JP5397125B2 - Manufacturing method of secondary battery - Google Patents
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Description
本発明は、ラミネートフィルムを外装体に用いる二次電池の製造方法に関し、特に充電する場合に内部に発生しやすいガスを排出するときに付着した電解液により、シール部分が剥離しない二次電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a secondary battery using a laminate film as an exterior body, and in particular, a secondary battery in which a seal portion is not peeled off by an electrolytic solution attached when discharging gas that is likely to be generated inside when charging. It relates to a manufacturing method.
ラミネートフィルムを外装体として用いたリチウムイオン二次電池等の二次電池は、絶縁性を有する電解質層を間に挟んだ正極と負極とを多層に重ねた積層体構造を有する電池要素を、ラミネートフィルムからなる外装体で形成されたパッケージ内に封入している。パッケージ内への電解液の注液注液は、以下の手順で行う。 A secondary battery such as a lithium ion secondary battery using a laminate film as an outer package is formed by laminating a battery element having a laminate structure in which a positive electrode and a negative electrode sandwiched between insulating electrolyte layers are stacked. It is enclosed in a package formed of an exterior body made of a film. The electrolytic solution is injected into the package according to the following procedure.
図1は、従来のリチウムイオン二次電池の一部を模式的に示す部分平面図である。図1(a)に示すように、電池要素(図示せず)をパッケージ1内に封入した状態でパッケージ1の外装体の周縁部3を、開口部2を残して熱融着することにより張り合わせる。図1では、ハッチング部分が熱融着された部分を示している。
FIG. 1 is a partial plan view schematically showing a part of a conventional lithium ion secondary battery. As shown in FIG. 1 (a), a battery element (not shown) is sealed in the
次に、図1(b)に示すように、電解液を、注入針を備えた注入器具4から開口部2を介して注液注液する。パッケージ1全体を減圧した後、大気圧に戻した状態で電池要素を予備充電し、図1(c)に示すように、開口部2を接着することにより電解液の注液注液を完了する(特許文献1参照)。
Next, as shown in FIG.1 (b), electrolyte solution is infused through the
予備充電を行った場合、カーボネート系の成分が分解して、メタン系等のガスが発生するおそれがある。ガスが発生した場合、電解液内に気泡が発生し、開口部2近傍にて気泡が破裂したとき、電解液が開口部2を形成しているパッケージ1の一部、すなわち未だ熱融着されていない部分に付着するおそれがあった。また、電解液を注液注液しているときの跳ねによっても、外装体の周縁部3の未だ熱融着されていない部分に電解液が付着するおそれがあった。
When pre-charging is performed, carbonate-based components may be decomposed to generate methane-based gases. When gas is generated, bubbles are generated in the electrolytic solution, and when the bubbles are ruptured in the vicinity of the
パッケージ1の未だ熱融着されていない部分に電解液が付着した場合、熱融着による接着力が低下し、シールが不完全となりやすい。また、付着した電解液が空気中の水分と接触することにより化学反応が生じ、フッ化水素等のガスが発生して、外装体のシール部分に用いている樹脂層を損傷させるおそれもあった。そこで、例えば特許文献2では、開口部2を、外装体とは別のラミネートフィルムで覆うことで、電解液が付着した場合であっても上述した問題が生じないようにしてある。
When the electrolytic solution adheres to a portion of the
しかし、特許文献2に開示してある二次電池の製造方法では、別個に熱融着させるラミネートフィルム分だけ、二次電池全体の長さ、厚み、重さが増大するため、二次電池としての体積エネルギー密度が低下するという問題点があった。
However, the secondary battery manufacturing method disclosed in
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、二次電池の長さ、厚み、重さが増大することなく、発生したガスを外部へ排出する場合に電解液が開口部に付着しない二次電池の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the electrolytic solution adheres to the opening when the generated gas is discharged to the outside without increasing the length, thickness, and weight of the secondary battery. It aims at providing the manufacturing method of the secondary battery which does not.
