JP2019075302A - Method of manufacturing lithium ion secondary battery, and short circuit inspection method - Google Patents

Method of manufacturing lithium ion secondary battery, and short circuit inspection method Download PDF

Info

Publication number
JP2019075302A
JP2019075302A JP2017201138A JP2017201138A JP2019075302A JP 2019075302 A JP2019075302 A JP 2019075302A JP 2017201138 A JP2017201138 A JP 2017201138A JP 2017201138 A JP2017201138 A JP 2017201138A JP 2019075302 A JP2019075302 A JP 2019075302A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
secondary battery
short circuit
negative electrode
lithium ion
cell voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017201138A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7000791B2 (en
Inventor
裕介 山下
Yusuke Yamashita
裕介 山下
信司 鈴木
Shinji Suzuki
信司 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2017201138A priority Critical patent/JP7000791B2/en
Publication of JP2019075302A publication Critical patent/JP2019075302A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7000791B2 publication Critical patent/JP7000791B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)

Abstract

To improve reliability of short circuit inspection related to a lithium ion secondary battery.SOLUTION: A method of manufacturing a lithium ion secondary battery includes: a liquid injection step of obtaining a non-charged secondary battery by injecting electrolyte into a case that houses an electrode assembly comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator arranged between the positive electrode and the negative electrode, and a lithium metal foil arranged between the negative electrode and the separator; a determination step of determining short circuit on the basis of a drop amount of a cell voltage per unit time, of the non-charged secondary battery; and a charging step of charging the non-charged secondary battery.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池の製造方法、及び短絡検査方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a lithium ion secondary battery and a short circuit inspection method.

特許文献１には、正極電極及び負極電極がセパレータを介して積層される電極組立体と、電極組立体に重ねて配置されるリチウム金属箔と、電解液とを備えるリチウムイオン二次電池が開示されている。リチウム金属箔は、イオン供給源として用いられており、電解液の注液後、リチウム金属箔が溶解して、リチウム金属箔由来のリチウムイオンが負極電極にプレドープされる。   Patent Document 1 discloses a lithium ion secondary battery including an electrode assembly in which a positive electrode and a negative electrode are stacked via a separator, a lithium metal foil disposed so as to overlap the electrode assembly, and an electrolytic solution. It is done. The lithium metal foil is used as an ion supply source, and after pouring of the electrolytic solution, the lithium metal foil is dissolved and lithium ions derived from the lithium metal foil are pre-doped on the negative electrode.

また、特許文献２には、二次電池の製造時において、正極電極、負極電極、及び正極電極と負極電極との間に配置されたセパレータを有する電極組立体に対して、電解液を注液する前に、加圧しながら電圧を印加することにより短絡の有無を判定する短絡検査方法が開示されている。この短絡検査方法によれば、図３に示すように、正極電極２１とセパレータ２２との間等に混入した導電性の異物２３がセパレータ２２を破断し、その破断部分において異物２３を介して正極電極２１と負極電極２４とが短絡しているような状態を検出することができる。   Further, in Patent Document 2, an electrolytic solution is injected to an electrode assembly having a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode at the time of manufacturing a secondary battery. A short circuit inspection method is disclosed that determines the presence or absence of a short circuit by applying a voltage while applying pressure, prior to turning on. According to this short-circuit inspection method, as shown in FIG. 3, the conductive foreign matter 23 mixed in between the positive electrode 21 and the separator 22 breaks the separator 22, and the positive electrode through the foreign matter 23 at the broken portion. A state in which the electrode 21 and the negative electrode 24 are short-circuited can be detected.

特開２０１３−２５８４２２号公報JP, 2013-258422, A 特開２００１−２３６９８５号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-236985

ところで、特許文献１のリチウムイオン二次電池の製造過程において、特許文献２の短絡検査方法を適用した場合、短絡に関して品質に問題のない製品についても不適合品と判定される場合があった。すなわち、図４に示すように、正極電極２１とセパレータ２２との間に異物２３が混入していたとしても、その異物２３がセパレータ２２を破断しない程度に小さいものであれば、短絡は生じない。   By the way, when the short circuit inspection method of patent document 2 is applied in the manufacturing process of the lithium ion secondary battery of patent document 1, there existed a case where it might be judged as a nonconforming product also about the product which does not have a quality problem regarding short circuit. That is, as shown in FIG. 4, even if the foreign matter 23 is mixed between the positive electrode 21 and the separator 22, short circuit does not occur if the foreign matter 23 is small enough not to break the separator 22. .

一方、図５に示すように、負極電極２４とセパレータ２２との間にリチウム金属箔２５が配置されていると、加圧した際に、異物２３が存在する部分においてリチウム金属箔２５に局所的に大きな面圧が作用する。このとき、金属リチウムは柔らかい金属であることから、リチウム金属箔２５の一部がセパレータ２２の細孔に入り込むことにより、異物２３及びリチウム金属箔２５を介して正極電極２１と負極電極２４とが短絡した状態になる場合がある。こうした短絡状態は、プレドープされる過程においてリチウム金属箔２５が電解液に溶解することにより解消される一時的な状態である。そのため、短絡に関して、品質の問題はなく、製造ラインから排除する必要はない。しかしながら、特許文献２の短絡検査方法では、図３に示すような製造ラインから排除する必要のある短絡状態と、図５に示すような製造ラインから排除する必要のない一時的な短絡状態とを区別することができない。   On the other hand, as shown in FIG. 5, when the lithium metal foil 25 is disposed between the negative electrode 24 and the separator 22, when pressurized, the lithium metal foil 25 is locally localized in the portion where the foreign matter 23 exists. A large contact pressure acts on the At this time, since metal lithium is a soft metal, a part of the lithium metal foil 25 enters the pores of the separator 22, whereby the positive electrode 21 and the negative electrode 24 are formed via the foreign matter 23 and the lithium metal foil 25. It may be shorted. Such a short circuit condition is a temporary condition which is eliminated by dissolving the lithium metal foil 25 in the electrolytic solution in the process of pre-doping. Therefore, there is no quality problem with the short circuit, and it is not necessary to remove it from the production line. However, in the short circuit inspection method of Patent Document 2, a short circuit state which needs to be excluded from the production line as shown in FIG. 3 and a temporary short circuit state which need not be excluded from the production line as shown in FIG. I can not distinguish.

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リチウムイオン二次電池に関する短絡検査の信頼性を向上させることにある。   The present invention has been made in view of these circumstances, and an object thereof is to improve the reliability of a short circuit inspection for a lithium ion secondary battery.

上記課題を解決するリチウムイオン二次電池の製造方法は、リチウムイオン二次電池の製造方法であって、正極電極、負極電極、前記正極電極と前記負極電極との間に配置されたセパレータ、及び前記負極電極と前記セパレータとの間に配置されたリチウム金属箔を備える電極組立体が収容されたケースに電解液を注液して未充電二次電池を得る注液工程と、前記未充電二次電池の単位時間当たりのセル電圧の降下量に基づいて短絡を判定する判定工程と、前記未充電二次電池を充電する充電工程とを有する。   The manufacturing method of a lithium ion secondary battery which solves the said subject is a manufacturing method of a lithium ion secondary battery, Comprising: A positive electrode, a negative electrode, a separator arrange | positioned between the said positive electrode and the said negative electrode, and A step of injecting an electrolyte into a case containing an electrode assembly comprising a lithium metal foil disposed between the negative electrode and the separator to obtain an uncharged secondary battery; The method includes a determination step of determining a short circuit based on a drop amount of a cell voltage per unit time of a secondary battery, and a charge step of charging the uncharged secondary battery.

