WO2020166719A1 - 非水電解質二次電池用構造体、非水電解質二次電池用構造体の製造方法及び非水電解質二次電池の製造方法 - Google Patents

非水電解質二次電池用構造体、非水電解質二次電池用構造体の製造方法及び非水電解質二次電池の製造方法 Download PDF

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清源 河上
尋史 佐藤
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Definitions

  • the present invention provides a structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery used in a non-aqueous electrolyte secondary battery using a non-aqueous electrolyte as an electrolyte, a method for producing a structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery, and a non-aqueous electrolyte secondary battery. Manufacturing method.
  • a lithium ion secondary battery includes an electrode connecting body having an electrode group in which an electrode active material layer is formed, an exterior member that accommodates the electrode connecting body therein, and an electrolytic solution provided in the exterior member. ..
  • Such a lithium-ion secondary battery includes a case-containing battery in which an electrode connector is housed in a cylindrical battery case or a rectangular prism-shaped case as an exterior member, and an electrode connector made of a laminate film as an exterior member.
  • a laminate type battery that surrounds and seals. Each of the batteries is used as a unit cell (battery cell) of a secondary battery, or a plurality of batteries are connected in series and packaged for use.
  • the electrode active material layer and the electrolyte used in the lithium ion secondary battery have a problem that the desired battery performance cannot be obtained by taking in water.
  • the electrodes contain water when the electrode group is housed and sealed in an outer case (or a laminate film)
  • the water will be included in the electrolytic solution, and the battery will be discharged when the battery is charged and discharged. It swells and impairs its function as a battery.
  • the manufacturing of lithium-ion secondary batteries especially in the process of injecting and sealing, be careful not to bring water into the outer case (or laminate film) together with the members, and take in water from the outside of the outer case. Be careful not to.
  • a slurry for an electrode active material is applied to a metal plate for an electrode and dried, and then an electrode connector electrode group is prepared, and an electrode group and a current collector are combined.
  • a place where moisture is adjusted so that moisture is not taken in during each step of connection, storage of the electrode group, current collector and electrolyte in the outer casing (or laminate film) of the electrode connector, and hermetic sealing of the casing. Will be held together as a series of flow.
  • the electrode connection body having the electrode group and the collector member connected to the electrode group and the electrolytic solution are sealed and shipped in the outer case.
  • an electrode connection body having an electrode group and a tab lead connected to the electrode group and an electrolytic solution are housed in a laminated film, and then sealed and shipped.
  • lithium-ion secondary batteries require attention in transportation, especially in air transportation using aircraft whose transportation volume is limited. This is because the electrolytic solution contained in the lithium-ion secondary battery is classified as Class 4 (flammable liquid) in the Fire Defense Law. For this reason, even if the safety of the lithium-ion secondary battery itself is improved, the transportation restrictions do not change as long as the electrolyte solution corresponding to the fourth category (flammable liquid) in the Fire Defense Law is used.
  • Class 4 flammable liquid
  • the present invention provides a structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery and a structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery in which transportation safety is ensured while suppressing a decrease in battery performance during battery production.
  • An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a manufacturing method of a non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • An aspect of the present invention that solves the above-mentioned problems includes an electrode connector, and an exterior member having an accommodation chamber accommodating the electrode connector, and an electrolytic solution is not injected into the accommodation chamber.
  • the structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery is characterized in that the storage chamber is sealed in a low humidity state.
  • a non-aqueous electrolyte secondary battery can be easily manufactured by injecting an electrolytic solution into the accommodation chamber of the structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • the exterior member has a liquid injection port into which the electrolytic solution can be injected, and the liquid injection port is sealed. According to this, the inside of the storage chamber can be kept in a low humidity state by sealing the injection port, and the electrolytic solution can be easily injected by opening the injection port.
  • the exterior member is made of a film, and includes an external electrode terminal that penetrates the exterior member from the inside to the outside and is connected to the electrode assembly, and the exterior member has the accommodation chamber inside. It is preferable to include an electrolyte introducing portion communicating with the storage chamber. According to this, the electrolyte can be introduced into the accommodation chamber through the electrolyte introduction unit.
  • the exterior member is continuously joined and sealed around the outer periphery of the electrode assembly in the circumferential direction. According to this, by sealing the storage chamber in which the electrolyte is not injected, it is possible to carry out transportation by any transportation means including air transportation without limiting the transportation amount due to the electrolyte in air transportation. Therefore, it can be transported safely and in a short time. Further, after transporting the non-aqueous electrolyte secondary battery structure, the non-aqueous electrolyte secondary battery can be easily manufactured simply by opening the non-aqueous electrolyte secondary battery structure, injecting an electrolyte, and resealing. be able to.
  • the exterior member by sealing the exterior member, it is difficult for a gas containing water to enter the interior of the exterior member, and the electrode active material layer provided in the electrode assembly housed inside the exterior member reacts with moisture, When the electrolyte is injected into the exterior member, it is possible to prevent the injected electrolyte from reacting with water, and suppress the deterioration of the battery performance due to the water when the non-aqueous electrolyte secondary battery is manufactured. be able to.
  • the electrolyte introducing portion has a height equal to or higher than a height of the containing chamber in a direction in which the containing chamber and the electrolyte introducing portion are arranged. According to this, the exterior member can be easily sealed, and when an electrolyte is injected into the exterior member to manufacture a non-aqueous electrolyte secondary battery, an opening for injecting the electrolyte into the exterior member can be easily formed. Can be formed.
  • another aspect of the present invention is a method for manufacturing a structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the above aspect, wherein the electrode connection is performed in the storage chamber without injecting an electrolytic solution into the storage chamber.
  • a method for manufacturing a structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising the step of housing a body and sealing the housing chamber.
  • the storage chamber can be easily maintained in a low humidity state by sealing the storage chamber in a low humidity environment without injecting an electrolytic solution.
  • the exterior member has a liquid injection port capable of injecting the electrolytic solution
  • the step of sealing the storage chamber includes a step of storing the electrode connector in the storage chamber, and a step of storing the electrode connector in the storage chamber.
  • a step of sealing and closing the liquid injection port without injecting an electrolytic solution, and at least the step of sealing the liquid injection port is preferably performed in a low humidity environment. According to this, the inside of the storage chamber can be easily brought to a low humidity state when the liquid injection port is sealed.
  • the storage chamber is opened under a low humidity environment and the electrolytic solution is injected into the storage chamber.
  • the method for manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery is characterized by including the step of sealing the storage chamber.
  • the exterior member has a pre-sealed injection port capable of injecting the electrolytic solution, and the opening of the storage chamber under a low humidity environment opens the injection port, and It is preferable that the electrolyte solution be injected into the storage chamber from the liquid injection port, and the storage chamber be sealed by sealing the liquid injection port.
  • the storage chamber can be opened by an easy process of opening the liquid injection port, and the electrolytic solution can be easily injected from the liquid injection port. Further, if the liquid injection port is sealed, the storage chamber can be easily sealed.
  • an exterior member having a liquid injection port can be used in the same manner as the conventional one, it is necessary to prepare two molds for forming the exterior member, one having a liquid injection port and one having no liquid injection port. Therefore, it is possible to suppress an increase in cost.
  • the opening of the accommodation chamber in a low humidity environment forms an opening into which the electrolyte solution can be injected into the exterior member, and then to the accommodation chamber.
  • the injection of the electrolytic solution may be performed from the opening, and the accommodation chamber may be sealed by sealing the opening.
  • the liquid injection port forming region is a convex or concave portion so that the region to be the liquid injection port can be seen from the appearance of the exterior member.
  • the exterior member is made of a film, and the exterior member includes the accommodation chamber and an electrolyte introduction portion communicating with the accommodation chamber, and the exterior member has an opening communicating with the electrolyte introduction portion.
  • the electrode assembly can be impregnated with the electrolyte held in the electrolyte introducing portion in the impregnation step. Therefore, it is not necessary to inject the electrolyte while replenishing it from the opening until the impregnation is completed, and a complicated process is unnecessary.
  • the opening process and the injection process can be performed on the next structure for non-aqueous electrolyte secondary battery, so that the efficiency of the manufacturing process is improved and the productivity is improved. be able to.
  • the method further comprises a preliminary charging step of performing preliminary charging after the impregnation step, and the sealing step is preferably performed after the preliminary charging step.
  • the gas generated in the preliminary charging step can be discharged to the outside through the opening.
  • At least the boundary portion of the electrolyte introducing portion on the accommodation chamber side is closed in the sealing step. According to this, it is possible to suppress the movement of the electrode assembly inside.
  • a cutting step of cutting the opening side of the electrolyte introducing section in a state where the storage chamber is sealed it is preferable to further include a cutting step of cutting the opening side of the electrolyte introducing section in a state where the storage chamber is sealed. According to this, a comparatively small nonaqueous electrolyte secondary battery can be manufactured by cutting off the extra region.
  • the sealing step is performed between the injection step and the impregnation step, and the sealing step closes the opening side formed in the opening step. According to this, since the opening is closed in the impregnation step, it is possible to suppress leakage of the electrolyte from the opening, and the posture of the non-aqueous electrolyte secondary battery structure may be restricted. Absent.
  • the other to the structure for non-aqueous electrolyte secondary battery It is preferable to perform the injection step. According to this, while the impregnating step is being performed on one non-aqueous electrolyte secondary battery structure, the injection step can be performed on the other non-aqueous electrolyte secondary battery structure, thus improving manufacturing efficiency. The productivity can be improved.
  • the electrolytic solution is not injected into the structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery, there is no restriction of transportation due to the electrolytic solution, and therefore, in any transportation means including air transportation. Transport can be done. Further, since the accommodation chamber of the structure for a lithium-ion secondary battery is in a low humidity state, it is possible to prevent the electrode active material layer of the electrode connector and the electrolyte solution injected later from being deteriorated by moisture in the accommodation chamber. As a result, it is possible to suppress deterioration of battery performance.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a structure for a lithium-ion secondary battery according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a side view in which a part of the internal structure of the structure for a lithium ion secondary battery according to Embodiment 1 of the present invention is cut away. It is a figure which shows schematic structure of the electrode group which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a perspective view showing the schematic structure of the package concerning Embodiment 1 of the present invention.
  • 3 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a structure for a lithium ion secondary battery according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a structure for a lithium ion secondary battery according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 3 is a diagram illustrating a method for manufacturing the lithium-ion secondary battery according to Embodiment 1 of the invention.
  • 3 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a lithium-ion secondary battery according to Embodiment 1 of the invention. It is the side view which notched one part showing the modification of the structure for lithium ion secondary batteries of Embodiment 1 of this invention. It is a side view of the structure for lithium ion secondary batteries which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • 7 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a structure for a lithium ion secondary battery according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a structure for a lithium ion secondary battery according to Embodiment 3 of the present invention.
  • 7 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a lithium-ion secondary battery according to Embodiment 3 of the invention.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating the method for manufacturing the lithium-ion secondary battery according to Embodiment 3 of the invention.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating the method for manufacturing the lithium-ion secondary battery according to Embodiment 3 of the invention.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating the method for manufacturing the lithium-ion secondary battery according to Embodiment 3 of the invention.
  • 9 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a lithium-ion secondary battery according to Embodiment 4 of the invention.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating the method for manufacturing the lithium-ion secondary battery according to Embodiment 4 of the invention.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating the method for manufacturing the lithium-ion secondary battery according to Embodiment 4 of the invention.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating the method for manufacturing the lithium-ion secondary battery according to Embodiment 4 of the invention.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating the method for manufacturing the lithium-ion secondary battery according to Embodiment 4 of the invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a structure for a lithium ion secondary battery.
  • FIG. 2 is a partially cutaway side view showing the internal structure of the structure for a lithium ion secondary battery.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the electrode group.
  • the structure 10 for a lithium ion secondary battery of the present embodiment is a structure used for a lithium ion secondary battery.
  • the lithium ion secondary battery structure 10 includes an electrode assembly 20 that is an electrode group including a positive electrode plate 21 and a negative electrode plate 22, and an electrode assembly 20.
  • a pair of current collecting members 30 connected to the positive electrode plate 21 or the negative electrode plate 22, respectively, and a battery case 40 and a lid member 50 that are exterior members that house the electrode assembly 20 and the current collecting member 30 are provided.
  • Each of the positive electrode plate 21 and the negative electrode plate 22 is a metal foil on which an electrode active material layer is formed.
  • the metal foil used for the positive electrode plate 21 include aluminum foil.
  • the metal foil used for the negative electrode plate 22 for example, a copper foil can be cited.
  • a negative electrode binding part 25 in which the end parts of the plurality of negative electrode plates 22 on which the electrode active material layers are not formed are bundled.
  • the electrode assembly 20 is provided with two positive electrode binding portions 24 and two negative electrode binding portions 25, respectively.
  • the numbers of the positive electrode binding portions 24 and the negative electrode binding portions 25 are not particularly limited, and may be one or three or more, for example.
  • the current collecting members 30 are connected to the positive electrode binding portion 24 and the negative electrode binding portion 25 of the electrode assembly 20, respectively.
  • the current collecting member 30 includes a first current collecting plate 30A electrically connected to the positive electrode plate 21 and a second current collecting plate 30B electrically connected to the negative electrode plate 22.
  • the first current collector plate 30A is made of a metal plate whose main material is, for example, aluminum, and one end side thereof is connected to each positive electrode binding part 24 of the electrode assembly 20.
  • the second current collector plate 30B is composed of a metal plate whose main material is, for example, copper, and one end side thereof is connected to each negative electrode binding part 25 of the electrode assembly 20.
  • the current collector plates 30A and 30B are made of the same main material as the material of the electrode plates to be connected, but other main materials can be used as long as they can be connected to the electrode assembly and maintain conductivity. It may be a metal plate made of a material.
  • the current collecting members 30 are composed of an upper surface plate 31 that comes into contact with the inner surface of the lid member 50, and a long joining plate 32 that extends downward from the end of the upper surface plate 31. Connection plate pieces 33 that are bent outward in the longitudinal direction of the electrode assembly 20 are provided on both edges of the long bonding plate 32. In the present embodiment, the connecting plate pieces 33 are continuously provided in the longitudinal direction of the long joining plate 32 (vertical direction in FIG. 1 ). Each current collecting member 30 is connected to the two rows of the positive electrode binding portions 24 or the negative electrode binding portions 25 of the electrode assembly 20 by the connection plate pieces 33.
  • the connecting plate piece 33 of the current collecting member 30 and the positive electrode binding portion 24 and the negative electrode binding portion 25 of the electrode assembly 20 are not particularly limited in connection method, but can be satisfactorily connected by, for example, ultrasonic welding. ..
  • the upper surface plate 31 of the current collecting member 30 is provided with a terminal portion 60 projecting to the outside from a through hole 51 provided in the lid member 50. That is, the upper surface plate 31 of the first current collecting plate 30A is provided with the positive electrode terminal portion 60A connected to the positive electrode plate 21, and the upper surface plate 31 of the second current collecting plate 30B is connected to the negative electrode terminal portion 22. 60B is provided.
  • the current collecting member 30 and the electrode assembly 20 are in a state in which the connection plate piece 33 of the current collecting member 30 and the positive electrode binding portion 24 and the negative electrode binding portion 25 of the electrode assembly 20 are connected. It is housed in the battery case 40.
  • the battery case 40 is made of, for example, a metal material such as stainless steel.
  • the material of the battery case 40 is not limited to a metal material, and may be a resin material or the like.
  • Such a battery case 40 has a hollow box shape in which an accommodation chamber 41 for accommodating the electrode assembly 20 and the current collecting member 30 is provided, and an upper portion thereof is opened.
  • the lid member 50 seals the upper opening of the accommodation chamber 41 of the battery case 40, and is made of, for example, a metal material such as stainless steel.
  • a metal material such as stainless steel
  • the material of the lid member 50 is not limited to the metal material, and may be a resin material or the like.
  • the outer peripheral portion of the lid member 50 is provided with a joint portion 52 whose end portion is bent upward.
  • the lid member 50 is fixed to the battery case 40 by laser welding the joint portion 52 to the upper end of the battery case 40.
  • the method of fixing the battery case 40 and the lid member 50 is not particularly limited to this, and as long as the inside of the storage chamber 41 can be kept in a sealed state, bonding with an adhesive may be used, such as a screw or You may make it fix using a bolt, a clip, etc.
  • a fixing method in which the fixing of the both is not easily released is preferable, and welding or the like is preferably used.
  • the cover member 50 is formed with two through holes 51 into which the positive electrode terminal portion 60A and the negative electrode terminal portion 60B of each current collecting member 30 are inserted.
  • the current collecting member 30 is fixed to the lid member 50 with the positive electrode terminal portion 60A and the negative electrode terminal portion 60B protruding from the through hole 51 to the outside of the lid member 50.
  • the lid member 50 and the current collecting member 30 are fixed in an insulated state as shown in FIG.
  • the lid member 50 and the current collecting member 30 are joined and insulated by the adhesive insulating member 70 made of a resin material.
  • the adhesive insulating member 70 is formed, for example, by injection molding in a mold in which the lid member 50 and the current collecting member 30 are arranged. That is, the lid member 50 and the current collecting member 30 are fixed and integrated with each other by the adhesive insulating member 70.
  • the lid member 50 is provided with a liquid injection port 53 for injecting the electrolytic solution into the accommodation chamber 41 of the battery case 40.
  • the liquid injection port 53 is an opening provided through the lid member 50, and opens the storage chamber 41 so that the storage chamber 41 communicates with the outside.
  • the liquid injection port 53 is sealed by the sealing member 80.
  • the sealing member 80 seals the liquid injection port 53 and seals the inside of the storage chamber 41.
  • the liquid injection port 53 is sealed by the sealing member 80 to seal the storage chamber 41 in a dry state (low humidity state) without injecting the electrolytic solution into the storage chamber 41.
  • the formed product is referred to as a structure 10 for a lithium ion secondary battery.
  • the sealing member 80 by removing the sealing member 80 or by injecting the electrolytic solution into the accommodation chamber 41 from the liquid injection port 53 via the sealing member 80, the liquid injection port 53 is sealed by the sealing member 80 or the sealing member.
  • a lithium-ion secondary battery is one in which the housing chamber 41 is sealed by sealing with a sealing member different from 80.
  • the inside of the storage chamber 41 being in a low humidity state means that the electrode assembly 20 in the storage chamber 41 and the electrolytic solution that is injected into the storage chamber 41 later contain water that impairs the function as a battery.
  • the environment is such that the water content is not contained, for example, the dew point temperature is ⁇ 20° C. or lower in a highly dry state.
  • the dew point temperature is ⁇ 20° C. or lower in a highly dry state.
  • a lithium-ion secondary battery since the accommodation chamber 41 is hermetically sealed in a low humidity state, when the lithium ion secondary battery is manufactured by injecting the electrolytic solution into the accommodation chamber 41 later, the moisture content in the accommodation chamber 41 is not included in the electrolytic solution. It is possible to suppress inclusion, and it is possible to suppress performance deterioration of the lithium ion secondary battery.
  • a lithium-ion secondary battery generally uses a non-aqueous electrolyte. Since the moisture is taken into the non-aqueous electrolyte, the desired performance cannot be obtained as the lithium ion secondary battery.
  • the gas to be stored in the storage chamber 41 is not particularly limited as long as it is in a low humidity state, and may be, for example, air or may be filled with an inert gas such as nitrogen or a rare gas. ..
  • an inert gas such as nitrogen or a rare gas.
  • the inside of the accommodation chamber 41 may have a pressure (negative pressure) lower than the atmospheric pressure (1 Pa).
  • a pressure (negative pressure) lower than the atmospheric pressure in the storage chamber 41 in this way, the exterior member is deformed due to the difference in atmospheric pressure or the liquid injection port 43 is used during transportation in a low-pressure environment using an aircraft or the like. It is possible to prevent the sealing member 80 that seals the sheet from coming off.
  • the inside of the storage chamber 41 may be sealed in a vacuumed state. That is, the inside of the storage chamber 41 may be in a vacuum state.
  • the vacuum state means, for example, a pressure of 1 Pa or less, preferably 0.1 Pa or less. Since the inside of the storage chamber 41 is evacuated, it is possible to suppress the occurrence of problems that may occur due to the pressure difference during air transportation.
  • the low humidity state in the storage chamber 41 also includes a vacuum state in which the humidity is completely zero (0) or is infinitely close to zero (0).
  • the electrolytic solution is not injected into the accommodation chamber 41, and the liquid injection port 53 is sealed in the accommodation chamber 41 in a low humidity state so that the inside of the accommodation chamber 41 is closed. Since it is sealed, it can be transported by any transportation means including air transportation without being restricted by transportation due to the electrolytic solution in air transportation, etc., and can be transported safely and in a short time. ..
  • an electrolytic solution is injected from the liquid injection port 53 of the lithium ion secondary battery structure 10 to seal the liquid injection port 53.
  • a lithium ion secondary battery can be easily manufactured.
  • the packaging body 100 includes a plurality of lithium-ion secondary battery structure bodies 10, a packaging case 101 in which the plurality of lithium-ion secondary battery structure bodies 10 are housed, and a packaging case 101. And a cushioning material 102 provided inside the structure around the lithium-ion secondary battery structure 10.
  • the packaging case 101 has a hollow box shape made of cardboard, resin, metal, or the like.
  • a plurality of lithium-ion secondary battery structures 10 are arranged inside such a packaging case 101 in a state in which the periphery is wrapped with a cushioning material 102.
  • the cushioning material 102 a porous material such as Styrofoam or sponge, paper, a bag containing air (air cushioning material), or the like can be used. By providing the cushioning material, it is possible to prevent the lithium-ion secondary battery structure 10 from being damaged by abutting against each other during transportation.
  • a plurality of lithium-ion secondary battery structures 10 are collectively transported in the state of the package 100.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a structure for a lithium-ion secondary battery.
  • a plurality of materials for forming the electrodes that become the positive electrode and the negative electrode are mixed (kneaded), and, for example, a metal foil that becomes aluminum (positive electrode) or copper (negative electrode).
  • An electrode slurry to be applied is formed on the sheet.
  • the electrode slurry is prepared for the positive electrode and the negative electrode respectively, in the kneading step, a kneading device for forming the positive electrode slurry and a kneading device for forming the negative electrode slurry are prepared. The formation takes place in parallel. Of course, two types of slurries may be formed in order.
  • the positive electrode slurry and the negative electrode slurry formed in the kneading step of step S1 are applied on the metal sheet.
  • the positive electrode slurry is applied on an aluminum sheet which will be a positive electrode plate
  • the negative electrode slurry is applied on a copper foil sheet which will be a negative electrode plate.
  • the metal foil sheet is long and the desired electrode slurry is applied to both the front surface and the front and back surfaces of the metal foil sheet.
  • the electrode slurry applied to the metal foil sheet in the applying step of step S2 is dried to form an electrode active material layer made of the dried electrode slurry.
  • step S4 the electrode active material layer and the metal foil sheet are pressed (pressed). This pressing step can increase the adhesion between the electrode active material layer and the metal foil sheet.
  • step S5 the electrode plate in which the electrode active material layer is formed on the metal foil sheet by cutting the electrode active material layer and the metal foil sheet pressed by the pressing step into desired sizes. To manufacture.
  • step S1 the coating process of step S2 to the cutting process of step S5 can be performed in parallel for the positive electrode and the negative electrode, respectively.
  • a plurality of positive electrode plates 21 and a plurality of negative electrode plates 22 can be prepared at the time when the cutting process is performed.
  • step S6 a plurality of positive electrode plates 21 and negative electrode plates 22 are alternately laminated and bundled with the separator 23 interposed therebetween.
  • the long positive electrode plate 21 and the negative electrode plate 22 that are each cut into a predetermined length are superposed on each other with the long separator 23 interposed therebetween and wound.
  • the electrode assembly 20 formed by stacking the positive electrode plate 21, the separator 23, and the negative electrode plate 22 is manufactured.
  • the current collector 30 is attached to the electrode assembly 20 manufactured in the stacking process, so that the electrode assembly 20 and the current collector 30 are integrated.
  • the electrode assembly 20 since the current collecting member 30 and the lid member 50 are integrated by the adhesive insulating member 70 as described above, the electrode assembly 20 has a current collecting member integrated with the lid member 50. 30 is attached. That is, the electrode connector is attached to the lid member 50.
  • the electrode connector attached to the lid member 50 is housed in the housing chamber 41 of the battery case 40, and the lid member 50 and the battery case 40 are joined.
  • the liquid injection port 53 of the lid member 50 is sealed by the sealing member 80 to hermetically seal the inside of the storage chamber 41.
  • the sealing by the sealing member 80 is such that moisture does not enter the accommodation chamber 41 even if the lithium ion secondary battery structure 10 is arranged in the atmosphere after the completion of this step, and the lithium ion secondary battery structure is formed.
  • the sealing member 80 is prevented from being removed during transportation such as air transportation.
  • a metal material having a lower melting point than that of the battery case 40 or the lid member 50 is melted so as to close the injection port, or a moisture-proof property such that the sealing member 80 has an adhesive force that does not peel off under the influence of atmospheric pressure during air transportation.
  • the entire structure 10 for a lithium ion secondary battery is wrapped with a sealing body such as a laminated film, and the inside of the laminated film is evacuated to obtain a lithium ion secondary battery.
  • the liquid injection port 53 may be sealed by sealing the entire structure 10 (if the liquid injection port can be sealed and there is no fear of breaking during transportation, a single layer is used instead of the laminate film). It may be an insulating film such as a vinyl film).
  • the inside of the housing chamber 41 can be sealed in a low humidity state.
  • a sealing device for sealing the battery case 40 and the lid member 50 in a dry room whose humidity is adjusted to a low humidity state is used. It may be arranged so that the battery case 40 and the lid member 50 are joined and the liquid injection port 53 is sealed by a sealing device in a dry room.
  • the sealing device even if the sealing device is arranged outside the dry room, the battery case 40 and the lid member 50 are joined while the space for performing the sealing process in the sealing device is kept in a low humidity state.
  • the liquid injection port 53 may be sealed.
  • the electrode connection body accommodating step of step S8 and the pre-sealing step of step S9 are continuously performed under the same low humidity environment (in the same dry room).
  • At least one of the electrode connection body accommodating step of step S8 and the pre-sealing step of step S9 is performed using an apparatus (outside the dry room) that is not in a low humidity environment (the inside of the apparatus is subjected to a necessary processing in a low humidity state).
  • the environment surrounding the object to be processed should be kept in a low humidity state even when the object to be processed is transported between these two steps.
  • the low humidity environment means, for example, a high dry state in which the dew point temperature is ⁇ 20° C. or lower.
  • the type of gas in the low humidity environment is not limited, and may be air or an inert gas such as nitrogen or a rare gas.
  • the electrode connector housing step and the pre-sealing step are performed in a low humidity environment.
  • all the steps of manufacturing the structure 10 for a lithium ion secondary battery be performed in a low humidity environment, and that the steps performed in a low humidity environment be performed in the same dry room.
  • the accommodation chamber 41 is filled with an inert gas
  • the method of filling the accommodation chamber 41 with an inert gas such as nitrogen may be an optimum method depending on the sealing method described above.
  • the process may be performed in a low humidity environment and in an inert gas atmosphere from the step of joining the lid member 50 to the battery case 40.
  • the pre-sealing step should be performed in a low humidity environment and in an inert gas atmosphere.
  • the inert gas atmosphere may not be present at the stage of joining the lid member 50 to the battery case 40.
  • the inert gas may be forcibly introduced from the liquid injection port 53 into the accommodation chamber 41 of the battery case 40.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of manufacturing a lithium ion secondary battery.
  • the structure 10 for a lithium ion secondary battery is manufactured by the above steps S1 to S9.
  • the electrolyte solution T is not injected into the accommodation chamber 41, and the injection port 53 for injecting the electrolyte solution T in the accommodation chamber 41 in the low humidity state is provided. It is sealed.
