JP2024025160A - Manufacturing method of secondary battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a non-aqueous electrolyte secondary battery capable of manufacturing a high-performance non-aqueous electrolyte secondary battery.
SOLUTION: A manufacturing method of a secondary battery is provided for implementing aging in a state where a load is applied to an electrode body. The manufacturing method of the secondary battery includes: measuring a spring constant of the electrode body prior to the aging; calculating an upper limit value of the load, which is applied to the electrode body during the aging, on the basis of the measured spring constant of the electrode body and a predetermined displacement amount upper limit value of the electrode body; and implementing the aging in a state where a load equal to or less than the calculated upper limit value of the load is applied to the electrode body.
SELECTED DRAWING: Figure 4
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、二次電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a secondary battery.

特許文献１には、二次電池の製造方法が記載されている。二次電池は、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車などの車両に搭載される。複数の二次電池が一方向に積層、すなわちスタックされることによって、車載用の電池パックが構成される。 Patent Document 1 describes a method for manufacturing a secondary battery. A secondary battery is installed in a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, for example. An in-vehicle battery pack is constructed by laminating, that is, stacking, a plurality of secondary batteries in one direction.

特許文献１に記載される二次電池の製造方法では、エージング時において、二次電池が備える電極体に荷重が加えられる。エージング時に荷重が加えられることによって、二次電池に発生するガスが排出される。二次電池からガスが排出されることによって、二次電池の性能が低下するおそれが低減される。 In the method for manufacturing a secondary battery described in Patent Document 1, a load is applied to an electrode body included in the secondary battery during aging. When a load is applied during aging, gas generated in the secondary battery is discharged. The possibility that the performance of the secondary battery will deteriorate due to gas being discharged from the secondary battery is reduced.

特開２０１７－１１１９４０号公報Japanese Patent Application Publication No. 2017-111940

こうした二次電池の製造方法では、エージング時において電極体に加わる荷重が大きいと、電極体がつぶれるように変形するおそれがある。この場合、電極体のばね定数が大きくなるおそれがある。電極体のばね定数が大きくなると、二次電池のスタック性が低下する。 In such a method for manufacturing a secondary battery, if a large load is applied to the electrode body during aging, there is a risk that the electrode body may be crushed or deformed. In this case, the spring constant of the electrode body may become large. When the spring constant of the electrode body increases, the stackability of the secondary battery decreases.

上記課題を解決する二次電池の製造方法は、電極体に荷重を加えた状態でエージングを実施する二次電池の製造方法であって、エージング前に前記電極体のばね定数を測定することと、測定した前記電極体のばね定数と、予め定められた前記電極体の変位量上限値に基づいて、エージング時に前記電極体に加える荷重の上限値を算出することと、算出した荷重の上限値以下の荷重を前記電極体に加えた状態でエージングを実施することと、を含む。 A method for manufacturing a secondary battery that solves the above problems is a method for manufacturing a secondary battery in which aging is performed with a load applied to the electrode body, and the method includes measuring the spring constant of the electrode body before aging. , calculating an upper limit value of a load to be applied to the electrode body during aging based on a measured spring constant of the electrode body and a predetermined upper limit value of displacement of the electrode body; and the calculated upper limit value of the load. Aging is performed in a state where the following loads are applied to the electrode body.

電極体の変位量とばね定数とを乗算することによって、その変位量で変位させるために必要な荷重が算出される。すなわち、ばね定数と変位量上限値とを乗算することによって、エージング時に電極体に加える荷重の上限値が求められる。したがって、上記方法によれば、性能のよい二次電池を製造できる。 By multiplying the amount of displacement of the electrode body by the spring constant, the load required to cause the electrode body to be displaced by the amount of displacement is calculated. That is, by multiplying the spring constant and the displacement upper limit value, the upper limit value of the load to be applied to the electrode body during aging is determined. Therefore, according to the above method, a secondary battery with good performance can be manufactured.

上記二次電池の製造方法において、前記変位量上限値は、複数の二次電池について、エージング時にそれぞれ異なる荷重を加えることによってそれぞれ異なる変位量で変位させた状態で測定されたそれぞれのばね定数をもとに予め定められた値であってもよい。 In the above method for manufacturing a secondary battery, the upper limit value of displacement is based on the spring constant of each of the plurality of secondary batteries measured when the batteries are displaced by different amounts of displacement by applying different loads to each one during aging. It may be a predetermined value.

エージング時にそれぞれ異なる荷重を加えることによってそれぞれ異なる変位量で変位させた複数の二次電池について、それぞれのばね定数を測定すると、変位量に対するばね定数の変位が把握できる。ばね定数が大きくなったときの変位量が、電極体がつぶれるように変形した変位量、すなわち荷重を示す。したがって、ばね定数が大きくなる直前の変位量が、変位量上限値である。このように定められた変位量上限値を用いた上記方法によれば、性能のよい二次電池を製造できる。 By measuring the spring constant of a plurality of secondary batteries that are displaced by different amounts of displacement by applying different loads during aging, it is possible to determine the change in the spring constant with respect to the amount of displacement. The amount of displacement when the spring constant becomes large indicates the amount of displacement at which the electrode body is deformed to collapse, that is, the load. Therefore, the displacement amount immediately before the spring constant increases is the displacement amount upper limit value. According to the above-mentioned method using the displacement amount upper limit determined in this way, a secondary battery with good performance can be manufactured.

上記二次電池の製造方法において、前記変位量上限値は、エージング時にそれぞれ異なる荷重を加えることによってそれぞれ異なる変位量で変位させた前記複数の二次電池のうち、変位量が０である二次電池のばね定数を基準に設定した範囲をもとに予め定められた値であってもよい。 In the above method for manufacturing a secondary battery, the upper limit value of displacement is determined by determining the upper limit value of the displacement amount of a secondary battery whose displacement amount is 0 among the plurality of secondary batteries which are respectively displaced by different displacement amounts by applying different loads during aging. It may be a predetermined value based on a range set based on the spring constant of the battery.

変位量上限値は、変位量が０である二次電池のばね定数を基準に定められる。そのため、例えば、測定した二次電池のばね定数が、複数の二次電池のうち変位量が０である二次電池のばね定数を含む所定範囲を超えた場合に、測定したばね定数が大きくなったと捉えることができる。このようにして定められた変位量上限値を用いた上記方法によれば、性能のよい二次電池を製造できる。 The displacement amount upper limit value is determined based on the spring constant of the secondary battery whose displacement amount is 0. Therefore, for example, if the measured spring constant of a secondary battery exceeds a predetermined range that includes the spring constant of a secondary battery whose displacement amount is 0 among multiple secondary batteries, the measured spring constant becomes large. It can be interpreted as According to the above-mentioned method using the displacement amount upper limit determined in this way, a secondary battery with good performance can be manufactured.

上記二次電池の製造方法は、測定した前記電極体のばね定数と、予め定められた前記電極体の変位量下限値とに基づいて、エージング時に前記電極体に加える荷重の下限値を算出することと、算出した荷重の上限値以下、且つ、算出した荷重の下限値以上となる荷重を前記電極体に加えた状態でエージングを実施することと、を含んでもよい。 The method for manufacturing the secondary battery includes calculating a lower limit value of the load to be applied to the electrode body during aging based on a measured spring constant of the electrode body and a predetermined lower limit value of displacement of the electrode body. and performing the aging while applying a load to the electrode body that is equal to or less than the calculated upper limit of the load and equal to or more than the calculated lower limit of the load.

エージング時に電極体に加える荷重が小さいと、ガスが十分に排出されないおそれがある。ばね定数と変位量下限値とを乗算することによって、エージング時に電極体に加える荷重の下限値が算出される。したがって、上記方法によれば、性能のよい二次電池を製造できる。 If the load applied to the electrode body during aging is small, there is a risk that gas will not be sufficiently exhausted. By multiplying the spring constant and the displacement lower limit, the lower limit of the load to be applied to the electrode body during aging is calculated. Therefore, according to the above method, a secondary battery with good performance can be manufactured.

上記二次電池の製造方法において、前記変位量下限値は、前記複数の二次電池について、エージング時にそれぞれ異なる荷重を加えることによってそれぞれ異なる変位量で変位させた状態で測定されたガスの残留量をもとに予め定められた値であってもよい。 In the above method for manufacturing a secondary battery, the lower limit of the displacement amount is the residual amount of gas measured when each of the plurality of secondary batteries is displaced by a different amount of displacement by applying a different load to each one during aging. It may be a predetermined value based on.

二次電池におけるガスの残留量については、例えば、二次電池のＣＴ像から把握できる。したがって、例えば、二次電池のＣＴ像から、ガスの残留量をもとに変位量下限値を定めることができる。このように定められた変位量下限値を用いた上記方法によれば、性能のよい二次電池を製造できる。 The amount of gas remaining in the secondary battery can be ascertained from, for example, a CT image of the secondary battery. Therefore, for example, the lower limit of the displacement amount can be determined based on the residual amount of gas from a CT image of the secondary battery. According to the above method using the displacement amount lower limit determined in this way, a secondary battery with good performance can be manufactured.

