电池及电池的制造方法与流程

1.本公开涉及电池及电池的制造方法。


背景技术：

2.以往，已知具备如下的卷绕电极体的电池，该卷绕电极体是在正极集电体之上具备正极活性物质层的带状的正极和在负极集电体之上具备负极活性物质层的带状的负极隔着带状的隔膜层叠并以卷绕轴为中心卷绕而成的(参照专利文献1、2)。例如在专利文献1中公开了多个作为正极集电体的一部分的极耳(引线取出部)向卷绕轴方向的一方的端部突出且多个作为负极集电体的一部分的极耳向另一方的端部突出的卷绕电极体。在专利文献1中，卷绕电极体的外表面被隔膜覆盖。多个极耳被捆扎成1个，与集电用的引线焊接接合。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本专利第5100441号
6.专利文献2：日本特开2017-010878号公报
7.根据本发明人的研究，多个极耳具有能够在与从集电体突出的方向交叉的方向上移动的游隙。因此，当在使用电池时等从外部施加振动或冲击等时，卷绕电极体有可能会与电池壳体或安装于电池壳体的部件接触。其结果是，有可能导致覆盖卷绕电极体的外表面的隔膜损伤，正极与负极发生短路。


技术实现要素：

8.发明所要解决的课题
9.本公开是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种抑制正极与负极的短路而提高可靠性的电池及电池的制造方法。
10.根据本公开，提供一种电池，该电池具备：外装体，所述外装体具有底壁、从所述底壁延伸并相互相向的一对第一侧壁、从所述底壁延伸并相互相向的一对第二侧壁、以及与所述底壁相向的开口；封口板，所述封口板将所述外装体的所述开口封口；1个或多个卷绕电极体，所述卷绕电极体是带状的正极和带状的负极隔着带状的隔膜层叠并以卷绕轴为中心卷绕而成的；正极极耳组，所述正极极耳组包括设置于所述卷绕电极体的卷绕轴方向的端部的多个正极极耳，并与所述正极电连接；以及负极极耳组，所述负极极耳组包括设置于所述卷绕电极体的所述卷绕轴方向的端部的多个负极极耳，并与所述负极电连接。所述卷绕电极体是具有外表面弯曲的一对弯曲部和连结一对所述弯曲部且外表面平坦的平坦部的扁平形状，并以一方的所述弯曲部与所述封口板相向且另一方的所述弯曲部与所述外装体的所述底壁相向的方式收容于所述外装体。在此，在将相对于所述卷绕电极体的所述卷绕轴垂直且相对于所述底壁垂直的直线设为直线l1时，在一对所述弯曲部的至少一方中，所述负极的位于最外周的部分在所述直线l1上隔着所述隔膜且不隔着所述正极而与所述
负极的位于卷绕内周侧的部分相向。
11.所述电池的卷绕电极体以弯曲部与外装体的底壁和/或封口板相向的方式收容于所述外装体，在与外装体的底壁和/或封口板相向的弯曲部中，负极的位于最外周的部分在直线l1上不隔着正极而与位于卷绕内周侧的部分相向。由此，即使弯曲部与底壁和/或封口板、以及设置于它们的部件接触而导致隔膜损伤，也能够抑制负极的位于最外周的部分与正极发生短路。因此，能够提高电池的可靠性。
12.在此处公开的电池的优选的一个方式中，所述电池具备配置于所述封口板与所述卷绕电极体之间的间隔件，所述负极的位于最外周的部分在所述直线l1上隔着所述隔膜且不隔着所述正极而与所述负极的位于卷绕内周侧的部分相向。根据这样的结构，卷绕电极体难以向接近封口板的方向大幅移动。因此，能够抑制卷绕电极体与封口板接触而导致隔膜损伤的情形。由此，能够有效地抑制正极与负极发生短路。另外，能够减轻对正极极耳组和/或负极极耳组的负荷，能够稳定地保持电连接。由此，能够提高电池的导通可靠性。
13.在此处公开的电池的优选的一个方式中，所述电池具备：端子，所述端子安装于所述封口板，并与所述正极极耳组或所述负极极耳组电连接；集电部，所述集电部将所述正极极耳组或所述负极极耳组与所述端子电连接；以及绝缘构件，所述绝缘构件将所述封口板与所述集电部绝缘，并且具有从所述封口板侧向所述卷绕电极体侧突出的突出部，所述绝缘构件的所述突出部构成所述间隔件。根据这样的结构，即使弯曲部与底壁和/或封口板接触，也能够缓和施加于弯曲部的应力。由此，隔膜不易损伤，能够有效地抑制正极与负极发生短路。
14.在此处公开的电池的优选的一个方式中，所述间隔件不与所述卷绕电极体抵接。当间隔件配置于与电极体分离的位置时，即使卷绕电极体向接近封口板的方向移动，也能够抑制弯曲部与间隔件摩擦。由此，隔膜不易损伤，能够有效地抑制正极与负极发生短路。
15.在此处公开的电池的优选的一个方式中，所述卷绕电极体为多个。具备多个卷绕电极体的电池尤其要求抑制正极与负极的短路来提高可靠性。因此，应用此处公开的技术是特别有效的。
16.在此处公开的电池的优选的一个方式中，所述隔膜具备树脂制的基材部和设置于所述基材部之上并包含无机填料的耐热层，在一对所述弯曲部的至少一方中，所述卷绕电极体的所述外表面被所述耐热层覆盖。根据这样的结构，即使弯曲部与底壁和/或封口板接触，也能够缓和施加于弯曲部的应力。由此，隔膜不易损伤，能够有效地抑制正极与负极发生短路。
17.另外，根据本公开，提供一种电池的制造方法，该电池具备：外装体，所述外装体具有底壁、从所述底壁延伸并相互相向的一对第一侧壁、从所述底壁延伸并相互相向的一对第二侧壁、以及与所述底壁相向的开口；封口板，所述封口板将所述外装体的所述开口封口；1个或多个卷绕电极体，所述卷绕电极体是带状的正极和带状的负极隔着带状的隔膜层叠并以卷绕轴为中心卷绕而成的；正极极耳组，所述正极极耳组包括设置于所述卷绕电极体的卷绕轴方向的端部的多个正极极耳，并与所述正极电连接；负极极耳组，所述负极极耳组包括设置于所述卷绕电极体的所述卷绕轴方向的端部的多个负极极耳，并与所述负极电连接；以及间隔件，所述间隔件配置于所述封口板与所述卷绕电极体之间，所述卷绕电极体是具有外表面弯曲的一对弯曲部和连结一对所述弯曲部且外表面平坦的平坦部的扁平形
