JP6848682B2 - 二次電池 - Google Patents

Description

本開示は、二次電池に関する。

特開２０１３−５５０２６号公報に記載されているように、従来から二次電池について各種提案されている。

たとえば、特開２００９−２５９７０１号公報に記載された二次電池は、電極体と、筐体と、電解液とを備える。

筐体は、角型の缶体と、蓋とを含む。缶体は有底状に形成されており、缶体には、上方に向けて開口する開口部が形成されている。蓋は、缶体の開口部を閉塞するように形成されている。蓋には注液口が形成されており、注液口には封止部材が設けられている。

電極体および電解液は、筐体内に収容されている。電極体は、巻回状の電極体である。具体的には、電極体は、正極シートとセパレータと負極シートとを順次積層した後に巻回することで形成されている。

上記のように構成された二次電池を製造する過程においては、電極体を缶体内に収容した後、注液口から電解液を筐体内に供給する。

そして、電解液を電極体内に染み込ませるために、各種の工夫がなされている。たとえば、特開２０１３−２５７９５１号公報に記載された二次電池は、缶体と、缶体内に収容された電極体と、蓋の内表面に設けられたガイドとを備える。

電極体は巻回体状の電極体であり、電極体の両端に正極および負極が形成されている。缶体の蓋には、注液口が形成されている。ガイドは、注液口と対向するように配置されている。ガイドは、注液口から供給された電解液を電極体の正極または負極に向けて案内するように形成されている。

特開２０１３−５５０２６号公報 特開２００９−２５９７０１号公報 特開２０１３−２５７９５１号公報

一般に、二次電池の電極体としては、積層型の電極体と、巻回体型の電極体とがある。上記特開２０１３−２５７９５１号公報などに記載された電極体は、巻回型の電極体である。

積層型の電極体は、巻回体型の電極体よりエネルギ密度が高いため、同じ収容ケースに収容する場合には、積層型の電極体の方が高容量となる。

積層型の電極体は、正極シートと、セパレータと、負極シートとを積層方向に積層することで形成されている。

そして、積層型の電極体は、積層方向に配列する両端面と、両端面間に位置する周面とを含む。電極体の周面は、正極シートの周面と、セパレータの周面と、負極シートの周面とが順次配列することで形成されている。

上記のように積層型の電極体を備えた二次電池の製造過程においても、収容ケース内に電極体を収容した後、電解液を注液口から収容ケース内に注液することになる。

この際、電極体の収容態様によっては、電極体の周面に電解液が噴き付けられることになる。電極体の周面には、正極シート、セパレータおよび負極シートの各周面が位置しており、電極体の周面に電解液が噴き付けられると、セパレータなどが折れ曲がるなどの弊害が生じる。

特開２０１３−２５７９５１号公報のようにガイドを設けた場合には、電極体の上面に電解液が供給され難くなる。その結果、電極体内において、電解液の含浸むらが生じるおそれがある。

本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電解液を注液する際に電極体に与える影響を抑制することができると共に、電極体に電解液を良好に染み込ませることができる二次電池を提供することである。

本開示に係る二次電池は、電極体と、電極体を収容する収容ケースと、収容ケース内に設けられた注液板とを備える。上記電極体は、正極シートとセパレータと負極シートとを積層方向に積層することで形成されている。上記電極体は、積層方向に配列する第１端面および第２端面と、第１端面および第２端面の間に位置する周面とを含む。上記周面は、正極シートと、セパレータと、負極シートとが積層することで形成された積層面を含む。上記収容ケースには、積層面と対向する位置に設けられた注液口が形成されている。上記注液板は、注液口および電極体の間に配置されている。上記注液板には、注液口と対向する対向部分から離れた位置に貫通孔が形成されている。

本開示に係る二次電池によれば、電解液を注液する際に電極体に与える影響を抑制することができると共に、電極体に電解液を良好に染み込ませることができる。

二次電池１を模式的に示す断面図である。 二次電池１を示す分解斜視図である。 電極体２を示す斜視図である。 電極体２を示す平面図である。 注液板８およびその周囲の構成を示す模式図である。 注液板８を示す平面図である。 図６に示す矢印ＶＩＩ方向から視たときの側面図である。 二次電池１の製造工程を示す製造フロー図である。 第２接続工程Ｓ３後に、蓋１６に接続された電極体２などをケース本体１５内に収容した状態を模式的に示す断面図である。 注液工程Ｓ１１における注液板８および電極体２を示す斜視図である。 二次電池１Ａを模式的に示す断面図である。 注液板８Ａを示す平面図である。 注液工程Ｓ１１における注液板８Ａおよび電極体２を示す斜視図である。 比較例１に係る二次電池１Ｂを示す分解斜視図である。 比較例２に係る二次電池１Ｃを示す分解斜視図である。

