二次电池的制造方法技术

提供一种能够有效地使电解液浸渗卷绕体的二次电池的制造方法。进行以下工序：对外装体(30)内减压的工序；向减压了的外装体(30)内注入电解液(E)的工序；使电解液(E)从卷绕体(100)的轴向两端部(100a)、(100b)浸渗卷绕体的工序；浸渗电解液(E)后，为了减少外装体(30)和卷绕体之间的空间即卷绕体外部空间(S)与卷绕体内部空间(S1)的差压而等待的工序；以及对卷绕体外部空间(S)加压的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及进行向电池壳体内注入电解液的工序的二次电池的制造方法。
技术介绍
一直以来，在锂离子二次电池等二次电池的制造工序中，将卷绕正极、负极和隔板而成的卷绕体以横置的姿势收纳于外装体。并且，在二次电池的制造工序中，向外装体内注入电解液后将电池容器密封，使电解液浸渗卷绕体。专利文献1所公开的技术，将壳体(电池壳体)的开口部堵塞而对壳体内减压，并向减压了的壳体注入电解液。专利文献1所公开的技术，一边注入电解液(或与电解液的注入同时地)，一边使壳体内的压力上升至高于大气压的压力，使电解液浸渗卷绕体。电解液在刚注入后通过毛细管现象浸渗卷绕体的轴向两端部。由此，在卷绕体的内侧形成密闭空间。如专利文献1所公开的技术那样，在一边注入电解液一边使壳体内的压力上升的情况下，如图20所示，加压了的壳体内的空气有可能将浸渗于卷绕体的轴向两端部的电解液挤开，从而使空气侵入卷绕体内(参照图20所示的箭头)。即，该情况下，在空气的侵入路径和卷绕体的轴向中央部等有可能残留空气。如上所述，专利文献1所公开的技术，有可能无法有效地使电解液浸渗卷绕体。在先技术文献专利文献1：日本特开平9-102443号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于以上状况而完成的，提供一种能够有效地使电解液浸渗卷绕体的二次电池的制造方法。作为本申请专利技术的第一技术方案的二次电池的制造方法，进行以下工序：对电池壳体内减压的工序；向减压了的所述电池壳体内注入电解液的工序；使所述电解液从卷绕体的轴向两端部浸渗所述卷绕体的工序；浸渗所述电解液后，为了减少卷绕体外部空间与卷绕体内部空间的差压，增大所述卷绕体的轴向两端部的所述电解液的浸渗量，并且通过浸渗的所述电解液，将卷绕体内部空间和卷绕体外部空间气密化的工序，所述卷绕体外部空间是所述电池壳体与所述卷绕体之间的空间，所述卷绕体内部空间是所述卷绕体的内部空间；以及对差压减少了的所述卷绕体外部空间加压的工序。作为本申请专利技术的第二技术方案的二次电池的制造方法，还进行在注入所述电解液后，将已注液的所述电池壳体密封的工序。作为本申请专利技术的第三技术方案的二次电池的制造方法，在所述气密化的工序中，等待直到所述卷绕体外部空间与所述卷绕体的内部空间的压力平衡为止。作为本申请专利技术的第四技术方案的二次电池的制造方法，在对所述卷绕体外部空间加压的工序中，将所述电池壳体向大气开放。作为本申请专利技术的第五技术方案的二次电池的制造方法，在对所述卷绕体外部空间加压的工序中，从外侧对所述电池壳体加压。作为本申请专利技术的第六技术方案的二次电池的制造方法，在对所述电池壳体内减压的工序之前，进行使所述电池壳体向外侧膨胀的工序，在对所述卷绕体外部空间加压的工序中，对向外侧膨胀了的所述电池壳体加压，将所述电池壳体向与所述膨胀方向相反侧压缩。作为本申请专利技术的第七技术方案的二次电池的制造方法，在对所述卷绕体外部空间加压的工序中，压缩所述电池壳体而将所述卷绕体外部空间加压到大气压以上的压力。作为本申请专利技术的第八技术方案的二次电池的制造方法，具备以下工序：在电池壳体中收纳有电极体的状态下将所述电池壳体的内部抽真空的抽真空工序；向所述电池壳体注入电解液的注液工序；和将所述电池壳体封口的封口工序，所述二次电池的制造方法还具备以下工序：在所述抽真空工序中，使所述电极体的内部负压化，在使所述电极体的内部负压化了的状态下，将所述电极体的内部相对于所述电极体的外部气密化的气密化工序；和在所述电极体的内部相对于所述电极体的外部被气密化了的状态下，将所述电池壳体内向大气开放的大气开放工序，在所述电极体的内部相对于所述电极体的外部气密化、且将所述电池壳体内向大气开放的状态下，进行所述封口工序。作为本申请专利技术的第八技术方案的二次电池的制造方法，所述气密化工序是通过使所述电解液浸渗所述电极体的端部而进行的。作为本申请专利技术的第九技术方案的二次电池的制造方法，所述气密化工序是通过利用毛细管现象使所述电解液浸渗所述电极体的端部而进行的。本专利技术发挥能够有效地使电解液浸渗卷绕体这一效果。