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(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】2024-05-24
(45)【発行日】2024-06-03
(54)【発明の名称】電気化学セルとその製造方法
(51)【国際特許分類】
H01M 10/04 20060101AFI20240527BHJP
H01G 11/82 20130101ALI20240527BHJP
H01M 50/109 20210101ALI20240527BHJP
H01M 50/528 20210101ALI20240527BHJP
H01M 50/533 20210101ALI20240527BHJP
H01M 50/559 20210101ALI20240527BHJP
H01M 50/555 20210101ALI20240527BHJP
H01M 50/105 20210101ALI20240527BHJP
H01M 50/548 20210101ALI20240527BHJP
【ＦＩ】
H01M10/04 Z
H01G11/82
H01M10/04 W
H01M50/109
H01M50/528
H01M50/533
H01M50/559
H01M50/555
H01M50/105
H01M50/548 301
H01M50/548 201
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2020044663
(22)【出願日】2020-03-13
(65)【公開番号】P2021144918
(43)【公開日】2021-09-24
【審査請求日】2023-01-11
(73)【特許権者】
【識別番号】000002325
【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 俊二
(72)【発明者】
【氏名】田中 和美
(72)【発明者】
【氏名】木村 長幸
(72)【発明者】
【氏名】堰合 順弥
【審査官】佐溝 茂良
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０７９７４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２２８３６５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ １０／００－ １０／３９
Ｈ０１Ｍ ５０／００－ ５０／１９８
Ｈ０１Ｍ ５０／５０－ ５０／５９８
Ｈ０１Ｇ １１／００－ １１／８６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体が、正極側ラミネートフィルムからなる正極側容器と、負極側ラミネートフィルムからなる負極側容器とから構成される外装体に収容され、前記電極体の正極タブが前記正極側容器内に設けられた正極側電極板に接続され、前記電極体の負極タブが前記負極側容器内に設けられた負極側電極板に接続された電気化学セルであって、前記正極タブが、前記電極体の一部から延出された第１の正極タブ部と、該第１の正極タブ部に対し折り返されて前記正極側電極板に接続される第２の正極タブ部を有し、
前記負極タブが、前記電極体の一部から延出された第１の負極タブ部と、該第１の負極タブ部に対し折り返されて負極側電極板に接続される第２の負極タブ部を有し、
前記正極側ラミネートフィルムの一部に透孔が形成され、該透孔の内側に前記正極側電極板が配置され、前記負極側ラミネートフィルムの一部に透孔が形成され、該透孔の内側に前記負極側電極板が配置されるとともに、
前記正極側電極板と前記負極側電極板が、それらの厚さ方向に溶着された樹脂カバーとシーラントフィルムにより挟まれ、前記第１の正極タブ部と前記第２の正極タブ部を折り畳み、前記第１の負極タブと前記第２の負極タブを折り畳みした状態で前記正極側容器内または負極側容器内に配置されたことを特徴とする電気化学セル。
【請求項2】
前記正極側電極板がその厚さ方向に溶着された樹脂カバーとシーラントフィルムにより挟まれた状態で前記正極側容器内に配置され、前記負極側電極板がその厚さ方向に溶着された樹脂カバーとシーラントフィルムにより挟まれた状態で前記負極側容器内に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項3】
前記正極側電極板の周縁部が前記正極側の樹脂カバーの周縁部と前記正極側のシーラントフィルムの周縁部により囲まれ、前記正極側の樹脂カバーの周縁部と前記正極側のシーラントフィルムの周縁部が溶着されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気化学セル。
【請求項4】
前記負極側電極板の周縁部が前記負極側の樹脂カバーの周縁部と前記負極側のシーラントフィルムの周縁部により囲まれ、前記負極側の樹脂カバーの周縁部と前記負極側のシーラントフィルムの周縁部が溶着されたことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項5】
前記正極側の樹脂カバーの一部に透孔が形成され、該透孔を介し前記第２の正極タブ部が前記正極側電極板に接続されたことを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項6】
前記負極側の樹脂カバーの一部に透孔が形成され、該透孔を介し前記第２の負極タブ部が前記負極側電極板に接続されたことを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項7】
前記樹脂カバーが、前記電極板側の溶着層とその反対側の基層を備えた積層構造であり、前記溶着層が前記基層よりも低融点の樹脂からなることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項8】
前記樹脂カバーが前記シーラントフィルムと同一材料からなることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項9】
前記正極側電極板の前記シーラントフィルム側に導電性のめっき層が形成され、前記シーラントフィルムの一部に透孔が形成され、該透孔の内側に前記めっき層が配置されたことを特徴とする請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項10】
正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体を、正極側ラミネートフィルムからなる正極側容器と、負極側ラミネートフィルムからなる負極側容器とから構成される外装体に収容するとともに、前記電極体の正極タブを前記正極側容器内に設けた正極側電極板に接続し、前記電極体の負極タブを前記負極側容器内に設けた負極側電極板に接続する電気化学セルの製造方法であって、一部に凹部を設けたラミネートフィルムと、シーラントフィルムと、透孔付きの樹脂カバーを溶着した前記電極板を用い、前記凹部内にシーラントフィルムを収容し、前記凹部内のシーラントフィルムに積層するように前記樹脂カバーを溶着済みの前記電極板を前記凹部内に配置し、次いで前記透孔を介し前記電極板に前記電極体の電極タブを折り畳みして接続することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項11】
正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体を、正極側ラミネートフィルムからなる正極側容器と、負極側ラミネートフィルムからなる負極側容器とから構成される外装体に収容するとともに、前記電極体の正極タブを前記正極側容器内に設けた正極側電極板に接続し、前記電極体の負極タブを前記負極側容器内に設けた負極側電極板に接続する電気化学セルの製造方法であって、一部に凹部を設けたラミネートフィルムと、前記電極板と、前記電極板に対する積層状態で周縁部全周を前記電極板の外方に突出させる大きさのシーラントフィルムと、該シーラントフィルムと類似形状であり、透孔付きの樹脂カバーを用い、
前記シーラントフィルムと前記樹脂カバーにより前記電極板を挟み、前記シーラントフィルムの周縁部と前記樹脂カバーの周縁部を溶着し、前記電極板の周囲を前記シーラントフィルムの周縁部と前記樹脂カバーの周縁部で囲み、電極板ユニットを構成し、
前記電極体の正極タブと前記電極体の負極タブのそれぞれを個別に折り畳みして前記電極板ユニットを前記ラミネートフィルムの凹部に収容することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項12】
前記電極板または前記電極板ユニットを前記凹部内に配置する前あるいは配置後に、前記電極板に対し前記電極体の電極タブを接続することを特徴とする請求項１１に記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項13】
正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体を、正極側ラミネートフィルムからなる正極側容器と、負極側ラミネートフィルムからなる負極側容器とから構成される外装体に収容するとともに、前記電極体の正極タブを前記正極側容器内に設けた正極側電極板に接続し、前記電極体の負極タブを前記負極側容器内に設けた負極側電極板に接続する電気化学セルの製造方法であって、一部に凹部を設けた正極側ラミネートフィルムと、正極側のシーラントフィルムと、透孔付きの正極側の樹脂カバーを溶着した前記正極側電極板を用い、前記凹部内に正極側のシーラントフィルムを収容し、前記凹部内のシーラントフィルムに積層するように前記正極側電極板を前記凹部内に配置するとともに、
一部に凹部を設けた負極側ラミネートフィルムと、負極側のシーラントフィルムと、透孔付きの負極側の樹脂カバーを溶着した前記負極側電極板を用い、前記凹部内に負極側のシーラントフィルムを収容し、前記凹部内のシーラントフィルムに積層するように前記負極側電極板を前記凹部内に配置し、
前記正極側ラミネートフィルムの凹部開口側と前記負極側ラミネートフィルムの凹部開口側を突き合わせ可能な向きになるように前記正極側ラミネートフィルムと前記負極側ラミネートフィルムを近接配置し、前記正極側ラミネートフィルムの凹部開口と前記負極側ラミネートフィルムの凹部開口の間に前記電極体を配置し、前記電極体の前記正極タブを折り畳みして前記正極側ラミネートフィルムの凹部内の前記正極側電極板に接続し、前記電極体の前記負極タブを折り畳みして前記負極側ラミネートフィルムの凹部内の前記負極側電極板に接続することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項14】
正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体を、正極側ラミネートフィルムからなる正極側容器と、負極側ラミネートフィルムからなる負極側容器とから構成される外装体に収容するとともに、前記電極体の正極タブを前記正極側容器内に設けた正極側電極板に接続し、前記電極体の負極タブを前記負極側容器内に設けた負極側電極板に接続する電気化学セルの製造方法であって、一部に凹部を設けた正極側ラミネートフィルムと、前記正極側電極板と、前記正極側電極板に対する積層状態で周縁部全周を前記正極側電極板の外方に突出させる大きさの正極側のシーラントフィルムと、該正極側のシーラントフィルムと類似形状であり、透孔付きの正極側の樹脂カバーを用い、
前記正極側のシーラントフィルムと正極側の樹脂カバーにより前記正極側電極板をその厚さ方向から挟み、前記正極側のシーラントフィルムの周縁部と前記正極側の樹脂カバーの周縁部を溶着し、前記正極側電極板の周囲を前記正極側のシーラントフィルムの周縁部と前記正極側の樹脂カバーの周縁部で囲み、正極側電極板ユニットを構成し、該正極側電極板ユニットを前記正極側ラミネートフィルムの凹部に収容し、
一部に凹部を設けた負極側ラミネートフィルムと、前記負極側電極板と、前記負極側電極板に対する積層状態で周縁部全周を前記負極側電極板の外方に突出させる大きさの負極側のシーラントフィルムと、該負極側のシーラントフィルムと類似形状であり、透孔付きの樹脂カバーを用い、
前記負極側のシーラントフィルムと負極側の樹脂カバーにより前記負極側電極板をその厚さ方向から挟み、前記負極側のシーラントフィルムの周縁部と前記負極側の樹脂カバーの周縁部を溶着し、前記負極側電極板の周囲を前記負極側のシーラントフィルムの周縁部と前記負極側の樹脂カバーの周縁部で囲み、負極側電極板ユニットを構成し、該負極側電極板ユニットを前記負極側ラミネートフィルムの凹部に収容するとともに、
前記正極側ラミネートフィルムの凹部開口側と前記負極側ラミネートフィルムの凹部開口部側を突き合わせ可能な向きになるように前記正極側ラミネートフィルムと前記負極側ラミネートフィルムを近接配置し、前記正極側ラミネートフィルムの凹部開口と前記負極側ラミネートフィルムの凹部開口の間に前記電極体を配置し、前記電極体の正極タブを折り畳みして前記正極側ラミネートフィルムの凹部内の前記正極側電極板に接続し、前記電極体の負極タブを折り畳みして前記負極側ラミネートフィルムの凹部内の前記負極側電極板に接続することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項15】
前記樹脂カバーとして、前記電極板側の溶着層とその反対側の基層を備えた積層構造であり、前記溶着層が前記基層よりも低融点の樹脂からなる樹脂カバーを用いることを特徴とする請求項１０～請求項１４のいずれか一項に記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項16】
前記シーラントフィルムと同一材料からなる樹脂カバーを用いることを特徴とする請求項１０～請求項１５のいずれか一項に記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項17】
前記シーラントフィルム側に導電性のめっき層を形成した正極側電極板を用い、透孔を有するシーラントフィルムを用い、該透孔の内側に前記めっき層を配置することを特徴とする請求項１０～請求項１６のいずれか一項に記載の電気化学セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電解化学セルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、スマートフォン、ウエアラブル機器、補聴器などの小型機器の電源として、リチウムイオン二次電池、電気化学キャパシタ等の電気化学セルが広く活用されている。
この種の電気化学セルにおいて、電池容量並びに充電電流および放電電流を大きくする観点から、電気化学セル内で対向している電極どうしの面積を可能な限り大きくすることが必要とされている。電気化学セルの構造として、一対の帯状の正極電極と負極電極をセパレータを介し巻回するか、折り畳み構造としてケースに収め、電解液をケースに封入した構造が知られている。
この種の電気化学セルにおいて、電池容量並びに充電電流および放電電流を大きくする観点から、電気化学セル内で対向している電極どうしの面積を可能な限り大きくすることが必要とされている。電気化学セルの構造として、一対の帯状の正極電極と負極電極をセパレータを介し巻回するか、折り畳み構造としてケースに収め、電解液をケースに封入した構造が知られている。
【0003】
例えば、以下の特許文献１には、正極電極および負極電極からなる電極体と、第１のラミネート部材および第２のラミネート部材からなる外装体を備え、外装体の外周部に第１のラミネート部材の外周部と第２のラミネート部材の外周部を折曲して構成した外周壁を有する電池（電気化学セル）が記載されている。
前記外装体は、金属箔と樹脂層の積層型ラミネート部材からなり、第１と第２のラミネート部材の外周壁どうしを折り曲げつつ熱融着することにより封止されているので、体積当たりの容量を高めることができる電池を提供できる。
前記外装体は、金属箔と樹脂層の積層型ラミネート部材からなり、第１と第２のラミネート部材の外周壁どうしを折り曲げつつ熱融着することにより封止されているので、体積当たりの容量を高めることができる電池を提供できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１８－０８５２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載されている電池１００は、図２０、図２１に示すように、それぞれラミネート部材からなる薄型円筒容器状の第１容器１０１と第２容器１０２を組み合わせて構成されている。第２容器１０２の外周壁１０４は全周に渡り周縁部を断面Ｕ字型に折曲され、Ｕ字型折曲部分の外周側を囲むように第１容器１０１の円筒状の外周壁１０３が設けられている。そして、外周壁１０３と外周壁１０４の重ね合わせ部分が熱融着されている。
