专利名称：卷绕型电池和卷绕型电池的制造方法
技术领域：
本发明涉及具有中心销(center pin)的卷绕型电池和该卷绕型电池的制造方法。
背景技术：
近年来，由于移动电话、笔记本型电脑、小型摄像机(video camcorder)等便携电 子设备和混合动力汽车等车辆的普及，这些驱动用电源所使用的电池的需求日益增大。在这样的电池中，有将正电极板和负电极板隔着隔离物卷绕而形成的卷绕型电 池。例如，在专利文献1中，记载了具有以下涡旋型电极体(卷绕发电元件)的电池(卷绕 型电池)，该涡旋型电极体是具有将支承隔离物的一端的开口销(cotter pin)插入到了内 侧的中心销，通过使隔离物从该中心销所具有的狭缝伸出，并隔着该隔离物将带状的正极 (正电极板)和负极(负电极板)围绕中心销进行卷绕而形成的。在该专利文献1所记载的卷绕型电池中，使从中心销的狭缝向径向外侧伸出的隔 离物以沿着中心销的侧面的方式大致呈直角弯曲之后，围绕中心销进行卷绕。专利文献1 日本特开平7-335249号公报。
发明内容
但是，电池有时会由于伴随着其充放电而产生的卷绕发电元件的体积的膨胀、收 缩而导致隔离物的位置稍许变动。当该变动重复发生时，则在专利文献1所记载的卷绕型 电池中，隔离物中的弯曲的部位会发生疲劳破坏，由此可能会导致隔离物发生断裂。本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种防止了由弯曲导致的隔离 物的断裂的卷绕型电池和该卷绕型电池的制造方法。并且，本发明的一种方式是卷绕型电池，包括中心销，该中心销具有在沿轴线的 方向上延伸的形态；以及卷绕发电元件，重叠并卷绕带状的正电极板和带状的负电极板，在 所述正电极板和所述负电极板之间的空间中的一方的空间隔着比所述正电极板和所述负 电极板长的带状的第一隔离物，在所述正电极板和所述负电极板之间的空间中的另一方空 间隔着比所述正电极板和所述负电极板长的带状的第二隔离物，并且，将所述第一隔离物 和所述第二隔离物中的至少任一方固定于所述中心销、并从它们的顶端侧起在所述中心销 的周围向一个方向卷绕，当将所述轴线的周向中的、所述卷绕发电元件的卷绕行进的方向 作为卷绕顺向时，所述第一隔离物和所述第二隔离物中的至少任一方具有被所述中心销夹 持的被夹持部，所述中心销，具有内侧夹持部；以及相比于所述内侧夹持部而位于所述轴 线的径向更外侧的板状的外侧夹持部，使所述被夹持部在向所述卷绕顺向延伸了的状态下 沿着所述外侧夹持部的所述内周面而将其夹持在内侧夹持部的外周面与所述外侧夹持部 的内周面之间，所述第一隔离物和所述第二隔离物中的任一方沿着所述外侧夹持部的所述 外周面与该外周面相接。在该卷绕型电池中，第一隔离物和第二隔离物中的至少一者的被夹持部在中心销 中的内侧夹持部的外周面与外侧夹持部的内周面之间沿外侧夹持部的内周面被夹持。并且，被夹持部向卷绕发电元的卷绕行进的卷绕顺向延伸。并且，第一隔离物、第二隔离物、正 电极板、以及负电极板在中心销的周围向一个方向(卷绕顺向)卷绕。因此，第一隔离物和第二隔离物中的、包括被夹持部的隔离物在被夹持部处也沿 卷绕顺向延伸，并从中心销的内侧夹持部与外侧夹持部之间伸出，就此沿卷绕顺向进行卷 绕。即，隔离物以在被夹持部、被夹持部的附近不弯曲的方式被卷绕在中心销上。因此，能 够形成为在被夹持部及其附近防止了由于弯曲而导致隔离物的断裂的卷绕型电池。并且，由于被夹持部被中心销夹持，因此能够不使用例如粘接剂或粘接用胶带等 而将该被夹持部所属的隔离物固定于中心销。另外，因为不产生由例如粘接剂或粘接用胶带的厚度而引起的台阶差，因此也不 会由于这样的台阶差而在隔离物等上产生皱折。进一步，在上述卷绕型电池中，向卷绕顺向卷绕了的第一隔离物和第二隔离物中 的任一者沿隔离物的外侧夹持部的外周面与该外周面相接。由此，朝向隔离物的后端的方向变成了相同的隔离物与中心销中的外侧夹持部的 内周面和外周面相接，在该外侧夹持部的卷绕顺向上的终端处，隔离物在轴线的径向上空 开与外侧夹持部的终端的板厚相应的间隔而重叠。