CN104054208B - 非水电解质二次电池的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种非水电解质二次电池的制造方法，其具有：密封工序(ST105)，在该工序中，将电解液和在正极与负极之间配置有隔膜的电极层叠体收纳在由层压膜构成的外封装体内并进行密封；加压工序(ST106)，在该工序中，利用平板加压机等对收纳有电极层叠体的外封装体进行加压；充电工序(ST102)，在该工序中，进行充电至充满电为止；气体去除工序(ST107)，在该工序中，将外封装体开封而去除在充电工序中产生于外封装体内的气体；以及再密封工序(ST108)，在该工序中，在气体去除工序后对外封装体进行密封。气体去除工序的次数较少，并且，抑制气体对电池特性造成的影响。

Description

非水电解质二次电池的制造方法
技术领域
本发明涉及一种将电解质和在正极与负极之间配置有隔膜的电极层叠体收纳在由层压膜构成的外封装体内并进行密封、进而具有经由电极层叠体的端子进行充电的充电工序的非水电解质二次电池的制造方法。
背景技术
作为非水电解质二次电池，例如，已知有锂离子二次电池。锂离子二次电池与以往的镍氢电池、铅蓄电池这样的二次电池相比，具有高能量密度、工作电压也较高、自我放电较少这样的优异的特征，从而在笔记本电脑、手机这样的小型电子设备的用途中被广泛地使用，并且最近作为车载用、定置型的蓄电源而被广泛地使用。
在锂离子二次电池的制造工序中，在进行了将电解质和分别在多个电极间配置有隔膜的电极层叠体收纳在由层压膜构成的外封装体内并进行密封的密封工序之后，进行充电至充满电为止的充电工序。
在密封工序、充电工序中，伴随着电解质的反应产生有气体。为了防止因残留在外封装体内的气体而导致电池特性降低，在充电工序后，进行去除外封装体内的气体的气体去除工序。在这样的气体去除工序中，进行将外封装体开封的作业。
在专利文献1中，公开有如下电池制造方法：其具有：将电极层叠体和指定的填充物密封在外封装体内的密封工序；充电至小于充满电的电压为止的第1充电工序；以及充电至充满电为止的第2充电工序。采用该制造方法，通过使用指定的填充物并在第1充电工序后进行气体去除工序，从而无需为了在第2充电工序后去除气体而对外封装体进行开封。
然而，上述专利文献1所记载的制造方法虽然能够削减在第2充电工序后进行的气体去除工序，但是依然存在因第2充电工序后产生的气体而使电池特性下降的问题。
因而，在电池的制造方法中，优选能够抑制由气体对电池特性造成的影响。另外，在考虑到因电极、电解液等与空气中的水分、氧相接触而导致的电池特性的降低、制造工序的安全性的情况下，期望削减对外封装体进行开封的气体去除工序的次数。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够解决上述问题的非水电解质二次电池的制造方法。
专利文献1：日本特开2008－262895号公报
本发明的非水电解质二次电池的制造方法具有：密封工序，在该工序中，将电解质和在正极与负极之间配置有隔膜的电极层叠体收纳在由层压膜构成的外封装体内并进行密封；加压工序，在该工序中，对收纳有电极层叠体的外封装体进行加压；充电工序，在该工序中，进行充电至充满电为止；气体去除工序，在该工序中，将外封装体开封而去除在充电工序中产生于外封装体内的气体；以及再密封工序，在该工序中，在气体去除工序后对外封装体进行密封。
另外，本发明的其他的电池制造方法具有：密封工序，在该工序中，将电解质和在正极与负极之间配置有隔膜的电极层叠体收纳在由层压膜构成的外封装体内并在减压下进行密封；充电工序，在该工序中，在密封工序后，进行充电至充满电为止；气体去除工序，在该工序中，将外封装体开封并在减压下去除在充电工序中产生于外封装体内的气体；以及再密封工序，在该工序中，在气体去除工序后对外封装体进行密封。
采用本发明，能够削减气体去除工序的次数，并且能够抑制气体对电池特性造成的影响。
附图说明
图1是表示利用第1实施方式的二次电池的制造方法所制造的二次电池的剖视图。
