(57)【要約】【課題】積層型電池の発電不良を防止し、積層型電池の生産性を高めることができる積層型電池の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る積層型電池の製造方法は、正極延出部１２２に第一嵌合穴１３２を形成する工程と、負極延出部１２３に第二嵌合穴１３３を形成する工程と、ガイド部１５０を所定の位置に設置する工程と、第一被嵌合突起１６２に第一嵌合穴１３２を嵌める工程と、ガイド部１５０に設置された正極１０２の表面に電解質層１０４を配置する工程と、第二被嵌合突起１６３に第二嵌合穴１３３を嵌める工程と、を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイド部に設置されることで所定の積層方向に沿って積層可能な積層型電池の電極構造であって、
電極と、
該電極の周縁から前記積層方向に直交する面に沿って延びる延出部と、を備え、
前記ガイド部に設けられた被嵌合突起に嵌合可能な嵌合穴が前記延出部に設けられ、
前記被嵌合突起に前記嵌合穴が嵌った際に、前記積層方向の逆向きから見て前記電極が所定の位置に配されて移動不能になることを特徴とする積層型電池の電極構造。
【請求項２】
請求項１に記載の電極が前記積層方向に沿って複数積層されている積層型電池であって、
前記積層方向において隣り合う前記電極の一方は正極であり、前記電極の他方は負極であることを特徴とする積層型電池。
【請求項３】
ガイド部を用いて正極及び負極を所定の積層方向に沿って積層する積層型電池の製造方法であって、
前記正極に、該正極の周縁から前記積層方向に直交する面に沿って延びる正極延出部が設けられ、
前記負極に、該負極の周縁から前記積層方向に直交する面に沿って延びる負極延出部が設けられ、
前記ガイド部は前記積層方向に沿って延びる第一被嵌合突起及び第二被嵌合突起を備え、
前記第一被嵌合突起は、前記正極延出部に形成された第一嵌合穴を嵌めた際に前記積層方向の逆向きから見て前記正極を所定の位置に配し、移動不能とするように形成され、
前記第二被嵌合突起は、前記負極延出部に形成された第二嵌合穴を嵌めた際に前記積層方向の逆向きから見て前記負極を前記所定の位置に配し、移動不能とするように形成され、
前記正極延出部に前記第一嵌合穴を形成する工程と、
前記負極延出部に前記第二嵌合穴を形成する工程と、
前記第一被嵌合突起及び前記第二被嵌合突起の一方に、前記第一嵌合穴及び前記第二嵌合穴の一方を嵌める工程と、
前記第一被嵌合突起及び前記第二被嵌合突起の他方に、前記第一嵌合穴及び前記第二嵌合穴の他方を嵌める工程と、
を有することを特徴とする積層型電池の製造方法。
【請求項４】
前記第一被嵌合突起の平面視形状は円形であり、
前記第一嵌合穴を形成する工程において前記正極延出部に前記第一嵌合穴を二つ以上形成することを特徴とする請求項３に記載の積層型電池の製造方法。
【請求項５】
前記第二被嵌合突起の平面視形状は円形であり、
前記第二嵌合穴を形成する工程において前記負極延出部に前記第二嵌合穴を二つ以上形成することを特徴とする請求項３に記載の積層型電池の製造方法。
【請求項６】
前記第二嵌合穴を形成する工程において前記第二嵌合穴を前記第一嵌合穴とは異なる形状で形成することを特徴とする請求項３から請求項５の何れか一項に記載の積層型電池の製造方法。
【請求項７】
前記第二嵌合穴を形成する工程において前記第二嵌合穴を前記第一嵌合穴とは異なる数で形成することを特徴とする請求項３から請求項６の何れか一項に記載の積層型電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型電池の電極構造、積層型電池、及び、積層型電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、鉛蓄電池やニッケル水素電池に比べてエネルギー密度及び起電力が高いという特徴を有する。そのため、リチウムイオン二次電池は、小型化及び軽量化が要求される各種の携帯機器やノートパソコン等の電源として広く用いられている。一般に、リチウムイオン二次電池を製造する工程では、正極活物質が正極集電体に塗工された正極と、負極活物質が負極集電体に塗工された負極とを、電解質層を介して積層する。