JP2016186865A - 電池の製造方法及び電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】電極ユニットの電解液の漏れ出しを防止し、電極ユニット同士の電解液の混合を防止することができる電池の製造方法及び電池を提供する。【解決手段】第1の導電材11の側面を第1のシーラント13で覆い、第1のシーラント13を第1の電極材10,10を囲うように第1の被覆膜12,12夫々の表面の周縁部に固着する。第1のシーラント13の縁部分及び第1の隔膜14の周縁部において、夫々の三辺を固着する。開口14aから電解液を注入し、電解液を第1の電極材10に含浸させる。減圧状態で第1のシーラント13の縁部分の一辺及び第1の隔膜14の周縁部の一辺を固着する。同様の手順により、他方の第1の隔膜14を第1のシーラント13に固着する。【選択図】図4
Description
本発明は、電池の製造方法及び電池に関する。
電池は、デジタル家電製品、電気自動車、ハイブリッド自動車及び太陽光発電設備等に広く用いられている。この電池として、バナジウム固体塩電池等が挙げられる(例えば、特許文献1参照)。
バナジウム固体塩電池は、セルをケースに収容することにより構成される。セルは、外装の内部にて、平板状をなす電極材及び導電材を有する複数の電極ユニットを備える。該複数の電極ユニットは積層方向に並設されている。電極材は、平板状の多孔質材と、該多孔質材に含有させたバナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンを含有する活物質及び電解液を有する。
バナジウム固体塩電池では、複数の電極ユニットが隔膜を介して各々の電極ユニットが有する電極材を対向させて並設されている。隔膜を介して複数の電極ユニットが並設されているのは、一の電極ユニットが有する正極に係る電極材及び隣り合う他の電極ユニットが有する負極に係る電極材夫々の電解液が混合し、電池の性能が低下することを防止するためである。バナジウム固体塩電池は、正極に係る電極材及び負極に係る電極材間における酸化還元反応を利用して充放電を行う。
しかしながら、正極の電極材及び負極の電極材の間に、単純に隔膜を設けてセルを製造するだけでは、電解液の混合の対策として十分でない。
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電極ユニットの電解液の漏れ出しを防止し、電極ユニット同士の電解液の混合を防止することができる電池の製造方法及び電池を提供することにある。
本発明に係る電池の製造方法は、活物質、及び電解液を含有する複数の第1の電極材と、平板状をなし、両面が前記第1の電極材に対向する第1の導電材と、前記第1の電極材及び第1の導電材を覆い、封入する封入部とを有する第1の電極ユニット、活物質を含有する複数の第2の電極材と、平板状をなし、両面が前記第2の電極材に対向する第2の導電材とを有する第2の電極ユニット、及び前記第1の電極ユニットと第2の電極ユニットとを覆う袋状の外装を備える電池を製造する電池の製造方法であって、前記外装の内部に前記第1の電極ユニットと第2の電極ユニットとを搬入する搬入工程と、該搬入工程の後、前記第2の電極ユニットに含有させるべき電解液を前記外装の内部に注入する第1の注入工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、第1の電極ユニット及び第2の電極ユニットの搬入後に電解液を注入するので、第2の電極ユニットに予め電解液を含浸させておく必要がなく、電池を容易に組み立てることができる。更に、第1の電極ユニットの電極材は、封入部に封入されているため、電解液の漏れ出しを防止でき、外装内の電解液との混合を防止できる。
本発明に係る電池の製造方法は、前記第1の電極ユニットは、導電性かつ電解液非透過性であり、前記第1の電極材及び第1の導電材間に設けられ、前記第1の導電材の前記両面を覆い、表面に前記第1の電極材が配される二つの被覆部を有し、前記封入部は、電解液非透過性であり、額縁状をなし、前記第1の電極材を囲み、前記二つの被覆部の周縁部に固着され、前記被覆部とにより前記第1の導電材を封止するシーラントと、前記第1の電極材及び前記シーラント上に設けられており、前記シーラントに固着されている隔膜とを有しており、前記シーラント及び隔膜を、前記電解液を注入する注入口を形成するように固着する工程と、前記注入口から、電解液を注入する第2の注入工程と、該第2の注入工程後に、前記注入口を封止する工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、シーラント及び隔膜が注入口を形成するように固着され、該注入口から電解液が注入される。したがって、予め第1の電極材10に電解液を含浸させる必要がなく、電解液を注入するだけで簡単に電極材に含浸させることができる。また、電解液の注入後に注入口を閉じることにより、電解液を封入し、第1の電極ユニットからの漏れ出しを防止できる。
