WO2014103603A1 - 密閉型電池の製造方法 - Google Patents

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battery
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a sealed battery in which a leak inspection process for detecting leakage of a detection gas introduced into a battery container is performed.
  • Patent Document 1 discloses the following technique. First, the liquid injection nozzle is brought into close contact with the lid of the battery can (battery container), and the liquid injection nozzle is attached to the electrolyte liquid injection port. Next, the electrolytic solution is injected from the injection nozzle, and helium is introduced into the battery can. Then, the injection nozzle is removed from the electrolyte injection port, and the electrolyte injection port is sealed by laser welding means. Finally, the sealed battery can is placed in a leak detection chamber, and a leak inspection process is performed by checking whether helium is leaking from the battery can using a helium leak tester.
  • the molecular weight of helium is smaller than the molecular weight of the gas contained in the battery can. Therefore, as shown in FIG. 15, most of the helium introduced from the electrolyte injection port stays in the vicinity of the electrolyte injection port, and the battery is discharged from the electrolyte injection port before the leak inspection process is performed. Leaks out of the can. That is, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the amount of helium leakage before the leak inspection process increases, the concentration of helium in the battery can at the time of the leak inspection process cannot be maintained. The helium concentration in the can decreases.
  • the amount of helium leaking from the battery can per unit time is confirmed based on the output value of the helium leak tester, and the quality of the leak test is determined.
  • the inspection threshold value T1 of the leak inspection process is set in consideration of the case where the helium concentration in the battery can at the time of such a leak inspection process is low.
  • the inspection threshold T1 is the output value of the helium leak tester when the battery can in which the helium concentration at the time of the leak test process is low and the helium leak amount per unit time is a predetermined amount L is inspected. Is set.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and provides a manufacturing method of a sealed battery that can improve an overjudgment rate in a leak inspection process.
  • a manufacturing method of a sealed battery according to the present invention is a manufacturing method of a sealed battery in which a leak inspection process for detecting leakage of a detection gas introduced into a battery container is performed, and the battery container is covered to cover the battery container. Temporarily closing the battery container, introducing the detection gas into the battery container, and adjusting at least one of the pressure inside the battery container and the pressure outside the battery container, Adjusting the pressure inside the battery container after the detection gas is introduced to be smaller than the pressure outside the battery container.
  • the temporarily sealed battery container is depressurized to a first pressure smaller than the pressure outside the battery container, and the detection gas is contained in the decompressed battery container. It is preferable to pressurize the inside of the battery container to a second pressure smaller than the pressure outside the battery container, and perform the introducing step and the adjusting step simultaneously.
  • the overdetermining rate in the leak inspection process can be improved.
  • the figure which shows the whole structure of a sealed battery The figure which shows the manufacturing process of a sealed battery.
  • transduced in the 1st manufacturing process of a sealed battery (a) is a figure which shows the state which is decompressing the exterior, (b) is the state which introduce
  • FIG. It is a figure which shows a mode that an introduction apparatus is removed from a liquid injection hole in the 1st manufacturing process of a sealed battery, (a) is a figure which shows the state before removing an introduction apparatus, (b) removes an introduction apparatus.
  • FIG. It is a figure which shows a mode that a liquid injection hole is sealed, (a) is a figure which shows a mode that a cap is mounted in a liquid injection hole, (b) is a figure which shows a mode that laser welding is carried out.
  • the battery 10 is a sealed lithium ion secondary battery.
  • the target to which the present invention is applied is not limited to a lithium ion secondary battery, but may be other sealed batteries such as a nickel metal hydride secondary battery.
  • a leak inspection process for detecting leakage of the detection gas introduced into the battery container is performed in order to confirm the sealing property of the battery container.
  • the battery 10 includes a power generation element 20, an exterior 30, a cap 40, and external terminals 50 and 50.
  • the power generation element 20 is obtained by infiltrating an electrolytic solution into an electrode body that is wound in a state where a positive electrode, a negative electrode, and a separator are laminated.
  • a chemical reaction occurs in the power generation element 20 (strictly speaking, ions move between the positive electrode and the negative electrode via the electrolytic solution) to generate an electric current.
  • the exterior 30 that is a battery container is a substantially rectangular parallelepiped can having a storage portion 31 and a lid portion 32.
  • the storage unit 31 is a bottomed rectangular tube-shaped member that is open on one side, and stores the power generation element 20 therein.
  • the lid portion 32 is a flat plate-like member having a shape corresponding to the opening surface of the storage portion 31, and is joined to the storage portion 31 in a state where the opening surface of the storage portion 31 is closed. As will be described later, in the lid portion 32, a liquid injection hole 33 for injecting an electrolytic solution is opened between locations where the external terminals 50 and 50 are inserted.
  • the liquid injection hole 33 is a hole having a substantially circular shape in a plan view in which the inner diameter is different between the outside and the inside of the lid portion 32.
  • the liquid injection hole 33 is formed such that the inner diameter of the upper part (upper part in FIG. 1) is larger than the inner diameter of the lower part (lower part in FIG. 1).
  • the battery is configured as a prismatic battery having an exterior formed in a bottomed rectangular tube shape.
  • the present invention is not limited to this.
  • the battery is formed in a bottomed cylindrical shape. It is also possible to configure as a cylindrical battery having an exterior.
  • the cap 40 is for sealing the liquid injection hole 33.
  • the cap 40 is formed in substantially the same shape as the upper part of the liquid injection hole 33.
  • the cap 40 is fitted into the upper part of the liquid injection hole 33 so as to block the lower part of the liquid injection hole 33, and is joined to the lid part 32 by laser welding of the outer peripheral edge part.
  • the external terminals 50 and 50 are arranged in a state in which some of them protrude from the outer surface of the lid portion 32 upward (outward) of the battery 10.
  • the external terminals 50 and 50 are electrically connected to the positive electrode and the negative electrode of the power generation element 20 through current collecting terminals 51 and 51, respectively.
  • the external terminals 50 and 50 are fixed in an insulated state with respect to the lid portion 32 with the insulating members 52 and 53 interposed therebetween by fitting the fixing members 34 on the outer peripheral surface portions, respectively.
  • the external terminals 50 and 50 and the current collecting terminals 51 and 51 function as an energization path for taking out the electric power stored in the power generation element 20 to the outside or taking in electric power from the outside into the power generation element 20.
  • the current collecting terminals 51 and 51 are connected to the positive electrode and the negative electrode of the power generation element 20, respectively.
  • As the material of the current collecting terminals 51 and 51 for example, aluminum can be used on the positive electrode side and copper on the negative electrode side.
  • the external terminals 50 and 50 are thread-rolled at portions projecting outward from the battery 10 to form bolt portions.
  • members such as a bus bar and a connection terminal of the external device are fastened and fixed to the external terminals 50 and 50 using the bolt portion.
  • a fastening torque is applied to the external terminals 50 and 50, and an external force is applied in the axial direction by screw fastening.
  • a mixture (a positive electrode mixture and a negative electrode mixture) on the surface of a current collector (a positive electrode current collector and a negative electrode current collector) using a coating machine such as a die coder .
