特開 2024-129313 ヒートシール機、ラミネート型二次電池、及びラミネート型二次電池の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024129313

(43)【公開日】2024-09-27

(54)【発明の名称】ヒートシール機、ラミネート型二次電池、及びラミネート型二次電池の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/178 20210101AFI20240919BHJP

   H01M 50/193 20210101ALI20240919BHJP

   H01M 50/105 20210101ALI20240919BHJP

【ＦＩ】

H01M50/178

H01M50/193

H01M50/105

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023038435

(22)【出願日】2023-03-13

(71)【出願人】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】新海 貴史

【テーマコード（参考）】

5H011

【Ｆターム（参考）】

5H011AA09

5H011CC02

5H011CC06

5H011CC10

5H011FF04

5H011HH02

5H011JJ25

5H011JJ27

5H011JJ29

5H011KK01

(57)【要約】

【課題】シール性能の低下を防止する。
【解決手段】ヒートシール機３０は、ラミネートシート２１の内面に貼着された合成樹脂製のシール材２３を熱溶着することによって、シール機能部２６と樹脂溜まり部２７とを形成する。ヒートシール機３０は、ラミネートシート２１の外周縁領域２４を加熱及び加圧することによってシール機能部２６を成形する第１成形部３３と、ラミネートシート２１のうち外周縁領域２４の内周側に隣接する内周側隣接領域２５を加熱及び加圧することによって樹脂溜まり部２７を成形することが可能な第２成形部３７と、を有しており、第２成形部３７は、第１成形部３３よりも凹んだ形状であり、且つ加圧方向と交差する平面からなる加圧面３８を有している。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極板と負極板とセパレータとを積層した積層電極体の外周縁からタブを突出させ、前記タブの基端部と前記積層電極体の全体を一対のラミネートシートによって挟んだ状態で包囲したラミネート型二次電池を製造するために用いられ、前記ラミネートシートの内面に貼着された合成樹脂製のシール材を熱溶着することによって、シール機能部と樹脂溜まり部とを形成するヒートシール機であって、
前記ラミネートシートの外周縁領域を加熱及び加圧することによって前記シール機能部を成形する第１成形部と、
前記ラミネートシートのうち前記外周縁領域の内周側に隣接する内周側隣接領域を加熱及び加圧することによって前記樹脂溜まり部を成形することが可能な第２成形部と、を有しており、
前記第２成形部は、前記第１成形部よりも凹んだ形状であり、且つ加圧方向と交差する平面からなる加圧面を有しているヒートシール機。

【請求項2】

前記第１成形部が、
外周側成形部と、
前記外周側成形部の内周側に隣接し、前記外周側成形部よりも凹んだ形態であり、且つ加圧方向と交差する平面からなる押圧面を有する内周側成形部とを備えており、
前記第２成形部が、前記内周側成形部よりも凹んだ形状である請求項１に記載のヒートシール機。

【請求項3】

正極板と負極板とセパレータとを積層した積層電極体と、
前記積層電極体の外周縁から突出したタブと、
前記タブの基端部と前記積層電極体の全体を挟んだ状態で包囲する一対のラミネートシートと、
前記ラミネートシートの内面に貼着された合成樹脂製のシール材と、
前記ラミネートシートの外周縁領域において前記シール材を熱溶着することによって形成されたシール機能部と、
前記シール材を熱溶着することによって前記シール機能部の内周側に隣接するように形成され、前記シール機能部よりも厚く、且つ偏平な形状に成形された樹脂溜まり部と、を備えているラミネート型二次電池。

【請求項4】

正極板と負極板とセパレータとを積層した積層電極体の外周縁からタブが突出し、前記タブの基端部と前記積層電極体の全体が一対のラミネートシートによって挟まれた状態で包囲され、前記ラミネートシートの内面に貼着された合成樹脂製のシール材を熱溶着することによって、シール機能部と、前記シール機能部の内周側に隣接する樹脂溜まり部とが形成されたラミネート型二次電池を製造する方法であって、
ヒートシール機を用いて前記ラミネートシートを加熱及び加圧することによって、前記ラミネートシートの外周縁領域に前記シール機能部を形成すると同時に、前記樹脂溜まり部を前記シール機能部よりも厚肉であり、且つ偏平な形状に成形するラミネート型二次電池の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒートシール機、ラミネート型二次電池、及びラミネート型二次電池の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、積層電極の外周縁からタブを突出させ、積層電極の全体とタブの基端部を一対のラミネートフィルムで挟んだリチウムイオン二次電池が開示されている。一対のラミネートフィルムの外周縁部には、電解液の漏出を防止するためのフィルム封止部が設けられている。フィルム封止部は、ラミネートフィルムの材料であるポリエチレンを熱溶着することによって形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－２２９８８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

