(57)【要約】【課題】電池を破壊することなく、電解液の電極体内への含浸状態を適切に判定できる電池の製造方法を提供すること。【解決手段】電池１００は、電池ケース１１０内に収容された電極体１２０と、電池ケース１１０内に収容され、少なくとも一部が電極体１２０内に含浸された電解液１１７とを備える。この電池１００の製造方法は、電極体１２０が収容された電池ケース１１０内に、電解液１１７を注液する注液工程と、この注液工程の後、電池ケース１１０に外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音の高低を検知して、電解液１１７の電極体１２０内への含浸状態を判定する検査工程とを備える。【選択図】図２
2013143203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池ケース内に収容された電極体と、
前記電池ケース内に収容され、少なくとも一部が前記電極体内に含浸された電解液と、を備える
電池の製造方法であって、
前記電極体が収容された前記電池ケース内に、前記電解液を注液する注液工程と、
前記注液工程の後、前記電池ケースに外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音の高低を検知して、前記電解液の前記電極体内への含浸状態を判定する検査工程と、を備える
電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電池の製造方法であって、
前記検査工程は、
前記電池ケースを叩いて前記衝撃音を発生させる打叩工程を含む
電池の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電池の製造方法であって、
前記電池は、
前記電解液を前記電極体内に含浸させる前は、前記電極体と前記電池ケースとが離間している一方、
前記電解液を前記電極体内に含浸させ膨張させた状態では、前記電極体が前記電池ケースに当接する形態を有し、
前記検査工程は、
前記衝撃音の高さが第１基準高さよりも低い場合に、前記含浸状態が良好であると判定する判定工程を含む
電池の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電池の製造方法であって、
前記注液工程の後、前記検査工程の前に、前記衝撃音の高さが第２基準高さよりも高いことを確認する確認工程を備える
電池の製造方法。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の電池の製造方法であって、
前記電池は、
前記電解液を前記電極体内に含浸させ膨張させた状態でも、前記電極体と前記電池ケースとが離間する形態を有し、
前記検査工程は、
前記衝撃音の高さが第３基準高さよりも高い場合に、前記含浸状態が良好であると判定する判定工程を含む
電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池ケース内に収容された電極体と、電池ケース内に収容され、少なくとも一部が電極体内に含浸された電解液とを備える電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電池ケースと、この電池ケース内に収容された電極体と、電池ケース内に収容され、少なくとも一部が電極体内に含浸された電解液とを備える電池が知られている。このような電池において、電極体内に気泡が存在するなど、電解液の電極体内への含浸が十分でない状態で充放電を行うと、電池反応が電極板の場所により不均一に生じる。そして、このような電池について充放電を繰り返し行うと、容量劣化が進行し易い（サイクル特性が悪い）という問題があった。
【０００３】
ところで、電解液の電極体内への含浸状態を検査する検査方法としては、以下の３つの方法が考えられる。
（１）製造した電池を分解し、目視により電解液の電極体内への含浸状態を調べることで、含浸状態の良否を判定する。
（２）製造した電池を分解し、電極板のうちの例えば長手方向及び幅方向の複数の測定部位について、参照極とを電位差をそれぞれ調査し、電極板における場所による電圧分布を調べることで、含浸状態の良否を判定する。
