JP7194333B2 - Battery manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、溶接によって生じた異物を清掃する工程を含む電池の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a battery including a step of cleaning foreign matter generated by welding.

リチウムイオン二次電池のような比較的高電圧で高容量の電池は、パソコンや携帯端末等のポータブル電源、あるいはＥＶ（電気自動車）、ＨＶ（ハイブリッド自動車）、ＰＨＶ（プラグインハイブリッド自動車）等の車両駆動用電源として広く用いられている。この種の電池を製造する際に、開口部を有し、内部に電極体を収容した箱状のケース本体と、該開口部を塞ぐ蓋体（以下、ケース本体と蓋体を合わせて「電池ケース」という。）を、治具にセットした状態で該開口部周縁を溶接することで、密閉された電池（セル）を形成する場合がある。溶接の種類として、例えばレーザ溶接、アーク溶接、ガス溶接等の種々の溶接が知られているが、多くの溶接では、溶けた金属がスパッタとして飛散してしまう。スパッタ等の異物が電池および治具に付着した状態のまま放置すると、例えば、治具に付着していた異物が溶接時に電池ケース内部に混入する不具合、および、電池ケース内部に収容された電極体の表面に配置されている絶縁シートが異物によって破損する不具合等が生じ得る。従って、電池ケース外面および治具に付着した異物が適切に清掃されることが望ましい。例えば、特許文献１に記載されている清掃装置は、凹凸を表面に備えるグラビアロールを使用して、電池ケースの外面に付着した異物を除去する。 Relatively high-voltage and high-capacity batteries such as lithium-ion secondary batteries are used in portable power sources such as personal computers and mobile terminals, or in EVs (electric vehicles), HVs (hybrid vehicles), and PHVs (plug-in hybrid vehicles). It is widely used as a vehicle drive power source. When manufacturing this type of battery, a box-shaped case body having an opening and containing an electrode body inside, and a lid closing the opening (hereinafter, the case body and lid are collectively referred to as a "battery A sealed battery (cell) may be formed by welding the rim of the opening while the case is set in a jig. Various kinds of welding such as laser welding, arc welding, and gas welding are known as types of welding, but in most welding, melted metal scatters as spatter. If foreign matter such as spatter adheres to the battery and the jig and is left unattended, for example, the foreign matter adhering to the jig will enter the battery case during welding, and the electrode body housed inside the battery case. There may be a problem that the insulating sheet arranged on the surface of is damaged by foreign matter. Therefore, it is desirable to properly clean foreign matter adhering to the outer surface of the battery case and the jig. For example, a cleaning device described in Patent Literature 1 uses a gravure roll having an uneven surface to remove foreign matter adhering to the outer surface of a battery case.

特開２０１６－６４３６１号公報JP 2016-64361 A

異物の清掃にブラシを使用することも考えられる。ブラシを使用して異物を清掃すると、ブラシが備える多数のブラシ毛の間に異物が挟み込まれる場合がある。ブラシ毛の間に異物が挟み込まれたまま、次の清掃工程が実行されると、異物がブラシ毛から清掃対象（例えば、電池ケースおよび治具の少なくともいずれか）に移動してしまい、電池に異物が残存する可能性がある。ブラシを交換する頻度を増加させれば、ブラシ毛から清掃対象に異物が移動する可能性は低下するが、逆に作業工数が増加してしまう。 It is also conceivable to use a brush for cleaning foreign matter. When using a brush to clean foreign matter, the foreign matter may be caught between a large number of bristles of the brush. If the next cleaning process is executed while the foreign matter is caught between the brush bristles, the foreign matter moves from the brush bristles to the cleaning target (for example, at least one of the battery case and the jig), and the battery becomes damaged. Foreign matter may remain. Increasing the frequency of replacing the brush reduces the possibility of foreign matter moving from the brush bristles to the object to be cleaned, but conversely increases the number of man-hours.

本発明の典型的な目的は、電池に異物が残存する可能性を適切に低下させることが可能な電池の製造方法を提供することである。 A typical object of the present invention is to provide a method of manufacturing a battery that can appropriately reduce the possibility of foreign matter remaining in the battery.

かかる目的を実現するべく、ここに開示される一態様の電池の製造方法は、開口部を有し、内部に電極体を収容した箱状のケース本体と、該開口部を塞ぐ蓋体とを、治具にセットした状態で該開口部周縁を溶接することで、密閉された電池を形成する工程と、上記電池ケース（ケース本体と蓋体）および上記治具の少なくともいずれかを清掃対象とし、外周面にブラシ毛を備えた回転ブラシを用いて上記清掃対象を清掃する工程と、を含む電池の製造方法である。上記回転ブラシは、中空の内部空間を形成し、且つ、上記外周面のうち上記ブラシ毛が設置された領域の間から上記内部空間に貫通する通気孔を有するブラシ基部を備える。そして、ここに開示される電池の製造方法では、上記清掃工程において、上記回転ブラシを回転させながら上記清掃対象に接触させると共に、上記通気孔を通じて上記ブラシ基部の上記内部空間に気体を吸引させることで、上記清掃対象を清掃することを含む。また、ここに開示される電池の製造方法は、上記清掃工程が実行されていない間に、上記ブラシ基部の上記内部空間から上記通気孔を通じて外部に気体を噴射させることを特徴とする。 In order to achieve such an object, a method for manufacturing a battery according to one aspect disclosed herein includes a box-shaped case body having an opening and containing an electrode body therein, and a lid closing the opening. a step of forming a sealed battery by welding the periphery of the opening while the battery is set in a jig; and cleaning at least one of the battery case (case body and lid) and the jig. and cleaning the object to be cleaned using a rotating brush having bristles on its outer peripheral surface. The rotating brush has a brush base that forms a hollow internal space and has a vent hole penetrating into the internal space from between regions of the outer peripheral surface where the brush bristles are provided. In the battery manufacturing method disclosed herein, in the cleaning step, the rotating brush is brought into contact with the object to be cleaned while being rotated, and gas is sucked into the internal space of the brush base through the air vent. and cleaning the object to be cleaned. Further, the battery manufacturing method disclosed herein is characterized in that gas is jetted from the internal space of the brush base to the outside through the ventilation holes while the cleaning process is not performed.

