JP6853322B2 - 積層型電池および積層型電池の搬送方法 - Google Patents

積層型電池および積層型電池の搬送方法 Download PDF

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Description

本発明は、積層型電池および積層型電池の搬送方法に関する。
例えば特許文献１で提案されているように、正極板と負極板とを交互に積層してなる積層型電池が広く普及している。積層型電池の一例として、リチウムイオン二次電池が例示され得る。リチウムイオン二次電池は、他の形式の積層型電池と比較して大容量であることを特徴の一つとしている。このような特徴を有するリチウムイオン二次電池は、今般、車載用途や定置住宅用途等の種々の用途での更なる普及を期待されている。
積層型電池は、積層方向に交互に積層された複数の正極板（第１電極板）および複数の負極板（第２電極板）を有する膜電極接合体を備えている。積層型電池の製造時において、膜電極接合体は、外装体内に電解液とともに封止される。その後、積層型電池は、起立状態で、外装体の膨出部が位置する膨出部領域が挟持装置により挟持されながら吊り下げられて搬送される。
特開２０１４−６０１４１号公報
しかしながら、重量の大きな積層型電池を搬送する場合、挟持装置による膨出部領域への押圧力が高まり、膜電極接合体のうち膨出部内に位置する部分（例えば、電極活物質層）が変形するおそれがある。この場合、反応ムラが生じ、積層型電池の性能が低下するおそれがある。
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、積層型電池の性能低下を抑制することができる積層型電池および積層型電池の搬送方法を提供することを目的とする。
本発明による積層型電池は、
積層型電池であって、
第１基材と第２基材とを有し、前記第１基材と前記第２基材との間に封止空間を形成する外装体と、
前記封止空間に設けられた膜電極接合体であって、積層方向に交互に積層された複数の第１電極板および複数の第２電極板を有する膜電極接合体と、
前記積層方向で見たときの第１方向において前記膜電極接合体の一側に接続され、前記第１方向において前記外装体の外側に延び出た第１タブと、を備え、
前記第１基材は、前記第１方向において前記第１タブの側の外端縁から内側に延びる第１タブ側部と、前記第１タブ側部の前記第１方向における内端から前記第１タブ側部に対して前記第２基材の側とは反対側に膨出し、前記封止空間を画定する膨出部と、を含み、
前記積層型電池の重量は、５００ｇ以上であり、
前記第１方向における前記第１タブ側部の寸法は、２０ｍｍ以上である。
本発明による積層型電池において、
前記第１方向における前記第１タブ側部の寸法は、１００ｍｍ以下である、
ようにしてもよい。
本発明による積層型電池において、
前記積層方向で見たときに前記第１方向に直交する第２方向における前記第１タブ側部の寸法は、１００ｍｍ以上である、
ようにしてもよい。
本発明による積層型電池において、
前記第１電極板は、互いに隣接する第１接続領域および第１有効領域を含む第１電極集電体と、前記第１有効領域に設けられた第１電極活物質層と、を含み、
前記第１タブ側部は、前記第１電極板の前記第１接続領域に対向している、
ようにしてもよい。
本発明による積層型電池において、
前記第１方向において前記膜電極接合体の他側に接続され、前記第１方向において前記外装体の外側に延び出た第２タブを更に備え、
前記第１基材は、前記第１方向において前記第２タブの側の外端縁から内側に延びる第２タブ側部を含み、
前記膨出部は、前記第１方向において前記第１タブ側部の内端から前記第２タブ側部の内端にわたって形成され、
前記第１方向における前記第２タブ側部の寸法は、２０ｍｍ以上である、
ようにしてもよい。
本発明による積層型電池において、
前記第１方向における前記第２タブ側部の寸法は、１００ｍｍ以下である、
ようにしてもよい。
本発明による積層型電池において、
前記積層方向で見たときに前記第１方向に直交する第２方向における前記第２タブ側部の寸法は、１００ｍｍ以上である、
ようにしてもよい。
本発明による積層型電池において、
前記第２電極板は、互いに隣接する第２接続領域および第２有効領域を含む第２電極集電体と、前記第２有効領域に設けられた第２電極活物質層と、を含み、
前記第２タブ側部は、前記第２電極板の前記第２接続領域に対向している、
ようにしてもよい。
本発明による積層型電池において、
前記第１基材および前記第２基材は、金属層と、前記金属層の内面に設けられた樹脂接着層と、をそれぞれ含み、
前記第１基材の前記膨出部および前記第１タブ側部は、前記金属層および前記樹脂接着層で構成されている、
ようにしてもよい。
本発明による積層型電池の搬送方法は、
上述した積層型電池を準備する準備工程と、
前記積層方向で見たときに前記積層型電池のうち前記第１タブ側部と重なる領域として画定される被挟持領域を、挟持装置により挟持する挟持工程と、
前記挟持装置により前記被挟持領域を挟持しながら前記積層型電池を吊り下げて搬送する搬送工程と、を備える。
本発明による積層型電池の搬送方法において
前記挟持工程の前に前記積層型電池を起立させる起立工程を更に備える、
ようにしてもよい。
本発明によれば、積層型電池の性能低下を抑制することができる。
図１は、実施の形態による積層型電池を示す斜視図である。 図２は、図１の積層型電池に含まれる膜電極接合体を示す斜視図である。 図３は、図２の平面図である。 図４は、図２の膜電極接合体の第２方向ｄ２で見た部分断面図である。 図５は、図１の平面図である。 図６は、図５の積層型電池の第２方向ｄ２で見た断面図である。 図７は、実施の形態による積層型電池の搬送方法において、積層型電池を起立させる工程を説明するための図である。 図８は、実施の形態による積層型電池の搬送方法において、挟持装置により積層型電池の被挟持領域を挟持する工程を説明するための図である。 図９は、図８の第２方向ｄ２で見た部分断面図である。 図１０は、実施の形態による積層型電池の搬送方法において、挟持装置により被挟持領域を挟持しながら積層型電池を吊り下げて搬送する工程を説明するための図である。 図１１は、図６の一変形例（第４の変形例）を示す部分断面図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
［積層型電池］
図１〜図６は、本発明の実施の形態による積層型電池を説明するための図である。
図１および図２に示すように、本実施の形態による積層型電池１は、外装体４０と、外装体４０内に収容された膜電極接合体５と、膜電極接合体５に接続された一対のタブ１６，２６と、を備えている。タブ１６，２６は、外装体４０の外側に延び出ている。電気自動車等の自動車の分野においては、複数の積層型電池１を組み合わせることにより構成されるモジュールが自動車に搭載される。複数の積層型電池１の間の電気的な接続は、タブ１６，２６を介して実現される。
以下、積層型電池１の各構成要素について説明する。
（膜電極接合体）
膜電極接合体５は、積層方向ｄＬに交互に積層された正極板１０Ｘ（第１電極板）および負極板２０Ｙ（第２電極板）を含む複数の電極板１０Ｘ，２０Ｙを有している。
本実施の形態においては、膜電極接合体５がリチウムイオン二次電池を構成する例について説明する。この例において、第１電極板は正極板１０Ｘを構成し、第２電極板は負極板２０Ｙを構成するものとする。ただし、以下に説明する作用効果の記載からも理解され得るように、第１電極板が負極板２０Ｙを構成し、第２電極板が正極板１０Ｘを構成してもよい。更には、リチウムイオン二次電池に限定されることなく、第１電極板および第２電極板を交互に積層してなる膜電極接合体５に広く適用され得る。
図２〜図４に示すように、膜電極接合体５は、複数の正極板１０Ｘおよび複数の負極板２０Ｙを有している。正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙは、積層方向ｄＬに沿って交互に配列されて積層されている。本実施の形態においては、積層方向ｄＬにおける膜電極接合体５の最下部および最上部に、負極板２０Ｙが配置されている。膜電極接合体５および積層型電池１は、全体的に偏平形状を有し、積層方向ｄＬへの厚さが薄く、積層方向ｄＬに直交する方向ｄ１，ｄ２に広がっている。
