JP2004241328A - 平板積層型電池及び平板積層型電池の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】平板積層型電池及び平板積層型電池の製造方法において、タブとリードとの接合強度を確保するとともに製造コストの増加を抑制しつつ、歩留まりを向上させることができるようにする。
【解決手段】厚み方向に積層された複数の単位電池要素１０及び極端子１４Ａ，１４Ｂとを有する電池要素１と、複数の単位電池要素１０を収容する形状可変性包装体とをそなえて構成された、平板積層型電池であって、該極端子１４Ａ，１４Ｂは、該形状可変性包装体に収容されるタブ集合部１２Ａ，１２Ｂと、一端側が該形状可変性包装体の外部に露出するとともに他端側がタブ集合部１２Ａ，１２Ｂに接合された電極リード１３Ａ，１３Ｂとからなり、タブ集合部１２Ａ，１２Ｂと電極リード１３Ａ，１３Ｂとの接合部との先端１４Ａａ，１４Ｂａが円弧形状に形成される。
【選択図】 図４
【解決手段】厚み方向に積層された複数の単位電池要素１０及び極端子１４Ａ，１４Ｂとを有する電池要素１と、複数の単位電池要素１０を収容する形状可変性包装体とをそなえて構成された、平板積層型電池であって、該極端子１４Ａ，１４Ｂは、該形状可変性包装体に収容されるタブ集合部１２Ａ，１２Ｂと、一端側が該形状可変性包装体の外部に露出するとともに他端側がタブ集合部１２Ａ，１２Ｂに接合された電極リード１３Ａ，１３Ｂとからなり、タブ集合部１２Ａ，１２Ｂと電極リード１３Ａ，１３Ｂとの接合部との先端１４Ａａ，１４Ｂａが円弧形状に形成される。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単位電池要素が複数積層されてなる電池要素を、形状可変性包装体内に略密封状態に収容して構成された、平板型積層型電池及び平板型積層型電池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話や携帯端末等の携帯機器において小型化の要求が高まっているが、携帯機器において、寸法的にも重量的にも電池の占める割合は大きく、携帯機器の小型化は、即ち電池の小型化とも言える。このような背景において、最近、薄膜化可能な平板型積層型電池が注目を集めている。
【０００３】
平板積層型電池は、平板状の単位電池要素を積層することにより構成され、薄膜化だけでなく、単位電池要素の積層数を増加させることによって容易に容量を上げられる点や、単位電池要素を巻回して構成される巻回型電池とは異なり、単位電池要素の平板形状を任意のものに変更することにより様々な形状の電池を構成できる点でも注目されている。
【０００４】
さて、図１６は、平板積層型電池の部分構成を示す側面視による模式的な断面図である。この平板積層型電池は、正極１０Ａ，負極１０Ｂ，スペーサ１０Ｃ及び電解質（図示略）を有する単位電池要素が、形状可変性包装体２内に複数収容されることにより構成される。電解質は正極１０Ａ，負極１０Ｂ，スペーサ１０Ｃに含浸されるものである。
【０００５】
この正極１０Ａには、金属製のタブ１１Ａが図示するすようにそなえられ、このタブ１１Ａは形状可変性包装体２内において金属製のリード１３Ａの一端に接続されている。このリード１３Ａの他端は、形状可変性包装体２の外部に露出され、図示しない外部機器に接続されることとなる。負極１０Ｂにも同様に金属製のタブがそなえられており、このタブは形状可変性包装体２内において金属製のリードの一端に接続され、また、このリードの他端は、形状可変性包装体２の外部に露出されている。
【０００６】
タブとリードとの接続部の構造についてさらに説明する。この接続部の構造は正極側と負極側とで同様なので正極側に着目して説明すると、各単位電池要素１０の正極１０Ａのタブ１１Ａは図示するように重合状態とされるとともに単位電池要素の厚み方向に沿って（図１６では下方向に）折り返されており、この折り返しにより形成される上記厚み方向に沿った面にリード１３Ａが接合される。このタブ１１Ａとリード１３Ａとの接合に要するスペースＳは結果的に発電に寄与しないデッドスペースとなってしまうが、このようにタブ１１Ａを折り返してタブ１１Ａとリード１３Ａとの接合面を上記厚み方向に沿って形成することにより、タブとリードとの接合面積ひいては接続強度を確保しつつ、上記デッドスペースを極力抑制するようにしている。
【０００７】
このような接合構造は、図１７（ａ）〜（ｃ）に示すような手順により形成される。つまり、先ず、図１７（ａ）に示すように負極タブ１１Ｂと負極リード１３Ｂとが（又は正極タブと正極リードとが）重合状態とされた後、図１７（ｂ）に示すように溶着装置の一対のエレメント４０，４１間にセットされ溶着される。次いで、図１７（ｃ）に示すように、タブ１１Ｂとリード１３Ｂとの接合部の端部が単位電池要素を収容する形状可変性包装体に当たらないように、所定の接続強度を確保できる範囲で、上記接合部の図中に斜線で示す部分（不要部分）が平刃のニッパ１００により直線状の切断面で切断される。そして、図中に矢印Ａ１で示すように折り返されて、図１６に示すような形状となる。
【０００８】
ところが、電池要素１は、形状可変性包装体内２に真空封止されるため、形状可変性包装体２は単位電池要素１に略密着するようになって、不要部分を切り取っても上記接合部の端部は形状可変性包装体２に近接した状態となる（図１６参照）。このため、その製造時において外部から電池に何らかの衝撃が掛かると、上記接合部の端部が形状可変性包装体２に接触してしまう。上述したように、上記接合部は平刃のニッパ１００により切断されるため、その切断部（即ちその端部）には角が形成されることから、この角が形状可変性包装体２に接触すると形状可変性包装体２を傷つけてしまい、歩留まりが悪化することとなる。
【０００９】
また、この角と形状可変性包装体２とが長時間接触したり強く接触したりすることにより形状可変性包装体２が破れ、電池要素１中の電解質に含有される電解液が漏液する虞もある。
さらに、形状可変性包装体２は、ガスバリア層（例えばアルミニウム層）とこのガスバリア層の単位電池要素と対面する側に設けられた高分子フィルム層（例えば樹脂層）とを有するラミネート状複合材により構成されるのが一般的である。ガスバリア層は金属層で形成されることがあり、形状可変性包装体２が、このような金属層を有するラミネート状複合材により構成されている場合、上記の角がフィルム層を貫通して金属層に接触すると、電池要素１の正極１０Ａ又は負極１０Ｂと、この金属層との間で短絡が生じる虞がある。
【００１０】
そこで、このように外部から電池に衝撃がかかっても、上記接合部の端部が形状可変性包装体に当たらないように、図１７（ｃ）に示す工程における接合部の切り取り代を大きく設定することが考えられるが、これはリードとタブとの接合面積を減少させることとなり、リードとタブとの接合強度を確保できなくなってしまう虞がある。
【００１１】
そこで、このような形状可変性包装体２の損傷を防止しうる技術として、例えば特許文献１に開示された技術がある。この技術では、タブとリードとの接合部の端部を絶縁材料で被覆することにより上記形状可変性包装体２の損傷を防止するようにしている。
このようにタブとリードとの接合部を絶縁材料で被覆する方法としては、一般的には、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂のモノマー液を、上記接合部に付着させた後、加熱し硬化させる方法が挙げられる。
【００１２】
モノマー液の上記接合部への供給は、例えば、電池要素を形状可変性包装体内に収容した状態でこれらの電池要素と形状可変性包装体との間に上記接合部を被覆するようにモノマー液を供給することにより行なわれ、このような電池要素と形状可変性包装体との狭隘な隙間へのモノマー液の供給は通常注射器を用いて行なわれる。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１−３２５９４５号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には以下のような課題がある。
つまり、タブとリードとの接合部の絶縁材料による被覆は、上述したようにモノマー液を形状可変性包装体に流し込むことにより行なわれるが、一般的にモノマー液は粘度が高いため、その流入状態の制御ひいては熱硬化性樹脂の厚み制御を精度良く行なうのは困難であり、これが、電池の小型化を阻害する要因となっている。
【００１５】
また、上述したようにモノマー液の供給は通常注射器を用いて行なわれるが、モノマー液は一般的に高粘度のため注射器が詰まることが多々ある。注射器が詰まると、その都度、復旧作業を行なうべく製造装置を停止しなければならず、生産効率が低下してしまう。
さらに、熱硬化性樹脂には刺激性のあるものもあり、そのような熱硬化性樹脂を用いる場合には、人体に影響のないよう付帯設備を設けたり作業者が防護服を着たりする必要が生じてしまう。
【００１６】
また、絶縁材料の材料費や、接合部の絶縁被覆による製造工程の増加により、電池の製造費が増大してしまうという課題もある。
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、タブとリードとの接合強度を確保するとともに製造コストの増加を抑制しつつ、歩留まりを向上させることができるようにした、平板積層型電池及び平板積層型電池の製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の平板積層型電池は、電池要素と、形状可変性包装体とをそなえて構成される。
電池要素は、それぞれ正極及び負極を有する平板状の単位電池要素をこの単位電池要素の厚み方向に積層することで形成され、複数の単位電池要素のそれぞれの正極に接続された正極端子と、複数の単位電池要素のそれぞれの負極に接続された負極端子とをそなえる。
【００１８】
形状可変性包装体は、形状可変性を有し、上記の複数の単位電池要素を略密封状態に収容する。
正極端子は、複数の正極にそれぞれ設けられた正極タブを集合させてなり形状可変性包装体に収容される正極タブ集合部と、一端側が該形状可変性包装体の外部に露出するとともに他端側が該正極タブ集合部に接合された正極リードとからなる。
【００１９】
そして、正極タブ集合部と正極リードとの接合部の先端が円弧形状に形成されたことを特徴としている。
この場合、例えば、正極端子の正極タブ集合部における該正極リードに接合される側の端部が上記の単位電池要素の厚み方向に向くような折り曲がり形状とされる。
【００２０】
該正極端子の正極リードにおける該正極リードの形状可変性包装体の外部に露出する一端側が該単位電池要素の面方向に向くような折り曲げ形状とされる。
そして、正極リードの折れ曲がりの形状が、正極タブ集合部と正極リードとの接合面に対し、正極タブ集合部の折り曲がり形状と略対象となるように設定される。
【００２１】
本発明の平板積層型電池は、電池要素と、形状可変性包装体とをそなえて構成される。
電池要素は、それぞれ正極及び負極を有する平板状の単位電池要素をこの単位電池要素の厚み方向に積層することで形成され、複数の単位電池要素のそれぞれの正極に接続された正極端子と、複数の単位電池要素のそれぞれの負極に接続された負極端子とをそなえる。
【００２２】
形状可変性包装体は、形状可変性を有し、上記の複数の単位電池要素を略密封状態に収容する。
負極端子は、複数の負極にそれぞれ設けられた負極タブを集合させてなり形状可変性包装体に収容される負極タブ集合部と、一端側が該形状可変性包装体の外部に露出するとともに他端側が該負極タブ集合部に接合された負極リードとからなる。
【００２３】
そして、負極タブ集合部と負極リードとの接合部の先端が円弧形状に形成されたことを特徴としている。
この場合、例えば、負極端子の負極タブ集合部における該負極リードに接合される側の端部が上記の単位電池要素の厚み方向に向くような折り曲がり形状とされる。
【００２４】
該負極端子の負極リードにおける該負極リードの形状可変性包装体の外部に露出する一端側が該単位電池要素の面方向に向くような折り曲げ形状とされる。
そして、負極リードの折れ曲がりの形状が、負極タブ集合部と負極リードとの接合面に対し、負極タブ集合部の折り曲がり形状と略対象となるように設定される。
【００２５】
上記平板積層型電池においては、正極及び負極がそれぞれリチウムイオンを吸収・放出可能な活物質を含有したリチウム二次電池であることが好ましい。
本発明の平板積層型電池の製造方法は、電池要素製造工程，端子端部切り落とし工程，端子曲げ工程及び電池要素収容工程をそなえて構成されている。
電池要素製造工程では、正極及び負極を有する平板状の単位電池要素を厚み方向に複数積層し、且つ、正極リードと単位電池要素の面方向に延びるように正極にそれぞれ設けられた正極タブとを、正極リードの一端が正極タブに対し正極側に突出した状態で接合することにより正極端子を形成する。
【００２６】
端子端部切り落とし工程では、正極端子の端部であって正極タブと正極リードとの接合部の端部を切り落とす。
端子曲げ工程では、正極端子を、正極側に突出した正極リードの一端が正極から離隔する側に向くように折り返す。
電池要素収容工程では、電池要素を、形状可変性を有する形状可変性包装体内に、上記の正極リードの一端が形状可変性包装体の外部に露出するように収容する。
【００２７】
そして、正極端子について、上記の接合部の端部を円弧形状に形成することを特徴としている。
本発明の平板積層型電池の製造方法は、電池要素製造工程，端子端部切り落とし工程，端子曲げ工程及び電池要素収容工程をそなえて構成されている。
電池要素製造工程では、正極及び負極を有する平板状の単位電池要素を厚み方向に複数積層し、且つ、負極リードと単位電池要素の面方向に延びるように負極にそれぞれ設けられた負極タブとを、負極リードの一端が負極タブに対し負極側に突出した状態で接合することにより負極端子を形成して電池要素を製造する。
【００２８】
端子端部切り落とし工程では、負極端子の端部であって負極タブと負極リードとの接合部の端部を切り落とす。
端子曲げ工程では、負極端子を、負極側に突出した負極リードの一端が負極から離隔する側に向くように折り返す。
電池要素収容工程は、電池要素を、形状可変性を有する形状可変性包装体内に、上記の負極リードの一端が形状可変性包装体の外部に露出するように収容する。
【００２９】
そして、負極端子について、上記の接合部の端部を円弧形状に形成することを特徴としている。
上記の平板積層型電池の製造方法では、端子端部切り落とし工程において、上記の接合部の端部を略円弧形状の切断面で切り落とすことにより、上記の円弧形状を得ることが好ましい。
【００３０】
【発明の実施形態】
本発明の平板積層型電池では、正極タブ集合部（負極タブ集合部）と正極リード（負極リード）とが形状可変性包装体内で接合され、かかる正極タブ集合部（負極タブ集合部）と正極リード（負極リード）との接合部の先端を円弧形状に形成することを特徴の一つとする。このように接合部の先端を円弧形状とすることにより、この先端が形状可変性包装体を傷つけることを抑制する。
【００３１】
また、本発明の平板積層型電池の製造方法は、正極タブ集合部（負極タブ集合部）と正極リード（負極リード）との接合部の先端を円弧形状に形成することを特徴の一つとする。
このため、本発明の平板積層型電池においては、正極タブ集合部（負極タブ集合部）と正極リード（負極リード）との接合部の先端を円弧形状としてこの先端との接触による破損から形状可変性包装体が保護されるようになっていればよい。このような平板積層型電池において好ましい態様は、正極タブ集合部（負極タブ集合部）と正極リード（負極リード）とからなる正極端子（負極端子）の形状が以下のようになっている態様である。
【００３２】
すなわち、正極端子の好ましい態様は、前記正極端子の正極タブ集合部が、正極タブを複数集合させてこれが単位電池要素の厚み方向に折り返されるような折れ曲がり形状とされる一方、前記正極極端子の正極リードにおける形状可変性包装体の外部に露出する一端側が単位電池要素の面方向に向くような折れ曲がり形状とされるとともに、他端側が該正極タブ集合部に接合され、正極リードの該折れ曲がりの形状が、該正極タブ集合部と正極リードとの接合面に対し、該正極タブ集合部の折り曲がり形状と略対象となるような態様である。
【００３３】