状，并以一方的所述弯曲部与所述封口板相向且另一方的所述弯曲部与所述外装体的所述底壁相向的方式收容于所述外装体。该制造方法具有：插入工序，在所述插入工序中利用所述间隔件将所述卷绕电极体压入所述外装体的内部；以及封口工序，在所述封口工序中利用所述封口板将所述外装体的所述开口封口。在所述插入工序中，在所述卷绕电极体中的被所述间隔件按压的区域的至少一部分中，所述负极的位于最外周的部分隔着所述隔膜且不隔着所述正极而与所述负极的位于卷绕内周侧的部分相向。
18.在所述制造方法中，通过利用间隔件按压卷绕电极体的弯曲部，将卷绕电极体压入外装体的内部。此时，由于负极的位于最外周的部分隔着所述隔膜且不隔着所述正极而与所述负极的位于卷绕内周侧的部分相向，所以即使弯曲部被间隔件强力地按压，也能够避免负极的位于最外周的部分与正极发生短路。另外，通过使用间隔件，能够抑制卷绕电极体与封口板或安装于封口板的部件接触而导致隔膜损伤的情形。因此，能够将卷绕电极体稳定地插入外装体来制作电池。
19.在将相对于所述卷绕电极体的所述卷绕轴垂直且相对于所述底壁垂直的直线设为直线l1时，在所述插入工序中，至少按压在所述卷绕电极体中位于所述直线l1上的外表面。由此，能够抑制隔膜的损伤并且将卷绕电极体稳定地插入外装体。
20.在此处公开的制造方法的优选的一个方式中，在所述封口工序之后，所述间隔件不与所述电极体抵接。由此，即使卷绕电极体向接近封口板的方向移动，也能够抑制弯曲部与间隔件摩擦而导致隔膜损伤的情形。
21.在此处公开的制造方法的优选的一个方式中，在所述封口工序之后，所述电极体与所述间隔件的最短距离为5mm以下。由此，在压入电极体时，能够使电极体与间隔件更良好地抵接，能够将电极体更稳定地插入外装体。
附图说明
22.图1是示意性地示出一实施方式的电池的立体图。
23.图2是沿着图1的ii-ii线的示意性纵剖视图。
24.图3是沿着图1的iii-iii线的示意性纵剖视图。
25.图4是沿着图1的iv-iv线的示意性横剖视图。
26.图5是示意性地示出安装于封口板的电极体组的立体图。
27.图6是示意性地示出安装有正极第二集电部及负极第二集电部的电极体的立体图。
28.图7是示出卷绕电极体的结构的示意图。
29.图8是示意性地示出图3的卷绕电极体的上端部附近的局部放大剖视图。
30.图9是示意性地示出图2的正极端子的附近的局部放大剖视图。
31.图10是示意性地示出安装有正极端子、负极端子、正极第一集电部、负极第一集电部、正极绝缘构件及负极绝缘构件的封口板的立体图。
32.图11是将图10的封口板翻过来的立体图。
33.图12是说明一实施方式的电池的插入工序的示意性剖视图。
34.附图标记说明
35.12 外装体
36.14 封口板
37.20 电极体组
38.20a、20b、20c 卷绕电极体
39.20f 平坦部
40.20r 弯曲部
41.23 正极极耳组
42.25 负极极耳组
43.70 正极绝缘构件(绝缘构件)
44.70b 突出部(间隔件)
45.80 负极绝缘构件(绝缘构件)
46.80b 突出部(间隔件)
47.100 电池。
具体实施方式
48.以下，参照附图对此处公开的技术的几个优选的实施方式进行说明。需要说明的是，本说明书中特别提及的事项以外的、本发明的实施所需的事项(例如，不对本发明赋予特征的电池的一般的结构及制造工艺)可作为基于该领域中的现有技术的本领域技术人员的设计事项来掌握。本发明能够基于本说明书所公开的内容和该领域中的技术常识来实施。
49.此外，在本说明书中，“电池”是指所有的能够取出电能的蓄电器件的用语，是包含一次电池和二次电池的概念。另外，在本说明书中，“二次电池”是指所有的能够反复充放电的蓄电器件的用语，是包含锂离子二次电池、镍氢电池等所谓的蓄电池(化学电池)和双电层电容器等电容器(物理电池)的概念。
50.《电池100》
51.图1是电池100的立体图。图2是沿着图1的ii-ii线的示意性纵剖视图。图3是沿着图1的iii-iii线的示意性纵剖视图。图4是沿着图1的iv-iv线的示意性横剖视图。此外，在以下的说明中，附图中的附图标记l、r、f、rr、u、d表示左、右、前、后、上、下，附图中的附图标记x、y、z分别表示电池100的短边方向、与短边方向正交的长边方向、上下方向。长边方向是卷绕轴方向的一例。但是，这些只不过是为了便于说明的方向，对电池100的设置方式没有任何限定。
52.如图2所示，电池100具备电池壳体10、电极体组20、正极端子30、负极端子40、正极集电部50、负极集电部60、正极绝缘构件70、以及负极绝缘构件80。电极体组20具有卷绕电极体20a、20b、20c(参照图3)，详细情况后述。正极绝缘构件70具有基部70a和多个突出部70b。负极绝缘构件80具有基部80a和多个突出部80b。正极绝缘构件70的突出部70b及负极绝缘构件80的突出部80b是配置在封口板14与卷绕电极体20a、20b、20c之间的间隔件的一例。虽然省略了图示，但电池100在此还具备电解液。电池100在此为锂离子二次电池。电池100通过具备卷绕电极体20a、20b、20c而被赋予特征，除此以外的结构可以与以往相同。
53.电池壳体10是收容电极体组20的框体。在此，电池壳体10具有扁平且有底的长方体形状(方形)的外形。电池壳体10的材质可以与以往使用的材质相同，没有特别限制。电池
壳体10优选为金属制，更优选由例如铝、铝合金、铁、铁合金等构成。如图2所示，电池壳体10具备具有开口12h的外装体12和将开口12h堵塞的封口板(盖体)14。
54.如图1所示，外装体12具备底壁12a、从底壁12a延伸并相互相向的一对长侧壁12b、以及从底壁12a延伸并相互相向的一对短侧壁12c。底壁12a为大致矩形状。底壁12a与开口12h相向。短侧壁12c的面积比长侧壁12b的面积小。长侧壁12b及短侧壁12c是此处公开的第一侧壁及第二侧壁的一例。封口板14以堵塞外装体12的开口12h的方式安装于外装体12。封口板14与外装体12的底壁12a相向。封口板14在俯视时呈大致矩形状。电池壳体10通过在外装体12的开口12h的周缘接合(例如焊接接合)封口板14而一体化。电池壳体10被气密地密封(密闭)。