リチウム金属箔を用いて負極電極にリチウムイオンをプレドープする場合、電解液を注液した後に負極電極の電位が下がることにより、セル電圧が発生する。本発明者らは、このセル電圧の時間変化を観察することにより、短絡している電極組立体を備えるリチウムイオン二次電池と、短絡していない電極組立体を備えるリチウムイオン二次電池とを区別できることを見出した。   When lithium ions are pre-doped to the negative electrode using a lithium metal foil, a cell voltage is generated by the potential drop of the negative electrode after the electrolyte is injected. The present inventors observed the time change of the cell voltage to find a lithium ion secondary battery provided with a shorted electrode assembly and a lithium ion secondary battery provided with a non-shorted electrode assembly. I found that I could distinguish.

上記知見を利用した上記構成によれば、注液工程後に判定工程を行っているため、判定工程においては、リチウム金属箔の一部又は全体が溶解されている。したがって、注液工程に用いられた電極組立体が、リチウム金属箔の一部がセパレータの細孔に入り込むことに起因する一時的な短絡状態にある電極組立体（図５参照。）であったとしても、セパレータの細孔に入り込んだリチウム金属箔の存在が、判定工程における短絡の判定に影響を与え難くなる。これにより、上記の一時的な短絡状態にある電極組立体を用いてリチウムイオン二次電池が製造される際に、短絡のある不適合品と判定されることが抑制され、短絡に関して品質に問題のない未充電二次電池を精度よく分別することができる。その結果、リチウムイオン二次電池の短絡検査の信頼性が向上する。   According to the above configuration using the above knowledge, since the determination step is performed after the liquid injection step, part or all of the lithium metal foil is dissolved in the determination step. Therefore, the electrode assembly used in the pouring process was an electrode assembly (see FIG. 5) in a temporary short-circuit condition caused by a part of the lithium metal foil entering the pores of the separator. Even in this case, the presence of the lithium metal foil in the pores of the separator hardly affects the determination of the short circuit in the determination step. As a result, when a lithium ion secondary battery is manufactured using the electrode assembly in the temporary short circuit state, it is suppressed to be judged as a non-conforming product having a short circuit, and a quality problem with the short circuit is caused. No uncharged secondary battery can be sorted out with high accuracy. As a result, the reliability of the short circuit inspection of the lithium ion secondary battery is improved.

上記リチウムイオン二次電池の製造方法において、前記判定工程は、前記セル電圧の降下量が予め設定された閾値を超えた場合に短絡していると判定することが好ましい。
上記構成によれば、閾値に対応する大きさの短絡をより確実に検出することができる。その結果、判定工程の精度が向上する。 In the method of manufacturing a lithium ion secondary battery, preferably, the determining step determines that a short circuit occurs when the amount of drop of the cell voltage exceeds a preset threshold.
According to the above configuration, a short circuit having a size corresponding to the threshold can be detected more reliably. As a result, the accuracy of the determination process is improved.

上記リチウムイオン二次電池の製造方法において、前記判定工程は、同じ生産単位の前記未充電二次電池における前記セル電圧の降下量の比較に基づいて判定することが好ましい。   In the method of manufacturing a lithium ion secondary battery, preferably, the determination step is based on comparison of the drop amount of the cell voltage in the uncharged secondary battery of the same production unit.

未充電二次電池には、生産単位毎の個体差（ロット差）が存在する場合があるが、上記構成によれば、こうしたロット差が短絡の判定に与える影響を小さくすることができる。その結果、判定工程の精度が向上する。   Although uncharged secondary batteries may have individual differences (lot differences) in units of production, the above configuration can reduce the influence of such lot differences on the determination of a short circuit. As a result, the accuracy of the determination process is improved.

上記リチウムイオン二次電池の製造方法において、前記判定工程は、前記電解液の注液が完了してから２４時間以上経過した後の前記セル電圧の降下量に基づいて判定することが好ましい。   In the method of manufacturing a lithium ion secondary battery, preferably, the determination step is performed based on the amount of drop of the cell voltage after 24 hours or more have elapsed since the completion of the injection of the electrolytic solution.

電解液の注液の直後と比較して、電解液の注液が完了してから２４時間以上経過した後は、短絡のある未充電二次電池に発生するセル電圧の時間変化と、短絡のない未充電二次電池に発生するセル電圧の時間変化との差異が大きくなる。上記の差異が大きくなる範囲において、短絡の有無を判定することにより、判定工程の精度が向上する。   After 24 hours or more have passed since the completion of the injection of the electrolyte as compared to immediately after the injection of the electrolyte, the time change of the cell voltage generated in the uncharged secondary battery with the short and the short circuit The difference with the time change of the cell voltage generated in the uncharged secondary battery becomes large. The accuracy of the determination process is improved by determining the presence or absence of the short circuit in the range where the above difference becomes large.

上記課題を解決する短絡検査方法は、リチウムイオン二次電池の短絡を検査する短絡検査方法であって、正極電極、負極電極、前記正極電極と前記負極電極との間に配置されたセパレータ、及び前記負極電極と前記セパレータとの間に配置されたリチウム金属箔を備える電極組立体が収容されたケースに電解液を注液することにより発生するセル電圧の単位時間当たりの降下量に基づいて短絡を判定する。   The short circuit inspection method which solves the above-mentioned subject is a short circuit inspection method which inspects the short circuit of the lithium ion secondary battery, which includes a positive electrode, a negative electrode, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, A short circuit based on the amount of drop per unit time of the cell voltage generated by injecting an electrolyte into a case containing an electrode assembly provided with a lithium metal foil disposed between the negative electrode and the separator. Determine

本発明によれば、リチウムイオン二次電池に関する短絡検査の信頼性が向上する。   According to the present invention, the reliability of a short circuit inspection on a lithium ion secondary battery is improved.

注液工程の模式図。The schematic diagram of a pouring process. 電解液の注液後の未充電二次電池のセル電圧の時間変化を示すグラフ。The graph which shows the time change of the cell voltage of the uncharged secondary battery after injection of electrolyte solution. リチウムイオン二次電池の短絡状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the short circuit state of a lithium ion secondary battery. リチウムイオン二次電池の短絡していない状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the state which is not short-circuiting of a lithium ion secondary battery. リチウムイオン二次電池を製造過程における一時的な短絡状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the temporary short circuit state in the manufacture process of a lithium ion secondary battery.

以下、リチウムイオン二次電池の製造方法を具体化した一実施形態について図１を参照して説明する。
リチウムイオン二次電池の製造方法は、以下に記載する注液工程、判定工程、及び充電工程を有している。 Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing a lithium ion secondary battery will be described with reference to FIG.
The method of manufacturing a lithium ion secondary battery includes the liquid injection step, the determination step, and the charging step described below.

（注液工程）
図１に示すように、注液工程は、電極組立体１０が収容されたケース１５に電解液を注液して未充電二次電池を得る工程である。 (Pouring process)
As shown in FIG. 1, the liquid injection step is a step of injecting an electrolytic solution into the case 15 in which the electrode assembly 10 is accommodated to obtain an uncharged secondary battery.

電極組立体１０は、正極電極１１、負極電極１２、及び正極電極１１と負極電極１２との間に配置され、正極電極１１と負極電極１２とを絶縁するセパレータ１３を備える積層構造体である。   The electrode assembly 10 is a laminated structure including a positive electrode 11, a negative electrode 12, and a separator 13 disposed between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 and insulating the positive electrode 11 from the negative electrode 12.