附图说明图1是表示电池的整体结构的说明图。图2是表示制造卷绕体的状态的说明图。(a)是表示将正极、负极和隔板卷绕的状态的图。(b)是表示对卷绕体实施轧制加工的状态的图。图3是表示第一实施方式的从减压工序到密封工序的状态的说明图。图4是表示注液单元的说明图。图5是表示使注液单元工作的状态的说明图。(a)是表示减压工序时的状态的图。(b)是表示注液工序时的状态的图。图6是表示注液工序时的电解液的浸渗程度的说明图。(a)是截面图。(b)是卷绕体的立体图。图7是表示第一实施方式的从等待工序到初始充电工序的状态的说明图。图8是表示等待工序时的电解液的浸渗程度的说明图。(a)是截面图。(b)是卷绕体的立体图。图9是表示利用卷绕体外部空间与卷绕体内部空间的差压而使电解液浸渗卷绕体时的、卷绕体外部空间与卷绕体内部空间的压力变动的图。图10是表示等待工序时和加压工序时的卷绕体外部空间的压力变动的说明图。图11是表示加压工序时的电解液的浸渗程度的说明图。(a)是截面图。(b)是卷绕体的立体图。图12是表示确认电解液的浸渗程度的状态的说明图。(a)是表示确认电解液浸渗卷绕体的部分的状态的图。(b)是表示确认电解液未浸渗卷绕体的部分的状态的图。图13是表示对第一实施方式和第一比较例～第三比较例进行评价的结果的图。图14是表示对第一实施方式、第四比较例和第五比较例进行评价的结果的图。图15是表示第二实施方式的使外装体膨胀后直到外装体回到大气压的状态的说明图。图16是表示使外装体膨胀的状态的说明图。(a)是表示使外装体膨胀过程中的外装体的状态的图。(b)是表示膨胀后的外装体的状态的图。图17是表示第二实施方式的从最终密封工序到初始充电工序的状态的说明图。图18是表示第一实施方式和第二实施方式的等待工序时和加压工序时的卷绕体外部空间的压力变动的说明图。图19是表示在初始充电工序时对外装体加压的状态的说明图。图20是表示现有技术中的电解液的浸渗程度的说明图。图21是表示本专利技术的第三实施方式涉及的二次电池的制造方法的适用对象即二次电池的整体结构的示意图。(a)是截面图。(b)是卷绕体的立体图。(c)是外装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池的制造方法，进行以下工序：对电池壳体内减压的工序；向减压了的所述电池壳体内注入电解液的工序；使所述电解液从卷绕体的轴向两端部浸渗所述卷绕体的工序；浸渗所述电解液后，为了减少卷绕体外部空间与卷绕体内部空间的差压，增大所述卷绕体的轴向两端部的所述电解液的浸渗量，并且通过已浸渗的所述电解液，将卷绕体内部空间和卷绕体外部空间气密化的工序，所述卷绕体外部空间是所述电池壳体与所述卷绕体之间的空间，所述卷绕体内部空间是所述卷绕体的内部空间；以及对差压减少了的所述卷绕体外部空间加压的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.15 JP 2013-214628;2014.03.12 JP 2014-049161.一种二次电池的制造方法，进行以下工序：
对电池壳体内减压的工序；
向减压了的所述电池壳体内注入电解液的工序；
使所述电解液从卷绕体的轴向两端部浸渗所述卷绕体的工序；
浸渗所述电解液后，为了减少卷绕体外部空间与卷绕体内部空间的差
压，增大所述卷绕体的轴向两端部的所述电解液的浸渗量，并且通过已浸
渗的所述电解液，将卷绕体内部空间和卷绕体外部空间气密化的工序，所
述卷绕体外部空间是所述电池壳体与所述卷绕体之间的空间，所述卷绕体
内部空间是所述卷绕体的内部空间；以及
对差压减少了的所述卷绕体外部空间加压的工序。
2.根据权利要求1所述的二次电池的制造方法，还进行在注入所述电
解液后，将已注液的所述电池壳体密封的工序。
3.根据权利要求2所述的二次电池的制造方法，在所述气密化的工序
中，等待直到所述卷绕体外部空间与所述卷绕体的内部空间的压力平衡为
止。
4.根据权利要求2或3所述的二次电池的制造方法，在对所述卷绕体
外部空间加压的工序中，将所述电池壳体向大气开放。
5.根据权利要求2或3所述的二次电池的制造方法，在对所述卷绕体
外部空间加压的工序中，从外侧对所述电池壳体加压。
6.根据权利要求5所述的二次电池的制造方法，在对所述电池壳体内
减压的工序之前，进行使所述电池壳体向外侧膨胀的工序，
在对所述卷绕体外部空间加压的工序中，对向外侧膨胀了的所述电池
壳体加压，将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：津久井亮，角博康，山田展弘，水口晓夫，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP