JP2016146247A - リチウムイオン二次電池の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属ケース内面の不良の有無を効果的に検査する。【解決手段】電極組立体と電解液を金属ケース２に収容した後、金属ケース２の表面を拘束具によって押さえる。リチウムイオン二次電池１を加熱または放熱する。金属ケース２の内面の凹凸、傷、異物の少なくとも１つの不良２０の有無を検査するために加熱からリチウムイオン二次電池１の温度が定常状態となるまでの間において、金属ケース２の温度分布を検知する。【選択図】図１

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池の製造方法に関する。

現在、リチウムイオン２次電池、リチウムイオンキャパシター、ニッケル水素電池などの蓄電装置が、さまざまな分野で用いられている。これらの蓄電装置の内、大型のものでは、正極・セパレータ・負極などよりなる電極組立体を、強度及び放熱性に優れる金属製のケースに収容した構造が多用されている。

蓄電装置は、部品単位あるいは装置全体につき、製造工程において様々な検査を経ることで、品質が維持されている。検査方法としては、目視又はそれに代わるカメラ（可視光ＣＣＤカメラ等）を用いた外観検査が多用されている。例えば特許文献１に記載されたように、Ｘ線を用いて電極基盤の内側を検査する技術も提案されている。

特開平８−５０９００号公報 特開２０１１−１１７８９０号公報

蓄電装置の内、特にリチウムイオン二次電池では、ケースの内面において、強度上の支障の無い小さな傷も検出出来ることが望まれている。これは、ケースの内面に凹凸があった場合に電極組立体の表面に加わる圧力にバラツキが生じ、リチウム析出の一因となるためである。ケースの表面の傷は、カメラを用いた外観検査で検出が可能である。しかしながらケース内面では、カメラの位置が制限されること、及び金属表面による乱反射で、傷を検出する精度が著しく低下する。金属製品の傷を、傷がある面の反対側面から検査する方法の一例として、例えば、特許文献２に記載された如く、渦電流探傷法が知られている。この渦電流探傷法を、リチウムイオン二次電池のケースの検査に適用することも可能である。しかし微小なキズを検出出来るように検出精度を上げる為には、探傷子（プローブ）をケース表面に沿って、ゆっくりと移動させる（走査する）必要がある。このため、製造工程内の検査に利用した場合、生産速度を悪化させる。その対策として、検査工程を複数ライン化して、複数のケースの検査を並行して行えるようにする等も可能だが、この場合は、設備のコストが増加する。

本発明の１つの特徴によると、下記のようにリチウムイオン二次電池の製造方法は、検査工程を含む。電極組立体と電解液とを金属ケースに収容した後、金属ケースの表面を拘束具によって押さえる。リチウムイオン二次電池を加熱または放熱させる。金属ケースの内面の凹凸、傷、異物の少なくとも１つの不良の有無を検査するために加熱または放熱からリチウムイオン二次電池の温度が定常状態となるまでの間において、金属ケースの表面の温度分布を検知する。

したがって検査工程によって、金属ケースの表面から内面に存在し得る不良の有無を効果的に検査出来る。例えばケースの表面を逐次走査すること無く、ケースの表面温度分布を一度確認するだけで、ケース内面の不良の有無を確認出来る。従って、渦電流探傷法など、ケースの表面を逐次走査する方法と比較して、短時間で金属ケース内面の不良の有無を検査出来る。

金属ケースの温度分布から不良の有無を検査出来る理由は、下記のように考えられる。例えば金属ケースの内面に凸がある場合、金属ケースと電極組立体が一領域で高い圧力で接触する。リチウムイオン二次電池を加熱した場合、熱伝導率の高い金属ケースの温度が容易に上昇する。一方で、内部の電極組立体の昇温は遅れる。すなわち、内部の電極組立体が十分に昇温し、リチウムイオン二次電池全体の温度が定常状態となる迄の間、ケースから電極組立体に熱が移動する。このとき、ケースの内面と電極組立体の外面との間で、特に圧が高い領域、すなわち不良がある領域では、周囲よりも熱の移動が顕著となる。このような領域のケースの表面温度は、周囲よりも低くなる。そのため不良の有る領域を温度分布のむらとして検出することが出来る。また金属ケースの表面は、拘束具で押さえられる。そのため金属ケースと電極組立体を確実に接触させることが出来る。これにより金属ケースの内面の不良を確実に検査出来る。