  • the lithium-ion secondary battery structure 10 manufactured in the factory X is transported to the factory Y, which is located away from the factory X.
  • the factory X is in Aomori prefecture and the factory Y is in Hiroshima prefecture, or when the factory X is in Hokkaido and the factory Y is in Okinawa, both the factory X and the factory Y are in Japan, and the factory is For example, when X is in Japan and the factory Y is outside China or the United States.
  • the factory X that manufactures the structure 10 for a lithium ion secondary battery is in Japan is explained, but of course, it is applied even when the factory X is outside Japan and the factory Y is in Japan. It is possible.
  • Factory X and Factory Y are located at locations that are separated by the distance required to be transported using vehicles, trains, ships, airplanes, and other transportation means. Since the structure 10 for a lithium ion secondary battery manufactured in the factory X is not injected with the electrolytic solution T, there is no restriction on transportation due to the electrolytic solution T, and therefore, any transportation including air transportation is possible. Transport by means is possible.
  • the transportation of the lithium-ion secondary battery structure 10 is carried out in batches in the above-mentioned packaging body 100.
  • the lithium-ion secondary battery structure 10 transported to the factory Y is manufactured in the factory Y by injecting the electrolytic solution T into the accommodation chamber 41.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a lithium ion secondary battery.
  • the liquid injection port 53 of the lithium-ion secondary battery structure 10 is opened in the liquid injection port opening step of step S10.
  • the liquid injection port 53 is opened by removing the sealing member 80 that seals the liquid injection port 53.
  • the sealing member 80 As a method of this removal, for example, when the metal material is melted and sealed, the metal material is heated and melted, and the melted metal material is sucked and removed so as not to enter the accommodation chamber 41. .. If the tape is sealed with an aluminum tape, the tape is removed by heating so as to weaken the adhesive force of the tape.
  • the whole structure 10 for lithium ion secondary batteries is hermetically sealed with a sealing body such as a laminate film, the sealing body is opened.
  • the electrolytic solution T is injected into the accommodation chamber 41 from the liquid injection port 53 of the lithium-ion secondary battery structure 10.
  • This liquid injection step should also be performed in a low humidity environment.
  • the electrolytic solution T used in the factory Y is to be transported from the factory X to the factory Y separately from the lithium-ion secondary battery structure 10.
  • the electrolytic solution to be injected from the factory X it is possible to reduce injection of an electrolytic solution having a composition different from that of the electrolytic solution to be originally injected.
  • the acquisition of the electrolytic solution T used in the factory Y is not particularly limited to this.
  • the same electrolyte solution T that should be injected into the structure 10 for a lithium ion secondary battery is procured directly from an electrolyte solution manufacturer near the factory Y, there is no restriction related to the transport of the electrolyte solution T and the required electrolysis is performed.
  • the solution T is preferable because the factory Y can prepare it. In particular, when the factory X and the factory Y are in different countries, it is preferable to procure the necessary electrolytic solution T in the country of the factory Y. If the factory X and the factory Y are different companies, the company that owns the factory Y that purchased the lithium-ion secondary battery structure 10 should inject the lithium-ion secondary battery structure 10 into the structure 10. It is preferable because the electrolytic solution T may be inexpensively procured through the company's own route.
  • step S12 formation charging not shown is performed.
  • the liquid injection port 53 is not yet sealed, so the gas generated by the chemical charge is discharged from the liquid injection port 53 to the outside of the housing chamber 41.
  • the main sealing step of step S12 the liquid injection port 53 is sealed and the housing chamber 41 is sealed, so that the lithium ion secondary battery is manufactured.
  • This main sealing step is also performed in a low humidity environment.
  • the liquid injection port 53 is sealed by melting a metal material, for example.
  • the metal material used may be the same as the metal material used in the temporary sealing step, or a metal material having a strong fusion force with the material of the lid member 50 in which the liquid injection port 53 is formed may be used. May be.
  • step S13 after passing through inspections such as charging/discharging inspection, those satisfying predetermined criteria are shipped as lithium ion secondary batteries.
  • the processes of steps S10 to S12 that is, the process of opening the liquid injection port 53, the liquid injection process, and the main sealing process are performed at low humidity. It is done under the environment.
  • the low humidity environment means, for example, a high dry state in which the dew point temperature is ⁇ 40° C. or lower.
  • the type of gas in the low humidity environment is not limited, and may be air or an inert gas such as nitrogen or a rare gas.
  • the inside of the storage chamber 41 is sealed in a low humidity state, so that the water inside the storage chamber 41 is closed. Since it is possible to suppress the incorporation of water into the electrolyte and to suppress the inclusion of water in the electrolytic solution, it is possible to suppress defects even in the case of a lithium ion secondary battery and obtain desired battery performance.
  • the transportation amount in air transportation or the like is reduced. It can be transported safely without restrictions. Therefore, as compared with the case where the lithium ion secondary battery in which the electrolytic solution T is injected is transported from the factory X to the factory Y, it can be safely transported in a smaller number of transportation days by air transportation or the like.
  • the battery case 40 and the lid member 50, which are exterior members having 41, are not filled with the electrolytic solution T in the housing chamber 41, and the housing chamber 41 is sealed in a low humidity state. ..
  • the transportation amount due to the electrolytic solution T is not limited in air transportation or the like, and any transportation means including air transportation is possible. Therefore, it is possible to perform the transportation safely and in a short time.
  • the electrolyte T is injected from the liquid injection port 53 of the structure 10 for a lithium ion secondary battery, and the liquid injection port 53 is simply sealed to obtain the lithium ion.
  • a secondary battery can be easily manufactured.
  • the housing chamber 41 by sealing the inside of the housing chamber 41 in a low humidity state, it is possible to prevent the water contained in the gas inside the housing chamber 41 from being absorbed by the electrode assembly 20 that constitutes the electrode connector. In the case of a lithium ion secondary battery, it is possible to suppress defects and obtain desired battery performance.
  • the accommodation chamber 41 is hermetically sealed in a low humidity state, when the electrolyte solution T is injected into the accommodation chamber 41 to manufacture a lithium ion secondary battery, the electrolyte solution T is hydrated in the accommodation chamber 41. Can be suppressed, and the performance deterioration of the lithium ion secondary battery can be suppressed.
  • the battery case 40 and the lid member 50 which are exterior members, have a liquid injection port 53 into which the electrolytic solution T can be injected into the accommodation chamber 41, It is preferable that the liquid injection port 53 is sealed with a sealing member 80 that is a sealing material.
  • the structure 10 for a lithium ion secondary battery can be provided while suppressing an increase in cost.
  • the lid member 50 forming the exterior member is provided with the liquid injection port 53, and the sealing member 80 seals the liquid injection port 53. It is not particularly limited to this.
  • the lid member 50 may not be provided with the liquid injection port 53. That is, when the structure 10 for a lithium ion secondary battery is manufactured, the inside of the housing chamber 41 is kept low by performing the electrode connector housing step in a low humidity environment without temporarily sealing the liquid injection port 53. Can be sealed in humidity.
  • an opening (liquid injection port 53) is formed in the exterior member of the structure 10 for the lithium-ion secondary battery, and the opening is used as the liquid injection port 53 for electrolytic solution. It is sufficient to inject T.
  • the injection port 53 is formed in a low humidity environment, it is possible to prevent the electrode connector in the storage chamber 41 and the electrolyte T to be injected from containing water in the storage chamber 41. be able to.
  • the liquid injection port 53 is newly formed in the exterior member, it is necessary to prevent metal waste or the like from entering the accommodation chamber 41. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG.
  • the electrolytic solution T is injected into the lid member 50 that constitutes the exterior member of the structure 10 for a lithium-ion secondary battery, which is thinner than other regions.
  • a liquid injection port forming region 54 in which a liquid injection port 53 (see FIG. 2) is formed is provided in advance.
  • the liquid injection port 53 in the liquid injection port formation region 54 by mechanical or thermal melting or the like, the generation of metal scrap when the liquid injection port 53 is formed is reduced, and the metal scrap in the storage chamber 41 is reduced. Can be suppressed.
  • the liquid injection port forming region 54 is a concave portion as shown in FIG.
  • the liquid injection port 53 can be surely formed in the necessary portion.
  • the liquid injection port forming region 54 is not limited to the concave portion shown in FIG. 8, and for example, as the convex portion having a convex shape in which the thickness of the top surface of the convex portion is made thinner in the lid member 50 than other regions. Good. Even with such a convex portion, the liquid injection port forming region 54 forming the liquid injection port 53 can be easily recognized from the appearance of the battery case 40 and the lid member 50 that are exterior members.
  • the battery case 40 and the lid member 50 which are exterior members, have a smaller thickness than other regions and are used for injecting the electrolytic solution T.
  • a liquid injection port forming region 54 in which the liquid injection port 53 is formed may be provided.
  • the liquid injection port forming region 54 is preferably a convex or concave portion provided on the battery case 40 and the lid member 50. According to this, the region to be the liquid injection port 53 can be easily recognized from the appearance of the exterior member by the convex or concave portion of the liquid injection port forming region 54.
  • a plurality of lithium-ion secondary battery structures 10 are packaged so that they can be transported.
  • the package 100 By thus forming the package 100, it is possible to efficiently transport a plurality of lithium ion secondary battery structures 10.
  • the method for manufacturing the structure 10 for a lithium-ion secondary battery includes an electrode assembly 20 that is an electrode connection body and a current collecting member 30, and a housing that can house the electrode assembly 20 and the current collecting member 30.
  • a method of manufacturing a structure 10 for a lithium ion secondary battery comprising a battery case 40 and a lid member 50, which are exterior members provided with a chamber 41, without injecting an electrolytic solution T into the accommodation chamber 41.
  • the inside of the storage chamber 41 can be maintained in a low humidity state. Therefore, when the structure 10 for a lithium ion secondary battery is air-transported, the amount of transportation due to the electrolyte solution T is not limited, and the lithium-ion secondary battery structure 10 can be safely transported by any transportation means including air transportation. And it can be transported in a short time.
  • the inside of the storage chamber 41 in a low humidity state, it is possible to suppress the inclusion of water in the storage chamber 41, and then to inject the electrolytic solution to form a lithium ion secondary battery. Moreover, it is possible to suppress the occurrence of defects and obtain desired battery performance.
  • the inside of the housing chamber 41 in a low humidity state when the lithium ion secondary battery is manufactured by injecting the electrolyte solution T into the housing chamber 41, it is possible to prevent the electrolyte solution T from containing water. It is possible to suppress the deterioration of the performance of the lithium ion secondary battery.
  • the battery case 40 and the lid member 50 which are exterior members, have the injection port 43 into which the electrolytic solution T can be injected, and the accommodation chamber.
  • the step of sealing 41 is a step of accommodating the electrode assembly 20 and the current collecting member 30 which are the electrode connection bodies in the accommodation chamber 41, and the injection port 53 is sealed without injecting the electrolytic solution T into the accommodation chamber 41.
  • the step of sealing the liquid injection port 53 is preferably performed in a low humidity environment.
  • the inside of the storage chamber 41 can be in a low humidity state. Further, it is possible to easily maintain the low humidity state of the storage chamber 41 simply by sealing the liquid injection port 53.
  • the step of accommodating the electrode assembly 20 and the current collecting member 30 in the accommodating chamber 41 is performed in a low humidity environment. It is preferable. By performing the step of housing the electrode assembly 20 and the current collecting member 30 in a low humidity environment as described above, it is possible to prevent the electrode assembly 20 from absorbing moisture, resulting in a lithium ion secondary battery. In this case, it is possible to suppress malfunctions and obtain desired battery performance.
  • the method for manufacturing the lithium-ion secondary battery according to the present embodiment is a battery case that is an exterior member having an electrode assembly 20 and a current collecting member 30, and a housing chamber 41 that houses the electrode assembly 20 and the current collecting member 30. 40 and a lid member 50, the electrolytic solution T is not injected into the housing chamber 41, and the lithium ion secondary battery structure 10 is sealed in the housing chamber 41 in a low humidity state. Then, in the low humidity environment, the inside of the accommodation chamber 41 is opened, the electrolytic solution T is injected into the accommodation chamber 41, and the accommodation chamber 41 is sealed.
  • the battery case 40 and the lid member 50 which are exterior members, have a pre-sealed injection port 53 into which the electrolytic solution T can be injected.
  • the opening of the storage chamber 41 in a low humidity environment opens the injection port 53, the electrolyte T is injected into the storage chamber 41 from the injection port 53, and the storage chamber 41 is sealed by the injection liquid. It is preferable to seal the mouth 53.
  • the accommodation chamber 41 can be opened by an easy process of opening the liquid injection port 53, and the electrolytic solution T can be easily injected from the liquid injection port 53. Further, the accommodation chamber 41 can be easily sealed only by sealing the liquid injection port 53.
  • the battery case 40 and the lid member 50 which are the exterior member having the liquid injection port 53, can be used in the same manner as the conventional ones, a mold for forming the battery case 40 and the lid member 50 as the exterior member. It is not necessary to prepare the two with and without the liquid injection port 53, and it is possible to suppress an increase in cost.
  • the opening of the housing chamber 41 in a low humidity environment includes the battery case 40 which is an exterior member and the lid.
  • An injection port 53 that is an opening through which the electrolytic solution T can be injected is formed in the member 50, and the injection of the electrolytic solution T into the accommodation chamber 41 is performed from the injection port 53 that is the opening to seal the accommodation chamber 41. Is a seal of the liquid injection port 53 which is an opening.
  • the electrolytic solution T can be injected into the accommodation chamber 41 also by newly forming the liquid injection port 53.
  • the battery case 40 and the lid member 50 which are the exterior members having the liquid injection port forming region 54 in which the region to be the liquid injection port 53 is thinner than the other portions.
  • the liquid injection port forming region 54 be a convex or concave portion so that the region to be the liquid injection port 53 can be seen from the appearance of the battery case 40 and the lid member 50 that are exterior members.
  • FIG. 9 is a plan view of the lithium-ion secondary battery structure according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the same members as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
  • the lithium-ion secondary battery structure 10A of the present embodiment is a battery structure that is formed by surrounding and sealing the electrode assembly 20 with a laminate film 110 that is an exterior member.
  • the electrode assembly 20 is enclosed in the accommodation chamber 111 of the film 110.
  • the laminate film 110 is made of a synthetic resin film and its front and back surfaces are made of an insulating material.
  • Part of the pair of tab leads 120 connected to the electrode assembly 20 covered with the laminate film 110 is provided so as to project from the opening.
  • One (120A) of the tab leads 120 is a positive electrode tab lead, and the other (120B) is a negative electrode tab lead.
  • the two tab leads 120 shown in FIG. 9 are connected to the positive electrode side current collector and the negative electrode side current collector at the respective ends of the electrode assembly 20 in the housing chamber 111.
  • the outer periphery of the laminate film 110 is located outside the first sealing region 113 and the first sealing region 113 that seals a portion other than the liquid injection port 112 for injecting the electrolytic solution T into the storage chamber 111.
  • a second sealing region 114 that seals the entire circumference of the laminated film 110 is provided.
  • the electrolytic solution T is not injected into the accommodating chamber 111 of the laminated film 110, and the inside of the accommodating chamber 111 is sealed in a low humidity state.
  • the low humidity condition inside the accommodation chamber 111 means, for example, a high dry condition in which the dew point temperature is ⁇ 20° C. or lower.
  • a high dry condition in which the dew point temperature is ⁇ 20° C. or lower.
  • the inside of the accommodation chamber 111 is hermetically sealed in a low humidity state, when the lithium ion secondary battery is manufactured by injecting the electrolytic solution T into the accommodation chamber 111 later, the electrolytic solution T is kept inside the accommodation chamber 111. It is possible to suppress the inclusion of water, and it is possible to suppress the performance deterioration of the lithium ion secondary battery.
  • the gas to be stored in the storage chamber 111 is not particularly limited as long as it is in a low humidity state, and may be, for example, air or may be filled with an inert gas such as nitrogen or a rare gas. ..
  • an inert gas such as nitrogen or a rare gas.
  • the inside of the accommodation chamber 111 may have a pressure (negative pressure) lower than the atmospheric pressure (1 Pa). In this way, by setting the pressure (negative pressure) lower than the atmospheric pressure in the accommodation chamber 41, it is possible to suppress problems such as damage to the laminate film 110 due to the difference in atmospheric pressure during transportation in a low-pressure environment using an aircraft or the like. can do.
  • the inside of the accommodation chamber 111 may be sealed in a vacuumed state. That is, the inside of the storage chamber 111 may be in a vacuum state.
  • the vacuum state means, for example, a pressure of 1 Pa or less, preferably 0.1 Pa or less. Since the inside of the accommodation chamber 111 is evacuated, it is possible to suppress the occurrence of problems that may occur due to the pressure difference during air transportation.
  • the electrolytic solution T is not injected into the accommodation chamber 111, and the inside of the accommodation chamber 111 is sealed in a low humidity state. It is possible to carry out transportation by any transportation means including air transportation without being restricted by transportation caused by the above, and it is possible to carry out transportation safely and in a short time.
  • a part of the second sealing region 114 of the laminate film 110 of the lithium ion secondary battery structure 10A (near the liquid injection port 112). ) Is opened to expose the injection port 112, and the electrolytic solution T is injected from the injection port 112. After that, the liquid injection port 112 is sealed, and the entire first sealing region 113 is sealed. At the same time, the part of the resealed second sealing region 114 is also sealed again and the entire second sealing region 114 is sealed. By sealing, a lithium ion secondary battery can be easily manufactured.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating the method for manufacturing the structure for a lithium ion secondary battery according to the second embodiment.
  • the electrode assembly 20 to which the tab lead 120 is bonded is covered with the laminate film 110 so as to cover the electrode assembly 20 including the joint portion with the tab lead 120, and the laminate film
  • the first sealing region 113 is formed by joining the periphery of 110 so that the liquid injection port 112 remains.
  • the second sealing area 114 is formed by sealing the outside of the first sealing area 113 of the laminated film 110 over the entire circumference. This makes it possible to manufacture the lithium-ion secondary battery structure 10A in which the liquid injection port 112 is sealed.
  • the accommodating step in the laminate in step S21 and the pre-sealing step in step S22 in a low humidity environment, it is possible to seal the laminate film 110 in a low humidity state in the accommodation chamber 111.
  • a sealing device for sealing the laminated film 110 is arranged in a dry room whose humidity is adjusted to a low humidity state, and a dry room is used.
  • the laminated film 110 may be joined and sealed by an internal sealing device, or the space for sealing treatment of the sealing device may be bonded in a low humidity state.
  • the accommodating step in the laminate in step S21 and the pre-sealing step in step S22 are continuously performed under the same low humidity environment (in the same dry room).
  • the accommodating step in the laminate in step S21 and the pre-sealing step in step S22 is performed using an apparatus that is not in a low humidity environment (outside the dry room) (inside the apparatus, the necessary processing is performed in a low humidity state)
  • the environment around the object to be processed should be kept in a low humidity state even when the object to be processed is transported between these two steps.
  • the low humidity environment means, for example, a high dry state in which the dew point temperature is ⁇ 20° C. or lower.
  • the type of gas in the low humidity environment is not limited, and may be air or an inert gas such as nitrogen or a rare gas.
  • the in-laminate accommodating step and the pre-sealing step are performed in a low humidity environment.
  • all the manufacturing steps of the structure 10A for a lithium ion secondary battery described above are performed in a low humidity environment, and that the steps performed in a low humidity environment are performed in the same dry room.
  • the method of filling the accommodation chamber 111 with an inert gas such as nitrogen may be an optimum method according to the sealing method described above. For example, it may be performed from the accommodating step in the laminate in a low humidity environment and in an inert gas atmosphere.
  • the pre-sealing step should be performed in a low humidity environment and in an inert gas atmosphere.
  • the inert gas atmosphere may not be necessary in the accommodating step in the laminate.
  • an inert gas may be forcedly introduced from the liquid injection port 112 into the accommodation chamber 111 of the laminate film 110. In this case, it is necessary to provide an exhaust port inside the storage chamber 111 separately from the liquid injection port 112 (this exhaust port also needs preliminary sealing like the liquid injection port 112).
  • the lithium ion secondary battery structure 10A itself is sealed with a sealing body, the lithium ion secondary battery structure 10A in the sealing body is completely sealed with the sealing body. It is sufficient to forcibly introduce the inert gas into the stored space.
  • a plurality of the lithium-ion secondary battery structure 10A manufactured in this manner can be easily transported as the package 100 by being housed in a single packaging case 101, as in the first embodiment described above.
  • the method for manufacturing a lithium-ion secondary battery using such a structure 10A for a lithium-ion secondary battery is the same as that of the above-described first embodiment, so refer to FIG. 7 of the above-described first embodiment. explain.
  • part of the second sealing region 114 (in the vicinity of the liquid injection port 112) is opened to expose the liquid injection port 112.
  • the liquid injection port 112 is exposed by opening a part of the second sealing region 114 of the lithium-ion secondary battery structure 10A.
  • step S11 the electrolytic solution T is injected into the accommodation chamber 111 from the liquid injection port 112 of the lithium-ion secondary battery structure 10A.
  • step S12 formation charging not shown is performed.
  • the liquid injection port 112 is not yet sealed, so the gas generated by the chemical conversion charging is discharged from the liquid injection port 112 to the outside of the accommodation chamber 111.
  • the liquid injection port 112 is sealed and the housing chamber 111 is sealed, and further, the opened portion of the second sealing region 114 is sealed again, whereby a lithium ion secondary battery is obtained.
  • step S13 after passing through inspections such as charging/discharging inspection, those satisfying predetermined criteria are shipped as lithium ion secondary batteries.
  • the processes from step S10 to step S12 that is, the process of opening the liquid injection port 112, the liquid injection process, and the main sealing process are performed in a low humidity environment.
  • the low humidity environment means, for example, a high dry state in which the dew point temperature is ⁇ 20° C. or lower.
  • the type of gas in the low humidity environment is not limited, and may be air or an inert gas such as nitrogen or a rare gas.
  • the inside of the storage chamber 111 is sealed in a low humidity state, so that the moisture in the storage chamber 111 is closed. Can be suppressed from being absorbed by the electrode assembly 20, and a desired battery performance can be obtained by suppressing a defect from occurring in the final lithium ion secondary battery. In addition, it is possible to prevent the electrolytic solution T in the storage chamber 111 from containing the water in the storage chamber 111, and it is possible to suppress the performance deterioration of the lithium ion secondary battery.
  • the transportation amount is limited by air transportation or the like. Can be safely transported without. Therefore, as compared with the case where the lithium ion secondary battery in which the electrolytic solution T is injected is transported from the factory X to the factory Y, it can be safely transported in a smaller number of transportation days by air transportation or the like.
  • the laminate film 110 constituting the exterior member is provided with the liquid injection port 112, and the liquid injection port 112 and the second sealing region outside the liquid injection port 112.
  • the injection port 112 is sealed by joining at 114
  • the present invention is not limited to this.
  • the structure 10A for a lithium ion secondary battery may be provided with only the second sealing region 114 without providing the liquid injection port 112 and the first sealing region 113.
  • the entire structure of the second sealing region 114 may be sealed at the time of manufacturing the lithium ion secondary battery structure 10A, and in the liquid injection step of manufacturing the lithium ion secondary battery, the second sealing region is used.
  • a part of 114 may be opened to form the liquid injection port, and the electrolytic solution T may be stored in the storage chamber 111 with a liquid injection needle such as an injection needle without opening a part of the second sealing region 114. You may make it inject into the inside.
  • the unsealed portion of the second sealing region 114 may be resealed, and when injecting without opening with the injecting needle, the injecting needle in the laminate film 110 is inserted.
  • an insulative tape having a strong adhesive force and hardly peeling off may be attached to the closed portion so as to close it.
  • the second sealing region 114 has the advantage that the number of sealing points is smaller, the number of steps is reduced, and the sealing region is reduced, so that the shape of the finished product itself as a laminated cell can be reduced. Since the liquid injection port 112 is unsealed or resealed, the liquid injection port 112 or its peripheral portion may be easily broken depending on the material of the laminate film. On the other hand, if the first sealing region 113 is provided, this is not the case. In addition, since the sealing is performed by both the first sealing region 113 and the second sealing region 114, the airtightness of the storage chamber 111 can be improved, and the invasion of moisture from the outside can be double suppressed. it can.
  • the laminated film 110 which is a member is provided, and the electrolytic solution T is not injected into the accommodation chamber 111, and the accommodation chamber 111 is sealed in a low humidity state.
  • the transportation amount due to the electrolytic solution T is not limited in air transportation or the like, and any transportation means including air transportation is possible. Therefore, it is possible to perform the transportation safely and in a short time.
  • the electrolyte T is injected from the injection port 112 of the structure 10A for a lithium ion secondary battery, and the injection port 112 is simply sealed to obtain a lithium ion.
  • a secondary battery can be easily manufactured.
  • the storage chamber 111 by sealing the inside of the storage chamber 111 in a low humidity state, it is possible to prevent the electrode assembly 20 from absorbing the water contained in the gas inside the storage chamber 111, and finally, the lithium ion secondary It is possible to obtain desired battery performance by suppressing the occurrence of defects when the battery is used. Further, since the accommodation chamber 111 is hermetically sealed in a low humidity state, when the electrolytic solution T is injected into the accommodation chamber 111 to manufacture a lithium ion secondary battery, the electrolytic solution T contains moisture in the accommodation chamber 111. Can be suppressed, and the performance deterioration of the lithium ion secondary battery can be suppressed.
  • the laminate film 110 that is the exterior member has the injection port 112 that can inject the electrolytic solution T into the accommodation chamber 111, and the injection port 112. Are preferably sealed.
  • a plurality of lithium ion secondary battery structures 10A are packaged so that they can be transported.
  • the method for manufacturing the structure 10A for a lithium ion secondary battery according to the present embodiment is provided with the electrode bonded body 20 and the tab lead 120 that are electrode connection bodies, and the housing chamber 111 that can house the electrode bonded body 20 and the tab lead 120.
  • a method for manufacturing a structure 10A for a lithium-ion secondary battery comprising: a laminate film 110 which is an external member, and an electrode bonding in the housing chamber 111 without injecting the electrolytic solution T into the housing chamber 111.
  • the inside of the storage chamber 111 can be maintained in a low humidity state. Therefore, when the structure 10A for a lithium-ion secondary battery is air-transported, it can be transported by any transportation means including air transportation without being restricted by transportation caused by the electrolytic solution T, which is safe and short. Transportation can be done in time.
  • the inside of the housing chamber 111 in a low humidity state it is possible to prevent the electrode assembly 20 from absorbing water contained in the gas inside the housing chamber 111, and finally, the lithium ion secondary battery. In this case, it is possible to suppress the occurrence of defects and obtain desired battery performance. Further, by sealing the interior of the accommodation chamber 111 in a low humidity state, when the electrolyte T is injected into the accommodation chamber 111 to manufacture a lithium-ion secondary battery, the electrolyte T does not have moisture in the accommodation chamber 111. It is possible to suppress inclusion, and it is possible to suppress performance deterioration of the lithium ion secondary battery.
  • the laminate film 110 which is an exterior member, has a liquid injection port 112 into which the electrolytic solution T can be injected and seals the accommodation chamber 111.
  • the steps are a step of accommodating the electrode bonded body 20 and the tab lead 120, which are electrode connection bodies, in the accommodation chamber 111, and a step of sealing and sealing the liquid injection port 112 without injecting the electrolytic solution T into the accommodation chamber 111.
  • the step of sealing the liquid injection port 112 is preferably performed in a low humidity environment.
  • the inside of the storage chamber 111 can be in a low humidity state. Further, it is possible to easily maintain the low humidity state of the storage chamber 111 simply by sealing the liquid injection port 112.