本発明に係る電池の製造方法は、前記外装は、対向する二枚のフィルムにより構成されており、前記搬入工程の前に、前記第1の電極ユニット及び第2の電極ユニットを搬入するための搬入口を形成するように、前記二枚のフィルム夫々の周縁部を固着する工程を有することを特徴とする。
本発明によれば、搬入口から、第1の電極ユニット及び第2の電極ユニットを搬入でき、搬入後に搬入口から電解液を注入し、搬入口を閉じるだけで容易に電池を製造することができる。
本発明に係る電池の製造方法は、前記第1の注入工程後、前記外装の搬入口を減圧状態で封止する工程を有することを特徴とする。
本発明によれば、外装の内部を真空状態にし、電池の品質を保ち、また寸法を小さくできる。
本発明に係る電池の製造方法は、前記搬入工程前に前記第1の電極ユニット及び第2の電極ユニットを固着する固着工程を有することを特徴とする。
本発明によれば、搬入工程の前に第1の電極ユニット及び第2の電極ユニットを固着しておくことで、外装内に容易に搬入することができる。
本発明に係る電池は、前記活物質は、バナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンを含有しており、上述の電池の製造方法により製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、バナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンを含有する活物質を用いることにより、正極及び負極の活物質を同一として電池を構成でき、電池の設計が容易となる。
本発明によれば、電極ユニットの電解液の漏れ出しを防止でき、電極ユニット同士の電解液の混合を防止することができる。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
図1において、100はバナジウム固体塩電池のセルである。バナジウム固体塩電池は、セル100を一つ又は複数個ケースに収容することにより構成されている。
(実施の形態1)
図1において、100はバナジウム固体塩電池のセルである。バナジウム固体塩電池は、セル100を一つ又は複数個ケースに収容することにより構成されている。
図2に示すように、セル100は、外装101の内部に収容された二つの第1の電極ユニット1,1、三つの第2の電極ユニット2,2,2、及び二つの第3の電極ユニット3,3を備える。
第1の電極ユニット1,1及び第2の電極ユニット2,2,2は、積層方向に交互に並設されている。第3の電極ユニット3,3は、前記積層方向の両端に位置し、第1の電極ユニット1,1及び第2の電極ユニット2,2,2を挟んである。
また、外装101は、二枚のフィルム104,104を重ね、周縁部を後述の如く固着して構成されており、電極ユニット3,3は、夫々フィルム104,104に隣接している。
第1の電極ユニット1,1及び第3の電極ユニット3,3は、負極をなし、第2の電極ユニット2,2,2は正極をなすように構成されている。したがって、第1の電極ユニット1,1、第2の電極ユニット2,2,2、及び第3の電極ユニット3,3は並列に接続されることとなる。なお、セル100は、第1の電極ユニット1,1及び第3の電極ユニット3,3を正極とし、第2の電極ユニット2,2,2を負極とする構成であってもよい。
第1の電極ユニット1は、四角形平板状の第1の電極材10,10と、四角形平板状の第1の導電材11とを有する。第1の電極材10は、平板状の多孔質材にバナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンを含有する活物質及び酸性の電解液を含有させてなる。
第1の導電材11は、両面に第1の被覆膜12,12が設けられている。第1の被覆膜12は、導電性かつ電解液非透過性であり、例えば黒鉛コーティングにより形成される。なお、導電性かつ電解液非透過性を有していれば、第1の被覆膜12に代えて導電性フィルム、シート状の導電性ゴム、グラファイトシート等を用いることができる。例えば、グラファイトシートを導電性を有する接着シートを介して、第1の導電材11の一面に接着する構成としてもよい。
