特開 2024-160754 巻回電極体の製造方法、該巻回電極体を備える蓄電デバイスの製造方法、および該巻回電極体の製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024160754

(43)【公開日】2024-11-15

(54)【発明の名称】巻回電極体の製造方法、該巻回電極体を備える蓄電デバイスの製造方法、および該巻回電極体の製造装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20241108BHJP

   H01M 10/0587 20100101ALI20241108BHJP

   H01G 11/86 20130101ALI20241108BHJP

   H01G 13/02 20060101ALI20241108BHJP

   H01M 10/052 20100101ALN20241108BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 W

H01M10/0587

H01G11/86

H01G13/02 301B

H01G13/02 F

H01M10/052

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023076057

(22)【出願日】2023-05-02

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】奥谷 功一

【テーマコード（参考）】

5E078

5E082

5H028

5H029

【Ｆターム（参考）】

5E078AB02

5E078AB13

5E082AB04

5E082LL07

5H028AA05

5H028BB04

5H028BB08

5H028BB17

5H028CC13

5H028HH00

5H029AJ14

5H029AK01

5H029AK03

5H029AL06

5H029AL07

5H029AL08

5H029AM02

5H029AM03

5H029AM04

5H029AM05

5H029AM07

5H029BJ02

5H029BJ14

5H029CJ03

5H029CJ07

5H029CJ30

5H029HJ00

(57)【要約】

【課題】スプリングバックが好適に抑制された巻回電極体を備える蓄電デバイスを得ることができる技術を提供すること。
【解決手段】ここで開示される巻回電極体の製造方法の好適な一態様では、正極シート、負極シート、およびセパレータシートを用意する、用意工程（Ｓ１）；上記正極シートと上記負極シートとを、上記セパレータシートを介して巻回し、巻取体を作製する、巻回工程（Ｓ２）；および、上記巻取体の巻き終わり領域に存在するセパレータシートを所定の強度で引き延ばし、該巻取体に巻きつける、巻き付け工程（Ｓ３）；を包含する。また、ここでは、上記巻き付け工程後に、上記巻取体をプレスして扁平状に成形するプレス工程（Ｓ４）をさらに含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極シートおよび負極シートが、セパレータシートを介して積層され、巻回された巻回電極体の製造方法であって、以下の工程：
前記正極シート、前記負極シート、および前記セパレータシートを用意する、用意工程；
前記正極シートと前記負極シートとを、前記セパレータシートを介して巻回し、巻取体を作製する、巻回工程；および
前記巻取体の巻き終わり領域に存在するセパレータシートを所定の強度で引き延ばし、該巻取体に巻きつける、巻き付け工程；
を包含する、巻回電極体の製造方法。

【請求項2】

前記所定の強度は、４０Ｎ以上である、請求項１に記載の巻回電極体の製造方法。

【請求項3】

前記巻き付け工程後に、前記巻取体をプレスして扁平状に成形するプレス工程をさらに含む、請求項１または２に記載の巻回電極体の製造方法。

【請求項4】

請求項１または２に記載の巻回電極体の製造方法によって得られた巻回電極体を用いて蓄電デバイスを構築する、蓄電デバイスの製造方法。

【請求項5】

正極シートおよび負極シートが、セパレータシートを介して積層され、巻回された巻回電極体の製造装置であって、
前記正極シートと前記負極シートとを、前記セパレータシートを介して巻回し、巻取体を作製する、巻き芯と、
前記巻取体の巻き終わり領域に存在するセパレータシート以外のシートに張力がかからないように、前記巻取体を保持する、保持部材と、
前記巻取体の巻き終わり領域に存在するセパレータシートを、所定の強度で引き延ばす、引き延ばし部材と、
を備える、巻回電極体の製造装置。

【請求項6】

前記所定の強度は、４０Ｎ以上である、請求項５に記載の巻回電極体の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、巻回電極体の製造方法、該巻回電極体を備える蓄電デバイスの製造方法、および該巻回電極体の製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、下記特許文献１には、巻回電極体を備えた二次電池の製造方法であって、耐熱層が形成されたセパレータシートを正負の電極シートの間に配置して巻回することにより巻回電極体を作製する工程を包含する二次電池の製造方法が開示されている。かかる二次電池の製造方法によって、巻回電極体の巻き緩み（以下、「スプリングバック」ともいう）を抑制することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１３７９８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、本発明者の検討によると、上述したような二次電池の製造方法は、巻回電極体のスプリングバックを抑制するという観点から、まだまだ改善の余地があることがわかった。また、上述したようなスプリングバックが生じた巻回電極体によると、電池ケースに挿入する際に、該巻回電極体と封口板との接合部（例えば、巻回電極体と封口板との間に存在する電極集電端子）に負荷がかかり易いことがわかった。即ち、スプリングバックが好適に抑制された巻回電極体を備える蓄電デバイスを得ることができる技術のさらなる開発が要求されている。

