(57)【要約】【課題】集電体からの活物質層の剥がれ落ちを抑制しつつ、ケースの外面に吸着されたヘリウムを除去できる蓄電装置の製造装置、及び蓄電装置の製造方法を提供する。【解決手段】二次電池１０は、集電体の両面又は片面に活物質層を有する電極が積層された電極組立体と、電極組立体を収容するとともに、内部にヘリウムが充填されたケース１１とを備える。ケース１１は、電極組立体を収容するケース本体１３と、ケース本体１３の開口部を閉塞するとともに貫通孔が形成された蓋１４とを有する。二次電池の製造装置１９は、このような二次電池１０のケース１１の外面に吸着されたヘリウムを除去するヘリウムの除去装置３０を備える。ヘリウムの除去装置３０は、蓋１４に接触して配置され、蓋１４を振動させる振動付与部３１を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体の両面又は片面に活物質層を有する電極が積層された電極組立体と、前記電極組立体を収容するとともに、内部にヘリウムが充填されたケースとを備え、前記ケースは、前記電極組立体を収容するケース本体と、前記ケース本体の開口部を閉塞するとともに貫通孔が形成された蓋とを有する蓄電装置の製造装置であって、
前記ケースの外面に吸着されたヘリウムを除去するヘリウムの除去装置を備え、
前記ヘリウムの除去装置は、前記蓋に接触して配置され、前記蓋を振動させる振動付与部を備えることを特徴とする蓄電装置の製造装置。
【請求項２】
前記振動付与部は、第１振動子と、前記第１振動子に固定され、前記蓋の縁部に接触して配置される第１ホーンとを有し、
前記ヘリウムの除去装置は、第２振動子と、前記第２振動子に固定され、前記蓋の縁部に接触して配置される第２ホーンと、前記第２振動子に接続された負荷回路とを有する振動受け部を備え、
前記第１ホーン及び前記第２ホーンは、前記蓋において対となる縁部に接触して配置される請求項１に記載の蓄電装置の製造装置。
【請求項３】
前記蓋は、長方形状であり、
前記第１ホーンは、前記蓋の一方の短側縁部に接触して配置され、前記第２ホーンは、前記蓋の他方の短側縁部に接触して配置される請求項２に記載の蓄電装置の製造装置。
【請求項４】
前記第１振動子を制御する制御部と、
前記第１振動子を介して、前記振動受け部側の縁部から前記振動付与部側の縁部に向けて伝搬する前記蓋の振動の反射波を検出する検出部と、
前記制御部及び前記検出部に接続され、前記制御部が前記第１振動子を作動させてから前記検出部が前記蓋の振動の反射波を検出するまでの時間に基づいて、前記ケースの欠陥の有無を検査する検査部と、
を備える請求項２又は請求項３に記載の蓄電装置の製造装置。
【請求項５】
集電体の両面又は片面に活物質層を有する電極が積層された電極組立体と、前記電極組立体を収容するとともに、内部にヘリウムが充填されたケースとを備え、前記ケースは、前記電極組立体を収容するケース本体と、前記ケース本体の開口部を閉塞するとともに貫通孔が形成された蓋とを有する蓄電装置の製造方法であって、
前記貫通孔から前記ケースの内部に前記ヘリウムを充填する充填工程と、
前記充填工程後に、前記貫通孔を封止する封止工程と、
前記封止工程後に、前記充填工程から前記封止工程までの間に前記ケースの外面に吸着されたヘリウムを除去する除去工程と、
前記除去工程後に、前記ケースの内部からの前記ヘリウムの漏れを検出することで、前記ケースの気密性を検査する気密検査工程と、
を備え、
前記除去工程では、振動付与部を前記蓋に接触させて配置し、前記振動付与部は、前記蓋を振動させることを特徴とする蓄電装置の製造方法。
【請求項６】
前記除去工程において、前記ヘリウムを吸着可能な吸着剤を前記蓋の外面に配置する請求項５に記載の蓄電装置の製造方法。
【請求項７】
前記除去工程において、前記蓋の外面に向けて赤外線を照射する請求項５又は請求項６に記載の蓄電装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極組立体を収容するケース本体、及びケース本体の開口部を閉塞するとともに貫通孔が形成された蓋を有するケースを備える蓄電装置の製造装置、及び蓄電装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電装品や走行用モータで使用される電力を蓄えるための蓄電装置として、リチウムイオン二次電池などの二次電池が、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両に搭載されている。二次電池は、集電体の両面又は片面に活物質層を有する電極が積層された電極組立体と、電解液と、電極組立体及び電解液を収容するケースとを備える。ケースは、ケース本体と、ケース本体の開口部を閉塞するとともに貫通孔が形成された蓋とを有する。
【０００３】
