扁平卷绕式二次电池

摘要

本发明的目的在于提供能够以简易的结构简化制造工序的扁平卷绕式二次电池，本发明的扁平卷绕式二次电池(100)具有在正极电极(34)和负极电极(32)之间隔着隔膜(33、35)将正极电极(34)和负极电极(32)卷绕而构成的扁平状的卷绕组(3)，该扁平卷绕式二次电池(100)的特征在于，卷绕组(3)具有片材(81)的卷绕方向两侧的前端部(81c1、81c2)分别向相互靠近的方向折回，且前端部(81c1、81c2)配置在相互分隔的位置而构成的轴芯(80)，上述片材的弯曲刚性比正极电极(34)、负极电极(32)和隔膜(33、35)中的任一方都高。

权利要求

1.一种扁平卷绕式二次电池，其包括在正极电极和负极电极之间隔着隔膜地将正极电极和负极电极卷绕而构成的扁平状的卷绕组，该扁平卷绕式二次电池的特征在于：所述卷绕组包括轴芯，所述轴芯是通过将片材的卷绕方向两侧的前端部分别向相互靠近的方向折回且所述前端部配置在相互之间具有间隙地分隔的位置而构成，所述隔膜的卷绕开始端部配置在所述轴芯的内部或所述轴芯的相互分隔的前端部之间的间隙中，所述片材的弯曲刚性比所述正极电极、所述负极电极和所述隔膜中的任一者都高。

2.如权利要求1所述的扁平卷绕式二次电池，其特征在于：所述轴芯包括：

沿卷绕方向扩展的平面状的基板部；

在该基板部的卷绕方向一侧和另一侧向相互靠近的方向折回的一对弯曲部；和从该一对弯曲部沿所述基板部向相互靠近的方向延伸的、分别具有所述前端部的一对折回片部。

3.如权利要求2所述的扁平卷绕式二次电池，其特征在于：在所述轴芯与所述负极电极之间设置有所述隔膜。

4.如权利要求3所述的扁平卷绕式二次电池，其特征在于：所述隔膜与所述轴芯的整个外周相接触地被卷绕。

5.如权利要求3或4所述的扁平卷绕式二次电池，其特征在于：所述隔膜的卷绕开始端部被夹在所述一对折回片部的一个折回片部与所述基板部之间。

6.如权利要求3或4所述的扁平卷绕式二次电池，其特征在于：所述隔膜是以下述方法被卷绕的：所述隔膜的卷绕开始端部被折弯成两折夹在所述一对折回片部的一个折回片部与所述基板部之间，并且所述隔膜通过所述轴芯的相互相对的前端部之间的间隙与所述一对折回片部的另一个折回片部重叠。

7.如权利要求3或4所述的扁平卷绕式二次电池，其特征在于：所述隔膜的卷绕开始端部被夹在所述一对折回片部的一个折回片部与所述基板部之间，并且所述隔膜被折回成该一个折回片部所具有的所述前端部介在于其间的方式被折回。

8.如权利要求1所述的扁平卷绕式二次电池，其特征在于：所述隔膜熔接于所述轴芯。

说明书

扁平卷绕式二次电池

技术领域

[0001] 本发明涉及例如车载用途等的高容量的扁平卷绕式二次电池。

背景技术

[0002] 近年来，作为电动汽车等的动力源，将正极电极和负极电极隔着隔膜进行卷绕的能量密度高的锂离子二次电池的开发被推进。锂离子二次电池随着性能的提高用途也扩大，被要求制造工序的简化、低成本化。其中，例如公开有在用于卷绕电极的轴芯使用不锈钢制或合成树脂制的无缝圆筒、在对该筒状的轴芯进行卷绕后将其按每卷绕电极体压扁的技术(专利文献1)。

[0003] 现有技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：日本特开2002-280055号公报

发明内容

[0006] 发明所要解决的问题

[0007] 在现有技术中，在利用卷绕机进行卷绕之前需要预先将筒状的轴芯插入卷绕机的主轴进行安装的工作，成为通过自动化实现的生产性提高的主要阻碍因素。此外，作为筒状的轴芯，制作合成树脂的无缝圆筒从成本方面考虑不适合量产。

[0008] 本发明是鉴于上述问题而完成的发明，其目的在于以简易的结构提供能够简化制造工序的扁平卷绕式二次电池。

[0009] 用于解决问题的方式

[0010] 解决上述问题的本发明的扁平卷绕式二次电池是具有在正极电极和负极电极之间隔着隔膜将正极电极和负极电极卷绕而构成的扁平状的卷绕组，该扁平卷绕式二次电池的特征在于，上述卷绕组具有片材的卷绕方向两侧的前端部分别向相互靠近的方向折回，且前端部配置在相互分隔(隔开间隔)的位置而构成的轴芯，上述片材的弯曲刚性比上述正极电极、上述负极电极和上述隔膜中的任一方都高。

