特許 7171351 ラミネート型二次電池及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-07

(45)【発行日】2022-11-15

(54)【発明の名称】ラミネート型二次電池及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20221108BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20221108BHJP

   H01M 50/105 20210101ALI20221108BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALI20221108BHJP

   H01M 50/198 20210101ALN20221108BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 Z

H01M50/184 C

H01M50/105

H01M10/0585

H01M50/198

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018186134

(22)【出願日】2018-09-28

(65)【公開番号】P2020057484

(43)【公開日】2020-04-09

【審査請求日】2021-06-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100120617

【弁理士】

【氏名又は名称】浅野 真理

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 浩也

【審査官】前田 寛之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１５４７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００１／０５６０９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－２１０７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１７１０３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ１０／００－１０／３９

Ｈ０１Ｍ５０／１０－５０／１９８

Ｈ０１Ｇ１１／００－１１／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属層及び前記金属層に積層されたシーラント層を含む外装材を用いて形成されたラミネート外装体と、
複数の電極を有し、前記ラミネート外装体に収容された電極体と、を備え、
前記ラミネート外装体は、対向して配置された外装材が溶着されている線状の溶着部を有し、
前記ラミネート外装体の前記溶着部での厚みは、前記溶着部の長手方向における両端部分において、前記両端部分の間に位置する部分よりも厚くなっており、
前記ラミネート外装体の前記溶着部の前記両端部分での前記シーラント層の合計厚みは、前記ラミネート外装体の前記溶着部の前記両端部分の間に位置する或る部分での前記シーラント層の合計厚みの二倍以上となっている、ラミネート型二次電池。

【請求項2】

前記溶着部は、前記両端部分において、ラミネート外装体の縁部に接続している、請求項１に記載のラミネート型二次電池。

【請求項3】

前記ラミネート外装体の前記溶着部での厚みは、前記両端部分において、最大となる、請求項１又は２に記載のラミネート型二次電池。

【請求項4】

前記ラミネート外装体は、前記溶着部と交差して線状に延び且つ対向して配置された外装材が溶着されている線状の第２溶着部を更に有し、
前記ラミネート外装体の前記溶着部での厚みは、前記第２溶着部と交差する重複部分よりも、前記重複部分と前記ラミネート外装体の縁部との間に位置する端部分において、厚くなっている、請求項１～３のいずれか一項に記載のラミネート型二次電池。

【請求項5】

金属層及び前記金属層に積層されたシーラント層を含む外装材を用いて形成されたラミネート外装体と、
複数の電極を有し、前記ラミネート外装体に収容された電極体と、を備え、
前記ラミネート外装体は、対向して配置された外装材が溶着されている線状の溶着部を有し、
前記ラミネート外装体の前記溶着部での厚みは、前記溶着部の長手方向における両端部分において、前記両端部分の間に位置する部分よりも厚くなっており、
前記ラミネート外装体は、前記溶着部と交差して線状に延び且つ対向して配置された外装材が溶着されている線状の第２溶着部を更に有し、
前記ラミネート外装体の前記溶着部での厚みは、前記第２溶着部と交差する重複部分よりも、前記重複部分と前記ラミネート外装体の縁部との間に位置する端部分において、厚くなっており、
前記ラミネート外装体の前記端部分での厚みは、前記ラミネート外装体の前記重複部分での厚みの二倍以上となっている、ラミネート型二次電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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。

【背景技術】

【0002】

近年、ラミネート外装体に電池要素（電極体）が封止されることで製造されたラミネート型二次電池が広く利用に供されている。ラミネート外装体は、通常、例えばアルミニウムなどの薄い金属層と、この金属層上に積層されたシーラント層と、を有する外装材を用いて作製される。一枚の外装材を折り返すことにより又は二枚の外装材を積層することにより互いに対向して配置された外装材を加熱して溶着することで、電池要素を密閉するラミネート外装体が得られる。

【0003】

ラミネート外装体を形成するようになる対向した配置された外装材は、シーラント層が互いに対面するようにして、配置される。シーラント層は、通常、熱可塑性を有する樹脂を含んでいる。ヒートバーを外装材に接触させて当該外装材を加熱することで、対面する二つのシーラント層が溶着し、積層された二つの外装材を接合（シール）することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１４－５１７４５８号公報

【文献】特開２０１７－１３０３７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、ヒートバーを用いて外装材を溶着する際、ラミネート外装体の周縁部から溶融したシーラント材が漏れ出してヒートバーに付着することがある。ヒートバーに付着したシーラント材は、その後に処理対象となるラミネート外装体に付着して、このラミネート外装体を汚してしまう。このような不具合を回避するためには、都度、ヒートバーに付着したシーラント材を除去する必要がある。このようなヒートバーの清掃作業は、ラミネート型二次電池の生産性を著しく害することになる。

【0006】

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、ラミネート型二次電池の生産性改善を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によるラミネート型二次電池の製造方法は、
金属層及び前記金属層に積層されたシーラント層を含む外装材を用いて形成されたラミネート外装体と、前記ラミネート外装体内に配置された電極体と、を有するラミネート型二次電池を製造する方法であって、
前記電極体を収容する前記ラミネート外装体の前記外装材が対向して配置されている部分にヒートバーを接触させて対向して配置された外装材を溶着する工程を備え、
前記ヒートバーは、前記ラミネート外装体の周縁部の内側に位置する接触領域に接触する。

【0008】

本発明によるラミネート型二次電池の製造方法において、前記接触領域は、前記ラミネート外装体の周縁部から０．５ｍｍ以上離間していてもよい。

【0009】

本発明によるラミネート型二次電池の製造方法は、
前記ラミネート外装体の第２接触領域にヒートバーを接触させて対向して配置された外装材を溶着する工程を、更に備え、
前記第２接触領域の長手方向における一方の端縁は前記接触領域内に位置する、又は、前記接触領域の長手方向における一方の端縁は前記第２接触領域内に位置するようにしてもよい。

【0010】

本発明によるラミネート型二次電池の製造方法において、
前記接触領域と前記第２接触領域との重複領域は、前記接触領域の長手方向において、前記接触領域の前記長手方向に沿った前記第２接触領域の幅の２／５以上の長さを有し、
前記重複領域は、前記第２接触領域の長手方向において、前記第２接触領域の前記長手方向に沿った前記接触領域の幅の２／５以上の長さを有するようにしてもよい。

【0011】

本発明によるラミネート型二次電池の製造方法は、
前記ラミネート外装体の第３接触領域にヒートバーを接触させて対向して配置された外装材を溶着する工程を、更に備え、
前記第３接触領域の長手方向における一方の端縁は前記接触領域内に位置する、又は、前記接触領域の長手方向における他方の端縁は前記第３接触領域内に位置するようにしてもよい。

【0012】

本発明によるラミネート型二次電池の製造方法において、
前記ラミネート外装体は、平面視において矩形形状を有しており、
前記接触領域、第２接触領域及び前記第３接触領域は、前記矩形形状の互いに異なる三つの縁部のそれぞれに沿って直線状に延びていてもよい。

【0013】

本発明によるラミネート型二次電池は、
金属層及び前記金属層に積層されたシーラント層を含む外装材を用いて形成されたラミネート外装体と、
複数の電極を有し、前記ラミネート外装体に収容された電極体と、を備え、
前記ラミネート外装体は、対向して配置された外装材が溶着されている線状の溶着部を有し、
前記ラミネート外装体の前記溶着部での厚みは、前記溶着部の長手方向における両端部分において、前記両端部分の間に位置する部分よりも厚くなっている。

【0014】

本発明によるラミネート型二次電池において、前記溶着部は、前記両端部分において、ラミネート外装体の縁部に接続していてもよい。

【0015】

本発明によるラミネート型二次電池において、前記ラミネート外装体の前記溶着部の前記両端部分での前記シーラント層の合計厚みは、前記ラミネート外装体の前記溶着部の前記両端部分の間に位置する或る部分での前記シーラント層の合計厚みの二倍以上となっていてもよい。