同様に、負極端子の好ましい態様は、前記負極端子の負極タブ集合部が、負極タブを複数集合させてこれを単位電池要素の厚み方向に折り返すような折れ曲がり形状とされ、前記負極極端子の負極リードにおける該形状可変性包装体の外部に露出する一端側が単位電池要素の面方向に向くような折れ曲がり形状とされるとともに、他端側が該負極タブ集合部に接合され、負極リードの該折れ曲がりの形状が、該負極タブ集合部と負極リードとの接合面に対し、該負極タブ集合部の折り曲がり形状と略対象となるような態様である。
【００３４】
従って、上記好ましい態様について以下図面を参照しながら説明する。
なお、本発明の積層型電池に使用しうる電池としては、特に限定されないが、例えば、マンガン電池、リチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル亜鉛電池、ナトリウム硫黄電池、亜鉛ハロゲン電池、レドックスフロー電池等が挙げられ、なかでもリチウム二次電池に本発明を適用すると本発明の効果が顕著に発揮される。
【００３５】
リチウム二次電池は、電池の軽量化を図るために、ガスバリア層と高分子フィルムとを積層したラミネート状複合材を接合して形成した形状可変性包装体を用いる場合が多い。そして、確実なガスバリア性を得るために、ガスバリア層としては、構造が密な金属材料を用いることが多い。このため、正極リードと正極タブとの接合部の端部（負極リードと負極タブとの接合部の端部）と上記金属材料を用いたガスバリア層とが接触すると、正極と負極とがガスバリア層を介して短絡するおそれがある。したがって、本発明を適用すれば、上記接合部の端部とガスバリア層との接触を大幅に抑制できるようになる。
【００３６】
このため、以下の実施形態では、本発明をリチウム二次電池に適用した例を説明する。
（１）構成
先ず、本発明にかかる平板積層型リチウム二次電池（以下、単に積層型電池又は電池という）の全体構成について図１を参照して説明する。なお、図１（ａ）と図１（ｂ）とは電池を上下反対に示している。
【００３７】
本積層型電池は、形状可変性を有する包装体２の内部に電池要素１が収容されて構成されている。電池要素１は後述するように複数の平板状の単位電池要素がその厚み方向に積層されて構成されている。
形状可変性包装体２は、蓋部２ａ及び収容部２ｂから構成され、電池要素１を収容部２ｂの凹部に収容後、蓋部２ａの周縁部２１ａと収容部２ｂの周縁部２１ｂとを重ね合わせた後、真空封止して形成され、周縁部２１ａ，２１ｂの合わせ面から、電池要素１に電気的に接続されたリード１３Ａ，１３Ｂが露出されている。このリード１３Ａ，１３Ｂの露出部は、図示しない外部機器に電気的に接続される。
【００３８】
なお、形状可変性包装体２が、ガスバリア層と樹脂層とを有するラミネート状複合材により形成され、このラミネート状複合材がガスバリア層として金属層を有する場合は、周縁部２１ａ，２１ｂとリード１３Ａとの各相互間、及び周縁部２１ａ，２１ｂとリード１３Ｂとの各相互間に、図１（ａ） ，（ｂ）示すようにフィルム状の封止材２３を挿入するのが好ましい。これにより、周縁部２１ａ，２１ｂの端面（ラミネート状複合材のガスバリア層と樹脂層との積層方向に沿った面）においてガスバリア層が露出していたとしても、リード１３Ａ，１３Ｂがこのガスバリア層と接触して短絡が発生することを防止できるようになる。封止材２３は絶縁性を有する材料であれば制限はなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン材料を用いればよい。
【００３９】
また、図１（ｂ）に示すように形状可変性包装体２の周縁部２１ａ，２１ｂは収容部２ｂから外方に張り出しているが、最終的には、図１（ａ）に示すように収容部本体（収容部２ｂから周縁部２１ｂを除いた部分）に沿うように折曲され、さらに、接着材や接着テープ（図示略）等によって収容部本体の側面に留め付けられる（固定される）。
【００４０】
さて、電池要素１は、電池の高容量化を図るべく、図２〜図４に示すように平板状の単位電池要素を複数積層して構成される。各単位電池要素は、正極１０Ａ，負極１０Ｂ及び正極１０Ａと負極１０Ｂとの間に介装されるスペーサ１０Ｃとをそなえ、これらの正極１０Ａ，負極１０Ｂ及びスペーサ１０Ｃに電解質を含浸して（不図示）構成される。
【００４１】
また、正極１０Ａには正極タブ１１Ａ（本明細書では、単にタブ１１Ａという場合もある）が、負極１０Ｂには負極タブ１１Ｂ（本明細書では、単にタブ１１Ｂという場合もある）がそれぞれ設けられている。そして、電池は、ここでは、複数積層された単位電池要素を並列に接続する構成になっており、このため、図４に示すように積層された負極タブ１１Ｂをそれぞれ重合して結束し易いように、同様に、積層された正極タブ１１Ａをそれぞれ重合して結束し易いように、ここでは、図４において各正極用タブ１１Ａが何れも左側に配置され、各負極用タブ１１Ｂが何れも右側に配置されている。
【００４２】
ここで、本発明の大きな特徴である、各電極のタブ１１Ａ，１１Ｂとリード１３Ａ，１３Ｂとの接続部（電極端子部）の構造について図４を参照してさらに説明する。
上述したように、電池要素１では複数の単位電池要素１０が厚さ方向Ｂに積層され、これらの単位電池要素１０からタブ１１Ａ，１１Ｂが引き出されている。
【００４３】
正極からの各タブ（正極タブ）１１Ａ同士を相互に重ね合わせるようにして集合させることで正極タブ集合部１２Ａが構成され、さらに、この正極タブ集合部１２Ａには、正極リード１３Ａが接合されており、これらの正極タブ集合部１２Ａと正極リード１３Ａとから正極端子部１４Ａが形成される。
同様に、負極からの各タブ（負極タブ）１１Ｂ同士を相互に重ね合わせるようにして集合させることで負極タブ集合部１２Ｂが構成され、さらに、この負極タブ集合部１２Ｂには、負極リード１３Ｂが接合されており、これらの負極タブ集合部１２Ｂと負極リード１３Ｂとから負極端子部１４Ｂが形成される。
【００４４】
各タブ１１Ａ，１１Ｂは平板状の電極１０Ａ，１０Ｂからこの電極１０Ａ，１０Ｂの面方向Ａに引き出されるが、先端が電極１０Ａ，１０Ｂの厚さ方向（＝単位電池要素の厚さ方向）Ｂに向くような折り曲げ形状とされている。そして、この折り曲げにより形成されるタブ集合部１２Ａ，１２Ｂの上記厚さ方向Ｂに沿った部分にリード１３Ａ，１３Ｂの端部（他端）が上述したように接合されている。そして、リード１３Ａ，１３Ｂは、それぞれ、タブ集合部１２Ａ，１２Ｂに接続されていない側の端部（一端）が上記面方向Ａに向くような折り曲げ形状とされている。
【００４５】
このようにタブ１１Ａ，１１Ｂやリード１３Ａ，１３Ｂの接合部を上記厚さ方向Ｂに沿ったものとすることにより、従来技術の説明として上述したように、タブ１１Ａ，１１Ｂやリード１３Ａ，１３Ｂの接続強度を確保しつつ電池の発電性能に対するデッドスペースを極力抑制している。
そして、タブ１１Ａとリード１３Ａから形成される正極端子部１４Ａの形状可変性包装体２に向き合う端部（タブ１１Ａとリード１３Ａとの接合部の端部）１４Ａａ及びタブ１１Ｂとリード１３Ｂから形成される負極端子部１２Ｂの形状可変性包装体２に向き合う端部（タブ１１Ｂとリード１３Ｂとの接合部の端部）１４Ｂａは、図４（ｂ）（図４（ａ）のａ矢視図）に示すように正面視において、円弧形状に形成されている。これにより、外部からの衝撃を受けてこの端部１４Ａａ，１４Ｂａが形状可変性包装体２に当たったとしても、この端部は円弧形状であり角のない形状なので形状可変性包装体２を傷つけてしまうことを防止できるようになっている。
【００４６】
形状可変性包装体２としては、ガスバリア層と、形状可変性包装体２の内周面（電池要素１を収容した際に電池要素１と向き合う面）をなす高分子フィルム層（樹脂層）からなるラミネート状複合材が通常使用され、上記ガスバリア層には金属層（例えばアルミニウム層）が使用されるの一般的であり、このような場合には、極端子が高分子フィルム層を貫通して金属層（ガスバリア層）に接触してしまうと短絡が生じるおそれがあるが、上記構成においては端子が上記高分子フィルム層を貫通することを防止でき端子と金属層との接触を防止できる。つまり、形状可変性包装体２がガスバリア層として金属層を有するような場合には、特に短絡を防止できるようになっているのである。
【００４７】
ここで、本発明でいうところの円弧形状とは、厳密な円弧形状に限定されず、例えば、図５に示すように両角部を斜めに切離したような形状であっても良い。即ち、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａが形状可変性包装体２に当たってもこの形状可変性包装体２を傷つけてしまわないように、鋭利な角部のない形状であればよい。
【００４８】
さて、これらの電池要素１が形状可変性包装体２に収納されてなるリチウム二次電池全体の厚さは、通常５ｍｍ以下、好ましくは４．５ｍｍ以下、さらに好ましくは４ｍｍ以下であり、一方、通常０．５ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上、さらに好ましくは２ｍｍ以上である。なお、電池の機器への装着等の利便を図るため、形状可変性包装体２に電池要素１を封入し好ましい形状に成形後、必要に応じてこれら複数のリチウム二次電池をさらに剛性を持つ外装ケースに収納することも可能である。
【００４９】
以下、単位電池要素，正極１０Ａ，負極１０Ｂ，スペーサ１０Ｃ及び形状可変性包装体２などについてさらに説明する。
先ず、単位電池要素について説明すると、図６に示す単位電池要素１０では、正極集電体１０Ａａとこの正極集電体１０Ａａの片面に形成された正極材料層１０Ａｂとからなる正極１０Ａ、スペーサ１０Ｃ、並びに、負極集電体１０Ｂａとこの負極集電体１０Ｂａの片面に形成された負極材料層１０Ｂｂとからなる負極が積層されている。そして、これらの正極材料層１０Ａｂ，負極材料層１０Ｂｂ及びスペーサ１０Ｃには図示しないが電解質が含浸されている。この単位電池要素の正極集電体１０Ａａからは上記正極タブ１１Ａが延設され、負極集電体１０Ｂａからは上記負極タブ１１Ｂが延設されている。
【００５０】
リチウムデンドライトの析出を抑制するため、通常、負極は正極よりも大きくされる（図２〜図４及び図８では模式的に負極と正極とを同じ大きさに示している）。また、短絡を防止するため、スペーサ１０Ｃは正極１０Ａ及び負極１０Ｂよりも大きくされる。スペーサ１０Ｃを正負極１０Ａ，１０Ｂよりも大きくすることによって、単位電池要素のスペーサのはみ出し部相互を固着することができる。
【００５１】
この単位電池要素が複数個積層されて電池要素とされ、この単位電池要素は、正極を上側とし負極を下側とした順姿勢でそれぞれ積層されて電池要素を構成したり、正極を下側とし負極を上側とした逆姿勢（図示略）の単位電池要素と交互に積層されて電池要素を構成したりする。順姿勢の単位電池要素と逆姿勢の単位電池要素とを交互に積層する場合は、積層方向に隣り合う単位電池要素が同極同士（即ち、正極同士及び負極同士）を対面させるように積層される（図２〜図４示す通り）。
【００５２】
また、各電極１０Ａ，１０Ｂとしては図７に示す構成のものもある。図７では、正極１０Ａは、タブ１１Ａ、正極集電体１０Ａａ及び正極材料層１０Ａｂを有し、正極集電体１０Ａａを芯材としてその両面に正極材料層１０Ａｂを積層して構成される。また、同様に負極１０Ｂは、タブ１１Ｂ、負極集電体１０Ｂａ及び負極材料層１０Ｂｂを有する。そして、負極集電体１０Ｂａを芯材としてその両面に負極材料層１０Ｂｂを積層して構成される。
【００５３】
また、図８は、この図７に示す正極１０Ａ及び負極１０Ｂを使用して電池要素を構成した例を示している。この電池要素は、上記の正極１０Ａ及び負極１０Ｂに加え、スペーサ１０Ｃを有する。正極１０Ａはタブ１１Ａを有し、負極１０Ｂはタブ１１Ｂを有し、正極１０Ａ，負極１０Ｂ及びスペーサ１０Ｃはそれぞれ電解質を含浸している。正極１０Ａと負極１０Ｂとはスペーサ１０Ｃを介して交互に積層されている。この場合は、１対の正極１０Ａと負極１０Ｂとの組み合わせ（厳密には正極１０Ａの集電体（図示せず）の厚み方向の中心から負極１０Ｂの集電体（図示せず）の厚み方向の中心まで（つまり符号Ｌで示す範囲））が単位電池要素に相当する。なお、図８では便宜的に正極１０Ａ，負極１０Ｂ及びスペーサ１０Ｃを離隔して示している。
【００５４】
次に正極１０Ａ及び負極１０Ｂについて説明すると、リチウム二次電池の正極は、通常、集電体上に正極材料層が形成されてなる構造であり、前記正極材料層中に、通常、Ｌｉを吸蔵・放出し得る正極活物質を含有する。正極活物質としては、リチウム−コバルト複合酸化物、リチウム−マンガン複合酸化物、リチウム−ニッケル複合酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物を含有させることが好ましく、特に汎用性が高い点から好ましいのはリチウム−コバルト複合酸化物及び／又はリチウム−ニッケル複合酸化物である。
【００５５】
また、負極は、通常、集電体の上に、Ｌｉを吸蔵・放出し得る負極活物質を含有する負極材料層が形成されている。負極活物質としては、例えば、グラファイト等の炭素系活物質が使用される。
このような正極材料層及び負極材料層には、ポリフッ化ビニル等のフッ素系樹脂をバインダーとして含有することが好ましい。さらに、必要に応じてカーボンブラック，ケッチンブラック等の導電材料、シリカ，アルミナ等の補強材等の添加剤、粉体、充填材などを含有しても良い。
【００５６】
正極又は負極の製造方法には、特に制限はなく、例えば、活物質、バインダー、導電材等をＮ−メチルピロリドン等に含有させた正極又は負極製造用塗料を集電体に塗布し、乾燥することにより製造することができる。また、溶媒を用いずに、活物質、バインダー、導電材等を混練後、集電体に圧着することにより製造することもできる。
【００５７】
正極１０Ａ及び負極１０Ｂに使用される集電体の材料としては、通常、アルミニウム、銅、ニッケル、錫、ステンレス鋼等の金属、これら金属の合金等を用いることができ、この場合、正極１０Ａの集電体としては、通常アルミニウムが用いられ、負極１０Ｂの集電体としては、通常銅が用いられる。集電体の形状は特に制限されず、例えば、板状やメッシュ状の形状を挙げることができる。集電体の厚みは通常１〜５０μｍ、好ましくは１〜３０μｍである。薄すぎると機械的強度が弱くなる一方、厚すぎると電池の中で占めるスペースが大きくなってしまい、電池のエネルギー密度が小さくなる。
【００５８】
また、正極タブ１１Ａ及び負極タブ１１Ｂは、通常、正極集電体１０Ａａ及び負極集電体１０Ｂａとそれぞれ一体に形成される（例えば図６参照）。従って、正極タブ１１Ａの材質としては、正極集電体１０Ａａと同様に通常アルミニウムが用いられ、負極タブ１１Ｂの材質としては、負極集電体１０Ｂａと同様に通常銅が用いられる。
【００５９】
次にスペーサ１０Ｃについて説明する。このスペーサは、上述したように正極・負極間の短絡を防止するためにリチウム二次電池において通常用いられるもので、多孔性膜からなる。スペーサの材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素化ポリマーが好ましい。これらのポリマーの数平均分子量は、通常１万以上、通常１０００万以下である。
【００６０】
多孔性膜としては、例えば、多孔性延伸膜、不織布などが挙げられ、二軸延伸によって製造される延伸膜であることがより好ましい。スペーサの空孔率は通常３０％以上、通常８０％以下である。また、スペーサに存在する空孔の平均孔径は、通常０．２μｍ以下、通常０．０１μｍ以上である。スペーサの膜厚は通常５μｍ以上、通常５０μｍ以下である。
【００６１】
スペーサは、通常０．３ｋＶ以上、通常１０００ｋＶ以下の耐電圧を有する。短絡をより有効に防止するため、スペーサを局部的に加圧した場合のピン刺し貫通強度は、通常２００ｇｆ以上、通常２０００ｇｆ以下である。スペーサを一定方向に０．１ｋｇ／ｃｍの力で引っ張ったときに生じる歪みが１％以下、通常０．０１％以上となるスペーサを使用することが好ましい。
【００６２】
スペーサの１００℃における熱収縮率は、１方向に対して、通常１０％以下である。スペーサの表面張力は、通常４０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上、通常６０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下である。