上記目的を達成するために第1発明に係る二次電池の製造方法は、互いに熱融着することが可能なラミネートフィルムからなる外装体にて電池要素を封入してある二次電池の製造方法において、前記外装体の、二次電池内部で発生したガスを外部へ排出する少なくとも一の通気部分内面に、耐熱性を有する保護層を貼付する工程と、前記電池要素を収容した状態で、前記外装体の周縁部を熱融着する工程と、外部の電源と接続して予備充電をする工程と、前記保護層を貼付してある部分を開封し、前記予備充電にて発生したガスを前記通気部分から外部へ排出する工程と、前記保護層を排除して前記通気部分を熱融着する工程とを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for manufacturing a secondary battery according to the first aspect of the present invention is a method for manufacturing a secondary battery in which battery elements are encapsulated by an outer package made of a laminate film that can be heat-sealed to each other. A step of applying a heat-resistant protective layer to the inner surface of at least one ventilation portion for discharging the gas generated inside the secondary battery to the outside of the exterior body, and in a state in which the battery element is accommodated, The step of heat-sealing the peripheral portion of the outer package, the step of precharging by connecting to an external power source, the portion to which the protective layer is applied is opened, and the gas generated by the precharging is The method includes a step of discharging from the ventilation portion to the outside, and a step of heat-sealing the ventilation portion by removing the protective layer.
第1発明では、互いに熱融着することが可能なラミネートフィルムからなる外装体にて電池要素を封入してある。外装体の、二次電池内部で発生したガスを外部へ排出する少なくとも一の通気部分内面に、耐熱性を有する保護層を貼付しておく。電池要素を収容した状態で、外装体の周縁部を熱融着し、外部の電源と接続して予備充電をする。保護層を貼付してある部分を開封し、予備充電にて発生したガスを通気部分から外部へ排出してから、保護層を排除して、通気部分を熱融着する。これにより、電解液注液時の跳ね、発生したガスによって生じた気泡の破裂等により電解液が通気部分に付着した場合であっても、電解液が付着するのは保護層の表面のみであり、予備充電を完了した後、保護層を排除して熱融着することから、付着した電解液も確実に排除した状態で熱融着することができる。したがって、二次電池の構造を変えることなく、高いシール性を維持することができ、化学反応による樹脂層の損傷に起因する剥離の発生等も未然に回避することが可能となる。 In the first invention, the battery element is encapsulated by an exterior body made of a laminate film that can be heat-sealed to each other. A heat-resistant protective layer is pasted on the inner surface of at least one ventilation portion that discharges gas generated inside the secondary battery to the outside of the exterior body. In a state in which the battery element is accommodated, the peripheral edge of the outer package is heat-sealed and connected to an external power source for preliminary charging. The part to which the protective layer is affixed is opened, and the gas generated by the preliminary charging is discharged from the ventilation part to the outside. Then, the protection layer is removed and the ventilation part is heat-sealed. As a result, even when the electrolyte adheres to the ventilation part due to splashing during electrolyte injection, bursting of bubbles generated by the generated gas, etc., the electrolyte only adheres to the surface of the protective layer. After the preliminary charging is completed, the protective layer is removed and heat fusion is performed, so that it is possible to perform heat fusion in a state where the attached electrolyte is also reliably removed. Therefore, it is possible to maintain high sealing performance without changing the structure of the secondary battery, and it is possible to avoid occurrence of peeling due to damage of the resin layer due to chemical reaction.
また、第2発明に係る二次電池の製造方法は、第1発明において、前記通気部分は、前記外装体の前記電池要素を封入してある領域から前記外装体の周縁部へと突出するように設けてあり、前記予備充電をした後、前記外装体の前記周縁部を前記通気部分の一部を含めて切断する工程と、切断されて開口した前記通気部分からガスを外部へ排出する工程とを含むことを特徴とする。 In the method for manufacturing a secondary battery according to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the ventilation portion protrudes from a region enclosing the battery element of the exterior body to a peripheral portion of the exterior body. A step of cutting the peripheral portion of the exterior body including a part of the ventilation portion after the preliminary charging, and a step of discharging gas from the ventilation portion cut and opened to the outside It is characterized by including.
第2発明では、通気部分は、外装体の電池要素を封入してある領域から外装体の周縁部へと突出するように設けてある。予備充電をした後、外装体の周縁部を通気部分の一部を含めて切断することにより通気部分を開口し、開口した通気部分からガスを外部へ排出する。これにより、予備充電をした場合にガスが発生したときであっても、安全な環境下において通気部分を開口してガスを外部へ排出することができるので、安全にガス抜き作業を実行することができる。 In the second invention, the ventilation portion is provided so as to protrude from the region enclosing the battery element of the outer package to the peripheral edge of the outer package. After the preliminary charging, the outer peripheral body is cut at the peripheral portion including a part of the ventilation portion to open the ventilation portion, and the gas is discharged to the outside from the opened ventilation portion. As a result, even when gas is generated in the case of pre-charging, the vent part can be opened and the gas discharged to the outside in a safe environment. Can do.
