(57)【要約】【課題】シール部の水分透過を抑制することが可能なラミネート型電池を提供する。【解決手段】電池要素と、該電池要素を収容するラミネートフィルムと、を有し、該ラミネートフィルムは、電池要素を囲む外縁に、樹脂層を介して接合されたシール部を備え、樹脂層の少なくとも一部に、樹脂層よりも水分透過性が低い抑制部材が備えられ、且つ、該抑制部材は樹脂層に被覆されており、該樹脂層の厚さは、抑制部材と接触している樹脂層の部位の厚さが最小である、ラミネート型電池とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池要素と、該電池要素を収容するラミネートフィルムと、を有し、
前記ラミネートフィルムは、前記電池要素を囲む外縁に、樹脂層を介して接合されたシール部を備え、
前記樹脂層の少なくとも一部に、前記樹脂層よりも水分透過性が低い抑制部材が備えられ、且つ、該抑制部材は前記樹脂層に被覆されており、
前記樹脂層の厚さは、前記抑制部材と接触している前記樹脂層の部位の厚さが最小である、ラミネート型電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネートフィルム内に収容された電池要素を有するラミネート型電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラミネートフィルムと、ラミネートフィルム内に収容された電極層（正極層及び負極層）や電解質層等の電池要素と、を有するラミネート型電池が、これまでに開発されてきている。
【０００３】
このようなラミネート型電池に関する技術として、例えば特許文献１には、シート状正極と、シート状負極と、シート状正極及びシート状負極をラミネートしたラミネートフィルムとを備え、該ラミネートフィルムのシール部は、第１及び第２の金属層と、第１の金属層と第２の金属層との間に第１及び第２の金属層に接して配置された樹脂とを含み、該樹脂は、ラミネートフィルムの面内方向において、シール部の略中央部またはシール部の中央部よりも内周側に配置され、他の部分よりも薄い薄肉部を有するラミネート型電池が開示されている。そして、この特許文献１の明細書段落００６４には、突出部を有する一対のシールバーによって挟み込む過程を経て、上記薄肉部を形成することが記載されている。
また、特許文献２には、ラミネートフィルムの溶着部端面に、アルミニウム箔と外気との接触を遮断する保護手段を設けたアルミラミネート包装構造が開示されている。
また、特許文献３には、集電部の少なくとも角部を集電部保護部材で覆うことによって、ラミネートフィルムが破損しないようにしたラミネート型電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１６２０９号公報
【特許文献２】特開２００８−１２４０８９号公報
【特許文献３】国際公開第２００５／０８６２５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている技術のように、突出部を有する一対の部材で挟み込む過程を経てシール部を形成すると、突出部の形状によってはシール部が破断することがある。シール部が破断すると、この破断箇所を透過した水分によって電池要素が劣化して、ラミネート型電池の性能が低下する虞がある。また、特許文献２や特許文献３に開示されている技術では、保護手段や集電部保護部材によって体積が増大するため、ラミネート型電池の体積エネルギー密度が低下しやすいという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、体積エネルギー密度の低下を抑制しつつシール部の水分透過を抑制することが可能なラミネート型電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討の結果、発電要素を囲むラミネートフィルムのシール部に、水の透過を抑制又は防止する抑制部材を配置してから、当該シール部を溶着することにより、体積エネルギー密度の低下を抑制しつつシール部の水分透過を抑制することが可能なラミネート型電池を提供できることを知見した。本発明は、当該知見に基づいて完成させた。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段をとる。すなわち、
