JP6678768B2 - フィルム外装電池の製造方法およびフィルム外装電池 - Google Patents

Description

この発明は、可撓性を有するラミネートフィルムからなる外装体の中に電解液とともに発電要素が収容されたフィルム外装電池の製造方法に関し、特に、発電要素から突出する電極タブを挟み込んだ状態でラミネートフィルムを熱融着する封止工程の改良に関する。

例えばリチウムイオン二次電池として、複数の正極および負極をセパレータを介して積層してなる発電要素が、熱融着層を備えたラミネートフィルムからなる外装体の中に電解液とともに収容された偏平形状をなすフィルム外装電池が知られている。この種のフィルム外装電池においては、特許文献１に開示されているように、電極タブが導出された外装体の一つの辺では、薄い金属板からなる正負の電極タブを接合面に挟み込んだ形に２枚のラミネートフィルムが熱融着される。

特許文献１では、電極タブが導出される外装体の一辺の全体を第１のヒートブロックにより熱融着した後に、電極タブに隣接する部位のみを第２のヒートブロックによって加熱押圧して、電極タブに隣接した隙間を埋めるようにしている。

すなわち、第１のヒートブロックによる封止加工においては、電極タブが介在せずにラミネートフィルム同士を接合する部位と、電極タブが介在する部位と、の双方を同じヒートブロックによって同時に加熱封止するようにしている。

しかしながら、金属からなる電極タブは、それ自体の熱容量が大きいばかりか、外装体の内部で発電要素に接続されているために正極や負極の金属製集電体に熱を奪われることになる。そのため、加熱封止する一つの辺の中で、電極タブが介在せずにラミネートフィルム同士を接合する部位と、電極タブが介在する部位と、では、好適な温度条件や圧力条件が互いに異なるものとなる。従って、双方を同じヒートブロックによって加熱・加圧して熱融着させる従来の方法では、必ずしも各部位を最適な条件で封止することができず、封止の品質が低いものとなる。

特開２０１０−２４４７２５号公報

この発明では、少なくとも１つの電極タブが配置された外装体の一辺において、上記電極タブを横切って連続的に設定されるシール線の中で、電極タブと重なった領域をタブ領域用ヒートブロックによって加熱封止するタブ領域封止加工と、上記のシール線の中で、電極タブと重ならない領域を非タブ領域用ヒートブロックによって加熱封止する非タブ領域封止加工と、を個別に行うようにした。

このように２つの領域を個別に加熱封止することで、各々の加工条件（例えば温度や圧力あるいは加熱時間等）を個々に最適化することができる。

従って、電極タブを含む外装体の一辺における封止品質が向上する。

一実施例の電池製造方法の要部を示した工程説明図。 封止工程を経たセルの正面図。 封止工程の工程説明図。 タブ領域の封止加工の説明図。 タブ領域用ヒートブロックの斜視図。 封止加工されたタブ領域を示す説明図。 非タブ領域の封止加工の説明図。 非タブ領域用ヒートブロックの斜視図。 封止加工された非タブ領域を示す説明図。 第２実施例における非タブ領域の封止加工の説明図。 封止加工された非タブ領域を示す説明図。 第２実施例におけるタブ領域の封止加工の説明図。 封止加工されたタブ領域を示す説明図。 第３実施例における非タブ領域を含む封止加工の領域を示す説明図。 第３実施例に用いられる非タブ領域用ヒートブロックの斜視図。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、一実施例の電池製造方法の要部を示した工程説明図である。この実施例では、フィルム外装電池の一例として、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両駆動用電源パックを構成する偏平形状をなすフィルム外装型リチウムイオン二次電池を対象としている。一実施例のフィルム外装電池は、特開２０１３−１４０７８２号公報や特開２０１５−３７０４７号公報等に記載のものと基本的に同様の構成を有しており、矩形のシート状に構成した正極および負極をセパレータを介して複数積層して発電要素（これは電極積層体とも呼ばれる）を構成し、この発電要素を、ラミネートフィルムからなる袋状の外装体の中に電解液とともに収容したものである。なお、以下の実施例の説明では、発電要素がフィルム状外装体の中に収容された後の電池を、製造工程の如何に拘わらず、単に「セル」と呼ぶこととする。

