JP2015219971A - Method for manufacturing secondary cell - Google Patents

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貴司 原山
浩二 高畑
Koji Takahata
浩二 高畑
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Tomohide Sumi
友秀 角
知康 古田
Tomoyasu Furuta
知康 古田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method which is arranged so that a battery invaded by a metallic foreign material can be detected in a short time more reliably, and which enables the mass production of reliable secondary cells in a simple and convenient manner.SOLUTION: According to the present invention, a method for manufacturing a secondary cell including an electrode body having positive and negative electrodes and a separator, and an electrolyte is provided. The manufacturing method comprises the steps of: constructing the electrode body; performing an initial charging process on the cell; and performing an aging process on the cell after the initial charging process. The manufacturing method further comprises the step of bonding the positive electrode and the separator to each other before the completion of the aging process.

Description

本発明は、二次電池の製造方法に関する。詳しくは、混入した金属異物の溶解を促進し得る二次電池の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a secondary battery. In detail, it is related with the manufacturing method of the secondary battery which can accelerate | stimulate melt | dissolution of the mixed metal foreign material.

リチウム二次電池その他の二次電池は、既存の電池に比べ、小型、軽量かつ高エネルギー密度であって、出力密度に優れる。このため近年、パソコンや携帯端末等のいわゆるポータブル電源や、車両駆動用電源として好ましく用いられている。   Lithium secondary batteries and other secondary batteries are smaller, lighter, and have higher energy density and superior output density than existing batteries. For this reason, in recent years, it has been preferably used as a so-called portable power source for personal computers and portable terminals, and a power source for driving vehicles.

かかる二次電池は、典型的には、正極と負極とがセパレータを介して対向した構造の電極体と、電解液とが、電池ケースに密閉状態で収容されることにより構築される。そして当該電池には、実際に使用可能な状態に調整するため、所定の条件で初期充電処理が施される。また、初期充電後の電池に対しては、電池反応の安定化を主な目的とした高温エージング処理、および、自己放電検査により短絡の有無等を調べることを主な目的とした低温エージング処理等が施される。これらエージング処理については、従来より、エージング処理の効果を高めたり、処理時間を短縮したりする提案がなされている。例えば、特許文献1には、これらのエージング処理を、複数の電池を拘束した状態で行うことで、エージング処理の時間を短縮できることが開示されている。   Such a secondary battery is typically constructed by containing an electrode body having a structure in which a positive electrode and a negative electrode face each other with a separator interposed therebetween, and an electrolyte in a battery case in a sealed state. The battery is then subjected to an initial charging process under predetermined conditions in order to adjust it to a state where it can actually be used. In addition, for batteries after initial charging, high-temperature aging treatment mainly aimed at stabilizing battery reaction, and low-temperature aging treatment mainly aimed at examining the presence or absence of short circuits by self-discharge inspection, etc. Is given. With respect to these aging processes, conventionally, proposals have been made to increase the effect of the aging process or shorten the processing time. For example, Patent Document 1 discloses that the time of the aging process can be shortened by performing these aging processes in a state where a plurality of batteries are constrained.

特開2013−114986号公報JP 2013-114986 A

ところで、かかる二次電池の製造にあたっては、外部(例えば製造装置の構成部材等)から銅や鉄等の金属異物が混入する虞がある。混入した金属異物は、充電によって溶解電位を上回る環境となるとイオン化され、電解質中に溶出する。この金属イオンは、一般的に充電時に負極側に向かって直線的に移動し、対向する負極上に局所的に析出する。このため、充電を続けると金属の析出物がセパレータを貫通して正極に到達し、電池内に内部短絡が発生する虞がある。内部短絡が発生すると電池性能が悪化(例えばエネルギー密度が低下)する等の不具合が生じる。   By the way, when manufacturing such a secondary battery, there is a possibility that metal foreign matters such as copper and iron are mixed from the outside (for example, components of a manufacturing apparatus). The mixed metal foreign matter is ionized when the environment becomes higher than the dissolution potential by charging, and is eluted into the electrolyte. The metal ions generally move linearly toward the negative electrode side during charging and are locally deposited on the opposing negative electrode. For this reason, if charging is continued, metal deposits may penetrate the separator and reach the positive electrode, causing an internal short circuit in the battery. When an internal short circuit occurs, problems such as deterioration of battery performance (for example, energy density decreases) occur.

そこで、混入した金属異物を上記の高温および低温でのエージング処理にて意図的に溶解させ、負極に析出させて短絡させることで、かかる金属異物により短絡した電池を自己放電検査において検出することが行われてもいる。しかしながら、金属異物は形状や大きさによって完全に溶解するのに長時間を要する場合がある。このため、例えば、エージング処理が短縮されると、金属異物が混入した電池を検出できない可能性が高まるという問題があった。   Therefore, it is possible to detect in a self-discharge inspection a battery short-circuited by such metal foreign matter by intentionally dissolving the mixed metal foreign matter by the above-described aging treatment at high and low temperatures and depositing it on the negative electrode to cause a short circuit. It is also done. However, it may take a long time for the metal foreign matter to completely dissolve depending on the shape and size. For this reason, for example, when the aging process is shortened, there is a problem that the possibility that a battery mixed with a metal foreign object cannot be detected increases.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電極体内に混入した金属異物を短時間でより確実に溶解させることができる二次電池の製造方法を提供することである。延いては、高品質な二次電池を信頼性高く製造する方法を提供することである。   This invention is made | formed in view of this point, The objective is to provide the manufacturing method of the secondary battery which can melt | dissolve the metal foreign material mixed in the electrode body more reliably in a short time. . As a result, a method for manufacturing a high-quality secondary battery with high reliability is provided.

上記目的を実現すべく、本発明によって、正極と、負極と、上記正極および上記負極との間に介在されるセパレータとを有する電極体正極と負極を有する電極体と、電解質と、

を備える二次電池を製造する方法が提供される。かかる製造方法は、上記電極体を構築すること、上記電極体と電解質とを含むセルを構築すること、上記セルに初期充電処理を施すこと、および、上記初期充電後のセルにエージング処理を施すこと、を包含している。そして、上記エージング処理が完了するまでの間に、上記正極と上記セパレータとを接着させる処理を含むことを特徴としている。
To achieve the above object, according to the present invention, an electrode body having a positive electrode, a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, an electrode body having a negative electrode, an electrolyte,

A method for manufacturing a secondary battery comprising: The manufacturing method includes constructing the electrode body, constructing a cell including the electrode body and an electrolyte, performing an initial charging process on the cell, and performing an aging process on the cell after the initial charging. Is included. And it is characterized by including the process which adhere | attaches the said positive electrode and the said separator before the said aging process is completed.

従来の金属異物の溶解処理においては、エージング処理における電池電位の調整によって正極電位を上昇させ、周辺に存在する金属異物を溶解させていた。ここで、本発明者らによる金属異物の詳細な溶解挙動の調査により、金属異物と正極との相対関係を調整した状態において金属異物の溶解が著しく促進されることが見出され、本願発明が完成されるに至った。すなわち、ここで開示される製造方法によれば、電極体の構築時に正極の表面に混入した金属異物を、正極とセパレータとを物理的または化学的に接着(接合であり得る)することで正極表面に固定するようにしている。これにより、金属異物は、これまで正極表面とセパレータとの間で緩く挟持されていたものが、確実に正極表面のより高い電位状態に晒されることになる。したがって、正極とセパレータとを接着しない場合と比較して、より確実に金属異物を溶解させることができ、また金属異物を溶解させるに要するエージング時間を短縮することができる。延いては、金属異物の集中的な析出に起因する内部短絡をエージング時間内に誘起させ、良品と不良品との判定をより短時間で確実に行うことができる。   In the conventional metal foreign matter dissolution treatment, the positive electrode potential is increased by adjusting the battery potential in the aging treatment to dissolve the metal foreign matter present in the vicinity. Here, the detailed dissolution behavior of the metal foreign material by the present inventors was found to significantly promote the dissolution of the metal foreign material in a state where the relative relationship between the metal foreign material and the positive electrode was adjusted. It has been completed. That is, according to the manufacturing method disclosed herein, the positive electrode and the separator are physically or chemically bonded (possibly bonded) to the metal foreign matter mixed on the surface of the positive electrode during construction of the electrode body. It is fixed to the surface. As a result, the metal foreign matter that has been loosely sandwiched between the positive electrode surface and the separator is exposed to a higher potential state on the positive electrode surface. Therefore, compared with the case where a positive electrode and a separator are not adhere | attached, a metal foreign material can be dissolved more reliably and the aging time required for dissolving a metal foreign material can be shortened. As a result, it is possible to induce an internal short circuit due to the intensive precipitation of the metal foreign matter within the aging time, and to reliably determine a good product and a defective product in a shorter time.

ここで開示される二次電池の製造方法の好ましい一態様において、上記正極と上記セパレータとを接着させる処理は、上記エージング処理において行い、上記エージング処理は、上記初期充電後のセルに所定の圧力を負荷し、60℃以上の温度において電圧を印加した状態で100時間以上保持する高温エージング処理を含むことを特徴としている。かかる構成においては、圧力を負荷しての高温エージング処理において、正極とセパレータとの接着と、加圧エージングとを、同時に実施するものである。これにより、より短時間で効率的に金属異物を溶解させながらのエージング処理を行うことができる。   In a preferable aspect of the method for manufacturing a secondary battery disclosed herein, the process of bonding the positive electrode and the separator is performed in the aging process, and the aging process is performed at a predetermined pressure on the cell after the initial charging. And a high-temperature aging treatment in which a voltage is applied at a temperature of 60 ° C. or higher and is maintained for 100 hours or longer. In such a configuration, in the high-temperature aging treatment with pressure applied, the adhesion between the positive electrode and the separator and the pressure aging are simultaneously performed. Thereby, the aging process can be performed while the metal foreign matter is efficiently dissolved in a shorter time.

ここで開示される二次電池の製造方法の好ましい一態様において、上記正極と上記セパレータとを接着させる処理は、上記電極体の構築において行い、上記正極は、正極集電体と上記正極集電体上に備えられた正極活物質層とを含み、上記正極活物質層は、正極活物質と熱可塑性樹脂からなるバインダとを含み、上記正極の上記正極活物質層と上記セパレータとを当接させた状態で、上記バインダの軟化温度以上の温度で上記正極と上記セパレータとを圧密することで、上記正極と上記セパレータとを接着させることを特徴としている。かかる構成によると、例えば、捲回型電極体の捲回曲部においても正極とセパレータとが接着されているため、かかる捲回曲部に混入した金属異物をより短時間で確実に溶解することが可能となる。   In a preferred embodiment of the method for producing a secondary battery disclosed herein, the treatment for adhering the positive electrode and the separator is performed in the construction of the electrode body, and the positive electrode includes the positive electrode current collector and the positive electrode current collector. A positive electrode active material layer provided on the body, wherein the positive electrode active material layer includes a positive electrode active material and a binder made of a thermoplastic resin, and contacts the positive electrode active material layer of the positive electrode and the separator. In this state, the positive electrode and the separator are bonded together by compacting the positive electrode and the separator at a temperature equal to or higher than the softening temperature of the binder. According to such a configuration, for example, since the positive electrode and the separator are bonded to each other at the wound part of the wound electrode body, the metal foreign matter mixed in the wound part can be reliably dissolved in a shorter time. Is possible.

ここで開示される二次電池の製造方法の好ましい一態様において、上記正極と上記セパレータとを接着させる処理は、上記正極と上記セパレータとの剥離強度が、0.2N/m以上1.2N/m以下となるように行うことを特徴としている。かかる構成によると、金属異物の溶解促進の効果がより確実なものとなり、比較的大きな金属異物が混入した場合であってもエージング処理により完全に溶解させることが可能となる。   In a preferred embodiment of the method for producing a secondary battery disclosed herein, the treatment for bonding the positive electrode and the separator has a peel strength between the positive electrode and the separator of 0.2 N / m to 1.2 N / m. It is characterized by being performed so that it may become m or less. According to such a configuration, the effect of promoting the dissolution of the metal foreign matter becomes more reliable, and even when a relatively large metal foreign matter is mixed, it can be completely dissolved by the aging treatment.

ここで開示される二次電池の製造方法の好ましい一態様において、上記エージング処理は、上記初期充電後のセルに0.1MPa以上の圧力を負荷することを含むことを特徴としている。かかる構成によると、正極とセパレータとをより強固に接着することができ、金属異物をより確実に溶解することができる。   In a preferable aspect of the method for manufacturing a secondary battery disclosed herein, the aging treatment includes applying a pressure of 0.1 MPa or more to the cell after the initial charging. According to such a configuration, the positive electrode and the separator can be more firmly bonded, and the metal foreign matter can be more reliably dissolved.

ここで開示される二次電池の製造方法の好ましい一態様において、上記エージング処理は、上記初期充電後のセルに電圧を印加して所定時間保持すること、および、上記正極の最高到達電位が上記電極体に混在が予想される金属異物の酸化電位以上となるよう電位を調整することを含むことを特徴としている。かかる構成によると、金属異物を溶解するよう電位を調整するため、より短時間で確実に金属異物を溶解することができる。   In a preferred aspect of the method for producing a secondary battery disclosed herein, the aging treatment is performed by applying a voltage to the cell after the initial charging and holding the cell for a predetermined time, and when the maximum potential of the positive electrode is It is characterized in that it includes adjusting the potential so as to be equal to or higher than the oxidation potential of the metallic foreign material expected to be mixed in the electrode body. According to this configuration, since the potential is adjusted so as to dissolve the metal foreign object, the metal foreign object can be reliably dissolved in a shorter time.

ここで開示される二次電池の製造方法の好ましい一態様において、上記エージング処理は、上記負極の最高到達電位が上記金属異物の還元電位以上となるよう電位を調整することを含むことを特徴としている。かかる構成によると、正極から溶出された金属異物が直ちに負極に向かうことなく電極間に滞留される。かかる滞留中に溶出した金属イオンは電解液中を拡散し、対向する負極表面への局所的な析出が抑制される。これにより、金属異物による短絡を抑制でき、金属異物の無害化を図ることができる。   In a preferred aspect of the method for manufacturing a secondary battery disclosed herein, the aging treatment includes adjusting the potential so that the highest ultimate potential of the negative electrode is equal to or higher than the reduction potential of the metal foreign matter. Yes. According to such a configuration, the metal foreign matter eluted from the positive electrode is retained between the electrodes without immediately going to the negative electrode. The metal ions eluted during the residence are diffused in the electrolytic solution, and local deposition on the opposing negative electrode surface is suppressed. Thereby, the short circuit by a metal foreign material can be suppressed and the metal foreign material can be made harmless.

ここで開示される二次電池の製造方法の好ましい一態様において、上記エージング処理よりも後に、さらに、上記セルの電圧降下量を計測する自己放電検査を含むことを特徴としている。かかる構成によると、金属異物の影響を十分に反映させた検査を行うことができ、容量の大きい電池であっても高精度な検査を実現できる。   In a preferred aspect of the method for manufacturing a secondary battery disclosed herein, a self-discharge test for measuring a voltage drop amount of the cell is further included after the aging process. According to such a configuration, it is possible to perform an inspection that sufficiently reflects the influence of the metal foreign matter, and it is possible to realize a highly accurate inspection even for a battery having a large capacity.

