薄膜封装电池的检查方法_2

文档序号:9332919阅读:来源:国知局
分延伸为不具备正极活性物质层41b、41c的延长部,该延长部的前端与正极端子2接合,图2中未示出。
[0033]上述分隔件43在防止正极板41与负极板42之间的短路的同时具有保持电解质的功能,例如包括由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃等构成的微多孔性膜,该上述分隔件43具有如下功能:当过电流流过时,通过其发热使层的空孔封闭来阻断电流。此外,作为分隔件43,不限于使用聚烯烃等的单层膜,也能够使用将聚丙烯膜夹在聚乙烯膜之间而得到的三层结构的膜、将聚烯烃微多孔性膜与有机无纺布等层叠而得到的膜。
[0034]另外,对电解液并无特别限制,但是作为锂离子二次电池中通常使用的电解质,例如能够使用锂盐溶解于有机溶剂而得到的非水电解液。
[0035]关于具有上述的结构的将发电元件4与电解液一起收容的封装体5,如图2中局部放大而表示的那样,包括具有热熔接层51、金属层52以及保护层53这三层结构的层压薄膜。中间的金属层52例如包括铝箔,覆盖其内侧面的热熔接层51包括能够热熔接的合成树脂、例如聚丙烯(PP),覆盖金属层52的外侧面的保护层53包括耐久性优异的合成树脂、例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。此外,也能够使用具有更多层的层压薄膜。另外,在上述的例子中,在金属层52的两个面上层压有合成树脂层,但是金属层52的外侧的合成树脂层不一定是必须的,也可以是仅在内侧表面处具备合成树脂层的结构。
[0036]此外,优选的是,电解液量相对于电极41、42以及分隔件43的空孔体积的合计值的比例为1.3?1.7。
[0037]在一个例子中,上述封装体5形成为如下结构:形成配置于图2的发电元件4的下表面侧的一个层压薄膜和配置于上表面侧的另一个层压薄膜的两片构造,使这两片层压薄膜的周围的四个边重合并相互热熔接。图示的例子示出了这样的两片构造的封装体5。另夕卜,在另一个例子中,封装体55形成为如下结构:包括一个比较大的层压薄膜,在该层压薄膜对折了的状态下将发电元件4配置于内侧,之后使周围的三个边重合并相互热熔接。
[0038]在对层压薄膜进行热熔接时,位于呈长方形的薄膜封装电池I的短边侧的一对端子2、3通过层压薄膜的接合面并被引出到外部。此外,在图示的例子中,一对端子2、3并列配置在同一侧的端缘处,但是也能够设为在一侧的端缘处配置正极端子2且在另一侧的端缘处配置负极端子3。
[0039]上述薄膜封装电池I的制造过程如下。首先,将正极板41、负极板42以及分隔件43按顺序层叠起来,并且通过点焊等来安装端子2、3,由此构成发电元件4。接着,使用成为封装体5的层压薄膜来覆盖该发电元件4,以留下比较小的填充口的方式对周围的四个边(在上述对折的情况下为三个边)进行热熔接。接着,通过上述填充口向封装体5的内部填充电解液,之后,对填充口进行热熔接来使封装体5成为密闭状态。由此,薄膜封装电池I完成,因此,接着,进行充电直到适当的水平为止,在该状态下进行固定时间的熟化。在该熟化完成之后,再次进行充电来检查电压等,然后出厂。
[0040]此外,关于这种薄膜封装电池1,以将多个该薄膜封装电池I收容在扁平的箱状的壳体内来形成电池模块的方式被使用。在该情况下,形成为在电池模块的壳体内层叠有多个薄膜封装电池I的配置,例如能够通过壳体的一部分或与壳体相独立的弹性部件使封装体5成为沿发电元件4的层叠方向(与发电元件4的主面正交的方向)被稍微按压的状态。
[0041]本发明的绝缘不良检查用于检查作为封装体5的中间层的包括铝箔的金属层52与发电元件4的电极板、在图2的例子中尤其是位于最外层的负极板42之间是否保持了充分的绝缘,在上述的制造工序中,在进行电解液的填充以及封装体5的完全密闭(填充口密封)之后的适当的时期执行该检查。例如,能够在薄膜封装电池I即将出厂之前设置检查工序,或者也可以在将封装体5完全密闭之后立即设置检查工序。另外,在上述熟化工序中,有时会在内部析出异物,因此,在熟化工序之后立即设置检查工序对此也是有效的。
