(57)【要約】【課題】電池のシール装置におけるシール時に必要とされる真空度への到達時間の問題を解決し、電池のシール工程に要するタクトすなわち作業時間の短縮をはかった電池のシール装置を提供し、電池の生産性の向上を図る。【解決手段】素電池を外装体内に封入して、この外装体の少なくとも縁部を密着封止する電池のシール装置であって、素電池が封入された外装体２が搬入される搬入槽２０と、外装体の少なくとも縁部を密着封止するシール槽２１と、密着封止された外装体が搬出される搬出槽２２とより構成し、搬入槽２０、シール槽２１及び搬出槽２２に排気手段２９、３０を設け、搬入槽２０とシール槽２１との間と、シール槽２１と搬出槽２２との間とにシャッター２３及び２４を設けて、シャッター２３及び２４の閉鎖により、シール槽２１を気密に保持する構成とする。【選択図】　　　図１
2004127850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素電池を外装体内に封入して、上記外装体の少なくとも側縁部を密着封止する電池のシール装置であって、
上記素電池が封入された上記外装体が搬入される搬入槽と、上記外装体の少なくとも縁部を密着封止するシール槽と、密着封止された上記外装体が搬出される搬出槽とより構成され、
上記搬入槽、上記シール槽及び上記搬出槽には排気手段が設けられ、
上記搬入槽と上記シール槽との間と、上記シール槽と上記搬出槽との間とに、シャッターが設けられ、
上記シャッターの閉鎖により、上記シール槽が気密に保持されることを特徴とする電池のシール装置。
【請求項２】
上記シャッターが金属板よりなることを特徴とする請求項１に記載の電池のシール装置。
【請求項３】
上記排気手段が、上記搬入槽と上記搬出槽とにおいて共通とされることを特徴とする請求項１に記載の電池のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、素電池を外装体に封入して少なくともその縁部を密着封入する電池のシール装置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
ラミネートフィルム等の可撓性を有するフィルムを外装体として用いた角形電池は、鉄製電池缶、アルミニウム製電池缶を使った電池よりも更に薄型化、軽量化を可能にし、フレキシビリティと高いエネルギー密度を持つ電池として注目されている。
【０００３】
このような角形の電池は、その一例の略線的斜視図を図４に示すように、例えば電池を構成する電池本体、すなわち素電池１が、ラミネートフィルムから成る外装体２内に密着封入されて成り、この外装体２の前方端２ｔの封着部から、素電池１の一方を正極とし、他方を負極とする端子リード４ａおよび４ｂの遊端が導出された構成とされる。図４において、２ａ及び２ｂは外装体２の封着部の側縁部を示す。
【０００４】
素電池１は、例えば図５にその一部の略線的拡大断面構成を模式的に示すように、正極集電体１２に、正極活物質層１３が被着された正極１４と、負極集電体１５に、負極活物質層１６が被着された負極１７とを有して成る。
そして、その正極１４と負極１７とが、それぞれ正極活物質層１３と負極活物質層１６が塗布された側の主面同士を、電解液を含有するゲル層１８を介して直接的にあるいはセパレータ１９を介して重ね合わせられた構成とすることができる。
【０００５】
正極１４および負極１７は、それぞれ図６に概略斜視図を示すように、先ず、長尺状の原反として構成される。
正極集電体１２は、例えばＡｌ箔による長尺体によって構成され、その片面もしくは両面に、正極活物質層１３が塗布等により被着される。
一方、負極集電体１５は、例えばＣｕ箔による長尺体によって構成され、その片面もしくは両面に、負極活物質層１６が塗布等により被着される。
【０００６】
これら正極１４および負極１７の各正極集電体１２および負極集電体１５には、それぞれ端子リード４ａ、４ｂが、各集電体１２、１５の長手方向と直交する方向に各遊端が各集電体１２、１５の側縁から導出されて溶接される。
正極活物質層１３および負極活物質層１６は、端子リード４ａおよび４ｂの配置部以外に塗布される。
また、正極活物質層１３および負極活物質層１６上に、それぞれ図５において説明したゲル層１８が被着形成される。