リチウムイオン二次電池の分解斜視図である。 リチウムイオン二次電池と拘束具と温度検知装置の斜視図である。 リチウムイオン二次電池とチャンバと温度検知装置の模式図である。 図１のIV−IV線に対応するリチウムイオン二次電池の断面図である。 他の不良を有するリチウムイオン二次電池の一部断面図である。 リチウムイオン二次電池の製造方法のフローチャートである。 ケースの内面に凹みが有る場合のリチウムイオン二次電池の一部断面図である。 ケースの内面に傷が有る場合のリチウムイオン二次電池の一部断面図である。 ケース内に異物が有る場合のリチウムイオン二次電池の一部断面図である。

本発明の１つの実施形態を図１〜６に従って説明する。図１に示すようにリチウムイオン二次電池１は、ケース２と電極組立体９を有する。電極組立体９は、積層された正極板１０と負極板１１とセパレータ１２よりなる。正極板１０は、集電体としてのアルミニウム箔等の金属箔と、金属箔の両面に塗布された正極活物質層よりなる。負極板１１は、集電体としての銅箔等の金属箔と、金属箔の両面に塗布された負極活物質層よりなる。セパレータ１２は、例えばリチウムイオンを透過させることが出来る多孔質部材である。セパレータ１２は，正極板１０と負極板１１の間に設置される。

ケース２の形状は、図１に示すように略六面体である。ケース２は、ケース２内に収容された正極板１０又は負極板１１と平行な２面を有し、該２面は他の面よりも広い面積を有する。ケース２は、図１に示すようにケース本体３と蓋４を有する。ケース本体３と蓋４は、金属製であって、例えば熱伝導率の高いアルミニウム製である。ケース本体３は、蓋４によって塞がれる開口部３ｃを有する。蓋４には、正極端子５と負極端子６が設けられる。正極端子５は、蓋４を貫通し、ケース２内で導電部材などを介して正極板１０のタブ１０ａと接続される。負極端子６は、蓋４を貫通し、ケース２内で導電部材などを介して負極板１１のタブ１１ａと接続される。

蓋４には、図１に示すように注液孔４ａも設けられる。注液孔４ａは、蓋４を貫通している。注液孔４ａは、ケース２内に電解液を注入する際に利用されるもので、製品状態では、封止部材８によって塞がれている。

ケース２の内面には、不良箇所が生じている場合がある。例えば、図１に示すようにケース２に不良２０が生じる場合がある。不良２０は、図４に示すようにケース２の外面３ａにおける凹み２０ａと、ケース２の内面３ｂにおける凸２０ｂを有する。このような不良２０は、例えば製造途中において、ケース２が製造装置や他のケースに接触することにより生じることが多い。

また、不良として、図５に示す不良１９が生じている場合もある。不良１９は、外面３ａに現れないが、内面３ｂにおいて凸を有する。このような不良１９は、例えば、ケース製造時に用いるプレス型の不良や異物の混入が原因で生じる。不良１９は、ケース２の外面３ａ側には痕跡を生じない為、外面３ａ側からの外観検査では検出することはできない。不良１９，２０の大きさは、例えば直径数１０μｍである。以下に、不良箇所の検出に用いる一例の検査装置及び検査方法を説明する。

検査装置は、リチウムイオン二次電池１を押圧する拘束具１３、リチウムイオン二次電池１の表面温度分布を検出する温度検知装置３０、リチウムイオン二次電池１を一様に加熱又は冷却出来るチャンバ１７よりなる。

拘束具１３は、図２に示すようにケース２の表面を電極組立体９の積層方向に押さえる第１板１４と第２板１５を有する。第１板１４と第２板１５は、ケース２の表面を略均一に押さえる平滑な押え面を有する。第１板１４と第２板１５の間にリチウムイオン二次電池１が設置される。第１板１４と第２板１５は、近接具１６によって近接される。近接具１６は、例えばボルトを有する。ボルトは、第１板１４を貫通し、第２板１５に螺合される。そのためボルトによって拘束具１３のケース２の表面を押す力が調整され得る。