図１から図１５を用いて、本実施の形態に係る二次電池について説明する。図１から図１５に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する場合がある。
（実施の形態１）
図１は、二次電池１を模式的に示す断面図である。二次電池１は、電極体２と、収容ケース３と、正極外部端子４と、負極外部端子５と、正極集電端子６と、負極集電端子７と、注液板８と、電解液９とを備える。

収容ケース３は、ケース本体１５と、蓋１６とを含む。ケース本体１５および蓋１６は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。

図２は、二次電池１を示す分解斜視図である。ケース本体１５は、上方に向けて開口する開口部１７が形成されている。蓋１６は、ケース本体１５の開口部１７を閉塞するように配置されている。蓋１６の外周縁部は、ケース本体１５に溶接されている。

蓋１６には、注入口２１と、貫通孔２２，２３とが形成されている。注入口２１には、閉塞部材２０によって閉塞されている。貫通孔２２および貫通孔２３は、蓋１６の長手方向に間隔をあけて形成されている。

正極外部端子４は、蓋１６の上面に配置されている。正極外部端子４は、端子部３０と、接続板３１と、インシュレータ３２とを含む。

端子部３０には、たとえば、バスバー等が接続される。接続板３１は、金属板であり、正極集電端子６と端子部３０とを電気的に接続する。インシュレータ３２は、接続板３１および端子部３０と、蓋１６とを絶縁している。なお、インシュレータ３２および接続板３１には、貫通孔２２と連通する貫通孔４ａが形成されている。

負極外部端子５も、正極外部端子４と同様に形成されている。負極外部端子５は、端子部３３と、接続板３４と、インシュレータ３５とを含む。負極外部端子５には、貫通孔２３と連通する貫通孔５ａが形成されている。

電極体２と、正極集電端子６と、負極集電端子７と、注液板８と、電解液９とは、収容ケース３内に収容されている。

電解液９は、たとえば、ＥＣ（エチレンカーボネート）と、ＤＭＣ（ジメチルカーボネート）と、ＥＭＣ（エチルメチルカーボネート）と、混合溶媒であるヘキサフルオロリン酸リチウム（LiPF₆）（１．１Ｍ）とを含む。たとえば、体積比において、ＥＣ：ＤＭＣ：ＥＭＣは、３：４：３である。

注液板８は、蓋１６の下面側に配置されている。注液板８は板状に形成されている。注液板８には、貫通孔５１および貫通孔５２が形成されている。貫通孔５１は、注液板８の一端側に形成されており、貫通孔５２は、注液板８の他端側に形成されている。なお、注液板８の詳細構成については後述する。

電極体２は、注液板８の下面側に配置されている。電極体２は、本体部１０と、正極１１と、負極１２とを含む。図３は、電極体２を示す斜視図であり、図４は、電極体２を示す平面図である。

電極体２は、略直方体形状に形成されている。電極体２は、端面８０と、端面８１と、端面８０および端面８１との間に位置する周面とを含み、周面は、上面８２と、下面８３と、側面８４と、側面８５とを含む。

端面８０および端面８１は、電極体２の厚さ方向ＴＨに配列する。正極１１は、側面８４に形成されており、負極１２は側面８５に形成されている。

電極体２は、複数の正極シート７０と、複数のセパレータ７１と、複数の負極シート７２と、複数のセパレータ７３とを含む。電極体２は、正極シート７０と、セパレータ７１と、負極シート７２と、セパレータ７３とを厚さ方向ＴＨに順次積層することで形成されている。

そして、上面８２は、正極シート７０と、セパレータ７１と、負極シート７２と、セパレータ７３とが積層することで形成された積層面である。同様に、下面８３も正極シート７０と、セパレータ７１と、負極シート７２と、セパレータ７３とが積層することで形成された積層面である。