このような二次電池の製造工程は、ケースの内部に電極組立体を収容し、蓋に形成された貫通孔からケースの内部に電解液を注入する注液工程と、注液工程後に貫通孔を仮封止部材によって仮封止する仮封止工程とを備える。また、二次電池の製造工程は、二次電池の活性化、安定化等を図るため、初期充放電を行う初期充放電工程を備える。初期充放電工程では、１回の充電又は複数回の充放電を行うコンディショニング、及び必要に応じて恒温状態で所定期間の保管を行うエージングといった処理を行う。二次電池の製造工程は、貫通孔から仮封止部材を除去して仮封止を解除することで、初期充放電工程で発生したケースの内部のガスを貫通孔からケースの外部に放出するガス抜き工程を備える。また、二次電池の製造工程は、貫通孔からケースの内部にヘリウムを充填する充填工程と、貫通孔を本封止部材（例えば、ブラインドリベット）で封止する本封止工程とを備える。さらに、二次電池の製造工程は、ケースの内部からのヘリウムの漏れを検知することで、ケースの気密性を検査する気密検査工程を備える。
【０００４】
特許文献１には、気密検査工程の一例が開示されている。気密検査工程には、チャンバと、チャンバに接続されたヘリウム漏洩検知器とが用いられる。ヘリウム漏洩検知器は、二次電池がケースごと収容されたチャンバ内の気体を吸引するとともに、吸引した気体のヘリウム濃度を測定する。このとき、ケースの気密性が不良の場合、ケースの内部のヘリウムがケースの外部に漏れ出し、チャンバ内のヘリウム濃度が上昇するため、ヘリウム漏洩検知器が吸引した気体のヘリウム濃度も上昇している。ヘリウム漏洩検知器は、吸引した気体のヘリウム濃度を所定のヘリウム濃度と比較することによって、ケースの内部からのヘリウムの漏れを検知し、ケースの気密性を検査する。
【０００５】
ところで、ヘリウムは、空気よりも軽い気体であるため、充填工程後から本封止工程までの間に貫通孔からケースの外部の大気雰囲気中に漏れ出し、漏れ出したヘリウムの一部がケースの外面に吸着されることがある。すると、気密検査工程では、ケースの外面に吸着されたヘリウムは、ヘリウム漏洩検知器によってケース内の気体とともに吸引されるため、吸引された気体のヘリウム濃度が上昇する。このため、ヘリウム漏洩検知器は、ケースの気密性が良好であるにも関わらず、ケースの内部からヘリウムが漏れていると誤検知する虞がある。
【０００６】
この問題を解決するため、二次電池の製造工程は、本封止工程後かつ気密検査工程前に、ケースの外面に吸着されたヘリウムを除去する除去工程を行うのが好ましい。例えば、除去工程を行う除去装置として、特許文献２に開示の除去装置を用いることが考えられる。特許文献２に開示の除去装置は、二次電池が備える巻回型の電極組立体において巻取り中心部に発生したガストラップを除去するための装置である。除去装置は、複数の二次電池が収納される電池収納部と、複数の二次電池が収納された状態の電池収納部に振動を印加する振動印加部とを備える。振動印加部により電池収納部に振動を印加することにより、各二次電池のガストラップが除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１１７９０１号公報
【特許文献２】特表２０１８−５１５８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に開示の除去装置を用いて除去工程を行う場合、二次電池全体を振動させるため、電極の活物質層が集電体から剥がれ落ちる虞がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、集電体からの活物質層の剥がれ落ちを抑制しつつ、ケースの外面に吸着されたヘリウムを除去できる蓄電装置の製造装置、及び蓄電装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するための蓄電装置の製造装置は、集電体の両面又は片面に活物質層を有する電極が積層された電極組立体と、前記電極組立体を収容するとともに、内部にヘリウムが充填されたケースとを備え、前記ケースは、前記電極組立体を収容するケース本体と、前記ケース本体の開口部を閉塞するとともに貫通孔が形成された蓋とを有する蓄電装置の製造装置であって、前記ケースの外面に吸着されたヘリウムを除去するヘリウムの除去装置を備え、前記ヘリウムの除去装置は、前記蓋に接触して配置され、前記蓋を振動させる振動付与部を備えることを要旨とする。
【００１０】
これによれば、振動付与部が蓋を振動させることで蓋から音波が放射される。放射された音波の音圧によって、ケースの外面に吸着されたヘリウムは、ケースの外面から離れる。よって、ケースの外面に吸着されたヘリウムを除去できる。また、蓄電装置において貫通孔から漏れ出したヘリウムが吸着しやすい部分である蓋に対して振動付与部を接触させて配置するため、振動付与部が接触しない電極組立体の振動は十分小さい。よって、集電体からの活物質層の剥がれ落ちを抑制できる。
【００１１】
また、上記蓄電装置の製造装置について、前記振動付与部は、第１振動子と、前記第１振動子に固定され、前記蓋の縁部に接触して配置される第１ホーンとを有し、前記ヘリウムの除去装置は、第２振動子と、前記第２振動子に固定され、前記蓋の縁部に接触して配置される第２ホーンと、前記第２振動子に接続された負荷回路とを有する振動受け部を備え、前記第１ホーン及び前記第２ホーンは、前記蓋において対となる縁部に接触して配置されるのが好ましい。
【００１２】