（３）電池を分解することなく、電池の内部抵抗を測定することで、含浸状態の良否を判定する。なお、この検査方法については、特許文献１にも開示されている（特許文献１の特許請求の範囲等を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１１３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、（１），（２）の方法は、いずれも破壊試験であるため、検査に時間が掛かる。しかも、電解液の電極体への含浸状態が仮に良好であったとしても、その電池は破棄することになるので、その分、生産性が低下する。一方、（３）の方法では、電解液の電極体への含浸状態が良好な状態に近づくと、電池の内部抵抗の変化量が極めて小さくなるので、含浸状態が良好か否かの判定を適切に行えないという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、電池を破壊することなく、電解液の電極体内への含浸状態を適切に判定できる電池の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、電池ケース内に収容された電極体と、前記電池ケース内に収容され、少なくとも一部が前記電極体内に含浸された電解液と、を備える電池の製造方法であって、前記電極体が収容された前記電池ケース内に、前記電解液を注液する注液工程と、前記注液工程の後、前記電池ケースに外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音の高低を検知して、前記電解液の前記電極体内への含浸状態を判定する検査工程と、を備える電池の製造方法である。
【０００８】
この電池の製造方法では、注液工程で電解液を注液した後、検査工程において、電池ケースに外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音（その音程）の高低を検知して、電解液の電極体内への含浸状態を判定する。
例えば、電解液が電極体内に十分に含浸していない状態では、電池ケースの底部に多くの電解液が溜まっている。一方、電解液が電極体内に十分に含浸した状態では、電池ケースの底部の電解液が無くなっているか、少なくなっている。電池ケースの底部に電解液が多く存在する状態では、電池ケースに外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音が低くなる。一方、電池ケースの底部に電解液が無いまたは少ない状態では、この衝撃音が高くなる。従って、衝撃音の高低の違いにより電解液の電極体内への含浸状態を適切に判定できる。
【０００９】
また例えば、電解液が電極体内に十分に含浸している場合に、膨張した電極体が電池ケースに当接する形態の電池においては、電極体が電池ケースに当接していると、電池ケースに衝撃を与えた際に発生する衝撃音が逆に低くなる。従って、衝撃音の高さが低下したのを検知することで、電解液の電極体内への含浸状態を適切に判定できる。
このように、この電池の製造方法によれば、電池を破壊することなく、電解液の電極体内への含浸状態を適切に判定できる。
【００１０】
なお、「衝撃音」を発生させる方法としては、例えば、バチやハンマーなどを用いて電池ケースを叩いて衝撃音を発生させる方法や、手指で電池ケースを叩いて衝撃音を発生させる方法、樹脂球や金属球などを電池ケースに当てて衝撃音を発生させる方法、それ自身が振動している物を電池ケースに接触させることにより衝撃音を発生させる方法などが挙げられる。
また、「衝撃音の高低の検知」する方法としては、例えば、衝撃音の周波数を測定可能な測定装置（例えばＦＦＴアナライザ、オシロスコープ、周波数カウンタなど）により、衝撃音の高低を検知する方法や、検査者の耳聴により衝撃音の高低を検知する方法などが挙げられる。
【００１１】
更に、上記の電池の製造方法であって、前記検査工程は、前記電池ケースを叩いて前記衝撃音を発生させる打叩工程を含む電池の製造方法とすると良い。
【００１２】
この電池の製造方法では、電池ケースを叩くだけで電解液の電極体内への含浸状態を判定できるので、検査が容易である。
なお、電池ケースを叩く道具としては、バチ、ハンマー、棒などが挙げられる。また、これらの材質としては、木材、樹脂、セラミック、金属などが挙げられるが、木材や樹脂など、叩いた際に電池ケースに傷が付かない材質が特に好ましい。
【００１３】
更に、上記のいずれかに記載の電池の製造方法であって、前記電池は、前記電解液を前記電極体内に含浸させる前は、前記電極体と前記電池ケースとが離間している一方、前記電解液を前記電極体内に含浸させ膨張させた状態では、前記電極体が前記電池ケースに当接する形態を有し、前記検査工程は、前記衝撃音の高さが第１基準高さよりも低い場合に、前記含浸状態が良好であると判定する判定工程を含む電池の製造方法とすると良い。
【００１４】
この電池は、電解液を電極体内に含浸させる前は、電極体と電池ケースとが離間しているが、電解液を電極体内に含浸させ膨張させた状態では、電極体が電池ケースに当接する形態を有する。このような電池では、電解液を電極体内に含浸させる過程のうち途中までは、電解液の電極体内への含浸が進行するにつれて、電池ケースの底部の電解液が少なくなるので、電池ケースに外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音は、徐々に高くなる。しかし、電解液の電極体内への含浸に伴い電極体が膨張して、それまで離間していた電極体が電池ケースに当接すると、電解液の含浸の進行と共に、電池ケースに外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音が、逆に低くなる。そこで、このような電池では、衝撃音の高さが所定の第１基準高さよりも低い場合に、電解液の電極体への含浸状態が良好であると判定することで、含浸状態が良好か否かを容易かつ適切に判定できる。
