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(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】
(24)【登録日】2023-06-19
(45)【発行日】2023-06-27
(54)【発明の名称】電気化学セルおよびその製造方法
(51)【国際特許分類】
H01M 10/0587 20100101AFI20230620BHJP
H01M 10/04 20060101ALI20230620BHJP
H01M 50/109 20210101ALI20230620BHJP
H01M 50/564 20210101ALI20230620BHJP
H01M 4/13 20100101ALI20230620BHJP
H01M 50/531 20210101ALI20230620BHJP
H01M 50/586 20210101ALI20230620BHJP
H01M 50/595 20210101ALI20230620BHJP
H01M 50/411 20210101ALI20230620BHJP
H01M 50/545 20210101ALI20230620BHJP
H01M 50/548 20210101ALI20230620BHJP
H01M 50/56 20210101ALI20230620BHJP
【ＦＩ】
H01M10/0587
H01M10/04 W
H01M50/109
H01M50/564
H01M4/13
H01M50/531
H01M50/586
H01M50/595
H01M50/411
H01M50/545
H01M50/548 201
H01M50/56
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2019109514
(22)【出願日】2019-06-12
(65)【公開番号】P2020202121
(43)【公開日】2020-12-17
【審査請求日】2022-04-05
(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】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(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
【審査官】梅野 太朗
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－１００１２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－３３４８７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３２９４９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１４１８６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／００８２４８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００８－２０４９２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２８５６９１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ１０／０５８７、１０／０４
Ｈ０１Ｍ５０／１０、５０／４０、５０／５０
Ｈ０１Ｍ４／１３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
帯状の正極と、帯状の負極を有し、前記正極と前記負極の少なくとも一方の表裏両面に、前記正極と前記負極の少なくとも一方の幅方向一側端縁または幅方向他側端縁を除いて形成した塗膜硬化層からなるセパレータ層を介し、前記正極と前記負極をそれらの幅方向一側の端縁と他側の端縁を幅方向に所定幅ずらして重ね合わせた積層体を、任意の巻き中心軸を周回するように巻回して構成された電極積層構造体と、
巻回された前記正極の幅方向一側の端縁に該端縁に隣接する前記負極の一側端縁より外側にはみ出す正極突出部を電気的に接続した正極側容器と、
巻回された前記負極の幅方向他側の端縁に該端縁に隣接する前記正極の他側端縁より外側にはみ出す負極突出部を電気的に接続し、前記正極側容器とともに前記電極積層構造体を収納する収納空間を画成する負極側容器と、を備え、
前記帯状の正極が、帯状の正極側集電体シートと、該集電体シートの表裏両面における前記正極突出部を除く部分に形成された正極活物質層を備えて構成され、
前記帯状の負極が、帯状の負極側集電体シートと、該集電体シートの表裏両面における前記負極突出部を除く部分に形成された負極活物質層を備えて構成され、
前記正極の長さ方向両端側端縁の表裏面を所定幅で覆う正極側端部絶縁層が形成され、
前記負極の長さ方向両端側端縁の表裏面を所定幅で覆う負極側端部絶縁層が形成されたことを特徴とする電気化学セル。
【請求項2】
前記正極側端部絶縁層が、前記正極の長さ方向両端側端縁表裏面に各々位置する前記正極側活物質層と前記正極側集電体シートと前記正極突出部をこれらの外側に延出して覆うための被覆部および正極側延出部からなり、
前記負極側端部絶縁層が、前記負極の長さ方向両端側端縁表裏面に各々位置する前記負極側活物質層と前記負極側集電体シートと前記負極突出部をこれらの外側に延出して覆うための被覆部および負極側延出部からな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】
前記負極の表裏両面に前記負極活物質層を覆うセパレータ層が形成され、前記負極突出部近傍に位置する前記セパレータ層の幅方向一側端縁と、前記負極の幅方向他側に位置する前記セパレータ層の他側端縁が、いずれも、これらに隣接する前記正極活物質層の幅方向端縁よりも前記電極積層構造体における外側に突出されたことを特徴とする請求項２に記載の電気化学セル。
【請求項4】
前記正極側端部絶縁層を構成する前記被覆部と前記正極側延出部は、前記正極側集電体シートの長さ方向端部側端面と該端面に隣接する前記正極側活物質層の端面を覆い、
前記負極側端部絶縁層を構成する前記被覆部と前記負極側延出部は、前記負極側集電体シートの長さ方向端部側端面と該端面に隣接する前記負極側活物質層の端面を覆うことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電気化学セル。
【請求項5】
前記正極側容器と前記正極突出部が導電材を介し電気的に接続されたことを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項6】
前記負極側容器と前記負極突出部が導電材を介し電気的に接続されたことを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項7】
前記正極側端部絶縁層と前記負極側端部絶縁層が絶縁テープからなることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項8】
請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の電気化学セルの製造方法であって、帯状の負極側集電体シートとその幅方向一側端縁を除く部分に形成された負極活物質層を備えた負極を用い、この負極の長さ方向両端部表裏面に負極側端部絶縁層を形成し、前記負極側端部絶縁層により前記負極側集電体シートの表裏面両端部と該両端部に位置する前記負極活物質層を覆う工程と、
帯状の正極側集電体シートとその幅方向他側端縁を除く部分に形成された正極活物質層を備えた正極を用い、この正極の長さ方向両端部表裏面に正極側端部絶縁層を形成し、前記正極側端部絶縁層により前記正極側集電体シートの表裏面両端部と該両端部に位置する前記正極活物質層を覆う工程と、
前記端部絶縁層を形成した前記正極側集電体シートと前記負極側集電体シートの少なくとも一方に対し、前記シート表裏面の幅方向一側端縁を除く部分に絶縁塗膜を形成する工程と、
前記絶縁塗膜を硬化させてセパレータ層を形成する工程と、
前記負極側集電体シートと前記正極側集電体シートをそれらの幅方向の一側端縁と幅方向他側端縁をそれらの幅方向に所定幅ずらして前記セパレータ層を介し重ね合わせつつ任意の巻き中心軸に沿って巻回し電極積層構造体を形成する巻回工程と、
前記巻回により前記負極側集電体シートの一側縁を前記電極積層構造体の一側端面に突出させて形成した負極突出部を負極側容器に電気的に接続する負極側接続工程と、
前記巻回により前記正極側集電体シートの他側縁を前記電極積層構造体の他側端面に突出させて形成した正極突出部を正極側容器に電気的に接続する正極側接続工程を備えたことを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項9】
前記正極側端部絶縁層として、前記正極の長さ方向両端側端縁表裏面に各々位置する前記正極側活物質層と前記正極側集電体シートと前記正極突出部をこれらの外側に延出して覆うための被覆部および正極側延出部からなる正極側端部絶縁層を用い、
前記負極側端部絶縁層として、前記負極の長さ方向両端側端縁表裏面に各々位置する前記負極側活物質層と前記負極側集電体シートと前記負極突出部をこれらの外側に延出して覆うための被覆部および負極側延出部からなる負極側端部絶縁層を用いることを特徴とする請求項８に記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項10】
前記正極突出部を前記正極側容器に電気的に接続する場合、前記正極側容器の内面に塗布したペースト状の正極側導電材を介し接続することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項11】
前記負極突出部を前記負極側容器に電気的に接続する場合、前記負極側容器の内面に塗布したペースト状の負極側導電材を介し接続することを特徴とする請求項８～請求項１０の何れかに記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項12】
前記正極側集電体シートに形成する前記正極側端部絶縁層を絶縁テープの貼り付けにより形成し、前記負極側集電体シートに形成する前記負極側端部絶縁層を絶縁テープの貼り付けにより形成することを特徴とする請求項８～請求項１１のいずれか一項に記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項13】
