(57)【要約】【課題】電極板から延設された集電タブの一部をセパレータで覆った電極体を有する外装ラミネート外装電池において、集電タブ付近のセパレータのめくれによる短絡の発生を適切に防止することが可能なラミネート外装電池を提供する。【解決手段】ラミネート外装電池１において、矩形状の正極板３１と、正極板３１の両面を被覆するセパレータ３２と、矩形状の負極板３０とを積層して電極体３を得る。正極タブ７Ｂはセパレータ３２の端辺３２０Ａから露出される。セパレータ３２は正極板３１の両面から正極板３１の４辺３１０Ａ〜３１０Ｄより突出した接合部３３０Ａ、３３０を有する。接合部３３０は、上辺３１０Ａに沿ったセパレータ３２の周縁部３２０ａの長手方向中央より正極タブ７Ｂ側に近接し且つ、周縁部３２０ａの幅の中央よりも３２Ｅ端辺側に近接する位置に存在する。【選択図】図４
2016105348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極体と、前記電極体を収納するラミネート外装体とを備えるラミネート外装電池であって、
前記電極体は、矩形状の第１極板と、前記第１極板の一辺より延設された短冊状の集電タブと、前記第１極板よりも広い面積を有し、前記第１極板の両面を被覆するシート状のセパレータと、前記セパレータを介して前記第１極板に積層され、前記第１極板と逆極性で矩形状の第２極板と、を有し、
前記セパレータは前記第１極板の両面から前記第１極板の少なくとも前記一辺より突出され、前記突出した対向部同士が重ねられた周縁部を有し、
前記周縁部には前記突出した対向部同士が接合された接合部が形成され、
前記電極体を平面視する際、
前記集電タブは前記周縁部における前記セパレータの端辺から露出され、
前記接合部は、前記一辺に沿った前記周縁部において、前記集電タブと重なる部分を除いた残余領域の中央よりも前記集電タブに近接する位置で、且つ、前記一辺と直交する前記周縁部の幅の中央よりも前記セパレータの前記端辺に近接する位置に存在する
ラミネート外装電池。
【請求項２】
前記セパレータの前記周縁部は前記第１極板の４辺よりも外周に存在し、
前記接合部は前記第１極板の前記４辺に沿って複数存在している
請求項１に記載のラミネート外装電池。
【請求項３】
前記各接合部は、その各々が近接する前記第１極板のいずれかの辺に対して平行若しくは傾斜した線状、またはドット状である
請求項２に記載のラミネート外装電池。
【請求項４】
前記第１極板の前記一辺の外周における前記周縁部の幅が、前記一辺を除く残余の３辺における前記周縁部のいずれの幅よりも広い
請求項２または３に記載のラミネート外装電池。
【請求項５】
前記一辺に沿った方向において、前記残余領域の長さが前記集電タブの幅の２倍よりも短い
請求項１〜４のいずれかに記載のラミネート外装電池。
【請求項６】
前記電極体を平面視する際、
前記第１極板の面積は前記第２極板の面積よりも小さく、
前記セパレータの面積は第２極板の面積よりも大きい
請求項１〜５のいずれかに記載のラミネート外装電池。
【請求項７】
前記接合部は熱溶着部である
請求項１〜６のいずれかに記載のラミネート外装電池。
【請求項８】
前記電極体を平面視する際、前記電極体の一辺において、
前記一辺の一方の端部に前記正極板から延設された集電タブが位置し、
前記一方の辺の他方の端部に前記負極板から延設された集電タブが位置する
請求項１〜７のいずれかに記載のラミネート外装電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート外装電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラミネート外装電池は、携帯電話機などのモバイル機器にはもとより、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）や電気自動車（ＰＥＶ）などの車両、ロボット、さらには家庭や店舗等において、比較的大容量の蓄電池として広く用いられている。
ラミネート外装電池は、一例として、直方体状の電極体をラミネート外装体の内部に封止して構成される。電極体は、矩形状の正極板と、負極板とを、セパレータを介して複数にわたり繰り返し積層し、電解液を含浸してなる。セパレータは、例えば一対の樹脂シートを各周縁で接合してなる袋状であり、正極板はセパレータの中に収納されることで負極板と絶縁される。
【０００３】
