非水系二次电池的制造方法与流程

本发明涉及非水系二次电池的制造方法。

背景技术：

日本特开2015-060831号公报中，公开了涉及非水电解质二次电池的发明。该公报中，公开了将电极体从壳体主体的开口部收纳于内部，并在开口部安装盖，遍及整周地激光焊接盖与壳体主体的嵌合部。

日本特开2016-2562号公报中，公开了准备由扁平长方体构成的所谓方型壳体主体、和在壳体主体的一侧面开口了的开口部安装的板状盖，在壳体主体的开口部安装盖，沿着开口部的周缘部遍及整周地激光焊接壳体主体的开口部与盖。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2015-060831号公报

专利文献2：日本特开2016-2562号公报

技术实现要素：

然而，非水系二次电池中，壳体主体的开口部与盖被遍及整周地激光焊接，壳体主体的开口部被气密地密封。在壳体主体的开口部与盖的装配中，尽管部件形状和尺寸需要高精度，但根据部件尺寸及其公差可能产生彼此搭接的部分。因此，在将盖安装于壳体主体的开口部时，盖与壳体主体彼此摩擦。

在此提出的非水系二次电池的制造方法包括：准备壳体主体的工序、准备盖的工序、涂布润滑剂的工序以及装配盖的工序。

准备壳体主体的工序中，准备壳体主体。在此准备的壳体主体具有收纳电极体的收纳空间、以及用于向收纳空间插入电极体的开口部。

准备盖的工序中，准备安装于开口部的盖。

涂布润滑剂的工序中，向壳体主体与盖抵接的抵接部位的至少一部分涂布润滑剂。

在开口部装配盖的工序中，在向抵接部位涂布了润滑剂的状态下，在开口部装配盖。在此，润滑剂可以是非水系二次电池用的非水电解液的溶剂。

根据该非水系二次电池的制造方法，在开口部装配盖时的摩擦被减轻，异物的产生被抑制为少。

在此，涂布润滑剂的工序中，可以在壳体主体和所述盖中的至少一者涂布润滑剂。

另外，可以是：壳体主体的开口部沿着开口部的边缘具有多个直线部和多个弯曲部，并且，抵接部位沿着开口部的边缘具有多个直线部和多个弯曲部。该情况下，在涂布润滑剂的工序中，润滑剂可以涂布于抵接部位中的至少多个弯曲部。

另外，可以是：壳体主体的开口部为大致长方形，沿着内侧的侧壁具有台阶差。该情况下，盖可以是安装于开口部的大致长方形的板材。在涂布润滑剂的工序中，润滑剂可以涂布于大致长方形的开口部的角部和盖的角部中的至少一者。

另外，润滑剂可以是例如环状碳酸酯系溶剂、链状碳酸酯系溶剂和醚系溶剂中的至少一种材料。

润滑剂可以是例如碳酸甲乙酯、碳酸亚乙酯、二甲醚、碳酸二乙酯、碳酸亚丙酯和碳酸二甲酯中的至少一种材料。

附图说明

图1是示意地表示非水系二次电池的制造方法的工序的示意图。

图2是非水系二次电池的制造方法的工序的示意图。

图3是壳体主体41的开口部41b的平面图。

图4是表示在壳体主体41的开口部41b安装有盖42的状态的平面图。

附图标记说明

20电极体

20a正极集电部

20b负极集电部

23隔板片

31正极端子

31a正极端子31的集电片

32负极端子

32a负极端子32的集电片

41壳体主体

41a收纳空间

41b开口部

41b1台阶差

41b2侧壁

41c角部

42盖

42a周缘部

42c角部

42d注液孔

42e安全阀

具体实施方式

以下，对在此提出的非水系二次电池的制造方法的一实施方式进行说明。在此说明的实施方式当然不意图特别限定本发明。只要不特别提及，本发明就不限定于在此说明的实施方式。

图1和图2是示意地表示在此提出的非水系二次电池的制造方法的工序的示意图。

在此提出的非水系二次电池的制造方法具备：准备壳体主体41(参照图1和图2)的工序；准备盖42(参照图1和图2)的工序；涂布润滑剂(图示省略)的工序；以及在开口部41b装配盖42的工序。