ここで開示される二次電池の製造方法の好ましい一態様において、上記電極体は、セパレータを介した正極と負極との対向が繰り返されてなる積層構造を有することを特徴としている。かかる構成の二次電池においては、電極の表面積が大きくなるよう構成されているため、金属異物の混入の可能性が高まる。また、高容量であり得るために、製品のばらつきによる電圧降下量のばらつきも大きくなり、短絡による電圧低下量を検出し難い。したがって、このような電池の製造においては本願発明の効果がより顕著に表れ得るために好ましい。   In a preferred aspect of the method for manufacturing a secondary battery disclosed herein, the electrode body has a laminated structure in which a positive electrode and a negative electrode are repeatedly opposed via a separator. Since the secondary battery having such a configuration is configured to increase the surface area of the electrode, the possibility of contamination by metallic foreign matter is increased. In addition, since the capacity can be high, the variation in the voltage drop due to the product variation becomes large, and it is difficult to detect the voltage drop due to the short circuit. Accordingly, the production of such a battery is preferable because the effects of the present invention can be more remarkably exhibited.

また、他の側面でここに開示される二次電池は、典型的には、正極と、負極と、上記正極および上記負極との間に介在されるセパレータとを有する電極体が、電解質と共にセルケースに収容されてなる。かかる二次電池は、上記正極と上記セパレータとは少なくとも一部が接着されており、上記負極と上記セパレータとは接着されていないことにより特徴づけられる。かかる構成の電池においても、上記と同様の効果が得られることが期待される。   Further, in the secondary battery disclosed herein in another aspect, an electrode body having a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode is typically a cell together with an electrolyte. It is housed in a case. Such a secondary battery is characterized in that at least a part of the positive electrode and the separator are bonded, and the negative electrode and the separator are not bonded. It is expected that the same effect as described above can be obtained even in the battery having such a configuration.

以上のように、ここで開示される製造方法により製造される二次電池は、エージング処理において電池性能が安定化されているとともに、かかるエージングを利用して、混入した金属異物が十分に溶解されたものであり得る。したがって、例えば、良品と不良品との判定を高精度に行うことができ、金属異物による短絡の発生が抑制された信頼性の高い高品質な二次電池として提供され得る。また、かかる二次電池は、製造時間が削減され得ることから、生産性良く低コストで提供され得る。したがって、このような二次電池は各種用途で利用可能であるものの、高い安全性や信頼性が求められる自動車等の車両に搭載される駆動用電源として好適に使用することができる。なお、この二次電池は、単独(単電池)で使用してもよいし、当該二次電池が直列および/または並列に複数個接続されてなる組電池の形態で使用することもできる。   As described above, the secondary battery manufactured by the manufacturing method disclosed herein is stabilized in battery performance in the aging process, and mixed foreign metal is sufficiently dissolved using the aging. Can be. Therefore, for example, a non-defective product and a defective product can be determined with high accuracy and can be provided as a highly reliable and high-quality secondary battery in which occurrence of a short circuit due to a metal foreign object is suppressed. In addition, such a secondary battery can be provided with high productivity and low cost because the manufacturing time can be reduced. Therefore, although such a secondary battery can be used for various applications, it can be suitably used as a driving power source mounted on a vehicle such as an automobile that requires high safety and reliability. In addition, this secondary battery may be used independently (single cell), and can also be used with the form of the assembled battery formed by connecting the said secondary battery in series and / or in parallel.

一実施形態に係る二次電池の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the secondary battery which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る二次電池の捲回電極体の構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure of the winding electrode body of the secondary battery which concerns on one Embodiment. (A)本発明の製造方法および(B)従来の製造方法における金属異物の溶解状況の一例を模式的に説明する図である。(A) It is a figure which illustrates typically an example of the dissolution condition of the metal foreign material in the manufacturing method of this invention, and the (B) conventional manufacturing method. (A)(B)はそれぞれ二次電池への圧力負荷状態、圧力を負荷しない状態、を説明する断面模式図であり、(C)は複数の二次電池へ圧力負荷する様子を説明した斜視図である。(A) and (B) are schematic cross-sectional views illustrating a pressure load state on a secondary battery and a state where no pressure is applied, respectively, and (C) is a perspective view illustrating a state of pressure load on a plurality of secondary batteries. FIG. 一実施形態に係る金属異物の溶解状況を、正極とセパレータとの剥離強度と、異物サイズとの関係として例示した図である。It is the figure which illustrated the dissolution situation of the metal foreign substance concerning one embodiment as a relation between the peel strength of a positive electrode and a separator, and a foreign substance size.

本明細書において「二次電池」とは、リチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池等のいわゆる化学電池の他、化学電池(例えばリチウム二次電池)と同様の産業分野で同様に使用され得る蓄電素子(例えば、疑似容量キャパシタ、レドックスキャパシタ)、およびこれらを組み合わせたハイブリッドキャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等を包含する用語である。また、「リチウム二次電池」とは、電解質イオンとしてリチウムイオンを利用し、正負極間におけるリチウムイオンの移動(電荷の移動)により充放電が実現される二次電池をいう。一般にリチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等と称される二次電池は、本明細書におけるリチウム二次電池に包含される典型例である。また、本明細書において「活物質」とは、正極側または負極側において電荷担体となる化学種(リチウム二次電池ではリチウムイオン)を可逆的に吸蔵および放出し得る物質(化合物)をいう。   In this specification, the “secondary battery” is an industrial field similar to a chemical battery (for example, a lithium secondary battery) in addition to a so-called chemical battery such as a lithium secondary battery, a nickel hydride battery, a nickel cadmium battery, or a lead storage battery. It is a term including a storage element (for example, a pseudo-capacitance capacitor, a redox capacitor) that can be used in the same manner, a hybrid capacitor that combines these, a lithium ion capacitor, and the like. Further, the “lithium secondary battery” refers to a secondary battery that uses lithium ions as electrolyte ions and is charged and discharged by movement of lithium ions (charge movement) between positive and negative electrodes. A secondary battery generally referred to as a lithium ion battery, a lithium polymer battery, or the like is a typical example included in the lithium secondary battery in this specification. In the present specification, the “active material” refers to a substance (compound) capable of reversibly occluding and releasing chemical species (lithium ions in a lithium secondary battery) serving as a charge carrier on the positive electrode side or the negative electrode side.

また、ここに開示される発明において溶解の対象となり得る金属異物は、二次電池の製造工程において混入する可能性のある金属であって、二次電池の作動電圧範囲内に酸化還元電位を有し、当該電位で溶解(イオン化)し得るものが挙げられる。金属異物を組成する元素(およびその酸化還元電位)としては、代表的には、例えば、鉄(Fe;2.6V)、銅(Cu;3.4V)およびこれらの合金等が挙げられる。とりわけ鉄は、種々の製造装置等に多用されるステンレス鋼の主成分等であることから、製造工程において混入する可能性が高いと考えられる。また、比較的抵抗が高いため、かかる鉄または鉄合金の溶解を確実に進行させることが好ましい。なお、本明細書において「電位」とは、特に限定しない限り、リチウムの有する電位(V)と当該金属異物との電位差(リチウム基準の電位(V))を示す。   Further, in the invention disclosed herein, the metal foreign object that can be dissolved is a metal that may be mixed in the manufacturing process of the secondary battery, and has a redox potential within the operating voltage range of the secondary battery. And those that can be dissolved (ionized) at the potential. As an element (and its oxidation-reduction potential) which comprises a metal foreign material, typically, iron (Fe; 2.6V), copper (Cu; 3.4V), these alloys, etc. are mentioned, for example. In particular, iron is a main component of stainless steel that is frequently used in various manufacturing apparatuses and the like, so it is considered that iron is likely to be mixed in the manufacturing process. In addition, since the resistance is relatively high, it is preferable that the dissolution of the iron or the iron alloy proceeds reliably. Note that the “potential” in this specification indicates a potential difference (a lithium-based potential (V)) between a potential (V) of lithium and the metal foreign matter, unless otherwise specified.

以下、ここで開示される二次電池および当該電池の製造方法の好適な実施形態について説明する。本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。かかる構造の二次電池は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、以下では好適な態様としてのリチウム二次電池を例として説明することがあるが、本発明の適用対象をかかる電池に限定する意図ではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the secondary battery and the method for producing the battery disclosed herein will be described. Matters necessary for implementation other than matters specifically mentioned in the present specification can be grasped as design matters of those skilled in the art based on the prior art in this field. The secondary battery having such a structure can be implemented based on the contents disclosed in the present specification and common technical knowledge in the field. In addition, although the lithium secondary battery as a suitable aspect is demonstrated below as an example, it is not the intention which limits the application object of this invention to this battery.

図1は、ここで製造される一実施形態としての二次電池の構成を説明するための断面模式図である。図2は、かかる二次電池に収容される電極体の構成を説明する模式図である。以下、各図における寸法関係(長さ、幅、厚さ等)は、必ずしも実際の寸法関係を反映するものではない。
ここで開示される二次電池100は、その構成としては、本質的に、正極30と負極40とセパレータ50とを有する電極体20と、電解質(図示せず)とを備える。かかる二次電池100は、以下のように製造することができる。すなわち、先ず、正極30と負極40とを、セパレータ50を介して対向させて電極体20を作製する。次に、上記電極体20と電解質とを電池ケース10に収容し、この電池ケース10を密封する。これにより、二次電池(セル)100が構築される。特に厳密に区別するものではないが、本明細書においては、組立後であってエージング処理等の処理が完了するまでの電池について、セルと呼ぶ場合がある。
そして通常、このように構築されたセル100は、実際に使用可能な(出荷可能な)状態に調整するため、所定の条件で初期充電処理が施される。また、初期充電後の電池に対しては、電池反応の安定化を主な目的とした高温エージング処理、および、短絡の有無等を調べる自己放電検査が行われる。そして、検査を通過した電池のみが、製品として出荷される。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of a secondary battery as an embodiment manufactured here. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of the electrode body accommodated in the secondary battery. Hereinafter, the dimensional relationship (length, width, thickness, etc.) in each drawing does not necessarily reflect the actual dimensional relationship.
The secondary battery 100 disclosed herein essentially includes an electrode body 20 having a positive electrode 30, a negative electrode 40, and a separator 50, and an electrolyte (not shown). Such a secondary battery 100 can be manufactured as follows. That is, first, the electrode body 20 is manufactured by making the positive electrode 30 and the negative electrode 40 face each other with the separator 50 interposed therebetween. Next, the electrode body 20 and the electrolyte are accommodated in the battery case 10 and the battery case 10 is sealed. Thereby, the secondary battery (cell) 100 is constructed. Although not particularly strictly distinguished, in the present specification, a battery after assembly and completion of processing such as aging processing may be referred to as a cell.
Usually, the cell 100 thus constructed is subjected to an initial charging process under a predetermined condition in order to adjust it to a state where it can actually be used (shipped). In addition, the battery after the initial charge is subjected to a high-temperature aging treatment mainly for stabilizing the battery reaction and a self-discharge test for checking the presence or absence of a short circuit. Only the batteries that pass the inspection are shipped as products.

ところで、上記のセル100の構築に際しては、外部(例えば製造装置の構成部材)から金属異物が混入することがあり得る。このような場合、かかる電池への充電によって正極30の電位が金属異物の溶解電位(酸化電位)よりも高くなると、当該金属異物が酸化され(電子を失って)、金属イオンとなって電解質中へと溶解する。例えば、金属異物が銅や鉄の場合、Cu→Cu2+,Fe→Fe2+のように溶解する。この金属イオンは正に帯電しているため、通常は正負極間を、セパレータ50を通過して負極40に向かって直線的に移動する。そして当該金属イオンは、負極40上の当該金属異物と対向する位置で還元され、局所的に(集中的に)析出する。このため、充電が進むにつれ負極上の析出物は正極30側に向かって徐々に成長していく。かかる析出物が正極に到達することで、当該電池に短絡(微小短絡)が発生する。 By the way, when constructing the cell 100 described above, a metal foreign object may be mixed from the outside (for example, a component of a manufacturing apparatus). In such a case, when the potential of the positive electrode 30 becomes higher than the dissolution potential (oxidation potential) of the metal foreign matter due to charging of the battery, the metal foreign matter is oxidized (loses electrons) and becomes metal ions in the electrolyte. Dissolve in For example, when the metal foreign matter is copper or iron, it is dissolved as Cu → Cu 2+ and Fe → Fe 2+ . Since the metal ions are positively charged, they usually move linearly between the positive and negative electrodes through the separator 50 toward the negative electrode 40. And the said metal ion is reduce | restored in the position facing the said metal foreign material on the negative electrode 40, and deposits locally (intensively). For this reason, as the charging proceeds, the deposit on the negative electrode gradually grows toward the positive electrode 30 side. When the deposit reaches the positive electrode, a short circuit (micro short circuit) occurs in the battery.

金属異物が微小な場合は、通常、上記の初期充電〜自己放電検査の範囲内で、かかる金属異物は完全に溶解されるため、自己放電検査において微小短絡の有無及び程度等を含む当該電池の良否を適切に判定し得る。しかしながら、金属異物が粗大な場合や溶解し難い場合等には、上記時間内で十分な溶解が行われない可能性がある。この場合、良品と判定された電池であっても、通常の電池使用状態において金属異物の溶解が進行し、使用中に当該電池が短絡する事態が起こり得る。そこで、このような事態を回避するために、ここで開示する二次電池の製造方法においては、二次電池(セル)100の構築後、初期充電〜自己放電検査の範囲内、すなわち、エージング処理が完了するまでの間に、粗大な金属異物であってもより完全に溶解させるようにしている。   When the metal foreign matter is very small, the metal foreign matter is usually completely dissolved within the range of the initial charge to the self-discharge test described above. Pass / fail can be determined appropriately. However, when the metal foreign matter is coarse or difficult to dissolve, there is a possibility that sufficient dissolution will not be performed within the above time. In this case, even if the battery is determined to be a non-defective product, the dissolution of the metal foreign matter may proceed in a normal battery use state, and the battery may be short-circuited during use. Therefore, in order to avoid such a situation, in the secondary battery manufacturing method disclosed herein, after the secondary battery (cell) 100 is constructed, it is within the range of initial charge to self-discharge inspection, that is, an aging process. In the meantime, even if it is a coarse metallic foreign material, it is made to melt | dissolve more completely.

なお、本発明者らの詳細な検討によると、例えば、電位調整工程において所定の大きさの金属異物を溶解するに必要な時間は、様々な因子により影響を受ける。例えば、環境温度、電池電圧(正負極間の電位差)、金属異物の溶解速度の他に、セルの構成材料の仕様の違いやバラつき等の管理しきれない要因を含み得る。
また、金属異物は、正極、より詳細には正極を構成する正極活物質との接触面積が大きい方が、電位のより高い環境に晒されることになる。したがって、より高電位な環境において金属異物の溶解は促進され得る。一方で、金属異物の溶解は、正極の電位が当該金属異物の溶解電位よりわずかでも低くなると進行しない。したがって、例えば正極の表面に混入した金属異物は、正極の表面に押し付けられた状態で溶解電位以上に晒されるのがより好ましい。
In addition, according to the detailed study by the present inventors, for example, the time required to dissolve a metal foreign substance having a predetermined size in the potential adjustment step is affected by various factors. For example, in addition to the environmental temperature, the battery voltage (potential difference between positive and negative electrodes), and the dissolution rate of the metal foreign matter, it may include factors that cannot be managed, such as differences in specifications of the cell constituent materials and variations.
In addition, the metal foreign object is exposed to an environment having a higher potential when the contact area with the positive electrode, more specifically, the positive electrode active material constituting the positive electrode is larger. Therefore, dissolution of the metal foreign matter can be promoted in a higher potential environment. On the other hand, the dissolution of the metal foreign matter does not proceed when the potential of the positive electrode is slightly lower than the dissolution potential of the metal foreign matter. Therefore, for example, the metal foreign matter mixed on the surface of the positive electrode is more preferably exposed to the melting potential or higher while being pressed against the surface of the positive electrode.

