WO2018105096A1 - フィルム外装電池の製造方法およびフィルム外装電池 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a film-clad battery in which a power generation element is housed together with an electrolyte in an exterior body made of a laminate film having flexibility, and in particular, laminating in a state where an electrode tab protruding from the power generation element is sandwiched.
  • the present invention relates to an improvement in a sealing process for heat-sealing a film.
  • a film-sheathed battery is known.
  • a positive and negative electrode tab made of a thin metal plate is sandwiched between the joining surfaces. Two laminated films are heat-sealed.
  • both the part where the laminate films are joined without the electrode tab and the part where the electrode tab is interposed are simultaneously heat-sealed by the same heat block. I am doing so.
  • the electrode tab made of metal not only has a large heat capacity itself, but also is deprived of heat by the positive and negative electrode metal current collectors because it is connected to the power generation element inside the exterior body. Therefore, in one side to be heat-sealed, a suitable temperature condition and pressure condition are different between the part where the laminate films are joined without the electrode tab and the part where the electrode tab is interposed. It becomes. Therefore, in the conventional method in which both are heated and pressurized by the same heat block and thermally fused, each part cannot be sealed under optimum conditions, and the sealing quality is low.
  • the region overlapping the electrode tab is formed by the heat block for the tab region.
  • the tab area sealing process for heat sealing and the non-tab area sealing process for heating and sealing the area that does not overlap with the electrode tab in the above-described seal line by the non-tab area heat block are performed separately. I made it.
  • each processing condition for example, temperature, pressure, heating time, etc.
  • each processing condition for example, temperature, pressure, heating time, etc.
  • Process explanatory drawing which showed the principal part of the battery manufacturing method of one Example.
  • Explanatory drawing which shows the tab area
  • region The perspective view of the heat block for non-tab area
  • Explanatory drawing which shows the non-tab area
  • FIG. 1 is a process explanatory view showing the main part of the battery manufacturing method of one embodiment.
  • a film-clad battery a film-clad lithium ion secondary battery having a flat shape constituting a power supply pack for driving a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle is targeted.
  • the film-clad battery of one example has basically the same configuration as that described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-140782, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-37047, and the like, and is a positive electrode configured in a rectangular sheet shape.
  • a power generation element (which is also referred to as an electrode laminate) is formed by laminating a plurality of anodes and a negative electrode via a separator, and the power generation element is accommodated together with an electrolyte in a bag-shaped exterior body made of a laminate film. is there.
  • the battery after the power generation element is accommodated in the film-shaped outer package is simply referred to as a “cell” regardless of the manufacturing process.
  • step S1 is an electrode lamination process that constitutes the power generation element.
  • a positive electrode, a negative electrode, and a separator wound in a roll shape are sequentially stacked while being cut into a rectangular sheet, so that a power generation element, that is, an electrode, in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes are stacked via a separator.
  • a laminate is formed.
  • the positive electrode is obtained by applying a positive electrode active material as a slurry containing a binder to both surfaces of an aluminum foil serving as a current collector, and drying and rolling to form an active material layer having a predetermined thickness.
  • the negative electrode is obtained by applying a negative electrode active material as a slurry containing a binder to both surfaces of a copper foil serving as a current collector, and drying and rolling to form an active material layer having a predetermined thickness.
  • the separator has a function of preventing a short circuit between the positive electrode and the negative electrode and at the same time holding the electrolytic solution.
  • the separator is a microporous film or a nonwoven fabric of a synthetic resin such as polyethylene (PE) or polypropylene (PP). Consists of.
  • positive electrodes, negative electrodes, and separators are fixed with tape in a state where a predetermined number of layers are stacked, and become a power generation element, that is, an electrode stack.
  • the ends of the current collectors of the plurality of positive electrodes are overlapped with each other, and an electrode tab that is a positive terminal, that is, a positive electrode tab is ultrasonically welded.
  • the ends of the current collectors of the plurality of negative electrodes are overlapped with each other, and an electrode tab that is a negative terminal, that is, a negative electrode tab, is ultrasonically welded.
  • the positive electrode tab is made of a strip-like thin aluminum plate
  • the negative electrode tab is made of a strip-like thin copper plate. That is, each is comprised from the same kind of metal as an electrical power collector.
  • the power generation element configured in this manner is placed in a flexible film-shaped exterior body in a sealing process shown as the next step S2.
  • the exterior body is made of, for example, a laminate film having a four-layer structure in which a heat-sealing layer made of polypropylene is laminated inside an aluminum foil and a polyamide resin layer and a polyethylene terephthalate resin layer are laminated on the outside as a protective layer. .
  • the thickness of the entire laminate film is, for example, about 0.15 mm.
  • the outer package has a two-sheet structure of one laminate film disposed on the lower surface side of the power generation element and another laminate film disposed on the upper surface side.
  • the exterior body has a bag-like configuration with an open inlet.
  • the positive electrode tab and the negative electrode tab are located on the side facing the side when the one side having the injection port is directed upward, and are led out from the bonding surface of the laminate film. Details of this sealing step will be described later.
  • the cell configured in a state where the power generation element is accommodated in the film-shaped outer package in the sealing step is then transferred to the liquid injection step shown as step S3.
  • a cell is placed in a decompression chamber, and a liquid injection nozzle of a dispenser is inserted into the inlet of the exterior body under a predetermined pressure reduction to fill (inject) the electrolytic solution.
  • the inlet is sealed by thermal fusion as the inlet sealing step (step S4) while maintaining the cell posture.
  • the sealing is a so-called temporary sealing, and after charging, which will be described later, the inlet (or the vicinity thereof) is opened in order to vent the gas generated with the charging. Sealing is performed.
  • step S5 Next to the inlet sealing process in step S4, as the impregnation process in step S5, the process is left for a predetermined time (for example, several hours to several tens of hours) in order to wait for sufficient penetration of the electrolyte into the power generation element. Thereafter, in step S6, initial charging is performed. And it progresses to next processes, such as an aging process outside a figure.
  • a predetermined time for example, several hours to several tens of hours
  • step S2 which is the main part of the present invention.
  • FIG. 2 shows the cell 1 that has undergone the sealing process, and as described above, the power generation element (electrode laminate) 3 indicated by the phantom line is accommodated in the exterior body 2 made of a laminate film.
  • the power generation element 3 includes a positive electrode tab 4 and a negative electrode tab 5 arranged side by side.
  • the exterior body 2 includes a first side 7 from which a positive electrode tab 4 and a negative electrode tab 5 (both are collectively referred to as an electrode tab) are derived, and a second side 8 that faces the first side 7;
  • On the negative electrode tab 5 side it is configured in a rectangular shape having four sides of a third side 9 connecting the first side 7 and the second side 8 and a fourth side 10 serving as a liquid inlet.
  • the three sides 7, 8, and 9 excluding the fourth side 10 serving as the inlet are heat sealed by a pair of heat blocks.
