CN116207324A - 蓄电模块的制造方法及蓄电模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及蓄电模块的制造方法及蓄电模块。蓄电模块的制造方法包括：准备各自具有注液口的至少1个蓄电单元电池的准备工序；向注液构件安装固定密封构件的固定工序；测定密封构件的形状的测定工序；对蓄电单元电池内进行减压的减压工序；在减压工序后对密封构件的形状进行再次测定的再测定工序；以及判定工序，该判定工序是基于测定工序中的测定结果和再测定工序中的测定结果算出密封构件的移位量并且在该移位量为基准值以上时判定为蓄电单元电池的内压适当的工序。

Description

蓄电模块的制造方法及蓄电模块
技术领域
本公开涉及蓄电模块的制造方法及蓄电模块。
背景技术
例如，在日本特开2021-64489中，公开了基于二次电池的壳体的变形量判别壳体内的气体的产生的方法。
发明内容
由于二次电池(单元电池)的使用，存在在单元电池的壳体内部产生气体的情况。因此，要求制造时的单元电池的内压的保证。
本公开提供能够保证各蓄电单元电池的内压适当的蓄电模块的制造方法及蓄电模块。
根据本公开的一方面的蓄电模块的制造方法包括：准备工序，该准备工序是准备各自包括具有用于将电解液向蓄电单元电池注入的注液口的注液构件的至少1个蓄电单元电池的工序；固定工序，该固定工序是以由具有可挠性且构成为密封所述注液口的密封构件覆盖所述注液口的方式向所述注液构件安装固定所述密封构件的工序；测定工序，该测定工序是对固定于所述注液构件的所述密封构件的形状进行测定的工序；减压工序，该减压工序是在所述测定工序后对所述蓄电单元电池内进行减压的工序；密封工序，该密封工序是在所述减压工序后密封所述蓄电单元电池的工序；再测定工序，该再测定工序是在所述密封工序后对所述密封构件的形状进行再次测定的工序；以及判定工序，该判定工序是基于所述测定工序中的测定结果和所述再测定工序中的测定结果算出所述密封构件的移位量、并且在该移位量为基准值以上时判定为所述蓄电单元电池的内压适当的工序。
另外，根据本公开的其他方面的蓄电模块具备：各自具有用于将电解液向蓄电单元电池注入的注液口的至少1个蓄电单元电池；以及具有可挠性且密封所述至少1个蓄电单元电池的所述注液口的密封构件。所述至少1个蓄电单元电池各自包括具有所述注液口的注液构件，所述注液构件具有包围所述注液口并承受所述密封构件的承受面，所述密封构件包括与所述承受面接触的周缘接触部、和位于所述周缘接触部的内侧的位置的内侧部，所述内侧部从所述周缘接触部凹陷，所述蓄电单元电池的内压为大气压以下。
根据本公开，能够提供能够保证各蓄电单元电池的内压适当的蓄电模块的制造方法及蓄电模块。
附图说明
以下将参照附图来说明本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术上和工业上的意义，在这些附图中，同样的附图标记表示同样的要素，并且其中：
图1是概略地示出利用本公开的一实施方式中的蓄电模块的制造方法制造出的蓄电单元电池的立体图。
图2是图1所示的蓄电模块的俯视图。
图3是图2中的III-III线处的剖视图。
图4是示出蓄电模块的注液口被封闭之前的状态的立体图。
图5是封闭工序后的注液构件及密封构件的剖视图。
图6是概略地示出测定工序的立体图。
图7是减压工序后的注液构件及密封构件的剖视图。
图8是示出蓄电单元电池的内压的从大气压的减压度与密封构件的移位量的关系的图表。
图9是概略地示出注液构件的变形例的俯视图。
图10是概略地示出注液构件的变形例的俯视图。
图11是概略地示出注液构件的变形例的俯视图。
具体实施方式
关于本公开的实施方式，参照附图进行说明。此外，在以下参照的附图中，对于相同或与其相当的构件，标注相同的标号。
图1是概略地示出利用本公开的一实施方式中的蓄电模块的制造方法制造出的蓄电单元电池的立体图。图2是图1所示的蓄电模块的俯视图。图3是图2中的III-III线处的剖视图。该蓄电模块1例如搭载于车辆。
如图1～图3所示，本实施方式的蓄电模块1具备多个蓄电单元电池10和密封构件20。
多个蓄电单元电池10以在一方向(图3中的左右方向)排列的方式配置。在本实施方式中，蓄电模块1包括以在所述一方向排列的方式配置的30个蓄电单元电池10。各蓄电单元电池10的内压被保持为大气压以下的适当值。如图3所示，各蓄电单元电池10由双极型单元电池构成。即，各蓄电单元电池10具有集电构件11、正极活性物质层12、负极活性物质层13、分隔件14、固定构件15、注液构件16、以及电解液(图示省略)。此外，虽然在图3中进行省略，但实际上在一方向上排列有30个蓄电单元电池10。