准备壳体主体41的工序中，准备壳体主体41。在此准备的壳体主体41如图1和图2所示，可以具有收纳电极体20的收纳空间41a、以及用于向收纳空间41a插入电极体20的开口部41b。准备盖42的工序中，准备安装于开口部41b的盖42。

壳体主体41和盖42的形状只要不特别提及就没有限定。图1和图2所示形态下，壳体主体41可以是例如扁平的大致长方体形状的所谓方型铝壳体。壳体主体41具有收纳空间41a，收纳空间41a能够收纳以扁平形状成形了的电极体20。

壳体主体41的一平面开口。该实施方式中，沿着扁平的大致长方体的壳体主体41中的、面积最宽的横宽面的一方的长边正交的侧面开口。该开口成为用于在收纳空间41a收纳电极体20的开口部41b。图3是壳体主体41的开口部41b的平面图。该实施方式中，在壳体主体41的开口部41b，在内侧面侧的边缘设置有台阶差41b1。在该台阶差41b1安装盖42(参照图1和图2)。图4是表示在壳体主体41的开口部41b安装盖42的状态的平面图。再者，该实施方式中，台阶差41b1在壳体主体41的开口部41b的整周设置，但不限定于此。台阶差41b1可以不在壳体主体41的开口部41b的整周，而处于一部分。例如，台阶差41b1可以仅沿着壳体主体41的开口部41b的短边设置。

电极体20是所谓的电池元件。再者，只要不特别限定，电极体20的具体形态就不限定于在此例示的形态。在此例示的电极体20的详细图示省略，但可以是例如隔着隔板片使正极片与负极片重叠而成的、所谓层叠型电极体。另外，作为电极体20的其他形态，将正极片、第1隔板片、负极片和第2隔板片分别设为长条带状构件。电极体20可以是隔着长条带状的第1隔板片或第2隔板片使正极片与负极片重叠卷绕而成的、所谓卷绕电极体。

正极片可以例如在正极集电箔(例如铝箔)上，在宽度方向的单侧端部除了以一定宽度设定的未形成部以外，将包含正极活物质在内的正极活物质层形成于两面。没有在正极集电箔形成正极活物质层的未形成部成为电极体20的正极集电部20a。正极活物质在例如锂离子二次电池中，可以是锂过渡金属复合材料那样在充电时能够放出锂离子、并在放电时能够吸收锂离子的材料。正极活物质一般在锂过渡金属复合材料以外还提出了各种方案，并不特别限定。

负极片可以在负极集电箔(例如铜箔)，在宽度方向的单侧的边缘除了以一定宽度设定的未形成部以外，将包含负极活物质在内的负极活物质层形成于两面。没有在负极集电箔形成负极活物质层的未形成部成为电极体20的负极集电部20b。负极活物质在例如锂离子二次电池中，是天然石墨那样在充电时能够吸藏锂离子、并能够将在充电时吸藏了的锂离子在放电时放出的材料。负极活物质一般在天然石墨以外还提出了各种方案，并不特别限定。

隔板片使用例如具有所需耐热性的电解质能够通过的多孔质的树脂片。对于隔板片也提出了各种方案，并不特别限定。负极片的负极活物质层可以在隔着隔板片的状态下覆盖正极片的正极活物质层。隔板片可以进一步覆盖正极片的正极活物质层和负极片的负极活物质层。

图1和图2所示实施方式中，电极体20是卷绕电极体，是能够收纳于壳体主体41的收纳空间41a中那样的扁平的大致矩形形状。此时，作为正极集电部20a的未形成部和作为负极集电部20b的未形成部在宽度方向(长边方向)上彼此朝向相反侧。并且，作为正极集电部20a的未形成部向隔板片23的宽度方向的单侧伸出。作为负极集电部20b的未形成部在宽度方向的相反侧从隔板片23伸出。