次に、正極１０Ａ（正極材料層１０Ａｂ），負極１０Ｂ（負極材料層１０Ｂｂ）及びスペーサ１０Ｃに含浸される電解質について説明する。リチウム二次電池に使用する電解質は、非水系溶媒及び溶質を有する非水電解液を含有する。非水系溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート等の環状カーボネート類；ジメチルカーボネート等の非環状カーボネート類；γ−ブチルラクトン等のラクトン類から選ばれた溶媒を１種又は２種以上の混合溶液が好ましい。溶質としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６等の従来公知のリチウム塩を使用することができ、これらは、非水電解液に対して、通常０．５〜２．５ｍｏｌ／ｌ含有される。
【００６３】
電解質は、電解質の保液性を確保し液漏れを防止する観点から、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系高分子、アルキレンオキシドユニットを有するアルキレンオキシド系高分子、ポリフッ化ビニリデンやフッ化ビニリデン−へキサフルオロプロピレン共重合体等のフッ素系高分子等のポリマーを含有することが好ましい。なかでもアクリロイル基を有するモノマーを重合することにより得られるアクリル系高分子が好ましい。
【００６４】
アクリロイル基を有するモノマーとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート等のアルキルモノアクリレート；ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート等のポリアルキレングリコールジアクリレート；ポリエチレンオキシドトリアクリレート等のポリアルキレンオキシドトリアクリレートが特に好ましい。
【００６５】
なお、アクリロイル基を有するモノマーとメタクリルアミド、ブタジエン、アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル等の他のモノマーと共重合し、電解質の強度及び保液性を向上させることもできる。アクリロイル基を有するモノマーの全モノマーに対する存在率は特に限定されないが、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは８０重量％以上である。
【００６６】
アクリル系高分子は、アクリロイル基を複数有する多官能モノマーを、必要に応じて、アクリロイル基を１つ有する単官能モノマーと共重合し、架橋性ポリマーを形成することが好ましい。多官能モノマーと単官能モノマーとを併用する場合、多官能モノマーの官能基の当量比は、通常１０％以上であり、好ましくは１５％以上、更に好ましくは２０％以上である。
【００６７】
これらのモノマーを重合する方法としては、通常、例えば、熱、紫外線、電子線などにより重合する手法を挙げることができる。製造上の容易性から加熱又は紫外線照射によってモノマーを重合させることが好ましい。熱による重合の場合、重合開始剤を用いることができる。重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビスイン酪酸ジメチル等のアゾ系化合物、過酸化ベンゾイル、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート等の過酸化物等が挙げられる。
【００６８】
なお、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリウレタン、ポリウレア等の重縮合または重付加により生成するポリマーの重合性モノマーを使用することもできる。
電解質に含有させるポリマーの含量は、電解質の全重量に対して通常８０重量％以下、通常、０．１重量％以上である。非水系溶媒に対するポリマーの割合は、通常０．１重量％以上、通常５０重量％以下である。
【００６９】
なお、本実施の形態では、電解質にポリマーの原料となるモノマーを含有させた状態で、正極１０Ａ（正極材料層１０Ａｂ），負極１０Ｂ（負極材料層１０Ｂｂ）及びスペーサ１０Ｃの空隙に充填させ、その後モノマーを重合させることによって、ポリマーを形成させる方法を用いるのが好ましい。
次にリード１３Ａ，１３Ｂについて説明する。上記正極と負極の一対のリード１３Ａ，１３Ｂの少なくとも一方のリード，好ましくは両方のリードとして、焼鈍金属を使用するのが好ましい。その結果、強度のみならず折れ曲げ耐久性に優れた電池とすることができる。リード１３Ａ，１３Ｂに使用する金属の種類としては、一般的にアルミや銅、ニッケルやＳＵＳなどを用いることができる。正極のリード１３Ａとして好ましい材料はアルミニウムである。また、負極のリード１３Ｂとして好ましい材質は銅である。リード１３Ａ，１３Ｂの厚さは、通常１μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上、更に好ましくは２０μｍ以上、最も好ましくは４０μｍ以上である。薄すぎると引張強度等のリード１３Ａ，１３Ｂの機械的強度が不十分になる傾向にある。また、リード１３Ａ，１３Ｂの厚さは、通常１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以下である。厚すぎると折り曲げ耐久性が悪化する傾向にあり、また、形状可変性包装体２による電池要素１の封止が困難になる傾向にある。リード１３Ａ，１３Ｂに焼鈍金属を使用することによる利点は、リード１３Ａ，１３Ｂの厚さが厚いほど顕著である。リード１３Ａ，１３Ｂの幅は通常１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、特に１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度であり、リード１３Ａ，１３Ｂの包装体外部への露出長さは通常１ｍｍ以上５０ｍｍ以下程度である。
【００７０】
次に形状可変性包装体２について説明する。ここで、形状可変性包装体とは、柔軟性、屈曲性、可撓性等を有する包装体を意味し、被包装体（電池要素）を減圧封入することができる材質で構成される。
このような形状可変性包装体の具体例としては、高分子フィルムからなる真空包装用袋、ガスバリア層と高分子フィルム層（樹脂層）とを積層したラミネート状複合材からなる真空包装用袋、プラスチックで形成された缶、プラスチックの板で挟んで周囲を溶着、接着、はめ込み等で固定した包装体等が挙げられる。これらの中では、気密性、形状可変性の点で高分子フィルムからなる真空包装用袋、ガスバリア層と高分子フィルム層（樹脂層）とを積層したラミネート状複合材からなる真空包装用袋が特に好ましく、最も好ましいのは、ガスバリア層と高分子フィルム層（樹脂層）とを積層したラミネート状複合材からなる真空包装用袋である。このようなラミネート状複合材は、高いガスバリア性を有すると共に、薄い膜厚と高い形状可変性とを有し、その結果、包装体としての薄膜化・軽量化が可能となり、電池の形状可変性包装体として使用すると、電池全体の容量を向上させることができる。
【００７１】
このようなガスバリア層の材料としては、アルミニウム、鉄、ニッケルメッキを施した鉄、銅、ニッケル、チタン、モリブデン、金等の金属；ステンレス、ハステロイ等の合金；酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の金属酸化物を使用することができる。なかでも、軽量で加工性に優れるアルミニウムが好ましい。樹脂層としては、熱可塑性プラスチック、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂、プラスチックアロイ等各種の合成樹脂が挙げられる。なお、これらの樹脂には各種フィラー等の充填材を混合することができる。
【００７２】
図９（ａ）〜（ｃ）は、このようなラミネート状複合材の構成の例を説明するための断面図である。図９（ａ）は、二層構造のラミネート状複合材が示されており、ここでは金属箔等からなるガスバリア層３０と高分子フィルムからなる樹脂層３１とが積層されている。図９（ｂ）は、三層構造のラミネート状複合材が示されており、金属箔等からなるガスバリア層３０と、高分子フィルムからなる第１樹脂層（外層）３２および第２樹脂層（内層）３３とが積層されている。第１樹脂層３２はガスバリア層（中間層）３０の外側面に設けられて外側保護層として機能する。第２樹脂層３３はガスバリア層３０の内側面に設けられて電解質による腐蝕や電池要素１との接触を防止する等の内側保護層として機能する。この場合、第１樹脂層３２に使用する樹脂は、好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、アイオノマー、非晶性ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド等、耐薬品性や機械的強度に優れた樹脂が望ましい。また、第２樹脂層３３としては、耐薬品性を有する合成樹脂が用いられ、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体等を用いることができる。
【００７３】
図９（ｃ）は、多層構造のラミネート状複合材が示されており、ガスバリア層３０と、第１樹脂層３２と、第２樹脂層３３と、接着剤層３４とが積層されている。第１樹脂層３２はガスバリア層３０の外側面に設けられ、第２樹脂層３３はガスバリア層３０の内側面に設けられ、さらに、接着剤層３４は、ガスバリア層３０と第１樹脂層３２の間、および、ガスバリア層３０と第２樹脂層３３との間にそれぞれ設けられている。接着剤層３４の材料としては、例えば、ポリウレタン系等の２液硬化型接着剤；ポリエチレン系、ポリプロピレン系、変性ポリオレフィン系等のポリオレフィン系接着剤が挙げられ、なかでも、ポリウレタン系接着剤が好ましい。
【００７４】
この図９（ａ）〜（ｃ）に示されたようなラミネート状複合材には、形状可変性包装体同士を接着するために、複合材の最内面に溶着可能なポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂からなる接着層を設けることもできる。形状可変性包装体の成形方法はとくに限定されないが、通常、ラミネート状複合材の周囲を融着する方法、シート状体を真空成形、圧空成形、プレス成形等によって絞り成形する方法による。また、合成樹脂を射出成形することによって成形することもできる。射出成形によるときは、ガスバリア層は通常スパッタリング等によって形成される。なお、形状可変性包装体に用いる形状可変性包装体に凹部よりなる収容部を設ける方法として、絞り加工等を挙げることができる。また、形状可変性包装体は、加工が容易である点でフィルム状のものを使用するのが好ましい。
【００７５】
このようなラミネート状複合材の厚さは、通常０．０１μｍ以上、好ましくは０．０２μｍ以上、さらに好ましくは０．０５μｍ以上であり、通常１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下、さらに好ましくは０．３ｍｍ以下、さらに好ましくは０．２ｍｍ以下、最も好ましくは０．１５ｍｍ以下とする。薄いほど電池がより小型・軽量化できるが、あまりに薄いと、高温保存時の包装体の内部圧力の上昇により破裂するおそれが大きくなるだけでなく、十分な剛性の付与ができなくなったり密閉性が低下したりする可能性もある。
（２）製造方法
以下、本発明の積層型電池の製造方法の一実施形態について図１０（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する〔図１０（ａ）〜（ｃ）では正極側又は負極側のみ示すが、本実施形態においては、正極側及び負極側の何れ側についても同じ加工が行なわれる〕。
【００７６】
先ず、図１０（ａ）に示すように、単位電池要素１０が積層され、各単位電池要素の正極タブと正極リードとを重合状態とするととともに、各単位電池要素の負極タブ１１Ｂと、負極リード１３Ｂとを重合状態とする。このとき、各リード１３Ａ，１３Ｂはタブ１１Ａ，１１Ｂに対し正極１０Ａ及び負極Ｂ側（図中右側）に突出するように重合される。
【００７７】
次いで、図１０（ｂ）に示すように、負極タブ１１Ｂと負極リード１３Ｂとの接合部が、溶着装置の一対のエレメント４０，４１間にセットされ、これらのエレメント４０，４１により接合される。同様に正極タブと正極リードとが接合される。
なお、このようなタブとリードとの接合は、スポット溶接等の抵抗溶接、超音波溶着あるいはレーザ溶接などによって行なわれる。
【００７８】
そして、単位電池要素１を形状可変性包装体２に収容できるように接合部端部の不要部が、タブやリードの接合強度を確保できる範囲で切断装置により切り落とされる。
ここで、図１１を参照して上記切断装置について説明すると、この切断装置５０は、平面視において対抗するように配置された上刃５１及び下刃５２と有している。上刃５１には、刃面として略円弧形状の凹部５１ａがそなえられ、下刃５２には上刃５１の上記刃面５１ａと対をなす刃面として略円弧形状の凸部５２ａがそなえられており、下刃５２の上面にセットされた正極端子１４Ａ（又は負極端子１４Ｂ）に対し、上刃５１を下降させることにより上記の刃面５１ａ，５２ａ間でせん断力を付与して、正極端子１４Ａ（又は負極端子１４Ｂ）を刃面形状に対応した円弧形状に切断するようになっている。
【００７９】
これらの刃面５１ａ，５２ａの形状は即ち端子端部１４Ａａ，１４Ｂａの切断後の形状であり、上述したように円弧形状である。ここでいう円弧形状とは、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａの形状として説明したように正確な円弧形状に限定されない。
なお、端子１４Ａ，１４Ｂの設置位置の下方には開口部５３が設けられており、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａから切り取られた不要部分は、この開口部５３により吸引され回収されるようになっている。
【００８０】
また、上刃５１及び下刃５２の材質は、例えばダイス鋼（さらに具体的にはＳＫＤ−１１（冷間金型用合金工具鋼））である。
上記の刃面５１ａ，５２ａの形状について図１２を参照してさらに説明する。刃面５１ａ，５２ａの両端部はそれぞれ所定半径の円弧（丸み）Ｒが形成されている。
【００８１】
刃面形状は、主に端子１４Ａ、１４Ｂの幅（タブの幅及びリードの幅）Ｗｏに応じて設定されるものである。具体的には、刃面形状は、刃面５１ａ，５２ｂに設ける丸みＲの半径ｒがＷｏの半分以下の場合（ｒ≦Ｗｏ／２）と、上記半径ｒがＷｏの半分よりも大きい場合（Ｗｏ／２＜ｒ）とに分けて考えることができる。
【００８２】
すなわち、図１３（ａ）に示すように、（ｒ≦Ｗｏ／２）の場合、刃面５１ａ、５２ｂに設ける丸みは、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａの両端における丸みとなる。具体的には、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａの幅方向両端に、丸み半径ｒの丸みを設けることになる。一方、図１３（ｂ）に示すように、（Ｗｏ／２＜ｒ）の場合、刃面５１ａ，５２ｂに設ける半径ｒの丸みが形成する円弧の一部が、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａの形状となる。
【００８３】
例えば端子幅Ｗ０が３ｍｍ〜５ｍｍであれば、刃面５１ａ，５２ａに設ける丸みの半径の下限としては、通常は０．５ｍｍ、好ましくは１ｍｍである。上記範囲においては、図１３（ａ）に示すように、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａの幅方向両端にこのような半径の丸みを設けることで、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａが形状可変性包装体２に当たっても形状可変性包装体２を傷つけることを抑制できるようになる。
【００８４】
また、同様に端子幅Ｗが３ｍｍ〜５ｍｍであれば、上記の刃面５１ａ，５２ａに設ける丸み半径の上限としては、通常は５ｍｍ、好ましくは３ｍｍ、より好ましくは２ｍｍである。丸みの半径が大きくなると、図１３（ｂ）に示すように、刃面５１ａ、５２ｂに設ける丸みが形成する円弧の一部が、端子端部１４Ａａ、１４Ｂａの形状となるが、丸み半径があまりに大きいと、端部１００が尖ってくるので、端部１００と形状可変性包装体２とが高い圧力で点接触するおそれがあるため、丸みの半径の上限を上記範囲とすればよい。