ステップＳ１として示す工程は、発電要素を構成する電極積層工程である。ここでは、それぞれロール状に巻回されている正極、負極およびセパレータを、矩形のシート状に切断しながら順次積層することで、複数の正極および負極がセパレータを介して積層された発電要素つまり電極積層体を形成する。正極は、集電体となるアルミニウム箔の両面に正極活物質をバインダを含むスラリとして塗布し、乾燥かつ圧延して所定の厚みの活物質層を形成したものである。負極は、同様に、集電体となる銅箔の両面に負極活物質をバインダを含むスラリとして塗布し、乾燥かつ圧延して所定の厚みの活物質層を形成したものである。セパレータは、正極と負極との間の短絡を防止すると同時に電解液を保持する機能を有するものであって、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂の微多孔性膜あるいは不織布からなる。

これらの正極、負極およびセパレータは、所定枚数積層された状態で、テープにより固定され、発電要素つまり電極積層体となる。複数の正極の集電体の端部は、互いに重ねられ、正の端子となる電極タブつまり正極タブが超音波溶接される。同様に、複数の負極の集電体の端部は、互いに重ねられ、負の端子となる電極タブつまり負極タブが超音波溶接される。正極タブは、帯状の薄いアルミニウム板からなり、負極タブは、帯状の薄い銅板からなる。つまり、それぞれ集電体と同種の金属から構成される。

このように構成された発電要素は、次のステップＳ２として示す封止工程において、可撓性を有するフィルム状外装体の中に配置される。外装体は、例えば、アルミニウム箔の内側にポリプロピレンからなる熱融着層をラミネートするとともに、外側にポリアミド樹脂層およびポリエチレンテレフタレート樹脂層を保護層としてラミネートしてなる四層構造を有するラミネートフィルムからなる。ラミネートフィルム全体の厚さは、例えば、０．１５ｍｍ程度である。本実施例では、外装体は、発電要素の下面側に配置される１枚のラミネートフィルムと上面側に配置される他の１枚のラミネートフィルムとの２枚構造をなし、これら２枚のラミネートフィルムの間に発電要素を配置した上で、周囲の四辺を一辺の注入口を残して重ね合わせ、かつ互いに熱融着する。従って、外装体は、注入口が開いた袋状の構成となる。ここで、正極タブおよび負極タブは、注入口を具備する一辺を上方へ向けたときに側方へ向かう辺に位置し、ラミネートフィルムの接合面から外側へ導出されている。この封止工程の詳細は後述する。

なお、他の例では、１枚の比較的大きなラミネートフィルムを二つ折りにし、２片の間に発電要素を挟み込んだ形に外装体を構成することも可能である。この場合は、三辺を一辺の注入口を残して熱融着することとなる。

このように封止工程においてフィルム状外装体の中に発電要素が収容された状態に構成されたセルは、次に、ステップＳ３として示す注液工程に搬送される。注液工程では、例えば減圧チャンバ内にセルを立てた状態に配置し、所定の減圧下で外装体の注入口にディスペンサの注液ノズルを差し入れて、電解液の充填（注液）を行う。

注液が完了したら、セルの姿勢をそのまま保った状態で、注入口封止工程（ステップＳ４）として、注入口を熱融着により封止する。なお、ここでの封止はいわゆる仮封止であり、後述する充電後に、充電に伴って発生したガス抜きのために注入口（あるいはその近傍）が開封されるので、ガス抜き後に、最終的な封止を行うこととなる。

ステップＳ４の注入口封止工程の次に、ステップＳ５の含浸工程として、電解液の発電要素への十分な浸透を待つために、所定時間（例えば数時間ないし数十時間）、放置する。その後、ステップＳ６において、初充電を行う。そして、図外のエージング工程等の次工程に進む。

