(57)【要約】【課題】本封止部材における封着品質の向上を図ることができる蓄電装置の製造方法及び注液口の仮封止栓を提供する。【解決手段】注液口１８に仮封止栓３０の軸部４０を挿入して仮封止栓３０の軸部４０の縮径部４１の外周面で注液口内面をシールするとともに仮封止栓３０の軸部４０の拡径部４２の外周面で注液口内面をシールすることにより仮封止し、その後、仮封止栓３０を注液口１８に押し込んで拡径部４２の外周面で注液口内面をシールするとともにフランジ部５０でケース１１における注液口１８の周囲の本封止部材の封着予定部Ｐ１０を覆った状態で連通孔６０，６１を通じてガスを排出し、仮封止栓３０を注液口１８から取り外すとともに本封止部材を封着予定部Ｐ１０でケース１１に封着することにより本封止する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液の注液口を有するケースに電極組立体と電解液が収容された蓄電装置の製造方法であって、
前記注液口に仮封止栓の軸部を挿入して前記仮封止栓のフランジ部が前記ケースの外表面から離間する状態で少なくとも前記仮封止栓の軸部の縮径部の外周面で注液口内面をシールすることにより前記注液口を仮封止する仮封止工程と、
前記仮封止工程後に、前記仮封止栓を前記注液口に押し込んで前記仮封止栓の軸部の拡径部の外周面で注液口内面をシールするとともに前記フランジ部で前記ケースにおける前記注液口の周囲の本封止部材の封着予定部を覆った状態で前記仮封止栓に形成された連通孔を通じてケースの内外を連通させて前記ケース内のガスをケース外に排出するガス抜き工程と、
前記ガス抜き工程後に、前記仮封止栓を前記注液口から取り外すとともに本封止部材を前記封着予定部で前記ケースに封着することにより前記注液口を本封止する本封止工程と、
を有することを特徴とする蓄電装置の製造方法。
【請求項２】
電解液の注液口を有するケースに電極組立体と電解液が収容された蓄電装置の注液口の仮封止栓であって、
前記注液口に摺動可能に挿入され、外周面が注液口内面とのシール部となる軸部と、
前記ケースの外部において前記軸部に設けられたフランジ部と、
を有し、
前記軸部は、縮径部と拡径部を有し、前記フランジ部が前記ケースの外表面から離間した状態において、少なくとも前記縮径部の外周面が注液口内面とシールされ、
前記縮径部の外周面から前記軸部の軸方向に延び上面で開口する連通孔を有し、前記連通孔は、前記拡径部の外周面が注液口内面とシールされるとともに前記フランジ部が前記ケースにおける前記注液口の周囲の本封止部材の封着予定部を覆った状態で前記ケースの内外を連通させることを特徴とする注液口の仮封止栓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解液の注液口を有するケースに電極組立体と電解液が収容された蓄電装置の製造方法及び注液口の仮封止栓に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示の仮封止用治具及び蓄電装置の製造方法においては、図９（ａ）に示すように、密閉構造の外装容器１００に発電要素を収容した後、外装容器１００の封止座１０１に設けられた注液孔１０２から電解液を注入し、注液孔１０２を樹脂フィルム１０３，１０４で仮封止し、電池調整を行う。そして、貫通孔１０３ａ，１０４ａを形成して仮封止を解除した後に、図９（ｂ）に示すように、キャップ材１１０で注液孔１０２を本封止する。ここで、仮封止は、注液孔１０２の周囲に樹脂フィルム１０３，１０４を各封着位置Ｐ１，Ｐ２にて順次封着することにより行い、本封止は、樹脂フィルム１０３，１０４を封着した位置Ｐ１，Ｐ２より外側の封着位置Ｐ３にて注液孔１０２の周囲にキャップ材１１０を封着することにより行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２３８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本封止部材における更なる封着品質の向上が求められており、具体的には、図９（ａ）に示すガス抜き時において電解液が噴出してキャップ材１１０の封着位置Ｐ３に付着すると、図９（ｂ）に示すキャップ材１１０の封着の際に封着の品質低下を招くおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、本封止部材における封着品質の向上を図ることができる蓄電装置の製造方法及び注液口の仮封止栓を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、電解液の注液口を有するケースに電極組立体と電解液が収容された蓄電装置の製造方法であって、前記注液口に仮封止栓の軸部を挿入して前記仮封止栓のフランジ部が前記ケースの外表面から離間する状態で少なくとも前記仮封止栓の軸部の縮径部の外周面で注液口内面をシールすることにより前記注液口を仮封止する仮封止工程と、前記仮封止工程後に、前記仮封止栓を前記注液口に押し込んで前記仮封止栓の軸部の拡径部の外周面で注液口内面をシールするとともに前記フランジ部で前記ケースにおける前記注液口の周囲の本封止部材の封