(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置のセパレータ収納式電極体であって、
正極又は負極の一方よりなる複数の電極板と、前記複数の電極板を覆うセパレータとを有し、
前記セパレータは、所定間隔をあけて一列に並べられた前記複数の電極板の第１面を覆う第１セパレータと、前記複数の電極板の前記第１面とは反対側の第２面を覆う第２セパレータと、隣り合う前記電極板の間に沿って延びかつ前記第１セパレータと前記第２セパレータとが溶融された溶融部とを有し、
前記溶融部には、隣り合う前記電極板の間に沿って延びて前記第１セパレータと前記第２セパレータとが溶着された一対の溶着領域と、前記一対の溶着領域の間に存在する前記第１セパレータと前記第２セパレータとが溶融はされているが前記溶着領域よりも溶融量が少ない少溶融領域のみと、が形成されている蓄電装置のセパレータ収納式電極体。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電装置のセパレータ収納式電極体であって、
前記第１セパレータは、前記溶融部以外において第１セパレータ厚みを有し、
前記第２セパレータは、前記溶融部以外において第２セパレータ厚みを有し、
前記溶着領域は、前記第１セパレータ厚みと前記第２セパレータ厚みとを加えた厚みよりも薄い第１溶融厚みを有し、
前記少溶融領域は、前記第１溶融厚みよりも厚い第２溶融厚みを有する蓄電装置のセパレータ収納式電極体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の蓄電装置のセパレータ収納式電極体であって、
前記溶着領域と前記少溶融領域とは、それぞれが隣接する電極板における、隣り合う電極板と対向する辺である第１辺の全長に沿って延びている蓄電装置のセパレータ収納式電極体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電装置のセパレータ収納式電極体における前記少溶融領域のそれぞれが山折りと谷折りとが交互に繰り返されて、前記セパレータ収納式電極体がつづら折り状態に形成されており、各電極板が対向している隙間のそれぞれに、正極又は負極の他方の電極板が挟み込まれている蓄電装置の電極組立体。
【請求項５】
請求項１に記載の蓄電装置のセパレータ収納式電極体における前記溶融部を形成する蓄電装置の製造装置であって、
前記製造装置は、前記第１セパレータの側から押し付けられる第１溶融具と、前記第２セパレータの側から押し付けられる第２溶融具と、を有し、加熱された状態の前記第１溶融具と前記第２溶融具とで前記セパレータを挟み込んで前記溶融部を形成し、
加熱された状態の前記第１溶融具における前記第１セパレータに押し付けられる面は、前記一対の溶着領域を形成するために隣り合う前記電極板の間に沿って延びる一対の溶着部形成面と、前記少溶融領域を形成するために前記一対の溶着部形成面の間において隣り合う前記電極板の間に沿って延びるとともに前記溶着部形成面に対して凹んだ少溶融部形成凹部と、を有し、
加熱された状態の前記第２溶融具は、前記溶融部を形成するに際に前記第２セパレータに押し付けられる面が面一である、蓄電装置の製造装置。
【請求項６】
請求項５に記載の蓄電装置の製造装置であって、
前記第１溶融具の形状と前記第２溶融具の形状は円柱状であり、円柱状の前記第１溶融具と前記第２溶融具の軸線は、隣り合う前記電極板の間に沿う方向に平行となるように設定されており、
前記第１溶融具の外周面に前記溶着部形成面と前記少溶融部形成凹部とが設けられている蓄電装置の製造装置。
【請求項７】
請求項５に記載の蓄電装置の製造装置であって、
前記電極板は矩形状であり、
前記溶着部形成面は平面状であり、
前記第１溶融具は、前記電極板における隣り合う前記電極板と対向する辺である第１辺の全長に沿うとともに前記溶着部形成面と前記少溶融部形成凹部とが形成された第１辺部と、前記第１辺部の一方端から前記電極板における前記第１辺に直交する一方の辺である第２辺の全長に沿うとともに前記溶着部形成面と同一平面となるように形成された第２辺部溶着部形成面が形成された第２辺部と、前記第１辺部の他方端から前記電極板における前記第１辺に直交する他方の辺である第３辺の全長に沿うとともに前記溶着部形成面と同一平面となるように形成された第３辺部溶着部形成面が形成された第３辺部と、を有して略コの字状の形状を有している蓄電装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置に用いられる正極又は負極の一方の電極をセパレータ内に収容したセパレータ収納式電極体、該セパレータ収納式電極体と正極又は負極の他方の電極板とにて構成された電極組立体、及び蓄電装置の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電装置の用途は多岐に渡り、近年、特に２次電池は、デジタルカメラ等の携帯用電子機器や、近年では電気自動車等の電動用の車両に搭載されて、これらへの電力供給源として機能する。