(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体の両面に活物質を塗工して長尺の負極シートを作製する工程と、
集電体の片面に活物質を塗工して、対向する一組の辺が上記負極シートの幅と略同じ長さの矩形である正極シートを作製する工程と、
上記正極シートの上記対向する一組の辺を上記負極シートの長手方向に直交させて、複数の該正極シートを隣接する正極シートとの間に隙間が存在するように該負極シートの両面の同じ位置に並べて積層する工程と、
隣接する上記正極シートの隙間の位置で上記負極シートを切断する工程と、
上記切断した積層シートを折り畳む工程と、を包含する折り畳み型リチウム電池の製造方法であって、
上記負極シート作製工程では、幅方向の中間部に長手方向に帯状の活物質が存在しない帯状未塗工部を表裏同じ位置に１つ以上形成するように活物質を塗工し、
上記正極シート作製工程では、上記対向する一組の辺の間をつなぐように、かつ、上記負極シートと積層したときに上記帯状未塗工部と略同じ位置となるように、負極シートの帯状未塗工部よりも幅広の帯状未塗工部を形成するよう活物質を塗工し、
上記積層工程では、上記負極シートと上記正極シートとを互いに活物質塗工面を対向させ間にセパレータを介在させて、負極シートの活物質塗工端部は正極シートの活物質の未塗工部に対向するように積層し、
上記折り畳み工程では、上記帯状未塗工部を折って畳むことを特徴とする折り畳み型リチウム電池の製造方法。
【請求項２】
上記積層工程では、上記正極シートとセパレータ、および上記負極シートとセパレータとを接着剤で接着することを特徴とする請求項１記載の折り畳み型リチウム電池の製造方法。
【請求項３】
上記積層工程では、積層した上記正極シートと上記負極シートの上記帯状未塗工部を熱圧着することを特徴とする請求項１記載の折り畳み型リチウム電池の製造方法。
【請求項４】
上記正極シートおよび負極シートには、それぞれ正極ターミナルおよび負極ターミナルが一つずつ取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３記載の折り畳み型リチウム電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折り畳み型リチウム電池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話やノート型コンピュータ等携帯型の電子機器の小型化、高機能化が進み、長時間使用したいという要望も大きくなっている。そのため、こういった電子機器に用いられる電源にも小型、軽量、薄型、大容量、高電圧といった特性が求められている。このような電池として、シート状リチウム電池を挙げることができる。
【０００３】
シート状リチウム電池は、基本的には、正負両極シートの間にセパレータと電解質を介在させた状態で適当な外装シートにて封止した構造を有している。セパレータと電解質には、両者の機能を一つに兼ね備えている固体あるいはゲル状電解質と、セパレータに液体電解質を含浸させたものとがある。シート状リチウム電池はこのような構造をしているので、薄くできる、積み重ねられる、缶がないので軽い、形状を自由にできる、といった特長を有している。
【０００４】
このようにシート状リチウム電池は優れた特性を有しているが、特開平１０−１７２５６５号公報に示されているような正負極シートをそれぞれ１枚ずつ積層した電池は、容量を大きくするためには面積を大きくする必要がある。小さな面積で大容量とするためには正負極シートを複数枚積層すれば良く、このようなやり方としては、１）小片に打ち抜いた正負極シートを複数枚積層する方法、２）一方のシートを長尺とし、他方のシートを小片に打ち抜いて長尺シートの上に並べて折り畳んで重ねる方法とが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、１）の方法では、正負極シートがずれやすく、製造工程でのハンドリングが難しい。また、一枚一枚小片に打ち抜いて取り扱うのは非常に手間がかかり、各小片に電極ターミナルを取り付ける必要がありコストがかかる。
【０００６】
