JP7764322B2 - Method for manufacturing non-aqueous secondary battery - Google Patents
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Description
本発明は、非水二次電池の製造方法に係り、詳しくは、電極体のばね定数の劣化を抑制することができる非水二次電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a non-aqueous secondary battery, and more specifically to a method for manufacturing a non-aqueous secondary battery that can suppress deterioration of the spring constant of the electrode assembly.
従来より非水二次電池は、負極板、正極板及びセパレータを有する電極体を備える。このような電極体は、負極板、正極板及びセパレータが積層方向に積層された状態で捲回方向に捲回されており、平面領域と曲面領域とを有する状態で、非水電解液とともに電池ケースに収容される。 Conventional non-aqueous secondary batteries include an electrode assembly having a negative electrode plate, a positive electrode plate, and a separator. Such an electrode assembly is wound in a winding direction with the negative electrode plate, positive electrode plate, and separator stacked in a stacking direction, and is housed in a battery case together with a non-aqueous electrolyte in a state having flat and curved areas.
このような非水二次電池の製造方法としては、例えば特許文献1のように、平面領域と曲面領域とにおいてばね定数が異なるリブを有するスペーサーを挿入することにより、電極体の各領域における極板間の距離を一定とする方法が開示されている。このような製造方法によれば、電極体の平面領域が膨らんできても、電極体の平面領域と曲面領域とで極板間の距離を一定に保つことができ、電極体の平面領域における金属析出を抑制することができる。 One method for manufacturing such nonaqueous secondary batteries, as disclosed in Patent Document 1, is to insert spacers with ribs that have different spring constants in the flat and curved regions of the electrode assembly to maintain a constant distance between the plates in each region. This manufacturing method maintains a constant distance between the plates in the flat and curved regions of the electrode assembly even if the flat regions of the electrode assembly expand, thereby suppressing metal deposition in the flat regions of the electrode assembly.
しかしながら、特許文献1に記載された発明では、極板間の距離が想定よりも短い電極体であると、必要以上に電極体を拘束してしまうこととなる。このような場合に、電極体の拘束に伴って電極体のばね定数が劣化してしまうおそれがあった。 However, in the invention described in Patent Document 1, if the distance between the electrode plates in the electrode assembly is shorter than expected, the electrode assembly will be constrained more than necessary. In such cases, there is a risk that the spring constant of the electrode assembly will deteriorate due to the electrode assembly being constrained.
上記課題を解決する非水二次電池の製造方法の各態様を記載する。
[態様1]負極板、正極板、及び、前記負極板と前記正極板との間に設けられるセパレータを有する電極体を備える非水二次電池の製造方法であって、前記電極体を拘束しない非拘束状態である非拘束期間において所定のタイミングで極板間の距離を測定する極間測定工程と、前記極間測定工程において測定された極板間の距離に応じて前記電極体に対する拘束力を調整可能である調整工程と、を含む。
Various aspects of the method for manufacturing a nonaqueous secondary battery that solves the above problems will be described.
[Aspect 1] A method for manufacturing a nonaqueous secondary battery comprising an electrode assembly having a negative electrode plate, a positive electrode plate, and a separator disposed between the negative electrode plate and the positive electrode plate, the method including: an inter-electrode measurement step of measuring the distance between the electrode plates at a predetermined timing during an unconstrained period in which the electrode assembly is not constrained; and an adjustment step of adjusting the constraint force on the electrode assembly in accordance with the distance between the electrode plates measured in the inter-electrode measurement step.
上記構成によれば、非拘束期間において実際に測定した極板間の距離という電極体の状況に応じて電極体に対する拘束力を調整することができる。したがって、極板間の距離が長くなることによる金属析出を抑制するとともに、電極体のばね定数の劣化を抑制することができる。 With this configuration, the restraining force on the electrode assembly can be adjusted according to the condition of the electrode assembly, i.e., the distance between the electrode plates actually measured during the non-restraint period. This prevents metal deposition caused by an increase in the distance between the electrode plates, and also prevents deterioration of the spring constant of the electrode assembly.
[態様2][態様1]に記載の非水二次電池の製造方法において、前記調整工程は、前記極間測定工程において測定された極板間の距離が第1距離以下であるときに、前記電極体を拘束せずに、前記極間測定工程において測定された極板間の距離が第1距離より長いときに、前記電極体を拘束してもよい。 [Aspect 2] In the method for manufacturing a nonaqueous secondary battery described in [Aspect 1], the adjustment step may include not restraining the electrode assembly when the distance between the electrode plates measured in the electrode-to-electrode measurement step is equal to or less than a first distance, and restraining the electrode assembly when the distance between the electrode plates measured in the electrode-to-electrode measurement step is greater than the first distance.
上記構成によれば、非拘束期間において実際に測定した極板間の距離が第1距離以下であるときには、電極体を拘束しないことで、電極体に対する拘束を必要最小限に抑えることができ、電極体のばね定数の劣化を抑制することができる。一方、極板間の距離が第1距離より長いときには、電極体を拘束することで、金属析出を抑制することができる。したがって、極板間の距離が長くなることによる金属析出を抑制するとともに、電極体のばね定数の劣化を抑制することができる。 With the above configuration, when the distance between the electrodes actually measured during the non-restraint period is equal to or less than the first distance, the electrode assembly is not restrained, thereby minimizing the restraint on the electrode assembly and suppressing deterioration of the spring constant of the electrode assembly. On the other hand, when the distance between the electrodes is longer than the first distance, metal deposition can be suppressed by restraining the electrode assembly. Therefore, metal deposition caused by an increase in the distance between the electrodes can be suppressed, and deterioration of the spring constant of the electrode assembly can be suppressed.
[態様3][態様2]に記載の非水二次電池の製造方法において、また、前記調整工程は、前記極間測定工程において測定された極板間の距離が、前記第1距離よりも大きく、かつ、前記第1距離よりも長い第2距離以下であるときと比較して、前記第2距離よりも長いときには、強い拘束力で前記電極体を拘束してもよい。 [Aspect 3] In the method for manufacturing a nonaqueous secondary battery described in [Aspect 2], the adjustment step may also include restraining the electrode assembly with a stronger restraining force when the distance between the electrode plates measured in the electrode-to-electrode measurement step is longer than the second distance, compared to when the distance between the electrode plates is greater than the first distance and equal to or less than a second distance longer than the first distance.
上記構成によれば、非拘束期間において実際に測定した極板間の距離が、第2距離よりも長いときには、第1距離よりも長く、かつ、第2距離以下であるときと比較して強い拘束力で電極体を拘束することで、極板間の距離が長くなることによる金属析出を抑制することができる。一方、非拘束期間において実際に測定した極板間の距離が、第1距離よりも長く、かつ、第2距離以下であるときには、第2距離よりも長いときと比較して弱い拘束力で電極体を拘束する。これにより、極板間の距離が長くなることによる金属析出を抑制するとともに、電極体のばね定数の劣化を抑制することができる。 With the above configuration, when the distance between the electrodes actually measured during the non-restraint period is longer than the second distance, the electrode assembly is restrained with a stronger restraining force than when the distance is longer than the first distance and equal to or less than the second distance, thereby suppressing metal deposition caused by the longer distance between the electrodes. On the other hand, when the distance between the electrodes actually measured during the non-restraint period is longer than the first distance and equal to or less than the second distance, the electrode assembly is restrained with a weaker restraining force than when the distance is longer than the second distance. This suppresses metal deposition caused by the longer distance between the electrodes and also suppresses deterioration of the spring constant of the electrode assembly.
[態様4][態様1]~[態様3]のうち何れか一つに記載の非水二次電池の製造方法において、前記極間測定工程は、前記非拘束期間において前記非拘束状態となってから所定時間が経過したタイミングで極板間の距離を測定してもよい。 [Aspect 4] In the method for manufacturing a nonaqueous secondary battery described in any one of [Aspects 1] to [Aspect 3], the electrode gap measurement step may measure the distance between the electrode plates at a timing when a predetermined time has elapsed since the electrode plates entered the unconstrained state during the unconstrained period.
上記構成によれば、非拘束状態となってから所定時間が経過したタイミングで極板間の距離を測定することにより、極板間の距離を測定するタイミングによる測定誤差を抑制することができる。 With the above configuration, by measuring the distance between the electrodes a predetermined time after the electrode is released, measurement errors due to the timing of measuring the distance between the electrodes can be reduced.
[態様5][態様1]に記載の非水二次電池の製造方法において、前記極間測定工程は、前記非拘束期間において、第1タイミングと、前記第1タイミングから規定時間が経過した第2タイミングとで極板間の距離を測定し、前記調整工程は、前記極間測定工程において前記第1タイミングで測定された極板間の距離と前記第2タイミングで測定された極板間の距離とに応じて前記電極体に対する拘束力を調整可能であってもよい。 [Aspect 5] In the method for manufacturing a nonaqueous secondary battery described in [Aspect 1], the electrode gap measurement step may measure the distance between the electrode plates at a first timing and a second timing that occurs a specified time after the first timing during the non-constraint period, and the adjustment step may be capable of adjusting the constraint force on the electrode assembly based on the distance between the electrode plates measured at the first timing and the distance between the electrode plates measured at the second timing in the electrode gap measurement step.
上記構成によれば、第1タイミングと、第1タイミングから規定時間が経過した第2タイミングとで測定した極板間の距離に応じて電極体に対する拘束力を調整することができる。これにより、電極体に対する拘束力の調整精度を高めることができる。したがって、極板間の距離が長くなることによる金属析出を抑制するとともに、電極体のばね定数の劣化を抑制することができる。 With the above configuration, the restraining force on the electrode assembly can be adjusted according to the distance between the electrode plates measured at a first timing and a second timing, which is a specified time after the first timing. This increases the accuracy of adjusting the restraining force on the electrode assembly. This prevents metal deposition caused by an increase in the distance between the electrode plates, and also prevents deterioration of the spring constant of the electrode assembly.
[態様6][態様5]に記載の非水二次電池の製造方法において、前記極間測定工程において前記第1タイミングで測定された極板間の距離と前記第2タイミングで測定された極板間の距離とに応じて、極板間の距離が第1距離となる第3タイミングを予測する極間予測工程を含み、前記調整工程は、前記極間予測工程において予測された前記第3タイミングで前記電極体を拘束してもよい。 [Aspect 6] The method for manufacturing a nonaqueous secondary battery described in [Aspect 5] may include a gap prediction step of predicting a third time when the distance between the electrode plates will become the first distance, based on the distance between the electrode plates measured at the first timing in the gap measurement step and the distance between the electrode plates measured at the second timing, and the adjustment step may include restraining the electrode assembly at the third time predicted in the gap prediction step.
上記構成によれば、極板間の距離が第1距離となる第3タイミングを予測することによって、その第3タイミングで電極体を拘束することができる。これにより、極板間の距離が第1距離となるように調整することができる。したがって、極板間の距離が長くなることによる金属析出を抑制するとともに、電極体のばね定数の劣化を抑制することができる。 With the above configuration, by predicting the third timing at which the distance between the electrode plates will be the first distance, the electrode body can be restrained at that third timing. This allows the distance between the electrode plates to be adjusted to the first distance. Therefore, metal deposition caused by an increase in the distance between the electrode plates can be suppressed, and deterioration of the spring constant of the electrode body can be suppressed.
[態様7]負極板、正極板、及び、前記負極板と前記正極板との間に設けられるセパレータを有する電極体と、非水電解液と、前記電極体及び前記非水電解液を収容する電池ケースと、を備える非水二次電池の製造方法であって、前記電極体を拘束しない非拘束状態である非拘束期間において所定のタイミングで極板間の距離を測定する極間測定工程と、前記電極体が収容された状態で前記電池ケースに前記非水電解液を注液する注液工程と、前記電池ケースに前記電極体及び前記非水電解液が収容された状態で前記電池ケースを封止する封止工程と、を含み、前記封止工程は、前記注液工程において前記電池ケースに前記非水電解液が注液されてから前記電池ケースを封止するまでの時間を、前記極間測定工程において測定された極板間の距離に応じて短縮する。 [Aspect 7] A method for manufacturing a non-aqueous secondary battery comprising an electrode assembly having a negative electrode plate, a positive electrode plate, and a separator disposed between the negative electrode plate and the positive electrode plate, a non-aqueous electrolyte, and a battery case containing the electrode assembly and the non-aqueous electrolyte, the method comprising: an inter-electrode measurement step of measuring the distance between the electrode plates at a predetermined timing during an unconstrained period in which the electrode assembly is not constrained; an injection step of injecting the non-aqueous electrolyte into the battery case with the electrode assembly contained therein; and a sealing step of sealing the battery case with the electrode assembly and the non-aqueous electrolyte contained therein, wherein the sealing step shortens the time from when the non-aqueous electrolyte is injected into the battery case in the injection step to when the battery case is sealed, in accordance with the distance between the electrode plates measured in the inter-electrode measurement step.
