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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】2025-09-08
(45)【発行日】2025-09-17
(54)【発明の名称】電極の製造方法
(51)【国際特許分類】
   H01M 4/04 20060101AFI20250909BHJP
   H01M 50/184 20210101ALI20250909BHJP
   H01M 50/186 20210101ALI20250909BHJP
   H01M 4/139 20100101ALI20250909BHJP
【FI】
H01M4/04 A
H01M50/184 A
H01M50/186
H01M4/139
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2024516232
(86)(22)【出願日】2023-04-13
(86)【国際出願番号】 JP2023015052
(87)【国際公開番号】W WO2023204142
(87)【国際公開日】2023-10-26
【審査請求日】2024-10-03
(31)【優先権主張番号】P 2022071034
(32)【優先日】2022-04-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】中村 知広
(72)【発明者】
【氏名】神谷 亮太
(72)【発明者】
【氏名】坂本 隼也
(72)【発明者】
【氏名】弘瀬 貴之
【審査官】松嶋 秀忠
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-168270(JP,A)
【文献】特開2020-177761(JP,A)
【文献】特開2019-102165(JP,A)
【文献】特開2005-056815(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01M 4/02-62
H01M 50/10-198
H01M 10/04-39
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極の製造方法であって、
前記電極は、第1面及び前記第1面と反対側の第2面を有する集電体と、前記第1面及び前記第2面に設けられる活物質層と、前記集電体に溶着されるシール部材と、を有し、
前記第1面及び前記第2面の各々は、前記活物質層が設けられる部分と、前記活物質層が設けられない部分である未塗工部と、を有し、前記製造方法は、
前記第1面及び前記第2面の少なくとも一方の前記未塗工部に前記シール部材を配置する配置ステップと、
治具を用いて前記シール部材を前記未塗工部に押し付けた状態で加熱する加圧加熱を行うことにより前記シール部材を前記集電体に溶着させる溶着ステップと、を含み、
前記治具は、
前記シール部材を加熱するように構成される変形可能なヒータ部と、
前記ヒータ部を前記シール部材に押圧するように構成される押圧部と、を備え、
前記押圧部が前記シール部材を押圧する方向が押圧方向であり、
前記押圧部は、前記押圧方向において前記ヒータ部及び前記シール部材と並んで位置するとともに、前記ヒータ部を押圧することに伴って前記押圧方向に圧縮変形するように構成され、
前記配置ステップは、前記シール部材が配置されない部分であって前記活物質層と前記シール部材との間に位置する露出部が前記未塗工部に形成されるように、前記未塗工部に前記シール部材を配置することを含み、
前記溶着ステップは、前記押圧部の圧縮変形に追従するように前記ヒータ部を変形させながら、前記未塗工部に配置された前記シール部材と、前記露出部と、に対し前記ヒータ部を押し付けた状態で加熱することを含む、電極の製造方法。
【請求項2】
前記治具は、前記押圧方向における前記集電体の両側に位置する一対の治具であり、
前記一対の治具の各々は、前記ヒータ部及び前記押圧部を備え、
前記配置ステップは、前記第1面及び前記第2面の前記未塗工部に前記シール部材を配置することを含み、
前記溶着ステップは、前記第1面及び前記第2面の前記未塗工部に配置された前記シール部材と、前記第1面及び前記第2面の前記露出部と、に対し前記一対の治具を用いて前記加圧加熱を行うことを含む、請求項1に記載の電極の製造方法。
【請求項3】
前記シール部材は、前記未塗工部上に配置される本体部と、前記本体部から延びるとともに前記集電体の外縁から突出する突出部と、を備え、
前記溶着ステップは、前記突出部の少なくとも一部を除いて、前記シール部材に前記ヒータ部を押し付けた状態で加熱することを含む、請求項1又は請求項2に記載の電極の製造方法。
【請求項4】
前記溶着ステップは、前記ヒータ部による前記露出部の加圧加熱と、前記ヒータ部による前記シール部材の加圧加熱と、を同じタイミングで開始するとともに、前記ヒータ部による前記露出部の加圧加熱と、前記ヒータ部による前記シール部材の加圧加熱と、を同じタイミングで終了することを含む、請求項1又は請求項2に記載の電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
複数の電極を積層させた蓄電装置において集電体同士の間を絶縁する目的などから、電極を製造する際に集電体に対してシール部材の溶着を行うことがある。例えば、特許文献1に記載の電極の製造方法においては、集電体上に配置されたシール部材にヒータを押し付けた状態で加熱する加圧加熱を行うことにより、シール部材を集電体に溶着している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2018-106963号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
シール部材の加圧加熱を行うことにより集電体にシール部材を溶着させる場合、シール部材は加熱に伴って膨張する。集電体へのシール部材の溶着において、ヒータの加熱が停止されると膨張したシール部材は冷却され、その冷却に伴ってシール部材は収縮する。シール部材と集電体との収縮量の差が大きいと、シール部材の収縮に伴って集電体が圧縮されることにより、集電体にしわが発生するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様によれば、電極の製造方法が提供される。前記電極は、第1面及び前記第1面と反対側の第2面を有する集電体と、前記第1面及び前記第2面に設けられる活物質層と、前記集電体に溶着されるシール部材と、を有する。前記第1面及び前記第2面の各々は、前記活物質層が設けられる部分と、前記活物質層が設けられない部分である未塗工部と、を有する。前記製造方法は、前記第1面及び前記第2面の少なくとも一方の前記未塗工部に前記シール部材を配置する配置ステップと、治具を用いて前記シール部材を前記未塗工部に押し付けた状態で加熱する加圧加熱を行うことにより前記シール部材を前記集電体に溶着させる溶着ステップと、を含む。前記治具は、前記シール部材を加熱するように構成される変形可能なヒータ部と、前記ヒータ部を前記シール部材に押圧するように構成される押圧部と、を備える。前記押圧部が前記シール部材を押圧する方向が押圧方向である。前記押圧部は、前記押圧方向において前記ヒータ部及び前記シール部材と並んで位置するとともに、前記ヒータ部を押圧することに伴って前記押圧方向に圧縮変形するように構成される。前記配置ステップは、前記シール部材が配置されない部分であって前記活物質層と前記シール部材との間に位置する露出部が前記未塗工部に形成されるように、前記未塗工部に前記シール部材を配置することを含む。前記溶着ステップは、前記押圧部の圧縮変形に追従するように前記ヒータ部を変形させながら、前記未塗工部に配置された前記シール部材と、前記露出部と、に対し前記ヒータ部を押し付けた状態で加熱することを含む。