複数の正極側集電体シートを帯状に一直線状に前記正極側端部絶縁層を介して接続し、複数の負極側集電体シートを帯状に一直線状に前記負極側端部絶縁層を介して接続し、接続した複数の正極側集電体シートと接続した負極側集電体シートを個別に前記巻回工程に順次供与すること特徴とする請求項８～請求項１２のいず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、電解化学セルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、スマートフォン、ウエアラブル機器、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、電池容量並びに充電電流およ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どうしの面積を可能な限り大きくすることが必要とされている。電気化学セルの構造として、一対の帯状の正極電極と負極電極を帯状のセパレータを介し巻回してケースに収め、電解液をケースに封入した構造が知られている。
このような電気化学セルにおいて、電池容量並びに充電電流およ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どうしの面積を可能な限り大きくすることが必要とされている。電気化学セルの構造として、一対の帯状の正極電極と負極電極を帯状のセパレータを介し巻回してケースに収め、電解液をケースに封入した構造が知られている。
【0003】
例えば、電池用の多孔性セパレータとして、以下の特許文献１には、電極上にセパレータ前駆体の薄い層を印刷する工程とこの薄い層を加硫して微孔性複合セパレータ構造に変化させる工程を備える製造方法が開示されている。
以下の特許文献２には、高分子固体電解質樹脂溶液を延伸多孔質ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）に含浸した後、溶媒を除去して得られた高分子固体電解質と、延伸多孔質ＰＴＦＥの空隙中に電極触媒と高分子固体電解質を含む電極成分を充填した電極とを一体成形した複合高分子固体電解質膜／電極一体成形体が記載されている。
また、以下の特許文献３に記載のように、帯状の正極および負極とシート状のセパレータを介し巻回して電極群を構成し、この電極群を正極側容器と負極側容器からなる外装体の内部に収容した電気化学セルが知られている。
以下の特許文献２には、高分子固体電解質樹脂溶液を延伸多孔質ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）に含浸した後、溶媒を除去して得られた高分子固体電解質と、延伸多孔質ＰＴＦＥの空隙中に電極触媒と高分子固体電解質を含む電極成分を充填した電極とを一体成形した複合高分子固体電解質膜／電極一体成形体が記載されている。
また、以下の特許文献３に記載のように、帯状の正極および負極とシート状のセパレータを介し巻回して電極群を構成し、この電極群を正極側容器と負極側容器からなる外装体の内部に収容した電気化学セルが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平１０－３３４８７７号公報
【文献】特開平０８－３２９９６２号公報
【文献】特開２０１６－１００１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献３の構成にあっては、帯状の正極と負極、および、シート状のセパレータを巻回して電極群を構成する場合、正極と負極をそれらの幅方向に互い違いにずらして巻回し、電極群の一方の端面に正極突出部を構成し、電極群の他方の端面に負極突出部を構成し、これらを正極側容器の内面と負極側容器の内面に接続した構成が採用されている。
しかし、特許文献３に記載の構造を採用した場合、正極と負極とセパレータに巻きズレを生じると、正極と負極のショートリスクが発生する問題がある。
ショートリスクを回避するためには、セパレータの幅を大きくする必要があるが、セパレータの幅を必要以上に大きくすると、電池として体積効率が悪化し、その結果として、体積当たりの電池容量密度が低下する課題がある。また、正極側容器と負極側容器に接続するための正極突出部と負極突出部を長くして確実な導通を確保しようとした場合、正極と負極に設ける活物質層の体積が少なくなるので、電池として体積効率が悪化し、その結果として、体積当たりの電池容量密度が低下するという課題があった。
しかし、特許文献３に記載の構造を採用した場合、正極と負極とセパレータに巻きズレを生じると、正極と負極のショートリスクが発生する問題がある。
ショートリスクを回避するためには、セパレータの幅を大きくする必要があるが、セパレータの幅を必要以上に大きくすると、電池として体積効率が悪化し、その結果として、体積当たりの電池容量密度が低下する課題がある。また、正極側容器と負極側容器に接続するための正極突出部と負極突出部を長くして確実な導通を確保しようとした場合、正極と負極に設ける活物質層の体積が少なくなるので、電池として体積効率が悪化し、その結果として、体積当たりの電池容量密度が低下するという課題があった。
【0006】
本発明は、以上説明のような従来の実情に鑑みなされたものであり、帯状の正極と負極をセパレータを介し巻回して電極積層構造体を構成する電気化学セルの場合、ショートリスクの発生を抑制し、電気化学セルとしての体積効率向上を図ることのできる電気化学セルとその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
（１）前記課題を解決するため、本発明の一形態に係る電気化学セルは、帯状の正極と、帯状の負極を有し、前記正極と前記負極の少なくとも一方の表裏両面に、前記正極と前記負極の少なくとも一方の幅方向一側端縁または幅方向他側端縁を除いて形成した塗膜硬化層からなるセパレータ層を介し、前記正極と前記負極をそれらの幅方向一側の端縁と他側の端縁を幅方向に所定幅ずらして重ね合わせた積層体を、任意の巻き中心軸を周回するように巻回して構成された電極積層構造体と、巻回された前記正極の幅方向一側の端縁に該端縁に隣接する前記負極の一側端縁より外側にはみ出す正極突出部を電気的に接続した正極側容器と、巻回された前記負極の幅方向他側の端縁に該端縁に隣接する前記正極の他側端縁より外側にはみ出す負極突出部を電気的に接続し、前記正極側容器とともに前記電極積層構造体を収納する収納空間を画成する負極側容器と、を備え、前記帯状の正極が、帯状の正極側集電体シートと、該集電体シートの表裏両面における前記正極突出部を除く部分に形成された正極活物質層を備えて構成され、前記帯状の負極が、帯状の負極側集電体シートと、該集電体シートの表裏両面における前記負極突出部を除く部分に形成された負極活物質層を備えて構成され、前記正極の長さ方向両端側端縁の表裏面を所定幅で覆う正極側端部絶縁層が形成され、前記負極の長さ方向両端側端縁の表裏面を所定幅で覆う負極側端部絶縁層が形成されたことを特徴とする。
【0008】
塗膜硬化型のセパレータ層を備えた正極と負極を巻回した構造の電極積層体であれば、セパレータ層が確実に正極と負極を絶縁分離するので、正極と負極に巻ずれを生じてもショートリスク発生の少ない電解化学セルを提供できる。
また、電極積層構造体の一方の端面側に形成した正極突出部を正極側容器に接続し、他方の端面側に形成した負極突出部を負極容器に接続することで、導通用のタブなどを別途用いることなく接続ができる。このため、導通用のタブを略することができ、導通用のタブを設けていたスペースに電極を配置できるので、体積当たりの電池容量密度の高い電気化学セルを提供できる。
これらに対し、テープ状のセパレータを正極と負極とともに巻回した構造であると、巻ズレを生じた場合、内部ショートを引き起こすおそれがある。内部ショートのリスクを回避するため、セパレータを単純に大きくすると、電気学セルとして、体積当たりの電池容量密度が低下する。このため、塗膜硬化型のセパレータ層を備えた正極と負極からなる電気化学セルであれば、体積当たりの電池容量密度低下を引き起こすことのない電気化学セルを提供できる。
また、電極積層構造体の一方の端面側に形成した正極突出部を正極側容器に接続し、他方の端面側に形成した負極突出部を負極容器に接続することで、導通用のタブなどを別途用いることなく接続ができる。このため、導通用のタブを略することができ、導通用のタブを設けていたスペースに電極を配置できるので、体積当たりの電池容量密度の高い電気化学セルを提供できる。
これらに対し、テープ状のセパレータを正極と負極とともに巻回した構造であると、巻ズレを生じた場合、内部ショートを引き起こすおそれがある。内部ショートのリスクを回避するため、セパレータを単純に大きくすると、電気学セルとして、体積当たりの電池容量密度が低下する。このため、塗膜硬化型のセパレータ層を備えた正極と負極からなる電気化学セルであれば、体積当たりの電池容量密度低下を引き起こすことのない電気化学セルを提供できる。
【0009】
（２）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記正極側端部絶縁層が、前記正極の長さ方向両端側端縁表裏面に各々位置する前記正極側活物質層と前記正極側集電体シートと前記正極突出部をこれらの外側に延出して覆うための被覆部および正極側延出部からなり、前記負極側端部絶縁層が、前記負極の長さ方向両端側端縁表裏面に各々位置する前記負極側活物質層と前記負極側集電体シートと前記負極突出部をこれらの外側に延出して覆うための被覆部および負極側延出部からなることが好ましい。
【0010】
正極側集電体シートと正極活物質層からなる正極の必要部分をセパレータ層で覆い、負極側集電体シートと負極活物質層からなる負極の必要部分をセパレータ層で覆うことにより、巻回構造の電極積層構造体において正極と負極を絶縁した構造を実現できる。
また、正極の長さ方向両端部を所定幅に渡り正極側端部絶縁層で覆い、負極の長さ方向両端部を所定幅に渡り負極側端部絶縁層で覆うことにより、巻回構造の電極積層構造体を構成した場合、巻き始めの部分と巻き終わりの部分において集電体シートの一部が露出する可能性のある部分周りに端部絶縁層を配置することができ、絶縁性の高い構造を提供できる。
また、正極の長さ方向両端部を所定幅に渡り正極側端部絶縁層で覆い、負極の長さ方向両端部を所定幅に渡り負極側端部絶縁層で覆うことにより、巻回構造の電極積層構造体を構成した場合、巻き始めの部分と巻き終わりの部分において集電体シートの一部が露出する可能性のある部分周りに端部絶縁層を配置することができ、絶縁性の高い構造を提供できる。
【0011】