また、第１容器１０１の底板中央の透孔の内側に円板状の負極端子板１０５が配置され、第２容器１０２の天板中央の透孔の内側に円板状の保護プレート１０６を備えた正極端子板１０９が配置されている。負極端子板１０５に隣接して負極側シーラントリング１０７が配置され、正極端子板１０９に隣接して正極側シーラントリング１０８が配置されている。
また、第１容器１０１の底板中央の透孔の内側に円板状の負極端子板１０５が配置され、第２容器１０２の天板中央の透孔の内側に円板状の保護プレート１０６を備えた正極端子板１０９が配置されている。負極端子板１０５に隣接して負極側シーラントリング１０７が配置され、正極端子板１０９に隣接して正極側シーラントリング１０８が配置されている。
【0006】
第１容器１０１と第２容器１０２の内部側であって、これらシーラントリング１０７、１０８の間に電極体１１０が収容されている。
電極体１１０は、帯状の負極体と正極体を巻回するか折り畳み積層して構成され、例えば図２１に示すように電極体１１０の下部側に負極電極１１１が配置され、上部側に正極電極１１２が配置されている。
電極体１１０は、帯状の負極体と正極体を巻回するか折り畳み積層して構成され、例えば図２１に示すように電極体１１０の下部側に負極電極１１１が配置され、上部側に正極電極１１２が配置されている。
【0007】
図２０、図２１に示す構成の電池１００を製造するには、例えば、ラミネート構造の図２２に示す円板状の第１容器素材１１５とラミネート構造のハット状の第２容器素材１１６を用意する。第２容器素材１１６の突部１１７の内側に電極体１１０を収容し、各電極を接続し、電解液を注入後、第２容器素材１１６の外周部１１６ａと第１容器素材１１５の外周部１１５ａを重ね合わせて熱溶着などの接合方法で接合し、図２２に示す接合体１１８とする。
次に、図２３に示すように下型１２１と上型１２２からなる金型１２０とパンチ１２３を用意する。下型１２１の中央部と上型１２２の中央部には接合体１１８の突部１１７を遊挿可能な成型孔１２１ａ、１２２ａが形成されており、下型１２１と上型１２２の間に接合体１１８の外周部を挟持する。
次に、図２３に示すように下型１２１と上型１２２からなる金型１２０とパンチ１２３を用意する。下型１２１の中央部と上型１２２の中央部には接合体１１８の突部１１７を遊挿可能な成型孔１２１ａ、１２２ａが形成されており、下型１２１と上型１２２の間に接合体１１８の外周部を挟持する。
【0008】
また、パンチ１２３の上端部に円環壁からなる成形突部１２４が設けられており、下型１２１と上型１２２の間に接合体１１８の外周部を挟持した状態でパンチ１２３を図２３に示す位置から上昇させることができる。図２４に示すように成形突部１２４を成型孔１２１ａから１２２ａまで上昇させると、接合体１１８の外周部を全周に渡り成形突部１２４で断面逆Ｕ字状に加工しつつ接合体１１８の外周縁部から切断することができ、このプレス加工によって図２０、図２１に示す電池１００を得ることができる。
【0009】
以上説明のように、ラミネート構造の第１容器素材１１５と第２容器素材１１６の間に電極体１１０を収容し、第１容器素材１１５と第２容器素材１１６の外周部を加工することにより図２０、図２１に示す構造の電池１００を製造することができる。
【0010】
しかし、図２０、図２１に示す構造の電池１００を大量生産する工程について詳細に検討すると、ラミネートフィルムからなる第１容器素材１１５と第２容器素材１１６の間に電極体１１０を収容し、電極体１１０の正極側の電極タブと負極側の電極タブを負極端子板１０５と正極端子板１０９に接続する作業が容易ではないと考えられる。
【0011】
まず、図２２に示す接合体１１８を形成する場合、図２５に示す平面視長方形状であり、金属箔を樹脂層で覆ったラミネート構造の第１の積層フィルム１２５と第２の積層フィルム１２６を用意する。第１の積層フィルム１２５の一部と第２の積層フィルム１２６の一部に電池１００の外径に相当する大きさであって、小さな透孔付きの凹部１２５ａ、１２６ａをプレス加工で形成する。このプレス加工により第１の積層フィルム１２５に凹部１２６ａを画成するための突部１２５ｂを形成し、第２の積層フィルム１２６に凹部１２６ａを画成するための突部１２６ｂを形成する。
【0012】
次に、図２６に示すように、帯状の正極体と帯状の負極体を巻回構造あるいは折り畳み構造とした電極体１１０を構成する。電極体１１０の一端側に引き出した正極側の電極タブ１３０の先端に保護プレート１０６を備えた正極端子板１０９を溶接し、電極体１１０の他端側に引き出した負極側の電極タブ１３２の先端に負極端子板１０５を溶接する。
【0013】
図２５に示す積層フィルム１２５、１２６に対し、図２６に示す電極体１１０を接続する場合の手順について図２７を基に説明する。
まず、図２７に示す第１の積層フィルム１２５の凹部１２５ａ内に負極側シーラントリング１０７を配置し、積層フィルム１２６の凹部１２６ａ内に正極側シーラントリング１０８を配置する。
次に、図２７に示すように一方の積層フィルム１２５の負極側シーラントリング１０７に接するように負極端子板１０５の位置合わせを行う。
そして、負極側シーラントリング１０７に負極端子板１０５を位置合わせした後、熱溶着により負極側シーラントリング１０７を負極端子板１０５と凹部１２５ａの底面側に溶着する。
次に、他方の積層フィルム１２６の正極側シーラントリング１０８に接するように正極端子板１０９の位置合わせを行う。正極側シーラントリング１０８に正極端子板１０９を位置合わせした後、熱溶着により正極側シーラントリング１０８を正極端子板１０９と凹部１２６ａの底面側に溶着することができる。
なお、図２７では、負極側シーラントリング１０７の熱溶着を最初に行い、次に正極側シーラントリング１０８の熱溶着を行うという順序で説明したが、熱溶着を行う順序は逆であっても良いし、２箇所同時に熱溶着しても差し支えない。
まず、図２７に示す第１の積層フィルム１２５の凹部１２５ａ内に負極側シーラントリング１０７を配置し、積層フィルム１２６の凹部１２６ａ内に正極側シーラントリング１０８を配置する。
次に、図２７に示すように一方の積層フィルム１２５の負極側シーラントリング１０７に接するように負極端子板１０５の位置合わせを行う。
そして、負極側シーラントリング１０７に負極端子板１０５を位置合わせした後、熱溶着により負極側シーラントリング１０７を負極端子板１０５と凹部１２５ａの底面側に溶着する。
次に、他方の積層フィルム１２６の正極側シーラントリング１０８に接するように正極端子板１０９の位置合わせを行う。正極側シーラントリング１０８に正極端子板１０９を位置合わせした後、熱溶着により正極側シーラントリング１０８を正極端子板１０９と凹部１２６ａの底面側に溶着することができる。
なお、図２７では、負極側シーラントリング１０７の熱溶着を最初に行い、次に正極側シーラントリング１０８の熱溶着を行うという順序で説明したが、熱溶着を行う順序は逆であっても良いし、２箇所同時に熱溶着しても差し支えない。
【0014】
上述の熱溶着を行う場合、金属製の負極端子板１０５あるいは正極端子板１０９が第１の積層フィルム１２５の一部あるいは第２の積層フィルム１２６の一部と接触し、接触部分を傷付けることがあると考えられる。この種の電池は小型化され、外径数ｍｍ～１０数ｍｍ程度の大きさであり、ピンセットなどを用いて負極端子板１０５、正極端子板１０９を凹部内中心に設置する作業は容易ではない。
仮に、積層フィルム１２５、１２６を構成しているラミネートフィルムの一部に損傷を与えると、ラミネートフィルム内の金属箔が露出し、電解液と接触するおそれがある。このように金属箔が電解液と接触した状態で接触部位に電位などが作用すると、内部ショートを引き起こすおそれがある。
なお、端子板１０５、１０９と積層フィルム１２５、１２６との接触を回避するため、凹部１２５ａ、１２６ａの内径より端子板１０５、１０９の外径を充分に小さく形成することも考えられる。しかし、端子板１０５、１０９の外径を小さく形成することは、溶着面積が小さくなり電池の気密性向上には不利となるため、負極端子板１０５と正極端子板１０９はできる限り大きくしたいという要望がある。
仮に、積層フィルム１２５、１２６を構成しているラミネートフィルムの一部に損傷を与えると、ラミネートフィルム内の金属箔が露出し、電解液と接触するおそれがある。このように金属箔が電解液と接触した状態で接触部位に電位などが作用すると、内部ショートを引き起こすおそれがある。
なお、端子板１０５、１０９と積層フィルム１２５、１２６との接触を回避するため、凹部１２５ａ、１２６ａの内径より端子板１０５、１０９の外径を充分に小さく形成することも考えられる。しかし、端子板１０５、１０９の外径を小さく形成することは、溶着面積が小さくなり電池の気密性向上には不利となるため、負極端子板１０５と正極端子板１０９はできる限り大きくしたいという要望がある。
【0015】
また、図２７に示すように凹部１２５ａ内、１２６ａ内に挿入した端子板１０５、１０９は、シーラントリング１０７、１０８と接触した側のみが熱溶着された状態となる。このため、仮に熱溶着時の加熱条件にバラツキを生じると、端子板１０５、１０９の溶着強度が低下する問題がある。
更に、図２７に示す構成において熱溶着を行う場合、突部１２５ｂ、１２６ｂの突出側の外部にのみ溶着装置の加熱ヒーターを配置し、反対側には抑え部材を配置して熱溶着することが考えられる。上述のような小型の電気化学セル１００において、加熱ヒーターの設置位置が多少でもずれると、加熱条件にバラツキを生じることとなり、熱溶着の強度が低下するおそれがある。
更に、図２７に示す構成において熱溶着を行う場合、突部１２５ｂ、１２６ｂの突出側の外部にのみ溶着装置の加熱ヒーターを配置し、反対側には抑え部材を配置して熱溶着することが考えられる。上述のような小型の電気化学セル１００において、加熱ヒーターの設置位置が多少でもずれると、加熱条件にバラツキを生じることとなり、熱溶着の強度が低下するおそれがある。
【0016】
本発明は、以上説明のような従来の実情に鑑みなされたものであり、電極体を収容する容器となるラミネートフィルムの凹部内に電極板を正確に位置決め溶着した構造であり、ラミネートフィルムに傷などの損傷部分を生じ難い構造とした電気化学セルとその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0017】
（１）本発明に係る電気化学セルは、正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体が、正極側ラミネートフィルムからなる正極側容器と、負極側ラミネートフィルムからなる負極側容器とから構成される外装体に収容され、前記電極体の正極タブが前記正極側容器内に設けられた正極側電極板に接続され、前記電極体の負極タブが前記負極側容器内に設けられた負極側電極板に接続された電気化学セルであって、前記正極タブが、前記電極体の一部から延出された第１の正極タブ部と、該第１の正極タブ部に対し折り返されて前記正極側電極板に接続される第２の正極タブ部を有し、前記負極タブが、前記電極体の一部から延出された第１の負極タブ部と、該第１の負極タブ部に対し折り返されて負極側電極板に接続される第２の負極タブ部を有し、前記正極側電極板が正極側の樹脂カバーと正極側のシーラントフィルムにより挟まれ、前記正極側ラミネートフィルムの一部に透孔が形成され、該透孔の内側に前記正極側電極板が配置され、前記負極側ラミネートフィルムの一部に透孔が形成され、該透孔の内側に前記負極側電極板が配置されるとともに、前記正極側電極板または前記負極側電極板がそれらの厚さ方向に溶着された樹脂カバーとシーラントフィルムにより挟まれた状態で前記正極側容器内または前記負極側容器内に配置されたことを特徴とする。
【0018】
前述の構造であるならば、容器底部にシーラントフィルムを挿入後、樹脂カバーを密着した状態の正極側または負極側の電極板を容器に挿入し、熱溶着するという組み立て工程を採用できる。また、前述の構造であるならば、樹脂カバーとシーラントフィルムで正極側または負極側の電極板を挟んだ構造を容器に収容し、熱溶着するという組み立て工程を採用できる。
いずれにしても、樹脂カバーあるいはシーラントフィルムを正極側または負極側の電極板に密着させる作業は、容器への挿入操作とは別に行うことができるので、樹脂カバーあるいはシーラントフィルムとともに容器内に正極側または負極側の電極板を挿入することにより容器内への正極側または負極側の電極板の正確な位置決めと収容ができる。
正極側または負極側の電極板と樹脂カバーを正確に位置決め後、樹脂カバーを含めた全体を容器に収容することで、容器に対し正極側または負極側の電極板を正確に位置決め収容できる。また、正極側または負極側の電極板を容器に収容する際、樹脂カバーが緩衝材となるので、正極側または負極側の電極板が容器に当たって容器を損傷させるおそれがなくなる。正極側または負極側の電極板の位置決めが容易かつ正確にできるので、正極側または負極側の電極板を容器に収容できる範囲内でできる限り大きくできるようになり電気化学セルの構造として望ましい構造にすることができる。
また、電極板に樹脂カバーとシーラントフィルムを溶着した構造となるので、熱溶着構造の安定性が向上し、正極側または負極側の電極板を樹脂カバーとシーラントフィルムにより両面側から保護した構造を提供できる。
いずれにしても、樹脂カバーあるいはシーラントフィルムを正極側または負極側の電極板に密着させる作業は、容器への挿入操作とは別に行うことができるので、樹脂カバーあるいはシーラントフィルムとともに容器内に正極側または負極側の電極板を挿入することにより容器内への正極側または負極側の電極板の正確な位置決めと収容ができる。
正極側または負極側の電極板と樹脂カバーを正確に位置決め後、樹脂カバーを含めた全体を容器に収容することで、容器に対し正極側または負極側の電極板を正確に位置決め収容できる。また、正極側または負極側の電極板を容器に収容する際、樹脂カバーが緩衝材となるので、正極側または負極側の電極板が容器に当たって容器を損傷させるおそれがなくなる。正極側または負極側の電極板の位置決めが容易かつ正確にできるので、正極側または負極側の電極板を容器に収容できる範囲内でできる限り大きくできるようになり電気化学セルの構造として望ましい構造にすることができる。
また、電極板に樹脂カバーとシーラントフィルムを溶着した構造となるので、熱溶着構造の安定性が向上し、正極側または負極側の電極板を樹脂カバーとシーラントフィルムにより両面側から保護した構造を提供できる。
【0019】
（２）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記正極側電極板がその厚さ方向に溶着された樹脂カバーとシーラントフィルムにより挟まれた状態で前記正極側容器内に配置され、前記負極側電極板がその厚さ方向に溶着された樹脂カバーとシーラントフィルムにより挟まれた状態で前記負極側容器内に配置された構成が好ましい。
【0020】
正極側と負極側の両方の電極板を個々に樹脂カバーとシーラントフィルムにより挟んで溶着した構成とすることにより、正極側電極板と負極側電極板を個々に容器に収容する場合、いずれも位置決めが正確かつ容易となり、正極側容器と負極側容器の双方を損傷させるおそれがなくなる。
【0021】
（３）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記正極側電極板の周縁部が前記樹脂カバーの周縁部とシーラントフィルムの周縁部により囲まれ、前記樹脂カバーの周縁部と前記シーラントフィルムの周縁部が溶着された構成を採用できる。
【0022】
正極側電極板の周縁部を樹脂カバーの周縁部とシーラントフィルムの周縁部により囲むことで、正極側電極板を正極側容器に収容する際、樹脂カバーとシーラントフィルムが緩衝材となる。このため、正極側容器への収納時に正極側電極板が正極側容器を損傷させるおそれがなくなる。
【0023】
（４）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記負極側の電極板の周縁部が前記樹脂カバーの周縁部と前記シーラントフィルムの周縁部により囲まれ、前記樹脂カバーの周縁部と前記シーラントフィルムの周縁部が溶着された構成を採用できる。
【0024】
負極側電極板の周縁部を樹脂カバーの周縁部とシーラントフィルムの周縁部により囲むことで、負極側電極板を負極側容器に収容する際、樹脂カバーとシーラントフィルムが緩衝材となる。このため、負極側容器への収納時に負極側電極板が負極側容器を損傷させるおそれがなくなる。
【0025】
（５）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記正極側の樹脂カバーの一部に透孔が形成され、該透孔を介し前記第２の正極タブ部が前記正極側電極板に接続された構成を採用できる。
【0026】
正極側の樹脂カバーに設けた透孔を介し第２の正極タブ部を正極側電極板に接続することができ、電極体と正極側電極板との接続ができる。
【0027】
