JP2007141774A - Manufacturing method of storage element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電素子の製造方法、特に、製造過程において収容ケース内に発生したガスを、収容ケースの外部に排出するガス抜き工程を備える蓄電素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a power storage element, and more particularly, to a method for manufacturing a power storage element including a degassing step for discharging gas generated in a storage case during the manufacturing process to the outside of the storage case.
従来より、様々な蓄電素子の製造方法が提案されているが、近年、製造過程において収容ケース内に発生したガスを、収容ケースの外部に排出するガス抜き工程を備える蓄電素子の製造方法が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。
特許文献1では、初期充電工程の後、及びエージング工程の後に、収容ケースの封口部の全部または一部を開封して、収容ケース内に溜まったガスを外部に排出する。その後、収容ケース内を真空引きして減圧した上で、再び、収容ケースを封口する。これにより、蓄電素子(電池)内に発生したガスを十分に外部に排出することができ、蓄電素子(電池)の特性、信頼性に優れた蓄電素子を製造することができると記載されている。具体的には、実施例において、上記手法により、リチウムイオン二次電池を製造している。 In Patent Document 1, after the initial charging step and after the aging step, all or a part of the sealing portion of the housing case is opened, and the gas accumulated in the housing case is discharged to the outside. Thereafter, the inside of the storage case is evacuated and decompressed, and then the storage case is sealed again. Accordingly, it is described that the gas generated in the electricity storage element (battery) can be sufficiently discharged to the outside, and the electricity storage element having excellent characteristics and reliability of the electricity storage element (battery) can be manufactured. . Specifically, in the examples, a lithium ion secondary battery is manufactured by the above method.
特許文献2では、陰極板と陽極板との間にセパレータを介在させた状態でワインディングして、ゼリーロール状の電極組立体(陰極板と陽極板とセパレータとからなる捲回体)を製造する。その後、この電極組立体(捲回体)を、収容ケース内に収容することなく、初期充電を施すと共に、充電時に発生するガスを放出する。これにより、初期充電と同時にガスを放出することができるので、別途、ガス排出工程を設ける必要がなく、製造工程を簡略化でき、生産性を向上することができると記載されている。 In Patent Document 2, winding is performed with a separator interposed between a cathode plate and an anode plate, and a jelly roll electrode assembly (a wound body including a cathode plate, an anode plate, and a separator) is manufactured. . Thereafter, the electrode assembly (rolled body) is initially charged without being housed in the housing case, and the gas generated during the charging is released. According to this, it is described that gas can be released simultaneously with initial charging, so that it is not necessary to separately provide a gas discharge step, the manufacturing process can be simplified, and productivity can be improved.
ところで、特許文献1の手法では、収容ケース内に溜まったガスを外部に排出するにあたり、収容ケースの開封手法について特に説明がされていないことから、収容ケースの開封を大気圧下で行うようにしていると考えられる。ところが、初期充電及びエージングを行った後の蓄電素子(電池)は、ガスの発生により内圧が大きく上昇しているため、大気圧下で収容ケースを開封すると、ガスと共に電解液が外部に噴出(漏出)してしまうことがあった。このため、収容ケースに付着した電解液を拭き取る手間が生じ、また、封口部に付着した電解液の影響で、封止不良が生じる虞があった。 By the way, in the method of Patent Document 1, there is no particular explanation about the method of opening the storage case when the gas accumulated in the storage case is discharged to the outside. Therefore, the storage case is opened at atmospheric pressure. It is thought that. However, since the internal pressure of the power storage element (battery) after initial charging and aging has greatly increased due to the generation of gas, when the storage case is opened under atmospheric pressure, the electrolyte is ejected to the outside together with the gas ( Leaked). For this reason, the trouble which wipes off the electrolyte solution adhering to a storage case arises, and there existed a possibility that sealing failure might arise under the influence of the electrolyte solution adhering to a sealing part.
また、特許文献2では、詳細に説明されていないが、電極組立体(捲回体)を、収容ケース内に収容することなく初期充電を施すため、大気中の成分の影響などで、蓄電素子(電池)の特性が大きく低下してしまう虞がある。特に、非水電解液を用いる蓄電素子(例えば、リチウムイオン二次電池など)を製造する場合は、大気中の水分により蓄電素子の特性が大きく低下してしまうため、適用することができなかった。 In Patent Document 2, although not described in detail, the electrode assembly (rolled body) is initially charged without being housed in the housing case. There is a possibility that the characteristics of the (battery) are greatly deteriorated. In particular, in the case of manufacturing a power storage element using a non-aqueous electrolyte (for example, a lithium ion secondary battery), the characteristics of the power storage element are greatly deteriorated due to moisture in the atmosphere, and thus cannot be applied. .