第1の電極ユニット1は、更に電解液非透過性の第1のシーラント13を有する。第1のシーラント13は、四角形額縁状をなし、第1の導電材11の側面に接触する状態で第1の導電材11の側面側に設けられ、第1の導電材11及び第1の被覆膜12,12を挟んでいる。また、第1のシーラント13は、第1の被覆膜12,12上の周縁部に固着されている。
上記の構成により、第1の導電材11の両面は、第1の電極材10,10に対向し、第1の被覆膜12,12は、夫々第1の導電材11と第1の電極材10,10との間に設けられていることとなる。また、第1の電極材10,10は、夫々第1の被覆膜12,12上にて、第1のシーラント13の内側に位置しており、第1の電極材10の側面は、第1のシーラント13に囲まれている。
なお、第1の電極材10の側面は、第1のシーラント13に接触する構成、又は第1のシーラント13に接触せず隙間が設けられている構成のいずれであってもよい。また、第1のシーラント13は第1の導電材11の側面に接触していない構成であってもよい。
更に、第1の電極ユニット1は、四角形状の第1の隔膜14,14を有する。第1の隔膜14は第1の電極材10上に設けられている。図3は、第1の電極ユニット1の斜視図である。図3に示すように、第1の隔膜14は、周縁部にて四辺が第1のシーラント13における第1の電極材10を囲う部分に固着されている。これにより、第1の電極材10は第1のシーラント13及び第1の隔膜14に全体を覆われることとなる。即ち、第1のシーラント13及び第1の隔膜14は、第1の電極材10を封入する封入部をなす。
また、第1の電極ユニット1は、第1のシーラント13の周縁の一部から突出するタブ(不図示)を有する。該タブは、第1の導電材11及び図1に示す負極端子103に接続されている。
第2の電極ユニット2は、四角形平板状の第2の電極材20,20と、四角形平板状の第2の導電材21とを有する。第2の電極材20は、平板状の多孔質材にバナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンを含有する活物質及び酸性の電解液を含有させてなる。
第2の導電材21の両面には、第2の被覆膜22,22が設けられている。第2の被覆膜22は、導電性かつ電解液非透過性であり、第1の被覆膜12同様、例えば黒鉛コーティングにより形成される。
第2の電極ユニット2は、更に電解液非透過性の第2のシーラント23を有する。第2のシーラント23は、四角形額縁状をなし、第2の導電材22の側面に接触する状態で第2の導電材22の側面側に設けられ、第2の導電材21及び第2の被覆膜22,22を挟んでいる。また、第2のシーラント23は、第2の被覆膜22,22の表面の周縁部に固着されている。
上記の構成により、導電材21の両面は、第2の電極材20,20に対向し、第2の被覆膜22,22は、第2の導電材21と第2の電極材20,20との間に設けられていることとなる。また、第2の電極材20,20は、夫々第2の被覆膜22,22上にて、第2のシーラント23の内側に位置しており、第2のシーラント23に囲まれている。
なお、第2の電極材20の側面は、第2のシーラント23に接触する構成、又は第2のシーラント23に接触せず隙間が設けられている構成のいずれであってもよい。また、第2のシーラント23は第2の導電材21の側面に接触していない構成であってもよい。
また、第2の電極ユニット2は、第2のシーラント23の周縁の一部から突出するタブ(不図示)を有する。該タブは、第2の導電材21及び図1に示す正極端子102に接続されている。なお、第2の電極ユニット2は、第1の電極ユニットにおける隔膜14に相当するものを有していない。
第3の電極ユニット3は、四角形平板状の第3の電極材30と、四角形平板状の第3の導電材31とを有する。第3の電極材30は、平板状の多孔質材にバナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンを含有する活物質及び酸性の電解液を含有させてなる。
第3の導電材31は、両面に第3の被覆膜32,32が設けられている。第3の被覆膜32は、導電性かつ電解液非透過性であり、第1の被覆膜12同様、例えば黒鉛コーティングにより形成される。
