(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極タブを有する第１の電極及び第２の電極と、前記第１の電極及び前記第２の電極との間に介在されるセパレーターとを積層して巻き取られてなる電極組立体と、
前記電極組立体が設置される溝の側壁と、前記溝の底面と、前記溝の周辺の向い合う一対の第１の側辺から延設されたフランジ部とを含む後面部と、
前記溝の周辺の向い合う一対の第２の側辺から延設され、前記溝に設置された前記電極組立体を覆うように曲げられた２つの延設部を含む前面部とを有し、
前記溝をなす４つの前記側壁のうちの前記第２の側辺に連結される２つの前記側壁が曲面からなり、
前記２つの延設部の端部を重ねて融着して前面シール部を形成し、前記フランジ部と前記前面部とが重なる部分を融着して上シール部及び下シール部を形成するパウチ形ケースとを備えるパウチ形電池であって、
前記フランジ部と前記２つの延設部とが重なる部分のうち、開放された部分を介して電解液を注入する段階と、
前記開放された部分をシールする段階と、
前記電極タブに外部電気端子を接続して初期充電を施す段階と
を含むことを特徴とするパウチ形電池の製造方法。
【請求項２】
前記パウチ形ケースは、前記電極組立体の外周縁を覆うようにして一定の引張力を印加することで形成されたことを特徴とする請求項１に記載のパウチ形電池の製造方法。
【請求項３】
前記電極タブは前記上シール部を介して取り出され、前記下シール部は前記溝側に折り曲げられ、前記パウチ形ケースの下面に接するようになされることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のパウチ形電池の製造方法。
【請求項４】
前記前面シール部は、前記２つの延設部の端部を内側の面が相対向するように融着して形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパウチ形電池の製造方法。
【請求項５】
前記前面シール部は、折り曲げられて前記前面部と接するようになされることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のパウチ形電池の製造方法。
【請求項６】
前記電極タブは互いに離隔された位置から取り出されており、
前記前面シール部は、前記電極タブが取り出されている位置の間に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５ のいずれか１項に記載のパウチ形電池の製造方法。
【請求項７】
前記電極タブは、対称に配置され、前記前面シール部は前記電極タブの中央に位置することを特徴とする請求項６に記載のパウチ形電池の製造方法。
【請求項８】
前記溝をなす側壁のうち、下面の側壁には、開口部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のパウチ形電池の製造方法。
【請求項９】
前記曲面は、前記電極組立体の対応する部分の外周面と同じ形状にすることを特徴とする請求項８に記載のパウチ形電池の製造方法。
【請求項１０】
前記開放された部分をシールする段階では、前記フランジ部のうち前記電極タブが取り出されていない下フランジ部の前記溝から遠い側の端部だけをシールし、
前記初期充電を施す段階の後に前記下フランジ部の前記溝に近い側の端部をシールして下シール部を形成し、前記下シール部より下側の部分を除去する段階を、更に含むことを特徴とする請求項１に記載のパウチ形電池の製造方法。
【請求項１１】
前記パウチ外装材を用意する段階では、前記下フランジ部に前記溝とは別のガス室を設け、
前記下シール部より下側の部分を除去する段階では、前記ガス室が形成された部分を除去することを特徴とする請求項１０に記載のパウチ形電池の製造方法。
【請求項１２】
前記前面シール部を形成する段階では、前記２つの端部に対して引張力を印加した状態で融着を施すことを特徴とする請求項１０から請求項１１のいずれか１項に記載のパウチ形電池の製造方法。
【請求項１３】
前記下シール部より下側の部分を除去する段階に続いて、
前記下シール部を折り曲げて前記パウチ形ケースの下面に接するようにする段階を更に含むことを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載のパウチ形電池の製造方法。