特許文献１に開示された２次電池においては、複数の正極板と負極板とが薄膜状のセパレータを介して交互に積層されている。この２次電池では、正極板と負極板とがつぎの工程にて積層されている。まず、複数の正極板を一列に並べて上下両面からセパレータで覆うとともに、上下両面のセパレータを各正極板の間で熱溶融して溶着する。そして、このセパレータを隣り合う正極板の間に亘ってつづら折りし、個々の折り返し部分に負極板を挟み込む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５７７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のつづら折りに際しては、各正極板の間の溶着部分が折り曲げられる。一般に、溶着部分は硬いので、該溶着部分の折り曲げには、ガイド部材等により予め折り目をつける作業が必要で手間がかかる。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、複数の電極板（正極板又は負極板）を覆うセパレータにおける各電極板の間の溶融部に、該溶融部の折り目となる柔らかい領域を設けることで、該溶融部の折り曲げを容易にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明はつぎの手段をとる。
【０００７】
本発明の第１の発明は、蓄電装置のセパレータ収納式電極体である。このセパレータ収納式電極体は、正極又は負極の一方よりなる複数の電極板と、それら複数の電極板を覆うセパレータとを有する。セパレータは、所定間隔をあけて一列に並べられた複数の電極板の第１面を覆う第１セパレータと、複数の電極板の第１面とは反対側の第２面を覆う第２セパレータと、隣り合う電極板の間に沿って延びかつ第１セパレータと第２セパレータとが溶融された溶融部とを有する。溶融部は、隣り合う電極板の間に沿って延びて第１セパレータと第２セパレータとが溶着された一対の溶着領域と、一対の溶着領域の間において第１セパレータと第２セパレータとが溶融はされているが溶着領域よりも溶融量が少ない少溶融領域と、を有する。
【０００８】
この第１の発明のセパレータ収納式電極体では、各電極板の間の溶融部において、一対の溶着領域の間にそれらの溶着領域よりも溶融量が少ない少溶融領域が設けられている。少溶融領域は溶融量が少ないので溶着領域よりも柔らかい。そのため、例えばセパレータ収納式電極体を各電極板の間に亘ってつづら折り状に折り畳む場合には、この柔らかい少溶融領域を折り目として各溶融部を容易に折り曲げることができる。したがって、セパレータ収納式電極体では、その折り畳みに際してガイド部材等により予め折り目をつける作業が不要となり、該折り畳み作業が円滑とされる。
【０００９】
本発明の第２の発明は、上記第１の発明に記載の蓄電装置のセパレータ収納式電極体であって、第１セパレータは、溶融部以外において第１セパレータ厚みを有する。第２セパレータは、溶融部以外において第２セパレータ厚みを有する。溶着領域は、第１セパレータ厚みと第２セパレータ厚みとを加えた厚みよりも薄い第１溶融厚みを有する。少溶融領域は、第１溶融厚みよりも厚い第２溶融厚みを有する。
【００１０】
この第２の発明のセパレータ収納式電極体では、少溶融領域が溶着領域よりも厚い。例えば、溶融時に、溶着領域における加熱量を多くし、少溶融領域における加熱量を溶着領域に対して少なくすることで、溶着領域と少溶融領域とを適切に形成することができる。
【００１１】
本発明の第３の発明は、上記第１または第２の発明に記載の蓄電装置のセパレータ収納式電極体であって、溶着領域と少溶融領域とは、それぞれが隣接する電極板における、隣り合う電極板と対向する辺である第１辺の全長に沿って延びている。
【００１２】
この第３の発明のセパレータ収納式電極体では、溶着領域と少溶融領域とが、電極板における、隣り合う電極板と対向する辺である第１辺の全長に沿って延びていることから、例えば、セパレータ収納式電極体を各電極板の間に亘ってつづら折り状に折り畳む場合、容易かつ確実に、各電極板の間で少溶融領域を電極板の第１辺に沿って折り曲げることができる。これにより、例えばセパレータ収納式電極体を構成する電極板が正極板である場合、正極板の第１辺に対して溶融部が傾斜して折れ曲がることに起因する正極板同士の積層ズレが防止される。さらに、例えば、つづら折り状態に折り畳まれたセパレータ収納式電極体に対してその各正極板の間に負極板を挟み込む場合、負極板が矩形状であれば、該負極板を、各正極板の間の折り曲げ箇所である少溶融領域まで差し込んで該少溶融領域に沿って一辺を位置決めすることで、負極板における位置決めされた一辺は、少溶融領域に沿うことで正極板の第１辺と平行に配置されることとなり、結果として、正極板と負極板とが斜めにズレて積層されることが防止される。
【００１３】