次に、本発明の要部であるステップＳ２の封止工程について説明する。

図２は、封止工程を経たセル１を示しており、前述したように、ラミネートフィルムからなる外装体２の内部に仮想線で示す発電要素（電極積層体）３が収容されている。発電要素３は、互いに並んで配置された正極タブ４と負極タブ５とを備えている。外装体２は、正極タブ４および負極タブ５（両者を総称して電極タブとも呼ぶ）が導出された第１の辺７と、この第１の辺７に対向する第２の辺８と、負極タブ５側において第１の辺７と第２の辺８とを結ぶ第３の辺９と、注液口となる第４の辺１０と、の四辺を有する長方形状に構成されている。

そして、封止工程において、注入口となる第４の辺１０を除く３つの辺７，８，９が一対のヒートブロックによって加熱封止されている。図２には、ヒートブロックを用いた熱融着により構成される細い帯状のシール線１１，１２，１３が斜線を施して示されている。これら３本のシール線１１，１２，１３は、基本的には直線状に延びており、端部において互いに交差することで、連続したシール線を構成している。第２の辺８のシール線１２および第３の辺９のシール線１３は、ラミネートフィルム同士を接合したものとなる。これに対し、第１の辺７のシール線１１は、正極タブ４と負極タブ５とを横切って１本の直線をなすように連続的に設定されており、２枚のラミネートフィルムが正極タブ４および負極タブ５を挟み込んだ形に接合されている。

換言すれば、第１の辺７におけるシール線１１は、電極タブ４，５とラミネートフィルムとが重なる２つの領域（これをタブ領域と呼ぶこととする）１１ａと、電極タブ４，５と重ならずにラミネートフィルム同士が接合される３つの領域（これを非タブ領域と呼ぶこととする）１１ｂと、を有し、これらが連続して１本の細長い帯状のシール線１１を構成している。詳しくは、電極タブ４，５の表面には、シール線１１が横切る部分に対応して、「先付け樹脂」と呼ばれる合成樹脂層が予め帯状に設けられており、タブ領域１１ａでは、この合成樹脂層の上にラミネートフィルムの熱融着層が接合されている。この実施例においては、２枚の帯状のポリプロピレンフィルムを電極タブ４，５の両面から該電極タブ４，５を挟み込むようにして電極タブ４，５表面に貼着することで、図２に示すように、先付け樹脂１５がそれぞれ形成されており、この先付け樹脂１５の上をシール線１１が横切っている。

上記のタブ領域１１ａの封止加工（タブ領域封止加工）と上記の非タブ領域１１ｂの封止加工（非タブ領域封止加工）とは、それぞれ後述するタブ領域用ヒートブロックもしくは非タブ領域用ヒートブロックを用いて、個別に行われる。

図３は、上述した３本のシール線１１，１２，１３を封止加工する具体的な工程の順序の一例を示している。最初の工程（ａ）では、正極タブ４および負極タブ５とそれぞれ重なっている２箇所のタブ領域１１ａの封止加工を行う。これは、２つのタブ領域１１ａを含むように構成された一対のタブ領域用ヒートブロックを用い、ラミネートフィルムと電極タブ４，５（詳しくは表面の先付け樹脂１５）との接合に適した圧力および温度でもって加圧しながら加熱することにより行う。

次の工程（ｂ）では、シール線１１の中で電極タブ４，５と重なっていない３箇所の非タブ領域１１ｂの封止加工を行う。これは、３つの非タブ領域１１ｂを含むように構成された一対の非タブ領域用ヒートブロックを用い、ラミネートフィルム同士の接合に適した圧力および温度でもって加圧しながら加熱することにより行う。工程（ａ）および工程（ｂ）によって、電極タブ４，５を横切る第１の辺７に沿ったシール線１１が封止状態に完成する。

次の工程（ｃ）では、第２の辺８に沿ったシール線１２の封止加工を行う。これは、シール線１２に対応した形状の一対のヒートブロックを用い、ラミネートフィルム同士の接合に適した圧力および温度でもって加圧しながら加熱することにより行う。なお、シール線１２とシール線１１とは交差しないので、一つのセル１に対し、工程（ｂ）の非タブ領域１１ｂの封止加工と工程（ｃ）のシール線１２の封止加工とを実質的に同時に行うことも可能である。

