電池的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已知如下一種技術(shù):對于具有將正極板、負極板以及隔膜層疊而成的電池元件與電解液一起收容在外殼體的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)的電池，在電解液注入后(充電前)對電解液的浸滲狀態(tài)進行測定(例如專利文獻1)。具體地說，向電解液注入后(充電前)的電池照射超聲波，根據(jù)透過電池的超聲波的透過度來對電解液的浸滲完成(浸滲狀態(tài))進行判定。
[0003]專利文獻1所記載的浸滲狀態(tài)檢查是在進行充電之前進行的。但是，還存在由于充電而新產(chǎn)生的氣體。有時該氣體所產(chǎn)生的氣泡的一部分就那樣停留在了電極之間。這樣的浸滲狀態(tài)不良的電池繼續(xù)在生產(chǎn)線上流動直到在最后階段的電池特性檢查工序中被檢測為電池特性劣化(容量過小等)為止，因此成為生產(chǎn)效率降低、制造成本增加的主要原因之一Ο
[0004]專利文獻1:日本特開2010-181290號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種在電池的制造技術(shù)中有助于提高生產(chǎn)效率、降低制造成本的技術(shù)。
[0006]本發(fā)明的電池的制造方法的一個方式是一種電池的制造方法，該電池具有將正極板和負極板隔著隔膜層疊而成的電池元件以及將所述電池元件與電解液一起收容的外殼體，該制造方法將電池元件和電解液收容在外殼體內(nèi)來構(gòu)成電池，在對電池充電之后，對電解液向正極板與負極板之間浸滲的浸滲狀態(tài)進行檢查。在本發(fā)明中，通過至少在其后的工序之前檢測由于對電池充電而產(chǎn)生的氣泡所導致的電解液的浸滲狀態(tài)不良，由此能夠事先發(fā)現(xiàn)并排除次品，降低制造成本。
[0007]根據(jù)以上的發(fā)明，能夠在電池的制造技術(shù)中有助于提高生產(chǎn)效率、降低制造成本。
【附圖說明】
[0008]圖1是表示應用本發(fā)明所制造的電池的一例的立體圖。
[0009]圖2是圖1的Α-Α截面圖。
[0010]圖3是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的電池的制造方法的流程的流程圖。
[0011]圖4是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的電池的制造方法的流程的流程圖。
[0012]圖5是表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的電池的制造方法的流程的流程圖。
[0013]圖6是表示作為本發(fā)明的第二實施方式的其它例的電池的制造方法的流程的流程圖。
【具體實施方式】
[0014]以下，對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0015]首先，對通過本發(fā)明的制造方法制造的電池的構(gòu)造進行說明。在此，以鋰離子電池為例進行說明。圖1是電池1的立體圖，圖2是圖1的A-A截面圖。如圖1所示，電池1具有扁平的長方體狀的外觀形狀，從長度方向的一個端緣突出地設置有一對端子2、3。
[0016]如圖2所示，電池1是將電池元件4與電解液一起收容在外殼體5的內(nèi)部的電池，該電池元件4是將正極板41和負極板42隔著隔膜43層疊而成的。當具體地說明時，電池元件4具有三片負極板42、兩片正極板41以及插入安裝在各負極板42與正極板41之間的四片隔膜43。也就是說，在本例中，負極板42位于電池元件4的兩面。但是，也可以是正極板41位于電池元件4的最外層的結(jié)構(gòu)。此外，圖1、2中的各部分的尺寸并不準確，是為了進行說明而夸大表示的。
