(57)【要約】【課題】ラミネートフィルム等の外装材で外装された非水電解質電池の、電極端子導出部分の封止性を向上させる。【解決手段】非水電解質電池の電極端子が導出される部分に、第１および第２の段差部が設けられるようにして外装材を封止する。第１および第２の段差部は、異なる幅の切り欠き部を備える２つのヒータブロックを用い、２段階に分けて封止を行うことにより形成される。第２の段差部は、第１のヒータブロックの切り欠き部によって形成された凸部を第２のヒータブロックの切り欠き部で押圧することにより形成される。そして、第１の段差部は、第１のヒータブロックの切り欠き部によって形成された凸部を第２のヒータブロックの切り欠き部以外の部分で押圧することにより形成される。第２の段差部が形成されることにより、第１のヒータブロックによって封止される際に電極端子近傍に残存する空隙に溶融した樹脂を充填して封止性を向上させることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と、負極と、該正極と接続された正極端子と、該負極と接続された負極端子とを有する電池素子と、
非水電解質と、
金属層と、該金属層の一面に形成された第１の樹脂材料からなる表面保護層と、該金属層の他の面に形成された第２の樹脂材料からなる熱融着層とを有し、該熱融着層側から該表面保護層側に向けて凹部が形成された外装材と
からなり、
上記正極端子および上記負極端子の上記外装材と対向する部分には、封止部材が設けられ、
上記凹部に上記電池素子が収納されて該電池素子が上記外装材に外装され、上記正極端子と上記負極端子とが上記封止部材を介して上記外装材の上記熱融着層に挟まれて該外装材の外部に導出され、
上記正極端子および上記負極端子の導出部には、第１の段差部および第２の段差部が設けられ、
第１の段差部の厚みが、上記正極端子および上記負極端子の導出部以外の封止部の厚みに対して１０５％以上かつ上記第２の段差部の厚みに対して９０％以下であり、
上記第１の段差部および上記第２の段差部の上記正極端子および上記負極端子導出方向の長さが、０．３ｍｍ以上かつ上記封止部の長さ以下であり、
上記第２の段差部の幅が、上記正極端子および上記負極端子の幅より広く、かつ上記上記第１の段差部の幅と上記封止部材の幅との差分の２０％以上、上記第１の段差部の幅より狭い
非水電解質電池。
【請求項２】
上記第２の段差部の幅が、上記正極端子および上記負極端子の幅より広く、かつ上記封止部材の幅以下である
請求項１に記載の非水電解質電池。
【請求項３】
上記第２の段差部の上記正極端子および上記負極端子導出方向の長さが、記第１の段差部の長さと同等である
請求項２に記載の非水電解質電池。
【請求項４】
上記第２の樹脂材料の融点が、上記第１の樹脂材料の融点より低い
請求項１ないし請求項３に記載の非水電解質電池。
【請求項５】
正極と、負極と、該正極と接続された正極端子と、該負極と接続された負極端子とを有し、上記正極端子および上記負極端子の一部に封止部材が設けられた電池素子を、金属層と、該金属層の一面に形成された第１の樹脂材料からなる表面保護層と、該金属層の他の面に形成された第２の樹脂材料からなる熱融着層とを有し、該熱融着層側から該表面保護層側に向けて凹部が形成された外装材の該凹部に収容し、上記正極端子および上記負極端子が上記封止部材を介して上記熱融着層に挟まれるようにして外装する外装のステップと、
上記正極端子および上記負極端子が導出される電極端子導出辺と、該電極端子導出辺以外の一辺を除いた少なくとも一辺を熱融着する第１の封止のステップと、
上記封止部材の幅より広い幅を有する第１の切り欠き部および第２の切り欠き部を備える第１のヒータブロックにより、上記第１の切り欠き部および上記第２の切り欠き部が上記正極端子および上記負極端子にそれぞれ対向するようにして上記電極端子導出辺を熱融着する第２の封止のステップと、
上記正極端子および上記負極端子の幅より広く、かつ上記第１の切り欠き部および上記第２の切り欠き部の幅と上記封止部材の幅との差分の２０％以上上記第１の切り欠き部および上記第２の切り欠き部の幅より狭い第３の切り欠き部および第４の切り欠き部を備える第２のヒータブロックを用いて、上記第３の切り欠き部および上記第４の切り欠き部が上記正極端子および上記負極端子にそれぞれ対向するようにして上記電極端子導出辺を熱融着することにより、上記正極端子および上記負極端子の導出部に第１および第２の段差部を形成する第３の封止のステップと、
上記電極端子導出辺以外の封止されていない一辺を熱融着する第４の封止のステップと
からなる非水電解質電池の製造方法。
【請求項６】
上記第３の封止のステップでは、第１の段差部の厚みを、上記正極端子および上記負極端子の導出部以外の封止部の厚みに対して１０５％以上かつ上記第２の段差部の厚みに対して９０％以下となるように形成する
請求項５に記載の非水電解質電池の製造方法。
【請求項７】
上記第３の封止のステップでは、上記正極端子および上記負極端子の幅より広く、かつ上記封止部材の幅より狭い第３の切り欠き部および第４の切り欠き部を備える第２のヒータブロックにより、第１および第２の段差部を形成する
請求項６に記載の非水電解質電池の製造方法。
【請求項８】
上記第１のヒータブロックおよび上記第２のヒータブロックの温度が、上記熱融着層の融点以上上記表面保護層の融点未満である
請求項７に記載の非水電解質電池の製造方法。
【請求項９】
上記第２の封止のステップの後、上記正極端子および上記負極端子の位置を検出する検出のステップを有し、
上記第３のステップでは、上記検出のステップにより検出された上記正極端子および上記負極端子の位置に上記第３の切り欠き部および上記第４の切り欠き部が対向するように上記第２のヒータブロックの位置決めを行う
請求項８に記載の非水電解質電池の製造方法。
【請求項１０】
非水電解質として電解液を用いる場合は、上記第３の封止のステップの後、該電解液を上記外装材中に注液する注液のステップを有する
請求項８に記載の非水電解質電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば非水電解質電池に関し、特にラミネートフィルムによって外装され、封止性の良い非水電解質電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ一体型ＶＴＲ（Videotape recorder：ビデオテープレコーダ）、携帯電話あるいはラップトップコンピュータなどのポータブル電子機器が多く登場し、それらの小型化、軽量化が図られている。それに伴い、ポータブル電子機器の電源として用いられる電池の需要が急速に伸びており、機器の小型化実現のために、電池設計も軽く、薄型であり、かつ機器内の収納スペースを効率的に使うことが求められている。このような要求を満たす電池として、エネルギー密度および出力密度の大きいリチウムイオン二次電池が最も好適である。
【０００３】
リチウムイオン二次電池は、薄型を実現するため、例えば帯状の正極および負極をセパレータを介して積層し、これらを略楕円形に巻回した電池素子を用いている。または、平板状の正極、セパレータ、平板状の負極を基本積層単位とし、この基本積層単位を複数積層した素子構造を採用することもできる。電池素子は、非水電解質と共に、ラミネートフィルム等で外装される。このようにして作製された非水電解質電池は、各々の基本積層単位より正極端子および負極端子を容易に取り出すことができるので、単純な構造と高い生産性を維持しつつ内部集電抵抗の低減を実現できる。
【０００４】
上述のように、電池素子を封入する外装材としては、金属ラミネートフィルム（以下、ラミネートフィルムと適宜称する）を採用することができる。ラミネートフィルムは、金属箔の両面にそれぞれ樹脂層が形成された積層体を基本構造とする。このため、金属製外装缶に比べて大幅な軽量化が可能となる。
【０００５】
電池素子は、ラミネートフィルムに外装され、電池素子周辺のラミネートフィルム同士が熱融着されることにより封止される。ラミネートフィルムの熱融着は、例えば金属製のヒータブロックによってなされる。正極端子および負極端子が電池素子の外部に導出される端子導出辺は、正極端子および負極端子の厚みを考慮して設けられた切り欠き部を有するヒータブロックを用いるようにしている。切り欠き部は、ヒータブロックの正極端子および負極端子に対向する位置に設けられる。
