JP6781945B2 - 蓄電装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の蓄電素子を備えた蓄電装置の製造方法に関する。

従来、複数の単電池が直列接続された組電池の製造方法が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載の製造方法は、複数の単電池の自己放電速度を測定するに際して、各単電池の充電状態を４０％以上の充電状態で測定することと、自己放電の貯蔵期間が７日以上であることと、測定した自己放電速度に対して貯蔵温度に応じた補正を行うことと、補正後の自己放電速度の範囲が電池容量の０．０３３％ｍＡｈ／Ｄ以内の複数の単電池を選別して組み合わせ上記直列接続された組電池とすることとを含む。

特許文献１に記載の製造方法では、性能のばらつきが比較的小さい複数の蓄電素子で構成された蓄電装置を製造できる。しかしながら、特許文献１に記載の製造方法は、自己放電の貯蔵期間が７日以上であり、長時間を要する。

特開２０１０−０８６８６２号公報

本実施形態は、性能のばらつきが比較的小さい複数の蓄電素子で構成された蓄電装置を比較的短時間で製造できる、蓄電装置の製造方法を提供することを課題とする。

本実施形態の蓄電装置の製造方法は、複数の蓄電素子のそれぞれについて所定充電容量での開回路電圧を測定することと、開回路電圧の測定値が所定範囲に入る複数の蓄電素子を選ぶことと、選ばれた複数の蓄電素子を用いて蓄電装置を組み立てることと、を備え、選ばれた蓄電素子の開回路電圧の最低値と最高値との間における中央値に対して０．９７倍以上１．０３倍以下の範囲が上記の所定範囲となるように、複数の蓄電素子を選ぶ。
上記の製造方法では、開回路電圧の測定値が所定範囲に入る複数の蓄電素子を選ぶ。このとき、選ばれた蓄電素子の開回路電圧の最低値と最高値との間における中央値に対して０．９７倍以上１．０３倍以下の範囲が上記の所定範囲となるように、複数の蓄電素子を選ぶ。選ばれた複数の蓄電素子では、開回路電圧の測定値が所定範囲内であるため、複数の蓄電素子の性能のばらつきが比較的小さい。また、所定充電容量での開回路電圧の測定は、比較的短い時間で行うことができる。従って、性能のばらつきが比較的小さい複数の蓄電素子を比較的短時間で選ぶことができる。このように、上記の製造方法によれば、性能のばらつきが比較的小さい複数の蓄電素子で構成された蓄電装置を比較的短時間で製造できる。

上記の蓄電装置の製造方法では、所定充電容量は、２０％以上８０％以下の充電容量であってもよい。これにより、より確実に、性能のばらつきが比較的小さい複数の蓄電素子で構成された蓄電装置を比較的短時間で製造できる。

他実施形態の蓄電装置の製造方法は、複数の蓄電素子のそれぞれについて所定開回路電圧となるように充電又は放電を行うことと、充電又は放電後の充電容量のばらつきが２０％以下となるように複数の蓄電素子を選ぶことと、選ばれた複数の蓄電素子を用いて蓄電装置を組み立てることと、を備える。

上記実施形態によれば、性能のばらつきが比較的小さい複数の蓄電素子で構成された蓄電装置を比較的短時間で製造できる。

図１は、本発明の一実施形態で用いる蓄電装置の斜視図である。 図２は、同実施形態で用いる蓄電装置の内部スペーサ及び外部スペーサ及び蓄電素子の斜視図である。 図３は、同実施形態で用いる蓄電装置の内部スペーサ及び外部スペーサ及び蓄電素子の斜視図である。 図４は、同実施形態で用いる蓄電装置における蓄電素子の斜視図である。 図５は、同実施形態で用いる蓄電装置における蓄電素子の正面図である。 図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線位置の断面図である。 図７は、図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線位置の断面図である。 図８は、蓄電素子における電極体の構成を説明するための図である。 図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線位置の断面図である。 図１０は、蓄電装置の製造方法の工程を表したフローチャート図である。 図１１は、蓄電素子のＳＯＣ−ＯＣＶ曲線の一例である。 図１２は、蓄電装置の製造方法（他実施形態）の工程を表したフローチャート図である。

