JP2019057421A - Secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、二次電池に関する。 The present disclosure relates to a secondary battery.
二次電池等の蓄電装置の製造工程においては、金属製の外装ケースの上面に蓋材が溶接され、電極体が収納された状態で蓋材に設けられた注液口から電解液を注液する注液工程が設けられる。 In the manufacturing process of a power storage device such as a secondary battery, a lid material is welded to the upper surface of a metal outer case, and an electrolytic solution is injected from a liquid injection port provided in the lid material in a state where the electrode body is accommodated. A liquid injection process is provided.
このような二次電池の製造工程に関し、たとえば、特開2017−117657号公報(特許文献1)は、電池の外装ケース内に電解液を注液する注液工程が行なわれるまでの間、キャップを用いて注液口を塞ぎ、磁石で固定しておく技術が開示される。 Regarding the manufacturing process of such a secondary battery, for example, Japanese Patent Laying-Open No. 2017-117657 (Patent Document 1) describes a cap until a liquid injection process for injecting an electrolyte into a battery outer case is performed. A technique is disclosed in which a liquid injection port is closed using a magnet and fixed with a magnet.
しかしながら、二次電池の製造工程によっては、キャップを固定するための磁石を外す場合があり、磁石を外している期間にキャップが注液口から外れてしまう場合がある。その一方で、キャップと注液口とのつながりを強固にすることによって磁石がなくとも注液口を塞ぐことも可能であるが、注液工程においてキャップを外す作業を容易に行なうことができない場合がある。 However, depending on the manufacturing process of the secondary battery, the magnet for fixing the cap may be removed, and the cap may be removed from the liquid injection port during the period when the magnet is removed. On the other hand, it is possible to close the injection port without a magnet by strengthening the connection between the cap and the injection port, but it is not possible to easily remove the cap in the injection process There is.
本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、注液工程までは注液口を確実に塞ぎつつ、注液工程において容易に注液口を露出することが可能な二次電池を提供することである。 The present disclosure has been made in order to solve the above-described problems, and the object thereof is to easily expose the liquid injection port in the liquid injection step while reliably closing the liquid injection port until the liquid injection step. Is to provide a secondary battery capable of
本開示のある局面に係る二次電池は、外装ケースと、外装ケースの内部に収容される電極体と、外装ケースの上部に設けられ、注液口と注液口を塞ぐように設けられる蓋部とが設けられる上面部材とを備える。上面部材には、凹部が設けられる。凹部は、底面に注液口が形成され、かつ、蓋部が注液口を塞ぐ第1の位置と、蓋部が注液口から離隔する第2の位置との間で移動可能に形成される。凹部の底面における蓋部との摺動面は、第1の位置が第2の位置よりも低くなるように傾斜している。 A secondary battery according to an aspect of the present disclosure includes an outer case, an electrode body housed in the outer case, and a lid provided on an upper portion of the outer case so as to close the liquid inlet and the liquid inlet. And an upper surface member provided with a portion. The upper surface member is provided with a recess. The recess is formed such that a liquid injection port is formed on the bottom surface, and is movable between a first position where the lid portion closes the liquid injection port and a second position where the lid portion is separated from the liquid injection port. The The sliding surface with the lid on the bottom surface of the recess is inclined so that the first position is lower than the second position.
このようにすると、凹部の底面における蓋部との摺動面が、第1の位置が第2の位置よりも低くなるように傾斜しているため、たとえば、蓋部の位置が第1の位置である場合に蓋部の位置が第2の位置に移動することを自重によって抑制することができる。一方、注液時においては、蓋部の位置が第2の位置に移動されることによって注液口を容易に露出することができる。 If it does in this way, since the sliding surface with the cover part in the bottom of a crevice inclines so that the 1st position may become lower than the 2nd position, the position of a cover part is the 1st position, for example. In this case, the movement of the lid portion to the second position can be suppressed by its own weight. On the other hand, at the time of liquid injection, the liquid injection port can be easily exposed by moving the position of the lid to the second position.
