JP2002008635A

JP2002008635A - 非水電解液二次電池およびその製造方法

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Publication number: JP2002008635A
Application number: JP2000191794A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Kimiya; 宏和木宮; Tetsuya Kawai; 哲也河井; Kenichi Takeyama; 健一竹山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2002-01-11

Abstract

(57)【要約】【課題】非水電解液二次電池において、極板群が有す
る細孔内の空気を効率的に排除し、必要量の非水電解液
を短時間で電池ケース内に注入する。【解決手段】筒状外装缶の両端に各々が電解液注入口
を有する２枚の封口板を配した筒状電池ケース、ならび
に前記電池ケース内に収容された極板群および非水電解
液からなる非水電解液二次電池を、（１ａ）電解液注入
口の両方から電池ケース内の気体を排気する工程、およ
び（２ａ）電解液注入口の両方から非水電解液を注入す
る工程または（２ｂ）電解液注入口の一方から非水電解
液を注入しながら電解液注入口の他方から電池ケース内
を減圧するために排気する工程を有する方法により製造
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液二次電
池およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、電気
自動車などの動力源として用いられる中・大型の非水電
解液二次電池およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車などの動力源として、高容量
で大型の非水電解液二次電池の開発が進められている。
その一例について、図１を参照しながら説明する。図１
は、筒状電池ケースおよび前記電池ケース内に収容され
た発電要素からなる大型非水電解液二次電池の縦断面図
である。電池ケースは、両端が開口した筒状外装缶１お
よびその両側の開口部を封口するための２枚の封口板２
からなっている。封口板は、極柱、ガスケット、蓋板な
どから構成されている。すなわち、封口板の一方には、
正極集電子として機能し、正極端子３を兼ねる正極柱９
が、他方には負極集電子として機能し、負極端子４を兼
ねる負極柱１０が設けられている。各極柱は、リング状
のガスケット１２を介することにより、電池ケースの開
口部とレーザー溶接される蓋板１４から絶縁されてお
り、ガスケット１２の上には、プッシュナット１７が配
されている。また、封口板のどちらか一方には、非水電
解液を注入するための電解液注入口８が設けられてい
る。

【０００３】中・大型電池でも、正極端子および負極端
子の両方を筒状電池ケースの一方の端面に設ける場合
は、有底金属缶を用いることができる。しかし、上記の
ように、各端子を筒状電池ケースの相対向する端面にそ
れぞれ設置する場合、小型電池と同様の有底外装缶を用
いることはできない。大型電池の場合、有底缶の底部が
開口部から遠く離れているため、一方の電極のリード端
子をケースの底部へスポット溶接するのが困難だからで
ある。したがって、正極端子および負極端子の両方を筒
状電池ケースの相対向する端面にそれぞれ設置した構造
の大型電池を得るには、必ず２枚の封口板を用いる必要
がある。

【０００４】発電要素は、極板群７および非水電解液か
ら構成されている。極板群７は、帯状の正極、負極およ
びセパレータを積層してから捲回したものである。セパ
レータは、両極間に配されており、正極と負極とが接触
するのを防いでいる。また、正極および負極には、それ
ぞれ複数の正極リード５および負極リード６が接続され
ている。そして、各正極リードの端部は正極柱に、各負
極リードの端部は負極柱に、それぞれ超音波溶接されて
いる。また、極板群７の両端面には絶縁板１５がそれぞ
れ配されており、さらに極板群７の巻芯１６の両端部に
は絶縁キャップ１３を介して各極柱が合体させてある。

【０００５】非水電解液の電池ケース内への注入に先立
ち、まず、極板群７が筒状外装缶１に収容される。そし
て、レーザー溶接により、封口板と外装缶の開口部とが
溶接される。その後、一方の封口板に設けられた電解液
注入口８から非水電解液が注入される。なお、注液後、
注入口８は密封されるが、電池ケースの内圧が上昇した
ときには、封口板に設置されている防爆安全弁１１が開
くようになっている。防爆安全弁１１は、例えば封口板
に設けられた穴を金属箔で封じた構造を有する。この場
合、電池内圧が異常に高くなると金属箔が破れる仕組み
になっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、非水電解液二
次電池の極板群は、多孔質な材料からできている。従っ
て、非水電解液を注入するには、極板群の細孔中の気体
を排除する必要がある。しかし、大型電池は、小型電池
とは異なり、内容積が大きいため、極板群が有する細孔
内の空気を排除して粘性の高い非水電解液を注入するの
に多大な時間を要するという問題がある。