  • thin strip-shaped seal lines 11, 12, and 13 constituted by heat fusion using a heat block are shown by hatching. These three seal lines 11, 12, and 13 basically extend in a straight line, and form a continuous seal line by crossing each other at the end.
  • the seal line 12 on the second side 8 and the seal line 13 on the third side 9 are obtained by bonding the laminate films together.
  • the seal line 11 on the first side 7 is set continuously so as to form a straight line across the positive electrode tab 4 and the negative electrode tab 5, and the two laminated films are formed on the positive electrode tab. 4 and the negative electrode tab 5 are joined together.
  • the seal line 11 on the first side 7 has two regions 11a where the electrode tabs 4 and 5 and the laminate film overlap (referred to as tab regions) 11a, and the electrode tabs 4 and 5 overlap.
  • 3b (hereinafter referred to as a non-tab region) 11b to which the laminate films are joined together, and these constitute a single elongated strip-shaped seal line 11 continuously.
  • a synthetic resin layer called “adhesive resin” is provided in advance in a band shape corresponding to a portion where the seal line 11 crosses. In the tab region 11 a, this synthetic resin is provided.
  • a heat-sealing layer of a laminate film is bonded on the layer.
  • two strip-shaped polypropylene films are attached to the surface of the electrode tabs 4 and 5 so as to sandwich the electrode tabs 4 and 5 from both sides of the electrode tabs 4 and 5, and are shown in FIG. 2.
  • the leading resin 15 is formed, and the sealing wire 11 crosses over the leading resin 15.
  • the sealing process of the tab area 11a (tab area sealing process) and the sealing process of the non-tab area 11b (non-tab area sealing process) are respectively a tab area heat block or a non-tab area described later. It is carried out individually using a heat block.
  • FIG. 3 shows an example of a specific process sequence for sealing the three seal lines 11, 12, and 13 described above.
  • the first step (a) the two tab regions 11a overlapping with the positive electrode tab 4 and the negative electrode tab 5 are sealed.
  • This uses a pair of tab area heat blocks configured to include two tab areas 11a, and a pressure suitable for bonding the laminate film to the electrode tabs 4 and 5 (specifically, the front surface resin 15) It is performed by heating while pressurizing with temperature.
  • sealing processing is performed on three non-tab regions 11b that do not overlap the electrode tabs 4 and 5 in the seal wire 11. This is performed by using a pair of non-tab region heat blocks configured to include three non-tab regions 11b and heating while applying pressure at a pressure and temperature suitable for joining the laminate films.
  • the seal line 11 along the first side 7 across the electrode tabs 4 and 5 is completed in a sealed state.
  • the sealing process of the seal line 12 along the second side 8 is performed. This is performed by using a pair of heat blocks having a shape corresponding to the seal wire 12 and heating while applying pressure with a pressure and temperature suitable for joining the laminate films. Since the seal line 12 and the seal line 11 do not intersect, the sealing process of the non-tab region 11b in the step (b) and the sealing process of the seal line 12 in the step (c) are performed on one cell 1. It is also possible to carry out substantially simultaneously.
  • the sealing process is performed on the seal line 13 along the third side 9 which is the bottom side during the injection. This is performed by using a pair of heat blocks having a shape corresponding to the seal line 13 and heating while applying pressure with a pressure and temperature suitable for joining the laminate films. Note that both end portions of the seal wire 13 extend to positions intersecting with the end portions of the seal wire 11 and the seal wire 12, whereby the exterior body 2, that is, the laminate film is configured in a bag shape.
  • Each of the heat blocks used in each process has a basic configuration in which a rod-shaped electric heater (not shown) is built in a steel main body having an elongated rectangular parallelepiped shape.
  • FIG. 4 is an explanatory view of the sealing process of the tab region 11a in the step (a).
  • two laminated films 20 are sandwiched from both sides along with the electrode tabs 4 and 5 along the seal line 11.
  • a pair of tab area heat blocks 21 are used.
  • (A) in the figure shows a state in which the pair of tab area heat blocks 21 are open to each other, and
  • FIG. 5 is a perspective view showing a schematic shape of the heat block 21 for the tab area.
  • the pair of tab area heat blocks 21 basically have a symmetrical shape, and correspond to the two tab areas 11a with respect to the reference plane 22 set so as not to contact the surface of the laminate film 20.
  • Two processed parts 23 and 24 are formed in a protruding shape.
  • One processed portion 23 corresponding to the positive electrode tab 4 has a protruding amount corresponding to the thickness of the positive electrode tab 4, and the other processed portion 24 corresponding to the negative electrode tab 5 is protruded amount corresponding to the thickness of the negative electrode tab 5.
  • the protruding amounts of the two are different from each other.
  • the thicknesses of the positive electrode tab 4 and the negative electrode tab 5 themselves are about 0.4 mm and 0.2 mm, respectively, and the thicknesses including the tip resin 15 are 0.7 mm and 0. It is about 4 mm.
  • the processed portion 23 is more specifically, a main processed surface 23a that pressurizes and heats the laminate film 20 that overlaps the positive electrode tab 4, and a minute amount from the main processed surface 23a at both ends of the main processed surface 23a.
  • an auxiliary processing surface 23b provided in a protruding state.
  • the main processing surface 23a has a width that is slightly larger than the width of the metal positive electrode tab 4, and the auxiliary processing surface 23b is formed of the tip resin 15 that protrudes laterally from the metal positive electrode tab 4.
  • the processed portion 24 is also the same, and the main processed surface 24a that pressurizes and heats the laminate film 20 that overlaps the negative electrode tab 5, and a state in which a minute amount protrudes from the main processed surface 24a at both ends of the main processed surface 24a. And an auxiliary machining surface 24b provided.
  • the main processing surface 24a has a width that is slightly larger than the width of the metal negative electrode tab 5, and the auxiliary processing surface 24b is formed of the tip resin 15 that protrudes laterally from the metal negative electrode tab 5. It is provided at a position overlapping the overhanging portion 15a (see FIG. (B)).
  • the tab region 11a is sealed by pressing and heating the laminate film 20 from both sides together with the electrode tabs 4 and 5 using the tab region heat block 21 described above. Do. Thereby, the laminate film 20 is joined to the surface of the metal electrode tabs 4 and 5 via the tip resin 15. Further, as a result of pressurization of the entire leading resin 15 by the main processed surfaces 23a and 24a, a part of the softened leading resin 15 extends sideways as an overhanging portion 15a, and the leading edge of the overhanging portion 15a is a laminate film. 20 and the auxiliary processing surfaces 23b and 24b.
  • the sealing process of the tab region 11a is that the heat capacity of the electrode tabs 4 and 5 is large, and that heat is transferred to the current collector of the internal power generation element 3 through the metal electrode tabs 4 and 5,
  • pressurization / heating is performed at a relatively high processing temperature, for example, about 230 ° C., for a relatively long time, for example, about 6 seconds.
