JP2010049913A - Manufacturing method of sealed battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、密閉型電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a sealed battery.
近年、携帯電話、ノート型パソコン、ビデオカムコーダなどのポータブル電子機器やハイブリッド電気自動車等の車両の普及により、これらの駆動用電源に用いられる電池の需要は増大している。
このような電池の中には、電池ケースに、その外部から内部に電解液を注液可能な連通孔を備える密閉型電池がある。例えば、特許文献1では、樹脂からなり、注液孔(連通孔)を有する注液部材と、金属からなる封止部材とを備え、注液部材の樹脂を、封止部材に溶着して、連通孔を閉塞してなる密閉型電池が挙げられている。
In recent years, with the spread of portable electronic devices such as mobile phones, notebook computers, and video camcorders and vehicles such as hybrid electric vehicles, the demand for batteries used for these driving power sources is increasing.
Among such batteries, there is a sealed battery provided with a communication hole in a battery case through which an electrolyte can be injected from the outside to the inside. For example,
密閉型電池の製造に当たっては、例えば、この電池ケースにおいて、複数回の封止と、少なくとも1回以上の開封を行うことがある。即ち、電池ケース内に発電要素を配置(収容)し、連通孔を通じて電解液を注液した後、電池ケースに仮封止を行い、電池に所定の初期充放電を施す。その後、その仮封止を解き(開封して)、電池ケース内で発生したガスを電池ケースの外部に放出させて、再び電池ケースを封止(本封止)を行い、密閉型電池を完成させる。このようにすれば、初期充放電で生じた不要なガスを電池ケースの内部から排除することができ、完成した密閉型電池において、そのガスによる内圧上昇を防止することができる。
しかしながら、特許文献1に記載の密閉型電池では、封止を解く(開封する)際に、封止部材に溶着された注液部材の樹脂を排除してから封止部材を取り出す必要があるため、封止部材が変形したり傷がついている等により、その電池ケースの注液部材を複数回封止し難い。
In manufacturing the sealed battery, for example, in this battery case, a plurality of times of sealing and at least one time of opening may be performed. That is, a power generation element is disposed (accommodated) in a battery case, an electrolyte solution is injected through the communication hole, the battery case is temporarily sealed, and a predetermined initial charge / discharge is performed on the battery. After that, the temporary sealing is released (opened), the gas generated in the battery case is released to the outside of the battery case, the battery case is sealed again (main sealing), and the sealed battery is completed. Let In this way, unnecessary gas generated by the initial charge / discharge can be eliminated from the inside of the battery case, and in the completed sealed battery, an increase in internal pressure due to the gas can be prevented.
However, in the sealed battery described in
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、製造の際、電池ケースにおいて複数回の封止と少なくとも1回以上の開封を容易に行うことができる密閉型電池の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and provides a manufacturing method of a sealed battery that can easily perform a plurality of times of sealing and at least one time of opening in a battery case during manufacturing. The purpose is to do.
そして、その解決手段は、自身の内部と外部とを連通する連通孔を有する電池ケースと、上記電池ケース内に収容された発電要素と、を備える密閉型電池の製造方法であって、上記電池ケースは、上記発電要素を収容するケース本体部と、樹脂フィルム又は金属箔複合樹脂フィルムからなり、上記連通孔の少なくとも一部をなす筒状で、上記ケース本体部から延びる連通筒部と、を有し、上記連通筒部の一部を熱溶着して第1封止部を形成して、上記ケース本体部及び上記連通筒部の上記第1封止部よりも上記ケース本体部側の第1ケース側筒部を封止する第1封止工程と、上記連通筒部のうち上記第1封止部よりも上記ケース本体部側の開封部で開封して、上記ケース本体部内を外部と連通させる第1連通工程と、上記連通筒部のうち上記開封部よりも上記ケース本体部側の一部を熱溶着して第2封止部を形成して、上記ケース本体部及び上記連通筒部の上記第2封止部よりも上記ケース本体部側の第2ケース側筒部を封止する第2封止工程と、を備える密閉型電池の製造方法である。 The solution is a method for manufacturing a sealed battery comprising: a battery case having a communication hole that communicates the inside and the outside of the battery itself; and a power generation element housed in the battery case. The case includes a case main body portion that houses the power generation element, and a communication cylinder portion that is formed of a resin film or a metal foil composite resin film and that forms at least a part of the communication hole and extends from the case main body portion. A first sealing portion is formed by thermally welding a part of the communication tube portion, and the case main body side and the first sealing portion of the communication tube portion are closer to the case main body side. 1st sealing process which seals 1 case side cylinder part, and it opens by the opening part by the side of the above-mentioned case body part rather than the above-mentioned 1st sealing part among the above-mentioned communicating cylinder parts, A first communication step of communicating, and the above-mentioned communication tube portion of the above A part of the case body part side of the sealing part is thermally welded to form a second sealing part, and the case body part side of the case body part and the second sealing part of the communication tube part. And a second sealing step for sealing the second case side tube portion.