正極電極１１及び負極電極１２は特に限定されるものではなく、リチウムイオン二次電池に用いられる公知の正極電極及び負極電極を用いることができる。正極電極１１としては、例えば、導電助剤と、集電体と、バインダと、正極活物質とを含む正極活物質層を有する正極電極が挙げられる。負極電極１２としては、例えば、導電助剤と、集電体と、バインダと、負極活物質とを含む負極活物質層を有する負極電極が挙げられる。   The positive electrode 11 and the negative electrode 12 are not particularly limited, and known positive electrodes and negative electrodes used in lithium ion secondary batteries can be used. Examples of the positive electrode 11 include a positive electrode having a positive electrode active material layer containing a conductive additive, a current collector, a binder, and a positive electrode active material. Examples of the negative electrode 12 include a negative electrode having a negative electrode active material layer containing a conductive additive, a current collector, a binder, and a negative electrode active material.

正極活物質層及び負極活物質層はそれぞれ、対応する正極活物質及び負極活物質の他に、導電助剤等の添加剤を適宜適当な量で含有し得るため、以下の項では正極電極１１及び負極電極１２を包括して説明する。以下、必要に応じて、正極電極１１及び負極電極１２を包括して電極といい、負極活物質及び正極活物質を包括して活物質といい、負極活物質層及び正極活物質層を包括して活物質層という。   Since the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer can appropriately contain an additive such as a conductive aid in an appropriate amount, in addition to the corresponding positive electrode active material and the negative electrode active material, in the following section, the positive electrode 11 And the negative electrode 12 will be described. Hereinafter, as necessary, the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are collectively referred to as an electrode, the negative electrode active material and the positive electrode active material are collectively referred to as an active material, and the negative electrode active material layer and the positive electrode active material layer are included. Called the active material layer.

導電助剤は、電極の導電性を高めるために添加される。導電助剤は化学的に不活性な電子高伝導体であればよく、導電助剤としては、例えば、炭素質微粒子であるカーボンブラック、黒鉛、気相法炭素繊維（Vapor Grown Carbon Fiber）、及び各種金属粒子等が挙げられる。カーボンブラックとしては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック（登録商標）、ファーネスブラック、チャンネルブラックが挙げられる。これらの導電助剤を単独又は二種以上組み合わせて活物質層に添加することができる。   A conductive aid is added to enhance the conductivity of the electrode. The conductive aid may be any chemically active high electron substance, and examples of the conductive aid include carbon black fine particles, carbon black, graphite, vapor grown carbon fiber, and the like. Various metal particles etc. are mentioned. Examples of carbon black include acetylene black, ketjen black (registered trademark), furnace black, and channel black. These conductive assistants can be added to the active material layer singly or in combination of two or more.

集電体は、リチウムイオン二次電池の放電又は充電の間、電極に電流を流し続けるための化学的に不活性な電子高伝導体をいう。集電体としては、例えば、銀、銅、金、アルミニウム、マグネシウム、タングステン、コバルト、亜鉛、ニッケル、鉄、白金、錫、インジウム、チタン、ルテニウム、タンタル、クロム、モリブデンから選ばれる少なくとも一種、並びにステンレス鋼等の金属材料が挙げられる。   The current collector refers to a chemically inactive electron conductor for keeping current flowing to the electrode during discharge or charge of the lithium ion secondary battery. As the current collector, for example, at least one selected from silver, copper, gold, aluminum, magnesium, tungsten, cobalt, zinc, iron, platinum, tin, indium, titanium, ruthenium, tantalum, chromium, and molybdenum, and Examples include metal materials such as stainless steel.

バインダは、活物質等を集電体の表面に繋ぎ止める役割を果たすものである。バインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂が挙げられる。また、バインダとして、親水基を有するポリマーを採用してもよい。親水基を有するポリマーの親水基としては、例えば、カルボキシル基、スルホ基、シラノール基、アミノ基、水酸基、リン酸基が挙げられる。親水基を有するポリマーとしては、例えば、ポリアクリル酸、カルボキシメチルセルロース、ポリメタクリル酸、ポリ（ｐ−スチレンスルホン酸）が挙げられる。   The binder plays the role of fixing the active material and the like to the surface of the current collector. Examples of the binder include fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene and fluororubber, thermoplastic resins such as polypropylene and polyethylene, imide resins such as polyimide and polyamideimide, and alkoxysilyl group-containing resins. . Moreover, you may employ | adopt the polymer which has a hydrophilic group as a binder. As a hydrophilic group of the polymer which has a hydrophilic group, a carboxyl group, a sulfo group, a silanol group, an amino group, a hydroxyl group, a phosphoric acid group is mentioned, for example. Examples of the polymer having a hydrophilic group include polyacrylic acid, carboxymethylcellulose, polymethacrylic acid and poly (p-styrenesulfonic acid).

正極活物質は、リチウムイオンを吸蔵・放出し得る材料を含む公知の物質、例えば、層状岩塩構造の一般式：ＬｉａＮｉｂＣｏｃＭｎｄＤｅＯｆ(０．２≦ａ≦２、ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１、０≦ｅ＜１、ＤはＷ、Ｍｏ、Ｒｅ、Ｐｄ、Ｂａ、Ｃｒ、Ｂ、Ｓｂ、Ｓｒ、Ｐｂ、Ｇａ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｌａ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｉｒ、Ｈｆ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｓｃ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｙ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｐ、Ｖから選ばれる少なくとも１の元素、１．７≦ｆ≦３)で表されるリチウム複合金属酸化物、Ｌｉ２ＭｎＯ３を選択し得る。また、正極活物質として、ＬｉＭｎ２Ｏ４等のスピネル構造の金属酸化物、スピネル構造の金属酸化物と層状化合物の混合物で構成される固溶体、ＬｉＭＰＯ４、ＬｉＭＶＯ４又はＬｉ２ＭＳｉＯ４（式中のＭはＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅのうちの少なくとも一種から選択される）等で表されるポリアニオン系化合物を挙げることができる。さらに、正極活物質として、ＬｉＦｅＰＯ４Ｆ等のＬｉＭＰＯ４Ｆ（Ｍは遷移金属）で表されるタボライト系化合物、ＬｉＦｅＢＯ３等のＬｉＭＢＯ３（Ｍは遷移金属）で表されるボレート系化合物を挙げることができる。正極活物質として用いられるいずれの金属酸化物も上記の組成式を基本組成とすればよく、基本組成に含まれる金属元素を他の金属元素で置換したものも使用可能である。 The positive electrode active material is a known material containing a material capable of absorbing and desorbing lithium ions, for example, a general formula of a layered rock salt structure: Li a Ni b Co c Mn d De O f (0.2 ≦ a ≦ 2, b + c + d + e = 1, 0 ≦ e <1, D is W, Mo, Re, Pd, Ba, Cr, B, Sb, Sr, Pb, Ga, Al, Nb, Mg, Ta, Ti, La, Zr, Cu, At least one element selected from Ca, Ir, Hf, Rh, Fe, Ge, Zn, Ru, Sc, Sn, In, Y, Bi, S, Si, Na, K, P, V, 1.7 ≦ f A lithium mixed metal oxide represented by ≦ 3), Li 2 MnO 3 can be selected. In addition, as a positive electrode active material, a metal oxide of spinel structure such as LiMn 2 O 4 , a solid solution composed of a mixture of a metal oxide of spinel structure and a layered compound, LiMPO 4 , LiMVO 4 or Li 2 MSiO 4 M is selected from at least one of Co, Ni, Mn, and Fe), and the like. Furthermore, as the positive electrode active material, tavorite compound represented by LiFePO 4 F or the like LiMPO 4 F (M is a transition metal), Limbo 3 such LiFeBO 3 (M is a transition metal) include borate-based compound represented by be able to. Any metal oxide used as a positive electrode active material may have the above composition formula as a basic composition, and one obtained by replacing the metal element contained in the basic composition with another metal element can also be used.

