電池の製造方法
【課題】初期充電の際に発生したガスが電極体の正負極板間に溜まるのを防止または抑制できると共に、生産設備のコストを低くできる電池の製造方法を提供すること。
【解決手段】電池１００の製造方法は、大気圧Ｐａよりも減圧された内圧Ｐｂとして、電池ケース１１０を気密に封止する減圧封止工程と、その後、電池１００に初期充電を行う初期充電工程とを備える。減圧封止工程は、圧縮具２００で電池１００のうちケース主壁部１１０ｃ，１１０ｄ間を挟んで、電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面を押圧して、電極体１２０をその厚み方向ＢＨに圧縮した状態で行い、初期充電工程は、電池外の部材でケース主壁部１１０ｃ，１１０ｄを押圧することなく行う。
【解決手段】電池１００の製造方法は、大気圧Ｐａよりも減圧された内圧Ｐｂとして、電池ケース１１０を気密に封止する減圧封止工程と、その後、電池１００に初期充電を行う初期充電工程とを備える。減圧封止工程は、圧縮具２００で電池１００のうちケース主壁部１１０ｃ，１１０ｄ間を挟んで、電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面を押圧して、電極体１２０をその厚み方向ＢＨに圧縮した状態で行い、初期充電工程は、電池外の部材でケース主壁部１１０ｃ，１１０ｄを押圧することなく行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自身の厚み方向に直交する一対の電極体主平面を有する、扁平状捲回型または積層型の電極体と、この電極体を収容し、一対の電極体主平面にそれぞれ対向する一対のケース内主面を含む一対のケース主壁部を有する電池ケースとを備える電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、扁平状捲回型または積層型の電極体と、この電極体を収容する電池ケースとを備える電池が知られている。扁平状捲回型または積層型の電極体は、自身の厚み方向に直交する一対の電極体主平面を有し、電池ケースは、これらの電極体主平面にそれぞれ対向する一対のケース内主面を含む一対のケース主壁部を有する。
このような電池の製造過程において、電池に初期充電を行うと、電解液の一部が分解してガスが発生する。その際、電池（その電極体）が厚み方向に圧縮されていないと、発生したガスの一部が電極体から抜けずに、正負極板間に溜まり易くなる。このガスは、正負極板間内で移動し離合集散を繰り返すため、正負極板間には、ガスが接しているために充電できない部分と、電解液に接していて充電できる部分とが現れ、しかも、これらの部分が移動する。このため、正負極板全体について初期充電するのに時間が長く掛かり、製造コストが高くなる。
【０００３】
また、初期充電で発生したガスが、正負極板間に局所的に溜まり続ける場合もある。このようにガスが溜まった部分では、充放電反応が十分に進行せず、正負極板内で充放電反応が不均一になるため（反応ムラが生じるため）、電池容量や内部抵抗など電池の特性バラツキが大きくなる。
従って、初期充電を行う際には、電池外の圧縮具を用いて、電池のうち一対のケース主壁部間を挟んで、その一対のケース内主面で一対の電極体主平面をそれぞれ押圧し、電極体をその厚み方向に圧縮することにより、発生したガスが正負極板間に溜まり難くなるようにしていた。
【０００４】
なお、関連する先行技術文献として、例えば特許文献１〜３が挙げられる。特許文献１には、扁平形状の捲回電極体が入れられた直方体形状の電池ケースのうち、一対の幅広面を両側から挟み込み、その挟み込み方向に電池ケースを押圧する拘束状態で、充電工程やエージング工程を行う旨が記載されている（特許文献１の特許請求の範囲、図２等を参照）。
【０００５】
また、特許文献２には、積層型または捲回型の電極群を有する電池において、初回充電工程を実施するよりも前に、電池の厚さ方向の両側に固定板を配置して、この固定板により電池を挟持しておき、初回充電工程等で電池が膨張するのを抑制するのが好ましい旨が記載されている（特許文献２の段落（００５３）、図２等を参照）。
また、特許文献３には、初期充放電を行うよりも前に、２枚の拘束板で電池を厚み方向に拘束しておき、初期充放電等で電池の膨張を抑制する旨が記載されている（特許文献２の段落（００２４）、図２，５等を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２１１０４号公報
【特許文献２】特開２０１０−８０１０５号公報
【特許文献３】特開２００８−２７７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、電池に圧縮具を装着した状態で初期充電を行うとすると、電池を量産するにあたって、多くの圧縮具が必要となる。また、圧縮具は、適切な圧縮力を発生し維持できるように、一般に金属製とされ、重くならざるを得ない。このため、電池に圧縮具を装着した状態で初期充電を行えるようにするには、その重量に耐え得る設備が必要となる。このため、生産設備のコストが高くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、初期充電の際に発生したガスが電極体の正負極板間に溜まるのを防止または抑制できると共に、生産設備のコストを低くできる電池の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、自身の厚み方向に直交する一対の電極体主平面を有する、扁平状捲回型または積層型の電極体と、前記電極体を収容し、一対の前記電極体主平面にそれぞれ対向する一対のケース内主面を含む一対のケース主壁部を有する電池ケースと、を備える電池の製造方法であって、前記電極体が収容された前記電池ケースの内圧を、大気圧Ｐａよりも減圧された内圧Ｐｂとした上で、前記電池ケースを気密に封止する減圧封止工程と、前記減圧封止工程の後、前記電池について初期充電を行う初期充電工程と、を備え、前記減圧封止工程は、電池外の圧縮具で前記電池のうち一対の前記ケース主壁部間を挟んで、一対の前記ケース内主面で一対の前記電極体主平面の全面を押圧して、前記電極体を前記厚み方向に圧縮した状態で行い、前記初期充電工程は、電池外の部材で前記ケース主壁部を押圧することなく、前記電池ケースの内外の気圧差により一対の前記ケース内主面で一対の前記電極体主平面の全面を押圧して、前記電極体を前記厚み方向に圧縮した状態で行う電池の製造方法である。
【００１０】
この電池の製造方法において、減圧封止工程では、圧縮具により、電池のうち一対のケース主壁部間を挟んで、その一対のケース内主面で一対の電極体主平面の全面をそれぞれ押圧し、電極体をその厚み方向に圧縮する。これにより、電極体主平面の全面が均一に押圧され、電極体がその厚み方向に均一に圧縮された状態（均一圧縮状態）となる。そして、この状態を保ちつつ、電池ケース内を内圧Ｐｂに減圧して封止する。すると、封止後の電池では、電池ケース内が負圧となるので、封止後に圧縮具を取り外しても、電池ケースの内外の気圧差によって、電極体が厚み方向に均一に圧縮された均一圧縮状態を維持できる。
【００１１】
このため、その後、圧縮具など電池外の部材でケース主壁部を押圧することなく、初期充電を行っても、電池ケースの内外の気圧差によりケース内主面で電極体主平面の全面を押圧して電極体を厚み方向に圧縮した状態で、初期充電を行うことができる。従って、初期充電工程を行った際にガスが発生しても、このガスが正負極板間に溜まるのを防止または抑制できる。よって、初期充電に要する時間を短くでき、製造コストを低くできると共に、電池容量や内部抵抗など電池の特性バラツキが小さい電池を製造できる。一方、初期充電工程で圧縮具を用いなくて済むので、量産に要する圧縮具の数量を少なくできる、初期充電工程のための設備を簡素化できるなど、生産設備のコストを低くできる。
【００１２】
更に、上記の電池の製造方法であって、前記初期充電工程の後、前記電池についてエージングを行うエージング工程を備え、前記エージング工程は、電池外の部材で前記ケース主壁部を押圧することなく、前記電池ケースの内外の気圧差により一対の前記ケース内主面で一対の前記電極体主平面の全面を押圧して、前記電極体を前記厚み方向に圧縮した状態で行う電池の製造方法とすると良い。
【００１３】
電池にエージングを行っている際にもガスが発生し得る。この場合も、電極体が厚み方向に圧縮されていないと、前述と同様、ガスの一部が正負極板間に溜まり易くなる。しかし、電池に圧縮具を装着した状態でエージングを行うとすると、エージングの期間中（例えば数日〜数十日程度にわたり）、圧縮具が必要になる。このため、特に多くの圧縮具が必要となる。また、エージングを行う設備も圧縮具の重量に耐え得る設備が必要となる。従って、生産設備のコストが特に高くなる。
【００１４】
これに対し、この電池の製造方法では、前述の減圧封止工程を行うことで、封止後の電池では、電池ケースの内外の気圧差によって、電極体が厚み方向に均一に圧縮された均一圧縮状態を維持できる。このため、圧縮具など電池外の部材でケース主壁部を押圧することなく、エージングを行っても、電池ケースの内外の気圧差によりケース内主面で電極体主平面の全面を押圧して電極体を厚み方向に圧縮した状態で、エージングを行うことができる。従って、エージング工程を行った際にガスが発生しても、このガスが正負極板間に溜まるのを防止または抑制できる。よって、電池容量や内部抵抗など電池の特性バラツキが小さい電池を製造できる。一方、エージング工程で圧縮具を用いなくて済むので、量産に要する圧縮具の数量を少なくできる、エージング工程のための設備を簡素化できるなど、生産設備のコストを低くできる。
