JP6413580B2 - Power storage device and method for manufacturing power storage device - Google Patents
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Description
本発明は、注液孔周囲に対するシール部材の密着性を高める技術に関する。 The present invention relates to a technique for improving the adhesion of a seal member to the periphery of a liquid injection hole.
リチウムイオン二次電池等の蓄電素子は、電池ケースに対して電極体を収容する工程、電池ケースに蓋部材を組み付ける工程、蓋部材に形成した注液孔から電池ケース内に電解液を注入する工程により製造されている。電解液の注入作業は、電解液の注入性を高めるため、一般に、注液孔を利用して電池ケース内部を減圧した状態で行う。下記特許文献1では、減圧用に使用されるノズル先端に弾性材料からなるシール部材(ノズルヘッド)を設けており、これを注液孔の周囲に密着させることで、電池ケースの減圧中及び電解液の注液中、注液孔周りを気密する構造になっている。
In a storage element such as a lithium ion secondary battery, a step of housing an electrode body in a battery case, a step of assembling a lid member on the battery case, and injecting an electrolyte into the battery case from a liquid injection hole formed in the lid member It is manufactured by a process. In general, the injection of the electrolytic solution is performed in a state in which the inside of the battery case is decompressed using the liquid injection hole in order to improve the injection property of the electrolytic solution. In
注液孔周りの気密性が下がると減圧不良が発生するため、気密を保持する必要があり、注液孔周囲に対するシール部材の密着性を高めることが求められていた。また、注液孔は、電池ケースの気密性を検査する検査ガスを充填する用途に使用される場合がある。気密検査は、注液孔をゴム栓等のシール部材で塞いだ状態で行うので、ガス漏れが発生しないように、注液孔周囲に対するシール部材の密着性を高める必要があった。 When the airtightness around the liquid injection hole is lowered, a decompression failure occurs, so it is necessary to maintain the airtightness, and it has been demanded to improve the adhesion of the seal member around the liquid injection hole. In addition, the liquid injection hole may be used for a purpose of filling an inspection gas for inspecting the airtightness of the battery case. Since the airtight inspection is performed in a state where the liquid injection hole is closed with a sealing member such as a rubber plug, it is necessary to improve the adhesion of the seal member to the periphery of the liquid injection hole so as not to cause gas leakage.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、注液孔周囲に対するシール部材の密着性を高めることを目的とする。 This invention is completed based on the above situations, Comprising: It aims at improving the adhesiveness of the sealing member with respect to a liquid injection hole periphery.
本明細書によって開示される蓄電素子は、電極体と、外壁の一部に電解液を注入する注液孔を有し、前記電極体を収容する収容体とを備え、前記収容体の外壁表面のうち、前記注液孔の周囲は、それ以外の部位に比べて、表面粗さが小さい平滑面である。 An electricity storage device disclosed in the present specification includes an electrode body, a container having a liquid injection hole for injecting an electrolytic solution into a part of the outer wall, and a container for housing the electrode body, and the outer wall surface of the container Among these, the periphery of the liquid injection hole is a smooth surface having a small surface roughness as compared with other portions.
本明細書によって開示される蓄電素子によれば、注液孔周囲が平滑面であるため、シール部材の密着性を高めることができる。 According to the electricity storage device disclosed in the present specification, since the periphery of the liquid injection hole is a smooth surface, the adhesion of the seal member can be improved.
(本実施形態の概要)
初めに、本実施形態の蓄電素子の概要について説明する。本蓄電素子は、電極体と、外壁の一部に電解液を注入する注液孔を有し、前記電極体を収容する収容体とを備え、前記収容体の外壁表面のうち、前記注液孔の周囲は、それ以外の部位に比べて、表面粗さが小さい平滑面である。この構成では、注液孔の周囲にシール部材が密着するため、注液孔を用いてケースを減圧する場合や、ケースの気密検査を行う場合に、注液孔周りを気密状態に保つことが出来る。
(Outline of this embodiment)
First, an outline of the electricity storage device of this embodiment will be described. The power storage element includes an electrode body and a container having a liquid injection hole for injecting an electrolytic solution into a part of the outer wall, and containing the electrode body, and the liquid injection is performed on the outer wall surface of the container. The periphery of the hole is a smooth surface having a small surface roughness compared to other parts. In this configuration, since the seal member is in close contact with the periphery of the liquid injection hole, when the pressure is reduced using the liquid injection hole or when the case is subjected to an airtight inspection, the area around the liquid injection hole can be kept airtight. I can do it.
