JP6528985B2 - Method of manufacturing a storage element. - Google Patents

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Description

本発明は、蓄電素子の製造方法、蓄電素子、および、蓄電素子の電圧低下抑制方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a storage element, a storage element, and a method of suppressing a voltage drop in the storage element.

近年、リチウムイオン二次電池などの各種蓄電素子が広く活用されている。
リチウムイオン二次電池は、正極と負極とを含む電極体と、電極体を収容するケースと、電極体とともにケースに収容される電解液とを有する。 BACKGROUND In recent years, various storage devices such as lithium ion secondary batteries are widely used.
The lithium ion secondary battery has an electrode body including a positive electrode and a negative electrode, a case for housing the electrode body, and an electrolytic solution housed in the case together with the electrode body.

電極体では充放電が行われ該電極体は集電体を介して外部端子に電気的に接続されている。
該集電体と電極体とは、超音波溶接によって接続されているものが知られている（下記特許文献１参照）。 The electrode body is charged and discharged, and the electrode body is electrically connected to the external terminal through the current collector.
It is known that the current collector and the electrode body are connected by ultrasonic welding (see Patent Document 1 below).

特開２００６−２３６７９０号公報JP, 2006-236790, A

超音波溶接では、溶接されるもの同士が擦れ合わされるため、金属粉等の金属物が発生することがある。この金属物は、電解液に溶解し、金属イオンとなる場合がある。蓄電素子は、電極体内に還元されやすい金属イオンが存在すると、その金属イオンが還元され、金属が電極上に析出することによって、正極と負極との間に微短絡が生じることがある。 蓄電素子は、微短絡すると電圧が低下する。   In ultrasonic welding, since things to be welded are rubbed against each other, metal objects such as metal powder may be generated. The metal may be dissolved in the electrolytic solution to become metal ions. In the storage element, when a metal ion that is easily reduced is present in the electrode body, the metal ion is reduced, and a metal may be deposited on the electrode, which may cause a micro short circuit between the positive electrode and the negative electrode. When a short circuit occurs in the storage element, the voltage decreases.

本発明は、電圧の低下を発生させ難い蓄電素子とその製造方法とを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a storage element which hardly generates a drop in voltage and a method of manufacturing the same.

本発明の蓄電素子の製造方法は、超音波溶接された電極体、電解液、及び、ニトリル基を有する添加剤をケースに収容させることを含む。
ニトリル基を有する添加剤がケース内に収容された蓄電素子は、金属イオンを添加剤によって捕捉することができるため正極、負極間の微短絡の発生を抑制できる。その結果、蓄電素子の電圧が低下することを抑制できる。 The method of manufacturing a storage element of the present invention includes a case in which an ultrasonically welded electrode body, an electrolytic solution, and an additive having a nitrile group are contained in a case.
Since the storage element in which the additive having a nitrile group is accommodated in the case can capture metal ions by the additive, the occurrence of a micro short circuit between the positive electrode and the negative electrode can be suppressed. As a result, reduction in the voltage of the storage element can be suppressed.

蓄電素子の製造方法で、前記電極体、前記電解液、及び、前記添加剤をケースに収容させることは、前記電極体を前記ケースに収容させた後、該ケースに２回以上に分けて電解液を収容させることを含み、前記ケースに第１回目に収容させる電解液は、前記添加剤を含有しても良い。
該方法においては、電解液に同伴されて電極体の外部から電極体の内部に金属物が侵入することが抑制されるとともに電極体の内部に添加剤を導入させ易い。 In the method of manufacturing a storage element, storing the electrode body, the electrolytic solution, and the additive in a case may be performed by dividing the electrode body in the case and dividing the case into the case two or more times. The electrolytic solution contained in the case for the first time, which contains a solution, may contain the additive.
In this method, it is possible to suppress the infiltration of the metal substance from the outside of the electrode assembly into the inside of the electrode assembly entrained by the electrolytic solution and to easily introduce the additive into the inside of the electrode assembly.

蓄電素子の製造方法においては、前記第１回目に収容させる電解液に比べて前記添加剤の濃度が低い電解液を第２回目以降に前記ケースに収容させてもよい。
該方法においては、電極体の内部に添加剤の濃度が高い電解液を導入させ易い。 In the method of manufacturing a storage element, an electrolytic solution having a concentration of the additive lower than that of the electrolytic solution to be contained in the first time may be accommodated in the case after the second time.
In this method, it is easy to introduce an electrolytic solution having a high concentration of additives into the inside of the electrode body.

本発明の蓄電素子は、超音波溶接された電極体、電解液、及び、ニトリル基を有する添加剤が収容されたケースを備える。
蓄電素子は、ニトリル基を有する添加剤がケース内に収容されているため電圧の低下が抑制される。 The storage element of the present invention includes a case in which an ultrasonically welded electrode body, an electrolytic solution, and an additive having a nitrile group are contained.
In the storage element, since the additive having a nitrile group is accommodated in the case, a drop in voltage is suppressed.

本発明の蓄電素子の電圧低下抑制方法では、超音波溶接された電極体、及び、電解液が収容されたケースを備える蓄電素子に対して、前記電極体、及び、前記電解液とともにニトリル基を有する添加剤を前記ケースに収容させることによって、前記蓄電素子を充電したときに前記蓄電素子の電圧が低下することを抑制する。
該方法では、ニトリル基を有する添加剤をケース内に収容させるため蓄電素子を充電したときに蓄電素子の電圧が低下することを抑制できる。 In the method for suppressing voltage drop of a storage element of the present invention, a storage battery comprising an ultrasonically welded electrode body and a case containing an electrolytic solution is provided with a nitrile group together with the electrode body and the electrolytic solution. By containing the additive which it has in the said case, when the said electrical storage element is charged, it suppresses that the voltage of the said electrical storage element falls.
In this method, since the additive having a nitrile group is contained in the case, it is possible to suppress a decrease in voltage of the storage element when the storage element is charged.

本発明によれば、電圧の低下を発生させ難い蓄電素子を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a storage element which is less likely to cause a drop in voltage.

図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電素子の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a storage element according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線位置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 図３は、同実施形態に係る蓄電素子の分解図である。FIG. 3 is an exploded view of the storage element according to the embodiment. 図４は、同実施形態に係る蓄電素子の一部を組み立てた状態の斜視図であって、注液栓、電極体、集電体、及び端子部を蓋板に組み付けた状態の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a state in which a part of the storage element according to the embodiment is assembled, and is a perspective view of a state in which a liquid injection valve, an electrode body, a current collector, and a terminal portion are assembled to a lid plate. is there. 図５は、同実施形態に係る蓄電素子の電極体の構成を説明するための図である。FIG. 5 is a view for explaining the configuration of the electrode body of the storage element according to the embodiment. 図６は、蓄電素子の製造方法に係るフローを示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a flow according to a method of manufacturing a storage element. 図７は、金属物（銅箔）の有無と添加剤の有無による微短絡までの時間を比較した図である。FIG. 7: is the figure which compared the time to the micro short circuit by the presence or absence of a metallic substance (copper foil), and the presence or absence of an additive. 図８は、金属物（鉄箔）の有無と添加剤の有無による微短絡までの時間を比較した図である。FIG. 8 is a diagram comparing the time until a slight short circuit due to the presence or absence of a metal (iron foil) and the presence or absence of an additive.

