CN111937211A - 电池的制造方法 - Google Patents

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峰岸荣治
畑中幸
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岛田昌典
江守悠祐
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Abstract

【课题】提供在使用包含电解液的电极的电池的制造方法中，能提高循环耐久性的手段。【解决手段】电池的制造方法具备：单元电池形成工序(S20)，其形成将正极与负极夹着分隔件进行层叠、在外周部配置有密封部(50)的单元电池(20)，所述正极在正极集电体上形成有包含电解液的正极活性物质层，所述负极在负极集电体上形成有包含电解液的负极活性物质层；密封工序(S30)，其将配置于单元电池的外周部的密封部热封；以及，冷却工序(S40)，其在密封工序后，用冷却介质将单元电池的外周部冷却。

Description

电池的制造方法
技术领域
本发明涉及电池的制造方法。
背景技术
作为电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)的用于驱动马达的电源，积极开发可重复充放电的二次电池。二次电池通过形成将正极与负极夹着分隔件层叠而成的单元电池，层叠多个该单元电池而成的层叠体封入到外壳体的内部，从而制造，所述正极具备包含正极活性物质的正极活性物质层，所述负极具备包含负极活性物质的负极活性物质层。
例如，下述专利文献1中公开了一种二次电池的制造方法，其中，将包含电极活性物质、粘结剂和溶剂的电极活性物质浆料涂覆于集电体的表面而形成涂膜，使用使该涂膜干燥而成的干燥电极来制作单元电池。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-254727号公报
发明内容
发明要解决的问题
根据本发明人等的研究，判明了在上述专利文献1公开的含有粘结剂的干燥电极的制造工序中，在使电极活性物质浆料干燥时有时产生龟裂。电极的龟裂会成为使电池性能大幅降低的原因。于是，本发明人等为了防止这种龟裂的发生，作为不包括电极活性物质浆料的干燥工序的制造方法，对使用由集电体和包含电解液的活性物质层形成的电极来制作单元电池的方法进行了研究。
此处，使用包含电解液的电极来形成单元电池的情况下，为了防止电解液从单元电池泄漏所造成的液结，优选将单元电池的外周部热封。然而，根据本发明人等的研究，判明了通过进行这种热封而制作单元电池时，循环耐久性不充分。这是因为，热封带来的热经由集电体而传导至电极活性物质层，电极活性物质层中的电解液挥发，组成发生了变动。
于是，本发明是鉴于上述情况而做出的，目的在于提供在使用包含电解液的电极的电池的制造方法中，能提高循环耐久性的手段。
用于解决问题的方案
用于达成上述目的的本发明的电池的制造方法具有单元电池形成工序、密封工序、和冷却工序。前述单元电池形成工序中，形成将正极与负极夹着分隔件进行层叠、在外周部配置有密封部的单元电池，所述正极在正极集电体上形成有包含电解液的正极活性物质层，所述负极在负极集电体上形成有包含电解液的负极活性物质层。前述密封工序中，将配置于前述单元电池的外周部的前述密封部热封。前述冷却工序中，在前述密封工序后，用冷却介质将前述单元电池的外周部冷却。
附图说明
图1为示出本发明的一实施方式的电池的整体结构的概略的截面图。
图2A为示出图1的二次电池的单元电池的截面图。
图2B为本发明的另一实施方式的二次电池的单元电池的截面图。
图3为示出本发明的一实施方式的电池的制造方法的一系列工序的一例的概略图。
图4为用于说明本发明的一实施方式的电池的制造方法的流程图。
图5为图4所示的电极形成工序(S10)的子程序流程图。
图6为图4所示的电池形成工序(S50)的子程序流程图。
图7A为示出图4所示的密封工序(S30)中使用的热封装置的一例的立体图。
图7B为示出使用图7A所示的热封装置的加热构件实施密封工序(S30)的情形的截面图。
图8A为示出实施图4所示的冷却工序(S40)的情形的立体图。
图8B为示出使用图8A所示的冷却构件实施冷却工序(S40)的情形的截面图。
图9为示出比较例的冷却工序中的单元电池的外周部的截面图。
具体实施方式
以下，边参照附图边说明本发明的实施方式，本发明的保护范围应根据权利要求书的记载而确定，不仅限于以下的方式。需要说明的是，以下，为了方便，在进行本发明的电池的说明之后，详细说明本发明的电池的制造方法。需要说明的是，附图的尺寸比率为了便于说明而有所夸张，有时与实际的比率不同。本说明书中，表示范围的“X～Y”是指“X以上且Y以下”。
＜电池＞
作为本发明的实施方式的电池的一例，对作为非水电解质二次电池的1种的双极型锂离子二次电池进行说明，但应用本发明的电池不限制于双极型锂离子二次电池。此处，双极型锂离子二次电池是指，包含双极型电极，通过锂离子在正极与负极之间移动而进行充电、放电的二次电池。例如，本发明也可应用于发电元件中电极并联而成的形式的所谓并列层叠型电池等现有公知的任意的二次电池。需要说明的是，以下的说明中，将双极型锂离子二次电池简称为“电池”。
图1为示意性示出本发明的一实施方式的电池10的截面图。电池10为了防止来自外部的冲击、环境劣化，如图1所示，优选采取实际上进行充放电反应的发电元件密封在外壳体12的内部的结构。
如图1所示，本实施方式的电池10的发电元件为多个单元电池20层叠而形成的层叠体11。以下，也将发电元件称为“层叠体11”。需要说明的是，单元电池20的层叠次数优选根据期望的电压来调节。
如图1所示，正极30a和负极30b构成在集电体31的一个面形成有电结合的正极活性物质层32a、在集电体31的相反侧的面形成有电结合的负极活性物质层32b的双极型电极35。
需要说明的是，图1中，集电体31图示为正极集电体31a和负极集电体31b组合而成的层叠结构(2层结构)，但也可以为由单独的材料形成的单层结构。
进而，图1所示的电池10中，以邻接于正极侧的正极集电体31a的方式配置正极集电板(正极极耳)34a，将其延长并从外壳体12导出。另一方面，以邻接于负极侧的负极集电体31b的方式配置负极集电板(负极极耳)34b，同样地将其延长并从外壳体12导出。
