特許 6274461 電気化学セル及び電気化学セルの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6274461

(24)【登録日】2018年1月19日

(45)【発行日】2018年2月7日

(54)【発明の名称】電気化学セル及び電気化学セルの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20180129BHJP

   H01M 2/26 20060101ALI20180129BHJP

   H01G 11/12 20130101ALI20180129BHJP

   H01G 11/72 20130101ALI20180129BHJP

   H01M 10/0583 20100101ALN20180129BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/04 Z

   H01M2/26 A

   H01G11/12

   H01G11/72

   !H01M10/0583

【請求項の数】11

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2016-147321(P2016-147321)

(22)【出願日】2016年7月27日

(65)【公開番号】特開2018-18663(P2018-18663A)

(43)【公開日】2018年2月1日

【審査請求日】2017年6月15日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002325

【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142837

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 則彰

(74)【代理人】

【識別番号】100166305

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100171251

【弁理士】

【氏名又は名称】篠田 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 俊二

(72)【発明者】

【氏名】玉地 恒昭

(72)【発明者】

【氏名】田中 和美

(72)【発明者】

【氏名】菅野 佳実

【審査官】 山内 達人

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−０９７８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１０８２３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−２４３４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２０３５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭４９−０１７３３７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１５−１１８７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１６４０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 仏国特許出願公開第０１３７４８７７（ＦＲ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０５８３

Ｈ０１Ｍ ２／２６

Ｈ０１Ｇ １１／１２

Ｈ０１Ｇ １１／７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方向に並んで配置された複数の正極本体と、隣り合う２つの前記正極本体を接続する正極本体接続部と、を有する帯状の正極電極と、
前記一方向に並んで配置された複数の負極本体と、隣り合う２つの前記負極本体を接続する負極本体接続部と、を有する帯状の負極電極と、
前記正極電極と前記負極電極との間に配置されたセパレータと、を備え、
前記正極電極と前記負極電極とは、前記セパレータを介して、前記正極本体と前記負極本体とが前記一方向に互い違いに重なるように重ね合わされた帯状の重ね合わせ体とされ、
前記正極電極は、前記セパレータと一体化され、前記一方向に並んで配置された複数の構造体本体と、隣り合う２つの前記構造体本体を接続する構造体本体接続部と、を有する帯状の正極構造体とされ、
前記正極電極の外形は、前記負極電極の外形よりも小さく、
前記正極構造体の外形は、前記負極電極の外形と同じ大きさであり、
前記重ね合わせ体は、前記構造体本体と前記負極本体とが前記一方向に互い違いに重なるように、前記正極構造体と前記負極電極とが重ね合わされて構成され、
前記構造体本体の外形は、前記負極本体の外形と同じ大きさであることを特徴とする電気化学セル。

【請求項2】

前記正極本体接続部と前記負極本体接続部とは、前記重ね合わせ体の幅方向で互いに反対方向にずれていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。

【請求項3】

前記構造体本体の外形は、前記負極本体の外形と同じ大きさの円形状をなしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気化学セル。

【請求項4】

前記構造体本体接続部の幅方向の一方側には構造体側切欠きが形成され、前記構造体本体接続部の幅方向の他方側には構造体側切欠き非形成部が設けられ、
前記負極本体接続部の幅方向の一方側には負極側切欠きが形成され、前記負極本体接続部の幅方向の他方側には負極側切欠き非形成部が設けられ、
前記重ね合わせ体は、前記構造体本体と前記負極本体とが前記一方向に互い違いに重なるように、前記構造体側切欠きに前記負極側切欠き非形成部が入り込み、かつ前記負極側切欠きに前記構造体側切欠き非形成部が入り込んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。

【請求項5】

前記重ね合わせ体は、つづら折り形状に折り畳まれた積層体とされていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の電気化学セル。

【請求項6】

一方向に並んで配置された複数の正極本体と、隣り合う２つの前記正極本体を接続する正極本体接続部と、を有する帯状の正極電極と、
前記一方向に並んで配置された複数の負極本体と、隣り合う２つの前記負極本体を接続する負極本体接続部と、を有する帯状の負極電極と、
前記正極電極と前記負極電極との間に配置されたセパレータと、を備えた電気化学セルの製造方法であって、
前記正極電極と前記負極電極とを、前記セパレータを介して、前記正極本体と前記負極本体とが前記一方向に互い違いに重なるように重ね合わせて帯状の重ね合わせ体を形成する重ね合わせ体形成工程を含み、
前記重ね合わせ体形成工程の前、前記正極電極を前記セパレータと一体化して、前記一方向に並んで配置された複数の構造体本体と、隣り合う２つの前記構造体本体を接続する構造体本体接続部と、を有する帯状の正極構造体とする正極構造体形成工程を更に含み、
前記正極構造体形成工程の前、前記正極電極の外形を、前記負極電極の外形よりも小さくし、
前記正極構造体形成工程では、前記正極構造体の外形を、前記負極電極の外形と同じ大きさにし、
前記重ね合わせ体形成工程では、前記構造体本体と前記負極本体とが前記一方向に互い違いに重なるように、前記正極構造体と前記負極電極とを重ね合わせ、
前記正極構造体形成工程では、前記構造体本体の外形を、前記負極本体の外形と同じ大きさにすることを特徴とする電気化学セルの製造方法。

【請求項7】

前記重ね合わせ体形成工程では、前記正極本体接続部と前記負極本体接続部とを、前記重ね合わせ体の幅方向で互いに反対方向にずらすことを特徴とする請求項６に記載の電気化学セルの製造方法。

【請求項8】

前記正極構造体形成工程では、前記正極電極を、前記セパレータを構成する樹脂製の第一セパレータと樹脂製の第二セパレータとで挟んで覆った後、前記第一セパレータと前記第二セパレータとを熱融着することを特徴とする請求項６又は７に記載の電気化学セルの製造方法。

【請求項9】

前記正極構造体形成工程では、前記構造体本体の外形を、前記負極本体の外形と同じ大きさの円形状とすることを特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載の電気化学セルの製造方法。

【請求項10】

前記重ね合わせ体形成工程の前、前記構造体本体接続部の幅方向の一方側に構造体側切欠きを形成するとともに、前記構造体本体接続部の幅方向の他方側に構造体側切欠き非形成部を設け、かつ、前記負極本体接続部の幅方向の一方側に負極側切欠きを形成するとともに、前記負極本体接続部の幅方向の他方側に負極側切欠き非形成部を設け、
前記重ね合わせ体形成工程では、前記構造体本体と前記負極本体とが前記一方向に互い違いに重なるように、前記構造体側切欠きに前記負極側切欠き非形成部を入り込ませ、かつ前記負極側切欠きに前記構造体側切欠き非形成部を入り込ませることを特徴とする請求項６に記載の電気化学セルの製造方法。

【請求項11】

前記重ね合わせ体形成工程の後、前記重ね合わせ体を、つづら折り形状に折り畳んで積層体を形成することを特徴とする請求項６から１０の何れか一項に記載の電気化学セルの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気化学セル及び電気化学セルの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、スマートフォン、ウエアブル機器、補聴器などの小型機器の電源として、リチウムイオン二次電池、電気化学キャパシタ等の電気化学セルが広く活用されている。
このような電気化学セルにおいては、電池容量並びに充電電流及び放電電流を大きくする観点から、電気化学セル内で対向している電極同士の面積を大きくすることが必要である。電気化学セルの製造方法としては、一対の帯状の電極を帯状のセパレータを介して対向させてケースに収め、電解液を電極及びセパレータに含浸させる方法が知られている。例えば、帯状の電極及び帯状のセパレータを、巻回した後に筒状又はコイン状のケースに収容したり、扁平状に変形させた後にラミネートフィルムに収容したりしている。
近年、ウエアブル機器の薄型化の要求に対応して、帯状の電極及び帯状のセパレータをつづら折り形状とした構成も検討されている。例えば、特許文献１では、帯状のカソードをセパレータ袋体に収容して帯状のカソード構造体とし、帯状のカソード構造体と帯状のアノードとを直交方向に交互につづら折りする技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−２４３４５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、帯状のカソード構造体と帯状のアノードとを直交方向に交互につづら折りする場合には、つづら折りを繰り返すにつれてカソードの電極本体とアノードの電極本体との位置がずれる可能性が高くなる。したがって、従来の電気化学セルにおいては、電極本体の位置がずれることを抑制する上で改善の余地があった。

