二次电池的制造方法_2

文档序号:9872597阅读:来源:国知局
在外装体30的收纳部31中收纳卷绕体100。然后,在制造方法中,将外装体30的收纳部31与盖部32通过焊接而接合进行封罐。
[0075]此时,如图2和图3所示,在制造方法中,将卷绕体100以横置的姿势、即卷绕体100的轴向(所述卷绕轴方向)相对于外装体30的长度方向平行的方式,收纳卷绕体100。
[0076]即,在图3中,卷绕体100的轴向为左右方向。
[0077]以下,将卷绕体100的内部空间、即形成于正极101、负极102和隔板103的层叠面之间的间隙记为“卷绕体内部空间SI”。
[0078]另外,将外装体30与卷绕体100之间的空间、即从外装体30的内部空间中除去卷绕体内部空间SI的空间记为“卷绕体外部空间S”。
[0079]如图3所示,将外装体30封罐后,在制造方法中,将配置于I个大气压的大气气氛下的外装体30内的空气从注液孔33排出,进行对外装体30内减压的减压工序(参照图3所示的向上的箭头A)。
[0080]此时,在制造方法中,对外装体30内减压直到成为高的真空度。卷绕体内部空间SI的空气通过卷绕体100的轴向两端部100a、10b而到达卷绕体外部空间S后,向外部排出。[0081 ]对外装体30内减压后,在制造方法中,进行从注液孔33向减压了的外装体30内注入电解液E的注液工序(参照图3所示的箭头E)。
[0082]这样的减压工序和注液工序,例如利用图4所示的注液单元110进行。
[0083]如图4所示,注液单元110中,内部积存有电解液E的注液罐111与三通阀112的上侧的口连接,并且真空栗与三通阀112的左侧的口连接。
[0084]注液单元110配置于外装体30的上方,构建成能够沿上下方向移动、即可升降。图4中是在三通阀112的下侧的口未连接其它部件的状态。
[0085]如图5(a)所示,在制造方法中,进行减压工序时,使注液单元110降下,使三通阀112与注液孔33的段差部接触而将注液孔33密封,将外装体30与三通阀112的下侧的口连接。
[0086]并且,在制造方法中,控制三通阀112而将外装体30与真空栗连通,驱动真空栗而对外装体30内减压。
[0087]如图5(b)所示,对外装体30减压后,在制造方法中,控制三通阀112而将外装体30与注液罐111连通,利用外装体30内的压力与真空罐内的压力的差压而向外装体30内注入电解液E。
[0088]此时,如图6所示,电解液E通过毛细管现象在刚注液后迅速浸渗卷绕体100的轴向两端部10a、10b(参照图6所示的箭头)。
[0089]由此,在卷绕体100的轴向两端部IOOa、I OOb浸渗电解液E,并且在正极11、负极102和隔板103的层叠面之间无空气残留。
[0090]因此,卷绕体内部空间SI在刚注液后通过电解液E而与卷绕体外部空间S隔绝,成为密闭空间。
[0091]S卩,卷绕体100内的空气Al在刚注液后会被密封于卷绕体100内。
[0092]像这样,在制造方法中,进行使电解液E从卷绕体100的轴向两端部浸渗卷绕体100
的工序。
[0093]如图3所示,将电解液E注入外装体30内之后,在制造方法中,使外装体30内回到大气压(第一实施方式中为I个大气压)(参照图3所示的向下的箭头A)。
[0094]此时,在制造方法中,从图6(a)所示的状态使注液单元110上升,将外装体30向大气开放。由此,在制造方法中,使卷绕体外部空间S回到大气压。
[0095]回到大气压的卷绕体外部空间S与卷绕体内部空间SI的差压较小,最大也就是I个大气压左右。
[0096]因此,在向大气开放时被导入外装体30(卷绕体外部空间S)的空气,无法将浸渗于卷绕体100的轴向两端部I OOa、I OOb中的电解液E挤开。
[0097]因此,卷绕体内部空间SI在将外装体30向大气开放后,也处于与卷绕体外部空间S隔绝的状态、即减压了的状态。