上記二次電池の製造方法において、エージング前において、第１荷重を前記電極体に加えたときの変位量と、前記第１荷重よりも小さい第２荷重を前記電極体に加えたときの変位量との差分に基づいて、ばね定数を測定してもよい。上記方法によれば、一の荷重を加える場合と比べて、二次電池のばね定数を精度よく測定できる。 In the method for manufacturing a secondary battery, the amount of displacement when a first load is applied to the electrode body and the amount of displacement when a second load smaller than the first load is applied to the electrode body before aging. The spring constant may be measured based on the difference between According to the above method, the spring constant of the secondary battery can be measured with higher accuracy than when a single load is applied.

上記二次電池の製造方法において、前記変位量上限値は、０．０２４ｍｍであり、前記変位量下限値は、０．００８ｍｍであってもよい。上記方法によれば、性能のよい二次電池を製造できる。 In the method for manufacturing a secondary battery, the upper limit of the displacement amount may be 0.024 mm, and the lower limit of the displacement amount may be 0.008 mm. According to the above method, a secondary battery with good performance can be manufactured.

本発明によれば、性能のよい二次電池を製造できる。 According to the present invention, a secondary battery with good performance can be manufactured.

二次電池の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a secondary battery. 電極体の一部を展開した図である。FIG. 3 is an exploded view of a part of the electrode body. 二次電池の製造工程を示すフローチャートである。It is a flow chart showing a manufacturing process of a secondary battery. 荷重決定工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a load determination process. 電極体における荷重と変位量との関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between the load and the amount of displacement in the electrode body. 第１例における変位量上限値と変位量下限値とを示すグラフである。It is a graph which shows the displacement amount upper limit value and the displacement amount lower limit value in a 1st example. 変位量が０．０００ｍｍである二次電池のＣＴ画像である。This is a CT image of a secondary battery with a displacement of 0.000 mm. 変位量が０．０００ｍｍである二次電池が有する極板の画像である。It is an image of an electrode plate of a secondary battery with a displacement of 0.000 mm. 変位量が０．００８ｍｍ以上である二次電池のＣＴ画像である。This is a CT image of a secondary battery with a displacement of 0.008 mm or more. 第２例における変位量上限値と変位量下限値とを示すグラフである。It is a graph which shows the displacement amount upper limit value and the displacement amount lower limit value in a 2nd example.

二次電池の製造方法について、図を参照しながら説明する。まず、二次電池の構成について説明する。二次電池は、例えば、非水二次電池、具体的にはリチウムイオン二次電池である。二次電池は、例えば、セル電池である。複数の二次電池は、一方向に積層される、いわゆるスタックされることによって、車載用の電池パックを構成する。 A method for manufacturing a secondary battery will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the secondary battery will be explained. The secondary battery is, for example, a non-aqueous secondary battery, specifically a lithium ion secondary battery. The secondary battery is, for example, a cell battery. A plurality of secondary batteries are laminated in one direction, so-called stacked, to constitute an in-vehicle battery pack.

＜二次電池の構成＞
図１に示すように、二次電池１０は、ケース１１と、蓋１２とを備える。蓋１２は、ケース１１の開口を塞ぐようにケース１１に取り付けられる。蓋１２には、注液穴１３が開口する。注液穴１３を通じて、ケース１１内に電解液が注入される。注液穴１３は、電解液の注入後に、例えば溶接によって塞がれる。蓋１２には、排気口１４が開口する。排気口１４を通じて、ケース１１内のガスが排出される。 <Configuration of secondary battery>
As shown in FIG. 1, the secondary battery 10 includes a case 11 and a lid 12. The lid 12 is attached to the case 11 so as to close the opening of the case 11. A liquid injection hole 13 is opened in the lid 12 . An electrolytic solution is injected into the case 11 through the injection hole 13 . The liquid injection hole 13 is closed by, for example, welding after the electrolyte is injected. An exhaust port 14 is opened in the lid 12 . Gas inside the case 11 is exhausted through the exhaust port 14.

二次電池１０は、排気弁１５を備える。排気弁１５は、ケース１１内に発生したガスを排出する弁である。排気弁１５は、蓋１２に取り付けられる。排気弁１５は、排気口１４を塞ぐ。排気弁１５及び排気口１４を通じて、ケース１１内からガスが排出される。 The secondary battery 10 includes an exhaust valve 15. The exhaust valve 15 is a valve that exhausts gas generated within the case 11. The exhaust valve 15 is attached to the lid 12. The exhaust valve 15 closes the exhaust port 14. Gas is exhausted from the case 11 through the exhaust valve 15 and the exhaust port 14.

電解液は、例えば、非水溶媒に支持塩が含まれた組成物である。非水溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネートなどからなる群から選択される１種又は２種以上の材料を用いることができる。また、支持塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＩなどから選択される１種又は２種以上のリチウム化合物、すなわちリチウム塩を用いることができる。 The electrolytic solution is, for example, a composition containing a supporting salt in a nonaqueous solvent. As the non-aqueous solvent, one or more materials selected from the group consisting of propylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, etc. can be used. Supporting salts include LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiC(CF 3 SO 2 ) 3 , LiI One or more kinds of lithium compounds, ie, lithium salts, selected from the following can be used.

二次電池１０は、２つの外部端子を備える。二次電池１０は、正極外部端子１６と、負極外部端子１７とを備える。正極外部端子１６及び負極外部端子１７は、例えば、蓋１２からケース１１外に向かって延びる。 Secondary battery 10 includes two external terminals. The secondary battery 10 includes a positive external terminal 16 and a negative external terminal 17. The positive external terminal 16 and the negative external terminal 17 extend from the lid 12 toward the outside of the case 11, for example.

二次電池１０は、２つの集電部材を備える。二次電池１０は、正極集電部材１８と、負極集電部材１９とを備える。正極集電部材１８及び負極集電部材１９は、例えば、蓋１２からケース１１内に向かって延びる。正極集電部材１８は、正極外部端子１６と電気的に接続される。負極集電部材１９は、負極外部端子１７と電気的に接続される。 The secondary battery 10 includes two current collecting members. The secondary battery 10 includes a positive current collecting member 18 and a negative current collecting member 19. The positive current collecting member 18 and the negative current collecting member 19 extend from the lid 12 toward the inside of the case 11, for example. The positive electrode current collecting member 18 is electrically connected to the positive electrode external terminal 16. Negative current collecting member 19 is electrically connected to negative external terminal 17 .

二次電池１０は、電極体２０を備える。電極体２０は、ケース１１内に位置する。電極体２０は、電解液とともにケース１１に収容される。電極体２０は、正極集電部材１８と負極集電部材１９とに接続される。すなわち、電極体２０は、正極外部端子１６と負極外部端子１７とに接続される。 The secondary battery 10 includes an electrode body 20. The electrode body 20 is located inside the case 11. The electrode body 20 is housed in the case 11 together with the electrolyte. The electrode body 20 is connected to the positive current collecting member 18 and the negative current collecting member 19 . That is, the electrode body 20 is connected to the positive external terminal 16 and the negative external terminal 17.

図２に示すように、電極体２０は、２つの極板を含む。電極体２０は、正極板２１と、負極板２２とを含む。電極体２０は、さらに、セパレータ２３と、セパレータ２４とを含む。電極体２０は、正極板２１、負極板２２、セパレータ２３、及び、セパレータ２４が積層された積層体である。正極板２１、セパレータ２３、負極板２２、及び、セパレータ２４は、この順に積層されている。 As shown in FIG. 2, the electrode body 20 includes two electrode plates. The electrode body 20 includes a positive electrode plate 21 and a negative electrode plate 22. Electrode body 20 further includes a separator 23 and a separator 24. The electrode body 20 is a laminate in which a positive electrode plate 21, a negative electrode plate 22, a separator 23, and a separator 24 are laminated. The positive electrode plate 21, the separator 23, the negative electrode plate 22, and the separator 24 are stacked in this order.

電極体２０は、例えば、正極板２１、セパレータ２３、負極板２２、及び、セパレータ２４がこの順に積層された状態で巻き重ねられることによって構成される。電極体２０は、例えば、それぞれが単票状である正極板２１、セパレータ２３、負極板２２、及び、セパレータ２４がこの順に積層されることによって構成されてもよい。 The electrode body 20 is configured, for example, by winding a positive electrode plate 21, a separator 23, a negative electrode plate 22, and a separator 24 in a laminated state in this order. The electrode body 20 may be configured, for example, by laminating in this order a positive electrode plate 21, a separator 23, a negative electrode plate 22, and a separator 24, each of which is in the form of a single piece.

正極板２１は、正極集電体２５と、正極活物質層２６とを含む。正極集電体２５は、例えば、金属箔である。正極集電体２５は、例えば、アルミニウムを含む材料で構成される。 The positive electrode plate 21 includes a positive electrode current collector 25 and a positive electrode active material layer 26. The positive electrode current collector 25 is, for example, metal foil. The positive electrode current collector 25 is made of, for example, a material containing aluminum.