２）の方法では、１）の方法に比べずれと手間とは半減するが、本質的には変わっておらず、また、負極シートを長尺とすると折り曲げ部で活物質が欠落してデンドライトが発生する恐れがある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な工程で製造でき、正負極シートには各一カ所電極ターミナルを取り付けるだけで済み、デンドライトの発生を抑制する折り畳み型リチウム電池の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、長尺の一方の電極シートの両面に、矩形の短冊状の他方の電極シートを積層して短冊状に切断して折り畳んで作製する折り畳み型リチウム電池の製造方法において、折り曲げ部は両方の電極シートとも活物質の帯状未塗工部とし、帯状未塗工部の幅は正極の方を負極より大きくして、負極の活物質塗工端部が正極の活物質未塗工の部分に対向するようにした。
【０００９】
具体的には、請求項１にかかる発明は、集電体の両面に活物質を塗工して長尺の負極シートを作製する工程と、
集電体の片面に活物質を塗工して、対向する一組の辺が上記負極シートの幅と略同じ長さの矩形である正極シートを作製する工程と、
上記正極シートの上記対向する一組の辺を上記負極シートの長手方向に直交させて、複数の該正極シートを隣接する正極シートとの間に隙間が存在するように該負極シートの両面の同じ位置に並べて積層する工程と、
隣接する上記正極シートの隙間の位置で上記負極シートを切断する工程と、
上記切断した積層シートを折り畳む工程と、を包含する折り畳み型リチウム電池の製造方法であって、
上記負極シート作製工程では、幅方向の中間部に長手方向に帯状の活物質が存在しない帯状未塗工部を表裏同じ位置に１つ以上形成するように活物質を塗工し、
上記正極シート作製工程では、上記対向する一組の辺の間をつなぐように、かつ、上記負極シートと積層したときに上記帯状未塗工部と略同じ位置となるように、負極シートの帯状未塗工部よりも幅広の帯状未塗工部を形成するよう活物質を塗工し、
上記積層工程では、上記負極シートと上記正極シートとを互いに活物質塗工面を対向させ間にセパレータを介在させて、負極シートの活物質塗工端部は正極シートの活物質の未塗工部に対向するように積層し、
上記折り畳み工程では、上記帯状未塗工部を折って畳むことを特徴とする折り畳み型リチウム電池の製造方法である。
【００１０】
このような構成であれば、負極シートの両面に正極シートを一枚ずつ積層したシート状電池を折り畳んで電池を製造するので、簡単な工程で製造でき、シート間のずれも少なくて済む。また、負極活物質の塗工端部は正極活物質の未塗工部分に対向するように積層されるので、負極活物質は正極活物質に対して常に等量以上に存在するように設計できて、デンドライトの発生が抑制される。
【００１１】
また、集電体の両面に活物質を塗工して長尺の正極シートを作製する工程と、
集電体の片面に活物質を塗工して、対向する一組の辺が上記正極シートの幅と略同じ長さの矩形である負極シートを作製する工程と、
上記負極シートの上記対向する一組の辺を上記正極シートの長手方向に直交させて、複数の該負極シートを隣接する負極シートとの間に隙間が存在するように該正極シートの両面の同じ位置に並べて積層する工程と、
隣接する上記負極シートの隙間の位置で上記正極シートを切断する工程と、
上記切断した積層シートを折り畳む工程と、を包含する折り畳み型リチウム電池の製造方法であって、
上記正極シート作製工程では、幅方向の中間部に長手方向に帯状の活物質が存在しない帯状未塗工部を表裏同じ位置に１つ以上形成するように、かつ、積層時の上記負極シート間の隙間と対向する位置に該隙間よりも幅広の幅方向の帯状未塗工部を形成するように活物質を塗工し、
上記負極シート作製工程では、上記対向する一組の辺の間をつなぐように、かつ、上記正極シートと積層したときに該正極シートの上記長手方向の帯状未塗工部と略同じ位置となるように、正極シートの長手方向の帯状未塗工部よりも幅狭の帯状未塗工部を形成するよう活物質を塗工し、
上記積層工程では、上記負極シートと上記正極シートとを互いに活物質塗工面を対向させて間にセパレータを介在させて、負極シートの活物質塗工端部は正極シートの活物質の未塗工部に対向するように積層し、
上記折り畳み工程では、上記帯状未塗工部を折って畳むことを特徴とする折り畳み型リチウム電池の製造方法であっても良い。
【００１２】
