JP5811578B2 - 発電要素および発電要素の終端処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、発電要素および発電要素の終端処理方法に関し、特に、非水電解質二次電池やニッケルカドミウム電池あるいはニッケル水素電池などに用いられる発電要素および発電要素の終端処理方法をいう。ここで、「発電要素」とは、シート状の正極および負極が、セパレータを介在して巻回あるいは積層されてなる電極（あるいは電極体）をいう。

非水電解質二次電池やニッケルカドミウム電池あるいはニッケル水素電池などは、小型・軽量で、高エネルギー密度であるという特徴を生かし、携帯電話、パソコン、ビデオカメラなどの携帯用電子機器の電源として、広く普及している。最近では、こうした電池を大型にし、電気自動車などの産業用大型電気機器に応用しようとする動きが強まっている。こうした電池は、セパレータを介して帯状電極を巻回した巻回型発電要素、またはセパレータを介して平板状電極を積層した積層型発電要素を電池ケースに収容し、電池蓋で密閉封口し、正極端子および負極端子を電池外部に取り付けたものである。

例えば、巻回型発電要素を用いた電池として、図７に示すような正極と負極がセパレータ１０５を介して扁平形状に捲回された構造を有する電極群１０２を具備した非水電解質二次電池が提案されている（例えば特許文献１参照）。ここで、正極１０３の捲き始め部以降１周分には正極集電体１０３ａの片面に活物質含有層１０３ｂが担持され（以下、片面領域と称す）、それ以降は正極集電体１０３ａの両面に活物質含有層１０３ｂが担持され（以下、両面領域と称す）、捲き終わり部は正極集電体１０３ａのみから形成されている。正極１０３の片面領域の外側にセパレータ１０５が配置され、このセパレータ１０５の外側に、活物質含有層１０４ｂが集電体１０４ａの両面に担持された負極１０４が配置されている。さらに、この負極１０４の外側にセパレータ１０５を介して正極１０３の両面領域が配置されている。電極群１０２の最外周は、正極１０３の正極集電体１０３ａから構成されている。このため、この正極集電体１０３ａとセパレータ１０５を介して対向している負極１０４では、集電体１０４ａの片面のみに活物質含有層１０４ａが形成されている。巻止めテープ１１９は、正極集電体１０３ａの巻き終わり端部を電極群１０２の最外周表面に固定することにより巻きずれを防止している（特許文献１段落００１７〜００２０参照）。ここで、１１０は正極タブ、１１１は負極タブを、１１７，１１８は補強テープを示す。

また、こうした二次電池では、正極と負極とを絶縁するセパレータとして、主にポリオレフィンなどの樹脂からなる微多孔質フィルムが用いられている。この微多孔質フィルムは電解液の保持特性及びイオン透過性に優れる反面、高温下で変形しやすいことから、セパレータの表面に酸化マグネシウムまたはアルミナを含む多孔質耐熱層（以下「無機質層」という）を形成し、高熱が発生してセパレータが溶融しても、正極と負極とが直接接触することを防いでいる。

特開２００５−１１６１８６号公報

しかしながら、こうした無機質層を有するセパレータを用いた巻回式の電極体では、上記のような巻止めテープを用いて巻回部分についての終端処理を行った場合、次のような問題があった。すなわち、巻止めテープの付着機能は、無機質層に対しては微多孔質フィルム単体に比して弱くなり、巻止めテープが、無機質層から剥離する可能性があった。また、このとき無機質層の一部とともに巻止めテープが剥離する可能性があった。さらに、付着した巻止めテープとともに、最外周の無機質層がセパレータの基材から剥離する可能性があった。
一方、無機質層を含まないセパレータを有する巻回式の電極体であっても、セパレータの表層に耐熱あるいは絶縁強化等の表面処理がなされた場合は、当該表層に対しても巻止めテープの付着機能は弱く、十分な終端処理ができないことがあった。
このように、従来の巻回式の電極体のような発電要素においては、セパレータの表面状態によっては発電要素表面における巻止めテープの付着が十分になされるとは言えず、巻回した終端部分が確実に固定されない恐れがあった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、セパレータの表面の状態を考慮して、簡便な構成で、巻止めテープによって確実に固定された発電要素および確実に固定可能な発電要素の終端処理方法を提供することである。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、以下に示す発電要素および発電要素の終端処理方法によって、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。

本発明の第１の側面は、
積層された状態で巻回された、シート状の正極、シート状の負極、及び該シート状の正極及び負極の少なくとも一方と対向するシート状のセパレータを備え、
該セパレータは、剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が該表層Ａより低い表層Ｂとを、少なくともその一部に有し、
該セパレータの終端部が、少なくとも片面に粘着層を有する巻止めテープにより固定されている発電要素であって、
巻回状態における最も外側に位置するセパレータの、終端部を含む外周側の表面が前記表層Ａである、
発電要素である。

本発明の第２の側面は、
前記シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において前記正極と前記負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び前記正極または前記負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータを有し、
該第１のサブセパレータ及び該第２のサブセパレータは各々が前記表層Ａ及び前記表層Ｂを有し、
前記最外周のセパレータは前記第２のサブセパレータである、
本発明の第１の側面の発電要素である。

本発明の第３の側面は、
前記表層Ａ及び前記表層Ｂを、前記最外周のセパレータの全部または一部にのみ有する、
本発明の第１または第２の側面の発電要素である。

本発明の第４の側面は、
前記シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において前記正極と前記負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び前記正極または前記負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータを有し、
前記最外周のセパレータが該第１のサブセパレータである、
本発明の第１の側面の発電要素である。

本発明の第５の側面は、
前記シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において前記正極と前記負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び前記正極または前記負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータを有し、
前記最外周のセパレータが該第１のサブセパレータであり、
前記最外周のセパレータの内周側に該第２のサブセパレータの外周側が当接されている、
本発明の第１の側面の発電要素である。

本発明の第６の側面は、
積層された状態で巻回された、シート状の正極、シート状の負極、及び該シート状の正極及び負極の少なくとも一方と対向するシート状のセパレータと、
巻回状態において、該正極、該負極または該セパレータのうち最外周に位置するいずれかの、さらに外周に渡って設けられた、所定の粘着力を有する絶縁テープとを備え、
該セパレータが、剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が該表層Ａより低い表層Ｂとを、少なくともその一部に有し、
前記絶縁テープの終端部が、少なくとも片面に粘着層を有する第１の巻止めテープにより固定された、
発電要素である。

本発明の第７の側面は、
前記第１の巻止めテープは、前記絶縁テープのさらに外周側に設けられている、
本発明の第６の側面の発電要素である。

本発明の第８の側面は、
前記シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において前記正極と前記負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び該正極または該負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータを有し、
前記絶縁テープの内周側または外周側と該第１のサブセパレータまたは該第２のサブセパレータの終端部の表面とが第２の巻止めテープにより固定された、
本発明の第６または第７の側面の発電要素である。

本発明の第９の側面は、
巻回された状態における前記第２のサブセパレータの終端部の外周側の表面が前記表層Ｂであって、
前記第２の巻止めテープにより固定される前記第１のサブセパレータまたは前記第２のサブセパレータの終端部の表面が前記表層Ａである、
本発明の第８の側面の発電要素である。

本発明の第１０の側面は、
巻回された状態において、前記正極、前記負極または前記セパレータのうち最外周に位置するのが前記セパレータである、
本発明の第６から第９のいずれかの側面の発電要素である。

本発明の第１１の側面は、
前記絶縁テープ、前記第１のサブセパレータ及び前記第２のサブセパレータの終端部は前記正極及び前記負極の終端部より延伸しており、
前記絶縁テープの表面から前記第１のサブセパレータ及び前記第２のサブセパレータの該終端部の先端を回り込んで、最外周に位置する前記第１のサブセパレータまたは前記第２のサブセパレータの内周側に付着する第３の巻止めテープを有し、
前記第１のセパレータまたは前記第２のサブセパレータの該内周側が前記表層Ａである、
本発明の第１０の側面の発電要素である。