第１板１４と第２板１５は、赤外線を透過する材料等から形成される。前記材料は、例えば耐熱ガラス、結晶化ガラスである。結晶化ガラスは、例えばゲルマニウム(Ge) ガラス、シリコン(Si) ガラス、サファイア(Al2O3) ガラス、フッ化カルシウム(CaF2) ガラス、フッ化バリウム(BaF2) ガラス、セレン化亜鉛(ZnSe) ガラス、硫化亜鉛(ZnS) ガラス、カルコゲナイドガラスである。また前記材料は、フッ化カルシウム(CaF2)ガラス、フッ化バリウム(BaF2)ガラス、フッ化マグネシウム(MgF2)ガラス、臭沃化タリウム(KRS-5)ガラス、フッ化リチウム(LiF)ガラス、光学用合成石英ガラス(SiO2)など、耐水性、耐薬品性、耐熱性など、化学的、物理的に安定な結晶でも良い。

温度検知装置３０は、図２，３に示すように例えば赤外線サーモグラフィである。温度検知装置３０は、センサ３１と演算処理機３２と表示機３３を有する。センサ３１は、赤外線を検出する。赤外線は、ケース２の表面から放射され、第１板１４を通ってセンサ３１によって検知される。センサ３１は、例えば赤外線ＣＣＤである。演算処理機３２は、センサ３１からの信号に基づいてケース２の表面の温度分布を演算する。表示機３３は、演算処理機３２からの信号に基づいて温度分布を画像として表示する。例えば各温度に対応する色を各領域において表示し、ケース２の表面の温度分布を表す。

チャンバ１７は、図３に示すようにリチウムイオン二次電池１と拘束具１３とを内部に載置可能な筐体と、筐体内部の温度を変更可能な温度制御手段、例えば送風機とヒータを備える。

図４に示す不良２０を検出する場合は、リチウムイオン二次電池１を拘束具１３により拘束した後、図３に示すようにチャンバ１７の筐体内にリチウムイオン二次電池１を設置する。電極組立体９は、その積層方向に加わる圧力にバラツキがあるとリチウム析出の一因となる為、電極組立体９とケース２との間の隙間は、特に電極組立体９の積層方向に密に設定されている。このため、拘束具１３が、電極組立体９の積層方向にケース２を押すことで、ケース２の内面と電極組立体９の外面が密着する。

この後、チャンバ１７の温度制御手段を操作し、筐体内の温度を上昇させる。これによりリチウムイオン二次電池１は、外から加熱され、ケース２の表面温度が上昇する。加熱開始後の所定時間後、蓄電装置の温度が定常状態に達する前に、ケース２の温度分布を検知する。詳しくは、拘束具１３によって押されているケース２の面の温度分布を温度検知装置３０によって検知し、表示機３３によって表示する。不良２０がある領域での温度上昇は、他の領域に比べて遅くなる。そのため温度分布にむらが生じ、むらの有無によって不良２０の有無を検査出来る。

リチウムイオン二次電池１を加熱した場合、熱伝導率の高い金属製のケース２の温度は容易に上昇する。一方で、内部の電極組立体９の昇温は遅れる。すなわち、内部の電極組立体９が十分に昇温し、リチウムイオン二次電池１全体の温度が定常状態となる迄の間、ケース２から電極組立体９に熱が移動する。特に電極組立体９と密着されている積層方向のケース２の面を通じてケース２から電極組立体９に熱が移動する。このとき、ケース２の内面と電極組立体９の外面との間で、特に圧が高い箇所、すなわち不良１９，２０がある領域では、周囲よりも熱の電極組立体９への移動が顕著となる。このような領域のケース２の表面温度は、周囲よりも低くなる。そのため不良１９，２０の有る領域を温度分布のむらとして検出することが出来る。

温度むらの検出は、作業者が表示機３３の表示に基づいて行ってもよいが、作業者に代えて演算処理機３２が温度分布のむらを検査しても良い。例えば、演算処理機３２がケース２の各領域における温度変化を測定する。１領域が他の領域と異なる温度変化を生じた場合に不良２０が有ると判断する。