【0005】

本開示は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、スプリングバックが好適に抑制された巻回電極体を備える蓄電デバイスを得ることができる技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

かかる目的を実現すべく、本開示は、正極シートおよび負極シートが、セパレータシートを介して積層され、巻回された巻回電極体の製造方法を提供する。かかる巻回電極体の製造方法は、好ましくは、上記正極シート、上記負極シート、および上記セパレータシートを用意する、用意工程を包含する。また、かかる巻回電極体の製造方法は、好ましくは、上記正極シートと上記負極シートとを、上記セパレータシートを介して巻回し、巻取体を作製する、巻回工程；を包含する。かかる巻回電極体の製造方法は、好ましくは、上記巻取体の巻き終わり領域に存在するセパレータシートを所定の強度で引き延ばし、該巻取体に巻きつける、巻き付け工程；を包含する。詳細については後述するが、かかる構成の巻回電極体の製造方法によると、スプリングバックが好適に抑制された巻回電極体を得ることができる。したがって、スプリングバックが好適に抑制された巻回電極体を備える蓄電デバイスを得ることができる。

【0007】

また、他の側面から、本開示は、ここで開示されるいずれかの巻回電極体の製造方法によって得られた巻回電極体を用いて蓄電デバイスを構築する、蓄電デバイスの製造方法を提供する。かかる構成の蓄電デバイスの製造方法によると、スプリングバックが好適に抑制された巻回電極体を備える蓄電デバイスを得ることができる。

【0008】

また、他の側面から、本開示は、正極シートおよび負極シートが、セパレータシートを介して積層され、巻回された巻回電極体の製造装置を提供する。かかる巻回電極体の製造装置は、好ましくは、上記正極シートと上記負極シートとを、上記セパレータシートを介して巻回し、巻取体を作製する、巻き芯とを備える。また、かかる巻回電極体の製造装置は、好ましくは、上記巻取体の巻き終わり領域に存在するセパレータシート以外のシートに張力がかからないように、上記巻取体を保持する、保持部材を備える。そして、かかる巻回電極体の製造装置は、好ましくは、上記巻取体の巻き終わり領域に存在するセパレータシートを、所定の強度で引き延ばす、引き延ばし部材を備える。詳細については後述するが、かかる構成の巻回電極体の製造装置によると、スプリングバックが好適に抑制された巻回電極体を得ることができる。したがって、スプリングバックが好適に抑制された巻回電極体を備える蓄電デバイスを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態に係る電池の内部構造を模式的に示す正面図である。

【図2】一実施形態に係る巻回電極体を模式的に示す斜視図である。

【図3】一実施形態に係る電池の製造方法の各工程を示すフローチャートである。

【図4】一実施形態に係る巻回電極体製造装置の構成を示す模式図である。

【図5】一実施形態に係る巻取体の作製について説明するための模式図である。

【図6】一実施形態に係るセパレータシートの位置の調整について説明するための模式図である。

【図7】一実施形態に係るセパレータシートの位置の調整について説明するための模式図である。

【図8】一実施形態に係るセパレータシートの切断について説明するための模式図である。

【図9】一実施形態に係る巻取体の巻き終わり領域に存在するセパレータシートの引き延ばしについて説明するための模式図である。

【図10】一実施形態に係る巻取体の巻き終わり領域に存在するセパレータシートを引き延ばしながら巻回することについて説明するための模式図である。

【図11】一実施形態に係る巻取体に対するテープの付与について説明するための模式図である。

【図12】一実施形態に係る巻取体の構成を示す模式図である。

【図13】一実施形態に係るプレス前の巻取体の態様を示す模式図である。

【図14】一実施形態に係るプレス後の巻取体の態様を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、ここで開示される技術のいくつかの実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって、ここで開示される技術の実施に必要な事柄（例えば、本開示を特徴付けない蓄電デバイスの一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここで開示される技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の説明は、本開示を以下の形態に限定することを意図したものではない。なお、ここで開示される電池の製造方法は、任意の段階でさらに他の工程を含んでもよいし、その工程が必須なものとして説明されていなければ適宜削除することも可能である。また、ここで開示される技術の効果が発揮される限りにおいて、工程の順序を入れ替えることもできる。

【0011】

本明細書において範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、「Ａ以上Ｂ以下」を意味する。また、「Ａを超える」および「Ｂ未満」の意を包含するものとする。また、本明細書において「蓄電デバイス」とは、充電と放電とを行うことができるデバイスをいう。蓄電デバイスには、一次電池、二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池、ニッケル水素電池）等の電池と、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）とが包含される。また、電解質は、液状電解質（電解液）、ゲル状電解質、固体電解質のいずれであってもよい。以下、ここで開示される蓄電デバイスの一実施形態であるリチウムイオン二次電池（以下、単に「電池１００」ともいう）を例に挙げて説明する。

