(57)【要約】【課題】液漏れが生ずることなく、製造過程で外装体内に発生したガスを外部に排出して、特性及び信頼性が良好な電池の製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】外装体１の周囲辺と発電要素２との間にガス抜き穴５を開ける開孔工程と、ガス抜き穴５を通して外装体１内のガスを排出するガス抜き工程と、ガス抜き穴５を封止する第２封止工程と、を有する二次電池の製造方法を前提としている。そして、外装体１のガス抜き穴５を開ける周囲辺と当該周囲辺に隣接して発電要素２を覆う一部領域とを収容すると共に、外装体１の一部領域を発電要素２の積層方向外側に吸引することにより外部とは遮断した空間を形成するチャンバ１０を備える。そして、当該チャンバ１０内において、開孔工程及びガス抜き工程を実施することを特徴としている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装用フィルムが重ね合わされることで構成された外装体の内部に発電要素を格納し封止する工程であって、前記発電要素が前記外装体の周囲辺の少なくとも一部との間に距離をおいて配置される第１封止工程と、前記外装体の周囲辺と前記発電要素との間にガス抜き穴を開ける開孔工程と、前記ガス抜き穴を通して前記外装体内のガスを排出するガス抜き工程と、前記ガス抜き穴を封止する第２封止工程と、を有する電池の製造方法において、
前記外装体のガス抜き穴を開ける周囲辺と当該周囲辺に隣接して前記発電要素を覆う一部領域とを収容すると共に、前記外装体の一部領域を前記発電要素の積層方向外側に吸引することにより外部とは遮断した空間を形成するチャンバ内において、前記開孔工程及び前記ガス抜き工程が実施されることを特徴とする電池の製造方法。
【請求項２】
前記第２封止工程は、前記チャンバ内において、前記外装体を構成する一対の前記外装用フィルムを、ガス抜き穴よりも前記発電要素寄りの領域において重ね合せて熱融着させることを特徴とする請求項１に記載の電池の製造方法。
【請求項３】
前記開孔工程は、前記チャンバ内をドライ環境にして実行されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池の製造方法。
【請求項４】
前記チャンバは、複数の電池の前記外装体のガス抜き穴を開ける周囲辺と前記発電要素を収容し且つ当該周囲辺に隣接した一部領域とを収容するように構成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の電池の製造方法。
【請求項５】
外装用フィルムが重ね合わされることで構成された外装体と、前記外装体の周囲辺の少なくとも一部との間に距離をおいて当該外装体内に収容される発電要素と、を備える電池の製造装置において、
前記外装体の周囲辺と当該周囲辺に隣接して前記発電要素を覆う一部領域とを収容し、前記外装体の一部領域を発電要素の積層方向外側に吸引することにより外部とは遮断した空間を形成するチャンバと、
前記チャンバに設けられ、前記外装体の周囲辺と前記発電要素との間にガス抜き穴を開けるガス抜き用カッタを備えた開孔手段と、
前記チャンバ内を減圧して前記ガス抜き穴を通して前記外装体内のガスを排出するガス抜き手段と、を設けたことを特徴とする電池の製造装置。
【請求項６】
前記チャンバは、前記外装体を構成する一対の前記外装用フィルムを、前記発電要素に隣接する部分において重ね合せて封止用ヒータにより熱融着させる封止手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の電池の製造装置。
【請求項７】
前記チャンバは、前記開孔手段を作動させる際に当該チャンバ内をドライ環境にするドライガス導入手段を備えることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の電池の製造装置。
【請求項８】