以下、本発明に係る蓄電素子の一実施形態について、図１〜図５を参照しつつ説明する。
蓄電素子には、一次電池、二次電池、キャパシタ等がある。
本実施形態では、蓄電素子の一例として、充放電可能な二次電池について説明する。
尚、本実施形態の各構成部材（各構成要素）の名称は、本実施形態におけるものであり、背景技術における各構成部材（各構成要素）の名称と異なる場合がある。 Hereinafter, an embodiment of a storage element according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
The storage element includes a primary battery, a secondary battery, a capacitor and the like.
In the present embodiment, a chargeable / dischargeable secondary battery will be described as an example of a storage element.
In addition, the name of each component (each component) of this embodiment is in this embodiment, and may differ from the name of each component (each component) in background art.

本実施形態の蓄電素子は、非水電解質二次電池である。より詳しくは、蓄電素子は、リチウムイオンの移動に伴って生じる電子移動を利用したリチウムイオン二次電池である。この種の蓄電素子は、電気エネルギーを供給する。蓄電素子は、単一又は複数で使用される。具体的に、蓄電素子は、要求される出力及び要求される電圧が小さいときには、単一で使用される。一方、蓄電素子は、要求される出力及び要求される電圧の少なくとも一方が大きいときには、他の蓄電素子と組み合わされて蓄電装置に用いられる。前記蓄電装置では、該蓄電装置に用いられる蓄電素子が電気エネルギーを供給する。   The storage element of the present embodiment is a non-aqueous electrolyte secondary battery. More specifically, the storage element is a lithium ion secondary battery utilizing electron transfer that occurs as lithium ion moves. This type of storage element supplies electrical energy. The storage element is used singly or in plurality. Specifically, the storage element is used singly when the required output and the required voltage are small. On the other hand, when at least one of the required output and the required voltage is large, the storage element is used in the storage device in combination with another storage element. In the storage device, a storage element used for the storage device supplies electrical energy.

蓄電素子は、図１〜図５に示すように、正極２３及び負極２４を含む電極体２と、電極体２を収容するケース３と、ケース３の外側に配置される外部端子４であって電極体２と導通する外部端子４と、を備える。また、蓄電素子１は、電極体２、ケース３、及び外部端子４の他に、電極体２と外部端子４とを導通させる集電体５等を有する。   The storage element is, as shown in FIGS. 1 to 5, an electrode assembly 2 including a positive electrode 23 and a negative electrode 24, a case 3 for housing the electrode assembly 2, and an external terminal 4 disposed outside the case 3 And an external terminal 4 electrically connected to the electrode body 2. In addition to the electrode body 2, the case 3, and the external terminal 4, the storage element 1 includes a current collector 5 and the like that electrically connect the electrode body 2 and the external terminal 4.

電極体２は、正極２３と負極２４とが互いに絶縁された状態で積層された積層体２２が巻回されることによって形成される。   The electrode body 2 is formed by winding the laminated body 22 laminated in a state in which the positive electrode 23 and the negative electrode 24 are insulated from each other.

正極２３は、金属箔と、金属箔の上に形成された正極活物質層と、を有する。金属箔は帯状である。本実施形態の金属箔は、例えば、アルミニウム箔である。正極２３は、帯形状の短手方向である幅方向の一方の端縁部に、正極活物質層の非被覆部（正極活物質層が形成されていない部位）２３１を有する。正極２３において正極活物質層が形成される部位を被覆部２３２と称する。   The positive electrode 23 has a metal foil and a positive electrode active material layer formed on the metal foil. The metal foil is band-shaped. The metal foil of the present embodiment is, for example, an aluminum foil. The positive electrode 23 has a non-coated portion (a portion where the positive electrode active material layer is not formed) 231 of the positive electrode active material layer at one end of the width direction which is the short direction of the band shape. The portion of the positive electrode 23 where the positive electrode active material layer is formed is referred to as a covering portion 232.

前記正極活物質層は、正極活物質と、バインダーと、を有する。   The positive electrode active material layer has a positive electrode active material and a binder.

前記正極活物質は、例えば、リチウム金属酸化物である。具体的に、正極活物質は、例えば、ＬｉａＭｅｂＯｃ（Ｍｅは、１又は２以上の遷移金属を表す）によって表される複合酸化物（ＬｉａＣｏｙＯ２、ＬｉａＮｉｘＯ２、ＬｉａＭｎｚＯ４、ＬｉａＮｉｘＣｏｙＭｎｚＯ２等）、ＬｉａＭｅｂ（ＸＯｃ）ｄ（Ｍｅは、１又は２以上の遷移金属を表し、Ｘは例えばＰ、Ｓｉ、Ｂ、Ｖを表す）によって表されるポリアニオン化合物（ＬｉａＦｅｂＰＯ４、ＬｉａＭｎｂＰＯ４、ＬｉａＭｎｂＳｉＯ４、ＬｉａＣｏｂＰＯ４Ｆ等）である。本実施形態の正極活物質は、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２である。 The positive electrode active material is, for example, a lithium metal oxide. Specifically, the positive electrode active material is, for example, a composite oxide (Li a Co y O 2 , Li a Ni x represented by Li a Me b O c (Me represents one or more transition metals). O 2 , Li a Mn z O 4 , Li a Ni x Co y Mn z O 2 and the like, Li a Me b (XO c ) d (Me represents one or more transition metals, and X represents, for example, P , Si, B, and V) (Li a Fe b PO 4 , Li a Mn b PO 4 , Li a Mn b SiO 4 , Li a Co b PO 4 F, etc.). The positive electrode active material of the present embodiment is LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 .

正極活物質層に用いられるバインダーは、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレンとビニルアルコールとの共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）である。本実施形態のバインダーは、ポリフッ化ビニリデンである。   The binder used for the positive electrode active material layer is, for example, polyvinylidene fluoride (PVdF), a copolymer of ethylene and vinyl alcohol, polymethyl methacrylate, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polymethacrylic acid , Styrene butadiene rubber (SBR). The binder of the present embodiment is polyvinylidene fluoride.

前記正極活物質層は、ケッチェンブラック（登録商標）、アセチレンブラック、黒鉛等の導電助剤をさらに有してもよい。本実施形態の正極活物質層は、導電助剤としてアセチレンブラックを有する。   The positive electrode active material layer may further have a conductive aid such as ketjen black (registered trademark), acetylene black, or graphite. The positive electrode active material layer of the present embodiment has acetylene black as a conductive additive.

負極２４は、金属箔と、金属箔の上に形成された負極活物質層と、を有する。金属箔は帯状である。本実施形態の金属箔は、例えば、銅箔である。負極２４は、帯形状の短手方向である幅方向の他方（正極２３の非被覆部２３１と反対側）の端縁部に、負極活物質層の非被覆部（負極活物質層が形成されていない部位）２４１を有する。負極２４の被覆部（負極活物質層が形成される部位）２４２の幅は、正極２３の被覆部２３２の幅よりも大きい。   The negative electrode 24 has a metal foil and a negative electrode active material layer formed on the metal foil. The metal foil is band-shaped. The metal foil of the present embodiment is, for example, a copper foil. In the negative electrode 24, a non-coated portion of a negative electrode active material layer (a negative electrode active material layer is formed on the other edge (the opposite side to the non-coated portion 231 of the positive electrode 23) of the width direction Part) 241). The width of the covering portion (portion where the negative electrode active material layer is formed) 242 of the negative electrode 24 is larger than the width of the covering portion 232 of the positive electrode 23.