これによれば、振動付与部が蓋を振動させると、蓋の振動は、振動付与部側の一方の縁部から振動受け部側の他方の縁部に向けて伝搬する。振動受け部の第２振動子は、振動受け部側の他方の縁部に到達した振動を受ける。振動受け部は、受けた振動を第２振動子によって電気エネルギーに変換し、変換された電気エネルギーを負荷回路によってジュール熱に変換することで放散させる。よって、蓋が高温になることを回避できる。
【００１３】
また、上記蓄電装置の製造装置について、前記蓋は、長方形状であり、前記第１ホーンは、前記蓋の一方の短側縁部に接触して配置され、前記第２ホーンは、前記蓋の他方の短側縁部に接触して配置されるのが好ましい。
【００１４】
各ホーンが蓋の長側縁部に接触して配置された場合において、蓋全体を振動させるためには、各ホーンを蓋の長側縁部全体と接触させる必要があり、各ホーンが大型化する。これに対し、各ホーンが蓋の短側縁部に接触して配置された場合、蓋全体を振動させるために各ホーンを蓋の短側縁部全体に接触させても、各ホーンが大幅に大型化することは無い。よって、ヘリウムの除去装置の大型化を抑制できる。
【００１５】
また、上記蓄電装置の製造装置について、前記第１振動子を制御する制御部と、前記第１振動子を介して、前記振動受け部側の縁部から前記振動付与部側の縁部に向けて伝搬する前記蓋の振動の反射波を検出する検出部と、前記制御部及び前記検出部に接続され、前記制御部が前記第１振動子を作動させてから前記検出部が前記蓋の振動の反射波を検出するまでの時間に基づいて、前記ケースの欠陥の有無を検査する検査部と、を備えるのが好ましい。
【００１６】
ケースに欠陥が生じていない場合、蓋の振動は、振動付与部側の一方の縁部から振動受け部側の他方の縁部に向けて伝搬した後、振動受け部側の他方の縁部で反射し、振動受け部側の他方の縁部から振動付与部側の一方の縁部に向けて伝搬する。一方、ケースに欠陥が生じている場合、蓋の振動は、振動付与部側の一方の縁部から振動受け部側の他方の縁部に向けて伝搬する際、欠陥の箇所で反射し、欠陥の箇所から振動付与部側の一方の縁部に向けて伝搬する。このため、ケースに欠陥が生じている場合に、制御部が第１振動子を作動させてから検出部が蓋の振動の反射波を検出するまでの時間は、ケースに欠陥が生じていない場合と比較して短くなる。そして、検査部は、制御部が第１振動子を作動させてから検出部が蓋の振動を検出するまでの時間に基づいて、ケースの欠陥の有無を検査する。この場合、ヘリウムを除去するために振動付与部が蓋に付与した振動を利用して、ケースの欠陥の有無を検査できる。よって、ヘリウムの除去に加えて、ケースの欠陥の有無を検査できる。
【００１７】
上記問題点を解決するための蓄電装置の製造方法は、集電体の両面又は片面に活物質層を有する電極が積層された電極組立体と、前記電極組立体を収容するとともに、内部にヘリウムが充填されたケースとを備え、前記ケースは、前記電極組立体を収容するケース本体と、前記ケース本体の開口部を閉塞するとともに貫通孔が形成された蓋とを有する蓄電装置の製造方法であって、前記貫通孔から前記ケースの内部に前記ヘリウムを充填する充填工程と、前記充填工程後に、前記貫通孔を封止する封止工程と、前記封止工程後に、前記充填工程から前記封止工程までの間に前記ケースの外面に吸着されたヘリウムを除去する除去工程と、前記除去工程後に、前記ケースの内部からの前記ヘリウムの漏れを検出することで、前記ケースの気密性を検査する気密検査工程と、を備え、前記除去工程では、振動付与部を前記蓋に接触させて配置し、前記振動付与部は、前記蓋を振動させることを要旨とする。
【００１８】
これによれば、振動付与部が蓋を振動させることで蓋から音波が放射される。放射された音波の音圧によって、ケースの外面に吸着されたヘリウムは、ケースの外面から離れる。よって、ケースの外面に吸着されたヘリウムを除去できる。また、振動付与部は、蓄電装置において貫通孔から漏れ出したヘリウムが吸着しやすい部分である蓋に接触して配置されるため、振動付与部が接触しない電極組立体の振動は十分小さい。よって、集電体からの活物質層の剥がれ落ちを抑制できる。
【００１９】
また、上記蓄電装置の製造方法について、前記除去工程において、前記ヘリウムを吸着可能な吸着剤を前記蓋の外面に配置するのが好ましい。
これによれば、蓋の外面に吸着されたヘリウムは吸着剤に吸着される。よって、ケースの外面に吸着されたヘリウムを効率良く除去できる。
【００２０】
また、上記蓄電装置の製造方法について、前記除去工程において、前記蓋の外面に向けて赤外線を照射するのが好ましい。
これによれば、蓋の外面が加熱され、蓋の温度が上昇する。よって、ケースの外面に吸着されたヘリウムを効率良く除去できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、集電体からの活物質層の剥がれ落ちを抑制しつつ、ケースの外面に吸着されたヘリウムを除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】二次電池の分解斜視図。
【図２】電極組立体の分解斜視図。
【図３】二次電池の製造工程図。
【図４】ヘリウムの除去装置の斜視図。
