(57)【要約】【課題】本発明は、複数の集電体層を互いに簡易かつ強固に接合する、積層型電池の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】積層型電池を製造する本発明の方法は、正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層又はセパレータ層、負極活物質層、及び負極集電体層をこの順に積層して有するセル型電池が複数積層されてなる電池領域と、複数の正極集電体層の延長部及び／又は複数の負極集電体層の延長部を有し、かつ電池領域に隣接している、集電領域とを有する電池積層体を準備すること、並びに複数の正極集電体層の延長部及び／又は複数の負極集電体層の延長部の積層方向から、上記集電領域の両端部に樹脂板を配置して集電領域を挟持した状態で電池領域の反対側の方向から集電領域の溶接を行うことを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層又はセパレータ層、負極活物質層、及び負極集電体層をこの順に積層して有するセル型電池が複数積層されてなる、電池領域と、
複数の前記正極集電体層の延長部及び／又は複数の前記負極集電体層の延長部を有し、かつ前記電池領域に隣接している、集電領域と
を有し、
前記複数の前記正極集電体層の前記延長部及び／又は前記複数の前記負極集電体層の前記延長部は、複数の前記セル型電池の積層方向に垂直な面方向に、前記複数の前記正極集電体層及び／又は前記複数の前記負極集電体層が延長された部分である、
電池積層体を準備すること、並びに
前記複数の前記正極集電体層の前記延長部及び／又は前記複数の前記負極集電体層の前記延長部の積層方向における前記集電領域の両端部に樹脂板を配置し、かつ前記集電領域及び前記樹脂板を挟持した状態で、前記集電領域を、前記電池領域と反対側の方向から溶接すること
を含む、
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、積層型電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯機器や自動車等の電源として高性能な電池が広く利用されている。このような高性能な電池の例としては、積層型電池を挙げることができる。
【０００３】
この積層型電池では、厚さの薄いセル型電池が、直列的あるいは並列的に複数で積層されている。また、このセル型電池としては、電解質が液相である液系電池や、電解質が固体である全固体系電池を挙げることができる。
【０００４】
セル型電池は、一般的に、負極集電体層、負極活物質層、固体電解質層又はセパレータ層、正極活物質層、及び正極集電体層をこの順に積層した電池領域と、複数の正極集電体層の延長部又は複数の負極集電体層の延長部を有し、かつ電池領域に隣接している、集電領域とを有している。これらの集電体層の延長部は、複数のセル型電池の積層方向に垂直な面方向に延長された部分である。なお、一般的には、全固体系電池では、固体電解質層が採用され、液系電池では、セパレータ層が採用される。
【０００５】
複数の正極集電体層の延長部は、典型的には、互いに接合されて一括集電型の集電領域を構成し、このことは、複数の負極集電体層の延長部も同様である。その接合部分には、振動や衝撃に耐える高い強度や、高い電気伝導性能が求められる。したがって、当該集電領域の複数の集電体層の延長部分に関して、簡易かつ強固に接合する方法が検討されている。
【０００６】
特許文献１の電池では、正極集電体層、正極活物質層、セパレータ層、負極活物質層、及び負極集電体層がこの順で積層されたセル型電池が、複数で積層されている。この特許文献１では、例えば、各セル型電池の正極集電体層が当該複数のセル型電池の積層方向に垂直な面方向に延長された、これらの正極集電体層の延長部分とそれらの間に配置された導電性の帯状部材からなる一括集電型の集電領域が構成され、これによって、集電部分の強度や電気伝導性能を高める技術が開示されている。なお、溶接治具を用いて、集電領域の複数の集電体層の延長部同士を、セル型電池が積層されている電池領域と反対側の方向から溶接することによって、複数の集電体層の延長部同士が接合されている。
【０００７】
特許文献２の非水電解質電池では、正極集電体層、正極活物質層、セパレータ層、負極活物質層、及び負極集電体層がこの順で積層されたセル型の非水電解質電池が、複数で積層されている。この特許文献２では、例えば、各セル型の非水電解質電池の正極集電体層が当該積層方向に垂直な面方向に延長され、これらの正極集電体層の延長部分がそれらの積層方向で挟持されかつ超音波接合されて一括集電型の集電領域が構成され、これによって、集電部分の強度や電気伝導性能を高める技術が開示されている。
【０００８】
