(57)【要約】【課題】金属箔の両面に樹脂層が貼り合わされ、金属箔露出部を有するラミネート外装材を効率良く製造する。【解決手段】金属箔１１の第一の面に耐熱性樹脂層１３を貼り合わせる耐熱性樹脂層貼り合わせ工程、前記金属箔１１の第二の面に熱可塑性樹脂層１５を貼り合わせる熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程とを含み、前記耐熱性樹脂層貼り合わせ工程および熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程のうちの少なくとも一方の工程を、樹脂層１３、１５の一部を切り取って少なくとも１つの窓部１３ａ、１５ｂを形成し、前記窓部１３ａ、１５ｂを有する樹脂層１３、１５に接着剤１２、１４を塗布して金属箔１１とを貼り合わせることにより行い、前記窓部１３ａ、１５ｂから金属箔１１を覗かせて金属箔露出部を形成する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔の第一の面に耐熱性樹脂層を貼り合わせる耐熱性樹脂層貼り合わせ工程と、
前記金属箔の第二の面に熱可塑性樹脂層を貼り合わせる熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程とを含み、
前記耐熱性樹脂層貼り合わせ工程および熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程のうちの少なくとも一方の工程を、樹脂層の一部を切り取って少なくとも１つの窓部を形成し、前記窓部を有する樹脂層に接着剤を塗布して金属箔とを貼り合わせることにより行い、前記窓部から金属箔を覗かせて金属箔露出部を形成することを特徴とするラミネート外装材の製造方法。
【請求項２】
蓄電デバイスの正極または負極となる金属箔の第一の面に耐熱性樹脂層を貼り合わせる耐熱性樹脂層貼り合わせ工程と、
前記金属箔の第二の面の一部に活物質を付与して活物質部を形成する活物質付与工程と、
前記金属箔の第二の面に熱可塑性樹脂層を貼り合わせる熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程とを含み、
耐熱性樹脂層貼り合わせ工程および熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程のうちの少なくとも一方の工程を、樹脂層の一部を切り取って少なくとも１つの窓部を形成し、前記窓部を形成した樹脂層と金属箔とを貼り合わせることにより行い、前記窓部において直下の層を覗かせることを特徴とする蓄電デバイス用電極部材の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂層の窓部から金属箔を覗かせて金属箔露出部を形成する請求項２に記載の蓄電デバイス用電極材の製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程を活物質付与工程の後に行い、前記熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程を前記窓部を形成した熱可塑性樹脂層と金属箔とを貼り合わせることにより行い、前記窓部から活物質部を覗かせて活物質部を露出させる請求項２または３に記載の蓄電デバイス用電極部材の製造方法。
【請求項５】
金属箔の第一の面に耐熱性樹脂層が貼り合わされ第二の面に熱可塑性樹脂層が貼り合わされ、少なくとも熱可塑性樹脂層側の面に金属箔が露出する金属箔露出部を有するラミネート外装材を作製する外装材作製工程と、
正極箔と負極箔とがセパレーターにより隔てられた電極本体を作製する工程と、
前記外装材作製工程により作製した２枚のラミネート外装材を熱可塑性樹脂層同士を向かい合わせることにより、室内に金属箔露出部が臨む収納室を形成するとともに外面に金属箔露出部を有する外装体を作製する工程と、
前記外装体の収納室に前記電極本体を装填して正極箔を一方のラミネート外装材の金属露出部に接触させるともに負極箔をもう一方のラミネート外装材の金属露出部に接触させ、収納室に電解質を注入した状態で２枚のラミネート外装材の熱可塑性樹脂層をヒートシール接合する工程とを含み、
前記２枚のラミネート外装材のうちの少なくとも１枚のラミネート外装材を作製する外装材作製工程を請求項１に記載のラミネート外装材の製造方法により行うことを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。
【請求項６】
正極となる金属箔の第一の面に耐熱性樹脂層が貼り合わされ、第二の面の一部に正極活物質部を有し正極活物質部の周囲に熱可塑性樹脂層が貼り合わされた正極部材を作製する工程と、
負極となる金属箔の第一の面に耐熱性樹脂層が貼り合わされ、第二の面の一部に負極活物質部を有し負極活物質部の周囲に熱可塑性樹脂層が貼り合わされた負極部材を作製する工程と、
前記正極部材と前記負極部材とを互いの熱可塑性樹脂層で接触させて外面に金属露出部を有する外装体を形成し、前記正極活物質部と前記負極活物質部との間にセパレーターを挟み電解質を注入した状態で前記正極部材の熱可塑性樹脂層と前記負極部材の熱可塑性樹脂層とをヒートシール接合する工程とを含み、