（３）本発明に係る一形態に係る電気化学セルにおいて、前記負極の表裏両面に前記負極活物質層を覆うセパレータ層が形成され、前記負極突出部近傍に位置する前記セパレータ層の幅方向一側端縁と、前記負極の幅方向他側に位置する前記セパレータ層の他側端縁が、いずれも、これらに隣接する前記正極活物質層の幅方向端縁よりも前記電極積層構造体における外側に突出されたことを特徴とする。
【0012】
正極と負極を巻回した電極積層構造体において、負極活物質層を覆ったセパレータ層において負極の幅方向両端部に位置するセパレータ層の端縁が、該端縁に隣接する正極活物質層の幅方向端縁よりも外側に突出されていることが好ましい。
電気化学セルの構成上、負極幅を正極幅より大きくして正極端縁が負極端縁の外側にはみ出さない構造とする必要がある。このため、正極活物質層の幅方向端縁よりセパレータ層の端縁を外側に突出させた構造とすることで、正極端縁の負極端縁より外側へのはみ出しを防止できる。また、正極と負極を巻回して電極積層構造体を構成した場合に、多少の巻き乱れを生じたとしても、正極の幅方向端縁を負極の幅方向端縁の内側に配置できる。
電気化学セルの構成上、負極幅を正極幅より大きくして正極端縁が負極端縁の外側にはみ出さない構造とする必要がある。このため、正極活物質層の幅方向端縁よりセパレータ層の端縁を外側に突出させた構造とすることで、正極端縁の負極端縁より外側へのはみ出しを防止できる。また、正極と負極を巻回して電極積層構造体を構成した場合に、多少の巻き乱れを生じたとしても、正極の幅方向端縁を負極の幅方向端縁の内側に配置できる。
【0013】
（４）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記正極側端部絶縁層を構成する前記被覆部と前記正極側延出部は、前記正極側集電体シートの長さ方向端部側端面と該端面に隣接する前記正極側活物質層の端面を覆い、前記負極側端部絶縁層を構成する前記被覆部と前記負極側延出部は、前記負極側集電体シートの長さ方向端部側端面と該端面に隣接する前記負極側活物質層の端面を覆うことが好ましい。
【0014】
正極側延出部を設けることにより正極側集電体シートの両端部端面部分の絶縁性を向上でき、負極側延出部を設けることにより負極側集電体シートの両端部端面部分の絶縁性を向上できるので、巻回構造の電極積層構造体を構成した場合、巻き始めの部分と巻き終わりの部分の絶縁性を更に向上できる。
【0015】
（５）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記正極側容器と前記正極突出部が導電材を介し電気的に接続されたことが好ましい。
導通材を介し正極突出部を正極側容器に接続することで正極と正極側容器の確実な導通を得ることができる。
導通材を介し正極突出部を正極側容器に接続することで正極と正極側容器の確実な導通を得ることができる。
【0016】
（６）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記負極側容器と前記負極突出部が
導電材を介し電気的に接続されたことが好ましい。
導通材を介し負極突出部を負極側容器に接続することで負極と負極側容器の確実な導通を得ることができる。
導電材を介し電気的に接続されたことが好ましい。
導通材を介し負極突出部を負極側容器に接続することで負極と負極側容器の確実な導通を得ることができる。
【0017】
（７）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記正極側端部絶縁層と前記負極側端部絶縁層が絶縁テープからなることが好ましい。
【0018】
端部絶縁層を絶縁テープから構成することにより、正極あるいは負極の集電体シートの両端部を必要な幅で簡単に絶縁することができる。これにより、巻回構造の電極積層構造体において、巻き始めの部分と巻き終わりの部分において更に良好な絶縁性を確保した構造を提供できる。
【0019】
（８）本発明の一形態に係る電気化学セルの製造方法は、（１）～（７）のいずれかに記載の電気化学セルの製造方法であって、帯状の負極側集電体シートとその幅方向一側端縁を除く部分に形成された負極活物質層を備えた負極を用い、この負極の長さ方向両端部表裏面に負極側端部絶縁層を形成し、前記負極側端部絶縁層により前記負極側集電体シートの表裏面両端部と該両端部に位置する前記負極活物質層を覆う工程と、帯状の正極側集電体シートとその幅方向他側端縁を除く部分に形成された正極活物質層を備えた正極を用い、この正極の長さ方向両端部表裏面に正極側端部絶縁層を形成し、前記正極側端部絶縁層により前記正極側集電体シートの表裏面両端部と該両端部に位置する前記正極活物質層を覆う工程と、前記端部絶縁層を形成した前記正極側集電体シートと前記負極側集電体シートの少なくとも一方に対し、前記シート表裏面の幅方向一側端縁を除く部分に絶縁塗膜を形成する工程と、前記絶縁塗膜を硬化させてセパレータ層を形成する工程と、前記負極側集電体シートと前記正極側集電体シートをそれらの幅方向の一側端縁と幅方向他側端縁をそれらの幅方向に所定幅ずらして前記セパレータ層を介し重ね合わせつつ任意の巻き中心軸に沿って巻回し電極積層構造体を形成する巻回工程と、前記巻回により前記負極側集電体シートの一側縁を前記電極積層構造体の一側端面に突出させて形成した負極突出部を負極側容器に電気的に接続する負極側接続工程と、前記巻回により前記正極側集電体シートの他側縁を前記電極積層構造体の他側端面に突出させて形成した正極突出部を正極側容器に電気的に接続する正極側接続工程を備えたことを特徴とする。
【0020】
負極と正極の少なくとも一方に絶縁塗膜を硬化させたセパレータ層を形成し、このセパレータ層を介し負極と正極を巻回することで負極と正極ににおいて絶縁性に優れた電極積層構造体を得ることができる。
塗膜硬化型のセパレータ層を備えた正極と負極を巻回した構造の電極積層体であれば、セパレータ層を正極と負極の必要な位置に正確に形成でき、セパレータ層が確実に正極と負極を絶縁分離するので、巻回時に正極と負極の巻ずれを生じてもショートリスク発生のおそれのない電解化学セルを提供できる。
塗膜硬化型のセパレータ層を備えた正極と負極を巻回した構造の電極積層体であれば、セパレータ層を正極と負極の必要な位置に正確に形成でき、セパレータ層が確実に正極と負極を絶縁分離するので、巻回時に正極と負極の巻ずれを生じてもショートリスク発生のおそれのない電解化学セルを提供できる。
【0021】
（９）本発明の一形態に係る電気化学セルの製造方法において、前記正極側端部絶縁層として、前記正極の長さ方向両端側端縁表裏面に各々位置する前記正極側活物質層と前記正極側集電体シートと前記正極突出部をこれらの外側に延出して覆うための被覆部および正極側延出部からなる正極側端部絶縁層を用い、前記負極側端部絶縁層として、前記負極の長さ方向両端側端縁表裏面に各々位置する前記負極側活物質層と前記負極側集電体シートと前記負極突出部をこれらの外側に延出して覆うための被覆部および負極側延出部からなる負極側端部絶縁層を用いることが好ましい。
【0022】
負極活物質層を備えた負極側集電体シートによる負極と、正極活物質層を備えた正極側集電体シートによる正極のそれぞれに端部絶縁層を設け、これら負極と正極を巻回することにより、巻き始めの部分と巻き終わりの部分に端部絶縁層を配置することができ、巻き始めの部分と巻き終わりの部分においてショートリスクの少ない、絶縁性に優れた電極積層構造体を提供できる。
【0023】
（１０）本発明の一形態に係る電気化学セルの製造方法において、前記正極突出部を前記正極側容器に電気的に接続する場合、前記正極側容器の内面に塗布したペースト状の正極側導電材を介し接続することが好ましい。
ペースト状の正極側導電材を介し接続することで、正極突出部と正極側容器の良好な導通をとることができる。
ペースト状の正極側導電材を介し接続することで、正極突出部と正極側容器の良好な導通をとることができる。
【0024】
（１１）本発明の一形態に係る電気化学セルの製造方法において、前記負極突出部を前記負極側容器に電気的に接続する場合、前記負極側容器の内面に塗布したペースト状の負極側導電材を介し接続することが好ましい。
ペースト状の負極側導電材を介し接続することで、負極突出部と負極側容器の良好な導通をとることができる。
ペースト状の負極側導電材を介し接続することで、負極突出部と負極側容器の良好な導通をとることができる。
【0025】
（１２）本発明の一形態に係る電気化学セルの製造方法において、前記正極側集電体シートに形成する前記正極側端部絶縁層を絶縁テープの貼り付けにより形成し、前記負極側集電体シートに形成する前記負極側端部絶縁層を絶縁テープの貼り付けにより形成することが好ましい。
【0026】
端部絶縁層を形成する場合、絶縁テープの貼り付けによると、正極側集電体シートの端部であっても負極側集電体シートの端部であっても必要な幅の端部絶縁層を簡単に形成できる。絶縁テープからなる端部絶縁層を備えた正極と負極を用いてショートリスクの少ない電極積層構造体を形成することができ、ショートリスクの少ない電気化学セルを得ることができる。
【0027】
（１３）本発明の一形態に係る電気化学セルの製造方法において、複数の正極側集電体シートを帯状に一直線状に前記正極側端部絶縁層を介して接続し、複数の負極側集電体シートを帯状に一直線状に前記負極側端部絶縁層を介して接続し、接続した複数の正極側集電体シートと接続した負極側集電体シートを前記巻回工程に順次供与することが好ましい。
【0028】
複数の正極側集電体シートを正極側端部絶縁層を介し直線状に接続したもの、あるいは、複数の負極側集電体シートを接続用絶縁テープを介し直線状に接続したものを巻回工程に用いるならば、巻回工程に正極側集電体シートと負極側集電体シートを順次供給することで電極積層構造体を連続的に製造することが可能となる。
【発明の効果】
【0029】
本発明による、塗膜硬化型のセパレータ層を備えた正極と負極を巻回した構造の電極積層体であれば、セパレータ層により確実に正極と負極を絶縁分離できるので、正極と負極の巻ずれを多少生じてもショートリスク発生の少ない電解化学セルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明に係る第１実施形態の二次電池（電気化学セル）の断面図。
【図2】同実施形態の二次電池に用いられるセパレータ層付きの正極および負極を巻回するために積層する状態を示す斜視図。