【0006】
上記方法によれば、押圧部の圧縮変形に追従するようにヒータ部を変形させながら、シール部材と露出部とに対しヒータ部を押し付けた状態で加熱することにより、シール部材を集電体に溶着させる。露出部に対して加圧加熱を行わずにシール部材に対してのみ加圧加熱を行う場合と比較して、上記方法ではヒータ部からの伝熱に伴う集電体の熱膨張量は大きくなる。そのため、シール部材と集電体との熱膨張量の差が小さくなることにより、集電体及びシール部材の冷却に伴うシール部材と集電体との収縮量の差を小さくできる。したがって、集電体へのシール部材の溶着の際に、シール部材と集電体との収縮量の差に起因して生じる集電体のしわの発生を抑制できる。
【0007】
電極の製造方法において、前記治具は、前記押圧方向における前記集電体の両側に位置する一対の治具であり、前記一対の治具の各々は、前記ヒータ部及び前記押圧部を備えてもよい。前記配置ステップは、前記第1面及び前記第2面の前記未塗工部に前記シール部材を配置することを含んでもよい。前記溶着ステップは、前記第1面及び前記第2面の前記未塗工部に配置された前記シール部材と、前記第1面及び前記第2面の前記露出部と、に対し前記一対の治具を用いて前記加圧加熱を行うことを含んでもよい。
【0008】
上記方法によれば、集電体の第1面と第2面との双方において、押圧部の圧縮変形に追従するようにヒータ部を変形させながら、シール部材及び露出部に対してヒータ部を押し付けた状態で加熱することができる。その結果、集電体の両面の未塗工部に対して、ヒータ部及び押圧部によってシール部材を溶着できる。
【0009】
電極の製造方法において、前記シール部材は、前記未塗工部上に配置される本体部と、前記本体部から延びるとともに前記集電体の外縁から突出する突出部と、を備えてもよい。前記溶着するステップは、前記突出部の少なくとも一部を除いて、前記シール部材に前記ヒータ部を押し付けた状態で加熱することを含んでもよい。
【0010】
上記方法によれば、突出部の少なくとも一部を除いて、シール部材にヒータ部を押し付けた状態で加熱する。そのため、本体部にヒータ部を押し付けた状態で加熱することにより、シール部材を集電体に溶着できる。このように突出部の全体に対してヒータ部による加圧加熱を行わなくても、集電体へのシール部材の溶着が可能である。そのため、シール部材の全体に対してヒータ部による加圧加熱を行う場合と比較して、シール部材の熱膨張量を小さくできる。その結果、シール部材の冷却に伴うシール部材の収縮量を小さくできる。したがって、シール部材と集電体との収縮量の差をより小さくできるため、集電体のしわの発生をさらに抑制できる。
【発明の効果】
【0011】
この発明によれば、集電体へのシール部材の溶着の際に、シール部材と集電体との収縮量の差に起因して生じる集電体のしわの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】一実施形態の蓄電装置の断面図である。
図2図1の蓄電装置の一部を拡大して示す断面図である。
図3】一実施形態の電極の製造方法を説明するための図であって、図1の蓄電装置を構成する電極の集電体にシール部材を配置した状態を示す上面図である。
図4】一実施形態の電極の製造方法を説明するための図であって、図3のシール部材が配置された集電体に加圧加熱を行う前の状態を示す断面図である。
図5】一実施形態の電極の製造方法を説明するための図であって、図3のシール部材が配置された集電体に加圧加熱を行っている状態を示す断面図である。
図6】一実施形態の電極の製造方法を説明するための図であって、加圧加熱を行うことにより図3のシール部材が一体化された状態の電極を示す断面図である。
図7】一実施形態の蓄電装置の製造方法を説明するための図であって、図6の電極、セパレータ、及びスペーサを積層した状態の積層体を示す断面図である。
図8】変形例の電極の製造方法を説明するための図であって、図3のシール部材が配置された集電体に加圧加熱を行う前の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、電極の製造方法を具体化した一実施形態について図1図7を用いて説明する。なお、以下では説明の都合上、電極の製造方法に先んじて蓄電装置及び電極について先に記載する。
【0014】
<蓄電装置>
図1に示すように、蓄電装置10は、積層体10aと、封止体15と、を備える。積層体10aは、正極終端電極36と負極終端電極37との間に、複数の電極11を積層することにより構成されている。本実施形態における蓄電装置10は、リチウムイオン二次電池である。以下では、複数の電極11が積層された方向を単に積層方向Xという。
【0015】
<電極>
図1及び図2に示すように、複数の電極11の各々は、集電体12と、活物質層である正極活物質層23と、活物質層である負極活物質層33と、を備える。集電体12はシート状である。集電体12の両面に活物質層が設けられている。集電体12は、積層方向Xにおいて互いに逆向きの第1面12aと、第2面12bと、を有している。集電体12の第1面12aには正極活物質層23が設けられるとともに、第2面12bには負極活物質層33が設けられている。複数の電極11の各々は、こうした集電体12で構成されるバイポーラ電極である。積層体10aにおいて、複数の電極11は、積層方向Xにおいて互いに隣り合う2つの電極11のうちの一方の電極11の集電体12の第1面12aが他方の電極11の集電体12の第2面12bと対向するように積層されている。
【0016】
積層方向Xから見た平面視(以下、単に平面視という。)において、正極活物質層23は、集電体12の第1面12aの中央部に形成されている。平面視における集電体12の第1面12aの周縁部は、正極活物質層23が設けられていない未塗工部である正極未塗工部12cとなっている。正極未塗工部12cは、平面視において正極活物質層23の周囲を囲むように配置されている。平面視において、負極活物質層33は、集電体12の第2面12bの中央部に形成されている。平面視における集電体12の第2面12bの周縁部は、負極活物質層33が設けられていない未塗工部である負極未塗工部12dとなっている。負極未塗工部12dは、平面視において負極活物質層33の周囲を囲むように配置されている。
【0017】
正極活物質層23及び負極活物質層33は積層方向Xにおいて互いに対向するように配置されている。負極活物質層33は、例えば、正極活物質層23よりも一回り大きく形成されている。平面視において、正極活物質層23の形成された領域の全体が負極活物質層33の形成された領域内に位置している。
【0018】
<集電体の詳細>
本実施形態においては、集電体12は、シート状の正極集電体22とシート状の負極集電体32とを一体化させることで構成されている。集電体12の第1面12aは正極集電体22の一面によって構成され、第2面12bは負極集電体32の一面によって構成される。正極集電体22及び負極集電体32の一体化は、第1面12aとは反対側の正極集電体22の面が、第2面12bとは反対側の負極集電体32の面と接着されることにより行われてもよい。正極集電体22と負極集電体32とは、平面視での形状が同形状である。
