(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の電極端子を成す一端側開口の筒状外装ケースに電池要素を内装する工程と、
前記電池要素を内装した筒状外装ケース内に開口部を介して電解液を注入する工程と、
前記電解液を注入した筒状外装ケースの開口部を封止体で封止して電池を組み立てる工程と、
前記組み立てた電池をダイヤルの外周の凹部に、外周の一部を露出させて装着する工程と、
前記電池を装着したダイヤルを回転させ、該ダイヤルに沿って近接配置されたガイド部材と該ダイヤルとの間隙に前記電池を導入して、前記電池と前記ガイド部材を摺接させて前記電池を自転させつつ搬送する工程と、
前記搬送工程において自転する電池の上下面および側面に対応させて、前記電池の搬送方向に沿って複数箇所に設置された噴射ノズルから高圧温水を噴射して、電解液注入後２４時間以内に前記電池の外表面を全面的に洗浄する工程と
を具備することを特徴とする電池の製造方法。
【請求項２】
被洗浄電池が、ニッケル水素二次電池であることを特徴とする請求項１記載の電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電池の製造方法に係り、さらに詳しくは、電池の製造工程で、電池要素を内装した筒状外装ケースの開口部を封止体で封止した後、表面に付着している電解液や汚れを効率的に洗浄・除去する手段を備えた製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に要部構成を一部断面的に示すような、たとえばニッケル水素二次電池など、いわゆる筒状電池は、一般的に、次ぎのような工程で製品化されている。すなわち、一方の電極端子を成す一端が開口する筒状外装ケース１に、帯状の正極層２ａ，帯状のセパレータ層２ｂおよび帯状の負極層２ｃから成る積層体を巻装・形成した電池要素２を内装・配置する。次いで、前記筒状外装ケース１内に、その開口部から所要の電解液を注入した後、この筒状外装ケース１の開口部に、絶縁体層（シールドパッキング）３を介して、他方の電極端子４ａおよび絶縁板４ｂから成る封止体４を嵌合・装着して液密に封止する。なお、図中３′は内部絶縁板である。そして、前記電池の組み立て工程においては、電池要素２を内装する筒状外装ケース１内に電解液を注入する過程で、また、筒状外装ケース１の開口部を封止体４で封止・封口する（嵌合・クリンプ）過程で、電解液が電池外表面に付着することが往々起こる。したがって、前記封止体４で封止・封口後、洗浄水によって洗浄・乾燥処理を施してして製品化している。つまり、電解液の注入ミスもしくは電解液の飛散などによって、筒状外装ケース１外表面に電解液が付着・残存し、たとえば充放電試験などで端子の接触不良を起こしたりする。したがって、たとえばニッケル水素二次電池では、充放電試験に先立って、外装ケース１表面の洗浄を行って、付着・残存している電解液を洗浄・除去している。そして、前記電池の洗浄処理は、一般的に次ぎのように行われている。すなわち、前記封止体４による封止・封口済み電池がある程度の数量まとまった時点で、これらの電池を洗浄液（たとえばホウ酸水）中に浸して予備洗浄した後、高圧水の噴射もしくは超音波洗浄を施し、さらに乾燥を促進するためにエタノールなどに浸してから、高圧空気を噴射させて乾燥する手段が採られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記電池の洗浄手段の場合は、実用上次ぎのような問題が懸念される。先ず第１に、特殊な洗浄液を用いるばかりでなく、乾燥性を考慮してエタノールなど使用するので、必然的にランニングコストのアップが招来それることになる。第２には、前記のような洗浄工程の煩雑性もしくは複雑さに対応して、封止体４による封止・封口済み電池が、ある程度まとまった時点で洗浄処理を行うことにある。すなわち、電解液の注入後の封止体４による封止・封口までの時間、あるいは封止・封口後の経過時間などにバラツキがある。換言すると、電解液が付着・残留してから洗浄処理するまでのリードタイムに長短があるため、付着電解液の洗浄・除去もしくは汚れの洗浄・除去に難易が生じるので、結果的に洗浄時間を比較的長く設定することになり、生産性などが損なわれる。