着予定部を覆った状態で前記仮封止栓に形成された連通孔を通じてケースの内外を連通させて前記ケース内のガスをケース外に排出するガス抜き工程と、前記ガス抜き工程後に、前記仮封止栓を前記注液口から取り外すとともに本封止部材を前記封着予定部で前記ケースに封着することにより前記注液口を本封止する本封止工程と、を有することを要旨とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、仮封止工程では、少なくとも仮封止栓の軸部の縮径部の外周面で注液口内面をシールし、ガス抜き工程では、仮封止栓の軸部の拡径部の外周面で注液口内面をシールするとともにフランジ部でケースにおける注液口の周囲の本封止部材の封着予定部を覆った状態で仮封止栓に形成された連通孔を通じてガスが抜かれる。よって、ガス抜き時において本封止部材の封着予定部に電解液が付着しないようにすることができ、本封止部材における封着品質の向上を図ることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、電解液の注液口を有するケースに電極組立体と電解液が収容された蓄電装置の注液口の仮封止栓であって、前記注液口に摺動可能に挿入され、外周面が注液口内面とのシール部となる軸部と、前記ケースの外部において前記軸部に設けられたフランジ部と、を有し、前記軸部は、縮径部と拡径部を有し、前記フランジ部が前記ケースの外表面から離間した状態において、少なくとも前記縮径部の外周面が注液口内面とシールされ、前記縮径部の外周面から前記軸部の軸方向に延び上面で開口する連通孔を有し、前記連通孔は、前記拡径部の外周面が注液口内面とシールされるとともに前記フランジ部が前記ケースにおける前記注液口の周囲の本封止部材の封着予定部を覆った状態で前記ケースの内外を連通させることを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、少なくとも縮径部の外周面を注液口内面とシールさせて仮封止できる。拡径部の外周面を注液口内面とシールさせるとともにフランジ部がケースにおける注液口の周囲の本封止部材の封着予定部を覆った状態で連通孔を通じてケースの内外を連通させてガス抜きできる。よって、ガス抜き時において本封止部材の封着予定部に電解液が付着しないようにすることができ、本封止部材における封着品質の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、本封止部材における封着品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態における二次電池を示す斜視図。
【図２】二次電池の製造工程図。
【図３】（ａ），（ｂ）は仮封止栓の斜視図。
【図４】（ａ）は仮封止栓の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。
【図５】仮封止工程を説明するための二次電池の一部断面図。
【図６】ガス抜き工程を説明するための二次電池の一部断面図。
【図７】本封止工程を説明するための二次電池の一部断面図。
【図８】（ａ）は本封止工程を説明するための二次電池の一部平面図、（ｂ）は本封止工程を説明するための二次電池の一部断面図。
【図９】（ａ），（ｂ）は背景技術及び課題を説明するための二次電池の一部断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、金属製（本実施形態ではアルミ製）のケース１１を備え、ケース１１に電極組立体１２と電解液（図示せず）が収容されている。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に電極組立体１２を挿入する開口部を閉塞する矩形平板状の蓋体１４とを備える。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、リチウムイオン電池である。
【００１３】
電極組立体１２は、正極電極、負極電極、及び正極電極と負極電極とを絶縁するセパレータを有する。正極電極は、正極金属箔（アルミ箔）の両面に正極活物質を塗布して構成される。負極電極は、負極金属箔（銅箔）の両面に負極活物質を塗布して構成される。そして、電極組立体１２は、複数の正極電極と複数の負極電極とを交互に積層するとともに、正極電極と負極電極との間にセパレータを介在した積層構造とされている。
【００１４】
電極組立体１２には、正極端子１５及び負極端子１６が電気的に接続されている。正極端子１５及び負極端子１６の各一部分は、蓋体１４からケース１１外に露出している。また、正極端子１５及び負極端子１６には、ケース１１から絶縁するためのリング状の絶縁部材１７がそれぞれ取り付けられている。
【００１５】
ケース１１の蓋体１４には、ケース１１（ケース本体１３）内に電解液を注入するための注液口１８が穿設されており、その注液口１８は封止部材１９によって閉塞されている。注液口１８は円形をなしている。
【００１６】
次に、二次電池１０の製造工程について説明する。