本発明は、電池要素と、該電池要素を収容するラミネートフィルムと、を有し、ラミネートフィルムは、電池要素を囲む外縁に、樹脂層を介して接合されたシール部を備え、樹脂層の少なくとも一部に、該樹脂層よりも水分透過性が低い抑制部材が備えられ、且つ、該抑制部材は樹脂層に被覆されており、該樹脂層の厚さは、抑制部材と接触している樹脂層の部位の厚さが最小である、ラミネート型電池である。
【０００９】
ここで、「電池要素」とは、電気を発生させる電池の要素をいい、より具体的には、正極層及び負極層と、これらの間に配設された電解質と、を含む電池の要素を言う。ラミネートフィルムの樹脂層よりも水分を透過させ難い抑制部材が、シール部に備えられているので、シール部を透過しようとする水は、抑制部材を避けて移動する。このような形態にすることにより、シール部を透過しようとする水の移動距離を増大させることが可能になるので、水の透過を抑制することが可能になる。また、抑制部材が配置されている部位は、抑制部材が配置されていない部位よりも樹脂層の厚さが薄いので、抑制部材を避ける水の移動経路は狭い。このような形態にすることにより、抑制部材を避ける水の移動を抑制することが可能になるので、水の透過を抑制することが可能になる。さらに、抑制部材は接合されるラミネートフィルムのシール部に配置されているので、体積エネルギー密度の低下を抑制することができる。したがって、上記形態にすることにより、体積エネルギー密度の低下を抑制しつつシール部の水分透過を抑制することが可能なラミネート型電池を提供することができる。シール部の水分透過を抑制することにより、電池性能を維持することが可能な寿命を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、体積エネルギー密度の低下を抑制しつつシール部の水分透過を抑制することが可能なラミネート型電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ラミネート型電池１０を説明する図である。
【図２】電池要素１を説明する図である。
【図３】シール部２ａを説明する図である。
【図４Ａ】シール部２ａの形成方法を説明する図である。
【図４Ｂ】シール部２ａの形成方法を説明する図である。
【図５】ラミネート型電池１０の製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す形態は本発明の例であり、本発明は以下に示す形態に限定されない。
【００１３】
１．ラミネート型電池
図１は、本発明のラミネート型電池１０（以下において、単に「電池１０」と称することがある。）を説明する図である。図１に示した電池１０は、電池要素１と、該電池要素１を収容するラミネートフィルム２と、を具備している。ラミネートフィルム２は、電池要素１を囲む外縁部にシール部２ａを有し、溶着されたシール部２ａによって、ラミネートフィルム２は密閉されている。
【００１４】
図２は、電池要素１を説明する断面図である。図２に示したように、電池要素１は、正極層１ａ及び負極層１ｂと、これらの間に配設された固体電解質層１ｃと、を有している。すなわち、電池要素１は固体電池である。電池要素１には、不図示のタブリードが接続されている。正極層１ａは、正極集電体１ａａ及び正極活物質層１ａｂを有し、負極層１ｂは、負極集電体１ｂａ及び負極活物質層１ｂｂを有している。
【００１５】
図３は、シール部２ａを説明する断面図である。図３の紙面上下方向が、図１の紙面奥／手前方向と対応している。図３に示したように、シール部２ａは、一対の樹脂層２ａａと、当該一対の樹脂層２ａａの間に配設された抑制部材３、４とを有し、さらに、一対の樹脂層２ａａから外側に向かって順に、一対のＡｌ層２ａｂ、一対の延伸ナイロンフィルム層２ａｃ（以下において、「ＯＮｙ層２ａｃ」と称することがある。）、及び、一対のポリエチレンテレフタレートフィルム層２ａｄ（以下において、「ＰＥＴ層２ａｄ」と称することがある。）を有している。樹脂層２ａａは熱可塑性樹脂の層である。抑制部材３、４は、樹脂層２ａａよりも水を透過させ難いコア３ａ、４ａと、当該コア３ａ、４ｂの表面を覆う緩衝材層３ｂ、４ｂ及び易接着樹脂層３ｃ、４ｃと、を有している。すなわち、抑制部材３、４は、コアシェル構造である。抑制部材３、４は、その周りに存在している樹脂層２ａａによって被覆されており、易接着樹脂層３ｃ、４ｃと樹脂層２ａａとが接合されている。
【００１６】