  • the pressure at the time of processing is also set to be relatively high. For example, a pressure of about 7 MPa is applied to the heat block 21 for the tab area.
  • FIG. 7 is an explanatory view of the sealing process of the non-tab region 11b in the step (b) of FIG. 3, where a pair of non-tab regions 20 sandwiching the two laminated films 20 from both sides along the seal line 11 are illustrated.
  • a tab area heat block 31 is used.
  • (A) of a figure shows the state where a pair of non-tab area
  • (B) of a figure is the state which is pressurizing and heating with a pair of non-tab area
  • FIG. 8 is a perspective view showing a schematic shape of the heat block 31 for the non-tab region.
  • the pair of non-tab region heat blocks 31 basically have a symmetrical shape, and each of the three non-tab regions 11b has a reference surface 32 set so as not to contact the surface of the laminate film 20.
  • Three corresponding processing parts 33, 34, and 35 are formed in a protruding shape. These three processed parts 33, 34, and 35 all have the same amount of protrusion.
  • the processed portions 33, 34, and 35 are more specifically, main processed surfaces 33a, 34a, and 35a for pressurizing and heating the laminate films 20, and main ends at the main processed surfaces 33a, 34a, and 35a.
  • Auxiliary processing surfaces 33b, 34b, and 35b provided in a state of being retracted by a small amount from the processing surfaces 33a, 34a, and 35a.
  • the main processed surfaces 33a, 34a, and 35a are provided in the non-tab region 11b in a range that does not overlap the overhanging portion 15a of the tip resin 15, and the auxiliary processed surfaces 33b, 34b, and 35b are formed of the metal electrode tab 4. , 5 is provided at a position that overlaps the leading edge of the protruding portion 15a of the adhesive resin 15 protruding sideways (that is, the boundary between the bonded portions of the two laminated films 20).
  • the auxiliary processing surfaces 23b, 24b of the tab region heat block 21 and the auxiliary processing surfaces 33b, 34b, 35b of the non-tab region heat block 31 used in the sealing process of the tab region 11a are described above. It is comprised so that it may mutually overlap on the front-end edge of the overhang
  • the non-tab region 11b is sealed by using the non-tab region heat block 31 and bonding the two laminated films 20 that do not overlap the electrode tabs 4 and 5 together. Pressurize and heat from both sides. Thereby, the two laminate films 20 are joined to each other. Further, the vicinity of the leading edge of the overhanging portion 15a of the adhesive resin 15 already fused by the sealing process of the tab region 11a is pressed and heated again by the auxiliary processing surfaces 33b, 34b, and 35b together with the laminate film 20. That is, the pressurization / heating region by the tab region heat block 21 and the pressurization / heating region by the non-tab region heat block 31 are slightly overlapped, and this overlap region is the leading edge of the overhanging portion 15a. Located on the top.
  • the auxiliary processing surfaces 23b and 24b of the tab region heat block 21 have a width of about 2 mm
  • the auxiliary processing surfaces 33b, 34b and 35b of the non-tab region heat block 31 have a width of about 1 mm.
  • the two overlap each other by the width of the auxiliary processing surfaces 33b, 34b, 35b of the non-tab region heat block 31 (that is, about 1 mm).
  • auxiliary processing surfaces 23b and 24b of the tab region heat block 21 slightly protrude from the main processing surfaces 23a and 24a, and the auxiliary processing surfaces 33b, 34b and 35b of the non-tab region heat block 31 are main processing surfaces 33a and 34a. , 35a slightly receding from the electrode tabs 4 and 5 so that the portion of the two laminated films 20 simply overlaps between the two laminated films 20 and the overhanging of the leading resin 15 is performed. A level difference from the portion where the portion 15a is interposed is absorbed.
  • the non-tab region 11b is sealed in a relatively low processing temperature, for example, about 200 ° C., considering that there is no heat absorption by the electrode tabs 4 and 5 and the laminate films 20 are heat-sealed relatively easily. And pressurizing and heating for a relatively short time, for example, about 1 to 2 seconds.
  • the pressure during processing is also set to be relatively low. For example, a pressure of about 1 MPa is applied to the heat block 31 for the non-tab region.
  • step (c) and step (d) in FIG. 3 are the joining of the two laminate films 20 similarly to the non-tab region 11b, the sealing is performed under the same processing conditions as the sealing process of the non-tab region 11b. Stop processing is performed.
  • the sealing process of the seal line 12 in the step (c) can be performed substantially simultaneously with the sealing process of the non-tab region 11b.
  • the optimum processing conditions for the tab region 11a and the non-tab region 11b for the seal wire 11 crossing the electrode tabs 4 and 5, respectively.
  • high sealing quality as a whole can be obtained. That is, if the tab region 11a and the non-tab region 11b are simultaneously pressurized and heated by the heat block and thermally fused as in the conventional case, the processing conditions such as temperature, pressure, and time cannot be individually set. Therefore, the sealing process must be performed under the processing conditions that are a compromise between the two, and the sealing quality is likely to deteriorate.
  • the electrode tabs 4 and 4 are formed between the processing surface corresponding to the tab region 11a and the processing surface corresponding to the non-tab region 11b as a heat block.
  • a heat block having a step corresponding to the thickness of 5 will be used, even if the step is set appropriately, the thickness change accompanying the softening / melting of the resin layer at the time of processing is different from the tab region 11a. Since it differs from the non-tab region 11b, the substantial pressure receiving area fluctuates in the middle of processing, and an appropriate pressure cannot be maintained. In the above embodiment, such a change in pressure due to a substantial change in pressure receiving area can also be suppressed.
  • the tab region 11a is sealed first and the non-tab region 11b is sealed next in the order of steps (a) and (b) in FIG. It is also possible to reverse.
  • FIGS. 10 to 13 show a second embodiment in which the non-tab region 11b is first sealed and the tab region 11a is then sealed.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of the sealing process of the non-tab region 11b performed first, and FIG. 10A shows a state where the pair of non-tab region heat blocks 31 are open to each other.
  • (B) has shown the state which is pressurized and heated with a pair of heat block 31 for non-tab area
  • the sealing process of the non-tab region 11b is relatively similar to the above-described embodiment, considering that there is no heat absorption by the electrode tabs 4 and 5, and the laminate films 20 are relatively easily heat-sealed.
  • Pressurization and heating is performed at a low processing temperature, for example, about 200 ° C., for a relatively short time, for example, about 1 to 2 seconds.
  • the pressure during processing is also set to be relatively low. For example, a pressure of about 1 MPa is applied to the heat block 31 for the non-tab region.
  • auxiliary processing surfaces 33b, 34b, and 35b included in the non-tab region heat block 31 are the leading edges (that is, two laminates) of the protruding portion 15a of the front resin 15 that protrudes laterally from the metal electrode tabs 4 and 5. A portion overlapping the boundary between the joint portions of the films 20 is pressed and heated.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of the sealing process of the tab region 11a performed after the non-tab region 11b is sealed.