图2是用于说明第1实施方式的二次电池的制造方法的工序过程图。
图3是用于说明第2实施方式的二次电池的制造方法的工序过程图。
图4是用于说明第3实施方式的二次电池的制造方法的工序过程图。
图5是用于说明第4实施方式的二次电池的制造方法的工序过程图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的具体的实施方式。
(第1实施方式)
在图1中，示出了利用第1实施方式的二次电池的制造方法制造的非水电解质二次电池的剖视图。在图2中，示出了用于说明第1实施方式的二次电池的制造方法的工序过程图。在图1的(a)中，示出了非水电解质二次电池的立体图，在图1的(b)中，示出了图1的(a)中的A－A剖视图。
如图1的(a)所示，利用本实施方式的制造方法制造的非水电解质二次电池1例如是作为用于驱动搭载有非水电解质二次电池的车辆而优选的大容量锂离子二次电池，电极的大小例如为210mm×297mm、148mm×210mm，容量为4Ah以上。
如图1的(b)所示，利用本实施方式制造的非水电解质二次电池1具备：电极层叠体5，其在正极3a与负极3b之间配置有隔膜4；电解液；以及外封装体6，其由密封该电极层叠体5和电解液的层压膜6a构成。对于外封装体6，既可以弯折1片层压膜6a并对周围的3个边进行热密封，也可以重叠两片层压膜6a并对周围的4个边进行热密封。层压膜6a的厚度优选为100μm～200μm左右，且为柔性的薄膜。
隔膜4以及作为电极3的负极3b、正极3a形成为矩形形状，负极3b和正极3a隔着隔膜4交替层叠。在电极层叠体5的层叠方向的两端分别配置有负极3b。
正极3a由在集电铝箔9a上涂布正极活性物质10a而形成，作为正极活性物质10a，使用有LiCoO2、LiMnO2等复合氧化物。负极3b由在集电铜箔9b上涂布负极活性物质10b而形成，作为负极活性物质9b，使用有石墨、非结晶碳等。用于防止负极3b与正极3a间的短路的绝缘带11粘贴于正极活性物质10a与集电铝箔9a之间的边界处。
在从电极层叠体5的负极3b的集电铜箔9b延伸出的部分的顶端部连接有负极端子7b，负极端子7b的一端部连接于从集电铜箔9b延伸出的部分，相反侧的另一端部向外封装体6的外部突出。正极端子7a的结构也相同。负极端子7b和正极端子7a既可以一起从矩形形状的外封装体6的一边突出，也可以分别从矩形形状的外封装体6的彼此相对的两边突出。
虽未图示，形成外封装体6的层压膜是按热熔接层(内层)、金属层、保护层(外层)的顺序层叠而形成的。内层由聚烯烃系树脂形成。金属层由铝箔形成。外层由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)形成。
另外，如图1的(a)所示，在外封装体6内，在电极层叠体5的整个外周缘部形成有矩形框状的空间，其作为用于积存在使用二次电池时所产生的气体的气体积存部8而发挥功能。此外，在实施方式的二次电池的制造方法中，气体积存部8在后述的加压工序中也被用作用于积存从电极层叠体5的电极3之间挤出的气体的空间。
如图2所示，第1实施方式的二次电池的制造方法具有：密封工序，在该工序中，将电解液和在正极3a与负极3b之间配置有隔膜4的电极层叠体5收纳在由层压膜构成的外封装体6内并在减压下进行密封；充电工序，在该工序中，在密封工序后进行充电至充满电为止；气体去除工序，在该工序中，将外封装体6开封并在减压下去除在充电工序中产生于外封装体6内的气体；以及再密封工序，在该工序中，在气体去除工序后在减压下对外封装体6进行密封。
在图2中的步骤ST101所示的密封工序中，将电极层叠体5收纳在外封装体6内，注入电解液，继而在减压下对外封装体6的开口进行密封。能够使用LiPF6(六氟磷酸锂)、LiBF4(四氟硼酸锂)、LiClO4(高氯酸锂)等作为电解质，能够从PC(聚碳酸酯)、EC(乙烯碳酸酯)、DEC(碳酸二乙酯)等中选择1种或多种作为介质。在密封工序中，在对外封装体6进行密封时，外封装体6所具有的气体积存部8萎缩。进行密封的工序的减压度(真空度)优选为1hPa～100hPa左右。