【０００７】そこで、従来より、常圧下で非水電解液を
電池ケース内に注入してから電池ケース内を減圧すると
いう操作を繰り返し、少しずつ非水電解液を注入してい
る。また、小型電池と同様に、あらかじめ電池ケース内
を減圧してから、非水電解液を注入することもある。し
かし、これらの方法によっても、極板群が有する細孔内
の空気を効率的に排除し、必要量の非水電解液を短時間
で電池ケース内に注入することは困難である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、各々が電解液
注入口（以下、注入口という。）を有する２枚の封口板
で、筒状外装缶の両側の開口部を封口してなる筒状電池
ケースからなる電池およびその製造方法に関する。すな
わち、本発明は、筒状外装缶の両端に各々が注入口を有
する２枚の封口板を配した筒状電池ケース、電池ケース
内に収容された極板群および電池ケース内に注入された
非水電解液からなる非水電解液二次電池の製造方法であ
って、（１ａ）注入口の両方から電池ケース内の気体を
排気して、電池ケース内を減圧する工程、および（２
ａ）注入口の両方から、減圧された電池ケース内に非水
電解液（以下、電解液という。）を注入する工程を有す
る非水電解液二次電池の製造方法に関する。ここで、筒
状外装缶は、内部が空洞で両端部が開口していれば、円
筒形でもよく、角形でもよく、それ以外の形状であって
もよい。

【０００９】また、工程（１ａ）および（２ａ）は、ド
ライエアーまたは窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲
気中で行うことが、電池の性能を損なわない点で好まし
い。そして、工程（１ａ）では、電池ケース内を例えば
０．８×１０⁵Ｐａ以下に減圧する。

【００１０】本発明では、工程（１ａ）および（２ａ）
を、交互にそれぞれ複数回繰り返すことにより、電解液
を複数回に分けて注入することが、効率的に電解液を注
入できる点で好ましい。このとき、１回目の工程（１
ａ）では、電池ケース内を０．２×１０⁵Ｐａ以下に減
圧して極板群の細孔中の気体を充分に排除することが好
ましい。そして、２回目以降の工程（１ａ）では、電池
ケース内を０．６×１０ ⁵〜０．８×１０⁵Ｐａに減圧す
ることが電解液の気化を抑制できる点で好ましい。

【００１１】また、一回目の工程（２ａ）により必要量
の６０〜８０％の電解液を注入し、二回目以降の工程
（２ａ）により残りの電解液を注入することが、効率的
に電解液を注入できる点で好ましい。二回目の工程（２
ａ）の後も、必要に応じてさらに工程（１ａ）および
（２ａ）を繰り返せばよい。

【００１２】また、工程（２ａ）において、電池ケース
内が０．８５×１０⁵〜１．０×１０⁵Ｐａになったとき
に、工程（１ａ）に切り替えてもよい。

【００１３】また、工程（２ａ）を行う間は、電池ケー
スに、例えば１０〜５０ｋＨｚの振動を付与すること
が、電解液の注入を促進できる点で好ましい。

【００１４】また、注入口は、電池ケース内の気体を排
気する真空ポンプおよび電解液を貯蔵する電解液槽と、
それぞれ真空弁および注液弁を介して連通されているこ
とが、電解液の注入工程の簡略化、電池の生産性の向上
の観点から好ましい。

【００１５】本発明は、また、筒状外装缶の両端に各々
が注入口を有する２枚の封口板を配した筒状電池ケー
ス、電池ケース内に収容された極板群および電池ケース
内に注入された電解液からなる非水電解液二次電池の製
造方法であって、（１ｂ）注入口の両方から電池ケース
内の気体を排気して、電池ケース内を減圧する工程、お
よび（２ｂ）注入口の一方から減圧された電池ケース内
に電解液を注入しながら、注入口の他方から排気し続け
る工程を有する非水電解液二次電池の製造方法に関す
る。ここでも、筒状外装缶は、内部が空洞で両端部が開
口していれば、円筒形でもよく、角形でもよく、それ以
外の形状であってもよい。また、工程（１ｂ）および
（２ｂ）を行う方法は、工程（１ａ）および（２ａ）を
行う方法よりも、さらに効率的に電解液を電池ケース内
に注入できる。

【００１６】本発明では、工程（２ｂ）の途中で、注入
口の電解液を注入する方と電池ケース内を減圧するため
に排気する方とを切り替えることが、効率的に電解液を
注入できる点で好ましい。ここで、切り替える回数は、
通常１〜３回である。また、必要量の電解液の３０〜６
０％を注入する毎に切り替えることが好ましい。