（６）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記負極側の樹脂カバーの一部に透孔が形成され、該透孔を介し前記第２の負極タブ部が前記負極側電極板に接続された構成を採用できる。
【0028】
負極側の樹脂カバーに設けた透孔を介し第２の負極タブ部を負極側電極板に接続することができ、電極体と負極側電極板との接続ができる。
【0029】
（７）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記樹脂カバーが、前記電極板側の溶着層とその反対側の基層を備えた積層構造であり、前記溶着層が前記基層よりも低融点の樹脂からなることが好ましい。
【0030】
樹脂カバーの電極板側が低融点の樹脂からなる溶着層であるならば、樹脂カバーを電極板に熱溶着する場合に密着不良部分などを生じていない良好な熱溶着構造を得ることができる。
また、前記基層が樹脂カバーを電極板に熱溶着するヒーター温度より高い融点を有するならば、ヒーターに樹脂カバーが付着することはない。
このため、正極側の樹脂カバーであれば正極側電極板に対する密着性を良好にした溶着構造を提供することができ、負極側の樹脂カバーであれば負極側電極板に対する密着性を良好にした溶着構造を提供できる。
また、前記基層が樹脂カバーを電極板に熱溶着するヒーター温度より高い融点を有するならば、ヒーターに樹脂カバーが付着することはない。
このため、正極側の樹脂カバーであれば正極側電極板に対する密着性を良好にした溶着構造を提供することができ、負極側の樹脂カバーであれば負極側電極板に対する密着性を良好にした溶着構造を提供できる。
【0031】
（８）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記樹脂カバーが前記シーラントフィルムと同一材料からなる構成を採用できる。
【0032】
樹脂カバーはシーラントフィルムと同一材料から構成しても良く、同一材料からなる樹脂カバーあるいはシーラントフィルムにより挟まれた構成の電極板であっても、上述の他の構成と同様の作用効果を得ることができる。
【0033】
（９）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記正極側電極板の前記シーラントフィルム側に導電性のめっき層が形成され、前記シーラントフィルムの一部に透孔が形成され、該透孔の内側に前記めっき層が配置された構成を採用できる。
【0034】
樹脂カバーとシーラントフィルムにより電極板を挟んだ溶着構造を採用することで容器内部に収容される電解液が電極板の外部接点となる外面側に回り込むおそれがなくなる。
また、電極板の外部接点となる側への電解液の回り込みが生じないことから、電極板のシーラントフィルム側へニッケル等のめっき層を設けることにより、外部接点との接触抵抗が下がり、ニッケル等からなる外部電極板を省略できる。
また、電極板の外部接点となる側への電解液の回り込みが生じないことから、電極板のシーラントフィルム側へニッケル等のめっき層を設けることにより、外部接点との接触抵抗が下がり、ニッケル等からなる外部電極板を省略できる。
【0035】
（１０）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法は、正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体を、正極側ラミネートフィルムからなる正極側容器と、負極側ラミネートフィルムからなる負極側容器とから構成される外装体に収容するとともに、前記電極体の正極タブを前記正極側容器内に設けた正極側電極板に接続し、前記電極体の負極タブを前記負極側容器内に設けた負極側電極板に接続する電気化学セルの製造方法であって、一部に凹部を設けたラミネートフィルムと、シーラントフィルムと、透孔付きの樹脂カバーを溶着した前記電極板を用い、前記凹部内にシーラントフィルムを収容し、前記凹部内のシーラントフィルムに積層するように前記樹脂カバーを溶着済みの前記電極板を前記凹部内に配置し、次いで前記透孔を介し前記電極板に前記電極体の電極タブを折り畳みして接続することを特徴とする。
【0036】
前述の方法により、凹部内にシーラントフィルムを挿入後、樹脂カバーを溶着した状態の電極板を容器に挿入し、熱溶着するという組み立て工程を採用できる。樹脂カバーを電極板に溶着する作業は、容器を構成するラミネートフィルムの凹部とは別に行うことができるので、電極板に対する正極側の樹脂カバーの位置合わせが容易かつ正確にできる。
電極板と樹脂カバーを正確に位置決め溶着後、全体をラミネートフィルムの凹部に収容することで、容器となる凹部に対し電極板を正確に位置決め収容できる。また、容器となるラミネートフィルムの凹部に電極板を収容する際、樹脂カバーが緩衝材となるので、電極板によって容器を損傷させるおそれが少なくなる。
また、電極板を樹脂カバーとシーラントフィルムにより挟んだ構造となるので、電極板をその両面側から保護した構造を提供できる。
また、樹脂カバーを介し電極板を凹部の開口部外側から押圧しつつシーラントフィルムに溶着固定できるので、電極板に対しシーラントフィルムを熱溶着する際の安定性が向上する。
電極板と樹脂カバーを正確に位置決め溶着後、全体をラミネートフィルムの凹部に収容することで、容器となる凹部に対し電極板を正確に位置決め収容できる。また、容器となるラミネートフィルムの凹部に電極板を収容する際、樹脂カバーが緩衝材となるので、電極板によって容器を損傷させるおそれが少なくなる。
また、電極板を樹脂カバーとシーラントフィルムにより挟んだ構造となるので、電極板をその両面側から保護した構造を提供できる。
また、樹脂カバーを介し電極板を凹部の開口部外側から押圧しつつシーラントフィルムに溶着固定できるので、電極板に対しシーラントフィルムを熱溶着する際の安定性が向上する。
【0037】
（１１）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法は、正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体を、正極側ラミネートフィルムからなる正極側容器と、負極側ラミネートフィルムからなる負極側容器とから構成される外装体に収容するとともに、前記電極体の正極タブを前記正極側容器内に設けた正極側電極板に接続し、前記電極体の負極タブを前記負極側容器内に設けた負極側電極板に接続する電気化学セルの製造方法であって、一部に凹部を設けたラミネートフィルムと、前記電極板と、前記電極板に対する積層状態で周縁部全周を前記電極板の外方に突出させる大きさのシーラントフィルムと、該シーラントフィルムと類似形状であり、透孔付きの樹脂カバーを用い、前記シーラントフィルムと前記樹脂カバーにより前記電極板を挟み、前記シーラントフィルムの周縁部と前記樹脂カバーの周縁部を溶着し、前記電極板の周囲を前記シーラントフィルムの周縁部と前記樹脂カバーの周縁部で囲み、電極板ユニットを構成し、前記電極体の正極タブと前記電極体の負極タブのそれぞれを個別に折り畳みして前記電極板ユニットを前記ラミネートフィルムの凹部に収容することを特徴とする。
【0038】
前述の方法により、シーラントフィルムと樹脂カバーにより全周縁を囲んだ状態の電極板ユニットを容器の凹部に挿入し、熱溶着するという組み立て工程を採用できる。シーラントフィルムと樹脂カバーを電極板に対し正確に位置決めしつつ溶着する作業は、容器を構成するラミネートフィルムの凹部への挿入とは別に行うことができるので、凹部に対し電極板の正確な位置合わせと隙間を生じていない緻密な溶着作業を容易になし得る。
即ち、電極板に対しシーラントフィルムと樹脂カバーを正確に位置決めして溶着後、電極板ユニットの全体を容器に収容することで、容器に対し電極板を正確に位置決め収容できる。また、電極板ユニットを容器に収容する際、シーラントフィルムと樹脂カバーが緩衝材となるので、電極板によって容器を損傷させるおそれがなくなる。
また、電極板の全周を樹脂カバーとシーラントフィルムにより挟んだ構造となるので、電極板を樹脂カバーとシーラントフィルムにより両面側から保護した構造を提供できる。
即ち、電極板に対しシーラントフィルムと樹脂カバーを正確に位置決めして溶着後、電極板ユニットの全体を容器に収容することで、容器に対し電極板を正確に位置決め収容できる。また、電極板ユニットを容器に収容する際、シーラントフィルムと樹脂カバーが緩衝材となるので、電極板によって容器を損傷させるおそれがなくなる。
また、電極板の全周を樹脂カバーとシーラントフィルムにより挟んだ構造となるので、電極板を樹脂カバーとシーラントフィルムにより両面側から保護した構造を提供できる。
【0039】
（１２）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法において、前記電極板を前記凹部内に配置する前あるいは配置後に、前記電極板に対し前記電極体のタブを接続することができる。
電極板に対し電極体のタブを接続することで、電極体と電極板の接続が完了する。
電極板に対し電極体のタブを接続することで、電極体と電極板の接続が完了する。
【0040】
（１３）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法は、正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体を、正極側ラミネートフィルムからなる正極側容器と、負極側ラミネートフィルムからなる負極側容器とから構成される外装体に収容するとともに、前記電極体の正極タブを前記正極側容器内に設けた正極側電極板に接続し、前記電極体の負極タブを前記負極側容器内に設けた負極側電極板に接続する電気化学セルの製造方法であって、一部に凹部を設けた正極側ラミネートフィルムと、正極側のシーラントフィルムと、透孔付きの正極側の樹脂カバーを溶着した前記正極側電極板を用い、前記凹部内に正極側のシーラントフィルムを収容し、前記凹部内のシーラントフィルムに積層するように前記正極側電極板を前記凹部内に配置するとともに、一部に凹部を設けた負極側ラミネートフィルムと、負極側のシーラントフィルムと、透孔付きの負極側の樹脂カバーを溶着した前記負極側電極板を用い、前記凹部内に負極側のシーラントフィルムを収容し、前記凹部内のシーラントフィルムに積層するように前記負極側電極板を前記凹部内に配置し、前記正極側ラミネートフィルムの凹部開口側と前記負極側ラミネートフィルムの凹部開口側を突き合わせ可能な向きになるように前記正極側ラミネートフィルムと前記負極側ラミネートフィルムを近接配置し、前記正極側ラミネートフィルムの凹部開口と前記負極側ラミネートフィルムの凹部開口の間に前記電極体を配置し、前記電極体の前記正極タブを折り畳みして前記正極側ラミネートフィルムの凹部内の前記正極側電極板に接続し、前記電極体の前記負極タブを折り畳みして前記負極側ラミネートフィルムの凹部内の前記負極側電極板に接続することを特徴とする。
【0041】
予め、電極板の一面側に樹脂カバーを溶着した電極板とシーラントフィルムをラミネートフィルムの凹部に収容し、その後、電極体の電極タブを電極板に接続できる。
予め、電極板に樹脂カバーを溶着した電極板を構成する場合、これらの溶着作業はラミネートフィルムの凹部とは別に溶着できる。また、この溶着作業は電極板と樹脂カバーをいずれもフラットな状態で重ねた上で加熱加圧できるため、電極板に対する樹脂カバーの溶着の信頼性高い状態で完了できる。
凹部に収容した樹脂カバー付きの電極板において、凹部の開口側に樹脂カバーの透孔が配置されるので、凹部の開口側外方に設置した電極体の電極タブを電極板に容易に接続できる。
また、正極側ラミネートフィルムの凹部開口側と負極側ラミネートフィルムの凹部開口側を突き合わせ可能な向きに設置し、隣接させたラミネートフィルム間に配置した電極体の電極タブを正極側電極板あるいは負極側電極板に接続できる。この後、正極側ラミネートフィルムと負極側ラミネートフィルムをスライドさせつつ接近させることで電極タブをＺ型に折り畳みつつ両ラミネートフィルムの凹部間に電極体を収容できる。
予め、電極板に樹脂カバーを溶着した電極板を構成する場合、これらの溶着作業はラミネートフィルムの凹部とは別に溶着できる。また、この溶着作業は電極板と樹脂カバーをいずれもフラットな状態で重ねた上で加熱加圧できるため、電極板に対する樹脂カバーの溶着の信頼性高い状態で完了できる。
凹部に収容した樹脂カバー付きの電極板において、凹部の開口側に樹脂カバーの透孔が配置されるので、凹部の開口側外方に設置した電極体の電極タブを電極板に容易に接続できる。
また、正極側ラミネートフィルムの凹部開口側と負極側ラミネートフィルムの凹部開口側を突き合わせ可能な向きに設置し、隣接させたラミネートフィルム間に配置した電極体の電極タブを正極側電極板あるいは負極側電極板に接続できる。この後、正極側ラミネートフィルムと負極側ラミネートフィルムをスライドさせつつ接近させることで電極タブをＺ型に折り畳みつつ両ラミネートフィルムの凹部間に電極体を収容できる。
【0042】
（１４）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法は、正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体を、正極側ラミネートフィルムからなる正極側容器と、負極側ラミネートフィルムからなる負極側容器とから構成される外装体に収容するとともに、前記電極体の正極タブを前記正極側容器内に設けた正極側電極板に接続し、前記電極体の負極タブを前記負極側容器内に設けた負極側電極板に接続する電気化学セルの製造方法であって、一部に凹部を設けた正極側ラミネートフィルムと、前記正極側電極板と、前記正極側電極板に対する積層状態で周縁部全周を前記正極側電極板の外方に突出させる大きさの正極側のシーラントフィルムと、該正極側のシーラントフィルムと類似形状であり、透孔付きの正極側の樹脂カバーを用い、前記正極側のシーラントフィルムと正極側の樹脂カバーにより前記正極側電極板をその厚さ方向から挟み、前記正極側のシーラントフィルムの周縁部と前記正極側の樹脂カバーの周縁部を溶着し、前記正極側電極板の周囲を前記正極側のシーラントフィルムの周縁部と前記正極側の樹脂カバーの周縁部で囲み、正極側電極板ユニットを構成し、該正極側電極板ユニットを前記正極側ラミネートフィルムの凹部に収容し、一部に凹部を設けた負極側ラミネートフィルムと、前記負極側電極板と、前記負極側電極板に対する積層状態で周縁部全周を前記負極側電極板の外方に突出させる大きさの負極側のシーラントフィルムと、該負極側のシーラントフィルムと類似形状であり、透孔付きの樹脂カバーを用い、前記負極側のシーラントフィルムと負極側の樹脂カバーにより前記負極側電極板をその厚さ方向から挟み、前記負極側のシーラントフィルムの周縁部と前記負極側の樹脂カバーの周縁部を溶着し、前記負極側電極板の周囲を前記負極側のシーラントフィルムの周縁部と前記負極側の樹脂カバーの周縁部で囲み、負極側電極板ユニットを構成し、該負極側電極板ユニットを前記負極側ラミネートフィルムの凹部に収容するとともに、前記正極側ラミネートフィルムの凹部開口側と前記負極側ラミネートフィルムの凹部開口部側を突き合わせ可能な向きになるように前記正極側ラミネートフィルムと前記負極側ラミネートフィルムを近接配置し、前記正極側ラミネートフィルムの凹部開口と前記負極側ラミネートフィルムの凹部開口の間に前記電極体を配置し、前記電極体の正極タブを折り畳みして前記正極側ラミネートフィルムの凹部内の前記正極側電極板に接続し、前記電極体の負極タブを折り畳みして前記負極側ラミネートフィルムの凹部内の前記負極側電極板に接続することを特徴とする。
【0043】
予め、電極板の一面側に樹脂カバーを溶着し、他面側にシーラントフィルムを溶着した電極板ユニットをラミネートフィルムの凹部に収容し、その後、電極体の電極タブを電極板に接続できる。
予め、電極板ユニットを構成する場合、樹脂カバーとシーラントフィルムの溶着作業はラミネートフィルムの凹部とは別に溶着できる。また、この溶着作業は電極板と樹脂カバーとシーラントフィルムをいずれもフラットな状態で重ねた上で加熱加圧できるため、電極板に対する樹脂カバーとシーラントフィルムの溶着の信頼性を高い状態で完了できる。
凹部に収容した電極板ユニットにおいて、凹部の開口側に樹脂カバーの透孔が配置されるので、凹部の開口側外方に設置した電極体の電極タブを電極板に接続できる。
また、正極側ラミネートフィルムの凹部開口側と負極側ラミネートフィルムの凹部開口側を突き合わせ可能な向きに設置し、隣接させたラミネートフィルム間に配置した電極体の電極タブを正極側電極板あるいは負極側電極板に接続できる。この後、正極側ラミネートフィルムと負極側ラミネートフィルムをスライドさせつつ接近させることで電極タブをＺ型に折り畳みつつ両ラミネートフィルムの凹部間に電極体を収容できる。
予め、電極板ユニットを構成する場合、樹脂カバーとシーラントフィルムの溶着作業はラミネートフィルムの凹部とは別に溶着できる。また、この溶着作業は電極板と樹脂カバーとシーラントフィルムをいずれもフラットな状態で重ねた上で加熱加圧できるため、電極板に対する樹脂カバーとシーラントフィルムの溶着の信頼性を高い状態で完了できる。
