JP5780344B2 - 電池の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電池の製造装置に関する。詳しくは、電池素子を外装材により封止した電池の製造装置に関する。
従来、外装材としてラミネートフィルムなどを用いた電池パックは、軽量であると共にエネルギー密度が大きいため、広く使用されている。この電池パックは、正極、負極およびセパレータを含む電池素子を外装材に収容した後、外装材内に電解液を注液し、電池素子に電解液を注液、含浸させることにより作製される。
このような注液および含浸工程を有する電池パックの製造方法としては、例えば、以下に示すものが開示されている（特許文献１参照）。
まず、開口部側を所要形状および寸法よりも大きく設定した外装材に対して、電池素子を収容する。次に、電池素子を収容した外装材を、開口部側が上方となるようにして真空チャンバ内に配置する。次に、減圧下で外装材の開口部に電解液を注入した後、真空チャンバ内を常圧に戻す。これにより、外装材の開口部に注入された電解液が、電池素子より上方の空間部を一時留まり部として電池素子に注液、含浸される。次に、電池素子を収容した外装材を真空チャンバから取り出し、外装材の開口部側の電池素子に近接した領域を熱融着により封着し、封着した領域を残すようにして、外装材の開口部の余剰な部分を切断除去する。
まず、開口部側を所要形状および寸法よりも大きく設定した外装材に対して、電池素子を収容する。次に、電池素子を収容した外装材を、開口部側が上方となるようにして真空チャンバ内に配置する。次に、減圧下で外装材の開口部に電解液を注入した後、真空チャンバ内を常圧に戻す。これにより、外装材の開口部に注入された電解液が、電池素子より上方の空間部を一時留まり部として電池素子に注液、含浸される。次に、電池素子を収容した外装材を真空チャンバから取り出し、外装材の開口部側の電池素子に近接した領域を熱融着により封着し、封着した領域を残すようにして、外装材の開口部の余剰な部分を切断除去する。
しかしながら、上述の電池パックの製造方法では、図１Ａに示すように、電池素子１０１の上方の開口部１０３に電解液１０４を溜めた状態で真空引きするために以下の問題がある。すなわち、図１Ｂに示すように、電解液１０４の下方にある電池素子１０１やその収容空間１０５から出てくるエアにより電解液１０４が押し上げられ、飛散などするため、電解液１０４が著しく減少し、電池パックの製造が困難となる。また、電池素子１０１の上方に電解液１０４が存在するため、電解液１０４が妨げとなり電池素子１０１やその収容空間１０５の脱気効率が低下する。
したがって、本発明の目的は、注液および含浸工程における電解液量の減少を抑制できる共に、外装材内を効率良く脱気できる電池の製造装置を提供することにある。
上述の課題を解決するために、第１の発明は、
電池素子を収容する外装材の一端の開口部から気体を入れて、外装材の他端の液収容部を膨張させて空間を形成する工程と、
開口部から電解液を注液し、液収容部の空間に電解液を溜める工程と、
電池素子と、液収容部に溜められた電解液とが離間された状態において、開口部から外装材内を真空脱気する工程と
を備える電池の製造方法である。
電池素子を収容する外装材の一端の開口部から気体を入れて、外装材の他端の液収容部を膨張させて空間を形成する工程と、
開口部から電解液を注液し、液収容部の空間に電解液を溜める工程と、
電池素子と、液収容部に溜められた電解液とが離間された状態において、開口部から外装材内を真空脱気する工程と
を備える電池の製造方法である。
第２の発明は、
電池素子を収容する外装材の一端の開口部から気体を入れて、外装材の他端の液収容部を膨張させて空間を形成する工程と、
開口部から電解質用組成物を注液し、液収容部の空間に電解質用組成物を溜める工程と、
電池素子と、液収容部に溜められた電解質用組成物とが離間された状態において、開口部から外装材内を真空脱気する工程と
を備える電池の製造方法である。
電池素子を収容する外装材の一端の開口部から気体を入れて、外装材の他端の液収容部を膨張させて空間を形成する工程と、
開口部から電解質用組成物を注液し、液収容部の空間に電解質用組成物を溜める工程と、
電池素子と、液収容部に溜められた電解質用組成物とが離間された状態において、開口部から外装材内を真空脱気する工程と
を備える電池の製造方法である。
第３の発明は、
電解液を含む電池素子と、
電池素子を封止する外装材と
を備え、
電池素子は、
電池素子を収容する外装材の一端の開口部から気体を入れて、外装材の他端の液収容部を膨張させて空間を形成し、開口部から電解液を注液し、液収容部の空間に電解液を溜め、開口部から外装材内を真空状態にて脱気し、開口部を封止し、電池素子に対して電解液を含浸させることにより得られる電池である。
電解液を含む電池素子と、
電池素子を封止する外装材と
を備え、
電池素子は、
電池素子を収容する外装材の一端の開口部から気体を入れて、外装材の他端の液収容部を膨張させて空間を形成し、開口部から電解液を注液し、液収容部の空間に電解液を溜め、開口部から外装材内を真空状態にて脱気し、開口部を封止し、電池素子に対して電解液を含浸させることにより得られる電池である。
第４の発明は、
ゲル状の電解質を含む電池素子と、
電池素子を封止する外装材と
を備え、
電池素子は、
電池素子を収容する外装材の一端の開口部から気体を入れて、外装材の他端の液収容部を膨張させて空間を形成し、開口部から電解質用組成物を注液し、液収容部の空間に電解質用組成物を溜め、開口部から外装材内を真空状態にて脱気し、開口部を封止し、電池素子に対して電解質用組成物を含浸させ、電池素子に含浸した電解質用組成物をゲル化することにより得られる電池である。
ゲル状の電解質を含む電池素子と、
電池素子を封止する外装材と
を備え、
電池素子は、
電池素子を収容する外装材の一端の開口部から気体を入れて、外装材の他端の液収容部を膨張させて空間を形成し、開口部から電解質用組成物を注液し、液収容部の空間に電解質用組成物を溜め、開口部から外装材内を真空状態にて脱気し、開口部を封止し、電池素子に対して電解質用組成物を含浸させ、電池素子に含浸した電解質用組成物をゲル化することにより得られる電池である。
本発明では、外装材の一端に形成された液収容部の空間に電解液または電解質用組成物を溜め、外装材の他端に形成された開口部から外装材内を脱気するので、脱気工程における開口部からの電解液または電解質用組成物の飛散を抑制できる。また、開口部に外装材内の脱気を阻害する電解液または電解質用組成物がないため、外装材内の脱気効率を向上することができる。
以上説明したように、本発明によれば、脱気工程における開口部からの電解液または電解質用組成物の飛散を抑制できるので、脱気工程における電解液量または電解質用組成物量の減少を抑制できる。また、外装材内の脱気効率を向上することができるので、電池の厚みを薄くすることができる。また、高温保存時における電池の膨れを抑制することができる。
本発明の実施形態について図面を参照しながら以下の順序で説明する。
１．第１の実施形態（素子収容部のサイド側にアンダーポケット部を形成した例）
２．第２の実施形態（素子収容部のボトム側にアンダーポケット部を形成した例）
１．第１の実施形態（素子収容部のサイド側にアンダーポケット部を形成した例）
２．第２の実施形態（素子収容部のボトム側にアンダーポケット部を形成した例）
＜１．第１の実施形態＞
［電池パックの構成］
図２は、本発明の第１の実施形態に係る電池パックの概観の一例を示す斜視図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る電池パックの構成の一例を示す分解斜視図である。この電池パックは、正極リード１１および負極リード１２が取り付けられた電池素子１をフィルム状の外装材２の内部に収容したものであり、小型化、軽量化および薄型化が可能となっている。本明細書では、電池素子１を外装材２により外装した電池（外装電池）を電池パックと称する。以下では、正極リード１１および負極リード１２が導出された電池素子１の端面側をトップ側、それとは反対側の端面側をボトム側と称する。また、トップ側とボトム側との両端部の間に位置する辺部の側をサイド側と称する。
［電池パックの構成］
図２は、本発明の第１の実施形態に係る電池パックの概観の一例を示す斜視図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る電池パックの構成の一例を示す分解斜視図である。この電池パックは、正極リード１１および負極リード１２が取り付けられた電池素子１をフィルム状の外装材２の内部に収容したものであり、小型化、軽量化および薄型化が可能となっている。本明細書では、電池素子１を外装材２により外装した電池（外装電池）を電池パックと称する。以下では、正極リード１１および負極リード１２が導出された電池素子１の端面側をトップ側、それとは反対側の端面側をボトム側と称する。また、トップ側とボトム側との両端部の間に位置する辺部の側をサイド側と称する。
正極リード１１および負極リード１２は、それぞれ、外装材２の内部から外部に向かい例えば同一方向に導出されている。正極リード１１および負極リード１２は、例えば、アルミニウム、銅、ニッケルあるいはステンレスなどの金属材料によりそれぞれ構成されており、それぞれ薄板状または網目状とされている。
