JP2017139125A - Power storage device manufacturing method and temporary sealing stopper for liquid injection port - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電解液の注液口を有するケースに電極組立体と電解液が収容された蓄電装置の製造方法及び注液口の仮封止栓に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a power storage device in which an electrode assembly and an electrolytic solution are accommodated in a case having a liquid injection port, and a temporary sealing plug for the liquid injection port.
特許文献1に開示の仮封止用治具及び蓄電装置の製造方法においては、図9(a)に示すように、密閉構造の外装容器100に発電要素を収容した後、外装容器100の封止座101に設けられた注液孔102から電解液を注入し、注液孔102を樹脂フィルム103,104で仮封止し、電池調整を行う。そして、貫通孔103a,104aを形成して仮封止を解除した後に、図9(b)に示すように、キャップ材110で注液孔102を本封止する。ここで、仮封止は、注液孔102の周囲に樹脂フィルム103,104を各封着位置P1,P2にて順次封着することにより行い、本封止は、樹脂フィルム103,104を封着した位置P1,P2より外側の封着位置P3にて注液孔102の周囲にキャップ材110を封着することにより行う。
In the temporary sealing jig and the method of manufacturing the power storage device disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 9A, after the power generation element is accommodated in the sealed
ところで、本封止部材における更なる封着品質の向上が求められており、具体的には、図9(a)に示すガス抜き時において電解液が噴出してキャップ材110の封着位置P3に付着すると、図9(b)に示すキャップ材110の封着の際に封着の品質低下を招くおそれがある。
Incidentally, there is a demand for further improvement in sealing quality of the sealing member. Specifically, when the gas is vented as shown in FIG. If it adheres, there is a possibility that the quality of the sealing will be lowered when the
本発明の目的は、本封止部材における封着品質の向上を図ることができる蓄電装置の製造方法及び注液口の仮封止栓を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a power storage device capable of improving the sealing quality of the sealing member, and a temporary sealing plug of a liquid inlet.
請求項1に記載の発明では、電解液の注液口を有するケースに電極組立体と電解液が収容された蓄電装置の製造方法であって、前記注液口に仮封止栓の軸部を挿入して前記仮封止栓のフランジ部が前記ケースの外表面から離間する状態で少なくとも前記仮封止栓の軸部の縮径部の外周面で注液口内面をシールすることにより前記注液口を仮封止する仮封止工程と、前記仮封止工程後に、前記仮封止栓を前記注液口に押し込んで前記仮封止栓の軸部の拡径部の外周面で注液口内面をシールするとともに前記フランジ部で前記ケースにおける前記注液口の周囲の本封止部材の封着予定部を覆った状態で前記仮封止栓に形成された連通孔を通じてケースの内外を連通させて前記ケース内のガスをケース外に排出するガス抜き工程と、前記ガス抜き工程後に、前記仮封止栓を前記注液口から取り外すとともに本封止部材を前記封着予定部で前記ケースに封着することにより前記注液口を本封止する本封止工程と、を有することを要旨とする。 The invention according to claim 1 is a method of manufacturing a power storage device in which an electrode assembly and an electrolytic solution are accommodated in a case having a liquid injection port, wherein the shaft portion of the temporary sealing plug is placed in the liquid injection port. And sealing the inner surface of the liquid inlet with at least the outer peripheral surface of the reduced diameter portion of the shaft portion of the temporary sealing plug in a state where the flange portion of the temporary sealing plug is separated from the outer surface of the case. Temporary sealing step for temporarily sealing the liquid injection port, and after the temporary sealing step, the temporary sealing plug is pushed into the liquid injection port and the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion of the shaft portion of the temporary sealing plug The inner surface of the liquid injection port is sealed, and the flange portion covers the planned sealing portion of the main sealing member around the liquid injection port in the case, and the case is formed through the communication hole formed in the temporary sealing plug. A degassing step of communicating the inside and outside of the case to discharge the gas in the case out of the case, and the degassing process Later, the temporary sealing plug is removed from the liquid injection port, and the main sealing step is performed to seal the liquid injection port by sealing the sealing member to the case at the sealing scheduled portion. It is summarized as having.