タブは積層電極よりも薄いため、積層電極の外周縁部とタブとの間に段差が生じ、この段差部ではラミネートフィルムとタブとの間に間隙が生じる。フィルム封止部を形成する工程では、加圧によってタブに押し付けられたラミネートフィルムの一部が、段差部の間隙内に押し出される。ラミネートフィルムのうち段差部の間隙に面する部分は、充分に加圧されないため、金型との間の熱抵抗が大きくなり、充分に加熱されないままで固化する。一方、加圧によって間隙内へ押し出されたポリエチレンは、充分に加熱された後に固化して樹脂溜まりとなる。充分に加熱されずに固化した表層側の部分と、充分に加熱された後に固化した部分との界面では、両者間の親和性が温度差によって低くなっているため、電解液が浸透し易い。電解液が浸透すると、界面にクラックが生じる。樹脂溜まり部とフィルム封止部は繋がっているので、クラックがフィルム封止部にまで拡がり、シール性能が低下する虞がある。タブの側縁部とラミネートフィルム同士が直接密着するフィルム封止部との間の段差部や、積層電極の外周縁部とラミネートフィルム同士が直接密着するフィルム封止部との間の段差部にも、段差に起因する間隙が生じるため、上記と同様にシール性能の低下が懸念される。

【0005】

本開示は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、シール性能の低下を防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１の開示のヒートシール機は、
正極板と負極板とセパレータとを積層した積層電極体の外周縁からタブを突出させ、前記タブの基端部と前記積層電極体の全体を一対のラミネートシートによって挟んだ状態で包囲したラミネート型二次電池を製造するために用いられ、前記ラミネートシートの内面に貼着された合成樹脂製のシール材を熱溶着することによって、シール機能部と樹脂溜まり部とを形成するヒートシール機であって、
前記ラミネートシートの外周縁領域を加熱及び加圧することによって前記シール機能部を成形する第１成形部と、
前記ラミネートシートのうち前記外周縁領域の内周側に隣接する内周側隣接領域を加熱及び加圧することによって前記樹脂溜まり部を成形することが可能な第２成形部と、を有しており、
前記第２成形部は、前記第１成形部よりも凹んだ形状であり、且つ加圧方向と交差する平面からなる加圧面を有している。

【0007】

第２の開示のラミネート型二次電池は、
正極板と負極板とセパレータとを積層した積層電極体と、
前記積層電極体の外周縁から突出したタブと、
前記タブの基端部と前記積層電極体の全体を挟んだ状態で包囲する一対のラミネートシートと、
前記ラミネートシートの内面に貼着された合成樹脂製のシール材と、
前記ラミネートシートの外周縁領域において前記シール材を熱溶着することによって形成されたシール機能部と、
前記シール材を熱溶着することによって前記シール機能部の内周側に隣接するように形成され、前記シール機能部よりも厚く、且つ偏平な形状に成形された樹脂溜まり部と、を備えている。

【0008】

第３の開示のラミネート型二次電池の製造方法は、
正極板と負極板とセパレータとを積層した積層電極体の外周縁からタブが突出し、前記タブの基端部と前記積層電極体の全体が一対のラミネートシートによって挟まれた状態で包囲され、前記ラミネートシートの内面に貼着された合成樹脂製のシール材を熱溶着することによって、シール機能部と、前記シール機能部の内周側に隣接する樹脂溜まり部とが形成されたラミネート型二次電池を製造する方法であって、
ヒートシール機を用いて前記ラミネートシートを加熱及び加圧することによって、前記ラミネートシートの外周縁領域に前記シール機能部を形成すると同時に、前記樹脂溜まり部を前記シール機能部よりも厚肉であり、且つ偏平な形状に成形する。

【発明の効果】

【0009】

偏平な形状となるように加圧された樹脂溜まり部には、電解液を浸透させ得るような界面が存在しないので、界面に電解液が浸透することに起因するクラックが生じる虞はない。よって、シール性能の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態１の二次電池の斜視図である。

