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WO2012029144A1 - 二次電池、及び、二次電池の製造方法 - Google Patents

二次電池、及び、二次電池の製造方法 Download PDF

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WO2012029144A1
WO2012029144A1 PCT/JP2010/064958 JP2010064958W WO2012029144A1 WO 2012029144 A1 WO2012029144 A1 WO 2012029144A1 JP 2010064958 W JP2010064958 W JP 2010064958W WO 2012029144 A1 WO2012029144 A1 WO 2012029144A1
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WO
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suppressing member
liquid flow
negative electrode
positive electrode
current collector
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Ceased
Application number
PCT/JP2010/064958
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English (en)
French (fr)
Inventor
黒田 明
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Priority to PCT/JP2010/064958 priority patent/WO2012029144A1/ja
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    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49108Electric battery cell making

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery including a wound electrode body in which a long positive electrode plate and a long negative electrode plate are overlapped with each other via a long separator and wound around an axis. Moreover, it is related with the manufacturing method of this secondary battery.
  • the positive electrode plate is composed of a long positive electrode current collector foil and a positive electrode active material layer formed on the positive electrode current collector foil, and is positioned at one end in the width direction of the positive electrode plate and a belt-like positive electrode portion extending in the longitudinal direction.
  • a strip-like positive electrode current collector extending in the longitudinal direction.
  • the negative electrode plate is composed of a long negative electrode current collector foil and a negative electrode active material layer formed on the negative electrode current collector foil.
  • the negative electrode plate has a strip-like negative electrode portion extending in the longitudinal direction and is positioned at one end in the width direction of the negative electrode plate.
  • a strip-shaped negative electrode current collector extending in the direction.
  • the wound electrode body has an electrode body central portion in which a separator exists in the radial direction of the axis, and a part of the positive electrode current collector in the width direction spirals from the center of the electrode body to one end in the axial direction. And a part in the width direction of the negative electrode current collector protrudes in a spiral shape from the central part of the electrode body to the other end in the axial direction.
  • this secondary battery is charged with a large current in a low temperature environment, it exists in the wound electrode body due to the expansion of the active material and the thermal expansion of the wound electrode body. Pressure is applied to the electrolyte.
  • the ion concentration of the electrolyte solution in the vicinity of the negative electrode active material layer decreases with charging, and the electrolyte solution having a low ion concentration is pushed out from the inside of the wound electrode body. Accordingly, when charging with a large current is repeated in a low temperature environment, a phenomenon occurs in which the ion concentration of the electrolytic solution inside the electrode body gradually increases.
  • the conventional secondary battery has a problem that the apparent battery capacity is reduced when a large current is repeatedly discharged under a low temperature environment or when a large current is repeatedly charged under a low temperature environment.
  • Patent Document 1 in a wound electrode body, a unit in a wound core portion in which a positive electrode active material layer of a positive electrode plate, a negative electrode active material layer of a negative electrode plate, and a separator are wound to overlap each other.
  • the wound electrode body is configured in such a manner that the electrolytic solution holding amount per area is larger at the central portion in the axial direction than at one end side and the other end side in the axial direction.
  • the positive electrode active material layer, the negative electrode active material layer, and the porosity of the separator are made larger at the central portion than at one end side and the other end side in the axial direction, so that the amount of electrolyte retained in the wound electrode body is increased.
  • the electrolytic solution holding amount of the wound electrode body is more central than the one end side and the other end side in the axial direction by increasing the thickness of the separator at the center portion than the one end side and the other end side in the axial direction. The department is getting bigger.
  • the present invention has been made in view of the present situation, and an object of the present invention is to provide a secondary battery that can suppress a decrease in apparent battery capacity due to repeated discharge or charging of a large current in a low temperature environment. And Moreover, it aims at providing the manufacturing method of this secondary battery.
  • One embodiment of the present invention for solving the above problems is a wound electrode in which a long positive electrode plate and a long negative electrode plate are overlapped with each other via a long separator and wound around an axis.
  • the wound electrode body is provided with a liquid flow suppressing member that suppresses the flow of the electrolytic solution between the inside and the outside (the outside in the axial direction).
  • a liquid flow suppressing member that suppresses the flow of the electrolytic solution between the inside and the outside (the outside in the axial direction).
  • the “liquid flow suppressing member” can be formed, for example, at least one of the end on the one end side in the axial direction and the end on the other end side in the axial direction of the wound electrode body. Or you may form in the electrode body center part (site
  • the “liquid flow suppressing member” may be formed, for example, in a form that closes the entire path through which the electrolytic solution can flow, or may be formed in a form that closes a part of the path.
  • the “liquid flow suppressing member” can be formed of a gel-like body that includes an electrolytic solution and forms a gel, as will be described later.
  • the “liquid flow suppressing member” may be formed of resin, metal, ceramic or the like.
  • the liquid flow suppressing member is One end liquid flow suppressing member that is formed at an end portion on one end side in the axial direction of the central portion of the electrode body and suppresses the flow of the electrolyte solution therethrough, and the other end in the axial direction of the central portion of the electrode body
  • a secondary battery that is at least one of the other end liquid flow suppressing member that is formed at the end portion on the side and suppresses the flow of the electrolyte solution therethrough may be used.
  • the flow of the electrolyte between the inside and outside of the electrode body through this is suppressed at one end in the axial direction of the central part of the electrode body where the separator is present in the radial direction of the axial line.
  • the other end liquid flow suppressing member is provided at the other end in the axial direction of the center portion of the electrode body, and the other end liquid flow suppressing member for suppressing the flow of the electrolytic solution between the inside and outside of the center portion of the electrode body.
  • the “electrode body central portion” includes a portion that causes a battery reaction, by effectively suppressing the change in the ion concentration in the “electrode body central portion”, the internal resistance is increased and the apparent battery capacity is reduced. It can suppress more effectively that it becomes small.
  • the “one-end liquid flow suppressing member” is formed at one end in the axial direction of the central portion of the electrode body.
  • the one-end liquid flow suppressing member can be formed in a form that closes the entire path through which the electrolyte can flow through one end in the axial direction.
  • the “other end liquid flow suppressing member” is formed at the other end in the axial direction of the central portion of the electrode body.
  • the other-end liquid flow suppressing member can be formed in a form that closes the entire path through which the electrolyte can flow through the other end in the axial direction.
  • the positive electrode plate has a positive electrode active material layer formed on a part of a long positive electrode current collector foil, and has a strip shape extending in the longitudinal direction of the positive electrode plate, A positive electrode portion where the positive electrode active material layer is present in its own thickness direction, and located at one end portion in the width direction of the positive electrode current collector foil, forming a strip extending in the longitudinal direction, and in the thickness direction of its own A negative electrode active material layer, a negative electrode active material layer formed on a part of a long negative electrode current collector foil, and a longitudinal direction of the negative electrode plate.
  • a part of the positive electrode active material layer having a porous structure is formed in pores at one end side in the axial direction of the positive electrode active material layer having a porous structure.
  • the internal positive current collector located in the center of the electrode body and the positive facing portion of the separator facing the internal positive current collector.
  • the negative electrode active material layer having a porous structure the third suppression member formed in the pores at the end on the one end side in the axial direction, and one end side in the axial direction of the separator.
  • the opposing end portions that are located at and face each other directly The other-end liquid flow suppressing member is at least one of a fourth suppressing member formed between the pores in the end portion on the other end side in the axial direction of the negative electrode active material layer having a porous structure.
  • the negative electrode current collector located in the central part of the electrode body, and the separator of the negative electrode facing the internal negative electrode current collector.
  • the sixth suppression member formed between the seventh suppression member formed in the pores at the end on the other end side in the axial direction,
  • a secondary battery that is at least one of the eighth suppression members that are located on the other end side in the axial direction and formed between the opposite other end portions where the separators directly face each other may be used.
  • the one-part liquid flow suppressing member is at least one of the first to fourth suppressing members described above.
  • the first suppressing member when discharging or charging a large current in a low temperature environment, the electrolytic solution is pushed out from the central part of the electrode body through the pores in one axial end part of the positive electrode active material layer. Can be suppressed.
  • the second suppression member when discharging or charging a large current in a low temperature environment, the electrode passes between the positive electrode current collector (internal positive electrode current collector) and the separator (positively facing part). It can suppress that electrolyte solution is extruded from a body center part.
  • the third suppressing member when a large current is discharged or charged in a low temperature environment, the electrolytic solution is pushed out from the central portion of the electrode body through the pores in one end portion in the axial direction of the negative electrode active material layer. Can be suppressed.
  • the fourth suppressing member when a large current is discharged or charged in a low temperature environment, the electrolytic solution is pushed out from the central part of the electrode body through between the separators (opposing ends). Can be suppressed.
  • the other-end liquid flow suppressing member is at least one of the above-described fifth suppressing member to eighth suppressing member.
  • the fifth suppressing member when a large current is discharged or charged in a low temperature environment, the electrolyte solution flows from the center of the electrode body through the pores in the other axial end of the negative electrode active material layer. Extrusion can be suppressed.
  • a sixth suppressing member when discharging or charging a large current in a low temperature environment, between the negative electrode current collector (internal negative electrode current collector) and the separator (negatively facing part), It can suppress that electrolyte solution is extruded from the electrode body center part.
  • the seventh suppressing member when a large current is discharged or charged in a low temperature environment, the electrolytic solution is pushed out from the center of the electrode body through the pores in the other axial end of the positive electrode active material layer. Can be suppressed.
  • the eighth suppressing member when discharging or charging a large current in a low temperature environment, the electrolytic solution is pushed out from the center of the electrode body through the separators (opposite other end parts). Can be suppressed. Therefore, in this secondary battery, even when a large current is repeatedly discharged or charged in a low temperature environment, the ionic concentration of the electrolyte in the center of the electrode body can be suppressed from gradually changing, and the internal resistance increases. It is possible to suppress the apparent battery capacity from being reduced.
  • the one-end liquid flow suppressing member and the other-end liquid flow suppressing member are each formed of a gel-like body that includes the electrolytic solution and forms a gel shape. Use batteries.
  • the one-end liquid flow suppressing member and the other-end liquid flow suppressing member are made of a gel-like body containing an electrolytic solution, and the presence of this gel-like body makes it difficult for the electrolytic solution to flow.
  • a large current is discharged or charged in a low temperature environment, it is possible to effectively suppress the electrolyte from being pushed out from the central portion of the electrode body. Therefore, in this secondary battery, even when a large current is repeatedly discharged or charged in a low temperature environment, it is possible to effectively suppress the ionic concentration of the electrolytic solution in the center of the electrode body from gradually changing, and the internal resistance is reduced. An increase in the apparent battery capacity can be effectively suppressed.
  • gel-like body examples include those obtained by gelling polyvinylidene fluoride (PVDF) containing an electrolytic solution, or vinylidene fluoride / hexafluoropropylene polymer (P (VDF-HFP)). Examples include gels containing liquids.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PVDF-HFP vinylidene fluoride / hexafluoropropylene polymer
  • the secondary battery according to any one of the above may be a secondary battery that is mounted on a vehicle and used as a driving power source for the vehicle.
  • this secondary battery can suppress a decrease in apparent battery capacity due to repeated discharge or charging of a large current in a low temperature environment. Therefore, the performance of the vehicle equipped with this secondary battery can be maintained high over a long period.
  • the “vehicle” include an electric vehicle, a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, a hybrid railway vehicle, a forklift, an electric wheelchair, an electrically assisted bicycle, and an electric scooter.
  • a secondary battery as described in any one of the above, and is preferably a secondary battery mounted on a battery using device and used for a battery using device used as a power source of the battery using device.
  • this secondary battery can suppress a decrease in the apparent battery capacity due to repeated discharge or charging of a large current in a low temperature environment. Therefore, the performance of the battery using device equipped with the secondary battery can be maintained high over a long period of time.
  • the “battery-using device” include various home appliances driven by a battery, such as a personal computer, a mobile phone, a battery-powered electric tool, and an uninterruptible power supply, office equipment, and industrial equipment.
  • a wound-type electrode body in which a long positive electrode plate and a long negative electrode plate are overlapped with each other via a long separator and wound around an axis, and the wound type
  • An electrolyte solution contained in the electrode body, and the wound electrode body includes a liquid flow suppressing member that suppresses the flow of the electrolyte solution between the inside of the electrode body and the outside in the axial direction along the axis.
  • a pre-treatment liquid flow suppression member that reduces the flowability of the electrolyte solution through itself by a predetermined flow suppression process is formed on the wound electrode body (pre-treatment suppression member). Forming step). Then, after injecting the electrolytic solution into the wound electrode body through the pre-treatment liquid flow suppressing member (electrolytic solution pouring step), a predetermined flow suppressing process is performed to It is set as a distribution suppression member (suppression member formation process). For this reason, when the electrolyte is injected into the wound electrode body, the electrolyte flowability of the pre-treatment liquid flow suppressing member is not yet lowered, and therefore the electrolyte solution is injected into the wound electrode body through this. Can be liquid.
  • the pre-treatment liquid flow restraining member becomes the liquid flow restraining member, so that the liquid outflow restraining member can be easily formed. Can be.
  • the secondary battery manufactured by this manufacturing method can inject the electrolytic solution into the wound electrode body, but can prevent the electrolytic solution from being pushed out from the wound electrode body after the flow suppressing treatment. For this reason, when discharging or charging a large current in a low temperature environment, it is possible to easily manufacture a secondary battery that can suppress the electrolyte solution having a high or low ion concentration from being pushed out from the wound electrode body.
  • pre-treatment flow restraining member is, for example, electrolyzed by heat treatment or gelation treatment such as polyvinylidene fluoride (PVDF) or vinylidene fluoride / hexafluoropropylene polymer (P (VDF-HFP)). It can comprise a gelling material that absorbs the liquid and gels. Moreover, you may comprise with porous resin etc. with which the own pore is block
  • the liquid flow suppression The member is formed at an end portion on one end side in the axial direction of the central portion of the electrode body, and the one end liquid flow suppressing member for suppressing the flow of the electrolytic solution therethrough, and the axial line of the central portion of the electrode body
  • the other end liquid flow suppressing member that is formed at an end on the other end side in the direction and suppresses the flow of the electrolytic solution therethrough, and the pre-treatment suppressing member forming step is performed at the center of the electrode body
  • the portion that is the pretreatment liquid flow restraining member At least one of a step of forming a front other end liquid flow
  • the suppressing member forming step includes a step of using the pre-treatment one-end liquid flow suppressing member as the one-end liquid flow suppressing member, and the pre-processing
  • a method of manufacturing a secondary battery having at least one of the step of using the other end liquid flow suppressing member as the other end liquid flow suppressing member is preferable.
  • This method of manufacturing a secondary battery includes the above-described pre-treatment suppressing member forming step, electrolyte solution pouring step, and suppressing member forming step. For this reason, when injecting the electrolytic solution into the central part of the electrode body, the electrolyte flowability of the one-end liquid flow suppressing member before treatment and the other-end liquid flow suppressing member before processing is not yet lowered. The electrolytic solution can be injected into the center of the electrode body.
  • the other end liquid distribution before a process is suppressed Since the member is the other end liquid flow suppressing member, the one end liquid outflow suppressing member and the other end liquid outflow suppressing member can be easily formed.
  • the secondary battery manufactured by this manufacturing method can inject the electrolytic solution into the central portion of the electrode body, while preventing the electrolytic solution from being pushed out from the central portion of the electrode body after the flow suppressing treatment. For this reason, when discharging or charging a large current in a low temperature environment, a secondary battery capable of suppressing the extrusion of a high or low ion concentration electrolyte solution from the center of the electrode body can be easily manufactured.
  • the positive electrode plate is formed in a part of a long positive electrode current collector foil with a positive electrode active material layer formed thereon, and has a strip shape extending in the longitudinal direction of the positive electrode plate.
  • a positive electrode current collector portion in which the positive electrode active material layer does not exist, and the negative electrode plate has a negative electrode active material layer formed on a part of a long negative electrode current collector foil.
  • a negative electrode current collector portion in which the negative electrode active material layer does not exist in its thickness direction, and the wound electrode body is A part of the positive electrode current collector protrudes from the central part of the electrode body toward the one end side in the axial direction, and a part of the positive electrode current collector part protrudes in a spiral shape.
  • Part of the positive electrode active material layer having a porous structure is formed in the pores at the end on the one end side in the axial direction of the positive electrode active material layer having a porous structure.
  • the pre-treatment suppressing member forming step includes at least one of the first to eighth forming steps described above.
  • the pre-treatment one-end liquid flow suppressing member is formed in the pores at one end in the axial direction of the positive electrode active material layer. Therefore, after the flow suppressing treatment, the electrode body is passed through the pores. It can suppress that electrolyte solution is extruded from a center part.
  • the pre-treatment one-end liquid flow suppressing member is formed in a strip shape extending in the longitudinal direction of the positive electrode plate and the separator between the internal positive electrode current collector of the positive electrode current collector and the positive facing portion of the separator. Therefore, after carrying out the flow suppression process, it can suppress that electrolyte solution is extruded from the center part of an electrode body through between a positive electrode current collection part (internal positive electrode current collection part) and a separator (front facing part).
  • the liquid flow suppressing member before treatment is formed in the pores at one end in the axial direction of the negative electrode active material layer, after the flow suppressing treatment, the center of the electrode body is passed through the pores. It can suppress that electrolyte solution is extruded from a part.
  • separators since the one end liquid distribution
  • the electrode is passed through the pores after the flow restriction treatment. It can suppress that electrolyte solution is extruded from a body center part.
  • the other end pre-treatment liquid flow suppressing member is formed in a strip shape extending in the longitudinal direction of the negative electrode plate and the separator between the internal negative electrode current collector of the negative electrode current collector and the negative facing portion of the separator. Therefore, after the flow suppression treatment, the electrolyte solution can be prevented from being pushed out from the central portion of the electrode body through between the negative electrode current collector (internal negative electrode current collector) and the separator (negatively opposed portion).
  • the other end liquid flow suppressing member before treatment is formed in the pores at the other end in the axial direction of the positive electrode active material layer, after the flow suppressing treatment, the center of the electrode body is passed through the pores. It can suppress that electrolyte solution is extruded from a part.
  • the other end liquid flow suppression member before treatment is formed in a strip shape extending in the longitudinal direction of the separator between the opposite other ends of the separator, the separators ( It is possible to suppress the electrolyte solution from being pushed out from the central part of the electrode body through the gap between the other opposing ends.
  • the secondary battery manufactured by this manufacturing method can suppress a gradual change in the ion concentration of the electrolytic solution in the center of the electrode body even when discharging or charging a large current in a low temperature environment is repeated. An increase in internal resistance and a decrease in apparent battery capacity can be suppressed.
  • the pre-treatment one-end liquid flow suppression member and the pre-treatment other-end liquid flow suppression member are each subjected to heat treatment that is the flow suppression process.
  • the suppressing member forming step is a method for manufacturing a secondary battery that is a step of performing the heat treatment as the distribution suppressing process.
