專利名稱：密閉式二次電池的制造裝置及制造方法和密閉式二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密閉式二次電池、其制造裝置以及制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，扁平的矩形箱狀的密閉式二次電池被廣泛地用在便攜式電子設(shè)備等中。 這種二次電池通常將電池容器通過呈扁平的矩形箱狀且上端開口的金屬制的容器主體、和焊接在容器主體上以將該主體的開口封閉的金屬制的封口板構(gòu)成。并且，在將封口板焊接在容器主體上之前，在容器主體內(nèi)配置電池元件，然后將封口板焊接到容器主體上，形成密閉式的電池容器。接著，通過形成在封口板上的注液孔將電解液注入到電池容器內(nèi)。并且， 如果注入完電解液，則在減壓環(huán)境下將注液孔用密封體密封。密封體具有用來將注液孔堵塞的由橡膠(gum)等的彈性體構(gòu)成的突起部，將該突起部壓入到注液孔中而成為氣密狀態(tài)。然后，將密封體的周緣部激光(laser)焊接到封口板上。密閉式二次電池通過以上那樣的順序制造。在這樣的密閉式二次電池的制造工序中，在激光焊接后實(shí)施漏泄試驗(yàn)(leak test)。漏泄試驗(yàn)通常檢測(cè)收納有密閉式二次電池的真空腔室(chamber)內(nèi)的壓力變化，基于該壓力變化檢查密閉式二次電池的密封狀態(tài)。如果在將密封體激光焊接在封口板上時(shí)沒有發(fā)生焊接不良，則在該漏泄試驗(yàn)中不為錯(cuò)誤(error)。但是，上述密封體將由彈性體構(gòu)成的突起部壓入到注液孔中而密封。因此，即使發(fā)生了焊接不良，也只要注液孔被突起部完全堵塞而成為氣密狀態(tài)，則在漏泄試驗(yàn)中不為錯(cuò)誤。突起部由于是彈性體，所以隨著時(shí)間的經(jīng)過而劣化，如果經(jīng)過長(zhǎng)期間則不再能夠保持氣密狀態(tài)。在此情況下，只要密封體貼緊在封口板上就沒有問題，但在存在焊接不良的情況下，電解液有可能從該不良部分泄漏。根據(jù)這樣的情況，為了提供可靠性高的密閉式二次電池，希望在漏泄試驗(yàn)的階段中能夠容易發(fā)現(xiàn)密封體的焊接不良的密閉式二次電池的技術(shù)開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種容易發(fā)現(xiàn)密封體的焊接不良、可靠性較高的密閉式二次電池。根據(jù)一技術(shù)方案，密閉式二次電池的制造裝置具備腔室，將通過注液孔被注入了電解液的電池容器配置在內(nèi)部并密閉；減壓?jiǎn)卧?，將該腔室的?nèi)部減壓；密封體移載單元， 將用來密封注液孔的密封體載置到處于由減壓?jiǎn)卧獪p壓的腔室內(nèi)的電池容器的注液孔上； 以及焊接單元，通過使激光束透過形成在腔室的一面上的激光透過窗而照射載置在電池容器上的密封體的周緣部，將密封體激光焊接到電池容器上。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的密閉式二次電池的制造裝置，能夠提供一種可容易發(fā)現(xiàn)密封體的焊接不良、可靠性較高的密閉式二次電池。


圖1是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的密閉式二次電池的外觀的立體圖。圖2是表示該密閉式二次電池的一部分的剖視圖。圖3是示意地表示將有關(guān)第1實(shí)施方式的制造裝置從正面?zhèn)葘⒁徊糠制室暥^察時(shí)的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。圖4是示意地表示將該制造裝置從左側(cè)面?zhèn)葘⒁徊糠制室暥^察時(shí)的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。圖5是示意地表示將該制造裝置從上面?zhèn)葘⒁徊糠制室暥^察時(shí)的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。