(57)【要約】【課題】従来は、電極群を構成する電極板の活物質層からなる電極部と接続タブ部との形状及び大きさが違っていたため、電極板を巻回や折り畳んで電極群を構成すると、折り畳まれた接続タブ部により、活物質層の積層分などに段差のような形状変化がおきる。これにより電極板同士が平行平面にならずイオンの移動が不均一になりサイクル特性や信頼性が低下していた。【解決手段】金属箔の表面に活物質層が形成された帯形状の正極板及び負極板を有し、正極板と負極板とが対向するように巻回又は折り畳むことにより複数の層を形成してなる電極群を有する扁平型電池において、接続タブ部を正極板又は負極板の末端に配置し、正極板又は負極板のうち、少なくとも一方の接続タブ部は、金属ケースと接続するためのケース接続部と、平面視で電極群を構成する各層における対向形状と略同じ形状及び大きさの折り畳み部とを設ける。【選択図】図１
2016076329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔の表面に活物質層が形成された帯形状の正極板及び負極板を有し、
前記正極板と前記負極板とが対向するように巻回又は折り畳むことにより複数の層を形成してなる電極群を、金属ケースに内包した扁平型電池において、
接続タブ部を前記正極板又は前記負極板の末端に配置し、
前記正極板又は前記負極板のうち、少なくとも一方の前記接続タブ部は、前記金属ケースと接続するためのケース接続部と、平面視で前記電極群を構成する各層における対向形状と略同じ大きさの折り畳み部と、を有する
ことを特徴とする扁平型電池。
【請求項２】
前記ケース接続部及び前記折り畳み部は、前記金属箔が露出している
ことを特徴とする請求項１に記載の扁平型電池。
【請求項３】
前記ケース接続部と前記折り畳み部とは、略同じ大きさである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の扁平型電池。
【請求項４】
前記ケース接続部は、前記折り畳み部よりも大きい
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の扁平型電池。
【請求項５】
前記電極群は、前記正極板と前記負極板とを九十九折りしてなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の扁平型電池。
【請求項６】
前記接続タブ部は、前記正極板と前記負極板との両方に配置され、前記正極板と前記負極板とで大きさが異なる
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の扁平型電池。
【請求項７】
金属箔の表面に活物質層が形成された帯形状の正極板及び負極板を有し、
前記正極板と前記負極板とが対向するように巻回又は折り畳むことにより複数の層を形成してなる電極群を、金属ケースに内包した扁平型電池の製造方法において、
前記金属ケースと接続するためのケース接続部と、平面視で前記電極群を構成する各層における対向形状と略同じ大きさの折り畳み部と、からなる接続タブ部を末端に有する前記正極板又は前記負極板を形成する電極板形成工程と、
前記正極板及び前記負極板を巻回又は折り畳み、前記電極群を形成する電極群形成工程と、
前記金属ケースを構成する第１の金属部材と、前記正極板又は前記負極板の一方の前記ケース接続部と、を電気的に接続する第１のケース接続工程と、
前記第１のケース接続工程の後に、前記第１の金属部材を、前記電極群の下面に平行に移動させることで、前記電極群を前記第１の金属部材に載置する電極群載置工程と、
前記金属ケースを構成する第２の金属部材と、前記正極板又は前記負極板の他方の前記ケース接続部と、を電気的に接続する第２のケース接続工程と、
前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを絶縁材料を介して嵌合又は接着して前記金属ケースを形成する金属ケース形成工程と、
を有することを特徴とする扁平型電池の製造方法。
【請求項８】
前記第１のケース接続工程は、溶接により前記第１の金属部材と一方の前記ケース接続部とを接続する
ことを特徴とする請求項７に記載の扁平型電池の製造方法。
【請求項９】
前記第２のケース接続工程は、押圧により前記第２の金属部材と他方の前記ケース接続
部とを接続する
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の扁平型電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は扁平型電池及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池は、金属箔の表面に活物質層（所定の活物質とバインダー剤との混合物）を設けてなる正極及び負極の電極板を、セパレータを介して電気的に絶縁した状態で対向させ、その間に電解液を介在させる構造を有している。
【０００３】
電極板同士が対向してなる構成を電極群と呼び、この電極群を所定の形状の電池ケースに収納し、電池ケースの所定の電極端子に、正極及び負極をそれぞれ電気的に接続することで、一次又は二次電池として機能する。
【０００４】
ボタン型やコインセル型二次電池に代表される扁平型電池は、多くの場合、電池ケースが金属で構成されており、それぞれの極性の電極端子を兼ねている。電池ケースは、正極の電極端子となるケースと、負極の電極端子となるケースとが電気的に絶縁された状態で嵌合や接着されるなどして固定されている（以降、電池ケースを金属ケースと称する。）。
【０００５】
特に近年、高機能携帯電話や小型情報端末等の携帯電子機器の進歩に伴い、搭載される電池もますます小型薄型化が求められており、扁平型電池が採用される場合が多くなってきている。同時に、このような電子機器の多機能化によって機器の消費電力も増大する傾向にあり、より電圧が高く、また電池の容量が大きい扁平型の一次、二次電池が求められている。こうした背景から、一次電池の場合は放電レートが高く、二次電池の場合は充放電レートが高く、しかも薄型かつ小型大容量の扁平型電池の提案が多くなされている。
【０００６】
扁平型電池は、小型で薄い形状であるため、金属ケースの限られたスペースの中で正極の電極板と負極の電極板とを対向させただけでは高い放電レート（二次電池の場合は充放電レート）において十分な蓄電量を確保できない。そこで、より多くの蓄電量を得るために、金属ケースよりも大きな面積の電極板を用いるものが多い。
【０００７】
そのような構成の扁平型電池にあっては、大きな面積の電極板を如何にして所定のサイズの金属ケースに収納するかが重要であって、それに関する技術も多くの提案がなされており、例えば、電極板を折り畳む構成が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
図１５を用いて特許文献１に開示された技術を説明する。
図１５は、特許文献１に開示された技術を説明する図であって、正極の電極版（以下、正極板と称する）３００と負極の電極板（以下、負極板と称する）４００とを示した図である。
図１５（ａ）は正極板３００を示した平面図、図１５（ｂ）は負極板４００を示した平面図、図１５（ｃ）は負極板４００の断面図、図１５（ｄ）は正極板３００と負極板４００とを折り畳んだ電極群５００を説明するために模式的に表した断面図である。
【０００９】
図１５（ａ）に示したように、正極板３００は金属箔の集電体６００の一方の面に、平面視で円形の活物質層からなる電極部３０１が所定の間隔を開けて複数形成されている。電極部３０１の下面は同じ大きさの集電体６００となっている。
【００１０】
同様に、図１５（ｂ）、図１５（ｃ）に示したように、負極板４００も金属箔の集電体
６０１の一方の面に、平面視で円形の活物質層からなる電極部４０１が所定の間隔を開けて複数形成されている。電極部４０１の下面は同じ大きさの集電体６０１となっている。
【００１１】
また、集電体６０１は、その端部が接続タブ部６０１ａとなっている。接続タブ部６０１ａは、電極板と金属ケースとを電気的に接続するためのタブであって、溶接等を行う部分である。
【００１２】
接続タブ部６０１ａは、電極部４０１よりも面積が小さく、平面視で矩形形状となっている。この接続タブ部６０１ａの長さが長いほど溶接等を行う際に電極部が邪魔にならず、作業性が向上する。
なお、正極板３００には接続タブ部はないが、これは、正極板は金属ケースとの接続を集電体６００との面接触により行うためである。
【００１３】
もちろん、正極板３００の集電体６００の端部を延設し、接続タブ部を設けるようにし、溶接等により金属ケースに接続してもよい。
【００１４】
図示しない金属ケースに納めるとき、正極板３００と負極板４００とを重ねて電極板５００を形成する。
詳しくは、図１５（ｄ）に示したように、正極板３００と負極板４００とのそれぞれの電極部同士を対向させて重ねる。その後、電極部の多方の面の集電体同士が対向するように折り畳むことで、電極板が交互に折り返す蛇腹構造の電極群５００を構成する。
【００１５】