【０００６】
図１を用いて、電池素子の電極端子導出辺における封止工程を説明する。図１は、電池素子の電極端子導出部分の断面図である。
【０００７】
図１Ａに示すように、正極端子１ａおよび負極端子１ｂのラミネートフィルム７と対向する部分には、封止部材であるシーラント２ａおよび２ｂが設けられている。これは、正極端子１ａおよび負極端子１ｂとラミネートフィルム７との接着性を向上させるためである。なお、以下、正極端子１ａおよび負極端子１ｂを特に限定しない場合は電極端子１と適宜称する。また、以下、シーラント２ａおよび２ｂを特に限定しない場合はシーラント２と適宜称する。
【０００８】
正極端子１ａおよび負極端子１ｂの上下にはそれぞれ、ラミネートフィルム７が位置している。ラミネートフィルム７を挟むように、ヒータブロック１０が配置されている。ヒータブロック１０は、少なくとも一方が正極端子１ａおよび負極端子１ｂのそれぞれの位置に合わせて切り欠き部１０ａおよび１０ｂが設けられている。
【０００９】
図１Ｂに示すように、ヒータブロック１０によってラミネートフィルム７を挟み、ラミネートフィルム７の内側に形成された樹脂層（図示せず）同士を熱によって溶融させて融着させる。このとき、ヒータブロック１０の切り欠き部１０ａおよび１０ｂにより、正極端子１ａおよび負極端子１ｂの導出されている部分に無理に圧力が加わらないようにする。これにより、図１Ｃに示すように、正極端子１ａおよび負極端子１ｂの導出されていない部分は、ヒータブロック１０により加熱および加圧されて、ラミネートフィルム７同士がしっかりと熱融着される。正極端子１ａおよび負極端子１ｂの導出されている部分は、ヒータブロック１０により加熱されてラミネートフィルム７と正極端子１ａおよび負極端子１ｂとがそれぞれ熱融着される。
【００１０】
しかしながら、図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、このような方法を用いた場合にはラミネートフィルム７とシーラント２ａおよび２ｂとの間に空隙が生じてしまう。ラミネートフィルム７とシーラント２ａおよび２ｂとの間に空隙が生じた場合、電池の密閉性が低下してしまう。
【００１１】
これは、ヒータブロック１０の切り欠き部１０ａおよび１０ｂの幅が、正極端子１ａおよび負極端子１ｂのそれぞれの幅に対して充分に広く設定されており、またシーラント２ａおよび２ｂの幅ができるだけ狭く設定される傾向にあるためである。ヒータブロック１０の切り欠き部１０ａおよび１０ｂの幅が広く設定されるのは、正極端子１ａおよび負極端子１ｂの位置にばらつきが生じた場合であっても、封止時にヒータブロック１０が正極端子１ａおよび／または負極端子１ｂを挟まないようにするためである。シーラント２ａおよび２ｂの幅が狭く設定されるのは、電池外部に導出した正極端子１ａおよび負極端子１ｂと接続される保護回路基板等（図示せず）との干渉を少なくするためである。
【００１２】
さらに、図２に示すように、ヒータブロック１０の押圧力が強すぎる場合、ヒータブロック１０に押圧された部分に位置するラミネートフィルム７の熱融着層７ａが溶融され、溶融された樹脂が勢いよく電極端子１側に押し出されてしまう。これにより、溶融された樹脂の勢いによってシーラント２の端部がよれてしまうという問題が生じる。シーラント２はヒータブロック１０による封止時に完全に溶融するのではなく、表面が半溶融状態となるもののフィルム状を保つことが多い。このため、上述のような問題が生じる。なお、図２において、ラミネートフィルム７を熱融着層７ａ、金属層７ｂ、表面保護層７ｃとして示す。
【００１３】
シーラント２がよれることにより、電極端子１近傍での封止効果を向上させるシーラント２の効果が薄れてしまう。また、例えばシーラント２のよれ部分に生じた空隙に溶融した樹脂が入り込むことができず、空隙が残存してしまうおそれがある。シーラント２のよれ部分に残存する空隙は、例えば電池内部から外部に通じ、外部からの水分の浸入や電解液の漏れの経路となるおそれがある。また、この空隙の近傍の封止部が容易に開裂してしまうという問題も生じる。さらに、シーラント２のよれの状態に応じて電極端子導出部の封止性にばらつきが生じてしまうという問題も生じる。
【００１４】
従来、このような空隙の問題に対しては、封止時にヒータブロックの熱および圧力によって、ラミネートフィルムの内側の樹脂層を溶融および流動させ、空隙を充填させるようにしていた。また、下記の特許文献１のように、ヒータブロックの切り欠き部の幅を狭くする方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００２−２９８８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、溶融した樹脂の流動により空隙を充填させる方法では、正極端子および負極端子の位置や封止条件のばらつきにより、空隙が充填されない場合がある。空隙が充填されない場合、空隙が電池内部から電解液が漏れてしまう経路となる。また電池外部からの水分浸入経路となり、電池内部でガスが発生し、電池膨れが生じる。
【００１７】
また、ヒータブロックの切り欠き部の幅を狭くする方法では、ヒータブロックと正極端子および負極端子との干渉を防止することが困難となり、正極端子および負極端子が損傷してしまう可能性が高い。ヒータブロックと正極端子および負極端子との干渉が生じなかった場合であっても、電極端子が導出される一部分が他の封止部と同等程度まで圧迫されることで、密閉性が低下するおそれがある。また、ヒータブロックの圧迫により正極端子および／または負極端子とラミネートフィルムを構成する金属箔（図示せず）とが短絡し、電池素子が損傷してしまうおそれもある。
【００１８】
したがって、この発明は、正極端子および／または負極端子の損傷や短絡を生じさせることなく、ラミネートフィルムで外装された非水電解質電池の封止性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
課題を解決するために、第１の発明は、正極と、負極と、正極と接続された正極端子と、負極と接続された負極端子とを有する電池素子と、
非水電解質と、
金属層と、金属層の一面に形成された第１の樹脂材料からなる表面保護層と、金属層の他の面に形成された第２の樹脂材料からなる熱融着層とを有し、熱融着層側から表面保護層側に向けて凹部が形成された外装材と
からなり、
正極端子および負極端子の外装材と対向する部分には、封止部材が設けられ、
凹部に電池素子が収納されて電池素子が外装材に外装され、正極端子と負極端子とが封止部材を介して外装材の熱融着層に挟まれて外装材の外部に導出され、
正極端子および負極端子の導出部には、第１の段差部および第２の段差部が設けられ、
第１の段差部の厚みが、正極端子および負極端子の導出部以外の封止部の厚みに対して１０５％以上かつ第２の段差部の厚みに対して９０％以下であり、
第１の段差部および第２の段差部の正極端子および負極端子導出方向の長さが、０．３ｍｍ以上かつ封止部の長さ以下であり、
第２の段差部の幅が、正極端子および負極端子の幅より広く、かつ第１の段差部の幅と封止部材の幅との差分の２０％以上、第１の段差部の幅より狭い
非水電解質電池である。
【００２０】
第２の発明は、正極と、負極と、正極と接続された正極端子と、負極と接続された負極端子とを有し、正極端子および負極端子の一部に封止部材が設けられた電池素子を、金属層と、金属層の一面に形成された第１の樹脂材料からなる表面保護層と、金属層の他の面に形成された第２の樹脂材料からなる熱融着層とを有し、熱融着層側から表面保護層側に向けて凹部が形成された外装材の凹部に収容し、正極端子および負極端子が封止部材を介して熱融着層に挟まれるようにして外装する外装のステップと、
正極端子および負極端子が導出される電極端子導出辺と、電極端子導出辺以外の一辺を除いた少なくとも一辺を熱融着する第１の封止のステップと、