正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙは、積層方向ｄＬで見たときに、任意の形状を有していてもよい。図示するように、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙは、積層方向ｄＬで見たときに、全体的に長方形形状の外輪郭を有していてもよい。積層型電池１は、一対のタブ１６，２６が配列される方向である第１方向ｄ１と、第１方向ｄ１に直交する第２方向ｄ２と、を有している。図示された例においては、第１方向ｄ１が、積層型電池１の長手方向（長さ方向）に相当し、第２方向ｄ２が、積層型電池１の短手方向（幅方向）に相当する。しかしながら、第１方向ｄ１が、積層型電池１の短手方向に相当し、第２方向ｄ２が、積層型電池１の長手方向に相当するようにしてもよい。積層方向ｄＬは、第１方向ｄ１および第２方向ｄ２の両方に直交している。正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙは、第１方向ｄ１にずらして配置されている。より具体的には、複数の正極板１０Ｘは、第１方向ｄ１における一側（図３における右側）に寄って配置され、複数の負極板２０Ｙは、第１方向ｄ１における他側（図３における左側）に寄って配置されている。正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙは、第１方向ｄ１における中央部（後述する正極有効領域ｂ１および負極有効領域ｂ２）において、積層方向ｄＬに重なり合っている。
正極板１０Ｘは、図示するように、シート状の外形状を有している。正極板１０Ｘは、正極集電体１１Ｘ（第１電極集電体）と、正極集電体１１Ｘ上に設けられた正極活物質層１２Ｘ（第１電極活物質層）と、を有している。正極活物質層１２Ｘは、任意の形状を有していてもよいが、図示するように、長方形形状の外輪郭を有していてもよい。リチウムイオン二次電池において、正極板１０Ｘは、放電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時にリチウムイオンを放出する。
正極集電体１１Ｘは、互いに反対側に位置する第１面１１ａおよび第２面１１ｂを主面として有している。正極活物質層１２Ｘは、正極集電体１１Ｘの第１面１１ａおよび第２面１１ｂの少なくとも一方の面上に形成される。本実施の形態においては、各正極板１０Ｘの正極集電体１１Ｘの両側に、正極活物質層１２Ｘがそれぞれ設けられており、各正極板１０Ｘは、互いに同一に構成され得る。
正極集電体１１Ｘおよび正極活物質層１２Ｘは、積層型電池１（リチウムイオン二次電池）に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、正極集電体１１Ｘは、アルミニウム箔、または高導電性のカーボン粒子もしくはカーボンナノチューブを塗布したアルミニウム箔によって形成され得る。正極活物質層１２Ｘは、例えば、正極活物質、導電助剤、およびバインダーとなる結着剤を含んでいてもよい。正極活物質層１２Ｘは、正極活物質、導電助剤および結着剤を溶媒に分散させてなる正極用スラリーを、正極集電体１１Ｘをなす材料上に塗工し、続いて乾燥し、その後プレスして高密度化することで、作製され得る。正極活物質は、遷移金属とリチウムを含有していてもよく、１種の遷移金属とリチウムを含有していてもよい。正極活物質としては、例えば、リチウム遷移金属複合酸化物、リチウム含有遷移金属リン酸化合物等が挙げられ、これらを混合して用いてもよい。リチウム遷移金属複合酸化物の遷移金属としては、バナジウム、チタン、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅等であってもよい。リチウム遷移金属複合酸化物の具体例としては、ＬｉＣｏＯ２等のリチウムコバルト複合酸化物、ＬｉＮｉＯ２等のリチウムニッケル複合酸化物、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ２ＭｎＯ３等のリチウムマンガン複合酸化物、これらのリチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部をアルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、マグネシウム、ガリウム、ジルコニウム等の他の金属で置換した置換物等が挙げられる。当該置換物の具体例としては、例えば、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．５Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８０Ｃｏ０．１７Ａｌ０．０３Ｏ２、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、ＬｉＭｎ１．８Ａｌ０．２Ｏ４、ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４等が挙げられる。また、リチウム含有遷移金属リン酸化合物の遷移金属としては、バナジウム、チタン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル等であってもよく、具体例としては、例えば、ＬｉＦｅＰＯ４等のリン酸鉄類、ＬｉＣｏＰＯ４等のリン酸コバルト類、これらのリチウム遷移金属リン酸化合物の主体となる遷移金属原子の一部をアルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、マグネシウム、ガリウム、ジルコニウム、ニオブ等の他の金属で置換した置換物等が挙げられる。導電助剤としては、グラファイトの微粒子、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、ニードルコークス等の無定形炭素の微粒子等、カーボンナノファイバー等が使用されるが、これらに限定されない。結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂が用いられ得る。
図３に示すように、正極集電体１１Ｘは、互いに隣接する正極接続領域ａ１（第１接続領域）および正極有効領域ｂ１（第１有効領域）を有している。正極活物質層１２Ｘは、正極集電体１１Ｘの正極有効領域ｂ１のみに配置されている。正極有効領域ｂ１は、任意の形状を有していてもよい。図示するように、正極有効領域ｂ１は、長方形形状の外輪郭を有していてもよく、全体的に正極活物質層１２Ｘが設けられた領域になっていてもよい。正極接続領域ａ１および正極有効領域ｂ１は、正極板１０Ｘの第１方向ｄ１に配列されている。正極接続領域ａ１は、正極有効領域ｂ１よりも正極板１０Ｘの第１方向ｄ１における外側（図３における右側）に位置している。
各々の正極集電体１１Ｘの正極接続領域ａ１によって、正極接続部１３（第１接続部）が構成されている。正極接続部１３は、第１基材４１の側の面である第１面１３ａと、第２基材４２の側の面である第２面１３ｂと、を有している。第１面１３ａは、複数の正極集電体１１Ｘのうち最も第１基材４１の側に配置された正極集電体１１Ｘの正極接続領域ａ１における第１面１１ａに相当する。また、第２面１３ｂは、複数の正極集電体１１Ｘのうち最も第２基材４２の側に配置された正極集電体１１Ｘの正極接続領域ａ１における第２面１１ｂに相当する。本実施の形態においては、第２面１３ｂに、正極タブ１６（第１タブ）が接合されている（図６参照）。正極タブ１６は、抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、溶着等によって第２面１３ｂに接合されている。また、各々の正極集電体１１Ｘも、正極タブ１６が第２面１３ｂに接合された位置において、互いに接合されている。これにより、各々の正極集電体１１Ｘと正極タブ１６とが電気的に接続されている。
一方、図３に示すように、正極有効領域ｂ１は、積層方向ｄＬで見たときに、負極板２０Ｙの後述する負極活物質層２２Ｙに対向する領域内に設けられている。このため、第１方向ｄ１における正極板１０Ｘの正極有効領域ｂ１の寸法は、第１方向ｄ１における負極板２０Ｙの後述する負極有効領域ｂ２の寸法よりも小さくなっている。また、第２方向ｄ２における正極板１０Ｘの寸法は、第２方向ｄ２における負極板２０Ｙの寸法よりも小さくなっている。このような正極有効領域ｂ１の配置により、負極活物質層２２Ｙからのリチウムの析出を防止することができる。