本実施形態の検査方法を用いた場合、ケース２の表面を逐次走査する必要は無く、ケース２の表面温度分布を一度確認するだけで、ケース２の内面の不良１９，２０の有無を確認出来る。従って、渦電流探傷法など、ケース２表面を逐次走査する方法と比較して、短時間で不良を検出出来る。本実施形態の検査方法では、リチウムイオン二次電池１の温度を変化させる必要があり、その為の時間を必要とする。しかし、リチウムイオン二次電池１の製造工程中では、リチウムイオン二次電池１の温度を変化させる既知の工程が複数存在する。その為、このような工程を利用することで、リチウムイオン二次電池１の温度変化に必要な時間の発生を回避出来る。以下に、本検査方法を、蓄電装置の製造工程中、既知の工程に適用した一例を詳述する。

リチウムイオン二次電池１の製造工程は、大きくは、正極又は負極活物質層のもととなる活物質合剤の製造、活物質合剤の塗布等による個々の電極（正極板１０及び負極板１１）の作成、正極板１０及び負極板１１を用いた電池の組立、の３つの段階に分けることができる。この内、活物質合剤の製造及び電極の作成は、特に公知の手段と変わるところは無い為、説明を省略する。リチウムイオン二次電池１の組立は、図６に示す製造工程を経て行われる。先ず、正極板１０・セパレータ１２・負極板１１を積層後固定し、図１に示す電極組立体９を作成する（ステップＳ１）。タブ１０ａ，１１ａを同極同士、及び正極端子５と負極端子６に溶接等によって接続する（ステップＳ２）。正極端子５及び負極端子６などを蓋４に固定した後、電極組立体９をケース本体３に挿入する（ステップＳ４）。ケース本体３の開口部３ｃに位置した蓋４を、レーザ溶接等により、ケース本体３の開口部３ｃに沿って固定する（ステップＳ５）。ケース内部を減圧した後、注液孔４ａから電解液をケース２に注入する（ステップＳ６）。注液孔４ａを仮封止する（ステップＳ７）。これにより電極組立体９と電解液がケース２に収容される（ステップＳ３）。

次にコンディショニング処理（ステップＳ８）とエージング処理（ステップＳ９）を行う。コンディショニング処理では、リチウムイオン二次電池１を室温において放電状態（約３．０Ｖ）から満充電（約４．１Ｖ）まで充電する。リチウムイオン二次電池１に対して充電、放電を繰返し実施しても良い。エージング処理では、満充電のリチウムイオン二次電池１を所定の温度にて所定時間保持する。所定温度としては、例えば、チャンバ１７の筐体内の温度を常温（２５℃）から４５〜８０℃、例えば６０℃に上昇させる。その状態を１０〜１００時間保持する。エージング処理によって負極活物質に固体電解質界面が形成される。かくしてリチウムイオン二次電池１のサイクル寿命を長くし得る。

コンディショニング処理とエージング処理において図２，３に示すようにケース２の表面を拘束具１３によって押さえる。電極組立体９は、充放電において、その積層方向に膨張・収縮する。また、コンディショニング処理とエージング処理によって、ケース２内にガスが発生する。そのため拘束具１３を用い、ケース２が変形することを防止する。

本実施形態においては、エージング処理の前準備を利用し、不良検査を実施する（ステップＳ１０）。不良検査は、図４に示すようにケース２の内面３ｂに不良２０があるか否かを検査する。エージング処理においては、リチウムイオン二次電池１を所定の温度、常温よりも高温とするために、チャンバ１７の筐体内の温度を、前述の所定温度まで上げる。これにより、リチウムイオン二次電池１の温度が上がり、最終的に電池全体が所定温度に達するが、過渡的には、先行してケース２の表面の温度が上昇する。ケース２の表面の温度分布を温度検知装置３０によって検知して、ケース２の内面３ｂにおける不良２０の有無を検査する。

不良２０が無いと判断した場合は、エージング処理を継続する。エージング処理を所定時間行った後、注液孔４ａを一旦開放する。これによりエージング処理等において生じたガスがケース２から開放される。その後、注液孔４ａを封止部材８によって再開放が不可能な状態で塞ぐ（ステップＳ１１）。次にリチウムイオン二次電池１の電圧を確認する。これによりリチウムイオン二次電池１が過渡に自己放電しているか否か、あるいはリチウムイオン二次電池１内で短絡しているか否かを検査出来る（ステップＳ１２）。リチウムイオン二次電池１が上述する方法によって製造される。