また、第3発明に係る二次電池の製造方法は、第1又は第2発明において、前記二次電池は略方形の板状であり、前記通気部分は、前記電池要素の電極と接続してある集電端子を設けてある一の辺とは相違する他の辺に設けることを特徴とする。 The method for manufacturing a secondary battery according to a third aspect of the present invention is the method according to the first or second aspect, wherein the secondary battery has a substantially rectangular plate shape, and the ventilation portion is connected to an electrode of the battery element. It is characterized in that it is provided on another side different from the one side on which a certain current collecting terminal is provided.
第3発明では、二次電池が略方形の板状であり、通気部分は、電池要素の電極と接続してある集電端子を設けてある一の辺とは相違する他の辺に設けることにより、シール性が低くなりやすい集電端子近傍と、通気部分とを離隔することができ、熱融着後のシール性を高く維持することが可能となる。 In the third invention, the secondary battery has a substantially square plate shape, and the ventilation portion is provided on another side different from the one side provided with the current collecting terminal connected to the electrode of the battery element. As a result, the vicinity of the current collecting terminal where the sealing performance tends to be low can be separated from the ventilation portion, and the sealing performance after heat-sealing can be kept high.
上記構成により、電解液注液時の跳ね、発生したガスによって生じた気泡の破裂等により電解液が通気部分に付着した場合であっても、電解液が付着するのは保護層の表面のみであり、予備充電を完了した後、保護層を排除して熱融着することから、付着した電解液も確実に排除した状態で熱融着することができる。したがって、二次電池の構造を変えることなく、高いシール性を維持することができ、化学反応による樹脂層の損傷に起因する剥離の発生等も未然に回避することが可能となる。 With the above configuration, even when the electrolyte adheres to the ventilation part due to splashing at the time of injecting the electrolyte, rupture of bubbles caused by the generated gas, etc., the electrolyte only adheres to the surface of the protective layer. In addition, after the preliminary charging is completed, the protective layer is removed and heat fusion is performed, so that it is possible to perform heat fusion in a state where the attached electrolyte is also reliably removed. Therefore, it is possible to maintain high sealing performance without changing the structure of the secondary battery, and it is possible to avoid occurrence of peeling due to damage of the resin layer due to chemical reaction.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施の形態では、二次電池として積層型のリチウムイオン二次電池を用いて説明するが、電池要素としては特にこれに限定されるものではなく、リチウム二次電池、ポリマー二次電池等、予備充電時にガスが発生する可能性がある二次電池であれば何でも良い。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, a laminated lithium ion secondary battery will be described as a secondary battery. However, the battery element is not particularly limited to this, and a lithium secondary battery, a polymer secondary battery is not limited thereto. Any secondary battery, such as a battery, that can generate gas during pre-charging may be used.
