(57)【要約】【課題】工数を増加させることなく、簡単かつ正確に蓄電装置と拘束治具との間のトレーサビリティを確立できる蓄電装置の製造方法、及びこれに用いる拘束治具を提供する。【解決手段】この蓄電装置の製造方法では、拘束治具３１に刻印部３３を設け、拘束治具３１によってケース２を拘束するときに、拘束治具３１の個体を識別する識別情報３６をケース２に転写している。この方法では、予め拘束治具３１に刻印部３３を設けておくことで、拘束治具３１によるケース２の拘束と同時にケース２への識別情報の転写がなされるので、工数を増加させることなく簡単かつ正確に蓄電装置１と拘束治具３１との間のトレーサビリティを確立できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極組立体を収容したケースを拘束治具によって拘束する拘束工程を備え、
前記拘束工程において、前記ケースに当接する当接面に刻印部を有する拘束治具を用い、当該拘束治具によって前記ケースを拘束したときに、前記刻印部によって前記拘束治具の個体を識別する識別情報を前記ケースに転写することを特徴とする蓄電装置の製造方法。
【請求項２】
前記刻印部として凸状の刻印パターンを有する拘束治具を用いることを特徴とする請求項１記載の蓄電装置の製造方法。
【請求項３】
前記刻印部として凹状の刻印パターンを有する拘束治具を用いることを特徴とする請求項１記載の蓄電装置の製造方法。
【請求項４】
前記拘束治具による前記ケースの拘束方向から見て、前記ケース内の前記電極組立体と重ならない位置に前記識別情報を刻印することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の蓄電装置の製造方法。
【請求項５】
電極組立体を収容したケースを拘束する拘束治具であって、
前記ケースに当接する当接面を有し、
前記ケースを拘束したときに、当該拘束治具の個体を識別する識別情報を前記ケースに転写する刻印部を前記当接面に備えたことを特徴とする拘束治具。
【請求項６】
前記刻印部は、凸状の刻印パターンによって構成されていることを特徴とする請求項５記載の拘束治具。
【請求項７】
前記刻印部は、凹状の刻印パターンによって構成されていることを特徴とする請求項５記載の拘束治具。
【請求項８】
前記刻印部は、前記ケースを拘束したときに、前記ケース内の前記電極組立体と重ならない位置に設けられていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項記載の拘束治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置の製造方法及び拘束治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばリチウムイオン二次電池といった車載用の蓄電装置の製造方法には、電極組立体を収容したケースを拘束治具によって拘束する拘束工程が含まれている。この拘束工程は、例えばケース内に電解液を注入し、ケースを仮封止した状態で実施され、ケースが拘束治具で拘束された状態で後続するエージング工程やガス抜き工程等が行われるようになっている。
【０００３】
このような拘束工程において、仮に拘束治具の表面の傷等が存在している場合、拘束時にケースの表面に傷が付いてしまい、蓄電装置の歩留まりが低下することがある。そのため、拘束治具の個体を識別可能にしておくことで、製造される蓄電装置と拘束治具との間のトレーサビリティを確立しておくことが好ましい。
【０００４】
トレーサビリティに関する技術としては、例えば特許文献１に記載の二次電池セルの製造装置がある。この従来の製造装置では、検査回路で測定した二次電池セルの電池性能を電極群の製造番号に関連付けて記憶部に記憶し、製造番号に対応する二次電池セルの電池性能を記憶部から読み出してレーザマーカによって蓋部材への印字を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１１３８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の手法では、レーザによって印字を行っているため、特にケースの厚さが小さい場合にケースへの入熱が問題となる。また、レーザによる印字を行う工程を実施する分、蓄電装置の製造工程が複雑化することが考えられる。その他の識別方法としては、ケースに手書きで識別情報を書き込む方法や、ケースに二次元バーコードを付与する方法も考えられる。しかしながら、手書きの場合には書き間違えを起こすおそれがあり、二次元バーコードを付与した場合には付与時と読取時とで工数が増加することが問題となる。
【０００７】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、工数を増加させることなく、簡単かつ正確に蓄電装置と拘束治具との間のトレーサビリティを確立できる蓄電装置の製造方法、及びこれに用いる拘束治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題の解決のため、本発明に係る蓄電装置の製造方法は、電極組立体を収容したケースを拘束治具によって拘束する拘束工程を備え、拘束工程において、ケースに当接する当接面に刻印部を有する拘束治具を用い、当該拘束治具によってケースを拘束したときに、刻印部によって拘束治具の個体を識別する識別情報をケースに転写することを特徴としている。
【０００９】
