层积型电池的制造方法及制造装置、层积型电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于锂离子二次电池等的层积型电池的制造方法及制造装置、以及由此得到的层积型电池。
[0002]本申请基于2013年11月25日在日本提出申请的特愿2013 — 243191号主张优先权，在此引用其内容。
【背景技术】
[0003]锂离子二次电池由于具有能量密度及电动势比铅蓄电池或镍氢电池高的特征，故而作为要求小型化及轻量化的各种便携设备或笔记本电脑等的电源被广泛使用。这样的锂离子二次电池通常将在正极集电体涂敷有正极活物质的正极板和在负极集电体涂敷有负极活物质的负极板在其之间夹装隔膜而层积，并且将层积有正极板、隔膜及负极板的该层积体与电解液一同密封在壳体内而进行制造。另外，锂离子二次电池大致构成为，使与层积体的正极板和负极板分别连接的电极端子从壳体突出(例如，参照专利文献1等)。
[0004]专利文献1记载的锂离子二次电池在叠层状的外装体收纳有具有正极引线的正极、负极、隔膜的电极体而构成，在正极引线与叠层外装体之间、以及负极引线与叠层外装体之间中的至少一方配置有绝缘盖。另外，在专利文献1的锂离子二次电池中，绝缘盖将片状的绝缘性部件弯折而形成，并且伴随于此而将正极引线及负极引线弯折，由此，在进行减压密封时，一边抑制在叠层外装体产生裂纹等一边使电池的密封性提高。
[0005]专利文献1:(日本)特开2013 — 171618号公报
[0006]但是，目前，在二次电池中使用使用了非水溶剂的电解液，被金属制的硬质框体密封，最近，基于进一步的小型化、薄型化及形状的自由度的要求，并且为了避免非水电解液自电池的泄漏而使稳定性提高，开发有使用了固体或胶(半固体)状电解质的聚合物锂离子二次电池。在制造这样的二次电池的情况下，为了使生产性提高，例如将形成为带状的负极板、隔膜及正极板从各个辊抽出而使之延伸，由此依次层积，并且在负极板或隔膜的任一方之上涂敷胶状电解质，从而进行连续生产。
[0007]在此，在制造上述那样的使用了胶状电解质的二次电池的工序中，涂敷后的胶状电解质漏出而附着在生产线上，会产生连续生产停止等的问题。为了防止这样的问题，提出有如下的方法，在使用胶状电解质制造二次电池的情况下，以将由铝叠层片材等构成的外装体配置在下方的状态，在负极板或隔膜上涂敷胶状电解质。
[0008]另一方面，以将外装体配置在下方的状态连续地形成层积体，之后，在正极板或负极板将成为电极端子的极耳利用例如超声波焊接或电阻焊接等方法安装的情况下，由于以在层积体的正下方存在外装体的状态进行加工，故而在将极耳焊接在正极板及负极板上时，在外装体上通过超声波等形成了贯通孔。因此，在制造使用了胶状电解质的二次电池时，具有上述那样的难以由连续生产方式进行制造的问题。
【发明内容】
[0009]本发明是鉴于上述课题而设立的，其目的在于提供一种能够在外装体不产生贯通孔等而在正极板及负极板上接合极耳，并且能够连续生产层积型电池的层积型电池的制造方法及制造装置、以及由此得到的层积型电池。
[0010]本发明第一方面的层积型电池的制造方法，具有:形成具有在正极板与负极板之间配置电解质层而构成的多层构造的膜电极接合体的工序；在外装体上，在所述膜电极接合体的所述正极板及所述负极板的端部接合端子用极耳的极耳安装工序；利用所述外装体将所述膜电极接合体覆盖的工序，其中，在所述极耳安装工序中，在将所述外装体的端部的至少一部分形成为向与面向所述膜电极接合体的一侧相反侧的方向弯折的状态之后，在与所述外装体端部的弯折部分对应配置的所述正极板及所述负极板的端部接合端子用极耳。
[0011]根据本方面，由于为预先形成为将外装体向膜电极接合体的相反侧弯折的状态而将端子用极耳接合在正极板及负极板的端部接合的方法，故而在正极板及负极板上安装端子用极耳时，不在外装体产生贯通孔等，能够容易地进行接合。
[0012]本发明第二方面的层积型电池的制造方法，在第一方面的基础上，在所述膜电极接合体，在正极板与负极板之间还配置有隔膜，所述电解质层为胶状，通过焊接进行所述端子用极耳的接合。
[0013]在具有这样的构成的膜电极接合体的层积型电池的制造中，也能够得到上述第一方面那样的优良的效果。
[0014]本发明第三方面的层积型电池的制造方法，在第一方面的基础上，在所述极耳安装工序之前，依次具有层积工序和分割工序，所述层积工序在形成为带状的所述外装体上，使形成带状的所述正极板及所述负极板的任一方电极板抽出并使之延伸，然后，在所述一方电极板的板面上将形成带状的所述隔膜抽出并使之延伸而配置，另外，在所述隔膜的板面上将另一方的电极板抽出并使之延伸，从而经由所述隔膜层积各电极板，并且在形所述形成带状的一方电极板的板面上或者所述隔膜的板面上涂敷胶状电解液而将胶状电解质层带状地层积，由此形成所述膜电极接合体，所述分割工序在所述层积工序之后，将带状层积的所述外装体及所述膜电极接合体切断而分割成平面看大致矩形。
