(57)【要約】【課題】従来は非水電解液の耐熱特性が低いことや初充電について考慮していないため、電池特性の低下や生産効率が落ちるという課題があった。【解決手段】一方の大判外装金属板１１に正極２０を複数箇所に配置し、他方の大判外装金属板１２に負極４０を複数箇所に配置する電極配置工程と、正極２０の周囲又は負極４０の周囲に接着剤５１ｕを形成する接着剤形成工程と、正極２０と負極４０との間にセパレータ３０を配置して、一対の大判外装金属板１１，１２を向かい合わせに貼り付ける大判外装金属板貼り付け工程と、接着剤５１ｕに囲まれた正極２０と負極４０とが配置された箇所に電解液を注入する注入工程と、一対の大判外装金属板１１，１２に電圧を印加する初充電工程と、電解液を注入した箇所を封止する封止工程と、切断加工により個々の扁平型電池とする個々切断工程とを備えている。【選択図】図１
2017117697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の扁平型電池を同時に形成する前記扁平型電池の製造方法であって、
一対の大判外装金属板を用意し、一方の前記大判外装金属板に正極を複数箇所に配置し、他方の前記大判外装金属板に負極を複数箇所に配置する電極配置工程と、
前記正極の周囲又は前記負極の周囲に接着剤を形成する接着剤形成工程と、
前記正極と前記負極との間にセパレータを配置して、一対の前記大判外装金属板を向かい合わせに貼り付ける大判外装金属板貼り付け工程と、
前記接着剤に囲まれた前記正極と前記負極とが配置された箇所に電解液を注入する注入工程と、
一対の前記大判外装金属板に電圧を印加する初充電工程と、
前記電解液を注入した箇所を封止する封止工程と、
切断加工により個々の前記扁平型電池とする個々切断工程と、
を備えたことを特徴とする扁平型電池の製造方法。
【請求項２】
前記注入工程の前に一対の前記大判外装金属板の一辺側に複数の注入孔が開口するように、一対の前記大判外装金属板を切断する切断工程を有することを特徴とする請求項１に記載の扁平型電池の製造方法。
【請求項３】
一対の前記大判外装金属板の前記接着剤を形成した領域に遮水性枠体を配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の扁平型電池の製造方法。
【請求項４】
前記大判外装金属板は、予め不必要な領域を削除したプレカット構造であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項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の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートホンのような薄型かつ軽量の情報端末が広く世界で使用されるようになり、使用される扁平型電池もますます小型薄型化が求められている。
【０００３】
扁平型電池は、金属箔の表面に活物質層（活物質と導電助剤とバインダー剤との混合物）を設けてなる正極側の電極板（以降「正極」と表記する）及び負極側の電極板（以降「負極」と表記する）を薄板状に形成し、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。
【０００４】
そして対向させた正極及び負極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。電池ケースは正極側ケースと負極側ケースとから構成され、対向させた正極及び負極を正極側ケースに収納し、絶縁材を介して負極側ケースで全体を封止する。
【０００５】
また扁平型電池の別の構造として、正極側ケースと負極側ケースを薄板状に形成し、対向させた正極及び負極を、セパレータを介して挟み込み、正極側ケースと負極側ケースの間を絶縁物でシールする構造が開示されている。この構造は活物質を形成する電極板とケースとを兼用することができ、電池が特に薄くできる利点があるので、従来から多くの提案がある。（例えば、特許文献１）
【０００６】
特許文献１に開示された扁平型電池の製造方法は、一対の対向する電池用基板の間に、窓枠状に加工された熱可塑性樹脂のシール材を介在させ、電池用基板とシール材との熱溶着により形成される電池室に発電要素を収納した扁平型電池の製造方法であって、発電要素を収納した電池室を予備的な熱溶着で密封したのち、個々の扁平型電池の形状に切断し、さらに外部での短絡を防ぐ目的で熱溶着工程を加えて、予備的に熱溶着されたシール部を扁平型電池の外周部に延出させる構造としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−５０８５５号公報（第１頁、第６図、第７図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら特許文献１に開示された扁平型電池の製造工程では、正極とセパレータと負極と非水電解液とを封入した各電池室を予備的な熱溶着工程でシール部を密封した後、個々の扁平型電池の形状に切断している。さらにその後にも熱溶着工程を加えている。
【０００９】
電池室内の非水電解液は、２回の熱溶着工程の熱ストレスを受けることになり、これによって非水電解液の蒸発や熱分解が生じることとなり、生産性の低下や電池としての特性低下という課題を招来する。
【００１０】