凹部に収容した電極板ユニットにおいて、凹部の開口側に樹脂カバーの透孔が配置されるので、凹部の開口側外方に設置した電極体の電極タブを電極板に接続できる。
また、正極側ラミネートフィルムの凹部開口側と負極側ラミネートフィルムの凹部開口側を突き合わせ可能な向きに設置し、隣接させたラミネートフィルム間に配置した電極体の電極タブを正極側電極板あるいは負極側電極板に接続できる。この後、正極側ラミネートフィルムと負極側ラミネートフィルムをスライドさせつつ接近させることで電極タブをＺ型に折り畳みつつ両ラミネートフィルムの凹部間に電極体を収容できる。
【0044】
（１５）本形態に係る電気化学セルの製造方法において、前記樹脂カバーとして、前記電極板側の溶着層とその反対側の基層を備えた積層構造であり、前記溶着層が前記基層よりも低融点の樹脂からなる樹脂カバーを用いることができる。
【0045】
樹脂カバーにおいて電極板側の溶着層が低融点樹脂からなるならば、樹脂カバーを電極板に熱溶着する場合に熱溶着構造の信頼性が向上する。このため、正極側の樹脂カバーであれば正極側電極板に対する正極側の樹脂カバーの熱溶着信頼性を高めた構成を提供することができ、負極側の樹脂カバーであれば負極側電極板に対する負極側の樹脂カバーの熱溶着信頼性を高めた構成を提供することができる。
【0046】
（１６）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法において、前記シーラントフィルムと同一材料からなる樹脂カバーを用いることができる。
【0047】
樹脂カバーはシーラントフィルムと同一材料から構成しても良く、同一材料からなる樹脂カバーあるいはシーラントフィルムにより挟まれた構成の電極板であっても、上述の構成と同様の作用効果を得ることができる。
【0048】
（１７）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法は、前記シーラントフィルム側に導電性のめっき層を形成した正極側電極板を用い、透孔を有するシーラントフィルムを用い、該透孔の内側に前記導電性のめっき層を配置することができる。
【0049】
正極側電極板を正極側のシーラントフィルムと正極側の樹脂カバーで挟んで覆う構成とするならば、容器内部に収容した電解液が正極側電極板の透孔側に回り込むおそれをなくすることができる。このため、正極側電極板の透孔側に別途耐食性に富む外付け電極端子板などを配置する必要がなくなる。
【発明の効果】
【0050】
本発明に係る電気化学セルであるならば、容器底部にシーラントフィルムを挿入後、樹脂カバーを溶着した状態の電極板を容器に挿入し、熱溶着するという組み立て工程を採用できる。また、前述の構造であるならば、樹脂カバーとシーラントフィルムで電極板を挟んだ構造を容器に収容し、熱溶着するという組み立て工程を採用できる。
いずれにしても、樹脂カバーやシーラントフィルムを電極板に密着させる作業は、容器への挿入操作とは別に行うことができるので、樹脂カバーやシーラントフィルムと電極板の位置合わせが容易にできる。また、樹脂カバーとシーラントフィルムと電極板を何れもフラットな状態で溶着できるので溶着部分の信頼性も向上する。
また、電極板と樹脂カバーを正確に位置決め後、全体を容器に収容することで、容器に対し電極板を正確に位置決め収容できる。更に、電極板を容器に収容する際、樹脂カバーが緩衝材となるので、電極板が容器に当たって容器を損傷させるおそれもなくなる。
また、電極板を樹脂カバーとシーラントフィルムにより挟んだ構造となるので、電極板を両面側から保護した構造を提供できる。
いずれにしても、樹脂カバーやシーラントフィルムを電極板に密着させる作業は、容器への挿入操作とは別に行うことができるので、樹脂カバーやシーラントフィルムと電極板の位置合わせが容易にできる。また、樹脂カバーとシーラントフィルムと電極板を何れもフラットな状態で溶着できるので溶着部分の信頼性も向上する。
また、電極板と樹脂カバーを正確に位置決め後、全体を容器に収容することで、容器に対し電極板を正確に位置決め収容できる。更に、電極板を容器に収容する際、樹脂カバーが緩衝材となるので、電極板が容器に当たって容器を損傷させるおそれもなくなる。
また、電極板を樹脂カバーとシーラントフィルムにより挟んだ構造となるので、電極板を両面側から保護した構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】第１実施形態に係る電気化学セルの外観を示す斜視図である。
【図2】同電気化学セルの内部構造を示す部分断面斜視図である。
【図3】同電気化学セルに収容される電極体の一例を示す斜視図である。
【図4】同電極体に電極板を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図5】電極板を備えた電極体の負極側電極板を負極側ラミネートフィルムの凹部に収容して熱溶着する状態を示す断面図である。
【図6】電極板とその両側に配置される樹脂カバー及びシーラントフィルムを示す分解斜視図である。
【図7】電極板を備えた電極体の正極側電極板を正極側ラミネートフィルムの凹部に収容して熱溶着する状態を示す断面図である。
【図8】負極側ラミネートフィルムの凹部と正極側ラミネートフィルムの凹部の間に電極体を配置した状態を示す部分断面図である。
【図9】電極体を収容して重ねた正極側ラミネートフィルムと負極側のラミネートフィルムに対し３辺に沿う部分を熱溶着によりシールした状態を示す平面図である。
【図10】電極体を収容して重ねた正極側ラミネートフィルムと負極側のラミネートフィルム間に電解液を注入し、４辺全周を熱溶着によりシールした状態を示す平面図である。
【図11】正極側と負極側のラミネートフィルムにおいて電極体を収容した部分の周囲を超音波溶接機でリング状に溶着した状態を示す平面図である。
【図13】他の実施形態において用いる樹脂カバーとシーラントフィルムにより電極板を挟んで熱溶着した電極板ユニットを示す斜視図である。
【図16】実施形態において用いる樹脂カバーとシーラントフィルムを製造する装置の一例を示す斜視図である。
【図17】樹脂カバーと電極板とシーラントフィルムをラミネートフィルムに溶着し、電極体を接続する工程の一例を示すもので、（Ａ）は正極側と負極側のラミネートフィルムの凹部に対し樹脂カバーと電極板とシーラントフィルムをそれぞれ配置した状態を示す斜視図、（Ｂ）は各ラミネートフィルムの凹部に樹脂カバーと電極板とシーラントフィルムを挿入して熱溶着し、一方のラミネートフィルムを表裏逆に配置した状態を示す斜視図、（Ｃ）は正極側のラミネートフィルムと負極側のラミネートフィルムの間に電極体を接続した状態を示す斜視図、（Ｄ）は正極側のラミネートフィルムと負極側のラミネートフィルムをスライド移動させる状態を示す斜視図、（Ｅ）は正極側のラミネートフィルムと負極側のラミネートフィルムを重ねて仮熱溶着した状態を示す斜視図である。
【図18】２枚のシーラントフィルムと電極板を溶着し、電極体を接続する工程の一例を示すもので、（Ａ）は正極側と負極側のラミネートフィルムの凹部に対し２枚のシーラントフィルムと電極板をそれぞれ配置した状態を示す斜視図、（Ｂ）は各ラミネートフィルムの凹部に２枚のシーラントフィルムと電極板をそれぞれ挿入して熱溶着し、一方のラミネートフィルムを表裏逆に配置した状態を示す斜視図、（Ｃ）は正極側と負極側のラミネートフィルムに電極体を接続した状態を示す斜視図、（Ｄ）は正極側と負極側のラミネートフィルムをスライド移動させる状態を示す斜視図、（Ｅ）は正極側と負極側のラミネートフィルムを重ねて仮熱溶着した状態を示す斜視図である。
【図19】折り畳み構造の電極体の一例を示す斜視図である。
【図20】第１容器と第２容器の周壁を重ねて溶着した外周壁を有する従来の電気化学セルの一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0052】
以下、本発明に係る電極の実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、電気化学セルの一例として、コイン型のリチウムイオン二次電池（以下、単に「電池」という。）を挙げ、この電池に搭載される電極について説明する。
なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【0053】
＜第１実施形態＞
図１は本発明に係る電解化学セルを二次電池に適用した第１実施形態を示す斜視図、図２は部分断面図である。
本実施形態の電池（電気化学セル）１は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池１は、容器状の外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている。なお、図２では略されているが、外装体２の内部に電解液が充填されている。この電解液は支持塩を非水溶媒に溶解した電解液などが好適に用いられる。
図１は本発明に係る電解化学セルを二次電池に適用した第１実施形態を示す斜視図、図２は部分断面図である。
本実施形態の電池（電気化学セル）１は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池１は、容器状の外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている。なお、図２では略されているが、外装体２の内部に電解液が充填されている。この電解液は支持塩を非水溶媒に溶解した電解液などが好適に用いられる。
【0054】
（外装体）
外装体２は、電極体３を収容する収容部４と、収容部４の外周に沿って折り曲げられた封止部５と、を備える。封止部５は、例えば絞り成形によって、収容部４の外周に沿って折り曲げられている。
外装体２は、電極体３を間に挟む第１容器（外側容器）１０および第２容器（内側容器）２０を備える。第１容器１０および第２容器２０は、それぞれラミネートフィルム（ラミネート構造体）により形成されている。ラミネートフィルムは、金属箔（金属層）と、重ね合わせ面（内側面）に設けられ金属箔を被覆する融着層（樹脂層）と、外側面に設けられ金属箔を被覆する保護層（樹脂層）とを有する。金属層は、例えばアルミニウムやステンレス鋼等からなり、外気や水蒸気を遮断する金属箔により形成されている。
重ね合わせ面の融着層は、例えば、ポリオレフィンのポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂の単体やコポリマーから形成されている。外側面の保護層は、例えば、上述のポリオレフィンや、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン等から形成される。
外装体２は、電極体３を収容する収容部４と、収容部４の外周に沿って折り曲げられた封止部５と、を備える。封止部５は、例えば絞り成形によって、収容部４の外周に沿って折り曲げられている。
外装体２は、電極体３を間に挟む第１容器（外側容器）１０および第２容器（内側容器）２０を備える。第１容器１０および第２容器２０は、それぞれラミネートフィルム（ラミネート構造体）により形成されている。ラミネートフィルムは、金属箔（金属層）と、重ね合わせ面（内側面）に設けられ金属箔を被覆する融着層（樹脂層）と、外側面に設けられ金属箔を被覆する保護層（樹脂層）とを有する。金属層は、例えばアルミニウムやステンレス鋼等からなり、外気や水蒸気を遮断する金属箔により形成されている。
重ね合わせ面の融着層は、例えば、ポリオレフィンのポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂の単体やコポリマーから形成されている。外側面の保護層は、例えば、上述のポリオレフィンや、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン等から形成される。
【0055】
第１容器（負極側容器；外側容器）１０は、円形状の第１底壁部１１と、第１底壁部１１の外周から筒状に延びる第１周壁部１２を備える。第１底壁部１１の中心には第１底壁部１１の内径の数分の一程度の内径を有する第１貫通孔１３が形成されている。
第１底壁部１１の内面側には、リング状の第１シーラントフィルム（負極側のシーラントフィルム）１４を介しニッケルプレートあるいは銅板にニッケルメッキを施した金属プレートなどの負極側電極板１５が熱融着されている。第１シーラントフィルム１４は、ポリオレフィンのポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂を用いて形成されたシーラントフィルムをリング状に成形したものである。なお、第１シーラントフィルム１４の一面側は第１容器１０の第１底壁部１１に対し熱溶着されるとともに、第１シーラントフィルム１４の他面側は負極側電極板１５に対し熱溶着されている。
第１底壁部１１の内面側には、リング状の第１シーラントフィルム（負極側のシーラントフィルム）１４を介しニッケルプレートあるいは銅板にニッケルメッキを施した金属プレートなどの負極側電極板１５が熱融着されている。第１シーラントフィルム１４は、ポリオレフィンのポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂を用いて形成されたシーラントフィルムをリング状に成形したものである。なお、第１シーラントフィルム１４の一面側は第１容器１０の第１底壁部１１に対し熱溶着されるとともに、第１シーラントフィルム１４の他面側は負極側電極板１５に対し熱溶着されている。
【0056】
負極側電極板１５の内面側には、リング状の第１の樹脂カバー（負極側の樹脂カバー）９が溶着されている。このため、第１の樹脂カバー９と第１シーラントフィルム１４は負極側電極板１５をその厚さ方向両側から挟むように負極側電極板１５に対し積層されている。第１の樹脂カバー９の外径と第１シーラントフィルム１４の外径はいずれも負極側電極板１５の外径より若干大きく形成され、これらは類似形状とされている。従って、負極側電極板１５の外周縁部は第１の樹脂カバー９の外周縁部と第１シーラントフィルム１４の外周縁部により取り囲まれている。また、第１の樹脂カバー９の外周縁部と第１シーラントフィルム１４の外周縁部は相互に密着され、溶着されている。
一方、第1の樹脂カバー９の中心部に透孔９ａが形成され、負極側電極板１５の中心部は先の透孔９ａ（図５、図６参照）を介し前記電極体３の後述する負極タブ３５（図３～図６参照）に接続されている。なお、図２においては内部構造の表示が難しいため透孔９ａとタブ接続部分は記載を略している。
負極側電極板１５は、第１貫通孔１３を介し電池１の外部に露出され、電池１の負極端子として機能する。負極タブ３５は例えば超音波溶接などの接合手段により負極側電極板１５に接続されている。
一方、第1の樹脂カバー９の中心部に透孔９ａが形成され、負極側電極板１５の中心部は先の透孔９ａ（図５、図６参照）を介し前記電極体３の後述する負極タブ３５（図３～図６参照）に接続されている。なお、図２においては内部構造の表示が難しいため透孔９ａとタブ接続部分は記載を略している。
負極側電極板１５は、第１貫通孔１３を介し電池１の外部に露出され、電池１の負極端子として機能する。負極タブ３５は例えば超音波溶接などの接合手段により負極側電極板１５に接続されている。
【0057】
第２容器（正極側容器：内側容器）２０は、円形状の第２底壁部２１と、第２底壁部２１の外周縁から筒状に延びる第２周壁部２２と、第２周壁部２２の開口縁から第２周壁部２２の外側に向けて断面Ｕ字状になるように折り曲げられて第２底壁部２１側に延びる折曲部２３を備えている。
第２底壁部２１は、電極体３を挟んで第１容器１０の第１底壁部１１と反対側に配置されている。第２底壁部２１は、第１容器１０の第１底壁部１１と同等の外径に形成されている。第２底壁部２１の中心には、第２底壁部２１の内径の数分の一程度の内径を有する第２貫通孔２４が形成されている。
第２底壁部２１は、電極体３を挟んで第１容器１０の第１底壁部１１と反対側に配置されている。第２底壁部２１は、第１容器１０の第１底壁部１１と同等の外径に形成されている。第２底壁部２１の中心には、第２底壁部２１の内径の数分の一程度の内径を有する第２貫通孔２４が形成されている。
【0058】
第２底壁部２１の内面側には、リング状の第２シーラントフィルム（正極側のシーラントフィルム）２５を介し正極側電極板１６が熱融着されている。正極側電極板１６の外面の中央には、ニッケルプレート、Ａｕメッキプレートなどからなる保護プレート２６が溶接されている。なお、正極側電極板１６の外面にニッケルまたはニッケル合金等のめっき層を形成するならば、保護プレート２６は省略してもよい。あるいは、後述する構造を採用することで保護プレート２６を省略しても良い。第２シーラントフィルム２５は、第１シーラントフィルム１４と同様に、熱可塑性樹脂により形成されている。