在步骤ST102所示的充电工序中，至容量的100％(充满电)为止进行充电。在步骤ST103所示的气体去除工序中，将外封装体6的一部分开封，在减压下将外封装体6内所产生的气体向外部排出。气体去除工序既可以在对外封装体6进行了开封之后形成为减压状态而进行，也可以在减压下对外封装体6进行开封而进行。在步骤ST104所示的再密封工序中，在减压下对在气体去除工序中开封了的外封装体6进行密封。气体去除工序和再密封工序的减压度优选为1hPa～100hPa左右。
在进行再密封工序时，通过进行减压，外封装体6再度萎缩，从而能够将气体积存部8再次用作为用于收纳在使用二次电池时所产生的气体的空间。由于外封装体6由柔性的层压膜形成，因此在制造二次电池时、在使用二次电池时，气体积存部8分别作为积存气体的空间发挥功能。此外，由于在外封装体为硬性壳体那样的具有刚性的结构的情况下，在因制造二次电池时所积存的气体而导致外封装体变形时，难以将多个电池收纳在模块内，因此优选由柔性的层压膜所形成的外封装体。
如上所述，采用第1实施方式的二次电池的制造方法，通过在减压下进行密封工序，能够顺利地去除在密封工序中将电极层叠体5和电解液收纳在外封装体6内时所产生的气体。因此，无需在充电工序前对外封装体6进行开封而进行气体去除工序，能够降低充电工序中的气体的影响。另外，在第1实施方式中，通过在充电工序后在减压下去除气体，从而能够将在充电工序中产生于外封装体6内的气体顺利地向外封装体6的外部去除。其结果，能够削减气体去除工序的次数，并且能够抑制由气体对电池特性造成的影响。
以下，说明其他实施方式的二次电池的制造方法和各实施方式的变形例。
(第2实施方式)
在图3中，示出了用于说明第2实施方式的二次电池的制造方法的工序过程图。在第2实施方式中，在密封工序与充电工序之间具有加压工序，在该工序中，对利用密封工序密封了的外封装体6进行加压。在第2实施方式中，对于与第1实施方式的制造方法相同的工序标注与第1实施方式相同的附图标记，省略说明。另外，在第2实施方式中，对于与第1实施方式中的非水电解质二次电池相同的结构构件标注与第1实施方式相同的附图标记而进行说明。
如图3所示，第2实施方式的二次电池的制造方法具有：密封工序，在该工序中，将电解液和在正极3a与负极3b之间配置有隔膜4的电极层叠体5收纳在由层压膜构成的外封装体6内并进行密封；加压工序，在该工序中，对收纳有电极层叠体5的外封装体6进行加压；充电工序，在该工序中，进行充电至充满电为止；气体去除工序，在该工序中，将外封装体6开封并将喷嘴插入开封口内，对内部气体进行吸引，将在充电工序中产生于外封装体6内的气体去除；以及再密封工序，在该工序中，在气体去除工序后对外封装体6进行密封。
在图3中的步骤ST105所示的密封工序中，将电极层叠体5收纳在外封装体6内，注入电解液，继而对外封装体6的开口进行密封。电解质、介质能够利用在第1实施方式中使用的物质。
在图3中的步骤ST106所示的、第2实施方式中的加压工序中，在维持外封装体6密封的状态下使用平板进行平板加压加工。由此，使电极层叠体5内的气体向外封装体6内、且电极层叠体5的外侧移动。平板加压机的表面由具有绝缘性的材料构成，优选由树脂材料构成。在密封工序后，外封装体6的气体积存部8萎缩，但是通过使气体移动，从而柔性的层压膜膨胀，能够将气体积存在气体积存部8内。平板加压加工优选以1kgf/cm2～100kgf/cm2左右的压力来进行。
在步骤ST102所示的充电工序中，至容量的100％(充满电)为止进行充电。在步骤ST107所示的气体去除工序中，将外封装体6的一部分开封，向开封口插入喷嘴，借助喷嘴吸引并去除外封装体6的内部的气体。在步骤ST108所示的再密封工序中，对开封后的外封装体6进行密封。
此外，第2实施方式中的密封工序(步骤ST105)、气体去除工序(步骤107)以及再密封工序(步骤108)也可以如后述的变形例2B那样在减压下进行。