【００１７】また、工程（１ｂ）および（２ｂ）は、ド
ライエアーまたは窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲
気中で行うことが、電池の性能を損なわない点で好まし
い。そして、工程（１ｂ）では、電池ケース内を例えば
０．８×１０⁵Ｐａ以下に減圧する。また、工程（２
ｂ）を行う間も、同様に、電池ケース内を０．８×１０
⁵Ｐａ以下に保つことが好ましい。

【００１８】また、本発明では、工程（１ｂ）および
（２ｂ）を、交互にそれぞれ複数回繰り返すことによ
り、必要量の電解液を複数回に分けて注入することが、
効率的に電解液を注入できる点で好ましい。このとき、
１回目の工程（１ｂ）では、電池ケース内を０．２×１
０⁵Ｐａ以下に減圧して極板群の細孔中の気体を充分に
排除することが好ましい。そして、２回目以降の工程
（１ｂ）では、電池ケース内を０．６×１０⁵〜０．８
×１０⁵Ｐａに減圧することが、電解液の気化を抑制で
きる点で好ましい。

【００１９】また、一回目の工程（２ｂ）により必要量
の６０〜８０％の電解液を注入し、二回目以降の工程
（２ｂ）により残りの電解液を注入することが、効率的
に電解液を注入できる点で好ましい。そして、二回目の
工程（２ｂ）の後も、必要に応じてさらに工程（１ｂ）
および（２ｂ）を繰り返せばよい。

【００２０】また、工程（２ｂ）において、電池ケース
内が０．８５×１０⁵〜１．０×１０⁵Ｐａになったとき
に、工程（１ｂ）に切り替えてもよい。

【００２１】また、工程（２ｂ）を行う間は、電池ケー
スに、例えば１０〜５０ｋＨｚの振動を付与すること
が、電解液の注入を促進できる点で好ましい。

【００２２】また、工程（２ｂ）を行う間は、注入口の
一方を他方より高く配置し、前者の注入口から電池ケー
ス内を減圧するために排気し、後者の注入口から電解液
を注入することが、電池ケース内の気体を効率的に排気
できる点で好ましい。注入口の一方を他方より高い位置
にするには、単に工程（２ｂ）を行う間だけ電池ケース
を傾ければよい。また、工程（２ｂ）を行う際の電池の
設置状態において、注入口の一方が他方より高い位置に
なるように調整して作られた電池ケースを用いてもよ
い。

【００２３】本発明は、さらに、筒状外装缶の両端に各
々が注入口を有する２枚の封口板を配した筒状電池ケー
ス、電池ケース内に収容された極板群および電池ケース
内に注入された電解液からなる非水電解液二次電池に関
する。この電池において、注入口の一方は、工程（２
ｂ）を行う際の電池の設置状態において、他方より高い
位置にあることが好ましい。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の非水電解液二次電池の製
造方法は、電池ケースを構成する二枚の封口板の両方
に、それぞれ少なくとも１つの注入口を設け、その両方
から電池ケース内を排気し、または電解液を注入する点
に最大の特徴を有する。従って、封口板の両方が注入口
を有する点を除くと、電池の構造自体は、図１に示され
るような従来の大型電池と同様である。なお、本発明に
おいて、注入口は、電池ケース内の気体を排気するため
の排気口をも兼ねている。

【００２５】本発明によれば、封口板のどちらか一方に
だけ注入口を設けて電解液を注入していた従来に比べ
て、電解液の注入に要する時間を、著しく短縮すること
ができる。その理由として、注入口を２つにすること
で、効率的な排気および電解液の注入が可能になったこ
と、電池ケース内の排気工程および電解液の注入工程の
組み合わせの自由度が増したことなどが挙げられる。ま
た、これらの工程の特定の組み合わせにおいては、電解
液注入工程に要する時間をさらに著しく短縮することが
できる。

【００２６】本発明の製造方法は、中・大型電池の製造
で特に有効である。小型の電池では、もともと電解液の
注入に多大な時間を要することがないからである。本発
明の製造方法は、特に、容量２Ａｈ以上、さらには５０
Ａｈ以上の電池に有効である。

【００２７】実施の形態１本実施の形態の製造方法においては、電解液の注液工程
において、極板群を収容した電池ケース内に電解液を注
入する前に、注入口の両方から電池ケース内の気体を排
気する工程（１ａ）を行う。その後、注入口の両方から
電解液を注入する工程（２ａ）を行う。