本発明の第１２の側面は、
積層された状態で巻回された、シート状の正極、シート状の負極、及び該シート状の該正極と該負極の少なくとも一方と対向するシート状のセパレータを有し、
該シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において該正極と該負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び該正極または該負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータを有し、
該第１のサブセパレータまたは該第２のサブセパレータの終端部が、少なくとも片面に粘着層を有する絶縁性の巻止めテープにより固定されている発電要素であって、
前記第１のサブセパレータ及び前記第２のサブセパレータは、各々が剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が該表層Ａより低い表層Ｂとを少なくともその一部に有するとともに、
前記絶縁性の巻止めテープの一端は、最も外側に位置する前記第１のサブセパレータまたは前記第２のサブセパレータの外周側から終端部の先端を回り込んで内周側に付着しており、
前記絶縁性の巻止めテープの他端は、前記第１のサブセパレータ及び前記第２のサブセパレータの終端部、前記正極及び前記負極の終端部より形成される空隙内にて前記第１のサブセパレータまたは前記第２のサブセパレータの表面に付着しており、
前記絶縁性の巻止めテープの一端が付着する第１のサブセパレータまたは第２のサブセパレータの内周側及び前記絶縁性の巻止めテープの他端が付着する第１のサブセパレータまたは第２のサブセパレータの該表面は、いずれも前記表層Ａである、
発電要素である。

本発明の第１３の側面は、
前記表層Ａが樹脂性機材により構成され、前記表層Ｂが無機質層により構成された、
本発明の第１〜第１２のいずれかの側面の発電要素である。

本発明の第１４の側面は、
積層された状態で巻回された、シート状の正極、シート状の負極、及び該シート状の正極及び負極の少なくとも一方と対向するシート状のセパレータを有し、該セパレータは剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が表層Ａより低い表層Ｂとを少なくともその一部に有し、該シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において該正極と該負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び該正極または該負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータから構成される発電要素の終端処理方法であって、
前記正極及び前記負極の間に前記第１のサブセパレータを配置し、前記正極または前記負極のいずれか一方に前記第２のサブセパレータを対向するように配置した状態で、前記第２のサブセパレータが外周側となるようにこれらを巻回する工程と、
前記セパレータの終端部を少なくとも片面に粘着層を有する巻止めテープにより固定する工程とを備え、
該固定する工程は、
（イ）前記巻回する工程により、前記セパレータの終端部の外周側が前記第２のサブセパレータの前記表層Ａになっている場合は、前記巻止めテープの粘着層の面を前記第２のサブセパレータの終端部及び最外周面にまたがって付着させる工程、
または
（ロ）前記巻回する工程により、前記セパレータの終端部の外周側が前記第２のサブセパレータの前記表層Ｂになっている場合は、前記第２のサブセパレータの直下に位置する前記第１のサブセパレータを、少なくとも前記第２のサブセパレータの終端部を被覆するように巻回し、前記巻止めテープの粘着層の面を、さらに巻回された前記第２のサブセパレータの終端部及び最外周面にまたがって付着させる工程、
である、発電要素の終端処理方法である。

本発明の第１５の側面は、
積層された状態で巻回された、シート状の正極、シート状の負極、及び該シート状の正極及び負極の少なくとも一方と対向するシート状のセパレータを有し、該セパレータは剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が表層Ａより低い表層Ｂとを少なくともその一部に有し、該シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において該正極と該負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び該正極または該負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータから構成される発電要素の終端処理方法であって、
前記正極及び前記負極の間に前記第１のサブセパレータを配置し、前記正極または前記負極のいずれか一方に前記第２のサブセパレータを対向するように配置した状態で、前記第２のサブセパレータが外周側となるようにこれらを巻回する工程と、
前記セパレータの終端部を少なくとも片面に粘着層を有する巻止めテープにより固定する工程とを備え、
該固定する工程は、
（イ）前記巻回する工程により、前記セパレータの終端部の外周側が前記第２のサブセパレータの前記表層Ａになっている場合は、前記巻止めテープの粘着層の面を該第２のサブセパレータの終端部及び最外周面にまたがって付着させる工程、
または
（ロ）前記巻回する工程により、前記セパレータの終端部の外周側が前記第２のサブセパレータの前記表層Ｂになっている場合は、終端部を含む前記第２のサブセパレータの更に外周に、所定の粘着力を有する絶縁テープを１周以上巻回し、巻回した前記絶縁テープの終端部を、少なくとも片面に粘着層を有する巻止めテープにより固定する工程、
である、発電要素の終端処理方法である。

本発明の第１６の側面は、
積層された状態で巻回された、シート状の正極、シート状の負極、及び該シート状の正極及び負極の少なくとも一方と対向するシート状のセパレータを有し、該セパレータは剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が表層Ａより低い表層Ｂとを少なくともその一部に有し、該シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において該正極と該負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び該正極または該負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータから構成される発電要素の終端処理方法であって、
前記正極及び前記負極の間に前記第１のサブセパレータを配置し、前記正極または前記負極のいずれか一方に前記第２のサブセパレータを対向するように配置した状態で、前記第２のサブセパレータが外周側となるようにこれらを巻回する工程と、
前記セパレータの終端部を少なくとも片面に粘着層を有する巻止めテープにより固定する工程とを備え、
該固定する工程は、
（イ）前記巻回する工程により、前記セパレータの終端部の外周側が該第２のサブセパレータの該表層Ａになっている場合は、前記巻止めテープの粘着層の面を前記第２のサブセパレータの終端部及び最外周面にまたがって付着させる工程、
または
（ロ）前記巻回する工程により、前記セパレータの終端部の外周側が前記第２のサブセパレータの前記表層Ｂになっている場合は、
前記第１のサブセパレータ及び前記第２のサブセパレータの終端部を前記正極及び前記負極の終端部より延伸させ、
前記絶縁性の巻止めテープの一端を、最外周に位置する前記第２のサブセパレータの外周側から終端部の先端を回り込んで内周側に付着させ、
前記絶縁性の巻止めテープの他端を、前記第１のサブセパレータ及び前記第２のサブセパレータの終端部、前記正極及び前記負極の終端部より形成される空隙内にて前記第１のサブセパレータまたは前記第２のサブセパレータの表面に付着させる工程であって、
前記（ロ）において、前記絶縁性の巻止めテープの一端が付着する第２のサブセパレータの内周側及び前記絶縁性の巻止めテープの他端が付着する前記第１のサブセパレータまたは前記第２のサブセパレータの表面を、いずれも前記表層Ａに定めておく、
発電要素の終端処理方法である。

また、本発明は以下のような構成であってもよい。すなわち、本発明に係る発電要素は、シート状の正極および負極が、剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が低い表層Ｂを含む、剥離強度の異なる２以上の層から構成されてなるセパレータを介在して巻回され、最外周が該セパレータによって巻回されるとともに、該最外周のセパレータの終端部が、片面に粘着層を有する巻止めテープにより固定された構成を有し、
（ａ）前記セパレータの最外周面が、表層Ａにより構成される場合
前記巻止めテープの粘着層面が、該最外周面の表層Ａおよび前記セパレータの終端部の表層Ａに付着された構成
（ｂ）前記セパレータの最外周面が、表層Ｂにより構成される場合
（ｂ−１）最外周より１つ内周のセパレータの外周面が表層Ａにより構成され、該内周のセパレータを、さらに１以上外周を周回させて、最外周面が該内周のセパレータの表層Ａにより構成され、前記巻止めテープの粘着層面が、該最外周面の表層Ａおよび前記内周のセパレータの終端部の表層Ａに付着された構成、あるいは、
（ｂ−２）前記巻止めテープの粘着層と粘着可能な絶縁テープが、前記セパレータの最外周の終端部から該終端部まで１以上外周を周回され、前記巻止めテープの粘着層面が、該絶縁テープの一端部および他端部に付着された構成
を有することを特徴とする。

発電要素において、巻回されたセパレータの終端処理は、電極機能の安定性にとって重要である。セパレータの終端が固定されていなければ、巻き戻りが生じて、電極及びセパレータが緩み、発電要素の外寸が大きくなるため、容器に収容することが困難になる。また、正極と負極間の距離が不均一になるため、電池性能が低下するおそれがある。また、正極と負極の絶縁機能や電解質の保持機能等の高効率化のための処理を施されたセパレータの表層は、巻止めテープの付着機能を弱めることがある。本発明は、そうした付着機能が弱い（剥離強度が低い）表層が最外周面となった場合であっても、セパレータの剥離強度の高い表層を利用して、巻止めテープの粘着層面の両端部が、必ず剥離強度の高い表層に付着する構成を形成することによって、巻止めテープによって確実に固定された発電要素を構成することが可能となった。具体的には、巻回されたセパレータの内に、外周面が剥離強度の高い表層を有するセパレータがあれば、これを利用し、こうしたセパレータがなければ、粘着可能な絶縁テープを利用して、簡便な構成で、巻止めテープの使用が可能な状態を形成することを可能とした。なお、「最外周」または「最外周面」は、発電要素の外側から一層目を意味する。また、「最も外側に位置するセパレータ」とは、セパレータの終端部から一周分のセパレータを指し、その外周側に負極または正極が巻回されていてもよい。