【図2】積層電極体の分解斜視図である。

【図3】二次電池の平面図である。

【図4】図３のＸ－Ｘ線で切断した断面において、タブの厚さ、シール材の厚さ、シート状基材の厚さを誇張してあらわした模式図である。

【図5】熱溶着の初期工程を断面であらわした模式図である。

【図6】熱溶着の途中の工程を断面であらわした模式図である。

【図7】熱溶着が完了した状態を断面であらわしたす模式図である。

【図8】タブの厚さが薄い場合において、熱溶着が完了した状態を断面であらわした模式図である。

【図9】実施形態２の二次電池におけるＸ－Ｘ線相当の断面において、タブの厚さ、シール材の厚さ、シート状基材の厚さを誇張してあらわした模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

ここで、本開示の望ましい形態例を示す。下記の複数の形態例を、矛盾を生じない範囲で任意に組み合わせたものも、発明を実施するための形態に含まれる。

【0012】

第１の開示において、前記第１成形部が、外周側成形部と、前記外周側成形部の内周側に隣接し、前記外周側成形部よりも凹んだ形態であり、且つ加圧方向と交差する平面からなる押圧面を有する内周側成形部とを備えており、前記第２成形部が、前記内周側成形部よりも凹んだ形状であることが好ましい。

【0013】

この構成によれば、第１成形部がシール材を加圧したときに、加圧時におけるシール材の潰れ量が少ない場合は、外周側成形部から内周側成形部へ押し出されたシール材が、内周側成形部において押圧面によって偏平となるように成形され、樹脂溜まり部を形成する。加圧時におけるシール材の潰れ量が多い場合は、外周側成形部から内周側成形部へ押し出されたシール材と、当初から内周側成形部内に存在したシール材が、第２成形部へ押し出され、第２成形部において樹脂溜まり部を形成する。外周側成形部では、シール機能部が形成される。内周側成形部では、シール機能部又は樹脂溜まり部が形成される。シール材に対する加圧量に変動があっても、シール機能部と樹脂溜まり部を形成することができる。

【0014】

［実施形態１］
本開示を具体化した実施形態１を、図１～図８を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。本実施形態１において、前後の方向については、図１～７におけるＦ方向を前方と定義する。左右の方向については、図１～３におけるＲ方向を右方と定義する。左右方向と幅方向を同義で用いる。上下の方向については、図１，２，４～７におけるＨ方向を上方と定義する。

【0015】

本実施形態１のラミネート型二次電池Ａ（以下、「二次電池Ａ」という）は、図１に示すように、積層電極体１０と、一対のタブ１６と、外装体２０とを備えて構成されている。図２に示すように、積層電極体１０は、複数枚の負極板１１と複数枚の正極板１２を、複数枚のセパレータ１３を挟んで交互に積層して構成されている。セパレータ１３は、ＰＮ（ポリアクリロニトリル）や不織布等からなる。

【0016】

負極板１１は、全体として長方形をなすシート状の負極用基材（図示省略）の表裏両面に、負極用スラリー（図示省略）を塗布して構成された周知形態のものである。負極側接続部１４の前縁には、負極用スラリーが塗布されていない突起状の負極側接続部１４が形成されている。正極板１２は、全体として長方形をなすシート状の正極用基材（図示省略）の表裏両面に、正極用スラリー（図示省略）を塗布して構成された周知形態のものである。正極側接続部１５の前縁には、正極用スラリーが塗布されていない突起状の正極側接続部１５が形成されている。

【0017】

負極板１１と正極板１２をセパレータ１３を挟んで積層した状態では、積層電極体１０の前縁に、積層状態の複数枚の負極側接続部１４と、積層状態の複数枚の正極側接続部１５とが左右に間隔を空けて配置される。積層状態の負極側接続部１４と積層状態の正極側接続部１５には、夫々、タブ１６が導通可能に固着されている。負極側のタブ１６と正極側のタブ１６は、平板状をなしていて、積層電極体１０の前方へ水平に突出している。