[0011] 发明的效果

[0012] 根据本发明，能够提供能够以简易的结构简化制造工序的扁平卷绕式二次电池。另外，上述以外的课题、構成和效果能够通过以下的实施方式的说明而明确。

附图说明

[0013] 图1是扁平卷绕式二次电池的外观立体图。

[0014] 图2是扁平卷绕式二次电池的分解立体图。

[0015] 图3是卷绕组的分解立体图。

[0016] 图4是卷绕机的结构图。

[0017] 图5是说明实施例1的卷绕组的卷绕中心部分的结构的图。

[0018] 图6是说明实施例1的片材和隔膜的卷绕方法的图。

[0019] 图7是说明实施例1的片材和隔膜的卷绕方法的图。

[0020] 图8是说明实施例2的卷绕组的卷绕中心部分的结构的图。

[0021] 图9是说明实施例2的片材和隔膜的卷绕方法的图。

[0022] 图10是表示实施例2的卷绕组的变形例的图。

[0023] 图11是表示实施例2的卷绕组的变形例的图。

[0024] 图12是说明实施例3的卷绕组的卷绕中心部分的结构的图。

[0025] 图13是说明实施例3的片材和隔膜的卷绕方法的图。

[0026] 图14是说明实施例4的卷绕组的卷绕中心部分的结构的图。

[0027] 图15是说明实施例4的片材和隔膜的卷绕方法的图。

[0028] 图16是说明实施例5的卷绕组的卷绕中心部分的结构的图。

[0029] 图17是表示实施例5的片材与隔膜的熔接方法的一个例子的图。

[0030] 图18是说明实施例5的片材和隔膜的卷绕方法的图。

[0031] 图19是说明实施例6的卷绕组的卷绕中心部分的结构的图。

[0032] 图20是表示实施例6的片材与隔膜的熔接方法的一个例子的图。

[0033] 图21是说明实施例6的片材与隔膜的卷绕方法的图。

具体实施方式

[0034] 以下使用附图对本发明的实施方式进行说明。

[0035] 本发明是具有将正极电极和负极电极隔着隔膜放在中间、围绕轴芯扁平地卷绕成的卷绕组的扁平卷绕式二次电池，轴芯是将弯曲刚性比正极电极、负极电极和隔膜中的任一方都高的树脂片卷绕不足一周而构成的，具有两个弯曲部且在弯曲部的两侧具有平面部，进一步，树脂片的两个周向端部具有隔膜地相对。

[0036] 图1是扁平卷绕式二次电池的外观立体图，图2是方形二次电池的分解立体图。

[0037] 扁平卷绕式二次电池100包括电池桶1和盖(电池盖)6。电池桶1具有侧面和底面1d，该侧面具有面积相对大的一对相对的宽幅侧面1b和面积相对小的一对相对的窄幅侧面
1c，在其上方具有开口部1a。

[0038] 在电池桶1内收纳卷绕组3，电池桶1的开口部1a被电池盖6密封。电池盖6为大致矩形平板状，以闭塞电池桶1的上方开口部1a的方式被焊接而密封电池桶1。

[0039] 在电池盖6设置有正极外部端子14和负极外部端子12。通过正极外部端子14和负极外部端子12向卷绕组3充电，另外，向外部负载供给电力。在电池盖6一体地设置有排气阀10。排气阀10在电池容器内的压力上升时开阀，从内部排出气体，电池容器内的压力降低。
因此，扁平卷绕式二次电池100的安全性得到确保。在电池桶1内隔着绝缘保护膜2收容有卷绕组3。

[0040] 卷绕组3卷绕成扁平形状，具有截面半圆形状的彼此相对的一对弯曲面部和在该一对弯曲面部之间连续形成的平坦面部。卷绕组3以使卷绕轴方向沿着电池桶1的宽度方向的方式从一个弯曲面部侧插入到电池桶1内，另一个弯曲面部侧配置在开口部1a侧。

[0041] 卷绕组3的正极电极箔露出部34c通过正极集电板(集电端子)44与设置在电池盖6的正极外部端子14电连接。此外，卷绕组3的负极电极箔露出部32c通过负极集电板(集电端子)24与设置在电池盖6的负极外部端子12电连接。由此，通过正极集电板44和负极集电板24从卷绕组3向外部负载供给电力，通过正极集电板44和负极集电板24向卷绕组3供给外部发电电力而被充电。

[0042] 为了将正极集电板44和负极集电板24以及正极外部端子14和负极外部端子12分别与电池盖6电绝缘，在电池盖6设置有垫片5和绝缘板7。此外，在从注液口9向电池桶1内注入电解液后，通过激光焊接将注液栓11与电池盖6接合而将注液口9密封，将扁平卷绕式二次电池100密闭。

[0043] 此处，作为正极外部端子14和正极集电板44的形成素材，例如能够列举铝合金，作为负极外部端子12和负极集电板24的形成素材，例如能够列举铜合金。此外，作为绝缘板7和垫片5的形成素材，例如能够列举聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、全氟烷氧基氟树脂等具有绝缘性的树脂材料。

[0044] 此外，在电池盖6贯穿设置有用于向电池容器内注入电解液的注液口9，该注液口9在将电解液注入电池容器内之后被注液栓11密封。此处，作为注入电池容器内的电解液，例如能够列举在碳酸乙烯酯(ethylene carbonate)等碳酸酯类有机溶剂中溶解有六氟磷酸锂(LiPF6)等锂盐而形成的非水电解液。

[0045] 正极外部端子14、负极外部端子12具有焊接接合于母线等的焊接接合部。焊接接合部具有从电池盖6向上方突出的长方体的块形状，下表面与电池盖6的表面相对，上表面在规定高度位置与电池盖6平行的结构。