外装材２は、例えば、柔軟性を有するフィルムからなる。外装材２は、例えば、熱融着樹脂層、金属層、表面保護層を順次積層した構成を有する。なお、熱融着樹脂層側の面が、電池素子１を収容する側の面となる。この熱融着樹脂層の材料としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）が挙げられる。金属層の材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）が挙げられる。表面保護層の材料としては、例えばナイロン（Ｎｙ）が挙げられる。具体的には例えば、外装材２は、例えば、ナイロンフィルム、アルミニウム箔およびポリエチレンフィルムをこの順に貼り合わせた矩形状のアルミラミネートフィルムにより構成されている。外装材２は、例えば、ポリエチレンフィルム側と電池素子１とが対向するように配設され、各外縁部が融着または接着剤により互いに密着されている。外装材２と正極リード１１および負極リード１２との間には、外気の侵入を防止するための密着フィルム３が挿入されている。密着フィルム１１は、正極リード１１および負極リード１２に対して密着性を有する材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンまたは変性ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂により構成されている。
なお、外装材２は、上述したアルミラミネートフィルムに代えて、他の構造を有するラミネートフィルム、ポリプロピレンなどの高分子フィルムまたは金属フィルムにより構成するようにしてもよい。
図４は、図３に示した電池素子のIＶ−IＶ線に沿った断面図である。電池素子１は、正極１３と負極１４とをセパレータ１５および電解質層１６を介して積層し、巻回したものであり、最外周部は保護テープ１７により保護されている。以下、図４を参照しながら、電池素子１を構成する正極１３、負極１４、セパレータ１５、および電解質層１６について順次説明する。
（正極）
正極１３は、例えば、正極集電体１３Ａの両面に正極活物質層１３Ｂが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、正極集電体１３Ａの片面のみに正極活物質層１３Ｂを設けるようにしてもよい。正極集電体１３Ａは、例えば、アルミニウム箔などの金属箔により構成されている。正極活物質層１３Ｂは、例えば、正極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料の１種または２種以上を含んでおり、必要に応じてグラファイトなどの導電剤およびポリフッ化ビニリデンなどの結着剤を含んで構成されている。
正極１３は、例えば、正極集電体１３Ａの両面に正極活物質層１３Ｂが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、正極集電体１３Ａの片面のみに正極活物質層１３Ｂを設けるようにしてもよい。正極集電体１３Ａは、例えば、アルミニウム箔などの金属箔により構成されている。正極活物質層１３Ｂは、例えば、正極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料の１種または２種以上を含んでおり、必要に応じてグラファイトなどの導電剤およびポリフッ化ビニリデンなどの結着剤を含んで構成されている。
リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料としては、例えば、リチウム酸化物、リチウムリン酸化物、リチウム硫化物あるいはリチウムを含む層間化合物などのリチウム含有化合物が適当であり、これらの２種以上を混合して用いてもよい。エネルギー密度を高くするには、リチウムと遷移金属元素と酸素（Ｏ）とを含むリチウム含有化合物が好ましく、中でも、遷移金属元素として、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むものであればより好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、式（１）、式（２）もしくは式（３）に示した層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、式（４）に示したスピネル型の構造を有するリチウム複合酸化物、または式（５）に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩などが挙げられ、具体的には、ＬｉＮｉ0.50Ｃｏ0.20Ｍｎ0.30Ｏ2、ＬｉaＣｏＯ2（ａ≒１）、ＬｉbＮｉＯ2（ｂ≒１）、Ｌｉc1Ｎｉc2Ｃｏ1-c2Ｏ2（ｃ１≒１，０＜ｃ２＜１）、ＬｉdＭｎ2Ｏ4（ｄ≒１）あるいはＬｉeＦｅＰＯ4（ｅ≒１）などがある。
ＬｉfＭｎ(1-g-h)ＮｉgＭ１hＯ(2-j)Ｆk ・・・（１）
（式中、Ｍ１は、コバルト（Ｃｏ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｆ、ｇ、ｈ、ｊおよびｋは、０．８≦ｆ≦１．２、０＜ｇ＜０.５、０≦ｈ≦０.５、ｇ＋ｈ＜１、−０.１≦ｊ≦０.２、０≦ｋ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｆの値は完全放電状態における値を表している。）
（式中、Ｍ１は、コバルト（Ｃｏ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｆ、ｇ、ｈ、ｊおよびｋは、０．８≦ｆ≦１．２、０＜ｇ＜０.５、０≦ｈ≦０.５、ｇ＋ｈ＜１、−０.１≦ｊ≦０.２、０≦ｋ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｆの値は完全放電状態における値を表している。）
ＬｉmＮｉ(1-n)Ｍ２nＯ(2-p)Ｆq ・・・（２）
（式中、Ｍ２は、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｍ、ｎ、ｐおよびｑは、０．８≦ｍ≦１．２、０．００５≦ｎ≦０．５、−０．１≦ｐ≦０．２、０≦ｑ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｍの値は完全放電状態における値を表している。）
（式中、Ｍ２は、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｍ、ｎ、ｐおよびｑは、０．８≦ｍ≦１．２、０．００５≦ｎ≦０．５、−０．１≦ｐ≦０．２、０≦ｑ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｍの値は完全放電状態における値を表している。）
ＬｉrＣｏ(1-s)Ｍ３sＯ(2-t)Ｆu ・・・（３）
（式中、Ｍ３は、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｒ、ｓ、ｔおよびｕは、０．８≦ｒ≦１．２、０≦ｓ＜０．５、−０．１≦ｔ≦０．２、０≦ｕ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｒの値は完全放電状態における値を表している。）
（式中、Ｍ３は、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｒ、ｓ、ｔおよびｕは、０．８≦ｒ≦１．２、０≦ｓ＜０．５、−０．１≦ｔ≦０．２、０≦ｕ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｒの値は完全放電状態における値を表している。）
ＬｉvＭｎ2-wＭ４wＯxＦy ・・・（４）
（式中、Ｍ４は、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｖ、ｗ、ｘおよびｙは、０．９≦ｖ≦１．１、０≦ｗ≦０．６、３．７≦ｘ≦４．１、０≦ｙ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｖの値は完全放電状態における値を表している。）
（式中、Ｍ４は、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｖ、ｗ、ｘおよびｙは、０．９≦ｖ≦１．１、０≦ｗ≦０．６、３．７≦ｘ≦４．１、０≦ｙ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｖの値は完全放電状態における値を表している。）
ＬｉzＭ５ＰＯ4 ・・・（５）
（式中、Ｍ５は、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、タングステン（Ｗ）およびジルコニウム（Ｚｒ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｚは、０．９≦ｚ≦１．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｚの値は完全放電状態における値を表している。）