前記チャンバは、複数の電池の前記外装体のガス抜き穴を開ける周囲辺と前記発電要素を収容し且つ当該周囲辺に隣接した一部領域とを収容するよう構成されることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一つに記載の電池の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネートフィルム等の薄く軽量な外装用フィルムにより形成された外装体をもつ電池の製造方法および製造装置に関し、特に、コンディショニング工程等で発生するガスを、液漏れさせることなく排出するに好適な電池の製造方法および製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からラミネートフィルム等の薄く軽量な外装用フィルムにより形成される外装体をもつ電池のコンディショニング等に伴うガス抜きを確実に行え、ガス抜き後の密閉性を充分に担保できると記載された電池の製造方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
これは、内部と連通し且つ外部から隔離されている未接合部を形成するように、外装用フィルムの開口部を接合して外装体の内部に発電要素を封入する封入工程と、未接合部の厚みを所定厚み以下に拘束しながら、ガス抜き穴を開けるガス抜き工程と、未接合部を接合して発電要素を封入する第２封止工程と、を有する。そして、未接合部の膨張を抑え且つ応力集中を緩和する方法として、外装体の内圧が高い場合に、未接合部の厚みを規制するようにしている。これにより、発生したガスによる内圧上昇で未接合部に大きな膨張や変形が生じ、未接合部を接合するときに元通りの形態に戻らないこと、そして、未接合部の膨張に伴い、未接合部の周辺で応力が集中することによって、接合部の一部が剥離することを防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４２５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例では、発生したガスを外部に放出するガス抜き工程において、内圧による膨らみを規制しつつ未接合部にガス抜き穴を開けるようにしている。しかしながら、未接合部に電解液が残留している場合には、開けたガス抜き穴を通して未接合部に残留している電解液がガスとともに外部に飛び出し、電解液の内蔵量が減少する不具合があった。また、飛び出した電解液が外装体の表面に付着した場合には、拭き取り工程が必要となり、生産コストを上昇させる不具合があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、液漏れが生ずることなく、製造過程で外装体内に発生したガスを外部に排出して、特性及び信頼性が良好な電池の製造方法および製造装置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】
【０００７】
本発明は、外装用フィルムが重ね合わされることで構成された外装体の内部に発電要素を格納し封止する工程であって、発電要素が外装体の周囲辺の少なくとも一部との間に距離をおいて配置される第１封止工程と、外装体の周囲辺と発電要素との間にガス抜き穴を開ける開孔工程と、ガス抜き穴を通して外装体内のガスを排出するガス抜き工程と、ガス抜き穴を封止する第２封止工程と、を有する電池の製造方法を前提としている。そして、外装体のガス抜き穴を開ける周囲辺と当該周囲辺に隣接して発電要素を覆う一部領域とを収容すると共に、外装体の一部領域を発電要素の積層方向外側に吸引することにより外部とは遮断した空間を形成するチャンバを備える。そして、当該チャンバ内において、開孔工程及びガス抜き工程を実施するようにしている。
【発明の効果】
【０００８】
したがって、本発明では、発電要素を収容する領域の外装体を発電要素の積層方向外側に吸引することにより外部とは遮断されたチャンバ空間を構成している。このため、外側へ吸引された外装用フィルムによりガス抜き部の容積を拡大でき、ガス抜き部での気液分離を促進して、開孔工程での電解液の漏れを最少とできる。しかも、外側へ吸引された外装用フィルムと発電要素との間に、外装体内の発電要素の収容部とガス抜き部とを連通させる通路を形成することができる。これにより、発電要素に滞留するガスを当該通路を経由して容易にガス抜き部に浮上・分離させることができ、ガス抜きを確実化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態を示す電池の製造方法および製造装置を適用する電池の概略平面図である。