また、扁平型電池の特性を向上する上では、非水電解液を注入の後速やかに初充電を行い、非水電解液の分解により生じた残留気体を除去する必要があるが、先行技術において、初充電と気体除去の手法については殆ど開示されていない。
【００１１】
本発明は上記課題を解決することを目的とする。すなわち、扁平型電池の多数個取りの製造方法において、扁平型電池中に封入した非水電解液が、熱ストレスによって蒸発や熱分解を生じることが少なく、さらに初充電工程で発生した残留気体を除去するための効率よい初充電を可能とし、信頼性の高い扁平型電池を数多く製造する製造方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため本発明の扁平型電池の製造方法は下記記載の工程を採用する。
【００１３】
本発明の扁平型電池は、複数の扁平型電池を同時に形成する扁平型電池の製造方法であって、一対の大判外装金属板を用意し、一方の大判外装金属板に正極を複数箇所に配置し、他方の大判外装金属板に負極を複数箇所に配置する電極配置工程と、正極の周囲又は負極の周囲に接着剤を形成する接着剤形成工程と、正極と負極との間にセパレータを配置して、一対の大判外装金属板を向かい合わせに貼り付ける大判外装金属板貼り付け工程と、接着剤に囲まれた正極と負極とが配置された箇所に電解液を注入する注入工程と、一対の大判外装金属板に電圧を印加する初充電工程と、電解液を注入した箇所を封止する封止工程と、切断加工により個々の扁平型電池とする個々切断分離工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
これにより、扁平型電池の中に封入された電解液は熱ストレスをほとんど受けないので、扁平型電池の特性や信頼性が高まり、生産性が向上する。
【００１５】
また、初充電工程を効率的に行うので、初充電によって発生した残留気体を除去することができ、電池の特性が向上する。
さらに、注入工程の前に一対の大判外装金属板の一辺側に複数の注入孔Ｅが開口するように、一対の大判外装金属板を切断する切断工程を有することが望ましい。
【００１６】
これにより、複数の扁平型電池の中に電解液を一度に封入することが出来るので扁平型電池の生産性が向上する。
【００１７】
さらに、一対の大判外装金属の接着剤を形成した領域に遮水性枠体を配置することが望ましい。また、大判外装金属板は、予め不必要な領域を削除したプレカット構造であることを特徴とする。
【００１８】
これにより、正極と負極のシール部に、最も遮水性が高い金属を選択することが可能となり、扁平型電池としての寿命や信頼性が向上する。また、大判外装基板を切断するときの負荷を軽減することができ、生産性も向上する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、扁平型電池中に封入した非水電解液は熱ストレスによって蒸発や熱分解を生じることもなく、さらに初充電工程で発生した残留気体を除去するための効率よい初充電が可能となるので、信頼性の高い扁平型電池を数多く製造する製造方法を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態における扁平型電池１の製造方法を示す平面図及び断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態における扁平型電池１の製造工程を示す断面図である。
【図３】図２に続く扁平型電池１の製造工程を示す断面図及び平面図である。
【図４】図３に続く扁平型電池１の製造工程を示す断面図及び平面図である。
【図５】図４に続く扁平型電池１の製造工程を示す断面図である。
【図６】図５に続く扁平型電池１の製造工程を示す平面図である。
【図７】図６に続く扁平型電池１の製造工程を示す平面図である
【図８】本発明の第１実施形態における扁平型電池１の完成状態を示す平面図及び断面図である
【図９】本発明の第２実施形態における扁平型電池１の製造工程を示す平面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態における扁平型電池１の製造工程を示す平面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態における扁平型電池１の製造工程を示す平面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態における扁平型電池１の製造工程を示す平面図である。
【図１３】本発明の第６実施形態における扁平型電池１の製造工程を示す平面図である。
【図１４】本発明の第７実施形態における扁平型電池１ｂの完成状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の扁平型電池の実施形態を示す。なお、説明に関係のない一部の要素は省略する。また、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、図面における形状は実際の寸法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。
【００２２】
〔第1実施形態〕
