JP2014041769A - 密閉型電池の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】初期充電によって発生するガスを適切に排出することができ，注液孔を封止するために必要な部品点数が少ない密閉型電池の製造方法を提供すること。
【解決手段】密閉型電池の製造方法は，金属製の封孔板と圧力差によって可動する環状の可動部とを備えた封止部材を注液孔に配置し，可動部を注液孔の全周に接触させる配置工程と，注液孔の周囲の一部が非溶接となるように，蓋部材に封孔板を溶接する仮封止工程と，初期充電を行う充電工程と，初期充電の開始後，可動部が注液孔に接触することで密閉される電池ケース内側の内領域の圧力が，内領域とは可動部を挟んで反対側にある外領域の圧力に対して，限界値を超えて大きくなることにより，可動部を注液孔と接触する接触位置から注液孔と接触しない非接触位置に変位させ，電池ケース内のガスを排出する排出工程と，全周に渡って封孔板を蓋部材に溶接する本封止工程とを含む。
【選択図】図７

Description

本発明は，容器に電極体および電解液を封入してなる密閉型の電池の製造方法に関する。さらに詳細には，ケース内部に電解液を注液した後，注液孔を封止することによって密閉される密閉型電池の製造方法に関するものである。

従来より，電極体を収納した電池ケース内に電解液を注液し，注液孔を封止して密閉することによりなる密閉型電池がある。例えば，扁平角形の金属ケースを用いる二次電池として，ケースの一面をなす蓋材に注液孔が形成されているものがある。そして，電池の製造時には，注液孔が開口した蓋材が注液前にケースに固定され，その注液孔からケース内に電解液が注液される。さらに，注液後に注液孔に金属製の封口板を被せ，ケースの外から封口板の周囲と蓋材とが隙間無く溶接されることによって，密閉された電池となる。

密閉されて完成した電池は，使用開始前に初期充電される。この初期充電工程において，電池内にはガス（例えば，水素ガス）が発生する。発生したガスにより電池の内圧が高い状態となっていることは好ましくない。そのため，従来より，初期充電工程の後に，発生したガスを抜くガス抜き工程が行われている（例えば，特許文献１参照。）。この特許文献１に記載されている製造方法では，注液後に注液孔を仮封止し，初期充電工程後にその仮封止部材に孔を開けて，発生したガスを抜くとされている。

特開２００９−２９５５９５号公報

しかしながら，前記した特許文献１に記載されている製造方法の例では，仮封止のための第一封止フィルム，第一封止フィルムに形成された孔を封止する第二封止フィルム，さらに第二封止フィルムの上から本封止する本封止部材と，複数の封止部材が必要であった。そのため，仮封止のためだけに必要な部品をできるだけ無くして，部品点数を減らすことが望まれていた。また，初期充電工程において発生するガスを容易に排出できる製造方法が望まれていた。

本発明は，前記した従来の製造方法が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，初期充電によって発生するガスを適切に排出することができ，注液孔を封止するために必要な部品点数が少ない密閉型電池の製造方法を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた密閉型電池の製造方法は，電極体と，前記電極体を収納し，開口面を有する電池ケースと，前記電池ケースの開口面を閉塞する蓋部材と，前記蓋部材を貫通する注液孔と，を備える密閉型電池の製造方法において，前記電極体が収容された前記電池ケースと前記蓋部材とが溶接され，前記注液孔から電解液が注液された状態の電池に対し，金属製の封孔板と，前記封孔板の一方の面と接し，圧力差によって可動する環状の可動部とを備えた封止部材を，前記可動部を前記電池ケース内側に向けて前記注液孔に配置し，前記封孔板にて前記注液孔の外側開口部を覆い，前記可動部を前記注液孔の全周に接触させる配置工程と，前記配置工程の後，前記封孔板を，前記注液孔の周囲の一部が非溶接となるように，前記蓋部材に溶接する仮封止を行う仮封止工程と，前記仮封止工程後，仮封止された前記電池に対して初期充電を行う充電工程と，前記初期充電の開始後，前記可動部が前記注液孔に接触することで密閉される前記電池ケース内側の内領域の圧力が，前記内領域とは前記可動部を挟んで反対側にある外領域の圧力に対して，限界値を超えて大きくなることにより，前記可動部を前記注液孔と接触する接触位置から前記注液孔と接触しない非接触位置に変位させ，前記電池ケース内のガスを排出する排出工程と，前記排出工程後，前記封孔板を，前記注液孔の周囲が全周に渡って溶接されるように，前記蓋部材に溶接する本封止を行う本封止工程と，を含むものである。