本発明の第４の発明は、上記第１〜第３の発明のいずれかに記載の蓄電装置のセパレータ収納式電極体を含んで構成される蓄電装置の電極組立体である。この電極組立体では、セパレータ収納式電極体における少溶融領域のそれぞれが山折りと谷折りとが交互に繰り返されて、セパレータ収納式電極体がつづら折り状態に形成されており、各電極板が対向している隙間のそれぞれに、正極又は負極の他方の電極板が挟み込まれている。
【００１４】
この第４の発明の電極組立体では、つづら折り状態に折り畳まれたセパレータ収納式電極体に対して、各電極板が対向している隙間のそれぞれに正極又は負極の他方の電極板が挟みこまれていることから、複数の正極板と負極板とが交互に順次積層されて、効率よく電流を流すことができる。
【００１５】
本発明の第５の発明は、上記第１の発明に記載の蓄電装置のセパレータ収納式電極体における溶融部を形成する蓄電装置の製造装置である。この製造装置は、第１セパレータの側から押し付けられる第１溶融具と、第２セパレータの側から押し付けられる第２溶融具と、を有し、加熱された状態の第１溶融具と第２溶融具とでセパレータを挟み込んで溶融部を形成する。そして、第１溶融具における第１セパレータに押し付けられる面は、一対の溶着領域を形成するために隣り合う電極板の間に沿って延びる一対の溶着部形成面と、少溶融領域を形成するために一対の溶着部形成面の間において隣り合う電極板の間に沿って延びるとともに溶着部形成面に対して凹んだ少溶融部形成凹部と、を有する。
【００１６】
この第５の発明の製造装置では、第１溶融具と第２溶融具とを加熱した状態でセパレータに押し付けることで、第１溶融具の溶着部形成面によって隣り合う電極板の間に一対の溶着領域を形成でき、少溶融部形成凹部によって一対の溶着部形成面の間に少溶融領域を形成できることから、この製造装置によって確実に、溶着領域と少溶融領域とを形成できる。
【００１７】
本発明の第６の発明は、上記第５の発明に記載の蓄電装置の製造装置である。この製造装置において、第１溶融具の形状と第２溶融具の形状は円柱状であり、円柱状の第１溶融具と第２溶融具の軸線は、隣り合う電極板の間に沿う方向に平行となるように設定されている。そして、第１溶融具の外周面に溶着部形成面と少溶融部形成凹部とが設けられている。
【００１８】
この第６の発明の製造装置では、第１溶融具と第２溶融具とが円柱状に形成され、かつ、両溶融具の軸線は隣り合う電極板の間に沿う方向に平行に配置され、また、第１溶融具の外周面に溶着部形成面と少溶融部形成凹部とが設けられていることから、両溶融具を加熱した状態で、連続して搬送されるセパレータに対して両溶融具を互いに押し付けながら回転させることで、溶着領域と少溶融領域とを順次セパレータに形成することができる。
【００１９】
本発明の第７の発明は、上記第５の発明に記載の蓄電装置の製造装置である。製造装置において、電極板は矩形状であり、溶着部形成面は平面状である。そして、第１溶融具は、電極板における隣り合う電極板と対向する辺である第１辺の全長に沿うとともに溶着部形成面と少溶融部形成凹部とが形成された第１辺部と、第１辺部の一方端から電極板における第１辺に直交する一方の辺である第２辺の全長に沿うとともに溶着部形成面と同一平面となるように形成された第２辺部溶着部形成面が形成された第２辺部と、第１辺部の他方端から電極板における第１辺に直交する他方の辺である第３辺の全長に沿うとともに溶着部形成面と同一平面となるように形成された第３辺部溶着部形成面が形成された第３辺部と、を有して略コの字状の形状を有している。
【００２０】
この第７の発明の製造装置では、第１溶融具が、溶着部形成面と少溶融部形成凹部とを有する第１辺部と、電極板における第１辺と直交する一方の辺である第２辺に沿う第２辺部溶着部形成面を有する第２辺部と、電極板における第１辺と直交する他方の辺である第３辺に沿う第３辺部溶着部形成面を有する第３辺部とを備えることから、第１溶融具を加熱した状態でセパレータに押し付ければ、隣り合う電極板の間に溶着領域と少溶融領域とを形成するのと並行して、電極板の第２辺と第３辺とに沿う個所を溶融でき、セパレータの溶融作業を効率化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】蓄電装置に収容された電極組立体を表した外観斜視図である。
【図２】電極組立体を表した断面図である。
【図３】電極組立体を分解状態で表した断面図である。
【図４】正極組立体を広げた状態で表した正面図である。
【図５】図４のV-V矢視方向の断面図である。
【図６】電極組立体の製造工程を表した説明図である。
【図７】溶融具を表した斜視図である。
【図８】図７の溶融具の使用状態を表した断面図である。
【図９】図８の仮想線IXの部分を拡大して表した断面図である。
【図１０】他の実施形態に係る溶融具を表した斜視図である。
【図１１】図１０の溶融具の使用状態を表した断面図である。
【図１２】溶融具における少溶融部形成凹部の変形例を表した断面図である。