前記正極部材を作製する工程および負極部材を作製する工程のうちの少なくとも一方の工程を請求項２〜４のうちのいずれかに記載の蓄電デバイス用電極部材の製造方法により行うことを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電デバイスの外装体や食品等の包装材に用いられるラミネート外装材の製造方法、外装材を兼ねる蓄電デバイス用電極部材の製造方法、ならびにそれらの関連技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンやタブレット端末等の携帯機器の薄型軽量化に伴い、これらに搭載されるリチウムイオン二次電池やリチウムポリマー二次電池の外装材としては、従来の金属缶に代えて金属箔の両面に樹脂フィルムを貼り合わせたラミネート材が用いられている。また、電気自動車用の電源や蓄電用の大型電池やキャパシタにおいても、外装材としてラミネート材を用いることが検討されている。
【０００３】
一般にラミネート外装材は金属缶に比べて、薄く、軽量で、成形および密封が容易であり扱い易いが、電池ケースとして使用した場合は金属面が外部に露出することがないので、乾電池のように外装そのものを導体として用いることができない。そのため、ケース内から絶縁処理をした正極端子および負極端子を引き出してはんだ付等によって結線し、電池自体は基板や筐体に粘着テープ等で固定されることが多い。また、電池ケース以外の用途においても、ジャムや調理済食品を発熱体に接触させて効率良く加温したり、ジュール加熱によって殺菌出来る容器包装に金属面の露出が望まれている。
【０００４】
ラミネート外装材は層の中心に金属箔が用いられているので、外側の樹脂層を除去することで金属箔を露出させることができれば、これを導体やはんだ付部等として利用できる可能性がある。
【０００５】
ラミネート外装材の金属箔を切らずに樹脂層のみを切る技術としては、食品や医療器具を密封状態に包装する包装袋において、樹脂層にレーザー加工や金属刃による機械加工によって切れ目を入れることによって片手で開封できるようにした易開封包装袋がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００９／０９０９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１はラミネート外装材を断面方向に切断して包装袋を開封するための技術であって、樹脂層を除去して金属箔を露出させることに適用することはできない。仮に樹脂層にレーザーを照射しても線状の切れ目が形成されるだけであり、樹脂層を面状に除去してはんだ付可能な面積の金属箔を露出させるには至らない。また、レーザーを往復させて樹脂が残らないように樹脂層を面状に焼き切るには大変手間がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述した技術背景に鑑み、金属箔の両面に樹脂層が貼り合わされ金属箔露出部を有するラミネート外装材を効率良く製造する方法、および金属箔露出部を有し活物質部が露出する蓄電デバイス用電極部材を効率良く製造する方法、ならびにそれらの関連技術の提供を目的とする。
【０００９】
即ち、本発明は下記［１］〜［６］に記載の構成を有する。
【００１０】
［１］金属箔の第一の面に耐熱性樹脂層を貼り合わせる耐熱性樹脂層貼り合わせ工程と、
前記金属箔の第二の面に熱可塑性樹脂層を貼り合わせる熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程とを含み、
前記耐熱性樹脂層貼り合わせ工程および熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程のうちの少なくとも一方の工程を、樹脂層の一部を切り取って少なくとも１つの窓部を形成し、前記窓部を有する樹脂層に接着剤を塗布して金属箔とを貼り合わせることにより行い、前記窓部から金属箔を覗かせて金属箔露出部を形成することを特徴とするラミネート外装材の製造方法。
【００１１】
［２］蓄電デバイスの正極または負極となる金属箔の第一の面に耐熱性樹脂層を貼り合わせる耐熱性樹脂層貼り合わせ工程と、
前記金属箔の第二の面の一部に活物質を付与して活物質部を形成する活物質付与工程と、
前記金属箔の第二の面に熱可塑性樹脂層を貼り合わせる熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程とを含み、
耐熱性樹脂層貼り合わせ工程および熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程のうちの少なくとも一方の工程を、樹脂層の一部を切り取って少なくとも１つの窓部を形成し、前記窓部を形成した樹脂層と金属箔とを貼り合わせることにより行い、前記窓部において直下の層を覗かせることを特徴とする蓄電デバイス用電極部材の製造方法。
【００１２】
［３］前記樹脂層の窓部から金属箔を覗かせて金属箔露出部を形成する前項２に記載の蓄電デバイス用電極材の製造方法。
【００１３】
［４］前記熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程を活物質付与工程の後に行い、前記熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程を前記窓部を形成した熱可塑性樹脂層と金属箔とを貼り合わせることにより行い、前記窓部から活物質部を覗かせて活物質部を露出させる前項２または３に記載の蓄電デバイス用電極部材の製造方法。
【００１４】
［５］金属箔の第一の面に耐熱性樹脂層が貼り合わされ第二の面に熱可塑性樹脂層が貼り合わされ、少なくとも熱可塑性樹脂層側の面に金属箔が露出する金属箔露出部を有するラミネート外装材を作製する外装材作製工程と、
正極箔と負極箔とがセパレーターにより隔てられた電極本体を作製する工程と、
