KR101671129B1 - 밀폐형 전지의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외장 내에 도입된 헬륨 누출량을 저감시킬 수 있는 밀폐형 전지의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 밀폐형 전지의 제조 방법은, 외장 (30) 내에 도입되는 헬륨 (H) 의 누출을 검지하는 리크 검사 공정을 실시하는 것으로서, 헬륨 (H) 과, 헬륨 (H) 보다 비중이 무거운 탄화수소를 혼합하여 혼합 가스 (G) 를 생성시킴으로써 헬륨 (H) 의 겉보기 비중을 무겁게 하는 처리 공정과, 혼합 가스 (G) 를 도입함으로써 헬륨 (H) 의 겉보기 비중을 무겁게 한 상태에서, 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입하는 도입 공정과, 헬륨 (H) 을 도입한 외장 (30) 을 밀폐하는 밀폐 공정을 실시한다.

Description

밀폐형 전지의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING SEALED CELL}

본 발명은 전지 용기 내에 도입되는 검지 가스의 누출을 검지하는 리크 검사 공정을 실시하는 밀폐형 전지의 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터, 밀폐형 전지의 제조 공정에 있어서는, 전지 용기 내에 수분이 침입하여 전지 성능이 열화되는 것을 방지하는 등의 목적에서, 전지 용기의 밀폐성을 확인하는 리크 검사 공정이 실시되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1 에 개시되는 기밀 검사 방법에 사용되는 밀폐형 전지는, 검지 가스 분위기의 밀폐 용기 내에서 제조됨으로써 전지 용기 내에 검지 가스가 도입되고, 그 후에 전지 용기가 밀폐된다. 그리고, 특허문헌 1 에 개시되는 밀폐형 전지의 기밀 검사 방법은, 밀폐 용기 내의 검지 가스를 제거한 후, 밀폐 용기 내를 진공화하고, 밀폐 용기의 가스 배출구 부근에 형성되는 가스 센서에 의해 밀폐형 전지에서 누출되는 검지 가스를 검출한다.

이와 같은 특허문헌 1 에 개시되는 밀폐형 전지의 기밀 검사 방법은, 검지 가스 분위기하에서 밀폐형 전지를 제조해야 하기 때문에, 큰 밀폐 용기로 전지의 제조 설비를 덮을 필요가 있다. 또, 밀폐 용기를 검지 가스 분위기로 하기 위해서 대량의 검지 가스가 필요하게 된다.

그래서, 대기 분위기하에서, 밀폐 전의 전지 용기의 외측으로부터 노즐을 사용하여 검지 가스를 전지 용기 내에 분사하여 검지 가스를 도입하고, 그 후, 전지 용기를 소정의 봉지 설비에 반송하여 전지 용기를 밀폐하는 것과 같은 수법을 생각할 수 있다.

그러나, 전지 성능에 영향을 주는 것을 방지하기 위한 등의 목적에서, 검지 가스로서 헬륨을 전지 용기에 도입한 경우, 비중이 가벼운 헬륨은 전지 용기를 밀폐할때까지 그 대부분이 누출된다.

따라서, 이 경우에는 검지 가스 이용률 (검지 가스 분사량에 대한 검지 가스 봉입량의 비율) 이 저하된다.

또, 이 경우에는 헬륨을 도입하고 나서 전지 용기를 봉지할 때까지의 동안의 시간이 불균일해지기 때문에 헬륨 누출량이 불균일해진다. 요컨대, 이 경우에는, 전지 용기 내의 헬륨 농도가 불균일해진다.

여기서, 도 23 에 나타내는 바와 같이, 전지 용기로부터 리크 가스가 일정량만큼 누출된 경우의 가스 센서의 출력값은, 전지 용기 내의 헬륨 농도에 따라 상이한 값이 된다. 구체적으로는, 리크 가스의 헬륨 농도가 높은 경우에 큰 값이 되고 (도 23 에 나타내는 그래프 G11 참조), 리크 가스의 헬륨 농도가 낮은 경우에 작은 값이 된다 (도 23 에 나타내는 그래프 G12 참조).

리크 검사 공정에서는, 헬륨 농도가 낮은 경우에 있어서의 가스 센서의 출력값을 기준으로 하여, 검사 임계값 (M1) 을 설정할 필요가 있다.

따라서, 헬륨 농도가 높은 전지 용기에 대해 리크 검사 공정을 실시할 때, 헬륨 농도가 낮은 경우의 검사 임계값 (M1) 에 대응하는 리크 가스 누출량 (N) 보다 적은 리크 가스 누출량임에도 불구하고, 가스 센서의 출력값이 검사 임계값 (M1) 을 초과할 가능성이 있다 (도 23 에 나타내는 범위 R1 참조).

요컨대, 대기 분위기하에서 검지 가스를 도입한 경우에는, 검사시에 전지 용기로부터 누출되는 리크 가스에 함유되는 헬륨량이 불균일하여, 본래 검사 결과가 OK 인 밀폐형 전지에 대해 비교적 높은 비율로 NG 판정된다. 즉, 대기 분위기하에서 검지 가스를 도입한 경우에는, 과 (過) 판정률이 악화될 가능성이 있다.

이상과 같이 종래 기술에 있어서는, 전지 용기 내로의 검지 가스 도입 후에 있어서의 검지 가스 누출량을 억제할 수 없었기 때문에, 검지 가스의 이용량이 저하됨과 함께, 검사의 과판정률이 악화될 가능성이 있었다.

일본 공개특허공보 2009-26569호

본 발명은 이상과 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 전지 용기 내에 도입된 검지 가스의 누출량을 저감시킬 수 있는 밀폐형 전지의 제조 방법을 제공하는 것이다.

즉, 제 1 발명은, 전지 용기 내에 도입되는 검지 가스의 누출을 검지하는 리크 검사 공정을 실시하는 밀폐형 전지의 제조 방법으로서, 상기 검지 가스의 겉보기 비중을 무겁게 하는 처리 공정과, 상기 검지 가스의 겉보기 비중을 무겁게 한 상태에서, 상기 전지 용기 내에 상기 검지 가스를 도입하는 도입 공정과, 상기 검지 가스를 도입한 상기 전지 용기를 밀폐하는 밀폐 공정을 실시하는 것이다.

제 2 발명은, 상기 처리 공정에서는, 상기 검지 가스와, 상기 검지 가스보다 비중이 무거운 가스를 혼합하여 혼합 가스를 생성하고, 상기 도입 공정에서는, 상기 생성된 상기 혼합 가스를 도입하는 것이다.

제 3 발명은, 상기 처리 공정에서는, 상기 전지 용기 내의 온도, 및 상기 검지 가스의 온도 중 적어도 어느 일방을 조절하여, 상기 검지 가스의 온도를 상기 전지 용기 내의 온도에 대해 상대적으로 낮게 하는 것이다.

제 4 발명은, 상기 혼합 가스의 평균적인 비중은 상기 전지 용기 내의 기체의 평균적인 비중보다 무거운 것이다.

제 5 발명은, 전지 용기 내에 도입되는 검지 가스의 누출을 검지하는 리크 검사 공정을 실시하는 밀폐형 전지의 제조 방법으로서, 상기 전지 용기 내에 상기 검지 가스를 도입하는 도입 공정과, 상기 검지 가스를 도입한 상기 전지 용기를 밀폐하는 밀폐 공정을 실시하고, 상기 도입 공정에서는, 상기 검지 가스를 분사 가능한 노즐의 분사구를 상기 전지 용기 내에 배치하고, 상기 노즐의 분사구를 상기 전지 용기의 먼 측을 향하여 상기 검지 가스를 분사하는 것이다.

제 6 발명은, 상기 도입 공정에서는, 상기 노즐의 분사구를 상기 전지 용기 내에 배치하기 위한 개구부가 형성되는, 상기 전지 용기의 1 측면에 대해 평행한 방향을 따라, 상기 전지 용기의 먼 측 및 상기 전지 용기의 먼 측과는 반대측의 2 개 지점을 향하여, 상기 검지 가스를 분사하는 것이다.

제 7 발명은, 상기 도입 공정이 실시된 직후에 상기 밀폐 공정을 실시하는 것이다.

본 발명은 전지 용기 내에 도입된 검지 가스의 누출량을 저감시킬 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1 은 전지의 전체적인 구성을 나타내는 설명도.
도 2 는 제 1 실시형태의 전지의 제조 공정을 나타내는 설명도.
도 3 은 검지 가스를 도입하는 상태를 나타내는 설명도.
도 4 는 검지 가스를 공급하고 나서 주액공 (注液孔) 을 봉지할 때까지의 공정을 나타내는 설명도. (a) 검지 가스를 공급하는 상태를 나타내는 도면. (b) 캡을 주액공에 재치 (載置) 하는 상태를 나타내는 도면. (c) 캡을 용접하는 상태를 나타내는 도면.
도 5 는 과판정이 되는 영역을 나타내는 도면.
도 6 은 제 2 실시형태 및 제 3 실시형태의 검지 가스를 공급하는 상태를 나타내는 도면.
도 7 은 외장에 도입하는 가스를 가시화하기 위한 구성을 나타내는 도면.
도 8 은 제 1 실시형태에서 제 3 실시형태까지의 제조 방법에 있어서의 실험 결과를 나타내는 도면. (a) 헬륨 농도의 측정 결과를 나타내는 도면. (b) 헬륨 이용률의 산출 결과를 나타내는 도면.
도 9 는 만곡 노즐로 검지 가스를 도입하는 상태를 나타내는 설명도.
도 10 은 제 1 비교예에서 제 3 비교예까지의 노즐의 배치 위치를 나타내는 도면. (a) 제 1 비교예를 나타내는 도면. (b) 제 2 비교예를 나타내는 도면. (c) 제 3 비교예를 나타내는 도면.
도 11 은 만곡 노즐을 사용한 경우, 및 제 1 비교예에서 제 3 비교예까지의 노즐을 사용한 경우의 실험 결과를 나타내는 도면. (a) 헬륨 농도의 측정 결과를 나타내는 도면. (b) 헬륨 이용률의 산출 결과를 나타내는 도면.
도 12 는 제 4 실시형태의 검지 가스를 도입하는 상태를 나타내는 설명도.
도 13 은 제 4 실시형태의 제조 방법에 있어서의 실험 결과를 나타내는 도면. (a) 헬륨 농도의 측정 결과를 나타내는 도면. (b) 헬륨 이용률의 산출 결과를 나타내는 도면.
도 14 는 제 ５ 실시형태의 노즐을 나타내는 설명도. (a) 선단부의 확대 측면도. (b) 도 14(a) 에 나타내는 A-A 단면도.
도 15 는 제 ５ 실시형태의 검지 가스를 도입하는 상태를 나타내는 설명도.
도 16 은 제 ５ 실시형태의 제조 방법에 있어서의 헬륨 농도의 측정 결과를 나타내는 도면.
도 17 은 제 1 변형예의 노즐을 나타내는 설명도. (a) 선단부의 확대 측면도. (b) 도 17(a) 에 나타내는 B-B 단면도. (c) 헬륨의 분사시의 높이 위치를 나타내는 측면도.
도 18 은 제 1 변형예의 헬륨과 전해액의 휘발 성분의 높이 위치의 관계를 나타내는 설명도.
도 19 는 제 2 변형예의 노즐을 나타내는 설명도. (a) 선단부의 확대 측면도. (b) 도 19(a) 에 나타내는 C-C 단면도.
도 20 은 제 2 변형예의 노즐과 주액공의 위치 관계를 나타내는 설명도. (a) 측면도. (b) 평면도.
도 21 은 제 2 변형예의 노즐로 헬륨을 분사하는 상태를 나타내는 평면도. (a) 헬륨의 분사 방향을 나타내는 도면. (b) 헬륨 분사에 의해 발생하는 기류의 흐름을 나타내는 도면.
도 22 는 외장 내의 기체를 배출하는 상태를 나타내는 설명도. (a) 측면도. (b) 평면도.
도 23 은 종래 기술에 있어서 과판정이 되는 영역을 나타내는 도면.