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は第１実施形態における扁平型電池１の製造方法を示す平面図及び断面図、図２は第１実施形態における扁平型電池１の製造工程を示す断面図、図３は図２に続く扁平型電池１の製造工程を示す断面図及び平面図、図４は図３に続く扁平型電池１の製造工程を示す断面図及び平面図、図５は図４に続く扁平型電池１の製造工程を示す断面図、図６は図５に続く扁平型電池１の製造工程を示す平面図、図７は図６に続く扁平型電池１の製造工程を示す平面図、図８は第１実施形態における扁平型電池１の完成状態を示す平面図及び断面図である。
【００２３】
［本発明の扁平型電池１の製造方法の概略の説明：図１］
図１を用いて本発明の第１実施形態における扁平型電池１の製造方法の概略を説明する。図１（ａ）は扁平型電池１の製造工程の途中における集合電池基板１Ｂを示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す集合電池基板１ＢのＸ−Ｘ´断面図である。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、集合電池基板１Ｂは、扁平型電池の機能要素をすべて含む発電要素である電池体１ｂｕが４列×４行で一つの基板に配列されたものである。図１（ｂ）に示すように、個々の電池体１ｂｕは、上下大判外装金属板間にそれぞれの正極、負極、セパレータ、遮水性枠、接着層が形成されている。後にこれを電池体１ｂｕが横一列になるように切断、電解液を充填、初充電、封止、個々に切断し、個々の電池となる。集合基板上で多数個の扁平型電池の製造を可能とするものである。なお、図１では、電池体１ｂｕが１６個集合した集合電池基板１Ｂの構造を例に説明したが、更に多数個の配列の集合電池基板を用いて多数個の扁平型電池を形成可能である。
【００２５】
［第１実施形態における扁平型電池１の製造工程の説明：図２〜図７］
図２〜図７を用いて第１実施形態における扁平型電池１の製造工程について説明する。なお、簡単のために図１（ａ）に示す集合電池基板１Ｂの破線で示した範囲Ｙの部分（集合電池基板上で電池体１ｂｕ４個分）を取り出して説明する。
【００２６】
第１実施形態における扁平型電池１の製造工程は、電極配置工程、接着剤形成工程、大判外装金属板貼り付け工程、切断工程、注入工程、初充電工程、封止工程、個々切断工程の８段階の工程で構成されている。
【００２７】
＜電極配置工程＞
図２〜図３用いて電極配置工程を説明する。
まず、負極側構造体４２の製造方法を説明する。図２（ａ）〜図３（ａ）は負極の電極配置工程を示す断面図である。図２（ａ）に示すように、下大判外装金属板１２の上に塗工マスクＳＭを設置する。下大判外装金属板１２は後に負極側の外部端子になるものであり、厚さ１００μｍのステンレス平板を用いる。厚みは数百μｍ程度でもよく、材質はアルミでもよい。また塗工マスクＳＭはアルミ等の金属材を用い、この後形成される負極４０と同一形状の開口部ＳＭｋを４個備えている。
【００２８】
次に図２（ｂ）に示す様に、下大判外装金属板１２と、塗工マスクＳＭの開口部ＳＭｋとで形成された領域に、ディスペンサＤを用いて未硬化負極４０Ｓを充填する。なお未硬化負極４０Ｓとは、負極活物質と導電助剤とバインダーと溶剤との混合物であって硬化していない状態である。負極活物質としてはグラファイト、導電助剤としてアセチレンブラック、バインダーとしてポリフッ化ビニリデンなどを使用する。未硬化負極４０Ｓは所定の時間で硬化し、下大判外装金属板１２と固着する。その後塗工マスクＳＭを取り除くと、未処理負極４０ｂとなる。なお、未硬化負極４０Ｓを充填する別の方法としてスクリーン印刷により形成することも可能である。
【００２９】
次に図２（ｃ）に示すように、下大判外装金属板１２と未処理負極４０ｂとが固着した状態で、高温槽Ｈｒ内で略２００℃で加熱し、未処理負極４０ｂに含まれる溶剤Ｙを蒸発させる。
【００３０】
次に図２（ｄ）に示す様に、未処理負極４０ｂをプレスローラＲによって圧縮し、未処理負極４０ｂから所定の厚さの負極４０が形成される。このようにプレスするのは、活物質層を均一に圧縮してイオン流の不均一をなくし、電池としての諸特性を向上させるためである。なおプレスローラＲに替えて加圧プレートを用い、未処理負極４０ｂ全体を、一度に圧縮することも可能である。
【００３１】
以上の工程によって、図３（ａ）に示す様に扁平型電池１の負極側構造体４２における電極配置工程が完了する。
正極側構造体２２（図５参照）の電極配置工程も、以上述べた負極側構造体４２の形成と同様なので説明は省略する。正極側構造体で用いる上大判外装金属板は負極側と同様に、厚さ１００μｍのステンレス板を用いる。厚みは数百μｍ程度でもよく、材質はアルミでもよい。正極活物質としては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）などを用い、導電助剤としてアセチレンブラック、バインダーとしてポリフッ化ビニリデンなどを使用する。
【００３２】
＜接着剤形成工程＞
次に図３〜図４を用いて接着剤形成工程を説明する。図３（ｂ）〜図４（ｂ）は接着剤形成工程を説明する断面図及び平面図である。なお接着剤形成工程とは、下大判外装金属板１２に固着した負極４０の周囲に接着剤層５１ｓ、上大判外装金属板１１に固着した正
極２０の周囲に接着剤層５１ｕをそれぞれ設ける工程である。
【００３３】