  • the pre-treatment one-end liquid circulation restraining member and the pre-treatment other-end liquid circulation restraining member are each formed of a gelling material that gels by absorbing the electrolyte solution by heat treatment, and heat treatment Since the one-end liquid flow suppressing member and the other-end liquid flow suppressing member are formed, it is easy to form the one-end liquid flow suppressing member and the other-end liquid flow suppressing member.
  • the one-end liquid flow suppressing member and the other-end liquid flow suppressing member are formed of a gel-like body that includes an electrolyte and forms a gel, and the presence of the gel-like body Therefore, it is difficult to circulate the electrolyte solution, so that when the large current is discharged or charged in a low temperature environment, the electrolyte solution can be effectively prevented from being pushed out from the central portion of the electrode body. Therefore, in this secondary battery, even when a large current is repeatedly discharged or charged in a low temperature environment, it is possible to effectively suppress the ionic concentration of the electrolytic solution in the center of the electrode body from gradually changing, and the internal resistance is reduced. An increase in the apparent battery capacity can be effectively suppressed.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a lithium ion secondary battery according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a wound electrode body according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a positive electrode plate according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the positive electrode plate taken along the line AA in FIG. 3 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating the negative electrode plate according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the negative electrode plate taken along the line BB in FIG. 5 according to the first embodiment. It is a top view which concerns on Embodiment 1 and shows a separator.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a lithium ion secondary battery according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a wound electrode body according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a positive electrode plate according to the
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the separator taken along the line CC in FIG. 7 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a partial plan view illustrating a state in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are overlapped with each other via a separator according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 9 in a state where the positive electrode plate and the negative electrode plate are overlapped with each other via a separator according to the first embodiment.
  • 4 is a partial cross-sectional view of a wound electrode body according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a case lid member, a positive electrode terminal member, a negative electrode terminal member, and the like according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view showing a positive electrode plate according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the positive electrode plate taken along line EE in the second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view showing a negative electrode plate according to the second embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the negative electrode plate taken along the line FF in FIG. 15 according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view illustrating a separator according to the second embodiment.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG. 17 of the separator according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a partial plan view showing a state in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are overlapped with each other via a separator according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a partial plan view showing a state in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are overlapped with each other via a separator according to the second embodiment.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line HH in FIG. 19 in a state where the positive electrode plate and the negative electrode plate are overlapped with each other via a separator according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a wound electrode body according to the second embodiment. It is explanatory drawing which shows the vehicle which concerns on Embodiment 3. FIG. It is explanatory drawing which shows the hammer drill which concerns on Embodiment 4. FIG.
  • FIG. 1 shows a lithium ion secondary battery (secondary battery) 100 according to the first embodiment.
  • 2 and 11 show a wound electrode body 120 constituting the lithium ion secondary battery 100.
  • FIG. Further, the positive electrode plate 121 constituting the wound electrode body 120 is shown in FIGS. 3 and 4, the negative electrode plate 131 is shown in FIGS. 5 and 6, and the separator 141 is shown in FIGS. 9 and 10 show a state in which the positive electrode plate 121 and the negative electrode plate 131 are overlapped with each other with the separator 141 interposed therebetween.
  • FIG. 12 shows details of the case lid member 113, the positive electrode terminal member 150, the negative electrode terminal member 160, and the like.
  • the lithium ion secondary battery 100 is a prismatic battery that is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, or a battery using device such as a hammer drill.
  • the lithium ion secondary battery 100 includes a rectangular battery case 110, a wound electrode body 120 accommodated in the battery case 110, a positive electrode terminal member 150 and a negative electrode terminal member 160 supported by the battery case 110. Etc. (see FIG. 1).
  • an electrolyte solution (not shown) is injected into the battery case 110.
  • the battery case 110 is composed of a box-shaped case main body member 111 opened only on the upper side, and a rectangular plate-shaped case cover member 113 welded in a form to close the opening 111 h of the case main body member 111. ing.
  • the case lid member 113 is provided with a safety valve portion 113j that is broken when the internal pressure of the battery case 110 reaches a predetermined pressure (see FIGS. 1 and 12).
  • the case lid member 113 is provided with an electrolyte solution inlet 113 d for injecting the electrolyte solution into the battery case 110.
  • the positive electrode terminal member 150 and the negative electrode terminal member 160 are fixed to the case lid member 113 through three insulating members 181, 183, and 185, respectively.
  • the positive electrode terminal member 150 and the negative electrode terminal member 160 are constituted by three terminal fittings 151, 153, and 155, respectively.
  • the positive electrode terminal member 150 is connected to the positive electrode current collector 121m (external positive electrode current collector 121m2) of the positive electrode plate 121 in the wound electrode body 120
  • the negative electrode terminal member 160 is In the wound electrode body 120, the negative electrode current collector 131m (external negative electrode current collector 131m2) of the negative electrode plate 131 is connected.
  • the wound electrode body 120 is housed in an insulating film enclosure 170 formed in a bag shape with only the upper opening of the insulating film, and is housed in the battery case 110 in a laid state (FIG. 1). reference).
  • the wound electrode body 120 includes a long positive electrode plate 121 (see FIGS. 3 and 4) and a long negative electrode plate 131 (see FIGS. 5 and 6), which are long and breathable. Are wound around the axis AX and compressed into a flat shape (see FIGS. 9 to 11 and 2).
  • the wound electrode body 120 has an electrode body central portion 120f that is a portion where the separator 141 exists in the radial direction of the axis AX at the center in the axis AX direction. Then, a part of the positive electrode current collector 121m in the width direction, which will be described later, of the positive electrode plate 121 extends from the electrode body central portion 120f to one axial end SA (the left side in FIGS. 1 and 11 and the upper side in FIG. 2). (External positive electrode current collector 121m2) protrudes in a spiral shape.
  • the axial one end portion 120fa which is the end portion on the one axial end side SA, is connected to the center of the electrode body through the axial one end portion 120fa, as will be described later.
  • a one-end liquid flow suppressing member (liquid flow suppressing member) 190 that suppresses the flow of the electrolyte between the inside and the outside of the portion 120f is formed (see FIGS. 9 to 11 and the like).
  • the other end portion 120fb in the axial direction which is the end portion of the other end SB in the axial direction, is between the inside and outside of the electrode body central portion 120f through the other end portion 120fb in the axial direction, as will be described later.
  • the other end liquid flow suppressing member (liquid flow suppressing member) 195 for suppressing the flow of the electrolyte is formed.
  • the positive electrode plate 121 As shown in FIGS. 3, 4, and 9 to 11, the positive electrode plate 121 has a positive electrode current collector foil 122 made of a long aluminum foil as a core material. On both main surfaces of the positive electrode current collector foil 122, positive electrode active material layers 123, 123 are respectively in the longitudinal direction (in the horizontal direction in FIGS. 3 and 9, orthogonal to the paper surface in FIGS. 4, 10, and 11. Are provided in a strip shape.
  • the positive electrode active material layer 123 includes a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder.
  • a band-shaped portion where the positive electrode active material layers 123 and 123 exist in the thickness direction of the positive electrode plate 121 is the positive electrode portion 121 w.
  • the entire area of the positive electrode portion 121w is located in the electrode body central portion 120f, and is opposed to a negative electrode portion 131w of the negative electrode plate 131 described later via the separator 141. (See FIGS. 9 to 11).
  • one end part in the width direction of the positive electrode current collector foil 122 in FIG. 3 and FIG. 9, the upper part, in FIG. 4, FIG. 10, and FIG. 11).
  • the left side is a positive electrode current collector 121m that extends in a strip shape in the longitudinal direction and does not have the positive electrode active material layer 123 in its thickness direction.
  • the positive current collector 121m has an internal positive current collector 121m1 and an external positive current collector 121m2.
  • the internal positive electrode current collector 121m1 has one end SA in the axial direction of the positive electrode 121w (upward in FIGS. 3 and 9, upper left, in FIGS. 4, 10, and 11).
  • the external positive electrode current collector 121m2 is further adjacent to the one end side SA in the axial direction of the internal positive electrode current collector 121m1, and as described above, from the electrode body central portion 120f (from the separator 141), one end side in the axial direction. It is a strip-shaped part protruding to SA.
  • the 1st suppression member 191, the 2nd suppression member 192, and the 7th suppression member 198 are mentioned later.
  • the negative electrode plate 131 As shown in FIGS. 5, 6, and 9 to 11, the negative electrode plate 131 has a negative electrode current collector foil 132 made of a long copper foil as a core material. On both main surfaces of the negative electrode current collector foil 132, negative electrode active material layers 133 and 133 are arranged in the longitudinal direction (in FIG. 5 and FIG. 9, left and right direction, and in FIG. 6, FIG. 10 and FIG. Are provided in a strip shape.
  • the negative electrode active material layer 133 includes a negative electrode active material, a binder, and a thickener.
  • a strip-shaped portion where the negative electrode active material layers 133 and 133 exist in the thickness direction of the negative electrode plate 131 is the negative electrode portion 131 w.
  • the negative electrode portion 131w is a belt-like portion facing the separator 141, with the entire region thereof being located in the electrode body central portion 120f in a state where the wound electrode body 120 is configured.
  • one end in the width direction of the negative electrode current collector foil 132 (in FIG. 5 and FIG. 9, in the lower side, in FIG. 6, FIG. 10 and FIG. 11).
  • Right side is a negative electrode current collector 131m extending in a strip shape in the longitudinal direction and having no negative electrode active material layer 133 in its own thickness direction.
  • the negative electrode current collector 131m has an internal negative electrode current collector 131m1 and an external negative electrode current collector 131m2.
  • the internal negative electrode current collector 131m1 is in the state where the wound electrode body 120 is configured, and the other end side SB in the axial direction of the negative electrode portion 131w (lower in FIG. 5 and FIG. 9, in FIG. 6, FIG. 10 and FIG. It is a strip-shaped part adjacent to the right side) and located in the electrode body central part 120f.
  • the external negative electrode current collector 131m2 is further adjacent to the other axial end SB of the internal negative electrode current collector 131m1, and as described above, from the electrode body central portion 120f (from the separator 141), the axial direction other This is a belt-like portion protruding to the end side SB.
  • the 3rd suppression member 193, the 5th suppression member 196, and the 6th suppression member 197 are mentioned later.
  • the separator 141 is made of a known porous resin such as PP or PE, and has a long shape as shown in FIGS. The fourth suppressing member 193 and the eighth suppressing member 199 will be described later.
  • the one-end liquid flow suppressing member 190 includes a first suppression member 191, a second suppression member 192, a third suppression member 193, and a fourth suppression member 194.
  • the first suppressing member 191 is provided in the axial one end 123a, which is the end on the axial one end SA, of the positive electrode active material layer 123. In, it is formed in a form that closes the pores.
  • the first suppressing member 191 is a gel-like body containing an electrolytic solution, specifically a vinylidene fluoride / hexafluoropropylene polymer (P (VDF-HFP)) containing an electrolytic solution. It consists of a gel-like body.
  • the second suppressing member 192 includes the internal positive current collector 121m1 of the positive current collector 121m and the internal positive current collector of the separator 141. It is formed in a part (positive electrode active material layer 123 side) between the front facing part 141a (see also FIG. 7 and FIG. 8) facing 121m1, and has a strip shape extending in the longitudinal direction of the positive electrode plate 121 and the separator 141.
  • the second suppression member 192 includes a gel-like body containing an electrolytic solution, which is in the form of a gel, specifically, P (VDF-HFP) together with a filler such as silica powder (SiO 2 ) or alumina powder (Al 2 O 3 ). ) Is made of a gel-like body containing an electrolytic solution.
  • the third suppressing member 193 is disposed in the axial one end portion 133a that is the end portion on the one axial end side SA of the negative electrode active material layer 133. It is formed in a form that closes its pores.
  • the third suppressing member 193 is a gel-like body containing an electrolytic solution, specifically, like the first suppressing member 191, P (VDF-HFP) is gelled containing the electrolytic solution. The gel-like body.
  • the fourth suppressing member 194 is opposed to one end portion 141c located at one end of the separators 141 and 141 in the direction of the axis AX (upward in FIGS. 7 and 9, left side in FIGS. 8, 10, and 11). , 141 c and a strip shape extending in the longitudinal direction of the separator 141.
  • the fourth suppression member 194 is a gel-like body containing an electrolytic solution, and specifically, like the second suppression member 192, silica powder (SiO 2 ), alumina powder (Al 2 O 3 ), etc.
  • P VDF-HFP
  • the other end liquid flow suppressing member 195 includes a fifth suppressing member 196, a sixth suppressing member 197, a seventh suppressing member 198, and an eighth suppressing member 199.
  • the fifth suppressing member 196 is the other end in the axial direction that is the end of the other end SB in the axial direction of the negative electrode active material layer 133. In 133b, it is formed so as to close the pores.
  • the fifth suppressing member 196 is a gel-like body containing an electrolytic solution, and specifically, like the first suppressing member 191 and the third suppressing member 193, P (VDF-HFP) is used for the electrolytic solution. It consists of a gel-like body containing a gel.
  • the sixth suppression member 197 includes the internal negative electrode current collector 131m1 of the negative electrode current collector 131m and the internal negative electrode current collector of the separator 141. It is formed between the negative facing portion 141b (see also FIGS. 7 and 8) facing 131m1 and has a strip shape extending in the longitudinal direction of the negative electrode plate 131 and the separator 141.
  • the sixth suppressing member 197 is a gel-like body containing an electrolytic solution, and specifically, like the second suppressing member 192 and the fourth suppressing member 194, silica powder (SiO 2 ) or alumina powder ( Along with a filler such as Al 2 O 3 ), P (VDF-HFP) is made of a gel-like body that contains an electrolyte and becomes a gel.
  • the seventh restraining member 198 includes the other axial end 123b that is the end of the other axial end SB in the positive electrode active material layer 123. Inside, it is formed in a form that closes the pores.
  • the seventh suppressing member 198 is a gel-like body containing an electrolytic solution, and like the first suppressing member 191, the third suppressing member 193, and the fifth suppressing member 196, P (VDF-HFP) is an electrolytic solution. It consists of the gel-like body which became gel-like.
  • the eighth restraining member 199 is the other opposing end located at the other end of the separators 141 and 141 in the axis AX direction (downward in FIGS. 7 and 9, right side in FIGS. 8, 10 and 11). It is formed in a part (the axial direction other end side SB) between the portions 141d and 141d and has a strip shape extending in the longitudinal direction of the separator 141.
  • the eighth suppression member 199 is a gel-like body containing an electrolytic solution, specifically, a silica powder (SiO 2), like the second suppression member 192, the fourth suppression member 194, and the sixth suppression member 196. 2 ) and a filler such as alumina powder (Al 2 O 3 ) and a gel-like body in which P (VDF-HFP) is gelled containing an electrolyte.
  • the wound electrode body 120 of the lithium ion secondary battery 100 of Embodiment 1 has the liquid flow suppressing members (the one-end liquid flow suppressing member 190 and the other-end liquid flow suppressing member 195).
  • the wound electrode body 120 includes a one-end liquid flow suppressing member 190 including a first suppressing member 191 to a fourth suppressing member 194 at one axial end portion 120fa of the electrode body central portion 120f.
  • the other end liquid flow suppressing member 195 including the fifth suppressing member 196 to the eighth suppressing member 199 is provided at the other axial end portion 120fb of the electrode body central portion 120f.
  • the lithium ion secondary battery 100 when a large current is discharged in a low temperature environment, the lithium ion concentration of the electrolyte near the negative electrode active material layer 133 increases and the wound electrode body 120 expands thermally. Along with this, pressure is applied to the electrolyte present in the electrode body central portion 120f, and an electrolyte having a high ion concentration is pushed out of the electrode body.
  • the liquid flow suppressing member (the one-end liquid flow suppressing member 190 and the other-end liquid flow suppressing member 195) is provided in the wound electrode body 120, the electrolytic solution Can be suppressed from being pushed out from the wound electrode body 120 (specifically, the electrode body central portion 120f). Therefore, since the lithium ion concentration of the electrolyte in the electrode body central portion 120f can be suppressed from being gradually lowered by repeating this discharge, the internal resistance increases even when a large current discharge is repeated in a low temperature environment. Thus, it is possible to suppress the apparent battery capacity from being reduced.
  • the lithium ion concentration of the electrolyte solution near the negative electrode active material layer 133 decreases, and in the electrode body central portion 120f due to the thermal expansion of the wound electrode body 120.
  • Pressure is applied to the existing electrolyte, and an electrolyte with a low ion concentration is pushed out of the electrode body.
  • the electrolytic solution is pushed out from the wound electrode body 120 (specifically, the electrode body central portion 120f) by the liquid flow suppressing member (the one end liquid flow suppressing member 190 and the other end liquid flow suppressing member 195). Can be suppressed.
  • the one-end liquid flow suppressing member 190 includes the first suppressing member 191 to the fourth suppressing member 194. Since the 1st suppression member 191 is formed in the pore of the axial direction one end part 123a of the positive electrode active material layer 123, it can suppress that electrolyte solution is extruded from the electrode body center part 120f through this pore.
  • the 2nd suppression member 192 is formed between the internal positive electrode current collection part 121m1 of the positive electrode current collection part 121m, and the positive facing part 141a of the separator 141, the positive electrode current collection part 121m (internal positive electrode current collection part) 121m1) and the separator 141 (front facing portion 141a) can suppress the electrolytic solution from being pushed out from the electrode body central portion 120f.
  • the 3rd suppression member 193 is formed in the pore of the axial direction one end part 133a of the negative electrode active material layer 133, it can suppress that electrolyte solution is extruded from the electrode body center part 120f through this pore.
  • the 4th suppression member 194 is formed between the opposing one end parts 141c and 141c of the separators 141 and 141, between the separators 141 and 141 (the opposing one end parts 141c and 141c), electrolyte solution Can be prevented from being pushed out from the electrode body central portion 120f.
  • the other-end liquid flow suppressing member 195 includes the fifth suppressing member 196 to the eighth suppressing member 199. Since the fifth suppressing member 196 is formed in the pores of the other axial end portion 133b of the negative electrode active material layer 133, it is possible to suppress the electrolyte solution from being pushed out from the electrode body central portion 120f through the pores.
  • the sixth suppressing member 197 is formed between the internal negative electrode current collector 131m1 of the negative electrode current collector 131m and the negative facing portion 141b of the separator 141, the negative current collector 131m (internal negative current collector) 131m1) and the separator 141 (negatively facing portion 141b) can suppress the electrolyte solution from being pushed out from the electrode body central portion 120f.
  • the 7th suppression member 198 is formed in the pore of the axial direction other end part 123b of the positive electrode active material layer 123, it can suppress that electrolyte solution is extruded from the electrode body center part 120f through this hole.
  • the eighth suppression member 199 is formed between the opposite other end portions 141d and 141d of the separators 141 and 141, through the separators 141 and 141 (the opposite other end portions 141d and 141d), It can suppress that electrolyte solution is extruded from the electrode body center part 120f.