（式中、Ｍ５は、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、タングステン（Ｗ）およびジルコニウム（Ｚｒ）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｚは、０．９≦ｚ≦１．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｚの値は完全放電状態における値を表している。）
リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料としては、これらの他にも、ＭｎＯ2、Ｖ2Ｏ5、Ｖ6Ｏ13、ＮｉＳ、ＭｏＳなどのリチウムを含まない無機化合物も挙げられる。
（負極）
負極１４は、例えば、負極集電体１４Ａの両面に負極活物質層１４Ｂが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、負極集電体１４Ａの片面のみに負極活物質層１４Ｂを設けるようにしてもよい。負極集電体１４Ａは、例えば、銅箔などの金属箔により構成されている。
負極１４は、例えば、負極集電体１４Ａの両面に負極活物質層１４Ｂが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、負極集電体１４Ａの片面のみに負極活物質層１４Ｂを設けるようにしてもよい。負極集電体１４Ａは、例えば、銅箔などの金属箔により構成されている。
負極活物質層１４Ｂは、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料のいずれか１種または２種以上を含んで構成されており、必要に応じて正極活物質層１３Ｂと同様の結着剤を含んで構成されている。
なお、この二次電池である電池素子１では、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料の電気化学当量が、正極１３の電気化学当量よりも大きくなっており、充電の途中において負極１４にリチウム金属が析出しないようになっている。
リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、例えば、難黒鉛化性炭素、易黒鉛化性炭素、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維あるいは活性炭などの炭素材料が挙げられる。このうち、コークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスあるいは石油コークスなどがある。有機高分子化合物焼成体というのは、フェノール樹脂やフラン樹脂などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいい、一部には難黒鉛化性炭素または易黒鉛化性炭素に分類されるものもある。また、高分子材料としてはポリアセチレンあるいはポリピロールなどがある。これら炭素材料は、充放電時に生じる結晶構造の変化が非常に少なく、高い充放電容量を得ることができると共に、良好なサイクル特性を得ることができるので好ましい。特に黒鉛は、電気化学当量が大きく、高いエネルギー密度を得ることができ好ましい。また、難黒鉛化性炭素は、優れた特性が得られるので好ましい。更にまた、充放電電位が低いもの、具体的には充放電電位がリチウム金属に近いものが、電池の高エネルギー密度化を容易に実現することができるので好ましい。
リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、リチウムを吸蔵および放出することが可能であり、金属元素および半金属元素のうちの少なくとも１種を構成元素として含む材料も挙げられる。このような材料を用いれば、高いエネルギー密度を得ることができるからである。特に、炭素材料と共に用いるようにすれば、高エネルギー密度を得ることができると共に、優れたサイクル特性を得ることができるのでより好ましい。この負極材料は金属元素あるいは半金属元素の単体でも合金でも化合物でもよく、またこれらの１種または２種以上の相を少なくとも一部に有するようなものでもよい。なお、この発明において、合金には２種以上の金属元素からなるものに加えて、１種以上の金属元素と１種以上の半金属元素とを含むものも含める。また、非金属元素を含んでいてもよい。その組織には固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物あるいはそれらのうちの２種以上が共存するものがある。
この負極材料を構成する金属元素あるいは半金属元素としては、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、パラジウム（Ｐｄ）あるいは白金（Ｐｔ）が挙げられる。これらは結晶質のものでもアモルファスのものでもよい。
中でも、この負極材料としては、短周期型周期表における４Ｂ族の金属元素あるいは半金属元素を構成元素として含むものが好ましく、特に好ましいのはケイ素（Ｓｉ）およびスズ（Ｓｎ）の少なくとも一方を構成元素として含むものである。ケイ素（Ｓｉ）およびスズ（Ｓｎ）は、リチウム（Ｌｉ）を吸蔵および放出する能力が大きく、高いエネルギー密度を得ることができるからである。
スズ（Ｓｎ）の合金としては、例えば、スズ（Ｓｎ）以外の第２の構成元素として、ケイ素（Ｓｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、およびクロム（Ｃｒ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。ケイ素（Ｓｉ）の合金としては、例えば、ケイ素（Ｓｉ）以外の第２の構成元素として、スズ（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）およびクロム（Ｃｒ）からなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。
スズ（Ｓｎ）の化合物あるいはケイ素（Ｓｉ）の化合物としては、例えば、酸素（Ｏ）あるいは炭素（Ｃ）を含むものが挙げられ、スズ（Ｓｎ）またはケイ素（Ｓｉ）に加えて、上述した第２の構成元素を含んでいてもよい。
リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、更に、他の金属化合物あるいは高分子材料が挙げられる。他の金属化合物としては、ＭｎＯ2、Ｖ2Ｏ5、Ｖ6Ｏ13などの酸化物、ＮｉＳ、ＭｏＳなどの硫化物、あるいはＬｉＮ3などのリチウム窒化物が挙げられ、高分子材料としてはポリアセチレン、ポリアニリンあるいはポリピロールなどが挙げられる。
（セパレータ）
セパレータ１５は、正極１３と負極１４とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。セパレータ１５としてしは、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンまたはポリエチレンなどの合成樹脂製の多孔質膜、またはセラミック製の多孔質膜を単層で、またはそれらを複数積層したもの用いることができる。特に、セパレータ１５としては、ポリオレフィン製の多孔質膜が好ましい。ショート防止効果に優れ、かつシャットダウン効果による電池の安全性向上を図ることができるからである。また、セパレータ１５としては、ポリオレフィンなどの微多孔膜上に、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの多孔性の樹脂層を形成したものを用いてもよい。
セパレータ１５は、正極１３と負極１４とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。セパレータ１５としてしは、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンまたはポリエチレンなどの合成樹脂製の多孔質膜、またはセラミック製の多孔質膜を単層で、またはそれらを複数積層したもの用いることができる。特に、セパレータ１５としては、ポリオレフィン製の多孔質膜が好ましい。ショート防止効果に優れ、かつシャットダウン効果による電池の安全性向上を図ることができるからである。また、セパレータ１５としては、ポリオレフィンなどの微多孔膜上に、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの多孔性の樹脂層を形成したものを用いてもよい。
（電解質層）
電解質層１６は、電解液と、この電解液を保持する保持体となる高分子化合物とを含み、いわゆるゲル状となっている。ゲル状の電解質層１６は高いイオン伝導率を得ることができると共に、電池の漏液を防止することができるので好ましい。電解液（すなわち溶媒および電解質塩など）の構成は、第１の実施形態に係る二次電池と同様である。高分子化合物としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、ポリスチレンまたはポリカーボネートが挙げられる。特に電気化学的な安定性の点からはポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレンあるいはポリエチレンオキサイドが好ましい。