前記外装材作製工程により作製した２枚のラミネート外装材を熱可塑性樹脂層同士を向かい合わせることにより、室内に金属箔露出部が臨む収納室を形成するとともに外面に金属箔露出部を有する外装体を作製する工程と、
前記外装体の収納室に前記電極本体を装填して正極箔を一方のラミネート外装材の金属露出部に接触させるともに負極箔をもう一方のラミネート外装材の金属露出部に接触させ、収納室に電解質を注入した状態で２枚のラミネート外装材の熱可塑性樹脂層をヒートシール接合する工程とを含み、
前記２枚のラミネート外装材のうちの少なくとも１枚のラミネート外装材を作製する外装材作製工程を前項１に記載のラミネート外装材の製造方法により行うことを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。
【００１５】
［６］正極となる金属箔の第一の面に耐熱性樹脂層が貼り合わされ、第二の面の一部に正極活物質部を有し正極活物質部の周囲に熱可塑性樹脂層が貼り合わされた正極部材を作製する工程と、
負極となる金属箔の第一の面に耐熱性樹脂層が貼り合わされ、第二の面の一部に負極活物質部を有し負極活物質部の周囲に熱可塑性樹脂層が貼り合わされた負極部材を作製する工程と、
前記正極部材と前記負極部材とを互いの熱可塑性樹脂層で接触させて外面に金属露出部を有する外装体を形成し、前記正極活物質部と前記負極活物質部との間にセパレーターを挟み電解質を注入した状態で前記正極部材の熱可塑性樹脂層と前記負極部材の熱可塑性樹脂層とをヒートシール接合する工程とを含み、
前記正極部材を作製する工程および負極部材を作製する工程のうちの少なくとも一方の工程を前項２〜４のうちのいずれかに記載の蓄電デバイス用電極部材の製造方法により行うことを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
上記［１］に記載のラミネート外装材の製造方法は、耐熱性樹脂層貼り合わせ工程および熱可塑性樹脂層貼り合わせのうちの少なくとも一方の工程を、窓付き樹脂層と金属箔との貼り合わせによって行う。この貼り合わせ方法によれば、貼り合わせと同時に窓部から金属箔を覗かせて、金属箔が露出する金属箔露出部を形成できる。しかも、窓部付き樹脂層に接着剤を塗布し金属箔に接着剤を塗布しないので、残留接着剤による露出不良も起こらない。前記金属箔露出部の寸法、位置、数の変更は樹脂層に形成する窓部を変更すればよいので、容易に設計変更できる。以上より、金属箔露出部を有するラミネート外装材を効率良く製造できる。
【００１７】
上記［２］に記載の蓄電デバイス用電極材の製造方法によれば、耐熱性樹脂層貼り合わせ工程および熱可塑性樹脂層貼り合わせのうちの少なくとも一方の工程を、窓付き樹脂層と金属箔との貼り合わせによって行う。この貼り合わせ方法によれば、貼り合わせと同時に窓部の直下の層を覗かせて、窓部の直下の層が露出する蓄電デバイス用電極を効率良く製造できる。
【００１８】
上記［３］に記載の蓄電デバイス用電極部材の製造方法によれば、樹脂層の窓部から金属箔を覗かせて金属箔露出部を形成でき、金属箔露出部を有する蓄電デバイス用電極材を効率良く製造できる。
【００１９】
上記［４］に記載の蓄電デバイス用電極部材の製造方法によれば、熱可塑性樹脂層の窓部から活物質層を覗かせて、活物質部が露出する蓄電デバイス用電極材を効率良く製造できる。
【００２０】
上記［５］に記載の蓄電デバイスの製造方法によれば、外装体を構成するラミネート外装材の金属箔を電気の導通部として利用し、収納室内の金属箔露出部に電極本体の正極箔および負極箔が導通し、外装体外面の金属箔露出部で電気の授受を行う、タブリードを持たない蓄電デバイスを作製できる。そして、前記ラミネート外装材を窓部付き樹脂層と金属箔の貼り合わせる工程で作製することにより、蓄電デバイスを効率良く製造できる。
【００２１】
上記［６］に記載の蓄電デバイスの製造方法によれば、蓄電デバイス用電極部材の金属箔を電極とし、蓄電デバイス用電極部材が外装体を兼ね、外装体外面の金属箔露出部で電気の授受を行うことで、タブリードを持たない蓄電デバイスを作製できる。そして、前記蓄電デバイス用電極部材を窓部付き樹脂層と金属箔とを貼り合わせる工程で作製することにより、蓄電デバイスを効率良く製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】本発明の方法で作製したラミネート外装材の一実施形態の平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａのラミネート外装材の底面図である。
【図１Ｃ】図１Ａの１Ｃ−１Ｃ線断面視図である。
【図２】図１Ａのラミネート外装材の製造工程を示す断面図である。
【図３】本発明の方法で作製した蓄電デバイス用電極部材の断面図である。
【図４】図３の蓄電デバイス用電極部材の製造工程を示す断面図である。
【図５】図１Ａのラミネート外装材を用いて作製した蓄電デバイスの断面図である。
【図６】図３の蓄電デバイス用電極材を用いて作製した蓄電デバイスの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［ラミネート外装材およびその製造方法］
図１Ａ〜１Ｃに本発明の方法により作製したラミネート外装材１を示す。
【００２４】
前記ラミネート外装材１は、金属箔１１の第一の面に第一接着剤層１２により外側層となる耐熱性樹脂層１３が貼り合わされ、前記金属箔１１の第二の面に第二接着剤層１４により内側層となる熱可塑性樹脂層１５が貼り合わされた５層材である。
【００２５】