図２に示すように、ケース１１に電極組立体１２を収納する工程が完了した後に、注液口１８からケース１１内へ電解液を注入する（注液工程）。その後、注液口１８を仮封止部材で仮封止する（仮封止工程）。そして、電解液が各極の活物質に浸透した後、ケース１１を拘束して初期充電を行う（初期充電工程）。引き続き、二次電池１０を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（エージング工程）。その後、エージング工程においてケース１１内で発生したガスを、注液口１８からケース１１外へ放出する（ガス抜き工程）。そして、注液口１８を本封止部材で封止する（本封止工程）。さらに、二次電池１０を自己放電する（自己放電工程）。これにより、二次電池１０が完成する。
【００１７】
図３（ａ），（ｂ）及び図４（ａ），（ｂ）を用いて仮封止栓を説明する。
図５に示すように、ケース１１の蓋体１４の外表面（上面）には、注液口１８の周囲に円形の座ぐり１８ａが設けられている。
【００１８】
仮封止栓３０は、軸部４０とフランジ部５０を有する。仮封止栓３０は、弾性部材、詳しくはゴム材よりなる。具体的には、例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）等を用いることができる。
【００１９】
軸部４０は、円柱状をなしている。軸部４０は、注液口１８に摺動可能に挿入される。軸部４０は、外周面が注液口内面とのシール部となる。軸部４０は、下側の縮径部４１と上側の拡径部４２を有する。縮径部４１の外周面が注液口１８とシール状態で摺動可能である。このとき、拡径部４２の外周部が蓋体１４の座ぐり１８ａとシール状態で摺動可能である（図５参照）。
【００２０】
フランジ部５０は、円板状をなし、拡径部４２の上端に外径側に突出するように設けられている。フランジ部５０は、その径が蓋体１４の座ぐり１８ａの径よりも大きい（図５参照）。フランジ部５０は、ケース１１の外部において軸部４０に設けられている。フランジ部５０がケース１１の外表面１１ａから離間した状態において、縮径部４１の外周面が注液口内面とシールされるとともに拡径部４２の外周面が注液口内面とシールされる（図５参照）。
【００２１】
また、仮封止栓３０は、縮径部４１の外周面から軸部４０の軸方向に延び上面で開口する連通孔６０，６１を有する。連通孔６０は一端側が縮径部４１の外周面に軸方向に直線的に切り込まれており、他端側が拡径部４２の内部を軸方向に直線的に延びている。連通孔６１は、連通孔６０に対し１８０度ずれた位置に設けられている。連通孔６１の一端側が縮径部４１の外周面に軸方向に直線的に切り込まれ、他端側が拡径部４２の内部を軸方向に直線的に延びている。連通孔６０，６１は、拡径部４２の外周面が注液口内面とシールされるとともにフランジ部５０がケース１１における注液口１８の周囲の本封止部材の封着予定部Ｐ１０を覆った状態でケース１１の内外を連通させる（図６参照）。
【００２２】
次に、仮封止工程、ガス抜き工程、本封止工程を詳細に説明しながら本実施形態の作用を説明する。
図５に示すように、仮封止工程では、注液口１８に仮封止栓３０の軸部４０を挿入する。そして、仮封止栓３０のフランジ部５０がケース１１の外表面１１ａから離間する状態で、仮封止栓３０の軸部４０の縮径部４１の外周面で注液口内面をシールするとともに仮封止栓３０の軸部４０の拡径部４２の外周面で注液口内面をシールする。これにより、注液口１８を仮封止する。
【００２３】
なお、仮封止時において拡径部４２ではシールされていなくてもよく、要は、仮封止は、少なくとも縮径部４１の外周面でシールすればよい。
図６に示すように、ガス抜き工程では、仮封止栓３０を注液口１８に押し込む。これにより、仮封止栓３０の軸部４０の拡径部４２の外周面で注液口内面をシールする。また、フランジ部５０でケース１１における注液口１８の周囲の本封止部材の封着予定部Ｐ１０を覆う。この状態で、仮封止栓３０に形成された連通孔６０，６１を通じてケース１１の内外を連通させる。つまり、図５では連通孔６０，６１の下端は注液口１８内に位置しているが、図６では連通孔６０，６１の下端はケース１１内に位置しており、連通孔６０，６１を通じてケース１１の内外が連通する。これにより、ケース１１内のガスをケース１１外に排出する。
【００２４】
なお、仮封止からガス抜きに移行する際に仮封止栓３０の押し込みに伴い縮径部４１の外周面でのシールが解除された時に拡径部４２の外周面でシールされていればよい。要は、仮封止時には少なくとも縮径部４１の外周面でシールし、ガス抜き時には拡径部４２の外周面でシールされた状態で縮径部４１の外周面でのシールが解除されればよい。
【００２５】
本封止工程では、図７に示すように、仮封止栓３０を注液口１８から取り外す。その後、図８（ａ），（ｂ）に示すように、レーザビームの照射等により本封止部材７０を封着予定部Ｐ１０でケース１１に溶接することにより封着する。本封止部材７０は金属、例えばアルミ製の円形の平板であり、封着予定部Ｐ１０で溶接する。これにより注液口１８を本封止する。
【００２６】
このようにして本封止する面１１ａでの本封止部材の封着予定部Ｐ１０にガス抜き時に電解液が付着しない仮封止栓３０を用いて、仮封止時には仮封止栓３０を途中まで押し込んで仮封止し、その後のガス抜き時には仮封止栓３０を最後まで押し込んでガス抜きする。その後に仮封止栓３０を取り外す。これにより、本封止の封着不良を防止して本封止の封着品質が向上する。