上記構成によれば、非拘束期間において実際に測定した極板間の距離という電極体の状況に応じて、電池ケースに非水電解液が注液されてから電池ケースを封止するまでの時間を短縮することができる。これにより、電池ケース内の圧力を意図して低下させることができる。このため、電極体にかかる自己拘束力が増大し、電極体において極板間の距離が長くなることを抑制することができる。したがって、極板間の距離が長くなることによる金属析出を抑制するとともに、電極体に対する拘束を必要最小限に抑えることができ、電極体のばね定数の劣化を抑制することができる。 With the above configuration, the time from when the non-aqueous electrolyte is poured into the battery case to when the battery case is sealed can be shortened depending on the state of the electrode assembly, i.e., the distance between the electrodes actually measured during the unconstrained period. This allows the pressure inside the battery case to be intentionally reduced. This increases the self-constraint force acting on the electrode assembly, preventing the distance between the electrodes in the electrode assembly from increasing. This prevents metal deposition due to an increase in the distance between the electrodes, minimizes constraint on the electrode assembly, and prevents deterioration of the spring constant of the electrode assembly.
[態様8][態様7]に記載の非水二次電池の製造方法において、前記封止工程は、前記極間測定工程において測定された極板間の距離が予め定めた距離以下であるときに、前記注液工程において前記電池ケースに前記非水電解液が注液されてから前記電池ケースを封止するまでの時間を短縮してもよい。 [Aspect 8] In the method for manufacturing a nonaqueous secondary battery described in [Aspect 7], the sealing step may shorten the time from when the nonaqueous electrolyte is injected into the battery case in the liquid injection step to when the distance between the electrode plates measured in the liquid interelectrode measurement step is equal to or less than a predetermined distance.
上記構成によれば、非拘束期間において実際に測定された極板間の距離が予め定めた距離以下であるときに、電池ケース内の圧力を意図して低下させることができる。このため、電極体にかかる自己拘束力が増大し、電極体において極板間の距離が長くなることを効果的に抑制することができる。したがって、極板間の距離が長くなることによる金属析出を効果的に抑制することができる。 With this configuration, when the distance between the electrodes actually measured during the non-restraint period is equal to or less than a predetermined distance, the pressure inside the battery case can be intentionally reduced. This increases the self-restraint force acting on the electrode assembly, effectively preventing the distance between the electrodes in the electrode assembly from increasing. This effectively prevents metal deposition caused by the increased distance between the electrodes.
[態様9][態様7]又は[態様8]に記載の非水二次電池の製造方法において、前記封止工程が終了した後に、前記非水二次電池を充電する充電工程と、前記充電工程が終了した後に、前記非水二次電池を保管するエージング工程と、を含み、前記エージング工程は、前記電池ケースに前記非水電解液が注液されてから前記電池ケースを封止するまでの時間が短縮された場合に、前記非拘束状態で前記非水二次電池を保管してもよい。 [Aspect 9] The method for manufacturing a nonaqueous secondary battery according to [Aspect 7] or [Aspect 8] further includes a charging step of charging the nonaqueous secondary battery after the sealing step is completed, and an aging step of storing the nonaqueous secondary battery after the charging step is completed, and the aging step may store the nonaqueous secondary battery in the unconstrained state if the time from when the nonaqueous electrolyte is injected into the battery case to when the battery case is sealed is shortened.
上記構成によれば、電池ケースに非水電解液が注液されてから電池ケースを封止するまでの時間が短縮された場合に、エージング工程では、非拘束状態で非水二次電池が保管される。したがって、電極体に対する拘束を必要最小限に抑えることができ、電極体のばね定数の劣化を抑制することができる。 With this configuration, if the time between injecting the nonaqueous electrolyte into the battery case and sealing the battery case is shortened, the nonaqueous secondary battery is stored in an unconstrained state during the aging process. This minimizes the constraints on the electrode assembly, preventing deterioration of the electrode assembly's spring constant.
本発明によれば、電極体のばね定数の劣化を抑制することができる。 This invention makes it possible to suppress deterioration of the spring constant of the electrode body.
[第1実施形態]
以下、非水二次電池の製造方法の一実施形態について説明する。
<リチウムイオン二次電池10>
非水二次電池の一例としてリチウムイオン二次電池の構成を説明する。
[First embodiment]
Hereinafter, one embodiment of a method for manufacturing a nonaqueous secondary battery will be described.
<Lithium-ion secondary battery 10>
As an example of a nonaqueous secondary battery, the structure of a lithium ion secondary battery will be described.
図1に示すように、リチウムイオン二次電池10は、セル電池として構成される。リチウムイオン二次電池10は、電池ケース11を備える。電池ケース11は、蓋体12を備える。電池ケース11は、上側に図示しない開口部を備える。蓋体12は、開口部を封止する。電池ケース11は、アルミニウム合金等の金属で構成されている。蓋体12は、電力の充放電に用いられる負極外部端子13及び正極外部端子14を備える。負極外部端子13及び正極外部端子14は、任意の形状であればよい。 As shown in FIG. 1, the lithium-ion secondary battery 10 is configured as a cell battery. The lithium-ion secondary battery 10 includes a battery case 11. The battery case 11 includes a lid 12. The battery case 11 includes an opening (not shown) on the upper side. The lid 12 seals the opening. The battery case 11 is made of a metal such as an aluminum alloy. The lid 12 includes a negative electrode external terminal 13 and a positive electrode external terminal 14 used for charging and discharging power. The negative electrode external terminal 13 and the positive electrode external terminal 14 may have any shape.
リチウムイオン二次電池10は、電極体15を備える。リチウムイオン二次電池10は、負極集電体16と、正極集電体17と、を備える。負極集電体16は、電極体15の負極と負極外部端子13とを接続する。正極集電体17は、電極体15の正極と正極外部端子14とを接続する。電極体15は、電池ケース11の内部に収容される。 The lithium-ion secondary battery 10 includes an electrode assembly 15. The lithium-ion secondary battery 10 also includes a negative electrode current collector 16 and a positive electrode current collector 17. The negative electrode current collector 16 connects the negative electrode of the electrode assembly 15 to the negative electrode external terminal 13. The positive electrode current collector 17 connects the positive electrode of the electrode assembly 15 to the positive electrode external terminal 14. The electrode assembly 15 is housed inside the battery case 11.
リチウムイオン二次電池10は、非水電解液18を備える。非水電解液18は、電池ケース11内には図示しない注液孔から注入される。リチウムイオン二次電池10は、電池ケース11において開口部に蓋体12を取り付けることで密閉された電槽が構成される。このように、電池ケース11は、電極体15及び非水電解液18を収容する。 The lithium-ion secondary battery 10 contains a non-aqueous electrolyte 18. The non-aqueous electrolyte 18 is injected into the battery case 11 through a filling hole (not shown). The lithium-ion secondary battery 10 is formed into a sealed battery case by attaching a lid 12 to the opening of the battery case 11. In this way, the battery case 11 contains the electrode assembly 15 and the non-aqueous electrolyte 18.
<非水電解液18>
非水電解液18は、非水溶媒に支持塩が含有された組成物である。本実施形態では、非水溶媒としては、エチレンカーボネート(EC)を用いることができる。非水溶媒としては、プロピレンカーボネート(PC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)等からなる群から選択された一種または二種以上の材料でもよい。
<Nonaqueous electrolyte 18>
The nonaqueous electrolyte 18 is a composition in which a supporting salt is contained in a nonaqueous solvent. In this embodiment, ethylene carbonate (EC) can be used as the nonaqueous solvent. The nonaqueous solvent may be one or more materials selected from the group consisting of propylene carbonate (PC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), etc.
また、支持塩としては、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiN(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2)3、LiI等を用いることができる。またこれらから選択される一種または二種以上のリチウム化合物(リチウム塩)を用いることができる。このように、非水電解液18は、リチウム化合物を含む。 The supporting salt may be LiPF6 , LiBF4 , LiClO4 , LiAsF6 , LiCF3SO3 , LiC4F9SO3, LiN( CF3SO2 ) 2 , LiC( CF3SO2 ) 3 , LiI, or the like. Alternatively, one or more lithium compounds (lithium salts) selected from these may be used. Thus, the nonaqueous electrolyte 18 contains a lithium compound.
<電極体15>
図2に示すように、電極体15は、負極板20と、正極板30と、セパレータ40と、を備える。電極体15の長手の方向を「長さ方向Z」という。電極体15の厚さの方向を「厚み方向D」という。電極体15の長さ方向Z及び厚み方向Dに交わる方向を「幅方向W」という。幅方向Wのうち一方の方向を「第1幅方向W1」といい、幅方向Wのうち他方の方向を「第2幅方向W2」という。つまり、第2幅方向W2は、第1幅方向W1の反対の方向である。
<Electrode body 15>
As shown in Fig. 2, the electrode body 15 includes a negative electrode plate 20, a positive electrode plate 30, and a separator 40. The longitudinal direction of the electrode body 15 is referred to as the "lengthwise direction Z." The thickness direction of the electrode body 15 is referred to as the "thickness direction D." The direction intersecting the lengthwise direction Z and the thickness direction D of the electrode body 15 is referred to as the "widthwise direction W." One direction of the widthwise directions W is referred to as the "first widthwise direction W1," and the other direction of the widthwise directions W is referred to as the "second widthwise direction W2." In other words, the second widthwise direction W2 is the opposite direction to the first widthwise direction W1.
電極体15は、負極板20と、正極板30と、セパレータ40とが厚み方向Dに積層される。セパレータ40は、負極板20と正極板30との間に設けられる。詳しくは、電極体15は、セパレータ40、正極板30、セパレータ40、負極板20の順に積層される。 The electrode body 15 is made up of a negative electrode plate 20, a positive electrode plate 30, and a separator 40 stacked in the thickness direction D. The separator 40 is provided between the negative electrode plate 20 and the positive electrode plate 30. More specifically, the electrode body 15 is stacked in the following order: separator 40, positive electrode plate 30, separator 40, and negative electrode plate 20.
電極体15は、負極板20と、正極板30と、セパレータ40とが厚み方向Dに積層された状態で長さ方向Zに捲回される。電極体15は、長さ方向Zの中央において厚み方向Dに扁平形状である。 The electrode assembly 15 is formed by stacking the negative electrode plate 20, positive electrode plate 30, and separator 40 in the thickness direction D and winding them in the length direction Z. The electrode assembly 15 has a flattened shape in the thickness direction D at the center of the length direction Z.
このように、負極板20と、正極板30と、セパレータ40とが積層される厚み方向Dは、積層方向ともいえる。また、負極板20と、正極板30と、セパレータ40とが捲回される長さ方向Zは、捲回方向ともいえる。 In this way, the thickness direction D in which the negative electrode plate 20, positive electrode plate 30, and separator 40 are stacked can also be referred to as the stacking direction. Furthermore, the length direction Z in which the negative electrode plate 20, positive electrode plate 30, and separator 40 are wound can also be referred to as the winding direction.
電極体15は、厚み方向Dにおいて扁平形状を呈する。電極体15は、長さ方向Zにおける領域として、平面領域と曲面領域とを備える。平面領域は、厚み方向Dに対して平面形状となる領域である。曲面領域は、厚み方向Dに対して曲面形状となる領域である。曲面領域は、長さ方向Zにおける平面領域の両端に位置する。 The electrode body 15 has a flat shape in the thickness direction D. The electrode body 15 has a flat region and a curved region in the length direction Z. The flat region is a region that has a flat shape in the thickness direction D. The curved region is a region that has a curved shape in the thickness direction D. The curved regions are located at both ends of the flat region in the length direction Z.
<負極板20>
負極板20は、リチウムイオン二次電池10の負極の一例として機能する。負極板20は、負極基材21と、負極合材層22とを備える。負極合材層22は、負極基材21の両面に設けられる。
<Negative electrode plate 20>
The negative electrode plate 20 functions as an example of a negative electrode of the lithium-ion secondary battery 10. The negative electrode plate 20 includes a negative electrode substrate 21 and a negative electrode mixture layer 22. The negative electrode mixture layer 22 is provided on both sides of the negative electrode substrate 21.
負極基材21は、負極接続部23を備える。負極接続部23は、負極基材21の両面に負極合材層22が設けられていない領域である。負極接続部23は、電極体15の第1幅方向W1における端部に設けられる。負極接続部23は、第1幅方向W1において正極板30及びセパレータ40から露出する。 The negative electrode substrate 21 has a negative electrode connection portion 23. The negative electrode connection portion 23 is an area on both sides of the negative electrode substrate 21 where the negative electrode composite layer 22 is not provided. The negative electrode connection portion 23 is provided at the end of the electrode body 15 in the first width direction W1. The negative electrode connection portion 23 is exposed from the positive electrode plate 30 and the separator 40 in the first width direction W1.
本実施形態では、負極基材21は、Cu箔から構成されている。負極基材21は、負極合材層22の骨材としてのベースとなる。負極基材21は、負極合材層22から電気を集電する集電部材の機能を有している。 In this embodiment, the negative electrode substrate 21 is made of Cu foil. The negative electrode substrate 21 serves as the base material for the negative electrode composite layer 22. The negative electrode substrate 21 functions as a current collecting member that collects electricity from the negative electrode composite layer 22.