【００１５】
更に、上記の電池の製造方法であって、前記注液工程の後、前記検査工程の前に、前記衝撃音の高さが第２基準高さよりも高いことを確認する確認工程を備える電池の製造方法とすると良い。
【００１６】
前述した電解液の電極体内への含浸に伴い、含浸前には離間していた電極体が電池ケースに当接する形態の電池では、電解液を電極体内に含浸させる過程のうち途中までは、電池ケースに外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音が徐々に高くなるが、電極体が電池ケースに当接し始めると、衝撃音が逆に徐々に低くなる。このため、何らかの理由で、電解液の電極体内への含浸が進行しなかった場合には、衝撃音の高さが当初に近い低い状態となるため、誤って含浸状態が良好であると判定されるおそれがある。
【００１７】
これに対し、この電池の製造方法では、注液工程の後、検査工程の前に、確認工程を行って、衝撃音の高さが所定の第２基準高さよりも高いことを確認する。これにより、電解液の電極体内への含浸が進行していることを途中で確認できるので、何らかの理由で電解液の電極体内への含浸が進行していない電池が存在したとしても、これを確実に排除できる。従って、検査工程において、電解液の電極体への含浸状態が良好か否かをより適切に判定できる。
【００１８】
或いは、前記のいずれかに記載の電池の製造方法であって、前記電池は、前記電解液を前記電極体内に含浸させ膨張させた状態でも、前記電極体と前記電池ケースとが離間する形態を有し、前記検査工程は、前記衝撃音の高さが第３基準高さよりも高い場合に、前記含浸状態が良好であると判定する判定工程を含む電池の製造方法とすると良い。
【００１９】
この電池は、電解液を電極体内に含浸させ膨張させた状態でも、電極体と電池ケースとが離間する形態を有する。このような電池では、電解液の電極体内への含浸が進行するにつれて、電池ケースの底部の電解液が少なくなるので、電池ケースに外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音が徐々に高くなる。従って、衝撃音の高さが所定の第３基準高さよりも高い場合に、電解液の電極体への含浸状態が良好であると判定することで、電解液の含浸状態が良好か否かを容易かつ適切に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係るリチウムイオン二次電池を示す斜視図である。
【図２】実施形態に係るリチウムイオン二次電池の、電池の厚み方向に直交する縦断面図である。
【図３】実施形態に係るリチウムイオン二次電池の、電池の幅方向に直交する縦断面図である。
【図４】実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法に関し、注液工程及び密栓工程を行った直後の様子を示す、図２に対応する説明図である。
【図５】実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法に関し、注液工程及び密栓工程を行った直後の様子を示す、図３に対応する説明図である。
【図６】実施形態に係るリチウムイオン二次電池の製造方法に関し、電解液注液後の安置時間Ｔと衝撃音の周波数ｆ及び電池の内部抵抗Ｒとの関係を示すグラフである。
【図７】変形形態に係るリチウムイオン二次電池の、電池の幅方向に直交する縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施形態）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１〜図３に、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池１００（以下、単に電池１００とも言う）を示す。なお、図１〜図３における上方を電池１００の上側、下方を電池１００の下側として説明する。また、電池１００の厚み方向をＢＨ、幅方向をＣＨ、高さ方向をＤＨとして説明する。また、図３においては、正極端子１５０及び負極端子１６０等の記載を省略してある。
【００２２】