圖6是示意地表示有關(guān)第1實(shí)施方式的制造方法的主要的一個(gè)工序的制造裝置的狀態(tài)的圖。圖7是示意地表示該制造方法的另一工序的制造裝置的狀態(tài)的圖。圖8是示意地表示該制造方法的另一工序的制造裝置的狀態(tài)的圖。圖9是示意地表示該制造方法的另一工序的制造裝置的狀態(tài)的圖。圖10是示意地表示將有關(guān)第2實(shí)施方式的制造裝置從正面?zhèn)葘⒁徊糠制室暥^察時(shí)的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。圖11是示意地表示該制造裝置的主要部分的立體圖。圖12是表示輸送電池容器的輸送路徑的變形例的立體圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)密閉式二次電池和其制造裝置及制造方法的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。(第1實(shí)施方式)首先，使用圖1 圖9對(duì)第1實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的密閉式二次電池10的外觀的立體圖，圖2是表示密閉式二次電池10的一部分的剖視圖。如圖1及圖2所示，密閉式二次電池10具備由鋁(aluminum)等的金屬形成的扁平的箱型形狀的電池容器11，將電極體13與非水電解液12 —起收容在該電池容器11內(nèi)。 電池容器11具有上端開口的容器主體11A、和將該容器主體IlA的開口部封口的矩形板狀的封口板1IB。將封口板1IB載置在容器主體1IA的開口部端面上并整周焊接，將容器主體 IlA的開口部密封。由此，容器主體IlA和封口板IlB無間隙地一體化，形成密閉式的電池容器11。在封口板IlB的長(zhǎng)度方向兩端部以分別從封口板IlB突出的方式設(shè)有正極端子14 和負(fù)極端子15。正極端子14和負(fù)極端子15分別連接在電極體13的正極及負(fù)極上。電極體13例如使正極板及負(fù)極板在其之間夾著隔離層(separator)而卷繞為螺旋狀，再通過在徑向上壓縮而形成為扁平的矩形狀。負(fù)極端子15如圖2所示，貫通封口板IlB而延伸。在負(fù)極端子15與封口板 IlB之間，設(shè)有由合成樹脂、玻璃(glass)等的絕緣體構(gòu)成的密封(seal)件、例如墊片 (gasket) 16，將負(fù)極端子15與封口板IlB之間氣密地密封(seal)并電絕緣。在封口板IlB的中央部，貫通形成有用來向電池容器11內(nèi)注入非水電解液12的注液孔17。注液孔17形成為例如圓形。在封口板IlB上，沿著注液孔17的周圍形成有環(huán)狀的臺(tái)階部18。臺(tái)階部18通過壓力(press)加工等形成。注液孔17被固定在封口板IlB上的密封體19密封。密封體19例如由鋁 (aluminum)等形成為圓板狀，具有與封口板IlB的臺(tái)階部18的深度大致相等的厚度。密封體19的周緣部嵌合在臺(tái)階部18上，再通過激光焊接焊接在封口板IlB上。由此，電池容器 11的注液孔17被密封體19氣密地密封。接著，使用圖3 圖5對(duì)如上述那樣構(gòu)成的密閉式二次電池10的制造裝置20進(jìn)行說明。圖3是示意地表示將制造裝置20從正面?zhèn)葘⒁徊糠制室暥^察時(shí)的主要部分的結(jié)構(gòu)圖，圖4是示意地表示將制造裝置20從左側(cè)面?zhèn)葘⒁徊糠制室暥^察時(shí)的主要部分的結(jié)構(gòu)圖，圖5是示意地表示將制造裝置20從上面?zhèn)葘⒁徊糠制室暥^察時(shí)的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。如圖3、圖4、圖5所示，制造裝置20在主體殼(case) 21的內(nèi)部中收容有激光室 22。激光室22收容有室內(nèi)與真空泵(pump)23連通的腔室(chamber) 24、和作為激光焊接單元的激光照射器25。真空泵23作為將腔室M的內(nèi)部減壓的減壓?jiǎn)卧l(fā)揮功能。另外，雖然沒有圖示，但主體殼21內(nèi)的環(huán)境為例如露點(diǎn)-60°C以下的干燥空氣氣氛。此外，激光室22內(nèi)的環(huán)境為例如由氮?dú)庑纬傻牟换顫娦詺怏w(gas)氣氛。腔室M在頂棚部形成有大致矩形狀的開口部Ma，將該開口部2 通過由玻璃構(gòu)成的激光透過窗沈密閉。在激光透過窗沈的上方安裝有激光照射器25，從該激光照射器 25照射的激光束(laser beam)透過激光透過窗沈而掃描腔室M的內(nèi)部。此外，腔室M在與上述頂棚部的開口部2 大致對(duì)置的底部形成有矩形狀的開口部Mb，在該開口部24b的周緣上粘合(固著)著橫截面為口字狀的筒體27。并且，該筒體 27的一方(上側(cè))的開口連通到上述腔室對(duì)的室內(nèi)，另一方(下側(cè))的開口連通到作為激光室22的外側(cè)的主體殼21內(nèi)。進(jìn)而，腔室M在右側(cè)面部上橫向并列地排列設(shè)置有矩形狀的兩個(gè)工具(tool)插拔口 Mc、Md。在各工具插拔口 2k、24d的外壁面下部，相對(duì)于工具插拔口 2k、24d的排列方向平行地軸支撐著旋轉(zhuǎn)軸部件觀，在該旋轉(zhuǎn)軸部件觀上，沿著其中心軸的方向排列設(shè)置有兩個(gè)門^aJ9b。各門^a、29b如圖3的實(shí)線所示，在沿著腔室M的側(cè)面立設(shè)的狀態(tài)時(shí)， 分別將對(duì)應(yīng)的各工具插拔口 2^、24d密閉。如圖3的雙點(diǎn)劃線所示，如果通過旋轉(zhuǎn)軸部件觀的轉(zhuǎn)動(dòng)而門^a、29b旋轉(zhuǎn)大致90度，則各工具插拔口 2k、24d開口。如果各工具插拔口 2k、24d開口，則后述的密封體供給工具70的臂(arm)71a、71b通過各工具插拔口 2k、24d 進(jìn)入到腔室M內(nèi)或脫離。制造裝置20將主體殼21從背面?zhèn)鹊秸鎮(zhèn)蓉炌ǘ渲糜须姵氐妮斔吐窂?0。輸送路徑30被定位在比上述腔室M的底面部靠下側(cè)并且在上述筒體27的正下方。
輸送路徑30在其長(zhǎng)度方向上平行地形成有兩條凹狀槽31a、31b。并且，在各凹狀槽31a、31b的底部鋪設(shè)有輸送帶(belt)32a、32b。各輸送帶32a、32b各自的輸送面與輸送路徑30的上表面為大致齊面。此外，輸送路徑30在各輸送帶32a、32b的輸送面兩邊緣部上，在輸送方向上隔開規(guī)定的間隔對(duì)置立設(shè)有一對(duì)容器支撐板33a、33b。各容器支撐板33a、33b的輸送方向的長(zhǎng)度大致等于電池容器11的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度。各容器支撐板33a、33b，在分別對(duì)置的支撐板之間在將電池容器11使其封口板IlB朝上而立起的狀態(tài)下，夾持該電池容器11的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)面下部。輸送帶32a、32b將被各容器支撐板33a、3!3b分別夾持的多個(gè)上述電池容器11如圖4、圖5的箭頭A所示那樣從主體殼21的背面?zhèn)瘸蛘鎮(zhèn)容斔?。輸送路?0在升降機(jī)構(gòu)34作用下，在相對(duì)于其輸送面鉛直的方向上升降自如。輸送路徑30如圖3、圖4所示，將從激光室22下降一定長(zhǎng)度的位置作為電池容器11的輸送位置。當(dāng)輸送路徑30處于輸送位置時(shí)，被各容器支撐板33a、3!3b分別夾持的各電池容器11 在其頂部比筒體27靠下側(cè)而被輸送。輸送路徑30將從輸送位置上升而輸送面貼緊在筒體27的下端部的位置作為電池容器11的加工位置。在本實(shí)施方式中，將被兩輸送帶32a、32b輸送的前后兩組電池容器 11、共計(jì)4個(gè)電池容器11作為1組。并且，設(shè)定組間的間隔，以使得當(dāng)該1組(group)的電池容器11被輸送到筒體27的開口內(nèi)時(shí)，與其前后相鄰的另一組電池容器11不會(huì)位于激光室22的正下方。