封止部材の幅より広い幅を有する第１の切り欠き部および第２の切り欠き部を備える第１のヒータブロックにより、第１の切り欠き部および第２の切り欠き部が正極端子および負極端子にそれぞれ対向するようにして電極端子導出辺を熱融着する第２の封止のステップと、
正極端子および負極端子の幅より広く、かつ第１の切り欠き部および第２の切り欠き部の幅と封止部材の幅との差分の２０％以上第１の切り欠き部および第２の切り欠き部の幅より狭い第３の切り欠き部および第４の切り欠き部を備える第２のヒータブロックを用いて、第３の切り欠き部および第４の切り欠き部が正極端子および負極端子にそれぞれ対向するようにして電極端子導出辺を熱融着することにより、正極端子および負極端子の導出部に第１および第２の段差部を形成する第３の封止のステップと、
電極端子導出辺以外の封止されていない一辺を熱融着する第４の封止のステップと
からなる非水電解質電池の製造方法である。
【００２１】
第１の発明および第２の発明では、正極端子および負極端子のそれぞれに接着された封止部材と、電池素子を外装する外装材との間に空隙が残存することを防止する。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、非水電解質電池の電極端子導出部の封止性を高め、電池外部からの水分浸入および電解液の漏れを防止すると共に、封止部の開裂を起こりにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の電極端子導出部における封止工程を示す断面図である。
【図２】従来の封止時における問題点を示す断面図である。
【図３】この発明を適用して作製した非水電解質電池の一構成例を示す略線図である。
【図４】この発明を適用して作製した非水電解質電池の電極端子導出部分の一構成例を示す上面図および断面図である。
【図５】この発明を適用して作製した非水電解質電池の電極端子導出部分の一構成例を示す断面図である。
【図６】この発明を適用して作製した非水電解質電池の電極端子導出部分の一構成例を示す上面図である。
【図７】この発明を適用して作製した非水電解質電池の電極端子導出部分の一構成例を示す上面図である。
【図８】この発明を適用して作製した非水電解質電池の電極端子導出部分の一構成例を示す上面図である。
【図９】この発明を適用して作製した非水電解質電池の外装材の一構成例を示す断面図である。
【図１０】この発明の非水電解質電池の作製工程の一例を示す工程図である。
【図１１】この発明の非水電解質電池の作製工程における電極端子導出部分の一構成例を示す断面図である。
【図１２】この発明の非水電解質電池の作製工程の一例を示す略線図である。
【図１３】この発明の非水電解質電池の作製工程における問題点を示す上面図である。
【図１４】この発明の非水電解質電池の電極端子導出部分の一構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下のように行う。
１．第１の実施の形態（電極端子導出部の封止を、２段階で行う例）
【００２５】
＜１．第１の実施の形態＞
以下、この発明の第１の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
（１−１）非水電解質電池の構成
この発明では、電池素子をラミネートフィルムで外装して非水電解質電池とする。以下、非水電解質電池における正極端子および負極端子の導出辺をトップ部、トップ部に対向する辺をボトム部、トップ部とボトム部とに挟まれた側面部分をサイド部と適宜称する。また、以下では、巻回構造を有する電池素子を用いた非水電解質電池について説明するが、この発明はこれに限ったものではなく、積層構造やつづら折り構造等を有する薄型の電池素子であればいずれにも適用することが可能である。
【００２７】
図３に、この発明を適用して作製した非水電解質電池３０の構成を示す。図３Ａは、非水電解質電池３０の外観図である。図３Ｂは、電池素子２０がラミネートフィルム２３に外装されている様子を示す略線図である。
【００２８】
この非水電解質電池３０は電池素子２０が、ラミネートフィルム２３に形成された凹部である電池素子収容部２４に収容されて外装されており、電池素子２０の周辺部を封止することにより作製されている。ラミネートフィルム２３は、電池素子２０に対向する面に樹脂材料からなる熱融着層を有している。そして、熱融着層同士を対向させたラミネートフィルム２３を金属等からなるヒータブロックで挟み込むことにより、熱融着層同士が溶融して接着される。ラミネートフィルム２３の詳細な構成については後述する。
【００２９】
［電池素子の構成］
以下、電池素子２０の構成について説明する。
【００３０】
この電池素子２０は、帯状の正極と、セパレータと、正極と対向して配された帯状の負極と、セパレータとを順に積層し、長手方向に巻回されている。電池素子２０からは、正極と接続された正極端子２１ａおよび負極と接続された負極端子２１ｂ（以下、特定の端子を指さない場合は電極端子２１とする）が導出されている。正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂとラミネートフィルム２３との間には、接着性を向上させるための封止部材であるシーラント２２ａおよび２２ｂ（以下、特に限定しない場合はシーラント２２と適宜称する）を配置する。シーラントは、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等からなる樹脂フィルムとすることができる。また、金属からなる電極端子との接着性の高い、変性された樹脂材料からなる樹脂フィルムを用いてもよい。
【００３１】
この発明では、図４Ａに示すように、非水電解質電池のトップ部を封止する際において、正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂに対向する位置に切り欠き部が設けられた第１のヒータブロック（図示せず）にてラミネートフィルム２３を封止する。第１のヒータブロックでは、ラミネートフィルム２３に設けた電池素子収容部２４の開口端部からラミネートフィルム２７の端部までの領域に渡って封止されることが好ましい。これにより、ラミネートフィルム２３同士が熱融着される。また、ラミネートフィルム２３と、シーラント２２との界面部分も熱融着される。
【００３２】
続いて、より狭い幅の切り欠き部を有する第２のヒータブロックにて再度トップ部を熱融着する。このとき、図３Ｂに示すように、第１の段差部２５と、第２の段差部２６とが形成されるようにする。このとき、第２の段差部２６が第２のヒータブロックの切り欠き部に対向する位置に形成される。そして、第１の段差部２５が第２のヒータブロックの切り欠き部以外の部分に対向する位置に形成される。これにより、シーラント２２ａおよび２２ｂとラミネートフィルム２３との間に空隙が形成されないようにすることができる。第２のヒータブロックで再封止を行うことにより、第１のヒータブロックでの封止後に残存する空隙が溶融した樹脂で充填される。
【００３３】
この発明では、第１のヒータブロックにより電極端子２１の近傍を除くトップ部を確実に熱融着した後、第２のヒータブックにより電極端子２１の近傍を熱融着する。第２のヒータブロックにより押圧および加熱することにより溶融した樹脂が流動し、第１のヒータブロックによる熱融着後にシーラント２２とラミネートフィルム２３との間に生じやすい空隙を埋めることができる。これにより、非水電解質電池３０のトップ部が確実に熱融着され、非水電解質電池３０の密閉性が高くなる。
【００３４】
この発明の非水電解質電池３０において、図５に示すように、正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂが導出されていない封止部分の封止部厚を封止部厚Ｔ１とする。第２のヒータブロックに押圧されて形成された第１の段差部２５の封止部厚を段差厚Ｔ２とする。そして、第２のヒータブロックの切り欠き部により形成された、第１の段差部２５よりも厚く形成された第２の段差部２６の封止部厚を切り欠き部厚Ｔ３とする。
【００３５】