この蓄電装置の製造方法では、拘束治具に刻印部を設け、拘束治具によってケースを拘束するときに、拘束治具の個体を識別する識別情報をケースに転写している。この方法では、予め拘束治具に刻印部を設けておくことで、拘束治具によるケースの拘束と同時にケースへの識別情報の転写がなされるので、工数を増加させることなく簡単かつ正確に蓄電装置と拘束治具との間のトレーサビリティを確立できる。
【００１０】
また、刻印部として凸状の刻印パターンを有する拘束治具を用いることが好ましい。この場合、凸状の刻印パターンによって識別情報を簡単かつ確実にケース側に転写できる。
【００１１】
また、刻印部として凹状の刻印パターンを有する拘束治具を用いることが好ましい。この場合、凹状の刻印パターンによって識別情報を簡単かつ確実にケース側に転写できる。
【００１２】
また、拘束治具によるケースの拘束方向から見て、ケース内の電極組立体と重ならない位置に識別情報を刻印することが好ましい。この場合、拘束治具によるケースの拘束を行うにあたって、刻印部による局所的な圧力が電極組立体に影響することを回避できる。
【００１３】
また、本発明に係る拘束治具は、電極組立体を収容したケースを拘束する拘束治具であって、ケースに当接する当接面を有し、ケースを拘束したときに、当該拘束治具の個体を識別する識別情報をケースに転写する刻印部を当接面に備えたことを特徴としている。
【００１４】
この拘束治具では、ケースを拘束したときに当該拘束治具の個体を識別する識別情報をケースに転写する刻印部が設けられている。このように、予め拘束治具に刻印部を設けておくことで、拘束治具によるケースの拘束と同時にケースへの識別情報の転写がなされるので、工数を増加させることなく簡単かつ正確に蓄電装置と拘束治具との間のトレーサビリティを確立できる。
【００１５】
また、刻印部は、凸状の刻印パターンによって構成されていることが好ましい。この場合、凸状の刻印パターンによって識別情報を簡単かつ確実にケース側に転写できる。
【００１６】
また、刻印部は、凹状の刻印パターンによって構成されていることが好ましい。この場合、凹状の刻印パターンによって識別情報を簡単かつ確実にケース側に転写できる。
【００１７】
また、刻印部は、ケースを拘束したときに、ケース内の電極組立体と重ならない位置に設けられていることが好ましい。この場合、拘束治具によるケースの拘束を行うにあたって、刻印部による局所的な圧力が電極組立体に影響することを回避できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、工数を増加させることなく、簡単かつ正確に蓄電装置と拘束治具との間のトレーサビリティを確立できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る蓄電装置の製造方法を適用する蓄電装置の内部構成の一例を示す断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】拘束工程を示す分解斜視図である。
【図４】拘束治具によるケースの拘束状態を示す斜視図である。
【図５】ケースへの識別情報の転写状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る蓄電装置の製造方法及び拘束治具の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る蓄電装置の製造方法を適用する蓄電装置の内部構成の一例を示す断面図である。また、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１及び図２に示すように、蓄電装置１は、例えばリチウムイオン二次電池といった車載用の非水電解質二次電池として構成されている。蓄電装置１は、例えば略直方体形状をなす中空のケース２と、ケース２内に収容された電極組立体３とを備えている。
【００２２】
ケース２は、例えば一面側が開口する有底の電槽缶２１と、電槽缶２１の開口を塞ぐように設けられた蓋部２２とによって、厚さ方向に扁平な略直方体形状に構成されている。ケース２は、例えばアルミニウム等の金属によって形成され、ケース２の内部には、例えば有機溶媒系又は非水系の電解液４が充填されている。蓋部２２には、図１に示すように、正極端子５と負極端子６とが互いに離間して配置されている。正極端子５は、絶縁リング７を介して蓋部２２に固定され、負極端子６は、絶縁リング８を介して蓋部２２に固定されている。
【００２３】
電極組立体３は、図２に示すように、正極１１と、負極１２と、正極１１と負極１２との間に配置された袋状のセパレータ１３とによって構成されている。電極組立体３では、セパレータ１３内に正極１１が収容されており、この状態で正極１１と負極１２とがセパレータ１３を介して交互に積層された状態となっている。
【００２４】
正極１１は、例えばアルミニウム箔からなる金属箔１１ａと、金属箔１１ａの両面に形成された正極活物質層１１ｂとを有している。正極活物質層１１ｂは、正極活物質とバインダとを含んで形成されている。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウム、硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つと、リチウムとが含まれる。また、正極１１の上縁部には、正極端子５の位置に対応してタブ１１ｃが形成されている。タブ１１ｃは、正極１１の上縁部から上方に延び、導電部材１４を介して正極端子５に接続されている。
【００２５】
