(57)【要約】【課題】本発明は、新規な電気化学セルの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の電気化学セルの製造方法はつぎの工程を有している。すなわち、最初に、対極フィルムの上に枠状の封止部を圧着して形成する。つぎに、封止部の内側にゾル状ゲル前駆体、またはゲル溶液を形成する。つぎに、封止部の内側にゲル電解質膜を形成する。つぎに、作用極フィルムを、対極フィルムに対向させて、封止部に付ける。つぎに、対極フィルムと封止部、および作用極フィルムと封止部を溶着する。つぎに、ゲル電解質膜の一部を溶融する。つぎに、作用極フィルムおよび対極フィルムを切断することより、単一の電気化学セルを作製する。ここで、作用極フィルムと対極フィルムは、柔軟性を有している。電気化学セルは、電子ペーパー、電気二重層キャパシタ、色素増感太陽電池、リチウムイオン電池、または調光ガラスなどに適用できる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
対極フィルムの上に枠状の封止部を形成する工程と、
上記封止部の内側にゲル電解質膜を形成する工程と、
作用極フィルムを、上記対極フィルムに対向させて、上記封止部に付ける工程と、
上記対極フィルムと上記封止部、および上記作用極フィルムと上記封止部を溶着する工程と、
上記ゲル電解質膜の一部を溶融する工程を有する
ことを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項２】
溶着は、加熱手段により行う
ことを特徴とする請求項１記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項３】
溶着は、超音波溶着機により行う
ことを特徴とする請求項１記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項４】
対極フィルムの上に、枠状の粘着剤層と枠状の封止部を形成する工程と、
上記粘着剤層の内側にゲル電解質膜を形成する工程と、
作用極フィルムを、上記対極フィルムに対向させて、上記粘着剤層に付ける工程と、
上記対極フィルムと上記封止部、および上記作用極フィルムと上記封止部を溶着する工程と、
上記ゲル電解質膜の一部を溶融する工程を有する
ことを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項５】
溶着は、加熱手段により行う
ことを特徴とする請求項４記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項６】
溶着は、超音波溶着機により行う
ことを特徴とする請求項４記載の電気化学セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学セルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子ペーパー、電気二重層キャパシタ、色素増感太陽電池、リチウムイオン電池、または調光ガラスなどの電気化学セルが注目されている。電気化学セルにおいては、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶｄＦ−ＨＦＰ）ゲル電解質膜を電極フィルムの間に挟むことによりセルを作製する方法がある。
【０００３】
図９は、従来の電気化学セルの例として、色素増感太陽電池の構成を示したものである。作用極フィルム５としては、例えばガラス上に酸化チタン電極を形成したものが用いられる。対極フィルム１としては、例えばガラス上に白金電極を形成したものが用いられる。作用極フィルム５と対極フィルム１の間には、例えばＰＶｄＦ−ＨＦＰゲルからなるゲル電解質膜４を挟みこんでいる。このゲル電解質膜４の周囲には封止部２が配置されている。
【０００４】
ＰＶｄＦ−ＨＦＰゲルは固形分５０％においてもイオン伝導度が大きく損なわれないという優れた性質を持っている。ＰＶｄＦ−ＨＦＰゲルを用いて実験室レベルでは、硬い作用極フィルムおよび硬い対極フィルムを用いた電気化学セルが報告されている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６８３３号公報
【非特許文献１】小山昇 監修「ポリマーバッテリーの最新技術」シーエムシー
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の電気化学セルは、ゲル電解質膜と作用極フィルム上に形成された電極との密着性、ならびに、ゲル電解質膜と対極フィルム上に形成された電極との密着性を確保することができないという問題点がある。ゲル電解質膜にはタックがなく、ゲル電解質膜と電極との密着性が確保できないからである。
【０００７】
また、上述した従来の電気化学セルは、ゲル電解質膜と作用極フィルム上に設けられた電極との間に、ならびに、ゲル電解質膜と対極フィルム上に設けられた電極との間に、気泡が発生するのを防止することが困難であるという問題点がある。
これら２つの問題点は、例えば、電子ペーパーのようなディスプレイ用途を想定した場合、非常に深刻であり、ぜひとも解決すべき課題である。
【０００８】
一方、上述した従来の電気化学セルは、硬い作用極フィルムと硬い対極フィルムを用いている。したがって、ロールツーロール（Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ）方式による生産に不向きであり、大量生産ができないという問題点がある。
【０００９】
これを解決するためには、柔軟性のある作用極フィルム、および柔軟性のある対極フィルムを用いて、ロールツーロール方式で生産する方法が考えられる。
【００１０】
しかしながら、ロールツーロール方式で生産するには、つぎのような問題点がある。ゲルを決められた形状に作製し、ロール上の決められた位置におくことができない。ゲルの電気化学セルをロールツーロール方式で生産する場合は、粘着シートで一般的に行われているような方式をそのまま適用できない。ゲルは機械的強度がないために、セル作製においてゲルは打ち抜き・加工することができない。ゲルを切断すると崩れてしまい、加工することができないからである。
一方、電気化学セルのデバイスとしての性能を向上させるために、ゲル電解質膜は均一な膜厚を有することが求められている。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、新規な電気化学セル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】
【００１２】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の電気化学セルの製造方法は、対極フィルムの上に枠状の封止部を形成する工程と、封止部の内側にゲル電解質膜を形成する工程と、作用極フィルムを、対極フィルムに対向させて、封止部に付ける工程と、対極フィルムと封止部、および作用極フィルムと封止部を溶着する工程と、ゲル電解質膜の一部を溶融する工程を有する。