因此，能够形成为在该部分不形成大的 台阶差而将两个隔离物、正电极板以及负电极板围绕中心销卷绕而成的卷绕型电池。这样，能够大致沿中心销的外周形状来卷绕隔离物、正电极板以及负电极板，因此 即使由于对该卷绕型电池重复进行充放电而导致正电极板和负电极板的体积反复发生变 动，也能够抑制在隔离物等上由于台阶差而产生皱折。在从卷绕顺向观察时，外侧夹持部可以为板厚相同的形式，但优选为随着向卷绕 顺向行进、板厚逐渐变薄的锥形形状。另外，若第一隔离物和第二隔离物中的至少任一者被夹持，即若具有被夹持部，就 能将顶端侧固定于中心销而开始卷绕。因此，例如在将第一隔离物作为内侧而进行了卷绕 的情况下，考虑有仅夹持了第一隔离物的情况(仅在第一隔离物设置了被夹持部的情况)、 仅夹持了第二隔离物的情况(仅在第二隔离物设置了被夹持部的情况)、以及夹持了第一、 第二隔离物的情况(在第一隔离物和第二隔离物设置了被夹持部的情况)。其中，更加优选的是夹持第一隔离物和第二隔离物这两者的情况。这是因为由于 能够分别夹持两个隔离物的被夹持部，因此能够形成为可靠地卷绕了这两片隔离物、正电 极板以及负电极板的卷绕型电池。另外，也可以将第一隔离物和第二隔离物作为不同的部件来构成，还可以将一片 的带状隔离物在长度方向上折为两部分，以折线为边界，将一侧作为第一隔离物并将另一 侧作为第二隔离物。在该情况下，优选将折线侧作为顶端侧的配置。另外，作为中心销的外周面的形状，例如可以举出圆筒形状、四边筒形、六边筒形 等多边筒形状等。此时，卷绕发电元件依照该中心销例如被卷绕成圆筒状、四边筒形、六边 筒形等多边筒形状。进一步，在上述卷绕型电池中，所述中心销的所述外侧夹持部的至少所述卷绕顺 向侧的端部可以形成为板厚沿该卷绕顺向逐渐变薄的锥形形状。在上述卷绕型电池中，外侧夹持部的至少其卷绕顺向的端部形成为逐渐变细的锥 形形状。因此，在该外侧夹持部的卷绕顺向的终端处，板厚变薄。如前所述，隔离物与该外
5侧夹持部的内周面和外周面相接，在该外侧夹持部的终端处，隔离物空开与该终端处的板 厚相应的空隙而重叠。因此，通过采用上述方式，能够进一步减小在该部分产生于隔离物之 间的台阶差，或者能够在实质上消除台阶差。这样，能够形成为抑制了隔离物等由于该空隙 的存在而弯曲的卷绕型电池。进一步，在上述卷绕型电池中，可以是所述中心销能够在与所述轴线正交的方向 上弹性变形。在上述卷绕型电池中，由于中心销能够在与轴线正交的方向上弹性变形，因此即 使在充放电时卷绕发电元件的体积膨胀、收缩，中心销也能够依照与其相接的隔离物而进 行弹性变形。具体而言，在卷绕发电元件的体积由于充电等而膨胀了的情况下，中心销能够 以缩径的方式进行弹性变形。相反，在卷绕发电元件的体积收缩了的情况下，中心销能够以 扩径的方式进行弹性变形。这样，由于中心销也能够与卷绕发电元件的膨胀、收缩相应地进 行缩径、扩径，因此能够缓和伴随着卷绕发电元件等的膨胀而作用于隔离物、正电极板、负 电极板的应力。进一步，在上述卷绕型电池中，所述中心销可以具有将板材围绕所述轴线卷绕超 过一圈而形成的涡旋形状。在上述卷绕型电池中，由于中心销具有上述涡旋形状，因此能够依照与其相接的 隔离物而在与轴线正交的方向上进行弹性变形。即，由于中心销也能够与卷绕发电元件的 膨胀、收缩相应地进行缩径、扩径，因此能够缓和伴随着卷绕发电元件等的膨胀而作用于隔 离物、正电极板、负电极板的应力。