集电构件11形成为平板状。在正极的情况下，集电构件11例如由铝箔构成，在负极的情况下，集电构件11例如由铜箔构成。不过，集电构件11也可以由镍箔、不锈钢箔、将铝箔与铜箔组合而得到的复合箔等构成。
正极活性物质层12设置于集电构件11的一个面。负极活性物质层13设置于集电构件11的另一个面。
分隔件14设置于在一个集电构件11设置的正极活性物质层12与在与所述一个集电构件11相邻的集电构件11设置的负极活性物质层13之间。
在一方向上排列的多个蓄电单元电池10中的在集电构件11的厚度方向上的一方侧的端部配置的集电构件11，连接有正极极耳(图示省略)。在一方向上排列的多个蓄电单元电池10中的所述厚度方向上的另一方侧的端部配置的集电构件11，连接有负极极耳(图示省略)。
固定构件15将各集电构件11的周缘部彼此固定。固定构件15例如由树脂构成。在固定构件15，设置有使蓄电单元电池10内与外部连通的连通口15h。
注液构件16固定于固定构件15。更详细而言，注液构件16以包围连通口15h的方式固定于固定构件15。注液构件16例如由树脂构成。如图1及图3所示，注液构件16具有用于从蓄电单元电池10外向蓄电单元电池10内注入电解液的注液口16h。注液口16h与连通口15h连通。在本实施方式中，注液构件16形成为规定注液口16h的筒状、更详细而言是方筒状。不过，注液构件16不限于方筒状，也可以形成为圆筒状等。此外，在图3中，为了容易理解发明，示出了对包围1个蓄电单元电池10的固定构件15的部分安装有1个注液构件16的示意图，但不限于此，也可以是对包围层叠的多个蓄电单元电池10的固定构件15的部分安装1个注液构件16的构成。
如图1及图3所示，注液构件16具有承受密封构件20的承受面16a。承受面16a平坦地形成。
密封构件20具有可挠性且能够密封注液口16h。密封构件20由呈片状形成的树脂构成。如图2及图3所示，密封构件20具有环状的周缘接触部21、和内侧部22。
周缘接触部21与注液构件16的承受面16a接触。周缘接触部21熔接于承受面16a。
内侧部22位于周缘接触部21的内侧的位置。如图3所示，内侧部22从周缘接触部21凹陷。
接着，参照图4～图8，对与图1～3不同的实施方式的蓄电模块1的制造方法进行说明。该制造方法包括准备工序、固定工序、测定工序、减压工序、密封工序、再测定工序、以及判定工序。
在准备工序中，准备具备4个蓄电单元电池10的蓄电模块1。图4示出4个蓄电单元电池10被一对压板50从所述一方向的两侧夹持的状态。此外，在图4中，省略了一对压板50中的一方的图示。另外，图4示出4个蓄电单元电池10在一方向上排列的状态的示意图，各蓄电单元电池10中的注液构件16的数量与图1不同。在该状态下，通过各注液口16h及连通口15h向蓄电单元电池10内注入电解液。
在固定工序中，向注液构件16固定密封构件20。具体而言，密封构件20被载置固定于注液构件16的承受面16a。例如，密封构件20通过被熔接于注液构件16的承受面16a而固定于该承受面16a。此时，承受面16a的一部分与密封构件20的一部分不熔接而形成间隙。
在测定工序中，测定对蓄电单元电池10内进行减压前的、以覆盖注液口16h的方式安装于注液构件16的状态的密封构件20的形状。如图6所示，在测定工序中，使用测定装置100，利用光切断法、图案投影法等来测定密封构件20的三维形状。
在减压工序中，在测定工序后的蓄电模块1中，对蓄电单元电池10内进行减压。在该工序中，例如，将在注液构件16固定有密封构件20的状态的蓄电模块1配置于腔室内，通过对腔室内抽真空而将蓄电单元电池10内减压至大气压以下。此时，蓄电单元电池10内的气体通过注液构件16的承受面16a与密封构件20之间的间隙向蓄电单元电池10外排出。此外，也可以是，在密封构件20、注液构件16设置有排气孔，通过该排气孔将蓄电单元电池10内的气体向蓄电单元电池10外排出。
密封工序在减压工序后、或者在继续腔室内的抽真空的状态下进行。具体而言，通过将密封构件20的周缘接触部21与注液构件16的承受面16a之间的间隙熔接，从而将注液口16h封闭。由此，在蓄电单元电池10内被减压了的状态下蓄电单元电池10被密封。