なお、「エージング」とは、所定の充電状態、所定のエージング温度で、所定のエージング時間、電池を安置する処理を指す。
【００１５】
更に、上記のいずれかに記載の電池の製造方法であって、前記減圧封止工程は、前記圧縮具により、前記電極体主平面に掛かる圧力Ｐｏが７５ｋＰａ以上となる力で前記電池を挟み、前記内圧Ｐｂを、大気圧Ｐａを基準としたゲージ圧表記で−７５ｋＰａ以下とする電池の製造方法とすると良い。
【００１６】
圧縮具によって電極体主平面に掛かる圧力Ｐｏを７５ｋＰａ以上とすることで、電極体が厚み方向に十分に圧縮された状態とすることができる。そして、内圧Ｐｂを−７５ｋＰａ以下として電池ケースを気密封止することで、封止後の電池ケースの内外の気圧差が十分に大きくなり、封止後の電池においても、電極体が厚み方向に十分に圧縮された状態とすることができる。従って、初期充電工程やエージング工程の際にガスが正負極板間に溜まるのをより効果的に防止できる。
なお、本明細書では、原則として、内圧Ｐｂ等を、絶対真空を基準（零点）とした絶対圧ではなく、大気圧を基準（零点）としたゲージ圧で記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係るリチウムイオン二次電池を示す斜視図である。
【図２】実施形態に係るリチウムイオン二次電池を示す縦断面図である。
【図３】実施形態に係り、電極体を示す斜視図である。
【図４】実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法に関し、圧縮具により電池を挟んで電極体を厚み方向に圧縮した状態を示す断面図である。
【図５】実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法に関し、圧縮具により電池を挟んで電極体を厚み方向に圧縮した状態を示す平面図である。
【図６】実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法に関し、減圧封止工程後、電池ケースの内外の気圧差によって、電極体が厚み方向に均一に圧縮された均一圧縮状態を示す断面図である。
【図７】実施形態に係るリチウムイオン二次電池に関し、減圧封止工程において電極体主平面に掛かる圧力Ｐｏと、初期充電工程において初期充電に要する初期充電時間との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池１００（以下、単に電池１００とも言う）を示す。また、図３に、この電池１００を構成する扁平状捲回型の電極体１２０を示す。なお、図１及び図２における上方を電池１００の上側、下方を電池１００の下側として説明する。また、本実施形態では、電池１００並びにこれを構成する電池ケース１１０及び電極体１２０の厚み方向をＢＨ、幅方向をＣＨ、高さ方向をＤＨとして説明する。
【００１９】
この電池１００は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両や、ハンマードリル等の電池使用機器に搭載される角型電池である。この電池１００は、直方体形状の電池ケース１１０、この電池ケース１１０内に収容された扁平状捲回型の電極体１２０、電池ケース１１０に支持された正極端子１５０及び負極端子１６０等から構成されている（図１及び図２参照）。また、電池ケース１１０内には、非水系の電解液１１７が保持されている。
【００２０】
このうち電池ケース１１０（図１及び図２参照）は、金属（具体的にはアルミニウム）により形成されている。この電池ケース１１０は、ケース上壁部１１０ａと、これに平行なケース下壁部１１０ｂと、これらの間を結ぶ４つのケース側壁部（第１ケース側壁部１１０ｃ、第２ケース側壁部１１０ｄ、第３ケース側壁部１１０ｅ及び第４ケース側壁部１１０ｆ）とからなる直方体形状をなす。
【００２１】
４つのケース側壁部のうち、第１ケース側壁部１１０ｃ及び第２ケース側壁部１１０ｄは、互いに平行に位置し、幅広で（幅方向ＣＨの寸法が大きく）最も面積の大きいケース壁部であり、前述の一対のケース主壁部に相当する。また、第１ケース側壁部１１０ｃのうち、電池内部に位置する第１ケース内側面１１０ｃｎ、及び、第２ケース側壁部１１０ｄのうち、電池内部に位置する第２ケース内側面１１０ｄｎが、前述の一対のケース内主面に相当する。第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄは、その周縁部１１０ｃｍ，１１０ｄｍを除く中央平面部１１０ｃｇ，１１０ｄｇが、それぞれ厚み方向ＢＨに電池内部側に凹んで電池内部側に位置している。
また、残りの第３ケース側壁部１１０ｅ及び第４ケース側壁部１１０ｆは、互いに平行に位置し、幅狭で（幅方向ＣＨの寸法が小さく）面積の小さいケース壁部である。
【００２２】
この電池ケース１１０は、ケース本体部材１１１とケース蓋部材１１３とから構成されている。このうちケース本体部材１１１は、前述のケース下壁部１１０ｂ及び４つのケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆからなり、上側のみが開口した箱状をなす。また、ケース蓋部材１１３は、前述のケース上壁部１１０ａからなる矩形板状であり、ケース本体部材１１１の開口１１１ｈを閉塞する形態で、ケース本体部材１１１に溶接されている。
【００２３】
ケース蓋部材１１３には、その長手方向の中央付近に、電池ケース１１０の内圧が所定圧力に達した際に破断する非復帰型の安全弁１１３ｖが設けられている。
また、ケース蓋部材１１３のうち、この安全弁１１３ｖの近傍には、電解液１１７を電池ケース１１０内に注入するために用いられる注液孔１１３ｈが、ケース蓋部材１１３を貫通する形態で設けられている。この注液孔１１３ｈは、後述するように、電池ケース１１０内が大気圧Ｐａ（＝０ｋＰａ）よりも減圧された状態（負圧状態）で、封止部材１１５により気密に封止されている。この封止部材１１５は、電池ケース１１０の材質と同じ材質（具体的にはアルミニウム）からなる円板状をなし、注液孔１１３ｈを電池外部から覆う形態で、ケース蓋部材１１３に固着（具体的には溶接）されている。
【００２４】
また、ケース蓋部材１１３には、それぞれ電池ケース１１０の内部から外部に延出する形態の通電端子部材１５１からなる正極端子１５０及び負極端子１６０が固設されている。具体的には、正極端子１５０及び負極端子１６０は、これらにバスバーや圧着端子など電池外の端子を締結するためのボルト１５３，１５３と共に、樹脂からなる絶縁部材１５５，１５５を介して、ケース蓋部材１１３に固設されている（図２参照）。
【００２５】
次に、扁平状捲回型の電極体１２０について説明する（図２及び図３参照）。この電極体１２０は、絶縁フィルムを上側のみが開口した袋状に形成した絶縁フィルム包囲体１１９内に収容され、横倒しにした状態で電池ケース１１０内に収容されている（図２参照）。この電極体１２０は、扁平状をなし、その厚み方向ＢＨに直交し、互いに平行で平面状をなす一対の電極体主平面（第１電極体主平面１２０ｃ及び第２電極体主平面１２０ｄ）と、これらを結び半円筒状をなす一対の半円筒面（第１半円筒面１２０ａ及び第２半円筒面１２０ｂ）とを有する。
【００２６】
このうち第１電極体主平面１２０ｃは、電池ケース１１０のうち第１ケース側壁部１１０ｃの第１ケース内側面（ケース内主面）１１０ｃｎに対向し、第２電極体主平面１２０ｄは、第２ケース側壁部１１０ｄの第２ケース内側面（ケース内主面）１１０ｄｎに対向している。また、第１半円筒面１２０ａは、ケース上壁部１１０ａ側に位置し、第２半円筒面１２０ｂは、ケース下壁部１１０ｂ側に位置している。
【００２７】
この電極体１２０は、帯状の正極板１２１と帯状の負極板１３１とを、多孔質膜からなる帯状の２枚のセパレータ１４１，１４１を介して互いに重ねて捲回し、扁平状に圧縮したものである（図３参照）。正極板１２１の幅方向の一部は、セパレータ１４１から軸線ＡＸ方向（電池１００等の幅方向ＣＨ）の一方側ＡＣに渦巻き状をなして突出しており、前述の正極端子１５０と接続している（図２参照）。また、負極板１３１の幅方向の一部は、セパレータ１４１から軸線ＡＸ方向（電池１００等の幅方向ＣＨ）の他方側ＡＤに渦巻き状をなして突出しており、前述の負極端子１６０と接続している（図２参照）。
【００２８】
次いで、上記電池１００の製造方法について説明する。
まず、安全弁１１３ｖ及び注液孔１１３ｈ等を形成したケース蓋部材１１３と、通電端子部材１５１，１５１と、ボルト１５３，１５３とを用意し、これらを射出成形用の金型にセットする。そして、射出成形により絶縁部材１５５，１５５を一体的に成形して、ケース蓋部材１１３に正極端子１５０及び負極端子１６０を固設する（図１及び図２参照）。
【００２９】
次に、別途形成した電極体１２０に、正極端子１５０及び負極端子１６０をそれぞれ接続（溶接）する。また、ケース本体部材１１１及び絶縁フィルム包囲体１１９を用意し、ケース本体部材１１１内に絶縁フィルム包囲体１１９を介して電極体１２０を収容すると共に、ケース本体部材１１１の開口１１１ｈをケース蓋部材１１３で塞ぐ。そして、レーザ溶接によりケース本体部材１１１とケース蓋部材１１３とを溶接して、電池ケース１１０を形成する（図１及び図２参照）。
【００３０】
次に、この電池１００を真空チャンバ内に入れて真空チャンバ内を減圧する。そして、注液用ノズルを注液孔１１３ｈ内に挿入して、注液用ノズルから電池ケース１１０内に電解液１１７を注液する。注液後は、真空チャンバ内を大気圧に戻して、この電池１００を真空チャンバから取り出す。