本蓄電素子では、前記収容体は、前記注液孔の周囲に形成された平滑面に対応して、裏面側に凹部を有する。この構成では、凹部の成形に伴って、収容体の表面側に金型の平坦面が転写されることから、注液孔の周囲を平滑面に加工できる。 In this electrical storage element, the said container has a recessed part in the back surface side corresponding to the smooth surface formed in the circumference | surroundings of the said liquid injection hole. In this configuration, since the flat surface of the mold is transferred to the surface side of the container as the recess is formed, the periphery of the liquid injection hole can be processed into a smooth surface.
本蓄電素子では、前記平滑面は、前記注液孔の周囲をコイニング加工することによって形成される。コイニング加工であれば、金型での加工となるので、研磨や超音波振動等で平滑面を加工する場合に比べて、加工の手間を軽減することが出来る。 In this power storage element, the smooth surface is formed by coining the periphery of the liquid injection hole. Coining processing is performed by a mold, so that the labor of processing can be reduced as compared with the case of processing a smooth surface by polishing or ultrasonic vibration.
<一実施形態>
以下、蓄電素子の一実施形態である電池10について、図面を参酌しつつ説明する。
1.電池10の全体構造
電池10は、非水電解質二次電池、より詳しくはリチウムイオン二次電池である。電池10は、図1、図2に示すように、電極体20と、ケース30と、正極集電体60Pと、負極集電体60Nと、正極端子部70Pと、負極端子部70Nとを備えている。尚、以下の説明において、正極端子部70P、負極端子部70Nの並び方向をX方向とし、ケース30の高さ方向をY方向、奥行き方向をZ方向とする。
<One Embodiment>
Hereinafter, a
1. Overall Structure of
電極体20は、正極シート23Pと、負極シート23Nと、セパレータ25とを含む。正極シート23Pは、アルミニウム箔の表面に正極活物質を担持させたものである。正極シート23Pの一方側の端部には、アルミニウム箔や銅箔が露出した正極集電箔24Pが形成されている。負極シート23Nは、銅箔の表面に負極活物質を担持させたものである。負極シート23Nの他方側の端部には、銅箔が露出した負極集電箔24Nが形成されている。
The
図3に示すように、電極体20は、間にセパレータ25を挟んだ状態で、これら正極シート23Pと負極シート23Nを左右の異なる方向に位置をずらしつつ、長円筒形状に巻回したものである。電極体20は、絶縁カバー27で全体が覆われた状態で、ケース30内に収納されている。
As shown in FIG. 3, the
ケース30は、図1に示すように、ケース本体31と蓋部材41とを備える。ケース本体31は、アルミニウム合金や鋼等の金属部材である。ケース本体31は、X方向に長辺、Z方向に短辺を持つ有底角筒体であり、4枚の外周壁32A〜32Dと、底面壁35を有する。ケース本体31は、電極体20を収容する。
As shown in FIG. 1, the
蓋部材41は、アルミニウム合金や鋼等の金属部材であり、X方向に長い長方形状の板材である。蓋部材41は、ケース本体31の開口部の大きさに対応しており、ケース本体31の開口部に取り付けられて、ケース本体31の開口部を封止する。尚、蓋部材41はケース本体31と共に、電極体20を収容する収容体であるケース30の外壁を構成しており、本発明の「外壁」に相当する。
The
蓋部材41の表面(ケース外側の面)Vであって、X方向の両側には、第一凹部43と、第二凹部44がX方向に並んで形成されている。第一凹部43と第二凹部44は、共に方形であり、後述するガスケット75とボルトケース85の底部が嵌合する構造になっている。また、蓋部材41のX方向両側には、リベット挿通孔42が形成されている。リベット挿通孔42は、第一凹部43の中央に位置しており、ガスケット75に頭部72を収容したリベット71が貫通する構造になっている。
A
また、蓋部材41の中央部には、注液孔45と圧力開放弁49が並んで形成されている。注液孔45は、ケース30に電解液を注入するために設けられており、電解液注入後には液栓50により封止される。液栓50は、金属製であり、注液孔45を貫通する軸部53と、注液孔45を塞ぐ頭部51とを有する。
In addition, a