その後、正極、電解質層及び負極の積層体をケース（外装体）内に密封する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、活物質スラリーを集電体上に塗布、乾燥し、次いでプレスすることにより正極又は負極を作製する工程、及び、電解質層を介して正極及び負極を積層させる工程が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１９１３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電解質層を介して正極及び負極が積層された積層型電池の製造工程で正極と負極との相対位置のずれが生じると、積層型電池の発電不良が起こるという問題があった。また、正極と負極との位置を揃えるために、高い熟練度を必要とする工程を経ると、積層型電池の生産性が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、積層型電池の発電不良を防止し、積層型電池の生産性を高めることができる積層型電池の電極構造、積層型電池、及び、積層型電池の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る積層型電池の電極構造は、ガイド部に設置されることで所定の積層方向に沿って積層可能な積層型電池の電極構造であって、電極と、該電極の周縁から前記積層方向に直交する面に沿って延びる延出部と、を備え、前記ガイド部に設けられた被嵌合突起に嵌合可能な嵌合穴が前記延出部に設けられ、前記被嵌合突起に前記嵌合穴が嵌った際に、前記積層方向の逆向きから見て前記電極が所定の位置に配されて移動不能になることを特徴とする。
【０００８】
上述の構成では、嵌合穴を被嵌合突起に嵌めれば、電極が所定の位置に配されて移動不能になる。言い換えれば、単数または複数の電極構造の各々の嵌合穴を被嵌合突起に嵌めるだけで、単数または複数の電極構造の電極を所定の位置で重ね、電極の位置ずれが防止される。
【０００９】
本発明に係る積層型電池は、上述の電極が前記積層方向に沿って複数積層されている積層型電池であって、前記積層方向において隣り合う前記電極の一方は正極であり、前記電極の他方は負極であることを特徴とする。
【００１０】
上述の構成では、正極及び負極が所定の位置からずれることなく、良好に積層されている。
【００１１】
本発明に係る積層型電池の製造方法は、ガイド部を用いて正極及び負極を所定の積層方向に沿って積層する積層型電池の製造方法であって、前記正極に、該正極の周縁から前記積層方向に直交する面に沿って延びる正極延出部が設けられ、前記負極に、該負極の周縁から前記積層方向に直交する面に沿って延びる負極延出部が設けられ、前記ガイド部は前記積層方向に沿って延びる第一被嵌合突起及び第二被嵌合突起を備え、前記第一被嵌合突起は、前記正極延出部に形成された第一嵌合穴を嵌めた際に前記積層方向の逆向きから見て前記正極を所定の位置に配し、移動不能とするように形成され、前記第二被嵌合突起は、前記負極延出部に形成された第二嵌合穴を嵌めた際に前記積層方向の逆向きから見て前記負極を前記所定の位置に配し、移動不能とするように形成され、前記正極延出部に前記第一嵌合穴を形成する工程と、前記負極延出部に前記第二嵌合穴を形成する工程と、前記第一被嵌合突起及び前記第二被嵌合突起の一方に、前記第一嵌合穴及び前記第二嵌合穴の一方を嵌める工程と、前記第一被嵌合突起及び前記第二被嵌合突起の他方に、前記第一嵌合穴及び前記第二嵌合穴の他方を嵌める工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
上述の構成では、第一嵌合穴を第一被嵌合突起に嵌めると、ガイド部に対する正極の相対位置が一義的に決まる。また、第二嵌合穴を第二被嵌合突起に嵌めると、ガイド部に対する負極の相対位置が一義的に決まり、平面視で正極と負極とが重なる。ガイド部を基準として正極と負極が位置決めされ、重なることで、正極と負極との位置ずれをなくすことができる。さらに、第一嵌合穴を第一被嵌合突起に嵌め、第二嵌合穴を第二被嵌合突起に嵌めればよいので、作業者の熟練度は不要であり、作業者によらず簡易に正極及び負極の位置を決めることができる。上述の積層型電池の製造方法によれば、積層型電池の発電不良を防止し、積層型電池の生産性を高めることができる。
【００１３】
また、本発明に係る積層型電池の製造方法では、前記第一被嵌合突起の平面視形状は円形であってもよく、前記第一嵌合穴を形成する工程において前記正極延出部に前記第一嵌合穴を二つ以上形成してもよい。また、前記第二被嵌合突起の平面視形状は円形であってもよく、前記第二嵌合穴を形成する工程において前記負極延出部に前記第二嵌合穴を二つ以上形成してもよい。
