(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極をセパレータを介して積層してなる発電要素と、前記発電要素の外周部の少なくとも一部を封止するためのシール部と、を有する電池本体部を有し、
前記電池本体部に含まれる前記シール部の全ては、略同一の外形形状を有し、かつ、前記シール部の各々は、前記電極の外周を取り囲んでいる基部と、前記基部から延長しかつ前記電極の表面と重なり合っている被覆部と、を有し、
前記被覆部は、前記電極の表面の一部に入り込むように形成され、
前記電極および前記セパレータを積層する積層方向に沿う前記電極の厚みと前記シール部における前記基部の厚みとが同じであることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記電池本体部に含まれる前記シール部の全ては、前記被覆部の内周形状に関し、略同一であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記電極は、集電体の一方の面に配置される正極活物質層と、他方の面に配置される負極活物質層と、を有する双極型電極であり、
前記シール部は、
前記正極活物質層の外周を取り囲んでいる基部と、前記基部から延長しかつ前記正極活物質層の表面と重なり合っている被覆部と、を有する第１シール部と、
前記負極活物質層の外周を取り囲んでいる基部と、前記基部から延長しかつ前記負極活物質層の表面と重なり合っている被覆部と、を有する第２シール部と、からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記電極は、第１の集電体の両方の面に配置される正極活物質層と、第２の集電体の両方の面に配置される負極活物質層と、を有する非双極型電極であり、
前記シール部は、
前記正極活物質層の外周を取り囲んでいる基部と、前記基部から延長しかつ前記正極活物質層の表面と重なり合っている被覆部と、を有する第１シール部と、
前記負極活物質層の外周を取り囲んでいる基部と、前記基部から延長しかつ前記負極活物質層の表面と重なり合っている被覆部と、を有する第２シール部と、からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の二次電池。
【請求項５】
電極をセパレータを介して積層してなる発電要素と、前記発電要素の外周部の少なくとも一部を封止するためのシール部と、を有する電池本体部を備えている二次電池の製造方法であって、
前記シール部を構成することとなるシール材の全ては、略同一の外形形状を有しており、前記シール材の各々が、電極の外周を取り囲んでいる基部と、前記基部から延長しかつ前記電極の表面と重なり合っている被覆部とを有するように、前記シール材の各々を前記電極に配置するシール材配置工程と、
前記シール材が配置された前記電極を、セパレータを介し、前記シール材の外形が位置合せされるように積層する積層工程と、
積層された前記シール材を熱溶融することで、前記電極の外周を取り囲んでいる基部と、前記基部から延長しかつ前記電極の表面と重なり合っている被覆部と、を有するシール部を形成するシール部形成工程と、
を有することを特徴とする二次電池の製造方法。
【請求項６】
前記電極は、集電体の一方の面に配置される正極活物質層と、他方の面に配置される負極活物質層と、を有する双極型電極であり、
前記シール材配置工程において、前記シール材は、集電体の前正極活物質層および負極活物質層の一方に配置され、
前記シール部形成工程において、前記シール材の一部は、前記セパレータを透過し、対向する別の集電体の前記正極活物質層および前記負極活物質層の他方の側に移動することを特徴とする請求項５に記載の二次電池の製造方法。
【請求項７】
前記電極は、第１集電体の両方の面に配置される正極活物質層と、第２集電体の両方の面に配置される負極活物質層と、を有する非双極型電極であり、
前記シール材配置工程において、前記シール材は、第１集電体の一方の正極活物質層および第２集電体の一方の前記負極活物質層に配置され、
前記シール部形成工程において、
前記第１集電体の前記シール材の一部は、対向するセパレータを透過し、対向する前記第２集電体の他方の負極活物質層の側に移動し、
前記第２集電体の前記シール材の一部は、対向するセパレータを透過し、対向する別の第１集電体の他方の前記正極活物質層の側に移動することを特徴とする請求項５に記載の二次電池の製造方法。
【請求項８】
電極にシール材が配置された複数の電極−シール材の組立体をセパレータを介して積層し、積層された前記電極−シール材の組立体の前記シール材を熱溶融して形成される二次電池に用いられる電極−シール材の組立体であって、
電極と、前記電極に配置されたシール材とを有し、