前記負極活物質層は、負極活物質と、バインダーと、を有する。   The negative electrode active material layer has a negative electrode active material and a binder.

前記負極活物質は、例えば、グラファイト、難黒鉛化炭素、及び易黒鉛化炭素などの炭素材、又は、ケイ素（Ｓｉ）及び錫（Ｓｎ）などのリチウムイオンと合金化反応を生じる材料である。本実施形態の負極活物質は、難黒鉛化炭素である。   The negative electrode active material is, for example, a carbon material such as graphite, non-graphitizable carbon, and graphitizable carbon, or a material that causes an alloying reaction with lithium ions such as silicon (Si) and tin (Sn). The negative electrode active material of the present embodiment is non-graphitizable carbon.

負極活物質層に用いられるバインダーは、正極活物質層に用いられたバインダーと同様のものである。本実施形態のバインダーは、ポリフッ化ビニリデンである。   The binder used for the negative electrode active material layer is the same as the binder used for the positive electrode active material layer. The binder of the present embodiment is polyvinylidene fluoride.

本実施形態の電極体２では、以上のように構成される正極２３と負極２４とがセパレータ２５によって絶縁された状態で巻回される。即ち、本実施形態の電極体２では、正極２３、負極２４、及びセパレータ２５の積層体２２が巻回される。セパレータ２５は、絶縁性を有する部材である。セパレータ２５は、正極２３と負極２４との間に配置される。これにより、電極体２（詳しくは、積層体２２）において、正極２３と負極２４とが互いに絶縁される。また、セパレータ２５は、ケース３内において、電解液を保持する。これにより、蓄電素子１の充放電時において、リチウムイオンが、セパレータ２５を挟んで交互に積層される正極２３と負極２４との間を移動する。   In the electrode body 2 of the present embodiment, the positive electrode 23 and the negative electrode 24 configured as described above are wound in a state of being insulated by the separator 25. That is, in the electrode body 2 of the present embodiment, the laminate 22 of the positive electrode 23, the negative electrode 24, and the separator 25 is wound. The separator 25 is a member having an insulating property. The separator 25 is disposed between the positive electrode 23 and the negative electrode 24. Thereby, the positive electrode 23 and the negative electrode 24 are mutually insulated in the electrode body 2 (specifically, the laminate 22). Further, the separator 25 holds the electrolytic solution in the case 3. Thereby, at the time of charge and discharge of the storage element 1, lithium ions move between the positive electrode 23 and the negative electrode 24 which are alternately stacked with the separator 25 interposed therebetween.

セパレータ２５は、帯状である。セパレータ２５は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、ポリアミドなどの多孔質膜によって構成される。セパレータ２５は、ＳｉＯ２粒子、Ａｌ２Ｏ３粒子、ベーマイト（アルミナ水和物）等の無機粒子を含んだ無機層を、多孔質膜によって形成された基材の上に設けることで形成されてもよい。本実施形態のセパレータ２５は、例えば、ポリエチレンによって形成される。セパレータの幅（帯形状の短手方向の寸法）は、負極２４の被覆部２４２の幅より僅かに大きい。セパレータ２５は、被覆部２３２同士が重なるように幅方向に位置ずれした状態で重ね合わされた正極２３と負極２４との間に配置される。このとき、正極２３の非被覆部２３１と負極２４の非被覆部２４１とは重なっていない。即ち、正極２３の非被覆部２３１が、正極２３と負極２４との重なる領域から幅方向に突出し、且つ、負極２４の非被覆部２４１が、正極２３と負極２４との重なる領域から幅方向（正極２３の非被覆部２３１の突出方向と反対の方向）に突出する。積層された状態の正極２３、負極２４、及びセパレータ２５、即ち、積層体２２が巻回されることによって、電極体２が形成される。正極２３の非被覆部２３１又は負極２４の非被覆部２４１のみが積層された部位によって、電極体２における非被覆積層部２６が構成される。 The separator 25 is band-shaped. The separator 25 is made of, for example, a porous film of polyethylene, polypropylene, cellulose, polyamide or the like. The separator 25 is formed by providing an inorganic layer containing inorganic particles such as SiO 2 particles, Al 2 O 3 particles, boehmite (alumina hydrate) on a base material formed of a porous film. It is also good. The separator 25 of the present embodiment is formed of, for example, polyethylene. The width of the separator (the dimension in the widthwise direction of the band shape) is slightly larger than the width of the covering portion 242 of the negative electrode 24. The separator 25 is disposed between the positive electrode 23 and the negative electrode 24 which are overlapped in a state of being misaligned in the width direction such that the covering portions 232 overlap each other. At this time, the non-coated portion 231 of the positive electrode 23 and the non-coated portion 241 of the negative electrode 24 do not overlap. That is, the non-coated portion 231 of the positive electrode 23 protrudes in the width direction from the overlapping region of the positive electrode 23 and the negative electrode 24, and the non-coated region 241 of the negative electrode 24 extends in the width direction from the overlapping region of the positive electrode 23 It protrudes in the direction opposite to the protrusion direction of the non-coating part 231 of the positive electrode 23). The electrode body 2 is formed by winding the positive electrode 23, the negative electrode 24, and the separator 25 in the stacked state, that is, the stacked body 22. The uncoated laminated portion 26 in the electrode body 2 is configured by a portion where only the uncoated portion 231 of the positive electrode 23 or the uncoated portion 241 of the negative electrode 24 is laminated.

非被覆積層部２６は、電極体２における集電体５と導通される部位である。本実施形態の非被覆積層部２６は、集電体５と超音波溶接されている。即ち、電極体２は、非被覆積層部２６において超音波溶接されている。本実施形態の非被覆積層部２６は、巻回された正極２３、負極２４、及びセパレータ２５の巻回中心方向視において、中空部２７（図３参照）を挟んで二つの部位（二分された非被覆積層部）２６１に区分けされる。   The non-coated laminated portion 26 is a portion which is conducted to the current collector 5 in the electrode body 2. The non-coated laminated portion 26 of the present embodiment is ultrasonically welded to the current collector 5. That is, the electrode assembly 2 is ultrasonically welded in the non-coated laminated portion 26. The uncoated laminate portion 26 of the present embodiment is divided into two parts (divided into two parts) with the hollow portion 27 (see FIG. 3) in between in the winding center direction of the wound positive electrode 23, the negative electrode 24, and the separator 25. (Uncoated laminated part) 261 is divided.

以上のように構成される非被覆積層部２６は、電極体２の各極に設けられる。即ち、正極２３の非被覆部２３１のみが積層された非被覆積層部２６が電極体２における正極の非被覆積層部を構成し、負極２４の非被覆部２４１のみが積層された非被覆積層部２６が電極体２における負極の非被覆積層部を構成する。   The non-coated laminated portion 26 configured as described above is provided on each electrode of the electrode body 2. That is, the uncoated laminated portion 26 in which only the uncoated portion 231 of the positive electrode 23 is laminated constitutes the uncoated laminated portion of the positive electrode in the electrode body 2, and the uncoated laminated portion in which only the uncoated portion 241 of the negative electrode 24 is laminated. Reference numeral 26 constitutes an uncoated laminated portion of the negative electrode in the electrode body 2.