電解質層１６は、電解液と、この電解液を保持する保持体となる高分子化合物とを含み、いわゆるゲル状となっている。ゲル状の電解質層１６は高いイオン伝導率を得ることができると共に、電池の漏液を防止することができるので好ましい。電解液（すなわち溶媒および電解質塩など）の構成は、第１の実施形態に係る二次電池と同様である。高分子化合物としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、ポリスチレンまたはポリカーボネートが挙げられる。特に電気化学的な安定性の点からはポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレンあるいはポリエチレンオキサイドが好ましい。
［電池パックの製造方法］
以下、図５Ａ〜図７Ｃを参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る電池パックの製造方法の一例について説明する。
以下、図５Ａ〜図７Ｃを参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る電池パックの製造方法の一例について説明する。
（外装材準備工程）
まず、図５Ａに示すように、矩形状を有する外装材２を準備する。この外装材２の中央部には、その全体を２分するように線状の折り返し部２２が予め形成されている。この折り返し部２２は、外装材２の折り返しを容易とするための切り込みなどである。また、外装材２は、その中央部に設けられた１つの第１の領域Ｒ１と、第１の領域Ｒ１の一方の側に隣接して設けられた第２の領域Ｒ２と、第１の領域Ｒ１の他方の側に隣接して設けられた第３の領域Ｒ３とを有する。第１の領域Ｒ１は、電池素子１を収容するための収容空間２１が形成される領域である。第２の領域Ｒ２は、液状の電解質用組成物を収容するための液収容部（以下、アンダーポケット部と称する）が形成される領域である。第３の領域Ｒ３は、アンダーポケットに対する電解質用組成物の供給、および外装材内の脱気などをするため開口部が形成される領域である。電解質用組成物は、ゲル状の電解質層１６の前駆体である。
まず、図５Ａに示すように、矩形状を有する外装材２を準備する。この外装材２の中央部には、その全体を２分するように線状の折り返し部２２が予め形成されている。この折り返し部２２は、外装材２の折り返しを容易とするための切り込みなどである。また、外装材２は、その中央部に設けられた１つの第１の領域Ｒ１と、第１の領域Ｒ１の一方の側に隣接して設けられた第２の領域Ｒ２と、第１の領域Ｒ１の他方の側に隣接して設けられた第３の領域Ｒ３とを有する。第１の領域Ｒ１は、電池素子１を収容するための収容空間２１が形成される領域である。第２の領域Ｒ２は、液状の電解質用組成物を収容するための液収容部（以下、アンダーポケット部と称する）が形成される領域である。第３の領域Ｒ３は、アンダーポケットに対する電解質用組成物の供給、および外装材内の脱気などをするため開口部が形成される領域である。電解質用組成物は、ゲル状の電解質層１６の前駆体である。
（収容空間成型工程）
次に、図５Ａに示すように、例えば、第１の領域Ｒ１の熱融着樹脂層側となる面のうち、折り返し部２２を境にした一方の部分にエンボス成型などを施し、電池素子１を収容するための収容空間２１を形成する。
次に、図５Ａに示すように、例えば、第１の領域Ｒ１の熱融着樹脂層側となる面のうち、折り返し部２２を境にした一方の部分にエンボス成型などを施し、電池素子１を収容するための収容空間２１を形成する。
（素子収容および外装材折り返し工程）
次に、図５Ｂに示すように、収容空間２１に電池素子１を収容し、外装材２を折り返し部２２で折り返す。そして、外装材２の４つの辺部のうち、対向する２つの辺部同士を、正極リード１１および負極リード１２を挟むようにして電池素子１のトップ側で重ね合わせる。
次に、図５Ｂに示すように、収容空間２１に電池素子１を収容し、外装材２を折り返し部２２で折り返す。そして、外装材２の４つの辺部のうち、対向する２つの辺部同士を、正極リード１１および負極リード１２を挟むようにして電池素子１のトップ側で重ね合わせる。
（熱融着工程）
次に、図５Ｃに示すように、電池素子１のトップ側で重ね合わせた辺部同士を熱融着し、熱融着部２３を形成する。また、電池素子１のサイド側で重ね合わされた２つの辺部同士のうち、第２の領域Ｒ２側の辺部同士を熱融着し、熱融着部２３を形成する。これにより、折り返された外装材２の第２の領域２にアンダーポケット部２４が形成されるとともに、折り返された外装材２の第３の領域Ｒ３の側となる一端に開口部２５が形成される。
次に、図５Ｃに示すように、電池素子１のトップ側で重ね合わせた辺部同士を熱融着し、熱融着部２３を形成する。また、電池素子１のサイド側で重ね合わされた２つの辺部同士のうち、第２の領域Ｒ２側の辺部同士を熱融着し、熱融着部２３を形成する。これにより、折り返された外装材２の第２の領域２にアンダーポケット部２４が形成されるとともに、折り返された外装材２の第３の領域Ｒ３の側となる一端に開口部２５が形成される。
（エア供給工程）
次に、図５Ｄに示すように、開口部２５の一端にエア（空気）を供給するための治具３１を取り付ける。その後、外装材２の一端の開口部２５の側からアンダーポケット部２４にエアを供給して、外装材２の他端のアンダーポケット部２４を膨らまし、電解質用組成物を溜めるための空間を形成する。このエア供給工程は、例えば大気環境下にて行われる。
次に、図５Ｄに示すように、開口部２５の一端にエア（空気）を供給するための治具３１を取り付ける。その後、外装材２の一端の開口部２５の側からアンダーポケット部２４にエアを供給して、外装材２の他端のアンダーポケット部２４を膨らまし、電解質用組成物を溜めるための空間を形成する。このエア供給工程は、例えば大気環境下にて行われる。
（注液工程）
次に、例えば、溶媒と、電解質塩と、高分子化合物の原料であるモノマーと、重合開始剤と、必要に応じて重合禁止剤などの他の材料とを含む液状の電解質用組成物を用意する。次に、外装材２に収容された電池素子１を真空チャンバ（図示せず）に搬送し、図６Ａに示すように、真空チャンバ内において、開口部２５からアンダーポケット部２４の空間に電解質用組成物２６を注液する。具体的には例えば、開口部２５が上方となるように外装材２を保持し、ノズルなどの注液手段を用いて電解質用組成物２６を開口部２５から外装材内に供給し、アンダーポケット部２４に電解質用組成物２６を溜める。
次に、例えば、溶媒と、電解質塩と、高分子化合物の原料であるモノマーと、重合開始剤と、必要に応じて重合禁止剤などの他の材料とを含む液状の電解質用組成物を用意する。次に、外装材２に収容された電池素子１を真空チャンバ（図示せず）に搬送し、図６Ａに示すように、真空チャンバ内において、開口部２５からアンダーポケット部２４の空間に電解質用組成物２６を注液する。具体的には例えば、開口部２５が上方となるように外装材２を保持し、ノズルなどの注液手段を用いて電解質用組成物２６を開口部２５から外装材内に供給し、アンダーポケット部２４に電解質用組成物２６を溜める。
電池素子１と、アンダーポケット部２４に溜められた電解質用組成物２６とが接触しないように、両者を離間させることが好ましい。電池素子１と電解質用組成物２６とが接触すると、真空時に外装材内から抜けるエアにより電解質用組成物２６が押し上げられて、電解質用組成物２６が飛散し、電解質用組成物２６の液量が減少するからである。アンダーポケット部２４の容積は、例えば、注入する電解質用組成物２６の量の１．２倍に設定される。
（脱気工程）
次に、例えば、図６Ｂに示すように、外装材２に収容された電池素子１を真空チャンバ（図示せず）に搬送し、真空チャンバ内を減圧し、外装材内を脱気する。これにより、外装材内の空間、電池素子１、および電解質用組成物２６が脱気される。
次に、例えば、図６Ｂに示すように、外装材２に収容された電池素子１を真空チャンバ（図示せず）に搬送し、真空チャンバ内を減圧し、外装材内を脱気する。これにより、外装材内の空間、電池素子１、および電解質用組成物２６が脱気される。
（熱融着工程）
次に、図６Ｃに示すように、真空状態を維持した状態にて、電池素子１の両サイドのうち、開口部２５の側となるサイド部分において、外装材２を熱融着し、熱融着部２３を形成する。
次に、図６Ｃに示すように、真空状態を維持した状態にて、電池素子１の両サイドのうち、開口部２５の側となるサイド部分において、外装材２を熱融着し、熱融着部２３を形成する。
（含浸工程）
次に、真空チャンバを大気解放する。これにより、図７Ａに示すように、アンダーポケット部２４が大気圧で潰されて、電池素子１に対して電解質用組成物２６が含浸される。アンダーポケット部２５はエアで膨らませているだけであるため、アルミラミネートフィルムなどの外装材２が塑性変形を起こしていない場合、アンダーポケット部２５を大気圧で歪みなく潰すことができる。また、必要に応じて、アンダーポケット部２５を加圧し、電池素子１に対する電解質用組成物２６の含浸を促進させるようにしてもよい。これにより、含浸時間を低減することができる。
次に、真空チャンバを大気解放する。これにより、図７Ａに示すように、アンダーポケット部２４が大気圧で潰されて、電池素子１に対して電解質用組成物２６が含浸される。アンダーポケット部２５はエアで膨らませているだけであるため、アルミラミネートフィルムなどの外装材２が塑性変形を起こしていない場合、アンダーポケット部２５を大気圧で歪みなく潰すことができる。また、必要に応じて、アンダーポケット部２５を加圧し、電池素子１に対する電解質用組成物２６の含浸を促進させるようにしてもよい。これにより、含浸時間を低減することができる。
真空シール直後では電池素子内への電解質用組成物２６の含浸は未完了なため、含浸完了時間に達するまで電池素子１をトレーなどに一時的に保管するようにしてもよい。これにより、リードタイムは伸びるが、従来に比べ設備費用を低減することができる。
（ヒートプレス工程）
次に、電解質用組成物２６が含浸された電池素子１をヒートプレス（加熱および加圧）することにより、電解質用組成物２６に含まれるモノマーを重合させて高分子化合物とすることによりゲル状の電解質層１６を形成すると共に、電池素子１を構成する正極１３、負極１４、およびセパレータ１５を一体化させる。
次に、電解質用組成物２６が含浸された電池素子１をヒートプレス（加熱および加圧）することにより、電解質用組成物２６に含まれるモノマーを重合させて高分子化合物とすることによりゲル状の電解質層１６を形成すると共に、電池素子１を構成する正極１３、負極１４、およびセパレータ１５を一体化させる。
（封止工程）
次に、図７Ｂに示すように、電池素子１の両サイドのうち、アンダーポケット部２４の側となるサイド部分において、外装材２を熱融着し、熱融着部２３を形成する。これにより、電池素子１が外装材２により封止される。
次に、図７Ｂに示すように、電池素子１の両サイドのうち、アンダーポケット部２４の側となるサイド部分において、外装材２を熱融着し、熱融着部２３を形成する。これにより、電池素子１が外装材２により封止される。
（切断工程）
次に、図７Ｃに示すように、素子収容部３１の両サイド側に形成された熱融着部２３を残すようにして、余分なアンダーポケット部２４および開口部２５を切断する。
以上により、目的とする電池パックが得られる。
次に、図７Ｃに示すように、素子収容部３１の両サイド側に形成された熱融着部２３を残すようにして、余分なアンダーポケット部２４および開口部２５を切断する。
以上により、目的とする電池パックが得られる。
なお、電池パックの製造方法は、上述の工程の順序に限定されるものではない。例えば、ヒートプレス工程後に封止工程を行っているが、これらの工程の順序は任意であって、封止工程後にヒートプレス工程を行うようにしてもよい。
図８は、アンダーポケット部にエアを供給するための治具の構成の一例を模式的に示す断面図である。エア供給装置である治具は、所定の間隔離間して対向配置された第１の面Ｓ１と第２の面Ｓ２とを有し、これらの面により外装材２の開口部側の一端部を収容するための収容空間４１が形成されている。第１の面Ｓ１および第２の面Ｓ２にはそれぞれ真空吸着手段などの保持手段４２、４３が設けられ、これらの保持手段４２、４３により外装材１の開口部２５が開かれるとともに、開口部２５を開いた状態にて外装材２の一端部が保持される。また、収容空間４３にはエアを導入するためのエア導入管４４が導入されている。このエア導入管４４から排出されるエアにより、外装材２の開口部２５からアンダーポケット部２４にエアが供給される。アンダーポケット部２４を膨らませた後は密閉状態とすることが好ましい。これにより、エアの巻上げ等によるコンタミを防止することができる。
＜変形例＞
第１の実施形態では、電解質としてゲル状の電解質を用いる場合を例として説明したが、電解質として液状の電解質である電解液を用いるようにしてもよい。このような電解質を備える電池パックは、注液工程において電解質用組成物２６に代えて電解液を注液し、アンダーポケット部２５の空間に電解液を溜めることにより作製することができる。また、電解質として電解液を用いた場合には、ゲル状電解質層１６の前駆体である電解質用組成物２６を重合させるためのヒートプレス工程は省略可能である。
第１の実施形態では、電解質としてゲル状の電解質を用いる場合を例として説明したが、電解質として液状の電解質である電解液を用いるようにしてもよい。このような電解質を備える電池パックは、注液工程において電解質用組成物２６に代えて電解液を注液し、アンダーポケット部２５の空間に電解液を溜めることにより作製することができる。また、電解質として電解液を用いた場合には、ゲル状電解質層１６の前駆体である電解質用組成物２６を重合させるためのヒートプレス工程は省略可能である。
また、第１の実施形態では、１枚の外装材２を折り返して電池素子１を封止する場合を例として説明したが、２枚の外装材２をそれらの熱融着層側の面が対向するようにして重ね合わせて、電池素子１を封止するようにしてもよい。この場合、一方の外装材２を硬質ラミネートフィルムなどの硬質なものとし、他方の外装材２を軟質ラミネートフィルムなどの軟質なものとする構成を採用してもよい。この場合、エアの供給により、軟質ラミネートフィルムなどの軟質な外装材２の側を膨らませ、アンダーポケット部２４の空間を形成するようにしてもよい。また、アンダーポケット部２４および開口部２５を切断せずに残すようにしてもよい。このような構成とする場合、アンダーポケット部２４および開口部２５を折り返して収容空間２１の上面（突出面）に対して貼り合わせるようにしてもよい。
第１の実施形態によれば、電池素子１の下方に電解質用組成物２６または電解液の液溜まりを形成し、この状態にて外装材内を脱気しているので、外装材内のガスの脱気時における電解質用組成物２６または電解液の液飛散を抑制することができる。また、高効率脱気状態での注液直後の真空シールを実現できる。
従来の技術では困難であった電解質用組成物２６または電解液の注液直後の真空シールが可能となる。また、アンダーポケット部２５に対して電解質用組成物２６または電解液を注入することにより、電解質用組成物２６または電解液の液面を電池素子１の下方にすることができる。したがって、電解質用組成物２６または電解液の液面上昇を防ぎ、液減少量を抑えることができる。また、外装材内の脱気効率を向上することができる。
電池素子１に電解質用組成物２６または電解液を含浸させた後におけるアンダーポケット部２５への液残りを少なくすることができる。外装材内を真空状態にした外装材２を封止して、電解質用組成物２６または電解液を電池素子１に含浸させるため、大気圧を利用して含浸時間を短縮することができる。大気圧状態で外装材２により電池素子１を封止した後に含浸させた場合に比べて、例えば２５〜５０％程度、含浸時間を短縮することができる。従来の真空含浸、加圧含浸を廃止することができるため、設備コスト低減と、真空含浸時の液飛散による設備汚染の低減とが可能である。
従来の電池パックの製造方法では、インライン工程において電池素子１に対して電解質用組成物２６または電解液を含浸させていたため、含浸時間により設備や生産能力が左右されていた。これに対して、第１の実施形態に係る電池パックの製造方法では、大気中において電池素子１に対して電解質用組成物２６または電解液を含浸させることができ、含浸時間により設備や生産能力が左右されなくなる。
外装材２の融着位置を変更するのみでアンダーポケット部２４を形成することができる。したがって、既存の装置を用いてアンダーポケット２４を容易に作製することができる。外装材２に収容された電池素子全体を真空チャンバ内に入れて外装材内を脱気することで、外装材内の脱気によるアンダーポケット部２４の形状変化を抑制することができる。電池素子を真空封止後に加圧チャンバに搬送して、電池素子１に対する電解質用組成物２６または電解液の含浸時間を短縮するようにしてもよい。
＜第２の実施形態＞
図９Ａ〜図１０Ｄは、本発明の第２の実施形態に係る電池パックの製造方法の一例について説明する工程図である。第２の実施形態において第１の実施形態と同一または対応する箇所には同一の符号を付す。第２の実施形態は、電池素子１のボトム側にアンダーポケット部２４を形成する点において、第１の実施形態とは異なっている。
図９Ａ〜図１０Ｄは、本発明の第２の実施形態に係る電池パックの製造方法の一例について説明する工程図である。第２の実施形態において第１の実施形態と同一または対応する箇所には同一の符号を付す。第２の実施形態は、電池素子１のボトム側にアンダーポケット部２４を形成する点において、第１の実施形態とは異なっている。
以下、図９Ａ〜図１０Ｄを参照しながら、本発明の第２の実施形態に係る電池パックの製造方法の一例について説明する。
（外装材準備工程）
まず、図９Ａに示すように、矩形状を有する外装材２を準備する。この外装材２の中央部には、その全体を２分するように線状の折り返し部２２が予め形成されている。また、外装材２は、第１の領域Ｒ１と、この第１の領域Ｒ１の両側に隣接して設けられた第２の領域Ｒ２とを有する。
まず、図９Ａに示すように、矩形状を有する外装材２を準備する。この外装材２の中央部には、その全体を２分するように線状の折り返し部２２が予め形成されている。また、外装材２は、第１の領域Ｒ１と、この第１の領域Ｒ１の両側に隣接して設けられた第２の領域Ｒ２とを有する。
（収容空間成型工程）