【００３１】
次に、減圧封止工程を行う。即ち、まず、電池外の圧縮具２００を用意し、これを電池１００に装着する（図４及び図５参照）。なお、図４，図５及び後述する図６においては、正極端子１５０、負極端子１６０等の図示を省略してある。
この圧縮具２００は、金属（具体的にはアルミニウム）からなる２枚の拘束板（第１拘束板２１０及び第２拘束板２２０)と、これらの拘束板２１０，２２０を連結するための４つのボルト２３１，２３１，…及びナット２３３，２３３，…とを有する。
【００３２】
第１拘束板２１０は、板状部２１１と圧縮部２１３とからなる。このうち板状部２１１は、電池ケース１１０のケース主壁部（第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄ）及び第１，第２ケース内主面１１０ｃｎ，１１０ｄｎよりも、幅方向ＣＨ及び高さ方向ＤＨの寸法がそれぞれ大きくされた矩形板状をなす。一方、圧縮部２１３は、ケース主壁部（第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄ）及び第１，第２ケース内主面１１０ｃｎ，１１０ｄｎよりも、幅方向ＣＨ及び高さ方向ＤＨの寸法がそれぞれ小さく、かつ、第１，第２電極体主面１２０ｃ，１２０ｄよりも、幅方向ＣＨ及び高さ方向ＤＨの寸法がそれぞれ大きくされた矩形板状をなす。同様に、第２拘束板２２０も、板状部２２１と圧縮部２２３とからなる。
【００３３】
この圧縮具２００は、次のようにして電池１００に装着する（図４及び図５参照）。即ち、第１拘束板２１０の圧縮部２１３を、第１ケース側壁部１１０ｃに当接させると共に、第２拘束板２２０の圧縮部２２３を、第２ケース側壁部１１０ｄに当接させて、電池１００のうち第１ケース側壁部１１０ｃと第２ケース側壁部１１０ｄとの間を挟む。その際、圧縮部２１３の外周縁２１３ｆと第１ケース側壁部１１０ｃの外周縁１１０ｃｆとの間、及び、圧縮部２２３の外周縁２２３ａｆと第２ケース側壁部１１０ｄの外周縁１１０ｄｆとの間に、それぞれ所定の間隔ができるように位置合わせをして、第１，第２拘束板２１０，２２０を電池１００に配置する。
【００３４】
その後、ボルト２３１，２３１，…及びナット２３３，２３３，…の締結により、第１拘束板２１０と第２拘束板２２０との間隔を狭めていき、第１，第２拘束板２１０，２２０の圧縮部２１３，２２３により第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄをそれぞれ厚み方向ＢＨに電池内部側に凹ませて塑性変形させる。この塑性変形により、第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄには、それぞれ電池内部側に位置する中央平面部１１０ｃｇ，１１０ｄｇと、それらの周囲をなす周縁部１１０ｃｍ，１１０ｄｍとが形成される。これと共に、第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄのうち中央平面部１１０ｃｇ，１１０ｄｇの第１，第２ケース内主面１１０ｃｎ，１１０ｄｎが、電極体１２０の第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面をそれぞれ押圧して、電極体１２０（詳細には、電極体１２０のうち第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄ間の部分）をその厚み方向ＢＨ（図４中、上下方向）に圧縮する。
【００３５】
ボルト２３１，２３１，…及びナット２３３，２３３，…の締め付け具合は、第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏがそれぞれ７５ｋＰａ以上（具体的には８０ｋＰａ）となる力で、第１，第２拘束板２１０，２２０の圧縮部２１３，２２３が電池１００を挟むように調整する。このようにして圧縮具２００で電池１００を挟むことにより、第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面がそれぞれ均一に押圧され、電極体１２０（そのうちの第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄ間の部分）が厚み方向ＢＨに均一に圧縮された状態（均一圧縮状態）となる。
【００３６】
次に、この圧縮具２００を装着した電池１００を、真空チャンバ内に入れて真空チャンバ内を減圧する。本実施形態では、電池ケース１１０内の内圧Ｐｂを−７５ｋＰａ以下（具体的には−８０ｋＰａ）とする。そして、封止部材１１５を用意し、この封止部材１１５で注液孔１１３ｈを電池外部から覆い、更に、封止部材１１５を電池ケース１１０のケース蓋部材１１３に溶接して、封止部材１１５とケース蓋部材１１３との間を気密に封止する。これにより、電池ケース１１０が気密に封止される。減圧封止後は、真空チャンバ内を大気圧に戻して、この電池１００を真空チャンバから取り出す。
【００３７】
このように電池ケース１１０内を減圧して封止すると、封止後の電池１００では、電池ケース１１０内が負圧となる。このため、図６に示すように、封止後に圧縮具２００を取り外しても、電池ケース１１０の内外の気圧差（具体的には約８０ｋＰａ）によって、第１，第２ケース内主面１１０ｃｎ，１１０ｄｎで第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面がそれぞれ押圧されて、電極体１２０（そのうちの第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄ間の部分）が厚み方向ＢＨに均一に圧縮された均一圧縮状態を維持できる。
【００３８】
次に、初期充電工程において、この電池１００について初期充電を行う。この初期充電工程は、圧縮具２００等の電池外の部材で第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄを押圧することなく、電池ケース１１０の内外の気圧差により第１，第２ケース内主面１１０ｃｎ，１１０ｄｎで第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面をそれぞれ押圧して、電極体１２０を厚み方向ＢＨに圧縮した状態（図６参照）で行う。
【００３９】
この初期充電は、常温（２５℃）環境下で、定電流−定電圧方式により、ＳＯＣ１００％まで行う。具体的には、１Ｃ（具体的には５Ａ）の定電流で、電池電圧値が所定の充電終止電圧値４．１Ｖ（ＳＯＣ１００％のときの電池電圧値）に至るまで充電し、その後、電池電圧値を４．１Ｖに維持しつつ充電を行い、充電電流値が０．０２Ｃ（具体的には０．１Ａ）に低下した時点で初期充電を終了する。
【００４０】
この初期充電の際には、電解液１１７の一部が分解して水素ガスなどの気体（ガス）が発生する。しかし、本実施形態では、この初期充電の期間中、電極体１２０が厚み方向ＢＨに均一に圧縮された均一圧縮状態にあるので、発生したガスの殆ど全てが電極体１２０から抜け出る。このため、この初期充電工程でガスが正極板１２１と負極板１３１との間に溜まるのを防止できる。
【００４１】
次に、エージング工程において、この電池１００についてエージングを行う。このエージング工程は、前述の初期充電工程と同様に、圧縮具２００等の電池外の部材で第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄを押圧することなく、電池ケース１１０の内外の気圧差により第１，第２ケース内主面１１０ｃｎ，１１０ｄｎで第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面をそれぞれ押圧して、電極体１２０を厚み方向ＢＨに圧縮した状態（図６参照）で行う。
このエージングは、電池電圧値４．１Ｖ（ＳＯＣ１００％に相当）の状態にて、所定のエージング温度（具体的には５０℃）で、所定のエージング時間（具体的には１５時間）、電池１００を安置する。
【００４２】
このエージングの際にも、電解液１１７の一部が分解して水素ガスなどの気体（ガス）が発生する場合がある。しかし、本実施形態では、このエージングの期間中においても、電極体１２０が厚み方向ＢＨに均一に圧縮された均一圧縮状態にあるので、発生したガスの殆ど全てが電極体１２０から抜け出る。このため、このエージング工程においても、ガスが正極板１２１と負極板１３１との間に溜まるのを防止できる。かくして、電池１００が完成する。
【００４３】
以上で説明したように、この電池１００の製造方法では、減圧封止工程において、圧縮具２００により、電池１００のうち一対のケース主壁部（第１，第２ケース側壁部）１１０ｃ，１１０ｄ間を挟んで、一対のケース内主面（第１，第２ケース内主面）１１０ｃｎ，１１０ｄｎで一対の電極体主平面（第１，第２電極体主平面）１２０ｃ，１２０ｄの全面をそれぞれ押圧して、電極体１２０をその厚み方向ＢＨに圧縮する。これにより、電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面がそれぞれ均一に押圧され、電極体１２０が厚み方向ＢＨに均一に圧縮された状態（均一圧縮状態）となる（図４参照）。そして、この状態を保ちつつ、電池ケース１１０を内圧Ｐｂに減圧して封止する。すると、封止後の電池１００では、電池ケース１１０内が負圧となるので、封止後に圧縮具２００を取り外しても、電池ケース１１０の内外の気圧差によって、電極体１２０が厚み方向ＢＨに均一に圧縮された均一圧縮状態を維持できる（図６参照）。