このゲル層１８は、樹脂とその樹脂を膨潤させる溶媒と電解質から構成できる。
【０００７】
これら正極および負極を構成する原反は、それぞれ裁断されて、正極１４および負極１７が構成され、これらが、両活物質層１３および１６間に両活物質層１３および１６の物理的接触を避けるために図５に示すように、セパレータ１９を介して重ね合わされ、両端子リード４ａ、および４ｂを平行に配置させる状態で扁平状に巻回して、図７に示すように、中心部から両端子リード４ａおよび４ｂが、平行に導出された素電池１を構成する。
【０００８】
端子リード４ａおよび４ｂは、素電池１からの導出部において、素電池１の端子導出端面に沿って例えば屈曲され、更にその遊端が、扁平型の素電池１の一方の面に沿って例えばクランク状に折り曲げられる。
【０００９】
一方、図７に示すように、素電池１の外形状に対応する内形状を有する突出部５がいわゆる深絞りによって形成されたラミネートフィルム等よりなる外装体２が用意され、この突出部５内に、素電子１を収容し、素電池１の外縁部に延在するフランジ部を封着することによって外装体２により素電池１を被覆する。すなわち、矢印ｄに示すように、素電池１の端子リード４ａおよび４ｂの導出部とは反対側の後端面において、外装体２をこの後端面に沿って折り曲げ、この折り曲げによる折り返し部によって、素電池１が収容された突出部５の底部開口部が閉蓋されるようにする。
そして、この状態で、突出部５の３辺に設けられたフランジ部と、上述した折り曲げによる折り返し部の３辺とが衝合されるようにし、この衝合部において、封着がなされる。
【００１０】
現状では、内部の素電池１の気密性を保持するために、例えば端子リード４ａ及び４ｂが導出される図４に示す前方端３ｔにおいては樹脂等による接により封着を行い、また図４に示す側縁部３ａ及び３ｂにおいては熱圧着などによって封着を行っている。
このようにして、その外装体２の封着部から、気密的に端子リード４ａおよび４ｂの遊端が外部に導出されるようになされる。
【００１１】
ところで、外装体２に素電池１を封入して側縁部３ａ及び３ｂを密着封止する電池のシール装置は、通常外装体２に素電池１を封入してシール装置内に搬入する搬入槽と、外装体２の少なくとも縁部を密着封止するシール槽と、シールされた外装体を取り出す搬出槽とにより構成される。
【００１２】
素電池１を外装体２に封入して密着封止する際には、素電池１の変質を抑制して、電池の寿命の長期化をはかるために、外装体２の内部を一定の真空度に保持する必要がある。
【００１３】
しかしながら、従来の電池のシール装置においては搬入槽に外装体を搬入する工程と、この外装体をシール槽に搬送して一定の真空度に達するまで排気した後シールを行い、更に搬出槽に搬出して外部に取り出す工程においては、シール槽を含む装置内全域において大気に曝された状態となる。
したがって、シール槽に外装体を搬入した後一定の真空度に到達させるまで排気する工程の時間が長く、電池のシール工程の短時間化を図り難く、電池の生産性の向上を阻む一因となっている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した電池のシール装置におけるシール時に必要とされる真空度への到達時間の問題を解決し、電池のシール工程に要するタクトすなわち１電池あたりの作業時間の短縮をはかった電池のシール装置を提供し、電池の生産性の向上を図ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、素電池を外装体内に封入して、この外装体の少なくとも縁部を密着封止する電池のシール装置であって、素電池が封入された外装体が搬入される搬入槽と、外装体の少なくとも縁部を密着封止するシール槽と、密着封止された外装体が搬出される搬出槽とより構成して、搬入槽、シール槽及び搬出槽に排気手段を設け、搬入槽とシール槽との間と、シール槽と搬出槽との間とにシャッターを設けて、シャッターの閉鎖により、シール槽が気密に保持される構成とする。
【００１６】
上述したように、本発明においては、電池のシール装置において、搬入槽とシール槽、シール槽と搬出槽との間にシャッターを設けることによって、素電池を封入した外装体を搬入する際や、シール後のこの外装体を外部に搬出する際において、搬入槽や搬出槽の排気が停止され大気に曝されても、シール槽の内部は気密に保持することができて、このシール槽内部を搬入から搬出に至る全工程において、一定の真空度に保持することができる。