本発明の製造方法では，封止部材として封孔板と可動部とを有するものを用いる。封孔板は，仮封止工程において蓋部材に一部を残して溶接される。その後，本封止工程において，封孔板の全周が蓋部材に溶接される。つまり，充電工程の前に注液孔に仮封止した封止部材を，排出工程後に本封止する。従って，仮封止のためだけの封止部材を必要としないので，注液孔を封止するために必要な部品点数は少ない。

また，封止部材の可動部は，配置工程において注液孔の全周で接触位置に配置される。そして，そのままの配置で，仮封止工程を経て充電工程が開始され，電池内部にガスが発生する。これにより，電池の内圧が上昇する。その後，排出工程では，可動部を接触位置から非接触位置へと変位させる。可動部を変位させるためには，内領域の圧力を上げるか，または，外領域の圧力を下げ，内領域の圧力が外領域の圧力に対して，限界値を超えて大きくなるようにする。これにより，充電工程において電池ケース内で発生したガスを，排出工程にて適切に外部へ排出することができる。

さらに，前記可動部は，前記非接触位置に変位した後，前記内領域の圧力と前記外領域の圧力との圧力差が前記限界値以下に戻った場合に，前記非接触位置から前記接触位置に戻る復帰機能を有し，前記本封止工程では，前記圧力差が前記限界値以下となる環境で溶接することが望ましい。このような復帰機能を有する可動部を用いれば，排出工程中には可動部を非接触位置とするとともに，排出工程の終了後は可動部を接触位置に復帰させることができる。従って，排出工程の終了後から本封止工程の終了までの間における，電池内への異物混入や電解液漏れを防止できる。

さらに，前記排出工程では，前記電池を減圧室に収容することが望ましい。封孔板の一部のみが溶接された仮封止状態で，電池の外部を減圧すれば，外領域も減圧される。従って，減圧雰囲気にすることで，外領域と内領域との圧力差が大気圧雰囲気と比較して大きくなり，電池内のガスをより排出し易くなる。

さらに，前記排出工程では，前記減圧室の排気流路に，前記充電工程にて前記電池内で発生した前記ガスの流量を計測する流量計を設置し，当該流量の大小によって前記ガスの排出の有無を判断するとよい。このようにすれば，排出工程において排出されたガスの流量を計測できる。例えば，可動部が非接触位置に変位しないと，ガスが抜けないことから計測される流量が少ない。ガスの排出量を直接計測することで，正常にガス抜きができていることを確認できる。

さらに，前記可動部の前記限界値は，大気圧雰囲気下での前記充電工程で上昇する前記内領域の圧力と大気圧との差分以上であり，前記排出工程では，前記圧力差が前記限界値を超えるまで，前記減圧室内を減圧することが望ましい。このようになっていれば，大気圧雰囲気では，可動部が非接触位置にならない。従って，排出工程以外の工程中は可動部が接触位置にあり，排出工程以外の工程中に，電池内に異物が混入したり，電解液が漏れ出ることを防止できる。

あるいは，前記可動部の前記限界値は，大気圧雰囲気下での前記充電工程で上昇する前記内領域の圧力と大気圧との差分よりも小さく，前記充電工程は，前記排出工程の少なくとも一部を兼ねることとしてもよい。このようにすれば，排出工程が簡素化される。また，排出工程で減圧室に電池を収容する場合であっても，減圧室に収容するまでに多少のガスが排出されるため，排出時間の短縮が期待できる。

さらに，前記排出工程では，排出開始前の前記電池の厚みを取得し，排出開始後の前記電池の厚みとの差分の大小によって前記ガスの排出の有無を判断することとしてもよい。このようにしても，正常にガスが排出されていることを適切に確認できる。例えば，可動部が非接触位置に移動しないと，ガスが排出されないことから電池の厚みの変化量が小さい。電池の厚みのの変化量に基づいて，封止部材が適切に作動しているか否かを判断できる。