第3の電極ユニット3は、更に電解液非透過性の第3のシーラント33を有する。第3のシーラント33は、四角形額縁状をなし、第3の導電材31の側面に接触する状態で第3の導電材31の側面側に設けられ、第3の導電材31及び第3の被覆膜32,32を挟んでいる。また、第3のシーラント33は、第3の被覆膜32,32の表面の周縁部に固着されている。
上記の構成により、導電材31の一面は、第3の電極材30に対向し、第3の被覆膜32は、第3の導電材31と第3の電極材30との間に設けられていることとなる。また、第3の電極材30は、第3の被覆膜32上にて、第3のシーラント33の内側に位置しており、第3のシーラント33に囲まれている。
なお、第3の電極材30の側面は、第3のシーラント33に接触する構成、又は第3のシーラント33に接触せず隙間が設けられている構成のいずれであってもよい。また、第3のシーラント33は第3の導電材31の側面に接触していない構成であってもよい。
第3の電極ユニット3は、四角形状の第3の隔膜34を有する。第3の隔膜34は第3の電極材30上に設けられている。第3の隔膜34は、周縁部にて四辺が第3のシーラント33における電極材30を囲う部分に固着されている。これにより、第3の電極材30は第3のシーラント33及び第3の隔膜34に全体を覆われることとなる。即ち、第3のシーラント33及び第3の隔膜34は、第3の電極材30を封入する封入部をなす。
また、第3の電極ユニット3は、第3のシーラント33の周縁の一部から突出するタブ(不図示)を有する。該タブは、第3の導電材31及び負極端子103に接続されている。
なお、第3の電極ユニット3は、第1の電極ユニット1と同様の構成を可能とするが、外装101内において端部に配されているので、必要のない電極材を配さず、単一の第3の電極材30及び単一の第3の隔膜34のみを有する構成としている。したがって、セル100は、第3の電極ユニット3に代えて、第1の電極ユニット1を配する構成であってもよい。
また、第3の電極ユニット3,3は、夫々の隔膜34を対向させ、隔膜34に第2の電極ユニット2,2が面するように、第1の電極ユニット1,1及び第2の電極ユニット2,2,2を挟んでいる。
第1の電極ユニット1,1夫々のタブ及び第3の電極ユニット3,3のタブが接続された負極端子103、第2の電極ユニット2,2,2夫々のタブが接続された正極端子102によりセル100は外部と電子のやり取りが行われる。
以下、本発明に係るセル100を構成する材料について詳述する。第1の電極材10、第2の電極材20及び第3の電極材30の基材としては、多孔質に加工された炭素材、例えば炭素繊維から構成されたフェルト、炭素繊維から構成されたシート、及びシート状のグラッシーカーボン等が挙げられる。
正極として機能する第2の電極ユニット2が有する第2の電極材20の活物質に含まれるバナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンは、酸化還元反応によって、5価及び4価の間で酸化数が変化するバナジウムを含むイオンであるのが好ましい。5価及び4価の間で酸化数が変化するバナジウムを含むイオンとしては、VO2+(IV)、VO2 +(V )が例示される。
正極用の活物質であるバナジウム化合物は、酸化硫酸バナジウム(IV)(VOSO4 ・nH2 O)、酸化硫酸バナジウム(V )((VO2 )2 SO4 ・nH2 O)を挙げることができる。また、これらの混合物を用いてもよい。nは、0又は1〜6の整数である。
負極として機能する第1の電極ユニット1が有する第1の電極材10及び第3の電極ユニット3が有する第3の電極材30の活物質に含まれるバナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンは、酸化還元反応によって、2価及び3価の間で酸化数が変化するバナジウムイオンであるのが好ましい。2価及び3価の間で酸化数が変化するバナジウムイオンとしては、V2+(II)、V3+(III )が例示される。
負極用の活物質であるバナジウム化合物としては、硫酸バナジウム(II)(VSO4 ・nH2 O)、硫酸バナジウム(III )(V2 (SO4 )3・nH2 O)が挙げることができる。また、これらの混合物が用いてもよい。nは、0又は1〜6の整数である。
また、第1の電極材10、第2の電極材20及び第3の電極材30に含まれる電解液は、硫酸水溶液であるのが好ましい。硫酸水溶液として、例えば希硫酸等を用いることができる。電解液の量は、例えばバナジウム化合物100gに対して、2M(mol/L)の硫酸70mLである。