因而，當(dāng)1組電池容器11被輸送到筒體27的開口內(nèi)時(shí)，輸送路徑30能夠上升到加工位置。如果輸送路徑30上升到加工位置，則該組的4個(gè)電池容器11進(jìn)入到筒體27的內(nèi)部。此外，輸送路徑30的輸送面將筒體27的下端部的開口密閉。制造裝置20在腔室M的內(nèi)部具備擦除工具40和密封體載置工具50。擦除工具40如圖4、圖5所示，沿著輸送路徑30在該電池輸送方向A的上游側(cè)和下游側(cè)對(duì)置設(shè)有兩個(gè)。上游側(cè)的擦除工具40a由以中心軸朝向相對(duì)于電池輸送方向A正交的方向的方式被軸支撐的旋轉(zhuǎn)軸部件41、和與相對(duì)于該旋轉(zhuǎn)軸部件41的中心軸正交的方向平行安裝的兩條臂42a、42b構(gòu)成。下游側(cè)的擦除工具40也同樣，由以中心軸朝向相對(duì)于電池輸送方向A正交的方向的方式被軸支撐的旋轉(zhuǎn)軸部件43、和與相對(duì)于該旋轉(zhuǎn)軸部件43 的中心軸正交的方向平行安裝的兩條臂44a、44b構(gòu)成。在各臂42a、42b、44a、44b的前端部上，分別安裝有擦除用的海綿(sp0nge)45。上游側(cè)的擦除工具40a如圖4的實(shí)線所示，將各臂42a、42b的前端朝向腔室M的頂棚部的位置作為待機(jī)位置，如圖4的雙點(diǎn)劃線所示，將以旋轉(zhuǎn)軸部件41為中心向電池輸送方向A旋轉(zhuǎn)大致90度的位置作為擦除位置。相對(duì)于此，下游側(cè)的擦除工具40b如圖4的實(shí)線所示，將各臂44a、44b的前端朝向腔室M的頂棚部的位置作為待機(jī)位置，如圖4的雙點(diǎn)劃線所示，將以旋轉(zhuǎn)軸部件43為中心向電池輸送方向A的相反方向旋轉(zhuǎn)大致90度的位置作為擦除位置。擦除工具40的各臂42a、^b及44a、44b在處于擦除位置時(shí)，將在分別進(jìn)入到筒體 27的內(nèi)部的4個(gè)電池容器11的封口板IlB上形成的注液孔17的孔周邊部用海綿45擦除。密封體載置工具50如圖3、圖4、圖5所示，由以中心軸沿著輸送路徑30取向的方式被軸支撐的旋轉(zhuǎn)軸部件51、和與相對(duì)于該旋轉(zhuǎn)軸部件51的中心軸正交的方向平行安裝的兩條臂Ma、52b構(gòu)成。在各臂52a、52b的長(zhǎng)度方向中途部，分別在兩個(gè)部位上固定著密封體吸附部53。密封體載置工具50如圖3的實(shí)線所示，將各臂52a、52b的密封體吸附部53朝向腔室M的頂棚部的位置作為待機(jī)位置，如圖3的雙點(diǎn)劃線所示，將以旋轉(zhuǎn)軸部件51為中心旋轉(zhuǎn)大致180度的位置作為載置位置。密封體載置工具50的各臂52a、52b在處于待機(jī)位置時(shí)，將由后述的密封體供給工具70同時(shí)供給的4個(gè)密封體19用各密封體吸附部53吸附。然后，如果通過旋轉(zhuǎn)軸部件51 旋轉(zhuǎn)而達(dá)到載置位置，則將由各密封體吸附部53吸附的4個(gè)密封體19分別載置到進(jìn)入到筒體27內(nèi)的4個(gè)電池容器11的各注液孔17之上。制造裝置20在主體殼21內(nèi)設(shè)置有送料器(part feeder) 60和密封體供給工具 70。送料器60將多個(gè)密封體19向密封體供給工具70供給。密封體供給工具70如圖3及圖5所示，具備左右一對(duì)臂71a、71b、分別在前端安裝各臂71a、71b的一對(duì)Y移動(dòng)臺(tái)Ma、72b、X移動(dòng)臺(tái)(stage) 73、和Z移動(dòng)圓柱(* 'J >7)74。Y移動(dòng)臺(tái)72a、72b在相對(duì)于輸送路徑30的電池輸送方向A正交的方向上前進(jìn)及后退自如。X移動(dòng)臺(tái)73使Y移動(dòng)臺(tái)7h、72b相對(duì)于上述電池輸送方向A平行地滑動(dòng)移動(dòng)。