CN105794036B - 二次电池的排气孔形成工艺及排气孔形成装置 - Google Patents

Abstract

在容纳有蓄电元件的壳体上形成排气孔。在排气孔的形成之前，在形成排气孔的壳体的周缘与蓄电元件之间将壳体夹持，对壳体施加薄膜贴合方向上的夹持力。使夹持力的作用位置朝着蓄电元件的方向变化，并且使夹持力随着夹持力的作用位置接近蓄电元件而减弱，藉此来防止排气时从壳体漏液。

Description

二次电池的排气孔形成工艺及排气孔形成装置

技术领域

本发明涉及具有由层压膜等薄且轻的外壳用薄膜形成的壳体的二次电池的制造工艺及制造装置。说得更详细一点，本发明涉及防止在对调整工序等中产生的气体进行排放时的漏液的技术。

背景技术

日本特许厅在2004年发行的特开2004-342520号公报中提出了一种二次电池的制造方法，这种方法的目的是在具有由层压膜等薄且轻的外壳用薄膜构成的壳体的二次电池中，对调整等过程中产生的气体进行排气和确保排气后的壳体的密闭性。

这项现有技术包括将蓄电元件封入由外壳用薄膜构成的壳体的内部的封入工序、将壳体内部的气体排出的排气工序和第二密封工序。在封入工序中，用夹具对夹装体进行夹持，将外壳用薄膜的除了在壳体的规定位置设定的未接合部以外的部分接合。在排气工序中，用夹具把未接合部的厚度限制在规定厚度以下，同时用针等在未接合部形成排气孔。在第二密封工序，将未接合部接合，将排气孔堵塞。

可是，如果由于所产生的气体导致的内部压力上升因而未在接合部产生较大的膨胀、变形，则有可能有在接合未接合部时恢复不到原来的形状。此外，由于伴随着未接合部的膨胀，在未接合部的周边发生应力集中，所以还可能在接合部的局部发生剥离。现有技术的上述工艺对于防止这些问题的发生是有效的。

发明内容

发明要解决的问题

在现有技术中，在把壳体内产生的气体向外部放出的排气工序中，在未接合部形成有排气孔。然而，当未接合部残留有电解液时，存在这样的问题：残留在未接合部的电解液会与气体一起从排气孔向壳体的外侧流出，致使壳体内的电解液的量减少。如果从壳体流出的电解液附着在壳体的表面，则需要实施电解液的擦拭工序，所以有可能使二次电池的生产成本升高。

因而本发明的目的是可靠地防止排气时从壳体漏液。

为了达到以上的目的，本发明提供一种二次电池的制造方法中的排气孔形成工艺，该二次电池的制造方法包括如下工艺：将叠合的薄膜的外周缘接合，在外周缘形成了接合部的壳体的内部收容蓄电元件的第一密封工艺；在壳体的外周缘的接合部与蓄电元件之间的部位形成排气孔的排气孔形成工艺；通过排气孔将壳体的内部的气体向壳体的外部排出的排气工艺；以及将排气孔密封的第二密封工艺。在排气孔形成工艺中，从与蓄电元件隔开距离的位置朝着接近蓄电元件的方向，从壳体的表面的两侧以使叠合的薄膜相互贴紧的方式依次对壳体的包含要形成排气孔的部位的区域进行挤压，并且，在以使挤压力随着接近蓄电元件而减弱的方式进行挤压之后，在挤压后的区域形成排气孔。