【図２】本実施形態に係る電池の製造方法を示す工程図である。
【図３】本実施形態で使用するチャンバの構成を示す概略構成図である。
【図４】開孔工程、ガス抜き工程及び第２封止工程が実施される際のチャンバの状態を示す概略構成図である。
【図５】電池の外装体のチャンバへの装着前の状態（Ａ）及び装着後の状態（Ｂ）を示す説明図である。
【図６】電池の外装体の開孔後の状態（Ａ）および第２封止工程後の状態（Ｂ）を示す説明図である。
【図７】本実施形態のチャンバの適用例を示す説明図である。
【図８】比較例における開孔工程（Ａ）、ガス抜き工程及び第２封止工程（Ｂ）を示す説明図である。
【図９】比較例における開孔工程での電池状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の電池の製造方法および製造装置を実施形態に基づいて説明する。
【００１１】
本発明の電池の製造方法を適用する電池は、薄く軽量な外装用フィルムからなる外装体を備える電池である。また、対象とする電池としては、二次電池に限られるものでなく、一次電池であってもよい。以下では、二次電池を製造対象として、説明する。
【００１２】
薄く軽量な外装用フィルムは、例えば三層構造を有する高分子−金属複合ラミネートフィルムであり、金属層および金属層の両面に配置される高分子樹脂層を有する。金属層は、例えば、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、銅などの金属箔から構成される。高分子樹脂層は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン、アイオノマー、エチレンビニルアセテート等の熱溶着性樹脂フィルムから構成される。外装用フィルムは、熱溶着や超音波溶着により容易に接着できるとともに、気密性、水分非透過性に優れたものであることが望ましい。
【００１３】
外装用フィルムは、図１に示すように、二次電池の発電要素２を収容した状態で、その周縁３カ所の融着部Ａを「コの字状」に熱溶着により接合して袋状に形成し、袋状の内部に電解液を注液した状態で、袋状の開口部Ｂを熱溶着によって接合して外装体１を構成している。開口部Ｂの熱溶着による接合は、後述するように、第１封止工程による第１封止部Ｃ、第２封止工程及び本封止工程による第２封止部Ｄ及び本封止部Ｅの３段階でそれぞれ実施される。
【００１４】
二次電池の発電要素２として、リチウムイオン二次電池を例として、その概略を説明する。リチウムイオン二次電池の発電要素２は、正極及び負極を、セパレータを介して重畳したものである。即ち、発電要素２は、正極活物質層が塗布された集電体からなる正極板と、負極活物質層が塗布された集電体からなる負極板とを、セパレータを介して積層することで、形成されている。リチウムイオン二次電池は、非水電池であり製造時に混入した水分が反応することでガスが発生する。また、電解液中に含まれる有機溶媒の蒸発や、電池製造後のコンディショニングにおける電極反応でガスが発生する。
【００１５】
正極板は、例えば、アルミニウム箔よりなる集電体と、集電体のタブ領域を除いた両面領域に形成された正極活物質層と、を備える。図１では、タブ領域２Ａのみが発電要素２の外側に引出された状態で図示されている。正極活物質層としては、例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４等のリチウム−遷移金属複合酸化物からなる正極活物質、導電助剤、バインダ等を含んでいる。
【００１６】
負極板は、例えば、銅箔よりなる集電体と、集電体のタブ領域を除いた両面領域に形成された負極活物質層と、を備える。図１では、タブ領域２Ｂのみが発電要素２の外側に引出された状態で図示されている。負極活物質層は、負極活物質、導電助剤、バインダ等を含んでいる。負極活物質は、例えば、ハードカーボン（難黒鉛化炭素材料）、黒鉛系炭素材料や、リチウム−遷移金属複合酸化物である。
【００１７】
セパレータは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミドから形成される。
【００１８】