前記シール材は、前記電極の外周を取り囲んでいる基部と、前記基部から延長しかつ前記電極の表面と重なり合っている被覆部とを有する二次電池の電極−シール材の組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池、二次電池の製造方法および二次電池の電極−シール材の組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は、電極をセパレータを介して積層して構成される発電要素を有しており、電極の周囲にシール材を配置することで、電極に含まれる活物質の脱落による短絡を抑制している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１０００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、シール材を配置した後で電極を積層する際、セパレータを介して対向する電極の位置合わせが不正確である場合、対向する電極の一方を構成する負極活物質層の反応面から、対向する電極の他方を構成する正極活物質層の反応面が食み出ることにより、電池充電の際に、正極活物質から脱離したＬｉイオンが負極活物質に挿入されず、Ｌｉ金属として析出し、二次電池の寿命が低下する虞がある。そのため、電極の正確な位置合わせ（高度な組立精度）を必要としており、組立時間に時間を要するため、生産性を向上させることが困難である問題を有する。
【０００５】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、良好な生産性を有する二次電池およびそ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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一様相は、電極をセパレータを介して積層してなる発電要素と、前記発電要素の外周部の少なくとも一部を封止するためのシール部と、を有する電池本体部を有する二次電池である。前記電池本体部に含まれる前記シール部の全ては、略同一の外形形状を有し、かつ、前記シール部の各々は、前記電極の外周を取り囲んでいる基部と、前記基部から延長しかつ前記電極の表面と重なり合っている被覆部と、を有する。前記被覆部は、前記電極の表面の一部に入り込むように形成される。前記電極および前記セパレータを積層する積層方向に沿う前記電極の厚みと前記シール部における前記基部の厚みとが同じである。
上記目的を達成するための本発明の別の様相は、電極にシール材が配置された複数の電極−シール材の組立体をセパレータを介して積層し、積層された前記電極−シール材の組立体の前記シール材を熱溶融して形成される二次電池に用いられる電極−シール材の組立体である。該二次電池の電極−シール材の組立体は、電極と、前記電極に配置されたシール材とを有する。前記シール材は、前記電極の外周を取り囲んでいる基部と、前記基部から延長しかつ前記電極の表面と重なり合っている被覆部とを有する。
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の別の様相は、電極をセパレータを介して積層してなる発電要素と、前記発電要素の外周部の少なくとも一部を封止するためのシール部と、を有する電池本体部を備えている二次電池の製造方法である。前記製造方法は、シール材配置工程、積層工程およびシール部形成工程を有する。シール材配置工程においては、前記シール部を構成することとなるシール材の全ては、略同一の外形形状を有しており、前記シール材の各々が、電極の外周を取り囲んでいる基部と、前記基部から延長しかつ前記電極の表面と重なり合っている被覆部とを有するように、前記電極に配置される。積層工程においては、前記シール材が配置された前記電極は、セパレータを介し、前記シール材の外形が位置合せされるように積層される。シール部形成工程においては、積層された前記シール材を熱溶融することで、前記電極の外周を取り囲んでいる基部と、前記基部から延長しかつ前記電極の表面と重なり合っている被覆部と、を有するシール部が形成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一様相によれば、シール部は、電極の外周を取り囲んでいる基部と、基部から延長しかつ電極の表面と重なり合っている被覆部とを有するシール材が配置された電極を、セパレータを介し、シール材の外形が位置合せされるように積層し、積層されたシール材を熱溶融することによって、形成することが可能である。この際、シール材の全ては、略同一の外形形状を備えており、かつ、シール材の各々の被覆部は、電極の反応面を規制している。したがって、シール材の外形が位置合せされるように積層することにより、製造された二次電池において、セパレータを介して対向する電極の反応面は、ずれることはなく略一致する（反応面の外周はシール材から形成されたシール部の被覆部が存在する）。そのため、積層する際、セパレータを介して対向する電極を正確に位置合わせすること（高度な組立精度）が不要であり、組立時間を短縮化して、生産性を向上させることができる。つまり、良好な生産性を有する二次電池を提供することが可能である。
【０００９】