正極板と負極板の各々には、それぞれ集電用のタブが延設される。このうち正極タブが正極端子、負極タブが負極端子に電気接続される。正極端子と負極端子とは、ラミネート外装体から外部露出され、充放電に供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−５４０２９号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ００／５９０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ラミネート外装電池の製造工程では、電極体に振動等の外力が加わり、電極体内の正極板を収納したいずれかのセパレータと負極板とが相対的に位置ずれ（積層ずれ）を生じることがある。正極タブはセパレータより延設されており、構造上、正極タブとセパレータとは接合するのが困難である。このため、上記位置ずれに伴う摩擦力がセパレータに及び、正極タブを被覆するセパレータ部分がめくれると、負極板と対向する正極タブの根元が露出し易い。これにより、正極タブを介して正極板と負極板とが短絡を生じるおそれがある。
【０００６】
この対策として、大型のセパレータで正極タブをさらに被覆しようとすれば、セパレータ内の余分なスペースが増え、セパレータと正極板とが相対的に位置ずれを生じうる。また、電極体の周囲よりセパレータがはみ出てめくれ易くなるほか、ラミネート外装電池のエネルギー密度が低下しうる懸念もある。
本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであって、電極板から延設された集電タブの一部をセパレータで覆った電極体を有する外装ラミネート外装電池において、集電タブ付近のセパレータのめくれによる短絡の発生を適切に防止することが可能なラミネート外装電池の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、電極体と、前記電極体を収納するラミネート外装体とを備えるラミネート外装電池であって、前記電極体は、矩形状の第１極板と、前記第１極板の一辺より延設された短冊状の集電タブと、前記第１極板よりも広い面積を有し、前記第１極板の両面を被覆するシート状のセパレータと、前記セパレータを介して前記第１極板に積層され、前記第１極板と逆極性で矩形状の第２極板と、を有し、前記セパレータは前記第１極板の両面から前記第１極板の少なくとも前記一辺より突出され、前記突出した対向部同士が重ねられた周縁部を有し、前記周縁部には前記突出した対向部同士が接合された接合部が形成され、前記電極体を平面視する際、前記集電タブは前記周縁部における前記セパレータの端辺から露出され、前記接合部は、前記一辺に沿った前記周縁部において、前記集電タブと重なる部分を除いた残余領域の中央よりも前記集電タブに近接する位置で、且つ、前記一辺と直交する前記周縁部の幅の中央よりも前記セパレータの前記端辺に近接する位置に存在する構成とする。
【０００８】
本発明の別の態様では、前記接合部は、前記長手方向に沿って前記周縁部に複数存在している構成とすることもできる。
本発明の別の態様では、前記電極体を平面視する際、前記周縁部は、前記第１極板の周囲４辺より突出しており、前記第１極板の前記一辺より突出した前記周縁部の幅が、前記一辺を除く残余の３辺より突出した前記周縁部のいずれの幅よりも広い構成とすることもできる。
【０００９】
本発明の別の態様では、前記各接合部は、その各々が近接する前記第１極板のいずれかの辺に対して平行若しくは傾斜した線状、またはドット状である構成とすることもできる。
本発明の別の態様では、前記接合部は熱溶着部である構成とすることもできる。
本発明の別の態様では、前記電極体を平面視する際、前記第１極板の面積は前記第２極板の面積よりも小さく、前記セパレータの面積は第２極板の面積よりも大きい構成とすることもできる。
【００１０】
本発明の別の態様では、前記電極体を平面視する際、前記電極体の一辺において、前記一辺の一方の端部に前記正極板から延設された集電タブが位置し、前記一方の辺の他方の端部に前記負極板から延設された集電タブが位置する構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様におけるラミネート外装電池は、第１極板の両面がセパレータに覆われ、第１極板の両面よりその一辺から突出したセパレータの周縁部において、その対向部同士を接合する接合部が形成されている。接合部は少なくとも、第１極板の一辺に沿った周縁部において、集電タブと重なる部分を除く残余領域の中央よりも集電タブに近接する位置で、且つ、第１極板の一辺と直交する周縁部の幅の中央よりもセパレータの端辺に近接する位置に存在する。
【００１２】
これによりセパレータの接合部は、少なくとも集電タブとセパレータの端辺の両方に近接する位置に設けられる。したがって、製造工程において正極板と負極板とが積層ずれを生じ、集電タブに重なるセパレータ部分に摩擦力が及んでも、集電タブに近接する接合部がセパレータの移動を抑制する。よって、集電タブに重なるセパレータの部分が容易にめくれることがない。従って、セパレータがめくれて集電タブが露出することにより、セパレータ内に収納された第１極板が第２極板と短絡するのを防止できる。
