JP2016009683A - 電池の作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に基づいた電池の作製方法は、電極群と、第1封止膜と、第2封止膜とを提供するステップと、第1封止膜の第1表面の一部と第2封止膜の第1表面の一部を熱圧着することで、密閉チャンバーを形成させるとともに、密閉チャンバーの外側には、第1封止膜と第2封止膜のうちの少なくとも一つが熱圧着されない部分を保留しており、電極群の一部は密閉チャンバー内に収容されるステップと、密閉チャンバー内に電解液を注入するステップとを備える。
【選択図】図5A
Description
この組み立て方式は容易でなく、且つコストが高いものである。
第1封止膜の金属層は第1封止膜の第1表面と第1封止膜の第2表面の間に介在し、第2封止膜の金属層は第2封止膜の第1表面と第2封止膜の第2表面の間に介在する。
同時に図1Aと図1Bを参照されたい。本実施例において、電池Bがポーチタイプのリチウムイオン電池であり、且つ概ね正方形を呈している場合を例として説明を行う。
電池Bは第1封止膜1、第2封止膜2、及び電極群3を備える。
第1封止膜1の周囲の部分と第2封止膜2の周囲の部分は互いに結合して密閉チャンバーSを形成し(図2に示した如く)、電極群3は密閉チャンバーS内に収納され、且つ密閉チャンバーSには電解液が注入されている。
つまり、第1封止膜1と第2封止膜2は電極群3を覆い、且つ電極31を密閉チャンバーSの外部に露出させる。
注意すべきことは、電極31の配置はニーズによって変更することができる点である。
例えば、二つの電極31はそれぞれ電池Bの対向する両側、または隣接する両側、または同じ側に配置されるが、ここでは制限しない。
同時に図1Aと図2を参照されたい。
本実施例において、第1封止膜1と第2封止膜2はそれぞれ第1表面11と第1表面12を有する。
第2封止膜2の第1表面21の面積は第1封止膜1の第1表面11の面積より小さく、別の観点から見ると、即ち、第1封止膜1と第2封止膜2の大きさは異なるものである。
よって、第1封止膜1と第2封止膜2が電極群3を覆う時、第1封止膜1の周縁は第2封止膜2の周縁から突出することとなる。
更に、第1封止膜1の第1表面11と第2封止膜2の第1表面21が熱圧着した後、第1封止膜1の第1表面11の一部は第2封止膜2の第1表面21と熱圧着していないため、その部分を保留して後の再度熱圧着のために使用することができる。
金属ベースのプラスチックフィルムを例とすると、金属ベースのプラスチックフィルムは多層構造であり、言わば、第1封止膜1と第2封止膜2はそれぞれ金属層12、22及び第2表面13、23を備える。
第1封止膜1において、金属層12は第1表面11と第2表面13の間に介在する。
第2封止膜2において、金属層22は第1表面21と第2表面23の間に介在する。
その材料は、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、またはそれらの組み合わせを備える。
そして、金属層12、22の材料は、例えば、アルミニウム、銅、鉄、またはニッケルなどの金属である。
第2表面13、23はナイロンなどの保護材料層である。
同時に図2、図3Aと図3Bを参照されたい。
本実施例において、第1封止膜1と第2封止膜2の各々の第1表面11、12は対向配置であるので、各第1表面11、12が熱圧着を行う時、各熱可塑性材料層が熱により結合される。
本実施例において、密閉チャンバーSの外側には、第1封止膜1の第1表面11が熱圧着されない部分を保留しているので、第1封止膜1の第1表面11の熱圧着されない部分を固定部材Fに熱圧着することによって、電池Bを固定部材Fに固定するか、または組み立てることができる。
実施上において、固定部材Fは電池セットのケーシング、またはその他の電池Bを固定できる機械部材であるが、本発明は固定部材Fの種類を限定せず、電池Bを確実に固定できることのみを考慮する。
より好ましいのは、電池Bの少なくとも対向する2つの側面に第1表面11が熱圧着されない部分を有する時、電池Bを更に強固に固定させることができる。
また、電池Bはその他の形状、例えば、円形、六角形、またはその他の幾何学的形状とすることもできる。
この場合、電池Bの形状に対応して保留する第1表面11の熱圧着されない部分は、実際のニーズに応じて、その設計を変更することができ、本発明はこれに限定されない。
図4Aの実施態様において、第1封止膜1の第1表面11の熱圧着されない部分を後ろ向きに折り返し、即ち、第2封止膜2の第1表面21から離れた方向に向けて折り返すことができる。
図4Bの実施態様において、第1封止膜1の第1表面11と第2封止膜2の第1表面21の面積は概ね等しい。