この電池１００は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両や、ハンマードリル等の電池使用機器に搭載される角型電池である。この電池１００は、直方体形状の電池ケース１１０と、この電池ケース１１０内に収容された扁平状捲回型の電極体１２０と、電池ケース１１０に支持された正極端子１５０及び負極端子１６０等から構成されている（図１〜図３参照）。また、電池ケース１１０内には、非水系の電解液１１７が収容されている。この電解液１１７は、その大部分が電極体１２０内に含浸されており、残りの一部が電池ケース１１０内の収容空間ＳＣの底部ＳＣＢに溜まっている。
【００２３】
電池ケース１１０は、金属（具体的にはアルミニウム）により形成されている。この電池ケース１１０は、ケース上壁部１１０ａと、これに平行なケース底壁部１１０ｂと、これらの間を結ぶ４つのケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆとからなる直方体形状をなす。なお、ケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄは、電池１００の厚み方向ＢＨに直交する面積の広い側壁部であり、ケース側壁部１１０ｅ，１１０ｆは、電池１００の幅方向ＣＨに直交する面積の狭い側壁部である。
【００２４】
この電池ケース１１０は、ケース本体部材１１１とケース蓋部材１１３とから構成されている。このうちケース本体部材１１１は、前述のケース底壁部１１０ｂ及び４つのケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆからなり、上側のみが開口した箱状をなす。また、ケース蓋部材１１３は、前述のケース上壁部１１０ａからなる長方形板状であり、ケース本体部材１１１の開口１１１ｈを閉塞する形態で、ケース本体部材１１１に溶接されている。
【００２５】
ケース蓋部材１１３には、その長手方向（電池１００の幅方向ＣＨでもある）の中央付近に、電池ケース１１０の内圧が所定の作動圧力に達した際に破断する非復帰型の安全弁１１３ｖが設けられている。また、ケース蓋部材１１３のうち、この安全弁１１３ｖの近傍には、電解液１１７を電池ケース１１０内に注入するために用いられる注液孔１１３ｈが設けられている。この注液孔１１３ｈは、封止部材１１５で気密に封止されている。
【００２６】
また、ケース蓋部材１１３のうち、その長手方向（電池１００の幅方向ＣＨ）の両端近傍には、電池ケース１１０の内部から外部に延出する形態の正極端子（正極端子部材）１５０及び負極端子（負極端子部材）１６０がそれぞれ固設されている。具体的には、これらの端子１５０，１６０は、これらにバスバや圧着端子など電池外の接続端子を締結するためのボルト１５３，１６３と共に、樹脂からなる絶縁部材１５５，１６５を介して、ケース蓋部材１１３に固設されている。
【００２７】
次に、電極体１２０について説明する。この電極体１２０は、その軸線（捲回軸）方向が電池１００の幅方向ＣＨと平行となるように横倒しにした状態で、電池ケース１１０内に収容されている。この電極体１２０は、後述するように、電解液１１７を電極体１２０内に含浸させる前の状態では、電極体１２０と電池ケース１１０とが離間している（図５参照）。一方、電解液１１７を電極体１２０内に十分に含浸させ膨張させた状態では、電極体１２０は電池ケース１１０の面積の広いケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄにそれぞれ当接している（図３参照）。
【００２８】
この電極体１２０は、正極電極箔に正極活物質層が形成された帯状の正極板１２１と、負極電極箔に負極活物質層が形成された帯状の負極板１３１とを、樹脂製の多孔質膜からなる帯状の２枚のセパレータ１４１，１４１を介して互いに重ねて、軸線周りに捲回し、扁平状に圧縮したものである。正極板１２１の幅方向の一部は、セパレータ１４１，１４１から軸線方向（電池１００の幅方向ＣＨ）の一方側（図２中、左方）に渦巻き状をなして突出しており、前述した正極端子（正極端子部材）１５０と接続（溶接）している。また、負極板１３１の幅方向の一部は、セパレータ１４１，１４１から軸線方向ＣＨの他方側（図２中、右方）に渦巻き状をなして突出しており、前述した負極端子（負極端子部材）１６０と接続（溶接）している。
【００２９】
次いで、上記電池１００の製造方法について説明する。まず、帯状の正極板１２１と帯状の負極板１３１と帯状の２枚のセパレータ１４１，１４１とをそれぞれ用意し、正極板１２１と負極板１３１とをセパレータ１４１，１４１を介して互いに重ね、巻き芯を用いて軸線周りに捲回する。その後、これを扁平状に圧縮して電極体１２０を形成する。
また別途、ケース蓋部材１１３と正極端子部材１５０と負極端子部材１６０とボルト１５３，１６３とを用意し、これらを射出成形用の金型にセットする。そして、射出成形により絶縁部材１５５，１６５を一体的に成形して、ケース蓋部材１１３に正極端子部材（正極端子）１５０及び負極端子部材（負極端子）１６０を固設しておく。
【００３０】