液体電解質（電解液）は、有機溶媒、支持塩等を含んでいる。有機溶媒は、例えば、プロピレンカーボネート（ＰＣ）やエチレンカーボネート（ＥＣ）等の環状カーボネート類、ジメチルカーボネート等の鎖状カーボネート類、テトラヒドロフラン等のエーテル類である。支持塩は、リチウム塩（ＬｉＰＦ６）等の無機酸陰イオン塩、ＬｉＣＦ３ＳＯ３等の有機酸陰イオン塩である。
【００１９】
複数の正極板及び負極板の集電板の同極となるタブ領域２Ａ，２Ｂは、図１に示すように、発電要素２から電流を引き出すために、それぞれ同極同士が接続されて、正極端子３Ａ及び負極端子３Ｂに接続される。そして、当該正極端子３Ａ及び負極端子３Ｂは外装体１の融着部Ａを介して外装体１の外部に引出している。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る二次電池の製造方法を説明するための工程図である。本実施形態の二次電池の製造方法においては、封止工程と、コンディショニング工程と、ガス抜き・第２封止工程と、本封止・トリミング工程と、必要に応じてなされるその他の工程とを有する。以下、図２に基づいて、本実施形態の二次電池の製造方法を説明する。
【００２１】
封止工程では、まず、２枚の略矩形形状の外装用フィルム若しくは二つ折りの外装用フィルムの間に、矩形形状の発電要素２が配置される。発電要素２の正極端子３Ａ及び負極端子３Ｂは、外装用フィルムから露出するように、位置決めされる。その後、外装用フィルムの周縁が、図１に示すように、１辺を残して「コの字状」に熱融着により接合され、当該１辺が開口部Ｂとなる袋体が形成される。
【００２２】
電解液注入工程においては、開口部Ｂを経由し、袋体の内側に、電解液が注入される。電解液の注入方法は、特に限定されず、チューブやノズルを開口部Ｂに差し込んで直接注入したり、電解質へ浸漬することで注入したり、することも可能である。
【００２３】
第１封止工程においては、電解液を注入するために使用した開口部Ｂを接合して、第１封止部Ｃを形成することで、外装体１が封止される。この第１封止部Ｃは、図１に示すように、外装体１の周縁側に寄せた位置で接合される。即ち、発電要素２との距離が遠ざかった位置で接合されて、当該接合部と発電要素２との間に、発電要素２に連通したガス抜き部４を形成している。
【００２４】
コンディショニング工程では、初充電工程、及び、電池特性を安定化させるためのエージング工程が実施される。初充電工程により、発電要素２から初期ガスが発生される。また、エージング工程でも、発電要素２から更にガスが発生される。なお、コンディショニング工程は、用途に応じて初充電工程、エージング工程の一方だけでよい場合がある。
【００２５】
初充電工程においては、発電要素２の有する電池容量の所定割合、例えば満充電まで充電した場合に得られる電池電圧を、発電要素２が発生させるまで、充電される。なお、初充電の温度は、４５℃よりも低い場合には、ガスの発生が不十分となり、７０℃よりも高い場合には、電池特性が劣化する虞があるため、４５〜７０℃が好ましい。また、電池容量の所定割合は、必要に応じて選択される。また、エージング工程においては、発電要素２に充電した状態で、保持される。
【００２６】
ガス抜き・第２封止工程では、大気圧のドライエア又は不活性ガス等のドライガスの雰囲気中において開孔工程が実施され、次いで、減圧した雰囲気中においてガス抜き工程と第２封止工程が実施される。
【００２７】
開孔工程では、第１封止部Ｃのガス抜き部４に、図１に示すように、切り込みによるスリット状のガス抜き穴５を形成して、ガス抜き部４を外部に連通させる。
【００２８】
ガス抜き工程では、ガス抜き部４がガス抜き穴５により開かれた二次電池に対して、雰囲気を減圧状態とすることにより、電解液中に溶け込んでいるガスを電解液から分離させて、外部に排出させる。このガス抜き工程は、予め設定した所定の時間が経過するまで実行される。
【００２９】
次いで、真空雰囲気中において、第１封止部Ｃよりも発電要素２に近接した部分に、図１に示すように、熱融着による接合を行って第２封止部Ｄを形成する（第２封止工程）。
【００３０】
次いで、第２封止工程を経た二次電池は、真空雰囲気から取出されて、第２封止部Ｄより広めに熱溶着による接合による本封止が実施される（本封止工程、図１の封止部Ｅ参照）。次いで、外装体１の周縁部分の不要な領域を切断するトリミング工程が実施され、検査工程や充放電などの出荷調整工程が実施され、二次電池が完成する。
