专利名称：非水电解液二次电池的处理装置和制造方法
技术领域：
本发明涉及非水电解液二次电池的处理装置和制造方法，尤其是涉及其初次充电前的处理装置和进行初次充电前的处理的制造方法。
背景技术：
近年，电子设备的便携式化、无码化迅速地发展，作为它们的驱动用电源，对小型且重量轻、具有高能量密度的非水电解液二次电池的要求在提高。另外，不仅电子设备用途，而且对电力贮藏用和电动汽车这些要求长期的耐久性等的非水电解液二次电池的技术开展也在加速。为了具有更长期的耐久性等，期望实现不发生内部短路和电压降低不良等的非水电解液二次电池。作为这些课题的主要原因，曾指出了在非水电解液二次电池的制造工序中混入了金属异物，指出了由于混入的金属异物在电池内溶解和析出，贯穿隔板，引起微小短路的可能性。以往，作为用于不发生内部短路和电压降低不良等的对策，是除去金属异物，或设想在非水电解液二次电池的内部有金属异物混入的情况而实施电池的出厂前的处理。在专利文献1中，作为能够以短时间切实地筛选不良电池的作为非水电解质二次电池的锂离子二次电池的检查方法，公开了下述方法求出将锂离子电池在45°C以上的环境温度下放置10天以上，或者在60°C 70°C的环境温度下放置4天以上之后的电压降低， 在求得的电压降低比预先设定的电压降低基准大时判断为在锂离子电池中存在导电性异物并进行筛选。另外，在专利文献2公开了下述方法通过将作为非水电解质二次电池的锂离子二次电池在初次充电时进行电池容量的0. 01% 0. 的充电，以Li/Li+基准将负极的电位设定在1. 5V以上，并且以Li/Li+基准将正极电位设定在3. 5V以上，并设定1小时 48 小时的放置时间，由此抑制正极与负极之间的微小短路。现有技术文献专利文献1 日本特开2005-158643号公报专利文献2 日本特开2005-243537号公报
发明内容
然而，在专利文献1中，必须将锂离子二次电池在加热环境下放置10天或4天以上，存在制造成本高的课题。另外，在专利文献2中，由于进行电池容量的0.01% 0. 1% 的充电，因此需要充电装置，存在制造成本高的课题。因此，需求更好的筛选方法。本发明的目的是提供能够使混入到非水电解液二次电池内部的金属异物在初次充电前溶解和扩散的非水电解液二次电池的处理装置和制造方法。本发明涉及的非水电解液二次电池的处理装置，所述非水电解液二次电池是将隔着隔板而配置有正极板和负极板的电极群与非水电解液一起收容于电池壳体中的电池，所述处理装置使混入到上述电极群内部的金属异物溶解和扩散，该处理装置的特征在于，具有间隙减少单元，其使存在于未充电状态的电极群中的间隙减少，使非水电解液二次电池成为间隙减少状态；和保持单元，其在间隙减少状态下将正极电位在金属异物的溶解电位保持规定的时间，所述的金属异物的溶解电位处于比非水电解液二次电池充放电时所使用的充放电正极电位低的电位。另外，在本发明涉及的非水电解液二次电池的处理装置中，优选间隙减少单元是在足以使金属异物与正极板接触的预先确定的规定的表面压力下拘束(束缚)电池壳体的外形的电池拘束单元。另外，在本发明涉及的非水电解液二次电池的处理装置中，优选电池拘束单元将 0. IMPa以上5. OMPa以下的面压作为规定的表面压力。另外，在本发明涉及的非水电解液二次电池的处理装置中，优选电池拘束单元还具有加热非水电解液二次电池的电池加热单元。另外，在本发明涉及的非水电解液二次电池的处理装置中，优选保持单元将金属异物设为铁而保持非水电解液二次电池的开路时的正极电位。本发明涉及的非水电解液二次电池的制造方法，是使混入到非水电解液二次电池的内部的金属异物溶解和扩散的电池的制造方法，所述非水电解液二次电池是将隔着隔板而配置有正极板和负极板的电极群与非水电解液一起收容于电池壳体中的电池，该制造方法的特征在于，包括间隙减少工序，该工序使存在于未充电状态的电极群中的间隙减少，使非水电解液二次电池成为间隙减少状态；和保持工序，该工序在间隙减少状态下将正极电位在金属异物的溶解电位保持规定的时间，所述的金属异物的溶解电位处于比非水电解液二次电池充放电时所使用的充放电正极电位低的电位。