  • FIG. 12A shows a state in which the pair of tab region heat blocks 21 are open to each other.
  • (B) of the figure shows a state where pressure and heating are performed by a pair of tab region heat blocks 21. That is, the tab region 11a is sealed using the tab region heat block 21 having the above-described configuration. Thereby, the sealing process of the tab area 11a shown by hatching in FIG. 13 is completed.
  • the heat capacity of the electrode tabs 4 and 5 is large, and the current collection of the internal power generation element 3 is performed via the metal electrode tabs 4 and 5, as in the above-described embodiment.
  • pressurization / heating is performed at a relatively high processing temperature, for example, about 230 ° C., for a relatively long time, for example, about 6 seconds.
  • the pressure at the time of processing is also set to be relatively high. For example, a pressure of about 7 MPa is applied to the heat block 21 for the tab area.
  • the auxiliary processing surfaces 23b and 24b included in the heat block 21 for the tab area pressurize and heat a portion overlapping the tip edge of the protruding portion 15a of the adhesive resin 15 protruding sideways from the metal electrode tabs 4 and 5.
  • the regions pressed and heated by the auxiliary processing surfaces 23b and 24b are the regions pressed and heated by the auxiliary processing surfaces 33b, 34b and 35b of the non-tab region heat block 31.
  • the seal line 11 is configured such that the tab region 11a and the non-tab region 11b are continuously connected with each other by overlapping partially.
  • the non-tab region 11b having a relatively low heating temperature is first sealed.
  • the heat-sealing layer in the tab region 11a is not unnecessarily heated.
  • the sealing process for the non-tab region 11b shown in FIGS. 10 and 11 can be performed substantially simultaneously with the sealing process for the seal line 12 in step (c) of FIG.
  • FIGS. 14 and 15 show a third embodiment in which the sealing process of the non-tab region 11b is performed at the same time as the sealing process of the seal line 13 along the third side 9 which is the bottom side at the time of liquid injection.
  • a pair of L-shaped heat blocks 41 having a configuration as shown in FIG. 15 is used when sealing the non-tab region 11b.
  • a linear first heat block part 41A along the first side 7 and a linear second heat block part 41B along the third side 9 are at an angle of 90 °. It is integrally formed in a continuous shape.
  • the first heat block portion 41A has basically the same configuration as the non-tab region heat block 31 described above, and includes three processing portions 33, 34, and 35 corresponding to the non-tab region 11b. Moreover, the 2nd heat block part 41B is provided with the process part 42 which followed the linear form.
  • Such an L-shaped heat block 41 simultaneously seals the non-tab region 11b and the seal line 13 in the seal line 11 as shown by hatching in FIG.
  • the cycle time can be shortened by performing the sealing process of the non-tab region 11b simultaneously with the sealing process of the seal line 13 or the seal line 12 on the other side. In other words, it is possible to minimize an increase in cycle time associated with separately performing the sealing process of the tab region 11a and the sealing process of the non-tab region 11b.