【００１４】
上述の構成によれば、第一嵌合穴を第一被嵌合突起に嵌める工程、及び第二嵌合穴を第二被嵌合突起に嵌める工程において、正極及び負極の位置決めの精度を確実に高くすることができる。
【００１５】
また、本発明に係る積層型電池の製造方法では、前記第二嵌合穴を形成する工程において前記第二嵌合穴を前記第一嵌合穴とは異なる形状で形成してもよい。また、前記第二嵌合穴を形成する工程において前記第二嵌合穴を前記第一嵌合穴とは異なる数で形成してもよい。
【００１６】
上述の構成によれば、第一嵌合穴を第一被嵌合突起に嵌める工程、及び第二嵌合穴を第二被嵌合突起に嵌める工程において、第一被嵌合突起と第二被嵌合突起とを目視によって瞬時に且つ確実に識別することができる。このことにより、正極と負極をそれぞれ所定の相対位置に間違えずに迅速に設置することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る積層型電池の電極構造、積層型電池、及び、積層型電池の製造方法によれば、積層型電池の発電不良を防止し、積層型電池の生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る積層型電池の製造方法によって製造可能な積層型電池の断面図である。
【図２】図１に示す積層型電池の正極及び正極延出部の斜視図である。
【図３】図１に示す積層型電池の正極及び正極延出部の斜視図である。
【図４】本発明に係る積層型電池の製造方法を説明するための図であり、ガイド部に正極を設置すると共に、正極の上に電解質層を形成した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る積層型電池の製造方法を説明するための図であり、ガイド部に負極を設置すると共に、電解質層の上に負極を配置した状態を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る積層型電池の製造方法を説明するための図であり、図５に示す状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る積層型電池の製造方法の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができる。
【００２０】
図１は、積層型電池１００を厚さ方向に沿って切断したときの積層型電池１００の断面図である。積層型電池１００は、本発明を適用した一実施形態の積層型電池の製造方法（以下、単に「製造方法」という場合がある）によって製造可能な積層型電池の一例であり、例えばリチウムイオン二次電池等である。
【００２１】
図１に示すように、積層型電池１００は、複数（図１ではｎ個）の膜電極接合体単位１０５と、厚さ方向において膜電極接合体単位１０５同士の間に介装された電解質層１０４と、を備えている。図１の膜電極接合体単位１０５のカッコ書き内の数字は、積層型電池１００の下側からＤ１方向に沿って何番目の膜電極接合体単位１０５であるかを表している。
【００２２】
膜電極接合体単位１０５は、正極１０２、負極１０３、及び正極１０２と負極１０３との間に介装された電解質層１０４を備えている。積層型電池１００の最も外側（図１において紙面の下側）の正極１０２の端部には、正極端子用タブ１０７が接続されている。積層型電池１００において最も外側（図１において紙面上側）の負極１０３の端部には、負極端子用タブ１０８が接続されている。電解質層１０４が介装された複数の膜電極接合体単位１０５は、外装体１０９によって包装（外装）されている。但し、正極端子用タブ１０７及び負極端子用タブ１０８は外装体１０９の外部に突出し、このような状態で外装体１０９の外周が封止されている。外装体１０９は、例えばラミネートアルミフィルム等である。
【００２３】
図２に示すように、正極１０２は、板状の正極集電体１１１と、正極集電体１１１の両面１１１ａ，１１１ｂに形成された正極活物質層１１２，１１２と、を備えている。正極集電体１１１は、例えばアルミニウム箔で構成されている。正極活物質層１１２としては、例えば正極用スラリーが挙げられる。正極用スラリーは、正極活物質、導電助剤、及びバインダーとなる結着剤を溶媒に分散させることで作製される。なお、図１では、正極活物質層１１２は省略されている。
【００２４】
