KR100711071B1 - Sealed battery and method for manufacturing the same - Google Patents

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엔이씨 도킨 도치기 가부시키가이샤
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Abstract

누출 검사를 확실하게 행할 수 있는 밀폐형 전지, 밀폐형 전지의 제조 방법, 및 밀폐형 전지의 누설 검출 방법을 제공하는 것이며, 전해액 주액구를 제외하고 밀폐한 전지 캔 내를 배기한 후에, 전해액 주액구로부터 대기압 이상의 압력의 헬륨 함유 기체에 의해 가압하여 전해액을 주액하여, 전해액의 주액과 헬륨 함유 기체의 주입을 행한 후에 전해액 주액구를 봉구(封口)하여, 헬륨을 함유한 밀폐형 전지, 그 제조 방법 및 누설 검출 방법.The present invention provides a sealed battery, a method of manufacturing a sealed battery, and a leak detection method of a sealed battery capable of reliably leak testing. After evacuating the sealed battery can except the electrolyte injection hole, the atmospheric pressure is released from the electrolyte injection hole. After pressurizing with the helium-containing gas of the above pressure to inject the electrolyte solution and injecting the electrolyte solution and the helium-containing gas, the electrolyte injection port is sealed, and the helium-containing sealed battery, its manufacturing method and leakage detection Way.

Description

밀폐형 전지 및 그 제조 방법{Sealed battery and method for manufacturing the same}Sealed battery and method for manufacturing the same

도 1은 본 발명의 밀폐형 전지를 제조하는 공정을 설명하는 도면이며, 전해액과 헬륨을 전지 캔 내에 주입하는 장치를 설명하는 도면,BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the process of manufacturing the sealed battery of this invention, A figure explaining the apparatus which injects electrolyte solution and helium in a battery can,

도 2는 본 발명의 전해액과 헬륨의 주입 장치의 동작을 순서대로 설명하는 도면,2 is a view for explaining the operation of the injection device of the electrolyte and helium of the present invention in order;

도 3은 전지 캔의 변형을 방지하는 수단을 설명하는 도면,3 illustrates a means for preventing deformation of a battery can;

도 4는 누설 검사 방법의 일례를 설명하는 도면,4 is a view for explaining an example of a leak inspection method;

도 5는 누설 검사 방법의 다른 예를 설명하는 도면,5 is a view for explaining another example of the leak inspection method;

도 6은 누설 검사 방법의 다른 예를 설명하는 도면,6 is a view for explaining another example of the leak inspection method;

도 7은 누설 검사 방법의 다른 예를 설명하는 도면이다.7 is a view for explaining another example of the leak inspection method.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 … 전지 캔 2 … 전지 요소One … Battery can 2. Battery element

3 … 전해액 주액구 4 … 외부 전극 취출 단자3…. Electrolyte injection hole 4. External electrode extraction terminal

5 … 뚜껑체 6 … 전해액 주액 장치5…. Lid 6. Electrolyte solution device

7 … 주액 노즐 8 … O-링7. Injection nozzle 8. O-ring

9 … 배기 수단 10 … 배기 밸브 9... Exhaust means 10... Exhaust valve                 

11 … 전해액 포트 12 … 전해액 주액 밸브11. Electrolyte port 12. Electrolyte Filling Valve

13 … 전해액 14 … 저장 수단13. Electrolyte solution 14. Storage means

15 … 전해액 공급 수단 16 … 전해액 공급 밸브15... Electrolyte supply means 16. Electrolyte Supply Valve

17 … 헬륨 공급 수단 18 … 가압 밸브17. Helium supply means 18... Pressure valve

본 발명은 밀폐형 전지에 관한 것으로서, 전해액의 누액(漏液) 검사가 가능한 밀폐형 전지에 관한 것이며, 특히 고감도로 확실한 검사가 가능한 리튬 이온 전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hermetic battery, and relates to a hermetic battery capable of leak test of electrolyte solution, and more particularly to a lithium ion battery capable of a highly sensitive inspection.

리튬 이온 전지 등의 밀폐형 전지에 있어서는, 전지 캔에 전지 요소를 수납한 후에, 외부 접속 단자, 안전 밸브, 전해액 주액구(注液口) 등을 설치한 헤더를 용접하고, 전해액 주액구를 제외하고 밀폐하여 전해액 주액구로부터 전해액을 주입한 후에, 전해액 주액구에 봉구조각(封口片)을 장착하고, 레이저 용접에 의해 봉구함으로써 밀폐형 전지를 제작하고 있다.In a sealed battery such as a lithium ion battery, after storing the battery element in the battery can, the header provided with an external connection terminal, a safety valve, and an electrolyte injection hole is welded, except for the electrolyte injection hole. After sealing and inject | pouring electrolyte solution from an electrolyte injection hole, the seal structure angle is attached to the electrolyte injection hole, and it seals by laser welding, and manufactures the sealed battery.

