非水電解液型二次電池の製造方法
【課題】短時間で負極合材層の表面に好適に被膜を形成することのできる非水電解液型二次電池の製造方法を提供する。
【解決手段】バッテリの初期充電工程は，予備充電工程Ｄ１と，充放電繰り返し工程Ｄ２と，定電流充電工程Ｄ３とを有する。予備充電工程Ｄ１では，バッテリの電圧が負極合材層の表面にＳＥＩ被膜が形成される被膜形成電圧領域Ｒの範囲内に入るまでバッテリを充電する。充放電繰り返し工程Ｄ２では，被膜形成電圧領域Ｒの範囲内で充電と放電とを繰り返す。すなわち，被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵに達したら，充電を停止するとともに，放電を開始する。そして，被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬに達したら，放電を停止するとともに，充電を開始する。そして，定電流充電工程Ｄ３では，バッテリの電圧が満充電電圧となるまでバッテリの電圧を充電する。
【解決手段】バッテリの初期充電工程は，予備充電工程Ｄ１と，充放電繰り返し工程Ｄ２と，定電流充電工程Ｄ３とを有する。予備充電工程Ｄ１では，バッテリの電圧が負極合材層の表面にＳＥＩ被膜が形成される被膜形成電圧領域Ｒの範囲内に入るまでバッテリを充電する。充放電繰り返し工程Ｄ２では，被膜形成電圧領域Ｒの範囲内で充電と放電とを繰り返す。すなわち，被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵに達したら，充電を停止するとともに，放電を開始する。そして，被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬに達したら，放電を停止するとともに，充電を開始する。そして，定電流充電工程Ｄ３では，バッテリの電圧が満充電電圧となるまでバッテリの電圧を充電する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，非水電解液型二次電池の製造方法に関する。さらに詳細には，電極の表面に好適に被膜を形成することのできる非水電解液型二次電池の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電池は，携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器，ハイブリッド車両や電気自動車等の車両など，多岐にわたる分野で利用されている。これらのうち，車両や大型電子機器類には，単電池を直列または並列につないだ組電池が搭載されることが一般的である。
【０００３】
このような電池には，非水電解液を用いる非水電解液型二次電池がある。非水電解液型二次電池には，リチウムイオンが電気伝導を担うリチウムイオン二次電池がある。リチウムイオン二次電池では，負極側の活物質として炭素系の材料が用いられることが一般的である。負極側の活物質に炭素系材料を用いた場合，負極合材層の表面の炭素系材料は電解液と反応する。これにより，負極合材層の表面にＳＥＩ（Ｓｏｌｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）被膜が形成されることとなる。
【０００４】
このＳＥＩ被膜は，負極合材層の炭素系材料にリチウムイオンの吸蔵・放出を行わせるために必須のものである。したがって，好適にＳＥＩ被膜を形成する技術が開発されてきている。例えば特許文献１には，負極合材層の表面に被膜を形成する第１の充電工程と，満充電電圧まで充電する第２の充電工程とを有する初期充電方法が開示されている（特許文献１の段落［００１９］および図２等参照）。これにより，負極合材層の表面に安定な被膜を少量生成することができるとしている（特許文献１の段落［００１１］等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２５９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし，特許文献１に記載の初期充電方法では，被膜が形成されるまでに要する時間が長い。充電電流値を０．１Ｃ以下と，小さい電流値を用いているためである（特許文献１の段落［００４９］等参照）。この条件では，被膜を形成するために，１〜２時間という時間を要することとなる（特許文献１の段落［００１７］および図２等参照）。これでは，サイクルタイムが長い。つまり，生産性は高くない。
【０００７】
本発明は，前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，短時間で負極合材層の表面に好適に被膜を形成することのできる非水電解液型二次電池の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の一態様における非水電解液型二次電池の製造方法は，電池容器の内部に電極体を収容するとともに非水電解液を注入して非水電解液型二次電池とする電池組立工程と，非水電解液型二次電池を充電する初期充電工程とを有する方法である。また，初期充電工程は，非水電解液型二次電池に充電と放電とを繰り返す充放電繰り返し工程を有している。そして，充放電繰り返し工程では，非水電解液型二次電池の電圧が，電極体の少なくとも一部にＳＥＩ被膜を形成する被膜形成電圧領域の範囲内にある。かかる非水電解液型二次電池の製造方法では，非水電解液型二次電池の負極の表面にＳＥＩ被膜を好適に形成することができる。このＳＥＩ被膜を形成するための所要時間は，十分に短い。
【０００９】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，充放電繰り返し工程では，非水電解液型二次電池の電圧が予め定めた上限電圧に達した場合に，充電を停止するとともに放電を開始し，非水電解液型二次電池の電圧が予め定めた下限電圧に達した場合に，放電を停止するとともに充電を開始するとよい。下限電圧から上限電圧までの充電容量および放電容量の評価をサイクル毎に行うことができるからである。
【００１０】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，充放電繰り返し工程では，予め定めた上限電圧として，被膜形成電圧領域の上限電圧を用いるとともに，予め定めた下限電圧として，被膜形成電圧領域の下限電圧を用いるとよい。被膜形成電圧領域の範囲内の電圧領域を有効に活用して，充放電繰り返し工程を行うことができるからである。
【００１１】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，充放電繰り返し工程では，下限電圧から上限電圧まで充電したときの充電容量が，予め定めた充電容量閾値以下である場合に，充放電繰り返し工程を終了するとよい。一方，下限電圧から上限電圧まで充電したときの充電容量が，予め定めた充電容量閾値より大きい場合に，充放電繰り返し工程を継続して行う。負極の表面にＳＥＩ被膜が好適に形成された後に，充放電繰り返し工程を終了することができるからである。したがって，非水電解液型二次電池のロット毎に生じうる，ＳＥＩ被膜の形成の度合いのばらつきを抑制することができるからである。
【００１２】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，充放電繰り返し工程では，下限電圧から上限電圧までの範囲内で充放電を行った場合の充放電効率が，予め定めた充放電効率閾値以上である場合に，充放電繰り返し工程を終了するとよい。一方，下限電圧から上限電圧までの範囲内で充放電を行った場合の充放電効率が，予め定めた充放電効率閾値未満である場合に，充放電繰り返し工程を継続して行う。負極の表面にＳＥＩ被膜が好適に形成された後に，充放電繰り返し工程を終了することができるからである。したがって，非水電解液型二次電池のロット毎に生じうる，ＳＥＩ被膜の形成の度合いのばらつきを抑制することができるからである。
【００１３】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，充放電繰り返し工程の前に，非水電解液型二次電池を被膜形成電圧領域の上限電圧まで充電する予備充電工程を有するとよい。そして，充放電繰り返し工程を，非水電解液型二次電池の放電から開始するとよい。充放電繰り返し工程を，好適に開始することができるからである。
【００１４】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，充放電繰り返し工程の前に，非水電解液型二次電池を被膜形成電圧領域の下限電圧まで充電する予備充電工程を有するとよい。そして，充放電繰り返し工程を，非水電解液型二次電池の充電から開始するとよい。充放電繰り返し工程を，好適に開始することができることに変わりないからである。
【００１５】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，初期充電工程は，充放電繰り返し工程の後に，２Ｃ以上５Ｃ未満の電流値で非水電解液型二次電池を充電する充電工程を有するとなおよい。電池容量を低下させることなく，初期充電工程の所要時間を短いものとすることができるからである。
【００１６】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，充放電繰り返し工程では，充電および放電を定電流で行うとよい。充電および放電の制御を行いやすいからである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば，短時間で負極合材層の表面に好適に被膜を形成することのできる非水電解液型二次電池の製造方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係るバッテリパックの概略構成を説明するための斜視図である。
【図２】実施形態に係るバッテリの概略構成を説明するための断面図である。
【図３】実施形態に係るバッテリの捲回電極体を説明するための斜視図である。
【図４】実施形態に係るバッテリの捲回電極体の捲回構造を説明するための展開図である。
【図５】実施形態に係るバッテリの正極板（負極板）の断面構造を説明するための斜視断面図である。
【図６】第１の実施形態に係るバッテリの製造方法における初期充電工程を説明するためのグラフである。
【図７】従来のバッテリの製造方法における初期充電工程を説明するためのグラフである。
【図８】第１の実施形態に係るバッテリの製造方法における別の初期充電工程を説明するためのグラフ（その１）である。
【図９】第１の実施形態に係るバッテリの製造方法における別の初期充電工程を説明するためのグラフ（その２）である。
【図１０】第１の実施形態に係るバッテリの製造方法における別の初期充電工程を説明するためのグラフ（その３）である。
【図１１】第１の実施形態に係るバッテリの製造方法における定電流充電工程の電流値と電池容量とを比較するグラフである。
【図１２】第２の実施形態に係る充放電繰り返し工程における充電と放電の繰り返し回数（サイクル数）と充電容量もしくは放電容量との関係を示すグラフである。
【図１３】第２の実施形態に係る充放電繰り返し工程における充電と放電の繰り返し回数（サイクル数）と充放電効率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】
【００１９】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，非水電解液型二次電池であるリチウムイオン二次電池の製造方法について，本発明を具体化したものである。
【００２０】
（第１の実施形態）
１．電池の構造
１−１．バッテリパック
本形態のバッテリパックＢＰは，図１に示すように，バッテリ１００を直列に接続した組電池である。バッテリ１００は，角型の単電池である。バッテリパックＢＰでは，図１に示すように，バッテリ１００の正極端子と，そのバッテリ１００に隣り合うバッテリ１００の負極端子とが，バスバー１９０を介して締結されている。この締結は，ボルトとナットによりなされている。
【００２１】
１−２．バッテリセル
バッテリ１００の概略構成を図２の断面図に示す。図２は，図１に示したバッテリパックＢＰからバッテリ１００を取り出して描いたものである。バッテリ１００は，電池容器１１０の内部に図３に示す扁平形状の捲回電極体１０を有するものである。電池容器１１０は，図２に示すように，電池容器本体１２０と，封口板１３０とを備えるものである。電池容器１１０の内部には，捲回電極体１０が配置されている。この捲回電極体１０は，実際に発電に寄与する発電要素である。封口板１３０は，電池容器本体１２０の開口部を塞ぐためのものである。そのため，電池容器本体１２０に接合されている。
【００２２】
電池容器１１０の内部には，電解液が注入されている。この電解液は，有機溶媒に電解質を溶解させたものである。有機溶媒として例えば，プロピレンカーボネート（ＰＣ），エチレンカーボネート（ＥＣ），ジメチルカーボネート（ＤＭＣ），ジエチルカーボネート（ＤＥＣ），エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ），１，２−ジメトキシエタン，１，２−ジエトキシエタン，テトラヒドロフラン，２−メチルテトラヒドロフラン，ジオキサン，１，３−ジオキソラン，エチレングリコールジメチルエーテル，ジエチレングリコールジメチルエーテル，アセトニトリル，プロピオニトリル，ニトロメタン，Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド，ジメチルスルホキシド，スルホラン，γ−ブチロラクトン等の非水系溶媒またはこれらを組み合わせた溶媒を用いることができる。
【００２３】