正極シート７０は、方形形状に形成された金属箔と、金属箔の表裏面に形成された正極合材層とを含む。

正極合材層は、正極活物質と、導電剤と、結着剤などを含む。正極活物質としては、たとえば、ＮＣＭ（Li(Ni,Co,Mn)O₂）などを採用することができる。

正極シート７０の金属箔は、たとえば、アルミニウムまたはアルミニウム合金などによって形成されている。

金属箔には、金属箔の一辺に沿って延びる未塗布部が形成されている。未塗布部は正極合材層が塗布されておらず、金属箔が正極合材層から露出している部分である。正極１１は、複数の正極シート７０の複数の未塗布部を束ねることで形成されている。

負極シート７２は、方形形状に形成された金属箔と、金属箔の表裏面に形成された負極合材層とを含む。

負極合材層は、負極活物質と、結着剤と、増粘剤とを含む。負極活物質としては、たとえば、黒鉛質粒子（核材）の表面に非晶質炭素膜を形成し得るコート原料（コート種）を付着・炭化させることにより形成される。上記核材としては、天然黒鉛、人工黒鉛等の各種黒鉛を粒子状（球状）に加工（粉砕、球状成形等）したものを使用することができる。

負極シート７２の金属箔は、たとえば、銅または銅合金などによって形成されている。
負極シート７２の金属箔には、一辺に沿って延びる未塗布部が形成されている。未塗布部は、負極合材層が塗布されていない部分であり、金属箔が負極合材層から露出している部分である。負極１２は、負極の負極シート７２の複数の未塗布部を束ねることで形成されている。

セパレータ７１，７３は、ＰＰ（ポリプロピレン）と、ＰＥ（ポリエチレン）と、ＰＰ（ポリプロピレン）とを積層した積層体と、ＨＲＬ(Heat Resistance Layer：熱抵抗層)とを含む。

図２において、正極集電端子６は、端子部２５と、インシュレータ２６と、インシュレータ２７とを含む。

端子部２５は、たとえば、アルミニウムまたはアルミニウム合金などによって形成されている。端子部２５は、接続板３６と、接続板３７と、接合部３８と、接続端子３９とを含む。接続板３６および接続板３７は、正極１１を挟み込むように正極１１に溶接されている。接合部３８は、接続板３６の上端部および接続板３７の上端部を接続しており、接続板３６および接続板３７は、接合部３８の下端部から二股に分かれるように形成されている。接続端子３９は、接合部３８の上端部に接続されており、接合部３８の上端部から上方に突出するように形成されている。

インシュレータ２６には、端子部２５の接合部３８が挿入される貫通孔２８が形成されている。インシュレータ２６は、注液板８の下面側から注液板８の貫通孔５１に挿入されており、インシュレータ２６には、注液板８の下面側に配置されると共に、注液板８の下面を支持する段差部２９が形成されている。そして、インシュレータ２６は、注液板８と端子部２５との間を絶縁している。

インシュレータ２７は、インシュレータ２６の上面に配置されており、注液板８の上面側に配置されている。このため、注液板８と、蓋１６とが間隔をあけて配置されると共に、インシュレータ２７は注液板８と蓋１６との間を絶縁している。インシュレータ２７には、接続端子３９が挿入される貫通孔４０が形成されている。

接続端子３９は、インシュレータ２７の貫通孔４０と、蓋１６の貫通孔２２と、正極外部端子４の貫通孔４ａを通り、接続板３１に接続されている。これにより、電極体２の正極１１と、正極外部端子４とが電気的に接続されている。なお、蓋１６の貫通孔２２内には、図示しない筒状のインシュレータが配置されており、接続端子３９と蓋１６とが電気的に絶縁されている。

接続端子３９の上端部は、カシメられており、接続板３１の上端部で固定されている。これにより、正極集電端子６と、注液板８と、蓋１６と、正極外部端子４とが固定されている。

負極集電端子７は、正極集電端子６と同様に形成されている。負極集電端子７は、端子部４１と、インシュレータ４２と、インシュレータ４３とを含む。端子部４１は、たとえば、銅または銅合金によって形成されている。

端子部４１は、接続板４５と、接続板４６と、接合部４７と、接続端子４８とを含む。接続板４５および接続板４６は、負極１２を挟み込むように配置されており、接続板４５および接続板４６は負極１２に溶接されている。

インシュレータ４２は、注液板８の下面側から貫通孔５２に挿入されている。インシュレータ４２にも段差部が形成されており、この段差部は注液板８の下面を支持する。インシュレータ４２には、接合部４７が挿入される貫通孔が形成されている。