[0046] 正极连接部14a、负极连接部12a具有分别从正极外部端子14、负极外部端子12的下表面突出、前端能够插入电池盖6的正极侧贯通孔46、负极侧贯通孔26的圆柱形状。正极连接部14a、负极连接部12a贯通电池盖6，突出到比正极集电板44、负极集电板24的正极集电板基部41、负极集电板基部21靠电池桶1的内部侧，前端被铆接，将正极外部端子14、负极外部端子12和正极集电板44、负极集电板24一体地固定在电池盖6。在正极外部端子14、负极外部端子12与电池盖6之间设置有垫片5，在正极集电板44、负极集电板24与电池盖6之间设置有绝缘板7。

[0047] 正极集电板44、负极集电板24具有：与电池盖6的下表面相对地配置的矩形板状的正极集电板基部41、负极集电板基部21；和正极侧连接端部42、负极侧连接端部22，它们分别在正极集电板基部41、负极集电板基部21的侧端被折曲，沿电池桶1的宽幅面向底面侧延伸，与卷绕组3的正极电极箔露出部34c、负极电极箔露出部32c以相对地重叠的状态连接。在正极集电板基部41、负极集电板基部21分别形成有用于被正极连接部14a、负极连接部
12a插通的正极侧开口孔43、负极侧开口孔23。

[0048] 以沿着卷绕组3的扁平面的方向且与卷绕组3的卷绕轴方向正交的方向为中主轴方向，在上述卷绕组3的周围缠绕有绝缘保护膜2。绝缘保护膜2例如由PP(聚丙烯)等合成树脂制的一个片或多个膜部件构成，具有能够以与卷绕组3的扁平面平行的方向且与卷绕轴方向正交的方向为缠绕中心缠绕一周以上的长度。

[0049] 图3是表示将卷绕电极组的一部分展开的状态的分解立体图。

[0050] 卷绕组3将负极电极32和正极电极34在其之间隔着隔膜33、35进行卷绕而构成。卷绕组3的最外周的电极是负极电极32，进一步卷绕隔膜33、35至其外侧。隔膜33、35具有将正极电极34与负极电极32之间绝缘的作用。

[0051] 负极电极32的被涂敷负极合剂层32b的部分构成为在宽度方向上比正极电极34的被涂敷正极合剂层34b的部分大，以负极合剂层32b的两个端部与正极合剂层34b的两端部相比在宽度方向上突出的方式重叠，由此，正极合剂层34b一定被负极合剂层夹着。正极电极箔露出部34c、负极电极箔露出部32c在平面部分被捆束，通过焊接等连接。另外，隔膜33、35虽然在宽度方向上比涂敷有负极合剂层32b的部分宽，但是因为在正极电极箔露出部
34c、负极电极箔露出部32c是在端部的金属箔面露出的位置被卷绕，因此在被捆束焊接的情况下并没有妨碍。

[0052] 正极电极34在作为正极集电体的正极电极箔的两面具有正极活性物质合剂，在正极电极箔的宽度方向一侧的端部，设置有不涂敷正极活性物质合剂的正极电极箔露出部34c。

[0053] 负极电极32在作为负极集电体的负极电极箔的两面具有负极活性物质合剂，在负极电极箔的宽度方向另一方侧的端部，设置有不涂敷负极活性物质合剂的负极电极箔露出部32c。正极电极箔露出部34c和负极电极箔露出部32c是电极箔的金属面露出的区域，以配置在卷绕轴方向的一侧和另一侧的位置的方式被卷绕。

[0054] 关于负极电极32，相对于作为负极活性物质的非晶碳粉末100重量份添加作为结合剂的10重量份的聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)(以下，称为PVDF。)，并且在它们中添加作为分散溶剂的N-甲基吡咯烷酮(以下，称为NMP。)进行混炼，制成负极合剂。将该负极合剂在厚度10μm的铜箔(负极电极箔)的两面留出焊接部(负极不涂敷部)地进行涂敷。之后，经过干燥、冲压、剪断工序，得到不含铜箔的负极活性物质涂敷部厚度70μm的负极电极32。

[0055] 另外，在本实施方式中，对在负极活性物质中使用非晶碳的情况进行了例示，但是并不限定于此，也可以是能够将锂离子插入脱离的天然石墨、人造的各种石墨材料、焦炭等碳质材料、Si或Sn等的化合物(例如，SiO、TiSi2等)，或其复合材料，在其颗粒形状方面，为鳞片状、球状、纤维状、块状等，没有特别限制。

[0056] 关于正极电极34，相对于作为正极活性物质的锰酸锂(化学式LiMn2O4)100重量份添加作为导电材料的10重量份的鳞片状石墨和作为结合剂的10重量份的PVDF，并在其中添加作为分散溶剂的NMP进行混炼而得到正极合剂。将该正极合剂在厚度20μm的铝箔(正极电极箔)的两面留出焊接部(正极不涂敷部)地进行涂敷。之后，经过干燥、冲压、裁断工序，获得不含铝箔的正极活性物质涂敷部厚度为90μm的正极电极31。

[0057] 此外，在本实施方式中，对在正极活性物质中使用锰酸锂的情况进行了例示，但是也可以使用具有尖晶石结晶结构的其它锰酸锂、或将一部分以金属元素置换或进行掺杂而得到的锂锰复合氧化物、或具有层状结晶结构的钴酸锂、钛酸锂、或将它们的一部分以金属元素置换或进行掺杂而得到的锂-金属复合氧化物。