【請求項１４】
前記前面シール部を形成する段階と、
前記フランジ部と前記２つの延設部とが重なる部分の少なくとも一方を融着する段階とを同時に行うことを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載のパウチ形電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池に関し、より詳細には、外装ケースとしてパウチを使用するパウチ形二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウム二次電池は、リチウムと水分との反応性のために、非水性電解質を使用する。この電解質は、リチウム塩を含有する固体ポリマーか、あるいはリチウム塩が有機溶媒で解離した液状である。リチウム二次電池を電解質の種類によって区分すると、液体電解質を使用するリチウム金属電池と、リチウムイオン電池と、高分子電解質を使用するリチウムイオンポリマー電池とに分けられる。
【０００３】
完全固状リチウムイオンポリマー電池の場合は、有機電解液の漏れの問題がなく、有機電解液を含有するゲル状リチウムイオンポリマー電池の場合は、有機電解液の漏れの問題が生じ得る。しかしながら、液体電解質を使用するリチウムイオン電池と比較すると、リチウムイオンポリマー電池の場合、電解液の漏れの問題は、より簡易な対策で防止することができる。たとえば、リチウムイオンポリマー電池では、金属箔と、この金属箔の上下面を覆う一つ以上のポリマー膜とから構成された多層膜パウチを、リチウムイオン電池の金属缶(Can)の代わりに使用できる。
【０００４】
パウチを使用する場合は、金属缶を使用する場合よりも、電池の重さを低減することができ、厚さを薄くすることができ、形状を比較的自由に変更可能である。
【０００５】
図１は、従来のパウチ形リチウム二次電池の一例であり、パウチが封止される前の状態を示す斜視図である。
【０００６】
従来のパウチ形リチウム二次電池は、電極組立体３０と、電極組立体３０を収容するパウチ２０とを備えている。
【０００７】
図１を参照してパウチ形リチウム二次電池の一般的な製造方法を説明すると、先ず略直方形のパウチ膜の中間を折り畳んで、パウチ２０の前面２１及び後面２２を形成する。後面２２には、プレス(Press)加工などを通じて、電極組立体３０を収容可能な溝２２３が形成される。溝２２３を形成すると、後の工程で電極組立体３０を設置しやすくなり、工程を容易にすることができ、溝２２３を中心にパウチ２０の周辺シール部を整えることができるので、パウチをコンパクトに形成することができる。
【０００８】
通常の電極組立体３０は、正極３１、セパレーター３３、負極３５の順に積層した多層膜を渦状に巻き取ってゼリーロール(Jelly Roll)を形成する。ゼリーロールを巻取形成する時に、正極３１と負極３５とが短絡することを防ぐために、ロール(Roll)の外部に露呈する電極面、あるいは内部の電極面には、セパレーターが付け加えられる。形成したゼリーロールは、パウチ２０の後面２２の溝２２３に置かれ、フランジ状の縁部２２５において、パウチ２０の前面２１と後面２２とを密着した状態で加熱加圧してパウチの封止を施し、ベアセル電池を形成する。
【０００９】
電極組立体３０の正極３１と負極３５とをパウチ２０の外部と電気的に連結するために、正極３１と負極３５の片側には、電極タブ３７、３８、あるいは電極リ―ドが形成される。これらの電極タブ３７、３８は、ゼリーロールが巻き取られる方向に対して垂直方向にゼリーロールから突出するように形成され、パウチ２０の封止される１辺を介して取り出される。
【００１０】
パウチの封止過程において、パウチ２０の内面のポリマー膜と電極タブ３７、３８をなす金属との間の接着を強化するために、ポリマー膜の表面に特定の成分を含有させたり、電極タブ３７、３８がパウチ外装材２０との間で短絡することを防止するための絶縁テープ３９を封止前に設置することも可能である。
【００１１】
パウチの封止がなされて形成されたベアセル(Bare Cell)に、図示していない保護回路モジュール(PCM: protecting circuit module)やPTC(positive temperature coefficient)のような付属品、あるいは構造体が取り付けられて、コアセル(Core Cell)が形成される。
