JPH0745287A - 電池の封口不良検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 経時後に漏液を生ずるおそれのある軽度の封
口不良品でも、短時間で簡便に、確実に判別することが
できる電池の封口不良検査方法を提供する。 【構成】 組立て完了した電池の重量Ｗｘ0 を測定し
（Ｓ１）、次いで６０℃の高温雰囲気下に１０日間保存
する（Ｓ２）。次に、保存後の電池の重量Ｗｘを測定し
（Ｓ３）、この測定重量Ｗｘと前記保存前に測定した電
池重量Ｗｘ0 との差を、予め定めてある重量変化基準量
ΔＷ0 と比較する（Ｓ４）。そして、保存前後の重量変
化量が基準量ΔＷ0 以下であるものは良品と判定し（Ｓ
４，ＹＥＳ）、保存前後の重量変化量が基準量ΔＷ0 よ
り大であるものは封口不良品と判定して（Ｓ４，Ｎ
Ｏ）、生産ラインから除去する（Ｓ５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、正極と負極と電解液と
が収容された金属製の電池容器を端子部品で封口してな
る電池の封口不良検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、金属製の容器を使用する電池と
しては、偏平状のコイン形電池や円筒形電池が知られて
おり、近時、大電流を取り出すことができるスパイラル
形の電極を有する円筒形電池が広く用いられるようにな
ってきている。

【０００３】そうしたいわゆる円筒形スパイラル電池の
一例を図４に示す。この円筒形スパイラル電池１は、薄
いシート状に形成された正極１１と負極１２とをセパレ
ータ１３を挟んでスパイラル状に巻回形成した電極群１
０を有するものである。スパイラル状の電極群１０は、
有底円筒状の負極缶２０内に収められ、負極１２と負極
缶２０とは負極リード板２１を介して電気的に接続され
ている。負極缶２０内には電解液１４が充填されるとと
もに、この負極缶２０の上端縁開口部には、正極リード
板３１により正極１１と電気的に接続された、正極端子
３３，ラミネート板３４，正極カップ３５よりなる正極
端子部品３０が封口ガスケット３２を介してかしめ付け
られ、これによって負極缶２０から電解液１４が漏出し
ないように封口されている。

【０００４】このような電池に対して通常は、その製造
工程において製造ロット毎に所定数のサンプルを抜き取
って、そのサンプルについて各部品の組付け工程毎の仕
掛品の寸法，外観の検査を行うとともに、完成品として
寸法及び外観検査と電圧特性等の特性検査とを行ってい
る。

【０００５】そうした検査のなかでも、正極端子部品に
よる負極缶の封口部の封口不良を発見することは、電池
使用中の電解液の漏出による使用機器損傷等の不具合を
防ぐ上で非常に重要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように、使用される部品についても製品についても抜き
取り検査を実施しているので、一部の部品や製品に不具
合品が存在しても、サンプル抜き取りの段階で発見され
ない可能性があり、そのような不具合品が市場に出荷さ
れた場合に電解液漏れ等の問題を起こすことがある。

【０００７】また、電池の外観や寸法をたとえ全数検査
したとしても、甚だしい損傷が認められる場合以外は、
使用中に漏液を起こす可能性のあるものを不具合品とし
て確実に判別することは困難である。

【０００８】さらに、経時後に漏液を生ずる可能性があ
る封口不良品を発見するために、常温常湿の雰囲気下で
３０日間程度のエージングを行い、その後電池の外観を
目視によって観察し、漏洩した電解液または漏洩した電
解液が気化した後に結晶化して残存する溶質の有無を検
査することも行われているが、その検査自体に時間を要
して生産効率の面から好ましくないばかりでなく、この
程度のエージングでは特に著しい封口不良を有するもの
以外はその兆候が発現しないことが多く、軽度の封口不
良品を確実に判別することはできなかった。

【０００９】本発明は前記の事情に基づいてなされたも
のであり、その目的は、経時後に漏液を生ずるおそれの
ある軽度の封口不良品でも、短時間で簡便に、しかも確
実に判別することができる電池の封口不良検査方法を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る電池の封口不良検査方法は、正極と負
極と電解液とが収容された金属製の電池容器を端子部品
で封口してなる電池の封口不良検査方法において、前記
電池を所定の高温雰囲気下に少なくとも一日以上の期間
保存した後にその重量を測定し、該電池の保存前の重量
に対する重量変化量を、予め定められた重量変化基準量
と比較して、前記重量変化量と前記重量変化基準量との
比較結果に基づいて当該電池の封口状態の良否を判定す
るものである。

【００１１】ここで、前記電池の保存温度は、４０〜７
５℃の範囲に設定することが好ましい。

【００１２】

【作用】電池を所定の高温雰囲気下、好ましくは４０〜
７５℃の範囲に少なくとも一日以上の期間保存すること
により、その封口部から電解液の溶媒が一部気化して漏
出する。この気化した溶媒の漏出量は封口部の封口状態
に対応するので、漏液を生じない正常な封口状態の電池
の重量変化量に基づいて重量変化基準量を設定して判別
のしきい値とすることにより、電池の保存前後の重量変
化量と前記重量変化基準量との関係から封口状態の良否
を判別する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき、添付図面を
参照して説明する。図１は、本発明方法の好適な一実施
例を示すフローチャートである。