【図１３】溶融具における少溶融部形成凹部の変形例を表した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
●［蓄電装置１０の全体構成（図１）］
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。本実施形態では、蓄電装置１０をリチウムイオン２次電池とする。リチウムイオン２次電池である蓄電装置１０の内部には、電極組立体２０と電解液（図示省略）とが収容されている。蓄電装置１０は、そのケース１２の上面を貫通する外部接続端子１４,１６を通じて、放電時においては外部に電力を供給し、充電時においては外部から電力が供給される。
【００２３】
●［電極組立体２０の概略構成（図１〜３）］
リチウムイオン２次電池である蓄電装置１０では、セパレータ収納式電極体は、正極を含む正極組立体３０である。電極組立体２０は、正極組立体３０と負極板９０とで構成されている。正極組立体３０は、図３に示すように、複数の正極板８０とセパレータ４０とを含んで構成されており、詳細には、複数の正極板８０が両面からセパレータ４０で覆われ、かつ、それら複数の正極板８０がセパレータ４０で１つながりに繋がれている。この正極組立体３０は、隣り合う正極板８０の間に亘ってつづら折りされており、個々の折り返し部分に負極板９０が挟み込まれている。これによって、電極組立体２０は、図２に示すように、複数（例えば約５０枚以上）の正極板８０と負極板９０とがセパレータ４０を介して相対向して積層された積層構造を形成している。なお、正極組立体３０については、後で詳しく説明する。
【００２４】
正極板８０は、図２,３に示すように、金属箔（例えばアルミニウム箔）を基材８０ａとし、その基材８０ａの両面に正極活物質（例えばリチウム含有金属酸化物）層８０ｂが塗工（塗布）されている。また、負極板９０は、金属箔（例えば銅箔）を基材９０ａとし、その基材９０ａの両面に負極活物質（例えば炭素）層９０ｂが塗工（塗布）されている。正極板８０と負極板９０とは極めて薄く（例えば約１００μｍ）、また、図１に示すようにともに矩形状である。なお、負極板９０の外周寸法は正極板８０の外周寸法よりも一回り大きい。これは、詳細は省略するが、リチウムイオン２次電池の課題であるリチウム析出を抑制する目的で採用される、公知の設計である
【００２５】
正極板８０と負極板９０とは、図１に示すように、蓄電装置１０の外部接続端子１４,１６に対向する一辺にそれぞれ集電タブＴを有している。正極板８０の集電タブＴは、図１,４に示すように、セパレータ４０から外方に露出している。そして各正極板８０の集電タブＴは１つにまとめられて、一方の外部接続端子１４に、直接又は間接的に接続されている。また、各負極板９０の集電タブＴは１つにまとめられて他方の外部接続端子１６に、直接又は間接的に接続されている。なお、正極板８０の集電タブＴ、及び負極板９０の集電タブＴ、のどちらにも活物質層は形成されていない。
【００２６】
●［正極組立体３０の構成（図４,５）］
正極組立体３０を構成するセパレータ４０は、図４,５に示すように、帯状の第１セパレータ５０と第２セパレータ６０とを有している。これらの第１セパレータ５０及び第２セパレータ６０は、所定間隔をあけて一列に並べられた複数の正極板８０を両面から覆っている。なお、第１セパレータ５０と第２セパレータ６０とは、例えば絶縁性で多孔質の樹脂材で形成されているとともに、極めて薄い（例えば約２０μｍ）。
【００２７】
セパレータ４０は、図４,５に示すように、隣り合う正極板８０の間に沿って延び、かつ、第１セパレータ５０と第２セパレータ６０とが溶融された溶融部７０を有している。この溶融部７０によって、各正極板８０の間が仕切られている。
【００２８】
溶融部７０は、図４,５に示すように、隣り合う正極板８０の間に沿って連続して延びる一対の溶着領域Ｆ１（図４中にハッチングにて示した領域）と、この一対の溶着領域Ｆ１の間を連続して延びる少溶融領域Ｆ２と、を有している。溶着領域Ｆ１では、第１セパレータ５０と第２セパレータ６０とが（強固に）溶着されている。一方、少溶融領域Ｆ２では、溶着領域Ｆ１よりも溶融量が少ない。なお、少溶融領域Ｆ２では、第１セパレータ５０と第２セパレータ６０とが溶着されていても、溶着されていなくてもよいが、本実施形態では、ほぼ溶着されていないものとする。溶融量が少ない為、少溶融領域Ｆ２は、溶着領域Ｆ１よりも柔らかくなっている。なお、溶着領域Ｆ１と少溶融領域Ｆ２とは、それぞれ隣接する（近い位置の）正極板８０の第１辺Ａ１の全長に沿って連続して延びている。正極板８０の第１辺Ａ１は、隣り合う正極板８０と対向する辺である。
【００２９】