正極側電極板１６の内面側には、リング状の第２の樹脂カバー（正極側の樹脂カバー）８が溶着され、正極側電極板１６は第２の樹脂カバー８と第２シーラントフィルム２５により挟まれている。第２の樹脂カバー８の外径と第２シーラントフィルム２５の外径はいずれも正極側電極板１６の外径より若干大きく形成され、これらは類似形状とされている。正極側電極板１６の外周縁部は第２の樹脂カバー８の外周縁部と第２シーラントフィルム２５の外周縁部により囲まれている。また、第２の樹脂カバー８の外周縁部と第２シーラントフィルム２５の外周縁部は相互に密着され、溶着されている。
正極側電極板１６の内面側には、リング状の第２の樹脂カバー（正極側の樹脂カバー）８が溶着され、正極側電極板１６は第２の樹脂カバー８と第２シーラントフィルム２５により挟まれている。第２の樹脂カバー８の外径と第２シーラントフィルム２５の外径はいずれも正極側電極板１６の外径より若干大きく形成され、これらは類似形状とされている。正極側電極板１６の外周縁部は第２の樹脂カバー８の外周縁部と第２シーラントフィルム２５の外周縁部により囲まれている。また、第２の樹脂カバー８の外周縁部と第２シーラントフィルム２５の外周縁部は相互に密着され、溶着されている。
【0059】
一方、第２の樹脂カバー８の中心部に透孔８ａが形成され、正極側電極板１６の中心部は前記透孔８ａを介し前記電極体３の後述する正極タブ４５（図３、図４参照）に接続されている。なお、図２においては内部構造が複雑なため透孔８ａとタブ接続部分は記載を略している。
正極側電極板１６は、ＳＵＳ３１６などの耐食性に優れたステンレス鋼板からなり、正極側電極板１６に溶接されている保護プレート２６は第２貫通孔２４を介し電池１の外部に露出され、電池１の正極端子として機能する。
正極側電極板１６は、ＳＵＳ３１６などの耐食性に優れたステンレス鋼板からなり、正極側電極板１６に溶接されている保護プレート２６は第２貫通孔２４を介し電池１の外部に露出され、電池１の正極端子として機能する。
【0060】
図６に示すように第２の樹脂カバー８は、溶着層８Ａとこの溶着層８Ａを支える基層８Ｂからなる２層の積層構造とされている。同様に、第１の樹脂カバー９も、溶着層９Ａとこの溶着層９Ａを支える基層９Ｂからなる２層構造とされている。
なお、図５では正極側電極板１６の上面に保護プレート２６を溶接した構造としたが、保護プレート２６を略した図６に示す構成を後述する実施形態のように採用しても良い。図６に示す構成では、正極側電極板１６の片面側（第２シーラントフィルム２５側）にＮｉめっき層１６Ａが形成されている。
なお、図５では正極側電極板１６の上面に保護プレート２６を溶接した構造としたが、保護プレート２６を略した図６に示す構成を後述する実施形態のように採用しても良い。図６に示す構成では、正極側電極板１６の片面側（第２シーラントフィルム２５側）にＮｉめっき層１６Ａが形成されている。
【0061】
樹脂カバー８、９の基層８Ｂ、９Ｂは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの高融点樹脂からなり、溶着層８Ａ、９Ａは変性ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）などの低融点樹脂からなる。樹脂カバー８、９において、溶着層８Ａ、９Ａを基層８Ｂ、９Ｂより低融点の樹脂で構成することにより、後述する熱溶着による接合が確実となる。
ここで言及した高融点樹脂とは、一般的な熱溶着温度（１５０～２００℃）よりも融点の高い樹脂を意味し、低融点樹脂とは高融点樹脂よりも融点の低い樹脂、換言すると一般的な熱溶着温度より融点の低い樹脂を意味する。
ここで言及した高融点樹脂とは、一般的な熱溶着温度（１５０～２００℃）よりも融点の高い樹脂を意味し、低融点樹脂とは高融点樹脂よりも融点の低い樹脂、換言すると一般的な熱溶着温度より融点の低い樹脂を意味する。
【0062】
図２に示すように第２周壁部２２は、第２底壁部２１の外周から第１容器１０の第１底壁部１１に向けて筒状に延びている。第２周壁部２２は、収容部４の外周を形成する。折曲部２３は、第２周壁部２２のうち、第１底壁部１１側の端部から第２周壁部２２に沿って第２底壁部２１側へ筒状になるように折り曲げられている。折曲部２３は、第２周壁部２２に対して外側に間隔をおいて配置されている。
第２周壁部２２は、第１周壁部１２の内側に配置されている。また、折曲部２３は、第１周壁部１２の内側に配置され、折曲部２３の融着層と第１周壁部１２の融着層とが熱融着されている。
第２周壁部２２は、第１周壁部１２の内側に配置されている。また、折曲部２３は、第１周壁部１２の内側に配置され、折曲部２３の融着層と第１周壁部１２の融着層とが熱融着されている。
【0063】
折曲部２３の融着層と第１周壁部１２の融着層とが融着されることにより、封止部５が形成されている。よって、収容部４の外周が封止部５で封止されている。以上の構造により、第１容器１０および第２容器２０が重ね合わされて接合され、外装体２が形成されている。封止部５は、収容部４の外側に筒状に形成されている。
収容部４には、第１容器１０と第２容器２０とが重ね合されることにより密封空間が形成されている。具体的に、収容部４は、第１底壁部１１、第２底壁部２１、および第２周壁部２２により画成され、平面視で円形に形成されている。
収容部４には、第１容器１０と第２容器２０とが重ね合されることにより密封空間が形成されている。具体的に、収容部４は、第１底壁部１１、第２底壁部２１、および第２周壁部２２により画成され、平面視で円形に形成されている。
【0064】
（電極体）
図３は、本実施形態の電極体３を示す斜視図であり、この実施形態の電極体３は、負極側セパレータ層３６で被覆された負極体３０と正極側セパレータ層４６で被覆された正極体４０からなる。
電極体３は、負極体３０および正極体４０を互い違いに積層するように巻回された電極体である。具体的に、電極体３は、負極側セパレータ層３６を介して負極体３０と正極体４０とを重ね合わせて扁平状に巻回することにより形成されている。負極体３０の負極タブ３５は、上述の負極側電極板１５に接続され、正極体４０の正極タブ４５は、上述の正極側電極板１６に接続される。
本実施形態において、負極タブ３５が負極側電極板１５に接続される部分と正極タブ４５が正極側電極板１６に接続される部分の構造は後述する折り畳み構造とされているが、この構造の詳細については後に説明する。なお、巻回構造の電極体３は一例に過ぎないので、他の構造の電極体については後述する。
図３は、本実施形態の電極体３を示す斜視図であり、この実施形態の電極体３は、負極側セパレータ層３６で被覆された負極体３０と正極側セパレータ層４６で被覆された正極体４０からなる。
電極体３は、負極体３０および正極体４０を互い違いに積層するように巻回された電極体である。具体的に、電極体３は、負極側セパレータ層３６を介して負極体３０と正極体４０とを重ね合わせて扁平状に巻回することにより形成されている。負極体３０の負極タブ３５は、上述の負極側電極板１５に接続され、正極体４０の正極タブ４５は、上述の正極側電極板１６に接続される。
本実施形態において、負極タブ３５が負極側電極板１５に接続される部分と正極タブ４５が正極側電極板１６に接続される部分の構造は後述する折り畳み構造とされているが、この構造の詳細については後に説明する。なお、巻回構造の電極体３は一例に過ぎないので、他の構造の電極体については後述する。
【0065】
負極側セパレータ層３６は負極体３０において負極タブ３５とその基端側の周囲部分を除き、残り全体を覆うように形成されている。正極側セパレータ層４６は正極体４０において正極タブ４５とその基端側周囲部分を除き、残り全体を覆うように形成されている。
このため、セパレータ層３６、４６は、負極体３０と正極体４０を巻回した状態において負極体３０および正極体４０の周囲およびこれらの層間に配置され、負極体３０と正極体４０とが絶縁分離される。
このため、セパレータ層３６、４６は、負極体３０と正極体４０を巻回した状態において負極体３０および正極体４０の周囲およびこれらの層間に配置され、負極体３０と正極体４０とが絶縁分離される。
【0066】
なお、図３においては層厚を無視してセパレータ層３６、４６の存在位置のみを表示しているが、セパレータ層３６、４６は少なくとも負極体３０と正極体４０とが対向する領域の全体で負極体３０と正極体４０との間に介在するように、かつ、負極側セパレータ層３６が負極体３０を覆うように、正極側セパレータ層４６が正極体４０を覆うように配置されている。
以下、負極体３０および正極体４０が巻回されて積層された方向を積層方向と称する。なお、巻回とは、特定の巻回中心軸の周囲を周回するように巻かれることである。
以下、負極体３０および正極体４０が巻回されて積層された方向を積層方向と称する。なお、巻回とは、特定の巻回中心軸の周囲を周回するように巻かれることである。
【0067】
負極体３０は、金属材料により形成された箔状の負極集電体と、負極集電体の片面または両面に塗工された負極活物質層とを備えたシート状の部材である。負極集電体は、例えば銅やニッケル等の金属箔により形成されている。金属箔の厚さは一例として数μｍ程度である。負極活物質は、例えば、シリコンやシリコン酸化物、グラファイト、ハードカーボン、チタン酸リチウム等の単体又は混合物である。負極集電体は円形状の複数の負極本体と隣接する負極本体を接続する帯状の接続部とからなり、配列方向一端の負極集電体の外周部から負極タブが延出されている。
【0068】
負極活物質層の形成材料として、負極活物質に加え、導電助剤（例えば、アセチレンブラック等）、バインダ（例えば、ポリフッ化ビニリデンやスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）のディスパージョン等）、増粘剤（例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等）、溶剤（例えば、水、Ｎ－メチルピロリドン等の任意の溶媒）を混合して負極用スラリーを作製することができる。負極活物質層を形成するための構成材料を含む塗布液を「負極用スラリー」ということができる。この負極用スラリーを負極側集電体に塗布し、乾燥させることにより負極活物質層を形成できる。
【0069】
正極体４０は、金属材料により形成された箔状の正極集電体と、正極集電体の片面または両面に塗工された正極活物質層と、を備えた１枚のシート状の部材である。正極集電体は、例えばアルミニウムやステンレス等の金属箔により形成されている。金属箔の厚さは一例として１０数μｍ程度である。正極活物質は、例えば、コバルト酸リチウムやチタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のように、リチウムと遷移金属とを含む複合酸化物である。正極集電体は円形状の複数の正極本体と隣接する正極本体を接続する帯状の接続部とからなり、配列方向一端の正極集電体の外周部から正極タブが延出されている。
【0070】
正極活物質層の形成材料として、上述の正極活物質に加え、導電助剤（例えば、アセチレンブラック等）、バインダ（例えば、ポリフッ化ビニリデン等）、溶剤（例えばＮ－メチルピロリドン等の任意の溶媒）を混合して正極用スラリーを作製することができる。正極活物質層を形成するための構成材料を含む塗布液を「正極用スラリー」ということができる。この正極用スラリーを正極側集電体に塗布し、乾燥させることにより正極活物質層を形成できる。
【0071】
セパレータ層３６、４６は、一例としてリチウムイオン導電性を有する樹脂層である。セパレータ層３６、４６は、例えばポリオレフィン製の樹脂ポーラスフィルムやガラス製不織布、樹脂製不織布、セルロース繊維の積層体等により形成されている。なお、セパレータ層３６、４６は正極体４０と負極体３０の分離を行えば良いため、どちらか一方を略しても良い。
【0072】
図２、図３に示すように、本実施形態の電極体３は、外装体２の収容部４内に高密度で配置されるように、収容部４内の密封空間の形状に対応する形状に形成されている。すなわち、電極体３は、積層方向から見て、円形状に形成されている。
負極体３０は円形状の複数の負極本体を帯状などの形状に配列するように接続部を介し接続した構成を有し、正極体４０は円形状の複数の正極本体を帯状などの形状に配列するように接続部を介し接続した構成を有する。このため、負極体３０の円形状の負極集電体と正極体４０の円形状の正極集電体を交互に積み重ねるか巻回することにより、図３に示す電極体３が構成される。
以下、電池１の製造方法に関連付けて電池１の内部構造の詳細について更に説明する。
負極体３０は円形状の複数の負極本体を帯状などの形状に配列するように接続部を介し接続した構成を有し、正極体４０は円形状の複数の正極本体を帯状などの形状に配列するように接続部を介し接続した構成を有する。このため、負極体３０の円形状の負極集電体と正極体４０の円形状の正極集電体を交互に積み重ねるか巻回することにより、図３に示す電極体３が構成される。
以下、電池１の製造方法に関連付けて電池１の内部構造の詳細について更に説明する。
【0073】
【0074】
「電極板の接合工程」
図４は、正極タブ４５を左側に延出させ、負極タブ３５を右側に延出させて電極体３を配置した状態を平面視している。そして、図４における正極タブ４５の先端表面側（手前側）の面に正極側電極板１６が超音波溶接され、負極タブ３５の先端裏面側（奥側）の面に負極側電極板１５が超音波溶接されている。
図４に示す正極側電極板１６の一面（裏面）側であって、正極タブ４５の先端部を溶接する部分周りに溶接前にリング状の第２の樹脂カバー８を溶着しておく。また、図４に示す負極側電極板１５の手前側の面であって負極タブ３５の先端部を溶接する部分周りにリング状の第１の樹脂カバー９を溶着しておく。また、正極側電極板１６の他面側（表面側）中央に第２の樹脂カバー８を溶着する前に保護プレート２６をスポット溶接などの接合手段により取り付けておく。
図４は、正極タブ４５を左側に延出させ、負極タブ３５を右側に延出させて電極体３を配置した状態を平面視している。そして、図４における正極タブ４５の先端表面側（手前側）の面に正極側電極板１６が超音波溶接され、負極タブ３５の先端裏面側（奥側）の面に負極側電極板１５が超音波溶接されている。
図４に示す正極側電極板１６の一面（裏面）側であって、正極タブ４５の先端部を溶接する部分周りに溶接前にリング状の第２の樹脂カバー８を溶着しておく。また、図４に示す負極側電極板１５の手前側の面であって負極タブ３５の先端部を溶接する部分周りにリング状の第１の樹脂カバー９を溶着しておく。また、正極側電極板１６の他面側（表面側）中央に第２の樹脂カバー８を溶着する前に保護プレート２６をスポット溶接などの接合手段により取り付けておく。
【0075】
第２の樹脂カバー８を備えた正極側電極板１６を、図５に示すように電極体３に超音波溶接法などの接合方法により接合する。
図５に示す形態では、負極タブ３５の先端が負極側電極板１５の中央部まで延在され、正極タブ４５の先端部が正極側電極板１６の中央部まで延在されている。
この形態では図４に示すように負極タブ３５の先端３５ａを負極側電極板１５の中心部まで延在させているが、負極タブ３５の先端３５ａを負極側電極板１５の外周縁部まで延在させても良い。正極タブ４５の先端部も同様に正極側電極端の外周縁部まで延在させても良い。
図５に示す形態では、負極タブ３５の先端が負極側電極板１５の中央部まで延在され、正極タブ４５の先端部が正極側電極板１６の中央部まで延在されている。
この形態では図４に示すように負極タブ３５の先端３５ａを負極側電極板１５の中心部まで延在させているが、負極タブ３５の先端３５ａを負極側電極板１５の外周縁部まで延在させても良い。正極タブ４５の先端部も同様に正極側電極端の外周縁部まで延在させても良い。
【0076】
「電極板と負極側ラミネートフィルムの接合工程」
図４に示す状態の電極体３に対し、金属箔を樹脂層で覆ったラミネート構造の図５に示す負極側ラミネートフィルム５０を用意し、負極側ラミネートフィルム５０に形成した凹部５０ａに第１シーラントフィルム１４を収容する。
第１シーラントフィルム１４の上に第１の樹脂カバー９を溶着して備えた負極側電極板１５を収容し、負極側電極板１５を熱溶着する。ここで、第１の樹脂カバー９の外径を凹部５０ａの内径とほぼ同等か若干小さくしておくならば、第１の樹脂カバー９を凹部５０ａに挿入する作業を行うのみで負極側電極板１５を凹部５０ａの中央に正確に位置合わせした状態で収容できる。そして、熱溶着により負極側電極板１５を凹部５０ａの中央に正確に位置決め固定できる。
図４に示す状態の電極体３に対し、金属箔を樹脂層で覆ったラミネート構造の図５に示す負極側ラミネートフィルム５０を用意し、負極側ラミネートフィルム５０に形成した凹部５０ａに第１シーラントフィルム１４を収容する。
第１シーラントフィルム１４の上に第１の樹脂カバー９を溶着して備えた負極側電極板１５を収容し、負極側電極板１５を熱溶着する。ここで、第１の樹脂カバー９の外径を凹部５０ａの内径とほぼ同等か若干小さくしておくならば、第１の樹脂カバー９を凹部５０ａに挿入する作業を行うのみで負極側電極板１５を凹部５０ａの中央に正確に位置合わせした状態で収容できる。そして、熱溶着により負極側電極板１５を凹部５０ａの中央に正確に位置決め固定できる。
