(57)【要約】【課題】意図しない領域での外装材の溶着を効果的に防止する。【解決手段】ラミネート型二次電池の製造方法は、電極体５および電解液を収容したラミネート外装体の外装材を加熱することでラミネート外装体を封止する工程を有する。ラミネート外装体を封止する工程において、外装材の封止すべき領域に加熱部を接触させるとともに、外装材の前記封止すべき領域とは異なる領域に加熱部よりも低温の除熱部を接触させる。【選択図】図１０
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【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、前記ラミネート外装体内に配置された電極体および電解液と、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、
前記電極体および前記電解液を収容した前記ラミネート外装体の前記外装材を加熱することで前記ラミネート外装体を封止する工程を備え、
前記開口部を封止する工程は、前記外装材に加熱部を接触させる工程と、前記外装材に前記加熱部よりも低温の除熱部を接触させる工程と、を含む、ラミネート型二次電池の製造方法。
【請求項２】
前記ラミネート外装体を封止する工程において、前記外装材に前記加熱部を接触させる工程よりも、前記外装材に前記除熱部を接触させる工程を先に開始する、請求項１に記載のラミネート型二次電池の製造方法。
【請求項３】
前記ラミネート外装体を封止する工程において、前記外装材に前記加熱部を接触させる工程を、前記外装材に前記除熱部を接触させる工程よりも先に終了させる、請求項１又は２に記載のラミネート型二次電池の製造方法。
【請求項４】
前記ラミネート外装体を封止する工程において、前記外装材に前記加熱部を接触させる工程が実際されている全期間に亘って、前記外装材に前記除熱部を接触させる工程を実施する、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の製造方法。
【請求項５】
前記除熱部は、前記外装材のうちの、前記電極体に対面する領域と、前記加熱部が接触する領域と、の間に位置する領域に接触する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のラミネート型二次電池の製造方法。
【請求項６】
前記除熱部は、前記外装材のうちの前記シーラント層を含む領域に接触する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のラミネート型二次電池の製造方法。
【請求項７】
前記ラミネート外装体を封止する工程は、減圧環境下で実施される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のラミネート型二次電池の製造方法。
【請求項８】
前記外装材の前記除熱部が接触する領域と前記加熱部が接触する領域は離間している、請求項１〜７のいずれか一項に記載のラミネート型二次電池の製造方法。
【請求項９】
前記外装材に前記除熱部を接触させる工程において、前記除熱部は冷却される、請求項１〜８のいずれか一項に記載のラミネート型二次電池の製造方法。
【請求項１０】
前記外装材に前記加熱部を接触させる工程において、前記加熱部は１２０℃以上となっており、
前記外装材に前記除熱部を接触させる工程において、前記除熱部は８０℃以下となっている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のラミネート型二次電池の製造方法。
【請求項１１】
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および電解液と、を有したラミネート型二次電池を製造する際に、前記電極体および前記電解液を収容した前記ラミネート外装体を封止する封止装置であって、
前記外装材の封止すべき領域に接触して前記外装材を加熱する加熱部と、
前記外装材の前記封止すべき領域とは異なる領域に接触する前記加熱部よりも低温の除熱部と、を備える、封止装置。
【請求項１２】
前記加熱部および前記除熱部を収容した減圧チャンバーを更に備える、請求項１１に記載の封止装置。
【請求項１３】
前記除熱部は、前記加熱部から離間して配置されている、請求項１１又は１２に記載の封止装置。
【請求項１４】
前記除熱部を冷却する冷却機構を更に備える、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の封止装置。
【請求項１５】
前記加熱部は１２０℃以上となっており、前記除熱部は８０℃以下となっている、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の封止装置。
【請求項１６】
前記除熱部は、前記外装材に接触する金属製の板状部を含む、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の封止装置。
【請求項１７】
前記板状部の熱容量は、前記外装材のうちの前記板状部が接触する領域の熱容量よりも大きい、請求項１６に記載の封止装置。
【請求項１８】
前記除熱部は、前記板状部に接続し且つ前記外装材の前記電極体及び前記電解液を収容した領域を前記加熱部から遮蔽する遮蔽部を、更に含む、請求項１６又は１７に記載の封止装置。
【請求項１９】
前記除熱部は、一対の除熱部を含み、