そこで、ここで開示される技術では、上記のような金属異物の溶解を十分に進行させるために、(1)正極と負極とセパレータとを備える電極体を構築すること(電極体の構築工程)、(2)上記電極体と電解質とを含むセルを構築すること(セルの構築工程)、(3)上記セルに初期充電処理を施すこと(初期充電工程)、および、(4)上記初期充電後のセルにエージング処理を施すこと(エージング処理工程)、を包含している。そして、上記エージング処理が完了するまでの間に、上記正極と上記セパレータとを接着させる処理(接着処理)を含むことを特徴としている。   Therefore, in the technology disclosed herein, in order to sufficiently advance the dissolution of the metal foreign matter as described above, (1) constructing an electrode body including a positive electrode, a negative electrode, and a separator (construction process of electrode body) (2) constructing a cell including the electrode body and the electrolyte (cell construction step), (3) applying an initial charging process to the cell (initial charging step), and (4) the initial charging. Aging process is performed on the subsequent cells (aging process step). And it is characterized by including the process (adhesion process) which adheres the said positive electrode and the said separator until the said aging process is completed.

[1.電極体の構築]
ここでは先ず、正極と負極とセパレータを備える電極体を用意する。
正極は、典型的には正極集電体と、当該正極集電体上に形成された少なくとも正極活物質を含む正極活物質層とを備えている。かかる正極の作製方法は特に限定されないが、例えば、正極活物質と導電材とバインダ(結着剤)等とを適当な溶媒中で混合してペースト状(スラリー状、インク状のものを包含する。)の組成物(以下、「正極ペースト」という。)を調製し、当該ペーストを正極集電体上に供給して正極活物質層を形成した形態のものを用いることができる。正極ペーストの供給方法としては、例えば、上記正極ペーストを正極集電体の片面または両面に、従来公知の塗布装置(例えば、スリットコーター、ダイコーター、コンマコーター、グラビアコーター)を用いて塗布する方法が挙げられる。あるいは、上記の正極活物質と導電材とバインダとを適度な大きさに造粒して造粒体とし、かかる造粒体を正極集電体上に供給して圧着させることにより正極活物質層を形成することもできる。特に限定されるものではないが、正極集電体の単位面積当たりに設けられる正極活物質層の質量(正極集電体の両面に正極活物質層を有する構成では両面の合計質量)は、例えば10mg/cm〜30mg/cm程度とすることができる。
[1. Construction of electrode body]
Here, first, an electrode body including a positive electrode, a negative electrode, and a separator is prepared.
The positive electrode typically includes a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer including at least a positive electrode active material formed on the positive electrode current collector. A method for producing such a positive electrode is not particularly limited. For example, a positive electrode active material, a conductive material, a binder (binder), and the like are mixed in an appropriate solvent to include a paste (slurry or ink). .) Composition (hereinafter referred to as “positive electrode paste”), and the paste is supplied onto a positive electrode current collector to form a positive electrode active material layer. As a method of supplying the positive electrode paste, for example, a method of applying the positive electrode paste to one or both surfaces of the positive electrode current collector using a conventionally known coating apparatus (for example, a slit coater, a die coater, a comma coater, or a gravure coater). Is mentioned. Alternatively, the positive electrode active material layer is formed by granulating the positive electrode active material, the conductive material, and the binder into an appropriate size to obtain a granulated body, and supplying the granulated body onto the positive electrode current collector and pressing it. Can also be formed. Although not particularly limited, the mass of the positive electrode active material layer provided per unit area of the positive electrode current collector (the total mass on both sides in the configuration having the positive electrode active material layer on both sides of the positive electrode current collector) is, for example, may be 10mg / cm 2 ~30mg / cm 2 approximately.

正極集電体としては、導電性の良好な金属(例えば、アルミニウム、ニッケル、チタン、ステンレス鋼等)からなる導電性部材が好ましく用いられる。集電体の形状は、構築される電池の形状等に応じて異なり得るため特に限定されず、棒状体、板状体、箔状体、網状体等を用いることができる。なお、後述する捲回電極体を備えた電池では、主に箔状体が用いられる。箔状集電体の厚みは特に限定されないが、電池のエネルギー密度と集電体の強度との兼ね合いから、5μm〜50μm(より好ましくは10μm〜30μm)程度のものを好ましく用いることができる。   As the positive electrode current collector, a conductive member made of a metal having good conductivity (for example, aluminum, nickel, titanium, stainless steel, etc.) is preferably used. The shape of the current collector is not particularly limited because it can vary depending on the shape of the battery to be constructed, and a rod-like body, a plate-like body, a foil-like body, a net-like body, or the like can be used. In addition, in the battery provided with the winding electrode body mentioned later, a foil-like body is mainly used. The thickness of the foil-shaped current collector is not particularly limited, but a thickness of about 5 μm to 50 μm (more preferably 10 μm to 30 μm) can be preferably used in consideration of the energy density of the battery and the strength of the current collector.

正極活物質としては、従来から二次電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。例えば、リチウムニッケル酸化物(例えばLiNiO)、リチウムコバルト酸化物(例えばLiCoO)、リチウムマンガン酸化物(例えばLiMn)等のリチウム原子と遷移金属原子とを構成金属原子として含む酸化物(リチウム遷移金属酸化物)や、リン酸マンガンリチウム(LiMnPO)、リン酸鉄リチウム(LiFePO)等のリチウム原子と遷移金属原子とを構成金属原子として含むリン酸塩等が挙げられる。なかでも、層状構造のリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物(例えば、LiNi1/3Co1/3Mn1/3)や、スピネル構造のLiNi0.5Mn1.5を主成分とする正極活物質は、エネルギー密度が高く、且つ熱安定性にも優れる。さらに、ここで開示される技術の利点をより効果的に受けられるため、好ましく用いることができる。特に限定するものではないが、正極活物質層全体に占める正極活物質の割合は、50質量%以上(典型的には70質量%以上100質量%以下、例えば80質量%以上99質量%以下)であることが好ましい。このようなリチウム遷移金属酸化物(典型的には粒子状)は、例えば従来公知の方法で調製されたものをそのまま使用することができる。 As the positive electrode active material, one type or two or more types of materials conventionally used in secondary batteries can be used without any particular limitation. For example, an oxide containing a lithium atom and a transition metal atom as constituent metal atoms, such as lithium nickel oxide (eg, LiNiO 2 ), lithium cobalt oxide (eg, LiCoO 2 ), lithium manganese oxide (eg, LiMn 2 O 4 ) (Lithium transition metal oxide), phosphate containing lithium atoms and transition metal atoms such as lithium manganese phosphate (LiMnPO 4 ) and lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) as constituent metal atoms. Among them, a lithium nickel cobalt manganese composite oxide (for example, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ) having a layered structure or LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 having a spinel structure is a main component. The positive electrode active material that has high energy density and excellent thermal stability. Furthermore, since the advantages of the technology disclosed herein can be more effectively received, it can be preferably used. Although not particularly limited, the ratio of the positive electrode active material to the entire positive electrode active material layer is 50% by mass or more (typically 70% by mass or more and 100% by mass or less, for example, 80% by mass or more and 99% by mass or less). It is preferable that As such a lithium transition metal oxide (typically in particulate form), for example, one prepared by a conventionally known method can be used as it is.

導電材としては、従来から二次電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。例えば、カーボンブラック(例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック等)、コークス、黒鉛(天然黒鉛およびその改質体、人造黒鉛)等の炭素材料を用いることができる。なかでも、粒径が小さく比表面積の大きなカーボンブラック(典型的には、アセチレンブラック)を好ましく用いることができる。特に限定するものではないが、正極活物質層全体に占める導電材の割合は、例えば1質量%以上15質量%以下(典型的には5質量%以上10質量%以下)とすることができる。   As the conductive material, one or more kinds of substances conventionally used in secondary batteries can be used without any particular limitation. For example, carbon materials such as carbon black (for example, acetylene black, furnace black, ketjen black, etc.), coke, graphite (natural graphite and modified products thereof, artificial graphite), and the like can be used. Among these, carbon black (typically acetylene black) having a small particle size and a large specific surface area can be preferably used. Although it does not specifically limit, the ratio of the electrically-conductive material to the whole positive electrode active material layer can be 1 mass% or more and 15 mass% or less (typically 5 mass% or more and 10 mass% or less), for example.

バインダとしては、特に制限されるものではないが、適切な温度範囲に軟化点(例えば、60℃以上)を有する熱可塑性のバインダ(典型的には樹脂やエストラマーであり得る)等であって、従来から二次電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。例えば、正極ペーストの形態に調製して正極活物質層を形成する場合には、後述する溶媒中に均質に溶解または分散し得る化合物を用いることができる。例えば、有機溶剤系のペースト(分散媒の主成分が有機溶媒である溶剤系ペースト)を用いて正極活物質層を形成する場合には、有機溶剤に分散または溶解するポリマー材料を好ましく採用し得る。かかるポリマー材料としては、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリ塩化ビニリデン(PVdC)、ポリエチレンオキサイド等が挙げられる。あるいは、水系のペーストを用いて正極活物質層を形成する場合には、水に溶解または分散するポリマー材料を好ましく採用し得る。かかるポリマー材料としては、セルロース系ポリマー、フッ素系樹脂、酢酸ビニル共重合体、ゴム類等が例示される。より具体的には、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、アクリル酸変性SBR樹脂(SBR系ラテックス)等が挙げられる。特に限定するものではないが、正極活物質層全体に占めるバインダの割合は、例えば0.5質量%以上10質量%以下(好ましくは1質量%以上2質量%以下)とすることができる。   The binder is not particularly limited, but is a thermoplastic binder (typically a resin or elastomer) having a softening point (for example, 60 ° C. or higher) in an appropriate temperature range. One kind or two or more kinds of substances conventionally used in secondary batteries can be used without particular limitation. For example, when the positive electrode active material layer is formed in the form of a positive electrode paste, a compound that can be dissolved or dispersed homogeneously in a solvent described later can be used. For example, when the positive electrode active material layer is formed using an organic solvent-based paste (a solvent-based paste in which the main component of the dispersion medium is an organic solvent), a polymer material that is dispersed or dissolved in the organic solvent can be preferably used. . Examples of such a polymer material include polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinylidene chloride (PVdC), and polyethylene oxide. Alternatively, when the positive electrode active material layer is formed using an aqueous paste, a polymer material that is dissolved or dispersed in water can be preferably used. Examples of such polymer materials include cellulose polymers, fluorine resins, vinyl acetate copolymers, rubbers, and the like. More specifically, carboxymethylcellulose (CMC), hydroxypropylmethylcellulose, polyvinyl alcohol, polytetrafluoroethylene (PTFE), styrene butadiene rubber (SBR), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, acrylic acid-modified SBR resin (SBR latex). Although it does not specifically limit, the ratio of the binder to the whole positive electrode active material layer can be 0.5 mass% or more and 10 mass% or less (preferably 1 mass% or more and 2 mass% or less), for example.

溶媒としては、従来から二次電池に用いられる溶媒のうち一種または二種以上を特に限定なく用いることができる。かかる溶媒は水系と非水系とに大別される。水系溶媒は全体として水性を示すものであればよく、水または水を主体とする混合溶媒を好ましく用いることができる。非水系溶媒の好適例としては、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、メチルエチルケトン、トルエン等が例示される。   As a solvent, 1 type, or 2 or more types among the solvents conventionally used for a secondary battery can be used without limitation. Such a solvent is roughly classified into an aqueous system and a non-aqueous system. The aqueous solvent is not particularly limited as long as it is water-based as a whole, and water or a mixed solvent mainly composed of water can be preferably used. Preferable examples of the non-aqueous solvent include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), methyl ethyl ketone, toluene and the like.

なお、上記正極ペーストには、本発明の効果を著しく損なわない限りにおいて、分散剤や増粘剤などの各種添加剤を添加することもできる。上記分散剤としては、疎水性鎖と親水性基をもつ高分子化合物(例えばアルカリ塩、典型的にはナトリウム塩)や、硫酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩等を有するアニオン性化合物やアミン等のカチオン性化合物等が挙げられる。より具体的には、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ブチラール、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリカルボン酸、酸化スターチ、リン酸スターチ等が挙げられる。   In addition, various additives, such as a dispersing agent and a thickener, can also be added to the said positive electrode paste, unless the effect of this invention is impaired remarkably. Examples of the dispersant include a polymer compound having a hydrophobic chain and a hydrophilic group (for example, an alkali salt, typically a sodium salt), an anionic compound having a sulfate, a sulfonate, a phosphate, or the like. And the like, and the like. More specifically, carboxymethyl cellulose (CMC), methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, butyral, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polycarboxylic acid, oxidized starch, phosphoric acid starch and the like can be mentioned.

ここで開示される製造方法では、例えば、正極集電体上に上記正極ペーストまたは造粒体を付与した後に、適当な乾燥手段でこれらペースト(または造粒体)に含まれる溶媒を除去する。かかる手法としては、自然乾燥や、熱風、低湿風、真空、赤外線、遠赤外線、電子線による乾燥等を単独または組み合わせて用いることができる。そして乾燥の後、正極に適宜プレス処理を施すことによって、正極活物質層の厚みや密度を調整することができる。プレス処理には、例えば、ロールプレス法、平板プレス法等、従来公知の各種プレス方法を採用することができる。正極集電体上に形成された正極活物質層の密度が極端に低い場合は、単位体積当たりのエネルギー密度が低下する虞がある。また、正極活物質層の密度が極端に高い場合は、特に大電流充放電時や低温環境下において内部抵抗が上昇する傾向にある。このため、正極活物質層の密度は、例えば2.0g/cm以上(典型的には2.5g/cm以上)であって、4.5g/cm以下(典型的には4.2g/cm以下)とすることが好ましい。 In the production method disclosed herein, for example, after the positive electrode paste or the granulated body is applied on the positive electrode current collector, the solvent contained in the paste (or the granulated body) is removed by an appropriate drying means. As such a method, natural drying, hot air, low-humidity air, vacuum, infrared rays, far infrared rays, drying with an electron beam, or the like can be used alone or in combination. Then, after drying, the thickness and density of the positive electrode active material layer can be adjusted by appropriately pressing the positive electrode. For the press treatment, various conventionally known press methods such as a roll press method and a flat plate press method can be employed. When the density of the positive electrode active material layer formed on the positive electrode current collector is extremely low, the energy density per unit volume may decrease. In addition, when the density of the positive electrode active material layer is extremely high, the internal resistance tends to increase particularly during large current charge / discharge or in a low temperature environment. For this reason, the density of the positive electrode active material layer is, for example, 2.0 g / cm 3 or more (typically 2.5 g / cm 3 or more) and 4.5 g / cm 3 or less (typically 4. 2 g / cm 3 or less).