밀폐형 전지 제조시의 봉구시의 용접의 불량, 또는 절연성 부재를 통해 부착한 외부 접속 단자부의 코킹 불량 등에 의해, 전해액이 누설되거나, 또는 외기 중의 수분이 전지 내부로 침입하는 경우가 있다. 봉구 불량의 밀폐형 전지에서는, 전지 성능의 열화와 함께 전해액의 누액에 의한 기기의 손상 등의 문제가 발생할 가능성이 있었다.The electrolyte may leak or moisture in the outside air may enter the battery due to poor welding during sealing during sealing of the sealed battery, or poor caulking of the external connection terminal portion attached through the insulating member. In a sealed battery with poor sealing, problems such as damage to the device due to leakage of the electrolyte solution may occur along with deterioration of battery performance.

그래서, 봉구 불량의 전지가 출하되지 않도록 누설을 검사하는 것이 행해지고 있으나, 봉구 후에 충전을 한 전지를 시각에 의해 검사를 행하여, 전해액의 누액에 의해 표면의 오염 등을 확인하는 외관 검사가 일반적이었다.Therefore, the leak test is performed to prevent the defective battery from being shipped. However, the battery which was charged after the sealing was visually inspected, and the external inspection was performed to check the surface contamination by leakage of the electrolyte solution.

그러나, 사람의 시각에 의한 검사 방법에서는, 검사원의 개인차에 의한 불균일성이 발생할 가능성이 있음과 동시에, 미세한 봉구 불량 부분 등이 있는 경우에는, 누설량은 극미세하므로 출하시의 기간이 제한된 검사에서는 그러한 미세한 봉구 불량의 전지의 발견은 곤란하여, 문제가 될 가능성이 있었다.However, in the inspection method by the human eye, there is a possibility that nonuniformity due to individual differences of inspectors may occur, and when there are minute sealing defects or the like, the leakage amount is extremely small. It was difficult to find a battery with a defective sealing, which could be a problem.

그래서, 사람의 시각 등에 의존하지 않는 기밀 시험 장치를 사용한 기밀 시험 방법도 제안되어 있다. 예를 들면, 특개평 9-115555호 공보에는 피시험 전지를 밀폐 용기 내에 수용하여 내부의 기체를 감압한 후에, 밀폐 용기 내의 압력 변화를 측정하는 방법이 제안되어 있으나, 압력 변화로는 단시간에, 게다가 정확하게 누설 전지를 검출할 수는 없었다.Therefore, the airtight test method using the airtight test apparatus which does not depend on a human vision etc. is also proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-115555 proposes a method of measuring a pressure change in a sealed container after storing a cell under test in a sealed container and decompressing the gas therein. Moreover, leaky batteries could not be detected accurately.

또, 특개평 4-25738호 공보에는 전지의 조립 공정에 있어서, 전지조(電池槽)에 뚜껑체를 부착한 후에, 전지조 내에 수소를 가압하여 공급하고, 누설되는 수소를 반도체 가스 센서로 검지하는 기밀 검사 장치가 기재되어 있으나, 전해액을 주입한 밀폐형 전지의 완성품의 누설 검사를 행하는 것이 아니고, 또 수소라는 폭발성 기체를 사용하는 것이어서 안전상으로도 문제가 있었다.In Japanese Patent Laid-Open No. 4-25738, in the battery assembly step, after attaching the cap body to the cell tank, hydrogen is pressurized and supplied into the cell tank, and the leaked hydrogen is detected by the semiconductor gas sensor. Although an airtight inspection device is described, there is a problem in terms of safety because it does not leak test the finished product of the sealed battery in which the electrolyte is injected, and also uses an explosive gas such as hydrogen.

또, 특개평 11-307136호 공보에는 전조(電槽)에 뚜껑체를 접합한 후에 전조와 뚜껑체의 접합부를 덮는 커버를 장착하고, 전조 내부로 헬륨을 공급하여, 커버 내부의 공기를 흡인하고, 흡인 공기중의 헬륨을 검출함으로써 기밀성을 판정하는 기밀 시험 장치가 기재되어 있으나, 제조 공정에서의 전조와 뚜껑체의 접합을 검사하는 것이며, 전해액을 주입하여 밀폐 전지의 완성품의 누설 검사를 행하는 것은 아니었다.Further, Japanese Patent Laid-Open No. 11-307136 attaches a cover to a rolled body, and then attaches a cover to cover the junction between the rolled body and the cover body, supplies helium to the inside of the roll, and draws in air inside the cover. Although an airtight test apparatus for determining airtightness by detecting helium in suction air has been described, it is to inspect the bonding of the precursor and the lid body in the manufacturing process, and to inject the electrolyte solution to perform leakage inspection of the finished product of the sealed battery. It wasn't.

