JP2019087371A

JP2019087371A - 二次電池の製造方法

Info

Publication number: JP2019087371A
Application number: JP2017213782A
Authority: JP
Inventors: 雄太根本; Yuta Nemoto; 友寛大野; Tomohiro Ono
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2017-11-06
Publication date: 2019-06-06
Anticipated expiration: 2037-11-06
Also published as: JP7043793B2

Abstract

【課題】筐体の接合部及び蓋体の接合部に電解液が付着することなく、電解液によって筐体内を満たすことができる二次電池の製造方法を提供する。【解決手段】電極体２と、電極体２を格納する筐体３と、筐体３に接合される蓋体４と、電極体２と筐体３の外側とを接続する端子５１及び５２と、を備える二次電池の製造方法であって、筐体３内に、電解液を内包する袋体６を配置する工程Ｓ１と、袋体６が配置された筐体３に、蓋体４を接合し、筐体３を密閉する工程Ｓ２と、密閉された筐体３内において、袋体６を破裂させ、電解液によって筐体３内を満たす工程Ｓ３と、を備える二次電池の製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は二次電池の製造方法に関する。

二次電池の製造方法として、筐体内に電解液を満たす方法がられている。
例えば、特許文献１には、電解液を内包する袋体を筐体内に配置し、蓋体の押圧を用いて袋体を破裂させ、電解液によって筐体内を満たす方法が開示されている。

特開昭６３−０８６２７３号公報

発明者は、二次電池の製造方法に関し、以下の課題を見出した。
特許文献１に開示されている二次電池の製造方法では、電解液を内包する袋体を筐体内において破裂させた後に、筐体の接合部と蓋体の接合部とを接合している。しかしながら、袋体を破裂させる際に電解液が飛び散るため、筐体の接合部及び蓋体の接合部に電解液が付着する恐れがある。

本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、筐体の接合部及び蓋体の接合部に電解液が付着することなく、電解液によって筐体内を満たすことができる二次電池の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る二次電池の製造方法は、電極体と、前記電極体を格納する筐体と、前記筐体に接合される蓋体と、前記電極体と前記筐体の外側とを接続する端子と、を備える二次電池の製造方法であって、前記筐体内に、電解液を内包する袋体を配置する工程と、前記袋体が配置された前記筐体に、前記蓋体を接合し、前記筐体を密閉する工程と、密閉された前記筐体内において、前記袋体を破裂させ、前記電解液によって前記筐体内を満たす工程と、を備える。

本発明に係る二次電池の製造方法は、袋体が配置された筐体に、蓋体を接合し、筐体を密閉する工程と、密閉された筐体内において、袋体を破裂させ、電解液によって筐体内を満たす工程と、を備える。つまり、筐体に蓋体を接合した後に袋体を破裂させているため、接合する際に電解液が筐体の接合部及び蓋体の接合部に付着する恐れがない。このような構成により、筐体の接合部及び蓋体の接合部に電解液が付着することなく、電解液によって筐体内を満たすことができる。

本発明により、筐体の接合部及び蓋体の接合部に電解液が付着することなく、電解液によって筐体内を満たすことができる二次電池の製造方法を提供することができる。

第１の実施の形態に係る二次電池の断面図である。第１の実施の形態に係る二次電池の製造方法のフローチャートである。第２の実施の形態に係る二次電池の断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

（第１の実施の形態）
まず、図１を参照して、第１の実施の形態に係る二次電池の製造方法を用いて製造される二次電池１の構成について説明する。
図１は、第１の実施の形態に係る二次電池１の断面図である。図１に示すように、二次電池１は、電極体２、筐体３、蓋体４、及び端子５１及び５２を備える。蓋体４は、貫通孔４２及びフィルター４３を有する。二次電池１は、例えば、複数組み合わせられて容量の大きな１つの二次電池として用いられる。

図１に示すように、二次電池１では、電極体２が筐体３内に格納されている。電極体２は、例えば、正極材が塗工された正極シートと、負極材が塗工された負極シートと、がセパレータを介して交互に積層された構造体である。筐体３は、例えば、矩形状の箱型であり、内部に角型の収容空間を備える。筐体３は、筐体３の開口部に蓋体４が接合され、密閉される。具体的には、筐体３の接合部３１と蓋体４の接合部３１とが接合され、密閉される。接合方法は特に限定されないが、例えば、溶接、溶着、又は接着を用いて接合される。蓋体４は、矩形の板状部材である。筐体３及び蓋体４は、例えば、アルミニウム、スチール等の金属材料を用いて構成される。また、筐体３及び蓋体４は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を用いて構成されても良い。

電極体２は、２つの端子５１及び５２に接続されており、２つの端子５１及び５２は、筐体３の内側から外側に延設されている。電極体２の一方の端には、正極材が塗工されていない正極シートの領域が突出しており、端子５１は、直接又はリード部材（不図示）を介して正極材が塗工されていない正極シートの領域に接続されている。電極体２の他方の端には、負極材が塗工されていない負極シートの領域が突出しており、端子５２は、直接又はリード部材を介して負極材が塗工されていない負極シートの領域に接続されている。つまり、端子５１は正極であり、端子５２は負極である。外側の端は筐体３又は蓋体４を貫通して接続されている。したがって、端子５１及び５２は、電極体２と筐体３の外側とを接続している。