【００１２】
そして、コアセルをハードケースに組み込んで結合させると、完成したハードパック電池が形成される。近年は、省スペース化や工程の単純化のために、別のハードケース無しに、ホットメルト樹脂で回路基板その他の保護装置を取り付けてパウチ電池の長手方向の両端を仕上げて完成させた電池も開発されている。
【００１３】
図２は、従来のベアセル状態のパウチ形リチウム二次電池において、電極タブが取り出されていない向い合う２辺の縁を折り曲げた様子を示す斜視図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿って切取したパウチ形リチウム二次電池を示す拡大断面図である。
【００１４】
ベアセル状態で、周辺にシール部２５、特に電極タブ３７、３８が取り出される辺以外の向い合う２辺のシール部２５を折り曲げることなく、そのままハードパックを形成すれば、ハードケース内において、これらの部分に相当する幅の分だけ不要な空間が生じてしまう。したがって、ベアセルにおいて、コアパック状態を形成しながら、両側のシール部２５を、電極組立体の組み込まれる溝２２３が形成された側に折り曲げる加工が行われる。パウチをハードケースに入れることなく完成した電池の場合でも、同様にパウチの両側のシール部２５を折り曲げて、電池の全幅を減らすようにする。
【００１５】
したがって、従来のパウチの形成過程では、先ず後面２２に溝２２３が形成される。その溝２２３の周辺のフランジ部と、溝２２３に対するカバーをなす前面２１の周辺部とが融着されてシールされる。シールされた幅方向の両側のシール部２５が、溝２２３の側に折り曲げられる。
【００１６】
一方、最近では、パウチ形電池自体のデザイン上の問題、あるいはパウチ形電池が装着される携帯電話などの電気電子機器におけるデザイン上の問題から、パウチの側面を曲面に形成することが、機器のメーカーによって要請されている。また、パウチ電池内の電極組立体の形態も、角の付いた形態ではなく、楕円形やトラック型であるため、パウチ電池の側面を曲面に形成すると、隙間が無く、電極組立体で満たすのに好適であるので、容積に対して電池容量の向上を期待することができる。
【００１７】
ところが、既存の溝を形成したパウチの場合、溝の側壁をなす部分と、溝の周辺のフランジ部とは、溝を形成する深絞り段階で、ほぼ垂直に近い角度をなすことになる。すなわち、角の付いた角部を形成する。シールの後、この部分で両側のシール部を溝側に折り曲げると、既に後面に形成された角の付いた角部の影響で、折曲部は、依然として、角の付いた角部をなすことになる。したがって、見掛け上、パウチの側面は曲面に形成されないので、容積に対して電池容量の面で不利となる。
【００１８】
また、図３に示すように、ベアセル電池の全幅が、パウチの両側面に形成されたシール部の厚さ(Ｗ+ Ｗ=２Ｗ)の分だけ大きくなってしまう。これにより、幅が一定に定められた電池では、容量を高めるために必要な電極板と電解質の収容空間を、電池の幅方向に増大することは難しい。そして、このような形態を有するパウチコアセルをハードケースに組み付けるなどの後工程において、角の付いた角部の部分が外部と当接して、スクラッチによる損傷が発生しやすい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上述したような問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、電極組立体を収容するパウチの側壁を曲面に形成することのできるパウチ形電池及びその製造方法を提供することにある。
【００２０】
また、本発明の他の目的は、容積に対して電池容量を高めることのできるパウチ形電池及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記目的を達成するための本発明のパウチ形電池は、第１の電極と、第２の電極と、これらの電極との間に介在されるセパレーターとを積層して巻き取られてなる電極組立体と、パウチ形ケースとからなり、パウチ形ケースは、前面部と後面部とに分けられる。ここで、後面部は、電極組立体が設置される溝の側壁と、溝の底面と、溝の周辺の向い合う一対の第１の側辺から延設されたフランジ部とを含んでおり、前面部は溝の周辺の向い合う一対の第２の側辺から延設され、溝に設置された電極組立体を覆うように曲げられた２つの延設部を有する。そして、２つの延設部の端部を重ねて融着し、前記フランジ部と前面部とが重なる部分も融着することで、全体的にシールされたパウチを形成するようになる。