本発明の別の様相によれば、シール材の全ては、略同一の外形形状を備えており、かつシール材の各々の被覆部は、電極の反応面を規制している。したがって、積層工程において、シール材の外形が位置合せされるように積層することにより、製造された二次電池において、セパレータを介して対向する電極の反応面は、ずれることなく一致する（反応面の外周はシール材から形成されたシール部の被覆部が存在する）。そのため、積層工程において、セパレータを介して対向する電極を正確に位置合わせすること（高度な組立精度）が不要であり、組立時間を短縮化して、生産性を向上させることができる。つまり、良好な生産性を有する二次電池の製造方法を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る二次電池を説明するための斜視図である。
【図２】図１に示される二次電池の断面図である。
【図３】図２に示されるシール部を説明するための断面図である。
【図４】図２に示されるシール部を説明するための平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る二次電池の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５に示されるシール材配置工程を説明するための側面図である。
【図７】図５に示されるシール材配置工程を説明するための平面図である。
【図８】図５に示される積層工程を説明するための側面図である。
【図９】図５に示されるシール部形成工程を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る変形例１を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る変形例１を説明するための側面図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る変形例２を説明するための平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る変形例３を説明するための側面図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る変形例４を説明するための側面図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る変形例５を説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る二次電池を説明するための斜視図、図２は、図１に示される二次電池の断面図、図３および図４は、図２に示されるシール部を説明するための断面図および平面図である。
【００１３】
本発明の実施の形態に係る二次電池１０は、積層型のリチウムイオン二次電池であり、図１に示されるように、正極集電タブ１２、負極集電タブ１４および外装体１６を有する。
【００１４】
正極集電タブ１２および負極集電タブ１４は、高導電性部材からなる強電端子であり、外装体１６の内部から外部に向かって延長しており、電流を引き出すために使用される。高導電性部材は、例えば、アルミニウム、銅、チタン、ニッケル、ステンレススチール、これらの合金である。正極集電タブ１２および負極集電タブ１４は、例えば、耐熱絶縁性の熱収縮チューブにより被覆することで、周辺機器や配線などへの電気的接触を、確実に防止することが好ましい。
【００１５】
外装体１６は、図２に示されるように、内部に電池本体部１８が配置されており、外部からの衝撃や環境劣化を防止するために使用されており、シート材の外周部の一部または全部を、熱融着により接合することで形成される。
【００１６】
シート材は、軽量化および熱伝導性の観点から、高分子−金属複合ラミネートフィルムから構成されることが好ましい。高分子は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂材料である。金属は、例えば、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、銅などの金属（合金を含む）である。
【００１７】
外装体１６は、一対のラミネートフィルム（シート材）によって構成される形態に限定されず、例えば、予め袋状に形成されているラミネートフィルムを適用することも可能である。
【００１８】
電池本体部１８は、集電体２２、負極活物質層２６、正極活物質層２８、セパレータ４５、シール部３０，３５を有する。
【００１９】
集電体２２は、例えば、ステンレススチール箔から形成される。集電体２２の素材として、アルミニウム箔、ニッケルとアルミニウムのクラッド材、銅とアルミニウムのクラッド材、あるいはこれらの金属の組み合わせのめっき材、導電性樹脂、導電性樹脂箔の片面あるいは両面に金属薄膜層を形成したものを、利用することも可能である。
【００２０】
負極活物質層２６および正極活物質層２８は、図３に示されるように、双極型電極２０を構成しており、負極活物質層２６は、集電体２２の一方の面に配置され、正極活物質層２８は、集電体２２の他方の面に配置される。
【００２１】
セパレータ４５は、負極活物質層２６と正極活物質層２８との間に配置される。なお、負極活物質層２６、セパレータ４５、および、対向する別の集電体２２の正極活物質層２８は、発電要素（単電池）１９を構成する（図３）。つまり、電池本体部１８は、積層された複数の発電要素１９が電気的に直列接続された構造を有する。
