JP5742610B2 - Battery and battery manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、自身の内外を連通する貫通孔を有する電池ケースと、この電池ケース内に収容された電極体と、電池ケースの貫通孔を外部から気密に封止してなる封止部材とを備える電池及び電池の製造方法に関する。 The present invention includes a battery case having a through-hole communicating with the inside and outside of the battery case, an electrode body housed in the battery case, and a sealing member formed by sealing the through-hole of the battery case from the outside. The present invention relates to a battery and a battery manufacturing method.
従来より、電解液を注入するための注液孔などの貫通孔を有する電池ケースと、この電池ケースに収容された電極体と、電池ケースの貫通孔を外部から気密に封止した封止部材とを備える電池が知られている。封止部材としては、例えば、金属からなる金属蓋部材に、ゴム状弾性体からなるゴム栓部材が接合されたものがある。このうちゴム栓部材は、電池ケースの貫通孔に外部から圧入されており、貫通孔を気密に封止(密栓)する。一方、金属蓋部材は、このゴム栓部材を電池ケースの外部から覆いつつ、ゴム栓部材を電池ケースの内部に向けて押圧した状態で、電池ケースに接合されている。このようにすることで、ゴム栓部材による貫通孔の気密封止をより確実なものとすることができる。
なお、このようなゴム栓部材及び金属蓋部材を有する封止部材で貫通孔を封止した形態の電池として、例えば特許文献1に開示された電池が挙げられる。
Conventionally, a battery case having a through hole such as a liquid injection hole for injecting an electrolyte, an electrode body accommodated in the battery case, and a sealing member that hermetically seals the through hole of the battery case from the outside Are known. As the sealing member, for example, there is a member in which a rubber plug member made of a rubber-like elastic body is joined to a metal lid member made of metal. Among these, the rubber plug member is press-fitted into the through hole of the battery case from the outside, and the through hole is hermetically sealed (tightly plugged). On the other hand, the metal lid member is bonded to the battery case in a state where the rubber plug member is pressed toward the inside of the battery case while covering the rubber plug member from the outside of the battery case. By doing in this way, the airtight sealing of the through-hole by a rubber plug member can be made more reliable.
In addition, as a battery of the form which sealed the through-hole with the sealing member which has such a rubber plug member and a metal cover member, the battery disclosed by
従来の電池では、前述のように、貫通孔の気密封止はゴム栓部材で行えば足りると考えられていたため、金属蓋部材と電池ケースとの間の気密性まで厳密に要求されることはなかった。しかしながら、ゴム状弾性体からなるゴム栓部材は、経時的に劣化するため、ゴム栓部材と貫通孔との間の気密性も経時的に低下する。特に、ハイブリッド自動車や電気自動車などの車載用の電池は、例えば10年以上の長期間にわたり使用されるため、この経時劣化による気密性の低下が懸念される。 In the conventional battery, as described above, it was considered that the hermetic sealing of the through hole should be performed by the rubber plug member. Therefore, strictly speaking, the airtightness between the metal lid member and the battery case is strictly required. There wasn't. However, since the rubber plug member made of a rubber-like elastic material deteriorates with time, the airtightness between the rubber plug member and the through hole also decreases with time. In particular, in-vehicle batteries such as hybrid vehicles and electric vehicles are used for a long period of time, for example, 10 years or more, and there is a concern that the airtightness may decrease due to the deterioration with time.
ゴム栓部材が劣化してゴム栓部材と貫通孔との間の気密性が低下すると、電池ケース内に収容されていた電解液が、ゴム栓部材と貫通孔との間に入り込み、更に、金属蓋部材と電池ケースとの間の気密性も低い場合には、その電解液が金属蓋部材と電池ケースとの間を通じて電池外部まで漏れ出てしまうことがある。すると、電池ケース内の電解液が不足して、電池特性が低下するおそれがある。また逆に、金属蓋部材と電池ケースとの間、及び、ゴム栓部材と貫通孔との間を通じて、大気中の水分が電池ケース内に入り込み、電池特性が低下するおそれもある。 When the rubber plug member deteriorates and the airtightness between the rubber plug member and the through hole is reduced, the electrolyte contained in the battery case enters between the rubber plug member and the through hole, and further, the metal When the airtightness between the lid member and the battery case is low, the electrolyte may leak to the outside of the battery through between the metal lid member and the battery case. As a result, the electrolyte in the battery case is insufficient, and the battery characteristics may deteriorate. Conversely, moisture in the atmosphere may enter the battery case between the metal lid member and the battery case, and between the rubber plug member and the through hole, and the battery characteristics may deteriorate.
この問題を解決するため、ゴム栓部材が劣化してゴム栓部材と貫通孔との間の気密性が低下しても、電池ケースの内部と外部が連通しないように、金属蓋部材と電池ケースとの間を確実に気密かつ環状に接合しておくことが考えられる。
しかしながら、このようにした電池は、製造直後にはゴム栓部材がまだ劣化しておらず、ゴム栓部材と貫通孔との間が気密に封止されている。つまり、この電池は、ゴム栓部材と貫通孔との密着、及び、金属蓋部材と電池ケースとの接合により、二重に封止されている。このため、金属蓋部材と電池ケースとの接合の不具合で封止不良が生じていたとしても、この封止不良が生じた電池を検査により判別するのが困難であった。
In order to solve this problem, even if the rubber plug member deteriorates and the airtightness between the rubber plug member and the through hole is reduced, the metal lid member and the battery case are prevented from communicating with each other. It is conceivable to ensure airtight and annular bonding between the two.
However, in such a battery, the rubber plug member has not yet deteriorated immediately after manufacture, and the gap between the rubber plug member and the through hole is hermetically sealed. That is, this battery is double-sealed by the close contact between the rubber plug member and the through hole and the joining of the metal lid member and the battery case. For this reason, even if a sealing failure occurs due to a failure in joining the metal lid member and the battery case, it is difficult to determine the battery in which the sealing failure has occurred by inspection.
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、電池ケースの貫通孔を気密に封止した内側封止部材と、この内側封止部材を外部から覆いつつ、電池ケースに気密かつ環状に固着した外側封止部材とを備える電池において、外側封止部材と電池ケースとの間の気密性を容易かつ確実に検査できる電池及び電池の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and is provided with an inner sealing member that hermetically seals a through hole of a battery case, and an airtight and annular shape around the battery case while covering the inner sealing member from the outside. An object of the present invention is to provide a battery and a battery manufacturing method that can easily and reliably inspect the airtightness between the outer sealing member and the battery case.
上記課題を解決するための本発明の一態様は、自身の内外を連通する貫通孔を有する電池ケースと、前記電池ケース内に収容された電極体と、ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなるゴム栓部を有する内側封止部材と、前記内側封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着してなる外側封止部材と、を備え、前記電池ケースと前記内側封止部材と前記外側封止部材との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間としたとき、前記封止空間内に存在する気体である空間内気体は、前記封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、前記封止空間へ前記検知可能気体を供給する気体供給体を有し、前記電池ケースのうち、前記封止空間を臨む部位を、第1臨空間部とし、前記内側封止部材のうち、前記封止空間を臨む部位を、第2臨空間部とし、前記外側封止部材のうち、前記封止空間を臨む部位を、第3臨空間部としたとき、前記気体供給体は、前記第1臨空間部、前記第2臨空間部、及び、前記第3臨空間部の少なくともいずれかの上に配置されてなる電池である。 One aspect of the present invention for solving the above-described problem is a battery case having a through-hole communicating with the inside and outside of the battery case, an electrode body accommodated in the battery case, and a rubber-like elastic body. An inner sealing member having a rubber plug portion hermetically sealed from the outside of the battery case, and an annular hole surrounding the through hole in the battery case while covering the inner sealing member from the outside An outer sealing member that is hermetically and annularly fixed to the surrounding portion, and an airtightly sealed space formed between the battery case, the inner sealing member, and the outer sealing member. When the sealed space is used, the gas in the space, which is the gas present in the sealed space, can be detected separately from the gas components in the atmosphere when leaked from the sealed space to the outside of the battery. Gas that contains the detectable gas into the sealed space Have a supply gas supply member, the one of the battery case, wherein a portion facing the sealing space, Shun first Rinku The inter, of the inner sealing member, a portion facing the sealing space, the second When the portion that faces the sealing space in the outer sealing member is the third space portion, the gas supply body includes the first space portion and the second space portion. And a battery that is disposed on at least one of the third critical spaces .
この電池では、内側封止部材が電池ケースの貫通孔を気密に封止すると共に、外側封止部材がこの内側封止部材を外部から覆って電池ケースの孔周囲部に気密かつ環状に固着している。従って、貫通孔は、これら内側封止部材及び外側封止部材により二重にシールされている。しかし、この電池では、電池ケースと内側封止部材と外側封止部材との間に形成された封止空間内の空間内気体が、封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含む。また、この電池は、この検知可能気体を封止空間に供給する気体供給体を有する。 In this battery, the inner sealing member hermetically seals the through hole of the battery case, and the outer sealing member covers the inner sealing member from the outside and is fixed in an airtight and annular manner around the hole of the battery case. ing. Therefore, the through hole is double-sealed by the inner sealing member and the outer sealing member. However, in this battery, when the gas in the sealed space formed between the battery case, the inner sealing member, and the outer sealing member leaks out of the battery from the sealed space, Detectable gas that can be detected separately from gas components. In addition, the battery includes a gas supply body that supplies the detectable gas to the sealed space.