なお、特許文献３の非水電解質電池は、複数のセル型電池が積層された部分からなる発電要素と、当該発電要素が収納されている樹脂フィルムとを有している。この特許文献３では、発電要素と樹脂フィルムとの間に樹脂を挿入して発電要素を固定することにより、振動や衝撃等によって生じる、発電要素と樹脂フィルムとの間の位置ズレを抑制する技術が開示されている。
【０００９】
なお、特許文献４の非水電解質二次電池では、正極集電体層、正極活物質層、セパレータ層、負極活物質層、及び負極集電体層がこの順で積層されたセル型の非水電解質二次電池が、複数で積層されている。この特許文献４では、各セル型の非水電解質二次電池の正極集電体層が当該積層方向に垂直な面方向に延長され、これらの正極集電体層の延長部のうちの隣接する数個の延長部が互いに接触し合うように束ねられ、各束が、これらの束を収納するための複数の凹部を有している治具に収納されている。そして、この治具と、治具に収納されている複数の束とが、レーザー溶接によって溶接されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−０２２３３９号公報
【特許文献２】特開２０１５−０５７７８８号公報
【特許文献３】特開２００３−１０９６６７号公報
【特許文献４】特開平１０−１０６５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１では、複数の集電体層と複数の導電性の帯状部材からなる集電領域においてこれらを接合する際に、複数の集電体層を積層方向において挟持する方法に関して、記載がない。
【００１２】
特許文献２では、複数の集電体層からなる、積層方向の厚さが薄い集電領域において、これらを接合する際に、これらの集電体層を、超音波溶接機能を有している治具を用いることにより、積層方向において挟持し、かつ積層方向において接合している。
【００１３】
特許文献３では、電極板から取り出された複数のリード（集電体層）を一つに接続して、電池容器外部に取り出すことについての記載があるが、これらの集電体層を接合することや、その方法に関しては、特段の記載がない。
【００１４】
特許文献４では、複数の集電体層の延長部同士を接合するうえで、複数の集電体層の延長部のうちの隣接する数個の延長部の束を複数作成する工程が含まれる。
【００１５】
本発明は、複数の集電体層を互いに簡易かつ強固に接合する、積層型電池の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、以下の手段により、上記課題を解決できることを見出した。
【００１７】
〈１〉正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層又はセパレータ層、負極活物質層、及び負極集電体層をこの順に積層して有するセル型電池が複数積層されてなる、電池領域と、
複数の上記正極集電体層の延長部及び／又は複数の上記負極集電体層の延長部を有し、かつ上記電池領域に隣接している、集電領域とを有し、
上記複数の上記正極集電体層の上記延長部及び／又は上記複数の上記負極集電体層の上記延長部は、複数の上記セル型電池の積層方向に垂直な面方向に、上記複数の上記正極集電体層及び／又は上記複数の上記負極集電体層が延長された部分である、
電池積層体を準備すること、並びに
上記複数の上記正極集電体層の上記延長部及び／又は上記複数の上記負極集電体層の上記延長部の積層方向における上記集電領域の両端部に樹脂板を配置し、かつ上記集電領域及び上記樹脂板を挟持した状態で、上記集電領域を、上記電池領域と反対側の方向から溶接すること
を含む、
積層型電池の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数の集電体層を互いに簡易かつ強固に接合する、積層型電池の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（ａ）は、従来技術において、複数の正極集電体層の延長部を含む集電領域を、それらの正極集電体層の積層方向において治具によって挟持した状態を示す概略図であり、図１（ｂ）は、当該集電領域を溶接手段としてのレーザーで溶接している状態を示す概略図であり、図１（ｃ）は、集電領域と治具とが一体化した状態を示す概略図であり、かつ図１（ｄ）は、集電領域から治具を強制的に分離した状態を示す概略図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の実施形態において、複数の正極集電体層の延長部を含む集電領域を、それらの正極集電体層の積層方向で、集電領域に近い方から順に、樹脂板及び治具によって挟持した状態を示す概略図であり、図２（ｂ）は、当該集電領域を溶接手段としてのレーザーで溶接している状態を示す概略図であり、図２（ｃ）は、当該集電領域と樹脂板とが一体化した状態を示す概略図であり、かつ図２（ｄ）は、当該集電領域から一方の樹脂板を分離した状態を示す概略図である。