[0098]再者,在制造方法中,以注液工序后也能够维持卷绕体内部空间与卷绕体外部空间隔绝的状态的程度,使卷绕体外部空间的压力高于卷绕体内部空间的压力即可,并不一定需要在注液工序后使卷绕体外部空间回到大气压。
[0099]例如,制造方法可以在注液工序后将卷绕体内部空间加压到比大气压高几Pa左右的压力、或低几Pa左右的压力。
[0100]使外装体30内回到大气压后,在制造方法中,将薄膜120载置于注液孔33的段差部,通过激光焊接机沿着盖40的外缘部照射激光(参照图3所示的涂黑的三角形)。
[0101]由此,在制造方法中,将薄膜120与注液孔33的所述段差部焊接,通过薄膜120将注液孔33临时密封(即暂时密封),进行将已注液的外装体30密封的密封工序。此时,卷绕体外部空间S成为密闭空间。
[0102]再者,将注液孔临时密封的方法并不限定于第一实施方式。例如,制造方法可以通过将橡皮栓压入注液孔而将注液孔临时密封。
[0103]如图7所示,进行密封工序后,在制造方法中,进行等待一定时间而使电解液E浸渗卷绕体100的等待工序(参照图7的左上所示的外装体30)。
[0104]在制造方法中,通过在等待工序前(使电解液E浸渗卷绕体100的轴向两端部100a、10b之后)进行密封工序,防止在等待工序时空气从外部侵入外装体30内。
[0105]由此,制造方法能够抑制由电解液E的蒸发、空气中所含的水分和氧的影响引起的电池性能的降低。
[0106]进行密封工序和等待工序时,卷绕体外部空间S的压力为大气压。另一方面,卷绕体内部空间SI的压力为高的真空度即接近真空的压力。
[0107]S卩,在制造方法中,在卷绕体外部空间S的压力高于卷绕体内部空间SI的压力的状态下,进行密封工序和工序。
[0108]由此,如图8所示,在制造方法中,使电解液E浸渗卷绕体100以填补卷绕体外部空间S与卷绕体内部空间SI的差压。
[0109]具体而言,随着电解液E的浸渗,电解液E的液面的高度位置下降,因此卷绕体外部空间S的体积增大。
[0110]因此,如图8和图9所示,密封工序后的卷绕体外部空间S的压力随着电解液E的浸渗而降低(参照图9中用实线表示的曲线)。
[0111]再者,图9所示的坐标图的横轴,将密封工序结束的时刻设为O。
[0112]电解液E从轴向两端部100a、10b向轴向中央部10c浸渗,并且使卷绕体内部空间SI的空气Al向卷绕体100的轴向中央部10c移动(参照图8(a)所示的箭头)。
[0113]因此,卷绕体内部空间SI的体积随着电解液E的浸渗而减小。因此,卷绕体内部空间SI的压力随着电解液E的浸渗而提高(参照图9中用虚线表示的曲线)。
[0114]S卩,在制造方法中,预先将随着电解液E的浸渗而压力降低的卷绕体外部空间S的压力增高,并且预先将随着电解液E的浸渗而压力增高的卷绕体内部空间SI的压力降低,由此通过电解液E的浸渗而使卷绕体外部空间S与卷绕体内部空间SI的差压消失。
[0115]由此,制造方法能够利用卷绕体外部空间S与卷绕体内部空间SI的差压,有效地使电解液E浸渗卷绕体100。
[0116]因此,制造方法能够促进电解液E对卷绕体100的浸渗。
[0117]像这样,在等待工序中,使电解液E浸渗卷绕体100的宽度方向两端部100a、10b之后,为了使卷绕体外部空间S与卷绕体内部空间SI的压力差减少而等待。
[0118]卷绕体外部空间S与卷绕体内部空间SI的差压越大,电解液E以越快的速度浸渗卷绕体100。因此,电解液E在刚进行密封工序后,迅速浸渗卷绕体100。
[0119]随着电解液E的浸渗,卷绕体外部空间S与卷绕体内部空间SI的差压减小,因此电解液E随着时间的经过,浸渗卷绕体100的速度减缓。
[0120]并且,电解液E在卷绕体外部空间S与卷绕体内部空间SI的压力变得平衡时(均衡时),向卷绕体100的浸渗停止(参照图9所示的时间Tl)。
[0121]因此,如图8和图10所示,在第一实施方式的等待工序中,等待直到卷绕体外部空间S与卷绕体内部空间SI的压力变得平衡为止(参照图10所示的时间Tl)。