이하에서는, 본 실시형태의 밀폐형 전지의 제조 방법 (이하, 간단히 「제조 방법」이라고 표기한다) 에 대해 설명한다.

먼저, 도 1 을 참조하여, 본 발명에 관련된 밀폐형 전지의 제 1 실시형태인 전지 (10) 의 개략 구성에 대해 설명한다.

본 실시형태의 전지 (10) 는 밀폐형의 리튬 이온 이차 전지이다. 또한, 본 발명이 적용되는 대상은 리튬 이온 이차 전지에 한정되는 것은 아니고, 니켈 수소 이차 전지 등의 다른 밀폐형 전지에 대해서도 적용 가능하다.

전지 (10) 는 발전 요소 (20), 외장 (30), 캡 (40), 및 외부 단자 (50·50) 를 구비한다.

발전 요소 (20) 는 정극, 부극, 및 세퍼레이터를 적층 또는 권회하여 이루어지는 전극체에 전해액을 함침시킨 것이다. 전지 (10) 의 충방전시에 발전 요소 (20) 내에서 화학 반응이 일어나는 (엄밀하게는, 정극과 부극 사이에서 전해액을 개재한 이온의 이동이 일어나는) 것에 의해 전류의 흐름이 발생한다.

전지 용기인 외장 (30) 은 수납부 (31) 와 덮개부 (32) 를 갖는 각주형 캔이다.

수납부 (31) 는, 일면이 개구된 바닥이 있는 각통상의 부재이며, 내부에 발전 요소 (20) 를 수납한다.

덮개부 (32) 는 수납부 (31) 의 개구면에 따른 형상을 갖는 평판상의 부재이고, 수납부 (31) 의 개구면을 덮은 상태에서 수납부 (31) 와 접합된다. 덮개부 (32) 에 있어서, 후술하는 바와 같이 외부 단자 (50·50) 가 삽입 통과되는 지점 사이에는, 전해액을 주액하기 위한 주액공 (33) 이 개구되어 있다.

주액공 (33) 은, 덮개부 (32) 의 외측과 내측에서 내경 치수가 상이한 평면에서 보았을 때 대략 원 형상의 구멍이다. 주액공 (33) 은 상측 (외측) 의 내경이 하측 (내측) 의 내경보다 큰 직경으로 형성되어 있다.

또한, 본 실시형태의 전지는 외장이 바닥이 있는 각통상으로 형성된 각형 전지로 구성되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 외장이 바닥이 있는 원통상으로 형성된 원통형 전지에 적용할 수도 있다.

캡 (40) 은 주액공 (33) 을 봉지하기 위한 것이다. 캡 (40) 은 주액공 (33) 의 상측과 대략 동일한 형상으로 형성된다. 캡 (40) 은 주액공 (33) 의 하측에 재치되고, 외주연부가 레이저 용접됨으로써, 덮개부 (32) 와 접합된다.

외부 단자 (50·50) 는, 그 일부가 덮개부 (32) 의 외측면으로부터 전지 (10) 의 상방 (외방) 으로 돌출된 상태로 배치된다. 외부 단자 (50·50) 는 집전 단자 (51·51) 를 통하여 발전 요소 (20) 의 정극 또는 부극에 전기적으로 접속된다. 외부 단자 (50·50) 는, 그 외주면부에 고정 부재 (34) 가 끼워져 장착됨으로써, 절연 부재 (52·53) 를 사이에 개재하여 덮개부 (32) 에 대해 절연 상태로 고정된다. 외부 단자 (50·50) 및 집전 단자 (51·51) 는, 발전 요소 (20) 에 축적되는 전력을 외부로 꺼내거나, 혹은, 외부로부터의 전력을 발전 요소 (20) 에 받아들이는 통전 경로로서 기능한다.

집전 단자 (51·51) 는 발전 요소 (20) 의 정극판, 부극판과 접속되어 있다. 집전 단자 (51·51) 의 재료로는, 예를 들어 정극측에 알루미늄, 부극측에 구리를 채용할 수 있다.

외부 단자 (50·50) 에는 전지 (10) 의 외방측으로 돌출되는 부위에는 나사 전조에 의해 나사 가공이 실시되어 볼트부가 형성된다. 전지 (10) 의 실사용시에는, 이 볼트부를 사용하여 외부 단자 (50·50) 에 버스바, 외부 장치의 접속 단자 등이 체결 고정된다.

체결 고정할 때, 외부 단자 (50·50) 에는 체결 토크가 가해짐과 함께, 나사 체결에 의해 축방향으로 외력이 부여된다. 이 때문에, 외부 단자 (50·50) 의 재료로는, 철 등의 고강도 재료를 채용하는 것이 바람직하다.

다음으로, 제 1 실시형태의 제조 방법에 대해 설명한다.

제조 방법에서는, 다이코터 등의 도공기를 사용하여 집전체 (정극 집전체 및 부극 집전체) 의 표면에 합제 (정극 합제 및 부극 합제) 를 도공한 후, 합제를 건조시킨다.

다음으로, 집전체의 표면 상의 합제에 대해 프레스 가공을 실시함으로써, 집전체의 표면에 합제층 (정극 합제층 및 부극 합제층) 을 형성한다.

제조 방법은, 이와 같은 공정을 거쳐 제작되는 정극 및 부극과, 세퍼레이터를 적층 또는 권회하여 전극체를 생성한다. 그리고, 제조 방법은 외장 (30) 의 덮개부 (32) 에 일체화된 외부 단자 (50·50) 및 집전 단자 (51·51) 등을 전극체에 접속하고, 외장 (30) 의 수납부 (31) 에 전극체를 수납한다. 그 후, 제조 방법은, 외장 (30) 의 수납부 (31) 와 덮개부 (32) 를 용접에 의해 접합하여 캔을 봉한다.

외장 (30) 을 캔을 봉한 후에 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제조 방법은 주액공 (33) 으로부터 전해액 (E) 을 주액한다 (도 2 에 나타내는 화살표 E 참조).

이 때, 제조 방법은, 예를 들어, 외장 (30) 을 챔버 (111) 내에 수납함과 함께, 소정의 주액 유닛을 외장 (30) 에 세트하고, 챔버 (111) 내를 진공화한다. 그 후, 제조 방법에서는, 챔버 (111) 내에 대기를 도입하여 챔버 (111) 내를 대기압으로 되돌린다. 제조 방법은 이 때의 차압을 이용하여 전해액 (E) 을 외장 (30) 에 주액한다.

전해액 (E) 을 주액한 후에, 제조 방법에서는, 외장 (30) 내에 혼합 가스 (G) 를 도입한다 (도 2 에 나타내는 화살표 G 참조).

이 때, 도 3 및 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 제조 방법에서는, 하단부에 분사구 (121) 가 형성되는 노즐 (120) 을 주액공 (33) 의 상방에 배치하고, 주액공 (33) 을 향하여 혼합 가스 (G) 를 분사함으로써, 외장 (30) 내에 검지 가스로서의 헬륨 (H) 을 도입한다.

이 때 도입되는 혼합 가스 (G) 는 헬륨 (H) 과 전해액 (E) 의 휘발 성분인 탄화수소를 혼합한 가스이다.

여기서, 탄화수소의 비중은 헬륨 (H) 보다 무겁다. 또, 외장 (30) 내는 공기나 탄화수소 등으로 채워져 있다.

이 때문에, 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 만을 도입하는 경우에는, 헬륨 (H) 의 비중이 가볍기 때문에, 외장 (30) 의 내부에 헬륨 (H) 이 침입하기 어렵다. 요컨대, 헬륨 (H) 만을 도입하는 경우에는, 도입시에 헬륨 (H) 의 일부가 주액공 (33) 으로부터 누출된다.

제 1 실시형태의 제조 방법은, 전술한 바와 같이, 헬륨 (H) 과 탄화수소를 혼합한 혼합 가스 (G) 를 외장 (30) 내에 도입하고 있다.

즉, 제 1 실시형태의 제조 방법은 헬륨 (H) 을 탄화수소와 혼합함으로써, 결과적으로 헬륨 (H) 을 도입하는 경우와 비교하여, 혼합 가스 (G) 의 평균적인 비중을 무겁게 하고 있다.

이로써, 제 1 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 (H) 의 겉보기 비중, 요컨대, 외장 (30) 내의 공기 및 가스의 평균적인 비중에 대한 헬륨 (H) 의 상대적인 비중 (혼합 가스 (G) 의 평균적인 비중) 을 무겁게 하고 있다.

이것에 의하면, 제 1 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 도입시에 헬륨 (H) 을 외장 (30) 의 내부에 침전시킬 수 있다. 따라서, 제 1 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 (H) 을 효율적으로 도입할 수 있다 (도 4(a) 에 나타내는 외장 (30) 내의 공기 및 가스 (30A) 참조).

요컨대, 제 1 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 도입시의 헬륨 누출량을 저감시킬 수 있다. 또, 제 1 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 (H) 을 외장 (30) 내에 고농도로 도입할 수 있다.

외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입한 후에, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제조 방법에서는, 주액공 (33) 을 캡 (40) 에 의해 봉지한다 (도 2 에 나타내는 검게 칠한 삼각형 참조).