前記一対の除熱部は、前記外装材を間に挟むようにして前記外装材に両側から接触する、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の封止装置。
【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の製造方法及びラミネート型二次電池の製造に用いられる封止装置に関する。
【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、を有する二つの外装材を熱溶着することで形成される。ラミネート外装体を形成するようになる二つの外装材は、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着（シール）することができる。このようなシール条件に、熱、圧力、時間が関わることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１４−５１７４５８号公報
【特許文献２】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】
【０００４】
ところが、シール条件によっては、接着予定領域以外の領域においても、積層された二つの外装材が互いに接着されることがあった。すなわち、ラミネート外装体の意図しない領域において二つの外装材が接着されることがあった。この不具合に対処するため、接着予定領域のみにシーラント層を設けるといった処置も考えられる。しかしながら、このような処置、すなわちシーラント層の配置を都度調整する処置は、小量生産の場合等には採用しにくく、一般的な対処方法とはなり得ない。
【０００５】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、意図しない領域での外装材の溶着を効果的に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による第１の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および電解液と、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、
前記電極体および前記電解液を収容した前記ラミネート外装体の前記外装材を加熱することで前記ラミネート外装体を封止する工程を備え、
前記ラミネート外装体を封止する工程において、前記外装材の封止すべき領域に加熱部を接触させるとともに、前記外装材の前記封止すべき領域とは異なる領域に前記加熱部よりも低温の除熱部を接触させる。
【０００７】
本発明による第１のラミネート型二次電池の製造方法の前記ラミネート外装体を封止する工程において、前記加熱部が前記外装材への接触を開始する前に、前記除熱部が前記外装材への接触を開始するようにしてもよい。
【０００８】
本発明による第１のラミネート型二次電池の製造方法の前記ラミネート外装体を封止する工程において、前記加熱部が前記外装材から離間した後に、前記除熱部が前記外装材から離間するようにしてもよい。
【０００９】
本発明による第１のラミネート型二次電池の製造方法の前記ラミネート外装体を封止する工程において、前記加熱部が前記外装材に接触している全期間、前記除熱部も前記外装材に接触していてもよい。
【００１０】
本発明による第１のラミネート型二次電池の製造方法の前記ラミネート外装体を封止する工程において、前記除熱部は冷却されるようにしてもよい。
【００１１】
本発明による第１のラミネート型二次電池の製造方法の前記ラミネート外装体を封止する工程において、前記加熱部は１２０℃以上となっており、前記除熱部は８０℃以下となっていてもよい。
【００１２】
本発明による第２の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および電解液と、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、
前記電極体および前記電解液を収容した前記ラミネート外装体の前記外装材を加熱することで前記ラミネート外装体を封止する工程を備え、
前記開口部を封止する工程は、前記外装材に加熱部を接触させる工程と、前記外装材に前記加熱部よりも低温の除熱部を接触させる工程と、を含む。
【００１３】
本発明による第２のラミネート型二次電池の製造方法の前記ラミネート外装体を封止する工程において、前記外装材に前記加熱部を接触させる工程よりも、前記外装材に前記除熱部を接触させる工程を先に開始するようにしてもよい。
【００１４】
本発明による第２のラミネート型二次電池の製造方法の前記ラミネート外装体を封止する工程において、前記外装材に前記加熱部を接触させる工程を、前記外装材に前記除熱部を接触させる工程よりも先に終了させるようにしてもよい。
【００１５】
本発明による第２のラミネート型二次電池の製造方法の前記ラミネート外装体を封止する工程において、前記外装材に前記加熱部を接触させる工程が実際されている全期間に亘って、前記外装材に前記除熱部を接触させる工程を実施するようにしてもよい。
【００１６】
本発明による第２のラミネート型二次電池の製造方法の前記外装材に前記除熱部を接触させる工程において、前記除熱部は冷却されるようにしてもよい。
【００１７】
本発明による第２のラミネート型二次電池の製造方法の前記外装材に前記加熱部を接触させる工程において、前記加熱部は１２０℃以上となっており、前記外装材に前記除熱部を接触させる工程において、前記除熱部は８０℃以下となっているようにしてもよい。
【００１８】
