JP6158789B2 - 積層式電池 - Google Patents
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Description
本発明は、積層式電池に関する。
近年、電池は、携帯電話、ノートパソコン、ＰＤＡ等の移動情報端末の電源のみならず、ロボット、電気自動車、バックアップ電源などに使用されるようになってきており、さらなる高容量化が要求されるようになってきている。このような要求に対し、リチウムイオン電池は、高いエネルギー密度を有し、高容量であるので、上記のような駆動電源として広く利用されている。
このようなリチウムイオン電池の電池形態としては、大別して、渦巻状の電極体を外装体に封入した渦巻式のものと、方形状電極を複数積層した積層電極体を外装缶またはラミネートフィルムを溶着することにより作製したラミネート外装体に封入した積層式のもの（積層タイプの角型リチウムイオン電池）とがある。
これらリチウムイオン電池のうち、積層式電池の積層電極体の具体的な構成は、正極集電タブを延出させたシート状の正極板と、負極集電タブを延出させたシート状の負極板とを、セパレータを介して必要な数だけ積層するような構成である。さらに、積層された複数枚の正極集電タブおよび負極集電タブが、それぞれ集束して正極集電端子および負極集電端子に接合され、これにより集電部が形成されている。（なお本明細書において、「集電部」とは、基本的に、正負極集電タブ、正負極集電端子等の集電用部材およびその周辺のスペースを含む広汎な概念であるが、特に狭義に用いた場合には、正負極集電タブ、正負極集電端子およびこれらの接合部分等を含意する。）
上記積層式電池の集電部においては、正負極集電タブを容易かつ確実に接合できる構成とする、電池の異常発熱等に対する安全対策を講じる、等の要求があり、これらの要求に応えるべく、集電部の構成として種々の提案がなされている。
例えば、特許文献１および２に開示されているように、負極集電タブを折り曲げて集束しやすくするために、負極集電タブを局部的に断面積が小さくなるように成形することが提案されている。特許文献１では、集電タブの断面積を５〜９０％に減少させることが開示されている。また、短絡電流が流れた場合に、このような小断面積部を溶断させるようにしてヒューズとして機能させ、これにより異常発熱を抑止することも知られている。
一方、上記積層式電池においては、正極板と負極板とをセパレータを介して積層する際に、積層ズレが発生する虞がある。積層ズレが発生すると、正極板と負極板とが接触して短絡を生じることとなりやすい。
このとき、例えば負極板とセパレータとが同寸法に成形されている場合には、負極板がセパレータからはみ出すと積層ズレが発生していることが外部から容易に判る。ところが、負極板において負極集電タブが延出する端縁すなわち集電部形成側の端縁においては、対向するセパレータの端縁を負極板の端縁よりも外側へ大きく延出するように成形し、これにより負極集電タブにおける短絡をより十全に防止する構成とすることもなされている。この構成によれば、集電部形成側の端縁において積層ズレが生じたとしても負極板がセパレータからはみ出し難いため、外部から積層ズレの発生が判り難い。
このような集電部形成側の端縁における積層ズレの問題については、上記特許文献１および２等では考慮されておらず、このため積層ズレの問題を効果的に解決し得る集電部の構成が要望される。
上記の点に鑑み、本発明は、積層式電池の積層電極体における積層ズレを容易に検知することが可能な積層式電池および積層式電池の製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成する為に、本発明に係る積層式電池は、
正極集電タブが延出する正極と負極集電タブが延出する負極とがセパレータを介して交互に積層された積層電極体を備える積層式電池であって、
前記正極集電タブおよび前記負極集電タブのうちの少なくとも一方に、厚さ方向に貫通する位置合せ用の貫通部が形成され、
前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に沿った延出高さ位置において前記位置合せ用の貫通部が形成されていない位置である貫通部未形成位置における前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅が５０ｍｍ以上であり、
前記位置合せ用の貫通部の、前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅が、前記貫通部未形成位置における前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅の１０％以下、より好適には１０％未満、さらに好適には５％以下であることを特徴とする。
正極集電タブが延出する正極と負極集電タブが延出する負極とがセパレータを介して交互に積層された積層電極体を備える積層式電池であって、
前記正極集電タブおよび前記負極集電タブのうちの少なくとも一方に、厚さ方向に貫通する位置合せ用の貫通部が形成され、
前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に沿った延出高さ位置において前記位置合せ用の貫通部が形成されていない位置である貫通部未形成位置における前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅が５０ｍｍ以上であり、
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本発明において、「貫通部」とは、正極集電タブないし負極集電タブの端縁を段差（幅が狭くなる部分）が形成されるように部分的に欠損させた切欠、正極集電タブないし負極集電タブの端縁より内側に穿設した開口（貫通孔）等をいずれも含意する。
上記本発明の構成によれば、例えば正極ないし負極において正極集電タブないし負極集電タブが延出する端縁（以下、「集電側端縁」とも称す）に対し、これに対向するセパレータの端縁（以下、「集電側端縁」とも称す）が外側へ大きく延出するように成形されているような場合であっても、位置合せ用の貫通部と当該セパレータの集電側端縁との間の位置ズレの有無を検査するようにすることにより、当該正極ないし負極とセパレータとの間における位置ズレの有無を容易に精度よく検知することができる。
このとき、貫通部未形成位置における前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅が５０ｍｍ以上であり、かつ、位置合せ用の貫通部の幅が貫通部未形成位置における正極集電タブまたは負極集電タブの幅の１０％以下、より好適には１０％未満、さらに好適には５％以下（即ち貫通部未形成位置における正極集電タブまたは負極集電タブの幅から位置合せ用の貫通部の幅を引いた幅が貫通部未形成位置における正極集電タブまたは負極集電タブの幅の９０％以上、より好適には９０％より大、より好適には９５％以上）となっているので、正極集電タブないし負極集電タブに貫通部を形成しても、この貫通部形成位置における正極集電タブないし負極集電タブの幅は４５ｍｍ以上は確保されることとなり、したがって当該正極集電タブないし負極集電タブの断面積を十分に確保することができる。即ち、貫通部を形成することによってその位置で正極集電タブないし負極集電タブの断面積を減少させることになっても、なお大電流を流す集電タブとして必要な断面積を確保することができる。
また換言すれば、この位置合せ用の貫通部は、前述の特許文献１および２に開示の小断面積部のように集電タブの折り曲げを容易とするためのものでも、あるいは短絡電流により溶断するヒューズとして機能させるためのものでもないため、当該貫通部の形成位置における断面積を大きくすることができる。これにより、大電流を流しても当該貫通部形成位置で溶断することのない集電タブとすることができる。したがって、大電流で充放電することが可能な大型の積層電極体を備える積層式電池を構成することもできる。
前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブが折り曲げて正極集電端子および負極集電端子に接合され、この折り曲げ位置よりも前記積層電極体側の位置に前記位置合せ用の貫通部が形成されていることが望ましい。
上記構成によれば、積層電極体を構成した後でも、位置合せ用の貫通部とセパレータの集電側端縁との間の位置ズレの有無を検査することができる。また、位置合せ用の貫通部は、集電タブの折り曲げ位置よりも前記積層電極体側の位置に形成されるものであり、したがって集電タブの折り曲げを容易とするためのものとは明確に異なるものとなっている。
前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブに、予め折り曲げられて折り曲げ線（折り目）が形成されていることが望ましい。
上記構成によれば、集電タブが折り曲げられて集電部が整形される際に、より容易かつ確実に所定の折り曲げ位置で折り曲げられることとなり、例えば誤って位置合せ用の貫通部で折り曲げられたりすることもより効果的に防止することができる。
なおこの場合、集電タブは１枚ずつ、あるいは２〜５枚ずつ折り曲げて折り曲げ線（折り目）を形成すればよい。また、この折り曲げは、正極、負極およびセパレータを積層する前に行うことで、予め折り曲げ線（折り目）を形成することができる。
なおこの場合、集電タブは１枚ずつ、あるいは２〜５枚ずつ折り曲げて折り曲げ線（折り目）を形成すればよい。また、この折り曲げは、正極、負極およびセパレータを積層する前に行うことで、予め折り曲げ線（折り目）を形成することができる。
前記位置合せ用の貫通部における前記積層電極体側端縁が、前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に沿った延出高さ位置において、対向するセパレータの集電側端縁から±１ｍｍ（より好適には±０．４ｍｍ）の範囲内に形成されていることが望ましい。