次に、正極端子１５０及び負極端子１６０を電極体１２０にそれぞれ接続（溶接）する。その後、ケース本体部材１１１を用意し、ケース本体部材１１１内に電極体１２０を収容すると共に、ケース本体部材１１１の開口１１１ｈをケース蓋部材１１３で塞ぐ。そして、ケース本体部材１１１とケース蓋部材１１３とを溶接する。
【００３１】
次に、注液工程を行う。即ち、この電池１００を真空チャンバ内に入れて真空チャンバ内を減圧する。そして、注液用ノズルを注液孔１１３ｈ内に挿入して、注液用ノズルから電池ケース１１０内に電解液１１７を注液する。その後、密栓工程において、注液孔１１３ｈを封止部材１１５で気密に封止する。図４及び図５は、注液工程及び密栓工程を終えた直後の様子を示している。図４及び図５に示すように、電解液１１７を注液した直後は、電解液１１７がまだ十分に電極体１２０内に含浸していないため、電池ケース１１０内の収容空間ＳＣの底部ＳＣＢに多くの電解液１１７が溜まっている。また、この注液直後の電池１００では、電極体１２０は電池ケース１１０と離間している（図５参照）。
【００３２】
その後、安置工程において、この電池１００を室温下で１２００分間、安置する。注液後に電池ケース１１０内の底部ＳＣＢに溜まっていた電解液１１７は、徐々に電極体１２０内に浸入していき、後述するように、およそ９００分間程度で十分に電極体１２０内に含浸した状態に至る。従って、この安置工程を終えた電池１００では、電解液１１７が電極体１２０内に十分に含浸された状態となっている。
【００３３】
なお、本実施形態では、この安置工程の途中で確認工程を行う。具体的には、安置工程で安置時間Ｔ＝７００分間経過した電池１００について、電池ケース１１０の近傍にマイクを設置すると共に、このマイクをＦＥＴアナライザ（A&D Company,Limited社製：FETアナライザ ECA mini）に接続する。次に、木製のバチを用意し、このバチで電池ケース１１０のうち面積の広いケース側壁部１１０ｃの中央部１１０ｃｇ（図１中、破線部）を叩いて衝撃音を発生させる。そして、この衝撃音をマイクで採取してＦＥＴアナライザで検知し、検知された衝撃音の高さ（周波数ｆ（Ｈｚ））を、所定の第２基準高さｆ２（具体的には９５０Ｈｚ）と比較する。
【００３４】
ここで、注液工程及び密栓工程を終えた直後（安置工程の開始時）には、前述のように、電池ケース１１０内の収容空間ＳＣの底部ＳＣＢに多くの電解液１１７が溜まっているので、電池ケース１１０に外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音が低くなる。具体的には、後述するように、衝撃音の高さｆはｆ＝６５０Ｈｚ程度である（図６参照）。
一方、電解液１１７の電極体１２０内への含浸が進行するにつれて、電池ケース１１０の底部ＳＣＢの電解液１１７が少なくなるので、電池ケース１１０に外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音が徐々に高くなる。例えば、安置時間Ｔ＝７００分間経過した電池１００では、衝撃音の高さｆがｆ＝１０００Ｈｚ程度まで高くなる（図６参照）。
そこで、この確認工程において、衝撃音の高さｆが所定の第２基準高さｆ２＝９５０Ｈｚよりも高いことを確認する。これにより、電解液１１７の電極体１２０内への含浸が順調に進行していることを確認できる。
【００３５】
次に、安置工程を終えた電池１００について、検査工程を行い、電池ケース１１０に外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音の高低を検知して、電解液１１７の電極体１２０内への含浸状態を判定する。具体的には、前述の確認工程と同様に、電池ケース１１０の近傍に、ＦＥＴアナライザに接続したマイクを設置する。次に、この検査工程のうちの打叩工程おいて、木製のバチで電池ケース１１０のうち面積の広いケース側壁部１１０ｃの中央部１１０ｃｇ（図１参照）を叩いて衝撃音を発生させる。そして、この衝撃音をマイクで採取してＦＥＴアナライザで検知する。
【００３６】
その後、検査工程のうちの判定工程において、ＦＥＴアナライザで検知された衝撃音の高さｆ（Ｈｚ）を、所定の第１基準高さｆ１（具体的には８５０Ｈｚ）と比較する。
ここで、本実施形態に係る電池１００は、前述したように、電解液１１７を電極体１２０内に含浸させる前は、電極体１２０と電池ケース１１０とが離間しているが、電解液１１７を電極体１２０内に十分に含浸させ膨張させた状態では、電極体１２０が電池ケース１１０の面積の広いケース側壁部１１０ｃ，１１０ｄにそれぞれ当接している（図３参照）。
【００３７】