【0019】
図3に示すように、集電体12は、平面視において、4つの辺12fを有し、かつ長方形状である。集電体12の外縁12eは、4つの辺12fにより構成される。2つの辺12fを、短辺12gともいい、短辺12gより長い2つの辺12fを長辺12hともいう。
【0020】
図1に示すように、正極集電体22及び負極集電体32は、リチウムイオン二次電池の放電又は充電の間、正極活物質層23及び負極活物質層33に電流を流し続けるための化学的に不活性な電気伝導体である。正極集電体22及び負極集電体32を構成する材料には、例えば、金属材料、導電性樹脂材料、導電性無機材料等を用いてもよい。
【0021】
導電性樹脂材料は、例えば、導電性高分子材料又は非導電性高分子材料に必要に応じて導電性フィラーが添加された樹脂等であってもよい。正極集電体22及び負極集電体32は、金属材料又は導電性樹脂材料を含む1以上の層を含む複数層を備えてもよい。正極集電体22及び負極集電体32の表面は、公知の保護層により被覆されてもよい。正極集電体22及び負極集電体32の表面には、めっき処理等の公知の方法により金属めっきを施してもよい。
【0022】
正極集電体22及び負極集電体32は、例えば箔、シート、フィルム、線、棒、メッシュ又はクラッド材等の形態を有してもよい。正極集電体22及び負極集電体32が金属箔である場合、正極集電体22及び負極集電体32は、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔、チタン箔又はステンレス鋼箔等であってもよい。正極集電体22及び負極集電体32は、上記金属の合金箔であってもよい。正極集電体22及び負極集電体32が金属箔である場合、正極集電体22及び負極集電体32の厚さは、例えば、1~100μmである。本実施形態の正極集電体22はアルミニウム箔である。本実施形態の負極集電体32は銅箔である。なお、積層体10aの構造安定性を高めるために、例えば、正極終端電極36及び負極終端電極37の集電体12や、バイポーラ電極からなる複数の電極11のいくつかの集電体12を100μm以上の厚みにしてもよい。
【0023】
なお、集電体12は正極集電体22と負極集電体32とを一体化させた形態に限られず、金属材料、導電性樹脂材料、導電性無機材料等で構成された1枚のシート状集電体であってもよい。また、集電体12は、当該1枚のシート状集電体の一方の表面にめっき処理等により被覆層が形成された物であってもよい。これらの場合は、1枚の集電体12が正極集電体22及び負極集電体32として機能する。
【0024】
<正極活物質層及び負極活物質層の詳細>
正極活物質層23は、リチウムイオンを電荷担体として吸蔵及び放出可能である正極活物質を含む。正極活物質は、例えば、オリビン型リン酸鉄リチウム(LiFePO)等のポリアニオン系化合物、層状岩塩構造を有するリチウム複合金属酸化物、スピネル構造の金属酸化物であってもよい。正極活物質は、リチウムイオン二次電池などの蓄電装置10の正極活物質として使用可能なものを採用する。
【0025】
負極活物質層33は、リチウムイオン等の電荷担体を吸蔵及び放出可能である負極活物質を含む。負極活物質は、リチウムイオン等の電荷担体を吸蔵及び放出可能である単体、合金又は化合物であれば特に限定はなく使用可能である。例えば、負極活物質は、Li、又は、炭素、金属化合物、リチウムと合金化可能な元素もしくはその化合物等であってもよい。炭素は、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、ハードカーボン(難黒鉛化性炭素)、又はソフトカーボン(易黒鉛化性炭素)であってもよい。人造黒鉛は、例えば、高配向性グラファイト、又はメソカーボンマイクロビーズであってもよい。リチウムと合金化可能な元素は、例えば、シリコン(ケイ素)又はスズであってもよい。
【0026】
正極活物質層23及び負極活物質層33は、必要に応じて電気伝導性を高めるための導電助剤、結着剤、電解質(ポリマーマトリクス、イオン伝導性ポリマー、液体電解質等)、イオン伝導性を高めるための電解質支持塩(リチウム塩)等のその他成分を含有してよい。正極活物質層23及び負極活物質層33に含有されるその他成分の種類、及びその配合比は、特に限定されるものではない。
【0027】
導電助剤は、例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、又はグラファイトであってもよい。結着剤は、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸等のアクリル系樹脂、スチレン-ブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸アンモニウム等のアルギン酸塩、水溶性セルロースエステル架橋体、又はデンプン-アクリル酸グラフト重合体であってもよい。これらの結着剤は、単独で又は複数で用いられ得る。溶媒又は分散媒には、例えば、水、N-メチル-2-ピロリドン等が用いられる。
【0028】
<セパレータ>
蓄電装置10は、セパレータ35を備える。セパレータ35は、正極活物質層23と負極活物質層33との間に配置されている。セパレータ35は、正極活物質層23と負極活物質層33とを隔離することで両極の接触による短絡を防止しつつ、リチウムイオン等の電荷担体を通過させる部材である。
【0029】
セパレータ35は、例えば、電解質を吸収保持するポリマーを含む多孔性シート又は不織布であってもよい。セパレータ35に含浸される電解質は、例えば、非水溶媒と非水溶媒に溶解した電解質塩とを含む液体電解質、又はポリマーマトリックス中に保持された電解質を含む高分子ゲル電解質などであってもよい。本実施形態においては、電解質として液体電解質が用いられる。液体電解質の電解質塩は、LiClO、LiAsF、LiPF、LiBF、LiCFSO、LiN(FSO、LiN(CFSO等の公知のリチウム塩であってもよい。また、非水溶媒は、環状カーボネート類、環状エステル類、鎖状カーボネート類、鎖状エステル類、又はエーテル類等の公知の溶媒であってもよい。なお、これら公知の溶媒材料を二種以上組合せて用いてもよい。セパレータ35を構成する材料は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、又はポリエステルなどであってもよい。セパレータ35は、単層構造又は多層構造を有してもよい。多層構造は、例えば、接着層、及び耐熱層であるセラミック層等を有してもよい。
【0030】
<正極終端電極及び負極終端電極>
積層方向Xにおいて、複数の電極11は、正極終端電極36と負極終端電極37との間に位置している。正極終端電極36は、集電体12と、集電体12の第1面12aに設けられた正極活物質層23と、を有しており、負極活物質層33を有さないことを除いて電極11と同様に構成される。負極終端電極37は、集電体12と、集電体12の第2面12bに設けられた負極活物質層33と、を有しており、正極活物質層23を有さないことを除いて電極11と同様に構成される。積層方向Xにおける積層体10aの一端には、正極終端電極36の集電体12が位置する。積層方向Xにおける積層体10aの他端には、負極終端電極37の集電体12が位置する。
