JP7334925B2 - リチウムイオン二次電池用構造体及びその製造方法、並びに梱包体及び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に用いられるリチウムイオン二次電池用構造体及びその製造方法、並びに梱包体及びリチウムイオン二次電池の製造方法に関する。

電極活物質としてリチウム金属酸化物を用いたリチウムイオン二次電池が広く用いられている。リチウムイオン二次電池は、電極活物質層が形成された電極群を有する電極接続体と、電極接続体を内部に収容する外装部材と、外装部材内に設けられた電解液と、を具備する。このようなリチウムイオン二次電池には、外装部材として円筒形の電池ケースあるいは四角柱形の角形ケースに電極接続体を収容してなるケース収容型電池と、外装部材としてラミネートフィルムで電極接続体を包囲して封止してなるラミネート型電池とが知られている。なお、各電池は、二次電池の単位セル（電池セル）として単体、または、複数個直列に接続してパッケージ化されて使用される。

また、リチウムイオン二次電池に用いられる電極活物質層や電解液は、水分を取り込むことで所望の電池性能が得られなくなるという問題がある。例えば、電極群を外装ケース（あるいはラミネートフィルム）内に収容して密閉する際に電極が水分を含んでいると、その水分が電解液に含まれてしまい、電池として充放電した際に電池が膨らんだりし、電池としての機能を損なわせることとなる。このため、リチウムイオン二次電池の製造、特に、注液・密閉の工程では、外装ケース（あるいはラミネートフィルム）内に部材とともに水分が持ち込まれないよう注意するとともに、外装ケース外部から水分が取り込まれないよう注意する必要がある。このような事情に鑑みて、リチウムイオン二次電池は、少なくとも電極活物質用スラリーを電極用金属板へ塗布して乾燥処理後、電極群の作成、電極群と集電体との接続、外装ケース（あるいはラミネートフィルム）への電極群と集電体と電解液の収納、ケースの密閉封止までの各段階を、水分が取り込まれないように、水分調整された場所にて一連の流れとしてまとめて行われる。

このため、ケース収容型電池では、外装ケース内に電極群及び電極群に接続された集電部材を有する電極接続体と電解液とが収容された状態で密閉されて出荷されることとなる。

また、ラミネート型電池では、ラミネートフィルム内に電極群及び電極群に接続されたタブリードを有する電極接続体と電解液とが収容された状態で密閉されて出荷されることとなる。

特開２０１２－６９２６８号公報 特開２００９－２６４９０号公報

しかしながら、リチウムイオン二次電池は、輸送安全性を確保すべく、輸送、特に、輸送量が制限される航空機を用いた空輸などにおいて注意が必要となる。これはリチウムイオン二次電池に含まれる電解液は消防法においては第４類（引火性液体）に分類されていることに起因する。このため、リチウムイオン二次電池自体の安全性を高めても、消防法における第４類（引火性液体）に該当する電解液を用いている限り輸送制限は変わらない。

この結果、生産したリチウムイオン二次電池を遠隔地まで運ぶ必要がある場合には、車両や船舶といった手段を用いることになり、運ぶ日数が空輸に比べて大きくなってしまうという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑み、電池の製造上での電池性能の低下を抑制しながら輸送安全性を確保したリチウムイオン二次電池を実現するためのリチウムイオン二次電池用構造体及びその製造方法、並びに梱包体及び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。

上記課題を解決する本発明の態様は、電極接続体と、前記電極接続体を収容した収容室を有する外装部材と、を具備し、前記収容室内には電解液が注入されておらず、当該収容室内が低湿度状態で密閉されていることを特徴とするリチウムイオン二次電池用構造体にある。

かかる態様では、電解液が注入されていない収容室が低湿度状態で密閉されることで、空輸等において電解液に起因する輸送制限されることないので、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。また、リチウムイオン二次電池用構造体の輸送後は、リチウムイオン二次電池用構造体の収容室に電解液を注入すればリチウムイオン二次電池を容易に製造することができる。

また、収容室内が低湿度状態で密閉されることで、収容室内の水分によって電極接続体の電極活物質層や収容室に注入される電解液が劣化するのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池となった場合に電池容量が劣化するなどの不具合を抑制して所望の電池性能を得ることができる。

ここで、前記外装部材は、前記収容室内に前記電解液を注入可能な注液口を有し、前記注液口が封止されていることが好ましい。これによれば、注液口を封止することで収容室内を低湿度状態に保つことができると共に、注液口を開封することで電解液を容易に注入することができる。

また、前記外装部材には、他の領域よりも厚さが薄く、前記電解液を注入するための注液口が形成される注液口形成領域が設けられていることが好ましい。これによれば、注液口が予め無いことから、注液口を封止する必要がなく、簡略化することができる。また、注液口形成領域に注液口を形成する際に発生する可能性のある金属くず等の量が少ないため、金属くず等が収容室内に入り込むのを抑制することができる。

また、前記外装部材の前記注液口形成領域は前記外装部材に設けられた凸状あるいは凹状部分であることが好ましい。これによれば、注液口形成領域を凸状あるいは凹状部分とすることで、外装部材の外観から注液口とすべき注液口形成領域を容易に認識することができる。

さらに、本発明の他の態様は、上記態様に記載のリチウムイオン二次電池用構造体が、複数搬送可能に梱包されていることを特徴とする梱包体にある。

かかる態様では、複数のリチウムイオン二次電池用構造体を同時に搬送することができる。

また、本発明の他の態様は、電極接続体と、前記電極接続体を収容可能な収容室が設けられた外装部材と、を具備するリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法であって、前記収容室に電解液を注入することなく、前記収容室内に前記電極接続体を収容して低湿度環境下で前記収容室を密閉する工程を有することを特徴とするリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法にある。

かかる態様では、電解液を注入することなく低湿度環境下で収容室を密閉することで、収容室内を低湿度状態に容易に維持することができる。

ここで、前記外装部材は、前記電解液を注入可能な注液口を有し、前記収容室を密閉する工程は、前記収容室に前記電極接続体を収容する工程と、前記収容室に前記電解液を注入することなく前記注液口を封止して密閉する工程と、を具備し、前記注液口を封止する工程は、低湿度環境下で行うことが好ましい。これによれば、注液口を封止する際に収容室内を容易に低湿度状態とすることができる。

また、前記収容室に前記電極接続体を収容する工程は、低湿度環境下で行うことが好ましい。これによれば、電極群の電極活物質層が水分と反応して劣化するのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池となった場合に電池容量が劣化するなどの不具合を抑制して所望の電池性能を得ることができる。

また、前記外装部材は、電池ケースと蓋部材とを具備し、前記収容室内に前記電極接続体を収容して低湿度環境下で前記収容室を密閉する工程は、前記電極接続体を前記収容室内に収容する工程と、低湿度環境下で前記電池ケースと前記蓋部材とを接合する工程と、を有することが好ましい。

さらに、本発明の他の態様は、電極接続体と、前記電極接続体を収容した収容室を有する外装部材と、を具備し、前記収容室内に電解液が注入されておらず、当該収容室内が低湿度状態で密閉されたリチウムイオン二次電池用構造体に対して、低湿度環境下で前記収容室内を開口して当該収容室内に前記電解液を注入し、前記収容室を密閉する工程を有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にある。

かかる態様では、低湿度環境下で収容室を開口して収容室内に電解液を注入して密閉することで、電極接続体を構成する電極活物質層や電解液が劣化するのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の電池容量が劣化するなどの不具合を抑制して所望の電池性能を得ることができる。

ここで、前記外装部材は、予め封止された、前記電解液を注入可能な注液口を有し、低湿度環境下での前記収容室の開口は、前記注液口を開封し、前記収容室内への前記電解液の注入は、前記注液口から行い、前記収容室の密閉は、前記注液口の封止であることが好ましい。これによれば、注液口を開封するという容易な工程によって収容室内を開口することができると共に、注液口から電解液を容易に注入することができる。また、注液口を封止すれば、収容室を容易に密閉することができる。特に、注液口を有する外装部材を従来のものと同様に用いることができるので、外装部材を形成するための金型を注液口があるものとないものとの２つを用意する必要がなく、コスト増となることを抑制することができる。