【図５】気密検査装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、蓄電装置の製造装置及び蓄電装置の製造方法を、二次電池の製造装置及び二次電池の製造方法に具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、直方体状のケース１１と、ケース１１に収容された電極組立体１２と、ケース１１に収容された図示しない電解液とを備える。ケース１１は、有底四角筒状のケース本体１３と、ケース本体１３の開口部１３ａを閉塞する板状の蓋１４とを有する。よって、本実施形態の二次電池１０は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン二次電池である。
【００２４】
蓋１４は、長方形状であり、蓋１４の一対の短側縁部のうち、一方の短側縁部を第１短側縁部１４ａとし、他方の短側縁部を第２短側縁部１４ｂとする。蓋１４は、蓋１４を板厚方向に貫通する丸孔状の貫通孔１４ｈを有する。蓋１４は、第１短側縁部１４ａ及び第２短側縁部１４ｂがケース本体１３を構成する短側壁と溶接されるとともに、各長側縁部がケース本体１３を構成する長側壁と溶接されることで、ケース本体１３と一体化される。図示しないが、ケース本体１３の短側壁の内面と電極組立体１２との間には隙間が設けられている。
【００２５】
図２に示すように、電極組立体１２は、複数の電極としての正極電極２１と、複数の電極としての負極電極２２と、複数のセパレータ２３とを備える。電極組立体１２は、正極電極２１と負極電極２２との間にセパレータ２３を介在させ、かつ相互に絶縁させた状態で積層した層状構造を有する。正極電極２１及び負極電極２２はそれぞれ、矩形シート状の集電体２４と、集電体２４の両面に存在する活物質層２５と、集電体２４の一辺の一部から突出したタブ２６とを有する。正極電極２１の集電体２４は、例えばアルミニウム箔であり、負極電極２２の集電体２４は、例えば銅箔である。タブ２６は、活物質層２５が存在せず、集電体２４そのもので構成されている。電極組立体１２は、複数のタブ２６が同じ極性同士で積層されたタブ群１５を有する。各タブ２６は、タブ群１５として積層されるものの拘束はされていないため、変形可能である。
【００２６】
図１に示すように、二次電池１０は、貫通孔１４ｈを封止するための本封止栓としてのブラインドリベット１６を備える。なお、図１では、ブラインドリベット１６によって貫通孔１４ｈを封止する前の状態を図示している。また、二次電池１０は、電極組立体１２から電気を取り出すための正極及び負極の端子構造１７を備える。各端子構造１７は、タブ群１５と接合された板状の導電部材１７ａと、導電部材１７ａから突出する棒状の電極端子１７ｂとを有する。各電極端子１７ｂは、蓋１４を貫通してケース１１の外部に突出し、ケース１１の内外を繋ぐ。各電極端子１７ｂには、二次電池１０同士を電気的に接続する図示しない外部装置としてのバスバーが固定可能である。各端子構造１７は、電極組立体１２とバスバーとを電気的に接続している。二次電池１０は、蓋１４と各端子構造１７の電極端子１７ｂとを絶縁するための絶縁リング１８を備える。
【００２７】
次に、二次電池１０の製造方法について説明する。
図３に示すように、二次電池１０の製造方法は、電極組立体１２が収容されたケース１１に対し、貫通孔１４ｈからケース１１の内部に電解液を注入する注液工程と、図示しない仮封止部材によって貫通孔１４ｈを仮封止する仮封止工程とを備える。二次電池１０の製造方法は、初期充放電を行う初期充放電工程を備える。初期充放電工程は、仮封止部材によって貫通孔１４ｈが仮封止され、かつ図示しない拘束治具によってケース１１が拘束された状態で行われる。本実施形態の初期充放電工程は、コンディショニング工程及びエージング工程からなる。コンディショニング工程では初期充電を行う。なお、二次電池１０の仕様によっては、複数回の充放電を繰り返す場合もある。コンディショニング工程後、エージング工程では、図示しない恒温槽にて二次電池１０を所定のエージング温度にまで昇温させた状態で所定時間放置する。初期充放電工程後、拘束治具によるケース１１の拘束を解除する。二次電池１０の製造方法は、貫通孔１４ｈから仮封止部材を除去することによって貫通孔１４ｈの仮封止を解除し、エージング工程においてケース１１の内部で発生したガスを貫通孔１４ｈからケース１１の外部へ放出するガス抜き工程を備える。
【００２８】
また、二次電池１０の製造方法は、図示しないヘリウム充填装置によって、貫通孔１４ｈからケース１１の内部にヘリウムを充填する充填工程を備える。充填工程により、ケース１１の内部における電極組立体１２が収容されていない空間にヘリウムが充填される。
【００２９】
ところで、一般に知られているように、ヘリウムは空気よりも軽い気体である。このため、充填完了後にヘリウム充填装置を貫通孔１４ｈから離すと、ケース１１の内部に充填されたヘリウムの一部は、貫通孔１４ｈからケース１１の外部の大気雰囲気中に漏れ出し、漏れ出したヘリウムの一部が蓋１４の外面、及びケース本体１３の外面における蓋１４の近傍に吸着されることがある。なお、以下では、蓋１４の外面、及びケース本体１３の外面における蓋１４の近傍に吸着されたヘリウムを「吸着ヘリウム」という。二次電池１０の製造方法は、充填工程後に吸着ヘリウムを除去する除去工程を備える。後述するが、本実施形態では、除去工程とともに、ケース１１の欠陥の有無を検査する欠陥検査工程が行われる。