次の工程（ｄ）では、注液時に底辺となる第３の辺９に沿ったシール線１３の封止加工を行う。これは、シール線１３に対応した形状の一対のヒートブロックを用い、ラミネートフィルム同士の接合に適した圧力および温度でもって加圧しながら加熱することにより行う。なお、シール線１３の両端部はシール線１１およびシール線１２の端部と交差する位置まで延びており、これによって外装体２つまりラミネートフィルムが袋状に構成される。

各々の工程で用いられるヒートブロックは、いずれも、細長い直方体形状をなす鋼製の本体部の中に棒状の電熱ヒータ（図示せず）を内蔵した基本的な構成を有している。

図４は、上記の工程（ａ）におけるタブ領域１１ａの封止加工の説明図であって、ここでは、シール線１１に沿って２枚のラミネートフィルム２０を電極タブ４，５とともに両側から挟み込む一対のタブ領域用ヒートブロック２１が用いられる。図の（Ａ）は一対のタブ領域用ヒートブロック２１が互いに開いている状態を示し、図の（Ｂ）は、一対のタブ領域用ヒートブロック２１によって加圧・加熱を行っている状態を示している。なお、図４の説明図における各部の寸法関係などは必ずしも正確なものではない。図５は、タブ領域用ヒートブロック２１の概略形状を示した斜視図である。一対のタブ領域用ヒートブロック２１は、基本的に対称形状をなしており、ラミネートフィルム２０の表面と接することがないように設定された基準面２２に対し、２つのタブ領域１１ａにそれぞれ対応する２つの加工部２３，２４が突出した形に形成されている。正極タブ４に対応した一方の加工部２３は正極タブ４の厚さに対応した突出量を有し、負極タブ５に対応した他方の加工部２４は負極タブ５の厚さに対応した突出量を有する。正極タブ４と負極タブ５は互いに厚さが異なることから、両者の突出量は互いに異なっている。一例を挙げると、正極タブ４および負極タブ５のそれ自体の厚さは、それぞれ、０．４ｍｍおよび０．２ｍｍ程度であり、先付け樹脂１５を含む厚さは、それぞれ、０．７ｍｍおよび０．４ｍｍ程度である。さらに、加工部２３は、より詳細には、正極タブ４と重なったラミネートフィルム２０を加圧・加熱する主加工面２３ａと、この主加工面２３ａの両端部において主加工面２３ａからさらに微小量突出した状態に設けられた補助加工面２３ｂと、を備えている。主加工面２３ａは、金属製の正極タブ４の幅よりも極僅かだけ大きな幅を有し、補助加工面２３ｂは、金属製の正極タブ４から側方へ張り出した状態となる先付け樹脂１５の張り出し部１５ａ（図（Ｂ）参照）に重なる位置に設けられている。加工部２４も同様であり、負極タブ５と重なったラミネートフィルム２０を加圧・加熱する主加工面２４ａと、この主加工面２４ａの両端部において主加工面２４ａからさらに微小量突出した状態に設けられた補助加工面２４ｂと、を備えている。主加工面２４ａは、金属製の負極タブ５の幅よりも極僅かだけ大きな幅を有し、補助加工面２４ｂは、金属製の負極タブ５から側方へ張り出した状態となる先付け樹脂１５の張り出し部１５ａ（図（Ｂ）参照）に重なる位置に設けられている。

タブ領域１１ａの封止加工は、図４の図（Ｂ）に示すように、上記のタブ領域用ヒートブロック２１を用い、電極タブ４，５とともにラミネートフィルム２０を両側から加圧・加熱して行う。これにより、ラミネートフィルム２０は、金属製の電極タブ４，５の表面に先付け樹脂１５を介して接合される。また、先付け樹脂１５の全体が主加工面２３ａ，２４ａによって加圧される結果、軟化した先付け樹脂１５の一部が張り出し部１５ａとして側方へ伸び、この張り出し部１５ａの先端縁が、ラミネートフィルム２０とともに補助加工面２３ｂ，２４ｂによって狭圧される。つまり、電極タブ４，５の近傍において、単純に２枚のラミネートフィルム２０が重なっている部分と、２枚のラミネートフィルム２０の間に先付け樹脂１５の張り出し部１５ａが介在している部分と、の厚さの異なる２つの部分の境界周辺が、補助加工面２３ｂによって加圧・加熱される。