負極は、典型的には負極集電体と、当該負極集電体上に形成された少なくとも負極活物質を含む負極活物質層とを備えている。かかる負極の作製方法は特に限定されないが、例えば、負極活物質とバインダ等とを適当な溶媒中で混合してペースト状の組成物(以下、「負極ペースト」という。)を調製し、当該ペーストを負極集電体上に付与して負極活物質層(負極活物質層ともいう。)を形成した形態のものを用いることができる。負極活物質層を形成する方法としては、上述した正極の場合と同様の手法を適宜採用することができる。特に限定されるものではないが、負極集電体の単位面積当たりに設けられる負極活物質層の質量(両面の合計質量)は、例えば5mg/cm〜30mg/cm程度とすることができる。 The negative electrode typically includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer including at least a negative electrode active material formed on the negative electrode current collector. The method for producing the negative electrode is not particularly limited. For example, a paste-like composition (hereinafter referred to as “negative electrode paste”) is prepared by mixing a negative electrode active material and a binder in an appropriate solvent, and the paste. Can be applied to the negative electrode current collector to form a negative electrode active material layer (also referred to as a negative electrode active material layer). As a method for forming the negative electrode active material layer, a method similar to that for the positive electrode described above can be appropriately employed. Although not particularly limited, the mass of the negative active material layer disposed per unit area of the negative electrode current collector (total mass of both sides) may be, for example 5mg / cm 2 ~30mg / cm 2 of about .

負極集電体としては、導電性の良好な金属(例えば、銅、ニッケル、チタン、ステンレス鋼等)からなる導電性部材が好ましく用いられる。負極集電体の形状は、正極集電体の形状と同様であり得る。   As the negative electrode current collector, a conductive member made of a metal having good conductivity (for example, copper, nickel, titanium, stainless steel, etc.) is preferably used. The shape of the negative electrode current collector can be the same as the shape of the positive electrode current collector.

負極活物質としては、従来から二次電池に用いられる物質の一種または二種以上の材料を特に限定することなく使用することができる。例えば、天然黒鉛(石墨)およびその改質体や石油または石炭系の材料から製造された人造黒鉛等の黒鉛(グラファイト);ハードカーボン(難黒鉛化炭素)、ソフトカーボン(易黒鉛化炭素)、カーボンナノチューブ等少なくとも一部に黒鉛構造(層状構造)を有する(低結晶性の)炭素材料;リチウムチタン複合酸化物等の金属酸化物;スズ(Sn)やケイ素(Si)とリチウムの合金等が挙げられる。負極活物質層全体に占める負極活物質の割合は特に限定されないが、通常は約50質量%以上とすることが適当であり、好ましくは約90質量%〜99質量%(例えば約95質量%〜99質量%)である。   As the negative electrode active material, one kind or two or more kinds of materials conventionally used for secondary batteries can be used without any particular limitation. For example, natural graphite (graphite) and its modified products and graphite (artificial graphite) such as artificial graphite manufactured from petroleum or coal-based materials; hard carbon (non-graphitizable carbon), soft carbon (graphitizable carbon), Carbon nanotubes and other carbon materials having a graphite structure (layered structure) at least partially, such as carbon nanotubes; metal oxides such as lithium titanium composite oxides; tin (Sn), silicon (Si) and lithium alloys, etc. Can be mentioned. Although the ratio of the negative electrode active material in the whole negative electrode active material layer is not particularly limited, it is usually suitably about 50% by mass or more, preferably about 90% by mass to 99% by mass (for example, about 95% by mass to 99% by mass).

バインダとしては、上記正極活物質層用のバインダとして例示したポリマー材料から適当なものを選択することができる。例えば、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が例示される。負極活物質層全体に占めるバインダの割合は、特に限定されないが、例えば1質量%〜10質量%(好ましくは2質量%〜5質量%)とすることができる。その他、既に上述した各種添加剤や導電材等を適宜使用することができる。   As the binder, an appropriate material can be selected from the polymer materials exemplified as the binder for the positive electrode active material layer. For example, styrene butadiene rubber (SBR), polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE) and the like are exemplified. The proportion of the binder in the entire negative electrode active material layer is not particularly limited, and can be, for example, 1% by mass to 10% by mass (preferably 2% by mass to 5% by mass). In addition, the various additives and conductive materials already described above can be used as appropriate.

負極ペーストを付与した後、適宜上述した乾燥手段を用いて溶媒を除去する。かかる乾燥の後、正極の場合と同様に適宜プレス処理を施すことによって、負極活物質層の厚みや密度を調整することができる。プレス処理後の負極活物質層の密度は、例えば1.1g/cm以上(典型的には1.2g/cm以上、例えば1.3g/cm以上)であって、1.5g/cm以下(典型的には1.49g/cm以下)とすることができる。 After applying the negative electrode paste, the solvent is removed as appropriate using the drying means described above. After the drying, the thickness and density of the negative electrode active material layer can be adjusted by appropriately pressing as in the case of the positive electrode. The density of the negative electrode active material layer after the press treatment is, for example, 1.1 g / cm 3 or more (typically 1.2 g / cm 3 or more, for example, 1.3 g / cm 3 or more), and 1.5 g / cm 3 cm 3 or less (typically 1.49 g / cm 3 or less).

セパレータ50としては、従来から二次電池に用いられるものと同様の各種微多孔質シートを用いることができ、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエステル、セルロース、ポリアミド等の樹脂から成る微多孔質樹脂シートが挙げられる。かかる微多孔質樹脂シートは、単層構造であってもよく、二層以上の複数構造(例えば、PE層の両面にPP層が積層された三層構造)であってもよい。なお、かかるセパレータは、上記微多孔性樹脂シートの片面または両面に無機化合物粒子(無機フィラー)を含む耐熱層(HRL)を備えることもできる。無機フィラーとしては、アルミナ、ベーマイト、マグネシア等を採用し得る。   As the separator 50, various microporous sheets similar to those conventionally used for secondary batteries can be used. For example, the separator 50 is made of a resin such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyester, cellulose, or polyamide. A microporous resin sheet is mentioned. Such a microporous resin sheet may have a single layer structure, or may have a two or more layers structure (for example, a three layer structure in which a PP layer is laminated on both sides of a PE layer). In addition, this separator can also be equipped with the heat resistant layer (HRL) containing an inorganic compound particle (inorganic filler) on the one or both surfaces of the said microporous resin sheet. As the inorganic filler, alumina, boehmite, magnesia or the like can be adopted.

上記正極および上記負極を、その間にセパレータを介して絶縁状態を保つように積層して、電極体を作製する。電極体の構成は特に限定されないが、例えば、セパレータを介した正極と負極との対向が繰り返されてなる積層構造を有する電極体であるのが好ましい。かかる積層構造を有する電極体は、複数のシート状の正極,負極およびセパレータを積層した形態の平板積層型電極体と、長尺シート状の正極,負極およびセパレータを積層して捲回した形態の捲回型電極体とを考慮することができる。これらの積層構造を有する電極体は、電極の面積が大きくなるよう構成されているため、金属異物の混入の可能性が高まり得る。また、高容量であり得るために、製品のばらつきによる電圧降下量のばらつきも比較的大きくなり、短絡による電圧低下量を検出し難い。したがって、このような電池の製造においてはここに開示される製造方法の効果がより顕著に表れ得るために好ましい。   The positive electrode and the negative electrode are laminated so as to maintain an insulating state between them through a separator, thereby producing an electrode body. The configuration of the electrode body is not particularly limited. For example, the electrode body is preferably an electrode body having a laminated structure in which a positive electrode and a negative electrode are repeatedly opposed via a separator. An electrode body having such a laminated structure has a flat-plate laminated electrode body in which a plurality of sheet-like positive electrodes, negative electrodes, and separators are laminated, and a long sheet-like positive electrode, negative electrode, and separator laminated and wound. A wound electrode body can be considered. Since the electrode body having such a laminated structure is configured such that the area of the electrode is increased, the possibility of contamination of metal foreign matter can be increased. In addition, since the capacity can be high, the variation in voltage drop due to product variation is relatively large, and it is difficult to detect the voltage drop due to a short circuit. Therefore, it is preferable in manufacturing such a battery because the effects of the manufacturing method disclosed herein can be more remarkably exhibited.

図2に示されるように、典型的には、正極30は、長手方向に沿う一方の端部において、正極活物質層34が設けられておらず(あるいは除去されて)、正極集電体32が露出するよう形成されている。同様に、負極20は、例えば、長手方向に沿う一方の端部において、負極活物質層44が設けられておらず(あるいは除去されて)、負極集電体42が露出するように形成されている。上記積層構造においては、これらの正負の露出部36,46をいずれかの位置にそろえて積層し、かかる露出部36,46を集約して集電することで、集電効率のよい電極体20を形成することができる。また、扁平形状の捲回電極体20は、長尺状の正極30および負極40を2枚のセパレータ50を介して絶縁状態に重ね合わせた積層体を長尺方向に捲回し、側面方向から押しつぶして拉げさせることによって作製することができる。なお、積層体自体を捲回断面が扁平形状となるように捲回して作成しても良い。   As shown in FIG. 2, typically, the positive electrode 30 has no positive electrode active material layer 34 (or is removed) at one end along the longitudinal direction, and the positive electrode current collector 32. Is exposed. Similarly, the negative electrode 20 is formed, for example, so that the negative electrode active material layer 44 is not provided (or removed) at one end along the longitudinal direction, and the negative electrode current collector 42 is exposed. Yes. In the above laminated structure, the positive and negative exposed portions 36 and 46 are laminated in any position, and the exposed portions 36 and 46 are collected to collect current, thereby collecting the electrode body 20 with good current collection efficiency. Can be formed. Further, the flat wound electrode body 20 is formed by winding a laminated body in which a long positive electrode 30 and a negative electrode 40 are overlapped in an insulating state via two separators 50 in the long direction and crushing from the side direction. It can be made by kidnapping. The laminate itself may be formed by winding so that the winding cross section has a flat shape.

[接着処理]
正極30に金属異物が混入する場合、かかる正極活物質層の内部か、表面に混入することになる。正極活物質層内に金属異物が混入した場合、金属異物は正極電位のより高い領域に存在し得る。正極活物質層の表面に金属異物が混入した場合、金属異物を正極活物質に押し付けた状態を保つことで、金属異物を正極電位のより高い領域に存在させることができる。そこで、ここに開示される製造方法においては、この電極体の構築工程から後述のエージング処理工程が完了するまでのいずれかのタイミングで、正極30とセパレータ50とを接着させる処理(接着処理)を行うようにしている。
そして、上記のとおり、正極30は、正極集電体32の表面に、正極活物質がバインダにより結合された形態の正極活物質層34を備えている。したがって、かかる接着処理は、正極30にセパレータ50を重ねたた状態で、これらをバインダの軟化点以上(典型的には60℃以上)の温度で圧密させることにより実現することができる。
[Adhesion treatment]
When a metal foreign substance mixes in the positive electrode 30, it will mix in the inside of this positive electrode active material layer, or the surface. When a metal foreign matter is mixed in the positive electrode active material layer, the metal foreign matter may be present in a region having a higher positive electrode potential. When metal foreign matter is mixed into the surface of the positive electrode active material layer, the metal foreign matter can be present in a region having a higher positive electrode potential by maintaining the state where the metal foreign matter is pressed against the positive electrode active material. Therefore, in the manufacturing method disclosed herein, a process (adhesion process) for bonding the positive electrode 30 and the separator 50 at any timing from the construction process of the electrode body to the aging process process described below is completed. Like to do.
And as above-mentioned, the positive electrode 30 is equipped with the positive electrode active material layer 34 of the form with which the positive electrode active material was couple | bonded by the binder on the surface of the positive electrode collector 32. As shown in FIG. Therefore, such an adhesion treatment can be realized by consolidating these at a temperature equal to or higher than the softening point of the binder (typically 60 ° C. or higher) in a state where the separator 50 is stacked on the positive electrode 30.

なお、本明細書でいう「接着」とは、例えばバインダ成分等を介して、正極30とセパレータ50とが物理的な結合力により結合された状態をいう。例えば、剥離強度が0.15N/m以上となるような結合力による接着であることが好ましい。正極30とセパレータ50とが、例えば正極30のバインダ成分部分において当接(隣接)している場合であっても、物理的な結合力により結合されていない場合は、ここでいう接着には含まれない。   Note that “adhesion” in the present specification refers to a state in which the positive electrode 30 and the separator 50 are bonded to each other by a physical bonding force through, for example, a binder component. For example, it is preferable that the adhesion is such that the peel strength is 0.15 N / m or more. For example, even when the positive electrode 30 and the separator 50 are in contact (adjacent) at the binder component portion of the positive electrode 30 but are not bonded by a physical bonding force, it is included in the adhesion referred to here. I can't.

かかる接着処理のタイミングとしては、特に制限されない。
例えば、この電極体20の構築工程において、正極30とセパレータ50とを重ねた時点で上記接着処理を行うこと、上記平板積層型電極体または捲回型電極体を構築した時点で上記接着処理を行うことが例示される。正極30とセパレータ50とを重ねた時点で上記接着処理を行う場合、かかる加熱を伴う圧密処理と、正極活物質層の厚みや密度を調整するための上記プレス処理とを、同時に行うようにしても良い。かかるタイミングで上記接着処理を行うと、後述の初期充電工程およびエージング工程の両方において金属異物の溶解が促進されるために好ましい。
あるいは、例えば、後述のエージング工程において、上記接着処理を行うようにしても良い。かかるタイミングで上記接着処理を行うと、接着処理のための圧密(負荷)と、エージング処理における加圧(負荷)とを同時に実現できる点で好ましい。ここでは、後述のエージング工程において上記接着処理を行う態様について説明を行う。
There is no particular limitation on the timing of the bonding process.
For example, in the construction process of the electrode body 20, the bonding process is performed when the positive electrode 30 and the separator 50 are overlapped, and the bonding process is performed when the flat plate electrode body or the wound electrode body is constructed. Exemplified to do. When the bonding process is performed at the time when the positive electrode 30 and the separator 50 are overlapped, the consolidation process accompanied by the heating and the pressing process for adjusting the thickness and density of the positive electrode active material layer are performed simultaneously. Also good. It is preferable to perform the adhesion treatment at such timing because dissolution of metal foreign matter is promoted in both the initial charging step and the aging step described later.
Alternatively, for example, the bonding process may be performed in an aging process described later. It is preferable to perform the bonding process at such timing in that the consolidation (load) for the bonding process and the pressurization (load) in the aging process can be realized at the same time. Here, the aspect which performs the said adhesion process in the below-mentioned aging process is demonstrated.

なお、負極40とセパレータ50とについては、これに限定されるものではないが、従来のセルと同様に、接触することはあっても、物理的に接着されていないことが好ましい。というのは、負極40の表面においては、通常の電池使用時あるいは過充電時に、電解液や過充電添加剤の分解によりガスが発生し得る。負極40とセパレータ50とが接着されていると、負極40で発生したガスが電極体20の外に抜けるのが妨げられて好ましくないからである。   In addition, although it is not limited to this about the negative electrode 40 and the separator 50, it is preferable that it is not physically adhere | attached although it may contact like the conventional cell. This is because gas can be generated on the surface of the negative electrode 40 due to decomposition of the electrolyte and overcharge additive during normal battery use or overcharge. This is because it is not preferable that the negative electrode 40 and the separator 50 are bonded to each other because the gas generated in the negative electrode 40 is prevented from coming out of the electrode body 20.