負極活物質は、リチウムイオンを挿入・脱離し得る材料を含む公知の物質、例えば、炭素、ゲルマニウム、錫等の１４族元素、アルミニウム、インジウム等の１３族元素、亜鉛、カドミウム等の１２族元素、アンチモン、ビスマス等の１５族元素、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属、銀、金等の１１族元素の少なくとも一種の単体、化合物又は合金を選択し得る。上記合金又は化合物の具体例としては、Ａｇ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｏ−Ｓｎ合金等の錫系材料、各種黒鉛等の炭素系材料が挙げられる。また、負極活物質として、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２、ＷＯ２、ＭｏＯ２、Ｆｅ２Ｏ３等の酸化物、又は、Ｌｉ３−ｘＭｘＮ（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ）で表される窒化物を挙げることができる。さらに、負極活物質として、ケイ素単体、ケイ素単体と二酸化ケイ素に不均化するＳｉＯｘ（０．３≦ｘ≦１．６）等のケイ素系材料、ケイ素単体若しくはケイ素系材料とカーボンブラック、黒鉛等の炭素系材料等を組み合わせた複合体を挙げることができる。 The negative electrode active material is a known substance containing a material capable of inserting and desorbing lithium ions, for example, Group 14 elements such as carbon, germanium and tin, Group 13 elements such as aluminum and indium, Group 12 elements such as zinc and cadmium At least one element, compound or alloy of Group 15 elements such as antimony and bismuth, alkaline earth metals such as magnesium and calcium, and Group 11 elements such as silver and gold may be selected. Specific examples of the above-mentioned alloy or compound include tin-based materials such as Ag-Sn alloy, Cu-Sn alloy, and Co-Sn alloy, and carbon-based materials such as various graphites. In addition, as a negative electrode active material, an oxide such as Nb 2 O 5 , TiO 2 , Li 4 Ti 5 O 12 , WO 2 , MoO 2 , Fe 2 O 3 or Li 3-x M x N (M = Co And Ni, Cu) can be mentioned. Furthermore, silicon-based materials such as silicon simple substance, SiO x (0.3 ≦ x ≦ 1.6) disproportionated to silicon simple substance and silicon dioxide as the negative electrode active material, silicon simple substance or silicon-based material and carbon black, graphite And composites obtained by combining carbon-based materials such as

これらのなかでもリチウムイオンをプレドープする場合の負極活物質としては、不可逆容量が大きい点から、Ｓｉを有する化合物であるシリコン系材料が特に好ましい。シリコン系材料としては、例えば、ケイ素単体、ケイ素単体と二酸化ケイ素に不均化するＳｉＯｘ（０．３≦ｘ≦１．６）等の酸化ケイ素系材料、ケイ素単体若しくは酸化ケイ素系材料とカーボンブラック、黒鉛等の炭素系材料等を組み合わせた複合体、ＳｉＢ４、ＳｉＢ６、Ｍｇ２Ｓｉ、Ｎｉ２Ｓｉ、ＴｉＳｉ２、ＭｏＳｉ２、ＣｏＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＣａＳｉ２、ＣｒＳｉ２、Ｃｕ５Ｓｉ、ＦｅＳｉ２、ＭｎＳｉ２、ＮｂＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＶＳｉ２、ＷＳｉ２、ＺｎＳｉ２、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ２Ｎ２Ｏ、ＳｎＳｉＯ３、ＬｉＳｉＯが挙げられる。シリコン系材料は炭素で被覆されていてもよい。炭素で被覆されたシリコン系材料は導電性に優れる。 Among these, as a negative electrode active material in the case of pre-doping lithium ions, a silicon-based material which is a compound having Si is particularly preferable in view of large irreversible capacity. Examples of silicon-based materials include silicon alone, silicon oxide-based materials such as SiO x (0.3 ≦ x ≦ 1.6) disproportionated to silicon alone and silicon dioxide, silicon alone or silicon oxide-based materials and carbon Composites combining carbon-based materials such as black and graphite, SiB 4 , SiB 6 , Mg 2 Si, Ni 2 Si, TiSi 2 , MoSi 2 , MoSi 2 , CoSi 2 , NiSi 2 , CaSi 2 , CrSi 2 , Cu 5 Si FeSi 2 , MnSi 2 , NbSi 2 , TaSi 2 , VSi 2 , WSi 2 , ZnSi 2 , SiC, Si 3 N 4 , Si 2 N 2 O, SnSiO 3 , LiSiO. The silicon-based material may be coated with carbon. Silicon-based materials coated with carbon are excellent in conductivity.

また、シリコン系材料として、国際公開２０１４／０８０６０８号に開示される、ＣａＳｉ２から脱カルシウム化反応を経て得られるシリコン材料を用いることもできる。上記シリコン材料は、例えば、ＣａＳｉ２を酸（例えば、塩酸やフッ化水素）で処理して得られる層状ポリシランを、脱カルシウム化（例えば、３００〜１０００℃の加熱処理）して得られるシリコン材料である。 Further, as the silicon-based material, as disclosed in WO 2014/080608, it is also possible to use a silicon material obtained through the decalcified reaction from CaSi 2. The silicon material is obtained, for example, by removing calcium (for example, heat treatment at 300 to 1000 ° C.) of layered polysilane obtained by treating CaSi 2 with an acid (for example, hydrochloric acid or hydrogen fluoride). It is.

セパレータ１３は特に限定されるものではなく、リチウムイオン二次電池に用いられる公知のセパレータを用いることができる。セパレータ１３としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の薄い微多孔膜を用いることができる。具体例としては、東レ株式会社製のセティーラ（登録商標）が挙げられる。   The separator 13 is not particularly limited, and a known separator used for a lithium ion secondary battery can be used. As the separator 13, for example, a thin microporous film such as polyethylene and polypropylene can be used. A specific example is Setira (registered trademark) manufactured by Toray Industries, Inc.

また、電極組立体１０における負極電極１２とセパレータ１３との間には、負極電極１２にリチウムイオンをプレドープするためのリチウム金属箔１４が配置されている。リチウム金属箔１４の厚さは、例えば、６〜２０μｍである。   Further, a lithium metal foil 14 for pre-doping lithium ions to the negative electrode 12 is disposed between the negative electrode 12 and the separator 13 in the electrode assembly 10. The thickness of the lithium metal foil 14 is, for example, 6 to 20 μm.

電極組立体１０は、例えば、正極電極１１、セパレータ１３、リチウム金属箔１４、及び負極電極１２を順に積層して一体化し、必要に応じて積層方向に圧縮することにより製造される。   The electrode assembly 10 is manufactured, for example, by sequentially laminating and integrating the positive electrode 11, the separator 13, the lithium metal foil 14, and the negative electrode 12, and compressing in the stacking direction as necessary.