(実施の形態1)
図2は、本発明の実施の形態1に係るリチウムイオン二次電池の構成を模式的に示す平面図である。図3は、リチウムイオン二次電池の積層構造の一例を模式的に示す、図2の III−III 線における断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the lithium ion secondary battery according to
本発明の実施の形態1に係るリチウムイオン二次電池の電池要素9は、正極集電体211上に正極合剤212、212が形成されてなる正極板21、負極集電体221上に負極合剤222、222が形成されてなる負極板22及びこれらの間に介装されたセパレータ23を備えている。なお、図示していないが外装体19の内部には電解液が注液されており、正極板21、負極板22、及びセパレータ23が含浸している。
The
また、電池要素9は、外装体19にて被覆されており、外装体19の内部から外部へ、電気を充放電する外部リード端子(タブ)11(正極用の外部リード端子11a、負極用の外部リード端子11b)を備えている。
Further, the
正極板21又は負極板22は、それぞれ正極集電体211又は負極集電体221を芯材としてその両面又は片面に正極活物質又は負極活物質を正極合剤212又は負極合剤222として積層したものである。正極板21に用いる正極集電体211には、アルミニウム、ステンレス、ニッケル等の金属箔を使用することができ、アルミニウムが特に好ましい。また、負極板22に用いる負極集電体221には、銅、ステンレス、ニッケル等の金属箔を使用することができ、銅が特に好ましい。
The
正極合剤212に用いる正極活物質としては、コバルト酸リチウム複合酸化物(LCO)、マンガン酸リチウム複合酸化物(LMO)、ニッケル酸リチウム複合酸化物(LNO)、リチウム−ニッケル−マンガン−コバルト複合酸化物(LNMCO)、リチウム−マンガン−ニッケル複合酸化物(LMNO)、リチウム−マンガン−コバルト複合酸化物(LMCO)、リチウム−ニッケル−コバルト複合酸化物(LNCO)等を用いることができる。また、正極活物質は上記の材料を混合したものであっても良い。正極活物質は、LiFePO4 といったオリビン系材料であっても良い。負極合剤222に用いる負極活物質としては、グラファイト、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料、チタン酸リチウムのようなセラミック、Si、Sn等の合金系材料を用いることができる。また、負極活物質は上記の材料を混合したものであっても良い。
Examples of the positive electrode active material used for the
セパレータ23としては、ポリオレフィン系樹脂のような公知の材料であれば足り、特に限定されるものではない。なお、本発明においては、セパレータは、その名称によって限定されるべきものではなく、セパレータの代わりにセパレータとしての機能(役割)を有する固体電解質、ゲル状電解質等を用いても良い。また、アルミナ、ジルコニア等の無機材料を含有させたセパレータを用いても良い。
The
なお、電解液としては、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)等の環状カーボネート、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)等の鎖状カーボネートを単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。さらに、ギ酸メチル、ギ酸エチル、メチルアセテート、エチルアセテート等の鎖状エステル系、γーブチロラクトン等の環状エステル系、スルホラン等の環状スルホン系が含まれていても良い。 In addition, as electrolyte solution, chain carbonates, such as cyclic carbonates, such as ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC), diethyl carbonate (DEC), and dimethyl carbonate (DMC), are used individually or in combination of 2 or more types. it can. Furthermore, chain ester systems such as methyl formate, ethyl formate, methyl acetate, and ethyl acetate, cyclic ester systems such as γ-butyrolactone, and cyclic sulfones such as sulfolane may be included.
正極用の外部リード端子11a及び負極用の外部リード端子11bには、図示されていないモータ、電装品等の各種負荷が接続され、正極用の外部リード端子11a及び負極用の外部リード端子11bには、非常に大きな充放電電流が流れる。そのため、正極用の外部リード端子11a及び負極用の外部リード端子11bの幅及び厚みは、主として充放電時の電流値により決定される。また、使用する際の外部からの衝撃、環境劣化を防止するために、電池要素9は外装体19に減圧封入されている。
Various loads such as motors and electrical components (not shown) are connected to the positive external
外装体19として用いるアルミラミネートフィルムは、軽量化の観点から、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、銅等の中間層となる金属層19bの外側に外面層となる樹脂層19aを設けると共に、金属層19bの内側に内面層となる樹脂層19cを積層した三層構造体である。樹脂層19aは、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、アイオノマー、非晶性ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド等耐薬品性、機械的強度に優れた合成樹脂を用いることが望ましい。また、樹脂層19cは、耐薬品性の合成樹脂が望ましく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体等を用いることが好ましい。そして、外装体19の周辺部の一部又は全部を熱融着等にて接合することにより、電池要素9が外装体19内に減圧封入(密封)され、正極用の外部リード端子11a及び負極用の外部リード端子11bが外装体19の外部に取り出された構成となっている。
From the viewpoint of weight reduction, the aluminum laminate film used as the
図4は、本発明の実施の形態1に係るリチウムイオン二次電池の外装体19を内面(樹脂層19c側の面)から見た状態を模式的に示す平面図である。図4に示すように、樹脂層19c側の面の所定の位置に、耐熱性を有する保護層31を貼付してある。保護層31は、外装体19の周縁部を熱融着した場合に、ガス抜きのための通気部分となるべき位置に設けてあり、熱融着時に溶解しない材質のテープ、例えばポリイミドテープ等を貼付している。保護層31は、樹脂層19cの外縁に接触する位置には貼付していないので、熱融着時には外装体19の周縁部は確実にシールされる。