本実施の形態においては、正極板１０Ｘは、比較的大きなサイズを有しており、第１方向ｄ１における正極板１０Ｘの寸法は、１８０ｍｍ以上であってもよい。第１方向ｄ１における正極板１０Ｘの正極有効領域ｂ１の寸法は、１５０ｍｍ以上であってもよい。また、第２方向ｄ２における正極板１０Ｘの寸法は、８０ｍｍ以上であってもよい。
次に、負極板２０Ｙについて説明する。負極板２０Ｙも、正極板１０Ｘと同様に、シート状の外形状を有している。負極板２０Ｙは、負極集電体２１Ｙ（第２電極集電体）と、負極集電体２１Ｙ上に設けられた負極活物質層２２Ｙ（第２電極活物質層）と、を有している。負極活物質層２２Ｙは、任意の形状を有していてもよいが、図示するように、長方形形状の外輪郭を有していてもよい。リチウムイオン二次電池において、負極板２０Ｙは、放電時にリチウムイオンを放出し、充電時にリチウムイオンを吸蔵する。
負極集電体２１Ｙは、互いに反対側に位置する第１面２１ａおよび第２面２１ｂを主面として有している。負極活物質層２２Ｙは、負極集電体２１Ｙの第１面２１ａおよび第２面２１ｂの少なくとも一方の面上に形成される。本実施の形態においては、各負極板２０Ｙの負極集電体２１Ｙの両側に、負極活物質層２２Ｙがそれぞれ設けられており、各負極板２０Ｙは、互いに同一に構成され得る。なお、最も第１基材４１の側に配置された負極板２０Ｙの負極集電体２１Ｙの第１面２１ａには、負極活物質層２２Ｙは設けられていなくてもよい。また、最も第２基材４２の側に配置された負極板２０Ｙの負極集電体２１Ｙの第２面２１ｂにも、負極活物質層２２Ｙは設けられていなくてもよい。
負極集電体２１Ｙおよび負極活物質層２２Ｙは、積層型電池１（リチウムイオン二次電池）に適用され得る種々の材料を用いて種々の製法により、作製され得る。一例として、負極集電体２１Ｙは、例えば銅箔によって形成される。負極活物質層２２Ｙは、例えば、負極活物質、導電助剤、バインダーとなる結着剤、および増粘剤を含んでいてもよい。負極活物質層２２Ｙは、負極活物質、導電助剤、結着剤および増粘剤を溶媒に分散させてなる負極用スラリーを、負極集電体２１Ｙをなす材料上に塗工し、続いて乾燥し、その後プレスして高密度化することで、作製され得る。負極活物質としては、例えば、金属リチウム、リチウム合金、リチウムイオンを吸蔵および放出し得る炭素系材料（炭素粉末、黒鉛粉末等）、金属酸化物等が挙げられる。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が挙げられる。結着材としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂、スチレンブタジエンゴム等が挙げられる。増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。
図３に示すように、負極集電体２１Ｙは、互いに隣接する負極接続領域ａ２（第２接続領域）および負極有効領域ｂ２（第２有効領域）を有している。負極活物質層２２Ｙは、負極集電体２１Ｙの負極有効領域ｂ２のみに配置されている。負極有効領域ｂ２は、任意の形状を有していてもよい。図示するように、負極有効領域ｂ２は、長方形形状の外輪郭を有していてもよく、全体的に負極活物質層２２Ｙが設けられた領域になっていてもよい。負極接続領域ａ２および負極有効領域ｂ２は、負極板２０Ｙの第１方向ｄ１に配列されている。負極接続領域ａ２は、負極有効領域ｂ２よりも負極板２０Ｙの第１方向ｄ１における外側（図３における左側）に位置している。
各々の負極集電体２１Ｙの負極接続領域ａ２によって、負極接続部２３（第２接続部）が構成されている。負極接続部２３は、第１基材４１の側の面である第１面２３ａと、第２基材４２の側の面である第２面２３ｂと、を有している。第１面２３ａは、複数の負極集電体２１Ｙのうち最も第１基材４１の側に配置された負極集電体２１Ｙの負極接続領域ａ２における第１面２１ａに相当する。また、第２面２３ｂは、複数の負極集電体２１Ｙのうち最も第２基材４２の側に配置された負極集電体２１Ｙの負極接続領域ａ２における第２面２１ｂに相当する。本実施の形態においては、第２面２３ｂに、負極タブ２６（第２タブ）が接合されている（図６参照）。負極タブ２６は、抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、溶着等によって第２面２３ｂに接合されている。また、各々の負極集電体２１Ｙも、負極タブ２６が第２面２３ｂに接合された位置において、互いに接合されている。これにより、各々の負極集電体２１Ｙと負極タブ２６とが電気的に接続されている。
一方、図３に示すように、負極有効領域ｂ２は、積層方向ｄＬで見たときに、正極板１０Ｘの正極活物質層１２Ｘに対向する領域を内包するように広がっている。すなわち、負極有効領域ｂ２は、積層方向ｄＬで見たときに、全周に亘って、正極活物質層１２Ｘの外側にはみ出すように広がっている。このため、上述したように、第１方向ｄ１における負極板２０Ｙの負極有効領域ｂ２の寸法は、第１方向ｄ１における正極板１０Ｘの正極有効領域ｂ１の寸法よりも大きくなっている。また、第２方向ｄ２における負極板２０Ｙの寸法は、第２方向ｄ２における正極板１０Ｘの寸法よりも大きくなっている。
本実施の形態においては、負極板２０Ｙは、比較的大きなサイズを有しており、第１方向ｄ１における負極板２０Ｙの寸法は、１８０ｍｍ以上であってもよい。第１方向ｄ１における負極板２０Ｙの負極有効領域ｂ２の寸法は、１５０ｍｍ以上であってもよい。また、第２方向ｄ２における負極板２０Ｙの寸法は、８０ｍｍ以上であってもよい。
図４に示すように、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙの間に絶縁シート３１が配置されていてもよい。絶縁シート３１は、正極板１０Ｘと負極板２０Ｙとの間に介在されて、セパレータとして機能する。図４に示す例では、絶縁シート３１は、正極板１０Ｘの後述する機能層３０Ａと負極板２０Ｙの負極活物質層２２Ｙとの間に配置されている。このような絶縁シート３１は、例えば、不織布や多孔質材から形成され得る。この例において、外装体４０内に収容された電解液またはゲル状電解液が、絶縁シート３１に含浸して保持される。この例に用いられる絶縁シート３１は、特に限定されることはなく、積層型電池１、とりわけリチウムイオン二次電池に適用され得る種々の絶縁体を用いることができる。
また、図４に示すように、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙの少なくとも一方が、他方に対向する面に機能層３０Ａを有していてもよい。機能層３０Ａは、絶縁性を有し、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙが短絡することを防止する。図示された例においては、正極板１０Ｘが機能層３０Ａを有している。機能層３０Ａは、正極活物質層１２Ｘの絶縁シート３１の側の面（絶縁シート３１に対向する面）に設けられている。すなわち、各正極活物質層１２Ｘの対向する絶縁シート３１の側の面に機能層３０Ａが設けられている。各正極活物質層１２Ｘの当該面は、機能層３０Ａにより覆われている。そして、正極板１０Ｘのうち絶縁シート３１と積層方向ｄＬに対向する面が、機能層３０Ａによって形成されている。なお、図４に示す機能層３０Ａの代わりに、あるいは加えて、負極板２０Ｙが、各負極活物質層２２Ｙを覆う機能層３０Ａを有することも可能である。
機能層３０Ａは、負極活物質層２２Ｙよりも高い空孔率を有していてもよい。また、機能層３０Ａは、優れた耐熱性を有していてもよい。このような機能層３０Ａの材料には、無機材料を用いてもよい。無機材料は、高い空孔率とともに優れた耐熱性、例えば１５０℃以上の耐熱性を機能層３０Ａに付与することができる。無機材料としては、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、ベーマイト、チタニア、ジルコニア、窒化ホウ素、酸化亜鉛、二酸化スズ、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、フッ化カリウム、フッ化リチウム、クレイ、ゼオライト、炭酸カルシウム、ニオブ−タンタル複合酸化物及びマグネシウム−タンタル複合酸化物等が挙げられる。また、機能層３０Ａの材料には、有機材料を用いてもよい。有機材料としては、セルロースおよびその変成体、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、アラミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等の繊維状物や粒子状物が挙げられる。機能層３０Ａは、アルミナで形成する場合には、正極活物質層１２Ｘ上に塗工して固化させることで、作製され得る。