以下、本発明の製造方法の一実施形態で製造される蓄電装置、蓄電素子について、図面を参照しつつ説明する。尚、本実施形態で製造される蓄電素子や蓄電装置の各構成部材（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。

蓄電装置１００は、図１〜図３に示すように、蓄電素子１と、該蓄電素子１に隣り合うスペーサ２と、蓄電素子１及びスペーサ２をひとまとめに保持する保持部材３とを備える。保持部材３は、導電材料により成形される。これに伴い、蓄電装置１００は、蓄電素子１と保持部材３との間に配置されるインシュレータ４を２つ備える。

蓄電素子１は、図４〜図９に示すように、正極１１及び負極１２を含む電極体２０と、電極体２０を収容するケース８と、ケース８の外面上に配置された一対の外部端子７とを備える。

ケース８は、開口を有するケース本体８０と、ケース本体８０の開口を閉じる蓋板８１であって、外面上に一対の外部端子７が配置される蓋板８１とを有する。ケース本体８０は、筒状の胴部８０１と、胴部８０１の一方の開口を塞ぐ底部８０２とを有する。蓋板８１は、長方形状である。

蓄電装置１００は、複数の蓄電素子１を備える。複数の蓄電素子１の個数は、通常、３以上２５以下である。複数の蓄電素子１は、一方向に整列する。本実施形態において、複数の蓄電素子１は、ケース８の蓋板８１の短辺を一方向に向けて整列している。蓄電装置１００は、隣り合う二つの蓄電素子１の外部端子７同士を電気的に接続するバスバー９を備える。複数の蓄電素子１，１は、電気的に直列に接続されている。

なお、以下の説明において、便宜上、蓄電素子１の整列する方向（第一方向）をＸ軸方向という。また、蓄電素子１の整列する方向（Ｘ軸方向）と直交する二軸方向のうちの一つの方向（第二方向）をＹ軸方向といい、残りの一つの方向（第三方向）をＺ軸方向ということとする。これに伴い、各図面には、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向のそれぞれに対応する直交三軸（座標軸）が補助的に図示されている。

蓄電装置１００は、図２及び図３に示すように、２種類のスペーサ２（２Ａ，２Ｂ）を備える。すなわち、蓄電装置１００は、二つの蓄電素子１間に配置されるスペーサ（以下、内部スペーサという）２Ａと、複数の蓄電素子１のうちの最も端にある蓄電素子１と隣り合うスペーサ（以下、外部スペーサという）２Ｂとをスペーサ２として備える。

保持部材３は、金属製である。保持部材３は、図２に示すように、一対の外部スペーサ２Ｂと隣り合うようにそれぞれ配置される２つの終端部材３０と、終端部材３０の間に配置される２つのフレーム３１とを備える。

各フレーム３１は、一対の終端部材３０間に亘って延びる２つの接続部３１０，３１１を有する。一方の接続部３１０は、蓄電素子１の蓋板８１と対応する位置に配置され、他方の接続部３１１は、蓄電素子１の底部８０２と対応する位置に配置される。また、各フレーム３１は、２つの接続部３１０，３１１を繋ぐ２つの支持部３１２を有する。各フレーム３１は、２つの接続部３１０，３１１に２つの支持部３１２が繋がることによって枠体状に形成される。

各フレーム３１は、２つの接続部３１０，３１１を繋ぐ補強部３１３を有する。各フレーム３１では、補強部３１３によって、２つの接続部３１０，３１１が変形することを抑えている。

フレーム３１は、終端部材３０に連結される。該連結では、終端部材３０の角部に形成された穴と、フレーム３１の角部に形成された穴とにボルトを挿通し、挿通したボルトにナットを螺号させる。

インシュレータ４は、絶縁性を有する材料で構成されている。各インシュレータ４は、フレーム３１と同様に、枠体状に形成される。

続いて、蓄電素子１について詳しく説明する。蓄電素子１には、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。

本実施形態で用いる蓄電素子１は、非水電解質二次電池である。より詳しくは、蓄電素子１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１は、電気エネルギーを供給する。蓄電装置１００では、該蓄電装置１００に用いられる蓄電素子１が電気エネルギーを供給する。