また、本発明は、上記発電要素であって、前記（ｂ−２）において、前記巻止めテープの粘着層面が、前記絶縁テープの一端部および他端部に付着されるとともに、前記セパレータの終端部の内面あるいは内周の表層Ａに付着された構成を有していてもよい。
周回する絶縁テープの一端部および他端部の巻き止めは、発電要素を十分に固定する一方、絶縁テープを発電要素に固定していないため、絶縁テープ自身の完全な固定といえない。本発明は、セパレータの終端部の内面あるいは内周の表層Ａを利用して、同一の巻止めテープで絶縁テープを固定された発電要素を構成することを可能とした。

また、本発明は、上記発電要素であって、前記（ｂ−２）において、前記巻止めテープを複数とし、第１の巻止めテープの粘着層面が、該絶縁テープの一端部と他端部、または該一端部と前記セパレータの終端部の内面の表層Ａに付着されるとともに、第２の巻止めテープの粘着層面が、前者にあって該絶縁テープの他端部と前記セパレータの終端部の内面の表層Ａ、後者にあって該他端部と一端部あるいは前記セパレータの終端部の内面の表層Ａに付着された構成を有してもよい。
終端部は、正極，負極および２つのセパレータから形成されることから、所定の高さを有する。従って、１つの巻止めテープで絶縁テープを固定した場合、付着部分が空中にあって引張強度が弱くなる可能性がある。本発明は、こうした固定部分の補強として、絶縁テープの両端部の固定用の１つの巻止めテープに加え、絶縁テープとセパレータの固定用のもう１つの巻止めテープを用いることによって、確実に固定された発電要素を構成することを可能とした。

また、本発明は、上記発電要素であって、前記（ｂ−２）において、前記絶縁テープと前記巻止めテープに代え、一端部の片面に粘着層Ｓｂおよび他端部の該片面あるいは他の片面に粘着層Ｓｃを有する絶縁性の巻止めテープＳを用い、前記一端部の粘着層Ｓｂが、前記セパレータの終端部の内面あるいは内周の表層Ａに付着されて、前記セパレータの最外周を１以上周回されるとともに、前記他端部の粘着層Ｓｃが、前記セパレータの終端部の内面あるいは内周の表層Ａに付着された構成を有していてもよい。
上記のように、周回された絶縁テープを巻止めテープによって固定するには、３箇所以上の付着が必要となる。本発明は、絶縁性の巻止めテープを利用し、セパレータの終端部の内面の表層Ａの利用が可能な粘着層の配置を設定することによって、簡便な構成で、巻止めテープのみによる終端処理された発電要素を構成することを可能とした。

また、本発明は、上記発電要素であって、前記表層Ａが、樹脂製基材により構成され、前記表層Ｂが、無機質層によって構成されることを特徴とする。
セパレータは、正極と負極の絶縁機能や電解質の保持機能等の高効率化のために、樹脂製基材を用いるとともに、その表層にアルミナ等の無機素材を塗工する処理が施されることが好ましい（無機質層）。樹脂製基材は、粘着層とは付着強度が高い（表層Ａ）。一方、そうした無機質層は、粘着層とは剥離し易いことから巻止めテープを利用することは難しい（表層Ｂ）。本発明は、セパレータの機能・特性を損なうことなく、簡便な構成で、巻止めテープのみによる終端処理された発電要素を構成することを可能とした。

本発明に係る発電要素の終端処理方法は、シート状の正極および負極が、剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が低い表層Ｂを含む、剥離強度の異なる２以上の層から構成されてなるセパレータを介在して巻回されて構成される発電要素において、
（１）シート状の正極および負極を、その中間にセパレータが介在するように重ね、巻回する。
（２）前記発電要素の最外周が、前記セパレータにより構成されるように巻回する。
とともに、該巻回部分の終端処理において、
（３）前記セパレータの最外周面が、表層Ａにより構成される場合
前記巻止めテープの粘着層面を、該最外周面の表層Ａおよび前記セパレータの終端部の表層Ａに付着させる。
（４）前記セパレータの最外周面が、表層Ｂにより構成される場合
（４−１）最外周より１つ内周のセパレータの外周面を表層Ａにより構成し、該内周のセパレータを、さらに１以上外周を周回させて、発電要素の最外周面を該内周のセパレータの表層Ａにより構成し、前記巻止めテープの粘着層面を、該最外周面の表層Ａおよび前記内周のセパレータの終端部の表層Ａに付着させる。あるいは、
（４−２）前記巻止めテープの粘着層と粘着可能な絶縁テープを、前記セパレータの最外周の終端部から該終端部まで１以上外周を周回させるとともに、前記巻止めテープの粘着層面を、該絶縁テープの一端部および他端部に付着させる。あるいは、
（４−３）一端部の片面ａに粘着層Ｔａおよび他端部の片面ａあるいは他の片面ｂに粘着層Ｔｂを有する巻止めテープを用い、前記一端部の粘着層Ｔａを、前記セパレータの終端部の内面の表層Ａに付着させ、前記セパレータの最外周を１以上周回させるとともに、前記他端部の粘着層Ｔｂを、前記セパレータの終端部の内面の表層Ａに付着させる
ことによって、前記セパレータの終端部が処理されることを特徴とする。
こうした終端部の処理方法によって、付着機能が弱い（剥離強度が高い）表層が最外周面となった場合であっても、セパレータの剥離強度の弱い表層を利用して、巻止めテープの粘着層面の両端部が、必ず剥離強度の弱い表層に付着する構成を形成することによって、巻止めテープによって確実に固定された発電要素を構成することが可能となった。

以上のような本発明は、セパレータの表面の状態を考慮して、簡便な構成で、巻止めテープによって確実に固定された発電要素および確実に固定可能な発電要素の終端処理方法を提供できるという効果を有する。

本発明に係る発電要素を用いた電池の構成を例示する概略図 本発明に係る発電要素の基本構成を例示する概略図 本発明に係る発電要素の終端処理部分の基本構成例を示す概略図 本発明に係る発電要素の終端処理部分の第２，第３構成例を示す概略図 本発明に係る発電要素の終端処理部分の第４構成例を示す概略図 本発明に係る発電要素の終端処理部分の第５構成例を示す概略図 従来技術に係る巻回型発電要素を用いた電池の電極群の構成例を示す概略図

本発明に係る発電要素（以下「本電極体」という）は、シート状の正極および負極が、剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が表層Ａよりも低い表層Ｂを含む、剥離強度の異なる２以上の層から構成されてなるセパレータを介在して巻回され、最外周が該セパレータによって巻回されるとともに、該最外周のセパレータの終端部が、片面に粘着層を有する巻止めテープにより固定された構成を有する。本電極体は、所定の容積を有する容器内に収容され、容器の開口部に配置される蓋体によって密封される電池（以下「本電池」という）を構成する。以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

＜本電池の構成例＞
本電池の構成例の概要を、図１に示す。本電池は、所定の容積を有する容器１と、シート状の正極および負極がセパレータを介在して巻回されて構成される本電極体２と、容器１の開口部１ａに配置される蓋体３とを備える。シート状の正極および負極に非水電解質を介在させることによって、高効率のコンパクトな本電極体を形成することができる。容器１は、蓋体３に固定された本電極体２を収容した状態で、開口部１ａと蓋体３の周端部を封じて、密閉される。

容器１は、筐体として強度を有するアルミニウムあるいはアルミニウム合金からなる成型体が用いられる（以下「アルミ容器」という）。特に、成型が容易で、軽量化が要求される二次電池において、好適な素材である。腐蝕性あるいは絶縁性が要求される場合には、酸化あるいは窒化等の表面処理することが可能であり、高温ガスに対する容器１の破損防止にも寄与することができる。封止方法は、通常周端部を溶接する方法が採られるが、これに限定されるものではなく、接着剤を用いた接着法、あるいは開口部１ａの周端部を挟持するように凸状体が形成された蓋体３の周縁部を圧着する圧着法などを用いることができる。