（タブ）
図１〜図３に示すように、第１方向ｄ１において膜電極接合体５の一側（図３における右側）に正極タブ１６が接続されている。また、第１方向ｄ１において膜電極接合体５の他側（図３における左側）に負極タブ２６が接続されている。本実施の形態においては、上述したように、正極タブ１６は、膜電極接合体５の正極接続部１３の第２面１３ｂに接続されている。また、負極タブ２６は、膜電極接合体５の負極接続部２３の第２面２３ｂに接続されている。上述したように、タブ１６，２６はそれぞれ、抵抗溶接や超音波溶接、テープによる貼着、溶着等によって接合されている。これにより、正極タブ１６は、各々の正極集電体１１Ｘと電気的に接続され、負極タブ２６は、各々の負極集電体２１Ｙと電気的に接続されている。
正極タブ１６は、第１方向ｄ１において、外装体４０の外部に延び出ており、積層型電池１の正極端子として機能する。正極タブ１６には、後述する正極シーラント１８が設けられている。同様に、負極タブ２６は、第１方向ｄ１において、外装体４０の外部に延び出ており、積層型電池１の負極端子として機能する。負極タブ２６には、後述する負極シーラント２８が設けられている。
正極タブ１６は、アルミニウム等を用いて形成され得る。負極タブ２６は、ニッケル、ニッケルメッキ銅等を用いて形成され得る。シーラント１８，２８は、外装体４０の樹脂接着層４０ｂとタブ１６，２６とに溶着可能な材料から構成される。シーラント１８，２８の材料としては、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、低密度ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニル等を挙げることができる。
（外装体）
外装体４０は、膜電極接合体５を封止するための包装材である。図５および図６に示すように、外装体４０は、第１基材４１（上側外装体）と、第１基材４１に対向する第２基材４２（下側外装体）と、を有している。本実施の形態においては、第１基材４１と第２基材４２は、別体として構成されている。
第２基材４２は、シート状に形成されている。一方、第１基材４１は、凸状に形成されている。より具体的には、第１基材４１は、周辺部４３と、膨出部４４と、を有している。周辺部４３は、第１方向ｄ１において正極タブ１６の側の外端縁４１ａ（図５における右側）から内側に延びる正極タブ側部４３ａ（第１タブ側部）と、第１方向ｄ１において負極タブ２６の側の外端縁４１ｂ（図５における左側）から内側に延びる負極タブ側部４３ｂ（第２タブ側部）と、を含んでいる。また、周辺部４３は、第２方向ｄ２における一側の外端縁４１ｃ（図５における下側）から内側に延びる第１側部４３ｃと、第２方向ｄ２における他側の外端縁４１ｄ（図５における上側）から内側に延びる第２側部４３ｄと、を含んでいる。図６に示すように、膨出部４４は、正極タブ側部４３ａに対して第２基材４２の側とは反対側（第１基材４１の後述する金属層４０ａの側）に膨出している。また、膨出部４４は、第１方向ｄ１において正極タブ側部４３ａの内端４３ｅから負極タブ側部４３ｂの内端４３ｆにわたって形成されている。また、膨出部４４は、第２方向ｄ２において第１側部４３ｃの内端４３ｇから第２側部４３ｄの内端４３ｈにわたって形成されている。この膨出部４４により、第１基材４１と第２基材４２との間に、封止空間４５が画定されている。この封止空間４５に、膜電極接合体５が収容されている。膨出部４４は、膜電極接合体５の正極有効領域ｂ１および負極有効領域ｂ２が重なり合った部分に対向している。一方、正極タブ側部４３ａは、膜電極接合体５の正極接続部１３、すなわち正極板１０Ｘの正極接続領域ａ１に対向している。また、負極タブ側部４３ｂは、膜電極接合体５の負極接続部２３、すなわち負極板２０Ｙの負極接続領域ａ２に対向している。膨出部４４は、例えば、シート状の第１基材４１のうち所望の領域を押圧すること（絞り加工）により形成される。この場合、周辺部４３と膨出部４４は一体的に形成される。
外装体４０は、フレキシブル性を有していてもよい。外装体４０の第１基材４１および第２基材４２はそれぞれ、金属層４０ａと、金属層４０ａの内面に設けられた樹脂接着層４０ｂと、を有するラミネートフィルムで構成されている。金属層４０ａは、高ガスバリア性と成形加工性を有していてもよい。このような金属層４０ａは、アルミニウム箔やステンレス箔等の金属材料により形成されていてもよい。樹脂接着層４０ｂは、金属層４０ａの内面に位置し、金属層４０ａを接合するためのシール層として機能する。樹脂接着層４０ｂは、接着性に加え、絶縁性、耐薬品性、熱可塑性等を有していてもよい。このような樹脂接着層４０ｂは、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、低密度ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニル等の樹脂材料により形成されていてもよい。
本実施の形態においては、積層型電池１は、第１基材４１と第２基材４２との間に膜電極接合体５を配置した後、ラミネート加工される。すなわち、外装体４０の周縁部において、第１基材４１および第２基材４２の各々の内面に形成された樹脂接着層４０ｂがヒートシール（熱溶着）されて、シール部４６が形成される。このようにして、第１基材４１と第２基材４２とが接合されて、外装体４０の内部を封止した封止空間４５に、膜電極接合体５が収容される。
なお、タブ１６，２６はそれぞれ、第１方向ｄ１において外装体４０の内側からシール部４６を通って外装体４０の外側に延び出ている。第１基材４１とタブ１６，２６とは、シーラント１８，２８を介してヒートシールされる。同様に、第２基材４２とタブ１６，２６とは、シーラント１８，２８を介してヒートシールされる。
本実施の形態においては、外装体４０は、上述したような比較的大きなサイズを有する正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙを収容している。このため、外装体４０も、比較的大きなサイズを有している。第１方向ｄ１における第１基材４１の寸法Ｌは、２００ｍｍ以上であってもよい。また、第２方向ｄ２における第１基材４１の寸法Ｗは、１００ｍｍ以上であってもよい。なお、ここでの寸法Ｌ，Ｗとは、外装体４０の端部での折り返し等がなく外装体４０の周縁部が平坦な状態での平面寸法を意味する。外装体４０の端部が折り返されている場合には、寸法Ｌ，Ｗは、その折り返し部分を戻して外装体４０の周縁部を平坦な状態にしたときの寸法である。第１方向ｄ１における第２基材４２の寸法および第２方向ｄ２における第２基材４２の寸法は、第１基材４１のそれらの寸法と同程度であってもよい。
また、本実施の形態において、第１方向ｄ１における正極タブ側部４３ａの寸法ｄｘ１は、２０ｍｍ以上であってもよく、１００ｍｍ以下であってもよい。第１方向ｄ１における負極タブ側部４３ｂの寸法ｄｘ２も、２０ｍｍ以上であってもよく、１００ｍｍ以下であってもよい。また、第２方向ｄ２における正極タブ側部４３ａの寸法は、第２方向ｄ２における第１基材４１の寸法Ｗと同じであってもよく、１００ｍｍ以上であってもよい。第２方向ｄ２における負極タブ側部４３ｂの寸法も、第２方向ｄ２における第１基材４１の寸法Ｗと同じであってもよく、１００ｍｍ以上であってもよい。なお、これらの寸法も、上記と同様、外装体４０の端部での折り返し等がなく外装体４０の周縁部が平坦な状態での寸法を意味し、外装体４０の端部が折り返されている場合には、その折り返し部分を戻して外装体４０の周縁部を平坦な状態にしたときの寸法である。
上述したように、本実施の形態においては、積層型電池１は、比較的大きなサイズを有する電極板１０Ｘ，２０Ｙおよび外装体４０を備える大型の積層型電池１である。このため、積層型電池１の重量が大きくなっている。本実施の形態においては、積層型電池１の重量は、５００ｇ以上であってもよい。