筐体３内には、電解液を内包する袋体６が配置されている。後に詳述するが、本発明においては、袋体を破裂させることによって、電解液によって筐体３内を満たす。そして、電極体２は、電解液によって含浸される。端子５１及び５２が導線（不図示）に接続されると、電極体２から端子５１及び５２を介して外部に通電する。

更に、蓋体４には、貫通孔４２が設けられていても良い。貫通孔４２を介して、袋体６に針を刺し、袋体６を破裂させると、電解液によって筐体３内を満たすことができる。また、貫通孔４２は、通気孔としても機能する。なお、図１においては、蓋体に貫通孔４２を設ける場合について図示したが、貫通孔４２を設ける位置は、筐体３内と外部とを貫通する位置であれば限定されず、例えば、筐体３に貫通孔４２を設けても良い。また、貫通孔４２から筐体３内に異物が混入することを防ぐために、貫通孔４２の内側にフィルター４３が貼付されることが好ましい。フィルター４３は、例えば、不織布を用いて構成される。

次に、図２に示すフローチャートを参照して、第１の実施の形態に係る二次電池の製造方法について、具体的に説明する。

まず、ステップＳ１において、筐体３内に袋体６を配置する。図１においては、電極体２と蓋体４とに挟持されるように袋体６が配置される場合を図示したが、袋体６が配置される位置は、筐体３内であれば制限されず、例えば、電極体２と筐体３とに挟持される位置であっても良い。

次に、ステップＳ２において、袋体６が配置された筐体３に蓋体４を接合し、筐体３を密閉する。具体的には、筐体３の接合部３１と蓋体４の接合部４１とを、例えば、溶接することによって、筐体３を密閉する。

続いて、ステップＳ３において、密閉された筐体３内において、袋体６を破裂させ、電解液によって筐体３内を満たす。具体的には、例えば、袋体６に貫通孔４２を介して針を刺し、袋体６を破裂させる。したがって、貫通孔４２は、針が通過できる大きさの直径の孔であれば十分である。例えば、貫通孔４２を介して電解液を注入する場合に比較して、貫通孔４２の直径を小さくすることができるため、貫通孔４２からの異物混入を抑えることができる。また、貫通孔４２の内側にフィルター４３を貼付すると、貫通孔４２からの異物混入をより抑えることができる。袋体６は、電解液への十分な耐性及び強度を有する材料を用いて構成されることが望ましい。袋体６は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）を用いて構成される。

第１の実施の形態では、袋体６を破裂させる前に蓋体４を筐体３に接合している。したがって、接合部３１及び接合部４１に電解液が付着することなく、蓋体４を筐体３に接合することができる。したがって、蓋体４を筐体３に接合する際に、接合不良が起こりにくい。

（第２の実施の形態）
次に、図３を参照して、第２の実施の形態に係る二次電池の製造方法を用いて製造される二次電池１０の構成について説明する。

図３は、第２の実施の形態に係る二次電池１０の断面図である。図３に示すように、二次電池１０は、安全装置７を備える。二次電池１０は、安全装置７を備えているため、大きな容量を要する車載用二次電池に好適である。

安全装置７は、ＣＩＤ（ＣｕｒｒｅｎｔＩｎｔｅｒｒｕｐｔＤｅｖｉｃｅ、電流遮断デバイス）であり、筐体３内の圧力が所定の値よりも大きくなった場合に、電流を遮断する。安全装置７は、例えば、電極体２の上部において端子５１に接続され、電極体２と蓋体４との間に間隙を生じる。そこで、電極体２と蓋体４との間に生じた間隙に袋体６を配置すると、電極体２と蓋体４との間に生じた間隙を有効に活用することができ、好ましい。

以上で説明した本実施の形態に係る発明により、筐体の接合部及び蓋体の接合部に電解液が付着することなく、電解液によって筐体内を満たすことができる二次電池の製造方法を提供することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

例えば、袋体６を高温下において溶融する材料を用いて構成し、ステップＳ３において二次電池１を加熱することによって袋体６を破裂させても良い。加熱によって袋体６を破裂させる場合、貫通孔４２を設ける必要がないため、外部からの異物の混入をより防ぐことができる。また、二次電池１に、高温下において乾燥させる乾燥工程を施す場合、ステップＳ３と乾燥工程とを同時に行うと、工程数を削減することができ、好ましい。

１、１０二次電池
２電極体
３筐体
３１接合部
４蓋体
４１接合部
４３フィルター
５１、５２端子
６袋体
７安全装置

Claims

電極体と、前記電極体を格納する筐体と、前記筐体に接合される蓋体と、前記電極体と前記筐体の外側とを接続する端子と、を備える二次電池の製造方法であって、
前記筐体内に、電解液を内包する袋体を配置する工程と、
前記袋体が配置された前記筐体に、前記蓋体を接合し、前記筐体を密閉する工程と、
密閉された前記筐体内において、前記袋体を破裂させ、前記電解液によって前記筐体内を満たす工程と、を備える二次電池の製造方法。