【図３】図３（ａ）は、図１の従来技術において、衝撃や振動等の要因により積層型電池とラミネートフィルムとの間で擦れが生じている状態を示す概略図であり、かつ図３（ｂ）は、擦れによってラミネートフィルムが損傷した状態を示す概略図である。
【図４】図４（ａ）は、図２の本発明の実施形態において、衝撃や振動等の要因により積層型電池とラミネートフィルムとの間で擦れが生じている状態を示す概略図であり、かつ図４（ｂ）は、樹脂板が緩衝材として機能し、これによってラミネートフィルムの損傷が抑制された状態を示す概略図である。
【図５】図５（ａ）は、レーザーによって処理された積層型電池の集電領域、その両端部のＰＴＦＥ板、及びこれらＰＴＦＥ板を挟持しているクランプの撮影画像を示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）においてクランプを取り外した状態の撮影画像を示す図であり、かつ図５（ｃ）は、図５（ｂ）においてＰＴＦＥを取り外した状態の撮影画像を示す図である。
【図６】図６は、コ状の治具を用いたことにより、集電領域全体がたわんでいる状態を示す平面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々変形して実施できる。また、図面の寸法比率は、説明の都合上変更されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００２１】
従来、積層されている複数のセル型電池から延びる複数の集電体層の延長部同士を接合する場合には、超音波溶接機能を有している治具を用いることにより、これらの複数の集電体層を、それらの積層方向において挟持し、かつこの積層方向において接合することが一般的であった。
【００２２】
しかしながら、超音波溶接で複数の金属層同士を接合する場合には、それらの層の合計厚みが薄い必要があるのが、一般的である。
【００２３】
他方、複数の集電体層の延長部において、例えば、積層方向において集電領域の厚さを電池領域の厚さと略同一とするために、隣接している集電体層の延長部の間に導電性補助板を配置することがある。この場合には、複数の集電体層の延長部と、複数の導電性補助板との合計厚みが厚いため、超音波溶接を採用することは、典型的には困難である。
【００２４】
したがって、複数の集電体層の延長部と複数の導電性補助板とを含む集電領域を、複数の集電体層の積層方向において治具で挟持し、セル型電池が積層されている電池領域と反対側の方向から、当該集電領域の溶接を行うことが考えられる。しかしながら、かかる溶接の具体的な方法は、従来、開示されていなかった。
【００２５】
そこで、本発明者は、複数の集電体層の延長部と、任意選択的な複数の導電性補助板とを有している集電領域を、その積層方向から治具等の手段で挟持した後で、電池領域と反対側の方向から熱的に溶接する方法を試みた。
【００２６】
しかしながら、本発明者は、この方法では、当該集電領域のみならず、これらを挟持している治具にも熱エネルギーが伝播して、集電領域と治具とが一体的に溶接される可能性があることを見出した。この場合には、この治具を集電領域から分離することが困難であり、この分離操作を強制的に行った場合には、集電領域の集電体層の延長部それ自体や集電体層同士の接合部分が、切断され、あるいは損傷を受ける可能性がある。
【００２７】
図１（ａ）〜（ｄ）を参照して、集電領域と治具とが一体的に溶接された積層型電池を説明する。なお、図１（ａ）〜（ｄ）は、モノポーラ、すなわち並列的な積層型電池の概略図である。
【００２８】
図１（ａ）は、複数の集電体層の延長部を含む集電領域を、その積層方向から治具によって挟持した状態を示す概略図である。図１（ａ）では、複数のセル型電池１１０が積層されている積層型電池１００が示され、セル型電池１１０において、正極集電体層１１１、正極活物質層１１２、セパレータ層１１３、負極活物質層１１４、及び負極集電体層１１５がこの順で積層されている。また、図１（ａ）では、複数のセル型電池１１０の積層方向に垂直な面方向に延長された複数の正極集電体層１１１の延長部からなる集電領域１２０が示されており、複数の正極集電体層の延長部の積層方向から、この集電領域１２０の両端に治具２００が配置され、これによって、この集電領域１２０が挟持されている。
【００２９】
図１（ｂ）は、当該集電領域を溶接手段としてのレーザーで溶接している状態を示す概略図である。図１（ｂ）では、集電領域１２０が、レーザー装置３００から放出されたレーザー３１０によって、走査方向３２０に沿って、溶接されている。なお、図１（ｂ）中の集電領域１２０上の黒塗り部分は、溶接部分を示している。以下、各図中の集電領域１２０上の黒塗り部分についても、同様である。