[0122]这样的等待工序中的等待时间,例如利用市售的压力传感器测定外装体30内、SP卷绕体外部空间S的压力,基于直到所述压力传感器的测定结果恒定为止的时间等而适当设定。
[0123]再者,图10所示的坐标图的横轴,将密封工序结束的时刻设为O。
[0124]在此,卷绕体100以在厚度方向两侧面与收纳部31的宽度方向两侧面之间形成微小的间隙的状态、或厚度方向两侧面与收纳部31的宽度方向两侧面贴合的状态,收纳于外装体30(参照图12)。
[0125]因此,卷绕体外部空间S在注入电解液E之前的状态下,卷绕体100的上下两侧和左右两侧的空间占其体积的大部分。
[0126]另外,通过向外装体30内注入电解液E,卷绕体外部空间S的体积例如减小至一半左右。
[0127]S卩,卷绕体外部空间S,由于开始等待工序时的体积小,因此随着电解液E的浸渗,压力容易降低。
[0128]因此,即使是等待直到卷绕体外部空间S与卷绕体内部空间SI压力变得平衡为止的情况,电解液E也没有浸渗到卷绕体100的轴向中央部100c。
[0129]如图7所示,进行等待工序后,在制造方法中,通过刀具等将薄膜120刺穿而将外装体30向大气开放,即解除临时密封(参照图7所示的箭头A)。
[0130]由此,如图10所示,在制造方法中,使随着电解液E的浸渗而成为低于大气压的压力的卷绕体外部空间S的压力回到大气压(参照图10所示的时间Tl)。
[0131]此时,卷绕体外部空间S与卷绕体内部空间SI的差压小于I个大气压。另外,在进行了等待工序的卷绕体100中,电解液E渗透到一定程度的范围(从轴向一端部10a到轴向中央部10c与轴向一端部10a之间、以及从卷绕体100的轴向另一端部10b到轴向中央部10c与轴向另一端部10b之间)。
[0132]因此,在解除了临时密封时被导入卷绕体外部空间S的空气,无法将浸渗于卷绕体100中的电解液E挤开。
[0133]因此,卷绕体内部空间SI在解除了临时密封后,也处于与卷绕体外部空间S隔绝的状态、即低于大气压的压力的状态。
[0134]S卩,制造方法能够通过解除临时密封,而使卷绕体外部空间S的压力再一次成为高于卷绕体内部空间SI的压力。
[0135]像这样,在制造方法中,将外装体30向大气开放,从而进行使差压减少了的卷绕体外部空间S对卷绕体内部空间SI相对地加压的加压工序。
[0136]由此,如图ll(a)(b)所示,制造方法能够利用卷绕体外部空间S与卷绕体内部空间SI的差压,再一次使电解液E浸渗卷绕体100(参照图11(a)所示的箭头)。
[0137]此时,在制造方法中,对于电解液E浸渗到一定程度范围的卷绕体100、即卷绕体内部空间SI的体积一定程度减小了的卷绕体100,会使电解液E迅速浸渗。
[0138]因此,制造方法能够在刚解除临时密封后,将卷绕体内部空间SI的空气Al密封于卷绕体100的轴向中央部10c的微小的区域中。即,制造方法能够利用卷绕体外部空间S与卷绕体内部空间SI的差压,将卷绕体内部空间SI压缩至卷绕体100的轴向中央部10c的微小的区域。
[0139]另外,在制造方法中,通过在减压工序时将卷绕体内部空间SI的大量空气向外部排出,减少卷绕体内部空间SI的空气Al的量。
[0140]因此,制造方法能够在刚解除临时密封后,使电解液E浸渗所述卷绕体100的除了轴向中央部10c的微小的区域以外的所有区域。
[0141 ]由此,制造方法能够有效地使电解液E浸渗卷绕体100。
[0142]另外,制造方法通过将外装体向大气开放而进行加压工序,因此能够不使用用于调整外装体内的压力的设备,简单地进行加压工序。
[0143]再者,在第一实施方式的制造方法中,等待工序并不一定需要等待直到卷绕体外部空间与卷绕体内部空间的压力变得平衡为止。
[0144]但优选在等待工序中,如第一实施方式的制造方法那样,等待直到卷绕体外部空间S与卷绕体内部空间SI的压力变得平衡为止。
[0145]由此,制造方法能够在加压工序前进一步减小卷绕体内部空间SI的
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