【００３０】
二次電池１０の製造方法は、貫通孔１４ｈをブラインドリベット１６により本封止する封止工程としての本封止工程を備える。本封止工程においてブラインドリベット１６による貫通孔１４ｈの本封止が良好に行われた場合、ケース１１の気密性は良好となる。一方、本封止工程においてブラインドリベット１６による貫通孔１４ｈの本封止が良好に行われていない場合、ブラインドリベット１６の外周面と貫通孔１４ｈの内周面との間に生じた隙間により、ケース１１の密閉性が不良になる。よって、二次電池１０の製造方法は、貫通孔１４ｈが本封止されたケース１１の気密性を検査する気密検査工程を備える。
【００３１】
次に、蓄電装置の製造装置としての二次電池の製造装置について説明する。
図４に示すように、二次電池の製造装置１９は、除去工程を行うヘリウムの除去装置３０を備える。ヘリウムの除去装置３０は、蓋１４の第１短側縁部１４ａに接触して配置された振動付与部３１と、蓋１４の第２短側縁部１４ｂに接触して配置された振動受け部３２とを備える。振動付与部３１は、第１振動子３３と、第１振動子３３に固定された第１ホーン３４とを備える。同様に、振動受け部３２は、第２振動子３５と、第２振動子３５に固定された第２ホーン３６とを備える。
【００３２】
第１振動子３３及び第２振動子３５はそれぞれ、一対のリング状のピエゾ素子（圧電素子）３６ａと、ピエゾ素子３６ａ間に配置されたリング状の電極部３６ｂと、ピエゾ素子３６ａ及び電極部３６ｂを挟むように配置された一対の金属ブロック３６ｃとを備える。各ピエゾ素子３６ａ、電極部３６ｂ、及び金属ブロック３６ｃは、図示しないボルトによって互いに固定されている。第１振動子３３及び第２振動子３５はそれぞれ、電気信号を振動へ変換可能であるとともに、振動を電気信号へ変換可能である。第１振動子３３には、発振器３７が接続されている。具体的には、第１振動子３３の電極部３６ｂは、発振器３７に接続されており、第１ホーン３４側の金属ブロック３６ｃは接地されている。
【００３３】
第１ホーン３４及び第２ホーン３６はそれぞれ、蓋１４の外面側から見て長方形状の板である。第１ホーン３４及び第２ホーン３６の短手方向の寸法はそれぞれ、蓋１４の短手方向の寸法とほぼ等しい。第１ホーン３４は、一方の短側縁部が蓋１４の第１短側縁部１４ａ全体に接触した状態で配置され、第２ホーン３６は、一方の短側縁部が蓋１４の第２短側縁部１４ｂ全体に接触した状態で配置される。また、振動付与部３１及び振動受け部３２は、第１ホーン３４及び第２ホーン３６の板厚方向が蓋１４の板厚方向と同じ方向となるように配置される。
【００３４】
ヘリウムの除去装置３０は、振動付与部３１を制御する制御装置４０を備える。制御装置４０は、制御部（ＣＰＵ）４１と、検出部４２と、温度センサ４３と、検査部４４とを有する。制御部４１、検出部４２、及び温度センサ４３はそれぞれ、検査部４４に接続されている。
【００３５】
制御部４１は、発振器３７に接続されており、発振器３７を介して振動付与部３１の第１振動子３３を制御する。検出部４２は、振動付与部３１の第１振動子３３に接続されており、第１振動子３３から出力される電気信号を受信すると、その旨を検査部４４に出力する。検出部４２は、例えば、電気信号の受信を契機として、その旨を伝える信号を検査部４４に出力してもよいし、ＡＤ変換器などでデジタル信号に変換した検出結果を検査部４４に出力してもよい。すなわち、検出部４２は、第１振動子３３が後述する反射波により振動したことを検査部４４に報知することができればよい。温度センサ４３は、除去工程が行われる環境の温度を検出し、検査部４４に検出結果を出力する。
【００３６】
ヘリウムの除去装置３０は、振動受け部３２の第２振動子３５に接続された負荷回路４５を備える。負荷回路４５は、抵抗４５ａと、コイル４５ｂとを備える。
除去工程では、制御部４１は、振動付与部３１の第１振動子３３を作動させる。具体的には、発振器３７が第１振動子３３の電極部３６ｂに電圧を印加することにより、第１振動子３３は所定の共振周波数（例えば、１５〜２５ｋＨｚ）で励振される。すると、第１振動子３３が固定された第１ホーン３４は長手方向に振動する。そして、第１ホーン３４の振動が第１ホーン３４と接触する蓋１４に伝搬されることにより、蓋１４は振動する。つまり、振動付与部３１は、蓋１４を振動させる。
【００３７】
蓋１４の振動は、第１短側縁部１４ａから第２短側縁部１４ｂに向けて伝搬される。蓋１４が振動することで蓋１４から音波が放射され、放射された音波の音圧によって、吸着ヘリウムはケース１１の外面から離れる。つまり、ケース１１の外面から吸着ヘリウムが除去される。除去されたヘリウムは、図示しないダクトによって吸引される。なお、除去されたヘリウムは、蓋１４の振動と同じ方向、つまり、蓋１４の第１短側縁部１４ａから第２短側縁部１４ｂに向かう方向に移動しやすい。よって、ヘリウムを吸引するダクトの吸引口を、蓋１４の長手方向において第２短側縁部１４ｂ寄りに配置すれば、除去されたヘリウムの吸引効率を上げることができる。また、音波の音圧は、蓋１４の振幅によって変動する。このため、制御部４１による発振器３７の制御によって、発振器３７の出力を調整することで、音波の音圧は調整可能である。