[0015]根据本方面，由于为在外装体上延伸的带状电极板或隔膜的板面上涂敷胶状电解液而形成胶状电解质层的方法，故而不使胶状电解液泄漏，能够在短时间内简便地连续地形成胶状电解质层。
[0016]本发明第四方面的层积型电池的制造方法，在第一方面至第三方面的任一方面的基础上，还具有叠层工序，在所述极耳安装工序之后，将所述外装体的端部的弯折部分向面向所述膜电极接合体的一侧弯回，然后将所述膜电极接合体形成为使所述端子用极耳向外部突出的状态而利用所述外装体包装之后，将所述外装体的外周部密封。
[0017]根据本方面，由于为在将外装体端部的预先弯折的部分向面向膜电极接合体的一侧弯回之后，将膜电极接合体形成为使端子用极耳向外部突出的状态而由外装体包装之后，将外周部密封的方法，故而能够可靠地确保由端子用极耳实现的与外部的电连接，并且能够制造密封性优良的叠层型的层积型电池。
[0018]本发明第五方面的层积型电池的制造方法，在第一方面至第四方面中的任一方面的基础上，所述极耳安装工序通过超声波焊接、电阻焊接或者激光焊接中的任一方法进行所述端子用极耳向所述正极板及所述负极板的端部的接合。
[0019]根据本方面，通过利用超声波焊接、电阻焊接或激光焊接在正极板及负极板上接合端子用极耳，从而能够利用使用了小型装置的简单方法牢固地接合。
[0020]本发明第六方面的层积型电池的制造方法，在所述极耳安装工序中，在所述正极板及所述负极板的端部与所述端子用极耳之间存在电解质的状态下，使所述正极板及所述负极板的端部和所述端子用极耳抵接并进行接合。
[0021]根据本方面，即使在正极板及负极板的端部与端子用极耳之间存在电解质的情况下，也能够在正极板及负极板上容易地接合端子用极耳。
[0022]本发明第七方面的层积型电池的制造方法，在第一方面至第六方面中的任一方面的基础上，作为所述外装体，使用铝外装体或不锈钢外装体。
[0023]根据本方面，通过作为外装体而使用铝外装体或不锈钢外装体，提高对被覆盖的膜电极接合体的保护功能，并且将外装体向与面向膜电极接合体的一侧相反侧的方向弯折，之后，弯回时的加工性也提尚。
[0024]本发明第八方面的层积型电池的制造装置，该层积型电池将具有在正极板与负极板之间配置隔膜及胶状电解质层而构成的多层构造的膜电极接合体以与所述正极板及所述负极板接合的端子用极耳向外部突出的状态被外装体覆盖而构成，其中，具有:层积单元，其由第一辊机构、第二辊机构、第三辊机构以及涂敷机构构成，通过经由隔膜及胶状电解质层将各电极板层积而在所述外装体上形成所述膜电极接合体，所述第一辊机构将辊状卷绕的带状的所述正极板及所述负极板的任一方的电极板在形成带状的所述外装体上抽出并使之延伸，所述第二辊机构将辊状卷绕的带状的所述隔膜在所述一方的电极板的板面上抽出并使之延伸而配置，所述第三辊机构将辊状卷绕的另一方的电极板在所述隔膜的板面上抽出并使之延伸而配置，所述涂敷机构在所述形成带状的一方的电极板的板面上或者所述隔膜的板面上涂敷胶状电解液而将胶状电解质层带状层积；分割单元，其由将带状层积的所述外装体及所述膜电极接合体切断而分割成平面看大致矩形的切断机构构成；弯折加工单元，其由吸附形成为带状的所述外装体的横宽方向端部的吸附机构构成，通过利用所述吸附机构吸附所述横宽方向端部，将所述横宽方向端部向与面向所述膜电极接合体侧的一侧的相反侧的方向弯折；焊接单元，其通过焊接将端子用极耳接合在所述正极板及所述负极板的端部。
[0025]根据本方面，由于为具有将外装体向膜电极接合体的相反侧弯折的弯折加工单元、通过焊接在正极板及负极板的端部接合端子用极耳的焊接单元的制造装置，故而与上述同样地，在正极板及负极板上安装端子用极耳时，不在外装体产生贯通孔等，能够容易地进行接合。
[0026]另外，根据本方面，由于为具有在外装体上延伸的带状的电极板或者在隔膜的板面上涂敷胶状电解液而形成胶状电解质层的层积单元的制造装置，故而不使胶状电解液泄漏，能够在短时间内简便地连续地形成胶状电解质层。
[0027]本发明第九方面的层积型电池的制造装置，在第八方面的基础上，还具有叠层单元，其包含将向与面向所述膜电极接合体的一侧相反侧的方向弯折的所述外装体的所述横宽方向端部向面向所述膜电极接合体的一侧弯回的弯回机构，将所述膜电极接合体形成为所述端子用极耳向外