(57)【要約】  【課題】  従来の設備に大幅な変更を加えることなく、且つ、生産性の低下を招くことなく、電解液の含浸性を高めることができる非水電解質二次電池の製造方法を提供する。  【解決手段】  帯状の正極集電体の両主面に正極活物質層を有する正極２と、帯状の負極集電体の両主面に負極活物質を有する負極３とを、帯状のセパレータ４を介して巻回して、巻回型電極体を作製し、この巻回型電極体を電池缶１に収納し、３０℃以上沸点未満、例えば、３０℃以上９０℃以下の温度範囲にある非水電解液を電池缶１に注液する。これにより、正極活物質層および負極活物質層に対する電解液の含浸性を向上することができる。【選択図】        図１
2006185806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムをドープ・脱ドープ可能な正極および負極をセパレータを介して対向してなる電極体を外装容器に収納する工程と、
３０℃以上、沸点未満の温度に加温された非水電解液を、上記外装容器に注入する工程と、
を備えることを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
上記非水電解液は、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステルおよび環状エステルからなる群より選ばれた１種以上の溶媒にリチウム塩が溶解された溶液であることを特徴とする製造方法。
【請求項３】
請求項２において、
上記非水電解液は、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネートおよびエチルメチルカーボネートからなり、
上記リチウム塩が、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）であることを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。
【請求項４】
請求項３において、
上記加温の温度が、３０℃以上、９０℃以下であることを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リチウムをドープ・脱ドープ可能な正極および負極を備える非水電解質二次電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ一体型ＶＴＲ（Video Tape Recorder）、携帯電話機器、ノートＰＣ（Personal Computer）等のポータブル電子機器には、リチウムをドープ・脱ドープ可能な帯状の正極および負極を微多孔性ポリエチレン製のセパレータを介して巻回してなるリチウムイオン二次電池が広く用いられている。このリチウムイオン二次電池は、従来の水系電解液二次電池である鉛電池、ニッケルカドミウム電池と比較して大きなエネルギー密度が得られるという利点を有している。
【０００３】
しかしながら、近年のポータブル電子機器の小型軽量化に伴って、リチウムイオン二次電池のエネルギー密度を更に向上することが求められるようになっている。この要求に応えるために、電極の隙間（空孔）を減少させて、電極の体積密度を増大させている。そのため、電極に対する電解液の含浸性が低下して、電解液の注液工程に時間がかかるという問題が生じている。
【０００４】
そこで、上述の問題を解決するために、（１）加圧時間を延長する方法、（２）注液後から初充電までの時間を延長する方法、（３）注液の減圧時に微小振動や周期的な振動を加える方法、（４）注液後に電池容器を加熱する方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２０８７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者が、（１）加圧時間を延長する方法、（２）注液後から初充電までの時間を延長する方法を用いて電池を作製して、重負荷放電のサイクル試験を行ったところ、電解液の含浸が不十分な部分の容量ロスが大きくなり、サイクル特性が低下してしまうことが確認された。これは、（１）および（２）の方法では、セパレータおよび電極に対する電解液の含浸が不十分であるためと考えられる。
【０００７】
また、（３）注液の減圧時に微少な振動や周期的な振動を加える方法では、既存設備では対応できないばかりではなく、従来の設備を大幅に改造することが必要になる。
【０００８】
さらに、（４）注液後において、電池容器を加熱する方法は、電池容器を加熱するために大掛かりな設備が必要となるばかりではなく、加熱保持時間が例えば２０分〜６０分程度必要となるので、生産性は低下してしまう。