【0012】

＜電池の全体構成＞
先ず、本実施形態に係る電池の製造方法によって得られる電池１００の構成について簡単に説明する。ここで、図１は、一実施形態に係る電池の内部構造を模式的に示す正面図である。図２は、一実施形態に係る巻回電極体を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、電池１００は、扁平形状の巻回電極体２０と、非水電解質８０と、巻回電極体２０および非水電解質８０とを収容する電池ケース（即ち外装容器）３０とを備える。

【0013】

巻回電極体２０は、図２に示すように、長尺状の正極シート５０と、長尺状の負極シート６０とが、２枚の長尺状のセパレータシート７０を介して積層された積層体が、長手方向に巻回された形態を有する。正極シート５０は、長尺状の正極集電箔５２の片面または両面（ここでは両面）に長手方向に沿って正極活物質層５４が形成された構成を有する。負極シート６０は、長尺状の負極集電箔６２の片面または両面（ここでは両面）に長手方向に沿って負極活物質層６４が形成されている構成を有する。正極活物質層非形成部分５２ａ（すなわち、正極活物質層５４が形成されずに正極集電箔５２が露出した部分）および負極活物質層非形成部分６２ａ（すなわち、負極活物質層６４が形成されずに負極集電箔６２が露出した部分）は、巻回電極体２０の巻回軸方向（すなわち、上記長手方向に直交する幅方向）の両端から外方にはみ出すように形成されている。また、巻回軸方向における中央部には、正極活物質層５４および負極活物質層６４が対向するコア部２０ａが存在している。正極活物質層非形成部分５２ａが複数積層された正極集電箔積層部５２Ａおよび負極活物質層非形成部分６２ａが複数積層された負極集電箔積層部６２Ａには、それぞれ正極集電端子４２ａおよび負極集電端子４４ａが接合されている。なお、図２中のＷＬは巻回軸を示している。

【0014】

正極シート５０を構成する正極集電箔５２としては、リチウムイオン二次電池に用いられる公知の正極集電箔を用いてよく、その例としては、アルミニウム箔やアルミニウム合金箔等が挙げられる。正極集電箔５２の厚みは、特に限定されず、例えば３μｍ～３５μｍであり、好ましくは５μｍ～２０μｍである。

【0015】

正極活物質層５４は、正極活物質を含有する。正極活物質としては、リチウムイオン二次電池に用いられる公知の正極活物質を用いてよい。具体的に例えば、正極活物質として、リチウム複合酸化物、リチウム遷移金属リン酸化合物等を用いることができる。正極活物質の結晶構造は、特に限定されず、層状構造、スピネル構造、オリビン構造等であってよい。リチウム複合酸化物の例としては、リチウムニッケル系複合酸化物、リチウムコバルト系複合酸化物、リチウムマンガン系複合酸化物、リチウムニッケルマンガン系複合酸化物、リチウムニッケルコバルトマンガン系複合酸化物、リチウムニッケルコバルトアルミニウム系複合酸化物、リチウム鉄ニッケルマンガン系複合酸化物等が挙げられる。これらの正極活物質は、１種単独で用いてよく、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。正極活物質として好ましくは、リチウムニッケルコバルトマンガン系複合酸化物である。

【0016】

正極活物質の平均粒子径（メジアン径：Ｄ５０）は、特に限定されないが、例えば、０．０５μｍ～２５μｍであり、好ましくは１μｍ～２０μｍであり、より好ましくは３μｍ～１５μｍである。なお、正極活物質の平均粒子径（Ｄ５０）は、例えば、レーザ回折散乱法により求めることができる。

【0017】

正極活物質層５４中の正極活物質の含有量（すなわち、正極活物質層５４の全質量に対する正極活物質の含有量）は、特に限定されないが、例えば８０質量％以上であり、好ましくは８５質量％以上であり、より好ましくは９０質量％以上である。

【0018】

正極活物質層５４は、正極活物質以外の成分（すなわち、任意成分）を含有していてもよい。当該任意成分の例としては、導電材、バインダ等が挙げられる。導電材としては、例えば、カーボンブラック（例、アセチレンブラック）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、グラファイト等の炭素材料を好適に使用し得る。バインダとしては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等を使用し得る。導電材としてＣＮＴを用いる場合、正極活物質層５４は、ＣＮＴの分散剤をさらに含有していてもよい。

【0019】

正極活物質層５４中の導電材の含有量は、特に制限はないが、０．１質量％～１５質量％が好ましく、０．５質量％～１３質量％がより好ましい。正極活物質層５４中のバインダの含有量は、特に制限はないが、１質量％～１５質量％が好ましく、１．５質量％～１０質量％がより好ましい。また、正極活物質層５４の厚みは、特に限定されないが、例えば、１０μｍ～３００μｍであり、好ましくは２０μｍ～２００μｍである。そして、正極シート５０は、正極活物質層非形成部分５２ａと正極活物質層５４との境界部に絶縁層（図示せず）を含有していてもよい。当該絶縁層は、例えば、セラミック粒子等を含有する。