また，電解質である塩として，過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）やホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ４），六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６），六フッ化砒酸リチウム（ＬｉＡｓＦ６），ＬｉＣＦ３ＳＯ３，ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３，ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２，ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３，ＬｉＩなどのリチウム塩を用いることができる。
【００２４】
図２に示すように，バッテリ１００は，正極端子５０と，負極端子６０と，絶縁部材１５０と，絶縁部材１６０とを有している。絶縁部材１５０は，正極端子５０と封口板１３０とを絶縁するための部材である。絶縁部材１６０は，負極端子６０と封口板１３０とを絶縁するための部材である。
【００２５】
図２に示すように，封口板１３０には注液孔１４０が設けられている。注液孔１４０は，封口板１３０を貫通する貫通孔である。そして，電解液を電池容器１１０の内部に注入するためのものである。蓋体１７０は，封口板１３０の注液孔１４０を塞ぐための注液孔用蓋体である。したがって，蓋体１７０は，注液孔１４０の開口部分を覆っている。蓋体１７０は，封口板１３０の外側から封口板１３０に溶接されている。
【００２６】
１−３．捲回電極体の構造
図３は，捲回電極体１０を示す斜視図である。図３に示すように，捲回電極体１０は扁平形状をしている。捲回電極体１０の一方の端部には，正極端部３０が突出している。正極端部３０は，後述するように，正極板の正極芯材が突出している箇所である。捲回電極体１０の他方の端部には，負極端部４０が突出している。負極端部４０は，後述するように，負極板の負極芯材が突出している箇所である。
【００２７】
図４は，捲回電極体１０の捲回構造を示す展開図である。捲回電極体１０は，図４に示すように，内側から正極板Ｐ，セパレータＳ，負極板Ｎ，セパレータＴの順に積み重ねた状態で捲回されたものである。すなわち，捲回電極体１０は，正極板Ｐと負極板Ｎとをこれらの間にセパレータＳ，Ｔを介在させて交互に配置したものである。
【００２８】
正極板Ｐは，正極芯材であるアルミ箔にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極活物質を含む合材を塗布したものである。正極活物質として，ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２），マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４），コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２），リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）等のリチウム複合酸化物などが用いられる。負極板Ｎは，負極芯材である銅箔にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質を含む合材を塗布したものである。負極活物質として，非晶質炭素，難黒鉛化炭素，易黒鉛化炭素，黒鉛等の炭素系物質が用いられる。
【００２９】
図４に示すように正極板Ｐには，正極塗工部Ｐ１と，正極非塗工部Ｐ２とがある。正極塗工部Ｐ１は，正極芯材に正極活物質等を含む正極合材層を形成した箇所である。正極非塗工部Ｐ２は，正極芯材に正極合材層を形成していない箇所である。負極板Ｎには，負極塗工部Ｎ１と，負極非塗工部Ｎ２とがある。負極塗工部Ｎ１は，負極芯材に負極活物質等を含む負極合材層を形成した箇所である。負極非塗工部Ｎ２は，負極芯材に負極合材層を形成していない箇所である。
【００３０】
図４中の矢印Ａは，正極板Ｐ，負極板Ｎ，セパレータＳ，Ｔの幅方向（図３でいえば横方向）を示している。図４中の矢印Ｂは，正極板Ｐ，負極板Ｎ，セパレータＳ，Ｔの長手方向（図３の捲回電極体１０の周方向）を示している。
【００３１】
セパレータＳ，Ｔは，ポリエチレンやポリプロピレン等の多孔性フィルムである。セパレータＳ，Ｔの厚みは，１０〜５０μｍ程度である。ここで，セパレータＳとセパレータＴとは同じ材質のものである。上記の捲回順の理解のために符号をＳ，Ｔとして区別しただけである。
【００３２】
図５は，正極板Ｐ（もしくは負極板Ｎ）の斜視断面図である。図５中の括弧外の各符号は，正極の場合の各部を，括弧内の各符号は，負極の場合の各部を示している。図５中の矢印Ａが示す方向は，図４中の矢印Ａが示す方向と同じである。すなわち，正極板Ｐ（もしくは負極板Ｎ）の幅方向である。図５中の矢印Ｂが示す方向は，図４中の矢印Ｂが示す方向と同じである。すなわち，正極板Ｐ（もしくは負極板Ｎ）の長手方向である。
【００３３】
図５に示すように，正極板Ｐは，帯状の正極芯材ＰＢの両面の一部に正極合材層ＰＡが形成されたものである。図５中左側には，正極板Ｐの正極非塗工部Ｐ２が幅方向に突出している。正極非塗工部Ｐ２は，帯状に形成されている。正極非塗工部Ｐ２は，正極芯材ＰＢの両面ともに正極活物質が塗布されていない領域である。したがって正極非塗工部Ｐ２では，正極芯材ＰＢがむき出したままの状態にある。一方，図５中右側には，正極非塗工部Ｐ２に対応するような突出部はない。正極塗工部Ｐ１では，正極芯材ＰＢの両面に一様の厚みで正極合材層ＰＡが形成されている。
【００３４】
正極合材層ＰＡは，正極芯材ＰＢであるアルミ箔にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極活物質の他に，導電材，結着材，増粘材を含む合材を塗布して形成された層である。正極活物質として，ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２），マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４），コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２），リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）等のリチウム複合酸化物などが用いられる。
【００３５】
正極用の導電材として，カーボン粉末やカーボンファイバー等のカーボン材料を用いることができる。例えば，アセチレンブラック，ファーネスブラック，ケッチェンブラック等のカーボンブラック，グラファイト粉末，などのカーボン粉末である。
【００３６】
正極用の結着材は，電解液に不溶性（または難溶性）であって，正極用ペーストに用いる溶媒に分散するポリマーであるとよい。例えば，ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ），ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ），テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ），エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂，酢酸ビニル共重合体，スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ），アクリル酸変性ＳＢＲ樹脂（ＳＢＲ系ラテックス），アラビアゴム等のゴムを用いることができる。または，これらの組み合わせを用いてもよい。結着材は，必ずしも上記のポリマーに限定されない。
【００３７】
正極用の増粘材として，カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ），メチルセルロース（ＭＣ），酢酸フタル酸セルロース（ＣＡＰ），ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ），ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート（ＨＰＭＣＰ）等のセルロースが用いられる。ただし，必ずしも上記したようなセルロースに限らず用いることができる。
【００３８】
溶媒として，水が挙げられる。その他に，Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ，以下ＮＭＰという）を用いてもよい。また，その他の低級アルコールや低級ケトンを用いることもできる。
【００３９】
図５の括弧内の符号で示すように，負極板Ｎは，帯状の負極芯材ＮＢの両面の一部に負極合材層ＮＡが形成されたものである。図５中左側には，負極板Ｎの負極非塗工部Ｎ２が幅方向に突出している。負極非塗工部Ｎ２は，帯状に形成されている。負極非塗工部Ｎ２は，負極芯材ＮＢの両面ともに負極活物質が塗布されていない領域である。したがって負極非塗工部Ｎ２では，負極芯材ＮＢがむき出したままの状態にある。一方，図５中右側には，負極非塗工部Ｎ２に対応するような突出部はない。負極塗工部Ｎ１では，負極芯材ＮＢの両面に一様の厚みで負極合材層ＮＡが形成されている。ただし，図４に示したように，捲回時には，正極非塗工部Ｐ２と負極非塗工部Ｎ２とは，反対側に突出した状態で捲回されることとなる。
【００４０】
負極合材層ＮＡは，負極芯材ＮＢである銅箔に負極活物質，結着材，増粘材を含む合材を塗布して乾燥させた層である。負極活物質は，リチウムイオンを吸蔵・放出可能な物質である。負極活物質として，少なくとも一部にグラファイト構造を含む炭素系物質が用いられる。例えば，非晶質炭素，難黒鉛化炭素（ハードカーボン），易黒鉛化炭素（ソフトカーボン），黒鉛（グラファイト），またはこれらを組み合わせた構造を有する炭素材料を用いることができる。
【００４１】
負極用の結着材は，電解液に不溶性（または難溶性）であって，負極用ペーストに用いる溶媒に分散するポリマーであるとよい。例えば，ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ），ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ），テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ），エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂，酢酸ビニル共重合体，スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ），アクリル酸変性ＳＢＲ樹脂（ＳＢＲ系ラテックス），アラビアゴム等のゴムを用いることができる。または，これらの組み合わせを用いてもよい。結着材は，必ずしも上記のポリマーに限定されない。
【００４２】
負極用の増粘材として，カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ），メチルセルロース（ＭＣ），酢酸フタル酸セルロース（ＣＡＰ），ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ），ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート（ＨＰＭＣＰ）等のセルロースが用いられる。ただし，必ずしも上記したようなセルロースに限らず用いることができる。
【００４３】
溶媒として，水が挙げられる。ＮＭＰを用いてもよい。また，その他の低級アルコールや低級ケトンを用いることもできる。
【００４４】
２．初期充電工程
本形態における電池の製造方法は，初期充電工程に特徴点を有する。したがって，本形態の電池の製造方法における初期充電工程について説明する。この初期充電工程は，組み立てたバッテリ１００に初期充電を施す工程である。そしてその際に，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜を形成する。したがって，この初期充電工程により，電池性能に差が生じることがある。
【００４５】
本形態における初期充電工程は，図６に示すように，（Ｄ−１）予備充電工程と，（Ｄ−２）充放電繰り返し工程と，（Ｄ−３）定電流充電工程とを有する。ここで，予備充電工程とは，充放電繰り返し工程を行う電圧領域（被膜形成電圧領域Ｒ）までバッテリ１００を充電する工程である。充放電繰り返し工程とは，被膜形成電圧領域Ｒの範囲内で充電と放電とを繰り返す工程である。この充放電繰り返し工程により，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜が形成されることとなる。定電流充電工程とは，ＳＥＩ被膜を形成済みのバッテリ１００を満充電電圧ＶＦまで充電する工程である。
【００４６】
２−１．被膜形成電圧領域
まず，被膜形成電圧領域Ｒについて説明する。これは，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜を形成するのに好適な電圧領域のことである。バッテリ１００の電圧が，この被膜形成電圧領域Ｒの範囲内にあるときに，ＳＥＩ被膜が好適に形成される。
【００４７】
そのため，未だＳＥＩ被膜の形成されていないバッテリ１００に被膜形成電圧領域Ｒで充電を行うと，その充電エネルギーの一部は，バッテリ１００自体の充電に用いられる。充電エネルギーの残部は，主にＳＥＩ被膜の形成に用いられる。または，その他の反応が生じ，電池容器１１０の内部でガスが発生することがある。
【００４８】
このＳＥＩ被膜は負極合材層ＮＡの表面に形成されるものである。しかし，その被膜形成電圧領域Ｒは，正極合材層ＰＡに含まれる正極活物質の種類によって異なっている。したがって，以下にその例を示す。
【００４９】
２−１−１．ＬｉＣｏＯ２系
正極活物質が，ＬｉＣｏＯ２またはＣｏの一部を他の元素で置換したリチウムコバルト複合酸化物を含む場合には，被膜形成電圧領域Ｒは，３．１〜３．７Ｖである（特許文献１の段落［００５２］参照）。
被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬ： ３．１Ｖ
被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵ： ３．７Ｖ