该发明的详细情况以及其他特征、优点，将在说明书的以下记载中进行说明，同时在附图中进行图示。

附图说明

图1是适用本发明的二次电池的简要俯视图。

图2A-2D是说明二次电池的制造工艺的图表。

图3是有关本发明的第一实施方式的排气孔形成装置的侧视图。

图4是排气孔形成装置的俯视图。

图5是表示排气孔形成装置的工作状态的、排气孔形成装置的侧视图。

图6是说明由排气孔形成装置所进行的壳体的夹持动作的、排气孔形成装置的侧视图。

图7是说明由排气孔形成装置所进行的壳体的夹持动作的结束状态的、排气孔形成装置的侧视图。

图8是说明排气孔形成装置的开孔动作的、排气孔形成装置的主要部分的侧视图。

图9是形成了排气孔后的二次电池的主要部分的纵剖视图。

图10A-10C是说明排气孔形成装置施加到壳体上的夹持力的变化的、排气孔形成装置的主要部分的侧视图。

图11是说明排气孔形成装置施加到壳体上的夹持力的作用位置的变化的、排气孔形成装置的主要部分的侧视图。

图12是表示发明人对使用了排气孔形成装置的情况下与没有使用排气孔形成装置的情况下的电解液的减少量进行了比较后的实验结果的示意图。

图13是本发明的第二实施方式的排气孔形成装置的简要侧视图。

图14A-14C是本发明的第三实施方式的排气孔形成装置的简要侧视图。

图15A-15C是说明伴随对壳体形成排气孔而发生的电解液的漏出状态的、二次电池的主要部分的纵剖视图及俯视图。

具体实施方式

对本发明的第一实施方式的二次电池的排气孔的形成工艺和排气孔形成装置进行说明。

参照附图的图1可知，二次电池100包括由薄且轻的外壳用薄膜贴合而成的壳体1和容纳在壳体1中的蓄电元件2。

薄且轻的外壳用薄膜是例如具有三层结构的高分子-金属复合层压薄膜，具有金属层和配置于金属层的两面的高分子树脂层。金属层由例如铝、不锈钢、镍、铜等金属箔构成。高分子树脂层由例如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、改性聚丙烯、离聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物等热熔接性树脂薄膜构成。外壳用薄膜优选的是能够通过热熔接、超声波熔接而容易地进行粘接，并且在气密性、非透水性方面出色的薄膜。

如图所示，外壳用薄膜在收容有二次电池的蓄电元件2的状态下，通过热熔接将周边三处的熔接部A接合而形成袋状。在此状态下，向袋的内部注入电解液，通过热熔接对开口部B进行接合从而构成壳体1。通过热熔接进行的开口部B的接合，分别在下文将叙述的第一密封工序中的第一密封部C、第二密封工序及主密封工序中的第二密封部D及主密封部E这三个阶段实施。

以锂离子二次电池为例说明作为二次电池的蓄电元件2的概况。锂离子二次电池的蓄电元件2是将正极和负极隔着隔膜叠合而成的。即，蓄电元件2是通过把由涂敷了正极活性物质层的集电体构成的正极板和由涂敷了负极活性物质层的集电体构成的负极板隔着隔膜层叠起来而构成的。锂离子二次电池为非水电池，且由于与制造时混入的水分反应而产生气体。另外、由于电解液中所含有的有机溶剂的蒸发、在电池制造后的调整中的电极反应也产生气体。

正极板具有例如由铝箔构成的集电体和形成于集电体的双面区域的除引板区域以外的部分上的正极活性物质层。图中，图示出只有引板区域2A被引出至蓄电元件2外侧的状态。正极活性物质层包括例如由LiMn₂O₄等锂-过渡金属复合氧化物构成的正极活性物质、导电助剂以及粘合剂。

负极板具有例如由铜箔构成的集电体和形成于集电体的双面区域的除引板区域以外的部分上的负极活性物质层。图中，图示出只有引板区域2B被引出至蓄电元件2外侧的状态。负极活性物质层包含负极活性物质、导电助剂以及粘合剂等。负极活性物质是例如硬碳(难石墨化碳材料)、石墨类碳材料、锂-过渡金属复合氧化物。

隔膜由例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺形成。

液体电解质(电解液)包含有机溶剂，支持盐等。有机溶剂是例如聚碳酸酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)等环状碳酸酯类、碳酸二甲酯等链状碳酸酯类、四氢呋喃等醚类。支持盐是锂盐(LiPF₆)等无机酸阴离子盐、LiCF₃SO₃等有机酸阴离子盐。

各蓄电元件2的引板区域2A与正极端子3A连接。各蓄电元件2的引板区域2B与负极端子3B连接。正极端子3A和负极端子3B贯通壳体1的熔接部A而被引出到壳体1的外侧。

参照图2A-2D，说明适用本发明的排气孔形成方法及排气孔形成装置的二次电池的制造工艺。在该二次电池的制造工艺中，作为主要工序有密封工序、调整工序、排气·第二密封工序、主密封·修边工序，可根据需要包括其他工序。

图2A所示的密封工序包括蓄电元件的插入工序、电解液的注入工序及第一密封工序。

在蓄电元件的插入工序中，将矩形形状的蓄电元件2配置在二片大致矩形形状的外壳用薄膜或者一片对折的外壳用薄膜之间。蓄电元件2的正极端子3A及负极端子3B以到达外壳用薄膜的外侧的方式进行定位。通过热熔接对图1所示的外壳用薄膜的周缘三处的熔接部A进行接合。周缘的剩余的一个边留作开口部B。由此形成袋状的壳体1。