蓋体３には、正極用および負極用の電極端子部３ａ，３ｂが取り付けられる。電極端子部３ａ，３ｂはケーブルやバスバー等の接続対象物（図示しない）を電気的に接続可能に形成されている。

＜本電極体の基本構成例＞
本電極体２は、図２（Ａ）に例示するように、シート状の正極２ａおよび負極２ｂが、セパレータとしての２種のセパレータ２ｃ，２ｃ’を介在して巻回されて構成される。ここでセパレータ２ｃは、図から読み取られるように、巻回が解けた平面状の積層状態においては、正極２ａ、負極２ｂの間に位置するセパレータであり、本発明の第１のサブセパレータに相当する。また、セパレータ２ｃ’は、正極２ａの更に外側に位置するセパレータであり、本発明の第２のサブセパレータに相当する。なお、セパレータ２ｃ及び２ｃ’は、それぞれが独立したセパレータであってもよいし、一つのセパレータが折り返し等により二分された場合の一方と他方の部分である構成であってもよい。また、正極２ａの巻回軸方向の一端側に、正極の電極端２ｄが設けられ、負極２ｂの巻回軸方向の他端側に、負極の電極端２ｅが設けられることによって、それぞれの電位の取り出し部を形成する。正極の電極端２ｄおよび負極の電極端２ｅは、集電体（図示せず）の一端部と接続され、集電体の他端部を介して電極端子部２ａ，２ｂに接続され、正極および負極が取り出される。

正極２ａは、例えば帯状のアルミニウム箔の表面に正極活物質を担持させて構成し、負極２ｂは、例えば帯状の銅箔の表面に負極活物質を担持させて構成される。本電極体２では、これらの正極２ａと負極２ｂは、それぞれ帯状の片方の側端部に活物質を塗布しない未塗工部を設けておき、この未塗工部で正極電極端２ｄと負極電極端２ｅを形成する例を示している。そして、これらの正極２ａと負極２ｂは、発電要素２の巻回の際に、巻回軸に沿って互いに反対方向にずらすことにより、長円筒形の一方の端面には正極２ａの側端部のアルミニウム箔（正極電極端２ｄ）のみがはみ出し、他方の端面には負極２ｂの側端部の銅箔（負極電極端２ｅ）のみがはみ出すようにしている。

セパレータ２ｃ及びセパレータ２ｃ’は、発電要素２内における位置関係を除けば同一の構成を有する。以下、セパレータ２ｃを例にその構成を説明するが、セパレータ２ｃ’についても同様である。セパレータ２ｃは、電気絶縁性を有する多孔質基層と、該多孔質基層上に形成された無機質層を備えている。多孔質基層としては、高い放電性や電解質の保液性を示す多孔膜や不織布等を用いることが好ましい。具体的に多孔質基層を構成する材料としては、例えばポリアクリレートや、ポリエチレン等に代表されるポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等に代表されるポリエステル系樹脂、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、セルロース等を挙げることができる。なかでも、耐電解液性、耐久性等の観点からポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂が好ましい。また、多孔質基層には、上記の化合物を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合または積層して用いてもよい。例えば、表面にポリプロピレン製の微多孔膜を形成したセパレータは、電解質の保持特性を向上させることができる。

無機質層は、無機フィラー類とポリマー類とを含んでいる。具体的な無機フィラー類の例としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉄等の金属酸化物、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物、シリコンカーバイド、炭酸カルシウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、タルク、カオリンクレイ、カオリナイト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト、アスベスト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸マグネシウム等の金属炭酸塩等が挙げられる。また、ポリマー類としては、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。これらの無機フィラー類またはポリマー類は、一種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。無機フィラーとしては、酸化ケイ素、酸化チタン及び酸化アルミニウムの少なくとも１種を含むことが好ましく、ポリマーとしては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等からなるアクリル樹脂を用いることが好ましい。こうした無機フィラー類を含む無機質層をセパレータ２ｃの表面に形成することによって、正極と負極の絶縁機能や電解質の保持機能等の高効率化を図ることができる。

このように表面処理されたセパレータ２ｃにおいては、多孔質基層と無機質層とで剥離強度が異なる。図２（Ｂ）に例示するように、セパレータ２ｃの多孔質基層は、剥離強度が高い表層Ａを形成し、無機質層は、剥離強度がより低い表層Ｂを形成する。あるいは、両面に異なる表面処理を行った場合には、図２（Ｃ）に例示するように、多孔質基層を介在して２つの剥離強度の異なる表層が形成されることがある。本明細書においては、統一的に、剥離強度の異なる両表面を有するセパレータ２ｃにおいて、剥離強度が高い表層を表層Ａとし、剥離強度が低い表層を表層Ｂとする。

ここで、表層Ａの剥離強度は、ＪＩＳ６８５４−２に基づき、３Ｍ社製メンディングテープ（幅１５ｍｍ）を用いて測定された１８０度剥離強度が５０ｇｆ以上であることが好ましく、１００ｇｆ以上であることがより好ましい。また、表層Ｂの剥離強度は、ＪＩＳ６８５４−２に基づき、３Ｍ社製メンディングテープ（幅１５ｍｍ）を用いて測定された１８０度剥離強度が３ｇｆ以上であることが好ましく、１０ｇｆ以上であることがより好ましい。表層Ａ及び表層Ｂの剥離強度が前記の値を下回ると、電池の製造時または使用時に表層が剥離する虞がある。また、表層Ａの剥離強度が表層Ｂの剥離強度に比べて極めて高い場合、１８０度剥離強度試験を行っても表層Ａが剥離せず、表層Ｂと表層Ａまたは多孔質基層との界面で剥離が生じる場合がある。この場合の表層Ａの剥離強度は、測定機器の最大荷重値を代用する。
また、表層Ａと表層Ｂとの剥離強度の比は、２以上が好ましく、５以上がより好ましく、１０以上が更に好ましい。表層Ａと表層Ｂとの剥離強度の比は、ＪＩＳ６８５４−２に基づき、３Ｍ社製メンディングテープ（幅１５ｍｍ）により測定された表層Ａの１８０度剥離強度の値を、同様にして求めた表層Ｂの１８０度剥離強度の値で除することにより算出する。
なお、表層Ａ及び表層Ｂの剥離強度は、電池を解体し、セパレータを取り出してジメチルカーボネート等の有機溶媒で洗浄し乾燥させたものについて、ＪＩＳ６８５４−２に基づく１８０度剥離強度試験を行うことにより測定することも可能である。

また、巻回された状態において、電極間の絶縁を確実に担保するため、各セパレータ２ｃ及び２ｃ’の終端部は、正極２ａ及び正極２ｂの終端部よりも延伸して形成されており、この長さの違いにより、本電極体２全体の巻回部分の終端部においては、セパレータ２ｃ’、２ｃの表面及び正極２ａの先端、並びにセパレータ２ｃ、２ｃ’の表面及び負極２ｂの先端によってそれぞれ空隙が形成されている。これは以下の各構成例において共通である。

＜本電極体の終端処理部分の構成＞
本電極体２は、最外周のセパレータであるセパレータ２ｃ’の外周面（最外周面）の剥離強度によって、異なる終端処理部分を構成することを特徴とする。基本的には、図３（Ａ）〜（Ｃ）に例示するように、最外周がセパレータ２ｃ’によって巻回されるとともに、最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆが、片面に粘着層Ｓａを有する巻止めテープＳにより、セパレータ２ｃ’の最外周面に固定される（第１構成例）。以下、その終端処理部分を有する本電極体２の構成について詳述する。

（ａ）セパレータの最外周面が、剥離強度が低い表層Ａにより構成される場合
図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、巻止めテープＳの粘着層Ｓａが、最外周面の表層Ａおよびセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの表層Ａに付着された構成とする。このとき、２つのセパレータ２ｃ，２ｃ’の外周面が、ともに表層Ａにより構成される場合を図３（Ａ）に示す。一方、最外周のセパレータ２ｃ’の最外周面が、表層Ａにより構成され、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの外周面が、表層Ｂにより構成される場合を図３（Ｂ）に示す。いずれも最外周のセパレータ２ｃ’の表層Ａおよび終端部２ｆの表層Ａを利用して、巻止めテープＳによって付着することができる。