[单元电池]
图2A为示出本实施方式的电池10的单元电池20的截面图。如图2A所示，单元电池20由正极30a和负极30b、与电解质层40构成。正极30a在正极集电体31a上配置有包含电解液的正极活性物质层32a。负极30b在负极集电体31b上配置有包含电解液的负极活性物质层32b。
正极活性物质层32a与负极活性物质层32b以夹着电解质层40彼此相对的方式配置。正极集电体31a和负极集电体31b位于单元电池20的最外层。
在单元电池20的外周部60配置有密封部50。需要说明的是，本说明书中，单元电池20的外周部60定义为借助密封部50进行热封的区域(图2A中的用虚线包围的区域)。如图2A所示的本实施方式那样，在正极集电体31a的外周部与负极集电体31b的外周部之间夹设密封部50的构成的情况下，集电体31的外周部和包含密封部50的区域相当于单元电池20的外周部60。
图2B为示出本发明的另一实施方式的电池的单元电池20a的截面图。如图2B所示的另一实施方式的单元电池20a那样，密封部50配置于比集电体31的外周更靠面方向的外侧的位置的构成的情况下，集电体31的端部和配置有密封部50的区域相当于单元电池20a的外周部60a。
密封部50将正极活性物质层32a、负极活性物质层32b和电解质层40的周围液密地密封，防止了电解液的泄漏所造成的液结。另外，在单元电池20内将正极集电体31a与负极集电体31b电隔离，防止了由正极集电体31a与负极集电体31b接触所造成的短路。
[集电体]
集电体31(邻接的正极集电体31a和负极集电体31b)具有作为电子从与正极活性物质层32a接触的一个面向与负极活性物质层32b接触的另一个面移动的介质的功能。构成集电体31的材料没有特别限定，例如可使用具有导电性的树脂、金属。
从集电体31的轻量化的观点出发，集电体31优选为由具有导电性的树脂形成的树脂集电体。需要说明的是，从阻断单元电池20间的锂离子的移动的观点出发，也可以在树脂集电体的一部分设置金属层。
具体而言，关于作为树脂集电体的构成材料的具有导电性的树脂，可列举出在导电性高分子材料或非导电性高分子材料中根据需要添加有导电性填料的树脂。作为导电性高分子材料，例如可列举出聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、聚对苯撑、聚对苯乙炔、和聚噁二唑等。这种导电性高分子材料由于即便不添加导电性填料也具有充分的导电性，因此在制造工序的容易化或集电体的轻量化的方面有利。
作为非导电性高分子材料，例如可列举出聚乙烯(PE；高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)等)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚腈(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚酰胺(PA)、聚四氟乙烯(PTFE)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚丙烯腈(PAN)、聚丙烯酸甲酯(PMA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、或聚苯乙烯(PS)等。这种非导电性高分子材料可具有优异的耐电位性或耐溶剂性。
导电性填料只要是具有导电性的物质就可以没有特别限制地使用。例如，作为导电性、耐电位性或锂离子阻隔性优异的材料，可列举出金属和导电性碳等。作为金属，没有特别限制，优选包含选自由镍、钛、铝、铜、铂、铁、铬、锡、锌、铟、锑和钾组成的组中的至少1种金属或含有这些金属的合金或金属氧化物。另外，作为导电性碳，没有特别限制。优选包含选自由乙炔黑、Vulcan(注册商标)、Black pearl(注册商标)、碳纳米纤维、科琴黑(注册商标)、碳纳米管(CNT)、碳纳米角、碳纳米空气球和富勒烯组成的组中的至少1种。
导电性填料的添加量只要是能够对集电体31赋予充分的导电性的量就没有特别限制，优选为5～35体积％左右。
另外，集电体31由金属形成的情况下，作为金属，可列举出铝、镍、铁、不锈钢、钛、铜等。除了这些，还可优选使用镍与铝的包层材料、铜与铝的包层材料、或这些金属的镀覆材料等。另外，也可以为在金属表面覆盖铝而成的箔。其中，从电子电导率、电池工作电位、向集电体31上溅射的负极活性物质的密合性等的观点出发，优选铝、不锈钢、铜、镍。
[电极活性物质层(正极活性物质层、负极活性物质层)]
电极活性物质层(正极活性物质层32a、负极活性物质层32b)32包含电极活性物质(正极活性物质或负极活性物质)和电解液。另外，电极活性物质层32可以根据需要包含覆盖剂(覆盖用树脂、导电助剂)、导电构件等。进而，电极活性物质层32也可以根据需要包含离子传导性高分子等。
电极活性物质层32中所含的电解液在后述浆料制备工序中作为电极活性物质的分散介质发挥功能。从形成电极30后的工序中省去注入电解液的工序来减少工时的观点出发，电极活性物质层32的电解液优选具有与电池10的电解质层40中所含的电解液相同的组成。
电解液具有在溶剂中溶解有锂盐的形态。作为构成电解液的溶剂，例如可列举出碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯等碳酸酯类。作为锂盐，可列举出LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、Li[(FSO2)2N](LiFSI)等无机酸的锂盐、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、和LiC(CF3SO2)3等有机酸的锂盐等。
(正极活性物质)
作为正极活性物质，例如可列举出LiMn2O4、LiCoO2、LiNiO2、Li(Ni-Mn-Co)O2和这些过渡金属的一部分被其它元素置换而成的物质等锂-过渡金属复合氧化物、锂-过渡金属磷酸化合物、锂-过渡金属硫酸化合物等。根据情况，也可以组合使用2种以上的正极活性物质。从容量、功率特性的观点出发，锂-过渡金属复合氧化物优选用作正极活性物质。更优选使用含有锂和镍的复合氧化物。进一步优选使用Li(Ni-Mn-Co)O2和这些过渡金属的一部分被其它元素置换而成的物质(以下也简称为“NMC复合氧化物”)、或锂-镍-钴-铝复合氧化物(以下也简称为“NCA复合氧化物”)等。NMC复合氧化物具有锂原子层与过渡金属(Mn、Ni和Co有序配置)原子层夹着氧原子层交替层叠而成的层状晶体结构。此外，相对于1原子过渡金属，包含1个Li原子，可取出的Li量为尖晶石系锂锰氧化物的2倍，即供给能力为2倍，能够具有高的容量。
