JP6426891B2 - リチウムイオン二次電池の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池の製造方法に関する。

リチウムイオン二次電池は、鉛蓄電池やニッケル水素電池に比べてエネルギー密度及び起電力が高いという特徴を有するため、小型化及び軽量化が要求される各種の携帯機器やノートパソコン等の電源として広く使用されている。このようなリチウムイオン二次電池は、一般に、正極活物質が正極集電体に塗工された正極を構成する電極板と、負極活物質が負極集電体に塗工された負極を構成する電極板とを、セパレータ及び電解質層を介装させて積層し、各電極板、セパレータ及び電解質層を積層させた該積層体を外装体内に密封することで製造される。上記構成のリチウムイオン二次電池は、電解質層として、固体、半固体又は液体のものが用いられる。また、リチウムイオン二次電池は、積層体の各電極板に各々接続された端子用タブを外装体から突出させた状態で、この外装体で封止して概略構成される。

また、上述のような積層体を外装体内に密封して得られた二次電池を、外装体に貼付けた両面接着テープを用いて外装ケースに固定・収納して使用することも提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の二次電池によれば、二次電池と外装ケースとが両面接着テープで一体化されるため、外部からの振動や衝撃によって端子用タブがずれたりするのを防止でき、断線等が生じるのを防止できるというものである。

また、上述のような積層体を外装体内に密封して得られた非水電解質二次電池を複数組み合わせて組電池とするにあたり、各々の二次電池の間を、非水電解液吸収性を備えた接着剤で接着することが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２に記載の非水電解質二次電池によれば、外装体から非水電解液が漏れだした場合であっても、上記の接着剤によって非水電解液が吸収されるので、漏れ出した非水電解質に起因する他の二次電池の外装体のシール性の低下や、端子用タブや周辺の電気回路の短絡等を防止し、周辺への影響を最小限に抑制できるというものである。

特開平１１−１１１２５０号公報 特開２００８−２２６５６０号公報

ところで、近年、リチウムイオン二次電池は、例えば自動車の車内や、壁部の内部等のような狭い場所に設置されるケースも増えている。このような設置・使用形態に対応するとともに、電池容量のさらなる増加を図るため、リチウムイオン二次電池を薄型（例えば、２ｍｍ以下）に構成し、且つ、平面視面積で大型（例えば、矩形状で1辺あたり１ｍ程度）に構成することで、フレキシブル性を持たせることも行なわれている。

一方、従来、リチウムイオン二次電池を使用場所に設置するにあたっては、例えば、釘や固定具等による固定手段が用いられていたが、これらの方法では施工用の治具が必要となることから、狭い場所にリチウムイオン二次電池を設置する場合の作業性が劣るという問題がある。このため、例えば、特許文献１に記載の二次電池のような、外装体に両面接着テープを貼付ける構成を二次電池の設置手段に適用し、両面接着テープを貼り付けた二次電池を設置場所（施工場所）に導入して施工することで、二次電池を簡便な手順で固定する方法とすることも考えられる。

しかしながら、二次電池の外装体に両面接着テープを貼付けた後、この両面接着テープを用いて二次電池を設置場所に固定する場合、施工現場におけるテープ貼付け作業等により、設置作業が繁雑になるという問題がある。また、二次電池の外装体に両面接着テープを貼り付けて設置場所に固定する場合、テープ面内方向で圧力の偏りが発生し、二次電池内の電極に圧力の偏りが生じるため、電池の性能が劣化するという問題がある。

また、例えば、特許文献２に記載の非水電解質二次電池のような、非水電解液吸収性を備えた接着剤を、二次電池の設置場所への固定手段として適用することも考えられるが、このような場合にも、上記同様、施工現場における接着剤塗布作業等により、設置作業が繁雑になるという問題がある。