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、電解液を外部に放出することなく、製造過程で収容ケース内に発生したガスを外部に排出して、蓄電素子の特性及び信頼性が良好な蓄電素子を製造可能な方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the current situation, and without discharging the electrolyte solution to the outside, the gas generated in the housing case during the manufacturing process is discharged to the outside, and the characteristics and reliability of the storage element An object of the present invention is to provide a method capable of producing a power storage element having a good resistance.
その解決手段は、電極体及び電解液を収容した収容ケースを仮封止して、仮封止蓄電素子を形成する仮封止工程と、上記仮封止蓄電素子に所定の処理工程を施した後、上記仮封止蓄電素子を開封して、上記収容ケース内のガスを外部に排出するガス抜き工程と、を備える蓄電素子の製造方法であって、上記ガス抜き工程は、上記仮封止蓄電素子の周囲の外気圧を、当該仮封止蓄電素子を開封したときに、当該仮封止蓄電素子の内圧との圧力差によって上記収容ケース内から上記電解液が外部に放出されることのない外気圧とした状態で、当該仮封止蓄電素子を開封する開封工程と、上記仮封止蓄電素子を開封した後、当該蓄電素子の周囲の外気圧を徐々に低下させて、上記収容ケース内のガスを外部に排出させるガス排出工程と、を含む蓄電素子の製造方法である。 The solution includes a temporary sealing step of temporarily sealing a housing case containing an electrode body and an electrolytic solution to form a temporary sealed energy storage device, and a predetermined treatment step for the temporary sealed energy storage device. Then, the temporary sealing electricity storage element is opened, and a degassing step of discharging the gas in the housing case to the outside, the method of manufacturing the electricity storage element, wherein the degassing step includes the temporary sealing When the external pressure around the power storage element is opened, the electrolytic solution is released from the inside of the housing case due to a pressure difference from the internal pressure of the temporary sealed power storage element. An opening step of opening the temporarily sealed electricity storage element in a state where there is no external pressure, and after opening the temporarily sealed electricity storage element, gradually reducing the external air pressure around the electricity storage element, and And a gas discharge process for discharging the gas inside to the outside It is a method for producing a child.
本発明の製造方法では、開封工程において、仮封止蓄電素子の周囲の外気圧を、当該仮封止蓄電素子を開封したときに、当該仮封止蓄電素子の内圧との圧力差によって収容ケース内から電解液が外部に放出されることのない外気圧とした状態で、当該仮封止蓄電素子の仮封止を開放する。これにより、仮封止蓄電素子を開封したときに、収容ケース内から電解液が外部に放出されてしまう(具体的には、電解液が噴出したり、漏出する)不具合を防止することができる。 In the manufacturing method of the present invention, in the opening process, the external pressure around the temporarily sealed electricity storage element is determined by the pressure difference from the internal pressure of the temporarily sealed electricity storage element when the temporarily sealed electricity storage element is opened. The temporary sealing of the temporarily sealed power storage element is opened in a state where the external pressure is maintained so that the electrolytic solution is not released from the inside. Thereby, when the temporarily sealed power storage element is opened, it is possible to prevent a problem that the electrolytic solution is discharged from the inside of the housing case (specifically, the electrolytic solution is ejected or leaked). .
さらに、本発明の製造方法では、仮封止蓄電素子を開封した後、ガス排出工程において、当該蓄電素子の周囲の外気圧を徐々に低下させて、収容ケース内のガスを外部に排出させる。このように、蓄電素子の周囲の外気圧を徐々に低下させることで、収容ケース内から電解液が外部に放出されることなく、適切に、収容ケース内のガスを外部に排出することができる。 Further, in the manufacturing method of the present invention, after the temporarily sealed power storage element is opened, in the gas discharge step, the external air pressure around the power storage element is gradually reduced to discharge the gas in the housing case to the outside. In this manner, by gradually reducing the external air pressure around the power storage element, the electrolyte in the storage case can be appropriately discharged to the outside without discharging the electrolyte from the storage case. .
従って、本発明の製造方法によれば、電解液を外部に放出することなく、製造過程で収容ケース内に発生したガスを外部に排出できるので、蓄電素子の特性及び信頼性が良好な蓄電素子を製造することが可能となる。 Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, the gas generated in the housing case during the manufacturing process can be discharged to the outside without discharging the electrolyte solution to the outside. Can be manufactured.