进一步，本发明的另一方式是卷绕型电池的制造方法，所述卷绕型电池包括中心 销，该中心销具有在沿轴线的方向上延伸的形态；以及卷绕发电元件，重叠并卷绕带状的正 电极板和带状的负电极板，在所述正电极板和所述负电极板之间的空间中的一方空间隔着 比所述正电极板和所述负电极板长的带状的第一隔离物，在所述正电极板和所述负电极板 之间的空间中的另一方空间隔着比所述正电极板和所述负电极板长的带状的第二隔离物， 并且，将所述第一隔离物和所述第二隔离物中的至少任一方固定于所述中心销、并从它们 的顶端侧起按顺序在所述中心销的周围向一个方向卷绕，在该制造方法中，当将所述轴线 的周向中的、所述卷绕发电元件的卷绕行进的方向作为卷绕顺向时，所述中心销，具有内 侧夹持部；以及相比于所述内侧夹持部而位于所述轴线的径向更外侧的板状的外侧夹持部，该制 造方法包括夹持工序，一边将所述第一隔离物和所述第二隔离物中的至少任一方的被夹 持部保持为向所述卷绕顺向延伸了的姿势，一边使所述被夹持部沿着所述中心销的所述外 侧夹持部的内周面而夹持在所述中心销的所述内侧夹持部的外周面与所述外侧夹持部的 所述内周面之间；以及卷绕工序，在向所述卷绕顺向卷绕了的所述第一隔离物和所述第二 隔离物中的任一方沿着所述中心销的所述外侧夹持部的所述外周面与该外周面相接的形 态下，将所述第一隔离物、所述第二隔离物、所述正电极板以及所述负电极板卷绕于所述中 心销的周围。在上述卷绕型电池的制造方法中，在夹持工序中，使被夹持部成为向轴线的周向 中的、卷绕发电元件的卷绕行进的卷绕顺向延伸了的姿势。与此同时，使第一隔离物和第二 隔离物中的至少任一者的被夹持部夹持在中心销的内侧夹持部的外周面与外侧夹持部的内周面之间。然后，在卷绕工序中，在向卷绕顺向卷绕了的第一隔离物和第二隔离物中的任 一者沿外侧夹持部的外周面与该外周面相接的状态下将两个隔离物、正电极板、负电极板 卷绕在中心销的周围。因此，能够不使隔离物在被夹持部或该被夹持部的附近发生弯曲而将隔离物夹持 并固定于中心销，并同时将第一隔离物和第二隔离物等卷绕在中心销的周围。因此，能够制 造出在被夹持部及其附近防止了隔离物发生断裂的卷绕型电池。进一步，在上述卷绕型电池的制造方法中，所述中心销的所述外侧夹持部的至少 所述卷绕顺向侧的端部可以形成为板厚沿该卷绕顺向逐渐变薄的锥形形状。在上述卷绕型电池的制造方法中，外侧夹持部的至少其卷绕顺向的端部形成为逐 渐变细的锥形形状。因此，在该外侧夹持部的卷绕顺向的端部处，板厚变薄。如前所述，隔 离物与该外侧夹持部的内周面和外周面相接，在该外侧夹持部的终端处，隔离物空开与该 终端的板厚相应的空隙而重叠。因此，通过采用上述方式，能够进一步减小在该部分产生于 隔离物之的台阶差，或者能够在实质上消除台阶差。这样，能够制造出抑制了隔离物等由于 该空隙的存在而弯曲的卷绕型电池。
图1是实施方式1、变形方式1的电池的立体图。图2是实施方式1的电池的截面图(图1的轴线AX)。图3是实施方式1的电池的截面图(图1的A-A部分)。图4是实施方式1的电池的放大截面图(图3的B部分)。图5是实施方式1的夹持工序的说明图。图6是实施方式1的夹持工序的说明图。图7是实施方式1的卷绕工序的说明图。图8是实施方式1的卷绕工序的说明图。图9是变形方式1的电池的放大截面图(图1的A-A部分)。图10是变形方式的电池的说明图。图11是变形方式的电池的说明图。图12是变形方式的电池的说明图。附图标记说明1、101、201、301、401 电池(卷绕型电池)20、420 中心销21,421内侧夹持部121主体侧夹持部(内侧夹持部)23,123,423外周面(内侧夹持部的外周面)25、425外侧夹持部125伸出部(外侧夹持部)25P、125P 端部26、126、426内周面(外侧夹持部的内周面)27、127、427外周面(外侧夹持部的外周面)
30、430发电元件(卷绕发电元件)31、231、331 第一隔离物31E(第一隔离物的)后端32、132、232第一被夹持部(被夹持部)35、235、335 第二隔离物35E(第二隔离物的)后端36、136、336第二被夹持部(被夹持部)38正电极板39负电极板AX、BX 轴线FW卷绕顺向