本開示に係る電池の製造方法によると、清掃工程では、スパッタ等の異物が回転ブラシによって清掃対象から除去されると共に、通気孔を通じてブラシ基部の内部空間に気体が吸引される。従って、ブラシ毛の間に挟み込まれた異物が、通気孔を通じてブラシ基部の内部空間に回収される。よって、ブラシ毛の間に残存する異物の量が減少する。回転ブラシによって清掃工程中に拡散される異物の量も減少する。さらに、異物の一部が、吸引によって回収されずにブラシ毛の間に残存してしまった場合でも、残存している異物は、噴射工程によってブラシ毛から除去され易い。従って、ブラシ毛に残存する異物の量が適切に減少する。その結果、電池の内部に異物が混入する可能性が低下する。 According to the method for manufacturing a battery according to the present disclosure, in the cleaning step, foreign matters such as spatter are removed from the object to be cleaned by the rotating brush, and air is sucked into the internal space of the brush base through the air holes. Therefore, the foreign matter caught between the brush bristles is collected in the internal space of the brush base through the ventilation holes. Therefore, the amount of foreign matter remaining between the brush bristles is reduced. The amount of debris spread by the rotating brush during the cleaning process is also reduced. Furthermore, even if some of the foreign matter remains between the bristles without being collected by suction, the remaining foreign matter is easily removed from the bristles by the jetting process. Therefore, the amount of foreign matter remaining on the brush bristles is appropriately reduced. As a result, the possibility of foreign matter entering the inside of the battery is reduced.

清掃装置１の概略構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of a cleaning device; FIG. 回転ブラシ１０の一部の概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a part of rotating brush 10. FIG. 気体の流れを説明するための、清掃装置１の一部の正面図である。3 is a front view of part of the cleaning device 1 for explaining gas flow; FIG.

以下、本開示における典型的な実施形態の１つについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、各図における寸法関係は実際の寸法関係を反映するものではない。 One typical embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. Matters other than those specifically referred to in this specification that are necessary for implementation can be grasped as design matters for those skilled in the art based on the prior art in the relevant field. The present invention can be implemented based on the contents disclosed in this specification and common general technical knowledge in the field. Also, the dimensional relationships in each drawing do not reflect the actual dimensional relationships.

まず、図１および図２を参照して、本実施形態に係る電池の製造方法で使用される清掃装置１の一例について説明する。本実施形態の清掃装置１は、溶接の対象たる電池（具体的には電池ケースの外表面）および治具５の少なくともいずれか（本実施形態では両方）を清掃対象とし、清掃対象に付着した異物を除去して清掃する。清掃装置１は、回転ブラシ１０、主集塵部３０、および吸引噴射制御部４０Ａ，４０Ｂを備える。回転ブラシ１０は、回転しながら清掃対象に接触することで、清掃対象に付着した異物を除去する。主集塵部３０は、主に、回転ブラシ１０によって清掃対象から除去された細かい異物を集塵する。吸引噴射制御部４０Ａ，４０Ｂは、回転ブラシ１０からの気体の吸引および噴射を制御する。 First, with reference to FIGS. 1 and 2, an example of the cleaning device 1 used in the battery manufacturing method according to the present embodiment will be described. The cleaning device 1 of this embodiment targets at least one of the battery (specifically, the outer surface of the battery case) to be welded and the jig 5 (both in this embodiment). Remove foreign matter and clean. The cleaning device 1 includes a rotating brush 10, a main dust collection section 30, and suction jet control sections 40A and 40B. The rotating brush 10 removes foreign matter adhering to the object to be cleaned by contacting the object to be cleaned while rotating. The main dust collecting section 30 mainly collects fine foreign matter removed from the object to be cleaned by the rotating brush 10 . The suction and injection control units 40A and 40B control the suction and injection of gas from the rotating brush 10 .

回転ブラシ１０について説明する。図２に示すように、回転ブラシ１０は、ブラシ基部１１およびブラシ毛１５を備える。ブラシ基部１１は、中空の内部空間Ｓを形成すると共に、外周面１２に複数のブラシ毛１５を備える。本実施形態のブラシ基部１１は略円筒状に形成されている。つまり、本実施形態のブラシ基部１１には、軸方向に貫通する貫通孔１３が形成されている。略円筒状であるブラシ基部１１の軸は、回転ブラシ１０の回転軸ＡＸに一致する。 The rotating brush 10 will be explained. As shown in FIG. 2 , the rotating brush 10 has a brush base 11 and brush bristles 15 . The brush base 11 forms a hollow internal space S and has a plurality of brush bristles 15 on the outer peripheral surface 12 . The brush base 11 of this embodiment is formed in a substantially cylindrical shape. That is, the through-hole 13 which penetrates in the axial direction is formed in the brush base 11 of this embodiment. The axis of the substantially cylindrical brush base 11 coincides with the rotation axis AX of the rotating brush 10 .