  • a coating machine such as a die coder
  • Dry the mixture After applying a mixture (a positive electrode mixture and a negative electrode mixture) on the surface of a current collector (a positive electrode current collector and a negative electrode current collector) using a coating machine such as a die coder , Dry the mixture. Then, a mixture layer (a positive electrode mixture layer and a negative electrode mixture layer) is formed on the surface of the current collector by pressing the mixture on the surface of the current collector. In this way, a positive electrode and a negative electrode are produced.
  • the positive electrode and the negative electrode manufactured through such a process and a separator are wound in a stacked state to manufacture an electrode body. Then, the external terminals 50 and 50 and the current collecting terminals 51 and 51 integrated with the lid portion 32 of the exterior 30 are connected to the electrode body, and the electrode body is accommodated in the accommodating portion 31 of the exterior 30. Then, the storage part 31 and the cover part 32 of the exterior 30 are joined by welding and sealed.
  • the electrolytic solution E is injected from the injection hole 33 (see arrow E shown in FIG. 2).
  • the exterior 30 is housed in the chamber 111, and a predetermined liquid injection unit is set in the exterior 30 to evacuate the chamber 111. Thereafter, air is introduced into the chamber 111 to return the chamber 111 to atmospheric pressure.
  • the electrolytic solution E is injected into the exterior 30 using the differential pressure at this time.
  • the exterior 30 After pouring the electrolytic solution E into the exterior 30, the exterior 30 is moved outside the chamber 111 and helium H is introduced into the exterior 30 (see arrow H shown in FIG. 2).
  • helium H is introduced using an introduction device 120 as shown in FIG.
  • the introduction device 120 includes an enclosure nozzle 121, a seal member 122, a valve 123, and the like.
  • the sealing nozzle 121 is disposed above the liquid injection hole 33, and an injection port 121a is formed at the lower end.
  • a valve 123 is connected to the middle part of the sealing nozzle 121 in the vertical direction.
  • the sealing nozzle 121 is connected to a predetermined decompression pump via a valve 123, a pipe 124, and the like. That is, in the introduction device 120, a pressure reducing path P1 is formed as a path from the sealing nozzle 121 toward the pressure reducing pump (see FIG. 5A).
  • the sealing nozzle 121 is connected to a predetermined helium supply source via a valve 123 or the like. That is, in the introduction device 120, a supply path P2 is formed as a path from the helium supply source to the sealing nozzle 121 (see FIG. 5B).
  • the seal member 122 has a shape in which a through-hole penetrating along the vertical direction is formed on the bottom surface (upper surface) of the substantially bottomed cylindrical member.
  • the sealing nozzle 121 is inserted through the through hole of the seal member 122.
  • the injection port 121 a of the sealing nozzle 121 is disposed inside the seal member 122.
  • the valve 123 closes one of the decompression path P1 and the supply path P2 and opens the other. That is, the introduction device 120 switches the path communicating with the sealing nozzle 121 to either the pressure reducing path P1 or the supply path P2 by controlling the valve 123.
  • the introduction device 120 configured in this way is installed in a facility such that the external space S of the exterior 30 is at atmospheric pressure, for example. Therefore, before the introduction of helium H, both the internal space S1 and the external space S of the exterior 30 are at atmospheric pressure.
  • the introduction device 120 when introducing helium H into the exterior 30, the introduction device 120 is moved closer to the exterior 30 and the seal member 122 is pressed against the lid portion 32 (see the arrow shown in FIG. 4). Thereby, the introducing device 120 seals the liquid injection hole 33. Further, the seal member 122 is in close contact with the outer peripheral surface of the enclosing nozzle 121 in the middle of the upper and lower sides.
  • the exterior 30 by covering the exterior 30 (the liquid injection hole 33), the internal space S1 of the exterior 30 is blocked from the external space S, and the exterior 30 is temporarily sealed. That is, the exterior 30 is closed.
  • the decompression path P1 is opened (the decompression path P1 and the sealing nozzle 121 are communicated), and the decompression pump is operated to operate the exterior 30.
  • the air A inside is discharged to the outside. That is, the inside of the exterior 30 is depressurized (see the internal space S1 shown in FIG. 5A).
  • the introduction device 120 is provided with a pressure gauge capable of measuring the pressure in the exterior 30 as described above.
  • the introduction device 120 depressurizes the exterior 30 to the first pressure while confirming the pressure in the exterior 30 with the pressure gauge.
  • the introduction device 120 opens the supply path P2 (the supply path P2 and the sealing nozzle 121 communicate with each other), and supplies helium H to the sealing nozzle 121 from the helium supply source. Then, helium H is injected from the injection port 121 a of the sealing nozzle 121.
  • an introduction process of introducing helium H into the temporarily sealed outer package 30 is performed.
  • the introduction device 120 is removed from the injection hole 33 to release the temporarily sealed state of the exterior 30, and the injection hole 33 is removed by the cap 40. Seal.
  • the cap 40 is fitted into the upper part of the liquid injection hole 33 so as to block the lower part of the liquid injection hole 33.
  • a laser is irradiated along the outer edge part of the cap 40 with a laser welding machine, and the liquid injection hole 33 is sealed (refer the black triangle shown in FIG. 2).
  • the device for sealing the liquid injection hole 33 is installed in the facility such that the external space S of the exterior 30 is at atmospheric pressure, like the introduction device 120.
  • the exterior 30 is housed in the chamber 131 and the inside of the chamber 131 is evacuated. Thereafter, the amount of helium H leaking from the exterior 30 per unit time is confirmed using a commercially available helium leak tester.
  • a leak inspection process for detecting leakage of helium H is performed. That is, helium H is employed as the detection gas in the first manufacturing process.
  • the battery 10 After performing the leak inspection process, the battery 10 is initially charged, the voltage is inspected, and the like. As described above, in the first manufacturing process, the sealed battery 10 is manufactured.
  • the molecular weight of helium H is smaller than the molecular weight of the gas contained in the exterior 30. Therefore, as shown in FIG. 6A, helium H introduced into the exterior 30 stays in the vicinity of the liquid injection hole 33.
  • the external space S of the exterior 30 is at atmospheric pressure as in the present embodiment, when helium H is introduced into the exterior 30 and the interior of the exterior 30 is returned to atmospheric pressure, the helium H is introduced from the injection hole 33. Many leaks.
  • the outer packaging reduced in pressure to the first pressure by injecting helium H while confirming the pressure fluctuation in the outer packaging 30.
  • 30 is pressurized to a second pressure lower than atmospheric pressure. That is, the introduction device 120 introduces helium H into the exterior 30 by an amount smaller than the amount of air A discharged from the exterior 30. That is, helium H in an amount corresponding to the pressure fluctuation in the exterior 30 (difference between the first pressure and the second pressure) is introduced into the exterior 30 (see arrows A and H shown in FIG. 5).
  • the inside of the exterior 30 after introducing helium H is brought into a negative pressure state, and a pressure difference is generated between the exterior 30 and the exterior 30 (the internal space S1 and the external space shown in FIG. 6A). S).
  • helium H that is about to leak from the liquid injection hole 33 due to the difference in molecular weight can be pushed into the internal space S1 of the exterior 30 by the air flow. That is, helium H can be retained in the exterior 30 even after the temporarily sealed state of the exterior 30 is released.
  • the leak inspection process can be performed with a small amount of helium H. Therefore, in the first manufacturing process, helium H can be used efficiently, so the helium utilization rate can be improved. That is, in the first manufacturing process, the cost required for leak inspection can be reduced.
  • the output value of the helium leak tester becomes smaller than the test threshold value T2
  • the output value of the helium leak tester is checked.
  • T2 the threshold value
  • the output value of the helium leak tester is low overall because the amount of helium H leaking from the exterior 30 per unit time decreases when the helium concentration in the exterior 30 at the time of the leak inspection process is low as in the graph G11. It becomes.
  • the helium concentration in the exterior 30 is high as shown in the graph G1.
  • a leak inspection process can be performed. That is, in the first manufacturing process, the output value of the helium leak tester can be increased as a whole compared to the prior art by reducing the amount of helium leak before the leak test process (see FIG. 8). (See arrow shown).
  • the inspection threshold value T2 can be set based on the output value of the helium leak tester when the helium concentration in the exterior 30 is high.
  • the inspection threshold value T2 at the time of the leakage inspection process can be increased as compared with the conventional technique, so that the leakage inspection can be performed with high sensitivity.
  • a small amount of helium H determined to some extent before the leak inspection process leaks out by reducing the amount of helium leak before the leak inspection process. That is, the variation in the helium concentration in the exterior 30 during the leak inspection process can be reduced.
  • the output value of the helium leak inspection device is the inspection threshold value. It can suppress exceeding T2 (refer the point shown in FIG. 9). That is, in the first manufacturing process, the overdetermining rate in the leak inspection process can be improved (see the regions R1 and R11 that are overdetermined shown in FIGS. 9 and 16).
  • an adjustment process is performed in which the pressure in the exterior 30 after the introduction of helium H is made smaller than the pressure outside the exterior 30.
  • the inside of the temporarily sealed exterior 30 is reduced to a first pressure smaller than the pressure outside the exterior 30, and the detection gas is introduced into the decompressed exterior 30,
  • the inside of the exterior 30 is pressurized to a second pressure smaller than the pressure outside the exterior 30, and the introduction process and the adjustment process are performed simultaneously.
  • the amount of helium leakage before the leak inspection process can be reduced only by adjusting the amount of helium H introduced. That is, the adjustment process for improving the overjudgment rate can be simplified.
  • the method of introducing helium H is not limited to the above method. That is, the exterior 30 may be housed in a chamber, and after the chamber is depressurized, helium H may be introduced into the chamber to pressurize the chamber. In this case, the pressure in the chamber is adjusted so that the pressure in the chamber becomes smaller than the pressure outside the chamber after the introduction of helium. Then, the exterior 30 is moved outside the chamber, and the liquid injection hole 33 is sealed. That is, in the first manufacturing process, when helium H is introduced, the entire exterior 30 is covered, or only a portion where the external space S and the internal space S1 of the exterior 30 communicate with each other is partially covered. Therefore, the exterior 30 may be temporarily sealed.
  • the first manufacturing process was performed to produce the test pieces of the first and second examples (see FIGS. 6 and 7).
  • the test pieces of the first embodiment and the second embodiment differ mainly in the degree of decompression in the exterior 30 immediately after the introduction of helium H.
  • the test piece of the first example has helium H in the exterior 30 that has been decompressed to the first pressure so that the degree of decompression in the exterior 30 immediately after the introduction of helium is X1 (kPa). It is a test piece manufactured by introducing.
  • the helium concentration (hereinafter referred to as “initial concentration”) in the exterior 30 immediately after the introduction of helium H is Y5 (%).
  • the test piece of the second embodiment is manufactured by introducing helium H into the exterior 30 that has been decompressed to the first pressure so that the decompression degree X2 (kPa) is higher than the decompression degree X1 of the first embodiment. Test piece. That is, since the test piece of the second embodiment has a smaller amount of helium H introduced in the exterior 30 than in the first embodiment, the initial concentration is Y2 (%) lower than the initial concentration Y5 of the first embodiment. ). Further, the test piece of the second embodiment has a larger pressure difference between the inside and outside of the exterior 30 after the introduction of helium than the test piece of the first embodiment.
  • the pressure is reduced to the first pressure so that the degree of decompression in the exterior 30 immediately after the introduction of helium becomes 0 (kPa).
  • Helium H was introduced into the outer package 30 to produce a test piece of a comparative example. That is, the test piece of the comparative example is a test piece manufactured by sealing the liquid injection hole 33 in a state where there is no pressure difference inside and outside the exterior 30 after introducing helium.
  • the test piece of the comparative example is higher than the initial concentrations Y5 and Y2 of the test pieces of the first and second embodiments because helium H in a larger amount than that of the first embodiment is introduced into the exterior 30. Y6 (%).
  • the introduction device 120 was removed from the injection hole 33, and the injection hole 33 was sealed after a lapse of a certain time. A hole was made in the exterior 30 and the head of the helium concentration measuring device was quickly pressed into the hole to measure the helium concentration after sealing the liquid injection hole 33.
  • the test piece of the comparative example was Y3 (%) in which the helium concentration after sealing the injection hole 33 was greatly reduced from the initial concentration Y6. This is because a large amount of helium H leaked from the liquid injection hole 33 after helium was introduced.
  • the test piece of the first example was Y4 (%) which was slightly reduced from the initial density Y5. That is, the test piece of the first example was able to improve the degree of decrease in the helium concentration Y4 after sealing the liquid injection hole 33 with respect to the initial concentration Y5 as compared with the test piece of the comparative example.
  • the test piece of the first example has the helium concentration Y4 after sealing the liquid injection hole 33 sealed in the liquid injection hole 33 of the comparative example, even though the initial concentration Y5 was lower than the initial concentration Y6 of the comparative example.
  • the helium concentration after stopping was higher than Y3. That is, the utilization rate of helium H was higher in the test piece of the first example than in the comparative example.
  • test piece of the second example was able to improve the degree of decrease in the helium concentration Y1 (%) after sealing the injection hole 33 with respect to the initial concentration Y2, as compared with the test piece of the first example.
  • Each graph shown in FIG. 11 shows the helium leakage rate (the ratio of the helium concentration after sealing the injection hole 33 to the initial concentration) of each test piece before the leak inspection process.
  • the helium leakage rate before the leak inspection process decreases as the degree of decompression in the exterior 30 immediately after the introduction of helium increases.
  • the second manufacturing process is different from the first manufacturing process in the method for making the pressure in the exterior 30 smaller than the pressure outside the exterior 30. For this reason, below, the method for making the pressure in the exterior 30 smaller than the pressure outside the exterior 30 is demonstrated in detail.
  • the exterior 30 is accommodated in the chamber 220.
  • the introduction device 120 in the first manufacturing process is installed. Before the introduction of helium H into the exterior 30, the inside of the chamber 220 and the interior of the exterior 30 are at atmospheric pressure.
  • helium H is introduced into the exterior 30 installed in such a chamber 220. That is, in the second manufacturing process, the internal space S ⁇ b> 10 of the chamber 220 is an external space of the exterior 30. In the second manufacturing process, after the inside of the exterior 30 is depressurized to a predetermined pressure, an amount of helium H corresponding to the predetermined pressure is introduced into the exterior 30 to return the interior of the exterior 30 to atmospheric pressure (FIG. 13). Internal space S1 shown in FIG.