このように構成された積層型電池１は、積層方向ｄＬで見たときに、正極タブ側部４３ａと重なる領域として画定される第１被挟持領域Ｓ１と、負極タブ側部４３ｂと重なる領域として画定される第２被挟持領域Ｓ２と、第１被挟持領域Ｓ１と第２被挟持領域Ｓ２との間に設けられた、膨出部４４が位置する膨出部領域ＳＢと、に区画される（図５および図６参照）。第１被挟持領域Ｓ１と第２被挟持領域Ｓ２は、積層型電池１を搬送する際に、後述する挟持装置６０により挟持されるための領域である。
［積層型電池の製造方法］
次に、リチウムイオン二次電池として構成された本実施の形態による積層型電池１の製造方法について説明する。以下に説明する積層型電池の製造方法は、膜電極接合体５を準備する膜電極接合体準備工程と、膜電極接合体５にタブ１６，２６を取り付けるタブ取付工程と、第１基材４１および第２基材４２を準備する外装体準備工程と、膜電極接合体５を第１基材４１と第２基材４２との間に封止する封止工程と、を備える。以下、各工程について説明する。
（膜電極接合体準備工程）
膜電極接合体準備工程では、膜電極接合体５を準備する。膜電極接合体準備工程は、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙをそれぞれ作製する工程と、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙを交互に積層する工程と、を含んでいる。
まず、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙをそれぞれ作製する工程を実施する。この工程においては、まず、正極集電体１１Ｘを構成するようになる長尺のアルミニウム箔上に、正極活物質層１２Ｘを構成するようになる組成物（スラリー）を塗工し、続いて乾燥し、その後プレスして高密度化する。次に、所望の大きさに断裁し、枚葉状の正極板１０Ｘが作製され得る。同様に、負極集電体２１Ｙを構成するようになる長尺の銅箔上に、負極活物質層２２Ｙを構成するようになる組成物（スラリー）を塗工し、続いて乾燥し、その後プレスして高密度化する。次に、所望の大きさに断裁し、枚葉状の負極板２０Ｙが作製され得る。なお、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙの少なくとも一方に機能層３０Ａをアルミナで形成して付与する場合には、例えば、電極板１０Ｘ，２０Ｙをなすようになる断裁前の長尺材上または断裁後の枚葉材上に、アルミナを含む材料を塗布して固化させることで機能層３０Ａを作製することができる。
次に、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙを交互に積層する工程を実施する。この工程においては、正極板１０Ｘの正極活物質層１２Ｘと負極板２０Ｙの負極活物質層２２Ｙとが正対するようにして、正極板１０Ｘと負極板２０Ｙとの間に絶縁シート３１を介在させながら、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙを積層していく。積層方向ｄＬにおける最下部および最上部には、負極板２０Ｙが配置される。
このようにして、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙが交互に積層された膜電極接合体５を得ることができる。
（タブ取付工程）
膜電極接合体準備工程の後に、タブ取付工程が行われる。タブ取付工程では、第１方向ｄ１において膜電極接合体５の両側に一対のタブ１６，２６を取り付ける。タブ取付工程は、タブ１６，２６を準備する工程と、膜電極接合体５にタブ１６，２６を取り付ける工程と、を含んでいる。
まず、タブ１６，２６を準備する工程を実施する。この工程においては、アルミニウム金属で形成された正極タブ１６であって、正極シーラント１８が取り付けられた正極タブ１６を準備する。正極シーラント１８は、第１方向ｄ１において正極タブ１６の一部を覆うように取り付けられ、第２方向ｄ２において正極タブ１６の両側に延び出るように取り付けられる。また、銅金属で形成された負極タブ２６であって、負極シーラント２８が取り付けられた負極タブ２６を準備する。負極シーラント２８は、第１方向ｄ１において負極タブ２６の一部を覆うように取り付けられ、第２方向ｄ２において負極タブ２６の両側に延び出るように取り付けられる。
次に、膜電極接合体５にタブ１６，２６を取り付ける工程を実施する。この工程においては、準備したタブ１６，２６を、膜電極接合体５の接続部１３，２３にそれぞれ取り付ける。より具体的には、まず、正極タブ１６をステージ上に載置する。続いて、正極タブ１６の上面と膜電極接合体５の正極接続部１３の第２面１３ｂとが部分的に重なるように、膜電極接合体５を載置する。この際、第２方向ｄ２における正極接続領域ａ１の中心位置と正極タブ１６の中心位置とが一致するように、正極タブ１６に対する膜電極接合体５の位置合わせを行う。その後、抵抗溶接や超音波溶接等によって正極タブ１６を膜電極接合体５の正極接続部１３に溶着させる。これにより、正極接続部１３の第２面１３ｂに、正極タブ１６が接合される。この際、各々の正極集電体１１Ｘも、正極タブ１６が第２面１３ｂに接合された位置において、互いに接合される。このようにして、正極タブ１６を、膜電極接合体の正極接続部１３に電気的に接続させることができる。同様にして、準備した負極タブ２６を、膜電極接合体５の負極接続部２３に電気的に接続させることができる。
このようにして、タブ１６，２６が取り付けられた膜電極接合体５を得ることができる。
（外装体準備工程）
外装体準備工程では、第１基材４１および第２基材４２を準備する。外装体準備工程は、第１基材４１を作製する工程と、第２基材４２を作製する工程と、を含んでいる。
第１基材４１を作製する工程においては、まず、金属層４０ａを構成するアルミニウム箔の一側に、樹脂接着層４０ｂを構成するようになる樹脂材料の組成物を塗工して固化する。次に、所望の大きさに断裁し、平板状の第１基材４１が得られる。その後、平板状の第１基材４１に対して、絞り加工を行い、膨出部４４を形成する。ここで、第１方向ｄ１における正極タブ側部４３ａの寸法ｄｘ１および負極タブ側部４３ｂの寸法ｄｘ２が、所望の値となるように形成される。これにより、所望の寸法を有する正極タブ側部４３ａおよび負極タブ側部４３ｂを有する第１基材４１が作製され得る（図５参照）。
第２基材４２を作製する工程においては、まず、金属層４０ａを構成するアルミニウム箔の一側に、樹脂接着層４０ｂを構成するようになる樹脂材料の組成物を塗工して固化する。次に、所望の大きさに断裁し、平板状の第２基材４２が得られる。
このようにして、膜電極接合体５を封止する外装体４０を構成する第１基材４１および第２基材４２を得ることができる。
（封止工程）
タブ取付工程および外装体準備工程の後に、封止工程が行われる。封止工程では、外装体４０内に膜電極接合体５を封止する。
この封止工程においては、まず、樹脂接着層４０ｂが上を向くように、ステージ上に第２基材４２を載置する。続いて、第２基材４２上に膜電極接合体５を載置する。次に、膜電極接合体５の上から、膜電極接合体５が膨出部４４内に収容されるように、第１基材４１を被せる。ここで、第１基材４１の樹脂接着層４０ｂが第２基材４２の樹脂接着層４０ｂに対向するように、第１基材４１を被せる。また、正極タブ側部４３ａが正極板１０Ｘの正極接続領域ａ１に対向し、負極タブ側部４３ｂが負極板２０Ｙの負極接続領域ａ２に対向するように、第１基材４１を被せる。この際、タブ１６，２６が外部に延び出た状態で、膜電極接合体５が第１基材４１と第２基材４２との間に配置される。また、この際、外装体４０とタブ１６，２６との間に、シーラント１８，２８が配置される。
その後、膜電極接合体５の周囲において、第１基材４１と第２基材４２とが、例えば１５０℃〜２００℃の温度を有する金属製のヒートバーにより押圧される。これにより、ヒートバーにより押圧された領域の近傍において、第１基材４１と第２基材４２の各々の内面に形成された樹脂接着層４０ｂが溶解し、それらが互いにヒートシール（熱溶着）して、シール部４６が形成される。