[0017]正極板41是在矩形的正極集電體41a的兩面形成有正極活性物質(zhì)層41b、41c的極板。正極集電體41 a例如由鋁箔、鋁合金、銅箔或鎳箔等電化學性穩(wěn)定的金屬箔構(gòu)成。另外，通過將使正極活性物質(zhì)與粘合劑混合得到的物質(zhì)涂布于正極集電體41a的主表面并進行干燥和乳制，來形成正極活性物質(zhì)層41b、41c，該正極活性物質(zhì)含有例如鎳酸鋰(LiNi02)、錳酸鋰(LiMn02)或鈷酸鋰(LiCo02)等鋰復合氧化物。
[0018]負極板42是在矩形的負極集電體42a的兩面形成有負極活性物質(zhì)層42b、42c的極板。負極集電體42a例如由鎳箔、銅箔、不銹鋼箔或鐵箔等電化學性穩(wěn)定的金屬箔構(gòu)成。通過將向負極活性物質(zhì)混合粘合劑所得到的物質(zhì)涂布于負極集電體42a的主表面并進行干燥和乳制，來形成負極活性物質(zhì)層42b、42c，該負極活性物質(zhì)是例如無定形碳、難石墨化碳、易石墨化碳或石墨等那樣的吸收和釋放上述正極活性物質(zhì)的鋰離子的物質(zhì)。
[0019]負極集電體42a的長度方向的端緣的一部分延伸出不具備負極活性物質(zhì)層的延長部，延長部的端部與負極端子3接合。另外，雖然在圖2中未圖示，但是同樣地，正極集電體41a的長度方向的端緣的一部分延伸而作為不具備正極活性物質(zhì)層的延長部，延長部的端部與正極端子2接合。
[0020]隔膜43防止正極板41與負極板42之間短路，并保持電解液。隔膜43是由例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烴等構(gòu)成的微多孔性膜。此外，作為隔膜43，并不限定于聚烯烴等單層膜，也能夠使用在聚乙烯膜之間夾持有聚丙烯膜的三層構(gòu)造的膜、將聚烯烴微多孔性膜和有機無紡布等層疊得到的膜。
[0021 ] 電解液能夠使用在鋰離子二次電池中一般使用的電解質(zhì)、例如在有機溶劑中溶解鋰鹽得到的非水電解液。作為有機溶劑，例如能夠使用將聚碳酸酯、碳酸乙二酯、甲醚、乙醚等溶劑中的一種或兩種以上進行組合得到的溶劑。另外，作為鋰鹽，能夠優(yōu)選使用例如LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiCF3S03、LiC4F9S03、LiN(CF3S02)2、LiC (CF3S02) 3等那樣的以氟為構(gòu)成元素的鋰鹽。此外，優(yōu)選的是，電解液量相對于電極板41、42以及隔膜43的空孔體積的合計值的比例為1.1?1.7。
[0022]外殼體5將電池元件4與電解液一起收容。外殼體5由具有以下結(jié)構(gòu)的層壓膜形成:例如圖2中的放大圖所示，通過可熱熔接的絕緣性的熱熔接層51覆蓋金屬層52(例如鋁層等)的一個面(外殼體5的收容電池元件4的一側(cè)的面)，通過保護層53覆蓋另一個面(外殼體5的外側(cè)的面)。熱熔接層51由例如聚丙烯等可熱熔接的合成樹脂形成。另夕卜，保護層53例如由聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)等耐久性優(yōu)秀的合成樹脂形成。層壓膜的結(jié)構(gòu)并不限定于在金屬層52的表面形成合成樹脂層51、53的結(jié)構(gòu)，例如也可以是只在外殼體5的收容電池元件4的一側(cè)的面具備合成樹脂層的結(jié)構(gòu)。
[0023]外殼體5例如由配置在圖2的電池元件4的一個主表面的層壓膜和配置在另一個主表面的層壓膜形成。使這兩片層壓膜的周圍的四個邊重疊且相互熱熔接來構(gòu)成外殼體5。此外，也可以在將一片層壓膜對折的狀態(tài)下，將電池元件4配置在內(nèi)側(cè)，使層壓膜的周圍的三個邊重疊且相互熱熔接來構(gòu)成外殼體5。