本発明の密閉型電池の製造方法によれば，初期充電によって発生するガスを適切に排出することができ，注液孔を封止するために必要な部品点数が少ない。

本形態の二次電池の概略構成を示す断面図である。 蓋部材を示す斜視図である。 封止部材によって封止された注液孔を示す断面図である。 取り付け前の封止部材を示す斜視図である。 接触位置における可動部を拡大して示す断面図である。 非接触位置における可動部を拡大して示す断面図である。 製造工程を示す説明図である。 仮溶接の例を示す説明図である。 仮溶接の例を示す説明図である。 ガス抜き工程における封止部材を示す断面図である。 ガス抜き状態の確認方法の例を示す説明図である。 ガス抜き状態の確認方法の例を示す説明図である。 別の例の封止部材を示す説明図である。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，角形の金属ケースに電極体および電解液を封入してなる密閉型のリチウムイオン二次電池に本発明を適用したものである。

［電池の構造］
本形態の二次電池１０は，その断面図を図１に示すように，電池容器１１に電極体１２および電解液１３が封入されてなる密閉型の電池である。電池容器１１は，金属製のものであり，扁平な角形の箱状のものである。

本形態の電極体１２は，帯状の正極板と帯状の負極板とが，間に帯状のセパレータを挟んで捲回された捲回体である。本形態の正極板は，アルミ箔の両面に正極活物質層を形成したものである。正極活物質層としては，リチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極活物質による正極合剤を含むものであり，例えば，リチウム含有金属酸化物に結着剤と分散溶媒等を混練したものが好適である。本形態に負極板は，銅箔の両面に負極活物質層を形成したものである。負極活物質層は，炭素材等を含んでいる。

二次電池１０は，電池容器１１の外部に突出して設けられた正極端子１５，負極端子１６を有している。正極端子１５は，電池容器１１の内部で電極体１２の正極板に接続されている。負極端子１６は，電池容器１１の内部で電極体１２の負極板に接続されている。また，電解液１３は，リチウム塩を含む非水電解液またはイオン伝導ポリマー等が好適である。

電池容器１１は，図１に示すように，一面が開口した略直方体の電池ケース１８とその開口面を閉塞する蓋部材１９とを有している。電池ケース１８と蓋部材１９とは，蓋部材１９の全周囲において隙間なく溶接されることにより，互いに固定されている。

そして，取付前の蓋部材１９は，図２に示すように，複数の穴などが形成された細長い板状の部材である。蓋部材１９は，例えば，アルミ製の板厚１ｍｍ程度のものである。蓋部材１９の長手方向の両端部には，貫通穴２１，２２が形成されている。貫通穴２１は，正極端子１５（図１参照）を貫通させるためのものである。貫通穴２２は，負極端子１６（図１参照）を貫通させるためのものである。

また，蓋部材１９の中央付近には，長円形の安全弁２３が形成されている。安全弁２３は，貫通しているものではなく，他の箇所に比較して厚さが薄く形成されている箇所である。電気容器１１の内圧が安全弁２３の開弁圧を超えて高くなると，安全弁２３が断裂して開弁し，内圧を上昇させているガス等が外部に放出される。そして，安全弁２３の隣には，蓋部材１９を貫通して，注液孔２５が形成されている。注液孔２５は，組み立てた電池容器１１の内部へ電解液１３を注液するための孔である。

本形態の二次電池１０では，図１に示すように，注液孔２５に封止部材３１が取り付けられている。注液孔２５の周辺の断面を拡大して，図３に示す。以下では，図３に示すように，蓋部材１９に対して，電池容器１１の外側に相当する側を外，電池容器１１の内側に相当する側を内という。封止部材３１は，注液孔２５に対して，外側から内向きに差し込むことにより取り付けられている。

注液孔２５は，図３に示すように，互いに連通して蓋部材１９を貫通する外側孔２７と，外側孔２７より小径の内側孔２８とを有している。つまり，注液孔２５は，段付きの貫通孔である。外側孔２７は，蓋部材１９の外側の面に開口する外側開口部を構成する有底孔である。外側孔２７の底面２９は，蓋部材１９の板面に平行な環状の面である。