  • the processing time required to individually seal only the tab region 11a is generally required to simultaneously seal the tab region 11a and the non-tab region 11b with the same heat block as before. It becomes shorter than processing time. Accordingly, it is possible to shorten the cycle time of the entire sealing process as compared with the past.
  • the sealing process of the tab region 11a with respect to the positive electrode tab 4 and the sealing process of the tab region 11a with respect to the negative electrode tab 5 are simultaneously performed on the seal line 11 on the first side 7. These two sealing processes may be performed as separate processes using separate heat blocks. As described above, the positive electrode tab 4 and the negative electrode tab 5 are different in thickness and material. However, if each is performed in a separate process, sealing can be performed under suitable processing conditions.

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Abstract

電極タブ（４，５）がラミネートフィルム（２０）の第１の辺（７）における接合面から導出されているフィルム外装電池（１）において、第１の辺（７）に沿ったシール線（１１）が電極タブ（４，５）を横切っている。シール線（１１）の中のタブ領域（１１ａ）のみをタブ領域用ヒートブロック（２１）を用いて加圧・加熱し、その後に、非タブ領域（１１ｂ）のみを非タブ領域用ヒートブロック（３１）を用いて加圧・加熱する。

Description

フィルム外装電池の製造方法およびフィルム外装電池
　この発明は、可撓性を有するラミネートフィルムからなる外装体の中に電解液とともに発電要素が収容されたフィルム外装電池の製造方法に関し、特に、発電要素から突出する電極タブを挟み込んだ状態でラミネートフィルムを熱融着する封止工程の改良に関する。
　例えばリチウムイオン二次電池として、複数の正極および負極をセパレータを介して積層してなる発電要素が、熱融着層を備えたラミネートフィルムからなる外装体の中に電解液とともに収容された偏平形状をなすフィルム外装電池が知られている。この種のフィルム外装電池においては、特許文献１に開示されているように、電極タブが導出された外装体の一つの辺では、薄い金属板からなる正負の電極タブを接合面に挟み込んだ形に２枚のラミネートフィルムが熱融着される。
　特許文献１では、電極タブが導出される外装体の一辺の全体を第１のヒートブロックにより熱融着した後に、電極タブに隣接する部位のみを第２のヒートブロックによって加熱押圧して、電極タブに隣接した隙間を埋めるようにしている。
　すなわち、第１のヒートブロックによる封止加工においては、電極タブが介在せずにラミネートフィルム同士を接合する部位と、電極タブが介在する部位と、の双方を同じヒートブロックによって同時に加熱封止するようにしている。
　しかしながら、金属からなる電極タブは、それ自体の熱容量が大きいばかりか、外装体の内部で発電要素に接続されているために正極や負極の金属製集電体に熱を奪われることになる。そのため、加熱封止する一つの辺の中で、電極タブが介在せずにラミネートフィルム同士を接合する部位と、電極タブが介在する部位と、では、好適な温度条件や圧力条件が互いに異なるものとなる。従って、双方を同じヒートブロックによって加熱・加圧して熱融着させる従来の方法では、必ずしも各部位を最適な条件で封止することができず、封止の品質が低いものとなる。
特開２０１０－２４４７２５号公報
　この発明では、少なくとも１つの電極タブが配置された外装体の一辺において、上記電極タブを横切って連続的に設定されるシール線の中で、電極タブと重なった領域をタブ領域用ヒートブロックによって加熱封止するタブ領域封止加工と、上記のシール線の中で、電極タブと重ならない領域を非タブ領域用ヒートブロックによって加熱封止する非タブ領域封止加工と、を個別に行うようにした。
　このように２つの領域を個別に加熱封止することで、各々の加工条件（例えば温度や圧力あるいは加熱時間等）を個々に最適化することができる。
　従って、電極タブを含む外装体の一辺における封止品質が向上する。
一実施例の電池製造方法の要部を示した工程説明図。 封止工程を経たセルの正面図。 封止工程の工程説明図。 タブ領域の封止加工の説明図。 タブ領域用ヒートブロックの斜視図。 封止加工されたタブ領域を示す説明図。 非タブ領域の封止加工の説明図。 非タブ領域用ヒートブロックの斜視図。 封止加工された非タブ領域を示す説明図。 第２実施例における非タブ領域の封止加工の説明図。 封止加工された非タブ領域を示す説明図。 第２実施例におけるタブ領域の封止加工の説明図。 封止加工されたタブ領域を示す説明図。 第３実施例における非タブ領域を含む封止加工の領域を示す説明図。 第３実施例に用いられる非タブ領域用ヒートブロックの斜視図。
　以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は、一実施例の電池製造方法の要部を示した工程説明図である。この実施例では、フィルム外装電池の一例として、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両駆動用電源パックを構成する偏平形状をなすフィルム外装型リチウムイオン二次電池を対象としている。一実施例のフィルム外装電池は、特開２０１３－１４０７８２号公報や特開２０１５－３７０４７号公報等に記載のものと基本的に同様の構成を有しており、矩形のシート状に構成した正極および負極をセパレータを介して複数積層して発電要素（これは電極積層体とも呼ばれる）を構成し、この発電要素を、ラミネートフィルムからなる袋状の外装体の中に電解液とともに収容したものである。なお、以下の実施例の説明では、発電要素がフィルム状外装体の中に収容された後の電池を、製造工程の如何に拘わらず、単に「セル」と呼ぶこととする。
　ステップＳ１として示す工程は、発電要素を構成する電極積層工程である。ここでは、それぞれロール状に巻回されている正極、負極およびセパレータを、矩形のシート状に切断しながら順次積層することで、複数の正極および負極がセパレータを介して積層された発電要素つまり電極積層体を形成する。正極は、集電体となるアルミニウム箔の両面に正極活物質をバインダを含むスラリとして塗布し、乾燥かつ圧延して所定の厚みの活物質層を形成したものである。負極は、同様に、集電体となる銅箔の両面に負極活物質をバインダを含むスラリとして塗布し、乾燥かつ圧延して所定の厚みの活物質層を形成したものである。セパレータは、正極と負極との間の短絡を防止すると同時に電解液を保持する機能を有するものであって、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂の微多孔性膜あるいは不織布からなる。