ブラシ基部１１には複数の通気孔１３が形成されている。通気孔１３は、ブラシ基部１１の外周面１２のうち、ブラシ毛１５が設置された領域の間（つまり、ブラシ毛１５が植毛されていない領域）から、ブラシ基部１１を内部空間Ｓまで貫通する。従って、気体および異物は、通気孔１３を通じて、ブラシ基部１１の外部と内部空間Ｓの間を移動する。なお、本実施形態の通気孔１３の形状は円形であるが、通気孔１３の形状を他の形状（例えば、直線のスリット状、またはスパイラルのスリット状等）に変更することも可能である。ブラシ基部１１は、内部空間Ｓにおける気体の圧力変動に耐えるように、剛性を有する材質（例えば、金属または樹脂材料等）によって形成される。 A plurality of ventilation holes 13 are formed in the brush base 11 . The vent hole 13 penetrates the brush base 11 to the internal space S from between the regions where the brush bristles 15 are installed (that is, the region where the brush bristles 15 are not planted) on the outer peripheral surface 12 of the brush base 11. . Therefore, gas and foreign matter move between the outside of the brush base 11 and the internal space S through the ventilation holes 13 . Although the shape of the vent hole 13 in this embodiment is circular, it is also possible to change the shape of the vent hole 13 to another shape (for example, a linear slit shape, a spiral slit shape, or the like). The brush base 11 is made of a rigid material (for example, metal or resin material) so as to withstand pressure fluctuations of the gas in the internal space S. As shown in FIG.

ブラシ基部１１を軸方向に貫通する貫通孔１３の両端の各々には、ブラシ基部１１との間に隙間が生じないように中空シャフト１７が装着される。中空シャフト１７は筒状（本実施形態では円筒状）である。中空シャフト１７の内部には、軸方向に貫通する貫通孔１８が形成されている。気体および異物は、中空シャフト１７の貫通孔１８を通じて、ブラシ基部１１の内部空間Ｓと吸引噴射制御部４０Ａ，４０Ｂ（図１参照）の間を移動する。 A hollow shaft 17 is attached to each of both ends of the through hole 13 axially penetrating the brush base 11 so as not to form a gap between the through hole 13 and the brush base 11 . The hollow shaft 17 is tubular (cylindrical in this embodiment). A through hole 18 is formed inside the hollow shaft 17 so as to extend therethrough in the axial direction. The gas and foreign matter move through the through hole 18 of the hollow shaft 17 between the internal space S of the brush base 11 and the suction/jet control units 40A and 40B (see FIG. 1).

なお、回転ブラシ１０の構成を変更することも可能である。まず、ブラシ基部１１の形状は略円筒状に限定されない。例えばブラシ基部１１は中空の球状に形成されてもよいし、ブラシ基部１１の外形が角柱状等に形成されていてもよい。また、詳細は後述するが、本実施形態では、２つの吸引噴射制御部４０Ａ，４０Ｂ（図１参照）の各々が、ブラシ基部１１の貫通孔１３の両端に接続される。従って、吸引噴射制御部が１つである場合に比べて、通気孔１３から気体を吸引または噴射する際の圧力が高くなる。しかし、吸引噴射制御部は１つであってもよい。この場合、ブラシ基部１１の形状は、例えば有底筒状等であってもよい。 In addition, it is also possible to change the configuration of the rotating brush 10 . First, the shape of the brush base 11 is not limited to a substantially cylindrical shape. For example, the brush base 11 may be formed in a hollow spherical shape, or the outer shape of the brush base 11 may be formed in a prism shape or the like. Further, although the details will be described later, in the present embodiment, the two suction injection control units 40A and 40B (see FIG. 1) are connected to both ends of the through hole 13 of the brush base 11 respectively. Therefore, the pressure when sucking or injecting gas from the air hole 13 is higher than in the case where there is only one suction/injection control unit. However, the number of suction injection control units may be one. In this case, the shape of the brush base 11 may be, for example, a cylindrical shape with a bottom.

図１に示すように、回転ブラシ１０の軸方向両端の各々に装着された２つの中空シャフト１７は、ブラケット２０によって、軸を中心として回転可能に支持される。回転ブラシ１０は、モータ２１が駆動されることで、回転軸ＡＸを中心として回転する。 As shown in FIG. 1, two hollow shafts 17 attached to each of axial ends of the rotating brush 10 are supported by brackets 20 so as to be rotatable about their axes. The rotating brush 10 rotates about the rotation axis AX by driving the motor 21 .

