 35 is wound along the wound negative electrode plate 20. Subsequently, the positive electrode plate 10 is disposed outside the second separator 35, and the positive electrode plate 10 is wound along the second separator 35. However, the positive electrode active material uncoated portion 13 of the positive electrode plate 10 and the negative electrode active material uncoated portion 23 of the negative electrode plate 20 are positioned on opposite sides in the width direction (vertical direction in FIG. 8) (in FIG. 8). The negative electrode plate 20 and the positive electrode plate 10 are arranged and wound so that the positive electrode active material uncoated portion 13 is positioned above and the negative electrode active material uncoated portion 23 is positioned below.

その後も、第1セパレータ31、負極板20、第2セパレータ35、及び正極板10を捲回してゆき、円筒状の捲回電極体を形成する。その後、捲回装置の捲回軸(図示なし)を、捲回電極体から抜き取る。これにより、セパレータ(第1セパレータ31及び第2セパレータ35)のみを捲回電極体の最内側に位置する捲回開始位置SPから複数周回捲回してなる「セパレータ捲回部30」を有する、筒状の捲回電極体40が形成される(図8参照)。   After that, the first separator 31, the negative electrode plate 20, the second separator 35, and the positive electrode plate 10 are wound to form a cylindrical wound electrode body. Then, the winding axis | shaft (not shown) of a winding apparatus is extracted from a winding electrode body. Thereby, the cylinder having the “separator winding part 30” formed by winding only the separator (the first separator 31 and the second separator 35) a plurality of times from the winding start position SP located on the innermost side of the wound electrode body. A spiral wound electrode body 40 is formed (see FIG. 8).

次いで、接着工程に進み、セパレータ捲回部30の内周面30bに、図示しない接着剤(例えば、アラルダイト)を塗布する。これにより、セパレータ捲回部30を構成するセパレータ(第1セパレータ31と第2セパレータ35)の全体に、接着剤を浸透(含浸)させる。その後、浸透させた接着剤を硬化させることで、「接着剤により一体に固められたセパレータ捲回部30」を形成することができる。具体的には、セパレータ捲回部30において、径方向(図8において左右方向)に隣り合う第1セパレータ31と第2セパレータ35を、接着剤により接着して、セパレータ捲回部30を一体に固めている(1つの塊にしている)。   Next, the process proceeds to an adhesion step, and an adhesive (not shown) (for example, Araldite) is applied to the inner peripheral surface 30b of the separator winding part 30. As a result, the adhesive is infiltrated (impregnated) into the whole separator (the first separator 31 and the second separator 35) constituting the separator winding part 30. Thereafter, the infiltrated adhesive is cured to form the “separator winding portion 30 solidified integrally with the adhesive”. Specifically, in the separator winding part 30, the first separator 31 and the second separator 35 that are adjacent to each other in the radial direction (left and right direction in FIG. 8) are bonded with an adhesive, so that the separator winding part 30 is integrated. It is hardened (made into one lump).

その後、正極捲回部44に正極集電部材71を溶接した。具体的には、正極集電部材71を、正極捲回部44の端面44b(図3において上端面)に突き当てた状態で、正極集電部材71の表面にレーザービームを照射して、正極捲回部44と正極集電部材71とをレーザ溶接した。さらに、負極捲回部46に負極集電部材72を溶接した。具体的には、負極集電部材72を、負極捲回部46の端面46b(図3において下端面)に突き当てた状態で、負極集電部材72の表面にレーザービームを照射して、負極捲回部46と負極集電部材72とをレーザ溶接した。   Thereafter, the positive electrode current collecting member 71 was welded to the positive electrode winding part 44. Specifically, the surface of the positive electrode current collecting member 71 is irradiated with a laser beam in a state where the positive electrode current collecting member 71 is abutted against the end surface 44b (the upper end surface in FIG. 3) of the positive electrode winding part 44, The wound part 44 and the positive electrode current collector 71 were laser welded. Further, the negative electrode current collecting member 72 was welded to the negative electrode winding part 46. Specifically, in the state where the negative electrode current collecting member 72 is abutted against the end face 46b (the lower end face in FIG. 3) of the negative electrode winding part 46, the surface of the negative electrode current collecting member 72 is irradiated with a laser beam, The wound portion 46 and the negative electrode current collector 72 were laser welded.