ケース３は、開口を有するケース本体３１と、ケース本体３１の開口を塞ぐ（閉じる）蓋板３２と、を有する。ケース３は、電極体２及び集電体５等と共に、電解液を内部空間３３に収容する。ケース３は、ニトリル基を有する添加剤を内部空間３３に収容する。該添加剤は、前記電解液中に含まれてケース内に収容されている。具体的には、該添加剤は、ケース内に収容されるセパレータ２５に含浸された電解液に含まれている。ケース３は、電解液に耐性を有する金属によって形成される。本実施形態のケース３は、例えば、アルミニウム、又は、アルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料によって形成される。ケース３は、ステンレス鋼及びニッケル等の金属材料、又は、アルミニウムにナイロン等の樹脂を接着した複合材料等によって形成されてもよい。   The case 3 has a case main body 31 having an opening, and a lid plate 32 that closes (closes) the opening of the case main body 31. The case 3 accommodates the electrolytic solution in the internal space 33 together with the electrode body 2 and the current collector 5 and the like. Case 3 accommodates the additive having a nitrile group in the inner space 33. The additive is contained in the electrolyte and contained in a case. Specifically, the additive is contained in the electrolytic solution impregnated in the separator 25 housed in the case. Case 3 is formed of a metal resistant to the electrolyte. The case 3 of the present embodiment is formed of, for example, an aluminum-based metal material such as aluminum or an aluminum alloy. The case 3 may be formed of a metal material such as stainless steel and nickel, or a composite material in which a resin such as nylon is adhered to aluminum.

前記電解液は、非水溶液系電解液である。電解液は、有機溶媒に電解質塩を溶解させることによって得られる。有機溶媒は、例えば、プロピレンカーボネート及びエチレンカーボネートなどの環状炭酸エステル類、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートなどの鎖状カーボネート類である。電解質塩は、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、及びＬｉＰＦ６等である。本実施形態の電解液は、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートを、プロピレンカーボネート：ジメチルカーボネート：エチルメチルカーボネート＝３：２：５の割合で調整した混合溶媒に、１ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ６を溶解させたものである。 The electrolyte is a non-aqueous electrolyte. The electrolytic solution is obtained by dissolving an electrolyte salt in an organic solvent. The organic solvent is, for example, cyclic carbonates such as propylene carbonate and ethylene carbonate, linear carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate. The electrolyte salt is LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 or the like. The electrolyte solution of the present embodiment is 1 mol / L LiPF 6 in a mixed solvent prepared by adjusting propylene carbonate, dimethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate in a ratio of propylene carbonate: dimethyl carbonate: ethyl methyl carbonate = 3: 2: 5. Was dissolved.

ニトリル基を有する前記添加剤は、分子内にニトリル基を有している化合物である。
該化合物は、例えば、分子内にニトリル基を１つ有する化合物、分子内にニトリル基を２つ以上有する化合物である。ニトリル基を有する前記添加剤は、ニトリル基が金属イオンを捕捉するため、分子内にニトリル基を２つ以上有する化合物であることが好ましい。 The additive having a nitrile group is a compound having a nitrile group in the molecule.
The compound is, for example, a compound having one nitrile group in the molecule or a compound having two or more nitrile groups in the molecule. The additive having a nitrile group is preferably a compound having two or more nitrile groups in the molecule, since the nitrile group captures a metal ion.

分子内にニトリル基を１つ有する化合物は、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、イソバレロニトリル、ラウロニトリル、２−メチルブチロニトリル、トリメチルアセトニトリル、ヘキサンニトリル、シクロペンタンカルボニトリル、シクロヘキサンカルボニトリル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、クロトノニトリル、３−メチルクロトノニトリル、２−メチル−２−ブテンニトリル、２−ペンテンニトリル、２−メチル−２−ペンテンニトリル、３−メチル−２−ペンテンニトリル、２−ヘキセンニトリル、フルオロアセトニトリル、ジフルオロアセトニトリル、トリフルオロアセトニトリル、２−フルオロプロピオニトリル、３−フルオロプロピオニトリル、２，２−ジフルオロプロピオニトリル、２，３−ジフルオロプロピオニトリル、３，３−ジフルオロプロピオニトリル、２，２，３−トリフルオロプロピオニトリル、３，３，３−トリフルオロプロピオニトリル、３，３’−オキシジプロピオニトリル、３，３’−チオジプロピオニトリル、１，２，３−プロパントリカルボニトリル、１，３，５−ペンタントリカルボニトリル、ペンタフルオロプロピオニトリルなどである。   The compound having one nitrile group in the molecule is, for example, acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, valeronitrile, isovaleronitrile, lauronitrile, 2-methylbutyronitrile, trimethylacetonitrile, hexanenitrile, Cyclopentanecarbonitrile, cyclohexanecarbonitrile, acrylonitrile, methacrylonitrile, crotononitrile, 3-methylcrotononitrile, 2-methyl-2-butenenitrile, 2-pentenenitrile, 2-methyl-2-pentenenitrile, 3 -Methyl-2-pentenenitrile, 2-hexenenitrile, fluoroacetonitrile, difluoroacetonitrile, trifluoroacetonitrile, 2-fluoropropionitrile, 3-fluoropropionitrile, , 2-difluoropropionitrile, 2,3-difluoropropionitrile, 3,3-difluoropropionitrile, 2,2,3-trifluoropropionitrile, 3,3,3-trifluoropropionitrile, 3 ,, 3'-oxydipropionitrile, 3,3'-thiodipropionitrile, 1,2,3-propanetricarbonitrile, 1,3,5-pentanetricarbonitrile, pentafluoropropionitrile and the like.