[0058] 此外，在本实施方式中，对作为正极电极、负极电极的涂敷部的结合材料使用PVDF的情况进行了例示，但是能够使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、丁基橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚硫橡胶、硝化纤维素、氰乙基纤维素、各种乳胶、丙烯腈、氟乙烯、偏二氟乙烯、氟化丙烯、氟化氯丁二烯、丙烯酸类树脂等聚合物和它们的混合体等。

[0059] 卷绕组3在其中心具有轴芯80(参照图5)。

[0060] 轴芯80通过将弯曲刚性比正极电极箔31a、负极电极箔32a、隔膜33中的任一者都高的树脂制的片材81折曲而构成。轴芯80的详细结构后述。

[0061] 图4是表示卷绕机的结构例的图。

[0062] 卷绕机200在装置中央以主轴101能够旋转的方式被支承，通过未图示的旋转驱动装置被顺时针地旋转驱动。然后，在主轴101的侧方设置有用于将片材81、负极电极32、隔膜33(第一隔膜)、正极电极34、隔膜35(第二隔膜)供给到主轴101的供给装置。

[0063] 供给装置从装置右上起依次将片材81、负极电极32、隔膜33、正极电极34、隔膜35分别呈卷状保持，从外周端部送出供给至主轴101。此外，具备将各个电极32、34、隔膜33、35、片材81供给至规定位置的输送辊160a～160e和按规定的长度进行切断的切割器161a～
161d。另外，省略了对片材81进行切断的切割器的图示。

[0064] 在主轴101安装有扁平的卷芯102，具有在切断卷定于卷芯102的片材81时用于保持该片材81使其不松开的临时按压机构178。

[0065] 在卷芯102的旁边具有粘贴单元167，其在使卷芯102旋转而形成卷绕组3之后为了使卷绕组3不松开而粘贴胶带163。粘贴单元167在图中是以虚线包围的部分，包括送出机构164、切割器165、粘贴机构168。胶带163由送出机构164以规定长度送出，被切割器165切断为规定长度，通过粘贴机构168被粘贴在卷绕组3。

[0066] 此外，在主轴101的旁边具有：根据需要将隔膜33、35热熔接于片材81的加热头170；和使加热头170移动至规定位置并进行加压的加热器移动机构171。另外，作为其它实施例，除了热熔接以外还可以利用胶带进行接合。由此，在这种情况下，虽然未图示但是另外具有与粘贴胶带的粘贴单元167同样的机构来代替加热头107和加热器移动机构171。

[0067] 在卷绕机200，在卷芯102把持片材81和隔膜33、35中的至少一方。然后，通过卷芯102的旋转，卷取片材81和隔膜33、35。片材81与卷芯102直接接触，隔膜33与该片材81直接接触。

[0068] 以下对利用卷绕机200的电极组的制造方法的一个例子进行说明。

[0069] 首先，使片材81和隔膜33、35中的至少一方直接保持在卷芯102。然后，使卷芯102旋转，卷取片材81和隔膜33、35。片材81通过隔膜33、35围绕卷芯102卷绕，沿卷芯102的形状被折曲成扁平状，围绕其卷绕隔膜33、35。

[0070] 然后，围绕片材81将隔膜33、35卷绕一圈以上而得到的卷绕体与进一步在其外侧卷绕的隔膜33之间，插入负极电极32并夹着，在比负极电极32的插入晚的时刻，在该隔膜33与更外侧的隔膜35之间插入正极电极34并夹着，使卷芯102旋转规定圈数。

[0071] 然后，使负极电极32的卷绕结束端部比正极电极34的卷绕结束端部长一圈以上，以最外周的负极电极32覆盖最外周的正极电极34的外侧。最外周的负极电极32的外侧被隔膜33、35覆盖，对隔膜33、35的端部利用粘贴单元167粘贴胶带163而将其固定，使得卷绕组3不松开。之后，卷绕组3通过从卷芯102被拔出而被取下，在厚度方向上被冲压而成为最终形状(参照图3)。

[0072] 作为在卷芯102卷绕片材81和隔膜33、35的方法，例如有：使在卷芯102仅保持隔膜33、35，在卷芯102与隔膜33、35之间夹入片材81进行卷绕的方法；使在卷芯102仅保持片材
81，利用加热头170在该被保持的片材81热熔接隔膜33、35进行卷绕的方法；在卷芯102保持片材81、隔膜33、35这两者进行卷绕的方法；和在卷芯102和片材81保持隔膜33、35进行卷绕的方法等。

[0073] (实施例1)

[0074] 接着，对本实施方式的实施例1进行说明。

[0075] 图5是说明实施例1的卷绕组的卷绕中心部分的结构的图，图6和图7是说明实施例1的轴芯和隔膜的卷绕方法的图。

[0076] 卷绕组3通过卷绕机200被卷绕成扁平状后，从卷芯102被拔出，在扁平厚度方向上被冲压而形成为最终形状。卷绕组3的最终形状成为在平坦面部的卷绕方向两端部分形成有半圆弧状的弯曲面部的、截面大致跑道(truck、田径运动跑道)形状(参照图3)。