55.如图2所示，在封口板14设置有注液孔15、气体排出阀17及2个端子引出孔18、19。注液孔15用于在将封口板14组装于外装体12之后注入电解液。注液孔15被密封构件16密封。气体排出阀17构成为，在电池壳体10内的压力成为预定值以上时断裂，将电池壳体10内的气体排出到外部。端子引出孔18、19分别形成于封口板14的长边方向y的两端部。端子引出孔18、19在上下方向z上贯通封口板14。端子引出孔18、19分别具有能够供安装于封口板14之前的(铆接加工前的)正极端子30及负极端子40插通的大小的内径。
56.正极端子30及负极端子40分别固定于封口板14。正极端子30配置在封口板14的长边方向y的一方侧(图1、图2的左侧)。负极端子40配置在封口板14的长边方向y的另一方侧(图1、图2的右侧)。如图1所示，正极端子30及负极端子40在封口板14的外侧的表面露出。如图2所示，正极端子30及负极端子40插通端子引出孔18、19而从封口板14的内部向外部延伸。在此，正极端子30及负极端子40通过铆接加工而铆接于包围封口板14的端子引出孔18、19的周缘部分。在正极端子30及负极端子40的外装体12侧的端部(图2的下端部)形成有铆接部30c、40c。
57.如图2所示，正极端子30在外装体12的内部经由正极集电部50与电极体组20的正极22(参照图7)电连接。负极端子40在外装体12的内部经由负极集电部60与电极体组20的负极24(参照图7)电连接。正极端子30利用正极绝缘构件70及垫圈90与封口板14绝缘。负极端子40利用负极绝缘构件80及垫圈90与封口板14绝缘。正极端子30及负极端子40是此处公开的端子的一例。
58.正极端子30优选为金属制，更优选由例如铝或铝合金构成。负极端子40优选为金属制，更优选例如由铜或铜合金构成。负极端子40也可以构成为由2个导电构件接合而一体化。例如，也可以是，与负极集电部60连接的部分由铜或铜合金构成，在封口板14的外侧的表面露出的部分由铝或铝合金构成。
59.如图1所示，在封口板14的外侧的面安装有板状的正极外部导电构件32及负极外部导电构件42。正极外部导电构件32与正极端子30电连接。负极外部导电构件42与负极端子40电连接。正极外部导电构件32及负极外部导电构件42是在将多个电池100相互电连接时附设有汇流条的构件。正极外部导电构件32及负极外部导电构件42优选为金属制，更优选由例如铝或铝合金构成。正极外部导电构件32及负极外部导电构件42利用外部绝缘构件92与封口板14绝缘。但是，正极外部导电构件32及负极外部导电构件42不是必须的，也可以在其他实施方式中省略。
60.图5是示意性地示出安装于封口板14的电极体组20的立体图。电极体组20在此具
有3个卷绕电极体20a、20b、20c。但是，配置于1个外装体12的内部的卷绕电极体的数量没有特别限定，可以为2个以上(多个)，也可以为1个。电极体组20以被由树脂制片构成的电极体保持件29(参照图3)覆盖的状态配置于外装体12的内部。
61.图6是示意性地示出卷绕电极体20a的立体图。卷绕电极体20a以卷绕轴wl与长边方向y平行的朝向配置于外装体12的内部。换言之，卷绕电极体20a以卷绕轴wl与底壁12a平行且与短侧壁12c正交的朝向配置于外装体12的内部。卷绕电极体20a的端面(换言之，正极22与负极24层叠而成的层叠面，图7的长边方向y的端面)与短侧壁12c相向。
62.图7是示出卷绕电极体20a的结构的示意图。卷绕电极体20a具有正极22、负极24及隔膜26。在此，卷绕电极体20a是带状的正极22和带状的负极24隔着带状的隔膜26层叠并以卷绕轴wl为中心卷绕而构成的。卷绕电极体20a具有扁平形状。
63.如图7所示，正极22具有正极集电体22c和固定在正极集电体22c的至少一方的表面上的正极活性物质层22a及正极保护层22p。但是，正极保护层22p不是必须的，也可以在其他实施方式中省略。正极集电体22c为带状。正极集电体22c例如由铝、铝合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。正极集电体22c在此为金属箔，具体而言为铝箔。
64.在正极集电体22c的长边方向y的一方的端部(图7的左端部)设置有多个正极极耳22t。多个正极极耳22t朝向长边方向y的一方侧(图7的左侧)突出。多个正极极耳22t相比隔膜26向长边方向y突出。多个正极极耳22t沿着正极22的长度方向隔开间隔(间断地)设置。正极极耳22t在此为正极集电体22c的一部分，由金属箔(铝箔)构成。正极极耳22t在此分别为梯形。正极极耳22t是正极集电体22c的没有形成正极活性物质层22a及正极保护层22p的部分(集电体露出部)。但是，正极极耳22t也可以是与正极集电体22c不同的构件。另外，正极极耳22t可以设置于长边方向y的另一方的端部(图7的右端部)，也可以分别设置于长边方向y的两端部。
65.如图4所示，多个正极极耳22t在长边方向y的一方的端部(图4的左端部)层叠而构成正极极耳组23。多个正极极耳22t以外方侧的端部对齐的方式折弯而弯曲。正极极耳组23经由正极集电部50与正极端子30电连接。优选的是，多个正极极耳22t被折弯而与正极端子30电连接。在正极极耳组23附设有后述的正极第二集电部52。多个正极极耳22t的尺寸(长边方向y的长度及与长边方向y正交的宽度，参照图7)能够考虑与正极集电部50连接的状态，例如根据其形成位置等而适当调整。多个正极极耳22t在此使尺寸相互不同以便在弯曲时使外方侧的端部对齐。
66.如图7所示，正极活性物质层22a沿着带状的正极集电体22c的长度方向设置成带状。正极活性物质层22a包含能够可逆地吸收及放出电荷载体的正极活性物质(例如锂镍钴锰复合氧化物等锂过渡金属复合氧化物)。在将正极活性物质层22a的固体成分整体设为100质量％时，正极活性物质可以大致占80质量％以上、典型的是90质量％以上、例如95质量％以上。正极活性物质层22a也可以包含正极活性物质以外的任意成分，例如导电材料、粘合剂、各种添加成分等。作为导电材料，可以使用例如乙炔黑(ab)等碳材料。作为粘合剂，例如可以使用聚偏氟乙烯(pvdf)等。