본 발명은 밀폐형 전지의 미세한, 봉구 불량 부분을 확실하게 발견하는 것이 가능한 밀폐형 전지를 제공하는 것을 과제로 하는 것이며, 봉구 불량의 전지의 출하를 확실하게 배제하는 밀폐형 전지의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a sealed battery capable of reliably discovering fine, defective sealing parts of a sealed battery, and to provide a method of manufacturing a sealed battery that reliably excludes shipment of a defective battery. It is to be.

본 발명은 밀폐형 전지에 있어서, 내부에 희가스를 함유하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 전지이다.The present invention is a sealed battery, wherein a rare gas is contained therein.

희가스가 헬륨인 상기 밀폐형 전지이다.The sealed gas is a rare gas of helium.

밀폐형 전지의 제조 방법에 있어서, 전해액 주액구를 제외하고 밀폐한 전지 캔 내를 배기한 후에, 전해액 주액구로부터 주액하는 전해액을 대기압 이상의 압력의 희가스 함유 기체에 의해 가압하여, 전해액의 주액과 희가스 함유 기체의 주입을 행한 후에 전해액 주액구를 봉구하는 밀폐형 전지의 제조 방법이다.In the manufacturing method of a sealed battery, after exhausting the inside of a sealed battery can except the electrolyte injection hole, the electrolyte solution injected from the electrolyte injection hole is pressurized by the rare gas containing gas of atmospheric pressure or more, and the electrolyte solution and the rare gas content are contained. It is the manufacturing method of the sealed battery which seals electrolyte injection hole after injecting gas.

희가스 함유 기체를 공급할 때는, 전지 캔 벽면을 압압하여 전지 캔의 변형을 방지하는 압압 수단을 설치한 밀폐형 전지의 제조 방법이다.When supplying rare gas containing gas, it is a manufacturing method of the sealed type battery which provided the press means which presses the battery can wall surface and prevents deformation of a battery can.

희가스가 헬륨인 상기 밀폐형 전지의 제조 방법이다.It is a manufacturing method of the said sealed battery whose rare gas is helium.

밀폐형 전지의 누설 검사 방법에 있어서, 희가스를 함유한 밀폐형 전지를 희가스 누설 검출 장치에 의해 희가스 농도를 측정함으로써 누설 검출하는 밀폐형 전지의 누설 검출 방법이다. In the leak test method of a sealed battery, it is a leak detection method of the sealed battery which leak-detects the sealed battery containing a rare gas by measuring a rare gas concentration with a rare gas leak detection apparatus.                         

밀폐형 전지를 밀폐 용기 내에 수납하고, 밀폐 용기 내를 감압한 상태에서 밀폐형 전지로부터 누설되는 희가스 농도를 측정함으로써 누설 검출하는 밀폐형 전지의 누설 검사 방법이다.It is a leak test method of the sealed type battery which leak-detects by storing a sealed type battery in a sealed container, and measuring the density | concentration of the rare gas which leaks from a sealed type battery in the state which pressure-reduced the sealed container inside.

복수의 검출조를 설치한 누설 검출 트레이의 검출조에 밀폐형 전지를 수납하고, 각 검출조에 누설 검출 장치에 결합한 누설 검출 헤드를 기밀하게 장착하여 밀폐형 전지로부터 누설되는 희가스 농도를 측정함으로써 누설 검출하는 상기 밀폐형 전지의 누설 검출 방법이다. The hermetic type which detects leakage by storing a hermetic battery in a detection tank of a leak detection tray provided with a plurality of detection tanks, and airtightly mounts a leak detection head coupled to a leak detection device in each detection tank to measure the concentration of rare gas leaking from the sealed battery. It is a leak detection method of a battery.

희가스가 헬륨인 상기 밀폐형 전지의 누설 검출 방법이다.It is a leak detection method of the said sealed battery whose rare gas is helium.

본 발명은 밀폐형 전지의 조립 공정에 있어서, 밀폐형 전지 내에 헬륨을 충전한 후에 봉구를 함으로써, 헬륨을 함유한 밀폐형 전지를 제조한 것이며, 밀폐형 전지로부터 누설되는 헬륨의 농도를 헬륨 누설 검츨 장치로 검출함으로써, 봉구 불량의 밀폐형 전지를 확실히 발견하는 것이 가능한 것을 알아낸 것이다.The present invention provides a sealed battery containing helium in a sealed battery after the helium is filled in the sealed battery, and the helium leak detector detects the concentration of helium leaked from the sealed battery. It has been found that it is possible to surely find a sealed battery of defective sealing.