また、外装部材に注液口が予めないものであれば、低湿度環境下での前記収容室の開口は、前記外装部材に前記電解液を注入可能な開口部を形成し、前記収容室への前記電解液の注入は、前記開口部から行い、前記収容室の密閉は、前記開口部の封止であってもよい。この場合、注液口となる領域を他の部分より厚さを薄くした注液口形成領域を有する外装部材を用いるのがよい。特に、外装部材の外観から注液口とすべき領域がわかるように、注液口形成領域は凸状あるいは凹状部分であることが望ましい。

本発明によれば、リチウムイオン二次電池用構造体に電解液が注入されていないことから、電解液に起因する輸送制限がされることがないため、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができる。また、リチウムイオン二次電池用構造体の収容室内が低湿度状態となっているため、電極接続体の電極活物質層や、後に注入される電解液が収容室内の水分によって劣化するのを抑制して、電池性能が低下するのを抑制することができる。

本発明の実施形態１に係るリチウムイオン二次電池用構造体の分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係るリチウムイオン二次電池用構造体の内部構造を表す一部を切り欠いた側面図である。 本発明の実施形態１に係る電極群の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態１に係る梱包体の概略構成を表す斜視図である。 本発明の実施形態１に係るリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態１に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明する図である。 本発明の実施形態１に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態１のリチウムイオン二次電池用構造体の変形例を表す一部を切り欠いた側面図である。 本発明の実施形態２に係るリチウムイオン二次電池用構造体の側面図である。 本発明の実施形態２に係るリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態２に係るリチウムイオン二次電池用構造体及びリチウムイオン二次電池の製造方法の変形例を説明する図である。 本発明の実施形態２に係るリチウムイオン二次電池用構造体及びリチウムイオン二次電池の製造方法の変形例を説明する図である。 本発明の実施形態２に係るリチウムイオン二次電池用構造体及びリチウムイオン二次電池の製造方法の変形例を説明する図である。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、リチウムイオン二次電池用構造体を示す分解斜視図である。図２は、リチウムイオン二次電池用構造体の内部構造を表す一部を切り欠いた側面図である。図３は、電極群の概略構成を示す図である。

本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０は、リチウムイオン二次電池に用いられる構造体である。具体的には、図１及び図２に示すように、リチウムイオン二次電池用構造体１０は、正極板２１及び負極板２２を備える電極群２０と、電極群２０の正極板２１又は負極板２２にそれぞれ接続される一対の集電部材３０と、これら電極群２０及び集電部材３０で構成される電極接続体が収容される外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０と、を備える。

電極群２０は、図３に示すように、正極板２１と負極板２２とがセパレータ２３を挟んで交互に多数積層されている。

正極板２１及び負極板２２のそれぞれは、金属箔に電極活物質層が形成されたものである。正極板２１に用いられる金属箔としては、例えば、アルミ箔が挙げられる。また、負極板２２に用いられる金属箔としては、例えば、銅箔が挙げられる。

電極群２０の長手方向の一端部には、複数の正極板２１の端部であって、電極活物質層が形成されていない部分同士が束ねられた正極結束部２４が形成されている。電極群２０の長手方向他端部には、複数の負極板２２の端部であって電極活物質層が形成されていない部分同士が束ねられた負極結束部２５が形成されている。本実施形態では、電極群２０に正極結束部２４及び負極結束部２５がそれぞれ２つ設けられている。この正極結束部２４及び負極結束部２５の数は特に限定されず、例えば、それぞれ１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。そして、電極群２０のこれら正極結束部２４及び負極結束部２５に集電部材３０がそれぞれ接続されている。

集電部材３０は、正極板２１に電気的に接続される第１の集電板３０Ａと、負極板２２に電気的に接続される第２の集電板３０Ｂとを含む。第１の集電板３０Ａは、主材料が例えばアルミニウムからなる金属板で構成され、その一端側が電極群２０の各正極結束部２４に接続されている。第２の集電板３０Ｂは、主材料が例えば銅からなる金属板で構成され、その一端側が電極群２０の各負極結束部２５に接続されている。なお、集電板３０Ａ，３０Ｂはそれぞれ接続される電極板の材料と同様な主材料とすることを例としているが、電極群と接続可能で導電性を維持できるものであれば他の主材料からなる金属板であってもよい。

これらの集電部材３０は、蓋部材５０の内側の面に当接する上面板３１と、上面板３１の端部から下側に向けて延びる長尺接合板３２とで構成される。長尺接合板３２の両縁部には、電極群２０の長手方向外側に向かって屈曲した接続板片３３が設けられている。本実施形態では、接続板片３３は、長尺接合板３２の長手方向（図１の上下方向）に亘って連続的に設けられている。そして各集電部材３０は、この接続板片３３で電極群２０の２列の正極結束部２４又は負極結束部２５にそれぞれ接続されている。集電部材３０の接続板片３３と、電極群２０の正極結束部２４及び負極結束部２５との接続方法は、特に限定されないが、例えば、超音波溶着等により良好に接続することができる。

また集電部材３０の上面板３１には、蓋部材５０に設けられた貫通孔５１から外部に突出する端子部６０が設けられている。すなわち第１の集電板３０Ａの上面板３１には、正極板２１に繋がる正極端子部６０Ａが設けられ、第２の集電板３０Ｂの上面板３１には、負極板２２に繋がる負極端子部６０Ｂが設けられている。

このような集電部材３０と電極群２０とは、上述したように集電部材３０の接続板片３３と電極群２０の正極結束部２４及び負極結束部２５とが接続された状態で、電池ケース４０内に収容されている。なお、本実施形態では、電極群２０と集電部材３０とを電極接続体と称する。

電池ケース４０は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料で形成されている。もちろん、電池ケース４０の材料は金属材料に限定されず、樹脂材料等であってもよい。このような電池ケース４０は、内部に電極群２０及び集電部材３０が収容される収容室４１が設けられた中空の箱形状を有し、上部が開口して設けられている。

蓋部材５０は、電池ケース４０の収容室４１の上部開口を封止するものであり、例えば、ステンレス鋼等の金属材料で形成されている。もちろん、蓋部材５０の材料は金属材料に限定されず、樹脂材料等であってもよい。

蓋部材５０の外周部には、端部を上方に折り曲げた接合部５２が設けられている。この接合部５２を電池ケース４０の上端とレーザー溶接することによって蓋部材５０が電池ケース４０に固定されている。なお、電池ケース４０と蓋部材５０との固定方法は特にこれに限定されず、収容室４１内が密閉された状態を保てるのであれば、接着剤を用いた接着であってもよく、ネジやボルト、クリップ等を用いて固定するようにしてもよい。なお、電池ケース４０と蓋部材５０とを固定した後で、容易に両者の固定が解除できない固定方法が好ましく、溶接等が好適に用いられる。

蓋部材５０には、各集電部材３０の正極端子部６０Ａ及び負極端子部６０Ｂがそれぞれ挿入される２つの貫通孔５１が形成されている。この貫通孔５１から正極端子部６０Ａ及び負極端子部６０Ｂが蓋部材５０の外側まで突出した状態で、集電部材３０が蓋部材５０に固定されている。

また蓋部材５０と集電部材３０とは、図２に示すように、絶縁された状態で固定されている。例えば、本実施形態では、蓋部材５０と集電部材３０とは、樹脂材料からなる接着絶縁部材７０によって接合されると共に絶縁されている。接着絶縁部材７０は、例えば、蓋部材５０と集電部材３０とを配した金型内で射出成形することによって形成される。すなわち、蓋部材５０と集電部材３０とは、接着絶縁部材７０によって互いに固定されて一体化している。

さらに、蓋部材５０には、電池ケース４０の収容室４１内に電解液を注入するための注液口５３が設けられている。注液口５３は、蓋部材５０を貫通して設けられた開口であり、収容室４１と外部とを連通するよう収容室４１を開口するものである。このような注液口５３は、封止部材８０によって封止されている。

封止部材８０は、注液口５３を封止して、収容室４１内を密閉するものである。本実施形態では、収容室４１内に電解液を注入することなく、収容室４１内がドライ状態（低湿度状態）で注液口５３を封止部材８０によって封止して収容室４１を密閉したものをリチウムイオン二次電池用構造体１０と称する。また、封止部材８０を取り外して、または、封止部材８０を介して収容室４１内に注液口５３から電解液を注入し、注液口５３を封止部材８０、または、封止部材８０とは異なる封止部材によって封止することで収容室４１を密閉したものをリチウムイオン二次電池と称する。