FIG. 4 is a plan view schematically showing a state in which the
図5は、本発明の実施の形態1に係るリチウムイオン二次電池の外装体19の周縁部を熱融着した状態を模式的に示す、熱融着した面での断面図である。図5では、熱融着した部分をハッチングしてある。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the heat-sealed surface schematically showing a state in which the peripheral edge portion of the
図5に示すように、外部リード端子11、11を外装体(ラミネートフィルム)19で挟み、外装体19の周縁部32を熱融着してある。保護層31が貼付してある部分は、熱融着しておらず、電池要素9が収容され電解液が注液されるパッケージ空間20と連結されている。具体的には、まず保護層31が貼付されていない三辺について熱融着し、電池要素9を収容して外部リード端子11、11と接続するとともに電解液を注液する。電解液注液時に跳ねが生じた場合であっても、電解液は保護層31の表面にのみ付着する。そして、保護層31が貼付してある一辺を熱融着する。この状態で外部リード端子11、11を外部の電源に接続することで、リチウムイオン二次電池の予備充電をする。
As shown in FIG. 5, the
電解液は、エチレンカーボネート/ジエチルカーボネート混合溶媒に六フッ化リン酸リチウムを溶解させたもの等を用いているので、予備充電においてリチウムイオン二次電池が高温になった場合等には、カーボネート系の成分が分解してメタン系等のガスが発生しやすい。メタン系のガスが発生した場合、電解液中に気泡が生じ、生じた気泡が破裂することにより電解液が保護層31の表面にのみ付着する。
Since the electrolytic solution uses a solution in which lithium hexafluorophosphate is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate / diethyl carbonate, etc., when the lithium ion secondary battery becomes high temperature in the precharge, etc. These components are decomposed and methane-based gas is likely to be generated. When methane-based gas is generated, bubbles are generated in the electrolytic solution, and the generated bubbles burst, so that the electrolytic solution adheres only to the surface of the
予備充電が完了した後、A−A線にて外装体19を切断する。A−A線は保護層31を含む範囲内であれば、保護層31の端部近傍に限定されるものではない。図6は、本発明の実施の形態1に係るリチウムイオン二次電池の外装体19の周縁部32の一辺をA−A線にて切断した状態を模式的に示す、熱融着した面での断面図である。
After the preliminary charging is completed, the
図6に示すように、保護層31の一端がA−A線において外部へ露出している。したがって、外装体19は、保護層31が貼付してある部分のみ熱融着されておらず、内部に発生したガスを外部へ排出することができる通気部分として機能する。
As shown in FIG. 6, one end of the
ガスを外部へ排出する場合、気化した電解液も通気部分にて液化し、通気部分内面に付着する可能性もある。しかし、本実施の形態1では、通気部分が保護層31で覆われているので、保護層31の表面にしか電解液は付着しない。
When the gas is discharged to the outside, the vaporized electrolyte may also be liquefied at the ventilation portion and adhere to the inner surface of the ventilation portion. However, in the first embodiment, since the ventilation portion is covered with the
また、通気部分内面に電解液が付着することにより、空気中の水分と電解液中の六フッ化リン酸リチウムとが化学反応した場合、フッ化水素が発生し、外装体(ラミネートフィルム)19内の金属層19bと樹脂層19cとの層間剥離を引き起こすおそれもある。しかし、本実施の形態1では、通気部分が保護層31で覆われているので、保護層31の表面にしか電解液は付着せず、フッ化水素が発生した場合であっても、外装体19に上記障害が発生しない。
Further, when the electrolytic solution adheres to the inner surface of the ventilation portion, when moisture in the air chemically reacts with lithium hexafluorophosphate in the electrolytic solution, hydrogen fluoride is generated, and the outer package (laminate film) 19 There is also a risk of causing delamination between the
十分にガス抜きを行った後、通気部分に貼付してある保護層31を排除し、再度熱融着する。図7は、本発明の実施の形態1に係るリチウムイオン二次電池の外装体19の周縁部32を再度熱融着した状態を模式的に示す、熱融着した面での断面図である。図7に示すように、保護層31が貼付してあった部分33も熱融着されることにより、電解液は完全に封止される。
After sufficiently degassing, the
以上のように本実施の形態1によれば、電解液注液時の跳ね、発生したガスによって生じた気泡の破裂等により電解液が通気部分内面に付着した場合であっても、電解液が付着するのは保護層31の表面のみであり、予備充電を完了した後、保護層31を排除して再度熱融着することから、付着した電解液も確実に排除した状態で熱融着することができる。したがって、リチウムイオン二次電池の構造を変えることなく、高いシール性を維持することができ、化学反応による樹脂層の損傷に起因する剥離の発生等も未然に回避することが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, even when the electrolytic solution adheres to the inner surface of the ventilation portion due to splashing at the time of injecting the electrolytic solution, rupture of bubbles generated by the generated gas, or the like, Only the surface of the