【００２２】
一方、本発明のパウチ形電池において、延設部の２つの端部を重ねて融着する際には、２つの端部に一定の引張力を印加して、互いに引っ張る力が作用するようにすることが望ましい。これにより、溝の２つの側壁は、電極組立体の該当部分の外周面に対応した曲面形状に形成することが容易になり、パウチベアセルにおいて、パウチケースには電極組立体の外周縁部を取り囲む方向に引張力が印加された状態になる。
【００２３】
本発明のパウチ形電池の製造方法は、溝と、溝の周辺の向い合う２つのフランジ部と、向い合う２つの延設部とを有するパウチ外装材を用意する段階と、巻取型の電極組立体を用意する段階と、電極組立体の２本の電極タブがフランジ部を横切って外部に取り出されるように、電極組立体をパウチ外装材の溝に設置する段階と、電極組立体を覆うように前記２つの延設部を曲げて、その端部を重なるようにして融着し、前面シール部を形成する段階と、フランジ部と２つの延設部とが重なる部分の少なくとも一方を融着する段階とを含むことを特徴とする。
【００２４】
本発明の方法において、フランジ部と２つの延設部とが重なる部分の少なくとも一方を融着する段階に続いて、フランジ部と２つの延設部とが重なる部分のうち、開放された部分を介して電解液を注入する段階と、開放された部分をシールする段階と、初期の充放電を施す段階とを更に含むようにすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、従来のパウチ型二次電池とは異なり、電極組立体を収容するパウチの側壁を曲面に形成することが可能になり、曲面が要請される電気電子機器に対して容易に装着することができる。
【００２６】
また、パウチの側壁を曲面にすることにより、楕円形やトラック状の横断面を有する電極組立体を、隙間無しに収容することができ、パウチのシール部が側面に位置していた従来と比べて、パウチの幅を減らすことができ、容積に対して電池容量を高めることが可能となる。
【００２７】
また、電極組立体の上面や下面に対して直接電解液を注入できるので、電解液の注入に要する時間を減らすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。
【００２９】
図４乃至図７は、本発明の方法でパウチ形リチウム二次電池を製造するための主要な段階を示す工程図である。
【００３０】
図４は、溝が形成されたパウチ外装材４０に電極組立体３０が位置している様子を示す図である。溝４３は、底面及び４つの側面を有するパウチの壁体からなる。底面と側面とが出会う角部は、滑らかな曲面をなすように、深絞りを通じて溝４３を形成する。溝４３の平面形状は矩形からなり、短い２つの側辺(第１の側辺)には、溝４３の周辺に設けられたフランジ部４２、４４が形成されている。溝４３の長い２つの側辺(第２の側辺)と、フランジ部４２、４４の両側には、２つの延設部４６、４８が位置する。２つの延設部４６、４８は、同じ幅で形成されている。このような形態は、平らな四角形のパウチ外装材４０に対して溝４３の部分を深絞り加工で形成することにより実現することができる。
【００３１】
ここで、パウチをなす多層膜は、およそアルミニウム(Ａｌ)のような金属材からなる芯部と、芯部のパウチの内側面上に形成された熱融着層と、芯部のパウチの外側面上に形成された絶縁膜とからなる。熱融着層は、ポリマー樹脂である変性ポリプロフィレン、例えばCPP(Casted Polypropylene)を使用して接着層として働き、絶縁膜は、ナイロン(Nylon)やポリエチレンテレフタレート(PET)のような樹脂材で形成することができる。
【００３２】
電極組立体３０は、通常の角形電池の電極組立体と同様に、楕円形またはスタジアム型に形成される。このような電極組立体３０は、セパレーター、第１の電極、セパレーター、第２の電極、あるいは、第１の電極、セパレーター、第２の電極、セパレーターの順に層状構造を有するように、２本の電極とセパレーターとをマンドレル(Mandrel)を用いて巻取して形成することができる。
【００３３】