前記耐熱性樹脂層１３側の面の端部近傍に耐熱性樹脂層１３および第一接着剤層１２が無く金属箔１１が露出する長方形の第一金属箔露出部２１が設けられ、前記熱可塑性樹脂層１５側の面の中央から前記第一金属箔露出部２１と対向する辺側に寄った位置に熱可塑性樹脂層１５および第二接着剤層１４が無く金属箔１１が露出する長方形の第二金属箔露出部２３が設けられている。
【００２６】
前記ラミネート外装材１は、図２に参照される下記の方法で作製することができる。
（１）耐熱性樹脂層貼り合わせ工程
前記耐熱性樹脂層１３の一部を切り取り、第一金属箔露出部２１に対応する形状の窓部１３ａを形成する。前記窓部１３ａは耐熱性樹脂層１３を貫通する穴である。前記窓部１３ａは、トムソン刃やピナクル刃等の工具、レーザーカッター、ホットナイフ等により耐熱性樹脂層１３の一部を切断することにより形成する。
【００２７】
前記窓部１３ａを形成した耐熱性樹脂層１３の片面全域に接着剤を塗布して第一接着剤層１２を形成する。前記窓部１３ａには接着剤が塗布されないので、第一接着剤層１２にも窓部１２ａが形成されて窓部付きの二層体２０が作製される。
【００２８】
前記二層体２０の第一接着剤層１２を金属箔１１の第一の面に重ね合わせ、第一接着剤層１２により金属箔１１と耐熱性樹脂層１３を貼り合わせる。
【００２９】
前記耐熱性樹脂層１３の窓部１３ａの直下は第一接着剤層１２ａの窓部１２ａであり接着剤が存在しないので、窓部１３ａから金属箔１１が覗いて第一金属箔露出部２１が形成される。
（２）熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程
前記熱可塑性樹脂層１５の一部を切り取り、第二金属箔露出部２３に対応する形状の窓部１５ａを形成する。前記窓部１５ａは熱可塑性樹脂層１５を貫通する穴である。窓部１５ａの形成方法は耐熱性樹脂層１３の窓部１３ａの形成方法と同じである。
【００３０】
前記窓部１５ａを形成した熱可塑性樹脂層１５の片面全域に接着剤を塗布して第二接着剤層１４を形成する。前記窓部１５ａには接着剤が塗布されないので、第二接着剤層１４にも窓部１４ａが形成されて窓部付きの二層体２２が作製される。
【００３１】
前記二層体２２の第二接着剤層１４を金属箔１１の第二の面に重ね合わせ、第二接着剤層１４により金属箔１１と熱可塑性樹脂層１５を貼り合わせる。
【００３２】
前記熱可塑性樹脂層１５の窓部１５ａの直下は第二接着剤層１４の窓部１４ａであり接着剤が存在しないので、窓部１５ａから金属箔１１が覗いて第二金属箔露出部２３が形成される。
【００３３】
上記の製造方法において、耐熱性樹脂層貼り合わせ工程と熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程の実施順序は限定されないが、接着剤の硬化温度等を考慮すると耐熱性樹脂層貼り合わせ工程を先に行う方が好ましい。すなわち、２種類の二層体２０、２２を作製し、これらの二層体２０、２２を金属箔１１の両面に耐熱性樹脂層１３と第一接着剤層１２の二層体２０、熱可塑性樹脂層１５と第二接着剤層１４の二層体２２の順に貼り合わせ貼り合わせることが好ましい。
【００３４】
上述した窓部付き樹脂層と金属箔の貼り合わせによれば、貼り合わせと同時に金属箔露出部が形成され、少ない工程で容易に金属箔露出部を形成できる。しかも、窓部付き樹脂層に接着剤を塗布し金属箔の金属箔露出部の対応部分には接着剤が塗布されないので、残留接着剤による露出不良も起こらない。貼り合わせ前に樹脂層に窓部を形成する準備作業が必要であるが、窓部の輪郭線を切る作業は、貼り合わせ後にレーザーで樹脂層および接着剤層を焼き切る作業よりも極めて簡単な作業である。また、金属箔露出部の寸法、位置、数の変更は樹脂層に形成する窓部を変更すればよいので、ラミネート外装材の設計変更は容易である。以上より、金属箔露出部を有するラミネート外装材を効率良く製造できる。
【００３５】
ラミネート外装材の外側にあたる金属露出部において、耐熱性樹脂層側の面、熱可塑性樹脂層側の面のどちら側に金属箔露出部が必要であるかは、外装体の形態によって異なる。従って、本発明のラミネート外装材の製造方法は、耐熱性樹脂層貼り合わせ工程および熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程のうちの少なくとも一方の工程において、窓部付きの樹脂層に接着剤を塗布して金属箔と貼り合わせる工程を適用する。また、一方の樹脂層に形成される金属箔露出部の数も任意であり、形状や寸法も限定されない。通常、少なくとも熱可塑性樹脂側に金属露出部を設ける場合が多いが、熱可塑性樹脂層側に金属露出部を設けない即ち耐熱性樹脂層側のみに金属露出部を設ける例としてはタブ付き蓄電デバイスの漏電チェック用に窓部(金属露出部)を利用することなどが挙げられる。
【００３６】
本発明のラミネート外装材は蓄電デバイスの外装体以外に、食品や液体の包装材料としても用いることができる。金属箔露出部の位置、数、寸法は限定されず、ラミネート外装材の用途に応じて任意に設定することができる。図示例のラミネート外装材１は金属箔１１の両面に金属箔露出部２１、２３を形成しているが、両面に金属箔露出部２１、２３を形成することにも限定されず、一方の面のみに形成することもできる。一方の面のみに金属箔露出部を有するラミネート外装材を作製する場合は、金属箔露出部を形成する面の貼り合わせを上述した窓部付き樹脂層を貼り合わせる方法で行い、金属箔露出部を形成しない面の樹脂層の貼り合わせは周知の手法により貼り合わせる。
【００３７】