【0031】
正極終端電極36の集電体12の第2面12bは、積層体10aの積層方向Xにおける一端に位置する外面である第1外面32aを構成する。負極終端電極37の集電体12の第1面12aは、積層体10aの積層方向Xにおける他端に位置する外面である第2外面22aを構成する。第1外面32a及び第2外面22aは、積層方向Xに直交するように延びる平面である。
【0032】
<内部空間>
積層方向Xにおいて隣り合う2つの集電体12の間には、内部空間Sが位置している。内部空間Sは、積層方向Xにおいて互いに隣り合う正極集電体22及び負極集電体32と、封止体15と、で区画されている。積層方向Xにおいて隣り合う正極集電体22及び負極集電体32の組ごとに、1つの内部空間Sが区画されている。内部空間Sには、正極活物質層23、負極活物質層33、セパレータ35、及び不図示の液体電解質が配置されている。液体電解質は、例えば、非水溶媒と、非水溶媒に溶解した電解質塩と、を含む、いわゆる電解液である。
【0033】
<正極通電板及び負極通電板>
蓄電装置10は、正極通電板38及び負極通電板39を備える。正極通電板38及び負極通電板39は、導電性に優れた材料で構成される。正極通電板38及び負極通電板39を構成する材料は、例えば、アルミニウム、銅、又はステンレス鋼等の金属材料であってもよい。積層方向Xにおける正極通電板38と負極通電板39との間に、積層体10aは配置されている。
【0034】
正極通電板38は、積層体10aの第1外面32aに電気的に接続される。負極通電板39は、積層体10aの第2外面22aに電気的に接続される。正極通電板38及び負極通電板39の各々には、不図示の端子が設けられている。蓄電装置10は、正極通電板38及び負極通電板39に設けられた端子を通じて充放電を行う。
【0035】
<封止体>
封止体15は、積層方向Xから見て、複数の電極11、正極終端電極36及び負極終端電極37の正極活物質層23及び負極活物質層33の周囲を囲むように配置される。以下では、電極11、正極終端電極36、及び負極終端電極37を単に電極11aと記載することがある。封止体15は、積層方向Xにおいて隣り合う集電体12の間を封止する。
【0036】
図2に示すように、封止体15は、複数の電極11aの集電体12それぞれに溶着した複数のシール部40を有する。すなわち、複数の電極11aの各々はシール部40を有する。複数のシール部40は樹脂製である。シール部40の各々は、2つの第1シール部41と、第2シール部42と、を有する。第1シール部41は、積層方向Xに隣り合う電極11aのうちの一方の電極11aの集電体12の第1面12aと、他方の電極11aの集電体12の第2面12bとの間に配置されている部分である。すなわち、第1シール部41は積層方向Xから見て、集電体12の外縁12eよりも内側に配置されている。2つの第1シール部41は、積層方向Xにおいて各集電体12の両側に配置される。2つの第1シール部41は、集電体12の第1面12a及び第2面12bに溶着されている。2つの第1シール部41は、溶着部41aを介して第1面12a及び第2面12bに溶着されている。2つの第1シール部41は、正極未塗工部12c及び負極未塗工部12dに溶着されている。言い換えると、シール部40は、未塗工部である正極未塗工部12c及び負極未塗工部12dに溶着されている。
【0037】
正極未塗工部12c上に位置する第1シール部41は、正極活物質層23の周囲を囲むように配置される。負極未塗工部12d上に位置する第1シール部41は、負極活物質層33の周囲を囲むように配置される。第1シール部41は矩形枠状である。
【0038】
正極未塗工部12c上に位置する第1シール部41は、正極活物質層23から離れている。これにより、正極未塗工部12cの一部が、正極活物質層23及び第1シール部41が配置されない正極露出部17となる。露出部である正極露出部17は、未塗工部である正極未塗工部12cのうちで、活物質層である正極活物質層23及びシール部40が配置されない部分である。正極露出部17は、正極活物質層23とシール部40との間に位置する。正極露出部17は、平面視で矩形枠状をなしている。正極露出部17は、正極活物質層23を外側から囲むように位置し、かつ正極未塗工部12c上に位置する第1シール部41よりも内側に位置する。
【0039】
負極未塗工部12d上に位置する第1シール部41は、負極活物質層33から離れている。これにより、負極未塗工部12dの一部が、負極活物質層33及び第1シール部41が配置されない負極露出部18となる。露出部である負極露出部18は、未塗工部である負極未塗工部12dのうちで、活物質層である負極活物質層33及びシール部40が配置されない部分である。負極露出部18は、負極活物質層33とシール部40との間に位置する。負極露出部18は、平面視で矩形枠状をなしている。負極露出部18は、負極活物質層33を外側から囲むように位置し、かつ負極未塗工部12d上に位置する第1シール部41よりも内側に位置する。
【0040】
第2シール部42は、第1シール部41から集電体12の外縁12eよりも外部に延びている部分である。より具体的には、第2シール部42は、積層方向Xから見たときの集電体12の外縁12eより外側に位置する部分である。第2シール部42は、積層方向Xから見て集電体12の周囲を囲むように配置される。第2シール部42は矩形枠状である。第2シール部42は、集電体12の第1面12a及び第2面12bを繋ぐ端面を覆っている。第2シール部42は、正極未塗工部12c上に位置する第1シール部41の外周部を、負極未塗工部12d上に位置する第1シール部41の外周部と繋いでいる。
【0041】
封止体15は、複数のスペーサ部50を有する。複数のスペーサ部50は樹脂製である。スペーサ部50の各々は、積層方向Xにおいて隣り合う集電体12の間で、正極未塗工部12c上に位置する第1シール部41と、負極未塗工部12d上に位置する第1シール部41と、に挟まれている。これにより、スペーサ部50は、積層方向Xにおいて隣り合う集電体12間で第1シール部41に挟まれている。スペーサ部50は、積層方向Xから見て正極活物質層23及び負極活物質層33の周囲を囲むように配置される。スペーサ部50は矩形枠状である。
【0042】
実施形態において、スペーサ部50の積層方向Xにおける両面は、第1シール部41とは溶着していない。スペーサ部50の積層方向Xにおける両面は、第1シール部41と接していてもよいし、第1シール部41から離れていてもよい。
【0043】
第1シール部41及びスペーサ部50は、積層方向Xにおいて隣り合う集電体12の間に位置する。これにより、第1シール部41及びスペーサ部50は、積層方向Xにおいて隣り合う2つの集電体12のうち、一方の集電体12の正極集電体22と、他方の集電体12の負極集電体32との間の間隔を保持して絶縁する。こうしてシール部40及びスペーサ部50は、正極集電体22と負極集電体32との短絡を抑制している。
【0044】
封止体15は、封止部16を有する。封止部16は樹脂製である。封止部16は、積層方向Xに延びる筒状である。封止部16は、シール部40、スペーサ部50、及び複数の集電体12の周囲を積層体10aの外部から囲むように位置している。
【0045】
封止部16は、積層方向Xに隣り合う集電体12の間の内部空間Sを封止する。封止部16は、蓄電装置10の外部から内部空間S内への水分の浸入を抑制し得る。封止部16は、内部空間Sに収容された液体電解質の蓄電装置10の外部への漏出を抑制し得る。