【００１４】金属製の電池容器内に電解液を封入してな
る電池には様々なタイプのものがあるが、本実施例では
前述した図４のスパイラル形電極を有する筒形リチウム
電池を検査対象として採用した。

【００１５】まず、組立て完了した電池の重量Ｗｘ0 を
測定し（Ｓ１）、次いで６０℃の高温雰囲気下に１０日
間保存する（Ｓ２）。

【００１６】次に、保存後の電池の重量Ｗｘを測定し
（Ｓ３）、この測定重量Ｗｘと前記保存前に測定した電
池重量Ｗｘ0 との差を、予め定めてある重量変化基準量
ΔＷ0と比較する（Ｓ４）。そして、保存前後の重量変
化量が基準量ΔＷ0 以下であるものは良品と判定し（Ｓ
４，ＹＥＳ）、保存前後の重量変化量が基準量ΔＷ0 よ
り大であるものは封口不良品と判定して（Ｓ４，Ｎ
Ｏ）、生産ラインから除去する（Ｓ５）。

【００１７】この実施例の作用について述べると、電池
を６０℃の高温雰囲気下に１０日間保存することによ
り、その封口部の密閉が不充分な封口不良品では、当該
封口部から電池内の電解液の溶媒が気化して外部に漏出
し、このためその分重量が減少する。実際には、経時後
も漏液を生ずることのない実際上完全密閉状態と言える
正常品にあっても僅かな重量の減少が見られるが、正常
品と封口不良品とでは重量の減少の程度に大きな差があ
る。したがって、正常品の重量減少を勘案して重量変化
基準量ΔＷ0 を設定し、被検電池の高温雰囲気下での保
存前後の重量変化量を前記基準量ΔＷ0 と比較すること
で、封口状態の良否を判定することができる。つまり、
被検電池の保存前後の重量変化量が基準量ΔＷ0 以下で
あれば封口状態が正常な良品であると認め、被検電池の
重量変化量が基準量ΔＷ0 より大であれば、電解液の溶
媒の漏出が大きいと考えられるため封口不良品と判定す
る。

【００１８】なお、前記実施例では６０℃の雰囲気下に
被検電池を１０日間保存するようにしているが、保存温
度及び保存期間はこれに限定されるものではなく、被検
電池の形式やサイズに応じて適宜変更すべきものであ
る。すなわち、被検電池の種類に応じて、正常品と封口
不良品とが判別可能な明確な重量差を生じ、しかも被検
電池の電気特性に悪影響を与えることのない雰囲気温度
と保存期間とを設定すればよい。本発明者らは、実験に
より、保存温度を４０〜７５℃に、保存期間を２４時間
つまり一日以上に設定することにより、封口不良品を確
実に判別することができるとの結論を得た。当該保存条
件での１〜２０日程度の保存では、電池の電気特性に与
える影響は無視できる程度であり、全数検査としても何
ら問題がない。

【００１９】次に、前記本実施例の検査方法による検査
例を、従来検査方法による比較例と対比しつつ説明す
る。被検電池としては、スパイラル形リチウム一次電池
（形式ＣＲ2/3 ８，外径１７mm，高さ３３．５mm）を用
いて、下記に示す三種類の異なった検査を行い、その検
査結果を比較した。

【００２０】被検電池としては、故意に封口不良とした
異常品ａ，ｂと、比較用としての正常品ｃとを用意し、
試料数は各検査につき各々５０個とした。なお、異常品
ａは封口部のラミネート板３４に直径０．１mmの孔を開
けたものであり、異常品ｂは封口ガスケットと電池缶と
の間に糸屑を噛み込ませたものである。

【００２１】《本実施例》６０℃で１０日間保存した後
の被検電池の重量を測定し、保存前の重量と比較してそ
の減少量を算出した。また、正常品の重量減少率に基づ
いて重量変化基準量としての基準減量値を設定し、この
基準減量値と比較してそれより重量減少が大きいものを
封口不良品と判定した。

【００２２】《比較例１》被検電池を常温常湿で３０日
間保存した後、その外観状態を目視により観察し、電解
液の漏出が認められたものを封口不良品と判定した。

【００２３】《比較例２》被検電池を６０℃で１０日間
保存した後、その外観状態を目視により観察し、電解液
の漏出が認められたものを封口不良品と判定した。

【００２４】検査結果を、下記表１〜表４に示す。表１
は、被検電池ａ，ｂ，ｃのそれぞれについて、各検査に
おいて封口不良品と判定された電池の数を示している。
それぞれの欄の分母は試料数である。表２は、本実施例
の検査によって得られた保存前後の重量変化量を示し、
表３及び表４は、各々比較例１及び比較例２において外
観異常によって不良判定されたものの数を示す。