【0018】

外装体２０は、タブ１６の基端部と積層電極体１０の全体とを液密状に包囲する部材である。外装体２０の内部には、電解液（図示省略）が収容されている。外装体２０は、図４に示すように、一対のラミネートシート２１からなる。ラミネートシート２１は、シート状基材２２と、シート状基材２２の内面に貼着したシール材２３とによって構成されている。外装体２０は、シール材２３同士が対向するように一対のラミネートシート２１を配置し、シール材２３を熱溶着することによって偏平な袋状に構成された部材である。尚、図４～８は、ラミネートシートの積層構造と熱溶着工程を模式的にあらわした図であるから、タブ１６の厚さ、シート状基材２２の厚さ、シール材２３の厚さは、実際の製品の仕様とは異なっている。

【0019】

シート状基材２２は、導電性を有する材料（例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属）からなり、方形をなす薄膜状の部材である。シール材２３は、変性ＰＰ（ポリプロピレン）等の熱可塑性樹脂からなり、シート状基材２２の内面全体に亘って貼着されている。シール材２３は、絶縁性とシール性と接着性を有している。

【0020】

本実施形態１では、図４～８に示すように、ラミネートシート２１（シート状基材２２）のうち外周縁の全周に沿った部位を、外周縁領域２４と定義する。ラミネートシート２１のうち外周縁領域２４の全周に対して内周側に隣接する部位を、内周側隣接領域２５と定義する。図４，７，８に示すように、上下両シート状基材２２の間には、シール材２３を熱溶着することによってシール機能部２６と樹脂溜まり部２７が形成されている。１回の熱溶着工程において、シール機能部２６と樹脂溜まり部２７の両方が成形される。

【0021】

シール機能部２６は、外周縁領域２４のみに配置されている。シール機能部２６は、外装体２０内に収容されている電解液の漏出を防止する部位である。樹脂溜まり部２７は、内周側隣接領域２５のみ、又は外周縁領域２４と内周側隣接領域２５の両方に配置されている。樹脂溜まり部２７は、シール機能部２６が形成される際に、シール機能部２６側から内周側へ押し出されたシール材２３を含む部位である。

【0022】

樹脂溜まり部２７の外周縁とシール機能部２６の内周縁とは、互いに繋がった状態で隣接している。シール機能部２６と樹脂溜まり部２７は、熱溶着工程において充分に加圧され、且つ加熱により溶融して均一に混合した状態となった１枚のシール材２３から形成されている。したがって、シール機能部２６と樹脂溜まり部２７との間には、界面は存在しない。シール機能部２６と樹脂溜まり部２７は、いずれも偏平な形状をなしている。樹脂溜まり部２７の厚さ寸法（高さ寸法）は、シール機能部２６の厚さ寸法よりも大きい。

【0023】

ヒートシール機３０は、シール材２３を熱溶着するための装置である。ヒートシール機３０は、固定して設けられた下型３１と、下型３１の上方において昇降する上型３２とを備えて構成されている。上型３２の下降時における停止位置（最下端の高さ）は、一定である。上型３２と下型３１は、ラミネートシート２１を加熱するための熱源としての機能と、ラミネートシート２１を所定の形状に成形する機能とを備えている。

【0024】

下型３１の上面と上型３２の下面には、上下対称な第１成形部３３と、上下対称な第２成形部３７とが形成されている。第１成形部３３は、ラミネートシート２１の外周縁領域２４を加熱及び加圧する部位である。第１成形部３３は、外周側成形部３４と、外周側成形部３４の内周側に隣接する内周側成形部３５とから構成されている。下型３１の内周側成形部３５は、外周側成形部３４よりも下方へ凹んだ形状をなす。上型３２の内周側成形部３５は、外周側成形部３４よりも上方へ凹んだ形状をなす。内周側成形部３５は、水平な押圧面３６を有している。外周側成形部３４の内周縁部と、内周側成形部３５（押圧面３６）の外周縁部は、曲面を介して連なっている。

【0025】

第２成形部３７は、ラミネートシート２１の内周側隣接領域２５を加熱及び加圧する部位である。下型３１の第２成形部３７は、第１成形部３３の内周側成形部３５よりも下方へ凹んだ形状をなす。上型３２の第２成形部３７は、内周側成形部３５よりも上方へ凹んだ形状をなす。第２成形部３７は、水平な加圧面３８を有している。内周側成形部３５（押圧面３６）の内周縁部と、第２成形部３７（加圧面３８）の外周縁部は、曲面を介して連なっている。