【００１７】
したがって、従来はシール槽に搬入した後に、外装体内部の空気を排気するために一定の時間を費やしていた排気工程を、搬入槽に搬入して排気を開始し、一定の真空度に達した時点から開始することができることとなる。
これにより、シール工程に要する作業時間の短縮化をはかることができ、電池の生産性の向上を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電池のシール装置の一実施の形態を図面と共に詳細に説明する。この例においては、前述の図４から図７において説明した電池の外装体の側縁部を密着封止する電池のシール装置に適用した場合を示す。
【００１９】
図１は、本発明による電池のシール装置の一例の模式的な構成図である。図１に示すように、この電池のシール装置は、搬入槽２０、シール槽２１及び搬出槽２２より構成される。そして、搬入槽２０とシール槽２１の間と、シール槽２１と搬出槽２２との間には、シャッター２３及び２４がそれぞれ設けられる。
【００２０】
またシール槽２１には排気手段３０が、搬入槽２０及び搬出槽２２にはこの例では共通の排気手段２９が接続して設けられる。この排気手段は搬入槽２０と搬出槽２２とにおいてそれぞれ独別に設けることもできるが、このように共通とすることによって、各槽の排気を連動して行うことができ、装置構成の簡易化とともに作業性の向上をはかることができるという利点を有する。３１、３２及び３３はそれぞれ搬入層２０、シール槽２１及び搬出層２２の排気を調節するバルブを示す。
【００２１】
搬入槽２０には、素電池を封入した外装体２が、例えば前述の図４において説明した端子リードが導出された前方端部を、樹脂等により密着封止された状態で搬入される。そしてこの搬入槽２０には、外装体２が載置される載置台２６が設けられ、例えば搬入治具２５のシリンダ２５ａの移動、この場合図１において左右方向に移動させることによって、外装体２を矢印ａで示すようにシール槽２１に送り込むようになされる。
【００２２】
シール槽２１には、外装体（　シール槽２１内においては一点鎖線ｂで示す）　の、図１において上端縁及び下端縁がそれぞれ載置されるように平行配置された長尺状の載置台２７ａ及び２７ｂが設けられる。すなわち、前述の図４において説明した外装体２の側縁部２ａ及び２ｂが、これら載置台２７ａ及び２７ｂの上に配置される。
そして、これら載置台２７ａ及び２７ｂ上に対向するように、ヒートブロックよりなる封止手段３４ａ及び３４ｂが例えば上下移動するシリンダ（図示せず）上に固定され、このシリンダの上下移動によって載置台上の外装体２の側縁部に封止手段３４ａ及び３４ｂが押圧されて例えば加熱圧着され、外装体２の密着封止すなわちシールが行われる構成とされる。
【００２３】
搬出槽２２には、シール槽２１においてシールされた外装体２を搬出して外部に搬出されるシリンダ等よりなる搬出治具が設けられる。
なお、図示しないが搬入槽２０及び搬出槽２２には、例えば上部に電池を搬出入する開閉扉、例えばシール蓋が設けられる。これら開閉扉が開放される際には、搬入槽２０ないしは搬出槽２２は大気に曝される。　しかしながら、上述したように本発明による電池のシール装置においては、搬入槽２０とシール槽２１、シール槽２１と搬出槽２２との間にシャッター２３及び２４を設けることによって、シャッター２３及び２４の閉鎖によりシール槽２１内を常に一定の真空度に保持することができる。
【００２４】
図２Ａにこの搬入槽２０とシール槽２１との間、またシール槽２１と搬出槽２２との間の開口部４０の略線的な平面構成を示す。開口部４０の搬出入窓４１の周囲には、樹脂等の弾性を有するシールゴム４２が設けられる。
【００２５】
一方図２Ｂにシャッター部５の概略構成を示すように、金属板等よりなるシャッター５１は、金属の薄板等よりなる取り付け板５２にネジ５３により固定されて、この取り付け板５２が支持台５５の支持棒５４に同様にネジ５３により固定される。支持台５５がシリンダ５６により例えば上下に移動することによって、シャッター５１が開口部４０のシールゴム４２に密着するようになされる。そして、搬入槽２０又は搬出槽２２の開閉扉が開放されて、内部が大気に曝されても、シール槽２１内との気圧差によってこのシャッター５１が上述のシールゴム４２に強く密着固定されて、シール槽２１の気密性が保持されることとなる。