蓄電素子１は、正極１１と負極１２とを含む電極体２０と、電極体２０を収容するケース８と、ケース８の外側に配置される外部端子７であって電極体２０と導通する外部端子７と、を備える。また、蓄電素子１は、電極体２０、ケース８、及び外部端子７の他に、電極体２０と外部端子７とを導通させる集電体５等を有する。

電極体２０は、正極１１と負極１２とがセパレータ１４によって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。

正極１１は、金属箔１１１と、金属箔１１１に重ねられ活物質を含む活物質層１１２とを有する。活物質層１１２は、金属箔１１１の両側の面にそれぞれ重なる。

金属箔１１１は帯状である。正極１１の金属箔１１１は、例えば、アルミニウム箔である。正極１１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１１２の非被覆部（正極活物質層が形成されていない部位）１１５を有する。

正極活物質層１１２は、通常、活物質を８５質量％以上９５質量％以下含み、導電助剤を４．５質量％以上９質量％以下含み、バインダを３質量％以上４．５質量％以下含む。

正極１１の活物質は、リチウムイオンを吸蔵放出可能な化合物である。正極１１の活物質は、例えば、Ｌｉ_ｐＭｅＯ_ｔ（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（Ｌｉ_ｐＮｉ_ｑＯ_２、Ｌｉ_ｐＭｎ_ｒＯ_４、Ｌｉ_ｐＣｏ_ｓＯ_２、Ｌｉ_ｐＮｉ_ｑＭｎ_ｒＣｏ_ｓＯ_２等）、又は、Ｌｉ_ｙＭｅ_ｕ（ＸＯ_ｖ）_ｗ（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（Ｌｉ_ｙＦｅ_ｕＰＯ_４、Ｌｉ_ｙＭｎ_ｕＰＯ_４、Ｌｉ_ｙＭｎ_ｕＳｉＯ_４、Ｌｉ_ｙＣｏ_ｕＰＯ_４Ｆ等）である。正極１１の活物質は、例えばリン酸鉄リチウムである。

正極活物質層１１２に用いられるバインダは、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。本実施形態では、バインダは、ポリフッ化ビニリデンである。

正極活物質層１１２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。本実施形態では、正極活物質層１１２は、導電助剤としてアセチレンブラックを有する。

負極１２は、金属箔１２１と、金属箔１２１に重ねられ且つ活物質を含む負極活物質層１２２と、を有する。本実施形態では、負極１２は、金属箔１２１の両面にそれぞれ重ねられた負極活物質層１２２を有する。金属箔１２１は帯状である。本実施形態では、負極の金属箔１２１は、例えば、銅箔である。負極１２は、帯形状の短手方向である幅方向の他方（正極１１の非被覆部１１５と反対側）の端縁部に、負極活物質層１２２の非被覆部（負極活物質層が形成されていない部位）１２５を有する。

負極活物質層１２２は、活物質と、バインダと、を含む。負極活物質層１２２は、通常、活物質を９０質量％以上９５質量％以下含む。負極活物質層１２２は、通常、バインダを５質量％以上１０質量％以下含む。

負極１２の活物質は、負極１２において充電反応及び放電反応の電極反応に寄与し得るものである。本実施形態では、負極の活物質は、難黒鉛化炭素である。

負極活物質層１２２に用いられるバインダは、正極活物質層１１２に用いられたバインダと同様のものである。本実施形態では、バインダは、ポリフッ化ビニリデンである。

負極活物質層１２２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。

電極体２０では、以上のように構成される正極１１と負極１２とがセパレータ１４によって絶縁された状態で巻回される。即ち、電極体２０では、正極１１、負極１２、及びセパレータ１４の積層体２２が巻回される。

セパレータ１４は、絶縁性を有する部材である。セパレータ１４は、例えば、織物、不織布、又は多孔膜によって多孔質に構成される。セパレータ１４は、帯状である。セパレータ１４は、正極１１と負極１２との間に配置される。これにより、電極体２０（詳しくは、積層体２２）において、正極１１と負極１２とが互いに絶縁される。また、セパレータ１４は、多孔質であることから、ケース８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１４を挟んで交互に積層される正極１１と負極１２との間を移動する。