【0020】

負極シート６０を構成する負極集電箔６２としては、リチウムイオン二次電池に用いられる公知の負極集電箔を用いてよく、その例としては、銅箔が挙げられる。負極集電箔６２の厚みは、特に限定されず、例えば３μｍ～３５μｍであり、好ましくは５μｍ～２０μｍである。

【0021】

負極活物質層６４は負極活物質を含有する。当該負極活物質としては、例えば黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料を使用し得る。黒鉛は、天然黒鉛であっても人造黒鉛であってもよく、黒鉛が非晶質な炭素材料で被覆された形態の非晶質炭素被覆黒鉛であってもよい。

【0022】

負極活物質の平均粒子径（メジアン径：Ｄ５０）は、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ～５０μｍであり、好ましくは１μｍ～２５μｍであり、より好ましくは５μｍ～２０μｍである。なお、負極活物質の平均粒子径（Ｄ５０）は、例えば、レーザ回折散乱法により求めることができる。

【0023】

負極活物質層６４は、活物質以外の成分、例えばバインダや増粘剤等を含み得る。バインダとしては、例えばスチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等を使用し得る。増粘剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を使用し得る。また、負極活物質層６４中の負極活物質の含有量は、９０質量％以上が好ましく、９５質量％～９９質量％がより好ましい。負極活物質層６４中のバインダの含有量は、０．１質量％～８質量％が好ましく、０．５質量％～３質量％がより好ましい。負極活物質層６４中の増粘剤の含有量は、０．３質量％～３質量％が好ましく、０．５質量％～２質量％がより好ましい。そして、負極活物質層６４の厚みは、特に限定されないが、例えば、１０μｍ～３００μｍであり、好ましくは２０μｍ～２００μｍである。

【0024】

セパレータシート７０としては、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル、セルロース、ポリアミド等の樹脂から構成される多孔性シート（フィルム）が挙げられる。このなかでも、後述するような引き延ばし部材２１６による引き延ばしに好適に用いることができるという観点から、セパレータシート７０は、ＰＥやＰＰ等のポリオレフィン系樹脂から構成されるセパレータシートであることが好ましい。また、かかる多孔性シートは、単層構造であってもよく、二層以上の積層構造（例えば、ＰＥ層の両面にＰＰ層が積層された三層構造）であってもよい。セパレータシート７０の表面には、耐熱層（ＨＲＬ）が設けられていてもよい。

【0025】

セパレータシート７０の厚みは特に限定されないが、例えば５μｍ～５０μｍであり、好ましくは１０μｍ～３０μｍである。本実施形態では、巻回電極体２０はセパレータシート７０を２枚含む。セパレータシート７０の透気度は、例えば３０ｓｅｃ／１００ｃｃ～５００ｓｅｃ／１００ｃｃであり、３０ｓｅｃ／１００ｃｃ～３００ｓｅｃ／１００ｃｃや５０ｓｅｃ／１００ｃｃ～２００ｓｅｃ／１００ｃｃであってもよい。なお、本実施形態では、２枚のセパレータを同じ構成としているが、他の実施形態では、異なる構成としてもよい。なお、他の実施形態では、セパレータシート７０は１枚であってもよい。また、本実施形態のように、セパレータシート７０としては、巻取体２０Ａの巻き終わり領域にセパレータシート７０が存在するように、正極シート５０および負極シート６０よりも長尺なものを準備することが好ましい（図２のセパレータシート７０Ａを参照）。

【0026】

特に限定されるものではないが、セパレータシート７０の引張強度は、例えば０．１ＭＰａ以上であり、後述する引き延ばし部材２１６による引き延ばしにより好適に用いることができるという観点から、好ましくは０．５ＭＰａ以上であり、より好ましくは１ＭＰａ以上である。また、セパレータシート７０の引張強度の上限は、例えば１０ＭＰａ以下であり、７ＭＰａ以下であってもよい。かかる引張強度は、例えばＪＩＳ Ｋ７１６１に基づいて測定することができる。

【0027】

巻回電極体２０（あるいは、後述する巻取体２０Ａ）の巻回数（ターン数）は、特に限定されないが、例えば１０以上であり、２０以上、３０以上、４０以上であってもよい。また、かかる巻回数の上限は、例えば６０以下であり、５０以下であってもよい。

【0028】

非水電解質８０は、典型的には、非水溶媒と支持塩（電解質塩）とを含有する。非水溶媒としては、一般的なリチウムイオン二次電池の電解液に用いられる各種のカーボネート類、エーテル類、エステル類、ニトリル類、スルホン類、ラクトン類等の有機溶媒を、特に限定なく用いることができる。なかでも、カーボネート類とエステル類とが好ましく、その具体例としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等が例示される。このような非水溶媒は、１種を単独で、あるいは２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。

【0029】

支持塩としては、例えば、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＬｉＦＳＩ）等のリチウム塩（好ましくはＬｉＰＦ_６）を好適に用いることができる。支持塩の濃度は、０．７ｍｏｌ／Ｌ～１．３ｍｏｌ／Ｌが好ましい。