本発明の密閉型電池の製造方法では、樹脂フィルム又は金属箔複合樹脂フィルムからなる連通筒部を用いるので、このうちの互いに部位の異なる第1封止部及び第2封止部で熱溶着し、ケース本体部及び第1ケース側筒部、或いは、ケース本体部及び第2ケース側筒部を封止できる。従って、少なくとも2回(複数回)の封止を容易かつ確実に行うことができる。
また、第1封止工程及び第2封止工程では、樹脂フィルム又は金属箔複合樹脂フィルムからなる連通筒部を熱溶着して封止するので、樹脂フィルム同士、或いは、金属箔複合樹脂フィルム同士を重ね合わせて溶着すれば良く、別部材に樹脂を溶着させる特許文献1に比して容易に封止することができる。さらに、第1連通工程では、連通筒部のうち開封部で開封するので、その開封部において、樹脂フィルム又は金属箔複合樹脂フィルムを、例えば、穿孔、切断等をすれば良く、溶着させた樹脂を排除して開封する特許文献1に比して、容易に開封することができる。
かくして、密閉型電池の製造において、電池ケースについて複数回の封止と開封を容易に行うことができる。
In the method for manufacturing a sealed battery according to the present invention, since the communication tube portion made of the resin film or the metal foil composite resin film is used, the first sealing portion and the second sealing portion which are different from each other are thermally welded. The case main body and the first case side cylinder, or the case main body and the second case side cylinder can be sealed. Therefore, sealing at least twice (multiple times) can be performed easily and reliably.
Moreover, in the 1st sealing process and the 2nd sealing process, since the continuous cylinder part which consists of a resin film or a metal foil composite resin film is heat-welded, it seals between resin films or metal foil composite resin films And can be easily sealed as compared with
Thus, in the production of a sealed battery, the battery case can be easily sealed and opened multiple times.
また、上述のように、第1封止工程、第2封止工程及び第1連通工程において、ケース本体部を容易に封止或いは開封することができるので、多数の密閉型電池について、次々に或いは一度に複数、封止或いは開封することも容易である。 In addition, as described above, the case main body can be easily sealed or opened in the first sealing step, the second sealing step, and the first communication step. Alternatively, it is easy to seal or open a plurality at a time.
なお、連通筒部としては、樹脂フィルムまたは金属箔複合樹脂フィルムからなる筒状であり、第1封止部及び第2封止部で熱溶着により封止可能とされたものである。具体的には、少なくとも、第1封止部及び第2封止部において、その内側面が、ポリプロピレン、ポリエチレンなど熱溶着可能な樹脂で形成されているものが挙げられる。なお、連通筒部の内側面全体が、熱溶着可能な樹脂で形成されているものでも良い。
また、連通筒部の開封部における開封の手法としては、開封部で連通筒部を切断する、あるいは穿孔するなどによる開封が挙げられる。
また、第2封止工程の後、さらに、連通等部材において、開封及び封止を繰り返しても良い。電池ケースにおいて、容易に複数回の封止、或いは、開封を行うことができる。
In addition, as a communication cylinder part, it is the cylinder shape which consists of a resin film or a metal foil composite resin film, and it can be sealed by heat welding by the 1st sealing part and the 2nd sealing part. Specifically, at least the first sealing portion and the second sealing portion include those whose inner side surfaces are formed of a heat-weldable resin such as polypropylene and polyethylene. Note that the entire inner side surface of the communication tube portion may be formed of a heat-weldable resin.
Moreover, as a method of opening in the opening part of a communication cylinder part, the opening by cutting | disconnecting a communication cylinder part in an opening part, or punching is mentioned.
Further, after the second sealing step, the opening and sealing may be repeated in the communication member. The battery case can be easily sealed or opened multiple times.
さらに、上述の密閉型電池の製造方法であって、前記第1封止工程に先立って、前記連通筒部の前記連通孔を通じて、前記電池ケース内に電解液を注液する注液工程を備える密閉型電池の製造方法とすると良い。 Furthermore, the above-described sealed battery manufacturing method includes a liquid injection step of injecting an electrolytic solution into the battery case through the communication hole of the communication cylinder portion prior to the first sealing step. A sealed battery manufacturing method is preferable.
本発明の密閉型電池の製造方法では、連通孔を電解液の注液に用いることができるので、別途、注液孔を形成しておく必要がなく、また、注液孔を別途封止する必要がない。 In the sealed battery manufacturing method of the present invention, since the communication hole can be used for injecting the electrolyte, it is not necessary to separately form the injection hole, and the injection hole is sealed separately. There is no need.