【００１３】
結果として、製造工程におけるセパレータのめくれによる短絡を適切に防止することが可能なラミネート外装電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係るラミネート外装電池１の外観図である。
【図２】ラミネート外装電池１の分解図である。
【図３】積層電極体３Ｘの分解図である。
【図４】正極板３１及びセパレータ３２の正面図である。
【図５】正極タブ７Ｂ周辺の正極板３１及びセパレータ３２の部分拡大図である。
【図６】接合部３３０Ａによる効果を説明するための図である。
【図７】実施の形態２〜５に係る、正極タブ７Ｂ周辺の正極板３１及びセパレータ３２の部分拡大図である。
【図８】実施の形態６に係る、正極板３１及びセパレータ３２Ｃの構成を示す図である。
【図９】実施の形態７に係る、正極板３１及びセパレータ３２Ｄの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１に係るラミネート外装電池１を図１及び図２に示す。
ラミネート外装電池１はリチウムイオン二次電池であって、ラミネート外装体２と、電極体３と、スペーサ４と、溶着樹脂５Ａ、５Ｂと、負極端子６Ａと、正極端子６Ｂとを有してなる。ラミネート外装電池１は、扁平角型のラミネート外装体２の一辺より溶着樹脂５Ａ、５Ｂを介して負極端子６Ａ、正極端子６Ｂが外部露出した外観構成を有する。
【００１６】
［ラミネート外装体２］
ラミネート外装体２は、一対の矩形状のラミネートシート２Ａ、２Ｂを有してなる。ラミネートシート２Ａ、２Ｂは、いずれも金属ラミネートであって、一例としてアルミニウムシートの溶着面にポリプロピレン被膜をラミネートしてなる。ラミネートシート２Ａは、電極体３を収納するための直方体状のカップ部２０Ａを有する。ラミネートシート２Ａは、カップ部２０Ａを囲む４辺の周縁端部２１ａ1〜２１ｄ1を、ラミネートシート２Ｂの周縁端部２１ａ2〜２１ｄ2と熱溶着されている。これによりラミネート外装体２は封止部２１ａ〜２１ｄを有し、カップ部２０Ａの内部が封止されている。
【００１７】
［電極体３］
電極体３はラミネート外装電池１の主要な構成要素であり、扁平な直方体状の形状を有する。電極体３は積層電極体３Ｘと、積層電極体３Ｘに含浸された電解液（不図示）とを有する。積層電極体３Ｘは図３に示すように、複数の負極板３０と、複数の正極板３１と、複数のセパレータ３２と、一対の絶縁シート３３と、絶縁テープ３４とを有する。積層電極体３Ｘでは、第１極板である正極板３１がその両面をセパレータ３２に覆われた状態で、第２極板である負極板３０と、複数にわたり交互に積層される。積層電極体３Ｘの内部構成の説明のため、図３では絶縁テープ３４の図示を省略し、負極板３０と正極板３１の積層枚数を実際より少なく図示している。
【００１８】
（ｉ）負極板３０
負極板３０は矩形状の電極板であり、天然黒鉛、人造黒鉛等を含む負極材料を銅箔からなる芯体の両面に塗布してなる。負極板３０のサイズは、一例として高さ（Ｙ方向長）９０ｍｍ、幅（Ｘ方向長）９０ｍｍ、厚み（Ｚ方向厚）８０μｍである。負極板３０はその一辺において、芯体の一部を切り残して延設された短冊状の集電タブ（負極タブ７Ａ）を有する。
【００１９】
（ｉｉ）正極板３１
正極板３１は、負極板３０と同様の矩形状の電極板であり、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）を含む正極材料をアルミニウム箔からなる芯体の両面に塗布してなる。平面視した際の正極板３１の面積は負極板３０の面積よりも若干狭く、一例として高さ（Ｙ方向長）８５ｍｍ、幅（Ｘ方向長）８５ｍｍ、厚み（Ｚ方向厚）１００μｍである。正極板３１はその一辺において、芯体の一部を切り残して延設された短冊状の集電タブ（正極タブ７Ｂ）を有する。
【００２０】
尚、負極タブ７Ａと正極タブ７Ｂとは、図３に示すように、電極体３において同じ方向に揃う負極板３０の上辺３００Ａと正極板３１の上辺３１０Ａとから、互いに重ならない位置より延設される。
（ｉｉｉ）セパレータ３２
