(57)【要約】【課題】初期充電および高温エージング処理において発生したガスによる影響を排除して高性能な電池が得られる非水電解液二次電池の製造方法を提供する。【解決手段】本発明により提供される非水電解液二次電池の製造方法は、正極および負極を備える電極体と、非水電解液とを電池ケースに収容した電池組立体を構築する電池組立体構築工程（Ｓ１０）と、電池組立体に対して常温域で所定の電圧値まで充電処理を行う初期充電工程（Ｓ２０）と、電池組立体を所定の高温域で一定時間保持する高温エージング工程（Ｓ３０）と、電池組立体を常温域で一定時間自己放電させる自己放電工程（Ｓ４０）と、自己放電工程後の電池組立体を３Ｖ〜３．４５Ｖの低電圧域まで放電させた後、該低電圧域にて１〜３時間放置する低電圧放置工程（Ｓ５０）と、を包含する。【選択図】図１
2015090806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非水電解液二次電池を製造する方法であって：
正極および負極を備える電極体と、非水電解液とを電池ケースに収容した電池組立体を構築する電池組立体構築工程；
前記電池組立体に対して、常温域で所定の電圧値まで充電処理を行う初期充電工程；
前記電池組立体を所定の高温域で一定時間保持する高温エージング工程；
前記電池組立体を常温域で一定時間自己放電させる自己放電工程； および、
前記自己放電工程後の電池組立体を３Ｖ〜３．４５Ｖの低電圧域まで放電させた後、該低電圧域にて１〜３時間放置する低電圧放置工程；
を包含する、非水電解液二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解液を備えた二次電池（非水電解液二次電池）の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池（例えば特許文献１）その他の非水電解液二次電池は、車両搭載用電源あるいはパソコンや携帯端末等の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン二次電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられている。この種の電池の製造においては、電池ケースに正極と負極とからなる電極体を収容し、非水電解液を電池ケース内に注液した後、非水電解液を電極体に含浸させることにより電池組立体を構築する。次いで、構築した電池組立体に対してコンディショニング処理（初期充電）を行い、高温環境下で高温エージング処理を施した後、常温域で自己放電させて電圧降下量を計測し、初期の電圧低下が大きい電池（短絡電池）の選別（自己放電特性検査）が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２０９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した電池の製造方法では、電池組立体に対して初期充電を行うと初期ガスが発生するため、そのままの状態で充放電すると、電極体のガス噛み部において充電ムラが生じ、電池特性が低下する要因になり得る。この問題に対処すべく、特許文献１には、予備充電後に減圧封口することで上記ガス発生による不具合を抑制することが記載されている。しかし、本発明者の知見によれば、初期ガスは、高電圧、高温ほど発生しやすいため、初期充電で発生するのは初期ガスの一部のみであり、封缶後に高電圧、高温になれば残りの初期ガスが発生する。特許文献１の手法によると、予備充電・封口前に発生した初期ガスによる影響を排除することはできるものの、予備充電・封口後（例えば高温エージング処理時）に発生した初期ガスによる影響を排除することができない。本発明は上記課題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、自己放電工程後の電池組立体を３．４５Ｖ以下の低電圧域にて一定時間放置することにより、初期充電工程や高温エージング工程において発生したガスによる影響を排除して高性能な非水電解液二次電池が得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
