WO2025005297A1 - 蓄電デバイス、蓋体、被覆体、蓄電デバイスの製造方法 - Google Patents

蓄電デバイス、蓋体、被覆体、蓄電デバイスの製造方法 Download PDF

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lid
storage device
exterior
film
covering
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早陽子 金澤
敏史 瓜生
香衣 宮代
美帆 佐々木
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electricity storage device, a lid, a covering, and a method for manufacturing an electricity storage device.
  • Patent Document 1 discloses an example of an electricity storage device.
  • This electricity storage device includes an electrode body and an exterior body that seals the electrode body.
  • the exterior body includes an exterior film that encases the electrode body and a lid body that is joined to the exterior film.
  • the electrode body and the lid body are connected, and then the electrode body and the lid body are wrapped in an exterior film.
  • the electrode body is sealed at the stage where the electrode body and the lid body are wrapped in the exterior film, so the steps of the manufacturing method are limited.
  • the present invention aims to provide an electricity storage device that can be manufactured using a variety of procedures, a lid body used in this electricity storage device, a covering body that constitutes this lid body, and a manufacturing method for this electricity storage device.
  • the energy storage device comprises an electrode body and an exterior body that seals the electrode body, the exterior body having an exterior film that wraps the electrode body and a lid body that seals the electrode body together with the exterior film, the lid body having a lid body that includes a metal material and a covering body that is joined to the exterior film and covers at least a portion of the lid body.
  • the electric storage device is the electric storage device according to the first aspect, in which the covering has a main body portion that includes a metal material.
  • the third aspect of the present invention relates to an electric storage device according to the second aspect, in which the volume of the main body is smaller than the volume of the lid body.
  • the electric storage device is an electric storage device according to any one of the first to third aspects, in which the covering body has a lid seal portion that is joined to the exterior film, and a protrusion that protrudes from the lid seal portion and defines a portion that covers the edge of the lid body.
  • the fifth aspect of the present invention relates to an electric storage device according to the second or third aspect, in which the covering body further has a joint that covers at least a portion of the edge of the main body.
  • the sixth aspect of the present invention relates to an electricity storage device according to the fifth aspect, in which the joint is a resin molded part.
  • the seventh aspect of the present invention relates to an electricity storage device according to the fifth aspect, in which the joint is an adhesive film that can be joined to metal materials and resin materials.
  • the eighth aspect of the present invention relates to an electricity storage device according to the fifth aspect, in which the joint is an adhesive.
  • the lid body according to the ninth aspect of the present invention is a lid body used as an exterior body for an electricity storage device, and has a lid body containing a metal material, and a covering body that is joined to an exterior film that constitutes the exterior body and covers at least a portion of the edge of the lid body.
  • the covering according to the tenth aspect of the present invention is a covering constituting a lid used as an exterior body for an electricity storage device, the lid having a lid body containing a metal material, the covering being joined to an exterior film constituting the exterior body and configured to cover at least a portion of the edge of the lid body.
  • the manufacturing method for an electricity storage device is a manufacturing method for an electricity storage device comprising an electrode body and an exterior body sealing the electrode body, the exterior body having an exterior film wrapping the electrode body and a lid body sealing the electrode body together with the exterior film, the lid body having a lid body comprising a metal material and a covering body joined to the exterior film and covering at least a portion of the lid body.
  • the manufacturing method for the electricity storage device includes a film bonding process for bonding the exterior film and the covering body, and a closing process, which is performed after the film bonding process and for bonding the covering body and the lid body.
  • the electricity storage device, lid, cover, and method for manufacturing the electricity storage device according to the present invention allow the electricity storage device to be manufactured in a variety of procedures.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electricity storage device according to an embodiment.
  • 1B is a diagram showing a method for measuring the seal strength of a second sealing portion of the electricity storage device in FIG. 1A.
  • 1B is a cross-sectional view showing an example of a layer structure of an exterior film included in the electricity storage device of FIG. 1A.
  • FIG. 1B is a diagram showing a state in which an exterior film provided on the power storage device in FIG. 1A is unfolded.
  • FIG. 1B is a perspective view of a main body portion of a covering body provided in the power storage device of FIG. 1A.
  • 4B is a cross-sectional view taken along line D4B-D4B in FIG. 4A.
  • FIG. 1B is a perspective view of a lid body of a lid body provided in the power storage device of FIG. 1A.
  • FIG. 1B is a front view of the power storage device of FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line D7-D7 in FIG. 1A.
  • 1B is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the electricity storage device of FIG. 1A.
  • 1B is a flowchart showing another example of a method for manufacturing the electricity storage device of FIG. 1A.
  • the following describes the power storage device according to an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
  • the numerical range indicated by “-” means “greater than or equal to” or “less than or equal to.”
  • the expression 2-15 mm means 2 mm or more and 15 mm or less.
  • FIG. 1A is a perspective view that shows a schematic diagram of an electric storage device 10 according to an embodiment.
  • FIG. 1B is a diagram that shows a method for measuring the seal strength of the second sealing portion 92 of the electric storage device 10 of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view that shows an example of a layer structure of an exterior film 50 that is included in the electric storage device 10 of FIG. 1A.
  • FIG. 3 is a diagram that shows a state in which the exterior film 50 that is included in the electric storage device 10 of FIG. 1A is unfolded.
  • FIG. 4A is a perspective view of a main body portion 70A of a covering body 70 that is included in the electric storage device of FIG.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view along the line D4B-D4B in FIG. 4A.
  • FIG. 5 is a perspective view of a lid main body 80 that is included in the electric storage device 10 of FIG. 1A.
  • FIG. 6 is a front view of the electric storage device 10 of FIG. 1A.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view along the line D7-D7 in FIG. 1. 1A, the direction of the arrow UD indicates the thickness direction of the power storage device 10, the direction of the arrow LR indicates the width direction of the power storage device 10, and the direction of the arrow FB indicates the depth direction of the power storage device 10.
  • the directions indicated by the arrows UDLRFB are the same in the subsequent figures.
  • the power storage device 10 includes an electrode body 20 including a current collector 30, and an exterior body 40.
  • the electrode body 20 includes electrodes (positive and negative electrodes) constituting a power storage member such as a lithium ion battery, a capacitor, an all-solid-state battery, a semi-solid battery, a quasi-solid battery, a polymer battery, an all-resin battery, a lead-acid battery, a nickel-metal hydride battery, a nickel-cadmium battery, a nickel-iron battery, a nickel-zinc battery, a silver oxide-zinc battery, a metal-air battery, a polyvalent cation battery, or a capacitor, as well as a separator.
  • a power storage member such as a lithium ion battery, a capacitor, an all-solid-state battery, a semi-solid battery, a quasi-solid battery, a polymer battery, an all-resin battery, a lead-acid battery, a nickel-metal hydride battery, a
  • the shape of the electrode body 20 is an approximately rectangular parallelepiped.
  • approximately rectangular parallelepiped includes not only a perfect rectangular parallelepiped, but also a solid that can be regarded as a rectangular parallelepiped by modifying the shape of a portion of the outer surface, for example.
  • the shape of the electrode body 20 may be, for example, a cylinder or a polygonal prism.
  • the exterior body 40 seals the electrode body 20.
  • the exterior body 40 includes an exterior film 50 and a lid body 60.
  • the exterior film 50 wraps the electrode body 20 so as to form a pair of openings 40A.
  • the exterior film 50 is wrapped around the electrode body 20 so as to form a pair of openings 40A.
  • the electrode body 20 may be housed inside the exterior film 50 configured in a cylindrical shape so as to form a pair of openings 40A, and the openings 40A may be closed by the lid body 60.
  • the exterior body 40 has a pair of first surfaces 41A, 41B and a pair of second surfaces 42A, 42B. In this embodiment, the pair of first surfaces 41A, 41B are substantially the same size.
  • the pair of second surfaces 42A, 42B are substantially the same size.
  • the pair of first surfaces 41A, 41B have a larger area than the pair of second surfaces 42A, 42B.
  • a pair of lids 60 are disposed on the sides of the electrode body 20 so as to close a pair of openings 40A.
  • the exterior body 40 seals the electrode body 20 by wrapping the exterior film 50 around the electrode body 20, so that the electrode body 20 can be easily sealed regardless of the thickness of the electrode body 20.
  • the exterior film 50 is wrapped so as to contact the outer surface of the electrode body 20.
  • the exterior film 50 is wrapped so as to contact the outer surface of the electrode body 20.
  • the exterior film 50 is a laminate (laminate film) having, for example, a base layer 51, a barrier layer 52, and a heat-sealable resin layer 53 in this order.
  • the exterior film 50 does not need to include all of these layers, and for example, the barrier layer 52 may not be included. That is, the exterior film 50 may be made of a material that is flexible and easy to bend, and may be made of, for example, a resin film.
  • the exterior film 50 is preferably heat-sealable.
  • the innermost and outermost layers of the exterior film 50 may be heat-sealable resin layers 53. In this case, the exterior film 50 may encase the electrode body 20 and the lid body 60 by joining the outermost and innermost layers.
  • the overall thickness of the exterior film 50 can be selected as desired. From the viewpoint of strength, the thickness of the exterior film 50 is preferably 50 ⁇ m or more. From the viewpoint of formability or conformability, the thickness of the exterior film 50 is preferably 1200 ⁇ m or less. The thickness of the exterior film 50 is preferably within the range of 50 ⁇ m or more and 1200 ⁇ m or less.
  • the substrate layer 51 included in the exterior film 50 is a layer for imparting heat resistance to the exterior film 50 and suppressing the occurrence of pinholes that may occur during processing or distribution.
  • the substrate layer 51 is composed of, for example, at least one layer of a stretched polyester resin layer and a stretched polyamide resin layer.
  • the barrier layer 52 can be protected during processing of the exterior film 50 and breakage of the exterior film 50 can be suppressed.
  • the stretched polyester resin layer is preferably a biaxially stretched polyester resin layer
  • the stretched polyamide resin layer is preferably a biaxially stretched polyamide resin layer.
  • the stretched polyester resin layer is more preferably a biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) film
  • the stretched polyamide resin layer is more preferably a biaxially stretched nylon (ONy) film.
  • the substrate layer 51 may be composed of both a stretched polyester resin layer and a stretched polyamide resin layer. From the standpoint of film strength, the thickness of the base layer 51 is preferably, for example, 5 to 300 ⁇ m, and more preferably 5 to 150 ⁇ m.
  • the barrier layer 52 is a layer that at least prevents the intrusion of moisture.
  • the barrier layer 52 is bonded to the base layer 51 via, for example, an adhesive layer 54.
  • Examples of the barrier layer 52 include metal foil, vapor deposition film, and resin layer having barrier properties.
  • the vapor deposition film examples include metal vapor deposition film, inorganic oxide vapor deposition film, and carbon-containing inorganic oxide vapor deposition film
  • the resin layer examples include fluorine-containing resins such as polyvinylidene chloride, polymers mainly composed of chlorotrifluoroethylene (CTFE), polymers mainly composed of tetrafluoroethylene (TFE), polymers having fluoroalkyl groups, and polymers mainly composed of fluoroalkyl units, and ethylene-vinyl alcohol copolymers.
  • CTFE chlorotrifluoroethylene
  • TFE tetrafluoroethylene
  • the barrier layer 52 examples include resin films having at least one layer of these vapor deposition films and resin layers. The barrier layer 52 may be provided in multiple layers.
  • the barrier layer 52 includes a layer composed of a metal material.
  • metal materials constituting the barrier layer 52 include aluminum alloys, stainless steel, titanium steel, and steel plates, and when used as a metal foil, it is preferable to use at least one of aluminum alloy foil and stainless steel foil.
  • the layer made of the above-mentioned metal material may contain recycled metal material.
  • recycled metal material include recycled aluminum alloy, stainless steel, titanium steel, or steel plate. These recycled materials can be obtained by known methods. Recycled aluminum alloy can be obtained by the manufacturing method described in WO 2022/092231.
  • the barrier layer 52 may be made of only recycled material, or may be made of a mixture of recycled and virgin materials. Note that recycled metal material refers to metal material that has been made reusable by collecting, isolating, and refining various products used in the city and waste from manufacturing processes. Also, virgin metal material refers to new metal material that has been refined from natural metal resources (raw materials) and is not recycled material.
  • the aluminum alloy foil is preferably a soft aluminum alloy foil made of, for example, an annealed aluminum alloy, and from the viewpoint of further improving the formability or conformability, the aluminum alloy foil is preferably an iron-containing aluminum alloy foil.
  • the iron content is preferably 0.1 to 9.0 mass%, and more preferably 0.5 to 2.0 mass%.
  • an exterior film 50 having better formability can be obtained.
  • an exterior film 50 having better flexibility can be obtained.
  • silicon, magnesium, copper, manganese, etc. may be added as necessary.
  • the aluminum alloy foil is more preferably a hard aluminum alloy foil made of, for example, a work-hardened aluminum alloy.
  • the hard aluminum alloy foil include aluminum alloy foils having a composition specified in JIS H4160:1994 A8021H-H18, JIS H4160:1994 A8079H-H18, JIS H4000:2014 A8021P-H14, or JIS H4000:2014 A8079P-H14.
  • the aluminum alloy foil is preferably an aluminum alloy foil containing magnesium.