【図3】図１に示す二次電池を製造するために用いる電極を示すもので、（Ａ）は負極用集電体シートに負極活物質層を形成し、長さ方向両端部に端部絶縁層を形成した状態を示す平面図、（Ｂ）は塗膜硬化型のセパレータ層を形成した負極側巻回用電極シートを示す平面図、（Ｃ）は（Ｂ）に示す状態の側面図、（Ｄ）は正極用集電体シートに正極活物質層を形成し、長さ方向両端部に端部絶縁層を形成した状態を示す平面図、（Ｅ）は塗膜硬化型のセパレータ層を形成した正極側巻回用電極シートを示す平面図、（Ｆ）は（Ｂ）に示す負極側巻回用電極シートと（Ｅ）に示す正極側巻回用電極シートを巻回した電極積層構造体を示す斜視図。
【図4】本発明に係る第１実施形態の二次電池について、製造方法の一例を示すための図であり、正極缶の内部にガスケットを取り付けた状態の一例を示す断面図。
【図5】同製造方法の一例を示すための図であり、正極缶の底面に導電材料を塗布した状態を示す断面図。
【図6】同製造方法の一例を示すための図であり、導電材料を塗布した正極缶に電極積層構造体を収容した状態を示す断面図。
【図7】本発明に係る第２実施形態の二次電池（電気化学セル）の断面図。
【図8】帯状の負極側巻回用電極シートを絶縁テープを介し直線状に複数接続した状態を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、本発明に係る電極の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、この電池に搭載される電極について説明する。
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。
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。
【0032】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る電解化学セルを二次電池に適用した第１実施形態を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態の二次電池１は、いわゆるボタン型の二次電池１であって、外装体２と、外装体２内に図示略の電解液とともに収納された電極積層構造体３を備えている。なお、電解液は支持塩を非水溶媒に溶解した電解液などが好適に用いられる。
図１は、本発明に係る電解化学セルを二次電池に適用した第１実施形態を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態の二次電池１は、いわゆるボタン型の二次電池１であって、外装体２と、外装体２内に図示略の電解液とともに収納された電極積層構造体３を備えている。なお、電解液は支持塩を非水溶媒に溶解した電解液などが好適に用いられる。
【0033】
外装体２は、平面視で円形状を呈している。具体的に、外装体２は、有底筒状の正極側容器１１と、この正極側容器１１にガスケット１２を介し組み付けられ、正極側容器１１との間に収納空間Ｓを画成する有頂筒型の負極側容器１３を有している。
図１に示す実施形態において、正極側容器１１および負極側容器１３のそれぞれの中心軸線が共通軸上に配置されている。以下、この共通軸を軸線Ｏと称し、軸線Ｏ方向に沿う負極側容器１３側を上側と称し、正極側容器１１側を下側と称し、軸線Ｏ方向から見た平面視で軸線Ｏに直交する方向を径方向と称し、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向と称する。
図１に示す実施形態において、正極側容器１１および負極側容器１３のそれぞれの中心軸線が共通軸上に配置されている。以下、この共通軸を軸線Ｏと称し、軸線Ｏ方向に沿う負極側容器１３側を上側と称し、正極側容器１１側を下側と称し、軸線Ｏ方向から見た平面視で軸線Ｏに直交する方向を径方向と称し、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向と称する。
【0034】
正極側容器１１および負極側容器１３は、例えばステンレス鋼板等の金属板材を絞り加工等して形成されている。図示の例において、正極側容器１１の内径は、負極側容器１３の外径よりも大きくされている。
ガスケット１２は、軸線Ｏと同軸状に配置された環状とされ、正極側容器１１の周壁部１１ａ内に嵌合されている。ガスケット１２には、負極側容器１３の周壁部１３ａを保持する溝部１４が全周に渡り形成されている。負極側容器１３は、周壁部１３ａをガスケット１２の溝部１４内に保持した状態で、正極側容器１１の周壁部１１ａを径方向の内側にカシメることで正極側容器１１に固定されている。なお、ガスケット１２は、樹脂材料（例えば、ポリプロピレン（ＰＰ））等の絶縁性を有する材料により形成されている。
ガスケット１２は、軸線Ｏと同軸状に配置された環状とされ、正極側容器１１の周壁部１１ａ内に嵌合されている。ガスケット１２には、負極側容器１３の周壁部１３ａを保持する溝部１４が全周に渡り形成されている。負極側容器１３は、周壁部１３ａをガスケット１２の溝部１４内に保持した状態で、正極側容器１１の周壁部１１ａを径方向の内側にカシメることで正極側容器１１に固定されている。なお、ガスケット１２は、樹脂材料（例えば、ポリプロピレン（ＰＰ））等の絶縁性を有する材料により形成されている。
【0035】
電極積層構造体３は以下に説明する帯状の正極２１と帯状の負極２２を互いの幅方向に若干ずらして重ね合わせた状態で平面視渦巻き状に巻回した構造を有する。
負極２２は、図２に示すように巻回前の展開状態で一定幅の帯状を呈する負極側集電体シート３２と、負極側集電体シート３２の表裏両面に塗布された一対の帯状の負極活物質層３３と、これら負極活物質層３３を覆って設けられた塗膜硬化層からなる負極側セパレータ層３５を備えている。
負極側集電体シート３２の幅方向一側端縁（図２の右奥側端縁）には一定幅で負極活物質層３３を塗布していない領域が形成され、この領域の負極側集電体シート３２から後に説明する負極突出部３４が形成される。
負極２２は、図２に示すように巻回前の展開状態で一定幅の帯状を呈する負極側集電体シート３２と、負極側集電体シート３２の表裏両面に塗布された一対の帯状の負極活物質層３３と、これら負極活物質層３３を覆って設けられた塗膜硬化層からなる負極側セパレータ層３５を備えている。
負極側集電体シート３２の幅方向一側端縁（図２の右奥側端縁）には一定幅で負極活物質層３３を塗布していない領域が形成され、この領域の負極側集電体シート３２から後に説明する負極突出部３４が形成される。
【0036】
負極側集電体シート３２に対し負極活物質層３３は、軸線Ｏ方向に沿う幅が小さく形成されているが、負極活物質層３３の長さは負極側集電体シート３２の長さと同等とされている。従って、負極側集電体シート３２の長さ方向端部の端面と負極活物質層３３の長さ方向端部の端面とが面一に形成されている。また、負極側集電体シート３２の幅方向他側端面（図２の左前側端面）と負極活物質層３３の幅方向他側端面（図２の左前側端面）とが面一に形成されている。
【0037】
負極側セパレータ層３５は、負極側集電体シート３２の表裏両面の負極活物質層３３を覆う帯状の主被覆部３５ａを有している。また、主被覆部３５ａの幅方向において負極突出部３４に近い一側（図２の右奥側）には負極突出部３４に近い側の負極活物質層３３の端縁を覆う副被覆部３５ｂが形成され、主被覆部３５ａの幅方向他側（図２の左手前側）には負極側集電体シート３２の表裏両面に形成されている主被覆部３５ａを一体化する連結被覆部３５ｃが形成されている。
【0038】
負極側セパレータ層３５を構成するための塗料としては、例えば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、もしくはそれらの共重合体と電解液に支持塩として加えたリチウム塩をアセトニトリル等の溶媒に溶かした塗料を用いることができる。また、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）と電解液に支持塩として加えたリチウム塩をＮ-メチル-２-ピロリドン (ＮＭＰ)等の溶媒に溶かした溶液を用いても良い。
これら塗料を塗布して塗膜を形成した後に、加熱や光照射、乾燥等の手段で溶媒を飛ばし、塗膜を硬化することで、負極側セパレータ層３５を形成できる。
また、セパレータとしての強度を補強するために、無機または有機の粉末を同時に塗料中に溶かし込むことも効果的である。
これら塗料を塗布して塗膜を形成した後に、加熱や光照射、乾燥等の手段で溶媒を飛ばし、塗膜を硬化することで、負極側セパレータ層３５を形成できる。
また、セパレータとしての強度を補強するために、無機または有機の粉末を同時に塗料中に溶かし込むことも効果的である。
【0039】
正極２１は、図２に示すように巻回前の展開状態で一定幅の帯状を呈する正極側集電体シート２５と、正極側集電体シート２５の表裏両面に塗布された一対の正極活物質層２６と、これら正極活物質層２６を覆って設けられた塗膜硬化層からなる正極側セパレータ層２７を備えている。正極側セパレータ層２７の構成材料は負極側セパレータ層３５の構成材料と同等で良い。
正極側集電体シート２５の幅方向他側端縁（図２の左手前側端縁）には一定幅で正極活物質層２６が塗布されていない領域が形成され、この領域の正極側集電体シート２５から後に説明する正極突出部２８が形成される。
正極側集電体シート２５の幅方向他側端縁（図２の左手前側端縁）には一定幅で正極活物質層２６が塗布されていない領域が形成され、この領域の正極側集電体シート２５から後に説明する正極突出部２８が形成される。
【0040】
正極側集電体シート２５に対し正極活物質層２６は、軸線Ｏ方向に沿う幅が小さく形成されているが、正極活物質層２６の長さは正極側集電体シート２５の長さと同等とされている。従って、正極側集電体シート２５の長さ方向端部の端面と正極活物質層２６の長さ方向端部の端面とが面一に形成されている。また、正極側集電体シート２５の幅方向一側端面（図２の右奥側端面）と正極活物質層２６の幅方向一側端面（図２の右奥側端面）とが面一に形成されている。
【0041】
正極側セパレータ層２７は、正極側集電体シート２５の表裏両面の正極活物質層２６を覆う帯状の主被覆部２７ａを有している。また、主被覆部２７ａの幅方向一側（図２の右奥側）には正極側集電体シート２５の表裏両面に形成されている主被覆部２７ａを一体化する連結被覆部２７ｃが形成されている。更に、主被覆部２７ａの幅方向他側（図２の左手前側）には正極突出部２８に近い側の正極活物質層２６の端縁を覆う副被覆部２７ｂが形成されている。
【0042】
負極活物質層３３において軸線Ｏ方向に沿う幅は、正極活物質層２６の同方向に沿う幅に比べて若干大きく形成されており、図１に示す正極活物質層２６と負極活物質層３３の重合部分（重なり部分）に対して負極活物質層３３は上下方向に向けてはみ出している。
なお、電極積層構造体３のうち、正極活物質層２６および負極活物質層３３を重ね合わせた領域が電極の重合部分を構成する。