  • this lithium ion secondary battery 100 even when a large current is repeatedly discharged or charged in a low temperature environment, it is possible to suppress a gradual change in the ion concentration of the electrolyte in the electrode body central portion 120f. It can suppress that resistance increases and apparent battery capacity becomes small.
  • the wound electrode body 120 since it is a gel-like body, it can easily follow the shape change of the wound electrode body 120 due to a temperature change or the like, so that the one-end liquid flow suppressing member 190 and the other-end liquid flow suppressing member 195 are provided. The deformation of the wound electrode body 120 is not hindered.
  • the positive electrode plate 121 is manufactured. That is, a positive electrode current collector foil 122 made of a long aluminum foil is prepared. Then, a positive electrode active material paste containing a positive electrode active material, a conductive material and a binder is applied to one main surface of the positive electrode current collector foil 122 while forming a strip-like positive electrode current collector portion 121m extending in the longitudinal direction. Then, it is dried with hot air to form a strip-like positive electrode portion 121w.
  • the above-described positive electrode active material paste is applied to the main surface on the opposite side of the positive electrode current collector foil 122 while the strip-shaped positive electrode current collector portion 121m is formed, and dried with hot air, thereby forming the strip-shaped positive electrode portion 121w. Form. Then, in order to improve an electrode density, the positive electrode active material layer 123 is compressed with a pressure roll.
  • a predetermined flow suppressing process (a heating process described later in the first embodiment) is applied to the positive electrode plate 121 corresponding to the first suppressing member 191.
  • the first pre-treatment suppressing member 191x in which the flowability of the electrolyte in the axis AX direction (width direction) is reduced is formed (see FIGS. 3 and 4).
  • the seventh forming step of the pre-treatment suppressing member forming step the positive electrode plate 121 corresponds to the seventh suppressing member 198, and the electrolytic solution in the axis AX direction (width direction) is obtained by the above-described flow suppressing process.
  • circulation property of this falls is formed.
  • the pre-treatment first suppressing member 191x and the pre-processing seventh suppressing member 198x are each formed of a gelling material that absorbs the electrolyte by heat treatment and gels.
  • a vinylidene fluoride / hexafluoropropylene polymer (P (VDF-HFP)), which is one of the gelling materials, is prepared.
  • a coating solution obtained by mixing P (VDF-HFP) with N-methylpyrrolidone (NMP) as a solvent is used as a portion of the positive electrode plate 121 where the first suppressing member 191 is formed, that is, the positive electrode active material.
  • the material layer 123 is applied to one end 123a in the axial direction of the material layer 123 and a portion where the seventh suppressing member 198 is formed, that is, the other end 123b in the axial direction of the positive electrode active material layer 123.
  • the said coating liquid is filled in the pore of the axial direction one end part 123a, and the pore of the axial direction other end part 123b, respectively.
  • the positive electrode plate 121 is dried and NMP is removed, thereby forming the first pre-treatment suppressing member 191x in the pores of the axial end portion 123a and processing in the pores of the axial other end portion 123b.
  • a front seventh restraining member 198x is formed.
  • the porosity of the axial direction one end part 123a in the state in which the 1st suppression member 191x before a process was formed, and the 7th suppression member 198x before a process are formed.
  • the porosity of the other axial end portion 123b can be increased.
  • dibutyl phthalate (DBP) as a plasticizer is further mixed into the above coating liquid, and this coating liquid is applied to the one axial end 123a and the other axial end 123b of the positive electrode active material layer 123 in the positive electrode plate 121, respectively. And then dried to remove NMP.
  • the positive electrode plate 121 is further vacuum-dried at a high temperature to remove DBP, or DBP is removed using xylene or the like.
  • the above-mentioned porosity can be enlarged, electrolyte solution permeability becomes good, and in the electrolyte solution pouring process mentioned below, the pouring property of electrolyte solution becomes good.
  • many electrolyte solutions can be impregnated with the 1st suppression member 191x before a process and the 7th suppression member 198x before a process, in the suppression member formation process mentioned later, the efficiency of gelatinization becomes favorable.
  • this positive electrode plate 121 corresponds to the 2nd suppression member 192, and by predetermined
  • a pre-treatment second suppressing member 192x that reduces the flowability of the electrolyte solution in the axis AX direction (width direction) is formed (see FIGS. 3 and 4).
  • the pre-treatment second suppressing member 192x is also formed of a gelling material that gels by absorbing the electrolytic solution by heat treatment.
  • a coating solution obtained by mixing P (VDF-HFP), which is a gelling material, with NMP together with fillers such as silica powder (SiO 2 ) and alumina powder (Al 2 O 3 ) is used as a positive electrode. It applies to the part which forms the 2nd suppression member 192 among the plates 121, ie, a part by the side of the positive electrode active material layer 123 among the internal positive electrode current collection parts 121m1 of the positive electrode current collection part 121m. Thereafter, the positive electrode plate 121 is dried to remove NMP, thereby forming a pre-treatment second suppressing member 192x having a porous structure. Thus, the positive electrode plate 121 is formed.
  • the porosity of the pre-treatment second suppressing member 192x can be increased by mixing a plasticizer with the coating solution.
  • a plasticizer for example, DBP as a plasticizer is further mixed with the above coating liquid, and this coating liquid is applied to a part of the internal positive electrode current collector 121m1 in the positive electrode plate 121 and dried to remove NMP. Thereafter, the positive electrode plate 121 is further vacuum-dried at a high temperature to remove DBP, or DBP is removed using xylene or the like.
  • the negative electrode plate 131 is manufactured. That is, a negative electrode current collector foil 132 made of a long copper foil is prepared. Then, a negative electrode active material paste containing a negative electrode active material, a binder and a thickener is applied to one main surface of the negative electrode current collector foil 132 while forming a strip-shaped negative electrode current collector portion 131m extending in the longitudinal direction. And it is made to dry with hot air, and the strip
  • the negative electrode plate 131 corresponds to the third suppressing member 193, and a predetermined distribution suppressing process (a heating process described later in the first embodiment).
  • the pre-treatment third suppressing member 193x in which the flowability of the electrolyte in the axis AX direction (width direction) is reduced is formed (see FIGS. 5 and 6).
  • the negative electrode plate 131 corresponds to the fifth suppressing member 196, and the electrolytic solution in the axis AX direction (width direction) is obtained by the above-described flow suppressing process.
  • each of the pre-treatment third suppressing member 193x and the pre-processing fifth suppressing member 196x is also formed of a gelling material that absorbs the electrolytic solution by heat treatment and gels.
  • a coating liquid obtained by mixing P (VDF-HFP), which is a gelling material, with NMP is used as a third suppressing member in the negative electrode plate 131.
  • 193 is applied to the part forming the 193, that is, the one end part 133a in the axial direction of the negative electrode active material layer 133 and the part forming the fifth suppressing member 196, that is, the other end part 133b in the axial direction of the negative electrode active material layer 133.
  • the negative electrode plate 131 is dried to remove NMP, thereby forming a pre-treatment third suppressing member 193x in the pores of the axial one end portion 133a and processing in the pores of the other axial end portion 133b.
  • a front fifth suppression member 196x is formed.
  • the pre-treatment third suppressing member 193x is formed by mixing the plasticizer with the coating liquid. It is possible to increase the porosity of the one axial end portion 133a and the porosity of the other axial end portion 133b in the state where the pre-processing fifth suppressing member 196x is formed.
  • the negative electrode plate 131 corresponds to the sixth suppressing member 197, and a predetermined distribution suppressing process (a heating process described later in the first embodiment).
  • the pre-treatment sixth suppressing member 197x is formed in which the flowability of the electrolyte solution in the axis AX direction (width direction) is reduced (see FIGS. 5 and 6).
  • the pre-treatment sixth suppressing member 197x is also formed of a gelling material that gels by absorbing the electrolytic solution by heat treatment.
  • a coating solution obtained by mixing P (VDF-HFP), which is a gelling material, with NMP together with a filler such as silica powder or alumina powder is used as the negative electrode.
  • the plate 131 is applied to a part of the plate 131 where the sixth suppressing member 197 is formed, that is, a part on the negative electrode active material layer 133 side of the internal negative electrode current collector 131m1 of the negative electrode current collector 131m. Thereafter, the negative electrode plate 131 is dried to remove NMP, thereby forming a pre-treatment sixth suppressing member 197x having a porous structure.
  • the negative electrode plate 131 is formed.
  • the porosity of the pre-treatment sixth suppressing member 197x can be increased by mixing the plasticizer with the coating liquid.
  • a long separator 141 is prepared. And as a 4th formation process of the suppression member formation process before a process, this separator 141 corresponds to the 4th suppression member 194, and it is an axis line by predetermined distribution control processing (this embodiment 1 mentioned below heat processing).
  • a pre-treatment fourth suppressing member 194x that reduces the flowability of the electrolyte in the AX direction (width direction) is formed (see FIGS. 7 and 8).
  • the separator 141 corresponds to the eighth suppressing member 199, and the electrolyte solution in the axis AX direction (width direction) is subjected to a predetermined flow suppressing process.
  • a pre-processing eighth restraining member 199 with reduced flowability is formed.
  • the pre-treatment fourth restraining member 194x and the pre-treatment eighth restraining member 199x are also formed of a gelling material that gels by absorbing the electrolyte solution by heat treatment.
  • a coating solution obtained by mixing P (VDF-HFP), which is a gelling material, and a filler such as silica powder or alumina powder with NMP Of the separator 141, a part for forming the fourth suppressing member 194, that is, one main surface of the opposing one end 141c, and a part for forming the eighth suppressing member 199, that is, the other main surface of the opposing other end 141d. Apply to each part of Thereafter, the separator 141 is dried to remove NMP, thereby forming the pre-treatment fourth restraining member 194x and the pre-treatment eighth restraining member 199x. Thus, the separator 141 is formed.
  • the pre-treatment fourth restraining member 194x and the pre-treatment eighth restraining member are mixed by mixing the plasticizer with the coating liquid.
  • the porosity of 199x can be increased.
  • the positive electrode plate 121 and the negative electrode plate 131 are overlapped with each other via the separator 141 (see FIGS. 9 and 10), and the axis AX is used around the winding core. Wrap around. Then, in a compression process, this is compressed into a flat shape to form a wound electrode body 120 (see FIG. 2). As a result, the pre-treatment liquid flow suppression member (the pre-treatment one-end liquid flow suppression member 190x and the pre-treatment other-end liquid flow suppression member 195x) is formed on the wound electrode body 120.
  • the pre-treatment one-end liquid flow suppression composed of the pre-treatment first restraining member 191 x to the pre-treatment fourth restraining member 194 x is arranged on the axial end portion 120 fa of the electrode body central portion 120 f.
  • the member 190x is formed, and the pre-treatment other-end liquid flow suppressing member 195x including the pre-treatment fourth restraining member 195x to the pre-treatment eighth restraining member 199x is formed at the other axial end 120fb of the electrode body central portion 120f. Is done.
  • a case lid member 113, three types of insulating members 181, 183, 185, and three types of terminal fittings 151, 153, 155 are prepared (see FIG. 12), and the positive electrode terminal member is provided on the case lid member 113.
  • 150 and the negative electrode terminal member 160 are fixed, the positive electrode terminal member 150 is connected to the positive electrode current collector 121m (external positive electrode current collector 121m2) of the wound electrode body 120, and the negative electrode terminal member 160 is The negative electrode current collector 131m (external negative electrode current collector 131m2) of the rotary electrode body 120 is connected.
  • the case main body member 111 is prepared, and the wound electrode body 120 is inserted into the case main body member 111.
  • the battery case 110 is formed by welding the case lid member 113 and the case main body member 111 by laser welding.
  • each pre-treatment liquid flow suppressing member one pre-processing liquid flow suppressing member 190x and the other before the processing
  • An electrolyte solution is injected into the electrode body central portion 120f through the end liquid flow suppressing member 195x). Thereafter, the electrolyte solution inlet 113d is sealed.
  • a predetermined flow suppressing process (heating process in the first embodiment) is performed to reduce the flowability of the electrolyte solution in the axis AX direction of the one-end liquid flow suppressing member 190x before the processing
  • the one-end liquid flow suppressing member 190x before processing is used as the one-end liquid flow suppressing member 190, and the other-end liquid flow control before processing is reduced by reducing the flowability of the electrolyte in the axis AX direction of the other-end liquid flow suppressing member 195x before processing.
  • the member 195x is referred to as the other end liquid flow suppressing member 195.
  • the lithium ion secondary battery 100 is held at 90 to 100 ° C. for about 30 minutes to 3 hours. Then, it is naturally cooled to room temperature. As a result of this heat treatment, P (VDF-HFP), which is a gelling material, absorbs the electrolyte and gels, and the electrolyte flowability decreases, and the first suppressing member 191x before the treatment to the fourth suppressing member 194x before the treatment are changed.
  • the first suppression member 191 to the fourth suppression member 194 are formed, and the fifth suppression member 196 to the eighth suppression member 199 are formed from the pre-treatment fourth suppression member 195x to the pre-treatment eighth suppression member 199x.
  • the liquid flow suppressing members (the one end liquid flow suppressing member 190 and the other end liquid flow suppressing member 195) are formed. After that, high temperature aging and various inspections are performed. Thus, the lithium ion secondary battery 100 is completed.
  • the wound electrode body 120 is passed through itself by a predetermined flow suppression process (the heat treatment in the first embodiment).
  • a pre-treatment liquid flow suppressing member (a pre-processing one-end liquid flow suppressing member 190x and a pre-processing other-end liquid flow suppressing member 195x) in which the flowability of the electrolyte solution in the axis AX direction is lowered is formed (pre-processing suppressing member forming step). ).
  • one end of the pre-treatment liquid flow suppressing member 190x is formed at one axial end 120fa of the electrode body central portion 120f, and the other axial end of the electrode body central portion 120f is formed.
  • a pre-treatment other end liquid flow suppressing member 195x is formed in the portion 120fb.
  • the electrolyte flowability of the pre-treatment one-end liquid flow suppressing member 190x and the pre-treatment other-end liquid flow suppressing member 195x is not yet lowered.
  • the electrolytic solution can be injected into the electrode body central portion 120f through the pre-treatment one-end liquid flow restraining member 190x and the pre-treatment other-end liquid flow restraining member 195x.
  • the first suppression member 191x before processing is formed in the axial one end portion 123a of the positive electrode active material layer 123, and this is used as the first suppression member 191, so the axial one end portion 123a It is possible to suppress the electrolytic solution from being pushed out from the electrode body central portion 120f through the pores.
  • the second pre-treatment second suppressing member 192x is formed between the internal positive electrode current collecting portion 121m1 of the positive electrode current collecting portion 121m and the positive facing portion 141c of the separator 141, and this is further used as the second suppressing member 192. It is possible to suppress the electrolyte from being pushed out from the electrode body central portion 120f through the space between the positive electrode current collector 121m (internal positive electrode current collector 121m1) and the separator 141 (positively facing portion 141c).
  • the pretreatment third suppression member 193x is formed in the axial one end portion 133a of the negative electrode active material layer 133, and this is used as the third suppression member 193, the electrolyte solution passes through the pores of the axial one end portion 133a. It can suppress pushing out from the electrode body center part 120f.
  • the 4th suppression member 194x before a process is formed between the opposing one end parts 141c and 141c of the separators 141 and 141, and this is made into the 4th suppression member 194, the opposing one end parts 141c of the separators 141 and 141, It can suppress that electrolyte solution is extruded from electrode body center part 120f through between 141c.
  • the pretreatment fifth suppression member 196x is formed in the other axial end portion 133b of the negative electrode active material layer 133, and this is used as the fifth suppression member 196, electrolysis is performed through the pores in the other axial end portion 133b. It can suppress that a liquid is extruded from the electrode body center part 120f.
  • the 6th suppression member 197 before a process is formed between the internal negative electrode current collection part 131m1 of the negative electrode current collection part 131m, and the negative opposing part 141b of the separator 141, and this is further used as the 6th suppression member 197, it is negative electrode It is possible to suppress the electrolyte from being pushed out from the electrode body central portion 120f through the current collector 131m (internal negative electrode current collector 131m1) and the separator 141 (negatively opposed portion 141b).
  • the 7th suppression member 198 before a process is formed in the axial direction other end part 123b of the positive electrode active material layer 123, and this is further used as the 7th suppression member 198, electrolysis is carried out through the pore of the axial direction other end part 123b. It can suppress that a liquid is extruded from the electrode body center part 120f.
  • the pretreatment 8th suppression member 199x is formed between the opposing other end parts 141d and 141d of the separators 141 and 141, and this is further used as the 8th suppression member 199, the opposing other end part of the separators 141 and 141 is provided. It can suppress that electrolyte solution is extruded from electrode body center part 120f through between 141d and 141d.
  • the pre-treatment one-end liquid circulation restraining member 190x and the pre-treatment other-end liquid circulation restraining member 195x are each gelled by absorbing the electrolytic solution by heat treatment.
  • P (VDF-HFP)) is formed, and heat treatment is performed to form the one-end liquid flow suppressing member 190 and the other-end liquid flow suppressing member 195. Therefore, it is easy to form the one-end liquid flow suppressing member 190 and the other-end liquid flow suppressing member 195.
  • the pre-processing one-end liquid flow suppressing member 190x and the pre-processing other-end liquid flow suppressing member 195x are each formed of a gelling material.
  • the flow suppressing member 190x and the pre-treatment other end liquid flow suppressing member 195x can also be formed of a porous resin whose own pores are closed by heat treatment or the like.
  • a porous resin sheet is attached to the electrode plate.
  • a pre-processing one-end liquid flow suppressing member and a pre-processing other-end liquid flow suppressing member made of a porous resin are formed on one axial end portion 120fa and the other axial end portion 120fb of the body center portion 120f (pre-processing suppressing member formation).
  • the electrolytic solution is injected into the electrode body central portion 120f through the pre-treatment one-end liquid flow restraining member and the pre-treatment other-end liquid flow restraining member (electrolyte pouring step).
  • the liquid flow suppressing members (the one-end liquid flow suppressing member 290 and the other-end liquid flow suppressing member 295) and the forming method thereof are the same as those in the first embodiment. This is different from the liquid flow suppressing member (one end liquid flow suppressing member 190 and the other end liquid flow suppressing member 195) of the lithium ion secondary battery 100.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment, and the description of the same parts as the first embodiment is omitted or simplified.
  • the wound electrode body 220 includes a long positive electrode plate 221 (see FIGS. 13 and 14) and a long negative electrode plate 231 (see FIGS. 15 and 16). And are wound around the axis AX and compressed in a flat shape (see FIGS. 19 to 21 and 2).
  • the wound electrode body 220 has an electrode body central portion 220f, which is a portion where the separator 241 exists in the radial direction of the axis AX, in the center of the axis AX.
  • a one-end liquid flow suppressing member 290 that suppresses the flow of the electrolyte between the inside and outside of the electrode body central portion 220f through the axial one end portion 220fa. It is formed (see FIG. 21).