本発明による第１又は第２のラミネート型二次電池の製造方法において、前記除熱部は、前記外装材のうちの、前記電極体に対面する領域と、前記加熱部が接触する領域と、の間に位置する領域に接触するようにしてもよい。
【００１９】
本発明による第１又は第２のラミネート型二次電池の製造方法において、前記除熱部は、前記外装材のうちの前記シーラント層を含む領域に接触するようにしてもよい。
【００２０】
本発明による第１又は第２のラミネート型二次電池の製造方法の前記ラミネート外装体を封止する工程は、減圧環境下で実施されるようにしてもよい。
【００２１】
本発明による第１又は第２のラミネート型二次電池の製造方法において、前記外装材の前記除熱部が接触する領域と前記加熱部が接触する領域は離間していてもよい。
【００２２】
本発明による封止装置は、
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および電解液と、を有したラミネート型二次電池を製造する際に、前記電極体および前記電解液を収容した前記ラミネート外装体を封止する封止装置であって、
前記外装材の封止すべき領域に接触して前記外装材を加熱する加熱部と、
前記外装材の前記封止すべき領域とは異なる領域に接触する前記加熱部よりも低温の除熱部と、を備える。
【００２３】
本発明による封止装置において、前記加熱部が前記外装材への接触を開始する前に、前記除熱部が前記外装材への接触を開始するようにしてもよい。
【００２４】
本発明による封止装置において、前記加熱部が前記外装材から離間した後に、前記除熱部が前記外装材から離間するようにしてもよい。
【００２５】
本発明による封止装置において、前記加熱部が前記外装材に接触している全期間、前記除熱部も前記外装材の接触しているようにしてもよい。
【００２６】
本発明による封止装置において、前記除熱部は、前記外装材のうちの、前記電極体に対面する領域と、前記加熱部が接触する領域と、の間に位置する領域に接触するようにしてもよい。
【００２７】
本発明による封止装置において、前記除熱部は、前記外装材のうちの前記シーラント層を含む領域に接触するようにしてもよい。
【００２８】
本発明による封止装置が、前記加熱部および前記除熱部を収容した減圧チャンバーを更に備えるようにしてもよい。
【００２９】
本発明による封止装置において、前記除熱部は、前記加熱部から離間して配置されていてもよい。
【００３０】
本発明による封止装置が、前記加熱部を加熱する加熱機構を更に備えるようにしてもよい。
【００３１】
本発明による封止装置が、前記除熱部を冷却する冷却機構を更に備えるようにしてもよい。
【００３２】
本発明による封止装置において、前記加熱部は１２０℃以上となっており、前記除熱部は８０℃以下となっていてもよい。
【００３３】
本発明による封止装置において、前記除熱部は、前記外装材に接触する金属製の板状部を含むようにしてもよい。
【００３４】
本発明による封止装置において、前記板状部の熱容量は、前記外装材のうちの前記板状部が接触する領域の熱容量よりも大きくなっていてもよい。
【００３５】
本発明による封止装置において、前記除熱部は、前記板状部に接続し且つ前記外装材の前記電極体及び前記電解液を収容した領域を前記加熱部から遮蔽する遮蔽部を、更に含むようにしてもよい。
【００３６】
本発明による封止装置において、
前記除熱部は、一対の除熱部を含み、
前記一対の除熱部は、前記外装材を間に挟むようにして前記外装材に両側から接触するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、意図しない領域での外装材の溶着を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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、ラミネート型二次電池の製造方法の一例を説明するための縦断面図である。
【図８】図８は、ラミネート型二次電池の製造方法の一例を説明するための縦断面図である。
【図９】図９は、ラミネート型二次電池の製造方法の一例を説明するための縦断面図である。
【図１０】図１０は、ラミネート型二次電池の製造方法の一例を説明するための縦断面図である。
【図１１】図１１は、ラミネート型二次電池の製造方法の一例を説明するための縦断面図である。
【図１２】図１２は、実験で用いたサンプルの封止方法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、ラミネート型二次電池の製造方法の従来例を説明するための縦断面図である。
【図１４】図１４は、従来の製造方法で製造されたラミネート型二次電池を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
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。
【００４０】
図１〜図１２は、本発明による積層型電極の一実施の形態を説明するための図である。
【００４１】
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、二枚の外装材４１，４２を積層し、外装材４１，４２の周縁を接着（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、二つの外装材４１，４２を接着してなる接着領域Ａｊが設けられている。タブ３は、二枚の外装材４１，４２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。