このような構成であれば、正極シートの両面に負極シートを一枚ずつ積層して折り畳んで電池を製造するので、簡単な工程で製造でき、シート間のずれも少なくて済む。また、負極活物質の塗工端部は正極活物質の未塗工部分に対向するように積層されるので、デンドライトの発生が抑制される。
【００１３】
次に請求項２にかかる発明は、上記積層工程では、上記正極シートとセパレータ、および上記負極シートとセパレータとを接着剤で接着することを特徴とする請求項１記載の折り畳み型リチウム電池の製造方法である。
【００１４】
このような構成であれば、積層された正負極シートがずれることがなく、工程中のハンドリングが容易になる。
【００１５】
次に請求項３にかかる発明は、上記積層工程では、積層した上記正極シートと上記負極シートの上記帯状未塗工部を熱圧着することを特徴とする請求項１記載の折り畳み型リチウム電池の製造方法である。
【００１６】
このような構成であれば、圧着工程を追加するだけで簡便に積層された正負極シートがずれないようにすることでき、工程中のハンドリングが容易になる。
【００１７】
次に請求項４にかかる発明は、上記正極シートおよび負極シートには、それぞれ正極ターミナルおよび負極ターミナルが一つずつ取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３記載の折り畳み型リチウム電池の製造方法である。
【００１８】
このような構成であれば、正極シートも負極シートもそれぞれ連なった一枚のシートからなっているので、電極ターミナルを一つずつ設ければよく工程が簡略化される。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、上述の構成であるので、以下に述べる効果を奏する。
【００２０】
一方の電極シートの両面に、他方の電極シートを矩形片として積層し折り畳んで電池を作製しているので、各電極シートを小片に打ち抜いて重ねる必要が無く、工程数を減らすことができる。また、工程中でのハンドリング性が向上する。
【００２１】
電極シートには、活物質の帯状未塗工部が設けられて、その部分で折り曲げられるので、折り曲げ加工を容易に行うことができ、折り曲げによる活物質の欠落を抑制できる。そのため、電池の製品歩留まりが向上し、コストが下がる。
【００２２】
負極の活物質塗工端部が正極の活物質未塗工の部分に対向するように負極シートと正極シートとを積層するので、デンドライトの発生を抑制できて電池の充放電サイクル特性を向上することができる。
【００２３】
正極シートとセパレータ、負極シートとセパレータとを接着剤で接着するので、積層されたシートは、ずれることがなく、工程中でのハンドリングが非常に容易になり、ずれによる不良発生を抑制できる。
【００２４】
積層した正極シートと負極シートの活物質の帯状未塗工部を熱圧着するので、簡便な方法で積層したシート同士を付着させてずれないようにできる。そのため、工程中でのハンドリングが非常に容易になり、ずれによる不良発生を抑制できる。
【００２５】
正極シートおよび負極シートには、それぞれ正極ターミナルおよび負極ターミナルが一つずつ取り付けられているので、電極ターミナルの取付数は最低限で済んで工程は簡略化されコストも下がる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
−第一の実施の形態−
図１に第一の実施の形態にかかるリチウム電池の折り畳む前の断面の模式図を示す。この図は、長尺電極シートの幅方向の断面図である。
【００２８】
本実施の形態は、負極シート１の両面にセパレータ９を積層し、さらにその外側に正極シート２を積層した構造となっている。負極シート１とセパレータ９、正極シート２とセパレータ９との間は、図示を省略しているが、接着剤によって接着されている。
【００２９】
次に電池を構成している各構成物について説明をする。
【００３０】
負極シート１は、長尺の負極集電体３の両面に負極の活物質４を塗工して形成されている。負極集電体３としては、銅、ニッケル、銀、ＳＵＳなどの導電性金属の、厚さ５〜１００μｍ、特に８〜５０μｍの箔や穴あき箔、厚さ２０〜３００μｍ、特に２５〜１００μｍのエキスパンドメタルやメッシュメタルなどが好ましい。負極の活物質４は、炭素質材料であって、各種の天然黒鉛や人造黒鉛、例えば、繊維状黒鉛、鱗状黒鉛、球状黒鉛などの黒鉛類を好ましく挙げることができる。このような黒鉛類にポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリエチレン、エチレン−プロピレン−ジエン系ポリマーなどの結着剤を混合して負極集電体３の両面に塗工する。負極の活物質４の層厚みは、２０〜５００μｍが好ましく、５０〜２００μｍがさらに好ましい。