【0005】

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、正極本体と負極本体との位置がずれることを抑制することができる電気化学セル及び電気化学セルの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る電気化学セルは、一方向に並んで配置された複数の正極本体と、隣り合う２つの前記正極本体を接続する正極本体接続部と、を有する帯状の正極電極と、前記一方向に並んで配置された複数の負極本体と、隣り合う２つの前記負極本体を接続する負極本体接続部と、を有する帯状の負極電極と、前記正極電極と前記負極電極との間に配置されたセパレータと、を備え、前記正極電極と前記負極電極とは、前記セパレータを介して、前記正極本体と前記負極本体とが前記一方向に互い違いに重なるように重ね合わされた帯状の重ね合わせ体とされ、前記正極電極は、前記セパレータと一体化され、前記一方向に並んで配置された複数の構造体本体と、隣り合う２つの前記構造体本体を接続する構造体本体接続部と、を有する帯状の正極構造体とされ、前記正極電極の外形は、前記負極電極の外形よりも小さく、前記正極構造体の外形は、前記負極電極の外形と同じ大きさであり、前記重ね合わせ体は、前記構造体本体と前記負極本体とが前記一方向に互い違いに重なるように、前記正極構造体と前記負極電極とが重ね合わされて構成され、前記構造体本体の外形は、前記負極本体の外形と同じ大きさであることを特徴とする。

【0007】

この構成によれば、正極本体と負極本体とが一方向に互い違いに重なることによって、正極本体と負極本体との移動が規制される。加えて、正極電極と負極電極とが帯状の重ね合わせ体とされていることによって、重ね合わせ体の幅方向において正極本体と負極本体との位置合わせをし易い。したがって、正極本体と負極本体との位置がずれることを抑制することができる。ところで、２つの帯状電極を直交方向に交互につづら折りする場合には、つづら折り工程において折り畳む際の位置合わせが困難であり、複雑な機構が必要になるとともに、サイクルタイムも長くなる可能性がある。これに対し、この構成によれば、１つの帯状の重ね合わせ体をつづら折りすればよいため、つづら折り工程において折り畳む際の位置合わせが容易であり、複雑な機構を必要とせず、サイクルタイムを短くすることもできる。
加えて、正極電極がセパレータと別体にされている場合と比較して、正極電極の位置がずれることをより効果的に抑制することができる。したがって、正極本体と負極本体との位置がずれることをより効果的に抑制することができる。
ところで、リチウムイオン二次電池の充電時においては、正極電極から負極電極に向けてリチウムイオンが移動している状態にある。このとき、正極電極が対向する部分に負極電極の端部が存在すると、正極電極から移動してきたリチウムイオンがエッジ効果によって負極電極の端部に集中する。そのため、本来であれば負極活物質に吸収されるリチウムイオンが負極電極の端部に針状のリチウム金属（以下「リチウムデンドライト」という。
）として析出する可能性がある。このリチウムデンドライトは、セパレータを突き抜けて負極電極と正極電極とを短絡させる可能性がある。また、リチウムデンドライトが欠落して負極電極から電気接続が切れることにより、電池容量を低下させる可能性がある。その結果、電池の信頼性を低下させる可能性がある。ここで、帯状の電極（正極電極）をセパレータ袋体に収容する構成では、正極電極と負極電極との重ね合わせ作業時においてセパレータ袋体の側で位置決めする必要がある。そのため、セパレータ袋体の中の正極電極がずれてしまうと、前記重ね合わせ作業時において正極電極が対向する部分に負極電極の端部が存在する可能性が高くなる。仮に、負極電極の外形が正極電極の外形よりも小さいと、正極電極が対向する部分に負極電極の端部が存在することになる。これに対し、この構成によれば、正極電極の外形が負極電極の外形よりも小さいため、正極電極が対向する部分に負極電極の端部が存在することをより確実に回避することができる。したがって、短絡及び電池容量の低下を回避して電池の信頼性をより一層高めることができる。
加えて、正極構造体の外形が負極電極の外形と異なる大きさである場合と比較して、正極構造体と負極電極との位置合わせがし易くなるため、正極本体と負極本体との位置がずれることを容易に抑制することができる。加えて、正極電極が対向する部分に負極電極の端部が存在することをより確実に回避することができる。加えて、正極構造体と負極電極とのつづら折りも容易となる。

【0008】

上記の電気化学セルにおいて、前記正極本体接続部と前記負極本体接続部とは、前記重ね合わせ体の幅方向で互いに反対方向にずれていてもよい。

【0009】

ところで、正極本体接続部と負極本体接続部とが重ね合わせ体の幅方向で重なる位置に配置された場合には、正極本体接続部と負極本体接続部とが干渉する可能性がある。これに対し、この構成によれば、正極本体接続部と負極本体接続部とが干渉することを回避することができるため、前記干渉に起因して正極本体と負極本体との位置がずれることを抑制することができる。加えて、つづら折り工程において正極本体接続部と負極本体接続部とが絡むことも回避することができる。

【0016】

上記の電気化学セルにおいて、前記構造体本体の外形は、前記負極本体の外形と同じ大きさの円形状をなしていてもよい。

【0017】

この構成によれば、構造体本体と負極本体とが重ね合わされてコイン状になるため、帯状の重ね合わせ体を折り畳んでコイン状のケースに収容する場合に好適である。

【0024】

上記の電気化学セルにおいて、前記構造体本体接続部の幅方向の一方側には構造体側切欠きが形成され、前記構造体本体接続部の幅方向の他方側には構造体側切欠き非形成部が設けられ、前記負極本体接続部の幅方向の一方側には負極側切欠きが形成され、前記負極本体接続部の幅方向の他方側には負極側切欠き非形成部が設けられ、前記重ね合わせ体は、前記構造体本体と前記負極本体とが前記一方向に互い違いに重なるように、前記構造体側切欠きに前記負極側切欠き非形成部が入り込み、かつ前記負極側切欠きに前記構造体側切欠き非形成部が入り込んで構成されていてもよい。

【0025】

この構成によれば、正極電極がセパレータと別体にされている場合と比較して、正極電極の位置がずれることをより効果的に抑制することができる。加えて、構造体側切欠きに負極側切欠き非形成部が入り込み、かつ負極側切欠きに構造体側切欠き非形成部が入り込んでいることによって、重ね合わせ体の幅方向における構造体本体接続部及び負極本体接続部の移動が規制される。したがって、正極本体と負極本体との位置がずれることをより効果的に抑制することができる。

【0026】

上記の電気化学セルにおいて、前記重ね合わせ体は、つづら折り形状に折り畳まれた積層体とされていてもよい。

【0027】

この構成によれば、重ね合わせ体を積層体とした状態でケースに収容することができるため、電気化学セルをコンパクト化することができる。

【0028】

本発明の一態様に係る電気化学セルの製造方法は、一方向に並んで配置された複数の正極本体と、隣り合う２つの前記正極本体を接続する正極本体接続部と、を有する帯状の正極電極と、前記一方向に並んで配置された複数の負極本体と、隣り合う２つの前記負極本体を接続する負極本体接続部と、を有する帯状の負極電極と、前記正極電極と前記負極電極との間に配置されたセパレータと、を備えた電気化学セルの製造方法であって、前記正極電極と前記負極電極とを、前記セパレータを介して、前記正極本体と前記負極本体とが前記一方向に互い違いに重なるように重ね合わせて帯状の重ね合わせ体を形成する重ね合わせ体形成工程を含み、前記重ね合わせ体形成工程の前、前記正極電極を前記セパレータと一体化して、前記一方向に並んで配置された複数の構造体本体と、隣り合う２つの前記構造体本体を接続する構造体本体接続部と、を有する帯状の正極構造体とする正極構造体形成工程を更に含み、前記正極構造体形成工程の前、前記正極電極の外形を、前記負極電極の外形よりも小さくし、前記正極構造体形成工程では、前記正極構造体の外形を、前記負極電極の外形と同じ大きさにし、前記重ね合わせ体形成工程では、前記構造体本体と前記負極本体とが前記一方向に互い違いに重なるように、前記正極構造体と前記負極電極とを重ね合わせ、前記正極構造体形成工程では、前記構造体本体の外形を、前記負極本体の外形と同じ大きさにすることを特徴とする。

【0029】

この方法によれば、正極本体と負極本体とが一方向に互い違いに重なることによって、正極本体と負極本体との移動が規制される。加えて、正極電極と負極電極とで帯状の重ね合わせ体を形成することによって、重ね合わせ体の幅方向において正極本体と負極本体との位置合わせをし易い。したがって、正極本体と負極本体との位置がずれることを抑制することができる。ところで、２つの帯状電極を直交方向に交互につづら折りする場合には、つづら折り工程において折り畳む際の位置合わせが困難であり、複雑な機構が必要になるとともに、サイクルタイムも長くなる可能性がある。これに対し、この方法によれば、１つの帯状の重ね合わせ体をつづら折りすればよいため、つづら折り工程において折り畳む際の位置合わせが容易であり、複雑な機構を必要とせず、サイクルタイムを短くすることもできる。
加えて、正極電極をセパレータと別体にした場合と比較して、正極電極の位置がずれることをより効果的に抑制することができる。したがって、正極本体と負極本体との位置がずれることをより効果的に抑制することができる。
加えて、正極電極の外形が負極電極の外形よりも小さいため、正極電極が対向する部分に負極電極の端部が存在することをより確実に回避することができる。したがって、短絡及び電池容量の低下を回避して電池の信頼性をより一層高めることができる。
加えて、正極構造体の外形を負極電極の外形と異なる大きさとした場合と比較して、正極構造体と負極電極との位置合わせがし易くなるため、正極本体と負極本体との位置がずれることを容易に抑制することができる。加えて、正極電極が対向する部分に負極電極の端部が存在することをより確実に回避することができる。加えて、正極構造体と負極電極とのつづら折りも容易となる。