溶着領域Ｆ１の厚みである第１溶融厚みＳ１は、図５に示すように、第１セパレータ５０の厚みである第１セパレータ厚みＴ１と第２セパレータ６０の厚みである第２セパレータ厚みＴ２とを加えた厚みよりも薄い。また、図５に示す例では、少溶融領域Ｆ２の厚みである第２溶融厚みＳ２は、第１セパレータ厚みＴ１と第２セパレータ厚みＴ２とを加えた厚みよりも薄く、かつ、第１溶融厚みＳ１よりも厚い。なお、第２溶融厚みＳ２は、第１溶融厚みＳ１よりも厚く形成されていればよく、該第２溶融厚みＳ２は、第１セパレータ厚みＴ１と第２セパレータ厚みＴ２とを加えた厚みよりも薄くなくてもよい。
【００３０】
なお、図２,３に示すつづら折り状態の正極組立体３０は、各溶融部７０にて少溶融領域Ｆ２を折り目として山折りと谷折りとが交互に繰り返されて形成されている。そして、このつづら折りされた正極組立体３０に対して、該正極組立体３０における各正極板８０が対向している隙間のそれぞれに負極板９０が挟み込まれている。これによって、電極組立体２０が形成されている。各正極板８０の間に挟み込まれる負極板９０は、少溶融領域Ｆ２まで内方へ差し込まれて、少溶融領域Ｆ２にて一辺が位置決めされている。
【００３１】
ところで、第１セパレータ５０と第２セパレータ６０とは、図４に示すように、正極板８０における第１辺Ａ１と直交する第２辺Ａ２と第３辺Ａ３においても、それらの全長に沿って溶着されている。なお、第２辺Ａ２には集電タブＴが設けられている。第２辺Ａ２に沿う溶着領域であるタブ辺溶着領域Ｆ３と、第３辺Ａ３に沿う溶着領域であるタブ対向辺溶着領域Ｆ４とは、上述の溶着領域Ｆ１と同様、強固に溶着されている。つまり、第１セパレータ５０と第２セパレータ６０とは、正極板８０の４辺の周縁に亘って強固に溶着されており、この溶着によって、各正極板８０は、第１セパレータ５０と第２セパレータ６０との間で袋詰め状態とされている。この結果、各正極板８０は位置ズレが防止される。
【００３２】
●［正極組立体３０、及び電極組立体２０の製造工程（図６）］
つづいて、電極組立体２０の製造工程について説明する。いま、複数の正極板８０が所定間隔をあけて一列に並べて搬送されているものとする。正極セパ包み工程Ｒ１では、搬送される正極板８０を第１セパレータ５０と第２セパレータ６０とで上下両面からそれぞれ覆う。第１セパレータ５０と第２セパレータ６０とは、個々に巻回体３０２から巻き出され、ロール体３０４にて正極板８０に押し付けられる。なお、正極板８０の上面が第１面に相当し、正極板８０の下面が第２面（第１面の反対側の面）に相当している。
【００３３】
この後、溶融工程Ｒ２にて、第１セパレータ５０と第２セパレータ６０との溶融を行う。ここでは、後述の溶融具１００が使用される。この溶融工程Ｒ２にて、隣り合う正極板８０の間に溶融部７０が形成される。また、タブ辺溶着領域Ｆ３とタブ対向辺溶着領域Ｆ４も、この溶融工程Ｒ２にて形成され、正極組立体３０（図３,４参照）が製造される。
【００３４】
この後、つづら折り工程Ｒ３にて、例えば山折り治具３０６と谷折り治具３０８とで溶融部７０を折り曲げる。そして、負極板差込工程Ｒ４にて、各溶融部７０に向けて負極板９０を差し込む。こうして、各正極板８０の間に負極板９０が挟みこまれ、電極組立体２０が製造される。
【００３５】
●［溶融部７０を形成する溶融工程Ｒ２における、溶融用の製造装置（図７〜図９）］
本発明の蓄電装置１０の製造装置は、図７に示す溶融具１００を有する。この溶融具１００を使用して、上述の溶融工程Ｒ２が実施される。
【００３６】
溶融具１００は、図７に示すように、第１溶融具１０２と第２溶融具１０４とを有している。両溶融具１０２,１０４は、コの字型のブロック状に構成され、同寸法である。両溶融具１０２,１０４は、図８に示すようにしてセパレータ４０に押し付けられることで使用される。なお、第１溶融具１０２が第１セパレータ５０に押し付けられ、第２溶融具１０４が第２セパレータ６０に押し付けられる。
【００３７】
第１溶融具１０２は、図７に示すように、直線状に延びる第１辺部１１０と、この第１辺部１１０の一方端から略直角に延びる第２辺部１２０と、第１辺部１１０の他方端から略直角に延びる第３辺部１３０とを有している。第１辺部１１０は、セパレータ４０の幅Ｈ（図４参照）に相当する長さを有する。そして、第１辺部１１０は、セパレータ４０に対する押し付け動作において、隣り合う正極板８０の間で正極板８０の第１辺Ａ１（図４参照）の全長に沿って配置され、図４に示す溶融部７０を形成する。なお、セパレータ４０に対する押し付け動作については、後で詳しく説明する。第２辺部１２０は、正極板８０の第２辺Ａ２（図４参照）の全長に相当する長さを有している。そして、第２辺部１２０は、セパレータ４０に対する押し付け動作において、正極板８０の第２辺Ａ２の外縁で該第２辺Ａ２の全長に沿って配置され、図４に示すタブ辺溶着領域Ｆ３を形成する。第３辺部１３０は、正極板８０の第３辺Ａ３（図４参照）の全長に相当する長さを有している。そして、第３辺部１３０は、セパレータ４０に対する押し付け動作において、正極板８０の第３辺Ａ３の外縁で該第３辺Ａ３の全長に沿って配置され、図４に示すタブ対向辺溶着領域Ｆ４を形成する。なお、第１辺部１１０と第２辺部１２０と第３辺部１３０とは、第１セパレータ５０に押し付けられる、連続した押し付け面Ｍを有している。