【００２２】
シール部３０，３５は、発電要素１９の外周部１９Ａの少なくとも一部を封止するために設けられており、シール材を加熱して熱融着することによって形成されている。
【００２３】
図３および図４に示されるように、シール部３０は、正極活物質層２８の外周を取り囲んでいる基部３１と、基部から延長しかつ正極活物質層２８の表面と重なり合っている被覆部３２と、を有する第１シール部であり、また、シール部３５は、負極活物質層２６の外周を取り囲んでいる基部３６と、基部から延長しかつ負極活物質層２６の表面と重なり合っている被覆部３７と、を有する第２シール部である。被覆部３２および被覆部３７は、正極活物質層２８の反応面２９および負極活物質層２６の反応面２７を規制している。
【００２４】
シール部３０，３５の全ては、略同一の外形形状を有し、かつ、被覆部３２，３９の内周形状に関し、略同一である。シール部３０，３５の外形形状が略同一となっているのは、後述するように、二次電池１０の製造において、シール部３０，３５を構成することとなるシール材が配置された双極型電極２０（正極活物質層２８および負極活物質層２６）を積層する際、良好な生産性を達成するためである。被覆部３２，３９の内周形状が略同一となっているのは、双極型電極２０（正極活物質層２８および負極活物質層２６）の全ての反応面２９，２７を有効利用するためである。
【００２５】
シール部３０，３５の外形形状の精度および内周形状の精度は、積層する際の位置決め精度に基づいている。つまり、シール部３０，３５の外形形状の精度および内周形状の精度は、シール部３０，３５を構成することとなるシール材の外形形状の精度および内周形状の精度に対応している。
【００２６】
正極集電タブ１２および負極集電タブ１４は、電池本体部１８の外側に配置され、電極投影面の全てを、少なくとも覆うように構成されている。したがって、電流取り出し部（面方向の電流取り出し）は、低抵抗化され、電池の高出力化が可能になる。
【００２７】
双極型電極２０の積層方向Ｓ（図２参照）に関し、最外側に位置する集電体２２は、双極型電極構造を有していない。具体的には、図２中最上層に位置する集電体２２は、正極活物質層２８を有しておらず、図２中最下層に位置する集電体２２は、負極活物質層２６を有していない。これは、最上層および最下層に位置する集電体２２の外側に位置する正極活物質層２８および負極活物質層２６は、電池反応に関与しないためである。しかし、必要に応じ、双極型電極構造を有することも可能である。
【００２８】
次に、負極活物質層、正極活物質層およびセパレータの材質等を説明する。
【００２９】
負極活物質層２６は、負極活物質および添加剤（バインダーや導電助剤等）を含有する。負極活物質は、容量および出力特性の観点から、炭素材料および合金系負極材料を適用することが好ましい。炭素材料は、例えば、グラファイト、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー、コークス、ソフトカーボン、ハードカーボンである。合金系負極材料は、例えば、ケイ素、酸化ケイ素、二酸化錫、炭化ケイ素、錫である。
【００３０】
正極活物質層２８は、正極活物質および添加剤（バインダーや導電助剤等）を含有する。正極活物質は、容量および出力特性の観点から、リチウム−遷移金属複合酸化物を適用することが好ましい。リチウム−遷移金属複合酸化物は、例えば、ＬｉＣｏＯ２などのＬｉ・Ｃｏ系複合酸化物、ＬｉＮｉＯ２などのＬｉ・Ｎｉ系複合酸化物、スピネルＬｉＭｎ２Ｏ４などのＬｉ・Ｍｎ系複合酸化物、ＬｉＦｅＯ２である。
【００３１】
バインダーは、例えば、ポリアミック酸、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルニトリル、ポリイミド、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、スチレンブタジエンゴム、ポリアクリロニトリル、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、またはこれらの混合物である。
【００３２】
導電助剤は、負極活物質層２６および正極活物質層２８の導電性を向上させるために配合される添加物であり、例えば。アセチレンブラック等のカーボンブラック、グラファイト、気相成長炭素繊維などの炭素材料である。
【００３３】
セパレータ４５は、多孔性（ポーラス）のポリエチレンから形成される。セパレータの素材として、ポリプロピレンなどの他のポリオレフィン、ポリプロピレン／ポリエチレン／ポリプロピレンの３層構造をした積層体、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、不織布を、利用することが可能である。不織布は、例えば、綿、レーヨン、アセテート、ナイロン、ポリエステルである。
【００３４】
セパレータ４５は、絶縁体であるが、電解質が浸透することによって、イオンの透過性および電気伝導性を呈する。電解質は、例えば、ゲルポリマー系であり、電解液およびホストポリマーを有する。