　これらの正極、負極およびセパレータは、所定枚数積層された状態で、テープにより固定され、発電要素つまり電極積層体となる。複数の正極の集電体の端部は、互いに重ねられ、正の端子となる電極タブつまり正極タブが超音波溶接される。同様に、複数の負極の集電体の端部は、互いに重ねられ、負の端子となる電極タブつまり負極タブが超音波溶接される。正極タブは、帯状の薄いアルミニウム板からなり、負極タブは、帯状の薄い銅板からなる。つまり、それぞれ集電体と同種の金属から構成される。
　このように構成された発電要素は、次のステップＳ２として示す封止工程において、可撓性を有するフィルム状外装体の中に配置される。外装体は、例えば、アルミニウム箔の内側にポリプロピレンからなる熱融着層をラミネートするとともに、外側にポリアミド樹脂層およびポリエチレンテレフタレート樹脂層を保護層としてラミネートしてなる四層構造を有するラミネートフィルムからなる。ラミネートフィルム全体の厚さは、例えば、０．１５ｍｍ程度である。本実施例では、外装体は、発電要素の下面側に配置される１枚のラミネートフィルムと上面側に配置される他の１枚のラミネートフィルムとの２枚構造をなし、これら２枚のラミネートフィルムの間に発電要素を配置した上で、周囲の四辺を一辺の注入口を残して重ね合わせ、かつ互いに熱融着する。従って、外装体は、注入口が開いた袋状の構成となる。ここで、正極タブおよび負極タブは、注入口を具備する一辺を上方へ向けたときに側方へ向かう辺に位置し、ラミネートフィルムの接合面から外側へ導出されている。この封止工程の詳細は後述する。
　なお、他の例では、１枚の比較的大きなラミネートフィルムを二つ折りにし、２片の間に発電要素を挟み込んだ形に外装体を構成することも可能である。この場合は、三辺を一辺の注入口を残して熱融着することとなる。
　このように封止工程においてフィルム状外装体の中に発電要素が収容された状態に構成されたセルは、次に、ステップＳ３として示す注液工程に搬送される。注液工程では、例えば減圧チャンバ内にセルを立てた状態に配置し、所定の減圧下で外装体の注入口にディスペンサの注液ノズルを差し入れて、電解液の充填（注液）を行う。
　注液が完了したら、セルの姿勢をそのまま保った状態で、注入口封止工程（ステップＳ４）として、注入口を熱融着により封止する。なお、ここでの封止はいわゆる仮封止であり、後述する充電後に、充電に伴って発生したガス抜きのために注入口（あるいはその近傍）が開封されるので、ガス抜き後に、最終的な封止を行うこととなる。
　ステップＳ４の注入口封止工程の次に、ステップＳ５の含浸工程として、電解液の発電要素への十分な浸透を待つために、所定時間（例えば数時間ないし数十時間）、放置する。その後、ステップＳ６において、初充電を行う。そして、図外のエージング工程等の次工程に進む。
　次に、本発明の要部であるステップＳ２の封止工程について説明する。
　図２は、封止工程を経たセル１を示しており、前述したように、ラミネートフィルムからなる外装体２の内部に仮想線で示す発電要素（電極積層体）３が収容されている。発電要素３は、互いに並んで配置された正極タブ４と負極タブ５とを備えている。外装体２は、正極タブ４および負極タブ５（両者を総称して電極タブとも呼ぶ）が導出された第１の辺７と、この第１の辺７に対向する第２の辺８と、負極タブ５側において第１の辺７と第２の辺８とを結ぶ第３の辺９と、注液口となる第４の辺１０と、の四辺を有する長方形状に構成されている。
　そして、封止工程において、注入口となる第４の辺１０を除く３つの辺７，８，９が一対のヒートブロックによって加熱封止されている。図２には、ヒートブロックを用いた熱融着により構成される細い帯状のシール線１１，１２，１３が斜線を施して示されている。これら３本のシール線１１，１２，１３は、基本的には直線状に延びており、端部において互いに交差することで、連続したシール線を構成している。第２の辺８のシール線１２および第３の辺９のシール線１３は、ラミネートフィルム同士を接合したものとなる。これに対し、第１の辺７のシール線１１は、正極タブ４と負極タブ５とを横切って１本の直線をなすように連続的に設定されており、２枚のラミネートフィルムが正極タブ４および負極タブ５を挟み込んだ形に接合されている。
　換言すれば、第１の辺７におけるシール線１１は、電極タブ４，５とラミネートフィルムとが重なる２つの領域（これをタブ領域と呼ぶこととする）１１ａと、電極タブ４，５と重ならずにラミネートフィルム同士が接合される３つの領域（これを非タブ領域と呼ぶこととする）１１ｂと、を有し、これらが連続して１本の細長い帯状のシール線１１を構成している。詳しくは、電極タブ４，５の表面には、シール線１１が横切る部分に対応して、「先付け樹脂」と呼ばれる合成樹脂層が予め帯状に設けられており、タブ領域１１ａでは、この合成樹脂層の上にラミネートフィルムの熱融着層が接合されている。この実施例においては、２枚の帯状のポリプロピレンフィルムを電極タブ４，５の両面から該電極タブ４，５を挟み込むようにして電極タブ４，５表面に貼着することで、図２に示すように、先付け樹脂１５がそれぞれ形成されており、この先付け樹脂１５の上をシール線１１が横切っている。
　上記のタブ領域１１ａの封止加工（タブ領域封止加工）と上記の非タブ領域１１ｂの封止加工（非タブ領域封止加工）とは、それぞれ後述するタブ領域用ヒートブロックもしくは非タブ領域用ヒートブロックを用いて、個別に行われる。
　図３は、上述した３本のシール線１１，１２，１３を封止加工する具体的な工程の順序の一例を示している。最初の工程（ａ）では、正極タブ４および負極タブ５とそれぞれ重なっている２箇所のタブ領域１１ａの封止加工を行う。これは、２つのタブ領域１１ａを含むように構成された一対のタブ領域用ヒートブロックを用い、ラミネートフィルムと電極タブ４，５（詳しくは表面の先付け樹脂１５）との接合に適した圧力および温度でもって加圧しながら加熱することにより行う。
　次の工程（ｂ）では、シール線１１の中で電極タブ４，５と重なっていない３箇所の非タブ領域１１ｂの封止加工を行う。これは、３つの非タブ領域１１ｂを含むように構成された一対の非タブ領域用ヒートブロックを用い、ラミネートフィルム同士の接合に適した圧力および温度でもって加圧しながら加熱することにより行う。工程（ａ）および工程（ｂ）によって、電極タブ４，５を横切る第１の辺７に沿ったシール線１１が封止状態に完成する。
　次の工程（ｃ）では、第２の辺８に沿ったシール線１２の封止加工を行う。これは、シール線１２に対応した形状の一対のヒートブロックを用い、ラミネートフィルム同士の接合に適した圧力および温度でもって加圧しながら加熱することにより行う。なお、シール線１２とシール線１１とは交差しないので、一つのセル１に対し、工程（ｂ）の非タブ領域１１ｂの封止加工と工程（ｃ）のシール線１２の封止加工とを実質的に同時に行うことも可能である。
　次の工程（ｄ）では、注液時に底辺となる第３の辺９に沿ったシール線１３の封止加工を行う。これは、シール線１３に対応した形状の一対のヒートブロックを用い、ラミネートフィルム同士の接合に適した圧力および温度でもって加圧しながら加熱することにより行う。なお、シール線１３の両端部はシール線１１およびシール線１２の端部と交差する位置まで延びており、これによって外装体２つまりラミネートフィルムが袋状に構成される。
　各々の工程で用いられるヒートブロックは、いずれも、細長い直方体形状をなす鋼製の本体部の中に棒状の電熱ヒータ（図示せず）を内蔵した基本的な構成を有している。