  • the step of accommodating the electrode bonded body 20 and the tab lead 120 which are the electrode connection bodies in the accommodation chamber 41 may be performed in a low humidity environment.
  • the step of housing the electrode assembly 20 and the tab lead 120 is also performed in a low-humidity environment, whereby it is possible to prevent the electrode assembly 20 from absorbing water, and finally, the lithium ion secondary battery. In this case, it is possible to suppress the occurrence of defects and obtain desired battery performance.
  • the method for manufacturing the lithium ion secondary battery according to the present embodiment is a laminate which is an exterior member having an electrode bonded body 20 which is an electrode connection body and a tab lead 120, and a housing chamber 111 which houses the electrode bonded body 20 and the tab lead 120.
  • the electrolytic solution T is not injected into the accommodation chamber 111 and the interior of the accommodation chamber 111 is sealed in a low humidity state with respect to the lithium ion secondary battery structure 10A.
  • the method includes the step of opening the accommodation chamber 111 in a humidity environment, injecting the electrolytic solution T into the accommodation chamber 111, and sealing the accommodation chamber 111.
  • the laminate film 110 that is the exterior member has the injection port 112 into which the electrolytic solution T can be injected, and has the storage chamber 111 in the low humidity environment. It is preferable that the opening opens the injection port 112, the electrolyte T is injected into the accommodation chamber 111 from the injection port 112, and the accommodation chamber 111 is sealed by sealing the injection port 112. .
  • the accommodation chamber 111 can be opened by an easy process of opening the liquid injection port 112, and the electrolytic solution T can be easily injected from the liquid injection port 112. Further, the accommodation chamber 111 can be easily sealed only by sealing the liquid injection port 112.
  • the structure 10B for a lithium ion secondary battery has a laminate film 110A as an exterior member, and the electrode assembly 20 is enclosed in a housing chamber 111 of the laminate film 110A. Is.
  • the laminate film 110A seals the outer periphery on three sides with the sealing regions 201 in a state where the electrode assembly 20 is housed in the housing chamber 111, and the inside of the housing chamber 111 of the laminate film 110 is kept in a low humidity state and the other one Is pre-sealed in the sealing region 202.
  • This state becomes the structure 10B for a lithium ion secondary battery of the present invention.
  • Such a structure 10B for a lithium ion secondary battery is laminated by cutting the laminate film 110A at the position shown by the broken line V in a low humidity environment at the destination of transportation, as shown in FIG. 11(b).
  • the film 110A is unsealed, and the electrolytic solution is injected into the accommodating chamber 111 of the laminated film 110A.
  • the inside of the sealing region 203 is sealed while sufficiently deaerating the inside.
  • FIG. 12B in order to obtain a desired size, it is sealed with a sealing region 204, and as shown in FIG. 13, the laminate film 110A is cut at a position shown by a broken line W to laminate.
  • Type lithium ion secondary battery is manufactured.
  • the process of FIG. 12B may or may not be performed in a low humidity environment.
  • the inside of the housing chamber 111 in a low humidity state, it is possible to suppress the water content in the housing chamber 111 from being included in the electrolytic solution, which causes a problem in the case of a lithium ion secondary battery. This can be suppressed and desired battery performance can be obtained.
  • FIG. 14 is a perspective view of a structure for a lithium ion secondary battery, which is an example of the structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 15 is a plan view of a lithium ion secondary battery. 16 is a sectional view taken along the line AA′ of FIG.
  • FIG. 17 is an exploded perspective view of the electrode assembly and the external electrode terminal.
  • the structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment is a structure for a lithium ion secondary battery used in a lithium ion secondary battery.
  • the structure 10 for a lithium ion secondary battery of the present embodiment includes an electrode assembly 20 that is an electrode group and a pair of electrode assemblies 20 connected to the electrode assembly 20 via clips 30.
  • a tab lead 40 that is an external electrode terminal, and a laminate film 50 that is an exterior member that accommodates part of the electrode assembly 20, the clip 30, and the tab lead 40 are provided.
  • the electrode assembly 20 includes a positive electrode plate 21 and a negative electrode plate 22 as electrode plates.
  • Each of the positive electrode plate 21 and the negative electrode plate 22 is a metal foil on which an electrode active material layer is formed.
  • Examples of the metal foil used for the positive electrode plate 21 include aluminum foil and the like, and examples of the metal foil used for the negative electrode plate 22 include copper foil and the like.
  • the positive electrode plate 21 and the negative electrode plate 22 are inserted into the valley grooves of the separator 23 so as to face each other with the zigzag-folded separator 23 of the insulator interposed therebetween, and are pressed from the vertical direction to form a stack structure electrode assembly 20. Is molded into.
  • one end portion in the X direction, which is the width direction, is provided with the positive electrode side connection portion 24 that is an end portion of the plurality of positive electrode plates 21 and in which the electrode active material layer is not formed. .. Further, at the other end in the X direction, which is the width direction of the electrode assembly 20, there is provided a negative electrode side connecting portion 25 which is an end portion of the plurality of negative electrode plates 22 and on which an electrode active material layer is not formed. ..
  • the positive electrode side connection portion 24 and the negative electrode side connection portion 25 are provided so as to project from both ends of the separator 23 in the X direction, which is the width direction.
  • Clips 30 are provided and joined to the positive electrode side connecting portion 24 and the negative electrode side connecting portion 25, respectively.
  • the clip 30 collects a plurality of positive electrode side connecting portions 24 and a plurality of negative electrode side connecting portions 25, respectively, and is formed by bending a rectangular flat plate made of metal.
  • the tab lead 40 made of a conductive material, which is an external electrode terminal on the positive electrode side, is connected to the clip 30 connected to the positive electrode side connecting portion 24. Further, a tab lead 40, which is an external electrode terminal on the negative electrode side, is connected to the clip 30 connected to the negative electrode side connecting portion 25.
  • the invention is not particularly limited to this, and the tab lead 40 on the positive electrode side may be directly connected to the positive electrode side connecting portion 24.
  • the tab lead 40 on the negative electrode side may be directly connected to the negative electrode side connecting portion 25, or the clip 30 may be used only on one of the positive electrode side connecting portion 24 and the negative electrode side connecting portion 25.
  • the laminate film 50 which is an exterior member of the structure 10 for a lithium ion secondary battery, is a film-shaped material, for example, a plurality of resin films or a plurality of resin films and a metal film. It is made of a composite film in which and are laminated, and its front and back surfaces are made of an insulating material.
  • the two laminated films 50 are overlapped in the Z direction, and the outer peripheries are continuously joined in the circumferential direction, so that the internal space 51 in which the electrode assembly 20 is housed is provided. ing.
  • a part of the pair of tab leads 40 connected to the electrode assembly 20 covered with the laminate film 50 is provided so as to penetrate from the internal space 51 of the laminate film 50 to the outside. That is, the tab lead 40 is led out from the internal space 51 of the laminate film 50. Between the periphery of the opening (not shown) for leading out the tab lead 40 from the internal space 51 of the laminate film 50 and the tab lead 40 partially projecting from the opening, for example, by pressure bonding. It is sealed by a sealant layer used, and the internal space 51 and the outside are not communicated with each other through this opening. Therefore, the laminate film 50 surrounds the entire circumference of the electrode assembly 20 in the internal space 51, and the internal space 51 does not communicate with the outside.
  • the sealant layer that joins the tab lead 40 and the laminate film 50 is formed on the surface of the tab lead 40.
  • a sealant layer for example, a thermoplastic resin such as polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS), polyethylene terephthalate (PET), or modified PP is used.
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PS polystyrene
  • PET polyethylene terephthalate
  • modified PP is used as polypropylene
  • the sealant layer only one layer may be provided or two or more layers may be provided. When a plurality of sealant layers are provided, the same material may be used, different materials may be used, or a combination of the same material and a modified resin may be used.
  • the other end of the tab lead 40 opposite to the one end connected to the electrode assembly 20, that is, the end provided outside the laminate film 50, has an electrolyte introduction part 51B and a storage chamber 51A described later in detail.
  • the Y direction which is the direction in which the and are parallel to each other, it extends toward the side opposite to the electrolyte introducing portion 51B. That is, when viewed in a plan view from the Z direction, the tab lead 40 is provided in a so-called L shape extending from the electrode assembly 20 in the X direction and extending in the Y direction.
  • the other end portion of the tab lead 40 does not become an obstacle when performing the sealing step of closing a part of the electrolyte introducing portion 51B and sealing the accommodation chamber 51A. It is possible to easily close the portion of 51B closest to the storage chamber 51A.
  • the tab lead 40 may be extended so that the other end portion is bent toward the electrolyte introducing portion 51B side.
  • the other end of the tab lead 40 becomes an obstacle in the sealing step, so that the accommodation chamber 51A side of the electrolyte introduction part 51B is closed. It can be difficult.
  • the other end of the tab lead 40 is bent so as to overlap with a portion in which the electrode assembly 20 is housed in the Z direction when the lithium ion secondary battery is manufactured, and is connected to an external terminal. .. Therefore, it is preferable that the other end of the tab lead 40 has a length protruding in the Y direction from the laminate film 50. Thereby, when the tab lead 40 is bent, the other end portion of the tab lead 40 can be projected from the outer periphery of the laminate film 50 to facilitate connection with the external terminal.
  • the laminate film 50 which is an exterior member, is extended from the region that houses the electrode assembly 20 toward one side in the Y direction that is orthogonal to the X direction. An end portion of the laminated film 50 extending toward one side in the Y direction is sealed in the same manner as the other outer peripheral portions.
  • the internal space 51 of such a laminated film 50 includes a storage chamber 51A and an electrolyte introduction portion 51B.
  • the storage chamber 51A and the electrolyte introduction part 51B are arranged side by side in the Y direction.
  • the accommodation chamber 51A is a portion in which the electrode assembly 20 is accommodated.
  • the electrolyte introduction part 51B is provided in communication with the accommodation chamber 51A. Further, the electrolyte introduction part 51B of the present embodiment is provided so that the width in the X direction is the same as that of the storage chamber 51A. That is, the laminate film 50 has a rectangular shape when viewed in a plan view from the Z direction.
  • This electrolyte introducing part 51B is provided with an opening communicating with the electrolyte introducing part 51B in the laminate film 50 when manufacturing a lithium ion secondary battery, and introduces the electrolyte solution, which is the electrolyte injected from this opening, into the accommodation chamber 51A. It is a part to do. That is, the electrolytic solution injected from the opening into the electrolyte introducing portion 51B is to impregnate the electrode assembly 20 housed in the housing chamber 51A, and the electrolyte solution is sufficiently impregnated into the electrode assembly 20. It is temporarily held in the introduction unit 51B. Therefore, the electrolyte introduction part 51B has a volume capable of holding the electrolytic solution with which the electrode assembly 20 is impregnated.
  • the electrolyte introducing portion 51B preferably has a height h2 that is equal to or higher than the height h1 of the accommodating chamber 51A in the Y direction, which is the direction in which the accommodating chamber 51A and the electrolyte introducing portion 51B are arranged. ..
  • the height h2 of the electrolyte introduction part 51B is set to be the height h1 of the accommodation chamber 51A or more (h2 ⁇ h1), all the electrolyte solution with which the electrode assembly 20 is impregnated in the electrolyte introduction part 51B is temporarily provided. Can be retained.
  • the present invention is not limited to this, and when the electrolytic solution is injected twice or more, the height h2 of the electrolyte introduction part 51B may be lower than the height of the storage chamber 51A.
  • a region 52 that can be closed by welding or the like when the electrolyte is injected into the internal space 51 to manufacture a lithium ion secondary battery is provided. ing.
  • This area 52 is continuously provided in the X direction of the laminate film 50 so that the accommodating chamber 51A can be sealed by joining two laminate films 50 facing each other in the Z direction.
  • the closed portion is referred to as the bonding area 53), thereby partitioning the internal space 51 into the housing chamber 51A in which the electrode assembly 20 is housed and the opening side of the electrolyte introducing portion 51B.
  • Such a region 52 is provided in at least a part of the electrolyte introduction part 51B.
  • a part of the portion of the laminate film 50 where the electrolyte introduction part 51B is formed is a region 52, and a part of the region 52 is a bonding region 53.
  • the region 52 is not limited to the above, and the entire surface on which the electrolyte introduction portion 51B is formed may be used as the region 52. May be.
  • the internal space 51 is divided into two spaces by welding the bonding area 53 of the area 52, but the invention is not particularly limited to this, and the accommodation chamber in which the electrode assembly 20 is accommodated.
  • the bonding area 53 of the area 52 may be bonded inside the exterior member 50 (inside the internal space 51) with an adhesive or an adhesive film.
  • the bonding region 53 is provided at a position as close to the electrode bonded body 20 as possible. That is, the region 52 for closing is provided between the electrode assembly 20 of the laminate film 50 and the opening communicating with the electrolyte introducing portion 51B, and the position of the region 52 for closing is close to the electrode assembly 20.
  • the bonding region 53 It is preferable to actually bond to form the bonding region 53. Thereby, when the lithium ion secondary battery is manufactured by closing the joint region 53 of the region 52 for closing, the volume of the lithium ion secondary battery can be reduced as much as possible and the size can be reduced.
  • the laminated film 50 is formed in a convex shape in a portion serving as the accommodation chamber 51A as compared with other areas so as to form a space in which the thick electrode assembly 20 can be accommodated.
  • the area other than the accommodation chamber 51A of the laminate film 50 that is, the outer peripheral portion to be welded and the area 52 to be closed are formed so that the two opposing surfaces of the laminate film 50 are easily brought into close contact with each other.
  • the electrolyte introducing portion 51B closes the internal space 51 by bringing the two laminate films 50 into contact with each other when sealed.
  • the internal space 51 being closed here means a state in which the laminate films 50 are not joined but are simply in contact with each other.
  • the region to be the storage chamber 51A is molded so as to have a convex shape, and in the electrolyte introduction part 51B, the opposing laminate films 50 are brought into close contact with each other, and thus wrinkles are formed when the region 52 is joined. It is difficult to approach, and the opposing laminated films 50 can be reliably joined together by welding or the like without any gap, and the accommodation chamber 51A is reliably sealed without communicating the two spaces partitioned by the joining region 53 of the internal space 51. be able to.
  • Such a structure 10 for a lithium ion secondary battery is hermetically sealed without injecting an electrolytic solution, which is an electrolyte, into the internal space 51 of the laminate film 50.
  • an electrolytic solution which is an electrolyte
  • the fact that the electrolytic solution is not injected into the laminated film 50 means that the components of the electrolyte such as the electrolytic solution do not exist inside the laminated film 50. That is, the electrode assembly 20 that is not impregnated with the electrolytic solution is housed inside the laminate film 50.
  • the internal space 51 of the laminate film 50 is sealed in a low humidity state.
  • the low humidity condition of the internal space 51 means that the electrode assembly 20 in the internal space 51 and the electrolyte solution that is injected into the internal space 51 later do not contain water that impairs the function of the battery. It means a high dry condition with a water content of, for example, a dew point temperature of ⁇ 20° C. or lower.
  • a water content for example, a dew point temperature of ⁇ 20° C. or lower.
  • a lithium-ion secondary battery generally uses a non-aqueous electrolyte that is a non-aqueous electrolyte, but it is desirable that the lithium-ion secondary battery exhibits desired performance by incorporating water into the non-aqueous electrolyte. Can not be.
  • the low-humidity state in the internal space 51 can be performed, for example, by replacing the gas in the internal space 51 with a low-humidity gas.
  • the gas in the internal space 51 is not particularly limited as long as it is in a low humidity state, and may be air or an inert gas such as nitrogen or a rare gas.
  • the low humidity state in the internal space 51 can be performed by reducing the pressure (negative pressure) lower than the atmospheric pressure (1 Pa). That is, the inside of the internal space 51 may be closed in a degassed (vacuum-evacuated) state.
  • the vacuum state means, for example, a pressure of 1 Pa or less, preferably 0.1 Pa or less.
  • the gas in the internal space 51 expands due to changes in atmospheric pressure and temperature during the transportation of the lithium-ion secondary battery structure 10. It is possible to prevent the laminated film 50 from being unsealed.
  • the structure 10 for a lithium ion secondary battery can be downsized, and space saving during storage or transportation can be achieved.
  • the transportation due to the electrolyte is not limited in air transportation and the like, and air transportation and sea transportation are included.
  • the transportation can be carried out by any transportation means, and the transportation can be carried out safely and in a short time.
  • sealing the internal space 51 of the exterior member 50 it is possible to prevent moisture and the like in the external atmosphere from entering the internal space 51.
  • sealing the internal space 51 of the structure 10 for a lithium-ion secondary battery in a low humidity state it is possible to prevent moisture from entering the internal space 51, and the electrode active material of the electrode assembly 20.
  • the electrolyte solution injected into the interior space 51 is It is possible to prevent the water in the internal space 51 from being taken in, and it is possible to suppress the performance deterioration of the lithium ion secondary battery.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating the packaging body of the present embodiment.
  • the packaging body 100 includes a plurality of lithium ion secondary battery structures 10 and a packaging case 101 in which the plurality of lithium ion secondary battery structures 10 are housed.
  • a plurality of lithium-ion secondary battery structures 10 are stacked in the packaging case 101 in the Z direction, which is the thickness direction. Further, in the present embodiment, the plurality of lithium-ion secondary battery structures 10 are housed in the packaging case 101 such that the tab lead 40 side is the vertically lower side and the electrolyte introducing portion 51B side is the vertically upper side. This can prevent the laminated film 50 from bending.
  • the packaging case 101 has a hollow box shape formed of cardboard, resin, metal, or the like. A plurality of lithium ion secondary battery structures 10 are arranged inside such a packaging case 101.
  • each lithium-ion secondary battery structure 10 is preferably housed in the packaging case 101 in a state in which the periphery is wrapped with a cushioning material.
  • a cushioning material for example, a porous material such as styrofoam or sponge, paper, a bag containing air (air cushioning material), or the like can be used.
  • the packaging body 100 is configured by packaging a plurality of lithium-ion secondary battery structure bodies 10.
  • the packaging body is not particularly limited to this, and the packaging body is for one lithium-ion secondary battery.
  • the structure 10 may be packed.
  • FIG. 19 is a flowchart illustrating the method for manufacturing the structure for a lithium-ion secondary battery according to this embodiment.
  • a positive electrode plate, a separator, a negative electrode plate can be obtained by the same process as step S1 to step S6 of the first embodiment described above, that is, a kneading process, a coating process, a drying process, a pressing process, a cutting process, and a laminating process.
  • An electrode group electrode assembly 20 is formed by stacking the above.
  • the clip 30 and the tab lead 40 are attached to the electrode assembly 20 manufactured in the stacking process.
  • the electrode assembly 20, the clip 30, and the tab lead 40 are joined by various welding methods such as laser welding, spot welding, and ultrasonic welding.
  • the clip 30 including the connecting portion with the electrode assembly 20 and the tab lead 40 is wrapped and covered with the laminate film 50, and the opening on the outer periphery of the laminate film 50 is welded to seal. To form an internal space 51.
  • the welding of the outer periphery of the laminated film 50 other than the tab lead 40 can be performed by ultrasonic welding or the like.
  • the tab lead 40 and the laminate film 50 can be welded by welding the sealant layer provided on the tab lead 40 and the laminate film 50 as described above.
  • a drying process is added after the process to the process before the accommodating process in the laminate (step S8) performed in the low humidity environment, which is performed in the environment not in the low humidity environment such as outside the dry room. Good.
  • the drying process is inserted before the laminating process (step S6). By doing so, it is possible to remove the moisture adsorbed by the electrode during the cutting process. Further, if the process performed in the environment other than the low humidity environment continues, the drying process may be inserted after the last process among the processes performed in the environment not in the low humidity environment.
  • the inside space 51 can be sealed in a low humidity state.
  • the accommodating step in the laminate is performed in a low humidity environment, but after the drying step of at least step S3, preferably, the structure 10 for a lithium ion secondary battery shown in FIG. It is more preferable to perform all the manufacturing steps in a low humidity environment, and further to perform the steps in a low humidity environment in the same dry room.
  • the method of filling the inner space 51 with an inert gas such as nitrogen may be an optimum method according to the above-described sealing method.
  • the accommodating step in the laminate may be performed in a low humidity environment and in an inert gas atmosphere.
  • the inside space 51 is put into a depressurized state and then the opening is sealed.
  • the accommodating step in the laminate may be performed under a reduced pressure environment. By doing so, the interior space 51 of the laminate film 50 can be easily sealed in a low humidity state.
  • the method for manufacturing a lithium ion secondary battery which is a non-aqueous electrolyte secondary battery using such a structure 10 for a lithium ion secondary battery, is the same as that of the above-described first embodiment, and thus a duplicate description will be omitted. ..
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating the method for manufacturing the lithium ion secondary battery.
  • 21 to 23 are plan views illustrating a method for manufacturing a lithium ion secondary battery.
  • an opening communicating with the electrolyte introduction part 51B is formed in the laminate film 50.
  • the laminated film 50 is located at a position indicated by a broken line V so as to separate the welded portion of the end portion of the electrolyte introduction portion 51 B opposite to the accommodation chamber 51 A.
  • the opening 55 is formed by cutting with. That is, in the present embodiment, the opening 55 is provided in the Y direction of the laminate film 50 at the end opposite to the accommodation chamber 51A in the X direction.
  • the opening 55 is not particularly limited to this, and for example, the opening may be formed only in a part in the X direction. That is, the opening 55 may be formed so as to cut the corner portion of the laminate film.
  • This opening process is preferably performed in a low humidity environment. By performing the opening process in a low humidity environment, moisture is not taken into the internal space 51 after opening. Also in this opening step, when the internal space 51 as described above is filled with an inert gas, it should be performed in an inert gas atmosphere, and the subsequent injection step and sealing step should be performed in an inert atmosphere. You can do this.
  • the electrolyte solution T which is an electrolyte
  • the electrolytic solution T is injected into the internal space 51 of the laminate film 50 through the opening 55.
  • the electrolytic solution T is injected in an amount necessary for impregnating the electrode assembly 20.
  • the electrolytic solution T thus injected from the opening 55 into the internal space 51 of the laminate film 50 is temporarily held in the electrolyte introducing portion 51B.
  • This injection step is also preferably performed in a low humidity environment. By performing the injection step in a low-humidity environment as described above, it is possible to suppress the incorporation of water into the electrolytic solution T and suppress the deterioration of the battery performance.
  • the electrolytic solution T used in the factory Y is to be transported from the factory X to the factory Y separately from the lithium-ion secondary battery structure 10.
  • the electrolytic solution T to be injected from the factory X it is possible to reduce the possibility of injecting an electrolytic solution having a different composition from the electrolytic solution T to be originally injected, but if care is taken not to make such an error,
  • the acquisition of the electrolytic solution T used in the factory Y is not particularly limited to this.
  • the same electrolyte solution T that should be injected into the structure 10 for a lithium ion secondary battery is procured directly from an electrolyte solution manufacturer near the factory Y, there is no restriction related to the transport of the electrolyte solution T and the required electrolysis is performed.
  • the solution T is preferable because the factory Y can prepare it. In particular, when the factory X and the factory Y are in different countries, it is preferable to procure the necessary electrolytic solution T in the country of the factory Y. If the factory X and the factory Y are different companies, the company that owns the factory Y that purchased the lithium-ion secondary battery structure 10 should inject the lithium-ion secondary battery structure 10 into the structure 10. It is preferable because the electrolytic solution T may be inexpensively procured through the company's own route.
  • the electrolytic solution T held in the electrolyte introducing portion 51B is impregnated into the electrode assembly 20 in the accommodation chamber 51A.
  • the electrode assembly 20 impregnated with the electrolytic solution T is hereinafter referred to as an electrode assembly 20A.
  • the rate at which the electrolytic solution T is impregnated into the electrode assembly 20 differs depending on the structure and material of the electrode assembly 20, but as an example, the time required in the impregnation step is several minutes to several tens of minutes. is there.
  • the electrolytic solution T is discharged from the opening 55 until the impregnation of the electrolytic solution T into the electrode assembly 20 is completed. It is not necessary to continue injecting while adding more. Therefore, complicated steps for the injection step and the impregnation step are unnecessary. Further, before the impregnation of the electrode assembly 20 with the electrolytic solution T is completed, the opening step and the injection step are repeatedly performed on the next structure 10 for a lithium ion secondary battery to inject the electrolytic solution T. The impregnation step of the lithium ion secondary battery structure 10 can be performed at the same time. Therefore, it is possible to improve the efficiency of the manufacturing process and improve the productivity.
  • this impregnation step is also preferably performed in a low humidity environment.
  • a low-humidity environment it is possible to prevent external air containing water from entering the internal space 51 of the exterior member 50 through the opening 55 and to prevent water from being taken into the electrolytic solution T.
  • step S13 the preliminary charging (formation charging) step of step S13 is performed. That is, the lithium ion secondary battery structure 10 having the electrode assembly 20 impregnated with the electrolytic solution T is precharged (chemical conversion charge). At this time, since the opening 55 is not yet sealed, the gas generated by the preliminary charging is discharged from the opening 55 to the outside. In the preliminary charging, the gas generated in the internal space 51 may be sucked by the degassing device and discharged to the outside.
  • a sealing step described below may be performed before the pre-charging.
  • the cutting step described below may be performed at the same time as the sealing step, that is, before the preliminary charging.
  • step S14 at least a part of the electrolyte introducing portion 51B is closed to seal the storage chamber 51A.
  • a region 52 for closing the laminate film 50 that is, an electrolyte introduction portion, while sufficiently deaerating the internal space 51 in a low humidity environment.
  • a part of 51B is closed by welding or the like to form a joint region 53, and the accommodation chamber 51A is sealed.
  • the region 52 bonding region 53
  • the region 52 is provided at the boundary portion of the electrolyte introducing portion 51B on the accommodation chamber 51A side, only the accommodation chamber 51A is sealed by forming the bonding region 53.
  • the accommodation chamber 51A in which the electrode assembly 20A is accommodated and the electrolyte introduction portion 51B side in which the opening 55 is provided are partitioned without communication. Further, the region 52 of the laminated film 50 of the present embodiment is welded and closed by ultrasonic welding.
  • the region 52 on the boundary side of the electrolyte introduction part 51B with the storage chamber 51A is closed, but the invention is not particularly limited to this, and the end side where the opening 55 is provided is closed. Alternatively, the entire area of the electrolyte introducing portion 51B may be closed.
  • the laminated film 50 is cut at the position shown by the broken line W to cut off the excess portion.
  • a lithium ion secondary battery having a relatively small size can be manufactured.
  • the joining region 53 is cut so as to be divided so that the accommodation chamber 51A is maintained in a sealed state. That is, at least a part of the bonding region 53 closes the accommodation chamber 51A side, that is, in a state where a part of the bonding region 53 remains on the electrode bonded body 20A side, the other part is cut so as to be separated.
  • the lithium ion secondary battery can be manufactured in a state where the accommodation chamber 51A is sealed by the bonding region 53.
  • the bonding area 53 is cut so as to be divided, but the invention is not particularly limited to this, and the bonding area 53 other than the bonding area 53 of the area 52 is left so that the entire bonding area 53 remains on the electrode bonded body 20A side. You may make it cut
  • the cutting process is performed to cut off the excess area of the laminate film 50, but the present invention is not particularly limited to this, and the electrolyte introducing portion 51B remains in the laminate film 50 without performing the cutting process.
  • a lithium ion secondary battery may be used.
  • the sealing step is performed on the end side where the opening 55 of the electrolyte introduction part 51B of the laminate film 50 is provided. It may be closed.
  • the electrolyte solution T of the electrode assembly 20A impregnated with the electrolyte solution T does not enter the electrolyte introduction part 51B side, which is a particular problem. There is no. However, by providing the bonding region 53 at the boundary portion of the electrolyte introducing portion 51B with the housing chamber 51A, the electrode assembly 20A does not move in the housing chamber 51A, and twisting and breaking of the exterior member 50 are suppressed. be able to.