【００２５】

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】 本実施例では、表２に示すように、各被検電池ａ〜ｃの
重量減少率は、異常品ａが１８〜２５mg／１０日，異常
品ｂが８〜１５mg／１０日であるのに対して、正常品ｃ
は僅かに１〜３mg／１０日であり、異常品ａ，ｂは正常
品ｃに比べて著しく重量変化が大きい。この保存期間と
重量変化量との関係を図２のグラフに示すが、電池の重
量は、高温雰囲気下に保存することで少なくとも当初は
一次関数的に減少し、その減少率は封口部の封口状態に
対応する。ここで、図２のグラフを参照すると、正常品
ｃの最大減少率と異常品ｂの最小減少率との間に差異が
存在し、例えば０．５mg／日を基準減少率とすること
で、異常品ａ，ｂと正常品ｃとを判別できることがわか
る。つまり、保存期間１０日の場合には、基準減量値を
５mgとして（ΔＷ0 ＝５mg）、電池重量が保存中に５mg
を超えて減少したものを封口不良品として判別すること
ができる。本実施例にあっては、表１に示すように、異
常品ａ，ｂは各々５０個の試料全てが封口不良品と判定
され、正常品ｃはその全てが良品と判定された。

【００２６】これに対して、比較例１、比較例２の検査
では、各々表２，表３に示すように、異常品ａ，ｂの中
にも目視によって異常が認められないものがあり、良品
と封口不良品とを確実に判別することはできなかった。

【００２７】以上の結果から明らかなように、本実施例
の検査では、比較例１，２のような従来の検査方法では
識別することができなかった封口不良品を確実に判別で
きるとともに、比較例１の従来の検査が一ヶ月程度の期
間を要するのに対して、検査に要する時間も大幅に短縮
することができる。

【００２８】次に、本発明の検査方法を抜き取り検査に
適用した場合について説明する。被検電池は前述の第１
実施例と同様にスパイラル形リチウム一次電池（形式Ｃ
Ｒ2/3 ８，外径１７mm，高さ３３．５mm）である。

【００２９】ここでは、４０００〜８０００個の電池を
各々有した五群の製造ロット１〜５から、各ロット当り
２０個の電池を無作為に抜き取り、これを６０℃で１０
日間保存した後、各ロット毎に被検電池一個当りの平均
の重量減少量を求めて、それを基準減量値と比較し、基
準減量値よりも重量減少量が大きい場合には当該被検電
池の所属する製造ロットを封口不良ロットと判定した。
被検電池の基準重量減少率は、前記第１実施例と同様に
０．５mg／日であり、したがって、基準減量値も同じく
５mgである。本実施例による検査結果を表５に示す。

【００３０】

【表５】 製造ロット１，２，４及び５では、抜き取って検査に供
された被検電池一個当りの平均の減少量は基準減量値で
ある５mgよりも小さく、したがって、良品と判定され
た。しかし、製造ロット３では被検電池一個当りの平均
の減少量は基準減量値の５mgを大きく上回っており、こ
のため当該製造ロット３はその製品の全数が封口不良品
であると判定された。なお、この実施例における各製造
ロット毎の重量変化の状態を図３のグラフに示す。この
ように、本発明の検査方法は、全数検査だけでなく、抜
き取り検査にも好ましく適用できる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る電池の封口不良検査方法によれば、電池を所定の高温
雰囲気下、好ましくは４０〜７５℃の範囲に少なくとも
一日以上の期間保存することにより、封口不良の電池で
は電解液に含まれる溶媒が気化して正常品よりも多量に
漏出し、それによって正常品とは異なる重量減少を示す
ため、この重量変化量を正常品の重量変化に基づいて予
め設定した重量変化基準量と比較するという簡便な方法
により封口不良を検査でき、従来の検査方法では兆候が
発現しないため識別不能であった軽度の封口不良品でも
確実に判別することができる。

【００３２】また、高温雰囲気中に保存することにより
溶媒の気化が促進されるため、従来の常温で保存する場
合に比べて検査時間を著しく短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すフローチャートであ
る。

【図２】被検電池の保存期間と重量変化量との関係を示
すグラフである。

【図３】抜き取り検査における保存期間と重量変化量と
の関係を示すグラフである。

【図４】スパイラル形電池の断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福原 敬司 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正極と負極と電解液とが収容された金属
   製の電池容器を端子部品で封口してなる電池の封口不良
   検査方法において、前記電池を所定の高温雰囲気下に少
   なくとも一日以上の期間保存した後にその重量を測定
   し、該電池の保存前の重量に対する重量変化量を、予め
   定められた重量変化基準量と比較して、前記重量変化量
   と前記重量変化基準量との比較結果に基づいて当該電池
   の封口状態の良否を判定することを特徴とする電池の封
   口不良検査方法。
2. 【請求項２】 前記電池の保存温度を４０〜７５℃の範
   囲に設定することを特徴とする請求項１に記載の電池の
   封口不良検査方法。