第1封止膜1と第2封止膜2の熱圧着を行う時、電極群3に隣接する部分の第1封止膜1と第2封止膜2のみを熱圧着することで、第1封止膜1と第2封止膜2がそれぞれ熱圧着されない部分を保留することができる。
または、図4C及び図4Dに示すように、第1封止膜1または第2封止膜2の熱圧着されない部分を折り返すことができる。
以下、図5Aから図5Eの流れ図を参照して更に説明をする。
本実施態様の作製方法によって上記の電池Bを作製することができ、電池Bの部材と構造はすでに上記内容にて詳細に述べたため、ここでは繰り返して述べない。
作製方法は、電極群と、第1封止膜と、第2封止膜とを提供するステップ(S01)と、第1封止膜の第1表面の一部と第2封止膜の第1表面の一部を熱圧着することで、密閉チャンバーを形成させるとともに、密閉チャンバーの外側には、第1封止膜と第2封止膜のうちの少なくとも一つが熱圧着されない部分を保留しており、電極群は密閉チャンバー内に収容されるステップ(S02)と、前記密閉チャンバー内に電解液を注入するステップ(S03)とを備える。
ここにおいて、第1封止膜1が熱圧着されない部分を保留しても、または第2封止膜2が熱圧着されない部分を保留しても、またあるいは第1封止膜1と第2封止膜2がいずれも熱圧着されない部分を保留してもよい。
ステップS11において、固定部材Fは電池セットのケーシング、またはその他の電池Bを固定できる機械部材であり、電池Bを確実に固定できることを考慮とする。ステップS12において、第1封止膜1の第1表面11は固定部材Fに熱圧着することで、電池Bを固定部材Fに固定するか、または組み立てることができる。
密閉チャンバーSの外側に第1封止膜1と第2封止膜2がいずれも熱圧着されない部分を保留した時、作製方法は、固定部材を提供するステップ(S21)と、密閉チャンバーの外側に保留した第1封止膜の第1表面の熱圧着されない部分と、第2封止膜の第1表面の熱圧着されない部分とを対向して配置させるステップ(S22)と、固定部材を第1封止膜と第2封止膜に套設して、第1封止膜と第2封止膜を固定部材に熱圧着することで固定させるステップ(S23)とを更に備える。
ステップS21については上記ステップS11を参照することができるので、ここでは繰り返して述べない。
ステップS22において、第1封止膜1と第2封止膜2の各々の第1表面11、21が熱圧着によって密閉チャンバーSを形成した後、各第1表面11、21は対向配置を呈する。
次に、ステップS23において、固定部材Fの一部が第1封止膜1と第2封止膜2に覆われ、且つ熱圧着を行うことで、電池Bを固定部材Fに固定させる。
この場合、図4Cと図5Dを同時に参照されたい。作製方法は、密閉チャンバーの外側に保留した第1封止膜の熱圧着されない部分を折り返すステップ(S31)と、固定部材を提供するステップ(S32)と、密閉チャンバーの外側に保留して折り返した第1封止膜の第1表面の熱圧着されない部分と、第2封止膜の第1表面の熱圧着されない部分とを同側に向かせるステップ(S33)と、固定部材を第1封止膜と第2封止膜に套設して、第1封止膜と第2封止膜を固定部材に熱圧着することで固定させるステップ(S34)とを更に備える。
ここでは、第1封止膜1の熱圧着されない部分が大抵180度(ステップS31)折り返されたため、第1封止膜1の第1表面11と第2封止膜2の第1表面21は同側に向いている(ステップS33)。
そして、固定部材Fと各第1表面11、21とを熱圧着する(ステップS34)。
ここで言及すべきことは、第1封止膜1を折り返して、各第1表面11、21を同側に向かせることにより、電池Bと固定部材Fの熱圧着の面積を増やすことができるため、電池Bと固定部材Fの結合力を高めることができる点である。
図4Dと図5Eを合わせて参照されたい。
作製方法は、密閉チャンバーの外側に保留した第1封止膜の熱圧着されない部分を折り返すステップ(S41)と、密閉チャンバーの外側に保留した第2封止膜の熱圧着されない部分を折り返すステップ(S42)と、固定部材を提供するステップ(S43)と、密閉チャンバーの外側に保留して折り返した第1封止膜の第1表面の熱圧着されない部分と、折り返した第2封止膜の第1表面の熱圧着されない部分とを異なる側に向かせるステップ(S44)と、固定部材を第1封止膜と第2封止膜に套設して、第1封止膜と第2封止膜を固定部材に熱圧着することで固定させるステップ(S45)とを更に備える。
ここにおいて、第1封止膜を折り返す(ステップS41)とともに、第2封止膜を折り返す(ステップS42)ことによって、各第1表面11、21を異なる側(ステップS44)に向かせることで、2つの異なる熱圧着方向(例えば、第1封止膜1の第1表面11の向いた方向、または第2封止膜2の第1表面21の向いた方向)を有することができるため、熱圧着プロセスの応用性を高めることができる。