【００３１】
セパレータ９は、正極と負極の短絡を防いで、イオン電導性を有しているものであればどのようなものでも構わないが、取り扱い易さ、電気特性や電解液に対する安定性の観点などからポーラスなポリマフィルムであることが好ましい。セパレータ９として用いられるポリマフィルムを構成するポリマとしては、例えば、ポリスチレン、ポリブタジエンおよびそれらの共重合体、ポリエチレンオキサイド誘導体、ポリプロピレンオキサイド誘導体、前記誘導体を含むポリマ、ポリアクリロニトリル、ポリビニルピロリドン、ポリビニリデンカーボネート、ポリビニリデンフルオライド、ビニリデンフルオライドとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体などを挙げることができる。このようなポリマを適当な溶剤に溶解させて、成膜、乾燥させてフィルムとする。なお、フィルム成膜用の溶液に可塑剤等の添加剤を加えても良い。このようにしてポーラスなセパレータ９を作製する。セパレータ９の厚みは５〜１００μｍが好ましく、２０〜６０μｍであると電池特性が良好となり、さらに好ましい。
【００３２】
なお、図には示していないが、電池として完成したときには、セパレータ９には非水系の電解液が含浸されている。このような電解液には、塩類を有機溶媒に溶解させた電解液を使用することできる。このような塩類としては、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＡｌＣｌ4、Ｌｉ（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎなどが例示され、これらの一種あるいは二種以上の混合物が使われる。有機溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジメチルスルホキシド、スルホラン、γ−ブチロラクトン、１，２−ジメトキシメタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどが例示され、これらの一種あるいは二種以上の混合物を使用することができる。
【００３３】
また、セパレータ９として、正極シート２と負極シート１とを実質的に隔離している公知の固体電解質層を用いてもよい。
【００３４】
電極シート１、２とセパレータ９とを接着している接着剤は、活物質４、５とセパレータ９の両方に接着性を示す物質であればどのようなものでも構わないが、溶液型接着剤であって塗布乾燥後にポーラスになるものが好ましい。特に、セパレータ９を構成するポリマと同じポリマを主成分とする接着剤が好ましい。例えば、ポリビニリデンフルオライドをメチルアセトアミドに溶解させた溶液型の接着剤を用いることで、乾燥後に接着剤層は、イオン透過性を有し、Ｌｉイオンが移動することでイオン電導性を有するようになる。接着剤の厚みは、乾燥後で５〜１００μｍが好ましく、２０〜４０μｍであれば接着性とイオン電導性のバランスが良いのでさらに好ましい。また、負極側と正極側とに同じ接着剤を用いても良いし、別の接着剤を用いても良い。
【００３５】
正極シート２は、正極の集電体６の片面に正極の活物質５が塗工されて作製されて、活物質５塗工面が負極シート１に向かい合うように配置されている。正極集電体６を構成する材質としては、アルミニウム、アルミニウム合金、チタンなどの導電性金属の、厚さ１０〜１００μｍ、特に１５〜５０μｍの箔や穴あき箔、厚さ２５〜３００μｍ、特に３０〜１５０μｍのエキスパンドメタルやメッシュメタルなどを好ましく挙げることができる。さらに、接着剤を乾燥させるときに溶剤ガスを正極集電体６表面から放出させることができるように、穴あき箔、エキスパンドメタル、メッシュメタルであることがより好ましい。
【００３６】