即ち、本発明によって提供される非水電解液二次電池の製造方法は、正極および負極を備える電極体と、非水電解液とを電池ケースに収容した電池組立体を構築する電池組立体構築工程と、前記電池組立体に対して、常温域で所定の電圧値まで充電処理を行う初期充電工程と、前記電池組立体を所定の高温域で一定時間保持する高温エージング工程と、前記電池組立体を常温域で一定時間自己放電させる自己放電工程と、前記自己放電工程後の電池組立体を３Ｖ〜３．４５Ｖの低電圧域まで放電させた後、該低電圧域にて１〜３時間放置する低電圧放置工程と、を包含する。かかる製造方法によれば、自己放電工程後の電池組立体を３．４５Ｖ以下の低電圧域にて一定時間放置することにより、電極体のガス噛み部（典型的には初期充電工程や高温エージング工程で生じた初期ガスに起因する電極体の液ムラ部分）に電解液が含浸する。そのため、該ガス噛み部による不具合（例えば電池容量の低下）を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は一実施形態に係る非水電解液二次電池の製造フローを示す図である。
【図２】図２は一実施形態に係る製造方法の電圧変化の推移を示すグラフである。
【図３】図３は放置時間と初期容量との関係を示すグラフである。
【図４】図４は電圧調整したあとの電圧の推移を示すグラフである。
【図５】図５は放置時間と電圧安定日数との関係を示すグラフである。
【図６】図６は各製造工程における正極および負極の状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、本明細書において「二次電池」とは、繰り返し充放電可能な蓄電デバイス一般をいい、リチウムイオン二次電池等のいわゆる蓄電池ならびに電気二重層キャパシタ等の蓄電素子を包含する用語である。また、「非水電解液二次電池」とは、非水電解液（典型的には、非水溶媒中に支持塩（支持電解質）を含む電解液）を備えた電池をいう。また、「リチウムイオン二次電池」とは、電解質イオンとしてリチウムイオンを利用し、正負極間のリチウムイオンの移動により充放電する二次電池をいう。また、電極活物質とは、電荷担体となる化学種（リチウムイオン二次電池ではリチウムイオン）を可逆的に吸蔵および放出し得る材料をいう。
【０００９】
ここで開示される製造方法は、自己放電工程後に低電圧放置工程を有することにより特徴付けられる製造方法であり、具体的には図１のフローチャートに示す各工程Ｓ１０〜Ｓ６０を包含する。また、各工程Ｓ１０〜Ｓ６０における電池組立体の電圧の変化の推移を図２に示す。以下、これらを参照しつつ、各工程について順に説明する。
【００１０】
＜電池組立体構築工程（Ｓ１０）＞
ステップＳ１０の電池組立体構築工程は、正極シートおよび負極シートを備える電極体と、非水電解液とを電池ケースに収容した電池組立体を構築する工程である。典型的には常温域において、電極体を電池ケースに収容し、次いで、非水電解液を電池ケース内に注液する。そして、非水電解液を電極体に含浸させることにより電池組立体を構築するとよい。非水電解液を電極体に含浸させる方法としては特に限定されない。例えば、電解液を注液した後、電池ケース内を減圧（負圧）して電極体に含浸させるとよい。この実施形態では、電極体の正極シートの端部に正極端子を、負極シートの端部に負極端子をそれぞれ接合し、電極体を直方体形状のハードケースに収容した後、非水電解液を注入する。そして、ハードケース内を真空引きして負圧にした状態で、該ケースの開口部に蓋体を装着し、レーザー溶接して接合することにより電池組立体を構築する。電池ケースとしては、例えばアルミニウム等の軽量な金属材製のものを好適に採用し得る。なお、ここでいう電池組立体とは、初期充電工程に先立った段階にまで組み立てられている電池全般をいい、典型的には封口（典型的には電池ケースが密閉）されているものをいう。
【００１１】
正極シートは、帯状の正極集電体と正極活物質層とを備えている。正極集電体には、例えば、正極に適する金属箔（例えばアルミニウム箔）が好適に使用され得る。この実施形態では、正極集電体は、該正極集電体の長手方向に直交する幅方向の一方の端部に正極活物質層が形成されていない正極活物質層非形成部を有する。また、他方の端部には実質的に正極活物質層非形成部が設けられないように正極活物質層が形成されている。正極活物質層には、正極活物質や導電材やバインダが含まれている。正極活物質の例を挙げると、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２（リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物）、ＬｉＮｉＯ２(リチウムニッケル酸化物)、ＬｉＣｏＯ２(リチウムコバルト酸化物)、ＬｉＭｎ２Ｏ４(リチウムマンガン酸化物)などのリチウム遷移金属複合酸化物が挙げられる。導電材としてアセチレンブラック（ＡＢ）等の粉末状カーボンブラック材料を混合することができる。また、正極活物質と導電材の他に、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等のバインダを添加することができる。