このように、電池１０は、シール部２ａに、樹脂層２ａａよりも水分を透過させ難いコア３ａ、４ｂを有する抑制部材３、４が、配設されている。それゆえ、シール部２ａを透過しようとして図３の紙面左右方向へ移動する水は、抑制部材３、４を避けて移動する。このような形態にすることにより、シール部２ａを透過しようとする水の移動距離を増大させることが可能になるので、水の透過を抑制することが可能になる。また、抑制部材３、４が配置されている部位（図３にＡ１及びＡ２で示した部位）は、抑制部材３、４が配置されていない部位（図３にＢで示した部位）よりも樹脂層２ａａの厚さが薄いので、抑制部材３、４を避けた水は、狭い部位を移動することになる。このような形態にすることにより、抑制部材３、４を避ける水の移動を抑制することが可能になるので、水の透過を抑制することが可能になる。さらに、抑制部材３、４は、ラミネートフィルムの接合部であるシール部２ａに配置されているので、体積エネルギー密度の低下を抑制することができる。したがって、このような形態にすることにより、体積エネルギー密度の低下を抑制しつつシール部の水分透過を抑制することが可能な電池１０を提供することができる。
【００１７】
図４Ａ及び図４Ｂは、シール部２ａの形成方法を説明する図である。図４Ａは熱圧着前の様子を示す図であり、図４Ｂは熱圧着を実施している際の様子を示す図である。図４Ａに示したように、シール部２ａを形成する際には、まず、樹脂層２ａａ、Ａｌ層２ａｂ、ＯＮｙ層２ａｃ、及び、ＰＥＴ層２ａｄを有する多層構造の一対のアルミラミネートフィルム２’によって抑制部材３、４が挟まれるように、一対のアルミラミネートフィルム２’及び抑制部材３、４を配置する。その後、図４Ｂに示したように、アルミラミネートフィルム２’に対向する面が平坦な一対のシールヘッド４０を用いて、一対のアルミラミネートフィルム２’及び抑制部材３、４を熱圧着する。樹脂層２ａａは熱可塑性樹脂によって構成されているので、熱圧着することにより、一対の樹脂層２ａａを接合することができ、さらに、樹脂層２ａａと易接着樹脂層３ｃ、４ｃとを接合することができる。
【００１８】
図４Ａ及び図４Ｂに示したように、抑制部材３、４の高さ（図４Ａ及び図４Ｂの紙面上下方向の長さ）は、樹脂層２ａａの厚さ（図４Ａ及び図４Ｂの紙面上下方向の厚さ）よりも薄い。それゆえ、熱圧着しても、樹脂層２ａａとＡｌ層２ａｂとの界面を平坦にすることができ、ＯＮｙ層２ａｃ及びＰＥＴ層２ａｄも平坦にすることができる。これにより、抑制部材３、４を用いても、体積の増加を抑制することができる。
【００１９】
また、図４Ａ及び図４Ｂに示したように、シール部２ａを形成する際には、アルミラミネートフィルム２’に対向する面が平坦なシールヘッド４０を用いて熱圧着する。このようなシールヘッド４０を用いることにより、熱圧着時のアルミラミネートフィルム２’の破損を防止することが可能なので、水分透過を抑制しやすいシール部２ａを形成することができる。
【００２０】
本発明において、シール部２ａを形成する際の熱圧着の温度は、樹脂層２ａａを溶着させることが可能な温度であれば良い。その温度は、例えば、１６５℃以上２３０℃未満とすることができる。
また、シール部２ａを形成する際の熱圧着時のプレス圧力は、樹脂層２ａａを溶着させることが可能な圧力であれば良い。その圧力は、例えば、０．２ＭＰａ以上３ＭＰａ未満とすることができる。
シール部２ａを形成する熱圧着は、例えば熱溶着機を用いて実施することができる。
【００２１】
本発明において、樹脂層２ａａは、ラミネート型電池のラミネートフィルムに使用可能な熱可塑性樹脂を、適宜用いることができる。そのような樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン、シーラントＰＥＴ等を例示することができる。
【００２２】
また、熱圧着前後の樹脂層２ａａの厚さは、シール部２ａを形成する際に破損せず、且つ、水の透過を防止又は抑制する効果を発現可能な厚さであれば良い。本発明において、シール部を形成するための熱圧着によって抑制部材と接合される樹脂層（抑制部材３、４と接触するラミネートフィルム表面の樹脂層２ａａ）の厚さは、例えば、４０μｍ以上１５０μｍ以下にすることができる。
【００２３】
また、熱圧着前後のＡｌ層２ａｂの厚さは、ラミネート型電池に使用されるアルミラミネートフィルムに備えられているＡｌ層と同程度の厚さにすることができる。その具体的な厚さは、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下にすることができる。