このため、内側封止部材で貫通孔が気密に封止されているにも拘わらず、外側封止部材と電池ケース(その孔周囲部)との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。即ち、気体供給体から封止空間に供給された検知可能気体が、封止空間から電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、外側封止部材と電池ケース(その孔周囲部)との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。
更に、この電池では、気体供給体が、封止空間を臨む部位である第1臨空間部、第2臨空間部及び第3臨空間部の少なくともいずれかの上に配置されている。このため、気体供給体から発生した検知可能気体を、確実に封止空間内に供給できる。
For this reason, although the through hole is hermetically sealed by the inner sealing member, the airtightness between the outer sealing member and the battery case (periphery portion of the hole) can be easily and reliably inspected. That is, by inspecting whether or not the detectable gas supplied from the gas supply body to the sealed space leaks out of the battery from the sealed space, the outer sealing member and the battery case (the hole surrounding portion) It is possible to easily and reliably inspect the airtightness between the two.
Furthermore, in this battery, the gas supply body is disposed on at least one of the first living space portion, the second living space portion, and the third living space portion, which is a portion facing the sealing space. For this reason, the detectable gas generated from the gas supply body can be reliably supplied into the sealed space.
なお、「検知可能気体」としては、例えば、メタノール、エタノール、トルエン、キシレン、ベンゼン、アセトン、6−エトキシ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン、ナフタレン、パラジクロロベンゼン、ステアリン酸、N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−1,3−ジメチルブチル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどの有機化合物のガス、或いは、ヘリウムガス、アルゴンガス、水素ガス、炭酸ガス、臭素ガスなど、無機物のガスが挙げられる。
また、「空間内気体」は、その全てが検知可能気体のみからなるものとしても、或いは、その一部にのみ検知可能気体を含むものとしてもよい。空間内気体の一部にのみ検知可能気体を含む場合、検知可能気体以外の気体成分としては、例えば、大気や窒素ガスなどを用いることができる。
Examples of the “detectable gas” include methanol, ethanol, toluene, xylene, benzene, acetone, 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, naphthalene, paradichlorobenzene, and stearic acid. N-isopropyl-N′-phenyl-p-phenylenediamine, N-1,3-dimethylbutyl-N′-phenyl-p-phenylenediamine, organic compound gas such as diethylene glycol monobutyl ether, helium gas, argon Examples include inorganic gases such as gas, hydrogen gas, carbon dioxide gas, and bromine gas.
The “space gas” may be composed entirely of detectable gas or may include detectable gas only in a part thereof. When a detectable gas is included in only a part of the gas in the space, for example, air or nitrogen gas can be used as a gas component other than the detectable gas.
「気体供給体」は、後述するように、例えば、電池ケース、内側封止部材及び外側封止部材のうち、封止空間を臨む部位上に配置することができる。或いは、内側封止部材のゴム栓部のうち、封止空間に臨む部位自身を気体供給体とすることもできる。
また、「気体供給体」としては、例えば、ガス化して検知可能気体となる物質(液体または固体)を含む塗膜、接着層、ゲルが挙げられる。また、検知可能気体自身を、或いはガス化して検知可能気体となる物質(液体または固体)を内包したマイクロカプセル、ガス化して検知可能気体となる物質(液体)を含浸させたスポンジなども挙げられる。
As will be described later, the “gas supply body” can be disposed, for example, on a portion of the battery case, the inner sealing member, and the outer sealing member that faces the sealing space. Or the site | part itself which faces sealing space among the rubber plug parts of an inner side sealing member can also be made into a gas supply body.
Examples of the “gas supplier” include a coating film, an adhesive layer, and a gel containing a substance (liquid or solid) that is gasified to become a detectable gas. In addition, a microcapsule containing a detectable gas itself or a substance (liquid or solid) that is gasified to become a detectable gas, a sponge impregnated with a substance (liquid) that is gasified to become a detectable gas, and the like are also included. .
また、他の態様は、自身の内外を連通する貫通孔を有する電池ケースと、前記電池ケース内に収容された電極体と、ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなるゴム栓部を有する内側封止部材と、前記内側封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着してなる外側封止部材と、を備え、前記電池ケースと前記内側封止部材と前記外側封止部材との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間としたとき、前記封止空間内に存在する気体である空間内気体は、前記封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、前記封止空間へ前記検知可能気体を供給する気体供給体を有し、前記内側封止部材の前記ゴム栓部のうち、少なくとも、前記封止空間に臨む部位である臨空間部自身が、前記気体供給体を兼ねる電池である。In another aspect, the battery case includes a battery case having a through hole communicating with the inside and the outside of the battery case, an electrode body accommodated in the battery case, and a rubber-like elastic body, and the through hole is formed from the outside of the battery case. An inner sealing member having a rubber plug portion hermetically sealed, and an annular hole surrounding portion of the battery case surrounding the through hole in the battery case while covering the inner sealing member from the outside in an airtight and annular manner A sealed outer space formed between the battery case, the inner sealing member, and the outer sealing member. The gas in the space that is a gas existing in the sealed space includes a detectable gas that can be detected separately from the gas component in the atmosphere when leaked from the sealed space to the outside of the battery, Has a gas supply to supply the detectable gas to the space , Of the rubber stopper portion of the inner sealing member, at least, the Rinku The inter itself is a portion facing the sealing space is a battery which also serves as the gas supply member.
この電池では、内側封止部材が電池ケースの貫通孔を気密に封止すると共に、外側封止部材がこの内側封止部材を外部から覆って電池ケースの孔周囲部に気密かつ環状に固着している。従って、貫通孔は、これら内側封止部材及び外側封止部材により二重にシールされている。しかし、この電池では、電池ケースと内側封止部材と外側封止部材との間に形成された封止空間内の空間内気体が、封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含む。また、この電池は、この検知可能気体を封止空間に供給する気体供給体を有する。
このため、内側封止部材で貫通孔が気密に封止されているにも拘わらず、外側封止部材と電池ケース(その孔周囲部)との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。即ち、気体供給体から封止空間に供給された検知可能気体が、封止空間から電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、外側封止部材と電池ケース(その孔周囲部)との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。
更に、この電池では、内側封止部材のゴム栓部のうち、少なくとも、封止空間に臨む部位である臨空間部自身が、気体供給体を兼ねる。このため、気体供給体を別途設ける必要がなく、しかも、ゴム栓部の臨空間部から発生した検知可能気体を、確実に封止空間に供給できる。なお、このような気体供給体としては、例えば、ゴム栓部の少なくとも臨空間部に、ガス化して検知可能気体となる物質やこれを内包したマイクロカプセルを含めたものが挙げられる。
In this battery, the inner sealing member hermetically seals the through hole of the battery case, and the outer sealing member covers the inner sealing member from the outside and is fixed in an airtight and annular manner around the hole of the battery case. ing. Therefore, the through hole is double-sealed by the inner sealing member and the outer sealing member. However, in this battery, when the gas in the sealed space formed between the battery case, the inner sealing member, and the outer sealing member leaks out of the battery from the sealed space, Detectable gas that can be detected separately from gas components. In addition, the battery includes a gas supply body that supplies the detectable gas to the sealed space.
For this reason, although the through hole is hermetically sealed by the inner sealing member, the airtightness between the outer sealing member and the battery case (periphery portion of the hole) can be easily and reliably inspected. That is, by inspecting whether or not the detectable gas supplied from the gas supply body to the sealed space leaks out of the battery from the sealed space, the outer sealing member and the battery case (the hole surrounding portion) It is possible to easily and reliably inspect the airtightness between the two.
Furthermore, in this battery, at least the living space portion itself, which is the portion facing the sealing space, of the rubber plug portion of the inner sealing member also serves as the gas supply body. For this reason, it is not necessary to separately provide a gas supply body, and the detectable gas generated from the near space portion of the rubber plug portion can be reliably supplied to the sealed space. Examples of such a gas supply body include a gas plug that includes a substance that is gasified into a detectable gas and a microcapsule containing the substance in at least a space portion of the rubber plug portion.
また、他の態様は、自身の内外を連通する貫通孔を有する電池ケースと、前記電池ケース内に収容された電極体と、ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなるゴム栓部を有する内側封止部材と、前記内側封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着してなる外側封止部材と、を備え、前記電池ケースと前記内側封止部材と前記外側封止部材との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間としたとき、前記封止空間内に存在する気体である空間内気体は、前記封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、前記封止空間へ前記検知可能気体を供給する気体供給体を有する電池の製造方法であって、前記電池ケースの前記貫通孔を、前記外部から前記内側封止部材の前記ゴム栓部で塞いで、前記貫通孔を気密に封止する第1封止工程と、前記第1封止工程の後、前記内側封止部材を前記外部から覆いつつ、前記外側封止部材を前記電池ケースの前記孔周囲部に気密かつ環状に固着し、前記封止空間を形成する第2封止工程と、少なくとも前記第2封止工程よりも前に、前記電池ケースのうち、前記封止空間を臨む部位である第1臨空間部、前記内側封止部材のうち、前記封止空間を臨む部位である第2臨空間部、及び、前記外側封止部材のうち、前記封止空間を臨む部位である第3臨空間部の少なくともいずれかの上に、前記気体供給体を配置する供給体配置工程、または、前記第1封止工程よりも前に、前記内側封止部材の前記ゴム栓部のうち、少なくとも、前記封止空間に臨む部位である臨空間部自身を前記気体供給体とする供給体形成工程と、を備える電池の製造方法である。 In another aspect, the battery case includes a battery case having a through hole communicating with the inside and the outside of the battery case, an electrode body accommodated in the battery case, and a rubber-like elastic body, and the through hole is formed from the outside of the battery case. An inner sealing member having a rubber plug portion hermetically sealed, and an annular hole surrounding portion of the battery case surrounding the through hole in the battery case while covering the inner sealing member from the outside in an airtight and annular manner A sealed outer space formed between the battery case, the inner sealing member, and the outer sealing member. The gas in the space that is a gas existing in the sealed space includes a detectable gas that can be detected separately from the gas component in the atmosphere when leaked from the sealed space to the outside of the battery, Has a gas supply to supply the detectable gas to the space A first sealing step of sealing the through hole in an airtight manner by closing the through hole of the battery case with the rubber plug portion of the inner sealing member from the outside. After the first sealing step, the outer sealing member is airtightly and annularly fixed to the hole peripheral portion of the battery case while covering the inner sealing member from the outside to form the sealing space. The second sealing step, and at least prior to the second sealing step, the battery case, a first facing space portion that faces the sealing space, and the inner sealing member, The gas supply body is disposed on at least one of the second living space portion that faces the sealing space and the third living space portion that faces the sealing space among the outer sealing members. donor arranging step for arranging, or, prior to the first sealing step, prior to , Of the rubber stopper portion of the inner sealing member, at least, a supply body forming step of the Rinku The inter itself is a portion facing the sealing space and the gas supply member, a cell manufacturing method comprising.