  • the magnesium content is preferably 0.2 to 5.6% by mass, and more preferably 0.2 to 3.0% by mass.
  • Examples of aluminum alloy foils containing magnesium include aluminum alloy foils having compositions specified in JIS H4000:2017 A5005P-O, JIS H4000:2017 A5050P-O, and JIS H4000:2017 A5052P-O.
  • stainless steel foil examples include austenitic, ferritic, austenitic-ferritic, martensitic, and precipitation hardened stainless steel foils. From the viewpoint of providing an exterior film 50 with excellent formability, it is preferable that the stainless steel foil is made of austenitic stainless steel.
  • austenitic stainless steels that make up the stainless steel foil include SUS304, SUS301, and SUS316L, with SUS304 being particularly preferred.
  • the thickness of the barrier layer 52 should be such that it at least functions as a barrier layer to prevent the penetration of moisture, and may be, for example, about 9 to 1000 ⁇ m.
  • the thickness of the barrier layer 52 is preferably about 85 ⁇ m or less, more preferably about 50 ⁇ m or less, even more preferably about 40 ⁇ m or less, and particularly preferably about 35 ⁇ m or less.
  • the thickness of the barrier layer 52 is preferably about 9.0 ⁇ m or more, more preferably about 20 ⁇ m or more, and more preferably about 25 ⁇ m or more.
  • preferred ranges of the thickness of the barrier layer 52 include about 9.0 to 1000 ⁇ m, about 9.0 to 1000 ⁇ m, about 9.0 to 1000 ⁇ m, about 9.0 to 1000 ⁇ m, about 9.0 to 85 ⁇ m, about 9.0 to 50 ⁇ m, about 9.0 to 40 ⁇ m, about 9.0 to 35 ⁇ m, about 20 to 85 ⁇ m, about 20 to 50 ⁇ m, about 20 to 40 ⁇ m, about 20 to 35 ⁇ m, about 25 to 85 ⁇ m, about 25 to 50 ⁇ m, about 25 to 40 ⁇ m, and about 25 to 35 ⁇ m.
  • the barrier layer 52 is made of an aluminum alloy foil, the above-mentioned ranges are particularly preferred.
  • the thickness of the barrier layer 52 is preferably about 35 ⁇ m or more, more preferably about 45 ⁇ m or more, even more preferably about 50 ⁇ m or more, and even more preferably about 55 ⁇ m or more, and is preferably about 200 ⁇ m or less, more preferably about 85 ⁇ m or less, even more preferably about 75 ⁇ m or less, and even more preferably about 70 ⁇ m or less.
  • the preferable ranges are about 35 to 200 ⁇ m, about 35 to 85 ⁇ m, about 35 to 75 ⁇ m, about 35 to 70 ⁇ m, about 45 to 200 ⁇ m, about 45 to 85 ⁇ m, about 45 to 75 ⁇ m, about 45 to 70 ⁇ m, about 50 to 200 ⁇ m, about 50 to 85 ⁇ m, about 50 to 75 ⁇ m, about 50 to 70 ⁇ m, about 55 to 200 ⁇ m, about 55 to 85 ⁇ m, about 55 to 75 ⁇ m, and about 55 to 70 ⁇ m.
  • the exterior film 50 has high formability, which makes deep drawing easy and can contribute to increasing the capacity of the electricity storage device.
  • the thickness of the stainless steel foil is preferably about 60 ⁇ m or less, more preferably about 50 ⁇ m or less, even more preferably about 40 ⁇ m or less, even more preferably about 30 ⁇ m or less, and particularly preferably about 25 ⁇ m or less.
  • the thickness of the stainless steel foil is preferably about 10 ⁇ m or more, more preferably about 15 ⁇ m or more.
  • Preferred ranges for the thickness of the stainless steel foil include about 10 to 60 ⁇ m, about 10 to 50 ⁇ m, about 10 to 40 ⁇ m, about 10 to 30 ⁇ m, about 10 to 25 ⁇ m, about 15 to 60 ⁇ m, about 15 to 50 ⁇ m, about 15 to 40 ⁇ m, about 15 to 30 ⁇ m, and about 15 to 25 ⁇ m.
  • the barrier layer 52 when the barrier layer 52 is an aluminum foil, it is preferable that at least the surface opposite to the base layer 51 is provided with a corrosion-resistant film in order to prevent dissolution and corrosion.
  • the barrier layer 52 may be provided with a corrosion-resistant film on both sides.
  • the corrosion-resistant film refers to a thin film that is provided with corrosion resistance (e.g., acid resistance, alkali resistance, etc.) on the barrier layer 52 by performing, for example, hydrothermal conversion treatment such as boehmite treatment, chemical conversion treatment, anodizing treatment, plating treatment such as nickel or chromium, or corrosion prevention treatment by applying a coating agent on the surface of the barrier layer 52.
  • the corrosion-resistant film means a film that improves the acid resistance of the barrier layer 52 (acid-resistant film), a film that improves the alkali resistance of the barrier layer 52 (alkali-resistant film), etc.
  • the treatment for forming the corrosion-resistant film may be one type, or two or more types may be combined. In addition, it is possible to form not only one layer but also multiple layers. Furthermore, among these treatments, hydrothermal conversion treatment and anodizing treatment are treatments in which the metal foil surface is dissolved by a treatment agent to form metal compounds with excellent corrosion resistance. Note that these treatments may also be included in the definition of chemical conversion treatment. Also, if the barrier layer 52 has a corrosion-resistant coating, the corrosion-resistant coating is also included in the barrier layer 52.
  • the corrosion-resistant coating prevents delamination between the barrier layer 52 (e.g., aluminum alloy foil) and the base layer 51 during molding of the exterior film 50, prevents dissolution and corrosion of the surface of the barrier layer 52 due to hydrogen fluoride produced by the reaction between the electrolyte and moisture, and in particular prevents dissolution and corrosion of aluminum oxide present on the surface of the barrier layer 52 when the barrier layer 52 is an aluminum alloy foil, and improves the adhesion (wettability) of the surface of the barrier layer 52, preventing delamination between the base layer 51 and the barrier layer 52 during heat sealing and between the base layer 51 and the barrier layer 52 during molding.
  • the barrier layer 52 e.g., aluminum alloy foil
  • the heat-sealable resin layer 53 is bonded to the barrier layer 52, for example, via an adhesive layer 55.
  • the heat-sealable resin layer 53 included in the exterior film 50 is a layer that provides the exterior film 50 with heat-sealing sealability.
  • Examples of the heat-sealable resin layer 53 include resin films made of polyester resins such as polyethylene terephthalate resins and polybutylene terephthalate resins, polyolefin resins such as polyethylene resins and polypropylene resins, or acid-modified polyolefin resins obtained by graft-modifying these polyolefin resins with an acid such as maleic anhydride. From the standpoint of sealability and strength, the thickness of the heat-sealable resin layer 53 is preferably, for example, 20 to 300 ⁇ m, and more preferably 40 to 150 ⁇ m.
  • the exterior film 50 has one or more layers with a buffer function (hereinafter referred to as "buffer layer") outside the heat-sealable resin layer 53, and more preferably outside the barrier layer 52.
  • the buffer layer may be laminated on the outside of the base layer 51, or the base layer 51 may also function as a buffer layer.
  • the multiple buffer layers may be adjacent to each other, or may be laminated via the base layer 51, the barrier layer 52, etc.
  • the material constituting the buffer layer can be selected from any material having cushioning properties.
  • the material having cushioning properties is, for example, rubber, nonwoven fabric, or foam sheet.
  • the rubber is, for example, natural rubber, fluororubber, or silicone rubber.
  • the rubber hardness is preferably about 20 to 90.
  • the material constituting the nonwoven fabric is preferably a material having excellent heat resistance.
  • the lower limit of the thickness of the buffer layer is preferably 100 ⁇ m, more preferably 200 ⁇ m, and even more preferably 1000 ⁇ m.
  • the upper limit of the thickness of the buffer layer is preferably 5000 ⁇ m, and even more preferably 3000 ⁇ m.
  • the preferred range of thickness of the buffer layer is 100 ⁇ m to 5000 ⁇ m, 100 ⁇ m to 3000 ⁇ m, 200 ⁇ m to 5000 ⁇ m, 200 ⁇ m to 3000 ⁇ m, 1000 ⁇ m to 5000 ⁇ m, or 1000 ⁇ m to 3000 ⁇ m.
  • the most preferred range of thickness of the buffer layer is 1000 ⁇ m to 3000 ⁇ m.
  • the lower limit of the thickness of the buffer layer is preferably 0.5 mm.
  • the upper limit of the thickness of the buffer layer is preferably 10 mm, more preferably 5 mm, and even more preferably 2 mm.
  • the preferred range of the thickness of the buffer layer is 0.5 mm to 10 mm, 0.5 mm to 5 mm, or 0.5 mm to 2 mm.
  • the buffer layer functions as a cushion, preventing the exterior film 50 from being damaged by impact when the energy storage device 10 is dropped or by handling during the manufacture of the energy storage device 10.
  • the lid body 60 has a cover body 70 and a lid main body 80.
  • the cover 70 has a main body portion 70A and a joint portion 70B.
  • the main body portion 70A has a shape similar to a hollow rectangular parallelepiped, for example.
  • a space 79 is formed inside the main body portion 70A.
  • the material constituting the main body portion 70A can be selected arbitrarily.
  • the main body portion 70A is preferably composed of a metal material.
  • “composed of a metal material” means that when the entire material constituting the main body portion 70A is taken as 100 mass%, the content of the metal material is 50 mass% or more, preferably 80 mass% or more, more preferably 90 mass% or more, and even more preferably 95 mass% or more.
  • the material constituting the main body portion 70A can contain materials other than metal materials in addition to metal materials.
  • the metal material constituting the main body portion 70A can be selected arbitrarily.
  • the metal material constituting the main body portion 70A is, for example, aluminum, aluminum alloy, nickel, copper, or copper alloy.
  • the main body 70A connected to the positive electrode is preferably made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the main body 70A connected to the negative electrode is preferably made of nickel, copper, or a copper alloy.
  • the material constituting the main body 70A connected to the negative electrode may be copper plated with nickel.
  • the material constituting the main body 70A may contain recycled metal materials.
  • the main body 70A is made only of metal materials. Since the main body 70A is made of metal materials, it also functions as an electrode terminal. This allows the configuration of the electricity storage device 10 to be simplified.
  • the main body 70A is made of a metal material, it is preferable that the main body 70A has a corrosion-resistant coating as described for the barrier layer 52.
  • the main body portion 70A may be composed of a resin material.
  • “composed of a resin material” means that, when the entire material constituting the main body portion 70A is taken as 100% by mass, the resin material content is 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 95% by mass or more.
  • the material constituting the main body portion 70A can contain materials other than the resin material in addition to the resin material.
  • resins include thermoplastic resins such as polyester, polyolefin, polyamide, epoxy resin, acrylic resin, fluororesin, polyurethane, silicone resin, and phenol resin, as well as modified versions of these resins.
  • the resin material may be a mixture of these resins, a copolymer, or a modified version of a copolymer.
  • the resin material is preferably a heat-sealable resin such as polyester or polyolefin, and more preferably polyolefin.
  • the main body portion 70A may be molded by any molding method.
  • the resin material contained in the material constituting the coating 70 is preferably an olefin-based random copolymer, more preferably contains a resin containing a polyolefin skeleton as a main component, even more preferably contains polyolefin as a main component, and even more preferably contains polypropylene as a main component.
  • the polyolefin may be an acid-modified polyolefin.
  • the resin material contained in the material constituting the coating 70 preferably contains multiple types of amide-based lubricants. Furthermore, the resin material contained in the material constituting the coating 70 preferably contains multiple types of amide-based lubricants that further contain unsaturated fatty acid amides in addition to saturated fatty acid amides.
  • the resin material contained in the material constituting the coating 70 may be a polyolefin resin to which a propylene-based elastomer having a melting point higher than 150°C has been added.
  • polyesters include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polyethylene isophthalate, and copolymer polyesters.
  • copolymer polyesters include copolymer polyesters in which ethylene terephthalate is the main repeating unit.
  • polyethylene terephthalate is the main repeating unit and is polymerized with ethylene isophthalate
  • polyethylene (terephthalate/isophthalate) polyethylene (terephthalate/adipate)
  • polyethylene (terephthalate/sodium sulfoisophthalate) polyethylene (terephthalate/sodium isophthalate)
  • polyethylene (terephthalate/phenyl-dicarboxylate) polyethylene (terephthalate/decanedicarboxylate).
  • polybutylene terephthalate is the preferred resin material from the viewpoint of increasing heat resistance and pressure resistance.
  • polyolefins include polyethylenes such as low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, and linear low-density polyethylene; ethylene- ⁇ -olefin copolymers; polypropylenes such as homopolypropylene, block copolymers of polypropylene (e.g., block copolymers of propylene and ethylene), and random copolymers of polypropylene (e.g., random copolymers of propylene and ethylene); propylene- ⁇ -olefin copolymers; and ethylene-butene-propylene terpolymers.
  • polyolefin resin is a copolymer, it may be a block copolymer or a random copolymer. Of these, polypropylene is preferred as the resin material because of its excellent heat fusion properties and electrolyte resistance.
  • the resin as the resin material may contain a filler as necessary.