上記構成によれば、位置合せ用の貫通部における積層電極体側端縁が対向するセパレータの集電側端縁に実質的に一致することとなり、したがって位置合せ用の貫通部と当該セパレータの集電側端縁との間の位置ズレの有無をほぼ正確に検査することができる。即ち、このあたりに位置合せ用の貫通部を形成することで、積層電極体を構成した状態で積層ズレを検査しやすい。
この場合、例えば、位置合せ用の貫通部における積層電極体側端縁が対向するセパレータの集電側端縁から１ｍｍ以上（または０．４ｍｍ以上）突出する状態にある場合、積層ズレがあるものと判断することができる。
前記セパレータが袋状に構成され、この袋状のセパレータ内に前記正極または前記負極が収容されていることが望ましい。
上記構成によれば、積層ズレにより正極と負極とが接触して短絡することをより確実に防止することができる。
前記正極、前記負極および前記袋状のセパレータが方形状であり、前記正極が前記袋状のセパレータの内部に収容され、前記負極集電タブに前記位置合せ用の貫通部が形成され、前記負極の集電側端縁を除く３端縁が前記袋状のセパレータの集電側端縁を除く３端縁と実質的に同一線上に位置するように配置されていることが望ましい。
なお、負極の端縁がセパレータの端縁と実質的に同一線上に位置するとは、一方の端縁が他方の端縁から±１ｍｍ程度の範囲内に位置することを意味する。
負極は通常、正極よりも大型に成形されることから、上述のように袋状セパレータ内に正極を収容する構成とすると、負極を収容する構成とするよりも、袋状セパレータを比較的に小型に構成することができる。この場合、上述のように負極の集電側端縁を除く３端縁を袋状セパレータの集電側端縁を除く３端縁と実質的に同一線上に位置するように配置する、即ち負極の集電側端縁以外の３端縁を袋状セパレータの集電側端縁以外の３端縁と揃えるようにすると、この３端縁部では積層ズレがあると負極が袋状セパレータから多少ともはみ出すため、積層ズレを外部から容易に検知することができる。これに対し、袋状セパレータの集電側端縁は、正極集電タブの位置でセパレータを溶着することができないこともあって短絡が生じやすいことから、特にこの集電側端縁を対向する負極の集電側端縁よりも外側へ大きく延出するように成形しておき、これによりなるべく短絡を防止するようにすることが望ましい。ところが集電側端縁をこのような構成とすると、積層ズレがあっても負極の集電側端縁が袋状セパレータの集電側端縁からはみ出さないため、積層ズレが検知され難い。そこで、上述のように負極集電タブに位置合せ用の貫通部を形成することにより、集電側端縁においても積層ズレの有無を容易に検知することができる。
前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの厚みが０．０３ｍｍ以下であることが望ましい。
上記構成によれば、集電タブが折り曲げ易く、集電部の形成が容易となる。また、エネルギー密度の高い積層式電池が得られる。されに、部材コストを低減できる。
前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブのうち、同極性のもの同士が、平面視で重なる位置に配置されていることが望ましい。
上記構成によれば、積層された複数の前記正極集電タブまたは前記負極集電タブにおける位置合せ用の貫通部の位置が揃うことになるので、積層電極体における積層ズレの有無を検査しやすい。
また、上記目的を達成する為に、本発明に係る積層式電池は、
正極集電タブが延出する正極と負極集電タブが延出する負極とがセパレータを介して交互に積層された積層電極体を備える積層式電池であって、
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方に、端縁から部分的に延出する位置合せ用の延出片が形成されていることを特徴とする。
正極集電タブが延出する正極と負極集電タブが延出する負極とがセパレータを介して交互に積層された積層電極体を備える積層式電池であって、
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方に、端縁から部分的に延出する位置合せ用の延出片が形成されていることを特徴とする。
上記本発明の構成によれば、例えば正極ないし負極の端縁に対し、これに対向するセパレータの端縁が外側へ大きく延出するように成形されているような場合であっても、位置合せ用の延出片と当該セパレータの端縁との間の位置ズレの有無を検査するようにすることにより、当該正極ないし負極とセパレータとの間における位置ズレの有無を容易に精度よく検知することができる。
前記位置合せ用の延出片が、前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方における集電側端縁に形成されていることが望ましい。
前記位置合せ用の延出片は、正極ないし負極におけるいずれの端縁に形成するようにしてもよいが、前述の通り、集電側端縁以外においては、正極ないし負極の端縁と対向するセパレータの端縁とを揃えるようにすることで位置ズレがあっても外部から容易に判るのに対し、集電側端縁においては対向するセパレータの集電側端縁が外側へ大きく延出するように成形されている場合には積層ズレがあっても検知され難いため、位置合せ用の延出片を形成しておくことで積層ズレを容易に精度よく検知することができる。
前記位置合せ用の延出片の先端が、該延出片の延出方向に沿った延出高さ位置において、対向するセパレータの端縁から±１ｍｍ（より好適には±０．４ｍｍ）の範囲内にくるように形成されていることが望ましい。
上記構成によれば、位置合せ用の延出片の先端が対向するセパレータの端縁に実質的に一致することとなり、したがって位置合せ用の延出片と当該セパレータの端縁との間の位置ズレの有無をほぼ正確に検査することができる。即ち、このあたりに先端がくるように位置合せ用の延出片を形成することで、積層電極体を構成した状態で積層ズレを検査しやすい。
この場合、例えば、位置合せ用の延出片の先端が対向するセパレータの端縁から１ｍｍ以上突出する状態にある場合、積層ズレがあるものと判断することができる。
前記位置合せ用の延出片の延出方向に直交する方向の幅が１〜１０ｍｍであることが望ましい。
位置合せ用の延出片の延出方向に直交する方向の幅が１ｍｍ以上であると、対向するセパレータの端縁との間に位置ズレがあるかどうかが検知しやすく、また延出片の機械的強度が良好となって破損し難くなり、一方、１０ｍｍ以下であると、延出片の幅が必要以上に大でない範囲内となり、これにより、集電タブと同様に短絡を生じやすい部分が必要以上に増大することをなるべく抑制することができる。
前記セパレータが袋状に構成され、この袋状のセパレータ内に前記正極または前記負極が収容されていることが望ましい。
上記構成によれば、積層ズレにより正極と負極とが接触して短絡することをより確実に防止することができる。
前記正極、前記負極および前記袋状のセパレータが方形状であり、前記正極が前記袋状のセパレータの内部に収容され、前記負極の集電側端縁に前記位置合せ用の延出片が形成され、前記負極の集電側端縁を除く３端縁が前記袋状のセパレータの集電側端縁を除く３端縁と実質的に同一線上に位置するように配置されていることが望ましい。
負極は通常、正極よりも大型に成形されることから、上述のように袋状セパレータ内に正極を収容する構成とすると、負極を収容する構成とするよりも、袋状セパレータを比較的に小型に構成することができる。この場合、上述のように負極の集電側端縁を除く３端縁を袋状セパレータの集電側端縁を除く３端縁と実質的に同一線上に位置するように配置する、即ち負極の集電側端縁以外の３端縁を袋状セパレータの集電側端縁以外の３端縁と揃えるようにすると、この３端縁部では積層ズレがあると負極が袋状セパレータから多少ともはみ出すため、積層ズレを容易に検知することができる。これに対し、袋状セパレータの集電側端縁は、正極集電タブの位置でセパレータを溶着することができないこともあって短絡が生じやすいことから、特にこの集電側端縁を対向する負極の集電側端縁よりも外側へ大きく延出するように成形しておき、これによりなるべく短絡を防止するようにすることが望ましい。ところが集電側端縁をこのような構成とすると、積層ズレがあっても負極の集電側端縁が袋状セパレータの集電側端縁からはみ出さないため、積層ズレが検知され難い。そこで、上述のように負極の集電側端縁に位置合せ用の延出片を形成することにより、集電側端縁においても積層ズレの有無を容易に検知することができる。
前記位置合せ用の延出片の厚みが０．０３ｍｍ以下であることが望ましい。
積層された前記正極または前記負極のうち、同極性のものにおける位置合せ用の延出片同士が、平面視で重なる位置に配置されていることが望ましい。
上記構成によれば、積層された複数の正極または負極における位置合せ用の延出片の位置が揃うことになるので、積層電極体における積層ズレの有無を検査しやすい。
また、上記目的を達成する為に、本発明に係る積層式電池の製造方法は、
正極集電タブが延出する正極と負極集電タブが延出する負極とをセパレータを介し交互に積層して積層電極体を作製する積層電極体作製工程を有する積層式電池の製造方法であって、
前記正極集電タブおよび前記負極集電タブのうちの少なくとも一方に、厚さ方向に貫通する位置合せ用の貫通部を形成し、
前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に沿った延出高さ位置において前記位置合せ用の貫通部が形成されていない位置である貫通部未形成位置における前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅が５０ｍｍ以上であり、
前記位置合せ用の貫通部の、前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅が、前記貫通部未形成位置における前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅の１０％以下、より好適には１０％未満、さらに好適には５％以下であり、
