JP7507192B2 - 蓄電デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
「厚み方向に電極板が積層されている電極体」としては、例えば、帯状の電極板を帯状のセパレータを介して扁平状に捲回することで、電極体の厚み方向に電極板が積層されている捲回型の電極体や、複数の枚葉状の電極板をセパレータを介して厚み方向に積層した積層型の電極体などが挙げられる。また、蓄電デバイスが備える電極体は、単数であってもよいし、複数であってもよい。
「恒久封止」の手法としては、例えば、ケースに設けられた連通孔を、金属からなる封止部材や金属と一部にゴムを有する封止部材で塞ぎ、封止部材をケースに溶接するなど、解除不能に封止する手法が挙げられる。また、ブラインドリベットを用いて、ケースの連通孔を塞ぐ封止手法も挙げられる。
続いて「放電工程」S8において、電池1を放電させる。具体的には、定電流(CC)放電によりSOC0%まで電池1を放電させる。
この圧縮変形工程S11では、押圧装置100により、未封止の上記電池1のケース10のうち一対のケース長側壁部10c,10dを、電極体20側に押圧する。これにより、一対のケース長側壁部10c,10d間に介在する電極体20を厚み方向DHの内側DHIに圧縮すると共に、一対のケース長側壁部10c,10dをそれぞれ塑性変形させて電池厚み方向CHの内側CHI(電極体20側)に凹ませる。この工程では、後述する押圧解除工程S13で押圧装置100による押圧を解除した後にも、一対のケース長側壁部10c,10dで電極体20を厚み方向DHの内側DHIに押圧し続けるように、ケース長側壁部10c,10dを十分に電極体20側に塑性変形させる。なお、この圧縮変形工程S11は、電池1のケース10内に空気が入るのを防止するため、窒素雰囲気下で行う。
また本実施形態の電極体20はSOCの増大と共に厚み方向DHの寸法が増大する特性を有しているが、本実施形態では、電池1をSOC0%とした上で圧縮変形工程S11を行っている。即ち、電極体20の厚み方向DHの寸法が小さい状態で圧縮変形工程S11を行っている。このため、ケース長側壁部10c,10dを十分に電極体20側に凹ませることができる。
また、未封止の(ケース10内が外部に連通した)状態で圧縮変形工程S11を行っているので、電極体20を厚み方向DHに十分に圧縮でき、ガスGAをより適切に電極体20内から電極体20外に押し出し、更にケース10外に排出することができる。また、ケース長側壁部10c,10dを十分に電極体20側に凹ませることができる。
また、ケース10内が外部に連通した状態で圧縮変形工程S11を行っているので、電極体20を厚み方向DHに十分に圧縮でき、ガスGAをより適切に電極体20内から電極体20外に押し出し、ケース10外に排出することができる。またケース長側壁部10c,10dを十分に電極体20側に凹ませることができるので、完成後の電池1において、ケース長側壁部10c,10dで電極体20をより強く自己押圧することができる。
例えば実施形態では、第1初期充電工程S3後に仮封止工程S4を行い、第2エージング工程S9後に仮封止解除工程S10を行ったが、これら仮封止工程S4及び仮封止解除工程S10を無くし、ケース10内外を連通させたままで、第2初期充電工程S5~第2エージング工程S9を行うこともできる。
また実施形態では、圧縮変形工程S11の前に仮封止解除工程S10を行い、圧縮変形工程S11の後に恒久封止工程S12を行ったが、圧縮変形工程S11の後に仮封止解除工程S10を行い、続いて恒久封止工程S12を行うこともできる。
また実施形態では、圧縮変形工程S11の後、恒久封止工程S12、押圧解除工程S13の順に行ったが、これとは逆に、圧縮変形工程S11の後、押圧解除工程S13、恒久封止工程S12の順で行うこともできる。
10 ケース
10c,10d ケース長側壁部(ケース側壁部)
10k 連通孔
17 封止部材
20 電極体
20a,20b 電極体平面
21 正極板(電極板)
21a 正極活物質層
21b 正極活物質粒子
22 負極板(電極板)
23 セパレータ
50 電解液
100 押圧装置
DH (電極体の)厚み方向
EH (電極体平面の)拡がり方向
S3 第1初期充電工程
S5 第2初期充電工程
S6 第1エージング工程
S7 第3初期充電工程
S9 第2エージング工程
S11 圧縮変形工程
S12 恒久封止工程
S13 押圧解除工程
Claims (4)
- 一対の電極体平面を有し、上記電極体平面の拡がり方向に直交する厚み方向に電極板が積層されている電極体と、
電解液と、
上記一対の電極体平面にそれぞれ対向する一対のケース側壁部を有し、上記電極体及び上記電解液を収容するケースと、を備え、
上記ケースの上記一対のケース側壁部で上記電極体を上記厚み方向に押圧する
自己押圧型の蓄電デバイスの製造方法であって、
初期充電及びエージングを終えた恒久封止前の上記蓄電デバイスの上記ケースのうち、上記一対のケース側壁部を上記電極体側に押圧して、
上記一対のケース側壁部間に介在する上記電極体を上記厚み方向に圧縮すると共に、
この押圧を解除した後にも、上記一対のケース側壁部で上記電極体を上記厚み方向に押圧し続けるように、上記一対のケース側壁部の少なくとも一方を塑性変形させて上記電極体側に凹ませる
圧縮変形工程を備え、
上記圧縮変形工程の後に、
上記ケース内が外部に連通した状態の上記蓄電デバイスの上記ケースを気密に恒久封止する恒久封止工程と、
上記圧縮変形工程における上記蓄電デバイスの押圧を解除する押圧解除工程と、を備える
蓄電デバイスの製造方法。 - 請求項1に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、
前記電極体は、SOCの増大と共に前記厚み方向の寸法が増大する特性を有しており、
前記圧縮変形工程は、前記蓄電デバイスをSOC30%以下の状態にして行う
蓄電デバイスの製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、
前記圧縮変形工程は、前記ケース内が外部に連通した状態で行う
蓄電デバイスの製造方法。 - 請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、
前記電極体が有する前記電極板は、
正極活物質粒子を含む正極活物質層を有する正極板と、
負極板とであり、
上記正極活物質粒子は、
Liを除く遷移金属の総量に占めるNiの割合が、50mol%以上である組成を有するリチウム遷移金属複合酸化物の粒子である
蓄電デバイスの製造方法。
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