  • fillers include glass beads, graphite, glass fiber, and carbon fiber.
  • the melt mass flow rate of the resin material contained in the material constituting the main body 70A is preferably in the range of 1 g/10 min to 100 g/10 min, and more preferably in the range of 5 g/10 min to 80 g/10 min.
  • the melt mass flow rate is measured based on JIS K7210-1:2014.
  • the measurement temperature for the melt mass flow rate is 230°C.
  • the main body 70A has a first surface 70X and a second surface 70Y.
  • the first surface 70X faces the electrode body 20.
  • An opening 70Z is formed over almost the entire first surface 70X.
  • the second surface 70Y is the surface opposite to the first surface 70X.
  • An opening 70YA is formed in the second surface 70Y into which the lid main body 80 is fitted.
  • the opening 70YA penetrates the second surface 70Y.
  • the shape of the opening 70YA in front view can be selected arbitrarily depending on the shape of the lid main body 80.
  • the shape of the opening 70YA may be a square, a rectangle, a polygon having more than one triangle, a circle, or an ellipse. In this embodiment, the shape of the opening 70YA in front view is a rectangle.
  • the corners of the opening 70YA are rounded by applying R processing.
  • the main body 70A is made of a resin material, it is preferable that an adhesive film that can be bonded to metal materials and resin materials is bonded to at least a portion of the inner circumferential surface of the opening 70YA in order to suitably bond the lid main body 80.
  • the main body 70A is made of a resin material, it is preferable that at least a portion of the portion of the main body 70A that corresponds to the inner circumferential surface of the opening 70YA has a layer that can be bonded to a metal material in order to suitably bond the lid main body 80.
  • the main body 70A has a lid seal portion 71 and a protruding portion 77.
  • the lid seal portion 71 is heat sealed to the heat-fusible resin layer 53 of the exterior film 50 via the joint portion 70B.
  • the lid seal portion 71 includes a first seal surface 71A, a second seal surface 71B, a third seal surface 71C, and a fourth seal surface 71D.
  • the first seal surface 71A constitutes the upper surface of the lid body 60.
  • the first seal surface 71A extends in a first direction (in this embodiment, the LR direction) when viewed from the front of the lid body 60.
  • the second seal surface 71B and the third seal surface 71C are connected to the first seal surface 71A and constitute the side surface of the lid body 60.
  • the second seal surface 71B and the third seal surface 71C extend in a second direction (in this embodiment, the UD direction) that intersects with the first direction when viewed from the front of the lid body 60.
  • the first direction and the second direction are perpendicular to each other when viewed from the front of the lid 60.
  • the first direction and the second direction do not have to be perpendicular to each other when viewed from the front of the lid 60.
  • the fourth seal surface 71D forms the lower surface of the lid 60.
  • the fourth seal surface 71D extends in the first direction (the LR direction in this embodiment) when viewed from the front of the lid 60.
  • the protrusion 77 protrudes inward from the lid seal portion 71 into the main body portion 70A.
  • the protrusion 77 defines the portion that covers the lid main body 80, in other words, the opening 70YA.
  • the amount by which the protrusion 77 protrudes from the lid seal portion 71 can be selected as desired. The greater the amount by which the protrusion 77 protrudes from the lid seal portion 71, the smaller the opening area of the opening 70YA. In other words, the smaller the amount by which the protrusion 77 protrudes from the lid seal portion 71, the larger the opening area of the opening 70YA.
  • the protrusion 77 may be omitted from the main body portion 70A.
  • the lid seal portion 71 further includes boundaries 72, 73, 74, and 75.
  • Boundary 72 is the boundary between the first seal surface 71A and the second seal surface 71B.
  • Boundary 73 is the boundary between the first seal surface 71A and the third seal surface 71C.
  • Boundary 74 is the boundary between the fourth seal surface 71D and the second seal surface 71B.
  • Boundary 75 is the boundary between the fourth seal surface 71D and the third seal surface 71C.
  • the shapes of boundaries 72 to 75 may be angular, or may be rounded by applying R processing. In this embodiment, boundaries 72 to 75 are angular.
  • the lid body 60 When the lid body 60 is generally plate-shaped, it is preferable that the lid body 60 has a certain degree of thickness so that deformation of the exterior body 40 is suppressed even when the power storage device 10 is arranged on top of each other. From another perspective, when the lid body 60 is plate-shaped, it is preferable that the lid seal portion 71 of the lid body 60 has a certain degree of thickness so that the lid seal portion 71 of the lid body 60 and the exterior film 50 can be suitably heat-sealed when forming the second sealing portion 92 described below.
  • the minimum value of the thickness of the lid seal portion 71 of the lid body 60 is, for example, 1.0 mm, more preferably 3.0 mm, and even more preferably 4.0 mm.
  • the maximum value of the thickness of the lid seal portion 71 of the lid body 60 is, for example, 20 mm, more preferably 15 mm, and even more preferably 10 mm.
  • the maximum value of the thickness of the lid seal portion 71 of the lid body 60 may be 20 mm or more.
  • the preferred ranges for the thickness of the lid seal portion 71 of the lid body 60 are 1.0 mm to 20 mm, 1.0 mm to 15 mm, 1.0 mm to 10 mm, 3.0 mm to 20 mm, 3.0 mm to 15 mm, 3.0 mm to 10 mm, 4.0 mm to 20 mm, 4.0 mm to 15 mm, and 4.0 mm to 10 mm.
  • the thickness of the lid seal portion 71 of the lid body 60 may vary depending on the location of the lid body 60. When the thickness of the lid seal portion 71 of the lid body 60 varies depending on the location, the thickness of the lid seal portion 71 of the lid body 60 is the thickness of the thickest part.
  • the lid body 80 shown in FIG. 5 is made of a metal material.
  • the definition of "made of a metal material” and the specifications of the metal material constituting the lid body 80 are the same as those of the covering body 70.
  • the lid body 80 has a first surface 81, a second surface 82, and a covering portion 83.
  • the first surface 81 faces the electrode body 20.
  • the first surface 81 is joined to the end 31 of the current collector 30 of the electrode body 20, for example, by welding.
  • the second surface 82 is the surface opposite the first surface 81.
  • An electrode terminal may be connected to the second surface 82.
  • the lid body 80 When the lid body 80 is made of a metal material, it is preferable that the lid body 80 has a corrosion-resistant coating as described for the barrier layer 52. From the viewpoint of suitably joining the lid body 80 and the body portion 70A of the cover 70, the lid body 80 may have at least one of an adhesive film and an adhesive layer.
  • the adhesive film or adhesive layer may be a single layer or a multilayer, and preferably contains at least a resin material having a polar group.
  • the adhesive layer can be formed by dip coating, a dispenser, inkjet, spraying, screen printing, or the like.
  • the covering portion 83 is connected to the first surface 81 and the second surface 82, and is at least partially covered by the covering body 70.
  • the lid body 80 is fitted into the opening 70YA of the covering body 70, so that the entire covering portion 83 is covered by the inner surface of the opening 70YA.
  • a portion of the covering portion 83 may be exposed from the covering body 70.
  • the covering portion 83 includes a first covering portion 83A, a second covering portion 83B, a third covering portion 83C, and a fourth covering portion 83D.
  • the first covering portion 83A constitutes the upper surface of the lid body 80.
  • the first covering portion 83A extends in a first direction (LR direction in this embodiment) in a front view of the lid body 80.
  • the second covering portion 83B and the third covering portion 83C are connected to the first covering portion 83A and constitute the side surface of the lid body 80.
  • the second covering portion 83B and the third covering portion 83C extend in a second direction (UD direction in this embodiment) intersecting the first direction in a front view of the lid body 80.
  • the first direction and the second direction are orthogonal in a front view of the lid body 80.
  • the first direction and the second direction do not have to be orthogonal in a front view of the lid body 80.
  • the fourth covering portion 83D constitutes the lower surface of the lid body 80.
  • the fourth covering portion 83D extends in the first direction (the LR direction in this embodiment) when viewed from the front of the lid body 80.
  • the coated portion 83 further includes boundaries 84, 85, 86, and 87.
  • Boundary 84 is the boundary between the first coated portion 83A and the second coated portion 83B.
  • Boundary 85 is the boundary between the first coated portion 83A and the third coated portion 83C.
  • Boundary 86 is the boundary between the fourth coated portion 83D and the second coated portion 83B.
  • Boundary 87 is the boundary between the fourth coated portion 83D and the third coated portion 83C.
  • the shapes of the boundaries 84 to 88 may be angular, or may be rounded by applying R processing. In this embodiment, boundaries 84 to 87 are angular.
  • the volume of the main body 70A is smaller than the volume of the lid body 80. If the volume of the main body 70A is smaller than the volume of the lid body 80, heat loss to the main body 70A is suppressed when the main body 70A and the heat-sealable resin layer 53 of the exterior film 50 are heat-sealed via the joint 70B, so the time required for heat sealing can be shortened.
  • the joint 70B is arranged to suitably join the main body 70A and the heat-sealable resin layer 53 of the exterior film 50.
  • the joint 70B may be, for example, a resin molded product that is made up of a resin material.
  • the joint 70B is a resin molded product.
  • the definition of "made up of a resin material" is the same as that explained for the main body 70A.
  • the joint 70B may be an adhesive film that can be bonded to metal materials and resin materials.
  • the adhesive film can be selected arbitrarily as long as it can bond the heat-sealable resin layer 53 of the exterior film 50 and the main body 70A.
  • the adhesive film is preferably a laminated film having at least a heat-sealable resin layer, a heat-resistant base material layer, and a heat-sealable resin layer in this order.
  • the specifications for the heat-sealable resin layer of the adhesive film can be the same as those for the heat-sealable resin layer 53.
  • the acid-modified polyolefin examples include polyethylenes such as low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, and linear low-density polyethylene; crystalline or amorphous polypropylenes such as homopolypropylene, block copolymers of polypropylene (e.g., block copolymers of propylene and ethylene), and random copolymers of polypropylene (e.g., random copolymers of propylene and ethylene); and ethylene-butene-propylene terpolymers.
  • polyethylene and polypropylene are preferred, and polypropylene is particularly preferred.
  • the acid-modified cyclic polyolefin is a copolymer of an olefin and a cyclic monomer
  • examples of the olefins constituting the cyclic polyolefin include ethylene, propylene, 4-methyl-1-pentene, butadiene, and isoprene.
  • examples of the cyclic monomers constituting the cyclic polyolefin include cyclic alkenes such as norbornene; specifically, cyclic dienes such as cyclopentadiene, dicyclopentadiene, cyclohexadiene, and norbornadiene.
  • cyclic alkenes are preferred, and norbornene is even more preferred.
  • Styrene is also an example of a constituting monomer.
  • carboxylic acids or anhydrides thereof used for acid modification include maleic acid, acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic anhydride, and itaconic anhydride.
  • the heat-sealable resin layer of the adhesive film on the side to be bonded to the exterior film 50 is preferably made of the same material as the material constituting the heat-sealable resin layer 53 of the exterior film 50.
  • the adhesive film is preferably adhesive. If the adhesive film has adhesive properties, when the exterior film 50 and the main body portion 70A are joined, the exterior film 50 and the main body portion 70A are less likely to shift position relative to the other. Adhesive properties can be imparted to the adhesive film by incorporating an adhesive imparting resin into the heat-sealable resin layer of the adhesive film.
  • the joint 70B may be an adhesive.
  • the joint 70B may be a single layer or a multilayer, and preferably contains at least a resin material having a polar group.
  • the adhesive layer can be formed by dip coating, a dispenser, inkjet, spraying, screen printing, or the like.
  • the first sealing portion 91 is formed by heat sealing the opposing surfaces (heat-sealable resin layers 53) of the exterior film 50.
  • the first sealing portion 91 includes a portion where the first edge 50A and the second edge 50B of the exterior film 50 shown in FIG. 3 are overlapped.
  • the first sealing portion 91 extends in the longitudinal direction (FB direction) of the exterior body 40.
  • the position where the first sealing portion 91 is formed in the exterior body 40 can be selected arbitrarily.
  • the root 91X of the first sealing portion 91 is preferably located on the edge 43 at the boundary between the first surface 41A and the second surface 42A of the exterior body 40.
  • the root 91X of the first sealing portion 91 may be located on any surface of the exterior body 40. From the viewpoint of configuring the power storage device 10 in a small size, it is preferable that the first sealing portion 91 is folded, for example, on the first surface 41A or the second surface 42A of the exterior body 40 when the power storage device 10 is used.
  • the heat-sealable resin layer 53 of the exterior film 50 and the lid seal portion 71 of the main body portion 70A are heat-sealed via the joint portion 70B to form the second sealing portion 92.
  • the seal strength between the heat-sealable resin layer 53 of the exterior film 50 and the lid seal portion 71 of the lid body 60 may be referred to as the seal strength of the second sealing portion 92.
  • the seal strength of the second sealing portion 92 is the seal strength between the heat-sealable resin layer 53 and the lid body 60 at the long side portion of the lid seal portion 71, i.e., the lid seal portion 71 extending in the LR (width) direction in FIG. 1A.