  • the other end portion 220fb in the axial direction of the electrode body central portion 220f is, as will be described later, the other end liquid flow suppressing member that suppresses the flow of the electrolyte between the inside and outside of the electrode body central portion 220f through the other end portion 220fb in the axial direction. 295 is formed.
  • the positive electrode plate 221 includes a positive electrode current collector foil 122 and positive electrode active material layers 123 and 123 similar to those of the first embodiment, as shown in FIGS. 13, 14, and 19 to 21.
  • the strip-shaped portion where the positive electrode active material layers 123, 123 exist in the thickness direction of itself is the positive electrode portion 221w
  • the strip-shaped portion where the positive electrode active material layer 123 does not exist in the thickness direction of itself is the positive electrode.
  • the positive electrode current collector 221m includes an internal positive electrode current collector 221m1 and an external positive electrode current collector 221m2.
  • the negative electrode plate 231 includes a negative electrode current collector foil 132 and negative electrode active material layers 133 and 133 similar to those of the first embodiment.
  • a band-shaped portion where the negative electrode active material layers 133 and 133 exist in the thickness direction of itself is the negative electrode portion 231 w
  • a band-shaped portion where the negative electrode active material layer 133 does not exist in the thickness direction of itself is the negative electrode The current collector 231m.
  • the negative electrode current collector 231m includes an internal negative electrode current collector 231m1 and an external negative electrode current collector 231m2. Further, as shown in the separator 241 (see FIGS. 17, 18, and 19 to 21), it is made of a known resin and has a long shape.
  • the one-end liquid flow suppressing member 290 includes a second suppressing member 292 and a fourth suppressing member 294 as shown in a partial cross-sectional view of the wound electrode body 220 in FIG.
  • the second suppression member 292 and the fourth suppression member 294 are made of PP resin.
  • the 2nd suppression member 292 is formed between the internal positive electrode current collection part 221m1 of the positive electrode current collection part 221m, and the positive facing part 241a of the separator 241, and extends in the longitudinal direction of the positive electrode plate 221 and the separator 241.
  • the fourth suppressing member 294 is formed between the opposing one end portions 241 c and 241 c of the separators 241 and 241 and has a strip shape extending in the longitudinal direction of the separator 241.
  • the other-end liquid flow suppressing member 295 includes a sixth suppressing member 297 and an eighth suppressing member 299.
  • the sixth suppression member 297 and the eighth suppression member 299 are also made of PP resin.
  • the 6th suppression member 297 is formed between the internal negative electrode current collection part 231m1 of the negative electrode current collection part 231m, and the negative opposing part 241b of the separator 241, and extends in the longitudinal direction of the negative electrode plate 231 and the separator 241.
  • the eighth suppressing member 299 is formed between the opposing other end portions 241 d and 241 d of the separators 241 and 241, and has a strip shape extending in the longitudinal direction of the separator 241.
  • the lithium ion secondary battery 200 when a large current is discharged (or charged) in a low temperature environment, the lithium ion concentration of the electrolyte near the negative electrode active material layer 133 increases (in the case of charging), and With the thermal expansion of the rotary electrode body 220, pressure is applied to the electrolytic solution existing in the electrode body central portion 220f, and the electrolytic solution tends to be pushed out of the electrode body.
  • the wound electrode body 220 is provided with the liquid flow suppressing members (the one-end liquid flow suppressing member 290 and the other-end liquid flow suppressing member 295). Extrusion from the body 220 (specifically, the electrode body central portion 220f) can be suppressed.
  • the second suppression member 292 is formed between the internal positive electrode current collector 221m1 of the positive electrode current collector 221m and the positive facing portion 241a of the separator 241, the positive electrode current collector 221m ( It is possible to suppress the electrolytic solution from being pushed out from the electrode body central portion 220f through the space between the internal positive electrode current collecting portion 221m1) and the separator 241 (forward facing portion 241a).
  • the 4th suppression member 294 is formed between the opposing one end parts 241c and 241c of the separators 241 and 241, the electrolyte solution passes between the separators 241 and 241 (the opposing one end parts 241c and 241c). It can suppress pushing out from the electrode body center part 220f.
  • the sixth suppression member 297 is formed between the internal negative electrode current collector 231m1 of the negative electrode current collector 231m and the negative facing portion 241b of the separator 241, the negative electrode current collector 231m (internal negative current collector 231m1) ) And the separator 241 (negative facing portion 241b), it is possible to suppress the electrolyte from being pushed out from the electrode body central portion 220f.
  • the eighth suppression member 299 is formed between the opposing other end portions 241d and 241d of the separators 241, 241, electrolysis is performed between the separators 241, 241 (opposite other end portions 241d, 241d). It can suppress that a liquid is extruded from the electrode body center part 220f.
  • the same parts as those of the first embodiment have the same effects as those of the first embodiment.
  • the positive electrode plate 221 is manufactured. That is, as in the first embodiment, the positive electrode active material layers 123 are formed on both main surfaces of the positive electrode current collector foil 122 to form the positive electrode plate 221. In the first embodiment, after that, the first, second, and seventh forming steps of the pre-treatment suppressing member forming step are performed, but in the second embodiment, such a step is not performed on the positive electrode plate 221.
  • the negative electrode plate 231 is manufactured. That is, in the same manner as in Embodiment 1 described above, the negative electrode active material layer 133 is formed on both main surfaces of the negative electrode current collector foil 132 to form the negative electrode plate 231.
  • the third, fifth, and sixth forming steps of the pre-treatment suppressing member forming step are performed, but in the second embodiment, such a step is not performed on the negative electrode plate 231.
  • a long separator 241 is prepared.
  • the fourth and eighth forming steps of the pre-treatment suppressing member forming step are performed on the separator 241, but in the second embodiment, such a step is not performed on the separator 241.
  • the positive electrode plate 221 and the negative electrode plate 231 are overlapped with each other via the separator 241 (see FIGS. 19 and 20) and wound around the axis AX using a winding core. Then, in a compression process, this is compressed into a flat shape to form a wound electrode body 220 (see FIGS. 2 and 21).
  • the one end 220fa and the other end 220fb in the axial direction of the center part 220f of the electrode body are respectively filled with PP resin by, for example, a syringe. This is cured to form a liquid flow suppressing member (one end liquid flow suppressing member 290 and the other end liquid flow suppressing member 295).
  • PP resin is filled between the internal positive electrode current collector portion 221m1 of the positive electrode current collector portion 221m and the positive facing portion 241a of the separator 241 to form the second suppressing member 292, and the separators 241, 241.
  • PP resin is filled between the opposed one end portions 241c and 241c to form the fourth suppressing member 294, and the one-end liquid flow suppressing member 290 including the second suppressing member 292 and the fourth suppressing member 294 is formed. . Further, PP resin is filled between the internal negative electrode current collector portion 231m1 of the negative electrode current collector portion 231m and the negative facing portion 241b of the separator 241 to form the sixth suppressing member 297, and the facing of the separators 241, 241 and the like. PP resin is filled between the end portions 241d and 241d to form the eighth suppressing member 299, and the other end liquid circulation suppressing member 295 including the sixth suppressing member 297 and the eighth suppressing member 299 is formed.
  • an electrolytic solution is injected into the electrode body central portion 220 f of the wound electrode body 220.
  • the electrolytic solution is injected into the electrode body central portion 220 from the axial one end portion 220fa or the axial other end portion 220fb using a syringe or the like.
  • a case lid member 113, three types of insulating members 181, 183, 185, and three types of terminal fittings 151, 153, 155 are prepared (see FIG. 12), and the positive electrode terminal member is provided on the case lid member 113.
  • the positive electrode terminal member 150 and the negative electrode terminal member 160 are fixed, the positive electrode terminal member 150 is connected to the positive electrode current collector 221m (external positive electrode current collector 221m2) of the wound electrode body 220, and the negative electrode terminal member 160 is The negative electrode current collector 231m (external negative electrode current collector 231m2) of the rotary electrode body 220 is connected.
  • the case body member 111 is prepared, and the wound electrode body 220 is inserted into the case body member 111.
  • the battery case 110 is formed by welding the case lid member 113 and the case main body member 111 by laser welding. After that, high temperature aging and various inspections are performed. Thus, the lithium ion secondary battery 200 is completed.
  • a vehicle 700 according to the third embodiment includes a plurality of lithium ion secondary batteries 100 according to the first embodiment, and is driven by using an engine 740, a front motor 720, and a rear motor 730 in combination as shown in FIG. It is a hybrid car.