この発明では、段差厚Ｔ２は、封止部厚Ｔ１に対して１０５％以上の厚みを有することが好ましい。そして、段差厚Ｔ２は、切り欠き部厚Ｔ３に対して９０％以下の厚みを有することが好ましい。
【００３６】
そして、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、第２の段差部の幅Ｗ２は、電極端子２１の幅ＷＬよりも広く、第１の段差部の幅Ｗ１よりもやや狭い範囲とする。中でも、図６Ａに示すように、第２の段差部の幅Ｗ２は、電極端子２１の幅ＷＬよりも広く、シーラント２２の幅ＷＳ以下とすることが好ましい。または、図６Ｂに示すように、シーラント２２の幅ＷＳよりも広く、第１の段差部の幅Ｗ１よりも狭い範囲としてもよい。この場合、第２の段差部の幅Ｗ２は、第１の段差部の幅Ｗ１とシーラント２２の幅ＷＳとの差分の２０％以上、第１の段差部の幅Ｗ１より狭い幅とすることが好ましい。第２の段差部の幅Ｗ２が第１の段差部の幅Ｗ１に近すぎる場合、シーラント２２とラミネートフィルム２３との間に空隙が残存してしまうおそれがあるためである。
【００３７】
さらに、図７Ａに示すように、第１の段差部２５および第２の段差部２６の長さＬは、封止部の長さＬＳと同等とすることが好ましい。また、図７Ｂに示すように、第１の段差部２５および第２の段差部２６の長さＬが、封止部の長さＬＳよりも短くなるようにしてもよい。この場合、第１の段差部２５および第２の段差部２６の長さＬを０．３ｍｍ以上とすることが好ましい。第１の段差部２５および第２の段差部２６の長さＬが０．３ｍｍ未満となった場合、溶融した樹脂による空隙の充填が充分に行われず、封止性が低くなるおそれがある。
【００３８】
上述のようにして、正極端子導出部および負極端子導出部において第１の段差部および第２の段差部の厚みおよび長さを好適に設定することにより、電極端子導出部近傍の封止性を確実とすることができる。
【００３９】
図８Ａおよび図８Ｂに、非水電解質電池３０のトップ部（特に、正極端子２１ａの導出部）の上面図を示す。図８Ａに、第１のヒータブロックによって封止を行った後の時点で、ラミネートフィルムの樹脂層が溶融して接着されている部分を斜線部で模式的に示す。図８Ｂに、第２のヒータブロックによって封止を行った後の時点で、ラミネートフィルムの樹脂層が溶融して接着されている部分を斜線部で模式的に示す。
【００４０】
第１のヒータブロックの切り欠き部に対向する部分は、第１のヒータブロックで加熱、加圧された際に溶融して流動した樹脂によって、狭い封止幅で熱融着される。第１のヒータブロックにより溶融した樹脂は、第１のヒータブロックによる加圧が比較的少ないシーラント２２ａ脇の領域に流動する。第１のヒータブロックによって正極端子２１ａ方向に流動した樹脂と、正極端子２１ａ側から流れた樹脂とがシーラント２２ａの脇の領域でつながり、ラミネートフィルム２３が封止される。
【００４１】
図８Ａの非水電解質電池３０のトップ部において、斜線で示されない部分は熱融着されず、空隙が生じる部分である。封止幅が狭い部分は、他の封止部分に比して少ない圧力で封止部が開裂してしまう。また、樹脂の流れ量が少ない場合には、シーラント２２の脇の領域において密閉されないおそれもある。
【００４２】
そして、第２のヒータブロックにて再度封止を行うことにより、上述の空隙部分に溶融した樹脂が入り込む。これにより、シーラント２２の脇の領域における封止幅が広がり、より封止部が開裂しにくくすることができる。
【００４３】
また、非水電解質電池３０のトップ部が第２のヒータブロックにてさらに加熱されるため、シーラント２２と熱融着層とが充分に溶融し、接着性をより高めることができる。
【００４４】
以下、非水電解質電池３０を構成する各部について詳細に説明する。
【００４５】
［正極］
正極は、正極活物質を含有する正極活物質層が、正極集電体の両面上に形成されたものである。正極集電体としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）箔、ニッケル（Ｎｉ）箔あるいは、ステンレス（ＳＵＳ）箔などの金属箔を用いることができる。
【００４６】
正極活物質層は、例えば正極活物質と、導電剤と、結着剤とを含有して構成されている。正極活物質としては、目的とする電池の種類に応じて、金属酸化物、金属硫化物または特定の高分子を用いることができる。例えばリチウムイオン電池を構成する場合、ＬｉXＭＯ2（式中、Ｍは、一種以上の遷移金属を表し、ｘは、電池の充放電状態によって異なり、通常０．０５以上１．１０以下である）を主体とする、リチウムと遷移金属との複合酸化物が用いられる。リチウム複合酸化物を構成する遷移金属としては、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）およびマンガン（Ｍｎ）等が用いられる。
【００４７】
このようなリチウム複合酸化物として、具体的には、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＮｉyＣｏ1-yＯ2（０＜ｙ＜１）等が挙げられる。また、遷移金属元素の一部を他の元素に置換した固溶体も使用可能である。ＬｉＮｉ0.5Ｃｏ0.5Ｏ2、ＬｉＮｉ0.8Ｃｏ0.2Ｏ2等がその例として挙げられる。これらのリチウム複合酸化物は、高電圧を発生でき、エネルギー密度が優れたものである。さらに、正極活物質としてＴｉＳ2、ＭｏＳ2、ＮｂＳｅ2、Ｖ2Ｏ5等のリチウムを有しない金属硫化物または酸化物を使用しても良い。これらの正極活物質は、単独で用いるか、もしくは複数種を混合して用いてもよい。
【００４８】
また、導電剤としては、例えばカーボンブラックあるいはグラファイトなどの炭素材料等が用いられる。また、結着剤としては、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等が用いられる。
【００４９】
正極２１は正極集電体の一端部にスポット溶接または超音波溶接で接続された正極端子２１ａを有している。この正極端子２１ａは金属箔、網目状のものが望ましいが、電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。正極端子２１ａの材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）等が挙げられる。
【００５０】
［負極］
負極は、負極活物質を含有する負極活物質層が、負極集電体の両面上に形成されたものである。負極集電体としては、例えば銅（Ｃｕ）箔，ニッケル箔あるいはステンレス箔などの金属箔を用いることができる。
【００５１】
負極活物質層は、例えば負極活物質と、必要に応じて導電剤と結着剤とを含有して構成されている。負極活物質としては、リチウム金属、リチウム合金またはリチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料または金属系材料と炭素系材料との複合材料が用いられる。具体的に、リチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料としてはグラファイト、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素等が挙げられる。より具体的には、熱分解炭素類、コークス類（ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス）、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体（フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭等の炭素材料を使用することができる。さらに、リチウムをドープ・脱ドープできる材料としては、ポリアセチレン、ポリピロール等の高分子やＳｎＯ2等の酸化物を使用することができる。
【００５２】
また、リチウムを合金化可能な材料としては多様な種類の金属等が使用可能であるが、スズ（Ｓｎ）、コバルト（Ｃｏ）、インジウム（Ｉｎ）、Ａｌ、ケイ素（Ｓｉ）およびこれらの合金がよく用いられる。金属リチウムを使用する場合は、必ずしも粉体を結着剤で塗布膜にする必要はなく、圧延したリチウム金属箔を集電体に圧着する方法でも構わない。