  • the seal strength of the second sealing portion 92 is measured as follows. First, a cut is made in the portion of the exterior film 50 that constitutes the first surface 41A of the exterior body 40, and three strip-shaped members 41X, 41Y, 41Z (see the two-dot chain line in FIG. 1B) are formed aligned in the LR direction. The width of the three strip-shaped members 41X, 41Y, 41Z in the LR direction is 15 mm. The ends of the strip-shaped members 41X, 41Y, 41Z are joined to the lid body 60 at the second sealing portion 92. The length of the lid body 60 in the LR direction is 45 mm or more.
  • the seal strength of each of the strip-shaped members 41X, 41Y, 41Z is measured by pulling the end opposite the end joined to the lid body 60 upward in the UD direction (the direction opposite to the first surface 41B).
  • the distance between the chucks in the UD direction is 10 mm.
  • the seal strength of the strip members 41X, 41Y, and 41Z is the peak value of the seal strength.
  • the seal strength of the second sealing portion 92 is the average value of the seal strength of the strip members 41X, 41Y, and 41Z.
  • the seal strength of the three strip members is measured in the same manner as when the length of the lid body 60 in the LR direction is 45 mm or more.
  • the obtained seal strengths are divided by the arbitrary width X mm and multiplied by 15 to convert them into the seal strengths of the three strip members in a width of 15 mm.
  • the seal strength of the second sealing portion 92 is the average value of the seal strengths of the three strip members converted into a width of 15 mm.
  • the seal strength of the second sealing portion 92 is the seal strength of the long side portion of the lid seal portion 71 of the multiple parts.
  • the seal strength of the second sealing portion 92 is preferably 40 N/15 mm or more, more preferably 50 N/15 mm or more, more preferably 60 N/15 mm or more, more preferably 70 N/15 mm or more, and even more preferably 85 N/15 mm or more.
  • the seal strength of the second sealing portion 92 is 40 N/15 mm or more, the state where the electrode body 20 is sealed by the exterior body 40 is maintained suitably even if the energy storage device 10 is used for, for example, several years (less than 10 years).
  • the seal strength of the second sealing portion 92 is 85 N/15 mm or more, the state where the electrode body 20 is sealed by the exterior body 40 is maintained suitably even if the energy storage device 10 is used for, for example, 10 years or more.
  • the seal strength of the second sealing portion 92 is preferably 300 N/15 mm or less.
  • the preferred range of the seal strength of the second sealing portion 92 is 40N/15mm to 300N/15mm, 50N/15mm to 300N/15mm, 60N/15mm to 300N/15mm, 70N/15mm to 300N/15mm, or 85N/15mm to 300N/15mm.
  • the manufacturing device bonds the main body 70A of the covering 70 and the heat-sealable resin layer 53 of the exterior film 50 via the bonding portion 70B by heat sealing or ultrasonic sealing. That is, the first process is a process for forming the second sealing portion 92.
  • the element in which the covering 70 and the exterior film 50 are bonded is referred to as an intermediate body.
  • the third step of step S3 is carried out after the first and second steps.
  • the manufacturing device inserts the electrode body 20 with the lid body 80 connected thereto into the interior of the intermediate body through the opening 70YA of the main body 70A of the intermediate body.
  • the electrode body 20 is accommodated inside the intermediate body.
  • the opening 70YA of the main body 70A is closed by the lid body 80.
  • FIG. 9 is a flow chart showing another example of a method for manufacturing an electricity storage device 10.
  • the method for manufacturing an electricity storage device 10 includes, for example, an 11th step, a 12th step, a 13th step, a 14th step, a 15th step, and a 16th step.
  • the 11th step to the 16th step are performed, for example, by a manufacturing device for the electricity storage device 10. At least some of the 11th step to the 16th step may be performed by an operator.
  • the 11th step to the 16th step are merely names for the steps in the method for manufacturing an electricity storage device 10 for the sake of convenience, and do not necessarily refer to the order of the steps. The order of the steps below can be changed as desired.
  • step S11 the manufacturing device places a pair of coating bodies 70 on the sides of the electrode body 20.
  • the twelfth step of step S12 is performed after the eleventh step.
  • the manufacturing device winds the exterior film 50 around the electrode body 20 and the covering 70 while tension is applied to the exterior film 50, while restricting the movement of the electrode body 20 and the covering 70 by the restricting means.
  • the restricting means is, for example, a groove into which the electrode body 20 and the covering 70 are fitted.
  • the restricting means may be a device that applies an external force to the electrode body 20 and the covering 70 so that the electrode body 20 and the covering 70 do not move.
  • the restricting means may be a device that applies a force to the electrode body 20 and the covering 70 in the opposite direction to the direction in which the exterior film 50 is pulled.
  • the restricting means may include a roller that runs on the exterior film 50 while the exterior film 50 is being pulled in order to remove wrinkles in the exterior film 50.
  • the 14th step of step S14 is performed after the 13th step.
  • the manufacturing device electrically connects the electrode body 20 and the lid body 80.
  • the 14th step can be performed outside the covering body 70. This makes it easy to perform the 14th step.
  • step S15 The fifteenth step (closing step) of step S15 is performed after the fourteenth step.
  • the manufacturing device fits the lid body 80 into the opening 70YA of the body part 70A, and joins the body part 70A and the lid body 80 together, for example, by welding.
  • the 16th step of step S16 is performed after the 15th step.
  • the manufacturing device forms the first sealed portion 91 by heat-sealing the heat-sealable resin layer 53 in the portion including the first edge 50A of the exterior film 50 and the heat-sealable resin layer 53 in the portion including the second edge 50B.
  • the above-mentioned embodiments are examples of possible forms of the electricity storage device, lid, covering, and manufacturing method of the electricity storage device according to the present invention, and are not intended to limit the forms.
  • the electricity storage device, lid, covering, and manufacturing method of the electricity storage device according to the present invention may take forms different from those exemplified in the embodiments.
  • One example is a form in which a part of the configuration of the embodiment is replaced, changed, or omitted, or a form in which a new configuration is added to the embodiment.
  • Some examples of modified embodiments are shown. Note that the following modified examples can be combined with each other as long as there is no technical contradiction.
  • At least a part of the surface of the lid seal portion 71 in other words at least a part of the first seal surface 71A, the second seal surface 71B, the third seal surface 71C, and the fourth seal surface 71D, may be provided with a corrosion-resistant film.