セパレータ３２は平面視した際に矩形状となる袋である。セパレータ３２は熱収縮率の低い絶縁性材料、一例としてポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）のいずれかで構成される。平面視した際のセパレータ３２の面積は負極板３０の面積よりも広く、一例として高さ（Ｙ方向長）９４ｍｍ、幅（Ｘ方向長）９０ｍｍ、総厚み（Ｚ方向厚）３０μｍである。セパレータ３２は一対の樹脂シート３２Ａ、３２Ｂを接合してなる。樹脂シート３２Ａ、３２Ｂは、図４に示すように、正極板３１から延設された正極タブ７Ｂを端辺３２０Ａより露出させ、正極板３１の両面から正極板３１の少なくとも一辺（ここでは上辺３２０Ａを含む、４辺３２０Ａ〜３２０Ｄ）より樹脂シート３２Ａ、３２Ｂの周縁を突出させた状態で重ねられる。これによりセパレータ３２は、上辺３２０Ａより突出した樹脂シート３２Ａ、３２Ｂの対向部３２Ａ1、３２Ｂ1を重ねてなる周縁部３２０ａを有する。また同様に、各辺３２Ｂ〜３２Ｄより突出した樹脂シート３２Ａ、３２Ｂの対向部３２Ａ2〜３２Ａ4、３２Ｂ2〜３２Ｂ4を重ねてなる周縁部３２０ｂ〜３２０ｄを有する。周縁部３２０ａ〜３２０ｄには、樹脂シート３２Ａ、３２Ｂの部分同士を接合するための複数の接合部（熱溶着部）３３０が形成される。さらに周縁部３２０ａには、接合部３３０Ａが形成される。
【００２１】
各接合部３３０は、周縁部３２０ａ〜３２０ｄの各長手方向に沿って、断続的な線状に形成される。
一方、接合部３３０Ａは図５に示すように、正極タブ７Ｂ及びセパレータ３２の端辺３２０Ａの近接位置に形成される。具体的には、少なくとも以下に示す（条件１）及び（条件２）をともに満たす領域Ａ（図中の網掛け領域）に存在するように形成される。
【００２２】
（条件１）正極板３１の一辺（ここでは上辺３１０Ａ）に沿って、正極タブ７Ｂと重なる部分を除く、周縁部３２０ａの残余領域Ｌの中央（図中の点Ｐ0）よりも正極タブ７Ｂの近接位置であること。
（条件２）上辺３１０Ａと直交する周縁部３２０ａの幅Ｄ（周縁幅）の中央（図中の点Ｐ1）よりもセパレータ３２の端辺３２０Ａの近接位置であること。
【００２３】
点Ｐ0、Ｐ1は、セパレータ３２に対して正極板３１の中央方向に摩擦力が及んだ場合、セパレータ３２が接合部３３０Ａを起点として正極タブ７Ｂの根元を適切に被覆可能と思われる範囲の臨界点である。通常、正極タブ７Ｂの幅は、セパレータ３２の端辺３２０Ａの長さに対して一定の長さを占めており、図５の例では、残余領域Ｌの長さが正極タブ７Ｂの幅の２倍よりも短い。このため、接合部３３０Ａが点Ｐ0よりも正極タブ７Ｂ側に近接していれば、正極タブ７Ｂ上のセパレータ３２の位置ずれを接合部３３０Ａで効果的に防止できる。また接合部３３０Ａが点Ｐ1よりセパレータ３２の端辺３２０Ａに近接していれば、接合部３３０Ａ付近のセパレータ３２のめくれを端辺３２０Ａ付近で阻止できる。
【００２４】
ここでは一例として、領域Ａ内において、正極タブ７Ｂから２ｍｍ離間し、端辺３２０Ａより１ｍｍ離間した位置に一部が重なるように接合部３３０Ａを形成する。
尚、周縁部３２０ａの幅Ｄは、上辺３１０Ａを除く残余の３辺３１０Ｂ〜３１０Ｄより突出した周縁部３２０ｂ〜３２０ｄの各幅（周縁幅）よりも広く設定される。これは周縁部３２０ａの幅Ｄを比較的広く設定することで、セパレータ３２がめくれた際に上辺３１０Ａが容易に露出しないようにするための工夫である。
【００２５】
また、領域Ａは、短絡防止効果を良好に得るための接合部３３０Ａの位置を、正極タブ７Ｂと端辺３２０Ａとの関係で規定した領域であるが、接合部３３０Ａによる短絡防止効果をさらに良好に得るためには、領域Ａ内における接合部３３０Ａの位置を、可能な限り、正極タブ７Ｂと端辺３２０Ａとの両方の近接位置とし、端辺３２０Ａ付近においてセパレータ３２のめくれを最小限に防止することが望ましい。これにより、正極タブ７Ｂと重なる位置のセパレータ３２に摩擦力が加わっても、セパレータ３２で覆われた正極タブ７Ｂの根元が容易に露出することがない。
【００２６】
また、セパレータ３２を一対の樹脂シート３２Ａ、３２Ｂで構成する場合、残余領域Ｌ中の領域Ａに接合部３３０Ａを形成するとともに、正極タブ７Ｂを挟んで残余領域Ｌと反対側にある残余領域Ｍ（紙面左側の周縁部３２０ａの領域）中において、接合部３３０Ａと対称的な位置に接合部３３０を形成することが望ましい。これにより、正極タブ７Ｂの幅（Ｘ）方向両側付近からのセパレータ３２のめくれを防止でき、一層、正極タブ７Ｂの根元で発生しうる短絡を効果的に防止できる。
【００２７】
（ｉｖ）絶縁シート３３
絶縁シート３３はセパレータ３２と同じ絶縁性材料で構成され、電極体３をラミネート外装体２と確実に絶縁する。
電極体３では、セパレータ３２に正極板３１を収納した状態で、３５枚の正極板３１がセパレータ３２を介し、３６枚の負極板３０と交互に積層され、積層電極体３Ｘが形成される。一対の絶縁シート３３は、積層電極体３Ｘ中の最も上位及び最も下位の各電極板（ここではともに負極板３０）とを覆うように配される。
【００２８】
（ｖ）絶縁テープ３４
絶縁テープ３４は、一対の絶縁シート３３の複数個所に貼着され、電極体３の積層構造を保持する。
（ｖｉ）電解液
電解液は、例えばエチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を含む混合溶媒に、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を溶解してなる。