[0077] 形成轴芯80的片材81配置在卷绕组3的中心部，在卷绕组3被冲压前的状态，成为将片材81的卷绕方向两侧的端部向互相靠近的方向分别折曲的状态(参照图7)。然后，在卷绕组3被冲压后的最终形状的状态，如图5所示，通过冲压在厚度方向上被压扁而成为平板形状。如图7所示，片材81在围绕卷芯102卷绕时，具有不足一圈的长度。

[0078] 轴芯80具有如下结构：片材81的卷绕方向两侧的前端部81c1、81c2向相互靠近的方向被分别折回，前端部彼此配置在具有规定的间隙80a地分开(分隔)的位置。

[0079] 具体而言，如图5那样具有：沿卷绕方向扩展的平面状的基板部81b；在基板部81b的卷绕方向一侧和另一侧向相互靠近的方向折回的一对弯曲部81a1、81a2；和从一对弯曲部81a1、81a2沿基板部81b向相互靠近的方向延伸的一对折回片部81d1、81d2。

[0080] 接着，使用图6和图7对形成卷绕组的方法进行说明。

[0081] 首先，如图6所示那样，使隔膜33、35的卷绕开始端部保持在卷芯102的一个面102a侧。然后，利用临时按压机构178按压同时使卷芯102旋转，将隔膜33、35卷定于卷芯102的卷绕方向一侧的端部，并且在卷芯102的另一个面102b与隔膜33之间夹入片材81的卷绕开始端部侧。

[0082] 然后，使卷芯102进一步旋转，如图7那样，将隔膜33、35围绕卷芯102卷取一圈以上。由此，片材81沿卷芯102折曲，被卷绕不足一圈，在卷芯102的一个面102a侧配置基板部81b，在卷芯102的另一个面102b侧配置前端部81c1、81c2。

[0083] 然后，解除临时按压机构178的按压，使卷芯102旋转，在卷芯102的一个面102a侧首先在隔膜35与其外侧的隔膜33之间插入负极电极32的卷绕开始端部，接着在稍后的时刻在该隔膜33与其外侧的隔膜35之间插入正极电极34的卷绕开始端部。然后，使卷芯102旋转规定圈数，由此形成具有规定长度的正极电极34和负极电极32的卷绕组3。

[0084] 卷绕组3的最外周的隔膜35利用胶带被固定在外周面之后，解除卷芯102对隔膜33、35的保持，卷绕组3从卷芯102被拔出而被取下。然后，在厚度方向上以规定的押压力被冲压而形成为最终形状(参照图5)。

[0085] 上述卷绕组3能够通过利用卷芯102保持树脂片81和隔膜33、35进行卷绕而制造，因此能够以简易的结构简化制造工序。例如能够省略现有技术那样的预先将筒状的轴芯插入卷绕机200的主轴的工作，实现自动化的生产性的提高。此外，不需要预先制作筒状的轴芯，能够相应地降低成本，适合于量产。

[0086] 在本实施例中，利用卷绕机200的卷芯102仅保持隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a，在隔膜33、35与卷芯102之间插入夹着片材81，将其保持并卷绕于卷芯102。因此，能够省略使片材81的前端部81c1保持在卷绕机200的卷芯102的工序，能够以简易的结构简化制造工序。

[0087] 如图5所示，卷绕组3在中心部分具有通过冲压在扁平厚度方向(图5的Z方向)上被压扁而形成的平板状的轴芯80。轴芯80具有在卷绕方向(图5的Y方向)上分隔而在卷绕轴方向(图5的X轴方向)上延伸的一对弯曲部81a1、81a2。因此，能够将轴芯80的卷绕方向(Y方向)的长度总限定为一定，能够消除产品间的误差。

[0088] 此外，通过设置一对弯曲部81a1、81a2，能够防止隔膜33、35和负极电极32、正极电极34有棱角地被折曲，将它们以截面成为半圆弧状的方式平滑地折曲。

[0089] 特别是在本实施例中，轴芯80，具有前端部81c1的一个折回片部81d1与基板部81b彼此直接相对，在具有前端部81c2的另一个折回片部81d2与基板部81b之间，两片隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a被折回而以弯折成二折的状态被夹入。

[0090] 因此，被卷定于轴芯80的弯曲部81a2的外侧的负极电极32的弯曲部分的最内周面的半径和巻定于轴芯80的弯曲部81a1的外侧的负极电极32的弯曲部分的最内周面的半径，均成为将四个隔膜的厚度和一个片材81的厚度相加而得到的值，彼此相等。因此，能够防止负极电极32的任一方的弯曲部分的最小半径极小化，使作用于弯曲部分的负极合剂的剥离方向的力降低。因此，能够使对负极电极32的负极合剂层32b进行冲压的压力升高，实现负极合剂层32b的高密度化，提高电池的性能。

[0091] 在本实施例中，在轴芯80与负极电极32之间必定设置有隔膜33、35。因此，借助隔膜33、35即使对最内周的负极电极32也能够充分地供给电解液，提高电池的反应性。

[0092] 上述的轴芯80的间隙80a在卷绕组3的中心部分在卷绕轴方向上形成。因此，能够使电解液流通到间隙80a，供给到卷绕组3的中心部分，能够将电解液均匀地供给到卷绕组3的整体。因此，能够提高电池内部的反应性，由此实现电池的高性能化。