도 1은 본 발명의 밀폐형 전지를 제조하는 공정을 설명하는 도면이며, 전해액과 헬륨을 전지캔 내에 주입하는 장치를 설명하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the process of manufacturing the sealed battery of this invention, and is a figure explaining the apparatus which injects electrolyte solution and helium in a battery can.

전지 캔(1) 내에 전지 요소(2)를 수납하고, 전지 캔(1)의 상부 개구부에 전해액 주액구(3), 외부 전극 취출 단자(4) 및 전지 내부의 압력 상승시에 전지의 파열 등을 방지하는 압력 개방 밸브 등을 가진 뚜껑체(5)를 레이저 용접 등의 방법으로 부착한 전지 캔(1)에, 전해액 주액 장치(6)의 주액 노즐(7)을 뚜껑체(5)에 형성한 전해액 주액구(3)에 전해액 주액 장치(6)의 주액 노즐(7)을 장착하는 것이다. 주액 노즐(7)에는 O-링(8) 등의 기밀 유지 수단을 갖고, 뚜껑체의 벽면에 압착했을 때 기밀이 유지된다.The battery element 2 is housed in the battery can 1, and the battery rupture or the like is discharged in the upper opening of the battery can 1 when the electrolyte injection hole 3, the external electrode extraction terminal 4, and the pressure inside the battery rise. The injection nozzle 7 of the electrolyte injection device 6 was formed in the lid 5 in the battery can 1 to which the lid 5 having the pressure release valve to prevent, etc. was attached by laser welding or the like. The injection nozzle 7 of the electrolyte injection device 6 is attached to the electrolyte injection hole 3. The injection liquid nozzle 7 has airtight holding means, such as the O-ring 8, and airtight is hold | maintained when crimped | bonded to the wall surface of a lid body.

또, 전해액 주액 장치(6)에는 전지 캔 내의 배기용 배기 수단(9), 및 주액 노즐(7)과 배기 수단(9)을 결합하는 배기 밸브(10)를 갖고 있다.Moreover, the electrolyte solution pouring apparatus 6 has the exhaust means 9 for exhaust in a battery can, and the exhaust valve 10 which couples the injection nozzle 7 and the exhaust means 9.

주액 노즐(7)에는 소정량의 전해액을 저류하는 전해액 포트(11)가 전해액 주액 밸브(12)를 통해 결합되어 있고, 전해액 포트(11)에는 전해액(13)의 저장 수단(14)과 결합한 전해액 공급 수단(15)이 전해액 공급 밸브(16)를 통해 결합되어 있다. An electrolyte port 11 for storing a predetermined amount of electrolyte is coupled to the injection liquid nozzle 7 through an electrolyte injection valve 12, and an electrolyte solution coupled to the storage means 14 of the electrolyte solution 13 is connected to the electrolyte port 11. The supply means 15 are coupled via the electrolyte supply valve 16.

또, 전해액 포트(11)에는 헬륨 공급 수단(17)이 가압 밸브(18)를 통해 결합되어 있다.In addition, helium supply means 17 is coupled to the electrolyte port 11 via a pressure valve 18.

도 2는 본 발명의 전해액과 헬륨의 주입 장치의 동작을 순서대로 설명하는 도면이다.2 is a view for explaining the operation of the injection device of the electrolyte solution and helium of the present invention in order.

도 2(A)에 나타낸 바와 같이, 전지 캔(1) 내에 전지 요소를 수납하고, 전지 캔(1)의 상부 개구부에, 전해액 주액구(3)를 가진 뚜껑체(5)를 레이저 용접 등의 방법에 의해 부착한 전지 캔(1)을, 전해액 주액 장치(6)의 주액 노즐(7)을 뚜껑체(5)에 설치한 전해액 주액구(3)에 기밀하게 장착한다. 이어서, 배기 수단(9)을 작동시켜 주액 노즐(7)과 배기 수단(9)을 결합하는 배기 밸브(10)를 개방하여 전지 캔 내를 배기함과 동시에, 전해액 공급 수단(15)으로부터 전해액 공급 밸브(16)를 통해 전지에 따른 소정량의 전해액을 전해액 포트(11)에 주액한다.As shown in Fig. 2A, the battery element is housed in the battery can 1, and the lid 5 having the electrolyte injection hole 3 in the upper opening of the battery can 1 is subjected to laser welding or the like. The battery can 1 attached by the method is hermetically attached to the electrolyte injection hole 3 in which the injection nozzle 7 of the electrolyte injection device 6 is provided in the lid 5. Subsequently, the exhaust means 9 is operated to open the exhaust valve 10 that couples the injection liquid nozzle 7 and the exhaust means 9 to exhaust the inside of the battery can, and at the same time supply the electrolyte solution from the electrolyte supply means 15. The valve 16 injects a predetermined amount of electrolyte into the electrolyte port 11 according to the battery.