  • the vehicle 700 includes a vehicle body 790, an engine 740, a front motor 720, a rear motor 730, a cable 750, and an inverter 760 attached thereto. Further, the vehicle 700 includes an assembled battery 710 having a plurality of lithium ion secondary batteries 100 therein, and the electric energy stored in the assembled battery 710 is used for driving the front motor 720 and the rear motor 730. ing.
  • the lithium ion secondary battery 100 can suppress the apparent battery capacity from being reduced even when discharging or charging a large current in a low temperature environment is repeated. Therefore, the performance of the vehicle 700 equipped with the lithium ion secondary battery 100 can be maintained high for a long period.
  • the lithium ion secondary battery 200 of the second embodiment may be mounted.
  • the hammer drill 800 according to the fourth embodiment is a battery using device on which a battery pack 810 including the lithium ion secondary battery 100 according to the first embodiment is mounted. Specifically, in this hammer drill 800, a battery pack 810 is accommodated in a bottom portion 821 of a main body 820, and this battery pack 810 is used as an energy source for driving the drill.
  • the lithium ion secondary battery 100 can suppress the apparent battery capacity from being reduced even when discharging or charging a large current in a low temperature environment is repeated. Therefore, the performance of the hammer drill 800 equipped with the lithium ion secondary battery 100 can be maintained high over a long period of time.
  • the lithium ion secondary battery 200 of the second embodiment may be mounted.
  • the present invention has been described with reference to the first to fourth embodiments.
  • the present invention is not limited to the first to fourth embodiments described above, and can be appropriately modified and applied without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, you can.
  • the one-end liquid flow suppressing member 190 includes the first suppressing member 191 to the fourth suppressing member 194, and in the second embodiment, the one-end liquid flow suppressing member 290 is the second suppressing member 292 and the second suppressing member 292.
  • the four suppression member 294 is provided, the one-end liquid circulation suppression member may have at least one of the first suppression member to the fourth suppression member.
  • the other-end liquid flow suppressing member 195 includes the fifth suppressing member 196 to the eighth suppressing member 199.
  • the other-end liquid flow suppressing member 295 is the sixth suppressing member 297.
  • the eighth suppression member 299 but the other-end liquid circulation suppression member may have at least one of the fifth suppression member to the eighth suppression member.

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Abstract

 本発明は、低温環境下での大電流の放電或いは充電の繰り返しにより見掛けの電池容量が小さくなるのを抑制できる二次電池を提供することを目的とする。 本発明のリチウムイオン二次電池(二次電池)(100)は、正極板(121)と負極板(131)とがセパレータ(141)を介して互いに重なり軸線(AX)周りに捲回された捲回型電極体(120)を備える。この捲回型電極体(120)は、その電極体中央部(120f)のうち軸線方向一端部(120fa)に形成され、軸線方向一端部(120fa)を通じた電解液の流通を抑制する一端液流通抑制部材(190)と、電極体中央部(120f)のうち軸線方向他端部(120fb)に形成され、軸線方向他端部(120fb)を通じた電解液の流通を抑制する他端液流通抑制部材(195)とを有する。

Description

二次電池、及び、二次電池の製造方法
 本発明は、長尺状の正極板と長尺状の負極板とを長尺状のセパレータを介して互いに重ねて軸線周りに捲回した捲回型電極体を備える二次電池に関する。また、この二次電池の製造方法に関する。
 従来より、長尺状の正極板と長尺状の負極板とを長尺状のセパレータを介して互いに重ねて軸線周りに捲回した捲回型電極体を備える、リチウムイオン二次電池などの二次電池が知られている。このうち、正極板は、長尺状の正極集電箔とこの上に形成された正極活物質層とからなり、長手方向に延びる帯状の正極部と、正極板の幅方向一端に位置して長手方向に延びる帯状の正極集電部とを有する。また、負極板は、長尺状の負極集電箔とこの上に形成された負極活物質層とからなり、長手方向に延びる帯状の負極部と、負極板の幅方向一端に位置して長手方向に延びる帯状の負極集電部とを有する。そして、捲回型電極体は、軸線の径方向にセパレータが存在する電極体中央部を有し、この電極体中央部から軸線方向一端側に、正極集電部の幅方向の一部が渦巻き状をなして突出すると共に、電極体中央部から軸線方向他端側に、負極集電部の幅方向の一部が渦巻き状をなして突出している。
 このような二次電池では、低温環境下で大電流の放電を行うと、活物質の膨張や捲回型電極体の熱膨張に伴い、捲回型電極体内に存在する電解液に圧力が掛かる。一方、放電に伴って負極活物質層付近の電解液中に含まれるリチウムイオンなど電気伝導を担うイオンの濃度が上がり、このイオン濃度の高い電解液が、捲回型電極体の内部から外部に押し出される。従って、低温環境下で大電流の放電を繰り返すと、電極体内部の電解液のイオン濃度が徐々に低くなる現象が生じる。そうすると、電極体内部で電池反応に寄与し得るイオンが少なくなるので、内部抵抗が増加して、見掛けの電池容量が小さくなってしまう。
 これとは逆に、この二次電池において、低温環境下で大電流の充電を行っても、活物質の膨張や、捲回型電極体の熱膨張に伴い、捲回型電極体内に存在する電解液に圧力が掛かる。一方、充電に伴って負極活物質層付近の電解液のイオン濃度が下がり、このイオン濃度の低い電解液が、捲回型電極体の内部から外部に押し出される。従って、低温環境下で大電流の充電を繰り返すと、電極体内部の電解液のイオン濃度が徐々に高くなる現象が生じる。そうすると、電極体内部の電解液のイオン濃度が好適な範囲を超えるので、この場合も、電池反応が低下し、見掛けの電池容量が小さくなってしまう。
 このように従来の二次電池では、低温環境下で大電流の放電を繰り返すと、或いは低温環境下で大電流の充電を繰り返すと、見掛けの電池容量が小さくなるという問題があった。
 この問題に対し、特許文献1では、捲回型電極体のうち、正極板の正極活物質層と負極板の負極活物質層とセパレータとが互いに重なって捲回された捲回コア部における単位面積あたりの電解液保持量が、軸線方向の一端側及び他端側よりも軸線方向の中央部で大きくなる形態に、捲回型電極体を構成している。具体的には、正極活物質層や負極活物質層、セパレータの空隙率を、軸線方向の一端側及び他端側よりも中央部で大きくすることにより、捲回型電極体の電解液保持量を、軸線方向の一端側及び他端側よりも中央部で大きくしている。また、セパレータの厚みを、軸線方向の一端側及び他端側よりも中央部で大きくする等により、捲回型電極体の電解液保持量を、軸線方向の一端側及び他端側よりも中央部で大きくしている。
 このようにすることで、捲回コア部の中央部に両端部よりも多くの電解液を含ませておくことができる。捲回コア部の中央部に保持される電解液の量が多くなれば、低温環境下で大電流の放電或いは充電を繰り返したときに、この中央部における電解液のイオン濃度の変動を小さく抑えられるので、内部抵抗が増加して見掛けの電池容量が小さくなるのを抑制できる。
特開2009-211956号公報
 しかしながら、上述の特許文献1の二次電池でもなお、低温環境下で大電流の放電を行ったときには、イオン濃度の高い電解液が捲回型電極体の内部から外部に押し出される。また、低温環境下で大電流の充電を行ったときには、イオン濃度の低い電解液が捲回型電極体の内部から外部に押し出される。従って、このような放電或いは充電を繰り返すと、前述のように、電極体内部の電解液のイオン濃度が徐々に変化していき、内部抵抗が増加して、見掛けの電池容量が徐々に小さくなってしまう。
 本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、低温環境下での大電流の放電或いは充電の繰り返しにより見掛けの電池容量が小さくなるのを抑制できる二次電池を提供することを目的とする。また、この二次電池の製造方法を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するための本発明の一態様は、長尺状の正極板と長尺状の負極板とを長尺状のセパレータを介して互いに重ねて軸線周りに捲回した捲回型電極体と、前記捲回型電極体内に含まれる電解液と、を備える二次電池であって、前記捲回型電極体は、自身の内部と前記軸線に沿う軸線方向の外部との間における、前記電解液の流通を抑制する液流通抑制部材を有する二次電池である。
 この二次電池では、捲回型電極体に、自身の内部と外部(軸線方向の外部)との間における、電解液の流通を抑制する液流通抑制部材を設けている。このような液流通抑制部材により、低温環境下で大電流の放電或いは充電を行ったときに、捲回型電極体からイオン濃度の高い或いは低い電解液が押し出されるのを抑制できるので、放電或いは充電の繰り返しによって、捲回型電極体内の電解液のイオン濃度が徐々に変化するのを抑制できる。従って、低温環境下で大電流の放電或いは充電を繰り返した場合でも、内部抵抗が増加して見掛けの電池容量が小さくなるのを抑制できる。
 なお、「液流通抑制部材」は、例えば、捲回型電極体のうち、軸線方向一端側の端部及び軸線方向他端側の端部の少なくともいずれかに形成することができる。或いは、後述するように、捲回型電極体のうちの電極体中央部(軸線の径方向にセパレータが存在する部位)に形成してもよい。即ち、電極体中央部のうち、軸線方向一端側の端部及び軸線方向他端側の端部の少なくともいずれかに形成することができる。
 また、「液流通抑制部材」は、例えば、電解液が流通可能な経路の全体を塞ぐ形態に形成してもよいし、また、上記経路の一部を塞ぐ形態に形成してもよい。
 また、「液流通抑制部材」は、例えば、後述するように、電解液を含みゲル状をなすゲル状体で構成することができる。また、「液流通抑制部材」は、樹脂や金属、セラミック等から形成してもよい。
 更に、上記の二次電池であって、前記捲回型電極体のうち、前記軸線の径方向に前記セパレータが存在する部位を、前記電極体中央部としたとき、前記液流通抑制部材は、前記電極体中央部のうちの軸線方向一端側の端部に形成され、ここを通じた前記電解液の流通を抑制する一端液流通抑制部材、及び、前記電極体中央部のうちの軸線方向他端側の端部に形成され、ここを通じた前記電解液の流通を抑制する他端液流通抑制部材、の少なくともいずれかである二次電池とすると良い。
 この二次電池では、捲回型電極体のうち、軸線の径方向にセパレータが存在する電極体中央部の軸線方向一端部に、ここを通じた電極体中央部内外間の電解液の流通を抑制する一端液流通抑制部材を設けると共に、電極体中央部の軸線方向他端部に、ここを通じた電極体中央部内外間の電解液の流通を抑制する他端液流通抑制部材を設けている。
 このような一端液流通抑制部材及び他端液流通抑制部材により、放電或いは充電の繰り返しによって、捲回型電極体のうちの「電極体中央部」内の電解液のイオン濃度が徐々に変化するのを、例えば捲回型電極体の両端部に液流通抑制部材を設ける場合よりも、より効果的に抑制できる。「電極体中央部」は、電池反応を生じる部分を含むので、この「電極体中央部」内のイオン濃度の変化を効果的に抑制することで、内部抵抗が増加して見掛けの電池容量が小さくなるのをより効果的に抑制できる。
 なお、「一端液流通抑制部材」は、前述のように、電極体中央部の軸線方向一端部に形成する。例えば、軸線方向一端部を通じて電解液が流通可能な経路の全体を塞ぐ形態に、一端液流通抑制部材を形成することができる。また、上記経路の一部を塞ぐ形態に、一端液流通抑制部材を形成してもよい。
 また、「他端液流通抑制部材」は、前述のように、電極体中央部の軸線方向他端部に形成する。例えば、軸線方向他端部を通じて電解液が流通可能な経路の全体を塞ぐ形態に、他端液流通抑制部材を形成することができる。また、上記経路の一部を塞ぐ形態に、他端液流通抑制部材を形成してもよい。
 更に、上記の二次電池であって、前記正極板は、長尺状の正極集電箔の一部に正極活物質層が形成されてなり、この正極板の長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在する正極部と、前記正極集電箔の幅方向の片方の端部に位置して、前記長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在しない正極集電部と、を有し、前記負極板は、長尺状の負極集電箔の一部に負極活物質層が形成されてなり、この負極板の長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在する負極部と、前記負極集電箔の幅方向の片方の端部に位置して、前記長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在しない負極集電部と、を有し、前記捲回型電極体は、前記電極体中央部から前記軸線方向一端側に、前記正極集電部の一部が渦巻き状をなして突出すると共に、前記電極体中央部から前記軸線方向他端側に、前記負極集電部の一部が渦巻き状をなして突出してなる形態を有し、前記一端液流通抑制部材は、多孔質構造の前記正極活物質層のうち、前記軸線方向一端側の端部の気孔内に形成された第1抑制部材、前記正極集電部のうち、前記電極体中央部内に位置する内部正極集電部と、前記セパレータのうち、この内部正極集電部に対向する正対向部との間に形成された第2抑制部材、多孔質構造の前記負極活物質層のうち、前記軸線方向一端側の端部の気孔内に形成された第3抑制部材、前記セパレータのうち、前記軸線方向一端側に位置し、前記セパレータ同士が直接対向する対向一端部同士の間に形成された第4抑制部材、の少なくともいずれかであり、前記他端液流通抑制部材は、多孔質構造の前記負極活物質層のうち、前記軸線方向他端側の端部の気孔内に形成された第5抑制部材、前記負極集電部のうち、前記電極体中央部内に位置する内部負極集電部と、前記セパレータのうち、この内部負極集電部に対向する負対向部との間に形成された第6抑制部材、多孔質構造の前記正極活物質層のうち、前記軸線方向他端側の端部の気孔内に形成された第7抑制部材、前記セパレータのうち、前記軸線方向他端側に位置し、前記セパレータ同士が直接対向する対向他端部同士の間に形成された第8抑制部材、の少なくともいずれかである二次電池とすると良い。
 この二次電池では、一端液流通抑制部材が、上述の第1抑制部材~第4抑制部材の少なくともいずれかである。このうち、第1抑制部材を設けることにより、低温環境下で大電流の放電或いは充電を行ったときに、正極活物質層の軸線方向一端部内の気孔を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。また、第2抑制部材を設けることにより、低温環境下で大電流の放電或いは充電を行ったときに、正極集電部(内部正極集電部)とセパレータ(正対向部)の間を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。また、第3抑制部材を設けることにより、低温環境下で大電流の放電或いは充電を行ったときに、負極活物質層の軸線方向一端部内の気孔を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。また、第4抑制部材を設けることにより、低温環境下で大電流の放電或いは充電を行ったときに、セパレータ同士(対向一端部同士)の間を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。
 また、この二次電池では、他端液流通抑制部材が、上述の第5抑制部材~第8抑制部材の少なくともいずれかである。このうち、第5抑制部材を設けることにより、低温環境下で大電流の放電或いは充電を行ったときに、負極活物質層の軸線方向他端部内の気孔を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。また、第6抑制部材を設けることにより、低温環境下で大電流の放電或いは充電を行ったときに、負極集電部(内部負極集電部)とセパレータ(負対向部)との間を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。また、第7抑制部材を設けることにより、低温環境下で大電流の放電或いは充電を行ったときに、正極活物質層の軸線方向他端部内の気孔を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。また、第8抑制部材を設けることにより、低温環境下で大電流の放電或いは充電を行ったときに、セパレータ同士(対向他端部同士)の間を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。
 従って、この二次電池では、低温環境下で大電流の放電或いは充電を繰り返した場合でも、電極体中央部内の電解液のイオン濃度が徐々に変化するのを抑制でき、内部抵抗が増加して見掛けの電池容量が小さくなるのを抑制できる。
 更に、上記のいずれかに記載の二次電池であって、前記一端液流通抑制部材及び前記他端液流通抑制部材は、それぞれ、前記電解液を含みゲル状をなすゲル状体からなる二次電池とすると良い。
 この二次電池では、一端液流通抑制部材及び前記他端液流通抑制部材が、電解液を含みゲル状をなすゲル状体からなり、このゲル状体の存在により電解液が流通し難くなるので、低温環境下で大電流の放電或いは充電を行ったときに、電極体中央部から電解液が押し出されるのを効果的に抑制できる。従って、この二次電池では、低温環境下で大電流の放電或いは充電を繰り返した場合でも、電極体中央部内の電解液のイオン濃度が徐々に変化するのを効果的に抑制でき、内部抵抗が増加して見掛けの電池容量が小さくなるのを効果的に抑制できる。
 なお、「ゲル状体」としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)が電解液を含んでゲル化したものや、フッ化ビニリデン・六フッ化プロピレン重合体(P(VDF-HFP))が電解液を含んでゲル化したものなどが挙げられる。
 更に、上記のいずれかに記載の二次電池であって、車両に搭載され、この車両の駆動電源として使用される車両駆動電源用である二次電池とすると良い。
 この二次電池は、前述のように、低温環境下での大電流の放電或いは充電の繰り返しにより見掛けの電池容量が小さくなるのを抑制できる。従って、この二次電池を搭載する車両の性能を、長期間にわたり高く維持できる。
 なお、「車両」としては、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータなどが挙げられる。
 或いは、上記のいずれかに記載の二次電池であって、電池使用機器に搭載され、この電池使用機器の電源として使用される電池使用機器用である二次電池とするのが好ましい。
 このの二次電池は、前述のように、低温環境下での大電流の放電或いは充電の繰り返しにより見掛けの電池容量が小さくなるのを抑制できる。従って、この二次電池を搭載する電池使用機器の性能を、長期間にわたり高く維持できる。
 なお、「電池使用機器」としては、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器などが挙げられる。
 また、他の態様は、長尺状の正極板と長尺状の負極板とを長尺状のセパレータを介して互いに重ねて軸線周りに捲回した捲回型電極体と、前記捲回型電極体内に含まれる電解液と、を備え、前記捲回型電極体は、自身の内部と前記軸線に沿う軸線方向の外部との間における、前記電解液の流通を抑制する液流通抑制部材を有する二次電池の製造方法であって、前記捲回型電極体に、所定の流通抑制化処理により、自身を通じた前記電解液の流通性が低下する処理前液流通抑制部材を形成する処理前抑制部材形成工程と、前記処理前抑制部材形成工程後に、前記処理前液流通抑制部材を通じて、前記電解液を前記捲回型電極体内に注液する電解液注液工程と、前記電解液注液工程後に、前記流通抑制化処理を行い、前記処理前液流通抑制部材を前記液流通抑制部材とする抑制部材形成工程と、を備える二次電池の製造方法である。
 この二次電池の製造方法では、捲回型電極体に、所定の流通抑制化処理により自身を通じた電解液の流通性が低下する処理前液流通抑制部材を形成しておく(処理前抑制部材形成工程)。そして、この処理前液流通抑制部材を通じて、電解液を捲回型電極体内に注液した後(電解液注液工程)、所定の流通抑制化処理を行って、処理前液流通抑制部材を液流通抑制部材とする(抑制部材形成工程)。このため、電解液を捲回型電極体内に注液する際には、処理前液流通抑制部材の電解液流通性がまだ低くなっていないので、これを通じて電解液を捲回型電極体内に注液できる。そして、電解液を捲回型電極体内に注入した後は、所定の流通抑制化処理を行うことにより、処理前液流通抑制部材を液流通抑制部材にするので、液流出抑制部材の形成も容易にできる。