セパレータ１４の幅（帯形状の短手方向の寸法）は、負極活物質層１２２の幅より僅かに大きい。セパレータ１４は、正極活物質層１１２及び負極活物質層１２２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１１と負極１２との間に配置される。

正極１１と負極１２とが積層された状態で、図８に示すように、正極１１の非被覆部１１５と負極１２の非被覆部１２５とは重なっていない。即ち、正極１１の非被覆部１１５が、正極１１と負極１２との重なる領域から幅方向に突出し、且つ、負極１２の非被覆部１２５が、正極１１と負極１２との重なる領域から幅方向（正極１１の非被覆部１１５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１１、負極１２、及びセパレータ１４、即ち、積層体２２が巻回されることによって、電極体２０が形成される。正極１１の非被覆部１１５又は負極１２の非被覆部１２５のみが積層された部位によって、電極体２０における非被覆積層部２６が構成される。

非被覆積層部２６は、電極体２０における集電体５と導通される部位である。非被覆積層部２６は、巻回された正極１１、負極１２、及びセパレータ１４の巻回中心方向視において、中空部２７（図８参照）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。

以上のように構成される非被覆積層部２６は、電極体２０の各極に設けられる。即ち、正極１１の非被覆部１１５のみが積層された非被覆積層部２６が電極体２０における正極１１の非被覆積層部を構成し、負極１２の非被覆部１２５のみが積層された非被覆積層部２６が電極体２０における負極１２の非被覆積層部を構成する。

ケース８は、電極体２０及び集電体５等と共に、電解液を内部空間に収容する。ケース８は、電解液に耐性を有する金属によって形成される。

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、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、及びＬｉＰＦ_６等である。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所定の割合で混合した混合溶媒に、０．５〜１．５ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ_６を溶解させたものである。

ケース８は、ケース本体８０の開口周縁部と、蓋板８１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８は、ケース本体８０と蓋板８１とによって画定される内部空間を有する。本実施形態では、ケース本体８０の開口周縁部と蓋板８１の周縁部とは、溶接によって接合される。

蓋板８１は、ケース８内のガスを外部に排出可能なガス排出弁８２を有する。ガス排出弁８２は、ケース８の内部圧力が所定の圧力まで上昇したときに、該ケース８内から外部にガスを排出する。ガス排出弁８２は、Ｙ軸方向における蓋板８１の中央部に設けられる。

ケース８には、電解液を注入するための注液孔が設けられる。注液孔は、ケース８の内部と外部とを連通する。注液孔は、蓋板８１に設けられる。注液孔は、注液栓８３によって密閉される（塞がれる）。注液栓８３は、溶接によってケース８（本実施形態の例では蓋板８１）に固定される。

外部端子７は、他の蓄電素子１の外部端子７又は外部機器等と電気的に接続される部位である。外部端子７は、導電性を有する部材によって形成される。例えば、外部端子７は、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、銅又は銅合金等の銅系金属材料等の溶接性の高い金属材料によって形成される。

外部端子７は、バスバー９等が溶接可能な面７１を有する。面７１は、平面である。外部端子７は、蓋板８１に沿って拡がる板状である。詳しくは、外部端子７は、Ｚ軸方向視において矩形状の板状である。

集電体５は、ケース８内に配置され、電極体２０と通電可能に直接又は間接に接続される。本実施形態では、集電体５は、クリップ部材５０を介して電極体２０と通電可能に接続される。即ち、蓄電素子１は、電極体２０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。

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、蓄電素子１の正極１１と負極１２とにそれぞれ電気的につながるように配置される。蓄電素子１では、ケース８内において、電極体２０の正極１１の非被覆積層部２６と、負極１２の非被覆積層部２６とにそれぞれ配置される。