이 때, 제조 방법에서는, 도 4(b) 및 도 4(c) 에 나타내는 바와 같이, 캡 (40) 을 주액공 (33) 에 재치하고, 레이저 용접기에 의해 캡 (40) 의 외연부를 따라 레이저 (L) 를 조사하여, 주액공 (33) 을 봉지한다.

이와 같이, 제조 방법은 헬륨 (H) 을 도입한 외장 (30) 을 밀폐하는 밀폐 공정을 실시한다.

주액공 (33) 을 봉지한 후에, 제조 방법에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 외장 (30) 으로부터의 누출 (요컨대, 외장 (30) 의 밀봉 정도) 을 검사한다.

이 때, 제조 방법은 소정의 챔버 (131) 에 외장 (30) 을 수납하고 챔버 (133) 내를 진공 상태로 한다. 그 후, 제조 방법에서는, 외장 (30) 으로부터 챔버 (131) 내에 헬륨 (H) 이 누출되고 있는지 여부를 시판되는 헬륨 리크 검사기로 검출한다.

즉, 제조 방법은 도 5 에 나타내는 바와 같이, 외장 (30) 으로부터 챔버 (131) 내에 누출된 리크 가스에 함유되는 헬륨 (H) 의 양을 상기 헬륨 리크 검사기로 검출하고, 상기 헬륨 리크 검사기의 출력값이 소정의 검사 임계값 (M) 을 초과한 경우에, 외장 (30) 에 누출이 있다고 판정한다.

이와 같이, 제조 방법은 외장 (30) 내에 도입되는 검지 가스로서의 헬륨 (H) 의 누출을 검지하는 리크 검사 공정을 실시한다.

또한, 검지 가스는, 본 실시형태에 한정되는 것은 아니지만, 헬륨을 채용하는 것이 바람직하다. 이것은, 헬륨을 채용함으로써 전지 성능에 영향을 주는 것을 방지할 수 있는 것, 및 분자 직경이 작아 미세한 구멍으로부터의 누출을 검출할 수 있게 되는 것 등, 다른 검지 가스와 비교하여 여러 가지의 효과를 얻을 수 있기 때문이다.

만일, 헬륨 (H) 만을 도입한 경우에는, 헬륨 (H) 의 비중이 가볍기 때문에 헬륨 (H) 이 외장 (30) 내에 침전되지 않아, 결과, 주액공 (33) 의 근방에 헬륨 (H) 의 대부분이 위치하게 된다. 따라서, 헬륨 (H) 을 도입하고 나서 주액공 (33) 을 봉지할 때까지의 동안에, 헬륨 (H) 은 주액공 (33) 으로부터 많이 누출된다.

제 1 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 (H) 의 겉보기 비중을 무겁게 함으로써, 헬륨 (H) 을 외장 (30) 의 내부에 침전시키고 있다.

이것에 의하면, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 제조 방법은 헬륨 (H) 을 도입하고 나서 주액공 (33) 을 봉지할 때까지의 동안에, 헬륨 (H) 이 주액공 (33) 으로부터 누출되는 것을 억제할 수 있다. 요컨대, 제 1 실시형태의 제조 방법은, 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입한 후의 헬륨 누출량을 저감시킬 수 있다.

이와 같이, 제조 방법은 헬륨 (H) 과, 헬륨 (H) 보다 비중이 무거운 가스를 혼합하여 혼합 가스 (G) 를 생성하는 처리 공정을 실시한다.

또, 제조 방법은 생성된 혼합 가스 (G) 를 도입하는 도입 공정을 실시한다.

이것에 의하면, 제 1 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 (H) 을 효율적으로 이용할 수 있기 때문에, 헬륨 이용률 (헬륨 분사량에 대한 헬륨 봉입량의 비율) 을 개선할 수 있다. 요컨대, 제 1 실시형태의 제조 방법은 리크 검사 공정에 있어서의 비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 헬륨보다 비중이 무거운 가스는, 본 실시형태에 한정되는 것은 아니지만, 전지 성능에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다는 관점에서 탄화수소 등인 것이 바람직하다.

또, 제 1 실시형태의 제조 방법은, 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입할 때 및 헬륨 (H) 을 도입한 후의 헬륨 누출량을 저감시킬 수 있기 때문에, 리크 검사 공정시에 있어서의 외장 (30) 내의 헬륨 농도의 불균일을 저감시킬 수 있다.

따라서, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 제조 방법은, 외장 (30) 으로부터의 리크 가스 누출량이 소정량인 경우에 있어서의, 헬륨 농도가 높은 경우의 헬륨 리크 검사기의 출력값 (도 5 에 나타내는 그래프 G1 참조) 과, 헬륨 농도가 낮은 경우의 헬륨 리크 검사기의 출력값 (도 5 에 나타내는 그래프 G2 참조) 의 차이를 작게 할 수 있다.

요컨대, 제 1 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 농도에 따른 헬륨 리크 검사기의 출력값의 불균일을 저감시킬 수 있다.

이 때문에, 제 1 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 농도가 높은 경우에, 헬륨 농도가 낮은 경우의 검사 임계값 (M) 에 대응하는 리크 가스 누출량 (N) 보다 적은 리크 가스 누출량임에도 불구하고, 출력값이 검사 임계값 (M) 을 초과하는 사태의 발생을 억제할 수 있다 (도 5 에 나타내는 범위 R 참조).

따라서, 제 1 실시형태의 제조 방법은 과판정률을 개선할 수 있다. 요컨대, 제 1 실시형태의 제조 방법은, 리크 검사 공정의 로버스트성을 향상시킬 수 있다.

외장 (30) 의 누출을 검사한 후에, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제조 방법에서는, 전지 (10) 를 소정의 장소에 반송하고, 전해액 (E) 을 전극체에 함침시켜, 발전 요소 (20) 를 생성한다. 그리고, 제조 방법에서는, 전지 (10) 의 초기 충전을 실시하고, 전압의 검사 등을 실시한다.

제조 방법은, 이와 같이 하여 밀폐형의 전지 (10) 를 제조한다.

또한, 제조 방법에 있어서는, 전해액의 주액과 동시에 헬륨을 도입해도 상관없다. 이 경우, 제조 방법은 챔버 내를 진공 상태로 한 후에, 챔버 내에 혼합 가스를 도입하여 챔버 내를 대기압으로 되돌린다.

이것에 의하면, 제조 방법은 챔버와 혼합 가스가 저류되는 봄베를 접속하는 것만으로, 외장 내에 헬륨을 도입할 수 있다. 요컨대, 제조 방법은 혼합 가스를 도입하기 위한 설비를 설치하지 않고 헬륨을 도입할 수 있다.

다음으로, 제 2 실시형태의 밀폐형 전지 (10) 의 제조 방법 (이하, 간단히 「제조 방법」이라고 표기한다) 에 대해 설명한다.

제 2 실시형태의 제조 방법은, 제 1 실시형태의 전지 (10) 와 동일한 전지를 제조하는 것으로 한다 (도 1 참조).

제 2 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 (H) 을 외장 (30) 내에 도입하는 순서만이 제 1 실시형태의 제조 방법과 상이하다. 이 때문에, 이하에서는, 헬륨 (H) 을 외장 (30) 내에 도입하는 순서에 대해 상세히 서술하고, 다른 부분에 관한 설명은 생략한다.

전해액 (E) 을 주액한 후에, 제조 방법은 도 6 에 나타내는 바와 같이, 외장 (30) 내에 검지 가스인 헬륨 (H) 만을 도입한다 (도 6 에 나타내는 화살표 H 참조).

헬륨 (H) 을 분사하기 위한 노즐 (120) 에는, 분사구 (121) 의 근방에 냉각 장치 (122) 가 외측에서 끼워져있다. 냉각 장치 (122) 는 헬륨 도입시에 동작되어 헬륨 (H) 을 냉각시킨다.

즉, 제 2 실시형태의 제조 방법은 헬륨 (H) 을 냉각시킴으로써, 결과적으로 헬륨 (H) 을 도입하는 경우와 비교하여, 헬륨 (H) 의 밀도를 높게 하고 있다.

이로써, 제 2 실시형태의 제조 방법은 헬륨 (H) 의 겉보기 비중, 요컨대, 외장 (30) 내의 공기 및 가스의 평균적인 비중에 대한, 헬륨 (H) 의 상대적인 비중을 무겁게 하고 있다.

이것에 의하면, 제 2 실시형태의 제조 방법은 헬륨 도입시에 헬륨 (H) 을 외장 (30) 의 내부에 침전시킬 수 있기 때문에, 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입할 때 및 헬륨 (H) 을 도입한 후의 헬륨 누출량을 저감시킬 수 있다.

따라서, 제 2 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 이용률을 개선할 수 있기 때문에, 리크 검사 공정에 있어서의 비용을 저감시킬 수 있다. 또, 제 2 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 (H) 을 외장 (30) 내에 고농도로 도입할 수 있다.

그리고, 제 2 실시형태의 제조 방법은, 과판정률을 개선할 수 있어, 리크 검사 공정의 로버스트성을 향상시킬 수 있다 (도 5 참조).

또한, 냉각 장치의 구성은, 노즐의 분사구로부터 냉각시킨 헬륨을 분사할 수 있는 구성이면, 제 2 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 제 3 실시형태의 밀폐형 전지 (10) 의 제조 방법 (이하, 간단히 「제조 방법」이라고 표기한다) 에 대해 설명한다.

제 3 실시형태의 제조 방법은, 제 1 실시형태의 전지 (10) 와 동일한 전지를 제조하는 것으로 한다 (도 1 참조).

제 3 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 (H) 을 외장 (30) 내에 도입하는 순서만이 제 1 실시형태의 제조 방법과 상이하다. 이 때문에, 이하에서는, 헬륨 (H) 을 외장 (30) 내에 도입하는 순서에 대해 상세히 서술하고, 다른 부분에 관한 설명은 생략한다.

전해액 (E) 을 주액한 후에, 제조 방법은 도 6 에 나타내는 바와 같이, 외장 (30) 을 가열 장치 (123) 에 재치한 상태에서, 외장 (30) 내에 검지 가스인 헬륨 (H) 만을 도입한다 (도 6 에 나타내는 화살표 H 참조).

이 때, 가열 장치 (123) 는, 동작하여 외장 (30) 을 소정의 온도로 가열한다.

즉, 제 3 실시형태의 제조 방법은 외장 (30) 을 가열함으로써, 결과적으로 헬륨 (H) 을 도입하는 경우와 비교하여 외장 (30) 내의 공기 및 가스의 밀도를 낮게 하고 있다.

이로써, 제 3 실시형태의 제조 방법은 헬륨 (H) 의 겉보기 비중, 요컨대, 외장 (30) 내의 공기 및 가스의 평균적인 비중에 대한 헬륨 (H) 의 상대적인 비중을 무겁게 하고 있다.