次に、図９Ａに示すように、例えば、第１の領域Ｒ１の熱融着樹脂層側となる面のうち、折り返し部２２を境にした一方の部分にエンボス成型などを施し、電池素子１を収容するための収容空間２１を形成する。
次に、図９Ａに示すように、例えば、第１の領域Ｒ１の熱融着樹脂層側となる面のうち、折り返し部２２を境にした一方の部分にエンボス成型などを施し、電池素子１を収容するための収容空間２１を形成する。
（素子収容および外装材折り返し工程）
次に、図９Ｂに示すように、収容空間２１に電池素子１を収容し、外装材２を折り返し部２２で折り返し、外装材２の４つの辺部のうち、対向する２つの辺部同士を電池素子１のサイド側で重ね合わせる。
次に、図９Ｂに示すように、収容空間２１に電池素子１を収容し、外装材２を折り返し部２２で折り返し、外装材２の４つの辺部のうち、対向する２つの辺部同士を電池素子１のサイド側で重ね合わせる。
（熱融着工程）
次に、図９Ｃに示すように、電池素子１のサイド側で重ね合わせた辺部同士を熱融着し、熱融着部２３を形成する。また、電池素子１のボトム側で重ね合わされた２つの辺部同士を熱融着し、熱融着部２３を形成する。これにより、電池素子１のトップ側に開口部２５が形成される
次に、図９Ｃに示すように、電池素子１のサイド側で重ね合わせた辺部同士を熱融着し、熱融着部２３を形成する。また、電池素子１のボトム側で重ね合わされた２つの辺部同士を熱融着し、熱融着部２３を形成する。これにより、電池素子１のトップ側に開口部２５が形成される
（エア供給工程）
次に、図９Ｄに示すように、開口部２５の一端にエアを供給するための治具（図示省略）を取り付け、開口部２５の側からアンダーポケット部２４にエアを供給して、アンダーポケット部２４を膨らまし、電解質用組成物２６を溜めるための空間を形成する。
次に、図９Ｄに示すように、開口部２５の一端にエアを供給するための治具（図示省略）を取り付け、開口部２５の側からアンダーポケット部２４にエアを供給して、アンダーポケット部２４を膨らまし、電解質用組成物２６を溜めるための空間を形成する。
（注液工程）
次に、例えば、外装材２に収容された電池素子１を真空チャンバ（図示せず）に搬送し、図１０Ａに示すように、真空チャンバ内において、開口部２５からアンダーポケット部２４の空間に電解質用組成物２６を注液する。具体的には例えば、開口部２５が上方となるように外装材２を保持し、ノズルなどの注液手段を用いて電解質用組成物２６を開口部２５から外装材２１内に供給し、アンダーポケット部２４に電解質用組成物２６を溜める。
次に、例えば、外装材２に収容された電池素子１を真空チャンバ（図示せず）に搬送し、図１０Ａに示すように、真空チャンバ内において、開口部２５からアンダーポケット部２４の空間に電解質用組成物２６を注液する。具体的には例えば、開口部２５が上方となるように外装材２を保持し、ノズルなどの注液手段を用いて電解質用組成物２６を開口部２５から外装材２１内に供給し、アンダーポケット部２４に電解質用組成物２６を溜める。
（脱気工程）
次に、例えば、真空チャンバ内を減圧し、外装材内を脱気する。これにより、外装材内の空間、電池素子１、および電解質用組成物２６が脱気される。
次に、例えば、真空チャンバ内を減圧し、外装材内を脱気する。これにより、外装材内の空間、電池素子１、および電解質用組成物２６が脱気される。
（熱融着工程）
次に、図１０Ｂに示すように、真空状態を維持した状態にて、電池素子１のトップ側の部分において、外装材２を熱融着し、熱融着部２３を形成する。
次に、図１０Ｂに示すように、真空状態を維持した状態にて、電池素子１のトップ側の部分において、外装材２を熱融着し、熱融着部２３を形成する。
（含浸工程）
次に、真空チャンバを大気解放する。これにより、アンダーポケット部２４が大気圧で潰されて、電池素子１に対して電解質用組成物２６が含浸される。また、必要に応じて、アンダーポケット部２５を加圧し、電池素子１に対する電解質用組成物２６の含浸を促進させるようにしてもよい。これにより、含浸時間を低減することができる。
次に、真空チャンバを大気解放する。これにより、アンダーポケット部２４が大気圧で潰されて、電池素子１に対して電解質用組成物２６が含浸される。また、必要に応じて、アンダーポケット部２５を加圧し、電池素子１に対する電解質用組成物２６の含浸を促進させるようにしてもよい。これにより、含浸時間を低減することができる。
（ヒートプレス工程）
次に、電解質用組成物２６が含浸された電池素子１をヒートプレス（加熱および加圧）することにより、電解質用組成物２６に含まれるモノマーを重合させて高分子化合物とすることによりゲル状の電解質層１６を形成すると共に、電池素子１を構成する正極１３、負極１４、およびセパレータ１５を一体化させる。
次に、電解質用組成物２６が含浸された電池素子１をヒートプレス（加熱および加圧）することにより、電解質用組成物２６に含まれるモノマーを重合させて高分子化合物とすることによりゲル状の電解質層１６を形成すると共に、電池素子１を構成する正極１３、負極１４、およびセパレータ１５を一体化させる。
（封止工程）
次に、図１０Ｃに示すように、電池素子１のボトムの部分において、外装材２を熱融着し、熱融着部２３を形成する。これにより、電池素子１が外装材２により封止される。
次に、図１０Ｃに示すように、電池素子１のボトムの部分において、外装材２を熱融着し、熱融着部２３を形成する。これにより、電池素子１が外装材２により封止される。
（切断工程）
次に、図１０Ｄに示すように、電池素子１のボトム側に形成された熱融着部２３を残すようにして、余分なアンダーポケット部２４を切断する。
以上により、目的とする電池パックが得られる。
次に、図１０Ｄに示すように、電池素子１のボトム側に形成された熱融着部２３を残すようにして、余分なアンダーポケット部２４を切断する。
以上により、目的とする電池パックが得られる。
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。以下の実施例および比較例において、上述の実施形態と対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
（実施例１）
以下、図５Ａ〜図７Ｃを参照しながら、実施例１に係る電池素子パックの製造方法について説明する。
以下、図５Ａ〜図７Ｃを参照しながら、実施例１に係る電池素子パックの製造方法について説明する。
（外装材準備工程）
まず、外装材として、ナイロンフィルム、アルミニウム箔およびポリエチレンフィルムをこの順に貼り合わせた矩形状のアルミラミネートフィルム２を準備した。
まず、外装材として、ナイロンフィルム、アルミニウム箔およびポリエチレンフィルムをこの順に貼り合わせた矩形状のアルミラミネートフィルム２を準備した。
（収容空間成型工程）
次に、図５Ａに示すように、このアルミラミネートフィルム２のポリエチレンフィルム側の面をおよそ６つに等分割したうちの中央部の１つの領域に、エンボス成型を施し、収容空間としてのエンボス成型部２１を形成した。
次に、図５Ａに示すように、このアルミラミネートフィルム２のポリエチレンフィルム側の面をおよそ６つに等分割したうちの中央部の１つの領域に、エンボス成型を施し、収容空間としてのエンボス成型部２１を形成した。
（素子収容および外装材折り返し工程）
次に、図５Ｂに示すように、エンボス成型部２１に巻回型の電池素子１を収容し、アルミラミネートフィルム２を折り返し部２２により折り返して、アルミラミネートフィルム２の対向する辺同士を、正極リード１１および負極リード１２を挟むようにして、電池素子１のトップ側にて重ね合わせた。
次に、図５Ｂに示すように、エンボス成型部２１に巻回型の電池素子１を収容し、アルミラミネートフィルム２を折り返し部２２により折り返して、アルミラミネートフィルム２の対向する辺同士を、正極リード１１および負極リード１２を挟むようにして、電池素子１のトップ側にて重ね合わせた。
（熱融着工程）
次に、図５Ｃに示すように、電池素子１のトップ側で重ね合わせた辺部同士を熱融着するとともに、電池素子１のサイド側で重ね合わされた辺部同士のうち、第２の領域Ｒ２側の辺部同士を熱融着して、熱融着部２３を形成した。これにより、折り返されたアルミラミネートフィルム２の第２の領域２にアンダーポケット部２４が形成されるとともに、折り返されたアルミラミネートフィルム２の第３の領域Ｒ３の側となる一端に開口部２５が形成された。
次に、図５Ｃに示すように、電池素子１のトップ側で重ね合わせた辺部同士を熱融着するとともに、電池素子１のサイド側で重ね合わされた辺部同士のうち、第２の領域Ｒ２側の辺部同士を熱融着して、熱融着部２３を形成した。これにより、折り返されたアルミラミネートフィルム２の第２の領域２にアンダーポケット部２４が形成されるとともに、折り返されたアルミラミネートフィルム２の第３の領域Ｒ３の側となる一端に開口部２５が形成された。
（エア供給工程）
次に、図５Ｄに示すように、開口部２４の一端にエアを供給するための治具３１を取り付け、開口部２５の側からアンダーポケット部２４にエアを供給して、アンダーポケット部２４を膨らまし、電解液２６を溜めるための空間を形成した。
次に、図５Ｄに示すように、開口部２４の一端にエアを供給するための治具３１を取り付け、開口部２５の側からアンダーポケット部２４にエアを供給して、アンダーポケット部２４を膨らまし、電解液２６を溜めるための空間を形成した。