さらに、上述のいずれかの密閉型電池の製造方法であって、前記ケース本体部及び前記連通筒部は、金属箔複合樹脂フィルムからなる密閉型電池の製造方法とすると良い。 Furthermore, in any one of the above-described sealed battery manufacturing methods, the case main body portion and the communication tube portion may be a manufacturing method of a sealed battery made of a metal foil composite resin film.
本発明の密閉型電池の製造方法では、ケース本体部及び連通筒部が金属箔複合樹脂フィルムからなるので、樹脂フィルムを用いた場合に比して、この連通筒部を透過して、ガス(水素ガスなど)が漏れたり、あるいは、水分(水蒸気)が連通筒部及び電池ケース内に侵入することを、効果的に防止することができる。 In the method for manufacturing a sealed battery according to the present invention, the case main body and the communication cylinder are made of a metal foil composite resin film, so that the gas (( It is possible to effectively prevent leakage of hydrogen gas or the like, or intrusion of moisture (water vapor) into the communicating tube portion and the battery case.
または、前述のいずれかの密閉型電池の製造方法であって、前記電池ケースは、前記ケース本体部をなすケース本体部材と、前記連通筒部をなし、上記ケース本体部材に、直接又は間接に、かつ、気密に接続してなる連通筒部材と、を有する密閉型電池の製造方法とすると良い。 Alternatively, in any one of the above-described sealed battery manufacturing methods, the battery case includes a case main body member that forms the case main body portion and the communication cylinder portion, and directly or indirectly to the case main body member. And it is good to set it as the manufacturing method of the sealed battery which has the communicating cylinder member formed by airtight connection.
本発明の密閉型電池の製造方法では、ケース本体部材と連通筒部材とを別部材としているので、例えば、金属製のケース本体部材を採用することができるなど、ケース本体部材の材質について、選択の自由度が高く、用途、形状、放熱性等に応じて、適切なケース本体部材を用いることができる。 In the sealed battery manufacturing method of the present invention, since the case body member and the communicating cylinder member are separate members, for example, a metal case body member can be adopted, and the material of the case body member is selected. The degree of freedom is high, and an appropriate case body member can be used according to the application, shape, heat dissipation and the like.
(実施形態1)
次に、本発明の実施形態1について、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態1にかかる電池1について説明する。図1(a)は密閉型電池(以下、単に電池とも言う)1の斜視図、図1(b)はその電池1の断面図、図2はラミネートフィルムの断面図、図3は電池1の上面図である。この電池1はラミネートフィルムLFからなる電池ケース10、この電池ケース10内に収容された発電要素60のほかに、正極タブ80及び負極タブ90を備える密閉型のリチウムイオン二次電池である(図1(a)参照)。
(Embodiment 1)
Next,
The
このうち、発電要素60は、いずれも矩形箔状とされた、正電極板61、負電極板62及びセパレータ63をそれぞれ複数有する(図1(a),(b)参照)。この発電要素60では、正電極板61と負電極板62との間にセパレータ63を介在させて、これらを積層方向DLに積層している(図1(b)参照)。なお、この発電要素60には、EC(エチレンカーボネート)とDEC(ジエチルカーボネート)との混合有機溶媒にLiPF6を添加した電解液70が含浸されている。
また、図3に示すように、矩形板状を有し、アルミニウムからなる正極タブ80は、電池ケース10内で上述した複数の正電極板61と接合され、その電池ケース10の端部のうち、長辺をなす1つの長辺端部10Kから外部に延出している。
また、正極タブ80と同様、矩形板状を有し、銅からなる負極タブ90は、電池ケース10内で複数の負電極板62と接合され、電池ケース10の長辺端部10Kから外部に延出している。
Among these, the
Further, as shown in FIG. 3, the
Similarly to the
