JP7358183B2 - 電気化学セルとその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電解化学セルとその製造方法に関する。

従来、スマートフォン、ウエアラブル機器、補聴器などの小型機器の電源として、リチウムイオン二次電池、電気化学キャパシタ等の電気化学セルが広く活用されている。
この種の電気化学セルにおいて、電池容量並びに充電電流および放電電流を大きくする観点から、電気化学セル内で対向している電極どうしの面積を可能な限り大きくすることが必要とされている。電気化学セルの構造として、一対の帯状の正極電極と負極電極をセパレータを介し巻回するか、折り畳み構造としてケースに収め、電解液をケースに封入した構造が知られている。

例えば、以下の特許文献１には、正極電極および負極電極からなる電極体と、第１のラミネート部材および第２のラミネート部材からなる外装体を備え、外装体の外周部に第１のラミネート部材の外周部と第２のラミネート部材の外周部を折曲して構成した外周壁を有する電池（電気化学セル）が記載されている。
前記外装体は、金属箔と樹脂層の積層型ラミネート部材からなり、第１と第２のラミネート部材の外周壁どうしを折り曲げつつ熱融着することにより封止されているので、体積当たりの容量を高めることができる電池を提供できる。

特開２０１８－０８５２１４号公報

特許文献１に記載されている電池１００は、図２９、図３０に示すように、それぞれラミネート部材からなる薄型円筒容器状の第１容器１０１と第２容器１０２を組み合わせて構成されている。第２容器１０２の外周壁１０４は全周に渡り周縁部を断面Ｕ字型に折曲され、Ｕ字型折曲部分の外周側を取り囲むように第１容器１０１の円筒状の外周壁１０３が設けられている。そして、外周壁１０３と外周壁１０４の重ね合わせ部分が熱融着されている。
また、第１容器１０１の底板中央部の透孔内に円板状の負極端子板１０５が配置され、第２容器１０２の天板中央部の透孔内に円板状の正極端子板１０６が配置されている。負極端子板１０５の内側には負極側シーラントリング１０７が配置され、正極端子板１０６の内側には正極側シーラントリング１０８が配置されている。

第１容器１０１と第２容器１０２の内部側であって、これらシーラントリング１０７、１０８の間に電極体１１０が収容されている。
電極体１１０は、帯状の負極体と正極体を巻回するか折り畳み積層して構成され、例えば図３０に示すように電極体１１０の下部側に負極電極１１１が配置され、上部側に正極電極１１２が配置されている。

図２９、図３０に示す構成の電池１００を製造するには、例えば、ラミネート構造の図３１に示す円板状の第１容器素材１１５とラミネート構造のハット状の第２容器素材１１６を用意する。第２容器素材１１６の突部１１７の内側に電極体１１０を収容し、各電極を接続し、電解液を注入後、第２容器素材１１６の外周部１１６ａと第１容器素材１１５の外周部１１５ａを重ね合わせて熱溶着などの接合方法で接合し、図３１に示す接合体１１８とする。
次に、図３２に示すように下型１２１と上型１２２からなる金型１２０とパンチ１２３を用意する。下型１２１の中央部と上型１２２の中央部には接合体１１８の突部１１７を遊挿可能な成型孔１２１ａ、１２２ａが形成されており、下型１２１と上型１２２の間に接合体１１８の外周部を挟持することができる。

また、パンチ１２３の上端部に円環壁からなる成形突部１２４が設けられており、下型１２１と上型１２２の間に接合体１１８の外周部を挟持した状態でパンチ１２３を図３２に示す位置から上昇させることができる。図３３に示すように成形突部１２６を成型孔１２１ａから１２２ａまで上昇させると、接合体１１８の外周部を成形突部１２４で逆Ｕ字状に加工しつつ接合体１１８の外周縁部から切断することができ、このプレス加工によって図２９、図３０に示す電池１００を得ることができる。

以上説明のように、ラミネート構造の第１容器素材１１５と第２容器素材１１６の間に電極体１１０を収容し、第１容器素材１１５と第２容器素材１１６の外周部を加工することにより図２９、図３０に示す構造の電池１００を製造することができる。

しかし、図２９、図３０に示す構造の電池１００を大量生産する工程について詳細に検討すると、ラミネートフィルムからなる第１容器素材１１５と第２容器素材１１６の間に電極体１１０を収容し、電極体１１０の正極側の電極端子と負極側の電極端子を負極端子板１０５と正極端子板１０６に接続する作業が容易ではないと考えられる。

まず、図３１に示す接合体１１８を形成する場合、一例として、図３４に示す金属箔を樹脂層で覆ったラミネート構造の第１の積層フィルム１２５と第２の積層フィルム１２６を用意し、第１の積層フィルム１２５の一部と第２の積層フィルム１２６の一部に電池１００の外径に相当する大きさであって、小さな透孔付きの凹部１２５ａ、１２６ａをプレス加工で形成する。

次に、図３５に示すように、凹部１２５ａの内側に絶縁体からなるリング状のシーラントフィルム１２８と電極端子板１２９と短冊状の金属箔１３０を配置し、これらを加圧しながら加熱して熱溶着する。また、図３５に示すように、凹部１２６ａの内側に絶縁体からなるリング状のシーラントフィルム１３２と電極端子板１３３と短冊状の金属箔１３４を配置し、これらを加圧しながら加熱して熱溶着する。

次に、図３６に示すように、電極体１３５の正極端子１３５ａを引き出し、超音波溶接する。超音波溶接機はアンビルと称される基台１３６とその上方に上下移動自在に設けられたホーンと称される共振体１３７を有している。
このため、基台１３６と共振体１３７の間に被溶接部材を配置する必要があり、図３６に示すように基台１３６と共振体１３７の左側に沿うように第１の積層フィルム１２５を立てかけ、金属箔１３０の先端部を基台１３６と共振体１３７の間の空間に水平向きに延在させる。また、電極体１３５から正極端子１３５ａを引き出して金属箔１３０の先端部に重ねる。この重ね合わせ部分を基台１３６と共振体１３７の間に間に挟んで超音波溶接することで金属箔１３０と正極端子１３５ａを接合できるので、図３７に示すように金属箔１３０と正極端子１３５ａを凹部１２５ａ内に収容することができ、正極端子１３５ａの接続が完成する。

次に、超音波溶接機を用いて負極端子１３５ｂを溶接するには、図３８に示すように、第２の積層フィルム１２６を基台１３６と共振体１３７の左側に沿うように立てかけ、金属箔１３４の先端を基台１３６と共振体１３７の間に水平に延在させるとともに、この金属箔１３４の先端に重なるように電極体１３５の負極端子１３５ｂを配置する必要がある。

ここで、この種の小型の電気化学セル１００にあっては、高容量を確保するために内部に配する電極端子をできる限り短く形成し、電極体１３５の体積を少しでも大きく確保する必要がある。従って、負極端子１３５ｂを必要以上に長くは形成できないため、負極端子１３５ｂを正極端子１３５ａと同程度の長さに形成する。
このため、負極端子１３５ｂのみを金属箔１３４まで接近させようとしても負極端子１３５ｂが金属箔１３４の先端に届かない。このことから、現状では図３８に示すように巻回するか折り畳んで構成されている電極体１３５の一部をほぐして繰り出し、負極端子１３５ｂを金属箔１３４の先端に到達させて重ね合わせてから超音波溶接する必要がある。

負極端子１３５ｂの超音波溶接が終了すると、図３９に示すように正極端子１３５ａが第１の積層フィルム１２５側に、負極端子１３５ｂが第２の積層フィルム１２６側にそれぞれ接続される。この後、第１の積層フィルム１２５と第２の積層フィルム１２６を重ねて凹部１２５ａ、１２６ａを位置合わせし、これら凹部間に電解液を注入し、第１の積層フィルム１２５と第２の積層フィルム１２６を熱溶着すると、図３１に示す接合体１１８と類似構造となる。以下、図３２と図３３を基に先に説明した方法により金型１２３とパンチ１２５を用いてプレス加工を行うと、図２９、図３０に示す電池１００と類似構造の電池を得ることができる。
なお、図３９では第１の積層フィルム１２５と第２の積層フィルム１２６の両方に凹部を形成した構成について示しているが、どちらか一方のフィルムにのみ凹部を形成し、他方のフィルムは平面状のフィルムのまま加工すると、図３１に示す接合体１１８を得ることができる。

以上説明した製造工程を経ることにより、電池１００あるいは類似構造の電池を製造することができる。
しかし、先に説明した製造方法においては、図３６～図３９を基に説明した製造工程において、正極端子１３５ａを接合後、電極体１３５の一部をほぐして負極端子１３５ｂを繰り出してから端子を接合する必要がある。即ち、電極接続のために、繰り出し作業が必要であり、加えて、第１の積層フィルム１２５と第２の積層フィルム１２６を縦向きに、あるいは、横向きに方向変換し、基台１３６や共振体１３７との干渉を防ぎつつ超音波溶接する必要があるなど、極めて煩雑な工程を経なくては電極接続ができない問題がある。
また、電極接続の容易化のために正極端子１３５ａと負極端子１３５ｂを長く形成すると薄型の電池１００の体積に占める端子部分の体積が増加するので、電池１００が必要以上に厚くなる問題がある。なお、電池１００の厚みを同等にすると、必要な電池容量を確保できなくなるおそれがある。

本発明は、以上説明のような従来の実情に鑑みなされたものであり、ラミネートフィルム間に介在される電極体の正極端子と負極端子を従来よりも簡単な工程で正極端子と負極端子に接続することが可能な構造の電気化学セルとその製造方法の提供を目的とする。

（１）本発明に係る電気化学セルは、正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体が、正極側ラミネートフィルムからなる正極側容器と、負極側ラミネートフィルムからなる負極側容器とから構成される外装体に収容され、前記電極体の正極タブが前記正極側容器内の正極側電極板に接続され、前記電極体の負極タブが前記負極側容器内の負極側電極板に接続された電気化学セルであって、前記正極タブが、前記電極体の側面視一端側から延出されて他端側にかけて延在される第１の正極タブ部と、該第１の正極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の他端側から反対側に向いて延在され前記正極側電極板の内面に接して電気的に接続される第２の正極タブ部からなり、前記負極タブが、前記電極体の側面視他端側から延出されて一端側にかけて延在される第１の負極タブ部と、該第１の負極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の一端側から反対側に向いて延在され前記負極側電極板の内面に接して電気的に接続される第２の負極タブ部からなり、前記第２の正極タブ部が前記正極側電極板の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記正極側電極板に接続され、前記第２の負極タブ部が前記負極側電極板の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記負極側電極板に接続されたことを特徴とする。

（２）本発明に係る電気化学セルは、正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体が金属製の正極側容器と負極側容器から構成される外装体に収容され、前記電極体の正極タブが前記正極側容器に接続され、前記電極体の負極タブが前記負極側容器に接続された電気化学セルであって、前記正極タブが、前記電極体の側面視一端側から延出されて他端側にかけて延在される第１の正極タブ部と、該第１の正極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の他端側から反対側に向いて延在され前記正極側容器の内面に接して電気的に接続される第２の正極タブ部からなり、前記負極タブが、前記電極体の側面視他端側から延出されて一端側にかけて延在される第１の負極タブ部と、該第１の負極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の一端側から反対側に向いて延在され前記負極側容器の内面に接して電気的に接続される第２の負極タブ部からなり、前記第２の正極タブ部が前記正極側容器の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記正極側容器底板に接続され、前記第２の負極タブ部が前記負極側容器の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記負極側容器底板に接続されたことを特徴とする。