主集塵部３０について説明する。主集塵部３０は、エアブローノズル３１，３２、集塵カバー３３、集塵ダクト３４、集塵用送風機３５、および集塵機３６を備える。エアブローノズル３１は、清掃対象（図１に示す例では治具５）に気体を送ることで、清掃対象から異物を除去する。エアブローノズル３２は、回転ブラシ１０に気体を送ることで、回転ブラシ１０から異物を除去する。集塵カバー３３は、清掃対象および回転ブラシ１０等の周囲を覆うことで、異物が周囲に飛散することを抑制する。なお、図１では、回転ブラシ１０および集塵カバー３３等の配置関係の理解を容易にするために、集塵カバー３３の一部の図示を省略し、省略した部分の外形のみを破線で示している。集塵ダクト３４は、集塵カバー３３の下部に設けられており、異物を含む気体を集塵機３６に排気する。集塵用送風機３５は、ホース３７によって集塵ダクト３４に接続されると共に、ホース３８によって集塵機３６に接続される。集塵用送風機３５は、異物を含む気体を、ホース３７およびホース３８を通じて集塵ダクト３４から集塵機３６へ送る。集塵機３６は、ホース３８を通じて送られた気体から異物を除去する。 The main dust collecting section 30 will be described. The main dust collection section 30 includes air blow nozzles 31 and 32 , a dust collection cover 33 , a dust collection duct 34 , a dust collection blower 35 , and a dust collector 36 . The air blow nozzle 31 removes foreign matter from the object to be cleaned by sending gas to the object to be cleaned (the jig 5 in the example shown in FIG. 1). The air blow nozzle 32 removes foreign matter from the rotating brush 10 by sending gas to the rotating brush 10 . The dust collection cover 33 covers the objects to be cleaned, the rotating brush 10, and the like, thereby suppressing the scattering of foreign substances. In FIG. 1, in order to facilitate understanding of the positional relationship between the rotating brush 10 and the dust collection cover 33, etc., illustration of a portion of the dust collection cover 33 is omitted, and only the outline of the omitted portion is indicated by broken lines. ing. The dust collection duct 34 is provided below the dust collection cover 33 and exhausts gas containing foreign matter to the dust collector 36 . The dust collection blower 35 is connected to the dust collection duct 34 by a hose 37 and to the dust collector 36 by a hose 38 . The dust collection blower 35 sends the gas containing foreign matter from the dust collection duct 34 to the dust collector 36 through the hose 37 and the hose 38 . Dust collector 36 removes foreign matter from the gas sent through hose 38 .

吸引噴射制御部４０Ａ，４０Ｂについて説明する。なお、本実施形態の清掃装置１は２つの吸引噴射制御部４０Ａ，４０Ｂを備えるが、２つの吸引噴射制御部４０Ａ，４０Ｂの各々には同一の構成を採用できる。従って、以下では、２つの吸引噴射制御部４０Ａ，４０Ｂについてまとめて説明を行う。吸引噴射制御部４０Ａ，４０Ｂは、吸引圧発生源４１Ａ，４１Ｂ、噴射圧発生源４２Ａ，４２Ｂ、および電磁弁４３Ａ，４３Ｂを備える。吸引圧発生源４１Ａ，４１Ｂと電磁弁４３Ａ，４３Ｂは、ホース４５Ａ，４５Ｂによって接続されている。噴射圧発生源４２Ａ，４２Ｂと電磁弁４３Ａ，４３Ｂは、ホース４６Ａ，４６Ｂによって接続されている。電磁弁４３Ａ，４３Ｂと、回転ブラシ１０に装着された中空シャフト１７は、ホース４７Ａ，４７Ｂによって接続されている。 The suction injection control units 40A and 40B will be described. Although the cleaning device 1 of the present embodiment includes two suction jet control units 40A and 40B, the same configuration can be adopted for each of the two suction jet control units 40A and 40B. Therefore, the two suction injection control units 40A and 40B will be collectively described below. The suction injection control units 40A, 40B are provided with suction pressure generation sources 41A, 41B, injection pressure generation sources 42A, 42B, and solenoid valves 43A, 43B. The suction pressure generating sources 41A, 41B and the solenoid valves 43A, 43B are connected by hoses 45A, 45B. The injection pressure sources 42A, 42B and the solenoid valves 43A, 43B are connected by hoses 46A, 46B. The solenoid valves 43A, 43B and the hollow shaft 17 attached to the rotating brush 10 are connected by hoses 47A, 47B.

吸引圧発生源４１Ａ，４１Ｂは、ホース４５Ａ，４５Ｂ，電磁弁４３Ａ，４３Ｂ，ホース４７Ａ，４７Ｂ，および中空シャフト１７を通じて、回転ブラシ１０の内部空間Ｓ（図２参照）に吸引圧を発生させる。吸引圧発生源４１Ａ，４１Ｂには、吸引圧を発生させる種々の機器（例えば、送風機または真空ポンプ等）を使用できる。 The suction pressure generating sources 41A and 41B generate suction pressure in the internal space S (see FIG. 2) of the rotary brush 10 through the hoses 45A and 45B, the electromagnetic valves 43A and 43B, the hoses 47A and 47B and the hollow shaft 17. As the suction pressure generating sources 41A and 41B, various devices that generate suction pressure (for example, blowers, vacuum pumps, etc.) can be used.

噴射圧発生源４２Ａ，４２Ｂは、ホース４６Ａ，４６Ｂ、電磁弁４３Ａ，４３Ｂ，ホース４７Ａ，４７Ｂ，および中空シャフト１７を通じて、回転ブラシ１０の内部空間Ｓ（図２参照）に圧縮気体を送り込む。噴射圧発生源４２Ａ，４２Ｂには、圧縮空気を発生させる種々の機器（例えばエアコンプレッサ等）を使用できる。 The injection pressure sources 42A, 42B send compressed gas into the internal space S (see FIG. 2) of the rotary brush 10 through the hoses 46A, 46B, solenoid valves 43A, 43B, hoses 47A, 47B and the hollow shaft 17. Various devices that generate compressed air (for example, an air compressor, etc.) can be used as the injection pressure sources 42A and 42B.