67.如图7所示，正极保护层22p在长边方向y上设置于正极集电体22c与正极活性物质层22a的边界部分。在此，正极保护层22p设置于正极集电体22c的长边方向y的一方的端部(图7的左端部)。但是，正极保护层22p也可以设置于长边方向y的两端部。正极保护层22p沿
着正极活性物质层22a设置成带状。正极保护层22p包含无机填料(例如，氧化铝)。在将正极保护层22p的固体成分整体设为100质量％时，无机填料可以大致占50质量％以上、典型的是70质量％以上、例如80质量％以上。正极保护层22p可以包含无机填料以外的任意成分，例如导电材料、粘合剂、各种添加成分等。导电材料及粘合剂可以与作为能够包含于正极活性物质层22a中而例示的材料相同。
68.如图7所示，负极24具有负极集电体24c和固定在负极集电体24c的至少一方的表面上的负极活性物质层24a。负极集电体24c为带状。负极集电体24c例如由铜、铜合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。负极集电体24c在此为金属箔，具体而言为铜箔。
69.在负极集电体24c的长边方向y的一方的端部(图7的右端部)设置有多个负极极耳24t。多个负极极耳24t朝向长边方向y的一方侧(图7的右侧)突出。多个负极极耳24t相比隔膜26向长边方向y突出。多个负极极耳24t沿着负极24的长度方向隔开间隔(间断地)设置。负极极耳24t在此为负极集电体24c的一部分，由金属箔(铜箔)构成。多个负极极耳24t在此分别为梯形。在此，负极极耳24t是负极集电体24c的没有形成负极活性物质层24a的部分(集电体露出部)。但是，负极极耳24t也可以是与负极集电体24c不同的构件。另外，负极极耳24t可以设置于长边方向y的另一方的端部(图7的左端部)，也可以分别设置于长边方向y的两端部。
70.如图4所示，多个负极极耳24t在长边方向y的一方的端部(图6的右端部)层叠而构成负极极耳组25。多个负极极耳24t以外侧的端部对齐的方式折弯而弯曲。负极极耳组25经由负极集电部60与负极端子40电连接。优选的是，多个负极极耳24t被折弯而与负极端子40电连接。在负极极耳组25附设有后述的负极第二集电部62。多个负极极耳24t的尺寸(长边方向y的长度及与长边方向y正交的宽度，参照图7)能够考虑与负极集电部60连接的状态，例如根据其形成位置等而适当调整。多个负极极耳24t在此使尺寸相互不同以便在弯曲时使外方侧的端部对齐。
71.如图7所示，负极活性物质层24a沿着带状的负极集电体24c的长度方向设置成带状。负极活性物质层24a包含能够可逆地吸收及放出电荷载体的负极活性物质(例如石墨等碳材料)。在将负极活性物质层24a的固体成分整体设为100质量％时，负极活性物质可以大致占80质量％以上、典型的是90质量％以上、例如95质量％以上。负极活性物质层24a也可以包含负极活性物质以外的任意成分，例如粘合剂、分散剂、各种添加成分等。作为粘合剂，例如可以使用丁苯橡胶(sbr)等橡胶类。作为分散剂，例如可以使用羧甲基纤维素(cmc)等纤维素类。
72.隔膜26是将正极22的正极活性物质层22a与负极24的负极活性物质层24a绝缘的构件。隔膜26构成卷绕电极体20a的外表面。作为隔膜26，例如优选由聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)等聚烯烃树脂构成的树脂制的多孔性片。隔膜26在此具有由树脂制的多孔性片构成的基材部和形成在基材部的至少一方的表面上的耐热层(heat resistance layer：hrl)。耐热层典型的是包含无机填料和粘合剂的层。作为无机填料，例如可以使用氧化铝、勃姆石、氢氧化铝、二氧化钛等。作为粘合剂，例如可以使用聚偏氟乙烯(pvdf)等。
73.如图3所示，卷绕电极体20a具有与外装体12的底壁12a及封口板14相向的一对弯曲部(r部)20r和连结一对弯曲部20r并与外装体12的长侧壁12b相向的平坦部20f。一方(图3的上侧)的弯曲部20r在此隔着后述的正极第一集电部51、负极第一集电部61、正极绝缘构
件70及负极绝缘构件80等间接地与封口板14相向。另一方(图3的下侧)的弯曲部20r在此隔着电极体保持件29间接地与底壁12a相向。需要说明的是，以下以卷绕电极体20a为例进行详细说明，但卷绕电极体20b、20c也能够设为同样的结构。
74.图8是示意性地示出图3的卷绕电极体20a的上端部附近的局部放大剖视图。在图8中，相对于卷绕电极体20a的卷绕轴wl垂直且相对于底壁12a垂直的直线表示为直线l1。此外，在卷绕电极体20a的一对弯曲部20r的各顶点(图3的卷绕电极体20a的上端及下端)未被压扁的情况下，更优选将连结这一对顶点彼此的直线设为直线l1。
75.在与封口板14相向的一方的弯曲部20r中，在直线l1上，负极24的位于最外周部的部分24o隔着隔膜26与负极24的位于卷绕内周侧的部分24i相向。负极24的位于最外周部的部分24o不与正极22相向。由此，即使有时卷绕电极体20a直接或隔着电极体保持件29等其他构件被强力地按压于外装体12的底壁12a而导致隔膜26损伤，也能够抑制负极24的位于最外周部的部分24o与位于卷绕内周侧的正极22发生短路。另外，在后述的插入工序中，即使有时卷绕电极体20a的弯曲部20r被正极绝缘构件70的突出部70b强力地按压而导致隔膜26损伤，也能够抑制负极24的位于最外周部的部分24o与位于卷绕内周侧的正极22发生短路。此外，特别优选的是，后述的正极绝缘构件70的突出部70b(间隔件)位于直线l1上。由此，能够提高卷绕电极体20a向外装体12的插入性。另外，能够更好地抑制卷绕电极体20a向接近封口板14的方向移动。