【０００４】
本発明は上記事情に対処してなされたもので、クリンプ封口された筒状電池について、電池表面に付着・残留した電解液を完全に洗浄・除去し得る洗浄工程を備えた電池の製造方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電池の製造方法は、一方の電極端子を成す一端側開口の筒状外装ケースに電池要素を内装する工程と、前記電池要素を内装した筒状外装ケース内に開口部を介して電解液を注入する工程と、前記電解液を注入した筒状外装ケースの開口部を封止体で封止して電池を組み立てる工程と、前記組み立てた電池をダイヤルの外周の凹部に、外周の一部を露出させて装着する工程と、前記電池を装着したダイヤルを回転させ、該ダイヤルに沿って近接配置されたガイド部材と該ダイヤルとの間隙に前記電池を導入して、前記電池と前記ガイド部材を摺接させて前記電池を自転させつつ搬送する工程と、前記搬送工程において自転する電池の上下面および側面に対応させて、前記電池の搬送方向に沿って複数箇所に設置された噴射ノズルから高圧温水を噴射して、電解液注入後２４時間以内に前記電池の外表面を全面的に洗浄する工程とを具備することを特徴とする。
【０００６】
すなわち、本発明者は、筒状外装ケース外表面に付着・残留した電解液の洗浄・除去について、種々検討を試みた結果、付着経過時間が電解液の性状に大きく影響し、付着後２４時間程度以内ならば、特殊の洗浄液によらずとも、また特殊な洗浄手段を採らなくても、容易にかつ確実に所要の洗浄を達成し得ることを確認し、本発明に至ったものである。
【０００７】
本発明において、電解液付着後、２４時間以内の洗浄ならば、所要の洗浄作用・効果を得られるが、一般的には  ４時間以内の方が好ましい。つまり、電解液注入および封止体による封口の工程に対して、連続的に洗浄工程を組み込むことが、量産性および洗浄効果の点で望ましい。また、前記洗浄に当たっての洗浄水の噴射は、たとえば  ２〜２０ｋｇ／ｃｍ２  程度の圧力、３０〜６０℃程度の温水で１５〜２０秒間程度行われるが、さらに好ましくは  ８〜１２ｋｇ／ｃｍ２  程度の圧力、４０〜５０℃程度の温水、１５〜２０秒間程度である。
【０００８】
【作用】
本発明に係る電池の製造方法で採る洗浄手段によれば、被洗浄体たる筒状電池は電解液注入および封止体による封口後、２４時間以内に行われる。つまり、付着・残留する電解液などの汚れが、乾燥，結晶化する以前に洗浄されることになるので、特殊な洗浄液を用いずとも高圧温水の噴射のみで、前記電解液などの汚れを容易に、また、確実に洗浄・除去することが可能となる。
【０００９】
【実施例】
以下、図１〜図３を参照して、本発明の実施例を説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係るニッケル水素二次電池の製造方法の工程フロー図である。すなわち、電池要素を内装するニッケル水素二次電池の製造工程のフローチャートであり、電池要素を内装した筒状外装ケースは、電解液注液装置５にて所要の電解液が注入（注液）され、その後、電池封止体（封口体）装着装置６で、筒状外装ケースの開口部に封止体が位置決め・配置（装着・溶接）される。次いで、電池封口装置７で、前記装着された封止体を外装ケースの開口部に嵌合もしくはカシ目・封止した後、洗浄装置８にて洗浄処理が行われる。なお、これら各装置間５，６，７，８の移送は、電池搬送手段９によって行われる。また、前記各装置５，６，７，８における処理・操作は、たとえば１０秒程度で、さらに、各装置５，６，７，８間の所要移送時間も１０秒程度であるので、電解液注入（注液）から最短で５０秒間経過後に洗浄処理がなされるように設定してある。
【００１１】