電磁弁４３Ａ，４３Ｂは、ホース４５Ａ，４５Ｂおよびホース４６Ａ，４６Ｂのうち、ホース４７Ａ，４７Ｂに接続するホースを切り替える。その結果、回転ブラシ１０の外部から内部空間Ｓへの気体の吸引（以下、単に「吸引」という）と、回転ブラシ１０の通気孔１４からの気体の噴射（以下、単に「噴射」という）が切り替えられる。 The solenoid valves 43A, 43B switch the hoses to be connected to the hoses 47A, 47B among the hoses 45A, 45B and the hoses 46A, 46B. As a result, the suction of gas from the outside of the rotating brush 10 into the internal space S (hereinafter simply referred to as "suction") and the injection of gas from the ventilation holes 14 of the rotating brush 10 (hereinafter simply referred to as "jetting") are performed. can be switched.

また、清掃装置１は制御部を備える。制御部は、各種制御を司るコントローラ（例えばＣＰＵ）と、プログラムおよびデータを記憶する記憶装置を備える。コントローラは、記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで、モータ２１、吸引圧発生源４１Ａ，４１Ｂ、噴射圧発生源４２Ａ，４２Ｂ、および電磁弁４３Ａ，４３Ｂ等の各種機器の動作を制御する。 The cleaning device 1 also includes a control unit. The control unit includes a controller (for example, a CPU) that manages various controls, and a storage device that stores programs and data. The controller executes a program stored in the storage device to control the operation of various devices such as the motor 21, the suction pressure sources 41A and 41B, the injection pressure sources 42A and 42B, and the electromagnetic valves 43A and 43B. .

図３を参照して、吸引中および噴射中の各々における気体の流れについて説明する。図３では、気体の流れの理解を容易にするために、正面から見た清掃装置１の一部を模式的に示している。図３における回転ブラシ１０は、回転軸を通過する断面における断面図である。また、図３では、吸引中の気体の流れを太い点線Ａで示し、噴射中の気体の流れを太い実線Ｊで示す。 With reference to FIG. 3, gas flow during suction and injection will be described. FIG. 3 schematically shows a part of the cleaning device 1 viewed from the front in order to facilitate understanding of gas flow. The rotating brush 10 in FIG. 3 is a cross-sectional view of a cross section passing through the rotating shaft. In FIG. 3, the thick dotted line A indicates the flow of gas during suction, and the thick solid line J indicates the flow of gas during injection.

電磁弁４３Ａ，４３Ｂによってホース４５Ａ，４５Ｂがホース４７Ａ，４７Ｂに接続された状態で、吸引圧発生源４１Ａ，４１Ｂが駆動すると、回転ブラシ１０による気体（異物を含む）の吸引が行われる。吸引中には、回転ブラシ１０の外部の気体が、通気孔１４、内部空間Ｓ、中空シャフト１７、ホース４７Ａ，４７Ｂ、およびホース４５Ａ，４５Ｂを経て、吸引圧発生源４１Ａ，４１Ｂに吸引される。なお、吸引圧発生源４１Ａ，４１Ｂによって吸引された気体は、集塵機（例えば、主集塵部３０の集塵機３６等）に送り込まれる。 When the suction pressure generating sources 41A and 41B are driven while the hoses 45A and 45B are connected to the hoses 47A and 47B by the electromagnetic valves 43A and 43B, the rotating brush 10 sucks gas (including foreign matter). During suction, the gas outside the rotating brush 10 is sucked into the suction pressure generation sources 41A and 41B through the air hole 14, the internal space S, the hollow shaft 17, the hoses 47A and 47B, and the hoses 45A and 45B. . The gas sucked by the suction pressure generating sources 41A and 41B is sent to a dust collector (for example, the dust collector 36 of the main dust collector 30, etc.).

また、電磁弁４３Ａ，４３Ｂによってホース４６Ａ，４６Ｂがホース４７Ａ，４７Ｂに接続された状態で、噴射圧発生源４２Ａ，４２Ｂが駆動すると、回転ブラシ１０の通気孔１４からの気体の噴射が行われる。噴射中には、圧縮気体が噴射圧発生源４２Ａ，４２Ｂ、ホース４６Ａ，４６Ｂ、ホース４７Ａ，４７Ｂ、中空シャフト１７、および回転ブラシ１０の内部空間Ｓを経て、回転ブラシ１０の通気孔１４から外部に気体が噴射される。 Further, when the injection pressure sources 42A and 42B are driven with the hoses 46A and 46B connected to the hoses 47A and 47B by the solenoid valves 43A and 43B, gas is injected from the ventilation holes 14 of the rotary brush 10. . During injection, the compressed gas passes through injection pressure sources 42A, 42B, hoses 46A, 46B, hoses 47A, 47B, hollow shaft 17, and interior space S of rotating brush 10, and then exits from vent holes 14 of rotating brush 10. gas is injected into