(负极活性物质)
作为负极活性物质，例如可列举出石墨(黑铅)、软碳、硬碳等碳材料、锂-过渡金属复合氧化物(例如，Li4Ti5O12)、金属材料(锡、硅)、锂合金系负极材料(例如锂-锡合金、锂-硅合金、锂-铝合金、锂-铝-锰合金等)等。根据情况，也可以组合使用2种以上的负极活性物质。从容量、功率特性的观点出发，碳材料、锂-过渡金属复合氧化物、锂合金系负极材料优选用作负极活性物质。需要说明的是，当然也可以使用上述以外的负极活性物质。另外，(甲基)丙烯酸酯系共聚物等覆盖用树脂具有特别容易附着于碳材料的性质。因此，从提供结构稳定的电极材料的观点出发，优选使用碳材料作为负极活性物质。
(导电助剂)
导电助剂与覆盖用树脂一起用作覆盖电极活性物质的表面的覆盖剂。导电助剂在覆盖剂中形成电子传导路径，降低电极活性物质层32的电子移动阻力，从而可有助于改善电池的高倍率下的功率特性。
作为导电助剂，例如可列举出铝、不锈钢、银、金、铜、钛等金属、包含这些金属的合金或金属氧化物；石墨、碳纤维(具体而言，气相生长碳纤维(VGCF)等)、碳纳米管(CNT)、炭黑(具体而言，乙炔黑、科琴黑(注册商标)、炉黑、槽黑、热裂灯黑等)等碳，但不限定于这些。另外，通过镀覆等而在颗粒状的陶瓷材料、树脂材料的周围涂布有上述金属材料的物质也可用作导电助剂。这些导电助剂之中，从电稳定性的观点出发，优选包含选自由铝、不锈钢、银、金、铜、钛和碳组成的组中的至少1种，更优选包含选自由铝、不锈钢、银、金和碳组成的组中的至少1种，进一步优选包含至少1种的碳。这些导电助剂可以仅单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
导电助剂的形状优选为颗粒状或纤维状。导电助剂为颗粒状的情况下，颗粒的形状没有特别限定，可以为粉末状、球状、棒状、针状、板状、柱状、不规则形状、鳞片状、纺锤状等任意的形状。导电助剂为颗粒状时的平均粒径(一次粒径)优选为100nm以下。需要说明的是，本说明书中，“粒径”是指，导电助剂的轮廓线上的任意2点间的距离之中最大的距离。作为“平均粒径”的值，采用以如下的平均值的形式算出的值：使用扫描型电子显微镜(SEM)、透射型电子显微镜(TEM)等观察手段，在几个～几十个视野中观察到的颗粒的粒径的平均值。
(导电构件)
导电构件具有在电极活性物质层32中形成电子传导路径的功能。特别优选的是，导电构件的至少一部分形成了将电极活性物质层32的2个主表面彼此电连接的导电通路。通过具有这种形态，进一步降低电极活性物质层32中的厚度方向的电子移动阻力，因此可更进一步改善电池的高倍率下的功率特性。需要说明的是，对于导电构件的至少一部分是否形成了将电极活性物质层32的2个主表面彼此电连接的导电通路，可以通过使用SEM、光学显微镜观察电极活性物质层32的截面来确认。
导电构件优选为具有纤维状的形态的导电性纤维。具体而言，可列举出在PAN系碳纤维、沥青系碳纤维等碳纤维、合成纤维中分散导电性良好的金属、黑铅而成的导电性纤维、使不锈钢那样的金属进行纤维化而成的金属纤维、将有机物纤维的表面用金属覆盖而成的导电性纤维、将有机物纤维的表面用包含导电性物质的树脂覆盖而成的导电性纤维等。其中，从导电性优异、轻量的方面出发，优选碳纤维。
本实施方式的电池10中，关于电极活性物质层32的厚度，对于正极活性物质层32a而言，优选为150～1500μm、更优选为180～950μm、进一步优选为200～800μm。另外，负极活性物质层32b的厚度优选为150～1500μm、更优选为180～1200μm、进一步优选为200～1000μm。电极活性物质层32的厚度为上述下限值以上的值时，能够充分提高电池的能量密度。另一方面，电极活性物质层32的厚度为上述上限值以下的值时，能够充分维持电极活性物质层32的结构。
需要说明的是，本实施方式的电池10中，作为电极活性物质层32的构成构件，也可以适宜使用除上述电极活性物质、根据需要使用的导电构件、离子传导性高分子、锂盐、覆盖剂(覆盖用树脂、导电助剂)以外的构件。然而，从改善电池的能量密度的观点出发，优选不含有对充放电反应的进行没什么贡献的构件。例如，优选尽量不使用为了将电极活性物质与其它构件粘结、维持电极活性物质层32的结构而添加的粘结剂。作为具有上述功能的粘结剂，例如可列举出聚偏二氟乙烯(PVdF)等溶剂系粘结剂、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等水系粘结剂等。具体而言，粘结剂的含量相对于电极活性物质层32中所含的总固体成分量100质量％优选为10质量％以下、更优选为5质量％以下、进一步优选为2质量％以下、特别优选为1质量％以下、最优选为0质量％。
[电解质层]
电解质层40为在分隔件中保持电解质而成的层，其位于正极活性物质层32a与负极活性物质层32b之间并防止两者直接接触。本实施方式的电解质层40中使用的电解质没有特别限制，例如可列举出电解液或凝胶聚合物电解质等。通过使用这些电解质，可确保高的锂离子传导性。
电解液可使用与上述电极活性物质层32所使用的电解液同样的物质。需要说明的是，电解液中的锂盐的浓度优选为0.1～3.0M、更优选为0.8～2.2M。另外，使用添加剂时的用量相对于添加添加剂前的电解液100质量％优选为0.5～10质量％、更优选为0.5～5质量％。
作为添加剂，例如可列举出碳酸亚乙烯酯、甲基亚乙烯基碳酸酯、二甲基亚乙烯基碳酸酯、苯基亚乙烯基碳酸酯、二苯基亚乙烯基碳酸酯、乙基亚乙烯基碳酸酯、二乙基亚乙烯基碳酸酯、乙烯基亚乙基碳酸酯、1,2-二乙烯基亚乙基碳酸酯、1-甲基-1-乙烯基亚乙基碳酸酯、1-甲基-2-乙烯基亚乙基碳酸酯、1-乙基-1-乙烯基亚乙基碳酸酯、1-乙基-2-乙烯基亚乙基碳酸酯、乙烯基亚乙烯基碳酸酯、烯丙基亚乙基碳酸酯、乙烯基氧基甲基亚乙基碳酸酯、烯丙氧基甲基亚乙基碳酸酯、丙烯酰氧基甲基亚乙基碳酸酯、甲基丙烯酰氧基甲基亚乙基碳酸酯、乙炔基亚乙基碳酸酯、炔丙基亚乙基碳酸酯、乙炔氧基甲基亚乙基碳酸酯、炔丙氧基亚乙基碳酸酯、亚甲基亚乙基碳酸酯、1,1-二甲基-2-亚甲基亚乙基碳酸酯等。其中，优选碳酸亚乙烯酯、甲基亚乙烯基碳酸酯、乙烯基亚乙基碳酸酯，更优选碳酸亚乙烯酯、乙烯基亚乙基碳酸酯。这些环式碳酸酯可以仅单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