[2.セルの構築工程]
次に、上記電極体20と、電解質と、を適切な電池ケース10に収容する。そして、当該ケース10を密閉することで、二次電池(セル)100を構築する。密閉の作業は、従来から二次電池に用いられる方法と同様の方法で行うことができる。例えば、金属製の電池ケース10を用いる場合は、レーザー溶接、抵抗溶接、電子ビーム溶接等の手法を用いることができる。また、非金属製(例えば樹脂材料)の電池ケース10を用いる場合は、接着剤による接着や超音波溶接等の手法を用いることができる。
[2. Cell construction process]
Next, the electrode body 20 and the electrolyte are accommodated in an appropriate battery case 10. Then, the secondary battery (cell) 100 is constructed by sealing the case 10. The sealing operation can be performed by a method similar to that conventionally used for secondary batteries. For example, when a metal battery case 10 is used, techniques such as laser welding, resistance welding, and electron beam welding can be used. Moreover, when using the battery case 10 made of non-metal (for example, resin material), a technique such as adhesion with an adhesive or ultrasonic welding can be used.

電池ケース10としては、従来から二次電池に用いられる材料や形状を用いることができる。当該ケースの材質としては、例えばアルミニウム、スチール等の比較的軽量な金属材や、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を用いることができる。なかでも、放熱性やエネルギー密度の向上等の観点から、比較的軽量な金属(例えばアルミニウムやアルミニウム合金)からなる電池ケース(ハードケース)10を好ましく採用し得る。また、当該ケース10の形状(容器の外形)も特に限定されず、例えば円形(円筒形、コイン形、ボタン形)、六面体形(角形、平形)、およびそれらを加工し変形させた形状等であり得る。   As the battery case 10, materials and shapes conventionally used for secondary batteries can be used. As the material of the case, for example, a relatively light metal material such as aluminum or steel, or a resin material such as polyphenylene sulfide resin or polyimide resin can be used. Among these, from the viewpoint of improving heat dissipation and energy density, a battery case (hard case) 10 made of a relatively light metal (for example, aluminum or aluminum alloy) can be preferably used. Moreover, the shape (outer shape of the container) of the case 10 is not particularly limited. For example, the case 10 has a circular shape (cylindrical shape, coin shape, button shape), hexahedron shape (rectangular shape, flat shape), and a shape obtained by processing and deforming them. possible.

この図の例示された電池ケース10は、上端が開放された扁平な直方体形状(角形)のケース本体12と、その開口部を塞ぐ封口体14とを備える。電池ケース10の上面(即ち封口体14)には、捲回型電極体20の正極30と電気的に接続する正極端子60および当該電極体20の負極40と電気的に接続する負極端子70とが設けられている。例えば、電極体20の正極集電体32の当該露出端部に正極集電板62が、負極集電体42の当該露出端部に負極集電板72が、それぞれ溶接部64,74等において付設され、正極端子60および負極端子70とそれぞれ電気的に接続される。なお、電池ケース10には、上記正極端子60および負極端子70と電極体20との間の導電経路内に、必要に応じて電流遮断機構(電池の過充電時に、内圧の上昇に応じて電流を遮断し得る機構)等の安全機構を設けることもできる。また、封口体14には、従来の二次電池の電池ケース10と同様に、電池ケース内部で発生したガスをケースの外部に排出するための安全弁(図示せず)等が備えられている。   The battery case 10 illustrated in this figure includes a flat rectangular parallelepiped (rectangular) case body 12 having an open upper end, and a sealing body 14 that closes the opening. On the upper surface of the battery case 10 (that is, the sealing body 14), a positive electrode terminal 60 electrically connected to the positive electrode 30 of the wound electrode body 20 and a negative electrode terminal 70 electrically connected to the negative electrode 40 of the electrode body 20 Is provided. For example, the positive electrode current collector plate 62 is disposed at the exposed end portion of the positive electrode current collector 32 of the electrode body 20, and the negative electrode current collector plate 72 is disposed at the exposed end portion of the negative electrode current collector 42. Attached and electrically connected to the positive terminal 60 and the negative terminal 70, respectively. Note that the battery case 10 has a current interruption mechanism (a current according to an increase in internal pressure when the battery is overcharged) in the conductive path between the positive electrode terminal 60 and the negative electrode terminal 70 and the electrode body 20 as necessary. It is also possible to provide a safety mechanism such as a mechanism capable of blocking Moreover, the sealing body 14 is provided with a safety valve (not shown) or the like for discharging the gas generated inside the battery case to the outside of the case, like the battery case 10 of the conventional secondary battery.

電解質としては、従来から二次電池に用いられるものと同様の一種または二種以上のものを特に限定なく使用することができる。かかる電解質は、典型的には、適当な非水溶媒に支持塩(典型的には、リチウム塩)を含有させた組成を有する。
非水溶媒としては、カーボネート類、エステル類、エーテル類、ニトリル類、スルホン類、ラクトン類等の非プロトン性溶媒を用いることができる。なかでも、カーボネート類、例えば、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)等を好適に採用し得る。
As the electrolyte, one kind or two or more kinds similar to those conventionally used for secondary batteries can be used without particular limitation. Such an electrolyte typically has a composition in which a suitable nonaqueous solvent contains a supporting salt (typically a lithium salt).
As the non-aqueous solvent, aprotic solvents such as carbonates, esters, ethers, nitriles, sulfones and lactones can be used. Of these, carbonates such as ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), and ethyl methyl carbonate (EMC) can be preferably used.

支持塩としては、二次電池の支持電解質として機能し得ることが知られている各種の材料を適宜採用することができる。例えばLiPF、LiBF、LiClO、LiN(SOCF、LiN(SO、LiCFSO、LiCSO、LiC(SOCF、LiClO等の各種のリチウム塩から選択される一種または二種以上を用いることができる。なかでも、LiPFを好ましく用いることができる。支持塩の濃度は特に制限されないが、極端に低すぎると電解質に含まれるリチウムイオンの量が不足し、イオン伝導性が低下する傾向がある。また極端に濃度が高すぎると電解質の粘度が高くなりすぎて、イオン伝導性が低下する傾向がある。このため、支持塩の濃度は、電解質全体に対して、例えば約0.1mol/L〜2mol/L(好ましくは、約0.8mol/L〜1.5mol/L)程度で含有させることが好ましい。 As the supporting salt, various materials known to function as a supporting electrolyte for the secondary battery can be appropriately employed. For example, LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiC (SO 2 CF 3 ) 3 One or two or more selected from various lithium salts such as LiClO 4 can be used. Among these, LiPF 6 can be preferably used. The concentration of the supporting salt is not particularly limited, but if it is too low, the amount of lithium ions contained in the electrolyte is insufficient, and the ionic conductivity tends to decrease. On the other hand, when the concentration is extremely high, the viscosity of the electrolyte becomes too high, and the ionic conductivity tends to decrease. Therefore, the concentration of the supporting salt is preferably about 0.1 mol / L to 2 mol / L (preferably about 0.8 mol / L to 1.5 mol / L) with respect to the entire electrolyte. .

さらに、ここで用いられる電解質には、例えば、ビニレンカーボネート(VC),フルオロエチレンカーボネート(FEC)等の皮膜形成剤、ビフェニル(BP),シクロヘキシルベンゼン(CHB)等のガス発生添加剤等の各種の添加剤を適宜添加することもできる。   Furthermore, the electrolyte used here includes various film forming agents such as film forming agents such as vinylene carbonate (VC) and fluoroethylene carbonate (FEC), and gas generating additives such as biphenyl (BP) and cyclohexylbenzene (CHB). Additives can also be added as appropriate.

[3.初期充電工程]
初期充電工程は、上記構築した二次電池(セル)100に対して、常温域で所定の電圧値まで充電処理を行う工程である。典型的には、セルの正極30(正極端子60)と負極40(負極端子70)との間に外部電源(図示せず)を接続し、所定の電圧まで充電(典型的には定電流充電)を行うとよい。この初期充電工程における常温域とは、典型的には常温とされる温度領域をいい、20℃±15℃であり得る。また、初期充電処理における正負極端子間の電圧(典型的には最高到達電圧)は、使用する活物質や非水溶媒の種類等によっても異なり得るが、電池組立体のSOC(State of Charge:充電状態)が満充電時(典型的には電池の定格容量)の約80%以上(典型的には90〜105%)の範囲にあるときに示し得る電圧範囲とすればよい。例えば4.2Vで満充電となる電池では、約3.8〜4.2Vの範囲に調整することが好ましい。初期充電処理における充電レートは、従来の電池組立体を初期充電するときに一般的に採用され得る従来公知の充電レートと同様でよく、例えば0.1〜10C程度とするとよい。かかる充電処理は1回でもよいが、例えば放電処理を挟んで2回以上繰り返し行ってもよい。
[3. Initial charging process]
The initial charging step is a step of performing a charging process on the constructed secondary battery (cell) 100 up to a predetermined voltage value in a normal temperature range. Typically, an external power source (not shown) is connected between the positive electrode 30 (positive electrode terminal 60) and the negative electrode 40 (negative electrode terminal 70) of the cell and charged to a predetermined voltage (typically constant current charging). ). The normal temperature range in the initial charging step typically refers to a temperature range that is normal temperature, and may be 20 ° C. ± 15 ° C. Further, the voltage between the positive and negative terminals (typically the highest voltage reached) in the initial charging process may vary depending on the active material used, the type of the non-aqueous solvent, and the like, but the SOC (State of Charge) of the battery assembly: A voltage range that can be shown when the state of charge is in the range of about 80% or more (typically 90 to 105%) of the full charge (typically the rated capacity of the battery) may be used. For example, in the case of a battery that is fully charged at 4.2 V, it is preferable to adjust to a range of about 3.8 to 4.2 V. The charging rate in the initial charging process may be the same as a conventionally known charging rate that can be generally adopted when initially charging a conventional battery assembly, and may be about 0.1 to 10 C, for example. Such a charging process may be performed once, but may be performed twice or more, for example, with a discharging process interposed therebetween.

[4.エージング工程]
エージング工程は、上記初期充電工程を終えた二次電池(セル)100を所定の温度域および所定のSOCで一定時間保持(典型的には静置)する工程である。セルを保持する温度は、低温領域(例えば、上記常温域〜40℃程度)であっても高温領域(例えば、40℃〜70℃程度)であっても良い。また、セルのSOCも、0%〜100%あるいは100%以上のいずれの状態であっても良い。これらの温度およびSOCは、エージング工程において様々に変化させるようにしても良い。また、セルには、所定の圧力を負荷するようにしても良い。好ましい一態様においては、初期充電後のセルに所定の圧力を負荷し、圧力を負荷した状態で高温領域でのエージングを行うことである。これにより、通常の高温加圧エージングと、上記の正極とセパレータとの接着処理とを、同時に実現することができる。
[4. Aging process]
The aging process is a process in which the secondary battery (cell) 100 that has completed the initial charging process is held (typically left standing) for a predetermined time in a predetermined temperature range and a predetermined SOC. The temperature at which the cell is held may be a low temperature region (for example, the normal temperature region to about 40 ° C.) or a high temperature region (for example, about 40 ° C. to 70 ° C.). Further, the SOC of the cell may be 0% to 100% or 100% or more. These temperature and SOC may be variously changed in the aging process. Further, a predetermined pressure may be applied to the cell. In a preferred embodiment, a predetermined pressure is applied to the cell after initial charging, and aging is performed in a high temperature region with the pressure applied. Thereby, the normal high temperature pressurization aging and the above-mentioned adhesion treatment between the positive electrode and the separator can be realized at the same time.

図3(A)はここに開示される二次電池の製造方法における金属異物80の溶解状況の一例を模式的に説明する図である。図3(B)は比較のために例示した従来の製造方法についての図である。これらの図では、正極30とセパレータ50と金属異物80との相対関係をわかりやすくするために誇張して示している。この図において正極30とセパレータ50と負極40とが完全に離れている状態は、実際にはこれらの部材(正極30,セパレータ50,負極40)が物理的に接着されていない状態を示している。例えば、正極30とセパレータ50とが接着はされていないが接触している状態を含む。また、図において正極30とセパレータ50とが隣接して示されている状態は、正極30とセパレータ50とが物理的に接着されている状態と、正極30とセパレータ50とが接着はされていないが圧密されて接触している状態とを含む。   FIG. 3A is a diagram schematically illustrating an example of a dissolution state of the metal foreign matter 80 in the method for manufacturing a secondary battery disclosed herein. FIG. 3B is a diagram of a conventional manufacturing method exemplified for comparison. In these drawings, the relative relationship among the positive electrode 30, the separator 50, and the metal foreign object 80 is exaggerated for easy understanding. In this figure, the state in which the positive electrode 30, the separator 50, and the negative electrode 40 are completely separated from each other actually indicates that these members (the positive electrode 30, the separator 50, and the negative electrode 40) are not physically bonded. . For example, it includes a state where the positive electrode 30 and the separator 50 are not bonded but are in contact with each other. Further, in the drawing, the state in which the positive electrode 30 and the separator 50 are shown adjacent to each other is the state in which the positive electrode 30 and the separator 50 are physically bonded, and the positive electrode 30 and the separator 50 are not bonded to each other. Are in contact with each other in a consolidated state.

本発明(A)では、工程(a)に示されるように、初期充電までに接着処理が行われていない状態のセル100においては、正極30とセパレータ50と負極40とは、物理的に接着されていない。そこで、工程(b)に示されるように、かかるセル100に対し、正極30に含まれるバインダの軟化点以上の温度で圧力を負荷することで、正極30とセパレータ50とを物理的に接着させる。より具体的には、正極活物質層34に含まれるバインダを軟化させ、かかるバインダの接合力により、正極30(正極活物質層34)とセパレータ50とを接着させる。この状態にて、エージング処理工程(c)を実施することで、高温エージングと接着処理とを同時に実施することができる。   In the present invention (A), as shown in the step (a), in the cell 100 in which the bonding process is not performed before the initial charging, the positive electrode 30, the separator 50, and the negative electrode 40 are physically bonded. It has not been. Therefore, as shown in step (b), the positive electrode 30 and the separator 50 are physically bonded to the cell 100 by applying a pressure at a temperature equal to or higher than the softening point of the binder included in the positive electrode 30. . More specifically, the binder contained in the positive electrode active material layer 34 is softened, and the positive electrode 30 (the positive electrode active material layer 34) and the separator 50 are bonded by the bonding force of the binder. In this state, by performing the aging treatment step (c), high-temperature aging and adhesion treatment can be carried out simultaneously.

このエージング処理においては、金属異物80は正極30の表面に押圧され、より高い正極電位に晒され得る。また、金属異物80と正極30との接触面積が増えることで、両者間での電子のやり取りによる金属異物80の溶解(すなわち、イオン化)が促進される。したがって、かかる接着がなされない状態(図3B(c)参照)と比較して、金属異物80の溶解量は増大される。したがって、金属異物80が比較的粗大であっても完全な溶解をより短時間で行うことができる。なお、溶解された金属異物80のイオンは、正に帯電しているため、電解液中を拡散しながら、より電位の低い負極40側へと引き寄せられる。ここで、負極40の表面電位が金属異物80の還元電位以下となる部位が存在する場合には、金属異物80のイオンは当該部位に析出物82として析出し得る。   In this aging treatment, the metal foreign matter 80 is pressed against the surface of the positive electrode 30 and can be exposed to a higher positive electrode potential. Further, since the contact area between the metal foreign object 80 and the positive electrode 30 is increased, dissolution (ie, ionization) of the metal foreign object 80 due to the exchange of electrons between the two is promoted. Therefore, the amount of dissolution of the metallic foreign matter 80 is increased as compared with a state in which such adhesion is not performed (see FIG. 3B (c)). Therefore, even if the metal foreign matter 80 is relatively coarse, complete dissolution can be performed in a shorter time. In addition, since the ions of the dissolved metal foreign matter 80 are positively charged, the ions are attracted toward the negative electrode 40 having a lower potential while diffusing in the electrolytic solution. Here, when there is a site where the surface potential of the negative electrode 40 is equal to or lower than the reduction potential of the metal foreign material 80, the ions of the metal foreign material 80 can be deposited as precipitates 82 in the site.