【0046】
<電極及び蓄電装置の製造方法>
次に、電極11及び蓄電装置10の製造方法について説明する。なお、以下では電極11を用いて説明を行うが、正極終端電極36及び負極終端電極37も同様に製造がなされる。
【0047】
図4に示すように、電極11の製造に際しては、正極活物質層23及び負極活物質層33を有する集電体12に対して、シール部材140を配置する。次いで、電極11の製造方法においては、両面に活物質層である正極活物質層23及び負極活物質層33が設けられた集電体12に対して、一対の治具60を用いてシール部材140を溶着する。シール部材140は治具60を用いて未塗工部である正極未塗工部12c及び負極未塗工部12dに溶着される。製造される電極11は、両面に活物質層が設けられた集電体12と、集電体12の未塗工部である正極未塗工部12c及び負極未塗工部12dに溶着されたシール部材140とを有する。
【0048】
シール部材140は、シール部40及び封止部16の前駆体である。シール部材140は、集電体12の正極未塗工部12c上と負極未塗工部12d上との各々に配置される。集電体12は2つのシール部材140によって集電体12の厚み方向の両側から挟まれた状態となる。シール部材140は、集電体12上から集電体12の外縁12eよりも外部に突出している。すなわち、集電体12とシール部材140とが積層された方向からみて、各シール部材140は、集電体12に重なる部分と集電体12に重ならない部分との両方を有するように集電体12上に配置されている。
【0049】
正極未塗工部12c上に配置されるシール部材140を第1シール部材141ともいう。第1シール部材141は、正極活物質層23の周囲を囲むように位置する。負極未塗工部12d上に配置されるシール部材140を第2シール部材142ともいう。第2シール部材142は、負極活物質層33の周囲を囲むように位置する。すなわち、シール部材140は、正極活物質層23及び負極活物質層33を囲むように集電体12の両面に配置されている。
【0050】
シール部材140は、集電体12の外縁12eから突出する突出部140bを備える。第1シール部材141の突出部140bと第2シール部材142の突出部140bとは、互いに離れている。シール部材140のうち、集電体12の未塗工部上に配置される部分を本体部140aという。第1シール部材141及び第2シール部材142の各々は、本体部140a及び突出部140bを備える。第1シール部材141における本体部140aは、第1シール部材141のうちで正極未塗工部12c上に位置する部分のことである。第2シール部材142における本体部140aは、第2シール部材142のうちで負極未塗工部12d上に位置する部分のことである。第1シール部材141及び第2シール部材142において、突出部140bは本体部140aから延びている。第1シール部材141における突出部140bは、第1シール部材141のうちで正極未塗工部12c上に位置しない部分のことである。第2シール部材142における突出部140bは、第2シール部材142のうちで負極未塗工部12d上に位置しない部分のことである。
【0051】
第1シール部材141の本体部140aは、正極活物質層23から離れている。これにより、正極未塗工部12cの一部が、正極活物質層23及び第1シール部材141が配置されない正極露出部17となる。正極露出部17は、平面視で枠状をなしている。平面視において、正極露出部17は、正極活物質層23よりも外側にあって、かつ第1シール部材141の内側に位置する。
【0052】
第2シール部材142の本体部140aは、負極活物質層33から離れている。これにより、負極未塗工部12dの一部が、負極活物質層33及び第2シール部材142が配置されない負極露出部18となる。負極露出部18は、平面視で枠状をなしている。平面視において、負極露出部18は、負極活物質層33を外側にあって、かつ第2シール部材142の内側に位置する。
【0053】
本実施形態において、正極露出部17及び負極露出部18は、未塗工部である正極未塗工部12c及び負極未塗工部12dのうちで、活物質層及びシール部材140が配置されない部分であり、活物質層とシール部材140との間に位置する部分である。本実施形態の正極露出部17及び負極露出部18は、露出部に相当する。
【0054】
正極未塗工部12cのうちでシール部材140が配置される部分を正極被覆部19という。平面視において、正極被覆部19は、枠状であるとともに、正極露出部17よりも外側に位置する。正極未塗工部12cは、正極露出部17及び正極被覆部19で構成される。正極露出部17と正極被覆部19とは互いに隣接している。
【0055】
負極未塗工部12dのうちでシール部材140が配置される部分を負極被覆部20という。平面視において、負極被覆部20は枠状であるとともに、負極露出部18よりも外側に位置する。負極未塗工部12dは、負極露出部18及び負極被覆部20で構成される。負極露出部18と負極被覆部20とは互いに隣接している。
【0056】
図3に示すように、シール部材140は、集電体12の辺12fに沿って延びるように配置される。より詳細には、シール部材140は、集電体12の2つの長辺12hと2つの短辺12gとの各々に沿って延びるように配置されている。シール部材140は、4つの辺12fに沿ってそれぞれ配置されかつ互いに別体の4つのシール部材片を含む。各シール部材片は、対応する辺12fに沿って長手方向を有し、対応する辺12fに交差する方向に短手方向を有する短冊状である。第1シール部材141における1つのシール部材片と、第2シール部材142における1つのシール部材片とが、1つの辺12fに沿って配置される。
【0057】
シール部材片は、シール部材片の長手方向における端部が互いに重なるように配置されてもよいし、重ならならないように配置されていてもよい。本実施形態においては、長辺12hに沿って配置されるシール部材片の長手方向の端部と、短辺12gに沿って配置されるシール部材片の長手方向の端部と、は互いに重なっている。第1面12a及び第2面12bの各々に配置されるシール部材140において、長辺12hに沿って配置されるシール部材片と短辺12gに沿って配置されるシール部材片とは、枠状をなすように配置されている。長辺12hに沿って配置されるシール部材片及び短辺12gに沿って配置されるシール部材片を含む第2シール部材142によって、負極活物質層33の周囲が囲まれている。図3にて図示を省略しているが、長辺12hに沿って配置されるシール部材片及び短辺12gに沿って配置されるシール部材片を含む第1シール部材141によって、正極活物質層23の周囲が囲まれている。
【0058】
本実施形態においては、一対の治具60を用いて、集電体12の2つの長辺12hに沿って配置されるシール部材片を集電体12の両面に対して溶着させる。その後、一対の治具60を用いて、集電体12の2つの短辺12gに沿って配置されるシール部材片を集電体12の両面に対して溶着させる。なお、集電体12の2つの長辺12hに沿って配置されるシール部材片を集電体12の両面に対して溶着させる長辺溶着処理は、2辺同時に実施してもよく、1辺ずつ実施してもよい。また、集電体12の2つの短辺12gに沿って配置されるシール部材片を集電体12の両面に対して溶着させる短辺溶着処理は、2辺同時に実施してもよく、1辺ずつ実施してもよい。また、長辺溶着処理と短辺溶着処理は、どちらから先に実施してもよい。