【００５０】
２−１−２．ＬｉＭｎ２Ｏ４系またはＬｉＮｉＯ２系
正極活物質が，ＬｉＭｎ２Ｏ４，ＬｉＮｉＯ２またはＭｎもしくはＮｉの一部を他の元素で置換したリチウム複合酸化物を含む場合には，被膜形成電圧領域Ｒは，２．８〜３．６Ｖである（特許文献１の段落［００５３］参照）。
被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬ： ２．８Ｖ
被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵ： ３．６Ｖ
【００５１】
２−１−３．ＬｉＦｅＰＯ４系
正極活物質が，ＬｉＦｅＰＯ４またはＦｅの一部を他の元素で置換したオリビン系複合酸化物を含む場合には，被膜形成電圧領域Ｒは，２．５〜２．９Ｖである（特許文献１の段落［００５４］参照）。
被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬ： ２．５Ｖ
被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵ： ２．９Ｖ
【００５２】
このように，被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬおよび上限電圧ＶＵは，正極活物質に応じて定まるものである。本形態の初期充電工程は，被膜形成電圧領域Ｒに応じて以下のように行う。
【００５３】
２−２．（Ｄ−１）予備充電工程
この段階では，バッテリ１００自体は組み立てられている。しかし，負極合材層ＮＡの表面にはＳＥＩ被膜は未だ形成されていない。そこで，まず，バッテリ１００に定電流充電を行う。これは，充放電繰り返し工程を行うための予備的な充電である。このときの定電流は０．１Ｃである。これにより，バッテリ１００の電圧は徐々に上昇する。そして，図６に示すように，被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵまで，バッテリ１００の電圧を上昇させる。
【００５４】
なお，この予備充電に要する所要時間は１０分程度である。ここでは定電流０．１Ｃを流すこととしたが，もちろんこれ以外の値でもよい。ただし，未だＳＥＩ被膜は形成されていないため，電流値としてあまり大きな値を設定しないほうがよい。そして，ここでは定電流としたが，必ずしも一定の電流値とする必要はない。例えば，この予備充電工程の初期の電流値の値として，やや小さい値を用いることとしてもよい。
【００５５】
２−３．（Ｄ−２）充放電繰り返し工程
次に，バッテリ１００に定電流充電と定電流放電とを繰り返す充放電繰り返し工程を施す。図６では，放電から開始している。なお，この工程では，バッテリ１００の電圧は，被膜形成電圧領域Ｒの範囲内にある。つまり，バッテリ１００の電圧が被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵに達した場合に，定電流充電を停止するとともにバッテリ１００に定電流放電を開始する。このときの定電流放電の電流値は，例えば１Ｃである。この定電流放電により，バッテリ１００の電圧は下降する。そして，バッテリ１００の電圧が被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬに達した場合に，定電流放電を停止するとともにバッテリ１００に定電流充電を開始する。このときの定電流充電の電流値は，例えば１Ｃである。この定電流充電により，バッテリ１００の電圧は上昇する。そして，バッテリ１００の電圧が，再び上限電圧ＶＵに達したら，再び定電流放電を行う。
【００５６】
このように，被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵ，下限電圧ＶＬに到達する度に，定電流充電と定電流放電とを交互に切り替えるのである。これにより，バッテリ１００の電圧は，図６の（Ｄ−２）の領域に示すように，上昇と下降とを繰り返す。そして，これらの定電流充電および定電流放電を予め定めた所定の回数だけ繰り返した後，この充放電繰り返し工程を終了する。
【００５７】
この定電流充電と定電流放電とを交互に繰り返すことにより，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜が形成されることとなる。つまり，捲回電極体１０の少なくとも一部にＳＥＩ被膜が形成される。なお，この充放電繰り返し工程に要する所要時間は１５〜４５分程度である。この所要時間は，定電流充電と定電流放電とを繰り返す回数によって変わる。もちろん，定電流の電流値１Ｃを変えた場合にも変わる。
【００５８】
２−４．（Ｄ−３）定電流充電工程
続いて，定電流充電を行う。この段階では，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜が形成済みである。そのため，やや高い電流値で高速充電をしても，ＳＥＩ被膜の形成には影響を及ぼさない。図６に示すように，この工程の初期電圧は，被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵである。そこて，バッテリ１００に定電流充電を施す。このときの定電流充電の電流値は，例えば２Ｃである。もちろん，これ以外の電流値を用いてもよい。そして，ここでは定電流としたが，必ずしも一定の電流値とする必要はない。
【００５９】
これにより，バッテリ１００は満充電電圧ＶＦに到達する。つまり，ＳＥＩ被膜が形成されているとともに，満充電電圧ＶＦとなっているバッテリ１００が製造される。なお，この定電流充電工程に要する所要時間は，３０分程度である。そのため，本形態における初期充電工程に要する時間は，５５〜７０分程度である。
【００６０】
２−５．従来技術との比較
２−５−１．（Ｅ−１）予備充電工程
ここで，本形態における初期充電工程と従来における初期充電工程との比較について説明する。従来における初期充電工程について，図７により説明する。従来においてはまず，図７に示すように，定電流充電を行う。このときの電流値は０．１Ｃ程度である。これにより，バッテリ１００の電圧は，被膜形成電圧領域Ｒに入る。そして，バッテリ１００の電圧が被膜形成電圧領域Ｒの範囲内の中央値付近の電圧となったときに予備充電を終了する。
【００６１】
２−５−２．（Ｅ−２）定電圧充電工程
次に，バッテリ１０に定電圧充電を行う。これにより，ＳＥＩ被膜を形成する。しかし，この工程に要する時間は１〜２時間程度である（特許文献１の段落［００１７］および図２参照）。これは，本形態に比べて十分に長い。
【００６２】
２−５−３．（Ｅ−３）定電流充電工程
そして，この後，定電流充電を行う。このときの電流値は１Ｃ程度である。この工程に要する時間は１時間程度である。このように，従来における初期充電工程に要する所要時間は２〜３時間程度である。これは，本形態に比べて十分に長い。
【００６３】
３．電池の製造方法
ここで，本実施の形態に係る電池の製造方法について説明する。本形態の電池の製造方法は，以下に示す工程を有する。本形態の電池の製造方法は，前述した初期充電工程を行うことに特徴のある方法である。
（Ａ）電極板作成工程
（Ｂ）電極体作成工程
（Ｃ）電池組立工程
（Ｄ）初期充電工程
（Ｄ−１）予備充電工程
（Ｄ−２）充放電繰り返し工程
（Ｄ−３）定電流充電工程
【００６４】
３−１．（Ａ）電極板作成工程
まず，正極芯材ＰＢであるアルミニウム箔に正極用塗工液を塗工して正極用ペースト層とする。この正極用塗工液は，溶媒に上記の正極活物質等を混練したものである。次に，正極用ペースト層の形成された正極芯材ＰＢを乾燥炉の内部に搬送しつつその正極用ペースト層を乾燥させる。これにより，正極芯材ＰＢに正極合材層ＰＡが形成される。正極合材層ＰＡは，正極活物質を含む層である。なお，正極芯材ＰＢの両面に正極合材層ＰＡを形成することが好ましい。これにより，正極板Ｐが作成される。負極板Ｎについても同様である。なお，正極板Ｐおよび負極板Ｎにスリット工程やプレス工程を適宜施してもよい。
【００６５】
３−２．（Ｂ）電極体作成工程
続いて，捲回電極体１０を作成する。その際に，図４に示したように，正極板Ｐおよび負極板Ｎに，これらの間にセパレータＳ，Ｔを介在させて捲回する。これにより，円筒形状の捲回電極体が作成される。この円筒形状の捲回電極体を円筒側面方向から圧縮することにより，図３に示したような扁平形状の捲回電極体１０が作成される。
【００６６】
３−３．（Ｃ）電池組立工程
次に，正極端子５０，負極端子６０をそれぞれ，捲回電極体１０の正極端部３０，負極端部４０に溶接する。そして，その溶接された捲回電極体１０を電池容器本体１２０の内部に収容する。次に，封口板１３０を電池容器本体１２０に溶接する。続いて，注液孔１４０から上記の非水電解液を電池容器１１０の内部に注入する。そして，蓋体１７０を封口板１３０に溶接する。これにより，バッテリ１００が組み立てられる。しかし前述したように，この段階では，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜は未だ形成されていない。
【００６７】
３−４．（Ｄ）初期充電工程
次に，組み立てられたバッテリ１００に初期充電を施す。前述したように，（Ｄ−１）予備充電工程と，（Ｄ−２）充放電繰り返し工程と，（Ｄ−３）定電流充電工程とを，この順序で行う。これにより，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜が形成されるとともに，バッテリ１００が充電される。その後に，高温エージング工程等を施してもよい。また，その他の各種の検査工程を行ってもよい。以上の工程を経ることにより，本形態のバッテリ１００が製造される。その後，必要に応じてバッテリ１００を組み合わせてバッテリパックＢＰとすればよい。
【００６８】
３−５．製造されたバッテリ
以上述べたように，本形態の製造方法では，初期充電工程の所要時間が従来の初期充電工程の所要時間に比べて短い。すなわち，サイクルタイムが短い。また，本形態における電池の製造方法により製造されたバッテリ１００では，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜が好適に形成されている。したがって，バッテリ１００の電池性能はよい。
【００６９】
４．変形例
４−１．充電側からの充放電繰り返し工程の開始
本形態では，図６に示したように，充放電繰り返し工程を放電から開始することとした。しかし，図８に示すように，充電から開始することとしてもよい。その場合には，バッテリ１００の電圧が被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬに達したときに，予備充電工程を終了すればよい。つまり，被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬからの充電により，充放電繰り返し工程を開始することとすればよいのである。
【００７０】
図８に，定電流充電と定電流放電とを３サイクル繰り返した場合を示す。この場合には，定電圧充電工程も，被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬから開始することとなる。このようにしても，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜が好適に形成されることに変わりない。
【００７１】
４−２．定電流以外の充放電
本形態では，充放電繰り返し工程において，充電と放電とを定電流で行うこととした。しかし，必ずしも定電流でなくともよい。充電と放電とを繰り返すのであれば，途中で電流値を変えても構わない。例えば，充電および放電の初期および終期において，電流値として小さい値を設定することができる。その場合には，図９に示すように，バッテリ１００の電圧は，より滑らかに変化する。
【００７２】
４−３．切替上限電圧および切替下限電圧
本形態では，充電と放電とを切り替える電圧として，被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵと下限電圧ＶＬとを採用することとした。前述のとおり，上限電圧ＶＵおよび下限電圧ＶＬは，正極活物質の種類により決まった値をとるものである。そして，本形態では，充電と放電とを切り替える電圧として，上限電圧ＶＵおよび下限電圧ＶＬを選択したのである。
【００７３】
しかし，充電と放電とを切り替えるために予め定めた上限電圧および下限電圧を，被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵと下限電圧ＶＬ以外の電圧としてもよい。すなわち，予め定めた下限電圧として，図１０に示す切替下限電圧Ｖ１を用いることができる。同様に，予め定めた上限電圧として，切替上限電圧Ｖ２を用いることができる。ただし，図１０に示すように，その切替下限電圧Ｖ１および切替上限電圧Ｖ２は，被膜形成電圧領域Ｒの範囲内にあることが好ましい。この場合であっても，被膜形成電圧領域Ｒの範囲内で充電と放電とが繰り返されることに変わりない。すなわち，ＳＥＩ被膜が好適に形成される。
【００７４】
４−４．上限電圧および下限電圧なし
前述の変形例では，切替上限電圧Ｖ２および切替下限電圧Ｖ１を定めた。しかし，充電と放電との繰り返しに，切替上限電圧Ｖ２および切替下限電圧Ｖ１を用いないで充電と放電とを繰り返したとしても，ＳＥＩ被膜を形成することは可能である。例えば，バッテリ１００の電圧が被膜形成電圧領域Ｒの範囲内にあれば，充電時間および放電時間を予め定めておくこととしてもよい。このようにしても，ＳＥＩ被膜を好適に形成することができることに変わりない。
【００７５】
４−５．急速充電工程
本形態では，充放電繰り返し工程において，２Ｃの電流値で充電することとした。しかし，より大きな定電流で充電することとしてもよい。ＳＥＩ被膜は既に形成されているからである。もちろん，大きな定電流で充電することにより，充電時間は短縮される。
【００７６】