より具体的には、まず、第２方向ｄ２における外装体４０の一側の縁部（図５における下側）、第１方向ｄ１における外装体４０の一側の縁部（正極タブ１６の側、図５における右側）および第１方向ｄ１における外装体４０の他側の縁部（負極タブ２６の側、図５における左側）が、ヒートバーにより押圧される。これにより、ヒートバーにより押圧された領域の近傍において、第１基材４１と第２基材４２の各々の内面に形成された樹脂接着層４０ｂが溶解し、それらが互いにヒートシール（熱溶着）される。ヒートシールの際、タブ１６，２６の周囲においては、シーラント１８，２８が第１基材４１および第２基材４２の樹脂接着層４０ｂとともに溶解する。このため、第１基材４１とタブ１６，２６とがヒートシールされるとともに、第２基材４２とタブ１６，２６とがヒートシールされる。これにより、タブ１６，２６の周囲に、封止空間４５と外装体４０の外部とを連通するような隙間が形成されることを防止することができる。このようにヒートシールされることにより、第２方向ｄ２における外装体４０の他側の縁部（図５における上側）に開口部が形成される。
次に、この開口部から外装体４０内に電解液が注入される。これにより、外装体４０内が電解液で充填される。
その後、第２方向ｄ２において外装体４０の他側の縁部（図５における上側）が、ヒートバーにより押圧される。これにより、外装体４０の第２方向ｄ２における他側の縁部がヒートシールされ、開口部が塞がれる。このため、図５に示すように、膜電極接合体５の周囲で全周にわたってシール部４６が連続状に形成され、枠状のシール部４６によって封止空間４５内の膜電極接合体５が電解液とともに外装体４０内に封止される。なお、このヒートシールは、図示しない減圧チャンバ内で行われ、封止空間４５が減圧されながら封止される。
このようにして、外装体４０内に膜電極接合体５が封止された積層型電池１を得ることができる。
［積層型電池の搬送方法］
次に、図７〜図１０を参照して、本実施の形態による積層型電池１の搬送方法について説明する。以下に説明する積層型電池の搬送方法は、積層型電池１を準備する積層型電池準備工程（準備工程）と、積層型電池１を起立させる起立工程と、挟持装置６０により積層型電池１の被挟持領域Ｓ１，Ｓ２を挟持する挟持工程と、挟持装置６０により被挟持領域Ｓ１，Ｓ２を挟持しながら積層型電池１を吊り下げて搬送する搬送工程と、を備える。以下、各工程について説明する。
（積層型電池準備工程）
積層型電池準備工程では、積層型電池１を準備する。
この工程においては、上述した積層型電池の製造方法により、積層型電池１を得ることができる。得られた積層型電池１は、積層型電池１の積層方向ｄＬがステージ５０の載置面５１に直交するように、ステージ５０の載置面５１上に載置される。載置面５１には、積層型電池１の第２基材４２の下面（外面）が対向している。
（起立工程）
積層型電池準備工程の後に、起立工程が行われる。起立工程では、積層型電池１を起立させて起立状態にする。
この工程においては、図７に示すように、例えば積層型電池１の積層方向ｄＬがステージ５０の載置面５１と平行になり、積層型電池１の第２基材４２の外面が、載置面５１に垂直になる。例えば、第１方向ｄ１で見たときに、図示しない起立装置により、積層型電池１が第２方向ｄ２における一側が上方に位置するような姿勢となるように、当該一側で積層型電池１の第２基材４２の下面を押し上げるようにしてもよい。このことにより、図７に示すように、積層型電池１をステージ５０上に起立させることができる。
（挟持工程）
起立工程の後に、挟持工程が行われる。挟持工程では、挟持装置６０により積層型電池１の被挟持領域Ｓ１，Ｓ２を挟持する。挟持工程は、第１被挟持領域Ｓ１を挟持する工程と、第２被挟持領域Ｓ２を挟持する工程と、を含んでいる。以下、第１被挟持領域Ｓ１を挟持するための第１挟持部６１と、第２被挟持領域Ｓ２を挟持するための第２挟持部６２と、を有する挟持装置６０により第１被挟持領域Ｓ１および第２被挟持領域Ｓ２を挟持する例について説明する。
なお、この例において、第１挟持部６１の第１方向ｄ１における寸法ｄｍ１は、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であってもよい。第１挟持部６１の第１方向ｄ１における寸法ｄｍ１をこのような数値範囲内にすることにより、積層型電池１の重量が５００ｇ以上である場合に、積層型電池１を落下させないように挟持しつつ、積層型電池１に圧痕が残らないような圧力で積層型電池１を挟持することができる。本実施の形態においては、第１挟持部６１の第１方向ｄ１における寸法ｄｍ１は、２０ｍｍである。また、第１挟持部６１の第２方向ｄ２における寸法ｄｎ１は、例えば１００ｍｍである（図８参照）。同様に、第２挟持部６２の第１方向ｄ１における寸法ｄｍ２は、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であってもよい。第２挟持部６２の第１方向ｄ１における寸法ｄｍ２をこのような数値範囲内にすることにより、積層型電池１の重量が５００ｇ以上である場合に、積層型電池１を落下させないように挟持しつつ、積層型電池１に圧痕が残らないような圧力で積層型電池１を挟持することができる。本実施の形態においては、第２挟持部６２の第１方向ｄ１における寸法ｄｍ２は、２０ｍｍである。また、第２挟持部６２の第２方向ｄ２における寸法ｄｎ２は、例えば１００ｍｍである（図８参照）。なお、積層型電池１の落下や積層型電池１に圧痕が残ることを防止するために、挟持部６１，６２の積層型電池１との接触部をゴムで覆ってもよい。
第１被挟持領域Ｓ１を挟持する工程においては、まず、挟持装置６０の一対の第１挟持部６１を、積層型電池１の第１被挟持領域Ｓ１を挟持することができる位置まで移動させる。より具体的には、一方の第１挟持部６１を正極タブ側部４３ａの一側で正極タブ側部４３ａに対向する位置に位置付けるとともに、他方の第１挟持部６１を正極タブ側部４３ａの他側で正極タブ側部４３ａに対向する位置に位置付ける（図９参照）。続いて、この一対の第１挟持部６１により、第１被挟持領域Ｓ１を所定の押圧力で挟持する。この際、第１挟持部６１は、第１基材４１および第２基材４２を介して正極板１０Ｘの正極接続部１３を挟持する。ここで、第１方向ｄ１における第１挟持部６１の寸法ｄｍ１は、上述した第１方向ｄ１における正極タブ側部４３ａの寸法ｄｘ１以下の寸法になっている。このため、第１挟持部６１に第１被挟持領域Ｓ１を挟持させることができる。
一方、第２被挟持領域Ｓ２を挟持する工程においては、まず、挟持装置６０の一対の第２挟持部６２を、積層型電池１の第２被挟持領域Ｓ２を挟持することができる位置まで移動させる。より具体的には、一方の第２挟持部６２を負極タブ側部４３ｂの一側で負極タブ側部４３ｂに対向する位置に位置付けるとともに、他方の第２挟持部６２を負極タブ側部４３ｂの他側で負極タブ側部４３ｂに対向する位置に位置付ける（図９参照）。続いて、この一対の第２挟持部６２により、第２被挟持領域Ｓ２を所定の押圧力で挟持する。この際、第２挟持部６２は、第１基材４１および第２基材４２を介して負極板２０Ｙの負極接続部２３を挟持する。ここで、第１方向ｄ１における第２挟持部６２の寸法ｄｍ２は、上述した第１方向ｄ１における負極タブ側部４３ｂの寸法ｄｘ２以下の寸法になっている。このため、第２挟持部６２に第２被挟持領域Ｓ２を挟持させることができる。
このようにして、図８および図９に示すように、挟持装置６０により積層型電池１の第１被挟持領域Ｓ１および第２被挟持領域Ｓ２が挟持される。なお、第１被挟持領域Ｓ１を挟持する工程と第２被挟持領域Ｓ２を挟持する工程は、同時に行われてもよいが、異なるタイミングで行われてもよい。
（搬送工程）
挟持工程の後に、搬送工程が行われる。搬送工程では、挟持装置６０により被挟持領域Ｓ１，Ｓ２を挟持しながら積層型電池１を吊り下げて搬送する。
この搬送工程においては、まず、図８に示すような、挟持装置６０により積層型電池１の第１被挟持領域Ｓ１および第２被挟持領域Ｓ２を挟持した状態で、挟持装置６０の第１挟持部６１および第２挟持部６２を上昇させる。これにより、図１０に示すように、積層型電池１は、ステージ５０の載置面５１から離間し、挟持装置６０により吊り下げられる。続いて、第１挟持部６１および第２挟持部６２を水平方向に移動させて、積層型電池１を所望の目標位置（次の工程、例えば積層型電池の検査工程が行われる位置）まで搬送する。積層型電池１が当該目標位置に達した後、第１挟持部６１および第２挟持部６２を下降させ、積層型電池１を起立状態で当該目標位置に設けられたスリットを有するトレー（不図示）に収容させる。その後、第１挟持部６１を第１被挟持領域Ｓ１から取り外すとともに、第２挟持部６２を第２被挟持領域Ｓ２から取り外し、第１挟持部６１および第２挟持部６２を退避させる。