在电解液注入工序中，经由开口部B将电解液注入到壳体1的内侧。电解液的注入方法没有特别限定。可以将软管、喷嘴插入开口部B中直接注入电解液，或者也可以通过将壳体1浸渍在电解液中而将电解液注入到壳体1中。

在第一密封工序中，通过热熔接对为了注入电解液而使用的开口部B进行接合从而形成第一密封部C。如图1所示，第一密封部C设定在靠近壳体1的周缘，即在远离蓄电元件2的位置进行接合。壳体1的第一密封部C与蓄电元件2之间的空间与蓄电元件2连通，此空间将被作为排气部4而使用。

图2B所示的调整工序包括初充电工序和为了使电池特性稳定化而进行的熟化(日文：エージング)工序。在初充电工序中从蓄电元件2产生初期气体。在熟化工序中还会从蓄电元件2进一步产生气体。根据二次电池的用途，调整工序可仅由初充电工序、熟化工序中的任意一者构成。

在初充电工序中，对蓄电元件2进行充电，直至使蓄电元件2产生在充电达到蓄电元件2的电池容量的规定比例、例如满充电的情况下所得到的电池电压。作为初充电的温度环境，若低于45℃则气体的产生不充分，若高于70℃则电池特性有可能劣化。所以作为进行初充电的温度环境，优选在45℃～70℃的范围内。电池容量的规定比例可根据需要进行设定。

熟化工序是在蓄电元件2充电后的状态下保持规定时间的工序。

图2C所示的排气·第二密封工序包括开孔工序、排气工序和第二密封工序。开孔工序在大气压的干燥空气或者非活性气体等干燥气体的气氛中实施。排气工序和第二密封工序在减压后的气氛中实施。

在开孔工序中，在所述的排气部4切入切口，如图1所示形成狭缝状的排气孔5。由此排气部4与外部连通。

在排气工序中，通过将气氛置于减压状态，使溶入到壳体1内的电解液中的气体从电解液中分离出来，从排气孔5排出到外部。此排气工序持续进行，直到经过了预先设定的规定时间。

排气工序结束后进行第二密封工序。这里，继续在减压气氛中，在比壳体1的第一密封部C靠近蓄电元件2的部位处利用热熔接进行接合，形成图1所示的第二密封部D。

在图2D所示的主密封·修边工序中，将经过了第二密封工序的二次电池从减压气氛中取出，在第一密封部C与第二密封部D之间，通过热熔接对壳体1进行比第二密封部D范围更广的接合。由此形成图1所示的主密封部E。接着，实施将壳体1的周缘部分的不要的区域切断的修边工序。然后再实施检查工序、充放电等出厂调整工序，完成二次电池的制造。

以上是一般的二次电池的制造工序，适用本发明的实施方式的二次电池的制造方法也沿袭此工艺。

接着，参照图15A-15C，详细说明一般的开孔工序。

在进行图2C的排气·第二密封工序中的开孔工序的时候，有时电解液与气体一起残留在排气部4内。在图15A中，排气部4发生的膨胀是由于气体使壳体1的内部压力上升的缘故。如果在此状态下如图15B所示用刀具14将排气部4切开，则电解液会与气体一起从排气部4飞出后飞散开来。如果由于这样的原因壳体1内的电解液的液量减少的话，很难说不会影响电池的寿命。

如图15C所示，飞散到壳体1的外部的电解液附着在壳体1的表面。如果电解液附着在壳体1的表面，则必须重新设置擦拭工序，导致生产成本的增加。此外，如果电解液的擦拭发生遗漏，则将会成为在将多个二次电池100的侧面彼此粘接起来作为电池组使用时、使粘接剂的粘接力降低的重要因素。

在本实施方式中，为了防止开孔工序中的电解液向壳体1的外侧飞散，使用图3和4所示的排气孔形成装置10。排气孔形成装置10包括夹持机构，该夹持机构由以下部分构成：对壳体1的排气部4的一个面进行支承的支承构件11、与排气部4的另一个面相接的辊13和通过可自由摆动的臂15对辊13进行支承的移动体12。排气孔形成装置10还包括在排气部4切出切口而形成排气孔5的刀具14。