負極合材層22は負極活物質を有する。本実施形態では負極活物質は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な材料であり、黒鉛(グラファイト)等からなる粉末状の炭素材料を用いる。負極板20は、例えば、負極活物質と、溶媒と、結着剤(バインダー)とを混練し、混練後の負極合材ペーストを負極基材21に塗布した状態で乾燥させることで作製される。 The negative electrode mixture layer 22 contains a negative electrode active material. In this embodiment, the negative electrode active material is a material capable of absorbing and releasing lithium ions, and is a powdered carbon material such as graphite. The negative electrode plate 20 is produced, for example, by kneading the negative electrode active material, a solvent, and a binder, and then applying the kneaded negative electrode mixture paste to the negative electrode substrate 21 and drying it.
<正極板30>
正極板30は、リチウムイオン二次電池10の正極の一例として機能する。正極板30は、正極基材31と、正極合材層32とを備える。正極合材層32は、正極基材31の両面に設けられる。
<Positive electrode plate 30>
The positive electrode plate 30 functions as an example of a positive electrode of the lithium ion secondary battery 10. The positive electrode plate 30 includes a positive electrode substrate 31 and a positive electrode mixture layer 32. The positive electrode mixture layer 32 is provided on both sides of the positive electrode substrate 31.
正極基材31は、正極接続部33を備える。正極接続部33は、正極基材31の両面に正極合材層32が設けられていない領域である。正極接続部33は、電極体15の第2幅方向W2における端部に設けられる。正極接続部33は、第2幅方向W2において負極板20及びセパレータ40から露出する。 The positive electrode substrate 31 has a positive electrode connection portion 33. The positive electrode connection portion 33 is an area on both sides of the positive electrode substrate 31 where the positive electrode composite layer 32 is not provided. The positive electrode connection portion 33 is provided at the end of the electrode body 15 in the second width direction W2. The positive electrode connection portion 33 is exposed from the negative electrode plate 20 and the separator 40 in the second width direction W2.
本実施形態では、正極基材31は、Al箔やAl合金箔から構成されている。正極基材31は、正極合材層32の骨材としてのベースとなる。正極基材31は、正極合材層32から電気を集電する集電部材の機能を有している。 In this embodiment, the positive electrode substrate 31 is made of Al foil or Al alloy foil. The positive electrode substrate 31 serves as the base material for the positive electrode composite layer 32. The positive electrode substrate 31 functions as a current collecting member that collects electricity from the positive electrode composite layer 32.
正極合材層32は、正極活物質を有する。正極活物質は、リチウムを吸蔵・放出可能な材料であり、例えばコバルト酸リチウム(LiCoO2)、マンガン酸リチウム(LiMn2O4)、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)等を用いることができる。また、LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2を任意の割合で混合した材料を用いてもよい。正極合材層32は、導電材を含む。導電材としては、例えばアセチレンブラック(AB)、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、黒鉛(グラファイト)を用いることができる。正極板30は、例えば、正極活物質と、導電材と、溶媒と、結着剤(バインダー)とを混練し、混練後の正極合材ペーストを正極基材31に塗布した状態で乾燥することで作製される。 The positive electrode mixture layer 32 contains a positive electrode active material. The positive electrode active material is a material capable of absorbing and releasing lithium, such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium manganese oxide (LiMn 2 O 4 ), or lithium nickel oxide (LiNiO 2 ). Alternatively, a material obtained by mixing LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , and LiNiO 2 in any ratio may be used. The positive electrode mixture layer 32 also contains a conductive material. Examples of the conductive material include carbon black such as acetylene black (AB) or ketjen black, and graphite. The positive electrode plate 30 is fabricated by, for example, mixing a positive electrode active material, a conductive material, a solvent, and a binder, applying the mixed positive electrode mixture paste to the positive electrode substrate 31, and then drying the mixture.
<セパレータ40>
セパレータ40は、負極板20と正極板30との間に設けられる。セパレータ40は、非水電解液18を保持する。セパレータ40は、多孔性樹脂であるポリプロピレン製等の不織布である。セパレータ40としては、多孔性ポリエチレン膜、多孔性ポリオレフィン膜、および多孔性ポリ塩化ビニル膜等の多孔性ポリマー膜、又は、リチウムイオンもしくはイオン導電性ポリマー電解質膜を、単独、又は組み合わせて使用することもできる。非水電解液18に電極体15に浸漬させるとセパレータ40の端部から中央部に向けて非水電解液18が浸透する。
<Separator 40>
The separator 40 is provided between the negative electrode plate 20 and the positive electrode plate 30. The separator 40 holds the non-aqueous electrolyte solution 18. The separator 40 is a non-woven fabric made of a porous resin such as polypropylene. The separator 40 may be a porous polymer membrane such as a porous polyethylene membrane, a porous polyolefin membrane, or a porous polyvinyl chloride membrane, or a lithium ion or ion conductive polymer electrolyte membrane, either singly or in combination. When the electrode assembly 15 is immersed in the non-aqueous electrolyte solution 18, the non-aqueous electrolyte solution 18 permeates the separator 40 from the edges toward the center.
<リチウムイオン二次電池10の製造工程>
ここで、図3を参照して、本実施形態のリチウムイオン二次電池10の製造工程について説明する。本実施形態のリチウムイオン二次電池10の製造工程は、ステップS10~S22の工程を含む。つまり、本実施形態のリチウムイオン二次電池10の製造方法は、ステップS10~S22の工程を含む。
<Manufacturing Process of Lithium-ion Secondary Battery 10>
3, a manufacturing process for the lithium-ion secondary battery 10 of this embodiment will be described. The manufacturing process for the lithium-ion secondary battery 10 of this embodiment includes steps S10 to S22. That is, the manufacturing method for the lithium-ion secondary battery 10 of this embodiment includes steps S10 to S22.
図3に示すように、本実施形態では、ステップS10において、源泉工程が行われる。源泉工程は、リチウムイオン二次電池10の電池要素の作製の工程である。具体的に、源泉工程は、リチウムイオン二次電池10の電池要素を構成する負極板20及び正極板30をそれぞれ作製する工程である。 As shown in FIG. 3, in this embodiment, a source process is performed in step S10. The source process is a process for fabricating the battery elements of the lithium-ion secondary battery 10. Specifically, the source process is a process for fabricating the negative electrode plate 20 and the positive electrode plate 30 that constitute the battery elements of the lithium-ion secondary battery 10.
源泉工程が終了すると、ステップS11において、組立工程が行われる。組立工程は、リチウムイオン二次電池10を組み立てる工程である。詳しくは、組立工程は、捲回工程、扁平プレス工程、ケース挿入工程、注液工程及び封止工程を含む。 Once the sourcing process is completed, the assembly process is carried out in step S11. This is the process of assembling the lithium-ion secondary battery 10. In detail, the assembly process includes a winding process, a flattening press process, a case insertion process, a liquid injection process, and a sealing process.
組立工程では、初めに、ステップS12において、捲回工程が行われる。捲回工程は、正極板30と負極板20とをセパレータ40を介して積層した状態で電極体15を捲回する。詳しくは、電極体15は、負極板20と正極板30とがセパレータ40を介して重ねて積層された状態で、捲回軸を中心に支えられて長さ方向Zに捲回される。 The assembly process begins with a winding process in step S12. In this process, the electrode body 15 is wound with the positive electrode plate 30 and the negative electrode plate 20 stacked with the separator 40 in between. Specifically, the electrode body 15 is wound in the longitudinal direction Z while supported around the winding axis, with the negative electrode plate 20 and the positive electrode plate 30 stacked with the separator 40 in between.
次いで、ステップS13において、偏平プレス工程が行われる。偏平プレス工程は、厚み方向Dから圧力を加えることにより、幅方向Wから見た端部が競走用トラック状の扁平な形状に整形される。また、負極接続部23を圧接するとともに、正極接続部33を圧接する。以上の手順により、電極体15が製造される。 Next, in step S13, a flattening press process is performed. In this process, pressure is applied from the thickness direction D, so that the end portion, as viewed from the width direction W, is flattened into a racing track-like shape. The negative electrode connection portion 23 is also pressed into contact with the positive electrode connection portion 33. The electrode body 15 is manufactured through the above procedure.
次いで、ステップS14において、ケース挿入工程が行われる。ケース挿入工程は、電極体15を電池ケース11内に挿入する工程である。このとき、正極接続部33は、正極集電体17を介して正極外部端子14と電気的に接続される。負極接続部23は、負極集電体16を介して負極外部端子13と電気的に接続される。そして、電池ケース11と蓋体12とがレーザ溶接などにより密封されることにより、電池ケース11において開口部が蓋体12によって塞がれる。この段階ではまだ非水電解液18は注液されておらず、蓋体12の注液孔が開口している。 Next, in step S14, a case insertion process is performed. In this process, the electrode assembly 15 is inserted into the battery case 11. At this time, the positive electrode connection portion 33 is electrically connected to the positive electrode external terminal 14 via the positive electrode current collector 17. The negative electrode connection portion 23 is electrically connected to the negative electrode external terminal 13 via the negative electrode current collector 16. The battery case 11 and the lid 12 are then sealed by laser welding or the like, thereby closing the opening in the battery case 11 with the lid 12. At this stage, the nonaqueous electrolyte 18 has not yet been poured, and the pouring hole in the lid 12 is open.
次いで、ステップS15において、注液工程が行われる。注液工程は、図示しない注液孔から電池ケース11内に非水電解液18を注入する工程である。つまり、注液工程は、電極体15が収容された状態で電池ケース11に非水電解液18を注液する工程である。これにより、電極体15及び非水電解液18は、電池ケース11内に収容される。 Next, in step S15, the liquid injection process is performed. The liquid injection process is a process of injecting non-aqueous electrolyte 18 into the battery case 11 through an injection hole (not shown). In other words, the liquid injection process is a process of injecting non-aqueous electrolyte 18 into the battery case 11 with the electrode assembly 15 housed inside. As a result, the electrode assembly 15 and non-aqueous electrolyte 18 are housed inside the battery case 11.
次いで、ステップS16において、封止工程が行われる。封止工程は、電池ケース11内への非水電解液18の注入が完了した後に、注液孔を封止することにより電池ケース11を密封する。つまり、封止工程は、電池ケース11に電極体15及び非水電解液18が収容された状態で電池ケース11を封止する工程である。以上の手順により、リチウムイオン二次電池10が組み立てられる。 Next, in step S16, a sealing process is performed. In the sealing process, after the injection of the nonaqueous electrolyte 18 into the battery case 11 is completed, the injection hole is sealed to hermetically seal the battery case 11. In other words, the sealing process is a process of sealing the battery case 11 with the electrode assembly 15 and nonaqueous electrolyte 18 housed in the battery case 11. Through the above procedure, the lithium-ion secondary battery 10 is assembled.
組立工程が終了すると、ステップS17において、活性化工程が行われる。活性化工程は、リチウムイオン二次電池10の活性化を行う工程である。詳しくは、活性化工程は、充電工程及びエージング工程を含む。 Once the assembly process is completed, the activation process is performed in step S17. This activation process activates the lithium-ion secondary battery 10. Specifically, the activation process includes a charging process and an aging process.
活性化工程では、初めに、ステップS18において、充電工程が行われる。充電工程は、封止工程が終了した後に、リチウムイオン二次電池10を充電する工程である。特に、充電工程は、SEI(Solid Electrolyte Interphase)被膜の形成などを目的として、組立工程において組み立てられたリチウムイオン二次電池10に対する初回の充電を行う工程である。充電工程は、リチウムイオン二次電池10が拘束された拘束状態で行われる。このように、リチウムイオン二次電池10が拘束状態となることにより、リチウムイオン二次電池10に収容される電極体15が拘束状態となる。「拘束」とは、電極体15を直接又は間接に厚み方向Dから加圧することをいう。 The activation process begins with a charging process in step S18. The charging process is a process of charging the lithium-ion secondary battery 10 after the sealing process is completed. In particular, the charging process is a process of initially charging the lithium-ion secondary battery 10 assembled in the assembly process for purposes such as forming an SEI (Solid Electrolyte Interphase) coating. The charging process is performed with the lithium-ion secondary battery 10 in a constrained state. In this way, by placing the lithium-ion secondary battery 10 in a constrained state, the electrode body 15 housed in the lithium-ion secondary battery 10 is also in a constrained state. "Constraining" refers to applying pressure to the electrode body 15 directly or indirectly in the thickness direction D.