分子内にニトリル基を２つ以上有する化合物は、例えば、スクシノニトリル、アジポニトリル、グルタロニトリル、マロノニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、ドデカンジニトリル、メチルマロノニトリル、エチルマロノニトリル、イソプロピルマロノニトリル、ｔｅｒｔ−ブチルマロノニトリル、メチルスクシノニトリル、２，２−ジメチルスクシノニトリル、２，３−ジメチルスクシノニトリル、２，３，３−トリメチルスクシノニトリル、２，２，３，３−テトラメチルスクシノニトリル、２，３−ジエチル−２，３−ジメチルスクシノニトリル、２，２−ジエチル−３，３−ジメチルスクシノニトリル、ビシクロヘキシル−１，１−ジカルボニトリル、ビシクロヘキシル−２，２−ジカルボニトリル、ビシクロヘキシル−３，３−ジカルボニトリル、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジカルボニトリル、２，３−ジイソブチル−２，３−ジメチルスクシノニトリル、２，２−ジイソブチル−３，３−ジメチルスクシノニトリル、２−メチルグルタロニトリル、２，３−ジメチルグルタロニトリル、２，４−ジメチルグルタロニトリル、２，２，３，３−テトラメチルグルタロニトリル、２，２，４，４−テトラメチルグルタロニトリル、２，２，３，４−テトラメチルグルタロニトリル、２，３，３，４−テトラメチルグルタロニトリル、マレオニトリル、フマロニトリル、１，２−ジジアノベンゼン、１，３−ジシアノベンゼン、１，４−ジシアノベンゼン、３，３’−（エチレンジオキシ）ジプロピオニトリル、３，３’−（エチレンジチオ）ジプロピオニトリルなどである。   Compounds having two or more nitrile groups in the molecule are, for example, succinonitrile, adiponitrile, glutaronitrile, malononitrile, pimeronitrile, suberonitrile, azela nitrile, sebaconitrile, undecane dinitrile, dodecane dinitrile, methyl malononitrile, ethyl malononitrile , Isopropyl malononitrile, tert-butyl malononitrile, methyl succinonitrile, 2,2-dimethyl succinonitrile, 2,3-dimethyl succinonitrile, 2,3,3- trimethyl succinonitrile, 2,2,3 , 3-Tetramethyl succinonitrile, 2,3-diethyl-2,3-dimethyl succinonitrile, 2,2-diethyl-3,3-dimethyl succinonitrile, bicyclohexyl-1,1-dicarbonitrile, Bicyclone Sil-2,2-dicarbonitrile, bicyclohexyl-3,3-dicarbonitrile, 2,5-dimethyl-2,5-hexanedicarbonitrile, 2,3-diisobutyl-2,3-dimethyl succinonitrile 2,2-diisobutyl-3,3-dimethylsuccinonitrile, 2-methylglutaronitrile, 2,3-dimethylglutaronitrile, 2,4-dimethylglutaronitrile, 2,2,3,3-tetra Methylglutaronitrile, 2,2,4,4-Tetramethylglutaronitrile, 2,2,3,4-Tetramethylglutaronitrile, 2,3,3,4-Tetramethylglutaronitrile, Maleonitrile, Fumaronitrile 1,2-dicyanobenzene, 1,3-dicyanobenzene, 1,4-dicyanobenzene, 3,3 ′-(ethylenedioxy) dip Pionitoriru, 3,3 '- and the like (ethylene dithio) dipropionate nitrile.

本実施形態の添加剤は、スクシノニトリル、又は、アジポニトリルである。蓄電素子は、添加剤を２種類以上含んでもよい。添加剤は、通常、前記電解液に０．１質量％以上１０質量％以下の濃度で含まれる。   The additive of this embodiment is succinonitrile or adiponitrile. The storage element may contain two or more types of additives. The additive is usually contained in the electrolytic solution at a concentration of 0.1% by mass or more and 10% by mass or less.

ケース３は、ケース本体３１の開口周縁部３４と、蓋板３２の周縁部とを重ね合わせた状態で接合することによって形成される。また、ケース３は、ケース本体３１と蓋板３２とによって画定される内部空間３３を有する。本実施形態では、ケース本体３１の開口周縁部３４と蓋板３２の周縁部とは、溶接によって接合される。   The case 3 is formed by joining in a state where the opening peripheral edge portion 34 of the case main body 31 and the peripheral edge portion of the lid plate 32 are overlapped. Also, the case 3 has an internal space 33 defined by the case body 31 and the lid plate 32. In the present embodiment, the opening peripheral edge portion 34 of the case main body 31 and the peripheral edge portion of the lid plate 32 are joined by welding.

ケース本体３１は、板状の閉塞部３１１であってケース３の内側を向く内面とケース３の外側を向く外面とを有する閉塞部３１１と、閉塞部３１１の周縁に接続される胴部３１２であって、閉塞部３１１の内面側に延び且つ該内面を包囲する筒状の胴部３１２とを備える。   The case main body 31 is a plate-like closing portion 311 and has a closing portion 311 having an inner surface facing the inside of the case 3 and an outer surface facing the outside of the case 3 and a body portion 312 connected to the periphery of the closing portion 311 And a cylindrical body portion 312 extending to the inner surface side of the closed portion 311 and surrounding the inner surface.

ケース３には、電解液を注入するための注液孔３２５が設けられる。注液孔３２５は、ケース３の内部と外部とを連通する。本実施形態の注液孔３２５は、蓋板３２に設けられる。注液孔３２５は、蓋板３２をＺ軸方向（厚さ方向）に貫通する。注液孔３２５は、円形の穴である。注液孔３２５は、Ｘ軸方向におけるガス排出弁３２１と一対の貫通孔３２２のいずれか一方との間に設けられる。   The case 3 is provided with a liquid injection hole 325 for injecting an electrolytic solution. The liquid injection hole 325 communicates the inside of the case 3 with the outside. The liquid injection hole 325 of the present embodiment is provided in the lid plate 32. The liquid injection hole 325 penetrates the cover plate 32 in the Z-axis direction (thickness direction). The injection hole 325 is a circular hole. The liquid injection hole 325 is provided between the gas discharge valve 321 and one of the pair of through holes 322 in the X-axis direction.

以上のように構成される注液孔３２５は、注液栓３２６によって密閉される（塞がれる）。本実施形態の注液栓３２６は、溶接によってケース３（本実施形態の例では蓋板３２）に固定される。   The liquid injection hole 325 configured as described above is sealed (closed) by the liquid injection plug 326. The liquid injection stopper 326 of the present embodiment is fixed to the case 3 (in the example of the present embodiment, the lid plate 32) by welding.

集電体５は、ケース３内に配置され、電極体２と通電可能に直接又は間接に接続される。本実施形態の集電体５は、クリップ部材５０を介して電極体２と通電可能に接続される。即ち、蓄電素子１は、電極体２と集電体５とを通電可能に接続するクリップ部材５０を備える。   The current collector 5 is disposed in the case 3 and is connected directly or indirectly to the electrode body 2 so as to be electrically conductive. The current collector 5 of the present embodiment is electrically connected to the electrode body 2 through the clip member 50. That is, the storage element 1 includes the clip member 50 which connects the electrode body 2 and the current collector 5 so as to be conductive.

集電体５は、導電性を有する部材によって形成される。集電体５は、ケース３の内面に沿って配置される。本実施形態の集電体５は、貫通部材７とクリップ部材５０とを通電可能に接続する。具体的に、集電体５は、貫通部材７と通電可能に接続される第一接続部５１と、電極体２と通電可能に接続される第二接続部５２と、を有する。本実施形態の集電体５は、所定形状に裁断された板状の金属材料を曲げ加工することによって形成される。本実施形態の蓄電素子では、第二接続部５２と電極体２の非被覆積層部２６とが超音波溶接されている。   The current collector 5 is formed of a conductive member. The current collector 5 is disposed along the inner surface of the case 3. The current collector 5 of the present embodiment connects the penetrating member 7 and the clip member 50 so as to be conductive. Specifically, the current collector 5 includes a first connection portion 51 connected to the penetrating member 7 in a conductive manner, and a second connection portion 52 connected to the electrode body 2 in a conductive manner. The current collector 5 of the present embodiment is formed by bending a plate-like metal material cut into a predetermined shape. In the storage element of the present embodiment, the second connection portion 52 and the non-covered laminated portion 26 of the electrode body 2 are ultrasonically welded.

