蓄电设备的制造方法与流程

本发明涉及将电极体和电解液收纳于外壳内的蓄电设备的制造方法。

背景技术：

1、作为在扁平的立方体箱状的外壳内收纳有扁平状的电极体和电解液的电池的制造方法，例如公知有以下的制造方法。即，组装将电极体收纳于外壳内的电池，其后，向外壳内注液电解液。接着，使用外部的压缩工具，在厚度方向上夹紧电池，并且在厚度方向上挤压。由此，在厚度方向上压缩电池内的电极体，并且使外壳的一对外壳侧壁部分别塑性变形并向电极体侧凹陷。其后，在维持该压缩工具对电池的挤压的状态下，气密地密封外壳。接着，对电池进行初始充电，其后，进行老化，完成电池。作为与该制造方法相关的现有技术，例如能够举出专利文献1。

2、专利文献1：日本特开2013-093122号公报

3、然而，在电池的初始充电、老化时，在电极体内使电解液的一部分分解而产生气体。在上述的制造方法中，在使外壳塑性变形并将其密封后，进行初始充电和老化，因此不能将在初始充电和老化时在电极体内产生的气体向电极体外充分排出。另外，被排出至电极体外的气体不向外壳外排出，而保持积存于外壳内的状态。因此，在进行了初始充电等后的电池中，内压变高，由一对外壳侧壁部挤压电极体的力变弱，当在出厂后的电池的使用中在电极体内产生了气体的情况下，该气体容易滞留于电极体内。

技术实现思路

1、本发明是鉴于该现状而完成的，其提供一种能够制造滞留于完成的蓄电设备的电极体内的气体较少、另外即使在蓄电设备的使用中在电极体内产生气体、气体也不易滞留于电极体内的蓄电设备的蓄电设备的制造方法。

2、用于解决上述课题的本发明的一个形态(1)是蓄电设备的制造方法，上述蓄电设备具备：电极体，具有一对电极体平面，并在与上述电极体平面的延展方向正交的厚度方向上层叠有电极板；电解液；以及外壳，具有与上述一对电极体平面分别对置的一对外壳侧壁部，并收纳上述电极体和上述电解液，其中，上述蓄电设备的制造方法具备压缩变形工序，在该压缩变形工序中，将完成了初始充电和老化的永久密封前的上述蓄电设备的上述外壳中的上述一对外壳侧壁部向上述电极体侧挤压，在上述厚度方向上压缩介于上述一对外壳侧壁部之间的上述电极体，并且使上述一对外壳侧壁部的至少一方塑性变形来向上述电极体侧凹陷，使得在解除该挤压后，也由上述一对外壳侧壁部在上述厚度方向上持续挤压上述电极体，在上述压缩变形工序之后具备：永久密封工序，将上述外壳内与外部连通的状态的上述蓄电设备的上述外壳气密地永久密封；和挤压解除工序，解除上述压缩变形工序中的上述蓄电设备的挤压。

3、在上述的制造方法中，对完成了初始充电和老化而未进行永久密封的蓄电设备，进行压缩变形工序。其后，在维持压缩变形工序中的蓄电设备的挤压的状态下，或者在进行挤压解除工序而解除了压缩变形工序中的挤压但用外壳(一对外壳侧壁部)挤压(以下，也称为“自我挤压”)电极体的状态下，将外壳内与外部连通的状态的蓄电设备的外壳密封为不能解除密封，即进行永久密封(永久密封工序)。因此，能够在向电极体外挤出进而向外壳外排出了在初始充电、老化时在电极体内分解电解液而产生的气体的状态下将外壳气密地永久密封。由此，能够制造在电极体内气体的滞留较少的蓄电设备。其后，完成的蓄电设备由外壳持续自我挤压电极体，因此即使在出厂后的蓄电设备的使用中在电极体内产生气体，也容易通过挤压将该气体向电极体外排出，从而气体不易滞留于电极体内。