采用第2实施方式的二次电池的制造方法，通过具有加压工序，能够使在密封工序及其之后产生于外封装体6内的气体从电极层叠体5内向气体积存部8内移动，因此无需在充电工序前将外封装体6开封而进行气体去除工序，能够降低充电工序中的气体的影响。另外，本实施方式通过在充电工序后进行气体去除工序，从而能够抑制由于在充电工序中产生于外封装体6内的气体导致的电池特性的降低。其结果，能够削减气体去除工序的次数，并且能够抑制由气体对电池特性造成的影响。
(第2实施方式的变形例2A)
在第2实施方式中的加压工序中，取代使用平板而使用辊进行辊压加工。在该加压工序中，通过在维持外封装体6密封的状态下使用辊进行辊压加工，从而使电极层叠体5内的气体向电极层叠体5的外侧移动。在密封工序后，外封装体6的气体积存部8萎缩，但是通过气体的移动，柔性的层压膜膨胀，从而能够将气体积存在气体积存部8内。辊压加工优选以1kgf/cm2～100kgf/cm2左右的压力从外封装体6的外侧沿着电极层叠体5的电极3的表面移动。
辊压的表面由具有绝缘性的材料构成，优选由树脂材料构成。在为负极端子7b和正极端子7a双方从外封装体6的一边突出的类型、或负极端子7b和正极端子7a分别从外封装体6的相对的两边突出的类型中的任一者的情况下，在具有粘贴于各正极活性物质与正极集电铜箔的边界部分的绝缘带11的情况下，均优选使辊从粘贴有绝缘带11的一端部(配置有正极端子7a的一侧)向与该一端部相反的一侧的另一端部的方向移动。也可以通过在负极3b侧粘贴绝缘带11来取代在正极3a侧粘贴绝缘带11，在该情况下，也可以使辊从粘贴有绝缘带11的负极端子7b侧的一端部向与该一端部相对的处于该一端部的相反侧的另一端部滚动并移动。由此，能够使积存在绝缘带11附近的气体效率良好地移动。
通过具有进行辊压加工的加压工序，从而能够使在密封工序及其之后产生于外封装体6内的气体顺利地从电极层叠体5内向气体积存部8内移动，因此无需在充电工序前将外封装体6开封而去除气体的去除工序，能够降低充电工序中的气体的影响。另外，本实施方式通过在充电工序后进行气体去除工序，从而能够抑制由于在充电工序中产生于外封装体6内的气体导致的电池特性的降低。其结果，能够削减气体去除工序的次数，并且能够抑制由气体对电池特性造成的影响。
(第2实施方式的变形例2B)
通过在减压下而非以由喷嘴进行吸引的方式进行第2实施方式中的气体去除工序、或在减压下进行再密封工序，从而能够将在充电工序中所产生的、且在加压工序中被移动并积存在气体积存部8内的气体顺利地向外封装体6的外部去除。另外，通过在减压下进行第2实施方式中的密封工序，从而能够将在将电极层叠体5和电解液收纳在外封装体6内时所产生的气体顺利地向外封装体6的外部去除。此外，也可以组合变形例2A和变形例2B进行应用。
(第3实施方式)
在图4中，示出了用于说明第3实施方式的二次电池的制造方法的工序过程图。在第3实施方式中，对于与第1实施方式的制造方法相同的工序也标注与第1实施方式相同的附图标记，省略说明。另外，在第3实施方式中，对于与第1实施方式中的非水电解质二次电池相同的结构构件也标注与第1实施方式相同的附图标记而进行说明。
如图4所示，第3实施方式的二次电池的制造方法具有：密封工序，在该工序中，将电解液和在正极3a与负极3b之间配置有隔膜4的电极层叠体5收纳在由层压膜构成的外封装体6内并进行密封；加压工序，在该工序中，对收纳有电极层叠体5的外封装体6进行加压；第1充电工序，在该工序中，在加压工序后充电至小于充满电的电压为止；第2充电工序，在该工序中，在第1充电工序后在不将外封装体6开封的情况下充电至充满电为止；气体去除工序，在该工序中，对外封装体6进行开封并向开封口插入喷嘴，继而吸引并去除在第2充电工序中产生于外封装体6内的气体；以及再密封工序，在该工序中，在气体去除工序后对外封装体6进行密封。
在图4中的步骤ST105所示的密封工序中，将电极层叠体5收纳在外封装体6内，注入电解液，继而对外封装体6的开口进行密封。电解质、介质能够使用在第1实施方式中使用的物质。
图4中的步骤ST106所示的加压工序与上述第2实施方式相同，在维持外封装体6密封的状态下使用平板进行平板加压加工。由此，使产生于外封装体6内的气体从电极层叠体5内向气体积存部8内移动。