本実施形態の蓄電素子を製造する方法は、電極体２、電解液、及び、ニトリル基を有する添加剤をケース３に収容させることを含む。本実施形態の蓄電素子の電圧低下抑制方法では、電極体２や電解液とともにニトリル基を有する添加剤をケース３に収容させることによって蓄電素子を充電したときの電圧低下を抑制する。具体的には、本実施形態においては以下のような方法で蓄電素子を製造することによって蓄電素子の電圧低下を抑制する。該製造方法では、図６に示すように、まず、電極体２と集電体５とを超音波溶接してこれらの電気的な接続を行う（ステップＳ１）。次に、この超音波溶接された電極体２をケース３に収容し（ステップＳ２）、電極体２が収容されたケースに電解液を２回に分けて収容する（ステップＳ３，Ｓ４）。該製造方法では、ニトリル基を有する添加剤は電解液とともにケースに収容する。   The method of manufacturing the storage element of the present embodiment includes the case 3 containing the electrode body 2, the electrolytic solution, and the additive having a nitrile group. In the method for suppressing the voltage drop of the storage element of the present embodiment, the case 3 stores an additive having a nitrile group together with the electrode body 2 and the electrolytic solution, thereby suppressing the voltage drop when the storage element is charged. Specifically, in the present embodiment, the voltage drop of the storage element is suppressed by manufacturing the storage element by the following method. In the manufacturing method, as shown in FIG. 6, first, the electrode body 2 and the current collector 5 are ultrasonically welded to electrically connect them (step S1). Next, the ultrasonically welded electrode body 2 is accommodated in the case 3 (step S2), and the electrolytic solution is accommodated twice in the case in which the electrode body 2 is accommodated (steps S3 and S4). In the production method, the additive having a nitrile group is housed in a case together with the electrolytic solution.

電極体２と集電体５との超音波溶接は、金属粉等の金属物を発生させる場合がある。本実施形態の蓄電素子は、ニトリル基を有する添加剤を含むため、金属物によって金属イオンが生じても該金属イオンに添加物のニトリル基を配位結合させて該金属イオンを安定化させることができる。このことにより該金属イオンが正極−負極間の微短絡の原因となることが抑制される。つまり、本実施形態の蓄電素子は、金属イオンが配位結合したニトリル基を有する添加剤を備える。蓄電素子は、金属イオンが配位結合したニトリル基を有する添加剤と、金属イオンが配位結合していないニトリル基を有する添加剤と、を備えることが好ましい。金属イオンが配位結合していないニトリル基を有する添加剤を備える場合、金属イオンに対して、ニトリル基を有する添加剤が十分に存在することを意味する。ニトリル基を有する添加剤が十分に金属イオンを安定化させることができる結果、正極−負極間の微短絡を効果的に抑制することができる。   Ultrasonic welding between the electrode body 2 and the current collector 5 may generate a metal such as metal powder. Since the storage element of the present embodiment includes an additive having a nitrile group, even if a metal ion is generated by a metal, the metal ion is coordinated with the nitrile group of the additive to stabilize the metal ion. Can. It is suppressed that this metal ion becomes a cause of the fine short circuit between positive electrode-negative electrodes. That is, the storage element of the present embodiment includes the additive having a nitrile group in which metal ions are coordinately bonded. The storage element preferably includes an additive having a nitrile group in which metal ions are coordinated and a additive having a nitrile group in which metal ions are not coordinated. When the metal ion is provided with an additive having a non-coordinated nitrile group, it means that the additive having a nitrile group is sufficiently present for the metal ion. As a result of the additive having a nitrile group being able to sufficiently stabilize the metal ion, it is possible to effectively suppress a micro short circuit between the positive electrode and the negative electrode.

超音波溶接によって発生する金属物は、通常、電極体２と集電体５との溶接箇所の近くに存在する。即ち、金属物は電極体２の端部に存在する。蓄電素子の製造方法では、一度に全ての電解液をケース内に収容させると当該電解液が勢い良く電極体２の内部に流入する。本実施形態においては、電解液が金属物を同伴して電極体２の内部に流入することを防止するために２回以上に分けて電解液をケース３に収容させる。電解液をケース３に収容させる回数は、通常、１０回以下とされ、５回以下とすることができる。   The metal substance generated by ultrasonic welding is generally present near the welding point between the electrode body 2 and the current collector 5. That is, the metal is present at the end of the electrode body 2. In the method of manufacturing the storage element, when all the electrolytic solution is accommodated in the case at one time, the electrolytic solution vigorously flows into the inside of the electrode body 2. In the present embodiment, in order to prevent the electrolytic solution from entraining the metal substance and flowing into the inside of the electrode body 2, the electrolytic solution is accommodated in the case 3 in two or more times. The number of times of containing the electrolytic solution in the case 3 is usually 10 times or less, and can be 5 times or less.

第１回目にケース内に電解液を収容させること（ステップＳ３）においては、主として毛細管現象を利用して電解液を電極体２の内部に流入させる。
第１回目の電解液は、通常、第２回目以降にケース内に収容される電解液に比べ、電極体２の内部に流入する割合が相対的に高い。そのため、前記ケースに第１回目に収容させる電解液には、予め前記添加剤を含有させる。 In the first storage of the electrolytic solution in the case (step S3), the electrolytic solution is made to flow into the inside of the electrode body 2 mainly using capillary action.
Generally, the ratio of the first electrolytic solution flowing into the electrode body 2 is relatively higher than that of the electrolytic solution accommodated in the case after the second time. Therefore, the additive is previously contained in the electrolytic solution to be stored in the first case in the case.

第２回目にケース内に電解液を収容させること（ステップＳ４）においては、前記第１回目にケース内に収容させる電解液に比べて前記添加剤の濃度が低い電解液をケース３に収容させる。ここで添加剤の濃度が低いとは、添加剤を含まない場合をも意味する。第２回目以降にケース内に収容させる電解液の添加剤の濃度を第１回目に比べて低濃度にすることで同じ量の添加剤をケース内に収容させるにしても第１回目に収容させる電解液の添加剤の濃度を高濃度に出来る。従って、斯かる方法によれば、電極体の内部の電解液に多くの添加剤を含有させることができる。   In the case where the electrolytic solution is accommodated in the case in the second time (step S4), the electrolytic solution having a lower concentration of the additive is accommodated in the case 3 in comparison with the electrolytic solution accommodated in the case in the first time. . Here, the low concentration of the additive means that no additive is contained. Even if the same amount of additive is contained in the case by making the concentration of the additive of the electrolytic solution contained in the case after the second time be lower than that in the first time, it is contained in the first time The concentration of the additive of the electrolyte can be made high. Therefore, according to such a method, the electrolyte solution inside the electrode body can contain many additives.

本実施形態の蓄電素子は、電極体が保持可能な量を超えて電解液を含んでおり、余剰電解液を含んでいる。従って、本実施形態の蓄電素子は、ケース内への電解液の収容を完了した段階で、添加剤の濃度が相対的に高い電解液が電極体内部に存在し、且つ、該電解液に比べて相対的に添加剤の濃度が低い電解液が電極体２の外部に存在する。そのため電極体内の添加剤の一部は、時間経過とともに電極体２の外部に拡散する。このとき外部に拡散する添加剤に同伴させて電極体内から微短絡の原因となる金属イオンを外部に排出させることができる。   The storage element of the present embodiment contains the electrolyte solution in an amount exceeding the amount that can be held by the electrode body, and contains the excess electrolyte solution. Therefore, in the storage element of the present embodiment, at the stage when the storage of the electrolytic solution in the case is completed, the electrolytic solution having a relatively high concentration of the additive is present inside the electrode body, and compared to the electrolytic solution. An electrolyte having a relatively low concentration of additives is present outside the electrode assembly 2. Therefore, a part of the additive in the electrode body diffuses to the outside of the electrode body 2 with the passage of time. At this time, it is possible to discharge metal ions, which cause a short circuit, out of the electrode body together with the additive that diffuses to the outside.