インシュレータ４３には、接続端子４８が挿入される貫通孔４９が形成されている。端子部４１の接続端子４８は貫通孔４９と貫通孔２３と貫通孔５ａとを通り、接続端子４８の上端部は、接続板３４に接続されている。これにより、端子部４１と負極外部端子５とが電気的に接続されている。

図５は、注液板８およびその周囲の構成を示す模式図である。注液板８は、端子部３０および端子部４１を橋渡しするように設けられている。

図６は、注液板８を示す平面図であり、図７は、図６に示す矢印ＶＩＩ方向から視たときの側面図である。

注液板８は、凹部５８が形成された板本体５０と、案内板５３と、側壁部６０と、側壁部６１とを含む。板本体５０は板状に形成されている。板本体５０の一端側に貫通孔５１が形成されており、板本体５０の他端側に貫通孔５２が形成されている。

凹部５８は、貫通孔５１および貫通孔５２の間に形成されている。凹部５８は、案内板５３と、側壁部６０と、側壁部６１とによって形成されている。案内板５３は、板本体５０よりも下方に位置している。案内板５３は、長方形形状に形成されている。案内板５３は、一対の長辺部と、一対の短辺部とを含む。

側壁部６０は、案内板５３の一方の長辺部と、板本体５０に形成された凹部５８の開口縁部とを接続するように形成されている。側壁部６１は、案内板５３の他方の長辺部と、板本体５０に形成された凹部５８の開口部縁部とを接続するように形成されている。

案内板５３の一方の短辺部と、板本体５０に形成された凹部５８の開口部縁部との間には、開口部５５が形成されている。案内板５３の他方の短辺部と、板本体５０に形成された凹部５８の開口縁部との間には、開口部５６が形成されている。

案内板５３には、複数の貫通孔５４が形成されている。図６に示す注入位置５７は、蓋１６に形成された注入口２１の下方に位置する部分である。案内板５３に形成された貫通孔５４は、注入位置５７から離れた位置に形成されている。

上記のように構成された二次電池１の製造方法について、説明する。図８は、二次電池１の製造工程を示す製造フロー図である。

二次電池１の製造工程は、電極体形成工程Ｓ１と、第１接続工程Ｓ２と、第２接続工程Ｓ３と、収容工程Ｓ４と、溶接工程Ｓ５と、注入工程Ｓ６と、封止工程Ｓ７とを含む。

電極体形成工程Ｓ１は、正極シートを形成する正極シート工程と、負極シートを形成する負極シート形成工程と、積層体形成工程とを含む。

正極シート形成工程は、混練工程と、塗布工程と、乾燥工程と、圧延工程と、切出し工程とを含む。

正極シート形成工程の混練工程は、正極活物質と、導電剤と、結着剤と、溶媒（ＮＭＰ：NMP（N−メチルピロリドン））とを混練する工程である。正極シート形成工程の塗布工程は、混練工程で形成されたペーストをアルミニウム芯材の表裏面に塗布する工程である。アルミニウム芯材は、長尺なアルミニウム箔（アルミニウム板）である。乾燥工程は、アルミニウム芯材に塗布されたペーストを乾燥させる工程である。

正極シート形成工程の圧延工程は、乾燥したペーストが形成されたアルミニウム芯材をローラの間に通して、乾燥したペーストを改質させる。このようにして、表裏面に正極合材層が形成されたアルミニウム芯材が形成させる。正極シート形成工程の切出し工程は、正極合材層が形成されたアルミニウム芯材を所定長さに切断して、正極シートを形成する工程である。

負極シート形成工程は、混練工程と、塗布工程と、乾燥工程と、圧延工程と、切出し工程とを含む。

負極シート形成工程の混練工程は、負極活物質と、結着剤と、増粘剤と、溶媒（水）とを混練する工程である。負極シート形成工程の塗布工程は、混練工程で形成されたペーストを銅芯材に塗布する工程である。負極シート形成工程の乾燥工程は、銅芯材に形成されたペーストを乾燥させる工程である。

負極シート形成工程の圧延工程は、乾燥したペーストが形成された銅芯材をローラなどを用いて、圧延する工程である。負極シート形成工程の切出し工程は、圧延工程後に、銅芯材を所定長さに切断して、負極シートを形成する工程である。

積層体形成工程は、正極シートと、セパレータと、負極シートと、セパレータとを順次積層する工程である。なお、各シートが位置ずれすることを抑制するために、たとえば、部分的にテープを張るようにしてもよい。