【0026】

本実施形態１のヒートシール機３０は、タブ１６の厚さにばらつきがあっても、熱溶着することが可能である。以下、タブ１６が厚肉である場合の熱溶着工程を説明する。２枚のラミネートシート２１のうち一方のラミネートシート２１を、シール材２３が上を向くようにして下型３１に被せるようにセットする。このとき、ラミネートシート２１の外周縁領域２４が下型３１の第１成形部３３の上に配置され、内周側隣接領域２５が第２成形部３７の上に配置されるように位置決めする。次に、このラミネートシート２１の上に、タブ１６の基端部と積層電極体１０をセットする。このとき、タブ１６の基端部が、下型３１の第１成形部３３及び第２形成部の上に配置されるようにする。

【0027】

次に、上側のラミネートシート２１を、厚肉タブ１６Ｔの基端部と積層電極体１０に被せる。このとき、上側のラミネートシート２１の外周縁領域２４が、下側のラミネートシート２１の外周縁領域２４の真上に配置され、上側のラミネートシート２１の内周側隣接領域２５が、下側のラミネートシート２１の内周側隣接領域２５の真上に配置されるように位置決めする。厚肉タブ１６Ｔの先端部は、外装体２０（ラミネートシート２１）の前端縁から前方へ突出している。

【0028】

この後、下型３１と上型３２を加熱し、上型３２を下降させていく。まず、図５に示すように、第１成形部３３の外周側成形部３４が外周縁領域２４の外面に当接し、外周側成形部３４の熱がシート状基材２２を介してシール材２３に伝達され、シール材２３が溶融状態となる。この状態から上型３２を更に下降させると、図６に示すように、外周側成形部３４によって加圧されたシール材２３が薄くなるように潰れ変形するとともに、加圧されたシール材２３の一部が内周側成形部３５と対向する領域へ押し出される。

【0029】

内周側成形部３５と対向する領域では、外周側成形部３４と対向する領域から押し出されたシール材２３の分だけ、ラミネートシート２１の厚さが増す。厚さを増した部分においては、シール材２３のうち当初から内周側成形部３５と対向している既存部位が、加熱されて溶融状態となり、外周側成形部３４との対向領域から押し出された溶融状態のシール材２３と均一に混合した状態となる。この均一に混合したシール材２３は、内周側成形部３５の押圧面３６によって厚肉タブ１６Ｔとの間で加圧される。加圧されたシール材２３の一部は、内周側成形部３５と対向する領域から第２成形部３７と対向する領域へ押し出される。この間も、外周側成形部３４によって加圧されているシール材２３の一部は、内周側成形部３５と対向する領域へ押し出される。

【0030】

第２成形部３７と対向する領域では、内周側成形部３５と対向する領域から押し出されたシール材２３の分だけ、ラミネートシート２１の厚さが増す。厚さを増した部分においては、シール材２３のうち当初から第２成形部３７と対向している既存部位が、加熱されて溶融状態となり、内周側成形部３５との対向領域から押し出された溶融状態のシール材２３と均一に混合した状態となる。この均一に混合したシール材２３は、第２成形部３７の加圧面３８によって厚肉タブ１６Ｔとの間で加圧される。混合状態で加圧されたシール材２３は、加圧面３８によって偏平な形状に成形され、樹脂溜まり部２７となる。図７に示すように、シール材２３のうち第１成形部３３（外周側成形部３４と内周側成形部３５）によって加圧された部位は、シール機能部２６となる。

【0031】

熱溶着工程において上型３２が最も下降したときの高さは、タブ１６の厚さに関係なく一定の高さである。したがって、厚肉タブ１６Ｔを有する二次電池Ａにおけるシール機能部２６は、ラミネートシート２１の外周縁領域２４に形成され、樹脂溜まり部２７は、ラミネートシート２１の内周側隣接領域２５に形成される。

【0032】

シール機能部２６は、第１成形部３３によって充分に加圧されているので、タブ１６とシート状基材２２に強固に密着し、高いシール機能を発揮する。樹脂溜まり部２７は、第２成形部３７によって充分に加熱及び加圧され、シール材２３のうち第２成形部３７との対向領域に存在していた既存部位と、シール材２３のうち第１成形部３３との対向領域から押し出された流動部位とが溶融して均一に混合した状態となっている。そのため、外装体２０に充填されている電解液（図示省略）が樹脂溜まり部２７に接触しても、樹脂溜まり部２７にクラックが生じる虞はない。