【0016】

本発明によるラミネート型二次電池において、前記ラミネート外装体の前記溶着部での厚みは、前記両端部分において、最大となるようにしてもよい。

【0017】

本発明によるラミネート型二次電池において、
前記ラミネート外装体は、前記溶着部と交差して線状に延び且つ対向して配置された外装材が溶着されている線状の第２溶着部を更に有し、
前記ラミネート外装体の前記溶着部での厚みは、前記第２溶着部と交差する重複部分よりも、前記重複部分と前記ラミネート外装体の縁部との間に位置する端部分において、厚くなっていてもよい。

【0018】

本発明によるラミネート型二次電池において、前記ラミネート外装体の前記端部分での厚みは、前記ラミネート外装体の前記重複部分での厚みの二倍以上となっていてもよい。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、ヒートバーへのシーラント材の付着を抑制することでラミネート型二次電池の生産性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、ラミネート型二次電池を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１のラミネート型二次電池の内部をラミネート外装体や絶縁体等を除去して示す斜視図である。

【図3】図３は、図１のラミネート型二次電池の電極板および絶縁体の積層構造を説明するための縦断面斜視図である。

【図4】図４は、図１のラミネート型二次電池の電極板および絶縁体を示す上面図である。

【図5】図５は、図１のラミネート型二次電池の幅方向に沿った断面を示す縦断面図である。

【図6】図６は、図１のラミネート型二次電池の取出方向に沿った断面を示す部分縦断面図である。

【図7】図７は、図１のラミネート型二次電池を示す平面図であって、ヒートバーによる接触領域と溶着部とを説明するための図である。

【図8】図８は、図１のラミネート型二次電池の製造方法を説明するための図であって、溶着部の形成工程を示す断面図である。

【図9】図９は、図７の拡大図であって、第１接触領域と第２接触領域との位置関係を説明するための図である。

【図10】図１０は、図９に対応する図であって、第１接触領域と第２接触領域との位置関係の一変形例を説明するための図である。

【図11】図１１は、図９に対応する図であって、第１接触領域と第２接触領域との位置関係の他の変形例を説明するための図である。

【図12】図１２は、図９に対応する図であって、第１接触領域と第２接触領域との位置関係の更に他の変形例を説明するための図である。

【図13】図１３は、図９に対応する図であって、第１接触領域と第２接触領域との位置関係の更に他の変形例を説明するための図である。

【図14】図１４は、図９のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿った断面図であって、ラミネート外装体の厚みについて説明するための図である。

【図15】図１５は、実施例に係るラミネート型二次電池を模式的に示す平面図である。

【図16】図１６は、図８に対応する図であって、ラミネート型二次電池の従来の製造方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

【0022】

図１～図１４は、本発明の一実施の形態を説明するための図である。

【0023】

以下に説明する一実施の形態において、ラミネート型二次電池１は、ラミネート外装体４０と、ラミネート外装体４０内に収容された電極体５と、電極体５に接続されてラミネート外装体４０の内部から外部へと延び出したタブ３と、を有している。このうちラミネート外装体４０は、互いに対向するように配置された外装材４１の周縁を溶着することによって形成されている。すなわち、ラミネート外装体４０の周縁に、外装材４１の二つの対向する部分４１Ａ，４１Ｂを溶着（接着）してなる溶着部ＭＪ１，ＭＪ２，ＭＪ３が設けられている。タブ３は、外装材４１の二つの部分４１Ａ，４１Ｂの間を通過して、ラミネート外装体４０の内部から外部へと延び出している。電極体５は、交互に積層された第１電極板１０及び第２電極板２０と、第１電極板１０及び第２電極板２０の間に位置する絶縁体３０と、を有している。

【0024】

以下において、ラミネート型二次電池１が積層型リチウムイオン二次電池を構成する例について説明する。この例において、第１電極板１０は正極板１０Ｘを構成し、第２電極板２０は負極板２０Ｙを構成するものとする。ただし、以下に説明する作用効果の記載からも理解され得るように、ここで説明する一実施の形態は、リチウムイオン二次電池に限定されることなく、リチウムイオン以外の二次電池にも適用することができ、さらには積層型二次電池に限られることなく、巻回型二次電池にも適用することができる。すなわち、本実施の形態は、電極体５をラミネート外装体４０内に収容してなるラミネート型二次電池１に広く適用され得る。

【0025】

まず、ラミネート外装体４０の構成について説明する。ラミネート外装体４０は、電極体５を封止するための包装材である。図１、図５及び図６に示すように、ラミネート外装体４０は、互いに対向して配置されるようになる外装材４１を有している。ラミネート外装体４０は、二枚の別体の外装材４１を含むようにしてもよいし、図示された例のように一枚の外装材４１を折り返して互いに対向する外装材４１の第１部分４１Ａ及び第２部分４１Ｂを含むようにしてもよい。外装材４１は、金属層４４と、金属層４４に積層されたシーラント層４５と、を有している（図５及び図６参照）。金属層４４は、高いガスバリア性と成形加工性を有することが好ましい。

【0026】

金属層４４をなす材料としては、外部からの水分の侵入を防ぎつつラミネート型二次電池全体の強度を向上させるものであれば特に限定されないが、水分遮断性と重量ならびにコストの面から公知の金属、金属酸化物、金属窒化物及びこれらの合金を用いることができ、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等が好ましく、アルミニウムを特に好ましく用いることができる。電池全体の強度が確保できるのであれば、金属箔の代わりに蒸着やスパッタリングなどにより金属層を設けても良い。

【0027】

シーラント層４５は、絶縁性を有しており、ラミネート外装体４０内に収容する電極板１０，２０と金属層４４との短絡を防止する。また、シーラント層４５は、絶縁性に加えて、熱可塑性（接着性）を有している。外装材４１の第１部分４１Ａ及び第２部分４１Ｂは、シーラント層４５が互いに対面するようにして積層されている。ラミネート外装体４０の周縁部ｃｅのうちの外装材４１が折り返している折り返し部ＲＰ以外において、外装材４１の第１部分４１Ａ及び第２部分４１Ｂは互いに溶着されている。さらに、外装材４１の第１部分４１Ａ及び第２部分４１Ｂの間に、電極体５の収容空間ＲＳが形成される。ラミネート外装体４０は、電極体５及び電解液をその収容空間ＲＳに密閉する。シーラント層４５は、電解液にも接触することから、耐薬品性を有していることが好ましい。このようなシーラント層４５の材料として、ポリオレフィン系樹脂、具体的には、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、低密度ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニルを用いることができる。

【0028】

図示された例において、外装材４１の第１部分４１Ａは、板状の部材となっている。一方、外装材４１の第２部分４１Ｂは、カップ状に形成されている。第２部分４１Ｂは、カップ状の膨出部４２ａと、膨出部４２ａに接続した鍔部４２ｂと、を有している。鍔部４２ｂは、膨出部４２ａを周状に取り囲み、膨出部４２ａの周縁と接続している。鍔部４２ｂは、第１部分４１Ａと第２部分４１Ｂとの間の収容空間ＲＳを密閉するように、第２部分４１Ｂと溶着している。膨出部４２ａは、例えば絞り加工によって製造されてもよいし、柔軟性を有した外装材４１が電極体５に応じて変形してなる部分であってもよい。

【0029】

ただし、以上の例に限られず、ラミネート外装体４０は、二枚の外装材を有するようにしてもよい。ラミネート外装体４０の周縁部ｃｅとなる位置において、二枚の外装材を周状に溶着することで、密閉された収容空間ＲＳを形成することができる。

【0030】

タブ３は、ラミネート型二次電池１における端子として機能する。電極体５の正極板１０Ｘ（第１電極板１０）に一方のタブ３が電気的に接続し、電極体５の負極板２０Ｙ（第２電極板２０）に他方のタブ３が電気的に接続している。タブ３は、アルミニウム、ニッケル、ニッケルメッキ銅等を用いて形成され得る。一対のタブは、ラミネート外装体４０の内部から、ラミネート外装体４０の外部へと延び出している。図示された例において、タブ３は、電極体５から引出方向ｄｘに沿ってラミネート外装体４０外まで引き出されている。