図１１は，定電流充電工程において採用した定電流の電流値と，電池容量との関係を示すグラフである。図１１から分かるように，５Ｃ以上の電流値で充電すると，電池容量が小さくなってしまう。そこで，２Ｃ以上５Ｃ未満の電流値で充電するとよい。電池性能に悪影響を及ぼさないで，急速で充電できるからである。例えば，電流値４Ｃで充電するとよい。その場合にはもちろん，２Ｃで充電した場合の約半分の所要時間で充電を行うことができる。
【００７７】
４−６．組み合わせ
もちろん，上記の変形例を自由に組み合わせて適用してもよい。
【００７８】
５．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る電池の製造方法では，初期充電工程において，所定の電流値で充電と放電とを繰り返す充放電繰り返し工程を実施する。充放電繰り返し工程では，充電と放電とを繰り返すため，バッテリ１００の電圧は，上昇もしくは下降する。しかし，この電圧は，被膜形成電圧領域Ｒの範囲内に入っている。これにより，短時間で負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜を形成することができる。したがって，短時間で電池の初期充電を行うことのできる電池の製造方法が実現されている。
【００７９】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，扁平形状の捲回電極体１０を有する電池に限らない。円筒形状の電極体を有する円筒型電池にも適用することができる。また，捲回しないで正極板と負極板とを平積みした電極体を用いる電池にも適用することができる。これらも，積層した電極体に変わりない。平積みした電極体を用いる場合には，電極板等を捲回する工程や，捲回した円筒形状の電極体を扁平形状にするプレス工程等も必須ではない。
【００８０】
また，正極活物質の種類によって被膜形成電圧領域Ｒの範囲が異なっている点について説明した。もちろん，この相違点にかかわらず，本形態の電池の製造方法を適用することができる。
【００８１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では，充放電繰り返し工程における充電と放電との繰り返し回数を予め定めておくこととした。本形態では，ＳＥＩ被膜の形成の度合いに応じて充放電繰り返し工程を終了することとする。したがって，その異なる点のみについて説明する。
【００８２】
１．充放電繰り返し工程と被膜形成の度合い
第１の実施形態では，充放電繰り返し工程において，予め定めた所定の回数だけ定電流充電と定電流放電とを繰り返すこととした。しかし，異なるロットに，充放電繰り返し工程の繰り返し回数を同じ回数だけ実施したとする。その場合，ＳＥＩ被膜の形成の度合いは，ロット間にばらつきが生じる。したがって，このロット間のばらつきを抑制することが好ましい。
【００８３】
そのために本形態では，ＳＥＩ被膜が十分に形成されていると判断した後に，充放電繰り返し工程を終了することとするのである。ロット間におけるＳＥＩ被膜の形成の度合いのばらつきを小さいものとすることができるからである。
【００８４】
２．充放電繰り返し工程の終了条件
本形態では，充放電繰り返し工程において測定される充放電効率の値を，充放電繰り返し工程の終了条件とするのである。ここで，充放電効率とは，充電容量に対する放電容量の比である。
充放電効率 ＝ 放電容量 ／ 充電容量 ………（１）
【００８５】
このとき用いられる充電容量は，バッテリ１００を被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬから上限電圧ＶＵまで充電した場合の充電容量である。一方，放電容量は，バッテリ１００を被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵから下限電圧ＶＬまで放電した場合の放電容量である。これらの充電容量および放電容量は，容易に測定することができる。ただし，第１の実施形態における切替上限電圧Ｖ２および切替下限電圧Ｖ１を用いる場合には，これらの切替上限電圧Ｖ２から切替下限電圧Ｖ１までの間で充電もしくは放電した充電容量もしくは放電容量を用いる。
【００８６】
図１２は，充放電繰り返し工程において行った繰り返し回数（サイクル数）と充電容量および放電容量との関係を示すグラフである。これは，被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬから上限電圧ＶＵまでの範囲内で，１Ｃの定電流充電と１Ｃの定電流放電とを繰り返した場合の結果である。これは，あるロットについての一例であって，別のロットでは図１２のグラフからはずれることがある。図１２の横軸は，サイクル数である。図１２の縦軸は，充電容量もしくは放電容量の値である。なお，図１２のグラフを描くにあたって，３サイクル目の放電容量の値を基準（１００％）とした。
【００８７】
図１２に示すように，放電容量は，サイクル数によらずほぼ一定である。一方，充電容量は，サイクル数の増加とともに減少している。そして，サイクル数が多いと，充電容量と放電容量との差はほとんどなくなる。１サイクル目における充電容量は，３サイクル目における放電容量の４倍程度である。３サイクル目では，充電容量と放電容量とがほぼ同じであることから，１サイクル目の充電容量が非常に大きいといえる。
【００８８】
前述したように，充放電繰り返し工程の初期においては，充電時にＳＥＩ被膜が形成される。つまり，図１２における１サイクル目では，バッテリ１００に供給した充電エネルギーのうちの一部が，ＳＥＩ被膜の形成に用いられたと考えられる。したがって，充放電繰り返し工程の充電時には，バッテリ１００にエネルギーを余分に供給することとなるのである。
【００８９】
この場合，充放電繰り返し工程において行った繰り返し回数（サイクル数）と充放電効率との関係は図１３に示すグラフのようになる。これは，あるロットについての一例であって，別のロットでは図１３のグラフからはずれることがある。図１３の横軸は，サイクル数である。図１３の縦軸は，充放電効率である。図１３に示すように，サイクル数が増えるほど，充放電効率は高くなる。これは，初期のサイクル数では，充電容量の値が大きいからである（式（１）参照）。
【００９０】
したがって，充放電効率の値を，充放電繰り返し工程の終了条件とすることができる。つまり，充放電繰り返し工程における充放電効率の値が予め定めた充放電効率閾値以上である場合に，充放電繰り返し工程を終了することとすればよい。もちろん，充放電繰り返し工程における充放電効率の値が予め定めた充放電効率閾値未満である場合には，充放電繰り返し工程を継続する。
【００９１】
この充放電効率閾値として７０％を採用した場合には，充放電繰り返し工程を２回のサイクル数で終了することとなる。充放電効率閾値として８０％を採用した場合には，充放電繰り返し工程を３回のサイクル数で終了することとなる。このように，３サイクル以上，充電と放電とを繰り返したほうが，ＳＥＩ被膜を形成する上で好ましい。ただし，その分だけサイクルタイムは長いものとなる。とはいえ，前述した従来技術に比べれば，サイクルタイムは十分に短い。
【００９２】
３．変形例
３−１．充電容量閾値
本形態では，充放電繰り返し工程の終了条件を，予め定めた充放電効率閾値により決定することとした。しかし，充放電効率の代わりに，充電容量の値を基準としてもよい。図１２からも明らかなように，ＳＥＩ被膜を形成している間では，余分なエネルギーを供給しているからである。そして，サイクル数が増えるにしたがって，充電容量は一定値に近づく。
【００９３】
したがって本形態では，その一定値よりもわずかに大きい値を予め定めた充電容量閾値とする。そして，バッテリ１００を被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬから上限電圧ＶＵまで充電した場合の充電容量が，予め定めた充電容量閾値以下である場合に，充放電繰り返し工程を終了することとすればよい。一方，バッテリ１００を被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬから上限電圧ＶＵまで充電した場合の充電容量が，予め定めた充電容量閾値より大きい場合には，充放電繰り返し工程を継続する。
【００９４】
このようにしても，負極合材層ＮＡにＳＥＩ被膜を好適に形成することができることに変わりない。また，この場合，放電容量を測定する必要がない。したがって，充放電繰り返し工程を充電で終了させることができる。例えば，図８では，充放電繰り返し工程の最後に放電を行っているが，この放電を行う必要はない。したがって，サイクルタイムは，より短い。なおこの場合，充放電繰り返し工程における充電の回数は，放電の回数より１回だけ多い。
【００９５】
もしくは，閾値として，Ｎサイクル目の充電容量と（Ｎ−１）サイクル目の充電容量との差を用いてもよい。または，Ｎサイクル目の充電容量とＮサイクル目の放電容量との差を，閾値として用いても同様である。
【００９６】
５．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る電池の製造方法では，初期充電工程において，所定の電流値で充電と放電とを繰り返す充放電繰り返し工程を実施する。充放電繰り返し工程では，充電と放電とを繰り返すため，バッテリ１００の電圧は，上昇もしくは下降する。しかし，この電圧は，被膜形成電圧領域Ｒの範囲内に入っている。これにより，短時間で負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜を形成することができる。そして，ＳＥＩ被膜の形成の度合いにより，この充放電繰り返し工程を終了させることとしている。したがって，短時間で電池の初期充電を行うとともに，ＳＥＩ被膜の形成の度合いにばらつきのほとんど生じない電池の製造方法が実現されている。
【００９７】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，扁平形状の捲回電極体１０を有する電池に限らない。円筒形状の電極体を有する円筒型電池にも適用することができる。また，捲回しないで正極板と負極板とを平積みした電極体を用いる電池にも適用することができる。これらも，積層した電極体に変わりない。平積みした電極体を用いる場合には，電極板等を捲回する工程や，捲回した円筒形状の電極体を扁平形状にするプレス工程等も必須ではない。
【００９８】
また，正極活物質の種類によって被膜形成電圧領域Ｒの範囲が異なっている点について説明した。もちろん，この相違点にかかわらず，本形態の電池の製造方法を適用することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０…捲回電極体
５０…正極端子
６０…負極端子
１００…バッテリ
１１０…電池容器
１２０…電池容器本体
１３０…封口板
１４０…注液孔
１５０…絶縁部材
１６０…絶縁部材
１７０…蓋体
ＢＰ…バッテリパック
Ｐ…正極板
Ｐ１…正極塗工部
Ｐ２…正極非塗工部
Ｎ…負極板
Ｎ１…負極塗工部
Ｎ２…負極非塗工部
Ｓ，Ｔ…セパレータ
Ｒ…被膜形成電圧領域
Ｖ１…切替下限電圧
Ｖ２…切替上限電圧
ＶＬ…下限電圧
ＶＵ…上限電圧
ＶＦ…満充電電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は，非水電解液型二次電池の製造方法に関する。さらに詳細には，電極の表面に好適に被膜を形成することのできる非水電解液型二次電池の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電池は，携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器，ハイブリッド車両や電気自動車等の車両など，多岐にわたる分野で利用されている。これらのうち，車両や大型電子機器類には，単電池を直列または並列につないだ組電池が搭載されることが一般的である。
【０００３】
このような電池には，非水電解液を用いる非水電解液型二次電池がある。非水電解液型二次電池には，リチウムイオンが電気伝導を担うリチウムイオン二次電池がある。リチウムイオン二次電池では，負極側の活物質として炭素系の材料が用いられることが一般的である。負極側の活物質に炭素系材料を用いた場合，負極合材層の表面の炭素系材料は電解液と反応する。これにより，負極合材層の表面にＳＥＩ（Ｓｏｌｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）被膜が形成されることとなる。
【０００４】
このＳＥＩ被膜は，負極合材層の炭素系材料にリチウムイオンの吸蔵・放出を行わせるために必須のものである。したがって，好適にＳＥＩ被膜を形成する技術が開発されてきている。例えば特許文献１には，負極合材層の表面に被膜を形成する第１の充電工程と，満充電電圧まで充電する第２の充電工程とを有する初期充電方法が開示されている（特許文献１の段落［００１９］および図２等参照）。これにより，負極合材層の表面に安定な被膜を少量生成することができるとしている（特許文献１の段落［００１１］等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２５９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし，特許文献１に記載の初期充電方法では，被膜が形成されるまでに要する時間が長い。充電電流値を０．１Ｃ以下と，小さい電流値を用いているためである（特許文献１の段落［００４９］等参照）。この条件では，被膜を形成するために，１〜２時間という時間を要することとなる（特許文献１の段落［００１７］および図２等参照）。これでは，サイクルタイムが長い。つまり，生産性は高くない。
【０００７】