【００３０】
図１（ｃ）は、集電領域と治具とが一体化した状態を示す概略図である。図１（ｃ）では、集電領域１２０と、治具２００とが一体化している。
【００３１】
図１（ｄ）は、集電領域から治具を強制的に分離した状態を示す概略図である。図１（ｄ）では、集電領域１２０と治具２００とが一体化した部分から治具２００を強制的に分離したことにより、正極集電体層１１１が切断され、これら正極集電体層１１１同士の接合部分も損傷している。
【００３２】
この課題を解決するべく、本発明者は、下記の本発明の方法に想到した。
【００３３】
《積層型電池の製造方法》
積層型電池を製造する本発明の方法は、正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層又はセパレータ層、負極活物質層、及び負極集電体層をこの順に積層して有するセル型電池が複数積層されてなる、電池領域と、
複数の上記正極集電体層の延長部及び／又は複数の上記負極集電体層の延長部を有し、かつ上記電池領域に隣接している、集電領域とを有し、
上記複数の上記正極集電体層の上記延長部及び／又は上記複数の上記負極集電体層の上記延長部が、複数の上記セル型電池の積層方向に垂直な面方向に、上記複数の上記正極集電体層及び／又は上記複数の上記負極集電体層が延長された部分である、
電池積層体を準備すること、並びに
上記複数の上記正極集電体層の上記延長部及び／又は上記複数の上記負極集電体層の上記延長部の積層方向における上記集電領域の両端部に樹脂板を配置し、かつ上記集電領域及び上記樹脂板を挟持した状態で、上記集電領域を、上記電池領域と反対側の方向から溶接すること
を含む。
【００３４】
本発明の方法では、例えば、複数の集電体層の積層方向における、集電領域の両端部と、この両端部を挟持している治具との間に樹脂板を配置しているため、集電領域と、集電領域及び樹脂板を挟持している治具とが一体的に溶接されることがない。また、典型的には、主に有機材料からなる樹脂板は、集電体層、特に金属製の集電体層と一体化し難いため、これを、集電領域から容易に分離することができる。
【００３５】
したがって、本発明によれば、複数の集電体層の延長部の積層方向における集電領域の厚みが、薄い、あるいは厚いに関わらず、複数の集電体層を互いに簡易かつ強固に接合することが可能であり、さらには、治具と集電体層の延長部との接合を回避することが可能な、積層型電池の製造方法を提供することができる。
【００３６】
なお、本明細書において「一体化」とは、同一の材質からなる部材同士の接面、あるいは相異なる材質からなる部材同士の接面が、溶融によって、接合していることを意味する。
【００３７】
図２（ａ）は、複数の集電体層の延長部を含む集電領域が、それらの積層方向で、集電領域に近い方から順に、樹脂板及び治具によって挟持されている状態を示す概略図である。図２（ａ）では、複数のセル型電池１１０が積層されている積層型電池１００が示されており、セル型電池１１０において、正極集電体層１１１、正極活物質層１１２、セパレータ層１１３、負極活物質層１１４、及び負極集電体層１１５がこの順で積層されている。また、図２（ａ）では、複数のセル型電池１１０の積層方向に垂直な面方向に延長された複数の正極集電体層１１１の延長部からなる集電領域１２０が示されており、この集電領域１２０の両端に、積層方向で、集電領域１２０に近い方から順に樹脂板４００及び治具２００が配置され、この集電領域１２０が挟持されている。
【００３８】
図２（ｂ）は、当該集電領域を、溶接手段としてのレーザーで溶接している状態を示す概略図である。図２（ｂ）では、集電領域１２０が、レーザー装置３００から放出されたレーザー３１０によって、走査方向３２０に沿って、溶接されている。
【００３９】
図２（ｃ）は、当該集電領域と樹脂板とが一体化した状態を示す概略図である。図２（ｃ）では、集電領域１２０と、樹脂板４００とが一体化している。
【００４０】
図２（ｄ）は、当該集電領域から樹脂板を分離した状態を示す概略図である。図２（ｄ）では、集電領域１２０から樹脂板４００が、正極集電体層１１１を損傷することなく、分離されている。
【００４１】
〈従来のラミネート加工工程〉
従来、電池をラミネート加工する技術があった。典型的には、電池をラミネート加工することによって、金属製の電池収納用筐体と比較して、電池を軽量化することができる。なお、ラミネート加工とは、一般的に、工業製品を密封包装する技術全般を意味する。ラミネート加工で用いるラミネートフィルムは、例えば、樹脂層、不織布層、アルミ箔層等を積層することによって、構成されている。
【００４２】