【００８５】
さて、このように端子端部１４Ａａ，１４Ｂａを図１０（ｃ）に示すように円弧形状とした後、矢印Ａ２で示すように、リード１３Ａ，１３Ｂの先端が電池要素１の側壁（リードが引き出される面の両側をなす面）に沿って外側に向くように折り返して、図１０（ｄ）に示す曲がり形状とする。この結果、端子１４Ａ，１４Ｂを構成するリード１３Ａ，１３Ｂとタブ１１Ａ，１１Ｂとは、その接合面を中心として対称となるような折れ曲がり形状となる。
そして、電池要素１を形状可変性包装体２内に封入する。
【００８６】
以下、再び図１（ａ），（ｂ）を参照して電池要素の形状可変性包装体内への封入方法をさらに説明すると、電池要素１が収容部２ｂ内に収容された後、蓋部２ａが被せられ、その後、減圧（好ましくは真空）雰囲気下で収容部２ｂの周縁部２１ｂと蓋部２ａの周縁部２１ａとが熱融着（熱シール）、熱圧着、超音波溶着などの手法によって気密に接合され、電池要素１が封入される。これにより平板積層型電池の製造が完了する。
なお、この際、周縁部２１ａと各リード１３Ａ，１３Ｂとの間、及び周縁部２１ｂと各リード１３Ａ，１３Ｂとの間に、それぞれ、図示するようにフィルム状の封止材２３が挿入される。
【００８７】
（３）効果
本発明の実施形態によれば、上述したようにタブ１１Ａ，１１Ｂとリード１３Ａ，１３Ｂとの接合部端部１４Ａａ，１４Ｂａが円弧形状に形成されているので、タブ１１Ａ，１１Ｂとリード１３Ａ，１３Ｂとの接合面積ひいては接合強度を確保しつつ、且つ、接合部端部１４Ａａ，１４Ｂａを絶縁体で被覆するのに比べ製造費を低減しながら、上記接合部端部１４Ａａ，１４Ｂａと形状可変性包装体２との接触による形状可変性包装体２の損傷を防止でき（特に形状可変性包装体２が金属材料からなるガスバリア層を有するラミネート状複合材により形成される場合にはガスバリア層との絶縁を確保でき）、歩留まりを向上できる利点がある。
また、その製造方法によれば、従来より行なわれているタブ１１Ａ，１１Ｂとリード１３Ａ，１３Ｂとの接合部端部の不要部分に切り取り作業と一体に、端部が略円弧形状に成型されるので、従来の積層電池の製造工程と変わらぬ工程数で、上記効果を有する積層電池を製造できる利点がある。
【００８８】
（４）用途
本実施の形態におけるリチウム二次電池が、電源として使用される電気機器としては、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、ペン入力型パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ、ＰＤＡ）、電子ブックプレーヤー、携帯電話、コードレスフォン子機、ページャー、ハンディーターミナル、携帯ファックス、携帯コピー、携帯プリンター、ヘッドフォンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルＣＤ、ミニディスク、電気シェーバー、トランシーバー、電子手帳、電卓、メモリーカード、携帯テープレコーダー、ラジオ、バックアップ電源、モーター、照明器具、玩具、ゲーム機器、ロードコンディショナー、時計、ストロボ、カメラ、医療機器（ペースメーカー、補聴器、肩もみ機など）等を挙げることができる。
【００８９】
（５）その他
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記実施形態では、正極端子１４Ａ及び負極端子１４Ｂの何れについても、タブとリードとの接合部端部１４Ａａ，１４Ｂａを円弧状に形成した例を説明したが、正極端子１４Ａ及び負極端子１４Ｂの何れか一方だけについて上記接合部端部を円弧状に形成する構成としてもよい。
また、上記実施形態では、切断装置５０により、タブとリードとの接合部端部（極端子の端部）の略円弧形状への成型が、上記端部の不要部の切り取りと一体に行なわれていたが、この切り取り処理を従来と同様に直線的な切断形状で行なった後、この切断面の面取りを行なうことにより接合部端部を円弧形状へ成型するようにしても良い。
【００９０】
また、上記実施形態では正極及び負極の平面形状は四角形としたが、上記平面形状は、任意であり、四角形、円形、多角形等にすることができる。
【００９１】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
（１）積層電池の製造
正極活物質としてのコバルト酸リチウム、バインダとしてのポリフッ化ビニリデン、及び導電材料としてのカーボンブラックからなる厚さ６０μｍの正極材料層１０Ａｂを、厚さ１９μｍのアルミニウム製の正極集電体１０Ａａ上に形成し、正極１０Ａを得た。
【００９２】
また、負極活物質としてのグラファイトと、バインダとしてのポリフッ化ビニリデンとからなる厚さ４０μｍの負極材料層１０Ｂｂを、厚さ１０μｍの銅製の負極集電体１０Ｂａ上に形成し、負極１０Ｂを得た。
そして、これらの正極１０Ａと負極１０Ｂとを、スペーサ１０Ｃとしての厚さ約２０μｍの微多孔性のポリエチレン製延伸フィルムを介して積層し、図６に示すような平板状の単位電池要素を作成した。電解質としては、ＬｉＰＦ６をカーボネート系溶媒に溶解してなる電解液をアクリル系高分子によって保持したゲル状電解質を使用した。このゲル状電解質は、上記スペーサ（延伸フィルム）の空隙、並びに正極及び負極に存在させた。また、図６に示すように、スペーサ１０Ｃを構成する該延伸フィルムの周縁部が、正極１０Ａ及び負極１０Ｂの周縁部よりも大きくなるようにした。
（２）極端子の形成
（２−１）実施例
得られた単位電池要素を１８枚厚さ方向に積層し、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、正極タブ１１Ａを結束し、これにアルミニウム箔のリード１３Ａを超音波溶接し、同様に、負極タブ１１Ｂを結束し、これに銅箔のリード１３Ｂを抵抗溶接した。尚、リード１３Ａ，１３Ｂは、ポリプロピレン封止材付のリード線（住友電工製 ソックスリード（封止材厚２００μｍ厚））を用いた。
【００９３】
溶着後、リード１３Ａ，１３Ｂが形状可変性包装体２に収まるよう、不要部分を図１１及び図１２に示す丸歯プレス（切断装置）５０を用いて円弧形状の断面で切断した。
ここで、図１４を参照して丸歯プレス（切断装置）５０の上刃５１及び下刃５２の刃面５１ａ，５２ａについてさらに説明すると、これらの刃５１，５２は、ＳＫＤ−１１材により構成され、極端子の幅（タブの幅及びリードの幅）Ｗ０が３ｍｍであるのに対し、刃面形状は、その幅Ｗが４．５ｍｍに設定され、その噛み合い深さＤは１．５ｍｍに設定され、また刃面５１ａ，５２ａの両端は１．５ｍｍ半径の丸みＲがそれぞれつけられている。また、これらの刃面５１ａ，５２ａの両端部のなす角度θは６０度（ｄｅｇｒｅｅ）に設定されている。
【００９４】
そして、このカットした端子を折り曲げ、ラミネート状複合材からなる形状可変性包装体２に収納し、真空封止することによって、図１（ａ）に示すような平板積層型電池を製造した。なお、形状可変性包装体２を形成するラミネート状複合材は、図９（ｃ）に示すように外層３２、中間層（ガスバリア層）３０、内層３３からなり、各層は接着剤層３４により接合されている。また、外層３２はナイロンより形成され、中間層３０はアルミニウムより形成され、内層３３はポリプロピレンにより形成されている（このラミネート状複合材を、本明細書においてはアルミラミフィルムという場合がある）。
【００９５】
そして、このような、約２８ｍｍ×約３０ｍｍ×約３．３ｍｍのサイズの電池を１３０３個制作した。
ここで、真空封止の条件は以下の通りである。つまり、形状可変性包装体２の蓋部周縁部２１ａと収容部周縁部２１ｂとを重ね合わせた状態で０．５ＭＰａで加圧しつつ、上記周縁部２１ａ，２１ｂの重ね合わせ部（貼り合わせ部）の内、リード１３Ａ，１３Ｂが貫通している部分（貫通部）２４については、周縁部２１ａ，リード１３Ａ，周縁部２１ｂの各相互間にポリプロピレン製封止材２３を介装するとともに周縁部２１ａ，リード１３Ｂ，周縁部２１ｂの各相互間にポリプロピレン製封止材２３を介装した状態で、２３０℃で７秒間熱融着し、それ以外の貼り合わせ部２５〜２６については１８５℃で５秒間熱有着した。
（２−１）比較例
リード１３Ａ，１３Ｂの不要部分をエアニッパーにて直線状にカットした以外は実施例と同様にして平板積層型電池を製造した。このような電池を８３９個制作した。
（３）絶縁抵抗測定試験
上記のようにして製造した電池それぞれについて、正極端子１４Ａ（正極リード１３Ａ）と形状可変性包装体２のガスバリア層（アルミニウム層）３０、及び、負極端子１４Ｂ（負極リード１３Ｂ）と形状可変性包装体２のガスバリア層（アルミニウム層）３０に約３Ｖの印可を加え、絶縁抵抗値を測定した。絶縁抵抗値が１０ＭΩ以上であれば合格とした。絶縁抵抗値が１０ＭΩ未満のものについては以下のようなテストを行い、リードと形状可変性包装体２のガスバリア層３０とが短絡を起こしているか否かを確認した。
【００９６】
まず、絶縁抵抗が１０ＭΩ未満の値を示した電池のリード１３Ａ，１３Ｂの貫通部２４を外観検査する。もし、この外観検査においてリード貫通部２４で封止材２３を観察できなければ（つまり封止材２３が周縁部２１ａ，２１ｂ間に介装されていることを確認できなければ）、形状可変性包装体２の周縁部２１ａ，２１ｂの端面に露出するガスバリア層（アルミニウム層）とリード１３Ａ，１３Ｂとが直接接触しその部分で短絡が発生しているおそれが高いので、その電池は検査の対象から除外した。
【００９７】
上記以外で絶縁抵抗値が１０ＭΩ未満の値を示した電池は、図１５（ａ）に示すようにリード貫通部２４の反対側の面２７をカッターナイフなどで水平に切って形状可変性包装体２を開口し、図１５（ｂ）に示すように端子端部１４Ａａ，１４Ｂａが見えるように形状可変性包装体２をめくった。その状態で、絶縁抵抗が１０ＭΩ未満となった側のリードと形状可変性包装体２のガスバリア層３０に５００Ｖの印可をかけながら端子端部１４Ａａ，１４Ｂａを所定期間観察した。このとき、上記端子端部１４Ａａ，１４Ｂａで火花が観察された電池については、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａの突き刺さりによりこの端子端部１４Ａａ，１４Ｂａとガスバリア層３０との絶縁が不十分になっていると判定した。その結果を下表１に示す。
【００９８】
【表１】
【００９９】
このように、従来積層電池では不良率が０．６０％であったのに対し、本発明の実施例では、不良率が０．００％であり、極端子が形状可変性包装体に突き刺さることを防止でき、この突き刺さりによる短絡の発生を確実に防止できることが実証された。
【０１００】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の積層型電池及び積層型電池の製造方法によれば、タブとリードとの接合部の端面を円弧形状に形成するので、タブとリードとの接合強度を確保するとともに製造コストの増加を抑制しつつ、上記の接合部端面が形状可変性包装体を傷つけてしまうことを抑制して歩留まりを向上させることができるという利点がある。
【０１０１】
また、上記の接合部の端部を略円弧形状の切断面で切り落とすことにより、従来積層電池の製造において通常行なわれているタブとリードとの接合部端面の切り落とし処理と一体に、上記端面が円弧形状に成型されるので、従来と変わらぬ工程数で、上記効果を有する本発明の積層電池を製造できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる積層型電池の全体構成を示す模式的斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる積層型電池の部分構成を示す側面視による模式的断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる積層型電池の部分構成を示す側面視による模式的断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる積層型電池の要部構成を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる端子端部の形状の変形例を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる単位電池要素の構成を示す模式的斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる単位電池要素の構成を示す側面視からの模式的断面図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる電池要素の変形例の構成を示す側面視からの模式的断面図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる形状可変性包装体の材質の構成を示す模式的断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態としての平板積層型電池の製造方法を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の一実施形態にかかる端子端部の切断装置の構成を示す模式的な斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態にかかる端子端部の形状を説明するための模式図である。
【図１３】本発明の一実施形態にかかる端子端部の切断装置の構成を示す模式的な平面図である。
【図１４】本発明の一実施例にかかる切断装置の刃面形状を説明するための模式的な平面図である。
【図１５】本発明の一実施例にかかる品質検査方法を説明するための模式図である。
【図１６】従来の積層型電池の部分構成を示す側面視による模式的断面図である。
【図１７】従来の平板積層型電池の製造方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１ 電池要素
２ 形状可変性包装体
２ａ 蓋部
２ｂ 収容部
１０ 単位電池要素
１０Ａ，１０Ｂ 電極
１０Ａａ，１０Ｂａ 集電対
１０Ａｂ，１０Ｂｂ 電極材料層
１０Ｃ スペーサ
１１Ａ，１１Ｂ タブ
１２Ａ，１２Ｂ タブ集合部
１３Ａ，１３Ｂ リード
１４Ａ，１４Ｂ 端子
１４Ａａ，１４Ｂａ 端子端部
２１ａ，２１ｂ 周縁部
３０ ガスバリア層
３１ 樹脂層
３２ 第１樹脂層
３３ 第２樹脂層
３４ 接着剤層
４０，４１ 溶接装置のエレメント
５０ 切断装置
５１ 上刃
５２ 下刃
５１ａ，５２ａ 刃面
５３ 開口部
【発明の属する技術分野】
本発明は、単位電池要素が複数積層されてなる電池要素を、形状可変性包装体内に略密封状態に収容して構成された、平板型積層型電池及び平板型積層型電池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話や携帯端末等の携帯機器において小型化の要求が高まっているが、携帯機器において、寸法的にも重量的にも電池の占める割合は大きく、携帯機器の小型化は、即ち電池の小型化とも言える。このような背景において、最近、薄膜化可能な平板型積層型電池が注目を集めている。
【０００３】
平板積層型電池は、平板状の単位電池要素を積層することにより構成され、薄膜化だけでなく、単位電池要素の積層数を増加させることによって容易に容量を上げられる点や、単位電池要素を巻回して構成される巻回型電池とは異なり、単位電池要素の平板形状を任意のものに変更することにより様々な形状の電池を構成できる点でも注目されている。
【０００４】
さて、図１６は、平板積層型電池の部分構成を示す側面視による模式的な断面図である。この平板積層型電池は、正極１０Ａ，負極１０Ｂ，スペーサ１０Ｃ及び電解質（図示略）を有する単位電池要素が、形状可変性包装体２内に複数収容されることにより構成される。電解質は正極１０Ａ，負極１０Ｂ，スペーサ１０Ｃに含浸されるものである。
【０００５】