【0031】

なお、ラミネート外装体４０とタブ３との間は、タブ３が延び出す領域において、封止されている。具体的には、図１や図６に示すように、タブ３とラミネート外装体４０との間にシール材４が設けられている。シール材４は、タブ３とラミネート外装体４０との間を封止して、ラミネート外装体４０の収容空間ＲＳを密閉する。また、シール材４は、接着性を有しており、タブ３とラミネート外装体４０とを接合する。図６によく示されているように、電極板１０，２０の積層方向ｄｚにおけるタブ３の両側にシール材４が、それぞれ設けられている。

【0032】

図７によく示されているように、図示されたラミネート型二次電池１において、ラミネート外装体４０は、平面視において矩形形状を有している。図示されたラミネート外装体４０は、タブ３が延出する引出方向ｄｘに長手方向を有し、引出方向ｄｘに垂直な幅方向ｄｙに短手方向を有している。したがって、ラミネート外装体４０は、周縁部ｃｅとして、引出方向ｄｘに平行な一対の長縁部（第１縁部ｅ１及び第４縁部ｅ４）と、幅方向ｄｙに平行な一対の短縁部（第２縁部ｅ２及び第３縁部ｅ３）と、を有している。このうち、第４縁部ｅ４は、外装材４１を折り返してなる折り返し部ＲＰとなっている。また、ラミネート外装体４０は、第１縁部ｅ１に沿って直線状に延びる第１溶着部ＭＪ１と、第２縁部ｅ２に沿って直線状に延びる第２溶着部ＭＪ２と、第３縁部ｅ３に沿って直線状に延びる第３溶着部ＭＪ３と、を有している。各溶着部ＭＪ１，ＭＪ２，ＭＪ３において、互いに対向して配置された外装材４１が溶着している。第２溶着部ＭＪ２は、その両端部において第１溶着部ＭＪ１及び折り返し部ＲＰに接続している。同様に、第３溶着部ＭＪ３は、その両端において、第１溶着部ＭＪ１及び折り返し部ＲＰに接続している。溶着部ＭＪ１，ＭＪ２，ＭＪ３及び折り返し部ＲＰによって、収容空間ＲＳが区画され密閉されている。

【0033】

次に、電極体５について、図示された具体例を主として参照しながら、説明する。電極体５は、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）と、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙの間に位置する絶縁体３０と、を有している。このうち、まず、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙについて説明する。

【0034】

図２、図３，図５及び図６に示すように、電極体５は、複数の正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）を有している。正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）は、一つのラミネート外装体４０内に、例えば、それぞれ１０枚以上、或いはそれぞれ１５枚以上、或いはそれぞれ２０枚以上含まれている。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、積層方向ｄｚに沿って交互に配列されている。電極体５及びラミネート型二次電池１は、全体的に偏平形状を有し、積層方向ｄｚへの厚さが薄く、積層方向ｄｚに直交する引出方向ｄｘ及び幅方向ｄｙに広がっている。

【0035】

なお、図面間での方向関係を明確化するため、いくつかの図面には、引出方向ｄｘ、幅方向ｄｙ及び積層方向ｄｚを図面間で共通する方向として示している。

【0036】

図示された非限定的な例において、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、長方形形状の外輪郭を有している。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、積層方向ｄｚに直交する引出方向ｄｘに長手方向を有し、積層方向ｄｚ及び引出方向ｄｘの両方に直交する幅方向ｄｙに短手方向を有する。図２及び図４に示すように、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、引出方向ｄｘにずらして配置されている。より具体的には、複数の正極板１０Ｘは、引出方向ｄｘにおける一側（図２の左下側及び図４の左側）に寄って配置され、複数の負極板２０Ｙは、引出方向ｄｘにおける他側（図２の右上側及び図４の右側）に寄って配置されている。正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙは、引出方向ｄｘにおける中央において、積層方向ｄｚに重なり合っている。なお、図２では、絶縁体３０の図示を省略している。

【0037】

正極板１０Ｘ（第１電極板１０）は、図示するように、シート状の外形状を有している。正極板１０Ｘ（第１電極板１０）は、正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）と、正極集電体１１Ｘ上に設けられた正極活物質層１２Ｘ（第１電極活物質層１２）と、を有している。リチウムイオン二次電池において、正極板１０Ｘは、放電時にリチウムイオンを放出し、充電時にリチウムイオンを吸蔵する。

【0038】

正極集電体１１Ｘは、互い対向する第１面１１ａ及び第２面１１ｂを主面として有している。正極活物質層１２Ｘは、正極集電体１１Ｘの第１面１１ａ及び第２面１１ｂの少なくとも一方の面上に形成される。具体的には、正極集電体１１Ｘの第１面１１ａ又は第２面１１ｂが、電極体５に含まれる電極板１０，２０のうちの積層方向ｄｚにおける最外方に位置する場合、正極集電体１１Ｘの最外方側となる面には正極活物質層１２Ｘが設けられない。この正極集電体１１Ｘの位置に依存した正極活物質層１２Ｘの有無を除き、ラミネート型二次電池１に含まれる複数の正極板１０Ｘは、正極集電体１１Ｘの両側に正極活物質層１２Ｘを有し、互いに同一に構成され得る。

【0039】

正極集電体１１Ｘ及び正極活物質層１２Ｘは、ラミネート型二次電池１（リチウムイオン二次電池）に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、正極集電体１１Ｘは、アルミニウム箔によって形成され得る。正極活物質層１２Ｘは、例えば、正極活物質、導電助剤、バインダーとなる結着剤を含んでいる。正極活物質層１２Ｘは、正極活物質、導電助剤及び結着剤を溶媒に分散させてなる正極用スラリーを、正極集電体１１Ｘをなす材料上に塗工して固化させることで、作製され得る。正極活物質として、例えば、一般式ＬｉＭ_ｘＯ_ｙ（ただし、Ｍは金属であり、ｘ及びｙは金属Ｍと酸素Ｏの組成比である）で表される金属酸リチウム化合物が用いられる。金属酸リチウム化合物の具体例として、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム等が例示され得る。導電助剤としては、アセチレンブラック等が用いられ得る。結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン等が用いられ得る。

【0040】

図４に示すように、正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体１１）は、第１端部領域ａ１及び第１電極領域ｂ１を有している。正極活物質層１２Ｘ（第１電極活物質層１２）は、正極集電体１１Ｘの第１電極領域ｂ１のみに配置されている。第１端部領域ａ１及び第１電極領域ｂ１は、引出方向ｄｘに配列されている。第１端部領域ａ１は、第１電極領域ｂ１よりも引出方向ｄｘにおける外側（図４における左側）に位置している。複数の正極集電体１１Ｘは、図６に示すように、第１端部領域ａ１において、抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、融着等によって接合され、電気的に接続している。図示された例では、一つのタブ３が、第１端部領域ａ１において正極集電体１１Ｘに電気的に接続している。タブ３は、電極体５から引出方向ｄｘに延び出している。一方、図４に示すように、第１電極領域ｂ１は、負極板２０Ｙの後述する負極活物質層２２Ｙに対面する領域内に位置している。そして、図５に示すように、幅方向ｄｙに沿った正極板１０Ｘの幅は、幅方向ｄｙに沿った負極板２０Ｙの幅よりも狭くなっている。このような第１電極領域ｂ１の配置により、正極活物質層１２Ｘからのリチウムの析出を防止することができる。

【0041】

次に、負極板２０Ｙ（第２電極板２０）について説明する。負極板２０Ｙも、正極板１０Ｘと同様に、シート状の外形状を有している。負極板２０Ｙ（第２電極板２０）は、負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）と、負極集電体２１Ｙ上に設けられた負極活物質層２２Ｙ（第２電極活物質層２２）と、を有している。リチウムイオン二次電池において、負極板２０Ｙは、放電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時にリチウムイオンを放出する。

【0042】

負極集電体２１Ｙは、互い対向する第１面２１ａ及び第２面２１ｂを主面として有している。負極活物質層２２Ｙは、負極集電体２１Ｙの第１面２１ａ及び第２面２１ｂの少なくとも一方の面上に形成される。具体的には、負極集電体２１Ｙの第１面２１ａ又は第２面２１ｂが、電極体５に含まれる電極板１０，２０のうちの積層方向ｄｚにおける最外方に位置する場合、負極集電体２１Ｙの最外方側となる面には負極活物質層２２Ｙが設けられない。この負極集電体２１Ｙの位置に依存した負極活物質層２２Ｙの有無を除き、ラミネート型二次電池１に含まれる複数の負極板２０Ｙは、負極集電体２１Ｙの両側に負極活物質層２２Ｙを有し、互いに同一に構成され得る。

