电池及其制造方法与流程

1.本发明涉及电池及其制造方法。


背景技术：

2.近年来，电池特别是锂离子二次电池等非水电解质二次电池适当地用于个人计算机、移动终端等的便携式电源、电动汽车(ev)、混合动力汽车(hv)、插电式混合动力汽车(phv)等车辆驱动用电源等。
3.通常的非水电解液二次电池具备正极和负极隔着隔膜而层叠的电极体。该电极体大致分为卷绕电极体和层叠型电极体。作为卷绕电极体，公知有扁平形状的卷绕电极体(例如参照专利文献1)。专利文献1公开一种电池，在剖面视角中，在矩形状的平坦部的端部具有两个半圆状的圆弧部的形状的卷绕电极体收容于方形的电池壳体。
4.专利文献1：日本专利申请公开第2019-114423号公报
5.非水电解液二次电池伴随着其普及而要求进一步的高性能化。作为本发明人认真研究的结果，发现了在上述现有技术中电池壳体内的空间效率存在改善的余地。另外，发现了上述那样的卷绕电极体在电池制造时的向电池壳体的插入容易度方面存在改善的余地。


技术实现要素：

6.因此，本发明的目的在于提供能够实现电池壳体内的较高的空间效率并且制造时的卷绕电极体向电池壳体的插入性优异的电池。
7.此处公开的电池具备方形的电池壳体和包括电极的卷绕电极体。上述电极具备长条的集电体和混合材料层。上述电极交替具有：在上述卷绕电极体的主面方向上层叠的平坦的第1面和在上述卷绕电极体的侧面方向上层叠的第2面。在将存在于上述第1面的混合材料层的平均厚度设为a，将存在于上述第2面的混合材料层的平均厚度设为b时，厚度比b/a为0.1以下。根据这样的结构，提供能够实现电池壳体内的高空间效率并且制造时的卷绕电极体向电池壳体的插入性优异的电池。
8.在此处公开的电池的优选的一方式中，存在于上述第2面的混合材料层的平均厚度为0。根据这样的结构，能够实现更高空间效率。
9.此处公开的电池的制造方法是具备方形的电池壳体和卷绕电极体的电池的制造方法，包括如下工序：准备电极，上述电极是具备长条的集电体和混合材料层的电极，且沿着长度方向交替具有第1面和第2面，并且在将存在于上述第1面的混合材料层的平均厚度设为a、将存在于上述第2面的混合材料层的平均厚度设为b时，厚度比b/a为0.1以下，并且使上述第2面的长度方向的尺寸从卷绕开始部至卷绕结束部渐增，以便在卷绕时使第2面彼此重叠；将上述电极与隔膜一起卷绕于圆筒状的轴，形成上述第1面彼此与上述第2面彼此重叠的卷绕体；通过对上述卷绕体的上述第1面彼此重叠的部分的外周方向上的中央部进行冲压而得到卷绕电极体；将上述卷绕电极体收容于上述方形的电池壳体；以及向上述电池壳体内注入非水电解质。根据这样的结构，能够制造能够实现电池壳体内的高空间效率
的电池，而且卷绕电极体向电池壳体的插入性也优异。
10.在此处公开的电池的优选的一方式中，存在于上述第2面的混合材料层的平均厚度为0。根据这样的结构，能够制造能够实现电池壳体内的更高空间效率的电池。
11.在此处公开的电池的优选的一方式中，在处于上述卷绕体的内周侧的上述第2面的至少一部分通过激光实施除去混合材料层的加工，在处于上述卷绕体的外周侧的上述第2面的至少一部分，通过图案涂覆使混合材料量比上述第1面减少。根据这样的结构，成为能够实现电池壳体内的高空间效率的电池，能够更容易地制造卷绕电极体向电池壳体的插入性优异的电池，制造成本也优异。另外，容易使卷绕电极体的厚度变大，还能够制造容量更大的电池。
附图说明
12.图1是示意性地表示本发明的一实施方式所涉及的锂离子二次电池的内部构造的剖视图。
13.图2是图1的锂离子二次电池所具备的卷绕电极体的局部展开图。
14.图3是表示图1的锂离子二次电池所具备的卷绕电极体的与其卷绕轴向垂直的截面的轮廓的示意图。
15.图4是表示通过本发明的一实施方式所涉及的锂离子二次电池的制造方法的卷绕工序得到的卷绕体的一个例子的示意图。