　図４は、上記の工程（ａ）におけるタブ領域１１ａの封止加工の説明図であって、ここでは、シール線１１に沿って２枚のラミネートフィルム２０を電極タブ４，５とともに両側から挟み込む一対のタブ領域用ヒートブロック２１が用いられる。図の（Ａ）は一対のタブ領域用ヒートブロック２１が互いに開いている状態を示し、図の（Ｂ）は、一対のタブ領域用ヒートブロック２１によって加圧・加熱を行っている状態を示している。なお、図４の説明図における各部の寸法関係などは必ずしも正確なものではない。図５は、タブ領域用ヒートブロック２１の概略形状を示した斜視図である。一対のタブ領域用ヒートブロック２１は、基本的に対称形状をなしており、ラミネートフィルム２０の表面と接することがないように設定された基準面２２に対し、２つのタブ領域１１ａにそれぞれ対応する２つの加工部２３，２４が突出した形に形成されている。正極タブ４に対応した一方の加工部２３は正極タブ４の厚さに対応した突出量を有し、負極タブ５に対応した他方の加工部２４は負極タブ５の厚さに対応した突出量を有する。正極タブ４と負極タブ５は互いに厚さが異なることから、両者の突出量は互いに異なっている。一例を挙げると、正極タブ４および負極タブ５のそれ自体の厚さは、それぞれ、０．４ｍｍおよび０．２ｍｍ程度であり、先付け樹脂１５を含む厚さは、それぞれ、０．７ｍｍおよび０．４ｍｍ程度である。さらに、加工部２３は、より詳細には、正極タブ４と重なったラミネートフィルム２０を加圧・加熱する主加工面２３ａと、この主加工面２３ａの両端部において主加工面２３ａからさらに微小量突出した状態に設けられた補助加工面２３ｂと、を備えている。主加工面２３ａは、金属製の正極タブ４の幅よりも極僅かだけ大きな幅を有し、補助加工面２３ｂは、金属製の正極タブ４から側方へ張り出した状態となる先付け樹脂１５の張り出し部１５ａ（図（Ｂ）参照）に重なる位置に設けられている。加工部２４も同様であり、負極タブ５と重なったラミネートフィルム２０を加圧・加熱する主加工面２４ａと、この主加工面２４ａの両端部において主加工面２４ａからさらに微小量突出した状態に設けられた補助加工面２４ｂと、を備えている。主加工面２４ａは、金属製の負極タブ５の幅よりも極僅かだけ大きな幅を有し、補助加工面２４ｂは、金属製の負極タブ５から側方へ張り出した状態となる先付け樹脂１５の張り出し部１５ａ（図（Ｂ）参照）に重なる位置に設けられている。
　タブ領域１１ａの封止加工は、図４の図（Ｂ）に示すように、上記のタブ領域用ヒートブロック２１を用い、電極タブ４，５とともにラミネートフィルム２０を両側から加圧・加熱して行う。これにより、ラミネートフィルム２０は、金属製の電極タブ４，５の表面に先付け樹脂１５を介して接合される。また、先付け樹脂１５の全体が主加工面２３ａ，２４ａによって加圧される結果、軟化した先付け樹脂１５の一部が張り出し部１５ａとして側方へ伸び、この張り出し部１５ａの先端縁が、ラミネートフィルム２０とともに補助加工面２３ｂ，２４ｂによって狭圧される。つまり、電極タブ４，５の近傍において、単純に２枚のラミネートフィルム２０が重なっている部分と、２枚のラミネートフィルム２０の間に先付け樹脂１５の張り出し部１５ａが介在している部分と、の厚さの異なる２つの部分の境界周辺が、補助加工面２３ｂによって加圧・加熱される。
　このようにして、図６に斜線を施して示すタブ領域１１ａの封止加工が完了する。このタブ領域１１ａの封止加工は、電極タブ４，５の熱容量が大きいこと、ならびに、金属製の電極タブ４，５を介して内部の発電要素３の集電体等に熱が伝わること、を考慮して、比較的に高い加工温度、例えば２３０℃程度の温度でもって、比較的長い時間、例えば６秒程度、加圧・加熱する。加工時の圧力も比較的高く設定され、例えば７ＭＰａ程度の圧力がタブ領域用ヒートブロック２１に与えられる。このように電極タブ４，５と重なるタブ領域１１ａのみを最適な加工条件で封止加工することにより、電極タブ４，５とラミネートフィルム２０との確実な封止が得られる。
　図７は、図３の工程（ｂ）における非タブ領域１１ｂの封止加工の説明図であって、ここでは、シール線１１に沿って２枚のラミネートフィルム２０同士を両側から挟み込む一対の非タブ領域用ヒートブロック３１が用いられる。図の（Ａ）は一対の非タブ領域用ヒートブロック３１が互いに開いている状態を示し、図の（Ｂ）は、一対の非タブ領域用ヒートブロック３１によって加圧・加熱を行っている状態を示している。図８は、非タブ領域用ヒートブロック３１の概略形状を示した斜視図である。一対の非タブ領域用ヒートブロック３１は、基本的に対称形状をなしており、ラミネートフィルム２０の表面と接することがないように設定された基準面３２に対し、３つの非タブ領域１１ｂにそれぞれ対応する３つの加工部３３，３４，３５が突出した形に形成されている。これら３つの加工部３３，３４，３５は、いずれも等しい突出量を有する。さらに、加工部３３，３４，３５は、より詳細には、ラミネートフィルム２０同士を加圧・加熱する主加工面３３ａ，３４ａ，３５ａと、これら主加工面３３ａ，３４ａ，３５ａの端部において主加工面３３ａ，３４ａ，３５ａから微小量後退した状態に設けられた補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂと、を備えている。主加工面３３ａ，３４ａ，３５ａは、非タブ領域１１ｂの中で先付け樹脂１５の張り出し部１５ａと重ならない範囲に設けられており、補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂは、金属製の電極タブ４，５から側方へ張り出した先付け樹脂１５の張り出し部１５ａの先端縁（つまり２枚のラミネートフィルム２０同士の接合部との境界）に重なる位置に設けられている。特に、タブ領域１１ａの封止加工の際に用いられるタブ領域用ヒートブロック２１の補助加工面２３ｂ，２４ｂと上記の非タブ領域用ヒートブロック３１の補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂとが、上記の張り出し部１５ａの先端縁の上で互いにオーバラップするように構成されている。
　非タブ領域１１ｂの封止加工は、図７の図（Ｂ）に示すように、上記の非タブ領域用ヒートブロック３１を用い、電極タブ４，５と重ならない２枚のラミネートフィルム２０同士を両側から加圧・加熱する。これにより、２枚のラミネートフィルム２０は、互いに接合される。また、タブ領域１１ａの封止加工によって既に融着されている先付け樹脂１５の張り出し部１５ａの先端縁付近が、ラミネートフィルム２０とともに補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂによって再度加圧・加熱される。つまり、タブ領域用ヒートブロック２１による加圧・加熱領域と非タブ領域用ヒートブロック３１による加圧・加熱領域とが僅かにオーバラップしており、このオーバラップ領域が、張り出し部１５ａの先端縁の上に位置している。
　一例を挙げると、タブ領域用ヒートブロック２１の補助加工面２３ｂ，２４ｂは２ｍｍ程度の幅を有するのに対し、非タブ領域用ヒートブロック３１の補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂは１ｍｍ程度の幅を有しており、両者は、非タブ領域用ヒートブロック３１の補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂの幅（つまり１ｍｍ程度）だけオーバラップしている。このようにタブ領域封止加工の加工領域と非タブ領域封止加工の加工領域とがオーバラップしていることで、シール線１１における連続した封止が確実なものとなる。そして、タブ領域用ヒートブロック２１の補助加工面２３ｂ，２４ｂが主加工面２３ａ，２４ａから僅かに突出し、非タブ領域用ヒートブロック３１の補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂが主加工面３３ａ，３４ａ，３５ａから僅かに後退していることで、電極タブ４，５の近傍において、単純に２枚のラミネートフィルム２０が重なっている部分と、２枚のラミネートフィルム２０の間に先付け樹脂１５の張り出し部１５ａが介在している部分と、の段差が吸収される。
　このようにして、図９に斜線を施して示す非タブ領域１１ｂの封止加工が完了する。この非タブ領域１１ｂの封止加工は、電極タブ４，５による吸熱がなくラミネートフィルム２０同士は比較的容易に熱融着することを考慮して、比較的に低い加工温度、例えば２００℃程度の温度でもって、比較的短い時間、例えば１～２秒程度、加圧・加熱する。加工時の圧力も比較的低く設定され、例えば１ＭＰａ程度の圧力が非タブ領域用ヒートブロック３１に与えられる。このように電極タブ４，５と重ならない非タブ領域１１ｂをタブ領域１１ａとは別に最適な加工条件で封止加工することにより、ラミネートフィルム２０を過度に加熱することなく良好な封止が得られる。