正極集電体２５は、接続部分２７を有する。接続部分２７は、正極集電部材１８と電気的に接続される部分である。接続部分２７は、正極集電体２５の端部に位置する。接続部分２７は、正極集電体２５において正極活物質層２６が位置しない部分である。 The positive electrode current collector 25 has a connecting portion 27 . The connecting portion 27 is a portion that is electrically connected to the positive electrode current collecting member 18 . The connecting portion 27 is located at the end of the positive electrode current collector 25 . The connection portion 27 is a portion of the positive electrode current collector 25 where the positive electrode active material layer 26 is not located.

正極活物質層２６は、正極集電体２５上に位置する。正極活物質層２６は、正極集電体２５の全長にわたって位置する。正極活物質層２６の幅は、正極集電体２５の幅よりも小さい。これにより、接続部分２７が確保される。 The positive electrode active material layer 26 is located on the positive electrode current collector 25. The positive electrode active material layer 26 is located over the entire length of the positive electrode current collector 25. The width of the positive electrode active material layer 26 is smaller than the width of the positive electrode current collector 25. Thereby, the connecting portion 27 is secured.

正極活物質層２６は、例えば、正極集電体２５の片面に位置する。正極活物質層２６は、正極集電体２５の両面に位置してもよい。正極活物質層２６は、正極活物質を含む。正極活物質層２６は、正極活物質を含むペースト状の正極合材を正極集電体２５に塗布することによって形成される。 The positive electrode active material layer 26 is located on one side of the positive electrode current collector 25, for example. The positive electrode active material layer 26 may be located on both sides of the positive electrode current collector 25. The positive electrode active material layer 26 includes a positive electrode active material. The positive electrode active material layer 26 is formed by applying a paste-like positive electrode mixture containing a positive electrode active material to the positive electrode current collector 25 .

正極活物質は、例えば、リチウムを吸蔵、及び、放出可能な材料である。正極活物質は、例えば、リチウム含有複合酸化物である。リチウム含有複合酸化物は、リチウムと、リチウム以外の他の金属元素とを含む酸化物である。正極活物質は、例えば、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）などである。また、正極活物質は、これらを任意の割合で混合した材料で構成されてもよい。 The positive electrode active material is, for example, a material that can insert and release lithium. The positive electrode active material is, for example, a lithium-containing composite oxide. A lithium-containing composite oxide is an oxide containing lithium and a metal element other than lithium. Examples of the positive electrode active material include lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium manganate (LiMn 2 O 4 ), and lithium nickel oxide (LiNiO 2 ). Further, the positive electrode active material may be composed of a material that is a mixture of these materials in an arbitrary ratio.

正極合材は、正極活物質が混錬されることによって作製される。正極合材は、正極活物質の他に、導電剤、正極溶媒、正極結着剤、増粘剤などが併せて混錬されることによって作製されてもよい。導電剤は、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどのカーボンブラック、黒鉛である。正極溶媒は、例えば、ＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）溶液である。正極結着剤は、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフロオロエチレン、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）である。 The positive electrode composite material is produced by kneading positive electrode active materials. The positive electrode mixture may be prepared by kneading a conductive agent, a positive electrode solvent, a positive electrode binder, a thickener, etc. in addition to the positive electrode active material. The conductive agent is, for example, carbon black such as acetylene black or Ketjen black, or graphite. The positive electrode solvent is, for example, an NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) solution. The positive electrode binder is, for example, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, or carboxymethyl cellulose (CMC).

負極板２２は、負極集電体２８と、負極活物質層２９とを含む。負極集電体２８は、例えば、金属箔である。負極集電体２８は、例えば、銅を含む材料で構成される。
負極集電体２８は、接続部分３０を有する。接続部分３０は、負極集電部材１９と電気的に接続される部分である。接続部分３０は、負極集電体２８の端部に位置する。接続部分３０は、負極集電体２８において負極活物質層２９が位置しない部分である。 Negative electrode plate 22 includes a negative electrode current collector 28 and a negative electrode active material layer 29. The negative electrode current collector 28 is, for example, metal foil. The negative electrode current collector 28 is made of a material containing copper, for example.
Negative electrode current collector 28 has a connection portion 30 . The connecting portion 30 is a portion that is electrically connected to the negative electrode current collecting member 19. The connecting portion 30 is located at the end of the negative electrode current collector 28 . The connection portion 30 is a portion of the negative electrode current collector 28 where the negative electrode active material layer 29 is not located.

負極活物質層２９は、負極集電体２８上に位置する。負極活物質層２９は、負極集電体２８の全長にわたって位置する。負極活物質層２９の幅は、負極集電体２８の幅よりも小さい。これにより、接続部分３０が確保される。 Negative electrode active material layer 29 is located on negative electrode current collector 28 . The negative electrode active material layer 29 is located over the entire length of the negative electrode current collector 28 . The width of the negative electrode active material layer 29 is smaller than the width of the negative electrode current collector 28. Thereby, the connecting portion 30 is secured.

負極活物質層２９は、例えば、負極集電体２８の片面に位置する。負極活物質層２９は、負極集電体２８の両面に位置してもよい。負極活物質層２９は、負極活物質を含む。負極活物質層２９は、負極活物質を含むペースト状の負極合材を負極集電体２８に塗布することによって形成される。 The negative electrode active material layer 29 is located on one side of the negative electrode current collector 28, for example. The negative electrode active material layer 29 may be located on both sides of the negative electrode current collector 28. Negative electrode active material layer 29 contains a negative electrode active material. The negative electrode active material layer 29 is formed by applying a paste-like negative electrode mixture containing a negative electrode active material to the negative electrode current collector 28 .

負極活物質は、例えば、リチウムを吸蔵、及び、放出可能な材料である。負極活物質は、例えば、炭素材料である。負極活物質は、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛などの黒鉛である。 The negative electrode active material is, for example, a material that can insert and release lithium. The negative electrode active material is, for example, a carbon material. The negative electrode active material is, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite.

負極合材は、負極活物質が混錬されることによって作製される。負極合材は、負極活物質の他に、分散剤、負極溶媒、負極結着剤、増粘剤などが併せて混錬されることによって作製されてもよい。分散剤は、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）である。負極溶媒は、例えば、水である。負極結着剤は、例えば、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）である。 The negative electrode composite material is produced by kneading negative electrode active materials. The negative electrode composite material may be prepared by kneading a dispersant, a negative electrode solvent, a negative electrode binder, a thickener, etc. in addition to the negative electrode active material. The dispersant is, for example, carboxymethyl cellulose (CMC). The negative electrode solvent is, for example, water. The negative electrode binder is, for example, styrene butadiene rubber (SBR).

セパレータ２３及びセパレータ２４は、例えば、樹脂製の不織布である。例えば、多孔性ポリエチレン膜、多孔性ポリオレフィン膜、多孔性ポリ塩化ビニル膜などの多孔性ポリマー膜、及び、イオン導電性ポリマー電解質膜などが、セパレータ２３及びセパレータ２４として使用される。 The separator 23 and the separator 24 are, for example, nonwoven fabrics made of resin. For example, porous polymer membranes such as porous polyethylene membranes, porous polyolefin membranes, porous polyvinyl chloride membranes, and ion-conductive polymer electrolyte membranes are used as the separators 23 and 24.

＜二次電池の製造工程＞
次に、製造工程にて実施される二次電池１０の製造方法について説明する。
図３に示すように、製造工程は、ステップＳ１１からステップＳ１７に示すそれぞれの工程を含む。 <Secondary battery manufacturing process>
Next, a method for manufacturing the secondary battery 10 carried out in the manufacturing process will be described.
As shown in FIG. 3, the manufacturing process includes steps S11 to S17.

ステップＳ１１において、源泉工程が実施される。源泉工程では、正極板２１及び負極板２２が作製される。具体的には、集電体上に合材が塗布された後、合材がプレスされることによって、極板が作製される。 In step S11, a source process is performed. In the source process, a positive electrode plate 21 and a negative electrode plate 22 are produced. Specifically, after a composite material is applied onto a current collector, the composite material is pressed to produce an electrode plate.

ステップＳ１２において、組立工程が実施される。組立工程では、作製された極板を用いて、二次電池１０が組み立てられる。組立工程では、まず、正極板２１及び負極板２２をもとに、電極体２０が作製される。具体的には、正極板２１、負極板２２、セパレータ２３、及び、セパレータ２４が積層された後、扁平となるようにプレスされることによって、電極体２０が作製される。次に、電極体２０が、正極集電部材１８及び負極集電部材１９と接続される。次に、電極体２０が、ケース１１に収容される。このとき、ケース１１に蓋１２が溶接される。次に、注液穴１３を通じて、ケース１１に電解液が注入される。その後、注液穴１３が溶接される。 In step S12, an assembly process is performed. In the assembly process, the secondary battery 10 is assembled using the produced electrode plates. In the assembly process, first, the electrode body 20 is manufactured based on the positive electrode plate 21 and the negative electrode plate 22. Specifically, the electrode body 20 is produced by stacking the positive electrode plate 21, the negative electrode plate 22, the separator 23, and the separator 24 and then pressing them into a flat shape. Next, the electrode body 20 is connected to the positive current collecting member 18 and the negative current collecting member 19 . Next, the electrode body 20 is housed in the case 11. At this time, the lid 12 is welded to the case 11. Next, an electrolytic solution is injected into the case 11 through the injection hole 13 . After that, the liquid injection hole 13 is welded.