  • step S16 After that, in the charge/discharge inspection process of step S16, after undergoing inspection such as charge/discharge inspection, those satisfying predetermined criteria are shipped as lithium ion secondary batteries.
  • the processes from step S10 to step S14 are performed in a low humidity environment.
  • the low humidity environment means, for example, a high dry state in which the dew point temperature is ⁇ 20° C. or lower. That is, it is maintained in an environment such as a low humidity gas atmosphere, a vacuum state, or an inert gas atmosphere.
  • the injecting step, and the sealing step of the laminated film 50 By performing the unsealing step, the injecting step, and the sealing step of the laminated film 50 in a low humidity environment in this manner, it is possible to suppress the entry of a non-humidity-controlled gas such as the outside air into the storage chamber 51A, and to store the storage chamber 51A.
  • the inside of 51A can be sealed in a low humidity state. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the electrode active material layer of the electrode assembly 20 and the injected electrolytic solution T due to moisture, and to obtain desired battery performance in the case of a lithium ion secondary battery.
  • the transportation amount in air transportation or the like is reduced. It can be transported safely without restrictions. Therefore, as compared with the case where the lithium ion secondary battery in which the electrolytic solution T is injected is transported from the factory X to the factory Y, it can be safely transported in a smaller number of transportation days by air transportation or the like.
  • the opening step and the injection step are repeated, and the structure for a lithium ion secondary battery in which the electrolytic solution T has been injected.
  • a plurality of 10 are manufactured.
  • poured is performed. That is, while the impregnation step of one lithium ion secondary battery structure 10 is being performed, the liquid injection step of another lithium ion secondary battery structure 10 can be performed, thus reducing the manufacturing time. Can be planned.
  • the impregnation process of the structure 10 for two or more of several lithium ion secondary batteries can be performed in parallel. Since the impregnation process that requires a long time in this way can be performed in parallel for the plurality of lithium-ion secondary battery structures 10, work efficiency can be improved. After that, the work efficiency can be improved by continuously performing the sealing step on the plurality of lithium ion secondary battery structures 10 for which the impregnation step has been completed.
  • the exterior member including the electrode assembly 20 and the film that seals the electrode assembly 20.
  • a tab lead 40 which is an external electrode terminal that penetrates the laminate film 50 from the inside to the outside and is connected to the electrode assembly 20.
  • the laminate film 50 has the electrode assembly 20 inside.
  • the laminate film 50 is hermetically sealed without the electrolyte solution T, which is an electrolyte, being injected into the laminate film 50.
  • the transportation amount due to the electrolytic solution T is not limited in air transportation or the like, and is used for air transportation or ships. It is possible to carry out transportation by any transportation means including sea transportation, and it is possible to carry out transportation safely and in a short time.
  • the laminate film 50 that is the exterior member is continuously bonded and sealed around the outer periphery of the electrode assembly 20 in the circumferential direction.
  • the laminate film 50 is easily sealed, and when the electrolyte solution T, which is an electrolyte, is injected into the laminate film 50 to manufacture a lithium ion secondary battery, the electrolyte solution T is injected into the laminate film 50.
  • the opening can be easily formed.
  • the electrolyte introduction part 51B has a height h1 or more in the accommodation chamber 51A in the Y direction which is the direction in which the accommodation chamber 51A and the electrolyte introduction part 51B are arranged. It is preferable to have h2.
  • the height h2 of the electrolyte introduction part 51B is the height h1 of the accommodation chamber 51A or more in this way, all the electrolytic solutions to be impregnated in the electrode assembly 20 when the electrolytic solution T is injected into the electrolyte introduction part 51B. Since T can be held in the electrolyte introduction part 51B, it is not necessary to repeat the injection of the electrolytic solution T, and the work efficiency can be improved.
  • the tab lead 40 which is an external electrode terminal, has the other end opposite to the one end joined to the electrode assembly 20 and the storage chamber 51A and the electrolyte.
  • the Y direction which is the direction along which the introduction section 51B is arranged, it is preferable that the Y direction is extended toward the side opposite to the electrolyte introduction section 51B.
  • the inside of the laminate film 50 which is an exterior member, is sealed in a low humidity state.
  • the inside of the exterior member in which the electrolytic solution T is not injected is sealed in a low humidity state, so that air transportation or sea transportation using a ship is performed. Since there is no restriction on the transportation due to the electrolytic solution T, it can be carried out by any transportation means including air transportation and sea transportation using a ship, and can be carried out safely and in a short time. ..
  • the lithium ion secondary battery can be easily manufactured by injecting the electrolytic solution T into the structure 10 for a lithium ion secondary battery.
  • the package 100 of the present embodiment includes the lithium ion secondary battery structure 10 which is the above-mentioned non-aqueous electrolyte secondary battery structure.
  • the packaging body 100 can be transported by air, sea transportation using a ship, or the like.
  • the transportation amount due to the electrolytic solution T is not limited, and the transportation can be performed by any transportation means including air transportation and sea transportation using a ship, and the transportation can be performed safely and in a short time. it can.
  • the lithium ion secondary battery which is the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment includes the lithium ion secondary battery structure 10 which is the above-mentioned non-aqueous electrolyte secondary battery structure, and is an exterior member. At least a part of the electrolyte introduction part 51B of a certain laminate film 50 is closed to seal the storage chamber 51A, and the storage chamber 51A is filled with an electrolytic solution T which is an electrolyte.
  • the laminate film 50 can be used as a lithium ion secondary battery without cutting off an extra region of the electrolyte introducing portion 51B.
  • the electrolyte introduction portion 51B of the laminate film 50 that is the exterior member is removed leaving a portion closed to seal the storage chamber 51A. .. According to this, by removing the unnecessary electrolyte introducing portion 51B, the lithium ion secondary battery can be made smaller than in the case where all of the electrolyte introducing portion 51B is left, or the size is the same as the conventional size. Therefore, the housing that houses the lithium-ion secondary battery can be used as it is.
  • the method for manufacturing a structure for a lithium ion secondary battery which is a structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery, of the present embodiment, it is an exterior member including an electrode assembly 20 and a film that seals the electrode assembly 20.
  • the laminate film 50 is provided with a tab lead 40 that is an external electrode terminal that penetrates the laminate film 50 from the inside to the outside and is connected to the electrode assembly 20.
  • the laminate film 50 accommodates the electrode assembly 20 inside.
  • the storage chamber 51A and the electrolyte introducing portion 51B communicating with the storage chamber 51A are provided, and the electrode assembly 20 is placed in the storage chamber 51A without injecting the electrolytic solution T, which is an electrolyte, into the laminate film 50. It is housed and the inside of the laminate film 50 is sealed.
  • the structure 10 for a lithium ion secondary battery in which the electrolyte solution T is not injected into the laminated film 50 and which is sealed, can be easily manufactured.
  • the step of sealing the laminate film 50 is performed in a low humidity environment.
  • the inside of the laminated film 50 can be maintained in a low humidity state, and the electrode active material layer of the electrode assembly in the laminated film 50 is deteriorated by moisture. Can be suppressed.
  • the electrolytic solution T is injected into the laminate film 50, it is possible to suppress the deterioration of the electrolytic solution T due to the moisture inside the laminate film 50.
  • the electrode assembly 20 the laminate film 50 which is the exterior member made of a film for sealing the electrode assembly 20, and the laminate
  • the laminated film 50 includes a tab lead 40 that is an external electrode terminal that penetrates the film 50 from the inside to the outside and is connected to the electrode assembly 20.
  • the laminate film 50 includes an accommodation chamber 51A in which the electrode assembly 20 is accommodated.
  • Lithium which is a structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery, is provided with an electrolyte introduction part 51B communicating with the accommodation chamber 51A, and the laminate film 50 is sealed without the electrolyte solution T as an electrolyte being injected therein.
  • a lithium ion secondary battery can be easily manufactured simply by providing the opening 55 in the laminate film 50 and injecting the electrolytic solution T. Further, since the injected electrolytic solution T can be temporarily held in the electrolyte introducing section 51B, the electrode assembly 20 can be impregnated with the electrolytic solution T held in the electrolyte introducing section 51B in the impregnation step. Therefore, it is not necessary to inject the electrolytic solution T while replenishing it from the opening 55 until the impregnation is completed, and a complicated process is unnecessary. Moreover, since the opening step and the injection step can be performed on the next lithium ion secondary battery structure 10 before the impregnation is completed, the efficiency of the manufacturing process is improved and the productivity is improved. be able to.
  • the method for manufacturing the lithium-ion secondary battery according to the present embodiment preferably further includes a preliminary charging step of performing preliminary charging after the impregnation step, and the sealing step is preferably performed after the preliminary charging step.
  • the preliminary charging process before the sealing process, the gas generated in the preliminary charging process can be discharged to the outside through the opening 55.
  • the sealing step closes at least the boundary portion of the electrolyte introducing portion 51B on the accommodation chamber 51A side.
  • a cutting step of cutting the opening 55 side of the electrolyte introduction part 51B in a state where the storage chamber 51A is sealed is preferably further included.
  • the structure 10 for a lithium ion secondary battery which is the structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery, into which the electrolytic solution T is injected in the injection step is impregnated. It is preferable to perform the step of injecting into the structure 10 for a lithium ion secondary battery, which is another structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery, during the process. According to this, the injection step can be performed on the next lithium-ion secondary battery structure before the impregnation step is completed, so that manufacturing efficiency can be improved and productivity can be improved.
  • the impregnation step requires time until the impregnation is completed, by performing the impregnation steps of the plurality of lithium ion secondary battery structures 10 in parallel, the impregnation steps are shorter than when individually performed. Since it can be performed in time, work efficiency can be improved and cost can be reduced.
  • FIG. 24 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to Embodiment 4 of the present invention.
  • 25 to 27 are plan views illustrating the method for manufacturing the lithium-ion secondary battery according to the fourth embodiment.
  • the same members as those in the third embodiment described above are designated by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.
  • step S20 and the injection process of step S21 are performed. Since these steps S20 and S21 are the same as those in the third embodiment described above, duplicate description will be omitted.
  • the sealing step of step S22 at least a part of the electrolyte introduction part 51B is closed to seal the inside.
  • the opening 55 formed in the opening step of step S20 is closed while sufficiently deaerating the internal space 51 in a low humidity environment. That is, the end of the electrolyte introducing portion 51B on the side opposite to the accommodation chamber 51A in the Y direction is sealed.
  • the internal space 51 of the laminate film 50 is sealed in the state where the electrolytic solution T is injected.
  • the opening of the laminated film 50 of the present embodiment is sealed by welding the laminated film 50.
  • step S23 the impregnation process of step S23 is performed. That is, the sealing step of this embodiment is performed between the injection step and the impregnation step.
  • the impregnation step of the present embodiment as shown in FIG. 25(b), since the opening of the laminate film 50 is sealed, it is difficult for moisture to enter from the outside. Therefore, it is not necessary to perform the impregnation step in a low humidity environment. Therefore, the time-consuming impregnation process can be performed outside the device that maintains a low humidity environment, and the device that maintains a low humidity environment can be used efficiently in the next opening process and liquid injection process. Time can be shortened and productivity can be improved.
  • the posture of the lithium-ion secondary battery structure 10 at the time of performing the impregnation step is not limited, and the handling can be easily performed. That is, in the present embodiment, it is not necessary to maintain the posture in which the opening 55 is directed vertically upward after the sealing step.
  • the electrode assembly 20 impregnated with the electrolytic solution T is hereinafter referred to as an electrode assembly 20A.
  • the preliminary charging (formation charging) step of step S24 is performed. That is, the lithium ion secondary battery structure 10 having the electrode assembly 20A impregnated with the electrolytic solution T is precharged (chemical conversion charge). At this time, since the opening 55 of the laminate film 50 is sealed, as shown in FIG. 26A, the gas G generated by the preliminary charging is held in the electrolyte introducing portion 51B and is not discharged to the outside. Moreover, since the pre-charging step of the present embodiment is performed after the sealing step, it is not necessary to perform it in a low humidity environment, and the posture of the lithium ion secondary battery structure 10 is not restricted.
  • step S25 the partition process is performed in step S25.
  • a region 52 for closing the laminate film 50 that is, a part of the electrolyte introduction part 51B is closed by welding or the like to form a bonding region 53
  • the storage chamber 51A is closed.
  • the electrolyte introducing portion 51B in which the gas G generated in the preliminary charging is held is also sealed.
  • the adhesive force in the bonding region 53 may be lower than that in the first embodiment when the bonding region 53 is formed in the partitioning step.
  • the gas G is discharged from the opening 55 to the outside to be precharged, so that the gas G generated by the precharge becomes an obstacle when the bonding region 53 is formed in the sealing step. It is possible to prevent the adhesive force of the bonding region 53 from decreasing.
