(57)【要約】【課題】封止状態の耐圧性（耐圧封止性）に優れた密閉型電池を提供する。【解決手段】  電池ケースの内外を連通する貫通孔２４のケース外表面側の周縁に形成された封止フィルム接着部３２と、電池ケースの外表面上に配置され、貫通孔２４を覆って該貫通孔２４を介したケース内外の流体の移動を封止するために封止フィルム接着部３２に接着された封止フィルム３０とを備え、封止フィルム３０は、部分的に封止フィルム接着部３２に溶着することによって電池ケース外表面上に取り付けられており、封止フィルム３０の溶着部位として、流体の移動を封止するために貫通孔２４を囲むように形成された相対的に半径の小さい環状の第１封止溶着部４０と相対的に半径の大きい環状の第２封止溶着部５０とを少なくとも有しており、さらに、第１封止溶着部４０の外周４２と第２封止溶着部５０の内周５４との間に、封止フィルム３０と封止フィルム接着部３２との接着強度を補強するアシスト溶着部５８が形成されている電池１００である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池ケースと、
前記電池ケースの内外を連通する貫通孔のケース外表面側の周縁に形成された封止フィルム接着部と、
前記電池ケースの外表面上に配置され、前記貫通孔を覆って該貫通孔を介したケース内外の流体の移動を封止するために前記封止フィルム接着部に接着された封止フィルムと
を備え、
ここで前記封止フィルムは、部分的に前記封止フィルム接着部に溶着することによって前記電池ケース外表面上に取り付けられており、
前記封止フィルムの溶着部位として、前記流体の移動を封止するために前記貫通孔を囲むように形成された相対的に半径の小さい環状の第１封止溶着部と相対的に半径の大きい環状の第２封止溶着部とを少なくとも有しており、
さらに、前記第１封止溶着部の外周と前記第２封止溶着部の内周との間に、前記封止フィルムと前記封止フィルム接着部との接着強度を補強するアシスト溶着部が形成されていることを特徴とする、電池。
【請求項２】
前記アシスト溶着部として、前記第１封止溶着部と前記第２封止溶着部とを連結する連結溶着部を有する、請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記第１封止溶着部と前記第２封止溶着部との間には、所定の間隔で前記連結溶着部が複数形成されている、請求項２に記載の電池。
【請求項４】
前記第１封止溶着部の外方に、相互に独立した点状又は線状に形成されたアシスト溶着部を有する、請求項１から３の何れか一つに記載の電池。
【請求項５】
前記第１封止溶着部の外方に、相互に連結した線状に形成されたアシスト溶着部を有する、請求項１に記載の電池。
【請求項６】
前記封止フィルムは、前記電池ケースの外表面の封止フィルム接着部にレーザ溶着により接着されている、請求項１から５の何れか一つに記載の電池。
【請求項７】
前記封止フィルムには、前記貫通孔に通じる開口部が形成されており、
少なくとも前記貫通孔及び前記封止フィルムに形成された前記開口部を覆って該貫通孔及び該開口部を介したケース内外の流体の移動を封止する本封止部材が前記ケース外表面側に装着されている、請求項１から６の何れか一つに記載の電池。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一つに記載の電池を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン電池等の電池に形成される封止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン電池その他の密閉型の二次電池は、車両搭載用電源あるいはパソコンや携帯端末の電源等として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられるものとして期待されている。
【０００３】
この種の密閉型電池を製造する一つの代表的な方法では、正極活物質を有する正極および負極活物質を有する負極を備える発電要素（電極体）を適当な電解質とともに金属製の外装ケースに収納し、該ケースを封止（密閉）する。ここで、組立直後の電池（電池組立体）は未充電状態にあるので、該電池組立体に対して初期充電（構築した電池に対して初めて充電することをいう。以下同じ。）を行う。かかる初期充電を行うと一般に電池内でガス（例えば水素ガス）が発生して内圧が上昇するため、該初期充電の後に一旦上記密閉状態を解いてケース内のガスを放出させる。かかるガスの放出（ガス抜き）は、典型的には、ケースに設けられた貫通孔を通じて該ケースの内外を連通するガス抜き通路を形成することにより行われる。ガス抜きが終了したら、上記ガス抜き通路を封止してケース内を再び密閉状態とする。このようにして密閉型電池が製造される。この種の技術に関する従来技術文献として特許文献１〜３が挙げられる。
【特許文献１】特開２００４−３５５９７７号公報
【特許文献２】特公平７−１０７８３８号公報
【特許文献３】実開昭６３−１３１１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、注液孔にフッ素ゴム栓を挿入することで仮封止を行い、初期充電およびエージングを行った後に上記ゴム栓を取り除いて余剰ガスを排出している。しかし、このようなゴム栓は、取り付けおよび・取り外し操作の自動化が難しく生産性の向上が困難であることに加えて、内圧の上昇によってゴム栓が浮き上がり（外側に押し出され）気味となることがある。すなわち仮封止状態の耐圧封止性が不足しがちである。ポリテトラフルオロエチレン球の封止栓を用いる特許文献２に記載の技術についても同様である。
【０００５】