【0077】
負極側ラミネートフィルム５０は、図２５を基に先に説明した第１の積層フィルム１２５と同等構造の負極側ラミネートフィルム５０を用いることができる。負極側ラミネートフィルム５０に形成する凹部５０ａは電極体３を収容可能な大きさであって、以下に説明する加工を経た後、第１容器１０を構成できる大きさとする。また、凹部５０ａの底面中央部には第１容器１０を構成した場合に第１貫通孔１３となる透孔５０ｂを予めプレス加工により形成しておく。
この負極側ラミネートフィルム５０は以下に説明する製造方法により第１容器１０を構成する基となるので、構成材料は先に説明した第１容器１０の構成材料と同等で良い。
この負極側ラミネートフィルム５０は以下に説明する製造方法により第１容器１０を構成する基となるので、構成材料は先に説明した第１容器１０の構成材料と同等で良い。
【0078】
図５に示す状態では、水平に配置した負極側ラミネートフィルム５０において、負極側ラミネートフィルム５０の左右方向中央部より、左側よりの位置に凹部５０ａが形成されている。開口部を上向きとした凹部５０ａに第１の樹脂カバー９を溶着して備えた負極側電極板１５を収容し、その左側斜め上方に電極体３と正極側電極板１６を配置するように電極体３を配置する。
第１シーラントフィルム１４の上に第１の樹脂カバー９を備えた負極側電極板１５を配置したならば、凹部５０ａの底壁と第１シーラントフィルム１４と負極側電極板１５を熱溶着装置のプレス機で上下から挟み付けるように加圧しながら加熱することによりこれらを図７に示すように熱溶着できる。
第１シーラントフィルム１４の上に第１の樹脂カバー９を備えた負極側電極板１５を配置したならば、凹部５０ａの底壁と第１シーラントフィルム１４と負極側電極板１５を熱溶着装置のプレス機で上下から挟み付けるように加圧しながら加熱することによりこれらを図７に示すように熱溶着できる。
【0079】
この熱溶着を行う場合、凹部５０ａの底壁と第１シーラントフィルム１４と負極側電極板１５を上下から熱溶着装置のプレス機等で挟み付ける必要がある。このことから、図５に示すように負極側電極板１５を凹部内に配置した場合、電極体３が凹部５０ａの斜め外側でプレス機に干渉しない位置に設置する必要がある。このため、負極タブ３５は図５、図７に示すようにプレス機と回避可能な長さを有することが必要である。
【0080】
熱溶着処理により第１の樹脂カバー９の溶着層９Ａを構成する低融点樹脂が負極側電極板１５に溶着する。また、第１シーラントフィルム１４が凹部５０ａの底壁に溶着するとともに、負極側電極板１５にも溶着する。
なお、熱溶着装置のプレス機による加熱処理と加圧処理を充分に行うならば、第１シーラントフィルム１４の外周縁部と第１の樹脂カバー９の外周縁部を密着した状態でこれらを相互に熱溶着することができる。これらの熱溶着により、第１シーラントフィルム１４の外周縁部と第１の樹脂カバー９の外周縁部によって負極側電極板１５の外周縁部を囲んだ構造を実現できる。
なお、熱溶着装置のプレス機による加熱処理と加圧処理を充分に行うならば、第１シーラントフィルム１４の外周縁部と第１の樹脂カバー９の外周縁部を密着した状態でこれらを相互に熱溶着することができる。これらの熱溶着により、第１シーラントフィルム１４の外周縁部と第１の樹脂カバー９の外周縁部によって負極側電極板１５の外周縁部を囲んだ構造を実現できる。
【0081】
「電極板と正極側ラミネートフィルムの接合工程」
次に、図７に示すように正極側ラミネートフィルム５１を用意する。
正極側ラミネートフィルム５１は、図２５を基に先に説明した第２の積層フィルム１２６と同等構造のラミネートフィルムでよい。正極側ラミネートフィルム５１に形成する凹部５１ａは電極体３を収容可能な大きさであって、後述する加工を経た後、第２容器２０を構成できる大きさとする。また、凹部５１ａの底面中央部には第２容器２０を構成した場合に第２貫通孔２４となる透孔５１ｂを予め形成しておく。ラミネートフィルムに凹部５１ａを形成することで、ラミネートフィルムには突部５１ｃが形成される。
この正極側ラミネートフィルム５１は以下に説明する製造方法により第２容器２０を構成する基となるので、構成材料は先に説明した第２容器２０の構成材料と同等で良い。
次に、図７に示すように正極側ラミネートフィルム５１を用意する。
正極側ラミネートフィルム５１は、図２５を基に先に説明した第２の積層フィルム１２６と同等構造のラミネートフィルムでよい。正極側ラミネートフィルム５１に形成する凹部５１ａは電極体３を収容可能な大きさであって、後述する加工を経た後、第２容器２０を構成できる大きさとする。また、凹部５１ａの底面中央部には第２容器２０を構成した場合に第２貫通孔２４となる透孔５１ｂを予め形成しておく。ラミネートフィルムに凹部５１ａを形成することで、ラミネートフィルムには突部５１ｃが形成される。
この正極側ラミネートフィルム５１は以下に説明する製造方法により第２容器２０を構成する基となるので、構成材料は先に説明した第２容器２０の構成材料と同等で良い。
【0082】
図７に示すように第２シーラントフィルム２５を収容した凹部５１ａの開口部を下向きとして正極側ラミネートフィルム５１を水平に配置し、凹部５１ａに第２の樹脂カバー８付きの正極側電極板１６を収容する。ここで、第２の樹脂カバー８の外径を凹部５１ａの内径とほぼ同等か若干小さくしておくならば、第２の樹脂カバー８を凹部５１ａの開口部に位置合わせして挿入する作業を行うのみで正極側電極板１６を凹部５１ａの中央に位置合わせして収容できる。
【0083】
次に、凹部５１ａの底壁と第２シーラントフィルム２５と正極側電極板１６と第２の樹脂カバー８をそれらの厚さ方向にプレス機で挟み付けるように加圧しながら加熱することによりこれらを熱溶着することができる。
なお、この熱溶着を行う場合、凹部５１ａの底壁と正極側電極板１６を上下から熱溶着装置のプレス機等で挟み付ける必要がある。このことから、図７に示すように正極側電極板１６を凹部内に配置した場合、電極体３が凹部５１ａの斜め下方外側にプレス機と干渉しない位置に配置されている必要がある。このため、正極タブ４５は図７に示すように配置が可能な長さを有することが必要である。
なお、この熱溶着を行う場合、凹部５１ａの底壁と正極側電極板１６を上下から熱溶着装置のプレス機等で挟み付ける必要がある。このことから、図７に示すように正極側電極板１６を凹部内に配置した場合、電極体３が凹部５１ａの斜め下方外側にプレス機と干渉しない位置に配置されている必要がある。このため、正極タブ４５は図７に示すように配置が可能な長さを有することが必要である。
【0084】
上述の熱溶着処理により第２の樹脂カバー８の溶着層８Ａを構成する低融点樹脂が正極側電極板１６に溶着する。また、第２シーラントフィルム２５が凹部５１ａの底壁に溶着するとともに、正極側電極板１６にも溶着する。
なお、熱溶着装置のプレス機による加熱処理と加圧処理を充分に行うならば、第２シーラントフィルム２５の外周縁部と第２の樹脂カバー８の外周縁部を密着した状態でこれらを相互に熱溶着することができる。この熱溶着処理により、第２シーラントフィルム２５の外周縁部と第２の樹脂カバー８の外周縁部によって正極側電極板１６の外周縁部を囲んだ構造を実現できる。
なお、熱溶着装置のプレス機による加熱処理と加圧処理を充分に行うならば、第２シーラントフィルム２５の外周縁部と第２の樹脂カバー８の外周縁部を密着した状態でこれらを相互に熱溶着することができる。この熱溶着処理により、第２シーラントフィルム２５の外周縁部と第２の樹脂カバー８の外周縁部によって正極側電極板１６の外周縁部を囲んだ構造を実現できる。
【0085】
「折り曲げ工程」
図７に示すように負極側電極板１５と正極側電極板１６の熱溶着を行ったならば、負極側ラミネートフィルム５０に対し正極側ラミネートフィルム５１を図７、図８に示す矢印方向にスライド移動させて凹部５０ａ、５１ａの位置合わせを行う。
図８に示す矢印方向へのスライド移動により負極側電極板１５の上で負極タブ３５を側面視Ｚ型に折り曲げることができるとともに、正極側電極板１６の下で正極タブ４５を側面視Ｚ型に折り曲げることができる。
図８に示すように負極タブ３５は、第１の負極タブ部３５Ａと第２の負極タブ部３５Ｂとからなる側面視Ｚ型に折り曲げられている。正極タブ４５は、第１の正極タブ部４５Ａと第２の正極タブ部４５Ｂとからなる側面視Ｚ型に折り曲げられている。
図７に示すように負極側電極板１５と正極側電極板１６の熱溶着を行ったならば、負極側ラミネートフィルム５０に対し正極側ラミネートフィルム５１を図７、図８に示す矢印方向にスライド移動させて凹部５０ａ、５１ａの位置合わせを行う。
図８に示す矢印方向へのスライド移動により負極側電極板１５の上で負極タブ３５を側面視Ｚ型に折り曲げることができるとともに、正極側電極板１６の下で正極タブ４５を側面視Ｚ型に折り曲げることができる。
図８に示すように負極タブ３５は、第１の負極タブ部３５Ａと第２の負極タブ部３５Ｂとからなる側面視Ｚ型に折り曲げられている。正極タブ４５は、第１の正極タブ部４５Ａと第２の正極タブ部４５Ｂとからなる側面視Ｚ型に折り曲げられている。
【0086】
「ラミネートフィルムの熱仮封止工程」
図８に示す状態から、負極側ラミネートフィルム５０と正極側ラミネートフィルム５１を接近させて凹部５０ａの開口部と凹部５１ａの開口部を突き合わせると凹部以外のラミネートフィルムを重ねることができるので、凹部周囲のラミネートフィルム重ね合わせ部分の一部を熱溶着すると、ラミネートフィルムどうしの熱仮封止ができる。
図８に示す状態から、負極側ラミネートフィルム５０と正極側ラミネートフィルム５１を接近させて凹部５０ａの開口部と凹部５１ａの開口部を突き合わせると凹部以外のラミネートフィルムを重ねることができるので、凹部周囲のラミネートフィルム重ね合わせ部分の一部を熱溶着すると、ラミネートフィルムどうしの熱仮封止ができる。
【0087】
「ラミネートフィルムの封止工程」
図８を基に説明したように負極側ラミネートフィルム５０と正極側ラミネートフィルム５１を熱仮封止したならば、図９～図１２を基に以下に説明する手順でラミネートフィルムの封止と電解液の注入を行う。
図９は負極側と正極側のラミネートフィルム５０、５１を熱仮封止した状態から、負極側と正極側のラミネートフィルム５０、５１の３辺側を必要な幅に渡り、熱溶着して熱封止した状態を示す。図９に平面視するようにラミネートフィルム５０、５１において突部５ｃの直径の半分程度の幅で左右両側の長辺部と一方の短辺部（下辺部）にそれぞれ熱融着部５５を形成すると、ラミネートフィルム５０、５１の他方の短辺側（上辺側）のみ熱溶着されていない状態とすることができる。
図８を基に説明したように負極側ラミネートフィルム５０と正極側ラミネートフィルム５１を熱仮封止したならば、図９～図１２を基に以下に説明する手順でラミネートフィルムの封止と電解液の注入を行う。
図９は負極側と正極側のラミネートフィルム５０、５１を熱仮封止した状態から、負極側と正極側のラミネートフィルム５０、５１の３辺側を必要な幅に渡り、熱溶着して熱封止した状態を示す。図９に平面視するようにラミネートフィルム５０、５１において突部５ｃの直径の半分程度の幅で左右両側の長辺部と一方の短辺部（下辺部）にそれぞれ熱融着部５５を形成すると、ラミネートフィルム５０、５１の他方の短辺側（上辺側）のみ熱溶着されていない状態とすることができる。
【0088】
図９に示す熱溶着していない部分から凹部５０ａ、５１ａに電解液を注入し、その後、図１０に示すようにラミネートフィルム５０、５１の上辺側を熱溶着して熱溶着部５６を形成し、ラミネートフィルム５０、５１の４辺全周を所定幅で熱溶着する。
この後、化成処理を行い、ラミネートフィルム５０、５１間のガス抜きを行い、更に、図１１に示すように突部５１ｃの周囲をリング状に所定幅で囲むように超音波溶接機で溶着し、リング状の溶接部５７を形成して最終封止を行う。
リング状の溶接部５７の外周部に沿って平面視円形状に打ち抜きを行うと、図１２に示す接合体５８を得ることができる。
この後、化成処理を行い、ラミネートフィルム５０、５１間のガス抜きを行い、更に、図１１に示すように突部５１ｃの周囲をリング状に所定幅で囲むように超音波溶接機で溶着し、リング状の溶接部５７を形成して最終封止を行う。
リング状の溶接部５７の外周部に沿って平面視円形状に打ち抜きを行うと、図１２に示す接合体５８を得ることができる。
【0089】
この接合体５８の概形は図２２に示した接合体１１８と同等である。
この接合体５８と、図２３、図２４に示した下型１２１と上型１２２からなる金型１２０とパンチ１２３を用いて図２３～図２４を基に先に説明した方法と同様の絞り加工を行うと、図１、図２に示した構造の電池１と同等構造の電池を得ることができる。
この接合体５８と、図２３、図２４に示した下型１２１と上型１２２からなる金型１２０とパンチ１２３を用いて図２３～図２４を基に先に説明した方法と同様の絞り加工を行うと、図１、図２に示した構造の電池１と同等構造の電池を得ることができる。
【0090】
図１～図４に示す構造を採用した電池１であるならば、図５～図８に示す製造方法に基づき製造することができる。
即ち、容器１０、２０を構成するためのラミネートフィルム５０、５１の凹部５０ａ、５１ａにシーラントフィルム１４、２５を挿入後、樹脂カバー９を溶着した状態の負極側電極板１５あるいは樹脂カバー８を溶着した状態の正極側電極板１６を挿入し、熱溶着するという組み立て工程を採用できる。
樹脂カバー９を負極側電極板１５に密着させる作業、樹脂カバー８を正極側電極板１６に溶着する作業は、凹部５０ａ、５１ａへの挿入操作とは別に行うことができるので、樹脂カバー８あるいは樹脂カバー９とともに凹部５０ａ内、５１ａ内に電極板１５、１６を挿入することにより凹部内への電極板１５、１６の正確な位置決めと収容ができる。
即ち、容器１０、２０を構成するためのラミネートフィルム５０、５１の凹部５０ａ、５１ａにシーラントフィルム１４、２５を挿入後、樹脂カバー９を溶着した状態の負極側電極板１５あるいは樹脂カバー８を溶着した状態の正極側電極板１６を挿入し、熱溶着するという組み立て工程を採用できる。
樹脂カバー９を負極側電極板１５に密着させる作業、樹脂カバー８を正極側電極板１６に溶着する作業は、凹部５０ａ、５１ａへの挿入操作とは別に行うことができるので、樹脂カバー８あるいは樹脂カバー９とともに凹部５０ａ内、５１ａ内に電極板１５、１６を挿入することにより凹部内への電極板１５、１６の正確な位置決めと収容ができる。
【0091】
即ち、電極板１５、１６に対し樹脂カバー８、９を正確に位置決め後、樹脂カバー８、９を含めた全体を凹部５０ａあるいは凹部５１ａに収容することで、凹部５０ａ、５１ａに対し電極板１５、１６を正確に位置決め収容できる。また、電極板１５、１６を凹部５０ａ内あるいは凹部５１ａ内に収容する際、樹脂カバー８、９が緩衝材となるので、電極板１５、１６がラミネートフィルム５０、５１に当たってラミネートフィルム５０、５１を損傷させるおそれがなくなる。
また、負極側電極板１５の両面に樹脂カバー９と第１シーラントフィルム１４を溶着した構造、あるいは、正極側電極板１６の両面に樹脂カバー８と第２シーラントフィルム２５を溶着した構造となる。このため、熱溶着構造の安定性が向上し、負極側電極板１５を樹脂カバー９と第１シーラントフィルム１４により両面側から保護した構造、正極側電極板１６を樹脂カバー８と第２シーラントフィルム２５により両面側から保護した構造を提供できる。
また、負極側電極板１５の両面に樹脂カバー９と第１シーラントフィルム１４を溶着した構造、あるいは、正極側電極板１６の両面に樹脂カバー８と第２シーラントフィルム２５を溶着した構造となる。このため、熱溶着構造の安定性が向上し、負極側電極板１５を樹脂カバー９と第１シーラントフィルム１４により両面側から保護した構造、正極側電極板１６を樹脂カバー８と第２シーラントフィルム２５により両面側から保護した構造を提供できる。
【0092】
更に、負極側電極板１５の両面に樹脂カバー９と第１シーラントフィルム１４を溶着し、これらの外周縁部を相互に溶着して負極側電極板１５の外周部を覆った構造、あるいは、正極側電極板１６の両面に樹脂カバー８と第２シーラントフィルム２５を溶着し、これらの外周縁部を相互に溶着して正極側電極板１６の外周縁部を覆った構造を提供できる。
これらの構造によれば、負極側電極板１５の外周縁部を覆った樹脂カバー９の外周縁部と第１シーラントフィルム１４の外周縁部を凹部５０ａへの収容時の緩衝材とすることができ、負極側電極板１５を収容する場合、凹部５０ａを構成するラミネートフィルム５０の損傷を防止できる効果がある。
また、正極側電極板１６の外周縁部を覆った樹脂カバー８の外周縁部と第２シーラントフィルム２５の外周縁部を凹部５１ａへの収容時の緩衝材とすることができ、正極側電極板１６を収容する場合、凹部５１ａを構成する正極側ラミネートフィルム５１の損傷を防止できる効果がある。
これらの構造によれば、負極側電極板１５の外周縁部を覆った樹脂カバー９の外周縁部と第１シーラントフィルム１４の外周縁部を凹部５０ａへの収容時の緩衝材とすることができ、負極側電極板１５を収容する場合、凹部５０ａを構成するラミネートフィルム５０の損傷を防止できる効果がある。