이것에 의하면, 제 3 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 도입시에 헬륨 (H) 을 외장 (30) 의 내부에 침전시킬 수 있기 때문에, 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입할 때 및 헬륨 (H) 을 도입한 후의 헬륨 누출량을 저감시킬 수 있다.

따라서, 제 3 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 이용률을 개선할 수 있기 때문에, 리크 검사 공정에 있어서의 비용을 저감시킬 수 있다. 또, 제 3 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 (H) 을 외장 (30) 내에 고농도로 도입할 수 있다.

그리고, 제 3 실시형태의 제조 방법은, 과판정률을 개선할 수 있어, 리크 검사 공정의 로버스트성을 향상시킬 수 있다 (도 5 참조).

또한, 가열 장치의 구성은 외장 내를 가열할 수 있는 구성이면, 제 3 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

또, 제조 방법은 외장을 가열함과 함께, 노즐의 분사구 근방을 냉각시켜도 상관없다. 또한, 제조 방법은 노즐 및 외장을 냉각 가능하게 냉각 장치를 설치하여, 헬륨이 외장보다 냉각되도록 헬륨 및 외장을 각각 냉각시켜도 상관없다.

이와 같이, 처리 공정에서는, 외장 (30) 내의 온도, 및 헬륨 (H) 의 온도 중 적어도 어느 일방을 조절하여, 헬륨 (H) 의 온도를 외장 (30) 내의 온도에 대해 상대적으로 낮게 한다.

이상과 같이, 제조 방법은 헬륨 (H) 의 겉보기 비중을 무겁게 하는 처리 공정을 실시한다.

또, 제조 방법은 헬륨 (H) 의 겉보기 비중을 무겁게 한 상태에서, 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입하는 도입 공정을 실시한다.

여기서, 본 실시형태에 있어서 헬륨 (H) 의 겉보기 비중은, 외장 (30) 내의 공기 및 가스의 평균적인 비중에 대한 헬륨 (H) 의 상대적인 비중 (혼합 가스 (G) 를 도입하는 경우에는 혼합 가스 (G) 의 평균적인 비중) 을 가리킨다.

또한, 제조 방법은, 헬륨의 겉보기 비중을 무겁게 할 수 있으면 되고, 예를 들어, 냉각 장치에 의해 냉각된 혼합 가스를 가열 장치에 의해 가열된 외장에 도입해도 상관없다.

다음으로, 제 1 실시형태에서 제 3 실시형태까지의 제조 방법을 사용하여 헬륨 (H) 을 도입한 경우에 있어서의, 헬륨 농도 및 헬륨 이용률에 관한 실험 결과에 대해 설명한다.

실험에서는, 비교 대상으로서, 도 3 에 나타내는 바와 같은 상태에서 측면이 투명한 외장 (30) 에 헬륨 (H) 을 도입하여, 복수의 테스트 피스를 제작하였다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 실험에서는, 각 테스트 피스를 아크로매틱 렌즈 (142·143) 로 협지함과 함께, 아크로매틱 렌즈 (142) 의 외측에 설치한 광원 (141) 으로부터 광을 조사하여, 외장 (30) 내의 밀도 변화를 가시화하였다. 또, 실험에서는, 아크로매틱 렌즈 (143) 의 외측에 고속도 카메라 (144) 를 설치하여, 외장 (30) 내의 밀도 변화의 모습을 촬영하였다.

실험에서는, 헬륨 도입 후에 외장 (30) 에 구멍을 뚫음과 함께, 당해 구멍에 헬륨 농도 측정기의 헤드를 신속하게 눌러, 헬륨 농도를 측정하였다.

또, 실험에서는, 헬륨 분사량이나 측정된 헬륨 농도 등에 기초하여, 헬륨 이용률을 산출하였다.

비교 대상에서는, 가시화의 결과, 헬륨 도입시에 외장 (30) 의 내부까지 헬륨 (H) 이 침투되지 않았던 것이 확인되었다.

또, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 비교 대상에서는, 헬륨 농도가 낮음과 함께 크게 불균일하고, 헬륨 (H) 이 많이 누출됨과 함께, 헬륨 누출량이 불균일한 것을 알 수 있다.

또, 비교 대상에서는 헬륨 이용률이 낮았다.

제 1 실시형태 내지 제 3 실시형태에서는, 가시화의 결과, 헬륨 도입시에 외장 (30) 의 내부까지 헬륨 (H) 이 침투된 것이 확인되었다.

또, 제 1 실시형태 내지 제 3 실시형태에서는, 헬륨 농도의 높음과 불균일이 비교 대상보다 개선되어 있고, 헬륨 누출량을 저감시킴과 함께, 헬륨 누출량의 불균일이 억제되어 있는 것을 알 수 있다.

또, 제 1 실시형태 내지 제 3 실시형태에서는, 비교 대상과 비교하여 헬륨 이용률을 개선할 수 있었다.

이상의 실험 결과로부터, 제 1 실시형태에서 제 3 실시형태까지의 제조 방법은, 헬륨 도입시에 있어서의 헬륨 누출량을 저감시킬 수 있기 때문에, 헬륨 농도의 불균일 및 헬륨 이용률을 개선할 수 있는 것을 알 수 있다. 또, 제 1 실시형태에서 제 3 실시형태까지의 제조 방법은 헬륨 (H) 을 외장 (30) 내에 고농도로 도입할 수 있는 것을 알 수 있다.

다음으로, 혼합 가스 (G) 또는 헬륨 (H) 을 분사하는 노즐의 형상, 및 노즐의 배치 위치 등을 변경한 경우에 있어서의, 헬륨 농도 및 헬륨 이용률에 관한 실험 결과에 대해 설명한다.

실험에서는, 도 9 에 나타내는 바와 같은 하단부 (선단부) 가, 상하 방향으로 연장되는 중도부에 대해 약 90 ° 구부러져 수평 방향으로 연장되는 만곡 노즐 220) 과, 도 3 에 나타내는 바와 같은 상하 방향으로 연장되는 직선상의 노즐 (120) 을 사용하였다.

실험에서는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 만곡 노즐 (220) 을 주액공 (33) 에 삽입 통과시켜 분사구 (221) 를 외장 (30) 내에 배치하고, 분사구 (221) 를 좌측 방향을 향한 상태에서 헬륨 (H) 을 분사하고, 주액공 (33) 을 봉지하여 복수의 테스트 피스를 작성하였다.

도 10(a) 에 나타내는 바와 같이, 실험에서는, 제 1 비교예로서, 직선상의 노즐 (120) 의 하단부의 분사구 (121) 를 주액공 (33) 보다 상방에 배치함과 함께, 분사구 (121) 로부터 아래를 향하게 하여 헬륨 (H) 을 분사하고, 주액공 (33) 을 봉지하여 복수의 테스트 피스를 작성하였다.

도 10(b) 에 나타내는 바와 같이, 실험에서는, 제 2 비교예로서, 직선상의 노즐 (120) 을 수직 방향에 대해 소정의 각도만큼 경사시킨 상태에서, 노즐 (120) 의 하단부의 분사구 (121) 를 주액공 (33) 보다 상방에 배치함과 함께, 분사구 (121) 로부터 우측 아래 방향을 향하여 헬륨 (H) 을 분사하고, 주액공 (33) 을 봉지하여 복수의 테스트 피스를 작성하였다.

도 10(c) 에 나타내는 바와 같이, 실험에서는, 제 3 비교예로서, 직선상의 노즐 (120) 의 분사구 (121) 를 외장 (30) 내에 배치함과 함께, 노즐 (120) 의 하단부의 분사구 (121) 를 아래를 향하여 헬륨 (H) 을 분사하고, 주액공 (33) 을 봉지하여 복수의 테스트 피스를 작성하였다.

실험에서는, 만곡 노즐 (220) 을 사용한 경우의 테스트 피스의 외장 (30) 내, 및 제 1 비교예에서 제 3 비교예까지의 테스트 피스의 외장 (30) 내의 헬륨 농도가 모두 동일한 농도가 되도록 헬륨 (H) 을 도입하였다.

실험에서는, 이와 같은 조건에서 측면이 투명한 외장 (30) 에 헬륨 (H) 을 도입하고, 도 7 에 나타내는 바와 같은 구성으로, 외장 (30) 내의 밀도 변화를 가시화하여 그 모습을 촬영하였다.

실험에서는, 주액공 (33) 을 봉지한 후에, 외장 (30) 에 구멍을 뚫음과 함께, 당해 구멍에 헬륨 농도 측정기의 헤드를 신속하게 눌러, 헬륨 농도를 측정하였다.

또, 실험에서는, 헬륨 분사량이나 측정한 헬륨 농도 등에 기초하여, 헬륨 이용률을 산출하였다.

도 10(a) 에 나타내는 제 1 비교예에서는, 가시화의 결과, 분사된 헬륨 (H) 의 일부가 외장 (30) 의 외벽에 충돌하여, 헬륨 (H) 의 일부를 외장 (30) 에 도입할 수 없었던 것이 확인되었다.

또, 제 1 비교예에서는, 가시화의 결과, 일단 외장 (30) 내에 도입된 헬륨 (H) 의 분사류가 전극체에 충돌하여, 주액공 (33) 의 외측으로 되돌아 나오는 것이 확인되었다.

도 10(b) 에 나타내는 제 2 비교예에서는, 가시화의 결과, 외장 (30) 내에 도입된 헬륨 (H) 이 주액공 (33) 의 외측으로 되돌아 나오지는 않았지만, 분사된 헬륨 (H) 의 일부가 외장 (30) 의 외벽에 충돌하여, 헬륨 (H) 의 일부를 외장 (30) 에 도입할 수 없었던 것이 확인되었다.

도 10(c) 에 나타내는 제 3 비교예에서는, 가시화의 결과, 분사된 헬륨 (H) 의 일부가 외장 (30) 의 외벽에 충돌하지는 않았지만, 일단 외장 (30) 내에 도입된 헬륨 (H) 의 분사류가 전극체에 충돌하여, 헬륨 (H) 이 주액공 (33) 의 외측으로 되돌아 나오는 것이 확인되었다.

한편, 도 9 에 나타내는 만곡 노즐 (220) 을 사용하여 헬륨 (H) 을 도입한 경우에는, 가시화의 결과, 헬륨 (H) 이 외장 (30) 의 안쪽 깊은 곳까지 분사된 것이 확인되었다.

즉, 만곡 노즐 (220) 을 사용하여 헬륨 (H) 을 도입한 경우에는, 분사된 헬륨 (H) 의 일부가 외장 (30) 의 외벽에 충돌하지 않고, 또한, 외장 (30) 내에 도입된 헬륨 (H) 이 주액공 (33) 의 외측으로 되돌아 나오지 않은 것이 확인되었다.