さらに、二次電池の取付施工時に、二次電池の外装体に両面接着テープを貼付けたり、接着剤を塗布した後に、二次電池を固定する作業を実施した場合、二次電池と設置場所との接着状態が均等にならず、固定強度の低下を招いたり、二次電池の放熱性を阻害するおそれもあった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、大型のリチウムイオン二次電池を設置する場合であっても、施工時の作業が煩雑になることなく、簡便な構成で強固に設置固定することが可能なリチウムイオン二次電池の製造方法を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、正極板と負極板との間にセパレータ及び電解質層を介挿して積層し、端子用タブを突出させて膜電極接合体を形成した後、該膜電極接合体をシート状の外装体に収容して封止するリチウムイオン二次電池の製造方法であって、前記外装体に備えられる基材の表面側の少なくとも一部に、接着層を形成する工程を備え、前記接着層を形成する工程は、前記外装体に前記膜電極接合体を収容する前に、予め、前記基材の表面側に格子状の接着層を形成することを特徴とする。
本発明によれば、外装体の表面側に接着層を形成することにより、施工性及び固定強度に優れたリチウムイオン二次電池を製造することが可能となる。

また、本発明によれば、外装体の表面側に、予め、格子状の接着層を形成する方法なので、施工性に優れたリチウムイオン二次電池を製造することが可能となる。

請求項２の発明は、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、前記接着層を形成する工程が、前記基材の表面側の少なくとも一部に、ゴム系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ウレタン系樹脂の内の何れかを塗工して、前記接着層を形成することを特徴とする。
本発明によれば、外装体に備えられる接着層を上記の樹脂を用いて形成することにより、設置場所に対してより確実且つ強固に固定することが可能なリチウムイオン二次電池を製造することが可能となる。

請求項３の発明は、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、前記接着層を形成する工程が、前記基材の表面側の少なくとも一部に、粘着性樹脂からなる層を備える離型紙を貼着することで、前記接着層を形成することを特徴とする。
本発明によれば、粘着性樹脂からなる層を備える離型紙を用いて接着層を形成することにより、施工性及び固定強度に優れたリチウムイオン二次電池を効率よく製造することが可能となる。

本発明に係るリチウムイオン二次電池及びその製造方法によれば、上記した解決手段によって以下の効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、外装体の表面側に接着層が予め備えられた構成なので、施工時の接着テープ貼り付け作業や治具等が不要であり、取り扱いが容易となって施工性が向上し、大型のリチウムイオン二次電池であっても簡便な手順で確実に設置・固定することが可能となる。
また、設置場所に対し、外装体に備えられた接着層によってリチウムイオン二次電池を固定できるので、外部からの振動や衝撃によって端子用タブがずれたりするのを抑制でき、断線等が生じるのを防止できる。
さらに、リチウムイオン二次電池を設置する際、接着層と設置場所との間に均等圧力が付与され、強固且つ安定した状態で固定することが可能になる。
従って、例えば、自動車の車内のような狭い設置場所の他、壁や天井の内部等に大型のリチウムイオン二次電池を設置する場合であっても、施工時の作業が煩雑になることなく、優れた接着強度で固定することが可能になるという効果を奏する。

本発明に係るリチウムイオン二次電池を模式的に説明する図であり、多層の膜電極接合体が外装体に収容されてなるリチウムイオン二次電池を示す斜視図である。 本発明に係るリチウムイオン二次電池を模式的に説明する図であり、図１に示したリチウムイオン二次電池の断面図である。 本発明に係るリチウムイオン二次電池を模式的に説明する図であり、（ａ）〜（ｉ）は、それぞれ、図１及び図２に示したリチウムイオン二次電池の外装体に備えられる接着層を平面視した際の各種態様を示した概略図である。

以下、図面を参照して本発明に係るリチウムイオン二次電池、及び、その製造方法の実施形態について、図１〜図３を適宜参照しながらその構成を説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、その特徴をわかりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は、実際とは異なる場合がある。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

＜リチウムイオン二次電池＞
図１は、本発明の一実施形態の製造方法により製造された積層型のリチウムイオン二次電池１を示す斜視図であり、図２は、図１に示したリチウムイオン二次電池１の断面図である。

図１に示すように、本実施形態のリチウムイオン二次電池１は、電極板である正極板（電極板）２と負極板（電極板）３とを、半固体又は固体状の電解質層１３及びセパレータ１４を介挿して積層させ、端子用タブ４、５を突出させた膜電極接合体１０と、この膜電極接合体１０を内部に収容して封止するシート状の外装体１５とを備えて概略構成される。そして、本実施形態のリチウムイオン二次電池１に備えられる外装体１５は、基材１５Ａの表面１５ｃ側の少なくとも一部、図１（図２の断面図も参照）に示す例においては、平面視で外装体１５の略中央付近に略矩形状の接着層１５Ｂが設けられている。