このようにして、挟持装置６０により被挟持領域Ｓ１，Ｓ２を挟持しながら積層型電池１を吊り下げて搬送することができる。
このように本実施の形態によれば、第１方向ｄ１における正極タブ側部４３ａの寸法ｄｘ１が、２０ｍｍ以上である。このことにより、積層型電池１の正極タブ側部４３ａに挟持装置６０が挟持するためのスペースを確保することができる。すなわち、積層型電池１に、挟持装置６０が挟持するための第１被挟持領域Ｓ１を設けることができる。このため、積層型電池１を搬送する際、挟持装置６０に第１被挟持領域Ｓ１を挟持させることができ、挟持装置６０により膨出部領域ＳＢが挟持されることを回避することができる。すなわち、積層型電池１の重量が大きい場合、挟持装置６０による押圧力が高くなり得る。このため、重量が大きい積層型電池１の膨出部領域ＳＢを挟持した場合、膜電極接合体５のうち膨出部４４内に位置する部分（例えば、電極活物質層１２Ｘ，２２Ｙ）が変形する可能性が考えられる。しかしながら、本実施の形態によれば、積層型電池１の重量が大きい場合であっても、第１被挟持領域Ｓ１を挟持することができるため、膨出部領域ＳＢが挟持されることを回避することができる。この結果、積層型電池１の性能低下を抑制することができる。
また、本実施の形態によれば、第１方向ｄ１における正極タブ側部４３ａの寸法ｄｘ１が、１００ｍｍ以下である。このことにより、積層方向ｄＬで見たときの第１被挟持領域Ｓ１の面積の増大を抑制することができる。このため、積層型電池１のエネルギー密度の低下を抑制することができる。
また、本実施の形態によれば、第２方向ｄ２における正極タブ側部４３ａの寸法Ｗが、１００ｍｍ以上である。この場合、第１被挟持領域Ｓ１を、第１挟持部６１の第２方向ｄ２における全域で第１挟持部６１に挟持させることができる。このため、挟持装置６０により、第１被挟持領域Ｓ１をより一層しっかりと保持することができる。
また、本実施の形態によれば、正極タブ側部４３ａが、正極板１０Ｘの正極接続領域ａ１に対向している。このことにより、挟持装置６０により第１被挟持領域Ｓ１を挟持した際、挟持装置６０に第１基材４１および第２基材４２を介して正極板１０Ｘの正極接続領域ａ１を挟持させることができる。このため、挟持装置６０により、積層型電池１をより一層しっかりと保持することができる。また、正極接続領域ａ１には正極活物質層１２Ｘが設けられていないため、正極接続領域ａ１を所定の押圧力で挟持した場合であっても、積層型電池１の性能低下を抑制することができる。
また、本実施の形態によれば、第１方向ｄ１における負極タブ側部４３ｂの寸法が、２０ｍｍ以上である。このことにより、積層型電池１の負極タブ側部４３ｂに挟持装置６０が挟持するためのスペースを確保することができる。すなわち、積層型電池１に、挟持装置６０が挟持するための第２被挟持領域Ｓ２を設けることができる。このため、積層型電池１を搬送する際、挟持装置６０に第１被挟持領域Ｓ１および第２被挟持領域Ｓ２の両方を挟持させることができ、積層型電池１をより一層しっかりと保持することができる。
また、本実施の形態によれば、第１方向ｄ１における負極タブ側部４３ｂの寸法ｄｘ２が、１００ｍｍ以下である。このことにより、積層方向ｄＬで見たときの第２被挟持領域Ｓ２の面積の増大を抑制することができる。このため、積層型電池１のエネルギー密度の低下を抑制することができる。
また、本実施の形態によれば、第２方向ｄ２における負極タブ側部４３ｂの寸法Ｗが、１００ｍｍ以上である。この場合、第２被挟持領域Ｓ２を、第２挟持部６２の第２方向ｄ２における全域で第２挟持部６２に挟持させることができる。このため、挟持装置６０により、第２被挟持領域Ｓ２をより一層しっかりと保持することができる。
また、本実施の形態によれば、負極タブ側部４３ｂが、負極板２０Ｙの負極接続領域ａ２に対向している。このことにより、挟持装置６０により第２被挟持領域Ｓ２を挟持した際、挟持装置６０に第１基材４１および第２基材４２を介して負極板２０Ｙの負極接続領域ａ２を挟持させることができる。このため、挟持装置６０により、積層型電池１をより一層しっかりと保持することができる。また、負極接続領域ａ２には負極活物質層２２Ｙが設けられていないため、負極接続領域ａ２を所定の押圧力で挟持した場合であっても、積層型電池１の性能低下を抑制することができる。
また、本実施の形態によれば、第１基材４１および第２基材４２は、金属層４０ａと、金属層４０ａの内面に設けられた樹脂接着層４０ｂと、を含んでいる。一般に、積層型電池１の外装体４０としてこのような所謂ラミネートフィルム型外装体を用いた場合、外装体４０の強度が低下し得る。このため、このような外装体４０を有する積層型電池１の膨出部領域ＳＢが挟持装置６０により挟持された場合、膨出部４４内に位置する部分がより変形し易くなる。これに対して本実施の形態によれば、このような所謂ラミネートフィルム型外装体を用いた場合であっても、第１被挟持領域Ｓ１を挟持することができるため、膨出部領域ＳＢが挟持されることを回避することができる。この結果、積層型電池１の性能低下を抑制することができる。
以上において、具体例を参照しながら一実施の形態を説明してきたが、上述した具体例が一実施の形態を限定することを意図していない。上述した一実施の形態は、その他の様々な具体例で実施されることが可能であり、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した具体例と同様に構成され得る部分について、上述の具体例における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
（第１の変形例）
上述した実施の形態において、第１方向ｄ１における正極タブ側部４３ａの寸法ｄｘ１および負極タブ側部４３ｂの寸法ｄｘ２の両方が２０ｍｍ以上であり、挟持装置６０により第１被挟持領域Ｓ１および第２被挟持領域Ｓ２の両方を挟持して積層型電池１を搬送する例を示した。しかしながら、このことに限定されることはなく、挟持装置６０により第１被挟持領域Ｓ１ａのみを挟持して積層型電池１を搬送することができれば、負極タブ側部４３ｂの寸法は２０ｍｍ以上でなくてもよい。また、同様に、挟持装置６０により第２被挟持領域Ｓ２のみを挟持して積層型電池１を搬送することができれば、正極タブ側部４３ａの寸法は２０ｍｍ以上でなくてもよい。
このように、第１方向ｄ１における正極タブ側部４３ａの寸法ｄｘ１および負極タブ側部４３ｂの寸法ｄｘ２のいずれか一方のみが２０ｍｍ以上であってもよい。このような場合であっても、積層型電池１を搬送する際、挟持装置６０に第１被挟持領域Ｓ１または第２被挟持領域Ｓ２を挟持させることができ、積層型電池１の性能低下を抑制することができる。
（第２の変形例）
また、上述した実施の形態において、積層型電池の搬送方法は、起立工程を備えており、起立工程において積層型電池１を起立状態にしてから、挟持工程において積層型電池１の被挟持領域Ｓ１，Ｓ２を挟持する例を示した。しかしながら、このことに限定されることはなく、積層型電池の搬送方法は、起立工程を備えていなくてもよい。この場合、積層型電池１の積層方向ｄＬがステージ５０の載置面５１に直交するように積層型電池１がステージ５０上に載置された状態で、積層型電池１の被挟持領域Ｓ１，Ｓ２を挟持装置６０により挟持するようにしてもよい。
このような場合であっても、積層型電池１を搬送する際、挟持装置６０に第１被挟持領域Ｓ１を挟持させることができ、積層型電池１の性能低下を抑制することができる。
（第３の変形例）
また、上述した実施の形態において、第１基材４１と第２基材４２とが、別体として構成されている例を示した。しかしながら、このことに限定されることはなく、第１基材４１と第２基材４２とが、一体的に連続状に形成されていてもよい。例えば、第１基材４１と第２基材４２とが、第２方向ｄ２における一側で連続して、単一のシート状に形成されていてもよい。そして、第１基材４１と第２基材４２との境界で折り曲げられて、外装体４０が形成されてもよい。この折り曲げた部分にはシール部４６が形成されていなくてもよい。