本実施形態に係る電池の製造方法について説明する。本実施形態の電池の製造方法は、（ａ）治具組付け工程、（ｂ）溶接工程、（ｃ）清掃工程、および（ｄ）噴射工程を含む。
なお、（ａ）治具組付け工程よりも前の段階において、製造対象である電池（例えば密閉構造のリチウムイオン二次電池）の発電要素の主体たる正極および負極を備える電極体を予め用意しておくのであるが、かかる電極体の構成自体は、従来のものと同様でよく、本発明を特徴付けるものではないため、詳細な説明は省略する。以下の説明は、電極体をケース本体に収容し、該ケース本体の開口部に蓋体が装着された状態の電池組立体を用意した後の製造プロセスについて説明する。 A method for manufacturing a battery according to this embodiment will be described. The battery manufacturing method of the present embodiment includes (a) a jig assembly process, (b) a welding process, (c) a cleaning process, and (d) an injection process.
(a) At a stage prior to the jig assembling step, an electrode body including a positive electrode and a negative electrode, which are the main power generation elements of a battery to be manufactured (for example, a lithium ion secondary battery with a sealed structure), is prepared in advance. However, since the structure of the electrode assembly itself may be the same as that of the conventional one and does not characterize the present invention, detailed description thereof will be omitted. The following description describes the manufacturing process after preparing the battery assembly in which the electrode body is housed in the case body and the lid body is attached to the opening of the case body.

（ａ）治具組付け工程では、電池ケースを構成するケース本体と蓋体が、互いに溶接されていない状態で治具５にセットされる。ケース本体は、開口部を有する有底箱状であり、内部に発電要素（正負極を備える電極体、電解質、等）を収容する。蓋体は、ケース本体の開口部を塞ぐ。なお、本実施形態の組付け工程では、開口部が下方を向いた状態で、ケース本体が治具５まで搬送される。従って、搬送の過程でケース本体の内部に異物が混入する可能性が低下する。 (a) In the jig assembling step, the case body and the lid constituting the battery case are set on the jig 5 in a state in which they are not welded to each other. The case main body has a bottomed box shape with an opening, and accommodates power generating elements (electrode body having positive and negative electrodes, electrolyte, etc.) inside. The lid closes the opening of the case body. In addition, in the assembly process of the present embodiment, the case body is conveyed to the jig 5 with the opening facing downward. Therefore, the possibility of foreign matter entering the inside of the case main body during the transportation process is reduced.

（ｂ）溶接工程では、ケース本体と蓋体が治具５にセットされた状態で、ケース本体と蓋体が溶接される。具体的には、ケース本体の開口部に蓋体を装着後、当該開口部周縁を溶接する。その結果、内部に電極体を密閉した電池が形成される。溶接には、種々の溶接（例えば、レーザ溶接、アーク溶接、ガス溶接等）のいずれかを採用すればよい。溶接工程が終了すると、電池ケースおよび治具５の少なくともいずれか（本実施形態では両方）が清掃装置１に搬送される。 (b) In the welding step, the case body and the lid are welded together with the case body and the lid set on the jig 5 . Specifically, after the cover is attached to the opening of the case body, the periphery of the opening is welded. As a result, a battery is formed in which the electrode body is sealed inside. Any one of various types of welding (for example, laser welding, arc welding, gas welding, etc.) may be used for welding. After the welding process is finished, at least one of the battery case and the jig 5 (both in this embodiment) is transported to the cleaning device 1 .

（ｃ）清掃工程では、回転ブラシ１０を回転させながら、回転ブラシ１０のブラシ毛１５と清掃対象が接触される。その結果、清掃対象に付着している異物（例えば、溶接によって生じたスパッタ等）が、清掃対象から除去される。 (c) In the cleaning step, the bristles 15 of the rotating brush 10 are brought into contact with the object to be cleaned while rotating the rotating brush 10 . As a result, foreign matter adhering to the object to be cleaned (for example, spatter caused by welding) is removed from the object to be cleaned.

ここで、回転ブラシ１０によって清掃対象の清掃を行うと、ブラシ毛１５の間に異物が挟み込まれる場合がある。ブラシ毛１５の間に挟み込まれた異物は、清掃対象に移動してしまう可能性がある。また、本実施形態では、回転ブラシ１０を清掃対象の下側に配置した状態で、清掃対象が清掃される。従って、異物は清掃対象から落下してブラシ毛１５の間に入り易い。また、本実施形態では、回転ブラシ１０による清掃によって清掃対象が摩耗することを抑制するために、ブラシ毛１５の材質にナイロンを使用している。従って、清掃中に静電気が発生し、金属であるスパッタがブラシ毛１５に付着し易い。 Here, when the object to be cleaned is cleaned by the rotating brush 10 , foreign matter may be caught between the brush bristles 15 . A foreign object caught between the brush bristles 15 may move to an object to be cleaned. Further, in the present embodiment, the object to be cleaned is cleaned with the rotating brush 10 arranged below the object to be cleaned. Therefore, the foreign matter easily falls from the object to be cleaned and enters between the brush bristles 15 . In addition, in this embodiment, nylon is used as the material of the brush bristles 15 in order to suppress abrasion of the object to be cleaned by cleaning with the rotating brush 10 . Therefore, static electricity is generated during cleaning, and metal spatter tends to adhere to the brush bristles 15 .