また、特許文献３には、イメージセンサ等の仮封止用カバーフィルムにおいて、カバーフィルム本体の表裏面のうち一方の面に中央部を残して周縁部に粘着剤層を形成して仮封止する構造が開示されている。しかし、このような構成を上述した電池組立体の仮封止に適用した場合、ケース内圧の上昇によって周縁部に形成した粘着剤層の一部に剥れや破断が生じると、該剥れや破断部分から該粘着剤層の外側にガスが容易に漏れてしまい、仮封止構造が破壊される虞がある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、封止状態の耐圧性（耐圧封止性）に優れた密閉型電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によって提供される電池は、電池ケースと、上記電池ケースの内外を連通する貫通孔のケース外表面側の周縁に形成された封止フィルム接着部と、上記電池ケースの外表面上に配置され、上記貫通孔を覆って該貫通孔を介したケース内外の流体（例えば電池内で発生したガスや電解液など）の移動を封止するために上記封止フィルム接着部に接着された封止フィルムとを備える。ここで上記封止フィルムは、部分的に上記封止フィルム接着部に溶着することによって上記電池ケース外表面上に取り付けられている。そして、上記封止フィルムの溶着部位として、上記流体の移動を封止するために上記貫通孔を囲むように形成された相対的に半径の小さい環状の第１封止溶着部と相対的に半径の大きい環状の第２封止溶着部とを少なくとも有している。さらに、上記第１封止溶着部の外周と上記第２封止溶着部の内周との間に、上記封止フィルムと上記封止フィルム接着部との接着強度を補強するアシスト溶着部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の電池構成によれば、封止フィルムの溶着部位として、相対的に半径の小さい第１封止溶着部と相対的に半径の大きい第２封止溶着部とからなる二重の環状溶着部を設けているので、半径の小さい第１封止溶着部によって貫通孔を介したケース内外の流体（例えば電池内で発生したガス）の移動を規制（封止）することができるとともに、仮に第１封止溶着部の一部に剥がれや亀裂が生じた場合でも、半径の大きい第２封止溶着部によって、該亀裂を通じた流体の外部への移動を規制（封止）することができ、流体漏れを防止することができる。加えて、第１封止溶着部と第２封止溶着部との間にアシスト溶着部が形成されているので、封止フィルムと封止フィルム接着部との接着強度をさらに補強することができ、これにより、封止状態の耐圧性（耐圧封止性）に優れた電池を提供することができる。
【０００９】
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記アシスト溶着部として、上記第１封止溶着部と上記第２封止溶着部とを連結する連結溶着部を有する。第１封止溶着部の一部に亀裂が生じると、該亀裂を通じて流体（例えばガス）が第１封止溶着部の径方向の外側に向けて流出し、それに伴い封止フィルムの剥がれが第１封止溶着部の径方向の内側から外側に向けて進行するが、上記構成によれば、該封止フィルムの剥がれの進む方向に連結溶着部（アシスト溶着部）が延びて形成されているため、封止フィルムと封止フィルム接着部との接着強度を好ましく補強することができる。
【００１０】
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記第１封止溶着部と上記第２封止溶着部との間には、所定の間隔で上記連結溶着部が複数形成されている。第１封止溶着部の一部に亀裂が生じると、該亀裂を通じて流体（例えばガス）が第２封止溶着部の方向（第１封止溶着部の径方向外側）に向けて流出し、第２封止溶着部によって移動の規制を受けていることとなる。このとき、第２封止溶着部にかかる荷重は、該第２封止溶着部によって移動の規制を受けている流体の封止面積に比例する。上記構成によれば、第１封止溶着部と第２封止溶着部とを連結する連結溶着部を第１封止溶着部の周方向に並列して複数形成しているので、第１封止溶着部の亀裂を通じて流体が第２封止溶着部の方向に流出したときに、第２封止溶着部によって移動の規制を受けている流体の封止面積を小さくすることができる。これにより、流体封止時に第２封止溶着部にかかる荷重を小さくすることができ、第２封止溶着部の剥がれや破断を回避することができる。
【００１１】
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記第１封止溶着部の外方に、相互に独立した点状又は線状に形成されたアシスト溶着部を有する。かかる構成によれば、第１封止溶着部と第２封止溶着部との間において、封止フィルムと封止フィルム接着部との接着面積を増大して接着強度をさらに補強することができるとともに、第１封止溶着部の亀裂を通じて流体（例えばガス）が第２封止溶着部の方向に流出したときに、第２封止溶着部によって移動の規制を受けている流体の封止面積を点状又は線状のアシスト溶着部の面積分だけ小さくすることができる。これにより、封止時に第２封止溶着部にかかる荷重をさらに小さくすることができる。
また、ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記第１封止溶着部の外方に、相互に連結した線状に形成されたアシスト溶着部を有する。この場合、相互に連結した線状アシスト溶着部によって多角形状を形成するとともに、該多角形状を構成する線状アシスト溶着部のそれぞれの一部が第１封止溶着部と連結していることが好ましい。
【００１２】
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記封止フィルムは、上記電池ケースの外表面の封止フィルム接着部にレーザ溶着により接着されている。レーザ溶着を用いることにより、封止フィルムの溶着部位を容易に且つ安定して形成することができる。
【００１３】