また、ケース本体部31となる部分を凹設した2枚のラミネートフィルムLF,LFの周囲を重ね合わせて形成した電池ケース10は、上述の発電要素60を収容するケース本体部31と、このケース本体部31から、図1(a)中、左手前方向に延出する、連通孔Hを構成する連通筒部41とを有する。また、ケース本体部31及び連通筒部41の周縁には、2枚のラミネートフィルムLF,LFが接合された周縁部15を有する。
この電池ケース10をなすラミネートフィルムLFは、図2にその断面図を示すように、アルミニウム箔LMと、そのアルミニウム箔LMの両側にそれぞれコーティングされた、ポリプロピレンからなる樹脂層LPとからなる。電池ケース10の周縁部15は、熱溶着により、2枚のラミネートフィルムLF,LFの周縁部分の、互いに向かい合う樹脂層LP同士を、一旦溶融させた後に凝固させて一体化して形成されている。かくして、周縁部15において、これら2枚のラミネートフィルムLF,LFは、気密に接合している。
In addition, the
As shown in a sectional view of FIG. 2, the laminate film LF constituting the
このため、ケース本体部31内に収容された上述の発電要素60は、気密に封止されている。一方、円筒形状の連通筒部41は、電池ケース10、具体的にはケース本体部31の内部と外部とを連通する連通孔Hをなしている(図3参照)。なお、この連通筒部41は、このうちのケース本体部31とは逆側の先端部に、熱溶着により封止した第1封止部S1を有するほか、その第1封止部S1とケース本体部31との中間付近に、熱溶着により封止した第2封止部S2とを有する。このうち、第2封止部S2は、ケース本体部31、及び、連通筒部41のうちこの第2封止部S2よりもケース本体部31側の第2ケース側筒部43を封止してなる。
For this reason, the above-mentioned electric
また、連通筒部41のうち、これら第1封止部S1と第2封止部S2との間の先端側筒部44の側面には、連通孔Hと電池ケース10外部とを貫通する開封孔Tが穿孔された開封部41Tを有する。この開封部41Tにおける開封孔Tは、後述する電池1の製造工程中に、ケース本体部31の内部に発生したガスを、電池ケース10の外部に放出するのに用いたものである。
Further, in the
次いで、本実施形態1にかかる電池1の製造方法について、図4〜9を参照しつつ説明する。
図4に、この電池1の電池ケース10を構成する、熱溶着前の未溶着ケース部材10B、及び、正極タブ80と負極タブ90とを接合した発電要素60の分解斜視図を示す。
このうち、発電要素60は、予め、前述の複数の正電極板61、負電極板62及びセパレータ63が積層方向DLに積層されて、複数の正電極板61が正極タブ80に、複数の負電極板62が負極タブ90に、それぞれ接合されている。なお、この発電要素60は、電解液70を含浸していない。
Next, a method for manufacturing the
FIG. 4 shows an exploded perspective view of the
Among them, the
また、一体のラミネートフィルムLFからなる未溶着ケース部材10Bは、予め、以下のように成形されている。即ち、未溶着ケース部材10Bの中央付近に、発電要素60の積層方向DLに半分程度を収容可能な大きさに窪んだ矩形凹状の未溶着ケース本体部31Bを有している。また、この未溶着ケース本体部31Bから、図4中、左手前方向に延出する未溶着連通筒部41Bを有する。つまり、この未溶着連通筒部41Bは、未溶着ケース部材10Bの長辺端部10Kから、未溶着ケース部材10Bの外部に延出している。また、この未溶着連通筒部41Bには、未溶着ケース本体部31Bに連なるU字溝状の溝部41BGが形成されている。
さらに、図4に示すように、未溶着ケース本体部31B及び未溶着連通筒部41Bの周縁には、平板状の未溶着周縁部15Bが位置している。
Further, the
Furthermore, as shown in FIG. 4, a flat unwelded
まず、図4に示すように、2つの未溶着ケース部材10B,10Bの各未溶着ケース本体部31B,31B同士で発電要素60を包囲するようにして、これら未溶着ケース部材10B,10B同士を重ね合わせる。このとき、発電要素60に接合した正極タブ80及び負極タブ90が、未溶着ケース部材10Bの長辺端部10Kからその外部に突出するように配置する。
その後、2つの加熱板(図示しない)を用いて、2つの未溶着ケース部材10B,10Bの未溶着周縁部15B,15B同士を挟み込んで熱溶着させる。これにより、ケース本体部31側から先端側まで連通する連通孔Hをなす筒状の連通筒部41、及び、前述のケース本体31を有する電池ケース10Xができあがる(図5参照)。
First, as shown in FIG. 4, the
Thereafter, using two heating plates (not shown), the unwelded
次いで、電池ケース10Xの内部に前述の電解液70を注液する注液工程について、図6を参照しつつ説明する。
上述の連通筒部41のなす連通孔Hが重力方向、上方に延びるように、上述の電池ケース10Xを配置し、その連通筒部41の先端側から、シリンジNCを用いて電解液70を所定量、注液する。このようにして、連通孔Hを通じて、電池ケース10Xの内部に収容された発電要素60に、電解液70を含浸させる。
Next, a liquid injection process for injecting the above-described
The
次いで、第1封止工程では、電解液70を注液した後の電池ケース10Xの連通筒部41(連通孔H)を一旦封止する。具体的には、先端が平板状で加熱された2つのプレス治具PL,PLを用いて、連通筒部41のうち、ケース本体部31とは逆側の先端の部位(図7(a)中、一点鎖線で囲んだ第1封止予定部位PS1)を挟み、互いに熱溶着させて、連通筒部41に第1封止部S1を形成する(図7(a)参照)。これにより、連通筒部41の第1封止部S1よりもケース本体部31側に位置する第1ケース側筒部42及びケース本体部31を封止する。この形態の電池ケースを電池ケース10Yとする(図7(b)参照)。