【００３５】
電解液は、プロピレンカーボネートおよびエチレンカーボネートからなる有機溶媒、支持塩としてのリチウム塩（ＬｉＰＦ６）を含んでいる。有機溶媒は、例えば、その他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を適用することが可能である。リチウム塩は、例えば、その他の無機酸陰イオン塩、ＬｉＣＦ３ＳＯ３等の有機酸陰イオン塩を、適用することが可能である。
【００３６】
ホストポリマーは、ＨＦＰ（ヘキサフルオロプロピレン）コポリマーを１０％含むＰＶＤＦ−ＨＦＰ（ポリフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体）である。ホストポリマーは、その他のリチウムイオン伝導性を持たない高分子や、イオン伝導性を有する高分子（固体高分子電解質）を適用することも可能である。その他のリチウムイオン伝導性を持たない高分子は、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレートである。イオン伝導性を有する高分子は、例えば、ポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシドである。
【００３７】
次に、本発明の実施の形態に係る二次電池の製造方法を説明する。
【００３８】
図５は、本発明の実施の形態に係る二次電池の製造方法を説明するためのフローチャート、図６および図７は、図５に示されるシール材配置工程を説明するための側面図および平面図、図８は、図５に示される積層工程を説明するための側面図、図９は、図５に示されるシール部形成工程を説明するための断面図である。
【００３９】
二次電池１０の製造方法は、図４に示されるように、電極形成工程、シール材配置工程、積層工程、シール部形成工程、組立工程、第１封止工程、液注工程および第２封止工程を有する。
【００４０】
電極形成工程においては、集電体２２の一方および他方の面に、正極活物質スラリーおよび負極活物質スラリーが、それぞれ塗布され、乾燥される。これにより、負極活物質層２６および正極活物質層２８が形成され、双極型電極２０が得られる。正極活物質スラリーの塗膜および負極活物質スラリーの塗膜は、例えば、真空オーブンを利用して、乾燥させられる。負極活物質層２６および正極活物質層２８の厚みは、例えば、１００μｍである。
【００４１】
この際、負極活物質層２６の面積と、正極活物質層２８の面積とを同一とし、負極活物質層２６と正極活物質層２８との集電体２２への投影形状が一致するように設定される。また、集電体２２の両面に関し、シール材の配置領域として、各辺幅７ｍｍの余白が残るように設定された表面露出部（余白部）が形成される。
【００４２】
正極活物質スラリーは、例えば、正極活物質としてＬｉＮｉＯ２８５ｗｔ％、導電助剤としてアセチレンブラック５ｗｔ％、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン１０ｗｔ％、粘度調整溶媒として適量のＮ−メチル−２−ピロリドンを混合し、調製される。負極活物質スラリーは、例えば、負極活物質としてグラファイト９０ｗｔ％、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン１０ｗｔ％、粘度調整溶媒として適量のＮ−メチル−２−ピロリドンを混合し、調製される。
【００４３】
シール材配置工程においては、双極型電極の外周を取り囲んでいる基部と、基部から延長しかつ電極の表面と重なり合っている被覆部とを有するように、シール材が、双極型電極に配置される。
【００４４】
詳述すると、図６および図７に示されるように、正極活物質層２８を取り囲んでいる基部４１と、基部４１から延長しかつ正極活物質層２８の表面と重なり合っている被覆部４２とを有するように、シール材４０が正極活物質層２８に配置される。例えば、シール材４０の各辺幅が１０ｍｍである場合、表面露出部（余白部）に配置される基部４１の各辺幅が７ｍｍ、正極活物質層２８の表面と重なり合っている被覆部４２の各辺幅が３ｍｍとなるように設定される。
【００４５】
なお、シール材４０の全ては、略同一の外形形状を有し、かつ、被覆部４２の内周形状に関し、略同一である。外形形状の精度および内周形状の精度は、積層工程における積層する際の位置決め精度に基づいている。シール材４０は、必要に応じ、負極活物質層２６に配置することも可能である。
【００４６】
積層工程においては、シール材が配置された双極型電極を、セパレータを介し、シール材の外形が位置合せされるように積層される。
【００４７】
詳述すると、図８に示されるように、シール材４０が配置された正極活物質層２８を有する集電体２２が、セパレータ４５を介し、シール材４０の外形が位置合せされるように、順次積層され、電池本体部１８が形成される。なお、電極の積層方向Ｓに関し、最下層に位置する集電体２２は、負極活物質層２６を有していないものが適用され、最上層に位置する集電体２２は、正極活物質層２８を有していないものが適用される。
【００４８】