この正極１０Ａには、金属製のタブ１１Ａが図示するすようにそなえられ、このタブ１１Ａは形状可変性包装体２内において金属製のリード１３Ａの一端に接続されている。このリード１３Ａの他端は、形状可変性包装体２の外部に露出され、図示しない外部機器に接続されることとなる。負極１０Ｂにも同様に金属製のタブがそなえられており、このタブは形状可変性包装体２内において金属製のリードの一端に接続され、また、このリードの他端は、形状可変性包装体２の外部に露出されている。
【０００６】
タブとリードとの接続部の構造についてさらに説明する。この接続部の構造は正極側と負極側とで同様なので正極側に着目して説明すると、各単位電池要素１０の正極１０Ａのタブ１１Ａは図示するように重合状態とされるとともに単位電池要素の厚み方向に沿って（図１６では下方向に）折り返されており、この折り返しにより形成される上記厚み方向に沿った面にリード１３Ａが接合される。このタブ１１Ａとリード１３Ａとの接合に要するスペースＳは結果的に発電に寄与しないデッドスペースとなってしまうが、このようにタブ１１Ａを折り返してタブ１１Ａとリード１３Ａとの接合面を上記厚み方向に沿って形成することにより、タブとリードとの接合面積ひいては接続強度を確保しつつ、上記デッドスペースを極力抑制するようにしている。
【０００７】
このような接合構造は、図１７（ａ）〜（ｃ）に示すような手順により形成される。つまり、先ず、図１７（ａ）に示すように負極タブ１１Ｂと負極リード１３Ｂとが（又は正極タブと正極リードとが）重合状態とされた後、図１７（ｂ）に示すように溶着装置の一対のエレメント４０，４１間にセットされ溶着される。次いで、図１７（ｃ）に示すように、タブ１１Ｂとリード１３Ｂとの接合部の端部が単位電池要素を収容する形状可変性包装体に当たらないように、所定の接続強度を確保できる範囲で、上記接合部の図中に斜線で示す部分（不要部分）が平刃のニッパ１００により直線状の切断面で切断される。そして、図中に矢印Ａ１で示すように折り返されて、図１６に示すような形状となる。
【０００８】
ところが、電池要素１は、形状可変性包装体内２に真空封止されるため、形状可変性包装体２は単位電池要素１に略密着するようになって、不要部分を切り取っても上記接合部の端部は形状可変性包装体２に近接した状態となる（図１６参照）。このため、その製造時において外部から電池に何らかの衝撃が掛かると、上記接合部の端部が形状可変性包装体２に接触してしまう。上述したように、上記接合部は平刃のニッパ１００により切断されるため、その切断部（即ちその端部）には角が形成されることから、この角が形状可変性包装体２に接触すると形状可変性包装体２を傷つけてしまい、歩留まりが悪化することとなる。
【０００９】
また、この角と形状可変性包装体２とが長時間接触したり強く接触したりすることにより形状可変性包装体２が破れ、電池要素１中の電解質に含有される電解液が漏液する虞もある。
さらに、形状可変性包装体２は、ガスバリア層（例えばアルミニウム層）とこのガスバリア層の単位電池要素と対面する側に設けられた高分子フィルム層（例えば樹脂層）とを有するラミネート状複合材により構成されるのが一般的である。ガスバリア層は金属層で形成されることがあり、形状可変性包装体２が、このような金属層を有するラミネート状複合材により構成されている場合、上記の角がフィルム層を貫通して金属層に接触すると、電池要素１の正極１０Ａ又は負極１０Ｂと、この金属層との間で短絡が生じる虞がある。
【００１０】
そこで、このように外部から電池に衝撃がかかっても、上記接合部の端部が形状可変性包装体に当たらないように、図１７（ｃ）に示す工程における接合部の切り取り代を大きく設定することが考えられるが、これはリードとタブとの接合面積を減少させることとなり、リードとタブとの接合強度を確保できなくなってしまう虞がある。
【００１１】
そこで、このような形状可変性包装体２の損傷を防止しうる技術として、例えば特許文献１に開示された技術がある。この技術では、タブとリードとの接合部の端部を絶縁材料で被覆することにより上記形状可変性包装体２の損傷を防止するようにしている。
このようにタブとリードとの接合部を絶縁材料で被覆する方法としては、一般的には、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂のモノマー液を、上記接合部に付着させた後、加熱し硬化させる方法が挙げられる。
【００１２】
モノマー液の上記接合部への供給は、例えば、電池要素を形状可変性包装体内に収容した状態でこれらの電池要素と形状可変性包装体との間に上記接合部を被覆するようにモノマー液を供給することにより行なわれ、このような電池要素と形状可変性包装体との狭隘な隙間へのモノマー液の供給は通常注射器を用いて行なわれる。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１−３２５９４５号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には以下のような課題がある。
つまり、タブとリードとの接合部の絶縁材料による被覆は、上述したようにモノマー液を形状可変性包装体に流し込むことにより行なわれるが、一般的にモノマー液は粘度が高いため、その流入状態の制御ひいては熱硬化性樹脂の厚み制御を精度良く行なうのは困難であり、これが、電池の小型化を阻害する要因となっている。
【００１５】
また、上述したようにモノマー液の供給は通常注射器を用いて行なわれるが、モノマー液は一般的に高粘度のため注射器が詰まることが多々ある。注射器が詰まると、その都度、復旧作業を行なうべく製造装置を停止しなければならず、生産効率が低下してしまう。
さらに、熱硬化性樹脂には刺激性のあるものもあり、そのような熱硬化性樹脂を用いる場合には、人体に影響のないよう付帯設備を設けたり作業者が防護服を着たりする必要が生じてしまう。
【００１６】
また、絶縁材料の材料費や、接合部の絶縁被覆による製造工程の増加により、電池の製造費が増大してしまうという課題もある。
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、タブとリードとの接合強度を確保するとともに製造コストの増加を抑制しつつ、歩留まりを向上させることができるようにした、平板積層型電池及び平板積層型電池の製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の平板積層型電池は、電池要素と、形状可変性包装体とをそなえて構成される。
電池要素は、それぞれ正極及び負極を有する平板状の単位電池要素をこの単位電池要素の厚み方向に積層することで形成され、複数の単位電池要素のそれぞれの正極に接続された正極端子と、複数の単位電池要素のそれぞれの負極に接続された負極端子とをそなえる。
【００１８】
形状可変性包装体は、形状可変性を有し、上記の複数の単位電池要素を略密封状態に収容する。
正極端子は、複数の正極にそれぞれ設けられた正極タブを集合させてなり形状可変性包装体に収容される正極タブ集合部と、一端側が該形状可変性包装体の外部に露出するとともに他端側が該正極タブ集合部に接合された正極リードとからなる。
【００１９】
そして、正極タブ集合部と正極リードとの接合部の先端が円弧形状に形成されたことを特徴としている。
この場合、例えば、正極端子の正極タブ集合部における該正極リードに接合される側の端部が上記の単位電池要素の厚み方向に向くような折り曲がり形状とされる。
【００２０】
該正極端子の正極リードにおける該正極リードの形状可変性包装体の外部に露出する一端側が該単位電池要素の面方向に向くような折り曲げ形状とされる。
そして、正極リードの折れ曲がりの形状が、正極タブ集合部と正極リードとの接合面に対し、正極タブ集合部の折り曲がり形状と略対象となるように設定される。
【００２１】
本発明の平板積層型電池は、電池要素と、形状可変性包装体とをそなえて構成される。
電池要素は、それぞれ正極及び負極を有する平板状の単位電池要素をこの単位電池要素の厚み方向に積層することで形成され、複数の単位電池要素のそれぞれの正極に接続された正極端子と、複数の単位電池要素のそれぞれの負極に接続された負極端子とをそなえる。
【００２２】
形状可変性包装体は、形状可変性を有し、上記の複数の単位電池要素を略密封状態に収容する。
負極端子は、複数の負極にそれぞれ設けられた負極タブを集合させてなり形状可変性包装体に収容される負極タブ集合部と、一端側が該形状可変性包装体の外部に露出するとともに他端側が該負極タブ集合部に接合された負極リードとからなる。
【００２３】
そして、負極タブ集合部と負極リードとの接合部の先端が円弧形状に形成されたことを特徴としている。
この場合、例えば、負極端子の負極タブ集合部における該負極リードに接合される側の端部が上記の単位電池要素の厚み方向に向くような折り曲がり形状とされる。
【００２４】
該負極端子の負極リードにおける該負極リードの形状可変性包装体の外部に露出する一端側が該単位電池要素の面方向に向くような折り曲げ形状とされる。
そして、負極リードの折れ曲がりの形状が、負極タブ集合部と負極リードとの接合面に対し、負極タブ集合部の折り曲がり形状と略対象となるように設定される。
【００２５】
上記平板積層型電池においては、正極及び負極がそれぞれリチウムイオンを吸収・放出可能な活物質を含有したリチウム二次電池であることが好ましい。
本発明の平板積層型電池の製造方法は、電池要素製造工程，端子端部切り落とし工程，端子曲げ工程及び電池要素収容工程をそなえて構成されている。
電池要素製造工程では、正極及び負極を有する平板状の単位電池要素を厚み方向に複数積層し、且つ、正極リードと単位電池要素の面方向に延びるように正極にそれぞれ設けられた正極タブとを、正極リードの一端が正極タブに対し正極側に突出した状態で接合することにより正極端子を形成する。
【００２６】
端子端部切り落とし工程では、正極端子の端部であって正極タブと正極リードとの接合部の端部を切り落とす。
端子曲げ工程では、正極端子を、正極側に突出した正極リードの一端が正極から離隔する側に向くように折り返す。
電池要素収容工程では、電池要素を、形状可変性を有する形状可変性包装体内に、上記の正極リードの一端が形状可変性包装体の外部に露出するように収容する。
【００２７】
そして、正極端子について、上記の接合部の端部を円弧形状に形成することを特徴としている。
本発明の平板積層型電池の製造方法は、電池要素製造工程，端子端部切り落とし工程，端子曲げ工程及び電池要素収容工程をそなえて構成されている。
電池要素製造工程では、正極及び負極を有する平板状の単位電池要素を厚み方向に複数積層し、且つ、負極リードと単位電池要素の面方向に延びるように負極にそれぞれ設けられた負極タブとを、負極リードの一端が負極タブに対し負極側に突出した状態で接合することにより負極端子を形成して電池要素を製造する。
【００２８】
端子端部切り落とし工程では、負極端子の端部であって負極タブと負極リードとの接合部の端部を切り落とす。
端子曲げ工程では、負極端子を、負極側に突出した負極リードの一端が負極から離隔する側に向くように折り返す。
電池要素収容工程は、電池要素を、形状可変性を有する形状可変性包装体内に、上記の負極リードの一端が形状可変性包装体の外部に露出するように収容する。
【００２９】
そして、負極端子について、上記の接合部の端部を円弧形状に形成することを特徴としている。
上記の平板積層型電池の製造方法では、端子端部切り落とし工程において、上記の接合部の端部を略円弧形状の切断面で切り落とすことにより、上記の円弧形状を得ることが好ましい。
【００３０】
【発明の実施形態】
本発明の平板積層型電池では、正極タブ集合部（負極タブ集合部）と正極リード（負極リード）とが形状可変性包装体内で接合され、かかる正極タブ集合部（負極タブ集合部）と正極リード（負極リード）との接合部の先端を円弧形状に形成することを特徴の一つとする。このように接合部の先端を円弧形状とすることにより、この先端が形状可変性包装体を傷つけることを抑制する。
【００３１】
また、本発明の平板積層型電池の製造方法は、正極タブ集合部（負極タブ集合部）と正極リード（負極リード）との接合部の先端を円弧形状に形成することを特徴の一つとする。
このため、本発明の平板積層型電池においては、正極タブ集合部（負極タブ集合部）と正極リード（負極リード）との接合部の先端を円弧形状としてこの先端との接触による破損から形状可変性包装体が保護されるようになっていればよい。このような平板積層型電池において好ましい態様は、正極タブ集合部（負極タブ集合部）と正極リード（負極リード）とからなる正極端子（負極端子）の形状が以下のようになっている態様である。
【００３２】
すなわち、正極端子の好ましい態様は、前記正極端子の正極タブ集合部が、正極タブを複数集合させてこれが単位電池要素の厚み方向に折り返されるような折れ曲がり形状とされる一方、前記正極極端子の正極リードにおける形状可変性包装体の外部に露出する一端側が単位電池要素の面方向に向くような折れ曲がり形状とされるとともに、他端側が該正極タブ集合部に接合され、正極リードの該折れ曲がりの形状が、該正極タブ集合部と正極リードとの接合面に対し、該正極タブ集合部の折り曲がり形状と略対象となるような態様である。
【００３３】
同様に、負極端子の好ましい態様は、前記負極端子の負極タブ集合部が、負極タブを複数集合させてこれを単位電池要素の厚み方向に折り返すような折れ曲がり形状とされ、前記負極極端子の負極リードにおける該形状可変性包装体の外部に露出する一端側が単位電池要素の面方向に向くような折れ曲がり形状とされるとともに、他端側が該負極タブ集合部に接合され、負極リードの該折れ曲がりの形状が、該負極タブ集合部と負極リードとの接合面に対し、該負極タブ集合部の折り曲がり形状と略対象となるような態様である。
【００３４】
従って、上記好ましい態様について以下図面を参照しながら説明する。
なお、本発明の積層型電池に使用しうる電池としては、特に限定されないが、例えば、マンガン電池、リチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル亜鉛電池、ナトリウム硫黄電池、亜鉛ハロゲン電池、レドックスフロー電池等が挙げられ、なかでもリチウム二次電池に本発明を適用すると本発明の効果が顕著に発揮される。
【００３５】
リチウム二次電池は、電池の軽量化を図るために、ガスバリア層と高分子フィルムとを積層したラミネート状複合材を接合して形成した形状可変性包装体を用いる場合が多い。そして、確実なガスバリア性を得るために、ガスバリア層としては、構造が密な金属材料を用いることが多い。このため、正極リードと正極タブとの接合部の端部（負極リードと負極タブとの接合部の端部）と上記金属材料を用いたガスバリア層とが接触すると、正極と負極とがガスバリア層を介して短絡するおそれがある。したがって、本発明を適用すれば、上記接合部の端部とガスバリア層との接触を大幅に抑制できるようになる。
【００３６】
このため、以下の実施形態では、本発明をリチウム二次電池に適用した例を説明する。
（１）構成
先ず、本発明にかかる平板積層型リチウム二次電池（以下、単に積層型電池又は電池という）の全体構成について図１を参照して説明する。なお、図１（ａ）と図１（ｂ）とは電池を上下反対に示している。
【００３７】
本積層型電池は、形状可変性を有する包装体２の内部に電池要素１が収容されて構成されている。電池要素１は後述するように複数の平板状の単位電池要素がその厚み方向に積層されて構成されている。
形状可変性包装体２は、蓋部２ａ及び収容部２ｂから構成され、電池要素１を収容部２ｂの凹部に収容後、蓋部２ａの周縁部２１ａと収容部２ｂの周縁部２１ｂとを重ね合わせた後、真空封止して形成され、周縁部２１ａ，２１ｂの合わせ面から、電池要素１に電気的に接続されたリード１３Ａ，１３Ｂが露出されている。このリード１３Ａ，１３Ｂの露出部は、図示しない外部機器に電気的に接続される。
【００３８】
なお、形状可変性包装体２が、ガスバリア層と樹脂層とを有するラミネート状複合材により形成され、このラミネート状複合材がガスバリア層として金属層を有する場合は、周縁部２１ａ，２１ｂとリード１３Ａとの各相互間、及び周縁部２１ａ，２１ｂとリード１３Ｂとの各相互間に、図１（ａ） ，（ｂ）示すようにフィルム状の封止材２３を挿入するのが好ましい。これにより、周縁部２１ａ，２１ｂの端面（ラミネート状複合材のガスバリア層と樹脂層との積層方向に沿った面）においてガスバリア層が露出していたとしても、リード１３Ａ，１３Ｂがこのガスバリア層と接触して短絡が発生することを防止できるようになる。封止材２３は絶縁性を有する材料であれば制限はなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン材料を用いればよい。