なお、正極板３００と負極板４００との間にはセパレータを設けて双方を電気的に分離しているが、図面を見やすくするために省略している。
【００１６】
特許文献１に示した従来技術は、この電極群５００を図示しない金属ケースに収納し、集電体６００及び集電体６０１の接続タブ部６０１ａを、それぞれ金属ケースの所定の部分に電気的に接続して二次電池を構成する。このようにすることで、金属ケースよりも面積の大きな電極板を収納することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００３−１７１３２号公報（６頁〜７頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特許文献１に示した従来技術は、より大きな正極板と負極板とを折り畳んで収納することができるから、蓄電量を増やすことができるが、二次電池としてのサイクル特性が劣ること、及び製造過程での生産性が低いという課題がある。以下、図１６を用いて詳述する。
【００１９】
図１６は、特許文献１に示した従来技術の課題を説明するために模式的に示した二次電池の断面図である。図１６（ａ）は電極群の断面の変化を示す断面図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＸ−Ｘ´断面図である。
【００２０】
図１６において、符号９００は電極群５００を搭載した二次電池、符号１００は金属ケースを構成する正極缶、符号２００も金属ケースを構成する負極缶である。符号２０は正極缶１００と負極缶２００との間に設けるガスケットである。
【００２１】
二次電池９００を組み立てるとき、電極群５００を正極缶１００に載置し、予め接続タ
ブ部６０１ａと溶接等により電気的に接続しておいた負極缶２００を、ガスケット２０を介して嵌合させてなる。
【００２２】
このとき、二次電池９００には正極缶１００及び負極缶２００に上下方向に圧力Ｐが加わる。そうすると、電極群５００には圧縮する方向の機械的ストレスが加わる。この圧力Ｐは二次電池９００の使用状態においても印加されることがある。例えば、二次電池９００を搬送するときに強く把持してしまう場合である。
【００２３】
図１６（ａ）に示したように、電極群５００の上端面にあっては、負極缶２００と接続している接続タブ部６０１ａが折り畳まれている。
【００２４】
上述したように、負極板４００と負極缶２００との接続は、接続タブ部６０１ａを介して行う。具体的には、接続タブ部６０１ａを負極缶２００が置いてある位置まで引き伸ばし、そこで溶接等で接続する。その後に負極缶２００を正極缶１００の位置まで移動させる。このとき、負極板４００の接続タブ部６０１ａは、金属ケース内に収まるように折り畳まれるのである。接続タブ部６０１ａは、すでに説明したように電極部よりも小さく、平面視で矩形形状となっているから、電極群５００の上端面の一部分に畳まれる。
【００２５】
このような状態で、金属ケースに機械的ストレスが加わると、仮にその機械的ストレルが正極缶１００及び負極缶２００に均一に掛ったとしても、この折り畳まれた接続タブ部６０１ａがあるために、その機械的ストレスは、電極群５００には均一には加わらない。
【００２６】
すなわち、図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示したように、電極群５００にあっては、接続タブ部６０１ａが電極群５００に重なっている部分が、重なっていない部分に比べて、接続タブ部６０１ａの分だけ押し込まれてしまうのである。このため、領域Ｚにおいては、電極群５００を構成する正極板３００の電極部３０１、負極板４００の電極部４０１（共に図１５参照）の形状が段差のような形状に変化してしまう。
【００２７】
この領域Ｚにおける形状変化によって、正極板３００及び負極板４００、集電体６００及び集電体６０１、もちろん、図示はしないがセパレータにも局部的な歪みが生じ、素材（特に活物質層）の亀裂や劣化を生じて、電池としての寿命や信頼性を低下させてしまうのである。
【００２８】
また、正極板３００及び負極板４００の対向状態が平行平面ではなくなることから（つまり、金属ケース内にて電極板同士が平行に対向しない）、電極間の距離の一様性も失われ、例えばリチウムイオン二次電池の場合、正負の電極間でリチウムイオンの移動が不均一になり、二次電池としての充放電特性、すなわちサイクル特性が低下してしまうのである。
【００２９】
このような問題を解決するには接続タブ部６０１ａの長さを小さくすればよい。
しかし、そうすると、負極缶２００との電気的な接続の際に、長さに余裕がなくなり、正しく電気的接続ができなくなるばかりか、接続のための十分な作業領域の確保もできなくなり、作業性が低下してしまう。そして、結果として電池としての信頼性や生産性が低下してしまうという問題が生じる。
【００３０】
また逆に、接続タブ部６０１ａの長さを長くし、金属ケース内の空き領域に入れ込むことで、その折り畳み部分を電極群５００の上端面には設けないようにすることも考えられる。
しかし、電池容量を増やすために電極群５００は、金属ケース内に載置できる範囲において、できるだけ大きくするよう設計される。そのため、そもそも金属ケース内に余剰な
領域は殆どないか極わずかである。そのような小さな余剰領域に、無理に接続タブ部６０１ａを押し込もうとすると、断線や正極板３００との意図しない短絡などが発生し、電池としての生産性や歩留まりが低下してしまう。
【００３１】
本発明の目的は、上記課題を解決するためにある。すなわち、生産性や歩留まりを低下させることなく、電池の製造過程や完成状態においても電極群に歪みを生じることがなく、寿命や信頼性が低下しない扁平型電池を提供する。また、二次電池に応用した場合は、正極板と負極板との対向状態が平行平面になることで、サイクル特性に優れた二次電池を提供することもできる。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
上記課題を解決するため本発明の扁平型電池は下記記載の構成を採用する。
【００３３】
本発明の扁平型電池は、金属箔の表面に活物質層が形成された帯形状の正極板及び負極板を有し、正極板と負極板とが対向するように巻回又は折り畳むことにより複数の層を形成してなる電極群を、金属ケースに内包した扁平型電池において、接続タブ部を正極板又は負極板の末端に配置し、正極板又は負極板のうち、少なくとも一方の接続タブ部は、金属ケースと接続するためのケース接続部と、平面視で電極群を構成する各層における対向形状と略同じ大きさの折り畳み部と、を有することを特徴とする。
【００３４】
上記構成により、接続タブ部は平面視で電極群を構成する各層における対向形状と同じ大きさを有しているので電極群の厚みが一様になり、電極群に不均一な機械的ストレスが加わらない。また折り畳み部とケース接続部とで構成する接続タブ部により、効率的に金属ケースに接続できるので、電池としての特性や生産性が高まる。
【００３５】
さらに、ケース接続部及び折り畳み部は、金属箔が露出しているようにしてもよい。
【００３６】
これにより、全体の電池の厚みを薄くすることができ、応用範囲の広い扁平型電池が実現できる。
【００３７】
さらに、ケース接続部と折り畳み部とは、略同じ大きさであるようにしてもよい。
【００３８】
これにより、ケース接続部と折り畳み部とは同形状になり、正極板と負極板とが巻回又は折り畳まれた部分の厚みは一様になり、電極群に不均一な機械的ストレスが加わらないので電池としての信頼性が高まる。
【００３９】
さらに、ケース接続部は、折り畳み部よりも大きいようにしてもよい。
【００４０】
これにより、ケース接続部は電極群の外側に位置することが可能となるので、溶接可能な領域が広く確保され、ケース接続部と第1の金属又は第２の金属との接続が容易になり電池の生産性が高まる。
【００４１】
さらに、電極群は、正極板と負極板とを九十九折りしてなるようにしてもよい。
【００４２】
これにより、正極板と負極板とを簡単に折り畳むことができ、電極板を効率的に積層することができる。電池としての特性が向上するとともに薄型の電池を実現できる。
【００４３】
さらに、接続タブ部は、正極板と負極板との両方に配置され、正極板と負極板とで大きさが異なるようにしてもよい。
【００４４】
これにより、正極板と負極板とをそれぞれケースに接続する方法において、それぞれの接続部分における最適な方法が選択可能となり、電池の生産性が高まる。
【００４５】
上記課題を解決するため本発明の扁平型電池は下記記載の製造方法を採用する。
【００４６】