在再测定工序中，再次测定在密封工序中蓄电单元电池10被密封了的状态的蓄电模块1中的减压工序后的密封构件20的形状。具体而言，从腔室内例如在大气压下取出蓄电模块1。此时，如图7所示，密封构件20以其内侧部22相对于周缘接触部21朝向蓄电单元电池10内凹陷的方式变形。然后，与所述测定工序同样，利用测定装置100测定密封构件20的三维形状。此外，在图7中，变形前的密封构件20用双点划线示出。
在判定工序中，基于测定工序中的测定结果和再测定工序中的测定结果算出密封构件20的移位量D(参照图7)，并且在该移位量D为基准值D1以上时判定为蓄电单元电池10的内压P适当。此外，移位量D例如优选为减压工序的前后的内侧部22的中央部的移位。
图8是示出密封构件20的移位量D与蓄电单元电池10的内压P的从大气压的减压度的关系的图表。如图8所示，可知，蓄电单元电池10的减压度越高，则移位量D越大。通过模拟实验及预备实验确认到，在移位量D为D1以上时，蓄电单元电池10的内压P为大气压以下的适当值P1以下。因此，在判定工序中，在移位量D为基准值D1以上时判定为蓄电单元电池10的内压P适当(OK)。此外，在图8中，在蓄电单元电池10的内压比适当值P1大的范围，标注了斜线(NG)。
如以上那样，在该蓄电模块1的制造方法中，在判定工序中，基于减压工序的前后的密封构件20的形状算出密封构件20的移位量D，在该移位量D为基准值D1以上时判定为蓄电单元电池10的内压P适当。因而，制造出各蓄电单元电池10的内压P适当的蓄电模块1。
此外，在上述实施方式中，作为蓄电模块1，例示了双极型蓄电模块，但蓄电模块1不限于此。此外，双极型模块具有在一个集电构件11的一个面设置有正极活性物质层12并且在另一个面设置有负极活性物质层13的构造隔着分隔件14层叠有多个而得到的构造。
另外，如图9所示，在所述一方向(集电构件11、正极活性物质层12及负极活性物质层13的层叠方向)上排列的3个注液构件16可以互相连接。在该情况下，互相连接的3个注液构件16各自的注液口16h总体可以由1个密封构件20封闭。
或者，也可以是，如图10所示，在与所述一方向正交的方向上排列的10个注液构件16互相连接。
或者，也可以是，如图11所示，所有的注液构件16互相连接。
本领域技术人员能够理解到，上述例示的实施方式为以下的方案的具体例。
上述实施方式中的蓄电模块的制造方法包括：准备工序，该准备工序是准备各自包括具有用于将电解液向蓄电单元电池注入的注液口的注液构件的至少1个蓄电单元电池的工序；固定工序，该固定工序是以由具有可挠性且构成为密封所述注液口的密封构件覆盖所述注液口的方式向所述注液构件安装固定所述密封构件的工序；测定工序，该测定工序是对固定于所述注液构件的所述密封构件的形状进行测定的工序；减压工序，该减压工序是在所述测定工序后对所述蓄电单元电池内进行减压的工序；密封工序，该密封工序是在所述减压工序后密封所述蓄电单元电池的工序；再测定工序，该再测定工序是在所述密封工序后对所述密封构件的形状进行再次测定的工序；以及判定工序，该判定工序是基于所述测定工序中的测定结果和所述再测定工序中的测定结果算出所述密封构件的移位量、并且在该移位量为基准值以上时判定为所述蓄电单元电池的内压适当的工序。
在该蓄电模块的制造方法中，在判定工序中，基于减压工序的前后的密封构件的形状算出密封构件的移位量，在该移位量为基准值以上时判定为蓄电单元电池的内压适当。因而，能够制造各蓄电单元电池的内压适当的蓄电模块。
另外，在所述固定工序中，可以以在所述注液构件与所述密封构件之间形成间隙的方式将所述密封构件固定于所述注液构件。在所述减压工序中，可以通过所述间隙排出所述蓄电单元电池内的气体从而对所述蓄电单元电池内进行减压。在所述密封工序中，可以通过以封闭所述间隙的方式将所述密封构件熔接于所述注液构件从而对所述蓄电单元电池内进行密封。
在该方案中，注液口也用于减压用，因此，与对蓄电单元电池设置减压专用的开口的情况相比，构造被简化。
另外，可以是，在所述准备工序中准备的所述至少1个蓄电单元电池包括多个蓄电单元电池，所述多个蓄电单元电池各自的所述注液构件中的2个以上的注液构件互相连接。在该情况下，在所述固定工序中，互相连接的2个以上的所述注液构件中的所述注液口总体可以由1个所述密封构件覆盖。
在该方案中，与准备与各注液口对应的密封构件的情况相比，密封构件的数量减少，因此密封构件的管理、处理被简化。另外，相邻的注液构件彼此的边界的框部分共用，从而密封构件相对于注液构件的熔接部位减少，因此生产容易。