【００３９】
また、図１（ｂ）に示すように形状可変性包装体２の周縁部２１ａ，２１ｂは収容部２ｂから外方に張り出しているが、最終的には、図１（ａ）に示すように収容部本体（収容部２ｂから周縁部２１ｂを除いた部分）に沿うように折曲され、さらに、接着材や接着テープ（図示略）等によって収容部本体の側面に留め付けられる（固定される）。
【００４０】
さて、電池要素１は、電池の高容量化を図るべく、図２〜図４に示すように平板状の単位電池要素を複数積層して構成される。各単位電池要素は、正極１０Ａ，負極１０Ｂ及び正極１０Ａと負極１０Ｂとの間に介装されるスペーサ１０Ｃとをそなえ、これらの正極１０Ａ，負極１０Ｂ及びスペーサ１０Ｃに電解質を含浸して（不図示）構成される。
【００４１】
また、正極１０Ａには正極タブ１１Ａ（本明細書では、単にタブ１１Ａという場合もある）が、負極１０Ｂには負極タブ１１Ｂ（本明細書では、単にタブ１１Ｂという場合もある）がそれぞれ設けられている。そして、電池は、ここでは、複数積層された単位電池要素を並列に接続する構成になっており、このため、図４に示すように積層された負極タブ１１Ｂをそれぞれ重合して結束し易いように、同様に、積層された正極タブ１１Ａをそれぞれ重合して結束し易いように、ここでは、図４において各正極用タブ１１Ａが何れも左側に配置され、各負極用タブ１１Ｂが何れも右側に配置されている。
【００４２】
ここで、本発明の大きな特徴である、各電極のタブ１１Ａ，１１Ｂとリード１３Ａ，１３Ｂとの接続部（電極端子部）の構造について図４を参照してさらに説明する。
上述したように、電池要素１では複数の単位電池要素１０が厚さ方向Ｂに積層され、これらの単位電池要素１０からタブ１１Ａ，１１Ｂが引き出されている。
【００４３】
正極からの各タブ（正極タブ）１１Ａ同士を相互に重ね合わせるようにして集合させることで正極タブ集合部１２Ａが構成され、さらに、この正極タブ集合部１２Ａには、正極リード１３Ａが接合されており、これらの正極タブ集合部１２Ａと正極リード１３Ａとから正極端子部１４Ａが形成される。
同様に、負極からの各タブ（負極タブ）１１Ｂ同士を相互に重ね合わせるようにして集合させることで負極タブ集合部１２Ｂが構成され、さらに、この負極タブ集合部１２Ｂには、負極リード１３Ｂが接合されており、これらの負極タブ集合部１２Ｂと負極リード１３Ｂとから負極端子部１４Ｂが形成される。
【００４４】
各タブ１１Ａ，１１Ｂは平板状の電極１０Ａ，１０Ｂからこの電極１０Ａ，１０Ｂの面方向Ａに引き出されるが、先端が電極１０Ａ，１０Ｂの厚さ方向（＝単位電池要素の厚さ方向）Ｂに向くような折り曲げ形状とされている。そして、この折り曲げにより形成されるタブ集合部１２Ａ，１２Ｂの上記厚さ方向Ｂに沿った部分にリード１３Ａ，１３Ｂの端部（他端）が上述したように接合されている。そして、リード１３Ａ，１３Ｂは、それぞれ、タブ集合部１２Ａ，１２Ｂに接続されていない側の端部（一端）が上記面方向Ａに向くような折り曲げ形状とされている。
【００４５】
このようにタブ１１Ａ，１１Ｂやリード１３Ａ，１３Ｂの接合部を上記厚さ方向Ｂに沿ったものとすることにより、従来技術の説明として上述したように、タブ１１Ａ，１１Ｂやリード１３Ａ，１３Ｂの接続強度を確保しつつ電池の発電性能に対するデッドスペースを極力抑制している。
そして、タブ１１Ａとリード１３Ａから形成される正極端子部１４Ａの形状可変性包装体２に向き合う端部（タブ１１Ａとリード１３Ａとの接合部の端部）１４Ａａ及びタブ１１Ｂとリード１３Ｂから形成される負極端子部１２Ｂの形状可変性包装体２に向き合う端部（タブ１１Ｂとリード１３Ｂとの接合部の端部）１４Ｂａは、図４（ｂ）（図４（ａ）のａ矢視図）に示すように正面視において、円弧形状に形成されている。これにより、外部からの衝撃を受けてこの端部１４Ａａ，１４Ｂａが形状可変性包装体２に当たったとしても、この端部は円弧形状であり角のない形状なので形状可変性包装体２を傷つけてしまうことを防止できるようになっている。
【００４６】
形状可変性包装体２としては、ガスバリア層と、形状可変性包装体２の内周面（電池要素１を収容した際に電池要素１と向き合う面）をなす高分子フィルム層（樹脂層）からなるラミネート状複合材が通常使用され、上記ガスバリア層には金属層（例えばアルミニウム層）が使用されるの一般的であり、このような場合には、極端子が高分子フィルム層を貫通して金属層（ガスバリア層）に接触してしまうと短絡が生じるおそれがあるが、上記構成においては端子が上記高分子フィルム層を貫通することを防止でき端子と金属層との接触を防止できる。つまり、形状可変性包装体２がガスバリア層として金属層を有するような場合には、特に短絡を防止できるようになっているのである。
【００４７】
ここで、本発明でいうところの円弧形状とは、厳密な円弧形状に限定されず、例えば、図５に示すように両角部を斜めに切離したような形状であっても良い。即ち、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａが形状可変性包装体２に当たってもこの形状可変性包装体２を傷つけてしまわないように、鋭利な角部のない形状であればよい。
【００４８】
さて、これらの電池要素１が形状可変性包装体２に収納されてなるリチウム二次電池全体の厚さは、通常５ｍｍ以下、好ましくは４．５ｍｍ以下、さらに好ましくは４ｍｍ以下であり、一方、通常０．５ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上、さらに好ましくは２ｍｍ以上である。なお、電池の機器への装着等の利便を図るため、形状可変性包装体２に電池要素１を封入し好ましい形状に成形後、必要に応じてこれら複数のリチウム二次電池をさらに剛性を持つ外装ケースに収納することも可能である。
【００４９】
以下、単位電池要素，正極１０Ａ，負極１０Ｂ，スペーサ１０Ｃ及び形状可変性包装体２などについてさらに説明する。
先ず、単位電池要素について説明すると、図６に示す単位電池要素１０では、正極集電体１０Ａａとこの正極集電体１０Ａａの片面に形成された正極材料層１０Ａｂとからなる正極１０Ａ、スペーサ１０Ｃ、並びに、負極集電体１０Ｂａとこの負極集電体１０Ｂａの片面に形成された負極材料層１０Ｂｂとからなる負極が積層されている。そして、これらの正極材料層１０Ａｂ，負極材料層１０Ｂｂ及びスペーサ１０Ｃには図示しないが電解質が含浸されている。この単位電池要素の正極集電体１０Ａａからは上記正極タブ１１Ａが延設され、負極集電体１０Ｂａからは上記負極タブ１１Ｂが延設されている。
【００５０】
リチウムデンドライトの析出を抑制するため、通常、負極は正極よりも大きくされる（図２〜図４及び図８では模式的に負極と正極とを同じ大きさに示している）。また、短絡を防止するため、スペーサ１０Ｃは正極１０Ａ及び負極１０Ｂよりも大きくされる。スペーサ１０Ｃを正負極１０Ａ，１０Ｂよりも大きくすることによって、単位電池要素のスペーサのはみ出し部相互を固着することができる。
【００５１】
この単位電池要素が複数個積層されて電池要素とされ、この単位電池要素は、正極を上側とし負極を下側とした順姿勢でそれぞれ積層されて電池要素を構成したり、正極を下側とし負極を上側とした逆姿勢（図示略）の単位電池要素と交互に積層されて電池要素を構成したりする。順姿勢の単位電池要素と逆姿勢の単位電池要素とを交互に積層する場合は、積層方向に隣り合う単位電池要素が同極同士（即ち、正極同士及び負極同士）を対面させるように積層される（図２〜図４示す通り）。
【００５２】
また、各電極１０Ａ，１０Ｂとしては図７に示す構成のものもある。図７では、正極１０Ａは、タブ１１Ａ、正極集電体１０Ａａ及び正極材料層１０Ａｂを有し、正極集電体１０Ａａを芯材としてその両面に正極材料層１０Ａｂを積層して構成される。また、同様に負極１０Ｂは、タブ１１Ｂ、負極集電体１０Ｂａ及び負極材料層１０Ｂｂを有する。そして、負極集電体１０Ｂａを芯材としてその両面に負極材料層１０Ｂｂを積層して構成される。
【００５３】
また、図８は、この図７に示す正極１０Ａ及び負極１０Ｂを使用して電池要素を構成した例を示している。この電池要素は、上記の正極１０Ａ及び負極１０Ｂに加え、スペーサ１０Ｃを有する。正極１０Ａはタブ１１Ａを有し、負極１０Ｂはタブ１１Ｂを有し、正極１０Ａ，負極１０Ｂ及びスペーサ１０Ｃはそれぞれ電解質を含浸している。正極１０Ａと負極１０Ｂとはスペーサ１０Ｃを介して交互に積層されている。この場合は、１対の正極１０Ａと負極１０Ｂとの組み合わせ（厳密には正極１０Ａの集電体（図示せず）の厚み方向の中心から負極１０Ｂの集電体（図示せず）の厚み方向の中心まで（つまり符号Ｌで示す範囲））が単位電池要素に相当する。なお、図８では便宜的に正極１０Ａ，負極１０Ｂ及びスペーサ１０Ｃを離隔して示している。
【００５４】
次に正極１０Ａ及び負極１０Ｂについて説明すると、リチウム二次電池の正極は、通常、集電体上に正極材料層が形成されてなる構造であり、前記正極材料層中に、通常、Ｌｉを吸蔵・放出し得る正極活物質を含有する。正極活物質としては、リチウム−コバルト複合酸化物、リチウム−マンガン複合酸化物、リチウム−ニッケル複合酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物を含有させることが好ましく、特に汎用性が高い点から好ましいのはリチウム−コバルト複合酸化物及び／又はリチウム−ニッケル複合酸化物である。
【００５５】
また、負極は、通常、集電体の上に、Ｌｉを吸蔵・放出し得る負極活物質を含有する負極材料層が形成されている。負極活物質としては、例えば、グラファイト等の炭素系活物質が使用される。
このような正極材料層及び負極材料層には、ポリフッ化ビニル等のフッ素系樹脂をバインダーとして含有することが好ましい。さらに、必要に応じてカーボンブラック，ケッチンブラック等の導電材料、シリカ，アルミナ等の補強材等の添加剤、粉体、充填材などを含有しても良い。
【００５６】
正極又は負極の製造方法には、特に制限はなく、例えば、活物質、バインダー、導電材等をＮ−メチルピロリドン等に含有させた正極又は負極製造用塗料を集電体に塗布し、乾燥することにより製造することができる。また、溶媒を用いずに、活物質、バインダー、導電材等を混練後、集電体に圧着することにより製造することもできる。
【００５７】
正極１０Ａ及び負極１０Ｂに使用される集電体の材料としては、通常、アルミニウム、銅、ニッケル、錫、ステンレス鋼等の金属、これら金属の合金等を用いることができ、この場合、正極１０Ａの集電体としては、通常アルミニウムが用いられ、負極１０Ｂの集電体としては、通常銅が用いられる。集電体の形状は特に制限されず、例えば、板状やメッシュ状の形状を挙げることができる。集電体の厚みは通常１〜５０μｍ、好ましくは１〜３０μｍである。薄すぎると機械的強度が弱くなる一方、厚すぎると電池の中で占めるスペースが大きくなってしまい、電池のエネルギー密度が小さくなる。
【００５８】
また、正極タブ１１Ａ及び負極タブ１１Ｂは、通常、正極集電体１０Ａａ及び負極集電体１０Ｂａとそれぞれ一体に形成される（例えば図６参照）。従って、正極タブ１１Ａの材質としては、正極集電体１０Ａａと同様に通常アルミニウムが用いられ、負極タブ１１Ｂの材質としては、負極集電体１０Ｂａと同様に通常銅が用いられる。
【００５９】
次にスペーサ１０Ｃについて説明する。このスペーサは、上述したように正極・負極間の短絡を防止するためにリチウム二次電池において通常用いられるもので、多孔性膜からなる。スペーサの材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素化ポリマーが好ましい。これらのポリマーの数平均分子量は、通常１万以上、通常１０００万以下である。
【００６０】
多孔性膜としては、例えば、多孔性延伸膜、不織布などが挙げられ、二軸延伸によって製造される延伸膜であることがより好ましい。スペーサの空孔率は通常３０％以上、通常８０％以下である。また、スペーサに存在する空孔の平均孔径は、通常０．２μｍ以下、通常０．０１μｍ以上である。スペーサの膜厚は通常５μｍ以上、通常５０μｍ以下である。
【００６１】
スペーサは、通常０．３ｋＶ以上、通常１０００ｋＶ以下の耐電圧を有する。短絡をより有効に防止するため、スペーサを局部的に加圧した場合のピン刺し貫通強度は、通常２００ｇｆ以上、通常２０００ｇｆ以下である。スペーサを一定方向に０．１ｋｇ／ｃｍの力で引っ張ったときに生じる歪みが１％以下、通常０．０１％以上となるスペーサを使用することが好ましい。
【００６２】
スペーサの１００℃における熱収縮率は、１方向に対して、通常１０％以下である。スペーサの表面張力は、通常４０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上、通常６０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下である。
次に、正極１０Ａ（正極材料層１０Ａｂ），負極１０Ｂ（負極材料層１０Ｂｂ）及びスペーサ１０Ｃに含浸される電解質について説明する。リチウム二次電池に使用する電解質は、非水系溶媒及び溶質を有する非水電解液を含有する。非水系溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート等の環状カーボネート類；ジメチルカーボネート等の非環状カーボネート類；γ−ブチルラクトン等のラクトン類から選ばれた溶媒を１種又は２種以上の混合溶液が好ましい。溶質としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６等の従来公知のリチウム塩を使用することができ、これらは、非水電解液に対して、通常０．５〜２．５ｍｏｌ／ｌ含有される。
【００６３】
電解質は、電解質の保液性を確保し液漏れを防止する観点から、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系高分子、アルキレンオキシドユニットを有するアルキレンオキシド系高分子、ポリフッ化ビニリデンやフッ化ビニリデン−へキサフルオロプロピレン共重合体等のフッ素系高分子等のポリマーを含有することが好ましい。なかでもアクリロイル基を有するモノマーを重合することにより得られるアクリル系高分子が好ましい。
【００６４】
アクリロイル基を有するモノマーとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート等のアルキルモノアクリレート；ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート等のポリアルキレングリコールジアクリレート；ポリエチレンオキシドトリアクリレート等のポリアルキレンオキシドトリアクリレートが特に好ましい。
【００６５】
なお、アクリロイル基を有するモノマーとメタクリルアミド、ブタジエン、アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル等の他のモノマーと共重合し、電解質の強度及び保液性を向上させることもできる。アクリロイル基を有するモノマーの全モノマーに対する存在率は特に限定されないが、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、特に好ましくは８０重量％以上である。
【００６６】
アクリル系高分子は、アクリロイル基を複数有する多官能モノマーを、必要に応じて、アクリロイル基を１つ有する単官能モノマーと共重合し、架橋性ポリマーを形成することが好ましい。多官能モノマーと単官能モノマーとを併用する場合、多官能モノマーの官能基の当量比は、通常１０％以上であり、好ましくは１５％以上、更に好ましくは２０％以上である。
【００６７】
これらのモノマーを重合する方法としては、通常、例えば、熱、紫外線、電子線などにより重合する手法を挙げることができる。製造上の容易性から加熱又は紫外線照射によってモノマーを重合させることが好ましい。熱による重合の場合、重合開始剤を用いることができる。重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビスイン酪酸ジメチル等のアゾ系化合物、過酸化ベンゾイル、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート等の過酸化物等が挙げられる。