ステップＳ１３において、初充電工程が実施される。初充電工程では、組み立てられた二次電池１０が充電される。このとき、活物質層の表面に被膜が形成される。例えば、負極活物質層２９の表面には、ＳＥＩ被膜が形成される。これにより、二次電池１０の性能が向上する。 In step S13, an initial charging process is performed. In the initial charging step, the assembled secondary battery 10 is charged. At this time, a film is formed on the surface of the active material layer. For example, an SEI film is formed on the surface of the negative electrode active material layer 29. This improves the performance of the secondary battery 10.

初充電工程では、二次電池１０は、荷重が加えられた状態で充電される。初充電工程では、活物質の表面に被膜が形成される一方で、ケース１１内にガスが発生する。二次電池１０に荷重を加えながら充電が実施されることによって、電極上で発生したガスが電極体２０内にとどまることなく電極体２０外へ排出される。例えば、プレス装置、プレス用治具などがケース１１を挟むことによって、二次電池１０に荷重が加えられる。二次電池１０には、複数の二次電池１０が積層される方向、すなわちスタックされる方向に、荷重が加えられる。これにより、電極体２０が圧縮される。このように、二次電池１０には、荷重を加えられた状態、すなわち拘束状態で初充電が実施される。 In the initial charging step, the secondary battery 10 is charged with a load applied thereto. In the initial charging process, a film is formed on the surface of the active material, while gas is generated within the case 11. By performing charging while applying a load to the secondary battery 10, gas generated on the electrodes is discharged to the outside of the electrode body 20 without remaining within the electrode body 20. For example, a load is applied to the secondary battery 10 by sandwiching the case 11 between a press device, a press jig, or the like. A load is applied to the secondary battery 10 in the direction in which the plurality of secondary batteries 10 are stacked, that is, in the direction in which they are stacked. Thereby, the electrode body 20 is compressed. In this way, the secondary battery 10 is initially charged in a loaded state, that is, in a restrained state.

ステップＳ１４において、荷重決定工程が実施される。荷重決定工程では、次に実施されるエージング工程にて二次電池１０に加えられる荷重が決定される。荷重決定工程については、後で説明する。 In step S14, a load determination step is performed. In the load determination step, the load to be applied to the secondary battery 10 in the next aging step is determined. The load determination process will be explained later.

ステップＳ１５において、エージング工程が実施される。エージング工程では、所定環境下で、所定期間にわたって二次電池１０が保管される。これにより、二次電池１０が化学的に安定する。エージング工程は、高温下で実施される。具体的には、エージング工程は、温度が６０度以上で実施される。 In step S15, an aging process is performed. In the aging process, the secondary battery 10 is stored under a predetermined environment for a predetermined period of time. This makes the secondary battery 10 chemically stable. The aging step is performed at high temperatures. Specifically, the aging process is performed at a temperature of 60 degrees or higher.

エージング工程では、二次電池１０は、荷重が加えられた状態で保管される。エージング工程では、初充電工程と同様に、ケース１１内にガスが発生する。二次電池１０に荷重を加えながらエージングが実施されることによって、電極上で発生したガスが電極体２０内にとどまることなく電極体２０外へ排出される。 In the aging process, the secondary battery 10 is stored under load. In the aging process, gas is generated within the case 11 similarly to the initial charging process. By performing aging while applying a load to the secondary battery 10, gas generated on the electrodes is discharged to the outside of the electrode body 20 without remaining within the electrode body 20.

エージング工程では、荷重が大きいと、二次電池１０がつぶれるように変形することがある。これは、エージング工程では、高温下で二次電池１０に荷重が加えられるためである。高温下では特に、荷重が加えられることによって、セパレータ２３及びセパレータ２４がつぶれやすい。セパレータ２３及びセパレータ２４がつぶれる、すなわち電極体２０がつぶれると、二次電池１０が不可逆的に変形することがある。この場合、電極体２０のばね定数、すなわち二次電池１０のばね定数が大きくなる。二次電池１０のばね定数が大きくなると、スタック性が低下する。スタック性とは、複数の二次電池１０を一方向に積層させる際の組み付け性を指す。複数の二次電池１０がスタックされる場合、通常、複数の二次電池１０がフレームに収められる。このとき、二次電池１０のばね定数が大きい、すなわち二次電池１０が硬いと、複数の二次電池１０がフレームに収まりにくくなる。 In the aging process, if the load is large, the secondary battery 10 may be deformed so as to be crushed. This is because in the aging process, a load is applied to the secondary battery 10 at high temperatures. Particularly at high temperatures, the separators 23 and 24 are likely to collapse due to the applied load. If the separators 23 and 24 are crushed, that is, if the electrode body 20 is crushed, the secondary battery 10 may be irreversibly deformed. In this case, the spring constant of the electrode body 20, that is, the spring constant of the secondary battery 10 becomes large. As the spring constant of the secondary battery 10 becomes larger, the stacking property decreases. Stackability refers to the ease of assembly when stacking a plurality of secondary batteries 10 in one direction. When a plurality of secondary batteries 10 are stacked, the plurality of secondary batteries 10 are usually housed in a frame. At this time, if the spring constant of the secondary battery 10 is large, that is, if the secondary battery 10 is hard, it becomes difficult for the plurality of secondary batteries 10 to fit into the frame.

エージング工程では、荷重が小さいと、二次電池１０におけるガスの残留量が多くなるおそれがある。ガスの残留量が多いと、極間距離が大きくなるおそれがある。極間距離とは、極板間の距離である。例えば、極間距離とは、正極板２１と負極板２２との距離である。極間距離が大きくなると、金属が析出しやすくなる。リチウムイオン二次電池においては、例えば、リチウムが析出しやすくなる。金属が析出すると、二次電池１０の性能が低下するおそれがある。 In the aging process, if the load is small, there is a risk that the amount of gas remaining in the secondary battery 10 will increase. If there is a large amount of residual gas, the distance between the electrodes may become large. The inter-electrode distance is the distance between the electrode plates. For example, the distance between electrodes is the distance between the positive electrode plate 21 and the negative electrode plate 22. The larger the distance between the electrodes, the more likely metal will precipitate. In a lithium ion secondary battery, for example, lithium tends to precipitate. If the metal is deposited, there is a possibility that the performance of the secondary battery 10 will deteriorate.

上述のように、エージング工程では、二次電池１０に加えられる荷重を適切に制御することが、性能のよい二次電池１０を製造するために肝要である。すなわち、性能のよい二次電池１０を製造するためには、電極体２０のばね定数が大きくならないように荷重を加えながらエージングを実施する必要がある。好ましくは、電極体２０のばね定数が大きくならない、且つ、ガスの残留量が少なくなるように、荷重を加えながらエージングを実施することが望まれる。荷重決定工程では、この条件を満たす荷重が決定される。エージング工程では、荷重決定工程において決定された荷重が二次電池１０に加えられる。これにより、スタック性、及び、ガス排出性のよい二次電池１０、すなわち性能のよい二次電池１０が製造される。 As described above, in the aging process, it is important to appropriately control the load applied to the secondary battery 10 in order to manufacture a secondary battery 10 with good performance. That is, in order to manufacture a secondary battery 10 with good performance, it is necessary to perform aging while applying a load so that the spring constant of the electrode body 20 does not become large. Preferably, aging is performed while applying a load so that the spring constant of the electrode body 20 does not become large and the amount of residual gas is reduced. In the load determination step, a load that satisfies this condition is determined. In the aging process, the load determined in the load determination process is applied to the secondary battery 10. As a result, a secondary battery 10 with good stacking properties and gas discharge properties, that is, a secondary battery 10 with good performance is manufactured.

ステップＳ１６において、自己放電検査工程が実施される。自己放電検査工程では、二次電池１０における時間当たりの電圧降下を測定することによって、二次電池１０の良否が検査される。自己放電検査は、例えば、荷重が加えられた状態で実施される。自己放電検査は、例えば、エージング工程において保管された期間に生じた電圧降下をもとに、実施される。 In step S16, a self-discharge testing process is performed. In the self-discharge testing step, the quality of the secondary battery 10 is tested by measuring the voltage drop per hour in the secondary battery 10 . The self-discharge test is performed, for example, under a load. The self-discharge test is performed, for example, based on the voltage drop that occurs during the storage period during the aging process.