이 때문에, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 만곡 노즐 (220) 을 사용한 경우에 있어서의 헬륨 농도의 불균일 및 헬륨 이용률은, 제 1 비교예 내지 제 3 비교예에 있어서의 헬륨 농도의 불균일 및 헬륨 이용률과 비교하여 개선되었다.

이상의 실험 결과로부터, 제조 방법은 만곡 노즐 (220) 을 사용하여 외장 (30) 의 좌측 방향으로 헬륨 (H) 을 분사함으로써, 헬륨 누출량을 저감시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

또, 제조 방법은 만곡 노즐 (220) 을 사용하여 외장 (30) 의 좌측 방향으로 헬륨 (H) 을 분사함으로써, 헬륨 (H) 을 외장 (30) 의 안쪽 깊은 곳까지 분사할 수 있기 때문에, 헬륨 (H) 을 외장 (30) 내에 고농도로 도입할 수 있다.

여기서, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 주액공 (33) 은 외장 (30) 의 덮개부 (32) 에 있어서, 좌우 중앙부보다 약간 우측에 형성되어 있다. 또, 실험에서는, 만곡 노즐 (220) 로, 좌측 방향을 향하여 헬륨 (H) 을 분사하고 있다.

요컨대, 제조 방법은 헬륨 (H) (또는 혼합 가스 (G)) 을 분사할 수 있는 만곡 노즐 (220) 의 분사구 (221) 를 외장 (30) 내에 배치하고, 만곡 노즐 (220) 의 분사구 (221) 를 외장 (30) 의 먼 측을 향하여 헬륨 (H) (또는 혼합 가스 (G)) 을 분사함으로써, 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입하는 도입 공정을 실시한다. 이로써, 제조 방법은 헬륨 누출량을 저감시킬 수 있다. 또, 제조 방법은 헬륨 (H) 을 외장 (30) 내에 고농도로 도입할 수 있다.

여기서, 외장 (30) 의 먼 측이란, 만곡 노즐 (220) 로부터 헬륨 (H) (또는 혼합 가스 (G)) 을 분사했을 때, 헬륨 (H) (또는 혼합 가스 (G)) 을 가장 멀리까지 분사할 수 있는 외장 (30) 의 소정의 일측을 가리킨다. 즉, 만곡 노즐 (220) 의 분사구 (221) 로부터 가장 멀리 위치하는 외장 (30) 의 측면이다.

또한, 주액공이 외장의 좌우 방향 중앙부에 형성된 경우, 만곡 노즐은 좌우 방향의 어느 일방향 (요컨대, 외장의 길이 방향을 따른 어느 일방향) 에 헬륨을 분사하면 된다. 이 경우에는, 외장의 좌우 방향의 양측이 외장의 먼 측이 된다.

또, 주액공이 대략 바닥이 있는 원통상 부재의 중앙부에 형성된 경우, 만곡 노즐은 수평 방향에 있어서의 임의의 일방향에 헬륨을 분사하면 된다. 이 경우, 외장의 내주면 전부가 외장의 먼 측이 된다.

만곡 노즐의 형상은 외장 내에 분사구를 배치했을 때, 외장의 먼 측을 향하여 헬륨 (또는 혼합 가스) 을 분사할 수 있는 형상이면 되고, 도 9 에 나타내는 바와 같은 형상에 한정되는 것은 아니다.

또, 도 11 에 나타내는 헬륨 농도의 불균일 및 헬륨 이용률은, 헬륨 (H) 을 도입한 후에, 신속하게 주액공 (33) 을 봉지한 경우의 결과이다.

신속하게 주액공 (33) 을 봉지한 경우에는, 헬륨 (H) 이 주액공 (33) 으로부터 누출되는 시간을 단축할 수 있기 때문에 헬륨 누출량을 저감시킬 수 있다. 또, 헬륨 (H) 을 공급하고 나서 주액공 (33) 을 봉지할 때까지의 시간을 균일하게 할 수 있기 때문에, 헬륨 누출량의 불균일을 개선할 수 있다.

즉, 제조 방법은 헬륨 (H) 을 도입한 후에, 신속하게 주액공 (33) 을 봉지하는 것이 바람직하다.

구체적으로는, 제조 방법은 주액공 (33) 을 봉지하는 레이저 용접기의 근방에 헬륨 봄베나 노즐 등을 배치 형성하여, 헬륨 도입 후에 전지를 먼 장소까지 반송하지 않고, 신속하게 주액공 (33) 을 봉지한다.

이로써, 제조 방법은 헬륨 이용률 및 과판정률을 개선할 수 있다.

이와 같이, 제조 방법은 도입 공정이 실시된 직후에 밀폐 공정을 실시한다.

여기서, 도입 공정이 실시된 직후란 도입 공정과 밀폐 공정 사이에 다른 공정을 거치지 않고, 도입 공정을 실시하고 나서 소정의 시간 내에 밀폐 공정을 실시하는 것을 가리킨다. 또, 상기 소정의 시간은, 예를 들어, 헬륨 (H) 을 도입하고 나서의 경과 시간에 따른 헬륨 누출량의 측정 결과 등에 기초하여 설정된다.

다음으로, 제 4 실시형태의 밀폐형 전지 (10) 의 제조 방법 (이하, 간단히 「제조 방법」이라고 표기한다) 에 대해 설명한다.

제 4 실시형태의 제조 방법은, 제 1 실시형태의 전지 (10) 와 동일한 전지를 제조하는 것으로 한다 (도 1 참조).

도 12 에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시형태의 제조 방법에서는, 제 1 실시형태의 혼합 가스 (G) 보다 무거운 혼합 가스 (J) 를 도입하는 점이, 제 1 실시형태의 제조 방법과 상이한 점이다. 이 때문에, 이하에서는, 혼합 가스 (J) 에 대해 상세히 서술하고, 다른 부분에 관한 설명은 생략한다.

제 4 실시형태의 제조 방법에서는, 전해액 (E) 을 주액한 외장 (30) 내에 제 1 실시형태에서 사용한 노즐 (120) 을 사용하여 혼합 가스 (J) 를 분사한다 (도 12의 노즐 (120) 의 하방에 나타내는 화살표 J 참조).

이 때, 제조 방법에서는, 제 1 실시형태의 혼합 가스 (G) 를 분사하는 경우와 동일하게, 노즐 (120) 을 주액공 (33) 의 상방에 배치하고, 혼합 가스 (J) 를 분사한다.

제 4 실시형태의 제조 방법에서는, 대기 분위기하에서 혼합 가스 (J) 의 분사를 실시한다.

제 4 실시형태에서 도입되는 혼합 가스 (J) 는, 헬륨 (H) 과, 헬륨 (H) 보다 비중이 무거운 가스인 질소를 소정의 비율로 혼합한 가스이다.

이로써, 제 4 실시형태의 제조 방법은 혼합 가스 (J) 의 평균적인 비중을 헬륨 (H) 의 비중보다 무겁게 하고 있다.

질소는 전지 성능에 영향을 주지 않을 뿐만 아니라, 입수가 용이함과 함께 저렴한 가스이다. 이 때문에, 질소는 혼합 가스 (J) 의 생성에 바람직한 가스이다.

전술한 바와 같이, 외장 (30) 내에는 공기 및 전해액 (E) 의 휘발 성분인 탄화수소 등의 가스가 존재하고 있다.

따라서, 질소의 혼합비가 낮은 혼합 가스, 즉, 헬륨 (H) 이 많이 함유되는 혼합 가스에서는, 그 평균적인 비중이 외장 (30) 내의 공기 및 가스 (이하, 「외장 (30) 내의 기체」라고 표기한다) 의 평균적인 비중에 대해 충분히 무거워지지 않을 가능성이 있다.

요컨대, 이 경우에는 혼합 가스의 일부가 외장 (30) 내에 침입할 수 없고, 외장 (30) 내에 침입한 나머지 혼합 가스도 외장 (30) 의 내부에 침전되지 않을 가능성이 있다.

그래서, 제 4 실시형태의 제조 방법에서는, 헬륨 (H) 에 대한 질소의 혼합비를 어느 정도 (예를 들어, 60 ％ 정도까지) 높게 하여, 혼합 가스 (J) 의 평균적인 비중을 어느 정도 무겁게 함과 함께, 혼합 가스 (J) 에 압력을 가하여 혼합 가스 (J) 의 밀도를 높게 하고 있다.

보다 상세하게는, 제조 방법에서는, 혼합 가스 (J) 를 분사할 때의 압력을 조정하여 혼합 가스 (J) 에 소정의 압력을 가하여, 혼합 가스 (J) 의 평균적인 비중을 외장 (30) 내의 기체의 평균적인 비중보다 무겁게 하고 있다.

여기서, 제 4 실시형태에 있어서, 혼합 가스 (J) 의 평균적인 비중이란 혼합 가스 (J) 를 구성하는 가스의 혼합비 및 비중에 의해 구해지는 비중, 혼합 가스 (J) 에 가해지는 압력, 및 혼합 가스 (J) 의 온도 등에 기초하여 산출되는 비중을 가리킨다. 이것은, 외장 (30) 내의 기체의 평균적인 비중에 대해서도 동일하다.

이것에 의하면, 제 4 실시형태의 제조 방법은 혼합 가스 (J) 의 대부분을 외장 (30) 내에 침입시킬 수 있음과 함께, 외장 (30) 내에 침입된 혼합 가스 (J) 를 외장 (30) 의 내부에 침전시킬 수 있다 (도 12 에 나타내는 좌우 방향으로 연장되는 화살표 J 참조).

따라서, 제 4 실시형태의 제조 방법은 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입할 때 및 헬륨 (H) 을 도입한 후의 헬륨 누출량을 보다 저감시킬 수 있다.

이 때문에, 제 4 실시형태의 제조 방법은, 리크 검사 공정시에 있어서의 외장 (30) 내의 헬륨 농도의 불균일을 저감시킬 수 있다.

따라서, 제조 방법은 과판정률을 보다 개선할 수 있어, 리크 검사 공정의 로버스트성을 보다 향상시킬 수 있다 (도 5 참조).

또, 제 4 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 이용률을 보다 개선할 수 있기 때문에, 리크 검사 공정에 있어서의 비용을 보다 저감시킬 수 있다. 그리고, 제조 방법은 헬륨 (H) 을 외장 (30) 내에 보다 고농도로 도입할 수 있다.

다음으로, 제 4 실시형태의 제조 방법을 사용하여 헬륨 (H) 을 도입한 경우에 있어서의 헬륨 농도 및 헬륨 이용률에 관한 실험 결과에 대해 설명한다.