正極活物質としては、例えば、一般式ＬｉＭｘＯｙ（ただし、Ｍは金属であり、ｘおよび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挙げられる。具体的には、金属酸リチウム化合物としては、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、リン酸鉄リチウム等が挙げられる。導電助剤としては、例えば、アセチレンブラック等が挙げられる。結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。なお、正極活物質、導電助剤、及び結着剤は、適宜変更され、特に上述に例示した物質等に限定されない。
【００２５】
正極１０２の周縁１０２ｒの一辺には、正極１０２のＤ１方向（積層方向）に直交する面Ｐ１に沿って周縁１０２ｒから延びる正極延出部１２２が設けられている。本実施形態では、正極集電体１１１と正極延出部１２２は共通のアルミニウム箔で構成されている。正極活物質層１１２は、アルミニウム箔のうち平面視（即ち、Ｄ１方向に沿って逆向きに見た場合）で正極１０２の領域の両面に形成されている。なお、正極集電体１１１と正極延出部１２２は別体として形成され、正極１０２としての正極集電体１１１の周縁の一辺に正極延出部１２２を接続してもよい。
【００２６】
正極延出部１２２に、二つの第一嵌合穴１３２，１３２が形成されている。第一嵌合穴１３２は、平面視で円形に形成されている。
【００２７】
図３に示すように、負極１０３は、板状の負極集電体１１３と、負極集電体１１３の両面１１３ａ，１１３ｂに形成された負極活物質層１１４，１１４と、を備えている。負極集電体１１３は、例えば銅（Ｃｕ）で構成されている。負極活物質層１１４としては、例えば負極用スラリーが挙げられる。負極用スラリーは、少なくとも負極活物質、バインダーとなる結着剤を溶媒に分散させ、必要に応じてさらに導電助剤を溶媒に分散させることで作製される。なお、図１では、負極活物質層１１４は省略されている。
【００２８】
負極活物質としては、例えば、炭素粉末や黒鉛粉末等からなる炭素材料や、酸化シリコン等の金属酸化物が挙げられる。導電助剤としては、例えば、アセチレンブラック、カーボンナノチューブ等が挙げられる。結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。なお、負極活物質、導電助剤、及び結着剤は、適宜変更され、特に上述に例示した物質等に限定されない。負極活物質層１１４には、リチウムがドープされていてもよい。その場合、負極活物質層１１４を構成する負極活物質は、炭素材料である。
【００２９】
負極１０３の周縁１０３ｒの一辺には、負極１０３のＤ１方向に直交する面Ｐ２に沿って周縁１０３ｒから延びる負極延出部１２３が設けられている。本実施形態では、負極集電体１１３と負極延出部１２３は共通のＣｕで構成されている。負極活物質層１１４は、平面視でＣｕのうち負極１０３の領域の両面に形成されている。なお、負極集電体１１３と負極延出部１２３は別体として形成され、負極１０３としての負極集電体１１３の周縁の一辺に負極延出部１２３を接続してもよい。
【００３０】
負極延出部１２３に、二つの第二嵌合穴１３３，１３３が形成されている。第二嵌合穴１３３は、平面視で円形に形成されている。
【００３１】
図１に示す電解質層１０４では、例えば、正極１０２の表面、及び、負極１０３の表面に塗工され、ゲル化した電解液（詳細は図示略）がセパレータ（詳細は図示略）に含まれている。電解液としては、例えば、非水溶媒及び電解質塩及び高分子マトリックスからなるゲル状電解液が挙げられる。ゲル状電解液は、粘着性を有していると好ましい。また、電解液として、高分子マトリックスおよび非水溶媒からなり、塗工後に固体化することで固体電解質となる電解液を用いてもよい。
【００３２】
高分子マトリックスとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシド等のアルキレンエーテルをはじめ、ポリエステル、ポリアミン、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン等が挙げられる。
【００３３】