　そして、非タブ領域１１ｂの封止加工領域は、図９に示すように、先に行ったタブ領域１１ａの封止加工領域と連続するので、１本の連続したシール線１１が得られる。従って、シール線１１全体として、良好な封止品質を確保することができる。
　図３の工程（ｃ）および工程（ｄ）は、非タブ領域１１ｂと同様に２枚のラミネートフィルム２０同士の接合となるので、非タブ領域１１ｂの封止加工と同様の加工条件でもって封止加工が行われる。
　なお、前述したように、工程（ｃ）のシール線１２の封止加工を上記の非タブ領域１１ｂの封止加工と実質的に同時に行うことが可能である。
　このように、上記実施例の封止方法によれば、電極タブ４，５を横切るシール線１１について、タブ領域１１ａと非タブ領域１１ｂとをそれぞれ最適な加工条件（温度、圧力、時間、等）で封止加工することができ、全体として高い封止品質を得ることができる。すなわち、従来のようにタブ領域１１ａと非タブ領域１１ｂとを同時にヒートブロックによって加圧・加熱して熱融着させようとすると、温度、圧力、時間といった加工条件を個別に設定することができないため、両者の妥協点となる加工条件で封止加工せざるを得ず、封止品質が低下しやすい。また、タブ領域１１ａと非タブ領域１１ｂとを同時に加圧・加熱する場合には、ヒートブロックとして、タブ領域１１ａに対する加工面と非タブ領域１１ｂに対応する加工面との間で電極タブ４，５の厚さに応じた段差を有するヒートブロックが用いられることとなるが、仮に段差を適切に設定しても、加工時の樹脂層の軟化・溶融に伴う厚さの変化がタブ領域１１ａと非タブ領域１１ｂとで異なることから、加工の途中で実質的な受圧面積が変動し、適切な加圧力を維持できなくなる。上記実施例では、このような実質的な受圧面積の変化による加圧力変化も抑制できる。
　上記実施例では、図３の工程（ａ），（ｂ）の順に従って、タブ領域１１ａを先に封止加工し、次に非タブ領域１１ｂを封止加工しているが、これらの順序は、逆にすることも可能である。
　図１０～図１３は、このように非タブ領域１１ｂを先に封止加工し、次にタブ領域１１ａを封止加工するようにした第２実施例を示している。
　図１０は、先に実行される非タブ領域１１ｂの封止加工の説明図であって、図の（Ａ）は一対の非タブ領域用ヒートブロック３１が互いに開いている状態を示し、図の（Ｂ）は、一対の非タブ領域用ヒートブロック３１によって加圧・加熱を行っている状態を示している。つまり、前述した構成の非タブ領域用ヒートブロック３１を用いて、非タブ領域１１ｂの封止加工を行う。これにより、図１１に斜線を施して示す非タブ領域１１ｂの封止加工が完了する。この非タブ領域１１ｂの封止加工は、前述した実施例と同様に、電極タブ４，５による吸熱がなくラミネートフィルム２０同士は比較的容易に熱融着することを考慮して、比較的に低い加工温度、例えば２００℃程度の温度でもって、比較的短い時間、例えば１～２秒程度、加圧・加熱する。加工時の圧力も比較的低く設定され、例えば１ＭＰａ程度の圧力が非タブ領域用ヒートブロック３１に与えられる。このように電極タブ４，５と重ならない非タブ領域１１ｂのみをタブ領域１１ａとは別に最適な加工条件で封止加工することにより、ラミネートフィルム２０を過度に加熱することなく良好な封止が得られる。
　非タブ領域用ヒートブロック３１が具備する補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂは、金属製の電極タブ４，５から側方へ張り出した先付け樹脂１５の張り出し部１５ａの先端縁（つまり２枚のラミネートフィルム２０同士の接合部との境界）に重なる部位を加圧・加熱する。
　図１２は、非タブ領域１１ｂの封止後に実行されるタブ領域１１ａの封止加工の説明図であって、図の（Ａ）は一対のタブ領域用ヒートブロック２１が互いに開いている状態を示し、図の（Ｂ）は、一対のタブ領域用ヒートブロック２１によって加圧・加熱を行っている状態を示している。つまり、前述した構成のタブ領域用ヒートブロック２１を用いて、タブ領域１１ａの封止加工を行う。これにより、図１３に斜線を施して示すタブ領域１１ａの封止加工が完了する。このタブ領域１１ａの封止加工は、前述した実施例と同様に、電極タブ４，５の熱容量が大きいこと、ならびに、金属製の電極タブ４，５を介して内部の発電要素３の集電体等に熱が伝わること、を考慮して、比較的に高い加工温度、例えば２３０℃程度の温度でもって、比較的長い時間、例えば６秒程度、加圧・加熱する。加工時の圧力も比較的高く設定され、例えば７ＭＰａ程度の圧力がタブ領域用ヒートブロック２１に与えられる。このように電極タブ４，５と重なるタブ領域１１ａのみを最適な加工条件で封止加工することにより、電極タブ４，５とラミネートフィルム２０との確実な封止が得られる。
　タブ領域用ヒートブロック２１が具備する補助加工面２３ｂ，２４ｂは、金属製の電極タブ４，５から側方へ張り出した先付け樹脂１５の張り出し部１５ａの先端縁に重なる部位を加圧・加熱する。前述した実施例と同様に、この補助加工面２３ｂ，２４ｂによって加圧・加熱される領域は、非タブ領域用ヒートブロック３１の補助加工面３３ｂ，３４ｂ，３５ｂによって加圧・加熱される領域と部分的にオーバラップしており、これによって、タブ領域１１ａと非タブ領域１１ｂとが確実に連続したシール線１１が構成される。
　このように非タブ領域１１ｂの封止加工を先に行う第２実施例においては、相対的に加熱温度の低い非タブ領域１１ｂの封止加工が先に行われるので、次工程で加熱すべきタブ領域１１ａの熱融着層を不必要に加熱してしまうことがない、という利点がある。
　なお、図１０，図１１に示す非タブ領域１１ｂの封止加工は、図３の工程（ｃ）のシール線１２の封止加工と実質的に同時に行うことが可能である。
　次に、図１４および図１５は、非タブ領域１１ｂの封止加工を注液時に底辺となる第３の辺９に沿ったシール線１３の封止加工と同時に行うようにした第３実施例を示している。この実施例では、非タブ領域１１ｂの封止加工の際に、図１５に示すような構成を有する一対のＬ型ヒートブロック４１が用いられる。このＬ型ヒートブロック４１は、第１の辺７に沿った直線状の第１ヒートブロック部４１Ａと第３の辺９に沿った直線状の第２ヒートブロック部４１Ｂとが９０°の角度で連続した形に一体に形成されている。第１ヒートブロック部４１Ａは、前述した非タブ領域用ヒートブロック３１と基本的に同様の構成を有し、非タブ領域１１ｂに対応する３つの加工部３３，３４，３５を有している。また、第２ヒートブロック部４１Ｂは、直線状に連続した加工部４２を備えている。
　このようなＬ型ヒートブロック４１によって、図１４に斜線を施して示すように、シール線１１の中の非タブ領域１１ｂとシール線１３とが同時に封止される。
　このように非タブ領域１１ｂの封止加工を他の辺におけるシール線１３もしくはシール線１２の封止加工と同時に行うことにより、サイクルタイムの短縮が可能である。換言すれば、タブ領域１１ａの封止加工と非タブ領域１１ｂの封止加工とを個別に行うことに伴うサイクルタイムの増加を最小限に抑制することができる。
　なお、タブ領域１１ａのみを個別に封止加工するのに必要な加工時間は、一般に、従前のようにタブ領域１１ａと非タブ領域１１ｂとを同じヒートブロックで同時に封止加工するのに必要な加工時間よりも短くなる。従って、封止加工全体として、従前よりもサイクルタイムを短縮することも可能である。
　上記の各実施例では、第１の辺７のシール線１１について、正極タブ４に対するタブ領域１１ａの封止加工と負極タブ５に対するタブ領域１１ａの封止加工とを同時に行っているが、さらにこれら２つの封止加工を、それぞれ別個のヒートブロックを用いて別工程として行うようにしてもよい。前述したように、正極タブ４と負極タブ５とは厚さおよび材質が異なるが、各々別工程で行えば、個々に適した加工条件で封止を行うことができる。

Claims (9)

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