【0030】

上記の電気化学セルの製造方法において、前記重ね合わせ体形成工程では、前記正極本体接続部と前記負極本体接続部とを、前記重ね合わせ体の幅方向で互いに反対方向にずらしてもよい。

【0031】

この方法によれば、正極本体接続部と負極本体接続部とが干渉することを回避することができるため、前記干渉に起因して正極本体と負極本体との位置がずれることを抑制することができる。加えて、つづら折り工程において正極本体接続部と負極本体接続部とが絡むことも回避することができる。

【0034】

上記の電気化学セルの製造方法において、前記正極構造体形成工程では、前記正極電極を、前記セパレータを構成する樹脂製の第一セパレータと樹脂製の第二セパレータとで挟んで覆った後、前記第一セパレータ及び前記第二セパレータ同士を熱融着してもよい。

【0035】

この方法によれば、第一セパレータ及び第二セパレータ同士を熱融着して一体形成することによって正極電極の移動が規制されるため、正極電極の位置がずれることをより効果的に抑制することができる。したがって、正極電極の位置ズレに起因して正極本体の位置がずれることを回避し、正極本体と負極本体との位置がずれることをより効果的に抑制することができる。

【0040】

上記の電気化学セルの製造方法において、前記正極構造体形成工程では、前記構造体本体の外形を、前記負極本体の外形と同じ大きさの円形状としてもよい。

【0041】

この方法によれば、構造体本体と負極本体とを重ね合わせてコイン状にすることができるため、帯状の重ね合わせ体を折り畳んでコイン状のケースに収容する場合に好適である。

【0048】

上記の電気化学セルの製造方法において、前記重ね合わせ体形成工程の前、前記構造体本体接続部の幅方向の一方側に構造体側切欠きを形成するとともに、前記構造体本体接続部の幅方向の他方側に構造体側切欠き非形成部を設け、かつ、前記負極本体接続部の幅方向の一方側に負極側切欠きを形成するとともに、前記負極本体接続部の幅方向の他方側に負極側切欠き非形成部を設け、前記重ね合わせ体形成工程では、前記構造体本体と前記負極本体とが前記一方向に互い違いに重なるように、前記構造体側切欠きに前記負極側切欠き非形成部を入り込ませ、かつ前記負極側切欠きに前記構造体側切欠き非形成部を入り込ませてもよい。

【0049】

この方法によれば、正極電極をセパレータと別体にした場合と比較して、正極電極の位置がずれることをより効果的に抑制することができる。加えて、構造体側切欠きに負極側切欠き非形成部を入り込ませ、かつ負極側切欠きに構造体側切欠き非形成部を入り込ませることによって、重ね合わせ体の幅方向における構造体本体接続部及び負極本体接続部の移動が規制される。したがって、正極本体と負極本体との位置がずれることをより効果的に抑制することができる。

【0050】

上記の電気化学セルの製造方法において、前記重ね合わせ体形成工程の後、前記重ね合わせ体を、つづら折り形状に折り畳んで積層体を形成してもよい。

【0051】

この方法によれば、重ね合わせ体を積層体とした状態でケースに収容することができるため、電気化学セルをコンパクト化することができる。

【発明の効果】

【0052】

本発明によれば、正極本体と負極本体との位置がずれることを抑制することができる電気化学セル及び電気化学セルの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0053】

【図1】第１実施形態に係る電池の平面図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図3】第１実施形態に係る積層体の斜視図である。

【図4】第１実施形態に係る重ね合わせ体の展開状態を示す平面図である。

【図5】第１実施形態に係る正極構造体の斜視図である。

【図6】第１実施形態に係る正極構造体の展開状態を示す平面図である。

【図7】第１実施形態に係る負極電極の展開状態を示す平面図である。

【図8】第１実施形態に係る電池の製造方法のフローチャートである。

【図9】第１実施形態に係る電池の製造方法を示す工程図である。

【図10】図９に続く工程図である。

【図11】図１０に続く工程図である。

【図12】図１１に続く工程図である。

【図13】第２実施形態に係る重ね合わせ体の展開状態を示す平面図である。

【図14】第２実施形態に係る正極構造体の展開状態を示す平面図である。

【図15】第２実施形態に係る負極電極の展開状態を示す平面図である。

【図16】第２実施形態に係る電池の製造方法を示す工程図である。

【図17】第３実施形態に係る重ね合わせ体の展開状態を示す平面図である。

【図18】第３実施形態に係る正極構造体の展開状態を示す平面図である。

【図19】第３実施形態に係る負極電極の展開状態を示す平面図である。

【図20】第３実施形態に係る電池の製造方法を示す工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0054】

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、電気化学セルの一例として、コイン型のリチウムイオン二次電池（以下、単に「電池」という。）を挙げて説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

【0055】

＜第１実施形態＞
［電池］
図１に示すように、電池１は、平面視円形をなしている。図２を併せて参照し、電池１は、積層体２と、積層体２に含浸される不図示の電解質溶液と、積層体２を収容する外装体１０と、を備えている。

【0056】

［積層体］
図３に示すように、積層体２は、帯状の重ね合わせ体３がつづら折り形状に折り畳まれたものである。言い換えると、積層体２は、つづら折り形状に折り畳まれた正極構造体４と、正極構造体４と互い違いに積層するようにつづら折り形状に折り畳まれた負極電極７と、を備えている。

【0057】

［重ね合わせ体］
重ね合わせ体３は、帯状をなしている。具体的に、図４に示す重ね合わせ体３の展開状態において、重ね合わせ体３は、正極構造体４と負極電極７とが一方向に互い違いに重なるように重ね合わされた帯状とされている。重ね合わせ体３は、構造体本体４ａと負極本体７ａとが一方向に互い違いに重なるように、正極構造体４と負極電極７とが重ね合わされて構成されている。すなわち、図４及び図６を併せて参照し、正極電極５と負極電極７とは、セパレータ６を介して、正極本体５ａと負極本体７ａとが一方向に互い違いに重なるように重ね合わされた帯状の重ね合わせ体３とされている。

【0058】

以下、重ね合わせ体３の長手方向と直交する方向を「重ね合わせ体３の幅方向」という。図中符号３Ｌは、重ね合わせ体３の展開状態において、重ね合わせ体３の幅方向中心を通りかつ重ね合わせ体３の長手方向に平行な仮想直線（以下「重ね合わせ体軸線３Ｌ」という。）である。

【0059】

構造体本体接続部４ｂと負極本体接続部７ｂとは、重ね合わせ体３の幅方向で互いに反対方向にずれている。すなわち、重ね合わせ体３の展開状態において、正極本体接続部５ｂ及びセパレータ本体接続部６ｂと、負極本体接続部７ｂとは、重ね合わせ体３の幅方向で互いに反対方向にずれている。

【0060】

［正極構造体］
図５に示すように、正極構造体４は、正極電極５と、正極電極５を覆うセパレータ６と、を備えている。正極構造体４は、正極電極５とセパレータ６とを一体化したものである。正極構造体４の外形は、負極電極７の外形と実質的に同じ大きさである。

【0061】

正極構造体４は、帯状をなしている。具体的に、図６に示す正極構造体４の展開状態において、正極構造体４は、一方向に並んで配置された複数（例えば本実施形態では８つ）の構造体本体４ａと、隣り合う２つの構造体本体４ａを接続する構造体本体接続部４ｂと、を備えている。

【0062】

以下、正極構造体４の長手方向と直交する方向を「正極構造体４の幅方向」という。図中符号４Ｌは、正極構造体４の展開状態において、正極構造体４の幅方向中心を通りかつ正極構造体４の長手方向に平行な仮想直線（以下「構造体軸線４Ｌ」という。）である。

【0063】

構造体本体４ａは、正極構造体４の幅方向で構造体本体接続部４ｂよりも外側に張り出している。構造体本体４ａは、平面視で円形状をなしている。構造体本体４ａの外形は、負極本体７ａ（図７参照）の外形と実質的に同じ大きさの円形状をなしている。
構造体本体接続部４ｂは、正極構造体４の幅方向で、一方側にずれている。すなわち、構造体本体接続部４ｂは、正極構造体４の展開状態において、平面視で構造体軸線４Ｌを避けた位置に配置されている。