正極の活物質５としては、負極との電位差が少なくとも１Ｖであるもの、例えば、Ｖ2Ｏ5、ＭｎＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉ0.5Ｃｏ0.5Ｏ2、ＬｉＮｉＯ2、Ｌｉ−Ｃｏ−Ｐ系複合酸化物（ＬｉＣｏ0.5Ｐ0.5Ｏ2、ＬｉＣｏ0.4Ｐ0.6Ｏ2、ＬｉＣｏ0.6Ｐ0.4Ｏ2、ＬｉＣｏ0.3Ｎｉ0.3Ｐ0.4Ｏ2、ＬｉＣｏ0.2Ｎｉ0.2Ｐ0.6Ｏ2など）、ＴｉＳ2、ＭｏＳ2、ＭｏＯ3などが挙げられる。これらのうちでも電池の起電力や充放電電圧を特に高くすることができるＬｉ−Ｃｏ系複合酸化物が特に好ましい。このような活物質にポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリエチレン、エチレン−プロピレン−ジエン系ポリマーなどの結着剤を混合して塗工する。正極の活物質５の層厚みは、２０〜５００μｍが好ましく、５０〜２００μｍがさらに好ましい。
【００３７】
次に電池の構造について説明をする。負極集電体３は、電池の積層構造部分から図１の右方に突き出している部分１１を有する。これは、電極ターミナルを取り付ける部分である。正極集電体６は、負極の突き出している部分１１とは逆方向の左方に突き出している部分１２を有していて、これはやはり電極ターミナルを取り付ける部分である。
【００３８】
負極シート１には、幅方向（図では左右の方向）の中間部に、帯状未塗工部７が設けられていて、正極シート２の略同じ位置にも帯状未塗工部８が設けられている。この帯状未塗工部７、８は、正極側８の方が負極側７の方よりも幅が広い。そして、断面で見たときに正極側未塗工部８の幅の内側に負極側未塗工部７が位置するように負極シート１と正極シート２とが積層されている。即ち、負極の活物質塗工端部が正極の活物質未塗工の部分に対向するように位置付けられて積層されている。この位置関係は幅方向の端部２１、２２でも成立している。両極の活物質がこのような位置関係になっていると、負極の活物質塗工端部では、対応する正極の活物質が負極の活物質より少ないので、充放電を繰り返したときに負極側にデンドライトが発生する恐れが無い。
【００３９】
帯状未塗工部７、８の形成方法は、特に限定されない。例えば、活物質をロールコータで塗工する場合は、コーティングロールに彫刻を施して、帯状未塗工部に対応する部分を凸状にしてその部分だけ塗工されないようにしたり、あるいはドクターの方に凹凸を設けて未塗工部を作ったり、または塗工後に塗工液を取り除いて未塗工部を設けてもよい。ダイコーティングの場合は、ダイの一部を塞いで未塗工部を作るのが簡単でよい。
【００４０】
正極シート２の帯状未塗工部８の幅と負極シート１の帯状未塗工部７の幅との関係は、前者の方が後者よりも１ｍｍ以上広いことが好ましい。１ｍｍより狭いと負極シート１と正極シート２とを積層するときに位置合わせするのが困難である。１．５ｍｍ以上広いと積層するときの位置合わせが素早く行えて、より好ましい。幅の差の上限は材料の有効利用の点から、４ｍｍ程度である。
【００４１】
シート状の電池を活物質の帯状未塗工部７、８で折って、折り畳み型の電池とする。この時図１では折り曲げると活物質４、５にも折り曲げの力がかかって、欠落してしまうように見える。しかしこれは説明のために各構成要素を厚く模式的に描いたためにそう見えるのであって、実際には図２のように活物質の厚みに比べて帯状未塗工部の幅は、ずっと大きい。そのため、折り曲げに際して活物質が欠落することはないし、帯状未塗工部は活物質がないために容易に折れ曲がる。
【００４２】
次に図３〜１１で本実施の形態の折り畳み型電池の製造方法の一例を説明する。なお、本発明の製造方法はこの方法に限定されるものではない。
【００４３】
図３に負極シート１、セパレータ９、正極シート２を積層した本実施形態の製造工程途中の長尺のシート状電池の平面図を示す。長尺の負極シート１は、集電体の両面に活物質４が塗工されていて、長手方向に延びる帯状未塗工部７が両面の同じ位置にそれぞれ４カ所設けられている。なお、図３では裏面側は示していない。負極シート１の幅方向の一方の端部には、負極ターミナルを取り付けるための活物質未塗工部１１が設けられている。負極シート１の上にはセパレータ９が積層されている。セパレータ９は活物質４の塗工幅よりも幅広で、活物質４を全て覆うように積層されている。負極シート１とセパレータ９とは接着剤によって接着されているが、接着剤は負極シート１とセパレータ９とのどちらに塗布しても構わない。表面粗さが大きい負極シート１の活物質層４に塗布することが好ましい。