食品や液体の包装材料のラミネート外装材の用途の一例として食品容器を挙げることができる。食品容器用ラミネート外装材では、容器の外面である耐熱性樹脂層側の面および内面である熱可塑性樹脂層側の面の両方に金属箔露出部を形成し、この金属箔露出部に発熱体を接触させたり、内容物を介してジュール熱による加熱が行え、これらが可能な食品容器を作製できる。
［蓄電デバイス用電極部材およびその製造方法］
蓄電デバイスにおいては、ラミネート外装材の金属箔を電極として利用することがある。図３の蓄電デバイス用電極部材２はかかる用途に適した部材であり、蓄電デバイスに専用されるラミネート外装材である。
【００３８】
前記蓄電デバイス用電極材２は、金属箔１１の第一の面に第一接着剤層１２により外側層となる耐熱性樹脂層１３が貼り合わされ、端部近傍に耐熱性樹脂層１３および第一接着剤層１２が無く金属箔１１が露出する第一金属箔露出部２１が形成されている。一方、前記金属箔１１の第二の面には中央部にバインダー７４を介して活物質が付与されて活物質部１６が形成され、前記活物質部１６を囲むように第二接着剤層１４が形成されている。そして、前記第二接着剤層１４上に熱可塑性樹脂層１５が積層されている。前記熱可塑性樹脂層１５は第二接着剤層１４上のみに存在し、前記活物質部１６は露出している。
【００３９】
前記蓄電デバイス用電極部材２が正極部材であるときは、前記金属箔１１を正極となる金属箔で構成し、活物質部１６を正極活物質部で構成する。同様に、前記蓄電デバイス用電極部材２が負極部材であるときは、前記金属箔１１を負極となる金属箔で構成し、活物質部１６を負極活物質部で構成する。
【００４０】
前記蓄電デバイス用電極部材２は、図４に参照される下記の方法で作製することができる。
（１）耐熱性樹脂層貼り合わせ工程
本工程は前記ラミネート外装材１の耐熱性樹脂層貼り合わせ工程と同じである。
【００４１】
即ち、前記耐熱性樹脂層１３の一部を切り取り、第一金属箔露出部２１に対応する形状の窓部１３ａを形成し、前記窓部１３ａを形成した耐熱性樹脂層１３の片面全域に接着剤を塗布して第一接着剤層１２を形成し、窓部付きの二層体２０を作製する。前記二層体２０を金属箔１１の第一の面に重ね合わせ、第一接着剤層１２により金属箔１１と耐熱性樹脂層１３を貼り合わせる。
【００４２】
前記耐熱性樹脂層１３の窓部１３ａの直下は接着剤が存在しないので、窓部１３ａから金属箔１１が覗いて第二金属箔露出部２１が形成される。
（２）活物質付与工程
前記金属箔１１の第二の面の所要位置に、バインダー７４とペースト状に調製した活物質を塗工して活物質部１６を形成する。本発明においてバインダー７４は必須の層ではないが、金属箔１１と活物質部１６との密着性を高めるためにバインダー７４を介在させることが好ましい。
（３）熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程
前記熱可塑性樹脂層１５の一部を切り取り、活物質部１６に対応する形状の窓部１５ａを形成する。前記窓部１５ａは熱可塑性樹脂層１５を貫通する穴である。前記窓部１５ａを形成した熱可塑性樹脂層１５の片面全域に接着剤を塗布して第二接着剤層１４を形成する。前記窓部１５ａには接着剤が塗布されないので、第二接着剤層１４にも窓部１４ａが形成されて窓部付きの二層体２２となる。
【００４３】
前記二層体２２の第二接着剤層１４を金属箔１１の第二の面に重ね合わせ、第二接着剤層１４により金属箔１１と熱可塑性樹脂層１５を貼り合わせる。
【００４４】
前記熱可塑性樹脂層１５の窓部１５ａの直下は接着剤が存在しないので、窓部１５ａから活物質部１６が覗いて該活物質部１６が露出する。図示例の蓄電デバイス用電極部材２は、窓部１５ａと活物質部１６とが同一寸法でかつ位置が完全に一致して両者の端面が付き合わされているが、活物質部１６を完全に露出させる必要はなく熱可塑性樹脂層１５が活物質部１６の一部に被さっていても支障はない。例えば、窓部１５ａの寸法を活物質部１６よりも少し小さくして活物質部１６の縁に熱可塑性樹脂層１５が被さるように設計してもよい。
【００４５】
前記耐熱性樹脂層貼り合わせ工程によれば、前記ラミネート外装材１の耐熱性樹脂層貼り合わせ工程と同じく、貼り合わせと同時に金属箔露出部２１を形成することができる。また、前記熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程によれば、貼り合わせと同時に熱可塑性樹脂層１５側の面に活物質部１６を露出させることができる。前記金属箔露出部２１の形成方法と同じく、活物質部１６には接着剤が付与されないので、残留接着剤による露出不良も起こらない。貼り合わせ前に樹脂層に窓部を形成する準備作業が必要であるが、窓部の輪郭線を切る作業は、貼り合わせ後にレーザーで樹脂層および接着剤層を焼き切る作業よりも極めて簡単な作業であり、少ない工程で容易に活物質部１６を露出させることができる。以上より、金属箔露出部２１を有し活物質部１６が露出する蓄電デバイス用電極部材２を効率良く製造できる。
【００４６】
上記の製造方法において、耐熱性樹脂層貼り合わせ工程と熱可塑性樹脂層貼り合わせ工程の実施順序は限定されないが、接着剤の硬化温度等を考慮すると耐熱性樹脂層の工程を先に行う方が好ましい。また、まず活物質付与工程を実施し、その一方で２種類の二層体２０、２２を作製し、これらの二層体２０、２１を金属箔１１に貼り合わせることもできる。
【００４７】
なお、図３の蓄電デバイス用電極部材２は、図２に示した方法でラミネート外装材１を作製し、第二金属箔露出部２３にバインダー７４と活物質部１６を形成することによっても作製することができる。
［蓄電デバイスおよびその製造方法］