76.在弯曲部20r中，最接近正极绝缘构件70的突出部70b的部分与直线l1交叉。在弯曲部20r的最接近突出部70b的部分，在直线l1上，负极24的位于最外周部的部分24o隔着隔膜26与负极24的位于卷绕内周侧的部分24i相向。负极24的位于最外周部的部分24o不与正极22相向。由此，卷绕电极体20a难以向接近封口板14的方向大幅移动。因此，能够抑制卷绕电极体20a与封口板14接触而导致隔膜26损伤的情形。由此，能够有效地抑制正极22与负极24发生短路。另外，能够减轻对正极极耳组23和/或负极极耳组25的负荷，能够稳定地保持与正极端子30和/或负极端子40的电连接。由此，能够提高电池的导通可靠性。
77.正极22的卷绕终端22e在与卷绕轴wl正交的卷绕方向上配置于比负极24的卷绕终端24e靠内周侧的位置。正极22的卷绕终端22e优选位于一方的弯曲部20r。正极22的卷绕终端22e在此位于与封口板14相向的一方的弯曲部20r。若为这样的结构，则能够抑制在卷绕电极体20a的平坦部20f，在与卷绕终端22e对应的位置产生台阶。由此，即使在对平坦部20f局部施加大的压力时，也能够抑制金属锂(枝晶)析出而正极与负极发生微短路的情形等。
78.正极22的卷绕终端22e在此配置于比直线l1靠卷绕内周侧的位置。在图8中，从正极22的卷绕终端22e到直线l1的长度由la表示。长度la优选为0.1mm～20mm，更优选为0.1mm～9mm，进一步优选为3mm～7mm。长度la也可以为5mm以上。由此，能够更有效地抑制正极22与负极24的短路。
79.负极24的卷绕终端24e配置于比正极22的卷绕终端22e靠卷绕外周侧的位置。负极24的卷绕终端24e优选位于一方的弯曲部20r。负极24的卷绕终端24e在此位于与封口板14相向的一方的弯曲部20r。若为这样的结构，则能够抑制在卷绕电极体20a的平坦部20f，在与卷绕终端24e对应的位置产生台阶。由此，即使在对平坦部20f局部施加大的压力时，也能够抑制金属锂(枝晶)析出而正极与负极发生微短路的情形等。
80.负极24的卷绕终端24e在此配置于比直线l1靠卷绕外周侧的位置(换言之，超过直
线l1的位置)。在图8中，从直线l1到负极24的卷绕终端24e的长度由lb表示。长度lb优选为0.1mm～20mm，更优选为0.1mm～9mm，进一步优选为3mm～7mm。由此，能够更有效地抑制正极22与负极24的短路。但是，负极24的卷绕终端24e也可以配置在直线l1上。长度lb也可以为0mm。
81.在图8中，从正极22的卷绕终端22e到负极24的卷绕终端24e的长度由la lb表示。负极24的卷绕终端24e配置于比正极22的卷绕终端22e向卷绕方向行进长度la lb的量的位置。长度la lb优选为0.1mm以上，更优选为0.1～18mm，进一步优选为6～14mm。由此，能够更有效地抑制正极22与负极24的短路。
82.隔膜26的卷绕终端26e配置于比正极22的卷绕终端22e及负极24的卷绕终端24e靠卷绕外周侧的位置。隔膜26的卷绕终端26e配置于比负极24的卷绕终端24e向卷绕方向行进的位置。在隔膜26的卷绕终端26e粘贴有卷绕固定带28。卷绕固定带28以其整个区域不覆盖于弯曲部20r的方式配置于平坦部20f。
83.隔膜26的卷绕终端26e优选位于平坦部20f。若为这样的结构，则能够有效地抑制多个卷绕电极体20a、20b、20c的厚度(图8的短边方向x的长度)产生偏差。其结果是，能够使多个卷绕电极体20a、20b、20c平衡良好地充放电。此外，当将隔膜26的卷绕终端26e配置于一方的弯曲部20r时，有时产生卷绕固定带28的一部分配置于平坦部20f的情况和卷绕固定带28的一部分不配置于平坦部20f的情况，可能成为卷绕电极体20a的厚度产生偏差的原因。
84.在与封口板14相向的一方的弯曲部20r形成有凹部20d。凹部20d在后述的插入工序中，在由正极绝缘构件70的突出部70b和/或负极绝缘构件80的突出部80b按压卷绕电极体20a时形成。在此，凹部20d形成在从正极22的卷绕终端22e到负极24的卷绕终端24e之间(即，长度la lb的范围内)。在凹部20d中，负极24的位于最外周部的部分24o和隔膜26被压扁成接近负极24的位于卷绕内周侧的部分24i。
85.虽然省略了图示，但在卷绕电极体20a、20b、20c的最外周，隔膜26在比基材部靠外表面侧的位置配置有耐热层。卷绕电极体20a、20b、20c的外表面被隔膜26的耐热层覆盖。通过在一对弯曲部20r的至少一方，卷绕电极体20a、20b、20c的外表面被耐热层覆盖，从而即使弯曲部20r与底壁12a和/或封口板14接触，也能够缓和施加于弯曲部20r的应力。由此，隔膜26不易损伤。另外，即使隔膜26有时损伤，也能够抑制负极24的位于最外周部的部分24o与位于卷绕内周侧的正极22发生短路。
86.电解液与以往相同即可，没有特别限制。电解液例如是含有非水系溶剂和支持盐的非水电解液。非水系溶剂例如包含碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯等碳酸酯类。支持盐例如为lipf6等含氟锂盐。但是，电解液也可以以固体状(固体电解质)与电极体组20一体化。
87.正极集电部50构成将由多个正极极耳22t构成的正极极耳组23与正极端子30电连接的导通路径。如图2所示，正极集电部50具备正极第一集电部51和正极第二集电部52。正极第一集电部51及正极第二集电部52也可以由与正极集电体22c相同的金属种类、例如铝、铝合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。
88.图9是示意性地示出图2的正极端子30的附近的局部放大剖视图。图10是示意性地示出封口板14的立体图。图11是将图10的封口板翻过来的立体图。图11示出封口板14的外