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記封止フィルムには、上記貫通孔に通じる開口部が形成されている。そして、少なくとも上記貫通孔及び上記封止フィルムに形成された上記開口部を覆って該貫通孔及び該開口部を介したケース内外の流体の移動を封止する本封止部材が上記ケース外表面側に装着されている。かかる構成によれば、貫通孔の内部空間（すなわち電池ケースの内部空間）を、本封止部材によって高度に（水分侵入防止性能、該性能の耐久性等がより高いレベルで）封止（本封止）することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、以下、角形リチウムイオン密閉型電池１００を例にして本発明の電池の構造について詳細に説明するが、本発明をかかる実施形態に記載されたものに限定することを意図したものではない。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。
【００１５】
本実施形態に係るリチウムイオン電池１００は、例えば図１に示すように、長尺シート状の正極および負極が長尺シートのセパレータを介して扁平に捲回された形態の電極体（捲回電極体）８０と、該捲回電極体８０を収容し得る形状（本例では扁平な箱形）の電池ケース１０とを備える。
【００１６】
捲回電極体８０を収容する電池ケース１０は、一端（本実施形態に係る電池１００の通常の使用状態における上側の端部に相当する。）に開口部を有する箱形（すなわち有底四角筒状）のケース本体１２と、その開口部に取り付けられて該開口部を塞ぐ蓋体２０とを備える。蓋体２０は、ケース本体１２の開口形状に合う長方形状に形成されており、この例では、その中央部には円筒状の筒部２２が形成されている。
【００１７】
かかる電池ケース１０には、該電池ケース１０の内外を連通する貫通孔２４が形成されている。この実施形態では、筒部２２の内周壁によって蓋体２０を厚み方向に貫通する貫通孔２４が区画形成されている。この筒部２２（すなわち、貫通孔２４を区画形成する貫通孔形成部分）が蓋体２０（ケース１０）の外側に突出して延びていることにより、貫通孔２４の外部開口端２４Ａは、蓋体２０の外表面のうち筒部２２を囲む周辺部分よりも高い位置に形成されている。
【００１８】
電池ケース１０のうち少なくとも筒部２２の上端部分（すなわち、貫通孔２４の外部開口端２４Ａを囲む環状部分２６）を構成する部分は、例えばアルミニウム材料製である。電池ケース１０の他の部分（蓋体２０のうち環状部分２６以外の部分およびケース本体１２）を構成する材料は特に制限されず、例えば、従来の密閉型電池の蓋体に使用されるものと同様の材料であればよい。当該部分が軽量で熱伝導性の良い金属材料を主体に構成されたケース１０が好ましく、このような金属材料としてアルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルめっき鋼、銅等が例示される。本実施形態に係る電池１００では、環状部分２６を含む蓋体２０およびケース本体１２の全体がいずれもアルミニウム材料（例えば、ＪＩＳに規定する合金番号が１０００番台のアルミニウム）を主体に形成されている。
【００１９】
電池ケース１０の内外を連通する貫通孔２４のケース外表面側の周縁には、封止フィルム接着部３２が形成されている。この実施形態では、封止フィルム接着部３２は、貫通孔２４の外部開口端２４Ａを囲む筒部２２の上端面２６に溶着されたベースフィルム３２である。ベースフィルム３２は、筒部２２の上端部分（環状部分）２６とほぼ同じ外径および内径を有する円環状（孔開き円盤状）であって、筒部２２の上端部分の全面に直接溶着（例えば熱溶着）されている。
【００２０】
この封止フィルム接着部３２には、封止フィルム３０が接着されている。封止フィルム３０は、電池ケース１０の外表面上に配置され、貫通孔２４を覆って該貫通孔２４を介したケース内外の流体（例えば電池内で発生したガスや電解液など、この実施形態ではガス）の移動を封止するための部材である。この実施形態では、封止フィルム３０は、筒部２２の上端部分２６とほぼ同じ外径を有する円形であって、ベースフィルム３２の上面に重ねて溶着（例えばレーザ溶着）されている。封止フィルム３０およびベースフィルム３２の厚みは目的および構成に応じて適宜選択することができ特に限定さないが、通常は該厚みが凡そ１０μｍ〜１０００μｍ（例えば凡そ２５μｍ〜２５０μｍ）であるものを好ましく使用し得る。
【００２１】
なお、この実施形態では、封止フィルム３０は仮封止用フィルムであり、貫通孔２４に通じる開口部３４が形成されている。図示した例では、該フィルム３０の中央付近（貫通孔２４の外部開口端２４Ａを覆う部分）には、後述する電池１００の製造過程においてガス抜き通路として利用可能なサイズの開口部（ガス排出孔）３４が開けられている。そして、少なくとも貫通孔２４及び封止フィルム３０に形成された開口部３４を覆って該貫通孔２４及び該開口部３４を介したケース内外の流体（ガス）の移動を封止する本封止部材２８がケース外表面側に装着されている。このようにして、貫通孔２４の内部空間（すなわちケース１２の内部空間）は、本封止部材２８によって、高度に（水分侵入防止性能、該性能の耐久性等がより高いレベルで）封止（本封止）されている。
【００２２】
続いて、図２および図３を参照しつつ、封止フィルム接着部３２に接着された封止フィルム３０の溶着部位について説明する。図２は封止フィルム３０の溶着部位の周辺構造を模式的に示す平面図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を模式的に示す断面図である。なお、各図では封止フィルム３０にはガス抜き通路となる開口部３４が開いていない仮封止の状態を示している。
【００２３】
