JP2014183026A - 密閉型電池の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外装内に導入されたヘリウムHの漏れを検知するリーク検査工程が行われる密閉型電池の製造方法であって、供給ノズル120よりヘリウムHを噴射しながら、供給ノズル120を外装の蓋部32に形成され外部に開口する注液孔33に挿入する第一の工程と、注液孔33に挿入した供給ノズル120よりヘリウムHを噴射して、外装内にヘリウムHを導入する第二の工程と、を備え、前記第一の工程で供給ノズル120より噴射されるヘリウムHの噴射方向は、注液孔33への挿入時に注液孔33を通過する供給ノズル120から、外装における注液孔33が形成される蓋部32の内側面32aに向かう方向である。
【選択図】図5
Description
そして、特許文献1に開示される技術では、電解液注液口より注液ノズルを取り外し、レーザ溶接手段によって電解液注液口を封口する。
その後、特許文献1に開示される技術では、封口した電池缶を漏洩検出チャンバーに設置し、ヘリウム漏洩検出器を用いて電池缶からヘリウムが漏れているかどうか確認することでリーク検査工程を行う。
このため、例えば、電解液を注液後にヘリウムを導入するような場合には、電池缶の内側面における電解液注液口の周縁部に付着した電解液を飛ばし難く、ヘリウム導入後も前記電解液注液口の周縁部に付着した電解液がそのまま残ってしまう可能性がある。
このような気流は、前記電池缶の内側面に付着した電解液を巻き込んで、電池缶の外側に噴き飛ばしてしまう可能性がある。
すなわち、この場合には、ヘリウムを導入するときに、電池缶の外側面における電解液注液口の周縁部に、電解液が付着してしまう可能性がある(図11(c)に示す符号E参照)。
この場合には、電池缶の外側面に付着した電解液が蒸発し、溶融部内で気体となって急激に膨張する。このような気体となった電解液は、電池缶の溶融部から外部に出ようとする。これにより、溶融した電池缶の材料(例えば、アルミニウム等)は、突沸してしまう。
電池10は、その製造工程において、外装30の密閉性を確認するために、外装30内に導入された検知ガスの漏れを検知するリーク検査工程が行われるものである。
すなわち、本実施形態において、注液孔33は、外装30に形成され、外部に開口する開口部である。また、外装30における注液孔33が形成される側面は、蓋部32の内側面32aおよび外側面32bである。
集電端子51・51は、発電要素20の正極板、負極板と接続されている。集電端子51・51の材料としては、例えば正極側にアルミニウム、負極側に銅を採用することができる。
締結固定する際、外部端子50・50には締結トルクがかかるとともに、ねじ締結によって軸方向へ外力が付与される。このため、外部端子50・50の材料としては、鉄等の高強度材料を採用することが好ましい。
次に、製造方法では、集電体の表面上の合剤に対してプレス加工を施すことで、集電体の表面に合剤層(正極合剤層および負極合剤層)を形成する。
そして、製造方法では、前記ポンプを駆動させ、配管およびシール部材110等を介して、外装30に電解液Eを注液する。
電解液Eは、その多くが蓋部32より外装30の底面に向けて落下するとともに、一部が蓋部32の内側面32aにおける注液孔33の周縁部に付着する。
すなわち、図3(b)に示すように、蓋部32の内側面32aにおける注液孔33の周縁部には、電解液Eの注液が終わった後も電解液Eの一部が付着している。
ヘリウムHを導入する手順については後で詳述する。
このとき、製造方法では、キャップ40を注液孔33に載置して、レーザ溶接機によってキャップ40の外縁部に沿ってレーザを照射し、注液孔33を封止する(図2に示す黒塗りの三角形参照)。
製造方法では、このようにして密閉型の電池10を製造する。
まず、供給ノズル120の構成について説明する。
第二噴射口122は、第一噴射口121よりも全体的に小さい形状に形成される。すなわち、第二噴射口122は、供給ノズル120の周方向および高さ方向(図4(b)における上下方向)の長さが第一噴射口121よりも短い。
第二噴射口122は、注液孔33に供給ノズル120を挿入したときに、外装30の短手方向両側面と対向するように、つまり、図4における左右方向と直交する方向を向くように、その向きが調整されている。
つまり、供給ノズル120は、各噴射口121・122より供給ノズル120の周囲にヘリウムHを噴射する構成である。
製造方法では、供給ノズル120の移動を開始するタイミングで、ヘリウムHの噴射を開始する。つまり、製造方法では、供給ノズル120の移動およびヘリウムHの噴射を同時に開始する。
このとき、供給ノズル120は、各噴射口121・122より水平方向(図5(a)における左右方向および左右方向と直交する方向)に沿って、かつ供給ノズル120の周囲にヘリウムHを噴射する。
これにより、製造方法では、蓋部32の内側面32aにおける注液孔33の周縁部に付着した電解液Eを外装30の内部に向けて噴き飛ばす(図5(b)に示す電解液E参照)。
製造方法では、このようにして注液孔33に供給ノズル120を挿入する。
このとき、製造方法では、供給ノズル120によって水平方向に沿ってヘリウムHを噴射することでヘリウムHを外装30の奥深くに噴射して、ヘリウムHの漏出量を低減している。