前述の構造であるならば、負極タブ先端を負極側電極板または負極側容器底板に、正極タブ先端を正極側電極板または正極側容器底板に接続し、負極側容器と正極側容器を接近する方向にスライドさせて両者を位置合わせて接合し、外装体を構成できる。このため、正極タブと負極タブを不要に長くしなくても電極板の接合と容器への電極体の収容が可能となり、電池構造の高密度化と製造工程の簡略化を実現できる。
また、従来構造では、負極側電極板または負極側容器と、正極側電極板または正極側容器のどちらかが邪魔となり、溶接機と干渉するため、電極タブを長くするか、電極タブに接続した容器あるいは容器の基となるラミネートフィルムを溶接機と干渉しないように種々の方向や位置に変更しながら接合する必要があった。本願構造では負極側容器と正極側容器を位置ずれするように配置しておき、負極側容器と正極側容器を位置ずれした状態で電極板を容器に接合後、容器のスライド移動により容器どうしを接合できる。このため、本願構造を採用することにより、製造工程の簡略化を従来構造より確実になし得る電気化学セルを提供できる。

（３）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記溶接部の外側であって、前記電極体の外縁よりの位置に前記Ｖ型折曲部が形成されたことが好ましい。

溶接部において第２の正極タブ部または第２の負極タブ部は電極板または容器底板に固定されているので、溶接部を起点としてそれに隣接する位置で第２の正極タブ部または第２の負極タブ部をＶ型に確実に折り曲げることができ、これにより正極タブまたは負極タブを規定の位置でＺ型に折り曲げることができ、電極体を容器内に確実に収容できる。

（４）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記第２の正極タブ部が正極側電極板を介し前記正極側容器の底板に接続され、前記第２の負極タブ部が負極側電極板を介し前記負極側容器の底板に接続されたことが好ましい。

（５）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記第１の正極タブ部の長さが、前記正極側電極板の中央部または前記正極側容器の中央部から前記Ｖ型折曲部までの前記第２の正極タブ部の長さより長いことが好ましい。

（６）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、前記第１の負極タブ部の長さが、前記負極側電極板の中央部または前記負極側容器の中央部から前記Ｖ型折曲部までの前記第２の負極タブ部の長さより長いことが好ましい。

第１の正極タブ部あるいは第１の負極タブ部とＶ型折曲部までの長さを電極板中央部あるいは負極側容器の中央部から前記Ｖ型折曲部までの第２の正極タブ部あるいは第２の負極タブ部の長さより長くすることで、電極体を凹部内あるいは容器内に確実に収容することができる構造を提供できる。また、折り曲げた正極タブまたは負極タブを目的に位置に確実に配置した構造を提供できる。

（７）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、セパレータ層を介在させて前記正極体と前記負極体を折り畳みまたは巻回して前記電極体が構成されるとともに、前記電極体から前記第１の正極タブ部またはその近傍部分が折り返し延出される折り返し位置に前記セパレータ層の端縁または該端縁固定用部材の端縁が配置されたことが好ましい。

（８）本発明の一形態に係る電気化学セルにおいて、セパレータ層を介在させて前記正極体と前記負極体を折り畳みまたは巻回して前記電極体が構成されるとともに、前記電極体から前記第１の負極タブ部またはその近傍部分が折り返し延出される折り返し位置に前記セパレータ層の端縁が配置されたことが好ましい。

セパレータ層の端縁を第１の正極タブ部の折り返し位置近傍に、あるいは、第１の負極タブ部の折り返し位置近傍に配置することで、セパレータ層の端縁を起点として第１の正極タブ部の折り返し位置、あるいは、第１の負極タブ部の折り返し位置を正確に位置決めできる。

（９）本発明の一形態に係る電気化学セルは、前記第１の正極タブ部と前記第１の負極タブ部の少なくとも一方の基端部両側であって、前記タブ部の折り返し位置を挟む位置に、前記正極体の一部または前記負極体の一部を除去した切欠部が形成されたことが好ましい。

第１の正極タブ部あるいは第１の負極タブ部の基端部両側に切欠部を設けることで、切欠部の間に存在する正極タブの基端部から、あるいは、負極タブの基端部から確実に電極タブの折り曲げができる構造を提供できる。

（１０）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法は、正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体を、正極側ラミネートフィルムからなる正極側容器と、負極側ラミネートフィルムからなる負極側容器とから構成される外装体に収容するとともに、前記電極体の正極タブを前記正極側容器内に設けた正極側電極板に接続し、前記電極体の負極タブを前記負極側容器内に設けた負極側電極板に接続する電気化学セルの製造方法であって、前記電極体の片面一側から延出させた前記正極体の正極タブの先端に正極側電極板を溶接し、前記電極体の他面他側から延出させた前記負極体の負極タブの先端に負極側電極板を溶接し、正極側と負極側のどちらか一方のラミネートフィルムの一部に形成した凹部の底面に、正極側と負極側のどちらか一方の電極板を前記凹部の開口側から収容して熱溶着し、正極側と負極側の残り一方のラミネートフィルムを先の電極板熱溶着済みのラミネートフィルムに対向させて配置し、前記残り一方のラミネートフィルムの一部に形成した凹部の底面に、正極側と負極側の残り一方の電極板を前記凹部の開口側から収容して熱溶着し、これら熱溶着の後に対向する一対のラミネートフィルムの凹部開口側どうしの位置合わせを行い、この後に前記凹部周辺のラミネートフィルムどうしを熱溶着して外装体を構成することを特徴とする。

（１１）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法は、
正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体を、金属製の正極側容器と金属製の負極側容器とから構成される外装体に収容するとともに、前記電極体の正極タブを前記正極側容器側に接続し、前記電極体の負極タブを前記負極側容器側に接続する電気化学セルの製造方法であって、前記電極体の片面一側から一側外方に延出させた前記正極体の正極タブの先端に正極側電極板を溶接し、前記電極体の他面他側から他側外方に延出させた前記負極体の負極タブの先端に負極側電極板を溶接し、前記正極側容器の開口部と前記負極側容器の開口部を前記電極体側に向けて、前記正極側電極板を前記正極側容器の底板内面に、前記負極側電極板を前記負極側容器の底板内面にそれぞれ接合した後、対向する前記正極側容器の開口部と前記負極側容器の開口部を接近する方向にスライドさせて容器どうしの位置合わせを行い、この後に正極側容器と負極側容器を接合して外装体を構成することを特徴とする。

（１２）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法は、正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体を、金属製の正極側容器と金属製の負極側容器とから構成される外装体に収容するとともに、前記電極体の正極タブを前記正極側容器に接続し、前記電極体の負極タブを前記負極側容器に接続する電気化学セルの製造方法であって、
前記電極体の片面一側から一側外方に延出させた前記正極体の正極タブの先端に正極側容器底板を溶接し、前記電極体の他面他側から他側外方に延出させた前記負極体の負極タブの先端に負極側容器底板を溶接した後、対向する前記正極側容器の開口部と前記負極側容器の開口部を接近する方向にスライドさせて容器どうしの位置合わせを行い、この後に正極側容器と負極側容器を接合して外装体を構成することを特徴とする。

（１３）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法は、前記正極タブを、前記電極体の側面視一端側から延出されて他端側にかけて延在される第１の正極タブ部と、該第１の正極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の他端側から反対側に向いて延在され前記正極側電極板の内面に接して電気的に接続される第２の正極タブ部から構成し、前記負極タブを、前記電極体の側面視他端側から延出されて一端側にかけて延在される第１の負極タブ部と、該第１の負極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の一端側から反対側に向いて延在され前記負極側電極板の内面に接して電気的に接続される第２の負極タブ部から構成し、前記第２の正極タブ部を前記正極側電極板の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記正極側電極板に接続し、前記第２の負極タブ部を前記負極側電極板の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記負極側電極板に接続することを特徴とする。

（１４）前記正極タブを、前記電極体の側面視一端側から延出されて他端側にかけて延在される第１の正極タブ部と、該第１の正極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の他端側から反対側に向いて延在され前記正極側容器の内面に接して電気的に接続される第２の正極タブ部から構成し、前記負極タブを、前記電極体の側面視他端側から延出されて一端側にかけて延在される第１の負極タブ部と、該第１の負極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の一端側から反対側に向いて延在され前記負極側容器の内面に接して電気的に接続される第２の負極タブ部から構成し、前記第２の正極タブ部を前記正極側容器の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記正極側容器に接続し、前記第２の負極タブ部を前記負極側容器の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記負極側容器に接続することを特徴とする。

（１５）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法において、前記溶接部の外側であって、前記電極体の外縁よりの位置に前記Ｖ型折曲部を形成することが好ましい。

（１６）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法において、前記第１の正極タブ部の長さを、前記正極側電極板の中央部から前記Ｖ型折曲部までの前記第２の正極タブ部の長さより長くすることを特徴とすることが好ましい。
（１７）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法において、前記第１の正極タブ部の長さを、前記正極側容器の中央部から前記Ｖ型折曲部までの前記第２の正極タブ部の長さより長くすることが好ましい。

（１８）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法において、前記第１の負極タブ部の長さを、前記負極側電極板の中央部から前記Ｖ型折曲部までの前記第２の負極タブ部の長さより長くすることを特徴とすることが好ましい。
（１９）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法において、前記第１の負極タブ部の長さを、前記負極側容器の中央部から前記Ｖ型折曲部までの前記第２の負極タブ部の長さより長くすることが好ましい。

（２０）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法において、セパレータ層を介在させて前記正極体と前記負極体を折り畳みまたは巻回して前記電極体を構成するとともに、前記電極体から前記第１の正極タブ部またはその近傍部分が折り返し延出される折り返し位置に前記セパレータ層の端縁を配置することが好ましい。

（２１）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法において、セパレータ層を介在させて前記正極体と前記負極体を折り畳みまたは巻回して前記電極体を構成するとともに、前記電極体から前記第１の負極タブ部またはその近傍部分が折り返し延出される折り返し位置に前記セパレータ層の端縁または該端縁固定用部材の端縁を配置することが好ましい。

（２２）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法において、前記第１の正極タブ部と前記第１の負極タブ部の少なくとも一方の基端部両側であって、前記タブ部の折り返し位置を挟む位置に、前記正極体の一部または前記負極体の一部を除去した切欠部を形成することが好ましい。

（２３）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法において、前記正極側ラミネートフィルムの凹部を前記電極体の一側外方に延出させた正極側電極板と位置合わせし、前記負極側ラミネートフィルムの凹部を前記電極体の他側外方に延出させた負極側電極板と位置合わせするとともに、前記正極側ラミネートフィルムの凹部と前記正極側電極板との接合と、前記負極側ラミネートフィルムの凹部と前記負極側電極板との接合を同時に行うことが好ましい。
（２４）本発明に係る一形態の電気化学セルの製造方法において、前記正極側容器を前記電極体の一側外方に延出させた正極側電極板と位置合わせし、前記負極側容器を前記電極体の他側外方に延出させた負極側電極板と位置合わせするとともに、前記正極側容器と前記正極側電極板との接合と、前記負極側容器と前記負極側電極板との接合を同時に行うことが好ましい。