具体实施例方式(实施方式1)首先，参照附图来说明实施方式1。本实施方式1的电池1具有中心销20、发电元件30、以及电池壳体10，是具有轴线 AX的圆筒形锂离子二次电池(参照图1、图2)。其中，如图1、图2所示，电池壳体10具有由金属形成的有底圆筒形状的电池壳体 主体11和圆板形状的封口盖12。其中，在电池壳体主体11的内部，包括带状的正电极板 38和负电极板39间隔着第一隔离物31和第二隔离物35卷绕而形成的发电元件30 (参照 图2、图3)。另外，由金属形成的封口盖12与设置在其内侧的安全阀机构13 —起经由由绝缘 性树脂形成的垫圈19铆接于电池壳体主体11的开口部11H(参照图2)。由此，电池壳体主 体11被密闭。当由于电池1的内部短路或者来自外部的加热等而使得电池1的内压变为 了一定压力以上时，安全阀机构13中的圆板13D翻转而切断封口盖12与发电元件30之间 的电连接。接下来，说明发电元件30。该发电元件30以沿轴线AX的方向延伸的中心销20为 中心进行卷绕(参照图2、图3、图4)。具体而言，重叠并卷绕带状的正电极板38和带状的 负电极板39，在正电极板38和负电极板39之间的空间中的一方的空间夹有(隔着)比它 们长的带状的第一隔离物31，在正电极板38和负电极板39之间的空间中的另一方的空间 夹有比它们长的第二隔离物35。S卩，从接近中心销20的一方开始依次层叠第一隔离物31、 正电极板38、第二隔离物35、以及负电极板39，并将其以多次重叠的方式进行卷绕。正电极 板38、负电极板39、第一隔离物31、以及第二隔离物35在中心销20的周围按照图4中的顺 时针方向向一个方向卷绕。将该发电元件30的卷绕行进的方向(顺时针方向)作为卷绕 顺向FW。在该发电元件30的正电极板38连接有正极引线部件71 (参照图2)。该正极引线 部件71焊接在安全阀机构13上，因此正电极板38与封口盖12相导通。另一方面，在负电 极板39连接有负极引线部件72。该负极引线部件72焊接在电极壳体主体11上，因此负电 极板39与电池壳体主体11相导通。
正电极板38包括由长条带状的金属箔形成的正极金属箔(未图示)和由该正极 金属箔的两面所乘载的正极活性物质层(未图示)。其中，正极活性物质层包括正极活性物 质、粘结材料、以及导电材料，该正极活性物质含有LiCo02。另外，负电极板39包括由长条带状的金属箔形成的负极金属箔(未图示)和由该 负极金属箔的两面所乘载的负极活性物质层(未图示)。其中，负极活性物质层包括负极活 性物质和粘结材料，该负极活性物质含有石墨。另外，由聚乙烯形成的第一隔离物31和第二隔离物35是通过将比上述正电极板 38和负电极板39长的长条带状的一片隔离物在长度方向上折为两部分而形成的。S卩，以折 为两部分的折线BP为边界，将接近轴线AX的内侧作为第一隔离物31，将另一侧作为第二隔 离物35 (参照图3、图4)。接下来，说明夹持上述第一隔离物31和第二隔离物35的中心销20。由绝缘性树 脂形成的绝缘销20具有如下的中空的涡旋圆筒形状沿轴线AX的方向延伸，板材的一部 分与另一部分重叠，即围绕轴线AX卷绕超过一圈，与轴线AX正交的方向的截面呈涡旋形状 (图4、图5)。并且，该中心销20具有相对地位于内侧的弧状的内侧夹持部21、以及与该内侧夹 持部21相比位于轴线AX的径向外侧的弧状的外侧夹持部25 (参照图4、图5)。中心销20在内侧夹持部21与外侧夹持部25之间弹性地夹持第一隔离物31和第 二隔离物35。具体而言，在内侧夹持部21中的朝向轴线AX的径向外侧的外周面23与外 侧夹持部25中的朝向轴线AX的径向内侧的内周面26之间，夹持着接近折线BP的、第一隔 离物31的位于顶端侧的第一被夹持部32和第二隔离物35的位于顶端侧的第二被夹持部 36。因此，能够将这些第一隔离物31和第二隔离物35固定于中心销20来进行卷绕，能够 形成为除了第一隔离物31和第二隔离物35之外还可靠地卷绕了正电极板38和负电极板 39的电池1。另外，在中心销20的内侧配置有位于第一隔离物31和第二隔离物35的顶端的折 线BP(参照图3、图4)。另外，第一隔离物31的第一被夹持部32沿卷绕顺向FW延伸(参 照图3)。进一步，第二隔离物35的第二被夹持部36也沿卷绕顺向FW延伸。因此，第一隔离物31和第二隔离物35在第一被夹持部32和第二被夹持部36处 也沿卷绕顺向FW延伸，从中心销20的内侧夹持部21和外侧夹持部25之间伸出，就此沿卷 绕顺向FW在与内侧夹持部21的外周面23相接的同时进行卷绕。