非水溶媒としては、例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン化合物、γ−ブチロラクトン等のラクトン化合物；エチレンカーボネート、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、メチルエチルカーボネート等の炭酸エステル化合物；ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等のカルボン酸エステル化合物；テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル化合物；テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル化合物；アセトニトリル等のニトリル化合物；スルホラン等のスルホン化合物、ジメチルホルムアミド等のアミド化合物等が挙げられる。これらの非水溶媒の一種類を単独で用いてもよく、これらの非水溶媒の二種類以上を混合して用いてもよい。
【００３４】
なお、ゲル状電解液を塗工後に固体化させ、固体電解質層としてもよい。この場合は、ゲル状電解液として、例えば、アセトニトリル等のニトリル化合物；テトラヒドロフラン等のエーテル化合物：ジメチルホルムアミド等のアミド系化合物が用いられる。これらのゲル状電解液の一種を単独で用いてもよく、これらのゲル状電解液の二種類以上を混合して用いてもよい。
【００３５】
電解質塩としては、例えば、六フッ化リン酸リチウム、過塩素酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム等のリチウム塩等が挙げられる。
【００３６】
セパレータは、電解液を厚み方向で移動させることができ、電気絶縁性を有している。このようなセパレータとしては、複数の孔を有するシート状素材や、不織布等が挙げられる。セパレータの材質としては、例えば、オレフィン系のポリエチレン、ポリプロピレンやセルロース系の材料が挙げられる。例えば、これらの材料からなる不織布等をセパレータに用いることができる。
【００３７】
図１に示す正極端子用タブ１０７は、正極１０２（又は正極延出部１２２）の端部に接合され、面Ｐ１に沿う方向において正極延出部１２２の外方に突出するように設けられている。正極端子用タブ１０７は、例えば、アルミニウム板等により形成されている。
【００３８】
図１に示す負極端子用タブ１０８は、負極延出部１２３（又は負極１０３）の端部に接合され、面Ｐ２に沿う方向において負極延出部１２３の外方に突出するように設けられている。負極端子用タブ１０８は、例えば、ニッケルめっきを施したアルミニウム板等で形成されている。
【００３９】
次いで、本実施形態の製造方法を説明する。本実施形態の製造方法によって、図１に示す積層型電池１００を製造することができる。
【００４０】
本実施形態の製造方法では、ガイド部１５０を用いて、電解質層１０４を介装させつつ正極１０２及び負極１０３を積層する。
【００４１】
図４に示すように、ガイド部１５０は、基台１５２と、棒状に形成された二つの第一被嵌合突起１６２及び二つの第二被嵌合突起１６３と、を備えている。第一被嵌合突起１６２及び第二被嵌合突起１６３は、基台１５２の表面からＤ１方向に沿って延びている。
【００４２】
第一被嵌合突起１６２は、正極延出部１２２に形成された第一嵌合穴１３２を嵌めた際に正極１０２を、Ｄ１方向とは逆向きから見たときに（図４等では平面視）所定の位置に配し、移動不能にするように形成されている。具体的には、第一被嵌合突起１６２の平面視形状は、第一嵌合穴１３２の平面視形状と同じ円である。二つの第一被嵌合突起１６２に二つの第一嵌合穴１３２が嵌まると、正極１０２は位置Ｐに固定され、正極１０２及び正極延出部１２２は面Ｐ１に沿う方向では移動できなくなり、回動不能となる。
【００４３】
図５に示すように、第二被嵌合突起１６３は、負極延出部１２３に形成された第二嵌合穴１３３を嵌めた際に負極１０３を、Ｄ１方向とは逆向きから見たときに（図５等では平面視）所定の位置に配し、移動不能にすると共に、平面視で負極１０３の位置を正極１０２の位置に合わせるように形成されている。二つの第二被嵌合突起１６３に二つの第二嵌合穴１３３が嵌まると、負極１０３及び負極延出部１２３は面Ｐ２に沿う方向では移動できなくなり、回動不能となる。第二被嵌合突起１６３に二つの第二嵌合穴１３３が嵌まる前に第一被嵌合突起１６２に二つの第一嵌合穴１３２が嵌まっていれば、所定の位置Ｐで負極１０３と正極１０２が重なる。
【００４４】
本実施形態の製造方法は、次に示すように；
＊正極延出部１２２に第一嵌合穴１３２を形成する工程（第一工程）
＊負極延出部１２３に第二嵌合穴１３３を形成する工程（第二工程）
＊ガイド部１５０を所定の位置に設置する工程（第三工程）