  • step S26 a cutting process is performed in step S26.
  • the laminate film 50 is cut at the position indicated by the broken line W so as to divide the bonding region 53, thereby manufacturing a lithium ion secondary battery. That is, as shown in FIG. 27(b), the electrolyte introducing portion 51B holding the gas G generated in the preliminary charging can be separated without the gas G leaking to the outside. For this reason, the gas G generated in the preliminary charging leaks to the outside, whereby fire and corrosion of the device can be suppressed and safety can be improved.
  • step S27 in a charge/discharge inspection process, a charge/discharge inspection and other inspections are performed, and those satisfying predetermined criteria are shipped as lithium ion secondary batteries.
  • the gas G may not be generated in the preliminary charging process, or the gas G may be slightly generated.
  • the lithium ion secondary battery may be used without performing the partitioning step and the disconnecting step, and the partitioning step is performed to disconnect the lithium ion secondary battery.
  • a lithium ion secondary battery may be used without performing the steps.
  • the sealing step is performed before the impregnation step, but the invention is not particularly limited to this, and the sealing step may be performed after the impregnation step and before the preliminary charging step. Good.
  • the sealing step is performed before the impregnation step as described above, the time-consuming impregnation step can be performed outside the device that maintains a low-humidity environment, which shortens the manufacturing time and improves productivity. can do.
  • the laminate film 50 accommodates the electrode assembly 20 therein.
  • a structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery which includes a storage chamber 51A and an electrolyte introduction part 51B communicating with the storage chamber 51A, and the laminate film 50 is hermetically sealed without being injected with an electrolytic solution T that is an electrolyte.
  • the sealing step is performed between the injection step and the impregnation step, and the sealing step closes the opening 55 side formed in the opening step.
  • the preliminary charging step of performing the preliminary charging after the impregnation step, the preliminary charging step of performing the preliminary charging, and after the preliminary charging step, at least a part of the electrolyte introducing portion 51B is closed to close the storage chamber 51A. It is preferable to further include a partitioning step of sealing As described above, by performing the preliminary charging after performing the sealing step, it is possible to prevent the gas generated by the preliminary charging from being discharged to the outside. Further, the gas generated by the preliminary charging can be sealed in the electrolyte introducing portion 51B in the partitioning step.
  • the method further includes a cutting step of cutting the opening 55 side of the electrolyte introduction part 51B in a state where the storage chamber 51A is sealed.
  • a cutting step of cutting the opening 55 side of the electrolyte introduction part 51B in a state where the storage chamber 51A is sealed.
  • the method for manufacturing a lithium ion secondary battery for a plurality of non-aqueous electrolyte secondary batteries that are sealed without the electrolyte solution T that is an electrolyte being injected into the laminate film 50 that is an exterior member.
  • the lithium ion secondary battery structure 10 that is a structure is repeatedly subjected to the unsealing step and the injection step, and the electrolyte solution T is injected into the plurality of non-aqueous electrolyte secondary battery structures. It is preferable to manufacture the secondary battery structure 10 and simultaneously perform the impregnation step on the plurality of lithium ion secondary battery structures 10 into which the electrolytic solution T has been injected. According to this, the unsealing step and the injecting step can be performed on the next lithium-ion secondary battery structure before the impregnation step is completed, so that the manufacturing efficiency is improved and the productivity is improved. You can
  • the structure 100 for the lithium ion secondary battery 10 to 10B is illustrated as a package 100 in which a plurality of packages can be transported.
  • the structures 10 to 10B may be individually packaged.
  • the electrolytic solution T is illustrated as the electrolyte, but the electrolyte may be a so-called jelly-like one.
  • the preliminary charging process is performed, but the present invention is not particularly limited to this, and the preliminary charging process may not be performed, and the lithium ion secondary battery may be shipped.
  • the structure for a lithium ion secondary battery using a lithium metal oxide as an electrode active material and a method for manufacturing the structure, a package, a lithium ion secondary battery, and a method for manufacturing the lithium ion oxide are exemplified.
  • the invention is not limited to one using a lithium metal oxide as an electrode active material, and a structure for a non-aqueous electrolyte secondary battery using a material other than a lithium metal oxide as an electrode active material, a method for producing the same, a package, and It can be applied to a water electrolyte secondary battery and a manufacturing method thereof.

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Abstract

電極接続体と、前記電極接続体を収容した収容室41を有する外装部材と、を具備し、前記収容室41内には電解液が注入されておらず、当該収容室41内が低湿度状態で密閉されている。

Description

非水電解質二次電池用構造体、非水電解質二次電池用構造体の製造方法及び非水電解質二次電池の製造方法
 本発明は、電解質として非水電解質を用いた非水電解質二次電池に用いられる非水電解質二次電池用構造体、非水電解質二次電池用構造体の製造方法及び非水電解質二次電池の製造方法に関する。
 非水電解質二次電池としては、例えば、電極活物質としてリチウム金属酸化物を用いたリチウムイオン二次電池が広く用いられている。リチウムイオン二次電池は、電極活物質層が形成された電極群を有する電極接続体と、電極接続体を内部に収容する外装部材と、外装部材内に設けられた電解液と、を具備する。このようなリチウムイオン二次電池には、外装部材として円筒形の電池ケースあるいは四角柱形の角形ケースに電極接続体を収容してなるケース収容型電池と、外装部材としてラミネートフィルムで電極接続体を包囲して封止してなるラミネート型電池とが知られている。なお、各電池は、二次電池の単位セル(電池セル)として単体、または、複数個直列に接続してパッケージ化されて使用される。
 また、リチウムイオン二次電池に用いられる電極活物質層や電解液は、水分を取り込むことで所望の電池性能が得られなくなるという問題がある。例えば、電極群を外装ケース(あるいはラミネートフィルム)内に収容して密閉する際に電極が水分を含んでいると、その水分が電解液に含まれてしまい、電池として充放電した際に電池が膨らんだりし、電池としての機能を損なわせることとなる。このため、リチウムイオン二次電池の製造、特に、注液・密閉の工程では、外装ケース(あるいはラミネートフィルム)内に部材とともに水分が持ち込まれないよう注意するとともに、外装ケース外部から水分が取り込まれないよう注意する必要がある。このような事情に鑑みて、リチウムイオン二次電池は、少なくとも電極活物質用スラリーを電極用金属板へ塗布して乾燥処理後、電極接続体電極群の作成、電極群と集電体との接続、電極接続体外装ケース(あるいはラミネートフィルム)への電極群と集電体と電解液の収納、ケースの密閉封止までの各段階を、水分が取り込まれないように、水分調整された場所にて一連の流れとしてまとめて行われる。
 このため、ケース収容型電池では、外装ケース内に電極群及び電極群に接続された集電部材を有する電極接続体と電解液とが収容された状態で密閉されて出荷されることとなる。
 また、ラミネート型電池では、ラミネートフィルム内に電極群及び電極群に接続されたタブリードを有する電極接続体と電解液とが収容された状態で密閉されて出荷されることとなる。
特開2012-69268号公報 特開2009-26490号公報
 しかしながら、リチウムイオン二次電池は、輸送安全性を確保すべく、輸送、特に、輸送量が制限される航空機を用いた空輸などにおいて注意が必要となる。これはリチウムイオン二次電池に含まれる電解液は消防法においては第4類(引火性液体)に分類されていることに起因する。このため、リチウムイオン二次電池自体の安全性を高めても、消防法における第4類(引火性液体)に該当する電解液を用いている限り輸送制限は変わらない。
 この結果、生産したリチウムイオン二次電池を遠隔地まで運ぶ必要がある場合には、車両や船舶といった手段を用いることになり、運ぶ日数が空輸に比べて大きくなってしまうという問題がある。
 なお、このような問題はリチウムイオン二次電池に限定されず、電極活物質としてリチウム金属酸化物以外を用いた非水電解質二次電池においても同様に存在する。
 本発明はこのような事情に鑑み、電池の製造上での電池性能の低下を抑制しながら輸送安全性を確保した非水電解質二次電池用構造体、非水電解質二次電池用構造体の製造方法及び非水電解質二次電池の製造方法を提供することを目的とする。
 上記課題を解決する本発明の態様は、電極接続体と、前記電極接続体を収容した収容室を有する外装部材と、を具備し、前記収容室内には電解液が注入されておらず、当該収容室内が低湿度状態で密閉されていることを特徴とする非水電解質二次電池用構造体にある。
 かかる態様では、電解液が注入されていない収容室が低湿度状態で密閉されることで、空輸等において電解液に起因する輸送制限されることないので、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。また、非水電解質二次電池用構造体の輸送後は、非水電解質二次電池用構造体の収容室に電解液を注入すれば非水電解質二次電池を容易に製造することができる。
 また、収容室内が低湿度状態で密閉されることで、収容室内の水分によって電極接続体の電極活物質層や収容室に注入される電解液が劣化するのを抑制することができ、非水電解質二次電池となった場合に電池容量が劣化するなどの不具合を抑制して所望の電池性能を得ることができる。
 ここで、前記外装部材は、前記収容室内に前記電解液を注入可能な注液口を有し、前記注液口が封止されていることが好ましい。これによれば、注液口を封止することで収容室内を低湿度状態に保つことができると共に、注液口を開封することで電解液を容易に注入することができる。
 また、前記外装部材は、フィルムからなり、前記外装部材を内部から外部に貫通し、前記電極接合体と接続された外部電極端子と、を具備し、前記外装部材は、内部に前記収容室と当該収容室に連通する電解質導入部とを具備することが好ましい。これによれば、収容室内に電解質導入部を介して電解質を導入することができる。
 また、前記外装部材は、前記電極接合体の外周を周方向に亘って連続して接合されて密閉されていることが好ましい。これによれば、電解質が注入されていない収容室が密閉されることで、空輸等において電解質に起因する輸送量が制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。また、非水電解質二次電池用構造体の輸送後は、非水電解質二次電池用構造体を開封して電解質を注入して再度密閉するだけで容易に非水電解質二次電池を製造することができる。さらに、外装部材を密閉することで、外装部材の内部に水分を含む気体が入り難く、外装部材の内部に収容された電極接合体に設けられた電極活物質層が水分と反応することや、外装部材の内部に電解質を注入した際に、注入した電解質が水分と反応するのを防止することができ、非水電解質二次電池を製造した際の水分に起因する電池性能の低下を抑制することができる。
 また、前記電解質導入部は、前記収容室と前記電解質導入部との並び方向において、前記収容室の高さ以上の高さを有することが好ましい。これによれば、外装部材を容易に密閉することができると共に、外装部材の内部に電解質を注入して非水電解質二次電池を製造する際に、外装部材に電解質を注入する開口を容易に形成することができる。
 また、本発明の他の態様は、上記態様に記載の非水電解質二次電池用構造体の製造方法であって、前記収容室に電解液を注入することなく、前記収容室内に前記電極接続体を収容して前記収容室を密閉する工程を有することを特徴とする非水電解質二次電池用構造体の製造方法にある。
 かかる態様では、電解液を注入することなく低湿度環境下で収容室を密閉することで、収容室内を低湿度状態に容易に維持することができる。
 ここで、前記外装部材は、前記電解液を注入可能な注液口を有し、前記収容室を密閉する工程は、前記収容室に前記電極接続体を収容する工程と、前記収容室に前記電解液を注入することなく前記注液口を封止して密閉する工程と、を具備し、少なくとも前記注液口を封止する工程は、低湿度環境下で行うことが好ましい。これによれば、注液口を封止する際に収容室内を容易に低湿度状態とすることができる。
 さらに、本発明の他の態様は、上記態様に記載の非水電解質二次電池用構造体に対して、低湿度環境下で前記収容室内を開口して当該収容室内に前記電解液を注入し、前記収容室を密閉する工程を有することを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法にある。
 かかる態様では、低湿度環境下で収容室を開口して収容室内に電解液を注入して密閉することで、電極接続体を構成する電極活物質層や電解液が劣化するのを抑制することができ、非水電解質二次電池の電池容量が劣化するなどの不具合を抑制して所望の電池性能を得ることができる。
 ここで、前記外装部材は、予め封止された、前記電解液を注入可能な注液口を有し、低湿度環境下での前記収容室の開口は、前記注液口を開封し、前記収容室内への前記電解液の注入は、前記注液口から行い、前記収容室の密閉は、前記注液口の封止であることが好ましい。これによれば、注液口を開封するという容易な工程によって収容室内を開口することができると共に、注液口から電解液を容易に注入することができる。また、注液口を封止すれば、収容室を容易に密閉することができる。特に、注液口を有する外装部材を従来のものと同様に用いることができるので、外装部材を形成するための金型を注液口があるものとないものとの2つを用意する必要がなく、コスト増となることを抑制することができる。
 また、外装部材に注液口が予めないものであれば、低湿度環境下での前記収容室の開口は、前記外装部材に前記電解液を注入可能な開口部を形成し、前記収容室への前記電解液の注入は、前記開口部から行い、前記収容室の密閉は、前記開口部の封止であってもよい。この場合、注液口となる領域を他の部分より厚さを薄くした注液口形成領域を有する外装部材を用いるのがよい。特に、外装部材の外観から注液口とすべき領域がわかるように、注液口形成領域は凸状あるいは凹状部分であることが望ましい。
 また、前記外装部材は、フィルムからなり、前記外装部材は、前記収容室と当該収容室に連通する電解質導入部とを具備し、前記外装部材に前記電解質導入部に連通する開口部を形成する開封工程と、前記開口部から前記電解質導入部に電解質を注入する注入工程と、前記電解質導入部に注入した前記電解質を前記収容室に収容された前記電極接合体に含浸させる含浸工程と、前記電解質導入部の少なくとも一部を塞いで内部を密閉する密閉工程と、を具備することが好ましい。これによれば、外装部材に開口部を設けて、電解質を注入するだけで容易に非水電解質二次電池を製造することができる。また、注入した電解質を電解質導入部に一時的に保持させることができるため、含浸工程において、電解質導入部に保持された電解質を電極接合体に含浸させることができる。したがって、含浸が終了するまで電解質を開口部から継ぎ足しながら注入する必要がなく、煩雑な工程が不要となる。また、含浸が終了する前に、次の非水電解質二次電池用構造体に対して開封工程と注入工程とを行うことができるため、製造工程の効率化を行って、生産性を向上することができる。
 また、前記含浸工程の後、予備充電を行う予備充電工程をさらに具備し、前記密閉工程は、前記予備充電工程の後に行うことが好ましい。これによれば、予備充電工程で発生したガスを開口から外部に排出させることができる。
 また、前記密閉工程は、少なくとも前記電解質導入部の前記収容室側の境界部分を塞ぐことが好ましい。これによれば、内部で電極接合体が移動するのを抑制することができる。
 また、前記密閉工程の後、前記収容室が密閉された状態で前記電解質導入部の前記開口部側を切断する切断工程をさらに有することが好ましい。これによれば、余分な領域を切り捨てて、比較的小型の非水電解質二次電池を製造することができる。
 また、前記密閉工程は、前記注入工程と前記含浸工程との間に行い、前記密閉工程は、前記開封工程で形成した前記開口部側を塞ぐことが好ましい。これによれば、含浸工程において、開口が塞がれているため、開口から電解質が漏出するのを抑制することができると共に、非水電解質二次電池用構造体の姿勢が制限されることがない。
 また、前記注入工程で前記電解質が注入された一の前記非水電解質二次電池用構造体に前記含浸工程を行っている間に、他の前記非水電解質二次電池用構造体への前記注入工程を行うことが好ましい。これによれば、一の非水電解質二次電池用構造体に含浸工程を行っている間に、他の非水電解質二次電池用構造体に注入工程を行うことができるので、製造効率を向上して生産性を向上することができる。
 本発明によれば、非水電解質二次電池用構造体に電解液が注入されていないことから、電解液に起因する輸送制限がされることがないため、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができる。また、リチウムイオン二次電池用構造体の収容室内が低湿度状態となっているため、電極接続体の電極活物質層や、後に注入される電解液が収容室内の水分によって劣化するのを抑制して、電池性能が低下するのを抑制することができる。
本発明の実施形態1に係るリチウムイオン二次電池用構造体の分解斜視図である。 本発明の実施形態1に係るリチウムイオン二次電池用構造体の内部構造を表す一部を切り欠いた側面図である。 本発明の実施形態1に係る電極群の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態1に係る梱包体の概略構成を表す斜視図である。 本発明の実施形態1に係るリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態1に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明する図である。 本発明の実施形態1に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態1のリチウムイオン二次電池用構造体の変形例を表す一部を切り欠いた側面図である。 本発明の実施形態2に係るリチウムイオン二次電池用構造体の側面図である。 本発明の実施形態2に係るリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態2に係るリチウムイオン二次電池用構造体及びリチウムイオン二次電池の製造方法の変形例を説明する図である。 本発明の実施形態2に係るリチウムイオン二次電池用構造体及びリチウムイオン二次電池の製造方法の変形例を説明する図である。 本発明の実施形態2に係るリチウムイオン二次電池用構造体及びリチウムイオン二次電池の製造方法の変形例を説明する図である。 本発明の実施形態3に係るリチウムイオン二次電池用構造体の斜視図である。 本発明の実施形態3に係るリチウムイオン二次電池用構造体の平面図である。 本発明の実施形態3に係るリチウムイオン二次電池用構造体の要部断面図である。 本発明の実施形態3に係る電極接続体の概略構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態3に係る梱包体を説明する図である。 本発明の実施形態3に係るリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態3に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態3に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明する平面図である。 本発明の実施形態3に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明する平面図である。 本発明の実施形態3に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明する平面図である。 本発明の実施形態4に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態4に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明する平面図である。 本発明の実施形態4に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明する平面図である。 本発明の実施形態4に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明する平面図である。
 以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態1及び2の図1~図13と、実施形態3及び4の図14~図27とでは、同様の部材であっても符号が一部異なる。
 (実施形態1)
 図1は、リチウムイオン二次電池用構造体を示す分解斜視図である。図2は、リチウムイオン二次電池用構造体の内部構造を表す一部を切り欠いた側面図である。図3は、電極群の概略構成を示す図である。
 本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10は、リチウムイオン二次電池に用いられる構造体である。具体的には、図1及び図2に示すように、リチウムイオン二次電池用構造体10は、正極板21及び負極板22を備える電極群である電極接合体20と、電極接合体20の正極板21又は負極板22にそれぞれ接続される一対の集電部材30と、これら電極接合体20及び集電部材30が収容される外装部材である電池ケース40及び蓋部材50と、を備える。
 電極接合体20は、図3に示すように、正極板21と負極板22とがセパレータ23を挟んで交互に多数積層されている。
 正極板21及び負極板22のそれぞれは、金属箔に電極活物質層が形成されたものである。正極板21に用いられる金属箔としては、例えば、アルミ箔が挙げられる。また、負極板22に用いられる金属箔としては、例えば、銅箔が挙げられる。
 電極接合体20の長手方向の一端部には、複数の正極板21の端部であって、電極活物質層が形成されていない部分同士が束ねられた正極結束部24が形成されている。電極接合体20の長手方向他端部には、複数の負極板22の端部であって電極活物質層が形成されていない部分同士が束ねられた負極結束部25が形成されている。本実施形態では、電極接合体20に正極結束部24及び負極結束部25がそれぞれ2つ設けられている。この正極結束部24及び負極結束部25の数は特に限定されず、例えば、それぞれ1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。そして、電極接合体20のこれら正極結束部24及び負極結束部25に集電部材30がそれぞれ接続されている。
 集電部材30は、正極板21に電気的に接続される第1の集電板30Aと、負極板22に電気的に接続される第2の集電板30Bとを含む。第1の集電板30Aは、主材料が例えばアルミニウムからなる金属板で構成され、その一端側が電極接合体20の各正極結束部24に接続されている。第2の集電板30Bは、主材料が例えば銅からなる金属板で構成され、その一端側が電極接合体20の各負極結束部25に接続されている。なお、集電板30A,30Bはそれぞれ接続される電極板の材料と同様な主材料とすることを例としているが、電極接合体と接続可能で導電性を維持できるものであれば他の主材料からなる金属板であってもよい。
 これらの集電部材30は、蓋部材50の内側の面に当接する上面板31と、上面板31の端部から下側に向けて延びる長尺接合板32とで構成される。長尺接合板32の両縁部には、電極接合体20の長手方向外側に向かって屈曲した接続板片33が設けられている。本実施形態では、接続板片33は、長尺接合板32の長手方向(図1の上下方向)に亘って連続的に設けられている。そして各集電部材30は、この接続板片33で電極接合体20の2列の正極結束部24又は負極結束部25にそれぞれ接続されている。集電部材30の接続板片33と、電極接合体20の正極結束部24及び負極結束部25との接続方法は、特に限定されないが、例えば、超音波溶着等により良好に接続することができる。
 また集電部材30の上面板31には、蓋部材50に設けられた貫通孔51から外部に突出する端子部60が設けられている。すなわち第1の集電板30Aの上面板31には、正極板21に繋がる正極端子部60Aが設けられ、第2の集電板30Bの上面板31には、負極板22に繋がる負極端子部60Bが設けられている。
 このような集電部材30と電極接合体20とは、上述したように集電部材30の接続板片33と電極接合体20の正極結束部24及び負極結束部25とが接続された状態で、電池ケース40内に収容されている。
 電池ケース40は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料で形成されている。もちろん、電池ケース40の材料は金属材料に限定されず、樹脂材料等であってもよい。このような電池ケース40は、内部に電極接合体20及び集電部材30が収容される収容室41が設けられた中空の箱形状を有し、上部が開口して設けられている。
 蓋部材50は、電池ケース40の収容室41の上部開口を封止するものであり、例えば、ステンレス鋼等の金属材料で形成されている。もちろん、蓋部材50の材料は金属材料に限定されず、樹脂材料等であってもよい。
 蓋部材50の外周部には、端部を上方に折り曲げた接合部52が設けられている。この接合部52を電池ケース40の上端とレーザー溶接することによって蓋部材50が電池ケース40に固定されている。なお、電池ケース40と蓋部材50との固定方法は特にこれに限定されず、収容室41内が密閉された状態を保てるのであれば、接着剤を用いた接着であってもよく、ネジやボルト、クリップ等を用いて固定するようにしてもよい。なお、電池ケース40と蓋部材50とを固定した後で、容易に両者の固定が解除できない固定方法が好ましく、溶接等が好適に用いられる。
 蓋部材50には、各集電部材30の正極端子部60A及び負極端子部60Bがそれぞれ挿入される2つの貫通孔51が形成されている。この貫通孔51から正極端子部60A及び負極端子部60Bが蓋部材50の外側まで突出した状態で、集電部材30が蓋部材50に固定されている。
 また蓋部材50と集電部材30とは、図2に示すように、絶縁された状態で固定されている。例えば、本実施形態では、蓋部材50と集電部材30とは、樹脂材料からなる接着絶縁部材70によって接合されると共に絶縁されている。接着絶縁部材70は、例えば、蓋部材50と集電部材30とを配した金型内で射出成形することによって形成される。すなわち、蓋部材50と集電部材30とは、接着絶縁部材70によって互いに固定されて一体化している。
 さらに、蓋部材50には、電池ケース40の収容室41内に電解液を注入するための注液口53が設けられている。注液口53は、蓋部材50を貫通して設けられた開口であり、収容室41と外部とを連通するよう収容室41を開口するものである。このような注液口53は、封止部材80によって封止されている。
 封止部材80は、注液口53を封止して、収容室41内を密閉するものである。本実施形態では、収容室41内に電解液を注入することなく、収容室41内がドライ状態(低湿度状態)で注液口53を封止部材80によって封止して収容室41を密閉したものをリチウムイオン二次電池用構造体10と称する。また、封止部材80を取り外して、または、封止部材80を介して収容室41内に注液口53から電解液を注入し、注液口53を封止部材80、または、封止部材80とは異なる封止部材によって封止することで収容室41を密閉したものをリチウムイオン二次電池と称する。
 ここで、収容室41内が低湿度状態であるとは、収容室41内の電極接合体20や後に収容室41内に注入される電解液が、電池としての機能を損なわせるような水分を含まない程度の水分量の環境、例えば、露点温度が-20℃以下の状態の高い乾燥状態である。このように、収容室41内が低湿度状態で密閉されることで、収容室41内の気体に含まれる水分を電極接合体20が吸収するのを抑制して、最終的に電池として電池性能が低下するのを抑制することができる。また、収容室41内が低湿度状態で密閉されることで、後に収容室41内に電解液を注入してリチウムイオン二次電池を製造した際に、電解液に収容室41内の水分が含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。具体的には、リチウムイオン二次電池は、一般的に非水電解液が用いられる。水分が非水電解液に取り込まれてしまうことでリチウムイオン二次電池として所望の性能を得ることができない。
 また、収容室41内は、低湿度状態であれば収容される気体は特に限定されず、例えば、空気であってもよく、また窒素や希ガス等の不活性ガスが充填されていてもよい。例えば、収容室41内に不活性ガスを充填することで、収容室41内への水分の混入がより確実に抑制でき、電池性能が低下するのを抑制することができる。
 また、収容室41内は、大気圧(1Pa)よりも低い圧力(負圧)としてもよい。このように収容室41内を大気圧よりも低い圧力(負圧)とすることで、航空機などを用いた低圧環境での輸送時に、気圧の差によって外装部材が変形したり、注液口43を封止する封止部材80が外れるのを抑制することができる。
 つまり、収容室41内は、真空引きした状態で封止されていてもよい。すなわち、収容室41内が真空状態であってもよい。なお、真空状態とは、例えば、1Pa以下、好ましくは、0.1Pa以下の圧力のことを言う。収容室41内が真空引きされているので、空輸時において気圧差により発生し得る課題の発生を抑えることができる。
 なお、収容室41内が低湿度状態とは、湿度が完全にゼロ(0)、又は、ゼロ(0)に限りなく近い真空状態も含まれる。