【００６８】
なお、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリウレタン、ポリウレア等の重縮合または重付加により生成するポリマーの重合性モノマーを使用することもできる。
電解質に含有させるポリマーの含量は、電解質の全重量に対して通常８０重量％以下、通常、０．１重量％以上である。非水系溶媒に対するポリマーの割合は、通常０．１重量％以上、通常５０重量％以下である。
【００６９】
なお、本実施の形態では、電解質にポリマーの原料となるモノマーを含有させた状態で、正極１０Ａ（正極材料層１０Ａｂ），負極１０Ｂ（負極材料層１０Ｂｂ）及びスペーサ１０Ｃの空隙に充填させ、その後モノマーを重合させることによって、ポリマーを形成させる方法を用いるのが好ましい。
次にリード１３Ａ，１３Ｂについて説明する。上記正極と負極の一対のリード１３Ａ，１３Ｂの少なくとも一方のリード，好ましくは両方のリードとして、焼鈍金属を使用するのが好ましい。その結果、強度のみならず折れ曲げ耐久性に優れた電池とすることができる。リード１３Ａ，１３Ｂに使用する金属の種類としては、一般的にアルミや銅、ニッケルやＳＵＳなどを用いることができる。正極のリード１３Ａとして好ましい材料はアルミニウムである。また、負極のリード１３Ｂとして好ましい材質は銅である。リード１３Ａ，１３Ｂの厚さは、通常１μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上、更に好ましくは２０μｍ以上、最も好ましくは４０μｍ以上である。薄すぎると引張強度等のリード１３Ａ，１３Ｂの機械的強度が不十分になる傾向にある。また、リード１３Ａ，１３Ｂの厚さは、通常１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以下である。厚すぎると折り曲げ耐久性が悪化する傾向にあり、また、形状可変性包装体２による電池要素１の封止が困難になる傾向にある。リード１３Ａ，１３Ｂに焼鈍金属を使用することによる利点は、リード１３Ａ，１３Ｂの厚さが厚いほど顕著である。リード１３Ａ，１３Ｂの幅は通常１ｍｍ以上２０ｍｍ以下、特に１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度であり、リード１３Ａ，１３Ｂの包装体外部への露出長さは通常１ｍｍ以上５０ｍｍ以下程度である。
【００７０】
次に形状可変性包装体２について説明する。ここで、形状可変性包装体とは、柔軟性、屈曲性、可撓性等を有する包装体を意味し、被包装体（電池要素）を減圧封入することができる材質で構成される。
このような形状可変性包装体の具体例としては、高分子フィルムからなる真空包装用袋、ガスバリア層と高分子フィルム層（樹脂層）とを積層したラミネート状複合材からなる真空包装用袋、プラスチックで形成された缶、プラスチックの板で挟んで周囲を溶着、接着、はめ込み等で固定した包装体等が挙げられる。これらの中では、気密性、形状可変性の点で高分子フィルムからなる真空包装用袋、ガスバリア層と高分子フィルム層（樹脂層）とを積層したラミネート状複合材からなる真空包装用袋が特に好ましく、最も好ましいのは、ガスバリア層と高分子フィルム層（樹脂層）とを積層したラミネート状複合材からなる真空包装用袋である。このようなラミネート状複合材は、高いガスバリア性を有すると共に、薄い膜厚と高い形状可変性とを有し、その結果、包装体としての薄膜化・軽量化が可能となり、電池の形状可変性包装体として使用すると、電池全体の容量を向上させることができる。
【００７１】
このようなガスバリア層の材料としては、アルミニウム、鉄、ニッケルメッキを施した鉄、銅、ニッケル、チタン、モリブデン、金等の金属；ステンレス、ハステロイ等の合金；酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の金属酸化物を使用することができる。なかでも、軽量で加工性に優れるアルミニウムが好ましい。樹脂層としては、熱可塑性プラスチック、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂、プラスチックアロイ等各種の合成樹脂が挙げられる。なお、これらの樹脂には各種フィラー等の充填材を混合することができる。
【００７２】
図９（ａ）〜（ｃ）は、このようなラミネート状複合材の構成の例を説明するための断面図である。図９（ａ）は、二層構造のラミネート状複合材が示されており、ここでは金属箔等からなるガスバリア層３０と高分子フィルムからなる樹脂層３１とが積層されている。図９（ｂ）は、三層構造のラミネート状複合材が示されており、金属箔等からなるガスバリア層３０と、高分子フィルムからなる第１樹脂層（外層）３２および第２樹脂層（内層）３３とが積層されている。第１樹脂層３２はガスバリア層（中間層）３０の外側面に設けられて外側保護層として機能する。第２樹脂層３３はガスバリア層３０の内側面に設けられて電解質による腐蝕や電池要素１との接触を防止する等の内側保護層として機能する。この場合、第１樹脂層３２に使用する樹脂は、好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、アイオノマー、非晶性ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド等、耐薬品性や機械的強度に優れた樹脂が望ましい。また、第２樹脂層３３としては、耐薬品性を有する合成樹脂が用いられ、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体等を用いることができる。
【００７３】
図９（ｃ）は、多層構造のラミネート状複合材が示されており、ガスバリア層３０と、第１樹脂層３２と、第２樹脂層３３と、接着剤層３４とが積層されている。第１樹脂層３２はガスバリア層３０の外側面に設けられ、第２樹脂層３３はガスバリア層３０の内側面に設けられ、さらに、接着剤層３４は、ガスバリア層３０と第１樹脂層３２の間、および、ガスバリア層３０と第２樹脂層３３との間にそれぞれ設けられている。接着剤層３４の材料としては、例えば、ポリウレタン系等の２液硬化型接着剤；ポリエチレン系、ポリプロピレン系、変性ポリオレフィン系等のポリオレフィン系接着剤が挙げられ、なかでも、ポリウレタン系接着剤が好ましい。
【００７４】
この図９（ａ）〜（ｃ）に示されたようなラミネート状複合材には、形状可変性包装体同士を接着するために、複合材の最内面に溶着可能なポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂からなる接着層を設けることもできる。形状可変性包装体の成形方法はとくに限定されないが、通常、ラミネート状複合材の周囲を融着する方法、シート状体を真空成形、圧空成形、プレス成形等によって絞り成形する方法による。また、合成樹脂を射出成形することによって成形することもできる。射出成形によるときは、ガスバリア層は通常スパッタリング等によって形成される。なお、形状可変性包装体に用いる形状可変性包装体に凹部よりなる収容部を設ける方法として、絞り加工等を挙げることができる。また、形状可変性包装体は、加工が容易である点でフィルム状のものを使用するのが好ましい。
【００７５】
このようなラミネート状複合材の厚さは、通常０．０１μｍ以上、好ましくは０．０２μｍ以上、さらに好ましくは０．０５μｍ以上であり、通常１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下、さらに好ましくは０．３ｍｍ以下、さらに好ましくは０．２ｍｍ以下、最も好ましくは０．１５ｍｍ以下とする。薄いほど電池がより小型・軽量化できるが、あまりに薄いと、高温保存時の包装体の内部圧力の上昇により破裂するおそれが大きくなるだけでなく、十分な剛性の付与ができなくなったり密閉性が低下したりする可能性もある。
（２）製造方法
以下、本発明の積層型電池の製造方法の一実施形態について図１０（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する〔図１０（ａ）〜（ｃ）では正極側又は負極側のみ示すが、本実施形態においては、正極側及び負極側の何れ側についても同じ加工が行なわれる〕。
【００７６】
先ず、図１０（ａ）に示すように、単位電池要素１０が積層され、各単位電池要素の正極タブと正極リードとを重合状態とするととともに、各単位電池要素の負極タブ１１Ｂと、負極リード１３Ｂとを重合状態とする。このとき、各リード１３Ａ，１３Ｂはタブ１１Ａ，１１Ｂに対し正極１０Ａ及び負極Ｂ側（図中右側）に突出するように重合される。
【００７７】
次いで、図１０（ｂ）に示すように、負極タブ１１Ｂと負極リード１３Ｂとの接合部が、溶着装置の一対のエレメント４０，４１間にセットされ、これらのエレメント４０，４１により接合される。同様に正極タブと正極リードとが接合される。
なお、このようなタブとリードとの接合は、スポット溶接等の抵抗溶接、超音波溶着あるいはレーザ溶接などによって行なわれる。
【００７８】
そして、単位電池要素１を形状可変性包装体２に収容できるように接合部端部の不要部が、タブやリードの接合強度を確保できる範囲で切断装置により切り落とされる。
ここで、図１１を参照して上記切断装置について説明すると、この切断装置５０は、平面視において対抗するように配置された上刃５１及び下刃５２と有している。上刃５１には、刃面として略円弧形状の凹部５１ａがそなえられ、下刃５２には上刃５１の上記刃面５１ａと対をなす刃面として略円弧形状の凸部５２ａがそなえられており、下刃５２の上面にセットされた正極端子１４Ａ（又は負極端子１４Ｂ）に対し、上刃５１を下降させることにより上記の刃面５１ａ，５２ａ間でせん断力を付与して、正極端子１４Ａ（又は負極端子１４Ｂ）を刃面形状に対応した円弧形状に切断するようになっている。
【００７９】
これらの刃面５１ａ，５２ａの形状は即ち端子端部１４Ａａ，１４Ｂａの切断後の形状であり、上述したように円弧形状である。ここでいう円弧形状とは、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａの形状として説明したように正確な円弧形状に限定されない。
なお、端子１４Ａ，１４Ｂの設置位置の下方には開口部５３が設けられており、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａから切り取られた不要部分は、この開口部５３により吸引され回収されるようになっている。
【００８０】
また、上刃５１及び下刃５２の材質は、例えばダイス鋼（さらに具体的にはＳＫＤ−１１（冷間金型用合金工具鋼））である。
上記の刃面５１ａ，５２ａの形状について図１２を参照してさらに説明する。刃面５１ａ，５２ａの両端部はそれぞれ所定半径の円弧（丸み）Ｒが形成されている。
【００８１】
刃面形状は、主に端子１４Ａ、１４Ｂの幅（タブの幅及びリードの幅）Ｗｏに応じて設定されるものである。具体的には、刃面形状は、刃面５１ａ，５２ｂに設ける丸みＲの半径ｒがＷｏの半分以下の場合（ｒ≦Ｗｏ／２）と、上記半径ｒがＷｏの半分よりも大きい場合（Ｗｏ／２＜ｒ）とに分けて考えることができる。
【００８２】
すなわち、図１３（ａ）に示すように、（ｒ≦Ｗｏ／２）の場合、刃面５１ａ、５２ｂに設ける丸みは、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａの両端における丸みとなる。具体的には、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａの幅方向両端に、丸み半径ｒの丸みを設けることになる。一方、図１３（ｂ）に示すように、（Ｗｏ／２＜ｒ）の場合、刃面５１ａ，５２ｂに設ける半径ｒの丸みが形成する円弧の一部が、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａの形状となる。
【００８３】
例えば端子幅Ｗ０が３ｍｍ〜５ｍｍであれば、刃面５１ａ，５２ａに設ける丸みの半径の下限としては、通常は０．５ｍｍ、好ましくは１ｍｍである。上記範囲においては、図１３（ａ）に示すように、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａの幅方向両端にこのような半径の丸みを設けることで、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａが形状可変性包装体２に当たっても形状可変性包装体２を傷つけることを抑制できるようになる。
【００８４】
また、同様に端子幅Ｗが３ｍｍ〜５ｍｍであれば、上記の刃面５１ａ，５２ａに設ける丸み半径の上限としては、通常は５ｍｍ、好ましくは３ｍｍ、より好ましくは２ｍｍである。丸みの半径が大きくなると、図１３（ｂ）に示すように、刃面５１ａ、５２ｂに設ける丸みが形成する円弧の一部が、端子端部１４Ａａ、１４Ｂａの形状となるが、丸み半径があまりに大きいと、端部１００が尖ってくるので、端部１００と形状可変性包装体２とが高い圧力で点接触するおそれがあるため、丸みの半径の上限を上記範囲とすればよい。
【００８５】
さて、このように端子端部１４Ａａ，１４Ｂａを図１０（ｃ）に示すように円弧形状とした後、矢印Ａ２で示すように、リード１３Ａ，１３Ｂの先端が電池要素１の側壁（リードが引き出される面の両側をなす面）に沿って外側に向くように折り返して、図１０（ｄ）に示す曲がり形状とする。この結果、端子１４Ａ，１４Ｂを構成するリード１３Ａ，１３Ｂとタブ１１Ａ，１１Ｂとは、その接合面を中心として対称となるような折れ曲がり形状となる。
そして、電池要素１を形状可変性包装体２内に封入する。
【００８６】
以下、再び図１（ａ），（ｂ）を参照して電池要素の形状可変性包装体内への封入方法をさらに説明すると、電池要素１が収容部２ｂ内に収容された後、蓋部２ａが被せられ、その後、減圧（好ましくは真空）雰囲気下で収容部２ｂの周縁部２１ｂと蓋部２ａの周縁部２１ａとが熱融着（熱シール）、熱圧着、超音波溶着などの手法によって気密に接合され、電池要素１が封入される。これにより平板積層型電池の製造が完了する。
なお、この際、周縁部２１ａと各リード１３Ａ，１３Ｂとの間、及び周縁部２１ｂと各リード１３Ａ，１３Ｂとの間に、それぞれ、図示するようにフィルム状の封止材２３が挿入される。
【００８７】
（３）効果
本発明の実施形態によれば、上述したようにタブ１１Ａ，１１Ｂとリード１３Ａ，１３Ｂとの接合部端部１４Ａａ，１４Ｂａが円弧形状に形成されているので、タブ１１Ａ，１１Ｂとリード１３Ａ，１３Ｂとの接合面積ひいては接合強度を確保しつつ、且つ、接合部端部１４Ａａ，１４Ｂａを絶縁体で被覆するのに比べ製造費を低減しながら、上記接合部端部１４Ａａ，１４Ｂａと形状可変性包装体２との接触による形状可変性包装体２の損傷を防止でき（特に形状可変性包装体２が金属材料からなるガスバリア層を有するラミネート状複合材により形成される場合にはガスバリア層との絶縁を確保でき）、歩留まりを向上できる利点がある。
また、その製造方法によれば、従来より行なわれているタブ１１Ａ，１１Ｂとリード１３Ａ，１３Ｂとの接合部端部の不要部分に切り取り作業と一体に、端部が略円弧形状に成型されるので、従来の積層電池の製造工程と変わらぬ工程数で、上記効果を有する積層電池を製造できる利点がある。
【００８８】
（４）用途
本実施の形態におけるリチウム二次電池が、電源として使用される電気機器としては、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、ペン入力型パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ、ＰＤＡ）、電子ブックプレーヤー、携帯電話、コードレスフォン子機、ページャー、ハンディーターミナル、携帯ファックス、携帯コピー、携帯プリンター、ヘッドフォンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルＣＤ、ミニディスク、電気シェーバー、トランシーバー、電子手帳、電卓、メモリーカード、携帯テープレコーダー、ラジオ、バックアップ電源、モーター、照明器具、玩具、ゲーム機器、ロードコンディショナー、時計、ストロボ、カメラ、医療機器（ペースメーカー、補聴器、肩もみ機など）等を挙げることができる。