【０００９】
したがって、この発明の目的は、従来の設備に大幅な変更を加えることなく、且つ、生産性の低下を招くことなく、電解液の含浸性を高めることができる非水電解質二次電池の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、請求項１記載の発明は、リチウムをドープ・脱ドープ可能な正極および負極をセパレータを介して対向してなる電極体を外装容器に収納する工程と、
３０℃以上、沸点未満の温度に加温された非水電解液を、外装容器に注入する工程と、
を備えることを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法である。
【００１１】
請求項１記載の発明では、加温された電解液は、粘度が低下するので、正極および負極並びにセパレータに対して電解液をより容易に含浸させることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の非水電解質二次電池において、非水電解液は、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステルおよび環状エステルからなる群より選ばれた１種以上の溶媒にリチウム塩が溶解されてなる溶液であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の非水電解質二次電池において、非水電解液は、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネートおよびエチルメチルカーボネートからなり、
リチウム塩が、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）であることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の非水電解質二次電池において、加温の温度が、３０℃以上、９０℃以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、加温により粘度が低下された非水電解液を、電極体が収納された外装容器に注液するので、電極およびセパレータに対する電解液の含浸性を向上させることができる。したがって、電極およびセパレータに均質に非水電解液が存在するため、重負荷放電のサイクル特性を向上させることができる。
【００１６】
また、電解液が電極およびセパレータに含浸するのに要する時間を短縮できるので、注液工程に要する時間を短縮することができる。すなわち、生産性を向上することができる。
【００１７】
さらに、設備改造は、電解質を加温する設備を既存の設備に追加するだけであるので、従来の設備に大幅な変更を加える必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
（１）非水電解質二次電池の構成
図１は、この発明の一実施形態による非水電解質二次電池の一構成例を示す断面図である。なお、この非水電解質二次電池は、いわゆる円筒型の非水電解液二次電池であり、図１に示すように、ほぼ中空円柱状の電池缶１の内部に、渦巻型電極体を有する。この渦巻型電極体は、正極活物質を有する帯状の正極２と負極活物質を有する帯状の負極３とが、イオン透過性を有するセパレータ４を介して多数回巻回されて形成される。外装容器である電池缶１は、例えばニッケルメッキが施された鉄により構成されており、一端部が閉鎖され、他端部が開放されている。また、電池缶１の内部には、巻回型電極体の両端部分を挟み込むように一対の絶縁板５が配置されている。
【００２０】
電池缶１の開放端部には、電池蓋７と、この電池蓋７の内側に設けられた安全弁８および熱感抵抗（Positive Temperature Coefficient：以下、ＰＴＣと称する）素子９とが、封口ガスケット１０を介してかしめられることにより取り付けられている。電池缶１の内部は、密閉されている。例えば、電池蓋７は、電池缶１と同様の材料により構成されている。安全弁８は、ＰＴＣ素子９を介して電池蓋７と電気的に接続されており、内部短絡又は外部からの加熱により電池の内圧が一定以上となった場合に電池蓋７と渦巻型電極体との電気的接続を切断する、いわゆる電流遮断機構を備えている。ＰＴＣ素子９は、温度が上昇すると抵抗値の増大により電流を制限し、大電流による異常な発熱を防止するものである。封口ガスケット１０は、例えば、絶縁材料により構成され、表面上はアスファルトにより塗布されている。
【００２１】
＜正極２＞
