(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を提供する。【解決手段】仮封止工程では、ケース１１における注液口１８の周囲に仮封止部材３０を封着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、ケース１１における本封止部材の封着予定部Ｐ２０を覆った状態で注液口１８を通してケース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、本封止部材を封着予定部Ｐ２０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。【選択図】図４
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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、
前記ケースにおける前記注液口の周囲に仮封止部材を封着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、前記ケースにおける本封止部材の封着予定部を覆った状態で前記注液口を通し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、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】
前記ガス抜き工程において、前記ケースにおける前記仮封止部材の外周側での本封止部材の封着予定部を覆うカバーを設置した状態で前記注液口を通して前記ケース内のガスをケース外に排出し、
前記本封止工程において、前記カバーを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ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置の製造方法。
【請求項３】
前記仮封止工程において、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含めて前記注液口の周囲を覆う仮封止部材を前記注液口の周囲に封着することにより前記注液口を仮封止し、
前記ガス抜き工程において、前記仮封止部材に形成した貫通孔を通して前記ケース内のガスをケース外に排出し、
前記本封止工程において、前記仮封止部材における前記本封止部材の封着予定部をカットして除去した後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ことを特徴とする請求項１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１１（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１１（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１１（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の封着予定部Ｐ３に付着すると、図１１（ｂ）に示すキャップ材１１０の封着の際に封着不良を引き起こしてしまい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、前記ケースにおける前記注液口の周囲に仮封止部材を封着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、前記ケースにおける本封止部材の封着予定部を覆った状態で前記注液口を通し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、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、ガス抜き工程においてケースにおける本封止部材の封着予定部が覆われるので電解液が付着しないようにすることができる。これにより、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に記載のように、請求項１に記載の蓄電装置の製造方法において、前記ガス抜き工程において、前記ケースにおける前記仮封止部材の外周側での本封止部材の封着予定部を覆うカバーを設置した状態で前記注液口を通して前記ケース内のガスをケース外に排出し、前記本封止工程において、前記カバーを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とよい。
【０００９】
請求項３に記載のように、請求項１に記載の蓄電装置の製造方法において、前記仮封止工程において、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含めて前記注液口の周囲を覆う仮封止部材を前記注液口の周囲に封着することにより前記注液口を仮封止し、前記ガス抜き工程において、前記仮封止部材に形成した貫通孔を通して前記ケース内のガスをケース外に排出し、前記本封止工程において、前記仮封止部材における前記本封止部材の封着予定部をカットして除去した後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とよい。
【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】第１の実施形態における仮封止工程を説明するための二次電池の一部断面図。
【図４】（ａ），（ｂ）は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５】（ａ）はカバーの平面図、（ｂ）はカバーの正面図。
【図６】本封止工程を説明するための二次電池の一部断面図。
【図７】（ａ）は第２の実施形態における仮封止工程を説明するための二次電池の一部平面図、（ｂ）は仮封止工程を説明するための二次電池の一部断面図。
【図８】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９】本封止工程を説明するための二次電池の一部断面図。
【図１０】本封止工程を説明するための二次電池の一部断面図。
【図１１】（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】
（第１の実施形態）
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】
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３に示すように、仮封止工程においては、ケース１１における注液口１８の周囲に仮封止部材３０を封着することにより注液口１８を仮封止する。詳しくは、仮封止部材３０は、樹脂フィルムであり、円形をなしている。仮封止部材３０は、その外径が、注液口１８の径より大きく、注液口１８を覆うことができる。そして、レーザビームの照射等による熱溶着により封着位置Ｐ１０で封着する。
【００１８】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、ガス抜き工程においては、ケース１１における本封止部材の封着予定部Ｐ２０を覆う。詳しくは、ケース１１における仮封止部材３０の外周側での本封止部材の封着予定部Ｐ２０を覆うカバー４０を設置する。
【００１９】
図５（ａ），（ｂ）を用いてカバー４０を説明する。
カバー４０は、立設される円筒部４１と、円筒部４１の上端から外径側に突出する円形のフランジ部４２を有する。円筒部４１は、その内径が仮封止部材３０の外径よりも大きく、仮封止部材３０の外周側に配置される。フランジ部４２は、ケース１１における仮封止部材３０の外周側での本封止部材の封着予定部Ｐ２０となる部位を覆う。
【００２０】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、蓋体１４の上面における仮封止部材３０の外周側にカバー４０を搭載する。このとき、蓋体１４の上面と円筒部４１との間にシール部材５０、例えば、Ｏリングを配置してカバー４０をケース１１に押し付けることにより蓋体１４の上面と円筒部４１との間を密閉する。