  • the introduction device 120 is removed from the liquid injection hole 33.
  • an air flow from the liquid injection hole 33 into the exterior 30 can be generated by the differential pressure between the exterior space 30 and the internal spaces S1 and S10 of the chamber 220 (see arrows shown in FIG. 14). Therefore, in the second manufacturing process, it is possible to reduce the amount of helium leakage before the leak inspection process.
  • the pressure inside the exterior 30 is made smaller than the pressure outside the exterior 30 by pressurizing the exterior of the exterior 30, that is, the inside of the chamber 220, instead of reducing the pressure inside the exterior 30.
  • the helium concentration in the exterior 30 during the leak inspection process can be maintained in a high state from the introduction of helium H to the leak inspection process. Therefore, in the second manufacturing process, the overdetermining rate in the leak inspection process can be improved (see FIG. 9).
  • the method for making the pressure in the exterior 30 smaller than the pressure outside the exterior 30 is not limited to the method in the first manufacturing process and the second manufacturing process.
  • the inside of the exterior 30 may be depressurized and the outside of the exterior 30 may be pressurized.
  • the exterior 30 is accommodated in the chamber 220 shown in FIG. 12, the inside of the exterior 30 is decompressed in the same manner as in the first manufacturing process, and the inside of the chamber 220 is added in the same manner as in the second manufacturing process. Press.
  • the pressure difference inside and outside the exterior 30 can be further increased, the amount of helium leakage before the leak inspection process can be effectively reduced.
  • the inside of the exterior 30 may be pressurized to a third pressure that is about several kPa higher than the atmospheric pressure, and the outside of the exterior 30 may be pressurized to a fourth pressure that is about several tens of kPa higher than the third pressure.
  • the exterior 30 is accommodated in the chamber 220 shown in FIG. 12, the inside of the exterior 30 after helium introduction is pressurized by increasing the amount of helium H introduced, and the chamber 220 is processed in the same manner as in the second manufacturing process. Pressurize the inside.
  • the outside of the exterior 30 may be decompressed to a fifth pressure that is about several kPa lower than the atmospheric pressure, and the inside of the exterior 30 may be decompressed to a sixth pressure that is about several tens of kPa smaller than the fifth pressure.
  • the exterior 30 is accommodated in the chamber 220 shown in FIG. 12, and the interior of the exterior 30 is decompressed in the same manner as in the first manufacturing process, and the air in the chamber 220 is discharged to decompress the interior of the chamber 220. To do.
  • At least one of the pressure inside the exterior 30 and the pressure outside the exterior 30 may be adjusted.
  • the pressure inside the exterior 30 is more preferably smaller than the pressure outside the exterior 30 to such an extent that the amount of helium leakage before the leak inspection process can be reduced to some extent (for example, about several tens of kPa).
  • the detection gas is not limited to helium in the first manufacturing process and the second manufacturing process, but it is preferable to employ helium. This is because helium can be used to prevent battery performance from being affected, and leakage from fine holes with a small molecular diameter can be detected. It is because it can obtain. Further, when helium is introduced, a mixed gas in which helium and a gas other than helium are mixed may be introduced.