この電池１００では、電解液１１７を電極体１２０内に含浸させる過程のうち途中までは、前述したように、電解液１１７の電極体１２０内への含浸が進行するにつれて、電池ケース１１０の底部ＳＣＢの電解液１１７が徐々に少なくなるので、電池ケース１１０に外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音が徐々に高くなる。しかし、電解液１１７を電極体１２０内に十分に含浸させると電極体１２０が膨張して、それまで離間していた電極体１２０が電池ケース１１０に当接するため、電池ケース１１０に外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音が、後述するように、逆に低くなる（図６参照）。
そこで、この判定工程において、衝撃音の高さｆが所定の第１基準高さｆ１＝８５０Ｈｚよりも低い場合に、電解液１１７の電極体１２０への含浸状態が良好であると判定する。このようにすることで、電解液１１７の含浸状態が良好か否かを、容易かつ適切に判定できる。
【００３８】
その後は、検査工程で良好であると選別された電池１００について、定電流−定電圧方式により初期充電を行う。具体的には、０．５Ｃの定電流で、満充電（ＳＯＣ１００％）のときの電池電圧値（４．１Ｖ）まで充電し、更にこの電池電圧値を維持しつつ、充電電流値が０．００３Ｃに低下するまで充電を行う。その後、この電池１００について、６０℃で２４時間、エージングを行う。かくして、電池１００が完成する。
【００３９】
以上で説明したように、この電池１００の製造方法では、注液工程で電解液１１７を注液した後、検査工程において、電池ケース１１０に外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音の高さｆ（Ｈｚ）を検知して、電解液１１７の電極体１２０内への含浸状態を判定する。これにより、電池１００を破壊することなく、電解液１１７の含浸状態を適切に判定できる。また、本実施形態では、電池ケース１１０を叩いて衝撃音を発生させるだけで、電解液１１７の含浸状態を判定できるので、検査が容易である。
【００４０】
特に、本実施形態に係る電池１００は、前述したように、電解液１１７を電極体１２０内に含浸させ膨張させた状態では、電極体１２０が電池ケース１１０に当接する。すると、電池ケース１１０に外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音が低くなる。そこで、衝撃音の高さｆが所定の第１基準高さｆ１（具体的には８５０Ｈｚ）よりも低い場合に、電解液１１７の電極体１２０への含浸状態が良好であると判定することで、電解液１１７の含浸状態が良好か否かを容易かつ適切に判定できる。
【００４１】
また、本実施形態では、前述したように、電解液１１７を電極体１２０内に含浸させる過程のうち途中までは、電池ケース１１０に外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音が徐々に高くなるが、電極体１２０が電池ケース１１０に当接し始めると、衝撃音が逆に低くなる。このため、何らかの理由で電解液１１７の電極体１２０内への含浸が進行しなかった場合には、衝撃音の高さｆが当初に近い低い状態（例えばｆ＝６５０Ｈｚ）となるため、誤って含浸状態が良好であると判定されるおそれがある。
【００４２】
これに対し、本実施形態では、注液工程後、検査工程前に、確認工程を行って、衝撃音の高さｆが所定の第２基準高さｆ２（具体的には９５０Ｈｚ）よりも高いことを確認している。これにより、電解液１１７の電極体１２０内への含浸が進行していることを確認できるので、何らかの理由で電解液１１７の電極体１２０内への含浸が進行していない電池が存在したとしても、これを確実に排除できる。
【００４３】
（試験結果）
次いで、本実施形態の効果を検証するために行った試験の結果について説明する。実施形態に係る電池１００について、前述した注液工程及び密栓工程までを行い、電解液１１７の注液後からの安置時間Ｔ（ｍｉｎ）と衝撃音の周波数ｆ（Ｈｚ）との関係を調査した。また、安置時間Ｔ（ｍｉｎ）と電池１００の内部抵抗Ｒ（ｍΩ）との関係も調査した。その結果を図６に示す。
なお、衝撃音の周波数ｆ（Ｈｚ）の測定方法は、前述した確認工程及び検査工程で説明した通りである。また、電池１００の内部抵抗Ｒ（ｍΩ）は、正極端子１５０と負極端子１６０との間の抵抗を、ＤＣミリオームメータを用いて測定した。
【００４４】
また、サンプル１として、注液後からの安置時間ＴをＴ＝３０分間とした電池を製造した。この電池は、安置時間Ｔが非常に短いため、衝撃音の周波数ｆが低く（６７０Ｈｚ）、電池の内部抵抗Ｒが高い（０．７４ｍΩ）。
また、サンプル２として、安置時間ＴをＴ＝３６０分間とした電池を製造した。この電池は、衝撃音の周波数ｆがサンプル１の電池よりも高くなっている（８５０Ｈｚ）。一方、電池の内部抵抗Ｒは、サンプル１の電池よりも低く（０．７２ｍΩ）、これ以上大きな変化が生じない状態となっている。
また、サンプル３として、安置時間ＴをＴ＝６００分間とした電池を製造した。この電池は、衝撃音の周波数ｆがサンプル２の電池よりも更に高くなっている（９３０Ｈｚ）。一方、電池の内部抵抗Ｒは、サンプル２の電池よりも僅かに低くなっている（０．７１ｍΩ）。