Z 移動(dòng)圓柱74使X移動(dòng)臺(tái)73及Y移動(dòng)臺(tái)7h、72b上下升降。密封體供給工具70的臂71a、71b如圖3所示，在沿著其下表面的長(zhǎng)度方向的兩個(gè)部位上固定著密封體吸附部75。因而，在一對(duì)臂71a、71b上有共計(jì)4個(gè)密封體吸附部75。 各密封體吸附部75能夠分別吸附被從送料器60供給的密封體19。在各密封體吸附部75上分別吸附了密封體19的一對(duì)臂71a、71b經(jīng)由Y移動(dòng)臺(tái) 72a、72b、X移動(dòng)臺(tái)73及Z移動(dòng)圓柱74的作用，通過工具插拔口 2^、24d進(jìn)入到腔室M內(nèi)。 并且，在處于腔室M內(nèi)的待機(jī)位置的密封體載置工具50的一對(duì)臂5h、52b之間進(jìn)行4個(gè)密封體19的交接。接受到密封體19的密封體載置工具50如上述那樣將4個(gè)密封體19載置到分別進(jìn)入到筒體27內(nèi)的4個(gè)電池容器11的各注液孔17之上。這里，密封體供給工具 70和密封體載置工具50構(gòu)成密封體移載單元。另外，雖然沒有圖示，但腔室M在與形成有工具插拔口 Ma 的面相反側(cè)的側(cè)面上設(shè)有開閉自如的艙口，通過將該艙口開放，能夠進(jìn)行腔室M內(nèi)的維護(hù)(maintenance)。接著，使用圖6 圖9對(duì)由該結(jié)構(gòu)的制造裝置20進(jìn)行的密閉式二次電池10的制造工序進(jìn)行說明。圖6 圖9基于圖3的結(jié)構(gòu)圖，分別示意地表示制造工序中的主要一工序中制造裝置20的狀態(tài)。首先，準(zhǔn)備容器主體IlA和電極體13、以及安裝有電極端子14、15的封口板11B。 并且，在容器主體IlA內(nèi)配置電極體13等的電池元件后，將封口板IlB載置到容器主體IlA 的開口部端面上，將該封口板IlB的整周焊接，形成電池容器11。此時(shí)，將電極體13電連接到電極端子14、15上。接著，通過形成在封口板IlB上的注液孔17，向收納有電極體13的電池容器11的內(nèi)部注入非水電解液12。注液在大氣壓下使用例如電解液注液機(jī)進(jìn)行。電解液注液機(jī)具備儲(chǔ)存非水電解液12的箱(tank)、與該箱連通的噴嘴(nozzle)、和將箱內(nèi)加壓而從噴嘴送出非水電解液12的泵。噴嘴在其前端具有比注液孔17的孔部17c直徑小的注液口，在注液時(shí)，使噴嘴的注液口與注液孔17貫通，再將注液口與注液孔17氣密地連接。在此狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)泵而將箱內(nèi)的非水電解液12加壓，從噴嘴通過注液孔17向電池容器11內(nèi)注入非水電解液12。在將非水電解液12注入規(guī)定量后，將噴嘴從注液孔17拆下。這樣，如果將電極體13和非水電解液12收容到電池容器11中，則將該電池容器 11載置到輸送帶32a、32b上，被容器支撐板33a、3 夾持。被容器支撐板33a、3!3b夾持的電池容器11以被兩輸送帶32a、32b輸送的前后兩個(gè)組合、共計(jì)4個(gè)電池容器11為1組，按照每個(gè)組沿著輸送路徑30向制造裝置20輸送。制造裝置20如果將同一組的共計(jì)4個(gè)電池容器11輸送到筒體27的開口內(nèi)，則使輸送動(dòng)作暫停。接著，如圖6所示，驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)34，使輸送路徑30上升。如果輸送路徑 30上升到加工位置，則制造裝置20使升降機(jī)構(gòu)34的驅(qū)動(dòng)停止。此時(shí)，4個(gè)電池容器11通過設(shè)在腔室M中的筒體27的中空進(jìn)入到腔室M的內(nèi)部。此外，筒體27的下端部的開口被輸送路徑30的輸送面密閉。這里，實(shí)現(xiàn)將通過注液孔 17注入了電解液12的電池容器11運(yùn)入到腔室M的內(nèi)部的工序。另一方面，制造裝置20使旋轉(zhuǎn)軸部件28旋轉(zhuǎn)，將門^a、29b開放。