まず図３（ｂ）に示す様に、ディスペンサＤを用いて負極側構造体４２の負極４０の周囲に接着剤５０を塗付し、厚さｔが１００μｍの接着剤層５１ｓを形成する。接着剤５０としては熱可塑性の変性ポリプロピレンを用いたが他の熱可塑性接着剤でも、また熱硬化性接着剤であっても、液状の接着剤に限らず固体の熱可塑性樹脂を配置しても良い。
【００３４】
図３（ｃ）は、図３（ｂ）に示す負極側構造体４２に接着剤層５１ｓを形成した状態を示す平面図である。図３（ｃ）に示す様に４個の接着剤層５１ｓは、負極側構造体の一辺４２ａに面する同一の部位に、接着剤層切れ目５１ｄを備えている。
【００３５】
次に図４（ａ）に示す様に、接着剤層５１ｓを形成した負極側構造体４２に大判遮水性枠体７０ｂを積層する。大判遮水性枠体７０ｂは外形寸法が下大判外装金属板１２と同一で、厚さ１．６ｍｍのステンレス平板であって、負極４０を囲むように形成された開口部７１ｂを備えている（図では４箇所）。なお、大判遮水性枠体７０ｂは、セラミックまたはガラスでも使用可能あって、上大判外装金属板１１と下大判外装金属板１２との電気的絶縁性が確保され、大判遮水性枠体７０ｂと上大判外装金属板１１及び下大判外装金属板１２とを接着する接着材の選択肢が広がる利点がある。
【００３６】
図４（ｂ）は大判遮水性枠体７０ｂを配設した負極側構造体４２の平面図である。
【００３７】
図４（ｂ）に示す様に大判遮水性枠体７０ｂは、図では４ヵ所に開口部７１ｂを備えている。各々の開口部７１ｂは、円形の開口部７１ｂに矩形凸部７１ｄを連結した形状であって、矩形凸部７１ｄは、各々負極側構造体の一辺４２ａに面する側に設けられている。
【００３８】
また、大判遮水性枠体７０ｂを下大判外装金属板１２に配設した状態で、矩形凸部７１ｄと接着剤層切れ目５１ｄとは同一位置で重ねられる。
【００３９】
また、正極側構造体２２（図５参照）にも同様に、接着剤切れ目を有する接着剤層を形成しておく。正極側の接着剤切れ目は、後述する大判外装金属貼り付け工程で負極側に設けた大判遮水性枠体の７０ｂの矩形凸部７１ｄと負極側の接着剤切れ目５１ｄと同一の位置で重ねられるように形成する。以上で接着剤形成工程が完了する。
【００４０】
＜大判外装金属板貼り付け工程＞
次に図５を用いて大判外装金属板貼り付け工程を説明する。図５（ａ）〜図５（ｄ）は大判外装金属板貼り付け工程を説明する断面図及び平面図である。
【００４１】
まず図５（ａ）に示す様に、負極側構造体４２の各々の負極４０にセパレータ３０を積層する。セパレータ３０は、厚みが略２０μｍの微多孔性ポリエチレンフィルムを、各電池体１ｂｕの正極又は負極の形状に合わせて形成している。次に図５（ｂ）に示すように、正極側構造体２２を重ね合わせ、正極２０と負極４０とがセパレータ３０を介して向き合わさって重なるようにする。
【００４２】
次に図５（ｃ）に示すように、開口部Ｐｋを備えた加圧プレートＰを用いて、セパレータ３０を介して向き合わせて重ねた正極側構造体２２と負極側構造体４２とを矢印の向きに約２ｋｇ／ｍ２の力で加圧するとともに、略１７０℃にて約１０秒加熱し、上大判外装金属板１１、接着剤層５１ｕ、大判遮水性枠体７０ｂ、接着剤層５１ｓ、下大判外装金属板１２を、全体的に熱溶着する。
【００４３】
以上の工程により、図５（ｄ）に示すように、負極側構造体４２の負極４０と正極側構
造体２２の正極２０とがセパレータ３０を介して重ねられ、負極側構造体４２と正極側構造体２２とは大判遮水性枠体７０ｂを挟んで接着剤層５１ｕ及び接着剤層５１ｓによって熱溶着された大判電池群１５が作製された。
【００４４】
大判電池群１５では、大判遮水性枠体７０ｂの各々の開口部７１ｂは正極２０及び負極４０を取り囲む様に配設されており、また各々の開口部７１ｂの同一の部位には矩形凸部７１ｄが配設されている。大判遮水性枠体７０ｂの開口部７１ｂの矩形凸部７１ｄは、大判遮水性枠体７０ｂの開口部７１ｂと連結し、接着剤層５１ｕ及び５１ｓの切れ目５１ｄと一体化して矩形の空洞を形成する。以上で大判外装金属板貼り付け工程が完了する。この図５（ｄ）の構成は、図１で図示した構成と同一である。
【００４５】
＜切断工程及び注入工程＞
次に図６を用いて切断工程及び注入工程を説明する。切断工程とは、大判電池群１５を複数の扁平型電池が横一列に並んだ状態の大判電池群１５ａ、１５ｂになるように切断分離し、注入孔を形成する工程であり、注入工程とは切断後の大判電池群１５ａ、１５ｂの注入孔から電池内部に電解液を注入する工程である。図６（ａ）は切断工程を説明するための正面図、図６（ｂ）は注入工程を説明するための正面図である。
【００４６】
まず図６（ａ）を用いて切断工程を説明する。図６（ａ）に示す様に、大判電池群１５の一辺１５ｈに平行であって接着剤層５１ｓの接着剤層切れ目５１ｄの端部を通る２本の切断線ｃを設定し、大判電池群１５を大判電池群１５ａと大判電池群１５ｂと端の残余分に切断する。切断によって、大判遮水性枠体７０ｂの矩形凸部７１ｄと正極側および負極側の接着剤層切れ目５１ｄとで形成された矩形の空洞の一端が開口し、電解液注入孔Ｅｃが形成される。
【００４７】
この電解液注入孔Ｅｃは個々の電池内部に電解液を注入する入口として機能する。説明のため、形成された電解液注入孔Ｅｃから、正極及び負極およびセパレータ３０と大判遮水性枠体７０ｂの開口部７１ｂとで形成され、電解液室６０ｒに至る空洞を、電解液流路ｅｐと表記する。なお大判電池群１５ａ及び大判電池群１５ｂの、各々（図では４個）の電解液注入孔Ｅｃは大判電池群の一辺１５ｈに面する同一側に形成されている。