盖42被安装于壳体主体41的开口部41b。该实施方式中，在壳体主体41的开口部41b，在内侧面侧的边缘设置有台阶差41b1。盖42是能够嵌合于该台阶差41b1的板状构件。另外，该实施方式中，在盖42安装有正极端子31和负极端子32。在正极端子31和负极端子32以向壳体主体41内延伸的方式分别设置有集电片31a、32a。电极体20的正极集电部20a采用例如焊接来安装在正极端子31的集电片31a上。电极体20的负极集电部20b安装在负极端子32的集电片32a上。如图4所示，在盖42设置有注液孔42d和安全阀42e。当在壳体主体41装配盖42时，注液孔42d开口。在壳体主体41装配盖42，在壳体主体41焊接盖42，向壳体主体41注入电解液之后，注液孔42d被密封。

该实施方式中，如图1和图2所示，在电极体20被安装于盖42的状态下，在壳体主体41收纳电极体20，并在壳体主体41安装盖42。此时，例如图1所示，安装于盖42的电极体20朝向上方，壳体主体41的开口部41b朝向下方，配置于电极体20上。接着，如图2所示，盖42对于壳体主体41相对地向上方移动，电极体20从开口部41b进入壳体主体41中。并且，电极体20被收纳于收纳空间41a中，盖42安装于开口部41b的台阶差41b1。再者，将电极体20收纳于收纳空间41a时的朝向等不限定于图示例。另外，该工序中，例如壳体主体41和/或盖42可以由适当的夹具支持，通过自动组装装置的机械臂等进行适当的定位并安装。这样，通过对壳体主体41的开口部41b从下安装盖42，即使在安装时产生异物，异物也难以进入壳体主体41内。

盖42由与壳体主体41同种的铝材料成形。盖42在被纳入壳体主体41的台阶差41b1的状态下采用激光焊接焊接。此时，盖42与壳体主体41被无间隙地熔敷。在此，采用激光焊接以填埋盖42与壳体主体41的间隙的方式精度良好地成形，以使壳体主体41的台阶差41b1和盖42的形状的间隙变小。不过，在尺寸公差的范围，有时在壳体主体41安装盖42时壳体主体41与盖42彼此摩擦。

例如，有时盖42的周缘部42a相对于壳体主体41的开口部41b的内侧的侧壁41b2(参照图3)彼此摩擦。这样在大致长方形的开口部41b，在开口部41b的角部41c的周边刚性变高。因此，在开口部41b的角部41c和角部41c的周边，开口部41b的侧壁41b2与盖42的周缘部42a容易彼此摩擦。

涂布润滑剂的工序中，在壳体主体41的开口部41b安装盖42时，向壳体主体41与盖42抵接的抵接部位涂布润滑剂(图示省略)。

抵接部位取决于壳体主体41与盖42的形状，但在图1和图2所示形态中，壳体主体41的开口部41b的侧壁41b2、台阶差41b1、盖42的周缘部42a相当于抵接部位。

在此，润滑剂一般可以是非水系二次电池所用的非水电解液的溶剂。作为非水系二次电池用的非水电解液的溶剂，可使用具有所需电压耐性的有机溶剂。所需电压可根据对非水系二次电池充放电时产生的电压来确定。如果是非水系二次电池用的非水电解液的溶剂，则即使在电池壳体内残留也不容易产生问题。再者，作为润滑剂使用的非水系二次电池用的非水电解液的溶剂不限定于在此制造的非水系二次电池所用的非水电解液的溶剂。

作为非水系二次电池用的非水电解液的溶剂，可例示由环状碳酸酯系溶剂、链状碳酸酯系溶剂和醚系溶剂中的至少一种材料构成的溶剂。具体而言，可使用由碳酸甲乙酯、碳酸亚乙酯、二甲醚、碳酸二乙酯、碳酸亚丙酯和碳酸二甲酯中的至少1种材料构成的材料。在此具体例示的这些材料可以单独使用，也可以适当混合。另外，这些材料的挥发性高，所以在后续工序中挥发。另外，由于是作为非水系二次电池用的非水电解液的溶剂使用的材料，所以即使不挥发而残留，在后续工序中也没有特别的影响。另外，在此举出的材料如上所述，在作为润滑剂使用后即使在单电池内残留也基本上不会对电池性能造成影响，基本上不会对焊接部的附着造成影响。