図2、図4に示すように、正極集電体60Pと負極集電体60Nは、蓋部材41の下面のX方向両側に分かれて配置されている。正極集電体60Pと負極集電体60Nは、導電性の金属部材であり、平板状をした第1接続部61と、第1接続部61の側端部から下向きに屈曲する第2接続部65とを備えている。正極集電体60Pと負極集電体60Nは、第1接続部61を蓋部材41の下面に対向させつつ、第2接続部65を下に向けた状態で、蓋部材41に固定されている。具体的に説明すると、第1接続部61の貫通孔62には、リベット71P、71Nの第1軸部73が貫通しており、第1軸部73を加締めつけることにより、正極集電体60Pと負極集電体60Nは、樹脂プレート77を間に挟んで、蓋部材41の下面に固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the positive electrode current collector 60 </ b> P and the negative electrode current collector 60 </ b> N are separately arranged on both sides in the X direction on the lower surface of the
また、正極集電体60Pと負極集電体60Nの第2接続部65には、一対の対向壁67が形成されている。正極集電体60Pと負極集電体60Nの第2接続部65は、電極体20を間に挟んで、X方向に向かい合っている。そして、正極集電体60Pに設けられた一対の対向壁67は、図示しない挟持板によって外側から挟まれることにより、正極シート23Pの側端部に設けられた正極集電箔24Pに固定されている。一方、負極集電体60Nに設けられた一対の対向壁67は、図示しない挟持板によって外側から挟まれることにより、負極シート23Nの側端部に設けられた負極集電箔24Nに固定されている。
In addition, a pair of
図1、図4に示すように、正極端子部70Pと負極端子部70Nは、蓋部材41の上面のX方向両側に分かれて配置されている。本例では、図1の右側に正極端子部70Pを配置し、図1の左側に負極端子部70Nを配置している。端子部70P、70Nの構造は、正極側と負極側で共通している。以下、正極端子部70Pを例に挙げて、端子部の構造を説明する。
As shown in FIGS. 1 and 4, the positive electrode terminal portion 70 </ b> P and the negative electrode terminal portion 70 </ b> N are arranged separately on both sides in the X direction on the upper surface of the
正極端子部70Pは、図4に示すように、金属製のリベット71Pと、ガスケット75と、樹脂プレート77と、金属製の端子ボルト81Pと、ボルトケース85と、金属製の端子板91Pとを備える。
As shown in FIG. 4, the
リベット71Pは両軸タイプであり、頭部72の上下両側に第1軸部73と第2軸部74を設けている。リベット71Pの第1軸部73は、ガスケット75の貫通孔、蓋部材41のリベット挿通孔42、樹脂プレート77の貫通孔78、正極集電体60Pの貫通孔62を順に貫通する。リベット71Pは、ガスケット75、蓋部材41、樹脂プレート77、正極集電体60Pを貫通する第1軸部73の先端を加締めことにより、正極集電体60Pを蓋部材41に固定する。
The
ガスケット75は、絶縁性を有する合成樹脂材であり、リベット71Pの頭部72を収容可能な箱型をしている。ガスケット75の底面には、リベット71Pの第1軸部73が貫通する貫通孔と、その周縁部に沿って環状突部76が形成されている。
The
ガスケット75は、環状突部76をリベット挿通孔42に嵌合させつつ、蓋部材41の上面側に配置されており、蓋部材41とリベット71Pとの間を絶縁している。また、ガスケット75の内部には、封止材が充填されており、リベット挿通孔42の周りやリベット71Pの周りをシールする構造になっている。
The
樹脂プレート77は、絶縁性を有する合成樹脂部材である。樹脂プレート77はX方向に長い長方形であり、蓋部材41のリベット挿通孔42に対応して貫通孔78を形成している。また、樹脂プレート77の下面には、正極集電体60Pの第1接続部61を受け入れ可能な受入部77Aが形成されている。樹脂プレート77は蓋部材41の下面側に配置されており、蓋部材41と正極集電体60Pを絶縁する。
The
端子ボルト81Pは、電気機器に接続されたハーネスに設けられた端子(図略)や、電池同士を電気的接続するバスバー(図略)の取り付け用であり、頭部82をボルトケース85に収容しつつ、蓋部材41の上面側においてリベット71Pと並んで配置されている。
The
ボルトケース85は、樹脂プレート77やガスケット75と同様に、絶縁性を有する合成樹脂材である。ボルトケース85は、箱型をしており、端子ボルト81Pの頭部82を収容する。ボルトケース85は、蓋部材41の上面側にガスケット75と並んで配置され、蓋部材41に対して接着固定されている。ボルトケース85には、回転規制部(図略)が形成されていて、端子ボルト81Pを回り止めする。
The
端子板91Pは、X方向に長い金属製の平板であり、第1貫通孔92と第2貫通孔93が形成されている。端子板91Pは、蓋部材41の上面側に配置されており、第1貫通孔92にはリベット71Pの第2軸部74が貫通し、第2貫通孔93には、端子ボルト81Pが貫通している。端子板91Pは、第1貫通孔92を突出するリベット71Pの先端部を加締め付けることにより、リベット71Pを介して蓋部材41に固定されている。