（第一の蓄電デバイスおよびその製造方法）
図５に、前記ラミネート外装材１で外装体３０を作製した蓄電デバイス３を示す。この蓄電デバイス３は、ラミネート外装材１の金属箔１１を電気の導通部として利用して電気の授受を行う、タブリードを持たないデバイスである。
【００４８】
なお、図３はラミネート外装材１の第一接着剤層１２および第二接着剤層１４の図示を省略している。
【００４９】
前記蓄電デバイス３は、外装体３０が、凹部４１を有する本体４０とこの本体４０に被せるフラットな蓋体５０とからなり、それぞれが前記ラミネート外装材１を用いて作製されている。
【００５０】
前記本体４０は、フラットシートのラミネート外装材１に張り出し成形や絞り成形等の加工を施すことにより、収納室６０となる平面視長方形の凹部４１を成形し、凹部４１の４辺の開口縁から外方にほぼ水平に延びるフランジ４２を有している。前記凹部４１の底壁の内側、即ち、熱可塑性樹脂層１５側の面に金属箔１１が露出する第一内側導通部４３が形成されている。また、４辺のフランジ４２のうちの一つのフランジ４２の外面、即ち耐熱性樹脂層１３に金属箔１１が露出する第一外側導通部４４が設けられている。
【００５１】
前記本体４０は、まず所要位置に金属箔露出部２１、２３を有するラミネート外装材１を上述した工程で作製し、作製したラミネート外装材１に凹部４１を成形し、トリミングすることにより作製される。ラミネート外装材１の第一金属露出部２１および第二金属箔露出部２３は、それぞれ前記本体４０の第一外側導通部４４および第一内側導通部に４３に対応する。
【００５２】
前記蓋体５０は本体４０の平面寸法と同寸であり、組み立て時に収納室６０内において前記第一内側導通部４３に対向する位置、即ち熱可塑性樹脂層１５側の面に金属箔１１が露出する第二内側導通部５１が形成されている。また、前記蓋体５０の外面である耐熱性樹脂層１３側の面に金属箔１１が露出する第二外側導通部５２が設けられている。
【００５３】
前記蓋体５０は、まず所要位置に金属箔露出部２１、２３を有するラミネート外装材１を上述した工程で作製し、作製したラミネート外装材１をトリミングして寸法を調えることにより作製される。ラミネート外装材１の第一金属露出部２１および第二金属箔露出部２３は、それぞれ前記蓋体５０の第二外側導通部５２および第二内側導通部５１に対応する。
【００５４】
電極本体７０は、正極箔７１と負極箔７２との間にセパレーター７３を配置して捲回して積層した積層体である。
【００５５】
前記蓄電デバイス３は、収納室６０に電極本体７０を装填し、本体４０の第一内側導通部４３にバインダー７４を介して電池要素７０の正極箔７１の端部を接続するとともに、蓋体５０の第二内側導通部５１にバインダー７４を介して負極箔７２の端部を接続し、電解質を注入して収納室６０の周囲、即ち本体４０のフランジ４２の熱可塑性樹脂層１５と前記フランジ４２に接触する蓋体５０の熱可塑性樹脂層１５をヒートシール接合して熱封止部６１を形成することにより作製される。
【００５６】
前記蓄電デバイス３は、収納室６０内においては正極箔７１が第一内側導通部４３で本体４０の金属箔１１に導通し、外装体３０の外面においては第一外側導通部４４で外部との導通を得る。同様に、収納室６０内においては負極箔７２が第二内側導通部５１で蓋体５０の金属箔１１に導通し、外装体３０の外面においては第二外側導通部５２で外部との導通を得る。そして、前記蓄電デバイス３は外装体３０外面の第一外側導通部４４および第二外側導通部５２を通じて電気の授受を行う。
【００５７】
外装体用のラミネート外装材は収納室内の導通部として熱可塑性樹脂層側に金属箔露出部を有していることが必須条件であるが、外装体外面の導通部を耐熱性樹脂層側の面に設けることには限定されない。熱可塑性樹脂層側の面の一部が外面に現れる形状の外装体では熱可塑性樹脂層側の面に形成した金属箔露出部を外面の導通部として利用できる。例えば、２枚のラミネート外装材を端部をずらして重ねると熱可塑性樹脂層が外装体の外面に現れる。また、ラミネート外装材の端部を折り返すことでも熱可塑性樹脂層が外装体の外面に現れる。従って、熱可塑性樹脂層側の面に外装体の外側導通部を形成するラミネート外装材は、熱可塑性樹脂層に外側導通部用の窓部および内側導通部用の窓部を形成し、この窓部付き熱可塑性樹脂層に接着剤を塗布して金属箔と貼り合わせることにより作製する。
【００５８】
上述した蓄電デバイスの製造方法は、外装体を構成する２枚のラミネート外装材のうちの少なくとも一方を上述した本発明の方法で作製することが要件である。また、ラミネート外装材の製造に際しては、収納室内の金属箔露出部および外装体外面の金属露出部の両方を上述した窓部付き樹脂層と金属層の貼り合わせによって形成することが好ましいが、どちらか一方の金属箔露出部を窓部付き樹脂層と金属層の貼り合わせによって形成し、他方の金属箔露出部を他の方法によって形成する場合も本発明の技術的範囲に含まれる。
（第２の蓄電デバイスおよびその製造方法）
図６の蓄電デバイス４は、図３の２枚の蓄電デバイス用電極部材２を正極部材８０および負極部材８１として用い、これらで外装体３１を形成するとともに、それぞれの金属箔１１を正極および負極として利用する薄型デバイスである。なお、図６は蓄電デバイス用電極材２の第一接着剤層１２、第二接着剤層１４およびバインダー７４の図示を省略している。
【００５９】
前記蓄電デバイス用電極部材２の活物質部１６は正極部材８０の正極活物質部７６および負極部材８１の負極活物質部７７に対応する。また、前記蓄電デバイス用電極部材２の第一金属箔露出部２１、即ち耐熱性樹脂層１３側の面に設けられた金属箔露出部は正極部材８１の第一外側導通部１０３および負極部材８０の第二外側導通部１０５に対応する。