이어서, 도 2(B)에 나타낸 바와 같이, 배기 밸브(10) 및 전해액 공급 밸브(16)를 닫고, 전해액 주액 밸브(12)를 개방한다. 전해액은 전지 캔 내가 감압되어 있으므로, 전지 캔 내와 전해액 포트(11)의 압력 차에 의해 전해액의 전지 캔 내로의 주액이 시작된다.Next, as shown in FIG. 2B, the exhaust valve 10 and the electrolyte supply valve 16 are closed to open the electrolyte injection valve 12. Since the electrolyte is decompressed inside the battery can, the pouring of the electrolyte into the battery can starts due to the pressure difference between the battery can and the electrolyte port 11.

전해액 포트(11) 내의 전해액의 주액이 개시되면, 도 2(C)에 나타낸 바와 같이, 헬륨 공급 수단(17)에 결합한 가압 밸브가 개방되고, 전해액 포트(11) 내의 전해액이 헬륨에 의해 가압되므로, 전해액은 전지 캔 내로 신속하게 주액됨과 동시에, 헬륨도 전해액에 용존하여 주액됨과 동시에, 전해액 주액구로부터 기체로서 전해액 내부에 주입되어, 전지 내부는 헬륨 분위기에 의해 채워진다.When the pouring of the electrolyte in the electrolyte port 11 is started, as shown in Fig. 2C, the pressure valve coupled to the helium supply means 17 is opened, and the electrolyte in the electrolyte port 11 is pressurized by helium. The electrolyte is rapidly injected into the battery can, the helium is dissolved and injected into the electrolyte, and is injected into the electrolyte as a gas from the electrolyte injection port, and the inside of the battery is filled by the helium atmosphere.

또, 전해액 및 헬륨의 주입시에, 전지 캔이 내부로부터 가압되므로, 전지 캔의 크기나 종류 등에 따라서는, 전지 캔의 벽면이 팽창하여 변형하는 등의 현상이 발생하므로, 전지 캔의 가압시에는 전지 캔의 팽창에 의한 변형을 억제하는 것이 바람직하다.In addition, since the battery can is pressurized from the inside at the time of injecting the electrolyte solution and helium, a phenomenon such as the wall surface of the battery can expands and deforms depending on the size and type of the battery can, so that the battery can is pressurized. It is desirable to suppress deformation due to expansion of the battery can.

도 3은 전지 캔의 변형을 방지하는 수단을 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining a means for preventing deformation of the battery can.

전해액 주액 노즐(7)로부터 전해액의 주액이 시작된 후에, 가압 밸브(18)를 개방하여 전해액 포트(11) 내의 전해액을 헬륨에 의해 가압함과 동시에, 압압 수단(20)에 의해 전지 캔의 벽면(21)을 양측으로부터 압압하여 전지 캔(1)의 벽면(21)의 변형을 방지하는 것이다.After the injection of the electrolyte from the electrolyte injection nozzle 7 is started, the pressure valve 18 is opened to pressurize the electrolyte in the electrolyte port 11 with helium, and at the same time the wall surface of the battery can by the pressing means 20 ( 21 is pressed from both sides to prevent deformation of the wall surface 21 of the battery can 1.

전지 캔의 벽면을 압압하는 압력은 전지 캔 내에 주액하는 전해액의 압력에 따른 압력이며, 가압력과 동등한 압력으로 압압하는 것이 바람직하다.The pressure which presses the wall surface of a battery can is the pressure according to the pressure of the electrolyte solution inject | poured in a battery can, and it is preferable to press at the pressure equivalent to a pressing force.

본 발명의 전해액 및 헬륨 주액 장치는 전지 활물질의 종류, 전지의 형상, 구 조 등에 따라 임의로 설정할 수 있으나, 전지 캔 내부의 배기는 1.07kPa 내지 1.33kPa로 5초간 내지 7초간 배기한 상태에서, 2초간 정도 그 감압도를 유지하여, 진공도가 안정되고, 리크 등이 없는 것을 확인한 후에, 배기 밸브를 닫아 전해액의 주액을 개시하여, 전해액의 주액 개시 후 4 ∼ 10초 후에, 가압 밸브를 개방하여 헬륨으로 가압한다. 헬륨의 가압력은 게이지압으로 0.08MPa 내지 0.20MPa로 하는 것이 바람직하다.The electrolyte and helium pouring apparatus of the present invention can be arbitrarily set according to the type of battery active material, the shape of the battery, the structure, etc., but the exhaust of the inside of the battery can is 1.07 kPa to 1.33 kPa for 5 seconds to 7 seconds. After confirming that the decompression degree was maintained for about a second and the vacuum degree was stabilized and there was no leakage, the exhaust valve was closed to start pouring of the electrolyte, and 4 to 10 seconds after the start of pouring of the electrolyte, the pressure valve was opened to helium. Pressurize The pressing force of helium is preferably set to 0.08 MPa to 0.20 MPa in gauge pressure.