【００１３】
本発明の電気化学セルの製造方法は、対極フィルムの上に、枠状の粘着剤層と枠状の封止部を形成する工程と、粘着剤層の内側にゲル電解質膜を形成する工程と、作用極フィルムを、対極フィルムに対向させて、粘着剤層に付ける工程と、対極フィルムと封止部、および作用極フィルムと封止部を溶着する工程と、ゲル電解質膜の一部を溶融する工程を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１５】
本発明は、対極フィルムの上に枠状の封止部を形成する工程と、封止部の内側にゲル電解質膜を形成する工程と、作用極フィルムを、対極フィルムに対向させて、封止部に付ける工程と、対極フィルムと封止部、および作用極フィルムと封止部を溶着する工程と、ゲル電解質膜の一部を溶融する工程を有するので、新規な電気化学セルの製造方法を提供することができる。
【００１６】
本発明は、対極フィルムの上に、枠状の粘着剤層と枠状の封止部を形成する工程と、粘着剤層の内側にゲル電解質膜を形成する工程と、作用極フィルムを、対極フィルムに対向させて、粘着剤層に付ける工程と、対極フィルムと封止部、および作用極フィルムと封止部を溶着する工程と、ゲル電解質膜の一部を溶融する工程を有するので、新規な電気化学セルの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
まず、電気化学セルの製造方法にかかる第１の発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１８】
図１〜３は、電気化学セルの製造工程の一例として、電子ペーパーのセルの製造工程を示すものである。図１〜３のＡ〜Ｈのそれぞれにおいて、上に記載されているのが断面図であり、下に記載されているのが平面図である。
【００１９】
設定電解質膜厚および設定封止部膜厚を定義する。設定電解質膜厚とは、工程Ｈ（後述する）における、ゲル電解質膜４の厚さをいう。設定封止部膜厚とは、工程Ｈにおける、封止部２の厚さをいう。
【００２０】
工程Ａについて説明する。工程Ａでは、図１Ａに示すように、対極フィルム１の上に枠状の封止部２を圧着して形成する。
【００２１】
対極フィルム１について説明する。
対極フィルム１としては、電極付き透明フィルム（ゼオノア、日本ゼオン社製）を用いた。この対極フィルム１は、表示極として機能するものである。
【００２２】
対極フィルム１の厚さは、１００μｍである。対極フィルム１の厚さはこの厚さに限定されない。このほか、厚さとしては、５０〜５０００μｍの範囲内にあることが好ましい。厚さが５０μｍ以上であると、機械的強度を持たせることができるという利点がある。厚さが５０００μｍ以下であると、折り曲げが必要なアプリケーションに対応する折り曲げやすさを確保できるという利点がある。
【００２３】
対極フィルム１のベースフィルムの材質はノルボルネン樹脂である。対極フィルム１のベースフィルムの材質は、これに限定されるものではないことはもちろんである。
【００２４】
対極フィルム１の電極は、銀メッキの電極からなっている。電極は、この銀メッキの電極に限定されない。このほか、銀化合物、白金、金などを材質とする電極を用いることができる。
【００２５】
封止部２について説明する。
封止部２としては、ポリエチレン−ポリプロピレン−ポリエチレンの３層からなる３層フィルム（ＮＨＦＭ、愛知プラスチィック社製）を用いた。
【００２６】
封止部２は枠状の形状を有している。封止部２はつぎのように作製する。
カバーフィルムの上に上述の３層フィルムを形成する。この３層フィルムに枠形状の切込みを入れ、不要な部分を剥ぎ取る。３層フィルムの面のうち、カバーフィルムと反対側の面を、対極フィルム１に熱圧着する。カバーフィルムを剥がす。対極フィルム１の上に枠形状の封止部２が形成される。
なお、封止部２の作製方法は上述の方法に限定されず、他の方法も採用できることはもちろんである。
【００２７】
封止部２の厚さは、工程Ｈまでの過程を経て設定封止部膜厚になるように、決定する。
【００２８】
封止部２の枠の幅は、５〜５０ｍｍの範囲内にあることが好ましい。枠の幅が５ｍｍ以上であると、十分な封止ができるという利点がある。枠の幅が５０ｍｍ以下であると、工程Ｈ（後述する）における、対極フィルム１および作用極フィルム５の切断に支障が生じないという利点がある。
【００２９】
封止部２の枠の内側部分の大きさは、工程Ｂ（後述する）におけるゾル状ゲル前駆体３（ゲル溶液７）の大きさと、このゾル状ゲル前駆体３（ゲル溶液７）の周りに形成する隙間の幅により、決定される。
【００３０】
封止部２の材質は、上述のポリエチレン−ポリプロピレン−ポリエチレンの３層からなる３層フィルムに限定されるものではなく、ゾル状ゲル前駆体（ゲル溶液）に侵食されないプラスチックフィルムを用いることができる。たとえば、アイモノマー樹脂、変性プロピレンなどを用いることができる。ここで、アイモノマー樹脂は、エチレン−メタクリル酸共重合体の分子間を金属イオンで架橋した樹脂である。
【００３１】
対極フィルム１と封止部２の熱圧着について説明する。
【００３２】
熱圧着の圧力は１０００Ｎ／ｃｍ２であった。熱圧着の圧力はこの値に限定されない。対極フィルム１と封止部２に種々の厚さおよび材質を適用した場合に、熱圧着の圧力は５００〜１５０００Ｎ／ｃｍ２の範囲にあることが好ましい。
【００３３】
熱圧着の温度は８０℃であった。熱圧着の温度はこの値に限定されない。対極フィルム１と封止部２に種々の厚さおよび材質を適用した場合に、熱圧着の温度は５０〜１００℃の範囲にあることが好ましい。
【００３４】
熱圧着の剥離強度は５Ｎ／２ｃｍであった。熱圧着の剥離強度はこの値に限定されない。対極フィルム１と封止部２に種々の厚さおよび材質を適用した場合に、熱圧着の剥離強度は０．２〜１０Ｎ／２ｃｍの範囲にあることが好ましい。
熱圧着の圧力、温度、および剥離強度が上述の範囲内にあると、後の工程で熱圧着部が剥離するのを防止できるという利点がある。
なお、剥離強度の測定には、引張試験機（テンシロン、オリエンテック社製）を用いて行った。
【００３５】
工程Ｂについて説明する。工程Ｂでは、図１Ｂに示すように、封止部２の内側にゾル状ゲル前駆体３、またはゲル溶液７を形成する。ゾル状ゲル前駆体３の場合は、ゾル状ゲル前駆体３を加熱して封止部２の内側にスクリーン印刷する。ゲル溶液７の場合は、ゲル溶液７を加熱して封止部２の内側にスクリーン印刷する。
【００３６】
ゾル状ゲル前駆体３の場合の工程Ｂについて説明する。
【００３７】
ゾル状ゲル前駆体３について説明する。
ゲル電解質膜に求められる条件はつぎのとおりである。すなわち、イオン伝導度が１×１０−５Ｓ／ｃｍ以上であること、高温で液状となり、常温でゲル化する可逆ゲルであること、電解液を保持し、ゲル電解質膜に多少の外圧がかかっても電解液を流出させないことである。
【００３８】
ゾル状ゲル前駆体は、以下の成分を加熱・混合することにより製造した。
ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体              ２０  部
（ＰＶｄＦ−ＨＦＰ）（Ｋｙｎａｒ２８０１、アトフイナジャパン社製）
電解液（γ−ＢＬ）                                                １２０  部
酸化チタン                                                          ２０  部
ここで、電解液（γ−ＢＬ）の組成は以下のとおりである。
ヨウ化銀                        ２５０  ｍｍｏｌ／Ｌ
ヨウ化ナトリウム                ３５０  ｍｍｏｌ／Ｌ
トリエタノールアミン              １０  ｇ／Ｌ
クマリン                            ５  ｇ／Ｌ
２−メルカプトベンズイミダゾール    ５  ｇ／Ｌ
【００３９】
ゲル化剤ＰＶｄＦ−ＨＦＰの組成は、５〜５０質量％の範囲内にあることが好ましい。組成が５質量％以上であると、ゲル化を容易にすることができるという利点がある。組成が５０質量％以下であると、イオン伝導度を高く維持できるという利点がある。
【００４０】
ゲル化剤は、上述のＰＶｄＦ−ＨＦＰに限定されない。このほか、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリアクリロニトリルなどを用いることができる。
【００４１】
ゾル状ゲル前駆体の製造において、ゲル化剤と電解液のほかに配合するものは、酸化チタンに限定されない。このほか、酸化アルミニウム、酸化亜鉛などを配合することができる。
【００４２】
スクリーン印刷機について説明する。スクリーン印刷機（ＬＳ−１５０、ニューロング精密工業社製）は、ゾル状ゲル前駆体を加熱できるようにする。スクリーン印刷では、予め、ゾル状ゲル前駆体を十分加熱し、さらにホットステージによりメタルマスク版を加熱する。ホットステージにヒータおよびセンサを取り付け温度コントロールできるようにする。このことによりメタルマスク版の上でゾル状ゲル前駆体がゲル化するのを防ぐことができる。
【００４３】
スクリーン印刷機におけるゾル状ゲル前駆体の加熱温度、およびメタルマスク版の加熱温度は、対極フィルム上に形成された直後のゾル状ゲル前駆体の粘度が、設定ゾル状ゲル前駆体粘度になるように決定する。設定ゾル状ゲル前駆体粘度は、後に定義する。
【００４４】
スクリーン印刷により、対極フィルム１の電極とゾル状ゲル前駆体３の密着性が確保できる。ゾル状前駆体が溶融状態にあるので、対極フィルム１に形成された電極の凹凸形状に対応して、ゾル状前駆体が流れ込むことができるからである。
【００４５】
なお、対極フィルム１の上にゾル状ゲル前駆体３を形成する方法は、上述のスクリーン印刷法に限定されないことはもちろんである。
【００４６】
ゾル状ゲル前駆体３の厚さは、工程Ｈまでの過程を経て設定電解質膜厚になるように、決定する。
【００４７】
ゾル状ゲル前駆体３の大きさは、図１Ｂの平面図において、縦の長さが２５ｍｍ、横の長さが４０ｍｍである。ゾル状ゲル前駆体３の大きさはこの値に限定されない。ゾル状ゲル前駆体３の縦・横の長さは、５〜５００ｍｍの範囲内にあることが好ましい。縦・横の長さが５ｍｍ以上であると、封止部２の中にゾル状ゲル前駆体３をスクリーン印刷しやすくなるという利点がある。縦・横の長さが５００ｍｍ以下であると、ゾル状ゲル前駆体３の厚さを均等に保つことができるという利点がある。
【００４８】
ゾル状ゲル前駆体３と封止部２の間には、０．５〜５ｍｍの幅の隙間を設けることが好ましい。隙間の幅が０．５ｍｍ以上であると、電解液と封止部２の接触を防止できるという利点がある。隙間の幅が５ｍｍ以下であると、ゾル状ゲル前駆体３が電極フィルムに十分はさまれて密着性が保たれるという利点がある。
【００４９】
図１Ｂにおいて、ゾル状ゲル前駆体３の長手方向は左右方向になっている。ゾル状ゲル前駆体３の長手方向はこの方向に限定されない。このほか、縦方向、斜め方向などが採用できることはもちろんである。
【００５０】
設定ゾル状ゲル前駆体粘度を定義する。設定ゾル状ゲル前駆体粘度は、スクリーン印刷機などにより対極フィルムの上にゾル状ゲル前駆体が形成されたときに、形成された直後のゾル状ゲル前駆体の粘度である。設定ゾル状ゲル前駆体粘度は、２０ｍＰａｓ以上であることが好ましい。設定ゾル状ゲル前駆体粘度が２０ｍＰａｓ以上であると、ゾル状ゲル前駆体の形が崩れないという利点がある。
【００５１】
ゲル溶液７の場合の工程Ｂについて説明する。
【００５２】
ゲル溶液について説明する。
ゲル溶液は、以下のゲル電解質膜成分と溶媒を加熱・混合することにより製造する。
ゲル電解質膜成分
ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体          ２０  部
（ＰＶｄＦ−ＨＦＰ）（Ｋｙｎａｒ２８０１、アトフイナジャパン社製）
電解液（γ−ＢＬ）                                            １２０  部
酸化チタン                                                      ２０  部
ここで、電解液は、ゾル状ゲル前駆体の場合と同様である。
溶媒
ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）                                  ６０  部
【００５３】
ゲル電解質膜成分中のゲル化剤ＰＶｄＦ−ＨＦＰ組成の好ましい範囲は、ゾル状ゲル前駆体の場合と同様である。
【００５４】
ゲル電解質膜成分に対する溶媒の比率は、対極フィルム上に形成された直後のゲル溶液の粘度が、設定ゲル溶液粘度になるように決定する。設定ゲル溶液粘度は、後に定義する。
【００５５】
ゲル化剤、その他の成分については、ゾル状ゲル前駆体の場合と同様である。
【００５６】
溶媒はジメチルカーボネートに限定されない。このほか、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、アセトンなどを用いることができる。溶媒は、電解液以外の有機溶媒であり、比較的沸点が低く後に加熱により揮発させて最終製品には混入しないものが好ましい。
【００５７】
スクリーン印刷機について説明する。スクリーン印刷機（ＬＳ−１５０、ニューロング精密工業株式会社製）は、ゲル溶液を加熱できるようにする。スクリーン印刷では、予め、ゲル溶液を十分加熱しさらにホットステージによりメタルマスク版を加熱する。ホットステージにヒータおよびセンサを取り付け温度コントロールできるようにする。このことによりメタルマスク版の上でゲル溶液がゲル化するのを防ぐことができる。
【００５８】
スクリーン印刷機におけるゲル溶液の加熱温度、およびメタルマスク版の加熱温度は、対極フィルム上に形成された直後のゲル溶液の粘度が、設定ゲル溶液粘度になるように決定する。設定ゲル溶液粘度は、後に定義する。