[0093] 此外，在本实施方式中构成为，在轴芯80卷绕一圈以上隔膜33、35之后，卷绕负极电极32，在轴芯80的外周整周使隔膜33、35直接接触地卷绕。因此，能够利用隔膜33、35将轴芯80的前端部81c1、81c2之间相连而闭塞间隙80a，填埋轴芯80的表面上的凹凸。因此，在轴芯80卷绕有负极电极32和正极电极34的情况下，能够防止在负极电极32形成起因于间隙80a的凹凸。

[0094] 而且，因为轴芯80通过将弯曲刚性比正极电极箔31a、负极电极箔32a、隔膜33中的任一方都高的树脂制的片材81折曲而形成，所以能够通过一对弯曲部81a1、81a2的回弹而在卷绕组3的中心位置产生向将基板部81b与折回片部81d1、81d2之间扩张的方向施力的应力。因此，能够防止卷绕组3的卷绕松弛(松懈)，确保耐震动性和耐冲击性。

[0095] (实施例2)

[0096] 接着，对本实施方式的实施例2进行说明。

[0097] 图8是说明实施例2的卷绕组的卷绕中心部分的结构的图，图9是说明实施例2的片材和隔膜的卷绕方法的图。另外，对与实施例1相同的结构要素，通过标注相同的附图标记而其省略详细的说明。

[0098] 在本实施例中，具有隔膜33、35的卷绕开始端部配置在间隙80a的结构。轴芯80的一个折回片部81d1与基板部81b彼此直接相对，此外，另一个折回片部81d2与基板部81b彼此直接相对。而且，在间隙80a配置有隔膜33、35的卷绕开始端部，围绕轴芯80卷绕有隔膜33、35。

[0099] 在使用上述的卷绕机200制造本实施例中的具有轴芯80的卷绕组3的情况下，首先，如图9所示那样，使片材81的卷绕开始端部81c1与隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a重叠，从卷芯102的另一个面102b侧插入到隙缝而保持在卷芯102。此时，使隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a比片材81的卷绕开始端部81c1长与收纳在间隙80a的长度相应的长度，向卷芯102的一个面102a侧突出。片材81与实施例1同样具有在围绕卷芯102卷绕时不足一圈的长度。

[0100] 然后，使卷芯102旋转，将隔膜33、35围绕卷芯102卷取一圈以上。由此，片材81沿卷芯102被折曲，卷绕不足一圈，在卷芯102的一个面102a侧配置基板部81b，在卷芯102的另一个面102b侧配置前端部81c1、81c2。

[0101] 然后，使卷芯102进一步旋转，与实施例1同样地，在将隔膜33、35围绕片材81卷绕一圈以上而得到的卷绕体与进一步卷绕在其外侧的隔膜33之间插入负极电极32并夹着，在比负极电极32的插入晚的时刻，在该隔膜33与更外侧的隔膜35之间插入正极电极34并夹着，使卷芯102旋转规定圈数而形成卷绕组3。卷绕组3在从卷芯102取下后，在厚度方向上以规定的押压力被冲压而形成为最终形状。

[0102] 根据本实施例，卷绕组3通过由卷芯102保持树脂片81和隔膜33、35并进行卷绕就能够制造，因此能够以简易的结构简化制造工序。

[0103] 然后，卷绕组3以相比于片材81的一个前端部81c1使隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a突出的状态被保持于卷芯102并卷绕于卷芯102。因此，卷绕在外周侧的隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a相比于卷绕在内周侧的片材81的前端部81c1向间隙80a侧突出，被收容在间隙80a。因此，能够利用隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a将间隙80a部分地填埋，能够降低由间隙80a形成的高低平面差的高度。因此，能够防止在卷绕在其外侧的负极电极
32和正极电极34形成由间隙80a产生的凹凸，能够形成使负极电极32和正极电极34在之间隔着隔膜33、35完全地紧贴的状态。

[0104] 卷绕组3中，隔膜33、35与利用片材81形成的轴芯80的至少一部分的外周接触地被卷绕。因此，在最内周的负极电极32的内周侧也配置有隔膜33、35，能够利用该隔膜33、35保持电解液。因此，能够在卷绕组3的整体均匀地供给电解液，能够提高电池的反应性。

[0105] 图10、图11是表示本实施例的卷绕组的变形例的图。

[0106] 在图10所示的变形例的特征在于：与图8所示的结构例相比，使间隙80a的位置偏向在卷绕时成为上游侧(图中，左侧)的位置地配置。卷绕组3在图10所示的状态顺时针旋转地卷绕。在卷绕时成为上游侧的一个折回片部81d1比在卷绕时成为下游侧的另一个折回片部81d2长，前端部81c2配置在靠近另一个弯曲部81a2的位置。因此，在开始卷绕隔膜33、35时，能够使隔膜33与折回片部81d1相接触的接触面的面积较大。

[0107] 因此，在隔膜33、35的卷绕开始，能够防止向轴芯80的弯曲部81a1卷定时，比片材81刚性低的隔膜33、35由于卷绕机200的反张力被拉抻超过所需程度。另外，还能够将间隙
80a配置在偏向卷绕时的下游侧(图中，右侧)的位置，使被拉抻的隔膜33、35的长度较短，使受到影响的隔膜的长度较小。并且，在本结构例中，也通过利用卷芯102就能够保持片材81和隔膜33、35进行卷绕，因此能够以简易的结构简化制造工序。