  • the corrosion-resistant film refers to a thin film that is provided with corrosion resistance (e.g., acid resistance, alkali resistance, etc.) on the surface of the lid seal portion 71 by performing, for example, hydrothermal conversion treatment such as boehmite treatment, chemical conversion treatment, anodizing treatment, plating treatment such as nickel or chromium, or corrosion prevention treatment by applying a coating agent.
  • the corrosion-resistant film refers to a film that improves the acid resistance of the lid seal portion 71 (acid-resistant film), a film that improves the alkali resistance of the lid seal portion 71 (alkali-resistant film), etc.
  • the treatment for forming the corrosion-resistant film may be one type, or two or more types may be combined.
  • hydrothermal conversion treatment and anodizing treatment are treatments in which the metal foil surface is dissolved by a treatment agent to form a metal compound with excellent corrosion resistance. Note that these treatments may also be included in the definition of chemical conversion treatment. Also, if the lid seal portion 71 is provided with a corrosion-resistant coating, the corrosion-resistant coating is also included in the lid seal portion 71.
  • the covering body 70 may cover at least a portion of the first surface 81 and the second surface 82 of the lid body 80 instead of or in addition to the covering portion 83 of the lid body 80 .
  • the exterior film 50 of the power storage device 10 may protrude outward from at least one of the two lid bodies 60 in the FB direction.
  • the electrode body 20 is sealed by closing the portion of the exterior film 50 that protrudes outward from the lid body 60.
  • the portion of the exterior film 50 that protrudes outward from the lid body 60 may be folded inward so that the outer surfaces of the exterior film 50 come into contact with each other, as in a Goebel-top container, or may be folded toward any surface of the exterior body 40, as in a brick container.
  • the exterior body 40 may not have one of the two lid bodies 60.
  • the electrode body 20 in a portion of the exterior body 40 where the lid body 60 is omitted, the electrode body 20 is sealed by closing a portion of the exterior film 50 that protrudes outward beyond the electrode body 20.
  • the portion of the exterior film 50 that protrudes outward beyond the electrode body 20 may be folded like a Goebel-top container or a brick container, as in the seventh modification.
  • the outer shape of the exterior body 40 can be changed as desired.
  • the outer shape of the exterior body 40 may be a cylinder, a prism, or a cube.
  • the electrode body 20 is wrapped in one exterior film 50 , but it may be wrapped in two or more exterior films 50 .
  • Electrode body 40 Exterior body 50: Exterior film 60: Lid body 70: Cover body 70A: Main body 70B: Joint portion 71: Lid seal portion 77: Protrusion 80: Lid body

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Abstract

蓄電デバイスは、電極体と、電極体を封止する外装体と、を備える。外装体は、電極体を包む外装フィルムと、外装フィルムとともに電極体を封止する蓋体と、を有する。蓋体は、金属材料を含んで構成される蓋本体と、外装フィルムと接合され、蓋本体の縁の少なくとも一部を覆う被覆体と、を有する。

Description

蓄電デバイス、蓋体、被覆体、蓄電デバイスの製造方法
 本発明は、蓄電デバイス、蓋体、被覆体、および、蓄電デバイスの製造方法に関する。
 特許文献1は、蓄電デバイスの一例を開示している。この蓄電デバイスは、電極体と、電極体を封止する外装体と、を備える。外装体は、電極体を包む外装フィルムと、外装フィルムと接合される蓋体と、を備える。
特開2022-123686号公報
 上記蓄電デバイスでは、電極体と蓋体とが接続された後、外装フィルムによって電極体および蓋体が包まれる。上記蓄電デバイスは、外装フィルムによって電極体および蓋体が包まれた段階で電極体が密封されるため、製造方法の工程の手順が限定的である。
 本発明は、多様な手順で製造できる蓄電デバイス、この蓄電デバイスに用いられる蓋体、この蓋体を構成する被覆体、および、この蓄電デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
 本発明の第1観点に係る蓄電デバイスは、電極体と、前記電極体を封止する外装体と、を備え、前記外装体は、前記電極体を包む外装フィルムと、前記外装フィルムとともに前記電極体を封止する蓋体と、を有し、前記蓋体は、金属材料を含んで構成される蓋本体と、前記外装フィルムと接合され、前記蓋本体の少なくとも一部を覆う被覆体と、を有する。
 本発明の第2観点に係る蓄電デバイスは、第1観点に係る蓄電デバイスであって、前記被覆体は、金属材料を含んで構成される本体部を有する。
 本発明の第3観点に係る蓄電デバイスは、第2観点に係る蓄電デバイスであって、前記本体部の体積は、前記蓋本体の体積よりも小さい。
 本発明の第4観点に係る蓄電デバイスは、第1観点~第3観点のいずれか1つに係る蓄電デバイスであって、前記被覆体は、前記外装フィルムと接合される蓋シール部と、前記蓋シール部から突出し、前記蓋本体の縁を覆う部分を画定する突出部と、を有する。
 本発明の第5観点に係る蓄電デバイスは、第2観点または第3観点に係る蓄電デバイスであって、前記被覆体は、前記本体部の縁の少なくとも一部を覆う接合部をさらに有する。
 本発明の第6観点に係る蓄電デバイスは、第5観点に係る蓄電デバイスであって、前記接合部は、樹脂成形品である。
 本発明の第7観点に係る蓄電デバイスは、第5観点に係る蓄電デバイスであって、前記接合部は、金属材料および樹脂材料に接合可能な接着性フィルムである。
 本発明の第8観点に係る蓄電デバイスは、第5観点に係る蓄電デバイスであって、前記接合部は、接着剤である。
 本発明の第9観点に係る蓋体は、蓄電デバイスの外装体として用いられる蓋体であって、金属材料を含んで構成される蓋本体と、前記外装体を構成する外装フィルムと接合され、前記蓋本体の縁の少なくとも一部を覆う被覆体と、を有する。
 本発明の第10観点に係る被覆体は、蓄電デバイスの外装体として用いられる蓋体を構成する被覆体であって、前記蓋体は、金属材料を含んで構成される蓋本体を有し、前記被覆体は、前記外装体を構成する外装フィルムと接合され、前記蓋本体の縁の少なくとも一部を覆うように構成される。
 本発明の第11観点に係る蓄電デバイスの製造方法は、電極体と、前記電極体を封止する外装体と、を備え、前記外装体は、前記電極体を包む外装フィルムと、前記外装フィルムとともに前記電極体を封止する蓋体と、を有し、前記蓋体は、金属材料を含んで構成される蓋本体と、前記外装フィルムと接合され、前記蓋本体の少なくとも一部を覆う被覆体と、を有する蓄電デバイスの製造方法である。前記蓄電デバイスの製造方法は、前記外装フィルムと前記被覆体とを接合するフィルム接合工程と、前記フィルム接合工程よりも後に実施され、前記被覆体と前記蓋本体とを接合する閉鎖工程と、を含む。
 本発明に関する蓄電デバイス、蓋体、被覆体、および、蓄電デバイスの製造方法によれば、蓄電デバイスを多様な手順で製造することができる。
実施形態の蓄電デバイスの斜視図。 図1Aの蓄電デバイスの第2封止部のシール強度の測定方法に関する図。 図1Aの蓄電デバイスが備える外装フィルムの層構成の一例を示す断面図。 図1Aの蓄電デバイスが備える外装フィルムを広げた状態の図。 図1Aの蓄電デバイスが備える被覆体の本体部の斜視図。 図4AのD4B-D4B線に沿う断面図。 図1Aの蓄電デバイスが備える蓋体の蓋本体の斜視図。 図1Aの蓄電デバイスの正面図。 図1AのD7-D7線に沿う断面図。 図1Aの蓄電デバイスの製造方法の一例を示すフローチャート。 図1Aの蓄電デバイスの製造方法の別の一例を示すフローチャート。
 以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る蓄電デバイスについて説明する。なお、本明細書において、「~」で示される数値範囲は「以上」、「以下」を意味する。例えば、2~15mmとの表記は、2mm以上15mm以下を意味する。
 [1.実施形態]
 <1-1.蓄電デバイスの構成>
 図1Aは、実施形態の蓄電デバイス10を模式的に示す斜視図である。図1Bは、図1の蓄電デバイス10の第2封止部92のシール強度の測定方法に関する図である。図2は、図1Aの蓄電デバイス10が備える外装フィルム50の層構成の一例を示す断面図である。図3は、図1Aの蓄電デバイス10が備える外装フィルム50を広げた状態の図である。図4Aは、図1Aの蓄電デバイスが備える被覆体70の本体部70Aの斜視図である。図4Bは、図4AのD4B-D4B線に沿う断面図である。図5は、図1Aの蓄電デバイス10が備える蓋本体80の斜視図である。図6は、図1Aの蓄電デバイス10の正面図である。図7は、図1のD7-D7線に沿う断面図である。なお、図1Aにおいて、矢印UD方向は蓄電デバイス10の厚み方向を示し、矢印LR方向は蓄電デバイス10の幅方向を示し、矢印FB方向は、蓄電デバイス10の奥行方向を示す。矢印UDLRFBの各々が示す方向は、以後の各図においても共通である。
 蓄電デバイス10は、集電体30を含む電極体20と、外装体40と、を備える。電極体20は、例えば、リチウムイオン電池、キャパシタ、全固体電池、半固体電池、擬固体電池、ポリマー電池、全樹脂電池、鉛蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・鉄蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、酸化銀・亜鉛蓄電池、金属空気電池、多価カチオン電池、または、コンデンサー等の蓄電部材を構成する電極(正極および負極)ならびに、セパレータ等を含む。本実施形態では、電極体20の形状は、略直方体である。なお、「略直方体」とは、完全な直方体の他に、例えば、外面の一部の形状を修正することによって直方体とみなせるような立体を含む。電極体20の形状は、例えば、円柱または多角柱であってもよい。
 外装体40は、電極体20を封止する。外装体40は、外装フィルム50および蓋体60を備える。外装フィルム50は、一対の開口部40Aが形成されるように電極体20を包む。本実施形態では、外装フィルム50は、一対の開口部40Aが形成されるように電極体20に巻き付けられる。なお、一対の開口部40Aが形成されるように筒状に構成された外装フィルム50の内部に電極体20を収容し、開口部40Aを蓋体60によって閉じてもよい。外装体40は、一対の第1面41A、41B、および、一対の第2面42A、42Bを有する。本実施形態では、一対の第1面41A、41Bは、実質的に同じ大きさである。本実施形態では、一対の第2面42A、42Bは、実質的に同じ大きさである。一対の第1面41A、41Bは、一対の第2面42A、42Bよりも面積が大きい。一対の蓋体60は、一対の開口部40Aを閉じるように電極体20の側方にそれぞれ配置される。
 例えば、冷間成形を通じて外装フィルム50に電極体20を収容する窪みを形成する方法がある。しかし、このような方法によって深い窪みを形成することは必ずしも容易ではない。冷間成形によって窪みを深く(たとえば成形深さ15mm)形成しようとすると外装フィルム50にピンホールまたはクラックが発生し、電池性能の低下を招く可能性が高くなる。一方、外装体40は、外装フィルム50を電極体20に巻き付けることによって電極体20を封止しているため、電極体20の厚みに拘わらず容易に電極体20を封止することができる。なお、蓄電デバイス10の体積エネルギー密度を向上させるべく電極体20と外装フィルム50との間のデッドスペースを削減するためには、外装フィルム50が電極体20の外表面に接するように巻き付けられた状態が好ましい。また、全固体電池においては、電池性能を発揮させるために高い圧力を電池外面から均一に掛けることが必要とされている観点からも電極体20と外装フィルム50との間の空間を無くすことが必要とされるため、外装フィルム50が電極体20の外表面に接するように巻き付けられた状態が好ましい。
 図2に示されるように、外装フィルム50は、例えば、基材層51、バリア層52、および、熱融着性樹脂層53をこの順に有する積層体(ラミネートフィルム)である。なお、外装フィルム50には、これらの層がすべて含まれている必要はなく、例えば、バリア層52が含まれていなくてもよい。すなわち、外装フィルム50は、フレキシブル性を有し曲げやすい材料で構成されていればよく、例えば、樹脂フィルムで構成されていてもよい。なお、外装フィルム50は、ヒートシール可能であることが好ましい。外装フィルム50は、最内層および最外層が熱融着性樹脂層53であってもよい。この場合、外装フィルム50は、最外層と最内層とが接合されることによって、電極体20および蓋体60を包んでもよい。
 外装フィルム50の全体の厚さは、任意に選択可能である。強度の観点から外装フィルム50の厚さは、50μm以上であることが好ましい。成形性または追従性の観点から、外装フィルム50の厚さは、1200μm以下であることが好ましい。外装フィルム50の厚さは、50μm以上1200μm以下の範囲に含まれることが好ましい。