【００２６】
なお、シール槽２１内の気密性を十分保持するためには、このシャッター５１の材料としては、真空度を保ち、かつ開口部の凹凸に追従できる柔軟性を備える部材により構成することができる。
シャッターの厚さとしては、０　．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下として、上述の開口部４０のシールゴム４２の変形に追従できる金属板より構成することが望ましい。これは、０．２ｍｍ未満では強度を充分に保ちにくく、０．３ｍｍを越える場合は変形に追従させることが難しいことによる。
【００２７】
なお、上述した本発明による電池のシール装置においてシールできる電池としては、例えば非水電解質電池の固体電解質電池、あるいはゲル状電解質電池、液系電解質電池等があげられる。
【００２８】
例えば前述の図４〜図７において説明した電池の正極活物質としては、例えばアルカリ金属を含有する遷移金属とのカルコゲン化合物、この中では特にアルカリ金属と遷移金属との酸化物を用いることができる、化合物の結晶構造として層状化合物やスピネル型化合物がよく用いられる。上記層状化合物の一般式として、ＡＸ　Ｍ′１−ｙ　Ｍｙ　Ｏ２　（ｘ，ｙは原子比）で表わされる化合物を用いることができる。
ここでＡは、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋから選ばれる１種、ｘおよびｙは、０．５≦ｘ１．１、０＜ｙ＜１である。また、Ｍ’，Ｍ”は、第１の元素としては、具体的には、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｖ，Ｔｉからなる群のうちの少なくとも１種以上を含有することが好ましく、第２の元素としては、具体的には、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｂ，Ｇａ，Ｃｒ，Ｖ，Ｔｉ，Ｍｇ，ＣａおよびＳｒからなる群のうちの少なくとも１より好ましい。
【００２９】
正極活物質は、正極には、スピネル型化合物、正極活物質として一般式ＬｉＸ　Ｍｎ２−ｙ　Ｍ′ｙ　Ｏ４　（但し、ｘ，ｙは、０．９≦ｘ、０．０１≦ｙ≦０．５であり、Ｍ′は、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｃｒ，Ｖ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，Ｇｅのちの一つまたは複数とする。）で表わされるリチウム・マンガン複合酸化物と、一般式ＬｉＮｉ１−ｚ　Ｍ″ｚ　Ｏ２　（但し、ｚは、０．０１≦ｘ≦０．５であり、Ｍ″は、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｃｒ，Ｖ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，Ｇｅのうちの一つ、または複数とする。）で表わされるリチウム・ニッケル複合酸化物とを含む混合物よりなる正極活物質を用いる。
【００３０】
負極活物質材料は、例えばリチウムを吸蔵・離脱可能な負極材料、例えば、リチウムと合金あるいは化合物を形成可能な金属あるいは半導体、またはこれらの合金あるいは化合物が挙げられる。
これら金属、合金あるいは化合物は、例えば、化学式Ｄｓ　Ｅｔ　Ｌｉｕ　で表わされるものである。この化学式において、Ｄはリチウムと合金あるいは化合物を形成可能な金属元素および半導体元素のうちの少なくとも１種を表わし、ＥはリチウムおよびＤ以外の金属元素および半導体元素のうち少なくとも１種を表わす。また、ｓ、ｔおよびｕの値は、それぞれｓ＞０、ｔ≧０、ｕ≧０である。
中でも、リチウムと合金あるいは化合物を形成可能な金属元素あるいは半導体元素としては、４Ｂ族の金属元素あるいは半導体元素が好ましく、特に好ましくはＳｉあるいはＳｎであり、最も好ましくはＳｉである。これらの合金あるいは化合物も好ましく、具体的には、ＳｉＢ４　，ＳｉＢ６　，Ｍｇ２　Ｓｉ，Ｍｇ２　Ｓｎ，Ｎｉ２　Ｓｉ，ＴｉＳｉ２　，ＭｏＳｉ２　，ＣｏＳｉ２　，ＮｉＳｉ２　，ＣａＳｉ２　，ＣｒＳｉ２　，Ｃｕ５　Ｓｉ，ＦｅＳｉ２　，ＭｎＳｉ２　，ＮｂＳｉ２　，ＴａＳｉ２　，ＶＳｉ２　，ＷＳｉ２　あるいはＺｎＳｉ２　などが挙げられる。