その後、正極集電部材71及び負極集電部材72を溶接した捲回電極体40を、電池ケース本体61の内部に収容する(図3参照)。次いで、負極集電部材72を電池ケース本体61の底部61bに溶接する。これにより、電池ケース本体61の底部61bが負極外部端子となる。さらに、接続部材53の一端部を正極集電部材71に溶接し、接続部材53の他端部を封口蓋62の天井部62bに溶接する。これにより、正極集電部材71と封口蓋62の天井部62bとが接続部材53を通じて電気的に接続されるので、封口蓋62の天井部62bが正極外部端子となる。   Thereafter, the wound electrode body 40 in which the positive electrode current collecting member 71 and the negative electrode current collecting member 72 are welded is accommodated in the battery case body 61 (see FIG. 3). Next, the negative electrode current collecting member 72 is welded to the bottom 61 b of the battery case body 61. Thereby, the bottom 61b of the battery case body 61 becomes a negative external terminal. Further, one end portion of the connection member 53 is welded to the positive electrode current collecting member 71, and the other end portion of the connection member 53 is welded to the ceiling portion 62 b of the sealing lid 62. Thereby, since the positive electrode current collecting member 71 and the ceiling portion 62b of the sealing lid 62 are electrically connected through the connecting member 53, the ceiling portion 62b of the sealing lid 62 serves as a positive electrode external terminal.

次いで、電池ケース本体61の内部に電解液を注入した後、ガスケット69を外周端部62cに配置した封口蓋62を、電池ケース本体61の開口部61Hの内側に配置した状態で、電池ケース本体61の開口部61Hを加締める。このようにして、電池ケース本体61と封口蓋62との間を電気的に絶縁しつつ、電池ケース本体61と封口蓋62とを一体とした電池ケース60を形成する。これにより、本実施例1の電池1が完成する。   Next, after injecting the electrolyte into the battery case main body 61, the battery case main body is disposed in a state where the sealing lid 62 in which the gasket 69 is disposed at the outer peripheral end 62 c is disposed inside the opening 61 </ b> H of the battery case main body 61. The opening 61H of 61 is crimped. In this manner, the battery case 60 in which the battery case body 61 and the sealing lid 62 are integrated is formed while electrically insulating the battery case body 61 and the sealing lid 62. Thereby, the battery 1 of the present Example 1 is completed.

参考例1
次に、参考例1にかかる電池101について説明する。本参考例1の電池101は、実施例1の電池1と比較して、セパレータ捲回部30が溶着により一体に固められている点のみが異なり、その他については実施例1と同様である。従って、ここでは、実施例1と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。
( Reference Example 1 )
Next, the battery 101 according to Reference Example 1 will be described. The battery 101 of the reference example 1 is different from the battery 1 of the example 1 only in that the separator winding part 30 is integrally hardened by welding, and is otherwise the same as the example 1. Therefore, here, the description will focus on the points different from the first embodiment, and the description of the same points will be omitted or simplified.

参考例1の電池101では、セパレータ捲回部30が、セパレータ捲回部30をなすセパレータ(第1セパレータ31と第2セパレータ35)の溶着により、一体に固められている(1つの塊とされている)。具体的には、セパレータ捲回部30において径方向に隣り合うセパレータ(第1セパレータ31と第2セパレータ35)を溶着して、セパレータ捲回部30を一体に固めている(1つの塊としている)。換言すれば、溶着により、セパレータ捲回部30において径方向に隣り合うセパレータ(第1セパレータ31と第2セパレータ35)を接合して、セパレータ捲回部30を一体に固めている(一塊りとしている)。 In the battery 101 of the present reference example 1 , the separator winding part 30 is integrally hardened by welding the separators (the first separator 31 and the second separator 35) forming the separator winding part 30 (one lump and Have been). Specifically, separators adjacent to each other in the radial direction (the first separator 31 and the second separator 35) are welded together in the separator winding part 30 to solidify the separator winding part 30 as one body (a single lump). ). In other words, by welding, separators adjacent to each other in the radial direction (first separator 31 and second separator 35) are joined in the separator winding part 30, and the separator winding part 30 is integrally hardened (as a lump. )