次いで、工程(d)に示されるように、かかるセルに対する負荷を解除する。ここで、正極30とセパレータ50とは物理的に接着されているため、負荷の解除後も正極30とセパレータ50との接着は維持される。したがって、例えば、工程(e)に示されるように、次工程として低温エージングなどの任意の他の処理工程を行う場合にも、かかる正極30とセパレータ50との接着は維持される。したがって、上記エージング処理工程(c)において未溶解の金属異物80が残存している場合であっても、かかる接着処理の後工程(e)において正極電位が金属異物80の溶解電位以上であれば、金属異物80の溶解を促進された状態で行うことができる。そしてまた、このように金属異物80の溶解を促進した状態で、次工程の自己放電検査工程(f)を施すことができる。なお、自己放電検査工程(f)等において負極40の電位が金属異物80の還元電位以下となった場合に、金属異物80のイオンは析出物82として負極40上に析出する。   Next, as shown in step (d), the load on the cell is released. Here, since the positive electrode 30 and the separator 50 are physically bonded, the bonding between the positive electrode 30 and the separator 50 is maintained even after the load is released. Therefore, for example, as shown in step (e), adhesion between the positive electrode 30 and the separator 50 is maintained even when any other processing step such as low-temperature aging is performed as the next step. Therefore, even when the undissolved metal foreign matter 80 remains in the aging treatment step (c), if the positive electrode potential is equal to or higher than the dissolution potential of the metal foreign matter 80 in the subsequent step (e) of the adhesion treatment. The dissolution of the metallic foreign matter 80 can be performed in an accelerated state. In addition, the next self-discharge inspection step (f) can be performed in a state where the dissolution of the metal foreign matter 80 is promoted in this way. In the self-discharge inspection step (f) or the like, when the potential of the negative electrode 40 becomes equal to or lower than the reduction potential of the metal foreign matter 80, the ions of the metal foreign matter 80 are deposited on the negative electrode 40 as precipitates 82.

[圧力負荷]
なお、セル100への圧力の負荷は、従来公知の一種または二種以上の手法を用いて行うことができる。具体的には、例えば図4(A)に示すように、セル100を1対の拘束板92で挟んだ後、(B)拘束板92を締めつける方法が例示される。締め付けには、ボルトや拘束バンドを用いる方法、エアープレス、油圧プレス等のプレス機による方法、適度な重量の重りを当該ケース上に積載する等の重力を用いる方法、真空炉等で減圧する方法等が挙げられる。圧力の負荷に際しては、典型的には適当な治具(例えば拘束板92)を使用するのが好ましい。例えば、セルが六面体形状の場合には、電極体20の正極,セパレータおよび負極の面に直交する方向(積層方向)に負荷がかかるように、当該セルの少なくとも一対の面(典型的には、最も表面積の広い幅広面)を拘束板92で挟み込んだ状態で圧力を加える手法を好適に用いることができる。拘束板92を用いることで、電池ケース10(具体的には、当該ケース内の電極体20)を全体に渡って比較的ムラなく加圧することができる。また、例えば複数のセル100を同時に加圧処理する場合には、図4(C)に示すようなコイルスプリングを利用した拘束治具90を好適に用いることができる。当該拘束治具90を用いる場合は、例えば二次電池(単セル)100を拘束板92の間に収容した後、取手部94を回してコイルスプリングを調整することにより、当該セルの一対の幅広面に対し任意の圧力を負荷する。なお、負荷した圧力の大きさ(値)は、一般的な圧力測定手法(例えば、ロードセル、ひずみゲージ等)を用いて求めることができる。また、かかる圧力の負荷は一度に行ってもよく、例えば二回以上に分けて段階的に行ってもよい。
[Pressure load]
In addition, the load of the pressure to the cell 100 can be performed using a conventionally well-known 1 type, or 2 or more types method. Specifically, for example, as shown in FIG. 4A, after the cell 100 is sandwiched between a pair of restraining plates 92, (B) a method of tightening the restraining plates 92 is exemplified. For fastening, a method using a bolt or a restraint band, a method using a press machine such as an air press or a hydraulic press, a method using gravity such as loading an appropriate weight on the case, a method of reducing pressure in a vacuum furnace, etc. Etc. When pressure is applied, it is typically preferable to use an appropriate jig (for example, the restraining plate 92). For example, when the cell has a hexahedral shape, at least a pair of surfaces of the cell (typically, so that a load is applied in a direction (stacking direction) perpendicular to the surfaces of the positive electrode, separator, and negative electrode of the electrode body 20 (typically, A method of applying pressure in a state in which the wide surface having the largest surface area is sandwiched between the restraining plates 92 can be suitably used. By using the restraint plate 92, the battery case 10 (specifically, the electrode body 20 in the case) can be pressurized relatively uniformly throughout. For example, in the case where a plurality of cells 100 are pressurized simultaneously, a restraining jig 90 using a coil spring as shown in FIG. 4C can be suitably used. When the restraining jig 90 is used, for example, after the secondary battery (single cell) 100 is accommodated between the restraining plates 92, the handle portion 94 is rotated to adjust the coil spring, thereby making the pair of wide widths of the cell. Apply arbitrary pressure to the surface. In addition, the magnitude | size (value) of the applied pressure can be calculated | required using a general pressure measuring method (For example, a load cell, a strain gauge, etc.). Moreover, such pressure loading may be performed at once, for example, may be performed stepwise in two or more steps.

セルに負荷する圧力は、特に限定されないが、かかる圧力が極端に小さい場合は金属異物が正極に十分に押圧されず、正極との接触が十分増大されなかったり、より高い正極電位に晒され難くなったりするために好ましくない。また、加える圧力が極端に大きい場合は、電池ケースが過度に変形したり、電極体内(典型的には、電極やセパレータ)に存在する空隙(細孔)が潰れたりして、電池性能に悪影響を及ぼす虞があるために好ましくない。このため、上記圧力は、0.1MPa程度以上であればよく、例えば0.3MPa以上、好ましくは0.5MPa以上、典型的には0.7MPa以上とすることができる。また、上記圧力は、1.5MPa以下、好ましくは1.3MPa以下、典型的には1.0MPa以下とすることができる。負荷する圧力が上記範囲にある場合、本願の効果と電池性能とを高いレベルで両立させることができる。なお、本明細書において「圧力」とは、大気圧に対する相対圧、即ち実際の圧力(絶対圧)から大気圧(約0.1MPa)を差し引いた圧力の値を指す。   The pressure applied to the cell is not particularly limited, but when the pressure is extremely small, the metal foreign matter is not sufficiently pressed against the positive electrode, the contact with the positive electrode is not sufficiently increased, and it is difficult to be exposed to a higher positive electrode potential. It is not preferable because it becomes. In addition, when the applied pressure is extremely large, the battery case is excessively deformed, and voids (pores) in the electrode body (typically electrodes and separators) are crushed, which adversely affects battery performance. This is not preferable because of the risk of causing For this reason, the said pressure should just be about 0.1 Mpa or more, for example, 0.3 Mpa or more, Preferably it is 0.5 Mpa or more, and can be 0.7 Mpa or more typically. The pressure can be 1.5 MPa or less, preferably 1.3 MPa or less, and typically 1.0 MPa or less. When the pressure to load is in the above range, the effect of the present application and the battery performance can be achieved at a high level. In the present specification, “pressure” refers to a relative pressure with respect to atmospheric pressure, that is, a value obtained by subtracting atmospheric pressure (about 0.1 MPa) from actual pressure (absolute pressure).

なお、上記圧力負荷による押圧状態を維持する時間および温度は、電極体の形態(正極に含まれるバインダ量やセパレータの表面状態)等を考慮して、正極とセパレータとの接着が十分に実現されるように決定することができる。
押圧状態を維持する温度は、例えば、正極に含まれるバインダの軟化点以上の温度とすることができる。典型的には、40℃以上、好ましくは60℃以上(65℃以上)とすることができる。かかる温度の上限は、電池構成に悪影響を与えない温度範囲、例えばセパレータの軟化温度以下の範囲で適宜決定することができる。例えば80℃(75℃以下)程度以下とすることができる。セルを加熱する手段としては、例えば、恒温槽や赤外線ヒーター等を適宜用いることができる。
It should be noted that the time and temperature for maintaining the pressed state due to the pressure load described above are sufficient to achieve adhesion between the positive electrode and the separator in consideration of the form of the electrode body (the amount of binder contained in the positive electrode and the surface state of the separator) and the like. Can be determined.
The temperature at which the pressed state is maintained can be set to a temperature equal to or higher than the softening point of the binder included in the positive electrode, for example. Typically, it can be 40 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or higher (65 ° C. or higher). The upper limit of the temperature can be appropriately determined within a temperature range that does not adversely affect the battery configuration, for example, a range below the softening temperature of the separator. For example, it can be set to about 80 ° C. (75 ° C. or less). As a means for heating the cell, for example, a thermostatic bath or an infrared heater can be appropriately used.

また、押圧状態を維持する時間は、十分な接着が実現されれば特に制限はなく、例えば、100時間以上、好ましくは110時間以上、より好ましくは120時間以上、さらに好ましくは140時間以上とすることができる。かかる時間の上限についても特に制限はなく、例えば、同時に高温エージングを実施する場合にはかかる高温エージングに適切な時間や、生産効率等を考慮して決定することができる。典型的には、240時間程度以下、好ましくは168時間以下程度の目安に設定することができる。   The time for maintaining the pressed state is not particularly limited as long as sufficient adhesion is achieved. For example, it is 100 hours or longer, preferably 110 hours or longer, more preferably 120 hours or longer, and further preferably 140 hours or longer. be able to. The upper limit of the time is not particularly limited. For example, when high-temperature aging is performed at the same time, it can be determined in consideration of time appropriate for high-temperature aging, production efficiency, and the like. Typically, it can be set to a standard of about 240 hours or less, preferably about 168 hours or less.

[剥離強度]
十分な接着が実現されたかどうかは、例えば、同条件にて接着処理を行った正極30とセパレータ50との剥離強度を測定することで確認することができる。
なお、正極30とセパレータ50との剥離強度は、例えばJIS K6854−1:1999にて規定される「90°剥離試験」によって定量的に評価することができる。好適な一態様において、上記接着処理後の正極30とセパレータ50との90°剥離強度は、0.15N/m以上、典型的には0.2N/m以上、例えば0.25N/m以上、好ましくは0.4N/m以上である。剥離強度の上限については特に制限はないが、必要以上に強固な接着は電極の損傷を招き得るため、剥離強度は、例えば1.2N/m以下程度を目安とすることができる。これにより、正極30とセパレータ50との接着を確実なものとすることができ、より粗大な金属異物であっても好適に溶解を促進することができる。
※ 剥離強度の測定方法、および、例示する数値について、ご確認をお願い致します。
[Peel strength]
Whether or not sufficient adhesion has been achieved can be confirmed, for example, by measuring the peel strength between the positive electrode 30 and the separator 50 that have been subjected to adhesion treatment under the same conditions.
Note that the peel strength between the positive electrode 30 and the separator 50 can be quantitatively evaluated by, for example, a “90 ° peel test” defined in JIS K6854-1: 1999. In a preferred embodiment, the 90 ° peel strength between the positive electrode 30 and the separator 50 after the adhesion treatment is 0.15 N / m or more, typically 0.2 N / m or more, for example, 0.25 N / m or more, Preferably it is 0.4 N / m or more. The upper limit of the peel strength is not particularly limited, but an excessively strong bond can cause damage to the electrode. Therefore, the peel strength can be about 1.2 N / m or less, for example. Thereby, the adhesion between the positive electrode 30 and the separator 50 can be ensured, and even a coarser metal foreign material can be favorably promoted.
* Please confirm the peel strength measurement method and the numerical values shown as examples.

[電位調整]
以上の圧力負荷状態で高温に保持することにより、正極30とセパレータ50との接着を実現することができる。そしてまた、かかる状態においてセルに電圧を印加することで、同時にエージング(高温エージング)処理を実施することができる。ここで、セル100の正極電位が金属異物80の溶解電位以上となるように電圧を印加することで、外部から電池内に金属異物80が混入した場合であっても、当該金属異物80を溶解して金属イオンとすることができる。
[Potential adjustment]
By holding at a high temperature in the above pressure load state, adhesion between the positive electrode 30 and the separator 50 can be realized. Moreover, by applying a voltage to the cell in such a state, an aging (high temperature aging) process can be performed at the same time. Here, by applying a voltage so that the positive electrode potential of the cell 100 is equal to or higher than the dissolution potential of the metal foreign object 80, even if the metal foreign object 80 is mixed into the battery from the outside, the metal foreign object 80 is dissolved. Thus, metal ions can be obtained.

かかる電圧の印加は、正極30の電位(最高到達電位)が金属異物80の酸化電位以上となるよう電位を調整する。正極30および負極40の電位は、混入する可能性のある金属異物80の種類等に応じて適宜設定することができる。例えば、既に上述した金属異物80(元素)のうち、酸化還元電位が最も高いものは銅である。したがって、例えば酸化還元電位が銅以下の元素全て(例えば、銅や鉄)を対象とする場合には、正極の電位(最高到達電位)を銅の酸化電位以上(約3.4V以上、例えば4.0V〜4.5V)に設定するのが好ましい。例えば、正極の電位が約4.5Vとなるように設定している。また、鉄は種々の金属元素のなかでも製造装置等の素材として多用されていることから、セル内に混入する可能性が高いと考えられる。かかる鉄を対象とする場合(即ち、酸化還元電位が鉄よりも大きいもの(例えば銅)を考慮しない場合)には、正極の電位(最高到達電位)を鉄の酸化電位以上(約2.5V以上、例えば2.5V〜3.5V)に設定するのが好ましい。   The application of such a voltage adjusts the potential so that the potential of the positive electrode 30 (maximum attainable potential) becomes equal to or higher than the oxidation potential of the metal foreign matter 80. The potentials of the positive electrode 30 and the negative electrode 40 can be appropriately set according to the type of the metallic foreign matter 80 that may be mixed. For example, among the metal foreign matter 80 (elements) already described above, the one having the highest redox potential is copper. Therefore, for example, when all the elements whose oxidation-reduction potentials are equal to or lower than copper (for example, copper or iron) are targeted, the potential of the positive electrode (maximum ultimate potential) is equal to or higher than the oxidation potential of copper (approximately 3.4 V or higher, for example 4 0.0V to 4.5V) is preferable. For example, the potential of the positive electrode is set to be about 4.5V. In addition, iron is frequently used as a raw material for manufacturing equipment among various metal elements, so it is considered that iron is likely to be mixed into the cell. When such iron is targeted (that is, when the oxidation-reduction potential is higher than that of iron (for example, copper) is not considered), the potential of the positive electrode (the highest potential reached) is set to be equal to or higher than the oxidation potential of iron (about 2.5 V). For example, it is preferably set to 2.5 V to 3.5 V, for example.