【0064】

［正極電極］
正極電極５は、帯状をなしている。具体的に、図６に示す正極構造体４の展開状態において、正極電極５は、一方向に並んで配置された複数（例えば本実施形態では８つ）の正極本体５ａと、隣り合う２つの正極本体５ａを接続する正極本体接続部５ｂと、を備えている。

【0065】

以下、正極電極５の長手方向と直交する方向を「正極電極５の幅方向」という。図中符号５Ｌは、正極構造体４の展開状態において、正極電極５の幅方向中心を通りかつ正極電極５の長手方向に平行な仮想直線（以下「正極軸線５Ｌ」という。）である。正極軸線５Ｌは、平面視で構造体軸線４Ｌと重なっている。

【0066】

正極本体５ａは、正極電極５の幅方向で正極本体接続部５ｂよりも外側に張り出している。正極本体５ａは、平面視で円形状をなしている。
正極本体接続部５ｂは、正極電極５の幅方向で一方側にずれている。すなわち、正極本体接続部５ｂは、正極構造体４の展開状態において、平面視で正極軸線５Ｌを避けた位置に配置されている。

【0067】

図５に示すように、正極構造体４のつづら折り状態において、各正極本体５ａは互いに実質的に平行に配置されている。正極本体接続部５ｂは、正極電極５の長手方向において各正極本体５ａの端縁に連なっている。すなわち、正極本体接続部５ｂは、隣り合う２つの正極本体５ａ同士を直列に接続している。

【0068】

図３及び図５を併せて参照し、正極電極５の外形は、負極電極７の外形よりも小さい。すなわち、正極電極５における正極本体接続部５ｂ及び正極本体５ａの外形は、負極電極７における負極本体接続部７ｂ及び負極本体７ａの外形よりも小さい。

【0069】

図２に示すように、正極電極５は、帯状の正極集電体３０と、正極集電体３０の両面に形成された正極活物質層３２と、を備えている。図５に示すように、正極電極５の一端部には、正極集電体３０の延出部３１が形成されている。延出部３１は、正極集電体３０のうち、正極電極５の長手方向において正極本体５ａよりも外側に延びている部分である。

【0070】

例えば、正極集電体３０は、アルミニウム及びステンレス等の金属材料で形成されている。正極活物質層３２は、正極活物質、導電助剤、結着剤及び増粘剤等を含む。例えば、正極活物質層３２は、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム等の複合金属酸化物で形成されている。例えば、導電助剤としては、カーボンブラック類、炭素材料及び金属微粉等が挙げられる。例えば、結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂材料が挙げられる。例えば、増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の樹脂材料が挙げられる。

【0071】

［セパレータ］
セパレータ６は、帯状をなしている。具体的に、図６に示す正極構造体４の展開状態において、セパレータ６は、一方向に並んで配置された複数（例えば本実施形態では８つ）のセパレータ本体６ａと、隣り合う２つのセパレータ本体６ａを接続するセパレータ本体接続部６ｂと、を備えている。セパレータ６は、正極電極５と負極電極７との間に配置されている。

【0072】

以下、セパレータ６の長手方向と直交する方向を「セパレータ６の幅方向」という。図中符号６Ｌは、正極構造体４の展開状態において、セパレータ６の幅方向中心を通りかつセパレータ６の長手方向に平行な仮想直線（以下「セパレータ軸線６Ｌ」という。）である。セパレータ軸線６Ｌは、平面視で構造体軸線４Ｌと重なっている。

【0073】

セパレータ本体６ａは、セパレータ６の幅方向でセパレータ本体接続部６ｂよりも外側に張り出している。セパレータ本体６ａは、平面視で円形状をなしている。
セパレータ本体接続部６ｂは、セパレータ６の幅方向で一方側にずれている。すなわち、セパレータ本体接続部６ｂは、正極構造体４の展開状態において、平面視でセパレータ軸線６Ｌを避けた位置に配置されている。

【0074】

図３及び図５を併せて参照し、セパレータ６におけるセパレータ本体６ａ及びセパレータ本体接続部６ｂの外形は、負極電極７における負極本体７ａ及び負極本体接続部７ｂと実質的に同じ大きさである。

【0075】

セパレータ６は、リチウムイオン導電性を有する細孔構造の薄膜である。例えば、セパレータ６は、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン並びにポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂材料で形成されている。セパレータ６は、図９に示す一対の第一セパレータ４１と第二セパレータ４２とが熱融着により一体化されることで形成されている。なお、図５においては、図９に示す一対の第一セパレータ４１及び第二セパレータ４２を切り出して負極電極７の外形と実質的に同じ大きさとされた状態の第一セパレータ４１及び第二セパレータ４２を示している。

【0076】

［負極電極］
負極電極７は、帯状をなしている。具体的に、図７に示す負極電極７の展開状態において、一方向に並んで配置された複数（例えば本実施形態では８つ）の負極本体７ａと、隣り合う２つの負極本体７ａを接続する負極本体接続部７ｂと、を備えている。

【0077】

以下、負極電極７の長手方向と直交する方向を「負極電極７の幅方向」という。図中符号７Ｌは、負極電極７の展開状態において、負極電極７の幅方向中心を通りかつ負極電極７の長手方向に平行な仮想直線（以下「負極軸線７Ｌ」という。）である。

【0078】

負極本体７ａは、負極電極７の幅方向で負極本体接続部７ｂよりも外側に張り出している。負極本体７ａは、平面視で円形状をなしている。
負極本体接続部７ｂは、負極電極７の幅方向で一方側にずれている。すなわち、負極本体接続部７ｂは、負極電極７の展開状態において、平面視で負極軸線７Ｌを避けた位置に配置されている。

【0079】

図３に示すように、負極電極７のつづら折り状態において、各負極本体７ａは互いに実質的に平行に配置されている。負極本体接続部７ｂは、負極電極７の長手方向において各負極本体７ａの端縁に連なっている。すなわち、負極本体接続部７ｂは、隣り合う２つの負極本体７ａ同士を直列に接続している。

【0080】

図２に示すように、負極電極７は、負極集電体２０と、負極集電体２０の両面に形成された負極活物質層２２と、を備えている。なお、図示はしないが、負極集電体２０は帯状をなしている。図３に示すように、負極電極７の一端部には、負極集電体２０の延出部２１が形成されている。延出部２１は、負極集電体２０のうち、負極電極７の長手方向において負極本体７ａよりも外側に延びている部分である。

【0081】

例えば、負極集電体２０は、銅、ニッケル及びステンレス等の金属材料で形成されている。負極活物質層２２は、負極活物質、導電助剤、結着剤及び増粘剤等を含む。例えば、負極活物質層２２は、黒鉛等の炭素材料で形成されている。例えば、導電助剤としては、カーボンブラック類、炭素材料及び金属微粉等が挙げられる。例えば、結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂材料が挙げられる。例えば、増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の樹脂材料が挙げられる。

【0082】

［外装体］
図１及び図２を併せて参照し、外装体１０は、正極缶体１１と、負極缶体１２と、正極缶体１１と負極缶体１２との間を電気的に絶縁するガスケット１３と、を備えている。
正極缶体１１及び負極缶体１２は、有底円筒状をなしている。正極缶体１１の内径は、負極缶体１２の外径よりも大きい。負極缶体１２の筒状部が正極缶体１１に挿入された状態で、積層体２は、負極缶体１２の底面と正極缶体１１の底面との間に挟まれている。

【0083】

ガスケット１３は、負極缶体１２の筒状部の外周面と正極缶体１１の筒状部の内周面との間に配置されている。これにより、積層体２が外装体１０に封止されている。図２及び図３を併せて参照し、正極缶体１１は、正極集電体３０の延出部３１と接続されており、正極端子として機能する。一方、負極缶体１２は、負極集電体２０の延出部２１と接続されており、負極端子として機能する。なお、図２においては、延出部３１の図示を一部省略している。

【0084】

［電池の製造方法］
次に、上述した電池１の製造方法の一例について説明する。
図８に示すように、電池１の製造方法は、正極電極５を所定形状に加工する電極加工工程Ｓ１と、正極電極５をセパレータ６で覆う電極被覆工程Ｓ２と、正極電極５をセパレータ６と一体化した帯状の正極構造体４とする正極構造体形成工程Ｓ３と、正極構造体４と負極電極７とを重ね合わせて帯状の重ね合わせ体３とする重ね合わせ体形成工程Ｓ４と、重ね合わせ体３をつづら折り形状に折り畳むつづら折り工程Ｓ５と、を含む。