【００３１】
また、リチウムを吸蔵・離脱可能な負極材料としては、また、炭素材料、金属酸化物あるいは高分子材料なども挙げられる。炭素材料としては、例えば、難黒鉛化性炭素、人造黒鉛、コークス類、グラファイト類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭あるいはカーボンブラック類などが挙げられる。
このうち、コークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスあるいは石油コークスなどがあり、有機高分子化合物焼成体というのは、フェノール類やフラン類などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいう。また、金属酸化物としては、酸化鉄、酸化ルテニウム、酸化モリブデンあるいは酸化スズなどが挙げられ、高分子材料としてはポリアセチレンあるいはポリピロールなどが挙げられる。
【００３２】
非水電解質としては、非水溶媒や、固体電解質や、高分子電解質、や高分子化合物に電解質を混合ないしは溶解させた固体状もしくはゲル状電解質等を用いることができる、非水溶媒として、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エステル化合物や、ジエトキシエタン、テトラヒドフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキサン等のエーテル化合物や、酢酸メチル、プロピレン酸メチル等の、鎖状エステル化合物や、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート、あるいは２，４−ジフルオロアニソール、２，６−ジフルオロアニソール、４−ブロモベラトロール等を単独若しくは２種類以上の混合溶媒として使用することができる。
【００３３】
ゲル状電解質に用いられる高分子材料として　ゲル状電解質に用いられる高分子材料としては、例えば、ポリアクリロニトリルおよびポリアクリロニトリルの共重合体を使用することができる。共重合モノマー（ビニル系モノマー）としては、例えば酢酸ビニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、イタコン酸、水素化メチルアクリレート、水素化エチルアクリレート、アクリルアミド、塩化ビニル、フッ化ビニリデン、塩化ビニリデン等を挙げることができる。さらに、アクリロニトリルブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、アクリロニトリル塩化ポリエチレンプロピレンジエンスチレン樹脂、アクリロニトリル塩化ビニル樹脂、アクリロニトリルメタアクリレート樹脂、アクリロニトリルアクリレート樹脂等を使用することができる。
【００３４】
また、ゲル状電解質に用いられる高分子材料として、ポリエチレンオキサイドおよびポリエチレンオキサイドの共重合体を使用することができる。共重合モノマーとしては、例えばポリプロピレンオキサイド、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル等を挙げることができる。
【００３５】
更に、ゲル状電解質に用いられる高分子材料として、ポリフッ化ビニリデンおよびポリフッ化ビニリデンの共重合体を使用することができ、共重合体モノマーとしては、例えば、ヘキサフルオロプロピレンやテトラフルオロエチレン等を挙げることができる。
なお、ゲル状電解質に用いられる高分子材料としては、これらを単独または２種類以上混合して使用することができる。
【００３６】
ゲル状電解質層を形成するには、非水溶媒として、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エステル化合物や、ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキサン等のエーテル化合物や、酢酸メチル、プロピレン酸メチル等の、鎖状エステル化合物や、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート、あるいは２，４−ジフルオロアニソール、２，６−ジフルオロアニソール、４−ブロモベラトロール等を単独若しくは２種類以上の混合媒体として使用することができる。
