密封电池制造方法

文档序号:9529362阅读:544来源:国知局
密封电池制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种执行从向外开口的开口部将检测气体导入电池容器中的导入步骤的密封电池制造方法。
【背景技术】
[0002]传统上,在密封电池的制造工艺中,检查电池容器的密封性能以防止因为潮气侵入电池容器而导致的电池性能劣化。此时,在密封电池的制造工艺中,提前将检测气体(例如,氦气等)导入电池容器中,从而检查检测气体是否从电池容器泄露。导入检测气体的技术例如在公开号为2002-117901的日本专利申请(JP 2002-117901 A)中描述。
[0003]JP 2002-117901 A描述了这样一种技术:该技术将注入喷嘴附接到电解液注入口,然后从注入喷嘴将电解液注入电池壳(电池容器)中,从而将氦气导入电池壳中。进一步地,JP 2002-117901 A描述了从电解液注入口移除注入喷嘴,然后通过激光焊接手段密封电解液注入口。
[0004]JP 2002-117901 A描述了其中通过被附接到电解液注入口的注入喷嘴导入氦气的配置,也就是说,其中从电解液注入口的上部(电池壳的外部)导入氦气的配置。此外,在密封电解液注入口之前,从电解液注入口泄露大量比空气轻的氦气。
[0005]作为减少氦气泄露的方法,考虑下面的方法。也就是说,如图14所示,将能够喷射氦气的喷嘴插入电解液注入口中,然后打开用于开启和关闭氦气供给通道的电磁阀,以在给定的时间内以预定压力从喷嘴喷射氦气。在这种情况下,预定压力在一定程度上被设定为较大压力,以便强有力地从喷嘴喷射氦气到这样的程度:使得氦气到达远离电解液注入口的位置。
[0006]由于氦气喷射,电池壳的内部压力增大。鉴于此,刚开始氦气喷射之后,电池壳内的压力较小。在这种情况下,当以预定压力喷射氦气时,在氦气喷射开始之后立即供给具有预定压力的氦气,如图14所示。这导致从供给喷嘴喷射的氦气的流速突然变快,之后,流速被稳定地保持在恒定速度。
[0007]这种情况下,在刚开始喷射氦气之后,氦气的流速变得过快,电池壳中由氦气喷射导致并且经由电解液注入口流出的气流的流速变快(请参阅图14中的电解液注入口内部所示的箭头)。如图15A所示,快速气流可能捕获在喷射时沿着注入喷嘴附着到电池壳的内侧面上的电解液,然后将电解液吹出电池壳。因此,在这种情况下,当导入氦气时,电解液可能附着到电池壳的外侧面上的电解液注入口的外围部(请参阅图15B所示的电解液)。
[0008]在这种情况下,当通过激光焊接手段密封电解液注入口时,其热量也被传递给以此方式附着到电池壳的外侧面上的电解液。附着到电池壳的外侧面上的电解液被熔化部中的热量汽化,并且急速膨胀以从熔化部流出。这导致电池壳的熔融材料(例如,铝等)隆起。
[0009]也就是说,在这种情况下,密封电解液注入口时可能出现焊接不良。

【发明内容】

[0010]本发明提供一种能够减少检测气体泄漏并防止发生焊接不良的密封电池制造方法。
[0011]本发明的一方面的密封电池制造方法包括:将供给喷嘴插入向外开口的开口部中,所述开口部被形成在电池容器中;以及以这样的方式将检测气体导入所述电池容器中:在小于预定喷射压力的压力下开始从所述供给喷嘴喷射所述检测气体,然后分阶段增大所述检测气体的喷射压力,直至所述检测气体的喷射压力达到所述预定喷射压力。
[0012]本发明产生减少检测气体泄漏并防止发生焊接不良的效果。
【附图说明】
[0013]下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术及工业意义,在这些附图中,相同的参考标号表示相同的部件,其中:
[0014]图1是示出电池的总体配置的说明图;
[0015]图2是示出电池制造工艺的说明图;
[0016]图3A示出电解液正在被注入的状态;
[0017]图3B示出电解液被注入之后的盖部;
[0018]图4是示出供给喷嘴和比例流量阀的说明图;
[0019]图5A示出将供给喷嘴插入喷射孔期间的供给喷嘴;
[0020]图5B示出插入之后的供给喷嘴;
[0021]图6是示出氦气的喷射时间段与氦气的流速之间的关系的视图;
[0022]图7是示出当氦气的喷射压力在第一阶段被增大到第一压力时的供给喷嘴的说明图;
[0023]图8是示出当氦气的喷射压力在第二阶段被增大到第二压力时的供给喷嘴的说明图;
[0024]图9是示出当氦气的喷射压力被增大到预定压力时的供给喷嘴的说明图;
[0025]图10A示出封盖被置于注入孔上的状态;
[0026]图10B示出在封盖上执行激光束焊接的状态;
[0027]图11是示出评估在盖部的外侧面上的注入孔的外围部的状态的视图;
[0028]图12A示出在通过使用本发明的制造方法喷射氦气的情况下,在盖部的外侧面上的注入孔的外围部的评估结果;
[0029]图12B示出在不分阶段增大氦气喷射压力的情况下,在盖部的外侧面上的注入孔的外围部的评估结果;
[0030]图13A示出第一修正实施例中喷射时间与流速之间的关系;
[0031]图13B示出第二修正实施例中喷射时间与流速之间的关系;
[0032]图14是示出将供给喷嘴插入注入孔中之后,在不分阶段增大氦气喷射压力的情况下喷射氦气的状态的视图;
[0033]图15A示出附着到在电池壳内侧表面上的电解液注入口的外围部的电解液被吹出的状态,在该状态下,电解液被快速气流捕获;以及
[0034]图15B示出电解液被吹到在电池壳外侧表面上的电解液注入口的外围部的状态。
【具体实施方式】
[0035]下面描述本实施例的密封电池制造方法(在下文中仅被称为“制造方法”)。
[0036]首先参考图1描述根据本发明的密封电池的一个实施例的电池的示意性配置。
[0037]本实施例的电池10是密封锂离子二次电池。需要指出,应用本发明的目标对象不限于锂离子二次电池,本发明也可应用于其它密封电池,诸如镍氢二次电池。也就是说,在电池10中使用的电解液可以是含水电解液或非水电解液。
[0038]电池10包括发电元件20、外封装30、封盖40,以及两个外部端子50。
[0039]发电元件20通过以下方式形成:将通过层叠或卷绕正电极、负电极和隔离物获得的电极体浸入电解液。当在电池10充放电时在发电元件20中产生化学反应时(严格地说,在正电极与负电极之间产生经由电解液的离子迀移),发生电流流动。
[0040]作为电池容器的外封装30是由诸如铝之类的金属材料制成的长方柱形的外壳,并且在俯视图中被形成为大体矩形的形状。在图1中,外封装30的纵向是左右方向。外封装30具有容纳部31和盖部32。
[0041]容纳部31是具有有底直角筒形形状的部件(其一个面具有开口),并且其中容纳发电元件20。
[0042]盖部32是平板状部件,其具有与容纳部31的开口面相应的形状,并且在容纳部31的开口面闭合的状态下与容纳部31接合。如下面所述,在盖部32中,注入孔33 (经由该注入孔注入电解液)被形成在插入外部端子20所在的部分之间。
[0043]注入孔33是贯通盖部32的板面的孔。注入孔33是在俯视图中大体呈圆形的孔,并且在盖部32的外侧和内
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