【００３８】
そして、振動受け部３２の第２ホーン３６は、第２短側縁部１４ｂに到達した振動の一部を受ける。第２ホーン３６が受けた振動は、第２振動子３５に伝達され、第２振動子３５を構成するピエゾ素子３６ａにより電気的なエネルギーに変換される。この電気的なエネルギーは、第２振動子３５に接続された負荷回路４５の抵抗４５ａによりジュール熱に変換されて放散される。
【００３９】
また、第２短側縁部１４ｂに到達した振動の一部は、第２短側縁部１４ｂで反射し、第２短側縁部１４ｂから第１短側縁部１４ａに向けて進む反射波となる。振動付与部３１の第１ホーン３４は、この振動の反射波を受ける。第１ホーン３４が受けた振動の反射波は、第１振動子３３に伝達され、第１振動子３３を構成するピエゾ素子３６ａにより電気信号に変換される。検出部４２は、第１振動子３３から電気信号を受信することにより、蓋１４の振動の反射波を検出し、その旨を検査部４４に出力する。
【００４０】
本実施形態では、除去工程とともにケース１１の欠陥の有無を検査する欠陥検査工程が行われる。ここで、ケース１１の欠陥とは、蓋１４の長側縁部とケース本体１３の長側壁との溶接不良により生じる、ケース１１の内外を貫通する空間のことを指す。
【００４１】
欠陥検査工程において、検査部４４は、制御部４１が振動付与部３１の第１振動子３３を作動させてから検出部４２が蓋１４の振動の反射波を検出するまでの時間ｔ［ｓｅｃ］を測定する。ここで、制御部４１が振動付与部３１の第１振動子３３を作動させるタイミングと、第１振動子３３が蓋１４の第１短側縁部１４ａを振動させるタイミングとの差は十分小さい。また、検出部４２が蓋１４の振動を検出するタイミングと、蓋１４の第１短側縁部１４ａが反射波により振動するタイミングとの差は十分小さい。よって、制御部４１が振動付与部３１の第１振動子３３を作動させてから検出部４２が蓋１４の振動を検出するまでの時間ｔ［ｓｅｃ］は、蓋１４の第１短側縁部１４ａが振動し始めてから、反射波により蓋１４の第１短側縁部１４ａが再び振動するまでの時間とみなすことができる。また、検査部４４は、測定した時間ｔ［ｓｅｃ］と、音波の速度（音速）Ｃ［ｍ／ｓｅｃ］とから、蓋１４の長手方向における第１短側縁部１４ａから振動が反射する位置までの距離Ｌ［ｍ］を算出する。距離Ｌ［ｍ］は以下の式（１）から求められる。
【００４２】
Ｌ＝Ｃ×ｔ／２…（１）
なお、音速Ｃは、音波が放射される空間の温度が高いほど高速となる。このため、本実施形態の検査部４４は、温度センサ４３によって検出された温度Ｔ［℃］に応じて、音速Ｃを補正している。具体的にいえば、音速Ｃは以下の（２）式から求められる。
【００４３】
Ｃ＝３３１．５＋０．６Ｔ…（２）
次に、時間ｔ［ｓｅｃ］及び距離Ｌ［ｍ］について、ケース１１の欠陥の有無と合わせて説明する。
【００４４】
ケース１１に欠陥が無い場合、上述したように、蓋１４の振動は、第１短側縁部１４ａから第２短側縁部１４ｂに向けて伝搬された後、第２短側縁部１４ｂにおいて反射し、第２短側縁部１４ｂから第１短側縁部１４ａに向けて伝搬される。この場合、検査部４４が算出した距離Ｌ［ｍ］は、蓋１４の長手方向の寸法とほぼ一致する。
【００４５】
一方、ケース１１に欠陥がある場合、蓋１４の振動は、第１短側縁部１４ａから第２短側縁部１４ｂに向けて伝搬する際、ケース１１の欠陥箇所において反射し、ケース１１の欠陥箇所から第１短側縁部１４ａに向けて伝搬される。このため、検査部４４による時間ｔ［ｓｅｃ］の測定結果は、ケース１１に欠陥が無い場合と比較して短くなる。よって、検査部４４が算出した距離Ｌ［ｍ］は、蓋１４の長手方向の寸法よりも短くなる。
【００４６】
検査部４４は、時間ｔ［ｓｅｃ］の測定結果がケース１１に欠陥が無い場合に想定される時間ｔ［ｓｅｃ］の範囲内にある場合、ケース１１に欠陥が無いと判定する。また、検査部４４は、時間ｔ［ｓｅｃ］の測定結果がケース１１に欠陥が無い場合に想定される時間ｔ［ｓｅｃ］の範囲から外れている場合、ケース１１に欠陥があると判定する。
【００４７】
また、本実施形態の検査部４４は、ケース１１に欠陥があると判定した場合、蓋１４の長手方向におけるケース１１の欠陥の位置を算出する。ケース１１の欠陥は、蓋１４の第１短側縁部１４ａから、第２短側縁部１４ｂに向けて距離Ｌ［ｍ］だけ進んだ位置にある。検査部４４は、算出した距離Ｌ［ｍ］からケース１１の欠陥の位置を特定する。
【００４８】
なお、本実施形態のように、振動付与部３１の第１振動子３３により蓋１４を振動させるとともに、第１振動子３３により反射波を受けて振動を電気信号に変換する場合、第１振動子３３を常に振動させることはできない。制御部４１は、ケース１１の欠陥の有無を検査する間は第１振動子３３を振動させない。
【００４９】
図５に示すように、二次電池の製造装置１９は、気密検査工程を行う気密検査装置５０を備える。気密検査装置５０は、二次電池１０を収容可能なチャンバ５１と、一端がチャンバ５１に接続された排気管５２と、排気管５２の他端に接続され、チャンバ５１内の気体を排出するポンプ５３と、排気管５２の途中に接続され、ケース１１の内部からのヘリウムの漏れを検知する検知部５４とを備える。なお、チャンバ５１内とは、チャンバ５１の内部であって、二次電池１０のケース１１の外部の空間を指す。