本開示によると、注液工程までは注液口を確実に塞ぎつつ、注液工程において容易に注液口を露出することが可能な二次電池を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a secondary battery capable of easily exposing the liquid injection port in the liquid injection process while reliably closing the liquid injection port until the liquid injection process.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、二次電池1を示す正面図であって、一部断面視した正面図である。二次電池1は、電極体2と、収容ケース3と、正極集電端子4と、負極集電端子5と、電解液6と、正極外部端子7と、負極外部端子8と、注液部20とを含む。
FIG. 1 is a front view showing a
電極体2は、正極シート10と、セパレータ11と、負極シート12とを積層した状態で、巻回することで形成されている。電極体2は、扁平形状に形成されている。電極体2は、正極13および負極14を含む。
The
収容ケース3は、外装ケースであるケース本体15と、上面部材16とを含む。ケース本体15は、上方に向けて開口する開口部が形成されている。上面部材16は、ケース本体15の上方の開口部を閉塞するように配置されている。上面部材16の外周縁部は、ケース本体15の開口部の開口縁部に溶接されている。収容ケース3は、たとえば、アルミまたはアルミニウム合金によって形成されている。
The
上記のような二次電池1の製造工程において、ケース本体に上面部材16が溶接され、電極体が収納された状態で上面部材16に設けられた注液部20から電解液を注液する注液工程が設けられる。
In the manufacturing process of the
このような二次電池の製造工程に関し、二次電池1の収容ケース3内に電解液を注液する注液工程が行なわれるまでの間、たとえば、キャップを用いて注液部20の開口部(注液口)を塞ぎ、磁石で固定しておくことが考えられる。
With respect to the manufacturing process of such a secondary battery, for example, an opening of the
しかしながら、二次電池1の製造工程によっては、キャップを固定するための磁石を外す場合があり、磁石を外している期間にキャップが注液部20から外れてしまう場合がある。その一方で、キャップと注液部20とのつながりをキャップの材質や寸法等の変更により強固にすることによって磁石がなくとも注液口を塞ぐことが可能となるが、注液工程においてキャップを注液部20から外す作業を容易に行なうことができない場合がある。
However, depending on the manufacturing process of the
そこで、本実施の形態においては、上面部材16には、蓋部と凹部とが設けられるものとする。そして、凹部は、底面に注液口が形成され、かつ、蓋部が注液口を塞ぐ第1の位置と、蓋部が注液口から離隔する第2の位置との間で移動可能に形成される。凹部の底面における蓋部との摺動面は、第1の位置が前記第2の位置よりも低くなるように傾斜している。
Therefore, in the present embodiment, the
このようにすると、凹部の底面における蓋部との摺動面が、第1の位置が第2の位置よりも低くなるように傾斜しているため、たとえば、蓋部の位置が第1の位置である場合に蓋部の位置が第2の位置に移動することを自重によって抑制することができる。一方、注液時においては、作業者によって蓋部の位置が第2の位置に移動されることによって注液口を容易に露出することができる。 If it does in this way, since the sliding surface with the cover part in the bottom of a crevice inclines so that the 1st position may become lower than the 2nd position, the position of a cover part is the 1st position, for example. In this case, the movement of the lid portion to the second position can be suppressed by its own weight. On the other hand, at the time of liquid injection, the liquid injection port can be easily exposed by the operator moving the position of the lid to the second position.
以下、このような構造について図2〜図6を用いて詳細に説明する。図2は、図1の破線枠の拡大図である。また、図3は、蓋部22が第1の位置である場合の上面部材16の斜視図である。
Hereinafter, such a structure will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is an enlarged view of a broken-line frame in FIG. FIG. 3 is a perspective view of the
図2に示すように、注液部20は、蓋部22と凹部26とを含む。凹部26の底面には、注液口24が形成される。凹部26は、蓋部22が注液口24を塞ぐ第1の位置と蓋部22が注液口24から離隔する第2の位置との間で蓋部22が移動可能になるように周知の加工方法を用いて形成される。図2においては、蓋部22が注液口24を塞ぐ第1の位置である場合の注液部20の構成が示されている。図2に示すように、凹部26の底面における蓋部22との摺動面は、第1の位置が第2の位置よりも低くなるように傾斜している。蓋部22の底面(凹部26の底面との接触面)は、凹部26の底面と同様に傾斜しており、蓋部22の位置が第1の位置である場合、蓋部22の上面と上面部材16の上面とがほぼ同一平面となる。蓋部22の底面側には、所定の溝部28が形成される。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、蓋部22は、上方から視て略長方形状を有している。蓋部22の幅方向の端面は、凹部26の内壁と当接または所定の隙間を有するように設けられる。凹部26の紙面横方向の長さは、蓋部22の紙面横方向の長さよりも長くなるように形成される。これにより、蓋部22は、凹部26内に収められた状態で紙面横方向に摺動可能となる。図3においては、蓋部22が第1の位置である場合が示されており、凹部26の底面に形成される注液口24は、蓋部22によって塞がれた状態となっている。
As shown in FIG. 3, the
図4は、蓋部22の裏側の凹部26の底面との摺動面を示す図である。図4に示すように、蓋部22の凹部26の底面との摺動面には、蓋部22の長手方向の端部の中間位置から蓋部22の中心付近まで溝部28が形成される。溝部28は、蓋部22が第1の位置である場合に注液口24と溝部28の長手方向の端部とを連通するように形成される。
FIG. 4 is a view showing a sliding surface with the bottom surface of the