另外，在本发明涉及的非水电解液二次电池的制造方法中，优选间隙减少工序是在足以使金属异物与正极板接触的预先确定的规定的表面压力下拘束电池壳体的外形的电池拘束工序。另外，在本发明涉及的非水电解液二次电池的制造方法中，优选间隙减少工序是对电池壳体内的压力进行减压的电池减压工序。另外，在本发明涉及的非水电解液二次电池的制造方法中，优选间隙减少工序是在电池拘束工序之后在预先确定的规定的加热条件下对电池进行加热，其后解除电池拘束的电池加热工序。另外，在本发明涉及的非水电解液二次电池的制造方法中，优选保持工序将金属异物设为铁而保持非水电解液二次电池的开路时的正极电位。根据上述构成的非水电解液二次电池的处理装置和制造方法，通过在初次充电前使金属异物与金属异物进行溶解的电位的正极板接触而保持，从而使金属异物溶解和扩散，因此在实际使用时，能够抑制由混入到非水电解液二次电池内部的金属异物造成的内部短路和电压降低不良等。
图1是在本发明涉及的实施方式中，说明非水电解液二次电池的处理装置的图。图2是在本发明涉及的实施方式中，说明电池的构成的图。图3是在本发明涉及的实施方式中，说明电极群的构成的图。图4是在本发明涉及的实施方式中，说明将电池收纳在处理装置中进行拘束的情形的图。图5是在本发明涉及的实施方式中，说明非水电解液二次电池的制造方法的步骤的流程图。图6是在本发明涉及的实施方式中，说明实施例中的正极板、负极板和隔板的观察结果的图。图7是在本发明涉及的实施方式中，说明不实施间隙减少工序和保持工序的情况下的非水电解液二次电池的制造方法的步骤的流程图。图8是在本发明涉及的实施方式中，说明比较例中的正极板、负极板和隔板的观察结果的图。图9是在本发明涉及的实施方式中，说明间隙减少工序为电池加热工序的情况下的非水电解液二次电池的制造方法的步骤的流程图。图10是在本发明涉及的实施方式中，说明将配置了电池的处理装置放入高温炉中的情形的图。图11是在本发明涉及的实施方式中，说明带加热功能的处理装置的构成的图。图12是在本发明涉及的实施方式中，说明对正极电位进行调整和保持的情况下的非水电解液二次电池的制造方法的步骤的流程图。图13是在本发明涉及的实施方式中，说明电源装置、处理装置和电池的构成的图。图14是在本发明涉及的实施方式中，说明使用真空炉对电池施加表面压力时的构成的图。图15是在本发明涉及的实施方式中，说明使用高压炉对电池施加表面压力时的构成的图。附图标记说明10-处理装置、11-框体、12-拘束部、13-推压部、14-电池、16-电池壳体、17-密封阀、18-电极群、20-正极板、21-正极端子、22-负极板、23-负极端子、24-隔板、26-金属异物、30-真空炉、34-高压炉、36-电源装置、38-高温炉、40-带加热功能的处理装置、42-带加热功能的拘束部、44-加热控制装置。
具体实施例方式以下，利用附图对本发明的实施方式详细地进行说明。以下所述的材料、形状、尺寸等是用于说明的一例，可以按照制品的规格采用适当的其他的材料、形状、尺寸等。以下，对作为处理的对象的、正极材料使用镍酸锂、负极材料使用石墨的锂离子二次电池的情况进行说明，但也可以使用采用除此以外的适当的正极材料、负极材料的非水电解液二次电池。另外，在此将锂离子二次电池简称为电池。以下，作为隔板对使用聚乙烯的情况进行说明，但除此以外也可以使用具有绝缘性的聚烯烃系的多孔质膜，可以适当使用聚丙烯、使聚乙烯与聚丙烯层叠而成的叠层体等。以下，对于包含正极板、负极板和隔板而构成的电极群，说明卷绕型的情况，但除此以外也可以使用多板叠层型等。以下，对于电极群的形状，说明扁平状的情况，但除此以外也可以使用圆筒状等。以下，作为非水电解液，说明使用下述非水电解液的情况，所述非水电解液是将作为非水溶剂的碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯以体积比4 6的比例混合，并溶解作为溶质的六氟磷酸锂使其浓度为1. Omol/L而成的电解液，但也可以使用除此以外的适当的非水溶剂和溶质。以下，在所有的附图中对同样的要素附带相同的标记并省略重复的说明。