また、正極側電極板１６の外周縁部を覆った樹脂カバー８の外周縁部と第２シーラントフィルム２５の外周縁部を凹部５１ａへの収容時の緩衝材とすることができ、正極側電極板１６を収容する場合、凹部５１ａを構成する正極側ラミネートフィルム５１の損傷を防止できる効果がある。
【0093】
また、正極側電極板１６の厚さ方向両側を樹脂カバー８と第２シーラントフィルム２５で挟み、これらの外周縁部を溶着して一体化した構造では、第２の樹脂カバー８の中央の透孔８ａを介し露出している正極側電極板１６の中央部のみが電池１の正極側の端子として外部に露出されている。正極側電極板１６の厚さ方向両側を第２の樹脂カバー８と第２シーラントフィルム２５で覆った構造でｐは、正極側電極板１６の中央部であって電池１の正極側の端子として機能する部分に収容部内の電解液が到達しない。
このため、図１、図２等に示した保護プレート２６は省略することができる。保護プレート２６が高価なＮｉ合金などから形成されている場合、保護プレート２６の省略により電池１の製造コストを下げることができる。
このため、図１、図２等に示した保護プレート２６は省略することができる。保護プレート２６が高価なＮｉ合金などから形成されている場合、保護プレート２６の省略により電池１の製造コストを下げることができる。
【0094】
「電極板ユニットの作製工程」
図５～図８を基に先に説明した工程では、正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａに第２シーラントフィルム２５を収容した後、凹部５１ａに正極側電極板１６を収容してから第２シーラントフィルム２５との溶着を行った。また、負極側ラミネートフィルム５０の凹部５０ａに第１シーラントフィルム１４を収容した後、凹部５０ａに負極側電極板１５を収容してから第１シーラントフィルム１４との溶着を行った。
しかし、これらの溶着は凹部５０ａ、５１ａに収容する前に行っても良い。
図５～図８を基に先に説明した工程では、正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａに第２シーラントフィルム２５を収容した後、凹部５１ａに正極側電極板１６を収容してから第２シーラントフィルム２５との溶着を行った。また、負極側ラミネートフィルム５０の凹部５０ａに第１シーラントフィルム１４を収容した後、凹部５０ａに負極側電極板１５を収容してから第１シーラントフィルム１４との溶着を行った。
しかし、これらの溶着は凹部５０ａ、５１ａに収容する前に行っても良い。
【0095】
図１３は第２シーラントフィルム２５と正極側電極板１６と第２の樹脂カバー８を凹部５１ａに収容する前に積層して溶着し、一体化した構成の正極側電極板ユニットＵ１を示す斜視図である。第２の樹脂カバー８の中央に形成された透孔８ａを介し正極側電極板１６が外側に露出されている。
第２の樹脂カバー８の外周縁部と第２シーラントフィルム２５の外周縁部が相互に同一幅で溶着され、溶着された部分により正極側電極板１６の外周部が囲まれている。
第２の樹脂カバー８の外径と第２シーラントフィルム２５の外径は正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａの内径とほぼ同一か若干小さい外径に揃えられている。このため、図１５に示す位置から正極側電極板ユニットＵ１を正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａに挿入することで正極側電極板１６を凹部５１ａ内の中央位置に容易かつ確実に位置決め挿入できる。
第２の樹脂カバー８の外周縁部と第２シーラントフィルム２５の外周縁部が相互に同一幅で溶着され、溶着された部分により正極側電極板１６の外周部が囲まれている。
第２の樹脂カバー８の外径と第２シーラントフィルム２５の外径は正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａの内径とほぼ同一か若干小さい外径に揃えられている。このため、図１５に示す位置から正極側電極板ユニットＵ１を正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａに挿入することで正極側電極板１６を凹部５１ａ内の中央位置に容易かつ確実に位置決め挿入できる。
【0096】
なお、凹部５１ａの中央に正極側電極板１６を位置決めして収容する場合、ピンセットなどを用いて単独の正極側電極板１６を凹部５１ａの中央に収容すると、正極側電極板１６が正極側ラミネートフィルム５１の一部に接触し、正極側ラミネートフィルム５１を傷付けるおそれがある。
この点において図１５に示すように正極側電極板ユニットＵ１を構成してから凹部５１ａに収容すると、正極側電極板１６の外周縁部を第２の樹脂カバー８と第２シーラントフィルム２５が覆っているので正極側ラミネートフィルム５１を傷付けるおそれがない。第２の樹脂カバー８と第２シーラントフィルム２５は正極側電極板１６を覆う保護材になるとともに、凹部５１ａへの挿入時の緩衝材となる。
この点において図１５に示すように正極側電極板ユニットＵ１を構成してから凹部５１ａに収容すると、正極側電極板１６の外周縁部を第２の樹脂カバー８と第２シーラントフィルム２５が覆っているので正極側ラミネートフィルム５１を傷付けるおそれがない。第２の樹脂カバー８と第２シーラントフィルム２５は正極側電極板１６を覆う保護材になるとともに、凹部５１ａへの挿入時の緩衝材となる。
【0097】
本実施形態において、正極側電極板ユニットＵ１に加え、図１４に示す負極側電極板ユニットＵ２を適用しても良い。負極側電極板ユニットＵ２は、負極側電極板１５の厚さ方向両側を第１の樹脂カバー９と第１シーラントフィルム１４で挟んで構成されている。第１の樹脂カバー９の外周縁部と第１シーラントフィルム１４の外周縁部が相互に同一幅で溶着され、溶着された部分により負極側電極板１５の外周部が囲まれている。
負極側電極板ユニットＵ２を適用することで正極側電極板ユニットＵ１を適用した場合と同様の効果を得ることができる。即ち、負極側電極板ユニットＵ２を適用することにより、凹部５０ａに対し負極側電極板１５の正確な位置決めができるとともに、凹部５０ａとその周囲の負極側ラミネートフィルム５０を傷付けるおそれがない。
また、図１４に示すように電極体３を保護フィルム５４で覆ってもよい。
保護フィルム５４で覆うことにより、図５～図８に基づいて説明したように電極タブとの接続時、あるいは、凹部５０ａ、５１ａへの電極体３の挿入時に電極体３を保護することができる。保護フィルム５４としては、樹脂のシートや粘着テープなどの絶縁フィルムを用いることができる他、樹脂カバー９や第１シーラントフィルム１４あるいはセパレータ層３６、４６と同様の材料を用いても良い。
負極側電極板ユニットＵ２を適用することで正極側電極板ユニットＵ１を適用した場合と同様の効果を得ることができる。即ち、負極側電極板ユニットＵ２を適用することにより、凹部５０ａに対し負極側電極板１５の正確な位置決めができるとともに、凹部５０ａとその周囲の負極側ラミネートフィルム５０を傷付けるおそれがない。
また、図１４に示すように電極体３を保護フィルム５４で覆ってもよい。
保護フィルム５４で覆うことにより、図５～図８に基づいて説明したように電極タブとの接続時、あるいは、凹部５０ａ、５１ａへの電極体３の挿入時に電極体３を保護することができる。保護フィルム５４としては、樹脂のシートや粘着テープなどの絶縁フィルムを用いることができる他、樹脂カバー９や第１シーラントフィルム１４あるいはセパレータ層３６、４６と同様の材料を用いても良い。
【0098】
「電極板ユニットの作製」
図１６は正極側電極板ユニットＵ１を製造する工程の一例を示すもので、図１６に示す符号６０は第２シーラントフィルム２５を構成する熱可塑性樹脂と同等材料からなる帯状のフィルム素材であり、符号６１は第２の樹脂カバー８と同等構造を製造するための帯状のカバー素材である。
帯状のフィルム素材６０が図１６では略した搬送装置によって水平に搬送され、その搬送経路の途中にヒーター装置６２が設置されている。このヒーター装置６２の上を通過するフィルム素材６０の上に図示略の部品搬送機構により円板状の正極側電極板１６を所定間隔毎に繰り返し設置できるように構成されている。
フィルム素材６０の搬送経路において上流側には図示略の打ち抜き装置が設置されていて、フィルム素材６０には第２の樹脂カバー８に形成されている透孔８ａに対応する大きさの透孔６０ａがフィルム素材６０の長さ方向に間欠的に複数形成される。図１６に示す例ではフィルム素材６０の幅方向に所定の間隔をあけて２つの透孔６０ａが形成され、これら２つの透孔６０ａがフィルム素材６０の長さ方向に一定の間隔で形成されている。
図１６は正極側電極板ユニットＵ１を製造する工程の一例を示すもので、図１６に示す符号６０は第２シーラントフィルム２５を構成する熱可塑性樹脂と同等材料からなる帯状のフィルム素材であり、符号６１は第２の樹脂カバー８と同等構造を製造するための帯状のカバー素材である。
帯状のフィルム素材６０が図１６では略した搬送装置によって水平に搬送され、その搬送経路の途中にヒーター装置６２が設置されている。このヒーター装置６２の上を通過するフィルム素材６０の上に図示略の部品搬送機構により円板状の正極側電極板１６を所定間隔毎に繰り返し設置できるように構成されている。
フィルム素材６０の搬送経路において上流側には図示略の打ち抜き装置が設置されていて、フィルム素材６０には第２の樹脂カバー８に形成されている透孔８ａに対応する大きさの透孔６０ａがフィルム素材６０の長さ方向に間欠的に複数形成される。図１６に示す例ではフィルム素材６０の幅方向に所定の間隔をあけて２つの透孔６０ａが形成され、これら２つの透孔６０ａがフィルム素材６０の長さ方向に一定の間隔で形成されている。
【0099】
ヒーター装置６２の上方にはピストン型の加圧ヘッド６３が上下方向に昇降自在に設けられている。これらの加圧ヘッド６３は、図示略の部品搬送機構がフィルム素材６０上に透孔６０ａに対し中心を位置合わせして正極側電極板１６を設置すると、この正極側電極板１６をヒーター装置６２の上面に押し付ける機能を有する。加圧ヘッド６３が正極側電極板１６をフィルム素材６０に押し付けることにより正極電極板１６をフィルム素材６０に溶着することができる。
この溶着作業において、フィルム素材６０と正極側電極板１６を何れもフラットな状態で溶着できるので、正確に位置決めできるとともに、溶着不良部分などを生じていない信頼性の高い溶着ができる。
この溶着作業において、フィルム素材６０と正極側電極板１６を何れもフラットな状態で溶着できるので、正確に位置決めできるとともに、溶着不良部分などを生じていない信頼性の高い溶着ができる。
【0100】
図１６においてフィルム素材６０の上方側にカバー素材６１の搬送経路が設けられ、この搬送経路の途中にプライマー塗布装置６５が設けられている。カバー素材６１の搬送経路においてプライマー塗布装置６５が設置されている位置の上流側から高融点樹脂製のカバー素材６１が搬送される。
カバー素材６１の搬送経路の上流側には図示略の打ち抜き装置が設置されていて、カバー素材６１には第２シーラントフィルム２５に形成されている第２貫通孔２４に対応する大きさの透孔６１ａがカバー素材６１の長さ方向に間欠的に複数形成される。図１６に示す形態ではカバー素材６１の幅方向に所定の間隔をあけて２つの透孔６６ａが形成され、これらがカバー素材６１の長さ方向に一定の間隔で形成されている。カバー素材６１は、一例として、樹脂カバー８、９の基層８Ｂ、９Ｂを構成する樹脂と同等材料からなる帯状体である。
カバー素材６１の搬送経路の上流側には図示略の打ち抜き装置が設置されていて、カバー素材６１には第２シーラントフィルム２５に形成されている第２貫通孔２４に対応する大きさの透孔６１ａがカバー素材６１の長さ方向に間欠的に複数形成される。図１６に示す形態ではカバー素材６１の幅方向に所定の間隔をあけて２つの透孔６６ａが形成され、これらがカバー素材６１の長さ方向に一定の間隔で形成されている。カバー素材６１は、一例として、樹脂カバー８、９の基層８Ｂ、９Ｂを構成する樹脂と同等材料からなる帯状体である。
【0101】
プライマー塗布装置６５はカバー素材６１の搬送経路の下方に設置されている塗布ロール６７を有している。この塗布ロール６７はカバー素材６１の下面側に先に説明した溶着層８Ａ、９Ａを構成するための変性ＰＰ（ポリプロピレン）などの低融点樹脂の塗布層を形成できる機能を有する。カバー素材６１の搬送経路に沿ってプライマー塗布装置６５の下流側には乾燥装置６８が設けられている。この乾燥装置６８はプライマー塗布装置６５が形成した塗布層を乾燥させて定着させる機能を有する。
【0102】
カバー素材６１の搬送経路は、乾燥装置６８の下流側において下方のフィルム素材６０の搬送経路に接近され、更に下流側においてカバー素材６１はその下方のフィルム素材６０の搬送経路に隣接し、上下に所定の間隔をあけて平行に沿うようになっている。
フィルム素材６０の搬送経路とカバー素材６１の搬送経路が水平で上下に所定の間隔をあけて配置された領域に上下対となる加圧ローラー６９、７０と加熱ローラー７１、７２が順次隣接配置されている。
フィルム素材６０の搬送経路とカバー素材６１の搬送経路が水平で上下に所定の間隔をあけて配置された領域に上下対となる加圧ローラー６９、７０と加熱ローラー７１、７２が順次隣接配置されている。
【0103】
これらの加圧ローラー６９、７０と加熱ローラー７１、７２の間にフィルム素材６０とカバー素材６１を通過させることにより、フィルム素材６０とカバー素材６１を密着させて加熱し、一体化することができる。
加圧ローラー６９、７０と加熱ローラー７１、７２の間をフィルム素材６０とカバー素材６１が通過した位置に打ち抜き用のロッド部材７３、７４が上下方向に移動自在に並設されている。これら打ち抜き用のロッド部材７３、７４が上下方向に移動し、フィルム素材６０とカバー素材６１を打ち抜くことで図１６に示すように３層構造の正極側電極板ユニットＵ１あるいは負極側電極板ユニットＵ２を得ることができる。
加圧ローラー６９、７０と加熱ローラー７１、７２の間をフィルム素材６０とカバー素材６１が通過した位置に打ち抜き用のロッド部材７３、７４が上下方向に移動自在に並設されている。これら打ち抜き用のロッド部材７３、７４が上下方向に移動し、フィルム素材６０とカバー素材６１を打ち抜くことで図１６に示すように３層構造の正極側電極板ユニットＵ１あるいは負極側電極板ユニットＵ２を得ることができる。
【0104】
搬送経路において加熱ローラー７１、７２の設置位置より若干下流側にフィルム素材６０とカバー素材６１をそれらの厚さ方向に打ち抜きできる打ち抜き用のロッド部材７３、７４が設けられている。なお、打ち抜き用のロッド部材７３、７４の下方側であって、搬送経路の下方側には打ち抜き用のロッド部材を受ける打ち抜き孔を有する図示略の台座が設けられている。打ち抜き用のロッド部材７３、７４の外径と打ち抜き孔の内径は、電極板ユニットＵ１を構成する第２の樹脂カバー８の外径および第２シーラントフィルム２５の外径と同一に形成されている。
【0105】
図１６に示す製造工程に従い電極板ユニットＵ１を製造するならば、部品搬送機構等により正極側電極板１６の中心とフィルム素材６０の透孔６０ａの中心を正確に位置合わせしてフィルム素材６０上に正極側電極板１６を設置できる。また、打ち抜き用のロッド部材７３、７４によりフィルム素材６０とカバー素材６１の正確な位置を打ち抜くことにより、樹脂カバー８と第２シーラントフィルム２５の中心に正確に正極側電極板１６を配置しつつ打ち抜きができる。よって、この電極板ユニットＵ１を正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａに収容することで、凹部５１ａの中心に電極板１６を設置できる。
図１６に示す製造工程により製造した電極板ユニットＵ１を用いるならば、正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａの中心にピンセットなどを用いて正極側電極板１６を位置合わせしながら設置するよりも正確に正極側電極板１６を設置できる。また、図１６に示す製造工程により製造した電極板ユニットＵ２を用いるならば、凹部５０ａの中心にピンセットなどを用いて負極側電極板１５を位置合わせしながら設置するよりも正確に負極側電極板１５を設置できる。
図１６に示す製造工程により製造した電極板ユニットＵ１を用いるならば、正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａの中心にピンセットなどを用いて正極側電極板１６を位置合わせしながら設置するよりも正確に正極側電極板１６を設置できる。また、図１６に示す製造工程により製造した電極板ユニットＵ２を用いるならば、凹部５０ａの中心にピンセットなどを用いて負極側電極板１５を位置合わせしながら設置するよりも正確に負極側電極板１５を設置できる。
【0106】
「電極体の第２接続例」