【００４２】
このようなラミネート型二次電池１では、背景技術の欄で説明したように、外装材４１，４２のシーラント層４５が剥がれて金属層４４が露出することにより、電極板１０，２０とラミネート外装体４０との短絡が生じ得る。電極板１０，２０とラミネート外装体４０との短絡が生じると、ラミネート型二次電池１が予定された機能を発揮することができなくなる。一方、本実施の形態に係るラミネート型二次電池１は、以下に説明するように、ラミネート外装体４０からのシーラント層４５の剥離を防止するための工夫がなされている。したがって、本実施の形態によるラミネート型二次電池１は、期待された機能を安定して発揮することができ、この点において優れた信頼性を有している。
【００４３】
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。
【００４４】
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、第１外装材４１及び第２外装材４２を有している。各外装材４１，４２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６及び図７参照）。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。
【００４５】
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、アルミニウムが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。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。第１外装材４１及び第２外装材４２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、その周縁を互いに溶着されている。さらに、第１外装材４１及び第２外装材４２の間に、電極体５の収容空間が形成される。ラミネート外装体４０は、電極体５及び電解液をその内部に密閉する。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。
【００４６】
図示された例において、第１外装材４１は、板状の部材として形成されている。一方、第２外装材４２は、カップ状に形成されている。第２外装材４２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、鍔部４２ｂの周縁と接続している。鍔部４２ｂは、第１外装材４１と第２外装材４２との間の収容空間を密閉するように、第１外装材４１と接着している。膨出部４２ａは、例えば絞り加工によって製造される。
【００４７】
ただし、以上の例に限られず、ラミネート外装体４０は、一枚の外装材を折り返すことによって、形成され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は、折り返し部以外の縁部において、互いに対向する外装材を接着してなる接着領域Ａｊを有することになる。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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ＬｉＭｘＯｙ（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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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ポリマーを採用することができる。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。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。
【００７１】
次に、ラミネート外装体４０を構成するようになる第１外装材４１及び第２外装材４２を準備する。第２外装材４２には、例えば絞り加工によって、膨出部４２ａを形成する。次に、第２外装材４２の膨出部４２ａ内に電極体５を収容し、さらに第２外装材４２上に第１外装材４１を積層する。このとき、第２外装材４２のシーラント層４５と第１外装材４１のシーラント層４５とを対面させる。また、図７に示すように、各タブ３が第１外装材４１と第２外装材４２との間から延び出すようにする。次に、この状態から、膨出部４２ａを三方から取り囲む位置において、第１外装材４１及び第２外装材４２を溶着する。具体的には、引出方向ｄｘに相当するようなる方向の両側と、幅方向ｄｙに相当するようになる方向の片側と、に線状に延びる接着領域Ａ１を形成する。接着領域Ａ１は、加熱されたヒートバーを第１外装材４１及び第２外装材４２に押し当てることで、形成され得る。例えば１２０°以上に加熱されたヒートバーで第１外装材４１及び第２外装材４２を加熱することで、二枚のシーラント層４５が溶融し、その後に固化することで溶着する。
【００７２】
なお、外装材４１，４２とタブ３との間において、上述したシール材４をタブ３に固定しておく。このシール材４が外装材４１，４２と溶着し、タブ３と外装材４１，４２との間を封止する。
【００７３】