第1の隔膜14を介して対向する第1の電極材10及び第2の電極材20間と、第3の隔膜34を介して対向する第2の電極材20及び第3の電極材30間とにおいて、下記式(1)及び(2)の反応が生じる。
正極:VOX2 ・nH2 O(s)⇔VO2 X・nH2 O(s)+HX+H+ +e- (1)
負極:VX3 ・nH2 O(s)+e- ⇔2VX2 ・nH2 O(s)+X- (2)
式中、Xは1価の陰イオンを表す。Xがm価の陰イオンである場合、結合係数(1/m)が考慮される。nはバナジウム化合物の種類に応じた種々の値をとり得る。
正極:VOX2 ・nH2 O(s)⇔VO2 X・nH2 O(s)+HX+H+ +e- (1)
負極:VX3 ・nH2 O(s)+e- ⇔2VX2 ・nH2 O(s)+X- (2)
式中、Xは1価の陰イオンを表す。Xがm価の陰イオンである場合、結合係数(1/m)が考慮される。nはバナジウム化合物の種類に応じた種々の値をとり得る。
第1の隔膜14及び第3の隔膜34は、水素イオン(プロトン)又は硫酸イオンを通過させることができるイオン交換膜である。第1の導電材11、第2の導電材21及び第3の電極材31は、アルミニウム又は銅等の金属箔からなるのが好ましい。
第1のシーラント13、第2のシーラント23及び第3のシーラント33は、ポリプロピレン又はポリエチレン等を用いることが好ましい。これにより、熱溶着で容易に第1の導電材11、第2の導電材21及び第3の導電材31を封止できる。
式(1)及び(2)の反応を利用してセル100の充放電が行われる。このとき、正極端子102及び負極端子103により、外部の負荷又は充電器等との電力のやり取りが行われる。式(1)及び(2)の反応において第1の隔膜14を介して電極材10、20間でプロトンが移動し、第3の隔膜34を介して電極材20、30間でプロトンが移動する。
上記の構成によれば、第1の被覆膜12,12により、第1の導電材11は、第1の電極材10,10に直接接触しない。また、第1の導電材11の側面及び第1の電極材10の側面は第1のシーラント13に覆われている。したがって、第1の電極材10に含まれる電解液がしみ出したとしても、電解液が第1の導電材11に接触しないので、第1の導電材11の腐食が防止される。
第1の被覆膜12,12は導電性であるので、第1の電極材10,10及び第1の導電材11間の電子の移動が担保されている。第2の導電材21及び第3の導電材31も同様に腐食が防止され、電子の移動が担保されている。
また、第1のシーラント13は、額縁状をなし、第1の被覆膜12,12の表面の周縁部に固着されている。第1の隔膜14は、周縁部が第1のシーラント13における電極材10を囲う部分に固着されている。
これにより、電極材10は、第1のシーラント13及び第1の隔膜14に全体を覆われることになる。即ち、電極材10は、第1のシーラント13及び第1の隔膜14がなす封入部に封入されることとなる。したがって、第1の電極ユニット1は、第1の電極材10に含まれる電解液の外部への漏出を防止できる。また、第3の電極ユニット3も同様に電解液の漏出を防止できる。
セル100は、第1の電極ユニット1及び第3の電極ユニット3における電解液の漏出が防止されているため、外装101内での電解液の混合を防止できる。
なお、セル100において、電極ユニット1、2、3の個数及び並接順序は限定されるものではなく、隔膜を介して電極ユニット同士の電極材が対向する構成であれば、いかなる個数又は並接順序であってもよい。また、第3の電極ユニット3が第3の隔膜34を有しておらず、第3の電極ユニット3及び第1の電極ユニット1を隣接させる構成であってもよい。該構成においては、第1の電極材10及び第3の電極材30が第1の隔膜14を介して対向することとなる。
活物質にバナジウムを用いることにより、正極及び負極において同一の活物質を用いることができ、電池の設計が容易となる。また、セル100は、活物質がバナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンでなく、鉄又はクロムに係るイオンを含有する鉄―クロム系電池を構成してもよい。更に、電解液は、酸性でなくアルカリ性とする構成であってもよい。
第1の電極ユニット1の製造方法について説明する。図4及び図5は、第1の電極ユニット1の製造手順の説明図である。なお、図4及び図5においてタブの図示は省略している。まず、図4Aに示すように、第1の導電材11の両面夫々に第1の被覆膜12,12を形成する。