各電極は、集電体をなす金属箔や金属メッシュの少なくとも一面に活物質を含むスラリ層を形成し、集電体の一部に外部への電気的な接続のためのタブを結合して形成される。
【００３４】
この実施例において、第１の電極は、アルミニウム(Ａｌ)材質からなる集電体に、一定の長さだけ突出したアルミニウムの第１の電極タブ３７が溶接されている。第２の電極には、銅材質の集電体に、一般的にニッケル(Ｎｉ)材質からなり、一定の長さだけ突出した第２の電極タブ３８が溶接されている。第１の電極タブ３７及び第２の電極タブ３８とパウチ外装材４０との間の短絡を防止するための絶縁テープが更に備えられている。
【００３５】
第１の電極タブ３７及び第２の電極タブ３８は、パウチ外装材４０の上フランジ部４２を介して外部に取り出され、パウチの外側で保護回路モジュール(図示せず)と電気的に連結される。
【００３６】
第１の電極集電体の少なくとも一面に形成されるスラリの活物質としては、カルコゲナイド(Chalcogenide)化合物、例えば、LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiNi1-XCoXO2(0<x<１)、LiMnO2などの複合金属酸化物を用いることができる。第２の電極集電体の少なくとも一面に形成されるスラリの活物質としては、炭素(Ｃ)系物質、Ｓｉ、Ｓｎ、スズ酸化物、スズ合金複合体(Composite tin alloys)、遷移金属酸化物、リチウム金属ナイトライド、または、リチウム金属酸化物などを用いることができる。
【００３７】
電極タブ３７、３８が取り出される部分では、電極タブ３７、３８が上フランジ部４２を横切ることになる。この時、パウチ膜の金属箔を通じて互いに短絡することがないように、またパウチのシールに役立つように、電極タブ３７、３８が取り出される部分には樹脂テープ(絶縁テープ)が貼り付けられている。
【００３８】
図４の状態において、パウチ外装材４０の溝４３及びフランジ４２、４４からなる部分と、２つの延設部４６、４８との間の境界に沿って、延設部４６、４８が溝４３に置かれた電極組立体３０を覆うように折り畳まれる。そして、折り畳まれた延設部４６と延設部４８が互いに出会う２つの端部４６１、４８１の融着と、電極タブ３７、３８が取り出される上フランジ部４２に対する融着とが行われて図５に示す状態となり、上シール部５２及び前面シール部５１が形成される。延設部４６、４８の２つの端部４６１、４８１は、図５aに示すように、パウチ膜の内側に位置する熱融着性の樹脂層が相対向するようにして融着を施し、図５bに示すように融着された前面シール部５１を折り曲げて、パウチの他の延設部に当接するようにする。実施例によっては、２つの延設部４６、４８の融着されるべき端部４６１、４８１を対向させた後、融着する前に、これらの端部を、一旦パウチの前面部に当接するように折り曲げ、この状態において、端部４６１、４８１を互いに融着することもできる。２つの端部４６１、４８１の融着と、電極タブ３７、３８が取り出される上フランジ部４２に対する融着は、互いに順序を逆にして行ってもよいし、また同時に行ってもよい。
【００３９】
一方、延設部４６、４８の２つの端部４６１、４８１を融着させる際には、２つの端部４６１、４８１をパウチの幅の中央側に引っ張って融着を施す。２つの端部４６１、４８１が引っ張られる過程では、２つの端部４６１、４８１は、元々パウチの幅の外側に向かっていたものを、パウチ幅の内側に向かうようにする。したがって、パウチ外装材４０に形成された溝４３の長い側辺と延設部４６、４８とが接する部分の角の付いた形状が広がるようになる。同時に、溝４３の内部に設置されている電極組立体３０の外面が支持基準面となり、パウチ溝４３の長い側辺の部分に電極組立体３０の外面のような形状をした曲面が形成されながら、パウチベアセルの側壁５３は、全体として曲面をなすようになる。
【００４０】
図６を参照すれば、電極タブ３７、３８が取り出される第１のシール部(上シール部)５２の反対側にも第２のシール部(下シール部)があり、この第２のシール部には、図５の状態において、熱融着が行われていないので、内部の電極組立体３０に電解液６０を供給する通路になり得る。開放された第２のシール部を介して、パウチの内部に電解液６０が注入される。
【００４１】