ここで、収容室４１内が低湿度状態であるとは、収容室４１内の電極群２０や後に収容室４１内に注入される電解液が、電池としての機能を損なわせるような水分を含まない程度の水分量の環境、例えば、露点温度が－２０℃以下の状態の高い乾燥状態である。このように、収容室４１内が低湿度状態で密閉されることで、収容室４１内の気体に含まれる水分を電極群２０が吸収するのを抑制して、最終的に電池として電池性能が低下するのを抑制することができる。また、収容室４１内が低湿度状態で密閉されることで、後に収容室４１内に電解液を注入してリチウムイオン二次電池を製造した際に、電解液に収容室４１内の水分が含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。具体的には、リチウムイオン二次電池は、一般的に非水電解液が用いられる。水分が非水電解液に取り込まれてしまうことでリチウムイオン二次電池として所望の性能を得ることができない。

また、収容室４１内は、低湿度状態であれば収容される気体は特に限定されず、例えば、空気であってもよく、また窒素や希ガス等の不活性ガスが充填されていてもよい。例えば、収容室４１内に不活性ガスを充填することで、収容室４１内への水分の混入がより確実に抑制でき、電池性能が低下するのを抑制することができる。

また、収容室４１内は、大気圧（１０１３２５Ｐａ）よりも低い圧力（負圧）としてもよい。このように収容室４１内を大気圧よりも低い圧力（負圧）とすることで、航空機などを用いた低圧環境での輸送時に、気圧の差によって外装部材が変形したり、注液口４３を封止する封止部材８０が外れるのを抑制することができる。

つまり、収容室４１内は、真空引きした状態で封止されていてもよい。すなわち、収容室４１内が真空状態であってもよい。なお、真空状態とは、例えば、１０１３２５Ｐａよりも低く、好ましくは、１０１３２．５Ｐａ以下の圧力のことを言う。収容室４１内が真空引きされているので、空輸時において気圧差により発生し得る課題の発生を抑えることができる。

このようなリチウムイオン二次電池用構造体１０では、収容室４１内に電解液が注入されておらず、収容室４１内が低湿度状態で注液口５３が封止されて収容室４１内が密閉されているため、空輸等において電解液に起因する輸送制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０の輸送後は、リチウムイオン二次電池用構造体１０の注液口５３から電解液を注入し、注液口５３を封止すればリチウムイオン二次電池を容易に製造することができる。

また、このようなリチウムイオン二次電池用構造体１０は、輸送可能に梱包された梱包体となって輸送される。ここで梱包体の一例を図４に示す。図４に示すように、梱包体１００は、複数のリチウムイオン二次電池用構造体１０と、複数のリチウムイオン二次電池用構造体１０が内部に収容された梱包ケース１０１と、梱包ケース１０１の内部においてリチウムイオン二次電池用構造体１０の周囲に設けられた緩衝材１０２と、を具備する。

梱包ケース１０１は、段ボール、樹脂、金属等で形成された中空箱形形状を有するものである。このような梱包ケース１０１の内部に複数のリチウムイオン二次電池用構造体１０が周囲を緩衝材１０２に包まれた状態で配置されている。

緩衝材１０２は、発泡スチロールやスポンジ等の多孔質材料、紙、空気を内包する袋（エアー緩衝材）などを用いることができる。緩衝材を設けることで、リチウムイオン二次電池用構造体１０が搬送時に互いに当接し合うことによる破壊を抑制することができる。

このようにリチウムイオン二次電池用構造体１０は、梱包体１００の状態で複数が一括して搬送される。

ここで、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０の製造方法について図５を参照して説明する。なお、図５は、リチウムイオン二次電池用構造体の製造方法を説明するフローチャートである。

図５に示すステップＳ１の混練工程によって、正極及び負極となる電極を形成するための複数の材料を混ぜ合わせて（混練して）、例えば、アルミニウム（正極）や銅（負極）となる金属箔シート上に塗布すべき電極スラリーを形成する。電極スラリーは正極用と負極用とがそれぞれ作成されるものの、混練工程では、正極用スラリー形成のための混練装置と負極用スラリー形成のための混練装置とが準備され、これら２種類のスラリーの形成が並行して行われる。もちろん、２種類のスラリーを順番に形成するようにしてもよい。

次いでステップＳ２の塗布工程において、ステップＳ１の混練工程で形成した正極用スラリーと負極用スラリーとは、それぞれ金属泊シート上に塗布される。正極用スラリーは、正極電極板となるアルミニウム泊シート上に塗布され、負極用スラリーは、負極電極板となる銅箔シート上に塗布される。一般的には、金属箔シートは長尺状で、この金属箔シートの表面あるいは表裏面の両面に所望の電極スラリーが塗布される。

次いで、ステップＳ３の乾燥工程において、ステップＳ２の塗布工程において金属箔シートに塗布された電極スラリーを乾燥し、乾燥した電極スラリーからなる電極活物質層が形成される。

次いで、ステップＳ４のプレス工程において、電極活物質層と金属箔シートとを押圧（プレス）処理する。このプレス工程によって電極活物質層と金属箔シートとの密着力を高めることができる。

次いで、ステップＳ５の切断工程において、プレス工程によって押圧処理した電極活物質層と金属箔シートとを所望の大きさに切断することで金属箔シートの上に電極活物質層が形成された電極板を製造する。

なお、ステップＳ１の混練工程と同様に、ステップＳ２の塗布工程からステップＳ５の切断工程は、正極と負極とでそれぞれ並行して行うことができる。この結果、切断工程を経た時点で、複数の正極板２１と複数の負極板２２とを用意することができる。

次いでステップＳ６の積層工程では、セパレータ２３を間に介在させながら正極板２１と負極板２２とを交互に複数積層して束ねる。あるいは、それぞれ所定の長さに切断された長尺状の正極板２１と負極板２２とを、長尺状のセパレータ２３を間に介在させた状態で重ね合わせて券回する。この結果、正極板２１、セパレータ２３、負極板２２を重ね合わせて構成された電極群２０が製造される。

次いで、ステップＳ７の電極組立工程で、積層工程で製造された電極群２０に集電部材３０の取り付けを行うことで電極群２０と集電部材３０とが一体化された電極接続体が製造される。なお、本実施形態では、上述したように集電部材３０と蓋部材５０とは接着絶縁部材７０によって一体化されているため、電極群２０には蓋部材５０と一体化された集電部材３０が取り付けられる。つまり、蓋部材５０に電極接続体が取り付けられる。

次いで、ステップＳ８の電極接続体収容工程で、蓋部材５０に取り付けられた電極接続体を電池ケース４０の収容室４１内に収容し、蓋部材５０と電池ケース４０とを接合する。

次いで、ステップＳ９の予備封止工程で、蓋部材５０の注液口５３を封止部材８０によって封止して、収容室４１内を密閉する。封止部材８０による封止は、本ステップ終了後に大気中にリチウムイオン二次電池用構造体１０を配置しても水分が収容室４１内に入らず、かつ、リチウムイオン二次電池用構造体１０を空輸等の輸送時に封止部材８０が取れてしまうことがないようにする。例えば、封止部材８０として、電池ケース４０や蓋部材５０より融点が低い金属材を溶融して注入口を塞ぐようにしたり、空輸時の気圧の影響で剥がれない粘着力を有するような防湿性の高いアルミ製のテープで封止するようにしてもよい。また、注液口５３を封止するのでなく、リチウムイオン二次電池用構造体１０全体をラミネートフィルムのような封止体で包んでこのラミネートフィルム内を真空引きして、リチウムイオン二次電池用構造体１０全体を密閉することで注液口５３を封止してしまってもよい（注液口を封止でき、輸送時に破れるような心配がなければ、ラミネートフィルムの代わりに、単層のビニールフィルムのような絶縁性フィルムとしてもよい）。このラミネートフィルムによる封止も低湿度環境下で行うようにすることで、電池ケース４０内は低湿度状態を保つことができる。本実施形態では、ステップＳ８の電極接続体収容工程とステップＳ９の予備封止工程とを低湿度環境下で行うことで、収容室４１内を低湿度状態で密閉することができる。ちなみに、低湿度環境下で電池ケース４０と蓋部材５０とを密閉する方法としては、例えば、低湿度状態に湿度調整されたドライルーム内に電池ケース４０と蓋部材５０とを密閉する密閉装置を配置し、ドライルーム内の密閉装置で電池ケース４０と蓋部材５０との接合と注液口５３の封止とを行うようにすればよい。また、別の方法としては、密閉装置がドライルームの外に配置されていたとしても、密閉装置内の密閉処理を行う空間を低湿度状態に保ちながら電池ケース４０と蓋部材５０との接合と注液口５３の封止とを行うようにすればよい。この時、ステップＳ８の電極接続体収容工程からステップＳ９の予備封止工程まで低湿度状態が保たれるよう注意する。例えば、ステップＳ８の電極接続体収容工程とステップＳ９の予備封止工程とが同じ低湿度環境下（同じドライルーム内）で連続して行われるようにする。ステップＳ８の電極接続体収容工程とステップＳ９の予備封止工程の少なくとも一方が低湿度環境でない（ドライルーム外）の装置（装置内は低湿度状態として必要な処理を行う）を用いて行われる場合は、この２つの工程間での被処理物の搬送時においても被処理物の周辺環境が低湿度状態であることを維持しておくようにする。ちなみに低湿度環境下とは、例えば、露点温度が－２０℃以下の状態の高い乾燥状態のことである。低湿度環境における気体の種類は限定されず、空気であってもよく、また窒素や希ガス等の不活性ガスであってもよい。