金属箔の表面に活物質層が形成された帯形状の正極板及び負極板を有し、正極板と負極板とが対向するように巻回又は折り畳むことにより複数の層を形成してなる電極群を、金属ケースに内包した扁平型電池の製造方法において、金属ケースと接続するためのケース接続部と、平面視で電極群を構成する各層における対向形状と略同じ大きさの折り畳み部と、からなる接続タブ部を末端に有する正極板又は負極板を形成する電極板形成工程と、正極板及び負極板を巻回又は折り畳み、電極群を形成する電極群形成工程と、金属ケースを構成する第１の金属部材と、正極板又は負極板の一方のケース接続部と、を電気的に接続する第１のケース接続工程と、第１のケース接続工程の後に、第１の金属部材を、電極群の下面に平行に移動させることで、電極群を第１の金属部材に載置する電極群載置工程と、金属ケースを構成する第２の金属部材と、正極板又は負極板の他方のケース接続部と、を電気的に接続する第２のケース接続工程と、第１の金属部材と第２の金属部材とを絶縁材料を介して嵌合又は接着して金属ケースを形成する金属ケース形成工程と、を有することを特徴とする。
【００４７】
これにより、扁平型電池の製造の際に、生産性や歩留まりを高くできる。
【００４８】
さらに、第１のケース接続工程は、溶接により第１の金属部材と一方のケース接続部とを接続するようにしてもよい。
【００４９】
これにより、第１の金属部材と一方のケース接続部との接続が確実になり、ケース接続部として例えばアルミニウムのような酸化膜を生じやすい金属が用いられた場合でも信頼性の高い扁平型電池が実現できる。
【００５０】
さらに、第２のケース接続工程は、押圧により第２の金属部材と他方のケース接続部とを接続してもよい。
【００５１】
これにより、第２の金属部材と他方のケース接続部との接続が容易になり、ケース接続部として例えば銅のような酸化膜を生じ難い金属を用いた場合には溶接に変えて押圧を用いる事が可能となり、生産効率の高い扁平型電池が実現できる。
【発明の効果】
【００５２】
本発明によれば、正極板と負極板とを巻回又は折り畳んで電極群を形成し、金属ケースに搭載しても、電極間距離が平行平面に均一になり電極部に形状変化を生じることもない。このため、長い寿命や高い信頼性を有する扁平型電池とすることができる。
また、折り畳み部とケース接続部とで構成する接続タブ部により、効率的に金属ケースに接続できるので、電池としての特性や生産性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態における扁平型電池の電極板の構造を示す平面図及び断面図である。
【図２】電極板を折り畳んで電極群を構成する様子を説明する平面図及び断面図である。
【図３】電極板を折り畳んで電極群を構成する様子を説明する平面図及び断面図である。
【図４】電極板を折り畳んで電極群を構成する様子を説明する平面図及び断面図である。
【図５】電極板を折り畳んで電極群を構成する様子を説明する平面図である。
【図６】電極板を折り畳んで電極群を構成する様子を説明する平面図である。
【図７】折り畳み終った電極群を説明する断面図である。
【図８】扁平型電池の製造工程を説明するフローチャートである。
【図９】折り畳み終った電極群と金属ケースとの接続の様子を説明する斜視図である。
【図１０】折り畳み終った電極群を金属ケースに組み込む様子を説明する断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の変形例を説明する斜視図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の変形例における折り畳み終った電極群を金属ケースに組み込む様子を説明する断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における扁平型電池を構成する電極板の構造を説明する平面図である。
【図１４】比較のために例示した第１実施形態の電極群及びその他の電極群の例を説明する斜視図である。
【図１５】特許文献１に示した従来技術を説明する平面図及び断面図である。
【図１６】特許文献１に示した従来技術の問題点を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
本発明は、金属箔の表面に活物質層が形成された帯形状の正極板と負極板とを積層して形成した電極群を有する扁平型電池である。正極板又は負極板の末端には接続タブ部を備えている。
接続タブ部は、金属ケースと接続するためのケース接続部と、平面視で電極群を構成する各層における電極板の対向形状と略同じ大きさの折り畳み部とからなる。
【００５５】
正極板及び負極板は、金属箔の表面の所定の部分に形成された活物質層（所定の活物質とバインダー剤との混合物）が電極部となっているので、平面視で電極群を構成する各層における電極板の対向形状とはこの電極部を指すものである。
【００５６】
このように、電極部と同等の形状の接続タブ部を有する構成とすることで、正極板と負極板とを巻回又は折り畳んで電極群を形成しても、重なる各層にあっては、外部から圧力が加わっても電極群に不均一な機械的ストレスが加わらない。これにより、信頼性やサイクル特性や生産性を向上した扁平型電池が実現できる。
【００５７】
以下、扁平型電池の実施形態を説明する。
実施形態として、特に限定するものではないが、一例として扁平型二次電池を例にする。そして、次のような構成を用いるものとして説明する。
【００５８】
正極板は、正極集電体（金属箔）にアルミニウム箔を用いる。例えばその厚みは、２０μｍである。
その表面に、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ2）、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）等の正極活物質と、アセチレンブラック等の導電剤及び、ポリフッ化ビニリデン等のバインダー剤との混合物で構成した活物資層を形成する。この活物質層を所定の形状に形成することで、正極板の電極部となる。
【００５９】
負極板は、負極集電体に銅箔を用いる。例えばその厚みは、２０μｍである。
その表面に、グラファイト等の負極活物質とポリフッ化ビニリデン等のバインダー剤と
の混合物で構成した活物資層を設ける。この活物質層を所定の形状に形成することで、負極板の電極部となる。
【００６０】
セパレータは、微多孔性ポリエチレンフィルムを用いる。正極板と負極板とを電気的に隔離し、且つ微細孔を通ってイオンが移動する材質からなる従来の構成であり特に発明の主要部をなすものではないので、本実施形態の説明においては図示を省略している。
【００６１】
電極群は、このような正極板と負極板とを折り畳むか巻回して、互いが対向するように積層して形成する。その形態は、正極板と負極板とを九十九折りに折り畳んでなる。
【００６２】
九十九折りとは、帯形状の２つ構造物の一部を重ね、交互に折り畳む公知の手法である。本実施形態では、正極板及び負極板を構成する互いの電極部同士を重ね、正極板と負極板とを交互に折り畳むことで九十九折りとする。
【００６３】
金属ケースは、正極側の電源端子となる外装ケース（いわゆる正極缶）と負極側の電源端子となる封口ケース（いわゆる負極缶）とを、絶縁材料のガスケットを介して勘合する構成である。それらケースは、導電性を有する材料であり、例えば、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属材料、あるいはステンレスにニッケルメッキを施した材料等から構成する。
【００６４】
電解液は、金属ケースに電極群と共に封入されるもので、その材質は、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4） 、ホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ4）のようなリチウム塩とエチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）のような溶媒を用いることができるが、特に発明の主要部をなすものではないので、本実施形態の説明においては図示を省略している。
【００６５】
なお、説明にあっては、その説明及び図は一実施形態であって、これに限定されるものではない。また、図面における寸法は実際の形状を反映したものではなく図面を見やすくするため、一部誇張して記載している場合がある。
【００６６】
なお、発明に直接関係しない一部の要素は省略し、各実施形態において同一又は相当する要素には同一番号を付与して重複する説明は省略するものとする。
【００６７】
以下図面により扁平型電池の第１実施形態について説明する。
図１〜図９は、第１実施形態における扁平型電池を示し、図１は電池を構成する電極板の構造を説明する平面図及び断面図である。
図２〜図６は、図１に示す電極板を用いた電極群の製造方法を説明する平面図及び部分断面図である。正極板と負極板とを九十九折りしてなる様子を説明する図である。
図７は、折り畳み終った電極群の様子を説明する断面図である。
【００６８】
図８は、第１実施形態における扁平型電池の製造工程を説明するフローチャートである。図９は、扁平型電池の折り畳まれた状態を示す斜視図であり、図１０は電極群を金属ケースに組み込む工程を説明する断面図である。
【００６９】
［第１実施形態における電極板の構造説明：図１］
まず、図１を用いて第１実施形態における扁平型電池の正極板及び負極板の構造を説明する。
図１（ａ）は、扁平型電池１の正極板４１の平面図であり、図１（ｂ）は、帯形状の正極板４１の長手方向の略中心部分の断面図である。