실험에서는, 헬륨 (H) 과 질소를 혼합비 4 : 6 으로 혼합하여 혼합 가스 (J) 를 생성함과 함께, 혼합 가스 (J) 의 평균적인 비중이 외장 (30) 내의 기체의 평균적인 비중보다 무거워질 정도로 큰 압력으로 혼합 가스 (J) 를 분사하였다.

실험에서는, 도 12 에 나타내는 노즐 (120) 로부터 혼합 가스 (J) 를 분사하고, 주액공 (33) 을 봉지하여 복수의 테스트 피스를 작성하였다.

실험에서는, 주액공 (33) 을 봉지한 후에, 제 1 실시형태에서 제 3 실시형태까지의 실험과 동일한 순서로 헬륨 농도를 측정함과 함께, 헬륨 이용률을 산출하였다.

실험에서는, 제 1 실시형태에서 제 3 실시형태까지의 실험에서 측정한 비교 대상의 헬륨 농도 및 헬륨 이용률과, 제 4 실시형태의 헬륨 농도 및 헬륨 이용률을 비교 평가하였다.

전술한 바와 같이, 비교 대상의 테스트 피스는, 노즐 (120) 로부터 헬륨 (H) 을 분사하여 헬륨 (H) 을 도입한 테스트 피스이다. 요컨대, 비교 대상의 테스트 피스는, 외장 (30) 내의 기체의 평균적인 비중보다, 평균적인 비중이 가벼운 혼합 가스를 도입한 테스트 피스에 상당한다.

도 13 에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시형태의 헬륨 농도의 불균일 및 헬륨 이용률은 비교 대상의 헬륨 농도의 불균일 및 헬륨 이용률과 비교하여, 크게 개선되었다.

이상의 실험 결과로부터, 제 4 실시형태의 제조 방법은 혼합 가스 (J) 의 평균적인 비중을, 외장 (30) 내의 기체의 평균적인 비중보다 무겁게 함으로써, 헬륨 누출량을 보다 저감시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 제조 방법은 반드시 헬륨과 질소를 혼합할 필요는 없다.

또, 제조 방법은 헬륨과 질소를 혼합하여 혼합 가스를 생성하는 경우에 있어서, 반드시 헬륨과 질소를 혼합비 4 : 6 으로 혼합할 필요는 없지만, 혼합 가스의 평균적인 비중의 조정량을 작게 할 수 있다는 관점에서, 질소의 혼합비가 6 이상 또한 10 미만인 것이 바람직하다.

다음으로, 제 ５ 실시형태의 밀폐형 전지 (10) 의 제조 방법 (이하, 간단히 「제조 방법」이라고 표기한다) 에 대해 설명한다.

제 ５ 실시형태의 제조 방법은, 제 1 실시형태의 전지 (10) 와 동일한 전지를 제조하는 것으로 한다 (도 1 참조).

제 ５ 실시형태의 제조 방법은, 혼합 가스 (G) 가 아니라 헬륨 (H) 을 분사하는 점 (보다 상세하게는, 헬륨 (H) 의 겉보기 비중을 무겁게 하는 처리 공정을 실시하지 않고 헬륨 (H) 을 분사하는 점), 및 헬륨 (H) 을 분사하는 조건이 제 1 실시형태의 제조 방법과 상이하다.

이 때문에, 이하에서는, 헬륨 (H) 을 분사하는 조건에 대해 상세히 서술하고, 다른 부분에 관한 설명은 생략한다.

제 ５ 실시형태의 제조 방법에서는, 도 14 에 나타내는 바와 같은 노즐 (320) 을 사용하여 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입한다.

도 14 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (320) 은, 그 하부에 있어서의 측면이 2 개 지점 개구됨과 함께, 하단면이 폐색되어 있다. 노즐 (320) 은 상기 개구 부분이 분사구 (321·322) 로서 형성된다.

분사구 (321·322) 는, 그 정면, 요컨대, 분사구 (321·322) 와 대향하는 위치에서 보았을 때 대략 원 형상으로 형성되는 구멍이다. 분사구 (321·322) 는 서로 대략 동일한 내경을 갖고, 노즐 (320) 의 중심을 기준으로 하여 등간격으로 위상을 어긋나게 하여 배치된다.

노즐 (320) 은 이와 같은 분사구 (321·322) 로부터, 도 14 에 있어서의 좌우 방향, 요컨대, 수평 방향을 따라 헬륨 (H) 을 분사할 수 있도록 구성되어 있다.

도 15 에 나타내는 바와 같이, 제 ５ 실시형태의 제조 방법에서는, 노즐 (320) 을 하강시키고, 노즐 (320) 을 주액공 (33) 에 삽입 통과시켜 분사구 (321·322) 를 외장 (30) 내에 배치한다.

그리고, 제조 방법에서는, 노즐 (320) 의 분사구 (321·322) 로부터 도 15 의 좌측 방향 및 우측 방향의 2 방향에 헬륨 (H) 을 분사한다.

이와 같이, 제 ５ 실시형태에 있어서, 노즐 (320) 의 분사구 (321·322) 를 외장 (30) 내에 배치하기 위한 개구부는 주액공 (33) 이다.

또, 주액공 (33) 이 형성되는 외장 (30) 의 일측은, 외장 (30) 의 상측, 즉, 덮개부 (32) 이다.

제 ５ 실시형태의 제조 방법에서는, 외장 (30) 내에 배치되는 분사구 (321·322) 로부터 외장 (30) 의 좌우 양측면을 향하여 헬륨 (H) 을 분사한다.

이 때, 제조 방법에서는, 좌우 방향을 따라, 즉, 외장 (30) 의 길이 방향에 대해 평행한 방향으로 헬륨 (H) 을 분사한다.

제 ５ 실시형태의 제조 방법과 같이, 비중이 가벼운 헬륨 (H) 을 분사하는 경우에는, 헬륨 (H) 과 외장 (30) 내의 기체의 비중 차이가 크기 때문에, 외장 (30) 내에서 헬륨 (H) 이 고일 가능성이 있다.

요컨대, 이 경우에는 외장 (30) 내에서 난류가 발생하고, 그 결과, 헬륨 (H) 을 도입할 때의 헬륨 누출량이 증가하여 외장 (30) 내의 기체를 헬륨 (H) 으로 치환할 수 없을 가능성이 있다.

그래서, 제 ５ 실시형태의 제조 방법에서는, 도 15 의 좌측 방향 및 우측 방향의 2 방향으로 헬륨 (H) 을 분사하고, 외장 (30) 내의 주액공 (33) 보다 좌측, 및 주액공 (33) 보다 우측의 2 개 지점에서 기류를 발생시키고 있다.

이로써, 제조 방법은, 외장 (30) 내의 기체 및 헬륨 (H) 의 흐름을 촉진시켜, 외장 (30) 내에서 헬륨 (H) 이 고이는 것을 억제하고 있다. 요컨대, 제조 방법은, 외장 (30) 내에서 난류가 발생하는 것을 억제하여, 외장 (30) 내에서의 헬륨 (H) 의 치환을 촉진시키고 있다.

이것에 의하면, 제 ５ 실시형태의 제조 방법은, 도 9 에 나타내는 바와 같은 만곡 노즐 (220) 을 사용한 경우와 비교하여, 헬륨 (H) 을 도입할 때의 헬륨 누출량을 보다 저감시킬 수 있다. 따라서, 제조 방법은 헬륨 (H) 을 보다 고농도로 도입할 수 있다.

요컨대, 제조 방법은, 헬륨 이용률을 크게 개선할 수 있어, 리크 검사 공정에 있어서의 비용을 보다 저감시킬 수 있다.

또, 제 ５ 실시형태의 제조 방법은, 난류의 영향에 의해 헬륨 (H) 이 주액공 (33) 의 근방에 체류되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 제조 방법은 헬륨 (H) 을 외장 (30) 의 안쪽 깊은 곳, 요컨대, 주액공 (33) 에서 떨어진 위치까지 도달시킬 수 있다.

특히, 제 ５ 실시형태의 제조 방법은, 좌우 방향을 따라 헬륨 (H) 을 분사함으로써, 헬륨 (H) 이 덮개부 (32) 및 전극체에 충돌하기 어렵게 하여, 외장 (30) 의 보다 안쪽 깊은 곳까지 헬륨 (H) 을 도달시키고 있다.

요컨대, 제 ５ 실시형태의 제조 방법은 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입할 때 및 헬륨 (H) 을 도입한 후의 헬륨 누출량을 저감시킬 수 있기 때문에, 리크 검사 공정시에 있어서의 외장 (30) 내의 헬륨 농도의 불균일을 저감시킬 수 있다.

따라서, 제조 방법은 과판정률을 보다 개선할 수 있어, 리크 검사 공정의 로버스트성을 보다 향상시킬 수 있다 (도 5 참조).

이와 같이, 제 ５ 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 (H) 을 분사할 수 있는 노즐 (320) 의 분사구 (321·322) 를 외장 (30) 내에 배치하고, 노즐 (320) 의 분사구 (321·322) 를 외장 (30) 의 먼 측을 향하여 헬륨 (H) 을 분사함으로써, 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입하는 도입 공정을 실시한다.

또, 제 ５ 실시형태의 제조 방법에 있어서, 도입 공정에서는, 덮개부 (32) 에 대해 평행한 방향을 따라, 외장 (30) 의 먼 측 및 외장 (30) 의 먼 측과는 반대측의 2 개 지점을 향하여 헬륨 (H) 을 분사한다.

여기서, 덮개부 (32) 에 대해 평행한 방향이란, 덮개부 (32) 의 두께 방향에 대해 직교하는 방향, 즉, 덮개부 (32) 의 판면을 따른 방향이고, 예를 들어, 도 15 에 있어서의 좌우 방향이다.

또, 외장 (30) 의 먼 측과는 반대측이란, 헬륨 (H) 을 가장 멀리까지 분사할 수 있는 외장 (30) 의 소정의 일 측면과 대향하는 측면, 요컨대, 본 실시형태에서는 외장 (30) 의 우측면이다.

또한, 좌우 방향을 길이 방향으로 하여 평면에서 보았을 때 대략 사각형상으로 형성되고, 좌우 방향 중앙부에 주액공이 형성되는 외장에 헬륨을 도입하는 경우에는, 외장의 먼 측으로서 헬륨을 분사하는 외장의 좌측면 및 우측면의 어느 일방의 반대측, 요컨대, 좌측면 및 우측면의 타방이 외장의 먼 측과는 반대측이 된다.