次に、図4Bに示すように、電解液を含浸させていない第1の電極材10,10を夫々、第1の被覆膜12,12の表面に載置する。そして、図4C及び図5Aに示すように、第1の導電材11の側面を第1のシーラント13で覆い、該第1のシーラント13を第1の電極材10,10を囲むように第1の被覆膜12,12夫々の表面の周縁部に固着する。
その後、一方の第1の隔膜14を第1のシーラント13に固着する。このとき、図5Bに示すように、シーラント13の縁部分及び第1の隔膜14の周縁部において、夫々の三辺を固着する。これにより、シーラント13の縁部分及び第1の隔膜14の周縁部において、一辺のみが固着されていないこととなり、開口14aが形成される。
図4Dに示すように、開口14aから電解液を注入し、電解液を第1の電極材10に含浸させる。その後、減圧状態でシーラント13の縁部分の一辺及び隔膜14の周縁部の一辺を固着し、シーラント13及び隔膜14を固着する。同様の手順により、他方の隔膜14をシーラント13に固着することにより、図4Eに示すように第1の電極ユニット1が製造される。なお、第1の電極ユニット1の両方の第1の隔膜14,14夫々の三辺を固着した後に、電解液を注入してもよい。
第2の電極ユニット2の製造方法について説明する。図6は、第2の電極ユニット2の製造手順の説明図である。なお、図6においてタブの図示は省略している。まず、図6Aに示すように、第2の導電材21の両面夫々に第2の被覆膜22,22を形成する。
次に、図6Bに示すように、電解液を含浸させていない第2の電極材20,20を夫々、第2の被覆膜22,22の表面に配する。そして、図6Cに示すように、第2の導電材21の側面を第2のシーラント23で覆い、該第2のシーラント23を第2の電極材20,20を囲むように第2の被覆膜22,22夫々の表面の周縁部に固着する。これにより、第2の電極ユニット2が製造される。
第3の電極ユニット3は、第1の電極ユニット1と同様の手順により製造される。ただし、第3の電極ユニット3は、単一の第3の電極材及び単一の第3の隔膜34のみが配される。
セル100の製造方法について説明する。図7、図8、図9及び図10は、セル100の製造手順の説明図である。まず、上記の如く製造された第1の電極ユニット1、第2の電極ユニット2及び第3の電極ユニット3を図7に示すように並設し、固着する。なお、図7おいては、タブの図示を省略している。
このとき、第1の電極ユニット1,1及び第2の電極ユニット2,2,2を積層方向に交互に並設し、固着する。第2の電極ユニット2,2を3の電極ユニット3,3を積層方向の両端に配し、固着する。第1の電極ユニット1及び第2の電極ユニット2の固着においては、第1の電極ユニット1が有する第1の隔膜14は、該第1の隔膜14の一辺又は一箇所を除いて第2の電極ユニット2が有する第2のシーラント23に固着する。また、第3の電極ユニット3が有する第3の隔膜34も同様に第2のシーラント23に固着される。
次に、図8に示すように、並設された第1の電極ユニット1,1、第2の電極ユニット2,2,2及び第3の電極ユニット3,3を外装101内に搬入する。このとき、外装101は、図9に示すように、四角形状のフィルム104,104夫々の三辺が固着された状態である。これにより、外装101にて、第1の電極ユニット1,1、第2の電極ユニット2,2,2及び第3の電極ユニット3,3の搬入を行う開口105が形成される。なお、並設された第1の電極ユニット1,1、第2の電極ユニット2,2,2及び第3の電極ユニット3,3を二枚のフィルム104,104で挟んだ状態で、該フィルム104,104夫々の三辺を固着して開口105を形成してもよい。
開口105から、固着された第1の電極ユニット1,1、第2の電極ユニット2,2,2及び第3の電極ユニット3,3を搬入した後、減圧状態で、図10に示すように開口105から電解液を注入する。電解液の注入は、例えばピペットを用いて行われる。電解液が第1の隔膜14の固着されていない一辺又は一箇所と第2のシーラント23の間を通過するので、第2の電極ユニット2の電極材20に電解液を含浸させることができる。また、電解液が第3の隔膜34の固着されていない一辺又は一箇所と第2のシーラント23の間を通過するので、第2の電極ユニット2の電極材20に電解液を含浸させることができる。なお、電解液の注入は、第2の電極ユニット2,2,2に対して同時、又は各別に注入する構成その他の構成のいずれであってもよい。