参照图3可知，支承构件11和移动体12构成为，可在远离壳体1的排气部4的待机位置与相互接近从而将排气部4夹住的工作位置之间进行移动。在以下的说明中，将从待机位置向工作位置的移动方向称为前进，将从工作位置向待机位置的移动方向称为后退。此外，将与这些方向正交的水平方向，即俯视图的图4的横切方向称为横切方向。

移动体12在其横切方向的两端一体地具有辅助轴18，该辅助轴18在前后方向上延伸并被基座构件17以可自由滑动的方式引导。此外，移动体12与从固定于基座构件17的缸体19突出并进行伸缩动作的杆19A的顶端结合。由于此结构的原因，移动体12对应于杆19A的伸缩而被辅助轴18引导的同时在待机位置与工作位置之间移动。支承构件11由于也是与移动体12同样的未进行图示的支承结构的原因，所以在待机位置与工作位置之间在进退方向上移动。

工作位置的支承构件11与壳体1的排气部4的一个面接触，从一个方向对排气部4进行支承。在支承构件11上，形成用于使刀具14的刀刃贯通而向支承构件11的前表面突出的、由横方向的狭缝构成的贯通孔11A。贯通孔11A的幅宽形成为即使电解液附着也不会发生滞留的程度。

刀具14构成为，一方面在待机位置时位于支承构件11的后方，另一方面其贯通工作位置的支承构件11的贯通孔11A，可将刀尖向支承构件11的前方突出。进而，贯通了贯通孔11A的刀具14构成为，可将刀尖沿着贯通孔11A在横切方向上进行横移。刀具14的厚度形成为通过贯通孔11A的厚度。由此，能够在支承构件11支承壳体1的排气部4的范围内，在排气部4形成排气孔5。

辊13通过与壳体1的排气部4的另一个面接触而将排气部4夹在其与支承构件11之间。如图3所示，辊13被以旋转自如的方式支承在臂15的顶端。臂15的基端通过轴12A以可自由摆动的方式与移动体12连结。将基部固定于移动体12的板簧16的顶端与臂15的基端面面接触。板簧16对臂15施加弹簧载荷，从而将臂15的转动位置，即辊13的上下方向的摆动角度位置弹性地保持在图3所示的规定的初始位置。在这个初始位置上，臂15成为转动到了最上方的状态，辊13成为从移动体12突出到了最前方的状态。

辊13被配置在偏离了臂15的中心轴线的位置，以使初始位置处的辊13的上下方向的摆动角度位置位于比臂15的基端侧的轴12A的位置靠下方的位置。例如，在图3中，相对于含有轴12A的水平面而言，辊13被配置在顶端向图的下方转动了2度到3度的平面上。被支承在这样的偏置位置上的辊13，在因移动体12向工作位置前进而与壳体1的排气部4接触时被向下方施力。然后，使臂15的顶端向下方转动的同时一边捋着排气部4一边向下方滚动。当臂15的顶端向下方转动时，板簧16与臂15的基端面的抵接状态，从面接触状态变化为与形成在基端面的下方的圆弧部的点接触状态。其结果是，轴12A周围的扭矩作用于臂15，此扭矩作为将臂15返回到初始位置的回复力而作用。

本实施方式如下执行开孔工序。

即，将结束了图2B所示的调整工序的二次电池设置到支承构件11、移动体12及刀具14均处于待机位置的排气孔形成装置10上。在此状态下，如图3所示，使支承构件11自待机位置前进并将其设置在工作位置。支承构件11与排气部4的一个面接触而对排气部4进行支承。

结束了调整工序的二次电池的壳体1由于在调整工序中产生的气体的原因而导致内部压力上升，因此排气部4如图15A所示发生了若干膨胀。此外，排气部4中如图中用椭圆表示的那样有电解液残留。另外，由于此膨胀自身与对开口作业工艺的说明没有直接关系，所以在图3、5-7的排气孔形成装置的侧视图中，绘出了非膨胀状态的排气部4。

参照图5可知，在支承构件11支承了排气部4的一个面的状态下，排气孔形成装置10使移动体12从待机位置向工作位置前进。伴随着移动体12的前进，辊13首先与排气部4的远离蓄电元件2的部分抵接。辊13将壳体1的膨胀了若干的排气部4夹在其与支承构件11之间。

参照图6可知，当移动体12进一步前进时，臂15的顶端即向下方转动，辊13克服板簧16的阻力，一边使臂15向下方转动一边捋着排气部4向下方滚动。其结果是，如图6所示，顶端的辊13沿着排气部4的表面滚动的同时朝着蓄电元件2向图的下方移动。就这样，辊13以将壳体1的膨胀了若干的排气部4朝着蓄电元件2捋的方式进行工作。