Next, in the first sealing step, the communication tube portion 41 (communication hole H) of the
第1封止工程による封止後、上述の電池ケース10Yの形態で、正極タブ80,負極タブ90を通じて発電要素60に初期充放電を施す。具体的には、電池1に初期充電を施し、その後に放電させて、さらに複数回の充放電を行う。
すると、この間に、電池ケース10Y内には、その初期充放電によりガスGSが発生するが、このガスGSは電池1にとって不要であるので、この電池ケース10Yの内部から排出する必要がある。
After the sealing by the first sealing step, the
Then, during this time, gas GS is generated in the
そこで、次の第1連通工程では、電池ケース10Yの第1ケース側筒部42を開封して、再びケース本体部31の内部と外部とを連通させる。具体的には、第1ケース側筒部42の側面のうち、第1封止部S1に近い部位に、先端が鋭利な穿孔治具NDを突き刺して開封孔Tを穿孔して、そこを開封部41Tとする(図8(a)参照)。
これにより、この開封部41Tにおける開封孔Tを通じて、ケース本体部31及び第1ケース側筒部42の内部のガスGSが、これらの外部に放出される(図8(b)参照)。
Therefore, in the next first communication step, the first case side
Thereby, the gas GS inside the case
次いで、第2封止工程では、ガスGSを放出後、第1ケース側筒部42を封止する。具体的には、第1封止工程と同様に、先端が平板状で加熱された2つのプレス治具PL,PLを用いて、第1ケース側筒部42のうち、開封部41T(開封孔T)よりもケース本体部31側の部位(図9中、一点鎖線で囲んだ第2封止予定部位PS2)を挟み、互いに熱溶着させて、第1ケース側筒部42(連通筒部41)に第2封止部S2を形成する(図9参照)。これにより、第2封止部S2よりもケース本体部31側に位置する第2ケース側筒部43及びケース本体部31を封止する。かくして、前述の電池ケース10を備える電池1が完成する(図1,3参照)。
Next, in the second sealing step, after releasing the gas GS, the first case side
このように、本実施形態1にかかる電池1の製造方法では、ラミネートフィルムLFからなる連通筒部41を用いる。このため、このうちの互いに部位の異なる第1封止部S1及び第2封止部S2で熱溶着して、それぞれケース本体部31及び第1ケース側筒部42の封止、或いは、ケース本体部31及び第2ケース側筒部43の封止を行うので、少なくとも2回の封止を容易かつ確実に行うことができる。
また、上述の第1封止工程及び第2封止工程では、2枚のラミネートフィルムLF,LFからなる連通筒部41を熱溶着して封止するので、ラミネートフィルムLF,LF同士を重ね合わせて溶着すれば良く、前述した特許文献1に比して容易に封止することができる。
さらに、第1連通工程では、連通筒部41に開封孔Tを穿孔して開封部41Tを開封するので、前述の特許文献1に比して、容易に開封することができる。
かくして、電池1の製造において、電池ケース10について、必要な複数回の封止と開封を容易に行うことができる。
Thus, in the manufacturing method of the
Further, in the first sealing step and the second sealing step described above, since the communicating
Furthermore, in the first communication step, since the opening hole T is punched in the
Thus, in the production of the
なお、上述のように、第1封止工程、第2封止工程及び第1連通工程において、ケース本体部31を容易に封止或いは開封することができるので、多数の電池1について、次々に或いは一度に複数、封止或いは開封することも容易である。
As described above, the case
また、本実施形態1にかかる電池1の製造方法では、第1封止工程に先立ち、連通筒部41がなす連通孔Hを電解液70の注液に用いているので、別途、注液孔を形成しておく必要が無く、また、そのような注液孔を別途封止する必要もない。
Moreover, in the manufacturing method of the
また、本実施形態1にかかる電池1の製造方法では、ケース本体部31及び連通筒部41が金属箔複合樹脂フィルムであるラミネートフィルムLFからなるので、樹脂フィルムを用いた場合に比して、この連通筒部41を透過して、ガス(水素ガスなど)が漏れたり、あるいは、水分(水蒸気)が連通筒部41及び電池ケース10内に侵入することを、効果的に防止することができる。
Moreover, in the manufacturing method of the
(変形形態1)
次に、本発明の変形形態1について、図10〜12を参照しつつ説明する。
本変形形態1の電池101では、電池ケースの連通筒部が前述の実施形態1と異なり、それ以外は同様である。
そこで、異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略又は簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
(Modification 1)
Next,
In the
Therefore, different points will be mainly described, and description of similar parts will be omitted or simplified. In addition, about the same part, the same effect is produced. In addition, the same contents are described with the same numbers.