【００３８】
第１辺部１１０の押し付け面Ｍは、図７に示すように、第１辺部１１０の全長に亘って延びる一対の溶着部形成面Ｐ１と、両溶着部形成面Ｐ１の間で第１辺部１１０の全長に亘って延び、かつ、両溶着部形成面Ｐ１対して凹んだ少溶融部形成凹部Ｐ２とを有している。また、第２辺部１２０の押し付け面Ｍは、溶着部形成面Ｐ１と同一平面を形成する第２辺部溶着部形成面Ｐ３となっている。また、第３辺部１３０の押し付け面Ｍは、溶着部形成面Ｐ１と同一平面を形成する第３辺部溶着部形成面Ｐ４となっている。各溶着部形成面Ｐ１,Ｐ３,Ｐ４及び少溶融部形成凹部Ｐ２の機能については後で説明する。なお、少溶融部形成凹部Ｐ２は第１辺部１１０の全長に亘ってコの字状に凹んでいる（図８参照）。
【００３９】
第２溶融具１０４は、第１溶融具１０２における第１辺部１１０の少溶融部形成凹部Ｐ２を省略した構成となっている。そして、第２溶融具１０４の第１辺部１１０では、その押し付け面Ｍが面一に構成されている。なお、第２溶融具１０４において第１溶融具１０２と同一もしくは均等な構成・機能を有する箇所には同一の符号を付すことで、重複した説明を省略する。
【００４０】
以上のように構成された両溶融具１０２,１０４は、搬送されるセパレータ４０を挟んで例えば図８に示すように上下に配置され、その所定の配置箇所にて同期して接近・離反するように設定されている。両溶融具１０２,１０４は、それらの第１辺部１１０、第２辺部１２０、第３辺部１３０が互いに相対向して配置される。そして、両溶融具１０２,１０４は、セパレータ４０の溶融部７０に相当する箇所にて互いの第１辺部１１０が押し付け合うように設定されている。なお、両溶融具１０２,１０４は、セパレータ４０を溶着できる温度に加熱されている。
【００４１】
図８に示すように、両溶融具１０２,１０４がセパレータ４０に押し付けられると、両溶融具１０２,１０４の第１辺部１１０によって、隣り合う正極板８０の間に溶融部７０が形成される。詳細には、第１溶融具１０２の両溶着部形成面Ｐ１が、隣り合う正極板８０の間に沿って延びる一対の溶着領域Ｆ１を形成する。また、第１溶融具１０２の少溶融部形成凹部Ｐ２が、一対の溶着領域Ｆ１の間において隣り合う正極板８０の間に沿って延びる少溶融領域Ｆ２を形成する。
【００４２】
両溶融具１０２,１０４の押し付け動作に際して、図９に示すように、第１溶融具１０２の溶着部形成面Ｐ１と溶着領域Ｆ１とを接触させ、第１溶融具１０２の少溶融部形成凹部Ｐ２と少溶融領域Ｆ２との間に隙間Ｓをあけるようにしてもよい。これにより、少溶融領域Ｆ２では溶着領域Ｆ１に比べて第１溶融具１０２からの加熱量が少なくなる。このようにして加熱量を少なくすることで、少溶融領域Ｆ２での溶融量を溶着領域Ｆ１に比べて少なくし、少溶融領域Ｆ２にて第１セパレータ５０と第２セパレータ６０とを溶着させることなく溶融させることが容易にできる。
【００４３】
なお、少溶融領域Ｆ２の形成方法としては、加熱量を変えるほかに、溶着領域Ｆ１と比較して両溶融具１０２,１０４の圧着時に少溶融領域Ｆ２に加わる力を弱くする、あるいは少溶融領域Ｆ２を加熱する時間を短くする、といった方法でも可能である。
【００４４】
なお、両溶融具１０２,１０４がセパレータ４０に押し付けられると、該両溶融具１０２,１０４の第２辺部１２０がセパレータ４０を挟んで押し付けあう。これにより、両溶融具１０２,１０４の第２辺部溶着部形成面Ｐ３が図４に示すタブ辺溶着領域Ｆ３を形成する。また、図７に示す両溶融具１０２,１０４がセパレータ４０に押し付けられると、両溶融具１０２,１０４の第３辺部１３０がセパレータ４０を挟んで押し付けあう。これにより、両溶融具１０２,１０４の第３辺部溶着部形成面Ｐ４が図４に示すタブ対向辺溶着領域Ｆ４を形成する。
【００４５】
このように、図７〜９に示す両溶融具１０２,１０４では、隣り合う正極板８０の間に溶着領域Ｆ１と少溶融領域Ｆ２とを形成するのと併行して、正極板８０の第２辺に沿うタブ辺溶着領域Ｆ３と、正極板８０の第３辺に沿うタブ対向辺溶着領域Ｆ４とを形成でき、セパレータ４０の溶融作業を効率化できる。そして、連続して搬送されるセパレータ４０に対して、これらの両溶融ブロック１０２,１０４の押し付けと離反とを繰り返せば、正極板８０の４辺の周縁が連続的に溶融されることとなり、順次正極板８０を袋詰め状態にして位置決めできる。
【００４６】
なお、両溶融ブロック１０２,１０４において第２辺部１２０を省略し、タブ辺溶着領域Ｆ３を形成しなくしてもよい。
【００４７】
本発明の第１の実施形態は以上のように構成される。正極組立体３０では、各正極板８０の間の溶融部７０において、一対の溶着領域Ｆ１の間にそれらの溶着領域Ｆ１よりも柔らかい少溶融領域Ｆ２が設けられている（図４,５）ことから、該正極組立体３０を各正極板８０の間に亘ってつづら折り状に折り畳む場合には、この柔らかい少溶融領域Ｆ２を折り目として各溶融部７０を容易に折り曲げることができる。したがって、正極組立体８０では、その折り畳みに際してガイド部材等により予め折り目をつける作業が不要となり、該折り畳み作業が円滑とされる。