このようにして、図６に斜線を施して示すタブ領域１１ａの封止加工が完了する。このタブ領域１１ａの封止加工は、電極タブ４，５の熱容量が大きいこと、ならびに、金属製の電極タブ４，５を介して内部の発電要素３の集電体等に熱が伝わること、を考慮して、比較的に高い加工温度、例えば２３０℃程度の温度でもって、比較的長い時間、例えば６秒程度、加圧・加熱する。加工時の圧力も比較的高く設定され、例えば７ＭＰａ程度の圧力がタブ領域用ヒートブロック２１に与えられる。このように電極タブ４，５と重なるタブ領域１１ａのみを最適な加工条件で封止加工することにより、電極タブ４，５とラミネートフィルム２０との確実な封止が得られる。

図７は、図３の工程（ｂ）における非タブ領域１１ｂの封止加工の説明図であって、ここでは、シール線１１に沿って２枚のラミネートフィルム２０同士を両側から挟み込む一対の非タブ領域用ヒートブロック３１が用いられる。図の（Ａ）は一対の非タブ領域用ヒートブロック３１が互いに開いている状態を示し、図の（Ｂ）は、一対の非タブ領域用ヒートブロック３１によって加圧・加熱を行っている状態を示している。図８は、非タブ領域用ヒートブロック３１の概略形状を示した斜視図である。一対の非タブ領域用ヒートブロック３１は、基本的に対称形状をなしており、ラミネートフィルム２０の表面と接することがないように設定された基準面３２に対し、３つの非タブ領域１１ｂにそれぞれ対応する３つの加工部３３，３４，３５が突出した形に形成されている。これら３つの加工部３３，３４，３５は、いずれも等しい突出量を有する。さらに、加工部３３，３４，３５は、より詳細には、ラミネートフィルム２０同士を加圧・加熱する主加工面３３ａ，３４ａ，３５ａと、これら主加工面３３ａ，３４ａ，３５ａの端部において主加工面３３ａ，３４ａ，３５ａから微小量後退した状態に設けられた補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂと、を備えている。主加工面３３ａ，３４ａ，３５ａは、非タブ領域１１ｂの中で先付け樹脂１５の張り出し部１５ａと重ならない範囲に設けられており、補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂは、金属製の電極タブ４，５から側方へ張り出した先付け樹脂１５の張り出し部１５ａの先端縁（つまり２枚のラミネートフィルム２０同士の接合部との境界）に重なる位置に設けられている。特に、タブ領域１１ａの封止加工の際に用いられるタブ領域用ヒートブロック２１の補助加工面２３ｂ，２４ｂと上記の非タブ領域用ヒートブロック３１の補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂとが、上記の張り出し部１５ａの先端縁の上で互いにオーバラップするように構成されている。

非タブ領域１１ｂの封止加工は、図７の図（Ｂ）に示すように、上記の非タブ領域用ヒートブロック３１を用い、電極タブ４，５と重ならない２枚のラミネートフィルム２０同士を両側から加圧・加熱する。これにより、２枚のラミネートフィルム２０は、互いに接合される。また、タブ領域１１ａの封止加工によって既に融着されている先付け樹脂１５の張り出し部１５ａの先端縁付近が、ラミネートフィルム２０とともに補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂによって再度加圧・加熱される。つまり、タブ領域用ヒートブロック２１による加圧・加熱領域と非タブ領域用ヒートブロック３１による加圧・加熱領域とが僅かにオーバラップしており、このオーバラップ領域が、張り出し部１５ａの先端縁の上に位置している。