（ｂ）セパレータの最外周面が、表層Ｂにより構成される場合
図３（Ｃ）に示すように、（ｂ−１）最外周より１つ内周のセパレータ２ｃの外周面が表層Ａにより構成され、該内周のセパレータ２ｃを、さらに１以上外周を周回させる（セパレータ２ｇと表わす）ことによって、セパレータ２ｇの内周側の表面である表層Ｂが、セパレータ２ｃ’の外周側である表層Ｂと直接接触、被覆することとなり、その結果、本電極体２の最外周面をセパレータ２ｇの表層Ａにより構成することができる。ここで、巻止めテープＳの粘着層Ｓａ面が、該最外周面の表層Ａおよびセパレータ２ｇの終端部２ｈの表層Ａに付着された構成とすることによって、セパレータ２ｇの終端部２ｈが固定された本電極体２を構成することができる。

ここで、巻止めテープＳは、耐熱性、絶縁性を有し、所定の伸張性を有するとともに、粘着剤との結合性が高いものが好ましい。巻止めテープＳの材質としては、電池内部で電解質などに曝されても安定に存在し、接着性を保持できるものであれば、とくに限定されるものではないが、電解液系に対して安定であるポリオレフィン系の樹脂を基材としたテープまたはポリイミドなどの耐熱性も備える樹脂を基材としたテープが使用可能である。基材としては、具体的には、ポリエチレン（ＰＥ），ポリプロピレン（ＰＰ），ポリフェニルサルファイド、ポリエステル、ポリイミドまたはテフロン（ＴＭ）等を用いることができる。接着層としては、アクリル樹脂、酢酸ビニル、合成ゴム、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂等を用いることができる。

〔本電極体の終端処理方法〕
本電極体２は、（１）シート状の正極２ａおよび負極２ｂを、その中間にセパレータ２ｃの終端部を除く大部分が介在するように重ねるとともに、正極２ａ側にセパレータ２ｃ’が隣接するよう重ねた状態で巻回し、（２）巻回された本電極体２の最外周が、セパレータ２ｃ’となるように構成することによって、作製されるとともに、該最外周面の構成によって、以下の通り、該巻回部分の終端処理を行う。
（３）セパレータ２ｃ’の最外周面が、表層Ａにより構成される場合
巻止めテープＳの粘着層Ｓａ面を、該最外周面の表層Ａおよびセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの表層Ａに付着させる。
（４）セパレータ２ｃ’の最外周面が、表層Ｂにより構成される場合
最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの外周面を表層Ａにより構成し、該内周のセパレータ２ｃ（２ｇ）を、さらに１周以上外周を周回させて、本電極体２の最外周面をセパレータ２ｇの表層Ａにより構成し、巻止めテープＳの粘着層Ｓａ面を、該最外周面の表層Ａおよびセパレータ２ｇの終端部の表層Ａにまたがって付着させる。

ただし、本発明は以上の構成例に限定されるものではない。上記の説明においては、セパレータ２ｃ及び２ｃ’は、いずれも両面のそれぞれが表層Ａまたは表層Ｂであるものであるとしたが、巻止めテープＳが付着する面である最外周部分以外の部分、さらに望ましくは終端部以外の部分は表層Ａ及び表層Ｂでなくともよい。例えば両面が表層Ｂであるとしてもよい。この場合、巻止めテープＳの付着に必要な強度を確保しつつ、巻止めテープＳとは無関係な表面を無機質層とすることができ、本電極体２の耐熱性をより高めることができる。

また、上記の説明においては、本電極体２の最外周側がセパレータ２ｃ’であるとしたが、セパレータ２ｃ’の更に外周に負極２ｂを巻回した構成において実施してもよい。図３（Ａ），（Ｂ）の場合は最外周のセパレータ２ｃ’の外周側であって巻止めテープＳの直下に負極２ｂが位置することになり、図３（Ｃ）の場合は、セパレータ２ｇとセパレータ２ｃ’に負極２ｂが挟まれることとなる。また、さらにその外周にセパレータ２ｃを巻回してもよい。これらの構成により、ケース電位の電位設定に柔軟に対応することが可能となる。この場合、セパレータ２ｃ’及びセパレータ２ｃは、本発明の第３のサブセパレータに相当することになる。なお、本電極体２においては、正極２ａと負極２ｂの配列が逆であってもよいことはいうまでもない。

＜本電極体の他の構成例＞
本電極体２は、（ｂ）セパレータの最外周面が、表層Ｂにより構成される場合において、第１構成例のようにセパレータ２ｃの一部を延長するのではなく、巻止めテープＳの粘着層Ｓａと粘着可能な絶縁テープＴを用い、下記のように、いくつかの終端処理された本電極体２を構成することができる。

ここで、絶縁テープＴは、絶縁性を有するとともに耐熱性を有する素材が好ましい。本電池の稼動に伴う本電極体２の温度上昇があっても、絶縁性を保持することが好ましいためである。具体的には、ポリイミドフィルムやＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）フィルムを用いることができる。

〔第２構成例〕
本電極体２は、図４（Ａ），（Ｂ）に例示するように、絶縁テープＴを、セパレータ２ｃ’の最外周の終端部２ｆから、該終端部２ｆまで１以上外周を周回させるとともに、巻止めテープＳの粘着層Ｓａ面が、絶縁テープＴの一端部Ｔａおよび他端部Ｔａに付着された構成とすることができる（第２構成例）。図４（Ａ）は、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの外周面が表層Ａとする構成を示し、図４（Ｂ）は、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの外周面が表層Ｂとする構成を示す。

セパレータ２ｃ’の最外周の終端部２ｆに対応する位置に絶縁テープＴの一端部Ｔａを配設し、セパレータ２ｃ’の最外周に沿って絶縁テープＴを周回させ、最外周の終端部２ｆ近傍に他端部Ｔｂを配設することによって、セパレータ２ｃ’の無機質層等が形成された表層Ｂを破損することなく、本電極体２の全周を被覆することができる。ここで、絶縁テープＴの一端部Ｔａおよび他端部Ｔｂを巻止めテープＳによって付着することによって、絶縁テープＴを介してセパレータ２ｃを固定することができる。このとき、セパレータ２ｃ’の最外周の終端部２ｆに対応する位置に絶縁テープＴの一端部Ｔａが配設され、その最外周面に巻止めテープＳの粘着層Ｓａ面を付着させることによって、終端部２ｆにおいて所定の段差が形成される。こうした段差は、巻止めテープＳの傾斜を形成し、絶縁テープＴの滑りを係止する機能を作り出すことから、絶縁テープＴを確実に固定することができ、絶縁テープＴを介してセパレータ２ｃ’を固定することができる。

本電極体２の終端処理は、巻止めテープＳの粘着層Ｓａと粘着可能な絶縁テープＴを用い、絶縁テープＴを最外周のセパレータ２ｃ’の最外周の終端部２ｆから該終端部２ｆ（近傍）まで１以上外周を周回させ、巻止めテープＳの粘着層Ｓａ面を、該絶縁テープＴの一端部Ｔａおよび他端部Ｔｂに付着させることによって、行うことができる。

なお、上記の説明においては、本電極体２の最外周側がセパレータ２ｃ’であるとしたが、セパレータ２ｃ’の更に外周に負極２ｂを巻回した構成において実施してもよい。その場合、図４（Ａ）、（Ｂ）の絶縁テープＴの直下に負極２ｂが存在することになる。また、更にその外周にセパレータ２ｃを巻回してもよい。なお、本電極体２においては、正極２ａと負極２ｂの配列が逆であってもよいことはいうまでもない。
また、絶縁テープＴは、巻止めテープと略同等の幅を有していれば問題ないが、セパレータ２ｃまたは２ｃ’と略同等の幅を有していてもよい。絶縁テープＴとセパレータ２ｃまたは２ｃ’との幅が略等しければ、最外周に負極２ｂまたは正極２ａが巻回されていても絶縁テープＴで保護されているため、活物質の脱落等が生じにくいという利点がある。