なお、本実施形態では、電極接続体収容工程と予備封止工程とを低湿度環境下で行うようにしたが、少なくとも図５のステップＳ３の乾燥工程を経た後、望ましくは、図５に示すリチウムイオン二次電池用構造体１０の製造工程の全てを低湿度環境下で行うようにし、さらに、低湿度環境下で行う工程は同じドライルーム内で行うようにするのがよい。また、収容室４１内に不活性ガスを充填する場合、収容室４１内に窒素等の不活性ガスを充填する方法は上述した封止の方法に応じて最適な方法で行えばよい。例えば、電池ケース４０に蓋部材５０を接合する段階から低湿度環境下でかつ不活性ガス雰囲気中で行いうようにすればいい。その後に予備封止工程が必要な場合（蓋部材５０に注液口５３が形成されている場合）はこの予備封止工程までは低湿度環境下でかつ不活性ガス雰囲気中で行うようにすればいい。なお、その後に予備封止工程が必要な場合（蓋部材５０に注液口５３が形成されている場合）は、電池ケース４０に蓋部材５０を接合する段階では不活性ガス雰囲気でなくともよく、予備封止の際、注液口５３自体を予備封止する場合には、注液口５３から強制的に不活性ガスを電池ケース４０の収容室４１内に導入するようにすればいい。この場合、収容室４１内の排気用の口を注液口５３とは別に設けておく必要がある（この排気用の口も注液口５３同様に予備封止が必要）。また、リチウムイオン二次電池用構造体１０自体を封止体で封止する場合には、封止体で完全に封止する前に、封止体におけるリチウムイオン二次電池用構造体１０の収容された空間内に強制的に不活性ガスを導入するようにすればいい。

また、このようなリチウムイオン二次電池用構造体１０を用いたリチウムイオン二次電池の製造方法について図６を参照して説明する。なお、図６は、リチウムイオン二次電池の製造方法を説明する図である。

図６に示すように、工場Ｘにおいて上述したステップＳ１からステップＳ９によってリチウムイオン二次電池用構造体１０を製造する。上述のようにリチウムイオン二次電池用構造体１０は、収容室４１内に電解液Ｔが未注入であって、収容室４１内が低湿度状態で電解液Ｔを注入する注液口５３が封止されたものである。

工場Ｘで製造したリチウムイオン二次電池用構造体１０は、工場Ｘから離れた場所にある工場Ｙに輸送される。例えば、工場Ｘが青森県にあり工場Ｙが広島県にある場合や、工場Ｘが北海道にあり、工場Ｙが沖縄にある場合など、工場Ｘ及び工場Ｙの両方が国内にある場合や、工場Ｘが日本国内、工場Ｙが中国やアメリカ合衆国などの国外にある場合などが挙げられる。本実施形態では、リチウムイオン二次電池用構造体１０を製造する工場Ｘが日本国内にある場合として説明しているが、もちろん、工場Ｘが国外にあり、工場Ｙが日本国内の場合でも適用できるものである。

工場Ｘと工場Ｙとは、車、列車、船舶、飛行機等の輸送手段を用いて輸送する必要がある距離だけ離れた場所に位置する。工場Ｘで製造されたリチウムイオン二次電池用構造体１０は、電解液Ｔが未注入であることから、電解液Ｔに起因する輸送制限がされることがないため、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができる。

なお、リチウムイオン二次電池用構造体１０の輸送は、上述した梱包体１００の状態で複数が一括して行われる。

工場Ｙへ輸送されたリチウムイオン二次電池用構造体１０は、工場Ｙで収容室４１内に電解液Ｔが注入されることでリチウムイオン二次電池が製造される。

ここで、リチウムイオン二次電池用構造体１０を用いたリチウムイオン二次電池の製造方法について図７を参照して説明する。なお、図７は、リチウムイオン二次電池の製造方法を説明するフローチャートである。

まず、ステップＳ１０の注液口の開口工程で、リチウムイオン二次電池用構造体１０の注液口５３を開封する。本実施形態では、注液口５３を封止している封止部材８０を除去することで注液口５３を開封する。この除去の方法としては、例えば、金属材を溶融して封止してあった場合は、その金属材を加熱して溶かしながら、溶けた金属材が収容室４１内に入り込まないよう吸引除去する。また、アルミ製のテープで封止していた場合は、このテープの粘着力を弱めるよう加熱等してテープを除去する。また、ラミネートフィルムのような封止体でリチウムイオン二次電池用構造体１０全体を密閉して封止していた場合は、封止体を開封する。これらの工程は低湿度環境下で行うようにすることで、開口後に収容室４１内に水分が取り込まれることはない。この開封工程においても、前述するような収容室４１内に不活性ガスを充填した場合は、不活性ガス雰囲気中で行うようにし、以降の電解液注液工程、再封止工程までは不活性雰囲気中で行うようにする。さらに、不活性ガスを導入する際に排出口を設けた蓋部材である場合、この排出口の再開封は特に必要ではないが、脱気など開封が必要となった場合は開封するようにすればいい。

次に、ステップＳ１１の注液工程で、リチウムイオン二次電池用構造体１０の注液口５３から収容室４１内に電解液Ｔを注入する。この注液工程も低湿度環境下で行うようにする。

ここで、工場Ｙで用いられる電解液Ｔは、工場Ｘから工場Ｙへリチウムイオン二次電池用構造体１０とは別に輸送するものとしている。工場Ｘから注入すべき電解液を送れば、本来注入すべき電解液とは異なる組成の電解液を注入してしまうことを低減できるが、このような誤りをしないように注意すれば、もちろん、工場Ｙで用いられる電解液Ｔの入手は、特にこれに限定されない。例えば、工場Ｙの近くの電解液メーカーから直接、リチウムイオン二次電池用構造体１０に注入すべき電解液Ｔと同じものを調達すれば、電解液Ｔの輸送にかかわる制限もなく必要な電解液Ｔを工場Ｙが準備できるので好ましい。特に、工場Ｘと工場Ｙとが異なる国にある場合には、工場Ｙのある国の国内で必要な電解液Ｔを調達するのが好適である。また、工場Ｘと工場Ｙとが異なる会社である場合には、リチウムイオン二次電池用構造体１０を購入した工場Ｙを所有する会社が、リチウムイオン二次電池用構造体１０に注入すべき電解液Ｔを自社のルートで安価に調達することができる可能性もあるため好適である。

次いで、図示しない化成充電が行われる。この時は注液口５３はまだ封止していないので、化成充電で発生したガスは注液口５３から収容室４１外へ排出される。ステップＳ１２の本封止工程で、注液口５３が封止されて収容室４１が密閉されることでリチウムイオン二次電池が製造される。この本封止工程も低湿度環境下で行うものとする。注液口５３の封止は、例えば、金属材を溶融して封止する。この時、使用する金属材は仮封止工程で用いた金属材と同じ材質ものでもいいし、注液口５３が形成される蓋部材５０の材料との融着力の強い金属材を用いるようにしてもよい。