また、図２に示すように、リチウムイオン二次電池１に備えられる多層の膜電極接合体１０は、正極板２と負極板３とを積層し、正極板２の端部から端子用タブ４を突出させるとともに、負極板３の端部から端子用タブ５を突出させて形成されたものである。また、本実施形態で説明する膜電極接合体１０は、正極板２または負極板３の少なくとも何れか一方の板面上に半固体又は固体状の電解質層１３及びセパレータ１４が配置され、図２に示す例においては、正極板２と負極板３との間に電解質層１３及びセパレータ１４が介挿されてなる。

そして、図１及び図２に示すように、本実施形態のリチウムイオン二次電池１は、多層の膜電極接合体１０が、例えばアルミニウム材料からなる外装体１５によって包装されるとともに、正極板２に接続された端子用タブ４及び負極板３に接続された端子用タブ５を外部に突出させながら、外装体１５の外周部１５ａが封止されて構成される。

正極板２は、詳細な図示を省略するが、平面視で略矩形状に形成されたアルミニウム箔からなる集電体において、端部７の領域を除いた両面側に、正極活物質層が形成されたものである。また、端部７は、端子用タブ４の接合代とされている。

正極活物質層は、例えば、正極活物質、導電助剤、及び、バインダーとなる結着剤を溶媒に分散させてなる正極用スラリーを集電体に塗工することで形成されたものであり、例えば、集電体の端部７に挟まれた領域において、両面に塗工されている。

正極活物質としては、特に制限されず、例えば、一般式ＬｉＭ_ｘＯ_ｙ（ただし、Ｍは金属であり、ｘ及びｙは金属Ｍと酸素Ｏの組成比である）で表される金属酸リチウム化合物を用いることできる。具体的には、金属酸リチウム化合物としては、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、リン酸鉄リチウム等が用いられる。
また、正極活物質層における導電助剤としては、例えばアセチレンブラック等が用いられ、結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン等が用いられる。

正極板２に取り付けられる端子用タブ４は、正極板２の端部７に接合されて外方に突出するように設けられたものであり、例えば、アルミニウム板等により形成される。

また、切り出された負極板３は、正極板２と同様、例えば、平面視で略矩形状に形成された銅（Ｃｕ）からなる集電体において、端部１１の領域を除いた両面側に、負極活物質層が形成されたものである。また、端部１１は、端子用タブ５の接合代とされている。

図１及び図２に示す例では、正極板２に接続された端子用タブ４、及び、負極板３に接続された端子用タブ５が、膜電極接合体１０における同一の端部、即ち、リチウムイオン二次電池１における同一の端部から同じ方向に突出するように配置されている。

負極活物質層は、例えば、負極活物質、バインダーとなる結着剤、及び、必要に応じて加えられた導電助剤を溶媒に分散させてなる負極用スラリーを集電体に塗工することで形成されたものであり、例えば、集電体の端部１１に挟まれた領域において、両面に塗工されている。

負極活物質としては、特に制限されず、例えば、炭素粉末や黒鉛粉末等からなる炭素材料やチタン酸リチウム等の金属酸化物を用いることができる。
また、結着材としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン等を用いることができ、導電助剤としては、例えば、アセチレンブラック、カーボンナノチューブ等を用いることができる。

負極板３の端子用タブ５は、負極板３の端部１１に接合されて外方に突出するように設けられたものであり、例えば、ニッケルめっきを施したアルミニウム板等により形成される。

図２中に例示した電解質層１３は、例えば、帯状の負極板３の板面上に半固体（ゲル状）の電解質が塗布されて形成されるか、あるいは、固体状の電解質が積層されてなる。また、図示例においては、便宜上、電解質層１３を、セパレータ１４と同じ位置で示している。
この電解質層１３としては、帯状の正極板２または負極板３の何れかの面に設けられていればよいが、例えば、正極板２及び負極板３の両板面に設けられていてもよい。

電解質層１３を半固定であるゲル状電解質から形成する場合には、例えば、高分子マトリックス及び非水電解質液（即ち、非水溶媒及び電解質塩）からなり、ゲル化されて表面に粘着性を生じるものを電極板上に塗布することで電解質層１３を形成できる。あるいは、後述するように、ゲル状電解質として、高分子マトリックス及び非水溶媒からなり、塗工後に固体化することで固体電解質となるものを用いることも可能である。
本実施形態においては、半固定又は固定の何れの電解質を用いてもよいが、半固定のゲル状電解質を用いる場合には、正極板２または負極板３に塗工された際に粘着性を有するものが用いられ、また、正極板２または負極板３の板面から分離しない自立膜を形成するものを用いることが好ましい。