図２および図３に示すように、封止フィルム３０は、部分的に封止フィルム接着部３２に溶着することによって電池ケース外表面（ここでは筒部２２の上端部分２６）上に取り付けられている。そして、封止フィルム３０の溶着部位として、流体（例えば電池内で発生したガスや電解液など）の移動を封止するために貫通孔２４を囲むように形成された相対的に半径の小さい環状の第１封止溶着部４０と、相対的に半径の大きい環状の第２封止溶着部５０とを有している。この実施形態では、第１封止溶着部４０および第２封止溶着部５０はいずれも円環状に形成されるとともに、第１封止溶着部４０及び第２封止溶着部５０のそれぞれが貫通孔２４の中心に対して同心円状になるように配置されている。第１封止溶着部４０及び第２封止溶着部５０の形状はそれぞれ、貫通孔２４の周りを囲む形状であればよく、図示した円環状に限らず、その他の形状（例えば、長円、楕円、多角形状など）であってもよい。このように封止フィルムの溶着部位として相対的に半径の小さい第１封止溶着部４０と相対的に半径の大きい第２封止溶着部５０とからなる二重の環状溶着部を設けることにより、半径の小さい第１封止溶着部４０によって貫通孔２４を介したケース内外の流体（ここではガス）の移動を規制（封止）することができる。また、図４に示すように、仮に第１封止溶着部４０の一部に亀裂４５が生じた場合でも、半径の大きい第２封止溶着部５０によって、該亀裂４５を通じた流体（ガス）の外部への移動を規制（封止）することができ、流体漏れを防止することができる。
【００２４】
さらに、第１封止溶着部４０の外周４２と第２封止溶着部５０の内周５４との間にアシスト溶着部５８が形成されている。アシスト溶着部５８は、第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０との間において、封止フィルム３０と封止フィルム接着部３２との接着面積を増大して接着強度を補強するように形成されていればよい。この実施形態では、上記アシスト溶着部５８として、第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０とを連結する連結溶着部５８を有する。第１封止溶着部４０の一部に亀裂４５（図４）が生じると、該亀裂４５を通じて流体（ガス）が第１封止溶着部４０の径方向の外側に向けて流出し、それに伴い封止フィルム３０の剥がれが第１封止溶着部４０の径方向の内側から外側に向けて進行するが、上記構成によれば、該封止フィルム３０の剥がれの進む方向に連結溶着部（アシスト溶着部）５８が延びて形成されているため、封止フィルム３０と封止フィルム接着部３２との接着強度を好ましく補強することができる。なお、連結溶着部（アシスト溶着部）５８の形状は、封止フィルム３０の剥がれの進行を妨げることができ得る形状であればよい。例えば、図示したように、第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０とを直線状に連結するブリッジ形状であってもよい。あるいは必要に応じて、第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０とを屈曲して連結する蛇行形状（くの字状やジグザグ状など）であってもよい。
【００２５】
また、第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０との間には、所定の間隔で連結溶着部５８が複数形成されている。この実施形態では、第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０とを連結する４つの連結溶着部５８を第１封止溶着部４０の周方向に並列して形成している。換言すると、４つの連結溶着部５８によって、第１封止溶着部４０の外周４２と、第２封止溶着部５０の内周５４とで囲まれた未溶着の領域（すなわち封止フィルム接着部３２に溶着されていない領域）を４つの扇状未溶着部位４４に分割している。上記構成において、図４に示すように、第１封止溶着部４０の一部に亀裂４５が生じると、該亀裂４５を通じて流体（ガス）が第２封止溶着部５０の方向に流出する。このとき、第１封止溶着部４０の亀裂４５を通じて第２封止溶着部５０の方向に流出した流体（ガス）は、４つに分割した扇状未溶着部位４４の何れか一つに流出し（図４では未溶着部位４４ａ）、第２封止溶着部５０によって移動の規制を受けていることとなる。
上記構成によれば、第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０とを連結する連結溶着部５８を第１封止溶着部４０の周方向に並列して複数形成しているので、第１封止溶着部４０の亀裂４５を通じて流体（ガス）が第２封止溶着部５０の方向に流出したときに、第２封止溶着部５０によって移動の規制を受けている流体（ガス）の封止面積を小さくすることができる。図示した例では、亀裂４５を通じて流出した流体（ガス）は、４つに分割した扇状未溶着部位４４の一つに流出するため、第２封止溶着部５０によって移動の規制を受けている流体（ガス）の封止面積を１／４程度に低減することができる。これにより封止時に第２封止溶着部５０にかかる荷重を小さくすることができ、第２封止溶着部の剥がれや破断を回避することができる。
【００２６】
本実施形態に係る電池１００の構成によれば、封止フィルム３０の溶着部位として、相対的に半径の小さい第１封止溶着部４０と相対的に半径の大きい第２封止溶着部５０とからなる二重の環状溶着部を設けているので、半径の小さい第１封止溶着部４０によって貫通孔２４を介したケース内外の流体（ガス）の移動を規制することができるとともに、仮に第１封止溶着部４０の一部に剥がれや亀裂４５が生じた場合でも、半径の大きい第２封止溶着部５０によって、該亀裂４５を通じた流体の外部への移動を規制（封止）することができ、流体漏れを防止することができる。
【００２７】