上述の製造方法は、検査工程を含む。図１に示すように電極組立体９と電解液を金属ケース２に収容した後、金属ケース２の表面を拘束具１３によって押さえる。リチウムイオン二次電池１を加熱する。金属ケース２の内面の凸である不良１９，２０の有無を検査するために加熱からリチウムイオン二次電池１の温度が定常状態となるまでの間において、金属ケース２の表面の温度分布を検知する。

したがって検査工程によって、金属ケース２の表面から内面に存在し得る不良１９，２０の有無を効果的に検査出来る。例えばケース２の表面を逐次走査すること無く、ケース２の表面温度分布を一度確認するだけで、ケース２内面の不良１９，２０の有無を確認出来る。従って、渦電流探傷法など、ケースの表面を逐次走査する方法と比較して、短時間で金属ケース２内面の不良１９，２０の有無を検査出来る。

さらに図２に示すように金属ケース２の表面（外面３ａ）は、拘束具１３で押さえられる。そのため金属ケース２と電極組立体９を確実に接触させることが出来る。これにより金属ケース２の内面３ｂの不良１９，２０の有無を確実に検査出来る。また不良の有無は、リチウムイオン二次電池１を分解等することなく非破壊で判断出来る。そのため金属ケース２から電極組立体９を取り出すことなく、金属ケース２の内面３ｂの不良２０の有無を検査出来る。

上述するようにリチウムイオン二次電池１は、外から加熱される。従ってリチウムイオン二次電池１自身を発熱させる場合等に比べてリチウムイオン二次電池１を容易に加熱出来る。

上述する製造方法では、リチウムイオン二次電池１を充電し常温よりも高い所定の温度に保持するエージング処理を行う。エージング処理における温度変化時に金属ケース２の表面の温度分布を検知する。従ってエージング処理における加熱を利用して金属ケース２の内面３ｂの不良２０を検査出来る。かくして不良検査だけのためにリチウムイオン二次電池１を加熱する必要がない。

上述する製造方法では、リチウムイオン二次電池１を拘束具１３により拘束する。エージング処理では、そもそもケース２の変形を防止する為に、リチウムイオン二次電池１を拘束する。従って、エージング処理に用いる拘束具を、赤外線を透過可能な第１板１４と第２板１５とを備えた拘束具１３に置き換えるのみで、拘束に必要な新たな工数を要することなく、実施することが出来る。

上述するように拘束具１３が赤外線を透過する材料から形成される。赤外線サーモグラフィ（温度検知装置３０）によって金属ケース２の温度分布を得る。従って拘束具１３を通して金属ケース２の温度分布を得ることが出来る。

本発明の形態を上記構造を参照して説明したが、本発明の目的を逸脱せずに多くの交代、改良、変更が可能であることは当業者であれば明らかである。従って本発明の形態は、添付された請求項の精神と目的を逸脱しない全ての交代、改良、変更を含み得る。例えば本発明の形態は、前記特別な構造に限定されず、下記のように変更が可能である。

例えば不良検査は、リチウムイオン二次電池１を外から加熱した際に行われる。これに代えて不良検査は、リチウムイオン二次電池１を放熱した際に行われても良い。例えば、エージング処理においてチャンバ１７内の温度を外気温から所定の温度に上げ、その後に室温へ下げる。この時にリチウムイオン二次電池１は放熱される。ケース２の表面の温度分布を温度検知装置３０によって検知する。その温度分布にむらがあるか否かを判定することで、ケース２の内面３ｂにおける不良２０の有無を検査出来る。

例えば図４に示すようにケース２の内面３ｂに凸２０ｂがある場合、ケース２と電極組立体９が一領域で高い圧力で接触する。加熱されたリチウムイオン二次電池１を放熱した場合、熱伝導率の高い金属製のケース２の温度は容易に降下する。一方で、内部の電極組立体９の冷却は遅れる。すなわち、内部の電極組立体９が十分に冷却されて、リチウムイオン二次電池１全体の温度が定常状態となる迄の間、電極組立体９からケース２に熱が移動する。特に電極組立体９と密着されている積層方向のケース２の面を通じて電極組立体９からケース２に熱が移動する。このとき、ケース２の内面と電極組立体９の外面との間で、特に圧が高い箇所、すなわち不良１９，２０がある領域では、周囲よりも熱のケース２への移動が顕著となる。このような領域のケース２の表面温度は、周囲よりも高くなる。そのため不良１９，２０の有る領域を温度分布のむらとして検出することが出来る。