【００８９】
（５）その他
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記実施形態では、正極端子１４Ａ及び負極端子１４Ｂの何れについても、タブとリードとの接合部端部１４Ａａ，１４Ｂａを円弧状に形成した例を説明したが、正極端子１４Ａ及び負極端子１４Ｂの何れか一方だけについて上記接合部端部を円弧状に形成する構成としてもよい。
また、上記実施形態では、切断装置５０により、タブとリードとの接合部端部（極端子の端部）の略円弧形状への成型が、上記端部の不要部の切り取りと一体に行なわれていたが、この切り取り処理を従来と同様に直線的な切断形状で行なった後、この切断面の面取りを行なうことにより接合部端部を円弧形状へ成型するようにしても良い。
【００９０】
また、上記実施形態では正極及び負極の平面形状は四角形としたが、上記平面形状は、任意であり、四角形、円形、多角形等にすることができる。
【００９１】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
（１）積層電池の製造
正極活物質としてのコバルト酸リチウム、バインダとしてのポリフッ化ビニリデン、及び導電材料としてのカーボンブラックからなる厚さ６０μｍの正極材料層１０Ａｂを、厚さ１９μｍのアルミニウム製の正極集電体１０Ａａ上に形成し、正極１０Ａを得た。
【００９２】
また、負極活物質としてのグラファイトと、バインダとしてのポリフッ化ビニリデンとからなる厚さ４０μｍの負極材料層１０Ｂｂを、厚さ１０μｍの銅製の負極集電体１０Ｂａ上に形成し、負極１０Ｂを得た。
そして、これらの正極１０Ａと負極１０Ｂとを、スペーサ１０Ｃとしての厚さ約２０μｍの微多孔性のポリエチレン製延伸フィルムを介して積層し、図６に示すような平板状の単位電池要素を作成した。電解質としては、ＬｉＰＦ６をカーボネート系溶媒に溶解してなる電解液をアクリル系高分子によって保持したゲル状電解質を使用した。このゲル状電解質は、上記スペーサ（延伸フィルム）の空隙、並びに正極及び負極に存在させた。また、図６に示すように、スペーサ１０Ｃを構成する該延伸フィルムの周縁部が、正極１０Ａ及び負極１０Ｂの周縁部よりも大きくなるようにした。
（２）極端子の形成
（２−１）実施例
得られた単位電池要素を１８枚厚さ方向に積層し、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、正極タブ１１Ａを結束し、これにアルミニウム箔のリード１３Ａを超音波溶接し、同様に、負極タブ１１Ｂを結束し、これに銅箔のリード１３Ｂを抵抗溶接した。尚、リード１３Ａ，１３Ｂは、ポリプロピレン封止材付のリード線（住友電工製 ソックスリード（封止材厚２００μｍ厚））を用いた。
【００９３】
溶着後、リード１３Ａ，１３Ｂが形状可変性包装体２に収まるよう、不要部分を図１１及び図１２に示す丸歯プレス（切断装置）５０を用いて円弧形状の断面で切断した。
ここで、図１４を参照して丸歯プレス（切断装置）５０の上刃５１及び下刃５２の刃面５１ａ，５２ａについてさらに説明すると、これらの刃５１，５２は、ＳＫＤ−１１材により構成され、極端子の幅（タブの幅及びリードの幅）Ｗ０が３ｍｍであるのに対し、刃面形状は、その幅Ｗが４．５ｍｍに設定され、その噛み合い深さＤは１．５ｍｍに設定され、また刃面５１ａ，５２ａの両端は１．５ｍｍ半径の丸みＲがそれぞれつけられている。また、これらの刃面５１ａ，５２ａの両端部のなす角度θは６０度（ｄｅｇｒｅｅ）に設定されている。
【００９４】
そして、このカットした端子を折り曲げ、ラミネート状複合材からなる形状可変性包装体２に収納し、真空封止することによって、図１（ａ）に示すような平板積層型電池を製造した。なお、形状可変性包装体２を形成するラミネート状複合材は、図９（ｃ）に示すように外層３２、中間層（ガスバリア層）３０、内層３３からなり、各層は接着剤層３４により接合されている。また、外層３２はナイロンより形成され、中間層３０はアルミニウムより形成され、内層３３はポリプロピレンにより形成されている（このラミネート状複合材を、本明細書においてはアルミラミフィルムという場合がある）。
【００９５】
そして、このような、約２８ｍｍ×約３０ｍｍ×約３．３ｍｍのサイズの電池を１３０３個制作した。
ここで、真空封止の条件は以下の通りである。つまり、形状可変性包装体２の蓋部周縁部２１ａと収容部周縁部２１ｂとを重ね合わせた状態で０．５ＭＰａで加圧しつつ、上記周縁部２１ａ，２１ｂの重ね合わせ部（貼り合わせ部）の内、リード１３Ａ，１３Ｂが貫通している部分（貫通部）２４については、周縁部２１ａ，リード１３Ａ，周縁部２１ｂの各相互間にポリプロピレン製封止材２３を介装するとともに周縁部２１ａ，リード１３Ｂ，周縁部２１ｂの各相互間にポリプロピレン製封止材２３を介装した状態で、２３０℃で７秒間熱融着し、それ以外の貼り合わせ部２５〜２６については１８５℃で５秒間熱有着した。
（２−１）比較例
リード１３Ａ，１３Ｂの不要部分をエアニッパーにて直線状にカットした以外は実施例と同様にして平板積層型電池を製造した。このような電池を８３９個制作した。
（３）絶縁抵抗測定試験
上記のようにして製造した電池それぞれについて、正極端子１４Ａ（正極リード１３Ａ）と形状可変性包装体２のガスバリア層（アルミニウム層）３０、及び、負極端子１４Ｂ（負極リード１３Ｂ）と形状可変性包装体２のガスバリア層（アルミニウム層）３０に約３Ｖの印可を加え、絶縁抵抗値を測定した。絶縁抵抗値が１０ＭΩ以上であれば合格とした。絶縁抵抗値が１０ＭΩ未満のものについては以下のようなテストを行い、リードと形状可変性包装体２のガスバリア層３０とが短絡を起こしているか否かを確認した。
【００９６】
まず、絶縁抵抗が１０ＭΩ未満の値を示した電池のリード１３Ａ，１３Ｂの貫通部２４を外観検査する。もし、この外観検査においてリード貫通部２４で封止材２３を観察できなければ（つまり封止材２３が周縁部２１ａ，２１ｂ間に介装されていることを確認できなければ）、形状可変性包装体２の周縁部２１ａ，２１ｂの端面に露出するガスバリア層（アルミニウム層）とリード１３Ａ，１３Ｂとが直接接触しその部分で短絡が発生しているおそれが高いので、その電池は検査の対象から除外した。
【００９７】
上記以外で絶縁抵抗値が１０ＭΩ未満の値を示した電池は、図１５（ａ）に示すようにリード貫通部２４の反対側の面２７をカッターナイフなどで水平に切って形状可変性包装体２を開口し、図１５（ｂ）に示すように端子端部１４Ａａ，１４Ｂａが見えるように形状可変性包装体２をめくった。その状態で、絶縁抵抗が１０ＭΩ未満となった側のリードと形状可変性包装体２のガスバリア層３０に５００Ｖの印可をかけながら端子端部１４Ａａ，１４Ｂａを所定期間観察した。このとき、上記端子端部１４Ａａ，１４Ｂａで火花が観察された電池については、端子端部１４Ａａ，１４Ｂａの突き刺さりによりこの端子端部１４Ａａ，１４Ｂａとガスバリア層３０との絶縁が不十分になっていると判定した。その結果を下表１に示す。
【００９８】
【表１】
このように、従来積層電池では不良率が０．６０％であったのに対し、本発明の実施例では、不良率が０．００％であり、極端子が形状可変性包装体に突き刺さることを防止でき、この突き刺さりによる短絡の発生を確実に防止できることが実証された。
【０１００】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の積層型電池及び積層型電池の製造方法によれば、タブとリードとの接合部の端面を円弧形状に形成するので、タブとリードとの接合強度を確保するとともに製造コストの増加を抑制しつつ、上記の接合部端面が形状可変性包装体を傷つけてしまうことを抑制して歩留まりを向上させることができるという利点がある。
【０１０１】
また、上記の接合部の端部を略円弧形状の切断面で切り落とすことにより、従来積層電池の製造において通常行なわれているタブとリードとの接合部端面の切り落とし処理と一体に、上記端面が円弧形状に成型されるので、従来と変わらぬ工程数で、上記効果を有する本発明の積層電池を製造できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる積層型電池の全体構成を示す模式的斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる積層型電池の部分構成を示す側面視による模式的断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる積層型電池の部分構成を示す側面視による模式的断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる積層型電池の要部構成を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる端子端部の形状の変形例を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる単位電池要素の構成を示す模式的斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる単位電池要素の構成を示す側面視からの模式的断面図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる電池要素の変形例の構成を示す側面視からの模式的断面図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる形状可変性包装体の材質の構成を示す模式的断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態としての平板積層型電池の製造方法を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の一実施形態にかかる端子端部の切断装置の構成を示す模式的な斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態にかかる端子端部の形状を説明するための模式図である。
【図１３】本発明の一実施形態にかかる端子端部の切断装置の構成を示す模式的な平面図である。
【図１４】本発明の一実施例にかかる切断装置の刃面形状を説明するための模式的な平面図である。
【図１５】本発明の一実施例にかかる品質検査方法を説明するための模式図である。
【図１６】従来の積層型電池の部分構成を示す側面視による模式的断面図である。
【図１７】従来の平板積層型電池の製造方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１ 電池要素
２ 形状可変性包装体
２ａ 蓋部
２ｂ 収容部
１０ 単位電池要素
１０Ａ，１０Ｂ 電極
１０Ａａ，１０Ｂａ 集電対
１０Ａｂ，１０Ｂｂ 電極材料層
１０Ｃ スペーサ
１１Ａ，１１Ｂ タブ
１２Ａ，１２Ｂ タブ集合部
１３Ａ，１３Ｂ リード
１４Ａ，１４Ｂ 端子
１４Ａａ，１４Ｂａ 端子端部
２１ａ，２１ｂ 周縁部
３０ ガスバリア層
３１ 樹脂層
３２ 第１樹脂層
３３ 第２樹脂層
３４ 接着剤層
４０，４１ 溶接装置のエレメント
５０ 切断装置
５１ 上刃
５２ 下刃
５１ａ，５２ａ 刃面
５３ 開口部
Claims (8)
- それぞれ正極及び負極を有し平板状に形成され厚み方向に積層された複数の単位電池要素と、該複数の単位電池要素のそれぞれの正極に接続された正極端子と、該複数の単位電池要素のそれぞれの負極に接続された負極端子とを有する、電池要素と、
形状可変性を有し該複数の単位電池要素を略密封状態に収容する形状可変性包装体とをそなえて構成された、平板積層型電池であって、
該正極端子は、該複数の正極にそれぞれ設けられた正極タブを集合させてなり該形状可変性包装体に収容される正極タブ集合部と、一端側が該形状可変性包装体の外部に露出するとともに他端側が該正極タブ集合部に接合された正極リードとからなり、
該正極タブ集合部と該正極リードとの接合部の先端が円弧形状に形成されたことを特徴とする、平板積層型電池。 - 該正極端子の正極タブ集合部における該正極リードに接合される側の端部が上記の単位電池要素の厚み方向に向くような折り曲がり形状とされ、
且つ、該正極端子の正極リードにおける該正極リードの形状可変性包装体の外部に露出する一端が該単位電池要素の面方向に向くような折り曲げ形状とされ、
正極リードの該折れ曲がりの形状が、該正極タブ集合部と該正極リードとの接合面に対し、該正極タブ集合部の折り曲がり形状と略対象となるように設定されたことを特徴とする、請求項１記載の平板積層型電池。 - それぞれ正極及び負極を有し平板状に形成され厚み方向に積層された複数の単位電池要素と、該複数の単位電池要素のそれぞれの正極に接続された正極端子と、該複数の単位電池要素のそれぞれの負極に接続された負極端子とを有する、電池要素と、
形状可変性を有し該複数の単位電池要素を略密封状態に収容する形状可変性包装体とをそなえて構成された、平板積層型電池であって、
該負極端子は、該複数の負極にそれぞれ設けられた負極タブを集合させてなり該形状可変性包装体に収容される負極タブ集合部と、一端側が該形状可変性包装体の外部に露出するとともに他端側が該負極タブ集合部に接合された負極リードとからなり、
該負極タブ集合部と該負極リードとの接合部の先端が円弧形状に形成されたことを特徴とする、平板積層型電池。 - 該負極端子の負極タブ集合部における該負極リードに接合される側の端部が上記の単位電池要素の厚み方向に向くような折り曲がり形状とされ、
該負極端子の負極リードにおける該負極リードの形状可変性包装体の外部に露出する一端が該単位電池要素の面方向に向くような折り曲げ形状とされ、
且つ、該負極リードの該折れ曲がりの形状が、該負極タブ集合部と該負極リードとの接合面に対し、該負極タブ集合部の折り曲がり形状と略対象となるように設定された
ことを特徴とする、請求項３記載の平板積層型電池。 - 該正極及び該負極がそれぞれリチウムイオンを吸収・放出可能な活物質を含有したリチウム二次電池である
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の平板積層型電池。 - 正極及び負極を有する平板状の単位電池要素を厚み方向に複数積層し、且つ、該単位電池要素の面方向に延びるように該正極にそれぞれ設けられた正極タブと正極リードとを、該正極リードの一端が該正極タブに対し該正極側に突出した状態で接合することにより正極端子を形成して電池要素を製造する、電池要素製造工程と、
該正極端子の端部であって該正極タブと該正極リードとの接合部の端部を切り落とす、端子端部切り落とし工程と、
該正極端子を、正極側に突出した該正極リードの一端が該正極から離隔する側に向くように折り返す、端子曲げ工程と、
該電池要素を、形状可変性を有する形状可変性包装体内に、上記の正極リードの一端が該形状可変性包装体の外部に露出するように収容する、電池要素収容工程とをそなえ、
該正極端子については、上記の接合部の端部を円弧形状に形成する
ことを特徴とする、平板積層型電池の製造方法。 - 正極及び負極を有する平板状の単位電池要素を厚み方向に複数積層し、且つ、該単位電池要素の面方向に延びるように該負極にそれぞれ設けられた負極タブと負極リードとを、該負極リードの一端が該負極タブに対し該負極側に突出した状態で接合することにより負極端子を形成して電池要素を製造する、電池要素製造工程と、
該負極端子の端部であって該負極タブと該負極リードとの接合部の端部を切り落とす、端子端部切り落とし工程と、
該負極端子を、負極側に突出した該負極リードの一端が該負極から離隔する側に向くように折り返す、端子曲げ工程と、
該電池要素を、形状可変性を有する形状可変性包装体内に、上記の負極リードの一端が該形状可変性包装体の外部に露出するように収容する、電池要素収容工程とをそなえ、
該負極端子については、上記の接合部の端部を円弧形状に形成する
ことを特徴とする、平板積層型電池の製造方法。 - 該端子端部切り落とし工程において、上記の接合部の端部を略円弧形状の切断面で切り落とすことにより、上記の円弧形状を得る
ことを特徴とする、請求項６又は７記載の平板積層型電池の製造方法。
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