次いで、ステップS19において、エージング工程が行われる。エージング工程は、充電工程が終了した後に、充電されたリチウムイオン二次電池10を保管する工程である。エージング工程では、リチウムイオン二次電池10を化学的に安定化・活性化をする。その目的の1つとしては、電極内に存在する微細な金属により生じる微細な電極間の短絡を検出する。エージング工程は、例えば本実施形態では60°C程度の高温に保温して行ってもよいが、20°C程度の外気温で行ってもよい。本実施形態において、エージング工程は、リチウムイオン二次電池10が拘束された拘束状態で行われる。 Next, in step S19, an aging process is performed. The aging process is a process in which the charged lithium-ion secondary battery 10 is stored after the charging process is completed. The aging process chemically stabilizes and activates the lithium-ion secondary battery 10. One of its purposes is to detect minute short circuits between electrodes caused by minute metal particles present in the electrodes. In this embodiment, the aging process may be performed by keeping the battery at a high temperature of approximately 60°C, but it may also be performed at an ambient temperature of approximately 20°C. In this embodiment, the aging process is performed while the lithium-ion secondary battery 10 is restrained.
活性化工程が終了すると、リチウムイオン二次電池10が拘束される拘束状態から、リチウムイオン二次電池10が拘束されない非拘束状態とする。このように、リチウムイオン二次電池10が非拘束状態となることにより、リチウムイオン二次電池10に収容される電極体15が非拘束状態となる。そして、リチウムイオン二次電池10は、セル電池として製造が完了し、出荷検査が行われた後に、スタックへの組付け待ちとなる。 When the activation process is complete, the lithium-ion secondary battery 10 is changed from a constrained state to an unconstrained state. By changing the lithium-ion secondary battery 10 to an unconstrained state in this way, the electrode body 15 housed in the lithium-ion secondary battery 10 also becomes unconstrained. The lithium-ion secondary battery 10 is then manufactured as a cell battery, undergoes shipping inspection, and awaits assembly into a stack.
<リチウム析出耐性及びばね定数>
リチウムイオン二次電池10は、活性化工程が終了した後に、拘束状態から非拘束状態となると、時間の経過に伴って、リチウムイオン二次電池10に収容されている電極体15が膨らみ、負極板20と正極板30との間の距離が長くなる場合がある。以降、負極板20と正極板30との極板間の距離を極間距離と示す。
<Lithium deposition resistance and spring constant>
When the lithium ion secondary battery 10 changes from a constrained state to an unconstrained state after the activation process is completed, the electrode body 15 housed in the lithium ion secondary battery 10 may swell over time, increasing the distance between the negative electrode plate 20 and the positive electrode plate 30. Hereinafter, the distance between the negative electrode plate 20 and the positive electrode plate 30 will be referred to as the inter-electrode distance.
極間距離が長くなる原因としては、時間の経過に伴って、捲回された電極体15が物理的に巻き緩むことが一因にあげられる。また、極間距離が長くなる原因としては、時間の経過に伴って、捲回された電極体15において、化学反応によりガスが発生することが一因にもあげられる。 One reason the inter-electrode distance increases is that the wound electrode body 15 physically loosens over time. Another reason the inter-electrode distance increases is that gas is generated by a chemical reaction in the wound electrode body 15 over time.
このように、極間距離が長くなると、負極板20と正極板30との間に存在する非水電解液18が、電極体15の外部に押し出され難くなる。そして、負極板20と正極板30との間に存在する非水電解液18の分量が過剰に多くなってしまう。このため、金属溶出が促進することにより、金属析出耐性としてリチウム析出耐性が悪化してしまう。 As such, when the inter-electrode distance increases, the non-aqueous electrolyte 18 present between the negative electrode plate 20 and the positive electrode plate 30 becomes less likely to be pushed out of the electrode body 15. As a result, the amount of non-aqueous electrolyte 18 present between the negative electrode plate 20 and the positive electrode plate 30 becomes excessively large. This accelerates metal elution, thereby worsening the metal deposition resistance and thus the lithium deposition resistance.
その一方で、活性化工程が終了した後でも電極体15を拘束状態とすることにより、極間距離が長くならないようにすることも可能である。これにより、リチウム析出耐性が悪化しない。 On the other hand, by keeping the electrode body 15 in a constrained state even after the activation process is complete, it is possible to prevent the inter-electrode distance from becoming longer. This prevents a deterioration in lithium deposition resistance.
しかしながら、電極体15を必要以上に拘束してしまうと、電極体15が過度につぶれてしまう。これにより、電極体15のばね定数が悪化するおそれもあった。特に、極間距離が長くなっていない電極体15を拘束してしまうと、リチウム析出耐性が悪化していないのに、電極体15のばね定数を悪化させてしまう。なお、極間距離が過度に長くなった電極体15を拘束することは、リチウム析出耐性とばね定数との両方の観点から大きい問題とはならない。 However, if the electrode body 15 is constrained more than necessary, the electrode body 15 will be crushed excessively. This could result in a deterioration in the spring constant of the electrode body 15. In particular, if an electrode body 15 with an inter-electrode distance that is not too long is constrained, the spring constant of the electrode body 15 will deteriorate even though the lithium deposition resistance will not deteriorate. However, constraining an electrode body 15 with an excessively long inter-electrode distance does not pose a major problem from the perspective of both lithium deposition resistance and spring constant.
<極間測定工程>
そこで、本実施形態では、ステップS20において、活性化工程が終了した後にリチウムイオン二次電池10が非拘束状態となってから所定時間が経過したか否かが判定される。本実施形態において、所定時間としては、例えば約480時間(20日)が該当するが、これに限らない。
<Measurement process between electrodes>
Therefore, in this embodiment, in step S20, it is determined whether a predetermined time has elapsed since the lithium-ion secondary battery 10 entered an unconstrained state after the activation process was completed. In this embodiment, the predetermined time is, for example, about 480 hours (20 days), but is not limited to this.
非拘束状態となってから所定時間が経過するまで、ステップS21の極間測定工程が行われず、非拘束状態となってから所定時間が経過すると、ステップS21において、極間測定工程が行われる。極間測定工程は、活性化工程の終了後、非拘束期間において非拘束状態となってから所定時間が経過した所定のタイミングで極間距離を測定する工程である。非拘束期間は、電極体15が非拘束状態となる期間である。極間測定工程では、CT(Computed Tomography)により撮像された画像から極間距離が測定されてもよい。 The electrode gap measurement process of step S21 is not performed until a predetermined time has elapsed since the electrode assembly 15 entered the unconstrained state. Once the predetermined time has elapsed since the electrode assembly 15 entered the unconstrained state, the electrode gap measurement process is performed in step S21. The electrode gap measurement process is a process of measuring the electrode gap at a predetermined timing after the activation process has ended and a predetermined time has elapsed since the electrode assembly 15 entered the unconstrained state during the unconstrained period. The unconstrained period is the period during which the electrode assembly 15 is in an unconstrained state. In the electrode gap measurement process, the electrode gap distance may be measured from images captured by CT (Computed Tomography).
極間測定工程では、電極体15の所定位置における極間距離が測定されてもよい。所定位置は、電極体15の曲面領域であって、かつ、第2幅方向W2における負極基材21の端部であってもよい。特に、電極体15は、捲回されるため、平面領域よりも曲面領域のほうが、極間距離が長くなる傾向がある。このため、電極体15の曲面領域において極間距離を測定するほうが、電極体15の平面領域において極間距離を測定するよりも測定精度が高くなる。また、厚み方向Dに隣り合う負極板20の負極基材21と正極板30の正極基材31との距離が極間距離として測定されてもよい。 In the inter-electrode measurement process, the inter-electrode distance may be measured at a predetermined position on the electrode body 15. The predetermined position may be a curved region of the electrode body 15 and may be the end of the negative electrode substrate 21 in the second width direction W2. In particular, because the electrode body 15 is wound, the inter-electrode distance tends to be longer in the curved region than in the flat region. For this reason, measuring the inter-electrode distance in the curved region of the electrode body 15 provides higher measurement accuracy than measuring the inter-electrode distance in the flat region of the electrode body 15. Alternatively, the distance between the negative electrode substrate 21 of the negative electrode plate 20 and the positive electrode substrate 31 of the positive electrode plate 30, which are adjacent in the thickness direction D, may be measured as the inter-electrode distance.
<拘束工程>
次いで、ステップS22において、測定結果に応じた拘束工程が行われる。拘束工程は、リチウムイオン二次電池10を拘束状態とすることにより、リチウムイオン二次電池10に収容される電極体15を拘束期間に亘って拘束状態とすることができる工程である。拘束期間は、予め定められた期間であってもよく、スタックへの組付けまでの期間であってもよい。拘束工程では、セル電池としてのリチウムイオン二次電池10が単体で拘束されるが、複数のリチウムイオン二次電池10がまとめて拘束されてもよい。拘束工程では、図4に示す拘束テーブルTAに基づく拘束態様で、リチウムイオン二次電池10を拘束可能である。
<Restraint process>
Next, in step S22, a restraint process is performed according to the measurement results. The restraint process is a process in which the lithium-ion secondary battery 10 is placed in a restraint state, thereby allowing the electrode assembly 15 housed in the lithium-ion secondary battery 10 to be placed in a restraint state for a restraint period. The restraint period may be a predetermined period, or may be the period until assembly into a stack. In the restraint process, the lithium-ion secondary battery 10 is restrained individually as a cell battery, but multiple lithium-ion secondary batteries 10 may also be restrained together. In the restraint process, the lithium-ion secondary battery 10 can be restrained in a restraint mode based on the restraint table TA shown in FIG. 4.
<拘束テーブルTA>
図4に示すように、拘束テーブルTAは、極間測定工程において測定した極間距離と、拘束態様とが対応するテーブルである。図中においては、符号DPを用いて、極間測定工程において測定した極間距離について説明する。
<Restraint table TA>
4, the constraint table TA is a table in which the inter-electrode distance measured in the inter-electrode measurement process corresponds to the constraint mode. In the drawing, the inter-electrode distance measured in the inter-electrode measurement process will be described using the symbol DP.
極間距離の閾値としては、第1距離D1と、第2距離D2とを含む。第1距離D1は、好適な極間距離の上限であり、例えば150μmであるが、これに限らない。第2距離D2は、電極体15のばね定数を考慮しなくてもよい程度の極間距離であり、例えば200μmであるが、これに限らない。 The inter-electrode distance thresholds include a first distance D1 and a second distance D2. The first distance D1 is the upper limit of the preferred inter-electrode distance, and is, for example, 150 μm, but is not limited to this. The second distance D2 is an inter-electrode distance that does not require consideration of the spring constant of the electrode body 15, and is, for example, 200 μm, but is not limited to this.
拘束態様は、「拘束なし」と「中拘束」と「強拘束」とを含む。「拘束なし」は、リチウムイオン二次電池10を拘束しない態様である。「中拘束」及び「強拘束」は、リチウムイオン二次電池10を拘束する態様である。「強拘束」は、「中拘束」よりも強い拘束力でリチウムイオン二次電池10を拘束する態様である。 Constraint modes include "no constraint," "medium constraint," and "strong constraint." "No constraint" is a mode in which the lithium-ion secondary battery 10 is not constrained. "Medium constraint" and "strong constraint" are modes in which the lithium-ion secondary battery 10 is constrained. "Strong constraint" is a mode in which the lithium-ion secondary battery 10 is constrained with a stronger constraining force than "medium constraint."
本実施形態において、「中拘束」は、極間距離を多少短くする程度の小さい拘束力であり、例えば約3kNであるが、これに限らない。本実施形態において、「強拘束」は、極間距離を短くする程度の大きな拘束力であり、例えば約8kNであるが、これに限らない。 In this embodiment, "medium restraint" refers to a small restraint force that slightly shortens the inter-electrode distance, for example, approximately 3 kN, but is not limited to this. In this embodiment, "strong restraint" refers to a large restraint force that shortens the inter-electrode distance, for example, approximately 8 kN, but is not limited to this.
拘束テーブルTAにおいて、極間測定工程において測定した極間距離が第1距離D1以下である場合に、拘束態様として「拘束なし」が対応している。これにより、拘束工程は、極間距離が第1距離D1以下であるときに電極体15を拘束しない。 In the restraint table TA, when the inter-electrode distance measured in the inter-electrode measurement process is equal to or less than the first distance D1, the restraint mode corresponds to "no restraint." As a result, the restraint process does not restrain the electrode body 15 when the inter-electrode distance is equal to or less than the first distance D1.
極間測定工程において測定した極間距離が、第1距離D1より大きく第2距離D2以下である場合に、拘束態様として「中拘束」が対応している。極間測定工程において測定した極間距離が、第2距離D2より長い場合に、拘束態様として「強拘束」が対応している。 When the inter-electrode distance measured in the inter-electrode measurement process is greater than the first distance D1 and less than or equal to the second distance D2, the constraint state is "medium constraint." When the inter-electrode distance measured in the inter-electrode measurement process is longer than the second distance D2, the constraint state is "strong constraint."