【0043】

負極集電体２１Ｙ及び負極活物質層２２Ｙは、ラミネート型二次電池１（リチウムイオン二次電池）に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、負極集電体２１Ｙは、例えば銅箔によって形成される。負極活物質層２２Ｙは、例えば、炭素材料からなる負極活物質、及び、バインダーとして機能する結着剤を含んでいる。負極活物質層２２Ｙは、例えば、炭素粉末や黒鉛粉末等からなる負極活物質とポリフッ化ビニリデンのような結着剤とを溶媒に分散させてなる負極用スラリーを、負極集電体２１Ｙをなす材料上に塗工して固化することで、作製され得る。

【0044】

図４に示すように、負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体２１）は、第２端部領域ａ２及び第２電極領域ｂ２を有している。負極活物質層２２Ｙ（第２電極活物質層２２）は、負極集電体２１Ｙの第２電極領域ｂ２に配置されている。第２端部領域ａ２及び第２電極領域ｂ２は、引出方向ｄｘに配列されている。第２端部領域ａ２は、第２電極領域ｂ２よりも引出方向ｄｘにおける外側（図４における右側）に位置している。複数の負極集電体２１Ｙは、第２端部領域ａ２において、抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、融着等によって接合され、電気的に接続している。一つのタブ３が、第２端部領域ａ２において負極集電体２１Ｙに電気的に接続することができる。タブ３は、電極体５から引出方向ｄｘに延び出している。

【0045】

既に説明したように、正極板１０Ｘの第１電極領域ｂ１は、負極板２０Ｙの第２電極領域ｂ２に対面する領域の内側に位置している（図４参照）。すなわち、第２電極領域ｂ２は、正極板１０Ｘの正極活物質層１２Ｘに対面する領域を内包する領域に広がっている。図５に示すように、幅方向ｄｙに沿った負極板２０Ｙの幅は、幅方向ｄｙに沿った正極板１０Ｘの幅よりも広くなっている。

【0046】

次に、絶縁体３０について説明する。絶縁体３０は、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）の間に位置する。絶縁体３０は、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）の接触による短絡を防止する。絶縁体３０は、大きなイオン透過度(透気度)、所定の機械的強度、および、電解液、正極活物質、負極活物質等に対する耐久性を有していることが好ましい。このような絶縁体３０として、例えば、絶縁性の材料によって形成された多孔質体や不織布等を用いることができる。ラミネート外装体４０内には、電極体５とともに電解液が封入される。電解液が、多孔質体や不織布からなる絶縁体３０に含浸することで、電極板１０，２０の電極活物質層１２，２２に電解液が接触した状態に維持される。

【0047】

図示された例では、単一の絶縁体３０が、積層方向ｄｚに隣り合う任意の二つの電極板１０，２０の間に位置している。絶縁体３０は、折り曲げ可能なシート状の部材である。絶縁体３０は、互いに対向する一対の主面として、第１面３０ａ及び第２面３０ｂを有している。図３や図５に示すように、絶縁体３０は、幅方向ｄｙで交互に逆向きに折り返すことで、積層方向ｄｚに隣り合う正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙの間を順に延びている。絶縁体３０は、幅方向ｄｙにおける一側で折り返す第１折り返し部３１と、幅方向ｄｙにおける一側とは逆側となる他側で折り返す第２折り返し部３２と、を有している。すなわち、絶縁体３０は、つづら折り形状となっている。ただし、本実施の形態において、絶縁体３０は、つづら折り形状となっている必要はなく、枚葉状の絶縁体３０が、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）の間に配置され、正極板１０Ｘ（第１電極板１０）及び負極板２０Ｙ（第２電極板２０）を絶縁するようにしてもよい。

【0048】

図４に示すように、平面視において、絶縁体３０は、正極板１０Ｘの正極活物質層１２Ｘの全領域を覆うように広がっている。したがって、図５に示すように、幅方向ｄｙにおける絶縁体３０の幅は、幅方向ｄｙにおける正極板１０Ｘの幅よりも広くなっている。また、引出方向ｄｘにおける絶縁体３０の長さは、引出方向ｄｘにおける正極活物質層１２Ｘの長さよりも長くなっている。

【0049】

同様に、図４に示すように、平面視において、絶縁体３０は、負極板２０Ｙの負極活物質層２２Ｙの全領域を覆うように広がっている。すなわち、幅方向ｄｙにおける絶縁体３０の幅は、幅方向ｄｙにおける負極板２０Ｙの幅よりも広くなっている。また、引出方向ｄｘにおける絶縁体３０の長さは、引出方向ｄｘにおける負極活物質層２２Ｙの長さよりも長くなっている。

【0050】

以上のような絶縁体３０として、樹脂性多孔フィルムを用いることができる。より具体的には、絶縁体３０として、融点が８０～１４０℃程度の熱可塑性樹脂からなる多孔フィルムを用いることができる。熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂を採用することができる。

【0051】

また、絶縁体３０が、基材層と、基材層に積層された機能層と、を有するようにしてもよい。このような構成によれば、正極板１０Ｘに対面する絶縁体３０の第１面３０ａと、負極板２０Ｙに対面する絶縁体３０の第２面３０ｂとが、異なる性質を有するようにすることができる。例えば、大面積で電解液の乾きが生じ易い負極板２０Ｙに、空孔率の大きい機能層が対面するようにし、正極板１０Ｘに基材層が対面するようにしてもよい。また、別の例として、昇温し易い正極板１０Ｘに、耐熱性に優れた機能層が対面するようにし、負極板２０Ｙに基材層が対面するようにしてもよい。基材層として、例えば、直前に説明した樹脂製多孔フィルムを用いることができる。機能層として、例えば、無機材料を含む層を採用することができる。無機材料により、優れた耐熱性、例えば１５０°以上の耐熱性を機能層に付与することができる。このような無機材料として、セルロース及びその変成体、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、アラミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等の繊維状物や粒子状物を例示することができ、このような無機材料を用いることによって、基材層よりも高い空孔率を機能層に付与することも可能となる。

【0052】

次に、以上のような構成からなるラミネート型二次電池１の製造方法について説明する。

【0053】

まず、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙと、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙを絶縁する絶縁体３０と、を積層してなる電極体５を作製する。正極板１０Ｘ、負極板２０Ｙおよび絶縁体３０は、上述した材料および製造方法により作製することができる。次に、作製された正極板１０Ｘ、負極板２０Ｙおよび絶縁体３０を、正極板１０Ｘ及び負極板２０Ｙとの間に絶縁体３０が位置するように、積層する。これにより、電極体５が得られる。その後、複数の正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘを互いに電気的に接続するとともに、さらにタブ３とも電気的に接続する。同様に、複数の負極板２０Ｙの負極集電体２１Ｙを互いに電気的に接続するとともに、さらにタブ３とも電気的に接続する。

【0054】

次に、ラミネート外装体４０を構成するようになる外装材４１を準備する。外装材４１を折り返し部ＲＰで折り返すことによって、外装材４１の第１部分４１Ａ及び第２部分４１Ｂが対面するようにする。折り返された外装材４１において、シーラント層４５が内側に位置するようにする。次に、第１部分４１Ａ及び第２部分４１Ｂの間に、電極体５を配置する。このとき、図７に示すように、各タブ３が第１外装材４１の第１部分４１Ａと第２部分４１Ｂとの間から延び出すようにする。

【0055】

なお、外装材４１の第２部分４１Ｂとなる領域に、例えば絞り加工によって、予め膨出部４２ａを形成しておいてもよい。この例では、電極体５を膨出部４２ａに収容する。

【0056】

次に、外装材４１の第１部分４１Ａ及び第２部分４１Ｂの間に電極体５が配置された状態において、膨出部４２ａを三方から取り囲む位置において、外装材４１の第１部分４１Ａ及び第２部分４１Ｂを溶着する。図示された例では、互いに対向する第１部分４１Ａ及び第２部分４１Ｂを溶着することで、三つの溶着部ＭＪ１～ＭＪ３を順に形成していく。