16.附图标记说明
17.20...卷绕电极体；30...电池壳体；36...安全阀；42...正极端子；42a...正极集电板；44...负极端子；44a...负极集电板；50...正极片(正极)；52...正极集电体；52a...正极混合材料层非形成部分；54...正极混合材料层；60...负极片(负极)；62...负极集电体；62a...负极混合材料层非形成部分；64...负极混合材料层；70...隔膜片(隔膜)；100...锂离子二次电池。
具体实施方式
18.以下，参照附图对本发明所涉及的实施方式进行说明。此外，本说明书中未提及的事项且本发明的实施所需的事项可作为基于该领域的现有技术的本领域技术人员的设计事项而掌握。本发明能够基于本说明书公开的内容和该领域的技术常识而实施。另外，在以下的附图中，对起到相同作用的构件、部位标注相同的附图标记来说明。另外，各图的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)不反映实际的尺寸关系。
19.图1是示意性地表示本实施方式所涉及的电池的一个例子的锂离子二次电池100的结构的剖视图。此外，本说明书中“二次电池”是指能够反复充放电的蓄电设备，是包含所谓的蓄电池以及双电层电容器等蓄电元件的术语。另外，在本说明书中，“锂离子二次电池”是指利用锂离子作为电荷载体，通过与正负极间的锂离子相伴的电荷的移动而实现充放电的二次电池。
20.图1所示的锂离子二次电池100是通过扁平形状的卷绕电极体20和非水电解质(未图示)收容于扁平的方形的电池壳体(即外装容器)30而构建的密闭型的锂离子二次电池。在电池壳体30设置有外部连接用的正极端子42以及负极端子44、设定为在电池壳体30的内
压上升至规定电平以上的情况下释放该内压的薄壁的安全阀36。另外，在电池壳体30设置有用于注入非水电解质的注液孔(未图示)。正极端子42与正极集电板42a电连接。负极端子44与负极集电板44a电连接。
21.图2是将卷绕电极体20的局部展开的图。图3是表示与卷绕电极体20的卷绕轴向垂直的截面的卷绕电极体20的轮廓的示意图。如图2所示，在卷绕电极体20中，正极片50与负极片60隔着两个长条状的隔膜片70而重叠。而且，卷绕电极体20具有卷绕有这些层叠体的结构。卷绕电极体20的层叠数(换言之，卷绕电极体的正极层或者负极层的层叠数)没有特别限定。通常，若电极体的层叠数变大则能够使电池高容量化，另一方面，需要用于集电的空间，空间效率变差。因此，卷绕电极体20的层叠数越大，则电池的容量越大，并且基于本发明的空间效率提高效果更大。因此，优选卷绕电极体20的层叠数为90以上。
22.如图3所示，卷绕电极体20具备具有一对主平面20a的中央平坦部22。在图3的截面中，该中央平坦部22成为包括一对主平面20a并且一对主平面20a之间的区域。如图3所示，在将一对主平面20a的端部彼此连接的面作为面w的情况下，中央平坦部22是由主平面20a和面w划分的区域。卷绕电极体20还在中央平坦部22的两端部具有侧部24。具体而言，卷绕电极体20在一对主平面20a之间的外侧(即面w的外侧)具有两个侧部24。
23.如图2所示，正极片50具有在长条状的正极集电体52的单面或者双面(此处，双面)沿着长边方向断续地形成有正极混合材料层54的结构。负极片60还具有在长条状的负极集电体62的单面或者双面(此处，双面)沿着长边方向断续地形成有负极混合材料层64的结构。