製造方法では、このような一連の動作を行うことにより、所定の搬送装置によって搬送される外装30に連続してヘリウムHを導入する。
従って、外装30内にヘリウムHを導入するとき、注液孔33では、内側から外側に向かう気流が発生する(図5(c)に実線で示す矢印参照)。
このため、製造方法は、気体となった電解液Eが溶融部から外部に出ようとすることで、溶融した蓋部32の材料が突沸してしまうことを防止できる。つまり、製造方法は、レーザの溶け込みを安定させることができる。
これによれば、本実施形態の製造方法は、溶接不良の発生を防止できる。
すなわち、本実施形態の製造方法は、供給ノズル120から外装30の内側面までの距離に応じて、ヘリウムHの噴射量を調整している。
これは、図11に示すように、電解液注液時に蓋部32の内側面32aにおける注液孔33の周縁部に付着した電解液Eが、ヘリウム導入時に発生する気流に巻き込まれて蓋部32の外側面32bにおける注液孔33の周縁部に付着したことによるものである。
つまり、本実施形態の製造方法は、ヘリウム導入後に蓋部32の外側面32bにおける注液孔33の周縁部に電解液Eが付着することを防止できるため、溶接不良の発生を防止できる。
また、前記第一の工程で供給ノズル120より噴射されるヘリウムH(ガス)の噴射方向は、注液孔33への挿入時に注液孔33を通過する供給ノズル120から、外装30における注液孔33が形成される蓋部32の内側面32aに向かう方向である。
ただし、蓋部32の内側面32aにおける注液孔33の周縁部に付着した電解液Eをより確実に噴き飛ばすことができるという観点から、ヘリウムHの噴射方向は、水平方向であることが好ましい。
つまり、製造方法は、注液孔の外側から内側へ向かって下降する供給ノズルの各噴射口が注液孔の外側に位置する時点で供給ノズルからのヘリウムの噴射を開始し、供給ノズルが各噴射口よりヘリウムを噴射しながら注液孔の外側から内側に挿入すればよく、例えば、供給ノズルの移動を開始した後で速やかにヘリウムの噴射を行っても構わない。
すなわち、供給ノズルを挿入するときに噴射するガスは、電池性能に影響を与えないガス、例えば、エア等であっても構わない。
この場合、製造方法では、例えば、図9に示すような供給ノズル220を用いてヘリウムHの導入を行う。
これにより、製造方法では、蓋部32の内側面32aにおける注液孔33の周縁部に付着した電解液Eを、エアAによって外装30の内部に噴き飛ばす。
つまり、溶接不良の発生を防止できるとともに電池10の製造工程を短縮できるという観点から、ヘリウムHを噴射しながら注液孔33に供給ノズル120を挿入することが好ましい。
すなわち、供給ノズルは、先端部の側面に高さ位置および位相が異なる複数の噴射口を形成していても構わない。
また、供給ノズルは、先端部の側面に一つの噴射口を形成していても構わない。この場合、製造方法は、注液孔に供給ノズルを挿入するときに、供給ノズルをその軸方向に沿って回転させるとともにエアおよびヘリウム等のガスを噴射する。
また、製造方法は、ヘリウムを導入するときに、ヘリウムとヘリウム以外のガスとを混合した混合ガスを導入しても構わない。
30 外装(電池容器)
32a 内側面
33 注液孔(開口部)
120 供給ノズル
A エア(ガス)
H ヘリウム(検知ガス)
Claims (2)
- 電池容器内に導入された検知ガスの漏れを検知するリーク検査工程が行われる密閉型電池の製造方法であって、
供給ノズルよりガスを噴射しながら、前記供給ノズルを前記電池容器に形成され外部に開口する開口部に挿入する第一の工程と、
前記開口部に挿入した前記供給ノズルより前記検知ガスを噴射して、前記電池容器内に前記検知ガスを導入する第二の工程と、
を備え、
前記第一の工程で前記供給ノズルより噴射されるガスの噴射方向は、
前記開口部への挿入時に前記開口部を通過する前記供給ノズルから、前記電池容器における前記開口部が形成される側面の内側面に向かう方向である、
密閉型電池の製造方法。 - 前記第一の工程では、
前記供給ノズルより噴射するガスとして前記検知ガスを噴射する、
請求項1に記載の密閉型電池の製造方法。
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---|---|---|---|---|
US10158147B2 (en) | 2013-06-11 | 2018-12-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Sealed battery manufacturing method |
US11769776B2 (en) | 2020-12-16 | 2023-09-26 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Imaging apparatus |
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- 2013-03-21 JP JP2013058695A patent/JP6057129B2/ja active Active
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