凝胶聚合物电解质具有在由离子传导性高分子形成的基质聚合物(主体聚合物)中注入有上述电解液的构成。通过使用凝胶聚合物电解质作为电解质，电解质的流动性消失，在容易阻断各层间的离子传导性的方面优异。作为用作基质聚合物(主体聚合物)的离子传导性高分子，例如可列举出聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)、聚乙二醇(PEG)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和它们的共聚物等。
凝胶聚合物电解质的基质聚合物通过形成交联结构而可表现优异的机械强度。为了形成交联结构，使用适当的聚合引发剂，对高分子电解质形成用的聚合性聚合物(例如，PEO、PPO)施加热聚合、紫外线聚合、辐射线聚合、电子束聚合等聚合处理。
分隔件具有保持电解质，确保正极30a与负极30b之间的锂离子传导性的功能，以及作为正极30a与负极30b之前的分隔壁的功能。
作为分隔件的形态，例如可列举出由吸收保持上述电解质的聚合物、纤维形成的多孔性片的分隔件、无纺布分隔件等。
[正极集电板和负极集电板]
构成集电板34a、34b的材料没有特别限制，可使用以往作为锂离子二次电池用的集电板使用的公知的高导电性材料。作为集电板34a、34b的构成材料，例如优选铝、铜、钛、镍、不锈钢、它们的合金等金属材料。从轻量、耐腐蚀性、高导电性的观点出发，更优选为铝、铜，特别优选为铝。需要说明的是，正极集电板34a与负极集电板34b可以使用相同材料，也可以使用不同材料。
[密封部]
密封部50具有防止集电体31彼此的接触、单元电池20的端部处的短路的功能。作为构成密封部50的材料，具有绝缘性、密封性(液密性)、电池运行温度下的耐热性等即可。例如，可使用丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯树脂、环氧树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酰亚胺树脂、橡胶(乙烯-丙烯-二烯橡胶：EPDM)等。另外，可以使用异氰酸酯系粘接剂、丙烯酸类树脂系粘接剂、氰基丙烯酸酯系粘接剂等，也可以使用热熔粘接剂(氨基甲酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚烯烃树脂)等。其中，从耐腐蚀性、耐化学药品性、容易制作(制膜性)、经济性等的观点出发，聚乙烯树脂、聚丙烯树脂优选用作绝缘层的构成材料，优选使用以非晶性聚丙烯树脂为主成分的使乙烯、丙烯、丁烯共聚而成的树脂。
[外壳体]
图1所示的本实施方式中，外壳体12由层压膜构成为袋状，但不限定于此，例如，可以使用公知的金属罐箱等。从高功率化，冷却性能优异，能够适用于EV、HEV用的大型设备用电池的观点出发，外壳体12优选由层压膜构成。层压膜可以使用例如将聚丙烯(PP)、铝、尼龙依次层叠而成的3层结构的层压膜等，但不限定于这些。另外，从能够容易调整从外部施加于层叠体11的组压力，容易调整为期望的电解质层40的厚度的方面出发，外壳体12更优选为铝酸盐层压板。
＜电池的制造方法＞
本发明的一个方式涉及电池的制造方法。使用本实施方式的电池的制造方法制造的电池可以用作例如上述实施方式的双极型电池等非水电解质二次电池。
图3为示出本实施方式的电池10的制造方法的一系列工序的一例的概略图。图4为用于说明本实施方式的电池10的制造方法的流程图。本实施方式的电池10的制造方法如图3和图4所示具备电极形成工序(S10)、单元电池形成工序(S20)、密封工序(S30)、冷却工序(S40)和电池形成工序(S50)。
需要说明的是，图3所示的电池10的制造方法中，在冷却工序(S40)与电池形成工序(S50)之间进行了初次充电工序，但不限定于此，也可以在电池形成工序(S50)后进行初次充电工序。另外，图3所示的电极形成工序(S10)中，示出了将由涂覆工序得到的涂膜切出后对每一张进行压制的例子，但不限定于此，也可以使用卷对卷方式连续地进行涂覆工序和压制工序。
本实施方式的电池10的制造方法必须包括：在将配置于单元电池20的外周部60(参照图2A)的密封部50热封的密封工序(S30)之后，将单元电池20的外周部60冷却的冷却工序(S40)。根据本实施方式的电池10的制造方法，通过将经加热的单元电池20的外周部60冷却，能够抑制热经由集电体31传导至电极活性物质层32而使电极活性物质层32中的电解液挥发。其结果，能够抑制电极活性物质层32的组成变动，改善循环耐久性。需要说明的是，密封部50在单元电池形成工序(S20)中形成。
以下，也包括上述特征，详细说明本实施方式的电池10的制造方法。
[电极形成工序]
首先，参照图5来说明电极形成工序(S10)。图5为图4所示的电极形成工序(S10)的子程序流程图。如图5所示，本实施方式的电极形成工序(S10)优选包括活性物质制造工序(S11)、浆料制备工序(S12)、涂覆工序(S13)和压制工序(S14)。
(活性物质制造工序)
活性物质制造工序中，制造电极活性物质。覆盖电极活性物质的制造方法没有特别限制，例如可列举出以下的方法。首先，在将电极活性物质放入到万能混合机并以10～500rpm进行了搅拌的状态下，经1～90分钟滴加包含覆盖用树脂和溶剂的溶液(覆盖用树脂溶液)并混合。作为此时的溶剂，可以适宜使用甲醇、乙醇、异丙醇等醇类。然后，进一步添加导电助剂，并混合。然后，保持搅拌的状态，升温至50～200℃，减压至0.007～0.04MPa后，保持10～150分钟，从而能够得到覆盖电极活性物质。
(浆料制备工序)