請求項1に記載の発明によれば、仮封止工程では、少なくとも仮封止栓の軸部の縮径部の外周面で注液口内面をシールし、ガス抜き工程では、仮封止栓の軸部の拡径部の外周面で注液口内面をシールするとともにフランジ部でケースにおける注液口の周囲の本封止部材の封着予定部を覆った状態で仮封止栓に形成された連通孔を通じてガスが抜かれる。よって、ガス抜き時において本封止部材の封着予定部に電解液が付着しないようにすることができ、本封止部材における封着品質の向上を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, in the temporary sealing step, the inner surface of the liquid injection port is sealed with at least the outer peripheral surface of the reduced diameter portion of the shaft portion of the temporary sealing plug, and in the degassing step, the temporary sealing plug is sealed. The inner surface of the liquid injection port is sealed with the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion of the shaft portion, and the flange portion is formed on the temporary sealing plug in a state where the sealing portion of the main sealing member around the liquid injection port in the case is covered. Gas is extracted through the formed communication hole. Therefore, it is possible to prevent the electrolytic solution from adhering to the planned sealing portion of the main sealing member when degassing, and to improve the sealing quality of the main sealing member.
請求項2に記載の発明では、電解液の注液口を有するケースに電極組立体と電解液が収容された蓄電装置の注液口の仮封止栓であって、前記注液口に摺動可能に挿入され、外周面が注液口内面とのシール部となる軸部と、前記ケースの外部において前記軸部に設けられたフランジ部と、を有し、前記軸部は、縮径部と拡径部を有し、前記フランジ部が前記ケースの外表面から離間した状態において、少なくとも前記縮径部の外周面が注液口内面とシールされ、前記縮径部の外周面から前記軸部の軸方向に延び上面で開口する連通孔を有し、前記連通孔は、前記拡径部の外周面が注液口内面とシールされるとともに前記フランジ部が前記ケースにおける前記注液口の周囲の本封止部材の封着予定部を覆った状態で前記ケースの内外を連通させることを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a temporary sealing plug for an injection port of a power storage device in which an electrode assembly and an electrolyte solution are accommodated in a case having an injection port for an electrolyte solution, A shaft portion that is inserted movably and has an outer peripheral surface serving as a seal portion with the inner surface of the liquid injection port, and a flange portion provided on the shaft portion outside the case, the shaft portion having a reduced diameter In the state where the flange portion is spaced from the outer surface of the case, at least the outer peripheral surface of the reduced diameter portion is sealed from the inner surface of the liquid injection port, and the outer peripheral surface of the reduced diameter portion The communication hole has a communication hole extending in the axial direction of the shaft portion and opening at the upper surface. The communication hole seals the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion with the inner surface of the liquid injection port, and the flange portion is the liquid injection port in the case. The inside and outside of the case communicate with each other in a state of covering the planned sealing portion of the main sealing member around The gist of the door.
請求項2に記載の発明によれば、少なくとも縮径部の外周面を注液口内面とシールさせて仮封止できる。拡径部の外周面を注液口内面とシールさせるとともにフランジ部がケースにおける注液口の周囲の本封止部材の封着予定部を覆った状態で連通孔を通じてケースの内外を連通させてガス抜きできる。よって、ガス抜き時において本封止部材の封着予定部に電解液が付着しないようにすることができ、本封止部材における封着品質の向上を図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, at least the outer peripheral surface of the reduced diameter portion can be temporarily sealed with the inner surface of the liquid injection port. The outer peripheral surface of the enlarged diameter portion is sealed from the inner surface of the liquid injection port, and the inside and outside of the case is communicated through the communication hole with the flange portion covering the planned sealing portion around the liquid injection port in the case. Can degas. Therefore, it is possible to prevent the electrolytic solution from adhering to the planned sealing portion of the main sealing member when degassing, and to improve the sealing quality of the main sealing member.