加えて、第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０との間にアシスト溶着部５８が形成されているので、封止フィルム３０と封止フィルム接着部３２との接着強度をさらに補強することができ、これにより、封止状態の耐圧性（耐圧封止性）に優れた電池１００を提供することができる。また、この実施形態では、上記アシスト溶着部５８として、第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０とを連結する連結溶着部５８を有する。かかる連結溶着部５８は、封止フィルム３０の剥がれの進む方向に延びて形成されているため、封止フィルム３０と封止フィルム接着部３２との接着強度を好ましく補強することができる。
【００２８】
さらに、この実施形態では、第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０とを連結する連結溶着部５８を第１封止溶着部４０の周方向に並列して複数形成しているので、第１封止溶着部４０の亀裂４５を通じて流体（ガス）が第２封止溶着部５０の方向に流出したときに、第２封止溶着部５０によって移動の規制を受けている流体の封止面積を小さくすることができる。これにより、封止時に第２封止溶着部５０にかかる荷重を小さくすることができ、第２封止溶着部５０の剥がれや破断を回避することができる。
【００２９】
さらに説明すると、上述したように、第１封止溶着部４０の一部に亀裂４５が生じると、該亀裂４５を通じて流体（ガス）が第２封止溶着部５０の方向に向けて流出し、第２封止溶着部５０によって移動の規制を受けていることとなる。このとき、第２封止溶着部５０にかかる荷重Ｆは、下記の式（１）を用いて表される。
【００３０】
Ｆ＝Ｐ×Ｓ  ・・・式（１）  
【００３１】
ここで、Ｐは電池ケースの内圧であり、ここでは定数である。Ｓは第２封止溶着部５０によって移動の規制を受けている流体の封止面積（電池ケースの外表面上において流体の移動を実際に規制している封止フィルムの封止部位で囲まれた領域の面積）である。
式（１）から分かるように、第２封止溶着部５０にかかる荷重Ｆは、該第２封止溶着部によって移動の規制を受けている流体の封止面積Ｓに比例する。すなわち、第２封止溶着部５０によって移動の規制を受けている流体の封止面積Ｓが大きくなるほど、第２封止溶着部５０にかかる荷重Ｆは増大する。したがって、連結溶着部５８が一つも存在しない場合、第２封止溶着部５０は、該第２封止溶着部５０によって囲まれた環状領域の全ての流体（ガス）の移動を規制する必要があるため、該第２封止溶着部５０には多大な荷重がかかることとなり、場合によっては該第２封止溶着部５０に剥がれや破断が生じる虞がある。これに対し、本実施形態の構成によれば、第２封止溶着部５０によって囲まれた環状領域を複数の連結溶着部５８で分割し、当該分割した領域の流体（ガス）の移動だけを規制すればよいので、該第２封止溶着部５０にかかる荷重を小さくすることができる。これにより、封止時における第２封止溶着部５０の剥がれや破断を回避することができる。
【００３２】
なお、本実施形態に係る溶着部の各寸法について例示すると次の通りである。貫通孔２４の直径が１．６ｍｍ程度であり、第１封止溶着部４０の内周４６の直径が２．５ｍｍ程度であり、第２封止溶着部５０の内周５４の直径が４．５ｍｍ程度であり、各溶着部４０、５０の幅が０．３ｍｍ程度である。
【００３３】
次に、図５を参照しつつ本実施形態に係る捲回電極体８０の構成について説明する。捲回電極体８０は、図５に示すように、通常のリチウムイオン電池の捲回電極体と同様、長尺シート状の正極（正極シート）６６および負極（負極シート）６８を計二枚の長尺シート状のセパレータ（セパレータシート）（図示せず）とともに積層して長手方向に捲回し、次いで得られた捲回体を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって作製され得る。この実施形態では、正極シート６６と負極シート６８とが幅方向に位置をややずらして、上記セパレータシートの幅方向の一端および他端からシート６６、６８の幅方向の一端がそれぞれはみ出すように積層された状態で捲回されている。その結果として、捲回電極体８０の捲回軸方向の一方および他方の端部には、正極シート６６の幅方向の一端が捲回コア部分６７（すなわち正極シート６６と負極シート６８とセパレータシートとが密に捲回された部分）から外方にはみ出した部分と、負極シート６８の幅方向の一端が捲回コア部分６７から外方にはみ出した部分とがそれぞれ形成されている。それらのはみ出し部分に外部接続用の正極端子６２および負極端子６４の一端が接続される。これらの電極端子６２、６４は上述のように電池ケース１０（蓋体２０）に取り付けられ、該ケース１０の外部まで引き出される。なお、図１では電極端子６２、６４の図示を省略している。
【００３４】
かかる捲回電極体８０を構成する材料および部材自体は、従来のリチウムイオン電池に備えられる電極体と同様でよく、特に制限はない。例えば正極シート６６は、長尺状の正極集電体（例えばアルミニウム箔）の上に正極活物質層が形成された構成であり得る。この正極活物質層の形成に用いる正極活物質としては、従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定なく使用することができる。好適例として、ＬｉＮｉＯ２，ＬｉＣｏＯ２，ＬｉＭｎ２Ｏ４等のリチウム遷移金属酸化物が挙げられる。負極シート６８は、長尺状の負極集電体（例えば銅箔）の上に負極活物質層が形成された構成であり得る。この負極活物質層の形成に用いる負極活物質としては、従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定なく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム遷移金属酸化物、リチウム遷移金属窒化物等が挙げられる。上記セパレータシートの好適例としては、多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。