その後は、ステップＳ１３の充放電検査工程において、充放電検査等の検査を経て、所定の基準を満たすものがリチウムイオン二次電池として出荷される。

このようなリチウムイオン二次電池の製造工程において、上述したように、ステップＳ１０～ステップＳ１２までの工程、すなわち、注液口５３の開口工程と注液工程と本封止工程とは、低湿度環境下で行われる。ちなみに低湿度環境下とは、例えば、露点温度が－４０℃以下の状態の高い乾燥状態のことである。低湿度環境における気体の種類は限定されず、空気であってもよく、また窒素や希ガス等の不活性ガスであってもよい。

このように低湿度環境下で注液口５３の開口工程と注液工程と本封止工程とを行うことで、収容室４１内が低湿度状態で密閉されるため、収容室４１内に水分が取り込まれるのを抑制することができ、電解液に水分が含まれることが抑えられるので、リチウムイオン二次電池となった場合にも不具合を抑制して所望の電池性能を得ることができる。

そして、上述のように電解液Ｔが注入されておらず収容室４１が低湿度状態のリチウムイオン二次電池用構造体１０を工場Ｘから工場Ｙに輸送することで、空輸等において輸送量が制限されることなく、安全に輸送することができる。したがって、電解液Ｔを注入したリチウムイオン二次電池を工場Ｘから工場Ｙに輸送する場合に比べて、空輸などを用いて少ない輸送日数で安全に輸送することができる。

以上説明したように本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０では、電極接続体である電極群２０及び集電部材３０と、電極群２０及び集電部材３０を収容した収容室４１を有する外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０と、を具備し、収容室４１内には電解液Ｔが注入されておらず、当該収容室４１内が低湿度状態で密閉されている。

このように電解液Ｔが注入されていない収容室４１が低湿度状態で密閉されることで、空輸等において電解液Ｔに起因する輸送量が制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。

また、リチウムイオン二次電池用構造体１０の輸送後は、リチウムイオン二次電池用構造体１０の注液口５３から電解液Ｔを注入し、注液口５３を封止するだけでリチウムイオン二次電池を容易に製造することができる。

また、収容室４１内が低湿度状態で密閉されることで、収容室４１内の気体に含まれる水分が電極接続体を構成する電極群２０に吸収されることを抑制することができ、リチウムイオン二次電池となった場合に不具合を抑制して所望の電池性能を得ることができる。また、収容室４１内が低湿度状態で密閉されることで、収容室４１内に電解液Ｔを注入してリチウムイオン二次電池を製造した際に、電解液Ｔが収容室４１内で水分を含んでしまうことを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０では、外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０は、収容室４１内に電解液Ｔを注入可能な注液口５３を有し、注液口５３が封止材である封止部材８０で封止されていることが好ましい。

これによれば、封止材を除去して注液口５３を開封するだけで収容室４１内に容易に電解液Ｔを注入することが可能となる。特に、外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０としては注液口５３を有するものとしているため、１つの場所で電解液Ｔまで注入するリチウムイオン二次電池のものと同じ金型で作ることができるので、コストが高くなることを抑えてリチウムイオン二次電池用構造体１０を提供することができる。

なお、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０では、外装部材を構成する蓋部材５０に注液口５３を設け、封止部材８０によって注液口５３を封止するようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、図８に示すように、蓋部材５０に注液口５３を設けなくてもよい。すなわち、リチウムイオン二次電池用構造体１０を製造する際に、注液口５３の仮封止を行うことなく、電極接続体収容工程を低湿度環境下で行うことで収容室４１内を低湿度状態で密閉することができる。

そして、リチウムイオン二次電池を製造する際には、リチウムイオン二次電池用構造体１０の外装部材に開口部（注液口５３）を形成し、この開口部を注液口５３として電解液Ｔを注入すればよい。ちなみに、注液口５３の形成は、低湿度環境下で行うようにすれば、収容室４１内の電極接続体及び注入する電解液Ｔが収容室４１内の水分を含んでしまうのを抑制することができる。なお、注液口５３を外装部材に新たに形成する場合には、金属くず等が収容室４１内に入り込まないようにする必要がある。このため、本実施形態では、図８に示すように、リチウムイオン二次電池用構造体１０の外装部材を構成する蓋部材５０に他の領域よりも厚さが薄く、電解液Ｔを注入するための注液口５３（図２参照）が形成される注液口形成領域５４を設けておく。この注液口形成領域５４に注液口５３を機械的あるいは熱溶融等によって形成することで、注液口５３を形成する際の金属くずの発生を低減して、収容室４１内に金属くずが入り込むのを抑制することができる。なお、この注液口形成領域５４が外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０の外観からわかるように、注液口形成領域５４は図８に示されるように凹状部分にしておき、この凹状部分に開口を形成することで、注液口５３を必要な部分に確実に形成することができる。もちろん、注液口形成領域５４は図８に示す凹状部分に限定されず、例えば、凸部分の頂面の厚さを蓋部材５０に他の領域よりも薄くした凸状である凸状部分としてもよい。このように凸状部分としても、注液口５３を形成する注液口形成領域５４を外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０の外観から容易に認識することができる。

このように図８に示すリチウムイオン二次電池用構造体１０では、外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０には、他の領域よりも厚さが薄く、電解液Ｔを注入するための注液口５３が形成される注液口形成領域５４が設けられたものでもよい。

これによれば、注液口５３を形成する際の金属くずの発生を低減して、収容室４１内に金属くずが入り込むのを抑制することができる。

また、注液口形成領域５４は電池ケース４０及び蓋部材５０に設けられた凸状あるいは凹状部分であることが好ましい。これによれば、注液口形成領域５４を凸状あるいは凹状部分によって外装部材の外観から注液口５３とすべき領域を容易に認識することができる。

また、本実施形態の梱包体１００では、リチウムイオン二次電池用構造体１０が、複数搬送可能に梱包されている。

このように梱包体１００とすることで、複数のリチウムイオン二次電池用構造体１０を効率的に搬送することができる。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０の製造方法は、電極接続体である電極群２０及び集電部材３０と、電極群２０及び集電部材３０を収容可能な収容室４１が設けられた外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０と、を具備するリチウムイオン二次電池用構造体１０の製造方法であって、収容室４１に電解液Ｔを注入することなく、収容室４１内に電極群２０及び集電部材３０を収容して低湿度環境下で収容室４１を密閉する工程を有する。

このように電解液Ｔを注入することなく、低湿度環境下で収容室４１を密閉することで、収容室４１内を低湿度状態に維持することができる。したがって、リチウムイオン二次電池用構造体１０を空輸する際に、電解液Ｔに起因する輸送量が制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。

また、収容室４１内を低湿度状態で密閉することで、収容室４１内に水分が含まれるのを抑制することができ、この後に電解液を注入してリチウムイオン二次電池となった場合にも不具合の発生を抑制して所望の電池性能を得ることができる。また、収容室４１内を低湿度状態で密閉することで、収容室４１内に電解液Ｔを注入してリチウムイオン二次電池を製造した際に、電解液Ｔに水分が含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０の製造方法では、外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０は、電解液Ｔを注入可能な注液口４３を有し、収容室４１を密閉する工程は、収容室４１に電極接続対である電極群２０及び集電部材３０を収容する工程と、収容室４１に電解液Ｔを注入することなく注液口５３を封止して密閉する工程と、を具備し、注液口５３を封止する工程は、低湿度環境下で行うことが好ましい。

これによれば、注液口５３を封止する際に収容室４１内を低湿度状態とすることができる。また、注液口５３を封止するだけで容易に収容室４１の低湿度状態を維持することが可能である。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０の製造方法では、収容室４１に電極接続体である電極群２０及び集電部材３０を収容する工程は、低湿度環境下で行うことが好ましい。このように電極群２０及び集電部材３０を収容する工程も低湿度環境下で行うことで、電極群２０が水分を吸収するのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池となった場合に不具合を抑制して所望の電池性能を得ることができる。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法は、電極接続体である電極群２０及び集電部材３０と、電極群２０及び集電部材３０を収容した収容室４１を有する外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０と、を具備し、収容室４１内に電解液Ｔが注入されておらず、当該収容室４１内が低湿度状態で密閉されたリチウムイオン二次電池用構造体１０に対して、低湿度環境下で収容室４１内を開口して当該収容室４１内に電解液Ｔを注入し、収容室４１を密閉する工程を有する。