また、図１（ｃ）は、扁平型電池１の負極板４３の平面図であり、図１（ｄ）は、帯形
状の負極板４３の長手方向の略中心部分の断面図である。
【００７０】
［正極板の説明］
まず、正極板４１について説明する。
図１（ａ）に示すように、正極板４１は、帯形状の金属箔４１ｐの表面の所定の部分に複数の活物質層を設けている。図１（ｂ）に示すように、活物質層はこの例では、９箇所に設けている。活物質層は平面視で例えば八角形で構成している。これら活物質層は、正極板４１の電極部となり、正極部４１１〜正極部４１９と称する。金属箔４１ｐの表面及び裏面に離間して設ける各正極部の間は連結部４１ｒと称する。この連結部４１ｒは、活物質層が設けられておらず金属箔４１ｐが露出している状態となっている。
【００７１】
活物質層は、金属箔４１ｐの表面には、図面左から正極部４１２、４１３、４１６、４１７の４つを互いに離間して設けている。金属箔４１ｐの裏面には、図面左から正極部４１１、４１４、４１５、４１８、４１９の５つを互いに離間して設けている。
【００７２】
なお、電極板には表面や裏面といった概念はあまり意味を持たないが、電極板のどちらの面にどの電極部を設けているかを説明しやすくするために、表面及び裏面と表現している。
正極板４１は、図１（ｂ）において図面上方が表面、下方が裏面と定義している。以降、この定義により表面及び裏面と表現して説明する。
【００７３】
これら９つの電極部の配置は、次のようになっている。
金属箔４１ｐの表面の一方の端部に位置する正極部４１２と、金属箔４１ｐを挟んで正極部４１２と相対するように金属箔４１ｐの裏面に正極部４１１を設けている。以下同様に、金属箔４１ｐを挟み、正極部４１３と正極部４１４とが、正極部４１６と正極部４１５とが、正極部４１７と正極部４１８とがそれぞれ設けてある。金属箔４１ｐの裏面に位置する正極部４１９と平面的に重なる位置の金属箔４１ｐの表面には接着層４１ｇが設けてある。
【００７４】
接着層４１ｇは、正極板４１を折り畳んだり巻回するときに折り曲げた部分や巻いた部分がばらけたり広がったりしないようにする目的で設ける固定用の粘着層である。例えば、ポリイミドフィルムを基材にした絶縁性のテープなど、知られた接着物で構成することができる。
【００７５】
接着層４１ｇは、平面視で電極群を構成する各層における対向形状、つまり１つの電極部（正極部４１１〜正極部４１９のそれぞれ）と略同じ大きさである。また、その厚みは、特に制限はないが、この接着層４１ｇの厚さは薄くする方が好ましい。なぜなら、折り畳んだ電極群の厚さも薄くできるからである。
【００７６】
正極板４１の他方の端部（以降、末端と称する）には、接続タブ部４１ｓを備えている。
この接続タブ部４１ｓは、ケース接続部４１ｃと折り畳み部４１ｔとからなり、正極部４１１〜正極部４１９に近い方が折り畳み部４１ｔであり、正極板４１の最も端部がケース接続部４１ｃとなっている。
【００７７】
折り畳み部４１ｔは、金属箔４１ｐの表面を表面４１ｔ１、金属箔４１ｐの裏面を裏面４１ｔ２と称することにする。折り畳み部４１ｔは、図１に示す例では、平面視で電極群を構成する各層における対向形状、つまり１つの電極部（正極部４１１〜正極部４１９のそれぞれ）と略同じ大きさである。なお、この実施形態では形状も略同じにしている。
【００７８】
折り畳み部４１ｔの表面４１ｔ１及び裏面４１ｔ２は、金属箔４１ｐが露出している。図示はしないが、折り畳み部４１ｔは、導電性のフィルム等で覆うようにしてもよい。
【００７９】
ケース接続部４１ｃは、金属箔４１ｐの表面を表面４１ｃ１、金属箔４１ｐの裏面を裏面４１ｃ２と称することにする。ケース接続部４１ｃは、図１に示す例では、平面視で電極群を構成する各層における対向形状、つまり１つの電極部（正極部４１１〜正極部４１９のそれぞれ）と略同じ大きさである。なお、この実施形態では形状も略同じにしている。
【００８０】
ケース接続部４１ｃの裏面４１ｃ２には接続部材層４１ｃｎを設けている。この接続部材層４１ｃｎは、正極板４１をケース接続部４１ｃを介して後述する金属ケースと電気的に接続する際に用いるものである。この接続部材層４１ｃｎは、ケース接続部４１ｃと略同じ形状及び大きさである。
【００８１】
接続部材層４１ｃｎは、正極板４１と金属ケースとを溶接により接続する場合は、溶接に用いる金属層となる。その場合、例えば、ステンレス層とすることができる。
【００８２】
本実施形態では、正極板４１と金属ケースとを溶接で接続する例とする。このため、この接続部材層４１ｃｎは、例えばステンレスを主成分とする金属層である。
【００８３】
また、正極板４１と金属ケースとを溶接する際は、接続部材層４１ｃｎと金属ケースとを接触させ、加熱することで金属ケースと接続部材層４１ｃｎとの合金化を行う。詳細は、後述する。
【００８４】
このように、折り畳み部４１ｔ及びケース接続部４１ｃを、１つの電極部（正極部４１１〜正極部４１９のそれぞれ）と略同じ大きさとすることで、後述する電極群を折り畳んで構成する際に、その対向する電極部が段差のような形状に変化することはなく、正極板と負極板とが平行に対向できるようになる。
【００８５】
［負極板の説明］
次に、負極板４３について説明する。
図１（ｃ）に示すように、負極４３は、帯形状の金属箔４３ｐの表面の所定の部分に複数の活物質層を設けている。図１（ｄ）に示すように、活物質層はこの例では、９箇所に設けている。活物質層は平面視で例えば八角形で構成している。これら活物質層は、負極板４３の電極部となり、負極部４３１〜負極部４３９と称する。金属箔４３ｐの表面及び裏面に離間して設ける各負極部の間は連結部４３ｒと称する。この連結部４３ｒは、活物質層が設けられておらず金属箔４３ｐが露出している状態となっている。
【００８６】
活物質層は、金属箔４３ｐの表面には、図面左から負極部４３８、４３７、４３４、４３３の４つを互いに離間して設けている。金属箔４３ｐの裏面には、図面左から負極部部４３９、４３６、４３５、４３２、４３１の５つを互いに離間して設けている。
【００８７】
なお、負極板４３も上述の正極板４１と同様に、表面や裏面といった概念はあまり意味を持たないが、説明しやすいように、図１（ｄ）において図面上方が表面、下方が裏面と定義している。そして、以降、この定義により表面及び裏面と表現して説明する。
【００８８】
これら９つの電極部の配置は次のようになっている。
金属箔４３ｐの表面の一方の端部に位置する負極部４３８と、金属箔４３ｐを挟んで負極部４３８と相対するように金属箔４３ｐの裏面に負極部４３９を設けている。以下同様に、金属箔４３ｐを挟み、負極部４３７と負極部４３６とが、負極部４３４と負極部４３
５とが、負極部４３３と負極部４３２とがそれぞれ設けてある。金属箔４３ｐの裏面に位置する負極部４３１と平面的に重なる位置の金属箔４３ｐの表面には接着層４３ｇが設けてある。
【００８９】
接着層４３ｇは、正極板４１の接着層４１ｇと同様に、負極板４３を折り畳んだり巻回するときに折り曲げた部分や巻いた部分がばらけたり広がったりしないようにする目的で設ける固定用の粘着層である。その平面的な大きさと厚さの関係も正極板４１の接着層４１ｇと同様に、つまり１つの電極部（負極部４３１〜負極部４３９のそれぞれ）と略同じ大きさであり、その厚みは、できるだけ薄い方が好ましい。
【００９０】
負極板４３の他方の端部、つまり負極板４３の末端には、接続タブ部４３ｓを備えている。
この接続タブ部４３ｓは、金属箔４３ｐの表面を表面４３ｃ１、金属箔４３ｐの裏面を裏面４３ｃ２と称することにする。
この接続タブ部４３ｓは、平面視で電極群を構成する各層における対向形状、つまり負極部と略同じ形状及び大きさである。表面４３ｃ１、裏面４３ｃ２は、金属箔４３ｐが露出している。この裏面４３ｓｎは、負極板４３を金属ケースと電気的に接続する際に用いるものである。図示はしないが、表面４３ｃ１及び裏面４３ｃ２は、導電性のフィルム等で覆うようにしてもよい。
【００９１】
本実施形態では、負極板４３と金属ケースとを面接触で接続する例とする。このため、裏面４３ｃ２は金属箔４３ｐが露出しているものとする。なお、この金属ケースとの接続については、後述する。
【００９２】
［第１実施形態における電極群の形成方法の説明：図１〜図７］
次に、図１〜図７を用いて電極群の形成方法を説明する。
なお、電極群の形成にあっては、すでに説明しているように、正極板と負極板とのそれぞれの電極部同士を重ねて交互に折り畳む、九十九折りにて形成する例で説明する。
【００９３】
図２（ａ）、図３（ａ）、図４（ａ）、図５、図６は、正極板４１と負極板４３との九十九折りによる電極群の形成工程を説明する平面図、図２（ｂ）、図３（ｂ）、図４（ｂ）は、それぞれ図２（ａ）、図３（ａ）、図４（ａ）に示す正極板４１と負極板４３との重なり部分Ｑ（点線で示す）の部分断面図である。
そして、図７は、図６（ｃ）に示す切断線Ｙ−Ｙ´で切断した様子を示す断面図である。
【００９４】
［折り畳みの準備］
まず、負極板４３の裏面側を図面の手前側に向けて配置する。