再者，作为不适合作为润滑剂的例子，液压油、润滑脂那样包含氯和/或硫且能够与壳体主体41和盖42所用的铝发生反应的材料是不适当的。另外，使壳体主体41和盖42腐蚀和难以挥发的材料也是不适当的。难以挥发是容易在单电池内残留。另外，难以挥发的材料在将壳体主体41与盖42焊接时产生恶劣影响，所以作为润滑剂不合适。

在开口部41b装配盖42的工序中，在向抵接部位涂布了润滑剂的状态下，在开口部41b安装盖42。此时，由于在开口部41b与盖42的抵接部位涂布了润滑剂，所以将盖42安装于开口部41b时的摩擦被减轻。此时，即使在例如形状尺寸的公差内，也有时盖42与开口部41b安装的部位重叠。该情况下，盖42与开口部41b彼此摩擦。根据在此提出的制造方法，在开口部41b与盖42的抵接部位涂布了润滑剂，所以即使盖42与开口部41b彼此摩擦也难以产生微小异物。另外，涂布于开口部41b与盖42的抵接部位的润滑剂在将盖42安装于开口部41b时，从抵接部位挤出。因此，即使盖42与开口部41b彼此摩擦而产生了异物，异物也会在将盖42安装于开口部41b时与润滑剂一同从抵接部位被挤出。因此，将盖42安装于开口部41b时产生的异物难以进入壳体主体41的收纳空间41a。这样，根据在此提出的制造方法，在开口部41b装配盖42时的摩擦被减轻，并且，异物的产生被抑制为少。

根据在此提出的制造方法，即使彼此摩擦也难以产生微小异物，即使产生异物也难以进入壳体主体41的收纳空间41a。因此，在此提出的制造方法，在彼此摩擦时容易产生异物的材料被用于壳体主体41和/或盖42的情况下是合适的。在此提出的制造方法，在对例如壳体主体41和盖42使用铝、铝合金的情况下是合适的。

在此，涂布润滑剂的工序中，可以向壳体主体41和盖42中的至少一者涂布润滑剂。例如，上述实施方式中，壳体主体41的开口部41b的侧壁41b2、台阶差41b1、盖42的周缘部42a相当于抵接部位。润滑剂可以被涂布于壳体主体41的开口部41b的内侧的侧壁41b2和盖42的周缘部42a中的任一者。另外，也可以涂布于壳体主体41的开口部41b的内侧的侧壁41b2和盖42的周缘部42a这两者。

另外，上述实施方式中，壳体主体41的开口部41b为大致长方形，沿着内侧的侧壁41b2具有台阶差41b1。盖42是安装于开口部41b的大致长方形的板材。在此，盖42是与壳体主体41的开口部41b的形状对应的大致长方形的板材，被成形为与壳体主体41的开口部41b大致吻合。此外，有时盖42被轻轻压入开口部41b而装配。

这样的情况下，特别是包含大致长方形的开口部41b的角部41c的角部41c的周边的刚性高。并且，在盖42被装配于开口部41b时，该角部41c的周边和包含盖42的角部42c的角部42c的周边容易彼此摩擦。该角部41c的周边和包含盖42的角部42c的角部42c的周边容易彼此摩擦。因此，在涂布润滑剂的工序中，润滑剂可以被涂布于大致长方形的开口部41b的角部41c和盖42的角部42c中的至少一者。在此，在开口部41b的角部41c可以包含大致长方形的开口部41b的角部41c的周边。在盖42的角部42c可以包含角部42c的周边。也就是说，涂布润滑剂的部位可以是开口部41b的角部41c和角部41c的周边以及盖42的角部42c和角部42c的周边的任一者。另外，也可以是开口部41b的角部41c和角部41c的周边以及盖42的角部42c和角部42c的周边这两者。

在此，开口部41b的角部41c的周边和盖42的角部42c的周边例如可以在角部41c、42c的周边的长边侧，分别从短边起为至少20mm以上，在短边侧，分别从长边起为1mm以上。