この電池の製造方法では、第1封止工程において、内側封止部材で貫通孔を気密に封止する。このため、その後、第2封止工程までの間に、電池ケース内に収容された電解液が貫通孔を通じて電池ケースの外部(孔周囲部等)に漏れ出るのを防止できる。従って、第2封止工程の際に、貫通孔から漏れ出た電解液が外側封止部材と電池ケースの孔周囲部との間に入り込んで、封止不良が生じるのを防止でき、外側封止部材と孔周囲部とを確実に固着できる。 In this battery manufacturing method, the through hole is hermetically sealed with the inner sealing member in the first sealing step. For this reason, it can prevent that the electrolyte solution accommodated in the battery case leaks to the exterior (hole periphery part etc.) of a battery case through a through-hole after that until a 2nd sealing process. Therefore, during the second sealing step, it is possible to prevent the electrolyte leaking from the through-hole from entering between the outer sealing member and the hole peripheral portion of the battery case, resulting in a sealing failure. The stop member and the hole periphery can be securely fixed.
また、この電池の製造方法では、少なくとも第2封止工程よりも前に行う供給体配置工程において、封止空間に臨む部位である第1臨空間部、第2臨空間部及び第3臨空間部の少なくともいずれかの上に、気体供給体を配置する。または、供給体形成工程において、内側封止部材のゴム栓部のうち、少なくとも、封止空間に臨む部位である臨空間部自身を気体供給体とする。そして、その後の第2封止工程において、外側封止部材を電池ケースに固着して封止空間を形成する。 Further, in this battery manufacturing method, at least in the supply body arranging step that is performed before the second sealing step, the first living space portion, the second living space portion, and the third living space that are portions facing the sealing space. A gas supply body is disposed on at least one of the sections. Or in a supply body formation process, let the near space part itself which is a site | part which faces a sealing space among gas plug parts of an inner side sealing member be a gas supply body. In the subsequent second sealing step, the outer sealing member is fixed to the battery case to form a sealed space.
このようにすることで、封止空間内に容易に気体供給体を配置できる、または、封止空間に臨むゴム栓部の臨空間部自身を気体供給体とすることができる。そして、これらの気体供給体から発生する検知可能気体を封止空間に供給できる。従って、この第2封止工程後の電池では、内側封止部材で貫通孔が気密に封止されているにも拘わらず、外側封止部材と電池ケース(その孔周囲部)との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。即ち、気体供給体から封止空間に供給された検知可能気体が、封止空間から電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、外側封止部材と電池ケース(その孔周囲部)との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。 By doing in this way, a gas supply body can be easily arrange | positioned in sealing space, or the near space part itself of the rubber plug part which faces a sealing space can be made into a gas supply body. And the detectable gas which generate | occur | produces from these gas supply bodies can be supplied to sealing space. Therefore, in the battery after the second sealing step, the through hole is hermetically sealed with the inner sealing member, but the gap between the outer sealing member and the battery case (the hole peripheral portion) is Airtightness can be inspected easily and reliably. That is, by inspecting whether or not the detectable gas supplied from the gas supply body to the sealed space leaks out of the battery from the sealed space, the outer sealing member and the battery case (the hole surrounding portion) It is possible to easily and reliably inspect the airtightness between the two.
更に、上記の電池の製造方法であって、前記第2封止工程の後、前記検知可能気体が前記封止空間から電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、前記外側封止部材と前記電池ケースの前記孔周囲部との間の気密性を検査する気密検査工程を更に備える電池の製造方法とすると良い。 Further, in the battery manufacturing method described above, after the second sealing step, by inspecting whether the detectable gas leaks from the sealing space to the outside of the battery, the outer sealing member The battery manufacturing method may further include an airtight inspection process for inspecting the airtightness between the battery case and the hole peripheral portion of the battery case.
この電池の製造方法では、気密検査工程において、外側封止部材と電池ケースの孔周囲部との間の気密性を検査する。そして、これらの間に封止不良が生じている電池を確実に排除できる。よって、外側封止部材と電池ケースとの間の気密性を容易かつ確実に検査した電池を製造できる。 In this battery manufacturing method, the airtightness between the outer sealing member and the hole peripheral part of the battery case is inspected in the airtightness inspection step. And the battery in which the sealing defect has arisen among these can be excluded reliably. Therefore, a battery in which the airtightness between the outer sealing member and the battery case is easily and reliably inspected can be manufactured.
更に、上記のいずれかに記載の電池の製造方法であって、前記第1封止工程は、減圧下で行い、前記第2封止工程は、大気圧下で行う電池の製造方法とすると良い。 Furthermore, in any one of the battery manufacturing methods described above, the first sealing step may be performed under reduced pressure, and the second sealing step may be a battery manufacturing method performed under atmospheric pressure. .
第1封止工程を減圧下で行うことで、この第1封止後の電池ケース内を減圧状態(負圧)にすることができる。このため、第2封止工程後に行うコンディショニング工程(初期充電)の際やその後の使用において、電池ケース内に気体が発生しても、電池ケースの内圧が早期に高くなるのを防止できる。一方、溶接等を行う第2封止工程は、大気圧下で行うので、減圧下で行う場合に比して、第2封止工程を容易に行うことができる。 By performing the first sealing step under reduced pressure, the inside of the battery case after the first sealing can be brought into a reduced pressure state (negative pressure). For this reason, it is possible to prevent the internal pressure of the battery case from increasing rapidly even if gas is generated in the battery case during the conditioning process (initial charge) performed after the second sealing process or during subsequent use. On the other hand, since the 2nd sealing process which performs welding etc. is performed under atmospheric pressure, compared with the case where it carries out under reduced pressure, the 2nd sealing process can be performed easily.
(実施形態1)
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図1に、本実施形態1に係るリチウムイオン二次電池(電池)100(以下、単に電池100とも言う)を示す。また、図2及び図3に、この電池100を構成する捲回型の電極体120及びこれを展開した状態を示す。また、図4に、ケース蓋部材113、正極端子150及び負極端子160等の詳細を示す。また、図5及び図6に、注液孔(貫通孔)170及び封止部材180の近傍の形態を示す。なお、図1,図4及び図5における上方を電池100の上側、下方を電池100の下側として説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a lithium ion secondary battery (battery) 100 (hereinafter also simply referred to as battery 100) according to the first embodiment. 2 and 3 show a