図１７は電極板とシーラントフィルムおよび樹脂カバーをラミネートフィルムの凹部に収容し、これらに電極体を接続する場合の第２接続例を示す斜視図である。
図１７（Ａ）の右側に示すように、負極側ラミネートフィルム５０の凹部５０ａ内に第１シーラントフィルム１４を収容し、第１の樹脂カバー９と負極側電極板１５を予め溶着したものを凹部５０ａ内に収容し、この後、第１シーラントフィルム１４と第１の樹脂カバー９および負極側電極板１５を溶着しても良い。あるいは、図１６に示す工程で製造した負極側電極板ユニットＵ２を負極側ラミネートフィルム５０の凹部５０ａに収容し、溶着しても良い。もしくは、負極側ラミネートフィルム５０の凹部５０ａに第１シーラントフィルム１４と負極側電極板１５と第１の樹脂カバー９を個別に収容してからそれらを溶着しても良い。
図１７は電極板とシーラントフィルムおよび樹脂カバーをラミネートフィルムの凹部に収容し、これらに電極体を接続する場合の第２接続例を示す斜視図である。
図１７（Ａ）の右側に示すように、負極側ラミネートフィルム５０の凹部５０ａ内に第１シーラントフィルム１４を収容し、第１の樹脂カバー９と負極側電極板１５を予め溶着したものを凹部５０ａ内に収容し、この後、第１シーラントフィルム１４と第１の樹脂カバー９および負極側電極板１５を溶着しても良い。あるいは、図１６に示す工程で製造した負極側電極板ユニットＵ２を負極側ラミネートフィルム５０の凹部５０ａに収容し、溶着しても良い。もしくは、負極側ラミネートフィルム５０の凹部５０ａに第１シーラントフィルム１４と負極側電極板１５と第１の樹脂カバー９を個別に収容してからそれらを溶着しても良い。
【0107】
負極側電極板ユニットＵ２を凹部５０ａに収容して溶着する場合、負極側電極板ユニットＵ２において第１シーラントフィルム１４と負極側電極板１５と第１の樹脂カバー９は既に溶着済みである。このため、負極側電極板ユニットＵ２を凹部５０ａに収容後に行う溶着は、凹部５０ａの底壁を構成する融着層に第１シーラントフィルム１４を溶着することとなる。
【0108】
図１７（Ａ）の左側に示すように、正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａ内に第２シーラントフィルム２５を収容し、第２の樹脂カバー８と正極側電極板１６を予め溶着したものを凹部５１ａ内に収容し、第２シーラントフィルム２５と第２の樹脂カバー８および正極側電極板１６を溶着しても良い。あるいは、先に説明した正極側電極板ユニットＵ１を正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａに収容し、溶着しても良い。もしくは、正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａに第２シーラントフィルム２５と正極側電極板１６と第２の樹脂カバー８を個別に収容してから溶着しても良い。
【0109】
正極側電極板ユニットＵ１を凹部５１ａに収容して溶着する場合、正極側電極板ユニットＵ１において第２シーラントフィルム２５と正極側電極板１６と第２の樹脂カバー８は既に溶着済みである。このため、正極側電極板ユニットＵ１を凹部５１ａに収容後に行う溶着は、第２シーラントフィルム２５を凹部５１ａの底壁に溶着することになる。
【0110】
熱溶着後、正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０を左右に近接配置させ、図１７（Ｂ）に示すように負極側ラミネートフィルム５０のみを表裏反転して裏返しとする。図１７（Ｂ）に示すように正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａの開口部を上向きとし、負極側ラミネートフィルム５０の突部５０ｃを上向きとする。
図１７（Ｂ）に示す状態に反転することで、正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０は後述する工程において凹部５０ａの開口側と凹部５１ａの開口側が突き合わせ可能な向きとなる。
次に、図１７（Ｃ）に示すように左右に近接配置した正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０の間に正極タブ４５と負極タブ３５を左右に延在させた状態の電極体３を配置し、負極タブ３５を負極側電極板１５に溶接し、正極タブ４５を正極側電極板１６に溶接する。
図１７（Ｂ）に示す状態に反転することで、正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０は後述する工程において凹部５０ａの開口側と凹部５１ａの開口側が突き合わせ可能な向きとなる。
次に、図１７（Ｃ）に示すように左右に近接配置した正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０の間に正極タブ４５と負極タブ３５を左右に延在させた状態の電極体３を配置し、負極タブ３５を負極側電極板１５に溶接し、正極タブ４５を正極側電極板１６に溶接する。
【0111】
この後、図１７（Ｄ）に示すように左右の正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０を互いにスライド移動させながら接近させ、正極タブ４５と負極タブ３５を側面視Ｚ型に折り畳む。図１７（Ｅ）に示すように凹部５０ａの開口側と凹部５１ａの開口側の位置合わせを行い、凹部５０ａと凹部５１ａの間に電極体３を収容する。
この段階で正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０は図８に示す状態と同等となるので、正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０を仮溶着できる。この後、図９～図１２を基に説明したように加工すると図１２に示す接合体５８を作製できる。この接合体５８を用いて図２３、図２４に示すように加工すると、図１に示す電池１を形成できる。
この段階で正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０は図８に示す状態と同等となるので、正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０を仮溶着できる。この後、図９～図１２を基に説明したように加工すると図１２に示す接合体５８を作製できる。この接合体５８を用いて図２３、図２４に示すように加工すると、図１に示す電池１を形成できる。
【0112】
なお、これまで説明した実施形態では、負極側電極板１５を第１シーラントフィルム１４と第１の樹脂カバー９で挟んでこれらを積層し、正極側電極板１６を第２シーラントフィルム２５と第２の樹脂カバー８で挟んでこれらを積層した。
しかし、負極側電極板１５あるいは正極側電極板１６の両側に配置する樹脂カバーやフィルムは特に構成を限定するものではなく、相互に溶着が可能な樹脂材料からなるカバーやフィルムであれば特に構成上の制限はない。
しかし、負極側電極板１５あるいは正極側電極板１６の両側に配置する樹脂カバーやフィルムは特に構成を限定するものではなく、相互に溶着が可能な樹脂材料からなるカバーやフィルムであれば特に構成上の制限はない。
【0113】
「電極体の第３接続例」
図１８は電極板とシーラントフィルムおよび樹脂カバーをラミネートフィルムの凹部に収容し、これらに電極体を接続する場合の第３接続例を示す斜視図である。
図１８（Ａ）の右側に示すように、凹部５０ａ内に第１シーラントフィルム１４を収容し、第１の樹脂カバー９と別の第１シーラントフィルム１４を予め溶着したものを凹部５０ａ内に収容し、この後、２枚の第１シーラントフィルム１４および負極側電極板１５を溶着しても良い。
図１８は電極板とシーラントフィルムおよび樹脂カバーをラミネートフィルムの凹部に収容し、これらに電極体を接続する場合の第３接続例を示す斜視図である。
図１８（Ａ）の右側に示すように、凹部５０ａ内に第１シーラントフィルム１４を収容し、第１の樹脂カバー９と別の第１シーラントフィルム１４を予め溶着したものを凹部５０ａ内に収容し、この後、２枚の第１シーラントフィルム１４および負極側電極板１５を溶着しても良い。
【0114】
あるいは、図１４に示す負極側電極板ユニットＵ２において、第１の樹脂カバー９に替え、第１シーラントフィルム１４を用いて負極側電極板ユニットを構成し、これを負極側ラミネートフィルム５０の凹部５０ａに収容し、溶着しても良い。もしくは、負極側ラミネートフィルム５０の凹部５０ａに第１シーラントフィルム１４と負極側電極板１５と第１シーラントフィルム１４を個別に収容してからそれらを溶着しても良い。
【0115】
図１８（Ａ）の左側に示すように、凹部５１ａ内に第２シーラントフィルム２５を収容し、第２シーラントフィルム２５と正極側電極板１６を予め溶着したものを凹部５１ａ内に収容し、第２シーラントフィルム２５と第２の樹脂カバー８および第２シーラントフィルム２５を溶着しても良い。
あるいは、図１３に示す正極側電極板ユニットＵ１において、第２の樹脂カバー８に替え、第２シーラントフィルム２５を用いて正極側電極板ユニットを構成し、これを正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａに収容し、溶着しても良い。もしくは、負極側ラミネートフィルム５０の凹部５０ａに第２シーラントフィルム２５と負極側電極板１５と第２シーラントフィルム２５を個別に収容してからそれらを溶着しても良い。
あるいは、図１３に示す正極側電極板ユニットＵ１において、第２の樹脂カバー８に替え、第２シーラントフィルム２５を用いて正極側電極板ユニットを構成し、これを正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａに収容し、溶着しても良い。もしくは、負極側ラミネートフィルム５０の凹部５０ａに第２シーラントフィルム２５と負極側電極板１５と第２シーラントフィルム２５を個別に収容してからそれらを溶着しても良い。
【0116】
熱溶着後、正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０を左右に近接配置させ、図１８（Ｂ）に示すように負極側ラミネートフィルム５０を反転して裏返しとする。図１８（Ｂ）に示すように正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａの開口部を上向きとし、負極側ラミネートフィルム５０の突部５０ｃを上向きとする。
図１８（Ｂ）に示す状態に反転することで、正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０は後述する工程において凹部５０ａの開口側と凹部５１ａの開口側が突き合わせ可能な向きとなる。
次に、図１８（Ｃ）に示すように左右に隣接した正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０の間に正極タブ４５と負極タブ３５を左右に拡げた状態の電極体３を配置し、負極タブ３５を負極側電極板１５に溶接し、正極タブ４５を正極側電極板１６に溶接する。
図１８（Ｂ）に示す状態に反転することで、正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０は後述する工程において凹部５０ａの開口側と凹部５１ａの開口側が突き合わせ可能な向きとなる。
次に、図１８（Ｃ）に示すように左右に隣接した正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０の間に正極タブ４５と負極タブ３５を左右に拡げた状態の電極体３を配置し、負極タブ３５を負極側電極板１５に溶接し、正極タブ４５を正極側電極板１６に溶接する。
【0117】
この後、図１８（Ｄ）に示すように左右の正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０を互いにスライド移動させながら接近させ、正極タブ４５と負極タブ３５を折り畳む。図１８（Ｅ）に示すように凹部５０ａの開口側と凹部５１ａの開口側の位置合わせを行い、凹部５０ａと凹部５１ａの間に電極体３を収容する。
この段階で正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０は図８に示す状態と同等となるので、正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０を仮溶着できる。この後、図９～図１２に示すように加工すると図１２に示す接合体５８の類似構造を作製できる。この接合体を用いて図２３、図２４に示すように加工すると、図１に示す電池１と類似構造の電池を製造できる。
図１８に示す製造方法は、図１７（Ａ）に示す正極側の樹脂カバー８の代わりに正極側のシーラントフィルム２５を用い、図１７（Ａ）に示す負極側の樹脂カバー９の代わりに負極側のシーラントフィルム１４を用いた製造方法と表現できる。換言すると樹脂カバーをシーラントフィルムと同一材料から構成したと表現できる。
この段階で正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０は図８に示す状態と同等となるので、正極側ラミネートフィルム５１と負極側ラミネートフィルム５０を仮溶着できる。この後、図９～図１２に示すように加工すると図１２に示す接合体５８の類似構造を作製できる。この接合体を用いて図２３、図２４に示すように加工すると、図１に示す電池１と類似構造の電池を製造できる。
図１８に示す製造方法は、図１７（Ａ）に示す正極側の樹脂カバー８の代わりに正極側のシーラントフィルム２５を用い、図１７（Ａ）に示す負極側の樹脂カバー９の代わりに負極側のシーラントフィルム１４を用いた製造方法と表現できる。換言すると樹脂カバーをシーラントフィルムと同一材料から構成したと表現できる。
【0118】
「電極体の他の構造例」
図１９は、正極体と負極体から構成される電極体の他の例を示すもので、この例の電極体８０は、円板状の複数の負極本体８１を接続部８２を介し接続した帯状の正極体と、円板状の複数の正極本体８３を接続部８４を介し接続した帯状の負極体を交互につづら折り状に積層した構成の電極体８０である。最外層の負極本体８１から負極タブ８６が延出され、最外層の正極本体８３から正極タブ８７が延出されている。
図１９は、正極体と負極体から構成される電極体の他の例を示すもので、この例の電極体８０は、円板状の複数の負極本体８１を接続部８２を介し接続した帯状の正極体と、円板状の複数の正極本体８３を接続部８４を介し接続した帯状の負極体を交互につづら折り状に積層した構成の電極体８０である。最外層の負極本体８１から負極タブ８６が延出され、最外層の正極本体８３から正極タブ８７が延出されている。
【0119】
つづら折り構造の電極体８０にあっては、折り畳み状態により、図１９に示すように負極タブ８６と正極タブ８７を延出させることができる。
このような構造の電極体８０に対する場合であっても、上述した電極体３を用いた実施形態と同様に側面視Ｚ状に負極タブ８６と正極タブ８７を折り曲げて配置し、電池を構成することができる。
このような構造の電極体８０に対する場合であっても、上述した電極体３を用いた実施形態と同様に側面視Ｚ状に負極タブ８６と正極タブ８７を折り曲げて配置し、電池を構成することができる。
【符号の説明】
【0120】
１…電池（電気化学セル）、２…外装体、３…電極体、４…収容部、５…封止部、８…第２の樹脂カバー（正極側の樹脂カバー）、８Ａ…溶着層、８ａ…透孔、８Ｂ…基層、９…第１の樹脂カバー（負極側の樹脂カバー）、９Ａ…溶着層、９ａ…透孔、９Ｂ…基層、１０…第１容器（負極側容器：外側容器）、１１…第１底壁部、１２…第１周壁部、１３…第１貫通孔、１４…第１シーラントフィルム（負極側のシーラントフィルム）、１５…負極側電極板、１６…正極側電極板、１６Ａ…めっき層、２０…第２容器（正極側容器；内側容器）、２１…第２底壁部、２２…第２周壁部、２３…折曲部、２４…第２貫通孔、２５…第２シーラントフィルム（正極側のシーラントフィルム）、２６…保護プレート、３０…負極体、３０Ａ…負極本体、３５…負極タブ、３５Ａ…第１の負極タブ部、３５Ｂ…第２の負極タブ部、３６…負極側セパレータ層、４０…正極体、４５…正極タブ、４５Ａ…第１の正極タブ部、４５Ｂ…第２の正極タブ部、４６…正極側セパレータ層、５０…負極側ラミネートフィルム、５０ａ…凹部、５１…正極側ラミネートフィルム、５１ａ…凹部、Ｕ１…正極側電極板ユニット、Ｕ２…負極側電極板ユニット、６０…フィルム素材、６１…カバー素材、６３…加圧ヘッド、６５…プライマー塗布装置、６７…塗布ロール、６９、７０…加圧ローラー、７１、７２…加熱ローラー、７３、７４…打ち抜き用のロッド部材、８０…電極体、８１…負極本体、８２…接続部、８３…正極本体、８４…接続部、８６…負極タブ、８７…正極タブ。
【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】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】