将电极活性物质和作为分散介质的电解液混合来制备电极活性物质浆料。电极活性物质浆料为必须包含电极活性物质和电解液的混合物。此处，对于电极活性物质浆料中所含的固体成分((覆盖)电极活性物质、导电构件、离子传导性高分子、锂盐等)的具体构成(种类、含量等)，可采用与上述说明的构成同样的构成，因此此处省去详细说明。另外，也可以根据需要在涂布液中添加少量的粘结剂。其中，粘结剂的含量如上所述相对于电极活性物质层32中所含的总固体成分量100质量％、优选为10质量％以下、更优选为5质量％以下、进一步优选为2质量％以下、特别优选为1质量％以下、最优选为0质量％。
构成电极活性物质浆料的电解液(分散介质)最终成为构成电极活性物质层32的电解液。构成电极活性物质浆料的电解液(分散介质)与构成上述电极活性物质层32的电解液相同，因此此处省去详细说明。
此处，对于将电极活性物质浆料中所含的各成分混合来制备电极活性物质浆料的方法，没有特别限制，构件的添加顺序、混合方法等可以适当参照现有公知的见解。其中，上述电极活性物质浆料的固体成分浓度较高，因此优选使用能够施加高剪切的混合机作为将各材料混合的混合机。具体而言，优选行星搅拌机、捏合机、均质机、超声波均质机、分散器等叶片式搅拌机，特别是从进行稠浆捏合的观点出发特别优选行星搅拌机。另外，对于混合的具体方法也没有特别限制，优选的是，以比最终固体成分浓度高的固体成分浓度实施稠浆捏合，然后追加分散介质成分，进一步进行混合，从而制备电极活性物质浆料。需要说明的是，混合时间没有特别限制，实现均匀混合即可。作为一例，稠浆捏合和其后的混合分别进行10～60分钟左右即可，各工序可以进行一次也可以分数次进行。
(涂覆工序)
涂覆工序中，将上述得到的电极活性物质浆料涂覆于集电体31的表面，形成涂膜。该涂膜最终构成电极活性物质层32。
对于涂覆工序中通过涂覆电极活性物质浆料而得到的涂膜的厚度，没有特别限制，以达成上述电极活性物质层32的厚度的方式适当设定即可。
对于涂覆工序中用于实施涂覆的涂覆手段，也没有特别限制，可适当使用现有公知的涂覆手段。其中，从通过涂覆固体成分浓度高的电极活性物质浆料而得到具有平坦性高的表面的涂膜(电极活性物质层32)的观点出发，优选使用在涂覆时能够以施加较高剪切应力的涂覆速度进行电极活性物质浆料的涂覆的涂覆手段。其中，利用从缝喷出电极活性物质浆料并涂覆的缝模涂布机的涂覆方式由于薄膜的涂覆和涂覆厚度的均匀性优异，因此是适宜的涂覆手段的一例。
本实施方式的涂覆工序中，涂覆电极活性物质浆料得到涂膜后，对于得到的涂膜，不施加利用加热的干燥处理。由此，能够抑制电极活性物质层32的龟裂，并且能够减少干燥处理所需的制造成本。电极活性物质浆料的涂覆后不加热干燥的情况下，在电极活性物质浆料的涂覆后难以将电极切出为期望的面积。因此，本实施方式的电池10的制造方法中，需要以成为期望的面积的方式将电极活性物质浆料涂覆于集电体31的表面。为此，可以预先在涂覆部分以外的集电体31的表面施加掩蔽处理等。
(压制工序)
本实施方式的电池10的制造方法中，可以对通过涂覆电极活性物质浆料而得到的涂膜施加压制处理。施加该压制处理时，优选在涂膜的表面配置有多孔质片的状态下进行压制。通过施加这种压制处理，得到表面的均匀性更高的电极活性物质层32。需要说明的是，使用多孔质片是为了在压制涂膜时防止浆料附着于压制装置的目的、在压制时吸收渗出的多余电解液目的等。因此，多孔质片的材料、形态只要能够实现上述目的就没有特别限制。
若举出一例，作为多孔质片，可以使用与本技术领域中用作分隔件的微多孔膜、无纺布等同样的多孔质片。具体而言，作为微多孔膜，可列举出由聚酰亚胺、芳纶、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)等烃系树脂、玻璃纤维等形成的微多孔膜。另外，作为无纺布，可列举出单独或混合使用了棉、人造丝、醋酸纤维、尼龙、聚酯；PP、PE等聚烯烃；聚酰亚胺、芳纶等的无纺布。
需要说明的是，上述多孔质片可以在压制后移除，也可以直接用作电池10的分隔件。压制后将多孔质片直接用作分隔件的情况下，可以仅将该多孔质片作为分隔件来形成电解质层40，也可以跟与该多孔质片不同的分隔件组合(即将分隔件设为2张以上)来形成电解质层40。
用于施加压制处理的压制装置优选为对涂膜的整面均匀施加压力的装置。在压制时对涂膜的每单位面积施加的压力没有特别限制，优选为0.01～2MPa、更优选为0.1～1MPa。压力为上述范围时，能够容易地实现上述优选实施方式的电极活性物质层32的孔隙率、密度。
[单元电池形成工序]
单元电池形成工序(S20)中，如图2A、图2B所示，以正极30a的正极活性物质层32a与负极30b的负极活性物质层32b夹着分隔件相对的方式，将正极30a、负极30b和分隔件层叠，形成单元电池20、20a。此时，优选如图2A所示在正极集电体31a的外周部与负极集电体31b的外周部之间夹设密封部50，但不限定于此，也可以如图2B所示在比集电体31的外周更靠面方向的外侧的位置配置密封部50。密封部50优选沿集电体31的外周部配置为框状。图2A所示的形态的情况下，例如，在正极集电体31a中的形成有正极活性物质层32a的面上以包围正极活性物质层32a的外周的方式涂布密封材料(构成密封部50的材料)。同样地，在负极集电体31b中的形成有负极活性物质层32b的面上以包围负极活性物质层32b的外周的方式涂布密封材料。然后，以正极30a的正极活性物质层32a与负极30b的负极活性物质层32b夹着分隔件相对的方式，将正极30a、负极30b和分隔件层叠。由此，能够以夹设在正极集电体31a的外周部与负极集电体31b的外周部之间的方式形成密封部50。图2B所示的形态的情况下，例如，预先将密封材料通过粘接等而接合在正极集电体31a和负极集电体31b的外周从而一体化。然后，以正极30a的正极活性物质层32a与负极30b的负极活性物质层32b夹着分隔件相对的方式，将正极30a、负极30b和分隔件层叠。由此，能够在比集电体31的外周更靠面方向的外侧的位置形成密封部50。
[密封工序]
密封工序(S30)中，将包含密封部50的单元电池20的外周部60热封。热封与通常用粘接剂粘接的情况相比，能够长期维持接合强度，因此长期可靠性高。另外，密封工序优选在大致真空状态的气氛中进行。通过设为大致真空状态，能够高效地防止外部气体侵入到由单元电池20的集电体31和密封部50包围的区域的内部，从而进行密封。对于用于实施密封工序的装置，没有特别限制，可适当使用现有公知的热封装置。