【００５９】
対極フィルム１の上にゲル溶液７を形成する他の方法は、ゾル状ゲル前駆体の場合と同様である。ゲル溶液７の厚さは、工程Ｈまでの過程を経て設定電解質膜厚になるように、溶媒の蒸発を考慮して決定する。ゲル溶液７の大きさ、ゲル溶液７と封止部２の隙間の幅、およびゲル溶液７の方向は、ゾル状ゲル前駆体の場合と同様である。
【００６０】
設定ゲル溶液粘度を定義する。設定ゲル溶液粘度は、スクリーン印刷機などにより対極フィルムの上にゲル溶液が形成されたときに、形成された直後のゲル溶液の粘度である。設定ゲル溶液粘度は、２０ｍＰａｓ以上であることが好ましい。設定ゲル溶液粘度が２０ｍＰａｓ以上であると、ゲル溶液の形が崩れないという利点がある。
【００６１】
工程Ｃについて説明する。工程Ｃでは、図１Ｃに示すように、封止部２の内側にゲル電解質膜４を形成する。ゾル状ゲル前駆体の場合は、ゾル状ゲル前駆体を冷却してゲル電解質４を形成する。ゲル溶液の場合は、ゲル溶液を加熱してゲル電解質膜４を形成する。
【００６２】
ゾル状ゲル前駆体の場合の冷却について説明する。
冷却方法としては、ゾル状ゲル前駆体に冷風を吹き付ける方法などを採用することができる。なお、工程Ｃを省略することができる場合がある。たとえば、工程Ｃを省略した場合に、工程Ｃの前の工程Ｂと、工程Ｃの後の工程Ｅ（後述する）との工程間の距離が十分長い場合には、ゾル状ゲル前駆体を自然に冷却させることができる。
【００６３】
ゲル溶液の場合の加熱について説明する。加熱方法は、熱風を吹き付ける方法、赤外線をあてる方法などを採用することができる。
【００６４】
工程Ｄについて説明する。工程Ｄでは、図２Ｄに示すように、作用極フィルム５を用意する。
【００６５】
作用極フィルム５について説明する。
作用極フィルム５は、対極フィルム１に対向して位置している。作用極フィルム５としては、ＩＴＯフィルム（ＯＴＥＣ、王子トービー社製）を用いた。この作用極フィルム５は、表示極として機能するものである。
【００６６】
作用極フィルム５の厚さは、１００μｍである。作用極フィルム５の厚さはこの厚さに限定されない。このほか、厚さとしては、５０〜５０００μｍの範囲内にあることが好ましい。厚さが５０μｍ以上であると、機械的強度を持たせることができるという利点がある。厚さが５０００μｍ以下であると、折り曲げが必要なアプリケーションに対応する折り曲げやすさを確保できるという利点がある。
【００６７】
作用極フィルム５のベースフィルムの材質はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。作用極フィルム５のベースフィルムの材質は、これに限定されるものではない。このほか、ポリブチレンフタレート、ポリイミド、ポリカーボネートなどを用いることができる。
【００６８】
作用極フィルム５の電極は、ＩＴＯの電極からなっている。電極は、このＩＴＯの電極に限定されない。このほか、透明電極膜ＩＺＯ、ＡＴＯなどを用いることができる。
【００６９】
工程Ｅについて説明する。工程Ｅでは、図２Ｅに示すように、作用極フィルム５を、対極フィルム１に対向させて、封止部２に付ける。作用極フィルム５と封止部２、および対極フィルム１と封止部２は、ローラにより熱圧着される。ゲル電解質膜４は、作用極フィルム５と対極フィルム１の間に挟まれる。封止部２は、ゲル電解質膜４の周囲を封止する。
【００７０】
熱圧着装置は上側にローラ６を設置してある。このように上側にローラ６が設置してあるので、ゲル電解質膜４と作用極フィルム５との間に気泡ができるのを防止できる。ラミネートによりエアーを押し出しながら貼り合わせることにより気泡発生を防止することができる。
熱圧着装置の下側は、ローラでもよく、平面をなす部材であってもよい。
【００７１】
熱圧着の圧力は１０００Ｎ／ｃｍ２であった。熱圧着の圧力はこの値に限定されない。作用極フィルム５、封止部２、および対極フィルム１に種々の厚さおよび材質を適用した場合に、熱圧着の圧力は５００〜１５０００Ｎ／ｃｍ２の範囲にあることが好ましい。
【００７２】
熱圧着の温度は８０℃であった。熱圧着の温度はこの値に限定されない。作用極フィルム５、封止部２、および対極フィルム１に種々の厚さおよび材質を適用した場合に、熱圧着の温度は５０〜１００℃の範囲にあることが好ましい。
【００７３】
封止部２を介しての、作用極フィルム５と対極フィルム１の熱圧着の剥離強度は５Ｎ／２ｃｍであった。熱圧着の剥離強度はこの値に限定されない。作用極フィルム５、封止部２、および対極フィルム１に種々の厚さおよび材質を適用した場合に、熱圧着の剥離強度は０．２〜１０Ｎ／２ｃｍの範囲にあることが好ましい。
熱圧着の圧力、温度、および剥離強度が上述の範囲内にあると、後の工程で熱圧着部が剥離するのを防止できるという利点がある。
【００７４】
工程Ｆについて説明する。工程Ｆでは、図２Ｆに示すように、対極フィルム１と封止部２、および作用極フィルム５と封止部２を溶着する。溶着は、加熱手段により行う。
【００７５】
対極フィルム１と封止部２、および作用極フィルム５と封止部２の溶着について説明する。
【００７６】
熱圧着装置は、図２Ｆの平面図に示すように、ヒータ９の熱圧着領域が封止部２の領域に一致している。このように一致させることにより、ヒータ９の加熱によりゲル電解質膜４が溶融するのを防止できる。したがって、作用極フィルム５と封止部２の間、または対極フィルム１と封止部２の間から、溶融したゲル電解質が流出することを防止できる。
【００７７】
熱圧着装置のヒータ９は、図２Ｆに示すように上方向から圧接している。圧接の方向はこれに限定されない。このほか、下方向または上下両方向から圧接してもよい。
【００７８】
熱圧着の圧力は５０００Ｎ／ｃｍ２であった。熱圧着の圧力はこの値に限定されない。作用極フィルム５、封止部２、および対極フィルム１に種々の厚さおよび材質を適用した場合、熱圧着の圧力は１０００〜１５０００Ｎ／ｃｍ２の範囲にあることが好ましい。
【００７９】
熱圧着の温度は１４０℃であった。熱圧着の温度はこの値に限定されない。作用極フィルム５、封止部２、および対極フィルム１に種々の厚さおよび材質を適用した場合、熱圧着の温度は１２０〜１８０℃の範囲にあることが好ましい。
【００８０】
熱圧着により、封止部２は全部溶融する。熱圧着により、作用極フィルム５と封止部２の密封性、ならびに、対極フィルム１と封止部２の密封性が確保できる。熱圧着により、封止部２が溶融するので、電極の凹凸部に流入しやすくなるからである。
【００８１】
封止部２を介しての、作用極フィルム５と対極フィルム１の剥離強度は１３Ｎ／２ｃｍであった。熱圧着の剥離強度はこの値に限定されない。作用極フィルム５、封止部２、および対極フィルム１に種々の厚さおよび材質を適用した場合に、熱圧着の剥離強度は１３Ｎ／２ｃｍ以上の範囲にあることが好ましい。
【００８２】
熱圧着の圧力、温度、および剥離強度が上述の範囲内にあると、封止部２の形が崩れることなく十分に接着できるという利点がある。
【００８３】
工程Ｇについて説明する。工程Ｇでは、図３Ｇに示すように、ゲル電解質膜４の一部を溶融する。