此外，当涂布于盖42的情况下，可以在从将盖42插入壳体主体41一侧起为1mm以上的高度进行涂布。

再者，角部41c、42c的周边不限定于在此例示的范围。在角部41c、42c的周边，可以将壳体主体41的开口部41b与盖42容易彼此摩擦的部位设为角部41c、42c的周边。

另外，在角部41c、42c的周边以外，可以在壳体主体41的开口部41b与盖42容易彼此摩擦的部位涂布润滑剂。

再者，润滑剂的涂布通过自动组装装置的机械臂来操作，可以在壳体主体41的开口部41b、盖42的预定的适当位置涂布适当量。该情况下，润滑剂例如被收纳于汽缸，并供给适量，也可以从喷嘴等喷吹适量。润滑剂的涂布量能够以减轻壳体主体41的开口部41b与盖42的摩擦、并且在后续工序中以适当时机使润滑剂挥发而不残留的程度，根据润滑剂的种类和涂布位置等进行调整。另外，在将装配壳体主体41的开口部41b与盖42时产生的异物排出这一观点上，润滑剂的涂布量可以调整为装配开口部41b与盖42时剩余的润滑剂向壳体主体41之外离开的程度。

另外，该实施方式中例示了开口部41b与盖42分别为扁平大致长方形的情况。壳体主体41的开口部41b与盖42的形状不限定于该形状。例如，壳体主体41的开口部41b与盖42的形状可以为圆或椭圆。该情况下，涂布润滑剂的工序中，在壳体主体41的开口部41b与盖42的周缘部，例如可以遍及整周地涂布润滑剂。另外，在壳体主体41的开口部41b与盖42的周缘部，根据形状和装配方法，特别是在容易彼此摩擦的位置能够确定的情况下，可以向壳体主体41的开口部41b与盖42的周缘部中特别容易彼此摩擦的位置涂布润滑剂。

另外，壳体主体41的开口部41b与盖42的形状为例如大致多边形形状的情况下，壳体主体41的开口部41b沿着开口部41b的边缘具有多个直线部和多个弯曲部。该情况下，对于抵接部位也沿着开口部的边缘具有多个直线部和多个弯曲部。这样的情况下，在涂布润滑剂的工序中，润滑剂可以在抵接部位中被涂布于至少多个弯曲部。另外，弯曲部与直线部相比刚性高，因此容易彼此摩擦，在彼此摩擦时容易产生损伤。因此，润滑剂可以被涂布于抵接部位中的至少弯曲部。

这样，壳体主体41的开口部41b与盖42的形状只要没有特别说明，就不限定于大致长方形。再者，壳体主体41的开口部41b与盖42的形状为如上所述的大致长方形的情况下，角部41c、42c相当于弯曲部。另外，长边与短边相当于直线部。

另外，该实施方式中，例示了在壳体主体41的开口部41b的内侧安装盖42的形态。不限定于该形态。例如日本特开2015-60831号那样，盖可以具有帽那样被覆于壳体主体的开口部的部位、以及从被覆的部位的周围立起的壁部。该情况下，以覆盖壳体主体的开口部那样使盖被覆于壳体主体的开口部，壳体主体的开口部的外侧面与盖的壁部的内侧面接触。并且，壳体主体的开口部的外侧面和盖的壁部的内侧面被激光焊接。该情况下，向壳体主体与盖抵接的抵接部位的至少一部分涂布润滑剂，在向抵接部位涂布了润滑剂的状态下，向开口部装配盖，由此能够减轻装配的壳体主体与盖的摩擦。另外，润滑剂可以使用非水系二次电池用的非水电解液的溶剂。

这样，在此提出的非水系二次电池的制造方法能够广泛适用于向壳体主体的开口部安装盖的形态的非水系二次电池。另外，在向壳体主体的开口部安装盖的形态下，能够不被壳体主体的开口部、盖的形状和装配结构特别限定地适用。

以上，对在此提出的非水系二次电池的制造方法进行了各种说明。只要不特别提及，在此举出的非水系二次电池的制造方法的实施方式等就不限定本发明。