【００５３】
結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン、スチレンブタジエンゴム等が用いられる。また、溶剤としては、例えばＮ−メチルピロリドン、メチルエチルケトン等が用いられる。
【００５４】
上述の負極活物質、結着剤、導電剤を均一に混合して負極合剤とし、溶剤中に分散させてスラリー状にする。次いで、正極と同様の方法により負極集電体上に均一に塗布した後、高温で乾燥させて溶剤を飛ばすことにより負極活物質層１２ｂが形成される。
【００５５】
負極２２も正極２１と同様に、負極集電体の一端部にスポット溶接または超音波溶接で接続された負極端子２１ｂを有しており、この負極端子２１ｂは電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。負極端子２１ｂの材料としては、例えば銅、ニッケル等が挙げられる。
【００５６】
なお、正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂは同じ方向から導出されていることが好ましいが、短絡等が起こらず電池性能にも問題がなければ、どの方向から導出されていても問題はない。また、正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂの接続箇所は、電気的接触がとれているのであれば取り付ける場所、取り付ける方法は上記の例に限られない。
【００５７】
［電解液］
電解液には、リチウムイオン電池に一般的に使用される電解質塩と有機溶媒が使用可能である。
【００５８】
非水溶媒としては、具体的には、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、またはこれらの炭酸エステル類の水素をハロゲンに置換した溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は１種類を単独で用いてもよいし、複数種を所定の組成で混合してもよい。
【００５９】
また、リチウム塩としては通常の電池電解液に用いられる材料を使用することが可能である。具体的には、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＣｌＯ3、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＮＯ3、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＮ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＳｉＦ6等を挙げることができるが、酸化安定性の点からＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4が望ましい。これらリチウム塩は単独で用いても複数種を混合して用いても良い。リチウム塩を溶解する濃度として、上記溶媒に溶解することができる濃度であれば問題ないが、リチウムイオン濃度が非水溶媒に対して０．４ｍｏｌ／ｋｇ以上、２．０ｍｏｌ／ｋｇ以下の範囲であることが好ましい。
【００６０】
ポリマー状の電解質を用いる場合は、上述の電解液をマトリクスポリマでゲル化して用いる。マトリクスポリマは、上記非水溶媒に上記電解質塩が溶解されてなる非水電解液に相溶可能であり、ゲル化できるものであればよい。このようなマトリクスポリマとしては、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリルを繰り返し単位に含むポリマーが挙げられる。このようなポリマーは、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００６１】
その中でも特に好ましいのは、マトリクスポリマとして、ポリフッ化ビニリデンまたはポリフッ化ビニリデンにヘキサフルオロプロピレンが７．５％以下の割合で導入された共重合体である。このようなポリマーは、数平均分子量が５．０×１０5から７．０×１０5（５０万〜７０万）の範囲であるか、または重量平均分子量が２．１×１０5から３．１×１０5（２１万〜３１万）の範囲であり、固有粘度が１．７から２．１の範囲とされている。
【００６２】
［セパレータ］
セパレータ２３は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）あるいはポリエチレン（ＰＥ）などのポリオレフィン系の材料よりなる多孔質膜、またはセラミック製の不織布などの無機材料よりなる多孔質膜により構成されている。セパレータ２３は、これら２種以上の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。中でも、ポリエチレン、ポリプロピレンの多孔質フィルムが最も有効である。
【００６３】
一般的にセパレータ２３の厚みは５〜５０μｍが好適に使用可能であるが、７〜３０μｍがより好ましい。セパレータ２３は、厚すぎると活物質の充填量が低下して電池容量が低下するとともに、イオン伝導性が低下して電流特性が低下する。逆に薄すぎると、膜の機械的強度が低下する。
【００６４】
［ラミネートフィルム］
図９に断面図を示すように、ラミネートフィルム２３は、フィルム状の金属と合成樹脂とを貼り合わせた多層フィルムである。ラミネートフィルム２３は、例えば、電池素子と接する内側から順に、熱融着層２３ａ、金属層２３ｂ、表面保護層２３ｃが積層された構成とされている。
【００６５】
熱融着層２３ａは、熱溶着を行う機能と、ポリマー電解質の変質を防ぐ機能とを有し、例えばポリプロピレン、ポリエチレン等が用いられる。ポリプロピレンとしては無軸延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）等が、ポリエチレンとしては無軸延伸の低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等が使用される。熱融着層２３ａを構成する樹脂材料は、熱融着時に電池素子２０に加わる熱によって電池素子２０が影響を受けない程度の融点を有する。
【００６６】
金属層２３ｂは、内部への水分の侵入を防ぐ機能を有し、例えばアルミニウム（Ａｌ）箔が用いられる。アルミニウムとしては、例えば３００３Ｈ１８、３００４Ｈ１８、１Ｎ３０Ｈ１８などを用いることができる。
【００６７】
表面保護層２３ｃは、アルミニウム層と電池セル２０とを絶縁する機能を有し、例えばナイロン（Ｎｙ）もしくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が用いられる。
【００６８】
ラミネートフィルム２３では、熱融着層２３ａとしてポリプロピレン、ポリエチレン等が用いられ、表面保護層２３ｃとしてポリプロピレン、ポリエチレン等よりも融点の高いナイロン（Ｎｙ）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が用いられる。これにより、熱融着層２３ａは、表面保護層２３ｃよりも先に溶融するので、熱融着によってラミネートフィルムを封止する場合に、容易に接合することができる。
【００６９】
このようなラミネートフィルム２３は、電池素子２０の形状に応じて適切なサイズとされ、電池素子収容部２４が形成される。電池素子収容部２４は、熱融着層２３ａ側から表面保護層２３ｃ側に向けて例えば深絞りされることにより形成される。
【００７０】
（１−２）非水電解質電池の作製
［正極の作製］
上述の正極活物質、結着剤、導電剤を均一に混合して正極合剤とし、この正極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。ここで、正極活物質、導電剤、結着剤は、均一に分散していればよく、その混合比は問わない。次いで、このスラリーをドクターブレード法等により正極集電体上に均一に塗布した後、高温のロールプレス機等により圧縮、乾燥させて溶剤を飛ばすことにより正極活物質層が形成される。なお、溶剤としては、例えばＮ−メチルピロリドン等が用いられる。
【００７１】
［負極の作製］