24.在正极片50的宽度方向的一方的端部设置有没有形成正极混合材料层54而正极集电体52露出的部分亦即第1正极混合材料层非形成部分52a。在负极片60的宽度方向的一方的端部也设置有没有形成负极混合材料层64而负极集电体62露出的部分亦即第1负极混合材料层非形成部分62a。如图2所示，设置有第1负极混合材料层非形成部分62a的端部与设置有第1正极混合材料层非形成部分52a的端部处于相反侧。因此，如图1所示，第1正极混合材料层非形成部分52a以及第1负极混合材料层非形成部分62a设置为从卷绕电极体20的卷绕轴向(即，片宽度方向)的两端向外侧伸出。在第1正极混合材料层非形成部分52a以及第1负极混合材料层非形成部分62a分别接合有正极集电板42a以及负极集电板44a。
25.另外，如图2所示，在正极集电体52上断续地形成有正极混合材料层54，因此，在邻接的正极混合材料层54之间设置有正极集电体52露出的部分亦即第2正极混合材料层非形成部分52b。正极片50的具有正极混合材料层54的面成为正极的第1面50a，卷绕电极体20中该第1面50a在卷绕电极体20的主面方向(图3的x方向)上层叠。即，该第1面50a与卷绕电极体20的主面大致平行地层叠。因此，正极的第1面50a包含于卷绕电极体20的中央平坦部22。另外，正极的第1面50a为平坦面。正极的第1面50a的正极活性物质层54的厚度例如为20μm以上，优选为50μm以上，另一方面，例如为300μm以下，优选为200μm以下。
26.图2所示的正极片50的第2正极混合材料层非形成部分52b成为正极的第2面50b，卷绕电极体20中该第2面50b在卷绕电极体20的侧面方向上层叠。因此，正极的第2面50b包含于卷绕电极体20的侧部24。在展开了正极片50的情况下，正极的第2面50b的长度方向的尺寸从卷绕开始部至卷绕结束部渐增。
27.同样，如图2所示，负极混合材料层64断续地形成，因此，在邻接的正极混合材料层
64之间设置有负极集电体62露出的部分亦即第2负极混合材料层非形成部分62b。负极片60的具有负极混合材料层64的面成为负极的第1面60a，在卷绕电极体20中，该第1面60a在卷绕电极体20的主面方向(图3的x方向)上层叠。即，该第1面60a与卷绕电极体20的主面大致平行地层叠。因此，负极的第1面60a包含于卷绕电极体20的中央平坦部22。另外，负极的第1面60a为平坦面。负极的第1面60a的负极活性物质层64的厚度例如为20μm以上，优选为50μm以上，另一方面，例如为300μm以下，优选为200μm以下。
28.图2所示的负极片60的第2负极混合材料层非形成部分62b成为负极的第2面60b，卷绕电极体20中，该第2面60b在卷绕电极体20的侧面方向上层叠。因此，负极的第2面60b包含于卷绕电极体20的侧部24。在展开了负极片60的情况下，负极的第2面60b的长度方向的尺寸从卷绕开始部至卷绕结束部渐增。
29.以往的卷绕电极体在剖面视角中具有在矩形状的平坦部分(中央平坦部)的端部具有两个半圆状的圆弧部(侧部)的形状。相对于此，如本实施方式那样，若卷绕电极体20的中央平坦部22包括具有混合材料层54、64的第1面50a、60b，卷绕电极体20的侧部24包括不具有混合材料层54、64的第2面50b、60b，则如图3所示，在剖面视角中，侧部24成为从中央平坦部22突出的方向的尺寸(图3的尺寸p)比以往的半圆状的侧部小，且近似方形的形状。因此，在剖面视角中，卷绕电极体20成为整体接近方形的形状(大致方形)。
30.此处，在使用方形的电池壳体作为电池壳体的情况下，以使卷绕电极体的侧部与方形的电池壳体的底面对置的方式将卷绕电极体收容于电池壳体内。对于以往的侧部为半圆状的圆弧部的卷绕电极体而言，由于电池壳体的底部的形状与侧部(圆弧部)的形状不同，所以在电池壳体与卷绕电极体的侧部(圆弧部)之间产生空间。相对于此，在本实施方式中，对于卷绕电极体20而言，方形的电池壳体的底部的形状与卷绕电极体20的侧部的形状接近，由此，以往产生了空间的部分也能够由卷绕电极体20占据。因此，在本实施方式中，即便在方形的电池壳体的底部的以往产生了空间的部分中，也能够存在混合材料层54、64，能够实现电池壳体内的高空间效率。