예를 들면, 본 발명의 전해액의 주액 장치에 의하면, 세로 48mm, 가로 30mm, 두께 6mm의 전지에 형성한 직경 1mm의 전해액 주액구로부터 점성이 높은 비수계 전해액이어도 60초만에 주액할 수 있다.For example, according to the electrolyte injection device of the present invention, even a highly viscous non-aqueous electrolyte solution can be injected in 60 seconds from an electrolyte injection hole having a diameter of 1 mm formed in a battery having a length of 48 mm, a width of 30 mm, and a thickness of 6 mm.

또, 헬륨에는 다른 희가스류를 혼합할 수도 있고, 또는 질소, 이산화탄소 등을 혼합한 것이어도 되나, 희가스 이외의 함유량이 증가하면 누설 검지 능력이 저하하므로, 헬륨 등의 희가스의 함유량이 큰 편이 바람직하고, 또 희가스중에서도 분자가 작은 헬륨이 미세한 누설 부분을 통과하기 쉬우므로 바람직하다.In addition, helium may be mixed with other rare gases, or nitrogen, carbon dioxide, or the like may be mixed. However, if the content other than the rare gas is increased, the leak detection ability is lowered. Therefore, the higher the content of rare gas such as helium is preferable. In addition, helium, which has a small molecule, is easy to pass through the minute leakage part in the rare gas.

또, 이상의 설명에 있어서는, 헬륨을 전해액의 주액시의 가압용 기체로서도 사용함으로써 전해액의 주액과 동시에 전지 캔 내에 헬륨을 도입하는 방법에 대해 설명했으나, 전해액의 주액과 헬륨의 주입을 별도로 행해도 된다.In the above description, the method of introducing helium into the battery can simultaneously with the injection of the electrolyte by using helium as the pressurizing gas during the injection of the electrolyte, but the injection of the electrolyte and the injection of helium may be performed separately. .

이 경우에는, 전해액의 주액을 종료한 전지 캔에 개별적으로 주액구로부터 헬륨을 주입하는 방법, 전해액의 주액을 종료한 전지 캔을 밀폐실 내에 설치하여 밀폐실 내를 배기하여 감압한 후에, 밀폐실 내를 헬륨으로 채워 주입하는 방법 등에 의해 주입할 수 있다. In this case, a method of individually injecting helium from a pouring port into a battery can that has finished pouring of electrolyte solution, installing a battery can that has finished pouring of electrolyte solution in a sealed chamber, exhausting the inside of the sealed chamber, and then depressurizing the sealed chamber It can be injected by a method of filling the inside with helium and injecting the same.                     

이어서, 본 발명의 헬륨을 함유한 밀폐형 전지의 누설 검사 방법에 대해 설명한다.Next, the leak test method of the sealed battery containing the helium of this invention is demonstrated.

도 4는 누설 검사 방법의 일례를 설명하는 도면이다.4 is a view for explaining an example of a leak inspection method.

도 4(A)에 나타낸 바와 같이, 레이저 용접 수단(30)에 의해 전지 캔(1)의 뚜껑체에 형성한 전해액 주액구(3)를 봉구함으로써 밀폐형 전지(31)를 제작하여, 초기 충전을 행한 후에, 도 4(B)에 나타낸 바와 같이, 밀폐형 전지(31)를 누설 검출 챔버(32) 내에 설치하고, 헬륨 누설 검출기(33)에 의해 누설 검출 챔버(32) 내의 기체를 흡인하여 헬륨 농도를 측정함으로써, 전지의 누설 유무를 검출할 수 있다.As shown in FIG. 4 (A), the sealed battery 31 is produced by sealing the electrolyte injection hole 3 formed in the lid of the battery can 1 by the laser welding means 30 to produce an initial charge. 4B, the sealed battery 31 is installed in the leak detection chamber 32, and the helium leak detector 33 sucks the gas in the leak detection chamber 32 to helium concentration. By measuring the leakage of the battery can be detected.