也即是，第一隔离物31 和第二隔离物35在第一被夹持部32和第二被夹持部36、这些被夹持部32、36附近不弯曲 而卷绕于中心销20。因此，能够做成在被夹持部32、36及其附近防止了由于弯曲而导致的 第一隔离物31和第二隔离物35的断裂的电池1。并且，第一被夹持部32和第二被夹持部36均被中心销20夹持，因此能够不使用 例如粘接剂或粘接用胶带等而将这些第一被夹持部32和第二被夹持部36所属的隔离物 31,35固定于中心销20。另外，因为不会由于例如粘接剂或粘接用胶带的厚度而产生台阶差，因此也不会 由于这样的台阶差而在隔离物31、35等上产生皱折。进一步，在本实施方式1的电池1中，沿卷绕顺向FW卷绕的第一隔离物31沿中心 销20的外侧夹持部25的外周面27与该外周面27相接。
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S卩，第一隔离物31和第二隔离物35与中心销20中的外侧夹持部25的内周面26 和外周面27相接。另外，这些第一隔离物31和第二隔离物35分别朝向第一后端31E和第 二后端35E，如图3所示两者所朝向的方向相同。由此，在该外侧夹持部25的卷绕顺向FW 上的终端25E处，第二隔离物35和第一隔离物31在轴线AX的径向上空开与外侧夹持部25 的终端25E的板厚相应的间隔而重叠。因此，在该部分不会形成大的台阶差，能够形成两个 隔离物(第一隔离物31、第二隔离物35)、正电极板38、负电极板39围绕中心销20卷绕而 成的电池1。这样，由于能够大致沿中心销20的外周形状来卷绕隔离物31、35、正电极板38、负 电极板39，因此即使由于对该电池1反复进行充放电而导致正电极板38和负电极板39的 体积反复地发生了变动，也能够抑制在隔离物31、35等上产生由于台阶差导致的挠曲。另外，外侧夹持部25具有随着在卷绕顺向FW上行进其板厚逐渐变薄的锥形形状。 具体而言，如图4所示，外侧夹持部25的包括其卷绕顺向FW上的端部25P的整体朝向终端 25E逐渐变细(参照图4)。因此，在该外侧夹持部25的卷绕顺向FW上的终端25E处，板厚变薄。如前所述，第 二隔离物35与该外侧夹持部25的内周面26相接，第一隔离物31与外周面27相接，在该 外侧夹持部25的终端25E处，隔离物31、35空开与该终端25E的板厚相应的空隙而重叠。 因此，通过采用本实施方式1的方式，能够在该部分进一步减小在隔离物31、35之间产生的 台阶差，或者能够在实质上消除台阶差。这样一来，能够形成为对隔离物31、35等由于该空 隙的存在而挠曲进行了抑制的电池1。进一步，中心销20如上所述具有围绕轴线AX的中空的涡旋圆筒形状(参照图4)， 因此即使发电元件30的体积膨胀或缩小，该中心销20也能够依照其发生弹性变形。例如，当该发电元件30的体积膨胀时，则中心销20会与其相应地整体性要缩径。 相反，例如当该发电元件30的体积收缩时，则中心销20会与其相应地整体性地要扩径。这样一来，在本实施方式1的电池1中，由于中心销20能够在与轴线AX正交的方 向上发生弹性变形，因此即使在充放电时发电元件30的体积膨胀或收缩，中心销20也能够 依照与其相接的第一隔离物31等而进行弹性变形。这样，由于中心销20也能够根据发电元件30的膨胀、收缩而缩径、扩径，因此能够 缓和伴随着发电元件30的膨胀、收缩而作用在第一隔离物31、第二隔离物35、正电极板38、 负电极板39上的应力。接下来，参照图5 8来说明本实施方式1的电池1的制造方法。在图5中表示了夹持隔离物31、35之前的未夹持中心销20E。由绝缘性树脂形成 的该未夹持中心销20E具有沿轴线AX的方向延伸并围绕该轴线AX向卷绕顺向FW涡旋超 过一圈的涡旋圆筒形状。另外，在该未夹持中心销20E中，内侧夹持部21的外周面23和外 侧夹持部25的内周面26相互弹性地压接。