なお、仮封止工程の後で、ガス抜き工程の前の所定の処理工程としては、例えば、コンディショニング工程やエージング工程などを挙げることができる。但し、コンディショニング工程の後にガス抜き工程(第1ガス抜き工程とする)を行い、さらに、エージング工程の後にもガス抜き工程(第2ガス抜き工程とする)を行う場合は、第1ガス抜き工程の後、再度、収容ケースの仮封止を行うようにする。 In addition, as a predetermined process process after a temporary sealing process and before a degassing process, a conditioning process, an aging process, etc. can be mentioned, for example. However, when the degassing process (first degassing process) is performed after the conditioning process and the degassing process (second degassing process) is performed after the aging process, the first degassing process is performed. After that, the housing case is temporarily sealed again.
また、コンディショニング工程とは、蓄電素子の初期性能を安定化させるための処理を施す工程のことをいい、具体的には、初期充電や充放電の繰り返しなどの処理を施す工程である。
また、仮封止蓄電素子を開封したときに、仮封止蓄電素子の内圧との圧力差によって収容ケース内から電解液が外部に放出されることのない外気圧とは、具体的には、仮封止蓄電素子の内圧と同程度の外気圧またはそれ以上の外気圧である。
In addition, the conditioning step refers to a step of performing a process for stabilizing the initial performance of the power storage element, and specifically, a step of performing a process such as repeated initial charging and charging / discharging.
Further, when the temporarily sealed electricity storage element is opened, the external pressure at which the electrolytic solution is not released to the outside due to the pressure difference from the internal pressure of the temporarily sealed electricity storage element is specifically, The external pressure is about the same as or higher than the internal pressure of the temporarily sealed power storage element.
なお、仮封止蓄電素子の内圧と、仮封止蓄電素子の周囲の外気圧との関係は、仮封止蓄電素子を開封した瞬間に確認することができる。すなわち、仮封止蓄電素子を開封した瞬間に、収容ケースが膨張した場合は、仮封止蓄電素子の内圧よりも、仮封止蓄電素子の周囲の外気圧のほうが高くなっていたと考えられる。また、仮封止蓄電素子を開封した瞬間に、収容ケースが変形しなかった場合は、仮封止蓄電素子の周囲の外気圧が、仮封止蓄電素子の内圧と同程度になっていたと考えられる。 Note that the relationship between the internal pressure of the temporarily sealed energy storage element and the external pressure around the temporarily sealed energy storage element can be confirmed at the moment when the temporarily sealed energy storage element is opened. That is, when the housing case expands at the moment when the temporarily sealed energy storage element is opened, it is considered that the external pressure around the temporarily sealed energy storage element is higher than the internal pressure of the temporarily sealed energy storage element. Further, when the housing case is not deformed at the moment of opening the temporarily sealed electricity storage element, it is considered that the external pressure around the temporarily sealed electricity storage element is approximately the same as the internal pressure of the temporarily sealed electricity storage element. It is done.
また、蓄電素子には、電池(例えば、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池など)及びキャパシタ(例えば、電気二重層キャパシタなど)の双方が含まれる。
また、電極体としては、例えば、蓄電素子として電池を製造する場合には、正極、負極、及びセパレータからなる電極体を挙げることができる。また、蓄電素子としてキャパシタを製造する場合には、第1電極、第2電極、及びセパレータからなる電極体を例示することができる。
また、収容ケースとして、ラミネートフィルム製、金属製、樹脂製など、いずれの材料からなる収容ケースを用いるようにしても良い。
The power storage element includes both a battery (for example, a lithium ion secondary battery and a nickel hydride secondary battery) and a capacitor (for example, an electric double layer capacitor).
Moreover, as an electrode body, when manufacturing a battery as an electrical storage element, the electrode body which consists of a positive electrode, a negative electrode, and a separator can be mentioned, for example. Moreover, when manufacturing a capacitor as an electrical storage element, the electrode body which consists of a 1st electrode, a 2nd electrode, and a separator can be illustrated.
Further, as the storage case, a storage case made of any material such as a laminate film, a metal, or a resin may be used.
さらに、上記の蓄電素子の製造方法であって、前記開封工程において、前記仮封止蓄電素子の周囲の外気圧を、当該仮封止蓄電素子の内圧以上とした状態で、当該仮封止蓄電素子を開封する蓄電素子の製造方法とすると良い。 Furthermore, in the method for manufacturing the electricity storage device, in the opening step, the temporary sealed electricity storage device in a state where the external pressure around the temporarily sealed electricity storage device is equal to or higher than the internal pressure of the temporarily sealed electricity storage device. A method for manufacturing a power storage element in which the element is opened is preferable.
仮封止蓄電素子の周囲の外気圧を、当該仮封止蓄電素子の内圧以上に高めることで、当該仮封止蓄電素子を開封したときに、収容ケース内から電解液が外部に放出される不具合を、確実に防止できる。 By increasing the external air pressure around the temporarily sealed electricity storage element to be equal to or higher than the internal pressure of the temporarily sealed electricity storage element, the electrolyte is discharged from the storage case to the outside when the temporarily sealed electricity storage element is opened. Defects can be reliably prevented.
さらに、上記いずれかに記載の蓄電素子の製造方法であって、前記所定の処理工程として、前記仮封止蓄電素子のコンディショニングを行うコンディショニング工程と、上記仮封止蓄電素子を、所定期間にわたり高温雰囲気下に安置するエージング工程と、を含み、前記ガス抜き工程は、上記コンディショニング工程及び上記エージング工程の少なくともいずれかの工程の後に行う蓄電素子の製造方法とすると良い。 Furthermore, in any of the above-described methods for manufacturing a power storage device, the predetermined treatment step includes a conditioning process for conditioning the temporary sealed power storage device, and the temporary sealed power storage device at a high temperature over a predetermined period. An aging step that is placed in an atmosphere, and the degassing step may be a method for manufacturing a power storage element that is performed after at least one of the conditioning step and the aging step.
蓄電素子の製造過程のうち、特に、コンディショニング工程及びエージング工程において、収容ケース内に多量のガスが発生する。このため、本発明の製造方法のように、コンディショニング工程及びエージング工程の少なくともいずれかの工程の後にガス抜きを行うことにより、効果的に、収容ケース内のガスを排出することができる。 A large amount of gas is generated in the housing case particularly in the conditioning process and the aging process in the manufacturing process of the electric storage element. For this reason, the gas in a storage case can be discharged | emitted effectively by venting after at least any one of a conditioning process and an aging process like the manufacturing method of this invention.
さらに、上記いずれかに記載の蓄電素子の製造方法であって、前記蓄電素子は、リチウムイオン二次電池であるリチウムイオン二次電池の製造方法とすると良い。 Furthermore, in any of the above-described methods for manufacturing a power storage element, the power storage element may be a method for manufacturing a lithium ion secondary battery that is a lithium ion secondary battery.
従来より、リチウムイオン二次電池の製造において、ガス抜きの際、ガスと共に電解液が外部に噴出(漏出)してしまうことが問題となっていた。これに対し、本発明の製造方法によれば、前述のように、電解液を外部に放出することなく、製造過程で収容ケース内に発生したガスを外部に排出できる。これにより、電池特性及び信頼性が良好なリチウムイオン二次電池を製造することが可能となる。 Conventionally, in the production of lithium ion secondary batteries, there has been a problem that the electrolyte solution is ejected (leaked) together with the gas when degassing. On the other hand, according to the manufacturing method of the present invention, as described above, the gas generated in the housing case during the manufacturing process can be discharged to the outside without releasing the electrolyte solution to the outside. This makes it possible to manufacture a lithium ion secondary battery with good battery characteristics and reliability.
次に、本発明の実施例1,2について、図面を参照しつつ説明する。
(実施例1)
図1は、本実施例1にかかる電池100(具体的には、リチウムイオン二次電池)の平面図である。本実施例1の電池100は、図1に示すように、平面視矩形状の収容ケース110と、収容ケース110の内部から外部に延出する正極端子120と、収容ケース110の内部から外部に延出する負極端子130とを備えている。
Next, Embodiments 1 and 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.