【００４４】
このため、その後、圧縮具２００など電池外の部材でケース主壁部１１０ｃ，１１０ｄを押圧することなく、初期充電を行っても、電池ケース１１０の内外の気圧差によりケース内主面１１０ｃｎ，１１０ｄｎで電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面をそれぞれ押圧して、電極体１２０を厚み方向ＢＨに圧縮した状態で、初期充電を行うことができる。従って、初期充電工程を行った際にガスが発生しても、このガスが正負極板１２１，１３１間に溜まるのを防止できる。よって、初期充電に要する時間を短くでき、製造コストを低くできると共に、電池容量や内部抵抗など電池の特性バラツキが小さい電池１００を製造できる。一方、初期充電工程で圧縮具２００を用いなくて済むので、量産に要する圧縮具２００の数量を少なくできる、初期充電工程のための設備を簡素化できるなど、生産設備のコストを低くできる。
【００４５】
更に、本実施形態では、初期充電工程と同様に、エージング工程も、圧縮具２００など電池外の部材でケース主壁部１１０ｃ，１１０ｄを押圧することなく、電池ケース１１０の内外の気圧差によりケース内主面１１０ｃ，１１０ｄで電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面をそれぞれ押圧して、電極体１２０を厚み方向ＢＨに圧縮した状態で行う。従って、エージング工程を行った際にガスが発生しても、このガスが正負極板１２１，１３１間に溜まるのを防止できる。よって、電池容量や内部抵抗など電池の特性バラツキが小さい電池１００を製造できる。一方、エージング工程で圧縮具２００を用いなくて済むので、量産に要する圧縮具２００の数量を少なくできる、エージング工程のための設備を簡素化できるなど、生産設備のコストを低くできる。
【００４６】
また、本実施形態では、減圧封止工程において、圧縮具２００により、電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏが７５ｋＰａ以上（具体的には８０ｋＰａ）となる力で電池１００を挟むので、電極体１２０が厚み方向ＢＨに十分に圧縮された状態とすることができる。そして、電池ケース１１０の内圧Ｐｂを−７５ｋＰａ以下（具体的には−８０ｋＰａ）として電池ケース１１０を封止するので、封止後の電池１００においても、電池ケース１１０の内外の気圧差（約８０ｋＰａ）が十分に大きくなり、電極体１２０が厚み方向ＢＨに十分に圧縮された状態とすることができる。従って、初期充電工程やエージング工程の際にガスが正負極板１２１，１３１間に溜まるのをより効果的に防止できる。
【００４７】
（実施例）
次いで、本発明の効果を検証するために行った試験の結果について説明する。減圧封止工程において、圧縮具２００によって電極体主平面（第１，第２電極体主平面）１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏを、０〜１５０ｋＰａに変えて製造した複数の電池１００を用意した。具体的には、電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏを、０ｋＰａ、２５ｋＰａ、５０ｋＰａ、７５ｋＰａ、１００ｋＰａ、１２５ｋＰａまたは１５０ｋＰａとした電池１００をそれぞれ用意した。そして、各々の電池１００について、実施形態と同様に減圧封止工程を行った後、実施形態と同様に充電工程を行った。その際、各電池１００について、初期充電を開始してから初期充電が完了するまでの時間をそれぞれ測定した。その結果を図７に示す。
【００４８】
図７のグラフから明らかなように、圧縮具２００により電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏが０〜７５ｋＰａの範囲では、圧力Ｐｏの値が大きくなるほど、初期充電に要する時間が短くなった。一方、圧縮具２００により電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏが７５〜１５０ｋＰａの範囲では、圧力Ｐｏの大きさに拘わらず、初期充電に要する時間が短くほぼ一定となった。
【００４９】
このような結果を生じた理由は、以下であると考えられる。即ち、電池１００に初期充電を行うと、電解液１１７の一部が分解してガスが発生する。その際、電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏが０〜７５ｋＰａの範囲では、電極体１２０が厚み方向ＢＨに全く圧縮されていない、或いは十分に圧縮されていないために、圧力Ｐｏの値が小さいほど、発生したガスが電極体１２０から抜けきれずに、正負極板１２１，１３１間に多く溜まる。このガスは、正負極板１２１，１３１間内で移動し離合集散を繰り返すため、正負極板１２１，１３１間には、ガスが接しているために充電できない部分と、電解液１１７に接していて充電できる部分とが現れ、しかも、これらの部分が移動する。このため、圧力Ｐｏの値が小さいほど、正負極板１２１，１３１全体について初期充電するのに時間が長く掛かると考えられる。
【００５０】
一方、電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏが７５〜１５０ｋＰａの範囲では、電極体１２０が厚み方向ＢＨに十分に圧縮されているため、圧力Ｐｏの大きさに拘わらず、発生したガスの殆ど全てが電極体１２０から抜け出て、正負極板１２１，１３１間には溜まらない。このため、正負極板１２１，１３１は、そのいずれの部位でも電解液１１７に接していて充電できるので、正負極板１２１，１３１全体について初期充電するのに掛かる時間が短くなり、一定時間になると考えられる。
【００５１】
以上より、減圧封止工程を、圧縮具２００で電池１００を挟み、一対の電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面をそれぞれ押圧して、電極体１２０を厚み方向ＢＨに圧縮した状態で行うことで、その後の初期充電工程を、圧縮具２００を取り外して行っても、初期充電に要する時間を短くできることが判る。また、圧縮具２００により電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏを７５ｋＰａ以上とすることで、初期充電に要する時間を最も短くできることが判る。
【００５２】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態では、「電極体」として、各々帯状をなす正極板１２１及び負極板１３１をセパレータ１４１，１４１を介して互いに重ねて扁平状に捲回してなる扁平状捲回型の電極体１２０を例示したが、電極体の形態はこれに限られない。例えば、電極体を、各々所定形状（例えば矩形状など）をなす複数の正極板及び複数の負極板をセパレータを介して交互に複数積層してなる積層型としてもよい。
【００５３】
また、実施形態では、「電池ケース」として、直方体形状の電池ケース１１０を例示したが、電池ケースの形状はこれに限られない。例えば、電池ケースを、一対のケース主壁部を有し、ケース上壁部及びケース下壁部がそれぞれ長円状をなす長円筒形状としてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１００ リチウムイオン二次電池（電池）
１１０ 電池ケース
１１０ａ ケース上壁部
１１０ｂ ケース下壁部
１１０ｃ 第１ケース側壁部（ケース主壁部）
１１０ｃｎ 第１ケース内主面（ケース内主面）
１１０ｄ 第２ケース側壁部（ケース主壁部）
１１０ｄｎ 第２ケース内主面（ケース内主面）
１１０ｅ 第３ケース側壁部
１１０ｆ 第４ケース側壁部
１１１ ケース本体部材
１１３ ケース蓋部材
１２０ 電極体
１２０ｃ 第１電極体主平面（電極体主平面）
１２０ｄ 第２電極体主平面（電極体主平面）
１２０ａ 第１半円筒面
１２０ｂ 第２半円筒面
１５０ 正極端子
１６０ 負極端子
２００ 圧縮具
２１０ 第１拘束板
２２０ 第２拘束板
ＢＨ 厚み方向
ＣＨ 幅方向
ＤＨ 高さ方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自身の厚み方向に直交する一対の電極体主平面を有する、扁平状捲回型または積層型の電極体と、この電極体を収容し、一対の電極体主平面にそれぞれ対向する一対のケース内主面を含む一対のケース主壁部を有する電池ケースとを備える電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、扁平状捲回型または積層型の電極体と、この電極体を収容する電池ケースとを備える電池が知られている。扁平状捲回型または積層型の電極体は、自身の厚み方向に直交する一対の電極体主平面を有し、電池ケースは、これらの電極体主平面にそれぞれ対向する一対のケース内主面を含む一対のケース主壁部を有する。
このような電池の製造過程において、電池に初期充電を行うと、電解液の一部が分解してガスが発生する。その際、電池（その電極体）が厚み方向に圧縮されていないと、発生したガスの一部が電極体から抜けずに、正負極板間に溜まり易くなる。このガスは、正負極板間内で移動し離合集散を繰り返すため、正負極板間には、ガスが接しているために充電できない部分と、電解液に接していて充電できる部分とが現れ、しかも、これらの部分が移動する。このため、正負極板全体について初期充電するのに時間が長く掛かり、製造コストが高くなる。
【０００３】