因此，未夹持中心销20E成为能够弹性地将隔 离物31、35夹持在内侧夹持部21与外侧夹持部25之间的构造。另外，未夹持中心销20E的外侧夹持部25具有随着沿卷绕顺向FW行进而其板厚 逐渐变薄的锥形形状。即，包括终端25E在内的外侧夹持部25朝向卷绕顺向FW逐渐地变 细(尖端细)。首先，参照图6来说明夹持工序。将由聚乙烯形成的长条带状的隔离物SP在沿着轴线AX的折线BP处折为两部分而形成为第一隔离物31和第二隔离物35。并且，将这些第 一隔离物31的第一被夹持部和第二隔离物35的第二被夹持部36配置在预先离开了的未 夹持中心销20E的内侧夹持部21与外侧夹持部25之间。于是，在内侧夹持部21与外侧夹 持部25之间弹性地夹持第一隔离物31的第一被夹持部32和第二隔离物35的第二被夹持 部36 (参照图7)。在上述夹持工序中，使第一隔离物31的第一被夹持部32成为沿卷绕顺向FW延伸 的姿势，即，使第一隔离物31的第一被夹持部32成为以下姿势围绕轴线AX的周向中，该 第一被夹持部32中，使朝向第一隔离物31的第一后端31E的方向与发电元件30的卷绕行 进的卷绕顺向FW为同一方向。与此同时，使第二隔离物35的第二被夹持部36成为沿卷绕 顺向FW延伸的姿势，即，使第二隔离物35的第二被夹持部36成为以下姿势围绕轴线AX 的周向中，该第二被夹持部36中，使朝向第二隔离物35的第二后端35E的方向与发电元件 30卷绕行进的卷绕顺向FW为同一方向。与此同时，将第一隔离物31的第一被夹持部32和第二隔离物35的第二被夹持部 36夹持在中心销20的内侧夹持部21的外周面23与外侧夹持部25的内周面26之间。然后，参照图7、图8来说明卷绕工序。对于上述夹持了第一隔离物31和第二隔离 物35的中心销20，使正电极板38和负电极板39与这些第一隔离物31、第二隔离物35 — 起沿卷绕顺向FW进行卷绕。具体而言，以与第一隔离物31的径向外侧相接的方式将正电 极板38配置在该第一隔离物31与第二隔离物35之间。另外，以与第二隔离物35的径向 外侧相接的方式将负电极板39配置在第二隔离物35与第一隔离物31之间(参照图8)。首先，将第一隔离物31从内侧夹持部21的外周面23到外侧夹持部25的外周面 27直接卷绕大约一圈(参照图8(a))。然后，将配置在第一隔离物31与第二隔离物35之 间的正电极板38沿第一隔离物大约卷绕3/4圈。然后，将第二隔离物35沿正电极板38进行卷绕。进一步，将负电极板39以使其 位于与上述正电极板38 —起夹持第二隔离物35的位置的方式沿第二隔离物35进行卷绕。然后，进一步卷绕第一隔离物31、正电极板38、第二隔离物35、负电极板39 (参照 图8的(b))。这样一来，正电极板38与负电极板39重叠，在正电极板38与负电极板39之间的 空间中的一方的空间夹有第一隔离物31，在正电极板38和负电极板39之间的空间中的另 一方的空间夹有第二隔离物35，制成围绕中心销20卷绕而成的发电元件30。在上述卷绕工序之后，将正极引线部件71与发电元件30的正电极板38焊接，将 负极引线部件72与负电极板39焊接。进一步，将正极引线部件71与安全阀机构13的圆 板13D焊接，将负极引线部件72与电池壳体主体11的底部焊接，将发电元件30容纳于电 池壳体主体11。在注入了未图示的电解液之后，在电池壳体主体11的开口部IlH处隔着垫 圈19配置封口盖12和安全阀机构13，并将该开口部IlH铆接。这样一来，完成了电池1(参照图1、图2、图3)。根据以上说明，在本实施方式1的电池1的制造方法中，能够不使第一隔离物31 的第一被夹持部32、第二隔离物35的第二被夹持部36、以及它们附近弯曲而将第一隔离物 31和第二隔离物35等夹持于中心销20来进行固定。而且进一步，能够将第一隔离物31和 第二隔离物35等围绕中心销20进行卷绕。因此，能够制造出在第一被夹持部32、第二被夹