蓄電素子１では、袋状の絶縁カバー６に収容された状態の電極体２０（詳しくは、電極体２０及び集電体５）がケース８内に収容される。

次に、上記蓄電装置１００（電池モジュール）の製造方法について説明する。

蓄電装置１００の製造方法は、複数の蓄電素子のそれぞれについて所定充電容量での開回路電圧を測定すること（ステップ１ Ｓ１）と、開回路電圧の測定値が所定範囲に入る複数の蓄電素子を選ぶこと（ステップ２ Ｓ２）と、選ばれた複数の蓄電素子を用いて蓄電装置を組み立てること（ステップ３ Ｓ３）と、を備える。ステップ２では、選ばれた蓄電素子の開回路電圧の最低値と最高値との間における中央値に対して０．９７倍以上１．０３倍以下の範囲が所定範囲となるように、複数の蓄電素子を選ぶ。

蓄電装置１００の製造方法では、まず、蓄電素子１を作製する。詳しくは、蓄電素子１の作製では、活物質を含む合剤を金属箔に塗布して活物質層を形成し、電極（正極１１及び負極１２）を作る。次に、正極１１、セパレータ１４、及び負極１２を重ね合わせて電極体２０を形成する。続いて、電極体２０をケース８に入れ、ケース８に電解液を入れることによって蓄電素子１を組み立てる。

電極（正極１１）の作製では、金属箔の両面に、活物質とバインダと溶媒とを含む合剤をそれぞれ塗布することによって活物質層（正極活物質層１１２）を形成する。活物質層を形成するための塗布方法としては、一般的な方法を採用することができる。塗布された活物質層を所定の圧力でロールプレスする。負極も同様にして作製する。

電極体２０の形成では、正極１１と負極１２との間にセパレータ１４を挟み込んだ積層体２２を巻回することにより、電極体２０を形成する。詳しくは、正極活物質層１１２と負極活物質層１２２とがセパレータ１４を介して互いに向き合うように、正極１１とセパレータ１４と負極１２とを重ね合わせ、積層体２２を作る。続いて、積層体２２を巻回して、電極体２０を形成する。

蓄電素子１の組み立てでは、ケース８のケース本体８０に電極体２０を入れ、ケース本体８０の開口を蓋板８１で塞ぎ、電解液をケース８内に注入する。ケース本体８０の開口を蓋板８１で塞ぐときには、ケース本体８０の内部に電極体２０を入れ、正極１１と一方の外部端子７とを導通させ、且つ、負極１２と他方の外部端子７とを導通させた状態で、ケース本体８０の開口を蓋板８１で塞ぐ。電解液をケース８内へ注入するときには、ケース８の蓋板８１の注入孔から電解液をケース８内に注入する。

次に、作製した複数の蓄電素子から選んだ複数の蓄電素子を用いて蓄電装置１００を組み立てる。

ステップ１では、複数の蓄電素子のそれぞれについて所定充電容量での開回路電圧を測定する。ステップ１では、上記の所定充電容量は、２０％以上８０％以下の充電容量であってもよい。斯かる所定充電容量は、３０％以上６０％以下の充電容量であることが好ましい。

ステップ１では、所定の条件で充電することによって各蓄電素子の充電容量を所定充電容量にした状態で、開回路電圧を測定する。例えば、１Ｃで３０分という条件で充電を行うことによって充電容量を所定充電容量にまで上げた状態で開回路電圧を測定する。一方、１００％充電容量の状態から放電して各蓄電素子の充電容量を所定充電容量にまで下げた状態で、開回路電圧を測定してもよい。なお、１００％充電容量は、４．２ＶでのＣＣＣＶ放電によって放電したときの容量によって求めることができる。

ステップ１では、例えば、１００％充電容量時の互いの開回路電圧の測定値の差が最大で０．２Ｖである複数の蓄電素子を用いることができる。即ち、１００％充電容量時の測定値の差が最大でも０．２Ｖとなるように、複数の蓄電素子を予め選別してから、所定充電容量での開回路電圧を測定することができる。

ステップ１では、各蓄電素子１について、充電容量を０％と１００％との間で変えつつ、各充電容量での開回路電圧を測定することにより、図１１に示すようないわゆるＳＯＣ−ＯＣＶ曲線を得てもよい。

ステップ２では、選ばれた蓄電素子の開回路電圧の最低値と最高値との間における中央値に対して０．９７倍以上１．０３倍以下の範囲が所定範囲となるように、複数の蓄電素子を選ぶ。所定範囲は、上記の中央値に対して０．９８倍以上１．０２倍以下の範囲であることが好ましく、０．９９倍以上１．０１倍以下の範囲であることがより好ましい。