Example 1
FIG. 1 is a plan view of the battery 100 (specifically, a lithium ion secondary battery) according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the
さらに、図2に示すように、収容ケース110の内部には、電極体150が収容されている。この電極体150は、断面長円状をなし、帯状の正極155,負極156,セパレータ157を捲回してなる扁平型の捲回体である。このうち、正極155は、図示していないが、その一端部(正極活物質を含む正極合材が塗工されていない未塗工部、図2において左端部)に位置する正極接続部155bにおいて、正極端子120に溶接されている。また、負極156は、その一端部(負極活物質を含む負極合材が塗工されていない未塗工部、図2において右端部)に位置する負極接続部156bにおいて、負極端子130に溶接されている。
Further, as shown in FIG. 2, an electrode body 150 is accommodated inside the
収容ケース110は、収容ケース110の最も内側に位置する内側樹脂フィルム111、この内側樹脂フィルム111の外側に隣り合って位置する金属フィルム112、及びこの金属フィルム112の外側に隣り合って位置する外側樹脂フィルム113が積層されたラミネートフィルム101で形成されている。この収容ケース110は、図2に示すように、収容部119内に電極体150を配置させたラミネートフィルム101が、折り返し位置110gで折り返され、図1に示すように、略矩形環状の溶着封止部115(収容ケース110の周縁部)が熱溶着により封止されて、平面視矩形状に成形されている。
The
次に、本実施例1の電池100の製造方法について説明する。
まず、2種類の金属シートに、それぞれ異なる活物質を含む電極合材(正極合材と負極合材)を塗布して、帯状の正極155及び負極156を製造する。次いで、正極155、負極156、及びセパレータ157を積層し、これを捲回して扁平捲回型の電極体150を形成する。なお、正極155、負極156、及びセパレータ157を積層する際には、電極体150の一端部から、正極155のうち正極合材を塗工していない未塗工部が突出するように、正極155を配置しておく。さらには、負極156のうち負極合材を塗工していない未塗工部が、正極155の未塗工部とは反対側から突出するように、負極156を配置しておく。これにより、図2に示すように、正極接続部155b及び負極接続部156bを有する電極体150が形成される。
Next, a method for manufacturing the
First, an electrode mixture containing a different active material (a positive electrode mixture and a negative electrode mixture) is applied to two types of metal sheets to produce strip-shaped
次に、電極体150の正極接続部155bと正極端子120とを接続する。具体的には、例えば、正極接続部155bと正極端子120とを圧着した状態で溶接(例えば、超音波溶接、スポット溶接)することにより、正極接続部155bと正極端子120とを接続する。同様に、電極体150の負極接続部156bと負極端子130とを接続する。具体的には、例えば、負極接続部156bと負極端子130とを圧着した状態で溶接(例えば、超音波溶接、スポット溶接)することにより、負極接続部156bと負極端子130とを接続する。
Next, the positive
これとは別に、ラミネートフィルム101を用意する。具体的には、内側樹脂フィルム111、金属フィルム112、及び外側樹脂フィルム113を積層した後、これを押圧成形して、収容部119を凹設したラミネートフィルム101を得る(図2参照)。次いで、図2に示すように、正極端子120及び負極端子130を溶接した電極体150を、ラミネートフィルム101の収容部119内に配置する。次いで、ラミネートフィルム101を、その折り返し位置110gで折り返し、電極体150を内部に収容する(図3参照)。
Separately, a
次いで、図3に示すように、溶着封止部115のうち、後に電解液を注入する注入口116を除く部位(図3において、ドットを付した部位)を、その厚み方向に加圧しつつ加熱して、内側樹脂フィルム111同士を熱溶着させる。これにより、正極端子120及び負極端子130を収容ケース110の内部から外部に延出させつつ、内部に電極体150を収容することができる。次いで、注液口116を通じて、収容ケース110内に電解液を注入する。
Next, as shown in FIG. 3, a portion of the welded sealing
次に、第1仮封止工程に進み、図4に示すように、ポリプロピレンからなる仮封止部材117を、収容ケース110の突出部118の上側部118bに熱溶着することにより、注液口116を閉塞する。これにより、電極体150及び電解液を収容した収容ケース110を仮封止して、仮封止電池102を形成することができる。
次いで、コンディショニング工程に進み、電池100の初期性能を安定化させるための処理を施した。具体的には、仮封止電池102に初期充電を施し、さらに、充放電を所定回数繰り返し行った。
Next, the process proceeds to the first temporary sealing step, and as shown in FIG. 4, the
Next, the process proceeds to a conditioning process, and a process for stabilizing the initial performance of the
次に、第1ガス抜き工程に進み、仮封止電池102を開封して、収容ケース110内のガスを外部に排出した。
具体的には、まず、図5に示すように、ガス導入路11とガス排出路12とを有するチャンバ10内に、仮封止電池102を配置する。次いで、ガス排出路12を閉塞した状態で、図示しない加圧ポンプを用い、ガス導入路11を通じてドライガスをチャンバ10内に導入することで、チャンバ10の内圧(すなわち、仮封止電池102の周囲の外気圧)を高めてゆく。そして、チャンバ10の内圧(仮封止電池102の周囲の外気圧)を、仮封止電池102の内圧以上とした状態で、チャンバ10内へのドライガスの導入を停止すると共に、ガス導入路11を閉塞する。
Next, it progressed to the 1st degassing process, the temporary sealing battery 102 was opened, and the gas in the
Specifically, first, as shown in FIG. 5, the temporarily sealed battery 102 is disposed in the