シール部形成工程においては、例えば、図９に示されるホットプレス装置によって、積層されたシール材を熱溶融することで、電極の外周を取り囲んでいる基部と、基部から延長しかつ電極の表面と重なり合っている被覆部と、を有するシール部が形成される。
【００４９】
詳述すると、シール部形成工程においては、積層工程から電池本体部１８が投入されると、ホットプレス装置のヒートバー１１０，１２０が駆動装置１１４，１２４によって駆動され、電池本体部１８の一方および他方の外側に当接する。この際、ヒートバー１１０，１２０は、ヒーター１１２，１２２によって予め温度が上昇しており、電池本体部１８の両方の外側を介して、シール材４０が加圧かつ加熱されることになる。なお、ヒートバー１１０，１２０の加圧力および加熱温度は、例えば、０．２ＭＰａおよび８０℃である。
【００５０】
この際、シール材４０の一部は、加圧かつ加熱されることにより、セパレータ４５を透過し、隣接する別の集電体２２の負極活物質層２６の側に移動する。つまり、シール材４０の残部は、正極活物質層２８の外周を取り囲んでいる基部３１と、基部３１から延長しかつ正極活物質層２８の表面と重なり合っている被覆部３２と、を有するシール部３０を形成し、かつ、シール材の一部は、負極活物質層２６の外周を取り囲んでいる基部３６と、基部から延長しかつ負極活物質層２６の表面と重なり合っている被覆部３７と、を有するシール部３５を形成する（図９参照）。
【００５１】
組立工程においては、電池本体部１８に、正極集電タブ１２および負極集電タブ１４が取付けられ、一対の矩形状ラミネートフィルム（シート材）の間に配置される。正極集電タブ１２および負極集電タブ１４は、例えば、アルミニウム板である。
【００５２】
第１封止工程においては、集電タブ（強電端子）が、電池本体部を挟持するように取付けられた後で、電池本体部が、一対の矩形状ラミネートフィルム（シート材）の間に配置され、ラミネートフィルム（シート材）の外周部の３辺が熱融着により接合される。
【００５３】
液注工程においては、ラミネートフィルム（シート材）における未接合の１辺を利用し、電解液が注液される。電解液は、例えば、プロピレンカーボネート・エチレンカーボネートの等体積混合液にリチウム塩であるＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させたものである。
【００５４】
第２封止工程においては、未接合の１辺が熱融着されることにより、内部に電池本体部１８が密閉状態で収容されている外装体１６が形成される。これにより、二次電池１０が製造される。
【００５５】
本製造方法においては、上記のように、シール材の全ては、略同一の外形形状を備えており、かつシール材の被覆部は、電極の反応面を規制している。したがって、積層工程において、シール材の外形が位置合せされるように積層することにより、製造された二次電池において、セパレータを介して対向する電極の反応面は、ずれることなく一致する（反応面の外周はシール材から形成されたシール部の被覆部が存在する）。そのため、積層工程において、セパレータを介して対向する電極を正確に位置合わせすること（高度な組立精度）が不要であり、組立時間を短縮化して、生産性を向上させることができる。つまり、良好な生産性を有する二次電池の製造方法を提供することが可能である。
【００５６】
特に、本製造方法においては、電極が双極型電極であり、シール材は、その一部が、セパレータを透過することにより、正極活物質層に係るシール部と、対向する別の集電体の負極活物質層に係るシール部と、の両方を形成するため、両シール部は、略同一の外形形状を有する。したがって、双極型の二次電池を、良好な生産性を有して製造することが可能である。
【００５７】
なお、負極活物質層の反応面から正極活物質層の反応面が食み出ている場合、電池充電の際に、正極活物質から脱離したＬｉイオンが負極活物質に挿入されず、Ｌｉ金属として析出し、二次電池の寿命が低下する。
【００５８】
次に、変形例１〜５を順次説明する。
【００５９】
図１０および図１１は、本発明の実施の形態に係る変形例１を説明するための断面図および側面図である。
【００６０】
本発明の実施の形態に係る二次電池は、双極型に限定されず、例えば、図１０に示される非双極型の二次電池６０に適用することも可能である。なお、二次電池１０の部材と同様の機能を有する部材については、重複を避けるため、その説明を適宜省略する。
【００６１】
二次電池６０は、図１３に示されるように、正極集電タブ６２、負極集電タブ６４および外装体６６を有する。
【００６２】
正極集電タブ６２および負極集電タブ６４は、高導電性部材からなる強電端子であり、外装体６６の内部から外部に向かって延長しており、電流を引き出すために使用される。外装体６６は、内部に電池本体部６８が配置されている。
【００６３】
電池本体部６８は、正極集電体（第１の集電体）７２Ａ、正極活物質層７８、負極集電体（第２の集電体）７２Ｂ、負極活物質層７６、セパレータ９５、負極リード５４、正極リード５２、シール部８０，８５を有する。
【００６４】