 このようなリチウムイオン二次電池用構造体10では、収容室41内に電解液が注入されておらず、収容室41内が低湿度状態で注液口53が封止されて収容室41内が密閉されているため、空輸等において電解液に起因する輸送制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10の輸送後は、リチウムイオン二次電池用構造体10の注液口53から電解液を注入し、注液口53を封止すればリチウムイオン二次電池を容易に製造することができる。
 また、このようなリチウムイオン二次電池用構造体10は、輸送可能に梱包された梱包体となって輸送される。ここで梱包体の一例を図4に示す。図4に示すように、梱包体100は、複数のリチウムイオン二次電池用構造体10と、複数のリチウムイオン二次電池用構造体10が内部に収容された梱包ケース101と、梱包ケース101の内部においてリチウムイオン二次電池用構造体10の周囲に設けられた緩衝材102と、を具備する。
 梱包ケース101は、段ボール、樹脂、金属等で形成された中空箱形形状を有するものである。このような梱包ケース101の内部に複数のリチウムイオン二次電池用構造体10が周囲を緩衝材102に包まれた状態で配置されている。
 緩衝材102は、発泡スチロールやスポンジ等の多孔質材料、紙、空気を内包する袋(エアー緩衝材)などを用いることができる。緩衝材を設けることで、リチウムイオン二次電池用構造体10が搬送時に互いに当接し合うことによる破壊を抑制することができる。
 このようにリチウムイオン二次電池用構造体10は、梱包体100の状態で複数が一括して搬送される。
 ここで、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10の製造方法について図5を参照して説明する。なお、図5は、リチウムイオン二次電池用構造体の製造方法を説明するフローチャートである。
 図5に示すステップS1の混練工程によって、正極及び負極となる電極を形成するための複数の材料を混ぜ合わせて(混練して)、例えば、アルミニウム(正極)や銅(負極)となる金属箔シート上に塗布すべき電極スラリーを形成する。電極スラリーは正極用と負極用とがそれぞれ作成されるものの、混練工程では、正極用スラリー形成のための混練装置と負極用スラリー形成のための混練装置とが準備され、これら2種類のスラリーの形成が並行して行われる。もちろん、2種類のスラリーを順番に形成するようにしてもよい。
 次いでステップS2の塗布工程において、ステップS1の混練工程で形成した正極用スラリーと負極用スラリーとは、それぞれ金属泊シート上に塗布される。正極用スラリーは、正極電極板となるアルミニウム泊シート上に塗布され、負極用スラリーは、負極電極板となる銅箔シート上に塗布される。一般的には、金属箔シートは長尺状で、この金属箔シートの表面あるいは表裏面の両面に所望の電極スラリーが塗布される。
 次いで、ステップS3の乾燥工程において、ステップS2の塗布工程において金属箔シートに塗布された電極スラリーを乾燥し、乾燥した電極スラリーからなる電極活物質層が形成される。
 次いで、ステップS4のプレス工程において、電極活物質層と金属箔シートとを押圧(プレス)処理する。このプレス工程によって電極活物質層と金属箔シートとの密着力を高めることができる。
 次いで、ステップS5の切断工程において、プレス工程によって押圧処理した電極活物質層と金属箔シートとを所望の大きさに切断することで金属箔シートの上に電極活物質層が形成された電極板を製造する。
 なお、ステップS1の混練工程と同様に、ステップS2の塗布工程からステップS5の切断工程は、正極と負極とでそれぞれ並行して行うことができる。この結果、切断工程を経た時点で、複数の正極板21と複数の負極板22とを用意することができる。
 次いでステップS6の積層工程では、セパレータ23を間に介在させながら正極板21と負極板22とを交互に複数積層して束ねる。あるいは、それぞれ所定の長さに切断された長尺状の正極板21と負極板22とを、長尺状のセパレータ23を間に介在させた状態で重ね合わせて券回する。この結果、正極板21、セパレータ23、負極板22を重ね合わせて構成された電極接合体20が製造される。
 次いで、ステップS7の電極組立工程で、積層工程で製造された電極接合体20に集電部材30の取り付けを行うことで電極接合体20と集電部材30とが一体化される。なお、本実施形態では、上述したように集電部材30と蓋部材50とは接着絶縁部材70によって一体化されているため、電極接合体20には蓋部材50と一体化された集電部材30が取り付けられる。つまり、蓋部材50に電極接続体が取り付けられる。
 次いで、ステップS8の電極接続体収容工程で、蓋部材50に取り付けられた電極接続体を電池ケース40の収容室41内に収容し、蓋部材50と電池ケース40とを接合する。
 次いで、ステップS9の予備封止工程で、蓋部材50の注液口53を封止部材80によって封止して、収容室41内を密閉する。封止部材80による封止は、本ステップ終了後に大気中にリチウムイオン二次電池用構造体10を配置しても水分が収容室41内に入らず、かつ、リチウムイオン二次電池用構造体10を空輸等の輸送時に封止部材80が取れてしまうことがないようにする。例えば、封止部材80として、電池ケース40や蓋部材50より融点が低い金属材を溶融して注入口を塞ぐようにしたり、空輸時の気圧の影響で剥がれない粘着力を有するような防湿性の高いアルミ製のテープで封止するようにしてもよい。また、注液口53を封止するのでなく、リチウムイオン二次電池用構造体10全体をラミネートフィルムのような封止体で包んでこのラミネートフィルム内を真空引きして、リチウムイオン二次電池用構造体10全体を密閉することで注液口53を封止してしまってもよい(注液口を封止でき、輸送時に破れるような心配がなければ、ラミネートフィルムの代わりに、単層のビニールフィルムのような絶縁性フィルムとしてもよい)。このラミネートフィルムによる封止も低湿度環境下で行うようにすることで、電池ケース40内は低湿度状態を保つことができる。本実施形態では、ステップS8の電極接続体収容工程とステップS9の予備封止工程とを低湿度環境下で行うことで、収容室41内を低湿度状態で密閉することができる。ちなみに、低湿度環境下で電池ケース40と蓋部材50とを密閉する方法としては、例えば、低湿度状態に湿度調整されたドライルーム内に電池ケース40と蓋部材50とを密閉する密閉装置を配置し、ドライルーム内の密閉装置で電池ケース40と蓋部材50との接合と注液口53の封止とを行うようにすればよい。また、別の方法としては、密閉装置がドライルームの外に配置されていたとしても、密閉装置内の密閉処理を行う空間を低湿度状態に保ちながら電池ケース40と蓋部材50との接合と注液口53の封止とを行うようにすればよい。この時、ステップS8の電極接続体収容工程からステップS9の予備封止工程まで低湿度状態が保たれるよう注意する。例えば、ステップS8の電極接続体収容工程とステップS9の予備封止工程とが同じ低湿度環境下(同じドライルーム内)で連続して行われるようにする。ステップS8の電極接続体収容工程とステップS9の予備封止工程の少なくとも一方が低湿度環境でない(ドライルーム外)の装置(装置内は低湿度状態として必要な処理を行う)を用いて行われる場合は、この2つの工程間での被処理物の搬送時においても被処理物の周辺環境が低湿度状態であることを維持しておくようにする。ちなみに低湿度環境下とは、例えば、露点温度が-20℃以下の状態の高い乾燥状態のことである。低湿度環境における気体の種類は限定されず、空気であってもよく、また窒素や希ガス等の不活性ガスであってもよい。
 なお、本実施形態では、電極接続体収容工程と予備封止工程とを低湿度環境下で行うようにしたが、少なくとも図5のステップS3の乾燥工程を経た後、望ましくは、図5に示すリチウムイオン二次電池用構造体10の製造工程の全てを低湿度環境下で行うようにし、さらに、低湿度環境下で行う工程は同じドライルーム内で行うようにするのがよい。また、収容室41内に不活性ガスを充填する場合、収容室41内に窒素等の不活性ガスを充填する方法は上述した封止の方法に応じて最適な方法で行えばよい。例えば、電池ケース40に蓋部材50を接合する段階から低湿度環境下でかつ不活性ガス雰囲気中で行いうようにすればいい。その後に予備封止工程が必要な場合(蓋部材50に注液口53が形成されている場合)はこの予備封止工程までは低湿度環境下でかつ不活性ガス雰囲気中で行うようにすればいい。なお、その後に予備封止工程が必要な場合(蓋部材50に注液口53が形成されている場合)は、電池ケース40に蓋部材50を接合する段階では不活性ガス雰囲気でなくともよく、予備封止の際、注液口53自体を予備封止する場合には、注液口53から強制的に不活性ガスを電池ケース40の収容室41内に導入するようにすればいい。この場合、収容室41内の排気用の口を注液口53とは別に設けておく必要がある(この排気用の口も注液口53同様に予備封止が必要)。また、リチウムイオン二次電池用構造体10自体を封止体で封止する場合には、封止体で完全に封止する前に、封止体におけるリチウムイオン二次電池用構造体10の収容された空間内に強制的に不活性ガスを導入するようにすればいい。
 また、このようなリチウムイオン二次電池用構造体10を用いたリチウムイオン二次電池の製造方法について図6を参照して説明する。なお、図6は、リチウムイオン二次電池の製造方法を説明する図である。
 図6に示すように、工場Xにおいて上述したステップS1からステップS9によってリチウムイオン二次電池用構造体10を製造する。上述のようにリチウムイオン二次電池用構造体10は、収容室41内に電解液Tが未注入であって、収容室41内が低湿度状態で電解液Tを注入する注液口53が封止されたものである。
 工場Xで製造したリチウムイオン二次電池用構造体10は、工場Xから離れた場所にある工場Yに輸送される。例えば、工場Xが青森県にあり工場Yが広島県にある場合や、工場Xが北海道にあり、工場Yが沖縄にある場合など、工場X及び工場Yの両方が国内にある場合や、工場Xが日本国内、工場Yが中国やアメリカ合衆国などの国外にある場合などが挙げられる。本実施形態では、リチウムイオン二次電池用構造体10を製造する工場Xが日本国内にある場合として説明しているが、もちろん、工場Xが国外にあり、工場Yが日本国内の場合でも適用できるものである。
 工場Xと工場Yとは、車、列車、船舶、飛行機等の輸送手段を用いて輸送する必要がある距離だけ離れた場所に位置する。工場Xで製造されたリチウムイオン二次電池用構造体10は、電解液Tが未注入であることから、電解液Tに起因する輸送制限がされることがないため、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができる。
 なお、リチウムイオン二次電池用構造体10の輸送は、上述した梱包体100の状態で複数が一括して行われる。
 工場Yへ輸送されたリチウムイオン二次電池用構造体10は、工場Yで収容室41内に電解液Tが注入されることでリチウムイオン二次電池が製造される。
 ここで、リチウムイオン二次電池用構造体10を用いたリチウムイオン二次電池の製造方法について図7を参照して説明する。なお、図7は、リチウムイオン二次電池の製造方法を説明するフローチャートである。
 まず、ステップS10の注液口の開口工程で、リチウムイオン二次電池用構造体10の注液口53を開封する。本実施形態では、注液口53を封止している封止部材80を除去することで注液口53を開封する。この除去の方法としては、例えば、金属材を溶融して封止してあった場合は、その金属材を加熱して溶かしながら、溶けた金属材が収容室41内に入り込まないよう吸引除去する。また、アルミ製のテープで封止していた場合は、このテープの粘着力を弱めるよう加熱等してテープを除去する。また、ラミネートフィルムのような封止体でリチウムイオン二次電池用構造体10全体を密閉して封止していた場合は、封止体を開封する。これらの工程は低湿度環境下で行うようにすることで、開口後に収容室41内に水分が取り込まれることはない。この開封工程においても、前述するような収容室41内に不活性ガスを充填した場合は、不活性ガス雰囲気中で行うようにし、以降の電解液注液工程、再封止工程までは不活性雰囲気中で行うようにする。さらに、不活性ガスを導入する際に排出口を設けた蓋部材である場合、この排出口の再開封は特に必要ではないが、脱気など開封が必要となった場合は開封するようにすればいい。
 次に、ステップS11の注液工程で、リチウムイオン二次電池用構造体10の注液口53から収容室41内に電解液Tを注入する。この注液工程も低湿度環境下で行うようにする。
 ここで、工場Yで用いられる電解液Tは、工場Xから工場Yへリチウムイオン二次電池用構造体10とは別に輸送するものとしている。工場Xから注入すべき電解液を送れば、本来注入すべき電解液とは異なる組成の電解液を注入してしまうことを低減できるが、このような誤りをしないように注意すれば、もちろん、工場Yで用いられる電解液Tの入手は、特にこれに限定されない。例えば、工場Yの近くの電解液メーカーから直接、リチウムイオン二次電池用構造体10に注入すべき電解液Tと同じものを調達すれば、電解液Tの輸送にかかわる制限もなく必要な電解液Tを工場Yが準備できるので好ましい。特に、工場Xと工場Yとが異なる国にある場合には、工場Yのある国の国内で必要な電解液Tを調達するのが好適である。また、工場Xと工場Yとが異なる会社である場合には、リチウムイオン二次電池用構造体10を購入した工場Yを所有する会社が、リチウムイオン二次電池用構造体10に注入すべき電解液Tを自社のルートで安価に調達することができる可能性もあるため好適である。
 次いで、図示しない化成充電が行われる。この化成充電が行われる時は、注液口53はまだ封止していないので、化成充電で発生したガスは注液口53から収容室41外へ排出される。ステップS12の本封止工程で、注液口53が封止されて収容室41が密閉されることでリチウムイオン二次電池が製造される。この本封止工程も低湿度環境下で行うものとする。注液口53の封止は、例えば、金属材を溶融して封止する。この時、使用する金属材は仮封止工程で用いた金属材と同じ材質ものでもいいし、注液口53が形成される蓋部材50の材料との融着力の強い金属材を用いるようにしてもよい。
 その後は、ステップS13の充放電検査工程において、充放電検査等の検査を経て、所定の基準を満たすものがリチウムイオン二次電池として出荷される。
 このようなリチウムイオン二次電池の製造工程において、上述したように、ステップS10~ステップS12までの工程、すなわち、注液口53の開口工程と注液工程と本封止工程とは、低湿度環境下で行われる。ちなみに低湿度環境下とは、例えば、露点温度が-40℃以下の状態の高い乾燥状態のことである。低湿度環境における気体の種類は限定されず、空気であってもよく、また窒素や希ガス等の不活性ガスであってもよい。
 このように低湿度環境下で注液口53の開口工程と注液工程と本封止工程とを行うことで、収容室41内が低湿度状態で密閉されるため、収容室41内に水分が取り込まれるのを抑制することができ、電解液に水分が含まれることが抑えられるので、リチウムイオン二次電池となった場合にも不具合を抑制して所望の電池性能を得ることができる。
 そして、上述のように電解液Tが注入されておらず収容室41が低湿度状態のリチウムイオン二次電池用構造体10を工場Xから工場Yに輸送することで、空輸等において輸送量が制限されることなく、安全に輸送することができる。したがって、電解液Tを注入したリチウムイオン二次電池を工場Xから工場Yに輸送する場合に比べて、空輸などを用いて少ない輸送日数で安全に輸送することができる。
 以上説明したように本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10では、電極接続体である電極接合体20及び集電部材30と、電極接合体20及び集電部材30を収容した収容室41を有する外装部材である電池ケース40及び蓋部材50と、を具備し、収容室41内には電解液Tが注入されておらず、当該収容室41内が低湿度状態で密閉されている。
 このように電解液Tが注入されていない収容室41が低湿度状態で密閉されることで、空輸等において電解液Tに起因する輸送量が制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。
 また、リチウムイオン二次電池用構造体10の輸送後は、リチウムイオン二次電池用構造体10の注液口53から電解液Tを注入し、注液口53を封止するだけでリチウムイオン二次電池を容易に製造することができる。
 また、収容室41内が低湿度状態で密閉されることで、収容室41内の気体に含まれる水分が電極接続体を構成する電極接合体20に吸収されることを抑制することができ、リチウムイオン二次電池となった場合に不具合を抑制して所望の電池性能を得ることができる。また、収容室41内が低湿度状態で密閉されることで、収容室41内に電解液Tを注入してリチウムイオン二次電池を製造した際に、電解液Tが収容室41内で水分を含んでしまうことを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10では、外装部材である電池ケース40及び蓋部材50は、収容室41内に電解液Tを注入可能な注液口53を有し、注液口53が封止材である封止部材80で封止されていることが好ましい。
 これによれば、封止材を除去して注液口53を開封するだけで収容室41内に容易に電解液Tを注入することが可能となる。特に、外装部材である電池ケース40及び蓋部材50としては注液口53を有するものとしているため、1つの場所で電解液Tまで注入するリチウムイオン二次電池のものと同じ金型で作ることができるので、コストが高くなることを抑えてリチウムイオン二次電池用構造体10を提供することができる。
 なお、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10では、外装部材を構成する蓋部材50に注液口53を設け、封止部材80によって注液口53を封止するようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、図8に示すように、蓋部材50に注液口53を設けなくてもよい。すなわち、リチウムイオン二次電池用構造体10を製造する際に、注液口53の仮封止を行うことなく、電極接続体収容工程を低湿度環境下で行うことで収容室41内を低湿度状態で密閉することができる。
 そして、リチウムイオン二次電池を製造する際には、リチウムイオン二次電池用構造体10の外装部材に開口部(注液口53)を形成し、この開口部を注液口53として電解液Tを注入すればよい。ちなみに、注液口53の形成は、低湿度環境下で行うようにすれば、収容室41内の電極接続体及び注入する電解液Tが収容室41内の水分を含んでしまうのを抑制することができる。なお、注液口53を外装部材に新たに形成する場合には、金属くず等が収容室41内に入り込まないようにする必要がある。このため、本実施形態では、図8に示すように、リチウムイオン二次電池用構造体10の外装部材を構成する蓋部材50に他の領域よりも厚さが薄く、電解液Tを注入するための注液口53(図2参照)が形成される注液口形成領域54を設けておく。この注液口形成領域54に注液口53を機械的あるいは熱溶融等によって形成することで、注液口53を形成する際の金属くずの発生を低減して、収容室41内に金属くずが入り込むのを抑制することができる。なお、この注液口形成領域54が外装部材である電池ケース40及び蓋部材50の外観からわかるように、注液口形成領域54は図8に示されるように凹状部分にしておき、この凹状部分に開口を形成することで、注液口53を必要な部分に確実に形成することができる。もちろん、注液口形成領域54は図8に示す凹状部分に限定されず、例えば、凸部分の頂面の厚さを蓋部材50に他の領域よりも薄くした凸状である凸状部分としてもよい。このように凸状部分としても、注液口53を形成する注液口形成領域54を外装部材である電池ケース40及び蓋部材50の外観から容易に認識することができる。
 このように図8に示すリチウムイオン二次電池用構造体10では、外装部材である電池ケース40及び蓋部材50には、他の領域よりも厚さが薄く、電解液Tを注入するための注液口53が形成される注液口形成領域54が設けられたものでもよい。
 これによれば、注液口53を形成する際の金属くずの発生を低減して、収容室41内に金属くずが入り込むのを抑制することができる。
 また、注液口形成領域54は電池ケース40及び蓋部材50に設けられた凸状あるいは凹状部分であることが好ましい。これによれば、注液口形成領域54を凸状あるいは凹状部分によって外装部材の外観から注液口53とすべき領域を容易に認識することができる。
 また、本実施形態の梱包体100では、リチウムイオン二次電池用構造体10が、複数搬送可能に梱包されている。
 このように梱包体100とすることで、複数のリチウムイオン二次電池用構造体10を効率的に搬送することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10の製造方法は、電極接続体である電極接合体20及び集電部材30と、電極接合体20及び集電部材30を収容可能な収容室41が設けられた外装部材である電池ケース40及び蓋部材50と、を具備するリチウムイオン二次電池用構造体10の製造方法であって、収容室41に電解液Tを注入することなく、収容室41内に電極接合体20及び集電部材30を収容して低湿度環境下で収容室41を密閉する工程を有する。
 このように電解液Tを注入することなく、低湿度環境下で収容室41を密閉することで、収容室41内を低湿度状態に維持することができる。したがって、リチウムイオン二次電池用構造体10を空輸する際に、電解液Tに起因する輸送量が制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。
 また、収容室41内を低湿度状態で密閉することで、収容室41内に水分が含まれるのを抑制することができ、この後に電解液を注入してリチウムイオン二次電池となった場合にも不具合の発生を抑制して所望の電池性能を得ることができる。また、収容室41内を低湿度状態で密閉することで、収容室41内に電解液Tを注入してリチウムイオン二次電池を製造した際に、電解液Tに水分が含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10の製造方法では、外装部材である電池ケース40及び蓋部材50は、電解液Tを注入可能な注液口43を有し、収容室41を密閉する工程は、収容室41に電極接続体である電極接合体20及び集電部材30を収容する工程と、収容室41に電解液Tを注入することなく注液口53を封止して密閉する工程と、を具備し、注液口53を封止する工程は、低湿度環境下で行うことが好ましい。
 これによれば、注液口53を封止する際に収容室41内を低湿度状態とすることができる。また、注液口53を封止するだけで容易に収容室41の低湿度状態を維持することが可能である。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10の製造方法では、収容室41に電極接続体である電極接合体20及び集電部材30を収容する工程は、低湿度環境下で行うことが好ましい。このように電極接合体20及び集電部材30を収容する工程も低湿度環境下で行うことで、電極接合体20が水分を吸収するのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池となった場合に不具合を抑制して所望の電池性能を得ることができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法は、電極接合体20及び集電部材30と、電極接合体20及び集電部材30を収容した収容室41を有する外装部材である電池ケース40及び蓋部材50と、を具備し、収容室41内に電解液Tが注入されておらず、当該収容室41内が低湿度状態で密閉されたリチウムイオン二次電池用構造体10に対して、低湿度環境下で収容室41内を開口して当該収容室41内に電解液Tを注入し、収容室41を密閉する工程を有する。
 このように、低湿度環境下で収容室41を開口して収容室41内に電解液Tを注入して密閉することで、電解液Tに水分が含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の不具合を抑制して所望の電池性能を得ることができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法では、外装部材である電池ケース40及び蓋部材50は、予め封止された、電解液Tを注入可能な注液口53を有し、低湿度環境下での収容室41の開口は、注液口53を開封し、収容室41内への電解液Tの注入は、注液口53から行い、収容室41の密閉は、注液口53の封止であることが好ましい。これによれば、注液口53を開封するという容易な工程によって収容室41を開口することができると共に、注液口53から電解液Tを容易に注入することができる。また、注液口53を封止するだけで、収容室41を容易に密閉することができる。特に、注液口53を有する外装部材である電池ケース40及び蓋部材50を従来のものと同様に用いることができるので、外装部材である電池ケース40及び蓋部材50を形成するための金型を注液口53があるものとないものとの2つを用意する必要がなく、コスト増となることを抑制することができる。
 また、図8に示すリチウムイオン二次電池用構造体10を用いたリチウムイオン二次電池の製造方法では、低湿度環境下での収容室41の開口は、外装部材である電池ケース40及び蓋部材50に電解液Tを注入可能な開口部である注液口53を形成し、収容室41への電解液Tの注入は、開口部である注液口53から行い、収容室41の密閉は、開口部である注液口53の封止である。このように、注液口53を新たに形成することによっても収容室41内に電解液Tを注入することが可能となる。また、この場合、注液口53となる領域を他の部分より厚さを薄くした注液口形成領域54を有する外装部材である電池ケース40及び蓋部材50を用いるのがよい。特に、外装部材である電池ケース40及び蓋部材50の外観から注液口53とすべき領域がわかるように、注液口形成領域54は凸状あるいは凹状部分であることが望ましい。
 (実施形態2)
 図9は、本発明の実施形態2に係るリチウムイオン二次電池用構造体の平面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
 図9に示すように、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10Aは、外装部材であるラミネートフィルム110で電極接合体20を取り囲んで封止してなる電池用構造体であり、ラミネートフィルム110の収容室111内に電極接合体20を封入したものである。ラミネートフィルム110は、合成樹脂フィルムからなり、その表裏面は絶縁材からなっている。ラミネートフィルム110に覆われた電極接合体20に接続された一対のタブリード120の一部が開口部から突出して設けられている。タブリード120は、一方(120Aとする)が正極用タブリード、他方(120Bとする)が負極用タブリードである。なお、図9に示す2つのタブリード120は、収容室111内で電極接合体20のそれぞれの端部にある正極側の集電体、負極側の集電体と接続されている。
 また、ラミネートフィルム110の外周は、電解液Tを収容室111内に注入するための注液口112以外の部分を封止する第1封止領域113と、第1封止領域113の外側にラミネートフィルム110の外周の全周に亘って封止する第2封止領域114と、が設けられている。
 また、ラミネートフィルム110の収容室111内には、電解液Tが注入されておらず、収容室111の内部は低湿度状態で密閉されている。
 ここで、収容室111内が低湿度状態であるとは、例えば、露点温度が-20℃以下の状態の高い乾燥状態のことである。このように、収容室111内が低湿度状態で密閉されることで、収容室111内の気体に含まれる水分を電極接合体20が吸収するのを抑制することができ、最終的にリチウムイオン二次電池となった場合に不具合が生ずることを抑制して所望の電池性能を得ることができる。また、収容室111内が低湿度状態で密閉されることで、後に収容室111内に電解液Tを注入してリチウムイオン二次電池を製造した際に、電解液Tに収容室111内の水分が含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。
 また、収容室111内は、低湿度状態であれば収容される気体は特に限定されず、例えば、空気であってもよく、また窒素や希ガス等の不活性ガスが充填されていてもよい。例えば、収容室111内に不活性ガスを充填することで、収容室111内への水分の混入がより確実に抑制でき、電池性能が低下するのを抑制することができる。
 また、収容室111内は、大気圧(1Pa)よりも低い圧力(負圧)としてもよい。このように収容室41内を大気圧よりも低い圧力(負圧)とすることで、航空機などを用いた低圧環境での輸送時に、気圧の差によってラミネートフィルム110が破損するなどの不具合を抑制することができる。
 つまり、収容室111内は、真空引きした状態で封止されていてもよい。すなわち、収容室111内が真空状態であってもよい。なお、真空状態とは、例えば、1Pa以下、好ましくは、0.1Pa以下の圧力のことを言う。収容室111内が真空引きされているので、空輸時において気圧差により発生し得る課題の発生を抑えることができる。
 このようなリチウムイオン二次電池用構造体10Aでは、収容室111内に電解液Tが注入されておらず、収容室111内が低湿度状態で密閉されているため、空輸等において電解液Tに起因する輸送制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10Aの輸送後は、リチウムイオン二次電池用構造体10Aのラミネートフィルム110の第2封止領域114の一部(注液口112の近傍)を開いて注液口112を露出させ、注液口112から電解液Tを注入する。その後、注液口112を封止し、第1封止領域113全域で封止するとともに、再開封した第2封止領域114の一部も再び封止して第2封止領域114全域で封止することでリチウムイオン二次電池を容易に製造することができる。
 ここで、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10Aの製造方法について図10を参照して説明する。なお、図10は、実施形態2に係るリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法を説明するフローチャートである。
 上述した実施形態1のステップS1~ステップS6と同じ工程、すなわち、混練工程、塗布工程、乾燥工程、プレス工程、切断工程、積層工程によって、正極板、セパレータ、負極板を重ね合わせた電極接合体20を形成する。その後、ステップS20のタブリード取付工程において、電極接合体20の正極側の集電体、負極側の集電体のそれぞれにタブリード120を接続する。このタブリード120は最終的に外部端子となる。
 次に、ステップS21のラミネート内収容工程で、タブリード120が接合された電極接合体20は、タブリード120との接合部分を含む電極接合体20を、ラミネートフィルム110で包み込むようにして覆い、ラミネートフィルム110の周囲を注液口112が残るように接合することで第1封止領域113を形成する。
 次に、ステップS22の予備封止工程で、ラミネートフィルム110の第1封止領域113の外側を全周に亘って封止することで第2封止領域114を形成する。これにより、注液口112が封止されたリチウムイオン二次電池用構造体10Aを製造することができる。
 本実施形態では、ステップS21のラミネート内収容工程とステップS22の予備封止工程とを低湿度環境下で行うことで、収容室111内を低湿度状態としてラミネートフィルム110を密閉することができる。ちなみに、低湿度環境下でラミネートフィルム110を密閉する方法としては、実施形態1と同様に、低湿度状態に湿度調整されたドライルーム内にラミネートフィルム110を密閉する密閉装置を配置し、ドライルーム内の密閉装置でラミネートフィルム110を接合して密閉するか、または、密閉装置の密閉処理する空間を低湿度状態にして接合すれば良い。この時、ステップS21のラミネート内収容工程からステップS22の予備封止工程まで低湿度状態が保たれるよう注意する。例えば、ステップS21のラミネート内収容工程とステップS22の予備封止工程とが同じ低湿度環境下(同じドライルーム内)で連続して行われるようにする。ステップS21のラミネート内収容工程とステップS22の予備封止工程の少なくとも一方が低湿度環境でない(ドライルーム外)装置(装置内は低湿度状態として必要な処理を行う)を用いて行われる場合は、この2つの工程間での被処理物の搬送時においても被処理物の周辺環境が低湿度状態であることを維持しておくようにする。ちなみに低湿度環境下とは、例えば、露点温度が-20℃以下の状態の高い乾燥状態のことである。低湿度環境における気体の種類は限定されず、空気であってもよく、また窒素や希ガス等の不活性ガスであってもよい。
 なお、本実施形態では、ラミネート内収容工程と予備封止工程とを低湿度環境下で行うようにしたが、少なくとも図10のステップS3の乾燥工程を経た後、望ましくは、図10に示す全てのリチウムイオン二次電池用構造体10Aの製造工程の全てを低湿度環境下で行うようにし、さらに、低湿度環境下で行う工程は同じドライルーム内で行うようにするのがよい。また、収容室111内に不活性ガスを充填する場合、収容室111内に窒素等の不活性ガスを充填する方法は上述した封止の方法に応じて最適な方法で行えばよい。例えば、ラミネート内収容工程から低湿度環境下でかつ不活性ガス雰囲気中で行うようにすればいい。その後に予備封止工程が必要な場合(ラミネートフィルム110に注液口112が形成されている場合)はこの予備封止工程までは低湿度環境下でかつ不活性ガス雰囲気中で行うようにすればいい。なお、その後に予備封止工程が必要な場合(ラミネートフィルム110に注液口112が形成されている場合)は、ラミネート内収容工程では不活性ガス雰囲気でなくともよく、予備封止の際、注液口112自体を予備封止する場合には、注液口112から強制的に不活性ガスをラミネートフィルム110の収容室111内に導入するようにすればいい。この場合、収容室111内の排気用の口を注液口112とは別に設けておく必要がある(この排気用の口も注液口112同様に予備封止が必要)。また、リチウムイオン二次電池用構造体10A自体を封止体で封止する場合には、封止体で完全に封止する前に、封止体におけるリチウムイオン二次電池用構造体10Aの収納された空間内に強制的に不活性ガスを導入するようにすればいい。
 このように製造したリチウムイオン二次電池用構造体10Aは、上述した実施形態1と同様に、複数個が1つの梱包ケース101内に収容されて梱包体100として容易に輸送することができる。
 また、このようなリチウムイオン二次電池用構造体10Aを用いたリチウムイオン二次電池の製造方法は、上述した実施形態1と同様であるため、上述した実施形態1の図7を参照して説明する。
 図7に示すように、ステップS10の注液口112の開口工程で、第2封止領域114の一部(注液口112の近傍)を開いて注液口112を露出する。本実施形態では、リチウムイオン二次電池用構造体10Aの第2封止領域114の一部を開封することで、注液口112を露出する。
 次に、ステップS11の注液工程で、リチウムイオン二次電池用構造体10Aの注液口112から収容室111内に電解液Tを注入する。
 次いで、図示しない化成充電が行われる。この化成充電が行われる時は、注液口112はまだ封止していないので、化成充電で発生したガスは注液口112から収容室111外へ排出される。ステップS12の本封止工程で、注液口112が封止されて収容室111が密閉され、さらに、第2封止領域114の開封した部分を再度封止することでリチウムイオン二次電池が製造される。
 その後は、ステップS13の充放電検査工程において、充放電検査等の検査を経て、所定の基準を満たすものがリチウムイオン二次電池として出荷される。
 このようなリチウムイオン二次電池の製造工程において、ステップS10~ステップS12までの工程、すなわち、注液口112の開口工程と注液工程と本封止工程とは、低湿度環境下で行われる。ちなみに低湿度環境下とは、例えば、露点温度が-20℃以下の状態の高い乾燥状態のことである。低湿度環境における気体の種類は限定されず、空気であってもよく、また窒素や希ガス等の不活性ガスであってもよい。
 このように低湿度環境下で注液口112の開口工程と注液工程と本封止工程とを行うことで、収容室111内が低湿度状態で密閉されるため、収容室111内の水分を電極接合体20が吸収するのを抑制することができ、最終的にリチウムイオン二次電池となった場合に不具合が生ずることを抑制して所望の電池性能を得ることができる。また、収容室111内の電解液Tに収容室111内の水分が含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。
 そして、電解液Tが注入されておらず収容室111が低湿度状態のリチウムイオン二次電池用構造体10Aを工場Xから工場Yに輸送することで、空輸等において輸送量が制限されることなく、安全に輸送することができる。したがって、電解液Tを注入したリチウムイオン二次電池を工場Xから工場Yに輸送する場合に比べて、空輸などを用いて少ない輸送日数で安全に輸送することができる。