【００２４】
また、熱圧着前後のＯＮｙ層２ａｃ及びＰＥＴ層２ａｄの厚さは、それぞれ、ラミネート型電池に使用されるラミネートフィルムに備えられているＯＮｙ層やＰＥＴ層と同程度の厚さにすることができる。ＯＮｙ層２ａｃの具体的な厚さは、例えば、１０μｍ以上３０μｍ以下にすることができ、ＰＥＴ層２ａｄの具体的な厚さは、例えば、５μｍ以上２０μｍ以下にすることができる。
【００２５】
また、抑制部材３、４のコア３ａ、４ａは、樹脂層２ａａよりも水を透過させ難く、且つ、熱圧着時の温度環境下で溶解しない物質を適宜用いることができる。そのような物質としては、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄等の金属、セラミック、及び、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂等を挙げることができる。
【００２６】
本発明において、コア３ａ、４ａの形状は、特に限定されない。コア３ａ、４ａは、例えば、線状、帯状、粒子状等の形状にすることができる。
【００２７】
また、抑制部材３、４の緩衝材層３ｂ、４ｂは、熱圧着時に、抑制部材３、４が樹脂層２ａａやＡｌ層２ａｂ等を突き破らないようにするために用いられる、コア３ａ、４ａを被覆する層である。緩衝材層３ａ、４ａには、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶｄＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、エチレン・酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、メチルメタクリレート・スチレン共重合体（ＭＳ）、セルロースアセテート（ＣＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の樹脂を用いることができる。
【００２８】
緩衝材層３ｂ、４ｂの厚さは、樹脂層２ａａやＡｌ層２ａｂ等の破損を防止する効果を発現可能な厚さであれば良い。具体的には、例えば、１μｍ以上にすることができる。一方、厚さが厚すぎても上記効果は飽和する。したがって、緩衝材層３ｂ、４ｂの厚さは、例えば、２０μｍ以下にすることが好ましい。
【００２９】
緩衝材層３ｂ、４ｂは、例えば、ディッピング、蒸着、押し出し成形、捲きつけ等によって、コア３ａ、４ａの表面に形成することができる。
【００３０】
抑制部材３、４の易接着樹脂層３ｃ、４ｃは、抑制部材３、４と樹脂層２ａａとを容易に接合させるために用いられる、抑制部材３、４の表面に備えられる層（緩衝材層３ｂ、４ｂを被覆する層）である。易接着樹脂層３ｃ、４ｃには、例えば、変性ポリエチレンや変性ポリプロピレンなどの変性ポリオレフィン等を用いることができる。
【００３１】
易接着樹脂層３ｃ、４ｃの厚さは、抑制部材３、４と樹脂層２ａａとを容易に接合させる効果を発現可能な厚さであれば良い。具体的には、例えば、５μｍ以上にすることができる。一方、厚さが厚すぎても上記効果は飽和する。したがって、易接着樹脂層３ｃ、４ｃの厚さは、例えば、３０μｍ以下にすることが好ましい。
【００３２】
易接着樹脂層３ｃ、４ｃは、例えば、ディッピング、蒸着、押し出し成形、捲きつけ等によって、緩衝材層３ｂ、４ｂの表面に形成することができる。
【００３３】
また、電池要素１が、正極活物質層１ａｂと負極活物質層１ｂｂとの間をリチウムイオンが移動する形態の固体電池である場合、正極活物質層１ａｂに含有させる正極活物質としては、リチウムイオン二次電池で使用可能な正極活物質を適宜用いることができる。そのような正極活物質としては、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）やニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）等の層状活物質のほか、オリビン型リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）等のオリビン型活物質や、スピネル型マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）等のスピネル型活物質等を例示することができる。正極活物質の形状は、例えば粒子状や薄膜状等にすることができる。正極活物質層１ａｂにおける正極活物質の含有量は、特に限定されず、例えば、質量％で４０％以上９９％以下とすることが好ましい。