 外装フィルム50に含まれる基材層51は、耐熱性を外装フィルム50に付与し、加工または流通の際に起こり得るピンホールの発生を抑制するための層である。基材層51は、例えば、延伸ポリエステル樹脂層および延伸ポリアミド樹脂層の少なくとも一層を含んで構成される。例えば、基材層51が延伸ポリエステル樹脂層および延伸ポリアミド樹脂層の少なくとも一層を含むことにより、外装フィルム50の加工時にバリア層52を保護し、外装フィルム50の破断を抑制することができる。また、外装フィルム50の引張伸びを大きくする観点から、延伸ポリエステル樹脂層は二軸延伸ポリエステル樹脂層であることが好ましく、延伸ポリアミド樹脂層は二軸延伸ポリアミド樹脂層であることが好ましい。さらに、突刺強度または衝撃強度に優れる点から、延伸ポリエステル樹脂層は二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムであることがより好ましく、延伸ポリアミド樹脂層は二軸延伸ナイロン(ONy)フィルムであることがより好ましい。なお、基材層51は、延伸ポリエステル樹脂層および延伸ポリアミド樹脂層の両層を含んで構成されていてもよい。基材層51の厚さは、フィルム強度の点から、例えば5~300μmであることが好ましく、5~150μmであることがより好ましい。
 バリア層52は、少なくとも水分の浸入を抑止する層である。バリア層52は、例えば、接着層54を介して基材層51と接合される。バリア層52としては、例えば、バリア性を有する金属箔、蒸着膜、樹脂層などが挙げられる。蒸着膜としては金属蒸着膜、無機酸化物蒸着膜、炭素含有無機酸化物蒸着膜などが挙げられ、樹脂層としてはポリ塩化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)を主成分としたポリマー類やテトラフルオロエチレン(TFE)を主成分としたポリマー類やフルオロアルキル基を有するポリマー、およびフルオロアルキル単位を主成分としたポリマー類などのフッ素含有樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体などが挙げられる。また、バリア層52としては、これらの蒸着膜及び樹脂層の少なくとも1層を設けた樹脂フィルムなども挙げられる。バリア層52は、複数層設けてもよい。バリア層52は、金属材料により構成された層を含むことが好ましい。バリア層52を構成する金属材料としては、具体的には、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン鋼、鋼板などが挙げられ、金属箔として用いる場合は、アルミニウム合金箔、及びステンレス鋼箔の少なくとも一方を含むことが好ましい。
 バリア層52において、前述した金属材料により構成された層は、金属材料のリサイクル材を含んでいてもよい。金属材料のリサイクル材としては、例えば、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン鋼、又は鋼板のリサイクル材が挙げられる。これらのリサイクル材は、それぞれ、公知の方法で入手できる。アルミニウム合金のリサイクル材は、例えば、国際公開第2022/092231号に記載の製造方法によって入手できる。バリア層52は、リサイクル材のみによって構成されてもよいし、リサイクル材とバージン材との混合材料によって構成されもよい。なお、金属材料のリサイクル材とは、いわゆる市中で使用された各種製品や、製造工程から出る廃棄物などを回収・単離・精製などを行って再利用可能な状態にした金属材料をいう。また、金属材料のバージン材とは、金属の天然資源(原材料)から精錬された新品の金属材料であって、リサイクル材でないものをいう。
 アルミニウム合金箔は、外装フィルム50の成形性または追従性を向上させる観点から、例えば、焼きなまし処理済みのアルミニウム合金などにより構成された軟質アルミニウム合金箔であることがより好ましく、より成形性または追従性を向上させる観点から、鉄を含むアルミニウム合金箔であることが好ましい。鉄を含むアルミニウム合金箔(100質量%)において、鉄の含有量は、0.1~9.0質量%であることが好ましく、0.5~2.0質量%であることがより好ましい。鉄の含有量が0.1質量%以上であることにより、より優れた成形性を有する外装フィルム50を得ることができる。鉄の含有量が9.0質量%以下であることにより、より柔軟性に優れた外装フィルム50を得ることができる。また必要に応じて、ケイ素、マグネシウム、銅、マンガンなどが添加されていてもよい。また軟質化は焼鈍処理などで行うことができる。外装フィルム50の機械強度を向上させる観点からは、アルミニウム合金箔は、例えば加工硬化済みのアルミニウム合金などにより構成された硬質アルミニウム合金箔であることがより好ましい。硬質アルミニウム合金箔としては、例えば、JIS H4160:1994 A8021H-H18、JIS H4160:1994 A8079H-H18、JIS H4000:2014 A8021P-H14、又はJIS H4000:2014 A8079P-H14で規定される組成を備えるアルミニウム合金箔が挙げられる。外装フィルム50の機械強度を向上させる観点からは、アルミニウム合金箔は、マグネシウムを含むアルミニウム合金箔であることが好ましい。マグネシウムを含むアルミニウム合金箔(100質量%)において、マグネシウムの含有量は、0.2~5.6質量%であることが好ましく、0.2~3.0質量%であることがより好ましい。マグネシウムを含むアルミニウム合金箔としては、例えば、JIS H4000:2017 A5005P-O、JIS H4000:2017 A5050P-O、JISH4000:2017 A5052P-Oで規定される組成を備えるアルミニウム合金箔が挙げられる。
 また、ステンレス鋼箔としては、オーステナイト系、フェライト系、オーステナイト・フェライト系、マルテンサイト系、析出硬化系のステンレス鋼箔などが挙げられる。さらに成形性に優れた外装フィルム50を提供する観点から、ステンレス鋼箔は、オーステナイト系のステンレス鋼により構成されていることが好ましい。
 ステンレス鋼箔を構成するオーステナイト系のステンレス鋼の具体例としては、SUS304、SUS301、SUS316Lなどが挙げられ、これら中でも、SUS304が特に好ましい。
 バリア層52の厚みは、金属箔の場合、少なくとも水分の浸入を抑止するバリア層としての機能を発揮すればよく、例えば9~1000μm程度が挙げられる。バリア層52の厚みは、好ましくは約85μm以下、より好ましくは約50μm以下、さらに好ましくは約40μm以下、特に好ましくは約35μm以下である。また、バリア層52の厚みは、好ましくは約9.0μm以上、さらに好ましくは約20μm以上、より好ましくは約25μm以上である。また、バリア層52の厚みの好ましい範囲としては、9.0~1000μm程度、9.0~1000μm程度、9.0~1000μm程度、9.0~1000μm程度、9.0~85μm程度、9.0~50μm程度、9.0~40μm程度、9.0~35μm程度、20~85μm程度、20~50μm程度、20~40μm程度、20~35μm程度、25~85μm程度、25~50μm程度、25~40μm程度、25~35μm程度が挙げられる。バリア層52がアルミニウム合金箔により構成されている場合、上述した範囲が特に好ましい。また、外装フィルム50に高成形性及び高剛性を付与する観点からは、バリア層52の厚みは、好ましくは約35μm以上、より好ましくは約45μm以上、さらに好ましくは約50μm以上、さらに好ましくは約55μm以上であり、また、好ましくは約200μm以下、より好ましくは約85μm以下、さらに好ましくは約75μm以下、さらに好ましくは約70μm以下であり、好ましい範囲としては、35~200μm程度、35~85μm程度、35~75μm程度、35~70μm程度、45~200μm程度、45~85μm程度、45~75μm程度、45~70μm程度、50~200μm程度、50~85μm程度、50~75μm程度、50~70μm程度、55~200μm程度、55~85μm程度、55~75μm程度、55~70μm程度である。外装フィルム50が高成形性を備えることにより、深絞り成形が容易となり、蓄電デバイスの高容量化に寄与し得る。また、蓄電デバイスが高容量化されると、蓄電デバイスの重量が増加するが、外装フィルム50の剛性が高められることにより、蓄電デバイスの高い密封性に寄与できる。また、特に、バリア層52がステンレス鋼箔により構成されている場合、ステンレス鋼箔の厚みは、好ましくは約60μm以下、より好ましくは約50μm以下、さらに好ましくは約40μm以下、さらに好ましくは約30μm以下、特に好ましくは約25μm以下である。また、ステンレス鋼箔の厚みは、好ましくは約10μm以上、より好ましくは約15μm以上である。また、ステンレス鋼箔の厚みの好ましい範囲としては、10~60μm程度、10~50μm程度、10~40μm程度、10~30μm程度、10~25μm程度、15~60μm程度、15~50μm程度、15~40μm程度、15~30μm程度、15~25μm程度が挙げられる。
 また、バリア層52がアルミニウム箔の場合は、溶解や腐食の防止などのために、少なくとも基材層51と反対側の面に耐腐食性皮膜を備えていることが好ましい。バリア層52は、耐腐食性皮膜を両面に備えていてもよい。ここで、耐腐食性皮膜とは、例えば、ベーマイト処理などの熱水変成処理、化成処理、陽極酸化処理、ニッケルやクロムなどのメッキ処理、コーティング剤を塗工する腐食防止処理をバリア層52の表面に行ない、バリア層52に耐腐食性(例えば耐酸性、耐アルカリ性など)を備えさせる薄膜をいう。耐腐食性皮膜は、具体的には、バリア層52の耐酸性を向上させる皮膜(耐酸性皮膜)、バリア層52の耐アルカリ性を向上させる皮膜(耐アルカリ性皮膜)などを意味している。耐腐食性皮膜を形成する処理としては、1種類を行なってもよいし、2種類以上を組み合わせて行なってもよい。また、1層だけではなく多層化することもできる。さらに、これらの処理のうち、熱水変成処理および陽極酸化処理は、処理剤によって金属箔表面を溶解させ、耐腐食性に優れる金属化合物を形成させる処理である。なお、これらの処理は、化成処理の定義に包含される場合もある。また、バリア層52が耐腐食性皮膜を備えている場合、耐腐食性皮膜を含めてバリア層52とする。
 耐腐食性皮膜は、外装フィルム50の成形時において、バリア層52(例えば、アルミニウム合金箔)と基材層51との間のデラミネーション防止、電解質と水分とによる反応で生成するフッ化水素により、バリア層52表面の溶解、腐食、特にバリア層52がアルミニウム合金箔である場合にバリア層52表面に存在する酸化アルミニウムが溶解、腐食することを防止し、かつ、バリア層52表面の接着性(濡れ性)を向上させ、ヒートシール時の基材層51とバリア層52とのデラミネーション防止、成形時の基材層51とバリア層52とのデラミネーション防止の効果を示す。
 熱融着性樹脂層53は、例えば、接着層55を介してバリア層52と接合される。外装フィルム50に含まれる熱融着性樹脂層53は、外装フィルム50にヒートシールによる封止性を付与する層である。熱融着性樹脂層53としては、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂などのポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、または、これらのポリオレフィン系樹脂を無水マレイン酸等の酸でグラフト変性させた酸変性ポリオレフィン系樹脂からなる樹脂フィルムが挙げられる。熱融着性樹脂層53の厚さは、シール性および強度の点から、例えば20~300μmであることが好ましく、40~150μmであることがより好ましい。
 外装フィルム50は、熱融着性樹脂層53よりも外側に、より好ましくは、バリア層52よりも外側に1または複数の緩衝機能を有する層(以下では、「緩衝層」という)を有していることが好ましい。緩衝層は、基材層51の外側に積層されてもよく、基材層51が緩衝層の機能を兼ね備えてもよい。外装フィルム50が複数の緩衝層を有する場合、複数の緩衝層は、隣接していてもよく、基材層51またはバリア層52等を介して積層されてもよい。
 緩衝層を構成する材料は、クッション性を有する材料から任意に選択可能である。クッション性を有する材料は、例えば、ゴム、不織布、または、発泡シートである。ゴムは、例えば、天然ゴム、フッ素ゴム、または、シリコンゴムである。ゴム硬度は、20~90程度であることが好ましい。不織布を構成する材料は、耐熱性に優れる材料であることが好ましい。緩衝層が不織布によって構成される場合、緩衝層の厚さの下限値は、好ましくは、100μm、さらに好ましくは、200μm、さらに好ましくは、1000μmである。緩衝層が不織布によって構成される場合、緩衝層の厚さの上限値は、好ましくは、5000μm、さらに好ましくは、3000μmである。緩衝層の厚さの好ましい範囲は、100μm~5000μm、100μm~3000μm、200μm~5000μm、200μm~3000μm、1000μm~5000μm、または、1000μm~3000μmである。この中でも、緩衝層の厚さの範囲は、1000μm~3000μmが最も好ましい。
 緩衝層がゴムによって構成される場合、緩衝層の厚さの下限値は、好ましくは、0.5mmである。緩衝層がゴムによって構成される場合、緩衝層の厚さの上限値は、好ましくは、10mm、さらに好ましくは、5mm、さらに好ましくは、2mmである。緩衝層がゴムによって構成される場合、緩衝層の厚さの好ましい範囲は、0.5mm~10mm、0.5mm~5mm、または、0.5mm~2mmである。
 外装フィルム50が緩衝層を有する場合、緩衝層がクッションとして機能するため、蓄電デバイス10が落下したときの衝撃、または、蓄電デバイス10の製造時のハンドリングによって、外装フィルム50が破損することが抑制される。
 蓋体60は、被覆体70と、蓋本体80とを、を有する。
 被覆体70は、本体部70Aおよび接合部70Bを有する。本体部70Aは、例えば、中空の直方体に類似する形状である。本体部70Aの内部には、空間79が形成される。本体部70Aを構成する材料は、任意に選択可能である。蓋本体80と容易に接合する観点から、本体部70Aは、金属材料を含んで構成されることが好ましい。ここで、「金属材料を含んで構成される」とは、本体部70Aを構成する材料の全体を100質量%としたときに、金属材料の含有率が50質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上であることをいうものとする。すなわち、本体部70Aを構成する材料は、金属材料に加え、金属材料以外の材料を含有することができる。本体部70Aを構成する金属材料は、任意に選択可能である。本体部70Aを構成する金属材料は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、銅、または、銅合金である。例えば、電極体20がリチウムイオン電池である場合、正極に接続される本体部70Aは、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって構成されることが好ましい。負極に接続される本体部70Aは、ニッケル、銅、または、銅合金によって構成されることが好ましい。負極に接続される本体部70Aを構成する材料は、銅にニッケルめっきを施したものとしてもよい。本体部70Aを構成する材料は、金属材料のリサイクル材を含んでいてもよい。本実施形態では、本体部70Aは、金属材料のみによって構成される。本体部70Aは、金属材料を含んで構成されるため、電極端子としての機能も兼ねる。このため、蓄電デバイス10の構成を簡素化できる。
 本体部70Aが金属材料を含んで構成される場合、本体部70Aは、バリア層52で説明した耐腐食性皮膜を有していることが好ましい。
 別の例では、本体部70Aは、樹脂材料を含んで構成されてもよい。ここで、「樹脂材料を含んで構成される」とは、本体部70Aを構成する材料の全体を100質量%としたときに、樹脂材料の含有率が50質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上であることをいうものとする。すなわち、本体部70Aを構成する材料は、樹脂材料に加え、樹脂材料以外の材料を含有することができる。
 樹脂の具体例としては、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン、珪素樹脂、及びフェノール樹脂などの樹脂や、これらの樹脂の変性物等の熱可塑性樹脂が挙げられる。また、樹脂材料は、これらの樹脂の混合物であってもよいし、共重合物であってもよいし、共重合物の変性物であってもよい。樹脂材料は、これらの中でも、ポリエステル、ポリオレフィンなどの熱融着性樹脂であることが好ましく、ポリオレフィンがより好ましい。樹脂材料が樹脂である場合、本体部70Aは、どのような成形方法で成形されてもよい。