【００８４】
図３Ｇに示すように、ヒータ１０の加熱領域はゲル電解質膜４の領域に一致している。このように一致させることにより、ゲル電解質膜４を均一に加熱することができる。この結果、ゲル電解質膜４を均一な膜厚にすることができ、電気化学セルのデバイスとしての性能を向上させることができる。
【００８５】
圧力は５０００Ｎ／ｃｍ２であった。圧力はこの値に限定されない。作用極フィルム５、ゲル電解質膜４、および対極フィルム１に種々の厚さおよび材質を適用した場合、圧力は１０００〜１５０００Ｎ／ｃｍ２の範囲にあることが好ましい。
【００８６】
加熱温度は１４０℃であった。加熱温度はこの値に限定されない。作用極フィルム５、ゲル電解質膜４、および対極フィルム１に種々の厚さおよび材質を適用した場合、加熱温度は１２０〜１８０℃の範囲にあることが好ましい。
【００８７】
図３Ｇに示すように、ヒータ１０は上方向から圧接する。これにより、ゲル電解質膜４の上側の一部が溶融する。作用極フィルム５の電極とゲル電解質膜４の密着性が確保できる。作用極フィルム５が柔軟性を有するので、外から圧力をかけることにより、作用極フィルム５の電極をゲル電解質膜に押し当てることができる。
【００８８】
工程Ｈについて説明する。工程Ｈでは、図３Ｈに示すように、作用極フィルム５および対極フィルム１を切断することより、単一の電気化学セルを作製する。
【００８９】
図３Ｈの左側にように、作用極フィルム５と封止部２に対して、対極フィルム１を長くして切断することにより、対極フィルム１の電極を露出させる。また、図３Ｈの右側にように、対極フィルム１と封止部２に対して、作用極フィルム５を長くして切断することにより、作用極フィルム５の電極を露出させる。
【００９０】
このように、電極を露出させる理由は、後の工程において、異方性導電膜（ＡＣＦ）により、対極フィルム１の電極とフレキシブル基板、ならびに、作用極フィルム５の電極とフレキシブル基板を圧着して電気的に接続させるためである。
【００９１】
設定電解質膜厚は、１００μｍである。設定電解質膜厚は、この値に限定されない。設定電解質膜厚は３０〜５００μｍの範囲にあることが好ましい。設定電解質膜厚が３０μｍ以上であると、電子ペーパーのような表示素子としての機能を果たすという利点がある。設定電解質膜厚が５００μｍ以下であると、電解質膜の電気化学的特性である内部抵抗が大きくなるのを防止できるという利点がある。
【００９２】
設定封止部膜厚は、設定電解質膜厚と同じにした。その理由は、溶剤が含有されていないゲル電解質膜の厚み変化は小さいからである。
【００９３】
工程Ａ〜Ｈとは別の工程で、フレキシブル基板にＩＣチップを実装する、ドライバＩＣ用ＣＯＦ(chip on flexible substrate)の接続を行う。
【００９４】
工程Ｈの後の工程で、異方性導電膜（ACF Anisotropic Conductor Film）の接続を行う。異方性導電膜には導電性粒子が入っているので、ボンダーで加熱プレスすることにより、フレキシブル基板の回路とフィルムの電極を電気的に接続することができる。
【００９５】
以上、工程Ａ〜Ｈおよびその後の工程について説明した。これらの工程では、ロールツーロール方式で、電気化学セルを作製している。本発明の電気化学セルの作製は、このロールツーロール方式に限定されない。このほか、いわゆるバッチ方式により単一の電気化学セルを作製することもできる。
【００９６】
工程Ａ〜Ｈの方法により、ロールツーロール方式で電気化学セルの製造ができるようになった。ロールツーロール方式でゲルの電気化学セルを製造することにより、安価に、速く大量に製造することができる。また、使用するゲルは、物理ゲルのために過酸化物などの開始剤を必要とせず、安全に製造できる。
【００９７】
工程Ａ〜Ｈおよびその後の工程により作製された電子ペーパーについて、評価を行った。評価項目は、（１）作用極フィルムとゲル電解質膜、ならびに対極フィルムとゲル電解質膜の密着性、（２）作用極フィルムとゲル電解質膜の界面、ならびに対極フィルムとゲル電解質膜の界面における気泡の発生、（３）電子ペーパーのデバイスとしての性能である。
【００９８】
電子ペーパーの評価方法について説明する。
作用極フィルムとゲル電解質膜、ならびに対極フィルムとゲル電解質膜の密着性の評価は、つぎのように行った。デバイスを６０℃で７日間放置した後に、剥がれにより白くなっていないかを目視により検査し剥離を判断した。
【００９９】
作用極フィルムとゲル電解質膜の界面、ならびに対極フィルムとゲル電解質膜の界面における気泡の発生の評価はつぎのように行った。ドットマトリックスセルにおいて、全面表示させて、黒が全面に表示するかを光学顕微鏡で検査した。
【０１００】
電子ペーパーのデバイスとしての性能、具体的にはゲル電解質膜のイオン伝導度（Ｓ／ｃｍ）の評価はつぎのように行った。イオン伝導度（Ｓ／ｃｍ）は交流インピーダンス法により測定した（Solatron1260）。イオン伝導度はつぎの式より算出される。
σ＝ｌ／（Ｓ×Ｒ）
ここで、ｌ：セルの長さ、Ｓ：電極面積
【０１０１】
評価結果について説明する。
作用極フィルムとゲル電解質膜、ならびに対極フィルムとゲル電解質膜の密着性については、目視により検査した結果白い部分は認められなかった。
【０１０２】
作用極フィルムとゲル電解質膜の界面、ならびに対極フィルムとゲル電解質膜の界面における気泡の発生については、光学顕微鏡で検査した結果全面に黒いドットが確認できた。
【０１０３】
ＰＶｄＦ−ＨＦＰ系ゲルのゲル電解質膜のイオン伝導度σ（Ｓ／ｃｍ)は、σ＝８．９×１０−５（Ｓ／ｃｍ）であった。
【０１０４】
ＰＶｄＦ−ＨＦＰ系ゲルのゲル電解質膜を用いた電気化学セルは、ゲル電解質膜の密着性がよく、気泡の発生を防止できる。また、ゲル電解質膜は、高いイオン伝導度を有し、膜厚の均一性も優れている。電気化学セルが柔軟性を有するので、全く新しいカードのようなアプリケーションに利用することができる。また、ゲル電解質膜は化学的安定性を有している。
【０１０５】
以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、対極フィルムの上に枠状の封止部を形成する工程と、封止部の内側にゲル電解質膜を形成する工程と、作用極フィルムを、対極フィルムに対向させて、封止部に付ける工程と、対極フィルムと封止部、および作用極フィルムと封止部を溶着する工程と、ゲル電解質膜の一部を溶融する工程を有するので、新規な電気化学セルの製造方法を提供することができる。
【０１０６】
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１０７】
つぎに、電気化学セルの製造方法にかかる第２の発明を実施するための最良の形態について説明する。
【０１０８】
図４は、電気化学セルの製造工程の他の例として、電子ペーパーのセルの製造工程を示すものである。図４のＦにおいて、上に記載されているのが断面図であり、下に記載されているのが平面図である。
【０１０９】