本発明によれば、本封止部材における封着品質の向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the sealing quality of the sealing member.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、金属製(本実施形態ではアルミ製)のケース11を備え、ケース11に電極組立体12と電解液(図示せず)が収容されている。ケース11は、有底四角筒状のケース本体13と、ケース本体13に電極組立体12を挿入する開口部を閉塞する矩形平板状の蓋体14とを備える。よって、本実施形態の二次電池10は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池10は、リチウムイオン電池である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a
電極組立体12は、正極電極、負極電極、及び正極電極と負極電極とを絶縁するセパレータを有する。正極電極は、正極金属箔(アルミ箔)の両面に正極活物質を塗布して構成される。負極電極は、負極金属箔(銅箔)の両面に負極活物質を塗布して構成される。そして、電極組立体12は、複数の正極電極と複数の負極電極とを交互に積層するとともに、正極電極と負極電極との間にセパレータを介在した積層構造とされている。
The
電極組立体12には、正極端子15及び負極端子16が電気的に接続されている。正極端子15及び負極端子16の各一部分は、蓋体14からケース11外に露出している。また、正極端子15及び負極端子16には、ケース11から絶縁するためのリング状の絶縁部材17がそれぞれ取り付けられている。
A
ケース11の蓋体14には、ケース11(ケース本体13)内に電解液を注入するための注液口18が穿設されており、その注液口18は封止部材19によって閉塞されている。注液口18は円形をなしている。
The
次に、二次電池10の製造工程について説明する。
図2に示すように、ケース11に電極組立体12を収納する工程が完了した後に、注液口18からケース11内へ電解液を注入する(注液工程)。その後、注液口18を仮封止部材で仮封止する(仮封止工程)。そして、電解液が各極の活物質に浸透した後、ケース11を拘束して初期充電を行う(初期充電工程)。引き続き、二次電池10をエージング温度にまで昇温させた状態で所定時間放置する(エージング工程)。その後、エージング工程においてケース11内で発生したガスを、注液口18からケース11外へ放出する(ガス抜き工程)。そして、注液口18を本封止部材で封止する(本封止工程)。さらに、二次電池10を自己放電する(自己放電工程)。これにより、二次電池10が完成する。
Next, the manufacturing process of the
As shown in FIG. 2, after the process of housing the
図3(a),(b)及び図4(a),(b)を用いて仮封止栓を説明する。
図5に示すように、ケース11の蓋体14の外表面(上面)には、注液口18の周囲に円形の座ぐり18aが設けられている。
The temporary sealing plug will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b) and FIGS. 4 (a) and 4 (b).