【００２９】
［スペーサ４］
スペーサ４はＬ字断面状に折り曲げられたシート状部材であり、負極タブ７Ａ及び正極タブ７Ｂが延設された電極体３の一端面３Ａとカップ部２０Ａの内部にわたって設けられる。これによりカップ部２０Ａの内部における電極体３の位置決めと、電極体３及びラミネート外装体２との絶縁確保を行う。スペーサ４は、例えば樹脂シートで構成される。
【００３０】
［溶着樹脂５Ａ、５Ｂ］
溶着樹脂（タブ樹脂）５Ａ、５Ｂは負極端子６Ａ、正極端子６Ｂとラミネート外装体２との間を封止する。これにより負極端子６Ａ、正極端子６Ｂとラミネート外装体２との封止強度を向上させ、負極端子６Ａ、正極端子６Ｂ周辺におけるラミネート外装体２の封止性を確保する。溶着樹脂５Ａ、５Ｂは溶着性の樹脂材料、例えばポリプロピレン（ＰＰ）で構成される。
【００３１】
［負極端子６Ａ、正極端子６Ｂ］
負極端子６Ａは一例として厚み０．４ｍｍの銅板で構成される。正極端子６Ｂは一例として厚み０．４ｍｍのアルミニウム板で構成される。負極端子６Ａは、電極体３における各負極タブ７Ａと電気接続される。正極端子６Ｂは、電極体３における各正極タブ７Ｂと電気接続される。ラミネート外装電池１を充放電するため、負極端子６Ａ、正極端子６Ｂは外部露出するように配される。
【００３２】
（ラミネート外装電池１の効果について）
ラミネート外装電池１では、以下の諸効果を期待できる。
（ｉ）短絡防止効果
正極板３１は、その両面がセパレータ３２に覆われ、正極板３１の両面より上辺３１０Ａから突出したセパレータ３２の周縁部３２０ａに複数の接合部３３０Ａ、３３０が形成されている。このうち接合部３３０Ａは、図５の領域Ａに重なるように、正極タブ７Ｂとセパレータ３２の端辺との両方の近接位置に存在する。従ってラミネート外装電池１の製造工程において、正極板３１と負極板３０とが積層ずれを生じ、例えば図６（ａ）に示すように、正極タブ７Ｂ付近のセパレータ３２に対して正極板３１の中央方向に摩擦力が及んでも、セパレータ３２の接合部３３０Ａがセパレータ３２の移動を適切に防止する。よって、例えば図６（ｂ）のように接合部３３０Ａが存在しない場合に正極板３１の中央方向に摩擦力が及んだときに比べ、セパレータ３２が容易にめくれることがない。
【００３３】
ここで、セパレータ３２の典型的なめくれ方は、図６（ｂ）に示すようにＶ字型のめくれであると推測される。従って仮に、端辺３２０Ａの残余領域Ｌにおいて最大のＶ字型めくれが発生しても、残余領域Ｌの長手中央の点Ｐ0よりも正極タブ７Ｂ側に位置する領域Ａ内に接合部３３０Ａを形成しておけば、正極タブ７Ｂに重なるセパレータ３２部分がめくれるのを防止できる。
【００３４】
また、図６（ａ）、図６（ｂ）に示す二点鎖線は、電極体３において、セパレータ３２及び正極板３１に重ねられた負極板３０の上辺３００Ａの位置を示す。図６（ｂ）のように、セパレータ３２が上辺３００Ａを超える位置までめくれると、正極タブ７Ｂの根元が負極板３０と接触してしまう。これに対してラミネート外装電池１では、接合部３３０Ａが設けられているため、セパレータ３２がめくれて露出した正極タブ７Ｂの根元が負極板３０と接触して生じる短絡を適切に防止できる。結果として、製造工程におけるセパレータ３２のめくれによる短絡を適切に防止することが可能なラミネート外装電池１を提供できる。
【００３５】
（ｉｉ）正極板３１の位置決め効果
セパレータ３２は、正極タブ７Ｂと端辺３２０Ａとの両方の近接位置に形成された接合部３３０Ａと、正極板３１の周囲４辺３１０Ａ〜３２Ｄに沿って形成された各接合部３３０とを有することで、セパレータ３２内部の余分なスペースを排除し、正極板３１を適切に位置決めできる。従って、ラミネート外装電池１の製造中にセパレータ３２や正極板３１に振動が加わっても、セパレータ３２に対して正極板３１が偏ったりずれたりするのを防止でき、電極体３の形態を適切に保持することができる。
【００３６】
（ｉｉｉ）セパレータ３２の厚み増大に伴う問題の防止効果
図６（ｂ）に示すように、セパレータ３２にめくれが発生すると、めくれた部分でセパレータ３２が幾重にも重なって局所的に厚みを増す。このため、電極体３中の正極板３１と負極板３０との極板間距離がばらついてしまう。これにより電極体３の厚みが増すと、ラミネート外装電池１の厚みが不均一になったり、極板間距離がばらつくため充放電反応が不均一になり、Ｌｉ析出の恐れが生じうる。特に、多数の正極板３１及び負極板３０を積層する電極体３を用いる場合、このような問題は顕著になるおそれがある。
【００３７】
これに対して本実施の形態１では、セパレータ３２のめくれを上記のように適切に防止できるため、たとえ多数の正極板３１及び負極板３０を積層しても、このような問題を回避することができる。
＜ラミネート外装電池１の製造方法＞