前記位置合せ用の貫通部で前記正極または前記負極の端縁と前記セパレータの端縁との間の位置ズレの有無を検査するようにすることを特徴とする。
正極集電タブが延出する正極と負極集電タブが延出する負極とをセパレータを介し交互に積層して積層電極体を作製する積層電極体作製工程を有する積層式電池の製造方法であって、
前記正極集電タブおよび前記負極集電タブのうちの少なくとも一方に、厚さ方向に貫通する位置合せ用の貫通部を形成し、
前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に沿った延出高さ位置において前記位置合せ用の貫通部が形成されていない位置である貫通部未形成位置における前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅が５０ｍｍ以上であり、
前記位置合せ用の貫通部の、前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅が、前記貫通部未形成位置における前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅の１０％以下、より好適には１０％未満、さらに好適には５％以下であり、
前記位置合せ用の貫通部で前記正極または前記負極の端縁と前記セパレータの端縁との間の位置ズレの有無を検査するようにすることを特徴とする。
上記本発明の構成によれば、例えば正極ないし負極の集電側端縁に対し、これに対向するセパレータの集電側端縁が外側へ大きく延出するように成形されているような場合であっても、位置合せ用の貫通部と当該セパレータの集電側端縁との間の位置ズレの有無を検査することにより、当該正極ないし負極とセパレータとの間における位置ズレの有無を容易に精度よく検知することができる。
このとき、貫通部未形成位置における前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅が５０ｍｍ以上であり、かつ、位置合せ用の貫通部の幅が貫通部未形成位置における正極集電タブまたは負極集電タブの幅の１０％以下、より好適には１０％未満、さらに好適には５％以下（即ち貫通部未形成位置における正極集電タブまたは負極集電タブの幅から位置合せ用の貫通部の幅を引いた幅が貫通部未形成位置における正極集電タブまたは負極集電タブの幅の９０％以上、より好適には９０％より大、より好適には９５％以上）となっているので、正極集電タブないし負極集電タブに貫通部を形成しても、この貫通部形成位置における正極集電タブないし負極集電タブの幅は４５ｍｍ以上は確保されることとなり、したがって当該正極集電タブないし負極集電タブの断面積を十分に確保することができる。即ち、貫通部を形成することによってその位置で正極集電タブないし負極集電タブの断面積を減少させることになっても、なお大電流を流す集電タブとして必要な断面積を確保することができる。
また換言すれば、この位置合せ用の貫通部は、前述の特許文献１および２に開示の小断面積部のように集電タブの折り曲げを容易とするためのものでも、あるいは短絡電流により溶断するヒューズとして機能させるためのものでもないため、当該貫通部の形成位置における断面積を大きくすることにより、大電流を流しても当該貫通部形成位置で溶断することのない集電タブとすることができる。したがって、大電流で充放電することが可能な大型の積層電極体を備える積層式電池を構成することもできる。
前記位置ズレの有無の検査を、前記積層電極体作製工程における前記積層電極体の完成後に行うことが望ましい。
なお、「積層電極体の完成」には、積層電極体の正極集電タブおよび負極集電タブをそれぞれ集束して正極集電端子および負極集電端子に接続する工程等は含まれないものとする。
上記構成によれば、積層電極体の全体において十分に積層ズレの有無を検査することができる。
前記位置ズレの有無の検査を、一方面側または他方面側からレーザで前記位置合せ用の貫通部を検出することにより行うことが望ましい。
上記構成によれば、位置ズレの有無の検査を容易に行うことができる。
前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブが折り曲げて正極集電端子および負極集電端子に接合され、この折り曲げ位置よりも前記積層電極体側の位置に前記位置合せ用の貫通部が形成されていることが望ましい。
上記構成によれば、積層電極体を構成した後でも、位置合せ用の貫通部とセパレータの集電側端縁との間の位置ズレの有無を検査することができる。また、位置合せ用の貫通部は、集電タブの折り曲げ位置よりも前記積層電極体側の位置に形成されるものであり、したがって集電タブの折り曲げを容易とするためのものとは明確に異なるものとなっている。
前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブに、予め折り曲げて折り曲げ線（折り目）を形成しておくことが望ましい。
上記構成によれば、集電タブを折り曲げて集電部を整形する際に、より容易かつ確実に所定の折り曲げ位置で折り曲げることができ、例えば誤って位置合せ用の貫通部で折り曲げたりすることもより効果的に防止することができる。
なおこの場合、集電タブは１枚ずつ、あるいは２〜５枚ずつ折り曲げて折り曲げ線（折り目）を形成すればよい。また、この折り曲げは、正極、負極およびセパレータを積層する前に行うことで、予め折り曲げ線（折り目）を形成することができる。
なおこの場合、集電タブは１枚ずつ、あるいは２〜５枚ずつ折り曲げて折り曲げ線（折り目）を形成すればよい。また、この折り曲げは、正極、負極およびセパレータを積層する前に行うことで、予め折り曲げ線（折り目）を形成することができる。
前記位置合せ用の貫通部における前記積層電極体側端縁を、前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に沿った延出高さ位置において、対向するセパレータの集電側端縁から±１ｍｍ（より好適には±０．４ｍｍ）の範囲内に形成することが望ましい。
上記構成によれば、位置合せ用の貫通部における積層電極体側端縁を対向するセパレータの集電側端縁に実質的に一致させることができ、したがって位置合せ用の貫通部と当該セパレータの集電側端縁との間の位置ズレの有無をほぼ正確に検査することができる。即ち、このあたりに位置合せ用の貫通部を形成することで、積層電極体を構成した状態で積層ズレを検査しやすい。
この場合、例えば、位置合せ用の貫通部における積層電極体側端縁が対向するセパレータの集電側端縁から１ｍｍ以上（または０．４ｍｍ以上）突出する状態にある場合、積層ズレがあるものと判断することができる。
前記セパレータを袋状に構成し、この袋状のセパレータ内に前記正極または前記負極を収容することが望ましい。
上記構成によれば、積層ズレにより正極と負極とが接触して短絡することをより確実に防止することができる。
前記正極、前記負極および前記袋状のセパレータを方形状に成形し、前記正極を前記袋状のセパレータの内部に収容し、前記負極集電タブに前記位置合せ用の貫通部を形成し、前記負極の集電側端縁を除く３端縁が前記袋状のセパレータの集電側端縁を除く３端縁と実質的に同一線上に位置するように配置することが望ましい。
なお、負極の端縁がセパレータの端縁と実質的に同一線上に位置するとは、一方の端縁が他方の端縁から±１ｍｍ程度の範囲内に位置することを意味する。
負極は通常、正極よりも大型に成形されることから、上述のように袋状セパレータ内に正極を収容する構成とすると、負極を収容する構成とするよりも、袋状セパレータを比較的に小型に構成することができる。この場合、上述のように負極の集電側端縁を除く３端縁を袋状セパレータの集電側端縁を除く３端縁と実質的に同一線上に位置するように配置する、即ち負極の集電側端縁以外の３端縁を袋状セパレータの集電側端縁以外の３端縁と揃えるようにすると、この３端縁部では積層ズレがあると負極が袋状セパレータから多少ともはみ出すため、積層ズレを容易に検知することができる。これに対し、袋状セパレータの集電側端縁は、正極集電タブの位置でセパレータを溶着することができないこともあって短絡が生じやすいことから、特にこの集電側端縁を対向する負極の集電側端縁よりも外側へ大きく延出するように成形しておき、これによりなるべく短絡を防止するようにすることが望ましい。ところが集電側端縁をこのような構成とすると、積層ズレがあっても負極の集電側端縁が袋状セパレータの集電側端縁からはみ出さないため、積層ズレが検知され難い。そこで、上述のように負極集電タブに位置合せ用の貫通部を形成することにより、集電側端縁においても積層ズレの有無を容易に検知することができる。
前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの厚みが０．０３ｍｍ以下であることが望ましい。
上記構成によれば、集電タブが折り曲げ易く、集電部の形成が容易となる。また、エネルギー密度の高い積層式電池が得られる。されに、部材コストを低減できる。
前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブのうち、同極性のもの同士を、平面視で重なる位置に配置することが望ましい。
上記構成によれば、積層された複数の前記正極集電タブまたは前記負極集電タブにおける位置合せ用の貫通部の位置が揃うことになるので、積層電極体における積層ズレの有無を検査しやすい。
また、上記目的を達成する為に、本発明に係る積層式電池の製造方法は、
正極集電タブが延出する正極と負極集電タブが延出する負極とをセパレータを介し交互に積層して積層電極体を作製する積層電極体作製工程を有する積層式電池の製造方法であって、
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方に、端縁から部分的に延出する位置合せ用の延出片を形成し、
前記位置合せ用の延出片で前記正極または前記負極の端縁と前記セパレータの端縁との間の位置ズレの有無を検査するようにすることを特徴とする。