 なお、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10Aでは、外装部材を構成するラミネートフィルム110に注液口112を設け、注液口112及び注液口112の外側の第2封止領域114で接合することで注液口112を封止するようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、リチウムイオン二次電池用構造体10Aには、注液口112及び第1封止領域113を設けずに、第2封止領域114のみを設けるようにしてもよい。この場合には、リチウムイオン二次電池用構造体10Aの作製時には第2封止領域114の全域で封止すればよく、リチウムイオン二次電池を製造する注液工程では、第2封止領域114の一部を開封して注液口を形成するようにしてもよく、第2封止領域114の一部を開封することなく注射針のような注液針で電解液Tを収容室111内に注液するようにしてもよい。電解液を注液した後は第2封止領域114の開封部分を再び封止すればよく、注液針にて開封せずに注液した場合は、ラミネートフィルム110における注液針の挿入された部分を、例えば、密着力の強くはがれにくい絶縁性のテープを貼りつけて塞ぐようにすればよい。第2封止領域114のみを設ける方が封止する箇所が少ない分、工程が少なくなることや封止する領域が少なくなる分、ラミネートセルとして完成品の形状自体も小さくできるといったメリットがあるが、注液口112部分を開封したり、再封止したりするため、ラミネートフィルムの材質によっては注液口112部分やその周辺部分が破れやすくなる場合がある。一方、第1封止領域113を設けるようにすればこのようなことはない。また、第1封止領域113と第2封止領域114との両方で封止することになるので、収容室111の密閉性を高めることができ、外部からの水分の侵入も二重に抑制できる。
 以上説明したように本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10Aでは、電極接続体である電極接合体20及びタブリード120と、電極接合体20及びタブリード120を収容した収容室111を有する外装部材であるラミネートフィルム110と、を具備し、収容室111内には電解液Tが注入されておらず、当該収容室111内が低湿度状態で密閉されている。
 このように電解液Tが注入されていない収容室111が低湿度状態で密閉されることで、空輸等において電解液Tに起因する輸送量が制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。
 また、リチウムイオン二次電池用構造体10Aの輸送後は、リチウムイオン二次電池用構造体10Aの注液口112から電解液Tを注入し、注液口112を封止するだけでリチウムイオン二次電池を容易に製造することができる。
 また、収容室111内が低湿度状態で密閉されることで、収容室111内の気体に含まれる水分を電極接合体20が吸収するのを抑制することができ、最終的にリチウムイオン二次電池となった場合に不具合が生ずることを抑制して所望の電池性能を得ることができる。また、収容室111内が低湿度状態で密閉されることで、収容室111内に電解液Tを注入してリチウムイオン二次電池を製造した際に、電解液Tに収容室111内の水分が含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10Aでは、外装部材であるラミネートフィルム110は、収容室111内に電解液Tを注入可能な注液口112を有し、注液口112が封止されていることが好ましい。
 これによれば、注液口112を開封するだけで収容室111内に容易に電解液Tを注入することが可能となる。
 また、本実施形態の梱包体100は、リチウムイオン二次電池用構造体10Aが、複数搬送可能に梱包されている。
 このように梱包体100とすることで、複数のリチウムイオン二次電池用構造体10Aを効率的に搬送することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10Aの製造方法は、電極接続体である電極接合体20及びタブリード120と、電極接合体20及びタブリード120を収容可能な収容室111が設けられた外装部材であるラミネートフィルム110と、を具備するリチウムイオン二次電池用構造体10Aの製造方法であって、収容室111に電解液Tを注入することなく、収容室111内に電極接合体20及びタブリード120を収容して低湿度環境下で収容室111を密閉する工程を有する。
 このように電解液Tを注入することなく、低湿度環境下で収容室111を密閉することで、収容室111内を低湿度状態に維持することができる。したがって、リチウムイオン二次電池用構造体10Aを空輸する際に、電解液Tに起因する輸送制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。
 また、収容室111内を低湿度状態で密閉することで、収容室111内の気体に含まれる水分を電極接合体20が吸収するのを抑制することができ、最終的にリチウムイオン二次電池となった場合に不具合が生ずることを抑制して所望の電池性能を得ることができる。また、収容室111内を低湿度状態で密閉することで、収容室111内に電解液Tを注入してリチウムイオン二次電池を製造した際に、電解液Tに収容室111内の水分が含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10Aの製造方法では、外装部材であるラミネートフィルム110は、電解液Tを注入可能な注液口112を有し、収容室111を密閉する工程は、収容室111に電極接続体である電極接合体20及びタブリード120を収容する工程と、収容室111に電解液Tを注入することなく注液口112を封止して密閉する工程と、を具備し、注液口112を封止する工程は、低湿度環境下で行うことが好ましい。
 これによれば、注液口112を封止する際に収容室111内を低湿度状態とすることができる。また、注液口112を封止するだけで容易に収容室111の低湿度状態を維持することが可能である。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10Aの製造方法では、収容室41に電極接続体である電極接合体20及びタブリード120を収容する工程は、低湿度環境下で行うことが好ましい。このように電極接合体20及びタブリード120を収容する工程も低湿度環境下で行うことで、電極接合体20に水分が吸収されるのを抑制することができ、最終的にリチウムイオン二次電池となった場合に不具合が生ずることを抑制して所望の電池性能を得ることができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法は、電極接続体である電極接合体20及びタブリード120と、電極接合体20及びタブリード120を収容した収容室111を有する外装部材であるラミネートフィルム110と、を具備し、収容室111内に電解液Tが注入されておらず、当該収容室111内が低湿度状態で密閉されたリチウムイオン二次電池用構造体10Aに対して、低湿度環境下で収容室111内を開口して当該収容室111内に電解液Tを注入し、収容室111を密閉する工程を有する。
 このように、低湿度環境下で収容室111を開口して収容室111内に電解液Tを注入して密閉することで、電解液Tに水分が含まれるのを抑制することができ、最終的にリチウムイオン二次電池に不具合が生ずることを抑制して所望の電池性能を得ることができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法では、外装部材であるラミネートフィルム110は、電解液Tを注入可能な注液口112を有し、低湿度環境下での収容室111の開口は、注液口112を開口し、収容室111内への電解液Tの注入は、注液口112から行い、収容室111の密閉は、注液口112の封止であることが好ましい。これによれば、注液口112を開封するという容易な工程によって収容室111を開口することができると共に、注液口112から電解液Tを容易に注入することができる。また、注液口112を封止するだけで、収容室111を容易に密閉することができる。
 また、本実施形態の外装部材としてラミネートフィルムを用いたリチウムイオン二次電池用構造体の変形例及びリチウムイオン二次電池の製造方法について図11~図13を参照して説明する。
 図11(a)に示すように、リチウムイオン二次電池用構造体10Bは、外装部材としてラミネートフィルム110Aを有するものであり、ラミネートフィルム110Aの収容室111内に電極接合体20を封入したものである。
 ラミネートフィルム110Aは、収容室111内に電極接合体20が収容された状態で、外周の三方を封止領域201で封止し、ラミネートフィルム110の収容室111内を低湿度状態として残りの一方を封止領域202で予備封止されている。この状態が本発明のリチウムイオン二次電池用構造体10Bとなる。
 このようなリチウムイオン二次電池用構造体10Bは、輸送先にて、図11(b)に示すように、低湿度環境下で、破線Vで示す位置でラミネートフィルム110Aを切断することでラミネートフィルム110Aの開封をして、ラミネートフィルム110Aの収容室111内への電解液の注入を行う。電解液の注入が終了したら図12(a)に示すように、低湿度環境下で、十分に内部の脱気を行いながら封止領域203で封止する。さらに、図12(b)に示すように、所望のサイズとするため、封止領域204で封止し、図13に示すように、破線Wで示す位置でラミネートフィルム110Aを切断することでラミネート型のリチウムイオン二次電池を作製する。図12(b)の処理は低湿度環境下でもよいし、そうでなくてもよい。
 このようなリチウムイオン二次電池用構造体10Bであっても、電解液が注入されていない収容室111が低湿度状態で密閉されることで、空輸等において電解液に起因する輸送量が制限されることなく、空輸を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。また、リチウムイオン二次電池用構造体10Bの輸送後は、リチウムイオン二次電池用構造体10Bの収容室111内に電解液を注入して封止領域203又は204で封止するだけでリチウムイオン二次電池を容易に製造することができる。
 また、収容室111内が低湿度状態で密閉されることで、収容室111内の水分が電解液に含まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池となった場合に不具合が生ずることを抑制して所望の電池性能を得ることができる。
 (実施形態3)
 図14は、本発明の実施形態1に係る非水電解質二次電池用構造体の一例であるリチウムイオン二次電池用構造体の斜視図である。図15は、リチウムイオン二次電池の平面図である。図16は、図15のA-A′線断面図である。図17は、電極接合体及び外部電極端子の分解斜視図である。
 本実施形態の非水電解質二次電池用構造体は、リチウムイオン二次電池に用いられるリチウムイオン二次電池用構造体である。本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10は、図14~図16に示すように、電極群である電極接合体20と、電極接合体20にクリップ30を介して接続された一対の外部電極端子であるタブリード40と、電極接合体20、クリップ30及びタブリード40の一部が収容される外装部材であるラミネートフィルム50と、を備える。
 ここで、本実施形態の電極接合体20、クリップ30及びタブリード40についてさらに図17を参照して説明する。
 電極接合体20は、電極板として正極板21と負極板22とを具備する。正極板21及び負極板22のそれぞれは、金属箔に電極活物質層が形成されたものである。正極板21に用いられる金属箔としては、例えば、アルミニウム箔等が挙げられ、負極板22に用いられる金属箔としては、例えば、銅箔等が挙げられる。
 正極板21及び負極板22は、ジグザグ折りした絶縁体のセパレータ23を挟んで相対向するようにセパレータ23の各谷溝内に挿入され、上下方向から押圧することでスタック構造の電極接合体20に成型される。
 このような電極接合体20において幅方向であるX方向の一端部には、複数の正極板21の端部であって電極活物質層が形成されていない正極側接続部24が設けられている。また、電極接合体20の幅方向であるX方向の他端部には、複数の負極板22の端部であって電極活物質層が形成されていない負極側接続部25が設けられている。これら正極側接続部24と負極側接続部25とは、セパレータ23の幅方向であるX方向の両端部のそれぞれから突出して設けられている。
 正極側接続部24と負極側接続部25とには、それぞれクリップ30が設けられ、接合されている。
 クリップ30は、複数の正極側接続部24と複数の負極側接続部25とをそれぞれ纏めておくものであり、金属からなる長方形状の平板を折り曲げたものである。
 また、正極側接続部24に接続されたクリップ30には、正極側の外部電極端子である導電材料からなるタブリード40が接続されている。また、負極側接続部25に接続されたクリップ30には、負極側の外部電極端子であるタブリード40が接続されている。
 なお、本実施形態では、電極接合体20にクリップ30を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、正極側接続部24に直接、正極側のタブリード40を接続するようにしてもよく、負極側接続部25に直接、負極側のタブリード40を接続するようにしてもよく、正極側接続部24及び負極側接続部25の何れか一方のみにクリップ30を用いるようにしてもよい。
 また、図14~図16に示すように、リチウムイオン二次電池用構造体10の外装部材であるラミネートフィルム50は、フィルム状の材料、例えば、複数の樹脂フィルムあるいは複数の樹脂フィルムと金属フィルムとを積層した複合フィルムからなり、その表裏面は絶縁材からなっている。本実施形態では、2枚のラミネートフィルム50をZ方向に重ね合わせて、外周を周方向に亘って連続して接合することで、内部に電極接合体20が収容される内部空間51が設けられている。
 また、ラミネートフィルム50に覆われた電極接合体20に接続された一対のタブリード40の一部が、ラミネートフィルム50の内部空間51から外部に貫通して設けられている。すなわち、タブリード40は、ラミネートフィルム50の内部空間51から外部に導出されている。このタブリード40をラミネートフィルム50の内部空間51から外部に導出するための開口部(図示なし)の開口周囲とこの開口部から一部が突出するタブリード40との間は、例えば、加圧圧着に用いられるシーラント層により封止され、この開口部で内部空間51と外部とが連通しないようになっている。このため、ラミネートフィルム50は、内部空間51内の電極接合体20の全周を取り囲んでおり、内部空間51は、外部と連通しない。なお、タブリード40とラミネートフィルム50とを接合するシーラント層は、タブリード40の表面に形成されたものである。このようなシーラント層としては、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、又は変性PP等の熱可塑性樹脂等が用いられる。シーラント層は、1層だけ設けるようにしてもよく、2層以上の複数層を設けるようにしてもよい。シーラント層を複数層設ける場合には、同じ材料であってもよく、異なる材料を用いるようにしてもよく、同じ材料の変性樹脂との組み合わせであってもよい。また、タブリード40上に形成されたシーラント層と、ラミネートフィルム50の樹脂とを溶着させることで、外部の湿気等の水分がタブリード40とラミネートフィルム50との間から内部に入り込むのを抑制することができる。また、内部に電解質である電解液を注入した際に、電解液がタブリード40とラミネートフィルム50との間から外部に漏出するのを抑制することができる。
 また、タブリード40の電極接合体20に接続された一端とは反対側の他端部、すなわち、ラミネートフィルム50の外部に設けられた端部は、詳しくは後述する電解質導入部51Bと収容室51Aとの並設方向であるY方向において電解質導入部51Bとは反対側に向かって延設されている。すなわち、Z方向から平面視した際に、タブリード40は、電極接合体20からX方向に延設されると共にY方向に延設された、所謂L字状に設けられている。これにより、詳しくは後述するが、電解質導入部51Bの一部を塞いで収容室51Aを密閉する密閉工程を行う際に、タブリード40の他端部が邪魔になることがないため、電解質導入部51Bの最も収容室51Aに近い部分を容易に塞ぐことができる。もちろん、タブリード40は、他端部が電解質導入部51B側に屈曲するように延設されていてもよい。ただし、タブリード40の他端部が電解質導入部51B側に延設されていると、密閉工程においてタブリード40の他端部が邪魔になるため、電解質導入部51Bの収容室51A側を塞ぐのが困難になる虞がある。
 なお、タブリード40の他端部は、リチウムイオン二次電池を製造した際に、Z方向において電極接合体20が収容された部分に重なるように折り曲げられて、外部端子と接続されるものである。このため、タブリード40の他端部は、ラミネートフィルム50よりもY方向に突出する長さを有するのが好ましい。これにより、タブリード40が折り曲げられた際に、ラミネートフィルム50の外周よりもタブリード40の他端部を突出させて、外部端子と接続し易くすることができる。
 外装部材であるラミネートフィルム50は、電極接合体20を収容する領域からX方向と直交するY方向の一方側に向かって延設されている。このラミネートフィルム50のY方向の一方側に向かって延設された端部は、他の外周部分と同様に封止されている。
 このようなラミネートフィルム50の内部空間51は、収容室51Aと電解質導入部51Bとを具備する。本実施形態では、収容室51Aと電解質導入部51Bとは、Y方向に並設されている。
 収容室51Aは、内部に電極接合体20が収容された部分である。
 電解質導入部51Bは、収容室51Aに連通して設けられたものである。また、本実施形態の電解質導入部51Bは、X方向の幅が収容室51Aと同じ幅となるように設けられている。すなわち、ラミネートフィルム50は、Z方向から平面視した際に矩形状を有する。
 この電解質導入部51Bは、リチウムイオン二次電池を製造する際に、ラミネートフィルム50に電解質導入部51Bに連通する開口を設け、この開口から注入された電解質である電解液を収容室51Aに導入するための部分である。つまり、開口から電解質導入部51Bに注入された電解液は、収容室51A内に収容された電極接合体20に含浸させるものであり、電解液が電極接合体20に十分含浸されるまで、電解質導入部51Bに一時的に保持される。このため、電解質導入部51Bは、電極接合体20に含浸させる電解液を保持可能な容積を有するものである。例えば、図15に示すように、電解質導入部51Bは、収容室51Aと電解質導入部51Bとの並び方向であるY方向において、収容室51Aの高さh1以上の高さh2を有することが好ましい。このように、電解質導入部51Bの高さh2を収容室51Aの高さh1以上とすることで(h2≧h1)、電解質導入部51Bに電極接合体20に含浸される全ての電解液を一時的に保持することができる。もちろん、これに限定されず、電解液を2回以上に分けて注入する場合には、電解質導入部51Bの高さh2は、収容室51Aの高さよりも低くてもよい。
 また、ラミネートフィルム50の電解質導入部51Bが設けられた部分には、内部空間51内に電解質を注入してリチウムイオン二次電池を製造した場合に溶着等により塞ぐことができる領域52が設けられている。この領域52は、Z方向で対向する2つのラミネートフィルム50を接合することで収容室51Aを密閉することができるように、ラミネートフィルム50のX方向に亘って連続して設けられており、内部空間51の内部に電解質である電解液が注入された後、溶着等で領域52の少なくとも一部(つまり、図14におけるX方向は連続して塞ぎ、Y方向には少なくとも一部を塞ぐもので、本実施形態では、塞いだ部分を接合領域53と称する)を塞ぐことで、内部空間51を電極接合体20が収容される収容室51Aと、電解質導入部51Bの開口側とに区画する。このような領域52は、電解質導入部51Bの少なくとも一部に設けられている。
 なお、本実施形態では、ラミネートフィルム50の電解質導入部51Bが形成された部分の一部が領域52となっており、この領域52の一部が接合領域53となっているが、特にこれに限定されず、電解質導入部51Bが形成された全面を領域52としてもよく、領域52の全ての範囲を接合して、領域52の全て(X方向及びY方向において全面的に)が接合領域53となっていてもよい。
 また、本実施形態では、領域52の接合領域53を溶着することで内部空間51を2つの空間に区画するようにしたが、特にこれに限定されず、電極接合体20が収容された収容室51A側が外部と連通しないよう区画できるのであれば、領域52の接合領域53を外装部材50の内側(内部空間51内)で接着剤や接着フィルムで接着するようにしてもよい。また、接合領域53は、できるだけ電極接合体20に近い位置に設けるのが好ましい。すなわち、ラミネートフィルム50の電極接合体20と電解質導入部51Bに連通する開口との間に塞ぐための領域52が設けられており、この塞ぐための領域52のうち電極接合体20に近い位置を実際に接合して接合領域53とするのが好ましい。これにより、塞ぐための領域52の接合領域53を塞いでリチウムイオン二次電池を製造した場合に、リチウムイオン二次電池の容積をできるだけ低減して、小型化を図ることができる。
 ちなみに、図15に示すように、ラミネートフィルム50は、収容室51Aとなる部分は、厚みのある電極接合体20が収容可能なスペースが形成されるように他の領域に比べて凸状に成型されている。すなわち、ラミネートフィルム50の収容室51A以外の領域、つまり、溶着する外周部分や塞ぐための領域52は、ラミネートフィルム50の対向する2つの面同士が密着し易いように成型されている。電解質導入部51Bは、密閉時に2枚のラミネートフィルム50同士を接触することで内部空間51が閉塞される。なお、ここで言う内部空間51が閉塞されているとは、ラミネートフィルム50同士が接合されておらず、単に接触している状態を言う。このように、塞ぐための領域52で対向するラミネートフィルム50同士を密着させることで、対向するラミネートフィルム50同士を溶着等によって接合するためにラミネートフィルム50の対向する2つの面同士を密着させた際に、弛みによる皺が生じに難く、対向するラミネートフィルム50の接合不良が生じるのを防止して、内部空間51の接合領域53によって区画された2つの空間同士が連通するのを防止することができる。ちなみに、収容室51Aを凸状に設けずに、ラミネートフィルム50の全体を電極接合体20が収容可能なスペースが形成される弛みを有するように成型した場合、領域52の一部を溶着によって接合する際に、弛みによって皺が寄り易く、このような皺によって皺の隙間で接合不良が生じ、内部空間51の接合領域53によって区画された2つの空間同士が連通してしまう虞がある。本実施形形態では、収容室51Aとなる領域が凸状となるように成型し、電解質導入部51Bでは、対向するラミネートフィルム50同士が密着するようにしたため、領域52を接合した際に皺が寄り難く、対向するラミネートフィルム50を隙間無く確実に溶着等により接合することができ、内部空間51の接合領域53によって区画された2つの空間同士を連通させずに確実に収容室51Aを密閉することができる。
 このようなリチウムイオン二次電池用構造体10は、ラミネートフィルム50の内部空間51内に電解質である電解液が注入されることなく密閉されている。ここで、ラミネートフィルム50内に電解液が注入されていないとは、電解液等の電解質の成分が、ラミネートフィルム50の内部に存在しないことを言う。つまり、ラミネートフィルム50の内部には、電解液が含浸していない電極接合体20が収容されている。
 また、本実施形態では、ラミネートフィルム50の内部空間51は、低湿度状態で密閉されている。ここで内部空間51が低湿度状態であるとは、内部空間51内の電極接合体20や、後に内部空間51に注入される電解液が電池としての機能を損なわせるような水分を含まない程度の水分量の環境、例えば、露点温度が-20℃以下の高い乾燥状態のことを言う。このように、内部空間51内を低湿度状態で密閉することで、内部空間51内の水分によって電極接合体20の電極活物質層が水分によって劣化するのを抑制して、最終的に電池として電池性能が低下するのを抑制することができる。また、内部空間51内を低湿度状態で密閉することで、後に内部空間51内に電解液を注入してリチウムイオン二次電池を製造した際に、内部空間51内に注入された電解液に内部空間51内の水分が取り込まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。ちなみに、リチウムイオン二次電池は、一般的に非水電解質である非水電解液が用いられるが、非水電解液に水分が取り込まれることでリチウムイオン二次電池として所望の性能を発揮することができなくなる。
 このような内部空間51内の低湿度状態は、例えば、内部空間51内の気体を低湿度状態の気体に置き換えることで行うことができる。内部空間51内の気体は、低湿度状態であれば特に限定されず、空気であってもよく、また、窒素や希ガスなどの不活性ガスであってもよい。
 また、内部空間51内の低湿度状態は、大気圧(1Pa)よりも低い圧力(負圧)に減圧することで行うこともできる。すなわち、内部空間51内は、脱気(真空引き)した状態で密閉されていてもよい。なお、真空状態とは、例えば、1Pa以下、好ましくは、0.1Pa以下の圧力のことを言う。特に、内部空間51を脱気して低湿度状態とすることで、リチウムイオン二次電池用構造体10の搬送時の気圧の変化や温度の変化などによって、内部空間51内の気体が膨張してラミネートフィルム50の密閉が解除されるのを抑制することができる。また、内部空間51を脱気して低湿度状態とすることで、リチウムイオン二次電池用構造体10を小型化して、保管時や搬送時の省スペース化を図ることができる。
 このようなリチウムイオン二次電池用構造体10では、内部空間51内に電解液が注入されていないため、空輸等において電解質に起因する輸送が制限されることなく、空輸や海上輸送を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。また、外装部材50の内部空間51を密閉しておくことで、外部雰囲気中の水分等が内部空間51内に侵入するのを抑制することができる。特に、リチウムイオン二次電池用構造体10の内部空間51を低湿度状態で密閉することで、内部空間51内に水分が侵入するのを抑制することができ、電極接合体20の電極活物質層が水分によって劣化するのを抑制して、最終的に電池として電池性能が低下するのを抑制することができる。また、内部空間51内を低湿度状態で密閉することで、後に内部空間51内に電解液を注入してリチウムイオン二次電池を製造した際に、内部空間51内に注入された電解液に内部空間51内の水分が取り込まれるのを抑制することができ、リチウムイオン二次電池の性能低下を抑制することができる。
 また、このようなリチウムイオン二次電池用構造体10は、輸送可能に梱包された梱包体となって輸送される。ここで梱包体の一例を図18に示す。なお、図18は、本実施形態の梱包体を説明する図である。
 図18に示すように、梱包体100は、複数のリチウムイオン二次電池用構造体10と、複数のリチウムイオン二次電池用構造体10が内部に収容された梱包ケース101を具備する。
 複数のリチウムイオン二次電池用構造体10は、梱包ケース101内に厚さ方向であるZ方向に積層されている。また、本実施形態では、複数のリチウムイオン二次電池用構造体10は、タブリード40側が鉛直下側、電解質導入部51B側が鉛直上側となるように梱包ケース101内に収容される。これにより、ラミネートフィルム50が折れ曲がるのを抑制することができる。
 また、梱包ケース101は、段ボール、樹脂、金属等で形成された中空箱形形状を有するものである。このような梱包ケース101の内部に複数のリチウムイオン二次電池用構造体10が配置されている。
 このように複数のリチウムイオン二次電池用構造体10を梱包ケース101内に収容することで、同時に複数のリチウムイオン二次電池用構造体10を搬送することができる。
 なお、特に図示していないが、各リチウムイオン二次電池用構造体10は、周囲を緩衝材に包まれた状態で梱包ケース101に収容されているのが好ましい。緩衝材としては、例えば、発泡スチロールやスポンジ等の多孔質材料、紙、空気を内包する袋(エアー緩衝材)などを用いることができる。このようにリチウムイオン二次電池用構造体10の周囲に緩衝材を設けることで、リチウムイオン二次電池用構造体10が搬送時に互いに当接し合うことによるラミネートフィルム50の破れ等の破壊を抑制することができる。
 また、本実施形態では、梱包体100は、複数のリチウムイオン二次電池用構造体10を梱包したものとしたが、特にこれに限定されず、梱包体は、1つのリチウムイオン二次電池用構造体10を梱包したものであってもよい。
 ここで、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10の製造方法について図19を参照して説明する。なお、図19は、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法を説明するフローチャートである。
 図19に示すように、上述した実施形態1のステップS1~ステップS6と同じ工程、すなわち、混練工程、塗布工程、乾燥工程、プレス工程、切断工程、積層工程によって、正極板、セパレータ、負極板を重ね合わせた電極群電極接合体20を形成する。
 次いで、ステップS7の電極組立工程で、積層工程で製造された電極接合体20にクリップ30及びタブリード40を取り付ける。なお、本実施形態では、電極接合体20とクリップ30及びタブリード40とは、例えば、レーザー溶接、スポット溶接、超音波溶接等の種々の溶接方法によって接合される。
 次いで、ステップS8のラミネート内収容工程で、電極接合体20及びタブリード40との接続部分を含むクリップ30をラミネートフィルム50で包み込むようにして覆い、ラミネートフィルム50の外周の開口を溶着することで密閉された内部空間51を形成する。
 このようなラミネートフィルム50のタブリード40以外の外周の溶着は、超音波溶着等によって接合することができる。また、タブリード40とラミネートフィルム50との溶着は、上述のように、タブリード40に設けられたシーラント層とラミネートフィルム50とを溶着することで接合することができる。
 なお、低湿度環境下で行うラミネート内収容工程(ステップS8)より前の工程で、ドライルーム外など低湿度環境下でない環境で行われる工程に対しては、その工程後に乾燥工程を入れておくとよい。例えば、切断工程(ステップS5)がドライルーム外で行われるとすれば、積層工程(ステップS6)の前に乾燥工程を入れるようにする。このようにすれば、切断工程時に電極が吸着した水分を除去することができる。また、低湿度環境下でない環境で行われる工程が続くようであれば、低湿度環境下でない環境で行われる工程のうちの最後の工程の後に乾燥工程を入れればよい。この場合、乾燥処理を行う設備を多く準備する必要がないものの、吸着した水分が多くなることから乾燥時間も長くなる可能性があり、過乾燥など電極への負担も考えられるため、これを避ける方を優先する場合は、低湿度環境下でない環境で行われる工程が続く場合であっても、低湿度環境下でない環境で行われる工程それぞれの後に乾燥工程を入れておく方がよい。
 このようなラミネート内収容工程は、低湿度環境下で行うことで、内部空間51内を低湿度状態として密閉することができる。
 また、本実施形態では、ラミネート内収容工程を低湿度環境下で行うようにしたが、少なくともステップS3の乾燥工程を経た後、好ましくは、図19に示すリチウムイオン二次電池用構造体10の製造工程の全てを低湿度環境下で行うようにし、さらに、低湿度環境下で行う工程は同じドライルーム内で行うようにするのがより好適である。また、内部空間51内に不活性ガスを充填する場合、内部空間51内に窒素等の不活性ガスを充填する方法は上述した封止の方法に応じて最適な方法で行えばよい。例えば、ラミネート内収容工程を低湿度環境下でかつ不活性ガス雰囲気中で行うようにすればよい。さらに、内部空間51内を減圧状態とするには、ラミネートフィルム50の開口以外を溶着した後、開口を封止する際に、内部空間51内を減圧状態にしてから開口を封止することや、減圧環境下でラミネート内収容工程を行うようにすればよい。このようにすることで、ラミネートフィルム50の内部空間51内を低湿度状態で容易に密閉することができる。
 このようなリチウムイオン二次電池用構造体10を用いた非水電解質二次電池であるリチウムイオン二次電池の製造方法については、上述した実施形態1と同様であるため重複する説明は省略する。
 ここで、リチウムイオン二次電池用構造体10を用いたリチウムイオン二次電池の製造方法について図20~図23を参照して説明する。なお、図20は、リチウムイオン二次電池の製造方法を説明するフローチャートである。図21~図23は、リチウムイオン二次電池の製造方法を説明する平面図である。
 まず、ステップS10の開封工程で、ラミネートフィルム50に、電解質導入部51Bに連通する開口を形成する。本実施形態では、図21(a)に示すように、電解質導入部51Bの収容室51Aとは反対側の端部の溶着している部分を切り離すように、ラミネートフィルム50を破線Vで示す位置で切断することで開口55を形成する。つまり、本実施形態では、開口55は、ラミネートフィルム50のY方向において、収容室51Aとは反対側の端部にX方向に亘って設けるようにした。もちろん、開口55は特にこれに限定されず、例えば、X方向の一部のみに開口を形成するようにしてもよい。つまり、ラミネートフィルムの角部を切断するように開口55を形成してもよい。
 この開封工程は、低湿度環境下で行うのが好ましい。開封工程を低湿度環境下で行うことで、開封後に内部空間51内に水分が取り込まれることはない。この開封工程においても、前述するような内部空間51内に不活性ガスを充填した場合は、不活性ガス雰囲気中で行うようにし、以降の注入工程、密閉工程までは不活性雰囲気中で行うようにすればよい。
 次に、ステップS11の注入工程で、図21(b)に示すように、ラミネートフィルム50の内部空間51に開口55から電解質である電解液Tを注入する。電解液Tは、電極接合体20に含浸させるのに必要な量を注入する。このように開口55からラミネートフィルム50の内部空間51に注入された電解液Tは、電解質導入部51Bに一時的に保持される。この注入工程も低湿度環境下で行うのが好ましい。このように注入工程を低湿度環境で行うことで、電解液Tに水分が取り込まれるのを抑制して、電池性能の低下を抑制することができる。
 ここで、工場Yで用いられる電解液Tは、工場Xから工場Yへリチウムイオン二次電池用構造体10とは別に輸送するものとしている。工場Xから注入すべき電解液Tを送れば、本来注入すべき電解液Tとは異なる組成の電解液を注入してしまうことを低減できるが、このような誤りをしないように注意すれば、もちろん、工場Yで用いられる電解液Tの入手は、特にこれに限定されない。例えば、工場Yの近くの電解液メーカーから直接、リチウムイオン二次電池用構造体10に注入すべき電解液Tと同じものを調達すれば、電解液Tの輸送にかかわる制限もなく必要な電解液Tを工場Yが準備できるので好ましい。特に、工場Xと工場Yとが異なる国にある場合には、工場Yのある国の国内で必要な電解液Tを調達するのが好適である。また、工場Xと工場Yとが異なる会社である場合には、リチウムイオン二次電池用構造体10を購入した工場Yを所有する会社が、リチウムイオン二次電池用構造体10に注入すべき電解液Tを自社のルートで安価に調達することができる可能性もあるため好適である。
 次に、ステップS12の含浸工程で、図22(a)に示すように、電解質導入部51Bに保持された電解液Tを収容室51A内の電極接合体20に含浸させる。なお、電解液Tが含浸された電極接合体20を以降、電極接合体20Aと示す。この含浸工程では、電極接合体20の構造や材料によって電解液Tが電極接合体20に含浸する速度が異なるものであるが、一例として含浸工程で必要な時間は、数分から数十分程度である。
 このように、電極接合体20に含浸させる電解液Tを電解質導入部51Bに一時的に保持させることで、電解液Tの電極接合体20への含浸が終了するまで電解液Tを開口55から継ぎ足しながら注入し続ける必要がない。したがって、注入工程及び含浸工程に煩雑な工程が不要となる。また、電解液Tの電極接合体20への含浸が終了する前に、次のリチウムイオン二次電池用構造体10に対して開封工程と注入工程とを繰り返し行って、電解液Tが注入されたリチウムイオン二次電池用構造体10の含浸工程を同時に行うことができる。したがって、製造工程の効率化を行って、生産性を向上することができる。
 なお、この含浸工程も低湿度環境下で行うのが好ましい。含浸工程を低湿度環境下で行うことで、開口55から外装部材50の内部空間51内に水分を含む外気が侵入するのを抑制して、電解液Tに水分が取り込まれるのを抑制することができる。
 次に、ステップS13の予備充電(化成充電)工程を行う。すなわち、電解液Tが含浸した電極接合体20を有するリチウムイオン二次電池用構造体10の予備充電(化成充電)を行う。このとき、開口55はまだ封止されていないので、予備充電で発生したガスは開口55から外部へ排出される。なお、予備充電では、内部空間51内で発生したガスを脱気装置によって吸引することで外部に排出してもよい。
 なお、電極接合体20の構造や材料、電解液Tの材料等によって、予備充電でガスが発生しない、または、発生するガスが微少な場合もある。このように予備充電でガスが発生しない、または、発生するガスが微少な場合には、予備充電を行う前に後述する密閉工程を行ってもよい。もちろん、予備充電を行う前に密閉工程を行う場合には、密閉工程と同時に、つまり、予備充電よりも前に後述する切断工程を行ってもよい。