【００３１】
ところで、開孔工程、ガス抜き工程及び第２封止工程において、一般的に実行されている比較例を、図８により説明する。比較例では、図８（Ａ）に示すように、エージング工程からの二次電池を、その全部分が収容できる大型の密閉したチャンバ１００内にセットして、これらの工程が実行される。即ち、二次電池をセットしたチャンバ１００内の大気を排出しつつチャンバ１００内にドライガスとしてのドライエア又は不活性ガスを充填する。次いで、図９に示すように、二次電池の外装体１のガス抜き部４にカッタ１０１を当ててガス抜き穴５を形成し、ガス抜き穴５を通して外装体１のガス抜き部４をチャンバ１００内と連通させる。
【００３２】
次いで、図８（Ｂ）に示すように、チャンバ１００内のガスを真空引きにより排出して所定圧まで減圧し、所定圧に到達した時点で真空引きを停止し、所定時間保持する。これにより、二次電池の外装体１内のガスがガス抜き部４に分離排出され、ガス抜き部４からガス抜き穴５を経由してチャンバ１００内に排出される。そして、所定時間後に第２封止工程が実行され、第１封止部Ｃよりも発電要素２に近接した部分を熱融着による接合を行って第２封止部Ｄを形成して、再び二次電池の外装体１の内部を外部と遮断する（第２封止工程）。そして、チャンバ１００内が大気開放され、二次電池は次工程の本封止・トリミング工程へ搬送される。
【００３３】
以上のように、比較例では、エージング工程からの二次電池をそのままの状態でチャンバ１００内に収容して開孔工程が実施される。このため、図９に示すように、二次電池のガス抜き部４はガスによる内圧上昇により若干膨らんだ状態となっており、また、ガス抜き部４内に電解液が残留している場合がある。従って、ガス抜き部４にカッタ１０１によりガス抜き穴５を形成すると、ガス抜き部４に残留している電解液も、ガス抜き穴５からガスと共に外部へ飛び出すことがある。このように、電解液が外装体１の外部へ飛び出すと、外装体１内に残留する電解液の液量が減少し、電池の寿命を低下させることとなる。
【００３４】
また、比較例では、開孔工程、ガス抜き工程及び第２封止工程が、二次電池を収容するチャンバ１００内で実施される。即ち、チャンバ１００の容積が、二次電池を収容するために大きくなるため、チャンバ１００内にドライガスとしてのドライエア又は不活性ガスを充填する時間、チャンバ１００内を減圧する時間を長く必要としたり、大型のガス供給装置及び真空引き装置を必要となり、タクトタイムの短縮化、設備コストの低減に課題が残る。
【００３５】
これに対して、本実施形態においては、開孔工程、ガス抜き工程及び第２封止工程が、図３に示す小型のチャンバ１０を利用することにより実施される。このチャンバ１０は、二次電池の外装体１のガス抜き部４が設けられた周縁部（図中の上部領域）を、発電要素２を収容する部分からを覆う２つ割の一対の箱体１１により形成している。一対の箱体１１は、上下壁１１Ａ，１１Ｂと、側壁１１Ｃと、これら両端部の図示しない端壁と、を夫々一体に備え、互いにその開口を対向させて配置している。
【００３６】
一対の箱体１１は、夫々背部に設けたアクチュエータ１１Ｄ（シリンダ）により前進後退可能に移動可能であり、互いに接近した前進位置では、上壁１１Ａ及び端壁の先端が図示しないシールを介して接触する。しかし、前進位置での下壁１１Ｂの先端同士は、発電要素２を収容する部分の外装体１に臨む領域では、当該外装体１の厚さ寸法と外装体１を外側へ吸引拡大させる寸法分とを加算した間隔寸法を隔てて互いに対峙し、当該領域を外れる領域においては図示しないシールを介して互いに接触する。上記先端形状を備える下壁１１Ｂの先端は、二次電池の外装体１に接触しても外装体１に損傷を与えない弾性を備える素材からなる先端部材１１Ｅで形成している。
【００３７】
下壁１１Ｂの先端部材１１Ｅには、発電要素２を収容する外装体１に臨む領域において、横長の開口が設けられ、当該開口は外装体１を吸引して吸着するための吸着口１２を形成している。この吸着口１２は、背面に設けた配管１２Ａを介して負圧発生器１２Ｂに接続されている。このため、負圧発生器１２Ｂが作動されて負圧が供給されると、対面する外装体１表面を吸引して当該部分の外装体１を発電要素２の端面から引き離すことにより、発電要素２の積層方向外側へ膨らませて当該吸着口１２に吸着する。これにより、下壁１１Ｂと収容した二次電池との隙間が塞がれ、チャンバ１０内空間は外部と遮断されて密閉空間を形成する。