【００３４】
また、正極活物質層１ａｂや負極活物質層１ｂｂには、必要に応じて、固体電池に使用可能な固体電解質を含有させることができる。そのような固体電解質としては、Ｌｉ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ−ＳｉＯ２等の酸化物系非晶質固体電解質、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｏ５、ＬｉＩ−Ｌｉ３ＰＯ４−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ３ＰＳ４等の硫化物系非晶質固体電解質のほか、ＬｉＩ、Ｌｉ３Ｎ、Ｌｉ５Ｌａ３Ｔａ２Ｏ１２、Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２、Ｌｉ６ＢａＬａ２Ｔａ２Ｏ１２、Ｌｉ３ＰＯ（４−３／２ｗ）Ｎｗ（ｗはｗ＜１）、Ｌｉ３．６Ｓｉ０．６Ｐ０．４Ｏ４等の結晶質酸化物・酸窒化物等を例示することができる。ただし、固体電池の性能を高めやすい固体電池用電極を製造可能な形態にする等の観点から、固体電解質は硫化物固体電解質を用いることが好ましい。
【００３５】
固体電解質として硫化物固体電解質を用いる場合、正極活物質と固体電解質との界面に高抵抗層が形成され難くすることにより、電池抵抗の増加を防止しやすい形態にする観点から、正極活物質は、イオン伝導性酸化物で被覆されていることが好ましい。正極活物質を被覆するリチウムイオン伝導性酸化物としては、例えば、一般式ＬｉｘＡＯｙ（Ａは、Ｂ、Ｃ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ又はＷであり、ｘ及びｙは正の数である。）で表される酸化物を挙げることができる。具体的には、Ｌｉ３ＢＯ３、ＬｉＢＯ２、Ｌｉ２ＣＯ３、ＬｉＡｌＯ２、Ｌｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ２ＳｉＯ３、Ｌｉ３ＰＯ４、Ｌｉ２ＳＯ４、Ｌｉ２ＴｉＯ３、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２、Ｌｉ２Ｔｉ２Ｏ５、Ｌｉ２ＺｒＯ３、ＬｉＮｂＯ３、Ｌｉ２ＭｏＯ４、Ｌｉ２ＷＯ４等を例示することができる。また、リチウムイオン伝導性酸化物は、複合酸化物であっても良い。正極活物質を被覆する複合酸化物としては、上記リチウムイオン伝導性酸化物の任意の組み合わせを採用することができ、例えば、Ｌｉ４ＳｉＯ４−Ｌｉ３ＢＯ３、Ｌｉ４ＳｉＯ４−Ｌｉ３ＰＯ４等を挙げることができる。また、正極活物質の表面をイオン伝導性酸化物で被覆する場合、イオン伝導性酸化物は、正極活物質の少なくとも一部を被覆してれば良く、正極活物質の全面を被覆していても良い。また、正極活物質を被覆するイオン伝導性酸化物の厚さは、例えば、０．１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることがより好ましい。なお、イオン伝導性酸化物の厚さは、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）等を用いて測定することができる。
【００３６】
また、正極活物質層１ａｂは、固体電池の正極層に含有させることが可能なバインダーを用いて作製することができる。そのようなバインダーとしては、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＡＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を例示することができる。
【００３７】