【００３７】
また、ゲル状電解質層においては、ゲル状電解質としてポリフッ化ビニリデンを使用する場合に、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリ四フッ化エチレン等が共重合された多元系高分子からなるゲル状電解質を用いて形成されていることが好ましい。
さらに好ましくは、ポリフッ化ビニリデンおよびポリヘキサフルオロプロピレンとの共重合体からなるゲル状電解質を用いて形成されていることが好ましい。これにより、より機械的強度の高いゲル状電解質を得ることができる。
【００３８】
電解質塩として、例えば、ＬｉＰＦ６　、ＬｉＡｓＦ６　、ＬｉＢＦ４　、ＬｉＣｌＯ４　、ＬｉＣＦ３　ＳＯ３　、ＬｉＮ（ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２　）２　、ＬｉＣ４　Ｆ９　ＳＯ３　等のリチウム塩を単独若しくは２種類以上混合して使用することができる。
なお、電解質塩の添加量は、良好なイオン伝導度が得られるようにゲル状電解質中の非水電解液におけるモル濃度が０．８〜２．０ｍｏｌ／ｌなるように調製することが好ましい。
【００３９】
更に、外装体としては以下のものを挙げることができる。
ラミネートフィルムの構造としては、例えば下記に示される材料を使用することができる。ここで、使用するプラスチック材料として、次の略称を使う。
すなわち、ポリエチレンテレフタレート：ＰＥＴ、溶融ポリプロピレン：ＰＰ、無延伸ポリプロピレン：ＣＰＰ、ポリエチレン：ＰＥ、低密度ポリエチレン：ＬＤＰＥ、高密度ポリエチレン：ＨＤＰＥ、直鎖状低密度ポリエチレン：ＬＬＤＰＥ、ナイロン：Ｎｙである。また、耐透湿性のバリア膜として用いる金属材料のアルミニウムにＡＬの略称を用いる。
最も一般的な構成は、外装層／金属膜／シーラント層であり、ＰＥＴ／ＡＬ／ＰＥである。
また、この組み合わせばかりでなく、以下に示すような他の一般的なラミネートフィルムの構成を採用することができる。
すなわち、外装層／金属膜／シーラント層として、Ｎｙ／ＡＬ／ＣＰＰ、ＰＥＴ／ＡＬ／ＣＰＰ、ＰＥＴ／ＡＬ／ＰＥＴ／ＣＰＰ、ＰＥＴ／Ｎｙ／ＡＬ／ＣＰＰ、ＰＥＴ／Ｎｙ／ＡＬ／Ｎｙ／ＣＰＰ、ＰＥＴ／Ｎｙ／ＡＬ／Ｎｙ／ＰＥ、Ｎｙ／ＰＥ／ＡＬ／ＬＬＤＰＥ、ＰＥＴ／ＰＥ／ＡＬ／ＰＥＴ／ＬＤＰＥ、またはＰＥＴ／Ｎｙ／ＡＬ／ＬＤＰＥ／ＣＰＰとすることができる。なお、金属膜としてはＡＬ以外の金属を採用することができることは勿論である。
【００４０】
【実施例】
次に、本発明による電池のシール装置の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
まず、本発明に適用し得る電池の一例として、非水ゲルポリマー二次電池を作製した。
【００４１】
（１）正極活物質の作製
以下の正極活物質層組成の懸濁液をディスパにて４時間混合し、これを厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面にパターン塗布した。塗布パターンは、両面とも塗布長１６０ｎｍ、未塗布部分長３０ｍｍの繰り返しで、両面の塗り始め及び塗り終わりの位置は互いに一致するように制御した。
正極活物質層組成　　　　　　　　　　　　　重量部
ＬｉＣｏＯ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００
ポリフッ化ビニリデン（平均分子量３０万）　　　　５
カーボンブラック（平均粒径１５ｎｍ）　　　　　１０
Ｎ−メチル−２−ピロリドン　　　　　　　　１００
【００４２】
ここで、ＬｉＣｏＯ２　は、平均粒径１０μｍ、最小粒径５μｍ、最大粒径１８μｍ、および比表面積０．２５　ｍ２　／ｇである。
両面塗布後の正極原反は、線圧３００ｋｇ／ｃｍでプレスした。正極厚及び正極活物質層密度は、プレス後においてそれぞれ１００μｍ及び３．　４ｇ／ｃｃであった。
【００４３】
（２）負極の作製