これにより、拘束工程は、極間距離が第1距離D1より長いときに電極体15を拘束する。特に、拘束工程は、極間距離が第1距離D1よりも大きい場合であるときに、極間距離が第2距離D2以下であるときと比較して、第2距離D2よりも長いときには、強い拘束力で電極体15を拘束する。 As a result, the restraint process restrains the electrode body 15 when the inter-electrode distance is longer than the first distance D1. In particular, when the inter-electrode distance is greater than the first distance D1, the restraint process restrains the electrode body 15 with a stronger restraint force when the inter-electrode distance is greater than the second distance D2 than when the inter-electrode distance is equal to or less than the second distance D2.
このように、拘束工程では、極間測定工程において測定した極間距離に応じてリチウムイオン二次電池10を拘束することができる。また、拘束工程は、測定された極間距離に応じて電極体15に対する拘束力を調整可能である。このような拘束工程が調整工程の一例に相当する。 In this way, the restraint process can restrain the lithium-ion secondary battery 10 according to the inter-electrode distance measured in the inter-electrode measurement process. Furthermore, the restraint process can adjust the restraint force on the electrode body 15 according to the measured inter-electrode distance. This type of restraint process corresponds to an example of an adjustment process.
<実施例>
ここで、図5を参照して、本実施形態のリチウムイオン二次電池10の実施例について説明する。本実施例においては、第1距離D1が150μmであり、第2距離D2が200μmである場合を一例としてあげる。また、本実施例においても、極間測定工程と同じような条件で極間距離が測定される。本実施例において、既定の充放電を繰り返し行った結果、負極板20へのリチウム析出の有無により、リチウム析出耐性が悪化するか否かを評価した。また、本実施例において、リチウムイオン二次電池10を圧縮してばね定数を測定した結果、規格を満たすか否かにより、ばね定数が悪化したか否かを評価した。図中において、リチウム析出耐性を「Li析出耐性」と示す。
<Example>
Here, referring to FIG. 5 , an example of the lithium ion secondary battery 10 of this embodiment will be described. In this example, the first distance D1 is 150 μm and the second distance D2 is 200 μm. Also, in this example, the electrode distance is measured under the same conditions as in the electrode distance measurement process. In this example, a predetermined charge/discharge cycle was repeatedly performed, and whether or not lithium deposition resistance deteriorated was evaluated based on whether or not lithium deposition occurred on the negative electrode plate 20. Also, in this example, the lithium ion secondary battery 10 was compressed to measure the spring constant, and whether or not the spring constant deteriorated was evaluated based on whether or not the standard was met. In the figure, lithium deposition resistance is indicated as "Li deposition resistance."
初めに、非拘束状態となってから所定時間が経過したときに測定した極間距離が第1距離D1以下である場合について、第1実施例及び第2実施例を参照して説明する。
図5に示すように、第1実施例では、非拘束状態となってから所定時間が経過したときに測定した極間距離が139μmである場合において、拘束しないときには、リチウム析出耐性が悪化せずに、ばね定数も悪化しなかった。
First, a case where the inter-electrode distance measured when a predetermined time has elapsed since the non-constrained state was established is equal to or less than the first distance D1 will be described with reference to the first and second examples.
As shown in FIG. 5 , in the first example, when the inter-electrode distance measured after a predetermined time had elapsed since the non-constrained state was reached was 139 μm, the lithium deposition resistance did not deteriorate and the spring constant did not deteriorate when the magnet was not constrained.
一方、第2実施例では、非拘束状態となってから所定時間が経過したときに測定した極間距離が142μmである場合において、中拘束で拘束が行われたときには、リチウム析出耐性が悪化しなかったが、ばね定数が悪化した。 On the other hand, in the second example, when the inter-electrode distance measured a predetermined time after the non-constrained state was reached and the electrode spacing was 142 μm, and the electrode was constrained at a medium constraint, the lithium deposition resistance did not deteriorate, but the spring constant did.
次に、非拘束状態となってから所定時間が経過したときに測定した極間距離が、第1距離D1より大きく、第2距離D2以下である場合について、第3実施例、第4実施例及び第5実施例を参照して説明する。 Next, we will explain the case where the inter-electrode distance measured a predetermined time after the non-constrained state is reached is greater than the first distance D1 and less than or equal to the second distance D2, with reference to the third, fourth, and fifth examples.
第3実施例では、非拘束状態となってから所定時間が経過したときに測定した極間距離が170μmである場合において、拘束しないときには、ばね定数が悪化しなかったが、リチウム析出耐性が悪化した。 In the third example, when the inter-electrode distance measured a predetermined time after the electrode was released was 170 μm, the spring constant did not deteriorate when the electrode was not restrained, but the lithium deposition resistance deteriorated.
一方、第4実施例では、非拘束状態となってから所定時間が経過したときに測定した極間距離が172μmである場合において、中拘束で拘束が行われたときには、リチウム析出耐性が悪化せずに、ばね定数も悪化しなかった。 On the other hand, in the fourth example, when the inter-electrode distance measured a predetermined time after the non-constrained state was reached and the electrode spacing was 172 μm, and the restraint was medium, the lithium deposition resistance did not deteriorate, and the spring constant did not deteriorate either.
また、第5実施例では、非拘束状態となってから所定時間が経過したときに測定した極間距離が175μmである場合において、強拘束で拘束が行われたときには、リチウム析出耐性が悪化しなかったが、ばね定数が悪化した。 In addition, in the fifth example, when the inter-electrode distance measured a predetermined time after the non-constrained state was reached and the electrode distance was 175 μm, when strong constraint was applied, the lithium deposition resistance did not deteriorate, but the spring constant did deteriorate.
次に、非拘束状態となってから所定時間が経過したときに測定した極間距離が、第2距離D2より長い場合について、第6実施例を参照して説明する。
第6実施例では、非拘束状態となってから所定時間が経過したときに測定した極間距離が207μmである場合において、強拘束で拘束が行われたときには、リチウム析出耐性が悪化せずに、ばね定数も悪化しなかった。
Next, a case where the inter-electrode distance measured when a predetermined time has elapsed since the non-constrained state was established is longer than the second distance D2 will be described with reference to a sixth embodiment.
In the sixth example, when the inter-electrode distance measured after a predetermined time had elapsed since the non-constrained state was set to 207 μm, when the strong constraint was applied, the lithium deposition resistance did not deteriorate and the spring constant did not deteriorate either.
これらのような実施例から、リチウム析出耐性とばね定数との両方が悪化しないように、拘束テーブルTAにおいて、第1距離D1及び第2距離D2と、測定した極間距離に応じた拘束態様とが定められている。 From these examples, the constraint table TA determines the first distance D1, the second distance D2, and the constraint mode according to the measured inter-electrode distance so that both the lithium precipitation resistance and the spring constant do not deteriorate.
<第1実施形態の作用及び効果>
第1実施形態の作用及び効果について説明する。
(1-1)非拘束期間において実際に測定した極間距離という電極体15の状況に応じて電極体15に対する拘束力を調整することができる。したがって、極間距離が長くなることによるリチウム析出を抑制するとともに、電極体15のばね定数の劣化を抑制することができる。
<Actions and Effects of First Embodiment>
The operation and effects of the first embodiment will be described.
(1-1) The restraining force on the electrode body 15 can be adjusted according to the state of the electrode body 15, that is, the inter-electrode distance actually measured during the non-restraint period. Therefore, lithium deposition due to an increase in the inter-electrode distance can be suppressed, and deterioration of the spring constant of the electrode body 15 can be suppressed.
(1-2)非拘束期間において実際に測定した極間距離が第1距離D1以下であるときには、電極体15を拘束しないことで、電極体15に対する拘束を必要最小限に抑えることができ、電極体15のばね定数の劣化を抑制することができる。一方、極間距離が第1距離D1より長いときには、電極体15を拘束することで、リチウム析出を抑制することができる。したがって、極間距離が長くなることによるリチウム析出を抑制するとともに、電極体15のばね定数の劣化を抑制することができる。 (1-2) When the inter-electrode distance actually measured during the non-constraint period is equal to or less than the first distance D1, by not constraining the electrode body 15, it is possible to minimize the constraint on the electrode body 15 and suppress deterioration of the spring constant of the electrode body 15. On the other hand, when the inter-electrode distance is longer than the first distance D1, it is possible to suppress lithium deposition by constraining the electrode body 15. Therefore, it is possible to suppress lithium deposition caused by an increase in the inter-electrode distance and suppress deterioration of the spring constant of the electrode body 15.
(1-3)非拘束期間において実際に測定した極間距離が、第2距離D2よりも長いときには、第1距離D1よりも長く、かつ、第2距離D2以下であるときと比較して強い拘束力で電極体15が拘束される。これにより、極間距離が長くなることによるリチウム析出を抑制することができる。一方、非拘束期間において実際に測定した極間距離が、第1距離D1よりも長く、かつ、第2距離D2以下であるときには、第2距離D2よりも長いときと比較して弱い拘束力で電極体15を拘束する。これにより、極間距離が長くなることによるリチウム析出を抑制しつつも、電極体15のばね定数の劣化を抑制することができる。 (1-3) When the inter-electrode distance actually measured during the non-constraint period is longer than the second distance D2, the electrode body 15 is constrained with a stronger constraining force than when it is longer than the first distance D1 and equal to or less than the second distance D2. This makes it possible to suppress lithium deposition due to an increase in the inter-electrode distance. On the other hand, when the inter-electrode distance actually measured during the non-constraint period is longer than the first distance D1 and equal to or less than the second distance D2, the electrode body 15 is constrained with a weaker constraining force than when it is longer than the second distance D2. This makes it possible to suppress lithium deposition due to an increase in the inter-electrode distance while also suppressing deterioration in the spring constant of the electrode body 15.
(1-4)非拘束状態となってから所定時間が経過したタイミングで極間距離を測定することにより、極間距離を測定するタイミングによる測定誤差を抑制することができる。
[第2実施形態]
第2実施形態について説明する。以下の説明では、既に説明した実施形態と同じ構成及び同じ制御内容について同一符号を付し、その重複する説明を省略又は簡略する。
(1-4) By measuring the inter-electrode distance at a timing when a predetermined time has elapsed since the non-constrained state was established, measurement errors due to the timing of measuring the inter-electrode distance can be suppressed.
Second Embodiment
A second embodiment will now be described. In the following description, the same reference numerals will be used to designate the same configurations and the same control contents as those in the already described embodiments, and redundant description thereof will be omitted or simplified.
第2実施形態では、リチウムイオン二次電池10が非拘束状態である期間において、第1タイミングと第2タイミングとの両方で極間距離が測定される。そして、第1タイミングで測定された極間距離と、第2タイミングで測定された極間距離とに応じて、リチウムイオン二次電池10を拘束することができる。 In the second embodiment, the inter-electrode distance is measured at both the first and second timings during the period when the lithium-ion secondary battery 10 is in an unconstrained state. The lithium-ion secondary battery 10 can then be constrained based on the inter-electrode distance measured at the first timing and the inter-electrode distance measured at the second timing.
<極間測定工程>
図6に示すように、本実施形態では、ステップS30において、活性化工程が終了した後にリチウムイオン二次電池10が非拘束状態となったときに、第1極間測定工程が行われる。第1極間測定工程は、第1実施形態の極間測定工程と同じような条件で極間を測定する工程である。第1極間測定工程において極間距離が測定されるタイミングが第1タイミングの一例に相当する。
<Measurement process between electrodes>
6 , in this embodiment, a first electrode-to-electrode measurement process is performed in step S30 when the lithium-ion secondary battery 10 is in an unconstrained state after the activation process is completed. The first electrode-to-electrode measurement process is a process for measuring the electrode gap under conditions similar to those of the electrode-to-electrode measurement process of the first embodiment. The timing at which the electrode gap is measured in the first electrode-to-electrode measurement process corresponds to an example of the first timing.
そして、ステップS31において、リチウムイオン二次電池10が非拘束状態である期間で、第1極間測定工程が終了してから規定時間が経過したか否かが判定される。本実施形態において、規定時間としては、第1実施形態の所定時間よりも短く、例えば約240時間(10日)が該当するが、これに限らない。 Then, in step S31, it is determined whether a specified time has elapsed since the end of the first inter-electrode measurement process while the lithium-ion secondary battery 10 is in an unconstrained state. In this embodiment, the specified time is shorter than the predetermined time in the first embodiment, for example, approximately 240 hours (10 days), but is not limited to this.
第1極間測定工程が終了してから規定時間が経過するまで、ステップS32の第2極間測定工程が行われず、第1極間測定工程が終了してから規定時間が経過すると、ステップS32において、第2極間測定工程が行われる。ステップS32において、第2極間測定工程が行われる。第2極間測定工程は、第1極間測定工程と同じような条件で極間を測定する工程である。第2極間測定工程において極間距離が測定されるタイミングが第2タイミングの一例に相当する。また、第2タイミングは、第1タイミングから規定時間が経過したタイミングであるといえる。 The second electrode gap measurement process in step S32 is not performed until a specified time has elapsed since the end of the first electrode gap measurement process. Once the specified time has elapsed since the end of the first electrode gap measurement process, the second electrode gap measurement process is performed in step S32. The second electrode gap measurement process is performed in step S32. The second electrode gap measurement process is a process of measuring the electrode gap under the same conditions as the first electrode gap measurement process. The timing at which the electrode gap distance is measured in the second electrode gap measurement process corresponds to an example of the second timing. The second timing can also be considered to be the timing at which a specified time has elapsed since the first timing.