従って、本実施形態における清掃工程では、回転ブラシ１０による清掃対象の清掃中に、回転ブラシ１０の外部の気体が通気孔１４を通じてブラシ基部１１の内部空間Ｓに吸引される。従って、ブラシ毛１５の間に挟み込まれた異物が、気体と共にブラシ基部１１の内部空間に回収される。よって、ブラシ毛１５の間に残存する異物の量が減少する。 Therefore, in the cleaning process of the present embodiment, the gas outside the rotating brush 10 is sucked into the internal space S of the brush base 11 through the ventilation holes 14 while the object to be cleaned is being cleaned by the rotating brush 10 . Therefore, the foreign matter sandwiched between the brush bristles 15 is collected in the internal space of the brush base 11 together with the gas. Therefore, the amount of foreign matter remaining between the brush bristles 15 is reduced.

なお、本実施形態における清掃工程では、回転ブラシ１０による清掃中に、常に吸引が実行される。従って、ブラシ毛１５の間に残存する異物の量がさらに減少する。しかし、吸引は、清掃中の一部（例えば、一定時間毎、または、作業者の指示が清掃装置１に入力された場合等）に実行されてもよい。 In addition, in the cleaning process in this embodiment, suction is always performed during cleaning by the rotating brush 10 . Therefore, the amount of foreign matter remaining between the brush bristles 15 is further reduced. However, the suction may be performed partly during cleaning (for example, at regular intervals, or when an operator's instruction is input to the cleaning device 1).

（ｄ）噴射工程では、清掃工程が実行されていない間に、ブラシ基部１１の内部空間Ｓから通気孔１４を通じて外部に気体が噴射される。従って、清掃工程中の吸引によって異物の一部が回収されずに、ブラシ毛１５の間に残存してしまった場合でも、残存している異物は、通気孔１４から噴射される気体によって除去され易い。よって、ブラシ毛１５の間に残存する異物の量が、さらに減少する。 (d) In the jetting process, gas is jetted from the internal space S of the brush base 11 to the outside through the ventilation holes 14 while the cleaning process is not being performed. Therefore, even if some of the foreign matter remains between the brush bristles 15 without being collected by suction during the cleaning process, the remaining foreign matter is removed by the gas jetted from the air vent 14. easy. Therefore, the amount of foreign matter remaining between the brush bristles 15 is further reduced.

また、本実施形態の噴射工程では、通気孔１４からの気体の噴射中の少なくとも一部で（本実施形態では、気体の噴射中に常に）、回転ブラシ１０が回転される。その結果、ブラシ毛１５に残存している異物には、通気孔１４から噴射される気体の力に加えて、回転による遠心力も作用する。従って、ブラシ毛１５の間に残存する異物の量が、さらに減少する。また、本実施形態の噴射工程では、エアブローノズル３２によって、気体が回転ブラシ１０に送られる。よって、異物はさらにブラシ毛１５から除去され易くなる。 In addition, in the jetting process of the present embodiment, the rotating brush 10 is rotated at least partly while the gas is being jetted from the vent hole 14 (always during the jetting of the gas in this embodiment). As a result, the centrifugal force due to the rotation acts on the foreign matter remaining on the brush bristles 15 in addition to the force of the gas jetted from the vent holes 14 . Therefore, the amount of foreign matter remaining between the brush bristles 15 is further reduced. Further, in the injection process of the present embodiment, the gas is sent to the rotating brush 10 by the air blow nozzle 32 . Therefore, it becomes easier to remove the foreign matter from the brush bristles 15 .

本実施形態では、（ｃ）清掃工程および（ｄ）噴射工程は、清掃装置１によって自動的に実行される。詳細には、清掃装置１のコントローラは、清掃対象が清掃位置に搬送されたと判断すると、モータ２１の駆動を制御して回転ブラシ１０を回転させた状態で、回転ブラシ１０を清掃対象に接触させる。コントローラは、回転ブラシ１０による清掃中に、吸引圧発生源４１Ａ，４１Ｂおよび電磁弁４３Ａ，４３Ｂの駆動を制御して、通気孔１４を通じて内部空間Ｓに気体を吸引させる。また、コントローラは、清掃工程が実行されていない時間帯が検出されている間に、噴射圧発生源４２Ａ，４２Ｂおよび電磁弁４３Ａ，４３Ｂの駆動を制御して、内部空間Ｓから通気孔１４を通じて外部に気体を噴射させる。清掃工程が実行されていない時間帯をコントローラが検出する方法は、適宜選択できる。例えば、コントローラは、噴射工程中に飛散する異物が到達しない位置まで清掃対象を搬送するために要する時間（以下、「搬送時間」という）の情報を保持していてもよい。コントローラは、前回の清掃工程が終了した以後の経過時間が搬送時間よりも長くなった場合に、清掃工程終了したと判断してもよい。 In the present embodiment, the (c) cleaning step and (d) injection step are automatically performed by the cleaning device 1 . Specifically, when the controller of the cleaning device 1 determines that the object to be cleaned has been transported to the cleaning position, the controller controls the driving of the motor 21 to rotate the rotating brush 10 and bring the rotating brush 10 into contact with the object to be cleaned. . The controller controls driving of the suction pressure generation sources 41A and 41B and the electromagnetic valves 43A and 43B to suck gas into the internal space S through the ventilation holes 14 during cleaning by the rotating brush 10 . Further, the controller controls the driving of the injection pressure sources 42A and 42B and the electromagnetic valves 43A and 43B while the time zone in which the cleaning process is not being performed is detected, and the air is discharged from the internal space S through the ventilation holes 14. Inject gas to the outside. The method by which the controller detects the time zone in which the cleaning process is not performed can be selected as appropriate. For example, the controller may hold information on the time (hereinafter referred to as "transportation time") required for transporting the object to be cleaned to a position where foreign matter that scatters during the jetting process does not reach. The controller may determine that the cleaning process has ended when the elapsed time since the previous cleaning process ended is longer than the transfer time.