次いで、開封工程に進み、図6に示すように、チャンバ10の内圧(仮封止電池102の周囲の外気圧)を、仮封止電池102の内圧以上に保持した状態で、仮封止電池102を開封した。具体的には、仮封止部材117を、収容ケース110の突出部118の上側部118bと共に切除した。
Next, the process proceeds to an opening step, and as shown in FIG. 6, the temporarily sealed battery is maintained in a state in which the internal pressure of the chamber 10 (the external pressure around the temporarily sealed battery 102) is kept higher than the internal pressure of the temporarily sealed battery 102. 102 was opened. Specifically, the
なお、本実施例1の開封工程では、仮封止電池102を開封した瞬間、収容ケース110が僅かに膨張しただけで、収容ケース110内から、ガスの噴出も電解液の放出も生じなかった。これにより、仮封止電池102を開封する際に、チャンバ10の内圧(仮封止電池102の周囲の外気圧)が、仮封止電池102の内圧以上に(詳細には、仮封止電池102の内圧よりも僅かに高く)されていたことを確認できた。
In the opening process of Example 1, at the moment when the temporarily sealed battery 102 was opened, the
このように、本実施例1では、仮封止電池102の周囲の外気圧を、仮封止電池102の内圧以上とした状態(詳細には、仮封止電池102の周囲の外気圧を、仮封止電池102の内圧よりも僅かに高くした状態)で、仮封止電池102を開封している。これにより、仮封止電池102を開封したときに、収容ケース110内から電解液が外部に放出されてしまう不具合を防止できた。
As described above, in Example 1, the external pressure around the temporary sealing battery 102 is set to be equal to or higher than the internal pressure of the temporary sealing battery 102 (specifically, the external atmospheric pressure around the temporary sealing battery 102 is The temporarily sealed battery 102 is opened in a state slightly higher than the internal pressure of the temporarily sealed battery 102. Thereby, when the temporary sealing battery 102 was opened, the malfunction that electrolyte solution was discharged | emitted from the inside of the
次いで、ガス排出工程に進み、図7に示すように、ガス排出路12を通じて、チャンバ10内のドライガスを徐々に外部に排出することで、チャンバ10の内圧(すなわち、仮封止電池102の周囲の外気圧)を、大気圧にまで徐々に低下させてゆく。これにより、収容ケース110内から電解液が外部に放出されることなく、適切に、注液口116を通じて、収容ケース110内のガスを外部に排出させることができた。
なお、本実施例1の第1ガス抜き工程(開封工程及びガス排出工程)では、電解液の外部への放出を防止できたので、電解液が収容ケース110の外表面に付着することもなかった。このため、電解液を拭き取る手間を省くことができた。
Next, the process proceeds to a gas discharge step, and as shown in FIG. 7, the dry gas in the
In addition, in the 1st degassing process (opening process and gas discharge process) of Example 1, since discharge | release to the exterior of electrolyte solution was prevented, electrolyte solution does not adhere to the outer surface of the
次に、第2仮封止工程に進み、前述の第1仮封止工程と同じ要領で、ポリプロピレンからなる仮封止部材117を、収容ケース110の突出部118の下側部118cに熱溶着することにより、注液口116を閉塞して、仮封止電池102を形成した(図4参照)。次いで、エージング工程に進み、仮封止電池102を、50℃程度の高温雰囲気に保たれた恒温室内に、所定期間安置した。
Next, the process proceeds to the second temporary sealing step, and the
次に、第2ガス抜き工程に進み、前述の第1ガス抜き工程と同じ要領で、開封工程において仮封止電池102を開封した後、ガス排出工程において収容ケース110内のガスを外部に排出した(図5〜図7参照)。次いで、熱溶着により注液口116を閉塞することで収容ケース110を封止し、その後、所定の処理を施すことで、図1に示す電池100が完成する。
なお、本実施例1の第2ガス抜き工程(開封工程及びガス排出工程)でも、電解液の外部への放出を防止できたので、収容ケース110の外表面や注液口116への電解液の付着を防止できた。このため、電解液を拭き取る手間を省くことができると共に、電解液による注液口116の封止不良も防止することができた。
Next, the process proceeds to the second degassing step, and after the temporary sealing battery 102 is opened in the unsealing step in the same manner as the first degassing step, the gas in the
In the second degassing step (opening step and gas discharge step) of the first embodiment, it was possible to prevent the electrolyte from being discharged to the outside, so that the electrolyte was supplied to the outer surface of the
(実施例2)