 かくして、この製造方法により製造される二次電池は、捲回型電極体内に電解液を注入できる一方、流通抑制化処理後は捲回型電極体から電解液が押し出されないようにできる。このため、低温環境下で大電流の放電或いは充電を行ったときに、捲回型電極体からイオン濃度の高い或いは低い電解液が押し出されるのを抑制可能な二次電池を容易に製造できる。
 なお、「処理前流通抑制部材」は、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)やフッ化ビニリデン・六フッ化プロピレン重合体(P(VDF-HFP))など、加熱処理やゲル化処理等により、電解液を吸収してゲル化するゲル化材で構成することができる。また、加熱処理等により自身の気孔が塞がる多孔質の樹脂などで構成してもよい。
 更に、上記の二次電池の製造方法であって、前記捲回型電極体のうち、前記軸線の径方向に前記セパレータが存在する部位を、前記電極体中央部としたとき、前記液流通抑制部材は、前記電極体中央部のうちの軸線方向一端側の端部に形成され、ここを通じた前記電解液の流通を抑制する一端液流通抑制部材、及び、前記電極体中央部のうちの軸線方向他端側の端部に形成され、ここを通じた前記電解液の流通を抑制する他端液流通抑制部材、の少なくともいずれかであり、前記処理前抑制部材形成工程は、前記電極体中央部の前記軸線方向一端側の前記端部に、前記処理前液流通抑制部材である処理前一端液流通抑制部材を形成する工程、及び、前記電極体中央部の前記軸線方向他端側の前記端部に、前記処理前液流通抑制部材である処理前他端液流通抑制部材を形成する工程、の少なくともいずれかを有し、前記電解液注液工程は、前記処理前一端液流通抑制部材及び前記処理前他端液流通抑制部材の少なくともいずれかを通じて、前記電解液を前記電極体中央部内に注液する工程であり、前記抑制部材形成工程は、前記処理前一端液流通抑制部材を前記一端液流通抑制部材とする工程、及び、前記処理前他端液流通抑制部材を前記他端液流通抑制部材とする工程、の少なくともいずれかを有する二次電池の製造方法とすると良い。
 この二次電池の製造方法は、上述の処理前抑制部材形成工程、電解液注液工程、及び、抑制部材形成工程を有する。このため、電解液を電極体中央部内に注液する際には、処理前一端液流通抑制部材及び処理前他端液流通抑制部材の電解液流通性がまだ低くなっていないので、これらを通じて、電解液を電極体中央部内に注液できる。そして、電解液を電極体中央部内に注入した後は、所定の流通抑制化処理を行うことにより、処理前一端液流通抑制部材を一端液流通抑制部材にすると共に、処理前他端液流通抑制部材を他端液流通抑制部材にするので、一端液流出抑制部材及び他端液流出抑制部材の形成も容易にできる。
 かくして、この製造方法により製造される二次電池は、電極体中央部内に電解液を注入できる一方、流通抑制化処理後は電極体中央部から電解液が押し出されないようにできる。このため、低温環境下で大電流の放電或いは充電を行ったときに、電極体中央部からイオン濃度の高い或いは低い電解液が押し出されるのを抑制可能な二次電池を容易に製造できる。
 上記の二次電池の製造方法であって、前記正極板は、長尺状の正極集電箔の一部に正極活物質層が形成されてなり、この正極板の長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在する正極部と、前記正極集電箔の幅方向の片方の端部に位置して、前記長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在しない正極集電部と、を有し、前記負極板は、長尺状の負極集電箔の一部に負極活物質層が形成されてなり、この負極板の長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在する負極部と、前記負極集電箔の幅方向の片方の端部に位置して、前記長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在しない負極集電部と、を有し、前記捲回型電極体は、前記電極体中央部から前記軸線方向一端側に、前記正極集電部の一部が渦巻き状をなして突出すると共に、前記電極体中央部から前記軸線方向他端側に、前記負極集電部の一部が渦巻き状をなして突出してなる形態を有し、前記処理前抑制部材形成工程は、多孔質構造の前記正極活物質層のうち、前記軸線方向一端側の端部の気孔内に、前記処理前一端液流通抑制部材を形成する第1形成工程、前記正極集電部のうち、前記電極体中央部内に位置する内部正極集電部と、前記セパレータのうち、この内部正極集電部に対向する正対向部との間に、前記処理前一端液流通抑制部材を形成する第2形成工程、多孔質構造の前記負極活物質層のうち、前記軸線方向一端側の端部の気孔内に、前記処理前一端液流通抑制部材を形成する第3形成工程、前記セパレータのうち、前記軸線方向一端側に位置し、前記セパレータ同士が直接対向する対向一端部同士の間に、前記処理前一端液流通抑制部材を形成する第4形成工程、多孔質構造の前記負極活物質層のうち、前記軸線方向他端側の端部の気孔内に、前記処理前他端液流通抑制部材を形成する第5形成工程、前記負極集電部のうち、前記電極体中央部内に位置する内部負極集電部と、前記セパレータのうち、この内部負極集電部に対向する負対向部との間に、前記処理前他端液流通抑制部材を形成する第6形成工程、多孔質構造の前記正極活物質層のうち、前記軸線方向他端側の端部の気孔内に、前記処理前他端液流通抑制部材を形成する第7形成工程、及び、前記セパレータのうち、前記軸線方向他端側に位置し、前記セパレータ同士で直接対向する対向他端部同士の間に、前記処理前他端液流通抑制部材を形成する第8形成工程、の少なくともいずれかを有する二次電池の製造方法とすると良い。
 この二次電池の製造方法では、処理前抑制部材形成工程は、上述の第1形成工程~第8形成工程の少なくともいずかを有する。このうち、第1形成工程では、正極活物質層の軸線方向一端部の気孔内に、処理前一端液流通抑制部材を形成するので、流通抑制化処理をした後は、この気孔を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。
 また、第2形成工程では、正極集電部の内部正極集電部とセパレータの正対向部との間に、正極板及びセパレータの長手方向に延びる帯状に処理前一端液流通抑制部材を形成するので、流通抑制化処理をした後は、正極集電部(内部正極集電部)とセパレータ(正対向部)の間を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。
 また、第3形成工程では、負極活物質層の軸線方向一端部の気孔内に、処理前一端液流通抑制部材を形成するので、流通抑制化処理をした後は、この気孔を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。
 また、第4形成工程では、セパレータの対向一端部同士の間に、セパレータの長手方向に延びる帯状に処理前一端液流通抑制部材を形成するので、流通抑制化処理をした後は、セパレータ同士(対向一端部同士)の間を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。
 また、第5形成工程では、負極活物質層の軸線方向他端部の気孔内に、処理前他端液流通抑制部材を形成するので、流通抑制化処理をした後は、この気孔を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。
 また、第6形成工程では、負極集電部の内部負極集電部とセパレータの負対向部との間に、負極板及びセパレータの長手方向に延びる帯状に処理前他端液流通抑制部材を形成するので、流通抑制化処理をした後は、負極集電部(内部負極集電部)とセパレータ(負対向部)との間を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。
 第7形成工程では、正極活物質層の軸線方向他端部の気孔内に、処理前他端液流通抑制部材を形成するので、流通抑制化処理をした後は、その気孔を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。
 第8形成工程では、セパレータの対向他端部同士の間に、セパレータの長手方向に延びる帯状に処理前他端液流通抑制部材を形成するので、流通抑制化処理をした後は、セパレータ同士(対向他端部同士)の間を通じて、電極体中央部から電解液が押し出されるのを抑制できる。
 従って、この製造方法により製造される二次電池は、低温環境下で大電流の放電或いは充電を繰り返した場合でも、電極体中央部内の電解液のイオン濃度が徐々に変化するのを抑制でき、内部抵抗が増加して見掛けの電池容量が小さくなるのを抑制できる。
 更に、上記のいずれかに記載の二次電池の製造方法であって前記処理前一端液流通抑制部材及び前記処理前他端液流通抑制部材は、それぞれ、前記流通抑制化処理である加熱処理により、前記電解液を吸収してゲル化するゲル化材からなり、前記抑制部材形成工程は、前記流通抑制化処理として、前記加熱処理を行う工程である二次電池の製造方法とすると良い。
 この二次電池の製造方法では、処理前一端液流通抑制部材及び処理前他端液流通抑制部材を、それぞれ、加熱処理により電解液を吸収してゲル化するゲル化材により形成し、加熱処理を行って、一端液流通抑制部材及び他端液流通抑制部材を形成するので、一端液流通抑制部材及び他端液流通抑制部材の形成が容易である。
 そして、この製造方法により製造される二次電池は、一端液流通抑制部材及び前記他端液流通抑制部材が、電解液を含みゲル状をなすゲル状体から構成され、このゲル状体の存在により電解液が流通し難くなるので、低温環境下で大電流の放電或いは充電を行ったときに、電極体中央部から電解液が押し出されるのを効果的に抑制できる。従って、この二次電池では、低温環境下で大電流の放電或いは充電を繰り返した場合でも、電極体中央部内の電解液のイオン濃度が徐々に変化するのを効果的に抑制でき、内部抵抗が増加して見掛けの電池容量が小さくなるのを効果的に抑制できる。
実施形態1に係るリチウムイオン二次電池の縦断面図である。 実施形態1に係り、捲回型電極体を示す斜視図である。 実施形態1に係り、正極板を示す平面図である。 実施形態1に係り、正極板の図3におけるA-A断面図である。 実施形態1に係り、負極板を示す平面図である。 実施形態1に係り、負極板の図5におけるB-B断面図である。 実施形態1に係り、セパレータを示す平面図である。 実施形態1に係り、セパレータの図7におけるC-C断面図である。 実施形態1に係り、正極板及び負極板をセパレータを介して互いに重ねた状態を示す部分平面図である。 実施形態1に係り、正極板及び負極板をセパレータを介して互いに重ねた状態の、図9におけるD-D断面図である。 実施形態1に係り、捲回型電極体の部分断面図である。 実施形態1に係り、ケース蓋部材、正極電極端子部材及び負極電極端子部材等を示す分解斜視図である。 実施形態2に係り、正極板を示す平面図である。 実施形態2に係り、正極板の図13におけるE-E断面図である。 実施形態2に係り、負極板を示す平面図である。 実施形態2に係り、負極板の図15におけるF-F断面図である。 実施形態2に係り、セパレータを示す平面図である。 実施形態2に係り、セパレータの図17におけるG-G断面図である。 実施形態2に係り、正極板及び負極板をセパレータを介して互いに重ねた状態を示す部分平面図である。 実施形態2に係り、正極板及び負極板をセパレータを介して互いに重ねた状態の、図19におけるH-H断面図である。 実施形態2に係り、捲回型電極体の部分断面図である。 実施形態3に係る車両を示す説明図である。 実施形態4に係るハンマードリルを示す説明図である。
100,200 リチウムイオン二次電池(非水電解質二次電池)
120,220 捲回型電極体
120f,220f 電極体中央部
120fa,220fa (電極体中央部の)軸線方向一端部
120fb,220fb (電極体中央部の)軸線方向他端部
121,221 正極板
121w,221w 正極部
121m,221m 正極集電部
121m1,221m1 内部正極集電部
121m2,221m2 外部正極集電部
122 正極集電箔
123 正極活物質層
123a (正極活物質層の)軸線方向一端部
123b (正極活物質層の)軸線方向他端部
131,231 負極板
131w,231w 負極部
131m,231m 負極集電部
131m1,231m1 内部負極集電部
131m2,231m2 外部負極集電部
132 負極集電箔
133 負極活物質層
133a (負極活物質層の)軸線方向一端部
133b (負極活物質層の)軸線方向他端部
141,241 セパレータ
141a,241a 正対向部
141b,241b 負対向部
141c,241c 対向一端部
141d,241d 対向他端部
190,290 一端液流通抑制部材(液流通抑制部材)
190x 処理前一端液流通抑制部材(処理前液流通抑制部材)
191 第1抑制部材
191x 処理前第1抑制部材
192,292 第2抑制部材
192x 処理前第2抑制部材
193 第3抑制部材
193x 処理前第3抑制部材
194,294 第4抑制部材
194x 処理前第4抑制部材
195,295 他端液流通抑制部材(液流通抑制部材)
195x 処理前他端液流通抑制部材(処理前液流通抑制部材)
196 第5抑制部材
196x 処理前第5抑制部材
197,297 第6抑制部材
196x 処理前第6抑制部材
198 第7抑制部材
198x 処理前第7抑制部材
199,299 第8抑制部材
199x 処理前第8抑制部材
700 車両
800 ハンマードリル
AX 軸線
SA 軸線方向一端側
SB 軸線方向他端側
(実施形態1)
 以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図1に、本実施形態1に係るリチウムイオン二次電池(二次電池)100を示す。また、図2及び図11に、このリチウムイオン二次電池100を構成する捲回型電極体120を示す。更に、この捲回型電極体120を構成する正極板121を図3及び図4に示し、負極板131を図5及び図6に示し、セパレータ141を図7及び図8に示す。また、図9及び図10に、正極板121と負極板131とをセパレータ141を介して互いに重ねた状態を示す。また、図12に、ケース蓋部材113、正極電極端子部材150及び負極電極端子部材160等の詳細を示す。
 このリチウムイオン二次電池100は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両や、ハンマードリル等の電池使用機器に搭載される角型電池である。このリチウムイオン二次電池100は、角型の電池ケース110、この電池ケース110内に収容された捲回型電極体120、電池ケース110に支持された正極電極端子部材150及び負極電極端子部材160等から構成されている(図1参照)。また、電池ケース110内には、図示しない電解液が注入されている。
 このうち、電池ケース110は、上側のみが開口した箱状のケース本体部材111と、このケース本体部材111の開口111hを閉塞する形態で溶接された矩形板状のケース蓋部材113とから構成されている。ケース蓋部材113には、電池ケース110の内圧が所定圧力に達した際に破断する安全弁部113jが設けられている(図1及び図12参照)。また、ケース蓋部材113には、電解液を電池ケース110内に注入する為の電解液注入口113dが設けられている。
 また、ケース蓋部材113には、正極電極端子部材150及び負極電極端子部材160が、それぞれ3つの絶縁部材181,183,185を介して固設されている。これら正極電極端子部材150及び負極電極端子部材160は、それぞれ3つの端子金具151,153,155により構成されている。電池ケース110内において、正極電極端子部材150は、捲回型電極体120のうち、正極板121の正極集電部121m(外部正極集電部121m2)に接続され、負極電極端子部材160は、捲回型電極体120のうち、負極板131の負極集電部131m(外部負極集電部131m2)に接続されている。
 次に、捲回型電極体120について説明する。この捲回型電極体120は、絶縁フィルムを上側のみが開口した袋状に形成した絶縁フィルム包囲体170内に収容され、横倒しにした状態で、電池ケース110内に収容されている(図1参照)。この捲回型電極体120は、長尺状の正極板121(図3及び図4参照)と長尺状の負極板131(図5及び図6参照)とを、通気性を有する長尺状のセパレータ141(図7及び図8参照)を介して互いに重ねて軸線AX周りに捲回し、扁平状に圧縮したものである(図9~図11及び図2参照)。
 捲回型電極体120は、その軸線AX方向中央に、軸線AXの径方向にセパレータ141が存在する部位である電極体中央部120fを有する。そして、この電極体中央部120fから軸線方向一端側SA(図1及び図11中、左側、図2中、上方)に、正極板121のうち後述する正極集電部121mの幅方向の一部(外部正極集電部121m2)が、渦巻き状をなして突出している。一方、電極体中央部120fから軸線方向他端側SB(図1及び図11中、右側、図2中、下方)に、負極板131のうち後述する負極集電部131mの幅方向の一部(外部負極集電部131m2)が、渦巻き状をなして突出している。
 また、捲回型電極体120の電極体中央部120fのうち、軸線方向一端側SAの端部である軸線方向一端部120faには、後述するように、軸線方向一端部120faを通じた電極体中央部120f内外間の電解液の流通を抑制する一端液流通抑制部材(液流通抑制部材)190が形成されている(図9~図11等を参照)。また、電極体中央部120fのうち、軸線方向他端側SBの端部である軸線方向他端部120fbには、後述するように、軸線方向他端部120fbを通じた電極体中央部120f内外間の電解液の流通を抑制する他端液流通抑制部材(液流通抑制部材)195が形成されている。
 まず、正極板121について説明する。この正極板121は、図3、図4、図9~図11に示すように、芯材として、長尺状のアルミニウム箔からなる正極集電箔122を有する。この正極集電箔122の両主面には、それぞれ、正極活物質層123,123が、長手方向(図3及び図9中、左右方向、図4、図10及び図11中、紙面に直交する方向)に帯状に設けられている。この正極活物質層123は、正極活物質、導電剤及び結着剤からなる。
 正極板121のうち、自身の厚み方向に正極活物質層123,123が存在する帯状の部位が、正極部121wである。この正極部121wは、捲回型電極体120を構成した状態において、その全域が電極体中央部120f内に位置し、セパレータ141を介して、後述する負極板131の負極部131wと対向している(図9~図11参照)。
 また、正極板121に正極部121wを形成したことに伴い、正極集電箔122のうち、幅方向の片方の端部(図3及び図9中、上方、図4、図10及び図11中、左側)は、長手方向に帯状に延び、自身の厚み方向に正極活物質層123が存在しない正極集電部121mとなっている。
 この正極集電部121mは、内部正極集電部121m1と外部正極集電部121m2とを有する。内部正極集電部121m1は、捲回型電極体120を構成した状態において、正極部121wの軸線方向一端側SA(図3及び図9中、上方、図4、図10及び図11中、左側)に隣在し、電極体中央部120f内に位置する帯状の部位である。一方、外部正極集電部121m2は、この内部正極集電部121m1の更に軸線方向一端側SAに隣在し、前述のように、電極体中央部120fから(セパレータ141から)、軸線方向一端側SAに突出する帯状の部位である。なお、第1抑制部材191、第2抑制部材192及び第7抑制部材198については後述する。
 次に、負極板131について説明する。この負極板131は、図5、図6、図9~図11に示すように、芯材として、長尺状の銅箔からなる負極集電箔132を有する。この負極集電箔132の両主面には、それぞれ、負極活物質層133,133が、長手方向(図5及び図9中、左右方向、図6、図10及び図11中、紙面に直交する方向)に帯状に設けられている。この負極活物質層133は、負極活物質、結着剤及び増粘剤からなる。
 負極板131のうち、自身の厚み方向に負極活物質層133,133が存在する帯状の部位が、負極部131wである。この負極部131wは、捲回型電極体120を構成した状態において、その全域が電極体中央部120f内に位置して、セパレータ141と対向する帯状の部位である。
 また、負極板131に負極部131wを形成したことに伴い、負極集電箔132のうち、幅方向の片方の端部(図5及び図9中、下方、図6、図10及び図11中、右側)は、長手方向に帯状に延び、自身の厚み方向に負極活物質層133が存在しない負極集電部131mとなっている。
 この負極集電部131mは、内部負極集電部131m1と外部負極集電部131m2とを有する。内部負極集電部131m1は、捲回型電極体120を構成した状態において、負極部131wの軸線方向他端側SB (図5及び図9中、下方、図6、図10及び図11中、右側)に隣在し、電極体中央部120f内に位置する帯状の部位である。一方、外部負極集電部131m2は、この内部負極集電部131m1の更に軸線方向他端側SBに隣在し、前述のように、電極体中央部120fから(セパレータ141から)、軸線方向他端側SBに突出する帯状の部位である。なお、第3抑制部材193、第5抑制部材196及び第6抑制部材197については後述する。
 また、セパレータ141は、PPやPEなどの公知の多孔質樹脂からなり、図7~図11に示すように、長尺状をなす。なお、第4抑制部材193及び第8抑制部材199については後述する。
 次に、一端液流通抑制部材190について説明する。この一端液流通抑制部材190は、第1抑制部材191と第2抑制部材192と第3抑制部材193と第4抑制部材194とを有する。
 このうち、第1抑制部材191は、図3、図4、図9~図11に示すように、正極活物質層123のうち、軸線方向一端側SAの端部である軸線方向一端部123a内において、その気孔を塞ぐ形態に形成されている。この第1抑制部材191は、電解液を含みゲル状をなすゲル状体、具体的には、フッ化ビニリデン・六フッ化プロピレン重合体(P(VDF-HFP))が電解液を含んでゲル状となったゲル状体からなる。
 また、第2抑制部材192は、図3、図4、図9~図11に示すように、正極集電部121mの内部正極集電部121m1と、セパレータ141のうち、この内部正極集電部121m1に対向する正対向部141a(図7及び図8も参照)との間の一部(正極活物質層123側)に形成され、正極板121及びセパレータ141の長手方向に延びる帯状をなす。この第2抑制部材192は、電解液を含みゲル状をなすゲル状体、具体的には、シリカ粉末(SiO)やアルミナ粉末(Al)などのフィラーと共に、P(VDF-HFP)が電解液を含んでゲル状となったゲル状体からなる。
 また、第3抑制部材193は、図5、図6、図9~図11に示すように、負極活物質層133のうち、軸線方向一端側SAの端部である軸線方向一端部133a内において、その気孔を塞ぐ形態に形成されている。この第3抑制部材193は、電解液を含みゲル状をなすゲル状体、具体的には、第1抑制部材191と同様に、P(VDF-HFP)が電解液を含んでゲル状となったゲル状体からなる。
 また、第4抑制部材194は、セパレータ141,141のうち、軸線AX方向の一端(図7及び図9中、上方、図8、図10及び図11中、左側)に位置する対向一端部141c,141c同士の間に形成され、セパレータ141の長手方向に延びる帯状をなす。この第4抑制部材194は、電解液を含みゲル状をなすゲル状体、具体的には、第2抑制部材192と同様に、シリカ粉末(SiO)やアルミナ粉末(Al)などのフィラーと共に、P(VDF-HFP)が電解液を含んでゲル状となったゲル状体から形成されている。
 次に、他端液流通抑制部材195について説明する。この他端液流通抑制部材195は、第5抑制部材196と第6抑制部材197と第7抑制部材198と第8抑制部材199とを有する。
 このうち、第5抑制部材196は、図5、図6、図9~図11に示すように、負極活物質層133のうち、軸線方向他端側SBの端部である軸線方向他端部133b内において、その気孔を塞ぐ形態に形成されている。この第5抑制部材196は、電解液を含みゲル状をなすゲル状体、具体的には、第1抑制部材191及び第3抑制部材193と同様に、P(VDF-HFP)が電解液を含んでゲル状となったゲル状体からなる。