図１に示すように、注液工程では、ケース１５内に電極組立体１０が収容される。そして、ケース１５内に電解液が注液されることにより、未充電二次電池が得られる。
電解液は、有機溶媒と当該有機溶媒に溶解されたリチウム塩とを含む。 As shown in FIG. 1, in the liquid injection process, the electrode assembly 10 is accommodated in the case 15. Then, the electrolyte solution is injected into the case 15 to obtain an uncharged secondary battery.
The electrolytic solution contains an organic solvent and a lithium salt dissolved in the organic solvent.

有機溶媒としては、例えば、環状エステル類、鎖状エステル類、エーテル類等が挙げられる。環状エステル類としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ガンマブチロラクトン、ビニレンカーボネート、２−メチル−ガンマブチロラクトン、アセチル−ガンマブチロラクトン、ガンマバレロラクトンが挙げられる。鎖状エステル類としては、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート、プロピオン酸アルキルエステル、マロン酸ジアルキルエステル、酢酸アルキルエステル等が挙げられる。エーテル類としては、例えば、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、１，２−ジブトキシエタンが挙げられる。電解液には、これらの有機溶媒を単独又は二種以上組み合わせて用いることができる。   Examples of the organic solvent include cyclic esters, chain esters, ethers and the like. Examples of cyclic esters include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, gamma butyrolactone, vinylene carbonate, 2-methyl-gamma butyrolactone, acetyl-gamma butyrolactone, and gamma valerolactone. Examples of chain esters include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, dipropyl carbonate, ethyl methyl carbonate, propionic acid alkyl ester, malonic acid dialkyl ester, acetic acid alkyl ester and the like. As the ethers, for example, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, 1,2-dibutoxyethane can be mentioned. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more in the electrolytic solution.

リチウム塩としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２等が挙げられる。 Examples of the lithium salt, LiClO 4, LiAsF 6, LiPF 6, LiBF 4, LiCF 3 SO 3, LiN (CF 3 SO 2) 2, LiN (FSO 2) 2 and the like.

電解液としては、例えば、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート等の有機溶媒に、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３等のリチウム塩を０．５ｍｏｌ／ｌから１．７ｍｏｌ／ｌ程度の濃度で溶解させた溶液が挙げられる。 As an electrolytic solution, for example, 0.5 mol / hour of lithium salt such as LiClO 4 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 and the like in an organic solvent such as ethylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate A solution dissolved at a concentration of about 1 to 1.7 mol / l can be mentioned.

（判定工程）
判定工程は、注液工程により得られた未充電二次電池について、短絡の有無を判定する工程である。 (Judgment process)
The determination step is a step of determining the presence or absence of a short circuit in the uncharged secondary battery obtained by the liquid injection step.

電解液が注液された未充電二次電池においては、リチウム金属箔１４が電解液に溶解して、リチウム金属箔１４由来のリチウムイオンが負極電極１２にプレドープされる。このリチウムイオンのプレドープに伴って、負極電極１２の電位が下がることにより、未充電二次電池にセル電圧が発生する。   In the uncharged secondary battery in which the electrolytic solution is injected, the lithium metal foil 14 is dissolved in the electrolytic solution, and lithium ions derived from the lithium metal foil 14 are pre-doped on the negative electrode 12. As the potential of the negative electrode 12 decreases with the pre-doping of lithium ions, a cell voltage is generated in the uncharged secondary battery.

図２は、電解液の注液後の未充電二次電池のセル電圧の時間変化を示すグラフである。図２に示すように、未充電二次電池に発生するセル電圧は、電解液の注液の直後に大きく上昇し、徐々に上昇速度が緩やかになり、やがて下降に転じる曲線を描くように変化する。   FIG. 2 is a graph showing the time change of the cell voltage of the uncharged secondary battery after the injection of the electrolytic solution. As shown in FIG. 2, the cell voltage generated in the uncharged secondary battery is greatly increased immediately after the injection of the electrolyte, and gradually increased gradually, and changes so as to draw a curve that gradually turns down. Do.

判定工程では、負極電極１２へのリチウムイオンのプレドープにより発生するセル電圧を測定し、測定したセル電圧に基づいて短絡の有無を判定する。図２において、実線で示す曲線（非短絡曲線）は、短絡のない未充電二次電池に発生するセル電圧の時間変化を測定して得られた曲線であり、破線で示す曲線（短絡曲線）は、短絡のある未充電二次電池に発生するセル電圧の時間変化を測定して得られた曲線である。   In the determination step, the cell voltage generated by the pre-doping of lithium ions to the negative electrode 12 is measured, and the presence or absence of a short circuit is determined based on the measured cell voltage. In FIG. 2, a curve indicated by a solid line (non-shorted curve) is a curve obtained by measuring a time change of a cell voltage generated in an uncharged secondary battery without a short circuit, and a curve indicated by a broken line (shorted curve) Is a curve obtained by measuring a time change of a cell voltage generated in an uncharged secondary battery having a short circuit.

図２に示すように、短絡曲線は、セル電圧が全体的に低くなる傾向があり、またセル電圧の時間変化が早期に下降に転じやすく、下降に転じた後の下降速度が速い傾向がある。判定工程は、こうした短絡曲線の性質を利用したものであり、未充電二次電池に発生するセル電圧を測定し、短絡曲線に特有の性質を有しているか否かを確認することによって、測定対象の未充電二次電池における短絡の有無を判定する。   As shown in FIG. 2, in the short circuit curve, the cell voltage tends to be low as a whole, and the time change of the cell voltage tends to turn to fall early, and the fall speed after turning to fall tends to be fast . The determination process utilizes the nature of such a short circuit curve, and measures the cell voltage generated in the uncharged secondary battery, and confirms whether or not the short circuit curve has a specific property. Determine the presence or absence of a short circuit in the target uncharged secondary battery.

判定工程では、先ず、電解液の注液が完了した時点を基準点とした特定の測定期間、未充電二次電池のセル電圧を連続的に又は間欠的に測定する。そして、その測定期間における単位時間当たりのセル電圧の降下量を求める。   In the determination step, first, the cell voltage of the uncharged secondary battery is measured continuously or intermittently for a specific measurement period with the point of completion of the injection of the electrolyte as a reference point. Then, the drop amount of the cell voltage per unit time in the measurement period is obtained.

ここで、上記測定期間は特に限定されるものではないが、負極電極１２へのリチウムイオンのプレドープが完了した後となるように設定することが好ましく、セル電圧の時間変化曲線が上昇傾向から維持傾向又は下降傾向となった後となるように設定することがより好ましい。具体的には、上記測定期間は、電解液の注液が完了した時点を基準点として、２４時間以上経過した後に設定することが好ましく、３６時間以上経過した後に設定することがより好ましい。また、上記測定期間は、経過時間に代えて、セル電圧の上昇速度に基づいて設定することもできる。例えば、セル電圧の上昇速度が０ｍＶ／ｈ以下となった後となるように上記測定期間を設定する。   Here, the measurement period is not particularly limited, but it is preferable to set so that it becomes after the pre-doping of lithium ions to the negative electrode 12 is completed, and the time change curve of the cell voltage is maintained from rising It is more preferable to set so as to be after the tendency or the downward tendency. Specifically, the measurement period is preferably set after 24 hours or more, with the point of completion of the injection of the electrolyte as a reference point, and is more preferably set after 36 hours or more. Also, the measurement period can be set based on the rate of increase of the cell voltage instead of the elapsed time. For example, the measurement period is set so as to be after the rate of increase of the cell voltage becomes 0 mV / h or less.