しかしながら、従来、ラミネート加工された電池の内部では、衝撃や振動等の要因により電池とラミネートフィルムとの間で擦れが生じ、ラミネートフィルムが損傷する可能性があった。
【００４３】
図３（ａ）は、衝撃や振動等の要因により積層型電池とラミネートフィルムとの間で擦れが生じている状態を示す概略図である。図３（ａ）では、ラミネートフィルム１３０で被覆したラミネート加工積層型電池５００の内部において、積層されている複数のセル型電池１１０からなる積層型電池が衝撃や振動等で移動している様子を、矢印で示している。
【００４４】
図３（ｂ）は、擦れによってラミネートフィルムが損傷した状態を示す概略図である。図３（ｂ）では、積層型電池が衝撃や振動等で移動したことにより、積層型電池、特にその集電領域１２０の角部等と、ラミネートフィルム１３０との間で擦れが生じ、これによって、ラミネートフィルム１３０に損傷部１３１が生じている。
【００４５】
〈本発明の方法のラミネート加工工程〉
本発明の方法は、任意選択的に、樹脂板が集電領域と一体化した状態の積層型電池をラミネート加工する工程を含む。
【００４６】
本発明の方法では、樹脂板が集電領域と一体化した状態の積層型電池をラミネート加工することにより、積層型電池、特にその集電領域の角部等と、ラミネートフィルムとの間で擦れが生じることを抑制し、これによって、ラミネートフィルムに損傷が生じることを抑制することができる。
【００４７】
図４（ａ）は、衝撃や振動等の要因により積層型電池とラミネートフィルムとの間で擦れが生じている状態を示す概略図である。図４（ａ）では、ラミネートフィルム１３０で被覆したラミネート加工積層型電池５００の内部において、積層されている複数のセル型電池１１０からなる積層型電池が衝撃や振動等で移動している様子を、矢印で示している。また、この図４（ａ）では、セル型電池１１０の積層方向において、集電領域１２０の側面に樹脂板４００が接合されている。
【００４８】
図４（ｂ）は、ラミネートフィルムの損傷が抑制されている状態を示す概略図である。図４（ｂ）では、積層型電池が衝撃や振動等で移動したことにより、積層型電池とラミネートフィルム１３０との間で擦れが生じた場合でさえ、集電領域１２０の側面に接合されている樹脂板４００が緩衝材としての役割を果たし、ラミネートフィルム１３０の損傷が抑制されている。
【００４９】
以下、本発明の方法をさらに詳細に説明する。
【００５０】
〈電池領域〉
電池領域は、発電、蓄電、及び導電を行う要素群が積層されている領域である。具体的には、この要素群は、正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層又はセパレータ層、負極活物質層、及び負極集電体層がこの順に積層されている部分に相当する。
【００５１】
〈集電領域〉
集電領域は、電池領域に隣接した領域であって、各セル型電池の正極集電体層及び／又は各セル型電池の負極集電体層がこれらのセル型電池の積層方向に垂直な面方向に延長された複数の正極集電体層の延長部及び／又は複数の負極集電体層の延長部からなる領域である。積層方向において集電領域の厚さを電池領域の厚さと略同一とするために、隣接している正極集電体層同士の間に導電性補助板を配置してもよく、これは、負極集電体層についても同様である。導電性補助板の材質は、これが導電性を有しているものであれば特に限定されず、例えば、正極集電体層や負極集電体層の材質と同一あるいは異なっていてよい。
【００５２】
〈セル型電池〉
セル型電池を複数積層することによって、積層型電池が構成されている。複数のセル型電池を積層する方式は、特に限定されないが、例えば、モノポーラ方式（並列方式）でよい。
【００５３】
セル型電池の例としては、全固体系及び液系のセル型電池を挙げることができる。全固体系のセル型電池では、電解質として固体電解質層が採用され、液系のセル型電池では、電解質として電解液が採用される。全固体系のセル型電池としては、特に限定されないが、全固体リチウム電池を挙げることができる。また、液系のセル型電池としては、鉛蓄電池、アルカリ蓄電池、及びリチウムイオン電池を挙げることができる。
【００５４】
（正極及び負極集電体層）
正極又は負極集電体層の例としては、導電性の集電体層を用いることができ、金属製の集電体層、例えば、銀、銅、金、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、及びチタン等、及びこれらの合金の集電体層を挙げることができる。これらの集電体層は、全固体系及び液系のいずれでも用いてよい。
【００５５】
〈樹脂板〉
樹脂板は、樹脂から製造されているものであれば、特に限定されない。樹脂板の例としては、熱硬化性樹脂の板、及び熱可塑性樹脂の板を挙げることができる。
【００５６】