ステップＳ１７において、出荷検査が実施される。出荷検査では、二次電池１０の外観、液漏れ、電圧、内部抵抗などについて確認することによって、二次電池１０の良否が検査される。二次電池１０は、出荷検査の後、スタックされる。 In step S17, a shipping inspection is performed. In the shipping inspection, the quality of the secondary battery 10 is inspected by checking the external appearance, liquid leakage, voltage, internal resistance, etc. of the secondary battery 10. The secondary batteries 10 are stacked after shipping inspection.

＜荷重決定工程＞
次に、荷重決定工程にて実施される荷重の決定方法について説明する。
二次電池１０に加えられる荷重は、二次電池１０の変位量、すなわち電極体２０の変位量と、電極体２０のばね定数とであらわされる。具体的には、二次電池１０に加えられる荷重は、電極体２０の変位量と、電極体２０のばね定数とを乗算した値である。そのため、エージング時に加えられる荷重は、エージング時における変位量であらわすことができる。 <Load determination process>
Next, a method of determining the load carried out in the load determining step will be explained.
The load applied to the secondary battery 10 is expressed by the amount of displacement of the secondary battery 10, that is, the amount of displacement of the electrode body 20, and the spring constant of the electrode body 20. Specifically, the load applied to the secondary battery 10 is a value obtained by multiplying the amount of displacement of the electrode body 20 by the spring constant of the electrode body 20. Therefore, the load applied during aging can be expressed by the amount of displacement during aging.

二次電池１０に荷重が加えられると、電極体２０が圧縮されることによって変位する。電極体２０の変位量が大きくなると、電極体２０がつぶれることによって電極体２０のばね定数が大きくなる。本明細書では、電極体２０のばね定数が大きくならない変位量の上限値を、変位量上限値ＸＵと称する。本明細書では、ガスの残留量が所定量以下となる変位量の下限値を、変位量下限値ＸＬと称する。所定量は、二次電池１０の性能に悪影響を及ぼさない程度のガスの残留量を示す。荷重決定工程では、電極体２０の変位量が変位量上限値ＸＵ以下となる荷重が決定される。好ましくは、荷重決定工程では、電極体２０の変位量が変位量上限値ＸＵ以下且つ変位量下限値ＸＬ以上となる荷重が決定されるとよい。 When a load is applied to the secondary battery 10, the electrode body 20 is compressed and displaced. When the amount of displacement of the electrode body 20 increases, the electrode body 20 collapses and the spring constant of the electrode body 20 increases. In this specification, the upper limit value of the amount of displacement at which the spring constant of the electrode body 20 does not become large is referred to as the upper limit value of the amount of displacement XU. In this specification, the lower limit value of the displacement amount at which the residual amount of gas is equal to or less than a predetermined amount is referred to as the lower limit value of the displacement amount XL. The predetermined amount indicates a residual amount of gas that does not adversely affect the performance of the secondary battery 10. In the load determination step, a load is determined such that the amount of displacement of the electrode body 20 is equal to or less than the upper limit value of displacement XU. Preferably, in the load determination step, a load is determined that causes the amount of displacement of the electrode body 20 to be less than or equal to the upper limit value of displacement XU and greater than or equal to the lower limit value of displacement amount XL.

図４に示すように、荷重工程は、ステップＳ２１からステップＳ２４が示すそれぞれの工程を含む。
ステップＳ２１において、エージング前の電極体２０のばね定数が測定される。 As shown in FIG. 4, the loading process includes steps S21 to S24.
In step S21, the spring constant of the electrode body 20 before aging is measured.

図５に示すように、第１荷重Ｆ１と、第１荷重Ｆ１とは異なる第２荷重Ｆ２とが二次電池１０に加えられることによって、電極体２０のばね定数が測定される。第１荷重Ｆ１が二次電池１０に加えられたときの電極体２０の変位量と、第２荷重Ｆ２が二次電池１０に加えられたときの電極体２０の変位量との差分に基づいて、電極体２０のばね定数が測定される。 As shown in FIG. 5, the spring constant of the electrode body 20 is measured by applying a first load F1 and a second load F2 different from the first load F1 to the secondary battery 10. Based on the difference between the amount of displacement of the electrode body 20 when the first load F1 is applied to the secondary battery 10 and the amount of displacement of the electrode body 20 when the second load F2 is applied to the secondary battery 10. , the spring constant of the electrode body 20 is measured.

第１荷重Ｆ１は、第２荷重Ｆ２よりも大きい荷重である。そのため、第１荷重Ｆ１による電極体２０の変位量は、第２荷重Ｆ２による電極体２０の変位量よりも大きい。第１荷重Ｆ１による変位量は、第１変位量Ｘ１である。第２荷重Ｆ２による変位量は、第２変位量Ｘ２である。 The first load F1 is a larger load than the second load F2. Therefore, the amount of displacement of the electrode body 20 due to the first load F1 is larger than the amount of displacement of the electrode body 20 due to the second load F2. The amount of displacement due to the first load F1 is the first amount of displacement X1. The amount of displacement due to the second load F2 is the second amount of displacement X2.

電極体２０のばね定数は、第１荷重Ｆ１と第２荷重Ｆ２との差分を第１変位量Ｘ１と第２変位量Ｘ２との差分で除算することによって、測定される。すなわち、電極体２０のばね定数は、｛（Ｆ１－Ｆ２）／（Ｘ１－Ｘ２）｝であらわされる。第１荷重Ｆ１は、例えば３．７［ｋＮ］である。第２荷重Ｆ２は、例えば０．２［ｋＮ］である。異なる大きさの荷重を加えることによって、一の荷重を加える場合と比べて、ばね定数の測定精度が向上する。 The spring constant of the electrode body 20 is measured by dividing the difference between the first load F1 and the second load F2 by the difference between the first displacement amount X1 and the second displacement amount X2. That is, the spring constant of the electrode body 20 is expressed by {(F1-F2)/(X1-X2)}. The first load F1 is, for example, 3.7 [kN]. The second load F2 is, for example, 0.2 [kN]. By applying loads of different magnitudes, the accuracy of measuring the spring constant is improved compared to applying a single load.

図４に示すように、ステップＳ２２において、荷重の上限値が算出される。具体的には、変位量上限値ＸＵに、測定したばね定数が乗算されることによって、荷重の上限値が算出される。本明細書では、荷重の上限値を、荷重上限値ＦＵと称する。したがって、荷重上限値ＦＵは、変位量上限値ＸＵをもとに算出される。変位量上限値ＸＵは、予め定められた値である。変位量上限値ＸＵについては、後で説明する。 As shown in FIG. 4, in step S22, the upper limit value of the load is calculated. Specifically, the upper limit value of the load is calculated by multiplying the displacement upper limit value XU by the measured spring constant. In this specification, the upper limit value of the load is referred to as the upper limit load value FU. Therefore, the load upper limit value FU is calculated based on the displacement amount upper limit value XU. The displacement amount upper limit value XU is a predetermined value. The displacement amount upper limit value XU will be explained later.

ステップＳ２３において、荷重の下限値が算出されてもよい。例えば、変位量下限値ＸＬに、測定したばね定数が乗算されることによって、荷重の下限値が算出される。本明細書では、荷重の下限値を、荷重下限値ＦＬと称する。したがって、荷重下限値ＦＬは、変位量下限値ＸＬをもとに算出される。変位量下限値ＸＬは、予め定められた値である。変位量下限値ＸＬについては、後で説明する。 In step S23, a lower limit value of the load may be calculated. For example, the lower limit value of the load is calculated by multiplying the lower limit value XL of displacement by the measured spring constant. In this specification, the lower limit value of the load is referred to as the lower limit value FL of the load. Therefore, the load lower limit value FL is calculated based on the displacement amount lower limit value XL. The displacement amount lower limit value XL is a predetermined value. The displacement amount lower limit value XL will be explained later.

ステップＳ２４において、エージング時に加えられる荷重が決定される。すなわち、エージング時に加えられる荷重は、荷重上限値ＦＵ以下に決定される。好ましくは、エージング時に加えられる荷重は、荷重上限値ＦＵ以下且つ荷重下限値ＦＬ以上に決定されるとよい。この場合、荷重上限値ＦＵと荷重下限値ＦＬとによって定められる範囲内に、エージング時に加えられる荷重が決定される。 In step S24, the load to be applied during aging is determined. That is, the load applied during aging is determined to be equal to or less than the upper limit load value FU. Preferably, the load applied during aging is determined to be less than or equal to the upper load limit FU and greater than or equal to the lower load limit FL. In this case, the load to be applied during aging is determined within the range defined by the load upper limit value FU and the load lower limit value FL.