【0085】

まず（すなわち、電極加工工程Ｓ１の前）、正極活物質層３２及び負極活物質層２２を形成するための構成材料を含む塗布液（スラリー）を調整する。以下、正極活物質層３２を形成するための構成材料を含む塗布液を「正極用スラリー」、負極活物質層２２を形成するための構成材料を含む塗布液を「負極用スラリー」という。正極用スラリーは、上述の正極活物質、導電助剤、結着剤及び増粘剤等を含む。負極用スラリーは、上述の負極活物質、導電助剤、結着剤及び増粘剤等を含む。なお、スラリーの溶媒としては、結着剤及び増粘剤を溶解し、かつ活物質及び導電助剤を分散するものであればよい。

【0086】

次に、正極集電体３０及び負極集電体２０を用意する。
そして、正極集電体３０の両面に正極用スラリーを塗布する。その後、正極用スラリーを乾燥させる。これにより、正極集電体３０の両面に正極活物質層３２を形成して正極用シートを得る。そして、正極用シートをスリッター等で上述した帯状に切り出して正極電極５を得る（電極加工工程Ｓ１）。
一方、負極集電体２０の両面に負極用スラリーを塗布する。その後、負極用スラリーを乾燥させる。これにより、負極集電体２０の両面に負極活物質層２２を形成して負極用シートを得る。そして、負極用シートをスリッター等で上述した帯状に切り出して負極電極７を得る。
なお、電極加工工程Ｓ１では（すなわち、電極被覆工程Ｓ２の前）、正極電極５の外形を、負極電極７の外形よりも小さくする。

【0087】

次に、図９に示すように、正極電極５を、セパレータ６を構成する第一セパレータ４１と第二セパレータ４２とで挟んで覆う（電極被覆工程Ｓ２）。以下、正極電極５を第一セパレータ４１と第二セパレータ４２とで挟んで覆ったものを「正極被覆体」という。第一セパレータ４１及び第二セパレータ４２は、展開状態（図９の平面視）において、正極電極５の長手方向に延びる長方形状をなしている。なお、第一セパレータ４１及び第二セパレータ４２の外形は、正極電極５における正極本体５ａ及び正極本体接続部５ｂを覆い、かつ延出部３１を露出させる程度の大きさであればよい。

【0088】

次に、第一セパレータ４１と第二セパレータ４２とを熱融着する（正極構造体形成工程Ｓ３）。正極構造体形成工程Ｓ３では、正極電極５を、セパレータ６と一体化した正極構造体４とする。

【0089】

例えば、正極構造体形成工程Ｓ３では、正極被覆体を、第一セパレータ４１の側又は第二セパレータ４２の側からアイロン等を押し当てる。すなわち、正極被覆体を、その厚み方向に圧縮させつつ加熱する。これにより、樹脂製の第一セパレータ４１と第二セパレータ４２とを熱融着させるとともに、樹脂製の第一セパレータ４１及び第二セパレータ４２と正極電極５の結着剤とを熱融着させて図１０に示す正極構造体シート４Ａを得る。
そして、正極構造体シート４Ａをスリッター等で上述した帯状に切り出して図６に示す正極構造体４を得る。

【0090】

正極構造体形成工程Ｓ３では、一方向に並んで配置された複数の構造体本体４ａと、隣り合う２つの構造体本体４ａを接続する構造体本体接続部４ｂと、を形成する。このとき、展開状態において、正極構造体４の外形を、負極電極７の外形と実質的に同じ大きさにする。具体的に、構造体本体４ａの外形を、負極本体７ａの外形と実質的に同じ大きさの円形状とする。

【0091】

なお、正極構造体形成工程Ｓ３では、正極被覆体を第一セパレータ４１の側又は第二セパレータ４２の側からヒートカッター若しくは超音波カッターで切り出したり、又は正極被覆体にレーザーを照射したりする等の熱による切り出し方法で、図６に示す正極構造体４を直接得ることもできる。上記熱による切り出し方法であれば、正極被覆体の切り出しと同時に第一セパレータ４１及び第二セパレータ４２の切断部分を熱融着させることができるため、作業の効率化を図る点で好適である。

【0092】

次に、正極構造体４と負極電極７とを重ね合わせて帯状の重ね合わせ体３とする（重ね合わせ体形成工程Ｓ４）。

【0093】

図１１に示すように、重ね合わせ体形成工程Ｓ４では、構造体本体接続部４ｂ（言い換えると、正極本体接続部５ｂ）と負極本体接続部７ｂとを、重ね合わせ体３の幅方向で互いに反対方向にずらす。次に、構造体本体４ａと負極本体７ａとが一方向に互い違いに重なるように、正極構造体４と負極電極７とが重ね合わせる。すなわち、図４及び図６を併せて参照し、正極電極５と負極電極７とを、セパレータ６を介して、正極本体５ａと負極本体７ａとが一方向に互い違いに重なるように重ね合わせて帯状の重ね合わせ体３を形成する。

【0094】

次に、重ね合わせ体３をつづら折り形状に折り畳む（つづら折り工程Ｓ５）。図１２において、重ね合わせ体３の折り曲げ部を符号Ｔ１〜Ｔ７（一点鎖線）で示す。なお、折り曲げ部Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７は谷折りとなる部分であり、折り曲げ部Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６は山折りとなる部分である。

【0095】

つづら折り工程Ｓ５では、重ね合わせ体３の接続部（すなわち、構造体本体接続部４ｂ及び負極本体接続部７ｂ）を、折り曲げ部Ｔ１に沿って矢印の方向Ｖ１に折り曲げる。
次に、重ね合わせ体３の接続部を折り曲げ部Ｔ２に沿って矢印の方向Ｖ２（すなわち、矢印の方向Ｖ１とは反対方向）に折り曲げる。
次に、重ね合わせ体３の接続部を折り曲げ部Ｔ３に沿って矢印の方向Ｖ３（すなわち、矢印の方向Ｖ２とは反対方向）に折り曲げる。
次に、重ね合わせ体３の接続部を折り曲げ部Ｔ４に沿って矢印の方向Ｖ４（すなわち、矢印の方向Ｖ３とは反対方向）に折り曲げる。
次に、重ね合わせ体３の接続部を折り曲げ部Ｔ５に沿って矢印の方向Ｖ５（すなわち、矢印の方向Ｖ４とは反対方向）に折り曲げる。
次に、重ね合わせ体３の接続部を折り曲げ部Ｔ６に沿って矢印の方向Ｖ６（すなわち、矢印の方向Ｖ５とは反対方向）に折り曲げる。
次に、重ね合わせ体３の接続部を折り曲げ部Ｔ７に沿って矢印の方向Ｖ７（すなわち、矢印の方向Ｖ６とは反対方向）に折り曲げる。
このように、重ね合わせ体３の接続部を、構造体本体４ａと負極本体７ａとが積層方向（積層体２の厚み方向）に互い違いに重なるように折り曲げていく。このようにつづら折りすることにより、上述した積層体２（図３参照）を得る。

【0096】

そして、積層体２に不図示の電解質溶液を含浸させた後、電解質溶液を含浸した積層体２を外装体１０内に封入することにより、本実施形態の電池１（図２参照）が完成する。

【0097】

以上説明したように、本実施形態に係る電池１は、一方向に並んで配置された複数の正極本体５ａと、隣り合う２つの正極本体５ａを接続する正極本体接続部５ｂと、を有する帯状の正極電極５と、前記一方向に並んで配置された複数の負極本体７ａと、隣り合う２つの負極本体７ａを接続する負極本体接続部７ｂと、を有する帯状の負極電極７と、正極電極５と負極電極７との間に配置されたセパレータ６と、を備え、正極電極５と負極電極７とは、セパレータ６を介して、正極本体５ａと負極本体７ａとが前記一方向に互い違いに重なるように重ね合わされた帯状の重ね合わせ体３とされている。また、本実施形態に係る電池１の製造方法は、一方向に並んで配置された複数の正極本体５ａと、隣り合う２つの正極本体５ａを接続する正極本体接続部５ｂと、を有する帯状の正極電極５と、前記一方向に並んで配置された複数の負極本体７ａと、隣り合う２つの負極本体７ａを接続する負極本体接続部７ｂと、を有する帯状の負極電極７と、正極電極５と負極電極７との間に配置されたセパレータ６と、を備えた電池１の製造方法であって、正極電極５と負極電極７とを、セパレータ６を介して、正極本体５ａと負極本体７ａとが前記一方向に互い違いに重なるように重ね合わせて帯状の重ね合わせ体３を形成する重ね合わせ体形成工程Ｓ４を含む。