第１接続工程Ｓ２は、正極集電端子６と、負極集電端子７と、注液板８と、正極外部端子４と、負極外部端子５と蓋１６に固定する工程である。この第１接続工程によって、注液板８が蓋１６の下面側に固定される。

第２接続工程Ｓ３は、端子部２５を正極１１に溶接する工程と、端子部４１を負極１２に溶接する工程とを含む。

図９は、第２接続工程Ｓ３後に、蓋１６に接続された電極体２などをケース本体１５内に収容した状態を模式的に示す断面図である。蓋１６に形成された注入口２１には、閉塞部材２０は設けられていない。

収容工程Ｓ４は、図９に示すように、蓋１６に接続された電極体２などをケース本体１５内に収容する。

溶接工程Ｓ５は、蓋１６の外周縁部と、ケース本体１５の開口縁部とを溶接する工程である。

注入工程Ｓ６は、注入口２１から電解液９を注入する工程である。注入工程Ｓ６においては、注液装置を用いて、収容ケース３内に電解液９を供給する。注液装置は、注液ホッパを含む。

注液ホッパには、注液口が形成されている。注液ホッパには真空ポンプが設けられており、注液口から収容ケース３内の気体を排気させることができる。また、注液口は電解液９が貯留された貯留室に連通しており、注液口から電解液９を収容ケース３内に供給することができる。

注入工程Ｓ６は、減圧工程Ｓ１０と、減圧工程Ｓ１０後の注液工程Ｓ１１とを含む。
減圧工程Ｓ１０においては、まず、注液装置の注液ホッパを蓋１６に密着させて、蓋１６の注入口２１と、注液装置の注液口とを連通させる。そして、注液装置は、真空ポンプを駆動させて、収容ケース３内の空気を排気する。収容ケース３内の空気が排気されると、電極体２の正極シート７０およびセパレータ７１の間と、セパレータ７１および負極シート７２の間と、負極シート７２およびセパレータ７３の間との空気も収容ケース３の外部に排気される。これにより、電極体２内の空隙は、減圧状態となる。たとえば、収容ケース３内が−９０ｋＰａ程度となるように収容ケース３内を減圧する。

注液工程Ｓ１１においては、注液ホッパの注液口から電解液９を注入口２１を通して、収容ケース３内に供給する。電解液９を収容ケース３内に供給する際には、注液ホッパの注液口を注入口２１に密着させた状態で、収容ケース３内を常圧に開放する。

収容ケース３内が減圧された状態であるため、注液ホッパの注液口から排出された電解液９は、収容ケース３に引き込まれ易く、高速で電解液９を収容ケース３内に供給することができる。さらに、注液ホッパの注液口を蓋１６の注入口２１に密着させているため、電解液９が飛散することを抑制することができる。

図１０は、注液工程Ｓ１１における注液板８および電極体２を示す斜視図である。注液工程Ｓ１１において、注入口２１の下方には、注液板８の案内板５３が配置されている。

案内板５３のうち、注入口２１の下方に位置する注入位置５７には、貫通孔５４が形成されていない。

このため、案内板５３に噴き付けられた電解液９は、案内板５３に沿って流れる。そして、電解液９は、貫通孔５４と、開口部５５，５６とを通して、電極体２に供給される。電解液９の多くは、開口部５５，５６を通して、電極体２の側面８４，８５に向けて供給される。

このように、収容ケース３内に供給された電解液９は、電極体２に直接供給されずに、注液板８を通して、電極体２に供給される。このため、電極体２に電解液９が勢いよくぶつかることを抑制することができる。これにより、正極合材層や負極合材層の脱落やセパレータが折れ曲がることを抑制することができる。

正極合材層や負極合材層が脱落すると脱落した合材層によって短絡するおそれがある。また、負極合材層が脱落した部分ではＬｉ析出しやすく、正極合材層が脱落した部分では容量が低下する。

本実施の形態に係る二次電池１の製造方法によれば、電極体２に電解液９が直接的に噴き付けられることが抑制されているため、各合材層が脱落したり、セパレータが折れ曲がることを抑制することがで、各種の弊害が生じることを抑制することができる。

図９に示すように、注液板８は、正極集電端子６や負極集電端子７を通して蓋１６に固定されており、電極体２から間隔をあけて配置されている。

このため、電解液９が注液板８に噴き付けられて、注液板８に荷重が加えられたとしても、注液板８に加えられた荷重が電極体２に加えられることが抑制されている。特に、蓋１６の機械強度は高いため、注液板８に電解液９が噴き付けられたとしても、蓋１６が変形して、注液板８が電極体２と接触することが抑制されている。