[0042]图3概要性地示出了为进行绝缘不良的检查工序而设置在薄膜封装电池I的生产线中的检查台的结构。该检查台具备:准备台6,其对完成了电解液的填充以及封装体5的完全密闭的薄膜封装电池I依次进行输送;第一检查台7,其进行第一次(即前半部分)绝缘不良检查;以及第二检查台8,其进行第二次(即后半部分)绝缘不良检查。另外,在准备台6与第一检查台7之间配置有从准备台6向第一检查台7输送将作为检查对象的一个薄膜封装电池I的第一机械手9,在第一检查台7与第二检查台8之间配置有将在第一检查台7完成了前半部分检查的薄膜封装电池I输送到第二检查台8的第二机械手10。这些第一机械手9、第二机械手10均为在前端的吸附罩(未图示)部分利用负压对部件进行吸附的吸附机械手形式,通过以支承部9a、9b为中心的旋转运动来进行薄膜封装电池I的输送。
[0043]第一检查台7具备:检查载物台71,其用于放置作为检查对象的薄膜封装电池I ;第一加压杆72,其通过气缸结构、直进型伺服马达机构等而沿垂直方向上下移动,来按压薄膜封装电池I的封装体5的一部分;以及第一检查装置73,其进行检查用的电压的施加和施加后的电压信号的分析。上述第一检查装置73具备一对探测器74、75,该一对探测器74、75分别与薄膜封装电池I的负极端子3及层压薄膜内的金属层52连接。与负极端子3连接的一个探测器74例如能够构成为与夹持负极端子3的电极夹、从上方按压负极端子3的压紧构件相向地配置在检查载物台71上的电极焊盘,或相反地构成为从上方将负极端子3按压于检查载物台71的电极焊盘等。另外,与层压薄膜的金属层52连接的另一个探测器75例如构成为能够贯穿层压薄膜的锋利的针状,构成为通过刺入成为封装体5的层压薄膜的空白部分、即热熔接的周缘部来实现与金属层52的导通。该针状探测器75既可以构成为从垂直方向上方下降来刺入层压薄膜,也可以相反地构成为从检查载物台71的下侧向上方突出来刺入层压薄膜。此外,也可以代替使用针状的探测器75而在层压薄膜的一部分处形成金属层52的暴露部分。
[0044]另外,第二检查台8的结构与第一检查台7的结构基本相同,该第二检查台8具备:检查载物台81,其用于放置作为检查对象的薄膜封装电池I ;第二加压杆82,其通过气缸结构、直进型伺服马达机构等而沿垂直方向上下移动,来按压薄膜封装电池I的封装体5的一部分;以及第二检查装置83,其进行检查用的电压的施加和施加后的电压信号的分析。上述第二检查装置83具备一对探测器84、85,该一对探测器84、85分别与薄膜封装电池I的负极端子3及层压薄膜内的金属层52连接。这些探测器84、85与第一检查台7的探测器74、75同样地构成。
[0045]在此,在上述第一检查台7和上述第二检查台8中,各自的加压杆72、82的加压面的形状互不不同。第一检查台7中的第一加压杆72例如在下端具有细长的长方形的加压面,以便以带状按压呈长方形的封装体5的宽度方向上的中央部分。该加压面形成为与检查载物台71的上表面大致平行的平坦面。
[0046]与此相对,第二检查台8中的第二加压杆82在下端具有被分割成两个而得到的一对长方形的加压面,以便按压封装体5的两侧的未被第一检查台7的第一加压杆72按压过的两个部分。图中的标记82a、82b表示被分割成两个加压面而得到的各个加压面。详细地说,加压面82a、82b构成为如下形状:从比封装体5中的发电元件4的投影范围(即覆盖发电元件4的范围)稍大的矩形的外形中去除与第一加压杆72的加压面相当的区域而得到的形状。换言之,第一加压杆72的加压面与第二加压杆82的加压面为互补的关系,两者的加压区域的总和覆盖了封装体5中的发电元件4的整个投影范围。此外,加压面82a、82b形成为与检查载物台81的上表面大致平行的平坦面。
[0047]上述检查台还具有:不合格品用传送带11,其用于输送在上述第一检查台7或上述第二检查台8中被判定为绝缘不良的不合格品;以及合格品用传送带12,其用于输送在两个检查台7、8中被确认了绝缘的合格品。在上述第一检查台7和上述第二检查台8的某一个检查台中被判定为绝缘不良的不合格品通过未图示的排出机构从各检查台7、8被排出到不合格品用传送带11。另外,合格品通过未图示的吸
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