【００６０】
前記蓄電デバイス４は、前記正極部材８０の正極活物質部７６と負極部材８１の負極活物質部７７とでセパレーター７３を挟み、電解質とともに正極部材８０の熱可塑性樹脂層１５と負極部材８１の熱可塑性樹脂層１５をヒートシール接合して熱封止部６３を形成することにより作製することができる。
【００６１】
前記蓄電デバイス４は外装体３１の外面において第一外側導通部１０３および第二外側導通部１０５において電気の授受を行う。
【００６２】
前記蓄電デバイス４は外装体３１外面の導通部（金属箔露出部）を耐熱性樹脂層１３側の面に設けているが、前記蓄電デバイス３と同じく、正極部材８０と負極部材８１の端部をずらして重ねるかあるいは端部を折り返すことにより熱可塑性樹脂層１５の一部を外装体の外面に現すことができるので、熱可塑性樹脂層１５側の面に導通部を設けることができる。従って、蓄電デバイス用電極材は、熱可塑性樹脂層が貼り合わされる金属箔の第二の面に活物質部が設けられ、金属箔の第一の面および第二の面のうちの一方に外面導通用の金属箔露出部が設けられる。
【００６３】
上述した熱可塑性樹脂層側の面に外側導通部を形成する蓄電デバイス用電極部材は、熱可塑性樹脂層に外側導通部用の窓部および活物質部露出用の窓部を形成し、この窓部付き熱可塑性樹脂層に接着剤を塗布して金属箔と貼り合わせることにより作製する。
【００６４】
本発明の蓄電デバイス用電極部材の製造方法は、活物質部の露出および外面導通用の金属箔露出部の形成のうちも少なくとも一方を窓部付き樹脂層の貼り合わせによって行うことが好ましいが、どちらか一方を窓部付き樹脂層と金属層の貼り合わせによって形成し、他方を他の方法によって形成する場合も本発明の技術的範囲に含まれる。さらには、正極部材および負極部材のうちの一方の電極部材を本発明の蓄電デバイス用電極部材の製造方法により作製し、他方の電極部材を他の方法で作成する場合も本発明の蓄電デバイスの製造方法の技術的範囲に含まれる。
【００６５】
［ラミネート外装材、蓄電デバイス用電極部材および蓄電デバイスの構成材料］
本発明はラミネート外装材、蓄電デバイス用電極部材および蓄電デバイスの材料を限定するものではないが、好ましい材料として以下の材料を挙げることができる。
（金属箔）
前記金属箔１１は、ラミネート外装材１および蓄電デバイス用電極部材２に酸素や水分の侵入を阻止するガスバリア性を付与する役割を担うものである。また、金属箔１１を導通部としてとして利用する場合は、導電性の良い金属箔を使用する。例えば、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔、ステンレス箔、あるいはこれのクラッド箔、これらの焼鈍箔または未焼鈍箔等が挙げられる。また、ニッケル、錫、銅、クロム等の導電性金属でめっきした金属箔、たとえばめっきしたアルミニウム箔を用いることも好ましい。また、前記金属箔１１の厚さは７〜１５０μｍが好ましい。
【００６６】
また、前記金属箔１１には化成皮膜が形成されているのが好ましい。前記化成皮膜は、金属箔の表面に化成処理を施すことによって形成される皮膜であり、このような化成処理が施されていることによって、内容物（電解液等）による金属箔表面の腐食を十分に防止できる。例えば、次のような処理を行うことによって、金属箔に化成処理を施す。即ち、脱脂処理を行った金属箔の表面に、
１）リン酸と、
クロム酸と、
フッ化物の金属塩およびフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
２）リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂およびフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、
クロム酸およびクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
３）リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂およびフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、
クロム酸およびクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、
フッ化物の金属塩およびフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
上記１）〜３）のうちのいずれかの水溶液を金属箔の表面に塗工した後、乾燥することにより、化成処理を施す。
【００６７】
前記化成皮膜は、クロム付着量（片面当たり）として０．１ｍｇ／ｍ２〜５０ｍｇ／ｍ２が好ましく、特に２ｍｇ／ｍ２〜２０ｍｇ／ｍ２が好ましい。
（耐熱性樹脂層）
耐熱性樹脂層１３を構成する耐熱性樹脂としては、熱封止する際の熱封止温度で溶融しない耐熱性樹脂を用いる。前記耐熱性樹脂としては、前記熱可塑性樹脂層１５を構成する熱可塑性樹脂の融点より１０℃以上高い融点を有する耐熱性樹脂を用いるのが好ましく、熱可塑性樹脂の融点より２０℃以上高い融点を有する耐熱性樹脂を用いるのが特に好ましい。例えば、延伸ポリアミドフィルム（延伸ナイロンフィルム等）または延伸ポリエステルフィルムを用いるのが好ましい。中でも、二軸延伸ポリアミドフィルム（二軸延伸ナイロンフィルム等）、二軸延伸ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムまたは二軸延伸ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムを用いるのが特に好ましい。なお、前記耐熱性樹脂層１３は単層で形成されていても良いし、或いは、例えば延伸ポリエステルフィルム／延伸ポリアミドフィルムからなる複層（延伸ＰＥＴフィルム／延伸ナイロンフィルムからなる複層等）で形成されていても良い。前記耐熱性樹脂層１３の厚さは２０μｍ〜１００μｍが好ましい。