또, 도 4(C)에 나타낸 바와 같이, 누설 검출 챔버(32)에 감압 장치(34)를 접속하여 누설 검출 챔버 내를 감압함으로써, 검출 대상의 전지 내외의 기압 차를 크게 함으로써, 미세한 누설 부분으로부터의 누설 속도를 높여 누설 검사를 촉진할 수도 있다.In addition, as shown in Fig. 4C, by connecting the decompression device 34 to the leak detection chamber 32 and decompressing the inside of the leak detection chamber, the difference in air pressure between the inside and outside of the battery to be detected is increased. It is also possible to increase the rate of leakage from the membrane to facilitate leak inspection.

도 5는 누설 검사 방법의 다른 예를 설명하는 도면이다.5 is a view for explaining another example of the leak inspection method.

누설 검출 챔버(32) 내에, 전지 트레이(35)에 다수의 밀폐형 전지(31)를 수납하여 설치하여 누설 검출 챔버(32) 내에 설치하고, 헬륨 누설 검출기(33)에 의해 누설 검출 챔버(32) 내의 기체를 흡인하여 헬륨 농도를 측정하여, 헬륨이 검출된 경우에는 검출된 전지 트레이의 밀폐형 전지의 각각을 앞에서 도 4에 나타낸 것과 동일하게, 누설 검출 챔버(32) 내에 설치하여, 헬륨 누설 검출기(33)에 의해, 누설 검출 챔버(32) 내의 기체를 흡인하여 헬륨 농도를 측정하여 누설 전지를 특정할 수 있다. In the leak detection chamber 32, a plurality of sealed cells 31 are stored and installed in the battery tray 35, installed in the leak detection chamber 32, and the leak detection chamber 32 is provided by the helium leak detector 33. The helium concentration is measured by sucking gas inside, and when helium is detected, each of the sealed cells of the detected battery tray is provided in the leak detection chamber 32 in the same manner as shown in FIG. 33), the leak battery can be specified by sucking gas in the leak detection chamber 32 and measuring the helium concentration.                     

도 6은 누설 검사 방법의 다른 예를 설명하는 도면이다.6 is a view for explaining another example of the leak inspection method.

밀폐형 전지(31) 주위의 용접 부분 등의 누설이 발생할 가능성이 있는 부분에, 헬륨 누설 검출기(33)의 스니퍼 프로브(36)를 근접시켜, 누설 유무를 확인하는 방법이며, 이러한 방법에 의해 확인할 수 있다.The sniffer probe 36 of the helium leak detector 33 is brought close to a part where a leak, such as a welded part around the sealed battery 31, may occur, and the presence or absence of the leak can be confirmed by such a method. have.

도 7은 누설 검출 방법의 다른 예를 설명하는 도면이며, 사시도이다.7 is a view for explaining another example of the leak detection method, and is a perspective view.

누설 검출을 해야할 밀폐형 전지(31)는 검출 트레이(37)에 설치한 복수의 검출조(38) 내에 수용되어 있다. 검출조에는 누설 검출 프로브(39)를 부착한 검출 헤드(40)를 개별적으로 기밀하게 장착하고, 각 검출조 내의 헬륨 농도를 측정함으로써 누설 유무를 검출할 수 있다. 또, 검출 헤드를 장착한 후에 검출조 내를 감압하여 측정을 행할 수도 있다.The sealed battery 31 to be leak-detected is housed in a plurality of detection tanks 38 provided in the detection tray 37. The detection tank 40 equipped with the leak detection probe 39 is hermetically attached to the detection tank individually, and the presence or absence of leakage can be detected by measuring the helium concentration in each detection tank. Moreover, after mounting a detection head, a measurement can also be performed by depressurizing the inside of a detection tank.

검출 헤드를 X, Y, Z의 3축 방향의 임의의 위치로 이동 가능한 반송 수단에 부착함과 동시에, 누설이 검출된 전지를 제거하는 수단을 설치함으로써, 누설의 검출 공정의 자동화도 가능해진다.By attaching a detection head to a conveying means which is movable to any position in the three-axis directions of X, Y, and Z, and providing a means for removing a battery in which leakage has been detected, automation of the detection process of leakage can also be performed.

또, 본 발명의 헬륨을 함유한 밀폐형 전지는 리튬 이온 전지 등의 비수계 전해액 전지, 폴리머 전해질을 사용한 전지, 니켈 수소 전지, 밀폐형 납 전지 등의 수계 전해액 전지에도 적용할 수 있다. The helium-containing sealed battery of the present invention can also be applied to nonaqueous electrolyte batteries such as lithium ion batteries, batteries using polymer electrolytes, aqueous electrolyte batteries such as nickel hydride batteries and sealed lead batteries.