【0098】

本実施形態によれば、正極本体５ａと負極本体７ａとが一方向に互い違いに重なることによって、正極本体５ａと負極本体７ａとの移動が規制される。加えて、正極電極５と負極電極７とが帯状の重ね合わせ体３とされていることによって、重ね合わせ体３の幅方向において正極本体５ａと負極本体７ａとの位置合わせをし易い。したがって、正極本体５ａと負極本体７ａとの位置がずれることを抑制することができる。ところで、２つの帯状電極を直交方向に交互につづら折りする場合には、つづら折り工程において折り畳む際の位置合わせが困難であり、複雑な機構が必要になるとともに、サイクルタイムも長くなる可能性がある。これに対し、本実施形態によれば、１つの帯状の重ね合わせ体３をつづら折りすればよいため、つづら折り工程Ｓ５において折り畳む際の位置合わせが容易であり、複雑な機構を必要とせず、サイクルタイムを短くすることもできる。

【0099】

また、本実施形態では、正極本体接続部５ｂと負極本体接続部７ｂとは、重ね合わせ体３の幅方向で互いに反対方向にずれている。

【0100】

ところで、正極本体接続部５ｂと負極本体接続部７ｂとが重ね合わせ体３の幅方向で重なる位置に配置された場合には、正極本体接続部５ｂと負極本体接続部７ｂとが干渉する可能性がある。これに対し、本実施形態によれば、正極本体接続部５ｂと負極本体接続部７ｂとが干渉することを回避することができるため、前記干渉に起因して正極本体５ａと負極本体７ａとの位置がずれることを抑制することができる。加えて、つづら折り工程Ｓ５において正極本体接続部５ｂと負極本体接続部７ｂとが絡むことも回避することができる。

【0101】

また、本実施形態では、正極電極５は、セパレータ６と一体化した帯状の正極構造体４とされている。

【0102】

本実施形態によれば、正極電極５がセパレータ６と別体にされている場合と比較して、正極電極５の位置がずれることをより効果的に抑制することができる。したがって、正極本体５ａと負極本体７ａとの位置がずれることをより効果的に抑制することができる。

【0103】

また、本実施形態では、正極電極５の外形は、負極電極７の外形よりも小さい。

【0104】

ところで、リチウムイオン二次電池の充電時においては、正極電極から負極電極に向けてリチウムイオンが移動している状態にある。このとき、正極電極が対向する部分に負極電極の端部が存在すると、正極電極から移動してきたリチウムイオンがエッジ効果によって負極電極の端部に集中する。そのため、本来であれば負極活物質に吸収されるリチウムイオンが負極電極の端部にリチウムデンドライトとして析出する可能性がある。このリチウムデンドライトは、セパレータを突き抜けて負極電極と正極電極とを短絡させる可能性がある。また、リチウムデンドライトが欠落して負極電極から電気接続が切れることにより、電池容量を低下させる可能性がある。その結果、電池の信頼性を低下させる可能性がある。ここで、帯状の電極（正極電極）をセパレータ袋体に収容する構成では、正極電極と負極電極との重ね合わせ作業時においてセパレータ袋体の側で位置決めする必要がある。そのため、セパレータ袋体の中の正極電極がずれてしまうと、前記重ね合わせ作業時において正極電極が対向する部分に負極電極の端部が存在する可能性が高くなる。仮に、負極電極の外形が正極電極の外形よりも小さいと、正極電極が対向する部分に負極電極の端部が存在することになる。
これに対し、本実施形態によれば、正極電極５の外形が負極電極７の外形よりも小さいため、正極電極５が対向する部分に負極電極７の端部が存在することをより確実に回避することができる。したがって、短絡及び電池容量の低下を回避して電池１の信頼性をより一層高めることができる。

【0105】

また、本実施形態では、正極構造体４の外形は、負極電極７の外形と同じ大きさである。

【0106】

本実施形態によれば、正極構造体４の外形が負極電極７の外形と異なる大きさである場合と比較して、正極構造体４と負極電極７との位置合わせがし易くなるため、正極本体５ａと負極本体７ａとの位置がずれることを容易に抑制することができる。加えて、正極電極５が対向する部分に負極電極７の端部が存在することをより確実に回避することができる。加えて、正極構造体４と負極電極７とのつづら折りも容易となる。

【0107】

また、本実施形態では、正極構造体４は、前記一方向に並んで配置された複数の構造体本体４ａと、隣り合う２つの構造体本体４ａを接続する構造体本体接続部４ｂと、を備え、重ね合わせ体３は、構造体本体４ａと負極本体７ａとが前記一方向に互い違いに重なるように、正極構造体４と負極電極７とが重ね合わされて構成され、構造体本体４ａの外形は、負極本体７ａの外形と同じ大きさの円形状をなしている。

【0108】

本実施形態によれば、構造体本体４ａと負極本体７ａとが重ね合わされてコイン状になるため、帯状の重ね合わせ体３を折り畳んでコイン状のケースに収容する場合に好適である。

【0109】

また、本実施形態に係る電池１の製造方法では、正極構造体形成工程Ｓ３において、正極電極５を、セパレータ６を構成する樹脂製の第一セパレータ４１と樹脂製の第二セパレータ４２とで挟んで覆った後、第一セパレータ４１と第二セパレータ４２とを熱融着している。

【0110】

この方法によれば、第一セパレータ４１と第二セパレータ４２とを熱融着して一体形成することによって正極電極５の移動が規制されるため、正極電極５の位置がずれることをより効果的に抑制することができる。したがって、正極電極５の位置ズレに起因して正極本体５ａの位置がずれることを回避し、正極本体５ａと負極本体７ａとの位置がずれることをより効果的に抑制することができる。

【0111】

なお、本実施形態では、正極本体接続部５ｂと負極本体接続部７ｂとが重ね合わせ体３の幅方向で互いに反対方向にずれている例を挙げて説明したが、これに限らず、正極本体接続部５ｂと負極本体接続部７ｂとが重ね合わせ体３の幅方向で重なる位置に配置されていてもよい。

【0112】

＜第２実施形態＞
図１３は、第２実施形態に係る重ね合わせ体２０３の展開状態を示す平面図であり、図４に相当する図である。
第２実施形態は、構造体本体接続部２０４ｂがスリット２０７ｃに挿通されている点で第１実施形態と異なる。なお、第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付しその説明を省略する。

【0113】

［重ね合わせ体］
図１３に示すように、重ね合わせ体２０３の展開状態において、重ね合わせ体２０３は、構造体本体２０４ａと負極本体２０７ａとが一方向に互い違いに重なるように、構造体本体接続部２０４ｂがスリット２０７ｃに挿通されて構成されている。

【0114】

すなわち、図１３及び図１４を併せて参照し、重ね合わせ体２０３は、正極本体と負極本体２０７ａとが一方向に互い違いに重なるように、正極本体接続部がスリット２０７ｃに挿通されて構成されている。
なお、「正極本体」は、正極電極２０５のうち図１３の平面視で負極本体２０７ａと重なる部分である。「正極本体接続部」は、正極電極２０５のうち図１３の平面視でスリット２０７ｃと重なる部分である。

【0115】

［正極構造体］
図１４に示すように、正極構造体２０４は、正極電極２０５と、正極電極２０５を覆うセパレータ２０６と、を備えている。正極構造体２０４は、平面視で一方向に延びる帯状をなしている。

【0116】

具体的に、図１３及び図１４を併せて参照し、正極構造体２０４の展開状態において、正極構造体２０４は、一方向に並んで配置された複数（例えば本実施形態では８つ）の構造体本体２０４ａと、隣り合う２つの構造体本体２０４ａを接続する構造体本体接続部２０４ｂと、を備えている。
なお、「構造体本体２０４ａ」は、正極構造体２０４のうち図１３の平面視で負極本体２０７ａと重なる部分である。「構造体本体接続部２０４ｂ」は、正極構造体２０４のうち図１３の平面視でスリット２０７ｃと重なる部分である。

【0117】

構造体本体２０４ａは、正極構造体２０４の幅方向で構造体本体接続部２０４ｂと実質的に同じ大きさとなっている。
構造体本体接続部２０４ｂは、正極構造体２０４の展開状態において、平面視で構造体軸線４Ｌと重なる位置に配置されている。

【0118】

［正極電極］
正極電極２０５は、図１４の平面視で一方向に延びる長方形の帯状をなしている。

【0119】

［セパレータ］
セパレータ２０６は、図１４の平面視で一方向に延びる長方形の帯状をなしている。セパレータ２０６の長手方向の長さは、正極電極２０５の長手方向の長さよりも短い。すなわち、セパレータ２０６の長手方向の長さは、正極電極２０５の延出部２３１を露出させる程度の長さとなっている。