この状態では、負極板４３を構成する負極部４３９、４３６、４３５、４３２、４３１、接続タブ部４３ｓの裏面４３Ｃ２が図面の手前側に見えている。
【００９５】
そして、正極板４１の表面側を図面の手前側に向けて配置する。
この状態では、正極板４１を構成する正極部４１２、４１３、４１６、４１７、接着層４１ｇ、接続タブ部４１ｓを構成する折り畳み部４１ｔの表面４１ｔ、ケース接続部４１ｃの表面４１ｃ１が図面の手前側に見えている。
【００９６】
その後、双方の電極を平面的に９０度ずれるように配置する。
【００９７】
［第１回目の折り畳み：図２（ａ）］
次に、図２（ａ）に示すように、負極板４３の負極部４３１と正極板４１の正極部４１
１とが対向するように負極板４３の上部に正極板４１を重ねる。
【００９８】
次に、負極板４３の表面４３ｃ１が接着層４３ｇと接するように（図１（ｄ）も参照）、矢印Ｆ１の方向に折り畳む。なお、この作業は電極群を形成し終わってから行ってもよい。
【００９９】
次に、負極板４３の負極部４３２と負極部４３１（すでに正極板４１と重なっている）との間の連結部４３ｒを通る折り曲げ線Ｂ１を規定する。
【０１００】
そして、折り曲げ線Ｂ１を谷にして、負極板４３を矢印Ｆ２の方向に折り畳む。
これにより、負極板４３の負極部４３２は、正極板４１の正極部４１２の上に重なる。
【０１０１】
この結果、図２（ｂ）に示すように、重なり部分Ｑにおいては、負極板４３の上に正極板４１が積層される。
負極板４３の最下部は接続タブ部４３ｓとなっている。なお、最も底面は負極板４３の裏面４３ｃ２となっており、この裏面４３ｃ２と後述する金属ケースとが接続される。
【０１０２】
［第２回目の折り畳み：図３（ａ）］
次に、図３（ａ）に示すように、正極板４１の正極部４１３と正極部４１２（図面上はその正極部４１２の上部には負極板４３の負極部４３３が重なっている）との間の連結部４１ｒに、折り曲げ線Ｂ２を規定する。
【０１０３】
そして、折り曲げ線Ｂ２を谷にして、正極板４１を矢印Ｆ３の方向に折り畳む。
これにより、正極板４１の正極部４１３は、負極板４３の負極部４３３の上に重なる。
【０１０４】
この結果、図３（ｂ）に示すように、重なり部分Ｑにおいては、正極板４１の上に負極板４３が積層される。
【０１０５】
［第３回目の折り畳み：図４（ａ）］
次に、図４（ａ）に示すように、負極板４３の負極部４３４と負極部４３３（図面上はその負極板４３３の上部には正極板４１の正極部４１４が重なっている）との間の連結部４３ｒに、折り曲げ線Ｂ３を規定する。
【０１０６】
そして、折り曲げ線Ｂ３を谷にして、負極板４３を矢印Ｆ４の方向に折り畳む。
これにより、負極板４３の負極部４３４は、正極板４１の正極部４１４の上に重なる。
【０１０７】
この結果、図４（ｂ）に示すように、重なり部分Ｑにおいては、正極板４１の上に負極板４３が積層される。
【０１０８】
このように正極板４１と負極板４３とを、双方が重なっている部分の直近の連結部４１ｒ又は連結部４３ｒに折り曲げ線を規定し、その折り曲げ線を谷にして正極板４１又は負極板４３を折り畳む作業を交互に繰り返すのである。
以降は、重なり部分Ｑの断面図を用いず、最後の折り畳み作業まで平面図を用いて順次説明する。
【０１０９】
［第４回目の折り畳み：図５（ａ）］
次に、図５（ａ）に示すように、正極板４１の正極部４１５と正極部４１４（図面上ではその正極部４１４の上部には負極板４３の負極部４３５が重なっている）との間の連結部４１ｒに、折り曲げ線Ｂ４を規定する。
そして、この折り曲げ線Ｂ４を谷にして、正極板４１を矢印Ｆ５の方向に折り畳む。
これにより、正極板４１の正極部４１５は、負極板４３の負極部４３５の上に重なる。
【０１１０】
［第５回目の折り畳み：図５（ｂ）］
次に、図５（ｂ）に示すように、負極板４３の負極部４３６と負極部４３５（図面上ではその負極部４３５の上部には正極板４１の正極部４１６が重なっている）との間の連結部４３ｒに、折り曲げ線Ｂ５を規定する。
そして、この折り曲げ線Ｂ５を谷にして、負極板４３を矢印Ｆ６の方向に折り畳む。
これにより、負極板４３の負極部４３６は、正極板４１の正極部４１６の上に重なる。
【０１１１】
［第６回目の折り畳み：図５（ｃ）］
次に、図５（ｃ）に示すように、正極板４１の正極部４１７と正極部４１６（図面上ではその正極部４１６の上部には負極板４３の負極部４３７が重なっている）との間の連結部４１ｒに、折り曲げ線Ｂ６を規定する。
そして、この折り曲げ線Ｂ６を谷にして、正極板４１を矢印Ｆ７の方向に折り畳む。
これにより、正極板４１の正極部４１７は、負極板４３の負極部４３７の上に重なる。
【０１１２】
［第７回目の折り畳み：図６（ａ）］
次に、図６（ａ）に示すように、負極板４３の負極部４３８と負極部４３７（図面上ではその負極部４３７の上部には正極板４１の正極部４１８が重なっている）との間の連結部４３ｒに、折り曲げ線Ｂ７を規定する。
そして、この折り曲げ線Ｂ７を谷にして、負極板４３を矢印Ｆ８の方向に折り畳む。これにより、負極板４３の負極部４３８は、正極板４１の正極部４１８の上に重なる。
【０１１３】
［第８回目の折り畳み：図６（ｂ）］
そして最後に、図６（ｂ）に示すように、正極板４１の正極部４１９と正極部４１８（図面上ではその正極部４１８の上部には負極板４３の負極部４３９が重なっている）との間の連結部４１ｒに、折り曲げ線Ｂ８を規定する。
そして、この折り曲げ線Ｂ８を谷にして、正極板４１を矢印Ｆ９の方向に折り畳む。
これにより、正極板４１の正極部４１９は、負極板４３の負極部４３９の上に重なる。
【０１１４】
以上で正極板４１と負極板４３との九十九折りによる折り畳みは終了し、電極群が構成される。その様子を平面で示す図が図６（ｃ）である。そして、図６（ｃ）に示す切断線Ｙ−Ｙ´で切断した様子を図７に示す。符号５０は電極群である。
【０１１５】
図７に示すように、電極群５０は、正極板４１と負極板４３とを交互に積層してなり、電極群５０の最も上面は、正極板４１の接着層４１ｇ、接続タブ部４１ｓの表面４１ｔ１及び表面４１ｃ１である。また、電極群５０の最も下面は、負極板４３の接続タブ部４３ｓの裏面４３ｃ２となっている。このように、最も上面と最も下面に正極板４１と負極板４３とを分けることで、後述する金属ケースへの組み込みがしやすくなるのである。
【０１１６】
なお、正極板４１の接続タブ部４１ｓが折り畳まれていないのは、後述する金属ケースとの電気的な接続のためである。
【０１１７】
［扁平型電池の製造方法の説明：図８〜図１０］
次に、主に図８〜図１０を用いて扁平型電池の製造方法を説明する。
まず、すでに説明した電極板及びそれを折り畳んでなる電極群５０を、扁平型電池を構成する金属ケースへ組み込む様子を説明する。
図８は、製造工程を示すフローチャートである。図９は、電極群５０を金属ケースに載置する様子を模式的に示す斜視図である。図１０は、電極群５０を金属ケースに組み込み接続タブ部を電気的に接続する様子を説明するための断面図である。
【０１１８】
図９、図１０において、符号１０は外装ケース、符号２０はガスケット、符号３０は封口ケースである。これらで金属ケースを構成する。なお、本実施形態では、ガスケット２０は封口ケース３０の周囲に予め設けている例で説明する。
【０１１９】
［電極板形成工程ＳＴ１の説明］
図８に示す電極板形成工程ＳＴ１は、正極板４１及び負極板４３を形成する工程である。
まず、正極板４１の形成について説明する。
正極板４１の金属箔４１ｐとなる所定の形状のアルミニウム箔を用意する。そのアルミニウム箔に正極板４１となる部分を規定する。生産性を考慮に入れると、アルミニウム箔は、複数の正極板４１を得られるサイズにすることが望ましい。
【０１２０】
このアルミニウム箔の両面に、ニッケル酸リチウムなどの正極活物質と、アセチレンブラック等の導電剤及びポリフッ化ビニリデン等のバインダー剤と、の混合物で構成した活物資層を形成する。その形成は液状となる上記材料を所定の膜厚（例えば、５０μｍ）となるように塗布し、所定の温度で乾燥（例えば、常温で数十分）してなる。
【０１２１】
その後、正極の活物質層が形成されたアルミニウム箔から正極板４１となる帯状の板材を切り出す。
そして、連結部４１ｒ、接続タブ部４１ｓの部分に相当する領域の正極活物質を除去することで、正極部４１１〜正極部４１９、接続タブ部４１ｓが規定され、正極板４１が完成する。
【０１２２】
除去にあっては、特に限定しないが、先端がへら状となる治具による削り出しで行うことができる。
もちろん、予めアルミニウム箔の所定の部分にマスクを施し、正極活物質が塗布されないようにすることもできる。
【０１２３】
なお、アルミニウム箔からの切り出し前に上述の正極の活物質の部分的な除去を行ってもかまわない。例えば、金属箔に活物質層を塗布した後、乾燥する前に除去を行ってもよい。
【０１２４】
そして、正極板４１の正極部４１９の金属箔４１ｐを挟み、その表面に接着層４１ｇを形成する（図１を参照）。
この接着層４１ｇは、接着テープ層とすれば、この後に行う負極板４３との折り畳み後に装着してもかまわない。
【０１２５】
そして、正極板４１のケース接続部４１ｃの裏面４１ｃ２に接続部材層４１ｃｎを形成する。