このような場合であっても、第１方向ｄ１における正極タブ側部４３ａの寸法ｄｘ１が、２０ｍｍ以上であることにより、積層型電池１を搬送する際、挟持装置６０に第１被挟持領域Ｓ１を挟持させることができ、積層型電池１の性能低下を抑制することができる。
（第４の変形例）
また、上述した実施の形態において、第１基材５１のみが、膨出部４４を有する例を示した。しかしながら、このことに限定されることはなく、図１１に示すように、第２基材４２が、第１基材４１と同様に、周辺部４３’と、周辺部４３’に対して第１基材４１の側とは反対側（第２基材４２の金属層４０ａの側）に膨出した膨出部４４’と、を有していてもよい。また、第２基材４２の周辺部４３’は、第１方向ｄ１において正極タブ１６の側の外端縁４１ａ’（図１１における右側）から内側に延びる正極タブ側部４３ａ’と、第１方向ｄ１において負極タブ２６の側の外端縁４１ｂ’（図１１における左側）から内側に延びる負極タブ側部４３ｂ’と、を含んでいてもよい。そして、膨出部４４’は、第１方向ｄ１において正極タブ側部４３ａ’の内端４３ｅ’から負極タブ側部４３ｂ’の内端４３ｆ’にわたって形成されていてもよい。
第１方向ｄ１における第２基材４２の正極タブ側部４３ａ’の寸法ｄｘ１’は、第１基材４１の正極タブ側部４３ａの寸法ｄｘ１と等しくてもよい。また、第１方向ｄ１における第２基材４２の負極タブ側部４３ｂ’の寸法ｄｘ２’も、第１基材４１の負極タブ側部４３ａ’の寸法ｄｘ２と等しくてもよい。この場合、積層方向ｄＬで見たときに、第２基材４２の正極タブ側部４３ａ’は、第１被挟持領域Ｓ１に位置し、第２基材４２の負極タブ側部４３ｂ’は、第２被挟持領域Ｓ２に位置する。また、積層方向ｄＬで見たときに、第２基材４２の膨出部４４’は、膨出部領域ＳＢに位置する。しかしながら、このことに限定されることはなく、第１方向ｄ１における第２基材４２の正極タブ側部４３ａ’の寸法ｄｘ１’は、第１基材４１の正極タブ側部４３ａの寸法ｄｘ１よりも大きくてもよい。また、第１方向ｄ１における第２基材４２の負極タブ側部４３ｂ’の寸法ｄｘ２’も、第１基材４１の負極タブ側部４３ａ’の寸法ｄｘ２よりも大きくてもよい。この場合、積層方向ｄＬで見たときに、第２基材４２の正極タブ側部４３ａ’の一部が、第１被挟持領域Ｓ１に位置し、残りの部分が、膨出部領域ＳＢ内に位置する。また、積層方向ｄＬで見たときに、第２基材４２の負極タブ側部４３ｂ’の一部が、第２被挟持領域Ｓ２に位置し、残りの部分が、膨出部領域ＳＢ内に位置する。また、積層方向ｄＬで見たときに、第２基材４２の膨出部４４’は、膨出部領域ＳＢ内に位置する。
このように第１基材４１および第２基材４２の両方が、膨出部４４、４４’を有する場合であっても、第１方向ｄ１における正極タブ側部４３ａの寸法ｄｘ１が、２０ｍｍ以上であることにより、積層型電池１を搬送する際、挟持装置６０に第１被挟持領域Ｓ１を挟持させることができ、積層型電池１の性能低下を抑制することができる。また、本変形例によれば、第１基材４１の膨出部４４と第２基材４２の膨出部４４’との両方により封止空間４５を画定することができる。このため、封止空間４５により多くの電極板１０Ｘ，２０Ｙを収容することができ、積層型電池１の容量を増大させることができる。
（第５の変形例）
また、上述した実施の形態において、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙの間に絶縁シート３１が配置されている例を示した。しかしながら、このことに限定されることはなく、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙの間に絶縁シート３１が配置されていなくてもよい。このような場合であっても、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙの少なくとも一方が、他方に対向する面に機能層３０Ａを有していることにより、正極板１０Ｘおよび負極板２０Ｙが短絡することを防止することができる。
１ 積層型電池
５ 膜電極接合体
１０Ｘ 正極板
１１Ｘ 正極集電体
１２Ｘ 正極活物質層
１６ 正極タブ
２０Ｙ 負極板
２１Ｙ 負極集電体
２２Ｙ 負極活物質層
２６ 負極タブ
４０ 外装体
４０ａ 金属層
４０ｂ 樹脂接着層
４１ 第１基材
４２ 第２基材
４３ａ 正極タブ側部
４３ｂ 負極タブ側部
４４ 膨出部
４５ 封止空間
６０ 挟持装置
ａ１ 正極接続領域
ａ２ 負極接続領域
ｂ１ 正極有効領域
ｂ２ 負極有効領域
Ｓ１ 第１被挟持領域
Ｓ２ 第２被挟持領域

Claims (10)

  1. 積層型電池であって、
    第１基材と第２基材とを有し、前記第１基材と前記第２基材との間に封止空間を形成する外装体と、
    前記封止空間に設けられた膜電極接合体であって、積層方向に交互に積層された複数の第１電極板および複数の第２電極板を有する膜電極接合体と、
    前記積層方向で見たときの第１方向において前記膜電極接合体の一側に接続され、前記第１方向において前記外装体の外側に延び出た第１タブと、を備え、
    前記第１基材は、前記第１方向において前記第１タブの側の外端縁から内側に延びる第１タブ側部と、前記第１タブ側部の前記第１方向における内端から前記第１タブ側部に対して前記第２基材の側とは反対側に膨出し、前記封止空間を画定する膨出部と、を含み、
    前記積層型電池の重量は、５００ｇ以上であり、
    前記第１方向における前記第１タブ側部の寸法は、２０ｍｍ以上であり、
    前記第１電極板は、互いに隣接する第１接続領域および第１有効領域を含む第１電極集電体と、前記第１有効領域に設けられた第１電極活物質層と、を含み、
    前記第１タブ側部は、前記第１電極板の前記第１接続領域に対向している、
    積層型電池。
  2. 前記第１方向における前記第１タブ側部の寸法は、１００ｍｍ以下である、
    請求項１に記載の積層型電池。
  3. 前記積層方向で見たときに前記第１方向に直交する第２方向における前記第１タブ側部の寸法は、１００ｍｍ以上である、
    請求項１または２に記載の積層型電池。
  4. 前記第１方向において前記膜電極接合体の他側に接続され、前記第１方向において前記外装体の外側に延び出た第２タブを更に備え、
    前記第１基材は、前記第１方向において前記第２タブの側の外端縁から内側に延びる第２タブ側部を含み、
    前記膨出部は、前記第１方向において前記第１タブ側部の内端から前記第２タブ側部の内端にわたって形成され、
    前記第１方向における前記第２タブ側部の寸法は、２０ｍｍ以上である、
    請求項１から３のいずれか一項に記載の積層型電池。
  5. 前記第１方向における前記第２タブ側部の寸法は、１００ｍｍ以下である、
    請求項４に記載の積層型電池。
  6. 前記積層方向で見たときに前記第１方向に直交する第２方向における前記第２タブ側部の寸法は、１００ｍｍ以上である、
    請求項４または５に記載の積層型電池。
  7. 前記第２電極板は、互いに隣接する第２接続領域および第２有効領域を含む第２電極集電体と、前記第２有効領域に設けられた第２電極活物質層と、を含み、
    前記第２タブ側部は、前記第２電極板の前記第２接続領域に対向している、
    請求項４から６のいずれか一項に記載の積層型電池。
  8. 前記第１基材および前記第２基材は、金属層と、前記金属層の内面に設けられた樹脂接着層と、をそれぞれ含み、
    前記第１基材の前記膨出部および前記第１タブ側部は、前記金属層および前記樹脂接着層で構成されている、
    請求項１から７のいずれか一項に記載の積層型電池。
  9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の積層型電池を準備する準備工程と、
    前記積層方向で見たときに前記積層型電池のうち前記第１タブ側部と重なる領域として画定される被挟持領域を、挟持装置により挟持する挟持工程と、
    前記挟持装置により前記被挟持領域を挟持しながら前記積層型電池を吊り下げて搬送する搬送工程と、を備える、
    積層型電池の搬送方法。
  10. 前記挟持工程の前に前記積層型電池を起立させる起立工程を更に備える、
    請求項９に記載の積層型電池の搬送方法。
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