また、上記測定期間の長さは特に限定されるものではないが、例えば、２４〜１２０時間であることが好ましい。上記測定期間の長さを２４時間以上、より好ましくは７２時間以上に設定した場合には、セル電圧の降下量を精度よく求めることができることにより、短絡判定の信頼度が向上する。また、上記測定期間の長さを１２０時間以下、より好ましくは４８時間以下に設定した場合には、短絡判定の時間効率が向上する。   Further, the length of the measurement period is not particularly limited, but is preferably, for example, 24 to 120 hours. When the length of the measurement period is set to 24 hours or more, more preferably 72 hours or more, since the drop amount of the cell voltage can be accurately obtained, the reliability of short circuit determination is improved. In addition, when the length of the measurement period is set to 120 hours or less, more preferably 48 hours or less, the time efficiency of the short circuit determination is improved.

次に、測定したセル電圧に基づいて短絡の有無を判定する。この判定方法としては、例えば、閾値との比較による第１の判定方法、及び他の未充電二次電池のセル電圧との比較による第２の判定方法が挙げられる。   Next, the presence or absence of a short circuit is determined based on the measured cell voltage. Examples of this determination method include a first determination method by comparison with a threshold value, and a second determination method by comparison with cell voltages of other uncharged secondary batteries.

第１の判定方法では、求めたセル電圧の降下量と予め設定された閾値とを比較する。そして、セル電圧の降下量が閾値を超えている場合に、測定対象となった未充電二次電池に短絡があると判定する。   In the first determination method, the calculated cell voltage drop amount is compared with a preset threshold value. Then, when the drop amount of the cell voltage exceeds the threshold value, it is determined that the uncharged secondary battery to be measured has a short circuit.

上記閾値は、検出すべき短絡の大きさに応じて設定される。例えば、３ｋΩの短絡を検出する場合には、１．３ｍＶ／ｈを閾値に設定することが好ましい。また、上記閾値は、検出したい大きさの短絡のある未充電二次電池について、同様にセル電圧の降下量を測定する事前試験を行い、事前試験の実測値に基づいて決定することができる。   The threshold is set according to the size of the short circuit to be detected. For example, in the case of detecting a 3 kΩ short circuit, it is preferable to set 1.3 mV / h as the threshold. Further, the above threshold value can be determined based on the actual value of the pre-test by conducting a pre-test to similarly measure the drop amount of the cell voltage for an uncharged secondary battery having a short circuit of a size desired to be detected.

第２の判定方法では、同じ生産単位（ロット）で得られた複数の未充電二次電池について、測定されたセル電圧の降下量をそれぞれ比較する。そして、同じ生産単位の中で、セル電圧の降下量が著しく低い未充電二次電池がある場合、その未充電二次電池に短絡があると判定する。例えば、各未充電二次電池のセル電圧の降下量の偏差値を求め、その偏差値が４５以下である未充電二次電池について、短絡があると判定する。   In the second determination method, the measured cell voltage drop amounts are compared for a plurality of uncharged secondary batteries obtained in the same production unit (lot). Then, in the same production unit, when there is an uncharged secondary battery in which the drop in cell voltage is extremely low, it is determined that the uncharged secondary battery has a short circuit. For example, the deviation value of the drop amount of the cell voltage of each uncharged secondary battery is determined, and it is determined that there is a short circuit in the uncharged secondary battery whose deviation value is 45 or less.

判定工程における判定方法は、一つのみを用いてもよいし、複数を併用してもよい。また、複数の判定方法を併用した場合における短絡の判定基準は、特に限定されるものではなく、例えば、複数の判定方法のうち、一つでも短絡ありと判定された未充電二次電池を短絡のある不適合品と判定してもよいし、複数の判定方法の全てにおいて短絡ありと判定された未充電二次電池のみを短絡のある不適合品と判定してもよい。   As the determination method in the determination step, only one may be used or a plurality may be used in combination. Further, the determination criterion of the short circuit in the case where the plurality of determination methods are used in combination is not particularly limited. For example, an uncharged secondary battery determined to have a short circuit even in one of the plurality of determination methods is shorted. It may be determined that there is a nonconforming product, or only an uncharged secondary battery determined to have a short circuit in all of the plurality of determination methods may be determined as a nonconforming product having a short circuit.

上記のように、判定工程では、未充電二次電池のセル電圧を測定し、測定したセル電圧に基づいて短絡の有無を判定する。そして、判定工程において、短絡なしと判定された未充電二次電池を短絡のない適合品とみなし、続く充電工程に供する。   As described above, in the determination step, the cell voltage of the uncharged secondary battery is measured, and the presence or absence of a short circuit is determined based on the measured cell voltage. Then, in the determination step, the uncharged secondary battery determined to have no short circuit is regarded as a compatible product without short circuit and is subjected to the subsequent charging step.

（充電工程）
充電工程は、短絡していないと判定された未充電二次電池に対して、最初の充電を行う工程である。充電工程において未充電二次電池が充電されることにより、リチウムイオン二次電池が得られる。 (Charging process)
The charging step is a step of performing an initial charge on an uncharged secondary battery determined not to be short-circuited. By charging the uncharged secondary battery in the charging step, a lithium ion secondary battery is obtained.

次に、本実施形態の作用及び効果について記載する。
（１）リチウムイオン二次電池の製造方法は、正極電極１１、負極電極１２、正極電極１１と負極電極１２との間に配置されたセパレータ１３、及び負極電極１２とセパレータ１３との間に配置されたリチウム金属箔１４を備える電極組立体１０が収容されたケース１５に電解液を注液して未充電二次電池を得る注液工程と、未充電二次電池の単位時間当たりのセル電圧の降下量に基づいて短絡を判定する判定工程と、未充電二次電池を充電する充電工程とを有している。 Next, the operation and effects of the present embodiment will be described.
(1) The manufacturing method of the lithium ion secondary battery includes the positive electrode 11, the negative electrode 12, the separator 13 disposed between the positive electrode 11 and the negative electrode 12, and the negative electrode 12 disposed between the separator 13 And a cell voltage per unit time of the uncharged secondary battery, wherein an electrolyte solution is injected into the case 15 in which the electrode assembly 10 having the lithium metal foil 14 contained is accommodated to obtain an uncharged secondary battery. And a charging step of charging the uncharged secondary battery.

上記構成によれば、注液工程後の未充電二次電池に対して短絡を判定する判定工程を行っているため、判定を行うタイミングでは、リチウム金属箔１４は、その一部又は全体が溶解されている。したがって、注液工程に用いられた電極組立体１０が、リチウム金属箔１４の一部がセパレータ１３の細孔に入り込むことに起因する一時的な短絡状態にある電極組立体であったとしても、セパレータ１３の細孔に入り込んだリチウム金属箔１４の存在が、判定工程における短絡の判定に影響を与え難くなる。これにより、上記の一時的な短絡状態にある電極組立体１０を用いてリチウムイオン二次電池が製造される際に、短絡のある不適合品と判定されることが抑制され、短絡に関して、品質の問題のない未充電二次電池を精度よく分別することができる。その結果、リチウムイオン二次電池の短絡検査の信頼性が向上する。   According to the above configuration, since the determination step of determining a short circuit is performed on the uncharged secondary battery after the liquid injection step, part or all of the lithium metal foil 14 is dissolved at the timing of the determination. It is done. Therefore, even if the electrode assembly 10 used in the pouring step is an electrode assembly in a temporary short circuit state caused by a part of the lithium metal foil 14 entering the pores of the separator 13, The presence of the lithium metal foil 14 in the pores of the separator 13 hardly affects the determination of the short circuit in the determination step. Thereby, when the lithium ion secondary battery is manufactured using the electrode assembly 10 in the temporary short circuit state, it is suppressed to be judged as a nonconforming product having a short circuit, and the quality of the short circuit is suppressed. It is possible to accurately separate uncharged secondary batteries without any problems. As a result, the reliability of the short circuit inspection of the lithium ion secondary battery is improved.