封止部材３１は，取り付け前の形状を図４に示すように，円板状の封孔板３２とその片面側に突出して取り付けられたシール部３３とを有している。封孔板３２は，金属製であり，シール部３３は，ゴム製である。封孔板３２とシール部３３とは，互いに固定されて，一体化されている。

二次電池１０では，この封止部材３１の封孔板３２は，注液孔２５の外側開口部にはめ込まれ，全周が溶接されている。その結果，図３に示したように，封孔板３２の全周囲に溶接箇所３５が形成されている。そして，封孔板３２と溶接箇所３５とによって，外側孔２７の外側開口部は封止されている。

溶接箇所３５の溶接は，例えば，ＹＡＧレーザ，ファイバーレーザ，電子ビーム等によるものとすればよい。溶接箇所３５は，連続したスポット溶接，またはシームレス溶接によるものであり，封孔板３２の全周を隙間無く取り囲んでいる。なお，溶接の容易さの観点から，封孔板３２は，蓋部材１９と同じ材質であることが望ましい。この溶接箇所３５および，前述した電池ケース１８と蓋部材１９との溶接により，電池容器１１は密閉されている。

封止部材３１のシール部３３は，ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム），ＮＢＲ（ニトリルゴム），ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）等の純ゴム材に，カーボン及び可塑剤を配合した弾性体で形成されている。シール部３３の材料は，カーボンの混入比率によって，適切な硬度に調整されたものが選択されている。なお，シール部３３の硬度の適切な範囲は，二次電池１０の種類や内圧の大きさ，後述する排出工程の手法等によって決定される。

封止部材３１のシール部３３は，図３および図４に示したように，内側孔２８を貫通する挿通部３７と，外側孔２７内に配置され内側孔２８を貫通しない可動部３８とを有している。挿通部３７は，内側孔２８との間が密閉されない程度の大きさに形成されている。挿通部３７が内側孔２８に挿入されることにより，封止部材３１が注液孔２５に対して位置決めされる。

可動部３８は，挿通部３７の周囲を環状に取り囲んで形成されている。可動部３８は，その基端部が封孔板３２に固定され，円錐台の側面の形状をなす曲面板状である。可動部３８の先端部は，封孔板３２から遠ざかるにつれて大径となる方向に突出した形状に形成されている。

可動部３８のシール部３３の軸方向についての断面形状を拡大して，図５と図６に示す。シール部３３の軸方向は，封孔板３２に垂直な方向である。可動部３８は，その形状と前述の材質とにより，例えば，円環状のダイアフラムのように，ある程度の範囲内で変位可能なものとなっている。つまり，可動部３８の先端位置は，図５に示す接触位置と図６に示す非接触位置とに変位可能である。

接触位置は，可動部３８が全周にわたって底面２９に接触して，注液孔２５を封止している配置である。接触位置においては，外側孔２７の内部は，可動部３８と底面２９との接触箇所によって，可動部３８を挟んで両側の領域である内領域４１と外領域４２とに分けられる。つまり，接触位置では，内領域４１と外領域４２とは，可動部３８によって，可動部３８の全周にわたって遮断される。

なお，挿通部３７と内側孔２８との間に隙間があることから，内領域４１は，電池容器１１の内部空間と連通している。そのため，電池容器１１の内部空間の圧力が上昇すると，連通している内領域４１の圧力も上昇する。電池容器１１の内部空間は，電極体１２及び電解液１３が配置されている領域である。

可動部３８は，内領域４１の圧力が外領域４２の圧力に対して限界値以下の状態では，接触位置となる。そして，可動部３８は，内領域４１の圧力が外領域４２の圧力に対して限界値を超えて大きくなると，図６に示したように押し上げられて屈曲し，非接触位置となる。非接触位置は，可動部３８の少なくとも一部が底面２９に接触していない配置である。つまり，非接触位置では，内領域４１と外領域４２とは完全には遮断されておらず，連通可能である。

［電池の製造方法］
次に，二次電池１０の製造工程について，図７を参照して説明する。この製造工程は，図７に示すように，（ａ）注液工程，（ｂ）配置工程，（ｃ）仮封止工程，（ｄ）充電工程，（ｅ）排出工程，（ｆ）本封止工程の計６工程を含んでいる。なお，（ａ）注液工程の前工程として，電極体１２，正極端子１５，負極端子１６，蓋部材１９を接続して一体化した，蓋サブアッシを作成する。そして，電池ケース１８内に蓋サブアッシの電極体１２が配置され，電池ケース１８と蓋サブアッシの蓋部材１９とが溶接されることによって電池容器１１が形成される。