【００１２】
負極シートは、帯状の負極集電体と負極活物質層とを備えている。負極集電体には、例えば、負極に適する金属箔（例えば銅箔）が好適に使用され得る。この実施形態では、負極集電体は、該負極集電体の長手方向に直交する幅方向の一方の端部に負極活物質層が形成されていない負極活物質層非形成部を有する。また、他方の端部には実質的に負極活物質層非形成部が設けられないように負極活物質層が形成されている。負極活物質層には、負極活物質やバインダが含まれている。負極活物質としては、グラファイトカーボン、アモルファスカーボンなどの炭素系材料が挙げられる。また、かかる負極活物質の他に、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）等のバインダを添加することができる。さらに、負極活物質やバインダの他に、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の増粘剤を添加することができる。
【００１３】
この実施形態では、電極体は、正極活物質層と負極活物質層との間にセパレータを介在させつつ、正極活物質層と負極活物質層とを重ね、かつ、捲回した電極体（捲回電極体）である。また、捲回電極体の捲回軸方向において、正極集電体と負極集電体とは、互いの電極活物質層非形成部が捲回軸方向の反対側に突出するように、配置されている。そして、負極活物質層の幅が正極活物質層の幅よりも広い。この場合、負極活物質層は、捲回電極体の捲回軸方向（幅方向）において、正極活物質層に対向している部位（対向部位）と、正極活物質層に対向していない部位（非対向部位）とを有する。
【００１４】
セパレータとしては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂から成る多孔質樹脂シートを好適に採用し得る。非水電解液は、典型的には、適当な非水溶媒に支持塩を含有させた組成を有する。上記非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等を用いることができる。また、上記支持塩としては、例えば、ＬｉＰＦ６等のリチウム塩を用いることができる。一例として、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合溶媒（例えば質量比１：１）にＬｉＰＦ６を約１ｍｏｌ／Ｌの濃度で含有させた非水電解液が挙げられる。
【００１５】
＜初期充電工程（Ｓ２０）＞
ステップＳ２０の初期充電工程は、上記構築した電池組立体に対して、常温域で所定の電圧値まで充電処理を行う工程である。典型的には、該組立体の正極（正極端子）と負極（負極端子）の間に外部電源を接続し、所定の電圧まで充電（典型的には定電流定電圧充電）を行うとよい。ここで初期充電工程における常温域とは、典型的には常温とされる温度領域をいい、２０℃±１５℃を指すものとする。かかる初期充電処理において電池組立体が曝される温度としては、例えば５℃〜３５℃の温度域から選択することができ、好ましくは２０℃〜３０℃である。また、初期充電処理における正負極端子間の電圧（典型的には最高到達電圧）は、使用する活物質や非水溶媒の種類等によっても異なり得るが、電池組立体のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：充電深度）が満充電時（典型的には電池の定格容量）の凡そ８０％以上（典型的には９０〜１０５％）の範囲にあるときに示し得る電圧範囲とすればよい（図２参照）。例えば４．２Ｖで満充電となる電池では、凡そ３．８〜４．２Ｖの範囲に調整することが好ましい。初期充電処理における充電レートは、従来の電池組立体を初期充電するときに一般的に採用され得る従来公知の充電レートと同様でよく、例えば０．１〜１０Ｃ程度とするとよい。かかる充電処理は１回でもよいが、例えば放電処理を挟んで２回以上繰り返し行ってもよい。
【００１６】
＜高温エージング工程（Ｓ３０）＞