上述の通り、二次電池１０の製造方法は、電極体２０のばね定数を測定することと、荷重上限値ＦＵを算出することと、荷重上限値ＦＵ以下の荷重を加えた状態でエージングを実施することと、を含む。好ましくは、二次電池１０の製造方法は、荷重下限値ＦＬを算出することと、荷重下限値ＦＬ以上の荷重を加えた状態でエージングを実施することとを含む。すなわち、二次電池１０の製造方法は、荷重上限値ＦＵ以下、且つ、荷重下限値ＦＬ以上となる荷重を加えた状態でエージングを実施することが好ましい。 As described above, the method for manufacturing the secondary battery 10 includes measuring the spring constant of the electrode body 20, calculating the upper limit load value FU, and performing aging while applying a load equal to or less than the upper limit load value FU. and include. Preferably, the method for manufacturing the secondary battery 10 includes calculating a lower load limit FL, and performing aging while applying a load equal to or greater than the lower load limit FL. That is, in the method for manufacturing the secondary battery 10, it is preferable to perform aging while applying a load that is equal to or less than the upper limit load value FU and equal to or more than the lower limit load value FL.

＜変位量上限値及び変位量下限値の決定方法＞
次に、変位量上限値ＸＵ及び変位量下限値ＸＬの決定方法について説明する。本明細書では、変位量上限値ＸＵ及び変位量下限値ＸＬの決定方法について、ばね定数の異なる２種の電極体２０を用いて説明する。電極体２０のばね定数は、例えば、極板の厚み、活物質の厚みなどによって決まる。第１例では、電極体２０のばね定数は、４４．０［ｋＮ／ｍｍ］である。第２例では、電極体２０のばね定数は、３１．０［ｋＮ／ｍｍ］である。 <How to determine the upper limit of displacement amount and the lower limit of displacement amount>
Next, a method of determining the displacement amount upper limit value XU and the displacement amount lower limit value XL will be explained. In this specification, a method for determining the displacement upper limit value XU and the displacement lower limit value XL will be explained using two types of electrode bodies 20 having different spring constants. The spring constant of the electrode body 20 is determined by, for example, the thickness of the electrode plate and the thickness of the active material. In the first example, the spring constant of the electrode body 20 is 44.0 [kN/mm]. In the second example, the spring constant of the electrode body 20 is 31.0 [kN/mm].

まず、第１例をもとに説明する。
製造者は、複数の二次電池１０を用意する。例えば、同じロット内で製造される複数の二次電池１０であれば、同じばね定数を示す。 First, a description will be given based on the first example.
The manufacturer prepares a plurality of secondary batteries 10. For example, a plurality of secondary batteries 10 manufactured within the same lot exhibit the same spring constant.

図６に示すように、製造者は、複数の二次電池１０に対して、それぞれ異なる荷重を加えながらエージングを実施する。詳しくは、製造者は、複数の二次電池１０に対して、それぞれ異なる変位量となるように荷重を加えながら、エージングを実施する。製造者は、例えば、荷重が０．０［ｋＮ］から３．０［ｋＮ］の間で、複数の二次電池１０に対してそれぞれ異なる荷重を加えながらエージングを実施する。 As shown in FIG. 6, the manufacturer ages a plurality of secondary batteries 10 while applying different loads to each. Specifically, the manufacturer performs aging while applying loads to the plurality of secondary batteries 10 so as to cause different amounts of displacement. The manufacturer performs aging while applying different loads to the plurality of secondary batteries 10, for example, with loads ranging from 0.0 [kN] to 3.0 [kN].

製造者は、複数の二次電池１０について、それぞれのばね定数を測定する。このとき、製造者は、二次電池１０に第１荷重Ｆ１と第２荷重Ｆ２とを加えることによって、ばね定数を測定する。このばね定数は、エージング時に測定される。すなわち、製造者は、拘束状態である二次電池１０のばね定数を測定する。第１荷重Ｆ１は、例えば、１０００［ｋｇｆ］である。第２荷重Ｆ２は、例えば、１５００［ｋｇｆ］である。ばね定数の測定方法については、荷重決定工程で示した方法と同様である。 The manufacturer measures the spring constant of each of the plurality of secondary batteries 10. At this time, the manufacturer measures the spring constant by applying a first load F1 and a second load F2 to the secondary battery 10. This spring constant is measured during aging. That is, the manufacturer measures the spring constant of the secondary battery 10 in the restrained state. The first load F1 is, for example, 1000 [kgf]. The second load F2 is, for example, 1500 [kgf]. The method for measuring the spring constant is the same as the method shown in the load determination step.

製造者は、それぞれのばね定数から変位量上限値ＸＵを決定する。例えば、製造者は、変位量が０である二次電池１０が示すばね定数を基準に、変位量上限値ＸＵを決定する。詳しくは、製造者は、変位量が０である二次電池１０が示すばね定数を基準に設定した範囲をもとに、変位量上限値ＸＵを決定する。 The manufacturer determines the displacement amount upper limit XU from each spring constant. For example, the manufacturer determines the displacement amount upper limit XU based on the spring constant exhibited by the secondary battery 10 whose displacement amount is 0. Specifically, the manufacturer determines the displacement amount upper limit XU based on a range set based on the spring constant exhibited by the secondary battery 10 whose displacement amount is 0.

製造者は、変位量が０である二次電池１０が示すばね定数を基準に設定した範囲よりもばね定数が大きくなる直前の変位量を、変位量上限値ＸＵとして決定する。製造者は、例えば、変位量が０である二次電池１０が示すばね定数にその誤差を考慮した範囲よりも大きい場合に、ばね定数が大きくなったと判定する。製造者は、誤差に限らず、変位量が０である二次電池１０が示すばね定数に予め定められた所定値を考慮した範囲よりも大きい場合に、ばね定数が大きくなったと判定してもよい。第１例では、製造者は、変位量が０．０００［ｍｍ］である二次電池１０が示すばね定数を基準に、変位量が０．０２４［ｍｍ］を超えるとばね定数が大きくなると判定する。したがって、第１例では、変位量上限値ＸＵは、０．０２４［ｍｍ］に定まる。このように、変位量上限値ＸＵは、複数の二次電池１０について、エージング時にそれぞれ異なる荷重を加えることによってそれぞれ異なる変位量で変位させた状態で測定されたそれぞれのばね定数をもとに予め定められた値である。 The manufacturer determines the displacement amount immediately before the spring constant becomes larger than the range set based on the spring constant exhibited by the secondary battery 10 whose displacement amount is 0 as the displacement amount upper limit value XU. For example, the manufacturer determines that the spring constant has become large when the spring constant of the secondary battery 10 with a displacement of 0 is larger than a range that takes into account the error. The manufacturer may determine that the spring constant has increased, not only due to errors, but also when the spring constant of the secondary battery 10 with a displacement of 0 is larger than a range that takes into account a predetermined value. good. In the first example, the manufacturer determines that the spring constant increases when the displacement exceeds 0.024 [mm] based on the spring constant exhibited by the secondary battery 10 whose displacement is 0.000 [mm]. do. Therefore, in the first example, the displacement amount upper limit XU is determined to be 0.024 [mm]. In this way, the displacement amount upper limit XU is determined in advance based on the respective spring constants of the plurality of secondary batteries 10, which are measured while being displaced by different amounts of displacement by applying different loads during aging. It is a fixed value.

製造者は、エージングを実施した複数の二次電池１０について、ガスの残留量を検査する。製造者は、例えば、複数の二次電池１０のＣＴ画像を見ることによって、ガスの残留量を検査できる。製造者は、ガスの残留量をもとに、変位量下限値ＸＬを決定する。 The manufacturer inspects the remaining amount of gas in a plurality of aged secondary batteries 10. The manufacturer can inspect the remaining amount of gas by looking at CT images of a plurality of secondary batteries 10, for example. The manufacturer determines the displacement amount lower limit XL based on the residual amount of gas.

図７に示すように、変位量が０．０００［ｍｍ］である二次電池１０のＣＴ画像では、ガスの残留量が多いことが分かる。
図８に示すように、変位量が０．０００［ｍｍ］である二次電池１０について、リチウム析出試験後の極板を確認すると、リチウムの析出が確認された。したがって、変位量が０．０００［ｍｍ］では、二次電池１０の性能に悪影響を及ぼすおそれがある。 As shown in FIG. 7, in the CT image of the secondary battery 10 with a displacement of 0.000 [mm], it can be seen that there is a large amount of residual gas.
As shown in FIG. 8, when the electrode plate of the secondary battery 10 with a displacement of 0.000 [mm] was checked after the lithium precipitation test, lithium precipitation was confirmed. Therefore, if the amount of displacement is 0.000 [mm], there is a possibility that the performance of the secondary battery 10 will be adversely affected.

図９に示すように、変位量が０．００８［ｍｍ］である二次電池１０のＣＴ画像では、ガスの残留量が少ないことが分かる。具体的には、変位量が０．００８［ｍｍ］である二次電池１０のＣＴ画像では、ガスの残留が確認されなかった。すなわち、変位量が０．００８［ｍｍ］以上であれば、ガスの残留量が少なくなることが分かる。したがって、第１例では、変位量下限値ＸＬは、０．００８［ｍｍ］に定まる。このように、変位量下限値ＸＬは、ガスの残留量をもとに予め定められた値である。 As shown in FIG. 9, in the CT image of the secondary battery 10 with a displacement of 0.008 [mm], it can be seen that the residual amount of gas is small. Specifically, in the CT image of the secondary battery 10 where the amount of displacement was 0.008 [mm], no gas remained. That is, it can be seen that when the amount of displacement is 0.008 [mm] or more, the amount of residual gas decreases. Therefore, in the first example, the displacement amount lower limit XL is determined to be 0.008 [mm]. In this way, the displacement amount lower limit XL is a value predetermined based on the residual amount of gas.