また、上記構成によれば、未充電二次電池を対象として短絡の判定が行われるため、充電工程の前に、短絡している未充電二次電池を製造ラインから排除することができる。これにより、充電工程における初充電によって、短絡している二次電池が高いエネルギーをもった状態になってしまうことを抑制できる。   Further, according to the above configuration, since the determination of the short circuit is performed on the uncharged secondary battery, the shorted uncharged secondary battery can be excluded from the production line before the charging process. Thereby, it can be suppressed that the shorted secondary battery is in a state of having high energy due to the initial charging in the charging step.

（２）判定工程において、セル電圧の降下量が予め設定された閾値を超えた場合に短絡していると判定している。
上記構成によれば、閾値に対応する大きさの短絡をより確実に検出することができる。その結果、判定工程の精度が向上する。 (2) In the determination step, it is determined that a short circuit occurs when the amount of drop in cell voltage exceeds a preset threshold.
According to the above configuration, a short circuit having a size corresponding to the threshold can be detected more reliably. As a result, the accuracy of the determination process is improved.

（３）判定工程において、同じ生産単位における未充電二次電池のセル電圧の降下量の比較に基づいて短絡の有無を判定している。
未充電二次電池には、生産単位毎の個体差（ロット差）が存在する場合があるが、上記構成によれば、こうしたロット差が短絡の判定に与える影響を小さくすることができる。その結果、判定工程の精度が向上する。 (3) In the determination step, the presence or absence of a short circuit is determined based on the comparison of the drop amount of the cell voltage of the uncharged secondary battery in the same production unit.
Although uncharged secondary batteries may have individual differences (lot differences) in units of production, the above configuration can reduce the influence of such lot differences on the determination of a short circuit. As a result, the accuracy of the determination process is improved.

（４）判定工程において、セル電圧の降下量が予め設定された閾値を超えた場合に短絡していると判定する第１の判定方法と、同じ生産単位における未充電二次電池のセル電圧の降下量の比較に基づいて短絡の有無を判定する第２の判定方法を併用している。   (4) In the determination step, a first determination method of determining short-circuiting when the amount of drop in cell voltage exceeds a preset threshold, and the cell voltage of the uncharged secondary battery in the same production unit The second determination method of determining the presence or absence of a short based on the comparison of the amount of decrease is also used.

上記構成によれば、それぞれの判定方法における精度の低い部分が互いに補完されることにより、判定工程の精度が向上する。
（５）判定工程において、電解液の注液が完了してから２４時間以上経過した後の未充電二次電池のセル電圧の降下量に基づいて短絡の有無を判定している。 According to the above configuration, the low accuracy portions in the respective determination methods are complemented with each other, whereby the accuracy of the determination process is improved.
(5) In the determination step, the presence or absence of a short circuit is determined based on the amount of drop of the cell voltage of the uncharged secondary battery after 24 hours or more since the completion of the injection of the electrolyte.

電解液の注液の直後と比較して、電解液の注液が完了してから２４時間以上経過した後は、短絡のある未充電二次電池に発生するセル電圧の時間変化と、短絡のない未充電二次電池に発生するセル電圧の時間変化との差異が大きくなる。上記の差異が大きくなる範囲において、短絡の有無を判定することにより、判定工程の精度が向上する。   After 24 hours or more have passed since the completion of the injection of the electrolyte as compared to immediately after the injection of the electrolyte, the time change of the cell voltage generated in the uncharged secondary battery with the short and the short circuit The difference with the time change of the cell voltage generated in the uncharged secondary battery becomes large. The accuracy of the determination process is improved by determining the presence or absence of the short circuit in the range where the above difference becomes large.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
〇 電極組立体１０の構成は特に限定されるものではない。例えば、電極組立体１０は、セパレータ１３及びリチウム金属箔１４を間に挟んで、複数の正極電極１１と複数の負極電極１２とが交互に積層された積層構造体であってもよい。また、電極組立体１０は、絶縁性金属酸化物からなる耐熱層等のその他の構成を備えるものであってもよい。 The above embodiment may be modified as follows.
The configuration of the electrode assembly 10 is not particularly limited. For example, the electrode assembly 10 may be a laminated structure in which a plurality of positive electrodes 11 and a plurality of negative electrodes 12 are alternately stacked with the separator 13 and the lithium metal foil 14 interposed therebetween. In addition, the electrode assembly 10 may have another configuration such as a heat-resistant layer made of an insulating metal oxide.

〇 リチウムイオン二次電池の短絡を検査する短絡検査方法として、上記実施形態の判定工程を適用してもよい。すなわち、正極電極１１、負極電極１２、正極電極１１と負極電極１２との間に配置されたセパレータ１３、及び負極電極１２とセパレータ１３との間に配置されたリチウム金属箔１４を備える電極組立体１０が収容されたケースに電解液を注液することにより発生するセル電圧の単位時間当たりの降下量に基づいて短絡を判定する。   The determination process of the above embodiment may be applied as a short circuit inspection method for inspecting a short circuit of a lithium ion secondary battery. That is, an electrode assembly comprising a positive electrode 11, a negative electrode 12, a separator 13 disposed between the positive electrode 11 and the negative electrode 12, and a lithium metal foil 14 disposed between the negative electrode 12 and the separator 13. A short circuit is determined based on the amount of drop per unit time of the cell voltage generated by injecting the electrolytic solution into the case where 10 is accommodated.

１０…電極組立体、１１…正極電極、１２…負極電極、１３…セパレータ、１４…リチウム金属箔、１５…ケース。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electrode assembly, 11 ... Positive electrode 12, 12 ... Negative electrode, 13 ... Separator, 14 ... Lithium metal foil, 15 ... Case.

Claims (5)

リチウムイオン二次電池の製造方法であって、
正極電極、負極電極、前記正極電極と前記負極電極との間に配置されたセパレータ、及び前記負極電極と前記セパレータとの間に配置されたリチウム金属箔を備える電極組立体が収容されたケースに電解液を注液して未充電二次電池を得る注液工程と、
前記未充電二次電池の単位時間当たりのセル電圧の降下量に基づいて短絡を判定する判定工程と、
前記未充電二次電池を充電する充電工程とを有することを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。 A method of manufacturing a lithium ion secondary battery, comprising
A case containing a positive electrode, a negative electrode, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrode assembly including a lithium metal foil disposed between the negative electrode and the separator An injection step of injecting an electrolyte to obtain an uncharged secondary battery;
A determination step of determining a short circuit based on a drop amount of cell voltage per unit time of the uncharged secondary battery;
And d) charging the uncharged secondary battery. 前記判定工程は、前記セル電圧の降下量が予め設定された閾値を超えた場合に短絡していると判定することを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。   The method of manufacturing a lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the determination step determines that a short circuit occurs when the amount of drop of the cell voltage exceeds a preset threshold value. 前記判定工程は、同じ生産単位の前記未充電二次電池における前記セル電圧の降下量の比較に基づいて判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。   The lithium ion secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the determination step is performed based on comparison of the drop amount of the cell voltage in the uncharged secondary battery of the same production unit. Production method. 前記判定工程は、前記電解液の注液が完了してから２４時間以上経過した後の前記セル電圧の降下量に基づいて判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。   4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the determination step is performed based on the drop amount of the cell voltage after 24 hours or more have passed since the completion of the injection of the electrolytic solution. The manufacturing method of the lithium ion secondary battery as described. リチウムイオン二次電池の短絡を検査する短絡検査方法であって、
正極電極、負極電極、前記正極電極と前記負極電極との間に配置されたセパレータ、及び前記負極電極と前記セパレータとの間に配置されたリチウム金属箔を備える電極組立体が収容されたケースに電解液を注液することにより発生するセル電圧の単位時間当たりの降下量に基づいて短絡を判定することを特徴とする短絡検査方法。
A short circuit inspection method for inspecting a short circuit of a lithium ion secondary battery, comprising:
A case containing a positive electrode, a negative electrode, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrode assembly including a lithium metal foil disposed between the negative electrode and the separator A short circuit inspection method characterized in that a short circuit is determined based on a drop amount of a cell voltage per unit time which is generated by pouring an electrolytic solution.
JP2017201138A 2017-10-17 2017-10-17 Lithium-ion secondary battery manufacturing method and short-circuit inspection method Active JP7000791B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017201138A JP7000791B2 (en) 2017-10-17 2017-10-17 Lithium-ion secondary battery manufacturing method and short-circuit inspection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017201138A JP7000791B2 (en) 2017-10-17 2017-10-17 Lithium-ion secondary battery manufacturing method and short-circuit inspection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019075302A true JP2019075302A (en) 2019-05-16
JP7000791B2 JP7000791B2 (en) 2022-01-19