【００２１】
このようにケース１１における本封止部材の封着予定部Ｐ２０を覆った状態で、注液口１８を通してケース１１内のガスをケース１１外に排出する。詳しくは、ケース１１における仮封止部材３０の外周側での本封止部材の封着予定部Ｐ２０を覆うカバー４０を設置した状態で、仮封止部材３０に針を刺す等により仮封止部材３０に貫通孔３１を形成する。この貫通孔３１及び注液口１８を通してケース１１内のガスをケース１１外に排出する。
【００２２】
なお、仮封止部材３０に貫通孔３１を形成するのではなく、仮封止部材３０を除去することによりカバー４０を取り付けた状態でガス抜きを行ってもよい。
図６に示すように、本封止工程では、カバー４０及びシール部材５０を取り外すとともに本封止部材６０を封着予定部Ｐ２０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。詳しくは、本封止部材６０は、金属、具体的にはアルミ材よりなる。本封止部材６０は、有蓋円筒部６１と、有蓋円筒部６１の下縁から外径側に突出するフランジ部６２を有する。有蓋円筒部６１は、仮封止部材３０より大きく、フランジ部６２においてレーザビームの照射による溶接により封着する。
【００２３】
なお、ガス抜き後に、貫通孔３１が形成された仮封止部材３０を除去してもよい。
このようにして、図４（ａ），（ｂ）に示すごとくカバー４０を付けてガス抜きをする。よって、ガス抜き時に噴出する電解液が封着予定部Ｐ２０に付かなくなる。
【００２４】
図６の本封止部材６０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、ケース１１における注液口１８の周囲に仮封止部材３０を封着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、ケース１１における本封止部材の封着予定部Ｐ２０を覆った状態で注液口１８を通してケース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、本封止部材６０を封着予定部Ｐ２０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。よって、ガス抜き工程においてケース１１における本封止部材の封着予定部Ｐ２０が覆われるので電解液が付着しないようにすることができる。これにより、本封止部材６０における封着品質の向上を図ることができる。
【００２５】
（２）詳しくは、ガス抜き工程において、ケース１１における仮封止部材３０の外周側での本封止部材の封着予定部Ｐ２０を覆うカバー４０を設置した状態で注液口１８を通してケース１１内のガスをケース１１外に排出する。本封止工程において、カバー４０を取り外すとともに本封止部材６０を封着予定部Ｐ２０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。これにより、ガス抜き工程においてカバー４０でケース１１における仮封止部材３０の外周側での本封止部材の封着予定部Ｐ２０を覆うことにより本封止部材の封着予定部Ｐ２０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６０における封着品質の向上を図ることができる。
【００２６】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
図７（ａ），（ｂ）に示すように、仮封止工程においては、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Ｐ２０を含めて注液口１８の周囲を覆う仮封止部材７０を注液口１８の周囲に封着することにより注液口１８を仮封止する。詳しくは、仮封止部材７０は、樹脂フィルムであり、円形をなしている。仮封止部材７０は、その外径が、本封止部材の封着予定部Ｐ２０より大きく、封着予定部Ｐ２０を覆うことができる。そして、レーザビームの照射等による熱溶着により封着位置Ｐ１０で封着する。
【００２７】
図８に示すように、ガス抜き工程においては、仮封止部材７０に針を刺す等により仮封止部材７０に貫通孔７１を形成する。この貫通孔７１及び注液口１８を通してケース１１内のガスをケース１１外に排出する。
【００２８】
その後、本封止工程においては、図９に示すように、カッター等を用いて仮封止部材７０における本封止部材の封着予定部Ｐ２０をカットして除去する。そして、図１０に示すように、本封止部材８０を封着予定部Ｐ２０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。詳しくは、本封止部材８０は金属、例えばアルミ製である。本封止部材８０は、有蓋円筒部８１と、有蓋円筒部８１の下端から外径側に突出するフランジ部８２を有する。有蓋円筒部８１内にカット除去後の仮封止部材７０が位置する状態でレーザビームの照射等によりフランジ部８２を溶接して封着する。
【００２９】
図１０の本封止部材８０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。
（３）仮封止工程において、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Ｐ２０を含めて注液口１８の周囲を覆う仮封止部材７０を注液口１８の周囲に封着することにより注液口１８を仮封止する。ガス抜き工程において、仮封止部材７０に形成した貫通孔７１を通してケース１１内のガスをケース１１外に排出する。本封止工程において、仮封止部材７０における本封止部材の封着予定部Ｐ２０をカットして除去した後に本封止部材８０を封着予定部Ｐ２０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。
【００３０】
これにより、仮封止工程では、仮封止部材７０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Ｐ２０を含めて注液口１８の周囲が覆われ、ガス抜き工程では、仮封止部材７０に形成した貫通孔７１及び注液口１８を通してケース１１内のガスがケース１１外に排出される。これにより、本封止部材の封着予定部Ｐ２０に電解液が付着しないようにすることができる。そして、仮封止部材７０における本封止部材の封着予定部Ｐ２０がカットして除去された後に本封止部材８０が封着予定部Ｐ２０でケース１１に封着される。よって、本封止部材８０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。
○本封止部材６０，８０は、樹脂製であってもよい。
○ケース１１は、アルミニウム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。
【００３２】
○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。
○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。
【００３３】
○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。
○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。
【００３４】
○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、１２…電極組立体、１８…注液口、３０…仮封止部材、４０…カバー、６０…本封止部材、７０…仮封止部材、７１…貫通孔、８０…本封止部材、Ｐ２０…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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【図１０】
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【図１１】
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