まず，図７の（ａ）注液工程について説明する。（ａ）注液工程は，前述のように組み立てられた電池容器１１の内部へ，あらかじめ決めた量の電解液１３が注液される工程である。注液工程の段階では，注液孔２５は開口している。注液孔２５に注液ノズル４０がセットされ，注液孔２５を介して電池内部に電解液１３が注入される。なお，（ａ）注液工程は，減圧下で行うこととしてもよい。その場合には，組み立て済みの電池容器１１をチャンバー等の内部に配置して，電池容器１１の内部を減圧してから注液する。

次に，図７の（ｂ）配置工程に進む。（ｂ）配置工程は，（ａ）注液工程が終了した電池容器１１の注液孔２５に，封止部材３１を配置する工程である。封止部材３１は，アーム４３によって保持されて運ばれ，注液孔２５にシール部３３を先にしてはめ込まれる。封止部材３１をはめ込むと，封止部材３１の可動部３８は，注液孔２５の底面２９に向かって押し込まれ，底面２９と接触した状態となる。従って，電池内部への水分の侵入や電解液１３の蒸発は，ある程度防止される。なお，（ａ）注液工程を減圧下で行う場合は，（ｂ）配置工程も減圧下で行うとよい。

次に，図７の（ｃ）仮封止工程に進む。（ｃ）仮封止工程は，（ｂ）配置工程にて配置された封止部材３１の封孔板３２を蓋部材１９に仮封止する工程である。（ｃ）仮封止工程において，封孔板３２は，レーザヘッド４４によって，蓋部材１９に部分的に溶接される。（ｃ）仮封止工程において溶接される溶接箇所は，例えば図８や図９に示すように，周方向にバランスよく配置されることが好ましい。図８は，スポット溶接４５を封孔板３２の４方に配した例である。図９は，シームレス溶接４６を２箇所に配した例である。スポット溶接であれば３箇所以上の溶接とすることが望ましい。シームレス溶接であれば２箇所でもよいが，溶接箇所の合計長さが封孔板３２の全周の３分の１以上であることが望ましい。

（ｃ）仮封止工程によって，封孔板３２は注液孔２５の外側開口部を封止する位置，即ち，完成した二次電池１０における封孔板３２の取り付け位置に取り付けられる。そして，（ｃ）仮封止工程が終了した電池の可動部３８は，注液孔２５に接触して電池内部を密閉する接触位置に配置される。従って，内領域４１は，可動部３８によって密閉されている。

次に，図７の（ｄ）充電工程に進む。（ｄ）充電工程は，（ｃ）仮封止工程にて仮封止された電池を初期充電する工程である。（ｄ）充電工程では，電池の正極端子と負極端子との間に電源４８が接続される。電源４８は，電圧値及び電流値を制御しつつ，電池を充電する。なお，初期充電の電圧値及び電流値等は，電池の種類毎にあらかじめ決まっている。この（ｄ）充電工程において，電池容器１１の内部には，水素ガスなどのガス４９が発生する。ガス４９の発生により，内領域４１の圧力が上昇する。ただし，本形態の封止部材３１は，この程度の圧力では可動部３８が接触位置にとどまるように，その材質や大きさが決定されている。

次に，図７の（ｅ）排出工程に進む。（ｅ）排出工程は，（ｄ）充電工程において発生したガス４９を，電池容器１１から排出する工程である。（ｅ）排出工程では，初期充電の終了した電池をチャンバー５１内に収容する。また，チャンバー５１の排気流路５２には，流量計５３を配置する。このようにして，チャンバー５１の排気流路５２から排気することにより，チャンバー５１内を減圧する。さらに，流量計５３によって，チャンバー５１から排出されるガス４９の流量を計測する。このとき，チャンバー５１が減圧室に相当する。