これらを均一に混合して負極合剤とし、この負極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。次にこのスラリーをドクターブレード法等により負極集電体上に均一に塗布し、高温のロールプレス機等により圧縮、乾燥させて溶剤を飛ばすことにより負極活物質層が形成される。ここで、負極活物質、導電剤、結着剤および溶剤は、正極活物質と同様に、その混合比は問わない。
【００７２】
［電池素子の作製］
上述のようにして作製した正極および負極について、正極、セパレータ、負極、セパレータの順に積層して巻回し、電池素子２０とする。ここで、電解液の代わりにポリマー状の電解質を用いる場合は、まずゲル状の電解質溶液を正極および負極に均一に塗布する。そして、正極活物質層および負極活物質層に電解質溶液を含浸させた後、常温で保存するか、もしくは乾燥工程を経て正極活物質層および負極活物質層にポリマー状の電解質層を形成する。
【００７３】
続いて、電池素子２０から導出された正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂの両面に、例えば矩形状の樹脂フィルムからなるシーラント２２ａおよびシーラント２２ｂを予め接着する。
【００７４】
［ラミネートフィルムによる外装］
図１０ないし図１２を用いて、電池素子２０をラミネートフィルム２３で外装する工程を説明する。
【００７５】
まず、図１０Ａに示すように、ラミネートフィルム２３に形成された電池素子収容部２４に電子素子２０を収容して外装する。
【００７６】
次に、図１０Ｂに示すように、一方のサイド部を封止する。サイド部は、切り欠き部を設けない平坦なヒータブロックにて封止する。続いて、トップ部を封止する。トップ部を封止する工程を、図１１Ａないし図１１Ｃにて詳細に説明する。
【００７７】
まず、図１１Ａに示すように、シーラント２２ａが設けられた正極端子２１ａと、シーラント２２ｂが設けられた負極端子２１ｂとを、上下から挟みこむようにラミネートフィルム２３が配置される。そして、図１１Ｂに示すように第１のヒータブロック４１を用いてトップ部の封止を行う。このとき、第１のヒータブロックは、ラミネートフィルム２３の熱融着層２３ａを構成する樹脂材料の融点より高く、表面保護層２３ｃを構成する樹脂材料の融点よりも低い温度とされる。
【００７８】
第１のヒータブロック４１は、例えばシーラント２２ａおよび２２ｂの幅よりも２ｍｍ程度広い切り欠き幅４１ａおよび４１ｂを有する上ヒータブロック４１と、平坦な下ヒータブロック４２とからなる。なお、下ヒータブロック４２を、上ヒータブロック４１と同様の形状としてもよい。図１１Ｃに示すように、第１のヒータブロック４１による封止を行った後の時点では、シーラント２２ａおよび２２ｂとラミネートフィルム２３との間に空隙が生じることがある。
【００７９】
続いて、図１０Ｃに示すように、トップ部を再度封止する。トップ部を再度封止する工程を、図１１Ｄないし図１１Ｆにて詳細に説明する。また、図１２は、トップ部を再度封止するにあたり、第２のヒータブロックの位置を決めるために、正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂの位置を検出する工程を示している。
【００８０】
第１のヒータブロックによるトップ部の封止が終わった後、図１２に示すように、センサ６０を用いて正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂの位置を検出する。センサ６０としては、例えばレーザセンサを用いることができる。センサ６０は、発光部６０ａと受光部６０ｂとからなり、発光部６０ａから発光されたレーザを受光部６０ｂで受光する。正極端子２１ａまたは負極端子２１ｂの位置では、発光部６０ａからのレーザが正極端子２１ａまたは負極端子２１に遮られて受光部６０ｂで受光されない。センサ６０では、受光部６０ｂがレーザを受光しない部分に正極端子２１ａまたは負極端子２１ｂが位置しているものとして検出を行う。
【００８１】
なお、例えば図１２に示すように、正極端子２１ａ側から負極端子２１ｂ側に向けてセンサ６０を移動させて正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂの位置を検出する場合、正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂの一方の端部のみを検出すればよい。正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂの幅は予め決められている。このため、受光部がレーザを受光しなくなった位置を検出するだけで、正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂの両端の位置を得ることができる。もちろん、受光部がレーザを受光しなくなった位置と、受光部がレーザの受光を再開した位置を検出して正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂの両端の位置を得るようにしてもよい。
【００８２】
センサ６０を用いて正極端子２１ａおよび負極端子２１ｂの位置を検出した後、図１０Ｃに示すように第２のヒータブロックによるトップ部の再封止を行う。図１０Ｃは、図１０Ｂの点線で示す部分を詳細に示したものである。トップ部を再封止する工程を、図１１Ｄないし図１１Ｆにて詳細に説明する。
【００８３】
トップ部の再封止では、図１１Ｄに示すように、例えばシーラント２２ａおよび２２ｂの幅よりも狭い幅の切り欠き部５１ａおよび５１ｂを有する第２のヒータブロック５０を用いる。そして、図１１Ｅに示すように第２のヒータブロック５０を用いてトップ部の封止を行う。このとき、第２のヒータブロック５０は、ラミネートフィルム２３の熱融着層２３ａを構成する樹脂材料およびシーラント２２の融点より高く、表面保護層２３ｃを構成する樹脂材料の融点よりも低い温度とされる。
【００８４】
第２のヒータブロックは、例えばシーラント２２ａおよび２２ｂの幅よりもやや狭い幅の切り欠き部５１ａおよび５１ｂを有する上ヒータブロック５１と、平坦な下ヒータブロック５２とからなる。なお、下ヒータブロック５２を、上ヒータブロック５１と同様の形状としてもよい。そして、下ヒータブロック４２と下ヒータブロック５２とが平坦な形状を有する場合には、下ヒータブロック４２と下ヒータブロック５２とを同じものとしてもよい。図１１Ｆに示すように、第２のヒータブロック５０による封止を行うことにより、第１および第２の段差部が設けられて、シーラント２２とラミネートフィルム２３との間に空隙が生じないように封止を行うことができる。
【００８５】
なお、トップ部の再封止を行う際、第２のヒータブロックの押圧力が強すぎる場合、第２のヒータブロックに対向する部分の熱融着層の溶融された樹脂が必要以上に押し出されてしまう。これにより、第２のヒータブロックによって押圧された部分の樹脂層が薄くなりすぎてしまい、封止性が低下してしまうという問題が生じる。
【００８６】
また、図１３に示すように、特に既に第１のヒータブロックによって封止されている部分において、第２のヒータブロックの押圧によって溶融した樹脂が無理に押し出されてしまう。
【００８７】
このため、非水電解質電池３０では、上述のように、段差厚Ｔ２は、封止部厚Ｔ１に対して１０５％以上の厚みを有することが好ましく、段差厚Ｔ２は、切り欠き部厚Ｔ３に対して９０％以下の厚みを有することが好ましいとしている。
【００８８】
このような厚みを有する第１の段差部および第２の段差部を形成することにより、図１４に示すように、シーラント２２の端部がよれることなく、非水電解質電池３０のトップ部の封止性を高めることができる。
【００８９】
第２のヒータブロック５０でトップ部の再封止を行う場合は、第１の段差部２５および第２の段差部２６を上述のような厚みで形成するために、適切な圧力で封止を行う必要がある。例えば、第２のヒータブロック５０は０．１０ＭＰａ以上０．２０ＭＰａ以下程度の圧力でトップ部を封止することが好ましい。封止時の圧力が弱すぎる場合、段差厚Ｔ２が厚くなり、シーラント２２とラミネートフィルム２３との間の空隙が残存したり、封止幅が狭くなりすぎることにより封止性が低下してしまう。また、封止時の圧力が強すぎる場合、段差厚Ｔ２が薄くなり、樹脂層が薄くなりすぎたりシーラント２２のよれが生じて封止性が低下してしまう。