【0059】
図4に示すように、一対の治具60の各々は、ヒータ部61と、押圧部64と、を備える。ヒータ部61は、例えば、不図示の電熱線が内蔵された金属板である。電熱線に流れる電流量を調整することにより、ヒータ部61の加熱及び加熱停止の切り替えが可能となっている。ヒータ部61は、シール部材140を加熱するためのものであり、かつ変形可能である。押圧部64は、シール部材140が集電体12に押さえつけられるように、ヒータ部61をシール部材140に押圧するためのものである。以下、押圧部64がシール部材140を押圧する方向を押圧方向Dという。すなわち、押圧方向Dとは、第1面12a及び第2面12bに直交する方向であって、かつ治具60からシール部材140に向かう方向のことである。押圧部64は、ゴム部62及び土台部63を備える。ゴム部62は、例えばシリコンゴムからなる。ゴム部62は、押圧方向Dにおいてヒータ部61に重なって位置する。すなわち、押圧部64は、押圧方向Dにおいてヒータ部61に重なって位置する。これにより、押圧部64は、押圧方向Dにおいてヒータ部61及びシール部材140と並んで位置する。ヒータ部61はゴム部62に固定されている。ゴム部62は圧縮変形可能である。
【0060】
土台部63は、例えば金属製である。土台部63とヒータ部61との間にゴム部62が位置する。これにより、ゴム部62は、土台部63とヒータ部61とを絶縁する。ゴム部62は、ヒータ部61から土台部63への伝熱を抑制する。ゴム部62は土台部63に固定されている。これにより、ヒータ部61と押圧部64とは一体化されている。不図示の操作装置が作業者によって操作されることにより、溶着対象であるシール部材及び集電箔に対する土台部63の位置が変更される。すなわち、土台部63は、溶着対象に対して変位可能に構成されている。溶着対象に対する土台部63の位置が変更されると、土台部63に一体化されたヒータ部61及びゴム部62は、土台部63と一体となって変位する。
【0061】
集電体12へのシール部材140の溶着に際して、一対の治具60は、それぞれ集電体12の厚み方向の両側において、シール部材140と対向する位置に設けられる。集電体12の厚み方向は押圧方向Dと一致する。以下、集電体12に対して第1面12aの向く側に配置されるヒータ部61を第1ヒータ部61aともいい、集電体12に対して第2面12bの向く側に配置されるヒータ部61を第2ヒータ部61bともいう。ヒータ部61は、正極活物質層23及び負極活物質層33から押圧方向Dと直交する方向において離れた位置に設けられる。第1ヒータ部61aは、正極露出部17及び第1シール部材141に対向するとともに、第2ヒータ部61bは、負極露出部18及び第2シール部材142に対向する。一対の治具60は、それぞれの土台部63が対向するシール部材140に近づくように変位することで、シール部材140及び集電体12を挟んで互いに近づくように変位する。
【0062】
図5に示すように、ヒータ部61が所定の位置まで移動すると、土台部63の変位が停止することにより、一対の治具60の変位が停止する。このとき、第1ヒータ部61aは、正極露出部17及び第1シール部材141に当接する。第2ヒータ部61bは、負極露出部18及び第2シール部材142に当接する。
【0063】
第1ヒータ部61aは、第1シール部材141の本体部140aと正極露出部17とに押し付けられる。また、第2ヒータ部61bは、第2シール部材142の本体部140aと負極露出部18とに押し付けられる。さらに、第1ヒータ部61aは、第1シール部材141の突出部140bの一部であって、かつ本体部140aと繋がる部分に押し付けられる。第2ヒータ部61bは、第2シール部材142の突出部140bの一部であって、かつ本体部140aと繋がる部分に押し付けられる。第1シール部材141及び第2シール部材142の突出部140bのうち、本体部140aから離れた部分は、ヒータ部61による押圧がなされない。すなわち、本実施形態においては、突出部140bの一部を除いて、シール部材140にヒータ部61を押し付ける。また、本実施形態においては、一対の治具60を互いに近づくように変位させて、一対の治具60でシール部材140及び集電体12を挟持し、その状態で各治具のヒータ部をシール部材140と露出部とに押し付けている。このため、一対の治具60の一方は、他方の治具の押圧力を受ける支持部材としても機能している。
【0064】
第1ヒータ部61aは、第1シール部材141から正極露出部17に沿うように変形しつつ、これらと当接する。第2ヒータ部61bは、第2シール部材142から負極露出部18に沿うように変形しつつ、これらと当接する。押圧部64は、ヒータ部61をシール部材140に押圧する。シール部材140に対するヒータ部61の押圧に伴って、ゴム部62は押圧方向Dに圧縮変形する。詳細には、ゴム部62のうち、シール部材140と当接するヒータ部61の部分と重なる部分は、正極露出部17及び負極露出部18と当接するヒータ部61の部分と重なる部分よりも、大きく圧縮変形する。土台部63によってゴム部62の位置の変位が抑制されつつ、ゴム部62は圧縮変形する。こうして、シール部材140に対するヒータ部61の押圧に伴って、押圧部64は押圧方向Dに圧縮変形する。第1ヒータ部61aを押圧する押圧部64は、第1シール部材141及び正極露出部17に均一な面圧を付与でき、第2ヒータ部61bを押圧する押圧部64は、第2シール部材142及び負極露出部18に均一な面圧を付与できる。
【0065】
図5及び図6に示すように、シール部材140、正極露出部17、及び負極露出部18にヒータ部61を当接させた状態で、ヒータ部61が加熱される。なお、ヒータ部61の加熱の開始は、シール部材140、正極露出部17、及び負極露出部18へのヒータ部61の当接前であっても当接後であってもよい。未塗工部に配置されたシール部材140である第1シール部材141及び第2シール部材142と、露出部である正極露出部17及び負極露出部18と、に対し押圧部64の圧縮変形に追従するようにヒータ部61を変形させながら押し付けた状態で加熱する加圧加熱を行う。集電体12の両面の未塗工部に配置されたシール部材140と、集電体12の両面の露出部である正極露出部17及び負極露出部18とに対し一対の治具60を用いて上記の加圧加熱を行うことにより、シール部材140を集電体12の両面に溶着させる。ヒータ部61による正極露出部17及び負極露出部18の加圧加熱と、ヒータ部61によるシール部材140の加圧加熱と、は同じタイミングで開始される。これにより、シール部材140を集電体12に溶着させる。その結果、集電体12に溶着された第1シール部41が形成される。
【0066】
一対の治具60は、第1シール部材141及び第2シール部材142の各々の本体部140aにヒータ部61を押し付けた状態で加熱する。これにより、第1シール部材141の本体部140aが正極被覆部19に溶着する。また、第2シール部材142の本体部140aが負極被覆部20に溶着する。第1シール部材141の本体部140aと正極被覆部19との境界部分と、第2シール部材142の本体部140aと負極被覆部20との境界部分と、に溶着部41aが形成される。こうした集電体12へのシール部材140の溶着により、集電体12とシール部材140とが一体化された電極11が形成される。
【0067】