本変形形態1にかかる電池101は、ラミネートフィルムLFからなる電池ケース110、この電池ケース110内に収容された発電要素60のほかに、正極タブ80及び負極タブ90を備える密閉型のリチウムイオン二次電池である(図10参照)。
A
このうち、電池ケース110は、その端部のうち、長辺をなす1つの長辺端部110Kから外部に延出し、連通孔Hを構成する連通筒部141を有する。但し、この連通筒部141は、このうちのケース本体部31とは逆側の先端に、熱溶着により封止した第2封止部S2のみを有し、実施形態1における第1封止部S1が残されていない点で、実施形態1と異なる。また、図10に示すように、連通筒部141は、その長辺端部110Kから延出する延出寸法R1が、実施形態1のもの(R2)よりも小さい。
このため、本変形形態1にかかる電池101では、連通筒部141の延出寸法R1が実施形態1よりも小さいので、例えば、この電池101を複数用いて組電池とした場合に、連通筒部141の延出寸法R1が小さくなった分、その組電池用のケース体積を小さくすることができる。
Among these, the
For this reason, in the
次いで、本変形形態1にかかる電池101の製造方法について、図4〜7,11,12を参照しつつ説明する。
なお、第1連通工程までは、前述の実施形態1と同様であるので、説明を省略する。
Next, a method for manufacturing the
In addition, since it is the same as that of the above-mentioned
本変形形態1の第1連通工程では、図7(b)に示す電池ケース10Yの第1ケース側筒部42を開封して、再びケース本体部31の内部と外部とを連通させる。具体的には、ラミネートフィルムLFを切断可能なカッターCU(本変形形態1では円板形状)を用いて、切断線CPに沿って連通筒部141を切断する(図11(a)参照)。
これにより、連通筒部141のうち、ケース本体部31とは逆側の先端には、連通孔Hの開口141Tが形成されて、ケース本体部31の内部のガスGSが、この連通孔Hの開口141Tを通じて、ケース本体部31の外部に放出される(図11(b)参照)。
In the first communication step of the first modification, the first case side
Accordingly, an
次いで、第2封止工程では、ガスGSを放出後、第2ケース側筒部143を封止する。具体的には、第1封止工程と同様に、先端が平板状で加熱された2つのプレス治具PL,PLを用いて、第2ケース側筒部143の先端側の部位(図12中、一点鎖線で囲んだ第2封止予定部位PS2)を挟み、互いに熱溶着させて、第2封止部S2を形成する(図12参照)。これにより、実施形態1と同様に、第2ケース側筒部143及びケース本体部31を封止する。かくして、前述の電池ケース110を備える電池101が完成する(図10参照)。
Next, in the second sealing step, after releasing the gas GS, the second case-
(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2について、図6〜9,13〜16を参照しつつ説明する。
本実施形態2の電池201では、電池ケースが別体のケース本体部材と連通筒部材とからなる点で前述の実施形態1と異なり、それ以外は同様である。
そこで、異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略又は簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.
The
Therefore, different points will be mainly described, and description of similar parts will be omitted or simplified. In addition, about the same part, the same effect is produced. In addition, the same contents are described with the same numbers.
本実施形態2にかかる電池201は、矩形箱状のケース本体部231とこのケース本体部231から延びる連通筒部241とを有する電池ケース210、及び、ケース本体部材230内に収容された発電要素260を備える捲回形のリチウムイオン二次電池である(図13参照)。
このうち発電要素260は、帯状の正電極板261及び負電極板262が、ポリエチレンからなる帯状のセパレータ263を介して扁平形状に捲回されてなる。なお、この発電要素260にも、実施形態1と同様の電解液70が含浸されている。
A
Among these, the
また、図13,14に示すように、この発電要素260の正電極板261及び負電極板262はそれぞれ、クランク状に屈曲した板状の正極集電部材280または負極集電部材290と接合されている(図14(a)参照)。なお、正極集電部材280及び負極集電部材290はいずれも、次述するケース本体部231をなすケース本体部材230のうちの蓋部232を、図13中、上方に貫通している。さらに、正極集電部材280のうち、接合した発電要素260とは逆側の先端側に位置する正極端子部280Aが、ケース本体部材230(蓋部232)の外部に突出している。また、負極集電部材290の負極端子部290Aもまた、正極集電部材280と同様に、ケース本体部材230(蓋部232)の外部に突出している。
Further, as shown in FIGS. 13 and 14, the
また、ケース本体部材230は、共にアルミニウム製の収容部233及び蓋部232からなり、これらによって発電要素260を収容するケース本体部231をなしている。このうち収容部233は、有底矩形箱形であり、内側全面に樹脂からなる絶縁フィルム(図示しない)を貼付している。
The case
また、蓋部232は矩形板状であり、収容部233の開口部233Aを閉塞して、この収容部233に溶接されている。この蓋部232は、上述の正極端子部280A及び負極端子部290Aとの間に、それぞれ樹脂製の絶縁部材275が介在しており、これらと絶縁している。また、この蓋部232は、図13中、上方に向く外表面232a上に封着された矩形板状の安全弁277のほか、この外表面232aから上方に突出した円筒状の円筒壁部221を有している。この円筒壁部221は、電池ケース210の内部と外部とを連通する連通孔Hの一部をなす(図14(b)参照)。