4、此外，作为“蓄电设备”，例如能够举出锂离子二次电池等二次电池、锂离子电容器等电容器等。

5、作为“在厚度方向上层叠有电极板的电极体”，例如，能够举出通过将带状的电极板隔着带状的隔离件卷绕为扁平状而在电极体的厚度方向上层叠有电极板的卷绕型的电极体、隔着隔离件在厚度方向上层叠有多个单片状的电极板的层叠型的电极体等。另外，蓄电设备具备的电极体可以是单数，也可以是多个。

6、“压缩变形工序”可以对外壳内与外部连通的状态(未密封)的蓄电设备进行，也可以对将外壳预密封后的状态的蓄电设备进行。另外，压缩变形工序如上述那样对完成了初始充电和老化的蓄电设备进行，但是，当在蓄电设备的制造过程中分为多次进行初始充电的情况下，特别优选对完成了所有初始充电的蓄电设备进行压缩变形工序。另外，当在蓄电设备的制造过程中进行多次老化的情况下，特别优选对完成了最后的老化的蓄电设备进行压缩变形工序。这是因为，在第二次以后的初始充电时、第二次以后的老化时，也存在在电极体内分解电解液而产生气体的情况。

7、对于在压缩变形工序之后进行的“永久密封工序”和“挤压解除工序”而言，可以先进行永久密封工序，其后进行挤压解除工序，也可以先进行挤压解除工序，其后进行永久密封工序。其中，由于可能产生伴随着由在挤压解除时在电极体、外壳产生的弹性后效引起的外壳内体积的增加的内压降低，因此优选先进行永久密封工序，其后进行挤压解除工序。

8、作为“永久密封”的手法，例如，能够举出用由金属构成的密封部件、在金属及其一部分具有橡胶的密封部件将设置于外壳的连通孔堵塞并将密封部件与外壳焊接等密封为不能解除的手法。另外也能够举出使用盲孔铆钉来堵塞外壳的连通孔的密封手法。

9、(2)还可以构成为：在(1)所记载的蓄电设备的制造方法的基础上，上述电极体具有随着soc的增大而上述厚度方向的尺寸增大的特性，使上述蓄电设备变为soc30％以下的状态来进行上述压缩变形工序。

10、在上述的制造方法中，在soc为30％以下、即电极体的厚度方向的尺寸比较小的状态下进行压缩变形工序，因此能够使外壳侧壁部充分地向电极体侧凹陷。由此，在完成后的蓄电设备中，能够由外壳侧壁部更强力地自我挤压电极体。

11、(3)还可以构成为：在(1)或者(2)所记载的蓄电设备的制造方法的基础上，在上述外壳内与外部连通的状态下进行上述压缩变形工序。

12、在上述的制造方法中，在外壳内与外部连通的状态下进行压缩变形工序，因此能够在厚度方向上充分地压缩电极体，从而能够将在初始充电、老化中产生的气体更适当地向电极体外挤出并向外壳外排出。另外，由于能够使外壳侧壁部充分地向电极体侧凹陷，因此在完成后的蓄电设备中，能够用外壳侧壁部更强力地自我挤压电极体。

13、(4)还可以构成为：在(1)～(3)中的任一项所记载的蓄电设备的制造方法的基础上，上述电极体具有的上述电极板是具有包含正极活性物质粒子在内的正极活性物质层的正极板、和负极板，上述正极活性物质粒子是具有ni在除了li之外的过渡金属的总量中所占的比例为50mol％以上的组成的锂过渡金属复合氧化物的粒子。

14、在具有使用了包含大量的上述的ni在内的正极活性物质粒子的正极板的电极体中，具有在初始充电、老化中产生大量的气体的趋势。但是，在上述的制造方法中，即使在初始充电、老化中产生大量的气体，通过进行上述的压缩变形工序和永久密封工序，也能够在将产生的气体从电极体内向电极体外挤出进而向外壳外排出后将外壳永久密封。因此，能够制造具有使用了包含大量的ni在内的正极活性物质粒子的正极板并且气体也不易滞留于电极体内的蓄电设备。