图7A为示出热封装置100的一例的立体图，图7B为示出使用热封装置100进行热封的情形的截面示意图。
图7A所示的热封装置100具有：加热构件110，其加热单元电池20的外周部60；保持构件120，其保持将正极30a、负极30b和分隔件层叠的状态；容纳部130，其将电极30和分隔件容纳于内部，使内部的气氛为大致真空状态。
热封装置100在预先加热至规定的温度的状态下，使加热构件110抵接于单元电池20的外周部60，从层叠方向(图7A中的空心箭头方向)夹持并压接。通过将经加热的加热构件110直接与正极30a的外周部和负极30b接触，从而能够高效传热。如图7B所示，单元电池20的外周部60为在正极集电体31a的外周部与负极集电体31b的外周部之间夹设有密封部50的构成的情况下，使加热构件110抵接于正极集电体31a的外周部和负极集电体31b的外周部。
密封工序中的加热构件110的温度没有特别限定，例如，可以设定为约100℃～200℃左右。另外，对加热工序的时间(热封所需时间)也没有特别限制，可根据与密封部50的构成构件的关系适当设定。加热工序的时间通常为1秒～5分钟左右。需要说明的是，加热构件110的构成材料没有特别限定，优选热导率高的金属。作为热导率高的金属，例如可列举出铝、铜等。
如图7B中的箭头所示，在密封工序中对单元电池20的外周部60施加的热向各集电体31a、31b传导。本实施方式中，由于在如下说明的冷却工序迅速冷却，因此能够抑制从各集电体31a、31b向各活性物质层32a、32b的热传导。
[冷却工序]
冷却工序(S40)中，用冷却介质将单元电池20的外周部60冷却。由此，单元电池20的外周部60的温度变得比内侧低。热从温度高的地方向温度的地方移动，因此如图8B中的箭头所示，向集电体31传导的热向单元电池20的外周部60移动。由此，能够抑制从各集电体31a、31b向各活性物质层32a、32b的热传导。对于用于实施冷却工序的冷却手段，没有特别限制，可适宜使用现有公知的冷却手段。
例如，使用冷却构件210作为冷却介质，可以使冷却构件210抵接于单元电池20的外周部60来进行冷却。图8A、图8B为示出使用冷却构件210将单元电池20的外周部60冷却的情形的图。
如图8A所示，将热封装置100的加热构件110替换为预先冷却至规定的温度的状态的冷却构件210。此外，在大致真空状态的容纳部130内，用冷却构件210夹持被保持构件120保持的单元电池20的外周部60。通过使冷却的冷却构件210与单元电池20的外周部60直接接触，从而能够高效地使热释放至冷却构件210。由此，能够提高单元电池20的外周部60的冷却速度。
另外，冷却工序中在容纳部130内设为大致真空状态，从而在气氛中不存在传热的空气，因此热容易从单元电池20的外周部60向冷却构件210传导。由此，能够使单元电池20的外周部60高效地冷却。需要说明的是，冷却工序不限定于将单元电池20的外周部60在大致真空状态下冷却的方法，也可以在大气中冷却。
冷却工序中的冷却构件210的温度没有特别限定，例如能够设定为10℃～25℃。另外，对冷却工序的时间也没有特别限制，可以在以能够防止由加热工序后的余热导致的电解液的挥发的程度将密封部冷却所需的充分的时间中适当设定。冷却工序的时间通常为1秒～5分钟左右。需要说明的是，冷却构件210的构成材料没有特别限定，优选热导率高的金属。作为热导率高的金属，例如可列举出铝、铜等。
冷却构件210优选为与密封工序的热封装置100所使用的加热构件110相独立的构件。假设将加热构件110冷却来用作冷却构件的情况下，将加热构件110冷却需要耗费时间。因此，在将加热构件110冷却的期间，热从单元电池20的外周部60经由集电体31传导至电极活性物质层32，存在电极活性物质层32中的电解液挥发的可能性。通过使冷却构件210为与加热构件110相独立的构件，以短时間将加热构件110替换为冷却构件210，能够将单元电池20的外周部60迅速冷却。由此，抑制热从单元电池20的外周部60经由集电体31传导至电极活性物质层32的效果变得更高。需要说明的是，冷却构件与加热构件可以用相同构件构成。该情况下，优选尽快将加热构件冷却。
需要说明的是，冷却手段不限定于上述手段，例如也可以是将气体等的冷却介质吹送到冷却对象的手段。
[电池形成工序]
接着，参照图6说明本实施方式的电池形成工序(S50)。图6为图4所示的电池形成工序(S50)的子程序流程图。本实施方式的电池形成工序(S50)具有层叠工序(S51)和密封工序(S52)。
(层叠工序)
层叠工序(S51)中，将多个单元电池20层叠而形成作为发电元件的层叠体11。
(密封工序)
密封工序(S52)中，将作为发电元件的层叠体11封入到外壳体12的内部。由此，能够得到如图1所示的电池10。
密封工序中，对于将层叠体11封入到外壳体12的内部的方法没有特别限定。例如，在外壳体12为层压膜的情况下，可列举出：以从沿层叠方向的两侧夹持层叠体11的方式进行覆盖，将端部通过热熔接等进行密封的方法。另外，外壳体12为金属罐箱的情况下，可列举出：将层叠体11容纳于金属罐箱的内部并密闭后，将金属罐箱的内部用公知的减压装置进行减压的方法。
(初次充电工序)
接着，对初次充电工序进行说明。初次充电工序在单元电池形成工序(S20)与电池形成工序(S50)之间、或电池形成工序(S50)之后进行。
初次充电工序中，对由单元电池形成工序(S20)得到的单元电池20、或由电池形成工序(S50)得到的电池10进行初次充电。初次充电优选在对单元电池20或电池10施加规定的加压力的状态下进行。
以上说明的本发明的一实施方式的电池10的制造方法发挥以下的効果。
电池10的制造方法具备：单元电池形成工序，其形成将正极30a与负极30b夹着分隔件层叠、在外周部配置有密封部50的单元电池。所述正极30a在正极集电体31a上形成有包含电解液的正极活性物质层32a，所述负极30b在负极集电体31b上形成有包含电解液的负极活性物质层32b；密封工序，其将配置于单元电池20的外周部60的密封部50热封；以及，冷却工序，在密封工序后，用冷却介质将单元电池20的外周部60冷却。
根据上述电池10的制造方法，将在密封工序中经加热的单元电池20的外周部60用冷却介质冷却，从而热经由集电体31传导至电极活性物质层32，能抑制电极活性物质层32中的电解液挥发。其结果，抑制电极活性物质层32的组成变动，能够维持电池性能。