＊第一被嵌合突起１６２に、第一嵌合穴１３２を嵌める工程（第四工程）
＊ガイド部１５０に設置された正極１０２の表面に電解質層１０４を配置する工程（第五工程）
＊第二被嵌合突起１６３に、第二嵌合穴１３３を嵌める工程（第六工程）
を有する。以下、各工程、及び前工程及び後工程について説明する。
【００４５】
［前処理］
正極集電体１１１を用意し、正極集電体１１１において正極１０２となる領域の表面に前述の正極用スラリーを塗工し、正極活物質層１１２を形成する。正極用スラリーが塗工されていない領域の正極集電体１１１を正極延出部１２２とする。同様に、負極集電体１１３を用意し、負極集電体１１３において負極１０３となる領域の表面に前述の負極用スラリーを塗工し、負極活物質層１１４を形成する。負極用スラリーが塗工されていない領域の負極集電体１１３を負極延出部１２３とする。
【００４６】
［第一工程］
ガイド部１５０における二つの第一被嵌合突起１６２の平面視形状及び相対配置に合わせて、正極延出部１２２に平面視円形の第一嵌合穴１３２を二つ形成する。第一嵌合穴１３２を形成する方法としては、例えば、パンチング等が挙げられる。
【００４７】
［第二工程］
ガイド部１５０における二つの第二被嵌合突起１６３の平面視形状及び相対配置に合わせて、負極延出部１２３に平面視円形の第二嵌合穴１３３を二つ形成する。第二嵌合穴１３３を形成する方法としては、例えば、パンチング等が挙げられる。
【００４８】
［第三工程］
ガイド部１５０を作業台の上等の所定の位置に設置する。
【００４９】
［第四工程］
図４に示すように、正極１０２が基台１５２の上方に配置されるようにしつつ、二つの第一被嵌合突起１６２の各々に、二つの第一嵌合穴１３２の各々を嵌める。正極１０２を基台１５２に近づけるように下降させ、基台１５２の上に設置する。
【００５０】
［第五工程］
ガイド部１５０に設置された正極１０２の表面にセパレータを設け、該セパレータに電解液（図示略）を塗工し、含浸させ、電解質層１０４を配置する。
【００５１】
［第六工程］
図５に示すように、負極１０３が基台１５２の上方に配置されるようにしつつ、二つの第二被嵌合突起１６３の各々に、二つの第二嵌合穴１３３の各々を嵌める。負極１０３を電解質層１０４に近づけるように下降させ、基台１５２の上に設置する。この工程によって、図６に示すように、平面視で負極１０３と正極１０２が重なる。本工程によって、図１に示す膜電極接合体単位１０５が作られる。
【００５２】
［後処理］
図１に示すように、積層型電池１００は複数の膜電極接合体単位１０５を備えているので、第六工程の後に、第七工程として、負極１０３の表面にセパレータを設け、該セパレータに電解液（図示略）を塗工し、含浸させ、電解質層１０４を配置する。その後、第四工程から第七工程までを順次、（ｎ−１）回繰り返す。なお、Ｄ１方向でｎ番目の膜電極接合体単位１０５（即ち、最外部の膜電極接合体単位１０５）の負極１０３の表面には電解質層１０４を配置しない。
【００５３】
ｎ個の膜電極接合体単位１０５を積層した後、ｎ個の膜電極接合体単位１０５をガイド部１５０から抜き出す。続いて、積層型電池１００の最外部の正極１０２に正極端子用タブ１０７を接続し、積層型電池１００の最外部の負極１０３に負極端子用タブ１０８を接続する。電解質層１０４を介装させた複数の膜電極接合体単位１０５の外側を外装体１０９で仮封止する。
【００５４】
正極１０２と負極１０３との間に電圧を印加することより初回充電を行い、負極１０３の負極集電体１１３の表面１１３ａ側に形成された負極活物質層１１４の表面のリチウム（Ｌｉ）を、表面１１３ｂ側に形成された負極活物質層１１４を構成する負極活物質にドープする。このようなドープ処理後に、外装体１０９を本封止する。上述の工程によって、積層型電池１００が完成する。
【００５５】
以上説明した本実施形態の製造方法によれば、第四工程で第一嵌合穴１３２を第一被嵌合突起１６２に嵌めると、図６に示すようにガイド部１５０に対する正極１０２の相対位置が一義的に決まる。また、第六工程で第二嵌合穴１３３を第二被嵌合突起１６３に嵌めると、図６に示すようにガイド部１５０に対する負極１０３の相対位置が一義的に決まり、平面視で正極１０２と負極１０３とが重なる。ガイド部１５０を基準として正極１０２と負極１０３が正確に位置決めされ、重なることで、正極１０２と負極１０３との位置ずれをなくすことができる。また、正極１０２及び負極１０３の位置を決めるために第一嵌合穴１３２を第一被嵌合突起１６２に嵌め、第二嵌合穴１３３を第二被嵌合突起１６３に嵌めればよいので、作業者の熟練度は不要であり、作業者によらず簡易且つ正確に正極１０２及び負極１０３の位置を決めることができる。従って、本実施形態の製造方法によれば、積層型電池１００の発電不良を防止し、積層型電池１００の生産性を高めることができる。