[0108] 在图11所示的变形例中的特征的在于：与图8所示的结构相比较，将间隙80a的大小扩大。在本例中能够使树脂片181的整体长度缩短，与之相应地节约材料费而实现成本降低。另外，与上述的间隙80a偏向卷绕时的下游侧(图中，右侧)的情况相同，也能够使被拉抻的隔膜33、35的长度较短，使受到影响的隔膜33、35的长度较小。

[0109] (实施例3)

[0110] 接着，对本实施方式的实施例3进行说明。

[0111] 图12是说明实施例3的卷绕组的卷绕中心部分的结构的图，图13是说明实施例3的片材与隔膜的卷绕方法的图。另外，对与上述各实施例相同的结构要素，通过标注相同的附图标记而其省略详细的说明。

[0112] 本实施例的卷绕组3具有隔膜33、35的卷绕开始端部通过轴芯80的间隙80a被夹入基板部81b与折回片部81d2之间的结构。

[0113] 在制造本实施例的卷绕组3的情况下，如图13所示那样，从卷芯102的另一个面102b侧分别将隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a和片材81的前端部81c1插入到隙缝并加以保持。此时，使隔膜33、35的前端向卷芯102的一个面102a侧突出规定长度。然后，使卷芯
102旋转，将隔膜33、35围绕卷芯102卷取一圈以上。

[0114] 由此，片材81沿卷芯102被折曲，卷绕不足一圈，在卷芯102的一个面102a侧配置基板部81b，在卷芯102的另一个面102b侧配置前端部81c1、81c2。然后，使卷芯102旋转并且卷绕负极电极32和正极电极34形成卷绕组3，从卷绕机200取下，在厚度方向上进行冲压，形成为最终形状。

[0115] 轴芯80具有通过冲压而在厚度方向上被压扁而形成的平板形状，一个折回片部81d1与基板部81b相对，另一个折回片部81d2与基板部81b相对。隔膜33、35相比片材81的前端部81c1突出，从间隙80a通过，卷绕开始端部33a、35a被夹入轴芯80的另一个折回片部
81d2与基板部81b之间。

[0116] 本实施例与上述的实施例1相比较，隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a在折回片部81d2与基板部81b之间没有被弯折成两折地折回这一方面与实施例1的结构不同。隔膜33、35从间隙80a通过，与一个折回片部81d1重叠。

[0117] 根据本实施例，隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a被夹入折回片部81d2与基板部81b之间，能够防止成为自由端而移动。在本实施例中，将片材81的前端部81c1和隔膜33、35一并由卷绕机的卷芯102保持，因此能够一次完成保持的工序，能够以简易的结构简化制造工序。

[0118] 另外，也可以为在被卷取在卷芯102的隔膜33、35与卷芯102之间夹入片材81并固定而进行卷绕的结构。此外，在本实施例中，也如上述那样，间隙80a的位置和宽度并不限定于图12的例子，还能够如图10和图11所示那样自由地进行变更。

[0119] (实施例4)

[0120] 接着，对本实施方式的实施例4进行说明。

[0121] 图14是说明实施例4的卷绕组的卷绕中心部分的结构的图，图15是说明实施例4的片材与隔膜的卷绕方法的图。另外，对与上述各实施例相同的结构要素，通过标注相同的附图标记而其省略详细的说明。

[0122] 本实施例中的卷绕组3具有隔膜33、35的卷绕开始端部通过轴芯80的间隙80a被夹入基板部81b与一个折回片部81d1之间的结构。

[0123] 在制造本实施例中的卷绕组3的情况下，如图15所示那样，将隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a折回，以在其间夹入片材81的前端部81c1的状态插入至卷芯102的隙缝而保持。然后，使卷芯102旋转，将隔膜33、35围绕卷芯102卷取一圈以上。由此，片材81沿卷芯102被折曲，卷绕不足一圈，在卷芯102的一个面102a侧配置基板部81b，在卷芯102的另一个面102b侧配置前端部81c1、81c2。

[0124] 然后，使卷芯102旋转并且卷绕负极电极32和正极电极34而形成卷绕组3，从卷绕机200取下并在厚度方向进行冲压，形成为最终形状。

[0125] 轴芯80具有通过冲压在厚度方向上被压扁而形成的平板形状，一个折回片部81d1与基板部81b相对，另一个折回片部81d2与基板部81b相对。隔膜33、35以从间隙80a通过并夹着片材81的前端部81c1的方式被折曲，卷绕开始端部33a、35a被夹入轴芯80的一个折回片部81d1与基板部81b之间。

[0126] 根据本实施例，隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a被夹入折回片部81d1与基板部81b之间，能够防止成为自由端而移动。

[0127] 在本实施例中，将片材81的前端部81c1和隔膜33、35一并由卷绕机的卷芯102保持，因此能够一次完成保持的工序，以简易的结构简化制造工序。此外，在本实施例中，也如上述那样，间隙80a的位置和宽度并不限定于图14的例子，还能够如图10和图11所示那样自由地进行变更。

[0128] (实施例5)

[0129] 接着，对本实施方式的实施例5进行说明。

[0130] 图16是说明实施例5的卷绕组的卷绕中心部分的结构的图，图17、图18是说明实施例5的片材和隔膜的卷绕方法的图。另外，对与上述各实施例相同的结构要素，通过标注相同的附图标记而其省略详细的说明。