31.此外，在现有技术中，特别是在通过冲压加工而形成为扁平形状的卷绕电极体中，有时由于卷绕电极体所具有的回复力而产生其厚度变大的现象(所谓的弹性后效)。因此，在锂离子二次电池制造时，在将卷绕电极体插入电池壳体时，其插入的容易度(插入性)降低。然而，在本实施方式中，不易产生弹性后效，因此，锂离子二次电池制造时的卷绕电极体向电池壳体的插入性提高。
32.并且，这样的效果在卷绕电极体20的侧部24所含的第2面50b、60b具有厚度小的混合材料层54、64的情况下也能够获得。因此，本发明人实际制作卷绕电极体，并对第1面的混合材料层的厚度和第2面的混合材料层的厚度进行了研究。具体而言，设计如下述表1那样改变了的卷绕电极体，对卷绕电极体的侧部的图3所示的尺寸p进行x射线ct拍摄而测定出第1面的混合材料层的厚度a与第2面的混合材料层的厚度b之比。作为其结果，如下述表1所示那样，确认出：若第1面的混合材料层的厚度a与第2面的混合材料层的厚度b之比b/a为0.1以下，则卷绕电极体的侧部比以往的半圆状明显扁平，成为接近方形的形状。
33.表1：
[0034][0035]
因此，也可以是，锂离子二次电池100在电极片50、60的第2面50b、60b中具有混合材料层54、64。而且，为了得到上述效果，在锂离子二次电池100中，关于正极片50，将存在于第1面50a的正极混合材料层54的平均厚度设为a，将存在于第2面50b的正极混合材料层54的平均厚度设为b时，厚度比b/a为0.1以下。另外，关于负极片60，将存在于第1面60a的负极混合材料层64的平均厚度设为a，将存在于第2面50b的负极混合材料层64的平均厚度设为b时，厚度比b/a为0.1以下。
[0036]
此外，第1面50a、60a以及第2面50b、60b的混合材料层54、64的平均厚度例如能够使用公知的膜厚测定装置(例回转式卡尺计等)来求出。
[0037]
此处，如图示例子那样，在电极片50、60的第2面50b、60b不具有混合材料层54、64的情况下，平均厚度a能够成为0(零)。在平均厚度a为0的情况下，卷绕电极体20的侧部24的形状最接近方形的电池壳体30的底部的形状。因此，从更高空间效率的观点出发，优选平均厚度a为0。
[0038]
以下，对锂离子二次电池100的各构件的结构材料进行说明。作为电池壳体30的材质，例如使用铝等轻型且热传导性好的金属材料。
[0039]
作为构成正极片50的正极集电体52，例如可举出铝箔等。正极混合材料层54至少包含正极活性物质。作为正极活性物质，例如可举出，锂镍钴锰复合氧化物(例，lini
1/3
co
1/3
mn
1/3
o2等)、锂镍复合氧化物(例，linio2等)、锂钴复合氧化物(例，licoo2等)、锂镍锰复合氧化物(例，lini
0.5
mn
1.5
o4等)等锂过渡金属复合氧化物等。正极混合材料层54还可包括导电材料、粘合剂等。作为导电材料，例如可使用乙炔黑(ab)等炭黑、其他(石墨等)碳材料。作为粘合剂，例如可使用聚偏二氟乙烯(pvdf)等。
[0040]
作为构成负极片60的负极集电体62，例如可举出铜箔等。负极混合材料层64至少包含负极活性物质。作为负极活性物质，例如可举出，石墨、硬碳、软碳等碳材料。负极混合材料层64可还包含粘合剂、增稠剂等。作为粘合剂，例如可使用苯乙烯丁二烯橡胶(sbr)等。作为增稠剂，例如可使用羧甲基纤维素(cmc)等。
[0041]