参照图7可知，当辊13到达最下端时，排气部4被支承构件11和辊13完全挤扁，残留在排气部4内的电解液滴落到蓄电元件2内。滴落的电解液与蓄电元件2周边的电解液混合，从而促进了气体与电解液的气液分离。

参照图10A-10C可知，在这一实施方式中，在由辊13对排气部4进行的捋动作中，辊13的施加到排气部4的挤压力会随着从远离蓄电元件2的部位向蓄电元件2接近而减弱。即，由移动体12的前进所产生的推力F在从轴12A向臂15传递的阶段，可被分解为沿臂15的方向的分力F1和与臂15正交的方向的分力F2。其中，沿臂15的方向的分力F1作用于辊13。当分力F1作用于辊13时，辊13将分力F1分解为作为挤压排气部4的方向的挤压力的分力F1A和对辊13向下方施力的分力F1B，并在后者作用下向下方移动。

如图10A所示，在辊13与排气部4中的远离蓄电元件2的部位接触的状态下，作用于辊13的分力F1的大部分都成为了对排气部4的挤压力F1A。从而，辊13以比较大的挤压力F1A将排气部4朝着下方捋。其结果是，将残留在排气部4的电解液与混在其中的气体一起可靠地朝着蓄电元件2送出。

如图10B所示，当辊13接近蓄电元件2时，移动体12的向前进方向的挤压力F通过臂15传给辊13的分力F1，与臂15相对于平面方向的倾斜角度成比例地减弱。因此，作为辊13对排气部4施加的挤压力的分力F1A也与臂15相对于平面方向的倾斜角度成比例地逐渐减弱。就这样，辊13以一边随着接近蓄电元件2而使分力F1A减弱一边将排气部4朝着下方捋的方式进行移动。其结果是，能够使残留在排气部4的电解液与混在其中的气体一起可靠地向壳体1的蓄电元件2侧返回。

如图10C所示，当辊13进一步接近蓄电元件2时，移动体12的向前进方向的挤压力F通过臂15而对辊13施加的分力F1会与臂15相对于平面方向的倾斜角度成比例地进一步减弱。因此，作为辊13对排气部4的挤压力的分力F1A也与臂15相对于平面方向的倾斜角度成比例地进一步减弱。就这样，随着辊13向蓄电元件2靠近而作为对排气部4的挤压力的分力F1A进一步减弱。

另外，向臂15上还作用有由板簧16产生的返回到初始位置的复位扭矩。此复位扭矩通过臂15以使辊13挤压排气部4的方式进行作用。然而，此复位扭矩与作用在臂15上的外力、即例如伴随移动体12向工作位置前进时作用于辊13的力相比，是极小的。换言之，板簧16的弹簧负荷被设定在能够使由于移动体12的前进而产生的外力的作用消失而成为自由状态的臂15转动到初始位置的程度。因此，作为辊13对排气部4的挤压力的分力F1A，可以不考虑板簧16的扭矩，而如上所述进行设定。

参照图11可知，当在蓄电元件2附近将辊13用力推向排气部4时，会对与排气部4相连且收容有蓄电元件2的壳体1的外壳用薄膜施加张力，有可能会使壳体1内的蓄电元件2变形。而根据本实施方式，作为辊13对排气部4施加的挤压力的分力F1A会随着接近蓄电元件2而减弱。因此，能够预先防止对壳体1的蓄电元件2的收容部分的外壳用薄膜施加张力从而使内侧的蓄电元件2变形这样的不利状况。

参照图8可知，当辊13结束了排气部4的捋动作时，操作刀具14，使刀具14的刀尖贯通支承构件11的贯通孔11A并向工作位置推出，刀尖在壳体1的排气部4上切出切口。接着，刀尖沿着支承构件11的狭缝状的贯通孔11A在横切方向上移动并将排气部4在横切方向上切开，如图9所示在排气部4形成排气孔5。形成了排气孔5后，刀具14后退到支承构件11的后方而向待机位置归位。支承构件11和移动体12也向待机位置返回。