一方、負極１２は、例えば銅箔からなる金属箔１２ａと、金属箔１２ａの両面に形成された負極活物質層１２ｂとを有している。負極活物質層１２ｂは、負極活物質とバインダとを含んで形成されている。負極活物質としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物、ホウ素添加炭素等が挙げられる。また、負極１２の上縁部には、負極端子６の位置に対応してタブ１２ｃが形成されている。タブ１２ｃは、負極１２の上縁部から上方に延び、導電部材１５を介して負極端子６に接続されている。
【００２６】
セパレータ１３は、例えば袋状に形成され、内部に正極１１のみを収容している。セパレータ１３の形成材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロース等からなる織布又は不織布等が例示される。なお、セパレータ１３は、袋状に限られず、シート状のものを用いてもよい。
【００２７】
続いて、上述した蓄電装置１の製造方法について説明する。
【００２８】
この蓄電装置１の製造工程は、電極組立体３を収容したケース２を後述の拘束治具３１によって拘束する拘束工程を含んで構成されている。この拘束工程は、例えば電極組立体３を収容したケース２内に電解液４を注入する電解液注入工程、及び注入した電解液４を電極組立体３に含浸させる含浸工程に後続するエージング工程等において、ケース２内での電極組立体３の膨張を抑えることを目的として実施される。
【００２９】
この拘束工程では、図３に示すように、例えば一対の拘束治具３１，３１を用いる。これらの拘束治具３１は、例えば金属によって、ケース２と同様に厚さ方向に扁平な略直方体形状に形成されている。拘束治具３１の幅は、ケース２の幅よりも幅広となっており、拘束治具３１の高さは、ケース２の高さと同程度となっている。また、拘束治具３１の４隅には、拘束治具３１を厚さ方向に貫通するボルト穴３２がそれぞれ設けられている。
【００３０】
拘束治具３１において、厚さ方向の一方の側面は、ケース２を拘束する際にケース２の厚さ方向の側面２ａに当接する当接面３１ａとなっている。一方の拘束治具３１において、当接面３１ａの上部には、刻印部３３が設けられている。この刻印部３３は、拘束治具３１でケース２を拘束したときに当該拘束治具３１の個体を識別する識別情報をケース２に転写する部分である。
【００３１】
刻印部３３は、例えば拘束治具３１と同様の金属によって拘束治具３１と一体に予め形成された凸状の刻印パターンによって構成されている。当接面３１ａに対する刻印パターンの突出量は、ケース２の側面２ａの厚みに比べて十分に小さくなっていることが好ましい。本実施形態では、識別情報として数字の「１０１」を例示しているが、識別情報は、数字に限られず、アルファベット、記号、図形等、或いはこれらの組み合わせであってもよい。
【００３２】
以上のような拘束治具３１を用い、拘束工程では、図４に示すように、拘束治具３１の当接面３１ａがケース２の側面２ａ側を向くようにしてケース２を厚さ方向から拘束治具３１，３１で挟み込む。そして、拘束治具３１，３１のそれぞれのボルト穴３２にボルト３４を通し、ボルト３４及びナット３５（図３参照）で拘束治具３１，３１同士を締め付けることによってケース２を厚さ方向に拘束する。
【００３３】
また、拘束治具３１でのケース２の拘束の際、刻印部３３の凸状の刻印パターンがケース２に圧接し、図５に示すように、凸状の刻印パターンが表す識別情報３６がケース２に転写される。上述したように、刻印部３３は、拘束治具３１における当接面３１ａの上部に設けられているため、識別情報３６は、拘束治具３１によるケース２の拘束方向から見て、ケース２内の電極組立体３と重ならない位置に転写される。
【００３４】
以上説明したように、この蓄電装置の製造方法では、拘束治具３１に刻印部３３を設け、拘束治具３１によってケース２を拘束するときに、拘束治具３１の個体を識別する識別情報３６をケース２に転写している。この方法では、予め拘束治具３１に刻印部３３を設けておくことで、拘束治具３１によるケース２の拘束と同時にケース２への識別情報の転写がなされるので、工数を増加させることなく簡単かつ正確に蓄電装置１と拘束治具３１との間のトレーサビリティを確立できる。
【００３５】
また、蓄電装置の製造方法では、刻印部３３として凸状の刻印パターンを有する拘束治具３１を用いている。これにより、拘束治具３１による拘束力を利用して、インクなどを刻印部３３に付与することなくケース２側に転写できるので、識別情報を簡単かつ確実にケース２に転写できる。
【００３６】
また、蓄電装置の製造方法では、拘束治具３１によるケース２の拘束方向から見て、ケース２内の電極組立体３と重ならない位置に識別情報３６を刻印している。これにより、拘束治具３１によるケース２の拘束を行うにあたって、刻印部３３による局所的な圧力が電極組立体３に影響することを回避できる。
【００３７】
本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、凸状の刻印パターンによって構成された刻印部３３を例示したが、刻印部３３は、凹状の刻印パターンや、凸部及び凹部の両方を含む刻印パターンによって構成されていてもよい。凹状の刻印パターンを用いる場合には、刻印部にインクを付与してもよい。この場合、ケース２に転写された識別情報の視認性を向上できる。
【符号の説明】
【００３８】
１…蓄電装置、２…ケース、３…電極組立体、３１…拘束治具、３１ａ…当接面、３３…刻印部、３６…識別情報。
【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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