そして、図１に示すように負極突出部３４の上端部が、後述する負極側導電材３６を介して負極側容器１３の天壁部１３ｂに電気的に接続され、正極突出部２８の下端部が、後述する正極側導電材３１を介して正極側容器１１の底壁部１１ｂに電気的に接続されている。
なお、電極積層構造体３のうち、正極活物質層２６および負極活物質層３３を重ね合わせた領域が電極の重合部分を構成する。
そして、図１に示すように負極突出部３４の上端部が、後述する負極側導電材３６を介して負極側容器１３の天壁部１３ｂに電気的に接続され、正極突出部２８の下端部が、後述する正極側導電材３１を介して正極側容器１１の底壁部１１ｂに電気的に接続されている。
【0043】
正極側集電体シート２５はアルミニウムまたはアルミニウム合金もしくはステンレス鋼などからなる金属箔が好適に用いられる。金属箔の厚さは一例として１０数μｍ程度である。
また、正極活物質層２６の形成材料として、例えば正極活物質や、導電助剤（例えば、グラファイト等）、バインダ（例えば、ポリフッ化ビニリデン等）、溶剤（例えばＮ－メチルピロリドン等の任意の溶媒）を混合して正極用スラリーを作製する。以下、正極活物質層２６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」という。この正極用スラリーを正極側集電体シート３２に塗布し、乾燥させることにより正極活物質層２６を形成できる。
また、正極活物質層２６の形成材料として、例えば正極活物質や、導電助剤（例えば、グラファイト等）、バインダ（例えば、ポリフッ化ビニリデン等）、溶剤（例えばＮ－メチルピロリドン等の任意の溶媒）を混合して正極用スラリーを作製する。以下、正極活物質層２６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」という。この正極用スラリーを正極側集電体シート３２に塗布し、乾燥させることにより正極活物質層２６を形成できる。
【0044】
負極側集電体シート３２としては、例えば銅合金や、純銅、ニッケル等の金属箔が好適に用いられる。金属箔の厚さは一例として、１０数μｍ程度である。
また、負極活物質層３３の形成材料として、例えば負極活物質や、導電助剤（例えば、グラファイト等）、バインダ（例えば、ポリフッ化ビニリデン等）、溶剤（例えばＮ－メチルピロリドン等の任意の溶媒）を混合して負極用スラリーを作製する。以下、負極活物質層３３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。この負極用スラリーを負極側集電体シート３２に塗布し、乾燥させることにより負極活物質層３３を形成できる。
また、負極活物質層３３の形成材料として、例えば負極活物質や、導電助剤（例えば、グラファイト等）、バインダ（例えば、ポリフッ化ビニリデン等）、溶剤（例えばＮ－メチルピロリドン等の任意の溶媒）を混合して負極用スラリーを作製する。以下、負極活物質層３３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。この負極用スラリーを負極側集電体シート３２に塗布し、乾燥させることにより負極活物質層３３を形成できる。
【0045】
図１に示す構造において、負極側セパレータ層３５の上端面が正極側セパレータ層２７の上端面より上方に位置し、負極側セパレータ層３５の下端面が正極２１の下端面より下方に位置する。更に、負極活物質層３３の上端面が正極活物質層２６の上端面より上方に位置し、負極活物質層３３の下端面が正極活物質層２６の下端面より下方に位置する。
負極活物質層３３を覆った負極側セパレータ層３５と正極活物質層２６を覆った正極側セパレータ層２７が正極２１と負極２２を隔離している。
なお、負極活物質層３３の幅（図１の上下方向の高さ）は正極活物質層２６の幅よりも幅広に形成されていることが好ましい。また、図１に示す断面において、負極側セパレータ層３５の上端部（上端縁）が正極活物質層２６の上端縁よりも上方に位置することが好ましく、負極側セパレータ層３５の下端部が正極活物質層２６の下端よりも下方に位置することが好ましい。換言すると、負極側セパレータ層３５の上端部（上端縁）が正極活物質層２６の上端縁よりも電極積層体３の外側に位置することが好ましく、負極側セパレータ層３５の下端部が正極活物質層２６の下端よりも電極積層体３の外方に位置することが好ましい。
負極活物質層３３を覆った負極側セパレータ層３５と正極活物質層２６を覆った正極側セパレータ層２７が正極２１と負極２２を隔離している。
なお、負極活物質層３３の幅（図１の上下方向の高さ）は正極活物質層２６の幅よりも幅広に形成されていることが好ましい。また、図１に示す断面において、負極側セパレータ層３５の上端部（上端縁）が正極活物質層２６の上端縁よりも上方に位置することが好ましく、負極側セパレータ層３５の下端部が正極活物質層２６の下端よりも下方に位置することが好ましい。換言すると、負極側セパレータ層３５の上端部（上端縁）が正極活物質層２６の上端縁よりも電極積層体３の外側に位置することが好ましく、負極側セパレータ層３５の下端部が正極活物質層２６の下端よりも電極積層体３の外方に位置することが好ましい。
【0046】
正極側容器１１の底壁部１１ｂと、正極２１の正極突出部２８との間に、炭素系材料を含む正極側導電材３１が介在されている。この正極側導電材３１は、正極側容器１１の底壁部１１ｂの上面（接触面）のうち、軸線Ｏ方向で電極積層構造体３と対向する領域の全面（ガスケット１２の内側に位置する領域）に亘って層状に形成されている。電極積層構造体３の正極２１は、正極側導電材３１を介して正極側容器１１に電気的に接続されている。
【0047】
一方、負極側容器１３の天壁部１３ｂと、負極２２の負極突出部３４との間に、上述した正極側導電材３１と同様の材料からなる負極側導電材３６が介在されている。この負極側導電材３６は、負極側容器１３における天壁部１３ｂの下面のうち、軸線Ｏ方向で電極積層構造体３と対向する領域の全面（天壁部１３ｂの全面）に亘って層状に形成されている。電極積層構造体３の負極２２は、負極側導電材３６を介し負極側容器１３に電気的に接続されている。
【0048】
［二次電池の製造方法］
次に、上述した構成の二次電池１の製造方法について説明する。
以下の説明では、図３を基に正極２１と負極２２を製造する方法について説明し、図２を基に電極積層構造体３を製造する方法について説明し、図４～図６を基に正極２１と負極２２を用いて正極側容器１１、負極側容器１３に接続する方法について主に説明する。
次に、上述した構成の二次電池１の製造方法について説明する。
以下の説明では、図３を基に正極２１と負極２２を製造する方法について説明し、図２を基に電極積層構造体３を製造する方法について説明し、図４～図６を基に正極２１と負極２２を用いて正極側容器１１、負極側容器１３に接続する方法について主に説明する。
【0049】
図３（Ａ）に示すように、銅箔等の金属箔からなる帯状の所定長さの負極側集電体シート３２の表裏両面に、幅方向一側端縁（図３（Ａ）では負極側集電体シート３２の上側端縁）を所定幅残して負極用スラリーを塗布し乾燥させ、負極活物質層３３を形成する（負極活物質層の形成工程）。
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、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。
続いて、負極側集電体シート３２の長さ方向両端部表裏面に各々各端部を所定幅で覆うように粘着性の絶縁テープなどからなる負極側端部絶縁層４０を形成する（負極側端部絶縁層の形成工程）。
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、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。
続いて、負極側集電体シート３２の長さ方向両端部表裏面に各々各端部を所定幅で覆うように粘着性の絶縁テープなどからなる負極側端部絶縁層４０を形成する（負極側端部絶縁層の形成工程）。
【0050】
負極側端部絶縁層４０は負極側集電体シート３２の端部と負極活物質層３３の端部を所定幅で覆う被覆部４０ａを有するとともに、負極側集電体シート３２の端面と負極活物質層３３の端面を覆い、更に負極側集電体シート３２の端部外方まで延在する負極側延出部４０ｂを備えている。図３（ｃ）に示すように負極側集電体シート３２の端部表裏面にそれぞれ負極側端部絶縁層４０を貼り付け、負極側集電体シート３２の長さ方向端部からはみ出した負極側延出部４０ｂどうしを貼り合わせる。これにより、負極側集電体シート３２の長さ方向端部端面と負極活物質層３３の長さ方向端部端面を負極側延出部４０ｂで覆うことができる。
【0051】
負極側集電体シート３２の両方の端部を負極側端部絶縁層４０により個々に覆ったならば、図３（Ｂ）に示すようにセパレータ層形成用の塗料を塗布し、硬化させて負極側セパレータ層３５を形成し、負極側巻回用電極シート４５を構成する。（負極側セパレータ層形成工程）
塗料を塗布する場合、負極側集電体シート３２の表裏面に設けた負極側端部絶縁層４０、４０の間に存在する負極活物質層３３の表面を塗料が覆うように塗布する。また、各負極活物質層３３の幅方向一側端縁（図３（Ａ）では上側端縁）３３ａを所定幅で塗料が覆うように塗布する。更に、各負極活物質層３３の表面を覆うように塗料を塗布する場合、各負極活物質層３３の幅方向の他側端面（図３（Ｂ）では下側の端面）３３ｄと負極側集電体シート３２の幅方向の他側端面（図３（Ｂ）では下側の端面）にも塗料が十分に回り込んで表裏面の両側から塗布した塗料が連結して一体化するように塗布する。
塗料を塗布する場合、負極側集電体シート３２の表裏面に設けた負極側端部絶縁層４０、４０の間に存在する負極活物質層３３の表面を塗料が覆うように塗布する。また、各負極活物質層３３の幅方向一側端縁（図３（Ａ）では上側端縁）３３ａを所定幅で塗料が覆うように塗布する。更に、各負極活物質層３３の表面を覆うように塗料を塗布する場合、各負極活物質層３３の幅方向の他側端面（図３（Ｂ）では下側の端面）３３ｄと負極側集電体シート３２の幅方向の他側端面（図３（Ｂ）では下側の端面）にも塗料が十分に回り込んで表裏面の両側から塗布した塗料が連結して一体化するように塗布する。
【0052】
セパレータ層形成用の塗料を塗布する場合、スクリーン印刷法、ドクターブレード法、インクジェット塗布法、スプレー塗布法、ディッピング法、ダイコート法などの常法で印刷することができる。これらの印刷法で塗布する場合、印刷精度の高い印刷装置を用いるならば、μｍオーダーの高精度で印刷ができる。また、これらの印刷置により、負極側集電体シート３２の端面側と負極活物質層３３の端面側にも容易に塗料の回り込みを生じさせることができる。