【0033】

また、シール材２３のうち樹脂溜まり部２７の内周側に繋がる非溶着部は、ヒートシール機３０による加熱と加圧が不十分な部位である。そのため、非溶着部と樹脂溜まり部２７との間にクラックが生じることが懸念される。しかし、この場合のクラックは、樹脂溜まり部２７からシール機能部２６に向かって径方向（水平方向）に延びるのではなく、非溶着部と樹脂溜まり部２７との界面に沿って上下方向に延びる。したがって、仮にクラックが生じたとしても、そのクラックがシール機能部２６にまで延びる虞はない。

【0034】

厚肉タブ１６Ｔよりも厚さの薄い薄肉タブ１６Ｌを有する二次電池Ａの場合は、ヒートシール機３０によってシール材２３が潰れ変形する量が、厚肉タブ１６Ｔを有するものに比べると少ない。したがって、図８に示すように、シール機能部２６は、外周側成形部３４との対向領域に形成され、樹脂溜まり部２７は、内周側成形部３５との対向領域に形成される。第２成形部３７には、シール機能部２６も樹脂溜まり部２７も形成されない。シール材２３のうち第２成形部３７に存在する残存部は、内周側成形部３５の樹脂溜まり部２７にくらべると加熱と加圧が不十分である。一方、樹脂溜まり部２７は、十分に加熱及び加圧されて均一に溶融されているため、樹脂溜まり部２７にはクラックは生じない。残存部と樹脂溜まり部２７との界面にクラックが生じたとしても、そのクラックがシール機能部２６にまで延びる虞はない。

【0035】

本実施形態１の二次電池Ａは、正極板１２と負極板１１とセパレータ１３とを積層した積層電極体１０の外周縁からタブ１６を突出させたものである。タブ１６の基端部と積層電極体１０の全体が、一対のラミネートシート２１によって挟んだ状態で包囲されている。ラミネートシート２１の内面には合成樹脂製のシール材２３が貼着されている。ラミネートシート２１は、外周縁領域２４と、外周縁領域２４の内周側に連なる内周側隣接領域２５とを有する。一対のラミネートシート２１からなる外装体２０の内部には、電解液が封入されている。二次電池Ａは、電解液の漏出を防止するためのシール機能部２６と、シール機能部２６を形成する際に押し出されたシール材２３によって形成された樹脂溜まり部２７とを有する。

【0036】

シール機能部２６は、ラミネートシート２１の外周縁領域２４においてシール材２３を熱溶着することによって形成されている。樹脂溜まり部２７は、シール材２３を熱溶着することによって、シール機能部２６の内周側に隣接するように形成されている。樹脂溜まり部２７は、シール機能部２６よりも厚く、且つ偏平な形状に成形されている。シール材２３を熱溶着する手段として、ヒートシール機３０が用いられる。

【0037】

ヒートシール機３０は、第１成形部３３と、第２成形部３７とを有する。第１成形部３３は、ラミネートシート２１の外周縁領域２４を加熱及び加圧することによってシール機能部２６を成形する。第２成形部３７は、外周縁領域２４の内周側に隣接する内周側隣接領域２５を加熱及び加圧することによって樹脂溜まり部２７を成形することが可能である。第２成形部３７は、第１成形部３３よりも凹んだ形状であり、且つ加圧方向と交差する平面からなる加圧面３８を有している。

【0038】

ヒートシール機３０によってラミネートシート２１を加熱及び加圧すると、ラミネートシート２１の外周縁領域２４において強く加圧されたシール材２３が、シール機能部２６として形成されるとともに、外周縁領域２４のシール材２３の一部が内周側へ押し出される。シール機能部２６よりも内周側では、シール材２３のうち当初から存在する既存部位と、シール機能部２６から押し出された流動部位とが偏平となるように加圧される。この加圧作用によって、ヒートシール機３０から既存部位を経て流動部位に至る熱抵抗が小さくなり、既存部位と流動部位は、両方ともに充分に加熱されて均一に溶融して混合した状態の樹脂溜まり部２７となる。シール機能部２６は、樹脂溜まり部２７よりも加圧されているので、良好なシール機能を発揮する。

【0039】

ヒートシール機３０の第１成形部３３は、外周側成形部３４と、内周側成形部３５とを有する。内周側成形部３５は、外周側成形部３４の内周側に隣接し、外周側成形部３４よりも凹んだ形態である。内周側成形部３５は、ヒートシール機３０による加圧方向（上下方向）と交差する平面からなる押圧面３６を有する。第２成形部３７は、内周側成形部３５よりも凹んだ形状である。