【００６８】
また、前記耐熱性樹脂層１３を貼り合わせる第一接着剤層１２を構成する接着剤は、ポリエステルウレタン系接着剤およびポリエーテルウレタン系接着剤からなる群より選ばれる少なくとも１種の接着剤を用いるのが好ましい。前記第一接着剤層１２の厚さは、０．５μｍ〜５μｍに設定されるのが好ましい。
（熱可塑性樹脂層）
熱可塑性樹脂層１５を構成する熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン系共重合体、これらの酸変性物およびアイオノマーからなる群より選ばれた少なくとも１種の熱可塑性樹脂からなる未延伸フィルムにより構成されるのが好ましい。前記熱可塑性樹脂層１５の厚さは２０μｍ〜１５０μｍに設定されるのが好ましい。
【００６９】
また、前記熱可塑性樹脂層１５を貼り合わせる第二接着剤層１４を構成する接着剤は、フィン系接着剤により形成された層であるのが好ましい。２液硬化型のオレフィン系接着剤を用いた場合には、電解液による膨潤で接着性が低下するのを十分に防止できる。前記第二接着剤層１４の厚さは、０．５μｍ〜５μｍに設定されるのが好ましい。
（活物質部）
前記電池要素７５において、正極活物質部７６は、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロースナトリウム塩など）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）等のバインダーに、塩（例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、リン酸鉄リチウム、マンガン酸リチウム等）を添加した混合組成物などで形成される。前記正極活物質部７６の厚さは、２μｍ〜３００μｍに設定されるのが好ましい。さらに、前記正極活物質部７６には、カーボンブラック、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）等の導電補助剤を含有させてもよい。また、負極活物質部７７として、例えば、ＰＶＤＦ、ＳＢＲ、ＣＭＣ、ＰＡＮ等のバインダーに、添加物（例えば、黒鉛、チタン酸リチウム、Ｓｉ系合金、スズ系合金等）を添加した混合組成物等で形成される。前記負極活物質部７７の厚さは、１μｍ〜３００μｍに設定されるのが好ましい。さらに、前記負極活物質部７７には、カーボンブラック、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）等の導電補助剤を含有させてもよい。
せしめてもよい。
（電極本体）
前記電極本体７０において、正極箔７１は厚さ７〜５０μｍの硬質または軟質のアルミニウム箔が好ましく用いられ、負極箔７２は厚さ７〜５０μｍの銅箔が好ましく用いられ、他にアルミニウム箔やチタン箔、ステンレス箔を使用することができる。
（セパレーター）
また、セパレーター７３としては、ポリエチレン製セパレーター、ポリプロピレン製セパレーター、ポリエチレンフィルムとポリプロピレンフィルムとからなる複層フィルムで形成されるセパレーター、あるいはこれの樹脂製セパレーターにセラミック等の耐熱無機物を塗布した湿式または乾式の多孔質フィルムで構成されるセパレーター等が挙げられる。前記セパレーター７３の厚さは、５μｍ〜５０μｍに設定されるのが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、樹脂層から金属箔が覗くラミネート外装材および樹脂層から活物質部が覗く蓄電デバイス用電極部材の製造に適用される。
【符号の説明】
【００７１】
１…ラミネート外装材
２…蓄電デバイス用電極部材
３、４…蓄電デバイス
１１…金属箔
１２…第一接着剤層
１３…耐熱性樹脂層
１３ａ…窓部
１４…第二接着剤層
１５…熱可塑性樹脂層
１５ａ…窓部
１６…活物質部
２０、２２…二層体
２１…第一金属箔露出部（金属箔露出部）
２３…第二金属箔露出部（金属箔露出部）
３０、３１…外装体
４０…本体（ラミネート外装材）
４３…第一内側導通部（金属箔露出部）
４４…第一外側導通部（金属箔露出部）
５０…蓋体（ラミネート外装材）
５１…第二内側導通部（金属箔露出部）
５２…第二外側導通部（金属箔露出部）
６０…収納室
６１、６３…熱封止部
７０…電極本体
７１…正極箔
７２…負極箔
７３…セパレーター
７６…正極活物質部（活物質部）
７７…負極活物質部（活物質部）
８０…正極部材（蓄電デバイス用電極部材）
８１…負極部材（蓄電デバイス用電極部材）
１０３…第一外側導通部（金属箔露出部）
１０５…第二外側導通部（金属箔露出部）
【図１Ａ】
2017043037.tif 000003
【図１Ｂ】
2017043037.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2017043037.tif 000008
【図６】
2017043037.tif 000009
【図５】
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