ステップＳ３０の高温エージング工程は、上記初期充電工程を終えた電池組立体を所定の高温域で一定時間保持（典型的には安置）する工程である。このように電池組立体を高温域で保持することにより、外部から電池内に金属異物が混入した場合であっても、該金属異物を金属イオンとして溶解し得、負極上に析出、成長することで電極体内で微小な内部短絡を発生させることができ、次工程の自己放電工程で検知することで、異物混入による短絡セルの流出を防ぎ得る。かかる高温エージング工程において、上記電池組立体の保持温度は、室温域より高い４０℃〜８５℃（例えば５５℃〜７０℃）であることが好ましい。かかる保持温度が４０℃未満であると、上記金属異物の溶解が不十分になる場合がある。また、高温エージング工程における保持時間は、５時間以上２５０時間以下（例えば、昇温開始からの合計時間が１００〜２００時間、好ましくは１５０〜１８０時間）とすることが好ましい。電池組立体を加熱する手段としては、例えば、恒温槽や赤外線ヒーター等を適宜用いることができる。なお、電池電圧は、上記高温エージング工程の全体にわたって比較的高い端子間電圧範囲および／または比較的高いＳＯＣ範囲を維持することが好ましい（図２参照）。例えば４．２Ｖで満充電となる電池では、正負極間の電圧が凡そ３．７〜４．２Ｖにある状態を保つ範囲で充放電を行うことが好ましい。
【００１７】
＜セル自己放電工程（Ｓ４０）＞
ステップＳ４０のセル自己放電工程は、上記高温エージング工程を終えた電池組立体を常温域で放置して一定時間自己放電させる工程である。このときの電圧降下量（放置前後の電池電圧差）を計測することにより、例えば製造条件に由来する何らかの影響（例えば高温エージング工程）に起因した内部短絡の有無を把握することができる。すなわち、内部短絡が生じている電池は、一定時間放置すると自己放電量が大きくなるので、電圧降下量も大きくなる。そのため、電圧降下量に基づいて、電池に内部短絡が生じているか否かを判断することができる。例えば、内部短絡の有無の判定基準となる閾値を予め設定しておき、電圧降下量が閾値を超えた場合に、その電池組立体を「内部短絡あり」と判定し、電圧降下量が閾値以下の場合にその電池組立体を「内部短絡なし」と判定するとよい。かかる判定結果に基づいて「内部短絡あり」と判定された電池組立体を取り除くことで、不具合品が後工程に流れることを防止し得る。なお、セル自己放電工程において電池組立体が曝される温度としては、常温とされる温度領域であればよく、例えば２０℃±１５℃であり、好ましくは１５℃〜２５℃である。また、セル自己放電工程における放置時間は特に限定されないが、概ね３６時間〜２００時間にすることが適当であり、好ましくは４８時間〜１５０時間であり、特に好ましくは６０時間〜１２０時間である。
【００１８】
＜低電圧放置工程（Ｓ５０）＞
ステップＳ５０の低電圧放置工程は、上記自己放電工程後の電池組立体をさらに３．４５Ｖ以下の低電圧域まで放電させた後、該低電圧域にて１〜３時間放置する工程である。本発明者の知見によれば、電池組立体に対して初期充電および高温エージング処理を行うと、初期ガスが発生する。そのままの状態で充放電を行うと、電極体のガス噛み部において充電ムラが生じ、電池特性が低下する要因になり得る。これに対し、上記構成によれば、自己放電工程後の電池組立体を３．４５Ｖ以下の低電圧域にて放置することにより、初期充電や高温エージング処理において初期ガスが発生した場合であっても、電極体のガス噛み部に電解液が含浸するため、その後の充放電処理において充電ムラが生じるような事態が生じ難い。そのため、該充電ムラに起因して電池性能（例えば電池容量）が低下する事象を抑制し得、高性能な電池を製造することができる。
【００１９】
低電圧放置工程における正負極端子間の電圧（放置電圧）は、概ね３Ｖ〜３．４５Ｖ以下にすることが適当である。上記放置電圧が３．４５Ｖよりも高すぎると、電極体のガス噛み部に電解液が含浸しにくくなり、上述した電池性能向上効果（例えば電池容量向上効果）が不十分になる場合がある。一方、上記放置電圧が３Ｖよりも低すぎると、放電時間が長くかかるためメリットがあまりない。低電圧放置工程における放置電圧としては、概ね３Ｖ以上３．４５Ｖ以下であり、好ましくは３．１Ｖ以上３．４Ｖ以下であり、特に好ましくは３．２Ｖ以上３．３Ｖ以下である。
【００２０】
上記低電圧放置工程における放置時間は、概ね１時間以上３時間以下とすることが適当である。上記放置時間が１時間よりも短すぎると、電極体のガス噛み部への電解液の含浸が不十分となり、上述した電池性能向上効果が得られない場合がある。電解液の含浸を良好にする観点からは、上記放置時間は、概ね１時間以上であり、好ましくは１．５時間以上であり、特に好ましくは２時間以上である。一方、上記放置時間が３時間よりも長すぎると、後述するスタック自己放電工程において電圧が安定するまでの時間が長大化し、スタック自己放電工程を迅速に行えない虞がある。電圧安定の観点からは、上記放置時間は、概ね３時間以下であり、好ましくは２．５時間以下である。また、上記低電圧放置工程において電池組立体が曝される温度としては、常温とされる温度領域であればよく、例えば２０℃±１５℃であり、好ましくは１５℃〜３０℃である。