As shown in FIG. 5, a
仮封止栓30は、軸部40とフランジ部50を有する。仮封止栓30は、弾性部材、詳しくはゴム材よりなる。具体的には、例えば、EPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)等を用いることができる。
The
軸部40は、円柱状をなしている。軸部40は、注液口18に摺動可能に挿入される。軸部40は、外周面が注液口内面とのシール部となる。軸部40は、下側の縮径部41と上側の拡径部42を有する。縮径部41の外周面が注液口18とシール状態で摺動可能である。このとき、拡径部42の外周部が蓋体14の座ぐり18aとシール状態で摺動可能である(図5参照)。
The
フランジ部50は、円板状をなし、拡径部42の上端に外径側に突出するように設けられている。フランジ部50は、その径が蓋体14の座ぐり18aの径よりも大きい(図5参照)。フランジ部50は、ケース11の外部において軸部40に設けられている。フランジ部50がケース11の外表面11aから離間した状態において、縮径部41の外周面が注液口内面とシールされるとともに拡径部42の外周面が注液口内面とシールされる(図5参照)。
The
また、仮封止栓30は、縮径部41の外周面から軸部40の軸方向に延び上面で開口する連通孔60,61を有する。連通孔60は一端側が縮径部41の外周面に軸方向に直線的に切り込まれており、他端側が拡径部42の内部を軸方向に直線的に延びている。連通孔61は、連通孔60に対し180度ずれた位置に設けられている。連通孔61の一端側が縮径部41の外周面に軸方向に直線的に切り込まれ、他端側が拡径部42の内部を軸方向に直線的に延びている。連通孔60,61は、拡径部42の外周面が注液口内面とシールされるとともにフランジ部50がケース11における注液口18の周囲の本封止部材の封着予定部P10を覆った状態でケース11の内外を連通させる(図6参照)。
The
次に、仮封止工程、ガス抜き工程、本封止工程を詳細に説明しながら本実施形態の作用を説明する。
図5に示すように、仮封止工程では、注液口18に仮封止栓30の軸部40を挿入する。そして、仮封止栓30のフランジ部50がケース11の外表面11aから離間する状態で、仮封止栓30の軸部40の縮径部41の外周面で注液口内面をシールするとともに仮封止栓30の軸部40の拡径部42の外周面で注液口内面をシールする。これにより、注液口18を仮封止する。
Next, the effect | action of this embodiment is demonstrated, explaining a temporary sealing process, a degassing process, and a main sealing process in detail.
As shown in FIG. 5, in the temporary sealing step, the
なお、仮封止時において拡径部42ではシールされていなくてもよく、要は、仮封止は、少なくとも縮径部41の外周面でシールすればよい。
図6に示すように、ガス抜き工程では、仮封止栓30を注液口18に押し込む。これにより、仮封止栓30の軸部40の拡径部42の外周面で注液口内面をシールする。また、フランジ部50でケース11における注液口18の周囲の本封止部材の封着予定部P10を覆う。この状態で、仮封止栓30に形成された連通孔60,61を通じてケース11の内外を連通させる。つまり、図5では連通孔60,61の下端は注液口18内に位置しているが、図6では連通孔60,61の下端はケース11内に位置しており、連通孔60,61を通じてケース11の内外が連通する。これにより、ケース11内のガスをケース11外に排出する。
It should be noted that the diameter-enlarged
As shown in FIG. 6, in the gas venting process, the
なお、仮封止からガス抜きに移行する際に仮封止栓30の押し込みに伴い縮径部41の外周面でのシールが解除された時に拡径部42の外周面でシールされていればよい。要は、仮封止時には少なくとも縮径部41の外周面でシールし、ガス抜き時には拡径部42の外周面でシールされた状態で縮径部41の外周面でのシールが解除されればよい。
If the seal on the outer peripheral surface of the reduced
本封止工程では、図7に示すように、仮封止栓30を注液口18から取り外す。その後、図8(a),(b)に示すように、レーザビームの照射等により本封止部材70を封着予定部P10でケース11に溶接することにより封着する。本封止部材70は金属、例えばアルミ製の円形の平板であり、封着予定部P10で溶接する。これにより注液口18を本封止する。
In the main sealing step, the
このようにして本封止する面11aでの本封止部材の封着予定部P10にガス抜き時に電解液が付着しない仮封止栓30を用いて、仮封止時には仮封止栓30を途中まで押し込んで仮封止し、その後のガス抜き時には仮封止栓30を最後まで押し込んでガス抜きする。その後に仮封止栓30を取り外す。これにより、本封止の封着不良を防止して本封止の封着品質が向上する。
In this way, the