セパレータ(第1セパレータ31と第2セパレータ35)の溶着によりセパレータ捲回部30を一体に固めることで、セパレータ捲回部30を強固な軸芯とすることができる。 これにより、セパレータ捲回部30によって、捲回電極体40(正極板10及び負極板20)の膨張・収縮に伴って捲回電極体40が内側(中心側)に向かって変形しようとする力を受け止めることができ、その結果、捲回電極体40の内側(中心側)への変形を抑制することができる。   By separating and solidifying the separator winding part 30 by welding the separators (the first separator 31 and the second separator 35), the separator winding part 30 can be made a strong shaft core. As a result, the separator winding part 30 causes the winding electrode body 40 to deform toward the inside (center side) as the wound electrode body 40 (the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20) expands and contracts. As a result, deformation of the wound electrode body 40 toward the inner side (center side) can be suppressed.

このため、本参考例1の電池101では、捲回電極体40(正極板10及び負極板20)の膨張・収縮に起因した、捲回電極体40の巻き緩み(正極板10、負極板20、第1セパレータ31、及び第2セパレータ35の捲回の緩み)を抑制することができる。これにより、セパレータ(第1セパレータ31または第2セパレータ35)を挟んで隣り合う正極板10と負極板20との間の距離が不均一になるのを抑制でき、その結果、電池内部抵抗の上昇や電池容量の低下を抑制することができる。 For this reason, in the battery 101 of the first reference example , loose winding (the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20) due to the expansion / contraction of the wound electrode body 40 (the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20). , Loosening of the winding of the first separator 31 and the second separator 35) can be suppressed. Thereby, it is possible to prevent the distance between the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20 adjacent to each other with the separator (the first separator 31 or the second separator 35) interposed therebetween, and as a result, the battery internal resistance increases. And a decrease in battery capacity can be suppressed.

さらには、捲回電極体40(正極板10及び負極板20)の膨張・収縮が繰り返されることに起因した「捲回電極体40の座屈」を抑制することもできる。これにより、捲回電極体40を構成する正極板10、負極板20、第1セパレータ31、及び第2セパレータ35の破断を抑制でき、その結果、上記破断に伴う内部短絡(正極板10と負極板20との接触)を抑制することができる。   Furthermore, “buckling of the wound electrode body 40” due to repeated expansion and contraction of the wound electrode body 40 (the positive electrode plate 10 and the negative electrode plate 20) can also be suppressed. Thereby, the fracture | rupture of the positive electrode plate 10, the negative electrode plate 20, the 1st separator 31, and the 2nd separator 35 which comprises the winding electrode body 40 can be suppressed, As a result, the internal short circuit (the positive electrode plate 10 and a negative electrode accompanying the said fracture | rupture) Contact with the plate 20) can be suppressed.

次に、電池101の製造方法について、以下に説明する。
まず、実施例1と同様に、捲回工程において、セパレータ(第1セパレータ31及び第2セパレータ35)のみを捲回電極体40の最内側に位置する捲回開始位置SPから複数周回捲回してなる「セパレータ捲回部30」を有する捲回電極体40を形成する(図4、図5、図8参照)。
Next, a method for manufacturing the battery 101 will be described below.
First, similarly to Example 1, in the winding process, only the separators (the first separator 31 and the second separator 35) are wound a plurality of times from the winding start position SP located on the innermost side of the wound electrode body 40. Thus, a wound electrode body 40 having a “separator wound portion 30” is formed (see FIGS. 4, 5, and 8).