正極２は、帯状を有する正極集電体と、この正極集電体の両面に形成された正極活物質層とから構成される。正極集電体は、例えば、アルミニウムなどからなる金属箔が用いられる。
【００２２】
正極活物質としては、リチウムイオンのドープ・脱ドープを利用したリチウム複合酸化物ＬｉＭＯ2（Ｍは一種類以上の遷移金属）、リチウムの溶解・析出を利用したＴｉＳ2、ＭｏＳ2、ＮｂＳｅ2、Ｖ2Ｏ5等の金属硫化物若しくは酸化物、さらにはポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン等の高分子を使用することもできる。
【００２３】
複合酸化物は、例えばリチウム、コバルト、マンガン等の炭酸塩を組成に応じて混合し、酸素存在雰囲気中６００℃〜１０００℃の温度範囲で焼成することにより得られる。なお、出発原料は、炭酸塩に限定されず、水酸化物、酸化物、硝酸塩、有機酸塩などからも同様に合成可能である。
【００２４】
＜負極３＞
負極３は、帯状を有する負極集電体と、負極集電体の両面に形成された負極活物質層とから構成される。負極集電体は、例えば銅などからなる金属箔である。負極活物質層は、例えば負極活物質、導電剤および結着剤から構成される。
【００２５】
負極活物質は、対リチウム金属２．０Ｖ以下の電位で電気化学的にリチウムをドープ・脱ドープする材料であればいずれも使用できる。例示するならば、難黒鉛化性炭素、人造黒鉛、天然黒鉛、熱分解炭素類、コークス類（ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス等）、グラファイト類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体（フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭、カーボンブラック類等の炭素質材料を使用できる。また、リチウムと合金を形成可能な金属およびその合金も利用可能である。酸化鉄、酸化ルテニウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化チタン、酸化スズ等の比較的電位が卑な電位でリチウムをドープ・脱ドープする酸化物やその他窒化物なども同様に使用できる。
【００２６】
結着剤には、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリエチレン等を用いることができる。導電剤には、例えば、グラファイト、カーボンブラック等の炭素粉末を用いることができる。
【００２７】
上述した負極および正極の作製方法は問わない。例えば、材料に公知の結着剤等を添加し溶剤を加えて塗布する方法、材料に公知の結着剤等を添加し加熱して塗布する方法、材料単独あるいは導電性材料さらには結着材と混合して成型等の処理を施して成型体電極を作製する方法がとられるが、これらに限定されるものではない。
【００２８】
具体的には、結着材、有機溶剤等と混合されスラリー状にされた後、集電体状に塗布、乾燥されて作製することができる。あるいは、結着材の有無にかかわらず、活物質に熱を加えたまま加圧成型することにより強度を有した電極を作製することも可能である。
【００２９】
＜電解質＞
電解質には、非水溶媒に電解質塩を溶解させた非水電解液が使用される。この非水電解液は、有機溶媒と電解質とを適宜組み合わせて調製される。有機溶媒としては、この種の電池に用いられるものであればいずれも使用でき、例えば、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、環状エーテル、鎖状エーテル、環状エステル、鎖状エステル等を用いることができる。また、これらの有機溶媒を２以上混合してなる混合溶媒を用いることも可能であり、例えば、環状炭酸エステルおよび鎖状炭酸エステルからなる混合溶媒、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステルおよび環状エステルからなる混合溶媒を用いることができる。
【００３０】
より具体的には例えば、有機溶媒としては、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、１,２−ジメトキシエタン、１,２−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１,３−ジオキソラン、４メチル１,３ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、アニソール、酢酸エステル、酪酸エステル、プロピオン酸エステル等を用いることができる。また、これらの有機溶媒を２以上混合してなる混合溶媒を用いることも可能である。