このように、低湿度環境下で収容室４１を開口して収容室４１内に電解液Ｔを注入して密閉することで、電解液Ｔに水分が含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の不具合を抑制して所望の電池性能を得ることができる。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法では、外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０は、予め封止された、電解液Ｔを注入可能な注液口５３を有し、低湿度環境下での収容室４１の開口は、注液口５３を開封し、収容室４１内への電解液Ｔの注入は、注液口５３から行い、収容室４１の密閉は、注液口５３の封止であることが好ましい。これによれば、注液口５３を開封するという容易な工程によって収容室４１を開口することができると共に、注液口５３から電解液Ｔを容易に注入することができる。また、注液口５３を封止するだけで、収容室４１を容易に密閉することができる。特に、注液口５３を有する外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０を従来のものと同様に用いることができるので、外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０を形成するための金型を注液口５３があるものとないものとの２つを用意する必要がなく、コスト増となることを抑制することができる。

また、図８に示すリチウムイオン二次電池用構造体１０を用いたリチウムイオン二次電池の製造方法では、低湿度環境下での収容室４１の開口は、外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０に電解液Ｔを注入可能な開口部である注液口５３を形成し、収容室４１への電解液Ｔの注入は、開口部である注液口５３から行い、収容室４１の密閉は、開口部である注液口５３の封止である。このように、注液口５３を新たに形成することによっても収容室４１内に電解液Ｔを注入することが可能となる。また、この場合、注液口５３となる領域を他の部分より厚さを薄くした注液口形成領域５４を有する外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０を用いるのがよい。特に、外装部材である電池ケース４０及び蓋部材５０の外観から注液口５３とすべき領域がわかるように、注液口形成領域５４は凸状あるいは凹状部分であることが望ましい。

（実施形態２）
図９は、本発明の実施形態２に係るリチウムイオン二次電池用構造体の平面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図９に示すように、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａは、外装部材であるラミネートフィルム１１０で電極群２０を取り囲んで封止してなる電池用構造体であり、ラミネートフィルム１１０の収容室１１１内に電極群２０を封入したものである。ラミネートフィルム１１０は、合成樹脂フィルムからなり、その表裏面は絶縁材からなっている。ラミネートフィルム１１０に覆われた電極群２０に接続された一対のタブリード１２０の一部が開口部から突出して設けられている。タブリード１２０は、一方（１２０Ａとする）が正極用タブリード、他方（１２０Ｂとする）が負極用タブリードである。なお、図９に示す２つのタブリード１２０は、収容室１１１内で電極群２０のそれぞれの端部にある正極側の集電体、負極側の集電体と接続されている。

また、ラミネートフィルム１１０の外周は、電解液Ｔを収容室１１１内に注入するための注液口１１２以外の部分を封止する第１封止領域１１３と、第１封止領域１１３の外側にラミネートフィルム１１０の外周の全周に亘って封止する第２封止領域１１４と、が設けられている。

また、ラミネートフィルム１１０の収容室１１１内には、電解液Ｔが注入されておらず、収容室１１１の内部は低湿度状態で密閉されている。

ここで、収容室１１１内が低湿度状態であるとは、例えば、露点温度が－２０℃以下の状態の高い乾燥状態のことである。このように、収容室１１１内が低湿度状態で密閉されることで、収容室１１１内の気体に含まれる水分を電極群２０が吸収するのを抑制することができ、最終的にリチウムイオン二次電池となった場合に不具合が生ずることを抑制して所望の電池性能を得ることができる。また、収容室１１１内が低湿度状態で密閉されることで、後に収容室１１１内に電解液Ｔを注入してリチウムイオン二次電池を製造した際に、電解液Ｔに収容室１１１内の水分が含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。

また、収容室１１１内は、低湿度状態であれば収容される気体は特に限定されず、例えば、空気であってもよく、また窒素や希ガス等の不活性ガスが充填されていてもよい。例えば、収容室１１１内に不活性ガスを充填することで、収容室１１１内への水分の混入がより確実に抑制でき、電池性能が低下するのを抑制することができる。

また、収容室１１１内は、大気圧（１０１３２５Ｐａ）よりも低い圧力（負圧）としてもよい。このように収容室４１内を大気圧よりも低い圧力（負圧）とすることで、航空機などを用いた低圧環境での輸送時に、気圧の差によってラミネートフィルム１１０が破損するなどの不具合を抑制することができる。

つまり、収容室１１１内は、真空引きした状態で封止されていてもよい。すなわち、収容室１１１内が真空状態であってもよい。なお、真空状態とは、例えば、１０１３２５Ｐａよりも低く、好ましくは、１０１３２．５Ｐａ以下の圧力のことを言う。収容室１１１内が真空引きされているので、空輸時において気圧差により発生し得る課題の発生を抑えることができる。

このようなリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａでは、収容室１１１内に電解液Ｔが注入されておらず、収容室１１１内が低湿度状態で密閉されているため、空輸等において電解液Ｔに起因する輸送制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａの輸送後は、リチウムイオン二次電池用構造体１０Ａのラミネートフィルム１１０の第２封止領域１１４の一部（注液口１１２の近傍）を開いて注液口１１２を露出させ、注液口１１２から電解液Ｔを注入する。その後、注液口１１２を封止し、第１封止領域１１３全域で封止するとともに、再開封した第２封止領域１１４の一部も再び封止して第２封止領域１１４全域で封止することでリチウムイオン二次電池を容易に製造することができる。

ここで、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａの製造方法について図１０を参照して説明する。なお、図１０は、実施形態２に係るリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法を説明するフローチャートである。

上述した実施形態１のステップＳ１～ステップＳ６と同じ工程、すなわち、混練工程、塗布工程、乾燥工程、プレス工程、切断工程、積層工程によって、正極板、セパレータ、負極板を重ね合わせた電極群２０を形成する。その後、ステップＳ２０のタブリード取付工程において、電極群２０の正極側の集電体、負極側の集電体のそれぞれにタブリード１２０を接続する。このタブリード１２０は最終的に外部端子となる。

次に、ステップＳ２１のラミネート内収容工程で、タブリード１２０が接合された電極群２０は、タブリード１２０との接合部分を含む電極群２０を、ラミネートフィルム１１０で包み込むようにして覆い、ラミネートフィルム１１０の周囲を注液口１１２が残るように接合することで第１封止領域１１３を形成する。

次に、ステップＳ２２の予備封止工程で、ラミネートフィルム１１０の第１封止領域１１３の外側を全周に亘って封止することで第２封止領域１１４を形成する。これにより、注液口１１２が封止されたリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａを製造することができる。

本実施形態では、ステップＳ２１のラミネート内収容工程とステップＳ２２の予備封止工程とを低湿度環境下で行うことで、収容室１１１内を低湿度状態としてラミネートフィルム１１０を密閉することができる。ちなみに、低湿度環境下でラミネートフィルム１１０を密閉する方法としては、実施形態１と同様に、低湿度状態に湿度調整されたドライルーム内にラミネートフィルム１１０を密閉する密閉装置を配置し、ドライルーム内の密閉装置でラミネートフィルム１１０を接合して密閉するか、または、密閉装置の密閉処理する空間を低湿度状態にして接合すれば良い。この時、ステップＳ２１のラミネート内収容工程からステップＳ２２の予備封止工程まで低湿度状態が保たれるよう注意する。例えば、ステップＳ２１のラミネート内収容工程とステップＳ２２の予備封止工程とが同じ低湿度環境下（同じドライルーム内）で連続して行われるようにする。ステップＳ２１のラミネート内収容工程とステップＳ２２の予備封止工程の少なくとも一方が低湿度環境でない（ドライルーム外）装置（装置内は低湿度状態として必要な処理を行う）を用いて行われる場合は、この２つの工程間での被処理物の搬送時においても被処理物の周辺環境が低湿度状態であることを維持しておくようにする。ちなみに低湿度環境下とは、例えば、露点温度が－２０℃以下の状態の高い乾燥状態のことである。低湿度環境における気体の種類は限定されず、空気であってもよく、また窒素や希ガス等の不活性ガスであってもよい。