【００４８】
次に、図６（ｂ）を用いて電解液を注入する注入工程を説明する。ここでは大判電池群１５ａを例とするが、大判電池群１５ｂに関しても同様である。図６（ｂ）に示す様に、大判電池群１５ａに、ディスペンサＤによって、開口した電解液注入孔Ｅｃから電解液流路ｅｐを通じて電解液室６０ｒに電解液Ｌを注入する。複数個（図では２箇所）の電解液注入孔Ｅｃは大判電池群１５ａの大判電池群の一辺１５ｈ側に面する同一側に設けられているので、複数個（図では２個）のディスペンサＤを用いて複数個（図では２ヵ所）の電解液注入孔Ｅｃから同時に電解液Ｌを注入することができる。電解液Ｌは、本実施形態においては六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を用い、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＥＣ）を溶媒とした。なお、他の単独または２種以上の混合溶媒に溶解した有機電解液でも使用可能である。以上で切断工程及び注入工程が完了する。
【００４９】
＜初充電工程＞
次に図７（ａ）を用いて初充電工程を説明する。図７（ａ）は初充電工程を説明するための、大判電池群１５ａの平面図であり、上大判外装金属板１１側から見たものである。なお初充電工程には大判電池群１５ａに注入された電解液Ｌの分解などにより生じた残留気体Ｇを除去する脱気工程が含まれる。
【００５０】
図７（ａ）に示すように、大判電池群１５ａの上大判外装金属板１１と下大判外装金属
板１２の間に、充電電源Ｊを用いて略４．２Ｖの直流電圧を印可し初期充電を開始すると、電解液Ｌの分解によって残留気体Ｇが発生する。残留気体Ｇが発生する間は脱気工程である。残留気体Ｇの発生が終了すると充電電源Ｊによる直流電圧の印可を終了する。以上で初充電工程が完了し、各々の電池体１ｂｕ（図では２個）は電池としての機能を有することができる。
【００５１】
＜封止工程及び個々切断工程＞
次に図７（ｂ）〜図７（ｃ）を用いて封止工程及び個々切断工程を説明する。図７（ｂ）〜図７（ｃ）は封止工程及び個々切断工程を説明するための、大判電池群１５ａを上大判外装金属板１１側から見た平面図である。なお、封止工程とは大判電池群１５ａの電解液注入孔Ｅｃを封口する工程であり、個々切断工程とは大判電池群１５ａを個々の扁平型電池１に分割する工程である。
【００５２】
図７（ｂ）に示すように、ディスペンサＤを用い、大判電池群１５ｂの電解液流路ｅｐに封口材８０を充填し電解液注入孔Ｅｃを封口する。封口材８０は、熱可塑性接着剤を用いたが他の熱硬化性接着剤であっても良い。
【００５３】
図７（ｃ）に示す様に、電解液流路ｅｐの内部に充填され硬化した封口材８０は硬化封口材８０ｋになり、大判電池群１５ａが完成する。さらに図７（ｃ）に示す様に大判電池群１５ｂを外形抜き線ｃｇに沿って円形に切断し、図８（ａ）〜図８（ｃ）に示す扁平型電池１が完成する。
【００５４】
図８（ａ）〜図８（ｃ）を用いて扁平型電池１の構造を説明する。図８（ａ）は扁平型電池１の平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ´断面図、図８（ｃ）は図８（ｂ）のＢ−Ｂ´断面図である。
【００５５】
図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように、扁平型電池１の外観は円盤状であって、直径Ｗは略９ｍｍ、総厚Ｔは本実施形態では略２ｍｍであるが、扁平型電池１の容量に応じて０．５ｍｍから３ｍｍまで選ぶことができる。また扁平型電池１は、硬化封口材８０ｋで封口されており、上外装金属板２１と下外装金属板４１の間にそれぞれの正極２０、負極４０、遮水性枠体７０、電解液室６０ｒが形成されている。
【００５６】
［第１実施形態の効果の説明：図６、図７］
第１実施形態における扁平型電池１の製造方法の効果を説明する。
図６（ｂ）に示す様に、扁平型電池１の前段階の大判電池群１５ａは接着剤形成工程や電極板貼り付け工程といった大きな熱ストレスがかかる工程が終了した後に電解液注入孔Ｅｃから電解液Ｌが注入されるので、電解液Ｌには大きな熱ストレスがかかることがなく、封止工程で熱ストレスがかかったとしてもその程度は僅かであり、電解液Ｌの蒸発や熱分解を防止することができる。また、図７（ａ）のように封止工程の前に、個々の初充電工程を設けることができるので、初充電時に発生する残留気体を除去することができる。よって、生産性が向上し、完成した扁平型電池の特性や信頼性が高まる。さらに図７（ａ）に示す様に、複数個の電池体１ｂｕは、導電性である上大判外装金属板１１と下大判外装金属板１２とで電気的につながっているので、充電電源Ｊによって一括して初充電を行うことが可能であって、生産性が向上する。
【００５７】
〔第２実施形態〕
［第２実施形態における扁平型電池１の製造方法の説明：図９］
以下図９を用いて第２実施形態を説明する。第２実施形態における扁平型電池１の製造方法は、大判遮水性枠体の形状と大判電池群の切断方法が第１実施形態と異なる。図９（ａ）は第２実施形態における大判遮水性枠体７０ａの平面図、図９（ｂ）は切断工程を示
す大判電池群１５ｐの平面図である。
【００５８】