このように、第2実施形態では、極間測定工程は、第1極間測定工程と第2極間測定工程とを含み、非拘束期間において、第1タイミングと第2タイミングとで極間距離を測定する。 As such, in the second embodiment, the electrode gap measurement process includes a first electrode gap measurement process and a second electrode gap measurement process, and the electrode gap distance is measured at a first timing and a second timing during the non-constraint period.
<極間予測工程>
次いで、ステップS33において、極間予測工程が行われる。極間予測工程では、非拘束期間における経過時間と極間距離とが比例関係となることから、第1極間測定工程において測定された極間距離と第2極間測定工程において測定された極間距離とに基づいて、相関線が作成される。相関線は、非拘束期間における経過時間と極間距離との関係を示す。
<Gap prediction process>
Next, in step S33, a pole-gap prediction process is performed. In the pole-gap prediction process, since the elapsed time in the non-constraint period and the pole-gap distance are proportional to each other, a correlation line is created based on the pole-gap distance measured in the first pole-gap measurement process and the pole-gap distance measured in the second pole-gap measurement process. The correlation line shows the relationship between the elapsed time in the non-constraint period and the pole-gap distance.
そして、極間予測工程では、作成した相関線に基づいて、極間距離が第1距離D1となるタイミングが予測可能である。つまり、極間予測工程では、第1タイミングで測定された極間距離と第2タイミングで測定された極間距離とに応じて、極間距離が第1距離D1となるタイミングを予測することができる。極間距離が第1距離D1となるタイミングが第3タイミングの一例に相当する。 Then, in the electrode gap prediction process, the timing when the electrode gap will become the first distance D1 can be predicted based on the created correlation line. In other words, in the electrode gap prediction process, the timing when the electrode gap will become the first distance D1 can be predicted based on the electrode gap measured at the first timing and the electrode gap measured at the second timing. The timing when the electrode gap will become the first distance D1 corresponds to an example of the third timing.
また、極間予測工程では、作成した相関線に基づいて、非拘束状態となってから所定時間が経過するまでに極間距離が第1距離D1とならないことが予測可能である。つまり、極間予測工程では、第1タイミングで測定された極間距離と第2タイミングで測定された極間距離とに応じて、非拘束状態となってから所定時間が経過するまでに極間距離が第1距離D1とならないことを予測することができる。 Furthermore, in the electrode gap prediction process, it is possible to predict, based on the created correlation line, that the electrode gap will not become the first distance D1 until a predetermined time has elapsed since the non-constrained state was entered. In other words, in the electrode gap prediction process, it is possible to predict, based on the electrode gap measured at the first timing and the electrode gap measured at the second timing, that the electrode gap will not become the first distance D1 until a predetermined time has elapsed since the non-constrained state was entered.
<拘束工程>
次いで、ステップS34において、予測結果に応じた拘束工程が行われる。極間予測工程において極間距離が第1距離D1となると予測された場合、拘束工程では、極間距離が第1距離D1となると予測されたタイミングにおいて、中拘束で拘束が行われる。その一方で、極間予測工程において非拘束状態となってから所定時間が経過するまでに極間距離が第1距離D1とならないと予測された場合、拘束工程では、拘束が行われない。
<Restraint process>
Next, in step S34, a constraint process is performed according to the prediction result. If the electrode gap prediction process predicts that the electrode gap will become the first distance D1, the constraint process performs a medium constraint at the timing when the electrode gap prediction process predicts that the electrode gap will become the first distance D1. On the other hand, if the electrode gap prediction process predicts that the electrode gap will not become the first distance D1 until a predetermined time has elapsed since the electrode gap prediction process became non-constrained, the constraint process does not perform constraint.
このように、拘束工程は、第1タイミングで測定された極間距離と第2タイミングで測定された極間距離とに応じて電極体15に対する拘束力を調整可能である。このような拘束工程が調整工程の一例に相当する。 In this way, the restraint process can adjust the restraint force on the electrode body 15 depending on the inter-electrode distance measured at the first timing and the inter-electrode distance measured at the second timing. This type of restraint process corresponds to an example of an adjustment process.
なお、第1極間測定工程及び第2極間測定工程で測定された極間距離が第1距離D1以下であるときに、上記のように工程を進める。一方、第1極間測定工程で測定された極間距離が、第1距離D1より大きく、かつ、第2距離D2以下であるときには、第1極間測定工程が終了した後に、中拘束で拘束が行われてもよい。第1極間測定工程で測定された極間距離が、第2距離D2より長いときには、第2極間測定工程が終了した後に、強拘束で拘束が行われてもよい。 When the inter-electrode distance measured in the first inter-electrode measurement process and the second inter-electrode measurement process is equal to or less than the first distance D1, the process proceeds as described above. On the other hand, when the inter-electrode distance measured in the first inter-electrode measurement process is greater than the first distance D1 and equal to or less than the second distance D2, restraint may be performed with a medium restraint after the first inter-electrode measurement process is completed. When the inter-electrode distance measured in the first inter-electrode measurement process is greater than the second distance D2, restraint may be performed with a strong restraint after the second inter-electrode measurement process is completed.
第1極間測定工程で測定された極間距離が第1距離D1以下であったが、第2極間測定工程において測定された極間距離が、第1距離D1より大きく、かつ、第2距離D2以下であるときには、第2極間測定工程が終了した後に、中拘束で拘束が行われてもよい。第1極間測定工程で測定された極間距離が第1距離D1以下であったが、第2極間測定工程で測定された極間距離が、第2距離D2より長いときには、第2極間測定工程が終了した後に、強拘束で拘束が行われてもよい。 If the inter-electrode distance measured in the first inter-electrode measurement process is less than or equal to the first distance D1, but the inter-electrode distance measured in the second inter-electrode measurement process is greater than the first distance D1 and less than or equal to the second distance D2, restraint may be performed with a medium restraint after the second inter-electrode measurement process is completed. If the inter-electrode distance measured in the first inter-electrode measurement process is less than or equal to the first distance D1, but the inter-electrode distance measured in the second inter-electrode measurement process is greater than the second distance D2, restraint may be performed with a strong restraint after the second inter-electrode measurement process is completed.
<実施例>
ここで、図7を参照して、本実施形態のリチウムイオン二次電池10の実施例について説明する。この実施例としては、非拘束期間における経過時間と、極間距離との関係について説明する。
<Example>
An example of the lithium ion secondary battery 10 of this embodiment will now be described with reference to Fig. 7. In this example, the relationship between the elapsed time in the non-constraint period and the inter-electrode distance will be described.
図7に示すように、グラフ50において、縦軸に極間距離が、横軸に経過時間がそれぞれ割り当てられている。第1極間測定工程が実行されるタイミングは、経過時間が0であるタイミングである。第2極間測定工程が実行されるタイミングは、経過時間が時間t1であるタイミングである。時間t1が規定時間に相当する。また、第1実施形態において、非拘束状態となってから所定時間が経過したタイミングは、経過時間が時間t3であるタイミングである。 As shown in Figure 7, in graph 50, the vertical axis represents the inter-electrode distance, and the horizontal axis represents the elapsed time. The timing at which the first inter-electrode measurement process is performed is when the elapsed time is 0. The timing at which the second inter-electrode measurement process is performed is when the elapsed time is t1. Time t1 corresponds to the specified time. Furthermore, in the first embodiment, the timing at which a predetermined time has elapsed since the non-constrained state was entered is when the elapsed time is t3.
グラフ50において、第1相関線51が示されている。第1相関線51は、第1極間測定工程で極間距離が距離DAであるときの点と、第2極間測定工程で極間距離が距離DBであるときの点とを通る直線である。この場合、第1相関線51は、時間t3に示すタイミングとなる前において、時間t2に示すタイミングで第1距離D1と交わる。このため、極間予測工程において、時間t2に示すタイミングは、極間距離が第1距離D1となるタイミングとして予測される。そして、拘束工程において、時間t2に示すタイミングから中拘束で拘束が行われる。 Graph 50 shows a first correlation line 51. The first correlation line 51 is a straight line that passes through the point where the inter-electrode distance is distance DA in the first inter-electrode measurement process and the point where the inter-electrode distance is distance DB in the second inter-electrode measurement process. In this case, the first correlation line 51 intersects with the first distance D1 at time t2, before the time indicated by time t3. Therefore, in the inter-electrode prediction process, the time indicated by time t2 is predicted as the time when the inter-electrode distance will become first distance D1. Then, in the constraint process, constraint is performed at medium constraint from the time indicated by time t2.
また、グラフ50において、第2相関線52が示されている。第2相関線52は、第1極間測定工程で極間距離が距離DAであるときの点と、第2極間測定工程で極間距離が距離DAであるときの点とを通る直線である。この場合、第2相関線52は、時間t3となる前において、第1距離D1と交わらない。このため、極間予測工程において、極間予測工程において非拘束状態となってから所定時間が経過するまでに極間距離が第1距離D1とならないと予測される。そして、拘束工程において、拘束が行われない。 Graph 50 also shows a second correlation line 52. The second correlation line 52 is a straight line that passes through the point where the inter-electrode distance is distance DA in the first inter-electrode measurement process and the point where the inter-electrode distance is distance DA in the second inter-electrode measurement process. In this case, the second correlation line 52 does not intersect with the first distance D1 before time t3. Therefore, in the inter-electrode prediction process, it is predicted that the inter-electrode distance will not become the first distance D1 until a predetermined time has elapsed since the non-constrained state was entered in the inter-electrode prediction process. Then, in the constraint process, constraint is not performed.
<第2実施形態の作用及び効果>
第2実施形態の作用及び効果について説明する。
(2-1)本実施形態のリチウムイオン二次電池10によれば、第1極間測定工程と第2極間測定工程とで測定した極間距離に応じて電極体15に対する拘束力を調整することができる。これにより、電極体15に対する拘束力の調整精度を高めることができる。したがって、極間距離が長くなることによるリチウム析出を抑制するとともに、電極体15のばね定数の劣化を抑制することができる。
<Actions and Effects of Second Embodiment>
The operation and effects of the second embodiment will be described.
(2-1) According to the lithium-ion secondary battery 10 of this embodiment, the restraining force on the electrode assembly 15 can be adjusted according to the inter-electrode distance measured in the first inter-electrode measurement process and the second inter-electrode measurement process. This increases the accuracy of adjusting the restraining force on the electrode assembly 15. Therefore, lithium deposition due to an increase in the inter-electrode distance can be suppressed, and deterioration of the spring constant of the electrode assembly 15 can be suppressed.
(2-2)極間距離が第1距離D1となるタイミングを予測することによって、そのタイミングで電極体15を拘束することができる。これにより、極間距離が第1距離D1となるように調整することができる。したがって、極間距離が長くなることによるリチウム析出を抑制するとともに、電極体15を必要以上に拘束することはなく、電極体15のばね定数の劣化を抑制することができる。 (2-2) By predicting the timing when the inter-electrode distance will become the first distance D1, the electrode body 15 can be restrained at that timing. This allows the inter-electrode distance to be adjusted to become the first distance D1. Therefore, lithium deposition caused by an increase in the inter-electrode distance is suppressed, and the electrode body 15 is not restrained more than necessary, thereby suppressing deterioration of the spring constant of the electrode body 15.
[第3実施形態]
第3実施形態について説明する。
第3実施形態では、注液工程よりも前であって、かつ、リチウムイオン二次電池10が非拘束状態である期間において、極間距離が測定された結果に応じて封止工程が行われる。また、組立工程において、少なくともケース挿入工程、注液工程及び封止工程では、非拘束状態となる非拘束期間である。
[Third embodiment]
A third embodiment will be described.
In the third embodiment, the sealing process is performed before the liquid injection process and in a period in which the lithium ion secondary battery 10 is in an unconstrained state, based on the results of measuring the inter-electrode distance. In addition, in the assembly process, at least the case insertion process, the liquid injection process, and the sealing process are in an unconstrained period in which the lithium ion secondary battery 10 is in an unconstrained state.
<各工程>
図8に示すように、本実施形態では、ケース挿入工程が終了した後に、ステップS40において、極間測定工程が行われる。極間測定工程は、第1実施形態の極間測定工程と同じような条件で極間を測定する工程である。つまり、極間測定工程は、非拘束期間において、ケース挿入工程が終了した後という所定のタイミングで極間距離を測定する。
<Each process>
8, in this embodiment, after the case insertion step is completed, a gap measurement step is performed in step S40. The gap measurement step is a step of measuring the gap under the same conditions as the gap measurement step in the first embodiment. That is, the gap measurement step measures the gap during the non-constraint period at a predetermined timing, i.e., after the case insertion step is completed.