正極集電タブが延出する正極と負極集電タブが延出する負極とをセパレータを介し交互に積層して積層電極体を作製する積層電極体作製工程を有する積層式電池の製造方法であって、
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方に、端縁から部分的に延出する位置合せ用の延出片を形成し、
前記位置合せ用の延出片で前記正極または前記負極の端縁と前記セパレータの端縁との間の位置ズレの有無を検査するようにすることを特徴とする。
上記本発明の構成によれば、例えば正極ないし負極の端縁に対し、これに対向するセパレータの端縁が外側へ大きく延出するように成形されているような場合であっても、位置合せ用の延出片と当該セパレータの端縁との間の位置ズレの有無を検査することにより、当該正極ないし負極とセパレータとの間における位置ズレの有無を容易に精度よく検知することができる。
前記位置ズレの有無の検査を、前記積層電極体作製工程における前記積層電極体の完成後に行うことが望ましい。
上記構成によれば、積層電極体の全体において十分に積層ズレの有無を検査することができる。
前記位置ズレの有無の検査を、一方面側または他方面側からレーザで前記位置合せ用の延出片を検出することにより行うことが望ましい。
上記構成によれば、位置ズレの有無の検査を容易に行うことができる。
前記位置合せ用の延出片を、前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方における集電側端縁に形成することが望ましい。
前記位置合せ用の延出片は、正極ないし負極におけるいずれの端縁に形成するようにしてもよいが、前述の通り、集電側端縁においては対向するセパレータの集電側端縁が外側へ大きく延出するように成形されている場合には積層ズレがあっても検知され難いため、位置合せ用の延出片を形成しておくことで積層ズレを容易に精度よく検知することができる。
前記位置合せ用の延出片の先端を、該延出片の延出方向に沿った延出高さ位置において、対向するセパレータの端縁から±１ｍｍ（より好適には±０．４ｍｍ）の範囲内にくるように形成することが望ましい。
上記構成によれば、位置合せ用の延出片の先端を対向するセパレータの端縁に実質的に一致させることができ、したがって位置合せ用の延出片と当該セパレータの端縁との間の位置ズレの有無をほぼ正確に検査することができる。即ち、このあたりに先端がくるように位置合せ用の延出片を形成することで、積層電極体を構成した状態で積層ズレを検査しやすい。
この場合、例えば、位置合せ用の延出片の先端が対向するセパレータの端縁から１ｍｍ以上突出する状態にある場合、積層ズレがあるものと判断することができる。
前記位置合せ用の延出片の延出方向に直交する方向の幅が１〜１０ｍｍであることが望ましい。
位置合せ用の延出片の延出方向に直交する方向の幅が１ｍｍ以上であると、対向するセパレータの端縁との間に位置ズレがあるかどうかが検知しやすく、また延出片の機械的強度が良好となって破損し難くなり、一方、１０ｍｍ以下であると、延出片の幅が必要以上に大でない範囲内となり、これにより、集電タブと同様に短絡を生じやすい部分が必要以上に増大することをなるべく抑制することができる。
前記セパレータを袋状に構成し、この袋状のセパレータ内に前記正極または前記負極を収容することが望ましい。
上記構成によれば、積層ズレにより正極と負極とが接触して短絡することをより確実に防止することができる。
前記正極、前記負極および前記袋状のセパレータを方形状に成形し、前記正極を前記袋状のセパレータの内部に収容し、前記負極の集電側端縁に前記位置合せ用の延出片を形成し、前記負極の集電側端縁を除く３端縁が前記袋状のセパレータの集電側端縁を除く３端縁と実質的に同一線上に位置するように配置することが望ましい。
負極は通常、正極よりも大型に成形されることから、上述のように袋状セパレータ内に正極を収容する構成とすると、負極を収容する構成とするよりも、袋状セパレータを比較的に小型に構成することができる。この場合、上述のように負極の集電側端縁を除く３端縁を袋状セパレータの集電側端縁を除く３端縁と実質的に同一線上に位置するように配置する、即ち負極の集電側端縁以外の３端縁を袋状セパレータの集電側端縁以外の３端縁と揃えるようにすると、この３端縁部では積層ズレがあると負極が袋状セパレータから多少ともはみ出すため、積層ズレを外部から容易に検知することができる。これに対し、袋状セパレータの集電側端縁は、正極集電タブの位置でセパレータを溶着することができないこともあって短絡が生じやすいことから、特にこの集電側端縁を対向する負極の集電側端縁よりも外側へ大きく延出するように成形しておき、これによりなるべく短絡を防止するようにすることが望ましい。ところが集電側端縁をこのような構成とすると、積層ズレがあっても負極の集電側端縁が袋状セパレータの集電側端縁からはみ出さないため、積層ズレが検知され難い。そこで、上述のように負極の集電側端縁に位置合せ用の延出片を形成することにより、集電側端縁においても積層ズレの有無を容易に検知することができる。
前記位置合せ用の延出片の厚みが０．０３ｍｍ以下であることが望ましい。
積層された前記正極または前記負極のうち、同極性のものにおける位置合せ用の延出片同士を、平面視で重なる位置に配置することが望ましい。
上記構成によれば、積層された複数の正極または負極における位置合せ用の延出片の位置が揃うことになるので、積層電極体における積層ズレの有無を検査しやすい。
本発明によれば、積層式電池の積層電極体における積層ズレを容易に検知することが可能となる。
以下、本発明を図面を参照しながら更に詳細に説明するが、本発明は以下の最良の形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を変更しない範囲において適
宜変更して実施することが可能なものである。
宜変更して実施することが可能なものである。
［第１実施形態］
〔正極の作製〕
正極活物質としてのＬｉＣｏＯ２を９０質量％と、導電剤としてのカーボンブラックを５質量％と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンを５質量％と、溶剤としてのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液とを混合して正極用スラリーを調製した。この正極用スラリーを、正極集電体としてのアルミニウム箔（厚み：１５μｍ）の両面に塗布した。その後、加熱することにより溶剤を除去し、ローラーで厚み０．１ｍｍにまで圧縮した後、図１（ａ）に示すように、幅Ｌ１＝１７４ｍｍ、高さＬ２＝１７４ｍｍになるように切断して、両面に正極活物質層１ａを有する正極板１を作製した。この際、正極板１における幅Ｌ１方向に延びる一辺の一方端部（図１（ａ）では上辺の左端部）から幅Ｌ３＝６０ｍｍ、高さＬ４＝２０ｍｍの活物質未塗布部を延出させて正極集電タブ１１とした。
〔正極の作製〕
正極活物質としてのＬｉＣｏＯ２を９０質量％と、導電剤としてのカーボンブラックを５質量％と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンを５質量％と、溶剤としてのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液とを混合して正極用スラリーを調製した。この正極用スラリーを、正極集電体としてのアルミニウム箔（厚み：１５μｍ）の両面に塗布した。その後、加熱することにより溶剤を除去し、ローラーで厚み０．１ｍｍにまで圧縮した後、図１（ａ）に示すように、幅Ｌ１＝１７４ｍｍ、高さＬ２＝１７４ｍｍになるように切断して、両面に正極活物質層１ａを有する正極板１を作製した。この際、正極板１における幅Ｌ１方向に延びる一辺の一方端部（図１（ａ）では上辺の左端部）から幅Ｌ３＝６０ｍｍ、高さＬ４＝２０ｍｍの活物質未塗布部を延出させて正極集電タブ１１とした。
またこのとき、正極集電タブ１１の延出高さＬ４方向に延びる両側縁部のうちの内側縁部（図１（ａ）では右側縁部）において、下端からＬ１１＝５ｍｍの高さ位置より上方の、当該側端縁から幅Ｌ１２＝２ｍｍの領域を切り欠いて、高さ１５ｍｍ、幅Ｌ１２＝２ｍｍの矩形の切欠状の貫通部１１Ｓを形成するようにした。
〔負極の作製〕
負極活物質としての黒鉛を９８質量％と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を１質量％と、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を１質量％と、水とを混合することにより負極合剤スラリーを調製した。この負極用スラリーを負極集電体としての銅箔（厚み：１０μｍ)の両面に塗布した。その後、加熱することにより溶剤として用いた水を除去し、ローラーで厚み０．０８ｍｍにまで圧縮した後、図２に示すように、幅Ｌ７＝１８０ｍｍ、高さＬ８＝１８０ｍｍになるように切断して、両面に負極活物質層２ａを有する負極板２を作製した。この際、負極板２の幅方向に延びる一辺において上記正極板１の正極集電タブ１１形成側端部と反対側となる端部（図２では上辺の右端部）から幅Ｌ９＝６０ｍｍ、高さＬ１０＝２０ｍｍの活物質未塗布部を延出させて負極集電タブ１２とした。
負極活物質としての黒鉛を９８質量％と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を１質量％と、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を１質量％と、水とを混合することにより負極合剤スラリーを調製した。この負極用スラリーを負極集電体としての銅箔（厚み：１０μｍ)の両面に塗布した。その後、加熱することにより溶剤として用いた水を除去し、ローラーで厚み０．０８ｍｍにまで圧縮した後、図２に示すように、幅Ｌ７＝１８０ｍｍ、高さＬ８＝１８０ｍｍになるように切断して、両面に負極活物質層２ａを有する負極板２を作製した。この際、負極板２の幅方向に延びる一辺において上記正極板１の正極集電タブ１１形成側端部と反対側となる端部（図２では上辺の右端部）から幅Ｌ９＝６０ｍｍ、高さＬ１０＝２０ｍｍの活物質未塗布部を延出させて負極集電タブ１２とした。