本発明に係る電気化学セルであるならば、正極タブに正極側電極板を接続し、負極タブに負極側電極板を接続し、電極体の一側と他側の正極タブと負極タブをそれぞれＶ型折曲部の向きを変えて負極側容器と正極側容器の内部に収容した構造を有する。この構造であるならば、電極体の一側に延ばした負極タブ先端の負極側電極板を負極側容器に、他側に延ばした正極タブ先端の正極側電極板を正極側容器に接続し、負極側容器と正極側容器を接近する方向にスライドさせて両者を位置合わせて接合し、外装体を構成することができる。本願構造により、この接合方法を利用して電気化学セルを製造できるため、正極タブと負極タブを不要に長くしなくても電極板の接合と容器への電極体の収容ができるようになり、電池構造の高密度化と製造工程の簡略化を実現できる。
また、従来構造では、負極側容器または負極側電極板と、正極側容器または正極側電極板のどちらかが邪魔となり、溶接機と干渉するため、電極タブを長くするか、電極タブに接続した容器あるいは容器の基となるラミネートフィルムを溶接機と干渉しないように種々の方向や位置に変更しながら接合する必要があった。このため、本願構造を採用することにより、製造工程の簡略化を従来構造より確実になし得る電気化学セルを提供できる。

第１実施形態に係る電気化学セルの外観を示す斜視図である。 同電気化学セルの内部構造を示す部分断面斜視図である。 同電気化学セルに収容される電極体の一例を示す斜視図である。 同電極体に電極板を取り付けた状態を示す斜視図である。 電極板を備えた電極体の負極側電極板を負極側ラミネートフィルムの凹部に収容して熱溶着する状態を示す断面図である。 電極板を備えた電極体の正極側電極板を正極側ラミネートフィルムの凹部に収容して熱溶着する状態を示す断面図である。 負極側ラミネートフィルムの凹部と正極側ラミネートフィルムの凹部の間に電極体を収容した状態を示す部分断面図である。 電極体の正極タブに対し正極側電極板を超音波溶接により接合した状態を示す平面図である。 電極体の負極タブに対し負極側電極板を超音波溶接により接合した状態を示す平面図である。 負極側のラミネートフィルムに対し正極側のラミネートフィルムをスライドさせて両方のラミネートフィルムの凹部を位置合わせする状態について示す説明図である。 正極側ラミネートフィルムの凹部に電極体と正極側電極板を収容する場合に第１の正極タブ部と第２の正極タブ部の位置関係を示す部分断面図である。 正極側ラミネートフィルムの凹部に電極体と正極側電極板を収容する場合に第１の正極タブ部と第２の正極タブ部との長さ関係の一例を示す部分断面図である。 正極側ラミネートフィルムの凹部に電極体と正極側電極板を収容する場合に第１の正極タブ部と第２の正極タブ部との長さ関係の他の例を示す部分断面図である。 第１実施形態に係る正極タブの基端側と電極タブの位置関係を示す説明図である。 変形例に係る正極タブの基端側と電極体との位置関係を示す説明図である。 電極体を収容して重ねた正極側ラミネートフィルムと負極側のラミネートフィルムに対し３辺に沿う部分を熱溶着によりシールした状態を示す平面図である。 電極体を収容して重ねた正極側ラミネートフィルムと負極側のラミネートフィルム間に電解液を注入し、４辺全周を熱溶着によりシールした状態を示す平面図である。 正極側と負極側のラミネートフィルムにおいて電極体を収容した部分の周囲を超音波溶接機でリング状に溶着した状態を示す平面図である。 図１８に示すラミネートフィルムから切り出して得た接合体を示す平面図である。 凹部に電極体を収容した他の形状のラミネートフィルムどうしをスライドさせて凹部どうしの位置合わせを行う場合の他の例を示す図であり、（ａ）はラミネートフィルムどうしの位置関係を示す平面図、（ｂ）は電極体と電極タブおよび凹部どうしの位置関係を示す平面図である。 図２０に示すラミネートフィルムを用いて電極体をラミネートフィルムの凹部に収容する工程について示すもので、（ａ）は電極体の正極側と負極側の両方にラミネートフィルムを配置した状態を示す部分断面図、（ｂ）はラミネートフィルムどうしをスライドさせて位置合わせした凹部内に電極体を収容した状態を示す部分断面図である。 金属製の正極容器と負極容器に対し電極板を備えた電極体を接合する工程について示す部分断面図である。 図２２に示す状態から正極側容器と負極側容器をスライドさせて両者を位置合わせした状態を示す部分断面図。 図２３に示す状態から正極側容器と負極側容器を接合して電気化学セルを構成した状態を示す部分断面図である。 正極タブと負極タブを９０°異なる向きに設けた電極体の一例を示す斜視図。 電極体の正極タブと負極タブを９０°異なる向きに向けた電極体の場合に正極側容器と負極側容器をスライドさせる方向について示す説明図である。 他の形態に係るレーストラック形状の電気化学セルの内部構造について示すもので、（ａ）は内部構造を示す分解斜視図、（ｂ）は電極体のタブに電極板を接合した状態を示す斜視図である。 図２７に示すレーストラック形状の電気化学セルを製造する工程の一例を示すもので、（ａ）は正極体と負極体を巻回する工程を示す斜視図、（ｂ）は電極体の位置を示す斜視図、（ｃ）は電極体に電極板を溶接した状態を示す斜視図、（ｄ）は凹部を形成した正極側と負極側のラミネートフィルムの間に電極板を備えた電極体を配置した状態を示す斜視図、（ｅ）は正極側と負極側のラミネートフィルムを重ね合わせて接合した状態を示す斜視図、（ｆ）はラミネートフィルムから接合体を切り出した状態を示す斜視図、（ｇ）は接合体の外周壁をプレス加工した状態を示す斜視図、（ｈ）は製造された電気化学セルの拡大図である。 第１容器と第２容器の周壁を重ねて溶着した外周壁を有する従来の電気化学セルの一例を示す斜視図である。 図２９に示す電気化学セルの部分断面図である。 図２９、図３０に示す電気化学セルを製造する場合に用いる接合体の一例を示す斜視図である。 図２９、図３０に示す電気化学セルを製造する場合に行う絞り加工の初期段階を示す部分断面図である。 図２９、図３０に示す電気化学セルを製造する場合に行う絞り加工の終了段階を示す部分断面図である。 図２９、図３０に示す電気化学セルを製造する場合に用いる正極側と負極側のラミネートフィルムに凹部を形成した状態を示す平面図である。 同正極側と負極側のフィルムの凹部にシーラントフィルムと電極端子板と短冊状の金属箔を熱溶着した状態を示す平面図である。 超音波溶接機の架台と共振体の間に第１の積層フィルムから延在する金属箔の先端部と電極体から延在する正極端子を配置した状態を示す説明図である。 第１の積層フィルムの凹部に電極体の正極端子を接合した状態を示す説明図である。 架台と共振体の間に第２の積層フィルムから延在する金属箔の先端部と電極体の繰り出し部から延在させた負極端子を配置した状態を示す説明図である。 第１の積層フィルムの凹部と第２の積層フィルムの凹部間に電極体を収容した状態を示す説明図である。 金属製の正極容器と負極容器に対し電極体を接合する工程について示す部分断面図である。 図２２に示す状態から正極側容器と負極側容器をスライドさせて両者を位置合わせした状態を示す部分断面図。 図２３に示す状態から正極側容器と負極側容器を接合して電気化学セルを構成した状態を示す部分断面図である。

以下、本発明に係る電極の実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、電気化学セルの一例として、コイン型のリチウムイオン二次電池（以下、単に「電池」という。）を挙げ、この電池に搭載される電極について説明する。
なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

＜第１実施形態＞
図１は本発明に係る電解化学セルを二次電池に適用した第１実施形態を示す斜視図、図２は部分断面図である。
本実施形態の電池（電気化学セル）１は、平面視円形状のボタン型の電池である。この電池１は、容器状の外装体２と外装体２の内部に収容された電極体３を備えている。なお、図２では略されているが、外装体２の内部に電解液が充填されている。この電解液は支持塩を非水溶媒に溶解した電解液などが好適に用いられる。

（外装体）
外装体２は、電極体３を収容する収容部４と、収容部４の外周に沿って折り曲げられた封止部５と、を備える。封止部５は、例えば絞り成形によって、収容部４の外周に沿って折り曲げられて形成されている。
外装体２は、電極体３を間に挟む第１容器（外側容器）１０および第２容器（内側容器）２０を備える。第１容器１０および第２容器２０は、それぞれラミネートフィルム（ラミネート構造体）により形成されている。ラミネートフィルムは、金属箔（金属層）と、重ね合わせ面（内側面）に設けられ金属箔を被覆する融着層（樹脂層）と、外側面に設けられ金属箔を被覆する保護層（樹脂層）とを有する。金属層は、例えばアルミニウムやステンレス鋼等からなり、外気や水蒸気を遮断する金属箔により形成されている。
重ね合わせ面の融着層は、例えば、ポリオレフィンのポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂の単体やコポリマーから形成されている。外側面の保護層は、例えば、上述のポリオレフィンや、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン等から形成される。

第１容器（負極側容器；外側容器）１０は、円形状の第１底壁部１１と、第１底壁部１１の外周から筒状に延びる第１周壁部１２を備える。第１底壁部１１の中心には第１底壁部１１の内径の数分の一程度の内径を有する第１貫通孔１３が形成されている。
第１底壁部１１の内面には、第１シーラントリング１４を介してニッケルプレートあるいは銅板にニッケルメッキを施した金属プレートなどの負極側電極板１５が熱融着されている。第１シーラントリング１４は、ポリオレフィンのポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂を用いて形成された、シーラントフィルムをリング状に成形したものである。

負極側電極板１５の内面は、電極体３の後述する負極タブ３５（図３参照）に接続されている。負極側電極板１５は、第１貫通孔１３を介して外部に露出され、電池１の負極端子として機能する。

第２容器（正極側容器：内側容器）２０は、円形状の第２底壁部２１と、第２底壁部２１の外周縁から筒状に延びる第２周壁部２２と、第２周壁部２２の開口縁から第２周壁部２２の外側に向けて断面Ｕ字状になるように折り曲げられて第２底壁部２１側に延びる折曲部２３を備えている。
第２底壁部２１は、電極体３を挟んで第１容器１０の第１底壁部１１と反対側に配置されている。第２底壁部２１は、第１容器１０の第１底壁部１１と同等の外径に形成されている。第２底壁部２１の中心には、第２底壁部２１の内径の数分の一程度の内径を有する第２貫通孔２４が形成されている。

第２底壁部２１の内面には、第２シーラントリング２５を介して正極側電極板１６が熱融着されている。正極側電極板１６の外面の中央には、ニッケルプレート、Ａｕメッキプレートなどの金属プレート２６が溶接されている。正極側電極板１６をニッケルまたはニッケル合金製とするならば、金属プレート２６は省略してもよい。第２シーラントリング２５は、第１シーラントリング１４と同様に、熱可塑性樹脂により形成されている。
正極側電極板１６の内面は、電極体２の後述する正極タブ４５（図３参照）に接続されている。正極側電極板１６はＳＵＳ３１６などのステンレス鋼板からなり、第２貫通孔２４を介し外部に露出され、電池１の正極端子として機能する。

第２周壁部２２は、第２底壁部２１の外周から第１容器１０の第１底壁部１１に向けて筒状に延びている。第２周壁部２２は、収容部４の外周を形成する。折曲壁２３は、第２周壁部２２のうち、第１底壁部１１側の端部から第２周壁部２２に沿って第２底壁部２１側へ筒状になるように折り曲げられている。折曲壁２３は、第２周壁部２２に対して外側に間隔をおいて配置されている。
第２周壁部２２は、第１周壁部１２の内側に配置されている。また、折曲壁２３は、第１周壁部１２の内側に配置され、折曲壁２３の融着層と第１周壁部１２の融着層とが熱融着されている。