另外，在所述准备工序中，作为所述蓄电单元电池，可以准备双极型的蓄电单元电池。
在作为蓄电单元电池而包括双极型单元电池的蓄电模块中，关于多个蓄电单元电池中的配置于所述一方向上的最外侧处的蓄电单元电池以外的蓄电单元电池，难以基于外观判断蓄电单元电池的内压，因此上述效果特别显著。
另外，根据本公开的其他方面的蓄电模块具备：各自具有用于将电解液向蓄电单元电池注入的注液口的至少1个蓄电单元电池；以及具有可挠性且密封所述至少1个蓄电单元电池的所述注液口的密封构件。所述至少1个蓄电单元电池各自包括具有所述注液口的注液构件。所述注液构件具有包围所述注液口并承受所述密封构件的承受面。所述密封构件包括与所述承受面接触的周缘接触部、和位于所述周缘接触部的内侧的位置的内侧部，所述内侧部从所述周缘接触部凹陷。所述蓄电单元电池的内压为大气压以下。
此外，应该认为本次公开的实施方式在所有方面均是例示，而非限制性的内容。本发明的范围不是由上述的实施方式的说明示出而是由权利要求书示出，而且包括与权利要求书均等的含义及范围内的所有变更。

Claims (7)

1.一种蓄电模块的制造方法，该方法的特征在于，包括：
准备工序，该准备工序是准备各自包括具有用于将电解液向蓄电单元电池注入的注液口的注液构件的至少1个蓄电单元电池的工序；
固定工序，该固定工序是以由具有可挠性且构成为密封所述注液口的密封构件覆盖所述注液口的方式向所述注液构件安装固定所述密封构件的工序；
测定工序，该测定工序是对固定于所述注液构件的所述密封构件的形状进行测定的工序；
减压工序，该减压工序是在所述测定工序后对所述蓄电单元电池内进行减压的工序；
密封工序，该密封工序是在所述减压工序后密封所述蓄电单元电池的工序；
再测定工序，该再测定工序是在所述密封工序后对所述密封构件的形状进行再次测定的工序；以及
判定工序，该判定工序是基于所述测定工序中的测定结果和所述再测定工序中的测定结果算出所述密封构件的移位量、并且在该移位量为基准值以上时判定为所述蓄电单元电池的内压适当的工序。
2.根据权利要求1所述的蓄电模块的制造方法，其特征在于：
在所述固定工序中，以在所述注液构件与所述密封构件之间形成间隙的方式将所述密封构件固定于所述注液构件；
在所述减压工序中，通过所述间隙排出所述蓄电单元电池内的气体来对所述蓄电单元电池内进行减压；并且，
在所述密封工序中，通过以封闭所述间隙的方式将所述密封构件熔接于所述注液构件来对所述蓄电单元电池内进行密封。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电模块的制造方法，其特征在于：
在所述准备工序中准备的所述至少1个蓄电单元电池包括多个蓄电单元电池，所述多个蓄电单元电池各自的所述注液构件中的2个以上的注液构件互相连接；并且，
在所述固定工序中，互相连接的2个以上的所述注液构件中的所述注液口总体由1个所述密封构件覆盖。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电模块的制造方法，其特征在于：
在所述准备工序中，准备双极型的蓄电单元电池作为所述蓄电单元电池。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电模块的制造方法，其特征在于：
所述移位量是所述密封构件的中央部向所述蓄电单元电池的内部方向移位的量。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的蓄电模块的制造方法，其特征在于：
在所述测定工序和所述再测定工序中，由测定装置测定所述密封构件的三维形状。
7.一种蓄电模块，其特征在于，具备：
各自具有用于将电解液向蓄电单元电池注入的注液口的至少1个蓄电单元电池；以及
具有可挠性且密封所述至少1个蓄电单元电池的所述注液口的密封构件，
其中，所述至少1个蓄电单元电池各自包括具有所述注液口的注液构件；
其中，所述注液构件具有包围所述注液口并承受所述密封构件的承受面；
其中，所述密封构件包括与所述承受面接触的周缘接触部、和位于所述周缘接触部的内侧的位置的内侧部，所述内侧部从所述周缘接触部凹陷；并且，
其中，所述蓄电单元电池的内压为大气压以下。
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