その後、三方に接着領域Ａ１が形成され且つ一方に開口部Ｚが形成されたラミネート外装体４０に、開口部Ｚを介して電解液を注入する。次に、外装材４１，４２を接着予定領域Ａａで接着（封止）することで、電極体５及び電解液をラミネート外装体４０内に密封することができる。開口部Ｚの封止は、ヒートバーを外装材４１，４２に押し付けることで実現することができる。
【００７４】
ところで、背景技術の欄で説明したように、ヒートバー１５１を外装材１４１，１４２に接触させて開口部Ｚを封止する際、接着予定領域Ａａ以外の領域においても、二つの外装材１４１，１４２が接着されることもある。すなわち、外装材１４１，１４２の意図しない領域において、二つの外装材１４１，１４２が接着されることがある。この不具合に対処するため、接着予定領域Ａａのみにシーラント層を設けるといった処置が考えられる。しかしながら、このような処置は、小量生産の場合等には採用しにくく、一般的な対処方法とはなり得ない。
【００７５】
加えて、本発明者等は、接着予定領域Ａａ以外にもシーラント層が積層されている外装材１４１，１４２を減圧条件下でヒートバー１５１と接触させ、電極体１０５をラミネート外装体１４０内に密閉することで得られたラミネート型二次電池１０１（図１４参照）において、この不具合がより顕著に生じ得ることを確認した。
【００７６】
まず、ラミネート外装体１４０内で電極体１０５を密閉する工程は、ラミネート外装体１４０内への空気の混入を防止するため、図１３に示すように、減圧下環境化で実施されること、すなわち図１３に示すように減圧チャンバー１５５内で実施されることが好ましい。ただし、減圧チャンバー１５５内のスペースの制約から、外装材１４１，１４２の近傍に加熱された又は加熱中のヒートバー１５１が配置されることになる。このため、接着予定領域Ａａ以外の領域でも、ヒートバー１５１から放射される熱によって、シーラント層が溶融しやすくなる。最終的に得られたラミネート型二次電池では、図１４に示すように、シーラント層が溶着されている外装材１４１，１４２の接着領域Ａ１は、接着予定領域Ａａよりも広い領域となる。そして、接着領域Ａ１の縁部Ｅ１，Ｅ２が不規則に入り組んだ凹凸状となり、さらには、接着予定領域Ａａから離間した島状の接着領域Ａｘも生じてしまう。このような複雑な接着領域Ａ１は、二つの外装材１４１，１４２を引き離す力が加えられた場合、当該二つの外装材１４１，１４２の剥離の起点を提供することになる。すなわち、接着された二つの外装材１４１，１４２が互いから引き剥がされやすくなる。とりわけリチウムイオン電池では、電解液からガスが発生することがあり、このときラミネート外装体１４０内部圧力の上昇により外装材１４１，１４２を引き剥がす力が発生する。二つの外装材１４１，１４２を引き剥がす力が発生した場合、いずれかの外装材１４１，１４２の金属層からシーラント層が剥がれ、当該金属層がラミネート外装体１４０内に露出することも想定される。露出した金属層が、ラミネート外装体内に収容された電極体１０５と接触して短絡すると、析出等の深刻な不具合が生じる。
【００７７】
一方、本実施の形態では、このような不具合を解消するための工夫がなされている。以下の図８〜図１０を主に参照して、本実施の形態による開口部Ｚを封止する工程、並びに、封止する工程で用いられる封止装置５０について説明する。
【００７８】
まず、封止装置５０について説明する。図８〜図１０に示すように、封止装置５０は、外装材４１，４２の接着予定領域（封止すべき領域）Ａａに接触して外装材４１，４２を加熱する加熱部５１と、外装材４１，４２の接着予定領域Ａａとは異なる領域に接触する除熱部５２と、加熱部５１を加熱する加熱機構５３と、を有している。加熱部５１は、ヒートバーとして機能する。加熱機構５３は、例えば電熱線等により構成され、加熱部５１を加熱する。加熱部５１は、加熱されることによって、外装材４１，４２に接触した際にシーラント層４５を溶融させ得る温度、例えば１２０℃以上に維持される。
【００７９】
一方、除熱部５２は、接着領域Ａ１以外の領域に接触して当該領域を加熱から保護する。したがって、除熱部５２は、加熱部５１よりも低温に維持されている。除熱部５２は、例えば８０℃以下に維持される。図示された例において、封止装置５０は、除熱部５２に端部に固定された冷却機構５４を更に有している。冷却機構５４は例えば冷媒を循環させることにより、除熱部５２を冷却させる。除熱部５２は、加熱部５１から離間して配置されている。したがって、除熱部５２が加熱部５１に接触して加熱されること及び加熱部５１が除熱部５２に接触して冷却されることを回避することができる。
【００８０】
図９及び図１０に示すように、除熱部５２は、外装材４１，４２に接触する金属製の板状部５２ａと、板状部５２ａに接続した遮蔽部５２ｂと、を有している。好ましくは、板状部５２ａの熱容量は、外装材４１，４２のうちの板状部５２ａが接触する領域の熱容量よりも大きく、より好ましくはラミネート外装体４０全体の熱容量よりも大きくなっている。このような板状部５２ａによれば、外装材４１，４２に接触することによって、ラミネート外装体４０から熱を奪って、外装材４１，４２の温度を効果的に低減することができる。また、遮蔽部５２ｂは、外装材４１，４２の電極体５及び電解液を収容している領域を、加熱部５１から覆っている。すなわち、遮蔽部５２ｂによって加熱部５１からの熱放射を遮ることができる。このような除熱部５２は、例えばステンレス製の板材によって形成することができる。また、ラミネート外装体４０の損傷を防止すべく、除熱部５２は、ステンレス製の板材に加え、この板材の端部等の表面を覆うガラスクロステープを更に含むようにしてもよい。