次に、実施例2にかかるキャパシタ200、及びその製造方法について説明する。本実施例2のキャパシタ200は、実施例1の電池100と比較して、電極体及び電解液が異なり、その他についてはほぼ同様である。従って、ここでは、実施例1と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。
(Example 2)
Next, the
本実施例2のキャパシタ200(具体的には、電気二重層キャパシタ)は、図8に示すように、実施例1と同様な収容ケース110と、収容ケース110の内部から外部に延出する第1電極端子220及び第2電極端子230とを備えている。
As shown in FIG. 8, the capacitor 200 (specifically, an electric double layer capacitor) of the second embodiment includes a
さらに、図9に示すように、収容ケース110の内部には、電極体250が収容されている。この電極体250は、断面長円状をなし、帯状の第1電極255,第2電極256,セパレータ257を捲回してなる扁平型の捲回体である。このうち、第1電極255は、その一端部(図9において左端部)に位置する第1電極接続部255bにおいて、第1電極端子220に溶接されている。また、第2電極256は、その一端部(図9において右端部)に位置する第2電極接続部256bにおいて、第2電極端子230に溶接されている。
Furthermore, as shown in FIG. 9, an
このような本実施例2のキャパシタ200は、次のようにして製造する。
まず、実施例1と同じ要領で、帯状の第1電極255,第2電極256,セパレータ257を積層し、これを捲回して扁平捲回型の電極体250を形成する。次いで、実施例1と同じ要領で、電極体250の第1電極接続部255bに第1電極端子220を溶接すると共に、第2電極接続部256bに第2電極端子230を溶接する。
Such a
First, in the same manner as in the first embodiment, the strip-shaped
次いで、図9に示すように、実施例1と同じ要領で、ラミネートフィルム101の収容部119内に電極体250を収容する。その後、図3に示すように、実施例1と同じ要領で、溶着封止部115のうち、後に電解液を注入する注入口116を除く部位(図3においてハッチングで示す部位)を、その厚み方向に加圧しつつ加熱して、内側樹脂フィルム111同士を熱溶着させる。次いで、注液口116を通じて、収容ケース110内に電解液を注入する。
Next, as shown in FIG. 9, the
次に、仮封止工程に進み、図4に示すように、実施例1と同じ要領で、ポリプロピレンからなる仮封止部材117を、収容ケース110の突出部118に熱溶着することにより、注液口116を閉塞する。これにより、電極体250及び電解液を収容した収容ケース110を仮封止して、仮封止キャパシタ202を形成することができる。
次いで、コンディショニング工程に進み、キャパシタ200の初期性能を安定化させるための処理を施した。具体的には、仮封止キャパシタ202に、充放電を所定回数繰り返し行った。
Next, the process proceeds to the temporary sealing step, and as shown in FIG. 4, the
Next, the process proceeds to a conditioning process, and a process for stabilizing the initial performance of the
次に、ガス抜き工程に進み、実施例1と同じ要領で、開封工程において仮封止キャパシタ202を開封した後、ガス排出工程において収容ケース110内のガスを外部に排出した(図5〜図7参照)。なお、本実施例2の開封工程でも、実施例1と同様に、仮封止キャパシタ202の周囲の外気圧(チャンバ10の内圧)を、仮封止キャパシタ202の内圧以上とした状態で、仮封止キャパシタ202を開封したので、仮封止キャパシタ202を開封したときに、収容ケース110内から電解液が外部に放出されてしまう不具合を防止できた。また、本実施例2のガス排出工程でも、実施例1と同様に、チャンバ10の内圧(すなわち、仮封止電池102の周囲の外気圧)を、大気圧にまで徐々に低下させたので、収容ケース110内から電解液が外部に放出されることなく、適切に、注液口116を通じて、収容ケース110内のガスを外部に排出することができた。
Next, the process proceeds to a degassing process, and after opening the temporary sealing capacitor 202 in the opening process in the same manner as in Example 1, the gas in the
次いで、熱溶着により注液口116を閉塞することで収容ケース110を封止し、その後、所定の処理を施すことで、図8に示すキャパシタ200が完成する。
なお、本実施例2のキャパシタ200の製造において、エージング工程を行う場合には、実施例1と同様に、エージング工程の後にも、ガス抜き工程(第2ガス抜き工程)を設けるのが好ましい。エージング工程で収容ケース110内に発生したガスを、適切に、外部に排出することができるからである。
Next, the
In the manufacture of the
以上において、本発明を実施例1,2に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例1では、コンディショニング工程の後にガス抜き工程(第1ガス抜き工程)を行い、さらにエージング工程の後にもガス抜き工程(第2ガス抜き工程)を行った。しかしながら、コンディショニング工程の後だけ、あるいはエージング工程の後だけに、ガス抜き工程を行うようにしても良い。
In the above, the present invention has been described with reference to the first and second embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it can be applied as appropriate without departing from the scope of the present invention. Nor.
For example, in Example 1, the degassing process (first degassing process) was performed after the conditioning process, and the degassing process (second degassing process) was performed after the aging process. However, the degassing process may be performed only after the conditioning process or only after the aging process.