（ｅ）排出工程における電池は，（ｃ）仮封止工程において仮封止されたものである。従って，封孔板３２と蓋部材１９との間には，封止されていない箇所が存在する。つまり，外領域４２と電池容器１１の外部とは連通している。従って，チャンバー５１内を減圧すると，外領域４２も減圧される。一方，可動部３８は接触位置にあるので，内領域４１と外領域４２とは連通されていない。従って，減圧により，内領域４１と外領域４２との圧力差が大きくなる。

（ｅ）排出工程では，内領域４１の圧力が外領域４２の圧力に対して限界値を超えて大きくなるまで外領域４２を減圧する。これにより，可動部３８は接触位置から非接触位置へと変位し，内領域４１と外領域４２とは連通する。その結果，図１０の右側に示すように，（ｄ）充電工程において電池内部に発生したガス４９は，内領域４１，可動部３８と底面２９との間の隙間，外領域４２，封孔板３２と蓋部材１９との間の隙間を順に通って，電池外部へ排出される。

なお，図１０の左側には，（ｃ）仮封止工程において溶接された溶接箇所４７（スポット溶接４５またはシームレス溶接４６）を示している。溶接箇所４７によって仮封止されているので，チャンバー５１内を減圧しても，封孔板３２は移動しない。溶接箇所４７以外の箇所において，封孔板３２と蓋部材１９との間から，ガス４９が排出される。

そして，この排出されたガス４９の量を，流量計５３によって計測する。流量計５３によって計測された流量から，ガス４９の総排出量を取得できる。ガス４９の総排出量が，あらかじめ定めた量となったら，（ｅ）排出工程を終了する。適切な量のガス４９が排出されれば，（ｄ）充電工程において適切に初期充電がなされ，発生したガス４９が電池内部から適切に排出されたことが確認できる。

なお，ガス４９の流量があらかじめ定めた量に達しなかった場合は，（ｄ）充電工程において発生したガス４９が，予定より少量だったおそれがある。つまり，（ｄ）充電工程が適切に完了していないおそれがある。この場合には，電池に何らかの不具合がある可能性がある。このようになった電池は，不良品であるおそれがあるので，そのままでは流通させないことが望ましい。本形態では，（ｅ）排出工程において計測されたガス量によって，（ｄ）充電工程の良否を判断することができる。

（ｅ）排出工程の終了後に，チャンバー５１内を大気開放する。従って，電池外部及び外領域４２の圧力が大気圧となる。これにより，内領域４１の圧力が，外領域４２の圧力に対して，限界値を超えて大きい状態ではなくなる。従って，可動部３８は，非接触位置から接触位置へと戻る。従って，電池内部は可動部３８によって再び封止される。この状態で，チャンバー５１から電池を出せば，電池内への水分の浸入や電解液１３の蒸発が，可動部３８によって抑制される。

次に，図７の（ｆ）本封止工程に進む。（ｆ）本封止工程は，（ｅ）排出工程の終了した電池の封孔板３２の全周を蓋部材１９に溶接する工程である。（ｆ）本封止工程では，レーザヘッド５５により，封孔板３２の全周に，連続するスポット溶接かシームレス溶接を行う。これによって，封孔板３２の全周囲に溶接箇所３５を形成し，溶接箇所３５によって注液孔２５を封止する。これで二次電池１０が完成する。

なお，（ｃ）仮封止工程において，封孔板３２は，完成した二次電池１０における封孔板３２の取り付け位置に取り付けられた。従って，（ｆ）本封止工程では，（ｃ）仮封止工程において密閉されていない範囲のみを密閉することとしてもよい。（ｆ）本封止工程は，大気圧環境下で行うことができるので，作業は容易である。また，（ｆ）本封止工程で使用するレーザヘッド５５は，（ｃ）仮封止工程で使用したレーザヘッド４４と，同じものでもよいし，異なるものでもよい。

以上詳細に説明したように，本形態の二次電池１０では，注液孔２５を封止する封止部材３１として封孔板３２と可動部３８とを有するものを用いる。封孔板３２は，（ｃ）仮封止工程において蓋部材１９に一部を残して溶接される。その後，（ｆ）本封止工程において，封孔板３２の全周が蓋部材１９に溶接される。つまり，（ｄ）充電工程の前に注液孔２５に仮封止した封止部材３１を，（ｅ）排出工程後に本封止する。従って，仮封止のためだけの封止部材を必要としないので，注液孔２５を封止するために必要な部品点数は少ない。