The
上記により、正極側の端子ボルト81Pは端子板91P、リベット71P、正極集電体60Pを介して正極シート23Pに接続され、また、負極側の端子ボルト81Nは端子板91N、リベット71N、負極集電体60Nを介して負極シート23Nに接続される構造となっている。
As described above, the
2.注液孔周囲の表面粗さ
図7は、蓋部材41の表面V側の2つの部位、すなわち、注液孔45の周囲(図6の円弧Cの内側の範囲)と、それ以外の部位(円弧Cの外側の範囲)について、表面粗さ(具体的には、「Ra」、「Rz」、「RSm」)を測定したデータである。
2. FIG. 7 shows two parts on the surface V side of the
図7の(A)に示すように、注液孔45の周囲(図6の円弧Cの内側の範囲)は、「Ra」の平均値が0.118[μm]、「Rz」の平均値が1.002[μm]、「RSm」の平均値が0.057[mm]である。尚、測定は円弧Cの内側3か所について行っており、各値はそれら3か所の平均値である。 As shown in FIG. 7A, the average value of “Ra” is 0.118 [μm] and the average value of “Rz” around the liquid injection hole 45 (range inside the arc C in FIG. 6). Is 1.002 [μm], and the average value of “RSm” is 0.057 [mm]. Note that the measurement is performed at three locations inside the arc C, and each value is an average value of the three locations.
一方、図7の(B)に示すように、それ以外の部位(円弧Cの外側の範囲)は、「Ra」の平均値が0.349[μm]、「Rz」の平均値が2.240[μm]、「RSm」の平均値が0.062[mm]である。尚、測定は円弧Cの外側3か所について行っており、各値はそれら3か所の平均値である。 On the other hand, as shown in FIG. 7B, the average value of “Ra” is 0.349 [μm] and the average value of “Rz” is 2.4 in the other parts (range outside the arc C). The average value of 240 [μm] and “RSm” is 0.062 [mm]. In addition, the measurement is performed at three locations outside the arc C, and each value is an average value of these three locations.
上記のように、蓋部材41の表面Vは、注液孔45の周囲の方が「Ra」、「Rz」、「RSm」の平均値がいずれも小さく、それ以外の部位に比べて表面粗さが小さい平滑面となっている。注液孔45の周囲を平滑面にすることで、注液孔45の周囲にパッキン250、ゴム栓150等のシール部材が隙間なく密着するため、電解液を注入する場合や、ケース30の気密検査を行う場合に、注液孔45の周りを気密状態に保持できる。尚、「Ra」は算術平均粗さ、「Rz」は最大高さ粗さ、「RSm」は粗さ曲線要素の平均長さである(JIS B 0601:2013参照)。
As described above, the surface V of the
また、図8に示すように、蓋部材41の裏面(ケース内側の面)W側には、注液孔45に対応して、凹部47を有している。蓋部材41の表面V側の平滑面と裏面W側の凹部47は、注液孔45の周囲をコイニング加工することにより形成される。コイニング加工は、金属材料を、金型により両側から挟んで圧縮することにより、金型の形状や模様を金属材料に転写する加工である。具体的に説明すると、金型は、図9に示すように、上面125が平坦面であるダイ120と、ダイ120と上下に向かうパンチPと、パンチPを上下方向に移動させる駆動装置(図略)からなる。蓋部材41は、注液孔45をパンチPの中心に一致させつつ、表面Vを下に向けた状態で、ダイ120の上面125に置かれ、蓋部材41の裏面WがパンチPと向かい合う関係となっている。
Further, as shown in FIG. 8, a
そして、図9に示すように、ダイ120の上面125は、蓋部材41の外形よりも大きいのに対して、パンチPは蓋部材41の外形よりも小さく、蓋部材41の表面Vに対するダイ120の接触面積G1が、蓋部材41の裏面Wに対するパンチPの接触面積G2よりも大きい関係となっている。逆に言えば、パンチP側の接触面積G2が、ダイ120側の接触面積G1よりも小さい関係となっている。尚、ダイ120が本発明の「第一金型」に相当し、パンチPが本発明の「第二金型」に相当する。
As shown in FIG. 9, the