折曲壁２３の融着層と第１周壁部１２の融着層とが融着されることにより、封止部５が形成されている。よって、収容部４の外周が封止部５で封止されている。以上の構造により、第１容器１０および第２容器２０が重ね合わされて接合され、外装体２が形成されている。封止部５は、収容部４の外側に筒状に形成されている。
収容部４には、第１容器１０と第２容器２０とが重ね合されることにより密封空間が形成されている。具体的に、収容部４は、第１底壁部１１、第２底壁部２１、および第２周壁部２２により画成され、平面視で円形に形成されている。

（電極体）
図３は、電極体３を示す斜視図であり、この電極体３は、負極側セパレータ層３６で被覆された負極体３０と正極側セパレータ層４６で被覆された正極体４０からなる。
電極体３は、負極体３０および正極体４０を互い違いに積層するように巻回された電極体である。具体的に、電極体３は、セパレータ層３６を介して負極体３０と正極体４０とを重ね合わせて扁平状に巻回することにより形成されている。負極体３０の負極タブ３５は、上述の負極側電極板１５に接続され、正極体４０の正極タブ４５は、上述の正極側電極板１６に接続される。
なお、本実施形態において、負極タブ３５が負極側電極板１６に接続される部分と正極タブ４５が正極側電極板１５に接続される部分の構造は特別な構造とされているが、この構造の詳細については後に説明する。

負極側セパレータ層３６は負極体３０において負極タブ３５とその基端側の周囲部分を除き、残り全体を覆うように形成されている。正極側セパレータ層４６は正極体４０において正極タブ４５とその基端側周囲部分を除き、残り全体を覆うように形成されている。
このため、セパレータ層３６、４６は、負極体３０と正極体４０を巻回した状態において負極体３０および正極体４０の周囲およびこれらの層間に配置され、負極体３０と正極体４０とが絶縁分離される。なお、図３においては層厚を無視してセパレータ層３６、４６の存在位置のみを表示しているが、セパレータ３６、４６は少なくとも負極体３０と正極体４０とが対向する領域の全体で負極体３０と正極体４０との間に介在するように、かつ、負極側セパレータ層３６が負極体３０を覆うように、正極側セパレータ層４６が正極体４０を覆うように配置されている。
以下、負極体３０および正極体４０が巻回されて積層された方向を積層方向と称する。なお、巻回とは、特定の巻回中心軸の周囲を周回するように巻かれることである。

負極体３０は、金属材料により形成された箔状の負極集電体と、負極集電体の片面または両面に塗工された負極活物質層とを備えたシート状の部材である。負極集電体は、例えば銅やニッケル等の金属箔により形成されている。金属箔の厚さは一例として数μｍ程度である。負極活物質は、例えば、シリコンやシリコン酸化物、グラファイト、ハードカーボン、チタン酸リチウム等の単体又は混合物である。負極集電体は円形状の複数の負極本体と隣接する負極本体を接続する帯状の接続部とからなり、配列方向一端の負極集電体の外周部から負極タブが延出されている。

負極活物質層の形成材料として、負極活物質に加え、導電助剤（例えば、アセチレンブラック等）、バインダ（例えば、ポリフッ化ビニリデンやスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）のディスパージョン等）、増粘剤（例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等）、溶剤（例えば、水、Ｎ－メチルピロリドン等の任意の溶媒）を混合して負極用スラリーを作製することができる。負極活物質層を形成するための構成材料を含む塗布液を「負極用スラリー」ということができる。この負極用スラリーを負極側集電体に塗布し、乾燥させることにより負極活物質層を形成できる。

正極体４０は、金属材料により形成された箔状の正極集電体と、正極集電体の片面または両面に塗工された正極活物質層と、を備えた１枚のシート状の部材である。正極集電体は、例えばアルミニウムやステンレス等の金属箔により形成されている。金属箔の厚さは一例として１０数μｍ程度である。正極活物質は、例えば、コバルト酸リチウムやチタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のように、リチウムと遷移金属とを含む複合酸化物である。正極集電体は円形状の複数の正極本体と隣接する正極本体を接続する帯状の接続部とからなり、配列方向一端の正極集電体の外周部から正極タブが延出されている。

正極活物質層の形成材料として、上述の正極活物質に加え、導電助剤（例えば、アセチレンブラック等）、バインダ（例えば、ポリフッ化ビニリデン等）、溶剤（例えばＮ－メチルピロリドン等の任意の溶媒）を混合して正極用スラリーを作製することができる。正極活物質層を形成するための構成材料を含む塗布液を「正極用スラリー」ということができる。この正極用スラリーを正極側集電体に塗布し、乾燥させることにより正極活物質層を形成できる。

セパレータ層３６、４６は、一例としてリチウムイオン導電性を有する樹脂層である。
セパレータ層３６、４６は、例えばポリオレフィン製の樹脂ポーラスフィルムやガラス製不織布、樹脂製不織布、セルロース繊維の積層体等により形成されている。なお、セパレータ層３６、４６は正極体３０と負極体４０の分離を行えば良いため、どちらか一方を略しても良い。

図２、図３に示すように、電極体３は、外装体２の収容部４内に高密度で配置されるように、収容部４内の密封空間の形状に対応する形状に形成されている。すなわち、電極体３は、積層方向から見て、円形状に形成されている。
負極体３０は円形状の複数の負極本体を帯状などの形状に配列するように接続部を介し接続した構成を有し、正極体４０は円形状の複数の正極本体を帯状などの形状に配列するように接続部を介し接続した構成を有する。このため、負極体３０の円形状の負極集電体と正極体４０の円形状の正極集電体を交互に積み重ねるか巻回することにより、図３に示す構造の電極体３が構成される。
以下、電池１の製造方法に関連付けて電池１の内部構造の詳細について更に説明する。

「電気化学セルの製造方法」
図１、図２に示す構造の電池（電気化学セル）１を製造するには、まず、正極体と負極体を巻回するか、つづら折り積層するなどの方法により図３に示す構成の電極体３を形成する。
「電極板の接合工程」
次に、図４に示すように電極体３に負極側電極板１５と正極側電極板１６を超音波溶接法などの接合方法により接合する。
図４は、電極体３の負極タブ３５の先端部に超音波溶接により負極側電極板１５を接合し、正極タブ４５の先端部に正極側電極板１６を超音波溶接により接合した状態を示す。
図４に示す例では、電極体３の最上面から左側に正極タブ４５が延出され、電極体３の最下面から右側に負極タブ３５が延出され、正極タブ４５の先端部上面側に金属プレート２６を上に配置した正極側電極板１６が溶接され、負極タブ３５の先端部下面側に負極側電極板１５が溶接されている。負極タブ３５の先端部は正極側電極板１６の中央部まで延在され、正極タブ４５の先端部は負極側電極板１５の中央部まで延在されている。
なお、この例では図４に示すように負極タブ３５の先端３５ａを負極側電極板１５の中心部まで延在させているが、負極タブ３５の先端３５ａを２点鎖線に示すように負極側電極板１５の外周縁部まで延在させても良い。正極タブ４５の先端部も同様に正極側電極端の外周縁部まで延在させても良い。

「電極板と負極側ラミネートフィルムの接合工程」
この状態の電極体３に対し、金属箔を樹脂層で覆ったラミネート構造の図５に示す負極側ラミネートフィルム５０を用意し、この負極側ラミネートフィルム５０の一部に形成した凹部５０ａに負極側電極板１５を収容し、負極側電極板１５を熱溶着する。

負極側ラミネートフィルム５０は、図３４を基に先に説明した第１の積層フィルム１２５と同等構造のラミネートフィルムでよい。負極側ラミネートフィルム５０に形成する凹部５０ａは電極体３を収容可能な大きさであって、以下に説明する加工を経た後、第１容器１０を構成できる大きさとする。また、凹部５０ａの底面中央部には第１容器１０を構成した場合に透孔１３となる透孔５０ｂを予めプレス加工により形成しておく。
この負極側ラミネートフィルム５０は以下に説明する製造方法により第１容器１０を構成する基となるので、構成材料は先に説明した第１容器１０の構成材料と同等で良い。

図５の例では、水平に配置した負極側ラミネートフィルム５０において、負極側ラミネートフィルム５０の左右方向中央部より、左側よりの位置に凹部５０ａが形成されている。開口部を上向きとした凹部５０の底面に対し、凹部５０ａの中心と負極側電極板１５の中心を位置合わせして負極側電極板１５を収容し、その左側斜め上方に順次電極体３と正極側電極板１６を配置するように電極体３を配置する。
なお、図５では略されているが凹部５０ａの底面に予めシーラントリングを配置しておき、このシーラントリングの上に負極側電極板１５を配置する。この状態から凹部５０ａの底壁とシーラントリングと負極側電極板１５を上下から挟み付けるように加圧しながら加熱することによりこれらを熱溶着できる。
この熱溶着を行う場合、凹部５０ａの底板と負極側電極板１５を上下から熱溶着装置のプレス機等で挟み付ける必要があることから、図５に示すように負極側電極板１５を凹部内に配置した場合、電極体３が凹部５０ａの斜め外側に位置している必要がある。このため、負極タブ３５は図５に示すように配置が可能な長さを有することが必要である。

「電極板と正極側ラミネートフィルムの接合工程」
次に、正極側ラミネートフィルム５１を用意する。
正極側ラミネートフィルム５１は、図３４を基に先に説明した第２の積層フィルム１２６と同等構造のラミネートフィルムでよい。正極側ラミネートフィルム５１に形成する凹部５１ａは電極体３を収容可能な大きさであって、後述する加工を経た後、第２容器２０を構成できる大きさとする。また、凹部５１ａの底面中央部には第２容器２０を構成した場合に透孔２４となる透孔５１ｂを予め形成しておく。ラミネートフィルムに凹部５１ａを形成することで、ラミネートフィルムには突部５１ｃが形成される。
この正極側ラミネートフィルム５１は以下に説明する製造方法により第２容器２０を構成する基となるので、構成材料は先に説明した第２容器２０の構成材料と同等で良い。

図６に示すように凹部５１ａの開口部を下向きとして正極側ラミネートフィルム５１を水平に配置し、凹部５１ａの中心と正極側電極板１６の中心の位置合わせを行う。また、凹部５１ａの底に沿うようにシーラントリングと正極側電極板１６を配置し、これらを上下から挟み付けるように加圧しながら加熱することによりこれらを熱溶着できる。
図６では凹部５１ａ内に配置したシーラントリングの記載は略している。
なお、この熱溶着を行う場合、凹部５１ａの底板と正極側電極板１６を上下から熱溶着装置のプレス機等で挟み付ける必要があることから、図６に示すように正極側電極板１６を凹部内に配置した場合、電極体３が凹部５１ａの斜め下方外側に位置している必要がある。このため、正極タブ４５は図６に示すように配置が可能な長さを有することが必要である。

「折り曲げ工程」
図６に示すように負極側電極板１５の熱溶着後、正極側電極板１６の熱溶着を行ったならば、負極側ラミネートフィルム５０に対し正極側ラミネートフィルム５１を図７に示す矢印方向にスライド移動させて凹部５０ａ、５１ａの位置合わせを行う。
図７に示す矢印方向へのスライド移動により負極側電極板１５の上で負極タブ３５を側面視Ｚ型に折り曲げることができるとともに、正極側電極板１６の下で正極タブ４５を側面視Ｚ型に折り曲げることができる。