一例を挙げると、タブ領域用ヒートブロック２１の補助加工面２３ｂ，２４ｂは２ｍｍ程度の幅を有するのに対し、非タブ領域用ヒートブロック３１の補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂは１ｍｍ程度の幅を有しており、両者は、非タブ領域用ヒートブロック３１の補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂの幅（つまり１ｍｍ程度）だけオーバラップしている。このようにタブ領域封止加工の加工領域と非タブ領域封止加工の加工領域とがオーバラップしていることで、シール線１１における連続した封止が確実なものとなる。そして、タブ領域用ヒートブロック２１の補助加工面２３ｂ，２４ｂが主加工面２３ａ，２４ａから僅かに突出し、非タブ領域用ヒートブロック３１の補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂが主加工面３３ａ，３４ａ，３５ａから僅かに後退していることで、電極タブ４，５の近傍において、単純に２枚のラミネートフィルム２０が重なっている部分と、２枚のラミネートフィルム２０の間に先付け樹脂１５の張り出し部１５ａが介在している部分と、の段差が吸収される。

このようにして、図９に斜線を施して示す非タブ領域１１ｂの封止加工が完了する。この非タブ領域１１ｂの封止加工は、電極タブ４，５による吸熱がなくラミネートフィルム２０同士は比較的容易に熱融着することを考慮して、比較的に低い加工温度、例えば２００℃程度の温度でもって、比較的短い時間、例えば１〜２秒程度、加圧・加熱する。加工時の圧力も比較的低く設定され、例えば１ＭＰａ程度の圧力が非タブ領域用ヒートブロック３１に与えられる。このように電極タブ４，５と重ならない非タブ領域１１ｂをタブ領域１１ａとは別に最適な加工条件で封止加工することにより、ラミネートフィルム２０を過度に加熱することなく良好な封止が得られる。

そして、非タブ領域１１ｂの封止加工領域は、図９に示すように、先に行ったタブ領域１１ａの封止加工領域と連続するので、１本の連続したシール線１１が得られる。従って、シール線１１全体として、良好な封止品質を確保することができる。

図３の工程（ｃ）および工程（ｄ）は、非タブ領域１１ｂと同様に２枚のラミネートフィルム２０同士の接合となるので、非タブ領域１１ｂの封止加工と同様の加工条件でもって封止加工が行われる。

なお、前述したように、工程（ｃ）のシール線１２の封止加工を上記の非タブ領域１１ｂの封止加工と実質的に同時に行うことが可能である。

このように、上記実施例の封止方法によれば、電極タブ４，５を横切るシール線１１について、タブ領域１１ａと非タブ領域１１ｂとをそれぞれ最適な加工条件（温度、圧力、時間、等）で封止加工することができ、全体として高い封止品質を得ることができる。すなわち、従来のようにタブ領域１１ａと非タブ領域１１ｂとを同時にヒートブロックによって加圧・加熱して熱融着させようとすると、温度、圧力、時間といった加工条件を個別に設定することができないため、両者の妥協点となる加工条件で封止加工せざるを得ず、封止品質が低下しやすい。また、タブ領域１１ａと非タブ領域１１ｂとを同時に加圧・加熱する場合には、ヒートブロックとして、タブ領域１１ａに対する加工面と非タブ領域１１ｂに対応する加工面との間で電極タブ４，５の厚さに応じた段差を有するヒートブロックが用いられることとなるが、仮に段差を適切に設定しても、加工時の樹脂層の軟化・溶融に伴う厚さの変化がタブ領域１１ａと非タブ領域１１ｂとで異なることから、加工の途中で実質的な受圧面積が変動し、適切な加圧力を維持できなくなる。上記実施例では、このような実質的な受圧面積の変化による加圧力変化も抑制できる。

上記実施例では、図３の工程（ａ），（ｂ）の順に従って、タブ領域１１ａを先に封止加工し、次に非タブ領域１１ｂを封止加工しているが、これらの順序は、逆にすることも可能である。