The
また、ラミネートフィルムLFからなる筒状の連通筒部材240は、上述の円筒壁部221に接合し、外表面232aから図中、上方に向けて延出している(図13参照)。この連通筒部材240は、1枚の平板状のラミネートフィルムLFを円筒形状に変形させて、変形後に重なりあう端部同士の、接触し合う樹脂層LP,LPを、熱溶着により気密に接合してなる。
また、この連通筒部材240は、円筒状の連通筒部241をなすほか、この連通筒部241よりも蓋部232(ケース本体部材230)側に位置し、熱溶着により円筒壁部221に気密に接合した接合部248を有する。
Moreover, the cylindrical
The
このうち連通筒部241は、上述の円筒壁部221と共に、連通孔Hをなしている。また、この連通筒部241は、蓋部232(ケース本体部231)とは逆側の先端に、熱溶着により封止した第1封止部S1を有するほか、その第1封止部S1と蓋部232(ケース本体部231)との中間付近に、熱溶着により封止した第2封止部S2とを有する。このうち、第2封止部S2は、蓋部232(ケース本体部231)、及び、連通筒部241のうちこの第2封止部S2よりも蓋部232(ケース本体部231)側の第2ケース側筒部243を封止してなる。
Among these, the
また、連通筒部241のうち、これら第1封止部S1と第2封止部S2との間の先端側筒部244には、これを貫通する開封孔Tが穿孔された開封部241Tを有する。
In addition, in the
次いで、本実施形態2にかかる電池201の製造方法について、図6〜9,15,16を参照しつつ説明する。
図15に、この電池201の電池ケース210を構成する、接合前の連通筒部材240、及び、発電要素260を収容したケース本体部材230の分解斜視図を示す。
まず、予め、正電極板261と負電極板262とをセパレータ263を介して捲回した発電要素260に、正極集電部材280,負極集電部材290を溶接した後、蓋部232に挿通して、絶縁部材275で固定し、発電要素260と蓋部232とを一体とする。これを収容部233に挿入し、蓋部232で収容部233の開口部233Aを封口する。その後、収容部233と蓋部232とを溶接する。
なお、蓋部232の外表面232aから、図15中、上方に突出している。円筒壁部221には、ラミネートフィルムLFの樹脂層LPと同じ、ポリプロピレンをコーティングしてある。
Next, a method for manufacturing the
FIG. 15 is an exploded perspective view of a case
First, the positive electrode current collecting
In addition, it protrudes upward in FIG. 15 from the
また、連通筒部材240は、予め、1枚の平板状のラミネートフィルムLFを変形させて、重なり合う端部同士を接合させた円筒形状をなしている。詳しくは、前述の連通孔Hをなす、円筒状の連通筒部241と、同じく円筒状で、ケース本体部材230(蓋部232)の円筒壁部221に被せて、これと接合する接合予定部248Bとからなる(図15参照)。
Further, the
まず、図15に示すように、円筒壁部221の外周側に上述の接合予定部248Bを包囲するように被せる。
その後、その接合予定部248Bを、加熱した押圧治具(図示しない)で押さえながらこの周りを一周させて、接合予定部248B(連通筒部材240)を円筒壁部221に熱溶着させる。これにより、ケース本体部材230と気密に連通した連通筒部241ができあがる(図16参照)。
First, as shown in FIG. 15, the outer peripheral side of the
Thereafter, while the planned joining
このように、本実施形態2にかかる電池201の製造方法では、ケース本体部材230と連通筒部材240とを別部材としているので、ラミネートフィルムLFからなる実施形態1のケース本体部30と異なり、剛性の高いアルミニウム製のケース本体部材230を採用できている。即ち、ケース本体部材230の材質について、選択の自由度が高く、用途、形状、放熱性等に応じて、適切なケース本体部材230を用いることができる。
Thus, in the manufacturing method of the
なお、その後の注液工程、第1封止工程、第1連通工程、及び、第2封止工程は、いずれも実施形態1にかかる電池1とほぼ同様であるので、詳述について省略する(図6〜9参照)。
In addition, since the subsequent liquid injection process, the 1st sealing process, the 1st communication process, and the 2nd sealing process are all the same as that of
以上において、本発明を実施形態1,2及び変形形態1に即して説明したが、本発明は上記実施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1等では、連通筒部(連通筒部材)を金属箔複合樹脂フィルム(ラミネートフィルム)からなるものとしたが、第1封止部及び第2封止部で熱溶着により封止可能であれば良く、例えば、樹脂フィルムからなるものとしても良い。また、金属箔複合樹脂フィルムの樹脂層をポリプロピレンとしたが、例えば、ポリエチレン等の、熱溶着が可能な樹脂を用いれば良い。さらに、金属箔複合樹脂フィルムのアルミニウム箔の両面に樹脂層をコーティングしたものを用いたが、少なくとも熱溶着で接合する被接合面側に樹脂層をコーティングしていれば良い。
In the above, the present invention has been described with reference to the first and second embodiments and the first modified embodiment, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. Needless to say, you can.