另外，在本文中的说明中，根据需要使用以前所述的标记。(实施方式1)图1是说明非水电解液二次电池的处理装置10的图。图1示出了 XYZ坐标，X方向为处理装置10的宽度方向(横向)，Y方向为处理装置10的厚度方向，Z方向为处理装置10的高度方向。处理装置10是将至少1个到多个的图2所详述的电池14放入框体11 内，优选隔着拘束部12利用推压部13对电池14均勻地施加表面压力，减少电池14内的图 3中详述的正极板20与负极板22之间的间隙d，然后在减少了间隙d的状态下保持规定的时间的装置。处理装置10可以对至少1个到多个的电池14同时地施加表面压力。处理装置10具有框体11、拘束部12和推压部13，但也可以根据情况而没有拘束部12。框体11具有作为处理装置10的外框的功能，在框体11内可以至少收纳拘束部
12、推压部13和电池14。在框体11内可以收纳至少1个到多个的电池14，可以使用与被收纳的电池14相同个数的拘束部12。在此，例如，设为收纳5个电池14。在进行收纳时， 从位于框体11的短边的被固定了的侧壁，首先配置电池14，然后配置拘束部12，按该次序交替地配置5个电池和5个拘束部12。接着，在最后配置的拘束部12的侧面配置推压部13。框体11的材质，例如，可以使用铝合金。除此以外也可以使用不锈钢等的难以生锈的材质。该场合下，优选在最表面具有绝缘层。另外，作为其他的材质，可以使用聚四氟乙烯等。作为框体11的尺寸，可以采用与被收纳的电池14的形状和尺寸相应的尺寸。例如，被收纳的电池14的尺寸为宽度100mm、厚度20mm、高度150mm的场合，框体11的尺寸可以设为宽度120mm、厚度200mm、高度170mm。拘束部12具有拘束被收纳的电池14的功能，例如，可以使用具有与被收纳的电池 14相同的宽度和高度的与框体11相同的材质的平板，但优选使用阻燃性绝热材料。另外， 由于拘束部12与电池14接触，因此优选与框体11同样地在最表面具有绝缘层。作为拘束部12的尺寸，可以采用与被收纳的电池14的形状和尺寸相应的尺寸。例如，被收纳的电池14的尺寸为宽度100mm、厚度20mm、高度150mm的场合，拘束部12的尺寸可以设为宽度 100mm、厚度 10mm、高度 150mm。推压部13，是在一侧设置有例如4根的推压销的平板，通过对另一侧施加外力，可以通过推压销对拘束部12施加推压。推压销通过使用4根可以对拘束部12大致均勻地施加推压，具有通过施加给拘束部12的推压，对电池14的面积大的面大致均勻地施加表面压力的功能。
另外，作为外力，可以使用相对于框体11使推压部13移动的螺丝机构。例如，螺丝机构包含固定板、螺母和螺栓(bolt)而构成，在具有固定于框体11上的螺丝孔的固定板上，安装螺母、螺栓以及根据情况夹入安装弹簧和橡胶等的弹性部件等，通过旋转螺栓，螺栓顶端部推压推压部13，可对推压部13施加外力。在此，可以在推压部13设置测力传感器来测量表面压力。另外，除此以外，也可以采用在电池14与拘束部12之间配置表面压力测量片等的方法。在此，扳转螺丝机构的螺栓从而设为规定的表面压力的功能相当于处理装置10 的间隙减少状态。并且，在变成了规定的表面压力时，使用螺母固定以避免螺栓转动从而保持其状态的功能相当于处理装置10的保持功能。图2是说明电池14的构成的图。例如，搭载在车辆上的车辆用电池，可以将多个单元电池组合来作为电池组而使用。构成该电池组的单元电池，例如，可以使用以镍酸锂为活性物质的正极与以石墨为活性物质的负极的电极间电位差的平均值即平均电压约为 3. 5V的锂离子二次电池，在此，将锂离子二次电池的单元电池作为电池14。电池14在被收纳于处理装置10中的状态下被实施初次充电前的处理。电池14，是在具有密封阀(封止阀)17、正极端子21和负极端子23的电池壳体16之中包含电极群18和没有图示的电解液而构成。电池壳体16，可以使用铝、或铝与树脂层叠而成的叠层片等。另外，在电池壳体16 的上部设置有密封阀17。密封阀17在注入电解液时是开着的状态，在注液后关闭。正极端子21是能与正极板20电连接的端子，负极端子23是能与负极板22电连接的端子。