電気化学セルの製造方法において、以下に記載した事項以外は、第１の発明を実施するための最良の形態と同様である。
【０１１０】
工程Ｆについて説明する。工程Ｆでは、図４Ｆに示すように、対極フィルム１と封止部２、および作用極フィルム５と封止部２を溶着する。溶着は、超音波溶着機により行う。
【０１１１】
対極フィルム１と封止部２、および作用極フィルム５と封止部２の溶着について説明する。
【０１１２】
超音波溶着機は、図４Ｆの平面図に示すように、ホーン１１の接触領域が封止部２の領域に一致している。このように一致させることにより、ゲル電解質膜４の領域において、振動に基づく発熱を抑制しゲル電解質膜４が溶融するのを防止できる。したがって、作用極フィルム５と封止部２の間、または対極フィルム１と封止部２の間から、溶融したゲル電解質が流出することを防止できる。
【０１１３】
超音波溶着により、作用極フィルム５と封止部２の密封性、ならびに、対極フィルム１と封止部２の密封性が確保できる。超音波溶着により、封止部２の表面が溶融するので、電極の凹凸部に流入しやすくなるからである。
【０１１４】
封止部２を介しての、作用極フィルム５と対極フィルム１の剥離強度は１４Ｎ／２ｃｍであった。剥離強度はこの値に限定されない。作用極フィルム５、封止部２、および対極フィルム１に種々の厚さおよび材質を適用した場合に、剥離強度は１４Ｎ／２ｃｍ以上の範囲にあることが好ましい。剥離強度がこの範囲内にあると、作用極フィルム５と対極フィルム１の間に、十分な溶着強度を確保できるという利点がある。
【０１１５】
本発明の電気化学セルの作製は、ロールツーロール方式に限定されず、いわゆるバッチ方式により単一の電気化学セルを作製することができることは、第１の発明を実施するための最良の形態と同様である。
【０１１６】
工程Ａ〜Ｈおよびその後の工程により作製された電子ペーパーについて、評価を行った。電子ペーパーの評価項目および評価方法は、第１の発明を実施するための最良の形態に記載された評価項目および評価方法と同様である。
【０１１７】
評価結果について説明する。
作用極フィルムとゲル電解質膜、ならびに対極フィルムとゲル電解質膜の密着性については、目視により検査した結果白い部分は認められなかった。
【０１１８】
作用極フィルムとゲル電解質膜の界面、ならびに対極フィルムとゲル電解質膜の界面における気泡の発生については、光学顕微鏡で検査した結果全面に黒いドットが確認できた。
【０１１９】
ＰＶｄＦ−ＨＦＰ系ゲルのゲル電解質膜のイオン伝導度σ（Ｓ／ｃｍ)は、σ＝８．７×１０−５（Ｓ／ｃｍ）であった。
【０１２０】
ＰＶｄＦ−ＨＦＰ系ゲルのゲル電解質膜を用いた電気化学セルは、ゲル電解質膜の密着性がよく、気泡の発生を防止できる。また、ゲル電解質膜は、高いイオン伝導度を有し、膜厚の均一性も優れている。電気化学セルが柔軟性を有するので、全く新しいカードのようなアプリケーションに利用することができる。また、ゲル電解質膜は化学的安定性を有している。
【０１２１】
以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、対極フィルムの上に枠状の封止部を形成する工程と、封止部の内側にゲル電解質膜を形成する工程と、作用極フィルムを、対極フィルムに対向させて、封止部に付ける工程と、対極フィルムと封止部、および作用極フィルムと封止部を溶着する工程と、ゲル電解質膜の一部を溶融する工程を有するので、新規な電気化学セルの製造方法を提供することができる。
【０１２２】
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１２３】
つぎに、電気化学セルの製造方法にかかる第３の発明を実施するための最良の形態について説明する。
【０１２４】
図５〜７は、電気化学セルの製造工程の他の例として、電子ペーパーのセルの製造工程を示すものである。図５〜７のＡ〜Ｈのそれぞれにおいて、上に記載されているのが断面図であり、下に記載されているのが平面図である。
【０１２５】
電気化学セルの製造方法において、以下に記載した事項以外は、第１の発明を実施するための最良の形態と同様である。
【０１２６】
設定粘着剤層膜厚を定義する。設定粘着剤層膜厚とは、工程Ｈ（後述する）における、粘着剤層１２の厚さをいう。
【０１２７】
工程Ａについて説明する。工程Ａでは、図５Ａに示すように、対極フィルム１の上に、枠状の粘着剤層１２を圧着して形成し、枠状の封止部２を圧着して形成する。なお、対極フィルム１の上に、粘着剤層１２と封止部２を形成する順序は、いずれが先であってもかまわない。先に粘着剤層１２を形成し、そのあとに封止部２を形成してもよいし、先に封止部２を形成し、そのあとに粘着剤層１２を形成してもよい。
【０１２８】
粘着剤層１２について説明する。
粘着剤層１２としては、粘着剤（Ｇ９０００、ソニーケミカル社製）を用いた。この粘着剤は、無溶媒アクリル系両面粘着剤である。
【０１２９】
粘着剤層１２は枠状の形状を有している。粘着剤層１２はつぎのように作製する。カバーフィルムの上に上述の粘着剤からなる膜を形成する。この粘着剤の膜に枠形状の切込みを入れ、不要な部分を剥ぎ取る。粘着剤の膜の面のうち、カバーフィルムと反対側の面を、対極フィルム１に圧着する。カバーフィルムを剥がす。対極フィルム１の上に枠形状の粘着剤層１２が形成される。
なお、粘着剤層１２の作製方法は上述の方法に限定されず、他の方法も採用できることはもちろんである。
【０１３０】
粘着剤層１２の厚さは、工程Ｈまでの過程を経て設定粘着剤層膜厚になるように、決定する。
【０１３１】
粘着剤層１２の枠の幅は、５〜２０ｍｍの範囲内にあることが好ましい。枠の幅が５ｍｍ以上であると、工程Ｅ（後述する）において、十分な接着ができるという利点がある。枠の幅が２０ｍｍ以下であると、省スペースを図ることができるという利点がある。
【０１３２】
粘着剤層１２の枠の内側部分の大きさは、工程Ｂ（後述する）におけるゾル状ゲル前駆体３（ゲル溶液７）の大きさと、このゾル状ゲル前駆体３（ゲル溶液７）の周りに形成する隙間の幅により、決定される。
【０１３３】
粘着剤層１２の枠の外側と封止部２の間には、隙間を設ける。隙間の幅は、０．５〜５ｍｍの範囲内にあることが好ましい。隙間の幅が０．５ｍｍ以上であると、粘着剤層１２または封止部２を形成する場合に、位置決め精度の誤差を十分に吸収できるという利点がある。隙間の幅が５ｍｍ以下であると、省スペースを図ることができるという利点がある。
【０１３４】
粘着剤層１２の材質は、上述の粘着剤（Ｇ９０００）に限定されるものではない。このほか、製品としての安定性を維持するために耐電解液性を有するものを用いることができる。
【０１３５】
対極フィルム１と粘着剤層１２の圧着について説明する。
圧着の圧力は５０００Ｎ／ｃｍ２であった。圧着の圧力はこの値に限定されない。対極フィルム１と粘着剤層１２に種々の厚さおよび材質を適用した場合に、圧着の圧力は１０００〜１５０００Ｎ／ｃｍ２の範囲にあることが好ましい。
【０１３６】