（注液工程）
次に、図６Ａに示すように、アルミラミネートフィルム２に収容された電池素子１を真空チャンバ内に搬入し、真空チャンバ内において、開口部２５が上方となるようにアルミラミネートフィルム２を保持した。その後、ノズルにより電解液２６を開口部２５からアルミラミネートフィルム内に供給し、アンダーポケット部２４に電解液２６を溜めた。なお、電解液の注液量は１８３０ｍｇとした。
次に、図６Ａに示すように、アルミラミネートフィルム２に収容された電池素子１を真空チャンバ内に搬入し、真空チャンバ内において、開口部２５が上方となるようにアルミラミネートフィルム２を保持した。その後、ノズルにより電解液２６を開口部２５からアルミラミネートフィルム内に供給し、アンダーポケット部２４に電解液２６を溜めた。なお、電解液の注液量は１８３０ｍｇとした。
（脱気工程）
次に、図６Ｂに示すように、真空チャンバ内を減圧し、アルミラミネートフィルム内の空間、電池素子１、および電解液２６を脱気した。
次に、図６Ｂに示すように、真空チャンバ内を減圧し、アルミラミネートフィルム内の空間、電池素子１、および電解液２６を脱気した。
（熱融着工程）
次に、図６Ｃに示すように、真空状態を維持した状態にて、電池素子１の両サイドのうち、開口部２５の側となるサイド部分において、アルミラミネートフィルム２を熱融着し、熱融着部２３を形成した。
次に、図６Ｃに示すように、真空状態を維持した状態にて、電池素子１の両サイドのうち、開口部２５の側となるサイド部分において、アルミラミネートフィルム２を熱融着し、熱融着部２３を形成した。
（含浸工程）
次に、真空チャンバを大気解放した。これにより、図７Ａに示すように、アンダーポケット部２４が大気圧で潰されて、電池素子１に対して電解液２６が含浸された。
次に、真空チャンバを大気解放した。これにより、図７Ａに示すように、アンダーポケット部２４が大気圧で潰されて、電池素子１に対して電解液２６が含浸された。
（封止工程）
次に、図７Ｂに示すように、電池素子１の両サイドのうち、アンダーポケット部２４の側となるサイド部分において、アルミラミネートフィルム２を熱融着し、熱融着部２３を形成した。これにより、電池素子１がアルミラミネートフィルム２により封止された。
次に、図７Ｂに示すように、電池素子１の両サイドのうち、アンダーポケット部２４の側となるサイド部分において、アルミラミネートフィルム２を熱融着し、熱融着部２３を形成した。これにより、電池素子１がアルミラミネートフィルム２により封止された。
（切断工程）
次に、図７Ｃに示すように、電池素子１の両サイド側に形成された熱融着部２３を残すようにして、余分なアンダーポケット部２４および開口部２５を切断した。
以上により、目的とする電池パックが得られた。
次に、図７Ｃに示すように、電池素子１の両サイド側に形成された熱融着部２３を残すようにして、余分なアンダーポケット部２４および開口部２５を切断した。
以上により、目的とする電池パックが得られた。
（比較例１）
エアの送り込みによりアンダーポケット部２４を膨らまして空間を形成する代わりに、アンダーポケット部２４に深絞りにより深さ２．５ｍｍの空間を形成する以外は、実施例１と同様にして電池パックを得た。
エアの送り込みによりアンダーポケット部２４を膨らまして空間を形成する代わりに、アンダーポケット部２４に深絞りにより深さ２．５ｍｍの空間を形成する以外は、実施例１と同様にして電池パックを得た。
（比較例２）
以下、図１１Ａ〜図１２Ｃを参照しながら、比較例２に係る電池素子パックの製造方法について説明する。
以下、図１１Ａ〜図１２Ｃを参照しながら、比較例２に係る電池素子パックの製造方法について説明する。
（外装材準備工程）
まず、外装材として、ナイロンフィルム、アルミニウム箔およびポリエチレンフィルムをこの順に貼り合わせた矩形状のアルミラミネートフィルム２を準備した。
まず、外装材として、ナイロンフィルム、アルミニウム箔およびポリエチレンフィルムをこの順に貼り合わせた矩形状のアルミラミネートフィルム２を準備した。
（収容空間成型工程）
次に、図１１Ａに示すように、このアルミラミネートフィルム２のポリエチレンフィルム側の面をおよそ６つに等分割したうちの中央部の１つの領域に、エンボス成型を施し、収容空間としてのエンボス成型部２１を形成した。
次に、図１１Ａに示すように、このアルミラミネートフィルム２のポリエチレンフィルム側の面をおよそ６つに等分割したうちの中央部の１つの領域に、エンボス成型を施し、収容空間としてのエンボス成型部２１を形成した。
（素子収容および外装材折り返し工程）
次に、図１１Ｂに示すように、エンボス成型部２１に巻回型の電池素子１を収容し、アルミラミネートフィルム２を折り返し部により折り返して、アルミラミネートフィルム２の対向する辺同士を、正極リード１１および負極リード１２を挟むようにして、電池素子１のトップ側にて重ね合わせた。
次に、図１１Ｂに示すように、エンボス成型部２１に巻回型の電池素子１を収容し、アルミラミネートフィルム２を折り返し部により折り返して、アルミラミネートフィルム２の対向する辺同士を、正極リード１１および負極リード１２を挟むようにして、電池素子１のトップ側にて重ね合わせた。
（熱融着工程）
次に、図１１Ｃに示すように、電池素子１のトップ側で重ね合わせた辺部同士を熱融着するとともに、電池素子１の両サイドのうち、第２の領域Ｒ２の側となるサイド部分において、アルミラミネートフィルム２を熱融着し、熱融着部２３を形成した。これにより、折り返されたアルミラミネートフィルム２の第３の領域Ｒ３の側となる一端に開口部２５が形成された。
次に、図１１Ｃに示すように、電池素子１のトップ側で重ね合わせた辺部同士を熱融着するとともに、電池素子１の両サイドのうち、第２の領域Ｒ２の側となるサイド部分において、アルミラミネートフィルム２を熱融着し、熱融着部２３を形成した。これにより、折り返されたアルミラミネートフィルム２の第３の領域Ｒ３の側となる一端に開口部２５が形成された。
（注液工程）
次に、図１１Ｄに示すように、アルミラミネートフィルム２に収容された電池素子１を真空チャンバ内に搬入し、真空チャンバ内において、開口部２５が上方となるようにアルミラミネートフィルム２を保持した。その後、ノズルにより電解液２６を開口部２５に供給し、電池素子１の上方に電解液２６を溜めた。なお、電解液の注液量は１８３０ｍｇとした。
次に、図１１Ｄに示すように、アルミラミネートフィルム２に収容された電池素子１を真空チャンバ内に搬入し、真空チャンバ内において、開口部２５が上方となるようにアルミラミネートフィルム２を保持した。その後、ノズルにより電解液２６を開口部２５に供給し、電池素子１の上方に電解液２６を溜めた。なお、電解液の注液量は１８３０ｍｇとした。
（脱気工程および含浸工程）
次に、図１１Ｄに示すように、真空チャンバ内を減圧し、アルミラミネートフィルム内の空間、電池素子１、および電解液２６を脱気するとともに、開口部２５に溜められた電解液２６を電池素子１に含浸させた。この際、すべての電解液２６を電池素子１に対して含浸することができず、開口部２５に電解液２６が残存した。
次に、図１１Ｄに示すように、真空チャンバ内を減圧し、アルミラミネートフィルム内の空間、電池素子１、および電解液２６を脱気するとともに、開口部２５に溜められた電解液２６を電池素子１に含浸させた。この際、すべての電解液２６を電池素子１に対して含浸することができず、開口部２５に電解液２６が残存した。
（封止工程）
次に、図１２Ａに示すように、電池素子１の両サイドのうち、第２の領域Ｒ２の側となるサイド部分において、アルミラミネートフィルム２を熱融着し、熱融着部２３を形成した。これにより、電池素子１がアルミラミネートフィルム２により封止された。
次に、図１２Ａに示すように、電池素子１の両サイドのうち、第２の領域Ｒ２の側となるサイド部分において、アルミラミネートフィルム２を熱融着し、熱融着部２３を形成した。これにより、電池素子１がアルミラミネートフィルム２により封止された。
（切断工程）
次に、図１２Ｂに示すように、電池素子１の両サイド側に形成された熱融着部２３を残すようにして、余分な第１の領域Ｒ１および第２の領域Ｒ２のアルミラミネートフィルム２を切断した。
以上により、目的とする電池パックが得られた。
次に、図１２Ｂに示すように、電池素子１の両サイド側に形成された熱融着部２３を残すようにして、余分な第１の領域Ｒ１および第２の領域Ｒ２のアルミラミネートフィルム２を切断した。
以上により、目的とする電池パックが得られた。
（電解液の液減少量および液減少率）
実施例１および比較例１、２の電池パックの電解液の減少量および減少率を以下のようにして求めた。
まず、電解液の注液量を下記の式（６）により求めた。
注液量＝（注液後の電池パックの質量）−（注液前の電池パックの質量）［ｇ］ ・・・（６）
次に、実施例１および比較例１、２の５個の電池パックについて脱気工程前後の電解液の液減少量を下記の式（７）により求め、求めた液減少量を単純に平均（算術平均）して、液減少量の平均値を求めた。
液減少量の平均値＝（脱気工程前の電池パックの質量）−（脱気工程後（真空シール後）の電池パックの質量）［ｇ］ ・・・（７）
実施例１および比較例１、２の電池パックの電解液の減少量および減少率を以下のようにして求めた。