図5は、蓋部22が第2の位置である場合の注液部20を断面視した図である。また、図6は、蓋部22が第2の位置である場合の上面部材16の斜視図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
図5および図6に示すように、たとえば、蓋部22が第1の位置から凹部26の長手方向に沿って移動されることによって第2の位置である場合には、蓋部22は、注液口24から離隔した位置になる。これにより、注液口24の上方が開放され、注液口24が露出した状態になる。その結果、上方から電解液の注液が可能な状態になる。
As shown in FIGS. 5 and 6, for example, when the
上記のように構成された二次電池1の製造方法について詳細に説明する。図7は、二次電池1の製造工程を示す製造フロー図である。二次電池1の製造工程は、上面ユニット組立工程S1と、電極体接続工程S2と、収容工程S3と、溶接工程S4と、注液工程S5と、封止工程S6とを含む。
A method for manufacturing the
図8は、上面ユニット組立工程S1を示す正面図である。上面ユニット組立工程S1は、上面部材16に、正極集電端子4と、負極集電端子5と、正極外部端子7と、負極外部端子8と、蓋部22とを組み付けて、上面ユニット75を形成する。このとき、蓋部22は、第1の位置に移動された状態になる。これにより、注液工程S5までの間に注液口24を経由した異物の混入が防止される。
FIG. 8 is a front view showing the upper unit assembly process S1. In the upper surface unit assembly step S1, the positive electrode
図9は、電極体接続工程S2を示す正面図である。電極体接続工程S2は、上面ユニット75に電極体2を溶接する工程である。具体的には、電極体2の正極13に正極集電端子4を溶接する工程と、電極体2の負極14に負極集電端子5を溶接する工程とを含む。
FIG. 9 is a front view showing the electrode body connection step S2. The electrode body connection step S <b> 2 is a step of welding the
図10は、収容工程S3を示す正面図である。収容工程S3においては、上面ユニット75に溶接された電極体2をケース本体15内に収容する工程である。この工程において、ケース本体15の開口縁部に上面部材16が配置される。
FIG. 10 is a front view showing the housing step S3. In the housing step S3, the
図11は、溶接工程S4を模式的に示す正面図である。溶接工程S4は、上面部材16の外周縁部をケース本体15の開口縁部に溶接する工程である。この工程においては、収容ケース3に向けてノズル76からシールドガス77を噴き付けた状態で、ケース本体15の開口縁部と上面部材16の外周縁部とをレーザ溶接する。シールドガス77は、たとえば、窒素ガスなどを採用することができる。
FIG. 11 is a front view schematically showing the welding step S4. The welding step S4 is a step of welding the outer peripheral edge portion of the
図12は、注液工程S5を模式的に示す正面図である。注液工程S5は、収容ケース3に二次電池1の電解液を注液する工程である。注液工程S5は、収容ケース3内を乾燥させる工程と、蓋部22を第2の位置に移動させる工程と、露出した注液口24を経由して電解液を収容ケース3の内部に注液する工程とを含む。
FIG. 12 is a front view schematically showing the liquid injection step S5. The liquid injection step S <b> 5 is a step of injecting the electrolytic solution of the
収容ケース3内を乾燥させる工程において、蓋部22が第1の位置にあることで異物の混入を防ぐとともに蓋部22の裏側に設けられる溝部28が空気の通り道となって収容ケース3内の乾燥を促進する。
In the step of drying the inside of the
電解液を注液する工程において、蓋部22が、第1の位置から第2の位置に移動させられる。これにより、注液口24が露出することによって注液口24を経由した電解液の注液が行なわれる。注液工程の後においては、蓋部22は、第2の位置から再び第1の位置に移動させられる。これにより、注液後の注液口24を経由した異物の混入を防ぐことができる。また、収容ケース3内の電解液から発生するガスは、蓋部22の裏側に設けられる溝部28を経由して収容ケース3外に排出される。
In the step of injecting the electrolytic solution, the
図13は、封止工程S6を示す図である。封止工程S6は、収容ケース3を封止する工程である。封止工程S6は、蓋部22を第1の位置に移動させる工程と、注液口24を塞いだ状態の蓋部22の全周(溝部28の端部を含む)を溶接する工程とを含む。第1の位置で蓋部22の全周が溶接されることにより、注液口24が塞がれた状態になり、収容ケース3が封止される。
FIG. 13 is a diagram illustrating the sealing step S6. The sealing step S6 is a step of sealing the
以上のようにして、本実施の形態に係る二次電池1によると、凹部26の底面における蓋部22との摺動面が、第1の位置が第2の位置よりも低くなるように傾斜しているため、たとえば、蓋部22の位置が第1の位置である場合に蓋部22の位置が第2の位置に移動することを自重によって抑制することができる。一方、注液時においては、蓋部22の位置が第2の位置に移動されることによって注液口24を容易に露出することができる。したがって、注液工程までは注液口を確実に塞ぎつつ、注液工程において容易に注液口を露出することが可能な二次電池を提供することができる。
As described above, according to the
たとえば、注液口24を塞ぐためのキャップを繰り返し使用する場合には、キャップを再利用するための洗浄工程において洗浄不足によりキャップに異物が残留すると、再利用されたときに収容ケース3内に異物が混入する可能性があるが、本実施の形態における蓋部22は、再利用されるものではなく、収容ケース3を構成する部材として上面部材16に溶接されるため、上述のような要因による異物の混入を抑制することができる。
For example, when a cap for closing the
さらに、キャップを再利用する場合と比べても部品点数の増加を抑制できるとともに、洗浄工程等の工程を行なう必要がないため、製造コストの増加を抑制することができる。 Furthermore, an increase in the number of parts can be suppressed as compared with the case where the cap is reused, and an increase in manufacturing cost can be suppressed because it is not necessary to perform a process such as a cleaning process.