仮に、電極体２の上面８２に荷重が加えられると、正極シート７０、負極シート７２およびセパレータ７１，７３が折れ曲がるなどの弊害が生じるおそれがある。本実施の形態１に係る電極体２の製造方法においては、上記のような弊害が生じることを抑制することができる。

注液板８に形成された複数の貫通孔５４は、案内板５３に広く分布している。このため、電解液９は、電極体２の上面８２に略均等に供給される。これにより、電極体２内に電解液９が均等に浸透しやすくなり、電極体２内における電解液９の含浸むらが生じことを抑制することができる。なお、上面８２は、正極シートと、セパレータと、負極シートとの積層面が露出しているため、各シート間に電解液９が電極体２内に良好に浸透する。

注液板８の開口部５５，５６および貫通孔５４を通して電極体２に供給された電解液９は、電極体２の上面８２のみならず、側面８４，８５や端面８０，８１にも供給される。
また、収容ケース３の底部に溜まった電解液９は、電極体２の下面８３にも接触する。

電極体２の下面８３も、正極シート７０、セパレータ７１およびセパレータ７３が積層することで形成された積層面であるため、各シートの隙間に、電解液９が良好に染み込む。

このように、注液板８を通して電極体２に塗布された電解液９は、電極体２の全面に広がり、電極体２の表面が電解液９で塞がれた状態になる。

収容ケース３内に入り込む空気は、主に、電解液９によって電極体２の表面が覆われた後に、収容ケース３内に入り込む。このため、収容ケース３の内表面と電極体２との間の隙間は常圧の状態となり、電解液９の内部は負圧の状態となり易い。

電極体２の内部と、電極体２の外部とで圧力差が生じるため、電極体２の表面の電解液９が電極体２内の隙間に入り込みやすく、電解液９の浸透時間を短くすることができる。

なお、注入工程Ｓ６において、減圧工程Ｓ１０と、注液工程Ｓ１１とを繰り返し実施してもよい。また、注入工程Ｓ６において、加圧工程や遠心工程を含めてもよい。

そして、注入工程Ｓ６後の封止工程Ｓ７において、蓋１６の注入口２１を閉塞部材２０を閉塞する。このようにして、二次電池１を製造することができる。

次に、比較例に係る二次電池１の製造方法と、上記実施の形態１に係る二次電池１の製造方法とについて比較すると共に、実施の形態１に係る二次電池１の製造方法の効果について説明する。

この比較例に係る二次電池１の構成は、実施の形態１に係る二次電池１の構成と同じである。比較例に係る二次電池１の製造方法は、注入工程Ｓ６を除き、実施の形態１に係る二次電池１の製造方法と同じである。

比較例に係る二次電池の製造方法の注入工程Ｓ６においては、注液工程と、注液工程後に実施される減圧工程とを含む。

この比較例に係る二次電池１の注液工程において、注液装置の注液ホッパの注液口を、蓋１６の注入口２１に密着させた状態で供給すると、電解液９を供給した分、収容ケース３内の内圧が上昇し、電解液９を収容ケース３内に供給し難くなる。

さらに、注液ホッパを蓋１６から離すと、収容ケース３内の内圧が高いため、収容ケース３内の空気が収容ケース３の外部に噴き出ると共に電解液９も外部も収容ケース３の外部に噴き出るおそれがある。

そこで、注液ホッパの注液口を蓋１６の注入口２１から離した状態で、収容ケース３内に電解液９を供給することが考えられる。

その一方で、注液時間を短くするためには、電解液９を収容ケース３内に供給する供給流速を速くすることになる。その結果、電解液９が収容ケース３の外部に飛散しやすく、蓋１６の注入口２１の周囲に電解液９が付着しやすい。

注入口２１の周囲に電解液９が付着した状態で、封止工程Ｓ７において、閉塞部材２０で注入口２１を閉塞すると、密封不良が生じやすい。

さらに、電解液９が外部に飛散する量は、製造する二次電池１ごとに異なるため、収容ケース３内に供給される電解液９の供給量が各二次電池１で異なるおそれがある。

上記のように、比較例に係る二次電池１の製造方法においては、各種の弊害が生じるおそれがある一方で、実施の形態１に係る二次電池１においては、上記のような弊害が生じることを抑制することができる。