 また、第6抑制部材197は、図5、図6、図9~図11に示すように、負極集電部131mの内部負極集電部131m1と、セパレータ141のうち、この内部負極集電部131m1に対向する負対向部141b(図7及び図8も参照)との間に形成され、負極板131及びセパレータ141の長手方向に延びる帯状をなす。この第6抑制部材197は、電解液を含みゲル状をなすゲル状体、具体的には、第2抑制部材192及び第4抑制部材194と同様に、シリカ粉末(SiO)やアルミナ粉末(Al)などのフィラーと共に、P(VDF-HFP)が電解液を含んでゲル状となったゲル状体からなる。
 また、第7抑制部材198は、図3、図4、図9~図11に示すように、正極活物質層123のうち、軸線方向他端側SBの端部である軸線方向他端部123b内において、その気孔を塞ぐ形態に形成されている。この第7抑制部材198は、電解液を含みゲル状をなすゲル状体、第1抑制部材191、第3抑制部材193及び第5抑制部材196と同様に、P(VDF-HFP)が電解液を含んでゲル状となったゲル状体からなる。
 また、第8抑制部材199は、セパレータ141,141のうち、軸線AX方向の他端(図7及び図9中、下方、図8、図10及び図11中、右側)に位置する対向他端部141d,141d同士の間の一部(軸線方向他端側SB)に形成され、セパレータ141の長手方向に延びる帯状をなす。この第8抑制部材199は、電解液を含みゲル状をなすゲル状体、具体的には、第2抑制部材192、第4抑制部材194及び第6抑制部材196と同様に、シリカ粉末(SiO)やアルミナ粉末(Al)などのフィラーと共に、P(VDF-HFP)が電解液を含んでゲル状となったゲル状体からなる。
 以上で説明したように、本実施形態1のリチウムイオン二次電池100の捲回型電極体120は、液流通抑制部材(一端液流通抑制部材190及び他端液流通抑制部材195)を有する。具体的には、捲回型電極体120は、その電極体中央部120fの軸線方向一端部120faに、第1抑制部材191~第4抑制部材194からなる一端液流通抑制部材190を有すると共に、電極体中央部120fの軸線方向他端部120fbに、第5抑制部材196~第8抑制部材199からなる他端液流通抑制部材195を有する。
 ところで、このリチウムイオン二次電池100では、低温環境下で大電流の放電を行うと、負極活物質層133付近の電解液のリチウムイオン濃度が上がると共に、捲回型電極体120の熱膨張に伴って電極体中央部120f内に存在する電解液に圧力が掛かり、イオン濃度の高い電解液を電極体外部に押し出そうとする。これに対し、本実施形態1では、前述のように、捲回型電極体120に液流通抑制部材(一端液流通抑制部材190及び他端液流通抑制部材195)を設けているので、電解液が捲回型電極体120(詳細には電極体中央部120f)から押し出されるのを抑制できる。従って、この放電の繰り返しによって、電極体中央部120f内の電解液のリチウムイオン濃度が徐々に低くなるのを抑制できるので、低温環境下で大電流の放電を繰り返した場合でも、内部抵抗が増加して見掛けの電池容量が小さくなるのを抑制できる。
 一方、低温環境下で大電流の充電を行うと、負極活物質層133付近の電解液のリチウムイオン濃度が下がると共に、捲回型電極体120の熱膨張に伴って電極体中央部120f内に存在する電解液に圧力が掛かり、イオン濃度の低い電解液を電極体外部に押し出そうとする。しかし、この場合も、液流通抑制部材(一端液流通抑制部材190及び他端液流通抑制部材195)により、電解液が捲回型電極体120(詳細には電極体中央部120f)から押し出されるのを抑制できる。従って、この充電の繰り返しによって、電極体中央部120f内の電解液のリチウムイオン濃度が徐々に高くなるのを抑制できるので、低温環境下で大電流の充電を繰り返した場合でも、内部抵抗が増加して見掛けの電池容量が小さくなるのを抑制できる。
 更に、本実施形態1では、一端液流通抑制部材190が、第1抑制部材191~第4抑制部材194を有する。第1抑制部材191は、正極活物質層123の軸線方向一端部123aの気孔内に形成されているので、この気孔を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、第2抑制部材192は、正極集電部121mの内部正極集電部121m1とセパレータ141の正対向部141aとの間に形成されているので、正極集電部121m(内部正極集電部121m1)とセパレータ141(正対向部141a)との間を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、第3抑制部材193は、負極活物質層133の軸線方向一端部133aの気孔内に形成されているので、この気孔を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、第4抑制部材194は、セパレータ141,141の対向一端部141c,141c同士の間に形成されているので、セパレータ141,141同士(対向一端部141c,141c同士)の間を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、本実施形態1では、他端液流通抑制部材195が、第5抑制部材196~第8抑制部材199を有する。第5抑制部材196は、負極活物質層133の軸線方向他端部133bの気孔内に形成されているので、この気孔を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、第6抑制部材197は、負極集電部131mの内部負極集電部131m1とセパレータ141の負対向部141bとの間に形成されているので、負極集電部131m(内部負極集電部131m1)とセパレータ141(負対向部141b)との間を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、第7抑制部材198は、正極活物質層123の軸線方向他端部123bの気孔内に形成されているので、この気孔を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、第8抑制部材199は、セパレータ141,141の対向他端部141d,141d同士の間に形成されているので、セパレータ141,141同士(対向他端部141d,141d同士)の間を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 従って、このリチウムイオン二次電池100では、低温環境下で大電流の放電或いは充電を繰り返した場合でも、電極体中央部120f内の電解液のイオン濃度が徐々に変化するのを抑制でき、内部抵抗が増加して見掛けの電池容量が小さくなるのを抑制できる。
 また、本実施形態1では、一端液流通抑制部材190及び他端液流通抑制部材195が、前述のように、電解液を含みゲル状をなすゲル状体から形成されているので、このゲル状体により電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを効果的に抑制できる。従って、このリチウムイオン二次電池100では、低温環境下で大電流の放電或いは充電を繰り返した場合でも、電極体中央部120f内の電解液のイオン濃度が徐々に変化するのを効果的に抑制でき、内部抵抗が増加して見掛けの電池容量が小さくなるのを効果的に抑制できる。また、ゲル状体であるので、温度変化等に伴う捲回型電極体120の形状変化にも容易に追従できるので、一端液流通抑制部材190及び他端液流通抑制部材195を設けたことによる捲回型電極体120の変形を妨げない。
 次いで、上記リチウムイオン二次電池100の製造方法について説明する。
 まず、正極板121を製造する。即ち、長尺状のアルミニウム箔からなる正極集電箔122を用意する。そして、この正極集電箔122の一方の主面に、長手方向に延びる帯状の正極集電部121mを形成しつつ、正極活物質、導電材及び結着剤を含む正極活物質ペーストを塗布し、熱風により乾燥させて、帯状の正極部121wを形成する。同様に、正極集電箔122の反対側の主面にも、帯状の正極集電部121mを形成しつつ、上記の正極活物質ペーストを塗布し、熱風により乾燥させて、帯状の正極部121wを形成する。その後、電極密度を向上させるために、加圧ロールにより、正極活物質層123を圧縮する。 
 次に、処理前抑制部材形成工程のうちの第1形成工程として、この正極板121に、第1抑制部材191に対応し、所定の流通抑制化処理(本実施形態1では後述する加熱処理)により軸線AX方向(幅方向)の電解液の流通性が低下する処理前第1抑制部材191xを形成する(図3及び図4参照)。これと共に、処理前抑制部材形成工程のうちの第7形成工程として、この正極板121に、第7抑制部材198に対応し、上記の流通抑制化処理により軸線AX方向(幅方向)の電解液の流通性が低下する処理前第7抑制部材198xとを形成する。本実施形態1では、処理前第1抑制部材191x及び処理前第7抑制部材198xを、それぞれ、加熱処理により電解液を吸収してゲル化するゲル化材により形成する。
 具体的には、上記ゲル化材の1つであるフッ化ビニリデン・六フッ化プロピレン重合体(P(VDF-HFP))を用意する。そして、このP(VDF-HFP)を溶媒であるN-メチルピロリドン(NMP)に混合して得た塗布液を、正極板121のうち、第1抑制部材191を形成する部位、即ち、正極活物質層123の軸線方向一端部123aと、第7抑制部材198を形成する部位、即ち、正極活物質層123の軸線方向他端部123bに、それぞれに塗布する。これにより、軸線方向一端部123aの気孔内及び軸線方向他端部123bの気孔内に、それぞれ上記塗布液が充填される。その後、この正極板121を乾燥させて、NMPを除去することにより、軸線方向一端部123aの気孔内に処理前第1抑制部材191xを形成すると共に、軸線方向他端部123bの気孔内に処理前第7抑制部材198xを形成する。
 なお、上記の塗布液に可塑剤を混合することにより、処理前第1抑制部材191xが形成された状態における軸線方向一端部123aの空孔率、及び、処理前第7抑制部材198xが形成された状態における軸線方向他端部123bの空孔率を大きくできる。例えば、可塑剤としてジブチルフタレート(DBP)を上記の塗布液に更に混合し、この塗布液を正極板121のうち、正極活物質層123の軸線方向一端部123a及び軸線方向他端部123bにそれぞれに塗布し、乾燥させてNMPを除去する。その後、この正極板121を更に高温で真空乾燥させてDBPを除去する、或いは、キシレンなど用いてDBPを除去する。このようにすることで、上述の空孔率を大きくできるので、電解液透過性が良くなり、後述する電解液注液工程において、電解液の注液性が良好となる。また、処理前第1抑制部材191x及び処理前第7抑制部材198xにより多くの電解液を含浸できるので、後述する抑制部材形成工程において、ゲル化の効率が良好となる。
 また、処理前抑制部材形成工程のうちの第2形成工程として、この正極板121に、第2抑制部材192に対応し、所定の流通抑制化処理(本実施形態1では後述する加熱処理)により軸線AX方向(幅方向)の電解液の流通性が低下する処理前第2抑制部材192xを形成する(図3及び図4参照)。本実施形態1では、この処理前第2抑制部材192xも、加熱処理により電解液を吸収してゲル化するゲル化材により形成する。
 具体的には、ゲル化材であるP(VDF-HFP)を、シリカ粉末(SiO)やアルミナ粉末(Al)などのフィラーと共に、NMPに混合して得た塗布液を、正極板121のうち、第2抑制部材192を形成する部位、即ち、正極集電部121mの内部正極集電部121m1のうち、正極活物質層123側の一部に塗布する。その後、この正極板121を乾燥させて、NMPを除去することにより、多孔質構造を有する処理前第2抑制部材192xを形成する。かくして、正極板121が形成される。
 なお、この第2形成工程でも、上記の塗布液に可塑剤を混合することにより、処理前第2抑制部材192xの空孔率を大きくできる。例えば、可塑剤としてDBPを上記の塗布液に更に混合し、この塗布液を正極板121のうち、内部正極集電部121m1の一部に塗布し、乾燥させてNMPを除去する。その後、この正極板121を更に高温で真空乾燥させてDBPを除去する、或いは、キシレンなど用いてDBPを除去する。このようにすることで、処理前第2抑制部材192xの空孔率を大きくできるので、電解液透過性が良くなり、後述する電解液注液工程において、電解液の注液性が良好となる。また、処理前第2抑制部材192xにより多くの電解液を含浸できるので、後述する抑制部材形成工程において、ゲル化の効率が良好となる。
 また別途、負極板131を製造する。即ち、長尺状の銅箔からなる負極集電箔132を用意する。そして、この負極集電箔132の一方の主面に、長手方向に延びる帯状の負極集電部131mを形成しつつ、負極活物質、結着剤及び増粘剤を含む負極活物質ペーストを塗布し、熱風により乾燥させて、帯状の負極部131wを形成する。同様に、負極集電箔132の反対側の主面にも、帯状の負極集電部131mを形成しつつ、上記の負極活物質ペーストを塗布し、熱風により乾燥させて、帯状の負極部131wを形成する。その後、電極密度を向上させるために、加圧ロールにより、負極活物質層133を圧縮する。
 次に、処理前抑制部材形成工程のうちの第3形成工程として、この負極板131に、第3抑制部材193に対応し、所定の流通抑制化処理(本実施形態1では後述する加熱処理)により軸線AX方向(幅方向)の電解液の流通性が低下する処理前第3抑制部材193xを形成する(図5及び図6参照)。これと共に、処理前抑制部材形成工程のうちの第5形成工程として、この負極板131に、第5抑制部材196に対応し、上記の流通抑制化処理により軸線AX方向(幅方向)の電解液の流通性が低下する処理前第5抑制部材196xとを形成する。本実施形態1では、処理前第3抑制部材193x及び処理前第5抑制部材196xも、それぞれ、加熱処理により電解液を吸収してゲル化するゲル化材により形成する。
 具体的には、前述の第1,7形成工程と同様に、ゲル化材であるP(VDF-HFP)をNMPに混合して得た塗布液を、負極板131のうち、第3抑制部材193を形成する部位、即ち、負極活物質層133の軸線方向一端部133aと、第5抑制部材196を形成する部位、即ち、負極活物質層133の軸線方向他端部133bに、それぞれに塗布する。その後、この負極板131を乾燥させて、NMPを除去することにより、軸線方向一端部133aの気孔内に処理前第3抑制部材193xを形成すると共に、軸線方向他端部133bの気孔内に処理前第5抑制部材196xを形成する。
 なお、この第3,5形成工程でも、前述の第1,第7形成工程と同様に、上記の塗布液に可塑剤を混合することにより、処理前第3抑制部材193xが形成された状態における軸線方向一端部133aの空孔率、及び、処理前第5抑制部材196xが形成された状態における軸線方向他端部133bの空孔率を大きくできる。
 次に、処理前抑制部材形成工程のうちの第6形成工程として、この負極板131に、第6抑制部材197に対応し、所定の流通抑制化処理(本実施形態1では後述する加熱処理)により軸線AX方向(幅方向)の電解液の流通性が低下する処理前第6抑制部材197xを形成する(図5及び図6参照)。本実施形態1では、この処理前第6抑制部材197xも、加熱処理により電解液を吸収してゲル化するゲル化材により形成する。
 具体的には、前述の第2形成工程と同様に、ゲル化材であるP(VDF-HFP)を、シリカ粉末やアルミナ粉末などのフィラーと共に、NMPに混合して得た塗布液を、負極板131のうち、第6抑制部材197を形成する部位、即ち、負極集電部131mの内部負極集電部131m1のうち、負極活物質層133側の一部に塗布する。その後、この負極板131を乾燥させて、NMPを除去することにより、多孔質構造を有する処理前第6抑制部材197xを形成する。かくして、負極板131が形成される。
 なお、この第6形成工程でも、前述の第2形成工程と同様に、上記の塗布液に可塑剤を混合することにより、処理前第6抑制部材197xの空孔率を大きくできる。
 次に、長尺状のセパレータ141を用意する。そして、処理前抑制部材形成工程のうちの第4形成工程として、このセパレータ141に、第4抑制部材194に対応し、所定の流通抑制化処理(本実施形態1では後述する加熱処理)により軸線AX方向(幅方向)の電解液の流通性が低下する処理前第4抑制部材194xを形成する(図7及び図8参照)。これと共に、処理前抑制部材形成工程のうちの第8形成工程として、このセパレータ141に、第8抑制部材199に対応し、所定の流通抑制化処理により軸線AX方向(幅方向)の電解液の流通性が低下する処理前第8抑制部材199を形成する。本実施形態1では、処理前第4抑制部材194x及び処理前第8抑制部材199xも、それぞれ、加熱処理により電解液を吸収してゲル化するゲル化材により形成する。
 具体的には、前述の第2,6形成工程と同様に、ゲル化材であるP(VDF-HFP)とシリカ粉末やアルミナ粉末などのフィラーとをNMPに混合して得た塗布液を、セパレータ141のうち、第4抑制部材194を形成する部位、即ち、対向一端部141cの一方の主面と、第8抑制部材199を形成する部位、即ち、対向他端部141dの他方の主面の一部に、それぞれ塗布する。その後、このセパレータ141を乾燥させて、NMPを除去することにより、処理前第4抑制部材194x及び処理前第8抑制部材199xを形成する。かくして、セパレータ141が形成される。
 なお、この第4,8形成工程でも、前述の第2,6形成工程と同様に、上記の塗布液に可塑剤を混合することにより、処理前第4抑制部材194x及び処理前第8抑制部材199xの空孔率を大きくできる。
 次に、処理前抑制部材形成工程のうちの捲回工程において、正極板121と負極板131とをセパレータ141を介して互いに重ね(図9及び図10参照)、巻き芯を用いて軸線AX周りに捲回する。その後、圧縮工程において、これを扁平状に圧縮して、捲回型電極体120を形成する(図2参照)。これにより、捲回型電極体120に、処理前液流通抑制部材(処理前一端液流通抑制部材190x及び処理前他端液流通抑制部材195x)が形成される。具体的には、捲回型電極体120のうち、電極体中央部120fの軸線方向一端部120faに、処理前第1抑制部材191x~処理前第4抑制部材194xからなる処理前一端液流通抑制部材190xが形成されると共に、電極体中央部120fの軸線方向他端部120fbに、処理前第4抑制部材195x~処理前第8抑制部材199xからなる処理前他端液流通抑制部材195xが形成される。
 次に、ケース蓋部材113と、3種類の絶縁部材181,183,185と、3種類の端子金具151,153,155とを用意し(図12参照)、ケース蓋部材113に正極電極端子部材150及び負極電極端子部材160を固設すると共に、正極電極端子部材150を捲回型電極体120の正極集電部121m(外部正極集電部121m2)に接続し、負極電極端子部材160を捲回型電極体120の負極集電部131m(外部負極集電部131m2)に接続する。次に、ケース本体部材111を用意し、捲回型電極体120をケース本体部材111内に挿入する。その後、レーザ溶接により、ケース蓋部材113とケース本体部材111とを溶接して、電池ケース110を形成する。
 次に、電解液注液工程において、電解液注入口113dから電池ケース110内に電解液を注入することにより、各々の処理前液流通抑制部材(処理前一端液流通抑制部材190x及び処理前他端液流通抑制部材195x)を通じて、電極体中央部120f内に電解液を注液する。その後、電解液注液口113dを封止する。
 次に、抑制部材形成工程において、所定の流通抑制化処理(本実施形態1では加熱処理)を行い、処理前一端液流通抑制部材190xの軸線AX方向の電解液の流通性を低下させて、処理前一端液流通抑制部材190xを一端液流通抑制部材190とすると共に、処理前他端液流通抑制部材195xの軸線AX方向の電解液の流通性を低下させて、処理前他端液流通抑制部材195xを他端液流通抑制部材195とする。
 具体的には、リチウムイオン二次電池100を90~100℃で30分間~3時間程度保持する。その後、常温まで自然冷却する。この加熱処理により、ゲル化材であるP(VDF-HFP)が電解液を吸収しゲル化して電解液流通性が低下し、処理前第1抑制部材191x~処理前第4抑制部材194xから第1抑制部材191~第4抑制部材194が形成されると共に、処理前第4抑制部材195x~処理前第8抑制部材199xから第5抑制部材196~第8抑制部材199が形成される。かくして、液流通抑制部材(一端液流通抑制部材190及び他端液流通抑制部材195)が形成される。
 その後は、高温エージングや各種検査を行う。かくして、リチウムイオン二次電池100が完成する。
 以上で説明したように、本実施形態1のリチウムイオン二次電池100の製造方法では、捲回型電極体120に、所定の流通抑制化処理(本実施形態1では加熱処理)により自身を通じた軸線AX方向の電解液の流通性が低下する処理前液流通抑制部材(処理前一端液流通抑制部材190x及び処理前他端液流通抑制部材195x)を形成しておく(処理前抑制部材形成工程)。具体的には、捲回型電極体120のうち、電極体中央部120fの軸線方向一端部120faに、処理前一端液流通抑制部材190xを形成すると共に、電極体中央部120fの軸線方向他端部120fbに、処理前他端液流通抑制部材195xを形成しておく。そして、処理前液流通抑制部材(処理前一端液流通抑制部材190x及び処理前他端液流通抑制部材195x)を通じて、電解液を電極体中央部120f内に注液した後(電解液注液工程)、流通抑制化処理を行って、液流通抑制部材(一端液流通抑制部材190及び他端液流通抑制部材195)を形成する。
 このため、電解液を電極体中央部120f内に注液する際には、処理前一端液流通抑制部材190x及び処理前他端液流通抑制部材195xの電解液流通性がまだ低くなっていないので、これら処理前一端液流通抑制部材190x及び処理前他端液流通抑制部材195xを通じて、電解液を電極体中央部120f内に注液できる。そして、電解液を電極体中央部120f内に注入した後は、所定の流通抑制化処理(本実施形態1では加熱処理)を行うことにより、一端液流通抑制部材190及び他端液流通抑制部材195を形成できるので、一端液流通抑制部材190及び他端液流通抑制部材195の形成を容易にできる。
 また、本実施形態1では、正極活物質層123の軸線方向一端部123a内に処理前第1抑制部材191xを形成し、更にこれを第1抑制部材191としているので、軸線方向一端部123aの気孔を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、正極集電部121mの内部正極集電部121m1とセパレータ141の正対向部141cとの間に処理前第2抑制部材192xを形成して、更にこれを第2抑制部材192としているので、正極集電部121m(内部正極集電部121m1)とセパレータ141(正対向部141c)との間を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、負極活物質層133の軸線方向一端部133a内に処理前第3抑制部材193xを形成し、更にこれを第3抑制部材193としているので、軸線方向一端部133aの気孔を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、セパレータ141,141の対向一端部141c,141c同士の間に処理前第4抑制部材194xを形成し、更にこれを第4抑制部材194としているので、セパレータ141,141の対向一端部141c,141c同士の間を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、負極活物質層133の軸線方向他端部133b内に処理前第5抑制部材196xを形成し、更にこれを第5抑制部材196としているので、軸線方向他端部133bの気孔を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、負極集電部131mの内部負極集電部131m1とセパレータ141の負対向部141bとの間に処理前第6抑制部材197を形成し、更にこれを第6抑制部材197としているので、負極集電部131m(内部負極集電部131m1)とセパレータ141(負対向部141b)との間を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、正極活物質層123の軸線方向他端部123b内に処理前第7抑制部材198を形成し、更にこれを第7抑制部材198としているので、軸線方向他端部123bの気孔を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、セパレータ141,141の対向他端部141d,141d同士の間に処理前第8抑制部材199xを形成し、更にこれを第8抑制部材199としているので、セパレータ141,141の対向他端部141d,141d同士の間を通じて、電解液が電極体中央部120fから押し出されるのを抑制できる。