図７、図８に正極側電極板１６を備えた正極タブ４５の超音波溶接位置と上述のＺ型に折り曲げる場合の折り曲げ位置の関係を示す。なお、図８はＺ型に折り曲げる前の正極タブ４５の展開状態を示す。
図８に示すように、正極タブ４５が形成されている最外層の正極本体４０Ａを覆うセパレータ層４６の端縁４６ａは、正極タブ４５の基端部よりも正極本体４０Ａの内側よりの位置に形成されている。換言すると、最外層の正極側のセパレータ層４６の端縁４６ａは正極タブ４５の幅方向に平行に沿うように電極体３の一面側中央よりに配置されている。正極タブ４５においては、上述の折り畳みにより、正極側の端縁４６ａの若干外側よりの位置に直線状に第１の折曲部（Ｖ型折曲部）４５Ａが形成される。

図８に示すように、正極タブ４５の先端４５ａが正極側電極板１６の中央まで延出され、超音波溶接部４５ｂは正極側電極板１６の中心と外周縁の中間位置より若干外側よりの位置に形成されている。
超音波溶接部４５ｂは先に図３６を基に説明したように基台１３６と共振体１３７で被接合物を上下から挟み込み、超音波振動を付加して被接合物どうしを溶接することにより形成される。このため、図８に示すように超音波溶接部４５ｂは２本の鎖線で示すように正極タブ４５の幅方向に沿って帯状に形成される。
この超音波溶接部４５ｂに対し、正極タブ４５の若干基端側、換言すると、超音波溶接部４５ｂとそれに接している正極側電極板１６の外周縁との間の部分に第２の折曲部（Ｖ型折曲部）４５Ｂが形成される。また、超音波溶接部４５ｂは正極側電極板１６に溶接されている金属プレート２６と干渉しない位置、即ち、金属プレート２６の外周縁の若干外側に形成されている。

これは、正極側電極板１６に対し金属プレート２６をスポット溶接あるいは超音波溶接などの溶接法により取り付けた後、基台１３６と共振体１３７で正極タブ４５と正極電極板１６を上下から挟み込んで超音波溶接する場合、金属プレート２６の溶接部分に悪影響を与えないためである。基台１３６と共振体１３７で金属プレート２６を含めて上下から挟み込み超音波振動を付与すると、既に溶接した金属プレート２６の溶接部分に超音波振動が付与される。この超音波振動により金属プレート２６の溶接部分に支障を来さないように、金属プレート２６から離れた位置に超音波溶接部４５ｂを形成することが好ましい。

図８に示す構造について、図７に示すように折り曲げることで第１の折曲部４５Ａと第２の折曲部４５Ｂを折り返し位置として正極タブ４５をＺ型に曲げることができる。
また、この折り曲げにより正極タブ４５において第１の折曲部４５Ａから第２の折曲部４５Ｂまでの部分を第１の正極タブ部４５Ｄとすることができ、第２の折曲部４５Ｂから正極タブ４５の先端までの部分を第２の正極タブ部４５Ｅとすることができる。

図７、図９に負極側電極板１５を備えた負極タブ３５の超音波溶接位置と上述のＺ型に折り曲げる場合の折り曲げ位置の関係を示す。なお、図９はＺ型に折り曲げる前の負極タブ３５の展開状態を示す。
図９に示すように、負極タブ３５が形成されている最外層の負極本体３０Ａを覆うセパレータ層３６の端縁３６ａは、負極タブ３５の基端部よりも負極本体３０Ａの内側よりの位置に形成されている。換言すると、最外層の負極側のセパレータ層３６の端縁３６ａは負極タブ３５の幅方向に平行に沿うように電極体３の一面側中央よりに配置されている。負極タブ３５においては、上述の折り曲げにより、負極側の端縁３６ａの若干外側よりの位置に直線状に第１の折曲部（Ｖ型折曲部）３５Ａが形成される。
なお、図８に示す構成において、セパレータ層４６の端縁４６ａとして描いた部分は、セパレータ層４６の端縁４６ａの手前側の部分を固定するためにセパレータ層４６上に貼り付けた巻止めテープ（端縁固定部材）の端縁であっても良い。
また、図９に示す構成において、セパレータ層３６の端縁３６ａとして描いた部分は、セパレータ層３６の端縁３６ａの手前側の部分を固定するためにセパレータ層３６上に貼り付けた巻止めテープ（端縁固定部材）の端縁であっても良い。

図９に示すように、負極タブ３５の先端３５ａが負極側電極板１５の中央まで延出され、超音波溶接部３５ｂは負極側電極板１５の中心と外周縁の中間位置より若干外側よりの位置に形成されている。
超音波溶接部３５ｂは先に図３８を基に説明したように基台１３６と共振体１３７で被接合物を上下から挟み込み、超音波振動を付加して被接合物どうしを溶接することにより形成される。このため、図９に示すように超音波溶接部３５ｂは２本の鎖線で示すように負極タブ３５の幅方向に沿って帯状に形成される。
この超音波溶接部３５ｂに対し、負極タブ３５の若干基端側、換言すると、超音波溶接部３５ｂとそれに接している負極側電極板１５の外周縁との間の部分に第２の折曲部（Ｖ型折曲部）３５Ｂが形成される。また、超音波溶接部３５ｂは負極側電極板１５の中心位置と負極側電極板１５の外周縁位置の中間位置より若干外周縁側に形成されている。

図９に示す構造について、図７に示すように折り畳むことで第１の折曲部３５Ａと第２の折曲部３５Ｂを折り返し位置として負極タブ３５をＺ型に折り曲げることができる。
また、この折り曲げにより負極タブ３５において第１の折曲部３５Ａから第２の折曲部３５Ｂまでの部分を第１の負極タブ部３５Ｄとすることができ、第２の折曲部３５Ｂから負極タブ３５の先端までの部分を第２の負極タブ部３５Ｅとすることができる。

「ラミネートフィルムの熱仮封止工程」
図７に示す状態から、負極側ラミネートフィルム５０と正極側ラミネートフィルム５１を接近させて凹部５０ａの開口部と凹部５１ａの開口部を突き合わせると凹部以外のラミネートフィルムを重ねることができるので、凹部周囲のラミネートフィルム重ね合わせ部分の一部を熱溶着すると、ラミネートフィルムどうしの熱仮封止ができる。
図１０に負極側ラミネートフィルム５０に対し正極側ラミネートフィルム５１をスライド移動させる場合の方向の一例について示した。この例では、平面視長方形状のラミネートフィルムを用い、ラミネートフィルムを長手方向にスライド移動させて両方のラミネートフィルムの位置合わせを行う場合を示している。

図１１は正極側ラミネートフィルム５１の凹部５１ａに電極体３を収容する構造において、正極タブ４５を側面視Ｚ型に折り曲げた場合、第１の正極タブ部４５Ｄと第２の正極タブ部４５Ｅの長さの関係を示す説明図である。第１の正極タブ部４５Ｄの長さをｂと仮定し、第２の正極タブ部４５Ｅの長さをａと仮定する。
図１１に示す構造において、ａ＜ｂの関係とすることが好ましい。ｂの長さは凹部５１ａの内直径ｄに対し、ｂ＜ｄの関係とすることが必要である。また、ｂの長さは正極側電極板１６の直径より小さいか、凹部５１ａの内径より小さいことが好ましい。また、ａの長さは、この例では正極側電極板１６の半径程度とされているが、直径と同等まで延出させても良い。ただし、凹部５１ａの内周壁と正極側電極板１６の外周部が接近し過ぎると、正極側ラミネートフィルム５１にピンホールや亀裂が生じていた場合等、容器を構成する金属箔が損傷するおそれがあるので、正極側電極板１６の外周縁と凹部５１ａの内周壁との間に適度の間隔をあけることが望ましい。また、第２折曲部４５Ｂの位置についても同様であり、第２折曲部４５Ｂと凹部５１ａの内周壁との間に適度の間隔をあけることが望ましい。

ｂ＞ｄの場合、図１２に示すように電極体３が凹部５１ａからはみ出すこととなり、凹部５１ａに電極体３を収容する場合に正極タブ４５を更に別の位置で折り曲げる必要を生じる。図１０に示すように負極側ラミネートフィルム５０に対し正極側ラミネートフィルム５１をスライド移動させても、凹部５１ａに電極体３をスムーズに収容することができなくなり、更に何らかの作業で正極タブ４５の折り曲げ位置を調節するなどの余計な作業が必要となる。
ａ＞ｂの場合、図１３に示す関係となるが、図１３に示す構造の場合、正極タブ４５を正極側電極板１６に超音波溶接する位置を変更しなくては実現できず、また、図３６を基に説明した基台１３６と共振体１３７を利用する超音波溶接そのものを行うことができないので、実施不能な構造となる。

なお、図７、図１１に示すように負極タブ３５と正極タブ４５をＺ型に折り曲げた場合、折り曲げ位置が正確な位置に設定されない場合、第２の折曲部３５Ｂ、４５Ｂが凹部の内周壁に接近し過ぎるおそれがある。この点において、本形態の構造では、負極タブ３５においては、負極側セパレータ層３６の端縁３６ａの存在により第１の折曲部３５Ａを位置決めし、超音波溶接部３５ｂの存在により第２の折曲部３５Ｂの位置決めができるので、負極タブ３５のＺ型を目的の形に形成できる。また、正極タブ４５においても、正極側セパレータ層４６の端縁４６ａの存在により第１の折曲部４５Ａを位置決めし、超音波溶接部４５ｂの存在により第２の折曲部４５Ｂの位置決めができるので、正極タブ４５のＺ型を目的の形に形成できる。
このため、本形態の構造によれば、目的の正確な位置にＺ型に折り曲げた正極タブ４５と負極タブ３５を形成できる。

図１４は、図３に示した電極体３における最外層の負極本体３０Ａを覆う負極側セパレータ層３６とその端部３６ａの位置関係を示す略図である。図１４に示すように負極側セパレータ層３６の端縁３６ａは負極タブ３５の基端部よりも負極本体３０Ａの内側よりに形成されている。また、図１４に示す構造において、端縁３６ａの若干外側寄りの位置に第１の折曲部３５Ａが形成される。
これに対し、図１５は電極体３における最外層の負極本体３０Ａを覆う負極側セパレータ層３６とその端部３６ａの他の例を示す略図である。図１５に示すように負極側セパレータ層３６の端縁３６ａは負極タブ３５の基端部よりも負極本体３０Ａの内側よりに形成されているが、更に、負極タブ３５の基端部の幅方向両側に切欠部３５ｅが形成された例を示している。
負極タブ３５の基端部両側に切欠部３５ｅを形成することにより、負極タブ３５は帯状の形を保ったまま負極側セパレータ層３６の端縁３６ａの部分から延出されている。

図１５に示す構成であると、ほぼ端縁３６ａの位置に沿って確実に第１の折曲部３５Ａを形成できる。
図１５に示す構成であると、負極側セパレータ層３６の端縁３６ａを起点として第１の折曲部３５Ａを構成するように負極タブ３５を折り曲げる場合、図７に示すように側面視Ｚ型に折り曲げる場合、いずれにしても切欠部３５ｅの存在により折り曲げが容易となる。また、折り曲げ起点となる位置をほぼ端縁３６ａに沿う位置に形成できるので、折り曲げ位置をより正確に規定できる。
なお、図１４、図１５に示す構成において、セパレータ層３６の端縁３６ａとして描いた部分は、セパレータ層３６の端縁３６ａの手前側の部分を固定するためにセパレータ層３６上に貼り付けた巻止めテープ（端縁固定部材）の端縁であっても良い。