また、好適な一態様として、負極40の電位(最高到達電位)を混入する可能性のある金属異物80の還元電位以上となるよう電位を調整することができる。このようにすることで、正極側で溶解した金属異物80の金属イオンが負極40側に到達した場合に、直ちに負極40上に析出するのが防止される。すると、かかる金属イオンは電解液中にとどまり、周囲に拡散し得る。これにより、金属異物80が対向する負極表面に局所的に析出するのが防止され、微小短絡の発生頻度を抑制することができる。換言すると、かかる金属異物80に起因する短絡の発生を抑制し、金属異物を無害化することができる。例えば、金属異物80として鉄を考慮する場合、負極の電位(最高到達電位)を鉄の還元電位以上(約2.5V以上、例えば1.5V〜2.5V)に設定することが好ましい。   Further, as a preferred embodiment, the potential can be adjusted to be equal to or higher than the reduction potential of the metal foreign matter 80 that may mix the potential of the negative electrode 40 (maximum ultimate potential). By doing in this way, when the metal ion of the metal foreign material 80 melt | dissolved by the positive electrode side arrives at the negative electrode 40 side, it is prevented that it precipitates on the negative electrode 40 immediately. Then, such metal ions remain in the electrolyte and can diffuse around. Thereby, it is prevented that the metal foreign material 80 deposits locally on the opposing negative electrode surface, and the occurrence frequency of micro short-circuits can be suppressed. In other words, the occurrence of a short circuit due to the metal foreign object 80 can be suppressed, and the metal foreign object can be rendered harmless. For example, when iron is considered as the metal foreign matter 80, it is preferable to set the potential of the negative electrode (maximum potential reached) to be equal to or higher than the reduction potential of iron (about 2.5 V or higher, for example, 1.5 V to 2.5 V).

なお、電池電圧は、正極30の電位を金属異物の酸化電位以上の領域で保つようにしても良いし、金属異物80の酸化電位以上の領域に微小時間ずつ到達するようにパルス状に変化させるようにしても良い。金属異物80の溶解の観点からは、エージング工程の全体にわたって比較的高い端子間電圧範囲および/または比較的高いSOC範囲を維持することが好ましい。例えば4.2Vで満充電となる電池では、正負極間の電圧が約3.7〜4.2Vにある状態を保つ範囲で充放電を行うことが好ましい。   The battery voltage may be maintained in a region where the potential of the positive electrode 30 is higher than or equal to the oxidation potential of the metal foreign matter, or may be changed in a pulse shape so as to reach a region higher than the oxidation potential of the metal foreign matter 80 little by little. You may do it. From the viewpoint of dissolution of the metallic foreign matter 80, it is preferable to maintain a relatively high voltage range between terminals and / or a relatively high SOC range throughout the aging process. For example, in a battery that is fully charged at 4.2 V, it is preferable to perform charging and discharging within a range in which the voltage between the positive and negative electrodes is maintained at about 3.7 to 4.2 V.

なお、本発明者らの詳細な検討によると、例えば、所定の大きさの金属異物を溶解するに必要な時間は、様々な因子により影響を受ける。例えば、環境温度、電池電圧(正負極間の電位差)、金属異物の溶解速度の他に、二次電池の構成材料の仕様の違いやバラつき等を考慮することができる。かかる二次電池の構成材料の仕様の違いとしては、例えば、活物質の種類、形状、セパレータの表面形態、電解質に加える添加剤の濃度等の影響を考慮することができる。具体的には、電解質に加える添加剤の濃度がより高濃度となることで、金属異物の溶解速度が低下する傾向にあることが確認されている。また、二次電池の構成材料のバラつきについては、電極の管理しきれない水分量の違いや、金属異物の混入状態(正極活物質層への埋まり具合や、電解質との濡れ具合等)、電極および/またはセパレータへの電解質の含浸の度合い等を考慮することができる。具体的には、例えば電極のドライルームでの保管期間が長くなった場合や、瞬間的に大気中に晒された場合などに、金属異物の溶解速度が低下することが確認されている。これらは電極中の水分量が上昇したことによるものであると考えられる。   According to the detailed study by the present inventors, for example, the time required to dissolve a metal foreign substance having a predetermined size is affected by various factors. For example, in addition to the environmental temperature, the battery voltage (potential difference between positive and negative electrodes), the dissolution rate of the metal foreign matter, the difference in specifications and variations of the constituent materials of the secondary battery can be considered. As the difference in the specification of the constituent material of the secondary battery, for example, the influence of the type and shape of the active material, the surface form of the separator, the concentration of the additive added to the electrolyte, and the like can be considered. Specifically, it has been confirmed that the dissolution rate of the metallic foreign matter tends to decrease as the concentration of the additive added to the electrolyte becomes higher. In addition, regarding the variation in the constituent materials of the secondary battery, there are differences in the amount of moisture that cannot be managed by the electrode, the state of contamination of metal foreign matter (such as the degree of embedding in the positive electrode active material layer and the degree of wetting with the electrolyte), the electrode And / or the degree of impregnation of the electrolyte into the separator can be considered. Specifically, for example, when the storage period of the electrode in the dry room becomes longer or when the electrode is exposed to the air instantaneously, it has been confirmed that the dissolution rate of the metal foreign matter decreases. These are considered to be due to an increase in the amount of water in the electrode.

したがって、上記に例示した因子による影響やその他の影響も含め、より短時間で確実に金属異物の溶解を行える時間を設定することができる。例えば、予め所定の大きさの金属異物(例えば鉄)を正極表面に配置し、その他の条件(例えば、電位調整の態様および負荷する圧力や、接着後の正極とセパレータとの剥離強度等)を様々に変化させて、エージング工程を実施する。このとき、所定の時間で溶解される金属異物の溶解量と、変動させた条件(例えば充電パターン、充電レート、負荷する圧力等)との関係を予め調べておくことで、実際の環境温度における適切かつ最短の充電維持時間を設定することができる。   Accordingly, it is possible to set a time during which the metallic foreign matter can be reliably dissolved in a shorter time, including the influence of the factors exemplified above and other influences. For example, a metal foreign substance (for example, iron) having a predetermined size is previously arranged on the surface of the positive electrode, and other conditions (for example, the mode of potential adjustment and the applied pressure, the peel strength between the positive electrode and the separator after bonding, etc.) The aging process is performed with various changes. At this time, by examining in advance the relationship between the amount of the metallic foreign material dissolved in a predetermined time and the changed conditions (for example, the charging pattern, the charging rate, the pressure to be applied, etc.), An appropriate and shortest charge maintenance time can be set.

[5.自己放電検査工程]
必須の工程ではないものの、好適な一態様では、上記エージング処理の後に、さらに自己放電検査を行う。自己放電検査とは、セルの電圧降下量を計測することで不良品(内部短絡の発生が生じている電池)を判別する検査である。ここで検査対象とする内部短絡は、正極側に残存している金属異物に起因する微細な短絡(微小短絡)であるため、かかる微短絡の有無を正確に計測するには、従来では少なくとも5日間程度、場合によっては10日間程度の検査時間を要していた。これは主として、溶解速度が遅く抵抗の高い金属異物(典型的には、鉄)がセル内に残存している場合を想定し、かかる異物の影響を検査するために5日間以上の期間が必要との見解に基づいて、検査時間を設定していたことによる。
[5. Self-discharge inspection process]
Although it is not an essential process, in a preferred embodiment, a self-discharge test is further performed after the aging process. The self-discharge inspection is an inspection for determining a defective product (battery in which an internal short circuit occurs) by measuring a voltage drop amount of the cell. The internal short circuit to be inspected here is a fine short circuit (micro short circuit) caused by the metal foreign matter remaining on the positive electrode side. Therefore, in order to accurately measure the presence or absence of such a short circuit, at least 5 is conventionally required. The inspection time of about 10 days was required in some cases. This is mainly based on the assumption that metal foreign matter (typically iron) with a slow dissolution rate and high resistance remains in the cell, and a period of 5 days or more is required to examine the influence of such foreign matter. This is because the inspection time was set based on this opinion.

これに対し、ここに開示される製造方法では上記のエージング工程完了までに正極とセパレータとが接着されているため、エージング工程完了までに上記金属異物の溶解が促進されている。例えば、溶解速度の遅い鉄をも好適に溶解された状態であり得る。加えて、かかる自己放電検査においても正極とセパレータとの接着は維持される。そのため、自己放電検査においては前工程で未溶解の金属異物による内部短絡の発生が抑制されるとともに、未溶解の金属異物の溶解もが促進される。したがって、かかる自己放電検査は、検査時間を従来よりも短縮して実施することができる。例えば、自己放電検査の所要時間は、例えば24時間以内(典型的には15時間以内、例えば10時間以内、好ましくは2時間〜5時間程度)とすることができる。したがって、自己放電検査の著しい時間の短縮を図ることができ、生産性の向上を図ることができる。   On the other hand, in the manufacturing method disclosed herein, the positive electrode and the separator are bonded by the completion of the aging process, so that the dissolution of the metal foreign matter is promoted by the completion of the aging process. For example, iron having a low dissolution rate can be suitably dissolved. In addition, the adhesion between the positive electrode and the separator is maintained even in such a self-discharge test. Therefore, in the self-discharge inspection, the occurrence of an internal short circuit due to the undissolved metal foreign object in the previous process is suppressed, and the dissolution of the undissolved metal foreign object is promoted. Therefore, the self-discharge inspection can be performed with a shorter inspection time than before. For example, the time required for the self-discharge inspection can be, for example, within 24 hours (typically within 15 hours, for example, within 10 hours, preferably about 2 to 5 hours). Therefore, the self-discharge inspection time can be significantly shortened, and productivity can be improved.

かかる自己放電検査工程では、自己放電期間の前後で各々のセル100について測定した電圧降下量から、内部短絡の有無を判定する。具体的には、上記電圧降下量の計測結果に基づいて、良品判定のための基準値を設定する。基準値の設定方法は特に限定されないが、例えば、複数のセルの電圧降下量の算術平均値、中央値(メジアン)等を採用し得る。そして、かかる基準値と各セルの電圧降下量との差分を算出し、この差分が所定の閾値以下の場合に当該セルを「内部短絡なし」と判定し、この差分が所定の閾値を越える場合に当該セルを「内部短絡有り」と判定する。閾値としては、対象とする電池の規格等にも依るが、例えば2σ〜4σ程度(σは統計学的な標準偏差である。)に相当する値を設定することができる。かかる判定結果に基づいて「内部短絡有り」と判定された電池組立体を取り除くことで、不具合品が後の工程に流れることを防止し、信頼性の高い電池を提供することができる。   In this self-discharge inspection step, the presence or absence of an internal short circuit is determined from the voltage drop amount measured for each cell 100 before and after the self-discharge period. Specifically, a reference value for non-defective product determination is set based on the measurement result of the voltage drop amount. Although the reference value setting method is not particularly limited, for example, an arithmetic average value, a median value (median), or the like of voltage drop amounts of a plurality of cells may be employed. Then, the difference between the reference value and the voltage drop amount of each cell is calculated, and when the difference is equal to or smaller than a predetermined threshold, the cell is determined as “no internal short circuit”, and the difference exceeds the predetermined threshold. The cell is determined as “with internal short circuit”. The threshold value may be set to a value corresponding to, for example, about 2σ to 4σ (σ is a statistical standard deviation), although depending on the standard of the target battery. By removing the battery assembly determined to be “with internal short circuit” based on the determination result, it is possible to prevent a defective product from flowing to a subsequent process and provide a highly reliable battery.

また、かかる検査は、金属異物を充分に溶解した状態で行うことができる。したがって、未溶解の金属異物が残存した状態の電池が検査に供される可能性が抑制される。これにより、かかる検査を通過した電池の不良品率は格段に低減されて、高品質な電池を市場に供給することができる。
なお、上記の自己放電検査は、上記エージング工程で説明したのと同様に、圧力を負荷して行うことも好ましい態様である。これにより、自己放電検査工程における金属異物の溶解をさらに促進させることが可能となる。また、正負極の間隔を近接させ、負極上の析出物82が成長している場合にはかかる析出物による微小短絡を誘起させることができる。これにより、より確実に不良品を検知することができ、良品のみを市場に供給することが可能となる。
Further, such inspection can be performed in a state where the metal foreign matter is sufficiently dissolved. Therefore, the possibility that the battery in a state where undissolved metal foreign matter remains is subjected to inspection is suppressed. Thereby, the defective product rate of the battery that has passed the inspection is greatly reduced, and a high-quality battery can be supplied to the market.
In addition, it is also a preferable aspect that the self-discharge inspection is performed with pressure applied, as described in the aging process. Thereby, it becomes possible to further promote the dissolution of the metal foreign matter in the self-discharge inspection process. Further, when the interval between the positive and negative electrodes is close and the precipitate 82 on the negative electrode is growing, a minute short circuit due to the precipitate can be induced. As a result, defective products can be detected more reliably, and only good products can be supplied to the market.

ここで開示される技術によると、金属異物が混入した場合であっても、かかる金属異物を自己放電検査までに十分に溶解して二次電池を簡便かつ効率的に(より短時間で)製造することができる。したがって、例えば、自己放電検査を行うことで精度よく良否判定を行うことができ、高品質で信頼性の高い二次電池を提供することができる。ここに開示される製造方法によって製造された二次電池(典型的にはリチウム二次電池)100は、各種用途に好適に用いることができる。例えば、当該二次電池100を、車両に搭載される車両駆動用モータ(電動機)の電源等として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、典型的には、プラグインハイブリッド自動車(PHV)、ハイブリッド自動車(HV)、電気自動車(EV)等が挙げられる。   According to the technology disclosed herein, even when a metal foreign object is mixed, the metal foreign object is sufficiently dissolved before the self-discharge inspection to manufacture a secondary battery simply and efficiently (in a shorter time). can do. Therefore, for example, by performing a self-discharge test, it is possible to make a quality determination with high accuracy, and it is possible to provide a secondary battery with high quality and high reliability. The secondary battery (typically a lithium secondary battery) 100 manufactured by the manufacturing method disclosed herein can be suitably used for various applications. For example, the secondary battery 100 can be suitably used as a power source for a vehicle driving motor (electric motor) mounted on a vehicle. Although the kind of vehicle is not specifically limited, Typically, a plug-in hybrid vehicle (PHV), a hybrid vehicle (HV), an electric vehicle (EV) etc. are mentioned.

以下、本発明を試験例により具体的に説明するが、本発明をかかる試験例に示すものに限定することを意図したものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely by a test example, it is not intending to limit this invention to what is shown to this test example.