次いで、極間測定工程が終了した後に、ステップS15において注液工程が行われる。本実施形態において、注液工程は、電池ケース11内を真空状態にした後に、電池ケース11内に非水電解液18を注入する工程であってもよい。この場合、電池ケース11内を真空状態とすることにより、電池ケース11に収容される電極体15に負圧が掛かる。 Next, after the electrode gap measurement process is completed, the liquid injection process is performed in step S15. In this embodiment, the liquid injection process may be a process of creating a vacuum inside the battery case 11 and then injecting the nonaqueous electrolyte 18 into the battery case 11. In this case, creating a vacuum inside the battery case 11 applies negative pressure to the electrode assembly 15 housed in the battery case 11.
そして、注液工程が終了した後に、ステップS41において、測定結果に応じた封止工程が行われる。封止工程では、極間測定工程において測定された極間距離に基づいて、注液孔の封止により電池ケース11が密封される。 After the liquid injection process is completed, in step S41, a sealing process is performed based on the measurement results. In the sealing process, the liquid injection hole is sealed to hermetically seal the battery case 11 based on the inter-electrode distance measured in the inter-electrode measurement process.
詳しくは、極間測定工程において測定された極間距離が第1距離D1以下である場合に、短縮封止時間が経過したときに、注液孔の封止により電池ケース11が密封される。短縮封止時間は、予め定められた時間であり、通常封止時間よりも短い時間である。短縮封止時間は、電極体15に負圧が掛かる程度の時間である。通常封止時間は、電極体15に負圧が掛からない程度の時間である。 Specifically, if the inter-electrode distance measured in the inter-electrode measurement process is equal to or less than the first distance D1, the battery case 11 is sealed by sealing the liquid inlet hole when the shortened sealing time has elapsed. The shortened sealing time is a predetermined time that is shorter than the normal sealing time. The shortened sealing time is a time during which negative pressure is applied to the electrode body 15. The normal sealing time is a time during which negative pressure is not applied to the electrode body 15.
このように、封止工程は、測定された極間距離が予め定めた第1距離D1以下であるときに、電池ケース11に非水電解液18が注液されてから電池ケース11を封止するまでの時間を短縮する。つまり、封止工程は、電池ケース11に非水電解液18が注液されてから電池ケース11を封止するまでの時間を、測定された極間距離に応じて短縮する。 In this way, the sealing process shortens the time from when the non-aqueous electrolyte 18 is poured into the battery case 11 to when the battery case 11 is sealed when the measured inter-electrode distance is equal to or less than the predetermined first distance D1. In other words, the sealing process shortens the time from when the non-aqueous electrolyte 18 is poured into the battery case 11 to when the battery case 11 is sealed, depending on the measured inter-electrode distance.
これによって、極間測定工程において測定された極間距離が第1距離D1以下である場合に、電池ケース11内に収容された電極体15に対して、意図して負圧を掛けることができる。このため、極間距離が第1距離D1以下である場合に、電池ケース11内において、適切な負圧により捲回されている電極体15の巻き緩みを抑制することができる。そして、リチウムイオン二次電池10は、活性化工程が終了した後に、拘束状態から非拘束状態となっても、時間の経過に伴って極間距離が長くなることを抑制することができる。 This allows intentional application of negative pressure to the electrode assembly 15 contained within the battery case 11 when the inter-electrode distance measured in the inter-electrode measurement process is equal to or less than the first distance D1. Therefore, when the inter-electrode distance is equal to or less than the first distance D1, the appropriate negative pressure can be applied to prevent the wound electrode assembly 15 from loosening within the battery case 11. Furthermore, even when the lithium-ion secondary battery 10 changes from a constrained state to an unconstrained state after the activation process is completed, the inter-electrode distance can be prevented from increasing over time.
したがって、活性化工程が終了した後に、拘束状態から非拘束状態となっても、リチウムイオン二次電池10を拘束する必要がない。また、エージング工程においても、リチウムイオン二次電池10を拘束する必要がない。このように、エージング工程は、電池ケース11を封止するまでの時間が短縮された場合に、非拘束状態で非水二次電池を保管する。これにより、リチウム析出耐性の悪化を抑制するとともに、電極体15を必要以上に拘束することはなく、ばね定数の悪化も抑制することができる。また、エージング工程の終了後に、リチウムイオン二次電池10の時間当たりの電圧降下値に基づいてリチウムイオン二次電池10が正常であるか否かを検査する自己放電工程がある場合に、自己放電工程においても、非拘束状態で行われてもよい。 Therefore, even if the lithium-ion secondary battery 10 changes from a constrained state to an unconstrained state after the activation process is completed, there is no need to constrain the lithium-ion secondary battery 10. Furthermore, there is no need to constrain the lithium-ion secondary battery 10 during the aging process either. In this way, during the aging process, the nonaqueous secondary battery is stored in an unconstrained state when the time until sealing the battery case 11 is shortened. This prevents deterioration of lithium precipitation resistance, prevents the electrode body 15 from being constrained more than necessary, and also prevents deterioration of the spring constant. Furthermore, if a self-discharge process is performed after the aging process to check whether the lithium-ion secondary battery 10 is normal based on the voltage drop value per hour of the lithium-ion secondary battery 10, the self-discharge process may also be performed in an unconstrained state.
<第3実施形態の作用及び効果>
第3実施形態の作用及び効果について説明する。
(3-1)本実施形態のリチウムイオン二次電池10によれば、非拘束期間において実際に測定した極間距離という電極体15の状況に応じて、電池ケース11に非水電解液18が注液されてから電池ケース11を封止するまでの時間を短縮することができる。これにより、電池ケース11内の圧力を意図して低下させることができる。このため、電極体15にかかる自己拘束力が増大し、電極体15において極間距離が長くなることを抑制することができる。したがって、極間距離が長くなることによるリチウム析出を抑制するとともに、電極体15に対する拘束を必要最小限に抑えることができ、電極体15のばね定数の劣化を抑制することができる。
<Actions and Effects of Third Embodiment>
The operation and effects of the third embodiment will be described.
(3-1) According to the lithium-ion secondary battery 10 of this embodiment, the time from when the nonaqueous electrolyte solution 18 is poured into the battery case 11 to when the battery case 11 is sealed can be shortened depending on the state of the electrode assembly 15, i.e., the inter-electrode distance actually measured during the unconstrained period. This allows the pressure inside the battery case 11 to be intentionally reduced. This increases the self-constraint force acting on the electrode assembly 15, making it possible to prevent the inter-electrode distance in the electrode assembly 15 from increasing. This therefore prevents lithium deposition due to an increase in the inter-electrode distance, minimizes constraint on the electrode assembly 15, and prevents deterioration of the spring constant of the electrode assembly 15.
(3-2)非拘束期間において実際に測定された極間距離が第1距離D1以下であるときに、電池ケース11内の圧力を意図して低下させることができる。このため、電極体15にかかる自己拘束力が増大し、電極体15において極間距離が長くなることを効果的に抑制することができる。したがって、極間距離が長くなることによるリチウム析出を効果的に抑制することができる。 (3-2) When the inter-electrode distance actually measured during the non-constraint period is equal to or less than the first distance D1, the pressure inside the battery case 11 can be intentionally reduced. This increases the self-constraint force acting on the electrode body 15, effectively preventing the inter-electrode distance in the electrode body 15 from increasing. This effectively prevents lithium deposition due to an increase in the inter-electrode distance.
(3-3)電池ケース11に非水電解液18が注液されてから電池ケース11を封止するまでの時間が短縮された場合に、エージング工程では、非拘束状態でリチウムイオン二次電池10が保管される。したがって、電極体15に対する拘束を必要最小限に抑えることができ、電極体15のばね定数の劣化を抑制することができる。 (3-3) If the time from when the nonaqueous electrolyte 18 is poured into the battery case 11 until the battery case 11 is sealed is shortened, the lithium-ion secondary battery 10 is stored in an unconstrained state during the aging process. Therefore, the constraint on the electrode body 15 can be kept to a minimum, and deterioration of the spring constant of the electrode body 15 can be suppressed.
[変更例]
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
[Example of change]
This embodiment can be modified as follows: This embodiment and the following modifications can be combined and implemented within the scope of technical compatibility.
○第2実施形態において、例えば、所定時間が経過するまでに極間距離が第1距離D1より長くなる場合に、極間距離が第1距離D1となるタイミングではなく、第2極間測定工程の終了後に電極体15が拘束されなくてもよい。また、例えば、所定時間が経過したときに電極体15が拘束されてもよい。例えば、所定時間が経過するときに、極間距離が、第1距離D1より長く、かつ、第2距離D2以下であるときに中拘束で電極体15が拘束されてもよく、極間距離が第2距離D2より長なるときに強拘束で電極体15が拘束されてもよい。つまり、第1タイミングで測定された極間距離と第2タイミングで測定された極間距離とに応じて電極体15に対する拘束力が調整可能であればよい。 In the second embodiment, for example, if the inter-electrode distance becomes longer than the first distance D1 before a predetermined time has elapsed, the electrode body 15 may not be constrained after the second inter-electrode measurement process is completed, rather than when the inter-electrode distance becomes the first distance D1. Alternatively, for example, the electrode body 15 may be constrained when a predetermined time has elapsed. For example, when the inter-electrode distance is longer than the first distance D1 and equal to or less than the second distance D2 when the predetermined time has elapsed, the electrode body 15 may be constrained with a medium constraint, or when the inter-electrode distance is longer than the second distance D2. In other words, it is sufficient that the constraint force on the electrode body 15 can be adjusted depending on the inter-electrode distance measured at the first timing and the inter-electrode distance measured at the second timing.
○第2実施形態において、例えば、所定時間が経過するまでに極間距離が第1距離D1より長くならない場合であっても、所定時間が経過した後に極間距離が第1距離D1となると予測されたタイミングで電極体15の拘束が行われてもよい。例えば、第2実施形態の所定時間としては、第1実施形態の所定時間と同じであっても異なってもよく、任意の時間であってもよい。 In the second embodiment, for example, even if the inter-electrode distance does not become longer than the first distance D1 before the predetermined time has elapsed, the electrode body 15 may be restrained at a timing when it is predicted that the inter-electrode distance will become the first distance D1 after the predetermined time has elapsed. For example, the predetermined time in the second embodiment may be the same as or different from the predetermined time in the first embodiment, and may be any arbitrary time.
○第2実施形態において、例えば、第1極間測定工程は、活性化工程が終了した直後ではなく、活性化工程が終了した後に時間が経過したときに行われてもよい。具体的に、活性化工程が終了した後に検査工程が行われてもよく、検査工程が行われてから第1極間測定工程が行われてもよい。つまり、第1極間測定工程は、非拘束期間において行われればよい。また、第2極間測定工程は、第1極間測定工程において極間距離が測定されてから規定時間が経過したときに行われればよく、非拘束状態となってから規定時間が経過したか否かを問わない。 In the second embodiment, for example, the first inter-electrode measurement process may be performed some time after the activation process has ended, rather than immediately after the activation process has ended. Specifically, the inspection process may be performed after the activation process has ended, or the first inter-electrode measurement process may be performed after the inspection process has been performed. In other words, the first inter-electrode measurement process may be performed during the non-constrained period. Furthermore, the second inter-electrode measurement process may be performed when a specified time has elapsed since the inter-electrode distance was measured in the first inter-electrode measurement process, regardless of whether the specified time has elapsed since the non-constrained state was entered.
○第3実施形態において、例えば、ステップS40の極間測定工程において測定された極間距離が第1距離D1より長い場合に、第1実施形態と同じ工程でリチウムイオン二次電池10を製造してもよい。第3実施形態において、例えば、ステップS40の極間測定工程において測定された極間距離が第1距離D1より長い場合に、第2実施形態と同じ工程でリチウムイオン二次電池10を製造してもよい。これらの場合、ステップS41において、通常封止時間が経過したときに、注液孔の封止により電池ケース11が密封されることにより、電極体15に負圧を掛けなくてもよい。 In the third embodiment, for example, if the inter-electrode distance measured in the inter-electrode measurement process of step S40 is longer than the first distance D1, the lithium-ion secondary battery 10 may be manufactured using the same process as in the first embodiment. In the third embodiment, for example, if the inter-electrode distance measured in the inter-electrode measurement process of step S40 is longer than the first distance D1, the lithium-ion secondary battery 10 may be manufactured using the same process as in the second embodiment. In these cases, in step S41, when the normal sealing time has elapsed, the battery case 11 is sealed by sealing the liquid injection hole, so that it is not necessary to apply negative pressure to the electrode body 15.
○第3実施形態において、例えば、電池ケース11に非水電解液18が注液されてから電池ケース11を封止するまでの時間を、極間距離に応じて段階的に短縮してもよい。つまり、電池ケース11に非水電解液18が注液されてから電池ケース11を封止するまでの時間を極間距離に応じて短縮できればよい。 - In the third embodiment, for example, the time from when the non-aqueous electrolyte 18 is injected into the battery case 11 until the battery case 11 is sealed may be shortened in stages according to the inter-electrode distance. In other words, it is sufficient if the time from when the non-aqueous electrolyte 18 is injected into the battery case 11 until the battery case 11 is sealed can be shortened according to the inter-electrode distance.
○本実施形態において、例えば、「拘束なし」を、「中拘束」及び「強拘束」よりも拘束力が弱い「弱拘束」としてもよい。つまり、拘束工程は、極間距離が第1距離D1以下であるときに、第1距離D1より長いときと比較して、弱い拘束力で電極体15を拘束してもよい。また、電極体15に対する拘束力は、意図して電極体15を拘束することと、意図して電極体15を拘束しないこととを含む。つまり、電極体15に対する拘束力は、拘束しないことを含む。 In this embodiment, for example, "no constraint" may be replaced with "weak constraint," which has a weaker constraint force than "medium constraint" and "strong constraint." In other words, the constraint process may constrain the electrode body 15 with a weaker constraint force when the inter-electrode distance is equal to or less than the first distance D1, compared to when the inter-electrode distance is greater than the first distance D1. Furthermore, the constraint force on the electrode body 15 includes both intentionally constraining the electrode body 15 and not intentionally constraining the electrode body 15. In other words, the constraint force on the electrode body 15 includes not constraining the electrode body 15.
○本実施形態において、例えば、極間測定工程で測定される電極体15の所定位置としては、電極体15の平面領域であってもよい。例えば、極間測定工程で測定される電極体15の所定位置としては、電極体15の幅方向Wにおける中央であってもよく、電極体15の第2幅方向W2側であってもよい。例えば、極間測定工程において、厚み方向Dに隣り合う負極板20の負極基材21間の距離に基づいて極間距離が測定されてもよい。例えば、極間測定工程において、厚み方向Dに隣り合う正極板30の正極基材31間の距離に基づいて極間距離が測定されてもよい。 In this embodiment, for example, the predetermined position of the electrode body 15 measured in the electrode gap measurement process may be a planar region of the electrode body 15. For example, the predetermined position of the electrode body 15 measured in the electrode gap measurement process may be the center of the electrode body 15 in the width direction W, or may be on the second width direction W2 side of the electrode body 15. For example, in the electrode gap measurement process, the electrode gap distance may be measured based on the distance between the negative electrode substrates 21 of adjacent negative electrode plates 20 in the thickness direction D. For example, in the electrode gap measurement process, the electrode gap distance may be measured based on the distance between the positive electrode substrates 31 of adjacent positive electrode plates 30 in the thickness direction D.
○本実施形態において、例えば、極間測定工程は、第1実施形態及び第2実施形態のように、活性化工程の終了後に実行されてもよく、第3実施形態のように、活性化工程の開始前に実行されてもよい。 In this embodiment, for example, the electrode gap measurement process may be performed after the activation process is completed, as in the first and second embodiments, or may be performed before the activation process is initiated, as in the third embodiment.
○本実施形態において、リチウムイオン二次電池10毎に極間距離が測定されたが、これに限らず、例えば、同じロットで製造される複数のリチウムイオン二次電池10のうち、抽出されたリチウムイオン二次電池10のに極間距離が測定されてもよい。 In this embodiment, the inter-electrode distance was measured for each lithium-ion secondary battery 10, but this is not limited to this. For example, the inter-electrode distance may be measured for a selected lithium-ion secondary battery 10 from among multiple lithium-ion secondary batteries 10 manufactured in the same lot.
○本実施形態において、リチウムイオン二次電池10を例に本発明を説明したが、他の二次電池にも適用できる。
○本実施形態において、車載用の薄板状のリチウムイオン二次電池10を例示したが、円柱形の電池などにも適用できる。また、車載用に限らず、船舶用、航空機用、さらに定置用の電池にも適用できる。
In the present embodiment, the present invention has been described using the lithium ion secondary battery 10 as an example, but it can also be applied to other secondary batteries.
In the present embodiment, a thin-plate lithium-ion secondary battery 10 for vehicle use is illustrated, but the present invention can also be applied to cylindrical batteries, etc. Furthermore, the present invention is not limited to vehicle use, but can also be applied to batteries for ships, aircraft, and even stationary use.
○本明細書において使用される「少なくとも何れか」という表現は、所望の選択肢の1つ以上を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも何れか」という表現は、選択肢の数が2つであれば1つの選択肢のみ又は2つの選択肢の双方を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも何れか」という表現は、選択肢の数が3つ以上であれば1つの選択肢のみ又は2つ以上の任意の選択肢の組み合わせを意味する。 The expression "at least any" as used herein means one or more of the desired options. As an example, when there are two options, the expression "at least any" as used herein means only one option or both options. As another example, when there are three or more options, the expression "at least any" as used herein means only one option or any combination of two or more options.
○本発明は、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲で、当業者によりその構成を付加し削除し変更し、順序を変えて実施することができることは言うまでもない。 It goes without saying that those skilled in the art may add, delete, or modify the components of the present invention, and change the order of the components, without departing from the scope of the claims.
D…厚み方向
W…幅方向
Z…長さ方向
10…リチウムイオン二次電池
11…電池ケース
12…蓋体
13…負極外部端子
14…正極外部端子
15…電極体
16…負極集電体
17…正極集電体
18…非水電解液
20…負極板
21…負極基材
22…負極合材層
23…負極接続部
30…正極板
31…正極基材
32…正極合材層
33…正極接続部
40…セパレータ
50…グラフ
51…第1相関線
52…第2相関線
D...Thickness direction W...Width direction Z...Length direction 10...Lithium ion secondary battery 11...Battery case 12...Lid 13...Negative electrode external terminal 14...Positive electrode external terminal 15...Electrode body 16...Negative electrode current collector 17...Positive electrode current collector 18...Non-aqueous electrolyte 20...Negative electrode plate 21...Negative electrode substrate 22...Negative electrode composite layer 23...Negative electrode connection part 30...Positive electrode plate 31...Positive electrode substrate 32...Positive electrode composite layer 33...Positive electrode connection part 40...Separator 50...Graph 51...First correlation line 52...Second correlation line
Claims (9)
前記電極体を拘束しない非拘束状態である非拘束期間において所定のタイミングで極板間の距離を測定する極間測定工程と、
前記極間測定工程において測定された極板間の距離に応じて前記電極体に対する拘束力を調整可能である調整工程と、を含む、
非水二次電池の製造方法。 A method for manufacturing a nonaqueous secondary battery including an electrode assembly having a negative electrode plate, a positive electrode plate, and a separator provided between the negative electrode plate and the positive electrode plate, comprising:
an electrode gap measurement step of measuring the distance between the electrode plates at a predetermined timing during an unconstrained period in which the electrode assembly is not constrained;
an adjusting step of adjusting the restraining force on the electrode assembly in accordance with the distance between the electrode plates measured in the electrode spacing measuring step,
A method for manufacturing a non-aqueous secondary battery.
前記調整工程は、前記極間測定工程において測定された極板間の距離が第1距離以下であるときに、前記電極体を拘束せずに、前記極間測定工程において測定された極板間の距離が第1距離より長いときに、前記電極体を拘束する、
非水二次電池の製造方法。 The method for producing a nonaqueous secondary battery according to claim 1,
The adjustment step does not restrain the electrode assembly when the distance between the electrode plates measured in the electrode gap measurement step is equal to or shorter than a first distance, and restrains the electrode assembly when the distance between the electrode plates measured in the electrode gap measurement step is longer than the first distance.
A method for manufacturing a non-aqueous secondary battery.
前記調整工程は、前記極間測定工程において測定された極板間の距離が、前記第1距離よりも大きく、かつ、前記第1距離よりも長い第2距離以下であるときと比較して、前記第2距離よりも長いときには、強い拘束力で前記電極体を拘束する、
非水二次電池の製造方法。 The method for producing a nonaqueous secondary battery according to claim 2,
In the adjustment step, the electrode assembly is constrained with a stronger constraining force when the distance between the electrode plates measured in the electrode gap measurement step is longer than the second distance, compared to when the distance between the electrode plates measured in the electrode gap measurement step is longer than the first distance and is equal to or shorter than a second distance longer than the first distance.
A method for manufacturing a non-aqueous secondary battery.
前記極間測定工程は、前記非拘束期間において前記非拘束状態となってから所定時間が経過したタイミングで極板間の距離を測定する、
非水二次電池の製造方法。 The method for producing a nonaqueous secondary battery according to any one of claims 1 to 3,
the electrode gap measuring step measures the distance between the electrode plates at a timing when a predetermined time has elapsed since the non-constrained state was established during the non-constrained period.
A method for manufacturing a non-aqueous secondary battery.
前記極間測定工程は、前記非拘束期間において、第1タイミングと、前記第1タイミングから規定時間が経過した第2タイミングとで極板間の距離を測定し、
前記調整工程は、前記極間測定工程において前記第1タイミングで測定された極板間の距離と前記第2タイミングで測定された極板間の距離とに応じて前記電極体に対する拘束力を調整可能である、
非水二次電池の製造方法。 The method for producing a nonaqueous secondary battery according to claim 1,
the electrode gap measuring step measures the distance between the electrode plates at a first timing and at a second timing when a specified time has elapsed since the first timing during the non-constraint period;
the adjusting step can adjust the restraining force on the electrode body according to the distance between the electrode plates measured at the first timing and the distance between the electrode plates measured at the second timing in the electrode gap measuring step.
A method for manufacturing a non-aqueous secondary battery.
前記極間測定工程において前記第1タイミングで測定された極板間の距離と前記第2タイミングで測定された極板間の距離とに応じて、極板間の距離が第1距離となる第3タイミングを予測する極間予測工程を含み、
前記調整工程は、前記極間予測工程において予測された前記第3タイミングで前記電極体を拘束する、
非水二次電池の製造方法。 6. The method for producing a nonaqueous secondary battery according to claim 5,
a pole-gap prediction step of predicting a third timing at which the distance between the pole plates will become the first distance, based on the distance between the pole plates measured at the first timing in the pole-gap measurement step and the distance between the pole plates measured at the second timing;
The adjusting step restrains the electrode assembly at the third timing predicted in the electrode gap prediction step.
A method for manufacturing a non-aqueous secondary battery.
前記電極体を拘束しない非拘束状態である非拘束期間において所定のタイミングで極板間の距離を測定する極間測定工程と、
前記電極体が収容された状態で前記電池ケースに前記非水電解液を注液する注液工程と、
前記電池ケースに前記電極体及び前記非水電解液が収容された状態で前記電池ケースを封止する封止工程と、を含み、
前記封止工程は、前記注液工程において前記電池ケースに前記非水電解液が注液されてから前記電池ケースを封止するまでの時間を、前記極間測定工程において測定された極板間の距離に応じて短縮する、
非水二次電池の製造方法。 A method for manufacturing a non-aqueous secondary battery comprising: an electrode assembly having a negative electrode plate, a positive electrode plate, and a separator provided between the negative electrode plate and the positive electrode plate; a non-aqueous electrolyte; and a battery case that accommodates the electrode assembly and the non-aqueous electrolyte,
an electrode gap measurement step of measuring the distance between the electrode plates at a predetermined timing during an unconstrained period in which the electrode assembly is not constrained;
a liquid injection step of injecting the nonaqueous electrolyte into the battery case with the electrode assembly housed therein;
a sealing step of sealing the battery case with the electrode assembly and the nonaqueous electrolyte solution accommodated in the battery case,
the sealing step shortens the time from when the nonaqueous electrolyte is poured into the battery case in the pouring step to when the battery case is sealed, in accordance with the distance between the electrode plates measured in the electrode gap measuring step.
A method for manufacturing a non-aqueous secondary battery.
前記封止工程は、前記極間測定工程において測定された極板間の距離が予め定めた距離以下であるときに、前記注液工程において前記電池ケースに前記非水電解液が注液されてから前記電池ケースを封止するまでの時間を短縮する、
非水二次電池の製造方法。 The method for producing a nonaqueous secondary battery according to claim 7,
the sealing step shortens the time from when the nonaqueous electrolyte is injected into the battery case in the liquid injection step to when the battery case is sealed when the distance between the electrode plates measured in the electrode gap measurement step is equal to or shorter than a predetermined distance;
A method for manufacturing a non-aqueous secondary battery.
前記封止工程が終了した後に、前記非水二次電池を充電する充電工程と、
前記充電工程が終了した後に、前記非水二次電池を保管するエージング工程と、を含み、
前記エージング工程は、前記電池ケースに前記非水電解液が注液されてから前記電池ケースを封止するまでの時間が短縮された場合に、前記非拘束状態で前記非水二次電池を保管する、
非水二次電池の製造方法。 The method for producing a nonaqueous secondary battery according to claim 7 or 8,
a charging step of charging the nonaqueous secondary battery after the sealing step is completed;
an aging step of storing the nonaqueous secondary battery after the charging step is completed,
the aging step includes storing the nonaqueous secondary battery in the unconstrained state when the time from when the nonaqueous electrolyte solution is poured into the battery case until when the battery case is sealed is shortened;
A method for manufacturing a non-aqueous secondary battery.
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