またこのとき、負極集電タブ１２の延出高さＬ１０方向に延びる両側縁部のうちの内側縁部（図２では左側縁部）において、下端からＬ１３＝２ｍｍの高さ位置より上方の、当該側端縁から幅Ｌ１４＝２ｍｍの領域を切り欠いて、高さ１８ｍｍ、幅Ｌ１４＝２ｍｍの矩形の切欠状の貫通部１２Ｓを形成するようにした。
〔正極板が内部に配置された袋状セパレータの作製〕
図１（ｂ）に示すように、幅Ｌ５＝１８０ｍｍおよび高さＬ６＝１８２ｍｍを有する２枚の方形状のポリプロピレン（ＰＰ）製のセパレータ３ａ（厚み３０μｍ）の間に正極板１を配置した後、図１（ｃ）に示すように、セパレータ３ａの全周縁部における正極集電タブ１１が突出する部分以外の部分を融着部４で熱溶着して、正極板１が内部に収納・配置された袋状セパレータ３を作製した。
図１（ｂ）に示すように、幅Ｌ５＝１８０ｍｍおよび高さＬ６＝１８２ｍｍを有する２枚の方形状のポリプロピレン（ＰＰ）製のセパレータ３ａ（厚み３０μｍ）の間に正極板１を配置した後、図１（ｃ）に示すように、セパレータ３ａの全周縁部における正極集電タブ１１が突出する部分以外の部分を融着部４で熱溶着して、正極板１が内部に収納・配置された袋状セパレータ３を作製した。
上記セパレータ３ａは上述のように高さＬ６が１８２ｍｍと、負極板２の高さＬ８＝１８０ｍｍよりも２ｍｍ大きく成形され、したがってそのぶん袋状セパレータ３から正極集電タブ１１が突出する方向にセパレータ３ａが負極板２よりも大きく延出するようになっている。これにより、負極板２の位置ズレによる短絡がより生じ難いようになっている。
〔積層電極体の作製〕
上記正極板１が内部に配置された袋状セパレータ３を１９枚、負極板２を２０枚調製し、図１（ｃ）および図２に示すように、正負極集電タブ１１、１２（正極集電タブ１１および負極集電タブ１２）をそれぞれ数枚（５枚程度）ずつ重ねて貫通部１１Ｓ、１２Ｓの基端側端（正負極活物質層１ａ、２ａ側端；図１（ｃ）および図２では下端）よりも０．４ｍｍだけ先端側の位置で、この位置よりも先端側に延出する部分を、一方面側（図１（ｃ）および図２では手前側又は奥側）へ折り曲げ、これにより、正負極集電タブ１１、１２の延出方向に直交する方向に沿って延びる折り曲げ線１１Ｆ、１２Ｆをそれぞれ形成した。
上記正極板１が内部に配置された袋状セパレータ３を１９枚、負極板２を２０枚調製し、図１（ｃ）および図２に示すように、正負極集電タブ１１、１２（正極集電タブ１１および負極集電タブ１２）をそれぞれ数枚（５枚程度）ずつ重ねて貫通部１１Ｓ、１２Ｓの基端側端（正負極活物質層１ａ、２ａ側端；図１（ｃ）および図２では下端）よりも０．４ｍｍだけ先端側の位置で、この位置よりも先端側に延出する部分を、一方面側（図１（ｃ）および図２では手前側又は奥側）へ折り曲げ、これにより、正負極集電タブ１１、１２の延出方向に直交する方向に沿って延びる折り曲げ線１１Ｆ、１２Ｆをそれぞれ形成した。
ついで、図３に示すように、上記複数枚（１９枚）の袋状セパレータ３と複数枚（２０枚）の負極板２とを交互に積層した。その際、正極集電タブ１１同士および負極集電タブ１２同士が、それぞれ平面視で重なる位置に配置されるようにした。また、積層方向における両端部に負極板２が位置するようにし、さらにその両外側に、セパレータ３ａと同寸法、同形状のポリプロピレン（ＰＰ）製の絶縁シート５をそれぞれ配置するようにした。この後、図４に示すように、この積層体の積層方向における両端面を形状保持のための絶縁テープ２６で接続して、積層電極体１０を得た。
上記積層電極体１０を、図５に示すように正負極集電タブ１１、１２の先端部の折り曲げ方向を下方に向けるようにして横臥させた体勢で、同図に示す検出位置Ｃ１１で上方からのレーザによる画像認識で正極集電タブ１１および負極集電タブ１２における貫通部１１Ｓ、１２Ｓの基端側端縁をそれぞれ検出することにより、正極板１および負極板２の集電側端縁と袋状セパレータ３の集電側端縁との間の位置ズレの有無を検知するようにした。集電側端縁以外の３端縁においては、負極板２の端縁が袋状セパレータ３の端縁よりはみ出していないか否かをレーザにより検査するようにした。
〔集電部の整形・接続〕
ついで、以下の手順に従い、図６に示すように、上記積層電極体１０における正負極集電タブ１１、１２の整形（集束、切断、折り曲げ等）および正負極集電端子（正極集電端子および負極集電端子）１５、１６との接続を行った。なお、以下の記述、ならびにこの集電部の整形・接続工程が終了した後の状況を摸式的に示す図６においては、基本的に正極側（正極集電タブ１１および正極集電端子１５）の場合を示すが、これと同時に負極側においても同様に行っている。
ついで、以下の手順に従い、図６に示すように、上記積層電極体１０における正負極集電タブ１１、１２の整形（集束、切断、折り曲げ等）および正負極集電端子（正極集電端子および負極集電端子）１５、１６との接続を行った。なお、以下の記述、ならびにこの集電部の整形・接続工程が終了した後の状況を摸式的に示す図６においては、基本的に正極側（正極集電タブ１１および正極集電端子１５）の場合を示すが、これと同時に負極側においても同様に行っている。
ａ）第１ステップ（正負極集電タブの集束および切断）
積層電極体１０を上述の検査の場合と同様の横臥体勢とし、積層された正極集電タブ１１を、積層電極体１０の積層方向における一方側である先端部の折り曲げ方向側（下側）に寄せるようにして集束した。ついで、この正極集電タブ１１の集束部Ｂ１１から先端側へ延びる部位における余剰部を切断して先端を揃えた。
積層電極体１０を上述の検査の場合と同様の横臥体勢とし、積層された正極集電タブ１１を、積層電極体１０の積層方向における一方側である先端部の折り曲げ方向側（下側）に寄せるようにして集束した。ついで、この正極集電タブ１１の集束部Ｂ１１から先端側へ延びる部位における余剰部を切断して先端を揃えた。
ｂ）第２ステップ（正負極集電端子の接続）
ついで、正極集電タブ１１の集束部Ｂ１１から先端側へ延びる部位に下方から正極集電端子１５の一方端部を重ねるように配置し、この状態で超音波溶接を行い、図７に示すように、正極集電タブ１１および負極集電タブ１２の先端部に、幅６０ｍｍ、厚み０．４ｍｍのアルミニウム板よりなる正極集電端子１５ならびに幅６０ｍｍ、厚み０．４ｍｍの銅板よりなる負極集電端子１６を接合した。なお、図６では、後述の第５ステップで正極集電タブ１１の集束部Ｂ１１から先端側へ延びる部位が折り曲げられた後の状況が示されているが、後述の第４ステップまでの段階では、正極集電タブ１１の集束部Ｂ１１から先端側へ延びる部位は正極集電タブ１１の延出方向すなわち図６では右方へ真っ直ぐに延出した状況となっている。
ついで、正極集電タブ１１の集束部Ｂ１１から先端側へ延びる部位に下方から正極集電端子１５の一方端部を重ねるように配置し、この状態で超音波溶接を行い、図７に示すように、正極集電タブ１１および負極集電タブ１２の先端部に、幅６０ｍｍ、厚み０．４ｍｍのアルミニウム板よりなる正極集電端子１５ならびに幅６０ｍｍ、厚み０．４ｍｍの銅板よりなる負極集電端子１６を接合した。なお、図６では、後述の第５ステップで正極集電タブ１１の集束部Ｂ１１から先端側へ延びる部位が折り曲げられた後の状況が示されているが、後述の第４ステップまでの段階では、正極集電タブ１１の集束部Ｂ１１から先端側へ延びる部位は正極集電タブ１１の延出方向すなわち図６では右方へ真っ直ぐに延出した状況となっている。
また、図６、図７およびその他の図面に示す参照符号１５Ｓ、１６Ｓは、後述する外装体１８を熱封止する際の密閉性を確保するために正負極集電端子１５、１６にそれぞれ幅方向に沿って帯状に固着するように成形された樹脂封止材（糊材）を指示する。
ｃ）第３ステップ（絶縁層の形成）
図６に示すように、正極集電タブ１１と正極集電端子１５との接合部（以下、「正極集電接合部」とも称す）Ｆ１１における一方側面である正極集電タブ１１側面（上側面；図６では左側面）に６１ｍｍ×１０ｍｍ×厚み３５μｍのポリイミド製の絶縁テープを付着して内側絶縁層４４Ｎを形成し、他方側面である正極集電端子１５側面（下側面；図６では右側面）に６１ｍｍ× １０ ｍｍ×厚み７０μｍのポリイミド製の絶縁テープを付着して外側絶縁層４４Ｅを形成した。
図６に示すように、正極集電タブ１１と正極集電端子１５との接合部（以下、「正極集電接合部」とも称す）Ｆ１１における一方側面である正極集電タブ１１側面（上側面；図６では左側面）に６１ｍｍ×１０ｍｍ×厚み３５μｍのポリイミド製の絶縁テープを付着して内側絶縁層４４Ｎを形成し、他方側面である正極集電端子１５側面（下側面；図６では右側面）に６１ｍｍ× １０ ｍｍ×厚み７０μｍのポリイミド製の絶縁テープを付着して外側絶縁層４４Ｅを形成した。
このとき内側絶縁層４４Ｎの絶縁テープは、正極集電タブ１１の集束部Ｂ１１近傍から、先端より若干外側までを覆うように貼着し、外側絶縁層４４Ｅの絶縁テープにおける正負極板１、２側（正極リード１１の基端部側）は、積層電極体１０の積層方向における一方側面（即ち図６では下側の絶縁シート５の下面）の先端縁部にやや重なるように貼着し、集電部引き出し側（正極リード１１の先端側）は、正極集電端子１５および樹脂封止材（糊材）１５Ｓの端部に重なるように貼着した。これにより、正極集電接合部Ｆ１１における一方側面である正極集電タブ１１側面（上側面）の金属部分は内側絶縁層４４Ｎによりほぼ全面的に覆う。また、他方側面である正極集電端子１５側面（下側面）は積層電極体１０の絶縁シート５と正極集電端子１５の樹脂封止材（糊材）１５Ｓとの間を外側絶縁層４４Ｅにより全面的に覆って金属部分が露出しないようにした。
ｄ）第４ステップ（正負極集電端子の折り曲げ）
ついで、正極集電端子１５において正極集電接合部Ｆ１１よりも先端側に突出する部分を、側面視鉤形状（Ｌ形状）となるように下方（図６では右方）へ折り曲げた。