まず図９（ａ）を用いて第２実施形態における大判遮水性枠体７０ａの形状を説明する。図９（ａ）に示す様に第２実施形態における大判遮水性枠体７０ａの開口部７１ａは単に円形の開口部のみを有しており、第１実施形態における大判遮水性枠体７０ｂの開口部７１ａの矩形凸部７１ｄを有していない。
【００５９】
次に、図９（ｂ）を用いて第２実施形態における大判電池群１５ｐの切断工程を説明する。図９（ｂ）は、第１実施形態の図６（ａ）に対応している図であり、図９（ａ）に示す大判遮水性枠体７０ａを用いた大判電池群１５ｐの切断工程を示す平面図である。
【００６０】
図９（ｂ）に示す様に、第２実施形態における大判電池群１５ｐの一辺１５ｈに平行であって、大判遮水性枠体７０ａの開口部７１ａの一部を、切り取り深さｃｋで切り取る切断線ｃで大判電池群１５を切断する。すると切り取られた開口部７１ａの一部が開口して電解液注入孔Ｅｅが形成される。なお開口部７１ａを切り取る深さｃｋは、電解液注入孔Ｅｅの幅が略０．５ｍｍになる様に設定することが望ましい。
【００６１】
次の大判電池群１５への電解液Ｌの注入工程を含め、第２実施形態における他の工程は第１実施形態と同様なので説明は省略する。
【００６２】
［第２実施形態の効果の説明：図９］
図９（ａ）を用いて第２実施形態における効果を説明する。図９（ａ）に示すように、開口部７１ａは矩形の開口凸部を有していないので、ステンレス平板に単純構造の抜き金型を適用して電解液注入孔Ｅｅの形成が可能である。すなわち製造コストを低減する効果がある。
【００６３】
〔第３実施形態〕
［第３実施形態における扁平型電池１の製造方法の説明：図１０］
以下、図１０を用いて第３実施形態における扁平型電池１の製造方法を説明する。第３実施形態における扁平型電池１の製造方法の特徴は、第１実施形態における大判遮水性枠体７０ｂに替えて単体の遮水性枠リング７２を複数用いたことである。
【００６４】
まず図１０（ａ）を用いて遮水性枠リング７２の形状を説明する。図１０（ａ）は第３実施形態における扁平型電池１に用いる遮水性枠リング７２の形状を示す平面図である。図１０（ａ）に示すように遮水性枠リング７２は厚さ１６００μｍのステンレスをＣの字型に成形した単体形状であり、略０．５ｍｍの開口幅ｒｈを備えたリングひらき部７２ｓとリング開口部７２ａとが設けられている。リングひらき部７２ｓは電解液の注入孔として機能する。
【００６５】
次に図１０（ｂ）を用いて第３実施形態における大判電池群１５ｗの切断工程を説明する。図１０（ｂ）は、第１実施形態の図６（ａ）に対応している図であり、図１０（ａ）に示す遮水性枠リング７２を用いた大判電池群１５ｗの切断工程を示す平面図である。
【００６６】
図１０（ｂ）に示す様に、第３実施形態における切断工程においては、大判電池群１５ｗの一辺１５ｈに平行であって、遮水性枠リング７２のリングひらき部７２ｓの端部を通過する２本の切断線ｃによって、大判電池群１５ｗを大判電池群１５ｗａ及び大判電池群１５ｗｂ及び残余分に切断する。
【００６７】
この大判電池群１５ｗの切断によって、遮水性枠リング７２にはリングひらき部７２ｓが設けられているので、電解液注入孔Ｅｅが形成される。第３実施形態における他の工程
は第１実施形態と同様なので説明は省略する。
【００６８】
［第３実施形態の効果の説明：図１０］
図１０（ａ）を用いて第３実施形態における効果を説明する。図１０（ａ）に示すように、遮水性枠リング７２は大判形状でなく単個形状なので、大判電池群１５ｗから大判電池群１５ｗａ及び１５ｗｂ及び残余分を切断する工程において、また更に大判電池群１５ｗａ又は１５ｗｂから単個の扁平型電池１を分割する個々切断工程において、遮水性枠リング７２は何れの場合も切断対象でないため、切断工程及び個々切断工程における切断機又は切断金型の能力と製作コストの軽減が可能になる。すなわち扁平型電池１の切断工程が容易になり、品質の向上と製造コストの低減になる。
【００６９】
〔第４実施形態〕
以下図１１を用いて第４実施形態を説明する。第４実施形態における扁平型電池１の特徴は、第１実施形態における大判遮水性枠体７０ｂに替えてプレカットを施されたプレカット付大判遮水性枠体７０ｐを用いることである。
【００７０】
図１１を用いて第４実施形態におけるプレカット付大判遮水性枠体７０ｐの形状を説明する。図１１に示すように、第４実施形態におけるプレカット付大判遮水性枠体７０ｐは、厚さ１６００μｍのステンレス平板から金型加工もしくはエッチング法により予め、不必要な領域であるプレカット部ｐｃを削除するとともに製造工程でのハンドリングに必要なプレカット遮水性枠フレーム７０ｐｆと、扁平型電池１を形成する上で必要なプレカット遮水性枠本体７０ｐｍの形状とを残した、プレカット構造を形成している。
【００７１】
図１１に示す様に、４個のプレカット遮水性枠本体７０ｐｍは、電解液を注入する電解液注入孔Ｅｃを形成するための開口部７０ｐｋと、個々切断工程で個々の扁平型電池１に切断線ｃｃで切断されることになるフレーム繋ぎ部７０ｐｔを備えている。第４実施形態における他の要素及び製造工程は、第１実施形態と同様なので説明は省略する。
【００７２】
［第４実施形態の効果の説明：図１１］
図１１を用いて第４実施形態における効果を説明する。図１１に示すように、プレカット付大判遮水性枠体７０ｐは必要な部分のみを残してあらかじめカットされているプレカット形状なので、個々切断工程において切断する際に、切断線ｃｃで切断するのみで済むので切断金型の負荷が軽減される。さらにプレカット枠フレーム７０ｐｆを備えているので製造工程においてハンドリングが容易になり扁平型電池１の生産効率が向上する。