【００２８】この製造方法は、工程（１ａ）および（２
ａ）を行うこと以外は、従来の大型非水電解液二次電池
の製造方法と同様である。すなわち、まず、正極、負極
およびセパレータからなる極板群を製造する。正極は、
例えばコバルト酸リチウムなどの正極活物質、炭素粉末
などの導電剤および結着剤からなる正極合剤を、金属箔
などの集電体に塗布し、乾燥し、圧延し、切断して得ら
れる。また、負極は、例えば炭素粉末などの負極活物質
および結着剤からなる負極合剤を、金属箔などの集電体
に塗布し、乾燥し、圧延し、切断して得られる。また、
セパレータとしては、微多孔性のポリプロピレン製セパ
レータなどが用いられる。そして、正極、負極およびセ
パレータは積層されてから捲回される。なお、正極に
は、正極リードが、負極には負極リードが接続される。

【００２９】次いで、得られた極板群は、筒状外装缶に
収容される。そして、筒状外装缶の両側の開口部に、そ
れぞれ注入口を有する封口板が配される。なお、図１に
示したのと同様に、一方の封口板には正極端子等が設け
られ、他方の封口板に負極端子等が設けられている。そ
の後、レーザー溶接で封口板と外装缶の開口部とが溶接
される。そして、工程（１ａ）および（２ａ）を行うこ
とにより、注入口から電解液が注入される。

【００３０】以下、本実施の形態にかかる電解液の注入
工程の一例について、図２を用いて説明する。図２中、
注入口の一方１８と、電池ケース３０内の気体を排気す
る真空ポンプ１９と、電池ケース３０内に注入される電
解液を貯蔵する電解液槽２０とが、連通パイプ２１で連
通されている。また、注入口の他方１８’と、電池ケー
ス３０内の気体を排気する別の真空ポンプ１９’と、電
池ケース３０内に注入される電解液を貯蔵する別の電解
液槽２０’とが、別の連通パイプ２１’で連通されてい
る。

【００３１】真空ポンプ１９および別の真空ポンプ１
９’と連通パイプ２１および別の連通パイプ２１’との
間には、真空弁２２および別の真空弁２２’がそれぞれ
設けられている。また、電解液槽２０および別の電解液
槽２０’と連通パイプ２１および別の連通パイプ２１’
との間には、注液弁２３および別の注液弁２３’がそれ
ぞれ設けられている。このような装置を用いれば、弁の
開閉を制御するだけで電解液の注入工程を制御できる。
なお、図２では、真空ポンプと電解液槽をそれぞれ２つ
ずつ用いているが、連通パイプ２１および２１’が、１
つの真空ポンプおよび１つの電解液槽と連通していても
同じ操作が可能である。

【００３２】本実施の形態では、工程（１ａ）を行う間
は、注液弁を両方閉じて、真空弁を両方開く。そして、
電池ケース内を例えば０．２×１０⁵Ｐａ以下まで減圧
する。また、工程（２ａ）を行う間は、注液弁を両方開
いて、真空弁を両方閉じる。そして、工程（１ａ）およ
び（２ａ）を順次繰り返す。ただし、２回目以降の工程
（２ａ）では、電池ケース内を０．６×１０⁵〜０．８
×１０⁵Ｐａに減圧する。工程（１ａ）および（２ａ）
は、ドライエアーまたは窒素、アルゴンなどの不活性ガ
ス雰囲気中で行う。

【００３３】工程（２ａ）から工程（１ａ）への切り替
えのタイミングは、次に合わせることが好ましい。すな
わち、一回目の工程（２ａ）では、必要量の６０〜８０
％の電解液を注入し、二回目以降の工程（２ａ）で残り
の電解液を注入する。また、電池ケース内が０．８５×
１０⁵〜１．０×１０⁵Ｐａになったときに、工程（２
ａ）から工程（１ａ）に切り替えてもよい。

【００３４】工程（２ａ）を行う間は、電解液の注入を
促進するために、例えば超音波振動子を用いて電池ケー
スに１０〜５０ｋＨｚの振動を付与してもよい。

【００３５】なお、電解液の注入を行う際には、２回目
以降の工程（１ａ）を行う際に電解液の逆流が起こらな
いように、注入口を高い位置に設置することが好まし
い。さらに、各注入口には、電解液と気体とを分離する
ための気液分離装置を設置することが、より好ましい。