【００３８】
チャンバ１０空間には、ドライガスとしてのドライエア又は不活性ガスを供給するドライガス供給装置１３が配管１３Ａ及び遮断弁１３Ｂを介して接続されている。また、チャンバ１０内を減圧する真空引き装置１４も配管１４Ａ及び切換弁１４Ｂを介して接続されている。切換弁１４Ｂは、チャンバ１０内に連通する通路１４Ａを、真空引き装置１４へ接続する減圧位置と大気へ開放する大気位置との間で切換え可能である。
【００３９】
チャンバ１０を形成する一対の箱体１１の各側壁１１Ｃには、アクチュエータ１５Ａにより進退自在に設けた一対の封止用ヒータ１５と、同じくアクチュエータ１６Ａ，１７Ａにより進退自在に設けたガス抜き用カッタ１６及びカッタ受け部１７が設けられている。ガス抜き用カッタ１６とカッタ受け部１７とは、収容した外装体１のガス抜き部４を挟んで互いに対向するように、夫々の箱体１１の側壁１１Ｃに設けられている。ガス抜き用カッタ１６及びカッタ受け部１７と一対の封止用ヒータ１５の設置位置は、図１に示す外装体１のガス抜き穴５及び第２封止部Ｄが配置された部分において、夫々の加工が実行できる位置に設定される。
【００４０】
カッタ受け部１７は、外装体１のガス抜き部４に沿って形成された横部材で形成されている。そして、待機位置から前進させた前進位置においてガス抜き部４の一方の側面に横部材を当接させてガス抜き部４を一方から支持するよう構成している。
【００４１】
ガス抜き用カッタ１６は、先端のカッタ刃で形成されている。そして、カッタ受け部１７で支持されたガス抜き部４の他方の側面に対して、待機位置からカッタ刃を前進させ、前進位置でガス抜き部４の他方の側面からカッタ刃をガス抜き部４に貫通させる。次いで、カッタ刃をガス抜き部４に沿って所定距離だけ横移動させることにより、ガス抜き部４にガス抜き穴５を開口させ、その後に待機位置に後退されるよう構成している。
【００４２】
一対の封止用ヒータ１５は、収容した外装体１のガス抜き部４を挟んで互いに対向するように、夫々の箱体１１の側壁１１Ｃに設けられる。一対の封止用ヒータ１５は、ガス抜き部４に沿って形成されたヒータで形成されている。そして、待機位置から前進させた前進位置において、ガス抜き部４の付け根部分の外装体１をその両側から挟み付け、ヒータを作動させることによりガス抜き部４の付け根部分の外装体１を融着させて第２封止部Ｄを形成し、その後に待機位置に後退されるよう構成している。
【００４３】
そして、本実施形態においては、以下に示す様に、開孔工程、ガス抜き工程及び第２封止工程が実行される。即ち、開孔工程では、アクチュエータ１１Ｄにより一対の箱体１１が待機位置に後退させて開放されたチャンバ１０内に、外装体１のガス抜き部４を含む周縁部（図中の上部領域の発電要素２を収容する部分を含んで)を進入させて、二次電池をセットする。次いで、アクチュエータ１１Ｄにより一対の箱体１１を前進させて、図３に示すように、一対の箱体１１の先端を当接させて、チャンバ１０をセットする。チャンバ１０内には、二次電池の外装体１のガス抜き部４を含む周縁部（図中の上部領域の発電要素２を収容する部分を含んで)が収容された状態となる。しかしながら、チャンバ１０内空間と外気とは、一対の箱体１１の下壁１１Ｂと外装体１の発電要素２の収容部分との間で連通した状態となっている。
【００４４】
次いで、負圧発生器１２Ｂが作動されて負圧が下壁１１Ｂの先端部材１１Ｅに導入され、先端部材１１Ｅに設けた吸着口１２に、対面している外装体１表面を吸引して当該部分の外装体１を発電要素２の端面から引き離し、発電要素２の積層方向外側へ膨らませて当該吸着口１２に吸着する（図４参照）。これにより、下壁１１Ｂと収容した二次電池との隙間が塞がれ、チャンバ１０内空間は外部と遮断されて密閉空間を形成する。
【００４５】
外装体１の内部は、図５（Ａ）に示すように、コンディショニング工程により発生されたガスにより、ガス抜き部４にも電解液が存在している。そして、吸着口１２により吸引されて外装体１表面が発電要素２の端面から引き離されると、図５（Ｂ）に示すように、ガス抜き部４の下部の空間部を拡大すると共に外装体１と発電要素２との間に隙間が形成される。拡大された空間部では、ガス抜き部４に存在している電解液が重力により下降すると共にガスが液中で浮上して気液分離が促進される。また、当該隙間は、外装体１内において、発電要素２の収容部とガス抜き部４とを連通させる連通路６を形成する。