そのため、図9に示すように、パンチPを下降して、ダイ120の上面125に置かれた蓋部材41をプレスすると、蓋部材41の裏面Wのうち、パンチPと接触する注液孔45の周囲がパンチPにより強く圧迫されて押し潰されるため、同部分にパンチPの形状が転写され、凹部47が形成される。そして、凹部47の形成と同時に、蓋部材41の表面Vには、ダイ120の平坦面125が転写される。以上のことから、蓋部材41の表面Vのうち、注液孔45の周囲(図6の円弧Cの内側の範囲)を平滑面にすることが出来る。尚、平滑面の位置、大きさは、凹部47の位置、大きさと概ね一致する。
Therefore, as shown in FIG. 9, when the punch P is lowered and the
また、蓋部材41の表面Vのうち、注液孔45の周囲以外の範囲は、金型120の平坦面125は転写されないため、金属板の製造時の表面粗さ(圧延用ロールの表面粗さ)がそのまま残り、上記のように注液孔45の周囲よりも粗面となる。
In addition, since the
3.電池10の製造工程
電池10は、次の(A)〜(F)の工程により製造される。
(A)蓋部材の表面のうち注液孔の周囲を平滑化する工程
(B)電極体アセンブリの組立工程
(C)電極体アセンブリの挿入工程
(D)溶接工程
(E)気密検査工程
(F)電解液の注液工程
3. Manufacturing Process of
(A) The process of smoothing the periphery of the liquid injection hole in the surface of the lid member (B) The assembly process of the electrode assembly (C) The insertion process of the electrode assembly (D) The welding process (E) The airtight inspection process (F ) Electrolytic solution injection process
(A)の工程では、蓋部材41のうち注液孔45の周囲を、コインニング加工することにより、注液孔45の周囲を平滑化(すなわち、平滑面に加工)する。コイニング加工は、金型の形状や模様を金属材料に転写する加工であり、本例では、図9に示すように、パンチPとダイ120を用いて行う。具体的に説明すると、まず、図9の(A)に示すように、注液孔45をパンチPの中心に一致させつつ表面Vを下に向けて、蓋部材41を、ダイ120の上面125にセットする。
In the step (A), the periphery of the
その後、図9に示すように、パンチPを下降して、ダイ120の上面125に置かれた蓋部材41をプレスする。これにより、蓋部材41の裏面Wのうち、パンチPと接触する注液孔45の周囲がパンチPにより強く圧迫されて押し潰されるため、同部分にパンチPの形状が転写され、凹部47が形成される。そして、凹部47の形成と同時に、蓋部材41の表面Vには、ダイ120の平坦面125が転写される。以上のことから、蓋部材41の表面Vのうち、注液孔45の周囲は平滑面に加工される。
Thereafter, as shown in FIG. 9, the punch P is lowered and the
尚、(A)の工程は、蓋部材41の加工後に別工程として行うこと、蓋部材41を加工する工程の一部に組み込んで行うことの双方が可能である。
Note that the step (A) can be both performed as a separate step after the
(B)の電極体アセンブリ100の組立工程では、まず、蓋部材41に対して、正極集電体60P、負極集電体60N、正極端子部70P、負極端子部70N等の各部品を組み付けて一体化する。その後、電極体20の正極集電箔24Pと負極集電箔24Nを、蓋部材41の下面両側に固定した正極集電体60Pと負極集電体60Nに対してそれぞれ固定する。これにより、図10に示すように、電極体20に蓋部材41を固定した電極体アセンブリ100が組み上がる。
In the assembly process of the
(C)の電極体アセンブリ100の挿入工程では、図11に示すように、(B)の工程で組み立てた電極体アセンブリ100を、挿入機等を用いて、絶縁カバー27と共にケース本体31に対して挿入する。挿入後、蓋部材41がケース本体31の上面に重なり、ケース本体31の開口を塞いだ状態となる。
In the insertion process of the
(D)溶接工程では、レーザ溶接機から蓋部材41の外周部に沿ってレーザが照射され、蓋部材41は、ケース本体31に対して全周をレーザ溶接される。
(D) In the welding process, laser is irradiated from the laser welder along the outer periphery of the
(E)気密検査工程では、ケース30の気密状態が検査される。具体的には、図12の(1)にて示すように、まず、注液孔45からケース30内に検査ガス(具体的にはヘリウムガス)が充填される。そして、検査ガスの充填後、図12の(2)に示すように、蓋部材41の注液孔45に、ゴム栓150が組み付けられる。ゴム栓150は、略円柱形状である。ゴム栓151の下面151は、フラットな平面であり、外周部は角が取れている。ゴム栓150は、注液孔45の周囲に下面151が面当たりするように組み付けられる。