「ラミネートフィルムの封止工程」
図７を基に説明したように負極側ラミネートフィルム５０と正極側ラミネートフィルム５１を熱仮封止したならば、図１６～図１８を基に以下に説明する手順でラミネートフィルムの封止と電解液の注入を行う。
図１６は負極側と正極側のラミネートフィルム５０、５１を熱仮封止した状態から、負極側と正極側のラミネートフィルム５０、５１の３辺側を必要な幅に渡り、熱溶着して熱封止した状態を示す。図１６に平面視するようにラミネートフィルム５０、５１において突部５ｃの直径の半分程度の幅で左右両側の長辺部と一方の短辺部（下辺部）にそれぞれ熱融着部５５を形成すると、ラミネートフィルム５０、５１の他方の短辺側（上辺側）のみ熱溶着されていない状態とすることができる。

図１６に示す熱溶着していない部分から凹部５０ａ、５１ａに電解液を注入し、その後、図１７に示すようにラミネートフィルム５０、５１の上辺側を熱溶着して熱溶着部５６を形成し、ラミネートフィルム５０、５１の４辺全周を所定幅で熱溶着する。
この後、化成処理を行い、ラミネートフィルム５０、５１間のガス抜きを行い、更に、図１８に示すように突部５１ｃの周囲をリング状に所定幅で取り囲むように超音波溶接機で溶着し、リング状の溶接部５７を形成して最終封止を行う。
リング状の溶接部５７の外周部に沿って平面視円形状に打ち抜きを行うと、図１９に示す接合体５８を得ることができる。

接合体５８は概形が図３１に示した接合体１１８と同等である。
この接合体５８と、図３２、図３３に示した下型１２１と上型１２２からなる金型１２０とパンチ１２３を用いて図３２～図３３を基に先に説明した方法と同様の絞り加工を行うと、図１、図２に示した電池１と同等構造の電池を得ることができる。

図２０、図２１は凹部６０ａを形成した負極側ラミネートフィルム６０と凹部６１ａを形成した正極側ラミネートフィルム６１を用い、これらの凹部６０ａ、６１ａに電極体３を収容してスライド移動させる場合の他の例を示す。
この例では、図２０（ａ）に示す縦長の長方形状の負極側ラミネートフィルム６０と縦長の長方形状の正極側ラミネートフィルム６１を用い、各ラミネートフィルム６０、６１の上辺に近い位置に凹部６０ａ、６１ａを形成する。
また、負極側ラミネートフィルム６０と正極側ラミネートフィルム６１において、凹部６０ａ、６１ａの形成位置の左右両側部分にそれぞれ一定幅を除去した切欠部６０ｂ、６１ｂを形成し、凹部６０ａ、６１ａの左右両側のラミネートフィルム幅を小さく調整しておく。

図２０（ａ）に示すラミネートフィルム６０、６１と、先に図４に基づき説明した電極板１５、１６を接合した電極体３を用いて電池を製造するには、図２１（ａ）に示すように凹部６０ａの開口部を上に向けて負極側ラミネートフィルム６０を水平に設置する。また、負極側ラミネートフィルム６０から少し離れた斜め上方に凹部６１ａの開口部を下向きとした正極側ラミネートフィルム６１を水平に設置する。これら負極側ラミネートフィルム６０と正極側ラミネートフィルム６１の設置は図示略の適切な治具等を用いて図２０（ａ）に示す位置に設置することが好ましい。
また、凹部６０ａに負極側電極板１５を収容し、凹部６１ａに正極側電極板１６を収容し、負極側ラミネートフィルム６０と正極側ラミネートフィルム６１の間に電極体３を設置する。この際、負極側電極板１５と正極側電極板１６および電極体３を適切な治具により支持して目的の位置に設置することが好ましい。

この際、先に、電極体３と負極側電極板１５および正極側電極板１６を適切な治具等で図２１（ａ）に示すように支持した後、負極側ラミネートフィルム６０と正極側ラミネートフィルム６１を図２１（ａ）に示すように配置しても良い。
図２１（ａ）に示す状態において、負極側ラミネートフィルム６０の凹部６０ａと正極側ラミネートフィルム６１の凹部６１ａは図２０（ａ）に示す平面視状態でも明らかなように、水平方向に所定距離位置ずれしているので、凹部６０ａの上下空間と凹部６１ａの上下空間には熱溶着装置に対する干渉物がない。
このため、凹部６０ａの周囲と凹部６１ａの周囲にそれぞれ熱溶着装置を設けておくと、凹部６０ａに収容した負極側電極板１５と凹部６１ａに収容した正極側電極板１６を同時に一度で熱溶着できる。これにより、図５～図６を基に説明した場合より簡単かつ迅速に熱溶着ができる。即ち、組立時間の短縮に寄与する。
図２０、図２１に示す手順で凹部６０ａ、６１ａに対し電極体３を収容すると、自動機械等で組立を行う場合、組立機のタクト短縮が可能となり、生産性の向上に寄与する。

電極板１５、１６の凹部６０ａ、６１ａに対する熱溶着が終了したならば、図２１（ａ）に示す状態から、図２１（ｂ）に示すように正極側ラミネートフィルム６１を右側にスライド移動させて凹部６０ａと凹部６１ａの位置合わせを行う。
この位置合わせにより、図２１（ｂ）に示すように負極タブ３５を側面視Ｚ型に、正極タブ４５を側面視Ｚ型に折り曲げることができる。理解を容易にするために、図２０（ｂ）に凹部６０ａ、６１ａの位置関係とそれらの間に配置されている電極体３と負極タブ３５の位置、並びにスライドさせた場合に凹部６０ａ、６１ａが接近する方向を矢印で示しておく。
図２１（ｂ）に示す状態は、図７に示す状態と同等であるので、この後、負極側ラミネートフィルム６０と正極側ラミネートフィルム６１を重ね合わせて熱仮封止すると、熱仮封止状態にできるので、以下、図１６～図１９を基に先に説明した方法と同等の方法を実施することにより、図１９に示す接合体を得ることができる。

この接合体を用いて先に説明した場合と同様に、図３２、図３３に示した下型１２１と上型１２２からなる金型１２０とパンチ１２３を用いて図３２～図３３を基に先に説明した方法と同様のプレス加工を行うと、図１、図２に示した電池１と同等構造の電池を得ることができる。

図２０に示すようにラミネートフィルム６０、６１に切欠部６０ｂ、６１ｂを形成して凹部６０ａ、６１ａの両側の幅を小さくしておくならば、図６に示す状態と同様に電極体３とラミネートフィルム６０，６１を配置してスライド移動する場合、正極タブ４５と負極タブ３５をできるだけ短くした場合に対応できる。即ち、短い電極タブ３５、４５に対応しつつラミネートフィルム６０、６１の干渉を避けながら電極板１５、１６の同時熱溶着が可能であり、また、熱溶着後のスライド移動に対応することができる。

「第２実施形態」
図２４は本発明に係る電気化学セルを二次電池に適用した第２実施形態の電池６４の断面構造を示すもので、この電池６４は円形のボタン型電池である。図２４に示す電池６４は図２２、図２３を基に後に説明する方法で製造される。
この第２実施形態の電池６４は、偏平な容器状の外装体６２と外装体６２の内部に図示略の電解液とともに収容された電極体３を備えている。なお、電解液は支持塩を非水溶媒に溶解した電解液などが好適に用いられる。

外装体６２は、平面視で円形状を呈している。具体的に、外装体６２は、有底筒状の正極側容器６５と、この正極側容器６５にガスケット６６を介し組み付けられ、正極側容器６５との間に収納空間Ｓを画成する有頂筒型の負極側容器６７を有している。
図２４に示す第２実施形態において、正極側容器６５および負極側容器６７のそれぞれの中心軸線が共通軸上に配置されている。

正極側容器６５および負極側容器６７は、例えばステンレス鋼板等の金属板材を絞り加工等して形成されている。図示の例において、正極側容器６５の外径は、負極側容器６７の内径よりも大きくされている。
ガスケット６６は、中心軸線と同軸状に配置された環状とされ、負極側容器６７の周壁部６７ａに嵌合されている。ガスケット６６には、負極側容器６７の周壁部６７ａを保持する部分が全周に渡り形成されている。負極側容器６７は、周壁部６７ａをガスケット６６と一体化した状態で正極側容器６５の内周側に固定されている。
ガスケット６６は、樹脂材料（例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ））等の絶縁性を有する材料により形成されている。

電極体３は先の実施形態に適用された電極体３であり、負極タブ３５と正極タブ４５を有し、これらの先端部に負極側電極板１５、正極側電極板１６が溶接されている。
負極側容器６７を先の図２１（ａ）に示す形態の場合の負極側ラミネートフィルム６０の凹部６０ａと同等位置に設置し、正極側容器６５を先の図２１（ａ）に示す形態の場合の正極側ラミネートフィルム６１の凹部６１ａと同等位置に設置する。この状態を図２２に示す。
図２２に示す場合、負極側容器６７の周囲と正極側容器６５の周囲には特に障害物がないため、図２２に示す状態から、超音波溶接機などを用いて負極側容器６７に負極電極板１５を溶接する工程と、正極側容器６５に正極電極板１６を溶接する工程を同時に行うことができる。

負極電極板１５と正極電極板１６の溶着作業が終了したならば、図２３に示すように正極側容器６５と負極側容器６７のそれらの中心軸位置を合わせるようにこれらをスライド移動させ、中心軸の位置合わせ後、正極側容器６５と負極側容器６７を嵌合することで図２４に示す構成の電池６４を得ることができる。
図２４に示す構成の電池６４においても、電極体３の負極タブ３５と正極タブ４５はそれぞれ側面視Ｚ型に折り曲げられている。
図２２～図２３を基に説明した製造方法によって、先の実施形態の電極３を備えた電池１を製造する場合と同様の作用効果を得ることができる。

「第３実施形態」
図２５は、正極体と負極体から構成される電極体の他の例を示すもので、この例の電極体７０は、円板状の複数の負極本体７１を接続部７２を介し接続した帯状の正極体と、円板状の複数の正極本体７３を接続部７４を介し接続した帯状の負極体を交互につづら折り状に積層した構成の電極体７０である。最外層の負極本体７１から負極タブ７６が延出され、最外層の正極本体７３から正極タブ７７が延出されている。
つづら折り構造の電極体７０にあっては、折り畳み状態により、図２５に示すように平面視９０°交差位置に負極タブ７６と正極タブ７７が延出されることがある。
このような構造の電極体７０に対する場合であっても、上述した例と同様に側面視Ｚ状に負極タブ７６と正極タブ７７を折り曲げて配置し、電池を構成することができる。

図２６は、図２５に示す構成の電極体７０について、負極側電極板１５と正極側電極板１６を接合し、それらを図２０（ａ）に示す構成の負極側ラミネートフィルム６０の凹部６０ａと正極側ラミネートフィルム６１の凹部６１ａに収容してそれぞれ溶接した状態を示す。
図２６に示す状態から、図中右向きの矢印に示す方向に凹部６１ａが移動し、図中上向きの矢印に示す方向に凹部６０ａが移動するように負極側ラミネートフィルム６０と正極側ラミネートフィルム６１を移動させる。これにより、凹部６０ａと凹部６１ａの位置合わせが可能であり、これらの矢印方向にラミネートフィルム６０、６１を移動することで負極タブ７６と正極タブ７７を個々にＺ型に折り曲げることができる。
例えば、図２６に示すように、折り曲げ後の負極タブ７６を電極体７０の右側から側面視すると負極タブ７６はＺ型に折り曲げられており、折り曲げ後の正極タブ７７を電極体７０の正面側から側面視すると正極タブ７７はＺ型に折り曲げられている。