以下の負極活物質層組成の懸濁液をディスパーにて４時間混合し、これを厚さ１０μｍの銅箔の両面に塗布した。
負極活物質層組成　　　　　　　　　　　　　　重量部
人造グラファイト（平均粒径２０μｍ）　　　　１００
ポリフッ化ビニリデン（平均分子量３０万）　　　１５
Ｎ−メチル−２−ピロリドン　　　　　　　　　２００
両面塗布後の負極原反は、線圧３００ｋｇ／ｃｍでプレスした。負極厚及び正極活物質層密度は、プレス後においてそれぞれ１００μｍ及び３．４ｇ／ｃｃであった。
【００４４】
（３）電解液含有ゲル層の形成
以下の電解液含有ゲル層形成用の組成物を７０℃の加熱状態でディスパーにて１　時間混合し、これを層厚２０μｍになるように負極の両面の負極活物質層上にパターン塗布し、また、正極の両面の正極活物質層上に、層厚２０μｍになるようにパターン塗布した。この時、ドライヤーは実質的にジメチルカーボネートだけが蒸発するように調製した。
2004127850.tif 000003
【００４５】
なお、正極及び負極は、電解液含有ゲル層の形成に際し、電極余熱装置を所定の温度６０℃に設定して加熱した。
【００４６】
（４）素電池の作製
つぎに、電解液含有ゲル層が形成された負極原反を４０ｍｍ幅に裁断し、帯状電極の負極側パンケーキを作製した。そして、正極原反を３８ｍｍ幅に裁断し、帯状電極の正極側パンケーキを作製した。
その後、正負両電極にそれぞれリード線を溶接し、さらに互いの電極活物質層面が対向するように貼り合わせた後圧着し、組み込み部に送り、素電池を形成した。
【００４７】
（５）外装体の被覆及びシール
上述の素電池を前述の図７において説明したように外装体により包み込む。外装体としては、外側からナイロン−アルミ−無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）を積層し、各層の厚さは、ナイロンが３０μｍ、アルミニウムが４０μｍ、ＣＰＰが３０μｍとして全体の積層厚さが１００μｍとされたラミネートフィルムを用いた。
この例においては、上述の端子リードを導出する前方端部においては、樹脂等の接着剤を用いて外装体の封止を行い、図４において説明した側縁部のみを、以下の電池のシール装置において封止を行った。
【００４８】
図３に、上述の図１において説明した電池のシール装置を用いて行ったシール工程のタイムチャートを示す。この図３を参照して、本発明による電池のシール装置のシール作業過程について説明する。
図３においては、秒単位で横軸方向に時間軸を示す。各欄には、シール槽排気、電池（外装体）の搬入、搬入槽の開閉扉の開閉、搬入層及び搬出層の排気、搬入側シャッターの開閉、搬入治具の移動、電池の移動、封止手段の移動、搬出側シャッターの開閉、搬出治具移動、搬出槽の開閉扉の開閉、電池の搬出、電池外圧値すなわち電池周囲の真空度をそれぞれ模式的に示している。
なお、以下の説明においては、（　）内にタイムチャート上の概略動作開始時刻を示す。
【００４９】
シール槽の排気は全過程においてなされる。すなわち図１に示すシール槽２１のバルブ３４が開けられて排気が行われる。この例においては、シール槽１の内部を９３．１ｋＰａ　の真空度に達するまで排気を行った。　素電池を封入した外装体が搬入槽に搬入される。（０秒）
搬入後、搬入槽及び搬出槽の開閉扉が閉鎖される。（１秒）
搬入槽及び搬出槽の排気を開始する。（１．５秒）
排気後、搬入槽とシール槽、シール槽と搬出層との間のシャッターを開く。（５．７秒）
【００５０】
搬入治具の前後移動を開始して、電池（　外装体）　をシール槽に移動させる。同時に搬出槽において搬出治具も連動して移動する。（６秒）
電池をシール槽内に移動させると搬入治具は元の位置に戻り、同時にシャッターを閉じる。（９秒）
シール槽内における電池の移動を行う。この例においては、上下移動を経て電池の即縁部のシールを行う圧着手段の下部に移動させた例を示している。（７．８秒）
所定位置まで移動した後、封止手段の上下移動を開始する。（１２　秒）
シール作業を行う（１２．５　秒から３秒間）
その後、封止手段を上部に移動させ、電池を搬出槽に搬出するためにシール槽と搬出槽との間のシャッターを開く。（１６．３　秒）
搬出治具の移動により電池を搬出槽に移動させる。（１７　秒）
