非水电解液二次电池的制造方法技术

本发明专利技术提供一种非水电解液二次电池的制造方法，在具备卷绕电极体的非水电解液二次电池中，抑制该卷绕电极体中的高电阻区域的形成。在此公开的制造方法是具备带状的正极板和带状的负极板夹着带状的隔膜卷绕而成的扁平形状的卷绕电极体、非水电解液以及电池壳体的非水电解液二次电池的制造方法。上述正极板包含含有锰的锂过渡金属复合氧化物。该制造方法具有以下的工序：将上述卷绕电极体和上述非水电解液收容于上述电池壳体而构建二次电池组装体的组装工序(S1)；以电池电压成为3.1V～3.7V的方式对上述二次电池组装体进行初始充电的第一充电工序(S2)；以及在上述第一充电工序之后，进行上述二次电池组装体的放电的放电工序(S3)。工序(S3)。工序(S3)。

【技术实现步骤摘要】
非水电解液二次电池的制造方法


[0001]本专利技术涉及非水电解液二次电池的制造方法。

技术介绍

[0002]当前，锂离子二次电池等二次电池在车辆、便携式终端等各种领域中被广泛使用。作为这种二次电池的典型例，可举出具备电极体、非水电解液以及收容该电极体和该非水电解液的电池壳体的非水电解液二次电池，所述电极体具有正极板和负极板。
[0003]在非水电解液二次电池的制造中，通常，对在电池壳体内收容有电极体和非水电解液这种状态的二次电池组装体进行初始充电。通过进行初始充电，可以在负极板的表面形成所谓的SEI覆膜。另一方面，在初始充电时，可以在电极体内产生来自二次电池组装体所包含的成分的气体。这样的电极体内的气体产生可能成为电极体中的充电不均产生的主要原因。因此，要求用于抑制由上述气体产生引起的充电不均的产生的技术开发。在此，作为与电极体内的气体产生相关的现有技术的一例，可举出专利文献1。在该文献所公开的二次电池的制造方法中，提出了二次电池前体以在铅垂方向上在最上方具有开口部的方式竖立设置，一边使产生的气体从该开口部逸出一边进行初始充电。记载了如下内容：根据上述制造方法，在二次电池前体中，能够更充分地防止由气泡引起的充电不均。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开第2019/044560号