さらに蓋部22を凹部26内に収めることができるため、二次電池1の製造工程において蓋部22が上面部材16から脱落することを防止することができる。
Furthermore, since the
以下、変形例について記載する。
上述の実施の形態では、蓋部22の移動方向は、凹部26の長手方向であるものとして説明したが、蓋部22が幅方向に移動可能なように凹部26を形成してもよい。
Hereinafter, modifications will be described.
In the above-described embodiment, the movement direction of the
さらに上述の実施の形態では、上面部材16の上面に対して凹部26の底面を傾斜させることによって凹部26の底面の蓋部22との摺動面において第1の位置が第2の位置よりも低くなるように傾斜するようにしたが特にこのような構成に限定されるものではない。
Furthermore, in the above-described embodiment, the first position on the sliding surface of the bottom surface of the
図14は、変形例における蓋部22が第1の位置である場合の注液部20を断面視した図である。また、図15は、変形例における蓋部22が第2の位置である場合の注液部20を断面視した図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of the
図14および図15に示すように、本変形例においては、上面部材16における凹部が設けられる部分を傾斜させるようにしてもよい。
As shown in FIGS. 14 and 15, in this modification, a portion of the
このような構成にしても、凹部26の底面における蓋部22との摺動面は、第1の位置が第2の位置よりも低くなるように傾斜している。そのため、蓋部22の位置が第1の位置である場合に蓋部22の位置が第2の位置に移動することを自重によって抑制することができる。一方、注液時においては、蓋部22を第2の位置に移動させることによって注液口を容易に露出させることができる。
Even in such a configuration, the sliding surface with the
なお、上記した変形例は、その全部または一部を適宜組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
In addition, you may implement the above-mentioned modification combining all or one part suitably.
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present disclosure is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 二次電池、2 電極体、3 収容ケース、4 正極集電端子、5 負極集電端子、6 電解液、7 正極外部端子、8 負極外部端子、10 正極シート、11 セパレータ、12 負極シート、13 正極、14 負極、15 ケース本体、16 上面部材、20 注液部、22 蓋部、24 注液口、26 凹部、28 溝部、75 上面ユニット、76 ノズル、77 シールドガス。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記外装ケースの内部に収容される電極体と、
前記外装ケースの上部に設けられ、注液口と前記注液口を塞ぐように設けられる蓋部とが設けられる上面部材とを備え、
前記上面部材には、凹部が設けられ、
前記凹部は、底面に前記注液口が形成され、かつ、前記蓋部が前記注液口を塞ぐ第1の位置と、前記蓋部が前記注液口から離隔する第2の位置との間で移動可能に形成され、
前記凹部の底面における前記蓋部との摺動面は、前記第1の位置が前記第2の位置よりも低くなるように傾斜している、二次電池。 An exterior case,
An electrode body housed in the exterior case;
An upper surface member provided at an upper portion of the outer case, and provided with a liquid inlet and a lid portion provided so as to close the liquid inlet;
The upper surface member is provided with a recess,
The concave portion is formed between a first position where the liquid injection port is formed on a bottom surface and the lid portion closes the liquid injection port and a second position where the lid portion is separated from the liquid injection port. Is formed to be movable,
A secondary battery, wherein a sliding surface of the bottom surface of the concave portion with the lid portion is inclined so that the first position is lower than the second position.
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