[发明专利]二次电池的制造方法

说明书

通过引用的方式纳入

2013年10月2日提交的申请号为2013-207123的日本专利申请的包括说明书、附图和摘要的公开内容通过引用的方式全文纳入于此。

技术领域

本发明涉及二次电池的制造方法。

背景技术

目前，可再充电和重复使用的二次电池被广泛地使用。制造此类二次电池的过程包括用于检测缺陷电池的检查过程(例如，公开号为2002-352864的日本专利申请(JP 2002-352864 A))。

一般而言，二次电池具有作为基本要素的电极组，该电极组包括正电极、负电极和分隔物。在电极组中，正电极和负电极通过分隔物而完全地彼此分隔，以便相互不进行电接触。但是在某些情况下，在二次电池制造过程中由于各种原因，杂质混入电极组中，而正电极与负电极经由杂质相互接触。此现象被称为微小短路，并导致诸如容量下降之类的各种性能退化。

当杂质混入电极组中时，可能出现性能降低，即便该性能降低在最初使用时不会展现出来。出现此事件的原因如下面所述的那样。例如，当杂质存在于电极上时，由于该杂质，在局部产生其中电极间距离很小的部分。在此部分中，电流很容易在充电和放电时聚集，因此当重复充电和放电时，短路路径逐渐形成并达到微小短路。即，可以认为其中混入杂质的二次电池包括微小短路。

因此，其中混入杂质的二次电池应该作为缺陷产品被剔除。但是，在许多情况下，即使杂质被混入在电极组中，也不会在完成二次电池之后立即达到影响电池特性的短路。因此，初期的容量检查或电压检查不容易检测到短路。

已经提出多种检测微小短路的方法。例如，JP 2002-352864 A公开一种通过在预定条件下执行二次电池的充电和放电，然后在留置期间测量电池电压变化来检测微小短路的方法。

发明内容

近几年，二次电池已被用作车辆的电源。车辆的二次电池需要长时间具有高可靠性。即，有必要消除比在常规情况下更微小的短路因素。

微小短路可使用JP 2002-352864 A中公开的方法检测，但是存在一个问题：即，检查需要很长的时间。此外，在此方法中，很难检测在检查期间未达到微小短路的杂质混入。

当正常的二次电池在充电之后被留置时，其电压由于自放电而逐渐降低。杂质越小，其中混入有杂质的二次电池与正常的二次电池之间的电压变化的差异就越小，因此，很难区分正常的二次电池与其中混入有杂质的二次电池。

本发明的一方面是一种二次电池的制造方法。所述二次电池被配置为在电池封装体中容纳电极组。所述电极组包括正电极、负电极和分隔物。所述制造方法包括检查步骤，用于检测所述二次电池的微小短路。所述检查步骤包括第一步骤、第二步骤和第三步骤。所述第一步骤是这样的步骤：在与所述电极组的层叠方向平行的方向上的压缩力经由所述电池封装体被施加到所述电极组的状态下，测量随着时间的推移所述二次电池的第一电压下降量ΔV1(下文称为电压下降量ΔV1)。所述第二步骤是这样的步骤：在所述压缩力被释放的状态下，测量随着时间的推移所述二次电池的第二电压下降量ΔV2(下文称为电压下降量ΔV2)。所述第三步骤是这样的步骤：通过比较所述电压下降量ΔV1和所述电压下降量ΔV2来检测所述二次电池的微小短路。

所述二次电池的所述分隔物的作用在于阻止所述正电极和所述负电极相互进行电接触并且保持电解质(电解溶液)。因此，所述分隔物的内部具有大量间隙并且具有高弹性。因此，当压缩力如上述第一步骤中那样被施加到所述电极组时，所述压缩力主要由所述分隔物的弹性变形吸收。这样，所述正电极与所述负电极之间的距离减小。因此，在其中所述电极之间具有杂质的二次电池中，所述电压下降量ΔV1比在正常的二次电池中大。即，在所述第一步骤中，在其中所述电极之间具有杂质的电池中强制导致微小短路。

此方面包括所述第二步骤，该步骤在所述第一步骤之后，在所述压缩力被释放的状态下，测量随着时间的推移的电压下降量ΔV2。在所述第二步骤中，通过释放所述压缩力，所述分隔物的厚度几乎返回到其原始值，因此消除杂质引起的短路。当在此状态下测量电压下降量ΔV2时，其中在所述电极之间具有杂质的二次电池中的电压下降量比在正常的二次电池中小。其原因是：在包括杂质的二次电池中，在所述第一步骤中消耗的能量比在正常的二次电池中大，并且变为自放电驱动力的电化学电势降低。