本発明は，前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，短時間で負極合材層の表面に好適に被膜を形成することのできる非水電解液型二次電池の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の一態様における非水電解液型二次電池の製造方法は，電池容器の内部に電極体を収容するとともに非水電解液を注入して非水電解液型二次電池とする電池組立工程と，非水電解液型二次電池を充電する初期充電工程とを有する方法である。また，初期充電工程は，非水電解液型二次電池に充電と放電とを繰り返す充放電繰り返し工程を有している。そして，充放電繰り返し工程では，非水電解液型二次電池の電圧が，電極体の少なくとも一部にＳＥＩ被膜を形成する被膜形成電圧領域の範囲内にある。かかる非水電解液型二次電池の製造方法では，非水電解液型二次電池の負極の表面にＳＥＩ被膜を好適に形成することができる。このＳＥＩ被膜を形成するための所要時間は，十分に短い。
【０００９】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，充放電繰り返し工程では，非水電解液型二次電池の電圧が予め定めた上限電圧に達した場合に，充電を停止するとともに放電を開始し，非水電解液型二次電池の電圧が予め定めた下限電圧に達した場合に，放電を停止するとともに充電を開始するとよい。下限電圧から上限電圧までの充電容量および放電容量の評価をサイクル毎に行うことができるからである。
【００１０】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，充放電繰り返し工程では，予め定めた上限電圧として，被膜形成電圧領域の上限電圧を用いるとともに，予め定めた下限電圧として，被膜形成電圧領域の下限電圧を用いるとよい。被膜形成電圧領域の範囲内の電圧領域を有効に活用して，充放電繰り返し工程を行うことができるからである。
【００１１】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，充放電繰り返し工程では，下限電圧から上限電圧まで充電したときの充電容量が，予め定めた充電容量閾値以下である場合に，充放電繰り返し工程を終了するとよい。一方，下限電圧から上限電圧まで充電したときの充電容量が，予め定めた充電容量閾値より大きい場合に，充放電繰り返し工程を継続して行う。負極の表面にＳＥＩ被膜が好適に形成された後に，充放電繰り返し工程を終了することができるからである。したがって，非水電解液型二次電池のロット毎に生じうる，ＳＥＩ被膜の形成の度合いのばらつきを抑制することができるからである。
【００１２】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，充放電繰り返し工程では，下限電圧から上限電圧までの範囲内で充放電を行った場合の充放電効率が，予め定めた充放電効率閾値以上である場合に，充放電繰り返し工程を終了するとよい。一方，下限電圧から上限電圧までの範囲内で充放電を行った場合の充放電効率が，予め定めた充放電効率閾値未満である場合に，充放電繰り返し工程を継続して行う。負極の表面にＳＥＩ被膜が好適に形成された後に，充放電繰り返し工程を終了することができるからである。したがって，非水電解液型二次電池のロット毎に生じうる，ＳＥＩ被膜の形成の度合いのばらつきを抑制することができるからである。
【００１３】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，充放電繰り返し工程の前に，非水電解液型二次電池を被膜形成電圧領域の上限電圧まで充電する予備充電工程を有するとよい。そして，充放電繰り返し工程を，非水電解液型二次電池の放電から開始するとよい。充放電繰り返し工程を，好適に開始することができるからである。
【００１４】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，充放電繰り返し工程の前に，非水電解液型二次電池を被膜形成電圧領域の下限電圧まで充電する予備充電工程を有するとよい。そして，充放電繰り返し工程を，非水電解液型二次電池の充電から開始するとよい。充放電繰り返し工程を，好適に開始することができることに変わりないからである。
【００１５】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，初期充電工程は，充放電繰り返し工程の後に，２Ｃ以上５Ｃ未満の電流値で非水電解液型二次電池を充電する充電工程を有するとなおよい。電池容量を低下させることなく，初期充電工程の所要時間を短いものとすることができるからである。
【００１６】
上記に記載の非水電解液型二次電池の製造方法において，充放電繰り返し工程では，充電および放電を定電流で行うとよい。充電および放電の制御を行いやすいからである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば，短時間で負極合材層の表面に好適に被膜を形成することのできる非水電解液型二次電池の製造方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係るバッテリパックの概略構成を説明するための斜視図である。
【図２】実施形態に係るバッテリの概略構成を説明するための断面図である。
【図３】実施形態に係るバッテリの捲回電極体を説明するための斜視図である。
【図４】実施形態に係るバッテリの捲回電極体の捲回構造を説明するための展開図である。
【図５】実施形態に係るバッテリの正極板（負極板）の断面構造を説明するための斜視断面図である。
【図６】第１の実施形態に係るバッテリの製造方法における初期充電工程を説明するためのグラフである。
【図７】従来のバッテリの製造方法における初期充電工程を説明するためのグラフである。
【図８】第１の実施形態に係るバッテリの製造方法における別の初期充電工程を説明するためのグラフ（その１）である。
【図９】第１の実施形態に係るバッテリの製造方法における別の初期充電工程を説明するためのグラフ（その２）である。
【図１０】第１の実施形態に係るバッテリの製造方法における別の初期充電工程を説明するためのグラフ（その３）である。
【図１１】第１の実施形態に係るバッテリの製造方法における定電流充電工程の電流値と電池容量とを比較するグラフである。
【図１２】第２の実施形態に係る充放電繰り返し工程における充電と放電の繰り返し回数（サイクル数）と充電容量もしくは放電容量との関係を示すグラフである。
【図１３】第２の実施形態に係る充放電繰り返し工程における充電と放電の繰り返し回数（サイクル数）と充放電効率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】
【００１９】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，非水電解液型二次電池であるリチウムイオン二次電池の製造方法について，本発明を具体化したものである。
【００２０】
（第１の実施形態）
１．電池の構造
１−１．バッテリパック
本形態のバッテリパックＢＰは，図１に示すように，バッテリ１００を直列に接続した組電池である。バッテリ１００は，角型の単電池である。バッテリパックＢＰでは，図１に示すように，バッテリ１００の正極端子と，そのバッテリ１００に隣り合うバッテリ１００の負極端子とが，バスバー１９０を介して締結されている。この締結は，ボルトとナットによりなされている。
【００２１】
１−２．バッテリセル
バッテリ１００の概略構成を図２の断面図に示す。図２は，図１に示したバッテリパックＢＰからバッテリ１００を取り出して描いたものである。バッテリ１００は，電池容器１１０の内部に図３に示す扁平形状の捲回電極体１０を有するものである。電池容器１１０は，図２に示すように，電池容器本体１２０と，封口板１３０とを備えるものである。電池容器１１０の内部には，捲回電極体１０が配置されている。この捲回電極体１０は，実際に発電に寄与する発電要素である。封口板１３０は，電池容器本体１２０の開口部を塞ぐためのものである。そのため，電池容器本体１２０に接合されている。
【００２２】
電池容器１１０の内部には，電解液が注入されている。この電解液は，有機溶媒に電解質を溶解させたものである。有機溶媒として例えば，プロピレンカーボネート（ＰＣ），エチレンカーボネート（ＥＣ），ジメチルカーボネート（ＤＭＣ），ジエチルカーボネート（ＤＥＣ），エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ），１，２−ジメトキシエタン，１，２−ジエトキシエタン，テトラヒドロフラン，２−メチルテトラヒドロフラン，ジオキサン，１，３−ジオキソラン，エチレングリコールジメチルエーテル，ジエチレングリコールジメチルエーテル，アセトニトリル，プロピオニトリル，ニトロメタン，Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド，ジメチルスルホキシド，スルホラン，γ−ブチロラクトン等の非水系溶媒またはこれらを組み合わせた溶媒を用いることができる。
【００２３】
また，電解質である塩として，過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）やホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ４），六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６），六フッ化砒酸リチウム（ＬｉＡｓＦ６），ＬｉＣＦ３ＳＯ３，ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３，ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２，ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３，ＬｉＩなどのリチウム塩を用いることができる。
【００２４】
図２に示すように，バッテリ１００は，正極端子５０と，負極端子６０と，絶縁部材１５０と，絶縁部材１６０とを有している。絶縁部材１５０は，正極端子５０と封口板１３０とを絶縁するための部材である。絶縁部材１６０は，負極端子６０と封口板１３０とを絶縁するための部材である。
【００２５】
図２に示すように，封口板１３０には注液孔１４０が設けられている。注液孔１４０は，封口板１３０を貫通する貫通孔である。そして，電解液を電池容器１１０の内部に注入するためのものである。蓋体１７０は，封口板１３０の注液孔１４０を塞ぐための注液孔用蓋体である。したがって，蓋体１７０は，注液孔１４０の開口部分を覆っている。蓋体１７０は，封口板１３０の外側から封口板１３０に溶接されている。
【００２６】
１−３．捲回電極体の構造
図３は，捲回電極体１０を示す斜視図である。図３に示すように，捲回電極体１０は扁平形状をしている。捲回電極体１０の一方の端部には，正極端部３０が突出している。正極端部３０は，後述するように，正極板の正極芯材が突出している箇所である。捲回電極体１０の他方の端部には，負極端部４０が突出している。負極端部４０は，後述するように，負極板の負極芯材が突出している箇所である。
【００２７】
図４は，捲回電極体１０の捲回構造を示す展開図である。捲回電極体１０は，図４に示すように，内側から正極板Ｐ，セパレータＳ，負極板Ｎ，セパレータＴの順に積み重ねた状態で捲回されたものである。すなわち，捲回電極体１０は，正極板Ｐと負極板Ｎとをこれらの間にセパレータＳ，Ｔを介在させて交互に配置したものである。
【００２８】
正極板Ｐは，正極芯材であるアルミ箔にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極活物質を含む合材を塗布したものである。正極活物質として，ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２），マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４），コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２），リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）等のリチウム複合酸化物などが用いられる。負極板Ｎは，負極芯材である銅箔にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質を含む合材を塗布したものである。負極活物質として，非晶質炭素，難黒鉛化炭素，易黒鉛化炭素，黒鉛等の炭素系物質が用いられる。
【００２９】
図４に示すように正極板Ｐには，正極塗工部Ｐ１と，正極非塗工部Ｐ２とがある。正極塗工部Ｐ１は，正極芯材に正極活物質等を含む正極合材層を形成した箇所である。正極非塗工部Ｐ２は，正極芯材に正極合材層を形成していない箇所である。負極板Ｎには，負極塗工部Ｎ１と，負極非塗工部Ｎ２とがある。負極塗工部Ｎ１は，負極芯材に負極活物質等を含む負極合材層を形成した箇所である。負極非塗工部Ｎ２は，負極芯材に負極合材層を形成していない箇所である。
【００３０】
図４中の矢印Ａは，正極板Ｐ，負極板Ｎ，セパレータＳ，Ｔの幅方向（図３でいえば横方向）を示している。図４中の矢印Ｂは，正極板Ｐ，負極板Ｎ，セパレータＳ，Ｔの長手方向（図３の捲回電極体１０の周方向）を示している。
【００３１】
セパレータＳ，Ｔは，ポリエチレンやポリプロピレン等の多孔性フィルムである。セパレータＳ，Ｔの厚みは，１０〜５０μｍ程度である。ここで，セパレータＳとセパレータＴとは同じ材質のものである。上記の捲回順の理解のために符号をＳ，Ｔとして区別しただけである。
【００３２】
図５は，正極板Ｐ（もしくは負極板Ｎ）の斜視断面図である。図５中の括弧外の各符号は，正極の場合の各部を，括弧内の各符号は，負極の場合の各部を示している。図５中の矢印Ａが示す方向は，図４中の矢印Ａが示す方向と同じである。すなわち，正極板Ｐ（もしくは負極板Ｎ）の幅方向である。図５中の矢印Ｂが示す方向は，図４中の矢印Ｂが示す方向と同じである。すなわち，正極板Ｐ（もしくは負極板Ｎ）の長手方向である。
【００３３】