なお、本実施形態では、ラミネート内収容工程と予備封止工程とを低湿度環境下で行うようにしたが、少なくとも図１０のステップＳ３の乾燥工程を経た後、望ましくは、図１０に示す全てのリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａの製造工程の全てを低湿度環境下で行うようにし、さらに、低湿度環境下で行う工程は同じドライルーム内で行うようにするのがよい。また、収容室１１１内に不活性ガスを充填する場合、収容室１１１内に窒素等の不活性ガスを充填する方法は上述した封止の方法に応じて最適な方法で行えばよい。例えば、ラミネート内収容工程から低湿度環境下でかつ不活性ガス雰囲気中で行いうようにすればいい。その後に予備封止工程が必要な場合（ラミネートフィルム１１０に注液口１１２が形成されている場合）はこの予備封止工程までは低湿度環境下でかつ不活性ガス雰囲気中で行うようにすればいい。なお、その後に予備封止工程が必要な場合（ラミネートフィルム１１０に注液口１１２が形成されている場合）は、ラミネート内収容工程では不活性ガス雰囲気でなくともよく、予備封止の際、注液口１１２自体を予備封止する場合には、注液口１１２から強制的に不活性ガスをラミネートフィルム１１０の収容室１１１内に導入するようにすればいい。この場合、収容室１１１内の排気用の口を注液口１１２とは別に設けておく必要がある（この排気用の口も注液口１１２同様に予備封止が必要）。また、リチウムイオン二次電池用構造体１０Ａ自体を封止体で封止する場合には、封止体で完全に封止する前に、封止体におけるリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａの収納された空間内に強制的に不活性ガスを導入するようにすればいい。

このように製造したリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａは、上述した実施形態１と同様に、複数個が１つの梱包ケース１０１内に収容されて梱包体１００として容易に輸送することができる。

また、このようなリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａを用いたリチウムイオン二次電池の製造方法は、上述した実施形態１と同様であるため、上述した実施形態１の図７を参照して説明する。

図７に示すように、ステップＳ１０の注液口１１２の開口工程で、第２封止領域１１４の一部（注液口１１２の近傍）を開いて注液口１１２を露出する。本実施形態では、リチウムイオン二次電池用構造体１０Ａの第２封止領域１１４の一部を開封することで、注液口１１２を露出する。

次に、ステップＳ１１の注液工程で、リチウムイオン二次電池用構造体１０Ａの注液口１１２から収容室１１１内に電解液Ｔを注入する。

次いで、図示しない化成充電が行われる。この時は注液口１１２はまだ封止していないので、化成充電で発生したガスは注液口１１２から収容室１１１外へ排出される。ステップＳ１２の本封止工程で、注液口１１２が封止されて収容室１１１が密閉され、さらに、第２封止領域１１４の開封した部分を再度封止することでリチウムイオン二次電池が製造される。

その後は、ステップＳ１３の充放電検査工程において、充放電検査等の検査を経て、所定の基準を満たすものがリチウムイオン二次電池として出荷される。

このようなリチウムイオン二次電池の製造工程において、ステップＳ１０～ステップＳ１２までの工程、すなわち、注液口１１２の開口工程と注液工程と本封止工程とは、低湿度環境下で行われる。ちなみに低湿度環境下とは、例えば、露点温度が－２０℃以下の状態の高い乾燥状態のことである。低湿度環境における気体の種類は限定されず、空気であってもよく、また窒素や希ガス等の不活性ガスであってもよい。

このように低湿度環境下で注液口１１２の開口工程と注液工程と本封止工程とを行うことで、収容室１１１内が低湿度状態で密閉されるため、収容室１１１内の水分を電極群２０が吸収するのを抑制することができ、最終的にリチウムイオン二次電池となった場合に不具合が生ずることを抑制して所望の電池性能を得ることができる。また、収容室１１１内の電解液Ｔに収容室１１１内の水分が含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。

そして、電解液Ｔが注入されておらず収容室１１１が低湿度状態のリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａを工場Ｘから工場Ｙに輸送することで、空輸等において輸送量が制限されることなく、安全に輸送することができる。したがって、電解液Ｔを注入したリチウムイオン二次電池を工場Ｘから工場Ｙに輸送する場合に比べて、空輸などを用いて少ない輸送日数で安全に輸送することができる。

なお、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａでは、外装部材を構成するラミネートフィルム１１０に注液口１１２を設け、注液口１１２及び注液口１１２の外側の第２封止領域１１４で接合することで注液口１１２を封止するようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、リチウムイオン二次電池用構造体１０Ａには、注液口１１２及び第１封止領域１１３を設けずに、第２封止領域１１４のみを設けるようにしてもよい。この場合には、リチウムイオン二次電池用構造体１０Ａの作製時には第２封止領域１１４の全域で封止すればよく、リチウムイオン二次電池を製造する注液工程では、第２封止領域１１４の一部を開封して注液口を形成するようにしてもよく、第２封止領域１１４の一部を開封することなく注射針のような注液針で電解液Ｔを収容室１１１内に注液するようにしてもよい。電解液を注液した後は第２封止領域１１４の開封部分を再び封止すればよく、注液針にて開封せずに注液した場合は、ラミネートフィルム１１０における注液針の挿入された部分を、例えば、密着力の強くはがれにくい絶縁性のテープを貼りつけて塞ぐようにすればよい。第２封止領域１１４のみを設ける方が封止する箇所が少ない分、工程が少なくなることや封止する領域が少なくなる分、ラミネートセルとして完成品の形状自体も小さくできるといったメリットがあるが、注液口１１２部分を開封したり、再封止したりするため、ラミネートフィルムの材質によっては注液口１１２部分やその周辺部分が破れやすくなる場合がある。一方、第１封止領域１１３を設けるようにすればこのようなことはない。また、第１封止領域１１３と第２封止領域１１４との両方で封止することになるので、収容室１１１の密閉性を高めることができ、外部からの水分の侵入も二重に抑制できる。

以上説明したように本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａでは、電極接続体である電極群２０及びタブリード１２０と、電極群２０及びタブリード１２０を収容した収容室１１１を有する外装部材であるラミネートフィルム１１０と、を具備し、収容室１１１内には電解液Ｔが注入されておらず、当該収容室１１１内が低湿度状態で密閉されている。

このように電解液Ｔが注入されていない収容室１１１が低湿度状態で密閉されることで、空輸等において電解液Ｔに起因する輸送量が制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。

また、リチウムイオン二次電池用構造体１０Ａの輸送後は、リチウムイオン二次電池用構造体１０Ａの注液口１１２から電解液Ｔを注入し、注液口１１２を封止するだけでリチウムイオン二次電池を容易に製造することができる。

また、収容室１１１内が低湿度状態で密閉されることで、収容室１１１内の気体に含まれる水分を電極群２０が吸収するのを抑制することができ、最終的にリチウムイオン二次電池となった場合に不具合が生ずることを抑制して所望の電池性能を得ることができる。また、収容室１１１内が低湿度状態で密閉されることで、収容室１１１内に電解液Ｔを注入してリチウムイオン二次電池を製造した際に、電解液Ｔに収容室１１１内の水分が含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａでは、外装部材であるラミネートフィルム１１０は、収容室１１１内に電解液Ｔを注入可能な注液口１１２を有し、注液口１１２が封止されていることが好ましい。

これによれば、注液口１１２を開封するだけで収容室１１１内に容易に電解液Ｔを注入することが可能となる。

また、本実施形態の梱包体１００は、リチウムイオン二次電池用構造体１０Ａが、複数搬送可能に梱包されている。

このように梱包体１００とすることで、複数のリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａを効率的に搬送することができる。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａの製造方法は、電極接続体である電極群２０及びタブリード１２０と、電極群２０及びタブリード１２０を収容可能な収容室１１１が設けられた外装部材であるラミネートフィルム１１０と、を具備するリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａの製造方法であって、収容室１１１に電解液Ｔを注入することなく、収容室１１１内に電極群２０及びタブリード１２０を収容して低湿度環境下で収容室１１１を密閉する工程を有する。

このように電解液Ｔを注入することなく、低湿度環境下で収容室１１１を密閉することで、収容室１１１内を低湿度状態に維持することができる。したがって、リチウムイオン二次電池用構造体１０Ａを空輸する際に、電解液Ｔに起因する輸送制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。