【0030】

なお、非水電解質８０は、本開示の効果を著しく損なわない限りにおいて、上述した成分以外の成分、例えば、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、オキサラト錯体等の被膜形成剤；ビフェニル（ＢＰ）、シクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ）等のガス発生剤；増粘剤；等の各種添加剤を含んでいてもよい。

【0031】

電池ケース３０は、ケース本体３２と、蓋体３４とを有している。電池ケース３０は、例えば金属製（例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルめっき鋼等）である。良好な導電性、熱伝導性、および強度を有し、かつ軽量であることから、電池ケース３０は、好ましくはアルミニウム製である。ケース本体３２は、扁平直方体形状を有し、その面の一つ（図において上面）は、開口部となっている。蓋体３４は、当該開口部の形状に適合する略長方形状を有している。蓋体３４には、外部接続用の正極端子４２および負極端子４４と、電池ケース３０の内圧が所定レベル以上に上昇した場合に該内圧を開放するように設定された薄肉の安全弁３６とが設けられている。また、蓋体には、非水電解質８０を注入するための注液孔（図示せず）が設けられている。正極端子４２は、正極集電端子４２ａと電気的に接続されている。負極端子４４は、負極集電端子４４ａと電気的に接続されている。正極端子４２や正極集電端子４２ａは、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等から構成されている。負極端子４４や負極集電端子４４ａは、例えば銅や銅合金等から構成されている。

【0032】

＜巻回電極体の製造装置＞
次に、本実施形態に係る巻回電極体の製造装置について説明する。ここで、図４は、一実施形態に係る巻回電極体製造装置の構成を示す模式図である。図５は、一実施形態に係る巻取体の作製について説明するための模式図である。図６および図７は、一実施形態に係るセパレータシートの位置の調整について説明するための模式図である。図８は、一実施形態に係るセパレータシートの切断について説明するための模式図である。図９は、一実施形態に係る巻取体の巻き終わり領域に存在するセパレータシートの引き延ばしについて説明するための模式図である。図１０は、一実施形態に係る巻取体の巻き終わり領域に存在するセパレータシートを引き延ばしながら巻回することについて説明するための模式図である。図１１は、一実施形態に係る巻取体に対するテープの付与について説明するための模式図である。図１２は、一実施形態に係る巻取体の構成を示す模式図である。なお、図９～図１１では、説明し易くするために、第１巻き芯２０４のみを記載している。

【0033】

ここで、「巻き終わり領域」とは、巻取体を構成するシートのターン（周）のうち、例えば最外周（図１２では、Ｐ１～Ｐ２の領域に対応）から該最外周よりも内周５周以内の領域、４周以内の領域、３周以内の領域、２周以内の領域、１周以内の領域であってもよい。あるいは、「巻き終わり領域」とは、巻取体を構成するシートのターン（周）のうち、最外周のみであってもよいし、最外周における１／２周以内の領域であってもよい。例えば、本実施形態では、かかる巻き終わり領域を最外周のみ（即ち、図１２中のＰ１～Ｐ２の領域）とし、後述する巻き付け工程において該最外周に存在するセパレータシート７０Ａを引き延ばしている。また、後述する巻き付け工程においてセパレータシート７０を引き延ばし易くするという観点から、本実施形態のように、巻取体２０Ａの巻き終わり領域は、正極シート５０および負極シート６０を含まず、２枚のセパレータシート７０のみから構成されていることが好ましい。ただし、ここで開示される技術は、上記記載に限定されるものではない。

【0034】

先ず、本実施形態に係る巻回電極体製造装置２００は、正極シート５０および負極シート６０が、セパレータシート７０を介して積層され、巻回された巻回電極体２０の製造装置である。巻回電極体製造装置２００は、正極シート５０と負極シート６０とを、セパレータシート７０を介して巻回し、巻取体２０Ａを作製する、巻き芯（ここでは、第１巻き芯２０４）を備える。また、巻回電極体製造装置２００は、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａ以外のシート（ここでは、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａよりも内周側に存在する正極シート５０，負極シート６０，およびセパレータシート７０）に張力がかからないように、巻取体２０Ａを保持する、保持部材２１４を備える。そして、巻回電極体製造装置２００は、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａを、所定の強度で引き延ばす、引き延ばし部材２１６を備える。

【0035】

上述したように、巻回電極体製造装置２００は、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａ以外のシートに張力がかからないように、巻取体２０Ａを保持する、保持部材２１４と、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０を、所定の強度で引き延ばす、引き延ばし部材２１６と、を備えている。これによって、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａを選択的に引き延ばし、該引き延ばされたセパレータシート７０Ａによって巻取体２０Ａを固縛することができる。そして、かかる固縛によって、巻取体２０Ａ（巻回電極体２０）に荷重をかけ続けることができるため、巻回電極体２０のスプリングバックを好適に抑制することができる。以下、本実施形態に係る巻回電極体製造装置２００における各構成要素について説明する。