熱硬化性樹脂の例としては、フェノール樹脂（ＰＦ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、尿素樹脂（ユリア樹脂、ＵＦ）、不飽和ポリエステル樹脂（ＵＰ）、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂（ＰＵＲ）、及び熱硬化性ポリイミド樹脂（ＰＩ）、並びにこれらの合成樹脂、あるいはこれらの組み合わせを挙げることができる。
【００５７】
熱可塑性樹脂の例としては、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、ポリ酢酸ビニル樹脂（ＰＶＡｃ）、ポリウレタン樹脂（ＰＵＲ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ）、スチレンアクリロニトリルコポリマー樹脂（ＳＡＮ）、及びアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、並びにこれらの合成樹脂、あるいはこれらの組み合わせを挙げることができる。
【００５８】
〈溶接〉
溶接は、複数の集電体層の延長部の積層方向から、集電領域の両端部に樹脂板を配置し、これを挟持した状態で、電池領域と反対側の方向から集電領域を融接することによって、行う。
【００５９】
融接の種類としては、特に限定されないが、抵抗溶接、ガス溶接、アーク溶接、電子ビーム溶接、及びレーザー溶接、並びにこれらの組み合わせを挙げることができる。溶接の精度及び深さ、ビード幅の狭さ、並びにエネルギー効率の観点から、電子ビーム溶接やレーザー溶接が好ましい。
【００６０】
レーザーとしては、特に限定されないが、固体レーザー、気体レーザー、液体レーザー、半導体レーザー、及びその他のレーザーを挙げることができる。レーザーとしては、高い出力を得られる固体レーザーが好ましい。
【００６１】
固体レーザーとしては、例えば、ルビーレーザー、ガラスレーザー、チタンサファイアレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｅｒ：ＹＡＧレーザー、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー、若しくはＹｂ：Ｆｉｂｅｒ等、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。
【００６２】
気体レーザーとしては、例えば、ＣＯ２レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、ＨｅＣｄレーザー、銅蒸気レーザ、金蒸気レーザ、Ｎ２レーザー、エキシマＸｅＦレーザー、エキシマＸｅＣｌレーザー、エキシマＫｒＦレーザー、エキシマＡｒＦレーザー、若しくはＡｒレーザー等、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。
【００６３】
液体レーザーとしては、例えば、色素レーザー等を挙げることができる。
【００６４】
半導体レーザーとしては、例えば、ＧａＡｌＡｓレーザー若しくはＩｎＧａＡｓＰレーザー等、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。
【００６５】
その他のレーザーとしては、例えば、自由電子レーザー等を挙げることができる。
【００６６】
なお、レーザーとしては、上記のレーザーに非線形光学結晶等の手段を適用して生じた第ｎ高調波レーザー（ｎは自然数）を含む。
【００６７】
連続発振のレーザーパワー密度は、集電領域の集電体層の延長部分を接合可能であれば特に限定されないが、例えば１０，０００ｋＷ／ｃｍ２以上、２５０，０００ｋＷ／ｃｍ２以下のパワー密度でよい。
【００６８】
連続発振のフルエンスは、集電領域の集電体層の延長部分を接合可能であれば特に限定されないが、例えば１，５００Ｊ／ｃｍ２以上、９０，０００Ｊ／ｃｍ２以下のフルエンスでよい。
【００６９】
以下に示す実施例を参照して本発明をさらに詳しく説明するが、本発明の範囲は、これらの実施例によって限定されるものでないことは言うまでもない。
【実施例】
【００７０】
《準備》
〈全固体系のセル型電池〉
正極集電体層としてのアルミニウム板、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層としての銅板を積層して加圧することによって、全固体系のセル型電池を得た。この工程を繰り返し、複数の全固体系のセル型電池を作製した。
【００７１】
〈全固体系の積層型電池〉
上記複数の全固体系のセル型電池を積層することによって、全固体系の積層型電池を作製した。この積層型電池は、セル型電池の発電、蓄電、及び導電を行う要素群が積層されている電池領域と、各セル型電池の正極集電体層がその積層方向に垂直な面方向に延長された複数の正極集電体層の延長部を有し、かつ当該電池領域に隣接している集電領域と、からなる。