[0131] 本实施例中的卷绕组3具有隔膜33、35的卷绕开始端部被熔接在轴芯80的结构。在制造本实施例中的卷绕组3的情况下，如图17所示那样，从卷芯102的另一个面102b侧将片材81的前端部81c1插入到隙缝并保持。

[0132] 然后，将隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a热熔接于片材81而固定。热熔接通过使隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a与片材81的一个折回片部81d1隔膜，并按压加热了的加热头170而进行，在片材81与隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a之间形成熔接部83。

[0133] 然后，使卷芯102旋转，将隔膜33、35围绕卷芯102卷取一圈以上。由此，片材81沿卷芯102被折曲，被卷绕不足一圈，在卷芯102的一个面102a侧配置基板部81b，在卷芯102的另一个面102b侧配置前端部81c1、81c2。然后，使卷芯102旋转同时卷绕负极电极32和正极电极34而形成卷绕组3，从卷绕机200取下，在厚度方向上进行冲压，形成为最终形状。

[0134] 根据本实施例，能够省略由卷绕机200的卷芯102保持隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a的工序，能够以简易的结构简化制造工序。

[0135] 根据本实施例，隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a被热熔接而固定在片材81，因此能够提高隔膜33、35与片材81的紧贴性，防止隔膜33、35脱落等不良情况。

[0136] 能够提高紧贴性、防止隔膜33、35脱落等不良情况。此外，能够防止隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a成为自由端而移动。

[0137] 另外，在本实施例中，不需要将隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a保持在卷芯102，因此不需要比卷绕在内周侧的片材81的前端部81c1向间隙80a侧突出。此外，在本实施例中，也如上述那样，间隙80a的位置和宽度并不限定于图16的例子，还能够如图10和图11所示那样自由地进行变更。

[0138] (实施例6)

[0139] 接着，对本实施方式的实施例6进行说明。

[0140] 图19是说明实施例6的卷绕组的卷绕中心部分的结构的图，图20、图21是说明实施例6的片材与隔膜的卷绕方法的图。另外，对与上述各实施例相同的结构要素，通过标注相同的附图标记而其省略详细的说明。

[0141] 本实施例中的卷绕组3具有隔膜33、35被熔接于轴芯80且卷绕开始端部33a、35a配置在间隙80a中的结构。在使用上述的卷绕机200制造本实施例中的具有轴芯80的卷绕组3的情况下，首先，如图20所示那样，将片材81的卷绕开始端部81c1与隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a隔膜并保持在卷芯102。此时，使隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a比片材81的卷绕开始端部81c1长与收纳在间隙80a的量相应的长度，向卷芯102的一个面102a侧突出。片材81与实施例1相同，具有在围绕卷芯102卷绕时不足一圈的长度。

[0142] 然后，将在卷芯102的另一个面102b侧相互隔膜的片材81和隔膜33、35热熔接而相互固定。热熔接通过从隔膜33、35的外侧在厚度方向上按压加热头170而进行，在片材81与隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a之间形成熔接部83。

[0143] 然后，使卷芯102旋转，如图21所示那样，将隔膜33、35围绕卷芯102卷取一圈以上。由此，片材81沿卷芯102被折曲，卷绕不足一圈，在卷芯102的一个面102a侧配置基板部81b，在卷芯102的另一个面102b侧配置前端部81c1、81c2。然后，使卷芯102旋转同时卷绕负极电极32和正极电极34而形成卷绕组3，通过从卷绕机200取下并在厚度方向上进行冲压，形成为上述的最终形状。

[0144] 根据本实施例，隔膜33、35的卷绕开始端部33a、35a被热熔接并固定在片材81，因此能够提高隔膜33、35与片材81的紧贴性，防止隔膜33、35脱落等不良情况。此外，在本实施例中，也如上述那样，间隙80a的位置和宽度并不限定于图19的例子，还能够如图10和图11所示那样自由地进行变更。

[0145] 此外，熔接部83的位置也不在片材81的前端部81c1侧，也可以设定在图中右侧的弯曲部81a1旁边。在这样的情况下，如上述那样，被拉抻的隔膜的长度变短，能够使受到影响的隔膜的长度较小。

[0146] 以上，对本发明的实施方式进行了详细说明，不过本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离权利要求的范围描述的本发明的精神的范围内，能够进行各种设计变更。例如，上述的实施方式是为了使本发明容易明白而进行的详细说明，并不限定于包括所说明的所有结构。此外，能够将一个实施例的结构的一部分替换到另一个实施例的结构中，此外，还能够在一个实施例的结构中加入另一个实施例的结构。此外，能够对各实施例的结构的一部分进行其它结构的追加·削除·替换。

[0147] 附图标记的说明

[0148] 1 电池桶

[0149] 3 卷绕组

[0150] 6 电池盖

[0151] 32 负极电极

[0152] 33、35 隔膜

[0153] 33a、35a 卷绕开始端部

[0154] 34 正极电极

[0155] 80 轴芯

[0156] 80a 间隙

[0157] 81 片材

[0158] 81a1、81a2 弯曲部

[0159] 81b 基板部

[0160] 81c1、81c2 前端部

[0161] 81d1、81d2 折回片部

[0162] 83 熔接部

[0163] 100 扁平卷绕式二次电池