この電池100は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両や、ハンマードリル等の電池使用機器に搭載される角型電池である。この電池100は、直方体形状の電池ケース110、この電池ケース110内に収容された捲回型の電極体120、電池ケース110に支持された正極端子150及び負極端子160等から構成されている(図1参照)。また、電池ケース110内には、非水系の電解液117が保持されている。
The battery 100 is a square battery that is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, or a battery-powered device such as a hammer drill. The battery 100 includes a rectangular
このうち電池ケース110は、金属(本実施形態1ではアルミニウム)により形成されている。この電池ケース110は、上側のみが開口した箱状のケース本体部材111と、このケース本体部材111の開口111hを閉塞する形態で溶接されたケース蓋部材113とから構成されている(図1及び図4参照)。ケース蓋部材113は、電池ケース110の内部を向く内表面113cと、電池ケース110の外部を向く外表面113dとを有する矩形板状をなす。
Of these, the
ケース蓋部材113には、その長手方向の中央付近に、電池ケース110の内圧が所定圧力に達した際に破断する非復帰型の安全弁115が設けられている。また、この安全弁115の近傍には、ケース蓋部材113を貫通し、電池ケース110の内外を連通する後述する注液孔(貫通孔)170が設けられている。この注液孔170は、電池ケース110内が大気圧よりも減圧された状態(負圧状態)で、後述する封止部材180で気密に封止されている。また、ケース蓋部材113には、それぞれ電池ケース110の内部から外部に延出する形態の通電端子部材151からなる正極端子150及び負極端子160と、ボルト153,153とが、樹脂からなる絶縁部材155,155を介して固設されている(図1及び図4参照)。
The
次に、電極体120について説明する。この電極体120は、絶縁フィルムを上側のみが開口した袋状に形成した絶縁フィルム包囲体119内に収容され、横倒しにした状態で電池ケース110内に収容されている(図1参照)。この電極体120は、帯状の正極板121と帯状の負極板131とを、帯状のセパレータ141を介して互いに重ねて(図3参照)、軸線AX周りに捲回し、扁平状に圧縮したものである(図2参照)。
Next, the
正極板121は、芯材として、帯状のアルミニウム箔からなる正極集電箔122を有する。この正極集電箔122の両主面のうち、幅方向の一部でかつ長手方向に延びる領域上には、それぞれ正極活物質層123,123が長手方向(図3中、左右方向)に帯状に設けられている。これらの正極活物質層123,123は、正極活物質、導電剤及び結着剤から形成されている。
The
正極板121のうち、自身の厚み方向に正極集電箔122及び正極活物質層123,123が存在する帯状の部位が、正極部121wである。この正極部121wは、電極体120を構成した状態において、その全域がセパレータ141を介して負極板131の後述する負極部131wと対向している(図3参照)。また、正極板121に正極部121wを設けたことに伴い、正極集電箔122のうち、幅方向の片方の端部(図3中、上方)は、長手方向に帯状に延び、自身の厚み方向に正極活物質層123が存在しない正極集電部121mとなっている。この正極集電部121mの幅方向の一部は、セパレータ141から軸線AX方向の一方側SAに渦巻き状をなして突出しており(図2参照)、前述の正極端子150と接続している(図1参照)。
In the
また、負極板131は、芯材として、帯状の銅箔からなる負極集電箔132を有する。この負極集電箔132の両主面のうち、幅方向の一部でかつ長手方向に延びる領域上には、それぞれ負極活物質層133,133が長手方向(図3中、左右方向)に帯状に設けられている。これらの負極活物質層133,133は、負極活物質、結着剤及び増粘剤から形成されている。
Moreover, the
負極板131のうち、自身の厚み方向に負極集電箔132及び負極活物質層133,133が存在する帯状の部位が、負極部131wである。この負極部131wは、電極体120を構成した状態において、その全域がセパレータ141と対向している。また、負極板131に負極部131wを設けたことに伴い、負極集電箔132のうち、幅方向の片方の端部(図3中、下方)は、長手方向に帯状に延び、自身の厚み方向に負極活物質層133が存在しない負極集電部131mとなっている。この負極集電部131mの幅方向の一部は、セパレータ141から軸線AX方向の他方側SBに渦巻き状をなして突出しており(図2参照)、前述の負極端子160と接続している(図1参照)。
また、セパレータ141は、樹脂からなる多孔質膜であり、帯状をなす。
In the
The
次に、注液孔170、凹部175及び封止部材180について説明する(図5〜図7参照)。
凹部175は、ケース蓋部材113の内表面113c側(図5、下方)に凹む平面視円形状の凹部である。この凹部175は、円筒状をなす凹部側面175f1と、内表面113cに平行に延びる平面をなす凹部底面175f2とにより構成されている。
Next, the
The
注液孔170は、電解液117を電池ケース110内に注入するために形成され、ケース蓋部材113の内表面113cと外表面113d(その凹部底面175f2)との間を貫通する形態で、凹部底面175f2の中央に設けられた孔である。この注液孔170は、軸線BX方向に延びる円孔であり、円筒状をなす孔側面170fで構成されており、電池ケース110の内外を連通している。
The
一方、封止部材180は、外側封止部材181と、これに接合された内側封止部材183とから構成されている。
このうち外側封止部材181は、電池ケース110の材質と同じ材質、具体的には、アルミニウムからなる。この外側封止部材181は、封止部材180の軸線CX方向の内側CC(ケース蓋部材113側、図5及び図7中、下方)に位置する主面である内表面181cと、これに平行で軸線CX方向の外側CD(ケース蓋部材113とは反対側、図5及び図7中、上方)に位置する主面である外表面181dとを有し、凹部175の内径と同じ外径を有する円板状をなす。
On the other hand, the sealing
Of these, the outer sealing
この外側封止部材181は、内側封止部材183を電池ケース110の外部から覆いつつ、注液孔170と同軸になる形態で、凹部175内に嵌合して、電池ケース110(そのケース蓋部材113)に固着されている。具体的には、外側封止部材181の外周縁に沿う円環状の周縁部181mが、ケース蓋部材113のうち注液孔170を囲む円環状の孔周囲部113mに、全周にわたり溶接されて、平面視円環状の溶接部181yを形成している。これにより、外側封止部材181の周縁部181mと電池ケース110の孔周囲部113mとが気密に接合されている。
This outer sealing
また、内側封止部材183は、その全体がゴム状弾性体、本実施形態1では エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)からなり、内側封止部材183の全体が前述のゴム栓部に相当する。この内側封止部材183は、挿入部184と環状圧接部185とから構成され、これらが一体に繋がった形態を有する。
このうち挿入部184は、径小な頂面184cと径大な底面184dとこれらの間を結ぶ側面184fとを有する円錐台状をなす。このうち頂面184cは、注液孔170の内径よりも径小となっている。一方、底面184dは、頂面184cよりも径大で、かつ、注液孔170の内径よりも径大となっている。
The entire inner sealing
Of these, the
この挿入部184は、その底面184dが外側封止部材181の内表面181cの中央に接合されて、環状圧接部185と共に外側封止部材181と一体化されている。この挿入部184は、外側封止部材181の内表面181cから軸線BX,CX方向の内側BC,CC(図5及び図7中、下方)に延びて、注液孔170内に挿入されている。具体的には、挿入部184は、注液孔170に圧入されており、自身の弾性によって、その側面184fが、注液孔170の孔側面170fと凹部175の凹部底面175f2とのなす角部170faに気密に圧接して、注液孔170を気密に封止(密栓)している。
The
また、環状圧接部185は、その断面が概略矩形状で、外径が凹部175の内径(凹部底面175f2の外径)よりも小さくされた平面視円環状をなす。この環状圧接部185は、挿入部184の周囲を囲む形態で挿入部184に繋がって挿入部184と一体化されている。この環状圧接部185は、頂面185cと底面185dと外側面185fとを有する。このうち頂面185cは、軸線BX,CX方向の内側BC,CC(図5及び図7中、下方)を向く面である。また、底面185dは、軸線BX,CX方向の外側BD,CD(図5及び図7中、上方)を向く面である。また、外側面185fは、軸線BX,CXの径方向外側を向く面である。
Further, the annular
この環状圧接部185は、その底面185dが外側封止部材181の内表面181cに接合されて、挿入部184と共に外側封止部材181と一体化されている。また、この環状圧接部185は、外側封止部材181からの押圧により、全周にわたり厚み方向(図5中、上下方向)に圧縮されている。これにより、環状圧接部185の頂面185cは、凹部175の凹部底面175f2に密着して、環状圧接部185よりも径方向内側に位置する注液孔170を気密に封止している。前述のように、注液孔170は、挿入部184によっても気密に封止されているので、挿入部184と環状圧接部185とでそれぞれシールされている。
The
また、環状圧接部185の径方向外側、かつ、電池ケース110の外部には、気密に封止された封止空間KCが形成されている。この封止空間KCは、電池ケース110(具体的にはそのケース蓋部材113の一部である凹部側面175f1及び凹部底面175f2)と、外側封止部材181の内表面181cと、内側封止部材183(その環状圧接部185)の外側面185fとの間に形成された円環状の空間である。
Further, a hermetically sealed space KC is formed outside the annular
なお、凹部側面175f1及び凹部底面175f2のうち、封止空間KCを臨む部位が、前述の第1臨空間部175jに相当する。また、環状圧接部185の外側面185f全体が、封止空間KCを臨む部位であり、前述の第2臨空間部185jに相当する。また、外側封止部材181の内表面181cのうち、封止空間KCを臨む部位が、前述の第3臨空間部181jに相当する。
Of the concave side surface 175f1 and the concave bottom surface 175f2, a portion facing the sealing space KC corresponds to the first
この封止空間KC内に存在する(封止空間KC内に封入された)気体である空間内気体GS1は、この空間内気体GS1が封止空間KCから電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含んでいる。本実施形態1では、検知可能気体はジエチレングリコールモノブチルエーテルガスであり、空間内気体GS1は、ジエチレングリコールモノブチルエーテルガスと大気とのジエチレングリコールモノブチルエーテル−大気混合気体となっている。なお、後述するように、検知可能気体やこれを含む空間内気体GS1は、適宜変更できる。 The space gas GS1, which is a gas existing in the sealed space KC (enclosed in the sealed space KC), is in the atmosphere when the space gas GS1 leaks out of the battery from the sealed space KC. It contains a detectable gas that can be detected separately from the gas component. In the first embodiment, the detectable gas is diethylene glycol monobutyl ether gas, and the space gas GS1 is a diethylene glycol monobutyl ether-atmosphere mixed gas of diethylene glycol monobutyl ether gas and the atmosphere. As will be described later, the detectable gas and the in-space gas GS1 including this can be changed as appropriate.