【００５６】
また、本実施形態の製造方法では、第一被嵌合突起１６２の平面視形状は円形であり、第一嵌合穴１３２を形成する工程において正極延出部１２２に平面視円形の第一嵌合穴１３２を二つ形成した。第二被嵌合突起１６３の平面視形状も円形であり、第二嵌合穴１３３を形成する工程において負極延出部１２３に平面視円形の第二嵌合穴１３３を二つ形成した。上述の構成によれば、作業者が第一嵌合穴１３２を第一被嵌合突起１６２に嵌め易く、第二嵌合穴１３３を第二被嵌合突起１６３に嵌め易くなると共に、正極１０２及び負極１０３の位置決めの精度を確実に高くすることができる。
【００５７】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００５８】
例えば、第一被嵌合突起１６２及び第一嵌合穴１３２の平面視形状は円に限定されず、四角形や星、十字、これら以外の任意の形状から選択されればよい。第一嵌合穴１３２の平面視形状を円のようにＤ１方向を中心に回転対称な形状とする場合、第一嵌合穴１３２は正極延出部１２２に二つ以上形成されている。このように第一被嵌合突起１６２及び第一嵌合穴１３２が二つ以上形成されることで、第一嵌合穴１３２を第一被嵌合突起１６２に嵌めたときに正極１０２がＤ１方向を中心に回動不能になる。一方、第一被嵌合突起１６２及び第一嵌合穴１３２の平面視形状を星や十字とすると、第一被嵌合突起１６２及び第一嵌合穴１３２が一つだけ形成された場合でも、第一嵌合穴１３２を第一被嵌合突起１６２に嵌めたときに正極１０２がＤ１方向を中心に回転不能になる。従って、第一嵌合穴１３２を第一被嵌合突起１６２に嵌めたときに正極１０２がＤ１方向を中心に回転不能になる場合は、第一被嵌合突起１６２及び第一嵌合穴１３２は正極延出部１２２に一つ形成されていてもよい。
【００５９】
また、上述の実施形態では、正極延出部１２２に第二嵌合穴１３３を形成する工程において、第二嵌合穴１３３を第一嵌合穴１３２と同じ平面視形状（即ち、円形）で形成したが、第二嵌合穴１３３を第一嵌合穴１３２とは異なる平面視形状で形成してもよい。例えば、第一被嵌合突起１６２及び第一嵌合穴１３２の平面視形状を円とし、第二被嵌合突起１６３及び第二嵌合穴１３３の平面視形状を三角形としてもよい。また、上述の実施形態では、正極延出部１２２に第二嵌合穴１３３を形成する工程において、第二嵌合穴１３３を第一嵌合穴１３２と同じ数（即ち、２つ）で形成したが、第二嵌合穴１３３を第一嵌合穴１３２とは異なる数（但し、三つ以上）で形成してもよい。例えば、第一被嵌合突起１６２及び第一嵌合穴１３２の数を二つとし、第二被嵌合突起１６３及び第二嵌合穴１３３の数を三つとしてもよい。このように第一嵌合穴１３２と第二嵌合穴１３３とを互いの平面視形状や数を変えて形成することで、作業者が第一被嵌合突起１６２と第二被嵌合突起１６３とを目視によって瞬時に且つ確実に識別することができる。さらに、間違えることなく、第一嵌合穴１３２を第一被嵌合突起１６２に嵌め、第二嵌合穴１３３を第二被嵌合突起１６３に嵌め、正極１０２と負極１０３をそれぞれ所定の相対位置に迅速に設置することができる。
【００６０】
また、ガイド部１５０は、基台１５２を備えずに、第一被嵌合突起１６２及び第二被嵌合突起１６３のみを有していてもよい。例えば、正極１０２及び負極１０３を作製する装置等に第一被嵌合突起１６２及び第二被嵌合突起１６３が設置されていてもよい。
【００６１】
また、本発明に係る製造方法は、上述の実施形態で例示したリチウムイオン二次電池に限定されず、正極及び負極を積層することによって製造可能な積層型電池に対して適用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１００…積層型電池
１０２…正極
１０３…負極
１２２…正極延出部
１２３…負極延出部
１３２…第一嵌合穴
１３３…第二嵌合穴
１５０…ガイド部
１６２…第一被嵌合突起
１６３…第二被嵌合突起
【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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