【００３６】実施の形態２本実施の形態の製造方法にお
いては、電解液の注液工程において、極板群を収容した
電池ケース内に電解液を注入する前に、注入口の両方か
ら電池ケース内の気体を排気する工程（１ｂ）を行う。
その後、注入口の一方から電解液を注入しながら、注入
口の他方から電池ケース内を減圧するために排気する工
程（２ｂ）を行う。この製造方法も、工程（１ｂ）およ
び（２ｂ）を行うこと以外は、従来の大型非水電解液二
次電池の製造方法と同様である。また、本実施の形態に
係る電解液の注入工程も、真空弁および注液弁を開閉す
るタイミングを変えることにより、図２に示したような
装置を用いて行うことができる。

【００３７】すなわち、工程（１ｂ）を行う間は、注液
弁を両方閉じて、真空弁を両方開く。そして、電池ケー
ス内を例えば０．２×１０⁵Ｐａ以下まで減圧する。ま
た、工程（２ｂ）を行う間は、注液弁２３を開き、別の
注液弁２３’を閉じて、真空弁２２を閉じ、別の真空弁
２２’を開く。そして、工程（１ｂ）および（２ｂ）を
順次繰り返す。ただし、２回目以降の工程（２ｂ）で
は、電池ケース内を０．６×１０⁵〜０．８×１０⁵Ｐａ
に減圧する。工程（１ｂ）および（２ｂ）は、ドライエ
アーまたはアルゴン雰囲気中で行う。

【００３８】また、工程（２ｂ）の途中で、注入口の電
解液を注入する方と排気する方とを切り替えてもよい。
切り替えるときは、電解液の逆流を防ぐために、一旦真
空弁の両方を閉じて一定時間を経過してから他方の真空
弁を開くことが好ましい。

【００３９】工程（２ｂ）から工程（１ｂ）への切り替
えのタイミングは、次に合わせることが好ましい。すな
わち、一回目の工程（２ｂ）では、必要量の６０〜８０
％の電解液を注入し、二回目以降の工程（２ｂ）で残り
の電解液を注入する。また、電池ケース内が０．８５×
１０⁵〜１．０×１０⁵Ｐａになったときに、工程（２
ｂ）から工程（１ｂ）に切り替えてもよい。

【００４０】工程（２ｂ）を行う間は、例えば超音波振
動子を用いて電池ケースに１０〜５０ｋＨｚの振動を付
与してもよい。

【００４１】工程（２ｂ）を行う間は、注入口の一方を
他方より高く配置し、前者の注入口から電池ケース内を
減圧するために排気し、後者の注入口から電解液を注入
することが好ましい。そのためには、例えば、電解液を
電池ケース内に注入する際、電池ケースを水平に倒した
状態から、例えば３０〜９０度傾けて設置すればよい。
さらに、各注入口には、電解液と気体とを分離するため
の気液分離装置を設置することが、より好ましい。

【００４２】

【実施例】次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。ただし、これらの実施例は本発明を限定するも
のではない。

【００４３】《実施例１》まず、ＬｉＣｏＯ₂粉末を活
物質とし、グラファイトを導電剤として含む正極合剤を
調製した。次いで、正極合剤をアルミニウム箔の集電体
に塗工し、多孔性の正極を得た。

【００４４】次に、カーボン粉末を活物質とする負極合
剤を調製した。次いで、負極合剤を銅箔の集電体に塗工
し、多孔性の負極を得た。

【００４５】得られた正極および負極をポリプロピレン
製の多孔性セパレータを介して積層した。そして、それ
を捲回して極板群を得た。

【００４６】極板群に正極リードおよび負極リードを接
続した後、それを外径φ６５ｍｍ、長さ３８０ｍｍのス
テンレス鋼製円筒状外装缶に挿入した。そして、両側の
開口部を、直径１０ｍｍの注入口を有し、ステンレス鋼
製の蓋板を有する２枚の封口板で密封し、レーザー溶接
により封口板を固定した。ここで用いた封口体の一方は
正極集電子として機能し、正極端子を兼ねる正極柱を有
し、他方は負極集電子として機能し、負極端子を兼ねる
負極柱を有する。封口前に、各極柱には、予め正極リー
ドまたは負極リードをそれぞれ超音波溶接により接続し
た。

【００４７】電解液としては、エチレンカーボネート、
ジエチルカーボネートおよびエチルメチルカーボネート
を体積比３０：５６：１４で混合し、これにＬｉＰＦ₆
を１ｍｏｌ／リットルの濃度で溶解させたものを準備し
た。