また、この封止空間KC内には、検知可能気体であるジエチレングリコールモノブチルエーテルガスを封止空間KCへ供給する気体供給体190が配置されている。本実施形態1では、この気体供給体190は、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する塗膜であり、ケース蓋部材113のうち、封止空間KCを臨む第1臨空間部175j上に、平面視円環状に形成されている。
Further, in this sealed space KC, a
なお、図5中に破線で示すように、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを含む塗膜(気体供給体)191を、内側封止部材183のうち、封止空間KCを臨む第2臨空間部185j上に形成してもよい。或いは、図5中に破線で示すように、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを含む塗膜(気体供給体)192を、外側封止部材181のうち、封止空間KCを臨む第3臨空間部181j上に形成してもよい。このような塗膜191,192も、封止空間KCにジエチレングリコールモノブチルエーテルガス(検知可能気体)を供給できる。
In addition, as shown with a broken line in FIG. 5, the coating film (gas supply body) 191 containing diethylene glycol monobutyl ether is formed on the 2nd near
以上で説明したように、本実施形態1に係る電池100は、自身の内外を連通する注液孔(貫通孔)170を有する電池ケース110と、これに収容された電極体120とを備える。また、この電池100は、ゴム状弾性体からなり、注液孔170を電池ケース110の外部から気密に封止してなるゴム栓部183を有する内側封止部材183と、これを更に外部から覆いつつ、電池ケース110のうち注液孔170を囲む環状の孔周囲部113mに気密かつ環状に固着してなる外側封止部材181とを備える。そして、この電池100は、電池ケース110(そのケース蓋部材113)と内側封止部材183と外側封止部材181との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間KCとしたとき、この封止空間KC内に存在する気体である空間内気体GS1は、封止空間KCから電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含む。また、この電池100は、封止空間KCへ検知可能気体を供給する塗膜(気体供給体)190(191,192)を有する。
As described above, the battery 100 according to the first embodiment includes the
この電池100では、内側封止部材183が注液孔170を気密に封止すると共に、外側封止部材181がこの内側封止部材183を外部から覆って電池ケース110の孔周囲部113mに気密かつ環状に固着している。従って、注液孔170は、前述のように、内側封止部材183及び外側封止部材181により二重にシールされている。しかし、この電池100では、電池ケース110(そのケース蓋部材113)と内側封止部材183と外側封止部材181との間に形成された封止空間KC内の空間内気体GS1が、封止空間KCから電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体(本実施形態1ではジエチレングリコールモノブチルエーテルガス)を含む。また、この電池100は、この検知可能気体(ジエチレングリコールモノブチルエーテルガス)を封止空間KCに供給する塗膜190(191,192)を有する。
In the battery 100, the
このため、内側封止部材183で注液孔170が気密に封止されているにも拘わらず、外側封止部材181と電池ケース110(その孔周囲部113m)との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。即ち、塗膜190(或いは塗膜191,192)から封止空間KCに供給された検知可能気体(本実施形態1ではジエチレングリコールモノブチルエーテルガス)が、封止空間KCから電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、外側封止部材181と電池ケース110(その孔周囲部113m)との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。
For this reason, although the
また、本実施形態1では、電池ケース110(そのケース蓋部材113)のうち、封止空間KCを臨む部位を第1臨空間部175jとし、内側封止部材183のうち、封止空間KCを臨む部位を第2臨空間部185jとし、外側封止部材181のうち、封止空間KCを臨む部位を第3臨空間部181jとしたとき、塗膜(気体供給体)190,191,192は、第1臨空間部175j、前記第2臨空間部185j及び第3臨空間部181jの少なくともいずれかの上に配置されている。このため、塗膜190(或いは塗膜191,192)から発生した検知可能気体(本実施形態1ではジエチレングリコールモノブチルエーテルガス)を、確実に封止空間KC内に供給できる。
Further, in the first embodiment, a part of the battery case 110 (the case lid member 113) facing the sealing space KC is defined as a first
次いで、上記電池100の製造方法について説明する。まず、別途形成した帯状の正極板121及び帯状の負極板131を、帯状のセパレータ141を介して互いに重ね(図3参照)、巻き芯を用いて軸線AX周りに捲回する。その後、これを扁平状に圧縮して電極体120を形成する(図2参照)。
また別途、外側封止部材181と内側封止部材183とからなる封止部材180(図7参照)を形成しておく。具体的には、金属板からなる外側封止部材181を射出成形用の金型にセットし、射出成形により挿入部184及び環状圧接部185からなる内側封止部材183を外側封止部材181と一体に成形する。
Next, a method for manufacturing the battery 100 will be described. First, a separately formed belt-like
Separately, a sealing member 180 (see FIG. 7) composed of an
また、安全弁115及び注液孔170等を形成したケース蓋部材113と、通電端子部材151及びボルト153とを用意し、これらを射出成形用の金型にセットする。そして、射出成形により絶縁部材155を一体的に成形して、ケース蓋部材113に正極端子150及び負極端子160を固設する(図4参照)。
In addition, a
次に、正極端子150と電極体120の正極集電部121mとを接続(溶接)する。また、負極端子160と電極体120の負極集電部131mとを接続(溶接)する。その後、ケース本体部材111及び絶縁フィルム包囲体119を用意し、ケース本体部材111内に絶縁フィルム包囲体119を介して電極体120を収容すると共に、ケース本体部材111の開口111hをケース蓋部材113で塞ぐ。そして、レーザ溶接によりケース本体部材111とケース蓋部材113とを溶接して、電池ケース110を形成する(図1参照)。
Next, the
次に、この電池ケース110等の気密性を検査する(電池ケース等の気密検査工程)。具体的には、この電池100をチャンバ内に入れて、チャンバ内をヘリウムガスで充満させると共に、ケース蓋部材113の注液孔170に吸引用ノズルを気密に装着して、電池ケース110の内部を減圧する。例えば、電池ケース110の接合部分(ケース本体部材111とケース蓋部材113との溶接部分)や、電池ケース110と正極端子150または負極端子160との固設部分(ケース蓋部材113と絶縁部材155との間や絶縁部材155と通電端子部材151との間)に封止不良がある場合には、電池ケース110外のヘリウムガスが電池ケース110内に侵入する。従って、電池ケース110内に侵入したヘリウムガスを検知することで、ケース本体部材111とケース蓋部材113との間の気密性を検査できる。
Next, the airtightness of the
次に、この電池100を真空チャンバ内に入れて真空チャンバ内を減圧する。そして、注液用ノズルを注液孔170内に挿入して、注液用ノズルから電池ケース110内に電解液117を注液する。その後、不織布により注液孔170の周囲(孔周囲部113mを含む)を清掃する。電解液117の注入の際、電解液117が注液孔170の周囲に付着するおそれがあるが、この清掃により注液孔170の周囲を清浄状態とすることができる。
Next, the battery 100 is placed in a vacuum chamber and the vacuum chamber is depressurized. Then, a liquid injection nozzle is inserted into the
次に、供給体形成工程において、電池ケース110(そのケース蓋部材113)のうち、封止空間KCを臨む第1臨空間部175j上に、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する油性塗料を、平面視円環状に塗布し、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを含む塗膜(気体供給体190)を形成する。なお、この塗膜190は、次述する第1封止工程後も塗膜190内にジエチレングリコールモノブチルエーテルが残るように(第1封止工程を終えるまでに塗膜190内のジエチレングリコールモノブチルエーテルが全て蒸発することがないように)、十分な膜厚とする。
Next, in the supply body forming step, an oil-based paint containing diethylene glycol monobutyl ether is circularly seen in plan view on the
なお、前述の塗膜(気体供給体)191を形成する場合には、内側封止部材183のうち、封止空間KCを臨む第2臨空間部185j上に、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する塗料を塗布する。また、前述の塗膜(気体供給体)192を形成する場合には、外側封止部材181のうち、封止空間KCを臨む第3臨空間部181j上に、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する塗料を塗布するとよい。
In the case of forming the above-described coating film (gas supply body) 191, a paint containing diethylene glycol monobutyl ether is formed on the second
次に、供給体形成工程の後、速やかに(例えば5秒以内に)、この減圧下において第1封止工程を行う。即ち、電池ケース110(そのケース蓋部材113)の注液孔170を、電池ケース110の外部から内側封止部材183で塞いで、注液孔170を気密に封止する(図8参照)。具体的には、封止部材180のうち内側封止部材183の挿入部184を、注液孔170に電池ケース110の外部から(注液孔170の軸線BX方向の外側BDから)圧入する。そして、挿入部184の側面184fを注液孔170の角部170faに圧接させて、挿入部184で注液孔170を気密に封止(密栓)する。その際、挿入部184は位置決めガイドとしての役割も果たすので、注液孔170に対する封止部材180の位置決めを精度良く行うことができる。
Next, after the supply body forming step, the first sealing step is performed immediately (for example, within 5 seconds) under this reduced pressure. That is, the
第1封止後は、真空チャンバ内を大気圧に戻して、真空チャンバからこの電池100を取り出す。電池ケース110は、第1封止工程で内側封止部材183により気密に封止されているので、電池100を大気圧下に戻しても、電池ケース110内はその減圧状態を保っている。
ところで、注液孔170が封止されていない場合には、電池ケース110内に収容された電解液117が、電池外部に漏れ出たり、電池ケース110の孔周囲部113mに付着するおそれがある。しかし、本実施形態1では、前述の第1封止工程において内側封止部材183(その挿入部184)で注液孔170を気密に封止している。従って、電解液117が電池外部に漏れ出るのを確実に防止できる。また、次述する第2封止工程も、電池ケース110内を減圧状態に保ったまま、大気圧下で行うことができる。
After the first sealing, the inside of the vacuum chamber is returned to atmospheric pressure, and the battery 100 is taken out from the vacuum chamber. Since the
By the way, when the
なお、本実施形態1では、前述のように、供給体形成工程を第1封止工程の前に行っているが、供給体形成工程は、第1封止工程の後、第2封止工程の前に行うこともできる。即ち、第1封止工程後、真空チャンバ内を大気圧に戻した後に、外側封止部材181の周縁部181mと、ケース蓋部材113の孔周囲部113mとの隙間から、例えば注射器等を用いて、ケース蓋部材113の第1臨空間部175j上に、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する油性塗料を塗布してもよい。
In the first embodiment, as described above, the supply body forming step is performed before the first sealing step. However, the supply body forming step is performed after the first sealing step, followed by the second sealing step. Can also be done before. That is, after the first sealing step, the inside of the vacuum chamber is returned to atmospheric pressure, and then, for example, a syringe is used from the gap between the
次に、この大気圧下において第2封止工程を行う。内側封止部材183を電池ケース110の外部から覆いつつ、外側封止部材181を電池ケース110(そのケース蓋部材113)の孔周囲部113mに気密かつ環状に固着し、前述の封止空間KCを形成する。具体的には、封止部材180のうち、内側封止部材183を外部から覆う外側封止部材181を、軸線BX,CX方向の内側BC,DCに押圧して、内側封止部材183の環状圧接部185を凹部175の凹部底面175f2に圧接させる。これと共に、外側封止部材181を凹部175内に収容して、外側封止部材181の外表面181dを、ケース蓋部材113の外表面113dと面一にする。この状態で、レーザ溶接を行い、外側封止部材181の周縁部181mと電池ケース110の孔周囲部113mとを全周にわたって溶接して平面視円環状の溶接部181yを形成する。