【0120】

［負極電極］
負極電極２０７は、一方向に延びる帯状をなしている。具体的に、図１５に示す負極電極２０７の展開状態において、負極電極２０７は、一方向に並んで配置された複数（例えば本実施形態では８つ）の負極本体２０７ａと、隣り合う２つの負極本体２０７ａを接続する負極本体接続部２０７ｂと、を備えている。なお、図中符号２２１は、負極電極２０７の延出部である。

【0121】

負極本体２０７ａは、負極電極２０７の幅方向で負極本体接続部２０７ｂと実質的に同じ大きさとなっている。
負極本体接続部２０７ｂには、負極本体接続部２０７ｂの幅方向（すなわち、負極電極２０７の幅方向）に長手を有するスリット２０７ｃが形成されている。

【0122】

図１５の平面視で、スリット２０７ｃは、負極電極２０７の幅方向に延びる長方形状をなしている。図１３に示すように、スリット２０７ｃの長手方向の長さは、構造体本体接続部２０４ｂの幅よりも若干長くなっている。

【0123】

なお、スリット２０７ｃの平面形状は、長方形状に限らず、楕円形状等、長方形状以外の形状としてもよい。すなわち、スリット２０７ｃの平面形状は、構造体本体接続部２０４ｂを挿通可能な形状であればよい。

【0124】

［電池の製造方法］
図１６は、第２実施形態に係る電池の製造方法を示す工程図である。
第２実施形態は、重ね合わせ体形成工程において構造体本体接続部２０４ｂをスリット２０７ｃに挿通する点で第１実施形態と異なる。
以下、第２実施形態に係る電池の製造方法の一例について説明する。なお、第２実施形態においては、第１実施形態における製造工程と同一の工程については説明を省略する。

【0125】

図１６に示すように、重ね合わせ体形成工程の前、負極本体接続部２０７ｂに、負極本体接続部２０７ｂの幅方向（すなわち、負極電極２０７の幅方向）に長手を有するスリット２０７ｃを形成する。例えば、電極加工工程において、負極用シートをスリッター等で切り出して、スリット２０７ｃが形成された負極電極２０７を得る。

【0126】

加えて、重ね合わせ体形成工程の前、正極電極２０５をセパレータ２０６と一体化して、一方向に並んで配置された複数の構造体本体２０４ａと、隣り合う２つの構造体本体２０４ａを接続する構造体本体接続部２０４ｂと、を有する帯状の正極構造体２０４を形成する。

【0127】

次に、重ね合わせ体形成工程において、構造体本体２０４ａと負極本体２０７ａとが一方向に互い違いに重なるように、構造体本体接続部２０４ｂをスリット２０７ｃに挿通する。

【0128】

すなわち、正極本体と負極本体２０７ａとが一方向に互い違いに重なるように、正極本体接続部をスリット２０７ｃに挿通する。例えば、重ね合わせ体形成工程においては、正極構造体２０４を、延出部２３１の側とは反対側から図１６に示す矢印の方向に移動させてスリット２０７ｃに挿通していき、帯状の重ね合わせ体２０３（図１３参照）を形成する。

【0129】

次に、つづら折り工程において、重ね合わせ体２０３をつづら折り形状に折り畳み、積層体を得る。そして、積層体に不図示の電解質溶液を含浸させた後、電解質溶液を含浸した積層体を外装体１０内に封入することにより、本実施形態の電池が完成する。

【0130】

以上説明したように、本実施形態は、負極本体接続部２０７ｂに、負極電極２０７の幅方向に長手を有するスリット２０７ｃが形成され、重ね合わせ体２０３は、正極本体と負極本体２０７ａとが一方向に互い違いに重なるように、正極本体接続部がスリット２０７ｃに挿通されて構成されている。

【0131】

本実施形態によれば、正極本体接続部がスリット２０７ｃに挿通されていることによって、重ね合わせ体２０３の幅方向における正極本体接続部の移動が規制される。したがって、正極本体と負極本体２０７ａとの位置がずれることをより効果的に抑制することができる。

【0132】

また、本実施形態では、スリット２０７ｃは、負極本体接続部２０７ｂに形成され、正極電極２０５は、セパレータ２０６と一体化した帯状の正極構造体２０４とされ、正極構造体２０４は、一方向に並んで配置された複数の構造体本体２０４ａと、隣り合う２つの構造体本体２０４ａを接続する構造体本体接続部２０４ｂと、を備え、重ね合わせ体２０３は、構造体本体２０４ａと負極本体２０７ａとが前記一方向に互い違いに重なるように、構造体本体接続部２０４ｂがスリット２０７ｃに挿通されて構成されている。

【0133】

本実施形態によれば、正極電極２０５がセパレータ２０６と別体にされている場合と比較して、正極電極２０５の位置がずれることをより効果的に抑制することができる。加えて、構造体本体接続部２０４ｂがスリット２０７ｃに挿通されていることによって、重ね合わせ体２０３の幅方向における構造体本体接続部２０４ｂの移動が規制され、正極本体接続部の移動が規制される。したがって、正極本体と負極本体２０７ａとの位置がずれることをより効果的に抑制することができる。

【0134】

なお、本実施形態では、スリット２０７ｃが負極本体接続部２０７ｂに形成されている例を挙げて説明したが、これに限らず、スリットが正極本体接続部に形成されていてもよい。すなわち、正極本体接続部又は負極本体接続部の何れか一方に、前記一方の幅方向に長手を有するスリットが形成され、重ね合わせ体は、正極本体と負極本体とが一方向に互い違いに重なるように、正極本体接続部又は負極本体接続部の何れか他方がスリットに挿通されて構成されていてもよい。

【0135】

＜第３実施形態＞
図１７は、第３実施形態に係る重ね合わせ体３０３の展開状態を示す平面図であり、図４に相当する図である。
第３実施形態は、構造体側切欠き３０４ｃに負極側切欠き非形成部３０７ｄが入り込み、かつ負極側切欠き３０７ｃに構造体側切欠き非形成部３０４ｄが入り込んでいる点で第１実施形態と異なる。なお、第３実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付しその説明を省略する。

【0136】

［重ね合わせ体］
図１７に示すように、重ね合わせ体３０３の展開状態において、重ね合わせ体３０３は、構造体本体３０４ａと負極本体３０７ａとが一方向に互い違いに重なるように、構造体側切欠き３０４ｃに負極側切欠き非形成部３０７ｄが入り込み、かつ負極側切欠き３０７ｃに構造体側切欠き非形成部３０４ｄが入り込んで構成されている。

【0137】

すなわち、図１７及び図１８を併せて参照し、重ね合わせ体３０３は、正極本体と負極本体３０７ａとが一方向に互い違いに重なるように、正極側切欠きに負極側切欠き非形成部３０７ｄが入り込み、かつ負極側切欠き３０７ｃに正極側切欠き非形成部が入り込んで構成されている。
なお、「正極本体」は、正極電極３０５のうち図１７の平面視で負極本体３０７ａと重なる部分である。「正極本体接続部」は、隣り合う２つの正極本体を接続する部分である。「正極側切欠き」は、正極本体接続部のうち図１７の平面視で構造体側切欠き３０４ｃと重なる部分である。「正極側切欠き非形成部」は、正極本体接続部のうち平面視で構造体側切欠き非形成部３０４ｄと重なる部分である。

【0138】

［正極構造体］
図１８に示すように、正極構造体３０４は、正極電極３０５と、正極電極３０５を覆うセパレータ３０６と、を備えている。正極構造体３０４は、平面視で一方向に延びる帯状をなしている。具体的に、正極構造体３０４の展開状態において、正極構造体３０４は、一方向に並んで配置された複数（例えば本実施形態では８つ）の構造体本体３０４ａと、隣り合う２つの構造体本体３０４ａを接続する構造体本体接続部３０４ｂと、を備えている。

【0139】

構造体本体接続部３０４ｂの幅方向の一方側には、前記幅方向に延びる構造体側切欠き３０４ｃが形成されている。構造体側切欠き３０４ｃは、正極構造体３０４の展開状態において、平面視で構造体軸線４Ｌと重なる位置まで窪んでいる。構造体本体接続部３０４ｂの幅方向の他方側には、構造体側切欠き非形成部３０４ｄが形成されている。

【0140】

［正極電極］
正極電極３０５は、図１８の平面視で一方向に延びる帯状をなしている。

【0141】

［セパレータ］
セパレータ３０６は、図１８の平面視で一方向に延びる帯状をなしている。セパレータ３０６の長手方向の長さは、正極電極３０５の長手方向の長さよりも短い。すなわち、セパレータ３０６の長手方向の長さは、正極電極３０５の延出部３３１を露出させる程度の長さとなっている。

【0142】

［負極電極］
負極電極３０７は、一方向に延びる帯状をなしている。具体的に、図１９に示す負極電極３０７の展開状態において、負極電極３０７は、一方向に並んで配置された複数（例えば本実施形態では８つ）の負極本体３０７ａと、隣り合う２つの負極本体３０７ａを接続する負極本体接続部３０７ｂと、を備えている。なお、図中符号３２１は、負極電極３０７の延出部である。