【００９０】
続いて、図１０Ｄに示すように、封止していない一方のサイド部の開口から、電解液を注液する。そして、減圧環境下において封止していない一辺を封止し、サイド部から延長するラミネートフィルム２３を折り込むことにより、図１０Ｆに示すような非水電解質電池３０を得ることができる。
【００９１】
この発明の非水電解質電池３０では、電極端子２１の近傍を除く部分の封止を確実に行った後、電極端子２１近傍の再封止を行う。このとき、第１の段差部２５および第２の段差部２６が設けられるようにして再封止を行うことにより、封止性を高めることができる。これにより、回路基板等と干渉を起こしやすい広い幅のシーラントを用いることなく、電池内部への水分浸入や電解液の漏れが防止できる。そして、例えば電池内部の圧力が高まった場合であっても、封止部の開烈が起こりにくく、安全性を高めることができる。
【実施例】
【００９２】
＜実施例１＞
下記の実施例１では、幅の異なる切り欠き部を有する第１のヒータブロックおよび第２のヒータブロックを用いてトップ部の封止を行った非水電解質電池をそれぞれ作製し、封止性を確認した。
【００９３】
＜実施例１−１＞
［正極の作製］
コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）９２重量％と、粉状ポリフッ化ビニリデン３重量％と、粉状黒鉛５重量％とを均一に混合し、これをＮ−メチルピロリドンに分散させてスラリー状の正極合剤を調製した。この正極合剤を正極集電体となるアルミニウム箔の両面に均一に塗布し、１００℃で２４時間減圧乾燥することにより正極活物質層を形成した。
【００９４】
次いで、これをロールプレス機で加圧成形することにより正極シートとし、当該正極シートを帯状に切り出して正極とし、活物質の不塗布部分に幅４ｍｍのアルミニウム箔からなる正極端子を溶接した。さらに、正極端子のうち、ラミネートフィルムで外装される際に熱融着層に対向する部分には、幅６ｍｍのポリプロピレン製樹脂フィルムからなるシーラントを接着した。
【００９５】
［負極の作製］
人造黒鉛９１重量％と、粉状ポリフッ化ビニリデン９重量％とを均一に混合し、Ｎ−メチルピロリドンに分散させてスラリー状の負極合剤を調製した。次に、この負極合剤を負極集電体となる銅箔の両面に均一に塗布し、１２０℃で２４時間減圧乾燥することにより負極活物質層を形成した。
【００９６】
次いで、これをロールプレス機で加圧成形することにより負極シートとし、当該負極シートを帯状に切り出して負極とし、物質の不塗布部分に幅４ｍｍのニッケル箔からなる負極端子を溶接した。さらに、負極端子のうち、ラミネートフィルムで外装される際に熱融着層に対向する部分には、幅６ｍｍのポリプロピレン製樹脂フィルムからなるシーラントを接着した。
【００９７】
［電解液の作製］
エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）を６：４の重量比で混合し、０．８ｍｏｌ／ｋｇのＬｉＰＦ6と０．２ｍｏｌ／ｋｇのＬｉＢＦ4を溶解して宴会液を作製した。
【００９８】
［電池素子の作製］
帯状の正極と帯状の負極とを帯状のセパレータを介して長手方向に巻回し、扁平形状とすることにより電池素子を得た。セパレータとしては、厚さ１０μｍの多孔質ポリエチレンフィルムを用いた。
【００９９】
［非水電解質電池の作製］
次に、深絞りにより電池素子収容部を形成したラミネートフィルムを用い、電池素子収容部に電子素子を収容し、電池素子収容部の開口を覆うようにラミネートフィルムを折り返して外装した。このとき、ラミネートフィルムの熱融着層の間に正極端子および負極端子に接着されたシーラントが挟み込まれるようにして外装した。
【０１００】
このあと、サイド部の一辺をヒータブロックにて熱融着した。続いて、幅８ｍｍの切り欠き部を有する第１のヒータブロックを用いて、正極端子導出部および負極端子導出部を避けるようにして電池素子導出辺を熱融着した。続いて、レーザセンサにて正極端子および負極端子の位置を検出した。そして、幅７ｍｍの切り欠き部を有する第２のヒータブロックを用い、正極端子導出部および負極端子導出部を避けるようにして電池素子導出辺を熱融着した。
【０１０１】
このとき、第１の段差部と第２の段差部とが形成されるようにした。電池素子導出辺の封止部の厚み（図５に示す封止部厚Ｔ１）は、１５０μｍとした。そして、第１の段差部の厚み（図５に示す段差厚Ｔ２）を２１０μｍ、第２の段差部の厚み（図５に示す切り欠き部厚Ｔ３）を３２０μｍとした。すなわち、第１の段差部の厚みは封止部に対して１４０％、第２の段差部に対して６６％とした。また、第２の段差部の電極端子導出方向の長さは、封止部の長さと同等とし、１．５ｍｍとした。
【０１０２】
最後に、電解液をラミネートフィルムの開口から注液した後、残りの一辺を熱融着して封止し、非水電解質電池を作製した。
【０１０３】
＜実施例１−２＞
第２のヒータブロックの切り欠き幅を６ｍｍとした以外は実施例１−１と同様にして非水電解質電池を作製した。
【０１０４】
＜実施例１−３＞
第２のヒータブロックの切り欠き幅を５ｍｍとした以外は実施例１−１と同様にして非水電解質電池を作製した。
【０１０５】
＜実施例１−４＞
第２のヒータブロックの切り欠き幅を７．６ｍｍとした以外は実施例１−１と同様にして非水電解質電池を作製した。
【０１０６】
＜比較例１−１＞
第２のヒータブロックによる再封止を行わない以外は実施例１−１と同様にして非水電解質電池を作製した。
【０１０７】
＜比較例１−２＞
第１のヒータブロックの切り欠き幅を５ｍｍとし、第２のヒータブロックによる再封止を行わない以外は実施例１−１と同様にして非水電解質電池を作製した。
【０１０８】
＜比較例１−３＞
第２のヒータブロックの切り欠き幅を７．８ｍｍとした以外は実施例１−１と同様にして非水電解質電池を作製した。
【０１０９】
［開裂圧の測定］
上述の実施例１−１ないし１−４ならびに比較例１−１ないし１−３について、電池素子を外装したラミネートフィルム内部に気体を強制的に送り込み、電極端子導出部の封止部が開裂したときの圧力を測定した。なお、各実施例および比較例はそれぞれ１５個ずつ作製し、開裂圧の平均値と標準偏差とを求めた。
【０１１０】
以下の表１に、測定結果を示す。
【０１１１】
【表１】
2010244725.tif 000003
【０１１２】
表１に示すように、実施例１−１ないし１−４では、シーラント幅よりやや広い切り欠き幅を有する第１のヒータブロックと、第１のヒータブロックよりも狭く電極端子の幅よりも広い切り欠き幅を有する第２のヒータブロックを用いた。ここで、第２のヒータブロックは、第１のヒータブロックの幅と、シーラントの幅の差分の２０％にあたる距離（すなわち０．４ｍｍ）以上、第１のヒータブロックよりも狭いものとした。このような実施例１−１ないし１−４では、開裂圧の平均値が０．４ＭＰａ超と高く、封止性が高いことが分かった。また、開裂圧の標準偏差が小さく、開裂圧のばらつきが少ない、すなわち、封止性にばらつきがなく、高い封止性を有する非水電解質電池を安定して作製できた。
【０１１３】
一方、比較例１−１および１−２では、第２のヒータブロックによる再封止を行わなかった。比較例１では、開裂圧の平均値が低くなり、封止性が低下することが分かった。そして、切り欠き幅が狭い第１のヒータブロックを用いた比較例２では、開裂圧の平均値は比較例１ほど低くはならなかったが、開裂圧の標準偏差が各実施例および比較例１に比して高くなった。これは、第１のヒータブロックによる封止時において、シーラントによれ等の変形が生じるなど、封止状態にばらつきが生じやすくなったと考えられる。さらに、比較例１−３では、第１のヒータブロックの幅と、シーラントの幅の差分の２０％にあたる距離（すなわち０．４ｍｍ）未満、第１のヒータブロックよりも狭い第２のヒータブロック（切り欠き幅７．８ｍｍ）を用いた。比較例１−３では、第２のヒータブロックを用いなかった比較例１−１と略同程度の開裂圧となり、第１のヒータブロックの切り欠き幅と第２のヒータブロックの切り欠き幅とが近すぎる場合には、効果が得にくいことが分かった。