この接続部材層４１ｃｎは、ステンレスを主成分とする金属層とすれば、所定の形状にしたステンレス片を裏面４１ｃ２に載置して、公知の接着剤にて脱落しないように軽く固定しておくとよい。なお、この後に行う金属ケースとの溶接の直前に装着してもかまわない。
【０１２６】
次に、負極板４３の形成について説明する。
負極板４３の金属箔４３ｐとなる所定の形状の銅箔を用意する。その銅箔に負極板４３となる部分を規定する。正極板４１と同様に生産性を考慮に入れると、銅箔は、複数の負極板４３を得られるサイズにすることが望ましい。
【０１２７】
この銅箔の両面に、グラファイト等の負極活物質と、ポリフッ化ビニリデン等のバインダー剤と、の混合物で構成した活物資層を形成する。その形成は液状となる上記材料を所定の膜厚（例えば、５０μｍ）となるように塗布し、所定の温度で乾燥（例えば、常温で数十分）してなる。
【０１２８】
その後、負極の活物質層が形成された銅箔から負極板４３となる帯状の板材を切り出す。
そして、連結部４３ｒ、接続タブ部４３ｓの部分に相当する領域の負極活物質を除去することで、負極部４３１〜負極部４３９、接続タブ部４３ｓが規定され、負極板４３が完成する。活物質層の部分的な除去は、正極板４１の場合と同様な手法を用いることができ、もちろん、銅箔からの切り出し前に上述の負極の活物質の部分的な除去を行ってもかまわない。
【０１２９】
そして、負極板４３の所定の部分に接着層４３ｇを形成する。
この接着層４３ｇは、正極板４１の接着層４１ｇと同様に接着テープ層とすれば、この後に行う正極板４１との折り畳み後に装着してもかまわない。
【０１３０】
ここで、セパレータについて説明しておく。
セパレータは、すでに説明した通り微多孔性ポリエチレンフィルムを用いることができる。セパレータは正極板や負極板と同様に、独立して双方の電極板の間に設けてもよいが、よく知られているように、その形状を袋状にして、正極板４１又は負極板４３のどちらかを包むようにし、その周囲を閉じるような形状にしてもかまわない。そうすることで、電極群５０形成のために折り畳むときに作業がしやすくなるというメリットもある。
【０１３１】
例えば、正極板４１を包む場合、正極板４１の接続タブ部４１ｓと接着層４１ｇを設ける部分の金属箔４１ｐの部分とを露出するよう形成する。
【０１３２】
もちろん、接着層４１ｇは、セパレータで正極板４１を包み込んだ後に設けてもかまわない。その際は、図１（ｂ）に示すように、金属箔４１ｐの正極部４１９と対向する位置に設けることは無論である。
【０１３３】
すでに説明したように、電極群５０は正極板４１と負極板４３とを積層してなるので、平面視では電極群５０を構成する各層における電極板同士の対向形状は、正極板４１の１つの電極部（正極部４１１〜正極部４１９のそれぞれ）又は負極板４３の１つの電極部（負極部４３１〜負極部４３９のそれぞれ）と略同じ形状及び大きさとなっている。
【０１３４】
電極群５０は、搭載される金属ケースにおいて電極群５０を載置するエリアに無駄なスペースが生じないよう、予めこの１つの電極部の平面視のサイズを決める。
したがって、上述の正極板４１及び負極板４３の形成において、それぞれの電極部のサイズもこれに鑑みて決めるのである。
【０１３５】
［電極群形成工程ＳＴ２の説明］
図８に示す電極群形成工程ＳＴ２は、正極板４１と負極板４３と巻回又は折り畳んで、正極板と負極板とが積層した電極群を形成する工程である。
この工程については、すでに九十九折りを用いた折り畳みにより電極群を形成する様子を、図２〜図７を用いて詳述したので、説明は省略する。
【０１３６】
［第１のケース接続工程ＳＴ３の説明］
図８に示す第１のケース接続工程ＳＴ３は、金属ケースを構成する第１の金属部材と、正極板又は負極板の一方のケース接続部と、を電気的に接続する工程である。
【０１３７】
説明にあっては、金属ケースを構成する第１の金属部材として外装ケース１０、これと電気的に接続する電極板を正極板４１として説明する。
【０１３８】
図９に示すように、扁平型電池の金属ケースを構成する外装ケース１０は、正極側の電源端子であり正極缶とも呼ばれる。同様に、封口ケース３０は、負極側の電源端子であり負極缶とも呼ばれる。その材質は、例えばステンレスである。ガスケット２０は絶縁材料で構成し、電源端子間を電気的に絶縁すると共に、外部から水分やごみなどの不純物の侵入を防止する。
【０１３９】
図９に示す電極群５０は、図６（ｃ）及び図７の状態から図面上の上下を反転した状態となっており、電極群５０の上面側に負極板４３の接続タブ部４３ｓの裏面４３ｃ２があり、正極板４１の接続タブ部４１ｓは電極群５０の下面側にある。後述するが、電極群５０はこの向きで金属ケースに載置される。
【０１４０】
まず、図９に示すように、正極板４１の接続タブ部４１ｓの表面４１ｃ１と外装ケース１０の正極接続部１０ａとを密着させる。表面４１ｃ１は、金属箔４１ｐが露出しているので、正極接続部１０ａと金属同士が接触している状態である。このとき、電極群５０は外装ケース１０の外側、つまり正極接続部１０ａと平面的に重ならないような離れた位置に、図示しない治具などに載置するなどしておく。
【０１４１】
次に、図１０（ａ）に示すように、正極板４１の接続部材層４１ｃｎに抵抗溶接ヘッドＴＨを矢印Ｋ方向から密着させる。正極板４１の金属箔４１ｐは、例えばアルミニウムであり、接続部材層４１ｃｎはステンレスである。抵抗溶接ヘッドＴＨに電流を印加することで、接続部材層４１ｃｎ、金属箔４１ｐ、外装ケース１０は融点以上の温度まで加熱される。すると、これらの金属の合金層４１ｋが形成される。これにより、正極板４１と外装ケース１０とは電気的に接続されることになる。
【０１４２】
図１０（ａ）に示すように、外装ケース１０の上部から矢印Ｋに沿って抵抗溶接ヘッドＴＨを移動させても、正極板４１にはケース接続部４１ｃと折り畳み部４１ｔとからなる接続タブ部４１ｓが設けてあるため（図１も参照）、電極群５０はその分だけ外装ケース１０より離れた位置に退避させておくことができる。このため、溶接作業を妨害することはない。また、溶接時に生じる熱の影響も電極群５０は受けにくくなるというメリットもある。
【０１４３】
なお、図１０においては、合金層４１ｋは、図面を見やすくするため所定の厚さの膜状に記載しているが、図８に示す正極接続部１０ａにおいて合金化しているため、実際には境界が明瞭な状態にはなってはいない。
【０１４４】
［電極群載置工程ＳＴ４の説明］
図８に示す電極群載置工程ＳＴ４は、第１の金属部材（外装ケース１０）を、電極群５０の下面に平行に移動させることで、電極群５０を第１の金属部材（外装ケース１０）に載置する工程である。
【０１４５】
正極板４１と外装ケース１０との溶接が終了し、矢印Ｋとは反対の方向などに抵抗溶接ヘッドＴＨを移動させた後（適宜、冷却時間を設ける）、図１０（ａ）に示す矢印Ｌの方向に外装ケース１０をスライドさせ、電極群５０の下部に移動させる。
この外装ケース１０の移動は、図示はしないが移動レール等を備えた公知の治具などにより行う。
【０１４６】
このとき、正極板４１は連結部４１ｒ（図１参照）の部分で折られ、正極板４１を構成する折り畳み部４１ｔの裏面４１ｔ２は合金層４１ｋと対向するように折り畳まれる。
【０１４７】
次に、図１０（ｂ）に示すように、電極群５０を降下させ、外装ケース１０に納める。
この電極群５０の移動は、図示はしないが移動レール等を備えた公知の治具や電極群５０を把持して移動可能な治具などにより行う。
【０１４８】
このとき、正極板４１を構成する折り畳み部４１ｔの表面４１ｔ１は接着層４１ｇと対向するように折り畳まれる。
【０１４９】
もちろんこの説明は一例であるから、正極板４１と外装ケース１０との溶接が終了した後などに、予め折り畳み部４１ｔの裏面４１ｔ２にも接着層を設けていても構わない。
そうすると、合金層４１ｋと電極群５０とがより強固に固定できる。
【０１５０】
［電解液注入工程ＳＴ５の説明］
図８に示す電解液注入工程ＳＴ５は、金属ケース内に電解液を注入する工程である。
すでに説明した工程で電極群５０は金属ケースを構成する外装ケース１０に載置されたので、電解液を注入する。電解液は、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）などのリチウム塩やエチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）のような溶媒を用いることができ、図示はしないが、公知の滴下装置により適量が注入される。
【０１５１】
［第２のケース接続工程ＳＴ６の説明］
図８に示す第２のケース接続工程ＳＴ６は、金属ケースを構成する第２の金属部材と、正極板又は負極板の一方のケース接続部と、を電気的に接続する工程である。
【０１５２】
説明にあっては、金属ケースを構成する第２の金属部材として封口ケース３０、これと電気的に接続する電極板を負極板４３として説明する。
【０１５３】