(E) In the airtight inspection process, the airtight state of the
ゴム栓150を注液孔45の周囲に面当たりするように組み付けた後、図13にて矢印で示すように、治具を用いてゴム栓150を注液孔45に向かって押し付けた状態とする。これにより、注液孔45の周囲に、ゴム栓150の下面151が所定の接圧をもって弾性的に密着する。
After assembling the
そして、先に説明したように、蓋部材41の表面Vのうち、注液孔45の周囲は平滑面である。そのため、図13に示すように、ゴム栓150の下面151が、注液孔45の周囲に隙間なく密着する。従って、注液孔45の周囲を気密状態に保持することが出来る。尚、ゴム栓150が、本発明の「シール部材」に相当する。
And as demonstrated previously, the circumference | surroundings of the
その後、図12の(3)に示すように、検査プローブ170を用いて、ケース30から漏れる検査ガスを検出する。基準値を超える検査ガスが検出されれば、ケース30は気密不良と判定され、基準値を超える検査ガスの検出がなければ、ケース30は正常、すなわち気密が保たれていると判定される。検査の結果、気密不良がなければ、次の電解液の注入工程に進む。
Thereafter, as shown in (3) of FIG. 12, the inspection gas leaking from the
(F)電解液の注液工程では、注入機200を用いて、ケース本体31の内部に電解液が注液される。具体的に説明すると、注入機200は、図14に示すように、チューブ230の先端にパッキン250を有する注入ヘッド210を備えている。パッキン250はゴム製であり、下端面251は蓋部材41の表面Vに対する接触面となっている。注入ヘッド210には、3方弁270を介して、減圧器280と電解液を収容したタンク290が接続されており、3方弁270を切り換えることで、注入ヘッド210に対して、減圧器280とタンク290を選択的に接続出来る。尚、パッキン250は、本発明の「シール部材」に相当する。
(F) In the electrolyte solution injection step, the electrolyte solution is injected into the
注入機200の注入ヘッド210は、図14に示すように、チューブ230を注液孔45に対して一致させつつ、蓋部材41の表面Vにパッキン250を押し当てるようにして装着される。先に説明したように、蓋部材41の注液孔45の周囲は平滑面であるため、注入ヘッド210の装着によって、パッキン250の下端面251が、注液孔45の周囲に隙間なく弾性的に密着し、注液孔45の周囲は気密状態に保持される。
As shown in FIG. 14, the
そして、注入ヘッド210の装着後、切換弁270が減圧器280側に切り換られる。その後、減圧器280の駆動により、ケース30内のエアがチューブ230を通じて排気され、ケース30は減圧されてゆく。
Then, after the
ケース30が所定レベルまで減圧すると、切換弁270がタンク290側に切り換えられる。これにより、減圧されたケース30内に、タンク290から電解液が充填されてゆく。そして、ケース30に電解液が所定量注入されると、切換弁270が閉じる。これにて、電解液の注入工程は終了する。その後、蓋部材41の注液孔45に液栓50を組み付けてレーザ溶接する。これにより、注液孔45が封止され、電池10は完成する。
When the
4.効果説明
電池10の蓋部材41は、注液孔45の周囲が平滑面である。そのため、気密検査工程で使用するゴム栓150や、電解液の注入工程で使用するパッキン250が注液孔45の周囲に対して隙間なく密着する。従って、気密検査中、注液孔45の周囲で、検査ガスのガス漏れが発生せず、ケース30の気密検査を高精度に行うことが可能である。また、電解液の注入工程で、ケース30を減圧する際に、注液孔周囲が気密状態に保たれるので、ケース30の減圧不良が発生せず、電解液の注入を予定した時間で行うことが出来る。
4). Explanation of Effect The
また、蓋部材41は、凹部47をコイニング加工することにより、注液孔45の周囲を平滑面に加工している。コイニング加工であれば、金型での加工となるので、研磨や超音波振動等で平滑面を加工する場合に比べて、加工の手間を軽減できる。
Further, the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1)上記実施形態では、蓄電素子の一例に、リチウムイオン二次電池を例示したが、本発明は、電極体を収容する有底のケース本体を有する蓄電素子であれば適用可能であり、リチウムイオン二次電池以外の電池や、電気二重層キャパシタ等のキャパシタにも適用可能である。 (1) In the above embodiment, a lithium ion secondary battery is illustrated as an example of a power storage element, but the present invention is applicable to any power storage element having a bottomed case body that houses an electrode body, The present invention can also be applied to batteries other than lithium ion secondary batteries and capacitors such as electric double layer capacitors.