従来のパウチ形リチウム電池において、電解液の注入は、パウチ溝４３の長い側辺、すなわち電極組立体３０の横から行われていた。この場合、パウチに注入された電解液は、電極板に遮られて、電極組立体３０の内部に流入し難かった。したがって、電解液は、一旦電極組立体３０の上下面へ移動し、上下面から、セパレーターと電極との間の隙間を介して、電極組立体３０の内部に流れ込む。しかし、本実施例では、開放されたフランジ部側から電解液６０を注入するので、電解液が注入される方向に電極板とセパレーターとの間の隙間が見える電極組立体３０の上面、あるいは下面が現れるようになる。したがって、電解液が容易に電極組立体３０内に流入することができる。別の実施例では、電極タブ３７、３８が取り出される第１のシール部５２の一部を開放した状態にし、反対側の第２のシール部をシールして電解液がパウチ５０の第１のシール部５２を介して注入されるようにすることもできる。
【００４２】
次に、図７に示すように、電解液が注入された状態において、開放されたフランジ部に対する熱融着を行って、パウチの下シール部５７'を形成し、パウチが完全に外部から封止されるようにする。下シール部５７'は、パウチ５０の下面(図６の５５)をカバーするように折り曲げられて下シール部５７を形成することになる。この時、下シール部５７からなるカバーは、パウチ５０を二重の多層膜で保護するので、一重の多層膜で形成されたパウチ形ケースの下面部分を補って保護する役割を果たすことができる。
【００４３】
図８及び図９は、本発明の他の実施例に係るパウチ形電池の製造工程を示す工程図である。図７の実施例と比較すると、上部にある第１のシール部７２の反対側に第２のシール部６４が長く延設され、延設された部分の一部には、ガス室８１が存在する。電極組立体３０が置かれる溝６３の部分とガス室８１の部分とは、第２のシール部６４に形成された連結溝８５を通じて連結される。連結溝８５は、電解液が注入される通路、及びガスをガス室８１へ捕集する通路としての役割を果たしている。連結溝８５を形成するために、溝６３を構成する４つの側壁のうち、下面５５は、一部が除去された形状を有する。下面５５を基準にして、当該除去部は、一種の溝と理解することができ、以下、開口部５５２として説明する。開放された下フランジ部６４を介して電解液を注入した後、下フランジ部６４の下側の端部７７を融着してパウチをシールする。初期充電を通じて発生したガスは、下フランジ部６４に形成されたガス室８１に集まるようになる。
【００４４】
この後、パウチにおいて、溝６３に隣接した下フランジ部６４の最終の融着部分７９に対する融着を施して、下シール部を形成する。最終の融着により、初期の充放電時に生じたガスが集まったガス室８１と、電極組立体３０が置かれた溝６３とが空間的に分離される。第２のフランジ部６４のうち、最終の融着部分７９よりも下方にある部分を除去する。図９に示すように、最終の融着部分７９をパウチの下面側に折り曲げることで、最終の融着部分である下シール部７９により、パウチの下面を保護できるようにする。この時、下シール部７９が折り畳まれることから、パウチは、長さが低減され、完成した電池の容積に比べて電池の容量を高めることができるようになる。
【００４５】
一方、図８で示した実施例の開口部５５２を、ガス室が設けられていない図４乃至図７の実施例のような場合でも形成することができる。開口部は、電解液を注入する段階で、電解液をパウチ形ケースの前面部に沿って注入するので、電解液の注入が偏在することを防ぐ役割を果たす。すなわち、開口部を通じて露出した電極組立体の下面の全体に電解液を均一に供給することができ、これによって電極組立体の下面の全体から露出した電極とセパレーターとの間の隙間に沿って、電解液を電極組立体の内部に染み込ませる役割を果たす。
【００４６】
一方、図５や図９に示すように形成されたパウチベアセルにおいて、前面部に位置する前面シール部５１は、パウチの横方向(第１の側辺が伸びている方向)を基準にして、パウチの外部に取り出されている２本の電極タブ３７、３８の間に位置することが望ましく、パウチの中央部に位置するようにする。たとえば、電極タブ３７、３８は、およそ０．１ｍｍ程度の厚さを有し、パウチの横方向において、電極組立体３０にタブを形成するためには、電極とセパレーターとの間の空間、及び電極組立体とパウチ壁体との間の空間は足りない。したがって、電極タブ３７、３８は、互いに重ならないように、通常電極組立体３０の離隔した位置に形成される。そして、電極組立体３０の幅方向の両端部は、屈曲した部分をなしているので、電極組立体３０内で電極間の空間が小さい。一方、電極タブが位置しない残りの部分、電極タブ３７と電極タブ３８との間の部分は、相対的に電極間の空間に余裕がある。したがって、パウチの外部において、前面シール部５１がこの部分に配置されるようにすると、二次電池の実質的な厚さを殆ど増加させることがないように形成することができる。前面シール部５１が作られる段階で、パウチ５０の狭い側壁５３は、内部の電極組立体３０の外面に沿って曲面を形成するようになる。