塗料については先に説明した各種塗料を用いることができるが、熱により硬化する塗料を用いた場合は硬化温度まで加熱し、紫外線等の光照射により硬化する塗料を用いた場合は硬化のために必要な波長の光を必要な強度で照射し、乾燥により硬化する塗料の場合は適切な温度で乾燥することにより、塗料を硬化できる。
塗料については先に説明した各種塗料を用いることができるが、熱により硬化する塗料を用いた場合は硬化温度まで加熱し、紫外線等の光照射により硬化する塗料を用いた場合は硬化のために必要な波長の光を必要な強度で照射し、乾燥により硬化する塗料の場合は適切な温度で乾燥することにより、塗料を硬化できる。
【0053】
負極活物質層３３の表面を覆った塗料を硬化させることにより主被覆部３５ａを形成でき、負極活物質層３３の幅方向一側端縁３３ａを所定幅で覆った塗料を硬化させることにより副被覆部３５ｂを形成できる。更に、負極活物質層３３の端面３３ｄと負極側集電体シート３２の端面を覆った塗料を硬化させることで連結被覆部３５ｃを形成できる。
以上により、主被覆部３５ａと副被覆部３５ｂと連結被覆部３５ｃを有する負極側セパレータ層３５を形成でき、図３（Ｂ）に示す負極側巻回用電極シート４５を得ることができる。
以上により、主被覆部３５ａと副被覆部３５ｂと連結被覆部３５ｃを有する負極側セパレータ層３５を形成でき、図３（Ｂ）に示す負極側巻回用電極シート４５を得ることができる。
【0054】
次に、図３（Ｄ）に示すように、アルミニウム箔等の金属箔からなる帯状の所定長さの正極側集電体シート２５の表裏両面に、幅方向一側端縁（図３（Ｄ）では正極側集電体シート２５の下側端縁）を所定幅残して正極用スラリーを塗布して乾燥させ、正極活物質層２６を形成する。（正極活物質層形成工程）
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。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。
続いて、正極側集電体シート２５の長さ方向両端部表裏面に各々各端部を所定幅で覆うように粘着性の絶縁テープなどからなる正極側端部絶縁層４１を形成する。（正極側端部絶縁層形成工程）
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。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。
続いて、正極側集電体シート２５の長さ方向両端部表裏面に各々各端部を所定幅で覆うように粘着性の絶縁テープなどからなる正極側端部絶縁層４１を形成する。（正極側端部絶縁層形成工程）
【0055】
正極側端部絶縁層４１は正極側集電体シート２５の端部と正極活物質層２６の端部を所定幅で覆う被覆部４１ａを有するとともに、正極側集電体シート２５の端面と正極活物質層２６の端面を覆い、更に正極側集電体シート２５の端部外方まで延在する正極側延出部４１ｂを備えている。
図３（Ｄ）に示すように正極側集電体シート２５の端部表裏面にそれぞれ正極側端部絶縁層４１を貼り付け、正極側集電体シート２５の長さ方向端部からはみ出した正極側延出部４１ｂどうしを貼り合わせる。これにより、正極側集電体シート２５の長さ方向端部端面と正極活物質層２６の長さ方向端部端面を正極側延出部４１ｂで覆うことができる。
図３（Ｄ）に示すように正極側集電体シート２５の端部表裏面にそれぞれ正極側端部絶縁層４１を貼り付け、正極側集電体シート２５の長さ方向端部からはみ出した正極側延出部４１ｂどうしを貼り合わせる。これにより、正極側集電体シート２５の長さ方向端部端面と正極活物質層２６の長さ方向端部端面を正極側延出部４１ｂで覆うことができる。
【0056】
正極側集電体シート２５の両端部を端部絶縁層４１により覆ったならば、図３（Ｅ）に示すようにセパレータ層形成用の塗料を塗布し硬化させて正極側セパレータ層２７を形成することにより正極側巻回用電極シート４６を得ることができる。（正極側セパレータ層形成工程）
塗料を塗布する場合、正極側集電体シート２５の表裏面に設けた正極側端部絶縁層４１、４１の間に存在する正極活物質層２６の表面を塗料が覆うように塗布する。また、各正極活物質層２６の表面を覆うように塗料を塗布する場合、各正極活物質層２６の幅方向の一側端面（図３（Ｅ）では上側の端面）２６ｄと正極側集電体シート２５の幅方向の一側端面（図３（Ｅ）では上側の端面）にも塗料が十分に回り込んで表裏面の両側から塗布した塗料が連結して一体化するように塗布する。更に、各正極活物質層２６の幅方向他側端縁（図３（Ｅ）では下側端縁）２６ａを所定幅で塗料が覆うように塗布する。
塗料の塗布には負極側集電体シート３２に塗料を塗布した場合と同様の一般的な印刷方法を用いることができる。
塗料を塗布する場合、正極側集電体シート２５の表裏面に設けた正極側端部絶縁層４１、４１の間に存在する正極活物質層２６の表面を塗料が覆うように塗布する。また、各正極活物質層２６の表面を覆うように塗料を塗布する場合、各正極活物質層２６の幅方向の一側端面（図３（Ｅ）では上側の端面）２６ｄと正極側集電体シート２５の幅方向の一側端面（図３（Ｅ）では上側の端面）にも塗料が十分に回り込んで表裏面の両側から塗布した塗料が連結して一体化するように塗布する。更に、各正極活物質層２６の幅方向他側端縁（図３（Ｅ）では下側端縁）２６ａを所定幅で塗料が覆うように塗布する。
塗料の塗布には負極側集電体シート３２に塗料を塗布した場合と同様の一般的な印刷方法を用いることができる。
【0057】
正極活物質層２６の表面を覆った塗料を硬化させることにより主被覆部２７ａを形成でき、正極活物質層２６の幅方向一側端縁２６ａを所定幅で覆った塗料を硬化させることにより副被覆部２７ｂを形成できる。更に、正極活物質層２６の端面と負極側集電体シート３２の端面を覆った塗料を硬化させることで連結被覆部２７ｃを形成できる。
以上により、主被覆部２７ａと副被覆部２７ｂと連結被覆部２７ｃを有する正極側セパレータ層２７を形成し、図３（Ｅ）に示す正極側巻回用電極シート４６を得ることができる。
以上により、主被覆部２７ａと副被覆部２７ｂと連結被覆部２７ｃを有する正極側セパレータ層２７を形成し、図３（Ｅ）に示す正極側巻回用電極シート４６を得ることができる。
【0058】
両端部を負極側端部絶縁層４０で覆ったセパレータ層付きの負極側巻回用電極シート４５と、両端部を正極側端部絶縁層４１で覆ったセパレータ層付きの正極側巻回用電極シート４６を作製したならば、図２を基に以下に説明する手順により電極積層構造体３を形成する。
具体的には、負極側巻回用電極シート４５と正極側巻回用電極シート４６を順に積層した積層体を形成する。この積層体は、負極側巻回用電極シート４５と正極側巻回用電極シート４６をそれらの幅方向（軸線Ｏ方向）に若干ずらした積層体とする。この積層体では、幅方向一側に負極突出部３４が突出され、幅方向他側に正極突出部２８が突出されている。
この積層体について負極側を内側、正極側を外側として図２に示す巻芯５０に巻付装置を用いて巻回することで、図１に示す渦巻状の電極積層構造体３を得ることができる（電極積層構造体製造工程：巻回工程）。
なお、負極側巻回用電極シート４５と正極側巻回用電極シート４６を積層して巻付装置で巻回する場合、負極側巻回用電極シート４５と正極側巻回用電極シート４６を積層しながら巻回しても良い。
具体的には、負極側巻回用電極シート４５と正極側巻回用電極シート４６を順に積層した積層体を形成する。この積層体は、負極側巻回用電極シート４５と正極側巻回用電極シート４６をそれらの幅方向（軸線Ｏ方向）に若干ずらした積層体とする。この積層体では、幅方向一側に負極突出部３４が突出され、幅方向他側に正極突出部２８が突出されている。
この積層体について負極側を内側、正極側を外側として図２に示す巻芯５０に巻付装置を用いて巻回することで、図１に示す渦巻状の電極積層構造体３を得ることができる（電極積層構造体製造工程：巻回工程）。
なお、負極側巻回用電極シート４５と正極側巻回用電極シート４６を積層して巻付装置で巻回する場合、負極側巻回用電極シート４５と正極側巻回用電極シート４６を積層しながら巻回しても良い。
【0059】
次に、図４に示すように、正極側容器１１の周壁部１１ａ内にガスケット１２をセットする（ガスケット配置工程）。
続いて、図５に示すように、正極側容器１１の底壁部１１ｂ上において、ガスケット１２の内側に位置する領域にペースト状の熱硬化性の正極側導電材料５１を塗布する（導電材料塗布工程）。
なお、塗布工程では、パッド印刷等を用いて底壁部１１ｂ上の所定領域に正極側導電材料５１を塗布しても構わない。
続いて、図５に示すように、正極側容器１１の底壁部１１ｂ上において、ガスケット１２の内側に位置する領域にペースト状の熱硬化性の正極側導電材料５１を塗布する（導電材料塗布工程）。
なお、塗布工程では、パッド印刷等を用いて底壁部１１ｂ上の所定領域に正極側導電材料５１を塗布しても構わない。
【0060】
次に、図６に示すように、先に製造した電極積層構造体３を正極側容器１１内にセットする（セット工程）。
具体的には、電極積層構造体３の正極突出部２８と正極側容器１１とを軸線Ｏ方向で対向させた状態で、電極積層構造体３と正極側容器１１とを軸線Ｏ方向に相対的に接近移動させ、正極突出部２８の下端面を正極側導電材料５１に押し付けて接触させる。
その後、正極突出部２８の下端面を正極側導電材料５１に接触させた状態で、正極側導電材料５１を加熱して硬化させる（硬化工程：正極側接続工程）。
この工程により、正極突出部２８を正極側容器１１に正極側導電材３１を介し電気的に接合できる。なお、セット工程に先立ち、負極突出部３４の上端面（負極側容器１３の天壁部１３ｂとの接触面）上に負極側導電材料５２を予め塗布し、負極側容器１３を当接させた後、上述した硬化工程において正極側導電材料５１とともに負極側導電材料５２を硬化させても構わない。
具体的には、電極積層構造体３の正極突出部２８と正極側容器１１とを軸線Ｏ方向で対向させた状態で、電極積層構造体３と正極側容器１１とを軸線Ｏ方向に相対的に接近移動させ、正極突出部２８の下端面を正極側導電材料５１に押し付けて接触させる。
その後、正極突出部２８の下端面を正極側導電材料５１に接触させた状態で、正極側導電材料５１を加熱して硬化させる（硬化工程：正極側接続工程）。
この工程により、正極突出部２８を正極側容器１１に正極側導電材３１を介し電気的に接合できる。なお、セット工程に先立ち、負極突出部３４の上端面（負極側容器１３の天壁部１３ｂとの接触面）上に負極側導電材料５２を予め塗布し、負極側容器１３を当接させた後、上述した硬化工程において正極側導電材料５１とともに負極側導電材料５２を硬化させても構わない。