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係るリチウムイオン二次電池の構成は、実施の形態1と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明は省略する。本実施の形態2では、保護層31を貼付する位置が実施の形態1と相違する。
(Embodiment 2)
Since the configuration of the lithium ion secondary battery according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted by attaching the same reference numerals. In the second embodiment, the position where the
図8は、本発明の実施の形態2に係るリチウムイオン二次電池の外装体19を内面(樹脂層19c側の面)から見た状態を模式的に示す平面図である。図8に示すように、樹脂層19c側の面の所定の位置であって、外装体19の外縁に接触するように、耐熱性を有する保護層31を貼付してある。保護層31は、外装体19の周縁部を熱融着した場合に、ガス抜きのための通気部分となるべき位置に設けてあり、熱融着時に溶解しない材質のテープ、例えばポリイミドテープ等を貼付している。実施の形態1とは異なり、保護層31が樹脂層19cの外縁に接触する位置に貼付してあるので、熱融着後であっても保護層31が貼付してある部分から電解液を注液することができるし、予備充電時に発生したガスを外部へ排出することもできる。
FIG. 8 is a plan view schematically showing the
図9は、本発明の実施の形態2に係るリチウムイオン二次電池の外装体19の周縁部32を熱融着した状態を模式的に示す、熱融着した面での断面図である。図9では、熱融着した部分をハッチングしてある。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the heat-sealed surface schematically showing a state in which the
図9に示すように、外部リード端子11、11を外装体(ラミネートフィルム)19で挟み、外装体19の周縁部32を熱融着してある。保護層31が貼付してある部分は、熱融着しておらず、電池要素9が収容され電解液が注液されるパッケージ空間20と連結されている。電解液注液時に跳ねが生じた場合であっても、電解液は保護層31の表面にのみ付着する。そして、保護層31が貼付してある一辺を熱融着する。この状態で外部リード端子11、11を外部の電源に接続することで、リチウムイオン二次電池の予備充電をする。
As shown in FIG. 9, the
電解液は、エチレンカーボネート/ジエチルカーボネート混合溶媒に六フッ化リン酸リチウムを溶解させたもの等を用いているので、予備充電においてリチウムイオン二次電池が高温になった場合等には、カーボネート系の成分が分解してメタン系等のガスが発生しやすい。メタン系のガスが発生した場合、電解液中に気泡が生じ、生じた気泡が破裂することにより電解液が保護層31の表面にのみ付着する。
Since the electrolytic solution uses a solution in which lithium hexafluorophosphate is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate / diethyl carbonate, etc., when the lithium ion secondary battery becomes high temperature in the precharge, etc. These components are decomposed and methane-based gas is likely to be generated. When methane-based gas is generated, bubbles are generated in the electrolytic solution, and the generated bubbles burst, so that the electrolytic solution adheres only to the surface of the
実施の形態1とは異なり、保護層31が貼付してある部分は外装体19が熱融着されておらず、予備充電中に内部にガスが発生した場合、発生したガスを外部へ排出することができる通気部分として機能する。ガスを外部へ排出する場合、気化した電解液も通気部分にて液化し、通気部分内面に付着する可能性もある。しかし、本実施の形態2では、通気部分が保護層31で覆われているので、保護層31の表面にしか電解液は付着しない。
Unlike
また、通気部分内面に電解液が付着することにより、空気中の水分と電解液中の六フッ化リン酸リチウムとが化学反応した場合、フッ化水素が発生し、外装体(ラミネートフィルム)19内の金属層19bと樹脂層19cとの層間剥離を引き起こすおそれもある。しかし、本実施の形態2では、通気部分が保護層31で覆われているので、保護層31の表面にしか電解液は付着せず、フッ化水素が発生した場合であっても、外装体19に上記障害が発生しない。
Further, when the electrolytic solution adheres to the inner surface of the ventilation portion, when moisture in the air chemically reacts with lithium hexafluorophosphate in the electrolytic solution, hydrogen fluoride is generated, and the outer package (laminate film) 19 There is also a risk of causing delamination between the
十分にガス抜きを行った後、通気部分に貼付してある保護層31を排除し、再度熱融着する。図10は、本発明の実施の形態2に係るリチウムイオン二次電池の外装体19の周縁部32を再度熱融着した状態を模式的に示す、熱融着した面での断面図である。図10に示すように、保護層31が貼付してあった部分33も熱融着されることにより、電解液は完全に封止される。
After sufficiently degassing, the