【００４７】
次に、本発明の一実施形態に係るパウチ形電池の製造方法を説明する。
まず、本実施形態に係るパウチ形電池の製造方法では、パウチ外装材に溝４３と、この溝４３の周辺で向い合う２つのフランジ部４２、４４と、向い合う２つの延設部４６、４８とを形成し、このような形状のパウチ外装材４０を用意する。また、その一方で電極タブ３７、３８が形成された２本の電極と、２本の電極間に介在されるセパレーターとを有する巻取型の電極組立体３０も用意する。
そして、用意したパウチ外装材４０と電極組立体３０とを使い、電極タブ３７、３８が、フランジ部のうちの１つを横切って外部に取り出されるように、溝４３に電極組立体３０を設置し、設置した電極組立体３０を覆うようにして２つの延設部４６、４８を曲げて、その端部４６１、４８１が重なるようにして融着し、前面シール部５１を形成する。
さらに、フランジ部４２、４４と２つの延設部４６、４８とが重なる部分のうちの少なくとも一方を融着し、融着されていない開放された部分を介して電解液を注入する。
この後、開放された部分をシールして電極タブ３７、３８に外部電気端子を接続し、初期充電を施すことで本実施形態に係るパウチ形電池の製造方法は終了する。
本発明では、リチウム二次電池を主な実施例として説明してきたが、本発明は、初期の充放電やガス室の形成の例を除いて、全てのパウチ形電池に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】従来のパウチ形リチウム二次電池の一例におけるパウチが封止される前の状態を示す斜視図である。
【図２】従来のパウチ形リチウム二次電池におけるベアセル状態で電極タブが取り出されないで向い合う２辺の縁を折り曲げた状態を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿って切取したパウチ形リチウム二次電池の構造を示す拡大断面図である。
【図４】本発明に係るパウチ形二次電池の製造方法における主要な段階を示す工程図である。
【図５】本発明に係るパウチ形二次電池の製造方法における主要な段階を示す工程図である。
【図５ａ】本発明に係るパウチ形リチウム二次電池の構造を示す拡大断面図である。
【図５ｂ】本発明に係るパウチ形リチウム二次電池の構造を示す拡大断面図である。
【図６】本発明に係るパウチ形二次電池の製造方法における主要な段階を示す工程図である。
【図７】本発明に係るパウチ形二次電池の製造方法における主要な段階を示す工程図である。
【図８】本発明の他の実施例に係るパウチ形二次電池の製造方法における主要な段階を示す工程図である。
【図９】本発明の他の実施例に係るパウチ形二次電池の製造方法における主要な段階を示す工程図である。
【符号の説明】
【００４９】
３０  電極組立体
３７  第１の電極タブ
３８  第２の電極タブ
４０  パウチ外装材
４３  溝
４２、４４  フランジ部
４６、４８  延設部
５２  シール部
４６１、４８１  端部
【図１】
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【図２】
0004559405.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004559405.tif 000006
【図５ａ】
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【図５ｂ】
0004559405.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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