【００３５】
次に、本実施形態に係る封止フィルム３０およびベースフィルム３２の構成について説明する。封止フィルム３０およびベースフィルム３２を形成する樹脂材料（好ましくは熱可塑性樹脂材料）を構成するポリマー材料（樹脂成分）としては、使用する電解液に対して耐性（典型的には耐酸性）を有する各種のポリマー材料を適宜選択して用いることができる。例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン系樹脂（酸変性ＰＰ等の変性ポリオレフィン系樹脂を包含する。以下同じ。）；パーフロロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系樹脂；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂；等のポリマー材料を好ましく採用することができる。また、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡ（ポリアミド樹脂）、ＰＩ（ポリイミド樹脂）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド樹脂）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン樹脂）等のポリマー材料を用いてもよい。このようなポリマー材料の一または二以上を含む一種類の樹脂材料から形成された単層フィルムであってもよく、組成（ポリマー材料の組成、添加剤含有の有無および添加量等）の異なる二種類以上の樹脂材料からそれぞれ形成された二以上の樹脂層を有する積層フィルムであってもよい。ガスバリア性等の観点から、上記ポリマー材料として結晶性ポリマーを含む樹脂材料により形成された少なくとも一つの樹脂層を備える樹脂フィルムを好ましく用いることができる。
【００３６】
この実施形態では、封止フィルム３０は、二層構造の積層フィルムとして構成されている。図６に示す断面図を参照しつつ説明すると、封止フィルム３０は、下層３０Ａの上に芯材層３０Ｂを積層した二層構造を有している。芯材層３０Ｂは、例えばポリマー材料がＰＥＮである樹脂材料から形成された層（ＰＥＮ層）である。下層３０Ａは、例えばポリマー材料が酸変性ＰＰである樹脂材料から形成された層（ＰＰ層）である。ただし、下層３０Ａを形成する樹脂材料は、レーザ吸収材としてのカーボンブラック（ＣＢ）が添加された組成である。このＣＢを含むことにより、下層３０Ａは薄い灰色の外観を呈する。なお、ベースフィルム３２は、封止フィルム３０と同じフィルム材料（二層構造の積層フィルム）を使用してもよいし、異なるフィルム材料（例えば単層構造のフィルム）を使用してもよい。この実施形態では、レーザ吸収材としてのカーボンブラック（ＣＢ）が添加されたポリプロピレン（ＰＰ）フィルムを使用している。
【００３７】
このような構成を備えるリチウムイオン電池１００の一製造例につき、図面を参照しつつ説明する。
【００３８】
まず、電池ケース１０を構成する蓋体２０を用意する。そして、この蓋体２０の貫通孔２４を囲む環状部分（円筒２２の上端部分）２６にベースフィルム３２を乗せ、加熱および加圧により熱溶着する。この熱溶着工程は、一般的な樹脂フィルムの熱溶着と同様にして行い得る。例えば、被着面の最高到達温度が１５０〜２５０℃（好ましくは２００〜２５０℃）となり、溶着後におけるフィルムの厚さが溶着前の凡そ３０〜９０％（好ましくは５０〜６０％）となるように熱溶着を行うとよい。
【００３９】
なお、ベースフィルム３２の平面形状は、蓋体２０の貫通孔２４を囲む環状部分（円筒２２の上端部分）２６の平面形状とほぼ同じ円環状である。すなわち、ベースフィルム３２の中央部には環状部分２６の内径（貫通孔２４の外部開口端２４Ａの開口径）とほぼ同じ内径の孔が形成されている。環状部分２６に位置合わせしてベースフィルム３２を溶着することにより、環状部分２６の全体がベースフィルム３２で覆われる。
【００４０】
このようにしてベースフィルムの溶着（ここでは熱溶着）が行われた蓋体２０を用いて、例えば以下の手順により、図７に示す構成の電池組立体６０を構築する。すなわち、あらかじめ蓋体２０に固定された正極端子６２および負極端子６４の内側端を、捲回電極体８０の軸方向両端部に形成された正極シートおよび負極シートのはみ出し部にそれぞれ接合（例えば溶着）することにより、電極体８０と蓋体２０とを結合する。そして、この蓋体２０に結合された電極体８０をケース本体１２の開口部から内部に収めるようにして該開口部に蓋体２０を被せ、蓋体２０とケース本体１２との合わせ目を例えばレーザ溶着により封止する。このようにして電池ケース１０に捲回電極体８０が収容される。この段階では、図７に示すように、蓋体２０に設けられた貫通孔２４は依然として開放された（封止されていない）状態にある。その開放状態にある貫通孔２４を通じてケース１０内に電解液（図示せず）を注入することにより、電極体８０と電解液とがケース１０に収容された電池組立体６０を得る。すなわち、本実施形態では、電池ケース１０に電極体８０を収容し、次いで貫通孔２４からケース１０内に電解液を注入することにより、電池組立体６０が構築される。かかる態様によると、後述するガス抜き通路としても利用される貫通孔２４を通じて電解液を注入することにより、該貫通孔２４とは別に設けられた電解液注入口から電解液を注入する態様に比べて電池ケース１０の封止箇所を減らすことができる。このことによって、電池の封止性（密閉性）の向上、生産性の向上等の効果が実現され得る。
【００４１】