  • the present invention can be used in a manufacturing method of a sealed battery in which a leak inspection process for detecting leakage of a detection gas introduced into a battery container is performed.

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Abstract

　リーク検査工程における過判定率を改善できる密閉型電池の製造方法を提供する。外装３０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電池１０の製造工程であって、外装３０を覆うことで外装３０を一時的に密閉して、外装３０内にヘリウムＨを導入する導入工程と、一時的に密閉した外装３０内の圧力および外装３０外の圧力の少なくともいずれか一方を調整し、ヘリウム導入後の外装３０内の圧力を外装３０外の圧力よりも小さくする調整工程と、を含む。

Description

密閉型電池の製造方法
　本発明は、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に関する。
　従来、密閉型電池の製造工程においては、電池容器内に水分が浸入して電池性能が劣化することを防ぐ等の目的で、電池容器の密閉性を確認するリーク検査工程が行われている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１には、以下のような技術が開示されている。
　まず、注液ノズルを電池缶（電池容器）の蓋体に密着させて注液ノズルを電解液注液口に装着する。
　次に、注液ノズルより電解液を注液するとともに、電池缶内にヘリウムを導入する。
　そして、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。
　最後に、封口した電池缶を漏洩検出チャンバーに設置し、ヘリウムリーク検査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。
　ヘリウムは、その分子量が電池缶内に含まれる気体の分子量よりも小さい。従って、図１５に示すように、電解液注液口より導入されるヘリウムは、その多くが電解液注液口の近傍に滞留し、リーク検査工程を行うまでに、電解液注液口より電池缶外部へ漏出してしまう。
　すなわち、特許文献１に開示される技術では、リーク検査工程前のヘリウム漏出量が多くなってしまうため、リーク検査工程時の電池缶内のヘリウムの濃度を維持できず、リーク検査工程時の電池缶内のヘリウム濃度が低下してしまう。
　リーク検査工程では、例えば、ヘリウムリーク検査器の出力値に基づいて単位時間当たりに電池缶から漏れるヘリウムの量を確認し、リーク検査の良否判定を行う。図１６に示すグラフＧ１１のように、リーク検査工程時の電池缶内のヘリウム濃度が低い場合、単位時間当たりに電池缶から漏れるヘリウムの量が減るため、ヘリウムリーク検査器の出力値は、全体的に低い値となる。
　図１６に示すように、リーク検査工程の検査閾値Ｔ１は、このようなリーク検査工程時の電池缶内のヘリウム濃度が低い場合を考慮して設定される。すなわち、検査閾値Ｔ１は、リーク検査工程時のヘリウム濃度が低く、かつ、単位時間当たりのヘリウムの漏れ量が所定量Ｌとなる電池缶を検査したときの、ヘリウムリーク検査器の出力値等が設定される。
　特許文献１に開示される技術のように、リーク検査工程前のヘリウム漏出量が多い場合には、リーク検査工程時の電池缶内のヘリウム濃度が大きくばらついてしまう。
　従って、単位時間当たりのヘリウムの漏れ量Ｌ０が所定量Ｌよりもやや少ない電池缶を検査したときに、当該電池缶内におけるヘリウム濃度のばらつきの影響によってヘリウムの漏れ量が所定量Ｌである電池缶よりも高くなっていると、ヘリウムリーク検査器の出力値は、比較的高い割合で検査閾値Ｔ１を超えてしまう可能性がある（図１６に示す点およびグラフＧ１２参照）。
　このように、特許文献１に開示される技術では、比較的高い割合で良品が不良品であると過判定されてしまう可能性があった（図１６に示す過判定となる領域Ｒ１１参照）。
　つまり、特許文献１に開示される技術では、リーク検査工程における過判定率が悪化してしまう可能性があった。
特開２００２－１１７９０１号公報
　本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、リーク検査工程における過判定率を改善できる密閉型電池の製造方法を提供するものである。
　本発明に係る密閉型電池の製造方法は、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、前記電池容器を覆うことで前記電池容器を一時的に密閉して、前記電池容器内に前記検知ガスを導入する導入工程と、前記一時的に密閉した電池容器内の圧力および電池容器外の圧力の少なくとも一方を調整し、前記検知ガス導入後の前記電池容器内の圧力を前記電池容器外の圧力よりも小さくする調整工程と、を含む。
　本発明に係る密閉型電池の製造方法において、前記一時的に密閉した電池容器内を、前記電池容器外の圧力よりも小さい第一の圧力まで減圧し、前記減圧した電池容器内に前記検知ガスを導入することで、前記電池容器外の圧力よりも小さい第二の圧力まで前記電池容器内を加圧して、前記導入工程および前記調整工程を同時に行うことが好ましい。
　本発明によれば、リーク検査工程における過判定率を改善できる。
密閉型電池の全体的な構成を示す図。 密閉型電池の製造工程を示す図。 導入装置を示す図。 密閉型電池の第一製造工程において、外装を一時的に密閉する様子を示す図。 密閉型電池の第一製造工程において、ヘリウムを導入する様子を示す図であり、（ａ）は、外装内を減圧している状態を示す図、（ｂ）は、ヘリウムを導入している状態を示す図。 密閉型電池の第一製造工程において、導入装置を注液孔より取り外す様子を示す図であり、（ａ）は、導入装置を取り外す前の状態を示す図、（ｂ）は、導入装置を取り外した後の状態を示す図。 注液孔を封止する様子を示す図であり、（ａ）は、注液孔にキャップを載置する様子を示す図、（ｂ）は、レーザ溶接する様子を示す図。 リーク検査工程の検査閾値を示す図。 ヘリウムリーク検査器の出力値と単位時間当たりのヘリウムの漏れ量との関係を示す図。 リーク検査工程時の外装内のヘリウム濃度の測定結果を示す図。 リーク検査工程前のヘリウム漏出率の算出結果を示す図。 外装の外部空間を加圧するためのチャンバーを示す図。 密閉型電池の第二製造工程において、外装の外部空間を加圧する様子を示す図。 密閉型電池の第二製造工程において、導入装置を注液孔より取り外す様子を示す図。 従来技術において、ヘリウムが漏出している様子を示す図。 従来技術における、ヘリウムリーク検査器の出力値と単位時間当たりのヘリウムの漏れ量との関係を示す図。
　以下では、本発明に係る密閉型電池の製造方法の第一実施形態である、電池１０の第一製造工程について説明する。
　まず、図１を参照して、電池１０の概略構成について説明する。
　電池１０は、密閉型のリチウムイオン二次電池である。なお、本発明が適用される対象は、リチウムイオン二次電池に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池等の他の密閉型電池であってもよい。
　電池１０の第一製造工程においては、電池容器の密閉性を確認するために、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。
　電池１０は、発電要素２０、外装３０、キャップ４０、および外部端子５０・５０を具備する。