上述する不良検査は、図４に示す不良１９，２０のみならず図７〜９の不良２１〜２３の有無を確認する際にも利用出来る。図７の不良２１は、ケース２の内面３ｂにおける凹み２１ｂと、外面３ａにおける凸２１ａを有する。この不良２１も不良検査によって確認され得る。

例えば図７に示すようにケース２の内面３ｂに凹み２１ｂがある場合、ケース２と電極組立体９が一領域において他の領域よりも低い圧力で接触する。あるいは一領域においてケース２が電極組立体９から離れる。そのため一領域ではケース２から電極組立体９へ熱が伝わり難い。リチウムイオン二次電池１を加熱した場合、熱伝導率の高い金属製のケース２の温度は容易に上昇する。一方で、内部の電極組立体９の昇温は遅れる。ケース２の内面と電極組立体９の外面との間で、低い圧力で接触する箇所、すなわち不良２１がある領域では、周囲よりも電極組立体９への熱の移動が遅くなる。このような領域のケース２の表面温度は、周囲よりも高くなる。そのため不良２１の有る領域を温度分布のむらとして検出することが出来る。リチウムイオン二次電池１を放熱した場合にケース２の表面の温度分布を測定した際にも温度分布のむらによって不良２１の有無を検出出来る。

図８の不良２２は、ケース２の内面３ｂに形成された傷である。この不良２２によって一領域においてケース２が電極組立体９から離れる。そのため一領域ではケース２から電極組立体９へ熱が伝わり難い。したがってリチウムイオン二次電池１を加熱し、その際のケース２表面の温度分布から不良２１の有無を検出出来る。あるいはリチウムイオン二次電池１を放熱し、その際のケース２表面の温度分布から不良２１の有無を検出出来る。

図９の不良２３は、ケース２の内面３ｂ上に位置する異物である。異物は、例えば電極組立体９をケース２に収容する際にケース２内に入り得る。不良２３がある場合、不良２３の近傍の一領域においてケース２が電極組立体９と高い圧力で接触する。そのため一領域ではケース２から電極組立体９へ熱が伝わりやすい。したがってリチウムイオン二次電池１を加熱し、その際のケース２表面の温度分布から不良２３の有無を検出出来る。あるいはリチウムイオン二次電池１を放熱し、その際のケース２表面の温度分布から不良２３の有無を検出出来る。

図５，８，９に示すようにケース２の内面３ｂの不良１９，２２，２３は、外面３ａから判断できない。また図４，７に示す不良２０，２１は、ケース２の外面３ａから判断出来る可能性もあるが、内面３ｂにおける不良の大きさは外面における不良の大きさとは一致しない。そのため上記の不良検査は、有用な検査である。

不良１９〜２３の有無は、リチウムイオン二次電池１を外気温よりも低い温度に冷却する際にも検査出来る。すなわちリチウムイオン二次電池１を冷却した場合、熱伝導率の高い金属製のケース２の温度は容易に降下する。一方で、内部の電極組立体９の冷却は遅れる。不良１９〜２３によるケース２と電極組立体９の接触圧のバラツキで熱伝導の速度にバラツキが生じる。そのため不良１９〜２３の有る領域が温度分布のむらとして検出され得る。

上述の不良検査は、エージング処理におけるチャンバ１７内の加熱または放熱を利用して行われ得る。これに代えてエージング処理とは別にリチウムイオン二次電池１を加熱または放熱して、この温度変化を利用して不良検査を実施しても良い。例えばリチウムイオン二次電池１にパルス熱源からパルス熱を加えて、この時における温度変化を利用して不良検査を実施しても良い。温度変化は、例えば２〜３℃であっても良い。

上述の不良検査は、エージング処理において行われる。これに代えて図６の仮封止Ｓ７後のいずれかの工程、例えばリチウムイオン二次電池１を加熱または放熱しつつ検査する際において不良検査を実施しても良い。