【００４４】
セパレータ９の上には、短冊状の矩形片である正極シート２が活物質塗工側をセパレータ９に向けて積層されている。セパレータ９と正極シート２との間も接着剤により接着されていて、接着剤はどちらに塗布しても良いが、やはり正極シート２の活物質層上に塗布することが好ましい。このように、負極シート１とセパレータ９、正極シート２とセパレータ９とが接着剤で接着されているので、以後の工程でシート間がずれることがなく、ハンドリングが容易となる。
【００４５】
矩形片である正極シート２の作製方法は特に限定されないが、一例を挙げると、まず負極シート１と同じように長尺の集電体の片面に活物質が塗工されて長手方向に帯状未塗工部８が設けられ、幅方向の一方の端部には正極ターミナルを取り付けるための活物質未塗工部１２が設けられる。この時正極集電体は負極集電体と略同幅である。それから、所定の幅になるよう幅方向に切断され矩形片となる。この切断辺は負極シート１の幅と略同じ長さであって、対向するこの切断辺の間をつなぐように帯状未塗工部８が形成されている。この正極シート２の切断された辺を負極シート１の長手方向に直交するようにして、セパレータ９の上に隣同士が所定の隙間をあけるよう並べられて積層される。なお、この時上述のように、負極の活物質塗工端部が正極の活物質未塗工の部分に対向するように位置付けられて積層されている。隣接する正極シート２の隙間は、材料の有効利用のため狭い方がよいが、積層位置精度や後工程での切断精度等によって決まる。
【００４６】
なお、積層の方法は特に限定されないが、一例として、負極シート１の両面にセパレータ９を接着し、それから、接着剤を塗布した正極シート２をセパレータ９上に並べて、接着・積層する方法が挙げられる。
【００４７】
図３には、表側から見える構成物だけを示しているが、裏面側にも同じ位置に同じ構成物が存在している。
【００４８】
正極シート２を積層後、隣接する正極シート２の隙間１３の位置で負極シート１を幅方向に切断する。切断した一枚のシート状電池を図４に示す。このシート状電池を帯状未塗工部７、８に対応した折り目１５にて折って畳むのであるが、その前に図５に示すように、負極ターミナル１７と正極ターミナル１６とを取り付ける。正極ターミナル１６は図１１に示すように、表裏２枚の正極集電体の活物質未塗工部１２、１８の間に挟まれて固定されている。なお、電極ターミナル１６、１７の取付時期は、折り畳んだ後でも良く、特に限定されない。
【００４９】
本実施の形態では、折り目１５が４つあって５つのシート単位が重なって製品電池となる。従来の方法であれば、正極と負極の小片を、多いときは１５枚、少ないときで正極小片１０枚と負極シート１枚の計１１枚、積み重ねなければならないが、本実施の形態では３枚のシートを積層するだけで済んでいる。図５に示すシートを折り目１５で折り畳んでいくとき、隣接する折り目１５は折る方向を反対にして図６に示すように、ジグザグになるようにする。既に説明した通り、折り目１５には活物質が塗工されていないので、小さな力で折ることができ、折り畳みの工程は簡単に行うことができる。
【００５０】
折り畳み終わった電池を図７に示す。次に負極ターミナル１７および負極ターミナル１７の取り付けられた負極シート１の上に、絶縁テープ３１を貼り合わせる（図８）。そして、正極ターミナル１６が取り付けられている正極シート２の部分を図８のＡ−Ａ線に沿って図中の上側へ向けて折って畳む。さらに、絶縁テープ３１の張られた負極シート１の部分を図８中Ｂ−Ｂ線に沿って絶縁シート３１が内側になるように折り畳む。これらを折り畳んだ状態が図９である。負極ターミナル１６と正極ターミナル１７とが、同じ面側に配置されているので、後工程での取り扱いが容易である。次に電池の周囲に粘着テープ３２を巻き付けて固定し、重なり状態を保持させる。この後、プラスチックフィルム等で外装し、場合によっては電解液を含浸させて、密閉して製品電池とする。
【００５１】
−第二の実施の形態−
第二の実施の形態にかかる電池の構造を図１２、１３に示す。第二の実施の形態は第一の実施の形態と違って、正極シート２は、両面に活物質５が塗工されていて、電池の中心部分に置かれている。そして、負極シート１は、片面に活物質４が塗工されていて、活物質層４側がセパレータ９を介して正極シート２の両面に積層されている。