또, 대략 바닥이 있는 원통상의 중앙부에 주액공이 형성되는 외장에 헬륨을 도입하는 경우에는, 외장의 먼 측으로서 헬륨을 분사하는 임의의 일방향과는 반대측이, 외장의 먼 측과는 반대측이 된다.

다음으로, 제 ５ 실시형태의 제조 방법을 사용하여 헬륨 (H) 을 도입했을 때의 헬륨 농도에 관한 실험 결과에 대해 설명한다.

실험에서는, 도 15 에 나타내는 노즐 (320) 로부터 헬륨 (H) 을 분사하고, 주액공 (33) 을 봉지하여 복수의 테스트 피스를 작성하였다.

실험에서는, 주액공 (33) 을 봉지한 후에, 제 1 실시형태에서 제 3 실시형태까지의 실험과 동일한 순서로 헬륨 농도를 측정하였다.

실험에서는, 제 1 실시형태에서 제 3 실시형태까지의 실험에서 측정한, 비교 대상의 헬륨 농도와, 제 ５ 실시형태의 테스트 피스의 헬륨 농도를 비교 평가하였다.

도 16 에 나타내는 바와 같이, 제 ５ 실시형태의 헬륨 농도는, 그 최소값이 비교 대상의 헬륨 농도의 최대값과 동일한 정도의 농도가 되었다. 요컨대, 제 ５ 실시형태의 헬륨 농도는, 비교 대상의 헬륨 농도와 비교하여 크게 개선되었다.

이 때문에, 제 ５ 실시형태의 제조 방법은, 헬륨 도입시에 헬륨 (H) 이 많이 누출되지 않고, 외장 (30) 의 안쪽 깊은 곳까지 헬륨 (H) 을 도달시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 도 16 에 있어서, 비교 대상의 헬륨 농도의 불균일 (세로축 방향의 길이) 쪽이, 제 ５ 실시형태의 헬륨 농도의 불균일보다 약간 작아져 있다.

이것은, 제 ５ 실시형태의 헬륨 농도가 비교 대상의 헬륨 농도에 비해 지나치게 높은 것에 의해, 주액공 (33) 을 봉지할 때까지의 누출되는 헬륨 (H) 의 양이 많아진 것에 의한 것이다.

따라서, 만일, 비교 대상의 외장 (30) 으로의 헬륨 분사량을 늘려, 제 ５ 실시형태의 헬륨 농도와 동일한 농도가 될 때까지 비교 대상의 헬륨 농도를 높게 한 경우, 비교 대상의 헬륨 농도의 불균일은 제 ５ 실시형태의 헬륨 농도의 불균일보다 커지는 것으로 생각할 수 있다.

또, 제 ５ 실시형태의 외장 (30) 으로의 헬륨 분사량을 줄여, 비교 대상의 헬륨 농도와 동일한 농도가 될 때까지 제 ５ 실시형태의 헬륨 농도를 낮게 한 경우, 제 ５ 실시형태의 헬륨 농도의 불균일은, 비교 대상의 헬륨 농도의 불균일보다 작아지는 것으로 생각할 수 있다.

이상의 실험 결과로부터, 제 ５ 실시형태의 제조 방법은 헬륨 (H) 을 좌측 방향 및 우측 방향의 2 방향으로 분사함으로써, 헬륨 (H) 을 외장 (30) 내에 고농도로 도입할 수 있음과 함께, 헬륨 농도의 불균일을 저감시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

다음으로, 제 ５ 실시형태의 제조 방법의 헬륨 (H) 의 분사 조건을 변경한 제 1 변형예의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 17 에 나타내는 바와 같이, 제 1 변형예의 제조 방법에서는, 제 ５ 실시형태의 노즐 (320) 대신에 노즐 (420) 을 사용하여 헬륨 (H) 을 분사한다.

도 17(a) 및 도 17(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 변형예의 노즐 (420) 에는, 제 ５ 실시형태의 노즐 (320) 과 동일하게, 하단부에 있어서의 양측면에 분사구 (421·422) 가 형성된다.

분사구 (421·422) 의 높이 위치 (상하 방향에 있어서의 위치) 는, 서로 동일한 높이 위치로 되어 있다. 분사구 (421·422) 는, 노즐 (320) 의 분사구 (321·322) 보다 그 내경이 작다 (도 17(b) 에 이점 쇄선으로 나타내는 분사구 (321·322) 참조).

요컨대, 제 1 변형예의 노즐 (420) 은, 제 ５ 실시형태의 노즐 (320) 보다 빠른 속도로 (세차게) 헬륨 (H) 을 분사할 수 있도록 구성되어 있다.

도 17(c) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 변형예의 제조 방법에서는, 이와 같은 노즐 (420) 을 주액공 (33) 에 삽입 통과시켜, 제 ５ 실시형태의 노즐 (320) 보다 빠른 속도로 헬륨 (H) 을 분사한다.

이것에 의하면, 제 1 변형예의 제조 방법은, 헬륨 (H) 의 기세가 부족하여 외장 (30) 내에서 헬륨 (H) 이 고이는 것을 억제할 수 있다. 요컨대, 제조 방법은, 보다 확실하게 외장 (30) 의 안쪽 깊은 곳까지 헬륨 (H) 을 도달시킬 수 있기 때문에 헬륨 (H) 의 지향성을 향상시킬 수 있다.

또, 제 1 변형예의 제조 방법은, 외장 (30) 내에서 헬륨 (H) 이 고이는 것에서 기인하는, 외장 (30) 내에서의 난류의 발생을 억제할 수 있다.

따라서, 제 1 변형예의 제조 방법은, 헬륨 (H) 을 도입할 때 및 헬륨 (H) 을 도입한 후의 헬륨 누출량을 저감시킬 수 있기 때문에, 리크 검사 공정시에 있어서의 외장 (30) 내의 헬륨 농도의 불균일을 저감시킬 수 있다.

제 1 변형예의 제조 방법에서는, 제 ５ 실시형태의 노즐 (320) 보다 높은 위치에서, 노즐 (420) 에 의한 헬륨 (H) 의 분사를 실시한다 (도 17(c) 에 이점 쇄선으로 나타내는 제 ５ 실시형태의 노즐 (320) 참조).

보다 상세하게는, 제 1 변형예의 제조 방법에서는, 분사구 (421·422) 의 상단부의 높이 위치와, 덮개부 (32) 의 하면의 높이 위치를 맞춘 상태에서, 좌우 방향을 따라 헬륨 (H) 을 분사한다.

본 실시형태의 덮개부 (32) 와 같이, 주액공 (33) 이 형성되는 부분이 하방향으로 돌출되어 있는 경우, 제조 방법은 주액공 (33) 이 형성되는 부분 (돌출 부분) 에 있어서의 덮개부 (32) 의 하면과, 분사구 (421·422) 의 상단부의 높이 위치를 맞춘다.

이로써, 제 1 변형예의 제조 방법에서는, 덮개부 (32) 의 하면에 가까운 높이 위치로부터 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 분사한다.

이 때, 도 18 에 나타내는 바와 같이, 헬륨 (H) 은 덮개부 (32) 를 따르도록 좌우 방향으로 흘러 간다.

요컨대, 제 1 변형예에서 분사되는 헬륨 (H) 은, 덮개부 (32) 에 의해 상방향으로의 확산이 규제된다. 즉, 도 15 에 나타내는 바와 같은 주액공 (33) 으로부터 떨어진 위치에서 분사되는 헬륨 (H) 은 상하 방향으로 확산하는 데에 반해, 제 1 변형예의 헬륨 (H) 은 하방향으로만 확산되는 것이다.

요컨대, 제 1 변형예의 제조 방법은 분사된 헬륨 (H) 의 상하 방향으로의 확산 범위를 좁게 할 수 있기 때문에, 보다 많은 헬륨 (H) 을 외장 (30) 의 안쪽 깊은 곳까지 도달시킬 수 있다. 따라서, 제조 방법은 헬륨 (H) 의 지향성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 전해액 (E) 의 휘발 성분인 탄화수소 등과 같은 외장 (30) 내의 기체 중에서 비중이 무거운 가스의 대부분은 외장 (30) 의 내부에 침전되어, 덮개부 (32) 로부터 떨어진 위치에 존재하고 있다.

요컨대, 전해액 (E) 의 휘발 성분 (V) 은, 예를 들어, 전극체 (전해액 (E) 을 함침시키기 전의 발전 요소 (20)) 의 상부 등에 많이 존재하고 있다.

그래서, 제 1 변형예의 제조 방법은 덮개부 (32) 의 하면에 가까운 높이 위치에서 헬륨 (H) 을 분사함으로써, 비중이 무거운 전해액 (E) 의 휘발 성분 (V) 등을 피하도록 헬륨 (H) 을 분사하고 있다 (도 18 에 나타내는 화살표 H 참조).

이것에 의하면, 제조 방법은 헬륨 (H) 과 전해액 (E) 의 휘발 성분 (V) 의 충돌량을 저감시킬 수 있기 때문에, 외장 (30) 내에서의 난류의 발생을 억제할 수 있다.

이상과 같이, 제 1 변형예의 제조 방법은 덮개부 (32) 의 하면보다 낮고, 또한, 분사된 헬륨 (H) 이 주액공 (33) 의 측면에 충돌하지 않을 정도로 덮개부 (32) 의 하면에 가까운 높이 위치에서 헬륨 (H) 을 분사함으로써, 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입할 때 및 헬륨 (H) 을 도입한 후의 헬륨 누출량을 저감시킬 수 있다.

이 때문에, 제 1 변형예의 제조 방법은, 리크 검사 공정시에 있어서의 외장 (30) 내의 헬륨 농도의 불균일을 저감시킬 수 있다.

다음으로, 제 1 변형예의 제조 방법의 헬륨 (H) 의 분사 조건을 변경한 제 2 변형예의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 19 에 나타내는 바와 같이, 제 2 변형예의 제조 방법에서는, 제 1 변형예의 노즐 (420) 대신에 노즐 (520) 을 사용하여 헬륨 (H) 을 분사한다.

제 2 변형예의 노즐 (520) 은, 그 중심 (P1) 을 기준으로 하여 상이한 간격만큼 위상을 어긋나게 하여 분사구 (521·522) 를 형성하는 점이 제 1 변형예의 노즐 (420) 과 상이하다.

좌측의 분사구 (521) 의 중심은, 노즐 (520) 의 중심 (P1) 을 통과하는 좌우 방향에 대해 평행한 직선 (L20) 에 대하여, 노즐 (520) 의 둘레 방향의 일방향으로 일정량만큼 어긋난 위치에 위치한다.