【００８１】
図８〜図１０に示された例において、封止装置５０は、一対の加熱部５１と、一対の除熱部５２と、を有している。一対の加熱部５１は、ラミネート外装体４０が配置されるべき位置の両側に配置されている。一対の除熱部５２も、同様に、ラミネート外装体４０が配置されるべき位置の両側に配置されている。一対の加熱部５１は、互いに接近すること及び互いから離間することが可能となっている。同様に、一対の除熱部５２も、互いに接近すること及び互いから離間することが可能となっている。
【００８２】
また、図８に示すように、封止装置５０は、減圧チャンバー５５を更に有している。そして、ラミネート外装体４０は、減圧チャンバー５５内に搬入されて、その開口部Ｚを封止されるようになる。加熱部５１及び除熱部５２は、減圧チャンバー５５内に移動可能に保持されている。
【００８３】
次に、封止装置５０を用いた封止工程について説明する。封止工程は、外装材に加熱部を接触させる工程と、外装材に加熱部よりも低温の除熱部を接触させる工程と、を含んでいる。後述するように、外装材に加熱部を接触させる工程および外装材に加熱部よりも低温の除熱部を接触させる工程は、並行して実施してもよいし、いずれかを先に開始してもよいし、いずれかを先に終了させてもよい。
【００８４】
まず、図８に示すように、封止装置５０の減圧チャンバー５５が開放されている。三方を接着されて電極体５及び電解液を収容したラミネート外装体４０が、搬送装置５６によって、減圧チャンバー５５の内部に搬入される。次に、図９に示すように、一対の除熱部５２が互いに接近する。一対の除熱部５２は、外装材４１，４２を間に挟むようにして、当該外装材４１，４２に両側から接触する。
【００８５】
なお、異なるラミネート外装体４０に対して封止装置５０で連続的に封止工程が実施されている場合、加熱部５１は十分に加熱された状態となっている。そして、従来の封止工程では、減圧チャンバー１５５内で外装材１４１，１４２の位置決め等を行っている間にも、接着予定領域Ａａ及びその周囲となる外装材１４１，１４２が加熱されていたと考えられる。
【００８６】
これに対して本実施の形態によれば、シーラント層４５が溶着しない温度（例えば８０℃以下）に維持された除熱部５２の板状部５２ａが、外装材４１，４２に接触して、外装材４１，４２の放熱を行っている。したがって、加熱状態にある加熱部５１が近傍に位置していたとしても、外装材４１，４２のうちの除熱部５２の板状部５２ａが接触している領域においてシーラント層４５の溶融は起こらない。また、板状部５２ａが外装材４１，４２に接触している状態において、除熱部５２の遮蔽部５２ｂは、外装材４１，４２のうちの電極体５及び電解液を収容した領域を、加熱部５１から遮っている。したがって、外装材４１，４２のうちの電極体５及び電解液を収容した領域においても、シーラント層４５が溶融してしまうことを効果的に防止することができる。
【００８７】
なお、除熱部５２の接触によるラミネート外装体４０の除熱効果をより有効とするため、除熱部５２が冷却機構５４によって冷却されていることが好ましい。例えば、除熱部５２が外装材４１，４２に接触している期間、冷却機構５４が、シーラント層４５を溶融させない温度（例えば８０℃以下）まで除熱部５２を冷却し続けるようにしてもよい。
【００８８】
図示された例において、一対の除熱部５２は、減圧チャンバー５５内において、電極体５及び電解液を収容したラミネート外装体４０を保持する機構として機能するようにしてもよい。この場合、一対の除熱部５２がラミネート外装体４０を保持することで、搬送装置５６によるラミネート外装体４０の保持が解除される。その後、搬送装置５６は減圧チャンバー５５外へ退避し、図１０に示すように、減圧チャンバー５５が密閉される。ただし、この例に限られず、減圧チャンバー５５内においてラミネート外装体４０の姿勢を維持する保持装置が設けられていても良い。
【００８９】
減圧チャンバー５５が密閉された後、減圧チャンバー５５内が図示しない減圧手段により減圧される。これにより、ラミネート外装体４０の内部からガスが除去される。なお、この減圧工程中に、加熱部５１は、外装材４１，４２に接触した際にシーラント層４５を溶融させ得る温度、例えば１２０℃以上に加熱機構５３によって加熱される。ただし、図１１に示された状態においても、除熱部５２の板状部５２ａの接触により及び除熱部５２の遮蔽部５２ｂの遮蔽により、接着予定領域Ａａ以外となる意図しない外装材４１，４２の領域において、シーラント層４５が溶融することを効果的に防止することができる。
【００９０】
次に、図１１に示すように、一対の加熱部５１が互いに接近する。一対の加熱部５１は、外装材４１，４２を間に挟むようにして、当該外装材４１，４２に両側から接触する。加熱部５１は、加熱機構５３によって加熱され、外装材４１，４２に接触することでシーラント層４５を溶融させ得る温度（例えば１２０℃）に維持されている。したがって、加熱部５１が接触している領域において、外装材４１，４２のシーラント層４５は溶融する。なお、加熱部５１は、接着予定領域Ａａの全域ではなく、接着予定領域Ａａの一部の領域に接触するようにしてもよい。加熱部５１が接触した領域の周囲においても、シーラント層４５が溶融し、加熱部５１が接触している領域よりも接着領域Ａ１が広くなることが想定されるためである。或いは、加熱機構５３によって加熱部５１の温度を厳密に管理することにより、加熱部５１が接触している領域のみにおいてシーラント層４５が溶融するようにしてもよい。この場合、加熱部５１は、接着予定領域Ａａの全域に接触するようにしてもよい。