装体12侧(内侧)的面。如图9～图11所示，正极第一集电部51安装于封口板14的内侧的面。正极第一集电部51是此处公开的集电部的一例。正极第一集电部51具有第一区域51a和第二区域51b。正极第一集电部51可以通过例如冲压加工等将一个构件折弯而构成，也可以通过焊接接合等将多个构件一体化而构成。在此，正极第一集电部51通过铆接加工固定于封口板14。
89.第一区域51a是配置在封口板14与电极体组20之间的部位。第一区域51a沿着长边方向y延伸。第一区域51a沿着封口板14的内侧的表面水平地扩展。在封口板14与第一区域51a之间配置有正极绝缘构件70。第一区域51a利用正极绝缘构件70与封口板14绝缘。在此，第一区域51a通过铆接加工而与正极端子30电连接。在第一区域51a中，在与封口板14的端子引出孔18对应的位置形成有在上下方向z上贯通的贯通孔51h。第二区域51b是配置于外装体12的短侧壁12c与电极体组20之间的部位。第二区域51b从第一区域51a的长边方向y的一方侧的端部(图9的左端)朝向外装体12的短侧壁12c延伸。第二区域51b沿着上下方向z延伸。
90.正极第二集电部52沿着外装体12的短侧壁12c延伸。如图6所示，正极第二集电部52具有集电板连接部52a、倾斜部52b以及极耳接合部52c。集电板连接部52a是与正极第一集电部51电连接的部位。集电板连接部52a沿着上下方向z延伸。集电板连接部52a相对于卷绕电极体20a、20b、20c的卷绕轴wl大致垂直地配置。在集电板连接部52a设置有厚度比其周围薄的凹部52d。在凹部52d设置有在短边方向x上贯通的贯通孔52e。在贯通孔52e形成有与正极第一集电部51的接合部。接合部例如是通过超声波焊接、电阻焊接、激光焊接等焊接而形成的焊接接合部。也可以在正极第二集电部52设置熔断部。
91.极耳接合部52c是附设于正极极耳组23并与多个正极极耳22t电连接的部位。如图5所示，极耳接合部52c沿着上下方向z延伸。极耳接合部52c相对于卷绕电极体20a、20b、20c的卷绕轴wl大致垂直地配置。极耳接合部52c的与多个正极极耳22t连接的面与外装体12的短侧壁12c大致平行地配置。如图4所示，在极耳接合部52c形成有与正极极耳组23的接合部j。接合部j例如是在将多个正极极耳22t重叠的状态下通过超声波焊接、电阻焊接、激光焊接等焊接而形成的焊接接合部。焊接接合部使多个正极极耳22t靠近卷绕电极体20a、20b、20c的短边方向x的一方侧地配置。由此，能够更适当地折弯多个正极极耳22t，稳定地形成图4所示那样的弯曲形状的正极极耳组23。
92.倾斜部52b是将集电板连接部52a的下端与极耳接合部52c的上端连结的部位。倾斜部52b相对于集电板连接部52a和极耳接合部52c倾斜。倾斜部52b以在长边方向y上使集电板连接部52a位于比极耳接合部52c靠中央侧的位置的方式将集电板连接部52a与极耳接合部52c连结。由此，能够扩大电极体组20的收容空间，实现电池100的高能量密度化。倾斜部52b的下端(换言之，外装体12的底壁12a侧的端部)优选位于比正极极耳组23的下端靠下方的位置。由此，能够更适当地折弯多个正极极耳22t，稳定地形成图4所示那样的弯曲形状的正极极耳组23。
93.负极集电部60构成将由多个负极极耳24t构成的负极极耳组25与负极端子40电连接的导通路径。如图2所示，负极集电部60具备负极第一集电部61和负极第二集电部62。负极第一集电部61是此处公开的集电部的一例。负极第一集电部61及负极第二集电部62也可以由与负极集电体24c相同的金属种类、例如铜、铜合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。负
极第一集电部61及负极第二集电部62的结构可以与正极集电部50的正极第一集电部51及正极第二集电部52相同。
94.如图11所示，负极第一集电部61具有第一区域61a和第二区域61b。在封口板14与第一区域61a之间配置有负极绝缘构件80。第一区域61a利用负极绝缘构件80与封口板14绝缘。在第一区域51a中，在与封口板14的端子引出孔19对应的位置形成有在上下方向z上贯通的贯通孔61h。如图6所示，负极第二集电部62具有与负极第一集电部61电连接的集电板连接部62a、倾斜部62b、以及附设于负极极耳组25并与多个负极极耳24t电连接的极耳接合部62c。集电板连接部62a具有与极耳接合部62c连结的凹部62d。在凹部62d设置有在短边方向x上贯通的贯通孔62e。
95.正极绝缘构件70是将封口板14与正极第一集电部51绝缘的构件。此外，以下，以正极绝缘构件70为例进行详细说明，但对于负极绝缘构件80也能够采用同样的结构。正极绝缘构件70由具有针对所使用的电解液的耐性和电绝缘性且能够弹性变形的树脂材料构成，例如优选由聚丙烯(pp)等聚烯烃树脂、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯共聚物(pfa)等氟化树脂、聚苯硫醚(pps)等构成。
96.如图2所示，正极绝缘构件70具有基部70a和多个突出部70b。基部70a和突出部70b在此一体成型。在此，正极绝缘构件70是将上述那样的树脂材料一体成型而成的一体成型件。由此，与将基部70a和突出部70b设为不同构件的情况相比，能够削减所使用的构件的数量，能够实现低成本化。另外，能够更简单地准备正极绝缘构件70。
97.基部70a是在上下方向z上配置在封口板14与正极第一集电部51的第一区域51a之间的部位。基部70a沿着正极第一集电部51的第一区域51a水平地扩展。如图9所示，基部70a具有在上下方向z上贯通的贯通孔70h。贯通孔70h形成于与封口板14的端子引出孔18对应的位置。