【００７３】
〔第５実施形態〕
以下、図１２を用いて第５実施形態を説明する。第５実施形態における扁平型電池１の特徴は、第１実施形態における大判形状の上大判外装金属板１１及び下大判外装金属板１２に替えて、大判形状であり更にプレカットを施されたプレカット付正極大判外装金属板１１ｐ及びプレカット付負極大判外装金属板１２ｐ用いることである。
【００７４】
図１２を用いて第５実形態におけるプレカット付正極大判外装金属板１１ｐ及びプレカット付負極大判外装金属板１２ｐの形状を説明する。図１２（ａ）に示すように、第５実施形態におけるプレカット付正極大判外装金属板１１ｐは、厚さ１００μｍのステンレス平板から金型加工もしくはエッチング法により予めプレカット部ｐｃを削除するとともに製造工程でのハンドリングに必要なプレカット正極フレーム１１ｐｆと、扁平型電池１を形成する上で必要なプレカット正極本体１１ｐｍの形状とを残し形成されている。
【００７５】
また図１２（ｂ）に示すように、第５実施形態におけるプレカット付負極大判外装金属板１２ｐは、プレカット付正極大判外装金属板１１ｐと同様にプレカット負極フレーム１
２ｐｆと、扁平型電池１を形成する上で必要なプレカット負極本体１２ｐｍの形状とを残し形成されている。切断線ｃにおいて切断工程で横一列になるように切断し、また図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示す切断線ｃｃにおいて、個々切断工程で個々の扁平型電池１に切断する。第５実施形態における他の工程は第１実施形態と同様なので説明は省略する。
【００７６】
［第５実施形態の効果の説明：図１２］
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）を用いて第５実施形態における効果を説明する。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、プレカット付正極大判外装金属板１１ｐ及びプレカット付負極大判外装金属板１２ｐは、必要な部分のみを残してあらかじめカットされているプレカット形状なので、切断工程や個々切断工程において切断する部位が少なくて済み、切断金型の負荷が軽減され扁平型電池１の生産効率が向上する。
【００７７】
〔第６実施形態〕
［第６実施形態における扁平型電池１の製造方法の説明：図１３］
以下図１３を用いて第６実施形態を説明する。第６実施形態における扁平型電池１の製造方法の特徴は、短冊状の、短冊正極大判外装金属板１１ｔ及び短冊負極大判外装金属板１２ｔ及び短冊遮水性枠体７０ｔを用いて扁平型電池１を形成したことであり、第１実施例における図６（ａ）に対応している切断工程がないものでる。
【００７８】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）を用いて第６実施形態を説明する。図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、第６実施例における短冊正極大判外装金属板１１ｔ及び短冊負極大判外装金属板１２ｔ及び短冊遮水性枠体７０ｔの構造を説明する平面図である。ここでは、説明のために６個の電池体が配設された例について説明するが、個数はこれに限られない。
【００７９】
図１３（ａ）に示すように、短冊負極大判外装金属板１２ｔは、破線を用いて仮想的に示した６ヵ所の接着剤層５１ｓを配設することが可能な大きさの、厚さ１００μｍの短冊状のステンレス平板で形成されている。接着層は、接着剤層切れ目５１ｄが短冊負極大判外装金属板１２ｔの端にくるように形成されている。
【００８０】
また図１３（ｂ）に示すように、短冊正極大判外装金属板１１ｔは、６ヵ所の接着剤層５１ｕを配設することが可能な、短冊負極大判外装金属板１２ｔと同寸法のステンレス平板で形成されている。接着剤層５１ｕは、接着剤層切れ目５１ｄが短冊負極大判外装金属板１２ｔの端にくるように形成されている。
【００８１】
図１３（ｃ）に示すように、短冊遮水性枠体７０ｔは、６ヵ所の短冊遮水性枠体開口部７１ｔを備え、厚さ１．６ｍｍの短冊状のステンレス平板で形成されている。６ヵ所の短冊遮水性枠体開口部７１ｔの一辺７０ｔａ側に面する位置に、電解液の注入孔となる矩形凸部７１ｄが、各々設けられている。矩形凸部７１ｄは、短冊遮水性枠体７０ｔの外側と接続しており、短冊遮水性枠体開口部７１ｔは閉じた開口ではなく、開いた開口になっている。
【００８２】
短冊正極大判外装金属板１１ｔ、短冊負極大判外装金属板１２ｔ及び短冊遮水性枠体７０ｔを用いて、電極配置工程から個々切断工程までの製造工程を経て扁平型電池１を形成するが、本実施形態の短冊状の場合、予め横一列で電池が形成されており、なおかつ電解液の注入孔はすでに開いているので、切断工程は必要がない。他の工程及び、扁平型電池１のその他の要素については第１実施形態と同様なので説明は省略する。
【００８３】
［第６実施形態の効果の説明：図１３］
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）を用いて第６実施形態における効果を説明する。図１３（