なお、上記実施の形態１においては、図２などに示す注液板８を採用しているが、注液板としては各種の形状のものを採用することができる。

（実施の形態２）
図１１などを用いて、実施の形態２に係る二次電池１Ａについて説明する。図１１は、二次電池１Ａを模式的に示す断面図である。二次電池１Ａは、注液板を除いて、実施の形態１に係る二次電池１と同様に形成されている。二次電池１Ａは、注液板８Ａを備える。

図１２は、注液板８Ａを示す平面図である。注液板８Ａは、凹部５８Ａが形成された板本体５０Ａと、案内板５３Ａと、側壁部６０Ａとを含み、注液板８Ａには複数の貫通孔５４Ａと、開口部５５Ａ１，５５Ａ２，５６Ａ１，５６Ａ２とを含む。

板本体５０Ａには、貫通孔５１Ａ，５２Ａが形成されており、貫通孔５１Ａには正極集電端子６が挿入され、貫通孔５２Ａには負極集電端子７が挿入される。

凹部５８Ａは、案内板５３Ａと、側壁部６０Ａとによって形成されている。案内板５３Ａは、板本体５０Ａよりも下方に位置している。側壁部６０Ａは、略環状に形成されており、案内板５３Ａの外周縁部と、板本体５０Ａの凹部５８Ａの開口部縁部とを接続している。

複数の貫通孔５４Ａは、案内板５３Ａに広く分布している。図１２に示す注入位置５７Ａは、蓋１６の注入口２１の下方に位置する部分であり、各貫通孔５４Ａは、注入位置５７Ａから離れた位置に形成されている。

開口部５５Ａ１，５５Ａ２，５６Ａ１，５６Ａ２は、側壁部６０Ａの下端部から上端部を通り、板本体５０Ａを延びるように形成されている。なお、開口部５５Ａ１，５５Ａ２は、貫通孔５１Ａ側に形成されており、開口部５６Ａ１，５６Ａ２は、貫通孔５２Ａ側に形成されている。

開口部５５Ａ１は、開口部５５Ａ１の延びる方向に延長したとしても、貫通孔５１Ａから離れた位置を通るように形成されている。開口部５５Ａ２も、開口部５５Ａ２の延びる方向に延長したとしても、貫通孔５１Ａから離れた位置を通るように形成されている。

同様に、開口部５６Ａ１，５６Ａ２は、開口部５６Ａ１，５６Ａ２の延びる方向に延長したとしても、貫通孔５２Ａから離れた位置を通るように形成されている。

上記のように構成された二次電池１Ａの製造方法は、実施の形態１に係る二次電池１の製造方法と同様に、電極体形成工程Ｓ１〜封止工程Ｓ７を含み、注入工程Ｓ６は、減圧工程Ｓ１０と、減圧工程Ｓ１０後の注液工程Ｓ１１とを含む。

図１３は、注液工程Ｓ１１における注液板８Ａおよび電極体２を示す斜視図である。この図１３に示すように、蓋１６の注入口２１から供給された電解液９は、注液板８Ａに噴き付けられる。そして、電解液９は案内板５３Ａに沿って流れ、貫通孔５４Ａと、開口部５５Ａ１，５５Ａ２，５６Ａ１，５６Ａ２とを通り、電極体２に供給される。

開口部５５Ａ１，５５Ａ２を通る電解液９は、開口部５５Ａ１，５５Ａ２から開口部５５Ａ１，５５Ａ２の延びる方向に噴き出す。

開口部５５Ａ１，５５Ａ２の延長上に、貫通孔５１Ａが形成されていないため、開口部５５Ａ１，５５Ａ２から噴き出た電解液９が、貫通孔５１Ａに挿入された端子部３０に直接的に噴き付けられることを抑制することができる。

その結果、開口部５５Ａ１，５５Ａ２から噴き出た電解液９は、直接的に電極体２に供給され易く、電極体２内に電解液９が浸透しやすい。

同様に、開口部５６Ａ１，５６Ａ２から噴き出た電解液９も、貫通孔５２Ａに挿入された端子部４１に直接的に噴き付けられることが抑制され、電極体２に直接的に供給され易い。

このように、実施の形態２に係る二次電池１Ａの製造方法によれば、電極体２に電解液９を良好に含浸させることができる。

次に、各種の二次電池を製造した結果および評価結果について説明する。
実施例１に係る二次電池１は、上記実施の形態１に係る二次電池１である。

図１４は、比較例１に係る二次電池１Ｂを示す分解斜視図である。二次電池１Ｂは、注液板以外の構成は、二次電池１と同じであり、二次電池１Ｂは、注液板８Ｂを含む。注液板８Ｂには、貫通孔５４や開口部５５，５６は形成されていない。