另外，集电体31为树脂集电体31的情况下，在密封工序中，优选将作为单元电池20的外周部60的一对树脂集电体31的外周部热封。通常，树脂集电体与金属集电体相比导热性低。因此，能够进一步提高抑制密封工序中的热经由树脂集电体传导至电极活性物质层32的效果。
另外，冷却工序中，优选使用冷却构件210作为冷却介质，使冷却构件210抵接于单元电池20的外周部60来进行冷却。通过使冷却后的冷却构件210与单元电池20的外周部60直接接触，从而能够高效地使热向冷却构件210释放。由此，能够提高单元电池20的外周部60的冷却速度。
另外，密封工序中，优选使作为与冷却构件210相独立的构件的加热构件110与单元电池20的外周部60抵接来进行加热。通过冷却构件210为与加热构件110相独立的构件，能够以短时间将单元电池20的外周部60冷却，因此，能够缩短冷却时间。由此，抑制热从单元电池20的外周部60经由集电体31传导至电极活性物质层32的效果变得更高。
实施例
以下，用实施例进一步详细说明本发明。其中，本发明的技术范围不仅限于以下的实施例。需要说明的是，“份”在没有特别说明的情况下是指“质量份”。
[实施例]
＜负极活性物质覆盖用树脂溶液的制作＞
向带有搅拌机、温度计、回流冷凝管、滴液漏斗和氮气导入管的四口烧瓶中投入乙酸乙酯83份和甲醇17份，升温至68℃。
接着，边向四口烧瓶内吹入氮气，边耗费4小时在搅拌下用滴液漏斗连续滴加配混甲基丙烯酸242.8份、甲基丙烯酸甲酯97.1份、甲基丙烯酸2-乙基己酯242.8份、乙酸乙酯52.1份和甲醇10.7份而成的单体配混液、以及使2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)0.263份溶解于乙酸乙酯34.2份而成的引发剂溶液，进行自由基聚合。滴加结束后，耗费2小时用滴液漏斗连续追加使2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)0.583份溶解于乙酸乙酯26份而成的引发剂溶液。进而，在沸点下继续聚合4小时。去除溶剂，得到树脂582份后，添加异丙醇1360份，得到树脂固体成分浓度30质量％的由乙烯基树脂形成的负极活性物质覆盖用树脂溶液。
＜覆盖负极活性物质的制作＞
将难石墨化碳(硬碳)(INCJ,Ltd.制Carbotron(注册商标)PS(F))88.4份放入到万能混合机中，在室温下以150rpm搅拌的状态下，耗费60分钟滴加上述得到的负极活性物质覆盖用树脂溶液(树脂固体成分浓度30质量％)并混合，使得以树脂固体成分计成为10份，进而搅拌30分钟。
接着，在搅拌的状态下分三次混合乙炔黑[Denka Co.,Ltd.制Denka Black(注册商标)]1.6份，保持搅拌30分钟并升温至70℃，减压至0.01MPa并保持30分钟，得到覆盖负极活性物质。需要说明的是，认为覆盖负极活性物质具有核-壳结构时，作为核的难石墨化碳粉末的平均粒径为9μm。另外，相对于覆盖负极活性物质100质量％，乙炔黑的固体成分量为1.6质量％。
＜覆盖正极活性物质的制作＞
将镍/铝/钴酸锂(NCA)(BASF TODA BATTERY MATERIALS LLC制)140.0份加入到万能混合机。在室温下以15m/s搅拌的状态下，耗费3分钟滴加在上述得到的正极活性物质覆盖用树脂溶液(树脂固体成分浓度30质量％)0.48份中追加混合二甲基甲酰胺14.6份而成的溶液并混合，进而搅拌5分钟。
接着，在搅拌的状态下将乙炔黑[Denka Co.,Ltd.制Denka Black(注册商标)]8.6份混合，保持搅拌60分钟并升温至140℃，减压至0.01MPa并保持5小时，得到覆盖正极活性物质。需要说明的是，认为覆盖正极活性物质具有核-壳结构时，作为核的镍/铝/钴酸锂粉末的平均粒径为6μm。另外，相对于覆盖正极活性物质100质量％，乙炔黑的固体成分量为0.1质量％。
＜电解液的制备＞
在碳酸亚乙酯(EC)与碳酸亚丙酯(PC)的混合溶剂(体积比率1：1)中以2mol/L的比例溶解Li[(FSO2)2N](LiFSI)，得到电解液。
＜负极活性物质浆料的制备＞
从上述得到的覆盖负极活性物质中，分出来平均粒径(D50)20μm的物质616份，分出来平均粒径(D50)5μm的物质264份，向其中添加作为导电构件的碳纤维(Osaka GasChemicals Co.,Ltd.制DONACARBO milled S-243：平均纤维长度500μm、平均纤维直径13μm：电导率200mS/cm)76.5份，在120℃、100mmHg的减压下干燥16小时，进行含有水分的去除。
接着，在干燥室中向上述干燥完毕的材料中添加上述得到的电解液637.7份。将该混合物使用混合搅拌机(DALTON公司制、5DM-r型(行星搅拌机))以自转：63rpm、公转：107rpm的转速搅拌30分钟，从而实施稠浆捏合。
然后，进一步添加上述得到的电解液638.9g，使用与上述同样的混合搅拌机以自转：63rpm、公转：107rpm的转速搅拌10分钟×3次，从而实施稠浆捏合。如此，得到负极活性物质浆料。需要说明的是，如此得到的负极活性物质浆料的固体成分浓度为41质量％。
＜正极活性物质浆料的制备＞
向上述得到的覆盖正极活性物质1543.5份中添加作为导电构件的碳纤维(OsakaGas Chemicals Co.,Ltd.制DONACARBO milled S-243：平均纤维长度500μm、平均纤维直径13μm：电导率200mS/cm)31.5份，在120℃、100mmHg的减压下干燥16小时，进行含有水分的去除。
接着，在干燥室中向上述干燥完毕的材料中添加上述得到的电解液393.8份。将该混合物使用混合搅拌机(DALTON公司制、5DM-r型(行星搅拌机))以自转：63rpm、公转：107rpm的转速搅拌30分钟，从而实施稠浆捏合。
然后，在上述得到的混合物中进一步添加电解液417.6份，使用与上述同样的混合搅拌机，以自转：63rpm、公转：107rpm的转速搅拌10分钟×3次，从而实施搅拌稀释。如此，得到正极活性物质浆料。需要说明的是，如此得到的正极活性物质浆料的固体成分浓度为66质量％。
＜树脂集电体的制作＞