【０１１４】
実施例１−３と比較例１−２を比較すると、どちらも切り欠き幅５ｍｍのヒータブロックを用いている。しかしながら、電極端子導出部分に段差部を設けてトップ部を封止することにより、適切に封止を行うことができることが分かった。
【０１１５】
＜実施例２＞
下記の実施例２では、異なる厚みの第１の段差部を形成した非水電解質電池をそれぞれ作製し、封止性を確認した。
【０１１６】
＜実施例２−１＞
第２のヒータブロックの切り欠き幅を５ｍｍとし、第１の段差部の厚みを１６０μｍとした以外は実施例１−１と同様にして非水電解質電池を作製した。ここで、実施例２−１における封止部の厚みは１５０μｍ、第２の段差部の厚みは３２０μｍであり、実施例１と同様である。また、実施例２−１において、第１の段差部は封止部の厚みに対して１０７％、第２の段差部の厚みに対して５０％である。
【０１１７】
＜実施例２−２＞
第１の段差部の厚みを２１０μｍ、すなわち、第１の段差部を封止部の厚みに対して１４０％、第２の段差部の厚みに対して６６％とした以外は実施例２−１と同様にして非水電解質電池を作製した。
【０１１８】
＜実施例２−３＞
第１の段差部の厚みを２８０μｍ、すなわち、第１の段差部を封止部の厚みに対して１８７％、第２の段差部の厚みに対して８８％とした以外は実施例２−１と同様にして非水電解質電池を作製した。
【０１１９】
＜比較例２−１＞
第１の段差部の厚みを１５５μｍ、すなわち、第１の段差部を封止部の厚みに対して１０３％、第２の段差部の厚みに対して４８％とした以外は実施例２−１と同様にして非水電解質電池を作製した。なお、比較例２−１は、第１の段差部の潰れが大きい非水電解質電池である。
【０１２０】
＜比較例２−２＞
第１の段差部の厚みを２９０μｍ、すなわち、第１の段差部を封止部の厚みに対して１９３％、第２の段差部の厚みに対して９１％とした以外は実施例２−１と同様にして非水電解質電池を作製した。なお、比較例２−２は、第１の段差部の潰れが小さい非水電解質電池である。
【０１２１】
＜比較例２−３＞
第１の段差部の厚みを１５０μｍ、すなわち、第１の段差部を封止部の厚みに対して１００％、第２の段差部の厚みに対して４７％とした以外は実施例２−１と同様にして非水電解質電池を作製した。なお、比較例２−３は、第１の段差部の潰れが大きく、封止部と同等の厚みとされた非水電解質電池である。
【０１２２】
＜比較例２−４＞
第１の段差部の厚みを３２０μｍ、すなわち、第１の段差部を封止部の厚みに対して２１３％、第２の段差部の厚みに対して１００％とした以外は実施例２−１と同様にして非水電解質電池を作製した。なお、比較例２−４は、第１の段差部の潰れが小さく、第２の段差部と同等の厚みとされた非水電解質電池である。
【０１２３】
［開裂圧の測定］
上述の実施例２−１ないし２−３ならびに比較例２−１ないし２−４について、実施例１と同様の方法により電極端子導出部の封止部が開裂したときの圧力を測定した。なお、各実施例および比較例はそれぞれ１５個ずつ作製し、開裂圧の平均値と標準偏差とを求めた。
【０１２４】
以下の表２に、測定結果を示す。
【０１２５】
【表２】
2010244725.tif 000004
【０１２６】
表２に示すように、実施例２−１ないし２−３では、開裂圧の平均値が０．４ＭＰａ超と高く、封止性が高いことが分かった。また、開裂圧の標準偏差が小さく、開裂圧のばらつきが少ない、すなわち、封止性にばらつきがなく、高い封止性を有する非水電解質電池を安定して作製できた。
【０１２７】
これに対して、比較例２−ないし２−４から分かるように、第１の段差部の厚みが封止部の厚みと同等もしくは近い場合、もしくは第１の段差部の厚みが第２の段差部の厚みと同等もしくは近い場合には、各実施例と比較して開裂圧が低下してしまった。そして、第１の段差部の厚みが封止部の厚みと同等もしくは近い比較例２−１および２−３では、開裂圧の標準偏差が大きく、開裂圧のばらつきが大きい、すなわち、封止性にばらつきがあることが分かった。
【０１２８】
＜実施例３＞
下記の実施例３では、電極端子導出方向の長さが異なる第２の段差部を形成した非水電解質電池をそれぞれ作製し、封止性を確認した。
【０１２９】
＜実施例３−１＞
第２のヒータブロックの切り欠き幅を５ｍｍとし、封止部の長さを１．５ｍｍ、第２の段差部の長さを０．３ｍｍとした以外は実施例１−１と同様にして非水電解質電池を作製した。ここで、実施例２−１における封止部の厚みは１５０μｍ、第１の段差部の厚みは２１０μｍ、第２の段差部の厚みは３２０μｍであり、実施例１と同様である。
【０１３０】
＜実施例３−２＞
第２の段差部の長さを０．９ｍｍとした以外は実施例３−１と同様にして非水電解質電池を作製した。
【０１３１】
＜実施例３−３＞
第２の段差部の長さを封止部の長さと同等の１．５ｍｍとした以外は実施例３−１と同様にして非水電解質電池を作製した。
【０１３２】
＜比較例３−１＞
第２の段差部の長さを０ｍｍ、すなわち第２の段差部を設けなかった以外は実施例３−１と同様にして非水電解質電池を作製した。
【０１３３】
［開裂圧の測定］
上述の実施例３−１ないし３−３ならびに比較例３−１について、実施例１と同様の方法により電極端子導出部の封止部が開裂したときの圧力を測定した。なお、各実施例および比較例はそれぞれ１５個ずつ作製し、開裂圧の平均値と標準偏差とを求めた。
【０１３４】
以下の表３に、測定結果を示す。
【０１３５】
【表３】
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【０１３６】
表２に示すように、実施例２−１ないし２−３では、開裂圧の平均値が０．４ＭＰａ超
と高く、封止性が高いことが分かった。また、開裂圧の標準偏差が小さく、開裂圧のばらつきが少ない、すなわち、封止性にばらつきがなく、高い封止性を有する非水電解質電池を安定して作製できた。そして、第２の段差部の長さが長いほど、すなわち封止部の長さに近いほど、より封止性が高くなることが分かった。
【０１３７】
一方、比較例３−１では、第２の段差部が形成されず、空隙が充填されないため、開裂圧が各実施例と比較して低くなってしまうことが分かった。
【０１３８】
上述の実施例１ないし３から分かるように、非水電解質電池の電極端子導出部分に形成する第１の段差部および第２の段差部について、その幅、厚み、長さを適切に設定することにより、安定して高い封止性を有する非水電解質電池を得ることができる。
【０１３９】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【０１４０】
例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
【０１４１】
また、上述の実施形態では巻回型の電池素子を用いる例を説明したが、これに限ったものではない。この発明は、ラミネートフィルムによって電池素子を外装する非水電解質電池に適用することができるものであり、電池素子は積層型等の他の構成を用いることができる。
【０１４２】
さらに、正極端子および負極端子の導出位置の検出は、異なる方法を用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１４３】
１，２１・・・電極端子
１ａ，２１ａ・・・正極端子
１ｂ，２１ｂ・・・負極端子
２，２ａ，２ｂ，２２，２２ａ，２２ｂ・・・シーラント
３，２３・・・ラミネートフィルム
３ａ，２３ａ・・・熱融着層
３ｂ，２３ｂ・・・金属層
３ｃ，２３ｃ・・・表面保護層
１０，４１，４２・・・ヒータブロック
１０ａ，１０ｂ・・・切り欠き部
２０・・・電池素子
２４・・・電池素子収容部
２５・・・
２６・・・
３０・・・非水電解質電池
【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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