【００９１】
なお、上述したように、除熱部５２は、加熱部５１から離間して配置されている。したがって、外装材４１，４２上において、除熱部５２が接触する領域と加熱部５１が接触する領域は離間している。
【００９２】
加熱部５１は、外装材４１，４２のシーラント層４５を十分に溶融させた後、外装材４１，４２から離間する。このとき、除熱部５２は、外装材４１，４２に接触した状態のままとすることが好ましい。すなわち、加熱部５１及び除熱部５２は、再び、図１０に示された状態に配置される。この状態で、加熱機構５３による加熱部５１の加熱は停止する。加熱部５１の接触により溶融したシーラント層４５は再び固化する。これにより、対面して配置された二つのシーラント層４５が溶着し、このシーラント層４５を含む積層された二つの外装材４１，４２が接着領域Ａ１において互いに接着する。このようにして、ラミネート外装体４０の開口部Ｚが封止され、ラミネート型二次電池１が得られる。
【００９３】
その後、減圧チャンバー５５が開放され、搬送装置５６がラミネート型二次電池１を把持する。次に、減圧チャンバー５５内での保持装置としても機能する除熱部５２は、ラミネート型二次電池１から離間する。搬送装置５６は、ラミネート型二次電池１を減圧チャンバー５５から搬出する。減圧チャンバー５５から搬出されたラミネート型二次電池１は、必要に応じて接着領域Ａ１の外方に位置する外装材４１，４２をトリミングされる。
【００９４】
ここで、本発明者等が上述した本実施の形態による封止工程を実施した結果の一例を表１に示す。実施例１〜５として、図８〜図１１を参照して説明した方法で封止工程を実施し、加熱部５１と除熱部５２との離間距離Ｌ２を変更して、接着領域Ａ１の幅Ｌ３の変化を確認した。ラミネート外装体４０の開口部Ｚの幅Ｗ（図７参照）を５０９ｍｍとし、加熱部５１の幅Ｌ１（図１２参照）は開口部Ｚの全長に亘って３ｍｍとした。減圧チャンバー５５の内圧を１ｋＰ（Ａｂｓ）で２５秒維持した後、１５０℃に維持された一対の加熱部５１でラミネート外装体４０を０．４ＭＰａの圧力で５秒間に亘って挟持した。加熱部５１は、ラミネート外装体４０の縁部に接触するようにした。除熱部５２と加熱部５１との間の距離Ｌ２（図１２参照）は１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍとした。除熱部５２の温度は８０℃以下とした。また比較例として除熱部５２を用いず、封止工程を実施した。比較例では、除熱部５２を用いないことを除き、実施例１〜５と同様の条件とした。
【００９５】
【表１】
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【００９６】
除熱部５２を用いた実施例１〜５では、除熱部５２の直前まで接着領域Ａ１が形成され、外装材４１，４２が接着された。実施例１〜５では、除熱部５２が接触していた領域において、シーラント層４５は溶融しなかった。また、実施例１〜５において、接着領域Ａ１の除熱部５２側となる縁部Ｅ１はほぼ直線状となっていた。一方、除熱部５２を用いない比較例において、３ｍｍ幅の加熱部５１を用いながら、接着領域Ａ１の幅Ｌ３は最大で２４ｍｍとなった。また、比較例において、接着領域Ａ１の縁部Ｅ１は入り組んだ凹凸形状となり、また、大小多数の島状の溶着領域Ａｘが形成されていた。
【００９７】
以上において説明してきた一実施の形態によれば、電極体５および電解液を収容したラミネート外装体４０を封止する封止装置５０は、外装材４１，４２の封止すべき領域（接着予定領域）Ａａに接触して外装材４１，４２を加熱する加熱部５１と、外装材４１，４２の封止すべき領域Ａａとは異なる領域に接触する加熱部５１よりも低温の除熱部５２と、を有している。そして、ラミネート外装体４０を封止する工程において、外装材４１，４２の封止すべき領域Ａａに加熱部５１を接触させるとともに、外装材４１，４２の封止すべき領域Ａａとは異なる領域に加熱部５１よりも低温の除熱部５２を接触させている。したがって、外装材４１，４２の封止すべき領域（接着予定領域）Ａａ以外の領域において、シーラント層４５が溶融することを効果的に防止することができる。これにより、外装材４１，４２が意図しない領域で接着することを効果的に防止することができる。
【００９８】
また、外装材４１，４２の封止すべき領域（接着予定領域）Ａａとは異なる領域に除熱部５２を接触させることによって、たとえ減圧下で封止工程を行ったとしても、接着領域Ａ１の縁部Ｅ１，Ｅ２が入り組んだ凹凸を含むことや、接着を意図した領域Ａａから離間した位置に島状の接着領域Ａｘが形成されることを、効果的に防止することができる。これにより、外装材４１，４２の金属層４４からシーラント層４５が剥がれることによって金属層４４がラミネート外装体４０内に露出することを効果的に防止することができる。この結果、外装材４１，４２の金属層４４と電極体５との短絡を効果的に防止することができる。
【００９９】
上述してきた一具体例において、ラミネート外装体４０を封止する工程において、加熱部５１が外装材４１，４２への接触を開始する前に、除熱部５２が外装材４１，４２への接触を開始している。したがって、封止装置５０に持ち込まれたラミネート外装体４０が加熱されることを早い時期から抑制することができる。これにより、外装材４１，４２が意図しない領域で接着することをより効果的に防止することができる。
【０１００】