負極板４３の接続タブ部４３ｓは金属箔４３ｐが露出している。この裏面４３ｃ２と封口ケース３０とを電気的に接続させる。この金属箔４３ｐは、例えば銅である。封口ケース３０は、例えばステンレスである。双方は、図示はしないが、公知の導電性接着剤や導電性テープなどを用いて接着することができる。
【０１５４】
なお、第２のケース接続工程ＳＴ６は、電池形成のための最後の工程である金属ケース形成工程ＳＴ７と同時に行うこともできる。その様子を次に説明する。
【０１５５】
［金属ケース形成工程ＳＴ７の説明］
図８に示す金属ケース形成工程ＳＴ７は、第１の金属部材（外装ケース１０）と第２の金属部材（封口ケース３０）とを絶縁材料（ガスケット２０）を介して嵌合又は接着して金属ケースを形成する工程である。
【０１５６】
図１０（ｃ）に示すように、電極群５０と図示しない電解液を入れた外装ケース１０に、封口ケース３０を嵌合させる。
まず、例えばステンレスで構成した封口ケース３０の外周部分にガスケット２０を嵌め込んだ構造体を形成しておく。
そして、封口ケース３０を矢印Ｎの方向から嵌め込み、適度に押圧し外装ケース１０と嵌合させる。その後、外装ケース１０と封口ケース３０との間をかしめるなどしてもよい。
【０１５７】
このとき、上述の第２のケース接続工程ＳＴ６を行わなくとも、つまり、負極板４３の接続タブ部４３ｓの裏面４３ｃ２と封口ケース３０とが導電性接着剤や導電性テープなどを用いて電気的に接続していなくとも、封口ケース３０の嵌め込みだけで、負極板４３の接続タブ部４３ｓの裏面４３ｃ２と封口ケース３０とが接触し、電気的な接続を完了させることができる（第２のケース接続工程ＳＴ６に相当。）。
【０１５８】
裏面４３ｃ２は、金属箔４３ｐが露出しており、この金属箔４３ｐは、例えば銅であるので、封口ケース３０と所謂、面接触することで電気的に接続されるからである。
【０１５９】
封口ケース３０を外装ケース１０に嵌合させるとき、押圧することで封口ケース３０と負極板４３の裏面４３ｃ２との接触をさらに強固にすることができる。押圧することで接触面積が増えるなどすれば、電気的にも接触抵抗が下がるので好ましい。
【０１６０】
以上のような製造方法により、扁平型電池が完成する。
このように、金属ケース形成工程ＳＴ７で封口ケース３０を押圧しても、正極板４１の接続タブ部４１ｓを構成する折り畳み部４１ｔ及びケース接続部４１ｃを、１つの正極部と略同じ大きさとし、負極板４３の接続タブ部４３ｓが、１つの負極部と略同じ形状及び大きさであるから、電極群５０の上面及び下面がフラットになり、従来技術とは異なり電極群５０に掛る力を均一にすることができる。そして、結果として正極板４１と負極板４３とが平行に対向できるようになる。
【０１６１】
［第１実施形態の変形例の説明：図１１、図１２］
次に、図面により扁平型電池の第１実施形態の変形例について説明する。
図１１は電極群５０Ａを説明する斜視図であり、図１２は電極群５０Ａを金属ケースに組み込む様子を説明する断面図である。
【０１６２】
すでに説明した第１実施形態では、扁平型電池を構成する正極板４１の末端に、ケース接続部４１ｃと折り畳み部４１ｔとからなる接続タブ部４１を設ける例を説明した。この変形例は、負極板４３の末端の接続タブ部を、ケース接続部と折り畳み部とからなる構成とし、正極板と同等な形状にする例である。
【０１６３】
図１１に示すように、電極群５０Ａを構成する負極板４３Ａの接続タブ部４３ｓＡは、ケース接続部４３ｃと折り畳み部４３ｔとからなる。そして、接着層４３ｇに近い方が折り畳み部４３ｔであり、負極板４３Ａの末端がケース接続部４３ｃである。
つまり、図１１には図示しない負極部に近い方が折り畳み部４３ｔであり、このような電極部と接続タブ部との位置関係は、すでに説明した第１実施形態の正極板と同様である。
【０１６４】
折り畳み部４３ｔは、金属箔（図示せず）の表面を表面４３ｔ１、その裏面を裏面４３ｔ２と称することにする。ケース接続部４３ｃは、金属箔の表面を表面４３ｃ１、その裏面を裏面４３ｃ２と称することにする。折り畳み部４３ｔ及びケース接続部４３ｃの表面は、正極板４１と同様に金属箔が露出している。
【０１６５】
そして、折り畳み部４３ｔ及びケース接続部４３ｃは、すでに説明した第１実施形態と同様に、平面視で電極群を構成する各層における対向形状、つまり１つの電極部と略同じ形状及び大きさである。
【０１６６】
ケース接続部４３ｃの裏面４３ｃ２には接続部材層４３ｃｎを設けている。この接続部材層４３ｃｎは、負極板４３Ａを、ケース接続部４３ｃを介して金属ケースと電気的に接続する際に用いるものである。
【０１６７】
接続部材層４３ｃｎは、負極板４３Ａと金属ケースとを溶接により接続する場合は、溶接に用いる金属層となる。その場合、例えば、すでに説明した正極板４１の接続部材層４１ｃｎと同様に、ステンレスを主成分とする金属層とすることができる。
【０１６８】
例えば、負極板４３Ａと金属ケースとを溶接により接続する場合、図１２に示すように、封口ケース３０と負極板４３Ａの表面４３ｃ１とを接触させ、すでに図１０を用いて説明したように封口ケース３０の一部と接続部材層４３ｃｎ、金属箔とを溶解させ合金層４３ｋを形成する。これにより、負極板４３Ａと封口ケース３０とは電気的に接続されることになる。
【０１６９】
そして、すでに説明したように正極板４１と外装ケース１０とを電気的に接続させ、電極群５０Ａを外装ケース１０に載置し、電解液を所定量注入した後、封口ケース３０により封口する。
【０１７０】
以上の説明のように負極板４３Ａの接続タブ部４３ｓＡを上述のような構成とすれば、すでに説明した封口ケース３０との面接触による電気的接続とは異なる手法で接続することができる。
【０１７１】
電極群は、正極板と負極板とを、それぞれの電極部を対向するように巻回又は折り畳むことで形成するが、折り畳む場合で言えば、その折り畳みの回数は、欲する扁平型電池の性能や電気的な特性により決めることができる。したがって、負極板の接続タブ部の形状を変えても扁平型電池の性能や電気的な特性には大きく影響することはない。
【０１７２】
［第２実施形態の説明：図１３］
次に、図面を用いて扁平型電池の第２実施形態について説明する。
図１３は、第２実施形態における扁平型電池を構成する電極板の構造を説明する平面図である。図１３（ａ）は、第２実施形態を説明する平面図、図１３（ｂ）は、接続タブ部を拡大した平面図、図１３（ｃ）は、電極群を外装ケースに載置したときの様子を模式的示す断面図である。
【０１７３】
第２実施形態の特徴は、電極板の末端に設けるケース接続部の形状が、折り畳み部や電極部と比べて大きいという点である。
【０１７４】
第２実施形態の説明にあっては、正極板を例にして説明する。図１３に示す正極板４１Ａは、末端に接続タブ部４１ｓＡを備えている。
この接続タブ部４１ｓＡは、ケース接続部４１Ａｃと折り畳み部４１Ａｔとからなり、折り畳み部４１Ａｔよりもケース接続部４１Ａｃの方が大きい。その拡大された領域を符号Ｔ１で示している。
【０１７５】
なお、正極板において、電極部と接続タブ部との位置関係は、すでに説明した第１実施形態と同様である。つまり、正極部（図中、正極部４１２、４１３、４１６、４１７）に近い方が折り畳み部４１Ａｔ、末端がケース接続部４１Ａｃである。
【０１７６】
また、折り畳み部４１Ａｔにおいて金属箔４１ｐの表面が表面４１Ａｔ１、ケース接続部４１Ａｃにおいて金属箔４１ｐの表面が表面４１Ａｃ１であり、それぞれ第１実施形態の表面４１ｔ１、４１ｃ１に相当する。
【０１７７】
ケース接続部４１Ａｃの平面的なサイズは、折り畳み部４１Ａｔや正極部（図中、正極部４１２、４１３、４１６、４１７）よりも大きくなっている。その拡大した領域が領域
Ｔ１であるが、図１３（ａ）に示す例は、その領域Ｔ１をケース接続部４１１ｃの端部に設けており、図１３（ｂ）に示す例では、ケース接続部４１Ａｃの周囲に設けている。この図１３（ｂ）に示す拡大された領域を符号Ｔ２で示している。
【０１７８】
すでに説明したように、ケース接続部は、外装ケースと接着や溶接等で電気的に接続される。溶接の場合、抵抗溶接により合金層を形成してなる。図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示す領域Ｔ１、Ｔ２は、ケース接続部と外装ケースとの電気的な接続エリアとなる。例えば、溶接の場合、合金層が形成される部分となる。
【０１７９】
溶接は、温度や溶接個所が管理及び制御されて実施される。しかし、溶接により形成される合金層４１ｋ（図１０を参照）は、均一な膜厚で形成されない場合や表面に凹凸が形成されてしまう場合がある。これは、例えば、電極板を構成する金属箔４１ｐや図示しない接続部材層４１ｃｎ（図１を参照）の厚さのばらつきや、溶接温度が意図せず変化してしまうことなどによる。
【０１８０】
このように合金層４１ｋの膜厚が不均一になると、その合金層４１ｋに重なるようにして外装ケースに載置される電極群も、傾斜してしまうのである。
【０１８１】
しかし、第２実施形態では、上述のような不測の事態が生じ、合金層４１ｋの膜厚が不均一になったとしても、問題はない。
【０１８２】
すなわち、図１３（ｃ）は図１３（ａ）に示す例を元に模式的に示す断面である。