以下、ラミネート外装電池１の製造方法を例示する。
【００３８】
（ｉ）負極板３０の形成工程
負極活物質としての黒鉛粉末を９５重量％と、結着剤としてのＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）を５重量％と、溶媒としての純水とを混合し、負極用スラリーを調整する。この負極用スラリーを負極芯体の銅箔（厚み１０μｍ）の両面に対し、一部を残して塗布する。その後、負極用スラリーを乾燥させ、ローラで厚み０．０８ｍｍ程度まで圧縮する。幅３０ｍｍ、長さ２０ｍｍの負極用スラリーの未塗布部を負極タブ７Ａとし、幅９０ｍｍ、高さ９０ｍｍの矩形状に芯体を切断し、負極タブ７Ａ付の負極板３０とする。負極板３０は合計３６枚製造する。
【００３９】
（ｉｉ）正極板３１の形成工程
正極活物質としてのＬｉＣｏＯ2を９０重量％と、導電剤としてのカーボンブラックを５重量％と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンを５重量％と、溶剤としてのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液とを混合し、正極用スラリーを調整する。この正極用スラリーを正極芯体のアルミニウム箔（厚み１５μｍ）の両面に対し、一部を残して塗布する。その後、正極用スラリーを乾燥させ、ローラで厚み０．１ｍｍまで圧縮する。幅３０ｍｍ、長さ２０ｍｍの正極用スラリーの未塗布部を正極タブ７Ｂとし、幅８５ｍｍ、高さ８５ｍｍの矩形状に芯体を切断し、正極タブ７Ｂ付の正極板３１とする。
【００４０】
尚、正極活物質としては、ＬｉＣｏＯ2の他、例えばＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎＯ4、或いはこれらの複合体等が好適に用いられる。正極板３１は合計３５枚製造する。
（ｉｉｉ）セパレータ３２の形成工程
ポリプロピレン製の樹脂シート３２Ａ、３２Ｂ（高さ９４ｍｍ×幅９０ｍｍ、厚み３０μｍ）を、それぞれ正極板３１と同数（それぞれ合計３５枚）用意する。一対の樹脂シート３２Ａ、３２Ｂで正極板３１を挟む。このとき、正極板３１の上辺３１０Ａから突出する周縁部３２０ａの幅Ｄ（図５参照）を、周縁部３２０ｂ〜３２０ｄの各幅よりも広くする（一例として幅Ｄ＝６．５ｍｍ、その他の幅＝２．５ｍｍ）。正極板３１の４辺３１０Ａ〜３１０Ｄよりも突出した周縁部３２０ａ〜３２０ｄにおいて、熱溶着機を用いて接合部３３０、３３０Ａを形成する。このとき、正極タブ７Ｂに近接する周縁部３２０ａにおいては、図５で示す領域Ａに接合部３３０Ａを形成する（図４を参照）。これにより袋状のセパレータ３２を得る。
【００４１】
（ｉｖ）積層電極体３Ｘの形成工程
合計３６枚の負極板３０と、それぞれ個別にセパレータ３２に収納した合計３５枚の正極板３１とを交互に積層し、積層電極体３Ｘとする（図３を参照）。最上位と最下位に位置する各負極板３０を、一対の絶縁シート３３で挟んだ状態とし、これらを絶縁テープ３４で固定する。ここで、セパレータ３２は上記のように接合部３３０Ａの形成によって正極タブ７Ｂ付近でのめくれが防止されているため、正極タブ７Ｂ付近における短絡の発生を防いで良好に積層電極体３Ｘを製造することができる。
【００４２】
（ｖ）負極端子６Ａ、正極端子６Ｂの形成工程
積層電極体３Ｘの各負極タブ７Ａに、超音波溶着法により、厚み０．４ｍｍの銅板を一括して電気接続し、負極端子６Ａとする。同様に、積層電極体３Ｘの各正極タブ７Ｂに、超音波溶着法により、厚み０．４ｍｍのアルミニウム板を一括して電気接続し、正極端子６Ｂとする。
【００４３】
（ｖｉ）電解液注液工程と封止工程
カップ部２０Ａを有するラミネートシート２Ａを用意する。負極タブ７Ａ、正極タブ７Ｂ付近にスペーサ４を介しながら積層電極体３Ｘをカップ部２０Ａに収納する（図２を参照）。負極端子６Ａ、正極端子６Ｂに溶着樹脂５Ａ、５Ｂを挿通させ、溶着樹脂５Ａ、５Ｂをカップ部２０Ａの周縁に載置する。この状態で、ラミネートシート２Ａにラミネートシート２Ｂを重ね合わせる。ラミネートシート２Ａの周縁端部２１ｂ1〜２１ｄ1を、ラミネートシート２Ｂの周縁端部２１ｂ2〜２１ｄ2と熱溶着し、封止部２１ｂ〜２１ｄを形成する。
【００４４】
次に、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）とを体積比で３０：７０の割合で混合してなる混合溶媒に、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１Ｍ（ｍｏｌ／Ｌ）の割合で溶解してなる電解液を調整する。ラミネートシート２Ａ、２Ｂの隙間よりカップ部２０Ａの内部に調整した電解液を注入し、積層電極体に含浸させて電極体３を構成する。その後、溶着樹脂５Ａ、５Ｂを載置したカップ部２０Ａの周縁を熱圧着し、封止部２１ａを形成する。これによりカップ部２０Ａ内部の電極体３を内部封止する。以上でラミネート外装電池１を得る。