上記実施形態で開示された技術は一例に過ぎない。従って、上記実施形態で例示された技術を変更することも可能である。例えば、（ｃ）清掃工程および（ｄ）噴射工程の少なくとも一部が、作業者によって手動で行われてもよい。 The technology disclosed in the above embodiment is merely an example. Therefore, it is also possible to modify the techniques exemplified in the above embodiments. For example, at least a portion of (c) the cleaning step and (d) the jetting step may be performed manually by an operator.

１ 清掃装置
５ 治具
１０ 回転ブラシ
１１ ブラシ基部
１２ 外周面
１４ 通気孔
１５ ブラシ毛
４１Ａ，４１Ｂ 吸引圧発生源
４２Ａ，４２Ｂ 噴射圧発生源

1 cleaning device 5 jig 10 rotating brush 11 brush base 12 outer peripheral surface 14 ventilation hole 15 brush bristles 41A, 41B suction pressure generation sources 42A, 42B injection pressure generation sources

Claims (2)

開口部を有し、内部に電極体を収容した箱状のケース本体と、該開口部を塞ぐ蓋体とを、治具にセットした状態で該開口部の周縁を溶接することで、密閉された電池を形成する工程と、
前記ケース本体と蓋体とからなる電池ケースおよび前記治具の少なくともいずれかを清掃対象とし、外周面にブラシ毛を備えた回転ブラシを用いて前記清掃対象を清掃する、清掃工程と、
を含む電池の製造方法であって、
前記回転ブラシは、
中空の内部空間を形成し、且つ、前記外周面のうち前記ブラシ毛が設置された領域の間から前記内部空間に貫通する通気孔を有するブラシ基部を備え、
前記清掃工程において、
前記回転ブラシを回転させながら前記清掃対象に接触させると共に、前記通気孔を通じて前記ブラシ基部の前記内部空間に気体を吸引させることで、前記清掃対象を清掃することを含み、
前記清掃工程が実行されていない間に、前記ブラシ基部の前記内部空間から前記通気孔を通じて外部に気体を噴射させ、前記気体の噴射中の少なくとも一部で前記回転ブラシを回転させることを特徴とする、電池の製造方法。 A box-shaped case body having an opening and containing an electrode body therein and a lid closing the opening are set in a jig and welded to the periphery of the opening to form a hermetically sealed case. forming a battery;
a cleaning step of cleaning at least one of the battery case comprising the case main body and the lid and the jig, and cleaning the cleaning target using a rotating brush having brush bristles on the outer peripheral surface;
A method for manufacturing a battery comprising
The rotating brush is
A brush base that forms a hollow internal space and has a vent that penetrates the internal space from between regions of the outer peripheral surface where the brush bristles are installed,
In the cleaning step,
cleaning the object to be cleaned by contacting the object to be cleaned while rotating the rotating brush and sucking gas into the internal space of the brush base through the ventilation hole;
While the cleaning process is not performed, gas is jetted from the internal space of the brush base to the outside through the ventilation holes , and the rotating brush is rotated during at least part of the jetting of the gas. and a method for manufacturing a battery. 前記密閉された電池を形成する工程の後、前記清掃対象は、搬送機構によって予め定められた清掃位置に搬送され、After the step of forming the sealed battery, the object to be cleaned is transported to a predetermined cleaning position by a transport mechanism,
前記回転ブラシは、制御部と電気的に接続されており、The rotating brush is electrically connected to a control unit,
前記制御部は、前記清掃対象が清掃位置に搬送されたと判断したときに前記回転ブラシを回転させながら前記清掃対象に接触させて前記清掃工程を実行する、When the control unit determines that the cleaning target has been transported to the cleaning position, the control unit performs the cleaning step by rotating the rotating brush and bringing it into contact with the cleaning target.
請求項１に記載の電池の製造方法。A method for manufacturing the battery according to claim 1 .
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011164253A (en) 2010-02-08 2011-08-25 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2014127400A (en) 2012-12-27 2014-07-07 Toyota Industries Corp Jig for welding secondary battery
JP2016064361A (en) 2014-09-25 2016-04-28 株式会社豊田自動織機 Cleaning device for power storage apparatus and method of manufacturing the power storage apparatus
JP2016173927A (en) 2015-03-17 2016-09-29 株式会社豊田自動織機 Transfer device and transfer method
WO2016158998A1 (en) 2015-03-31 2016-10-06 株式会社Ｇｓユアサ Electricity storage element production method and electricity storage element production device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011164253A (en) 2010-02-08 2011-08-25 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2014127400A (en) 2012-12-27 2014-07-07 Toyota Industries Corp Jig for welding secondary battery
JP2016064361A (en) 2014-09-25 2016-04-28 株式会社豊田自動織機 Cleaning device for power storage apparatus and method of manufacturing the power storage apparatus
JP2016173927A (en) 2015-03-17 2016-09-29 株式会社豊田自動織機 Transfer device and transfer method
WO2016158998A1 (en) 2015-03-31 2016-10-06 株式会社Ｇｓユアサ Electricity storage element production method and electricity storage element production device

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