図１３（ｃ）に示すように、外装ケース１０との溶接エリアとなる領域Ｔ１が、電極群５０Ｂが外装ケース１０に載置された場所とは平面的に位置がずれているため、仮に合金層４１ｋの表面に凹凸が生じても、傾斜が生じても何ら問題はないのである。
【０１８３】
ケース接続部４１Ａｃに領域Ｔ１を設け、この領域Ｔ１を外装ケース１０との接続エリアとすることで、電極群５０Ｂは外装ケース１０の載置場所に傾かずに載置でき、その結果、電極群５０Ｂを構成する正極板と負極板との対向部分（すなわち、正極部と負極部との対向部分）も平行にすることができるのである。
【０１８４】
もちろん、ケース接続部４１Ａｃと外装ケース１０との電気的な接続を、例えば導電性接着剤や接着テープなどにより接着する場合であっても、上記の効果を得ることができる。
【０１８５】
また、ケース接続部４１Ａｃと外装ケース１０とを溶接や接着を行わず、面接触により電気的に接続する場合であっても、領域Ｔ１を設けることにより外装ケース１０との接触面積が増えるので、電気的な接続の際の接触抵抗を低減させることができる。
【０１８６】
図１３（ａ）に示す例は、電極板を折り畳んだ電極群５０Ａと外装ケース１０の正極接続部（図９の正極接続部１０ａを参照）との間の一方向にスペースを設けられる場合に適しているが、正極接続部の周囲にスペースを設けられる場合は、図１３（ｂ）に示すように、領域Ｔ２をケース接続部４１Ａｃの周囲に設ければよい。
【０１８７】
このように、電極群のサイズと金属ケースの形状などに鑑みて、領域Ｔ１、Ｔ２を自由に選択できるほか、その形状も自由に選択できる。
【０１８８】
以上、第２実施形態の説明にあっては、正極板を例にして説明したが、もちろん、負極板の接続タブ部を構成するケース接続部に領域Ｔ１、Ｔ２を設けてもよい。
【０１８９】
［電極板の電極部の構成の説明：図１４］
以上説明した第１実施形態及び第２実施形態においては、電極板を構成する電極部を平面視で八角形とし、そのような電極板を九十九折りにて電極群を形成する例で説明した。本発明の扁平型電池は、もちろんそれに限定はしない。図１４を用いてその他の例を説明する。
【０１９０】
図１４は電極群を模式的に示す斜視図である。図１４（ａ）は、比較のために用いた第１実施形態の電極群５０である。図１４（ｂ）は、電極板を構成する電極部を平面視で四角形とした例である。
図１４（ｃ）及び図１４（ｄ）は、正極板と負極板とを巻回して電極群を構成した例であり、図１４（ｃ）は電極板に折り目なく巻回する例、図１４（ｄ）は折り目を設けて巻回する例である。図１４において、符号Ｒ１〜Ｒ４は、電極群を構成する正極板と負極板との各層における対向形状を示している。
【０１９１】
図１４（ａ）に示す電極群５０は、すでに第１実施形態及び第２実施形態で説明した通り、対向形状Ｒ１は平面視で八角形である。
これは、電極群５０を構成する正極板の電極部である正極部と負極板の電極部である負極板とが平面視で八角形であり、これらを対向させて九十九折りして電極群５０を形成しているためである。
【０１９２】
図１４（ｂ）に示す電極群５０Ｃは、その対向形状Ｒ２は平面視で四角形である。
これは、電極群５０Ｃを構成する正極板の電極部である正極部と負極板の電極部である負極板とを平面視で四角形とし、これらを対向させて九十九折りして電極群５０Ｃを形成しているためである。
【０１９３】
図１４（ｂ）には図示はしないが、電極板の接続タブ部を構成する折り畳み部は、この対向形状Ｒ２と略同じ大きさで構成する。
そうすれば、すでに説明したように、電極群５０Ｃを金属ケースに収納しても、電極群と金属ケースとの間に段差のような形状変化を生じさせないから、正極板及び負極板に局部的な歪みが生じず、電極部を構成する活物質層素材に亀裂や劣化を生じない。
【０１９４】
なお、図示はしないが電極部の形状を平面視で円形としてもよい。その場合の対向形状も平面視で円形となる。このように、電極部の形状は、扁平型電池の欲する性能や形状、サイズになどに鑑みて自由に形成することができる。
【０１９５】
図１４（ｃ）に示す電極群５０Ｄは、正極板と負極板とを九十九折りせず、双方の電極板を重ねて巻回して構成する例である。詳しくは、正極板と負極板とに折り目を設けずに巻回する例である。
【０１９６】
すでに説明した第１実施形態と第２実施形態の電極板は、金属箔の表面に複数の活物質層を離間して形成してなる帯形状であった。これは活物質層を設けた部分、つまり電極部を対向させて折り畳むためである。このため隣接する電極部の間に連結部（図１参照）が必要であった。
【０１９７】
しかし、金属箔に活物質層を一様に形成した電極板としてもよい。つまり、電極部間に連結部を設けない構成である。そして、そのような正極板と負極板とを重ね、一方向に巻回して電極群５０Ｄを構成するのである。
【０１９８】
そのようにすれば、金属箔が露出した連結部がない分、正極板と負極板との対向面積を増やすことができる。
【０１９９】
なお、その場合の対向形状Ｒ３は、平面視で四角形とみなしてよく、図中点線で示している。図１４（ｃ）に示す電極板の接続タブ部１４１ｓを構成する折り畳み部１４１ｔは、この対向形状Ｒ３と略同じ大きさで構成する。なお、この例では、ケース接続部１４１ｃもこの対向形状Ｒ３と略同じ大きさで構成している。
【０２００】
そのようにすれば、すでに説明した例と同様に、電極群５０Ｄと図示しない金属ケースとの間に段差のような形状変化を生じず、それに伴う問題も生じない。
【０２０１】
図１４（ｄ）に示す電極群５０Ｅは、図１４（ｃ）と同様に、双方の電極板を重ねて巻回して構成する例であるが、正極板と負極板とに折り目を設けて巻回する例である。電極板の形状によっては、この例のように折り目を設けて巻回する方が巻きやすい場合がある。
【０２０２】
なお、この場合の対向形状Ｒ４も平面視で四角形とみなしてよく、図中点線で示している。そして、図１４（ｄ）に示す電極板の接続タブ部２４１ｓを構成する折り畳み部２４１ｔも、図１４（ｃ）の例と同様にこの対向形状Ｒ４と略同じ大きさで構成する。なお、この例でも、ケース接続部２４１ｃはこの対向形状Ｒ４と略同じ大きさで構成している。
【０２０３】
以上、本発明の扁平型電池の実施形態を図面と共に説明した。
しかし、扁平型電池の実施形態はこれに限定されるものではなく本発明の要旨を満たすものであれば任意に変更することができることはいうまでもない。
【０２０４】
また例えば、実施形態の説明では、正極板と負極板とを九十九折りする際に、８回折り畳む例を示した。このような折り畳み回数は、例示した正極板に設ける正極部及び負極板に設ける負極部の、それぞれの数に関わり変化するものであって、正極部及び負極部の数は任意に増減可能である。
【符号の説明】
【０２０５】
１０  外装ケース（第１の金属部材）
１０ａ  正極接続部
２０  ガスケット
３０  封口ケース（第２の金属部材）
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ  電極群
４１、４１Ａ  正極板
４１１〜４１９  正極部
４１ｒ  連結部
４１ｐ  金属箔
４１ｇ  接着層
４１ｓ、４１ｓＡ  接続タブ部
４１ｔ、４１Ａｔ  折り畳み部
４１ｃ、４１Ａｃ  ケース接続部
４１ｋ  合金層
４１ｔ１  折り畳み部４１ｔにおける金属箔４１ｐの表面
４１ｃ１  ケース接続部４１ｃにおける金属箔４１ｐの表面
４１ｔ２  折り畳み部４１ｔにおける金属箔４１ｐの裏面
４１ｃ２  ケース接続部４１ｃにおける金属箔４１ｐの裏面
４１ｃｎ  接続部材層
４１Ａｔ１  折り畳み部４１Ａｔにおける金属箔４１ｐの表面
４１Ａｃ１  ケース接続部４１Ａｃにおける金属箔４１ｐの表面
Ｔ１、Ｔ２  ケース接続部の領域
４３、４３Ａ  負極板
４３１〜４３９  負極部
４３ｒ  連結部
４３ｐ  金属箔
４３ｇ  接着層
４３ｓ、４３ｓＡ  接続タブ部
４３ｋ  合金層
４３ｃ１  接続タブ部４３ｓにおける金属箔４３ｐの表面
４３ｃ２  接続タブ部４３ｓにおける金属箔４３ｐの裏面
Ｂ１〜Ｂ９  折り曲げ線
Ｆ１〜Ｆ９  折り畳む方向
Ｑ  正極板と負極板との重なり部分
ＴＨ  抵抗溶接ヘッド
【図１】
2016076329.tif 000003
【図２】
2016076329.tif 000004
【図３】
2016076329.tif 000005
【図４】
2016076329.tif 000006
【図５】
2016076329.tif 000007
【図６】
2016076329.tif 000008
【図７】
2016076329.tif 000009
【図８】
2016076329.tif 000010
【図９】
2016076329.tif 000011
【図１０】
2016076329.tif 000012
【図１１】
2016076329.tif 000013
【図１２】
2016076329.tif 000014
【図１３】
2016076329.tif 000015
【図１４】
2016076329.tif 000016
【図１５】
2016076329.tif 000017
【図１６】
2016076329.tif 000018