なお、図２５と図２６に示す例は、負極タブ７６と正極タブ７７を平面視９０°交差させた状態の一例として示した。負極タブ７６と正極タブ７７がなす角度は先の実施形態のように１８０°であっても良く、その他の角度であっても良い。図２６に示す状態から負極タブ７６と正極タブ７７を個々にＺ型に折り曲げ可能な構造であれば、負極タブ７６と正極タブ７７のなす角度は問わない。

「第４実施形態」
図２７は本発明に係る第４実施形態の電池８０の分解図を示し、図２８は電池８０を製造する場合の工程概要を示す説明図である。
この形態の電池８０において、基本構造は図１～図９を基に先に説明した第１実施形態の電池１と同等であるが、平面視形状がレーストラック形状とされており、このため、細部の形状や構造が異なる。

図２７（ａ）、（ｂ）に示すように、電極体８１は、平面視レーストラック形状に形成されており、この電極体８１は、一例として、図２８（ａ）に示すように、レーストラック形状の複数の負極本体８２と、隣接する負極本体８２を接続する帯状の接続部８３と、複数の負極本体８２のうち、一側終端の負極本体８２から延出された負極タブ８４から負極体８５が構成されている。また、レーストラック形状の複数の正極本体８６と、隣接する正極本体８６を接続する帯状の接続部８７と、複数の正極本体８６のうち、他側終端の正極本体８６から延出された正極タブ８８から正極体８９が構成されている。

負極体８５と正極体８９を図２８（ａ）に示すように並べて配置し、それらの間に配置した巻棒９０に交互に重なるように巻き付けることで図２８（ｂ）に示す構成の電極体８１を形成することができる。
なお、負極体８５において負極タブ８４を除いた部分と負極タブ８４の基端側の周囲部分を除いた部分はいずれも負極セパレータ層８５ａにより覆われ、正極体８９において正極タブ８８を除いた部分と正極タブ８８の基端側の周囲部分を除いた部分はいずれも正極セパレータ層８９ａにより覆われている。
この電極体８１において、最外層の負極体８５におけるセパレータ層８５ａの端縁８５ｂは、負極タブ８４の基端部より負極本体８２の内側に配置されている。同様に、最外層の正極体８９におけるセパレータ層８５ａの端縁８５ｂは、正極タブ８８の基端部より正極本体８６の内側に配置されている。
なお、図２７に示す構成において、セパレータ層８５の端縁８５ａとして描いた部分は、セパレータ層８５の端縁８５ａの手前側の部分を固定するためにセパレータ層８５上に貼り付けた巻止めテープ（端縁固定部材）の端縁であっても良い。

電極体８１の負極タブ８４に負極側電極板９１を接合し、正極タブ８８の先端に正極側電極板９２を接合した状態を図２８（ｃ）に示す。
この後、図２８（ｄ）に示すように負極側ラミネートフィルム９４と正極側ラミネートフィルム９５を用意する。正極側ラミネートフィルム９５には透孔付きの平面視レーストラック形状の凹部９５ａをプレス加工で形成しておき、負極側ラミネートフィルム９４には透孔付きの平面視レーストラック形状の凹部９４ａをプレス加工で形成しておく。
負極側ラミネートフィルム９４と正極側ラミネートフィルム９５の間に電極体８１を設置し、負極側電極板９１を凹部９４ａに接合し、正極側電極板９２を凹部９５ａに接合し、負極タブ８４と正極タブ８８をいずれもＺ型に折り曲げる点に関し、先に図６、図７を基に説明した実施形態の場合と同様に接合できる。

この後、図２８（ｄ）に示すように負極側ラミネートフィルム９４と正極側ラミネートフィルム９５を熱溶着し、電解液を注入し、ラミネートフィルムの全周を封止するのは図１６～図１８を基に先に説明した工程と同様である。
この後、化成処理後、ガス抜きを行い、凹部９４ａ、９５ａの全周をレーストラック形状に打ち抜くことで図２８（ｆ）に示す接合体９６を得ることができる。
この後、図３２、図３３を基に先に説明した下型１２１と上型１２２からなる金型１２０とパンチ１２３と同等構造であるが、成型孔１２１ａと成型孔１２２ａを平面視レーストラック形状の孔形状とした下型と上型からなる金型とパンチを用いてプレス加工を行えば、図２８（ｇ）に示す平面視レーストラック形状の電池８０を得ることができる。

図２７（ａ）に電池８０の内部構造全体を分解斜視図で示す。
先の第１実施形態の電池１において負極タブ３５と正極タブ４５がＺ型に折り曲げられている構造と同様に、電池８０においても、負極タブ８４と正極タブ８８がいずれも側面視Ｚ型に折り曲げられている。
例えば、正極タブ８８が第１の折曲部８８Ａと第２の折曲部８８Ｂを有してＺ型に折り曲げられている。第１の折曲部８８Ａは負極セパレータ層８５ａの端縁８５ｂの部分に沿って形成されている。
なお、第１の折曲部８８Ａを有して正極タブ８８がＺ型に折り曲げられている部分は、セパレータ層８５上に貼り付けた巻止めテープ（端縁固定部材）の端縁を介して折り曲げられた部分であっても良い。

図２７（ａ）に示すように電極体８１の下方に第１シーラントリング１５０と第１容器１５１が設けられ、電極体８１の上方に第２シーラントリング１５２と第２容器１５３が設けられている。第２容器１５３の外周部にはＵ字状に折曲した第２周壁部１５５が設けられ、この第２周壁部１５５の外周に被さるように第１容器１５１の第１周壁部１５６がもうけられ、これらが前述の絞り加工により溶着一体化されている。
また、第１容器１５１の中央部に透孔１５１ａが形成され、第２容器１５３の中央部に透孔１５３ａが形成され、第１容器１５１の透孔外周を覆うように絶縁リングフィルム１５７が貼着され、第２容器１５３の透孔外周を覆うように絶縁リングフィルム１５８が貼着されている。

図２７に示す構成の電池８０においても、負極タブ８４と正極タブ８８がＺ型に折り曲げられているので、先の第１実施形態の電池１の構造と同様に、負極側電極板９１とシーラントリング１５０を第１容器１５１の内面側に確実に熱溶着できる。
また、正極側電極板９２とシーラントリング１５２を第２容器１５３の内面側に確実に熱溶着できる。
電池８０において、電極体８１は平面視レーストラック形状に形成されているので、正極セパレータ層８５ａの端縁８５ｂは電極体８１の一方の長辺の若干内側に直線状に配置されている。この端縁８５ｂを起点として正極タブ８８がＺ型に折り曲げらている。
あるいは、正極タブ８８がＺ型に折り曲げられている部分は、正極セパレータ層８５上に貼り付けた巻止めテープ（端縁固定部材）の端縁を介して折り曲げられた部分であっても良い。

また、負極セパレータ層の端縁も図２７では略されているが、同様に電極体８１の長辺の若干内側に直線状に配置されていて、この端縁を起点として負極タブ８４がＺ型に折り曲げられている。あるいは、負極タブ８４も負極セパレータ層上に貼り付けた巻止めテープ（端縁固定部材）の端縁を介して折り曲げられた部分であっても良い。
その他の作用効果についても、第１実施形態の電池１と同等の作用効果を電池８０により得ることができる。

なお、ここまで説明した実施形態においては、いずれも電極体の電極タブに対し負極側電極板と正極側電極板を接合し、負極側電極板と正極側電極板を第１容器または第２容器に接合して電池を構成した。
しかし、図２４に示すように、正極側容器６５および負極側容器６７をステンレス鋼板等の金属板材を絞り加工等して形成した場合、負極側電極板と正極側電極板は省略しても差し支えない。
図４２に負極側電極板と正極側電極板を略した構造の電池１６０を示す。

「第５実施形態」
図４２は本発明に係る電気化学セルを二次電池に適用した第５実施形態の電池１６０の断面構造を示すもので、この電池１６０は円形のボタン型電池である。
電池１６０は、偏平な容器状の外装体６２と外装体６２の内部に図示略の電解液とともに収容された電極体３を備えている。

外装体６２は、有底筒状の正極側容器６５と、この正極側容器６５にガスケット６６を介し組み付けられ、正極側容器６５との間に収納空間Ｓを画成する有頂筒型の負極側容器６７を有している。正極側容器６５および負極側容器６７のそれぞれの中心軸線が共通軸上に配置されている。
負極側容器６７は、周壁部６７ａをガスケット６６の外周部に保持した状態で正極側容器６５に固定されている。

電極体３は先の実施形態に適用された電極体３であり、負極タブ３５と正極タブ４５を有し、これらの先端部が負極側容器６７の内面あるいは正極側容器６５の内面に溶接されている。
負極側容器６７を先の図２１（ａ）に示す形態の場合の負極側ラミネートフィルム６０の凹部６０ａと同等位置に設置し、正極側容器６５を先の図２１（ａ）に示す形態の場合の正極側ラミネートフィルム６１の凹部６１ａと同等位置に設置する。この状態を図４０に示す。
図４０に示す場合、負極側容器６７の周囲と正極側容器６５の周囲には特に障害物がないため、図４０に示す状態から、超音波溶接機などを用いて負極側容器６７に負極タブ３５を溶接する工程と、正極側容器６５に正極タブ４５を溶接する工程を同時に一度に行うことができる。

負極タブ３５と正極タブ４５の溶接作業が終了したならば、図４１に示すように正極側容器６５と負極側容器６７の互いの中心軸位置を合わせるようにこれらをスライド移動させ、互いの中心軸の位置合わせ後、正極側容器６５と負極側容器６７を嵌合することで図４２に示す構成の電池１６０を得ることができる。
図４２に示す構成の電池１６０においても、電極体３の負極タブ３５と正極タブ４５はそれぞれ側面視Ｚ型に折り曲げられている。
図４０～図４２を基に説明した製造方法によって、先の実施形態の電極３を備えた電池１を製造する場合と同様の作用効果を得ることができる。

１…電池（電気化学セル）、２…外装体、３…電極体、４…収容部、５…封止部、１０…第１容器（負極側容器：外側容器）、１１…第１底壁部、１２…第１周壁部、１５…負極側電極板、１６…正極側電極板、２０…第２容器（正極側容器；内側容器）、２１…第２底壁部、２２…第２周壁部、２３…折曲部、３０…負極体、３０Ａ…負極本体、３５…負極タブ、３５Ａ…第１の折曲部（Ｖ型折曲部）、３５Ｂ…第２の折曲部（Ｖ型折曲部）、３５ｂ…超音波溶接部、３５Ｄ…第１の負極タブ部、３５ｅ…切欠部、３５Ｅ…第２の負極タブ部、３６…負極側セパレータ層、４０…正極体、４０Ａ…正極本体、４５…正極タブ、４５Ａ…第１の折曲部（Ｖ型折曲部）、４５Ｂ…第２の折曲部（Ｖ型折曲部）、４５ｂ…超音波溶接部、４５Ｄ…第１の正極タブ部、４５Ｅ…第２の正極タブ部、４６…正極側セパレータ層、５０…負極側ラミネートフィルム、５１…正極側ラミネートフィルム、６０…負極側ラミネートフィルム、６０ａ…凹部、６１…正極側ラミネートフィルム、６１ａ…凹部、６４…電池、６５…正極側容器、６７…負極側容器、７０…電極体、７６…負極タブ、７７…正極タブ、８０…電池、８１…電極体、８４…負極タブ、８８…正極タブ、１５１…第１容器、１５３…第２容器、１６０…電池。