【００４５】
また、サンプル４として、安置時間ＴをＴ＝７２０分間とした電池を製造した。この電池は、衝撃音の周波数ｆがサンプル３の電池よりも更に高くなっている（９６５Ｈｚ）。一方、電池の内部抵抗Ｒはサンプル２の電池とほぼ同じとなっている（０．７２ｍΩ）。
また、サンプル５として、安置時間ＴをＴ＝９３０分間とした電池を製造した。この電池は、衝撃音の周波数ｆが、サンプル１の電池よりは高いがサンプル２〜４の電池よりも低くなっている（７８０Ｈｚ）。一方、電池の内部抵抗Ｒは、サンプル２，４の電池とほぼ同じとなっている（０．７２ｍΩ）。
【００４６】
そして、サンプル１〜５に係る各電池について、次のように「サイクル試験」を行って容量維持率（％）を求めた。即ち、実施形態で説明した初期充電及びエージングを終えた各電池について、初期充電と同様に、定電流−定電圧方式により各電池をＳＯＣ１００％まで充電した。その後、０．５Ｃの定電流で、ＳＯＣ０％のときの電池電圧値（３．０Ｖ）まで各電池を放電させて、このときの放電容量を測定し、これを初期の電池容量とした。
【００４７】
次に、各電池について、０℃の環境下において、定電流−定電圧方式により、１Ｃの定電流で電池電圧値４．１Ｖまで充電し、更にこの電池電圧値を維持しつつ１．５時間充電を行った。その後、１Ｃの定電流で電池電圧値２．５Ｖまで各電池を放電させた。この充放電を１サイクルとし、これを１０００サイクル繰り返した。その後、初期の電池容量の測定と同様にして、サイクル試験後の電池容量をそれぞれ測定し、サイクル試験前に対するサイクル試験後の容量維持率（％）をそれぞれ算出した。その結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
2013143203.tif 000003
【００４９】
サンプル４の電池は、サイクル試験後の容量維持率が９５％と高く、サンプル５の電池は、容量維持率が９７％と特に高かった。これに比して、サンプル１〜３の電池では、容量維持率が８４〜８９％と低かった。その理由は、サンプル１〜３の電池では、電極体内に気泡が存在するなど、電解液の電極体内への含浸が十分ではなかった。このため、充放電の際の電池反応が電極板の場所により不均一に生じ、これに起因して容量劣化が進行したと考えられる。
【００５０】
また、前述の「サイクル試験」とは別に、サンプル１〜５に係る各電池を用意して、「Ｌｉ析出試験」を行った。具体的には、各電池について、−１５℃の環境下において、定電流−定電圧方式により、２Ｃの定電流で電池電圧値４．１Ｖまで充電し、更にこの電池電圧値を維持しつつ１．５時間充電を行った。その後、１Ｃの定電流で電池電圧値２．５Ｖまで各電池を放電させた。この充放電を１サイクルとし、これを３サイクル繰り返した。その後、各電池を分解し、負極板の表面を観察して、Ｌｉ金属の析出（デンドライト）が生じているか否かをそれぞれ調査した。その結果を表１に示す。
【００５１】
サンプル４，５の電池では、Ｌｉ金属の析出が見られなかった。一方、サンプル１〜３の電池では、Ｌｉ金属の析出が観察された。その理由は、サンプル１〜３の電池では、電極体内に気泡が存在するなど、電解液の電極体内への含浸が十分ではなかった。このため、充放電の際の電池反応が電極板の場所により不均一に生じ、これに起因してＬｉ金属の析出が生じたと考えられる。
【００５２】
図６のグラフから明らかなように、電池の内部抵抗Ｒは、短時間（安置時間Ｔが数十分間）で一定値まで低下し、それ以降は大きな変化が起こらない。このため、この内部抵抗Ｒを判定基準に用いた場合、安置時間Ｔが数十分間経過した時点で、電解液の電極体内への含浸が完了したと判断せざるを得ない。つまり、電池の内部抵抗Ｒを用いれば、サンプル１の電池を除く、サンプル２〜５の電池は、いずれも電解液の電極体内への含浸が完了し、含浸状態が良好であると判定される。
【００５３】
しかし実際には、サンプル２の電池は、電解液の電極体内への含浸がまだ不十分なため、サイクル特性が悪く、また、負極板にＬｉ金属の析出が生じ易い。
また、サンプル３の電池は、サンプル２の電池のときよりも内部抵抗Ｒが僅かに低下したので、電解液の電極体内への含浸が完了した可能性があった。しかし実際には、電解液の電極体内への含浸がまだ不十分なため、サイクル特性が悪く、また、負極板にＬｉ金属の析出も生じ易い。このように、安置時間Ｔが数十分間を経過した後は、電池の内部抵抗Ｒの変化量が極めて小さいため、電解液の電極体内への含浸状態が良好であるか否かの判定をするのが困難である。
【００５４】
これに対し、衝撃音の周波数ｆは、安置時間Ｔが８５０分間程度となるまで徐々に高くなり、その後、急激に低下する。このため、衝撃音の周波数ｆが低下したのを確認することで、電解液の電極体内への含浸が完了したと判断できる。つまり、サンプル５の電池のみを、電解液の電極体内への含浸が完了し、含浸状態が良好であると判定できる。また、衝撃音の周波数ｆが低下する前は、衝撃音の周波数ｆは徐々に高くなるので、サンプル４の電池など、電解液の電極体内への含浸状態がある程度進行したものを、衝撃音の周波数ｆを検知することで確認することもできる。