作为隔膜70，能够使用与以往锂离子二次电池所使用的相同的各种多孔质片，作为其例子，可举出由聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)等树脂构成的多孔质树脂片。这样的多孔质树脂片也可以是单层构造，也可以是两层以上的多层构造(例如，在pe层的双面层叠有pp层的三层构造)。隔膜70也可以具备耐热层(hrl)。
[0042]
非水电解质能够使用与以往的锂离子二次电池相同的电解质，典型而言，能够使用在有机溶剂(非水溶剂)中含有支持盐的物质。作为非水溶剂，能够使用碳酸酯类、酯类、醚类等非质子溶剂。其中，优选碳酸酯类。作为碳酸酯类的例子，可举出碳酸亚乙酯(ec)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸甲乙酯(emc)、单氟碳酸亚乙酯(mfec)、二氟碳酸亚乙酯(dfec)、碳酸一氟甲基二氟甲酯(f-dmc)、碳酸三氟二甲酯(tfdmc)等。这样的非水溶剂能够选1种单独使用，或者选2种以上适当地组合而使用。作为支持盐，例如能够适当地使用lipf6、libf4、双(氟磺酰基)亚胺锂(lifsi)等锂盐。支持盐的浓度优选为0.7mol/l以上且
1.3mol/l以下。
[0043]
此外，只要不显著损害本发明的效果，则上述非水电解质也可以包含除上述的非水溶剂以及支持盐以外的成分例如气体发生剂、成膜剂、分散剂、增稠剂等各种添加剂。
[0044]
接下来，对锂离子二次电池100的优选的制造方法的例子进行说明，但锂离子二次电池100的制造方法不局限于以下说明的例子。
[0045]
锂离子二次电池100的优选的制造方法的例子包括如下工序：准备电极50、60，上述电极50、60为具有长条的集电体52、62和混合材料层54、64的电极50、60，且沿着长度方向交替地具有第1面50a、60a和第2面50b、60b，在将存在于第1面50a、60a的混合材料层54、64的平均厚度设为a，将存在于第2面50b、60b的混合材料层54、64的平均厚度设为b时，厚度比b/a成为0.1以下，并且使第2面50b、60b的长度方向的尺寸从卷绕开始部至卷绕结束部渐增，以便在卷绕时使第2面50b、60b彼此重叠(电极准备工序)；将电极50、60与隔膜70一起卷绕于圆筒状的轴，形成第1面50a、60a彼此与第2面50b、60b彼此重叠的卷绕体(卷绕工序)；通过对该卷绕体的第1面50a、60a彼此重叠的部分的外周方向上的中央部进行冲压而得到卷绕电极体20(冲压工序)；将卷绕电极体20收容于方形的电池壳体30(壳体收容工序)；以及向电池壳体30内注入非水电解质(电解质注入工序)。
[0046]
首先，对电极准备工序进行说明。该工序例如能够如以下那样实施。首先，相对于长条的正极集电体52以及长条的负极集电体62，以如下方式分别决定将成为第1面50a、60a和第2面50b、60b的区域，即：在卷绕正极50以及负极60时使第1面50a、60a与第2面50b、60b重叠，且第2面50b、60b的长度方向的尺寸从卷绕开始部至卷绕结束部渐增。
[0047]
针对正极50和负极60，分别调制含有活性物质和任意成分的电极糊料，通过模具涂布机等将该正极用的电极糊料以及负极用的电极糊料分别涂覆在正极集电体52以及负极集电体62上，进行干燥，并根据需要进行冲压，在集电体52、62上形成混合材料层54、64。此时，作为第1方法，在第2面50b、60b上，将电极糊料的涂覆量以比第1面50a、60a上减少的方式进行图案涂覆，在将存在于第1面50a、60a的混合材料层54、64的平均厚度设为a，将存在于第2面50b、60b的混合材料层54、64的平均厚度设为b时，以使厚度比b/a成为0.1以下的方式形成混合材料层54、64。此外，在使第2面50b、60b上的电极糊料的涂覆量成为零的情况下，该图案涂覆也被称为间歇涂覆。
[0048]