[0024]如圖1所示，在將外殼體5熱熔接時，將位于電池1的短邊側(cè)的一對端子2、3通過外殼體5的接合面引出到外部。此外，在圖1中，在同一個端緣并列配置有一對端子2、3，但是也可以是將正極端子2配置在一個端緣、將負極端子3配置在另一個端緣的方式。
[0025](電池的制造方法)
[0026][第一實施方式]
[0027]參照圖3所示的流程圖對本發(fā)明的第一實施方式所涉及的電池1的制造方法的一例進行說明。
[0028]首先，進行將電池元件4和電解液收容在外殼體5內(nèi)來形成電池1的電解液注入工序(步驟S1)。當具體地說明時，將正極板41和負極板42隔著隔膜43交替地層疊來形成電池元件4，通過一對層壓膜覆蓋該電池元件4的兩面。接著，通過熱熔接等方法使層壓膜的三個邊的周緣部彼此相互接合。此時，在使端子2、3的一部分突出到層壓膜的外側(cè)的狀態(tài)下進行熱熔接。此時，事先使層壓膜的一個邊保持非接合的狀態(tài)，從該非接合部向兩個層壓膜之間(即，外殼體5內(nèi))注入電解液。然后，在電解液注入之后，通過熱熔接等方法使外殼體5的未被接合的一個邊相互接合來將外殼體5密封。優(yōu)選的是，在最后一個邊接合時，將周圍設為減壓狀態(tài)。
[0029]接著，進行對電池1初始充電的充電工序(步驟S2)。
[0030]接著，進行對充電后的電池1檢查電解液向電池元件4浸滲的浸滲狀態(tài)的浸滲狀態(tài)檢查工序(步驟S3)。通過利用超聲波的方法(例如專利文獻1)、測定正極板41與負極板42之間的靜電電容或阻抗的方法等來進行電解液的浸滲狀態(tài)的檢查。將在電解液的浸滲狀態(tài)的檢查中被判定為電解液的浸滲狀態(tài)不良的電池(步驟S3中為“不良”)作為次品被去除(步驟S4)，不被供于后面的工序。被判定為浸滲狀態(tài)不良的電池是例如在充電中途產(chǎn)生的氣體的氣泡殘留在電池元件4中的狀態(tài)的電池。另一方面，對被判定為電解液的浸滲狀態(tài)良好的電池(步驟S3中為“良好”)進行將被熱熔接的外殼體5的一部分開封來通過噴嘴抽吸外殼體5內(nèi)的氣體的氣體去除工序(步驟S5)。之后，通過熱熔接等方法將開封后的外殼體5再次密封(步驟S6)。通過這樣制造出的電池1供于對電池1的特性(充放電容量等)進行檢查的電池檢查工序(步驟S7)。此外，步驟S5和S6也可以設為將被熱熔接的外殼體5的一部分開封，在減壓環(huán)境下通過熱熔接等方法在外殼體5的開封部位或比該開封部位更靠內(nèi)側(cè)的位置將外殼體5再次密封。
[0031]在本實施方式中，在進行電解液注入工序和充電工序之后且在氣體去除工序之前，進行浸滲狀態(tài)檢查工序，由此檢測并去除電解液的浸滲狀態(tài)不良的產(chǎn)品。因而，由于不對這些被去除的產(chǎn)品進行氣體去除工序、再次密封層壓膜(外殼體5)的工序等，因此能夠?qū)崿F(xiàn)生廣效率的提尚和制造成本的降低。
[0032][第二實施方式]
[0033]接著，參照圖4所示的流程圖對本發(fā)明的第二實施方式所涉及的電池的制造方法進行說明。關(guān)于電池1的結(jié)構(gòu)，由于與圖1、2相同，因此省略說明。另外，在第二實施方式的說明中，對與第一實施方式相同的工序附加相同的附圖標記，并省略詳細的說明。
[0034]首先，進行電解液注入工序(步驟S1)，將電池元件4和電解液收容于外殼體5內(nèi)并將外殼體5密封來構(gòu)成電池1。優(yōu)選的是，在電解液注入后最后一個邊接合時，將周圍設為減壓狀態(tài)。
[0035]接著，進行對電池1充電規(guī)定時間的第一充電工序(步驟S10)。在第一充電工序中，進行電池1未達到滿充電的充電(一次充電)。“未達到滿充電”是指在將滿充電設為100%時例如充電至1%?90%為止。<