用双螺杆挤出机将聚丙烯[商品名“SunAllomer(注册商标)PL500A”、SunAllomer株式会社制](B-1)75质量％、乙炔黑(AB)(Denka Black(注册商标))20质量％、作为树脂集电体用分散剂(A)的改性聚烯烃树脂(三洋化成工业株式会社制Umex(注册商标)1001)5质量％在180℃、100rpm、停留时间10分钟的条件下熔融混炼，得到树脂集电体用材料。将所得树脂集电体用材料挤出并成形，从而得到树脂集电体(20％AB-PP)。
＜电极的制作＞
将上述得到的负极活性物质浆料和正极活性物质浆料涂覆于树脂集电体的表面并施加压制处理。由此得到正极30a和负极30b。
＜单元电池的制作＞
接着，将正极30a和负极30b夹着分隔件层叠而得到单元电池20。在正极30a的树脂集电体的外周部与负极30b的树脂集电体的外周部之间配置有密封部50。需要说明的是，电极宽度设为256[mm]。另外，作为构成密封部50的材料，使用了以非晶性聚丙烯树脂为主成分的使乙烯、丙烯、丁烯共聚而成的树脂。
＜密封工序＞
接着，使用图7A所示的热封装置100将单元电池20的外周部60在大致真空状态的气氛中热封。具体而言，首先，在大致真空状态的容纳部130中容纳单元电池。接着，用保持构件120从层叠方向夹持单元电池20的面方向的大致中央部分来进行保持。接着，利用预先加热至规定的温度的加热构件110，从层叠方向夹持单元电池20的外周部，在施加了加压力的状态下保持60秒。将正极30a侧的加热构件110的温度设定为120±3℃，将负极30b侧的加热构件110的温度设定为165±3℃。
＜冷却工序＞
在密封工序后，如图8A、图8B所示，将热封装置100的加热构件110替换为预先冷却至20±3℃的冷却构件210，在加热结束后1分钟以内开始单元电池20的外周部60的冷却。需要说明的是，作为冷却构件210的构成材料，使用铝。在大致真空状态的容纳部130内，用冷却构件210夹持被保持构件120保持的单元电池20的外周部60，在施加了加压力的状态下保持1分钟。
[比较例]
除了通过自然冷却来进行冷却工序之外，通过与上述实施例同样的方法形成单元电池。自然冷却在20±3℃的大致真空状态的气氛下进行。需要说明的是，电极宽度设为256[mm]。
[单元电池的评价]
对上述实施例和比较例中制作的单元电池的电极活性物质层之中电解液挥发的部分(损伤部)进行观察，测定电极的宽度方向的长度L(参照图9)。另外，对于单元电池，在下述条件下测定充放电效率[％]和放电容量维持率[％]。将结果示于表1。
(充放电效率的测定)
对上述制作的单元电池施加1次充放电处理。需要说明的是，该充放电处理中，以CCCV充电进行充电至终止电压4.2V后，进行放电至终止电压2.5V。单元电池的充放电处理时，分别测定充电容量(充电时的电池容量)和放电容量(放电时的电池容量)。此外，以放电时的电池容量相对于充电时的电池容量的比例的形式，算出充放电效率(库仑效率)。
(放电容量维持率的测定)
将充放电处理重复100个循环后，测定放电时的电池容量。然后，以100个循环后的放电容量相对于初次的放电容量的比例的形式，算出放电容量维持率。
[表1]
Figure BDA0002715437930000261
如表1所示，实施例中，未观察到损伤部。另一方面，比较例中，观察到8[mm]的损伤部，可知因密封工序的热而使电解液挥发。另外，实施例和比较例的充放电效率[％]均为99％以上。然而，与实施例相比，比较例的放电容量维持率[％]低了20％以上。以下研讨其原因。
图9为示出比较例的冷却工序中的单元电池的外周部的截面图。比较例中，在大致真空状态下自然冷却，因此在密封工序中施加于单元电池的外周部的热在空气中传导，未发生散热。因此，如图9中箭头所示，热经由集电体31a、31b传导至电极活性物质层32a、32b。其结果，电极活性物质层32a、32b中的电解液挥发，电极活性物质层32a、32b的组成变动。对于初次的充放电效率，未观察到明显的降低。然而，在100个循环后由组成的变动造成的影响变得明显，放电容量维持率(循环耐久性)大幅降低。
与此相对，实施例中，如图8A所示，在冷却工序中将经加热的单元电池20的外周部60冷却。由此，单元电池20的外周部60的温度变得比内侧低。热从温度高的地方向温度的地方移动，因此如图8B中的箭头所示，向集电体31传导的热向单元电池20的外周部60移动。由此，能够抑制从各集电体31a、31b向各活性物质层32a、32b的热传导。其结果，能够抑制电极活性物质层32的组成变动，改善循环耐久性。
本申请基于2018年4月9日申请的日本特许出愿第2018-074687号，其公开内容通过参照而整体引用。
附图标记说明
10 电池、
11 层叠体、
12 外壳体、
20 单元电池、
30 电极、
30a 正极、
30b 负极、
31 集电体、
31a 正极集电体、
31b 负极集电体、
32 电极活性物质层、
32a 正极活性物质层、
32b 负极活性物质层、
40 电解质层、
50 密封部、
60 单元电池的外周部、
100 热封装置、
110 加热构件、
210 冷却构件

Claims (4)

1.一种电池的制造方法，其具备：
单元电池形成工序，其形成将正极与负极夹着分隔件进行层叠、在外周部配置有密封部的单元电池，所述正极在正极集电体上形成有包含电解液的正极活性物质层，所述负极在负极集电体上形成有包含电解液的负极活性物质层；
密封工序，其将配置于所述单元电池的外周部的所述密封部热封；以及，
冷却工序，其在所述密封工序后，用冷却介质将所述单元电池的外周部冷却。
2.根据权利要求1所述的电池的制造方法，其中，
所述正极集电体和所述负极集电体为树脂集电体，
所述密封工序中，将所述树脂集电体的外周部热封，所述树脂集电体的外周部为所述单元电池的外周部。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电池的制造方法，其中，
所述冷却工序中，使用冷却构件作为所述冷却介质，使所述冷却构件抵接于所述单元电池的外周部来进行冷却。
4.根据权利要求3所述的电池的制造方法，其中，
所述密封工序中，使加热构件抵接于所述单元电池的外周部来进行加热，所述加热构件由与所述冷却构件相独立的构件形成。
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