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公開番号2024088396
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-02
出願番号2022203535
出願日2022-12-20
発明の名称積層電池の製造方法および積層電池
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 10/04 20060101AFI20240625BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】構造信頼性が高い積層電池を製造できる積層電池の製造方法を提供する。
【解決手段】電極積層体10の側面に、注液口Pを有する樹脂製の注液枠20を配置する配置工程と、電極積層体の内部に電解液を注液する注液工程と、z軸方向に直交するx軸方向を法線方向とする注液枠の面に、樹脂層Aを有する第1部材30を配置して注液口を封止する第1封止工程と、第1封止工程後に、充電およびエージングの少なくとも一方を施す電池処理工程と、電池処理工程後に、第1部材に、注液口と連通する貫通孔Qを形成する貫通孔形成工程と、樹脂層Bおよび金属層を有する第2部材40を用い、x軸方向を法線方向とする第1部材の面に、第2部材における樹脂層Bを配置することによって、貫通孔を被覆しつつ、注液口を封止する第2封止工程と、を有する、積層電池の製造方法を提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ｚ軸方向に積層された複数の電極を含む電極積層体を準備する準備工程と、
前記電極積層体の側面に、注液口を有する樹脂製の注液枠を配置する配置工程と、
前記注液枠の前記注液口から前記電極積層体の内部に電解液を注液する注液工程と、
前記注液工程後に、前記ｚ軸方向に直交するｘ軸方向を法線方向とする前記注液枠の面に、樹脂層Ａを有する第１部材を配置することにより、前記注液口を封止する第１封止工程と、
前記第１封止工程後に、充電およびエージングの少なくとも一方を施す電池処理工程と、
前記電池処理工程後に、前記第１部材に、前記注液口と連通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
樹脂層Ｂおよび金属層を有する第２部材を用い、前記ｘ軸方向を法線方向とする前記第１部材の面に、前記第２部材における前記樹脂層Ｂを配置することによって、前記貫通孔を被覆しつつ、前記注液口を封止する第２封止工程と、を有する、積層電池の製造方法。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記第１部材および前記第２部材は、フィルム状である、請求項１に記載の積層電池の製造方法。
【請求項３】
前記第１部材が、前記樹脂層Ａとして、複数の樹脂層を有する、請求項１に記載の積層電池の製造方法。
【請求項４】
前記第２部材が、前記金属層の前記樹脂層Ｂとは反対側に、樹脂層Ｃを有する、請求項１に記載の積層電池の製造方法。
【請求項５】
前記電極積層体は、集電体と、前記集電体の一方の面に配置された正極層と、前記集電体の他方の面に配置された負極層とを有するバイポーラ電極を含む、請求項１に記載の積層電池の製造方法。
【請求項６】
ｚ軸方向に積層された複数の電極を含む電極積層体と、
前記電極積層体の側面に配置され、前記電極積層体の内部に電解液を供給するための注液口を有する、樹脂製の注液枠と、
前記ｚ軸方向に直交するｘ軸方向を法線方向とする、前記注液枠の前記電極積層体とは反対側の面に配置された第１部材と、
前記ｘ軸方向を法線方向とする、前記第１部材の前記注液枠とは反対側の面に配置された第２部材と、を有し、
前記第１部材は、樹脂層Ａを有し、かつ、前記注液口を被覆しつつ、前記注液口に連通する貫通孔を有し、
前記第２部材は、前記第１部材側から順に、樹脂層Ｂおよび金属層を有し、かつ、前記貫通孔を被覆しつつ、前記注液口を封止している、積層電池。
【請求項７】
前記第１部材および前記第２部材は、フィルム状である、請求項６に記載の積層電池。
【請求項８】
前記第１部材が、前記樹脂層Ａとして、複数の樹脂層を有する、請求項６に記載の積層電池。
【請求項９】
前記第２部材が、前記金属層の前記樹脂層Ｂとは反対側に、樹脂層Ｃを有する、請求項６に記載の積層電池。
【請求項１０】
前記電極積層体は、集電体と、前記集電体の一方の面に配置された正極層と、前記集電体の他方の面に配置された負極層とを有するバイポーラ電極を含む、請求項６に記載の積層電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、積層電池の製造方法および積層電池に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
複数の電極を有する電極積層体の周囲を、樹脂体で封止する技術が知られている。例えば、特許文献１には、正極と負極の組み合わせの直列構成が少なくとも１以上存在し、検知タブを有するバイポーラ構造の電池において、電池要素の外部が少なくとも１以上の樹脂群によって被覆されていることを特徴とするバイポーラ電池が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、電池ケースの一対の幅広面を両側から挟み込み、その挟み込み方向に上記電池ケースを押圧する拘束状態で、上記充電工程、ガス抜き工程及びエージング工程を実行することを特徴とする二次電池の製造方法が開示されている。
【０００４】
特許文献３には、複数のバイポーラ電極の各電極板の周縁部に枠体が接合された積層体を、積層方向において隣り合う枠体の間に、一端が枠内まで延びるとともに他端が枠外において入れ子保持部で保持された入れ子を介在させた状態で、積層体と入れ子保持部との間を樹脂で充填する工程を有する蓄電装置の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００５－００５１６３号公報
特開２０１０－０２１１０４号公報
特開２０１９－０１６４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数の電極がｚ軸方向（厚さ方向）に積層された電極積層体を有する積層電池を製造する際に、各発電単位の内部空間に電解液を注入する。この場合、設計上の制約から、各内部空間に電解液を供給するための複数の注液口を設けた樹脂製の注液枠を、電極積層体の側面に沿って配置する場合がある。電解液の注液後には、注液枠の注液口は封止する必要がある。ここで、金属層を有する封止部材を注液口上に配置し、溶着封止することにより、バリア性が得られ、電池内部に水分等の混入を抑制できると考えられる。しかしながら、この封止後の充電処理およびエージング処理等の電池処理において、電極積層体の内圧が上昇し、注液口を有する注液枠が破損し、電解液の漏れ等が発生し、構造信頼性が低下する場合がある。
【０００７】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、構造信頼性が高い積層電池を製造できる積層電池の製造方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］
ｚ軸方向に積層された複数の電極を含む電極積層体を準備する準備工程と、
上記電極積層体の側面に、注液口を有する樹脂製の注液枠を配置する配置工程と、
上記注液枠の上記注液口から上記電極積層体の内部に電解液を注液する注液工程と、
上記注液工程後に、上記ｚ軸方向に直交するｘ軸方向を法線方向とする上記注液枠の面に、樹脂層Ａを有する第１部材を配置することにより、上記注液口を封止する第１封止工程と、
上記第１封止工程後に、充電およびエージングの少なくとも一方を施す電池処理工程と、
上記電池処理工程後に、上記第１部材に、上記注液口と連通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
樹脂層Ｂおよび金属層を有する第２部材を用い、上記ｘ軸方向を法線方向とする上記第１部材の面に、上記第２部材における上記樹脂層Ｂを配置することによって、上記貫通孔を被覆しつつ、上記注液口を封止する第２封止工程と、を有する、積層電池の製造方法。
【０００９】
［２］
上記第１部材および上記第２部材は、フィルム状である、［１］に記載の積層電池の製造方法。
【００１０】
［３］
上記第１部材が、上記樹脂層Ａとして、複数の樹脂層を有する、［１］または［２］に記載の積層電池の製造方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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