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]然而，作为上述电极体的一例，可举出带状的正极板和带状的负极板夹着带状的隔膜卷绕而成的扁平形状的卷绕电极体。本专利技术人新知晓，当进行这样的卷绕电极体的充电时，在该卷绕电极体的一部分区域，可能形成包含正极板所包含的过渡金属(例如，锰等)且局部电阻高的高电阻区域。而且，本专利技术人发现，上述高电阻区域的形成可能起因于初始充电时的气体产生，在具备形成有上述高电阻区域的卷绕电极体的非水电解液二次电池中，其电池特性(例如，容量维持率等)可能变低。
[0009]本专利技术是为了解决上述问题而作出的，其目的在于提供一种在具备卷绕电极体的非水电解液二次电池中抑制该卷绕电极体中的高电阻区域的形成的技术。
[0010]用于解决课题的方案
[0011]在此公开的制造方法是非水电解液二次电池的制造方法，该非水电解液二次电池具备：带状的正极板和带状的负极板夹着带状的隔膜卷绕而成的扁平形状的卷绕电极体；非水电解液；以及收容上述卷绕电极体和上述非水电解液的电池壳体。上述正极板包含含有锰的锂过渡金属复合氧化物。该制造方法具有以下的工序：组装工序，在上述组装工序中，将上述卷绕电极体和上述非水电解液收容于上述电池壳体而构建二次电池组装体；第
一充电工序，在上述第一充电工序中，以电池电压成为3.1V～3.7V的方式对上述二次电池组装体进行初始充电；以及放电工序，在上述第一充电工序之后，在上述放电工序中，进行上述二次电池组装体的放电。在该构成的制造方法中，通过进行放电工序，能够消除第一充电后的卷绕电极体内的电位的偏差。其结果是，能够抑制卷绕电极体中的高电阻区域的形成。
[0012]在此处公开的制造方法的优选的一个方式中，在上述放电工序之后，具有维持工序，在上述维持工序中，将上述二次电池组装体在电池电压为3.2V以下的状态下维持至少12小时。根据该构成，能够更适当地实现在此公开的技术的效果。
[0013]在此处公开的制造方法的优选的另一方式中，上述负极板具有负极芯体和形成在该负极芯体上的负极活性物质层，上述卷绕电极体的卷绕轴方向上的上述负极活性物质层的长度至少为20cm。在具有该结构的卷绕电极体的非水电解液二次电池的制造中，能够适当地实现在此公开的技术的效果。
[0014]在此处公开的制造方法的优选的另一方式中，在上述维持工序之后，具有第二充电工序，在上述第二充电工序中，以电池电压成为3.1V～3.7V的方式对上述二次电池组装体进行充电。根据该构成，能够适当地发挥在此公开的技术的效果。
[0015]在此处公开的制造方法的优选的另一方式中，在上述第二充电工序之后，具有老化工序，在上述老化工序中，将上述二次电池组装体在15℃～30℃的状态下保持6小时～72小时。根据该构成，形成在电极表面上的SEI覆膜稳定化，能够使保护效果最大化。
[0016]在此处公开的制造方法的优选的另一方式中，在上述二次电池组装体在上述卷绕电极体的厚度方向上被约束的状态下，实施上述维持工序。根据该构成，能够进一步提高上述高电阻区域的形成抑制效果。
[0017]如果使用在此公开的制造方法，则可以优选制造以下结构的非水电解液二次电池。在该非水电解液二次电池中，上述电池壳体具备：包括开口和与该开口相向的底部在内的外装体；以及将上述开口封口的封口板，上述卷绕电极体以卷绕轴与上述底部平行的朝向配置在上述外装体内。
[0018]如果使用在此公开的制造方法，则可以优选制造以下结构的非水电解液二次电池。该非水电解液二次电池在上述电池壳体内收容有多个上述卷绕电极体。
[0019]如果使用在此公开的制造方法，则可以优选制造以下结构的非水电解液二次电池。该非水电解液二次电池具备：与上述卷绕电极体电连接的正极集电体和负极集电体；包括在上述卷绕电极体的上述卷绕轴方向的一方的端部突出的多个极耳在内的正极极耳组；以及包括在该卷绕轴方向的另一方的端部突出的多个极耳在内的负极极耳组。上述正极集电体与上述正极极耳组连接，上述负极集电体与上述负极极耳组连接。
附图说明
[0020]图1是示意性地表示利用第一实施方式的制造方法制造的非水电解液二次电池的立体图。
[0021]图2是沿着图1的II
‑
II线的示意性横剖视图。
[0022]图3是示意性地表示在第一实施方式的制造方法中使用的卷绕电极体的立体图。
[0023]图4是表示在第一实施方式的制造方法中使用的卷绕电极体的结构的示意图。
[0024]图5是表示由初始充电引起的正极电位以及负极电位的变化的示意图。
[0025]图6是第一实施方式中的非水电解液二次电池的制造方法的工序图。
[0026]图7是第一实施方式的制造方法中的约束体的立体图。
[0027]图8是说明由放电工序引起的正极电位以及负极电位的变化的示意图。
[0028]图9是说明由第二充电工序引起的正极电位以及负极电位的变化的示意图。
[0029]图10是第三实施方式的制造方法中的约束体的立体图。
[0030]图11是第四实施方式的制造方法中的约束体的俯视图。
[0031]附图标记说明
[0032]10 电池壳体
[0033]12 外装体
[0034]14 封口板(盖体)
[0035]15 注液孔
[0036]16 密封部件
[0037]17 气体排出阀
[0038]20 卷绕电极体
[0039]22 正极板
[0040]23 正极极耳组
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非水电解液二次电池的制造方法，所述非水电解液二次电池具备：带状的正极板和带状的负极板夹着带状的隔膜卷绕而成的扁平形状的卷绕电极体；非水电解液；以及收容所述卷绕电极体和所述非水电解液的电池壳体，其中，所述正极板包含含有锰的锂过渡金属复合氧化物，所述制造方法具有以下的工序：组装工序，在所述组装工序中，将所述卷绕电极体和所述非水电解液收容于所述电池壳体而构建二次电池组装体；第一充电工序，在所述第一充电工序中，以电池电压成为3.1V～3.7V的方式对所述二次电池组装体进行初始充电；以及放电工序，在所述第一充电工序之后，在所述放电工序中，进行所述二次电池组装体的放电。2.如权利要求1所述的非水电解液二次电池的制造方法，其中，在所述放电工序之后，具有维持工序，在所述维持工序中，将所述二次电池组装体在电池电压为3.2V以下的状态下维持至少12小时。3.如权利要求1或2所述的非水电解液二次电池的制造方法，其中，所述负极板具有负极芯体和形成在该负极芯体上的负极活性物质层，所述卷绕电极体的卷绕轴方向上的所述负极活性物质层的长度至少为20cm。4.如权利要求2所述的非水电解液二次电池的制造方法，其中，在所述维持工序之后，具有第二充电工序，在所述第二充电工序中，以电池电压成为3.1V～3.7V的方式对所述二次电池组...

【专利技术属性】
技术研发人员：神山彰，佐野秀树，小野寺直利，仲西梓，
申请(专利权)人：泰星能源解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：