【0057】

第１溶着部ＭＪ１は、ラミネート外装体４０の第１縁部ｅ１に沿って形成される。第１溶着部ＭＪ１は、引出方向ｄｘに沿って直線状に延びている。図示された例において、第１溶着部ＭＪ１は、引出方向ｄｘに対向するラミネート外装体４０の一対の縁部、すなわち、第２縁部ｅ２及び第３縁部ｅ３に接続している。

【0058】

第２溶着部ＭＪ２は、ラミネート外装体４０の第２縁部ｅ２に沿って形成される。第２溶着部ＭＪ２は、幅方向ｄｙに沿って直線状に延びている。図示された例において、第２溶着部ＭＪ２は、幅方向ｄｙに対向するラミネート外装体４０の一対の縁部、すなわち、第１縁部ｅ１及び第４縁部ｅ４に接続している。同様に、第３溶着部ＭＪ３は、ラミネート外装体４０の第３縁部ｅ３に沿って形成される。第３溶着部ＭＪ３は、幅方向ｄｙに沿って直線状に延びている。図示された例において、第３溶着部ＭＪ３は、幅方向ｄｙに対向するラミネート外装体４０の一対の縁部、すなわち、第１縁部ｅ１及び第４縁部ｅ４に接続している。

【0059】

三つの溶着部ＭＪ１～ＭＪ３を形成する順番は特に限定されない。また、第２溶着部ＭＪ２及び第３溶着部ＭＪ３は、互いに接続していないので、並行して形成することも可能である。また、最後の溶着部を形成する際、三方から閉鎖されたラミネート外装体４０の収容空間ＲＳに電解液が収容されている。一例として、第２溶着部ＭＪ２及び第３溶着部ＭＪ３を、順に又は並行して作製し、次に、ラミネート外装体４０内に電解液を充填して、その後、第１溶着部ＭＪ１を作製するようにしてもよい。

【0060】

溶着部ＭＪ１～ＭＪ３は、図８に示すように、棒状の加熱部材としのヒートバー５１を有する封止装置５０を用いて形成される。加熱された一対のヒートバー５１を外装材４１に両側から押し当てることで、第１部分４１Ａ及び第２部分４１Ｂのシーラント層４５が溶融し、その後に固化することで第１部分４１Ａ及び第２部分４１Ｂが溶着する。なお、第２溶着部ＭＪ２及び第３溶着部ＭＪ３においては、タブ３に外装材４１が設けられており、このシール材４が外装材４１と溶着し、タブ３と外装材４１との間を封止する。各溶着部ＭＪ１～ＭＪ３を形成する際、各溶着部に応じた長さを有する別のヒートバー５１を用いることができる。

【0061】

ところで、図１６に示すように、従来、ヒートバー１５１を用いて外装材１４１を溶着する際、ラミネート外装体１４０の周縁部ｃｅから溶融したシーラント材１４６が漏れ出してヒートバー１５１に付着することがあった。ヒートバー１５１に付着したシーラント材１４６は、その後に処理対象となるラミネート外装体１４０に付着して、このラミネート外装体１４０を汚してしまう。このような不具合を回避するためには、都度、ヒートバー１５１に付着したシーラント材１４６を除去する必要がある。このようなヒートバー１５１の清掃作業は、ラミネート型二次電池１０１の生産性を著しく害していた。

【0062】

従来、互いに対向して配置された外装材１４１を確実に溶着するには、溶着すべき部分の幅の全長に亘ってヒートバー１５１を押し当て、加熱及び加圧する必要があると考えられていた。したがって、外装材４１の全幅に亘って溶着部を形成する場合、図１６に示すように、ヒートバー１５１の全長は、この外装材１４１の全幅よりも十分に長く設定されていた。外装材１４１の全幅よりも長いヒートバー１５１を用いることで、外装材４１の全幅に亘った領域において、金属層１４４に積層されたシーラント層１４５を溶融させることができた。その一方で、溶融したシーラント材１４６が、ラミネート外装体１４０の周縁部ｃｅからしごき出され、ヒートバー１５１に付着していた。

【0063】

そこで、本実施の形態においては、図７及び図８に示すように、シーラント材がしごき出され得るラミネート外装体４０の周縁部ｃｅに、ヒートバー５１を接触させないようにしている。このような本実施の形態によれば、生産性を向上させることができる。更に、本実施の形態による方法で作製されたラミネート型二次電池１では、外装材４１をより堅固に溶着させて収容空間ＲＳの密閉性も改善することができた。このような作用効果は、従来の技術水準から予測される範囲を超えた異質で顕著なものと言える。

【0064】

図示された例において、第２溶着部ＭＪ２を形成する際、ヒートバー５１は第２接触領域ＣＴ２に接触して加熱および加圧する。第２接触領域ＣＴ２は、ラミネート外装体４０の第２縁部ｅ２に沿って直線状に延びている。第２接触領域ＣＴ２は、幅方向ｄｙに対向する一対の端縁ＥＥ２，ＥＥ２と、引出方向ｄｘに対向する外側縁ＯＥ２及び内側縁ＩＥ２と、を含んでいる。一方の端縁ＥＥ２は、第１縁部ｅ１の近傍に位置し、第１縁部ｅ１に沿って引出方向ｄｘと平行に延びている。他方の端縁ＥＥ２は、第４縁部ｅ４の近傍に位置し、第４縁部ｅ４に沿って引出方向ｄｘと平行に延びている。内側縁ＩＥ２は、外側縁ＯＥ２よりも収容空間ＲＳに近接している。外側縁ＯＥ２は、内側縁ＩＥ２よりも第２縁部ｅ２に近接している。外側縁ＯＥ２及び内側縁ＩＥ２は、第２縁部ｅ２に沿って幅方向ｄｙと平行に延びている。

【0065】

第３溶着部ＭＪ３を形成する際、ヒートバー５１は第３接触領域ＣＴ３に接触して加熱および加圧する。第３接触領域ＣＴ３は、ラミネート外装体４０の第３縁部ｅ３に沿って直線状に延びている。第３接触領域ＣＴ３は、幅方向ｄｙに対向する一対の端縁ＥＥ３，ＥＥ３と、引出方向ｄｘに対向する外側縁ＯＥ３及び内側縁ＩＥ３と、を含んでいる。一方の端縁ＥＥ３は、第１縁部ｅ１の近傍に位置し、第１縁部ｅ１に沿って引出方向ｄｘと平行に延びている。他方の端縁ＥＥ３は、第４縁部ｅ４の近傍に位置し、第４縁部ｅ４に沿って引出方向ｄｘと平行に延びている。内側縁ＩＥ３は、外側縁ＯＥ３よりも収容空間ＲＳに近接している。外側縁ＯＥ３は、内側縁ＩＥ３よりも第３縁部ｅ３に近接している。外側縁ＯＥ３及び内側縁ＩＥ３は、第３縁部ｅ３に沿って幅方向ｄｙと平行に延びている。

【0066】

第１溶着部ＭＪ１を形成する際、ヒートバー５１は第１接触領域ＣＴ１に接触して加熱および加圧する。第１接触領域ＣＴ１は、ラミネート外装体４０の第１縁部ｅ１に沿って直線状に延びている。第１接触領域ＣＴ１は、引出方向ｄｘに対向する一対の端縁ＥＥ１，ＥＥ１と、幅方向ｄｙに対向する外側縁ＯＥ３及び内側縁ＩＥ３と、を含んでいる。一方の端縁ＥＥ１は、第２縁部ｅ２の近傍に位置し、第２縁部ｅ２に沿って幅方向ｄｙと平行に延びている。他方の端縁ＥＥ１は、第３縁部ｅ３の近傍に位置し、第３縁部ｅ３に沿って幅方向ｄｙと平行に延びている。内側縁ＩＥ１は、外側縁ＯＥ１よりも収容空間ＲＳに近接している。外側縁ＯＥ１は、内側縁ＩＥ１よりも第１縁部ｅ１に近接している。外側縁ＯＥ１３及び内側縁ＩＥ１は、第１縁部ｅ１に沿って引出方向ｄｘと平行に延びている。

【0067】

すなわち、第１接触領域ＣＴ１、第２接触領域ＣＴ２及び第３接触領域ＣＴ３は、いずれも、ラミネート外装体４０の周縁部ｃｅから離間しており、ラミネート外装体４０の周縁部ｃｅの内側に位置している。

【0068】

このように、ヒートバー５１が外装材４１に接触する領域を、ラミネート外装体４０の周縁部ｃｅによって内包されるようにすることで、ラミネート外装体４０の周縁部ｃｅから溶融したシーラント材が漏れ出すことを効果的に防止することができる。したがって、ヒートバー５１への溶けたシーラント材の付着を効果的に回避することができ、ラミネート型二次電池１の生産性を効果的に改善することができる。

【0069】

なお、図示された例において、ラミネート外装体４０の第４縁部ｅ４は、外装材４１を折り返すことによって形成された折り返し部ＲＰとなっている。したがって、第４縁部ｅ４から、溶けたシーラント材が漏れ出すことはない。このため、第２接触領域ＣＴ２及び第３接触領域ＣＴ３は、第４縁部ｅ４と交差していてもよいし、他方の端縁ＥＥ２，ＥＥ３が第４縁部ｅ４上に位置していてもよい。

【0070】

ラミネート外装体４０の周縁部ｃｅからシーラント材の漏れ出しを回避する観点において、接触領域ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３は、ラミネート外装体４０の周縁部ｃｅから０．５ｍｍ以上離間していることが好ましい。この距離を０．５ｍｍ以上に設定しておくことで、ラミネート型二次電池１の製造時におけるラミネート外装体４０の一般的な溶着条件下において、ラミネート外装体４０の周縁部ｃｅから溶けたシーラント材が漏れ出すこと効果的に回避することができる。例えば第１接触領域ＣＴ１を参照して説明すると、第１接触領域ＣＴ１の一方の端縁ＥＥ１と第２縁部ｅ２との間の引出方向ｄｘに沿った離間距離Ｌ１ｘ（図９参照）は０．５ｍｍ以上であることが好ましい。第１接触領域ＣＴ１の他方の端縁ＥＥ１と第３縁部ｅ３との間の引出方向ｄｘに沿った離間距離は０．５ｍｍ以上であることが好ましい。第１接触領域ＣＴ１の外側縁ＯＥ１と第１縁部ｅ１との間の幅方向ｄｙに沿った離間距離Ｌ１ｙ（図９参照）は０．５ｍｍ以上であることが好ましい。

【0071】

図７に示すように、第１接触領域ＣＴ１は第２接触領域ＣＴ２と接続（重複）していることが好ましい。この場合、第１接触領域ＣＴ１にヒートバー５１が接触することで形成される第１溶着部ＭＪ１と、第２接触領域ＣＴ２にヒートバー５１が接触することで形成される第２溶着部ＭＪ２とを安定して接続させ、収容空間ＲＳの密閉をより確実に確保することができる。同様の理由から、第１接触領域ＣＴ１は第３接触領域ＣＴ３と接続（重複）していることが好ましい。

【0072】

図９に示された例において、一方の接触領域（第１接触領域ＣＴ１）の端縁（ＥＥ１）が、他方の接触領域（第２接触領域ＣＴ２）の外側縁（外側縁ＯＥ２）上に位置し、他方の接触領域（第２接触領域ＣＴ２）の端縁（ＥＥ２）が、一方の接触領域（第１接触領域ＣＴ１）の外側縁（外側縁ＯＥ１）上に位置している。このような例によれば、形成される二つの溶着部（第１溶着部ＭＪ１及び第２溶着部ＭＪ２）をより確実に接続させることができる。

【0073】

ただし、二つの接触領域の位置関係は、図９に示された例に限られず、例えば図１０～図１３に示された例を採用することも可能である。なお、図９～図１３において、一方の接触領域（第１接触領域ＣＴ１）を点線で示し、他方の接触領域（第２接触領域ＣＴ２）を一点鎖線で示している。

【0074】

まず、図１０に示された例では、一方の接触領域（第１溶着部ＭＪ１）と他方の接触領域（第２溶着部ＭＪ２）が、交差している。すなわち、一方の接触領域（第１溶着部ＭＪ１）は、他方の接触領域（第２溶着部ＭＪ２）を横断している。また、他方の接触領域（第２溶着部ＭＪ２）は、一方の接触領域（第１溶着部ＭＪ１）を横断している。この例によれば、形成される二つの溶着部（第１溶着部ＭＪ１及び第２溶着部ＭＪ２）を更に確実に接続させることができる。

【0075】

次に、図１１及び図１２に示された例では、一方の接触領域の長手方向における一方の端縁が、他方の接触領域内に位置している。図１１に示された例において、第１接触領域ＣＴ１の長手方向（引出方向ｄｘ）における一方の端縁ＥＥ１が、第２接触領域ＣＴ２内に位置している。図１２に示された例において、第２接触領域ＣＴ２の長手方向（幅方向ｄｙ）における一方の端縁ＥＥ２が、第１接触領域ＣＴ１内に位置している。図１３に示された例では、一方の接触領域と他方の接触領域が、各長手方向の直交する短手方向に沿った幅の一部分のみで重なっている。図９及び図１１～図１３に示された例によれば、各接触領域からラミネート外装体４０の周縁部ｃｅまでの長さＬ１，Ｌ２を小さくすることができる。これによりラミネート型二次電池１のエネルギー密度を改善することも可能となる。

【0076】

なお、一方の接触領域（第１接触領域ＣＴ１）と他方の接触領域（第２接触領域ＣＴ２）との重複領域ＯＡは、一方の接触領域の長手方向（引出方向ｄｘ）において、一方の接触領域の長手方向に沿った他方の接触領域の幅（第２接触領域ＣＴ２の幅Ｗ２）の２／５以上の長さＬＯｘを有していることが好ましく、１／２以上の長さＬＯｘを有していることがより好ましく、２／３の長さＬＯｘを有していることがさらに好ましい。同様に、一方の接触領域（第１接触領域ＣＴ１）と他方の接触領域（第２接触領域ＣＴ２）との重複領域ＯＡは、他方の接触領域の長手方向（幅方向ｄｙ）において、他方の接触領域の長手方向に沿った一方の接触領域の幅（第１接触領域ＣＴ１の幅Ｗ１）の２／５以上の長さＬＯｙを有していることが好ましく、１／２以上の長さＬＯｘを有していることがより好ましく、２／３の長さＬＯｘを有していることがさらに好ましい。重複領域ＯＡをこのような大きさとすることで、以下に説明するように、二つの溶着部が重なる重複部分ＯＰの周囲において、密閉性を向上させることが可能となる。

【0077】

以上のようにして、一対のヒートバー５１を第２接触領域ＣＴ２において外装材４１に両側から接触させることで第２溶着部ＭＪ２が形成され、一対のヒートバー５１を第３接触領域ＣＴ３において外装材４１に両側から接触させることで第３溶着部ＭＪ２が形成される。外装材４１のシーラント層４５が溶融するのは、ヒートバー５１が接触している接触領域ＣＴ２，ＣＴ３と重なる領域だけではない。当該接触領域ＣＴ２，ＣＴ３と重なる領域の周囲においても、シーラント層４５が溶融する。したがって、図７に示すように、ラミネート外装体４０上における第２溶着部ＭＪ２が占める領域は、ラミネート外装体４０上における第２接触領域ＣＴ２が占める領域を内包するようになり、ラミネート外装体４０上における第３溶着部ＭＪ３が占める領域は、ラミネート外装体４０上における第３接触領域ＣＴ３が占める領域を内包するようになる。

【0078】

同様に、一対のヒートバー５１を第１接触領域ＣＴ１において外装材４１に両側から接触させることで第１溶着部ＭＪ１が形成される。ラミネート外装体４０上における第１溶着部ＭＪ１が占める領域は、ラミネート外装体４０上における第１接触領域ＣＴ１が占める領域を内包するようになる。また、図７に示すように、第１溶着部ＭＪ１は、第２溶着部ＭＪ２と接続又は交差し、且つ、第３溶着部ＭＪ３と接続は交差するようになる。

【0079】

また、第１接触領域ＣＴ１と第２接触領域ＣＴ２との重複領域ＯＡ及びその周囲では、第１溶着部ＭＪ１を形成する際に、既に形成済みの第２溶着部ＭＪ２が再び溶融する。したがって、第１溶着部ＭＪ１と第２溶着部ＭＪ２は、一体的かつ連続的に形成され、収容空間ＲＳの液密性を確保することができる。同様に、第１溶着部ＭＪ１と第３溶着部ＭＪ３も、一体的かつ連続的に形成され、収容空間ＲＳの液密性を確保することができる。

【0080】

以上のようにして、ラミネート外装体４０に溶着部ＭＪ１～ＭＪ３を形成して、電極体５及び電解液を収容空間ＲＳに封入することで、ラミネート型二次電池１が得られる。このようにして得られたラミネート型二次電池１は、驚くべきことに、収容空間ＲＳの密閉性が向上し、高い信頼性を有するものとなった。本件発明者が確認したところ、ラミネート型二次電池１の密閉性が改善される理由は、本実施の形態の製造方法に起因して得られる溶着部の厚み変動によるものと考えられた。以下、この点について説明するが、本発明は以下の推定に拘束されない。

【0081】

図１４は、上述した方法で得られる一つの溶着部を示す断面図であって、例えば図９のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿った断面に相当する。第１溶着部ＭＪ１は、第１接触領域ＣＴ１外に位置していた端部分ＥＰと、第１接触領域ＣＴ１のうちの重複領域ＯＡ内に位置していた重複部分ＯＰと、第１接触領域ＣＴ１のうちの重複領域ＯＡ外に位置していた中央部分ＭＰと、を含んでいる。つまり、第１溶着部ＭＪ１は、ヒートバー５１によって一度も押されていない端部分ＥＰと、ヒートバー５１によって二回押された重複部分ＯＰと、ヒートバー５１によって一回押された中央部分ＭＰと、を含んでいる。

【0082】

そして、図１４に示すように、ラミネート外装体４０の第１溶着部ＭＪ１での厚さは、ラミネート外装体４０の周縁部ｃｅに接続する第１溶着部ＭＪ１の長手方向における両端部分ＥＰにおいて、両端部分ＥＰの間に位置する部分（重複部分ＯＰや中央部分ＭＰ）よりも厚くなる。このように、二つの溶着部が重なる重複部分ＯＰの外側（収容空間ＲＳとは反対側）となる部分でのラミネート外装体４０の厚みが厚くなることで、ラミネート型二次電池１の密閉性を改善することができた。

【0083】

とりわけ、ラミネート外装体４０の第１溶着部ＭＪ１の端部分ＥＰでのシーラント層４５の合計厚み（溶着した二つのシーラント層４５の合計厚み）が、ラミネート外装体４０の第１溶着部ＭＪ１の端部分ＥＰ以外の或る部分（重複部分ＯＰや中央部分ＭＰ）でのシーラント層４５の合計厚みの二倍以上となっている場合、ラミネート型二次電池１の密閉性を大幅に改善することができた。

【0084】

また、図１４に示されたすラミネート外装体４０において、第１溶着部ＭＪ１での厚みは、両端部分ＥＰにおいて、最大となっている。この点も、ラミネート型二次電池１の密閉性向上に寄与することができる。

【0085】

なお、本件発明者が確認したところ、図１０に示された溶着部の長手方向に沿った厚さ分布を実現するには、上述した製造方法において、とりわけ、一方の接触領域と他方の接触領域との重複領域ＯＡが、一方の接触領域の長手方向において、一方の接触領域の長手方向に沿った他方の接触領域の幅の２／５以上の長さＬＯｘを有し、且つ、他方の接触領域の長手方向において、他方の接触領域の長手方向に沿った一方の接触領域の幅の２／５以上の長さＬＯｙを有していることが有効であった。この場合、本件発明者が行った実験において、溶着前における互いに対向して配置された外装材４１の第１部分４１Ａ及び第２部分４１Ｂに含まれるシーラント層４５の合計厚み０．３２ｍｍが、溶着後に、端部分ＥＰにおいて０．５８ｍｍに増加し、重複部分ＯＰにおいて０．２０ｍｍに減少し、中央部分ＭＰにおいて０．２５ｍｍに減少した。この実験で得られたラミネート型二次電池１の溶着部では、シーラント層４５の合計厚みが端部分ＥＰで最大となり、端部分ＥＰでのシーラント層４５の合計厚みが端部分以外でのシーラント層４５の合計厚みの２．９倍となった。結果として、得られたラミネート型二次電池１は優れた密閉性を有していた。

【0086】

以上に説明してきた一実施の形態において、ラミネート型二次電池１の製造方法は、電極体５を収容するラミネート外装体４０の外装材４１が対向して配置されている部分にヒートバー５１を接触させて対向して配置された外装材４１を溶着する工程を有し、この工程中、ヒートバー５１は、ラミネート外装体４０の周縁部ｃｅの内側に位置する接触領域ＣＴ１に接触する。すなわち、接触領域ＣＴ１がラミネート外装体４０の周縁部ｃｅから離間している。したがって、ラミネート外装体４０の周縁部ｃｅに位置するシーラント層４５がヒートバー５１によって直接加熱されることで、溶融したシーラント材がラミネート外装体４０から漏れ出すことを回避することができる。これにより、ヒートバー５１等の封止装置５０にシーラント材が付着することを効果的に回避することができる。これにより、同一のヒートバー５１を用いて多数のラミネート型二次電池１を連続して生産することも可能となり、ラミネート型二次電池１の生産性を改善することができる。

【0087】

上述した一実施の形態において、接触領域は、ラミネート外装体４０の周縁部ｃｅから０．５ｍｍ以上離間している。このような例によれば、溶融したシーラント材がラミネート外装体４０から漏れ出すことを十分効果的に防止することができる。

【0088】

上述した一実施の形態において、ラミネート型二次電池１の製造方法は、ラミネート外装体４０の第２接触領域ＣＴ２にヒートバー５１を接触させて対向して配置された外装材４１を溶着する工程を更に含んでいる。そして、第２接触領域ＣＴ２の長手方向（幅方向ｄｙ）における一方の端縁ＥＥ２は接触領域ＣＴ１域内に位置する、又は、接触領域ＣＴ１の長手方向（引出方向ｄｘ）における一方の端縁ＥＥ１は第２接触領域ＣＴ２内に位置している。この例によれば、密閉性に優れたラミネート型二次電池１を作製することができる。また、ラミネート外装体４０の大きさを小型化することも可能であり、ラミネート型二次電池１のエネルギー密度を改善することができる。

【0089】

上述した一実施の形態において、接触領域ＣＴ１と第２接触領域ＣＴ２との重複領域ＯＡは、接触領域ＣＴ１の長手方向（引出方向ｄｘ）において、接触領域ＣＴ１の長手方向に沿った第２接触領域ＣＴ２の幅Ｗ２の２／５以上の長さを有している。また、重複領域ＯＡは、第２接触領域ＣＴ２の長手方向（幅方向ｄｙ）において、第２接触領域ＣＴ２の長手方向に沿った接触領域の幅Ｗ１の２／５以上の長さを有している。このような例によれば、接触領域ＣＴ１と第２接触領域ＣＴ２とが十分な大きさで重複することができ、優れた密閉性をラミネート型二次電池１に付与することができる。

【0090】

上述した一実施の形態において、ラミネート外装体４０は、対向して配置された外装材４１が溶着されている線状の溶着部ＭＪ１を有している。ラミネート外装体４０の溶着部ＭＪ１での厚みは、ラミネート外装体４０の周縁部ｃｅに接続する溶着部ＭＪ１の長手方向（引出方向ｄｘ）における両端部分ＥＰにおいて、両端部分ＥＰ１の間に位置する部分ＯＰ，ＭＰよりも厚くなっている。このような溶着部ＭＪ１を有するラミネート外装体４０によれば、収容空間ＲＳの密閉性を改善することができる。これにより、ラミネート外装体４０からの予期せぬ電解液の漏れ等のリークを効果的に回避して、ラミネート型二次電池１の信頼性を向上させることができる。