第１回目にケース内に電解液を収容させることと、第２回目に電解液を収容させることとの間に、電極体２を充電することを含むことが好ましい。電極体２を充電することによって、電極体２の内部に存在する金属のイオン化が促進される。その後、相対的に添加剤の濃度が低い第２回目の電解液をケース内に収容させることで、外部に拡散する添加剤に金属イオンを同伴させやすくなる。   It is preferable to include charging the electrode body 2 between the first accommodation of the electrolytic solution in the case and the second accommodation of the electrolytic solution. By charging the electrode body 2, ionization of metal present inside the electrode body 2 is promoted. Thereafter, by containing a second electrolyte solution having a relatively low concentration of the additive in the case, the metal ion is easily entrained in the additive diffused to the outside.

第１回目の電解液は、第２回目の電解液よりも単位時間当たりにケース内に収容させる電解液の量を小さくすることが好ましい。また、第１回目の電解液は、第２回目以降の全ての電解液よりも単位時間当たりにケース内に収容させる電解液の量を小さくすることが好ましい。第１回目の電解液を遅い速度でケース内に収容することによって、当該電解液が勢い良く電極体２の内部に流入することを抑制できる。   The first electrolyte preferably has a smaller amount of electrolyte contained in the case per unit time than the second electrolyte. In addition, it is preferable that the amount of the electrolyte contained in the case per unit time be smaller in the first electrolyte than in all the second and subsequent electrolytes. By housing the first electrolyte solution at a low speed in the case, it is possible to suppress the electrolyte solution from flowing vigorously into the electrode body 2.

第１回目の電解液は、電極体２の巻回軸方向と直交する方向からケース内に収容することが好ましい。巻回された電極体２は、正極２３と負極２４との間に巻回軸方向に向けて開口した隙間が形成されやすい。電極体２の巻回軸方向と直交する方向から電解液を収容することによって、当該電解液が勢い良く電極体２の内部に流入することを抑制できる。より好ましくは、第２回目以降の電解液は、電極体２の巻回軸方向と直交する方向からケース内に収容することが好ましい。   The first electrolyte solution is preferably accommodated in the case from the direction orthogonal to the winding axis direction of the electrode body 2. In the wound electrode body 2, a gap opened in the winding axial direction is likely to be formed between the positive electrode 23 and the negative electrode 24. By containing the electrolytic solution in the direction orthogonal to the winding axis direction of the electrode body 2, it is possible to suppress the electrolytic solution from flowing vigorously into the inside of the electrode body 2. More preferably, the second and subsequent electrolytes are preferably accommodated in the case from the direction orthogonal to the winding axis direction of the electrode assembly 2.

電解液を２回以上に分けた場合に限らず、１回でケース内に収容する場合であっても、当該電解液は、電極体２の巻回軸方向と直交する方向からケース内に収容することが好ましい。   Not only when the electrolytic solution is divided into two or more times, but also when the electrolytic solution is accommodated in the case by one operation, the electrolytic solution is accommodated in the case from the direction orthogonal to the winding axial direction of the electrode body 2 It is preferable to do.

このような方法によって作製される本実施形態の蓄電素子は、電圧低下が抑制される。本実施形態の蓄電素子の電圧低下抑制方法は、ニトリル基を有する添加剤をケース内に収容させることで実施される。   The storage element of this embodiment manufactured by such a method has a suppressed voltage drop. The voltage drop suppression method of the storage element of the present embodiment is carried out by housing the additive having a nitrile group in a case.

尚、本発明の蓄電素子、蓄電素子の製造方法、並びに、蓄電素子の電圧低下抑制方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。   The storage element, the method for manufacturing the storage element, and the method for suppressing the voltage drop of the storage element according to the present invention are not limited to the above embodiment, and various changes may be made without departing from the scope of the present invention. Of course to get. For example, the configuration of one embodiment can be added to the configuration of another embodiment, and part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment. In addition, some of the configuration of an embodiment can be deleted.

また、上記実施形態においては、蓄電素子が充放電可能な非水電解質二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）として用いられる場合について説明したが、蓄電素子の種類や大きさ（容量）は任意である。また、上記実施形態において、蓄電素子の一例として、リチウムイオン二次電池について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、種々の二次電池、その他、一次電池や、電気二重層キャパシタ等のキャパシタの蓄電素子にも適用可能である。   In the above embodiment, although the case where the storage element is used as a chargeable / dischargeable non-aqueous electrolyte secondary battery (for example, lithium ion secondary battery) has been described, the type and size (capacity) of the storage element are arbitrary. It is. Moreover, in the said embodiment, although the lithium ion secondary battery was demonstrated as an example of an electrical storage element, it is not limited to this. For example, the present invention can be applied to various secondary batteries, as well as storage devices of capacitors such as primary batteries and electric double layer capacitors.

蓄電素子（例えば電池）は、蓄電装置（蓄電素子が電池の場合は電池モジュール）に用いられてもよい。蓄電装置は、少なくとも二つの蓄電素子１と、二つの（異なる）蓄電素子１同士を電気的に接続するバスバ部材と、を有する。この場合、本発明の技術が少なくとも一つの蓄電素子１に適用されていればよい。   A storage element (for example, a battery) may be used for a storage device (a battery module when the storage element is a battery). The power storage device includes at least two power storage elements 1 and a bus bar member that electrically connects two (different) power storage elements 1 with each other. In this case, the technique of the present invention may be applied to at least one storage element 1.

次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will next be described in more detail by way of examples, which should not be construed as limiting the invention thereto.

ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２を活物質層に含む正極、難黒鉛化性炭素を活物質層に含む負極、及び、ポリエチレン製のセパレータを用いてコイン型のリチウムイオン二次電池を作製した。
作製するリチウムイオン二次電池の電極面積（正極活物質層と負極活物質層とが対向している面積）は２．０ｃｍ２とした。
直径３ｍｍの円形の銅箔及び鉄箔を用意し、以下の３通りの形態でリチウムイオン二次電池を作製した。
電池形態Ｎ：正極とセパレータとの間に何も挟んでいないもの。
電池形態Ｃ：正極とセパレータとの間に銅箔を挟んだもの。
電池形態Ｆ：正極とセパレータとの間に鉄箔を挟んだもの。 A positive electrode including LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 in the active material layer, a negative electrode including non-graphitizable carbon in the active material layer, and coin-type lithium ion 2 using a polyethylene separator The following battery was produced.
The electrode area (area in which the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer face each other) of the lithium ion secondary battery to be produced was 2.0 cm 2 .
A circular copper foil and iron foil having a diameter of 3 mm were prepared, and a lithium ion secondary battery was produced in the following three forms.
Battery type N: nothing is sandwiched between the positive electrode and the separator.
Battery type C: A copper foil sandwiched between a positive electrode and a separator.
Battery type F: An iron foil is sandwiched between the positive electrode and the separator.