在步骤ST111所示的第1充电工序中，进行充电至小于充满电的电压为止，例如至容量的5％～50％左右为止。在步骤ST112所示的第2充电工序中，进行充电至容量的100％(充满电)为止。
在步骤ST107所示的气体去除工序中，将外封装体6的一部分开封，并将喷嘴插入开封口，借助喷嘴吸引并去除外封装体6的内部的气体。在步骤ST108所示的再密封工序中，对开封了的外封装体6进行密封。
采用第3实施方式的二次电池的制造方法，通过在第2充电工序后进行气体去除工序，从而能够抑制由于在充电工序中产生于外封装体6内的气体所导致的电池特性的降低。其结果，能够削减气体去除工序的次数，并且能够抑制由气体对电池特性造成的影响。
(第3实施方式的变形例3A)
在第3实施方式中的加压工序(图4中的步骤ST106)中，与上述第2实施方式的变形例2A相同，取代使用平板而使用辊进行辊压加工，从而能够使产生于外封装体6内的气体顺利地从电极层叠体5内向气体积存部8内移动。
(第3实施方式的变形例3B)
与上述第2实施方式的变形例2B相同，通过在减压下进行第3实施方式中的气体去除工序，从而能够将在充电工序中产生的气体顺利地向外封装体6的外部去除。另外，通过在减压下进行第3实施方式中的密封工序，从而能够将在将电极层叠体5和电解液收纳在外封装体6内时所产生的气体顺利地向外封装体6的外部去除。
(第4实施方式)
在图5中，示出了用于说明第4实施方式的二次电池的制造方法的工序过程图。第4实施方式与第3实施方式的不同点在于，在第3实施方式中的第1充电工序与第2充电工序之间进行加压工序。在第4实施方式中，对于与第1实施方式的制造方法相同的工序也标注与第1实施方式相同的附图标记，省略说明。另外，在第4实施方式中，对于与第1实施方式的非水电解质二次电池相同的结构构件也标注与第1实施方式相同的附图标记而进行说明。
如图5所示，第4实施方式的二次电池的制造方法具有：密封工序，在该工序中，将电解液和在正极3a与负极3b之间配置有隔膜4的电极层叠体5收纳在由层压膜构成的外封装体6内并进行密封；第1充电工序，在该工序中，在密封工序后，充电至小于充满电的电压为止；加压工序，在该工序中，在第1充电工序后，对收纳有电极层叠体5的外封装体6进行加压；第2充电工序，在该工序中，在加压工序后，在不将外封装体6开封的情况下充电至充满电为止；气体去除工序，在该工序中，对外封装体6进行开封并将喷嘴插入开封口，吸引气体，将在第2充电工序中产生于外封装体6内的气体去除；以及再密封工序，在该工序中，在气体去除工序后，对外封装体6进行密封。
在图5中的步骤ST105所示的密封工序中，将电极层叠体5收纳在外封装体6内，注入电解液，继而对外封装体6的开口进行密封。电解质、介质能够使用在第1实施方式中使用的物质。
在步骤ST111所示的第1充电工序中，进行充电至小于充满电的电压为止，例如至容量的5％～50％左右为止。
在图5中的步骤ST106所示的加压工序中，与上述第2实施方式相同，在维持外封装体6密封的状态下使用平板进行平板加压加工。由此，能够使在第1充电工序中产生于外封装体6内的大量的气体从电极层叠体5内向气体积存部8内移动。在步骤ST112所示的第2充电工序中，进行充电至容量的100％(充满电)为止。
在步骤ST107所示的气体去除工序中，对外封装体6的一部分进行开封，并将喷嘴插入开封口，继而借助喷嘴吸引并去除外封装体6的内部的气体。在步骤ST108所示的再密封工序中，对开封了的外封装体6进行密封。
采用第4实施方式的二次电池的制造方法，通过在第1充电工序与第2充电工序之间进行加压工序，从而能够使在密封工序和第1充电工序中产生于外封装体6内的大量的气体从电极层叠体5内向气体积存部8内移动，因此无需在第2充电工序前对外封装体6进行开封而进行气体去除工序，能够降低第2充电工序中的气体的影响。另外，在第4实施方式中，通过在第2充电工序后进行气体去除工序，从而能够抑制由于在第2充电工序中产生于外封装体6内的气体导致的电池特性的降低。其结果，能够削减气体去除工序的次数，并且能够抑制由气体对电池特性造成的影响。