高分子マトリックスとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシド等のアルキレンエーテルをはじめ、ポリエステル、ポリアミン、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン等を用いることができる。

非水溶媒としては、例えば、γ−ブチロラクトン等のラクトン化合物；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等の炭酸エステル化合物；ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等のカルボン酸エステル化合物；テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル化合物；テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル化合物；アセトニトリル等のニトリル化合物；スルホラン等のスルホン化合物、ジメチルホルムアミド等のアミド化合物等を、単独または２種類以上を混合して調製されたものを用いることができる。

なお、ゲル状の電解質を塗工後に固体化させ、固体電解質層として形成することも可能であり、この場合には、ゲル状電解液として、例えば、アセトニトリル等のニトリル化合物；テトラヒドロフラン等のエーテル化合物：ジメチルホルムアミド等のアミド系化合物を単独または２種類以上を混合して調製されたものを用いることができる。
電解質塩としては、特に限定されないが、六フッ化リン酸リチウム、過塩素酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム等のリチウム塩等を使用することができる。

セパレータ１４の材質としては、特に限定されないが、例えば、オレフィン系のポリエチレン、ポリプロピレンやセルロース系の材料からなるものを用いることができる。そして、これらの材料からなる不織布等をセパレータ１４に採用することができる。

外装体１５は、図１及び図２に示すように、シート状の金属材料からなる基材１５Ａと、この基材１５Ａの表面１５ｃ側の少なくとも一部に設けられる接着層１５Ｂとから構成される。
外装体１５の基材１５Ａとしては、例えば、可撓性を有するラミネート樹脂フィルム、アルミニウム材料、ステンレス鋼材料等、この分野で従来から用いられている公知の材料を用いることができる。
また、外装体１５は、図１及び図２に示すように、膜電極接合体１０を収容して封止できる大きさに形成されている。そして、外装体１５は、膜電極接合体１０の周縁部に沿って、膜電極接合体１０が配置された領域以外の外周部１５ａが封止されている。

本実施形態のリチウムイオン二次電池１において、外装体１５に備えられ、基材１５Ａの表面１５ｃ側に形成される接着層１５Ｂは、接着性を有する樹脂材料から構成されるものである。接着層１５Ｂは、リチウムイオン二次電池１を設置場所に固定する際に、この接着層１５Ｂと、例えば各種壁等の設置場所との間を接着させるものである。

本実施形態のリチウムイオン二次電池１によれば、外装体１５の表面１５ｃ側に、予め接着層１５Ｂが備えられた構成とすることで、設置場所への電池取付施工時に、接着テープを貼り付けたり、治具等を用いたりすることが不要となるので、取り扱いが容易となって施工性が向上する。従って、大型のリチウムイオン二次電池１を取り付ける場合であっても、簡便な手順で確実に設置・固定することが可能となる。また、電池の設置場所に対して、接着層１５Ｂによってリチウムイオン二次電池１を固定できるので、外部からの振動や衝撃によって端子用タブ４、５がずれたりするのを抑制でき、断線等が生じるのを防止できる。さらに、リチウムイオン二次電池１を設置場所に固定する際、接着層１５Ｂと壁等の設置場所との間に均等圧力が付与されるようになるので、強固且つ安定した状態で接着・固定することが可能となる。

外装体１５に設けられる接着層１５Ｂの材質としては、粘着性の材料であれば特に限定されないが、例えば、ゴム系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ウレタン系樹脂の内の何れかから形成されてなることが好ましい。この場合、ゴム系樹脂としては、例えば天然ゴム材料等が挙げられ、アクリル系樹脂としては、例えばアクリル酸エステル共重合体等が挙げられ、シリコン系樹脂としては、例えばシリコンゴム等が挙げられる。接着層１５Ｂに上記の接着性樹脂材料を採用することで、リチウムイオン二次電池１を、壁等の設置場所に対して、より確実且つ強固に固定できる。