負極活物質層７６および正極活物質層７８は、二次電池６０の電極を構成しており、負極活物質層７６は、負極集電体７２Ｂの両面に配置され、正極活物質層７８は、正極集電体７２Ａの両面に配置される。セパレータ９５は、負極活物質層７６と正極活物質層７８との間に配置される。なお、負極活物質層７６、セパレータ９５、および、対向する別の集電体の正極活物質層７８は、発電要素（単電池）を構成する。
【００６５】
正極リード５２は、高導電性部材からなり、正極集電体７２Ａと連続的に一体化している一端部と、外部に導出される正極集電タブ６２に固定される他端部とを有し、正極集電体７２Ａと正極集電タブ６２とを電気的に接続するために使用される。負極リード５４は、高導電性部材からなり、負極集電体７２Ｂと連続的に一体化している一端部と、外部に導出される負極集電タブ６４に固定される他端部とを有し、負極集電体７２Ｂと負極集電タブ６４とを電気的に接続するために使用される。固定方法は、例えば、超音波溶接や抵抗溶接が適用される。
【００６６】
シール部８０は、正極活物質層７８の外周を取り囲んでいる基部と、基部から延長しかつ正極活物質層７８の表面と重なり合っている被覆部と、を有する第１シール部である。シール部８５は、負極活物質層７６の外周を取り囲んでいる基部と、基部から延長しかつ負極活物質層７６の表面と重なり合っている被覆部と、を有する第２シール部である。なお、シール部８０，８５の全ては、略同一の外形形状を有し、かつ被覆部の内周形状に関し、略同一である。
【００６７】
次に、二次電池６０の製造方法を説明する。
【００６８】
二次電池６０の製造方法は、二次電池１０の製造方法と同様に、電極形成工程、シール材配置工程、積層工程、シール部形成工程、組立工程、第１封止工程、液注工程および第２封止工程を有する（図４参照）。なお、二次電池１０の製造方法と重複する記載は、適宜省略する。
【００６９】
電極形成工程においては、負極集電体７２Ｂの両面に、負極活物質スラリーを塗布し、乾燥させることで、負極活物質層７６が形成され、また、正極集電体７２Ａの両面に、正極活物質スラリーを塗布し、乾燥させることで、正極活物質層７８が形成される。負極活物質層７６および正極活物質層７８の厚みは、例えば、１００μｍである。
【００７０】
シール材配置工程においては、正極集電体７２Ａの一方の正極活物質層７８および負極集電体７２Ｂの一方の負極活物質層７６に、シール材９０が配置される。なお、シール材９０の全ては、略同一の外形形状を有し、かつ被覆部の内周形状に関し、略同一である。
【００７１】
積層工程においては、図１１に示されるように、非双極型電極（一方の正極活物質層７８にシール材９０が配置された正極集電体７２Ａおよび一方の負極活物質層７６にシール材９０が配置された負極集電体７２Ｂ）が、セパレータ９５を介し、シール材９０の外形が位置合せされるように、順次積層され、電池本体部６８が形成される。
【００７２】
シール部形成工程においては、例えば、ホットプレス装置（図９参照）によって、積層されたシール材９０を熱溶融する。これにより、正極集電体７２Ａのシール材９０の一部は、セパレータ９５を透過し、対向する負極集電体７２Ｂの他方の負極活物質層７６の側に移動し、負極集電体７２Ｂのシール材９０の一部は、対向する別のセパレータ９５を透過し、対向する別の正極集電体７２Ａの他方の正極活物質層７８の側に移動し、シール部８０，８５が形成される。
【００７３】
したがって、シール材９０の残部は、正極活物質層７８の外周を取り囲んでいる基部と、基部から延長しかつ正極活物質層７８の表面と重なり合っている被覆部と、を有するシール部８０を形成し、かつシール材９０の一部は、負極活物質層７６の外周を取り囲んでいる基部と、基部から延長しかつ負極活物質層７６の表面と重なり合っている被覆部と、を有するシール部８５を形成する。
【００７４】
変形例１においては、上記のように、電極が非双極型電極であり、シール材は、その一部が、セパレータを透過することにより、第１の集電体の正極活物質層に係るシール部と、対向する第２の集電体の負極活物質層に係るシール部と、の両方を形成するため、両シール部は、略同一の外形形状を有する。したがって、非双極型の二次電池を、良好な生産性を有して製造することが可能である。
【００７５】
組立工程〜第２封止工程は、二次電池１０の組立工程〜第２封止工程と略一致するため、その記載は省略する。
【００７６】
図１２は、本発明の実施の形態に係る変形例２を説明するための平面図である。
【００７７】
シール材の被覆部の内周形状は、略同一である形態に限定されない。例えば、図１２に示されるように、必要に応じ、被覆部４２の内周形状が異なるシール材４０Ａ，４０Ｂを適宜組み合わせて適用することも可能である。
【００７８】
図１３は、本発明の実施の形態に係る変形例３を説明するための側面図である。
【００７９】
シール材４０（基部４１）および集電体２２の外形サイズは、略同一である形態に限定されない。例えば、図１３に示されるように、必要に応じ、シール材４０（基部４１）の外形サイズを、集電体２２の外形サイズより大きくすることも可能である。
【００８０】
図１４および図１５は、本発明の実施の形態に係る変形例４を説明するための側面図である。
【００８１】