搬出槽の開閉扉を開けてシール済みの電池を外部に搬出する。（２０　秒）
【００５１】
一方、１個目の電池をシール槽に搬入してシャッターを閉じた後、搬入槽及び搬出槽の排気を停止する。（９．４秒）
搬入槽の開閉扉を開け、次の電池を搬入する。（１１．５　秒）
以降、同様に２個目、３個目の電池のシール作業を行う。
【００５２】
図３からわかるように、最初に電池を搬入してからシールを開始するまでは１１．５秒かかっているが、２個目以降の電池については、排気開始後の保持時間を同様に９秒に保ちながら、搬入後１０．５秒経過後にシールを行うことができることがわかる。
【００５３】
従来の装置おいては、シャッターが設けられず、シール槽の気密性を保持できなかったことから、図３のタイムチャートに示すように、真空保持時間とシール時間とを重複させることができず、搬入槽及び搬出槽の開閉動作及びシール槽への搬出動作を含め、１電池当たりの搬入から搬出までのタクトが２１秒近く必要とされていたが、本発明によれば、上述したように、搬入後１０．５　秒程度でシール工程を終了させることができ、電池のシール工程に要する時間の大幅な短縮化をはかることができ、電池の生産性の向上をはかることができる。
【００５４】
なお、上述の実施例においては、非水ゲルポリマー二次電池を製造する場合の電池のシール装置に本発明を適用した例を説明したが、本発明は、外装体に素電池を封入して、外装体の側縁部を密着封止する各種の電池のシール装置に適用することができることはいうまでもない。
【００５５】
【発明の効果】
上述したように、本発明においては電池のシール装置の搬入槽と、シール槽と、搬出槽とに排気手段を設けると共に、これらの槽間にシャッターを設けることによって、このシャッターの閉鎖により、シール槽を気密に保持される構成とすることによって、搬入槽及び搬出槽の開閉作業時においても連続的にシール槽内部を所定の真空度に保つことができることから、シール工程において外装体内部を所定の真空度に排気するための真空保持時間を保持しながら１　電池あたりのシール工程に要する時間、いわゆるタクトの短縮化をはかって、電池の生産性の向上をはかることができる。
【００５６】
また本発明によれば、シャッターを金属板より構成することによって、シール装置内を確実に保持することができた。
更に本発明によれば、排気手段を、搬入槽と搬出槽とにおいて共通とすることによって、装置構成の簡易化、作業性の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電池のシール装置の一例の概略構成図である。
【図２】Ａはシール槽の開口部の概略平面図である。Ｂはシャッター部の概略構成図である。
【図３】電池のシール工程のタイムチャートを示す図である。
【図４】電池の素電池の一例の概略構成を示す斜視図である。
【図５】電池の素電池の一例の要部の略線的拡大断面図である。
【図６】電池の素電池の一例の要部の分解展開図である。
【図７】電池の素電池の一例の外装体の展開状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・素電池、２・・・外装体、３・・・封着部、４ａ，４ｂ・・・端子リード部、５・・・外装体の突起部、６・・・ラミネート、１１・・・電池、１２・・・正極集電体、１３・・・正極活物質、１４・・・正極、１５・・・負極集電体、１６・・・負極活物質、１７・・・負極、２０・・・搬入槽、２１・・・シール槽、２２・・・搬出槽、２３・・・シャッター、２４・・・　シャッター、２５・・・搬入治具、２５ａ・・・シリンダ、２６・・・載置台、２７ａ・・・　載置台、２７ｂ・・・載置台、２８・・・　搬出治具、２９・・・排気手段、３０・・・　排気手段、３１・・・バルブ、３２・・・バルブ、３３・・・バルブ、３４ａ・・・　封止手段、３４ｂ・・・封止手段、４０・・・開口部、４１・・・搬出入窓、４２・・・シールゴム、５０・・・シャッター部、５１・・・シャッター、５２・・・取付板、５３・・・ネジ、５４・・・支持棒、５５・・・支持台、５６・・・シリンダ
【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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