【００２１】
なお、上記低電圧放置工程は、電池組立体を治具で挟み込み、該電池組立体を押圧、拘束した状態で行ってもよい。その場合、上記低電圧放置工程は、３．４５Ｖ以下の低電圧状態を維持するとともに、電池組立体に加わる荷重（拘束圧）が３００ｋｇｆ以下（例えば１００ｋｇｆ〜２００ｋｇｆ、好ましくは１８０ｋｇｆ以下、例えば１２０ｋｇｆ〜１８０ｋｇｆ）となるように設定されていることが望ましい。このように、低電圧かつ低荷重下で電池組立体を放置することにより、電極体のガス噛み部に対する電解液の含浸性がより良く向上し、さらに高性能な電池を得ることができる。
【００２２】
＜スタック自己放電工程（Ｓ６０）＞
ステップＳ６０のスタック自己放電工程では、上記低電圧放置工程を終えた電池（単電池）を複数用意し、各電池の電圧調整（例えばＳＯＣ５０％〜８０％の調整）を行った後、複数の単電池を配列し該配列方向に拘束してなる組電池を構築する。そして、該組電池を常温域で放置して一定時間自己放電させる。このとき、組電池をなす各々の単電池についての電圧降下量（放置前後の電池電圧差）を計測することにより、例えば製造条件に由来する何らかの影響に起因した内部短絡の有無を把握することができる。つまり、内部短絡が生じている単電池は、放置すると自己放電量が大きくなるので、電圧降下量も大きくなる。そのため、電圧降下量に基づいて、組電池をなす各々の単電池について、内部短絡が生じているか否かを判断することができる。かかる判定結果に基づいて「内部短絡あり」と判定された単電池を取り除くことで、不具合品が市場に流れることを防止し得、信頼性の高い組電池を提供することができる。
【００２３】
上記スタック自己放電工程では、前述のように電圧降下量に基づいて短絡セルを検出するため、電圧が急激に変化する領域で測定すると、電圧降下量がバラついて短絡セルの検出精度が低下する虞がある。したがって、上記スタック自己放電工程は、電圧調整（例えばＳＯＣ５０％〜８０％の調整）を行った後、電圧が安定するまで一定時間経過してから電圧降下量の計測を開始することが好ましい。上記電圧が安定するまでの一定時間としては、概ね２４時間以下とすることが適当であり、好ましく１８時間以下である。
【００２４】
ここで開示される方法によって製造された非水電解質二次電池ならびに組電池は、信頼性に優れたものであり得る。したがって各種用途に好適に利用することができる。なかでも、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）等の車両に搭載されるモーター用の動力源（駆動用電源）として好適に使用し得る。
【００２５】
本発明に係る製造方法を用いて評価用セル（リチウムイオン二次電池）を構築し、電池の初期容量を評価した。この評価用セルは、正極集電体の上に正極活物質層が形成された正極シートと、負極集電体の上に負極活物質層が形成された負極シートとが、セパレータを介して捲回されてなる捲回電極体を備えている。捲回電極体の捲回軸方向において、負極活物質層の幅は、正極活物質層の幅よりも広い。そのため、負極活物質層は、上記捲回軸方向（幅方向）において、正極活物質層に対向している部位と、正極活物質層に対向していない部位とを有している。
【００２６】
ここで、正極シートは、正極活物質層に含まれる正極活物質粒子としてＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２粉末を用いた。導電材にアセチレンブラック（ＡＢ）、バインダとしてＰＶＤＦを用いた。ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２とＡＢとＰＶＤＦとを質量比率が９１：６：３となるようにＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）と混合し、スラリー状組成物を調製した。この組成物を、長尺状アルミニウム箔（正極集電体）の両面に塗布して正極活物質層を形成した。得られた正極を乾燥およびプレスし、正極シートを作製した。
【００２７】
