锂离子二次电池的制造方法技术

一种锂离子二次电池的制造方法，包含：制作包含正极层、隔膜和负极层的电极体；将所述电极体和电解液封入外装体从而组装电池单元；以及使袋状构件和所述电池单元交替层叠，在沿着所述电池单元的层叠方向对所述电池单元进行恒压约束的状态下进行初始充电直至达到初始充电电压，所述袋状构件在其内部密封有流体。上述锂离子二次电池的制造方法能够均匀地对电极施加约束压。对电极施加约束压。对电极施加约束压。

【技术实现步骤摘要】
锂离子二次电池的制造方法


[0001]本公开涉及一种锂离子二次电池的制造方法。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池被广泛用作个人计算机和便携终端等的便携式电源、电动汽车和混合动力汽车等的车辆用电源。特别是锂离子二次电池作为车辆用电源要求进一步的高容量化。
[0003]然而，锂离子二次电池在初始充电时，电解液和添加剂成分的一部分或电池构件所含的水分在电极表面发生分解，由此产生气体。该气体的产生成为电池特性不良的主要原因。因此，作为该气体的除去方法，例如日本特开2013
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125650公开了在初始充电时通过对锂离子二次电池施加约束压来脱气。此外，日本特开2013
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125650公开了在初始充电结束后通过放置来进一步脱气的方法。
[0004]另外，如果在初始充电时对电池施加约束压，则电极中的活性物质层等可能破损。因此，为了抑制这样的破损，日本特开2020
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107389公开了在初始充电时用弹簧式约束机构对电池进行恒压约束，在初始充电结束后用约束夹具对电池进行定尺寸约束的方法。