圧着の温度は常温であった。圧着の温度はこの値に限定されない。対極フィルム１と粘着剤層１２に種々の厚さおよび材質を適用した場合に、圧着の温度は５〜８０℃の範囲にあることが好ましい。
【０１３７】
対極フィルム１と粘着剤層１２の剥離強度は１５Ｎ／２ｃｍであった。圧着の剥離強度はこの値に限定されない。対極フィルム１と粘着剤層１２に種々の厚さおよび材質を適用した場合に、圧着の剥離強度は１５Ｎ／２ｃｍ以上の範囲にあることが好ましい。
【０１３８】
圧着の圧力、温度、および剥離強度が上述の範囲内にあると、十分に接着できるという利点がある。
【０１３９】
封止部２の枠の内側部分の大きさは、上述の粘着剤層１２の大きさと、この粘着剤層１２の周りに形成する隙間の幅により、決定される。
【０１４０】
工程Ｂについて説明する。工程Ｂでは、図５Ｂに示すように、粘着剤層１２の内側にゾル状ゲル前駆体３、またはゲル溶液７を形成する。ゾル状ゲル前駆体３の場合は、ゾル状ゲル前駆体３を加熱して粘着剤層１２の内側にスクリーン印刷する。ゲル溶液７の場合は、ゲル溶液７を加熱して粘着剤層１２の内側にスクリーン印刷する。
【０１４１】
ゾル状ゲル前駆体３の場合について説明する。
ゾル状ゲル前駆体３と粘着剤層１２の間には隙間を設ける。この隙間の幅は、第１の発明を実施するための最良の形態に記載された工程Ｂおける、ゾル状ゲル前駆体３と封止部２の隙間と同様である。
【０１４２】
ゲル溶液７の場合について説明する。
ゲル溶液７と粘着剤層１２の間には隙間を設ける。この隙間の幅は、第１の発明を実施するための最良の形態に記載された工程Ｂおける、ゲル溶液７と封止部２の隙間と同様である。
【０１４３】
工程Ｅについて説明する。工程Ｅでは、図６Ｅに示すように、作用極フィルム５を、対極フィルム１に対向させて、粘着剤層１２に付ける。作用極フィルム５と粘着剤層１２、および対極フィルム１と粘着剤層１２は、ローラにより圧着される。ゲル電解質膜４は、作用極フィルムと対極フィルムの間に挟まれる。ゲル電解質膜４の周囲に粘着剤層１２を有し、封止部２はゲル電解質膜４の周囲を封止する。
【０１４４】
作用極フィルム５と粘着剤層１２、および対極フィルム１と粘着剤層１２の圧着について説明する。
【０１４５】
圧着の圧力は５０００Ｎ／ｃｍ２であった。圧着の圧力はこの値に限定されない。作用極フィルム５、粘着剤層１２、および対極フィルム１に種々の厚さおよび材質を適用した場合に、圧着の圧力は１０００〜１５０００Ｎ／ｃｍ２の範囲にあることが好ましい。
【０１４６】
圧着の温度は常温であった。圧着の温度はこの値に限定されない。作用極フィルム５、粘着剤層１２、および対極フィルム１に種々の厚さおよび材質を適用した場合に、圧着の温度は５〜８０℃の範囲にあることが好ましい。
【０１４７】
粘着剤層１２を介しての、作用極フィルム５と対極フィルム１の剥離強度は１５Ｎ／２ｃｍであった。圧着の剥離強度はこの値に限定されない。作用極フィルム５、粘着剤層１２、および対極フィルム１に種々の厚さおよび材質を適用した場合に、圧着の剥離強度は１５Ｎ／２ｃｍ以上の範囲にあることが好ましい。
【０１４８】
圧着の圧力、温度、および剥離強度が上述の範囲内にあると、十分に接着できるという利点がある。この結果、本工程Ｅにおいては、第１の発明を実施するための最良の形態における工程Ｅ（図２Ｅ）に比較して、ゲル電解質膜４と作用極フィルム５との間に気泡ができるのをより確実に防止できる。ラミネートによりエアーを押し出しながら、粘着剤層１２を用いて貼り合わせることにより気泡発生をより確実に防止することができる。
【０１４９】
工程Ｈ（図７Ｈ）について説明する。
設定粘着剤層膜厚は設定電解質膜厚と同じにした。その理由は、溶剤が含有されていないゲル電解質膜の厚み変化は小さいからである。
【０１５０】
本発明により作製された電気化学セルは、粘着剤層１２および封止部２により二重に封止されている。したがって、第１の発明を実施するための最良の形態における電気化学セル（図３Ｈ）に比較して、密封性が向上している。
【０１５１】
本発明の電気化学セルの作製は、ロールツーロール方式に限定されず、いわゆるバッチ方式により単一の電気化学セルを作製することができることは、第１の発明を実施するための最良の形態と同様である。
【０１５２】
工程Ａ〜Ｈおよびその後の工程により作製された電子ペーパーについて、評価を行った。電子ペーパーの評価項目および評価方法は、第１の発明を実施するための最良の形態に記載された評価項目および評価方法と同様である。
【０１５３】
評価結果について説明する。
作用極フィルムとゲル電解質膜、ならびに対極フィルムとゲル電解質膜の密着性については、目視により検査した結果白い部分は認められなかった。
【０１５４】
作用極フィルムとゲル電解質膜の界面、ならびに対極フィルムとゲル電解質膜の界面における気泡の発生については、光学顕微鏡で検査した結果全面に黒いドットが確認できた。
【０１５５】
ＰＶｄＦ−ＨＦＰ系ゲルのゲル電解質膜のイオン伝導度σ（Ｓ／ｃｍ)は、σ＝８．８×１０−５（Ｓ／ｃｍ）であった。
【０１５６】
ＰＶｄＦ−ＨＦＰ系ゲルのゲル電解質膜を用いた電気化学セルは、ゲル電解質膜の密着性がよく、気泡の発生を防止できる。また、ゲル電解質膜は、高いイオン伝導度を有し、膜厚の均一性も優れている。電気化学セルが柔軟性を有するので、全く新しいカードのようなアプリケーションに利用することができる。また、ゲル電解質膜は化学的安定性を有している。
【０１５７】
以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、対極フィルムの上に、枠状の粘着剤層と枠状の封止部を形成する工程と、粘着剤層の内側にゲル電解質膜を形成する工程と、作用極フィルムを、対極フィルムに対向させて、粘着剤層に付ける工程と、対極フィルムと封止部、および作用極フィルムと封止部を溶着する工程と、ゲル電解質膜の一部を溶融する工程を有するので、新規な電気化学セルの製造方法を提供することができる。
【０１５８】
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１５９】
つぎに、電気化学セルの製造方法にかかる第４の発明を実施するための最良の形態について説明する。
【０１６０】
図８は、電気化学セルの製造工程の他の例として、電子ペーパーのセルの製造工程を示すものである。図８のＦにおいて、上に記載されているのが断面図であり、下に記載されているのが平面図である。
【０１６１】
電気化学セルの製造方法において、以下に記載した事項以外は、第３の発明を実施するための最良の形態と同様である。
【０１６２】
工程Ｆ（図８）について説明する。この工程Ｆは、第２の発明を実施するための最良の形態に記載された工程Ｆと同様である。
【０１６３】
本発明の電気化学セルの作製は、ロールツーロール方式に限定されず、いわゆるバッチ方式により単一の電気化学セルを作製することができることは、第１の発明を実施するための最良の形態と同様である。
【０１６４】
工程Ａ〜Ｈおよびその後の工程により作製された電子ペーパーについて、評価を行った。電子ペーパーの評価項目および評価方法は、第１の発明を実施するための最良の形態に記載された評価項目および評価方法と同様である。