【００７２】
《実施例》
複数の正極集電体層の延長部の積層方向から、積層型電池の集電領域の両端部に樹脂板としてのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）板（厚さ１ｍｍ、３Ｍ社製）を配置し、かつこれらのＰＴＦＥ板を治具としてのクランプによって挟持した。この集電領域に対して、電池領域と反対側の方向からレーザーを照射することによって、集電領域を構成している集電体層同士の溶接を行った。レーザー装置等の詳細を下記に示している：
・メーカー：ＩＰＧ  ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ社製（型式：ＹＬＳ−２０００）
・発振タイプ：連続発振
・フルエンス：２０，０００  Ｊ／ｃｍ２である。
【００７３】
有機材料からなるＰＴＦＥ板は、金属製の正極集電体層と一体化し難いため、このＰＴＦＥ板を集電領域から容易に分離することができた。ＰＴＦＥ板を集電領域から取り外す過程を、図５（ａ）〜（ｃ）に示している。
【００７４】
図５（ａ）は、レーザーによって処理された積層型電池の集電領域、その両端部のＰＴＦＥ板、及びこれらＰＴＦＥ板を挟持しているクランプの撮影画像を示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）においてクランプを取り外した状態の撮影画像を示す図であり、かつ図５（ｃ）は、図５（ｂ）においてＰＴＦＥを取り外した状態の撮影画像を示す図である。
【００７５】
《参考例１》
本発明者らは、集電体層を構成している材料の融点よりも高い融点を有している材料からなる治具を用いることによって、集電体層と治具とが強固に一体化することを抑制できると考え、これを試行した。
【００７６】
すなわち、複数の正極集電体層の延長部の積層方向において、積層型電池の集電領域の両端部を、治具としてのタングステン製のクランプによって挟持した。集電領域の正極集電体層を構成しているアルミニウムの融点（６６０℃）よりも、クランプを構成しているタングステンの融点（３４２２℃）は高い。
【００７７】
この集電領域に対して、電池領域と反対側の方向からレーザーを照射することによって、集電領域を構成している集電体層の延長部同士の溶接を行った。レーザー装置の詳細等については、上記の「実施例」の項を参照されたい。
【００７８】
しかしながら、正極集電体層としてのアルミニウムとタングステンとは一体化し、これらを分離することは困難であった。
【００７９】
なお、本発明者らは、銅板（融点：１０８５℃）の負極集電体層の延長部からなる集電領域についても同様に試行した。しかしながら、結果は上記と同じであった。
【００８０】
《参考例２》
また、本発明者らは、複数の集電体層の延長部の積層方向において集電領域の端部をコ状の治具で挟持することによって、すなわち、集電領域の溶接処理を行わない部分を治具で挟持することによって、集電体層と治具とが一体化することを抑制できると考え、これを試行した。
【００８１】
具体的には、複数の正極集電体層の延長部の積層方向において集電領域の端部をコ状のクランプで挟持し、集電領域に対して、電池領域と反対側の方向からレーザーを照射し、これによって、集電領域を構成している集電体層同士の溶接を行った。
【００８２】
しかしながら、正極集電体層の剛性が低いため、コ状のクランプでは、集電領域全体にたわみが生じ、これによって、集電体層同士を接合することはできなかった。
【００８３】
図６は、コ状の治具を用いたことにより、集電領域全体がたわんでいる状態を示す平面概略図である。
【００８４】
本発明の方法の好ましい実施形態を詳細に記載したが、特許請求の範囲から逸脱することなく、本発明の方法で使用される構成について変更が可能であることを当業者は理解する。
【符号の説明】
【００８５】
１００    積層型電池
１１０    セル型電池
１１１    正極集電体層
１１２    正極活物質層
１１３    セパレータ層
１１４    負極活物質層
１１５    負極集電体層
１２０    集電領域
１３０    ラミネートフィルム
１３１    損傷部
２００    治具
３００    レーザー装置
３１０    レーザー
３２０    走査方向
４００    樹脂板
５００    ラミネート加工積層型電池
６００    コ状治具
【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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