また、接着層１５Ｂの膜厚についても特に限定されないが、例えば、膜厚を１〜１００μｍの範囲として接着層１５Ｂを形成することが好ましい。接着層１５Ｂの膜厚がこの範囲であれば、壁等の設置場所に対するリチウムイオン二次電池１の接着強度を確保することができる。
接着層の膜厚が１μｍ未満だと、高い接着力が得られず、リチウムイオン二次電池の設置場所に対する固定強度が低下するおそれがある。また、接着層の膜厚が１００μｍを超えると、接着層が厚くなりすぎて不経済となり、さらに、逆に接着強度が低下するおそれもある。

また、接着層１５Ｂは、例えば、図３（ａ）に例示するように、基材１５Ａの表面１５ｃ側における所定領域が上述した樹脂からなる接着材料によって覆われるように、隙間無く形成された構成を採用することができる。接着層１５Ｂを、少なくとも所定領域において隙間なく形成することにより、接着面積が大きくなるので、リチウムイオン二次電池１を、壁等の設置場所に対してより強固に固定することができる。

一方、本実施形態で用いられる外装体１５は、基材１５Ａ上に設けられる接着層を、例えば、平面視で、略線状、略格子状、略ドット状の内の何れかの形状で形成されていてもよい。
図３（ｂ）に示す例の接着層１５Ｃは、接着材料が線状に塗布されることで、本図面上においては複数の斜線から形成されている。
また、図３（ｃ）に示す例の接着層１５Ｄは、接着材料が略格子状に塗布されることで、平面視で略菱形状の隙間を有した形状に形成されている。
また、図３（ｄ）に示す例の接着層１５Ｅは、接着材料が線状に塗布されることで、本図面上においては各々の間に隙間を有した複数の縦長の線から形成されている。
また、図３（ｅ）に示す例の接着層１５Ｆは、接着材料が略格子状に塗布されることで、平面視で略矩形状の隙間を有した形状に形成されている。

また、図３（ｆ）に示す例の接着層１５Ｇは、接着材料が略ドット状、図示例においては平面視で円形状に複数塗布されることで、本図面上においては縦横方向で整列するように配置されている。
また、図３（ｇ）に示す例の接着層１５Ｈは、図３（ｆ）に示す例の接着層１５Ｉの場合とは異なり、接着材料が略ドット状で複数塗布されるとともに、本図面上においては縦横方向で交互に配置されている。
また、図３（ｈ）に示す例の接着層１５Ｉは、接着材料が略ドット状、図示例においては平面視で三角形状に複数塗布されることで、本図面状において縦横方向で整列するように配置されている。
また、図３（ｉ）に示す例の接着層１５Ｊは、接着材料が略ドット状、図示例においては平面視で略ドーナツ状で複数塗布されることで、本図面状において縦横方向で整列するように配置されている。

図３（ｂ）〜（ｉ）に示す例のように、接着層をなす接着材料を、基材の表面上において隙間を有した形状とすることで、リチウムイオン二次電池１と壁等の設置場所との間に空隙が確保される。これにより、設置場所に対するリチウムイオン二次電池１の所定の接着強度を確保しながら、熱を発生する電池の放熱効果も同時に確保できる。

なお、基材１５Ａ上における接着層１５Ｂの平面視での寸法・面積は、特に限定されず、適宜、設定することができる。図２（図１も参照）に示す例においては、接着層１５Ｂの寸法・面積が、平面視で正極板２及び負極板３と概略同寸とされているが、例えば、接着層１５Ｂの面積を、正極板２及び負極板３に対して半分程度の面積から、基材１５Ａ全体を覆うような面積の範囲で、適宜選択することも可能である。

＜リチウムイオン二次電池の製造方法＞
次に、本発明の実施形態に係るリチウムイオン二次電池１の製造方法について、上記同様、図１〜図３を適宜参照しながら説明する。
本実施形態の製造方法は、図１及び図２に示すようなリチウムイオン二次電池１を製造するにあたり、外装体１５に備えられる基材１５Ａの表面１５ｃ側の少なくとも一部に、接着層１５Ｂを形成する工程を備える。

また、本実施形態で説明する製造方法においては、少なくとも以下の（１）、（２）に示す工程を備えている。
（１）電極板である正極板２と負極板３とを、半固体又は固体状の電解質層１３及びセパレータ１４を介挿して積層し、端子用タブ４、５を突出させて膜電極接合体１０を形成する工程。
（２）膜電極接合体１０をシート状の外装体１５に収容して封止する工程（上記の接着層を形成する工程を含む）。