その後、フィルム104,104夫々の残りの一辺を減圧状態で固着し、開口105を封止する。これにより、図1及び図2に示すセル100が製造される。なお、開口105からの電解液の注入を減圧状態で行わず、外装101の残りの一辺の固着のみを減圧状態で行ってもよい。
第1の電極ユニット1及び第2の電極ユニット2の搬入後に電解液を開口105から外装101内に注入するので、第2の電極材20に予め電解液を含浸させておく必要がなく、セル1及びセル1を用いた電池を容易に組み立てることができる。
更に、第1の電極ユニット1が有する第1の電極材10は、全体を第1のシーラント13及び第1の隔膜14に覆われることとなる。即ち、電極材10は、第1のシーラント13及び第1の隔膜14がなす封入部に封入される。したがって、第1の電極ユニット1は、電解液の漏出を防止できる。したがって、セル100は電解液の混合を防止できる。また、第3の電極ユニット3も同様に電解液の漏出を防止できる。
第1のシーラント13及び第1の隔膜14が開口14aを形成するように固着され、該開口14aから電解液が注入される。したがって、予め第1の電極材10に電解液の含浸をさせる必要がなく、電解液の注入により第1の電極材10への電解液の含浸を容易に行うことができる。更に、電解液の注入後に開口14aを閉じることにより、電解液を封入し、第1の電極ユニット1からの漏出を防止できる。また第3の電極ユニット3も同様に容易に第3の電極材30に電解液を含浸させ、電解液の漏出を防止できる。
開口105から、第1の電極ユニット1及び第2の電極ユニット2を搬入でき、搬入後に開口105から電解液を注入し、開口105を閉じるだけで容易にセル100を作製することができる。外装101の内部を真空状態にし、セル100の品質を保ち、また寸法を小さくできる。
外装101内への搬入前に第1の電極ユニット1、第2の電極ユニット2及び第3の電極ユニット3を固着しておくことで、外装101内に容易に搬入でき、セル100及びセル100を用いた電池を容易に組み立てることができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。即ち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
1 第1の電極ユニット
2 第2の電極ユニット
3 第3の電極ユニット
10 第1の電極材
11 第1の導電材
12 第1の被覆膜(第1の被覆部)
13 第1のシーラント(封入部)
14 第1の隔膜(封入部)
14a 開口(注入口)
20 第2の電極材
21 第2の導電材
22 第2の被覆膜(第2の被覆部)
23 第2のシーラント
101 外装
104 フィルム
105 開口(搬入口)
2 第2の電極ユニット
3 第3の電極ユニット
10 第1の電極材
11 第1の導電材
12 第1の被覆膜(第1の被覆部)
13 第1のシーラント(封入部)
14 第1の隔膜(封入部)
14a 開口(注入口)
20 第2の電極材
21 第2の導電材
22 第2の被覆膜(第2の被覆部)
23 第2のシーラント
101 外装
104 フィルム
105 開口(搬入口)
Claims (6)
- 活物質、及び電解液を含有する複数の第1の電極材と、平板状をなし、両面が前記第1の電極材に対向する第1の導電材と、前記第1の電極材及び第1の導電材を覆い、封入する封入部とを有する第1の電極ユニット、
活物質を含有する複数の第2の電極材と、平板状をなし、両面が前記第2の電極材に対向する第2の導電材とを有する第2の電極ユニット、及び
前記第1の電極ユニットと第2の電極ユニットとを覆う袋状の外装
を備える電池を製造する電池の製造方法であって、
前記外装の内部に前記第1の電極ユニットと第2の電極ユニットとを搬入する搬入工程と、
該搬入工程の後、前記第2の電極ユニットに含有させるべき電解液を前記外装の内部に注入する第1の注入工程と
を有することを特徴とする電池の製造方法。 - 前記第1の電極ユニットは、
導電性かつ電解液非透過性であり、前記第1の電極材及び第1の導電材間に設けられ、前記第1の導電材の前記両面を覆い、表面に前記第1の電極材が配される二つの被覆部を有し、
前記封入部は、
電解液非透過性であり、額縁状をなし、前記第1の電極材を囲み、前記二つの被覆部の周縁部に固着され、前記被覆部とにより前記第1の導電材を封止するシーラントと、
前記第1の電極材及び前記シーラント上に設けられており、前記シーラントに固着されている隔膜と