また，封止部材３１の可動部３８は，（ｂ）配置工程において注液孔２５の全周で接触位置に配置される。そして，そのままの配置で，（ｃ）仮封止工程を経て（ｄ）充電工程が開始され，電池容器１１の内部にガス４９が発生する。これにより，電池の内圧が上昇する。

その後，（ｅ）排出工程では，可動部３８を接触位置から非接触位置へと変位させる。可動部３８を変位させるためには，内領域４１の圧力を上げるか，または，外領域４２の圧力を下げ，内領域４１の圧力が外領域４２の圧力に対して，限界値を超えて大きくなるようにする。これにより，（ｄ）充電工程によって発生するガス４９を，（ｅ）排出工程にて，適切に外部へ排出することができる。

なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。本発明は，例えば，リチウムイオン二次電池に限らず，ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池等の密閉型の二次電池にも適用可能である。また，本形態に示した角形の二次電池に限らず，円筒形やボタン形の二次電池にも適用可能である。

また，例えば，可動部３８の限界値を適切に選択することにより，減圧雰囲気下に投入することなく，ガスを排出することもできる。例えば，（ｄ）充電工程によって上昇する電池の内部圧力と大気圧との差より限界値の方が小さい可動部３８を有する電池では，（ｄ）充電工程中に可動部３８が非接触位置となる。そして，発生したガス４９は，（ｄ）充電工程中にも自然に抜けていく。つまりこの場合には，（ｄ）充電工程が（ｅ）排出工程の一部を兼ねることになる。

さらに，ガスが排出されることにより，電池内部の圧力が低下し，内領域４１の圧力と外領域４２の圧力との差が限界値以下となると，可動部３８は接触位置へと戻る。この状態でガスが抜けきっている場合は，（ｅ）排出工程を行わなくてすむ。一方，この状態でまだガスが残っている場合は，（ｅ）排出工程と同様に，外部を減圧することとすればよい。この場合であっても，（ｅ）排出工程にて排出させるガスの量は，上記の形態における排出量より少ないので，排出に掛かる時間は短い。

また，例えば，上記の形態では，（ｅ）排出工程において排出されるガスの流量によって，ガスの排出の有無を判断するとしたが，これに限らない。例えば，電池の厚さや電池の体積の変化によって判断することもできる。例えば，（ｅ）排出工程の実施前と（ｅ）排出工程の実施後とにおける，電池容器１１の厚さあるいは体積の変化量によって，（ｅ）排出工程におけるガス４９の排出量を推測することができる。

また，あるいは，図１１に示すように，完成前の電池６１を拘束治具６２で拘束した状態で（ｄ）充電工程及び（ｅ）排出工程を行うこととしてもよい。その場合には，図１１に示すように，拘束治具６２に圧力センサ６３を設置して，（ｅ）排出工程の前後における電池内部の圧力の差を測定することで，ガス４９の発生量及び排出量を推定することができる。あるいは，図１２に示すように，拘束治具６２の一部を貫通して圧力センサあるいはリニアゲージ６５を設けてもよい。そして，電池６１を一定荷重で押してその変位量を測定するか，あるいは，一定ストロークで押し込んで反力を測定する。このようにしても，ガス４９の発生量及び排出量を推定することができる。

また，例えば，ゴム製のシール部３３に代えて，図１３に示すように，軸方向に伸縮可能な弾性部７１と，弾性部７１によって軸方向に変位される可動部７２とを備えた封止部材７４としてもよい。この封止部材７４を有する電池では，可動部７２より電池内部側が内領域４１に相当し，可動部７２と封孔板３２との間の空間が外領域４２に相当する。この封止部材７４を用いても，内領域４１と外領域４２との圧力差によって，可動部７２が底面２９に対して接触位置から非接触位置へと変位する。さらに，弾性部７１の弾性力の大きさを選択することにより，変位させる限界値を適切に決定することができる。

また，例えば，本形態では，弾性体のシール部３３としたので，可動部３８は復帰機能を有するものであった。しかし，可動部３８は，必ずしも復帰しなくてもよい。復帰しない可動部３８を有する封止部材３１とする場合は，（ｅ）排出工程の後，長い時間をおくことなく（ｆ）本封止工程を実施すればよい。復帰機能を有しない可動部３８としては，例えば，脆弱箇所を形成した樹脂製のものとしてもよい。