上述してきた一具体例において、ラミネート外装体４０を封止する工程において、加熱部５１が外装材４１，４２から離間した後に、除熱部５２が外装材４１，４２から離間している。したがって、封止装置５０に持ち込まれたラミネート外装体４０が加熱されることを遅い時期まで抑制することができる。これにより、外装材４１，４２が意図しない領域で接着することをより効果的に防止することができる。
【０１０１】
上述してきた一具体例において、ラミネート外装体４０を封止する工程において、加熱部５１が外装材４１，４２に接触している全期間、除熱部５２も外装材４１，４２に接触している。したがって、封止装置５０に持ち込まれたラミネート外装体４０が加熱されることを長い期間に亘って抑制することができる。これにより、外装材４１，４２が意図しない領域で接着することをより効果的に防止することができる。
【０１０２】
上述してきた一具体例において、除熱部５２は、外装材４１，４２のうちの、電極体５に対面する領域と、加熱部５１が接触する領域と、の間に位置する領域に接触する。したがって、電極体５及び電解液を収容する収容領域の側となる接着領域Ａ１の縁部Ｅ１が入り組んだ凹凸を含むことや、収容領域内に島状の接着領域Ａｘが形成されることを効果的に防止することができる。これにより、外装材４１，４２の金属層４４と電極体５との短絡をより効果的に防止することができる。このような具体例は、電解液からのガス発生によりラミネート外装体４０の内圧上昇の可能性がある二次電池（例えばリチウムイオン電池）への適用にとりわけ好適である。
【０１０３】
上述してきた一具体例において、除熱部５２は、加熱部５１から離間して配置されている。したがって、外装材４１，４２上において、除熱部５２が接触する領域と加熱部５１が接触する領域は離間している。除熱部５２が加熱部５１との接触によって直接加熱されることを防止することができる。これにより、外装材４１，４２が意図しない領域で接着することをより効果的に防止することができる。
【０１０４】
上述してきた一具体例において、封止装置５０は除熱部５２を冷却する冷却機構５４を更に有している。そして、ラミネート外装体４０を封止する工程において、除熱部５２は冷却されている。外装材４１，４２の封止すべき領域（接着予定領域）Ａａ以外の領域を、除熱部５２を介して積極的に冷却することができる。これにより、外装材４１，４２が意図しない領域で接着することをより効果的に防止することができる。
【０１０５】
上述してきた一具体例において、除熱部５２は外装材４１，４２に接触する金属製の板状部５２ａを含んでいる。除熱部５２が外装材４１，４２に広い面積に亘って接触することができるので、外装材４１，４２の温度上昇を効果的に抑制することができる。これにより、外装材４１，４２が意図しない領域で接着することをより効果的に防止することができる。また、封止工程において外装材４１，４２に皺が生じることも効果的に防止することができる。
【０１０６】
上述してきた一具体例において、除熱部５２の板状部５２ａの熱容量は、外装材４１，４２のうちの板状部５２ａが接触する領域の熱容量よりも大きくなっている。除熱部５２の熱容量が大きいので外装材４１，４２の温度上昇を効果的に抑制することができる。これにより、外装材４１，４２が意図しない領域で接着することをより効果的に防止することができる。
【０１０７】
外装材４１，４２の電極体５および電解液を収容した領域は立体的な形状を有することから、除熱部５２を接触させて吸熱することが難しくなりやすい。その一方で、図示された例によれば、除熱部５２は、板状部５２ａに接続した遮蔽部５２ｂを更に含み、遮蔽部５２ｂは外装材４１，４２の電極体５及び電解液を収容した領域を加熱部５１から遮蔽する。これにより、外装材４１，４２の電極体５および電解液を収容した領域の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【０１０８】
上述してきた一具体例において、除熱部５２は一対の除熱部を含み、一対の除熱部５２は外装材４１，４２を間に挟むようにして外装材４１，４２に両側から接触する。一対の除熱部５２の間にラミネート外装体４０を保持することで、外装材４１，４２の姿勢を安定させ効率的に封止工程を行うことができる。
【０１０９】
一実施の形態を複数の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。
【０１１０】
例えば、上述した一具体例において、ラミネート外装体４０の開口部Ｚの封止のみに、除熱部５２を利用した封止装置５０及び封止方法を適用したが、この例に限られず、ラミネート外装体４０の三方の接着領域Ａａの作製に、除熱部５２を利用した封止装置５０及び封止方法を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
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   第１外装材
４２   第２外装材
４２ａ 膨出部
４２ｂ 鍔部
４４   金属層
４５   シーラント層
５０   封止装置
５１   加熱部
５２   除熱部
５２１ 板状部
５２２ 遮蔽部
５３   加熱機構
５４   冷却機構
５５   減圧チャンバー
Ａ１   接着領域
Ａａ   接着予定領域
Ｚ     開口部
Ａｘ   島状の溶着領域
ｄｚ   積層方向
ｄｘ   引出方向
ｄｙ   幅方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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