ａ）〜図１３（ｃ）に示すように、第６実施形態における短冊正極大判外装金属板１１ｔ及び短冊負極大判外装金属板１２ｔ及び短冊遮水性枠体７０ｔは、いずれも細長い短冊状なので、製造工程に必要なスペースが狭い範囲でよい。すなわち多品種小量生産や、セル生産方式と知られる分散型生産方式において効率的な生産方式を実現し、特に多品種少量生産における扁平型電池１の製造コストの低減に寄与する。また、切断工程が無いので、製造工程が簡単になる。
【００８４】
また、本実施形態では、第１実施形態で用いたような大判遮水性枠体を採用したが、第２実施形態から第５実施形態で示したような遮水性枠体を用いても、当然ながら同様な効果が得られる。
【００８５】
〔第７実施形態〕
［第７実施形態における扁平型電池１の説明：図１４］
以下図１４を用いて第７実施形態における扁平型電池１ｂの構造を説明する。図１４は扁平型電池１ｂの構造を示す断面図である。第７実施形態における扁平型電池１ｂの特徴は、第１実施形態から第６実施形態における製造方法から遮水性枠体を削除したことである。
【００８６】
図１４に示す様に示す様に、第７実施形態における扁平型電池１ｂは、上外装金属板２１に接着剤層５１ｕｂが熱溶着され、下外装金属板４１に接着剤層５１ｓｂが熱溶着され、接着剤層５１ｕｂと接着剤層５１ｓｂとは、接着剤層結合点ｍｐで熱溶着されている。第７実施形態における他の要素及び製造工程は、第１実施形態と同様なので説明は省略する。
【００８７】
［第７実施形態の効果の説明：図１４］
図１４を用いて第７実施形態における扁平型電池１ｂの効果を説明する。図１４に示すように、扁平型電池１ｂは遮水性枠体を使用していないので、電池容量に応じて扁平型電池１ｂの総厚Ｔを自由に設定できる。すなわち扁平型電池１ｂの総厚Ｔに応じて、接着剤層５１ｕｂの厚さｔ１及び接着剤層５１ｓｂの厚さｔ２は、接着剤の塗付量を調節することで任意に選ぶことができる。また本実施形態では、接着剤層５１ｕｂ及び接着剤層５１ｓｂの両方を用いたが、どちらか一方の接着剤層のみを用いることも可能である。
【００８８】
以上の説明の様に、第７実施形態における扁平型電池１ｂによれば、電池に求められる仕様に柔軟に応じた扁平型電池が実現できる。
【００８９】
以上、本発明の第１〜第７実施形態の扁平型電池１〜扁平型電池１ｂによれば、様々な仕様の薄い扁平型電池を効率的に生産することができるので、カード型あるいはシート型電子装置の一次電池あるいは二次電池への応用として最適である。
【符号の説明】
【００９０】
１  扁平型電池
１Ｂ  集合電池基板
１ｂｕ  電池体
１０  大判外装金属板
１１  上大判外装金属板
１１ｔ  短冊正極大判外装金属板
１１ｘ  上大判外装金属板の一辺側
１１ｐ  プレカット付正極大判外装金属板
１１ｐｆ  プレカット正極フレーム
１１ｐｍ  プレカット正極本体
１２  下大判外装金属板
１２ｐ  プレカット付負極大判外装金属板
１２ｔ  短冊負極大判外装金属板
１３ｐ  短冊
１５、１５ａ、１５ｐ、１５ｂ、１５ｄ、１５ｗ  大判電池群
１５ｈ  大判電池群の一辺
２０  正極
２１  上外装金属板
２２、２２Ｔ、２２ｐ  正極側構造体
３０  セパレータ
４０  負極
４１  下外装金属板
４２、４２Ｔ、４２ｐ  負極側構造体
４２ａ  負極側構造体の一辺
４０Ｓ  未硬化負極
４０ｂ  未処理負極
５０  接着剤
５１ｕ、５１ｓ  接着剤層
５１ｄ  接着剤層切れ目
６０  電解液
６０ｒ  電解液室
７０  遮水性枠体
７０ａ、７０b  大判遮水性枠体
７０ｅ  遮水性枠体内壁
７０ｐ  プレカット付大判遮水性枠体
７０ｐｍ  プレカット遮水性枠本体
７０ｐｆ  プレカット遮水性枠フレーム
７０ｔ  短冊遮水性枠体
７０ｐｔ  フレーム繋ぎ部  
７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７０ｐｋ  開口部
７１ｔ  短冊遮水性枠体開口部
７１ｄ  矩形凸部  
７２  遮水性枠リング
７２ｓ  ひらき部
７２ａ  リング開口部
８０  封口材  
８０ｋ  硬化済封口材
１０ｓ  大判外装金属板の一辺側
Ｔ  扁平型電池総厚
Ｗ      〃    外径
ｔ  接着剤層５１厚さ
Ｅ  電解液室
ｅｐ  電解液流路
Ｅｃ、Ｅｅ  電解液注入孔
Ｌ  電解液
Ｄ  ディスペンサ
Ｊ  充電電源
ｃ、ｃｃ  切断線
ｃｋ  切り取り深さ
ｃｇ  外形抜き線
Ｙ  溶剤
Ｐ  加圧プレート
Ｐｋ  開口部
ＳＭ  塗工マスク
ＳＭｋ  開口部
Ｙ  溶媒
Ｇ  残留気体
Ｈｒ  高温槽
Ｒ  プレスローラ
ｐｃ  プレカット部
【図１】
2017117697.tif 000003
【図２】
2017117697.tif 000004
【図３】
2017117697.tif 000005
【図４】
2017117697.tif 000006
【図５】
2017117697.tif 000007
【図６】
2017117697.tif 000008
【図７】
2017117697.tif 000009
【図８】
2017117697.tif 000010
【図９】
2017117697.tif 000011
【図１０】
2017117697.tif 000012
【図１１】
2017117697.tif 000013
【図１２】
2017117697.tif 000014
【図１３】
2017117697.tif 000015
【図１４】
2017117697.tif 000016