さらに、正極活物質層１ａｂには、導電性を向上させる導電材が含有されていてもよい。正極活物質層１ａｂに含有させることが可能な導電材としては、気相成長炭素繊維、アセチレンブラック（ＡＢ）、ケッチェンブラック（ＫＢ）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、カーボンナノファイバー（ＣＮＦ）等の炭素材料のほか、固体電池の使用時の環境に耐えることが可能な金属材料を例示することができる。上記正極活物質、固体電解質、及び、バインダー等を液体に分散して調整したスラリー状の正極組成物を用いて正極活物質層１ａｂを作製する場合、使用可能な液体としてはヘプタン等を例示することができ、無極性溶媒を好ましく用いることができる。また、正極活物質層１ａｂの厚さは、例えば０．１μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。また、固体電池の性能を高めやすくするために、正極層はプレスする過程を経て作製されることが好ましい。本発明において、プレスして正極活物質層１ａｂを形成する際の圧力は１００ＭＰａ程度とすることができる。
【００３８】
また、負極活物質層１ｂｂに含有させる負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵放出可能な負極活物質を適宜用いることができる。そのような負極活物質としては、例えば、カーボン活物質、酸化物活物質、及び、金属活物質等を挙げることができる。カーボン活物質は、炭素を含有していれば特に限定されず、例えばメソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、高配向性グラファイト（ＨＯＰＧ）、ハードカーボン、ソフトカーボン等を挙げることができる。酸化物活物質としては、例えばＮｂ２Ｏ５、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２、ＳｉＯ等を挙げることができる。金属活物質としては、例えばＩｎ、Ａｌ、Ｓｉ、及び、Ｓｎ等を挙げることができる。また、負極活物質として、リチウム含有金属活物質を用いても良い。リチウム含有金属活物質としては、少なくともＬｉを含有する活物質であれば特に限定されず、Ｌｉ金属であっても良く、Ｌｉ合金であっても良い。Ｌｉ合金としては、例えば、Ｌｉと、Ｉｎ、Ａｌ、Ｓｉ、及び、Ｓｎの少なくとも一種とを含有する合金を挙げることができる。負極活物質の形状は、例えば粒子状、薄膜状等にすることができる。また、負極活物質層１ｂｂにおける負極活物質の含有量は、特に限定されず、例えば、質量％で４０％以上９９％以下とすることが好ましい。
【００３９】
さらに、負極活物質層１ｂｂには、負極活物質や固体電解質を結着させるバインダーや導電性を向上させる導電材が含有されていても良い。負極活物質層１ｂｂに含有させることが可能なバインダーや導電材としては、正極活物質層１ａｂに含有させることが可能な上記バインダーや導電材等を例示することができる。また、液体に上記負極活物質等を分散して調整したスラリー状の負極組成物を用いて負極層１ｂを作製する場合、負極活物質等を分散させる液体としては、ヘプタン等を例示することができ、無極性溶媒を好ましく用いることができる。また、負極活物質層１ｂｂの厚さは、例えば０．１μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。また、固体電池の性能を高めやすくするために、負極活物質層１ｂｂはプレスする過程を経て作製されることが好ましい。本発明において、プレスして負極活物質層１ｂｂを形成する際の圧力は２００ＭＰａ以上とすることが好ましく、４００ＭＰａ程度とすることより好ましい。
【００４０】
また、固体電解質層１ｃに含有させる固体電解質としては、固体電池に使用可能な固体電解質を適宜用いることができる。そのような固体電解質としては、正極活物質層１ａｂや負極活物質層１ｂｂに含有させることが可能な上記固体電解質等を例示することができる。このほか、固体電解質層１ｃには、可塑性を発現させる等の観点から、固体電解質同士を結着させるバインダーを含有させることができる。そのようなバインダーとしては、正極活物質層１ａｂや負極活物質層１ｂｂに含有させることが可能な上記バインダー等を例示することができる。ただし、高出力化を図りやすくするために、固体電解質の過度の凝集を防止し且つ均一に分散された固体電解質を有する固体電解質層１ｃを形成可能にする等の観点から、固体電解質層１ｃに含有させるバインダーは５質量％以下とすることが好ましい。また、液体に上記固体電解質等を分散して調整したスラリー状の固体電解質組成物を正極層や負極層等に塗布する過程を経て固体電解質層１ｃを作製する場合、固体電解質等を分散させる液体としては、ヘプタン等を例示することができ、無極性溶媒を好ましく用いることができる。固体電解質層１ｃにおける固体電解質材料の含有量は、質量％で、例えば６０％以上、中でも７０％以上、特に８０％以上であることが好ましい。固体電解質層１ｃの厚さは、電池の構成によって大きく異なるが、例えば、０．１μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。