由于像以上那样，由辊13和支承构件11将排气部4的外壳用薄膜夹持，朝着下方的蓄电元件2捋，所以能够将电解液从排气部4完全排除，在此状态下形成排气孔5。因此，壳体1内的蓄电元件2的周围的气体随着支承构件11和移动体12向待机位置的后退而如图9所示那样将排气部4撑开后从排气孔5向壳体1的外侧排出。此外，由于辊13的捋动作而从排气部4滴落到蓄电元件2的周围的电解液与蓄电元件2的周围的电解液混合。因此，无论是在排气部4形成排气孔5的时候，还是在形成了排气孔5之后，都不会发生电解液从排气孔5向外部流出的情况。

参照图12可知，发明人对于在排气部4用刀具14形成排气孔5的作业，对使用本实施方式的排气孔形成装置10的二次电池的制造方法、以及没有使用本实施方式的排气孔形成装置10的二次电池的制造方法中的、壳体1内的电解液的减少量进行了比较。结果发现，在没有使用本实施方式的排气孔形成装置10的二次电池的制造方法中，在形成排气孔5的同时电解液从排气孔5飞散，电解液的减少量比较多。与此相对应，在排气孔形成装置10将排气部4的残留电解液捋落到蓄电元件2侧再形成排气孔5的本实施方式中，确认到了在形成排气孔5的同时向壳体1的外侧飞散的电解液的量大幅度减少。

另外，在上述实施方式中，对于用刀具14仅在排气部4切出切口而形成排气孔5的案例进行了说明。但是，也可以将切口的范围扩大到排气部4的外侧，将壳体的一个边的全长都切断。

在以上的说明中，假设了在辊13下降到了最下端以后刀具14在排气部4切出切口的情况。但是，只要是在辊13通过了支承构件11的贯通孔11A以后即可，即使辊13处于正在将排气部4朝着蓄电元件2向下方捋的过程当中，也可以开始由刀具14形成排气孔5。

在以上的第一实施方式中，支承构件11、辊13、移动体12和臂15构成了夹持机构。

参照图13，对本发明的第二实施方式的二次电池的排气孔形成工艺和排气孔形成装置进行说明。

在第二实施方式中，排气孔形成装置10设有：分别面向壳体1的排气部4的两侧的一对辊13A和13B；将辊13A和13B以可摆动的方式支承的一对移动体12；以及在排气部4切出切口而形成排气孔5的刀具14。其他构成与第一实施方式的排气孔形成装置10相同。

排气孔形成装置10使一对移动体12向工作位置移动，由一对移动体12夹持壳体1的排气部4。也就是说，各移动体12的辊13A和13B以使排气部4的外壳用薄膜彼此贴紧的方式对排气部4进行夹持，朝着蓄电元件2向下方捋排气部4。由此，排气部4被一对辊13A和13B挤扁，排气部4内的残留电解液滴落到蓄电元件2的周围。滴落的电解液与蓄电元件2周边的电解液混合，从而促进气体与电解液分离。

在本实施方式中，也与第一实施方式同样地，在由辊13A和13B对排气部4进行的捋动作中，辊13A和13B对排气部4施加的挤压力会随着辊13A、13B靠近蓄电元件2而减弱。换言之，在远离蓄电元件2的部位与壳体1接触的辊13A和13B会以比较大的挤压力挤压排气部4，以将壳体1的排气部4向下方捋的方式动作。因此，能够使残留在排气部4的电解液与混在其中的气体一起可靠地返回到蓄电元件2的周围。

移动体12的向前进方向的挤压力中的、通过臂15作用于辊13A和13B上的分力随着臂15相对于平面方向的倾斜变大而减弱。所以，辊13A和13B对排气部4施加的挤压力也随着臂15相对于平面方向倾斜而逐渐减弱。因此，辊13A和13B一边随着接近蓄电元件2而使施加在排气部4的挤压力减弱一边朝着蓄电元件2捋排气部的同时进行位移。其结果是，能够使残留在排气部4的电解液与混在其中的气体一起可靠地返回到蓄电元件2的周围。

当辊13A和13B进一步接近蓄电元件2时，移动体12的向前进方向的挤压力中的、通过臂15而作用于辊13A和13B上的分力进一步减弱。所以，由辊13A和13B对排气部4施加的挤压力也将进一步减弱。如果辊13A和13B用力挤压与蓄电元件2邻接的排气部4，则可能会拉拽与排气部4相连的、收容有蓄电元件2的外壳用薄膜从而使内侧的蓄电元件2变形。在防止上述不良状况方面，优选在蓄电元件2的附近辊13A和13B的推力进一步减弱。

在辊13A和13B对排气部4进行了捋动作之后，刀具14的刀尖前进，在壳体1的排气部4切出切口。接着，刀尖在横方向上移动而将排气部4在横切方向上切开，形成排气孔5。形成了排气孔5后，刀具14向待机位置后退。一对移动体12也分别向待机位置后退。