第１例では、変位量が０．０２４［ｍｍ］以下且つ０．００８［ｍｍ］以上となるように荷重を加えながらエージングを実施することによって、性能のよい二次電池１０が製造される。第１例では、４４．０［ｋＮ］に０．０２４［ｍｍ］を乗算することによって、荷重上限値ＦＵとして１．０６［ｋＮ／ｍｍ］が算出される。４４．０［ｋＮ］に０．００８［ｍｍ］を乗算することによって、荷重下限値ＦＬとして０．３５［ｋＮ／ｍｍ］が算出される。したがって、第１例では、１．０６［ｋＮ／ｍｍ］以下且つ０．３５［ｋＮ／ｍｍ］以上の荷重を二次電池１０に加えながらエージングを実施することによって、性能のよい二次電池１０が製造される。 In the first example, a secondary battery 10 with good performance is manufactured by performing aging while applying a load so that the amount of displacement is 0.024 [mm] or less and 0.008 [mm] or more. In the first example, 1.06 [kN/mm] is calculated as the load upper limit value FU by multiplying 44.0 [kN] by 0.024 [mm]. By multiplying 44.0 [kN] by 0.008 [mm], 0.35 [kN/mm] is calculated as the load lower limit value FL. Therefore, in the first example, by performing aging while applying a load of 1.06 [kN/mm] or less and 0.35 [kN/mm] or more to the secondary battery 10, the secondary battery 10 with good performance is is manufactured.

次に、第２例をもとに説明する。第１例と重複する部分については、省略する。
図１０に示すように、第２例では、製造者は、変位量が０．０００［ｍｍ］である二次電池１０が示すばね定数を基準に、変位量が０．０２４［ｍｍ］を超えると、ばね定数が大きくなると判定する。したがって、第２例では、変位量上限値ＸＵは、０．０２４［ｍｍ］に定まる。 Next, a description will be given based on a second example. Parts that overlap with the first example will be omitted.
As shown in FIG. 10, in the second example, the manufacturer specifies that the displacement exceeds 0.024 [mm] based on the spring constant of the secondary battery 10 whose displacement is 0.000 [mm]. Then, it is determined that the spring constant becomes large. Therefore, in the second example, the displacement amount upper limit XU is determined to be 0.024 [mm].

第２例では、変位量が０．０００［ｍｍ］である二次電池１０及び変位量が０．００８［ｍｍ］である二次電池１０について、第１例と同様のＣＴ画像が得られた。したがって、第２例では、第１例と同様に、変位量下限値ＸＬは、０．００８［ｍｍ］に定まる。 In the second example, CT images similar to those in the first example were obtained for the secondary battery 10 with a displacement of 0.000 [mm] and the secondary battery 10 with a displacement of 0.008 [mm]. . Therefore, in the second example, similarly to the first example, the displacement amount lower limit XL is determined to be 0.008 [mm].

第２例では、変位量が０．０２４［ｍｍ］以下且つ０．００８［ｍｍ］以上となるように荷重を加えながらエージングを実施することによって、性能のよい二次電池１０が製造される。第２例では、３１．０［ｋＮ］に０．０２４［ｍｍ］を乗算することによって、荷重上限値ＦＵとして０．７５［ｋＮ／ｍｍ］が算出される。３１．０［ｋＮ］に０．００８［ｍｍ］を乗算することによって、荷重下限値ＦＬとして０．３５［ｋＮ／ｍｍ］が算出される。したがって、第２例では、０．７５［ｋＮ／ｍｍ］以下且つ０．２５［ｋＮ／ｍｍ］以上の荷重を二次電池１０に加えながらエージングを実施することによって、性能のよい二次電池１０が製造される。 In the second example, a secondary battery 10 with good performance is manufactured by performing aging while applying a load so that the amount of displacement is 0.024 [mm] or less and 0.008 [mm] or more. In the second example, 0.75 [kN/mm] is calculated as the load upper limit value FU by multiplying 31.0 [kN] by 0.024 [mm]. By multiplying 31.0 [kN] by 0.008 [mm], 0.35 [kN/mm] is calculated as the load lower limit value FL. Therefore, in the second example, by performing aging while applying a load of 0.75 [kN/mm] or less and 0.25 [kN/mm] or more to the secondary battery 10, the secondary battery 10 with good performance is manufactured.

＜製造方法の効果＞
次に、上記実施例の効果について説明する。
（１）二次電池１０の製造方法は、エージング前に電極体２０のばね定数を測定することを含む。二次電池１０の製造方法は、測定した電極体２０のばね定数と、予め定められた電極体２０の変位量上限値ＸＵに基づいて、エージング時に電極体２０に加える荷重の上限値を算出することを含む。二次電池１０の製造方法は、算出した荷重の上限値以下の荷重を電極体２０に加えた状態でエージングを実施することを含む。 <Effects of manufacturing method>
Next, the effects of the above embodiment will be explained.
(1) The method for manufacturing the secondary battery 10 includes measuring the spring constant of the electrode body 20 before aging. The manufacturing method of the secondary battery 10 is to calculate the upper limit value of the load to be applied to the electrode body 20 during aging based on the measured spring constant of the electrode body 20 and a predetermined upper limit value XU of displacement of the electrode body 20. Including. The method for manufacturing the secondary battery 10 includes performing aging while applying a load equal to or less than the calculated upper limit of the load to the electrode body 20.

電極体２０の変位量と電極体２０のばね定数とを乗算することによって、その変位量で変位させるために必要な荷重が算出される。すなわち、ばね定数と変位量上限値ＸＵとを乗算することによって、エージング時に電極体２０に加える荷重の上限値が求められる。したがって、上記方法によれば、性能のよい二次電池１０を製造できる。 By multiplying the amount of displacement of the electrode body 20 by the spring constant of the electrode body 20, the load required to cause displacement by the amount of displacement is calculated. That is, by multiplying the spring constant and the displacement upper limit value XU, the upper limit value of the load to be applied to the electrode body 20 during aging is determined. Therefore, according to the above method, a secondary battery 10 with good performance can be manufactured.

（２）変位量上限値ＸＵは、複数の二次電池１０について、エージング時にそれぞれ異なる荷重を加えることによってそれぞれ異なる変位量で変位させた状態で測定されたそれぞれのばね定数をもとに予め定められた値である。 (2) The displacement amount upper limit XU is predetermined based on the respective spring constants of the plurality of secondary batteries 10 that are measured while being displaced by different amounts of displacement by applying different loads during aging. is the value given.

エージング時にそれぞれ異なる荷重を加えることによってそれぞれ異なる変位量で変位させた複数の二次電池１０について、それぞれのばね定数を測定すると、変位量に対するばね定数の変位が把握できる。ばね定数が大きくなったときの変位量が、電極体２０がつぶれるように変形した変位量、すなわち荷重を示す。したがって、ばね定数が大きくなる直前の変位量が、変位量上限値ＸＵである。このように定められた変位量上限値ＸＵを用いた上記方法によれば、性能のよい二次電池１０を製造できる。 By measuring the spring constant of each of the plurality of secondary batteries 10 which are displaced by different amounts of displacement by applying different loads during aging, it is possible to grasp the change in the spring constant with respect to the amount of displacement. The amount of displacement when the spring constant becomes large indicates the amount of displacement at which the electrode body 20 is deformed to collapse, that is, the load. Therefore, the displacement amount immediately before the spring constant increases is the displacement amount upper limit value XU. According to the above method using the displacement amount upper limit value XU determined in this way, a secondary battery 10 with good performance can be manufactured.

（３）変位量上限値ＸＵは、エージング時にそれぞれ異なる荷重を加えることによってそれぞれ異なる変位量で変位させた複数の二次電池１０のうち、変位量が０である二次電池１０のばね定数を基準に設定した範囲をもとに予め定められた値である。 (3) The displacement amount upper limit XU is the spring constant of the secondary battery 10 whose displacement amount is 0 among the plurality of secondary batteries 10 that are respectively displaced by different displacement amounts by applying different loads during aging. This is a predetermined value based on a range set as a standard.

変位量上限値ＸＵは、変位量が０である二次電池１０のばね定数を基準に定められる。そのため、例えば、測定した二次電池１０のばね定数が、複数の二次電池１０のうち変位量が０である二次電池１０のばね定数を含む所定範囲を超えた場合に、測定したばね定数が大きくなったと捉えることができる。このようにして定められた変位量上限値ＸＵを用いた上記方法によれば、性能のよい二次電池１０を製造できる。 The displacement amount upper limit XU is determined based on the spring constant of the secondary battery 10 whose displacement amount is 0. Therefore, for example, if the measured spring constant of the secondary battery 10 exceeds a predetermined range that includes the spring constant of the secondary battery 10 whose displacement amount is 0 among the plurality of secondary batteries 10, the measured spring constant can be considered to have become larger. According to the above method using the displacement amount upper limit value XU determined in this way, a secondary battery 10 with good performance can be manufactured.