【0040】

薄肉タブ１６Ｌが用いられた二次電池Ａの場合は、第１成形部３３がシール材２３を加圧したときに、加圧時におけるシール材２３の潰れ量が少ない。そのため、外周側成形部３４から内周側成形部３５へ押し出されたシール材２３は、内周側成形部３５において押圧面３６によって偏平となるように成形され、樹脂溜まり部２７を形成する。つまり、シール機能部２６は外周側成形部３４によって成形され、樹脂溜まり部２７は内周側成形部３５によって偏平な形状に成形される。

【0041】

厚肉タブ１６Ｔが用いられた二次電池Ａの場合は、熱溶着時（加圧時）におけるシール材２３の潰れ量が多いので、外周側成形部３４から内周側成形部３５へ押し出されたシール材２３と、当初から内周側成形部３５内に存在したシール材２３が、第２成形部３７へ押し出される。これにより、シール機能部２６が外周側成形部３４と内周側成形部３５とによって成形され、樹脂溜まり部２７が第２成形部３７によって成形される。シール材２３に対する加圧量に変動があっても、シール機能部２６と樹脂溜まり部２７を形成することができる。

【0042】

本実施形態１のヒートシール機３０、二次電池Ａ、及びヒートシール機３０を用いた製造方法によれば、樹脂溜まり部２７には、電解液を浸透させ得るような界面が存在しないので、界面に電解液が浸透することに起因するクラックが生じる虞はない。よって、本実施形態１のヒートシール機３０、二次電池Ａ、及びヒートシール機３０を用いた製造方法によれば、シール性能の低下を防止することができる。

【0043】

＜実施形態２＞
次に、本開示を具体化した実施形態２を図９を参照して説明する。本実施形態２の二次電池Ｂは、シール機能部４１と樹脂溜まり部４２の形状を上記実施形態１とは異なる構成とし、ヒートシール機４３の形状を上記実施形態１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施形態１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

【0044】

本実施形態２のヒートシール機４３を構成する上型４４と下型４５には、第１成形部４６と第２成形部４７とが形成されている。第１成形部４６と第２成形部４７は、上型４４の昇降方向に対して交差し、且つ水平に近い角度で傾斜している。第１成形部４６と第２成形部４７は、段差を介さずに、面一状に連続している。換言すると、第１成形部４６と第２成形部４７は、同一角度で傾斜した平面によって構成されている。このヒートシール機４３を用いて形成されたシール機能部４１と樹脂溜まり部４２は、ラミネートシート２１の外周側から内周側に向かってシール材２３の厚さが次第に厚くなるような形状をなして繋がっている。

【0045】

本実施形態２の樹脂溜まり部４２は、実施形態１と同様、シール材２３のうち当初から存在する既存部位と、シール機能部４１から押し出された流動部位とが偏平となるように加圧された部位である。加圧作用によって、ヒートシール機４３から既存部位を経て流動部位に至る熱抵抗が小さくなり、既存部位と流動部位は、両方ともに充分に加熱されて均一に溶融して混合した状態となっている。樹脂溜まり部４２には、電解液を浸透させ得るような界面が存在しないので、界面に電解液が浸透することに起因するクラックが生じる虞はない。よって、本実施形態２のヒートシール機４３、二次電池Ｂ、及びヒートシール機４３を用いた製造方法によれば、シール性能の低下を防止することができる。

【0046】

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
第１成形部は、高さの異なる外周側成形部と内周側成形部とに分けず、高さが一定の単一の成形部によって構成してもよい。
第１成形部は、高さの異なる３つ以上の成形部によって構成してもよい。

【符号の説明】

【0047】

Ａ，Ｂ…二次電池
１０…積層電極体
１１…負極板
１２…正極板
１３…セパレータ
１６…タブ
１６Ｌ…薄肉タブ（タブ）
１６Ｔ…厚肉タブ（タブ）
２１…ラミネートシート
２３…シール材
２４…外周縁領域
２５…内周側隣接領域
２６，４１…シール機能部
２７，４２…樹脂溜まり部
３０，４３…ヒートシール機
３３，４６…第１成形部
３４…外周側成形部
３５…内周側成形部
３７，４７…第２成形部
３８…加圧面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】