【0036】

図４に示す第１巻き芯２０４は、正極シート５０と負極シート６０とを、セパレータシート７０を介して巻き取る部材である。第１巻き芯２０４は、側周面に巻き付けられる各々のシートを保持する機能を有する。また、図４に示すように、本実施形態では、第１巻き芯２０４以外に、第２巻き芯２０６と第３巻き芯２０８とを備えている。ここで、第３巻き芯２０８は、後述のセパレータシート７０の位置を調整する際に稼働する部材である。第１巻き芯２０４，第２巻き芯２０６，および第３巻き芯２０８は、インデックス２０２内に存在する。なお、第１巻き芯２０４，第２巻き芯２０６，および第３巻き芯２０８は、ここでは２つの半円状の部材であり、かつ、２分割された構造としているが、これらの巻き芯の形状は円筒状であってもよいし、扁平な形状に巻回する場合には、扁平な巻き芯が用いられてもよい。

【0037】

図７に示す調整ローラ２１０は、後述のセパレータシート７０の切断時にセパレータシート７０の位置を適切な位置に調整するローラである。また、図８に示すカッター２１２は、セパレータシート７０を所望の長さに切断するカッターである。

【0038】

図９に示す保持部材２１４は、巻取体２０Ａの巻き終わり領域（ここでは、図１２中のＰ１～Ｐ２の領域）に存在するセパレータシート７０Ａ以外のシート（ここでは、正極シート５０，負極シート６０，およびセパレータシート７０）に張力がかからないように、巻取体２０Ａを保持する部材である。保持部材２１４によって、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａを選択的に引き延ばすことができる。なお、このとき、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａよりも内周側に存在する正極シート５０，負極シート６０，およびセパレータシート７０の増し締りは抑制される。本実施形態では、保持部材２１４の形状を円筒状としているが、これに限定されず、他の実施形態では、矩形状、楕円形状等のその他種々の形状とすることができる。

【0039】

引き延ばし部材２１６は、巻取体２０Ａの最外周に存在するセパレータシート７０Ａを、所定の強度で引き延ばす部材である。図９に示すように、引き延ばし部材２１６は、ここでは、セパレータシート７０を保持するためのチャック２１６Ａ（例えば、静電チャック）と、セパレータシート７０を引き延ばすためのばね２１６Ｂを備えている。ばね２１６Ｂは、例えば図示しないシリンダ等に接続されている。ここで、引き延ばし部材２１６の、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａを引き延ばす強度（以下、単に「引き延ばし強度」ともいう）は、例えば２０Ｎ以上、３０Ｎ以上であり、引き延ばされたセパレータシート７０Ａによって巻取体２０Ａを好適に固縛するという観点から、好ましくは４０Ｎ以上であり、より好ましくは５０Ｎ以上であり、さらに好ましくは６０Ｎ以上である。また、かかる引き延ばし強度は、例えば１００Ｎ以下であり、セパレータシート７０Ａの破断等を好適に防止するという観点から、好ましくは９０Ｎ以下であり、より好ましくは８０Ｎ以下であり、さらに好ましくは７０Ｎ以下である。

【0040】

図１１に示すテープ貼り付け部材２１８は、巻取体２０Ａのセパレータシート７０の巻き終わり端部に巻き止めテープを貼りつける部材である。かかるテープとしては、この種の巻取体に用いられる巻き止めテープを特に制限なく用いることができる。

【0041】

巻回電極体製造装置２００の各構成要素は、それぞれ所要のアクチュエータを適宜に有していることが好ましい。制御装置は、予め設定されたプログラムに沿って所定のタイミングで所要の動作が実行されるように、巻回電極体製造装置２００の各構成要素を制御するように構成されている。制御装置は、例えば、マイクロコントローラのようなコンピュータによって具現化され得る。

【0042】

＜巻回電極体の製造方法＞
続いて、本実施形態に係る巻回電極体の製造方法について、巻回電極体の製造方法を具現化する巻回電極体製造装置２００を交えて説明する。ここで、図３は、一実施形態に係る電池の製造方法の各工程を示すフローチャートである。先ず、本実施形態に係る巻回電極体の製造方法は、正極シート５０および負極シート６０が、セパレータシート７０を介して積層され、巻回された巻回電極体２０の製造方法である。かかる巻回電極体の製造方法は、正極シート５０、負極シート６０、およびセパレータシート７０を用意する、用意工程（ステップＳ１）；を包含する。また、かかる巻回電極体の製造方法は、正極シート５０と負極シート６０とを、セパレータシート７０を介して巻回し、巻取体２０Ａを作製する、巻回工程（ステップＳ２）；を包含する。また、かかる巻回電極体の製造方法は、
巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａを所定の強度で引き延ばし、巻取体２０Ａに巻きつける、巻き付け工程（ステップＳ３）；を包含する。また、本実施形態では、上記巻き付け工程後に、巻取体２０Ａをプレスして扁平状に成形するプレス工程（ステップＳ４）をさらに含む。