Family

ID=66543349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017201138A Active JP7000791B2 (en) 2017-10-17 2017-10-17 Lithium-ion secondary battery manufacturing method and short-circuit inspection method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7000791B2 (en)

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020178800A (en) * 2019-04-24 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178873A (en) * 2019-04-25 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178801A (en) * 2019-04-24 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178870A (en) * 2019-04-25 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178874A (en) * 2019-04-25 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178871A (en) * 2019-04-25 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178802A (en) * 2019-04-24 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178872A (en) * 2019-04-25 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178799A (en) * 2019-04-24 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178798A (en) * 2019-04-24 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003403A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003405A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003402A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003406A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003408A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003407A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003410A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003404A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003409A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029493A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029497A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029491A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029492A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029498A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029560A (en) * 2019-08-23 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029494A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029561A (en) * 2019-08-23 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029495A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029496A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021058269A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021058264A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021058267A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021058266A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021058265A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021058268A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社三洋物産 Game machine
US11480627B2 (en) 2019-06-07 2022-10-25 Honda Motor Co., Ltd. Method for determining micro short circuit of lithium ion secondary battery

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000030764A (en) * 1998-07-13 2000-01-28 Mitsubishi Chemicals Corp Inspecting method for secondary battery and manufacture of secondary battery including same inspecting method
JP2000088933A (en) * 1998-09-10 2000-03-31 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Method for inspecting secondary battery
JP2004288515A (en) * 2003-03-24 2004-10-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inspection method of cylinder-shaped battery
JP2011018482A (en) * 2009-07-07 2011-01-27 Toyota Motor Corp Inspection method of battery
JP2013089625A (en) * 2011-10-13 2013-05-13 Asahi Kasei Corp Method of manufacturing nonaqueous lithium type power storage element
WO2014199979A1 (en) * 2013-06-14 2014-12-18 日本電気株式会社 Lithium ion secondary cell and production method for same
JP2017152243A (en) * 2016-02-25 2017-08-31 積水化学工業株式会社 Lithium ion secondary battery

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000030764A (en) * 1998-07-13 2000-01-28 Mitsubishi Chemicals Corp Inspecting method for secondary battery and manufacture of secondary battery including same inspecting method
JP2000088933A (en) * 1998-09-10 2000-03-31 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Method for inspecting secondary battery
JP2004288515A (en) * 2003-03-24 2004-10-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inspection method of cylinder-shaped battery
JP2011018482A (en) * 2009-07-07 2011-01-27 Toyota Motor Corp Inspection method of battery
JP2013089625A (en) * 2011-10-13 2013-05-13 Asahi Kasei Corp Method of manufacturing nonaqueous lithium type power storage element
WO2014199979A1 (en) * 2013-06-14 2014-12-18 日本電気株式会社 Lithium ion secondary cell and production method for same
JP2017152243A (en) * 2016-02-25 2017-08-31 積水化学工業株式会社 Lithium ion secondary battery

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020178800A (en) * 2019-04-24 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178801A (en) * 2019-04-24 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178802A (en) * 2019-04-24 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178799A (en) * 2019-04-24 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178798A (en) * 2019-04-24 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178873A (en) * 2019-04-25 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178870A (en) * 2019-04-25 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178874A (en) * 2019-04-25 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178871A (en) * 2019-04-25 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
JP2020178872A (en) * 2019-04-25 2020-11-05 株式会社三洋物産 Game machine
US11480627B2 (en) 2019-06-07 2022-10-25 Honda Motor Co., Ltd. Method for determining micro short circuit of lithium ion secondary battery
JP2021003409A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003402A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003406A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003408A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003407A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003410A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003404A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003405A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021003403A (en) * 2019-06-27 2021-01-14 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029497A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029491A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029492A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029498A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029496A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029494A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029493A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029495A (en) * 2019-08-22 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029560A (en) * 2019-08-23 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021029561A (en) * 2019-08-23 2021-03-01 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021058269A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021058264A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021058267A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021058266A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021058265A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社三洋物産 Game machine
JP2021058268A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社三洋物産 Game machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP7000791B2 (en) 2022-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7000791B2 (en) Lithium-ion secondary battery manufacturing method and short-circuit inspection method
CN108899583B (en) Electrolyte system for silicon-containing electrodes
KR101625313B1 (en) Negative electrode active material for electric device
EP2410597B1 (en) Electrode binder for a secondary battery, and secondary battery using same
US9906060B2 (en) Control device and control method for a secondary battery
JP5924314B2 (en) Assembled battery
US20150380739A1 (en) Negative electrode plate for nonaqueous electrolyte secondary battery and method of producing the same
JP2016518680A5 (en)
JP2017073331A (en) Secondary battery device
WO2013121563A1 (en) Method for manufacturing secondary cell
JP2008097857A (en) Manufacturing method of nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2015002008A (en) Electrode including protective layer formed on active material layer
JP2012113842A (en) Nonaqueous electrolyte battery and manufacturing method thereof
KR20200142176A (en) Manufacturing Method of Lithium Secondary Battery Comprising Additional Heat-treatment Process and Lithium Secondary Battery Manufactured by the Same
JP2014232683A (en) Battery with electrolyte-holding layer
JP2014082121A (en) Method for manufacturing nonaqueous electrolyte secondary battery
CN114503323A (en) Method of manufacturing secondary battery and apparatus for manufacturing secondary battery
JP4724972B2 (en) Inspection method for lithium secondary battery
US10714794B2 (en) Lithium ion secondary battery and method of producing the lithium ion secondary battery
JP2015053288A (en) Battery provided with electrolyte holding layer
JPWO2019021581A1 (en) Positive electrode for secondary battery and secondary battery
EP4040527A1 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2003157911A (en) Battery voltage measuring device and battery voltage measuring method, and manufacturing method of battery
JP2005243537A (en) Manufacturing method of non-aqueous electrolyte secondary battery
JPWO2017002615A1 (en) Method for producing lithium ion secondary battery and method for evaluating lithium ion secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200714

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210518

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210827

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211207

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7000791

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151