【００４５】
＜性能確認試験＞
以下の手順で本発明のラミネート外装電池についての性能確認試験を行った。
実施例として、実施の形態１に記載した製造方法に基づき、負極板３０、正極板３１、セパレータ３２を作製した。個別に袋状のセパレータ３２に収納した合計３５枚の正極板３１に、合計３６枚の負極板３０を交互に積層し、絶縁シート３３及び絶縁テープ３４を省略した積層電極体を得た。一方、比較例として、セパレータ３２に接合部３３０Ａを形成しない点以外は実施例と同じ構成の積層電極体を得た。その後、実施例と比較例の各積層電極体をばらし、各セパレータ３２のめくれの有無を目視で確認した。この一例の実施例と比較例の製造と確認試験の手順を、実施例、比較例についてそれぞれ３回繰り返した。このときの試験結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
2016105348.tif 000003
表１に示すように、比較例ではいずれの試験結果においても、正極タブと重なるセパレータの部分にめくれが発生しているのが目視で確認された。この理由として、比較例の積層電極体では、セパレータが接合部３３０Ａを有さないため、正極タブと重なるセパレータの部分に摩擦力が及ぶと比較的容易にめくれを生じやすいことが考えられる。
【００４７】
一方、実施例ではいずれの試験結果においても、比較例のようなセパレータのめくれは確認されなかった。この理由としては、正極タブ７Ｂと端辺３２０Ａとの両方の近接位置に接合部３３０Ａを設けたことにより、正極タブ７Ｂと重なるセパレータ３２に摩擦力が及んでも、容易にめくれを生じにくくなり、セパレータ３２が良好な形態を保てたことが考えられる。
【００４８】
以下、本発明の実施の形態２〜７について、実施の形態１との差異を中心に説明する。
＜実施の形態２＞
図７（ａ）は、実施の形態２に係るセパレータ３２と、これに収納された正極板３１の正極タブ７Ｂ周辺の構成を示す図である。
実施の形態２では、正極タブ７Ｂは正極板３１の上辺３１０Ａの中央付近から延設されている。従って、上辺３１０Ａに沿った正極タブ７Ｂの両側に、正極タブ７Ｂと重なる部分を除く周縁部３２０ａの残余領域Ｌ1、Ｌ2が存在するので、接合部３３０Ａは残余領域Ｌ1、Ｌ2中に存在する領域Ａ1、Ａ2に重ねて形成することができる。具体的に領域Ａ1（領域Ａ2）は、実施の形態１の領域Ａ（図５参照）と同様に、少なくとも正極板３１の上辺３１０Ａに沿って、正極タブ７Ｂと重なる部分を除く周縁部３２０ａの残余領域Ｌ1（Ｌ2）の中央の点Ｐ2（Ｐ3）より正極タブ７Ｂ側に近接し、且つ、周縁部３２０ａの幅Ｄの中央の点Ｐ4よりもセパレータ３２の端辺３２０Ａ側に近接する領域である。
【００４９】
以上の構成を有する実施の形態２のラミネート外装電池においても、実施の形態１と同様の効果を期待できる。実施の形態２では、上辺３１０Ａに沿った正極タブ７Ｂの両側に接合部３３０Ａが設けられているので、その分、正極タブ７Ｂの根元がセパレータ３２より露出しにくくなっている。
＜実施の形態３＞
図７（ｂ）は、実施の形態３に係るセパレータ３２と、これに収納された正極板３１の正極タブ７Ｂ周辺の構成を示す図である。
【００５０】
実施の形態３では、少なくとも領域Ａに重ねて形成する接合部３３０Ａ1と、その他の周縁部３２０ａに形成する接合部３３０Ｂとを、正極タブ７Ｂの延設（Ｙ）方向と傾斜させて形成する。このような構成の接合部３３０Ａ1、３３０Ｂを用いても、実施の形態１と同様の効果を期待できる。また、各接合部３３０Ａ1、３３０Ｂは、それぞれＸＹ各方向に沿って一定の長さを有しているので、接合部３３０Ａ1または３３０Ｂの各々において、ＸＹいずれかの方向に沿ってセパレータ３２のめくれを一層防止する効果を期待できる。
【００５１】
＜実施の形態４＞
図７（ｃ）は、実施の形態４に係るセパレータ３２と、これに収納された正極板３１の正極タブ７Ｂ周辺の構成を示す図である。
実施の形態４では、領域Ａに重ねて形成する接合部３３０Ａ2と、それ以外の位置に形成する接合部３３０Ｃとを、いずれもドット状とする。さらに、周縁部３２０ａの幅（Ｙ）方向に沿って、各接合部３３０Ａ2と、３３０Ｃとを全体として２列となるように形成する。
【００５２】
このような構成の接合部３３０Ａ2、３３０Ｃを用いても、実施の形態１と同様の効果を期待できる。また、ドット状の接合部３３０Ａ2、３３０Ｃのピッチを適宜調節したり、各接合部３３０Ａ2、３３０Ｃの配列を３列以上に設定することにより、周縁部３２０ａにおける接合強度を細かく調整することが可能である。
＜実施の形態５＞
図７（ｄ）は、実施の形態５に係るセパレータ３２と、これに収納された正極板３１の正極タブ７Ｂ周辺の構成を示す図である。