〔第３構成例〕
本電極体２は、図４（Ｃ）〜（Ｅ）に例示するように、巻止めテープＳの粘着層Ｓａ面が、絶縁テープＴの一端部Ｔａおよび他端部Ｔｂに付着されるとともに、セパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内面あるいは最外周のセパレータ２ｃ’より内周のセパレータ２ｃの表層Ａに付着された構成とすることができる（第３構成例）。図４（Ｃ）は、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの外周面に表層Ａを有する構成を、図４（Ｄ），（Ｅ）は、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの外周面に表層Ｂを有する構成を示す。

図４（Ｃ），（Ｄ）は、上記第２構成例における周回する絶縁テープの一端部および他端部の巻き止めに加え、前述した、各セパレータ２ｃ，２ｃ’と正極２ａ、負極２ｂとの終端部の長さの違いにより形成された空隙の内壁としての最外周のセパレータ２ｃ’の内面、すなわち巻回状態における内周側に構成された表層Ａを利用して、巻止めテープＳを固定する構成を示す。また、図４（Ｅ）は、同様に、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの内面に構成された表層Ａを利用して、巻止めテープＳを固定する構成を示す。こうした固定によって、一層確実に絶縁テープＴを固定することができ、絶縁テープＴを介して一層確実にセパレータ２ｃ’を固定することができる。本電極体２の終端処理は、第２構成例と同様の操作に加え、最外周のセパレータ２ｃ’の内面に構成された表層Ａに巻止めテープＳを固定する操作が加わることによって行うことができる。

なお、上記の説明においては、本電極体２の最外周側がセパレータ２ｃ’であるとしたが、セパレータ２ｃ’の更に外周に負極２ｂを巻回した構成において実施してもよい。その場合、図４（Ａ）、（Ｂ）の絶縁テープＴの直下に負極２ｂが存在することになる。また、更にその外周にセパレータ２ｃを巻回してもよい。なお、本電極体２においては、正極２ａと負極２ｂの配列が逆であってもよいことはいうまでもない。また、絶縁テープＴは巻止めテープと略同等の幅を有していれば問題ないが、セパレータ２ｃまたは２ｃ’と略同等の幅を有していてもよい。絶縁テープＴとセパレータ２ｃまたは２ｃ’との幅が略等しければ、最外周に負極２ｂまたは正極２ａが巻回されていても絶縁テープＴで保護されているため、活物質の脱落等が生じにくいという利点がある。

〔第４構成例〕
本電極体２は、図５（Ａ）〜（Ｆ）に例示するように、巻止めテープＳを複数とし、第１の巻止めテープＳ１の粘着層Ｓａ１面が、絶縁テープＴの一端部Ｔａと他端部Ｔｂ、または一端部Ｔａと最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内面の表層Ａに付着されるとともに、第２の巻止めテープＳ２の粘着層Ｓａ２面が、前者にあって絶縁テープＴの他端部Ｔｂと最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内面の表層Ａ、後者にあって他端部Ｔｂと一端部Ｔａあるいは最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの終端部２ｆの内面の表層Ａに付着された構成とすることができる（第４構成例）。ここで、図５（Ａ）〜（Ｄ）は、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの外周面に表層Ａを有する構成を、図５（Ｅ），（Ｆ）は、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの外周面に表層Ｂを有する構成を示す。

図５（Ａ）は、第１の巻止めテープＳ１の粘着層Ｓａ１面が、絶縁テープＴの一端部Ｔａと他端部Ｔｂに付着されるとともに、第２の巻止めテープＳ２の粘着層Ｓａ２面が、絶縁テープＴの他端部Ｔｂと最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内面の表層Ａに付着された構成を示す。
また、図５（Ｂ）は、第１の巻止めテープＳ１の粘着層Ｓａ１面が、絶縁テープＴの一端部Ｔａと他端部Ｔｂに付着されるとともに、第２の巻止めテープＳ２の粘着層Ｓａ２面が、絶縁テープＴの他端部Ｔｂと最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの終端部２ｆの外周面の表層Ａに付着された構成を示す。
また、図５（Ｅ）は、第１の巻止めテープＳ１の粘着層Ｓａ１面が、絶縁テープＴの一端部Ｔａと他端部Ｔｂに付着されるとともに、第２の巻止めテープＳ２の粘着層Ｓａ２面が、絶縁テープＴの他端部Ｔｂと最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内面の表層Ａに付着された構成を示す。
また、図５（Ｆ）は、第１の巻止めテープＳ１の粘着層Ｓａ１面が、絶縁テープＴの一端部Ｔａと他端部Ｔｂに付着されるとともに、第２の巻止めテープＳ２の粘着層Ｓａ２面が、絶縁テープＴの他端部Ｔｂと最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの終端部２ｆの内面の表層Ａに付着された構成を示す。
上記各構成のうち、図５（Ｂ）は、他端部Ｔｂにおいて第１の巻止めテープＳ１及び第２の巻止めテープＳ２が何れも絶縁テープＴの同一面に付着された構成を示し、図５（Ａ）（Ｅ）（Ｆ）は、他端部Ｔｂにおいて第１の巻止めテープＳ１及び第２の巻止めテープＳ２がそれぞれ絶縁テープＴの両面に付着された構成を示す。

図５（Ｃ）は、第1の巻止めテープＳ１が、絶縁テープＴの一端部Ｔａから最外周のセパレータ２ｃ’を含めた先端を回り込んで最外周のセパレータ２ｃ’の内周側に達することにより、第１の巻止めテープＳ１の粘着層Ｓａ１面が、絶縁テープＴの一端部Ｔａと最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内面の表層Ａに付着されるとともに、第２の巻止めテープＳ２の粘着層Ｓａ２面が、絶縁テープＴの他端部Ｔｂと最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内面の表層Ａに付着された構成を示す。
また、図５（Ｄ）は、図５（Ｃ）と同様、第1の巻止めテープＳ１が終端部の先端を回り込むことにより、第１の巻止めテープＳ１の粘着層Ｓａ１面が、絶縁テープＴの一端部Ｔａと最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内面の表層Ａに付着されるとともに、第２の巻止めテープＳ２の粘着層Ｓａ２面が、絶縁テープＴの他端部Ｔｂと一端部Ｔａに付着された構成を示す。図５（Ｃ），（Ｄ）に示す構成は、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの外周面に表層Ｂを有する構成においても適用することが可能である。

いずれの構成においても、絶縁テープＴの固定部分の補強として、絶縁テープＴの両端部Ｔａ，Ｔｂの固定用の１つの巻止めテープＳ１に加え、絶縁テープＴと最外周のセパレータ２ｃ’の固定用のもう１つの巻止めテープＳ２を用いることによって、確実に絶縁テープＴを固定することができ、絶縁テープＴを介して、確実に固定された本電極体２を構成することができる。

また、本電極体２の終端処理は、図５（Ｃ）に示す構成を除き、第２構成例と同様の操作に加え、絶縁テープＴの一端部Ｔａあるいは他端部Ｔｂと最外周のセパレータ２ｃ’の内面に構成された表層Ａに巻止めテープＳを固定する操作を加えることによって行うことができる。図５（Ｃ）に示す構成においては、第１の巻止めテープＳ１の粘着層Ｓａ１面を、最外周のセパレータ２ｃ’の内面に構成された表層Ａと絶縁テープＴの一端部Ｔａに付着させ、第２の巻止めテープＳ２の粘着層Ｓａ２面を、最外周のセパレータ２ｃ’の内面に構成された表層Ａと絶縁テープＴの他端部Ｔｂに付着させる操作によって、終端処理を行うことができる。なお、上記の構成において、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｅ），（Ｆ）に示した第１の巻止めテープＳ１は本発明の第１の巻止めテープに相当し、第２の巻止めテープＳ２は本発明の第２の巻止めテープに相当する。また、図５（Ｃ），（Ｄ）に示した第１の巻止めテープＳ１は本発明の第１の巻止めテープに相当し、第２の巻止めテープＳ２は本発明の第３の巻止めテープに相当する。