像以上那样，在该实施方式中，也是通过辊13A和13B夹持排气部4的外壳用薄膜的同时进行位移，从而使外壳用薄膜彼此相互贴紧，将电解液从排气部4可靠地排除。在排除了电解液的排气部4形成排气孔5。所以，当一对移动体12分别向待机位置后退时，壳体1内的气体与第一实施方式同样地将排气部4撑开，通过排气孔5向壳体1的外侧排出。另一方面，排气部4的电解液由于辊13A和13B的捋动作而与蓄电元件2周围的电解液混合。所以，在排气部4形成排气孔5的时候，能够抑制电解液通过排气部4及排气孔5排出到外部的现象。

在以上的第二实施方式中，一对移动体12、一对辊13A、13B和一对臂15构成了夹持机构。

参照图14A-14C，对本发明的第三实施方式进行说明。

在这个实施方式中，用具有倾斜的表面的一对弹性垫20夹住壳体1的排气部4，籍此将残留在排气部4的电解液挤回到蓄电元件2的周围。

如图14A所示，一对弹性垫20由分别面向壳体1的排气部4的两侧的、使相对的表面倾斜的、例如海绵体构成。此图表示弹性垫20保持在待机位置的状态。弹性垫20、20具有在壳体1的周缘相互接近、随着靠近蓄电元件2而逐渐远离的倾斜面20A、20A。在各弹性垫20的中央，形成为了使刀具14贯通的、由横切方向的狭缝构成的贯通孔20B。其他构成与第一实施方式相同。

因调整工序而产生了气体的二次电池的壳体1，由于气体使得内部压力上升而成为了排气部4中也有电解液残留的状态。如图14B所示，排气孔形成装置10使一对弹性垫20、20向工作位置前进，将壳体1的排气部4夹持。随着一对弹性垫20、20的前进，相对的倾斜面20A、20A首先在远离蓄电元件2的位置上将排气部4夹持，然后使夹持范围朝着蓄电元件2扩大开来。也就是说，由一对弹性垫20、20对排气部4进行捋动作。其结果是，排气部4的膨胀被朝着蓄电元件2依次挤扁，残留在排气部4的电解液滴落到蓄电元件2的周围。滴落的电解液与蓄电元件2周边的电解液混合，从而促进壳体1内的气体与电解液的气液分离。

在这个实施方式中，一对弹性垫20、20对排气部4施加的夹持力随着靠近蓄电元件2而减弱。所以，能够用较强的夹持力把残留在远离蓄电元件2的部位的电解液与气体一起可靠地朝着蓄电元件2推出。另一方面，由于夹持力随着靠近蓄电元件2而减弱，所以能够防止与排气部4相连的、收容有蓄电元件2的外壳用薄膜被过大的夹持力拉拽、导致内侧的蓄电元件2变形这样的不良状况。

像这样将电解液和气体从排气部4排除之后，如图14C所示，刀具14的刀尖前进并在壳体1的排气部4切出切口。接着，刀具14的刀尖在横切方向上移动而形成狭缝状的排气孔5。形成了排气孔5后，刀具14向待机位置后退。接着，一对弹性垫20、20也向待机位置后退。

在本实施方式中，也可获得与第一及第二实施方式同样的效果。进而，根据本实施方式，与第一及第二实施方式相比，能够使排气孔形成装置10的构成简单化。此外，由于在利用一对弹性垫20、20从两个面保持排气部4的状态下在排气部4形成排气孔5，所以排气部4的位置稳定，排气孔5的形成变得容易。

在以上的第三实施方式中，一对弹性垫20、20构成了夹持机构。

关于以上的说明，这里将申请日为2013年12月11日的日本特许申请2013-255845号的内容通过引用而进行合并。

以上，通过几个特定的实施方式对本发明进行了说明，但是本发明并不限定于上述各实施方式。对于本领域技术人员而言，能够在权利要求书的技术范围内对这些实施方式进行各种修改或者变更。

产业上的可利用性

如上所述，本发明提供的排气孔形成方法和排气孔形成装置可防止二次电池的制作过程中的电解液的泄漏。因此，在使例如汽车用的二次电池的制造工序合理化方面能带来令人满意的效果。

该发明的实施方式所包含的排他的性质或者特征参照权利要求书。

Claims (8)