 また、本実施形態1では、前述のように、処理前一端液流通抑制部材190x及び処理前他端液流通抑制部材195xを、それぞれ、加熱処理により電解液を吸収してゲル化するゲル化材(P(VDF-HFP))により形成し、加熱処理を行って、一端液流通抑制部材190及び他端液流通抑制部材195を形成している。従って、一端液流通抑制部材190及び他端液流通抑制部材195の形成が容易である。
 なお、本実施形態1では、前述のように、処理前一端液流通抑制部材190x及び処理前他端液流通抑制部材195xを、それぞれ、ゲル化材により形成しているが、これら処理前一端液流通抑制部材190x及び処理前他端液流通抑制部材195xを、加熱処理等により自身の気孔が塞がる多孔質の樹脂により形成することもできる。
 即ち、正極板121や負極板131、セパレータ141にゲル化材を含む塗布液を塗布する代わりに、これらに例えば多孔質の樹脂シートを貼り付けることにより、捲回型電極体120のうち、電極体中央部120fの軸線方向一端部120fa及び軸線方向他端部120fbに、多孔質の樹脂からなる処理前一端液流通抑制部材及び処理前他端液流通抑制部材を形成する(処理前抑制部材形成工程)。その後、これらの処理前一端液流通抑制部材及び処理前他端液流通抑制部材を通じて、電解液を電極体中央部120f内に注液する(電解液注液工程)。その後、加熱処理を行って、樹脂の気孔を塞いで処理前一端液流通抑制部材及び処理前他端液流通抑制部材の電解液流通性を低下させ、一端液流通抑制部材及び他端液流通抑制部材を形成する(抑制部材形成工程)。
(実施形態2)
 次いで、第2の実施の形態について、図13~図21を参照しつつ説明する。本実施形態2のリチウムイオン二次電池(二次電池)200では、液流通抑制部材(一端液流通抑制部材290及び他端液流通抑制部材295)の形態及びその形成方法が、上記実施形態1のリチウムイオン二次電池100の液流通抑制部材(一端液流通抑制部材190及び他端液流通抑制部材195)と異なる。それ以外は、上記実施形態1と同様であるので、上記実施形態1と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
 本実施形態2に係る捲回型電極体220は、長尺状の正極板221(図13及び図14参照)と長尺状の負極板231(図15及び図16参照)とを、長尺状のセパレータ241(図17及び図18参照)を介して互いに重ねて軸線AX周りに捲回し、扁平状に圧縮したものである(図19~図21及び図2参照)。
 この捲回型電極体220は、その軸線AX方向中央に、軸線AXの径方向にセパレータ241が存在する部位である電極体中央部220fを有する。そして、この電極体中央部220fの軸線方向一端部220faには、後述するように、軸線方向一端部220faを通じて電極体中央部220f内外間の電解液の流通を抑制する一端液流通抑制部材290が形成されている(図21参照)。また、電極体中央部220fの軸線方向他端部220fbには、後述するように、軸線方向他端部220fbを通じて電極体中央部220f内外間の電解液の流通を抑制する他端液流通抑制部材295が形成されている。
 正極板221は、図13、図14、図19~図21に示すように、上記実施形態1と同様な正極集電箔122及び正極活物質層123,123を有する。正極板221のうち、自身の厚み方向に正極活物質層123,123が存在する帯状の部位が、正極部221wであり、自身の厚み方向に正極活物質層123が存在しない帯状の部位が正極集電部221mである。この正極集電部221mは、内部正極集電部221m1と外部正極集電部221m2とを有する。
 負極板231は、図15、図16、図19~図21に示すように、上記実施形態1と同様な負極集電箔132及び負極活物質層133,133を有する。負極板231のうち、自身の厚み方向に負極活物質層133,133が存在する帯状の部位が、負極部231wであり、自身の厚み方向に負極活物質層133が存在しない帯状の部位が負極集電部231mである。この負極集電部231mは、内部負極集電部231m1と外部負極集電部231m2とを有する。
 また、セパレータ241(図17、図18、図19~図21参照)に示すように、公知の樹脂からなり、長尺状をなす。
 本実施形態2に係る一端液流通抑制部材290は、図21に捲回型電極体220の部分断面図を示すように、第2抑制部材292と第4抑制部材294とを有する。これら第2抑制部材292及び第4抑制部材294は、PP樹脂からなる。このうち、第2抑制部材292は、正極集電部221mの内部正極集電部221m1と、セパレータ241の正対向部241aとの間に形成され、正極板221及びセパレータ241の長手方向に延びる帯状をなす。また、第4抑制部材294は、セパレータ241,241の対向一端部241c,241c同士の間に形成され、セパレータ241の長手方向に延びる帯状をなす。
 また、他端液流通抑制部材295は、第6抑制部材297と第8抑制部材299とを有する。これら第6抑制部材297及び第8抑制部材299も、PP樹脂からなる。このうち、第6抑制部材297は、負極集電部231mの内部負極集電部231m1と、セパレータ241の負対向部241bとの間に形成され、負極板231及びセパレータ241の長手方向に延びる帯状をなす。また、第8抑制部材299は、セパレータ241,241の対向他端部241d,241d同士の間に形成され、セパレータ241の長手方向に延びる帯状をなす。
 このリチウムイオン二次電池200でも、低温環境下で大電流の放電(或いは充電)を行うと、負極活物質層133付近の電解液のリチウムイオン濃度が上がる(充電の場合は下がる)と共に、捲回型電極体220の熱膨張に伴って電極体中央部220f内に存在する電解液に圧力が掛かり、電解液を電極体外部に押し出そうとする。これに対し、本実施形態2でも、捲回型電極体220に液流通抑制部材(一端液流通抑制部材290及び他端液流通抑制部材295)を設けているので、電解液が捲回型電極体220(詳細には電極体中央部220f)から押し出されるのを抑制できる。従って、この放電(或いは充電)の繰り返しによって、電極体中央部220f内の電解液のリチウムイオン濃度が徐々に低くなる(充電の場合は高くなる)のを抑制できるので、低温環境下で大電流の放電或いは充電を繰り返した場合でも、内部抵抗が増加して見掛けの電池容量が小さくなるのを抑制できる。
 また、本実施形態2でも、正極集電部221mの内部正極集電部221m1とセパレータ241の正対向部241aとの間に第2抑制部材292が形成されているので、正極集電部221m(内部正極集電部221m1)とセパレータ241(正対向部241a)との間を通じて、電解液が電極体中央部220fから押し出されるのを抑制できる。
 また、セパレータ241,241の対向一端部241c,241c同士の間に第4抑制部材294が形成されているので、セパレータ241,241同士(対向一端部241c,241c同士)の間を通じて、電解液が電極体中央部220fから押し出されるのを抑制できる。
 また、負極集電部231mの内部負極集電部231m1とセパレータ241の負対向部241bとの間に第6抑制部材297が形成されているので、負極集電部231m(内部負極集電部231m1)とセパレータ241(負対向部241b)との間を通じて、電解液が電極体中央部220fから押し出されるのを抑制できる。
 また、セパレータ241,241の対向他端部241d,241d同士の間に第8抑制部材299が形成されているので、セパレータ241,241同士(対向他端部241d,241d同士)の間を通じて、電解液が電極体中央部220fから押し出されるのを抑制できる。その他、上記実施形態1と同様な部分は、上記実施形態1と同様な作用効果を奏する。
 次いで、本実施形態2に係るリチウムイオン二次電池200の製造方法について説明する。まず、正極板221を製造する。即ち、上記実施形態1と同様にして、正極集電箔122の両主面に正極活物質層123を形成して、正極板221とする。上記実施形態1では、その後、処理前抑制部材形成工程の第1,2,7形成工程を行っているが、本実施形態2では、この正極板221に対してこのような工程は行わない。
 また別途、負極板231を製造する。即ち、上記実施形態1と同様にして、負極集電箔132の両主面に負極活物質層133を形成して、負極板231とする。上記実施形態1では、その後、処理前抑制部材形成工程の第3,5,6形成工程を行っているが、本実施形態2では、この負極板231に対してこのような工程は行わない。
 また、長尺状のセパレータ241を用意する。上記実施形態1では、セパレータ241に対して処理前抑制部材形成工程の第4,8形成工程を行っているが、本実施形態2では、このセパレータ241に対してこのような工程は行わない。
 次に、捲回工程において、正極板221と負極板231とをセパレータ241を介して互いに重ね(図19及び図20参照)、巻き芯を用いて軸線AX周りに捲回する。その後、圧縮工程において、これを扁平状に圧縮して、捲回型電極体220を形成する(図2及び図21参照)。
 次に、本実施形態2では、この捲回型電極体220のうち、電極体中央部220fの軸線方向一端部220fa及び軸線方向他端部220fbに、それぞれ、例えばシリンジ等によりPP樹脂を充填し、これを硬化させて、液流通抑制部材(一端液流通抑制部材290及び他端液流通抑制部材295)を形成する。具体的には、正極集電部221mの内部正極集電部221m1とセパレータ241の正対向部241aとの間にPP樹脂を充填して、第2抑制部材292を形成すると共に、セパレータ241,241の対向一端部241c,241c同士の間にPP樹脂を充填して、第4抑制部材294を形成し、第2抑制部材292と第4抑制部材294とからなる一端液流通抑制部材290を形成する。また、負極集電部231mの内部負極集電部231m1とセパレータ241の負対向部241bとの間にPP樹脂を充填して、第6抑制部材297が形成すると共に、セパレータ241,241の対向他端部241d,241d同士の間にPP樹脂を充填して、第8抑制部材299を形成し、第6抑制部材297と第8抑制部材299とからなる他端液流通抑制部材295を形成する。
 次に、捲回型電極体220の電極体中央部220f内に電解液を注液する。具体的には、注射器等を用いて、軸線方向一端部220faまたは軸線方向他端部220fbから、電極体中央部220内に電解液を注液する。
 次に、ケース蓋部材113と、3種類の絶縁部材181,183,185と、3種類の端子金具151,153,155とを用意し(図12参照)、ケース蓋部材113に正極電極端子部材150及び負極電極端子部材160を固設すると共に、正極電極端子部材150を捲回型電極体220の正極集電部221m(外部正極集電部221m2)に接続し、負極電極端子部材160を捲回型電極体220の負極集電部231m(外部負極集電部231m2)に接続する。
 次に、ケース本体部材111を用意し、捲回型電極体220をケース本体部材111内に挿入する。その後、レーザ溶接により、ケース蓋部材113とケース本体部材111とを溶接して、電池ケース110を形成する。その後は、高温エージングや各種検査を行う。かくして、リチウムイオン二次電池200が完成する。
(実施形態3)
 次いで、第3の実施の形態について説明する。本実施形態3に係る車両700は、上記実施形態1のリチウムイオン二次電池100を複数搭載したものであり、図22に示すように、エンジン740、フロントモータ720及びリアモータ730を併用して駆動するハイブリッド自動車である。
 具体的には、この車両700は、車体790、エンジン740、これに取り付けられたフロントモータ720、リアモータ730、ケーブル750、インバータ760を備える。更に、この車両700は、複数のリチウムイオン二次電池100を自身の内部に有する組電池710を備え、この組電池710に蓄えられた電気エネルギを、フロントモータ720及びリアモータ730の駆動に利用している。
 前述したように、リチウムイオン二次電池100は、低温環境下での大電流の放電或いは充電を繰り返した場合でも、見掛けの電池容量が小さくなるのを抑制できる。従って、このリチウムイオン二次電池100を搭載する車両700の性能を、長期間にわたり高く維持できる。なお、上記実施形態1のリチウムイオン二次電池100に代えて、上記実施形態2のリチウムイオン二次電池200を搭載してもよい。
(実施形態4)
 次いで、第4の実施の形態について説明する。本実施形態4のハンマードリル800は、図23に示すように、上記実施形態1のリチウムイオン二次電池100を含むバッテリパック810を搭載した電池使用機器である。具体的には、このハンマードリル800は、本体820の底部821に、バッテリパック810が収容されており、このバッテリパック810を、ドリルを駆動するためのエネルギ源として利用している。
 前述したように、リチウムイオン二次電池100は、低温環境下での大電流の放電或いは充電を繰り返した場合でも、見掛けの電池容量が小さくなるのを抑制できる。従って、このリチウムイオン二次電池100を搭載するハンマードリル800の性能を、長期間にわたり高く維持できる。なお、上記実施形態1のリチウムイオン二次電池100に代えて、上記実施形態2のリチウムイオン二次電池200を搭載してもよい。
 以上において、本発明を実施形態1~4に即して説明したが、本発明は上述の実施形態1~4に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
 例えば、上記実施形態1では、一端液流通抑制部材190が第1抑制部材191~第4抑制部材194を有し、上記実施形態2では、一端液流通抑制部材290が第2抑制部材292及び第4抑制部材294を有しているが、一端液流通抑制部材は、第1抑制部材~第4抑制部材のうち、少なくともいずれかを有する形態とすることができる。
 また、上記実施形態1では、他端液流通抑制部材195が第5抑制部材196~第8抑制部材199を有し、上記実施形態2では、他端液流通抑制部材295が第6抑制部材297及び第8抑制部材299を有しているが、他端液流通抑制部材は、第5抑制部材~第8抑制部材のうち、少なくともいずれかを有する形態とすることができる。

Claims (9)

  1.  長尺状の正極板と長尺状の負極板とを長尺状のセパレータを介して互いに重ねて軸線周りに捲回した捲回型電極体と、
     前記捲回型電極体内に含まれる電解液と、を備える
    二次電池であって、
     前記捲回型電極体は、
      自身の内部と前記軸線に沿う軸線方向の外部との間における、前記電解液の流通を抑制する液流通抑制部材を有する
    二次電池。
  2. 請求項1に記載の二次電池であって、
     前記捲回型電極体のうち、前記軸線の径方向に前記セパレータが存在する部位を、電極体中央部としたとき、
     前記液流通抑制部材は、
      前記電極体中央部のうちの軸線方向一端側の端部に形成され、ここを通じた前記電解液の流通を抑制する一端液流通抑制部材、及び、
      前記電極体中央部のうちの軸線方向他端側の端部に形成され、ここを通じた前記電解液の流通を抑制する他端液流通抑制部材、の少なくともいずれかである
    二次電池。
  3. 請求項2に記載の二次電池であって、
     前記正極板は、
      長尺状の正極集電箔の一部に正極活物質層が形成されてなり、
      この正極板の長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在する正極部と、
      前記正極集電箔の幅方向の片方の端部に位置して、前記長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在しない正極集電部と、を有し、
     前記負極板は、
      長尺状の負極集電箔の一部に負極活物質層が形成されてなり、
      この負極板の長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在する負極部と、
      前記負極集電箔の幅方向の片方の端部に位置して、前記長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在しない負極集電部と、を有し、
     前記捲回型電極体は、
      前記電極体中央部から前記軸線方向一端側に、前記正極集電部の一部が渦巻き状をなして突出すると共に、
      前記電極体中央部から前記軸線方向他端側に、前記負極集電部の一部が渦巻き状をなして突出してなる形態を有し、
     前記一端液流通抑制部材は、
      多孔質構造の前記正極活物質層のうち、前記軸線方向一端側の端部の気孔内に形成された第1抑制部材、
      前記正極集電部のうち、前記電極体中央部内に位置する内部正極集電部と、前記セパレータのうち、この内部正極集電部に対向する正対向部との間に形成された第2抑制部材、
      多孔質構造の前記負極活物質層のうち、前記軸線方向一端側の端部の気孔内に形成された第3抑制部材、
      前記セパレータのうち、前記軸線方向一端側に位置し、前記セパレータ同士が直接対向する対向一端部同士の間に形成された第4抑制部材、の少なくともいずれかであり、
     前記他端液流通抑制部材は、
      多孔質構造の前記負極活物質層のうち、前記軸線方向他端側の端部の気孔内に形成された第5抑制部材、
      前記負極集電部のうち、前記電極体中央部内に位置する内部負極集電部と、前記セパレータのうち、この内部負極集電部に対向する負対向部との間に形成された第6抑制部材、
      多孔質構造の前記正極活物質層のうち、前記軸線方向他端側の端部の気孔内に形成された第7抑制部材、
      前記セパレータのうち、前記軸線方向他端側に位置し、前記セパレータ同士が直接対向する対向他端部同士の間に形成された第8抑制部材、の少なくともいずれかである
    二次電池。
  4. 請求項2または請求項3に記載の二次電池であって、
     前記一端液流通抑制部材及び前記他端液流通抑制部材は、
      それぞれ、前記電解液を含みゲル状をなすゲル状体からなる
    二次電池。
  5. 請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の二次電池であって、
     車両に搭載され、この車両の駆動電源として使用される車両駆動電源用である
    二次電池。
  6.  長尺状の正極板と長尺状の負極板とを長尺状のセパレータを介して互いに重ねて軸線周りに捲回した捲回型電極体と、
     前記捲回型電極体内に含まれる電解液と、を備え、
     前記捲回型電極体は、自身の内部と前記軸線に沿う軸線方向の外部との間における、前記電解液の流通を抑制する液流通抑制部材を有する
    二次電池の製造方法であって、
     前記捲回型電極体に、所定の流通抑制化処理により、自身を通じた前記電解液の流通性が低下する処理前液流通抑制部材を形成する処理前抑制部材形成工程と、
     前記処理前抑制部材形成工程後に、前記処理前液流通抑制部材を通じて、前記電解液を前記捲回型電極体内に注液する電解液注液工程と、
     前記電解液注液工程後に、前記流通抑制化処理を行い、前記処理前液流通抑制部材を前記液流通抑制部材とする抑制部材形成工程と、を備える
    二次電池の製造方法。
  7. 請求項6に記載の二次電池の製造方法であって、
     前記捲回型電極体のうち、前記軸線の径方向に前記セパレータが存在する部位を、前記電極体中央部としたとき、
     前記液流通抑制部材は、
      前記電極体中央部のうちの軸線方向一端側の端部に形成され、ここを通じた前記電解液の流通を抑制する一端液流通抑制部材、及び、
      前記電極体中央部のうちの軸線方向他端側の端部に形成され、ここを通じた前記電解液の流通を抑制する他端液流通抑制部材、の少なくともいずれかであり、
     前記処理前抑制部材形成工程は、
      前記電極体中央部の前記軸線方向一端側の前記端部に、前記処理前液流通抑制部材である処理前一端液流通抑制部材を形成する工程、及び、
      前記電極体中央部の前記軸線方向他端側の前記端部に、前記処理前液流通抑制部材である処理前他端液流通抑制部材を形成する工程、の少なくともいずれかを有し、
     前記電解液注液工程は、
      前記処理前一端液流通抑制部材及び前記処理前他端液流通抑制部材の少なくともいずれか通じて、前記電解液を前記電極体中央部内に注液する工程であり、
     前記抑制部材形成工程は、
      前記処理前一端液流通抑制部材を前記一端液流通抑制部材とする工程、及び、
      前記処理前他端液流通抑制部材を前記他端液流通抑制部材とする工程、の少なくともいずれかを有する
    二次電池の製造方法。
  8. 請求項7に記載の二次電池の製造方法であって、
     前記正極板は、
      長尺状の正極集電箔の一部に正極活物質層が形成されてなり、
      この正極板の長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在する正極部と、
      前記正極集電箔の幅方向の片方の端部に位置して、前記長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記正極活物質層が存在しない正極集電部と、を有し、
     前記負極板は、
      長尺状の負極集電箔の一部に負極活物質層が形成されてなり、
      この負極板の長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在する負極部と、
      前記負極集電箔の幅方向の片方の端部に位置して、前記長手方向に延びる帯状をなし、自身の厚み方向に前記負極活物質層が存在しない負極集電部と、を有し、
     前記捲回型電極体は、
      前記電極体中央部から前記軸線方向一端側に、前記正極集電部の一部が渦巻き状をなして突出すると共に、
      前記電極体中央部から前記軸線方向他端側に、前記負極集電部の一部が渦巻き状をなして突出してなる形態を有し、
     前記処理前抑制部材形成工程は、
      多孔質構造の前記正極活物質層のうち、前記軸線方向一端側の端部の気孔内に、前記処理前一端液流通抑制部材を形成する第1形成工程、
      前記正極集電部のうち、前記電極体中央部内に位置する内部正極集電部と、前記セパレータのうち、この内部正極集電部に対向する正対向部との間に、前記処理前一端液流通抑制部材を形成する第2形成工程、
      多孔質構造の前記負極活物質層のうち、前記軸線方向一端側の端部の気孔内に、前記処理前一端液流通抑制部材を形成する第3形成工程、
      前記セパレータのうち、前記軸線方向一端側に位置し、前記セパレータ同士が直接対向する対向一端部同士の間に、前記処理前一端液流通抑制部材を形成する第4形成工程、
      多孔質構造の前記負極活物質層のうち、前記軸線方向他端側の端部の気孔内に、前記処理前他端液流通抑制部材を形成する第5形成工程、
      前記負極集電部のうち、前記電極体中央部内に位置する内部負極集電部と、前記セパレータのうち、この内部負極集電部に対向する負対向部との間に、前記処理前他端液流通抑制部材を形成する第6形成工程、
      多孔質構造の前記正極活物質層のうち、前記軸線方向他端側の端部の気孔内に、前記処理前他端液流通抑制部材を形成する第7形成工程、及び、
      前記セパレータのうち、前記軸線方向他端側に位置し、前記セパレータ同士で直接対向する対向他端部同士の間に、前記処理前他端液流通抑制部材を形成する第8形成工程、の少なくともいずれかを有する
    二次電池の製造方法。
  9. 請求項7または請求項8に記載の二次電池の製造方法であって、
     前記処理前一端液流通抑制部材及び前記処理前他端液流通抑制部材は、
      それぞれ、前記流通抑制化処理である加熱処理により、前記電解液を吸収してゲル化するゲル化材からなり、
     前記抑制部材形成工程は、
      前記流通抑制化処理として、前記加熱処理を行う工程である
    二次電池の製造方法。
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