図１０〜図１３は、このように非タブ領域１１ｂを先に封止加工し、次にタブ領域１１ａを封止加工するようにした第２実施例を示している。

図１０は、先に実行される非タブ領域１１ｂの封止加工の説明図であって、図の（Ａ）は一対の非タブ領域用ヒートブロック３１が互いに開いている状態を示し、図の（Ｂ）は、一対の非タブ領域用ヒートブロック３１によって加圧・加熱を行っている状態を示している。つまり、前述した構成の非タブ領域用ヒートブロック３１を用いて、非タブ領域１１ｂの封止加工を行う。これにより、図１１に斜線を施して示す非タブ領域１１ｂの封止加工が完了する。この非タブ領域１１ｂの封止加工は、前述した実施例と同様に、電極タブ４，５による吸熱がなくラミネートフィルム２０同士は比較的容易に熱融着することを考慮して、比較的に低い加工温度、例えば２００℃程度の温度でもって、比較的短い時間、例えば１〜２秒程度、加圧・加熱する。加工時の圧力も比較的低く設定され、例えば１ＭＰａ程度の圧力が非タブ領域用ヒートブロック３１に与えられる。このように電極タブ４，５と重ならない非タブ領域１１ｂのみをタブ領域１１ａとは別に最適な加工条件で封止加工することにより、ラミネートフィルム２０を過度に加熱することなく良好な封止が得られる。

非タブ領域用ヒートブロック３１が具備する補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂは、金属製の電極タブ４，５から側方へ張り出した先付け樹脂１５の張り出し部１５ａの先端縁（つまり２枚のラミネートフィルム２０同士の接合部との境界）に重なる部位を加圧・加熱する。

図１２は、非タブ領域１１ｂの封止後に実行されるタブ領域１１ａの封止加工の説明図であって、図の（Ａ）は一対のタブ領域用ヒートブロック２１が互いに開いている状態を示し、図の（Ｂ）は、一対のタブ領域用ヒートブロック２１によって加圧・加熱を行っている状態を示している。つまり、前述した構成のタブ領域用ヒートブロック２１を用いて、タブ領域１１ａの封止加工を行う。これにより、図１３に斜線を施して示すタブ領域１１ａの封止加工が完了する。このタブ領域１１ａの封止加工は、前述した実施例と同様に、電極タブ４，５の熱容量が大きいこと、ならびに、金属製の電極タブ４，５を介して内部の発電要素３の集電体等に熱が伝わること、を考慮して、比較的に高い加工温度、例えば２３０℃程度の温度でもって、比較的長い時間、例えば６秒程度、加圧・加熱する。加工時の圧力も比較的高く設定され、例えば７ＭＰａ程度の圧力がタブ領域用ヒートブロック２１に与えられる。このように電極タブ４，５と重なるタブ領域１１ａのみを最適な加工条件で封止加工することにより、電極タブ４，５とラミネートフィルム２０との確実な封止が得られる。

タブ領域用ヒートブロック２１が具備する補助加工面２３ｂ，２４ｂは、金属製の電極タブ４，５から側方へ張り出した先付け樹脂１５の張り出し部１５ａの先端縁に重なる部位を加圧・加熱する。前述した実施例と同様に、この補助加工面２３ｂ，２４ｂによって加圧・加熱される領域は、非タブ領域用ヒートブロック３１の補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂによって加圧・加熱される領域と部分的にオーバラップしており、これによって、タブ領域１１ａと非タブ領域１１ｂとが確実に連続したシール線１１が構成される。

このように非タブ領域１１ｂの封止加工を先に行う第２実施例においては、相対的に加熱温度の低い非タブ領域１１ｂの封止加工が先に行われるので、次工程で加熱すべきタブ領域１１ａの熱融着層を不必要に加熱してしまうことがない、という利点がある。

なお、図１０，図１１に示す非タブ領域１１ｂの封止加工は、図３の工程（ｃ）のシール線１２の封止加工と実質的に同時に行うことが可能である。

次に、図１４および図１５は、非タブ領域１１ｂの封止加工を注液時に底辺となる第３の辺９に沿ったシール線１３の封止加工と同時に行うようにした第３実施例を示している。この実施例では、非タブ領域１１ｂの封止加工の際に、図１５に示すような構成を有する一対のＬ型ヒートブロック４１が用いられる。このＬ型ヒートブロック４１は、第１の辺７に沿った直線状の第１ヒートブロック部４１Ａと第３の辺９に沿った直線状の第２ヒートブロック部４１Ｂとが９０°の角度で連続した形に一体に形成されている。第１ヒートブロック部４１Ａは、前述した非タブ領域用ヒートブロック３１と基本的に同様の構成を有し、非タブ領域１１ｂに対応する３つの加工部３３，３４，３５を有している。また、第２ヒートブロック部４１Ｂは、直線状に連続した加工部４２を備えている。