例えば、ステップ２では、複数の蓄電素子を選んだときに、最も開回路電圧の測定値が低い蓄電素子の測定値が９．７Ｖであり、最も開回路電圧の測定値が高い蓄電素子の測定値が１０．３Ｖであれば、上記の中央値は、１０．０Ｖとなる。１０．０Ｖ（中央値）の０．９７倍は、９．７Ｖであり、１０．０Ｖ（中央値）の１．０３倍は、１０．３Ｖである。９．７Ｖ〜１０．３Ｖの範囲には、開回路電圧の測定値が最も低い蓄電素子の測定値と、最も高い蓄電素子の測定値とが入っている。従って、開回路電圧の測定値が９．７Ｖ〜１０．３Ｖの範囲に入る蓄電素子であれば、次のステップ３で採用される。

ステップ２では、上記の所定範囲は、具体的に、０Ｖ以上４Ｖ以下の範囲であってもよい。例えば、開回路電圧の測定値が９．８Ｖ以上１０．２Ｖ以下の範囲である複数の蓄電素子が選び出される。

ステップ３では、選ばれた複数の蓄電素子を用いて蓄電装置１００（電池モジュール）を組み立てる。詳しくは、複数の蓄電素子１，１を一方向に並べる。互いに隣り合う蓄電素子１，１の間に内部スペーサ２Ａを挟み込む。両端の蓄電素子の外側に外部スペーサ２Ｂをそれぞれ配置する。並べた複数の蓄電素子１，１の外側にインシュレータ４を配置する。複数の蓄電素子１，１を２つの終端部材３０及び２つのフレーム３１で挟み込む。互いに隣り合う蓄電素子１，１の外部端子７をバスバー９で接続することによって、複数の蓄電素子１，１を電気的に直列に接続して、蓄電装置１００を組み立てる。

上記のごとき本実施形態の蓄電装置１００の製造方法は、複数の蓄電素子のそれぞれについて所定充電容量での開回路電圧を測定することと、開回路電圧の測定値が所定範囲に入る複数の蓄電素子１，１を選ぶことと、選ばれた複数の蓄電素子１，１を用いて蓄電装置１００を組み立てることと、を備える。複数の蓄電素子１，１を選ぶことでは、選ばれた蓄電素子の開回路電圧の最低値と最高値との間における中央値に対して０．９７倍以上１．０３倍以下の範囲が上記所定範囲となるように、複数の蓄電素子１，１を選ぶ。

上記の製造方法では、開回路電圧の測定値が所定範囲に入る複数の蓄電素子を選ぶ。このとき、選ばれた蓄電素子の開回路電圧の最低値と最高値との間における中央値に対して０．９７倍以上１．０３倍以下の範囲が所定範囲となるように、複数の蓄電素子を選ぶ。選ばれた複数の蓄電素子では、開回路電圧の測定値が所定範囲内であるため、複数の蓄電素子の性能のばらつきが比較的小さい。また、所定充電容量での開回路電圧の測定は、比較的短い時間で行うことができる。従って、性能のばらつきが比較的小さい複数の蓄電素子を比較的短時間で選ぶことができる。このように、上記の製造方法によれば、性能のばらつきが比較的小さい複数の蓄電素子で構成された蓄電装置を比較的短時間で製造できる。

上記の製造方法では、所定充電容量は、所定充電容量は、２０％以上８０％以下の充電容量であってもよい。１００％充電容量が複数の蓄電素子でほぼ同じであっても、所定充電容量が２０％以上８０％以下では、所定充電容量が２０％未満や８０％より大きい場合よりも、各蓄電素子の開回路電圧の測定値がバラつきやすい。測定値がバラつきやすい条件で測定した開回路電圧の測定値を上記のごとき所定範囲に入れることにより、より確実に、性能のばらつきが比較的小さい複数の蓄電素子で構成された蓄電装置を比較的短時間で製造できる。