上述の不良検査は、リチウムイオン二次電池１を外から加熱した際等に実施される。これに代えて不良検査は、リチウムイオン二次電池１を内部から発熱させた際に、実施しても良い。例えばリチウムイオン二次電池１を充電することでリチウムイオン二次電池１は内部より発熱する。この時のリチウムイオン二次電池１では、周囲温度との関係によって、放熱させた場合、あるいは外から冷却した場合と同様の熱移動が生じる。そのためリチウムイオン二次電池１の発熱時のケース２表面の温度分布を測定して、温度分布にむらが有るか否かを検査することで不良を検出し得る。

上述の電極組立体９は、積層型である。すなわち電極組立体９は、相互に積層された複数の正極板１０と複数のセパレータ１２と複数の負極板１１とを有する。これに代えて電極組立体は、捲回型でも良い。すなわち電極組立体は、積層して旋回された帯状の正極板と帯状の負極板と帯状のセパレータを有していても良い。

上述の拘束具１３に反射防止コートを設けても良い。例えば第１板１４のリチウムイオン二次電池１に対向する面とセンサ３１に対向する面に反射防止コートを設けても良い。反射防止コートは、例えば耐環境性の高いＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）コートである。赤外線は、反射防止コートによって拘束具１３に対して反射し難い。そのため赤外線は、拘束具１３を通過しやすい。従ってケース２から発せられた赤外線は、拘束具１３を通って赤外線サーモグラフィ（温度検知装置３０）によって検出されやすい。

温度検知装置３０は、図３に示すようにセンサ３１と演算処理機３２と表示機３３を有する赤外線サーモグラフィである。これに代えて赤外線サーモグラフィは、センサと演算処理機と表示機を一体に有していても良い。

上述の温度検知装置３０は、赤外線サーモグラフィである。これに代えて温度検知装置３０は、物体から放射される赤外線または可視光線の強度を測定する他の装置であっても良い。例えば温度検知装置３０は、放射温度計であっても良い。

１ リチウムイオン二次電池
２ ケース（金属ケース）
３ ケース本体
３ａ 外面
３ｂ 内面
４ 蓋
４ａ 注液孔
５ 正極端子
６ 負極端子
７ 圧力開放弁
８ 封止部材
９ 電極組立体
１０ 正極板
１１ 負極板
１２ セパレータ
１３ 拘束具
１７ チャンバ
１９，２０，２１，２２，２３ 不良
２０ｂ 凸
３０ 温度検知装置
３１ センサ
３２ 演算処理機
３３ 表示機

Claims (6)

1. リチウムイオン二次電池の製造方法であって、
   電極組立体と電解液とを金属ケースに収容した後、
   前記金属ケースの表面を拘束具によって押さえ、
   前記リチウムイオン二次電池を加熱または放熱させ、
   前記金属ケースの内面の凹凸、傷、異物の少なくとも１つの不良の有無を検査するために前記加熱または前記放熱から前記リチウムイオン二次電池の温度が定常状態となるまでの間において、前記金属ケースの表面の温度分布を検知する検査工程を含むリチウムイオン二次電池の製造方法。
2. 請求項１に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、
   前記リチウムイオン二次電池は、外から加熱または該加熱後に放熱されるリチウムイオン二次電池の製造方法。
3. 請求項１または２に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、
   前記リチウムイオン二次電池を充電し常温よりも高い所定の温度に保持するエージング処理を行い、
   前記エージング処理における温度変化時に前記金属ケースの表面の前記温度分布を検知するリチウムイオン二次電池の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、
   前記電極組立体は、積層された正極板と負極板を有し、前記金属ケースは、前記電極組立体に積層方向に対向する面を有し、前記面を前記拘束具によって前記積層方向に押さえ、前記面の温度分布を検知するリチウムイオン二次電池の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、
   前記拘束具が赤外線を透過する材料から形成され、
   赤外線サーモグラフィによって前記金属ケースの表面の前記温度分布を得るリチウムイオン二次電池の製造方法。
6. 請求項５に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、
   前記拘束具に反射防止コートが設けられるリチウムイオン二次電池の製造方法。

Images