11持部36、以及它们附近处防止了第一隔离物31和第二隔离物35发生断裂的电池1。另外，在本实施方式1的电池1的制造方法中，外侧夹持部25的至少卷绕顺向FW 上的终端25E形成为逐渐变细的锥形形状。因此，在该外侧夹持部25的卷绕顺向FW的终 端25E处，板厚变薄。如上所述，第二隔离物35和第一隔离物31分别与该外侧夹持部25的内周面26和 外周面27相接，在该外侧夹持部25的终端25E处，第一隔离物31和第二隔离物35空开与 该终端25E的板厚相应的间隙而重叠。因此，通过采用本实施方式1的方式，在该部分处， 能够进一步减小在第一隔离物31与第二隔离物35之间产生的台阶差，或者能够在实质上 消除台阶差。这样一来，能够制造出对第一隔离物31等由于该空隙的存在而会挠曲进行了 抑制的电池1。(变形方式1)接下来，参照图1和图9来说明变形方式1的电池101。在本变形方式1的电池101中，中心销的内侧夹持部与上述实施方式1的不同之 处在于在中心销的内侧相连，除此之外与上述实施方式1相同。因此，以与实施方式1的不同点为中心来进行说明，省略或简化对相同部分的说 明。相同的部分产生相同的作用效果。另外，对相同内容的部分标注相同的附图标记进行 说明。在本变形方式1的电池101中，由绝缘性树脂形成的中心销120包括沿轴线AX的 方向延伸的中空的圆筒形状的主体部128、以及从该主体部128向径向外侧分支并以沿着 该主体部128的方式伸出的板状的伸出部125(参照图9)。该中心销120具有包括在主体 部128中的主体侧夹持部121，在该主体侧夹持部121与伸出部125之间弹性地夹持、固定 着第一隔离物31和第二隔离物35。伸出部125与主体侧夹持部121相比位于轴线AX的径 向外侧。具体而言，在主体侧夹持部121中的朝向轴线AX的径向外侧的外周面123与伸出 部125中的朝向轴线AX的径向内侧的内周面126之间夹持着包括折线BP的、第一隔离物 31的位于顶端侧的第一被夹持部132和第二隔离物35的位于顶端侧的第二被夹持部136。 因此，能够将这些第一隔离物31、第二隔离物35固定于中心销120并进行卷绕，能够形成除 了第一隔离物31和第二隔离物35还卷绕了正电极板38和负电极板39的电池101。另外，主体侧夹持部121与实施方式1的内侧夹持部21相比，难以向径向内侧移 动。即，该主体夹持部121难以由于与其一起弹性地夹持第一、第二隔离物31、35的伸出部 125而向径向内侧移动。因此，本变形方式1的中心销120即使夹持隔离物31、35，也能够 维持主体部128的圆筒形状。以上基于实施方式1和变形方式1说明了本发明，但是本发明不限定于上述实施 方式，不言而喻可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当地进行变更来应用。例如，在实施方式1和变形方式1中，电池为锂离子二次电池，但是例如也可以应 用于镍氢二次电池等二次电池、碱性干电池、锰干电池等一次电池。另外，将一片的带状的隔离物SP折为两部分，以折线BP为边界，将一侧作为了第 一隔离物，将另一侧作为了第二隔离物。但是，也可以将第一隔离物和第二隔离物分别形成 为不同的部件。
另外，在实施方式1和变形方式1中，将第一隔离物和第二隔离物这两者夹持固定 于了中心销。但是，只要是将第一隔离物和第二隔离物中的至少一者夹持固定于中心销即 可，例如在将第一隔离物231作为内侧(接近中心销20的一侧)而进行了卷绕的情况下， 也可以仅将第一隔离物231夹持固定于中心销20 (参照图10)。另外，也可以仅夹持并固定 第二隔离物(参照图11)。进一步，虽然将中心销的外周面的形状设为了圆筒面，但是例如也可以是四边筒 形(参照图12)、六边筒形等多边筒形状。此时，卷绕发电元件依照中心销而被卷绕成例如 四边筒形(参照图12)、六边筒形等多边筒形状。
权利要求