For example, in
また、実施形態1等では、第1封止工程、第1連通工程、及び、第2封止工程を行ったが、例えば、第2封止工程の後、さらに、連通筒部(連通筒部材)において、開封及び封止を繰り返しても良い。また、第1連通工程において、1つの電池の連通筒部を切断する工程を示したが、複数の電池を一列に配置し、これら複数の電池の各連通筒部を列置した後に、例えばカッター等の裁断機器により同時に切断しても良い。この場合には、電池の製造工程の生産性を向上できる。
また、実施形態2では、連通筒部材を直接、ケース本体部材に接続したが、例えば、これら連通筒部材及びケース本体部材と異なる別部材をこれらの間に介在させて、これらを間接的に接続しても良い。
Moreover, in
In the second embodiment, the communication cylinder member is directly connected to the case main body member. However, for example, another member different from the communication cylinder member and the case main body member is interposed between them to indirectly connect them. You may do it.
1,101,201 電池(密閉型電池)
10,110,210 電池ケース
31,231 ケース本体部
41,141,241 連通筒部
41T,241T 開封部
42 第1ケース側筒部
43,143,243 第2ケース側筒部
60,260 発電要素
70 電解液
141T 開口(開封部)
230 ケース本体部材
240 連通筒部材
H 連通孔
LF ラミネートフィルム(金属箔複合樹脂フィルム)
S1 第1封止部
S2 第2封止部
1,101,201 battery (sealed battery)
10, 110, 210
230
S1 1st sealing part S2 2nd sealing part
Claims (4)
上記電池ケース内に収容された発電要素と、を備える
密閉型電池の製造方法であって、
上記電池ケースは、
上記発電要素を収容するケース本体部と、
樹脂フィルム又は金属箔複合樹脂フィルムからなり、上記連通孔の少なくとも一部をなす筒状で、上記ケース本体部から延びる連通筒部と、を有し、
上記連通筒部の一部を熱溶着して第1封止部を形成して、上記ケース本体部及び上記連通筒部の上記第1封止部よりも上記ケース本体部側の第1ケース側筒部を封止する第1封止工程と、
上記連通筒部のうち上記第1封止部よりも上記ケース本体部側の開封部で開封して、上記ケース本体部内を外部と連通させる第1連通工程と、
上記連通筒部のうち上記開封部よりも上記ケース本体部側の一部を熱溶着して第2封止部を形成して、上記ケース本体部及び上記連通筒部の上記第2封止部よりも上記ケース本体部側の第2ケース側筒部を封止する第2封止工程と、を備える
密閉型電池の製造方法。 A battery case having a communication hole for communicating between the inside and the outside of the device;
A power generation element housed in the battery case, and a manufacturing method of a sealed battery comprising:
The battery case is
A case body for housing the power generation element;
A resin film or a metal foil composite resin film, in a cylindrical shape forming at least a part of the communication hole, and having a communication cylinder portion extending from the case main body,
A first sealing part is formed by thermally welding a part of the communication cylinder part, and the first case side closer to the case body part than the first sealing part of the case main body part and the communication cylinder part A first sealing step for sealing the tube portion;
A first communication step in which the inside of the case main body is communicated with the outside by opening the unsealed portion on the case main body side of the first sealing portion among the communication cylinder portions;
A part of the communication tube portion closer to the case main body than the opening portion is thermally welded to form a second sealing portion, and the case main body portion and the second sealing portion of the communication tube portion And a second sealing step of sealing the second case-side cylinder portion on the case body side.
前記第1封止工程に先立って、前記連通筒部の前記連通孔を通じて、前記電池ケース内に電解液を注液する注液工程を備える
密閉型電池の製造方法。 It is a manufacturing method of the sealed battery according to claim 1,
Prior to the first sealing step, a sealed battery manufacturing method including a liquid injection step of injecting an electrolytic solution into the battery case through the communication hole of the communication cylinder portion.
前記ケース本体部及び前記連通筒部は、金属箔複合樹脂フィルムからなる
密閉型電池の製造方法。 A method of manufacturing a sealed battery according to claim 1 or 2,
The case main body part and the communication cylinder part are a manufacturing method of a sealed battery made of a metal foil composite resin film.
前記電池ケースは、
前記ケース本体部をなすケース本体部材と、
前記連通筒部をなし、上記ケース本体部材に、直接又は間接に、かつ、気密に接続してなる連通筒部材と、を有する
密閉型電池の製造方法。 A method of manufacturing a sealed battery according to claim 1 or 2,
The battery case is
A case main body member forming the case main body,
A method for manufacturing a sealed battery, comprising: a communicating cylinder member that is connected to the case body member directly or indirectly and in an airtight manner.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20111101 |