前記製造手段において、洗浄装置８は図２に概略構成を平面的に、また図３に概略構成を断面的に、それぞれ示すごとく構成されている。ここで、１０は外周面に一定の間隔で電池装着凹部  １０ａを、さらにガイドバー  １０ｂを備えた直径４０ｃｍ程度の洗浄ダイヤル、１１は前記洗浄ダイヤル１０に装着・支持された被洗浄体（電池）１２の上下面および側面に高圧温水を噴射する高圧温水噴射ノズルで、ほぼ  ５ｃｍ間隔で設置されている。１３は前記洗浄ダイヤル１０に装着・支持された被洗浄体１２を、直径４０ｃｍ程度の乾燥ダイヤル１４に受け渡す直径２０ｃｍ程度の受け渡しダイヤルである。ここで、受け渡しダイヤル１３および乾燥ダイヤル１４は、それぞれ外周面に一定の間隔で電池装着凹部  １３ａ，  １４ａおよびガイドバー  １３ｂ，  １４ｂを備えている。また、１５は前記乾燥ダイヤル１４に装着・支持された被洗浄体（電池）１２の上下面および側面に温風を吹き付ける温風ノズルで、ほぼ  ５ｃｍ間隔で設置されている。  次に、上記構成の洗浄装置での動作をさらに詳述する。電池封口装置７から電池搬送手段９で搬送されてくる電池（開口部を封止された外装ケース）１２は、洗浄装置８の洗浄ダイヤル１０にセットされるとともに、洗浄ダイヤル１０の時計回りの回転作用およびガイドバー  １０ｂとの摺接作用を受けて、反時計回りに自転（回転）しながら、高圧温水噴射ノズル１１からの高圧温水（たとえば１０ｋｇ／ｃｍ２  ，５０℃）で洗浄される。洗浄された電池は受け渡しダイヤル１３に受け渡され、乾燥ダイヤル１４に移載され、前記洗浄処理の場合と同様に、乾燥ダイヤル１４の時計回りの回転作用およびガイドバー  １４ｂとの摺接作用を受けて、反時計回りに自転（回転）しながら、温風ノズル１５から吹き出される温風によって乾燥される。つまり、洗浄段階および乾燥段階とも、被洗浄体（筒状電池）１２は、その自転（回転）作用によって、全面的にもしくは一様な洗浄処理および乾燥処理が行われることになる。
【００１２】
具体的には、ニッケル水素二次電池の製造工程において、その最終的な工程に、前記構成の洗浄手段を採用し、封口工程を含め電解液注入（注液）から５０秒間経過後に、洗浄処理を行って得た電池製品について充放電検査を行ったところ、接触不良が皆無であった。また、前記洗浄処理直後の電池製品外装ケースに、フェノールレッドを塗布して電解液との反応による変色性から、電解液の付着・残留を試験・評価した結果も同様に、全く電解液の付着・残留が認められなかった。  本発明は、前記例示の手段に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採り得る。たとえば、上記では筒状のニッケル水素二次電池の製造方法例を説明したが、電解液注入後、封止体（封口体）で封止（封口）する工程を採り、かつその後に洗浄処理を要する他の筒状電池の製造にも適用することが可能である。
【００１３】
【発明の効果】
上記説明から分かるように、本発明に係る電池の製造方法によれば、電池組み立て工程で封着部などに付着・残留した電解液を容易に、かつ完全に除去し得る。つまり、特殊な洗浄液や格別・複雑な手段や装置などを要することなく、付着・残留した電解液を、容易に、またほぼ完全に水洗除去されるので、信頼性の高い筒状の電池を歩留まりよく提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電池の製造法例を説明するためのフローチャート図。
【図２】本発明に係る電池の製造方法で用いた洗浄装置の要部構成例を示す平面図。
【図３】図２に図示した要部構成例の洗浄機構を示す断面図。
【図４】筒状電池の構造例を示す断面図。
【符号の説明】
１……外装ケース      ２……電池要素      ２ａ……正極層      ２ｂ……セパレーター      ２ｃ……負極層      ３……絶縁体（シールパッキング）    ３′……内部絶縁板      ４……封止体      ４ａ……電極端子      ４ｂ……絶縁板
５……注液装置      ６……封止体装着      ７……封止体封止装着
８……戦場装置      ９……電池搬送手段      １０……洗浄ダイヤル        １０ａ，  １３ａ，  １４ａ……電池装着部（凹部）        １０ｂ，  １３ｂ，  １４ｂ……ガイドバー
１１……高圧温水噴射ノズル      １２……被洗浄体（被洗浄電池）      １３……受け渡しダイヤル      １４……乾燥ダイヤル      １５……温風ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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