一种卷绕型电池，包括中心销，该中心销具有在沿轴线的方向上延伸的形态；以及卷绕发电元件，重叠并卷绕带状的正电极板和带状的负电极板，在所述正电极板和所述负电极板之间的空间中的一方的空间隔着比所述正电极板和所述负电极板长的带状的第一隔离物，在所述正电极板和所述负电极板之间的空间中的另一方空间隔着比所述正电极板和所述负电极板长的带状的第二隔离物，并且，将所述第一隔离物和所述第二隔离物中的至少任一方固定于所述中心销、并从它们的顶端侧起在所述中心销的周围向一个方向卷绕，当将所述轴线的周向中的、所述卷绕发电元件的卷绕行进的方向作为卷绕顺向时，所述第一隔离物和所述第二隔离物中的至少任一方具有被所述中心销夹持的被夹持部，所述中心销，具有内侧夹持部；以及相比于所述内侧夹持部而位于所述轴线的径向更外侧的板状的外侧夹持部，使所述被夹持部在向所述卷绕顺向延伸了的状态下沿着所述外侧夹持部的所述内周面而将其夹持在内侧夹持部的外周面与所述外侧夹持部的内周面之间，所述第一隔离物和所述第二隔离物中的任一方沿着所述外侧夹持部的所述外周面与该外周面相接。
2.根据权利要求1所述的卷绕型电池，其中，所述中心销的所述外侧夹持部的至少所述卷绕顺向侧的端部形成为板厚沿该卷绕顺 向逐渐变薄的锥形形状。
3.根据权利要求1或2所述的卷绕型电池，其中， 所述中心销能够在与所述轴线正交的方向上弹性变形。
4.根据权利要求3所述的卷绕型电池，其中，所述中心销具有将板材围绕所述轴线卷绕超过一圈而形成的涡旋形状。
5.一种卷绕型电池的制造方法，所述卷绕型电池包括 中心销，该中心销具有在沿轴线的方向上延伸的形态；以及卷绕发电元件，重叠并卷绕带状的正电极板和带状的负电极板，在所述正电极板和所 述负电极板之间的空间中的一方空间隔着比所述正电极板和所述负电极板长的带状的第 一隔离物，在所述正电极板和所述负电极板之间的空间中的另一方空间隔着比所述正电极 板和所述负电极板长的带状的第二隔离物，并且，将所述第一隔离物和所述第二隔离物中 的至少任一方固定于所述中心销、并从它们的顶端侧起按顺序在所述中心销的周围向一个 方向卷绕，在该制造方法中，当将所述轴线的周向中的、所述卷绕发电元件的卷绕行进的方向作为卷绕顺向时， 所述中心销，具有 内侧夹持部；以及相比于所述内侧夹持部而位于所述轴线的径向更外侧的板状的外侧夹持部， 该制造方法包括夹持工序，一边将所述第一隔离物和所述第二隔离物中的至少任一方的被夹持部保持 为向所述卷绕顺向延伸了的姿势，一边使所述被夹持部沿着所述中心销的所述外侧夹持部 的内周面而夹持在所述中心销的所述内侧夹持部的外周面与所述外侧夹持部的所述内周 面之间；以及卷绕工序，在向所述卷绕顺向卷绕了的所述第一隔离物和所述第二隔离物中的任一方 沿着所述中心销的所述外侧夹持部的所述外周面与该外周面相接的形态下，将所述第一隔 离物、所述第二隔离物、所述正电极板以及所述负电极板卷绕于所述中心销的周围。
6.根据权利要求5所述的卷绕型电池的制造方法，其中，所述中心销的所述外侧夹持部的至少所述卷绕顺向侧的端部形成为板厚沿该卷绕顺 向逐渐变薄的锥形形状。
全文摘要
本发明涉及卷绕型电池及其制造方法，该卷绕型电池具有中心销(20)和卷绕发电元件(30)，该卷绕发电元件(30)是在正电极板(38)与负电极板(39)之间的空间中的一方的空间隔着第一隔离物(31)，在另一方的空间隔着第二隔离物35，将第一隔离物、第二隔离物固定于中心销，并向一个方向卷绕而成的。近年来，在需求日益增大的电池中，有卷绕型电池。在现有的卷绕型电池中，将从中心销的狭缝向径向外侧伸出的隔离物以沿着中心销的侧面的方式大致弯曲成直角之后进行卷绕，但是存在着会由于该电池的重复的充放电而导致隔离物的弯曲部位发生断裂等的问题。本发明通过以下方式解决了上述问题在上述卷绕型电池中，在中心销(20)设置内侧夹持部(21)和外侧夹持部(25)，将第一隔离物、第二隔离物的被夹持部(32、36)以向卷绕顺向(FW)延伸了的状态夹持在内侧夹持部与外侧夹持部之间，并使第一隔离物沿外侧夹持部而与其相接。
文档编号H01M10/36GK101981748SQ20098011175
公开日2011年2月23日 申请日期2009年3月30日 优先权日2008年4月4日
发明者小林圭一郎 申请人:丰田自动车株式会社