　発電要素２０は、正極、負極、およびセパレータを積層した状態で巻回してなる電極体に電解液を浸透させたものである。電池１０の充放電時に発電要素２０内で化学反応が起こる（厳密には、正極と負極との間で電解液を介したイオンの移動が起こる）ことによって電流が発生する。
　電池容器である外装３０は、収納部３１と蓋部３２とを有する略直方体状の缶である。
　収納部３１は、一面が開口した有底角筒状の部材であり、内部に発電要素２０を収納する。
　蓋部３２は、収納部３１の開口面に応じた形状を有する平板状の部材であり、収納部３１の開口面を塞いだ状態で収納部３１と接合される。蓋部３２において、後述するように外部端子５０・５０が挿通される箇所の間には、電解液を注液するための注液孔３３が開口している。
　注液孔３３は、蓋部３２の外側と内側とで内径が異なる平面視略円状の孔である。注液孔３３は、上部（図１における上側部分）の内径が、下部（図１における下側部分）の内径よりも大きく形成されている。
　なお、本実施形態においては、電池を、有底角筒状に形成された外装を有する角型電池として構成しているが、これに限るものではなく、例えば、有底円筒状に形成された外装を有する円筒型電池として構成することも可能である。
　キャップ４０は、注液孔３３を封止するためのものである。キャップ４０は、注液孔３３の上部と略同一の形状に形成される。キャップ４０は、注液孔３３の下部を塞ぐように注液孔３３の上部に嵌め込まれ、外周縁部がレーザー溶接されることで、蓋部３２と接合される。
　外部端子５０・５０は、それらの一部が蓋部３２の外側面から電池１０の上方（外方）に突出した状態で配置される。外部端子５０・５０は、集電端子５１・５１を介して、それぞれ発電要素２０の正極および負極に電気的に接続される。外部端子５０・５０は、それぞれ、外周面部に固定部材３４が嵌装されることにより、絶縁部材５２・５３を間に介して蓋部３２に対して絶縁状態で固定される。外部端子５０・５０および集電端子５１・５１は、発電要素２０に蓄えられる電力を外部に取り出す、または、外部からの電力を発電要素２０に取り入れる通電経路として機能する。
　集電端子５１・５１は、それぞれ発電要素２０の正極および負極と接続されている。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。
　外部端子５０・５０には、電池１０の外方に突出する部位にねじ転造が施され、ボルト部が形成される。電池１０の実使用時には、このボルト部を用いて外部端子５０・５０にバスバー、および外部装置の接続端子等の部材が締結固定される。
　それらの部材を締結固定する際、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、前記第一製造工程について説明する。
　前記第一製造工程においては、ダイコーダ等の塗工機を用いて集電体（正極集電体および負極集電体）の表面に合剤（正極合剤および負極合剤）を塗工した後、合剤を乾燥させる。
　そして、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。
　こうして、正極および負極が作製される。
　前記第一製造工程においては、このような工程を経て作製される正極および負極と、セパレータとを積層した状態で巻回して電極体を作製する。そして、外装３０の蓋部３２に一体化された外部端子５０・５０および集電端子５１・５１等を前記電極体に接続し、当該電極体を外装３０の収納部３１に収納する。その後、外装３０の収納部３１と蓋部３２を溶接によって接合して封缶する。
　図２に示すように、外装３０を封缶した後は、注液孔３３より電解液Ｅを注液する（図２に示す矢印Ｅ参照）。
　このとき、例えば、外装３０をチャンバー１１１内に収納するとともに、所定の注液ユニットを外装３０にセットして、チャンバー１１１内を真空引きする。その後、チャンバー１１１内に大気を導入してチャンバー１１１内を大気圧に戻す。前記第一製造工程においては、このときの差圧を利用して、電解液Ｅを外装３０に注液する。
　電解液Ｅを外装３０に注液した後は、チャンバー１１１外に外装３０を移動させ、外装３０内にヘリウムＨを導入する（図２に示す矢印Ｈ参照）。
　このとき、例えば、図３に示すような導入装置１２０を用いて、ヘリウムＨの導入を行う。
　図３に示すように、導入装置１２０は、封入ノズル１２１、シール部材１２２、およびバルブ１２３等を具備する。
　封入ノズル１２１は、注液孔３３の上方に配置され、下端部に噴射口１２１ａが形成される。封入ノズル１２１の上下中途部には、バルブ１２３が連結される。
　封入ノズル１２１は、バルブ１２３および配管１２４等を介して所定の減圧ポンプに接続される。すなわち、導入装置１２０は、封入ノズル１２１から前記減圧ポンプに向かう経路として、減圧経路Ｐ１が形成される（図５（ａ）参照）。
　封入ノズル１２１は、バルブ１２３等を介して所定のヘリウム供給源に接続される。すなわち、導入装置１２０は、前記ヘリウム供給源から封入ノズル１２１に向かう経路として、供給経路Ｐ２が形成される（図５（ｂ）参照）。
　シール部材１２２は、略有底筒状部材の底面（上面）に、上下方向に沿って貫通する貫通孔を形成したような形状を有する。
　封入ノズル１２１は、シール部材１２２の貫通孔に挿通される。封入ノズル１２１の噴射口１２１ａは、シール部材１２２の内側に配置される。
　バルブ１２３は、減圧経路Ｐ１および供給経路Ｐ２のいずれか一方を閉鎖するとともに、いずれか他方を開放する。つまり、導入装置１２０は、封入ノズル１２１と連通する経路を、バルブ１２３の制御によって減圧経路Ｐ１か供給経路Ｐ２かの何れかに切り替える。
　このように構成される導入装置１２０は、例えば、外装３０の外部空間Ｓが大気圧となるような設備内に設置されている。
　従って、ヘリウムＨを導入する前の時点において、外装３０の内部空間Ｓ１および外部空間Ｓは、ともに大気圧となっている。
　図４に示すように、外装３０内にヘリウムＨを導入するときは、導入装置１２０を外装３０に接近させ、シール部材１２２を蓋部３２に押し付ける（図４に示す矢印参照）。これにより、導入装置１２０は、注液孔３３をシールする。また、シール部材１２２は、封入ノズル１２１の上下中途部における外周面に対して密着している。
　このように、外装３０（注液孔３３）を覆うことで、外装３０の内部空間Ｓ１を外部空間Ｓから遮断して、外装３０を一時的に密閉する。つまり、外装３０内を閉空間にする。
　図５（ａ）に示すように、外装３０を一時的に密閉した後は、減圧経路Ｐ１を開放し（減圧経路Ｐ１と封入ノズル１２１とを連通し）、前記減圧ポンプを動作させて外装３０内の空気Ａを外部に排出する。つまり、外装３０内を減圧する（図５（ａ）に示す内部空間Ｓ１参照）。
　導入装置１２０には、このような外装３０内の圧力を測定可能な圧力計が設けられている。導入装置１２０は、前記圧力計で外装３０内の圧力を確認しつつ、外装３０内を第一の圧力まで減圧する。
　そして、第一の圧力まで減圧した外装３０内をヘリウムＨによって加圧する。
　すなわち、図５（ｂ）に示すように、導入装置１２０は、供給経路Ｐ２を開放し（供給経路Ｐ２と封入ノズル１２１とを連通し）、前記ヘリウム供給源より封入ノズル１２１にヘリウムＨを供給し、封入ノズル１２１の噴射口１２１ａよりヘリウムＨを噴射する。
　このように、前記第一製造工程においては、一時的に密閉した外装３０内にヘリウムＨを導入する導入工程を行う。
　図２に示すように、外装３０内にヘリウムＨを導入した後は、注液孔３３より導入装置１２０を取り外して外装３０の一時的な密閉状態を解除し、注液孔３３をキャップ４０によって封止する。
　このとき、キャップ４０を、注液孔３３の下部を塞ぐように注液孔３３の上部に嵌め込む。そして、レーザー溶接機によってキャップ４０の外縁部に沿ってレーザーを照射し、注液孔３３を封止する（図２に示す黒塗りの三角形参照）。
　このような注液孔３３を封止するための装置は、導入装置１２０と同様に、外装３０の外部空間Ｓが大気圧となるような設備内に設置される。
　注液孔３３を封止した後は、外装３０からのヘリウムＨの漏れ（つまり、外装３０の密封度合い）を検査する。
　このとき、チャンバー１３１内に外装３０を収納し、チャンバー１３１内を真空引きする。その後、単位時間当たりに外装３０から漏れるヘリウムＨの量を、市販のヘリウムリーク検査器を用いて確認する。
　そして、ヘリウムリーク検査器の出力値に基づいて外装３０に漏れがあるかを判断する。