【００３１】
環状炭酸エステルおよび鎖状炭酸エステルからなる混合溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネートおよびエチルメチルカーボネートからなる混合溶媒、エチレンカーボネートおよびジエチルカーボネートからなる混合溶媒を用いることができる。環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステルおよび環状エステルからなる混合溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネートおよびγ−ブチロラクトンからなる混合溶媒を用いることができる。
【００３２】
上述した電解質中で用いられる電解質塩は、この種の電池に用いられるものであればいずれも使用可能であり、例えばリチウム塩を用いることができる。リチウム塩としては、例えば、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＢ（Ｃ6Ｈ5）4、ＬｉＣＨ3ＳＯ3、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ等である。
【００３３】
（２）非水電解質二次電池の製造方法
次に、この発明の一実施形態による非水電解質二次電池の製造方法について説明する。
【００３４】
＜正極作製工程＞
まず、例えば、正極活物質と、結着剤と、導電剤とを混合して正極合剤を作製する。そして、この正極合剤を溶媒に分散させてスラリー状とする。次に、スラリー状の正極合剤を帯状の正極集電体の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、例えばロールプレス機により圧縮成型して正極合剤層を形成する。以上により正極２が作製される。
【００３５】
＜負極作製工程＞
次に、例えば、負極活物質および結着剤を混合して負極合剤を作製する。そして、この負極合剤を溶媒に分散させてスラリー状とする。次に、スラリー状の負極合剤を負極集電体の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、例えばロールプレス機等により圧縮成型して負極合剤層を形成する。以上により負極３が作製される。
【００３６】
＜巻回工程＞
次に、上述のようにして作製された正極２および負極３を、セパレータ４を介して円柱状の巻芯の周囲に巻回して、巻回型電極体を作製する。なお、巻芯の形状は非水電解質二次電池の形状に応じて選ばれ、例えば、非水電解質二次電池の形状を角型とする場合には、楕円形状の断面を有する巻芯が用いられる。
【００３７】
＜収納工程＞
次に、上述のようにして作製された巻回型電極を電池缶１に収納する。なお、巻回型電極体の両端部には、絶縁板５を配設し、正極リード６を正極集電体から導出して電池蓋７に溶接し、負極リード１１を負極集電体から導出して電池缶１に溶接する。
【００３８】
＜加温工程＞
次に、電解質塩を有機溶媒に溶解してなる電解液を、電解液注入装置のタンク（図示せず）に入れる。そして、タンクにより電解液を加温する。なお、タンクが電解液を加温可能な構成を有する以外のことは従来の電解液注入装置と同様である。
【００３９】
電解液の加温の温度は、３０℃以上、電解液の沸点未満とすることが好ましい。電解液の加温の温度を沸点以上とすると電解液が揮発してしまうので、電池作製が困難となってしまう。下限値である３０℃は、従来の製造工程において制御される環境温度よりも高い温度である。従来の製造工程では、環境温度を２３℃±５℃程度の温度範囲に保持するので、環境温度を３０℃以上として電池作製をすることはない。すなわち、従来の製造方法では、３０℃以上に加温された電解液が電池缶１に注入されることはあり得なく、この発明では、電解液の粘度を低下させるために、あえてこのような温度としている。
【００４０】
例えば、直鎖カーボネート系低粘度溶媒を含む有機溶媒に電解質塩を溶解してなる電解液を用いる場合には、例えば、電解液の加温の温度を３０℃以上９０℃以下とするようになすことが好ましい。ここで、直鎖カーボネート系低粘度溶媒は、例えば、ジメチルカーボネートまたはエチルメチルカーボネート等である。９０℃を越えると、ジメチルカーボネートやエチルメチルカーボネート等の直鎖カーボネート系低粘度溶媒の揮発量が増大し、電池作製が困難となってしまう。
【００４１】