ただし、本発明は以上の構成例に限定されるものではない。上記の説明においては、セパレータ２ｃ及び２ｃ’は、いずれも両面のそれぞれが表層Ａまたは表層Ｂであるものであるとしたが、表層Ａ及び表層Ｂでなくともよい。例えば両面が表層Ｂであるとしてもよい。本発明においては、本電極体２の外周全体が巻止めテープＳに対して一定の粘着力で固定される絶縁テープＴによって被覆されているために、セパレータ２ｃ、２ｃ’の表面状態の如何にかかわらず、巻止めテープＳによる確実な固定を実現することが可能となる。この場合、例えばセパレータ２ｃ、２ｃ’双方の両面を無機質層とすることができ、本電極体２の耐熱性をより高めることができる。

また、上記の説明においては、本電極体２の最外周側がセパレータ２ｃ’であるとしたが、セパレータ２ｃ’の更に外周に負極２ｂを巻回した構成において実施してもよい。図４（Ａ）〜（Ｅ）、図５（Ａ）〜（Ｆ）の場合において、絶縁テープＴと最外周のセパレータ２ｃ’との間に負極２ｂが位置することとなる。第１〜第３構成例と同様、これらの構成により、ケース電位の電位設定に柔軟に対応することが可能となる。この場合、セパレータ２ｃ’及びセパレータ２ｃは、本発明の第３のサブセパレータに相当することになる。なお、本電極体２においては、正極２ａと負極２ｂの配列が逆であってもよいことはいうまでもない。また、絶縁テープＴは巻止めテープと略同等の幅を有していれば問題ないが、セパレータ２ｃまたは２ｃ’と略同等の幅を有していてもよい。絶縁テープＴとセパレータ２ｃまたは２ｃ’との幅が略等しければ、最外周に負極２ｂまたは正極２ａが巻回されていても絶縁テープＴで保護されているため、活物質の脱落等が生じにくいという利点がある。

〔第５構成例〕
本電極体２は、図６（Ａ）〜（Ｄ）に例示するように、一端部の片面ｂに粘着層Ｓｂおよび他端部の片面ｂあるいは他の片面ｃに粘着層Ｓｃを有する絶縁性の巻止めテープＳを用いる。巻止めテープＳの一端部の粘着層Ｓｂが、最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内面あるいは内周の表層Ａに付着された状態で、巻止めテープＳが最外周のセパレータ２ｃ’のさらに外周を螺旋状に１以上周回されるとともに、他端部の粘着層Ｓｃが、最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内面あるいは最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの外周面の表層Ａに付着された構成とすることができる（第５構成例）。図６（Ａ）〜（Ｃ）は、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの外周面が表層Ａとする構成を示し、図６（Ｄ）は、最外周に位置するセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの外周面が表層Ｂとする構成を示す。両端部に付着に必要な部分のみ粘着層を有する巻止めテープＳを用いることによって、各電極及びセパレータを巻回した状態において最外周側に位置するセパレータ２ｃ’の外周面が、表層Ｂにより構成される場合であっても、最小単位の部材を用い、最短距離で、確実な終端の固定を行うことができる。

具体的には、図６（Ａ），（Ｂ）は、同一の片面ｂに両端の粘着層Ｓｂ，Ｓｃを有する巻止めテープＳを用いた構成を例示する。
図６（Ａ）は、巻止めテープＳの一端部の粘着層Ｓｂが、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの終端部２ｆの内周の外周面の表層Ａに付着されて、セパレータ２ｃ’の先端を回り込んで最外周のセパレータ２ｃ’のさらに外周を螺旋状に１以上周回されるとともに、他端部の粘着層Ｓｃが、最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内面の表層Ａに付着された構成を示す。
図６（Ｂ）は、逆に巻止めテープＳの一端部の粘着層Ｓｂが、最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内面の表層Ａに付着され、他端部の粘着層Ｓｃが、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの終端部２ｆの内周の外周面の表層Ａに付着された構成を示す。

図６（Ｃ），（Ｄ）は、一端部の片面ｂに粘着層Ｓｂ、他端部の、片面ｂとは反対の面である片面ｃに粘着層Ｓｃを有する巻止めテープＳを用いた構成を例示する。
図６（Ｃ）は、一端部の粘着層Ｓｂが、最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内面の外周面の表層Ａに付着されて、最外周のセパレータ２ｃ’のさらに外周を螺旋状に１以上周回されるとともに、他端部の粘着層Ｓｃも、最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内面の表層Ａに付着された構成を示す。この構成は、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの外周面が表層Ｂとなる場合においても適用することができる。
図６（Ｄ）は、一端部の粘着層Ｓｂが、最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内層の表層Ａに付着され、他端部の粘着層Ｓｃが、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの終端部２ｆの内面の表層Ａに付着された構成を示す。ここで、逆に一端部の粘着層Ｓｂが、最外周のセパレータ２ｃ’より１つ内周のセパレータ２ｃの終端部２ｆの内面の表層Ａに付着され、他端部の粘着層Ｓｃが、最外周のセパレータ２ｃ’の終端部２ｆの内層の表層Ａに付着された構成とすることも可能である（図示せず）。
なお、図６（Ａ）〜（Ｄ）を参照する巻止めテープＳは、本発明の絶縁性の巻止めテープに相当する。

ただし本発明はこの構成例に限定されるものではない。上記の説明においては、本電極体２の最外周側がセパレータ２ｃ’であるとしたが、セパレータ２ｃ’の更に外周に負極２ｂを巻回した構成において実施してもよい。この場合は最外周のセパレータ２ｃ’の外周側であって巻止めテープＳの直下に負極２ｂが位置することになる。この構成により、ケース電位の電位設定に柔軟に対応することが可能となる。なお、本電極体２においては、正極２ａと負極２ｂの配列が逆であってもよいことはいうまでもない。また、巻止めテープＳは巻止めの効果を有する程度の幅があれば十分だが、セパレータ２ｃまたは２ｃ’と略同等の幅を有していてもよい。巻止めテープＳとセパレータ２ｃまたは２ｃ’との幅が略等しければ、最外周に負極２ｂまたは正極２ａが巻回されていても絶縁テープＴで保護されているため、活物質の脱落等が生じにくいという利点がある。

以上、５つの異なる形態の構成例を示したが、本発明は、これらの構成例に限定されるものではなく、さらに、例えば、両端部において両面粘着層を有する巻止めテープＳを用いた構成や、セパレータ２ｃの終端部分を、最外周の終端部と１つ内層の終端部をずらせることによって巻止め部分の突起を低減する構成等、本電極体２の基本的な構成を応用した種々の形態に適用することが可能である。

以上のような本発明は、セパレータの表面の状態を考慮して、簡便な構成で、巻止めテープによって確実に固定された発電要素および確実に固定可能な発電要素の終端処理方法を得ることができ、二次電池等において有用である。

１ 容器
１ａ 開口部
２ 本電極体
２ａ 正極
２ｂ 負極
２ｃ，２ｃ’，２ｇ セパレータ
２ｄ 正極の電極端
２ｅ 負極の電極端
２ｆ，２ｈ 終端部
３ 蓋体
３ａ，３ｂ 電極端子部
Ａ，Ｂ 表層
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２ 巻止めテープ
Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓａ１，Ｓａ２ 粘着層
Ｔ 絶縁テープ
Ｔａ 一端部
Ｔｂ 他端部

Claims (15)