図8(b)の本封止部材70は図1の封止部材19に相当する。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)電解液の注液口18を有するケース11に電極組立体12と電解液が収容された蓄電装置としての二次電池10の製造方法として、仮封止工程とガス抜き工程と本封止工程とを有する。仮封止工程では、注液口18に仮封止栓30の軸部40を挿入して仮封止栓30のフランジ部50がケース11の外表面11aから離間する状態で少なくとも仮封止栓30の軸部40の縮径部41の外周面で注液口内面をシールすることにより注液口18を仮封止する。ガス抜き工程では、仮封止工程後に、仮封止栓30を注液口18に押し込んで仮封止栓30の軸部40の拡径部42の外周面で注液口内面をシールするとともにフランジ部50でケース11における注液口18の周囲の本封止部材の封着予定部P10を覆った状態で仮封止栓30に形成された連通孔60,61を通じてケース11の内外を連通させてケース11内のガスをケース11外に排出する。本封止工程では、ガス抜き工程後に、仮封止栓30を注液口18から取り外すとともに本封止部材70を封着予定部P10でケース11に封着することにより注液口18を本封止する。
The
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) As a manufacturing method of the
これにより、仮封止工程では、少なくとも仮封止栓30の軸部40の縮径部41の外周面で注液口内面をシールし、ガス抜き工程では、仮封止栓30の軸部40の拡径部42の外周面で注液口内面をシールするとともにフランジ部50でケース11における注液口18の周囲の本封止部材の封着予定部P10を覆った状態で仮封止栓30に形成された連通孔60,61を通じてガスが抜かれる。よって、ガス抜き時において本封止部材の封着予定部P10に電解液が付着しないようにすることができ、本封止部材70における封着品質の向上を図ることができる。つまり、本封止部材70の封着不良を防止して本封止部材70における封着品質の向上を図ることができる。
Thus, in the temporary sealing step, the inner surface of the liquid inlet is sealed with at least the outer peripheral surface of the reduced
(2)電解液の注液口18を有するケース11に電極組立体12と電解液が収容された蓄電装置としての二次電池10の注液口の仮封止栓30の構成として、注液口18に摺動可能に挿入され、外周面が注液口内面とのシール部となる軸部40と、ケース11の外部において軸部40に設けられたフランジ部50と、を有する。軸部40は、縮径部41と拡径部42を有し、フランジ部50がケース11の外表面11aから離間した状態において、少なくとも縮径部41の外周面が注液口内面とシールされる。また、縮径部41の外周面から軸部40の軸方向に延び上面で開口する連通孔60,61を有し、連通孔60,61は、拡径部42の外周面が注液口内面とシールされるとともにフランジ部50がケース11における注液口18の周囲の本封止部材の封着予定部P10を覆った状態でケース11の内外を連通させる。
(2) As a configuration of the
これにより、少なくとも縮径部41の外周面を注液口内面とシールさせて仮封止できる。拡径部42の外周面を注液口内面とシールさせるとともにフランジ部50がケース11における注液口18の周囲の本封止部材の封着予定部P10を覆った状態で連通孔60,61を通じてケース11の内外を連通させてガス抜きできる。よって、ガス抜き時において本封止部材の封着予定部P10に電解液が付着しないようにすることができ、本封止部材70における封着品質の向上を図ることができる。つまり、本封止部材70の封着不良を防止して本封止部材70における封着品質の向上を図ることができる。
Thereby, at least the outer peripheral surface of the reduced
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○仮封止栓30は2つの連通孔60,61を有していたが連通孔の数は問わない。つまり、連通孔は1つでも、3つ以上でもよい。
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
The
○ケース11は、アルミ製以外の金属製であってもよく、例えばステンレス製であってもよい。
○正極電極及び負極電極は、金属箔の片面に活物質が存在する構造でもよい。
The
The positive electrode and the negative electrode may have a structure in which an active material is present on one side of the metal foil.
○電極組立体12は、積層型に限らず、帯状の正極電極と帯状の負極電極を捲回して層状に積層した捲回型であってもよい。
○二次電池10は角型電池でなくてもよく、筒型電池であってもよい。
The
The
○二次電池10は、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
○蓄電装置としてのキャパシタに適用してもよい。
The
-You may apply to the capacitor as an electrical storage apparatus.