 被覆体70を構成する材料に含まれる樹脂材料は、オレフィン系のランダム共重合体であることが好ましく、ポリオレフィン骨格を含む樹脂を主成分として含んでいることがさらに好ましく、ポリオレフィンを主成分として含んでいることがさらに好ましく、ポリプロピレンを主成分として含んでいることがさらに好ましい。ポリオレフィンは、酸変性ポリオレフィンであってもよい。被覆体70を構成する材料に含まれる樹脂材料は、複数種類のアミド系滑剤が存在していることが好ましい。また、被覆体70を構成する材料に含まれる樹脂材料は、飽和脂肪酸アミドに加えて、複数種類のアミド系滑剤が不飽和脂肪酸アミドをさらに含むことが好ましい。被覆体70を構成する材料に含まれる樹脂材料は、融点が150℃より高いプロピレン系エラストマーを添加したポリオレフィン樹脂であってもよい。
 ポリエステルとしては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、共重合ポリエステル等が挙げられる。また、共重合ポリエステルとしては、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル等が挙げられる。具体的には、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてエチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル(以下、ポリエチレン(テレフタレート/イソフタレート)にならって略す)、ポリエチレン(テレフタレート/アジペート)、ポリエチレン(テレフタレート/ナトリウムスルホイソフタレート)、ポリエチレン(テレフタレート/ナトリウムイソフタレート)、ポリエチレン(テレフタレート/フェニル-ジカルボキシレート)、ポリエチレン(テレフタレート/デカンジカルボキシレート)等が挙げられる。樹脂材料は、これらの中でも、耐熱性及び耐圧性を高める観点から、ポリブチレンテレフタレートであることが好ましい。
 また、ポリオレフィンとしては、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン;エチレン-αオレフィン共重合体;ホモポリプロピレン、ポリプロピレンのブロックコポリマー(例えば、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー)、ポリプロピレンのランダムコポリマー(例えば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー)等のポリプロピレン;プロピレン-αオレフィン共重合体;エチレン-ブテン-プロピレンのターポリマー等が挙げられる。共重合体である場合のポリオレフィン樹脂は、ブロック共重合体であってもよく、ランダム共重合体であってもよい。樹脂材料は、これらの中でも、熱融着性及び耐電解液性に優れることから、ポリプロピレンが好ましい。
 上記樹脂材料としての樹脂は、必要に応じてフィラーを含有してもよい。フィラーの具体例としては、ガラスビーズ、グラファイト、ガラス繊維、及びカーボン繊維等が挙げられる。樹脂材料としての樹脂が上記フィラーを含有することにより、接合部70Bの温度変化に対する変形耐性を向上させることができる。
 本体部70Aを構成する材料に含まれる樹脂材料のメルトマスフローレートは、1g/10min~100g/10minの範囲に含まれることが好ましく、5g/10min~80g/10minの範囲に含まれることがさらに好ましい。メルトマスフローレートは、JIS K7210-1:2014に基づいて測定される。メルトマスフローレートの測定温度は、230℃である。
 本体部70Aは、第1面70Xおよび第2面70Yを有する。第1面70Xは、電極体20と面する。第1面70Xには、概ね全体に開口部70Zが形成される。第2面70Yは、第1面70Xと反対側の面である。第2面70Yには、蓋本体80が嵌め込まれる開口部70YAが形成される。開口部70YAは、第2面70Yを貫通する。正面視における開口部70YAの形状は、蓋本体80の形状に応じて任意に選択可能である。開口部70YAの形状は、正方形、長方形、三角形以上の多角形、円、または、楕円であってもよい。本実施形態では、正面視における開口部70YAの形状は、長方形である。開口部70YAの角は、R加工が施されることによって丸みを帯びていることが好ましい。本体部70Aが樹脂材料を含んで構成される場合、蓋本体80を好適に接合する観点から、開口部70YAの内周面の少なくとも一部には、金属材料および樹脂材料に接合可能な接着性フィルムが接合されることが好ましい。別の例では、本体部70Aが樹脂材料を含んで構成される場合、蓋本体80を好適に接合する観点から、本体部70Aのうちの開口部70YAの内周面に対応する部分の少なくとも一部は、金属材料と接合可能な層を有することが好ましい。
 本体部70Aは、蓋シール部71および突出部77を有する。蓋シール部71は、外装フィルム50の熱融着性樹脂層53と接合部70Bを介してヒートシールされる。蓋シール部71は、第1シール面71A、第2シール面71B、第3シール面71C、および、第4シール面71Dを含む。第1シール面71Aは、蓋体60の上面を構成する。第1シール面71Aは、蓋体60の正面視において、第1方向(本実施形態では、LR方向)に延びる。第2シール面71Bおよび第3シール面71Cは、第1シール面71Aと繋がり、蓋体60の側面を構成する。第2シール面71Bおよび第3シール面71Cは、蓋体60の正面視において、第1方向と交差する第2方向(本実施形態では、UD方向)に延びる。本実施形態では、蓋体60の正面視において、第1方向と第2方向とは、直交する。第1方向と第2方向とは、蓋体60の正面視において、直交していなくてもよい。第4シール面71Dは、蓋体60の下面を構成する。第4シール面71Dは、蓋体60の正面視において、第1方向(本実施形態では、LR方向)に延びる。
 突出部77は、蓋シール部71から本体部70Aの内方に突出する。突出部77は、蓋本体80を被覆する部分、換言すれば、開口部70YAを画定する。蓋シール部71からの突出部77の突出量は任意に選択可能である。蓋シール部71からの突出部77の突出量が大きい程、開口部70YAの開口面積は小さくなる。換言すれば、蓋シール部71からの突出部77の突出量が小さい程、開口部70YAの開口面積は大きくなる。本体部70Aにおいては、突出部77が省略されてもよい。
 蓋シール部71は、境界72、73、74、75をさらに含む。境界72は、第1シール面71Aと第2シール面71Bとの境界である。境界73は、第1シール面71Aと第3シール面71Cとの境界である。境界74は、第4シール面71Dと第2シール面71Bとの境界である。境界75は、第4シール面71Dと第3シール面71Cとの境界である。境界72~75の形状は、角であってもよく、R加工が施されることによって丸みを帯びていてもよい。本実施形態では、境界72~75は、角である。
 蓋体60が全体として板状である場合、蓄電デバイス10が重ねて配置された場合であっても、外装体40が変形することが抑制されるように、蓋体60は、ある程度の厚さを有していることが好ましい。別の観点では、蓋体60が板状である場合、後述する第2封止部92を形成する際に、蓋体60の蓋シール部71と外装フィルム50とを好適にヒートシールできるように、蓋体60の蓋シール部71は、ある程度の厚さを有していることが好ましい。蓋体60の蓋シール部71の厚さの最小値は、例えば、1.0mmであり、3.0mmがより好ましく、4.0mmがさらに好ましい。蓋体60の蓋シール部71の厚さの最大値は、例えば、20mmであり、15mmがより好ましく、10mmがさらに好ましい。蓋体60の蓋シール部71の厚さの最大値は、20mm以上であってもよい。蓋体60の蓋シール部71の厚さの好ましい範囲は、1.0mm~20mm、1.0mm~15mm、1.0mm~10mm、3.0mm~20mm、3.0mm~15mm、3.0mm~10mm、4.0mm~20mm、4.0mm~15mm、4.0mm~10mmである。である。なお、蓋体60の蓋シール部71の厚さは、蓋体60の部位によって異なっていてもよい。蓋体60の蓋シール部71の厚さが部位によって異なる場合、蓋体60の蓋シール部71の厚さは、最も厚い部分の厚さである。
 図5に示される蓋本体80は、金属材料を含んで構成される。「金属材料を含んで構成される」の定義、および、蓋本体80を構成する金属材料に関する諸元は、被覆体70と同様である。蓋本体80は、第1面81、第2面82、および、被覆部83を有する。第1面81は、電極体20と面する。第1面81は、電極体20の集電体30の端部31と例えば、溶接等によって接合される。第2面82は、第1面81と反対側の面である。第2面82には、電極端子が接続されてもよい。
 蓋本体80が金属材料を含んで構成される場合、蓋本体80は、バリア層52で説明した耐腐食性皮膜を有していることが好ましい。蓋本体80と被覆体70の本体部70Aとを好適に接合する観点から、蓋本体80は、接着性フィルムおよび接着層の少なくとも一方を備えてもよい。接着性フィルムまたは接着層は、単層でもよく、多層でもよく、少なくとも極性基を有する樹脂材料を含むことが好ましい。接着層は、ディップコート、ディスペンサー、インクジェット、噴霧、または、スクリーン印刷などで形成することができる。
 被覆部83は、第1面81および第2面82と繋がり、被覆体70によって少なくとも一部が被覆される。本実施形態では、蓋本体80が被覆体70の開口部70YAに嵌め込まれることによって、被覆部83の全体が開口部70YAの内周面によって被覆される。蓋本体80が被覆体70の開口部70YAに嵌め込まれた状態において、被覆部83の一部は、被覆体70から露出していてもよい。
 被覆部83は、第1被覆部83A、第2被覆部83B、第3被覆部83C、および、第4被覆部83Dを含む。第1被覆部83Aは、蓋本体80の上面を構成する。第1被覆部83Aは、蓋本体80の正面視において、第1方向(本実施形態では、LR方向)に延びる。第2被覆部83Bおよび第3被覆部83Cは、第1被覆部83Aと繋がり、蓋本体80の側面を構成する。第2被覆部83Bおよび第3被覆部83Cは、蓋本体80の正面視において、第1方向と交差する第2方向(本実施形態では、UD方向)に延びる。本実施形態では、蓋本体80の正面視において、第1方向と第2方向とは、直交する。第1方向と第2方向とは、蓋本体80の正面視において、直交していなくてもよい。第4被覆部83Dは、蓋本体80の下面を構成する。第4被覆部83Dは、蓋本体80の正面視において、第1方向(本実施形態では、LR方向)に延びる。
 被覆部83は、境界84、85、86、87をさらに含む。境界84は、第1被覆部83Aと第2被覆部83Bとの境界である。境界85は、第1被覆部83Aと第3被覆部83Cとの境界である。境界86は、第4被覆部83Dと第2被覆部83Bとの境界である。境界87は、第4被覆部83Dと第3被覆部83Cとの境界である。境界84~88の形状は、角であってもよく、R加工が施されることによって丸みを帯びていてもよい。本実施形態では、境界84~87は、角である。
 本体部70Aと外装フィルム50の熱融着性樹脂層53とを好適にヒートシールする観点から、本体部70Aの体積は、蓋本体80の体積よりも小さいことが好ましい。本体部70Aの体積が蓋本体80の体積よりも小さい場合、本体部70Aと外装フィルム50の熱融着性樹脂層53とを接合部70Bを介してヒートシールする際に、熱が本体部70Aに奪われることが抑制されるため、ヒートシールに要する時間を短縮できる。
 接合部70Bは、本体部70Aと外装フィルム50の熱融着性樹脂層53とを好適に接合するために配置される。接合部70Bは、例えば、樹脂材料を含んで構成される樹脂成形品であってもよい。本実施形態では、接合部70Bは、樹脂成形品である。ここで、「樹脂材料を含んで構成される」ことの定義は、本体部70Aにおいて説明した定義と同様である。
 別の例では、接合部70Bは、金属材料および樹脂材料に接合可能な接着性フィルムであってもよい。接着性フィルムは、外装フィルム50の熱融着性樹脂層53と本体部70Aとを接着できるフィルムであれば、任意に選択可能である。接着性フィルムは、少なくとも熱融着性樹脂層、耐熱性基材層、および、熱融着性樹脂層をこの順に有する積層フィルムであることが好ましい。接着性フィルムの熱融着性樹脂層に関する諸元は、熱融着性樹脂層53に関する諸元を適用できる。接着性フィルムの両側の熱融着性樹脂層を構成する材料は、同種の材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよく、外装フィルム50の熱融着性樹脂層53を構成する材料、および、本体部70Aを構成する材料に合わせて適宜選択される。接着性フィルムのうちの本体部70Aと接着される側の熱融着性樹脂層を構成する材料は、好ましくは、無水マレイン酸等の酸でグラフト変性させた酸変性ポリオレフィン系樹脂が好ましい。酸変性ポリオレフィンとしては、酸変性されたポリオレフィンであれば特に制限されないが、好ましくは不飽和カルボン酸またはその無水物でグラフト変性されたポリオレフィンが挙げられる。酸変性されるポリオレフィンとしては、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン;ホモポリプロピレン、ポリプロピレンのブロックコポリマー(例えば、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー)、ポリプロピレンのランダムコポリマー(例えば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー)等の結晶性又は非晶性のポリプロピレン;エチレン-ブテン-プロピレンのターポリマー等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、好ましくはポリエチレン及びポリプロピレンが挙げられ、特に好ましくはポリプロピレンである。
また、酸変性されるポリオレフィンは、環状ポリオレフィンであってもよい。例えば、カルボン酸変性環状ポリオレフィンとは、環状ポリオレフィンを構成するモノマーの一部を、α,β-不飽和カルボン酸又はその無水物に代えて共重合することにより、或いは環状ポリオレフィンに対してα,β-不飽和カルボン酸又はその無水物をブロック重合又はグラフト重合することにより得られるポリマーである。
 酸変性される環状ポリオレフィンは、オレフィンと環状モノマーとの共重合体であり、前記環状ポリオレフィンの構成モノマーであるオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、4-メチル-1-ペンテン、ブタジエン、イソプレン等が挙げられる。また、前記環状ポリオレフィンの構成モノマーである環状モノマーとしては、例えば、ノルボルネン等の環状アルケン;具体的には、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン等の環状ジエン等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、好ましくは環状アルケン、さらに好ましくはノルボルネンが挙げられる。構成モノマーとしては、スチレンも挙げられる。酸変性に使用されるカルボン酸またはその無水物としては、例えば、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。接着性フィルムのうちの外装フィルム50と接着される側の熱融着性樹脂層は、外装フィルム50の熱融着性樹脂層53を構成する材料と同種の材料を用いることが好ましい。接着性フィルムは、粘着性を有していることが好ましい。接着性フィルムが粘着性を有している場合、外装フィルム50と本体部70Aとを接合する際に、外装フィルム50および本体部70Aの一方に対する他方の位置がずれにくい。接着性フィルムに粘着性を付与することは、接着性フィルムの熱融着性樹脂層に粘着性付与樹脂を含有させることによって実現できる。
 耐熱性基材層としては、耐熱性を持つフィルム、または、不織布であってもよい。耐熱基材層を構成する材料は、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、珪素樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリカーボネート、および、これらの混合物または共重合物等である。耐熱基材層は、熱融着性樹脂層と同じ層構成であってもよい。
 さらに別の例では、接合部70Bは、接着剤であってもよい。接合部70Bが接着性フィルムまたは接着層である場合、接合部70Bは、単層でもよく、多層でもよく、少なくとも極性基を有する樹脂材料を含むことが好ましい。接着層は、ディップコート、ディスペンサー、インクジェット、噴霧、または、スクリーン印刷などで形成することができる。
 本実施形態では、外装フィルム50の互いに向き合う面(熱融着性樹脂層53)同士がヒートシールされることによって、第1封止部91が形成される。