ついで、正極集電端子１５において正極集電接合部Ｆ１１よりも先端側に突出する部分を、側面視鉤形状（Ｌ形状）となるように下方（図６では右方）へ折り曲げた。
ｅ）第５ステップ（正負極集電接合部の折り曲げおよび位置決め）
図６に示すように、正極集電接合部Ｆ１１が積層電極体１０の積層方向（図６では上下方向）に略平行となるように、正極集電接合部Ｆ１１よりも正負極板１、２側部（正極集電タブ１１の基端部）で、矢印Ａ１１に示すように内側（図６では上側）へ折り曲げた。ついで、正極集電端子１５と積層電極体１０との間に架設するように、６１ｍｍ×６ｍｍ×厚み３５μｍのポリイミド製の絶縁テープ４６を正極集電接合部Ｆ１１の先端側方向（図６では上方）から付着し、これにより、正極集電タブ１１を所定の折り曲げ状態に保持して位置決めした。
図６に示すように、正極集電接合部Ｆ１１が積層電極体１０の積層方向（図６では上下方向）に略平行となるように、正極集電接合部Ｆ１１よりも正負極板１、２側部（正極集電タブ１１の基端部）で、矢印Ａ１１に示すように内側（図６では上側）へ折り曲げた。ついで、正極集電端子１５と積層電極体１０との間に架設するように、６１ｍｍ×６ｍｍ×厚み３５μｍのポリイミド製の絶縁テープ４６を正極集電接合部Ｆ１１の先端側方向（図６では上方）から付着し、これにより、正極集電タブ１１を所定の折り曲げ状態に保持して位置決めした。
以上の第１〜第５ステップａ）〜ｅ）のように正極集電タブ１１を集束し折り曲げることにより、集電部が効果的に省スペース化されている。
〔外装体への封入〕
図８に示すように、あらかじめ電極体が設置できるように成形したラミネートフィルム１７で構成した外装体１８に、上記積層電極体１０を挿入し、正極集電端子１５および負極集電端子１６が外装体１８より外部に突出するようにして、正極集電端子１５および負極集電端子１６がある辺を除く1辺を残し、熱融着した。
図８に示すように、あらかじめ電極体が設置できるように成形したラミネートフィルム１７で構成した外装体１８に、上記積層電極体１０を挿入し、正極集電端子１５および負極集電端子１６が外装体１８より外部に突出するようにして、正極集電端子１５および負極集電端子１６がある辺を除く1辺を残し、熱融着した。
〔電解液の封入、密封化〕
上記外装体１８の熱溶着していない１辺から、エチレンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）とが体積比で３０：７０の割合で混合された混合溶媒に、ＬｉＰＦ６が１Ｍ（モル／リットル）の割合で溶解された電解液を注入した。最後に外装体１８における熱溶着していない１辺を熱溶着して、電池Ａ１を作製した。
上記外装体１８の熱溶着していない１辺から、エチレンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）とが体積比で３０：７０の割合で混合された混合溶媒に、ＬｉＰＦ６が１Ｍ（モル／リットル）の割合で溶解された電解液を注入した。最後に外装体１８における熱溶着していない１辺を熱溶着して、電池Ａ１を作製した。
［第２実施形態］
〔正極の作製〕
図９に示すように、正極集電タブ３１を幅Ｌ１５＝７４ｍｍ、高さＬ１６＝２５ｍｍとし、正極集電タブ３１の延出高さＬ１６方向に延びる両側縁部のうちの内側縁部（図９では右側縁部）において、下端からＬ１７＝５ｍｍの高さ位置より上方に、当該側端縁から矩形状に凹入するように切り欠いて、高さＬ１８＝３ｍｍ、幅Ｌ１９＝２ｍｍの矩形の切欠状の貫通部３１Ｓを形成する以外は、上記第１実施形態の電池Ａ１における正極板１の場合と同様にして、正極板３０を作製した。
〔正極の作製〕
図９に示すように、正極集電タブ３１を幅Ｌ１５＝７４ｍｍ、高さＬ１６＝２５ｍｍとし、正極集電タブ３１の延出高さＬ１６方向に延びる両側縁部のうちの内側縁部（図９では右側縁部）において、下端からＬ１７＝５ｍｍの高さ位置より上方に、当該側端縁から矩形状に凹入するように切り欠いて、高さＬ１８＝３ｍｍ、幅Ｌ１９＝２ｍｍの矩形の切欠状の貫通部３１Ｓを形成する以外は、上記第１実施形態の電池Ａ１における正極板１の場合と同様にして、正極板３０を作製した。
〔負極の作製〕
図１０に示すように、負極集電タブ４１を幅Ｌ２０＝７４ｍｍ、高さＬ２１＝２５ｍｍとし、負極集電タブ４１の延出高さＬ２１方向に延びる両側縁部のうちの内側縁部（図１０では左側縁部）において、下端からＬ２２＝２ｍｍの高さ位置より上方に、当該側端縁から矩形状に凹入するように切り欠いて、高さＬ２３＝３ｍｍ、幅Ｌ２４＝２ｍｍの矩形の切欠状の貫通部４１Ｓを形成する以外は、上記第１実施形態の電池Ａ１における負極板２の場合と同様にして、負極板４０を作製した。
図１０に示すように、負極集電タブ４１を幅Ｌ２０＝７４ｍｍ、高さＬ２１＝２５ｍｍとし、負極集電タブ４１の延出高さＬ２１方向に延びる両側縁部のうちの内側縁部（図１０では左側縁部）において、下端からＬ２２＝２ｍｍの高さ位置より上方に、当該側端縁から矩形状に凹入するように切り欠いて、高さＬ２３＝３ｍｍ、幅Ｌ２４＝２ｍｍの矩形の切欠状の貫通部４１Ｓを形成する以外は、上記第１実施形態の電池Ａ１における負極板２の場合と同様にして、負極板４０を作製した。
〔積層電極体の作製〕
上記正極板３０および負極板４０を用いる以外は上記第１実施形態の電池Ａ１における積層電極体１０の場合と同様にして積層電極体を作製し（図示省略）、この積層電極体における積層ズレの有無を上記第１実施形態の場合と同様にして検査した。
上記正極板３０および負極板４０を用いる以外は上記第１実施形態の電池Ａ１における積層電極体１０の場合と同様にして積層電極体を作製し（図示省略）、この積層電極体における積層ズレの有無を上記第１実施形態の場合と同様にして検査した。
この検査においては、上記第１実施形態の場合と同様に、正極集電タブ３１および負極集電タブ４１における貫通部３１Ｓ、４１Ｓの基端側端縁をそれぞれ検出した。このとき、貫通部３１Ｓ、４１Ｓの基端側端縁と袋状セパレータ３の集電側端縁とがちょうど一致する場合にはもちろんこの集電側端縁において位置ズレがないものとするが、必ずしもこのようにちょうど一致している必要はない。例えば、図１１に示すように負極集電タブ４１における貫通部４１Ｓの基端側端縁４１Ｃが袋状セパレータ３の集電側端縁３Ｃよりも外側に僅かな距離Ｌ２５だけ突出するようにずれている場合があるが、この外側へズレた距離Ｌ２５が１ｍｍ未満（もしくは０．４ｍｍ未満）であれば、集電側端縁において位置ズレがないものと判断する。換言すれば、正極集電タブ３１ないし負極集電タブ４１における貫通部３１Ｓ、４１Ｓの基端側端縁が袋状セパレータ３の集電側端縁３Ｃよりも外側に１ｍｍ以上（もしくは０．４ｍｍ以上）突出していることが検出されれば集電側端縁において位置ズレがあるものと判断する。
なお、上記の場合とは逆に、例えば図１２に示すように負極集電タブ４１における貫通部４１Ｓの基端側端縁４１Ｃが袋状セパレータ３の集電側端縁３Ｃよりも内側に多少の距離Ｌ２６だけ没入するようにずれている場合もあるが、この場合には、この内側へズレた距離Ｌ２６の大小に関わらす、負極板４０における集電側端縁に平行なもう一方の（反対側の）端縁が袋状セパレータ３の対向する端縁よりも外側に１ｍｍ以上（もしくは０．４ｍｍ以上）突出しているか否かを検査すればよい。一方、正極板３０における集電側端縁に平行なもう一方の（反対側の）端縁は、袋状セパレータ３の対向する端縁よりも内側に収容されており、袋状セパレータ３の当該端縁はほぼ全的に融着部４で熱溶着されて封止されているので、正極板３０が袋状セパレータ３の当該端縁よりも外側に突出することはなく、したがってこの端縁において正極板３０の位置ズレの有無を検査する必要はほぼないものと考えられる。
上記のようにして作製および検査した積層電極体を用いる以外は、上記第１実施形態の電池Ａ１の場合と同様にして、電池Ａ２を作製した。
上記第２実施形態の電池Ａ２における位置合せ用の貫通部３１Ｓ、４１Ｓは、上述の通り、上記第１実施形態の電池Ａ１における位置合せ用の貫通部１１Ｓ、１２Ｓとほぼ同等に機能することができる。ただし、第２実施形態の電池Ａ２の構成によれば、第１実施形態の電池Ａ１の構成に比して、位置合せ用の貫通部３１Ｓ、４１Ｓよりも先端側に正負極集電タブ３１、４１の先端部が幅方向に内側へ突出する形状となるため、この突出部分が邪魔になりやすいきらいもある一方で、この突出部分があるぶん、正負極集電タブ３１、４１において電流の流通経路となり得る部分の面積がより大きく確保されるという利点もある。
［第３実施形態］
〔正極の作製〕
図１３に示すように、正極集電タブ５１を幅Ｌ２７＝７４ｍｍ、高さＬ２８＝２５ｍｍの矩形とし、正極集電タブ５１から幅方向における内側（図１３では右側）にやや間隔Ｌ２９≒２ｍｍをおいて、正極集電タブ５１と同方向へ幅Ｌ３０＝２ｍｍ、高さＬ３１＝５ｍｍの矩形状の延出片５１Ｐが延出する形状とする以外は、上記第２実施形態の電池Ａ２における正極板３０の場合と同様にして、正極板５０を作製した。
〔正極の作製〕
図１３に示すように、正極集電タブ５１を幅Ｌ２７＝７４ｍｍ、高さＬ２８＝２５ｍｍの矩形とし、正極集電タブ５１から幅方向における内側（図１３では右側）にやや間隔Ｌ２９≒２ｍｍをおいて、正極集電タブ５１と同方向へ幅Ｌ３０＝２ｍｍ、高さＬ３１＝５ｍｍの矩形状の延出片５１Ｐが延出する形状とする以外は、上記第２実施形態の電池Ａ２における正極板３０の場合と同様にして、正極板５０を作製した。
〔負極の作製〕
図１４に示すように、負極集電タブ６１を幅Ｌ３２＝７４ｍｍ、高さＬ３３＝２５ｍｍの矩形とし、負極集電タブ６１から幅方向における内側（図１４では左側）にやや間隔Ｌ３４≒２ｍｍをおいて、負極集電タブ６１と同方向へ幅Ｌ３５＝２ｍｍ、高さＬ３６＝２ｍｍの矩形状の延出片６１Ｐが延出する形状とする以外は、上記第２実施形態の電池Ａ２における負極板２の場合と同様にして、負極板６０を作製した。