우측의 분사구 (522) 의 중심은, 상기 직선 (L20) 에 대하여, 좌측의 분사구 (521) 의 상기 직선 (L20) 에 대한 어긋남량보다 많은 양만큼, 노즐 (520) 의 둘레 방향의 다른 방향으로 어긋난 위치에 위치한다.

요컨대, 노즐 (520) 의 중심 (P1) 으로부터 분사구 (521·522) 의 중심을 향하여 연장되는 직선 (L21·L22) 은, 상기 직선 (L20) 에 대해 각각 상이한 각도 (D21·D22) 만큼 경사져있다.

도 20 에 나타내는 바와 같이, 제 2 변형예의 제조 방법에서는 제 1 변형예의 제조 방법과 동일한 높이 위치까지 노즐 (520) 을 하강시킨다.

이 때, 제 2 변형예의 제조 방법에서는, 노즐 (520) 의 중심 (P1) 을 주액공 (33) 의 중심 (P2) 에 대해 어긋나게 한 상태에서 노즐 (520) 을 하강시킨다.

이로써, 좌측의 분사구 (521) 는, 좌우 방향을 길이 방향으로 하여 평면에서 보았을 때 대략 사각형상으로 형성되는 외장 (30) 의 좌측의 일방의 모서리를 향한다. 요컨대, 도 20 및 도 21(a) 에 나타내는 바와 같이 좌측의 분사구 (521) 는, 평면에서 보았을 때에 있어서 좌우 양측에 각각 2 개 존재하는 외장 (30) 의 정점의, 좌측의 일방 (도 21(a) 의 하측) 의 정점을 향한다.

우측의 분사구 (522) 는, 외장 (30) 의 우측의 일방의 모서리 (도 21(a) 에 나타내는 외장 (30) 의 우측 아래의 정점) 을 향한다.

제 2 변형예의 제조 방법에서는, 이와 같은 상태에서 노즐 (520) 로부터 헬륨 (H) 을 분사한다.

요컨대, 제 2 변형예의 제조 방법에서는, 외장 (30) 의 좌우 양측의 두 개의 모서리를 향하여, 헬륨 (H) 을 분사한다 (도 21(a) 에 나타내는 화살표 H 참조).

이 경우, 외장 (30) 의 먼 측은, 외장 (30) 의 좌측의 일방의 모서리가 된다. 또, 외장 (30) 의 먼 측과는 반대측은 외장 (30) 의 우측의 일방의 모서리가 된다.

도 21(b) 에 나타내는 바와 같이, 헬륨 (H) 의 분사에 의해 발생하는 기류 (K) 는, 노즐 (520) 의 분사구 (521·522) 로부터, 외장 (30) 의 좌우 양측의 일방의 모서리, 좌우 양측의 타방의 모서리, 주액공 (33) 을 차례로 흐르는 기류가 된다.

요컨대, 제 2 변형예의 제조 방법은 길이 방향이 좌우 방향이 되는 평면에서 보았을 때 대략 사각형상의 외장 (30) 의 좌우 양측의 모서리의 일방을, 외장 (30) 의 먼 측 및 외장 (30) 의 먼 측과는 반대측으로 하여 헬륨 (H) 을 분사함으로써, 외장 (30) 의 모서리를 도는 기류 (K) 를 발생시킬 수 있다.

이에 의하면, 제 2 변형예의 제조 방법은 좌우 방향을 따라 헬륨 (H) 을 분사하는 경우와 비교하여, 외장 (30) 내에서의 난류의 발생을 보다 억제할 수 있다.

따라서, 제조 방법은 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입할 때 및 헬륨 (H) 을 도입한 후의 헬륨 누출량을 보다 저감시킬 수 있기 때문에, 리크 검사 공정시에 있어서의 외장 (30) 내의 헬륨 농도의 불균일을 보다 저감시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 제 2 변형예의 제조 방법에서는 주액공 (33) 의 중심 (P2) 에 대해 노즐 (520) 의 중심 (P1) 을 어긋나게 하고 있다.

따라서, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 제 2 변형예에 있어서, 헬륨 분사시의 주액공 (33) 은 노즐 (520) 이 삽입되어 있지 않은 측이 넓게 개구되어 있다 (도 22(b) 에 나타내는 개구되어 있는 부분 (R33) 참조).

이것에 의하면, 제 2 변형예의 제조 방법은 외장 (30) 내의 기체의 누출로를 확보할 수 있다.

따라서, 제 2 변형예의 제조 방법은 노즐 (520) 이 외장 (30) 내의 기체의 배출을 방해하는 것을 억제할 수 있다. 즉, 제조 방법은 주액공 (33) 이 넓게 개구되어 있는 부분 (R33) 으로부터, 외장 (30) 내의 기체를 적극적으로 배출할 수 있다 (도 22(a) 에 나타내는 화살표 30A 참조).

이로써, 제조 방법은 상기 외장 (30) 의 모서리를 도는 기류 (K) 를 보다 쉽게 흐르게 할 수 있기 때문에 외장 (30) 내에서의 난류의 발생을 보다 억제할 수 있다.

이상과 같이, 제 2 변형예의 제조 방법은 주액공 (33) 의 중심 (P2) 에 대해 어긋난 위치에서 헬륨 (H) 을 분사함으로써, 외장 (30) 내에 헬륨 (H) 을 도입할 때 및 헬륨 (H) 을 도입한 후의 헬륨 누출량을 저감시킬 수 있다.

이 때문에, 제 1 변형예의 제조 방법은 리크 검사 공정시에 있어서의 외장 (30) 내의 헬륨 농도의 불균일을 저감시킬 수 있다.

제 2 변형예에서는, 외장 (30) 의 좌우 양측의 일방의 모서리, 요컨대, 도 21 에 나타내는 좌우 양측의 하측의 모서리를 향하여 헬륨 (H) 을 분사했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 제조 방법은, 외장의 좌우 양측의 타방 (상측) 의 모서리에 헬륨을 분사해도 되고, 외장의 좌측의 일방의 모서리와 외장의 우측의 타방의 모서리에 헬륨을 분사해도 되며, 외장의 좌측의 타방의 모서리와 외장의 우측의 일방의 모서리에 헬륨을 분사해도 된다.

제 2 변형예에서는, 주액공 (33) 의 중심 (P2) 에 대해 노즐 (520) 의 중심 (P1) 을 미리 어긋나게 한 상태에서 노즐 (520) 을 하강시켰지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 제조 방법은, 예를 들어, 노즐을 하강 후에 주액공의 중심에 대해 노즐의 중심을 어긋나게 해도 상관없다.

제 4 실시형태, 제 ５ 실시형태, 제 1 변형예, 및 제 2 변형예의 제조 방법에 의해 헬륨을 도입하는 경우에 있어서도, 헬륨을 도입한 직후에 밀폐 공정을 실시하는 것이 바람직하다.

이로써, 제조 방법은 헬륨 누출량의 불균일을 개선할 수 있고, 헬륨 이용률 및 과판정률을 개선할 수 있다.

제 ５ 실시형태, 제 1 변형예, 및 제 2 변형예의 제조 방법에서는, 헬륨을 분사했지만, 제 1 실시형태에 있는 혼합 가스, 또는, 제 4 실시형태에 있는 혼합 가스를 분사해도 상관없다.

또, 제 ５ 실시형태, 제 1 변형예, 및 제 2 변형예의 제조 방법에서는, 헬륨을 냉각시키거나, 혹은 외장을 가열하거나 하여, 헬륨의 겉보기 비중을 무겁게 한 상태에서 헬륨을 분사해도 상관없다.

요컨대, 제 ５ 실시형태, 제 1 변형예, 및 제 2 변형예의 제조 방법에서는, 헬륨의 겉보기 비중을 무겁게 하는 처리 공정을 실시한 후에, 헬륨 (또는 혼합 가스) 을 분사해도 상관없다.

산업상 이용가능성

본 발명은 전지 용기 내에 도입되는 검지 가스의 누출을 검지하는 리크 검사 공정을 실시하는 밀폐형 전지의 제조 방법에 관해서 이용할 수 있다.

10 : 전지 (밀폐형 전지)
30 : 외장 (전지 용기)
H : 헬륨 (검지 가스)

Claims (7)

1. 전지 용기 내에 도입되는 검지 가스의 누출을 검지하는 리크 검사 공정을 실시하는 밀폐형 전지의 제조 방법으로서,
   상기 검지 가스의 겉보기 비중을 무겁게 하는 처리 공정과,
   상기 검지 가스의 겉보기 비중을 무겁게 한 상태에서, 상기 전지 용기 내에 상기 검지 가스를 도입하는 도입 공정과,
   상기 검지 가스를 도입한 상기 전지 용기를 밀폐하는 밀폐 공정을 실시하고,
   상기 처리 공정에서는,
   상기 전지 용기 내의 온도, 및 상기 검지 가스의 온도 중 적어도 어느 일방을 조절하여, 상기 검지 가스의 온도를 상기 전지 용기 내의 온도에 대해 상대적으로 낮게 하는, 밀폐형 전지의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 처리 공정에서는,
   상기 검지 가스와, 상기 검지 가스보다 비중이 무거운 가스를 혼합하여 혼합 가스를 생성하고,
   상기 도입 공정에서는,
   상기 생성된 상기 혼합 가스를 도입하는, 밀폐형 전지의 제조 방법.
3. 삭제
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 혼합 가스의 평균적인 비중은,
   상기 전지 용기 내의 기체의 평균적인 비중보다 무거운, 밀폐형 전지의 제조 방법.
5. 전지 용기 내에 도입되는 검지 가스의 누출을 검지하는 리크 검사 공정을 실시하는 밀폐형 전지의 제조 방법으로서,
   상기 전지 용기 내에 상기 검지 가스를 도입하는 도입 공정과,
   상기 검지 가스를 도입한 상기 전지 용기를 밀폐하는 밀폐 공정을 실시하고,
   상기 도입 공정에서는,
   상기 검지 가스를 분사할 수 있는 노즐의 분사구를 상기 전지 용기 내에 배치하고, 상기 노즐의 분사구를 상기 전지 용기의 먼 측을 향하여 상기 검지 가스를 분사하는, 밀폐형 전지의 제조 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 도입 공정에서는,
   상기 노즐의 분사구를 상기 전지 용기 내에 배치하기 위한 개구부가 형성되는, 상기 전지 용기의 일측에 대해 평행한 방향을 따라, 상기 전지 용기의 먼 측 및 상기 전지 용기의 먼 측과는 반대측의 2 개 지점을 향하여, 상기 검지 가스를 분사하는, 밀폐형 전지의 제조 방법.
7. 제 1 항 내지 제 2 항 및 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 도입 공정이 실시된 직후에 상기 밀폐 공정을 실시하는, 밀폐형 전지의 제조 방법.

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