図５に示すように，正極板Ｐは，帯状の正極芯材ＰＢの両面の一部に正極合材層ＰＡが形成されたものである。図５中左側には，正極板Ｐの正極非塗工部Ｐ２が幅方向に突出している。正極非塗工部Ｐ２は，帯状に形成されている。正極非塗工部Ｐ２は，正極芯材ＰＢの両面ともに正極活物質が塗布されていない領域である。したがって正極非塗工部Ｐ２では，正極芯材ＰＢがむき出したままの状態にある。一方，図５中右側には，正極非塗工部Ｐ２に対応するような突出部はない。正極塗工部Ｐ１では，正極芯材ＰＢの両面に一様の厚みで正極合材層ＰＡが形成されている。
【００３４】
正極合材層ＰＡは，正極芯材ＰＢであるアルミ箔にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極活物質の他に，導電材，結着材，増粘材を含む合材を塗布して形成された層である。正極活物質として，ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２），マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４），コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２），リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）等のリチウム複合酸化物などが用いられる。
【００３５】
正極用の導電材として，カーボン粉末やカーボンファイバー等のカーボン材料を用いることができる。例えば，アセチレンブラック，ファーネスブラック，ケッチェンブラック等のカーボンブラック，グラファイト粉末，などのカーボン粉末である。
【００３６】
正極用の結着材は，電解液に不溶性（または難溶性）であって，正極用ペーストに用いる溶媒に分散するポリマーであるとよい。例えば，ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ），ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ），テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ），エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂，酢酸ビニル共重合体，スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ），アクリル酸変性ＳＢＲ樹脂（ＳＢＲ系ラテックス），アラビアゴム等のゴムを用いることができる。または，これらの組み合わせを用いてもよい。結着材は，必ずしも上記のポリマーに限定されない。
【００３７】
正極用の増粘材として，カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ），メチルセルロース（ＭＣ），酢酸フタル酸セルロース（ＣＡＰ），ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ），ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート（ＨＰＭＣＰ）等のセルロースが用いられる。ただし，必ずしも上記したようなセルロースに限らず用いることができる。
【００３８】
溶媒として，水が挙げられる。その他に，Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ，以下ＮＭＰという）を用いてもよい。また，その他の低級アルコールや低級ケトンを用いることもできる。
【００３９】
図５の括弧内の符号で示すように，負極板Ｎは，帯状の負極芯材ＮＢの両面の一部に負極合材層ＮＡが形成されたものである。図５中左側には，負極板Ｎの負極非塗工部Ｎ２が幅方向に突出している。負極非塗工部Ｎ２は，帯状に形成されている。負極非塗工部Ｎ２は，負極芯材ＮＢの両面ともに負極活物質が塗布されていない領域である。したがって負極非塗工部Ｎ２では，負極芯材ＮＢがむき出したままの状態にある。一方，図５中右側には，負極非塗工部Ｎ２に対応するような突出部はない。負極塗工部Ｎ１では，負極芯材ＮＢの両面に一様の厚みで負極合材層ＮＡが形成されている。ただし，図４に示したように，捲回時には，正極非塗工部Ｐ２と負極非塗工部Ｎ２とは，反対側に突出した状態で捲回されることとなる。
【００４０】
負極合材層ＮＡは，負極芯材ＮＢである銅箔に負極活物質，結着材，増粘材を含む合材を塗布して乾燥させた層である。負極活物質は，リチウムイオンを吸蔵・放出可能な物質である。負極活物質として，少なくとも一部にグラファイト構造を含む炭素系物質が用いられる。例えば，非晶質炭素，難黒鉛化炭素（ハードカーボン），易黒鉛化炭素（ソフトカーボン），黒鉛（グラファイト），またはこれらを組み合わせた構造を有する炭素材料を用いることができる。
【００４１】
負極用の結着材は，電解液に不溶性（または難溶性）であって，負極用ペーストに用いる溶媒に分散するポリマーであるとよい。例えば，ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ），ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ），テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ），エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂，酢酸ビニル共重合体，スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ），アクリル酸変性ＳＢＲ樹脂（ＳＢＲ系ラテックス），アラビアゴム等のゴムを用いることができる。または，これらの組み合わせを用いてもよい。結着材は，必ずしも上記のポリマーに限定されない。
【００４２】
負極用の増粘材として，カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ），メチルセルロース（ＭＣ），酢酸フタル酸セルロース（ＣＡＰ），ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ），ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート（ＨＰＭＣＰ）等のセルロースが用いられる。ただし，必ずしも上記したようなセルロースに限らず用いることができる。
【００４３】
溶媒として，水が挙げられる。ＮＭＰを用いてもよい。また，その他の低級アルコールや低級ケトンを用いることもできる。
【００４４】
２．初期充電工程
本形態における電池の製造方法は，初期充電工程に特徴点を有する。したがって，本形態の電池の製造方法における初期充電工程について説明する。この初期充電工程は，組み立てたバッテリ１００に初期充電を施す工程である。そしてその際に，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜を形成する。したがって，この初期充電工程により，電池性能に差が生じることがある。
【００４５】
本形態における初期充電工程は，図６に示すように，（Ｄ−１）予備充電工程と，（Ｄ−２）充放電繰り返し工程と，（Ｄ−３）定電流充電工程とを有する。ここで，予備充電工程とは，充放電繰り返し工程を行う電圧領域（被膜形成電圧領域Ｒ）までバッテリ１００を充電する工程である。充放電繰り返し工程とは，被膜形成電圧領域Ｒの範囲内で充電と放電とを繰り返す工程である。この充放電繰り返し工程により，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜が形成されることとなる。定電流充電工程とは，ＳＥＩ被膜を形成済みのバッテリ１００を満充電電圧ＶＦまで充電する工程である。
【００４６】
２−１．被膜形成電圧領域
まず，被膜形成電圧領域Ｒについて説明する。これは，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜を形成するのに好適な電圧領域のことである。バッテリ１００の電圧が，この被膜形成電圧領域Ｒの範囲内にあるときに，ＳＥＩ被膜が好適に形成される。
【００４７】
そのため，未だＳＥＩ被膜の形成されていないバッテリ１００に被膜形成電圧領域Ｒで充電を行うと，その充電エネルギーの一部は，バッテリ１００自体の充電に用いられる。充電エネルギーの残部は，主にＳＥＩ被膜の形成に用いられる。または，その他の反応が生じ，電池容器１１０の内部でガスが発生することがある。
【００４８】
このＳＥＩ被膜は負極合材層ＮＡの表面に形成されるものである。しかし，その被膜形成電圧領域Ｒは，正極合材層ＰＡに含まれる正極活物質の種類によって異なっている。したがって，以下にその例を示す。
【００４９】
２−１−１．ＬｉＣｏＯ２系
正極活物質が，ＬｉＣｏＯ２またはＣｏの一部を他の元素で置換したリチウムコバルト複合酸化物を含む場合には，被膜形成電圧領域Ｒは，３．１〜３．７Ｖである（特許文献１の段落［００５２］参照）。
被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬ： ３．１Ｖ
被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵ： ３．７Ｖ
【００５０】
２−１−２．ＬｉＭｎ２Ｏ４系またはＬｉＮｉＯ２系
正極活物質が，ＬｉＭｎ２Ｏ４，ＬｉＮｉＯ２またはＭｎもしくはＮｉの一部を他の元素で置換したリチウム複合酸化物を含む場合には，被膜形成電圧領域Ｒは，２．８〜３．６Ｖである（特許文献１の段落［００５３］参照）。
被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬ： ２．８Ｖ
被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵ： ３．６Ｖ
【００５１】
２−１−３．ＬｉＦｅＰＯ４系
正極活物質が，ＬｉＦｅＰＯ４またはＦｅの一部を他の元素で置換したオリビン系複合酸化物を含む場合には，被膜形成電圧領域Ｒは，２．５〜２．９Ｖである（特許文献１の段落［００５４］参照）。
被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬ： ２．５Ｖ
被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵ： ２．９Ｖ
【００５２】
このように，被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬおよび上限電圧ＶＵは，正極活物質に応じて定まるものである。本形態の初期充電工程は，被膜形成電圧領域Ｒに応じて以下のように行う。
【００５３】
２−２．（Ｄ−１）予備充電工程
この段階では，バッテリ１００自体は組み立てられている。しかし，負極合材層ＮＡの表面にはＳＥＩ被膜は未だ形成されていない。そこで，まず，バッテリ１００に定電流充電を行う。これは，充放電繰り返し工程を行うための予備的な充電である。このときの定電流は０．１Ｃである。これにより，バッテリ１００の電圧は徐々に上昇する。そして，図６に示すように，被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵまで，バッテリ１００の電圧を上昇させる。
【００５４】
なお，この予備充電に要する所要時間は１０分程度である。ここでは定電流０．１Ｃを流すこととしたが，もちろんこれ以外の値でもよい。ただし，未だＳＥＩ被膜は形成されていないため，電流値としてあまり大きな値を設定しないほうがよい。そして，ここでは定電流としたが，必ずしも一定の電流値とする必要はない。例えば，この予備充電工程の初期の電流値の値として，やや小さい値を用いることとしてもよい。
【００５５】
２−３．（Ｄ−２）充放電繰り返し工程
次に，バッテリ１００に定電流充電と定電流放電とを繰り返す充放電繰り返し工程を施す。図６では，放電から開始している。なお，この工程では，バッテリ１００の電圧は，被膜形成電圧領域Ｒの範囲内にある。つまり，バッテリ１００の電圧が被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵに達した場合に，定電流充電を停止するとともにバッテリ１００に定電流放電を開始する。このときの定電流放電の電流値は，例えば１Ｃである。この定電流放電により，バッテリ１００の電圧は下降する。そして，バッテリ１００の電圧が被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬに達した場合に，定電流放電を停止するとともにバッテリ１００に定電流充電を開始する。このときの定電流充電の電流値は，例えば１Ｃである。この定電流充電により，バッテリ１００の電圧は上昇する。そして，バッテリ１００の電圧が，再び上限電圧ＶＵに達したら，再び定電流放電を行う。
【００５６】
このように，被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵ，下限電圧ＶＬに到達する度に，定電流充電と定電流放電とを交互に切り替えるのである。これにより，バッテリ１００の電圧は，図６の（Ｄ−２）の領域に示すように，上昇と下降とを繰り返す。そして，これらの定電流充電および定電流放電を予め定めた所定の回数だけ繰り返した後，この充放電繰り返し工程を終了する。
【００５７】
この定電流充電と定電流放電とを交互に繰り返すことにより，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜が形成されることとなる。つまり，捲回電極体１０の少なくとも一部にＳＥＩ被膜が形成される。なお，この充放電繰り返し工程に要する所要時間は１５〜４５分程度である。この所要時間は，定電流充電と定電流放電とを繰り返す回数によって変わる。もちろん，定電流の電流値１Ｃを変えた場合にも変わる。
【００５８】
２−４．（Ｄ−３）定電流充電工程