上記電解液としては、従来からリチウムイオン電池に用いられる非水電解液と同様のものを特に限定なく使用することができる。かかる非水電解液は、典型的には、適当な非水溶媒に支持塩を含有させた組成を有する。上記非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン等からなる群から選択された一種または二種以上を用いることができる。また、上記支持塩としては、例えば、ＬｉＰＦ６，ＬｉＢＦ４，ＬｉＡｓＦ６，ＬｉＣＦ３ＳＯ３，ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３，ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２，ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３等のリチウム塩を好ましく用いることができる。
【００４２】
電解液の注入後、図８に示すように、封止フィルム３０をベースフィルム３２の上面に溶着する。これにより貫通孔２４を仮封止する。封止フィルム３０の溶着方法としてはレーザ透過溶着法を好ましく適用することができる。より具体的には、封止フィルム３０の芯材層３０Ｂの上にガラス板７０を裁置し、該ガラス板７０で封止フィルム３０およびベースフィルム３２を加圧しつつ芯材層３０Ｂ側からレーザ光Ｌを照射する。このとき、レーザ光Ｌの照射ラインが図２に示した第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０と連結溶着部５８とからなる溶着ラインを描くようにレーザ光Ｌを照射する。すると、レーザ吸収材（ここではＣＢ）を含む下層３０Ａが上記レーザ光を吸収して発熱することにより、封止フィルム３０の下層３０Ａ（被溶着面を構成する層）とベースフィルム３２との間に溶液プールが形成され、これにより両フィルム３０、３２を溶着することができる。
【００４３】
なお、上記封止フィルムのレーザ透過溶着は、例えば公知の方法および装置を用いて、一般的な樹脂フィルムのレーザ透過溶着と同様にして行うことができる。その際、レーザ照射条件（レーザ光の出力［Ｗ］、走査速度［ｍｍ／ｓ］等）については、封止フィルム３０（特に下層３０Ａ）およびベースフィルム３２の構成（樹脂組成、レーザ吸収材の添加量等）に応じて、溶着に適した発熱量が得られるように適宜設定することができる。
【００４４】
このように、貫通孔２４の外部開口端２４Ａを囲む環状部分２６に予めベースフィルム（樹脂フィルム）３２を接合（例えば溶着、ここでは熱溶着）しておき、そのベースフィルム３２に封止フィルム３０を溶着（ここではレーザ透過溶着）することにより、外部開口端２４Ａを封止フィルム３０によって適切に仮封止することができる（図３参照）。また、上述のように、レーザ溶着を用いることにより、封止フィルム３０の溶着部位４０、５０、５８を容易に且つ安定して形成することができる。
【００４５】
次いで、上記仮封止状態にある電池組立体６０を初期充電する。この初期充電は、従来の一般的なリチウムイオン電池におけるコンディショニング（初期充放電）を行う場合の操作と同様にして実施することができる。
【００４６】
このようにして初期充電を行った後、図９に示すように、封止フィルム３０にガス排出孔（開口）３４を形成する。これによりケース１０の内部から貫通孔２４およびガス排出孔３４を介してケース外に至るガス抜き通路Ｇが形成され、このガス抜き通路Ｇを通ってケース１０内の余剰ガス（典型的には、主として上記初期充電により生じたガス）が外部に排出される。
【００４７】
ガス排出孔３４の形成方法は、貫通孔２４の内部空間を外部に開放し得る孔を封止フィルム３０に形成することのできる方法であればよく、特に限定されない。例えば、封止フィルム３０が貫通孔２４に臨む部分に適当な穿孔具（針、パンチ、ドリル等）を用いて孔を開ける方法、封止フィルム３０にレーザ等の高エネルギー線を照射して孔を開ける方法等を適宜採用することができる。
【００４８】
その後しばらく放置して適切なガス量をケース外へと放出したら、金属製の本封止部材２８を蓋体２０に溶着する。ここで使用する本封止部材２８は、図１に示すように、筒部２２およびその上端面に溶着されたフィルム３０、３２の全体を覆う（収容する）有底略円錐形状のカバー部２８Ａと、カバー部２８Ａの開口端から外周に広がるフランジ部２８Ｂとを有する。本封止部材２８の構成材質としては、蓋体２０と溶着可能な各種の金属材料（アルミニウム、ステンレス鋼等）を好ましく使用することができる。この実施形態では、アルミニウム製の本封止部材２８を用いている。筒部２２を囲む環状の溶着部においてこのフランジ部２８Ｂを蓋体２０に溶着（例えば、レーザ溶着、電子ビーム溶着等の溶着方法を好ましく採用し得る。）することにより、貫通孔２４（ケース１０）を本封止する。このようにして本実施形態に係るリチウムイオン電池１００を製造することができる。
【００４９】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
【００５０】
例えば、上述した実施形態では、封止フィルム接着部３２は、電池ケースの外表面に溶着されたベースフィルム３２であるが、これに限らず、例えばケース外表面（例えば筒部２２の上端面２６）そのものであってもよい。すなわち、ベースフィルム３２を介さずに封止フィルム３０をケース外表面に直接溶着することもできる。
【００５１】
また、図２に示した例では、第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０との間に４つの連結溶着部５８を等間隔で形成し、第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０との間の未溶着部位を４つに区画しているが、これに限定されない。細分化する未溶着部位４４の個数をいくつにするかは、封止フィルム３０と封止フィルム接着部３２との接着強度などに応じて適宜変更することができる。例えば、図１０に示すように、第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０との間に２つの連結溶着部５８を等間隔で形成し、第１封止溶着部４０と第２封止溶着部５０との間の未溶着部位を２つに区画してもよい。