或者，作为第2方法，在第1面50a、60a上和第2面50b、60b上不改变电极糊料的涂覆量而形成相同厚度的混合材料层54、64，并进行利用激光除去第2面50b、60b上的混合材料层54、64的加工，以使上述的厚度比b/a成为0.1以下的方式形成混合材料层54、64。
[0049]
该第1方法和该第2方法也可以组合。特别是，在电极的卷绕体的内周侧部分中，第2面50b、60b的长度方向的尺寸小，因此，使用激光的第2方法容易实施。另一方面，在电极的卷绕体的外周侧部分中，第2面50b、60b的长度方向的尺寸大，因此，进行图案涂覆的第1方法实施容易，并且能够抑制电极的混合材料的浪费。因此，从电池的制造的容易度以及制造成本的观点出发，优选相对于成为卷绕体的内周侧的第2面50b、60b的至少一部分，进行利用激光除去混合材料层的加工，相对于成为卷绕体的外周侧的第2面50b、60b的至少一部分，通过图案涂覆使混合材料量比第1面50a、60a减少。在这种情况下，特别容易增大卷绕电极体20的厚度，容易制造容量更大的电池。
[0050]
如以上那样，制成并准备图2所示那样的正极片50以及负极片60。另外，与它们分
开准备两个隔膜片70。
[0051]
接下来，对卷绕工序进行说明。该工序例如能够通过使用圆筒状的轴(芯材)以及卷绕机将正极片50、负极片60、两个隔膜片70以在正极片50与负极片60之间夹着隔膜片70的方式卷绕来进行。此时，第1正极混合材料层非形成部分52a以及第1负极混合材料层非形成部分62a从卷绕电极体20的卷绕轴向的两端向外侧伸出。卷绕的条件也可以是公知的条件。通过使用圆筒状的轴，相对于使用扁平形状的轴的情况，能够进行高速卷绕，生产率变高。
[0052]
通过该工序的实施，得到图4所示的圆筒状的卷绕体120。圆筒状的卷绕体120具有：层叠有正极片50以及负极片60的第1面50a、60a的第1层叠部120a；和层叠有正极片50以及负极片60的第2面50b、60b的第2层叠部120b。在第1层叠部120a中，正极的第1面50a与负极的第1面60a隔着隔膜70而交替层叠，在第2层叠部120b中，正极的第2面50b与负极的第2面60b隔着隔膜70而交替层叠。在第1层叠部120a中，层间被堵塞，但在第2层叠部120b中，层间产生缝隙。
[0053]
接下来，对冲压工序进行说明。该工序中，例如将卷绕工序中得到的卷绕体侧向(即，以卷绕电极体20的卷绕轴相对于冲压机的台平行的方式)放置于冲压机，对第1面50a、60a彼此重叠的第1层叠部120a的卷绕体120的外周方向的中央部进行冲压。即，以图4所示的朝向将卷绕体120放置于冲压机的台，从图4的上下方向进行冲压。冲压机能够使用用于扁平形状的电极体的制造的公知的冲压机。冲压条件也可以是公知的条件。通过该工序的实施，得到具有图3所示那样的轮廓的卷绕电极体20。
[0054]
接下来，对壳体收容工序进行说明。该工序能够根据公知方法来进行。具体而言，例如，准备具备注液孔的电池壳体30的盖体和电池壳体30的主体。电池壳体30的主体具有开口部，该盖体具有闭塞开口部的尺寸(参照图1)。
[0055]
通过超声波接合、电阻焊接、激光焊接等在卷绕电极体20的第1正极混合材料层非形成部分52a以及第1负极混合材料层非形成部分62a分别接合正极集电板42a以及负极集电板44a。将正极端子42以及正极集电板42a以电连接的方式安装在电池壳体30的盖体。另外，将负极端子44以及负极集电板44a以电连接的方式安装在电池壳体30的盖体。正极集电板42a以及负极集电板44a与卷绕电极体20接合，由此，在电池壳体30的盖体安装有卷绕电极体20。在电池壳体30的主体插入卷绕电极体20，对电池壳体30的盖体和主体进行密封。由于抑制卷绕电极体20的弹性后效，所以在该制造方法中，该插入作业容易。