さらに、治具60は、第1シール部材141及び第2シール部材142の突出部140bのうち、本体部140aと繋がる部分にもヒータ部61を押し付けた状態で加熱する。これにより、第1シール部材141及び第2シール部材142において、ヒータ部61の加圧加熱を受けた突出部140bの部分同士が溶融して繋がることにより、第2シール部42が形成される。第2シール部42の形成後は、第1シール部材141と第2シール部材142とが1つのシール部材140として一体化される。
【0068】
突出部140bのうち、本体部140aから離れた部分は、ヒータ部61による押圧加熱を受けないため溶融しない。すなわち、本実施形態においては、突出部140bの一部を除いて、シール部材140にヒータ部61を押し付けた状態で加熱する。
【0069】
溶着部41aが形成されたら、一対の治具60による集電体12へのシール部材140の溶着処理を終了する。一対の治具60による集電体12へのシール部材140の溶着処理の終了は、ヒータ部61の加熱を停止することによって行われる。ヒータ部61による正極露出部17及び負極露出部18の加圧加熱と、ヒータ部61によるシール部材140の加圧加熱と、は同じタイミングで終了される。なお、溶着部41aが完全に冷却されるまでは、一対の治具60によるシール部材140及び集電体12の狭さみこみを維持することが好ましいが、ヒータ部61の加熱の停止とともにヒータ部61がシール部材140から離れるように一対の治具60を変位させてもよい。
【0070】
一対の治具60による集電体12へのシール部材140の溶着処理の終了に伴って、溶着部41aが冷却されることにより、シール部材140の集電体12への溶着が完了する。こうしたシール部材140の集電体12への溶着を、集電体12の全ての辺12fに配置されるシール部材140に対して行う。一対の治具60による集電体12へのシール部材140の溶着を繰り返し行うことにより、集電体12とシール部材140とが一体化された電極11を順次形成する。
【0071】
図7に示すように、シール部材140と一体化された電極11a、セパレータ35、及びスペーサ部50を積層方向Xに順次積層する。積層方向Xに隣り合う2つの電極11aのうち、一方の電極11aの正極活物質層23と、他方の電極11aの負極活物質層33と、の間にセパレータ35を介在させる。これにより、積層体10aが形成される。積層方向Xに隣り合う2つの電極11aのうち、一方の電極11aに一体化されたシール部材140と、他方の電極11aに一体化されたシール部材140と、の間にスペーサ部50を介在させる。
【0072】
次に、シール部材140とスペーサ部50との溶着を行う。シール部材140とスペーサ部50との溶着は、例えば溶着治具70を用いて非接触で行ってもよい。溶着治具70は、例えば赤外線ヒータである。この場合、積層体10aの外側からシール部材140及びスペーサ部50に溶着治具70を積層方向Xと交差する方向に離間させた状態で対向させる。シール部材140の突出部140bとスペーサ部50の一部とが溶着治具70から照射される赤外線によって発熱して溶融する。
【0073】
図2及び図7に示すように、スペーサ部50及び突出部140bが溶着治具70により溶融すると、スペーサ部50のうち積層方向Xにおいて突出部140bと重なる部分と突出部140bとが互いに溶着することにより、封止部16が形成される。シール部材140のうち、封止部16を形成しない部分が蓄電装置10のシール部40に相当する。
【0074】
[作用および効果]
上記実施形態によれば以下の作用および効果を得ることができる。
(1)本実施形態の電極11の製造方法では、集電体12の正極未塗工部12cに配置されたシール部材140と、集電体12の正極未塗工部12cのうちで正極活物質層23及びシール部材140が配置されない部分である正極露出部17と、に対し加圧加熱を行う。また、集電体12の負極未塗工部12dに配置されたシール部材140と、集電体12の負極未塗工部12dのうちで負極活物質層33及びシール部材140が配置されない部分である負極露出部18と、に対し加圧加熱を行う。具体的には、押圧部64の圧縮変形に追従するようにヒータ部61を変形させながら、シール部材140と正極未塗工部12c及び負極未塗工部12dとに対して、ヒータ部61を押し付けた状態で加熱する。これにより、シール部材140を集電体12に溶着させている。正極露出部17及び負極露出部18に対して加圧加熱を行わずにシール部材140に対してのみ加圧加熱を行う場合と比較して、ヒータ部61からの伝熱に伴う集電体12の熱膨張量は大きくなる。そのため、シール部材140と集電体12との熱膨張量の差が小さくなることにより、集電体12及びシール部材140の冷却に伴うシール部材140と集電体12との収縮量の差を小さくできる。したがって、集電体12へのシール部材140の溶着の際に、シール部材140と集電体12との収縮量の差に起因して生じる集電体12のしわの発生を抑制できる。
【0075】
(2)一対の治具60の各々は、ヒータ61部及び押圧部64を備える。集電体12の両面の未塗工部である正極未塗工部12c及び負極未塗工部12dに配置されたシール部材140と、集電体12の両面の露出部である正極露出部17及び負極露出部18と、に対し一対の治具60を用いて加圧加熱を行う。これにより、シール部材140を集電体12の両面に溶着させる。そのため、集電体12の第1面12aと第2面12bとの双方において、押圧部64の圧縮変形に追従するようにヒータ部61を変形させながら、シール部材140及び露出部に対してヒータ部61を押し付けた状態で加熱することができる。その結果、集電体12の両面の未塗工部である正極未塗工部12c及び負極未塗工部12dに対して、ヒータ部61及び押圧部64によってシール部材140を溶着できる。
【0076】
(3)シール部材140は、集電体12の正極未塗工部12c上と負極未塗工部12d上とに配置される本体部140aと、本体部140aから延びるとともに集電体12の外縁12eから突出する突出部140bと、を備える。突出部140bの一部を除いて、シール部材140にヒータ部61を押し付けた状態で加熱する。そのため、本体部140aにヒータ部61を押し付けた状態で加熱することにより、シール部材140を集電体12に溶着できる。このように突出部140bの全体に対してヒータ部61による加圧加熱を行わなくても、集電体12へのシール部材140の溶着が可能である。そのため、シール部材140の全体に対してヒータ部61による加圧加熱を行う場合と比較して、シール部材140の熱膨張量を小さくできる。その結果、シール部材140の冷却に伴うシール部材140の収縮量を小さくできる。したがって、シール部材140と集電体12との収縮量の差をより小さくできるため、集電体12のしわの発生をさらに抑制できる。
【0077】
[変更例]
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0078】
図8に示すように、ヒータ部61と集電体12及びシール部材140との間に、シート材65を配置してもよい。シート材65は、一対の治具60がシール部材140及び集電体12を挟みこむ前の状態では、ヒータ部61との間に間隔を空けるとともに、集電体12及びシール部材140との間に間隔を空けるように配置されてもよい。シート材65は、例えばシール部材片の長手方向に延びる帯状の部材である。シート材65は、図示しない保持機構によって長手方向に所定の張力が付与された状態で保持されてもよい。そして、シール部材140を集電体12に溶着する際には、シート材65を介してヒータ部61を集電体12及びシール部材140に押し付けた状態で、シール部材140を加熱してもよい。これにより、ヒータ部61の加熱面に溶融したシール部材140が付着することを抑制できる。また、ヒータ部61がシール部材140から離れるように一対の治具60を変位させることで、シート材65は付与されている張力によりシール部材140から離れることになる。