また、初期充電で発生したガスが、正負極板間に局所的に溜まり続ける場合もある。このようにガスが溜まった部分では、充放電反応が十分に進行せず、正負極板内で充放電反応が不均一になるため（反応ムラが生じるため）、電池容量や内部抵抗など電池の特性バラツキが大きくなる。
従って、初期充電を行う際には、電池外の圧縮具を用いて、電池のうち一対のケース主壁部間を挟んで、その一対のケース内主面で一対の電極体主平面をそれぞれ押圧し、電極体をその厚み方向に圧縮することにより、発生したガスが正負極板間に溜まり難くなるようにしていた。
【０００４】
なお、関連する先行技術文献として、例えば特許文献１〜３が挙げられる。特許文献１には、扁平形状の捲回電極体が入れられた直方体形状の電池ケースのうち、一対の幅広面を両側から挟み込み、その挟み込み方向に電池ケースを押圧する拘束状態で、充電工程やエージング工程を行う旨が記載されている（特許文献１の特許請求の範囲、図２等を参照）。
【０００５】
また、特許文献２には、積層型または捲回型の電極群を有する電池において、初回充電工程を実施するよりも前に、電池の厚さ方向の両側に固定板を配置して、この固定板により電池を挟持しておき、初回充電工程等で電池が膨張するのを抑制するのが好ましい旨が記載されている（特許文献２の段落（００５３）、図２等を参照）。
また、特許文献３には、初期充放電を行うよりも前に、２枚の拘束板で電池を厚み方向に拘束しておき、初期充放電等で電池の膨張を抑制する旨が記載されている（特許文献２の段落（００２４）、図２，５等を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２１１０４号公報
【特許文献２】特開２０１０−８０１０５号公報
【特許文献３】特開２００８−２７７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、電池に圧縮具を装着した状態で初期充電を行うとすると、電池を量産するにあたって、多くの圧縮具が必要となる。また、圧縮具は、適切な圧縮力を発生し維持できるように、一般に金属製とされ、重くならざるを得ない。このため、電池に圧縮具を装着した状態で初期充電を行えるようにするには、その重量に耐え得る設備が必要となる。このため、生産設備のコストが高くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、初期充電の際に発生したガスが電極体の正負極板間に溜まるのを防止または抑制できると共に、生産設備のコストを低くできる電池の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、自身の厚み方向に直交する一対の電極体主平面を有する、扁平状捲回型または積層型の電極体と、前記電極体を収容し、一対の前記電極体主平面にそれぞれ対向する一対のケース内主面を含む一対のケース主壁部を有する電池ケースと、を備える電池の製造方法であって、前記電極体が収容された前記電池ケースの内圧を、大気圧Ｐａよりも減圧された内圧Ｐｂとした上で、前記電池ケースを気密に封止する減圧封止工程と、前記減圧封止工程の後、前記電池について初期充電を行う初期充電工程と、を備え、前記減圧封止工程は、電池外の圧縮具で前記電池のうち一対の前記ケース主壁部間を挟んで、一対の前記ケース内主面で一対の前記電極体主平面の全面を押圧して、前記電極体を前記厚み方向に圧縮した状態で行い、前記初期充電工程は、電池外の部材で前記ケース主壁部を押圧することなく、前記電池ケースの内外の気圧差により一対の前記ケース内主面で一対の前記電極体主平面の全面を押圧して、前記電極体を前記厚み方向に圧縮した状態で行う電池の製造方法である。
【００１０】
この電池の製造方法において、減圧封止工程では、圧縮具により、電池のうち一対のケース主壁部間を挟んで、その一対のケース内主面で一対の電極体主平面の全面をそれぞれ押圧し、電極体をその厚み方向に圧縮する。これにより、電極体主平面の全面が均一に押圧され、電極体がその厚み方向に均一に圧縮された状態（均一圧縮状態）となる。そして、この状態を保ちつつ、電池ケース内を内圧Ｐｂに減圧して封止する。すると、封止後の電池では、電池ケース内が負圧となるので、封止後に圧縮具を取り外しても、電池ケースの内外の気圧差によって、電極体が厚み方向に均一に圧縮された均一圧縮状態を維持できる。
【００１１】
このため、その後、圧縮具など電池外の部材でケース主壁部を押圧することなく、初期充電を行っても、電池ケースの内外の気圧差によりケース内主面で電極体主平面の全面を押圧して電極体を厚み方向に圧縮した状態で、初期充電を行うことができる。従って、初期充電工程を行った際にガスが発生しても、このガスが正負極板間に溜まるのを防止または抑制できる。よって、初期充電に要する時間を短くでき、製造コストを低くできると共に、電池容量や内部抵抗など電池の特性バラツキが小さい電池を製造できる。一方、初期充電工程で圧縮具を用いなくて済むので、量産に要する圧縮具の数量を少なくできる、初期充電工程のための設備を簡素化できるなど、生産設備のコストを低くできる。
【００１２】
更に、上記の電池の製造方法であって、前記初期充電工程の後、前記電池についてエージングを行うエージング工程を備え、前記エージング工程は、電池外の部材で前記ケース主壁部を押圧することなく、前記電池ケースの内外の気圧差により一対の前記ケース内主面で一対の前記電極体主平面の全面を押圧して、前記電極体を前記厚み方向に圧縮した状態で行う電池の製造方法とすると良い。
【００１３】
電池にエージングを行っている際にもガスが発生し得る。この場合も、電極体が厚み方向に圧縮されていないと、前述と同様、ガスの一部が正負極板間に溜まり易くなる。しかし、電池に圧縮具を装着した状態でエージングを行うとすると、エージングの期間中（例えば数日〜数十日程度にわたり）、圧縮具が必要になる。このため、特に多くの圧縮具が必要となる。また、エージングを行う設備も圧縮具の重量に耐え得る設備が必要となる。従って、生産設備のコストが特に高くなる。
【００１４】
これに対し、この電池の製造方法では、前述の減圧封止工程を行うことで、封止後の電池では、電池ケースの内外の気圧差によって、電極体が厚み方向に均一に圧縮された均一圧縮状態を維持できる。このため、圧縮具など電池外の部材でケース主壁部を押圧することなく、エージングを行っても、電池ケースの内外の気圧差によりケース内主面で電極体主平面の全面を押圧して電極体を厚み方向に圧縮した状態で、エージングを行うことができる。従って、エージング工程を行った際にガスが発生しても、このガスが正負極板間に溜まるのを防止または抑制できる。よって、電池容量や内部抵抗など電池の特性バラツキが小さい電池を製造できる。一方、エージング工程で圧縮具を用いなくて済むので、量産に要する圧縮具の数量を少なくできる、エージング工程のための設備を簡素化できるなど、生産設備のコストを低くできる。
なお、「エージング」とは、所定の充電状態、所定のエージング温度で、所定のエージング時間、電池を安置する処理を指す。
【００１５】
更に、上記のいずれかに記載の電池の製造方法であって、前記減圧封止工程は、前記圧縮具により、前記電極体主平面に掛かる圧力Ｐｏが７５ｋＰａ以上となる力で前記電池を挟み、前記内圧Ｐｂを、大気圧Ｐａを基準としたゲージ圧表記で−７５ｋＰａ以下とする電池の製造方法とすると良い。
【００１６】
圧縮具によって電極体主平面に掛かる圧力Ｐｏを７５ｋＰａ以上とすることで、電極体が厚み方向に十分に圧縮された状態とすることができる。そして、内圧Ｐｂを−７５ｋＰａ以下として電池ケースを気密封止することで、封止後の電池ケースの内外の気圧差が十分に大きくなり、封止後の電池においても、電極体が厚み方向に十分に圧縮された状態とすることができる。従って、初期充電工程やエージング工程の際にガスが正負極板間に溜まるのをより効果的に防止できる。
なお、本明細書では、原則として、内圧Ｐｂ等を、絶対真空を基準（零点）とした絶対圧ではなく、大気圧を基準（零点）としたゲージ圧で記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係るリチウムイオン二次電池を示す斜視図である。
【図２】実施形態に係るリチウムイオン二次電池を示す縦断面図である。
【図３】実施形態に係り、電極体を示す斜視図である。
【図４】実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法に関し、圧縮具により電池を挟んで電極体を厚み方向に圧縮した状態を示す断面図である。
【図５】実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法に関し、圧縮具により電池を挟んで電極体を厚み方向に圧縮した状態を示す平面図である。
【図６】実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法に関し、減圧封止工程後、電池ケースの内外の気圧差によって、電極体が厚み方向に均一に圧縮された均一圧縮状態を示す断面図である。
【図７】実施形態に係るリチウムイオン二次電池に関し、減圧封止工程において電極体主平面に掛かる圧力Ｐｏと、初期充電工程において初期充電に要する初期充電時間との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池１００（以下、単に電池１００とも言う）を示す。また、図３に、この電池１００を構成する扁平状捲回型の電極体１２０を示す。なお、図１及び図２における上方を電池１００の上側、下方を電池１００の下側として説明する。また、本実施形態では、電池１００並びにこれを構成する電池ケース１１０及び電極体１２０の厚み方向をＢＨ、幅方向をＣＨ、高さ方向をＤＨとして説明する。