【００５０】
気密検査工程では、まず、除去工程後の二次電池１０をチャンバ５１に収容する。次に、ポンプ５３は、排気管５２を介してチャンバ５１内の気体を排気し、チャンバ５１内を減圧する。これにより、ケース１１の内外に圧力差が生じる。このとき、検知部５４は、チャンバ５１内から排気され、排気管５２を通過する気体のヘリウム濃度を測定する。ここで、ケース１１の気密性が良好な場合、ケース１１の内部のヘリウムはチャンバ５１内に漏れ出されないため、チャンバ５１内から排気され、排気管５２を通過する気体のヘリウム濃度は上昇しない。一方、ケース１１の気密性が不良の場合、ケース１１の内部のヘリウムは、ケース１１の外部、すなわちチャンバ５１内に漏れ出す。チャンバ５１内に漏れ出したヘリウムは、ポンプ５３によってケース１１内の気体とともにチャンバ５１内から排出される。このため、チャンバ５１内から排気され、排気管５２を通過する気体のヘリウム濃度は上昇する。よって、検知部５４は、測定したヘリウム濃度が所定のヘリウム濃度よりも低い場合には、ケース１１の内部からヘリウムが漏れていないとして、ケース１１の気密性が良好であると判定する。検知部５４は、測定したヘリウム濃度が所定のヘリウム濃度以上の場合には、ケース１１の内部からのヘリウムの漏れを検知し、ケース１１の気密性が不良であると判定する。
【００５１】
本実施形態の作用について説明する。
二次電池１０の製造方法は、貫通孔１４ｈからケース１１の内部にヘリウムを充填する充填工程と、充填工程後に貫通孔１４ｈをブラインドリベット１６によって本封止する本封止工程と、本封止工程後に、ケース１１の気密性を検査する気密検査工程とを備える。
【００５２】
本封止工程後かつ気密検査工程前に、吸着ヘリウムを除去する除去工程が行われない場合、気密検査工程では、ポンプ５３によりチャンバ５１内が減圧されることで、ケース１１の外面に吸着されたヘリウムは、ケース１１の外面から脱離又は解離する。ケース１１の外面から脱離又は解離したヘリウムは、ポンプ５３によってケース１１内の気体とともにチャンバ５１内から排出される。このため、チャンバ５１内から排気され、排気管５２を通過する気体のヘリウム濃度は上昇する。よって、検知部５４は、ケース１１の気密性が良好であるにも関わらず、ケース１１の内部からヘリウムが漏れていると誤検知する虞がある。これに対し、本実施形態の二次電池１０の製造方法は、本封止工程後かつ気密検査工程前に、吸着ヘリウムを除去する除去工程を備える。このため、吸着ヘリウムによる検知部５４の誤検知が抑制される。
【００５３】
除去工程では、振動付与部３１は、蓋１４に接触して配置され、蓋１４を振動させる。蓋１４が振動することにより蓋１４から音波が放射され、放射された音波の音圧によって、吸着ヘリウムはケース１１の外面から離れる。よって、ケース１１の外面から吸着ヘリウムが除去される。
【００５４】
また、振動付与部３１は、二次電池１０において貫通孔１４ｈから漏れ出したヘリウムが吸着しやすい部分である蓋１４に接触して配置される。振動付与部３１が蓋１４を振動させると、振動の大部分は振動受け部３２に向かって直進する。蓋１４の振動の一部は、ケース本体１３に伝搬されるが、ケース本体１３の短側壁の内面と電極組立体１２との間には隙間が設けられているため、ケース本体１３を介した電極組立体１２への振動の伝搬が抑制される。また、蓋１４の振動の一部は、電極端子１７ｂ、導電部材１７ａ、タブ群１５の順に伝搬されるが、タブ群１５を構成する各タブ２６は変形することにより振動を吸収する。このように、蓋１４の振動は、電極組立体１２に到達する前に減衰する。よって、振動付与部３１が接触しない電極組立体１２の振動は十分小さい。その結果、電極組立体１２を構成する正極電極２１及び負極電極２２において、集電体２４から活物質層２５が剥がれ落ちることを抑制できる。
【００５５】
本実施形態の効果について説明する。
（１）除去工程では、振動付与部３１を蓋１４に接触させて配置し、振動付与部３１は蓋１４を振動させる。これにより、蓋１４から音波が放射され、放射された音波の音圧によって、吸着ヘリウムはケース１１の外面から離れる。よって、ケース１１の外面から吸着ヘリウムを除去できる。また、二次電池１０において貫通孔１４ｈから漏れ出したヘリウムが吸着しやすい部分である蓋１４に対して振動付与部３１を接触させて配置するため、振動付与部３１が接触しない電極組立体１２の振動は十分小さい。よって、集電体２４からの活物質層２５の剥がれ落ちを抑制できる。
【００５６】
（２）振動付与部３１が蓋１４の第１短側縁部１４ａを振動させると、蓋１４の振動は、第１短側縁部１４ａから第２短側縁部１４ｂに向けて伝搬する。蓋１４の第１短側縁部１４ａと対をなす第２短側縁部１４ｂには、振動受け部３２が接触して配置されている。このため、振動受け部３２の第２振動子３５は、第２短側縁部１４ｂに到達した振動を受ける。振動受け部３２は、受けた振動を第２振動子３５によって電気エネルギーに変換し、変換された電気エネルギーを負荷回路４５の抵抗４５ａによってジュール熱に変換することで放散させる。よって、蓋１４が高温になることを回避できる。