【0079】
シート材65は、例えば、基材シートの表面に、耐熱性、難付着性、滑り性を有するフッ素樹脂コートを施したものであってもよい。また、シート材65は、例えば、耐熱性を有する基材シートにポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系化合物を含浸させたものであってもよい。図示のシート材65は、例えばフッ素系化合物を含浸させたガラスクロスである。ガラスクロスは、フッ素系化合物に比べて熱伝導率が高いガラス繊維からなる。そのため、基材シートがガラスクロスにより構成されたシート材65を用いることで、ヒータ部61からシール部材140への熱伝達を好適に行うことができる。なお、シート材65は、例えば、上記フッ素系化合物を含む樹脂自体をシート状に成形した樹脂シートであってもよい。
【0080】
○ シール部材140を集電体12の辺12fに沿って延びるように配置した際に、超音波や熱などでスポット溶着(点溶着)を行うことにより、シール部材140を集電体12に仮止め(仮溶着)してもよい。これにより、ヒータ部61を用いた溶着を行うまでの間に、シール部材140が所定位置からずれることを抑制できる。
【0081】
○ シール部材140には、長尺帯状のシール基材から切り出したシール材を用いてもよい。こうした長尺帯状のシール基材においては、シール基材の短手方向であるTD方向でのシール基材の線膨張係数が、シール基材の長手方向であるMD方向でのシール基材の線膨張係数よりも小さい。この点を踏まえ、シール基材のTD方向とシール部材片の長手方向とが一致するようにシール基材からシール部材140におけるシール部材片を切り出す。そして、シール部材片の長手方向が集電体12の辺12fに沿うようにシール部材片を集電体12上に配置してもよい。この場合、例えばシール基材のMD方向とシール部材片の長手方向とが一致するようにシール基材からシール部材片を切り出す場合と比較して、集電体12への溶着時のシール部材140の熱収縮量を低減できる。
【0082】
○ 2つの短辺12gに沿って配置されるシール部材片を集電体12に対して溶着した後に、2つの長辺12hに沿って配置されるシール部材片を集電体12に対して溶着してもよい。集電体12の4つの辺12fに沿って配置されるシール部材片を、順番に集電体12に対して溶着してもよいし、一緒のタイミングで集電体12に対して溶着してもよい。
【0083】
○ 集電体12の4つの辺12fに沿って配置されるシール部材片は互いに一体であってもよい。この場合のシール部材140は、一体化された4つのシール部材片からなる枠状体である。
【0084】
○ 押圧部64は、ゴム部62に代えて、樹脂部を有してもよい。この場合の樹脂部は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂から形成される。樹脂部は、押圧方向Dにおけるヒータ部61とシール部材140との間に位置してもよい。押圧部64である樹脂部は、押圧方向Dにおいてヒータ部61及びシール部材140と並んで位置する。この場合も、正極未塗工部12c及び負極未塗工部12dに配置されたシール部材140と、正極露出部17及び負極露出部18と、に対し樹脂部の圧縮変形に追従するようにヒータ部61を変形させながら押し付けて加熱することができる。
【0085】
○ シール部40は集電体12の第1面12a及び第2面12bのいずれか一方の面のみに設けられても良い。また、シール部材140は、集電体12の第1面12a及び第2面12bのいずれか一方の面のみに配置された状態で溶着が行われてもよい。この場合、一対の治具60に代えて、ヒータ部61を備える第1治具と押圧部64を備える第2治具とで治具が構成されてもよい。例えば第1面12aにシール部40を設ける場合、第1治具は、正極未塗工部12cに配置されるシール部材140と、正極露出部17と、に対向するように配置される。第2治具は、負極未塗工部12dのうち、押圧方向Dにて正極未塗工部12cに配置されたシール部材140及び正極露出部17と重なる部分に対向するように第2治具を配置する。この場合の押圧部64は、押圧方向Dにおいてヒータ部61及びシール部材140と並んで位置する。この場合も、正極未塗工部12cに配置されたシール部材140と正極露出部17とに対し押圧部64の圧縮変形に追従するようにヒータ部61を変形させながら押し付けた状態で加熱することができる。
【0086】
○ 集電体12の正極未塗工部12cに配置されるシール部材140と、負極未塗工部12dに配置されるシール部材140と、は互いに一体であってもよい。この場合のシール部材140は、例えば、集電体12の外縁12eに沿って位置する部分を有する。この外縁12eに沿って位置する部分が、正極未塗工部12c上に位置するシール部材140の部分と、負極未塗工部12d上に位置するシール部材140の部分と、を繋ぐことによりシール部材140が一体化されている。
【0087】
○ ヒータ部61による正極露出部17及び負極露出部18の加圧加熱の開始タイミングと、ヒータ部61によるシール部材140の加圧加熱の開始タイミングとを、ずらしてもよい。この場合も、ヒータ部61による正極露出部17及び負極露出部18の加圧加熱と、ヒータ部61によるシール部材140の加圧加熱と、の両方を並行して行うことにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、ヒータ部61による正極露出部17及び負極露出部18の加圧加熱と、ヒータ部61によるシール部材140の加圧加熱と、は同じタイミングで終了することが好ましい。
【0088】
○ シール部材140のうちでヒータ部61が押し付けられた状態で加熱される部分は、シール部材140の少なくとも一部であればよく、その範囲は適宜変更可能である。例えば、集電体12へのシール部材140の溶着の際、突出部140bの全体を除いて、シール部材140にヒータ部61を押し付けた状態で加熱してもよい。この場合、集電体12へのシール部材140の溶着が行われた後、第2シール部42は形成されなくてもよい。
【0089】
○ シール部材140から突出部140bを省略してもよい。この場合のシール部材140は、本体部140aから構成される。封止部16の形成は、シール部材140とは別の樹脂材を用いて行ってもよい。
【0090】
次に、上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(付記1)前記集電体は正極集電体と負極集電体とが一体化されて構成されている。
【符号の説明】
【0091】
D…押圧方向、11,11a…電極、12…集電体、12a…第1面、12b…第2面、12e…外縁、23…正極活物質層、33…負極活物質層、60…治具、61…ヒータ部、64…押圧部、140…シール部材、140a…本体部、140b…突出部。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8