（１）膜電極接合体を形成する工程
本実施形態のリチウムイオン二次電池１の製造方法においては、まず、膜電極接合体１０を形成する。
この際、例えば、帯状に形成された正極板２、負極板３、セパレータ１４を、予めセル単位に切断した後に、これらを、負極板３、セパレータ１４及び正極板２の順で積層する方法とすることができる。あるいは、帯状の正極板２、負極板３及びセパレータ１４を、これらを巻回したロールから連続的に繰り出して順次積層した後、この積層体をセル単位に分割する方法を採用できる。
また、半固定又は固定の電解質層１３を形成する方法としては、例えば、積層前に、正極板２又は負極板３の少なくとも一方の板面状、あるいは、セパレータ１４の両面上に予め形成しておく方法を採用することができる。

なお、図２示す例のリチウムイオン二次電池１に備えられる膜電極接合体１０は、各電極板２、３、セパレータ１４及びゲル状電解質層１３が各１層ずつ設けられた構成とされているが、これに限定されるものではない。例えば、詳細な図示を省略するが、膜電極接合体として、上記構成の膜電極接合体をさらに複数重ね合わせた構成とすることもでき、このような場合、セル単位に分割した膜電極接合体を複数積層してもよいし、帯状とされた膜電極接合体を、正極板が内側に位置するように巻回した構成としてもよい。この際、例えば、正極板を９層、負極板を１０層で積層し、両最外層が負極板とされた多層の膜電極接合体を形成することも可能であり、このような構成の膜電極接合体を備えるリチウムイオン二次電池を製造するケースにおいても、本発明を何ら制限無く適用することが可能である。

なお、多層の膜電極接合体を形成するにあたっては、正極活物質層が多層の膜電極接合体の最下層の外方を向く板面、又は、最上層の外方を向く板面とはならないように形成し、デンドライトの発生を防止できる構成とすることが好ましい。

そして、膜電極接合体１０を形成する工程においては、溶接等の接合手段により、正極板２及び負極板３の端部７、１１に、端子用タブ４、５を接合する。
具体的には、図視略の溶接電極を膜電極接合体１０の上下に配置し、正極板２と端子用タブ４とを、下方に負極板３、セパレータ１４及び電解質層１３を介した状態で上下から溶接電極で狭持し、溶接を行なう方法とすることができる。同様に、負極板３と端子用タブ５とを、上方にセパレータ１４、ゲル状電解質層１３及び正極板２を介した状態で上下から溶接電極で狭持し、溶接を行なう方法とすることができる。

（２）膜電極接合体を外装体に収容して封止する工程（接着層を形成する工程を含む）
次に、本実施形態の製造方法では、上記方法で得られた膜電極接合体１０を外装体１５に収容して封止する。
ここで、本実施形態においては、膜電極接合体１０を収容する前に、外装体１５を、予め、基材１５Ａの表面１５ｃ側に接着層１５Ｂを形成した構成とし、接着層１５Ｂが設けられた外装体１５の裏面１５ｄ側に膜電極接合体１０を収容する方法とすることができる。あるいは、後述の手順でリチウムイオン二次電池１を製造した後、外装体１５をなす基材１５Ａ上に接着層１５Ｂを形成する手順とすることも可能である。

基材１５Ａ上への接着層１５Ｂの形成方法としては、特に限定されるものでは無いが、例えば、上述した接着性の樹脂材料、即ち、ゴム系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ウレタン系樹脂の内の何れかをディスペンサ等から吐出して基材１５Ａ上にする方法が挙げられる。
または、基材１５Ａの表面１５ｃ側の少なくとも一部に、粘着性樹脂からなる層を備える離型紙を貼着することで接着層１５Ｂを形成することも可能である。
あるいは、一面側に粘着材料等からなる接着層が備えられた、アルミニウム等からなるシート状部材を準備し、このシート状部材から外装体１５を構成することも可能である。

基材１５Ａ上に形成する接着層１５Ｂの形状としては、上述したように、例えば、図３（ａ）に示すような、基材１５Ａの表面１５ｃ側における所定領域が接着材料によって覆われるように、隙間無く形成してもよいし、あるいは、図３（ｂ）〜（ｉ）に示す接着層１５Ｃ〜１５Ｊのような、所定の隙間をもって接着材料が塗布された形状となるように形成してもよい。