【００４８】次いで、２つの注入口に、直径２０ｍｍの
外縁部を有する注液ノズルをそれぞれ挿入した。各注液
ノズルは、それぞれに別個に設けた真空弁を介して真空
ポンプと連通させ、また、それぞれに別個に設けた注液
弁を介して電解液槽と連通させた。そして、図２に示す
ようなシステムを組み立てた。

【００４９】アルゴン雰囲気中に電池ケースを設置し、
真空弁の両方を開き、注液弁の両方を閉じて、電池ケー
ス内の気体を排出した。このとき減圧の効果を高めるた
めに、注液ノズルの外縁部には予め高真空グリースを塗
布しておいた。そして、電池ケースの内圧が０．１×１
０⁵Ｐａ以下に達したとき、真空弁の両方を閉じ、注液
弁の両方を開き、各注入口から電解液を注入した。電解
液の必要量は５００ｍｌである。

【００５０】ここでは、各注入口から電解液を２５０ｍ
ｌずつ一度に注入した。電解液の注入に要した時間は８
時間であった。電解液を注入後、両方の注入口から注液
ノズルを取り外した。次いで、注入口にステンレス鋼製
の栓をして、レーザー溶接で栓を固定し、容量１００Ａ
ｈの大型非水電解液二次電池を得た。

【００５１】《実施例２》電池ケースの内圧が０．１×
１０⁵Ｐａ以下に達したとき、真空弁の両方を閉じ、注
液弁の両方を開くまでは、実施例１と同様の操作を行っ
た。そして、各注入口から１５０ｍｌずつ電解液を注入
した。その後、注液弁の両方を閉じ、真空弁の両方を開
き、電池ケースの内圧が０．６×１０⁵Ｐａに達するま
で排気した。次いで、真空弁の両方を閉じ、注液弁の両
方を開いて、各注入口から１００ｍｌずつ電解液を注入
し、実施例１と同様の非水電解液二次電池を得た。電解
液の注入に要した時間は６時間であった。

【００５２】《実施例３》電池ケースの内圧が０．１×
１０⁵Ｐａ以下に達したとき、真空弁の両方を閉じ、注
液弁の両方を開くまでは、実施例１と同様の操作を行っ
た。そして、電池ケースの内圧が０．９×１０⁵Ｐａに
なるまで、各注入口から電解液を注入した。その後、注
液弁の両方を閉じ、真空弁の両方を開き、電池ケースの
内圧が０．６×１０⁵Ｐａに達するまで排気した。次い
で、真空弁の両方を閉じ、注液弁の両方を開いて、各注
入口から残りの電解液を注入し、実施例１と同様の非水
電解液二次電池を得た。電解液の注入に要した時間は６
時間であった。

【００５３】《実施例４》注液弁を開いている間、超音
波振動子を用いて電池ケースに３８ｋＨｚの振動を付与
したこと以外、実施例３と同様の操作を行い、実施例１
と同様の非水電解液二次電池を得た。電解液の注入に要
した時間は６時間であった。

【００５４】《実施例５》ここでも電解液の注入工程が
異なること以外、実施例１と同様の操作を行った。電解
液の注入工程では、はじめアルゴン雰囲気中で真空弁の
両方を開き、注液弁の両方を閉じて、電池ケース内の気
体を排出した。このとき減圧の効果を高めるために、注
液ノズルの外縁部には予め高真空グリースを塗布してお
いた。そして、電池ケースの内圧が０．１×１０⁵Ｐａ
以下に達したとき、一方の注入口と連通している真空弁
を閉じ、同じ側の注液弁を開いた。そして、前記一方の
注入口から電解液を注入しながら、他方の注入口から排
気し続けた。５００ｍｌの電解液の注入に要した時間は
７時間であった。

【００５５】《実施例６》３００ｍｌの電解液を注入す
る時点までは、実施例５と同様の操作を行った。電解液
の注入量が３００ｍｌに達したとき、開いている方の注
液弁を閉じ、同じ側の真空弁を開き、さらに、他方の真
空弁を閉じて他方の注液弁を開いた。すなわち、注入口
の電解液を注入する方と電池ケース内を排気する方とを
途中で切り替えた。そして、残り２００ｍｌの電解液を
注入し、実施例１と同様の非水電解液二次電池を得た。
電解液の注入に要した時間は５時間であった。