【００４１】
また、正極集電体１ａａや負極集電体１ｂａは、固体電池の集電体として使用可能な金属を用いることができる。そのような金属としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｖ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｉｎからなる群から選択される一又は二以上の元素を含む金属材料を例示することができる。
【００４２】
２．ラミネート型電池の製造方法
図５は、ラミネート型電池１０の製造方法を説明する図である。図５に示した製造方法は、電池要素作製工程（Ｓ１）と、端子接続工程（Ｓ２）と、電池要素収容工程（Ｓ３）と、シール部形成工程（Ｓ４）と、を有している。
【００４３】
２．１．電池要素作製工程（Ｓ１）
電池要素作製工程（以下において、単に「Ｓ１」と称することがある。）は、ラミネートフィルム２に収容される電池要素１を作製する工程である。Ｓ１は、少なくとも正極層１ａ及び負極層１ｂとこれらの間に配設された固体電解質層１ｃとを備える電池要素１を作製可能であれば、その形態は特に限定されない。Ｓ１において、正極層１は、例えば、正極活物質及び固体電解質を含むスラリー状の正極組成物を正極集電体１ａａの表面に塗布し乾燥する過程を経て作製することができる。また、負極層２は、例えば、少なくとも負極活物質を含むスラリー状の負極組成物を負極集電体１ｂａの表面に塗布し乾燥する過程を経て、作製することができる。また、固体電解質層１ｃは、例えば、固体電解質等を分散して調整したスラリー状の固体電解質組成物を正極活物質層の表面に塗布し乾燥する過程を経て作製することができる。このようにして、正極活物質層の表面に固体電解質層を形成したら、続いて、この固体電解質層と、負極集電体１ｂａの表面に形成した負極活物質層とが接触するように積層することにより積層体を形成し、その後、この積層体をプレスする。Ｓ１は、例えばこのようにして、少なくとも正極層１ａ及び負極層１ｂとこれらの間に配設された固体電解質層１ｃとを備える電池要素１を作製する工程、とすることができる。
【００４４】
２．２．端子接続工程（Ｓ２）
端子接続工程（以下において、単に「Ｓ２」と称することがある。）は、Ｓ１で作製した電池要素１に、タブリードを接続する工程である。Ｓ２は、タブリードを接続することが可能であれば、その形態は特に限定されない。Ｓ２は、ラミネート型電池を作製する際に使用可能な任意の方法で、電池要素１にタブリードを接続する工程、とすることができる。
【００４５】
２．３．電池要素収容工程（Ｓ３）
電池要素収容工程（以下において、単に「Ｓ３」と称することがある。）は、タブリードが接続された電池要素１を、アルミラミネートフィルム２’に収容する工程である。電池要素１を収容するアルミラミネートフィルム２’は、タブリードと接触する部位が、予めエンボス加工されている。このような形態のアルミラミネートフィルム２’に電池要素１を収容することにより、後述するシール部形成工程で、水を透過させ難い形態のシール部を形成しやすくなる。
【００４６】
２．４．シール部形成工程（Ｓ４）
シール部形成工程（以下において、単に「Ｓ４」と称することがある。）は、アルミラミネートフィルム２’に収容された電池要素１の周囲（アルミラミネートフィルム２’の外縁部）を溶着することにより、シール部２ａを形成する工程である。Ｓ４は、具体的には、図４Ａ及び図４Ｂ並びにこれらの内容を説明した上述の方法で熱圧着して、アルミラミネートフィルム２’の外縁部を溶着することにより、シール部２ａを形成する工程である。上述のように、アルミラミネートフィルム２’は、タブリードと接触する部位が予めエンボス加工されている。そのため、Ｓ４で電池要素１の周囲を溶着することにより、水を透過させ難い形態のシール部２ａを容易に形成することができる。
例えばＳ１〜Ｓ４を経ることにより、ラミネート型電池１０を製造することができる。
【００４７】