上記の製造方法では、ステップ１にて、各蓄電素子をいったん充電してから放電しなくとも開回路電圧を測定できる。即ち、製造中の充電前の各蓄電素子に対して充電を行い、各蓄電素子の充電容量を所定充電容量にした状態で、開回路電圧を測定できる。この場合、各蓄電素子をいったん充電する必要がない分、蓄電装置を短時間で製造できる。

上記の製造方法で製造された蓄電装置１００では、各蓄電素子間の所定充電容量での電圧のばらつきが比較的小さくなる。電圧のばらつきが小さくなる分、蓄電装置の充放電容量が大きくなる。従って、上記の製造方法によれば、十分な充放電容量を有する蓄電装置を製造できる。

次に、他実施形態の蓄電装置の製造方法について説明する。
他実施形態の蓄電装置の製造方法は、複数の蓄電素子のそれぞれについて所定開回路電圧となるように充電又は放電を行うこと（ステップ１’ Ｓ１’）と、充電又は放電後の充電容量のばらつきが２０％以下となるように複数の蓄電素子を選ぶこと（ステップ２’ Ｓ２’）と、選ばれた複数の蓄電素子を用いて蓄電装置を組み立てること（ステップ３’ Ｓ３’）と、を備える。他実施形態の製造方法は、下記に示す点以外は、例えば上述した実施形態の製造方法に準じて行うことができる。

ステップ１’では、例えば、開回路電圧の値が所定値となるまで、各蓄電素子に対して、充電又は放電を行う。

ステップ２’では、上記のごとく充電又は放電を行った後の充電容量のばらつきが１８％以下となるように複数の蓄電素子を選ぶことが好ましく、１２％以下となるように複数の蓄電素子を選ぶことがより好ましく、６％以下となるように複数の蓄電素子を選ぶことがさらに好ましい。充電容量のばらつきは、ステップ１’を経た複数の蓄電素子の充電容量の平均値（Ａ）と、平均値との充電容量の差が最も大きい蓄電素子の充電容量（Ｂ）とにおいて、Ｂ−Ａの値の絶対値をＡで割ることによって求められ、例えば％によって表される。充電容量のばらつきは、標準偏差によって表されてもよい。

ステップ３’は、上述したステップ３と同様にして行うことができる。

尚、本発明の蓄電装置の製造方法は、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。

上記実施形態では、積層体２２が巻回されてなる電極体２０を備えた蓄電素子１について詳しく説明したが、本発明では、蓄電素子は、巻回されない積層体２２を備えてもよい。詳しくは、それぞれ矩形状に形成された正極、セパレータ、負極、及びセパレータが、この順序で複数回積み重ねられてなる電極体を蓄電素子が備えてもよい。

上記実施形態では、蓄電素子１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１の種類や大きさ（容量）は任意である。また、上記実施形態では、蓄電素子１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、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。

以下に示すようにして、蓄電装置（電池モジュール）を製造した。

（実施例１）
（１）電池の正極の作製
溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）と、導電助剤（アセチレンブラック）と、バインダ（ＰＶｄＦ）と、活物質（ＬｉＣｏＯ_２）の粒子とを、混合し、混練することで、正極用の合剤を調製した。導電助剤、バインダ、活物質の配合量は、それぞれ４．５質量％、４．５質量％、９１質量％とした。調製した正極用の合剤をアルミニウム箔の両面に、乾燥後の塗布量（目付量）が６．９２ｍｇ／ｃｍ^２となるようにそれぞれ塗布した。乾燥後、ロールプレスを行った。その後、真空乾燥して、水分を除去した。

（２）電池の負極の作製
活物質としては、粒子状の難黒鉛化炭素を用いた。また、バインダとしては、ＰＶｄＦを用いた。負極用の合剤は、溶剤としてＮＭＰと、バインダと、活物質とを混合、混練することで調製した。調製した負極用の合剤を、乾燥後の塗布量（目付量）が３．２９ｍｇ／ｃｍ^２となるように、銅箔の両面にそれぞれ塗布した。乾燥後、ロールプレスを行い、真空乾燥して、水分を除去した。