【００１９】
この電池１００は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両や、ハンマードリル等の電池使用機器に搭載される角型電池である。この電池１００は、直方体形状の電池ケース１１０、この電池ケース１１０内に収容された扁平状捲回型の電極体１２０、電池ケース１１０に支持された正極端子１５０及び負極端子１６０等から構成されている（図１及び図２参照）。また、電池ケース１１０内には、非水系の電解液１１７が保持されている。
【００２０】
このうち電池ケース１１０（図１及び図２参照）は、金属（具体的にはアルミニウム）により形成されている。この電池ケース１１０は、ケース上壁部１１０ａと、これに平行なケース下壁部１１０ｂと、これらの間を結ぶ４つのケース側壁部（第１ケース側壁部１１０ｃ、第２ケース側壁部１１０ｄ、第３ケース側壁部１１０ｅ及び第４ケース側壁部１１０ｆ）とからなる直方体形状をなす。
【００２１】
４つのケース側壁部のうち、第１ケース側壁部１１０ｃ及び第２ケース側壁部１１０ｄは、互いに平行に位置し、幅広で（幅方向ＣＨの寸法が大きく）最も面積の大きいケース壁部であり、前述の一対のケース主壁部に相当する。また、第１ケース側壁部１１０ｃのうち、電池内部に位置する第１ケース内側面１１０ｃｎ、及び、第２ケース側壁部１１０ｄのうち、電池内部に位置する第２ケース内側面１１０ｄｎが、前述の一対のケース内主面に相当する。第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄは、その周縁部１１０ｃｍ，１１０ｄｍを除く中央平面部１１０ｃｇ，１１０ｄｇが、それぞれ厚み方向ＢＨに電池内部側に凹んで電池内部側に位置している。
また、残りの第３ケース側壁部１１０ｅ及び第４ケース側壁部１１０ｆは、互いに平行に位置し、幅狭で（幅方向ＣＨの寸法が小さく）面積の小さいケース壁部である。
【００２２】
この電池ケース１１０は、ケース本体部材１１１とケース蓋部材１１３とから構成されている。このうちケース本体部材１１１は、前述のケース下壁部１１０ｂ及び４つのケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆからなり、上側のみが開口した箱状をなす。また、ケース蓋部材１１３は、前述のケース上壁部１１０ａからなる矩形板状であり、ケース本体部材１１１の開口１１１ｈを閉塞する形態で、ケース本体部材１１１に溶接されている。
【００２３】
ケース蓋部材１１３には、その長手方向の中央付近に、電池ケース１１０の内圧が所定圧力に達した際に破断する非復帰型の安全弁１１３ｖが設けられている。
また、ケース蓋部材１１３のうち、この安全弁１１３ｖの近傍には、電解液１１７を電池ケース１１０内に注入するために用いられる注液孔１１３ｈが、ケース蓋部材１１３を貫通する形態で設けられている。この注液孔１１３ｈは、後述するように、電池ケース１１０内が大気圧Ｐａ（＝０ｋＰａ）よりも減圧された状態（負圧状態）で、封止部材１１５により気密に封止されている。この封止部材１１５は、電池ケース１１０の材質と同じ材質（具体的にはアルミニウム）からなる円板状をなし、注液孔１１３ｈを電池外部から覆う形態で、ケース蓋部材１１３に固着（具体的には溶接）されている。
【００２４】
また、ケース蓋部材１１３には、それぞれ電池ケース１１０の内部から外部に延出する形態の通電端子部材１５１からなる正極端子１５０及び負極端子１６０が固設されている。具体的には、正極端子１５０及び負極端子１６０は、これらにバスバーや圧着端子など電池外の端子を締結するためのボルト１５３，１５３と共に、樹脂からなる絶縁部材１５５，１５５を介して、ケース蓋部材１１３に固設されている（図２参照）。
【００２５】
次に、扁平状捲回型の電極体１２０について説明する（図２及び図３参照）。この電極体１２０は、絶縁フィルムを上側のみが開口した袋状に形成した絶縁フィルム包囲体１１９内に収容され、横倒しにした状態で電池ケース１１０内に収容されている（図２参照）。この電極体１２０は、扁平状をなし、その厚み方向ＢＨに直交し、互いに平行で平面状をなす一対の電極体主平面（第１電極体主平面１２０ｃ及び第２電極体主平面１２０ｄ）と、これらを結び半円筒状をなす一対の半円筒面（第１半円筒面１２０ａ及び第２半円筒面１２０ｂ）とを有する。
【００２６】
このうち第１電極体主平面１２０ｃは、電池ケース１１０のうち第１ケース側壁部１１０ｃの第１ケース内側面（ケース内主面）１１０ｃｎに対向し、第２電極体主平面１２０ｄは、第２ケース側壁部１１０ｄの第２ケース内側面（ケース内主面）１１０ｄｎに対向している。また、第１半円筒面１２０ａは、ケース上壁部１１０ａ側に位置し、第２半円筒面１２０ｂは、ケース下壁部１１０ｂ側に位置している。
【００２７】
この電極体１２０は、帯状の正極板１２１と帯状の負極板１３１とを、多孔質膜からなる帯状の２枚のセパレータ１４１，１４１を介して互いに重ねて捲回し、扁平状に圧縮したものである（図３参照）。正極板１２１の幅方向の一部は、セパレータ１４１から軸線ＡＸ方向（電池１００等の幅方向ＣＨ）の一方側ＡＣに渦巻き状をなして突出しており、前述の正極端子１５０と接続している（図２参照）。また、負極板１３１の幅方向の一部は、セパレータ１４１から軸線ＡＸ方向（電池１００等の幅方向ＣＨ）の他方側ＡＤに渦巻き状をなして突出しており、前述の負極端子１６０と接続している（図２参照）。
【００２８】
次いで、上記電池１００の製造方法について説明する。
まず、安全弁１１３ｖ及び注液孔１１３ｈ等を形成したケース蓋部材１１３と、通電端子部材１５１，１５１と、ボルト１５３，１５３とを用意し、これらを射出成形用の金型にセットする。そして、射出成形により絶縁部材１５５，１５５を一体的に成形して、ケース蓋部材１１３に正極端子１５０及び負極端子１６０を固設する（図１及び図２参照）。
【００２９】
次に、別途形成した電極体１２０に、正極端子１５０及び負極端子１６０をそれぞれ接続（溶接）する。また、ケース本体部材１１１及び絶縁フィルム包囲体１１９を用意し、ケース本体部材１１１内に絶縁フィルム包囲体１１９を介して電極体１２０を収容すると共に、ケース本体部材１１１の開口１１１ｈをケース蓋部材１１３で塞ぐ。そして、レーザ溶接によりケース本体部材１１１とケース蓋部材１１３とを溶接して、電池ケース１１０を形成する（図１及び図２参照）。
【００３０】
次に、この電池１００を真空チャンバ内に入れて真空チャンバ内を減圧する。そして、注液用ノズルを注液孔１１３ｈ内に挿入して、注液用ノズルから電池ケース１１０内に電解液１１７を注液する。注液後は、真空チャンバ内を大気圧に戻して、この電池１００を真空チャンバから取り出す。
【００３１】
次に、減圧封止工程を行う。即ち、まず、電池外の圧縮具２００を用意し、これを電池１００に装着する（図４及び図５参照）。なお、図４，図５及び後述する図６においては、正極端子１５０、負極端子１６０等の図示を省略してある。
この圧縮具２００は、金属（具体的にはアルミニウム）からなる２枚の拘束板（第１拘束板２１０及び第２拘束板２２０)と、これらの拘束板２１０，２２０を連結するための４つのボルト２３１，２３１，…及びナット２３３，２３３，…とを有する。
【００３２】
第１拘束板２１０は、板状部２１１と圧縮部２１３とからなる。このうち板状部２１１は、電池ケース１１０のケース主壁部（第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄ）及び第１，第２ケース内主面１１０ｃｎ，１１０ｄｎよりも、幅方向ＣＨ及び高さ方向ＤＨの寸法がそれぞれ大きくされた矩形板状をなす。一方、圧縮部２１３は、ケース主壁部（第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄ）及び第１，第２ケース内主面１１０ｃｎ，１１０ｄｎよりも、幅方向ＣＨ及び高さ方向ＤＨの寸法がそれぞれ小さく、かつ、第１，第２電極体主面１２０ｃ，１２０ｄよりも、幅方向ＣＨ及び高さ方向ＤＨの寸法がそれぞれ大きくされた矩形板状をなす。同様に、第２拘束板２２０も、板状部２２１と圧縮部２２３とからなる。
【００３３】
この圧縮具２００は、次のようにして電池１００に装着する（図４及び図５参照）。即ち、第１拘束板２１０の圧縮部２１３を、第１ケース側壁部１１０ｃに当接させると共に、第２拘束板２２０の圧縮部２２３を、第２ケース側壁部１１０ｄに当接させて、電池１００のうち第１ケース側壁部１１０ｃと第２ケース側壁部１１０ｄとの間を挟む。その際、圧縮部２１３の外周縁２１３ｆと第１ケース側壁部１１０ｃの外周縁１１０ｃｆとの間、及び、圧縮部２２３の外周縁２２３ａｆと第２ケース側壁部１１０ｄの外周縁１１０ｄｆとの間に、それぞれ所定の間隔ができるように位置合わせをして、第１，第２拘束板２１０，２２０を電池１００に配置する。
【００３４】
その後、ボルト２３１，２３１，…及びナット２３３，２３３，…の締結により、第１拘束板２１０と第２拘束板２２０との間隔を狭めていき、第１，第２拘束板２１０，２２０の圧縮部２１３，２２３により第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄをそれぞれ厚み方向ＢＨに電池内部側に凹ませて塑性変形させる。この塑性変形により、第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄには、それぞれ電池内部側に位置する中央平面部１１０ｃｇ，１１０ｄｇと、それらの周囲をなす周縁部１１０ｃｍ，１１０ｄｍとが形成される。これと共に、第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄのうち中央平面部１１０ｃｇ，１１０ｄｇの第１，第２ケース内主面１１０ｃｎ，１１０ｄｎが、電極体１２０の第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面をそれぞれ押圧して、電極体１２０（詳細には、電極体１２０のうち第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄ間の部分）をその厚み方向ＢＨ（図４中、上下方向）に圧縮する。