図１４に示すように、負極集電タブ６１を幅Ｌ３２＝７４ｍｍ、高さＬ３３＝２５ｍｍの矩形とし、負極集電タブ６１から幅方向における内側（図１４では左側）にやや間隔Ｌ３４≒２ｍｍをおいて、負極集電タブ６１と同方向へ幅Ｌ３５＝２ｍｍ、高さＬ３６＝２ｍｍの矩形状の延出片６１Ｐが延出する形状とする以外は、上記第２実施形態の電池Ａ２における負極板２の場合と同様にして、負極板６０を作製した。
〔積層電極体の作製〕
上記正極板５０および負極板６０を用いる以外は上記第２実施形態の電池Ａ２における積層電極体の場合と同様にして積層電極体を作製し（図示省略）、上記位置合せ用の延出片５１Ｐ、６１Ｐを用いる以外は上記第２実施形態の電池Ａ２における積層電極体の場合と同様にして、積層電極体における積層ズレの有無を検査した。
上記正極板５０および負極板６０を用いる以外は上記第２実施形態の電池Ａ２における積層電極体の場合と同様にして積層電極体を作製し（図示省略）、上記位置合せ用の延出片５１Ｐ、６１Ｐを用いる以外は上記第２実施形態の電池Ａ２における積層電極体の場合と同様にして、積層電極体における積層ズレの有無を検査した。
この検査においては、矩形状の延出片５１Ｐ、６１Ｐの先端縁を検出するようにし、位置ズレの有無の判断は上記第２実施形態の電池Ａ２の場合と同様にして行った。
上記のようにして作製および検査した積層電極体を用いる以外は、上記第２実施形態の電池Ａ２の場合と同様にして、電池Ａ３を作製した。
上記第３実施形態の電池Ａ３における位置合せ用の延出片５１Ｐ、６１Ｐは、上記第１実施形態の電池Ａ１における位置合せ用の貫通部１１Ｓ、１２Ｓないし上記第２実施形態の電池Ａ２における位置合せ用の貫通部３１Ｓ、４１Ｓとほぼ同等に機能することができる。ただし、第３実施形態の電池Ａ３の構成によれば、第１実施形態の電池Ａ１ないし第２実施形態の電池Ａ２の構成に比して、位置合せ用の延出片５１Ｐ、６１Ｐが正負極集電タブ５１、６１とは別個に独立して正負極板５０、６０から延出する構成となっているため、正負極集電タブ５１、６１は部分的に欠損させることなく矩形状に成形することができるという利点がある。
〔その他の事項〕
（１）上記第１ないし第３実施形態においては、位置合せ用の貫通部１１Ｓ、１２Ｓ、３１Ｓ、４１Ｓないし位置合せ用の延出片５１Ｐ、６１Ｐが、正極板１、３０、５０および負極板２、４０、６０の両方に形成されていたが、位置合せ用の貫通部ないし位置合せ用の延出片は正極および負極のいずれか一方のみに形成するようにしてもよい。ただし、正極および負極の両方に形成するほうが積層ズレの有無をより十全に検査できて望ましい。また、上述の通り、セパレータの端縁が負極の端縁よりも外側へ大きく延出するように成形される場合にはこれら両端縁の位置で位置ズレを検知し難くなることから、この場合に少なくとも負極の当該端縁に位置合せ用の貫通部ないし位置合せ用の延出片を形成することが望ましい。
（１）上記第１ないし第３実施形態においては、位置合せ用の貫通部１１Ｓ、１２Ｓ、３１Ｓ、４１Ｓないし位置合せ用の延出片５１Ｐ、６１Ｐが、正極板１、３０、５０および負極板２、４０、６０の両方に形成されていたが、位置合せ用の貫通部ないし位置合せ用の延出片は正極および負極のいずれか一方のみに形成するようにしてもよい。ただし、正極および負極の両方に形成するほうが積層ズレの有無をより十全に検査できて望ましい。また、上述の通り、セパレータの端縁が負極の端縁よりも外側へ大きく延出するように成形される場合にはこれら両端縁の位置で位置ズレを検知し難くなることから、この場合に少なくとも負極の当該端縁に位置合せ用の貫通部ないし位置合せ用の延出片を形成することが望ましい。
（２）上記第３実施形態においては、位置合せ用の延出片５１Ｐ、６１Ｐが正極板５０および負極板６０の集電側端縁にそれぞれ形成されていたが、位置合せ用の延出片は正負極板における集電側端縁以外の端縁に形成するようにしてもよい。ただし、上述の通り、集電側端縁以外の端縁の場合には、対応するセパレータの端縁と揃えるように成形することで、当該端縁における位置ズレの有無を外部から容易に検知することができ、また、特に極板（正極板または負極板）が袋状セパレータに収容される構成の場合には、集電側端縁以外の端縁の位置ズレの有無を検知することがほぼ不要となる。このため、位置合せ用の延出片は正負極板における少なくとも集電側端縁に形成することが望ましい。
（３）上記第１ないし第２実施形態においては、位置合せ用の貫通部１１Ｓ、１２Ｓ、３１Ｓ、４１Ｓが、正負極集電タブ１１、１２、３１、４１の端縁を段差が形成されるように部分的に欠損させた切欠となっていたが、位置合せ用の貫通部としてはこれ以外にも、例えば図１５に示すように、集電タブ（正極集電タブないし負極集電タブ）７１の端縁より内側に穿設した開口（貫通孔）としてもよい。同図に示す例においては、集電タブ７１を矩形状とし、集電タブ７１の延出高さ方向に延びる両側縁部のうちの内側縁部（図１５では右側縁部）から集電タブ７１の中央側へ若干（１〜数ｍｍ程度）の間隔をおいて、セパレータの集電側端縁の位置に揃うように下端からＬ３７の高さ位置より上方に、高さＬ３８＝３ｍｍ、幅Ｌ３９＝２ｍｍの矩形の開口（貫通孔）を穿孔することにより位置合せ用の貫通部７１Ｓが形成されている。この位置合せ用の貫通部７１Ｓ以外の点では、上記第２実施形態の場合と同様の構成となっている。
上記開口（貫通孔）とした貫通部７１Ｓの場合、上記第１ないし第２実施形態における切欠とした貫通部１１Ｓ、１２Ｓ、３１Ｓ、４１Ｓの場合と同様に、貫通部７１Ｓの基端側端縁（図１５では下端縁）７１Ｃがセパレータの集電側端縁よりも突出しているかどうかを検出することにより、積層ズレの検査を行うことができる。ただし、上記第１ないし第２実施形態における切欠とした貫通部１１Ｓ、１２Ｓ、３１Ｓ、４１Ｓに比して、貫通部７１Ｓの形成位置付近がより破損し難いといった利点もある一方、形成の容易性（加工性）等の点ではやや劣るきらいがある。
（４）上記第１ないし第３実施形態においては、積層電極体１０の積層ズレの検査を、積層電極体１０を絶縁テープ２６で接続して固定する工程と、集電部を整形・接続する工程との間で行うようにしていたが、例えば、極板の積層中すなわち積層電極体作製工程の途中（例えば正極、負極およびセパレータを積層していく段階や、積層した後であって絶縁テープ等の固定手段で固定する前の段階）で行うようにしてもよい。換言すれば、集電部の整形・接続の工程に入った後では積層ズレの修正が困難であるが、それ以前の段階であれば、任意の１回または２回以上の時機に積層ズレの検査を行うことができる。ただし、積層電極体の全体において十分に積層ズレの有無を検査するには、積層終了後または固定手段で固定した後に積層ズレの検査を行うほうが望ましい。また、例えば、集電部の整形・接続の工程に入った後であっても積層ズレの検査を行うようにしてもよい。
また、例えば、袋状セパレータの作製段階で、収容された極板の集電側端縁における位置ズレの有無を検査するようにしてもよい。
（５）上記第１ないし第３実施形態においては、外装体として、ラミネートフィルム１７で構成した外装体１８が用いられていたが、外装体としては、ラミネート外装体以外にも任意のものが使用でき、例えば電池缶等も使用できる。ただし、ラミネート外装体を用いた場合には、例えば正負極板がセパレータより突出していると、ラミネート外装体の絶縁層を突き破って金属層と接触することにより短絡の原因となる虞があり、したがってこのような正負極板の突出を位置合せ用の貫通部ないし延出片で容易に検出し得るようにした本発明の効果が特に発揮される。
ラミネート材としては、例えば、
金属層としてアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等を、
内層（電池内側）としてポリエチレン、ポリプロピレン等を、
外層（電池外側）としてナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴ／ナイロンの積層膜等を、
それぞれ用いて構成されるものが挙げられる。
金属層としてアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等を、
内層（電池内側）としてポリエチレン、ポリプロピレン等を、
外層（電池外側）としてナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴ／ナイロンの積層膜等を、
それぞれ用いて構成されるものが挙げられる。
（６）正極活物質としては、上記コバルト酸リチウムに限定されるものではなく、コバルト−ニッケル−マンガン、アルミニウム−ニッケル−マンガン、アルミニウム−ニッケル−コバルト等のコバルト、ニッケル或いはマンガンを含むリチウム複合酸化物や、スピネル型マンガン酸リチウム等でも構わない。
（７）負極活物質としては、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛以外にも、グラファイト・コークス・酸化スズ・金属リチウム・珪素・及びそれらの混合物等、リチウムイオンを挿入脱離できうるものであれば構わない。
（８）電解液としても特に本実施例で示したものに限定されるものではなく、リチウム塩としては例えばＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＰＦ６―ｘ（ＣｎＦ２ｎ＋１）ｘ[但し、１＜ｘ＜６、ｎ＝１又は２]等が挙げられ、これらの１種もしくは２種以上を混合して使用できる。支持塩の濃度は特に限定されないが、電解液１リットル当り０．８〜１．８モルが望ましい。また、溶媒種としては上記ＥＣやＭＥＣ以外にも、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）等のカーボネート系溶媒が好ましく、更に好ましくは環状カーボネートと鎖状カーボネートの組合せが望ましい。
本発明は、広汎な用途に適用することができ、特に大型の積層電極体を備える積層式電池として、例えばロボットや電気自動車等に搭載される動力、バックアップ電源などの高出力用途の電源に好適に適用することができる。
１：正極
１１：正極集電タブ
１１Ｓ：位置合せ用の貫通部
３：袋状セパレータ
３ａ：セパレータ