また，例えば，本形態では，注液孔２５が外側孔２７と内側孔２８とを有する段付き孔であって，封止部材３１の可動部３８が外側孔２７の底面２９に圧接するとした。しかしこれに限らず，非段付きの貫通孔で，可動部が貫通孔の内壁の全周に圧接される封止部材とすることもできる。

１０ 二次電池
１１ 電池容器
１２ 電極体
１３ 電解液
１９ 蓋部材
２５ 注液孔
３１ 封止部材
３２ 封孔板
３８ 可動部
４１ 内領域
４２ 外領域
４９ ガス
５１ チャンバー
５２ 排気流路
５３ 流量計

Claims (7)

1. 電極体と，
   前記電極体を収納し，開口面を有する電池ケースと，
   前記電池ケースの開口面を閉塞する蓋部材と，
   前記蓋部材を貫通する注液孔と，
   を備える密閉型電池の製造方法において，
   前記電極体が収容された前記電池ケースと前記蓋部材とが溶接され，前記注液孔から電解液が注液された状態の電池に対し，金属製の封孔板と，前記封孔板の一方の面と接し，圧力差によって可動する環状の可動部とを備えた封止部材を，前記可動部を前記電池ケース内側に向けて前記注液孔に配置し，前記封孔板にて前記注液孔の外側開口部を覆い，前記可動部を前記注液孔の全周に接触させる配置工程と，
   前記配置工程の後，前記封孔板を，前記注液孔の周囲の一部が非溶接となるように，前記蓋部材に溶接する仮封止を行う仮封止工程と，
   前記仮封止工程後，仮封止された前記電池に対して初期充電を行う充電工程と，
   前記初期充電の開始後，前記可動部が前記注液孔に接触することで密閉される前記電池ケース内側の内領域の圧力が，前記内領域とは前記可動部を挟んで反対側にある外領域の圧力に対して，限界値を超えて大きくなることにより，前記可動部を前記注液孔と接触する接触位置から前記注液孔と接触しない非接触位置に変位させ，前記電池ケース内のガスを排出する排出工程と，
   前記排出工程後，前記封孔板を，前記注液孔の周囲が全周に渡って溶接されるように，前記蓋部材に溶接する本封止を行う本封止工程と，
   を含むことを特徴とする密閉型電池の製造方法。
2. 請求項１に記載する密閉型電池の製造方法において，
   前記可動部は，前記非接触位置に変位した後，前記内領域の圧力と前記外領域の圧力との圧力差が前記限界値以下に戻った場合に，前記非接触位置から前記接触位置に戻る復帰機能を有し，
   前記本封止工程では，前記圧力差が前記限界値以下となる環境で溶接することを特徴とする密閉型電池の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載する密閉型電池の製造方法において，
   前記排出工程では，前記電池を減圧室に収容することを特徴とする密閉型電池の製造方法。
4. 請求項３に記載する密閉型電池の製造方法において，
   前記排出工程では，前記減圧室の排気流路に，前記充電工程にて前記電池内で発生した前記ガスの流量を計測する流量計を設置し，当該流量の大小によって前記ガスの排出の有無を判断することを特徴とする密閉型電池の製造方法。
5. 請求項３または請求項４に記載する密閉型電池の製造方法において，
   前記可動部の前記限界値は，大気圧雰囲気下での前記充電工程で上昇する前記内領域の圧力と大気圧との差分以上であり，
   前記排出工程では，前記圧力差が前記限界値を超えるまで，前記減圧室内を減圧することを特徴とする密閉型電池の製造方法。
6. 請求項１から請求項４のいずれか１つに記載する密閉型電池の製造方法において，
   前記可動部の前記限界値は，大気圧雰囲気下での前記充電工程で上昇する前記内領域の圧力と大気圧との差分よりも小さく，
   前記充電工程は，前記排出工程の少なくとも一部を兼ねることを特徴とする密閉型電池の製造方法。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１つに記載する密閉型電池の製造方法において，
   前記排出工程では，排出開始前の前記電池の厚みを取得し，排出開始後の前記電池の厚みとの差分の大小によって前記ガスの排出の有無を判断することを特徴とする密閉型電池の製造方法。

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