また、実施例1の電池100では、電極体として、帯状の正極155、負極156、及びセパレータ157を捲回してなる捲回型の電極体150を用いた。同様に、実施例2のキャパシタ200でも、電極体として、帯状の第1電極255、第2電極256、及びセパレータ257を捲回してなる捲回型の電極体250を用いた。しかしながら、電極体の構造は、捲回型に限らず、板状の正極(第1電極)、負極(第2電極)、及びセパレータを積層した積層型など、いずれの構造であっても良い。
In the
また、実施例1,2では、ラミネートフィルム製の収容ケース110を用いて、蓄電素子(電池、キャパシタ)を製造したが、金属製、樹脂製など、いずれの材料からなる収容ケースを用いても良い。いずれの材料からなる収容ケースを用いても、本発明の製造方法(ガス抜き工程)によれば、電解液を外部に放出することなく、製造過程で収容ケース内に発生したガスを外部に排出することができる。従って、蓄電素子の特性及び信頼性が良好な蓄電素子を製造することができる。
In Examples 1 and 2, a storage element (battery, capacitor) was manufactured using a
100 電池(蓄電素子)
200 キャパシタ(蓄電素子)
102 仮封止電池(仮封止蓄電素子)
202 仮封止キャパシタ(仮封止蓄電素子)
101 ラミネートフィルム
110 収容ケース
150,250 電極体
100 battery (storage element)
200 Capacitor (storage element)
102 Temporary sealing battery (temporary sealing storage element)
202 Temporary sealing capacitor (temporary sealing storage element)
101
Claims (4)
上記仮封止蓄電素子に所定の処理工程を施した後、上記仮封止蓄電素子を開封して、上記収容ケース内のガスを外部に排出するガス抜き工程と、
を備える蓄電素子の製造方法であって、
上記ガス抜き工程は、
上記仮封止蓄電素子の周囲の外気圧を、当該仮封止蓄電素子を開封したときに、当該仮封止蓄電素子の内圧との圧力差によって上記収容ケース内から上記電解液が外部に放出されることのない外気圧とした状態で、当該仮封止蓄電素子を開封する開封工程と、
上記仮封止蓄電素子を開封した後、当該蓄電素子の周囲の外気圧を徐々に低下させて、上記収容ケース内のガスを外部に排出させるガス排出工程と、を含む
蓄電素子の製造方法。 Temporary sealing step of temporarily sealing the housing case containing the electrode body and the electrolytic solution to form a temporarily sealed energy storage device;
A degassing step of opening the temporary sealed electricity storage element after the predetermined treatment step is performed on the temporarily sealed electricity storage element and discharging the gas in the housing case to the outside;
A method of manufacturing a storage element comprising:
The degassing step is
When the external pressure around the temporarily sealed electricity storage element is opened, the electrolytic solution is discharged from the inside of the housing case due to a pressure difference from the internal pressure of the temporarily sealed electricity storage element. An unsealing step for unsealing the temporarily sealed power storage element in a state where the external pressure is not applied,
A gas discharge step of, after opening the temporarily sealed power storage element, gradually reducing the external air pressure around the power storage element and discharging the gas in the housing case to the outside.
前記開封工程において、
前記仮封止蓄電素子の周囲の外気圧を、当該仮封止蓄電素子の内圧以上とした状態で、当該仮封止蓄電素子を開封する
蓄電素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the electrical storage element according to claim 1,
In the opening step,
A method for manufacturing a power storage element, wherein the temporarily sealed power storage element is opened in a state where an external pressure around the temporarily sealed power storage element is equal to or higher than an internal pressure of the temporary sealed power storage element.
前記所定の処理工程として、
前記仮封止蓄電素子のコンディショニングを行うコンディショニング工程と、
上記仮封止蓄電素子を、所定期間にわたり高温雰囲気下に安置するエージング工程と、を含み、
前記ガス抜き工程は、
上記コンディショニング工程及び上記エージング工程の少なくともいずれかの工程の後に行う
蓄電素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the electrical storage element according to claim 1 or 2,
As the predetermined processing step,
A conditioning process for conditioning the temporarily sealed electricity storage element;
An aging step of placing the temporarily sealed electricity storage element in a high temperature atmosphere for a predetermined period,
The degassing step includes
A method for manufacturing a power storage element that is performed after at least one of the conditioning process and the aging process.
前記蓄電素子は、リチウムイオン二次電池である
リチウムイオン二次電池の製造方法。 It is a manufacturing method of the electrical storage element according to any one of claims 1 to 3,
The said electrical storage element is a manufacturing method of the lithium ion secondary battery which is a lithium ion secondary battery.
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