（３）電池のセパレータ
セパレータとして厚みが２２μｍのポリエチレン製微多孔膜を用いた。

（４）電解液の調製
電解液としては、以下の方法で調製したものを用いた。非水溶媒として、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を、いずれも１容量部ずつ混合した溶媒を用い、この非水溶媒に、塩濃度が１ｍｏｌ／ＬとなるようにＬｉＰＦ_６を溶解させ、電解液を調製した。

（５）ケース内への電極体の配置（電池の組み立て）
上記の正極、上記の負極、上記の電解液、セパレータ、及びケースを用いて、一般的な方法によって電池を製造した。
まず、セパレータが上記の正極および負極の間に配されて積層されてなるシート状物を巻回した。次に、巻回されてなる電極体を、ケースとしてのアルミニウム製の角形電槽缶のケース本体内に配置した。続いて、正極及び負極を２つの外部端子それぞれに電気的に接続させた。さらに、ケース本体に蓋板を取り付けた。上記の電解液を、ケースの蓋板に形成された注液口からケース内に注入した。最後に、ケースの注液口を封止することにより、ケースを密閉し、ケース内へ電極体を配置した。このようにして電池を組み立てた。

（６）電池モジュールの組み立て
組み立てた各電池について、１Ｃで３０分の条件で充電を行い、５０％充電容量の状態とした。５０％充電容量のときの各電池の開回路電圧を測定した。１２個の電池を選び、選んだ複数の電池のうち、開回路電圧が最も低い電池と最も高い電池とで、開回路電圧は、それぞれ３．５５Ｖ、３．７１Ｖであった。開回路電圧の最低値と最高値との間の中央値を、３．６５Ｖとした。この３．６５Ｖ（中央値）の０．９９倍〜１．０１倍の範囲に、電池モジュールを構成する電池の開回路電圧が入るように、複数の電池を選び出した。
次に、選び出した１２個の電池を一方向に並べ、スペーサ、保持部材、及び、インシュレータを使って、１２個の電池をひとまとめにした。バスバーによって電池を直列につなぎ、電池モジュールを組み立てた。

（実施例２、３）
上記のごとき中央値の０．９８倍〜１．０２倍の範囲、０．９７倍〜１．０３倍の範囲に、それぞれ、上記のごとき最低値と最高値とが入るように（表１参照）、複数の蓄電素子を選び出した点以外は、実施例１と同様にして各電池モジュールを製造した。

（比較例１、２）
上記のごとき最低値と最高値とが、上記のごとき中央値の０．９７倍〜１．０３倍の範囲から外れるように（表１参照）蓄電素子を選び出した点以外は、実施例１と同様にして電池モジュールを製造した。

＜電池モジュールの評価＞
上記のごとく製造した各電池モジュールについて、ＳＯＣばらつきの大小を判定した。なお、ＳＯＣばらつきについては、上述した方法によって数値で示す。結果を表１に示す。

１：蓄電素子（非水電解質二次電池）、
２：スペーサ、
３：保持部材、
４：インシュレータ、
５：集電体、 ５０：クリップ部材、
６：絶縁カバー、
７：外部端子、 ７１：面、
８：ケース、 ８０：ケース本体、 ８１：蓋板、
１１：正極、
１１１：正極の金属箔、 １１２：正極活物質層、
１２：負極、
１２１：負極の金属箔、 １２２：負極活物質層、
１４：セパレータ、
２０：電極体、
２６：非被覆積層部、
９：バスバー、
１００：蓄電装置（電池モジュール）。

Claims (1)

1. 複数のリチウムイオン二次電池のそれぞれについて所定充電容量での開回路電圧を測定することと、
   開回路電圧の測定値が所定範囲に入る複数のリチウムイオン二次電池を選ぶことと、
   選ばれた複数のリチウムイオン二次電池を用いて蓄電装置を組み立てることと、を備え、
   前記所定充電容量は、５０％以上８０％以下の充電容量であり、
   前記リチウムイオン二次電池は、難黒鉛化炭素を負極活物質として含む負極を備え、
   選ばれたリチウムイオン二次電池の開回路電圧の最低値と最高値との間における中央値に対して０．９７倍以上１．０３倍以下の範囲が前記所定範囲となるように、複数のリチウムイオン二次電池を選ぶ、蓄電装置の製造方法。