98.多个突出部70b分别相比基部70a向电极体组20侧突出。如图11所示，在长边方向y上，多个突出部70b设置于比基部70a靠封口板14的中央侧(图11的右侧)的位置。多个突出部70b在短边方向x上排列配置。如图3所示，在此，多个突出部70b与构成电极体组20的卷绕电极体20a、20b、20c的弯曲部20r相向。由此，能够避免卷绕电极体20a、20b、20c的端面被突出部70b按压而损伤的情形。
99.在此，突出部70b的数量与构成电极体组20的卷绕电极体20a、20b、20c的数量相同。即，为3个。由此，能够使卷绕电极体20a、20b、20c与突出部70b更可靠地相向，能够更良好地发挥此处公开的技术的效果。另外，在后述的插入工序中，能够使卷绕电极体20a、20b、20c与突出部70b平衡良好地抵接。但是，突出部70b的数量也可以与构成电极体组20的电极体的数量不同，例如也可以是1个。
100.如图3所示，突出部70b形成为截面大致
“コ”
字状。突出部70b优选在上下方向z上相比第一区域51a的电极体组20侧的面向电极体组20侧突出。突出部70b优选不与构成电极体组20的卷绕电极体20a、20b、20c抵接。多个突出部70b优选配置于与卷绕电极体20a、20b、20c分离的位置。在上下方向z上，卷绕电极体20a的长度ha优选小于从突出部70b的下端到外装体12的底壁12a的距离hb(即，ha＜hb)。由此，即使卷绕电极体20a、20b、20c向接近封口板14的方向移动，也能够抑制弯曲部20r与突出部70b摩擦。因此，隔膜26不易损伤，能够有效地抑制正极22与负极24发生短路。突出部70b与卷绕电极体20a、20b、20c的最短距离d可
以大致为0.1mm以上。
101.突出部70b与卷绕电极体20a、20b、20c的最短距离d优选为5mm以下，更优选为3mm以下，进一步优选为2mm以下。由此，能够更有效地抑制弯曲部20r与突出部70b摩擦。但是，在其他实施方式中，突出部70b也可以与卷绕电极体20a、20b、20c抵接。
102.虽然没有特别限定，但在突出部70b中，在将卷绕电极体20a的俯视时的面积设为100％时，与卷绕电极体20a处于最短距离d的区域71的面积优选为大致1～20％，更优选为1～10％，进一步优选为1～5％。由此，即使在后述的插入工序中突出部70b与卷绕电极体20a接触，也能够有效地抑制正极22与负极24发生短路。在此，与卷绕电极体20a处于最短距离d的区域71的卷绕电极体20a、20b、20c侧的面是平坦的。但是，区域71也可以是沿着卷绕电极体20a、20b、20c的外表面(上表面)的形状，具体而言，也可以是沿着弯曲部20r的曲线状。
103.如图2所示，负极绝缘构件80相对于电极体组20的长边方向y的中央cl与正极绝缘构件70对称地配置。负极绝缘构件80的结构可以与正极绝缘构件70相同。在此，负极绝缘构件80与正极绝缘构件70同样地具有配置于封口板14与负极第一集电部61之间的基部80a和多个突出部80b。
104.电池100优选具备正极绝缘构件70及负极绝缘构件80双方。由此，即使在使用电池100时施加振动或冲击等，也容易平行地(图2的状态)维持电极体组20和封口板14。另外，在后述的插入工序中，能够使电极体组20和突出部70b更良好(例如在长边方向y上平衡良好地)抵接，能够稳定地利用突出部70b按压电极体组20而插入外装体12。
105.《电池100的制造方法》
106.电池100的制造方法通过使用上述那样的卷绕电极体20a、20b、20c而被赋予特征。除此以外的制造工艺可以与以往相同。电池100能够通过如下的制造方法来制造，在该制造方法中除了正极绝缘构件70和负极绝缘构件80以外，还准备上述那样的电池壳体10(外装体12及封口板14)、电极体组20(卷绕电极体20a、20b、20c)、电解液、正极端子30、负极端子40、正极集电部50(正极第一集电部51及正极第二集电部52)、负极集电部60(负极第一集电部61及负极第二集电部62)，并且例如依次包括第一安装工序、第二安装工序、插入工序以及封口工序。另外，此处公开的制造方法可以在任意的阶段进一步包括其他工序。
107.在第一安装工序中，制作图10、图11所示那样的第一合体物。具体而言，首先，在封口板14安装正极端子30、正极第一集电部51、正极绝缘构件70、负极端子40、负极第一集电部61以及负极绝缘构件80。
108.正极端子30、正极第一集电部51及正极绝缘构件70例如通过铆接加工(riveting)固定于封口板14。如图9所示，在封口板14的外侧的表面与正极端子30之间夹着垫圈90，进而在封口板14的内侧的表面与正极第一集电部51之间夹着正极绝缘构件70来进行铆接加工。此外，垫圈90的材质也可以与正极绝缘构件70相同。详细而言，将铆接加工前的正极端子30从封口板14的上方依次插入垫圈90的贯通孔90h、封口板14的端子引出孔18、正极绝缘构件70的贯通孔70h、以及正极第一集电部51的贯通孔51h，并向封口板14的下方突出。然后，以相对于上下方向z施加压缩力的方式对正极端子30的比封口板14向下方突出的部分进行铆接。由此，在正极端子30的顶端部(图2的下端部)形成铆接部30c。
109.通过这样的铆接加工，垫圈90、封口板14、正极绝缘构件70及正极第一集电部51被一体地固定于封口板14，并且端子引出孔18被密封。此外，铆接部30c也可以与正极第一集
电部51焊接接合。由此，能够进一步提高导通可靠性。
110.负极端子40、负极第一集电部61及负极绝缘构件80的固定能够与上述的正极侧同样地进行。即，将铆接加工前的负极端子40从封口板14的上方依次插入垫圈的贯通孔、封口板14的端子引出孔19、负极绝缘构件80的贯通孔、以及负极第一集电部61的贯通孔，并向封口板14的下方突出。然后，以相对于上下方向z施加压缩力的方式对负极端子40的比封口板14向下方突出的部分进行铆接。由此，在负极端子40的顶端部(图2的下端部)形成铆接部40c。
111.接着，在封口板14的外侧的表面，隔着外部绝缘构件92安装正极外部导电构件32和负极外部导电构件42。此外，外部绝缘构件92的材质也可以与正极绝缘构件70相同。另外，安装正极外部导电构件32和负极外部导电构件42的时机也可以是插入工序之后(例如将注液孔15密封之后)。