より具体的には例えば、プロピレンカーボネートとエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネートとを等容量混合してなる等容量混合溶媒に、ＬｉＰＦ6を１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解した電解液を用いる場合には、電解液の加温の温度を３０℃以上９０℃以下とするようになすことが好ましい。９０℃を越えると、ジメチルカーボネートの揮発量が増大し、電池作製が困難となってしまう。
【００４２】
＜注液工程＞
次に、上述のように加温された電解液を電池缶１に注入する。この際、電池缶内部を真空ポンプにより吸引しながら電解液を注入することが好ましい。このようにすることで、電池缶内への電解液の注入を促進することができる。
【００４３】
＜封止工程＞
アスファルトで表面を塗布した封口ガスケット１０を介して電池缶１をかしめることにより、電流遮断機構を有する安全弁８、ＰＴＣ素子９および電池蓋７を固定し、電池内の機密性を保持させる。以上の工程により、この発明の一実施形態による非水電解質二次電池が作製される。
【００４４】
この発明の一実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
帯状の正極集電体の両主面に正極活物質層を有する正極２と、帯状の負極集電体の両主面に負極活物質を有する負極３とを、帯状のセパレータ４を介して巻回して、巻回型電極体を作製し、この巻回型電極体を電池缶１に収納し、３０℃以上沸点未満、例えば、３０℃以上９０℃以下の温度範囲にある非水電解液を電池缶１に注液する。これにより、正極活物質層および負極活物質層に対する電解液の含浸性を向上することができる。よって、正極活物質層および負極活物質層に対して電解液をより短時間で且つ均一に含浸させることができる。したがって、重負荷放電のサイクル特性等を向上させることができる。
【００４５】
また、従来のように長時間に渡って電池缶１を加温保持する必要がないので、非水電解質の製造に必要となる時間を従来に比して大幅に短縮することができるという利点を得ることができる。
【００４６】
従来の製造方法では、巻回型電極体に電解液を含浸させた場合には、巻回型電極体は電極間に隙間がないためにその中央部における電解液の含浸が不十分とになる傾向があったが、この一実施形態による製造方法では、加温により電解液の粘度が低下された非水電解液が電池缶１に注入されるので、巻回型電極体の一端または両端から中央部に向けてセパレータ４を介して電解液を従来よりも短時間で且つむら無く含浸させることができる。したがって、巻回型電極体の中央部に位置する正極活物質層および負極活物質層にも電解液を従来よりも短時間で且つむら無く含浸させることができる。よって、巻回型電極体の中央部にも電解液を十分に含浸させることができ、サイクル特性などの電池特性を向上することができる。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例によりこの発明を具体的に説明するが、この発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
【００４８】
＜実施例１＞
負極１は、以下のように作製した。まず、フィラーとなる石炭系コークス１００重量部に対し、バインダーとなるコールタール系ピッチを３０重量部加え、約１００℃で混合した後、プレスにて圧縮成型し、炭素成型体の前駆体を得た。
【００４９】
この前駆体を１０００℃以下で熱処理して得た炭素材料成型体に、さらに、２００℃以下で溶融させたバインダーピッチを含浸し、１０００℃以下で熱処理するという、ピッチ含浸／焼成工程を数回繰り返した。
【００５０】
その後、この炭素成型体を不活性雰囲気で２７００℃にて熱処理し、黒鉛化成型体を得た後、粉砕分級し試料粉末を作製した。
【００５１】
なお、このとき得られた黒鉛材料についてＸ線回折測定を行った結果、（００２）面の面間隔は、０．３３７ｎｍ、（００２）面のｃ軸結晶子厚みが５０．０ｎｍ、ピクノメータ法による真密度は２．２３ｇ／ｃｍ3、嵩密度が０．８３ｇ／ｃｍ3、平均形状パラメータｘave．が１０、ＢＥＴ法による比表面積が４．４ｍ2／ｇ、レーザ回折法による粒度分布は平均粒径が３１．２μｍ、累積１０％粒径が１２．３μｍ、累積５０％粒径が２９．５μｍ、累積９０％粒径が５３．７μｍ、黒鉛粒子の破壊強度の平均値が７．１ｋｇｆ／ｍｍ2であった。
【００５２】
次に、作製した炭素材料粉末を９０重量部、結着材としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）１０重量部を混合し、負極合剤を調製した。この負極合剤を、溶剤であるＮ−メチルピロリドンに分散させてスラリー（ペースト状）とした。負極集電体は、厚さ１０μｍの帯状の銅箔を用い、この集電体の両面に負極合剤スラリーを塗布し、乾燥させた後、圧縮成型して帯状負極１を作製した。