　このように、前記第一製造工程においては、ヘリウムＨの漏れを検知するリーク検査工程を行う。すなわち、前記第一製造工程において、検知ガスとして、ヘリウムＨが採用される。
　リーク検査工程を行った後は、電池１０の初期充電および電圧の検査等を行う。
　以上のように、前記第一製造工程においては、密閉型の電池１０を製造する。
　ここで、ヘリウムＨは、その分子量が外装３０内に含まれる気体の分子量よりも小さい。従って、図６（ａ）に示すように、外装３０内に導入されるヘリウムＨは、注液孔３３の近傍に滞留する。
　本実施形態のように外装３０の外部空間Ｓが大気圧である場合、ヘリウムＨを外装３０内に導入して外装３０内を大気圧に戻した場合には、ヘリウムＨが注液孔３３より多く漏出してしまう可能性がある。
　そこで、図５および図６（ａ）に示すように、前記第一製造工程においては、外装３０内の圧力変動を確認しながらヘリウムＨを噴射することで、第一の圧力に減圧された外装３０内を、大気圧よりも低い第二の圧力まで加圧する。
　すなわち、導入装置１２０は、外装３０内の空気Ａを排出した量よりも少ない量だけヘリウムＨを外装３０内に導入する。つまり、外装３０内の圧力変動（第一の圧力と第二の圧力との差）に対応する量のヘリウムＨを、外装３０内に導入する（図５に示す矢印Ａ・Ｈ参照）。
　これにより、ヘリウムＨを導入した後の外装３０内を陰圧状態にして、外装３０内と外装３０外との間に圧力差を発生させる（図６（ａ）に示す内部空間Ｓ１および外部空間Ｓ参照）。
　図６（ｂ）に示すように、このような状態で注液孔３３から導入装置１２０を取り外した場合には、外装３０内外の圧力差によって、外装３０の外部空間Ｓから内部空間Ｓ１に外気が流入する。すなわち、注液孔３３から導入装置１２０を取り外したときに、注液孔３３から外装３０内に向かう気流を発生させることができる（図６（ｂ）に示す矢印参照）。
　図７（ａ）に示すように、このような気流が発生している間、または、その後に、注液孔３３にキャップ４０を嵌め込み、図７（ｂ）に示すように、レーザ溶接機によるレーザ照射によって注液孔３３を封止する（図７に示す外部空間Ｓ、内部空間Ｓ１、および矢印参照）。
　これにより、注液孔３３から導入装置１２０を取り外したときに、分子量の差により注液孔３３から漏出しようとするヘリウムＨを、前記気流によって外装３０の内部空間Ｓ１に押し込むことができる。
　つまり、外装３０の一時的な密閉状態を解除した後も、ヘリウムＨを外装３０内に留めることができる。
　従って、リーク検査工程を行うまでに、ヘリウムＨが注液孔３３より漏出することを抑制できる。つまり、前記第一製造工程においては、リーク検査工程前のヘリウム漏出量を低減できる。
　こうして、前記第一製造工程においては、少ない量のヘリウムＨでリーク検査工程を行うことができる。従って、前記第一製造工程においては、ヘリウムＨを効率的に利用できるため、ヘリウム利用率を改善できる。つまり、前記第一製造工程においては、リーク検査に要するコストを低減できる。
　図８に示すように、リーク検査工程においては、ヘリウムリーク検査器の出力値が検査閾値Ｔ２よりも小さくなった場合に外装３０に漏れがないと判断し、ヘリウムリーク検査器の出力値が検査閾値Ｔ２以上となった場合に外装３０に漏れがあると判断する。
　ヘリウムリーク検査器の出力値は、グラフＧ１１のようにリーク検査工程時の外装３０内のヘリウム濃度が低い場合、単位時間当たりに外装３０から漏れるヘリウムＨの量が減るため、全体的に低い値となる。
　前記第一製造工程においては、ヘリウムＨを導入してからリーク検査工程を行うまでの間、外装３０内のヘリウム濃度を維持できるため、グラフＧ１のように外装３０内のヘリウム濃度が高い状態でリーク検査工程を行うことができる。
　すなわち、前記第一製造工程においては、リーク検査工程前のヘリウム漏出量を低減することで、従来技術と比較して、ヘリウムリーク検査器の出力値を全体的に引き上げることができる（図８に示す矢印参照）。
　つまり、前記第一製造工程においては、外装３０内のヘリウム濃度が高い状態におけるヘリウムリーク検査器の出力値に基づいて、検査閾値Ｔ２を設定できる。
　これにより、前記第一製造工程においては、従来技術と比較して、リーク検査工程時の検査閾値Ｔ２を引き上げることができるため、リーク検査を感度よく行うことができる。
　また、前記第一製造工程においては、リーク検査工程前のヘリウム漏出量を低減させることで、リーク検査工程前にある程度決まった少量のヘリウムＨが漏出する。
　すなわち、リーク検査工程時の外装３０内のヘリウム濃度のばらつきを低減できる。
　これにより、図９に示すように、従来技術（図９に二点鎖線で示すグラフＧ１１・Ｇ１２参照）と比較して、リーク検査工程時のヘリウムリーク検査器の出力値（図９に実線で示すグラフＧ１・Ｇ２）を安定させることができる。
　従って、前記第一製造工程においては、単位時間当たりのヘリウムＨの漏れ量Ｌ０が検査ＮＧとなる所定量Ｌよりもやや少ない外装３０を検査した場合でも、ヘリウムリーク検査器の出力値が検査閾値Ｔ２を越えてしまうことを抑制できる（図９に示す点参照）。
　つまり、前記第一製造工程においては、リーク検査工程における過判定率を改善できる（図９および図１６に示す過判定となる領域Ｒ１・Ｒ１１参照）。
　以上のように、前記第一製造工程においては、ヘリウムＨ導入後の外装３０内の圧力を外装３０外の圧力よりも小さくする調整工程を行う。
　また、前記第一製造工程においては、一時的に密閉した外装３０内を、外装３０外の圧力よりも小さい第一の圧力まで減圧し、減圧した外装３０内に検知ガスを導入することで、外装３０外の圧力よりも小さい第二の圧力まで外装３０内を加圧して、導入工程および調整工程を同時に行う。
　これにより、ヘリウムＨの導入量を調整するだけで、リーク検査工程前のヘリウム漏出量を低減できる。つまり、過判定率を改善するための調整工程を簡素化できる。
　なお、ヘリウムＨを導入する手法は、上記の手法に限定されるものではない。すなわち、外装３０をチャンバー内に収納し、前記チャンバーを減圧した後で前記チャンバー内にヘリウムＨを導入して前記チャンバー内を加圧しても構わない。
　この場合、ヘリウム導入後に前記チャンバー内の圧力が前記チャンバー外の圧力よりも小さくなるように、前記チャンバー内の圧力を調整する。そして、前記チャンバー外に外装３０を移動させ、注液孔３３を封止する。
　すなわち、前記第一製造工程においては、ヘリウムＨを導入するときに、外装３０全体を覆う、または、外装３０の外部空間Ｓと内部空間Ｓ１とが連通している箇所だけを部分的に覆うことで、外装３０を一時的に密閉すればよい。
　次に、前記第一製造工程においてヘリウムＨを導入した場合のヘリウム濃度の測定結果について説明する。
　ヘリウム濃度の測定では、前記第一製造工程を行って第一実施例および第二実施例のテストピースを作製した（図６および図７参照）。
　第一実施例および第二実施例のテストピースは、主にヘリウムＨを導入した直後の外装３０内の減圧度が異なる。
　図１０に示すように、第一実施例のテストピースは、ヘリウム導入直後の外装３０内の減圧度がＸ１（ｋＰａ）となるように、第一の圧力まで減圧された外装３０内にヘリウムＨを導入して製作されたテストピースである。
　第一実施例のテストピースは、ヘリウムＨを導入した直後の外装３０内のヘリウム濃度（以下、「初期濃度」と表記する）がＹ５（％）である。
　第二実施例のテストピースは、第一実施例の減圧度Ｘ１よりも高い減圧度Ｘ２（ｋＰａ）となるように、第一の圧力まで減圧された外装３０内にヘリウムＨを導入して製作されたテストピースである。
　すなわち、第二実施例のテストピースは、外装３０内に第一実施例よりも少ない量のヘリウムＨが導入されているため、初期濃度が第一実施例の初期濃度Ｙ５よりも低いＹ２（％）である。また、第二実施例のテストピースは、ヘリウム導入後の外装３０内外の圧力差が第一実施例のテストピースよりも大きい。
　ヘリウム濃度の測定では、第一実施例および第二実施例のテストピースの比較対象として、ヘリウム導入直後の外装３０内の減圧度が０（ｋＰａ）となるように、第一の圧力まで減圧された外装３０内にヘリウムＨを導入して比較例のテストピースを作製した。
　すなわち、比較例のテストピースは、ヘリウム導入後の外装３０内および外装３０外に圧力差がない状態で、注液孔３３を封止して作製されたテストピースである。