（４）二次電池１０の製造方法は、測定した電極体２０のばね定数と、予め定められた電極体２０の変位量下限値ＸＬとに基づいて、エージング時に電極体２０に加える荷重の下限値を算出することを含む。二次電池１０の製造方法は、算出した荷重の上限値以下、且つ、算出した荷重の下限値以上となる荷重を電極体２０に加えた状態でエージングを実施することを含む。 (4) The manufacturing method of the secondary battery 10 is based on the measured spring constant of the electrode body 20 and a predetermined lower limit value XL of displacement of the electrode body 20, and determines the lower limit of the load to be applied to the electrode body 20 during aging. Including calculating the value. The method for manufacturing the secondary battery 10 includes performing aging while applying a load to the electrode body 20 that is less than or equal to the calculated upper limit of the load and greater than or equal to the calculated lower limit of the load.

エージング時に電極体２０に加える荷重が小さいと、ガスが十分に排出されないおそれがある。ばね定数と変位量下限値ＸＬとを乗算することによって、エージング時に電極体２０に加える荷重の下限値が算出される。したがって、上記方法によれば、性能のよい二次電池１０を製造できる。 If the load applied to the electrode body 20 during aging is small, the gas may not be sufficiently exhausted. By multiplying the spring constant and the displacement lower limit value XL, the lower limit value of the load to be applied to the electrode body 20 during aging is calculated. Therefore, according to the above method, a secondary battery 10 with good performance can be manufactured.

（５）変位量下限値ＸＬは、複数の二次電池１０について、エージング時にそれぞれ異なる荷重を加えることによってそれぞれ異なる変位量で変位させた状態で測定されたガスの残留量をもとに予め定められた値である。 (5) The displacement amount lower limit XL is predetermined based on the residual amount of gas measured when the plurality of secondary batteries 10 are displaced by different amounts of displacement by applying different loads to each one during aging. is the value given.

二次電池１０におけるガスの残留量については、例えば、二次電池１０のＣＴ像から把握できる。したがって、例えば、二次電池１０のＣＴ像から、ガスの残留量をもとに変位量下限値ＸＬを定めることができる。このように定められた変位量下限値ＸＬを用いた上記方法によれば、性能のよい二次電池１０を製造できる。 The amount of gas remaining in the secondary battery 10 can be understood from, for example, a CT image of the secondary battery 10. Therefore, for example, the displacement amount lower limit XL can be determined from a CT image of the secondary battery 10 based on the residual amount of gas. According to the above method using the displacement amount lower limit XL determined in this way, it is possible to manufacture the secondary battery 10 with good performance.

（６）エージング前において、第１荷重Ｆ１を電極体２０に加えたときの変位量と、第１荷重Ｆ１よりも小さい第２荷重Ｆ２を電極体２０に加えたときの変位量との差分に基づいて、ばね定数を測定する。上記方法によれば、一の荷重を加える場合と比べて、二次電池１０のばね定数を精度よく測定できる。 (6) Before aging, the difference between the amount of displacement when the first load F1 is applied to the electrode body 20 and the amount of displacement when the second load F2, which is smaller than the first load F1, is applied to the electrode body 20. Based on this, measure the spring constant. According to the above method, the spring constant of the secondary battery 10 can be measured with higher accuracy than when a single load is applied.

（７）変位量上限値ＸＵは、０．０２４ｍｍである。変位量下限値ＸＬは、０．００８ｍｍである。上記方法によれば、性能のよい二次電池１０を製造できる。 (7) The displacement amount upper limit XU is 0.024 mm. The displacement amount lower limit XL is 0.008 mm. According to the above method, a secondary battery 10 with good performance can be manufactured.

１０…二次電池
１１…ケース
１２…蓋
１３…注液穴
１４…排気口
１５…排気弁
１６…正極外部端子
１７…負極外部端子
１８…正極集電部材
１９…負極集電部材
２０…電極体
２１…正極板
２２…負極板
２３…セパレータ
２４…セパレータ
２５…正極集電体
２６…正極活物質層
２７…接続部分
２８…負極集電体
２９…負極活物質層
３０…接続部分 10... Secondary battery 11... Case 12... Lid 13... Liquid injection hole 14... Exhaust port 15... Exhaust valve 16... Positive electrode external terminal 17... Negative electrode external terminal 18... Positive electrode current collecting member 19... Negative electrode current collecting member 20... Electrode body 21... Positive electrode plate 22... Negative electrode plate 23... Separator 24... Separator 25... Positive electrode current collector 26... Positive electrode active material layer 27... Connection portion 28... Negative electrode current collector 29... Negative electrode active material layer 30... Connection portion

Claims (7)

電極体に荷重を加えた状態でエージングを実施する二次電池の製造方法であって、
エージング前に前記電極体のばね定数を測定することと、
測定した前記電極体のばね定数と、予め定められた前記電極体の変位量上限値に基づいて、エージング時に前記電極体に加える荷重の上限値を算出することと、
算出した荷重の上限値以下の荷重を前記電極体に加えた状態でエージングを実施することと、を含む二次電池の製造方法。 A method for manufacturing a secondary battery in which aging is performed with a load applied to an electrode body, the method comprising:
Measuring the spring constant of the electrode body before aging;
Calculating an upper limit value of a load to be applied to the electrode body during aging based on a measured spring constant of the electrode body and a predetermined upper limit value of displacement of the electrode body;
A method for manufacturing a secondary battery, comprising: performing aging while applying a load equal to or less than a calculated upper limit of the load to the electrode body. 前記変位量上限値は、複数の二次電池について、エージング時にそれぞれ異なる荷重を加えることによってそれぞれ異なる変位量で変位させた状態で測定されたそれぞれのばね定数をもとに予め定められた値である請求項１に記載の二次電池の製造方法。 The upper limit value of displacement is a predetermined value based on the spring constant of each of the plurality of secondary batteries, which is measured while the batteries are displaced by different amounts of displacement by applying different loads during aging. A method for manufacturing a secondary battery according to claim 1. 前記変位量上限値は、エージング時にそれぞれ異なる荷重を加えることによってそれぞれ異なる変位量で変位させた前記複数の二次電池のうち、変位量が０である二次電池のばね定数を基準に設定した範囲をもとに予め定められた値である請求項２に記載の二次電池の製造方法。 The displacement amount upper limit value is set based on the spring constant of a secondary battery whose displacement amount is 0 among the plurality of secondary batteries that are respectively displaced by different displacement amounts by applying different loads during aging. 3. The method for manufacturing a secondary battery according to claim 2, wherein the value is predetermined based on a range. 測定した前記電極体のばね定数と、予め定められた前記電極体の変位量下限値とに基づいて、エージング時に前記電極体に加える荷重の下限値を算出することと、
算出した荷重の上限値以下、且つ、算出した荷重の下限値以上となる荷重を前記電極体に加えた状態でエージングを実施することと、を含む請求項１に記載の二次電池の製造方法。 Calculating a lower limit value of the load to be applied to the electrode body during aging based on a measured spring constant of the electrode body and a predetermined lower limit value of displacement of the electrode body;
The method for manufacturing a secondary battery according to claim 1, comprising performing aging while applying a load to the electrode body that is less than or equal to the upper limit of the calculated load and greater than or equal to the lower limit of the calculated load. . 前記変位量下限値は、前記複数の二次電池について、エージング時にそれぞれ異なる荷重を加えることによってそれぞれ異なる変位量で変位させた状態で測定されたガスの残留量をもとに予め定められた値である請求項４に記載の二次電池の製造方法。 The displacement amount lower limit value is a predetermined value based on the residual amount of gas measured when each of the plurality of secondary batteries is displaced by a different displacement amount by applying a different load to each one during aging. The method for manufacturing a secondary battery according to claim 4. エージング前において、第１荷重を前記電極体に加えたときの変位量と、前記第１荷重よりも小さい第２荷重を前記電極体に加えたときの変位量との差分に基づいて、ばね定数を測定する請求項１に記載の二次電池の製造方法。 Before aging, a spring constant is determined based on the difference between the amount of displacement when a first load is applied to the electrode body and the amount of displacement when a second load smaller than the first load is applied to the electrode body. 2. The method for manufacturing a secondary battery according to claim 1, wherein: 前記変位量上限値は、０．０２４ｍｍであり、
前記変位量下限値は、０．００８ｍｍである請求項４又は請求項５に記載の二次電池の製造方法。 The displacement amount upper limit is 0.024 mm,
The method for manufacturing a secondary battery according to claim 4 or 5, wherein the lower limit of the displacement amount is 0.008 mm.
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