負極シートは、負極活物質層に含まれる負極活物質粒子としてグラファイト粉末を用いた。バインダとしてスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を用いた。グラファイトとＳＢＲとＣＭＣとを質量比率が９８：１：３となるようにイオン交換水と混合し、スラリー状組成物を調製した。この組成物を、長尺状銅箔（負極集電体）の両面に塗布して負極活物質層を形成した。得られた負極を乾燥およびプレスし、負極シートを作製した。
【００２８】
セパレータには、ポリエチレン（ＰＥ）層の両面にポリプロピレン（ＰＰ）層が積層された三層構造のものを用いた。また、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネートとを体積比率において、３：５：２で配合し、ＬｉＰＦ６を１モル溶解させた非水電解液を用いた。
【００２９】
電池組立体の構築は、以下のようにして行った。まず、上記正極シートと負極シートとを、２枚のセパレータを介して重ね合わせて捲回し、得られた捲回電極体を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって扁平形状に成形した。そして、かかる捲回電極体の正極集電体の端部に正極端子を、負極集電体の端部に負極端子を溶接によりそれぞれ接合した。この電極体を直方体形状のハードケースに収容し、非水電解液を注入した。そして、ハードケース内を真空引きして負圧にした状態で、該ケースの開口部に蓋体を装着し、レーザー溶接して接合することにより電池組立体を構築した。
【００３０】
次に、上記構築した電池組立体に５Ａの定電流で正負極端子間電圧が４．０Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、さらに該電圧で電流が０．１Ａになるまで定電圧充電を行った（初期充電工程）。次に、上記初期充電工程後の電池組立体を恒温槽内に設置して６０℃まで昇温し、昇温開始からの経過時間が１６０時間となるまでエージング処理を行った（高温エージング工程）。次に、上記電池組立体を２０℃まで降温した後、５日間放置して自己放電させた（自己放電工程）。
【００３１】
次に、上記自己放電工程を終えた電池組立体を５Ａの定電流で正負極端子間電圧が所定の放置電圧に到達するまで定電流充放電を行い、その状態で一定時間放置した（低電圧放置工程）。ここでは複数の電池組立体を用意し、放置電圧および放置時間を互いに異ならせて低電圧放置工程を行った。具体的には、放置電圧は３Ｖ、３．２Ｖ、３．４５Ｖ、３．６Ｖ、３．８Ｖ、３．９Ｖの何れかに設定し、放置時間は０．５時間、１時間、３時間、５時間、１２時間、２４時間、４８時間の何れかに設定した。このようにして評価用電池を作製した。かかる評価用電池の初期容量を評価した。結果を図３に示す。
【００３２】
図３に示すように、低電圧放置工程において、放置電圧を３Ｖ〜３．４５Ｖとし、放置時間を１時間以上とした各サンプルは、他のサンプルに比べて初期容量が大きかった。この結果から、低電圧放置工程において、放置電圧を３Ｖ〜３．４５Ｖとし、放置時間を１時間以上とすることによって、初期容量が向上し得ることが確認された。
【００３３】
また、各サンプルの電池を複数個ずつ用意し、ＳＯＣ６０％に調整した後、各電池を配列しかつ配列方向に拘束してなる組電池を構築した。その後、拘束状態の組電池を常温域で放置し、各電池の電圧変化の推移を計測した。結果を図４に示す。図４のサンプル１は、低電圧放置工程の放置電圧を３．４５Ｖ、放置時間を３時間とし、サンプル２は、放置電圧を３．４５Ｖ、放置時間を５時間とし、サンプル３は、放置電圧を３．４５Ｖ、放置時間を４８時間とした。図４に示すように、サンプル１〜３の電池は何れも、電圧調整後に放置すると急激な電圧の低下が認められた。ただし、低電圧放置工程の放置時間を３時間としたサンプル１は、概ね１日で電圧が安定領域（即ちスタック自己放電工程において短絡セルの有無の判断を精度よく行える程度に電圧が安定している領域）に達し、サンプル２、３に比べて急激な電圧の低下が終了するまでの日数（以下、電圧安定日数という。）が短かった。
【００３４】
図５のグラフは、低電圧放置工程の放置電圧を３Ｖ、３．２Ｖ、３．４５Ｖとした各サンプルについて、低電圧放置工程の放置時間と電圧安定日数との関係を示している。図５に示すように、放置時間が低減するに従い電圧安定日数は減少傾向となった。特に、放置時間を３時間以下とすることによって、概ね１日以下という極めて短い電圧安定日数を達成できた。電圧安定日数が短いほど、スタック自己放電工程において電圧が安定するまでの時間が短縮され、スタック自己放電工程を迅速に行うことが可能となる。この結果から、低電圧放置工程の放置時間は、概ね３時間以下とすることが好ましく、２時間以下とすることがより好ましい。