【００５３】
正極２は、以下のように作製した。まず、炭酸リチウム０．５モル、一酸化コバルト１．０モルを混合し、９００℃空気中で５時間焼成してＬｉＣｏＯ2を得た。
【００５４】
次に、この活物質を粉砕し、平均粒径を１０μｍとした。平均粒径の測定は、レーザ回折法により行なった。ＬｉＣｏＯ2９０重量部、導電剤としてグラファイト７重量部、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３重量部を混合し、正極合剤とした。この正極合剤をＮ−メチルピロリドンに分散させてスラリー（ペースト状）とした。
【００５５】
正極集電体として厚さ２０μｍの帯状のアルミニウム箔を用い、この集電体の両面に均一に正極合剤スラリーを塗布し、乾燥させた後圧縮成型して帯状正極２を作製した。
【００５６】
作製した帯状負極３と、帯状正極２と、厚さ２５μｍの微多孔性ポリエチレンフィルムより成るセパレータ４とを負極３、セパレータ４、正極２、セパレータ４の順に積層してから、径４．０ｍｍの芯に巻き付け、渦巻型に多数回巻回し、最外周セパレータ最終端部をテープで固定し渦巻式電極素子を作製した。
【００５７】
作製した渦巻式電極を、ニッケルめっきを施した直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍの鉄製電池缶１（内径１７．３８ｍｍ、缶肉厚０．３１ｍｍ）に収納した。渦巻式電極上下両面には、絶縁板５を配設し、アルミニウム製の正極リード６を正極集電体から導出して電池蓋７に溶接した。また、ニッケル製負極リード１１は、負極集電体から導出して電池缶１に溶接した。
【００５８】
電池缶１の中にプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネートとの等容量混合溶媒中にＬｉＰＦ6を１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解した電解液を注入した。実施例１では、電解液を加温して、注液過程の電解液の温度を３０℃とした。そして、アスファルトで表面を塗布した封口ガスケット１０を介して電池缶１をかしめることにより、電池蓋７を固定し、電池内の気密性を保持させた。以上のように、実施例１の円筒型電池を作製した。
【００５９】
＜実施例２＞
電解液を加温して、注液時の電解液の温度を５０℃とする以外は実施例１と同様にして、円筒型電池を作製した。
【００６０】
＜実施例３＞
電解液を加温して、注液時の電解液の温度を７０℃とする以外は実施例１と同様にして、円筒型電池を作製した。
【００６１】
＜実施例４＞
電解液を加温して、注液時の電解液の温度を９０℃とする以外は実施例１と同様にして、円筒型電池を作製した。
【００６２】
＜実施例５＞
電解液の溶媒組成をエチレンカーボネートとジエチルカーボネートの等容量混合溶媒とし、電解液を加温して注液時の電解液の温度を５０℃とする以外は、実施例１と同様にして、円筒型電池を作製した。
【００６３】
＜実施例６＞
電解液の溶媒組成をエチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとγ−ブチロラクトンの等容量混合溶媒とし、電解液を加温して注液時の電解液の温度を５０℃とする以外は、実施例１と同様にして、円筒型電池を作製した。
【００６４】
＜比較例１＞
電解液の加温を行わず、注液時の電解液の温度を２３℃とする以外は、実施例１と同様にして、円筒型電池を作製した。ここでは、電解液の温度２３℃は室温である。
【００６５】
＜比較例２＞
電解液を加熱して、注液時の電解液の温度を１００℃とする以外は実施例１と同様にして、円筒型電池の作製を試みたが、ジメチルカーボネートの揮発量が増大して、電池作製が困難となった。
【００６６】
＜評価＞
以下に述べるように、実施例および比較例の電池の充放電サイクル試験を行いサイクル特性を評価した。
【００６７】
充放電サイクル試験は、２３℃恒温槽中で、各々の電池に対して、上限電圧４．２Ｖ、電流１Ｃ、３時間の条件で定電流定電圧充電を行った後、２Ｃの定電流放電を終止電圧２．５Ｖまで行い、これを１サイクルとして、３００サイクル後の容量を測定した。また、１サイクル目の容量に対する３００サイクル目の容量の百分率を３００サイクル目の容量維持率とした。
【００６８】