【００５７】
（３）第１及び第２ホーン３４，３６が蓋１４の長側縁部に接触して配置された場合、蓋１４全体を振動させるためには、第１及び第２ホーン３４，３６を蓋１４の長側縁部全体と接触させる必要があり、第１及び第２ホーン３４，３６は大型化する。また、欠陥検査工程においてケース１１の欠陥として検査されるのは、蓋１４の第１短側縁部１４ａとケース本体１３の一方の短側壁との溶接不良、及び蓋１４の第２短側縁部１４ｂとケース本体１３の他方の短側壁との溶接不良により生じる、ケース１１の内外を貫通する空間である。
【００５８】
これに対し、本実施形態では、第１及び第２ホーン３４，３６を蓋１４の第１及び第２短側縁部１４ａ，１４ｂ全体に接触させて配置することで、第１及び第２ホーン３４，３６を大幅に大型化させることなく蓋１４全体を振動させることができる。よって、ヘリウムの除去装置３０の大型化を抑制できる。また、欠陥検査工程における検査範囲を大きくできる。
【００５９】
（４）ケース１１に欠陥が生じている場合、制御部４１が第１振動子３３を作動させてから検出部４２が蓋１４の振動の反射波を検出するまでの時間ｔ［ｓｅｃ］は、ケース１１に欠陥が生じていない場合と比較して短くなる。このため、検査部４４は、制御部４１が第１振動子３３を作動させてから検出部４２が蓋１４の振動の反射波を検出するまでの時間ｔ［ｓｅｃ］に基づいて、ケース１１の欠陥の有無を検査する。この場合、吸着ヘリウムを除去するために振動付与部３１が蓋１４に付与した振動を利用して、ケース１１の欠陥の有無を検査できる。よって、吸着ヘリウムの除去に加えて、ケース１１の欠陥の有無を検査できる。
【００６０】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○  振動受け部３２を省略してもよい。
【００６１】
○  ケース１１の欠陥の有無を検査する欠陥検査工程を省略してもよい。つまり、振動付与部３１において検出部４２、温度センサ４３、及び検査部４４を省略する。この場合、振動付与部３１は、単に蓋１４を振動させる。
【００６２】
○  検査部４４は、ケース１１の欠陥の有無を検査するとともに、ケース１１に欠陥がある場合には欠陥の位置を特定していたが、ケース１１の欠陥の有無のみを検査してもよい。
【００６３】
○  除去工程が行われる環境の温度がほぼ一定の場合、制御装置４０の温度センサ４３を省略してもよい。また、検査部４４は、製造ラインの温度Ｔ［℃］から音速Ｃを補正しなくてもよい。
【００６４】
○  振動付与部３１の第１ホーン３４は、蓋１４における第１短側縁部１４ａとは異なる部分に接触して配置されてもよい。同様に、振動受け部３２の第２ホーン３６は、蓋１４における第２短側縁部１４ｂとは異なる部分に接触して配置されてもよい。
【００６５】
例えば、振動付与部３１の第１ホーン３４は、蓋１４の一対の長側縁部のうち、一方の長側縁部全体と接触して配置され、振動受け部３２の第２ホーン３６は、蓋１４の他方の長側縁部全体と接触して配置されてもよい。
【００６６】
○  除去工程において、ヘリウムを吸着可能な吸着剤（例えば、メソポーラスシリカや活性炭）を蓋１４の外面に配置した状態で、振動付与部３１により蓋１４を振動させてもよい。この場合、蓋１４の外面に吸着されたヘリウムは、吸着剤に吸着されるため、吸着ヘリウムを効率良く除去できる。
【００６７】
○  除去工程において、蓋１４の外面に赤外線を照射しながら、振動付与部３１により蓋１４を振動させてもよい。この場合、蓋１４の外面が赤外線によって加熱されるため、蓋１４の温度が上昇する。よって、吸着ヘリウムを効率良く除去できる。
【００６８】
○  電極組立体１２は、上記実施形態に記載した、いわゆる積層型の電極組立体に限定されず、帯状の正極電極２１、帯状のセパレータ２３、及び帯状の負極電極２２をこの順に積層して巻回した巻回型の電極組立体であってもよい。
【００６９】
○  正極電極２１において、活物質層２５は集電体２４の片面のみに存在していてもよい。同様に、負極電極２２において、活物質層２５は集電体２４の片面のみに存在していてもよい。
【００７０】
○  本封止部材は、貫通孔１４ｈを本封止できるのであれば、ブラインドリベット１６に限定されず、適宜変更してよい。
○  蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１０…蓄電装置としての二次電池、１１…ケース、１２…電極組立体、１３…ケース本体、１３ａ…開口部、１４…蓋、１４ａ…縁部としての第１短側縁部、１４ｂ…縁部としての第２短側縁部、１４ｈ…貫通孔、１９…蓄電装置の製造装置としての二次電池の製造装置、２１…電極としての正極電極、２２…電極としての負極電極、２４…集電体、２５…活物質層、３０…ヘリウムの除去装置、３１…振動付与部、３２…振動受け部、３３…第１振動子、３４…第１ホーン、３５…第２振動子、３６…第２ホーン、４１…制御部、４２…検出部、４４…検査部、４５…負荷回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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