【００３５】
ボルト２３１，２３１，…及びナット２３３，２３３，…の締め付け具合は、第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏがそれぞれ７５ｋＰａ以上（具体的には８０ｋＰａ）となる力で、第１，第２拘束板２１０，２２０の圧縮部２１３，２２３が電池１００を挟むように調整する。このようにして圧縮具２００で電池１００を挟むことにより、第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面がそれぞれ均一に押圧され、電極体１２０（そのうちの第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄ間の部分）が厚み方向ＢＨに均一に圧縮された状態（均一圧縮状態）となる。
【００３６】
次に、この圧縮具２００を装着した電池１００を、真空チャンバ内に入れて真空チャンバ内を減圧する。本実施形態では、電池ケース１１０内の内圧Ｐｂを−７５ｋＰａ以下（具体的には−８０ｋＰａ）とする。そして、封止部材１１５を用意し、この封止部材１１５で注液孔１１３ｈを電池外部から覆い、更に、封止部材１１５を電池ケース１１０のケース蓋部材１１３に溶接して、封止部材１１５とケース蓋部材１１３との間を気密に封止する。これにより、電池ケース１１０が気密に封止される。減圧封止後は、真空チャンバ内を大気圧に戻して、この電池１００を真空チャンバから取り出す。
【００３７】
このように電池ケース１１０内を減圧して封止すると、封止後の電池１００では、電池ケース１１０内が負圧となる。このため、図６に示すように、封止後に圧縮具２００を取り外しても、電池ケース１１０の内外の気圧差（具体的には約８０ｋＰａ）によって、第１，第２ケース内主面１１０ｃｎ，１１０ｄｎで第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面がそれぞれ押圧されて、電極体１２０（そのうちの第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄ間の部分）が厚み方向ＢＨに均一に圧縮された均一圧縮状態を維持できる。
【００３８】
次に、初期充電工程において、この電池１００について初期充電を行う。この初期充電工程は、圧縮具２００等の電池外の部材で第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄを押圧することなく、電池ケース１１０の内外の気圧差により第１，第２ケース内主面１１０ｃｎ，１１０ｄｎで第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面をそれぞれ押圧して、電極体１２０を厚み方向ＢＨに圧縮した状態（図６参照）で行う。
【００３９】
この初期充電は、常温（２５℃）環境下で、定電流−定電圧方式により、ＳＯＣ１００％まで行う。具体的には、１Ｃ（具体的には５Ａ）の定電流で、電池電圧値が所定の充電終止電圧値４．１Ｖ（ＳＯＣ１００％のときの電池電圧値）に至るまで充電し、その後、電池電圧値を４．１Ｖに維持しつつ充電を行い、充電電流値が０．０２Ｃ（具体的には０．１Ａ）に低下した時点で初期充電を終了する。
【００４０】
この初期充電の際には、電解液１１７の一部が分解して水素ガスなどの気体（ガス）が発生する。しかし、本実施形態では、この初期充電の期間中、電極体１２０が厚み方向ＢＨに均一に圧縮された均一圧縮状態にあるので、発生したガスの殆ど全てが電極体１２０から抜け出る。このため、この初期充電工程でガスが正極板１２１と負極板１３１との間に溜まるのを防止できる。
【００４１】
次に、エージング工程において、この電池１００についてエージングを行う。このエージング工程は、前述の初期充電工程と同様に、圧縮具２００等の電池外の部材で第１，第２ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄを押圧することなく、電池ケース１１０の内外の気圧差により第１，第２ケース内主面１１０ｃｎ，１１０ｄｎで第１，第２電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面をそれぞれ押圧して、電極体１２０を厚み方向ＢＨに圧縮した状態（図６参照）で行う。
このエージングは、電池電圧値４．１Ｖ（ＳＯＣ１００％に相当）の状態にて、所定のエージング温度（具体的には５０℃）で、所定のエージング時間（具体的には１５時間）、電池１００を安置する。
【００４２】
このエージングの際にも、電解液１１７の一部が分解して水素ガスなどの気体（ガス）が発生する場合がある。しかし、本実施形態では、このエージングの期間中においても、電極体１２０が厚み方向ＢＨに均一に圧縮された均一圧縮状態にあるので、発生したガスの殆ど全てが電極体１２０から抜け出る。このため、このエージング工程においても、ガスが正極板１２１と負極板１３１との間に溜まるのを防止できる。かくして、電池１００が完成する。
【００４３】
以上で説明したように、この電池１００の製造方法では、減圧封止工程において、圧縮具２００により、電池１００のうち一対のケース主壁部（第１，第２ケース側壁部）１１０ｃ，１１０ｄ間を挟んで、一対のケース内主面（第１，第２ケース内主面）１１０ｃｎ，１１０ｄｎで一対の電極体主平面（第１，第２電極体主平面）１２０ｃ，１２０ｄの全面をそれぞれ押圧して、電極体１２０をその厚み方向ＢＨに圧縮する。これにより、電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面がそれぞれ均一に押圧され、電極体１２０が厚み方向ＢＨに均一に圧縮された状態（均一圧縮状態）となる（図４参照）。そして、この状態を保ちつつ、電池ケース１１０を内圧Ｐｂに減圧して封止する。すると、封止後の電池１００では、電池ケース１１０内が負圧となるので、封止後に圧縮具２００を取り外しても、電池ケース１１０の内外の気圧差によって、電極体１２０が厚み方向ＢＨに均一に圧縮された均一圧縮状態を維持できる（図６参照）。
【００４４】
このため、その後、圧縮具２００など電池外の部材でケース主壁部１１０ｃ，１１０ｄを押圧することなく、初期充電を行っても、電池ケース１１０の内外の気圧差によりケース内主面１１０ｃｎ，１１０ｄｎで電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面をそれぞれ押圧して、電極体１２０を厚み方向ＢＨに圧縮した状態で、初期充電を行うことができる。従って、初期充電工程を行った際にガスが発生しても、このガスが正負極板１２１，１３１間に溜まるのを防止できる。よって、初期充電に要する時間を短くでき、製造コストを低くできると共に、電池容量や内部抵抗など電池の特性バラツキが小さい電池１００を製造できる。一方、初期充電工程で圧縮具２００を用いなくて済むので、量産に要する圧縮具２００の数量を少なくできる、初期充電工程のための設備を簡素化できるなど、生産設備のコストを低くできる。
【００４５】
更に、本実施形態では、初期充電工程と同様に、エージング工程も、圧縮具２００など電池外の部材でケース主壁部１１０ｃ，１１０ｄを押圧することなく、電池ケース１１０の内外の気圧差によりケース内主面１１０ｃ，１１０ｄで電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面をそれぞれ押圧して、電極体１２０を厚み方向ＢＨに圧縮した状態で行う。従って、エージング工程を行った際にガスが発生しても、このガスが正負極板１２１，１３１間に溜まるのを防止できる。よって、電池容量や内部抵抗など電池の特性バラツキが小さい電池１００を製造できる。一方、エージング工程で圧縮具２００を用いなくて済むので、量産に要する圧縮具２００の数量を少なくできる、エージング工程のための設備を簡素化できるなど、生産設備のコストを低くできる。
【００４６】
また、本実施形態では、減圧封止工程において、圧縮具２００により、電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏが７５ｋＰａ以上（具体的には８０ｋＰａ）となる力で電池１００を挟むので、電極体１２０が厚み方向ＢＨに十分に圧縮された状態とすることができる。そして、電池ケース１１０の内圧Ｐｂを−７５ｋＰａ以下（具体的には−８０ｋＰａ）として電池ケース１１０を封止するので、封止後の電池１００においても、電池ケース１１０の内外の気圧差（約８０ｋＰａ）が十分に大きくなり、電極体１２０が厚み方向ＢＨに十分に圧縮された状態とすることができる。従って、初期充電工程やエージング工程の際にガスが正負極板１２１，１３１間に溜まるのをより効果的に防止できる。
【００４７】
（実施例）