(2)上記実施形態では、注液孔45を蓋部材41に形成した例を示したが、注液孔45をケース本体31側に設けるようにしてもよい。
(2) In the above embodiment, the example in which the
(3)上記実施形態では、蓋部材41の裏面Wに凹部47をコイニング加工することにより、注液孔45の周囲を平滑面に加工する例を示したが、平滑面の加工方法は、例えば、研磨又は超音波振動など、コイニング加工以外でもよい。
(3) In the above embodiment, the example in which the periphery of the
(4)上記実施形態では、注液孔45の周囲に面接触する形状のゴム栓150を用いたが、これに限らない。例えば、ゴム栓150は、注液孔45の周囲を覆うように線接触する形状であってもよい。具体的には、ゴム栓150の下面150から注液孔45の周囲に向けて円筒状に突出した突起が形成され、当該突起が注液孔45の周囲に線接触する構成であってもよい。
(4) In the above-described embodiment, the
10...電池
20...電極体
30...ケース(本発明の「収容体」に相当)
31...ケース本体
41...蓋部材(本発明の「外壁」に相当)
45...注液孔
50...液栓
120...ダイ(本発明の「第一金型」に相当)
150...ゴム栓(本発明の「シール部材」に相当)
250...パッキン(本発明の「シール部材」に相当)
P...パンチ(本発明の「第二金型」に相当)
V...表面
W...裏面
DESCRIPTION OF
31 ...
45 ...
150 ... rubber plug (corresponding to "seal member" of the present invention)
250 ... packing (corresponding to "sealing member" of the present invention)
P ... Punch (corresponding to "second mold" of the present invention)
V ... Front side W ... Back side
Claims (7)
外壁の一部に電解液を注入する注液孔を有し、前記電極体を収容する収容体とを備え、
前記収容体の外壁表面のうち、前記注液孔の周囲は、それ以外の部位に比べて、算術平均粗さRa、最大高さ粗さRz、粗さ曲線要素の平均長さRSmのいずれもが小さい平滑面であり、
前記収容体は、前記注液孔の周囲に形成された平滑面に対応して、裏面側に凹部を有する蓄電素子。 An electrode body;
It has a liquid injection hole for injecting an electrolyte into a part of the outer wall, and a container for housing the electrode body,
Of the outer wall surface of the container, the periphery of the injection hole is any of the arithmetic average roughness Ra, the maximum height roughness Rz, and the average length RSm of the roughness curve element as compared with other portions. Is a small smooth surface,
The container is a power storage element having a recess on the back surface side corresponding to a smooth surface formed around the liquid injection hole .
前記平滑面は、前記注液孔の周囲を両側から挟んでコイニング加工する第一金型、第二金型のうち、前記注液孔の前記外壁表面と相対する前記第一金型の平坦面を転写した転写面である蓄電素子。 The power storage device according to claim 1 ,
The smooth surface is a flat surface of the first mold facing the outer wall surface of the liquid injection hole among the first mold and the second mold that are coined by sandwiching the periphery of the liquid injection hole from both sides. A power storage element that is a transfer surface to which the material is transferred .