此外，采用本实施方式的二次电池的制造方法，通过将用于收纳在使用二次电池1时所产生的气体的气体积存部8用作在制造时收纳从电极层叠体5内移动过来的气体的气体积存部8，从而能够在无需将在制造时所使用的气体积存部8从二次电池1切断这样的追加工序的情况下制造二次电池1。
(第4实施方式的变形例4A)
作为第4实施方式中的加压工序(图5中的步骤ST106)，与上述第2实施方式的变形例2A相同，在维持外封装体6密封的状态下使用辊进行辊压加工。由此，能够使在第1充电工序中产生于外封装体6内的大量的气体顺利地从电极层叠体5内向气体积存部8内移动。
另外，在加压工序中，在使用辊进行加压时，使辊从粘贴在构成正极或负极的活性物质层与集电铜箔之间的边界部分的绝缘带11的一端部向与该一端部相反的一侧的另一端部的方向移动。由此，能够使积存在绝缘带11附近的气体效率良好地移动。
(第4实施方式的变形例4B)
与上述第2实施方式的变形例2B相同，在第4实施方式中，取代将喷嘴插入开封口进行吸引的方法，通过在将外封装体6开封后进行减压并去除气体，从而能够将在第2充电工序中所产生的气体顺利地向外封装体6的外部去除。另外，通过在减压下进行再密封工序，从而能够使气体积存部8萎缩而用作用于积存在使用二次电池时所产生的气体的气体积存部。另外，通过在减压下进行第4实施方式中的密封工序，从而能够将在将电极层叠体5和电解液收纳在外封装体6内时所产生的气体顺利地向外封装体6的外部去除。
另外，根据需要，也可以在密封工序与第1充电工序之间进行与上述加压工序相同的其他加压工序，通过使在密封工序中产生于电极层叠体5内的气体向气体积存部8内移动，也能够降低第1充电工序中的气体的影响。
此外，在上述各实施方式中的在减压下的气体去除工序中，既可以在将外封装体6开封后进行减压，也可以在减压后进行开封。
另外，上述各实施方式的二次电池的制造方法也可以具有其他加压工序，在该其他加压工序中，在层叠多个二次电池(电池)而构成模块的情况下，在构成为模块的状态下沿着层叠方向加压。在该情况下，外封装体所具有的气体积存部也作为用于在模块的状态下被加压时使气体从电极层叠体内移动的空间发挥功能。
此外，本发明的二次电池的制造方法当然也能够应用于呈螺旋状地卷绕电极层叠体而构成的二次电池中，该电极层叠体在正极与负极之间配置有隔膜并层叠。

Claims (8)

1.一种非水电解质二次电池的制造方法，其中，
该非水电解质二次电池的制造方法具有：
密封工序，在该工序中，将电解质和在正极与负极之间配置有隔膜的电极层叠体收纳在由层压膜构成的外封装体内并进行密封；
加压工序，在该工序中，对收纳有上述电极层叠体的上述外封装体进行加压；
充电工序，在该工序中进行充电，至充满电为止；
气体去除工序，在该工序中，将上述外封装体开封而去除在上述充电工序中产生于上述外封装体内的气体；以及
再密封工序，在该工序中，在上述气体去除工序后对上述外封装体进行密封，
上述充电工序包含：充电至小于充满电的电压为止的第1充电工序；以及在上述第1充电工序后，在不将上述外封装体开封的情况下充电至充满电为止的第2充电工序，
在上述密封工序与上述加压工序之间进行上述第1充电工序，
上述外封装体在与上述电极层叠体的外缘部相邻接的位置具有用于收纳在作为电池使用时产生的气体的气体积存部。
2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池的制造方法，其中，
在上述密封工序中，在减压下进行密封，
在上述加压工序中，使在上述第1充电工序中产生于上述电极层叠体的气体向上述气体积存部内移动，
在上述再密封工序中，在减压下进行再密封。
3.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池的制造方法，其中，
在上述加压工序中，使用平板进行加压。
4.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池的制造方法，其中，
在上述加压工序中，使用辊进行加压。
5.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池的制造方法，其中，