1. 積層された状態で巻回された、シート状の正極、シート状の負極、及び該シート状の正極及び負極の少なくとも一方と対向するシート状のセパレータを備え、
   該セパレータは、剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が該表層Ａより低い表層Ｂとを、少なくともその一部に有し、
   該セパレータの終端部が、少なくとも片面に粘着層を有する巻止めテープにより固定されている発電要素であって、
   前記シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において前記正極と前記負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び前記正極または前記負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータを有し、
   巻回状態における最も外側に位置するセパレータが前記第１のサブセパレータであり、該第１のサブセパレータの、終端部を含む外周側の表面が前記表層Ａである、
   発電要素。
2. 積層された状態で巻回された、シート状の正極、シート状の負極、及び該シート状の正極及び負極の少なくとも一方と対向するシート状のセパレータを備え、
   該セパレータは、剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が該表層Ａより低い表層Ｂとを、少なくともその一部に有し、
   該セパレータの終端部が、少なくとも片面に粘着層を有する巻止めテープにより固定されている発電要素であって、
   前記シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において前記正極と前記負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び前記正極または前記負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータを有し、
   巻回状態における最も外側に位置するセパレータが前記第１のサブセパレータであり、該第１のサブセパレータの、終端部を含む外周側の表面が前記表層Ａであり、
   前記第１のサブセパレータの内周側に該第２のサブセパレータの外周側が当接されている、
   発電要素。
3. 前記表層Ａ及び前記表層Ｂを、最外周の前記セパレータの全部または一部にのみ有する、
   請求項１または２に記載の発電要素。
4. 積層された状態で巻回された、シート状の正極、シート状の負極、及び該シート状の正極及び負極の少なくとも一方と対向するシート状のセパレータと、
   巻回状態において、該正極、該負極または該セパレータのうち最外周に位置するいずれかの、さらに外周に渡って設けられた、所定の粘着力を有する絶縁テープとを備え、
   前記セパレータが、剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が該表層Ａより低い表層Ｂとを、少なくともその一部に有し、
   前記絶縁テープの終端部が、少なくとも片面に粘着層を有する第１の巻止めテープにより固定された、
   発電要素。
5. 前記第１の巻止めテープは、前記絶縁テープのさらに外周側に設けられている、
   請求項４に記載の発電要素。
6. 前記シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において前記正極と前記負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び該正極または該負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータを有し、
   前記絶縁テープの内周側または外周側と該第１のサブセパレータまたは該第２のサブセパレータの終端部の表面とが第２の巻止めテープにより固定された、
   請求項４または５に記載の発電要素。
7. 巻回された状態における前記第２のサブセパレータの終端部の外周側の表面が前記表層Ｂであって、
   前記第２の巻止めテープにより固定される前記第１のサブセパレータまたは前記第２のサブセパレータの終端部の表面が前記表層Ａである、
   請求項６に記載の発電要素。
8. 巻回された状態において、前記正極、前記負極または前記セパレータのうち最外周に位置するのが前記セパレータである、
   請求項６又は７に記載の発電要素。
9. 前記絶縁テープ、前記第１のサブセパレータ及び前記第２のサブセパレータの終端部は前記正極及び前記負極の終端部より延伸しており、
   前記絶縁テープの表面から前記第１のサブセパレータ及び前記第２のサブセパレータの該終端部の先端を回り込んで、最外周に位置する前記第１のサブセパレータまたは前記第２のサブセパレータの内周側に付着する第３の巻止めテープを有し、
   前記第１のサブセパレータまたは前記第２のサブセパレータの該内周側が前記表層Ａである、
   請求項８に記載の発電要素。
10. 積層された状態で巻回された、シート状の正極、シート状の負極、及び該シート状の該正極と該負極の少なくとも一方と対向するシート状のセパレータを有し、
    該シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において該正極と該負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び該正極または該負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータを有し、
    該第１のサブセパレータまたは該第２のサブセパレータの終端部が、少なくとも片面に粘着層を有する絶縁性の巻止めテープにより固定されている発電要素であって、
    前記第１のサブセパレータ及び前記第２のサブセパレータは、各々が剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が該表層Ａより低い表層Ｂとを少なくともその一部に有するとともに、
    前記絶縁性の巻止めテープの一端は、最も外側に位置する前記第１のサブセパレータまたは前記第２のサブセパレータの外周側から終端部の先端を回り込んで内周側に付着しており、
    前記絶縁性の巻止めテープの他端は、前記第１のサブセパレータ及び前記第２のサブセパレータの終端部、前記正極及び前記負極の終端部より形成される空隙内にて前記第１のサブセパレータまたは前記第２のサブセパレータの表面に付着しており、
    前記絶縁性の巻止めテープの一端が付着する第１のサブセパレータまたは第２のサブセパレータの内周側及び前記絶縁性の巻止めテープの他端が付着する第１のサブセパレータまたは第２のサブセパレータの該表面は、いずれも前記表層Ａである、
    発電要素。
11. 前記表層Ａが樹脂製基材により構成され、前記表層Ｂが無機質層により構成された、
    請求項１〜１０のいずれかに記載の発電要素。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載の発電要素と、
    前記発電要素を収容する容器と、
    前記容器の開口部に配置される蓋体と、
    を備える電池。
13. 積層された状態で巻回された、シート状の正極、シート状の負極、及び該シート状の正極及び負極の少なくとも一方と対向するシート状のセパレータを有し、該セパレータは剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が表層Ａより低い表層Ｂとを少なくともその一部に有し、
    該シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において該正極と該負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び該正極または該負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータから構成される発電要素の終端処理方法であって、
    前記正極及び前記負極の間に前記第１のサブセパレータを配置し、前記正極または前記負極のいずれか一方に前記第２のサブセパレータを対向するように配置した状態で、前記第２のサブセパレータが外周側となるようにこれらを巻回する工程と、
    前記セパレータの終端部を少なくとも片面に粘着層を有する巻止めテープにより固定する工程とを備え、
    前記巻回する工程は、前記セパレータの終端部の外周側が前記第２のサブセパレータの前記表層Ｂになるように巻回する工程であり、
    前記固定する工程は、前記第２のサブセパレータの直下に位置する前記第１のサブセパレータを、少なくとも前記第２のサブセパレータの終端部を被覆するように巻回し、前記巻止めテープの粘着層の面を、さらに巻回された前記第２のサブセパレータの終端部及び最外周面にまたがって付着させる工程、
    である、発電要素の終端処理方法。
14. 積層された状態で巻回された、シート状の正極、シート状の負極、及び該シート状の正極及び負極の少なくとも一方と対向するシート状のセパレータを有し、該セパレータは剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が表層Ａより低い表層Ｂとを少なくともその一部に有し、
    該シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において該正極と該負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び該正極または該負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータから構成される発電要素の終端処理方法であって、
    前記正極及び前記負極の間に前記第１のサブセパレータを配置し、前記正極または前記負極のいずれか一方に前記第２のサブセパレータを対向するように配置した状態で、前記第２のサブセパレータが外周側となるようにこれらを巻回する工程と、
    前記セパレータの終端部を少なくとも片面に粘着層を有する巻止めテープにより固定する工程とを備え、
    前記巻回する工程は、前記セパレータの終端部の外周側が前記第２のサブセパレータの前記表層Ｂになるように巻回する工程であり、
    前記固定する工程は、終端部を含む前記第２のサブセパレータの更に外周に、所定の粘着力を有する絶縁テープを１周以上巻回し、巻回した前記絶縁テープの終端部を、少なくとも片面に粘着層を有する巻止めテープにより固定する工程、
    である、発電要素の終端処理方法。
15. 積層された状態で巻回された、シート状の正極、シート状の負極、及び該シート状の正極及び負極の少なくとも一方と対向するシート状のセパレータを有し、該セパレータは剥離強度が高い表層Ａと剥離強度が表層Ａより低い表層Ｂとを少なくともその一部に有し、
    該シート状のセパレータは、巻回が解けた状態において該正極と該負極との間に位置する第１のサブセパレータ及び該正極または該負極のいずれか一方と対向する第２のサブセパレータから構成される発電要素の終端処理方法であって、
    前記正極及び前記負極の間に前記第１のサブセパレータを配置し、前記正極または前記負極のいずれか一方に前記第２のサブセパレータを対向するように配置した状態で、前記第２のサブセパレータが外周側となるようにこれらを巻回する工程と、
    前記セパレータの終端部を少なくとも片面に粘着層を有する絶縁性の巻止めテープにより固定する工程とを備え、
    前記巻回する工程は、前記セパレータの終端部の外周側が前記第２のサブセパレータの前記表層Ｂになるように巻回する工程であり、
    前記固定する工程は、前記第１のサブセパレータ及び前記第２のサブセパレータの終端部を前記正極及び前記負極の終端部より延伸させ、
    前記絶縁性の巻止めテープの一端を、最外周に位置する前記第２のサブセパレータの外周側から終端部の先端を回り込んで内周側に付着させ、
    前記絶縁性の巻止めテープの他端を、前記第１のサブセパレータ及び前記第２のサブセパレータの終端部、前記正極及び前記負極の終端部より形成される空隙内にて前記第１のサブセパレータまたは前記第２のサブセパレータの表面に付着させる工程であって、
    前記絶縁性の巻止めテープの一端が付着する第２のサブセパレータの内周側及び前記絶縁性の巻止めテープの他端が付着する前記第１のサブセパレータまたは前記第２のサブセパレータの表面を、いずれも前記表層Ａに定めておく工程である、
    発電要素の終端処理方法。
    

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