112.在第二安装工序中，使用在第一安装工序中制作的第一合体物制作图5所示那样的第二合体物。具体而言，首先，如图6所示，准备3个附设有正极第二集电部52及负极第二集电部62的卷绕电极体20a，作为卷绕电极体20a、20b、20c，在短边方向x上排列配置。此时，卷绕电极体20a、20b、20c均可以以正极第二集电部52配置于长边方向y的一方侧(图5的左侧)且负极第二集电部62配置于长边方向y的另一方侧(图5的右侧)的方式并列排列。
113.接着，在如图4所示那样使多个正极极耳22t弯曲的状态下，将固定于封口板14的正极第一集电部51(详细而言为第二区域51b)与卷绕电极体20a、20b、20c的正极第二集电部52(详细而言为集电体连接部52a)分别接合。另外，在使负极极耳组25的多个负极极耳24t弯曲的状态下，将固定于封口板14的负极第一集电部61与卷绕电极体20a、20b、20c的负极第二集电部62分别接合。作为接合方法，例如能够使用超声波焊接、电阻焊接、激光焊接等焊接。特别优选使用基于激光等高能射线的照射的焊接。通过这样的焊接加工，在正极第二集电部52的凹部52d及负极第二集电部62的凹部62d分别形成接合部。
114.在插入工序中，将与封口板14一体化的电极体组20收容于外装体12的内部空间。图12是说明插入工序的示意性剖视图。具体而言，首先，例如将由聚乙烯(pe)等树脂材料构成的绝缘性的树脂片折弯成袋状或箱状来准备电极体保持件29。接着，将电极体组20收容于电极体保持件29。然后，将由电极体保持件29覆盖的电极体组20插入外装体12。在电极体组20的重量重的情况下，在大致为1kg以上，例如为1.5kg以上，进一步为2～3kg的情况下，如图12所示，以外装体12的长侧壁12b与重力方向交叉的方式(将外装体12横向)配置，将电极体组20插入外装体12即可。
115.构成电极体组20的卷绕电极体20a、20b、20c的弯曲部20r分别被作为间隔件的正极绝缘构件70的突出部70b和/或负极绝缘构件80的突出部80b按压，被压入外装体12的内部。通过利用突出部70b和/或突出部80b压入电极体组20，从而能够减轻对正极极耳组23和/或负极极耳组25的负荷。作为间隔件的突出部70b和/或突出部80b能够作为在将电极体组20组装于外装体12时减轻对正极极耳组23和/或负极极耳组25的负荷的缓冲件发挥功能。
116.此时，突出部70b和/或突出部80b优选在进入卷绕电极体20a、20b、20c的一方的弯曲部20r的状态下，压入卷绕电极体20a、20b、20c。由此，能够使正极绝缘构件70和/或负极绝缘构件80牢固地与卷绕电极体20a、20b、20c抵接，抑制正极绝缘构件70和/或负极绝缘构
件80相对于卷绕电极体20a、20b、20c滑动。通过这样压入，在卷绕电极体20a、20b、20c的与突出部70b和/或突出部80b相向的部分形成凹部20d。
117.正极极耳组23和/或负极极耳组25具有能够在与突出的方向交叉的方向上移动的游隙。因此，当在将电极体组20插入外装体12后，以封口板14来到上方的方式立起外装体12时，电极体组20因重力而稍微向下方移动。由此，如图3所示，正极绝缘构件70的突出部70b和卷绕电极体20a、20b、20c配置于分离的位置。另外，负极绝缘构件80的突出部80b和卷绕电极体20a、20b、20c配置于分离的位置。
118.在封口工序中，将封口板14与外装体12的开口12h的缘部接合，将开口12h密封。封口板14的接合例如能够通过激光焊接等焊接来进行。之后，通过从注液孔15注入电解液，用密封构件16堵塞注液孔15，从而将电池100密闭。
119.如上所述，能够制造电池100。
120.电池100能够用于各种用途，能够适合用作在使用时可能施加振动或冲击等外力的用途、例如搭载于移动体(典型的是乘用车、卡车等车辆)的马达用的动力源(驱动用电源)。车辆的种类没有特别限定，例如可列举插电式混合动力汽车(phv)、混合动力汽车(hv)、电动汽车(ev)等。电池100也可以适合用作将多个电池100在预定的排列方向上排列多个并从排列方向用约束机构施加载荷而成的电池组。在利用约束机构施加载荷的状态下，正极绝缘构件70的突出部70b和/或负极绝缘构件80的突出部80b与卷绕电极体20a、20b、20c也优选不抵接。
121.以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过是一例。本发明除此之外还能够以各种方式实施。本发明能够基于本说明书所公开的内容和该领域中的技术常识来实施。在权利要求书所记载的技术中，包括对上述例示的实施方式进行各种变形、变更而得到的技术。例如，也能够将上述的实施方式的一部分置换为其他的变形方式，也能够在上述的实施方式中追加其他的变形方式。另外，如果其技术特征没有作为必须的技术特征进行说明，则也可以适当删除。
122.例如，在上述的实施方式中，负极24的卷绕终端24e配置于卷绕电极体20a的弯曲部20r。但是，并不限定于此。负极24的卷绕终端24e也可以配置于平坦部20f。若为这样的结构，则弯曲部20r的外表面的形状稳定化。由此，在弯曲部20r中，在正极22的卷绕终端22e附近与相向的负极24之间不易产生间隙。其结果是，能够抑制金属锂(枝晶)析出而正极与负极发生微短路的情形等。
123.例如，在上述的实施方式中，正极绝缘构件70具备多个突出部70b，各个突出部70b具有大致
“コ”
字状的截面。但是，并不限定于此。突出部70b的数量也可以是1个。另外，突出部70b能够设为任意的形状。突出部70b例如也可以具有长方形状的截面。突出部70b也可以具有长方形状的长方形状部和从该长方形状部向卷绕电极体20a、20b、20c侧突出的1个或多个突出肋部。突出部70b也可以具有“口”字状或
“コ”
字状的截面。