【００４８】
なお、折り曲げの容易化のみを考えた場合、少溶融領域に代わり、完全な非溶着領域を設けることが考えられる。しかしながら、溶着領域と近接させて非溶着領域を設ける場合、溶融時の温度のバラツキなどを考慮すると、設計上、非溶着領域の幅は、あまり狭く設定出来ない。その場合、折り曲げは容易となるが、折り目の位置にバラツキが生じやすくなる。少溶融領域として、セパレータ間の溶着有無に関らず、溶融量で制御すれば、幅を狭く設定し、折り目の位置のバラツキを抑えることが出来る。
【００４９】
また、正極組立体３０では、溶着領域Ｆ１と少溶融領域Ｆ２とが、隣り合う正極板８０の間の辺である第１辺Ａ１の全長に沿って延びている（図４参照）ことから、正極組立体３０をつづら折り状に折り畳む際、容易かつ確実に、各正極板８０の間で少溶融領域Ｆ２を正極板８０の第１辺Ａ１に沿って折り曲げることができる。これにより、各正極板８０の間で溶融部７０が正極板８０の第１辺Ａ１に対して傾斜して折れ曲がることに起因する正極板８０同士の積層ズレが防止される。さらに、つづら折り状態に折り畳まれた正極組立体３０に対してその各正極板８０の間に挟みこまれる負極板９０は、正極板８０の間の折り曲げ箇所である少溶融領域Ｆ２まで差し込まれて該少溶融領域Ｆ２に沿って一辺を位置決めされていることから、この位置決めされた一辺は、少溶融領域Ｆ２に沿うことによって正極板８０の第１辺Ａ１と平行に配置されることとなり、この結果、正極板８０と負極板９０とが斜めにズレて積層されることが防止される。
【００５０】
●［溶融工程に使用する溶融具における他の構成（図１０,１１）］
図６に示す溶融工程Ｒ２では、図７〜９に示す溶融具１００に代えて、図１０,１１に示す溶融具２００を使用してもよい。
【００５１】
図１０に示す溶融具２００は、第１溶融ロール２０２と第２溶融ロール２０４とを有している。両溶融ロール２０２,２０４は、同寸法の円柱状に構成されており、それらの軸線方向に関して、ともにセパレータ４０の幅Ｈ（図４参照）に相当する長さを有している。これらの両溶融具２０２,２０４は、図１１に示すようにしてセパレータ４０に押し付けられることで使用される。なお、第１溶融具２０２が第１セパレータ５０に押し付けられ、第２溶融具１０４が第２セパレータ６０に押し付けられる。
【００５２】
第１溶融具２０２は、その外周に、該第１溶融具２０２の軸線２０２Ｊ方向の全長に亘る加熱突部２１０を有している。また、第１溶融具２０２は、その軸線２０２Ｊ方向の両縁に、該第１溶融具２０２の主部２３０よりも径の大きい加熱円盤部２２０を有している。加熱突部２１０における突出方向の面と両加熱円盤部２２０の外周面とは、第１セパレータ５０に対して押し付けられる、連続した押し付け面Ｍとなっている。なお、加熱突部２１０は、後で説明する押し付け動作において、隣り合う正極板８０の間で正極板８０の第１辺Ａ１の全長に沿って配置される。
【００５３】
加熱突部２１０の押し付け面Ｍは、図１０に示すように、第１溶融具２０２の軸線２０２Ｊ方向の全長に亘って延びる一対の溶着部形成面Ｐ１と、両溶着部形成面Ｐ１の間で第１溶融具２０２の軸線２０２Ｊ方向の全長に亘って延び、かつ、両溶着部形成面Ｐ１に対して凹んだ少溶融部形成凹部Ｐ２とを有している。少溶融部形成凹部Ｐ２は加熱突部２１０の全長に亘ってコの字状に凹んでいる。溶着部形成面Ｐ１と少溶融部形成凹部Ｐ２との機能については後で説明する。
【００５４】
第２溶融具２０４は、第１溶融具２０２における加熱突部２１０の少溶融部形成凹部Ｐ２を省略した構成となっている。そして、第２溶融具２０４の加熱突部２１０では、その押し付け面Ｍが面一に構成されている。なお、第２溶融具２０４において第１溶融具２０２と同一もしくは均等な構成・機能を有する箇所には同一の符号を付すことで、重複した説明を省略する。
【００５５】
以上のように構成された両溶融具２０２,２０４は、搬送されるセパレータ４０を挟んで例えば図１１に示すように上下に相対向して配置され、それぞれ所定の配置箇所にて個々の軸線２０２Ｊ,２０４Ｊまわりを回転するように設定されている。なお、両溶融具２０２,２０４の軸線２０２Ｊ,２０４Ｊは、隣り合う正極板８０の間に沿う方向に平行となるように設定されている。また、両溶融具２０２,２０４は互いの間にセパレータ４０を挟み込んだ状態で、同期して正逆反対方向に回転する。この回転に際し、両溶融具２０２,２０４の加熱突部２１０は、セパレータ４０の溶融部７０に相当する箇所で押し付け合うようになっている。また、両溶融具２０２,２０４の加熱円盤部２２０は、セパレータ４０の幅方向の両縁で押し付け合うようになっている。なお、両溶融具２０２,２０４は、セパレータ４０を溶着できる温度に加熱されている。両溶融具２０２,２０４の主部２３０は、セパレータ４０に接触しない。
【００５６】