【００４６】
次いで、ドライガス供給装置１３への通路１３Ａに設けた遮断弁１３Ｂが開かれると共にドライガス供給装置１３が作動される。同時に、真空引き装置１４へ通ずる配管１４Ａ及び大気位置の切換弁１４Ｂを経由させてチャンバ１０内の大気を排出させて、チャンバ１０内にドライガス供給装置１３からのドライエア又は不活性ガスを充填する。チャンバ１０内のドライエア又は不活性ガスの濃度は、図示しないガス濃度計又は露点計により測定される。ガス濃度計又は露点計により測定されたドライエア又は不活性ガスの濃度が所定値に到達した時点で、ドライガス供給装置１３が停止される。この時のチャンバ１０内の圧力は、大気圧状態である。
【００４７】
次いで、カッタ受け部１７がアクチュエータ１７Ａにより待機位置から前進位置に移動され、ガス抜き部４の一方の側面に横部材を当接させてガス抜き部４を一方から支持する。次いで、カッタ１６がアクチュエータ１６Ａにより待機位置から前進位置に移動され、カッタ刃をガス抜き部４の他方の側面からガス抜き部４に貫通させる。次いで、カッタ刃をガス抜き部４に沿って所定距離だけ横移動させ、その後に待機位置に後退させる。これにより、外装体１のガス抜き部４にガス抜き穴５が開口され、外装体１内部とチャンバ１０内とがガス抜き穴５を介して連通する。
【００４８】
次いで、ガス抜き工程が開始される。ガス抜き工程では、ドライガス供給装置１３の通路１３Ａが遮断弁１３Ｂにより遮断されると共に、真空引き装置１４への通路１４Ａの切換弁１４Ｂを大気位置側から減圧位置側に切換え、真空引き装置１４が作動され、チャンバ１０内を減圧する。チャンバ１０内が所定の減圧状態に減圧された段階で真空引き装置１４が停止される。これにより、図６（Ａ）に示すように、ガス抜き部４のガスがガス抜き穴５を介してチャンバ１０内へ排出される。また、発電要素２内において電解液から分離されたガスも、外装体１と発電要素２との間の連通路６を通ってガス抜き部４に浮上され、同様に、ガス抜き穴５を介してチャンバ１０内へ排出される。
【００４９】
所定時間の経過後に、第２封止工程が開始される。第２封止工程では、アクチュエータ１５Ａにより一対の封止用ヒータ１５が待機位置から前進位置に作動され、ガス抜き部４の付け根部分の外装体１をその両側から挟み付ける。次いで、ヒータを作動させることによりガス抜き部４の付け根部分を融着させて第２封止部Ｄを形成し、その後に待機位置に後退される。これにより、二次電池の外装体１は、図６（Ｂ）に示すように、ガス抜き部４よりも発電要素２に近接した部分が熱融着により接合され、第２封止部Ｄが形成される。
【００５０】
第２封止部Ｄが形成されると、真空引き装置１４への通路に設けた切換弁１４Ｂが大気側に切換えられ、チャンバ１０内に大気が導入される。次いで、負圧発生装置１２Ｂが停止され、吸着口１２への外装体１表面の吸引を停止させ、二次電池と一対の箱体１１との下壁１１Ｂによる連結を解除する。そして、アクチュエータ１１Ｄにより一対の箱体１１を待機位置に戻してチャンバ１０を開き、これらの工程が終了する。二次電池は、次工程へ搬送される。
【００５１】
なお、上記実施形態において、ガス抜き・第２封止工程を実施するチャンバ１０として、一個の電池を対象とするものについて説明した。しかし、図７に示すように、複数の電池の外装体１のガス抜き穴５を開ける周囲辺と発電要素２を収容し且つ当該周囲辺に隣接した一部領域とを収容するように構成するものであってもよい。このように構成することにより、同時に処理できる電池の数量を増加でき、ガス抜き・第２封止工程の処理速度を向上させることができる。
【００５２】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００５３】