【００５６】《実施例７》３００ｍｌの電解液を注入す
る時点までは、実施例５と同様の操作を行った。電解液
の注入量が３００ｍｌに達したとき、注液弁の両方を閉
じ、真空弁の両方を開いた。そして、電池ケースの内圧
が０．６×１０⁵Ｐａに達するまで排気した。次いで、
一方の注入口と連通している真空弁を閉じ、他方の注入
口と連通している注液弁を開いた。そして、残り２００
ｍｌの電解液を注入し、実施例１と同様の非水電解液二
次電池を得た。電解液の注入に要した時間は５時間であ
った。

【００５７】《実施例８》電解液の注入過程において、
電池ケースの内圧が０．９×１０⁵Ｐａに達するごと
に、注液弁の両方を閉じ、真空弁の両方を開いて、電池
ケースの内圧が０．６×１０⁵Ｐａになるまで排気する
操作を行ったこと以外、実施例６と同様の操作を行い、
実施例１と同様の非水電解液二次電池を得た。電解液の
注入に要した時間は４時間であった。

【００５８】《実施例９》電解液を電池ケース内に注入
する際、電池ケースを水平に倒した状態から６０度傾け
て設置し、高く配置されている方の注入口から排気し、
低く設置されている方の注入口から電解液を注入したこ
と以外、実施例６と同様の操作を行った。そして、注入
口の電解液を注入する方と排気する方とを切り替えるご
とに、それに合わせて、注入口の高く配置する方と低く
設置する方も入れ替えた。そして、実施例１と同様の非
水電解液二次電池を得た。電解液の注入に要した時間は
４時間であった。

【００５９】《実施例１０》注液弁を開いている間、超
音波振動子を用いて電池ケースに３８ｋＨｚの振動を付
与したこと以外、実施例６と同様の操作を行い、実施例
１と同様の非水電解液二次電池を得た。電解液の注入に
要した時間は４時間であった。

【００６０】《比較例１》外径φ６５ｍｍ、長さ３８０
ｍｍのステンレス製円筒状外装缶の両側の開口部を、直
径１０ｍｍの注入口を有する封口板と、注入口を有さな
い封口板で密封し、かつ、電解液の注入工程が異なるこ
と以外、実施例１と同様の操作を行い、実施例１と同様
の非水電解液二次電池を得た。ここでは、まず、アルゴ
ン雰囲気中で３０ｍｌの電解液を電池ケース内に注入し
た。次いで、注液ノズルを取り外し、電池ケース内部を
０．１×１０⁵Ｐａまで減圧し、その後、再び常圧に戻
した。そして、この状態で５時間放置した。その後、再
び３０ｍｌの電解液を注入した。同様の操作を１７回繰
り返し、電解液の注入を完了した。電解液の注入に要し
た時間は８８時間であった。

【００６１】《比較例２》電解液の注入工程が異なるこ
と以外、比較例１と同様の操作を行い、実施例１と同様
の非水電解液二次電池を得た。ここでは、まず、アルゴ
ン雰囲気中で、注入口から電池ケース内の気体を排気し
た。このとき減圧の効果を高めるために、注液ノズルの
外縁部には予め高真空グリースを塗布しておいた。そし
て、電池ケースの内圧が０．１×１０⁵Ｐａ以下に達し
たとき、真空ポンプの代わりに電解液槽と注入口を連通
させ、注入口から５００ｍｌの電解液を一度に注入し
た。電解液の注入に要した時間は１２時間であった。

【００６２】

【発明の効果】以上より明らかなように、本発明によれ
ば、極板群が有する細孔内の空気を効率的に排除し、必
要量の電解液を短時間で電池ケース内に注入することが
できる。その結果、大型の非水電解液二次電池の生産効
率を飛躍的に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の大型非水電解液二次電池の縦断面図であ
る。