[0056]
接下来，对电解质注入工序进行说明。该工序能够通过根据公知方法，从电池壳体的盖体的注液孔注入非水电解质并对注液孔进行密封来进行。这样，能够获得锂离子二次电池100。
[0057]
根据锂离子二次电池100，能够实现电池壳体30内的高空间效率。而且，制造时的卷绕电极体20向电池壳体30的插入性优异。另外，在现有技术中，在卷绕电极体的圆弧部中可产生因弯曲应力施加而引起的混合材料层的破裂，但在锂离子二次电池100中，这样的问题也可改善。
[0058]
锂离子二次电池100能够用于各种用途。作为优选的用途，可举出搭载于电动汽车(ev)、混合动力汽车(hv)、插电式混合动力汽车(phv)等车辆的驱动用电源。另外，锂离子二次电池100能够用作小型电力储藏装置等蓄电池。锂离子二次电池100典型而言能够以多个
串联以及/或者并联连接而成的组电池的形态使用。
[0059]
以上，作为例子对具备扁平形状的卷绕电极体的方形的锂离子二次电池进行了说明。此处公开的技术也能够在除锂离子二次电池以外的电池中应用。
[0060]
以上，对本发明的具体例详细地进行了说明，但这些只不过是例示，不是对权利要求书进行限定。权利要求书记载的技术包括将以上例示的具体例进行了各种变形、变更的技术。

技术特征：
1.一种电池，具备方形的电池壳体和包括电极的卷绕电极体，所述电池的特征在于，所述电极具备长条的集电体和混合材料层，所述电极交替具有：在所述卷绕电极体的主面方向上层叠的平坦的第1面和在所述卷绕电极体的侧面方向上层叠的第2面，在将存在于所述第1面的混合材料层的平均厚度设为a，将存在于所述第2面的混合材料层的平均厚度设为b时，厚度比b/a为0.1以下。2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，存在于所述第2面的混合材料层的平均厚度为0。3.一种电池的制造方法，所述电池具备方形的电池壳体和卷绕电极体，所述电池的制造方法的特征在于，包括如下工序：准备电极，所述电极是具备长条的集电体和混合材料层的电极，且沿着长度方向交替具有第1面和第2面，并且在将存在于所述第1面的混合材料层的平均厚度设为a、将存在于所述第2面的混合材料层的平均厚度设为b时，厚度比b/a成为0.1以下，并且使所述第2面的长度方向的尺寸从卷绕开始部至卷绕结束部渐增，以便在卷绕时使第2面彼此重叠；将所述电极与隔膜一起卷绕于圆筒状的轴，形成所述第1面彼此与所述第2面彼此重叠的卷绕体；通过对所述卷绕体的所述第1面彼此重叠的部分的外周方向上的中央部进行冲压而得到卷绕电极体；将所述卷绕电极体收容于所述方形的电池壳体；以及向所述电池壳体内注入非水电解质。4.根据权利要求3所述的电池的制造方法，其特征在于，存在于所述第2面的混合材料层的平均厚度为0。5.根据权利要求3或4所述的电池的制造方法，其特征在于，在处于所述卷绕体的内周侧的所述第2面的至少一部分通过激光实施除去混合材料层的加工，在处于所述卷绕体的外周侧的所述第2面的至少一部分，通过图案涂覆使混合材料量比所述第1面减少。

技术总结
提供能够实现电池壳体内的高空间效率并且制造时的卷绕电极体向电池壳体的插入性优异的电池及其制造方法。此处公开的电池具备方形的电池壳体和包括电极的卷绕电极体。上述电极具备长条的集电体和混合材料层。上述电极交替具有：在上述卷绕电极体的主面方向上层叠的平坦的第1面和在上述卷绕电极体的侧面方向上层叠的第2面。在将存在于上述第1面的混合材料层的平均厚度设为A，将存在于上述第2面的混合材料层的平均厚度设为B时，厚度比B/A为0.1以下。下。下。


技术研发人员：坂下康广
受保护的技术使用者：泰星能源解决方案有限公司
技术研发日：2021.08.24
技术公布日：2022/3/8