図１５は、比較例２に係る二次電池１Ｃを示す分解斜視図である。二次電池１Ｃは、注液板８を備えていない。

下記表１は、実施例１に係る二次電池１の注入工程Ｓ６と、比較例１，２に係る二次電池１Ｂ，１Ｃの注入工程Ｓ６とにおいて、注液後の電極体２内の状態を観察した結果を示す。

上記の表１に示すように、実施例１に係る二次電池１においては、電極体２の上面８２などにおいて、折れたセパレータはなく、電極体２の上面８２、下面８３および側面８４，８５に電解液９が均等に浸透することが分かった。電極体２内への電解液９の浸透時間は、７時間であった。

比較例１に係る二次電池１Ｂにおいては、折れたセパレータはなく、電極体２の下面８３および側面８４，８５から電解液９が浸透していることが分かった。その一方で、電極体２の上面８２においては、上面８２の一部しか電解液９が浸透していないことが分かった。電極体２内における電解液９の浸透状態は、均等ではないことが分かった。電極体２内への電解液９の浸透時間は、１１時間であった。

比較例２に係る二次電池１Ｂにおいては、折れたセパレータがあった。電極体２内への電解液９の浸透時間は、７時間であった。

実施例１に係る二次電池１の製造方法によれば、セパレータが折れることを抑制することができる。

さらに、実施例１の二次電池１の製造方法によれば、電極体２の上面８２から電解液９を電極体２内に浸透させることができるので、電極体２の周面と、収容ケース３の内周面との間の隙間が小さくても、電解液９の浸透時間を短くすることができる。

このように、実施例１に係る二次電池の製造方法によれば、高容量の二次電池の製造方法に好適であることが分かる。

なお、上記の実施の形態１，２などにおいては、上面８２が積層面となるように電極体２が配置されていが、積層面が側面側に位置するように電極体２を配置してもよい。この場合には、収容ケース３の側面に注入口２１を形成すると共に、この注入口２１と対向する位置に注液板８を配置する。

なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 二次電池、２ 電極体、３ 収容ケース、４ 正極外部端子、５ 負極外部端子、６，７ 端子、８，８Ａ，８Ｂ 注液板、９ 電解液、１０ 本体部、１１ 正極、１２ 負極、１５ ケース本体、１６ 蓋、２０ 閉塞部材、２１ 注入口、２５，３０，３３，４１ 端子部、２６，２７，３２，３５，４２，４３ インシュレータ、２９ 段差部、３１，３４，３６，３７，４５，４６ 接続板、３８ 接合部、３９，４８ 接続端子、５０，５０Ａ 板本体、５３，５３Ａ 案内板、５７，５７Ａ 注入位置、５８，５８Ａ 凹部、６０，６０Ａ，６１ 側壁部、７０ 正極シート、７１，７３ セパレータ、７２ 負極シート、８０，８１ 端面、８２ 上面、８３ 下面、８４，８５ 側面、Ｓ１ 電極体形成工程、Ｓ２ 第１接続工程、Ｓ３ 第２接続工程、Ｓ４ 収容工程、Ｓ５ 溶接工程、Ｓ６ 注入工程、Ｓ７ 封止工程、Ｓ１０ 減圧工程、Ｓ１１ 注液工程、ＴＨ 厚さ方向。

Claims (1)

1. 電極体と、
   前記電極体を収容する収容ケースと、
   前記収容ケース内に設けられた注液板と、
   を備え、
   前記電極体は、正極シートとセパレータと負極シートとを積層方向に積層することで形成されており、
   前記電極体は、前記積層方向の端部に位置する第１端面および第２端面と、前記第１端面および前記第２端面の間に位置する周面とを含み、
   前記周面は、前記正極シートと、前記セパレータと、前記負極シートとが積層することで形成された積層面を含み、
   前記収容ケースには、前記積層面と対向する位置に設けられた注液口が形成されており、
   前記注液板は、前記注液口および前記電極体の間に配置されており、
   前記注液板には、前記注液口と対向する対向部分を含むように凹部が形成されており、
   前記凹部には、前記対向部分から離れた位置に複数の貫通孔が形成された、二次電池。

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