【００５５】
このように、電池ケースに外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音の高低を検知して、電解液の電極体内への含浸状態を判定することで、電池を破壊することなく、電解液の電極体内への含浸状態を適切に判定できることが判る。
【００５６】
（変形形態）
次いで、前述した実施形態の変形形態について説明する。実施形態に係る電池１００は、前述したように、電解液１１７を電極体１２０内に含浸させる前は、電極体１２０と電池ケース１１０とが離間している一方、電解液１１７を電極体１２０内に含浸させ膨張させた状態では、電極体１２０が電池ケース１１０に当接する形態を有する（図３等参照）。
【００５７】
これに対し、本変形形態に係るリチウムイオン二次電池（電池）２００は、電解液１１７を電極体２２０内に含浸させ膨張させた状態でも、電極体２２０と電池ケース１１０とが離間する形態を有する（図７参照）。具体的には、この電池２００では、電極体２２０の厚み（電池ケース１１０の厚み方向ＢＨの寸法）が、実施形態の電極体１２０の厚みよりも小さくされている。このため、電解液１１７を電極体２２０内に含浸させ膨張させても、電極体２２０と電池ケース１１０とは離間したままである。
【００５８】
この電池２００の製造においても、実施形態１と同様に、注液工程で電解液１１７を注液した後、検査工程において、電池ケース１１０に外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音の高さｆ（Ｈｚ）を検知して、電解液１１７の電極体２２０内への含浸状態を判定する。従って、電池２００を破壊することなく、電解液１１７の含浸状態を適切に判定できる。
【００５９】
特に、本変形形態に係る電池２００では、電解液１１７の電極体２２０内への含浸が進行するにつれて、電池ケース１１０の底部ＳＣＢの電解液１１７が少なくなるので、電池ケース１１０に外部から衝撃を与えた際に発生する衝撃音が徐々に高くなる。そして、電解液１１７の電極体２２０への含浸が完了したときに、衝撃音が最も高くなる。従って、衝撃音の高さｆが所定の第３基準高さ（具体的には９５０Ｈｚ）よりも高い場合に、電解液１１７の電極体２２０への含浸状態が良好であると判定することで、電解液１１７の含浸状態が良好か否かを容易かつ適切に判定できる。その他、実施形態１と同様な部分は、実施形態１と同様な作用効果を奏する。
【００６０】
以上において、本発明を実施形態等に即して説明したが、本発明は上述の実施形態及び変形形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態及び変形形態では、電解液１１７を電極体１２０，２２０内に十分に含浸させた状態において、電池ケース１１０内の収容空間ＳＣの底部ＳＣＢに電解液１１７が残っている形態の電池１００，２００を例示したが、これに限られない。例えば、電解液を電極体内に十分に含浸させた状態において、電池ケース内の収容空間の底部に電解液が存在しない形態の電池とすることもできる。
【００６１】
また、実施形態等では、電池ケース１１０のうち面積の広いケース側壁部１１０ｃの中央部１１０ｃｇを叩いて、衝撃音を発生させる場合を例示したが、電池ケース１１０を叩く部位はこれに限られない。例えば、面積の狭いケース側壁部１１０ｅ，１１０ｆやケース底壁部１１０ｂを叩いて、衝撃音を発生させてもよい。
また、実施形態等では、注液孔１１３ｈを封止部材１１５で密栓する密栓工程を、注液工程の後、検査工程の前に行っているが、これに限られない。密栓工程は、検査工程の後に行うこともできる。
【符号の説明】
【００６２】
１００，２００  リチウムイオン二次電池（電池）
１１０  電池ケース
１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆ  ケース側壁部
１１０ｃｇ  中央部
１１３ｈ  注液孔
１１７  電解液
１２０，２２０  電極体
１２１  正極板
１３１  負極板
１４１  セパレータ
１５０  正極端子（正極端子部材）
１６０  負極端子（負極端子部材）
ＳＣ  収容空間
ＳＣＢ  （収容空間の）底部
【図１】
2013143203.tif 000004
【図２】
2013143203.tif 000005
【図３】
2013143203.tif 000006
【図４】
2013143203.tif 000007
【図５】
2013143203.tif 000008
【図６】
2013143203.tif 000009
【図７】
2013143203.tif 000010