次いで、本発明の効果を検証するために行った試験の結果について説明する。減圧封止工程において、圧縮具２００によって電極体主平面（第１，第２電極体主平面）１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏを、０〜１５０ｋＰａに変えて製造した複数の電池１００を用意した。具体的には、電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏを、０ｋＰａ、２５ｋＰａ、５０ｋＰａ、７５ｋＰａ、１００ｋＰａ、１２５ｋＰａまたは１５０ｋＰａとした電池１００をそれぞれ用意した。そして、各々の電池１００について、実施形態と同様に減圧封止工程を行った後、実施形態と同様に充電工程を行った。その際、各電池１００について、初期充電を開始してから初期充電が完了するまでの時間をそれぞれ測定した。その結果を図７に示す。
【００４８】
図７のグラフから明らかなように、圧縮具２００により電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏが０〜７５ｋＰａの範囲では、圧力Ｐｏの値が大きくなるほど、初期充電に要する時間が短くなった。一方、圧縮具２００により電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏが７５〜１５０ｋＰａの範囲では、圧力Ｐｏの大きさに拘わらず、初期充電に要する時間が短くほぼ一定となった。
【００４９】
このような結果を生じた理由は、以下であると考えられる。即ち、電池１００に初期充電を行うと、電解液１１７の一部が分解してガスが発生する。その際、電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏが０〜７５ｋＰａの範囲では、電極体１２０が厚み方向ＢＨに全く圧縮されていない、或いは十分に圧縮されていないために、圧力Ｐｏの値が小さいほど、発生したガスが電極体１２０から抜けきれずに、正負極板１２１，１３１間に多く溜まる。このガスは、正負極板１２１，１３１間内で移動し離合集散を繰り返すため、正負極板１２１，１３１間には、ガスが接しているために充電できない部分と、電解液１１７に接していて充電できる部分とが現れ、しかも、これらの部分が移動する。このため、圧力Ｐｏの値が小さいほど、正負極板１２１，１３１全体について初期充電するのに時間が長く掛かると考えられる。
【００５０】
一方、電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏが７５〜１５０ｋＰａの範囲では、電極体１２０が厚み方向ＢＨに十分に圧縮されているため、圧力Ｐｏの大きさに拘わらず、発生したガスの殆ど全てが電極体１２０から抜け出て、正負極板１２１，１３１間には溜まらない。このため、正負極板１２１，１３１は、そのいずれの部位でも電解液１１７に接していて充電できるので、正負極板１２１，１３１全体について初期充電するのに掛かる時間が短くなり、一定時間になると考えられる。
【００５１】
以上より、減圧封止工程を、圧縮具２００で電池１００を挟み、一対の電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄの全面をそれぞれ押圧して、電極体１２０を厚み方向ＢＨに圧縮した状態で行うことで、その後の初期充電工程を、圧縮具２００を取り外して行っても、初期充電に要する時間を短くできることが判る。また、圧縮具２００により電極体主平面１２０ｃ，１２０ｄに掛かる圧力Ｐｏを７５ｋＰａ以上とすることで、初期充電に要する時間を最も短くできることが判る。
【００５２】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態では、「電極体」として、各々帯状をなす正極板１２１及び負極板１３１をセパレータ１４１，１４１を介して互いに重ねて扁平状に捲回してなる扁平状捲回型の電極体１２０を例示したが、電極体の形態はこれに限られない。例えば、電極体を、各々所定形状（例えば矩形状など）をなす複数の正極板及び複数の負極板をセパレータを介して交互に複数積層してなる積層型としてもよい。
【００５３】
また、実施形態では、「電池ケース」として、直方体形状の電池ケース１１０を例示したが、電池ケースの形状はこれに限られない。例えば、電池ケースを、一対のケース主壁部を有し、ケース上壁部及びケース下壁部がそれぞれ長円状をなす長円筒形状としてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１００ リチウムイオン二次電池（電池）
１１０ 電池ケース
１１０ａ ケース上壁部
１１０ｂ ケース下壁部
１１０ｃ 第１ケース側壁部（ケース主壁部）
１１０ｃｎ 第１ケース内主面（ケース内主面）
１１０ｄ 第２ケース側壁部（ケース主壁部）
１１０ｄｎ 第２ケース内主面（ケース内主面）
１１０ｅ 第３ケース側壁部
１１０ｆ 第４ケース側壁部
１１１ ケース本体部材
１１３ ケース蓋部材
１２０ 電極体
１２０ｃ 第１電極体主平面（電極体主平面）
１２０ｄ 第２電極体主平面（電極体主平面）
１２０ａ 第１半円筒面
１２０ｂ 第２半円筒面
１５０ 正極端子
１６０ 負極端子
２００ 圧縮具
２１０ 第１拘束板
２２０ 第２拘束板
ＢＨ 厚み方向
ＣＨ 幅方向
ＤＨ 高さ方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身の厚み方向に直交する一対の電極体主平面を有する、扁平状捲回型または積層型の電極体と、
前記電極体を収容し、一対の前記電極体主平面にそれぞれ対向する一対のケース内主面を含む一対のケース主壁部を有する電池ケースと、を備える
電池の製造方法であって、
前記電極体が収容された前記電池ケースの内圧を、大気圧Ｐａよりも減圧された内圧Ｐｂとした上で、前記電池ケースを気密に封止する減圧封止工程と、
前記減圧封止工程の後、前記電池について初期充電を行う初期充電工程と、を備え、
前記減圧封止工程は、
電池外の圧縮具で前記電池のうち一対の前記ケース主壁部間を挟んで、一対の前記ケース内主面で一対の前記電極体主平面の全面を押圧して、前記電極体を前記厚み方向に圧縮した状態で行い、
前記初期充電工程は、
電池外の部材で前記ケース主壁部を押圧することなく、前記電池ケースの内外の気圧差により一対の前記ケース内主面で一対の前記電極体主平面の全面を押圧して、前記電極体を前記厚み方向に圧縮した状態で行う
電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電池の製造方法であって、
前記初期充電工程の後、前記電池についてエージングを行うエージング工程を備え、
前記エージング工程は、
電池外の部材で前記ケース主壁部を押圧することなく、前記電池ケースの内外の気圧差により一対の前記ケース内主面で一対の前記電極体主平面の全面を押圧して、前記電極体を前記厚み方向に圧縮した状態で行う
電池の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電池の製造方法であって、
前記減圧封止工程は、
前記圧縮具により、前記電極体主平面に掛かる圧力Ｐｏが７５ｋＰａ以上となる力で前記電池を挟み、
前記内圧Ｐｂを、大気圧Ｐａを基準としたゲージ圧表記で−７５ｋＰａ以下とする
電池の製造方法。
【請求項１】
自身の厚み方向に直交する一対の電極体主平面を有する、扁平状捲回型または積層型の電極体と、
前記電極体を収容し、一対の前記電極体主平面にそれぞれ対向する一対のケース内主面を含む一対のケース主壁部を有する電池ケースと、を備える
電池の製造方法であって、
前記電極体が収容された前記電池ケースの内圧を、大気圧Ｐａよりも減圧された内圧Ｐｂとした上で、前記電池ケースを気密に封止する減圧封止工程と、
前記減圧封止工程の後、前記電池について初期充電を行う初期充電工程と、を備え、
前記減圧封止工程は、
電池外の圧縮具で前記電池のうち一対の前記ケース主壁部間を挟んで、一対の前記ケース内主面で一対の前記電極体主平面の全面を押圧して、前記電極体を前記厚み方向に圧縮した状態で行い、
前記初期充電工程は、
電池外の部材で前記ケース主壁部を押圧することなく、前記電池ケースの内外の気圧差により一対の前記ケース内主面で一対の前記電極体主平面の全面を押圧して、前記電極体を前記厚み方向に圧縮した状態で行う
電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電池の製造方法であって、
前記初期充電工程の後、前記電池についてエージングを行うエージング工程を備え、
前記エージング工程は、
電池外の部材で前記ケース主壁部を押圧することなく、前記電池ケースの内外の気圧差により一対の前記ケース内主面で一対の前記電極体主平面の全面を押圧して、前記電極体を前記厚み方向に圧縮した状態で行う
電池の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電池の製造方法であって、
前記減圧封止工程は、
前記圧縮具により、前記電極体主平面に掛かる圧力Ｐｏが７５ｋＰａ以上となる力で前記電池を挟み、
前記内圧Ｐｂを、大気圧Ｐａを基準としたゲージ圧表記で−７５ｋＰａ以下とする
電池の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９３１２２（Ｐ２０１３−９３１２２Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３２８７４（Ｐ２０１１−２３２８７４）
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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