技术实现思路

[0005]但是，日本特开2013
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125650的方法中，在对锂离子二次电池均匀地施加约束压方面仍存在改善的余地。特别是在制造高容量且电极面积大的锂离子二次电池时，初始充电时的气体产生量很大。因此，难以对锂离子二次电池均匀地施加约束压。
[0006]另外，日本特开2020
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107389的方法中也同样存在改善的余地。特别是在电极面积大的电池的情况下，在电极的中央部和电极的端部施加的约束压产生不均。因此，由于电极层或固体电解质层开裂以及锂离子传导路径或电子传导路径中断，可能对电池特性造成影响。
[0007]因此，本公开的目的是提供一种锂离子二次电池的制造方法，其能够均匀地对电极施加约束压。
[0008][1]本公开的锂离子二次电池的制造方法，包含以下工序：
[0009]制作包含正极层、隔膜和负极层的电极体；
[0010]将所述电极体和电解液封入外装体从而组装电池单元；以及
[0011]使袋状构件和所述电池单元交替层叠，在沿着所述电池单元的层叠方向对所述电池单元进行恒压约束的状态下进行初始充电直至达到初始充电电压，
[0012]所述袋状构件在其内部密封有流体。
[0013]根据上述[1]的制造方法，能够对电极均匀地施加约束压。
[0014]即，袋状构件和电池单元交替层叠。在袋状构件的内部封入有流体。流体能够产生各向同性的压力。因此，通过由袋状构件夹住电池单元，能够对电池单元的电极均匀地施加约束压。
[0015][2]在上述[1]记载的锂离子二次电池的制造方法中，也可以还具备控制所述袋状构件的压力的压力控制机构。
[0016][3]在上述[1]或[2]记载的锂离子二次电池的制造方法中，也可以还具备调节所述电池单元的温度的温度调节机构。
[0017][4]在上述[1]～[3]中任一项记载的锂离子二次电池的制造方法中，也可以还具备流体放出机构，在所述电池单元的温度超过阈值温度的情况下，通过所述流体放出机构放出所述袋状构件的内部的流体。
附图说明
[0018]以下，参照附图说明本公开的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的符号表示相同的元件。
[0019]图1是表示实施方式的锂离子二次电池的电极体一例的概略图。
[0020]图2是表示在实施方式中约束电池单元的方法的示意图。
具体实施方式
[0021]以下，说明本公开的一实施方式。不过，本公开并不限定于此。在本公开中，锂离子二次电池可以是液体系电池，也可以是全固体电池。再者，有时将锂离子二次电池简称为"电池"。
[0022][实施方式1][0023]<锂离子二次电池的制造方法>
[0024]本实施方式中的锂离子二次电池的制造方法包含"(A)电极体的制作"、"(B)电池单元的组装"、"(C)电池单元的约束和初始充电"。
[0025]《(A)电极体的制作》
[0026]本实施方式的锂离子二次电池的制造方法包括形成电极体40的工序，电极体40包含正极层10、隔膜30和负极层20。
[0027]图1是表示本实施方式的锂离子二次电池的构成要件一例的概略图。电极体40包含正极层10、隔膜30和负极层20。隔膜30将正极层10与负极层20分离。正极层10与正极端子(未图示)连接。负极层20与负极端子(未图示)连接。
[0028]电极体40是层叠型的。电极体40也可以是卷绕型的。通过层叠正极层10、隔膜30和负极层20而形成电极体40。电极体40只要分别包含1层以上的正极层10、隔膜30和负极层20，就可以具有任意的层叠结构。例如，可以通过依次层叠正极层10、隔膜30、负极层20、隔膜30和正极层10而形成电极体40。
[0029]正极层10与隔膜30紧密接触。正极层10包含正极集电箔11和正极合剂层12。正极集电箔11例如可以是铝(Al)箔等。
[0030]正极合剂层12至少含有正极活性物质。正极合剂层12例如可以实质上由正极活性物质构成。正极合剂层12除了正极活性物质以外，例如还可以含有导电材料和粘合剂等。正极活性物质例如可以含有选自钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂等(例如Li
1.15
Ni
1/3
Co
1/3
Mn
1/3
O2等)、镍钴铝酸锂和磷酸铁锂中的至少一种。也可以对正极活性物质实施表面处理。通过表面处理，可以在正极活性物质表面形成缓冲层。缓冲层例如可以含有铌酸锂
(LiNbO3)等。导电材料例如可以含有导电性碳材料等(例如气相成长碳纤维(VGCF)等)。粘合剂例如可以含有聚偏二氟乙烯(PVdF)等。
[0031]隔膜30介于正极层10与负极层20之间。隔膜30将正极层10和负极层20在空间上分开。隔膜30阻断正极层10与负极层20之间的电子传导。在本实施方式的电池是液体系电池的情况下，隔膜30是多孔质的。在隔膜30的多孔质部分浸渍有具有锂离子传导性的电解液。在本实施方式的电池是全固体电池的情况下，具有锂离子传导性的固体电解质层发挥隔膜30的作用。隔膜30例如也可以是聚烯烃制的。隔膜30例如可以具有单层结构。隔膜30例如可以由聚乙烯(PE)层构成。隔膜30例如可以具有多层结构。隔膜30例如可以具有三层结构。隔膜30例如可以包含聚丙烯(PP)层、PE层和PP层。PP层、PE层和PP层可以按此顺序层叠。
[0032]负极层20与隔膜30紧密接触。负极层20包含负极集电箔21和负极合剂层22。负极集电箔21例如可以是铜(Cu)箔、镍(Ni)箔等。
[0033]负极合剂层22至少含有负极活性物质。负极合剂层22例如可以实质上由负极活性物质构成。负极合剂层22除了负极活性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子二次电池的制造方法，包含以下工序：制作包含正极层、隔膜和负极层的电极体；将所述电极体和电解液封入外装体从而组装电池单元；以及使袋状构件和所述电池单元交替层叠，在沿着所述电池单元的层叠方向对所述电池单元进行恒压约束的状态下进行初始充电直至达到初始充电电压，所述袋状构件在其内部密封有流体。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池的...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下勇司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：