图3是说明电极群18的构成的图。电极群18包含正极板20、负极板22和隔板对而构成。电极群18是将隔板M夹在正极板20与负极板22之间卷绕而成。另外，通过进行充电，在正极板20中释放出锂离子，在负极板22中吸藏锂离子，因此电极群18进行膨胀。通常，电池14具备具有考虑了其膨胀的电极群18厚度和考虑了电极群18厚度的变化的尺寸的电池壳体16。未充电的电池14是未膨胀的状态，在电极群18的正极板20与负极板22之间具有少量的间隙d。图4是说明将电池14收纳在处理装置10中进行拘束的情形的图。如图1所说明， 将电池14收纳在处理装置10的框体11内，在电池14的配置有推压部13的一侧配置拘束部12。然后，通过推压部13对电池14施加规定的表面压力。利用图5所示的流程图对上述构成的作用进行详细说明。图5是说明非水电解液二次电池的制造方法的步骤的流程图。在此，示出了下述处理步骤准备在电池壳体16中装入了电极群18的状态的电池14，注入电解液，使电解液浸渗到电极群18中后，对电池14 施加表面压力，在使间隙d减少了的间隙减少状态下保持规定的时间后，完成初次充电前的处理。首先，准备电池14 (SlO)。作为准备，在电池壳体16中装入将隔板M夹在正极板 20与负极板22之间而卷绕成的电极群18。接着，向装入了电极群18的电池壳体16中注入电解液(S12)。注液是打开设置于电池壳体16上的密封阀17来进行，注液后关闭密封阀17。注液后使电解液浸渗(S14)。 浸渗可以通过放置电池14来进行。接着，使电池14的正极端子21与负极端子23为开路的状态即开放状态，如图4所示，在处理装置10中配置注液后的5个电池14，施加至少0. IMPa以上、且5. OMPa以下的表面压力来拘束电池14(S16)。该工序相当于使正极板20与负极板22之间的间隙d减少的间隙减少工序。关于表面压力，可以想到在金属异物26例如铁系异物存在于正极板20附近时，由于具有间隙d从而铁系异物不与正极板20接触的情况。使用处理装置10施加表面压力以使得没有间隙d而使铁系异物与正极板20接触。因此，表面压力设为至少0. IMPa 以上到5. OMPa0更优选为至少0. IMPa以上到2. OMPa0作为其原因是因为当为0. IMPa以下时，不能够均勻地保持表面压力，施加给电极群18的表面压力产生不均勻的缘故。另外， 由于隔板使用了多孔质膜，因此通过过度地施加表面压力，隔板的孔会被破坏。因此，表面压力的上限设为隔板的孔隙率不降低的程度。接着，在间隙减少状态下，保持至少1小时以上、且35小时以内(S18)。保持时间也取决于在初次充电前能够除去的金属异物沈的种类、尺寸等，但从金属异物沈的溶解速度判断，需要至少1小时以上。另外，保持时间越长，越能够切实地溶解金属异物沈，但作为电极群18的构成要素的负极集电体的铜等也由于电位而溶解，因此必须设为电池功能不出现故障的范围，例如35小时以内。经过了保持工序中的规定的保持时间，完成初次充电前的处理工序(S20)。在保持工序(S18)之后进行初次充电是因为在实验的过程中，在未充电的电池14开路状态时，可以确认金属异物26的溶解电位比充放电正极电位低，确认了处于与正极板20接触的状态的导电性的金属异物26，在与正极板20未接触时不溶解，但若接触则发生即使在未充电的状态下也逐渐溶解和扩散的所谓的电蚀(电池作用腐蚀)。以铁系异物为金属异物沈作为例子，在正极电位处于铁系异物的溶解电位的初次充电前，通过使导电性的铁系异物切实地与正极板20接触，使铁系异物溶解，使与电解液进行了溶剂化的铁系异物的铁离子在电池14内扩散后，进行初次充电，由此能够抑制电池14的内部短路和电压降低不良等。以下，利用实施例和比较例具体地说明本发明。再者，实施例不限定本发明。(实施例)实施例沿着图5的步骤进行。首先，准备电池14(S10)。作为准备，在电池壳体16 中装入正极板20与负极板22隔着隔板M卷绕而成的电极群18。打开装入了电极群18的电池壳体16的密封阀17，向其中注入电解液(S12)。注液后关闭密封阀17，使电解液浸渗 (S14)。接着，如图4所示，将注液后的5个电池14安置于拘束部12，以2. OMPa的表面压力拘束电池14(S16)。在电池拘束状态下保持15小时(S18)，保持后，完成初次充电前的处理(S20)。在初次充电前的处理完成后进行初次充电。图6是说明实施例中的正极板20、负极板22和隔板M的观察结果的图。为了确认实施例的效果，预先在正极板20附近配置直径100 μ m、厚度20 μ m的圆盘状的铁系异物， 如实施例所示地沿着图5的步骤进行实验。初次充电后，为了确认实施例的效果，拆解电池 14，取出作为构成要素的正极板20、负极板22和隔板M，使用金相显微镜进行正极板20、负极板22和隔板M的观察。图6的(a)是观察正极板20的结果，可以确认配置了圆盘状的铁系异物的痕迹。 图6的(b)是观察与正极板20配置了铁系异物的位置相对的位置的隔板M的正极板20侧的结果，可以确认铁系异物扩散成宽范围而变成污斑状。图6的(c)是观察与正极板20 配置了铁系异物的位置相对的位置的隔板M的负极板22侧的结果，可以确认铁系异物扩散成宽范围而变成污斑状。图6的(d)是观察与正极板20配置了铁系异物的位置相对的位置的负极板22的结果，可以确认铁系异物扩散成宽范围而变成污斑状。由实验例中的结果，可以确认在实施例中，电池14内的铁系异物已溶解和扩散， 未发现从负极板22到正极板20的铁系异物的析出。(比较例)图7是说明不实施相当于间隙减少工序的电池拘束工序(S16)和保持工序(S18) 的情况的非水电解液二次电池的制造方法的步骤的流程图。比较例沿着图7的步骤进行。 首先，采用与图5同样的步骤进行准备(SlO) 电解液浸渗(S14)。然后，不进行相当于间隙减少工序的电池拘束工序(S16)和保持工序(S18)而完成了初次充电前的处理(S20)。图8是说明比较例中的正极板20、负极板22和隔板M的观察结果的图。为了确认比较例的效果，与实施例同样地预先在正极板20附近配置直径100 μ m、厚度20 μ m的圆盘状的铁系异物，沿着图7的步骤进行实验。初次充电后，为了确认比较例的效果，拆解电池 14，取出作为构成要素的正极板20、负极板22和隔板M，使用金相显微镜进行正极板20、负极板22和隔板M的观察。图8的(a)是观察正极板20的结果，可以确认配置了圆盘状的铁系异物的痕迹。 图8的(b)是观察与正极板20配置了铁系异物的位置相对的位置的隔板M的正极板20 侧的结果，可以确认铁系异物局部性析出，以至于内部短路。图8的(c)是观察与正极板20 配置了铁系异物的位置相对的位置的隔板M的负极板22侧的结果，可以确认铁系异物局部性析出。图8的(d)是观察与正极板20配置了铁系异物的位置相对的位置的负极板22 的结果，可以确认铁系异物局部性析出。由比较例中的结果，可以确认在比较例中，电池14内的铁系异物溶解和从负极板 22到正极板20的析出。将实施例和比较例进行比较的场合，在实施例中，可以确认铁系异物的溶解和扩散，未发现析出。在比较例中，已确认铁系异物溶解和析出。由以上的结果可知，比较例表明引起了内部短路和电压降低不良等，而实施例对内部短路和电压降低不良等的抑制是有效的。(实施例2)在上述中，拘束电池14，在该状态下保持规定的时间。在此，也可以将电池14在拘束了的状态下加热，然后解除拘束而在拘束解除的状态下保持规定的时间。该场合下，电池加热工序相当于间隙减少工序。图9是说明将间隙减少工序设为电池加热工序(S17a)的场合的非水电解液二次电池的制造方法的步骤的流程图。作为步骤，首先，采用与图5同样的步骤进行到电池拘束工序(S16)。接着，在电池拘束状态下采用图10或图11所示的构成加热电池14使得电池 14内的温度变为25°C以上、60°C以下(S17a)。加热后，解除电池拘束(S17b)。然后，采用与图5同样的步骤进行保持工序(S18) 完成初次充电前的处理(S20)。图10和图11是说明具有能够对电池14加热的功能的装置的图。它们通过在电池拘束状态下加热，电极群18成为粘附(密着)状态，然后即使解除拘束，电极群也不再扩展，仍维持粘附的状态。由此，使用拘束电池的装置的时间少，能够使金属异物26切实地与正极板20接触，能够降低成本。图10是说明将配置了电池14的处理装置10装入高温炉38中的情形的图。将配置了电池14的处理装置10中装入高温炉内，运行高温炉进行加热，使得电池14内部的温度变为25°C°C以上、60°C以下。已知所使用的电解液在约70°C以上引起分解，将上限温度设为60°C是为了抑制其分解。由此，电极群18成为粘附状态，然后即使解除拘束，电极群 18也不再扩展，仍能够保持粘附的状态。图11是说明带加热功能的处理装置40的构成的图。带加热功能的处理装置40， 包含带加热功能的拘束部42和加热控制装置44而构成。是将先前所述的处理装置10的拘束部12置换成带加热功能的拘束部42，还具有用于控制带加热功能的拘束部42的加热控制装置44的处理装置。带加热功能的拘束部42具有一边对电池14施加0. IMPa以上、 5. OMPa以下的表面压力，一边将电池14加热到先前所述的温度即25°C以上、60°C以下的功能。加热控制装置44具有控制带加热功能的拘束部42的加热温度的功能。(实施方式3)铁系异物的场合，由于铁的溶解电位处于初次充电前的正极电位，因此如上所述可以对电池14在未充电、开路的状态下实施处理。但是，可以想到除铁以外，在电池制造线中，如SUS 304所代表的不锈钢材料作为不锈钢异物而混入。因此，必须在注入电解液后到初次充电的期间，对电池14给予规定的表面压力，使不锈钢异物与正极板20接触后，保持比充放电正极电位低的正极电位以使得有意地使正极电位变为不锈钢异物的溶解电位，使不锈钢异物溶解。例如，已知不锈钢异物在比铁低的电位下形成钝态。在将不锈钢异物设想成为含有18质量％ Cr的异物的情况下，按标准氢电极基准将正极电位调整到时-0. 25V +0. 25V (按Li/Li+基准调整到2. 8V 3. 2V)并保持。图12是说明对正极电位进行调整、保持的情况的非水电解液二次电池的制造方法的步骤的流程图。作为步骤，首先采用与图5同样的步骤进行到电池拘束工序(S16)。接着，采用图11所示的构成，使用电源装置36，对正极电位进行调整、保持(S19)。在此，保持的状态是使表面压力保持在规定的值，将正极电位保持在比充放电正极电位低的金属异物沈溶解的电位的状态。保持后，再与图5同样地进行完成初次充电前的处理(S20)。图13是说明电源装置36、处理装置10和电池14的构成的图。电源装置36，可以与电池14的正极端子21和负极端子23连接，具有对正极电位进行调整、保持的功能。电源装置36，具有为了溶解不锈钢异物而在电池拘束状态下对正极电位进行调整、保持的功能。对于调整，可以按标准氢电极基准进行调整使正极电位变为-0. 25V +0. 25V，但也可以基于预先求出的正极电位与电池电压的关系性调整电池电压。保持时间，出于与上述同样的理由，设为至少1小时以上、且35小时以内。(实施方式4)在实施方式1中，作为相当于间隙减少工序的工序，说明了电池拘束工序。电池拘束工序(S16)是从电池14的外侧施加表面压力的，但对通过对电池14的内部进行减压来代替之，从而消除电极群18内的间隙d，使金属异物沈与正极板20接触的方式进行说明。该场合下的步骤，只要采用电池减压工序来代替相当于图5所示的流程图的间隙减少工序的电池拘束工序(S16)即可。作为步骤，首先，进行到电解液浸渗(S14)。接着，采用后述的图14或图15所示的构成进行电池14的减压来代替相当于间隙减少工序的电池拘束工序(S16)。然后，进行保持工序(S18) 完成初次充电前的处理(S20)。图14和图15是说明具有对电极群18施加表面压力的功能的装置和构成的图。在非水电解液二次电池的制造方法中，间隙减少工序(S16)，只要对电池14施加至少0. IMPa 以上、且0. 5MPa以下的表面压力即可，因此可以使用图14、图15所示的装置代替处理装置 10。图14是说明使用真空炉30对电池14施加表面压力时的构成的图。在此，表示出将5个电池14放入真空炉30中减压到IOkPa以上、IOOkPa以下，从外部对电池14施加表面压力的情形。电池14，通过在打开密封阀17的状态下放入真空炉30中，进行减压，在减压状态下关闭密封阀17从真空炉30中取出，可得到与图4所示的情形同样的效果。图15是说明使用高压炉30对电池14施加表面压力时的构成的图。在此，高压炉 34能够将压力控制在准高压，通过与图14同样地使用，能够得到与图4所示的情形同样的效果。产业上的利用可能性。本发明涉及的非水电解液二次电池的处理装置和制造方法，能够使混入到非水电解液二次电池的内部的金属异物在初次充电前溶解和扩散，因此作为非水电解液二次电池的处理装置和制造方法是有用的。