リチウムイオン二次電池用の電解液として以下の３通りのものを用意した。

電解液Ｎ：ポリプロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、及び、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）を３：２：５（ＰＣ：ＤＭＣ：ＥＭＣ）の質量比率で混合した溶媒に、１ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ６を溶解させた電解液。
電解液Ａ：電解液Ｎにアジポニトリルを２質量％の濃度で含有させたもの。
電解液Ｓ：電解液Ｎにスクシノニトリルを２質量％の濃度で含有させたもの。 The following three types of electrolytes were prepared as electrolytes for lithium ion secondary batteries.

Electrolyte solution N: 1 mol / L in a solvent in which polypropylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC) and ethyl methyl carbonate (EMC) are mixed at a mass ratio of 3: 2: 5 (PC: DMC: EMC) Electrolyte solution in which LiPF 6 is dissolved.
Electrolyte solution A: Electrolyte solution N containing adiponitrile at a concentration of 2% by mass.
Electrolyte solution S: An electrolyte solution N containing succinonitrile at a concentration of 2% by mass.

電池形態と電解液とを以下のように組合せて評価用のリチウムイオン二次電池を作製した。

電池１：電池形態Ｎ＋電解液Ｎ
電池２：電池形態Ｃ＋電解液Ｎ
電池３：電池形態Ｃ＋電解液Ａ
電池４：電池形態Ｃ＋電解液Ｓ
電池５：電池形態Ｆ＋電解液Ｎ
電池６：電池形態Ｆ＋電解液Ａ
電池７：電池形態Ｆ＋電解液Ｓ
The battery configuration and the electrolytic solution were combined as follows to prepare a lithium ion secondary battery for evaluation.

Battery 1: Battery type N + electrolyte N
Battery 2: Battery type C + electrolyte N
Battery 3: Battery type C + Electrolyte A
Battery 4: Battery type C + electrolyte solution S
Battery 5: Battery type F + electrolyte N
Battery 6: Battery type F + electrolyte solution A
Battery 7: Battery type F + electrolyte solution S

この評価用電池を充電し、電圧低下が生じるまでの時間を計測した。
充電条件は以下の通りである。

＜充電条件＞
電圧４．０２Ｖまで定電流充電、電圧４．０２Ｖ到達後は定電圧充電、充電電流 ０．１ｍＡ／ｃｍ２
The evaluation battery was charged, and the time until voltage drop occurred was measured.
The charge conditions are as follows.

<Charging condition>
Constant current charge to voltage 4.02V, constant voltage charge after voltage 4.02V is reached, charge current 0.1mA / cm 2

電圧低下が生じるまでの時間を計測した結果を図７、８に示す。
図７、８に示した結果からも電極体に銅や鉄などの金属が混入することで電圧低下を生じること、及び、ニトリル基を有する添加剤によって電圧低下が抑制されることがわかる。電圧低下は、銅や鉄などの金属が電解液に溶解し、金属イオンとなり、当該金属イオンが還元されることに起因すると推測される。このため、本結果から、ニトリル基を有する添加剤によって、蓄電素子の微短絡が抑制されることが理解できる。さらに、ニトリル基を有する添加剤をケースに収容することによって、電池（蓄電素子）を充電したときに電圧が低下することを抑制できることがわかる。 The results of measuring the time until the voltage drop occurs are shown in FIGS.
The results shown in FIGS. 7 and 8 also indicate that a voltage drop occurs when a metal such as copper or iron is mixed in the electrode body, and the voltage drop is suppressed by the additive having a nitrile group. The voltage drop is presumed to be caused by the dissolution of a metal such as copper or iron in the electrolytic solution to form a metal ion, and the reduction of the metal ion. For this reason, it can be understood from the present results that the additive having the nitrile group suppresses the micro short circuit of the storage element. Furthermore, it can be seen that by containing the additive having a nitrile group in the case, it is possible to suppress a drop in voltage when the battery (electric storage element) is charged.

１：蓄電素子、２３：正極、２４：負極、２５：セパレータ 1: Storage element, 23: positive electrode, 24: negative electrode, 25: separator

Claims (1)

超音波溶接された電極体、電解液、及び、添加剤として分子内にニトリル基を２つ以上有する化合物をケースに収容させることを含む、蓄電素子の製造方法であって、
前記電極体、前記電解液、及び、前記添加剤をケースに収容させることは、
前記電極体を前記ケースに収容させた後、
該ケースに２回以上に分けて電解液を収容させることを含み、
前記ケースに第１回目に収容させる電解液は、前記添加剤を含有し、
前記第１回目に収容させる電解液に比べて前記添加剤の濃度が低い電解液を第２回目以降に前記ケースに収容させる、
蓄電素子の製造方法。 A method of manufacturing an electricity storage device, comprising containing an ultrasonically welded electrode body, an electrolytic solution, and a compound having two or more nitrile groups in a molecule as an additive in a case,
In the case where the electrode body, the electrolytic solution, and the additive are contained in a case,
After the electrode body is accommodated in the case,
Including containing the electrolyte two or more times in the case,
The electrolyte contained in the case for the first time contains the additive,
The electrolytic solution having a concentration of the additive lower than that of the electrolytic solution to be accommodated in the first time is accommodated in the case after the second time,
Method of manufacturing a storage element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3787942B2 (en) * 1997-03-21 2006-06-21 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション Method for producing non-aqueous electrolyte secondary battery
KR101191636B1 (en) * 2005-02-28 2012-10-18 삼성에스디아이 주식회사 Electrolyte for lithium battery and lithium battery comprising same
JP4936440B2 (en) * 2006-10-26 2012-05-23 日立マクセルエナジー株式会社 Non-aqueous secondary battery
KR101050333B1 (en) * 2008-07-07 2011-07-19 삼성에스디아이 주식회사 Lithium secondary battery
US8637177B2 (en) * 2009-03-18 2014-01-28 Hitachi Maxell, Ltd. Electrochemical device
JP2010287431A (en) * 2009-06-11 2010-12-24 Sony Corp Battery
WO2012043733A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 三洋電機株式会社 Method for manufacturing nonaqueous electrolyte secondary battery
JP5832915B2 (en) * 2011-02-24 2015-12-16 株式会社日立製作所 Method for manufacturing lithium ion battery
JP2012227068A (en) * 2011-04-22 2012-11-15 Hitachi Ltd Lithium-ion secondary battery and battery pack system
JP6239222B2 (en) * 2011-10-28 2017-11-29 三洋電機株式会社 Non-aqueous electrolyte secondary battery
CN103975474A (en) * 2011-12-19 2014-08-06 日立麦克赛尔株式会社 Lithium secondary battery
CN102637894B (en) * 2012-04-06 2014-11-05 宁德新能源科技有限公司 Secondary battery with non-aqueous electrolyte
JP2014022073A (en) * 2012-07-12 2014-02-03 Hitachi Vehicle Energy Ltd Manufacturing method and apparatus for square secondary battery
JP2014089869A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolytic secondary battery
JP6177042B2 (en) * 2013-03-12 2017-08-09 日立マクセル株式会社 Lithium secondary battery
JP2014232578A (en) * 2013-05-28 2014-12-11 日立マクセル株式会社 Method for manufacturing sealed battery
CN109346760A (en) * 2014-09-29 2019-02-15 深圳新宙邦科技股份有限公司 A kind of electrolyte and high-voltage lithium ion batteries of high-voltage lithium ion batteries

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