また、収容室１１１内を低湿度状態で密閉することで、収容室１１１内の気体に含まれる水分を電極群２０が吸収するのを抑制することができ、最終的にリチウムイオン二次電池となった場合に不具合が生ずることを抑制して所望の電池性能を得ることができる。また、収容室１１１内を低湿度状態で密閉することで、収容室１１１内に電解液Ｔを注入してリチウムイオン二次電池を製造した際に、電解液Ｔに収容室１１１内の水分が含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａの製造方法では、外装部材であるラミネートフィルム１１０は、電解液Ｔを注入可能な注液口１１２を有し、収容室１１１を密閉する工程は、収容室１１１に電極接続体である電極群２０及びタブリード１２０を収容する工程と、収容室１１１に電解液Ｔを注入することなく注液口１１２を封止して密閉する工程と、を具備し、注液口１１２を封止する工程は、低湿度環境下で行うことが好ましい。

これによれば、注液口１１２を封止する際に収容室１１１内を低湿度状態とすることができる。また、注液口１１２を封止するだけで容易に収容室１１１の低湿度状態を維持することが可能である。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａの製造方法では、収容室４１に電極接続体である電極群２０及びタブリード１２０を収容する工程は、低湿度環境下で行うことが好ましい。このように電極群２０及びタブリード１２０を収容する工程も低湿度環境下で行うことで、電極群２０に水分が吸収されるのを抑制することができ、最終的にリチウムイオン二次電池となった場合に不具合が生ずることを抑制して所望の電池性能を得ることができる。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法は、電極接続体である電極群２０及びタブリード１２０と、電極群２０及びタブリード１２０を収容した収容室１１１を有する外装部材であるラミネートフィルム１１０と、を具備し、収容室１１１内に電解液Ｔが注入されておらず、当該収容室１１１内が低湿度状態で密閉されたリチウムイオン二次電池用構造体１０Ａに対して、低湿度環境下で収容室１１１内を開口して当該収容室１１１内に電解液Ｔを注入し、収容室１１１を密閉する工程を有する。

このように、低湿度環境下で収容室１１１を開口して収容室１１１内に電解液Ｔを注入して密閉することで、電解液Ｔに水分が含まれるのを抑制することができ、最終的にリチウムイオン二次電池に不具合が生ずることを抑制して所望の電池性能を得ることができる。

また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法では、外装部材であるラミネートフィルム１１０は、電解液Ｔを注入可能な注液口１１２を有し、低湿度環境下での収容室１１１の開口は、注液口１１２を開口し、収容室１１１内への電解液Ｔの注入は、注液口１１２から行い、収容室１１１の密閉は、注液口１１２の封止であることが好ましい。これによれば、注液口１１２を開封するという容易な工程によって収容室１１１を開口することができると共に、注液口１１２から電解液Ｔを容易に注入することができる。また、注液口１１２を封止するだけで、収容室１１１を容易に密閉することができる。

また、本実施形態の外装部材としてラミネートフィルムを用いたリチウムイオン二次電池用構造体の変形例及びリチウムイオン二次電池の製造方法について図１１～図１３を参照してに説明する。

図１１（ａ）に示すように、リチウムイオン二次電池用構造体１０Ｂは、外装部材としてラミネートフィルム１１０Ａを有するものであり、ラミネートフィルム１１０Ａの収容室１１１内に電極群２０を封入したものである。

ラミネートフィルム１１０Ａは、収容室１１１内に電極群２０が収容された状態で、外周の三方を封止領域２０１で封止し、ラミネートフィルム１１０の収容室１１１内を低湿度状態として残りの一方を封止領域２０２で予備封止されている。この状態が本発明のリチウムイオン二次電池用構造体１０Ｂとなる。

このようなリチウムイオン二次電池用構造体１０Ｂは、輸送先にて、図１１（ｂ）に示すように、低湿度環境下で、破線Ｖで示す位置でラミネートフィルム１１０Ａを切断することでラミネートフィルム１１０Ａの開封をして、ラミネートフィルム１１０Ａの収容室１１１内への電解液の注入を行う。電解液の注入が終了したら図１２（ａ）に示すように、低湿度環境下で、十分に内部の脱気を行いながら封止領域２０３で封止する。さらに、図１２（ｂ）に示すように、所望のサイズとするため、封止領域２０４で封止し、図１３に示すように、破線Ｗで示す位置でラミネートフィルム１１０Ａを切断することでラミネート型のリチウムイオン二次電池を作製する。図１２（ｂ）の処理は低湿度環境下でもよいし、そうでなくてもよい。

このようなリチウムイオン二次電池用構造体１０Ｂであっても、電解液が注入されていない収容室１１１が低湿度状態で密閉されることで、空輸等において電解液に起因する輸送量が制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。また、リチウムイオン二次電池用構造体１０Ｂの輸送後は、リチウムイオン二次電池用構造体１０Ｂの収容室１１１内に電解液を注入して封止領域２０３又は２０４で封止するだけでリチウムイオン二次電池を容易に製造することができる。

また、収容室１１１内が低湿度状態で密閉されることで、収容室１１１内の水分が電解液に含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池となった場合に不具合が生ずることを抑制して所望の電池性能を得ることができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。

例えば、上述した実施形態１及び２では、リチウムイオン二次電池用構造体１０、１０Ａが、複数搬送可能に梱包された梱包体１００を例示したが、特にこれに限定されず、リチウムイオン二次電池用構造体１０、１０Ａは、それぞれが個別に梱包されていてもよい。

１０、１０Ａ、１０Ｂ…リチウムイオン二次電池用構造体、１１…収容室、２０…電極群、２１…正極板、２２…負極板、２３…セパレータ、２４…正極結束部、２５…負極結束部、３０…集電部材、３０Ａ…第１の集電板、３０Ｂ…第２の集電板、３１…上面板、３２…長尺接合板、３３…接続板片、４０…電池ケース、４１…収容室、４３…注液口、５０…蓋部材、５１…貫通孔、５２…接合部、５３…注液口、５４…注液口形成領域、６０…端子部、６０Ａ…正極端子部、６０Ｂ…負極端子部、７０…接着絶縁部材、８０…封止部材、１００…梱包体、１０１…梱包ケース、１０２…緩衝材、１１０、１１０Ａ…ラミネートフィルム、１１１…収容室、１１２…注液口、１１３…第１封止領域、１１４…第２封止領域、１２０…タブリード、２０１～２０４…封止領域、Ｔ…電解液、Ｘ、Ｙ…工場

Claims (8)

1. 電極接続体と、
   前記電極接続体を収容した収容室を有する外装部材と、
   を具備し、
   前記外装部材は、中空箱形状を有する電池ケースと、前記電池ケースの開口を封止する蓋部材と、を具備し、
   前記収容室内には電解液が注入されておらず、当該収容室内が低湿度状態で密閉されており、
   前記外装部材には、他の領域よりも厚さが薄く、前記電解液を注入するための注液口が形成される注液口形成領域が設けられていることを特徴とするリチウムイオン二次電池用構造体。
2. 前記外装部材の前記注液口形成領域は前記外装部材に設けられた凸状あるいは凹状部分であることを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン二次電池用構造体。
3. 前記低湿度状態は、露点温度が－２０℃以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のリチウムイオン二次電池用構造体。
4. 請求項１～３の何れか一項に記載のリチウムイオン二次電池用構造体の複数が搬送可能に梱包されていることを特徴とする梱包体。
5. 電極接続体と、前記電極接続体を収容可能な収容室が設けられた外装部材と、を具備し、前記外装部材は、中空箱形状を有する電池ケースと、前記電池ケースの開口を封止する蓋部材と、を具備し、前記外装部材には、他の領域よりも厚さが薄く、電解液を注入するための注液口が形成される注液口形成領域が設けられたリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法であって、
   前記収容室に前記電解液を注入することなく、前記収容室内に前記電極接続体を収容して前記収容室を低湿度状態で密閉する工程を有することを特徴とするリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法。
6. 前記収容室に前記電極接続体を密閉する工程は、低湿度環境下で行うことを特徴とする請求項５記載のリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法。
7. 前記低湿度状態は、露点温度が－２０℃以下であることを特徴とする請求項５又は６記載のリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法。
8. 請求項１～３の何れか一項に記載のリチウムイオン二次電池用構造体に対して、低湿度環境下で前記注液口形成領域に開口部を形成し、前記開口部から当該収容室内に前記電解液を注入し、前記開口部を封止することで前記収容室を密閉する工程を有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。

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