次いで、溶着工程に進み、図9に示すように、棒状のヒータ90(例えば、シーズヒータ)を、捲回電極体40の筒内(詳細には、セパレータ捲回部30の内側)に挿入し、セパレータ捲回部30(これを構成する第1セパレータ31及び第2セパレータ35)を溶融する(軟化させる)。例えば、ヒータ90により、セパレータ捲回部30(これを構成する第1セパレータ31及び第2セパレータ35)を、120℃〜200℃に加熱して溶融させる。加熱時間は、例えば、3〜10秒間程度とする。   Next, the process proceeds to the welding step, and as shown in FIG. 9, a rod-shaped heater 90 (for example, a sheathed heater) is inserted into the cylinder of the wound electrode body 40 (specifically, inside the separator wound portion 30). The separator winding part 30 (the first separator 31 and the second separator 35 constituting the separator winding part 30) is melted (softened). For example, the separator winding part 30 (the 1st separator 31 and the 2nd separator 35 which comprises this) is heated to 120 to 200 degreeC with the heater 90, and is fuse | melted. The heating time is, for example, about 3 to 10 seconds.

その後、ヒータ90を捲回電極体40の筒内から取り出し、溶融させたセパレータ捲回部30(これを構成する第1セパレータ31及び第2セパレータ35)を冷却して、セパレータ捲回部30を硬化させる。これにより、セパレータ捲回部30を構成するセパレータ(第1セパレータ31及び第2セパレータ35)が溶着する。詳細には、溶着により、径方向(図8及び図9において左右方向)に隣り合うセパレータ(第1セパレータ31と第2セパレータ35)が接合する。このようにして、「セパレータ(第1セパレータ31と第2セパレータ35)の溶着により一体に固められたセパレータ捲回部30」を形成することができる。   Then, the heater 90 is taken out from the cylinder of the wound electrode body 40, the melted separator wound portion 30 (the first separator 31 and the second separator 35 constituting the heater) is cooled, and the separator wound portion 30 is removed. Harden. Thereby, the separator (the 1st separator 31 and the 2nd separator 35) which comprises the separator winding part 30 welds. Specifically, the separators (the first separator 31 and the second separator 35) adjacent to each other in the radial direction (the left-right direction in FIGS. 8 and 9) are joined by welding. In this manner, the “separator winding portion 30 that is integrally hardened by welding the separators (the first separator 31 and the second separator 35)” can be formed.

次に、実施例1と同様にして、正極捲回部44に正極集電部材71を溶接し、負極捲回部46に負極集電部材72を溶接する。その後、正極集電部材71及び負極集電部材72を溶接した捲回電極体40を、電池ケース本体61の内部に収容する(図3参照)。次いで、負極集電部材72を電池ケース本体61の底部61bに溶接する。さらに、接続部材53の一端部を正極集電部材71に溶接し、接続部材53の他端部を封口蓋62の天井部62bに溶接する。次いで、電池ケース本体61の内部に電解液を注入した後、ガスケット69を外周端部62cに配置した封口蓋62を、電池ケース本体61の開口部61Hの内側に配置した状態で、電池ケース本体61の開口部61Hを加締める。これにより、本参考例1の電池101が完成する。 Next, in the same manner as in Example 1, the positive electrode current collector 71 is welded to the positive electrode winding part 44, and the negative electrode current collector 72 is welded to the negative electrode winding part 46. Thereafter, the wound electrode body 40 in which the positive electrode current collecting member 71 and the negative electrode current collecting member 72 are welded is accommodated in the battery case body 61 (see FIG. 3). Next, the negative electrode current collecting member 72 is welded to the bottom 61 b of the battery case body 61. Further, one end portion of the connection member 53 is welded to the positive electrode current collecting member 71, and the other end portion of the connection member 53 is welded to the ceiling portion 62 b of the sealing lid 62. Next, after injecting the electrolyte into the battery case main body 61, the battery case main body is disposed in a state where the sealing lid 62 in which the gasket 69 is disposed at the outer peripheral end 62 c is disposed inside the opening 61 </ b> H of the battery case main body 61. The opening 61H of 61 is crimped. Thereby, the battery 101 of the reference example 1 is completed.