続いて，定電流充電を行う。この段階では，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜が形成済みである。そのため，やや高い電流値で高速充電をしても，ＳＥＩ被膜の形成には影響を及ぼさない。図６に示すように，この工程の初期電圧は，被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵである。そこて，バッテリ１００に定電流充電を施す。このときの定電流充電の電流値は，例えば２Ｃである。もちろん，これ以外の電流値を用いてもよい。そして，ここでは定電流としたが，必ずしも一定の電流値とする必要はない。
【００５９】
これにより，バッテリ１００は満充電電圧ＶＦに到達する。つまり，ＳＥＩ被膜が形成されているとともに，満充電電圧ＶＦとなっているバッテリ１００が製造される。なお，この定電流充電工程に要する所要時間は，３０分程度である。そのため，本形態における初期充電工程に要する時間は，５５〜７０分程度である。
【００６０】
２−５．従来技術との比較
２−５−１．（Ｅ−１）予備充電工程
ここで，本形態における初期充電工程と従来における初期充電工程との比較について説明する。従来における初期充電工程について，図７により説明する。従来においてはまず，図７に示すように，定電流充電を行う。このときの電流値は０．１Ｃ程度である。これにより，バッテリ１００の電圧は，被膜形成電圧領域Ｒに入る。そして，バッテリ１００の電圧が被膜形成電圧領域Ｒの範囲内の中央値付近の電圧となったときに予備充電を終了する。
【００６１】
２−５−２．（Ｅ−２）定電圧充電工程
次に，バッテリ１０に定電圧充電を行う。これにより，ＳＥＩ被膜を形成する。しかし，この工程に要する時間は１〜２時間程度である（特許文献１の段落［００１７］および図２参照）。これは，本形態に比べて十分に長い。
【００６２】
２−５−３．（Ｅ−３）定電流充電工程
そして，この後，定電流充電を行う。このときの電流値は１Ｃ程度である。この工程に要する時間は１時間程度である。このように，従来における初期充電工程に要する所要時間は２〜３時間程度である。これは，本形態に比べて十分に長い。
【００６３】
３．電池の製造方法
ここで，本実施の形態に係る電池の製造方法について説明する。本形態の電池の製造方法は，以下に示す工程を有する。本形態の電池の製造方法は，前述した初期充電工程を行うことに特徴のある方法である。
（Ａ）電極板作成工程
（Ｂ）電極体作成工程
（Ｃ）電池組立工程
（Ｄ）初期充電工程
（Ｄ−１）予備充電工程
（Ｄ−２）充放電繰り返し工程
（Ｄ−３）定電流充電工程
【００６４】
３−１．（Ａ）電極板作成工程
まず，正極芯材ＰＢであるアルミニウム箔に正極用塗工液を塗工して正極用ペースト層とする。この正極用塗工液は，溶媒に上記の正極活物質等を混練したものである。次に，正極用ペースト層の形成された正極芯材ＰＢを乾燥炉の内部に搬送しつつその正極用ペースト層を乾燥させる。これにより，正極芯材ＰＢに正極合材層ＰＡが形成される。正極合材層ＰＡは，正極活物質を含む層である。なお，正極芯材ＰＢの両面に正極合材層ＰＡを形成することが好ましい。これにより，正極板Ｐが作成される。負極板Ｎについても同様である。なお，正極板Ｐおよび負極板Ｎにスリット工程やプレス工程を適宜施してもよい。
【００６５】
３−２．（Ｂ）電極体作成工程
続いて，捲回電極体１０を作成する。その際に，図４に示したように，正極板Ｐおよび負極板Ｎに，これらの間にセパレータＳ，Ｔを介在させて捲回する。これにより，円筒形状の捲回電極体が作成される。この円筒形状の捲回電極体を円筒側面方向から圧縮することにより，図３に示したような扁平形状の捲回電極体１０が作成される。
【００６６】
３−３．（Ｃ）電池組立工程
次に，正極端子５０，負極端子６０をそれぞれ，捲回電極体１０の正極端部３０，負極端部４０に溶接する。そして，その溶接された捲回電極体１０を電池容器本体１２０の内部に収容する。次に，封口板１３０を電池容器本体１２０に溶接する。続いて，注液孔１４０から上記の非水電解液を電池容器１１０の内部に注入する。そして，蓋体１７０を封口板１３０に溶接する。これにより，バッテリ１００が組み立てられる。しかし前述したように，この段階では，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜は未だ形成されていない。
【００６７】
３−４．（Ｄ）初期充電工程
次に，組み立てられたバッテリ１００に初期充電を施す。前述したように，（Ｄ−１）予備充電工程と，（Ｄ−２）充放電繰り返し工程と，（Ｄ−３）定電流充電工程とを，この順序で行う。これにより，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜が形成されるとともに，バッテリ１００が充電される。その後に，高温エージング工程等を施してもよい。また，その他の各種の検査工程を行ってもよい。以上の工程を経ることにより，本形態のバッテリ１００が製造される。その後，必要に応じてバッテリ１００を組み合わせてバッテリパックＢＰとすればよい。
【００６８】
３−５．製造されたバッテリ
以上述べたように，本形態の製造方法では，初期充電工程の所要時間が従来の初期充電工程の所要時間に比べて短い。すなわち，サイクルタイムが短い。また，本形態における電池の製造方法により製造されたバッテリ１００では，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜が好適に形成されている。したがって，バッテリ１００の電池性能はよい。
【００６９】
４．変形例
４−１．充電側からの充放電繰り返し工程の開始
本形態では，図６に示したように，充放電繰り返し工程を放電から開始することとした。しかし，図８に示すように，充電から開始することとしてもよい。その場合には，バッテリ１００の電圧が被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬに達したときに，予備充電工程を終了すればよい。つまり，被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬからの充電により，充放電繰り返し工程を開始することとすればよいのである。
【００７０】
図８に，定電流充電と定電流放電とを３サイクル繰り返した場合を示す。この場合には，定電圧充電工程も，被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬから開始することとなる。このようにしても，負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜が好適に形成されることに変わりない。
【００７１】
４−２．定電流以外の充放電
本形態では，充放電繰り返し工程において，充電と放電とを定電流で行うこととした。しかし，必ずしも定電流でなくともよい。充電と放電とを繰り返すのであれば，途中で電流値を変えても構わない。例えば，充電および放電の初期および終期において，電流値として小さい値を設定することができる。その場合には，図９に示すように，バッテリ１００の電圧は，より滑らかに変化する。
【００７２】
４−３．切替上限電圧および切替下限電圧
本形態では，充電と放電とを切り替える電圧として，被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵと下限電圧ＶＬとを採用することとした。前述のとおり，上限電圧ＶＵおよび下限電圧ＶＬは，正極活物質の種類により決まった値をとるものである。そして，本形態では，充電と放電とを切り替える電圧として，上限電圧ＶＵおよび下限電圧ＶＬを選択したのである。
【００７３】
しかし，充電と放電とを切り替えるために予め定めた上限電圧および下限電圧を，被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵと下限電圧ＶＬ以外の電圧としてもよい。すなわち，予め定めた下限電圧として，図１０に示す切替下限電圧Ｖ１を用いることができる。同様に，予め定めた上限電圧として，切替上限電圧Ｖ２を用いることができる。ただし，図１０に示すように，その切替下限電圧Ｖ１および切替上限電圧Ｖ２は，被膜形成電圧領域Ｒの範囲内にあることが好ましい。この場合であっても，被膜形成電圧領域Ｒの範囲内で充電と放電とが繰り返されることに変わりない。すなわち，ＳＥＩ被膜が好適に形成される。
【００７４】
４−４．上限電圧および下限電圧なし
前述の変形例では，切替上限電圧Ｖ２および切替下限電圧Ｖ１を定めた。しかし，充電と放電との繰り返しに，切替上限電圧Ｖ２および切替下限電圧Ｖ１を用いないで充電と放電とを繰り返したとしても，ＳＥＩ被膜を形成することは可能である。例えば，バッテリ１００の電圧が被膜形成電圧領域Ｒの範囲内にあれば，充電時間および放電時間を予め定めておくこととしてもよい。このようにしても，ＳＥＩ被膜を好適に形成することができることに変わりない。
【００７５】
４−５．急速充電工程
本形態では，充放電繰り返し工程において，２Ｃの電流値で充電することとした。しかし，より大きな定電流で充電することとしてもよい。ＳＥＩ被膜は既に形成されているからである。もちろん，大きな定電流で充電することにより，充電時間は短縮される。
【００７６】
図１１は，定電流充電工程において採用した定電流の電流値と，電池容量との関係を示すグラフである。図１１から分かるように，５Ｃ以上の電流値で充電すると，電池容量が小さくなってしまう。そこで，２Ｃ以上５Ｃ未満の電流値で充電するとよい。電池性能に悪影響を及ぼさないで，急速で充電できるからである。例えば，電流値４Ｃで充電するとよい。その場合にはもちろん，２Ｃで充電した場合の約半分の所要時間で充電を行うことができる。
【００７７】
４−６．組み合わせ
もちろん，上記の変形例を自由に組み合わせて適用してもよい。
【００７８】
５．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る電池の製造方法では，初期充電工程において，所定の電流値で充電と放電とを繰り返す充放電繰り返し工程を実施する。充放電繰り返し工程では，充電と放電とを繰り返すため，バッテリ１００の電圧は，上昇もしくは下降する。しかし，この電圧は，被膜形成電圧領域Ｒの範囲内に入っている。これにより，短時間で負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜を形成することができる。したがって，短時間で電池の初期充電を行うことのできる電池の製造方法が実現されている。
【００７９】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，扁平形状の捲回電極体１０を有する電池に限らない。円筒形状の電極体を有する円筒型電池にも適用することができる。また，捲回しないで正極板と負極板とを平積みした電極体を用いる電池にも適用することができる。これらも，積層した電極体に変わりない。平積みした電極体を用いる場合には，電極板等を捲回する工程や，捲回した円筒形状の電極体を扁平形状にするプレス工程等も必須ではない。
【００８０】
また，正極活物質の種類によって被膜形成電圧領域Ｒの範囲が異なっている点について説明した。もちろん，この相違点にかかわらず，本形態の電池の製造方法を適用することができる。
【００８１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では，充放電繰り返し工程における充電と放電との繰り返し回数を予め定めておくこととした。本形態では，ＳＥＩ被膜の形成の度合いに応じて充放電繰り返し工程を終了することとする。したがって，その異なる点のみについて説明する。
【００８２】
１．充放電繰り返し工程と被膜形成の度合い
第１の実施形態では，充放電繰り返し工程において，予め定めた所定の回数だけ定電流充電と定電流放電とを繰り返すこととした。しかし，異なるロットに，充放電繰り返し工程の繰り返し回数を同じ回数だけ実施したとする。その場合，ＳＥＩ被膜の形成の度合いは，ロット間にばらつきが生じる。したがって，このロット間のばらつきを抑制することが好ましい。
【００８３】
そのために本形態では，ＳＥＩ被膜が十分に形成されていると判断した後に，充放電繰り返し工程を終了することとするのである。ロット間におけるＳＥＩ被膜の形成の度合いのばらつきを小さいものとすることができるからである。
【００８４】
２．充放電繰り返し工程の終了条件
本形態では，充放電繰り返し工程において測定される充放電効率の値を，充放電繰り返し工程の終了条件とするのである。ここで，充放電効率とは，充電容量に対する放電容量の比である。
充放電効率 ＝ 放電容量 ／ 充電容量 ………（１）
【００８５】
このとき用いられる充電容量は，バッテリ１００を被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬから上限電圧ＶＵまで充電した場合の充電容量である。一方，放電容量は，バッテリ１００を被膜形成電圧領域Ｒの上限電圧ＶＵから下限電圧ＶＬまで放電した場合の放電容量である。これらの充電容量および放電容量は，容易に測定することができる。ただし，第１の実施形態における切替上限電圧Ｖ２および切替下限電圧Ｖ１を用いる場合には，これらの切替上限電圧Ｖ２から切替下限電圧Ｖ１までの間で充電もしくは放電した充電容量もしくは放電容量を用いる。
【００８６】
図１２は，充放電繰り返し工程において行った繰り返し回数（サイクル数）と充電容量および放電容量との関係を示すグラフである。これは，被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬから上限電圧ＶＵまでの範囲内で，１Ｃの定電流充電と１Ｃの定電流放電とを繰り返した場合の結果である。これは，あるロットについての一例であって，別のロットでは図１２のグラフからはずれることがある。図１２の横軸は，サイクル数である。図１２の縦軸は，充電容量もしくは放電容量の値である。なお，図１２のグラフを描くにあたって，３サイクル目の放電容量の値を基準（１００％）とした。
【００８７】
図１２に示すように，放電容量は，サイクル数によらずほぼ一定である。一方，充電容量は，サイクル数の増加とともに減少している。そして，サイクル数が多いと，充電容量と放電容量との差はほとんどなくなる。１サイクル目における充電容量は，３サイクル目における放電容量の４倍程度である。３サイクル目では，充電容量と放電容量とがほぼ同じであることから，１サイクル目の充電容量が非常に大きいといえる。