例えば、単一の封止膜を折り重ねることで、その第1表面を対向させてから、電極群を覆い、且つ電極群に覆われていない部分の封止膜を熱圧着すると同時に、熱圧着されない部分の封止膜を保留することで、後に熱圧着を行って固定部材に固定することができる。
本発明の技術的思想および範囲から逸脱することなく行われる等価の修正または変更は、いずれも別紙の特許請求の範囲に含まれる。
11:第1封止膜の第1表面
12、22:金属層
13:第1封止膜の第2表面
2:第2封止膜
21:第2封止膜の第1表面
23:第2封止膜の第2表面
3:電極群
31:電極
B:電池
F:固定部材
S:密閉チャンバー
S01、S02、S03、S11、S12、S21、S22、S23、S31、S32、S33、S34、S41、S42、S43、S44、S45:ステップ
Claims (13)
- 電極群と、第1封止膜と、第2封止膜とを提供するステップと、
前記第1封止膜の第1表面の一部と前記第2封止膜の第1表面の一部を熱圧着することで、密閉チャンバーを形成させるとともに、前記密閉チャンバーの外側には、前記第1封止膜と前記第2封止膜のうちの少なくとも一つが熱圧着されない部分を保留しており、前記電極群の一部は前記密閉チャンバー内に収容されるステップと、
前記密閉チャンバー内に電解液を注入するステップとを備えることを特徴とする
電池の作製方法。 - 前記密閉チャンバーの外側には、前記第1封止膜が熱圧着されない部分を保留したことを特徴とする
請求項1に記載の作製方法。 - 固定部材を提供するステップと、
前記密閉チャンバーの外側に保留した前記第1封止膜の前記第1表面の熱圧着されない部分を、前記固定部材に熱圧着することで固定させるステップとを更に備えることを特徴とする
請求項2に記載の作製方法。 - 前記密閉チャンバーの外側には、前記第1封止膜と前記第2封止膜が熱圧着されない部分を保留したことを特徴とする
請求項1に記載の作製方法。 - 固定部材を提供するステップと、
前記密閉チャンバーの外側に保留した前記第1封止膜の前記第1表面の熱圧着されない部分と、前記第2封止膜の前記第1表面の熱圧着されない部分とを対向して配置させるステップと、
前記固定部材を前記第1封止膜と前記第2封止膜に套設して、前記第1封止膜と前記第2封止膜を前記固定部材に熱圧着することで固定させるステップとを更に備えることを特徴とする
請求項4に記載の作製方法。 - 前記密閉チャンバーの外側に保留した前記第1封止膜の熱圧着されない部分を折り返すステップを更に備えることを特徴とする
請求項4に記載の作製方法。 - 固定部材を提供するステップと、
前記密閉チャンバーの外側に保留して折り返した前記第1封止膜の前記第1表面の熱圧着されない部分と、前記第2封止膜の前記第1表面の熱圧着されない部分とを同側に向かせるステップと、
前記固定部材を前記第1封止膜と前記第2封止膜に套設して、前記第1封止膜と前記第2封止膜を前記固定部材に熱圧着することで固定させるステップとを更に備えることを特徴とする
請求項6に記載の作製方法。 - 前記密閉チャンバーの外側に保留した前記第2封止膜の熱圧着されない部分を折り返すステップを更に備えることを特徴とする
請求項6に記載の作製方法。 - 固定部材を提供するステップと、
前記密閉チャンバーの外側に保留して折り返した前記第1封止膜の前記第1表面の熱圧着されない部分と、折り返した前記第2封止膜の前記第1表面の熱圧着されない部分とを異なる側に向かせるステップと、
前記固定部材を前記第1封止膜と前記第2封止膜に套設して、前記第1封止膜と前記第2封止膜を前記固定部材に熱圧着することで固定させるステップとを更に備えることを特徴とする
請求項8に記載の作製方法。 - 前記第1封止膜の前記第1表面と前記第2封止膜の前記第1表面は熱可塑性材料層であり、前記熱可塑性材料層はポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、またはそれらの任意の組み合わせを備えることを特徴とする
請求項1に記載の作製方法。 - 前記第1封止膜と前記第2封止膜はそれぞれ第2表面を更に備え、前記複数の第2表面は保護材料層であることを特徴とする
請求項1に記載の作製方法。 - 前記第1封止膜と前記第2封止膜はそれぞれ金属層を更に備え、前記第1封止膜の前記金属層は前記第1封止膜の前記第1表面と前記第1封止膜の前記第2表面の間に介在し、前記第2封止膜の前記金属層は前記第2封止膜の前記第1表面と前記第2封止膜の前記第2表面の間に介在し、前記金属層の材料は、アルミニウム、銅、鉄、またはニッケルであることを特徴とする
請求項11に記載の作製方法。 - 前記第1封止膜と前記第2封止膜は一体に形成したことを特徴とする
請求項1に記載の作製方法。
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