【0061】
また、負極側容器１３の天壁部１３ｂ上に、上述した塗布工程と同様の方法により、負極側導電材料５２を塗布し、その後導電材料を加熱して硬化させる（負極側接続工程）。
この工程により、負極側容器１３の天壁部１３ｂ上に負極側導電材３６を形成する。なお、負極接続工程の前に予め正極側容器１１内に電解液を注液しておく。
この工程により、負極側容器１３の天壁部１３ｂ上に負極側導電材３６を形成する。なお、負極接続工程の前に予め正極側容器１１内に電解液を注液しておく。
【0062】
最後に、負極側容器１３を正極側容器１１に固定する。具体的には、負極側容器１３の周壁部１３ａをガスケット１２の溝部１４内に挿入した後、正極側容器１１の周壁部１１ａを径方向の内側に向けてカシメ加工する。
これにより、負極側容器１３を正極側容器１１に固定することができ、上述した二次電池１が完成する。
これにより、負極側容器１３を正極側容器１１に固定することができ、上述した二次電池１が完成する。
【0063】
以上説明の二次電池１では、正極突出部２８と正極側容器１１の間に、炭素系材料を含む正極側導電材３１を介在させているため、正極突出部２８と正極側容器１１を単に当接させて接続する場合に比べて、電気的信頼性を確保することができ、ハイレートの充放電特性を向上させることができる。
また、正極側導電材３１と正極突出部２８とを接触させるだけの構成のため、例えば正極２１とは別体のタブを溶接等により正極側容器１１に接続する構成に比べて、構成の簡素化や、製造工数の削減、製造コストの削減を図った上で、電気的信頼性を確保できる。
また、正極側導電材３１と正極突出部２８とを接触させるだけの構成のため、例えば正極２１とは別体のタブを溶接等により正極側容器１１に接続する構成に比べて、構成の簡素化や、製造工数の削減、製造コストの削減を図った上で、電気的信頼性を確保できる。
【0064】
本実施形態の二次電池１では、負極突出部３４と負極側容器１３も負極側導電材３６により電気的に確実に接続しているため、更なる電気的信頼性を確保できる。
また、負極側集電体シート３２に従来構造で必要であったタブなどの接続スペースを設ける必要がないため、負極２２における負極側容器１３との接触面（負極側容器１３の天壁部１３ｂ）に近い位置まで負極活物質層３３を配置できる。
そのため、外装体２の容積を維持した上で、負極活物質層３３の面積を確保し、正極２１と負極２２の重合部分の面積を確保できるので、二次電池１としての体積効率の向上を図ることができる。
また、負極側集電体シート３２に従来構造で必要であったタブなどの接続スペースを設ける必要がないため、負極２２における負極側容器１３との接触面（負極側容器１３の天壁部１３ｂ）に近い位置まで負極活物質層３３を配置できる。
そのため、外装体２の容積を維持した上で、負極活物質層３３の面積を確保し、正極２１と負極２２の重合部分の面積を確保できるので、二次電池１としての体積効率の向上を図ることができる。
【0065】
本実施形態の二次電池１の製造方法では、正極側容器１１（底壁部１１ｂ）に塗布されたペースト状の正極側導電材料５１に正極突出部２を接触させた状態で、正極側導電材料５１を硬化させる構成とした。この構成によれば、正極側容器１１に対する電極積層構造体３の位置決めと、正極突出部２８と正極側導電材３１との接続の双方を一括して行うことができるので、製造工数の削減や製造コストの削減を図った上で、電気的信頼性を確保できる。
【0066】
本実施形態の二次電池１は、正極側集電体シート２５と正極活物質層２６に対し、セパレータ層形成用の塗膜を塗布し、硬化させて正極セパレータ層２７を形成しているので、正極側集電体シート２５と正極活物質層２６に対し正極セパレータ層２７を密着できる。また、負極側集電体シート３２と負極活物質層３３に対し、セパレータ層形成用の塗膜を塗布し、硬化させて負極セパレータ層３５を形成しているので、負極側集電体シート３２と負極活物質層３３に対し負極セパレータ層３５を密着できる。
このため、正極２１と負極２２を巻回して電極積層構造体３を形成する場合、正極２１と負極２２に巻き乱れを生じたとしても、正極２１と負極２２の絶縁性を確保できる。このため、ショートリスクが発生しない電極積層構造体３を得ることができる。この点、シート状のセパレータを介し正極と負極を巻回する従来構造の場合は、正極と負極あるいはセパレータの巻き乱れを生じると、ショートリスクが発生することとなる。
このため、正極２１と負極２２を巻回して電極積層構造体３を形成する場合、正極２１と負極２２に巻き乱れを生じたとしても、正極２１と負極２２の絶縁性を確保できる。このため、ショートリスクが発生しない電極積層構造体３を得ることができる。この点、シート状のセパレータを介し正極と負極を巻回する従来構造の場合は、正極と負極あるいはセパレータの巻き乱れを生じると、ショートリスクが発生することとなる。
【0067】
本実施形態の二次電池１にあっては、正極側集電体シート２５に対する塗膜の塗布精度について、一般的な塗布装置により±１０μｍ程度の誤差で制御が可能であり、負極側集電体シート３２に対する塗膜の塗布精度について、一般的な塗布装置により±１０μｍ程度で制御が可能である。このため、正極２１に設ける正極突出部２８の長さと負極２２に設ける負極突出部３４の長さを±１０μｍ程度の精度で形成できる。このため、規定長さの正極突出部２８を導電材３１に当接させ、規定長さの負極突出部３４を導電材３６に当接させることができ、正極側容器１１と正極２１との電気的コンタクトおよび負極側容器１３と負極２２との電気的コンタクトを良好に取ることができる。
この点において、シート状のセパレータを介し正極と負極を巻回する従来構造の場合、セパレータの巻き乱れが大きくなり、セパレータの一部が負極突出部あるいは正極突出部の先端近くまで位置ずれすると、負極側容器あるいは正極側容器と電極との電気的コンタクトが不十分となるおそれがある。
この点において、シート状のセパレータを介し正極と負極を巻回する従来構造の場合、セパレータの巻き乱れが大きくなり、セパレータの一部が負極突出部あるいは正極突出部の先端近くまで位置ずれすると、負極側容器あるいは正極側容器と電極との電気的コンタクトが不十分となるおそれがある。
【0068】
本実施形態の二次電池１にあっては、負極側セパレータ層３５に副被覆部３５ｂを設けることで負極活物質層３３の幅方向一側端縁を覆い、連結被覆部３５ｃを設けることで負極活物質層３３の幅方向他側端縁を覆っている。このため、負極活物質層３３の幅方向両側端縁の絶縁性を確保している。また、正極側セパレータ層２７に副被覆部２７ｂを設けることで正極活物質層２６の幅方向一側端縁を覆い、連結被覆部２７ｃを設けることで正極活物質層２６の幅方向他側端縁を覆っている。このため、正極活物質層２６の幅方向両側端縁の絶縁性を確保している。
これらに加えて、負極２２では長さ方向両端部を端部絶縁層４０で覆うことで両端側の絶縁性を確保し、正極２１では長さ方向両端部を端部絶縁層４１で覆うことで両端部の絶縁性を確保している。
これらが相俟って、負極側セパレータ層３５と端部絶縁層４０を設けることで負極２２の絶縁性を確保し、正極側セパレータ層２７と端部絶縁層４１を設けることで正極２１の絶縁性を確保できる。
これらに加えて、負極２２では長さ方向両端部を端部絶縁層４０で覆うことで両端側の絶縁性を確保し、正極２１では長さ方向両端部を端部絶縁層４１で覆うことで両端部の絶縁性を確保している。
これらが相俟って、負極側セパレータ層３５と端部絶縁層４０を設けることで負極２２の絶縁性を確保し、正極側セパレータ層２７と端部絶縁層４１を設けることで正極２１の絶縁性を確保できる。
【0069】
ところで、上述した実施形態では、ガスケット１２をセットした正極側容器１１に対して電極積層構造体３や負極側容器１３を組み付ける構成について説明したが、この構成に限らない。
例えば、ガスケット１２がセットされた負極側容器１３に対して、上述した製造方法と同様の方法を用いて電極積層構造体３や正極側容器１１を組み付けても構わない。
具体的には、まずガスケット１２がセットされた負極側容器１３において、天壁部１３ｂ上に負極側導電材料５２を塗布した後（塗布工程）、導電材料に負極突出部３４が接触するように、負極側容器１３内に電極積層構造体３をセットする（セット工程）。
その後、負極突出部３４を導電材料に接触させた状態で、負極側導電材料５２を硬化させ（硬化工程）、負極側容器１３内に電解液を注入する。そして、底壁部１１ｂ上に正極側導電材３１を予め形成した正極側容器１１を用い、ガスケット１２に正極側容器１１を外挿した後、正極側容器１１の周壁部１１ａを径方向の内側に向けてカシメ加工することにより二次電池１を製造できる。
例えば、ガスケット１２がセットされた負極側容器１３に対して、上述した製造方法と同様の方法を用いて電極積層構造体３や正極側容器１１を組み付けても構わない。
具体的には、まずガスケット１２がセットされた負極側容器１３において、天壁部１３ｂ上に負極側導電材料５２を塗布した後（塗布工程）、導電材料に負極突出部３４が接触するように、負極側容器１３内に電極積層構造体３をセットする（セット工程）。
その後、負極突出部３４を導電材料に接触させた状態で、負極側導電材料５２を硬化させ（硬化工程）、負極側容器１３内に電解液を注入する。そして、底壁部１１ｂ上に正極側導電材３１を予め形成した正極側容器１１を用い、ガスケット１２に正極側容器１１を外挿した後、正極側容器１１の周壁部１１ａを径方向の内側に向けてカシメ加工することにより二次電池１を製造できる。
【0070】
この製造方法においても、ペースト状の負極側導電材料５２に負極突出部３４を接触させた状態で、負極側導電材料５２を硬化させるので、負極側容器１３に対する電極積層構造体３の位置決めと、負極突出部３４と負極側導電材３６の接続の双方と、を一括して行うことができる。なお、セット工程に先立ち、正極突出部２８における正極側容器１１の底壁部１１ｂとの接触面上に正極側導電材３１となる正極側導電材料５１を予め塗布しておき、硬化工程において負極２２側の負極側導電材料５２とともに硬化させても構わない。
【0071】
また、図１に示す構造では、負極側セパレータ層３５の上端部（上端縁）を正極活物質層２６の上端縁よりも上方に、負極側セパレータ層３５の下端部（下端縁）を正極活物質層２６の下端縁よりも下方に配置している。
正極２１と負極２２を巻回して電極積層構造３を作成する場合、多少の巻き乱れは生じるが、負極側セパレータ層３５の幅の範囲内に正極活物質層２６が納まるように巻回することで、望ましい正極配置の電池１を提供できる。