　比較例のテストピースは、外装３０内に第一実施例よりも多い量のヘリウムＨが導入されているため、第一実施例および第二実施例のテストピースの初期濃度Ｙ５・Ｙ２よりも高いＹ６（％）である。
　上記条件にてヘリウムＨを導入後、導入装置１２０を注液孔３３より取り外し、一定時間経過後に注液孔３３を封止した。そして、外装３０に孔を空けるとともに、当該孔にヘリウム濃度測定器のヘッドを速やかに押し付け、注液孔３３封止後のヘリウム濃度を測定した。
　比較例のテストピースは、注液孔３３封止後のヘリウム濃度が初期濃度Ｙ６から大きく低下したＹ３（％）であった。
　これは、ヘリウム導入後に注液孔３３からヘリウムＨが多く漏出したことによるものである。
　一方、第一実施例のテストピースは、初期濃度Ｙ５からやや低下したＹ４（％）であった。すなわち、第一実施例のテストピースは、比較例のテストピースと比較して、初期濃度Ｙ５に対する注液孔３３封止後のヘリウム濃度Ｙ４の低下度合いを改善できた。
　また、第一実施例のテストピースは、初期濃度Ｙ５が比較例の初期濃度Ｙ６よりも低かったにも関わらず、注液孔３３封止後のヘリウム濃度Ｙ４が比較例の注液孔３３封止後のヘリウム濃度Ｙ３よりも高くなった。
　つまり、第一実施例のテストピースは、比較例よりもヘリウムＨの利用率が高くなった。
　第二実施例のテストピースは、第一実施例のテストピースと比較して、初期濃度Ｙ２に対する注液孔３３封止後のヘリウム濃度Ｙ１（％）の低下度合いを改善できた。
　図１１に示す各グラフは、各テストピースのリーク検査工程前のヘリウム漏出率（注液孔３３封止後のヘリウム濃度の、初期濃度に対する割合）を示すものである。
　図１１に示すように、リーク検査工程前のヘリウム漏出率は、ヘリウム導入直後の外装３０内の減圧度が大きくなるにつれて低下している。
　以上のように、外装３０内の圧力を外装３０外の圧力よりも小さくすることで、リーク検査工程前のヘリウム漏出量を抑制できるため、リーク検査工程時のヘリウム濃度のばらつきを低減できることが明らかとなった。
　つまり、前記第一製造工程においては、リーク検査工程における過判定率を改善できることが明らかとなった。
　次に、本発明に係る密閉型電池の製造方法の第二実施形態である、電池１０の第二製造工程について説明する。
　前記第二製造工程は、外装３０内の圧力を外装３０外の圧力よりも小さくするための手法が、前記第一製造工程と異なる。
　このため、以下では、外装３０内の圧力を外装３０外の圧力よりも小さくするための手法について詳細に説明する。
　図１２に示すように、前記第二製造工程においては、外装３０内に電解液Ｅを注液した後、外装３０をチャンバー２２０内に収納する。このようなチャンバー２２０内には、前記第一製造工程における導入装置１２０が設置されている。
　外装３０内にヘリウムＨを導入する前の段階において、チャンバー２２０内および外装３０内は大気圧となっている。
　図１３に示すように、前記第二製造工程においては、このようなチャンバー２２０内に設置される外装３０に対してヘリウムＨの導入を行う。つまり、前記第二製造工程においては、チャンバー２２０の内部空間Ｓ１０が、外装３０の外部空間である。
　前記第二製造工程においては、外装３０内を所定の圧力まで減圧した後で、外装３０内に所定の圧力に対応する量のヘリウムＨを導入し、外装３０内を大気圧に戻す（図１３に示す内部空間Ｓ１参照）。
　このとき、チャンバー２２０内に圧縮エアを導入してチャンバー２２０内を加圧する（図１３における黒塗り矢印参照）。
　これにより、チャンバー２２０内を陽圧状態にする（図１３に示す内部空間Ｓ１０参照）。
　図１４に示すように、チャンバー２２０内を加圧した後は、注液孔３３から導入装置１２０を取り外す。
　このとき、外装３０およびチャンバー２２０の内部空間Ｓ１・Ｓ１０の差圧によって、注液孔３３から外装３０内に向かう気流を発生させることができる（図１４に示す矢印参照）。従って、前記第二製造工程においては、リーク検査工程前のヘリウム漏出量を低減できる。
　注液孔３３から導入装置１２０を取り外した後は、チャンバー２２０内の加圧を継続して行うとともに、チャンバー２２０内で注液孔３３を封止する（図７参照）。
　すなわち、前記第二製造工程においては、外装３０内を減圧するのではなく、外装３０外、つまり、チャンバー２２０内を加圧することで、外装３０内の圧力を外装３０外の圧力よりも小さくしているのである。
　これにより、前記第二製造工程においては、ヘリウムＨを導入してからリーク検査工程を行うまでの間、リーク検査工程時の外装３０内のヘリウム濃度を高い状態で維持できる。
　従って、前記第二製造工程においては、リーク検査工程における過判定率を改善できる（図９参照）。
　なお、外装３０内の圧力を外装３０外の圧力よりも小さくするための手法は、前記第一製造工程および前記第二製造工程における手法に限定されるものではない。
　すなわち、外装３０内を減圧するとともに、外装３０外を加圧しても構わない。
　この場合、例えば、図１２に示すチャンバー２２０内に外装３０を収納し、前記第一製造工程と同じ要領で外装３０内を減圧するとともに、前記第二製造工程と同じ要領でチャンバー２２０内を加圧する。
　これにより、外装３０内外の圧力差をより大きくできるため、リーク検査工程前のヘリウム漏出量を効果的に低減できる。
　また、外装３０内を大気圧よりも数ｋＰａ程度大きい第三の圧力まで加圧するとともに、外装３０外を第三の圧力よりも数十ｋＰａ程度大きい第四の圧力まで加圧しても構わない。
　この場合、例えば、図１２に示すチャンバー２２０内に外装３０を収納し、ヘリウムＨの導入量を増やしてヘリウム導入後の外装３０内を加圧するとともに、前記第二製造工程と同じ要領でチャンバー２２０内を加圧する。
　また、外装３０外を大気圧よりも数ｋＰａ程度小さい第五の圧力まで減圧するとともに、外装３０内を第五の圧力よりも数十ｋＰａ程度小さい第六の圧力まで減圧しても構わない。
　この場合、例えば、図１２に示すチャンバー２２０内に外装３０を収納し、前記第一製造工程と同じ要領で外装３０内を減圧するとともに、チャンバー２２０内の空気を排出してチャンバー２２０内を減圧する。
　つまり、外装３０内の圧力および外装３０外の圧力の少なくとも一方を調整すればよい。
　なお、外装３０内の圧力は、リーク検査工程前のヘリウム漏出量をある程度低減できる程度に（例えば、数十ｋＰａ程度）、外装３０外の圧力よりも小さいことがより好ましい。
　検知ガスは、前記第一製造工程および前記第二製造工程におけるヘリウムに限定されるものではないが、ヘリウムを採用することが好ましい。これは、ヘリウムを採用することで、電池性能に影響を与えることを防止できること、および分子直径が小さく微細な孔からの漏れを検出可能となること等、他のガスと比較して様々な効果を得ることができるからである。
　また、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。
　本発明は、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に利用できる。
　１０　　電池（密閉型電池）
　３０　　外装（電池容器）
　Ｈ　　　ヘリウム（検知ガス）

Claims (2)

  1. 　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、
    　前記電池容器を覆うことで前記電池容器を一時的に密閉して、前記電池容器内に前記検知ガスを導入する導入工程と、
    　前記一時的に密閉した電池容器内の圧力および電池容器外の圧力の少なくとも一方を調整し、前記検知ガス導入後の前記電池容器内の圧力を前記電池容器外の圧力よりも小さくする調整工程と、を含む、
    　密閉型電池の製造方法。
  2. 　前記一時的に密閉した電池容器内を、前記電池容器外の圧力よりも小さい第一の圧力まで減圧し、
    　前記減圧した電池容器内に前記検知ガスを導入することで、前記電池容器外の圧力よりも小さい第二の圧力まで前記電池容器内を加圧して、
    　前記導入工程および前記調整工程を同時に行う、
    　請求項１に記載の密閉型電池の製造方法。
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