Ｌ３：正極集電タブの貫通部未形成位置における幅
Ｌ１２：位置合せ用の貫通部の幅
１１：正極集電タブ
１１Ｓ：位置合せ用の貫通部
３：袋状セパレータ
３ａ：セパレータ
Ｌ３：正極集電タブの貫通部未形成位置における幅
Ｌ１２：位置合せ用の貫通部の幅
Claims (28)
- 正極集電タブが延出する正極と負極集電タブが延出する負極とがセパレータを介して交互に積層された積層電極体を備える積層式電池であって、
前記正極集電タブおよび前記負極集電タブのうちの少なくとも一方に、厚さ方向に貫通する位置合せ用の貫通部が形成され、
前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に沿った延出高さ位置において前記位置合せ用の貫通部が形成されていない位置である貫通部未形成位置における前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅が５０ｍｍ以上であり、
前記位置合せ用の貫通部の、前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅が、前記貫通部未形成位置における前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅の１０％以下であり、
前記位置合せ用の貫通部における前記積層電極体側端縁が、前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に沿った延出高さ位置において、対向するセパレータの集電側端縁から±１ｍｍの範囲内に形成されていることを特徴とする積層式電池。 - 前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブが折り曲げて正極集電端子および負極集電端子に接合され、この折り曲げ位置よりも前記積層電極体側の位置に前記位置合せ用の貫通部が形成されている、請求項１に記載の積層式電池。
- 前記セパレータが袋状に構成され、この袋状のセパレータ内に前記正極または前記負極が収容されている、請求項１または請求項２に記載の積層式電池。
- 前記正極、前記負極および前記袋状のセパレータが方形状であり、前記正極が前記袋状のセパレータの内部に収容され、前記負極集電タブに前記位置合せ用の貫通部が形成され、前記負極の集電側端縁を除く３端縁が前記袋状のセパレータの集電側端縁を除く３端縁と実質的に同一線上に位置するように配置されている、請求項３に記載の積層式電池。
- 前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの厚みが０．０３ｍｍ以下である、請求項１から請求項４のいずれかに記載の積層式電池。
- 前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブのうち、同極性のもの同士が、平面視で重なる位置に配置されている、請求項１から請求項５のいずれかに記載の積層式電池。
- 正極集電タブが延出する正極と負極集電タブが延出する負極とがセパレータを介して交互に積層された積層電極体を備える積層式電池であって、
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方に、端縁から部分的に延出する位置合せ用の延出片が集電側端縁に形成されていることを特徴とする積層式電池。 - 前記位置合せ用の延出片の先端が、該延出片の延出方向に沿った延出高さ位置において、対向するセパレータの端縁から±１ｍｍの範囲内にくるように形成されている、請求項７に記載の積層式電池。
- 前記位置合せ用の延出片の延出方向に直交する方向の幅が１〜１０ｍｍである、請求項７または請求項８に記載の積層式電池。
- 前記セパレータが袋状に構成され、この袋状のセパレータ内に前記正極または前記負極が収容されている、請求項７から請求項９のいずれかに記載の積層式電池。
- 前記正極、前記負極および前記袋状のセパレータが方形状であり、前記正極が前記袋状のセパレータの内部に収容され、前記負極の集電側端縁に前記位置合せ用の延出片が形成され、前記負極の集電側端縁を除く３端縁が前記袋状のセパレータの集電側端縁を除く３端縁と実質的に同一線上に位置するように配置されている、請求項１０に記載の積層式電池。
- 積層された前記正極または前記負極のうち、同極性のものにおける位置合せ用の延出片同士が、平面視で重なる位置に配置されている、請求項７から請求項１１のいずれかに記載の積層式電池。
- 正極集電タブが延出する正極と負極集電タブが延出する負極とをセパレータを介し交互に積層して積層電極体を作製する積層電極体作製工程を有する積層式電池の製造方法であって、
前記正極集電タブおよび前記負極集電タブのうちの少なくとも一方に、厚さ方向に貫通する位置合せ用の貫通部を形成し、
前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に沿った延出高さ位置において前記位置合せ用の貫通部が形成されていない位置である貫通部未形成位置における前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅が５０ｍｍ以上であり、
前記位置合せ用の貫通部の、前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅が、前記貫通部未形成位置における前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に直交する方向の幅の１０％以下であり、
前記位置合せ用の貫通部で前記正極または前記負極の端縁と前記セパレータの端縁との間の位置ズレの有無を前記積層電極体作製工程における前記積層電極体の完成後に検査するようにすることを特徴とする積層式電池の製造方法。 - 前記位置ズレの有無の検査を、一方面側または他方面側からレーザで前記位置合せ用の貫通部を検出することにより行う、請求項１３に記載の積層式電池の製造方法。
- 前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブが折り
曲げて正極集電端子および負極集電端子に接合され、この折り曲げ位置よりも前記積層電極体側の位置に前記位置合せ用の貫通部が形成されている、請求項１３または請求項１４に記載の積層式電池の製造方法。 - 前記位置合せ用の貫通部における前記積層電極体側端縁を、前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの延出方向に沿った延出高さ位置において、対向するセパレータの集電側端縁から±１ｍｍの範囲内に形成する、請求項１３から請求項１５のいずれかに記載の積層式電池の製造方法。
- 前記セパレータを袋状に構成し、この袋状のセパレータ内に前記正極または前記負極を収容する、請求項１３から請求項１６のいずれかに記載の積層式電池の製造方法。
- 前記正極、前記負極および前記袋状のセパレータを方形状に成形し、前記正極を前記袋状のセパレータの内部に収容し、前記負極集電タブに前記位置合せ用の貫通部を形成し、
前記負極の集電側端縁を除く３端縁が前記袋状のセパレータの集電側端縁を除く３端縁と実質的に同一線上に位置するように配置する、請求項１７に記載の積層式電池の製造方法。 - 前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブの厚みが０．０３ｍｍ以下である、請求項１３から請求項１８のいずれかに記載の積層式電池の製造方法。
- 前記位置合せ用の貫通部が形成された前記正極集電タブまたは前記負極集電タブのうち、同極性のもの同士を、平面視で重なる位置に配置する、請求項１３から請求項１９のいずれかに記載の積層式電池の製造方法。
- 正極集電タブが延出する正極と負極集電タブが延出する負極とをセパレータを介し交互に積層して積層電極体を作製する積層電極体作製工程を有する積層式電池の製造方法であって、
前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方に、端縁から部分的に延出する位置合せ用の延出片を形成し、
前記位置合せ用の延出片で前記正極または前記負極の端縁と前記セパレータの端縁との間の位置ズレの有無を前記積層電極体作製工程における前記積層電極体の完成後に検査するようにすることを特徴とする積層式電池の製造方法。 - 前記位置ズレの有無の検査を、一方面側または他方面側からレーザで前記位置合せ用の延出片を検出することにより行う、請求項２１に記載の積層式電池の製造方法。
- 前記位置合せ用の延出片を、前記正極および前記負極のうちの少なくとも一方における集電側端縁に形成する、請求項２１または請求項２２に記載の積層式電池の製造方法。
- 前記位置合せ用の延出片の先端を、該延出片の延出方向に沿った延出高さ位置において、対向するセパレータの端縁から±１ｍｍの範囲内にくるように形成する、請求項２１から請求項２３のいずれかに記載の積層式電池の製造方法。
- 前記位置合せ用の延出片の延出方向に直交する方向の幅が１〜１０ｍｍである、請求項２１から請求項２４のいずれかに記載の積層式電池の製造方法。
- 前記セパレータを袋状に構成し、この袋状のセパレータ内に前記正極または前記負極を収容する、請求項２１から請求項２５のいずれかに記載の積層式電池の製造方法。
- 前記正極、前記負極および前記袋状のセパレータを方形状に成形し、前記正極を前記袋状のセパレータの内部に収容し、前記負極の集電側端縁に前記位置合せ用の延出片を形成し、前記負極の集電側端縁を除く３端縁が前記袋状のセパレータの集電側端縁を除く３端縁と実質的に同一線上に位置するように配置する、請求項２６に記載の積層式電池の製造方法。
- 積層された前記正極または前記負極のうち、同極性のものにおける位置合せ用の延出片同士を、平面視で重なる位置に配置する、請求項２１から請求項２７のいずれかに記載の積層式電池の製造方法。
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