【００５３】
実施の形態５は、実施の形態４を基本構造とし、領域Ａに重ねて設ける接合部３３０Ａ3とそれ以外の位置に形成する接合部３３０Ｄとを、実施の形態１と同様に上辺３１０Ａに沿った線状としている。
このような実施の形態５によれば、正極タブ７Ｂの延設（Ｙ）方向に沿って、線状の接合部３３０Ａ3、３３０Ｄが全体として２列に形成されているので、実施の形態１に比べ、一層、セパレータ３２のめくれを防止することができる。
【００５４】
＜実施の形態６＞
図８は、実施の形態６に係るセパレータ３２Ｃと正極板３１との構成を示す図である。
セパレータ３２Ｃは、Ｙ方向を長手とする帯状のラミネートシートを折り返して正極板３１の両面を被覆するように配される。その後、正極板３１の上辺３１０Ａを含む３辺の外周において、ラミネートシートの互いに対向する周縁端部３２０ａ1と３２０ａ2、３２０ｂ1と３２０ｂ2、３２０ｃ1と３２０ｃ2をそれぞれ熱溶着にて接合し、周縁部３２０ａ〜３２０ｃを形成する（図４参照）。
【００５５】
以上の構成を有する実施の形態６においても、実施の形態１と同様の効果を期待できる。さらにセパレータ３２Ｃを、折り返した１枚のラミネートシートで構成でき、折り返し部では接合部が不要となるため、製造効率の向上を期待できる。
＜実施の形態７＞
図９は、実施の形態７に係るセパレータ３２Ｄと正極板３１との構成を示す図である。
【００５６】
セパレータ３２Ｄは、Ｘ方向を長手とする帯状のラミネートシートをつづら折りし、負極板３０、正極板３１の両面をそれぞれ被覆するように配される。その後、正極板３１の上辺３１０Ａを含む３辺の外周において、互いに対向する周縁端部３２０ａ1〜３２０ａ2、３２０ｃ1〜３２０ｃ2、３２０ｄ1〜３２０ｄ2をそれぞれ熱溶着にて接合し、周縁部３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｄを作る（図４参照）。さらに負極板３０の上辺３００Ａを含む３辺の外周において、互いに対向する周縁端部３２０ａ2〜３２０ａ3、３２０ｂ2〜３２０ｂ3、３２０ｄ2〜３２０ｄ3をそれぞれ熱溶着にて接合し、周縁部３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｄを作る。
【００５７】
以上の構成を有する実施の形態７においても、実施の形態１及び実施の形態６と同様の効果を期待できる。１枚のラミネートシートで構成したセパレータ３２Ｄの内部に、複数の正極板３１を収納できるため、実施の形態６よりもさらに製造効率の向上を期待できる。
＜その他の事項＞
上記各実施の形態では、第１極板を正極板、第２極板を負極板としたが、これとは逆に第１極板を負極板、第２極板を正極板とすることもできる。
【００５８】
接合部３３０Ａ、３３０は熱溶着法で形成する方法に限定されず、超音波溶着法等ので形成してもよい。或いは、接着剤や接合剤、針無しステープラのいずれかを用いて接合部３３０Ａ、３３０を形成してもよい。
セパレータ３２は、上記各実施の形態で示したシート状のものの他、平面視した際に端辺３２０Ａのみが開口された袋状のものを成形して用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、携帯電話機などのモバイル機器や家庭での蓄電用、あるいは車両用の電源として用いることができ、高い生産性を有する電池を実現するのに有用である。
【符号の説明】
【００６０】
１    ラミネート外装電池
２    ラミネート外装体
２Ａ、２Ｂ    ラミネートシート
３    電極体
３Ｘ    積層電極体
４    スペーサ
５Ａ、５Ｂ    溶着樹脂
６Ａ    負極端子
６Ｂ    正極端子
７Ａ    負極タブ
７Ｂ    正極タブ
３０    負極板
３１    正極板
３２、３２Ｃ、３２Ｄ    セパレータ
３２Ａ、３２Ｂ    樹脂シート
３２Ａ1〜３２Ａ4、３２Ｂ1〜３２Ｂ4    樹脂シートの対向部
３００Ａ    負極板の上辺
３１０Ａ    正極板の上辺
３２０Ａ〜３２０Ｄ    セパレータの端辺
３２０ａ〜３２０ｄ    周縁部
３３０、３３０Ａ〜３３０Ｄ、３３０Ａ1〜３３０Ａ3    接合部
【図１】
2016105348.tif 000004
【図２】
2016105348.tif 000005
【図３】
2016105348.tif 000006
【図４】
2016105348.tif 000007
【図５】
2016105348.tif 000008
【図６】
2016105348.tif 000009
【図７】
2016105348.tif 000010
【図８】
2016105348.tif 000011
【図９】
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