図１に示す正極活物質層２６の幅（上下幅）よりも負極活物質層３３の幅（上下幅）を大きくすることは勿論、正極活物質層２６の幅よりも負極側セパレータ３５の幅を更に大きくしている。このため、幅の大きい分を見込んで負極側セパレータ３５の上下幅の範囲内に正極活物質層２６を納めるように正極２１と負極２２を巻回できる。上述の構成であれば、多少の巻き乱れを生じたとしても目的の電池１を得ることができる。
正極２１と負極２２を巻回して電極積層構造３を作成する場合、多少の巻き乱れは生じるが、負極側セパレータ層３５の幅の範囲内に正極活物質層２６が納まるように巻回することで、望ましい正極配置の電池１を提供できる。
図１に示す正極活物質層２６の幅（上下幅）よりも負極活物質層３３の幅（上下幅）を大きくすることは勿論、正極活物質層２６の幅よりも負極側セパレータ３５の幅を更に大きくしている。このため、幅の大きい分を見込んで負極側セパレータ３５の上下幅の範囲内に正極活物質層２６を納めるように正極２１と負極２２を巻回できる。上述の構成であれば、多少の巻き乱れを生じたとしても目的の電池１を得ることができる。
【0072】
＜第２実施形態＞
図７は本発明に係る第２実施形態の二次電池を示すもので、第２実施形態の二次電池（電気化学セル）６０は、第１実施形態の二次電池１において、正極２１側に設けていたセパレータ層２７を省略した電極積層構造体６１を有する構造である。その他の構造は、第１実施形態の二次電池１と同等である。
図７は本発明に係る第２実施形態の二次電池を示すもので、第２実施形態の二次電池（電気化学セル）６０は、第１実施形態の二次電池１において、正極２１側に設けていたセパレータ層２７を省略した電極積層構造体６１を有する構造である。その他の構造は、第１実施形態の二次電池１と同等である。
【0073】
電極積層構造体６１は、この第２実施形態では図３（Ｂ）に示す負極側巻回用電極シート４５と、図３（Ｄ）に示す正極活物質層２６と正極側端部絶縁層４１、４１を備えた正極側集電体シート２５を巻回することにより構成されている。
【0074】
図１に示す二次電池１では、正極２１と負極２２の両方に塗膜硬化型のセパレータ層を設けているので、ショートリスクの発生を第２実施形態の二次電池６０より低くすることができる。しかし、図７に示す二次電池６０であっても、負極側集電体シート３２と負極活物質層３３を負極側セパレータ層３５で覆い、負極側集電体シート３２の長さ方向端面と負極活物質層３３の長さ方向端面を端部絶縁層４０、４１で覆っているので、ショートリスクの発生を十分に低くすることができる。
【0075】
図７に示す二次電池６０では、正極２１側のセパレータ層２７を略しているので、電極積層構造体６１を形成する場合、電極積層構造体３と同じ外径として製造すると、セパレータ層２７を略した分、正極２１と負極２２をより多く巻回して組み込むことができる。
このため、二次電池６０は、二次電池１よりも電池としての体積効率の高い、体積当たりの電池容量密度の高い二次電池となる。
なお、第２実施形態の二次電池６０は、セパレータ層２７を略した構成以外は第１実施形態の二次電池１と同等構成であるので、その他の作用効果について、第１実施形態の二次電池１と同等の作用効果を得ることができる。
このため、二次電池６０は、二次電池１よりも電池としての体積効率の高い、体積当たりの電池容量密度の高い二次電池となる。
なお、第２実施形態の二次電池６０は、セパレータ層２７を略した構成以外は第１実施形態の二次電池１と同等構成であるので、その他の作用効果について、第１実施形態の二次電池１と同等の作用効果を得ることができる。
【0076】
第２実施形態の二次電池６０を製造する場合、図３（Ｂ）に示した負極側巻回用電極シート４５と、図３（Ｄ）に示したセパレータ層未形成状態の正極側集電体シート３２を用い、図２示す場合と同様に幅方向に若干ずらして積層し、巻芯５０を用いて巻回することにより電極積層構造体６０を製造できる。
電極積層構造体６０において、端面の一側に正極突出部２８が突出され、他側に負極突出部３４が突出されている構造は第１実施形態の電極積層構造体３と同等構造である。このため、正極側容器１１と負極側容器１３とから構成される収容空間Ｓに電極積層構造体６０を収容できる点は同じである。また、負極突出部３４を導電材３６を介し負極側容器１３に接続し、正極突出部２８を導電材３１を介し正極側容器１１に接続できる点も同様である。
電極積層構造体６０において、端面の一側に正極突出部２８が突出され、他側に負極突出部３４が突出されている構造は第１実施形態の電極積層構造体３と同等構造である。このため、正極側容器１１と負極側容器１３とから構成される収容空間Ｓに電極積層構造体６０を収容できる点は同じである。また、負極突出部３４を導電材３６を介し負極側容器１３に接続し、正極突出部２８を導電材３１を介し正極側容器１１に接続できる点も同様である。
【0077】
図８は、第１実施形態または第２実施形態の二次電池を大量生産する場合に用いて好適な負極側連続巻回用電極シートの一例構成を示す平面図である。
例えば、二次電池１を大量生産する場合、電極積層構造体３を連続的に複数製造する必要がある。この場合、巻回装置に図３（Ｂ）に示す負極側巻回用電極シート４５と図３（Ｅ）に示す正極側巻回用電極シート４６を連続的に供給して巻回することが好ましい。
例えば、二次電池１を大量生産する場合、電極積層構造体３を連続的に複数製造する必要がある。この場合、巻回装置に図３（Ｂ）に示す負極側巻回用電極シート４５と図３（Ｅ）に示す正極側巻回用電極シート４６を連続的に供給して巻回することが好ましい。
【0078】
図８に示す負極側連続巻回用電極シート６５は、図３（Ｂ）に示す負極側巻回用電極シート４５を複数一列に直線状に接続した構成を有する。負極側連続巻回用電極シート６５は、図３（Ｂ）に示す負極側巻回用電極シート４５の端部に形成されている端部絶縁層４０を絶縁テープから構成し、隣接する負極側集電体シート３２の端部どうしを端部絶縁層４０を介し複数接続することにより構成されている。
【0079】
図８に示す負極側連続巻回用電極シート６５において、隣接する負極側集電体シート３２を接続している端部絶縁層４０をその幅方向中央部で切断すると図３（Ｂ）に示す負極側巻回用電極シート４５が得られる。
また、図示は略したが、図３（Ｅ）に示す正極側巻回シート４６を絶縁テープからなる端部絶縁層４１で複数一列に直線状に接続した正極側連続巻回用電極シートを用意する。
この正極側連続巻回用電極シートにおいて、隣接する正極側集電体シートを接続している端部絶縁層をその幅方向中央部で切断すると図３（Ｅ）に示す負極側巻回用電極シートが得られる。
また、図示は略したが、図３（Ｅ）に示す正極側巻回シート４６を絶縁テープからなる端部絶縁層４１で複数一列に直線状に接続した正極側連続巻回用電極シートを用意する。
この正極側連続巻回用電極シートにおいて、隣接する正極側集電体シートを接続している端部絶縁層をその幅方向中央部で切断すると図３（Ｅ）に示す負極側巻回用電極シートが得られる。
【0080】
図８に示す負極側連続巻回用電極シート６５と図示略の正極側連続巻回用電極シートから端部絶縁層の部分で切り出すと、負極側巻回用電極シート４５と正極側巻回用電極シート４６を得ることができる。これらの切り離した電極シートを積層し、巻付装置に供給することで電極積層構造体３を形成できる。
１つの電極積層構造体３を形成したならば、再度、負極側連続巻回用電極シート６５と図示略の正極側連続巻回用電極シートから端部絶縁層の部分で切り離し、負極側巻回用電極シート４５と正極側巻回用電極シート４６を得、これらを積層し、巻付装置に供給することにより、更に１つの電極積層構造体３を形成できる。
以上の操作を繰り返すことにより、連続的に電極積層構造体３を製造できる。
１つの電極積層構造体３を形成したならば、再度、負極側連続巻回用電極シート６５と図示略の正極側連続巻回用電極シートから端部絶縁層の部分で切り離し、負極側巻回用電極シート４５と正極側巻回用電極シート４６を得、これらを積層し、巻付装置に供給することにより、更に１つの電極積層構造体３を形成できる。
以上の操作を繰り返すことにより、連続的に電極積層構造体３を製造できる。
【0081】
図８に示す負極側連続巻回用電極シート６５と図示略の正極側連続巻回用電極シートを用いることにより、大量生産する場合に負極用と正極用の巻回用電極シートを連続的に巻付装置に供給できる。
なお、図８に示す負極側連続巻回用電極シート６５と図示略の正極側連続巻回用電極シートはボビン等に巻回して保管し、必要に応じ巻き出して使用することができる。このように使用すると、狭いスペースで大量の巻回用電極シートを保管することができ、巻き出して使用する場合の設置スペースも少なくできる。よって、電極積層構造体３を大量生産する場合に小さなスペースで生産が可能となる。
なお、図８に示す負極側連続巻回用電極シート６５と図示略の正極側連続巻回用電極シートはボビン等に巻回して保管し、必要に応じ巻き出して使用することができる。このように使用すると、狭いスペースで大量の巻回用電極シートを保管することができ、巻き出して使用する場合の設置スペースも少なくできる。よって、電極積層構造体３を大量生産する場合に小さなスペースで生産が可能となる。
【符号の説明】
【0082】
１…二次電池（電気化学セル）、２…外装体、３…電極積層構造体、１１…正極側容器、１１ｂ…底壁部、１２…ガスケット、１３…負極側容器、１３ｂ…天壁部、２１…正極、２２…負極、２５…正極側集電体シート、２６…正極活物質層、２７…正極側セパレータ層、２７ａ…主被覆部、２７ｂ…副被覆部、２７ｃ…連結被覆部、２８…正極突出部、
３１…正極側導電材、３２…負極側集電体シート、３３…負極活物質層、３４…負極突出部、３５…負極側セパレータ層、３５ａ…主被覆部、３５ｂ…副被覆部、３５ｃ…連結被覆部、３６…負極側導電材、４０…負極側端部絶縁層、４０ｂ…負極側延出部、
４１…正極側端部絶縁層、４１ｂ…正極側延出部、４５…負極側巻回用電極シート、
４６…正極側巻回用電極シート、５０…巻芯、５１…正極側導電材料、５２…負極側導電材料、６０…二次電池（電気化学セル）、６５…負極側連続巻回用電極シート、Ｓ…収容空間。
３１…正極側導電材、３２…負極側集電体シート、３３…負極活物質層、３４…負極突出部、３５…負極側セパレータ層、３５ａ…主被覆部、３５ｂ…副被覆部、３５ｃ…連結被覆部、３６…負極側導電材、４０…負極側端部絶縁層、４０ｂ…負極側延出部、
４１…正極側端部絶縁層、４１ｂ…正極側延出部、４５…負極側巻回用電極シート、
４６…正極側巻回用電極シート、５０…巻芯、５１…正極側導電材料、５２…負極側導電材料、６０…二次電池（電気化学セル）、６５…負極側連続巻回用電極シート、Ｓ…収容空間。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】