<評価用セルの構築>
評価用の角形電池(二次電池)を以下の手順に従って構築した。
先ず、正極活物質としてのリチウム遷移金属酸化物(NCM:LiNi1/3Mn1/3Co1/3)と、導電材としてのアセチレンブラック(AB)と、バインダとしてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)とを、これら材料の質量比がNCM:AB:PVdF=93:4:3となるように混練機に投入して、固形分濃度(NV)が50質量%となるようにN−メチルピロリドン(NMP)で粘度を調製しながら混練し、正極ペーストを調製した。このペーストを、正極集電体としてのアルミニウム箔(厚さ15μm)に塗布して、乾燥後にプレス処理することで、正極集電体上に正極活物質層を有する正極を作製した。
<Construction of evaluation cell>
A square battery (secondary battery) for evaluation was constructed according to the following procedure.
First, a lithium transition metal oxide (NCM: LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 ) as a positive electrode active material, acetylene black (AB) as a conductive material, and polyvinylidene fluoride as a binder ( PVdF) is introduced into a kneader so that the mass ratio of these materials is NCM: AB: PVdF = 93: 4: 3, and N-methyl is added so that the solid content concentration (NV) is 50% by mass. A positive electrode paste was prepared by kneading while adjusting the viscosity with pyrrolidone (NMP). This paste was applied to an aluminum foil (thickness: 15 μm) as a positive electrode current collector, and pressed after drying to produce a positive electrode having a positive electrode active material layer on the positive electrode current collector.

また、金属異物として、直径が50μm,100μm,200μm,250μmで、厚みが10μmの円盤状の鉄材を用意した。そしてこれらの金属異物を正極の活物質層上に載置し、セルの構築に供した。   In addition, a disk-shaped iron material having a diameter of 50 μm, 100 μm, 200 μm, 250 μm and a thickness of 10 μm was prepared as the metal foreign matter. And these metal foreign materials were mounted on the active material layer of a positive electrode, and it used for construction | assembly of the cell.

次に、負極活物質としての天然黒鉛(C)と、バインダとしてのスチレンブタジエンゴム(SBR)と、分散剤としてのカルボキシメチルセルロース(CMC)とを用い、これら材料を質量比でC:SBR:CMC=98:1:1となるように混練機に投入し、固形分濃度(NV)が45質量%となるようにイオン交換水と混合することにより負極ペーストを調製した。このペーストを、負極集電体としての銅箔(厚さ10μm)に塗布して、乾燥後にプレス処理することで、負極集電体上に負極活物質層を有する負極を作製した。   Next, natural graphite (C) as a negative electrode active material, styrene butadiene rubber (SBR) as a binder, and carboxymethyl cellulose (CMC) as a dispersant are used, and these materials are mixed at a mass ratio of C: SBR: CMC. = 98: 1: 1 was charged into a kneader and mixed with ion-exchanged water so that the solid content concentration (NV) was 45% by mass to prepare a negative electrode paste. This paste was applied to a copper foil (thickness: 10 μm) as a negative electrode current collector, and was pressed after drying to produce a negative electrode having a negative electrode active material layer on the negative electrode current collector.

上記で作製した正極と負極とを、セパレータ(ここでは、PE層の両面にPP層が積層された三層構造のものを用いた。)を介して対面に配置し、電極体を作製した。そして、当該電極体の正極集電体の端部に正極端子を、負極集電体の端部に負極端子を溶接により其々接合した。かかる電極体を角形の電池ケースに収容し、電解質(ここでは、エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とをEC:DMC:EMC=3:4:3の体積比で含む混合溶媒に、電解質としてのLiPFを1mol/Lの濃度で溶解させた電解質を用いた。)を注入した。そして、当該電池内には、参照極としてリチウム(ここでは、ニッケルリードの先端にリチウム箔を圧着したものを用いた。)を設置した。当該電池ケースの開口部を熱融着して、角形二次電池(セル)を構築した。 The positive electrode and the negative electrode prepared above were arranged facing each other via a separator (here, a three-layer structure in which a PP layer was laminated on both sides of a PE layer) to prepare an electrode body. And the positive electrode terminal was joined to the edge part of the positive electrode collector of the said electrode body, and the negative electrode terminal was joined to the edge part of the negative electrode collector, respectively. Such an electrode body is accommodated in a rectangular battery case, and an electrolyte (here, ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), and ethyl methyl carbonate (EMC) are added in a volume of EC: DMC: EMC = 3: 4: 3). An electrolyte in which LiPF 6 as an electrolyte was dissolved at a concentration of 1 mol / L was used in a mixed solvent contained in a ratio. In the battery, lithium (here, a nickel lead with a lithium foil bonded to the tip thereof) was used as a reference electrode. A square secondary battery (cell) was constructed by heat-sealing the opening of the battery case.

上記で構築したセルに対し、所定の初期充電処理を行った後、図4(C)に示すようなコイルスプリングを用いた拘束治具90に設置し、60℃の環境下、1.0×10−3〜1.0×10−3MPaの圧力を負荷しながら、エージング時間を10時間,20時間,30時間としてエージング処理を施した。また、エージング処理における電位調整は、1Cの定電流で電池電圧が4VとなるまでCC充電を行い、その後4Vのまま上記の高温エージングが終了するまでCV充電を行うものとした。 After performing a predetermined initial charging process on the cell constructed as described above, it is placed on a restraining jig 90 using a coil spring as shown in FIG. While applying a pressure of 10 −3 to 1.0 × 10 −3 MPa, aging treatment was performed with aging times of 10 hours, 20 hours, and 30 hours. In addition, the potential adjustment in the aging process was performed by performing CC charging with a constant current of 1 C until the battery voltage reached 4 V, and then performing CV charging with the voltage remaining at 4 V until the above high temperature aging was completed.

[剥離強度]
上記エージング処理後にセルへの負荷を解除し、室温で100時間静置した後の角形電池を解体して、正極とセパレータとの剥離強度をJIS K6854−1:1999に規定される90°剥離試験に従って測定した。具体的には、解体後の電極体から、正極およびセパレータの接着部分を長さ方向に沿って幅10mmに打ち抜き、短冊状の試験片を得た。そして、得られた試験片について、正極からセパレータを一部剥離させておき、試験片の正極側を試験台に固定するとともに、セパレータの剥離部分を正極に対して上方90度の方向に引っ張り、正極活物質層からセパレータを剥離させ、その際の引っ張り力(N)を、オートグラフで測定した。そして、剥離時の引っ張り力(N)から剥離強度(N/m)を算出した。ここで、剥離試験は各セルにつき3サンプルずつで行い、最も弱い力で剥離した場合の剥離強度を採用した。
[Peel strength]
After the aging treatment, the load on the cell is released, the prismatic battery after being left at room temperature for 100 hours is disassembled, and the peel strength between the positive electrode and the separator is 90 ° peel test specified in JIS K6854-1: 1999 Measured according to Specifically, the bonded portion of the positive electrode and the separator was punched out to a width of 10 mm along the length direction from the disassembled electrode body to obtain a strip-shaped test piece. And about the obtained test piece, a part of the separator was peeled off from the positive electrode, the positive electrode side of the test piece was fixed to the test bench, and the peeled part of the separator was pulled in the direction of 90 degrees above the positive electrode. The separator was peeled from the positive electrode active material layer, and the tensile force (N) at that time was measured by an autograph. And the peeling strength (N / m) was computed from the tensile force (N) at the time of peeling. Here, the peel test was performed on three samples for each cell, and the peel strength when peeled with the weakest force was adopted.

[金属異物の溶解性]
上記エージング処理後にセルへの負荷を解除し、室温で100時間静置した後の角形電池を解体して、さらに正極とセパレータとを剥離して、予め混入させた金属異物の溶解状況を光学顕微鏡を用いて観察した。これらの観察結果は、光学顕微鏡により正極上に載置した金属異物の残存が確認できた場合を「×」、残存が確認できなかった場合を「○」とした。
[Solubility of foreign metal]
After the aging treatment, the load on the cell is released, the prismatic battery after being left at room temperature for 100 hours is disassembled, the positive electrode and the separator are further peeled off, and the dissolution state of the pre-mixed metal foreign matter is observed with an optical microscope. Was observed. In these observation results, the case where the residual metal foreign matter placed on the positive electrode was confirmed by an optical microscope was “x”, and the case where the residual metal could not be confirmed was “◯”.

上記の剥離試験の結果と、金属異物の溶解性との結果を、図5に示した。図5に示されるように、正極とセパレータとが十分に接着される状態で、エージング処理を行ったセルについては、金属異物がそのサイズに関わらず(φ100〜250μm)好適に溶解されたことが確認できた。一方の、正極とセパレータとが十分に接着されていない状態でエージング処理を行ったセルについては、金属異物が小さい(φ50μm)場合であっても溶解されずに残存してしまうことが確認された。正極とセパレータとが十分に接着されていない状態のセルは、剥離強度が0.2N/m程度であり、正極とセパレータとの接触点が少なく、ごく軽い応力で剥離される状態(ほぼ接着していない状態)であった。したがって、正極とセパレータとを適切に接着させることで、例えばエージング処理において金属異物の溶解を促進できることが示された。鉄は金属異物の中でも比較的抵抗が高いが、ここで開示される製造方法によれば、直径200μm、厚み10μmという比較的粗大な金属異物であっても、約10時間という従来に比べて短い時間で好適に溶解し得ることがわかった。   The result of said peeling test and the result of the solubility of a metal foreign material were shown in FIG. As shown in FIG. 5, in the cells subjected to the aging treatment in a state where the positive electrode and the separator are sufficiently adhered, the metal foreign matter was suitably dissolved regardless of the size (φ100 to 250 μm). It could be confirmed. On the other hand, it was confirmed that the cells subjected to the aging treatment in a state where the positive electrode and the separator were not sufficiently adhered remained without being dissolved even when the metal foreign matter was small (φ50 μm). . A cell in which the positive electrode and the separator are not sufficiently bonded has a peel strength of about 0.2 N / m, has few contact points between the positive electrode and the separator, and is peeled by a very light stress (almost bonded). Was not). Therefore, it was shown that, by appropriately adhering the positive electrode and the separator, for example, the dissolution of metal foreign matters can be promoted in the aging treatment. Iron has a relatively high resistance among metal foreign objects, but according to the manufacturing method disclosed herein, even a relatively coarse metal object having a diameter of 200 μm and a thickness of 10 μm is shorter than the conventional one of about 10 hours. It was found that it can be suitably dissolved in time.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。   As mentioned above, although the specific example of this invention was demonstrated in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.

10 電池ケース
12 ケース本体
14 封口体
20 電極体
30 正極
32 正極集電体
34 正極活物質層
40 負極
42 負極集電体
44 負極活物質層
50 セパレータ
60 正極端子
70 負極端子
80 金属異物
90 拘束治具
92 拘束板
94 取手部
100 二次電池(セル)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Battery case 12 Case main body 14 Sealing body 20 Electrode body 30 Positive electrode 32 Positive electrode current collector 34 Positive electrode active material layer 40 Negative electrode 42 Negative electrode current collector 44 Negative electrode active material layer 50 Separator 60 Positive electrode terminal 70 Negative electrode terminal 80 Metal foreign object 90 Restraint treatment Tool 92 Restraint plate 94 Handle 100 Secondary battery (cell)

Claims (11)

正極と、負極と、前記正極および前記負極との間に介在されるセパレータとを有する電極体を構築すること、
前記電極体と電解質とを含むセルを構築すること、
前記セルに初期充電処理を施すこと、および、
前記初期充電後のセルにエージング処理を施すこと、
を包含し、
前記エージング処理が完了するまでの間に、前記正極と前記セパレータとを接着させる処理を含むことを特徴とする、二次電池の製造方法。
Constructing an electrode body having a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode;
Constructing a cell comprising the electrode body and an electrolyte;
Applying an initial charging process to the cell; and
Aging the cell after the initial charging,
Including
A method for producing a secondary battery, comprising a step of bonding the positive electrode and the separator before the aging treatment is completed.
前記正極と前記セパレータとを接着させる処理は、前記エージング処理において行い、
前記エージング処理は、
前記初期充電後のセルに所定の圧力を負荷し、60℃以上の温度において電圧を印加した状態で100時間以上保持する高温エージング処理を含む、請求項1に記載の製造方法。
The process of bonding the positive electrode and the separator is performed in the aging process,
The aging process is
2. The manufacturing method according to claim 1, further comprising a high-temperature aging treatment in which a predetermined pressure is applied to the cell after the initial charging and the voltage is applied at a temperature of 60 ° C. or higher and held for 100 hours or more.
前記正極と前記セパレータとを接着させる処理は、前記電極体の構築において行い、
前記正極は、正極集電体と前記正極集電体上に備えられた正極活物質層とを含み、
前記正極活物質層は、正極活物質と熱可塑性樹脂からなるバインダとを含み、
前記正極の前記正極活物質層と前記セパレータとを当接させた状態で、前記バインダの軟化温度以上の温度で前記正極と前記セパレータとを圧密することで、前記正極と前記セパレータとを接着させる、請求項1に記載の製造方法。
The process of bonding the positive electrode and the separator is performed in the construction of the electrode body,
The positive electrode includes a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer provided on the positive electrode current collector,
The positive electrode active material layer includes a positive electrode active material and a binder made of a thermoplastic resin,
The positive electrode and the separator are bonded together by compacting the positive electrode and the separator at a temperature equal to or higher than the softening temperature of the binder while the positive electrode active material layer of the positive electrode is in contact with the separator. The manufacturing method according to claim 1.
前記正極と前記セパレータとを接着させる処理は、
前記正極と前記セパレータとの剥離強度が、0.2N/m以上1.2N/m以下となるように行う、請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
The process of bonding the positive electrode and the separator is as follows:
The manufacturing method of any one of Claims 1-3 performed so that the peeling strength of the said positive electrode and the said separator may be 0.2 N / m or more and 1.2 N / m or less.
前記エージング処理は、
前記初期充電後のセルに0.1MPa以上の圧力を負荷することを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
The aging process is
The manufacturing method of any one of Claims 1-4 including applying the pressure of 0.1 Mpa or more to the cell after the said initial charge.
前記エージング処理は、
前記初期充電後のセルに電圧を印加して所定時間保持すること、および、
前記正極の最高到達電位が前記電極体に混在が予想される金属異物の酸化電位以上となるよう電位を調整することを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法。
The aging process is
Applying a voltage to the cell after the initial charge and holding for a predetermined time; and
The manufacturing method of any one of Claims 1-5 including adjusting an electric potential so that the highest attained potential of the said positive electrode may become more than the oxidation potential of the metal foreign material with which mixing with the said electrode body is anticipated.
前記エージング処理は、
前記負極の最高到達電位が前記金属異物の還元電位以上となるよう電位を調整することを含む、請求項6に記載の製造方法。
The aging process includes
The manufacturing method of Claim 6 including adjusting an electric potential so that the highest ultimate potential of the said negative electrode may become more than the reduction potential of the said metal foreign material.
前記エージング処理よりも後に、さらに、
前記セルの電圧降下量を計測する自己放電検査を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
After the aging process,
The manufacturing method of any one of Claims 1-7 including the self-discharge test | inspection which measures the voltage drop amount of the said cell.
前記電極体は、セパレータを介した正極と負極との対向が繰り返されてなる積層構造を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の製造方法。   The said electrode body is a manufacturing method of any one of Claims 1-8 which has a laminated structure by which opposing of the positive electrode and negative electrode through a separator is repeated. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の製造方法により製造された、二次電池。   The secondary battery manufactured by the manufacturing method of any one of Claims 1-9. 正極と、負極と、前記正極および前記負極との間に介在されるセパレータとを有する電極体が、電解質と共にセルケースに収容されてなる二次電池であって、
前記正極と前記セパレータとは少なくとも一部が接着されており、
前記負極と前記セパレータとは接着されていない、二次電池。

An electrode body having a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode is a secondary battery accommodated in a cell case together with an electrolyte,
The positive electrode and the separator are at least partially bonded,
A secondary battery in which the negative electrode and the separator are not bonded.

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