【図２】本発明の非水電解液二次電池の製造方法におけ
る非水電解液の注入工程を実施する装置の一例を示す図
である。

【符号の説明】

１筒状外装缶２封口板３正極端子４負極端子５正極リード６負極リード７極板群８電解液注入口９正極柱１０負極柱１１防爆安全弁１２ガスケット１３絶縁キャップ１４蓋板１５絶縁板１６巻芯１７プッシュナット１８電解液注入口の一方１８’電解液注入口の他方１９真空ポンプ１９’別の真空ポンプ２０電解液槽２０’別の電解液槽２１連通パイプ２１’別の連通パイプ２２真空弁２２’別の真空弁２３注液弁２３’別の注液弁３０電池ケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹山健一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5H011 AA03 AA13 CC06 FF02 5H023 AA03 AS01 AS10 BB05 CC11 5H029 AJ14 AK03 AL06 AL08 AM03 AM05 AM07 BJ02 BJ14 CJ00 CJ01 CJ28 HJ01 HJ15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状外装缶の両端に各々が電解液注入口
を有する２枚の封口板を配した筒状電池ケース、ならび
に前記電池ケース内に収容された極板群および非水電解
液からなる非水電解液二次電池の製造方法であって、（１ａ）前記電解液注入口の両方から前記電池ケース内
の気体を排気して、前記電池ケース内を減圧する工程、
および（２ａ）前記電解液注入口の両方から、減圧され
た前記電池ケース内に非水電解液を注入する工程を有す
る非水電解液二次電池の製造方法。
【請求項２】工程（１ａ）では、前記電池ケース内を
０．８×１０⁵Ｐａ以下に減圧する請求項１記載の非水
電解液二次電池の製造方法。
【請求項３】工程（１ａ）および（２ａ）を、交互に
それぞれ複数回繰り返すことにより、必要量の非水電解
液を複数回に分けて注入する請求項１または２記載の非
水電解液二次電池の製造方法。
【請求項４】一回目の工程（２ａ）により必要量の６
０〜８０％の非水電解液を注入し、二回目以降の工程
（２ａ）により残りの非水電解液を注入する請求項３記
載の非水電解液二次電池の製造方法。
【請求項５】工程（２ａ）において、前記電池ケース
内が０．８５×１０ ⁵〜１．０×１０⁵Ｐａになったとき
に、工程（１ａ）に切り替える請求項３記載の非水電解
液二次電池の製造方法。
【請求項６】工程（２ａ）を行う間は、前記電池ケー
スに振動を付与する請求項１〜５のいずれかに記載の非
水電解液二次電池の製造方法。
【請求項７】筒状外装缶の両端に各々が電解液注入口
を有する２枚の封口板を配した筒状電池ケース、ならび
に前記電池ケース内に収容された極板群および非水電解
液からなる非水電解液二次電池の製造方法であって、
（１ｂ）前記電解液注入口の両方から前記電池ケース内
の気体を排気して、前記電池ケース内を減圧する工程、
および（２ｂ）前記電解液注入口の一方から減圧された
前記電池ケース内に非水電解液を注入しながら、前記電
解液注入口の他方から排気し続ける工程を有する非水電
解液二次電池の製造方法。
【請求項８】工程（２ｂ）の途中で、前記電解液注入
口の非水電解液を注入する方と排気する方とを切り替え
る請求項７記載の非水電解液二次電池の製造方法。
【請求項９】工程（１ｂ）では、前記電池ケース内を
０．８×１０⁵Ｐａ以下に減圧する請求項７または８記
載の非水電解液二次電池の製造方法。
【請求項１０】工程（１ｂ）および（２ｂ）を、交互
にそれぞれ複数回繰り返すことにより、必要量の非水電
解液を複数回に分けて注入する請求項７〜９のいずれか
に記載の非水電解液二次電池の製造方法。
【請求項１１】一回目の工程（２ｂ）により必要量の
６０〜８０％の非水電解液を注入し、二回目以降の工程
（２ｂ）により残りの非水電解液を注入する請求項１０
記載の非水電解液二次電池の製造方法。
【請求項１２】工程（２ｂ）において、前記電池ケー
ス内が０．８５×１０⁵〜１．０×１０⁵Ｐａになったと
きに工程（１ｂ）に切り替える請求項１０記載の非水電
解液二次電池の製造方法。
【請求項１３】工程（２ｂ）を行う間は、前記電池ケ
ースに振動を付与する請求項７〜１２のいずれかに記載
の非水電解液二次電池の製造方法。
【請求項１４】工程（２ｂ）を行う間は、前記電解液
注入口の一方を他方より高く配置し、前者の電解液注入
口から排気しながら、後者の電解液注入口から非水電解
液を注入する請求項７〜１３のいずれかに記載の非水電
解液二次電池の製造方法。
【請求項１５】筒状外装缶の両端に各々が電解液注入
口を有する２枚の封口板を配した筒状電池ケース、なら
びに前記電池ケース内に収容された極板群および非水電
解液からなる非水電解液二次電池。
【請求項１６】請求項１〜１４のいずれかに記載の方
法により製造された非水電解液二次電池。