そして、測定結果をまとめた表１を作成した。下記の表１は、電解液の温度に対する３００サイクル目の容量維持率を表したものである。
【００６９】
【表１】
2006185806.tif 000003
【００７０】
表１から、実施例１〜６では、比較例１に比して重負荷放電のサイクル特性を向上できることが分かる。すなわち、電解液を加温して室温以上とすることにより、すなわち、電解液の温度を３０℃以上とすることにより、重負荷放電のサイクル特性が向上されることが分かる。また、比較例２より、電解液を加温して、電解液の温度が９０℃を越えた場合には、ジメチルカーボネートやエチルメチルカーボネートの揮発量が増大してしまうため、電池作製が困難となることが分かる。
【００７１】
以上の点を考慮すると、重負荷放電のサイクル特性を向上するためには、注液時の電解液の温度を３０℃〜９０℃の範囲にすることが好ましいことが分かる。また、重負荷放電のサイクル特性をより向上するためには、注液時の電解液の温度を５０℃〜７０℃の範囲とすることが好ましいことが分かる。
【００７２】
以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【００７３】
例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
【００７４】
また、上述の一実施形態では、非水電解質二次電池が円筒型の場合を例として説明したが、非水電解質二次電池の形状は、これに特に限定されるものではなく、例えば、角型、コイン型、ボタン型およびラミネートシール型等の種々の形状とすることもできる。
【００７５】
なお、上述の一実施形態では、正負極間にセパレータを介して巻芯の周囲に巻回する巻回型の非水電解質二次電池に対してこの発明を適用する場合を例として説明したが、電極とセパレータを順次積層する積層型の非水電解質二次電池に対しても適用可能である。
【００７６】
また、上述の一実施形態において、注液工程においては、電解液の温度を保持しながら、電池缶１内に電解液を注入することが好ましい。電解液の温度を保持しながら電池缶１内に電解液を注入するためには、例えば、以下のようにする。
【００７７】
すなわち、タンクを加温することに加えて、タンクから電解液を導出するための配管と、タンクから導出された電解液を電池缶１に注入するための電解液注入ヘッド部をさらに加熱するようにする。この場合、例えば、配管およびヘッド等の内部にヒータを備え、配管およびヘッド等を所望の温度に加熱可能な構成とする。このようにすることで、電解液注入の際に、電解液の熱量が配管および電解液注入ヘッド部に吸収されて、電解液の温度が低下することを防ぐことができる。
【００７８】
また、上述の一実施形態において、電池缶１に電解液を注入する前に、電池缶１および電極体を予め加温しておくことが好ましい。具体的には、電極体を電池缶１に挿入する工程後、電池缶１内に電解液を注入する工程前に、電極体および電池缶１を加温する工程をさらに設ける。または、電極を巻回して電極体を形成する工程後、電極体を電池缶１に収納する工程前に、電池缶１および電極体をそれぞれ加熱する工程を設ける。電極体および電池缶１を加温する手段としては、例えば赤外線ヒータなどが備えられた加熱炉等を用いることができる。なお、電極体および電池缶１の温度は、電池缶１に注入される電解液の温度と同様にすることが好ましく、例えば、３０℃以上、電解液の沸点未満の温度である。また、直鎖カーボネート系低粘度溶媒を含む有機溶媒に電解質塩を溶解してなる電解液を用いる場合には、電極体および電池缶１の温度は、３０℃以上９０℃以下の温度にすることが好ましい。
【００７９】
このようにすることで、電解液の熱量が電池缶１および電極体に吸収されて、電解液の温度が下がることを防ぐことができる。すなわち、電解液が活物質層に含浸する前および含浸する際に、電解液の粘度が低下することを防ぐことができる。
【００８０】
また、上述の一実施形態において、電解液の温度を保持しながら電池缶１内に電解液を注入するとともに、電池缶１に電解液を注入する前に電池缶１および電極体を予め加温しておくようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明の一実施形態による非水電解質二次電池の一構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１・・・電池缶
２・・・正極
３・・・負極
４・・・セパレータ
５・・・絶縁板
６・・・正極リード
７・・・電池蓋
８・・・安全弁
９・・・ＰＴＣ素子
１０・・・封口ガスケット
１１・・・負極リード
【図１】
2006185806.tif 000004