図１１に示すように、両溶融具２０２,２０４がセパレータ４０を挟んで回転すると、両溶融具２０２,２０４の加熱突部２１０によって、隣り合う正極板８０の間に溶融部７０が形成される。詳細には、第１溶融具２０２の両溶着部形成面Ｐ１が、隣り合う正極板８０の間に沿って延びる一対の溶着領域Ｆ１を形成する。また、第１溶融具２０２の少溶融部形成凹部Ｐ２が、一対の溶着領域Ｆ１間において隣り合う正極板８０の間に沿って延びる少溶融領域Ｆ２を形成する。
【００５７】
なお、両溶融具２０２,２０４が回転すると、該両溶融ロール２０２,２０４の両縁それぞれにおいて加熱円盤部２２０がセパレータ４０を挟んで押し付けあう。これにより、セパレータ４０の幅方向の両縁で、図４に示すタブ辺溶着領域Ｆ３と、タブ対向辺溶着領域Ｆ４とが形成される。
【００５８】
このように、図１０,１１に示す両溶融具２０２,２０４では、これらを回転させることによって、隣り合う正極板８０の間に溶着領域Ｆ１と少溶融領域Ｆ２とを形成できるとともに、正極板８０の第２辺Ａ２に沿うタブ辺溶着領域Ｆ３と、正極板８０の第３辺Ａ３に沿うタブ対向辺溶着領域Ｆ４とを形成でき、セパレータ４０の溶融作業の効率がよい。そして、連続して搬送されるセパレータ４０に対して、これらの両溶融具２０２,２０４を連続して回転させれば、正極板８０の４辺の周縁が連続的に溶融されることとなり、順次正極板８０を袋詰め状態にして位置決めできる。
【００５９】
なお、両溶融具２０２,２０４において、タブ辺溶着領域Ｆ３に対応する加熱円盤部２２０を省略し、タブ辺溶着領域Ｆ３を形成なくしてもよい。
【００６０】
以上は本発明を実施するための形態を図面に関連して説明したが、本発明は他の実施形態でも実施可能である。第１溶融具１０２,２０２における少溶融部形成凹部Ｐ２の形状は、上述したコの字状に限定されるものではない。少溶融部形成凹部Ｐ２は、例えば図１２に示すように、両サイドの溶融部形成面Ｐ１に向けて中央から広がるように傾斜させた略Ｖ字状の凹部でもよい。また、少溶融部形成凹部Ｐ２は、図１３に示すように、両サイドの溶融部形成面Ｐ１に向けて中央から広がるように湾曲させた略円弧状もしくは略Ｕ字状の凹部でもよい。
【００６１】
また、上述の実施形態では、溶融具１００,２００（図７,１０参照）について、第１溶融具１０２,２０２と第２溶融具２０２,２０４とがともに加熱されていたが、第１溶融具１０２,２０２もしくは第２溶融具２０２,２０４のいずれか一方のみの加熱で溶融部７０を形成することも可能である。また、図７,８に示す溶融具１００では、第１溶融具１０２と第２溶融具１０４とをともにコの字型に形成しているが、加熱する側の溶融具（例えば第１溶融具１０２）のみをコの字型とし、加熱しない側の溶融具を、その押し付け面がコの字を形成しない例えば矩形状の平面となるように構成してもよい。また、図１０,１１に示す溶融具２００では、第１溶融具２０２と第２溶融具２０４とにともに加熱突部２１０を設けているが、加熱する側の溶融具（例えば第１溶融具２０２）のみに主部２３０から突出した加熱突部２１０を設け、加熱しない側の溶融具を凹凸のない単純な円柱状に構成してもよい。また、溶融具１００,２００による溶融に関して、正極板８０の集電タブＴに重なる箇所は溶着しなくてもよい。
【００６２】
また、前述の実施形態では、溶融具１００,２００について、少溶融領域Ｆ２に対応する凹部である少溶融部形成凹部Ｐ２を、一部材により構成したが、二部材以上により構成してもよい。例えば、凸状辺を有する二部材を平行に配置することで、両者の間に小溶融部形成凹部Ｐ２を形成してもよい。
【００６３】
また、前述の実施形態では、蓄電装置の一例をリチウムイオン２次電池とし、セパレータ収納式電極体を正極組立体としたが、無論、蓄電装置はリチウムイオン２次電池に限定されるものではなく、セパレータ収納式電極体は正極組立体に限定されるものではない。セパレータ収納式電極体が負極を収納するものであってもよく、蓄電装置もニッケル水素電池など、他の電池であってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０   蓄電装置
２０   電極組立体
３０   正極組立体
４０   セパレータ
５０   第１セパレータ
６０   第２セパレータ
７０   溶融部
８０   正極板
９０   負極板
１００,２００    溶融具
１１０ 第１辺部
１２０ 第２辺部
１３０ 第３辺部
２１０ 加熱突部
Ａ１   第１辺
Ａ２   第２辺
Ａ３   第３辺
Ｆ１   溶着領域
Ｆ２   少溶融領域
Ｐ１   溶着部形成面
Ｐ２   少溶融部形成凹部
Ｐ３   第２辺部溶着部形成面
Ｐ４   第３辺部溶着部形成面
Ｓ１   第１溶融厚み
Ｓ２   第２溶融厚み
Ｔ１   第１セパレータ厚み
Ｔ２   第２セパレータ厚み
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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