【００５２】
さらに、図１１に示すように、第１封止溶着部４０の外方に、相互に連結した線状に形成されたアシスト溶着部２５８を形成してもよい。この場合、相互に連結した線状アシスト溶着部２５８によって多角形状を形成するとともに、該多角形状を構成する線状アシスト溶着部２５８のそれぞれの一部が第１封止溶着部２４０と連結していることが好ましい。図１１に示した態様では、第１封止溶着部２４０の外方に、線状に形成された３つのアシスト溶着部２５８を有する。３つのアシスト溶着部２５８は、先端部分が相互に連結された三角形状を構成し、各アシスト溶着部２５８の中央部分が第１封止溶着部２４０の外周２４２と接するように（第１封止溶着部２４０と連結するように）形成されている。これにより、三角形状に連結した線状アシスト溶着部２５８の内周と、第１封止溶着部２４０の外周２４２とで囲まれた未溶着の領域を３つの未溶着部位２４４に分割することができる。
かかる構成によれば、三角形状に連結した線状アシスト溶着部２５８によって第１封止溶着部２４０を囲むことができるので、仮に第１封止溶着部２４０の一部に剥がれや亀裂が生じた場合でも、相互に連結した線状アシスト溶着部２５８によって、該亀裂を通じた流体の外部への移動を規制（封止）することができる。加えて、線状アシスト溶着部２５８の内周と、第１封止溶着部２４０の外周２４２とで囲まれた未溶着の領域が３つの未溶着部位２４４に分割されているので、第１封止溶着部４０の亀裂を通じて流体が線状アシスト溶着部２５８の方向に流出したときに、線状アシスト溶着部２５８によって移動の規制を受けている流体の封止面積を小さくすることができる。これにより、線状アシスト溶着部２５８にかかる荷重を小さくすることができ、線状アシスト溶着部２５８の剥がれや破断を回避することができる。
【００５３】
また、図１２に示すように、第１封止溶着部３４０の外方に、相互に独立した点状又は線状に形成されたアシスト溶着部３７２を形成してもよい。図１２に示した態様では、第１封止溶着部３４０の外周３４２と、第２封止溶着部３５０の内周３５４とで囲まれた４つの未溶着部位３４４のそれぞれに、３つの点状アシスト溶着部３７２が形成されている。かかる構成によれば、第１封止溶着部３４０と第２封止溶着部３５０との間において、封止フィルム３０と封止フィルム接着部３２との接着面積を増大して接着強度をさらに補強することができるとともに、第１封止溶着部３４０の亀裂を通じて流体（例えばガス）が第２封止溶着部３５０の方向に流出したときに、第２封止溶着部３５０によって移動の規制を受けている流体の封止面積を点状アシスト溶着部３７２の面積分だけ小さくすることができる。これにより、第２封止溶着部にかかる荷重をさらに小さくすることができる。
【００５４】
なお、本実施形態に係る密閉型電池１００は、特に自動車等の車両に搭載されるモーター（電動機）用電源として好適に使用し得る。即ち、図１３に示すように本実施形態に係る密閉型電池１００を単電池として所定の方向に配列し、当該単電池をその配列方向に拘束することによって組電池２を構築し、かかる組電池２を電源として備える車両１（典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車）を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】一実施形態に係る電池の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】一実施形態に係る封止フィルムの被溶着面を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を模式的に示す断面図である。
【図４】一実施形態に係る封止フィルムの被溶着面を模式的に示す平面図である。
【図５】捲回電極体の構造を例示する模式的断面図である。
【図６】封止フィルムの構造を例示する模式的断面図である。
【図７】一実施形態に係る電池の製造工程を模式的に示す断面図である。
【図８】一実施形態に係る電池の製造工程を模式的に示す断面図である。
【図９】一実施形態に係る電池の製造工程を模式的に示す断面図である。
【図１０】他の実施形態に係る封止フィルムの被溶着面を模式的に示す平面図である。
【図１１】他の実施形態に係る封止フィルムの被溶着面を模式的に示す平面図である。
【図１２】他の実施形態に係る封止フィルムの被溶着面を模式的に示す平面図である。
【図１３】本発明に係る密閉型電池を備えた車両を模式的に示す側面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    車両
２    組電池
１０  電池ケース
１２  ケース本体
２０  蓋体
２２  筒部
２４  貫通孔
２４Ａ  外部開口端
２６  筒部の上端面（環状部分）
２８  本封止部材
２８Ａ  カバー部
２８Ｂ  フランジ部
３０  封止フィルム
３０Ａ  下層
３０Ｂ  芯材層
３２  封止フィルム接着部（ベースフィルム）
３４  ガス排出孔
４０  環状の第１封止溶着部
４２  第１封止溶着部の外周
４４  未溶着部位
４６  第１封止溶着部の内周
５０  環状の第２封止溶着部
５４  第２封止溶着部の内周
５８  アシスト溶着部（連結溶着部）
６０  電池組立体
６２  正極端子
６４  負極端子
６６  正極シート
６７  捲回コア部分
６８  負極シート
７０  ガラス板
８０  捲回電極体
１００  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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