（ア）外装用フィルムが重ね合わされることで構成された外装体１の内部に発電要素２を格納し封止する工程であって、発電要素２が外装体の１の周囲辺の少なくとも一部との間に距離をおいて配置される第１封止工程と、外装体１の周囲辺と発電要素２との間にガス抜き穴５を開ける開孔工程と、ガス抜き穴５を通して外装体１内のガスを排出するガス抜き工程と、ガス抜き穴５を封止する第２封止工程と、を有する電池の製造方法を前提としている。そして、外装体１のガス抜き穴５を開ける周囲辺と当該周囲辺に隣接して発電要素２を覆う一部領域とを収容すると共に、外装体１の一部領域を発電要素２の積層方向外側に吸引することにより外部とは遮断した空間を形成するチャンバ１０を備える。そして、当該チャンバ１０内において、開孔工程及びガス抜き工程を実施することを特徴としている。
【００５４】
即ち、外装体１のガス抜き穴５を開ける周囲辺と当該周囲辺に隣接して発電要素２を覆う一部領域とを収容し、外装体１の一部領域を発電要素２の積層方向外側に吸引することにより外部とは遮断した空間を形成するチャンバ１０を設けている。そして、このチャンバ１０に設けられ、外装体１の周囲辺と発電要素２との間にガス抜き穴５を開ける開孔手段としてのガス抜き用カッタ１６及びカッタ受け部１７と、当該チャンバ１０内を減圧してガス抜き穴５を通して外装体１内のガスを排出するガス抜き手段１４と、を設けている。
【００５５】
以上のように、チャンバ１０では、発電要素２を収容する領域の外装体１を発電要素２の積層方向外側に吸引することにより外部とは遮断された空間が構成される。このため、外側へ吸引された外装用フィルムによりガス抜き部４の容積を拡大でき、ガス抜き部４での気液分離を促進して、開孔工程での電解液の漏れを最少とできる。しかも、外側へ吸引された外装用フィルムと発電要素２との間に、外装体１内の発電要素２の収容部とガス抜き部４とを連通させる連通路６を形成することができる。これにより、発電要素２に滞留するガスを当該連通路６を経由して容易にガス抜き部４に浮上・分離させることができ、ガス抜きを確実化できる。
【００５６】
また、外装体１のガス抜き穴５を形成する周囲辺の領域のみをチャンバ１０内に収容して、開孔工程及びガス抜き工程を実施している。このため、チャンバ１０の容積を小さくでき、大気圧からの減圧に要する時間を短縮できると共に、真空引き装置１４を小型化でき、加工時間の短縮化と設備の小型化が可能となる。
【００５７】
（イ）チャンバ１０内において、ガス抜き部４を構成する外装体１における一対の外装用フィルムを、ガス抜き穴５よりも発電要素２寄りの領域において重ね合せて熱融着させる第２封止工程が実施される。即ち、チャンバ１０は、ガス抜き部４を形成する領域の外装体１における一対の外装用フィルムを、発電要素２に隣接する部分において重ね合せて熱融着させる第２封止手段としての封止用ヒータ１５を備える。これにより、チャンバ１０内の減圧雰囲気中でのガス抜き工程に続いて、同一チャンバ１０内において、第２封止工程を実施することができ、生産性を向上させることができる。
【００５８】
（ウ）開孔工程は、チャンバ１０内をドライ環境にして実行される。即ち、チャンバ１０は、開孔手段を作動させる際に当該チャンバ１０内をドライ環境にするドライガス導入手段としてのドライガス供給装置１３を備える。チャンバ１０の容積が小さいため、ドライガスの充填に要する時間を短縮できると共に、ドライガス供給装置１３を小型化でき、加工時間の短縮化と設備の小型化が可能となる。
【００５９】
（エ）チャンバ１０は、複数の電池の外装体１のガス抜き穴５を開ける周囲辺と発電要素２を収容し且つ当該周囲辺に隣接した一部領域とを収容するように構成している。このため、同時に処理できる電池の数量を増加でき、ガス抜き・第２封止工程の処理速度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ  熱溶着
Ｂ  開口部
Ｃ  第１封止部
Ｄ  第２封止部
１  外装体
２  発電要素
３Ａ，３Ｂ  電極端子
４  ガス抜き部
５  ガス抜き穴
６  連通路
１０  チャンバ
１１  箱体
１２  吸着口
１３  ドライガス発生装置（ドライガス導入手段）
１４  真空引き装置（ガス抜き手段）
１５  封止用ヒータ（第２封止手段）
１６  ガス抜き用カッタ（開孔手段）
１７  カッタ受け部（開孔手段）
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図５】
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