权利要求
1.一种非水电解液二次电池的处理装置，所述非水电解液二次电池是将隔着隔板而配置有正极板和负极板的电极群与非水电解液一起收容于电池壳体中的电池，所述处理装置使混入到所述电极群内部的金属异物溶解和扩散，该处理装置的特征在于，具有间隙减少单元，其使存在于未充电状态的电极群中的间隙减少，使非水电解液二次电池成为间隙减少状态；和保持单元，其在间隙减少状态下将正极电位在金属异物的溶解电位保持规定的时间， 所述的金属异物的溶解电位处于比非水电解液二次电池充放电时所使用的充放电正极电位低的电位。
2.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池的处理装置，其特征在于，间隙减少单元是在足以使金属异物与正极板接触的预先确定的规定的表面压力下拘束电池壳体的外形的电池拘束单元。
3.根据权利要求2所述的非水电解液二次电池的处理装置，其特征在于，电池拘束单元将0. IMPa 5. OMPa的表面压力作为规定的表面压力。
4.根据权利要求2所述的非水电解液二次电池的处理装置，其特征在于，电池拘束单元还具有对非水电解液二次电池进行加热的电池加热单元。
5.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池的处理装置，其特征在于，保持单元将金属异物设为铁而保持非水电解液二次电池的开路时的正极电位。
6.一种非水电解液二次电池的制造方法，是使混入到非水电解液二次电池的内部的金属异物溶解和扩散的电池的制造方法，所述非水电解液二次电池是将隔着隔板而配置有正极板和负极板的电极群与非水电解液一起收容于电池壳体中的电池，该制造方法的特征在于，包括间隙减少工序，该工序使存在于未充电状态的电极群中的间隙减少，使非水电解液二次电池成为间隙减少状态；和保持工序，该工序在间隙减少状态下将正极电位在金属异物的溶解电位保持规定的时间，所述的金属异物的溶解电位处于比非水电解液二次电池充放电时所使用的充放电正极电位低的电位。
7.根据权利要求6所述的非水电解液二次电池的制造方法，其特征在于，间隙减少工序是在足以使金属异物与正极板接触的预先确定的规定的表面压力下拘束电池壳体的外形的电池拘束工序。
8.根据权利要求6所述的非水电解液二次电池的制造方法，其特征在于，间隙减少工序是对电池壳体内的压力进行减压的电池减压工序。
9.根据权利要求6所述的非水电解液二次电池的制造方法，其特征在于，间隙减少工序是在电池拘束工序之后在预先确定的规定的加热条件下对电池进行加热，其后解除电池拘束的电池加热工序。
10.根据权利要求6所述的非水电解液二次电池的制造方法，其特征在于，保持工序将金属异物设为铁而保持非水电解液二次电池的开路时的正极电位。
全文摘要
本发明使混入到非水电解液二次电池的电极群内部的金属异物在初次充电前溶解并且扩散。在电池壳体(16)中装入在正极板(20)与负极板(22)之间介有隔板而卷绕成的电极群(18)。向装入了电极群(18)的电池壳体16中注入电解液(S12)。在注液后使电解液浸渗(S14)。接着，将注液后的电池14配置在处理装置(10)中，在至少0.1MPa以上、5.0MPa以下的表面压力下进行拘束(S16)。然后，在电池拘束状态下，调整正极电位，保持至少1小时以上、35小时以内(S18)。保持后，完成初次充电前的处理(S20)。
文档编号H01M10/058GK102273001SQ20108000425
公开日2011年12月7日 申请日期2010年3月8日 优先权日2010年3月8日
发明者北条胜之 申请人:丰田自动车株式会社