Next, a second sealing step is performed under this atmospheric pressure. While covering the
これにより、環状圧接部185(その頂面185c)が凹部底面170f2に密着するので、環状圧接部185よりも径方向内側に位置する注液孔170は気密に封止される。前述のように、注液孔170は、挿入部184によっても気密に封止されているので、挿入部184と環状圧接部185とでそれぞれシールされる。また、溶接により、外側封止部材181の周縁部181mと電池ケース110の孔周囲部113mとの間も、気密に封止され、封止空間KCが形成される。
Accordingly, the annular pressure contact portion 185 (its
また、封止空間KC内には、供給体形成工程で塗布形成された塗膜190(或いは塗膜191,192)が存在するので、この塗膜190(191,192)中に含まれるジエチレングリコールモノブチルエーテルが気化したジエチレングリコールモノブチルエーテルガスが、空間内気体GS1に含まれる。従って、空間内気体GS1は、ジエチレングリコールモノブチルエーテルガスと大気との混合気体となる。特に、本実施形態1では、溶接より第2封止工程を行っているので、溶接時に発生する熱により、塗膜190,191,192中に含まれるジエチレングリコールモノブチルエーテルが気化し易い。従って、空間内気体GS1には、この第2封止工程を終えた時点で、既に十分多くのジエチレングリコールモノブチルエーテルガスが含まれる。
Further, in the sealed space KC, there is a coating film 190 (or
次に、コンディショニング工程において、この電池100の初期充電を行う。その際、電池ケース110内には、水素などの気体が発生する。
Next, in the conditioning process, the battery 100 is initially charged. At that time, a gas such as hydrogen is generated in the
次に、この電池100について気密検査工程を行う。即ち、検知可能気体が封止空間KCから電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、封止部材180のうち外側封止部材181の周縁部181mと電池ケース110(そのケース蓋部材113)の孔周囲部113mとの間の気密性を検査する。
この気密検査工程は、電池100を真空チャンバ内に置いて、真空チャンバ内を減圧する。そして、封止部材180の近傍に、検知可能気体であるジエチレングリコールモノブチルエーテルガスを大気中の気体成分と区別して検知可能な炭化水素ガス検知器(例えば、HORIBA製:APHA−370)を設置して、所定時間、ジエチレングリコールモノブチルエーテルガスを検知することにより行う。
Next, an airtight inspection process is performed on the battery 100. That is, by inspecting whether or not detectable gas leaks from the sealing space KC to the outside of the battery, the
In this airtightness inspection process, the battery 100 is placed in a vacuum chamber, and the inside of the vacuum chamber is decompressed. Then, in the vicinity of the sealing
前述のように、封止空間KC内には、ジエチレングリコールモノブチルエーテルガスを含む空間内気体GS1が封入されている。このため、外側封止部材181の周縁部181mと電池ケース110の孔周囲部113mとの間に封止不良が生じている場合には、このジエチレングリコールモノブチルエーテルガスが、封止不良のある外側封止部材181の周縁部181mと電池ケース110の孔周囲部113mとの間を通じて、電池ケース110の外部に漏れ出る。従って、ガス検出器によりジエチレングリコールモノブチルエーテルガスを検知できれば、外側封止部材181の周縁部181mと電池ケース110の孔周囲部113mとの間に封止不良が生じていることが判る。そこで、この封止不良のある電池を排除し、封止不良のない良品の電池100のみを選別する。かくして、電池100が完成する。
As described above, the space gas GS1 containing diethylene glycol monobutyl ether gas is sealed in the sealed space KC. For this reason, when a sealing failure occurs between the
以上で説明したように、本実施形態1に係る電池100の製造方法は、電池ケース110の注液孔170(貫通孔)を、電池ケース110の外部から内側封止部材(ゴム栓部)183で塞いで、注液孔170を気密に封止する第1封止工程を備える。また、電池100の製造方法は、第1封止工程の後、内側封止部材183を外部から覆いつつ、外側封止部材181を電池ケース110(そのケース蓋部材113)の孔周囲部113mに気密かつ環状に固着し、封止空間KCを形成する第2封止工程を備える。また、電池100の製造方法は、少なくとも第2封止工程よりも前に、電池ケース110(そのケース蓋部材113)のうち、封止空間KCを臨む部位である第1臨空間部175j、内側封止部材183のうち、封止空間KCを臨む部位である第2臨空間部185j、及び、外側封止部材181のうち、封止空間KCを臨む部位である第3臨空間部181jの少なくともいずれかの上に、塗膜(気体供給体)190,191,192を配置する供給体配置工程を備える。
As described above, in the method of manufacturing the battery 100 according to the first embodiment, the liquid injection hole 170 (through hole) of the
このように第1封止工程では、内側封止部材183で注液孔170を気密に封止するので、その後、第2封止工程までの間に、電池ケース110内に収容された電解液117が注液孔170を通じて電池ケース110の外部(孔周囲部113m等)に漏れ出るのを防止できる。従って、第2封止工程の際に、注液孔170から漏れ出た電解液117が外側封止部材181と電池ケース110の孔周囲部113mとの間に入り込んで、封止不良が生じるのを防止でき、外側封止部材181と孔周囲部113mとを確実に固着できる。
As described above, in the first sealing step, the
また、供給体配置工程において、封止空間KCに臨む部位である第1臨空間部175j、第2臨空間部185j及び第3臨空間部181jの少なくともいずれかの上に、塗膜190,191,192を配置する。そして、第2封止工程において、外側封止部材181を電池ケース110に固着して封止空間KCを形成する。このようにすることで、封止空間KC内に容易に塗膜190(或いは塗膜191,192)を配置でき、この塗膜190(191,192)から発生する検知可能気体(本実施形態1ではジエチレングリコールモノブチルエーテルガス)を封止空間KC内に供給できる。
Further, in the supply body arranging step, the coating
従って、この第2封止工程後の電池100では、内側封止部材181で注液孔170が気密に封止されているにも拘わらず、外側封止部材183と電池ケース110(その孔周囲部113m)との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。即ち、塗膜190(191,192)から封止空間KCに供給された検知可能気体であるジエチレングリコールモノブチルエーテルガスが、封止空間KCから電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、外側封止部材181と電池ケース110(その孔周囲部113m)との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。
Therefore, in the battery 100 after the second sealing step, the outer sealing
更に、本実施形態1では、第2封止工程の後、検知可能気体が封止空間KCから電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、外側封止部材181と電池ケース110の孔周囲部113mとの間の気密性を検査する気密検査工程を備える。このため、外側封止部材181と電池ケース110の孔周囲部113mとの間に封止不良が生じている電池を確実に排除できる。従って、外側封止部材181と電池ケース110との間の気密性を容易かつ確実に検査した電池100を製造できる。
Further, in the first embodiment, after the second sealing step, it is inspected whether detectable gas leaks from the sealing space KC to the outside of the battery, whereby the holes of the outer sealing
また、本実施形態1では、第1封止工程は、減圧下で行い、第2封止工程は、大気圧下で行う。第1封止工程を減圧下で行うことで、この第1封止後の電池ケース110内を減圧状態(負圧)にすることができる。このため、第2封止工程後に行うコンディショニング工程(初期充電工程)の際やその後の使用において、電池ケース110内に気体が発生しても、電池ケース110の内圧が早期に高くなるのを防止できる。一方、溶接等を行う第2封止工程は、大気圧下で行うので、減圧下で行う場合に比して、第2封止工程を容易に行うことができる。
In the first embodiment, the first sealing step is performed under reduced pressure, and the second sealing step is performed under atmospheric pressure. By performing the first sealing step under reduced pressure, the inside of the
(実施形態2)
次いで、第2の実施の形態について説明する。本実施形態2に係るリチウムイオン二次電池(電池)200では、封止部材280及び気体供給体290が(図9及び図10参照)、実施形態1に係る電池100の封止部材180及び気体供給体190,191,192と異なる。また、これに伴って、電池200の製造方法も、実施形態1に係る電池100の製造方法と異なる。それ以外は、実施形態1と同様であるので、実施形態1と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described. In the lithium ion secondary battery (battery) 200 according to the second embodiment, the sealing
本実施形態2に係る封止部材280は、上記実施形態1で説明した外側封止部材181と内側封止部材183とを有するが、これらの間には、これらを互いに接着する接着層(気体供給体)290が介在している。具体的には、この接着層290は、外側封止部材181の内表面181cの全面にベタ状に形成されている。このため、この接着層290は、外側封止部材181のうち、封止空間KCを臨む部位である第3臨空間部181j上にも存在する。また、この接着層290は、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを含んでいるので、接着層290からジエチレングリコールモノブチルエーテルガスが発生する。従って、この接着層290は、外側封止部材181と内側封止部材183とを接着するだけでなく、検知可能気体であるジエチレングリコールモノブチルエーテルガスを封止空間KC内に供給する気体供給体としても機能する。
The sealing
この封止部材280は、例えば次のようにして形成する。金属板からなる外側封止部材181と、ゴム状弾性体からなる内側封止部材193とを、それぞれ別々に形成する。そして、外側封止部材181の内表面181cの全面に、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する接着剤を塗布し、この接着剤を介して、外側封止部材181の内表面181cに内側封止部材183を重ねる(挿入部184の底面184d及び環状圧接部185の底面185dを重ねる)。その後、塗布した接着剤を乾燥させて、接着層290を形成すればよい。
なお、乾燥後の接着層290に十分な量のジエチレングリコールモノブチルエーテルが残るように、接着層290の厚み及び乾燥条件等を調整しておく。また、本実施形態2では、この接着層290を形成する工程が、前述の供給体形成工程にも相当する。
For example, the sealing
Note that the thickness, drying conditions, and the like of the
本実施形態2に係る電池200も、内側封止部材183で注液孔170が気密に封止されているにも拘わらず、外側封止部材181と電池ケース110の孔周囲部113mとの間の気密性を容易かつ確実に検査できる。即ち、接着層290から封止空間KCに供給された検知可能気体(本実施形態2ではジエチレングリコールモノブチルエーテルガス)が、封止空間KCから電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、外側封止部材181と電池ケース110の孔周囲部113mとの間の気密性を容易かつ確実に検査できる。その他、実施形態1の電池100及びその製造方法と同様な部分は、実施形態1と同様な作用効果を奏する。
Even in the battery 200 according to the second embodiment, the
(実施形態3)
次いで、第3の実施の形態について説明する。本実施形態3に係るリチウムイオン二次電池(電池)300では、封止部材380、気体供給体384及び空間内気体GS3(図11参照)、実施形態1,2に係る電池100,200の封止部材180,280、気体供給体190,191,192,290及び空間内気体GS1と異なる。また、これに伴って、電池300の製造方法も、実施形態1,2に係る電池100,200の製造方法と異なる。それ以外は、実施形態1または2と同様であるので、実施形態1または2と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment will be described. In the lithium ion secondary battery (battery) 300 according to the third embodiment, the sealing
本実施形態3に係る封止部材380は、外側封止部材181と内側封止部材383とからなる。このうち外側封止部材181は、実施形態1に係る外側封止部材181と同様である。また、内側封止部材383は、実施形態1に係る内側封止部材183と同様な形状を有する。即ち、この内側封止部材383も、径小な頂面384c、径大な底面384d、及びこれらを結ぶ側面384fを有する円錐台状の挿入部384の周囲に、頂面385c、底面385d及び外側面385fを有する環状圧接部385が、一体に繋がったものである。
The sealing