以上のように本実施の形態2によれば、電解液注液時の跳ね、発生したガスによって生じた気泡の破裂等により電解液が通気部分内面に付着した場合であっても、電解液が付着するのは保護層31の表面のみであり、予備充電を完了した後、保護層31を排除して再度熱融着することから、付着した電解液も確実に排除した状態で熱融着することができる。したがって、リチウムイオン二次電池の構造を変えることなく、高いシール性を維持することができ、化学反応による樹脂層の損傷に起因する剥離の発生等も未然に回避することが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, even when the electrolytic solution adheres to the inner surface of the ventilation portion due to splashing at the time of injecting the electrolytic solution, rupture of bubbles generated by the generated gas, or the like, Only the surface of the
また、外装体19の大きさを可能な限り小さくすることができるので、ラミネートフィルムを節約することができ、製造コストを低減することが可能となる。
Moreover, since the size of the
その他、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変形、置換等が可能であることは言うまでもない。また、リチウムイオン二次電池に限定されるものではなく、充放電することが可能な同一又は類似の構造を有する積層型二次電池であれば同様の効果が期待できる。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications and substitutions are possible within the scope of the gist of the present invention. Moreover, it is not limited to a lithium ion secondary battery, The same effect can be expected if it is a stacked secondary battery having the same or similar structure that can be charged and discharged.
9 電池要素
11 外部リード端子
11a 正極用の外部リード端子
11b 負極用の外部リード端子
19 外装体
31 保護層
32 周縁部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記外装体の、二次電池内部で発生したガスを外部へ排出する少なくとも一の通気部分内面に、耐熱性を有する保護層を貼付する工程と、
前記電池要素を収容した状態で、前記外装体の周縁部を熱融着する工程と、
外部の電源と接続して予備充電をする工程と、
前記保護層を貼付してある部分を開封し、前記予備充電にて発生したガスを前記通気部分から外部へ排出する工程と、
前記保護層を排除して前記通気部分を熱融着する工程と
を含むことを特徴とする二次電池の製造方法。 In the manufacturing method of the secondary battery in which the battery element is encapsulated with an exterior body made of a laminate film that can be heat-sealed with each other,
A step of applying a heat-resistant protective layer to the inner surface of at least one ventilation portion for discharging the gas generated inside the secondary battery to the outside of the outer body;
In a state in which the battery element is accommodated, the step of heat-sealing the peripheral edge of the exterior body;
Connecting to an external power supply and pre-charging,
Unpacking the part to which the protective layer is applied, and discharging the gas generated by the preliminary charging to the outside from the ventilation part;
And a step of heat-sealing the ventilation portion by removing the protective layer.
前記予備充電をした後、前記外装体の前記周縁部を前記通気部分の一部を含めて切断する工程と、
切断されて開口した前記通気部分からガスを外部へ排出する工程と
を含むことを特徴とする請求項1記載の二次電池の製造方法。 The ventilation portion is provided so as to protrude from a region enclosing the battery element of the exterior body to a peripheral portion of the exterior body,
Cutting the peripheral portion of the exterior body including a part of the ventilation portion after the preliminary charging; and
The method for producing a secondary battery according to claim 1, further comprising a step of discharging gas to the outside from the vent portion cut and opened.
前記通気部分は、前記電池要素の電極と接続してある集電端子を設けてある一の辺とは相違する他の辺に設けることを特徴とする請求項1又は2記載の二次電池の製造方法。 The secondary battery has a substantially square plate shape,
3. The secondary battery according to claim 1, wherein the ventilation portion is provided on another side different from the one side provided with a current collecting terminal connected to an electrode of the battery element. 4. Production method.
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