【0043】

上述したように、上記巻回電極体の製造方法では、巻回工程（ステップＳ２）において、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａを所定の強度で引き延ばし、巻取体２０Ａに巻き付ける。これによって、引き延ばされたセパレータシート７０Ａによって巻取体２０Ａを固縛することができる。そして、かかる固縛によって、巻取体２０Ａ（巻回電極体２０）に荷重をかけ続けることができるため、巻回電極体２０のスプリングバックを好適に抑制することができる。以下、各工程について説明する。

【0044】

（用意工程：ステップＳ１）
本工程では、正極シート５０、負極シート６０、およびセパレータシート７０を用意する。本実施形態では、セパレータシート７０を２枚用意する。また、本実施形態のように、セパレータシート７０としては、巻取体２０Ａの巻き終わり領域にセパレータシート７０が存在するように、正極シート５０および負極シート６０よりも長尺なものを準備することが好ましい。

【0045】

（巻回工程：ステップＳ２）
本工程では、正極シート５０と負極シート６０とを、セパレータシート７０を介して巻回し、巻取体２０Ａを作製する。また、本実施形態では、巻き終わり領域にセパレータシート７０のみが存在するように、巻取体２０Ａを作製する。具体的には、先ず、図５に示すように、正極シート５０，負極シート６０，およびセパレータシート７０を、第１巻き芯２０４に巻き取る。このとき、セパレータシート７０の位置調整の妨げとならないように、第３巻き芯２０８は奥に移動している。次に、図６に示すように、インデックス２０２を矢印Ｓ方向に１２０°回転させる。続いて、図７に示すように、第３巻き芯２０８を、セパレータシート７０を挟み込めるような角度だけ回転させる。また、調整ローラ２１０によって、第３巻き芯２０８がセパレータシート７０を挟み込めるように、セパレータシート７０の位置を調整する。そして、第３巻き芯２０８をインデックス２０２の表面に前進させる。次に、図８に示すように、カッター２１２によってセパレータシート７０を所望の長さに切断する。このとき、カッター２１２の両側に存在するセパレータシート７０は、チャック２１６Ａによって押さえておくことが好ましい。

【0046】

（巻き付け工程：ステップＳ３）
本工程では、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａを所定の強度で引き延ばした状態で、巻取体２０Ａに巻きつける。具体的には、先ず、図９に示すように、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａ以外のシート（ここでは、巻取体２０Ａの巻き終わり領域以外に存在する正極シート５０，負極シート６０，およびセパレータシート７０）に張力がかからないように、巻取体２０Ａを保持部材２１４によって保持する。なお、このとき、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａよりも内周側に存在する正極シート５０，負極シート６０，およびセパレータシート７０の増し締りは抑制される。そして、図９および図１０に示すように、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａを、引き延ばし部材２１６によって矢印Ｔ方向に所定の強度で引き延ばした状態で、巻取体２０Ａに巻き付ける。このとき、第１巻き芯２０４の矢印Ｖ方向における速度と、引き延ばし部材２１６の矢印Ｕ方向における速度と、を同期させることによって、セパレータシート７０Ａを引き延ばした状態で巻取体２０Ａに巻き付けることができる。あるいは、かかるフィードバック制御をしない場合でも、多少の径の差であればばね２１６Ｂの長さによって吸収することもできる。なお、巻取体２０Ａの巻き終わり領域に存在するセパレータシート７０Ａを引き延ばす強度に関しては、＜巻回電極体の製造装置＞の欄で説明した引き延ばし強度を参照することができる。

【0047】

次に、図１１に示すように、保持部材２１４を矢印Ｗ方向に後退させる。そして、上記のとおり作製した巻取体２０Ａの巻き取り端部に対して、テープ貼り付け部材によって巻き取りテープを付与する。

【0048】

（プレス工程：ステップＳ４）
また、本実施形態では、上記巻き付け工程後に、巻取体２０Ａをプレスして扁平状に成形するプレス工程をさらに含む。ここで、図１３は、一実施形態に係る巻取体のプレス前の態様を示す模式図である。また、図１４は、一実施形態に係る巻取体のプレス後の態様を示す模式図である。かかるプレス工程は、上記のとおり作製した巻取体２０Ａをプレス機３００によって白抜き矢印方向にプレスすることで、実施することができる。特に限定されるものではないが、かかるプレス圧は、例えば２０Ｎ～２００ｋＮ（好ましくは、５０Ｎ～１２０ｋＮ）とすることができる。また、かかるプレスは、加熱プレスであってもよいし、加熱なしのプレスであってもよい。かかるプレス工程を行うことによって、作製した巻回電極体２０のスプリングバックをより好適に抑制することができる。以上のようにして、巻回電極体２０を作製することができる。