を有しており、
前記シーラント及び隔膜を、前記電解液を注入する注入口を形成するように固着する工程と、
前記注入口から、電解液を注入する第2の注入工程と、
該第2の注入工程後に、前記注入口を封止する工程と
を有することを特徴とする請求項1に記載の電池の製造方法。 - 前記外装は、対向する二枚のフィルムにより構成されており、
前記搬入工程の前に、前記第1の電極ユニット及び第2の電極ユニットを搬入するための搬入口を形成するように、前記二枚のフィルム夫々の周縁部を固着する工程を有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電池の製造方法。 - 前記第1の注入工程後、前記外装の搬入口を減圧状態で封止する工程を有することを特徴とする請求項1から3までのいずれか一つに記載の電池の製造方法。
- 前記搬入工程前に前記第1の電極ユニット及び第2の電極ユニットを固着する固着工程を有することを特徴とする請求項1から4までのいずれか一つに記載の電池の製造方法。
- 前記活物質は、バナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンを含有しており、
請求項1から5までのいずれか一つに記載の電池の製造方法により製造されたことを特徴とする電池。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015066274A JP2016186865A (ja) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | 電池の製造方法及び電池 |
PCT/JP2016/055652 WO2016158113A1 (ja) | 2015-03-27 | 2016-02-25 | 電極ユニット、電池及び電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015066274A JP2016186865A (ja) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | 電池の製造方法及び電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016186865A true JP2016186865A (ja) | 2016-10-27 |
Family
ID=57202657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015066274A Pending JP2016186865A (ja) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | 電池の製造方法及び電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016186865A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111868966A (zh) * | 2018-03-13 | 2020-10-30 | 三洋电机株式会社 | 二次电池 |
JP7471424B2 (ja) | 2020-01-13 | 2024-04-19 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | 電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車 |
-
2015
- 2015-03-27 JP JP2015066274A patent/JP2016186865A/ja active Pending
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CN111868966A (zh) * | 2018-03-13 | 2020-10-30 | 三洋电机株式会社 | 二次电池 |
JP7471424B2 (ja) | 2020-01-13 | 2024-04-19 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | 電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車 |
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