但し、本実施形態3に係る内側封止部材(ゴム栓部)383は、ステアリン酸を含んだゴム状弾性体からなる。このため、内側封止部材383からステアリン酸ガスが発生し、このステアリン酸ガスが封止空間KC内に供給される。より詳細には、内側封止部材383の環状圧接部385のうち、封止空間KCを臨む部位である第2臨空間部385jから発生したステアリン酸ガスが、封止空間KC内に供給される。従って、本実施液体3に係る空間内気体GS3は、検知可能気体であるステアリン酸ガスと大気とのステアリン酸−大気混合気体となっている。このように、本実施形態3では、内側封止部材383の第2臨空間部385j自身が、気体供給体としても機能する。
However, the inner sealing member (rubber plug portion) 383 according to the third embodiment is made of a rubber-like elastic body containing stearic acid. For this reason, stearic acid gas is generated from the
この封止部材380は、例えば次のようにして形成する。金属板からなる外側封止部材181を射出成形用の金型にセットする。そして、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)とステアリン酸とを混ぜ、これを射出成形して、内側封止部材383を外側封止部材181と一体に成形すればよい。なお、本実施形態3では、この内側封止部材383を形成する工程が、前述の供給体形成工程にも相当する。
The sealing
本実施形態3に係る電池300も、内側封止部材383で注液孔170が気密に封止されているにも拘わらず、外側封止部材181と電池ケース110の孔周囲部113mとの間の気密性を容易かつ確実に検査できる。即ち、内側封止部材383の第2臨空間部(気体供給体)385jから、封止空間KCに供給された検知可能気体(本実施形態3ではステアリン酸ガス)が、封止空間KCから電池外部に漏れ出るか否かを検査する。これにより、外側封止部材181と電池ケース110の孔周囲部113mとの間の気密性を容易かつ確実に検査できる。
Even in the battery 300 according to the third embodiment, the
また、本実施形態3では、内側封止部材(ゴム栓部)383のうち、少なくとも、封止空間KCに臨む部位である第2臨空間部(臨空間部)385j自身が、気体供給体を兼ねる。このため、例えば実施形態1,2のように気体供給体を別途形成する必要がなく、しかも、内側封止部材(ゴム栓部)383の第2臨空間部385jから発生した検知可能気体(本実施形態3ではステアリン酸ガス)を、確実に封止空間KCに供給できる。その他、実施形態1または2の電池100,200及びその製造方法と同様な部分は、実施形態1または2と同様な作用効果を奏する。
In the third embodiment, among the inner sealing member (rubber plug portion) 383, at least the second living space portion (standing space portion) 385j itself that is the portion facing the sealing space KC serves as the gas supply body. I also serve. For this reason, it is not necessary to separately form a gas supply body as in the first and second embodiments, for example, and the detectable gas generated from the second near-
(実施形態4)
次いで、第4の実施の形態について説明する。本実施形態4に係るハイブリッド自動車(車両)700(以下、単に自動車700とも言う)は、実施形態1に係る電池100を搭載し、この電池100に蓄えた電気エネルギを、駆動源の駆動エネルギの全部または一部として使用するものである(図12参照)。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment will be described. A hybrid vehicle (vehicle) 700 (hereinafter also simply referred to as an automobile 700) according to the fourth embodiment is equipped with the battery 100 according to the first embodiment, and the electric energy stored in the battery 100 is used as the drive energy of the drive source. It is used as all or part (see FIG. 12).
この自動車700は、電池100を複数組み合わせた組電池710を搭載し、エンジン740、フロントモータ720及びリアモータ730を併用して駆動するハイブリッド自動車である。具体的には、この自動車700は、その車体790に、エンジン740と、フロントモータ720及びリアモータ730と、組電池710(電池100)と、ケーブル750と、インバータ760とを搭載する。そして、この自動車700は、組電池710(電池100)に蓄えられた電気エネルギを用いて、フロントモータ720及びリアモータ730を駆動できるように構成されている。
前述したように、電池100は、長期間にわたり封止部材180の外側封止部材181で注液孔170を気密に封止できるので、この自動車700の耐久性を高くできる。なお、実施形態1に係る電池100に代えて、実施形態2または3に係る電池200,300を搭載してもよい。
The
As described above, since the battery 100 can hermetically seal the
(実施形態5)
次いで、第5の実施の形態について説明する。本実施形態5のハンマードリル800は、実施形態1に係る電池100を搭載した電池使用機器である(図13参照)。このハンマードリル800は、本体820の底部821に、電池100を含むバッテリパック810が収容されており、このバッテリパック810を、ドリルを駆動するためのエネルギー源として利用している。
前述したように、電池100は、長期間にわたり封止部材180の外側封止部材181で注液孔170を気密に封止できるので、このハンマードリル800の耐久性を高くできる。なお、実施形態1に係る電池100に代えて、実施形態2または3に係る電池200,300を搭載してもよい。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment will be described. A
As described above, since the battery 100 can hermetically seal the
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態1〜5に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。 In the above, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described first to fifth embodiments, and it is needless to say that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. Yes.
例えば、実施形態1〜3では、電池ケースの内外を連通する「貫通孔」として、電解液117を注入するための注液孔170を例示したが、貫通孔は注液孔に限られない。貫通孔としては、例えば、電池ケース内の気体を抜くための通気孔などが挙げられる。また、実施形態1〜3では、「貫通孔」を、電池ケース110のうちケース蓋部材113に設けたが、貫通孔の形成位置はこれに限られない。貫通孔は、例えば、ケース本体部材111の側面や底面に設けてもよい。また、実施形態1〜3では、「貫通孔」の形態を円孔としたが、貫通孔の形態も適宜変更できる。
For example, in
また、実施形態1〜3では、「電極体」として、各々帯状をなす正極板121及び負極板131をセパレータ141を介して互いに重ねて捲回してなる捲回型の電極体120を例示したが、電極体の形態はこれに限られない。例えば、電極体を、各々所定形状(例えば矩形状など)をなす正極板及び負極板をセパレータを介して交互に複数積層してなる積層型としてもよい。
In the first to third embodiments, as the “electrode body”, the wound-
また、実施形態1〜3では、「内側封止部材」として、その全体がゴム栓部とされた内側封止部材183,383を例示したが、内側封止部材の形態はこれに限られない。例えば、内側封止部材を、円錐台状等のゴム栓部に、これを外部から覆う板状等の被覆部材が接合された形態とすることもできる。このように内側封止部材がゴム栓部以外の部位を有する場合、ゴム栓部以外の部位は、金属など、ゴム状弾性体をなす材質以外の材質で形成することができる。
In the first to third embodiments, the
また、実施形態1〜3では、「ゴム栓部」として、円錐台状の挿入部184,384と円環状の環状圧接部185,385とが一体に繋がったゴム栓部(内側封止部材)183,383を例示したが、ゴム栓部の形態はこれに限定されない。例えば、ゴム栓部を、実施形態1〜3で示したような円錐台状の挿入部のみからなる形態とすることができる。このように挿入部のみからなるゴム栓部でも、自身の弾性によって、貫通孔を電池ケースの外部から気密に封止できる。
In the first to third embodiments, as the “rubber plug portion”, the rubber plug portion (inner sealing member) in which the truncated cone-shaped
また、実施形態1〜3では、「ゴム栓部」として、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)を有するゴム栓部(内側封止部材)183,383を例示したが、ゴム栓部をなすゴム状弾性体の材質はこれに限られない。ゴム状弾性体の材質として、例えば、アクリルゴム(ACM)、ニトリルゴム(NBR)、イソプレンゴム(IR)、ウレタンゴム(U)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、エピクロルヒドリンゴム(CO,ECO)、クロロプレンゴム(CR)、シリコーンゴム(Q)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、フッ素ゴム(FKM)、ブチルゴム(IIR)などが挙げられる。
In
また、実施形態1〜3では、「外側封止部材」として、金属(具体的にアルミニウム)からなる円板状の外側封止部材181を例示したが、外側封止部材の材質や形状は、適宜変更できる。
また、実施形態1〜3では、電池ケース110に設けた凹部175に、外側封止部材181を嵌合させた状態で、外側封止部材181を電池ケース110に固着しているが、この形態に限られない。例えば、外側封止部材の径を外側封止部材181よりも更に大きくして、外側封止部材の周縁部を、凹部175の周囲に電池ケース110の外部から当接させ、この状態で外側封止部材を電池ケース110に固着してもよい。
In the first to third embodiments, as the “outer sealing member”, the disk-shaped outer sealing
In the first to third embodiments, the outer sealing
また、実施形態1〜3では、溶接により、外側封止部材181を電池ケース110の孔周囲部113mに固着したが、固着方法はこれに限られない。例えば、ロウ材やハンダ、接着剤等を用いて、或いは、加締めや巻き締め等により、外側封止部材を電池ケースの孔周囲部に固着してもよい。
In the first to third embodiments, the outer sealing
また、「検知可能気体」として、実施形態1,2ではジエチレングリコールモノブチルエーテルガス、実施形態3ではステアリン酸ガスを例示したが、前述のように、検知可能気体はこれらに限られない。
また、「気体供給体」として、実施形態1では、検知可能気体を供給する塗膜190,191,192を例示し、実施形態2では、検知可能気体を供給する接着層290を例示し、実施形態3では、検知可能気体を供給する内側封止部材(ゴム栓部)383の第2臨空間部(臨空間部)385jを例示したが、気体供給体はこれらに限られない。気体供給体としては、例えば、ガス化して検知可能気体となる物質やこれを内包したマイクロカプセルを含むゲルや、検知可能気体自身を、或いはガス化して検知可能気体となる物質(液体または固体)を内包したマイクロカプセル、ガス化して検知可能気体となる物質(液体)を含浸させたスポンジなどが挙げられる。
Further, as “detectable gas”, diethylene glycol monobutyl ether gas is exemplified in
In addition, as the “gas supply body”, the first embodiment exemplifies coating
また、実施形態4では、本発明に係る電池100,200,300を搭載する車両として、ハイブリッド自動車700を例示したが、これに限られない。本発明に係る電池を搭載する車両としては、例えば、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータなどが挙げられる。
Moreover, although the
また、実施形態5では、本発明に係る電池100,200,300を搭載する電池使用機器して、ハンマードリル800を例示したが、これに限られない。本発明に係る電池を搭載する電池使用機器としては、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器などが挙げられる。
In the fifth embodiment, the
100,200,300 リチウムイオン二次電池(電池)
110 電池ケース
111 ケース本体部材
113 ケース蓋部材
113c 内表面
113d 外表面
113m 孔周囲部
117 電解液
120 電極体
150 正極端子
160 負極端子
170 注液孔(貫通孔)
175 凹部
175j 第1臨空間部
180,280,380 封止部材
181 外側封止部材
181j 第3臨空間部
181m 周縁部
181y 溶接部
183,383 内側封止部材(ゴム栓部)
184,384 挿入部
185,385 環状圧接部
185j 第2臨空間部
385j 第2臨空間部(気体供給体)
190,191,192 塗膜(気体供給体)
290 接着層(気体供給体)
700 ハイブリッド自動車(車両)
710 組電池
800 ハンマードリル(電池使用機器)
810 バッテリパック
GS1,GS3 空間内気体
KC 封止空間
100, 200, 300 Lithium ion secondary battery (battery)
110
175
184, 384
190,191,192 Coating (gas supply)
290 Adhesive layer (gas supply)
700 Hybrid vehicle (vehicle)
710
810 Battery pack GS1, GS3 Gas in space KC Sealing space
Claims (5)
前記電池ケース内に収容された電極体と、
ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなるゴム栓部を有する内側封止部材と、