電極体を収容する収容体の外壁表面と相対する第一金型と前記収容体の外壁裏面と相対する第二金型によって、前記収容体の外壁の一部に形成された注液孔の周囲を両側から挟んで圧縮することにより、前記注液孔の周囲に対してコイニング加工を行う工程を有し、
前記コイニング加工を行う工程において、外壁裏面側の前記注液孔の周囲を前記第二金型により押し潰して凹部に加工しつつ、外壁表面側の前記注液孔の周囲を、前記第一金型により、それ以外の部位に比べて、算術平均粗さRa、最大高さ粗さRz、粗さ曲線要素の平均長さRSmのいずれもが小さい平滑面に加工する、蓄電素子の製造方法。 A method of manufacturing a storage element,
Around a liquid injection hole formed in a part of the outer wall of the housing body by a first mold facing the outer wall surface of the housing body for housing the electrode body and a second mold facing the back surface of the outer wall of the housing body the by compressing sandwich from both sides, we have a step for coining the surrounding of the injection hole,
In the step of performing the coining process, the periphery of the liquid injection hole on the back surface side of the outer wall is crushed by the second mold into a recess, and the periphery of the liquid injection hole on the surface side of the outer wall is A method for manufacturing a storage element, in which an arithmetic average roughness Ra, a maximum height roughness Rz, and an average length RSm of a roughness curve element are all processed into a smooth surface by a mold, as compared with other portions .
前記外壁表面に対する前記第一金型の接触面積は、前記外壁裏面に対する前記第二金型の接触面積よりも大きい蓄電素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the electrical storage element according to claim 3,
The contact area of the first mold, a manufacturing method of a large storage element than the contact area of the second mold with respect to the outer wall rear surface for the previous Kigaiheki surface.
前記コイニング加工を行う工程において、前記外壁表面側の前記注液孔の周囲に前記第一金型の平坦面を転写することにより、前記外壁表面側の前記注液孔の周囲を、前記平滑面とする、蓄電素子の製造方法。In the step of performing the coining process, the smooth surface is formed around the liquid injection hole on the outer wall surface side by transferring the flat surface of the first mold around the liquid injection hole on the outer wall surface side. A method for manufacturing a power storage element.
電極体を収容した収容体の外壁の一部に形成された注液孔周囲の外壁表面に対してシール部材を密着させた状態で、前記注液孔を用いて、前記収容体を減圧する工程を有し、
前記注液孔周囲の前記外壁表面は、前記収容体の前記外壁表面のそれ以外の部位に比べて、算術平均粗さRa、最大高さ粗さRz、粗さ曲線要素の平均長さRSmのいずれもが小さい平滑面である、蓄電素子の製造方法。 A method of manufacturing a storage element,
A step of depressurizing the container using the liquid injection hole in a state where a seal member is in close contact with the outer wall surface around the liquid injection hole formed on a part of the outer wall of the container containing the electrode body Have
The outer wall surface around the liquid injection hole has an arithmetic average roughness Ra, a maximum height roughness Rz, and an average length RSm of the roughness curve element as compared with other portions of the outer wall surface of the container. A method for manufacturing a storage element , all of which are small smooth surfaces .
電極体を収容した収容体の外壁の一部に形成された注液孔周囲の外壁表面に対してシール部材を密着させた状態で、前記収容体の気密検査を行う工程を有し、
前記注液孔周囲の前記外壁表面は、前記収容体の前記外壁表面のそれ以外の部位に比べて、算術平均粗さRa、最大高さ粗さRz、粗さ曲線要素の平均長さRSmのいずれもが小さい平滑面である、蓄電素子の製造方法。 A method of manufacturing a storage element,
In a state where the sealing member is in close contact with the outer wall surface around the liquid injection hole formed on a part of the outer wall of the container containing the electrode body, the step of performing an airtight inspection of the container
The outer wall surface around the liquid injection hole has an arithmetic average roughness Ra, a maximum height roughness Rz, and an average length RSm of the roughness curve element as compared with other portions of the outer wall surface of the container. A method for manufacturing a storage element , all of which are small smooth surfaces .
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