【００３５】
なお、低電圧放置工程の放置時間が短いほど電圧安定日数が短縮される理由としては、以下のように推測される。即ち、本発明者の知見によれば、図６（ａ）に示すように、電池組立体に対して初期充電が行われると、正極活物質層１０からリチウムイオンが電解液中に放出される。この際、負極では、電解液中のリチウムイオンが負極活物質層２０に入り込み、負極活物質層２０に吸蔵されていく。また、リチウムイオンは、充電当初において負極活物質層２０のうち正極活物質層１０に対向している部位（対向部位）２２に吸蔵されていき、充電が進むにつれて、正極活物質層１０に対向していない部位（非対向部位）２４にも拡散していくと考えられる。つまり、負極活物質層２０の非対向部位２４にもリチウムイオンが吸蔵されていく。
【００３６】
一方、低電圧放置工程において放電処理が行われると、図６（ｂ）に示すように、負極活物質層２０に吸蔵されたリチウムイオンが電解液中に放出される。その際、まずは負極活物質層２０のうち対向部位２２から優先的にリチウムイオンが放出される。そして、リチウムイオンが放出されるにつれて（放電が進むにつれて）、負極活物質層２０の対向部位２２の電位は上がる。そして、徐々に、負極活物質層２０の対向部位２２と非対向部位２４との電位差が拡大する。この電位差を解消するため、負極活物質層２０の非対向部位２４から対向部位２２へとリチウムイオンが移動する（図６（ｂ）の矢印参照）。このような非対向部位２４から対向部位２２へのリチウムイオンの移動は、低電圧放置工程の放置時間が長ければ長いほど増大する傾向がある。つまり、低電圧放置工程の放置時間が長ければ長いほど、非対向部位２４のリチウムイオンの残存量が少なくなる。
【００３７】
その後、スタック自己放電工程を実施するための電圧調整（充電処理）が行われると、図６（ｃ）に示すように、リチウムイオンが負極活物質層２０に再び入り込み、負極活物質層２０の対向部位２２に吸蔵されていく。そして、充電が進むと、負極活物質層２０がリチウムイオンを吸蔵することにともなって、負極活物質層２０の対向部位２２の電位が下がる。このため、負極活物質層２０において対向部位２２と非対向部位２４との電位差が拡大する。この電位差を解消させるために、負極活物質層２０の対向部位２２から非対向部位２４にリチウムイオンが移動する。
【００３８】
ここで、負極活物質層２０の非対向部位２４のリチウムイオンの残存量が少ないと、対向部位２２と非対向部位２４との電位差が大きいため、対向部位２２から非対向部位２４に多量のリチウムイオンが移動する。そのため、電池電圧が安定するのに長時間を要する。一方、負極活物質層２０の非対向部位２４のリチウムイオンの残存量が多いと、対向部位２２と非対向部位２４との電位差が小さいため、対向部位２２から非対向部位２４にリチウムイオンが殆ど移動しない。そのため、電池電圧が比較的短時間で安定する。このような理由から、低電圧放置工程の放置時間が長いほど、電池電圧がより短時間で安定すると考えられる。
【００３９】
以上、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池を説明したが、本発明に係る二次電池は、上述した何れの実施形態にも限定されず、種々の変更が可能である。
【００４０】
上述したように、本発明は電池（例えば、リチウムイオン二次電池）の性能向上に寄与し得る。本発明は、ハイブリッド車や、電気自動車の駆動用電池など車両駆動電源用のリチウムイオン二次電池に好適である。すなわち、リチウムイオン二次電池は、例えば、自動車などの車両のモータ（電動機）を駆動させる車両駆動用電源として好適に利用され得る。車両駆動用電源は、複数の二次電池を組み合わせた組電池としてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０    正極活物質層
２０    負極活物質層
２２    負極活物質層の対向部位
２４    負極活物質層の非対向部位
Ｓ１０  電池組立体構築工程
Ｓ２０  初期充電工程
Ｓ３０  高温エージング工程
Ｓ４０  セル自己放電工程
Ｓ５０  低電圧放置工程
Ｓ６０  スタック自己放電工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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