【0049】

＜電池の製造方法＞
続いて、上記のとおり作製した巻回電極体２０における正極集電箔積層部５２Ａおよび負極集電箔積層部６２Ａに対して、抵抗溶接、超音波溶接等によって正極集電端子４２ａおよび負極集電端子４４ａをそれぞれ取り付ける。なお、ここでは、電池ケース３０の蓋体３４に、正極端子４２、負極端子４４、正極集電端子４２ａ、および負極集電端子４４ａが取り付けられているものとする。これによって、巻回電極体２０が電池ケース３０の蓋体３４に接続される。そして、巻回電極体２０を、ケース本体３２の開口部から、ケース本体３２の内部に挿入する。その後、ケース本体３２と蓋体３４をレーザ溶接等によって封止する。

【0050】

次に、公知方法に従い、非水電解質８０を用意する。電池ケース３０の蓋体３４の注液孔から、非水電解質８０を電池ケース３０の内部に注液し、注液孔を封止する。このようにして、電池１００を得ることができる。

【0051】

電池１００は、各種用途に利用可能である。具体的な用途としては、パソコン、携帯電子機器、携帯端末等のポータブル電源；電気自動車（ＢＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の車両駆動用電源；小型電力貯蔵装置の蓄電池などが挙げられ、なかでも、車両駆動用電源が好ましい。電池１００は、典型的には複数個を直列および／または並列に接続してなる組電池の形態でも使用され得る。

【0052】

以上、本開示の一実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎない。本開示は、他にも種々の形態にて実施することができる。本開示は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。

【0053】

例えば、上記実施形態では、巻回電極体２０の形状を扁平状としているが、これに限定されない。他の実施形態では、巻回電極体の形状は円筒状等であってもよい。

【0054】

例えば、上記実施形態では、巻回電極体の製造方法は、プレス工程（ステップＳ４）を包含しているが、これに限定されない。例えば、巻回電極体が円筒状の場合等は、かかるプレス工程を除くことができる。

【0055】

以上、本開示の実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎない。本開示は、他にも種々の形態にて実施することができる。本開示は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。

【0056】

以上のとおり、ここで開示される技術の具体的な態様として、以下の各項（ｉｔｅｍ）に記載のものが挙げられる。
項１：正極シートおよび負極シートが、セパレータシートを介して積層され、巻回された巻回電極体の製造方法であって、以下の工程：上記正極シート、上記負極シート、および上記セパレータシートを用意する、用意工程；上記正極シートと上記負極シートとを、上記セパレータシートを介して巻回し、巻取体を作製する、巻回工程；および、上記巻取体の巻き終わり領域に存在するセパレータシートを所定の強度で引き延ばし、該巻取体に巻きつける、巻き付け工程；を包含する、巻回電極体の製造方法。
項２：上記所定の強度は、４０Ｎ以上である、項１に記載の巻回電極体の製造方法。
項３：上記巻き付け工程後に、上記巻取体をプレスして扁平状に成形するプレス工程をさらに含む、項１または項２に記載の巻回電極体の製造方法。
項４：項１～項３のいずれか一つに記載の巻回電極体の製造方法によって得られた巻回電極体を用いて蓄電デバイスを構築する、蓄電デバイスの製造方法。
項５：正極シートおよび負極シートが、セパレータシートを介して積層され、巻回された巻回電極体の製造装置であって、上記正極シートと上記負極シートとを、上記セパレータシートを介して巻回し、巻取体を作製する、巻き芯と、上記巻取体の巻き終わり領域に存在するセパレータシート以外のシートに張力がかからないように、上記巻取体を保持する、保持部材と、上記巻取体の巻き終わり領域に存在するセパレータシートを、所定の強度で引き延ばす、引き延ばし部材と、を備える、巻回電極体の製造装置。
項６：上記所定の強度は、４０Ｎ以上である、項５に記載の巻回電極体の製造装置。

【符号の説明】

【0057】

２０ 巻回電極体
２０ａ コア部
３０ 電池ケース
３２ ケース本体
３４ 蓋体
３６ 安全弁
４２ 正極端子
４２ａ 正極集電端子
４４ 負極端子
４４ａ 負極集電端子
５０ 正極シート（正極）
５２ 正極集電箔
５２ａ 正極活物質層非形成部分
５２Ａ 正極集電箔積層部
５４ 正極活物質層
６０ 負極シート（正極）
６２ 負極集電箔
６２ａ 負極活物質層非形成部分
６２Ａ 負極集電箔積層部
６４ 負極活物質層
７０ セパレータシート（セパレータ）
８０ 非水電解質
１００ 電池
２００ 巻回電極体製造装置
２０２ インデックス
２０４ 第１巻き芯
２０６ 第２巻き芯
２０８ 第３巻き芯
２１０ 調整ローラ
２１２ カッター
２１４ 保持部材
２１６ 引き延ばし部材
２１８ テープ貼り付け部材
３００ プレス機

【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】