負極活物質層２６および正極活物質層２８の外形サイズは、略同一である形態に限定されない。例えば、必要に応じ、図１４に示されるように、負極活物質層２６の外形サイズより正極活物質層２８の外形サイズを大きくしたり、図１５に示されるように、負極活物質層２６の外形サイズを正極活物質層２８の外形サイズよりを大きくしたり、することも可能である。
【００８２】
以上のように本実施の形態に係る二次電池おいては、シール部は、電極の外周を取り囲んでいる基部と、基部から延長しかつ電極の表面と重なり合っている被覆部とを有するように、略同一の外形形状を有するシール材を、電極に配置し、シール材が配置された電極を、セパレータを介し、シール材の外形が位置合せされるように積層し、積層されたシール材を熱溶融することで形成することが可能である。この際、シール材の全ては、略同一の外形形状を備えており、かつ、シール材の被覆部は、電極の反応面を規制している。したがって、シール材の外形が位置合せされるように積層することにより、製造された二次電池において、セパレータを介して対向する電極の反応面は、ずれることはなく略一致する（反応面の外周はシール材から形成されたシール部の被覆部が存在する）。そのため、積層する際、セパレータを介して対向する電極を正確に位置合わせすること（高度な組立精度）が不要であり、組立時間を短縮化して、生産性を向上させることができる。つまり、良好な生産性を有する二次電池を提供することが可能である。
【００８３】
電池本体部に含まれるシール部の全ては、被覆部の内周形状に関し、略同一であることが好ましい。この場合、電極の全ての反応面を有効利用することが可能である。
【００８４】
本実施の形態に係る二次電池の製造方法おいては、シール材の全ては、略同一の外形形状を備えており、かつシール材の被覆部は、電極の反応面を規制している。したがって、積層工程において、シール材の外形が位置合せされるように積層することにより、製造された二次電池において、セパレータを介して対向する電極の反応面は、ずれることなく一致する（反応面の外周はシール材から形成されたシール部の被覆部が存在する）。そのため、積層工程において、セパレータを介して対向する電極を正確に位置合わせすること（高度な組立精度）が不要であり、組立時間を短縮化して、生産性を向上させることができる。つまり、良好な生産性を有する二次電池の製造方法を提供することが可能である。
【００８５】
電極が、集電体の一方の面に配置される正極活物質層と、他方の面に配置される負極活物質層と、を有する双極型電極である場合、良好な生産性を有する双極型の二次電池およびその製造法を提供することが可能である。
【００８６】
電極が、第１の集電体の両方の面に配置される正極活物質層と、第２の集電体の両方の面に配置される負極活物質層と、を有する非双極型電極である場合、良好な生産性を有する双極型の二次電池よびその製造法を提供することが可能である。
【００８７】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で種々改変することができる。例えば、変形例１に変形例２〜５を適宜組み合わせることが可能である。また、二次電池は、単独で使用することが可能であるが、二次電池を直列化および／又は並列化した組電池の形態で利用することも可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１０，６０  二次電池、
１２，６２  正極集電タブ、
１４，６４  負極集電タブ、
１６，６６  外装体、
１８，６８  電池本体部、
１９  発電要素、
１９Ａ  外周部、
２０  双極型電極、
２２  集電体、
２６，７６  負極活物質層、
２７  反応面、
２８，７８  正極活物質層、
２９  反応面、
３０，３５，８０，８５  シール部、
３１，３６  基部、
３２，３７  被覆部、
４０，４０Ａ，４０Ｂ，９０  シール材
４１  基部、
４２  被覆部、
４５，９５  セパレータ、
５２  正極リード、
５４  負極リード、
７２Ａ  正極集電体、
７２Ｂ  負極集電体、
１１０，１２０  ヒートバー、
１１２，１２２  ヒーター、
１１４，１２４  駆動装置、
Ｓ  積層方向。
【図１】
0006623525.tif 000002
【図２】
0006623525.tif 000003
【図３】
0006623525.tif 000004
【図４】
0006623525.tif 000005
【図５】
0006623525.tif 000006
【図６】
0006623525.tif 000007
【図７】
0006623525.tif 000008
【図８】
0006623525.tif 000009
【図９】
0006623525.tif 000010
【図１０】
0006623525.tif 000011
【図１１】
0006623525.tif 000012
【図１２】
0006623525.tif 000013
【図１３】
0006623525.tif 000014
【図１４】
0006623525.tif 000015
【図１５】
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