【００２７】
図８（ｂ）の本封止部材７０は図１の封止部材１９に相当する。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）電解液の注液口１８を有するケース１１に電極組立体１２と電解液が収容された蓄電装置としての二次電池１０の製造方法として、仮封止工程とガス抜き工程と本封止工程とを有する。仮封止工程では、注液口１８に仮封止栓３０の軸部４０を挿入して仮封止栓３０のフランジ部５０がケース１１の外表面１１ａから離間する状態で少なくとも仮封止栓３０の軸部４０の縮径部４１の外周面で注液口内面をシールすることにより注液口１８を仮封止する。ガス抜き工程では、仮封止工程後に、仮封止栓３０を注液口１８に押し込んで仮封止栓３０の軸部４０の拡径部４２の外周面で注液口内面をシールするとともにフランジ部５０でケース１１における注液口１８の周囲の本封止部材の封着予定部Ｐ１０を覆った状態で仮封止栓３０に形成された連通孔６０，６１を通じてケース１１の内外を連通させてケース１１内のガスをケース１１外に排出する。本封止工程では、ガス抜き工程後に、仮封止栓３０を注液口１８から取り外すとともに本封止部材７０を封着予定部Ｐ１０でケース１１に封着することにより注液口１８を本封止する。
【００２８】
これにより、仮封止工程では、少なくとも仮封止栓３０の軸部４０の縮径部４１の外周面で注液口内面をシールし、ガス抜き工程では、仮封止栓３０の軸部４０の拡径部４２の外周面で注液口内面をシールするとともにフランジ部５０でケース１１における注液口１８の周囲の本封止部材の封着予定部Ｐ１０を覆った状態で仮封止栓３０に形成された連通孔６０，６１を通じてガスが抜かれる。よって、ガス抜き時において本封止部材の封着予定部Ｐ１０に電解液が付着しないようにすることができ、本封止部材７０における封着品質の向上を図ることができる。つまり、本封止部材７０の封着不良を防止して本封止部材７０における封着品質の向上を図ることができる。
【００２９】
（２）電解液の注液口１８を有するケース１１に電極組立体１２と電解液が収容された蓄電装置としての二次電池１０の注液口の仮封止栓３０の構成として、注液口１８に摺動可能に挿入され、外周面が注液口内面とのシール部となる軸部４０と、ケース１１の外部において軸部４０に設けられたフランジ部５０と、を有する。軸部４０は、縮径部４１と拡径部４２を有し、フランジ部５０がケース１１の外表面１１ａから離間した状態において、少なくとも縮径部４１の外周面が注液口内面とシールされる。また、縮径部４１の外周面から軸部４０の軸方向に延び上面で開口する連通孔６０，６１を有し、連通孔６０，６１は、拡径部４２の外周面が注液口内面とシールされるとともにフランジ部５０がケース１１における注液口１８の周囲の本封止部材の封着予定部Ｐ１０を覆った状態でケース１１の内外を連通させる。
【００３０】
これにより、少なくとも縮径部４１の外周面を注液口内面とシールさせて仮封止できる。拡径部４２の外周面を注液口内面とシールさせるとともにフランジ部５０がケース１１における注液口１８の周囲の本封止部材の封着予定部Ｐ１０を覆った状態で連通孔６０，６１を通じてケース１１の内外を連通させてガス抜きできる。よって、ガス抜き時において本封止部材の封着予定部Ｐ１０に電解液が付着しないようにすることができ、本封止部材７０における封着品質の向上を図ることができる。つまり、本封止部材７０の封着不良を防止して本封止部材７０における封着品質の向上を図ることができる。
【００３１】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○仮封止栓３０は２つの連通孔６０，６１を有していたが連通孔の数は問わない。つまり、連通孔は１つでも、３つ以上でもよい。
【００３２】
○ケース１１は、アルミ製以外の金属製であってもよく、例えばステンレス製であってもよい。
○正極電極及び負極電極は、金属箔の片面に活物質が存在する構造でもよい。
【００３３】
○電極組立体１２は、積層型に限らず、帯状の正極電極と帯状の負極電極を捲回して層状に積層した捲回型であってもよい。
○二次電池１０は角型電池でなくてもよく、筒型電池であってもよい。
【００３４】
○二次電池１０は、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
○蓄電装置としてのキャパシタに適用してもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１０…二次電池、１１…ケース、１１ａ…外表面、１２…電極組立体、１８…注液口、３０…仮封止栓、４０…軸部、４１…縮径部、４２…拡径部、５０…フランジ部、６０…連通孔、６１…連通孔、７０…本封止部材、Ｐ１０…封着予定部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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