上記説明では、緩衝材層３ｂ、４ｂを有する抑制部材３、４が備えられる形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明における抑制部材は、緩衝材層を有しない形態であっても良い。ただし、シール部を形成する熱圧着時に、ラミネートフィルムが破損し難い形態にすることによって、本発明の上記効果が得られやすい形態にする等の観点からは、緩衝材層を有する抑制部材が備えられる形態とすることが好ましい。
【００４８】
また、上記説明では、易接着樹脂層３ｃ、４ｃを有する抑制部材３、４が備えられる形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明における抑制部材は、易接着材層を有しない形態であっても良い。ただし、抑制部材とラミネートフィルムの樹脂層とが接合しやすい形態にすることによって、本発明の上記効果が得られやすい形態にする観点からは、易接着材層を有する抑制部材が備えられる形態とすることが好ましい。
【００４９】
また、上記説明では、異なる２形態の抑制部材３、４が備えられる形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明における抑制部材は、単一形態の抑制部材（同一材料、同一構造、及び、同一形状の抑制部材）が備えられる形態であっても良い。
【００５０】
また、上記説明では、ラミネートフィルムとしてアルミラミネートフィルムが用いられる形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明におけるラミネートフィルムは、アルミニウム以外の他の金属の層を有する形態であっても良く、金属層を有しない形態であっても良い。金属層を有しないラミネートフィルムが用いられる形態であっても、抑制部材が配設されたシール部を有することにより、本発明の上記効果と同様の効果を奏することが可能である。
【００５１】
上記説明では、ラミネートフィルム２に収容されている電池要素１が固体電池である形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。ラミネートフィルムに収容される電池要素は、電解液を用いた電池であっても良い。本発明のラミネート型電池が、電解液を用いた電池を有する形態である場合、電解液としては、ラミネート型電池に使用可能な電解液を適宜用いることができる。本発明のラミネート型電池が、電解液を用いた電池を有する形態の場合、電解液は、正極層と負極層との間に配設した多孔質のセパレータ層に含浸させることにより、正極層及び負極層に接触させることができる。
【００５２】
また、上記説明では、ラミネートフィルム２に収容されている電池要素１が、積層された各層を有する電池要素（積層構造の電池要素）である形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。ラミネートフィルムに収容される電池要素は、積層または捲回構造の電池要素であっても良い。
【００５３】
また、上記説明では、ラミネートフィルム２に収容されている電池要素１がリチウムイオン二次電池である形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明における電池要素は、正極活物質層と負極活物質層との間を、リチウムイオン以外のイオンが移動する形態であっても良い。そのようなイオンとしては、ナトリウムイオンやカリウムイオン等を例示することができる。リチウムイオン以外のイオンが移動する形態とする場合、正極活物質、固体電解質、及び、負極活物質は、移動するイオンに応じて適宜選択すれば良い。
【符号の説明】
【００５４】
１…電池要素
１ａ…正極層
１ａａ…正極集電体
１ａｂ…正極活物質層
１ｂ…負極層
１ｂａ…負極集電体
１ｂｂ…負極活物質層
１ｃ…固体電解質層
２…ラミネートフィルム
２ａ…シール部
２ａａ…樹脂層
２ａｂ…Ａｌ層
２ａｃ…延伸ナイロンフィルム層（ＯＮｙ層）
２ａｄ…ポリエチレンテレフタレートフィルム層（ＰＥＴ層）
３、４…抑制部材
３ａ、４ａ…コア
３ｂ、４ｂ…緩衝材層
３ｃ、４ｃ…易接着樹脂層
１０…ラミネート型電池
４０…シールヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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