上述气体去除工序是通过减压来进行的。
6.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池的制造方法，其中，
上述密封工序是在减压下进行的。
7.根据权利要求4所述的非水电解质二次电池的制造方法，其中，
在上述加压工序中，在使用上述辊进行加压时，使上述辊从粘贴于构成上述正极或上述负极的活性物质层与集电箔之间的边界部分的绝缘带的一端部向该与一端部相反的一侧的另一端部的方向移动。
8.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池的制造方法，其中，
制造用于驱动搭载有非水电解质二次电池的车辆、且电池容量为4Ah以上的非水电解质二次电池。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6418650B2 (ja) * 2013-08-09 2018-11-07 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 積層型二次電池および電極の製造方法
JP6260266B2 (ja) * 2013-12-26 2018-01-17 三菱自動車工業株式会社 二次電池
KR101704760B1 (ko) * 2014-01-08 2017-02-08 주식회사 엘지화학 가압 트레이
JP6542754B2 (ja) * 2014-03-25 2019-07-10 株式会社エンビジョンＡｅｓｃエナジーデバイス 二次電池の製造方法
WO2015173686A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device with secondary battery
KR101889675B1 (ko) 2015-02-16 2018-08-17 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 리튬 이온 이차 전지의 제조 방법
JP6606341B2 (ja) * 2015-04-15 2019-11-13 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 電極および電池
JP6491548B2 (ja) * 2015-06-15 2019-03-27 オートモーティブエナジーサプライ株式会社 二次電池の製造方法および製造装置
JP6551220B2 (ja) * 2015-12-25 2019-07-31 トヨタ自動車株式会社 全固体電池の製造方法
CN107579282B (zh) * 2017-09-14 2020-04-14 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种软包制硅碳负极锂电池化成工艺
JP7001430B2 (ja) * 2017-11-06 2022-01-19 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン フィルム外装電池の加圧方法と製造方法
KR20220076635A (ko) 2020-12-01 2022-06-08 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 셀의 충방전 장치 및 이를 이용한 전지 셀의 충방전 방법
WO2023119402A1 (ja) * 2021-12-21 2023-06-29 京セラ株式会社 二次電池の製造方法
WO2023119401A1 (ja) * 2021-12-21 2023-06-29 京セラ株式会社 二次電池の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1392625A (zh) * 2001-06-18 2003-01-22 日本电池株式会社 用于制备非水电解质电池的方法