まず、電解液の注液量を下記の式（６）により求めた。
注液量＝（注液後の電池パックの質量）−（注液前の電池パックの質量）［ｇ］ ・・・（６）
次に、実施例１および比較例１、２の５個の電池パックについて脱気工程前後の電解液の液減少量を下記の式（７）により求め、求めた液減少量を単純に平均（算術平均）して、液減少量の平均値を求めた。
液減少量の平均値＝（脱気工程前の電池パックの質量）−（脱気工程後（真空シール後）の電池パックの質量）［ｇ］ ・・・（７）
次に、上述のようにして求めた注液量と液減少量の平均値とを、下記の式（８）に代入することにより、脱気工程前後の電解液の液減少率を求めた。
液減少率＝（液減少量の平均値／注液量）×１００［％］ ・・・（８）
液減少率＝（液減少量の平均値／注液量）×１００［％］ ・・・（８）
（電解液の残り量）
実施例１および比較例１の電池パックの電解液の液残り量を以下のようにして求めた。
まず、上述の切断工程にて切断したアンダーポケット部のアルミラミネートフィルムの質量（以下、「電解液除去前のフィルム質量」と称する。）を測定した。次に、このアルミラミネートフィルムのシール部をめくって、電解液を全て拭き取り、乾燥させた後、アルミラミネートフィルムの質量（以下、「電解液除去後のフィルム質量」と称する。）を再度測定した。次に、これらの測定値を下記の式（９）に代入することにより、液残り量を算出した。
液残り量＝（電解液除去前のフィルム質量）−（電解液除去後のフィルム質量） ・・・（９）
上述の測定および算出を実施例１および比較例１の５個の電池パックについて行い、求めた液残り量を単純に平均（算術平均）して、液残り量の平均値を求めた。
実施例１および比較例１の電池パックの電解液の液残り量を以下のようにして求めた。
まず、上述の切断工程にて切断したアンダーポケット部のアルミラミネートフィルムの質量（以下、「電解液除去前のフィルム質量」と称する。）を測定した。次に、このアルミラミネートフィルムのシール部をめくって、電解液を全て拭き取り、乾燥させた後、アルミラミネートフィルムの質量（以下、「電解液除去後のフィルム質量」と称する。）を再度測定した。次に、これらの測定値を下記の式（９）に代入することにより、液残り量を算出した。
液残り量＝（電解液除去前のフィルム質量）−（電解液除去後のフィルム質量） ・・・（９）
上述の測定および算出を実施例１および比較例１の５個の電池パックについて行い、求めた液残り量を単純に平均（算術平均）して、液残り量の平均値を求めた。
表１は、実施例１、および比較例１、２の電池パックの評価結果を示す。
表１から以下のことがわかる。
アンダーポケット部を用いて作製した実施例１および比較例１では、アンダーポケット部を用いずに作製した比較例２に比して、電解液の減少率を低減することができる。これは、実施例１および比較例１では、脱気工程における電解液の飛散、および封止工程における電解液の溢れが比較例２に比して抑制されているためである。
アンダーポケット部の空間をエアの送り込みにより形成した実施例１では、アンダーポケットの空間を深絞り成形により形成した比較例１に比して、電解液の残り量のばらつきを低減することができる。これは、アルミラミネートフィルムを塑性変形させた場合には、大気圧のみでは安定した量の電解液を電池素子に対して含浸させることが困難であるためと考えられる。
アンダーポケット部を用いて作製した実施例１および比較例１では、アンダーポケット部を用いずに作製した比較例２に比して、電解液の減少率を低減することができる。これは、実施例１および比較例１では、脱気工程における電解液の飛散、および封止工程における電解液の溢れが比較例２に比して抑制されているためである。
アンダーポケット部の空間をエアの送り込みにより形成した実施例１では、アンダーポケットの空間を深絞り成形により形成した比較例１に比して、電解液の残り量のばらつきを低減することができる。これは、アルミラミネートフィルムを塑性変形させた場合には、大気圧のみでは安定した量の電解液を電池素子に対して含浸させることが困難であるためと考えられる。
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、形状、材料および数値などを用いてもよい。
また、上述の実施形態の各構成は、この発明の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
また、上述の実施形態では、電池素子に電解質用組成物または電解液を含浸させる場合を例として説明したが、本発明はこの例に限定されるものではない。例えば、多数の空孔を有する物体に対して、揮発性の高い液体などを高精度で含浸させる場合にも本発明は適用可能である。例えば、パックなどの収容材の一端にアンダーポケットを形成するとともに、他端に開口部を形成し、他端の開口部から真空引きして、真空パックすることで、多数の空孔を有する物体に対して、揮発性の高い液体を高精度で含浸させることができる。このようにして物体に液体を含浸させるので、物体全体を液体に浸す必要がなく、また、必要最小限の液量で含浸することも可能である。また、真空パックすることで、大気圧を利用した含浸効果を得ることができ、更には液の完全含浸（液残り無し）を狙うこともできる。パックなどの収容材としては、大気圧で変形し、潰れる強度を有するフィルム状のものなどが好ましい。物体に含浸した液量分の空間が大気圧で潰されて、液体の含浸が促進されるからである。
また、上述の実施形態では、リチウムイオン二次電池に対して本発明を適用した例について説明したが、本発明はこの例に限定されるものではなく、外装材により電池素子を封止する構造を有する種々の二次電池および一次電池に対して適用可能である。
また、上述の実施形態では、巻回構造を有する電池素子に対してこの発明を適用した例について説明したが、電池素子の構造はこれに限定されるものではなく、正極および負極を折り畳んだ構造、または積み重ねた構造を有する電池素子などに対してもこの発明は適用可能である。
また、上述の実施形態では、電池素子として扁平型の電池素子を用いる場合を例として説明したが、電池素子の形状はこの例に限定されるものではなく、角形および円筒型などの従来公知の種々の形状の電池素子を用いることが可能である。
また、上述の実施形態では、空気（エア）によりアンダーポケット部を膨らませる場合を例として説明したが、空気以外の気体によりアンダーポケット部を膨らませるようにしてもよい。空気以外の気体としては、例えば、ヘリウムやアルゴンなどの希ガスなどの、安定で反応性の低い気体を用いることが好ましい。
１ 電池素子
２ 外装材
３ 密着フィルム
１１ 正極リード
１２ 負極リード
１３ 正極
１４ 負極
１３Ａ 正極集電体
１３Ｂ 正極活物質層
１４Ａ 負極集電体
１４Ｂ 負極活物質層
１５ セパレータ
１６ 電解質層
１７ 保護テープ
２１ 収容空間
２２ 折り返し部
２３ 熱融着部
２４ アンダーポケット部
２５ 開口部
２６ 電解液、電解質用組成物
２ 外装材
３ 密着フィルム
１１ 正極リード
１２ 負極リード
１３ 正極
１４ 負極
１３Ａ 正極集電体
１３Ｂ 正極活物質層
１４Ａ 負極集電体
１４Ｂ 負極活物質層
１５ セパレータ
１６ 電解質層
１７ 保護テープ
２１ 収容空間
２２ 折り返し部
２３ 熱融着部
２４ アンダーポケット部
２５ 開口部
２６ 電解液、電解質用組成物
Claims (8)
- 電池素子を収容する外装材の一端の開口部から気体を入れて、上記外装材の他端の液収容部を膨張させて空間を形成する工程と、
上記開口部から電解液を注液し、上記液収容部の空間に上記電解液を溜める工程と、
上記電池素子と、上記液収容部に溜められた上記電解液とが離間された状態において、上記開口部から上記外装材内を真空脱気する工程と
を備える電池の製造方法。 - 電池素子を収容する外装材の一端の開口部から気体を入れて、上記外装材の他端の液収容部を膨張させて空間を形成する工程と、
上記開口部から電解質用組成物を注液し、上記液収容部の空間に上記電解質用組成物を溜める工程と、
上記電池素子と、上記液収容部に溜められた上記電解質用組成物とが離間された状態において、上記開口部から上記外装材内を真空脱気する工程と
を備える電池の製造方法。 - 上記真空脱気の工程における真空状態を維持した状態にて上記開口部を封止する工程をさらに備える請求項１または２記載の電池の製造方法。
- 大気圧により、上記電池素子に対して電解液を含浸させる工程をさらに備える請求項１記載の電池の製造方法。
- 大気圧により、上記電池素子に対して電解質用組成物を含浸させる工程をさらに備える請求項２記載の電池の製造方法。
- 上記外装材は、アルミラミネートフィルムである請求項１または２記載の電池の製造方法。
- 上記外装材は、軟質性のフィルムと、硬質性のフィルムとからなり、
上記電池素子は、上記軟質性のフィルムと、上記硬質性のフィルムとの間に収容され、
上記空間の形成工程では、上記軟質性のフィルムを膨張させて空間を形成する請求項１または２記載の電池の製造方法。 - 上記気体は、空気または希ガスである請求項１または２に記載の電池の製造方法。
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