10…二次電池、11…ケース、11a…外表面、12…電極組立体、18…注液口、30…仮封止栓、40…軸部、41…縮径部、42…拡径部、50…フランジ部、60…連通孔、61…連通孔、70…本封止部材、P10…封着予定部。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記注液口に仮封止栓の軸部を挿入して前記仮封止栓のフランジ部が前記ケースの外表面から離間する状態で少なくとも前記仮封止栓の軸部の縮径部の外周面で注液口内面をシールすることにより前記注液口を仮封止する仮封止工程と、
前記仮封止工程後に、前記仮封止栓を前記注液口に押し込んで前記仮封止栓の軸部の拡径部の外周面で注液口内面をシールするとともに前記フランジ部で前記ケースにおける前記注液口の周囲の本封止部材の封着予定部を覆った状態で前記仮封止栓に形成された連通孔を通じてケースの内外を連通させて前記ケース内のガスをケース外に排出するガス抜き工程と、
前記ガス抜き工程後に、前記仮封止栓を前記注液口から取り外すとともに本封止部材を前記封着予定部で前記ケースに封着することにより前記注液口を本封止する本封止工程と、
を有することを特徴とする蓄電装置の製造方法。 A method of manufacturing a power storage device in which an electrode assembly and an electrolytic solution are housed in a case having a liquid injection port,
The shaft portion of the temporary sealing plug is inserted into the liquid injection port, and the outer periphery of at least the reduced diameter portion of the shaft portion of the temporary sealing plug in a state where the flange portion of the temporary sealing plug is separated from the outer surface of the case A temporary sealing step of temporarily sealing the liquid injection port by sealing the liquid injection port inner surface with a surface;
After the temporary sealing step, the temporary sealing plug is pushed into the liquid injection port, and the inner surface of the liquid injection port is sealed with the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion of the shaft portion of the temporary sealing plug, and the flange portion is used as the case. The inside and outside of the case are communicated with each other through the communication hole formed in the temporary sealing plug in a state in which the planned sealing portion of the main sealing member around the liquid injection port is covered. A degassing process to be discharged;
After the degassing step, the temporary sealing plug is removed from the liquid injection port, and the main injection member is sealed by sealing the main sealing member to the case with the planned sealing portion. Process,
A method for manufacturing a power storage device, comprising:
前記注液口に摺動可能に挿入され、外周面が注液口内面とのシール部となる軸部と、
前記ケースの外部において前記軸部に設けられたフランジ部と、
を有し、
前記軸部は、縮径部と拡径部を有し、前記フランジ部が前記ケースの外表面から離間した状態において、少なくとも前記縮径部の外周面が注液口内面とシールされ、
前記縮径部の外周面から前記軸部の軸方向に延び上面で開口する連通孔を有し、前記連通孔は、前記拡径部の外周面が注液口内面とシールされるとともに前記フランジ部が前記ケースにおける前記注液口の周囲の本封止部材の封着予定部を覆った状態で前記ケースの内外を連通させることを特徴とする注液口の仮封止栓。 A temporary sealing plug of a liquid injection port of a power storage device in which an electrode assembly and an electrolytic solution are accommodated in a case having a liquid injection port,
A shaft portion that is slidably inserted into the liquid injection port and whose outer peripheral surface serves as a seal portion with the liquid injection port inner surface,
A flange portion provided on the shaft portion outside the case;
Have
The shaft portion has a reduced diameter portion and an enlarged diameter portion, and in a state where the flange portion is separated from the outer surface of the case, at least the outer peripheral surface of the reduced diameter portion is sealed with the inner surface of the liquid injection port,
The communication hole has a communication hole extending from the outer peripheral surface of the reduced diameter portion in the axial direction of the shaft portion and opening at the upper surface. The communication hole seals the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion with the inner surface of the liquid injection port and the flange. A temporary sealing plug for an injection port, wherein the inside and outside of the case communicate with each other in a state in which the portion covers a sealing scheduled portion of the main sealing member around the injection port in the case.
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