このようなＬ型ヒートブロック４１によって、図１４に斜線を施して示すように、シール線１１の中の非タブ領域１１ｂとシール線１３とが同時に封止される。

このように非タブ領域１１ｂの封止加工を他の辺におけるシール線１３もしくはシール線１２の封止加工と同時に行うことにより、サイクルタイムの短縮が可能である。換言すれば、タブ領域１１ａの封止加工と非タブ領域１１ｂの封止加工とを個別に行うことに伴うサイクルタイムの増加を最小限に抑制することができる。

なお、タブ領域１１ａのみを個別に封止加工するのに必要な加工時間は、一般に、従前のようにタブ領域１１ａと非タブ領域１１ｂとを同じヒートブロックで同時に封止加工するのに必要な加工時間よりも短くなる。従って、封止加工全体として、従前よりもサイクルタイムを短縮することも可能である。

上記の各実施例では、第１の辺７のシール線１１について、正極タブ４に対するタブ領域１１ａの封止加工と負極タブ５に対するタブ領域１１ａの封止加工とを同時に行っているが、さらにこれら２つの封止加工を、それぞれ別個のヒートブロックを用いて別工程として行うようにしてもよい。前述したように、正極タブ４と負極タブ５とは厚さおよび材質が異なるが、各々別工程で行えば、個々に適した加工条件で封止を行うことができる。

Claims (8)

1. 複数の正極および負極をセパレータを介して積層してなる発電要素が、熱融着層を備えたラミネートフィルムからなる外装体の中に電解液とともに収容され、上記発電要素の電極タブが上記ラミネートフィルムの接合面から導出されてなるフィルム外装電池の製造方法であって、
   注液前に、ラミネートフィルムを熱融着して袋状の外装体を構成する封止工程において、
   少なくとも１つの電極タブが配置された上記外装体の一辺において、上記電極タブを横切って連続的に設定されるシール線の中で、ラミネートフィルムと電極タブとが重なったタブ領域を、タブ領域用ヒートブロックによって加熱封止するタブ領域封止加工と、
   上記のシール線の中で、電極タブと重ならずにラミネートフィルム同士が接合される非タブ領域を、上記タブ領域に接触しない非タブ領域用ヒートブロックによって加熱封止する非タブ領域封止加工と、
   を個別に行う、フィルム外装電池の製造方法。
2. 上記タブ領域封止加工を行った後に、上記非タブ領域封止加工を行う、請求項１に記載のフィルム外装電池の製造方法。
3. 上記非タブ領域封止加工を行った後に、上記タブ領域封止加工を行う、請求項１に記載のフィルム外装電池の製造方法。
4. 上記非タブ領域封止加工に比較して、上記タブ領域封止加工を相対的に高い温度で行う、請求項１〜３のいずれかに記載のフィルム外装電池の製造方法。
5. 上記非タブ領域封止加工に比較して、上記タブ領域封止加工を相対的に高い加圧力でもって行う、請求項１〜４のいずれかに記載のフィルム外装電池の製造方法。
6. 上記非タブ領域封止加工を、電極タブが配置されていない他の辺の封止加工と同時に行う、請求項１〜５のいずれかに記載のフィルム外装電池の製造方法。
7. 上記電極タブは、上記シール線が横切る部位に、予め合成樹脂層を備えており、
   上記非タブ領域封止加工の加工領域と上記タブ領域封止加工の加工領域とが、上記電極タブから側方へ張り出した上記合成樹脂層の張り出し部の上で、互いにオーバラップしている、請求項１〜６のいずれかに記載のフィルム外装電池の製造方法。
8. 上記タブ領域用ヒートブロックには、上記張り出し部に対応した補助加工面が上記電極タブに対応した主加工面から微小量突出して設けられており、
   上記非タブ領域用ヒートブロックには、上記張り出し部に対応した補助加工面が上記ラミネートフィルムに対応した主加工面から微小量後退して設けられている、請求項７に記載のフィルム外装電池の製造方法。

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