Claims (24)

1. 正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体が、正極側ラミネートフィルムからなる正極側容器と、負極側ラミネートフィルムからなる負極側容器とから構成される外装体に収容され、前記電極体の正極タブが前記正極側容器内の正極側電極板に接続され、前記電極体の負極タブが前記負極側容器内の負極側電極板に接続された電気化学セルであって、
   前記正極タブが、前記電極体の側面視一端側から延出されて他端側にかけて延在される第１の正極タブ部と、該第１の正極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の他端側から反対側に向いて延在され前記正極側電極板の内面に接して電気的に接続される第２の正極タブ部からなり、
   前記負極タブが、前記電極体の側面視他端側から延出されて一端側にかけて延在される第１の負極タブ部と、該第１の負極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の一端側から反対側に向いて延在され前記負極側電極板の内面に接して電気的に接続される第２の負極タブ部からなり、
   前記第２の正極タブ部が前記正極側電極板の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記正極側電極板に接続され、前記第２の負極タブ部が前記負極側電極板の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記負極側電極板に接続されたことを特徴とする電気化学セル。
2. 正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体が金属製の正極側容器と負極側容器から構成される外装体に収容され、前記電極体の正極タブが前記正極側容器に接続され、前記電極体の負極タブが前記負極側容器に接続された電気化学セルであって、
   前記正極タブが、前記電極体の側面視一端側から延出されて他端側にかけて延在される第１の正極タブ部と、該第１の正極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の他端側から反対側に向いて延在され前記正極側容器の内面に接して電気的に接続される第２の正極タブ部からなり、
   前記負極タブが、前記電極体の側面視他端側から延出されて一端側にかけて延在される第１の負極タブ部と、該第１の負極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の一端側から反対側に向いて延在され前記負極側容器の内面に接して電気的に接続される第２の負極タブ部からなり、
   前記第２の正極タブ部が前記正極側容器の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記正極側容器の底板に接続され、前記第２の負極タブ部が前記負極側容器の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記負極側容器の底板に接続されたことを特徴とする電気化学セル。
3. 前記溶接部の外側であって、前記電極体の外縁よりの位置に前記Ｖ型折曲部が形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気化学セル。
4. 前記第２の正極タブ部が正極側電極板を介し前記正極側容器の底板に接続され、前記第２の負極タブ部が負極側電極板を介し前記負極側容器の底板に接続されたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電気化学セル。
5. 前記第１の正極タブ部の長さが、前記正極側電極板の中央部または前記正極側容器の中央部から前記Ｖ型折曲部までの前記第２の正極タブ部の長さより長いことを特徴とする請求項１または請求項４に記載の電気化学セル。
6. 前記第１の負極タブ部の長さが、前記負極側電極板の中央部または前記負極側容器の中央部から前記Ｖ型折曲部までの前記第２の負極タブ部の長さより長いことを特徴とする請求項１または請求項４に記載の電気化学セル。
7. セパレータ層を介在させて前記正極体と前記負極体を折り畳みまたは巻回して前記電極体が構成されるとともに、前記電極体から前記第１の正極タブ部またはその近傍部分が折り返し延出される折り返し位置に前記セパレータ層の端縁または該端縁固定用部材の端縁が配置されたことを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の電気化学セル。
8. セパレータ層を介在させて前記正極体と前記負極体を折り畳みまたは巻回して前記電極体が構成されるとともに、前記電極体から前記第１の負極タブ部またはその近傍部分が折り返し延出される折り返し位置に前記セパレータ層の端縁が配置されたことを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の電気化学セル。
9. 前記第１の正極タブ部と前記第１の負極タブ部の少なくとも一方の基端部両側であって、前記タブ部の折り返し位置を挟む位置に、前記正極体の一部または前記負極体の一部を除去した切欠部が形成されたことを特徴とする請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の電気化学セル。
10. 正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体を、正極側ラミネートフィルムからなる正極側容器と、負極側ラミネートフィルムからなる負極側容器とから構成される外装体に収容するとともに、前記電極体の正極タブを前記正極側容器内に設けた正極側電極板に接続し、前記電極体の負極タブを前記負極側容器内に設けた負極側電極板に接続する電気化学セルの製造方法であって、
    前記電極体の片面一側から延出させた前記正極体の正極タブの先端に正極側電極板を溶接し、前記電極体の他面他側から延出させた前記負極体の負極タブの先端に負極側電極板を溶接し、
    正極側と負極側のどちらか一方のラミネートフィルムの一部に形成した凹部の底面に、正極側と負極側のどちらか一方の電極板を前記凹部の開口側から収容して熱溶着し、
    正極側と負極側の残り一方のラミネートフィルムを先の電極板熱溶着済みのラミネートフィルムに対向させて配置し、前記残り一方のラミネートフィルムの一部に形成した凹部の底面に、正極側と負極側の残り一方の電極板を前記凹部の開口側から収容して熱溶着し、 これら熱溶着の後に対向する一対のラミネートフィルムの凹部開口側どうしの位置合わせを行い、この後に前記凹部周辺のラミネートフィルムどうしを熱溶着して外装体を構成することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
11. 正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体を、金属製の正極側容器と金属製の負極側容器とから構成される外装体に収容するとともに、前記電極体の正極タブを前記正極側容器側に接続し、前記電極体の負極タブを前記負極側容器側に接続する電気化学セルの製造方法であって、
    前記電極体の片面一側から一側外方に延出させた前記正極体の正極タブの先端に正極側電極板を溶接し、前記電極体の他面他側から他側外方に延出させた前記負極体の負極タブの先端に負極側電極板を溶接し、
    前記正極側容器の開口部と前記負極側容器の開口部を前記電極体側に向けて、前記正極側電極板を前記正極側容器の底板内面に、前記負極側電極板を前記負極側容器の底板内面にそれぞれ接合した後、
    対向する前記正極側容器の開口部と前記負極側容器の開口部を接近する方向にスライドさせて容器どうしの位置合わせを行い、この後に正極側容器と負極側容器を接合して外装体を構成することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
12. 正極体と負極体を折り畳みまたは巻回して構成される電極体を、金属製の正極側容器と金属製の負極側容器とから構成される外装体に収容するとともに、前記電極体の正極タブを前記正極側容器に接続し、前記電極体の負極タブを前記負極側容器に接続する電気化学セルの製造方法であって、
    前記電極体の片面一側から一側外方に延出させた前記正極体の正極タブの先端に正極側容器底板を溶接し、前記電極体の他面他側から他側外方に延出させた前記負極体の負極タブの先端に負極側容器底板を溶接した後、
    対向する前記正極側容器の開口部と前記負極側容器の開口部を接近する方向にスライドさせて容器どうしの位置合わせを行い、この後に正極側容器と負極側容器を接合して外装体を構成することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
13. 前記正極タブを、前記電極体の側面視一端側から延出されて他端側にかけて延在される第１の正極タブ部と、該第１の正極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の他端側から反対側に向いて延在され前記正極側電極板の内面に接して電気的に接続される第２の正極タブ部から構成し、
    前記負極タブを、前記電極体の側面視他端側から延出されて一端側にかけて延在される第１の負極タブ部と、該第１の負極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の一端側から反対側に向いて延在され前記負極側電極板の内面に接して電気的に接続される第２の負極タブ部から構成し、
    前記第２の正極タブ部を前記正極側電極板の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記正極側電極板に接続し、前記第２の負極タブ部を前記負極側電極板の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記負極側電極板に接続することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の電気化学セルの製造方法。
14. 前記正極タブを、前記電極体の側面視一端側から延出されて他端側にかけて延在される第１の正極タブ部と、該第１の正極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の他端側から反対側に向いて延在され前記正極側容器の内面に接して電気的に接続される第２の正極タブ部から構成し、
    前記負極タブを、前記電極体の側面視他端側から延出されて一端側にかけて延在される第１の負極タブ部と、該第１の負極タブ部に対しＶ型折曲部を介し前記電極体の一端側から反対側に向いて延在され前記負極側容器の内面に接して電気的に接続される第２の負極タブ部から構成し、
    前記第２の正極タブ部を前記正極側容器の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記正極側容器に接続し、前記第２の負極タブ部を前記負極側容器の中央部とＶ型折曲部との中間位置に形成された溶接部により前記負極側容器に接続することを特徴とする請求項１２に記載の電気化学セルの製造方法。
15. 前記溶接部の外側であって、前記電極体の外縁よりの位置に前記Ｖ型折曲部を形成することを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の電気化学セルの製造方法。
16. 前記第１の正極タブ部の長さを、前記正極側電極板の中央部から前記Ｖ型折曲部までの前記第２の正極タブ部の長さより長くすることを特徴とする請求項１３に記載の電気化学セルの製造方法。
17. 前記第１の正極タブ部の長さを、前記正極側容器の中央部から前記Ｖ型折曲部までの前記第２の正極タブ部の長さより長くすることを特徴とする請求項１４に記載の電気化学セルの製造方法。
18. 前記第１の負極タブ部の長さを、前記負極側電極板の中央部から前記Ｖ型折曲部までの前記第２の負極タブ部の長さより長くすることを特徴とする請求項１３に記載の電気化学セルの製造方法。
19. 前記第１の負極タブ部の長さを、前記負極側容器の中央部から前記Ｖ型折曲部までの前記第２の負極タブ部の長さより長くすることを特徴とする請求項１４に記載の電気化学セルの製造方法。
20. セパレータ層を介在させて前記正極体と前記負極体を折り畳みまたは巻回して前記電極体を構成するとともに、前記電極体から前記第１の正極タブ部またはその近傍部分が折り返し延出される折り返し位置に前記セパレータ層の端縁を配置することを特徴とする請求項１３～請求項１９のいずれか一項に記載の電気化学セルの製造方法。
21. セパレータ層を介在させて前記正極体と前記負極体を折り畳みまたは巻回して前記電極体を構成するとともに、前記電極体から前記第１の負極タブ部またはその近傍部分が折り返し延出される折り返し位置に前記セパレータ層の端縁または該端縁固定用部材の端縁を配置することを特徴とする請求項１３～請求項２０のいずれか一項に記載の電気化学セルの製造方法。
22. 前記第１の正極タブ部と前記第１の負極タブ部の少なくとも一方の基端部両側であって、前記タブ部の折り返し位置を挟む位置に、前記正極体の一部または前記負極体の一部を除去した切欠部を形成することを特徴とする請求項１３～請求項２１のいずれか一項に記載の電気化学セルの製造方法。
23. 前記正極側ラミネートフィルムの凹部を前記電極体の一側外方に延出させた正極側電極板と位置合わせし、前記負極側ラミネートフィルムの凹部を前記電極体の他側外方に延出させた負極側電極板と位置合わせするとともに、前記正極側ラミネートフィルムの凹部と前記正極側電極板との接合と、前記負極側ラミネートフィルムの凹部と前記負極側電極板との接合を同時に行うことを特徴とする請求項１０に記載の電気化学セルの製造方法。
24. 前記正極側容器を前記電極体の一側外方に延出させた正極側電極板と位置合わせし、前記負極側容器を前記電極体の他側外方に延出させた負極側電極板と位置合わせするとともに、前記正極側容器と前記正極側電極板との接合と、前記負極側容器と前記負極側電極板との接合を同時に行うことを特徴とする請求項１１に記載の電気化学セルの製造方法。

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