【0091】

上述した一実施の形態において、ラミネート外装体４０の溶着部ＭＪ１の両端部分ＥＰでのシーラント層４５の合計厚みは、ラミネート外装体４０の溶着部ＭＪ１の両端部分ＥＰの間に位置する或る部分ＯＰ，ＭＰでのシーラント層４５の合計厚みの二倍以上となっている。このような溶着部ＭＪ１を有するラミネート外装体４０によれば、収容空間ＲＳの密閉性をより効果的に改善することができる。

【0092】

上述した一実施の形態において、ラミネート外装体４０の溶着部ＭＪ１での厚みは、両端部分ＥＰにおいて、最大となる。このような溶着部ＭＪ１を有するラミネート外装体４０によれば、収容空間ＲＳの密閉性をより効果的に改善することができる。

【0093】

上述した一実施の形態において、ラミネート外装体４０は、第１溶着部ＭＪ１と交差して線状に延び且つ対向して配置された外装材４１が溶着されている線状の第２溶着部ＭＪ２を更に有している。ラミネート外装体４０の第１溶着部ＭＪ１での厚みは、第２溶着部ＭＪ２と交差する重複部分ＯＰよりも、重複部分ＯＰとラミネート外装体４０の周縁部ｃｅとの間に位置する端部分ＥＰにおいて、厚くなっている。このような第１溶着部ＭＪ１及び第２溶着部ＭＪ２を有するラミネート外装体４０によれば、収容空間ＲＳの密閉性をより効果的に改善することができる。

【0094】

前記ラミネート外装体の前記端部分での厚みは、前記ラミネート外装体の前記重複部分での厚みの二倍以上となっている、請求項１１に記載のラミネート型二次電池。
上述した一実施の形態において、ラミネート外装体４０の端部分ＥＰでの厚みは、ラミネート外装体４０の重複部分ＯＰでの厚みの二倍以上となっている。このような第１溶着部ＭＪ１及び第２溶着部ＭＪ２を有するラミネート外装体４０によれば、収容空間ＲＳの密閉性をより効果的に改善することができる。

【0095】

一実施の形態を具体例により説明してきたが、これらの具体例が一実施の形態を限定することを意図していない。上述した一実施の形態は、その他の様々な具体例で実施されることが可能であり、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

【0096】

例えば、上述した一具体例において、ラミネート外装体４０が、折り返された一枚の外装材４１を有する例を示したが、これに限られない。ラミネート外装体４０は、互いに対向して配置された第１の外装材と第２の外装材とを有するようにしてもよい。この例において、ラミネート外装体４０が平面視矩形形状を有する場合、四つの溶着部をラミネート外装体４０に形成することで、収容空間ＲＳを密閉することができる。各溶着部は、上述した例における第１溶着部ＭＪ１と同様に構成することができる。

【実施例】

【0097】

以下、実施例により本発明を説明するが、以下の記載は本発明を限定するものではない。

【0098】

上述した製造方法と同様に、一枚の外装材４１を折り返してなるラミネート外装体４０に電極体５を挟んだ状態で、まず、第２溶着部ＭＪ２及び第３溶着部ＭＪ３をラミネート外装体４０に作製し、次に、ラミネート外装体４０内に電解液を注入した後に、第１溶着部ＭＪ１をラミネート外装体４０に作製することで、ラミネート型二次電池１を作製した。ヒートバー５１の加熱温度、ヒートバー５１でラミネート外装体４０を押圧する圧力、ヒートバー５１でラミネート外装体４０を押圧する時間等の条件は、ラミネート型二次電池１の製造おいて用いられている通常の条件とした、比較例および実施例において、異なる全長を有したヒートバー５１を用いた。比較例および実施例において、ヒートバーの長さ以外は、同条件とした。

【0099】

図１５に示すように、ラミネート外装体４０の引出方向ｄｘに沿った長さは５０９ｍｍとした。第２溶着部ＭＪ２を形成する際にヒートバー５１を接触させた第２接触領域ＣＴ２は、引出方向ｄｘに沿って８ｍｍの幅を有し、第２縁部ｅ２から引出方向ｄｘに０．５ｍｍ離間させ、第１縁部ｅ１から幅方向ｄｙに０．５ｍｍ離間させた。第３溶着部ＭＪ３を形成する際にヒートバー５１を接触させた第３接触領域ＣＴ３は、引出方向ｄｘに沿って８ｍｍの幅を有し、第３縁部ｅ３から引出方向ｄｘに０．５ｍｍ離間させ、第１縁部ｅ１から幅方向ｄｙに０．５ｍｍ離間させた。

【0100】

第１溶着部ＭＪ１を形成する際にヒートバー５１を接触させる第１接触領域ＣＴ１は、引出方向ｄｘにおいて、ラミネート外装体４０と中心合わせさせた。また、第１接触領域ＣＴ１は、幅方向ｄｙに沿って８ｍｍの幅を有し、第１縁部ｅ１から幅方向ｄｙに０．５ｍｍ離間させた。比較例１及び比較例２では、それぞれ、５１４ｍｍ及び５３９ｍｍの長さを有するヒートバー５１を用いた。したがって、比較例１及び比較例２において、第１接触領域ＣＴ１は引出方向ｄｘに５０９ｍｍの長さを有するようになり、ヒートバー５１はラミネート外装体４０の第２縁部ｅ２及び第３縁部ｅ３を越えて延び出していた。一方、実施例１～３では、それぞれ、５０８ｍｍ、５０３ｍｍ、４９８ｍｍの長さを有するヒートバー５１を用いた。したがって、実施例１～３において、第１接触領域ＣＴ１は、引出方向ｄｘに沿って５０８ｍｍ、５０３ｍｍ、４９８ｍｍの長さを有するようになった。

【0101】

第２溶着部ＭＪ２及び第３溶着部ＭＪ３が形成されたラミネート型二次電池１を多数容易しておき、各例において同一のヒートバー５１を用いて、第１溶着部ＭＪ１の形成を連続して行った。各例において、ヒートバー５１にシーラント材が付着して第１溶着部ＭＪ１の形成が困難となるショット回数（形成回数）を確認した。

【0102】

実施例１～３では、第１溶着部ＭＪ１の形成を２００００回行ったが、ヒートバー５１にシーラント材は付着しなかった。一方、比較例１及び比較例２では、第１溶着部ＭＪ１の形成を１０回行う毎に、ヒートバー５１の清掃が必要となった。

【0103】

【表1】

【符号の説明】

【0104】

１ ラミネート型二次電池
３ タブ
４ シール材
５ 電極体
１０ 第１電極板
１０Ｘ 正極板
２０ 第２電極板
２０Ｙ 負極板
３０ 絶縁体
４０ ラミネート外装体
４１ 外装材
４１Ａ 第１部分
４１Ｂ 第２部分
４２ａ 膨出部
４２ｂ 鍔部
４４ 金属層
４５ シーラント層
５０ 封止装置
５１ ヒートバー
ＲＳ 収容空間
ｄｚ 積層方向
ｄｘ 引出方向
ｄｙ 幅方向
ｃｅ 周縁部
ｅ１ 第１縁部
ｅ２ 第２縁部
ｅ３ 第３縁部
ｅ４ 第４縁部
ＭＪ１ 第１溶着部
ＭＪ２ 第２溶着部
ＭＪ３ 第３溶着部
ＲＰ 折り返し部
ＥＰ 端部分
ＯＰ 重複部分
ＭＰ 中央部分
ＣＴ１ 第１接触領域
ＥＥ１ 端縁
ＯＥ１ 外側縁
ＩＥ１ 内側縁
ＣＴ２ 第２接触領域
ＥＥ２ 端縁
ＯＥ２ 外側縁
ＩＥ２ 内側縁
ＣＴ３ 第３接触領域
ＥＥ３ 端縁
ＯＥ３ 外側縁
ＩＥ３ 内側縁
ＯＡ 重複領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】