【0143】

負極本体接続部３０７ｂの幅方向の一方側には、前記幅方向に延びる負極側切欠き３０７ｃが形成されている。負極側切欠き３０７ｃは、負極電極３０７の展開状態において、平面視で負極軸線７Ｌと重なる位置まで窪んでいる。負極本体接続部３０７ｂの幅方向の他方側には、負極側切欠き非形成部３０７ｄが形成されている。

【0144】

［電池の製造方法］
図２０は、第３実施形態に係る電池の製造方法を示す工程図である。
第３実施形態は、重ね合わせ体形成工程において、構造体側切欠き３０４ｃに負極側切欠き非形成部３０７ｄを入り込ませ、かつ負極側切欠き３０７ｃに構造体側切欠き非形成部３０４ｄを入り込ませる点で第１実施形態と異なる。
以下、第３実施形態に係る電池の製造方法の一例について説明する。なお、第３実施形態においては、第１実施形態における製造工程と同一の工程については説明を省略する。

【0145】

図２０に示すように、重ね合わせ体形成工程の前、正極本体接続部の幅方向の一方側に正極側切欠きを形成するとともに、正極本体接続部の幅方向の他方側に正極側切欠き非形成部を設ける。一方、負極本体接続部３０７ｂの幅方向の一方側に負極側切欠き３０７ｃを形成するとともに、負極本体接続部３０７ｂの幅方向の他方側に負極側切欠き非形成部３０７ｄを設ける。例えば、電極加工工程において、正極用シートをスリッター等で切り出して、正極側切欠きが形成された正極電極３０５を得る。一方、負極用シートをスリッター等で切り出して、負極側切欠き３０７ｃが形成された負極電極３０７を得る。

【0146】

加えて、重ね合わせ体形成工程の前、正極電極３０５をセパレータ３０６と一体化して、一方向に並んで配置された複数の構造体本体３０４ａと、隣り合う２つの構造体本体３０４ａを接続する構造体本体接続部３０４ｂと、を有する帯状の正極構造体３０４を形成する。さらに、構造体本体接続部３０４ｂの幅方向の一方側に構造体側切欠き３０４ｃを形成するとともに、構造体本体接続部３０４ｂの幅方向の他方側に構造体側切欠き非形成部３０４ｄを設ける。

【0147】

次に、重ね合わせ体形成工程において、構造体本体３０４ａと負極本体３０７ａとが一方向に互い違いに重なるように、構造体側切欠き３０４ｃに負極側切欠き非形成部３０７ｄを入り込ませ、かつ負極側切欠き３０７ｃに構造体側切欠き非形成部３０４ｄを入り込ませる。

【0148】

すなわち、正極本体と負極本体３０７ａとが一方向に互い違いに重なるように、正極側切欠きに負極側切欠き非形成部３０７ｄを入り込ませ、かつ負極側切欠き３０７ｃに正極側切欠き非形成部を入り込ませる。例えば、重ね合わせ体形成工程においては、構造体側切欠き３０４ｃと負極側切欠き３０７ｃと図２０に示す矢印の方向に対向させた後、正極構造体３０４と負極電極３０７とを重ね合わせて帯状の重ね合わせ体３０３（図１７参照）を形成する。

【0149】

次に、つづら折り工程において、重ね合わせ体３０３をつづら折り形状に折り畳み、積層体を得る。そして、積層体に不図示の電解質溶液を含浸させた後、電解質溶液を含浸した積層体を外装体１０内に封入することにより、本実施形態の電池が完成する。

【0150】

以上説明したように、本実施形態は、正極本体接続部の幅方向の一方側には正極側切欠きが形成され、正極本体接続部の幅方向の他方側には正極側切欠き非形成部が設けられ、負極本体接続部３０７ｂの幅方向の一方側には負極側切欠き３０７ｃが形成され、負極本体接続部３０７ｂの幅方向の他方側には負極側切欠き非形成部３０７ｄが設けられ、重ね合わせ体３０３は、正極本体と負極本体３０７ａとが前記一方向に互い違いに重なるように、正極側切欠きに負極側切欠き非形成部３０７ｄが入り込み、かつ負極側切欠き３０７ｃに正極側切欠き非形成部が入り込んで構成されている。

【0151】

本実施形態によれば、正極側切欠きに負極側切欠き非形成部３０７ｄが入り込み、かつ負極側切欠き３０７ｃに正極側切欠き非形成部が入り込んでいることによって、重ね合わせ体３０３の幅方向における正極本体接続部及び負極本体接続部３０７ｂの移動が規制される。したがって、正極本体と負極本体３０７ａとの位置がずれることをより効果的に抑制することができる。

【0152】

また、本実施形態では、正極電極３０５は、セパレータ３０６と一体化した帯状の正極構造体３０４とされ、正極構造体３０４は、一方向に並んで配置された複数の構造体本体３０４ａと、隣り合う２つの構造体本体３０４ａを接続する構造体本体接続部３０４ｂと、を備え、構造体本体接続部３０４ｂの幅方向の一方側には構造体側切欠き３０４ｃが形成され、構造体本体接続部３０４の幅方向の他方側には構造体側切欠き非形成部３０４ｄが設けられ、重ね合わせ体３０３は、構造体本体３０４ａと負極本体３０７ａとが前記一方向に互い違いに重なるように、構造体側切欠き３０４ｃに負極側切欠き非形成部３０７ｄが入り込み、かつ負極側切欠き３０７ｃに構造体側切欠き非形成部３０４ｄが入り込んで構成されている。

【0153】

本実施形態によれば、正極電極３０５がセパレータ３０６と別体にされている場合と比較して、正極電極３０５の位置がずれることをより効果的に抑制することができる。加えて、構造体側切欠き３０４ｃに負極側切欠き非形成部３０７ｄが入り込み、かつ負極側切欠き３０７ｃに構造体側切欠き非形成部３０４ｄが入り込んでいることによって、重ね合わせ体３０３の幅方向における構造体本体接続部３０４ｂ及び負極本体接続部３０７ｂの移動が規制される。したがって、正極本体と負極本体３０７ａとの位置がずれることをより効果的に抑制することができる。

【0154】

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【0155】

例えば、上記実施形態では、電気化学セルの一例として、二次電池を例に挙げて説明したが、これに限らず、電気二重層キャパシタ及び一次電池等に上述した構成を適用してもよい。また、電池としてリチウムイオン二次電池を例に挙げて説明したが、これに限らず、金属リチウム二次電池等のリチウムイオン二次電池以外の二次電池であってもよい。

【0156】

また、上記実施形態では、正極電極がセパレータで覆われている例を挙げて説明したが、これに限らず、負極電極がセパレータで覆われていてもよい。

【0157】

また、上記実施形態では、積層体を外装体に封入してコイン型の電池とした例を挙げて説明したが、これに限らず、積層体をラミネートパックに封入し、積層体と電気的に接続したリード線をラミネートパックから外部に突出させた構成であってもよい。

【0158】

また、上記実施形態では、重ね合わせ体をつづら折りする例を挙げて説明したが、これに限らず、重ね合わせ体を巻回、積層等してもよい。

【0159】

また、上記実施形態では、電極被覆工程において、正極電極を、第一セパレータ及び第二セパレータとで挟んで覆う例を挙げて説明したが、これに限らず、袋状のセパレータで正極電極を覆ってもよい。

【0160】

また、上記実施形態では、正極電極の結着剤の材料をポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等とし、セパレータの材料をポリプロピレン（ＰＰ）及びポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン並びにポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等とした例を挙げて説明したが、これに限らず、正極活物質層とセパレータとを熱融着することが可能な材料であればよい。

【0161】

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

【符号の説明】

【0162】

１…電池（電気化学セル） ２…積層体 ３，２０３，３０３…重ね合わせ体 ４，２０４，３０４…正極構造体 ４ａ，２０４ａ，３０４ａ…構造体本体 ４ｂ，２０４ｂ，３０４ｂ…構造体本体接続部 ５，２０５，３０５…正極電極 ５ａ…正極本体 ５ｂ…正極本体接続部 ６，２０６，３０６…セパレータ ７，２０７，３０７…負極電極 ７ａ，２０７ａ，３０７ａ…負極本体 ７ｂ，２０７ｂ，３０７ｂ…負極本体接続部 ２０７ｃ…スリット ３０４ｃ…構造体側切欠き ３０４ｄ…構造体側切欠き非形成部 ３０７ｃ…負極側切欠き ３０７ｄ…負極側切欠き非形成部 Ｓ３…正極構造体形成工程 Ｓ４…重ね合わせ体形成工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】