【００５２】
本実施の形態に関しても、負極の活物質塗工端部が正極の活物質未塗工の部分に対向するように位置付けられて積層されている。幅方向の端部２３、２４においてもこの関係は成り立っている。この位置関係を保持することで、デンドライトの発生を抑制できる。なお、電極シートの幅方向切断部においても、活物質のこのような位置関係が成り立つようにするために、積層時の負極シート１間の隙間と対向する位置にも正極シート２に幅方向に正極の活物質５の帯状未塗工部を設ける。この帯状未塗工部は、負極シート１間の隙間よりも幅広であって、活物質塗工後に活物質を取り除いて設けてもよいし、彫刻ロールによるコーティング等で設けてもよい。また、図１３に示すように実際の帯状未塗工部７、８は活物質層４、５の厚み比べて十分に幅が広いので、活物質の欠落が生じることなくこの帯状未塗工部７、８において折り曲げることができる。
【００５３】
図１２に示すシート状電池の製造方法、および折り畳み型製品電池の製造方法については、第一の実施の形態において、正を負と、負を正と読み替えればそのまま適用できる。但し、負極の活物質塗工端部が正極の活物質未塗工の部分に対向するように位置付けられる位置関係は変更されない。
【００５４】
−第三の実施の形態−
本実施の形態は、第一の実施の形態において、負極シート１とセパレータ９、正極シート２とセパレータ９との間を接着剤で接着する代わりに、負極シート１の活物質帯状未塗工部７と正極シート２の活物質帯状未塗工部８とを熱圧着した形態である。図１４に熱圧着した部分２０の断面図を示す。セパレータ９をポリマフィルムとすることにより、セパレータ９が接着剤となって熱圧着で負極集電体３と正極集電体６とを接着することができる。熱圧着のやり方は、図３において、帯状未塗工部７、８の部分を例えば、幅狭の加熱ローラで表裏から挟み込んで、加熱加圧すればよいが、熱圧着方法はこの方法に限定されない。
【００５５】
このように熱圧着することで、正極シート２と負極シート１とは、ずれることがないし、熱圧着部分が折り目になるので、折り畳みが容易に行える。なお、活物質の存在する部分を熱圧着すると、活物質層が破壊されたり、セパレータ９が非ポーラスな構造となるので好ましくない。
【００５６】
【実施例】
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施の形態にかかるリチウム電池の折り畳み前シートの断面模式図
【図２】第一の実施の形態にかかるリチウム電池のシート折り曲げ部の拡大図
【図３】第一の実施の形態にかかるリチウム電池の長尺シートの切断前の平面図
【図４】第一の実施の形態にかかるリチウム電池の切断後のシート状電池の平面図
【図５】図４のシート状電池に電極ターミナルを取り付けた図
【図６】シート状電池の折り畳み図
【図７】折り畳み後の電池平面図
【図８】折り畳み後の電池に絶縁テープを貼り付けた平面図
【図９】ターミナル部を畳み込んだ折り畳み後の電池平面図
【図１０】粘着テープを巻き付けて固定した折り畳み後の電池平面図
【図１１】図６のＡ部の拡大図
【図１２】第二の実施の形態にかかるリチウム電池の折り畳み前シートの断面模式図
【図１３】第二の実施の形態にかかるリチウム電池のシート折り曲げ部の拡大図
【図１４】第三の実施の形態にかかるリチウム電池のシート折り曲げ部の拡大図
【符号の説明】
１    負極シート
２    正極シート
３    負極集電体
４    負極活物質
５    正極活物質
６    正極集電体
７    負極活物質の帯状未塗工部
８    正極活物質の帯状未塗工部
９    セパレータ
１１  負極ターミナル取付部（活物質未塗工部）
１２  正極ターミナル取付部（活物質未塗工部）
１５  折り目
１６  正極ターミナル
１７  負極ターミナル
２０  熱圧着部
２１  活物質塗工端部
２２  活物質塗工端部
２３  活物質塗工端部
２４  活物質塗工端部
３１  絶縁テープ
３２  粘着テープ
【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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【図１４】
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