以上において、本発明を実施例1に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。 In the above, the present invention has been described with reference to the first embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. .

例えば、実施例1では、捲回工程において捲回電極体40を形成した後、セパレータ捲回部30の内周面30bに接着剤を塗布し、セパレータ捲回部30を構成するセパレータ(第1セパレータ31と第2セパレータ35)の全体に接着剤を浸透(含浸)させて、「接着剤により一体に固められたセパレータ捲回部30」を形成した。   For example, in Example 1, after forming the wound electrode body 40 in the winding step, an adhesive is applied to the inner peripheral surface 30b of the separator winding portion 30 to form the separator (first first winding 30). The separator 31 and the second separator 35) were infiltrated (impregnated) with the adhesive to form the “separator winding portion 30 solidified integrally with the adhesive”.

しかしながら、捲回工程においてセパレータ(第1セパレータ31と第2セパレータ35)を捲回する前に、予め、セパレータ捲回部30を構成する予定の部位(セパレータのうち、セパレータの一端からセパレータ捲回部30の捲回長さを有する部位)の表面に接着剤を塗布しておき、接着剤付きのセパレータを捲回するようにしても良い。このようにしても、「接着剤により一体に固められたセパレータ捲回部」を形成することができる。   However, before winding the separators (the first separator 31 and the second separator 35) in the winding step, a portion of the separator winding portion 30 that is to be configured in advance (from one end of the separator of the separator to the separator winding). An adhesive may be applied to the surface of the portion 30 having a winding length), and a separator with an adhesive may be wound. Even in this case, the “separator winding portion solidified by an adhesive” can be formed.

また、接着剤として、シート状の半硬化接着剤(例えば、プリプレグ)を用いるようにしても良い。具体的には、捲回工程において、第1セパレータ31と第2セパレータ35との間にシート状の半硬化接着剤を挟むようにしてこれらを捲回して、第1セパレータ31及び第2セパレータ35と共に半硬化接着剤が捲回された「半硬化接着剤入りのセパレータ捲回部30」を形成するようにしても良い。その後、半硬化接着剤を硬化させることで、「接着剤により一体に固められたセパレータ捲回部」を形成することができる。   Moreover, you may make it use a sheet-like semi-hardened adhesive (for example, prepreg) as an adhesive agent. Specifically, in the winding step, the sheet-like semi-cured adhesive is sandwiched between the first separator 31 and the second separator 35 so as to be wound together with the first separator 31 and the second separator 35. You may make it form "the separator winding part 30 containing a semi-hardened adhesive agent" by which the hardening adhesive agent was wound. Thereafter, by curing the semi-cured adhesive, it is possible to form “a separator wound portion integrally solidified with an adhesive”.

1,101 電池
10 正極板
20 負極板
30 セパレータ捲回部
31 第1セパレータ
35 第2セパレータ
40 捲回電極体
SP 捲回開始位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Battery 10 Positive electrode plate 20 Negative electrode plate 30 Separator winding part 31 1st separator 35 2nd separator 40 Winding electrode body SP Winding start position

Claims (1)

正極板、負極板、及びセパレータを筒状に捲回してなる捲回電極体であって、
上記正極板、上記負極板、及び上記セパレータのうち上記セパレータのみを、当該捲回電極体の最内側に位置する捲回開始位置から複数周回捲回してなるセパレータ捲回部、を有する
捲回電極体、を備える
電池において、
上記セパレータ捲回部は、径方向に隣り合うセパレータ同士の接着剤による接着で一体に固められてなる
電池。
A wound electrode body obtained by winding a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator into a cylindrical shape,
A winding electrode having a separator winding portion formed by winding only the separator among the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator from a winding start position located on the innermost side of the winding electrode body. A battery comprising a body,
The separator winding part is a battery in which the separators adjacent to each other in the radial direction are integrally hardened by bonding with an adhesive .
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