 次に、ステップS14の密閉工程で、電解質導入部51Bの少なくとも一部を塞いで収容室51Aを密閉する。本実施形態の密閉工程では、図22(b)に示すように、低湿度環境下で十分に内部空間51の脱気を行いながら、ラミネートフィルム50の塞ぐための領域52、すなわち、電解質導入部51Bの一部を溶着等で塞いで接合領域53を形成し、収容室51Aを密閉する。なお、本実施形態では、領域52(接合領域53)は、電解質導入部51Bの収容室51A側の境界部分に設けられているため、接合領域53を形成することで収容室51Aのみが密閉される。つまり、電極接合体20Aが収容された収容室51Aと、開口55が設けられた電解質導入部51B側とが連通することなく区画される。また、本実施形態のラミネートフィルム50の領域52は、超音波溶接によって溶着して塞ぐようにした。
 本実施形態の密閉工程では、電解質導入部51Bの収容室51Aとの境界側の領域52を塞ぐようにしたが、特にこれに限定されず、開口55が設けられた端部側を塞ぐようにしてもよく、電解質導入部51Bの全ての領域を塞ぐようにしてもよい。
 次いで、ステップS15の切断工程で、図23に示すように、破線Wで示す位置でラミネートフィルム50を切断することで余分な部分を切り離す。これにより、比較的小さなサイズのリチウムイオン二次電池を製造することができる。本実施形態の切断工程では、接合領域53を分断するように切断して、収容室51Aが密封された状態が維持されるようにした。すなわち、接合領域53の少なくとも一部が、収容室51A側を塞いだ状態、つまり、電極接合体20A側に接合領域53の一部が残った状態で、その他の部分を切り離すように切断する。これにより、収容室51Aを接合領域53によって密閉した状態で、リチウムイオン二次電池を製造することができる。なお、本実施形態では、接合領域53を分断するように切断したが、特にこれに限定されず、接合領域53の全てが、電極接合体20A側に残るように、領域52の接合領域53以外の部分を切断するようにしてもよい。また、電解質導入部51Bの領域52以外の部分で切断するようにしてもよい。ちなみに、切断工程は、低湿度環境下で行ってもよく、また、低湿度環境下で行わなくてもよい。
 また、本実施形態では切断工程を行うことで、ラミネートフィルム50の余分な領域を切り捨てるようにしたが、特にこれに限定されず、切断工程を行わずにラミネートフィルム50に電解質導入部51Bが残留した状態で、リチウムイオン二次電池としてもよい。また、ラミネートフィルム50に電解質導入部51Bが残留した状態で、リチウムイオン二次電池とする場合には、密閉工程は、ラミネートフィルム50の電解質導入部51Bの開口55が設けられた端部側を塞ぐようにしてもよい。つまり、電解質導入部51Bと収容室51Aとが連通した状態であっても、電解液Tが含浸された電極接合体20Aの電解液Tは、電解質導入部51B側には侵入しないため、特に問題はない。ただし、電解質導入部51Bの収容室51Aとの境界部分に接合領域53を設けることで、収容室51A内で電極接合体20Aが移動することがなく、外装部材50の撚れや破れを抑制することができる。
 その後は、ステップS16の充放電検査工程において、充放電検査等の検査を経て、所定の基準を満たすものがリチウムイオン二次電池として出荷される。
 このようなリチウムイオン二次電池の製造工程において、上述したように、ステップS10~ステップS14までの工程、すなわち、開封工程と注入工程と密閉工程とは、低湿度環境下で行われる。ちなみに低湿度環境下とは、例えば、露点温度が-20℃以下の状態の高い乾燥状態のことである。つまり、低湿度ガス雰囲気、真空状態、又は、不活性ガス雰囲気等の環境に維持するものである。
 このように低湿度環境下でラミネートフィルム50の開封工程と注入工程と密閉工程とを行うことで、収容室51A内に外気等の湿度コントロールされていない気体が入り込むのを抑制して、収容室51A内を低湿度状態で密閉することができる。したがって、電極接合体20の電極活物質層や注入した電解液Tが水分によって劣化するのを抑制して、リチウムイオン二次電池となった場合に所望の電池性能を得ることができる。
 そして、上述のように電解液Tが注入されておらず内部空間51が低湿度状態のリチウムイオン二次電池用構造体10を工場Xから工場Yに輸送することで、空輸等において輸送量が制限されることなく、安全に輸送することができる。したがって、電解液Tを注入したリチウムイオン二次電池を工場Xから工場Yに輸送する場合に比べて、空輸などを用いて少ない輸送日数で安全に輸送することができる。
 また、上述したようにリチウムイオン二次電池用構造体10に電解質導入部51Bを設けることで、開封工程と注入工程とを繰り返し行い、電解液Tが注入されたリチウムイオン二次電池用構造体10を複数製造する。その後、電解液Tが注入された複数のリチウムイオン二次電池用構造体10の含浸工程を行う。つまり、一のリチウムイオン二次電池用構造体10の含浸工程を行っている間に、他のリチウムイオン二次電池用構造体10の注液工程を行うことができるため、製造時間の短縮を図ることができる。そして、2つ以上の複数のリチウムイオン二次電池用構造体10の含浸工程を並行して行うことができる。このように長い時間が必要な含浸工程を複数のリチウムイオン二次電池用構造体10で並行して行うことができるため、作業効率を向上することができる。その後は、含浸工程が終了した複数のリチウムイオン二次電池用構造体10に対して連続して密閉工程を行うことで作業効率を向上することができる。
 以上説明したように、本実施形態の非水電解質二次電池用構造体であるリチウムイオン二次電池用構造体10では、電極接合体20と、電極接合体20を密封するフィルムからなる外装部材であるラミネートフィルム50と、ラミネートフィルム50を内部から外部に貫通し、電極接合体20と接続された外部電極端子であるタブリード40と、を具備し、ラミネートフィルム50は、内部に電極接合体20が収容される収容室51Aと当該収容室51Aに連通する電解質導入部51Bとを具備し、ラミネートフィルム50は、内部に電解質である電解液Tが注入されることなく密閉されている。
 このように、リチウムイオン二次電池用構造体10の内部に電解液Tが注入されていないことで、空輸等において電解液Tに起因する輸送量が制限されることなく、空輸や船舶を用いた海上輸送を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。
 また、リチウムイオン二次電池用構造体10の輸送後は、リチウムイオン二次電池用構造体10の電解質導入部51B内に電解液Tを注入するだけで、容易に非水電解質二次電池であるリチウムイオン二次電池を製造することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10では、外装部材であるラミネートフィルム50は、電極接合体20の外周を周方向に亘って連続して接合されて密閉されていることが好ましい。これによれば、ラミネートフィルム50を密閉し易く、ラミネートフィルム50の内部に電解質である電解液Tを注入してリチウムイオン二次電池を製造する際に、ラミネートフィルム50に電解液Tを注入する開口を容易に形成することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体では、電解質導入部51Bは、収容室51Aと電解質導入部51Bとの並び方向であるY方向において、収容室51Aの高さh1以上の高さh2を有することが好ましい。このように電解質導入部51Bの高さh2を収容室51Aの高さh1以上とすることで、電解質導入部51Bに電解液Tを注入する際に、電極接合体20に含浸させる全ての電解液Tを電解質導入部51Bに保持させることができ、電解液Tの注入を繰り返す必要がなく、作業効率を向上することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体では、外部電極端子であるタブリード40は、電極接合体20と接合された一端部とは反対側の他端部が、収容室51Aと電解質導入部51Bとの並び方向であるY方向において、電解質導入部51Bとは反対側に向かって延設されていることが好ましい。このようにタブリード40を電解質導入部51Bとは反対側に延設することで、電解質導入部51Bの収容室51A側の一部を塞いでリチウムイオン二次電池を製造する際に、タブリード40が邪魔になることがなく、容易に塞ぐことができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体では、外装部材であるラミネートフィルム50は、内部が低湿度状態で密閉されていることが好ましい。このようにラミネートフィルム50の内部を低湿度状態で密閉することで、電解液Tが注入されていない外装部材の内部が低湿度状態で密閉されることで、空輸や船舶を用いた海上輸送等において電解液Tに起因する輸送制限されることないので、空輸や船舶を用いた海上輸送を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。また、リチウムイオン二次電池用構造体10の輸送後は、リチウムイオン二次電池用構造体10の内部に電解液Tを注入すればリチウムイオン二次電池を容易に製造することができる。
 また、本実施形態の梱包体100は、上述した非水電解質二次電池用構造体であるリチウムイオン二次電池用構造体10を具備する。
 このように、内部空間51内に電解液Tが注液されていないリチウムイオン二次電池用構造体10を搬送用に梱包することで、梱包体100は、空輸や船舶を用いた海上輸送等において電解液Tに起因する輸送量が制限されることなく、空輸や船舶を用いた海上輸送を含めたあらゆる輸送手段での輸送を行うことができ、安全に且つ短時間で輸送を行うことができる。
 また、本実施形態の非水電解質二次電池であるリチウムイオン二次電池は、上述した非水電解質二次電池用構造体であるリチウムイオン二次電池用構造体10を具備し、外装部材であるラミネートフィルム50の電解質導入部51Bの少なくとも一部が塞がれて前記収容室51Aが密閉されており、収容室51A内に電解質である電解液Tが充填されている。
 このように収容室51Aを密閉することで、収容室51A内に充填する電解液Tの量を減少させることができる。また、ラミネートフィルム50の電解質導入部51Bの余分な領域を切り捨てなくてもリチウムイオン二次電池として用いることができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池では、外装部材であるラミネートフィルム50の電解質導入部51Bは、収容室51Aを密閉するために塞がれた部分を残して除去されていることが好ましい。これによれば、不要な電解質導入部51Bを除去することで、電解質導入部51Bを全て残す場合に比べてリチウムイオン二次電池を小さくすることができる、あるいは、従来と同様のサイズとすることができるので、リチウムイオン二次電池を収容する筐体をそのまま使用することができる。
 さらに、本実施形態の非水電解質二次電池用構造体であるリチウムイオン二次電池用構造体の製造方法では、電極接合体20と、電極接合体20を密封するフィルムからなる外装部材であるラミネートフィルム50と、ラミネートフィルム50を内部から外部に貫通し、電極接合体20と接続された外部電極端子であるタブリード40と、を具備し、ラミネートフィルム50は、内部に電極接合体20が収容される収容室51Aと当該収容室51Aに連通する電解質導入部51Bとを具備し、ラミネートフィルム50の内部に電解質である電解液Tを注入することなく、収容室51A内に電極接合体20を収容して、ラミネートフィルム50の内部を密閉する。
 このような製造方法によってラミネートフィルム50の内部に電解液Tが注入されておらず密閉されたリチウムイオン二次電池用構造体10を容易に製造することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池用構造体10の製造方法では、ラミネートフィルム50を密閉する工程では、低湿度環境下で行うことが好ましい。このようにラミネートフィルム50を低湿度環境下で密閉することで、ラミネートフィルム50の内部を低湿度状態で維持することができ、ラミネートフィルム50内の電極接合体の電極活物質層が水分によって劣化するのを抑制することができる。また、ラミネートフィルム50内に電解液Tを注入する際に、ラミネートフィルム50の内部の水分によって電解液Tが劣化するのを抑制することができる。
 また、本実施形態の非水電解質二次電池であるリチウムイオン二次電池の製造方法では、電極接合体20と、電極接合体20を密封するフィルムからなる外装部材であるラミネートフィルム50と、ラミネートフィルム50を内部から外部に貫通し、電極接合体20と接続された外部電極端子であるタブリード40と、を具備し、ラミネートフィルム50は、内部に電極接合体20が収容される収容室51Aと当該収容室51Aに連通する電解質導入部51Bとを具備し、ラミネートフィルム50は、内部に電解質である電解液Tが注入されることなく密閉された非水電解質二次電池用構造体であるリチウムイオン二次電池用構造体10を用いて、ラミネートフィルム50に電解質導入部51Bに連通する開口55を形成する開封工程と、開口55から電解質導入部51Bに電解質である電解液Tを注入する注入工程と、電解質導入部51Bに注入した電解液を収容室51Aに収容された電極接合体20に含浸させる含浸工程と、電解質導入部51Bの少なくとも一部を塞いで内部を密閉する密閉工程と、を具備する。
 このようなリチウムイオン二次電池の製造方法方では、ラミネートフィルム50に開口55を設けて、電解液Tを注入するだけで容易にリチウムイオン二次電池を製造することができる。また、注入した電解液Tを電解質導入部51Bに一時的に保持させることができるため、含浸工程において、電解質導入部51Bに保持された電解液Tを電極接合体20に含浸させることができる。したがって、含浸が終了するまで電解液Tを開口55から継ぎ足しながら注入する必要がなく、煩雑な工程が不要となる。また、含浸が終了する前に、次のリチウムイオン二次電池用構造体10に対して開封工程と注入工程とを行うことができるため、製造工程の効率化を行って、生産性を向上することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法では、含浸工程の後、予備充電を行う予備充電工程をさらに具備し、密閉工程は、予備充電工程の後に行うことが好ましい。このように、予備充電工程を密閉工程の前に行うことで、予備充電工程で発生したガスを開口55から外部に排出させることができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法では、密閉工程は、少なくとも電解質導入部51Bの収容室51A側の境界部分を塞ぐことが好ましい。このように密閉工程で電解質導入部51Bの収容室51A側の境界部分を塞ぐことで、収容室51A内で電極接合体20が移動するのを抑制することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法では、密閉工程の後、収容室51Aが密閉された状態で電解質導入部51Bの開口55側を切断する切断工程をさらに有することが好ましい。このように切断工程を行うことで、余分な領域を切り捨てて、比較的小型のリチウムイオン二次電池を製造することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法では、注入工程で電解液Tが注入された一の非水電解質二次電池用構造体であるリチウムイオン二次電池用構造体10に含浸工程を行っている間に、他の非水電解質二次電池用構造体であるリチウムイオン二次電池用構造体10への注入工程を行うことが好ましい。これによれば、含浸工程が終了する前に次のリチウムイオン二次電池用構造体に注入工程を行うことができるため、製造効率を向上して生産性を向上することができる。つまり、一の非水電解質二次電池用構造体であるリチウムイオン二次電池用構造体10に、開封工程、注入工程、及び、含浸工程から選択される一つの工程を行っている間に、他の非水電解質二次電池用構造体であるリチウムイオン二次電池用構造体10に、一のリチウムイオン二次電池用構造体10に行っている工程とは異なる工程を行うことで、同時に同じ工程を行う必要がなく、製造効率を向上してコストを低減することができる。また、例えば、3つの非水電解質二次電池用構造体であるリチウムイオン二次電池用構造体10のそれぞれに、開封工程、注入工程、及び、含浸工程の3つの工程の中から異なる工程を並行して行うことで、製造効率を向上することができる。また、含浸工程は含浸が終了するまでに時間を要するが、複数のリチウムイオン二次電池用構造体10の含浸工程を並行して行うことで、含浸工程を個別に行う場合に比べて、短時間で行うことができるため、作業効率を向上してコストを低減することができる。
 (実施形態4)
 図24は、本発明の実施形態4に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明するフローチャートである。図25~図27は、実施形態4に係るリチウムイオン二次電池の製造方法を説明する平面図である。なお、上述した実施形態3と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
 図24に示すように、ステップS20の開封工程とステップS21の注入工程とを行う。これらステップS20及びS21は、上述した実施形態3と同様であるため重複する説明は省略する。
 次に、ステップS22の密閉工程で、電解質導入部51Bの少なくとも一部を塞いで内部を密閉する。本実施形態の密閉工程では、図25(a)に示すように、低湿度環境下で十分に内部空間51の脱気を行いながら、ステップS20の開封工程で形成した開口55を塞ぐ。すなわち、電解質導入部51BのY方向において収容室51Aとは反対側の端部を封止する。これにより、ラミネートフィルム50の内部空間51は、電解液Tが注入された状態で密閉される。なお、本実施形態のラミネートフィルム50の開口の封止は、ラミネートフィルム50を溶着することで行うようにした。
 次に、ステップS23の含浸工程を行う。すなわち、本実施形態の密閉工程は、注入工程と含浸工程との間に行う。本実施形態の含浸工程では、図25(b)に示すように、ラミネートフィルム50の開口が封止されているため、外部から水分が侵入し難い。したがって含浸工程を低湿度環境下で行う必要がない。このため時間のかかる含浸工程を低湿度環境を維持する装置の外部で行うことができ、低湿度環境を維持する装置を次の開封工程、注液工程で効率的に使用することができ、製造時間を短縮して生産性を向上することができる。また、本実施形態の含浸工程では、ラミネートフィルム50の開口55が封止されているため、電解液Tが外部に漏出するのも抑制することができる。したがって、含浸工程を行う際のリチウムイオン二次電池用構造体10の姿勢が制限されることがなく、取り扱いを容易に行うことができる。つまり、本実施形態では、密閉工程後は、開口55を鉛直上側に向けるような姿勢を維持する必要がない。なお、電解液Tが含浸された電極接合体20を、以降、電極接合体20Aと示す。
 次に、ステップS24の予備充電(化成充電)工程を行う。すなわち、電解液Tが含浸された電極接合体20Aを有するリチウムイオン二次電池用構造体10の予備充電(化成充電)を行う。このとき、ラミネートフィルム50の開口55は封止されているので、図26(a)に示すように、予備充電で発生したガスGは電解質導入部51B内に保持され、外部には排出されない。また、本実施形態の予備充電工程は、密閉工程の後に行われるので、低湿度環境下で行う必要がなく、また、リチウムイオン二次電池用構造体10の姿勢も制限されることがない。
 次に、ステップS25で区画工程を行う。本実施形態の区画工程では、図26(b)に示すように、ラミネートフィルム50の塞ぐための領域52、すなわち、電解質導入部51Bの一部を溶着等で塞いで接合領域53を形成し、収容室51Aを密閉する。また、接合領域53を形成することで、予備充電で発生したガスGが保持された電解質導入部51Bも密閉される。ただし、電解質導入部51BにはガスGが保持されているため、区画工程で接合領域53を形成する際に、実施形態1に比べて接合領域53における密着力が低下する虞がある。つまり、上述した実施形態1のように、ガスGを開口55から外部に排出しながら予備充電することで、密閉工程で接合領域53を形成する際に予備充電で発生したガスGが邪魔になることがなく、接合領域53の密着力が低下するのを抑制することができる。
 次に、ステップS26で切断工程を行う。本実施形態の切断工程では、図27(a)に示すように、接合領域53を分断するように破線Wで示す位置でラミネートフィルム50を切断することでリチウムイオン二次電池を製造する。すなわち、図27(b)に示すように、予備充電で発生したガスGを保持した電解質導入部51Bを、ガスGが外部に漏出することなく切り離すことができる。このため、予備充電で発生したガスGが、外部に漏れ出ることにより、火災や装置の腐食の発生を抑制して安全性を高めることができる。
 その後は、ステップS27で、充放電検査工程において、充放電検査等の検査を経て、所定の基準を満たすものがリチウムイオン二次電池として出荷される。
 もちろん、電極接合体20の構造や材料、電解液Tの材料によっては予備充電工程でガスGが発生しない、または、ガスGの発生が微少な場合もある。このように予備充電工程でガスGが発生しない、または、ガスGの発生が微少な場合には、区画工程及び切断工程を行わずにリチウムイオン二次電池としてもよく、区画工程を行って切断工程を行わずにリチウムイオン二次電池としてもよい。
 また、本実施形態では、密閉工程を含浸工程の前に行うようにしたが、特にこれに限定されず、密閉工程を含浸工程の後であって、予備充電工程の前に行うようにしてもよい。ただし、上述のように密閉工程を含浸工程の前に行う方が、時間のかかる含浸工程を低湿度環境を維持する装置の外部で行うことができるため、製造時間を短縮して生産性を向上することができる。
 以上説明したように、本実施形態の非水電解質二次電池であるリチウムイオン二次電池の製造方法では、電極接合体20と、電極接合体20を密封するフィルムからなる外装部材であるラミネートフィルム50と、ラミネートフィルム50を内部から外部に貫通し、電極接合体20と接続された外部電極端子であるタブリード40と、を具備し、ラミネートフィルム50は、内部に電極接合体20が収容される収容室51Aと当該収容室51Aに連通する電解質導入部51Bとを具備し、ラミネートフィルム50は、内部に電解質である電解液Tが注入されることなく密閉された非水電解質二次電池用構造体であるリチウムイオン二次電池用構造体10を用いて、ラミネートフィルム50に電解質導入部51Bに連通する開口55を形成する開封工程と、開口55から電解質導入部51Bに電解質である電解液Tを注入する注入工程と、電解質導入部51Bに注入した電解液Tを収容室51Aに収容された電極接合体20に含浸させる含浸工程と、電解質導入部51Bの少なくとも一部を塞いで内部を密閉する密閉工程と、を具備する。
 このようなリチウムイオン二次電池の製造方法では、ラミネートフィルム50に開口55を設けて、電解液Tを注入するだけで容易にリチウムイオン二次電池を製造することができる。また、注入した電解液Tを電解質導入部51Bに一時的に保持させることができるため、含浸工程において、電解質導入部51Bに保持された電解液Tを電極接合体20に含浸させることができる。したがって、含浸が終了するまで電解液Tを開口55から継ぎ足しながら注入する必要がなく、煩雑な工程が不要となる。また、含浸が終了する前に、次のリチウムイオン二次電池用構造体10に対して開封工程と注入工程とを行うことができるため、製造工程の効率化を行って、生産性を向上することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法では、密閉工程は、注入工程と含浸工程との間に行い、密閉工程は、開封工程で形成した開口55側を塞ぐことが好ましい。このように密閉工程を含浸工程の前に行うことで、含浸工程で開口55が塞がれているため、開口55から電解液Tが漏出するのを抑制することができると共に、リチウムイオン二次電池用構造体の姿勢が制限されることがない。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法では、含浸工程の後、予備充電を行う予備充電工程と、予備充電工程の後、電解質導入部51Bの少なくとも一部を塞いで収容室51Aを密閉する区画工程と、をさらに具備することが好ましい。このように、密閉工程を行った後、予備充電を行うことで、予備充電によって発生したガスが外部に排出されるのを抑制することができる。また、予備充電によって発生したガスを区画工程で電解質導入部51Bに密閉することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法では、区画工程の後、収容室51Aが密閉された状態で電解質導入部51Bの開口55側を切断する切断工程をさらに有することが好ましい。このように切断工程を行うことで、ラミネートフィルム50の余分な領域を切り捨てて、比較的小型のリチウムイオン二次電池を製造することができる。また、区画工程によって電解質導入部51Bに密閉されたガスGを、外部に排出することなくリチウムイオン二次電池から切り離すことができ、安全性を向上することができる。
 また、本実施形態のリチウムイオン二次電池の製造方法では、外装部材であるラミネートフィルム50の内部に電解質である電解液Tが注入されることなく密閉された複数の非水電解質二次電池用構造体であるリチウムイオン二次電池用構造体10に対して、開封工程と注入工程とを繰り返し行って、電解液Tが注入された複数の非水電解質二次電池用構造体であるリチウムイオン二次電池用構造体10を製造して、電解液Tが注入された複数のリチウムイオン二次電池用構造体10に対して含浸工程を同時に行うことが好ましい。これによれば、含浸工程が終了する前に次のリチウムイオン二次電池用構造体に対して開封工程と注入工程とを行うことができるため、製造効率を向上して生産性を向上することができる。
 (他の実施形態)
 以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
 例えば、上述した各実施形態では、リチウムイオン二次電池用構造体10~10Bが、複数搬送可能に梱包された梱包体100を例示したが、特にこれに限定されず、リチウムイオン二次電池用構造体10~10Bは、それぞれが個別に梱包されていてもよい。
 また、上述した各実施形態では、電解質として電解液Tを例示したが、電解質は、所謂ゼリー状のものであってもよい。
 また、上述した各実施形態では、予備充電工程を行うようにしたが、特にこれに限定されず、予備充電工程を行わずに、リチウムイオン二次電池として出荷するようにしてもよい。
 さらに上述した各実施形態では、電極活物質としてリチウム金属酸化物を用いたリチウムイオン二次電池用構造体及びその製造方法、梱包体、リチウムイオン二次電池及びその製造方法を例示したが、本発明は、電極活物質としてリチウム金属酸化物を用いたものに限定されず、電極活物質としてリチウム金属酸化物以外を用いた非水電解質二次電池用構造体及びその製造方法、梱包体、非水電解質二次電池及びその製造方法に適用することができる。
 10、10A、10B…リチウムイオン二次電池用構造体(非水電解質二次電池用構造体)、11…収容室、20…電極接合体、21…正極板、22…負極板、23…セパレータ、24…正極結束部、25…負極結束部、30…集電部材、30A…第1の集電板、30B…第2の集電板、31…上面板、32…長尺接合板、33…接続板片、40…電池ケース、41…収容室、43…注液口、50…蓋部材、51…貫通孔、52…接合部、53…注液口、54…注液口形成領域、60…端子部、60A…正極端子部、60B…負極端子部、70…接着絶縁部材、80…封止部材、100…梱包体、101…梱包ケース、102…緩衝材、110、110A…ラミネートフィルム、111…収容室、112…注液口、113…第1封止領域、114…第2封止領域、120…タブリード、201~204…封止領域、T…電解液、X、Y…工場
 24…正極側接続部、25…負極側接続部、30…クリップ、40…タブリード(外部電極端子)、50…ラミネートフィルム(外装部材)、51…内部空間、51A…収容室、51B…電解質導入部、52…領域、53…接合領域、55…開口、G…ガス

Claims (16)

  1.  電極接続体と、
     前記電極接続体を収容した収容室を有する外装部材と、
     を具備し、
     前記収容室内には電解液が注入されておらず、当該収容室内が低湿度状態で密閉されていることを特徴とする非水電解質二次電池用構造体。
  2.  前記外装部材は、前記収容室内に前記電解液を注入可能な注液口を有し、
     前記注液口が封止されていることを特徴とする請求項1記載の非水電解質二次電池用構造体。
  3.  前記外装部材は、フィルムからなり、
     前記外装部材を内部から外部に貫通し、前記電極接合体と接続された外部電極端子と、を具備し、
     前記外装部材は、内部に前記電極接合体が収容される収容室と当該収容室に連通する電解質導入部とを具備することを特徴とする請求項1又は2に記載の非水電解質二次電池用構造体。
  4.  前記外装部材は、前記電極接合体の外周を周方向に亘って連続して接合されて密閉されていることを特徴とする請求項3記載の非水電解質二次電池用構造体。
  5.  前記電解質導入部は、前記収容室と前記電解質導入部との並び方向において、前記収容室の高さ以上の高さを有することを特徴とする請求項3又は4記載の非水電解質二次電池用構造体。
  6.  請求項1~5の何れか一項に記載の非水電解質二次電池用構造体の製造方法であって、
     前記収容室に電解液を注入することなく、前記収容室内に前記電極接続体を収容して低湿度環境下で前記収容室を密閉する工程を有することを特徴とする非水電解質二次電池用構造体の製造方法。
  7.  前記外装部材は、前記電解液を注入可能な注液口を有し、
     前記収容室を密閉する工程は、
      前記収容室に前記電極接続体を収容する工程と、
      前記収容室に前記電解液を注入することなく前記注液口を封止する工程と、を具備し、
     少なくとも前記注液口を封止する工程は、低湿度環境下で行うことを特徴とする請求項6記載の非水電解質二次電池用構造体の製造方法。
  8.  請求項1~5の何れか一項に記載の非水電解質二次電池用構造体に対して、低湿度環境下で前記収容室内を開口して当該収容室内に前記電解液を注入し、前記収容室を密閉する工程を有することを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。
  9.  前記外装部材は、予め封止された、前記電解液を注入可能な注液口を有し、
     低湿度環境下での前記収容室の開口は、前記注液口を開封し、
     前記収容室内への前記電解液の注入は、前記注液口から行い、
     前記収容室の密閉は、前記注液口の封止であることを特徴とする請求項8記載の非水電解質二次電池の製造方法。
  10.  低湿度環境下での前記収容室の開口は、前記外装部材に前記電解液を注入可能な開口部を形成し、
     前記収容室への前記電解液の注入は、前記開口部から行い、
     前記収容室の密閉は、前記開口部の封止であることを特徴とする請求項8記載の非水電解質二次電池の製造方法。
  11. 前記外装部材は、フィルムからなり、
     前記外装部材は、前記収容室と当該収容室に連通する電解質導入部とを具備し、
     前記外装部材に前記電解質導入部に連通する開口部を形成する開封工程と、
     前記開口部から前記電解質導入部に電解質を注入する注入工程と、
     前記電解質導入部に注入した前記電解質を前記収容室に収容された前記電極接合体に含浸させる含浸工程と、
     前記電解質導入部の少なくとも一部を塞いで内部を密閉する密閉工程と、
     を具備することを特徴とする請求項10記載の非水電解質二次電池の製造方法。
  12.  前記含浸工程の後、予備充電を行う予備充電工程をさらに具備し、
     前記密閉工程は、前記予備充電工程の後に行うことを特徴とする請求項11記載の非水電解質二次電池の製造方法。
  13.  前記密閉工程は、少なくとも前記電解質導入部の前記収容室側の境界部分を塞ぐことを特徴とする請求項12記載の非水電解質二次電池の製造方法。
  14.  前記密閉工程の後、前記収容室が密閉された状態で前記電解質導入部の前記開口部側を切断する切断工程をさらに有することを特徴とする請求項13記載の非水電解質二次電池の製造方法。
  15.  前記密閉工程は、前記注入工程と前記含浸工程との間に行い、
     前記密閉工程は、前記開封工程で形成した前記開口部側を塞ぐことを特徴とする請求項11記載の非水電解質二次電池の製造方法。
  16.  前記注入工程で前記電解質が注入された一の前記非水電解質二次電池用構造体に前記含浸工程を行っている間に、他の前記非水電解質二次電池用構造体への前記注入工程を行うことを特徴とする請求項11~15の何れか一項に記載の非水電解質二次電池の製造方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7216696B2 (ja) * 2020-12-08 2023-02-01 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 電池の製造方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000306573A (ja) * 1999-04-14 2000-11-02 Alcatel 電気化学電池を製造する方法および改良されたセルパッケージ
JP2001084984A (ja) * 1999-09-14 2001-03-30 Yuasa Corp 電 池
JP2005285503A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Toyota Motor Corp ラミネート型電池の電解液注入方法
JP2006080057A (ja) * 2004-08-13 2006-03-23 Mitsui Chemicals Inc 電池用セパレータおよびそれを用いたリチウムイオン電池
JP2009026490A (ja) 2007-07-17 2009-02-05 Gs Yuasa Corporation:Kk 電池
JP2012038685A (ja) * 2010-08-11 2012-02-23 Iwashita Engineering Inc 真空中重量管理を使用した電解液注入装置
JP2012069268A (ja) 2010-09-21 2012-04-05 Toshiba Corp 電池及び電池の超音波接合方法
JP2013149477A (ja) * 2012-01-19 2013-08-01 Hitachi Maxell Ltd 非水二次電池の製造方法
WO2018212121A1 (ja) * 2017-05-18 2018-11-22 株式会社村田製作所 電池の半製品、電池、電池の製造方法、電池パック、電子機器、車両、電動工具および電力貯蔵システム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001319641A (ja) * 2000-05-10 2001-11-16 Denso Corp 非水電解液二次電池の製造方法
JP2003217669A (ja) * 2002-01-23 2003-07-31 Denso Corp 非水電解液電池の製造方法
JP4415375B2 (ja) * 2004-05-26 2010-02-17 株式会社デンソー 非水系二次電池及びその製造方法
JP6637955B2 (ja) * 2015-02-16 2020-01-29 株式会社エンビジョンAescジャパン リチウムイオン二次電池の製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000306573A (ja) * 1999-04-14 2000-11-02 Alcatel 電気化学電池を製造する方法および改良されたセルパッケージ
JP2001084984A (ja) * 1999-09-14 2001-03-30 Yuasa Corp 電 池
JP2005285503A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Toyota Motor Corp ラミネート型電池の電解液注入方法
JP2006080057A (ja) * 2004-08-13 2006-03-23 Mitsui Chemicals Inc 電池用セパレータおよびそれを用いたリチウムイオン電池
JP2009026490A (ja) 2007-07-17 2009-02-05 Gs Yuasa Corporation:Kk 電池
JP2012038685A (ja) * 2010-08-11 2012-02-23 Iwashita Engineering Inc 真空中重量管理を使用した電解液注入装置
JP2012069268A (ja) 2010-09-21 2012-04-05 Toshiba Corp 電池及び電池の超音波接合方法
JP2013149477A (ja) * 2012-01-19 2013-08-01 Hitachi Maxell Ltd 非水二次電池の製造方法
WO2018212121A1 (ja) * 2017-05-18 2018-11-22 株式会社村田製作所 電池の半製品、電池、電池の製造方法、電池パック、電子機器、車両、電動工具および電力貯蔵システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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