본 발명의 헬륨을 함유한 밀폐형 전지에 의해, 밀폐형 전지의 봉구 부분, 또는 도전 접속 단자의 취출 부분 등의 누설 가능성이 있는 부분을, 측정 장치에 의해 균일하게 확실히 측정하는 것이 가능해지고, 누설 불량의 전지가 잘못 출하될 가능 성을 없앨 수 있어, 출하되는 전지의 신뢰성을 높이는 것이 가능해진다.The sealed battery containing the helium of the present invention makes it possible to reliably and uniformly measure a leaky part, such as a sealed part of a sealed battery or a blowout part of a conductive connection terminal, by a measuring device. It is possible to eliminate the possibility that the battery is incorrectly shipped, thereby increasing the reliability of the shipped battery.

Claims (12)

밀폐형 전지에 있어서, 내부에 희가스를 함유하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 전지.A sealed battery, wherein the sealed battery contains a rare gas therein. 제 1 항에 있어서, 희가스가 헬륨인 것을 특징으로 하는 밀폐형 전지.The sealed battery according to claim 1, wherein the rare gas is helium. 밀폐형 전지의 제조 방법에 있어서, 전해액 주액구를 제외하고 밀폐한 전지캔 내를 배기한 후에, 전해액 주액구로부터 주액하는 전해액을 대기압 이상의 압력의 희가스 함유 기체에 의해 가압하고, 전해액의 주액과 희가스 함유 기체의 주입을 행한 후에 전해액 주액구를 봉구하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 전지의 제조 방법.In the manufacturing method of a sealed battery, after exhausting the inside of the sealed battery can except the electrolyte injection hole, the electrolyte solution injected from the electrolyte injection hole is pressurized by the rare gas containing gas of the atmospheric pressure or more, and the electrolyte solution and the rare gas content are contained. A method of manufacturing a sealed battery, characterized in that the electrolyte injection port is sealed after gas is injected. 제 3 항에 있어서, 희가스가 헬륨인 것을 특징으로 하는 밀폐형 전지의 제조 방법.The method of manufacturing a sealed battery according to claim 3, wherein the rare gas is helium. 제 3 항에 있어서, 희가스 함유 기체를 공급할 때는 전지 캔 벽면을 압압하여 전지 캔의 변형을 방지하는 압압 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 밀폐형 전지의 제조 방법.4. The method of manufacturing a sealed battery according to claim 3, wherein pressurizing means for pressing the battery can wall surface to prevent deformation of the battery can is provided when the rare gas-containing gas is supplied. 제 5 항에 있어서, 희가스가 헬륨인 것을 특징으로 하는 밀폐형 전지의 제조 방법.The method of manufacturing a sealed battery according to claim 5, wherein the rare gas is helium. 밀폐형 전지의 누설 검출 방법에 있어서, 희가스를 함유한 밀폐형 전지를 희가스 누설 검출 장치에 의해 희가스 농도를 측정함으로써 누설 검출하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 전지의 누설 검출 방법.A leak detection method for a sealed battery, wherein the leak type battery containing a rare gas is detected by measuring a rare gas concentration with a rare gas leak detection device. 제 7 항에 있어서, 희가스가 헬륨인 것을 특징으로 하는 밀폐형 전지의 누설 검출 방법.8. The method for detecting leakage of a sealed battery according to claim 7, wherein the rare gas is helium. 제 7 항에 있어서, 밀폐형 전지를 밀폐 용기 내에 수납하고, 밀폐 용기 내를 감압한 상태에서 희가스 농도를 측정함으로써 누설 검출하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 전지의 누설 검출 방법.The method for detecting leakage of a sealed battery according to claim 7, wherein the sealed battery is contained in the sealed container and leak detection is performed by measuring the rare gas concentration in a reduced pressure in the sealed container. 제 9 항에 있어서, 희가스가 헬륨인 것을 특징으로 하는 밀폐형 전지의 누설 검출 방법.10. The method for detecting leakage of a sealed battery according to claim 9, wherein the rare gas is helium. 제 7 항에 있어서, 복수의 검출조를 설치한 누설 검출 트레이의 검출조에 밀폐형 전지를 수납하고, 각 검출조에 누설 검출 장치에 결합한 누설 검출 헤드를 기밀하게 장착하여, 밀폐형 전지로부터 누설되는 희가스 농도를 측정하는 것을 특징으로 하는 밀페형 전지의 누설 검출 방법.The method according to claim 7, wherein a sealed battery is housed in a detection tank of a leak detection tray provided with a plurality of detection tanks, and a leak detection head coupled to a leak detection device is hermetically mounted in each detection tank, thereby reducing the concentration of rare gas leaking from the sealed battery. The leak detection method of the sealed battery characterized by the above-mentioned. 제 11 항에 있어서, 희가스가 헬륨인 것을 특징으로 하는 밀폐형 전지의 누설 검출 방법.The method for detecting leakage of a sealed battery according to claim 11, wherein the rare gas is helium.
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