【００８８】
前述したように，充放電繰り返し工程の初期においては，充電時にＳＥＩ被膜が形成される。つまり，図１２における１サイクル目では，バッテリ１００に供給した充電エネルギーのうちの一部が，ＳＥＩ被膜の形成に用いられたと考えられる。したがって，充放電繰り返し工程の充電時には，バッテリ１００にエネルギーを余分に供給することとなるのである。
【００８９】
この場合，充放電繰り返し工程において行った繰り返し回数（サイクル数）と充放電効率との関係は図１３に示すグラフのようになる。これは，あるロットについての一例であって，別のロットでは図１３のグラフからはずれることがある。図１３の横軸は，サイクル数である。図１３の縦軸は，充放電効率である。図１３に示すように，サイクル数が増えるほど，充放電効率は高くなる。これは，初期のサイクル数では，充電容量の値が大きいからである（式（１）参照）。
【００９０】
したがって，充放電効率の値を，充放電繰り返し工程の終了条件とすることができる。つまり，充放電繰り返し工程における充放電効率の値が予め定めた充放電効率閾値以上である場合に，充放電繰り返し工程を終了することとすればよい。もちろん，充放電繰り返し工程における充放電効率の値が予め定めた充放電効率閾値未満である場合には，充放電繰り返し工程を継続する。
【００９１】
この充放電効率閾値として７０％を採用した場合には，充放電繰り返し工程を２回のサイクル数で終了することとなる。充放電効率閾値として８０％を採用した場合には，充放電繰り返し工程を３回のサイクル数で終了することとなる。このように，３サイクル以上，充電と放電とを繰り返したほうが，ＳＥＩ被膜を形成する上で好ましい。ただし，その分だけサイクルタイムは長いものとなる。とはいえ，前述した従来技術に比べれば，サイクルタイムは十分に短い。
【００９２】
３．変形例
３−１．充電容量閾値
本形態では，充放電繰り返し工程の終了条件を，予め定めた充放電効率閾値により決定することとした。しかし，充放電効率の代わりに，充電容量の値を基準としてもよい。図１２からも明らかなように，ＳＥＩ被膜を形成している間では，余分なエネルギーを供給しているからである。そして，サイクル数が増えるにしたがって，充電容量は一定値に近づく。
【００９３】
したがって本形態では，その一定値よりもわずかに大きい値を予め定めた充電容量閾値とする。そして，バッテリ１００を被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬから上限電圧ＶＵまで充電した場合の充電容量が，予め定めた充電容量閾値以下である場合に，充放電繰り返し工程を終了することとすればよい。一方，バッテリ１００を被膜形成電圧領域Ｒの下限電圧ＶＬから上限電圧ＶＵまで充電した場合の充電容量が，予め定めた充電容量閾値より大きい場合には，充放電繰り返し工程を継続する。
【００９４】
このようにしても，負極合材層ＮＡにＳＥＩ被膜を好適に形成することができることに変わりない。また，この場合，放電容量を測定する必要がない。したがって，充放電繰り返し工程を充電で終了させることができる。例えば，図８では，充放電繰り返し工程の最後に放電を行っているが，この放電を行う必要はない。したがって，サイクルタイムは，より短い。なおこの場合，充放電繰り返し工程における充電の回数は，放電の回数より１回だけ多い。
【００９５】
もしくは，閾値として，Ｎサイクル目の充電容量と（Ｎ−１）サイクル目の充電容量との差を用いてもよい。または，Ｎサイクル目の充電容量とＮサイクル目の放電容量との差を，閾値として用いても同様である。
【００９６】
５．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る電池の製造方法では，初期充電工程において，所定の電流値で充電と放電とを繰り返す充放電繰り返し工程を実施する。充放電繰り返し工程では，充電と放電とを繰り返すため，バッテリ１００の電圧は，上昇もしくは下降する。しかし，この電圧は，被膜形成電圧領域Ｒの範囲内に入っている。これにより，短時間で負極合材層ＮＡの表面にＳＥＩ被膜を形成することができる。そして，ＳＥＩ被膜の形成の度合いにより，この充放電繰り返し工程を終了させることとしている。したがって，短時間で電池の初期充電を行うとともに，ＳＥＩ被膜の形成の度合いにばらつきのほとんど生じない電池の製造方法が実現されている。
【００９７】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，扁平形状の捲回電極体１０を有する電池に限らない。円筒形状の電極体を有する円筒型電池にも適用することができる。また，捲回しないで正極板と負極板とを平積みした電極体を用いる電池にも適用することができる。これらも，積層した電極体に変わりない。平積みした電極体を用いる場合には，電極板等を捲回する工程や，捲回した円筒形状の電極体を扁平形状にするプレス工程等も必須ではない。
【００９８】
また，正極活物質の種類によって被膜形成電圧領域Ｒの範囲が異なっている点について説明した。もちろん，この相違点にかかわらず，本形態の電池の製造方法を適用することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０…捲回電極体
５０…正極端子
６０…負極端子
１００…バッテリ
１１０…電池容器
１２０…電池容器本体
１３０…封口板
１４０…注液孔
１５０…絶縁部材
１６０…絶縁部材
１７０…蓋体
ＢＰ…バッテリパック
Ｐ…正極板
Ｐ１…正極塗工部
Ｐ２…正極非塗工部
Ｎ…負極板
Ｎ１…負極塗工部
Ｎ２…負極非塗工部
Ｓ，Ｔ…セパレータ
Ｒ…被膜形成電圧領域
Ｖ１…切替下限電圧
Ｖ２…切替上限電圧
ＶＬ…下限電圧
ＶＵ…上限電圧
ＶＦ…満充電電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池容器の内部に電極体を収容するとともに非水電解液を注入して非水電解液型二次電池とする電池組立工程と，
前記非水電解液型二次電池を充電する初期充電工程とを有し，
前記初期充電工程は，
前記非水電解液型二次電池に充電と放電とを繰り返す充放電繰り返し工程を有し，
前記充放電繰り返し工程では，
前記非水電解液型二次電池の電圧が，前記電極体の少なくとも一部にＳＥＩ被膜を形成する被膜形成電圧領域の範囲内にあることを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記充放電繰り返し工程では，
前記非水電解液型二次電池の電圧が予め定めた上限電圧に達した場合に，
充電を停止するとともに放電を開始し，
前記非水電解液型二次電池の電圧が予め定めた下限電圧に達した場合に，
放電を停止するとともに充電を開始することを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記充放電繰り返し工程では，
前記予め定めた上限電圧として，前記被膜形成電圧領域の上限電圧を用いるとともに，
前記予め定めた下限電圧として，前記被膜形成電圧領域の下限電圧を用いることを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記充放電繰り返し工程では，
前記下限電圧から前記上限電圧まで充電したときの充電容量が，予め定めた充電容量閾値以下である場合に，
前記充放電繰り返し工程を終了し，
前記下限電圧から前記上限電圧まで充電したときの充電容量が，予め定めた充電容量閾値より大きい場合に，
前記充放電繰り返し工程を継続して行うことを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記充放電繰り返し工程では，
前記下限電圧から前記上限電圧までの範囲内で充放電を行った場合の充放電効率が，予め定めた充放電効率閾値以上である場合に，
前記充放電繰り返し工程を終了し，
前記下限電圧から前記上限電圧までの範囲内で充放電を行った場合の充放電効率が，予め定めた充放電効率閾値未満である場合に，
前記充放電繰り返し工程を継続して行うことを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記充放電繰り返し工程の前に，前記非水電解液型二次電池を前記被膜形成電圧領域の上限電圧まで充電する予備充電工程を有し，
前記充放電繰り返し工程を，前記非水電解液型二次電池の放電から開始することを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記充放電繰り返し工程の前に，前記非水電解液型二次電池を前記被膜形成電圧領域の下限電圧まで充電する予備充電工程を有し，
前記充放電繰り返し工程を，前記非水電解液型二次電池の充電から開始することを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれかに記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記初期充電工程は，
前記充放電繰り返し工程の後に，２Ｃ以上５Ｃ未満の電流値で前記非水電解液型二次電池を充電する充電工程を有することを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれかに記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記充放電繰り返し工程では，
充電および放電を定電流で行うことを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項１】
電池容器の内部に電極体を収容するとともに非水電解液を注入して非水電解液型二次電池とする電池組立工程と，
前記非水電解液型二次電池を充電する初期充電工程とを有し，
前記初期充電工程は，
前記非水電解液型二次電池に充電と放電とを繰り返す充放電繰り返し工程を有し，
前記充放電繰り返し工程では，
前記非水電解液型二次電池の電圧が，前記電極体の少なくとも一部にＳＥＩ被膜を形成する被膜形成電圧領域の範囲内にあることを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記充放電繰り返し工程では，
前記非水電解液型二次電池の電圧が予め定めた上限電圧に達した場合に，
充電を停止するとともに放電を開始し，
前記非水電解液型二次電池の電圧が予め定めた下限電圧に達した場合に，
放電を停止するとともに充電を開始することを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記充放電繰り返し工程では，
前記予め定めた上限電圧として，前記被膜形成電圧領域の上限電圧を用いるとともに，
前記予め定めた下限電圧として，前記被膜形成電圧領域の下限電圧を用いることを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記充放電繰り返し工程では，
前記下限電圧から前記上限電圧まで充電したときの充電容量が，予め定めた充電容量閾値以下である場合に，
前記充放電繰り返し工程を終了し，
前記下限電圧から前記上限電圧まで充電したときの充電容量が，予め定めた充電容量閾値より大きい場合に，
前記充放電繰り返し工程を継続して行うことを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記充放電繰り返し工程では，
前記下限電圧から前記上限電圧までの範囲内で充放電を行った場合の充放電効率が，予め定めた充放電効率閾値以上である場合に，
前記充放電繰り返し工程を終了し，
前記下限電圧から前記上限電圧までの範囲内で充放電を行った場合の充放電効率が，予め定めた充放電効率閾値未満である場合に，
前記充放電繰り返し工程を継続して行うことを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記充放電繰り返し工程の前に，前記非水電解液型二次電池を前記被膜形成電圧領域の上限電圧まで充電する予備充電工程を有し，
前記充放電繰り返し工程を，前記非水電解液型二次電池の放電から開始することを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記充放電繰り返し工程の前に，前記非水電解液型二次電池を前記被膜形成電圧領域の下限電圧まで充電する予備充電工程を有し，
前記充放電繰り返し工程を，前記非水電解液型二次電池の充電から開始することを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれかに記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記初期充電工程は，
前記充放電繰り返し工程の後に，２Ｃ以上５Ｃ未満の電流値で前記非水電解液型二次電池を充電する充電工程を有することを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれかに記載の非水電解液型二次電池の製造方法であって，
前記充放電繰り返し工程では，
充電および放電を定電流で行うことを特徴とする非水電解液型二次電池の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２２７０３５（Ｐ２０１２−２２７０３５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９４６９８（Ｐ２０１１−９４６９８）
【出願日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【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２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【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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