前記内側封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着してなる外側封止部材と、を備え、
前記電池ケースと前記内側封止部材と前記外側封止部材との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間としたとき、
前記封止空間内に存在する気体である空間内気体は、
前記封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、
前記封止空間へ前記検知可能気体を供給する気体供給体を有し、
前記電池ケースのうち、前記封止空間を臨む部位を、第1臨空間部とし、
前記内側封止部材のうち、前記封止空間を臨む部位を、第2臨空間部とし、
前記外側封止部材のうち、前記封止空間を臨む部位を、第3臨空間部としたとき、
前記気体供給体は、
前記第1臨空間部、前記第2臨空間部、及び、前記第3臨空間部の少なくともいずれかの上に配置されてなる
電池。 A battery case having a through-hole communicating with the inside and outside of itself;
An electrode body housed in the battery case;
An inner sealing member comprising a rubber-like elastic body, and having a rubber plug portion formed by sealing the through hole from the outside of the battery case,
An outer sealing member that is airtight and annularly fixed to an annular hole surrounding portion surrounding the through hole in the battery case while covering the inner sealing member from the outside,
When a hermetically sealed space formed between the battery case, the inner sealing member and the outer sealing member is a sealed space,
The gas in the space, which is a gas existing in the sealed space,
When leaking out of the battery from the sealed space, including a detectable gas that can be detected separately from gas components in the atmosphere,
The detectable gas have a gas supply member for supplying to the sealing space,
Of the battery case, a portion facing the sealing space is a first space portion,
Of the inner sealing member, a portion facing the sealing space is a second space portion,
Of the outer sealing member, when the portion facing the sealing space is a third space portion,
The gas supplier is
A battery formed on at least one of the first living space portion, the second living space portion, and the third living space portion .
前記電池ケース内に収容された電極体と、
ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなるゴム栓部を有する内側封止部材と、
前記内側封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着してなる外側封止部材と、を備え、
前記電池ケースと前記内側封止部材と前記外側封止部材との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間としたとき、
前記封止空間内に存在する気体である空間内気体は、
前記封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、
前記封止空間へ前記検知可能気体を供給する気体供給体を有し、
前記内側封止部材の前記ゴム栓部のうち、少なくとも、前記封止空間に臨む部位である臨空間部自身が、前記気体供給体を兼ねる
電池。 A battery case having a through-hole communicating with the inside and outside of itself;
An electrode body housed in the battery case;
An inner sealing member comprising a rubber-like elastic body, and having a rubber plug portion formed by sealing the through hole from the outside of the battery case,
An outer sealing member that is airtight and annularly fixed to an annular hole surrounding portion surrounding the through hole in the battery case while covering the inner sealing member from the outside,
When a hermetically sealed space formed between the battery case, the inner sealing member and the outer sealing member is a sealed space,
The gas in the space, which is a gas existing in the sealed space,
When leaking out of the battery from the sealed space, including a detectable gas that can be detected separately from gas components in the atmosphere,
The detectable gas have a gas supply member for supplying to the sealing space,
The battery , of the rubber plug portion of the inner sealing member, at least the living space portion that is the portion facing the sealing space also serves as the gas supply body .
前記電池ケース内に収容された電極体と、
ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなるゴム栓部を有する内側封止部材と、
前記内側封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着してなる外側封止部材と、を備え、
前記電池ケースと前記内側封止部材と前記外側封止部材との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間としたとき、
前記封止空間内に存在する気体である空間内気体は、
前記封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、
前記封止空間へ前記検知可能気体を供給する気体供給体を有する
電池の製造方法であって、
前記電池ケースの前記貫通孔を、前記外部から前記内側封止部材の前記ゴム栓部で塞いで、前記貫通孔を気密に封止する第1封止工程と、
前記第1封止工程の後、前記内側封止部材を前記外部から覆いつつ、前記外側封止部材を前記電池ケースの前記孔周囲部に気密かつ環状に固着し、前記封止空間を形成する第2封止工程と、
少なくとも前記第2封止工程よりも前に、前記電池ケースのうち、前記封止空間を臨む部位である第1臨空間部、前記内側封止部材のうち、前記封止空間を臨む部位である第2臨空間部、及び、前記外側封止部材のうち、前記封止空間を臨む部位である第3臨空間部の少なくともいずれかの上に、前記気体供給体を配置する供給体配置工程、または、
前記第1封止工程よりも前に、前記内側封止部材の前記ゴム栓部のうち、少なくとも、前記封止空間に臨む部位である臨空間部自身を前記気体供給体とする供給体形成工程と、を備える
電池の製造方法。 A battery case having a through-hole communicating with the inside and outside of itself;
An electrode body housed in the battery case;
An inner sealing member comprising a rubber-like elastic body, and having a rubber plug portion formed by sealing the through hole from the outside of the battery case,
An outer sealing member that is airtight and annularly fixed to an annular hole surrounding portion surrounding the through hole in the battery case while covering the inner sealing member from the outside,
When a hermetically sealed space formed between the battery case, the inner sealing member and the outer sealing member is a sealed space,
The gas in the space, which is a gas existing in the sealed space,
When leaking out of the battery from the sealed space, including a detectable gas that can be detected separately from gas components in the atmosphere,
A method of manufacturing a battery having a gas supply for supplying the detectable gas to the sealed space,
A first sealing step of sealing the through hole airtightly by closing the through hole of the battery case from the outside with the rubber plug portion of the inner sealing member;
After the first sealing step, the outer sealing member is airtightly and annularly fixed around the hole of the battery case while covering the inner sealing member from the outside to form the sealing space. A second sealing step;
Prior to at least the second sealing step, the battery case is a first facing space portion that faces the sealing space, and the inner sealing member that faces the sealing space. The supply body arrangement | positioning process which arrange | positions the said gas supply body on at least any one of the 2nd last space part and the 3rd last space part which is a site | part which faces the said sealing space among the said outer side sealing members, Or
Prior to the first sealing step , among the rubber plug portions of the inner sealing member, at least a supply body forming step in which the near-space portion itself that is a portion facing the sealing space is the gas supply body. A method for manufacturing a battery comprising:
前記第2封止工程の後、前記検知可能気体が前記封止空間から電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、前記外側封止部材と前記電池ケースの前記孔周囲部との間の気密性を検査する気密検査工程を更に備える
電池の製造方法。 A method of manufacturing a battery according to claim 3 ,
After the second sealing step, by inspecting whether the detectable gas leaks from the sealing space to the outside of the battery, between the outer sealing member and the hole peripheral portion of the battery case A method for manufacturing a battery, further comprising an airtight inspection step for inspecting airtightness of the battery.
前記第1封止工程は、減圧下で行い、
前記第2封止工程は、大気圧下で行う
電池の製造方法。 A method of manufacturing a battery according to claim 3 or claim 4 ,
The first sealing step is performed under reduced pressure,
The second sealing step is a battery manufacturing method performed under atmospheric pressure.
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