そして、本実施形態の製造方法においては、外装体１５の裏面１５ｄ側で上下方向から膜電極接合体１０を挟み込んで収容した後、端子用タブ４、５が外部に突出した状態として、外周部１５ａを封止する。この際、外装体１５における外周部１５ａが確実に封止されるように、この外周部１５ａを、真空ラミネータ、ローラー又は真空包装機を用いて加熱及び加圧して融着する方法を採用することができる。

本実施形態の製造方法によれば、上述の如く、外装体１５の表面１５ｃ側に接着層１５Ｂを形成し、さらには、予め、接着層１５Ｂを形成することにより、施工性及び固定強度に優れたリチウムイオン二次電池を製造することができる。
また、外装体１５に備えられる接着層１５Ｂを上記の樹脂を用いて形成することにより、設置場所に対してより確実且つ強固に固定することが可能なリチウムイオン二次電池１を製造することができる。
また、詳細な図示を省略するが、粘着性樹脂からなる層を備える離型紙を用いて接着層１５Ｂを形成することにより、施工性及び固定強度に優れたリチウムイオン二次電池を効率よく製造することができる。

＜作用効果＞
本発明に係るリチウムイオン二次電池１、及び、その製造方法によれば、上述したように、外装体１５の表面１５ｃ側に、予め接着層１５Ｂが備えられた構成なので、施工時の接着テープ貼り付け作業や治具等が不要であり、取り扱いが容易となって施工性が向上し、大型のリチウムイオン二次電池１であっても簡便な手順で確実に設置・固定することが可能となる。また、設置場所に対し、外装体１５に備えられた接着層１５Ｂによってリチウムイオン二次電池１を固定できるので、外部からの振動や衝撃によって端子用タブ４、５がずれたりするのを抑制でき、断線等が生じるのを防止できる。さらに、リチウムイオン二次電池１を設置する際、接着層１５Ｂと設置場所との間に均等圧力が付与され、強固且つ安定した状態で固定することが可能になる。従って、例えば、自動車の車内のような狭い設置場所の他、壁や天井の内部等に大型のリチウムイオン二次電池１を設置する場合であっても、施工時の作業が煩雑になることなく、優れた接着強度で固定することが可能になるという効果を奏する。

上述したような本発明に係るリチウムイオン二次電池、及び、その製造方法を適用することで、例えば、平面視で３００ｍｍ×６００ｍｍの大型とされ、厚さが２ｍｍの薄型とされたリチウムイオン二次電池を、壁を設置場所として施工する際、外装体１５に予め設けられている接着層１５Ｂを用いることにより、釘や固定具等を用いることなく、簡便な方法でリチウムイオン二次電池を設置することが可能となる。

１…リチウムイオン二次電池、２…正極板（電極板）、３…負極板（電極板）、４、５…端子用タブ、７…端部（正極板）、１０…膜電極接合体、１１…端部（負極板）、１３…電解質層、１４…セパレータ、１５…外装体、１５Ａ…基材、１５ｃ…表面、１５ｄ…裏面、１５Ｂ、１５Ｅ、１５Ｆ、１５Ｇ、１５Ｈ、１５Ｉ、１５Ｊ、１５Ｋ、１５Ｌ…接着層

Claims (3)

1. 正極板と負極板との間にセパレータ及び電解質層を介挿して積層し、端子用タブを突出させて膜電極接合体を形成した後、該膜電極接合体をシート状の外装体に収容して封止するリチウムイオン二次電池の製造方法であって、
   前記外装体に備えられる基材の表面側の少なくとも一部に、接着層を形成する工程を備え、
   前記接着層を形成する工程は、前記外装体に前記膜電極接合体を収容する前に、予め、前記基材の表面側に格子状の接着層を形成することを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。
2. 前記接着層を形成する工程は、前記基材の表面側の少なくとも一部に、ゴム系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ウレタン系樹脂の内の何れかを塗工して、前記接着層を形成することを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
3. 前記接着層を形成する工程は、前記基材の表面側の少なくとも一部に、粘着性樹脂からなる層を備える離型紙を貼着することで、前記接着層を形成することを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。

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