1.一种排气孔形成工艺，其是二次电池的制造方法中的排气孔形成工艺，所述二次电池的制造方法包括如下工艺：

将叠合的薄膜的外周缘接合，在外周缘形成了接合部的壳体的内部收容蓄电元件的第一密封工艺；

在所述壳体的外周缘的接合部与蓄电元件之间的部位形成排气孔的所述排气孔形成工艺；

通过所述排气孔将所述壳体的内部的气体向壳体的外部排出的排气工艺；以及

将所述排气孔密封的第二密封工艺，

该排气孔形成工艺的特征在于，

从远离所述蓄电元件的部位朝着接近所述蓄电元件的方向，从所述壳体的表面的两侧以使叠合的所述薄膜相互贴紧的方式依次对所述壳体的包含要形成排气孔的部位的区域进行挤压，并且，在以使挤压力随着接近所述蓄电元件而减弱的方式进行了挤压之后，在所述挤压后的区域形成所述排气孔。

2.根据权利要求1所述的排气孔形成工艺，其中，

在所述排气孔形成工艺中，用约束垫对所述壳体的表面的包含要形成所述排气孔的部位的区域的一侧的表面进行支承，使辊抵接另一侧的表面的远离所述蓄电元件的一侧而施加所述挤压力，一边使所述辊朝着靠近所述蓄电元件侧的一侧滚动，一边使所述挤压力随着接近所述蓄电元件而减弱。

3.根据权利要求1所述的排气孔形成工艺，其中，

在所述排气孔形成工艺中，由一对辊夹着所述壳体的远离所述蓄电元件的部分的两个表面而施加所述挤压力，一边使所述一对辊朝着靠近所述蓄电元件侧的一侧滚动，一边使所述挤压力随着接近所述蓄电元件而减弱。

4.根据权利要求1所述的排气孔形成工艺，其中，

在该排气孔形成工艺中，利用设有离所述蓄电元件越远越接近所述壳体的表面、离所述蓄电元件越近越远离所述壳体的表面的倾斜面的一对弹性垫，从所述壳体的表面的两侧夹住包含要形成所述排气孔的部位的区域，由此施加随着接近所述蓄电元件而减弱的挤压力。

5.一种排气孔的形成装置，其适用于二次电池的制造装置的排气孔形成工艺，所述二次电池的制造装置执行如下工艺：

将叠合的薄膜的外周缘接合，在外周缘形成了接合部的壳体的内部收容蓄电元件的第一密封工艺；

在所述壳体的外周缘的接合部与蓄电元件之间的部位形成排气孔的所述排气孔形成工艺；

通过所述排气孔将所述壳体的内部的气体向壳体的外部排出的排气工艺；以及

将所述排气孔密封的第二密封工艺，

该排气孔的形成装置的特征在于，

所述排气孔的形成装置包括：挤压装置，该挤压装置从远离所述蓄电元件的部位朝着接近所述蓄电元件的方向，从所述壳体的表面的两侧，以使叠合的所述薄膜相互贴紧的方式依次对所述壳体的包含要形成排气孔的部位的区域进行挤压，并且以使挤压力随着接近所述蓄电元件而减弱的方式进行挤压；和在所述挤压后的区域形成所述排气孔的刀具。

6.根据权利要求5所述的排气孔的形成装置，其中，

所述挤压装置包括：对所述壳体的表面的包含要形成所述排气孔的部位的区域的一侧的表面进行支承的约束垫；和一边从远离所述蓄电元件的一侧朝着靠近所述蓄电元件的一侧滚动一边对所述壳体的另一侧的表面施加挤压力的辊，使该辊的所述挤压力随着接近所述蓄电元件而减弱。

7.根据权利要求5所述的排气孔的形成装置，其中，

所述挤压装置包括一对辊，该一对辊一边从所述壳体的两个表面夹住该壳体而施加挤压力，一边从远离所述蓄电元件的一侧朝着靠近所述蓄电元件的一侧滚动，使该辊的所述挤压力随着接近所述蓄电元件而减弱。

8.根据权利要求5所述的排气孔的形成装置，其中，

所述挤压装置包括一对弹性垫，该一对弹性垫具有离所述蓄电元件越远越接近所述壳体的表面、离所述蓄电元件越近越远离所述壳体的表面的倾斜面，所述挤压装置利用所述一对弹性垫从所述壳体的表面的两侧夹住包含要形成所述排气孔的部位的区域，由此施加随着接近所述蓄电元件而减弱的挤压力。