【０１６５】
評価結果について説明する。
作用極フィルムとゲル電解質膜、ならびに対極フィルムとゲル電解質膜の密着性については、目視により検査した結果白い部分は認められなかった。
【０１６６】
作用極フィルムとゲル電解質膜の界面、ならびに対極フィルムとゲル電解質膜の界面における気泡の発生については、光学顕微鏡で検査した結果全面に黒いドットが確認できた。
【０１６７】
ＰＶｄＦ−ＨＦＰ系ゲルのゲル電解質膜のイオン伝導度σ（Ｓ／ｃｍ)は、σ＝８．９×１０−５（Ｓ／ｃｍ）であった。
【０１６８】
ＰＶｄＦ−ＨＦＰ系ゲルのゲル電解質膜を用いた電気化学セルは、ゲル電解質膜の密着性がよく、気泡の発生を防止できる。また、ゲル電解質膜は、高いイオン伝導度を有し、膜厚の均一性も優れている。電気化学セルが柔軟性を有するので、全く新しいカードのようなアプリケーションに利用することができる。また、ゲル電解質膜は化学的安定性を有している。
【０１６９】
以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、対極フィルムの上に、枠状の粘着剤層と枠状の封止部を形成する工程と、粘着剤層の内側にゲル電解質膜を形成する工程と、作用極フィルムを、対極フィルムに対向させて、粘着剤層に付ける工程と、対極フィルムと封止部、および作用極フィルムと封止部を溶着する工程と、ゲル電解質膜の一部を溶融する工程を有するので、新規な電気化学セルの製造方法を提供することができる。
【０１７０】
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【０１７１】
つぎに、電気化学セルおよびその製造方法にかかる比較例について説明する。
【０１７２】
［比較例１］
ＰＶｄＦ−ＨＦＰゲルからなるゲル電解質膜と、リジッド電極板を用いた電子ペーパーを作製した。リジッド電極板にロの字型の封止フィルムを貼り付け、その中に加熱溶融させたゾル状ゲル前駆体をディスペンサにより滴下させ、さらにもう１つリジッド電極板で密閉した。
【０１７３】
作製された電子ペーパーについて、評価を行った。評価項目および評価方法は、第１の発明を実施するための最良の形態と同様である。
【０１７４】
評価結果について説明する。
作用極フィルムとゲル電解質膜、ならびに対極フィルムとゲル電解質膜の密着性については、目視により検査した結果、全面のうち一部に白い部分が認められた。
【０１７５】
作用極フィルムとゲル電解質膜の界面、ならびに対極フィルムとゲル電解質膜の界面における気泡の発生については、光学顕微鏡で検査した結果、全面のうち黒いドットが５０％のみ確認できた。
【０１７６】
ＰＶｄＦ−ＨＦＰ系ゲルのゲル電解質膜のイオン伝導度σ（Ｓ／ｃｍ)は、１．０×１０−６（Ｓ／ｃｍ）であった。
【０１７７】
本発明により作製される電気化学セルの適用について説明する。
本発明により作製される電気化学セルの適用は、電子ペーパーに限定されない。このほか、電気二重層キャパシタ、色素増感太陽電池、リチウムイオン電池、または調光ガラス（以下、「電気二重層キャパシタなど適用例」という。）に適用することができる。
【０１７８】
電気二重層キャパシタなど適用例の製造方法について説明する。電気二重層キャパシタなど適用例の製造方法は、原則として、上述の電子ペーパーのセルの製造方法と同様である。以下においては、電気二重層キャパシタなど適用例の製造方法のうち、上述の電子ペーパーのセルの製造方法と異なる点について説明する。
【０１７９】
電気二重層キャパシタなど適用例の対極フィルム１の電極について、それぞれ説明する。電気二重層キャパシタの対極フィルム１の電極は、炭素電極などを用いることができる。色素増感太陽電池の対極フィルム１の電極は、白金電極、炭素電極などを用いることができる。リチウムイオン電池の対極フィルム１の電極は、炭素電極などを用いることができる。調光ガラスの対極フィルム１の電極は、炭素電極、金属酸化物電極などを用いることができる。
【０１８０】
電気二重層キャパシタなど適用例のゾル状ゲル前駆体の電解液について、それぞれ説明する。電気二重層キャパシタのゾル状ゲル前駆体の電解液は、プロピレンカーボネートなどの非水溶媒に、４級アンモニウム塩、４級スルホニウム塩などを電解質としたものを用いることができる。色素増感太陽電池のゾル状ゲル前駆体の電解液は、非水溶媒にヨウ素とヨウ化塩を主な電解質としたものなどを用いることができる。リチウムイオン電池のゾル状ゲル前駆体の電解液は、プロピレンカーボネートなどの非水溶媒に、リチウム塩（ＬｉＰＦ６）などを電解質としたものを用いることができる。調光ガラスのゾル状ゲル前駆体の電解液は、プロピレンカーボネートなどの非水溶媒に、ビオローゲンなどのエレクトロクロミック材料を電解質としたものなどを用いることができる。
【０１８１】
電気二重層キャパシタなど適用例の作用極フィルム５の電極について、それぞれ説明する。電気二重層キャパシタの作用極フィルム５の電極は、炭素電極などを用いることができる。色素増感太陽電池の作用極フィルム５の電極は、酸化チタン膜に色素が胆持した電極などを用いることができる。リチウムイオン電池の作用極フィルム５の電極は、ＬｉＣｏＯ３、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４などを用いることができる。調光ガラスの作用極フィルム５の電極は、透明導電膜（ＩＴＯ）などを用いることができる。
【０１８２】
本発明により作製される電気化学セルの適用は、電子ペーパー、電気二重層キャパシタ、色素増感太陽電池、リチウムイオン電池、または調光ガラスに限定されない。このほか、本発明により作製される電気化学セルは、その他の電池、電気化学センサなどに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】電気化学セルの製造工程の一例を示す図である（その１）。
【図２】電気化学セルの製造工程の一例を示す図である（その２）。
【図３】電気化学セルの製造工程の一例を示す図である（その３）。
【図４】電気化学セルの製造工程の他の例を示す図である。
【図５】電気化学セルの製造工程の他の例を示す図である（その１）。
【図６】電気化学セルの製造工程の他の例を示す図である（その２）。
【図７】電気化学セルの製造工程の他の例を示す図である（その３）。
【図８】電気化学セルの製造工程の他の例を示す図である。
【図９】従来の電気化学セルの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１８４】
１‥‥対極フィルム、２‥‥封止部、３‥‥ゾル状ゲル前駆体、４‥‥ゲル電解質膜、５‥‥作用極フィルム、６‥‥ローラ、７‥‥ゲル溶液、９，１０‥‥ヒータ、１１‥‥ホーン、１２‥‥粘着剤層
【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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