CN1423360A (zh) * 2001-11-29 2003-06-11 三星Sdi株式会社 制造二次电池的方法
CN1560953A (zh) * 2000-01-27 2005-01-05 ������������ʽ���� 凝胶电解液电池
CN101340009A (zh) * 2007-07-05 2009-01-07 黄穗阳 聚合物电解质硬包装锂离子电池

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3717632B2 (ja) * 1997-05-09 2005-11-16 三洋電機株式会社 電池の製造方法
US5871865A (en) * 1997-05-15 1999-02-16 Valence Technology, Inc. Methods of fabricating electrochemical cells
JP3795713B2 (ja) * 1999-09-21 2006-07-12 Ｔｄｋ株式会社 シート型電池の製造方法
JP2003331916A (ja) * 2002-05-08 2003-11-21 Tdk Corp 二次電池および二次電池の製造方法
JP5119652B2 (ja) 2006-11-22 2013-01-16 日産自動車株式会社 双極型電池の製造方法
EP1930977B1 (en) 2006-12-08 2012-05-30 Nissan Motor Co., Ltd. Bipolar Battery and Method of Manufacturing the Same
JP5315653B2 (ja) * 2006-12-08 2013-10-16 日産自動車株式会社 バイポーラ電池の製造方法
JP5240818B2 (ja) 2007-03-16 2013-07-17 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 リチウムポリマー電池の製造方法
JP5232486B2 (ja) * 2008-02-04 2013-07-10 Ｆｄｋ株式会社 電気化学的デバイスの製造方法、および電気化学的デバイス
JP2010009983A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Toyota Motor Corp 充電ムラ低減方法、及び、二次電池の製造方法
CN102163735B (zh) * 2010-02-15 2014-03-12 夏普株式会社 二次电池；太阳能发电系统、风力发电系统和车辆；以及二次电池的制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1560953A (zh) * 2000-01-27 2005-01-05 ������������ʽ���� 凝胶电解液电池
CN1392625A (zh) * 2001-06-18 2003-01-22 日本电池株式会社 用于制备非水电解质电池的方法
CN1423360A (zh) * 2001-11-29 2003-06-11 三星Sdi株式会社 制造二次电池的方法
CN101340009A (zh) * 2007-07-05 2009-01-07 黄穗阳 聚合物电解质硬包装锂离子电池

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Publication number Publication date
JP2013149521A (ja) 2013-08-01
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US20140352140A1 (en) 2014-12-04
US9647297B2 (en) 2017-05-09
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