 第1封止部91は、図3に示される外装フィルム50の第1縁50Aと第2縁50Bとが重ね合わせられた部分を含んで構成される。第1封止部91は、外装体40の長手方向(FB方向)に延びる。外装体40において、第1封止部91が形成される位置は、任意に選択可能である。本実施形態では、第1封止部91の根本91Xは、外装体40の第1面41Aと第2面42Aとの境界の辺43上に位置することが好ましい。第1封止部91の根本91Xは、外装体40の任意の面上に位置していてもよい。蓄電デバイス10を小型に構成する観点から、蓄電デバイス10の使用時には、第1封止部91は、例えば、外装体40の第1面41Aまたは第2面42Aに折り畳まれることが好ましい。
 本実施形態では、外装フィルム50の熱融着性樹脂層53と本体部70Aの蓋シール部71とが接合部70Bを介してヒートシールされることによって、第2封止部92が形成される。以下では、外装フィルム50の熱融着性樹脂層53と蓋体60の蓋シール部71とのシール強度を、第2封止部92のシール強度と称する場合がある。なお、第2封止部92のシール強度は、蓋シール部71のうちの長辺の部分、すなわち、図1AにおけるLR(幅)方向に延びる蓋シール部71における熱融着性樹脂層53と蓋体60とのシール強度である。
 第2封止部92のシール強度は、次のように測定される。まず、外装フィルム50のうちの外装体40の第1面41Aを構成している部分に切れ込みを形成し、LR方向に並ぶ3つの帯状部材41X、41Y、41Z(図1Bの二点鎖線参照)を形成する。3つの帯状部材41X、41Y、41ZのLR方向における幅は、15mmである。帯状部材41X、41Y、41Zの端部は、第2封止部92において、蓋体60と接合されている。蓋体60のLR方向の長さは、45mm以上である。次に帯状部材41X、41Y、41Zのうちの蓋体60と接合されている端部と反対側の端部をUD方向における上方(第1面41Bと反対の方向)に引っ張ることによって、帯状部材41X、41Y、41Zのシール強度をそれぞれ測定する。UD方向におけるチャック間の距離は、10mmである。帯状部材41X、41Y、41Zのシール強度は、それぞれのシール強度のピーク値である。本実施形態では、第2封止部92のシール強度は、帯状部材41X、41Y、41Zのシール強度の平均値である。蓋体60のLR方向の長さが45mm未満である場合、15mm未満である任意の幅Xmmの3つの帯状部材を形成し、蓋体60のLR方向の長さが45mm以上であると同様の方法によって3つの帯状部材のシール強度を測定する。得られたシール強度をそれぞれ任意の幅Xmmで除し、15を乗ずることによって、15mm幅における3つの帯状部材のシール強度にそれぞれ換算する。第2封止部92のシール強度は、15mm幅に換算された3つの帯状部材のシール強度の平均値である。なお、蓋体60が、長辺および短辺を含む複数のパーツに分割されている場合の第2封止部92のシール強度は、複数のパーツの蓋シール部71のうちの長辺の部分におけるシール強度である。
 外装体40によって電極体20が密封された状態を好適に維持する観点から、第2封止部92のシール強度は、好ましくは、40N/15mm以上、さらに好ましくは、50N/15mm以上、さらに好ましくは、60N/15mm以上、さらに好ましくは、70N/15mm以上、さらに好ましくは、85N/15mm以上である。第2封止部92のシール強度が40N/15mm以上である場合、蓄電デバイス10を、例えば、数年間(10年未満)使用しても、外装体40によって電極体20が密封された状態が好適に維持される。第2封止部92のシール強度が85N/15mm以上である場合、蓄電デバイス10を、例えば、10年以上使用しても、外装体40によって電極体20が密封された状態が好適に維持される。第2封止部92のシール強度は、好ましくは、300N/15mm以下である。第2封止部92のシール強度の好ましい範囲は、40N/15mm~300N/15mm、50N/15mm~300N/15mm、60N/15mm~300N/15mm、70N/15mm~300N/15mm、または、85N/15mm~300N/15mmである。
 <1-2.蓄電デバイスの製造方法>
 図8は、蓄電デバイス10の製造方法の一例を示すフローチャートである。蓄電デバイス10の製造方法は、例えば、第1工程、第2工程、第3工程、第4工程、および、第5工程を含む。第1工程~第5工程は、例えば、蓄電デバイス10の製造装置によって実施される。第1工程~第5工程の少なくとも一部は、作業者によって実施されてもよい。なお、第1工程~第5工程は、蓄電デバイス10の製造方法の各工程の名称を便宜的に規定したものであって、各工程の順序を必ずしも意味するものではない。以下の各工程の順序は、任意に変更可能である。
 ステップS1の第1工程(フィルム接合工程)では、製造装置は、被覆体70の本体部70Aと外装フィルム50の熱融着性樹脂層53とを接合部70Bを介してヒートシールまたは超音波シールによって接合する。すなわち、第1工程は、第2封止部92を形成する工程である。以下では、被覆体70と外装フィルム50とが接合された要素を中間体と称する。
 ステップS2の第2工程は、第1工程よりも前または後に実施される。第2工程では、製造装置は、蓋本体80と電極体20とを電気的に接続する。
 ステップS3の第3工程は、第1工程および第2工程よりも後に実施される。第3工程では、製造装置は、中間体の本体部70Aの開口部70YAから蓋本体80が接続された状態の電極体20を中間体の内部に挿入する。第3工程が完了することによって、電極体20は、中間体の内部に収容される。本体部70Aの開口部70YAは、蓋本体80によって閉じられる。
 ステップS4の第4工程(閉鎖工程)は、第3工程よりも後に実施される。第4工程では、製造装置は、本体部70Aと蓋本体80とを、例えば、溶接によって接合する。本体部70Aと蓋本体80とは、かしめ、圧入、焼きばめ、かしめ溶接、圧接、ろう付け、または、接着剤等によって接合されてもよい。本体部70Aと蓋本体80とをかしめで固定する場合、本体部70Aと蓋本体80との間に、密着補助部材が配置されることが好ましい。密着補助部材は、例えば、発泡材、スポンジ、樹脂、または、ゴムである。
 ステップS5の第5工程は、第4工程よりも後に実施される。第5工程では、製造装置は、外装フィルム50の第1縁50Aを含む部分の熱融着性樹脂層53と、第2縁50Bを含む部分の熱融着性樹脂層53とを、ヒートシールすることによって、第1封止部91を形成する。
 図9は、蓄電デバイス10の製造方法の別の一例を示すフローチャートである。蓄電デバイス10の製造方法は、例えば、第11工程、第12工程、第13工程、第14工程、第15工程、および、第16工程を含む。第11工程~第16工程は、例えば、蓄電デバイス10の製造装置によって実施される。第11工程~第16工程の少なくとも一部は、作業者によって実施されてもよい。なお、第11工程~第16工程は、蓄電デバイス10の製造方法の各工程の名称を便宜的に規定したものであって、各工程の順序を必ずしも意味するものではない。以下の各工程の順序は、任意に変更可能である。
 ステップS11の第11工程では、製造装置は、電極体20の側方に一対の被覆体70を配置する。
 ステップS12の第12工程は、第11工程よりも後に実施される。第2工程では、製造装置は、規制手段によって電極体20および被覆体70の移動を規制しつつ、外装フィルム50にテンションが作用した状態で外装フィルム50を電極体20および被覆体70に巻き付ける。規制手段は、例えば、電極体20および被覆体70が嵌め込まれる溝である。規制手段は、電極体20および被覆体70が移動しないように、電極体20および被覆体70に外力を作用させる装置であってもよい。規制手段は、外装フィルム50が引っ張られる方向と反対方向の力を電極体20および被覆体70に作用させる装置であってもよい。なお、規制手段は、外装フィルム50のしわを取り除くために、外装フィルム50が引っ張られている状態において、外装フィルム50上を走行するローラーを含んでいてもよい。
 ステップS13の第13工程(フィルム接合工程)は、第12工程よりも後に実施される。第13工程では、製造装置は、被覆体70の本体部70Aと外装フィルム50の熱融着性樹脂層53とを接合部70Bを介してヒートシールまたは超音波シールによって接合する。すなわち、第13工程は、第2封止部92を形成する工程である。
 ステップS14の第14工程は、第13工程よりも後に実施される。第14工程では、製造装置は、電極体20と蓋本体80とを電気的に接続する。第14工程は、被覆体70の外側で実施することができる。このため、第14工程を容易に実施できる。
 ステップS15の第15工程(閉鎖工程)は、第14工程よりも後に実施される。第15工程では、製造装置は、蓋本体80を本体部70Aの開口部70YAに嵌め込み、本体部70Aと蓋本体80とを、例えば、溶接によって接合する。
 ステップS16の第16工程は、第15工程よりも後に実施される。第16工程では、製造装置は、外装フィルム50の第1縁50Aを含む部分の熱融着性樹脂層53と、第2縁50Bを含む部分の熱融着性樹脂層53とを、ヒートシールすることによって、第1封止部91を形成する。
 <1-3.蓄電デバイスの作用および効果>
 蓄電デバイス10によれば、蓋体60は、被覆体70および蓋本体80を備えるため、被覆体70の開口部70YAに蓋本体80を嵌め込むことによって、電極体20を密封できる。蓄電デバイス10は、製造工程において、任意のタイミングで電極体20を密封できるため、多様な手順で製造することができる。
 [2.変形例]
 上記実施形態は本発明に関する蓄電デバイス、蓋体、被覆体、および、蓄電デバイスの製造方法が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に関する蓄電デバイス、蓋体、被覆体、および、蓄電デバイスの製造方法は、実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、または、実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下に実施形態の変形例の幾つかの例を示す。なお、以下の変形例は、技術的に矛盾しない限り互いに組み合わせることができる。
 <2-1.第1変形例>
 上記実施形態において、被覆体70は、接合部70Bを有していなくてもよい。第1変形例では、本体部70Aと外装フィルム50とを好適に接合する観点から、本体部70Aの蓋シール部71には、粗面化処理が施されることが好ましい。粗面化処理の具体的な方法は、例えば、ショットブラスト処理、研磨処理、アルマイト処理、湿式エッチング処理、プラズマ処理、レーザー処理、または、粗面化めっき処理である。
 第1変形例では、本体部70Aと蓋本体80とを好適に接合する観点から、蓋シール部71の表面の少なくとも一部、換言すれば、第1シール面71A、第2シール面71B、第3シール面71C、および、第4シール面71Dの少なくとも一部は、耐腐食性皮膜を備えていてもよい。ここで、耐腐食性皮膜とは、例えば、ベーマイト処理などの熱水変成処理、化成処理、陽極酸化処理、ニッケルやクロムなどのメッキ処理、コーティング剤を塗工する腐食防止処理を蓋シール部71の表面に行ない、蓋シール部71に耐腐食性(例えば耐酸性、耐アルカリ性など)を備えさせる薄膜をいう。耐腐食性皮膜は、具体的には、蓋シール部71の耐酸性を向上させる皮膜(耐酸性皮膜)、蓋シール部71の耐アルカリ性を向上させる皮膜(耐アルカリ性皮膜)などを意味している。耐腐食性皮膜を形成する処理としては、1種類を行なってもよいし、2種類以上を組み合わせて行なってもよい。また、1層だけではなく多層化することもできる。さらに、これらの処理のうち、熱水変成処理および陽極酸化処理は、処理剤によって金属箔表面を溶解させ、耐腐食性に優れる金属化合物を形成させる処理である。なお、これらの処理は、化成処理の定義に包含される場合もある。また、蓋シール部71が耐腐食性皮膜を備えている場合、耐腐食性皮膜を含めて蓋シール部71とする。
 <2-2.第2変形例>
 上記実施形態において、被覆体70は、本体部70Aの第2面70Yが電極体20に面するように配置されてもよい。第2変形例においては、図8に示される第1工程、または、図9に示される第13工程において、ヒートシールバーの受け具を空間79に配置することができるため、第1工程または第13工程を好適に実施できる。
 <2-3.第3変形例>
 上記実施形態において、被覆体70は、蓋本体80の被覆部83に代えて、または、加えて、蓋本体80の第1面81および第2面82の少なくとも一部を覆ってもよい。
 <2-4.第4変形例>
 上記実施形態において、蓄電デバイス10の外装フィルム50は、FB方向において、2つの蓋体60の少なくとも一方よりも外側に張り出していてもよい。外装フィルム50のうちの蓋体60よりも外側に張り出した部分が閉じられることによって、電極体20は封止される。外装フィルム50のうちの蓋体60よりも張り出した部分は、ゲーベルトップ型容器のように、外装フィルム50の外面同士が接触するように内側に折り畳まれてもよく、ブリック型容器のように、外装体40の任意の面に向けて折り畳まれてもよい。
 <2-5.第5変形例>
 上記実施形態において、外装体40は、2つの蓋体60のうちの一方を有していなくてもよい。この変形例では、FB方向において、外装体40のうちの蓋体60が省略された部分では、外装フィルム50のうちの電極体20よりも外側に張り出した部分が閉じられることによって、電極体20は封止される。外装フィルム50のうちの電極体20よりも外側に張り出した部分は、第7変形例と同様に、ゲーベルトップ型容器、または、ブリック型容器のように折り畳まれてもよい。
 <2-6.第6変形例>
 上記実施形態において、外装体40の外郭形状は、任意に変更可能である。外装体40の外郭形状は、円柱、角柱、または、立方体であってもよい。
 <2-7.第7変形例>
 上記実施形態において、電極体20は、1枚の外装フィルム50によって包まれたが、2枚以上の外装フィルム50によって包まれてもよい。
 10 :蓄電デバイス
 20 :電極体
 40 :外装体
 50 :外装フィルム
 60 :蓋体
 70 :被覆体
 70A:本体部
 70B:接合部
 71 :蓋シール部
 77 :突出部
 80 :蓋本体

Claims (11)

  1.  電極体と、
     前記電極体を封止する外装体と、を備え、
     前記外装体は、
     前記電極体を包む外装フィルムと、
     前記外装フィルムとともに前記電極体を封止する蓋体と、を有し、
     前記蓋体は、
     金属材料を含んで構成される蓋本体と、
     前記外装フィルムと接合され、前記蓋本体の少なくとも一部を覆う被覆体と、を有する
     蓄電デバイス。
  2.  前記被覆体は、金属材料を含んで構成される本体部を有する
     請求項1に記載の蓄電デバイス。
  3.  前記本体部の体積は、前記蓋本体の体積よりも小さい
     請求項2に記載の蓄電デバイス。
  4.  前記被覆体は、
     前記外装フィルムと接合される蓋シール部と、
     前記蓋シール部から突出し、前記蓋本体の縁を覆う部分を画定する突出部と、を有する
     請求項1~3のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
  5.  前記被覆体は、前記本体部の縁の少なくとも一部を覆う接合部をさらに有する
     請求項2または3に記載の蓄電デバイス。
  6.  前記接合部は、樹脂成形品である
     請求項5に記載の蓄電デバイス。
  7.  前記接合部は、金属材料および樹脂材料に接合可能な接着性フィルムである
     請求項5に記載の蓄電デバイス。
  8.  前記接合部は、接着剤である
     請求項5に記載の蓄電デバイス。
  9.  蓄電デバイスの外装体として用いられる蓋体であって、
     金属材料を含んで構成される蓋本体と、
     前記外装体を構成する外装フィルムと接合され、前記蓋本体の縁の少なくとも一部を覆う被覆体と、を有する
     蓋体。
  10.  蓄電デバイスの外装体として用いられる蓋体を構成する被覆体であって、
     前記蓋体は、金属材料を含んで構成される蓋本体を有し、
     前記被覆体は、前記外装体を構成する外装フィルムと接合され、前記蓋本体の縁の少なくとも一部を覆うように構成される
     被覆体。
  11.  蓄電デバイスの製造方法であって、
     前記蓄電デバイスは、
     電極体と、
     前記電極体を封止する外装体と、を備え、
     前記外装体は、
     前記電極体を包む外装フィルムと、
     前記外装フィルムとともに前記電極体を封止する蓋体と、を有し、
     前記蓋体は、
     金属材料を含んで構成される蓋本体と、
     前記外装フィルムと接合され、前記蓋本体の少なくとも一部を覆う被覆体と、を有し、
     前記蓄電デバイスの製造方法は、
     前記外装フィルムと前記被覆体とを接合するフィルム接合工程と、
     前記フィルム接合工程よりも後に実施され、前記被覆体と前記蓋本体とを接合する閉鎖工程と、を含む
     蓄電デバイスの製造方法。
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