接著，制造裝置 20控制密封體供給工具70的Y移動(dòng)臺(tái)72a、72b、X移動(dòng)臺(tái)73及Z移動(dòng)圓柱74，使臂71a、 71b從工具插拔口 2k、24d進(jìn)入到腔室M內(nèi)。此時(shí)，在各臂71a、71b的密封體吸附部75 上，事先吸附有被從送料器60供給的密封體19。制造裝置20如圖6所示，如果進(jìn)入到腔室M內(nèi)的臂71a、71b達(dá)到與密封體載置工具50的一對(duì)臂52a、52b對(duì)置的位置，則使密封體吸附部75的吸附動(dòng)作解除。由此，被密封體供給工具70移送的4個(gè)密封體19被交接并吸附在設(shè)在密封體載置工具50的臂52a、 52b上的密封體吸附部53上。然后，制造裝置20將密封體供給工具70反轉(zhuǎn)控制，如圖7所示，使臂71a、71b從工具插拔口 2k、24d脫離到腔室M外。如果臂71a、71b脫離到腔室對(duì)外，則制造裝置20 使旋轉(zhuǎn)軸部件28反轉(zhuǎn)，將門29a、29b封閉。這樣，如果筒體27的開口被輸送路徑30的輸送面封閉、并且工具插拔口 2^、24d 被門^a、29b封閉，則腔室M被密閉。如果腔室M被密閉，則制造裝置20使真空泵23動(dòng)作。并且，將腔室42的內(nèi)部減壓，直到成為比電池容器11的內(nèi)部的壓力小的壓力。這里， 實(shí)現(xiàn)將被運(yùn)入了電池容器11的腔室M密閉后而減壓的工序。如果進(jìn)行減壓，則有電解液12從電池容器11的注液孔17溢出的情況。所以，如果減壓結(jié)束，則制造裝置20使兩個(gè)擦除工具40a、40b的旋轉(zhuǎn)軸部件41、43旋轉(zhuǎn)，使臂42a、 42b、Ma、44b從待機(jī)位置轉(zhuǎn)動(dòng)到擦除位置。由此，將從各電池容器11的注液孔17溢出的電解液分別通過海綿45擦除。這里，實(shí)現(xiàn)將電池容器11的注液孔周邊用擦除工具40擦除的工序。如果在臂42a、42b、44a、44b轉(zhuǎn)動(dòng)到擦除位置后經(jīng)過規(guī)定時(shí)間，則制造裝置20使旋轉(zhuǎn)軸部件41、43反轉(zhuǎn)，使臂42a、42b、44a、44b回到待機(jī)位置。接著，制造裝置20驅(qū)動(dòng)激光照射器25，使激光束掃描各電池容器11的注液孔17 的周邊。由此，使通過擦除工具40a、40b不能擦除的電解液通過激光蒸發(fā)而進(jìn)一步擦除。此時(shí)的激光的輸出是使電解液蒸發(fā)的程度的輸出。接著，制造裝置20如圖8所示，使密封體載置工具50的旋轉(zhuǎn)軸部件51旋轉(zhuǎn)，使臂 52a、52b從待機(jī)位置轉(zhuǎn)動(dòng)到載置位置。這樣，將吸附在各臂52a、52b的密封體吸附部53上的共計(jì)4個(gè)密封體19載置到被運(yùn)入到腔室M內(nèi)的共計(jì)4個(gè)電池容器11的注液孔17上。 這里，實(shí)現(xiàn)在處于被減壓的腔室M內(nèi)的電池容器11的注液孔17上用密封體載置工具50 載置用來密封該注液孔17的密封體19的工序。在將載置在注液孔17上的密封體19用各臂52a、52b推壓的狀態(tài)下，制造裝置20 驅(qū)動(dòng)激光照射器25，使激光束掃描。通過此次的激光束的掃描，將分別載置在各電池容器 11的注液孔17上的各密封體19的周緣部的一部分激光焊接在封口板IlB上。S卩，制造裝置20在將載置在電池容器11的注液孔17上的密封體19用密封體載置工具50的臂52a、 52b抑制的狀態(tài)下，將密封體19的周緣部的一部分臨時(shí)焊接。如果臨時(shí)焊接結(jié)束，則制造裝置20在使密封體吸附部53的吸附動(dòng)作解除后，如圖 9所示，使旋轉(zhuǎn)軸部件51反轉(zhuǎn)，使各臂52a、52b回到待機(jī)位置。然后，將激光照射器25再次驅(qū)動(dòng)，使激光束再次掃描。通過此次的掃描，將分別載置在各電池容器11的注液孔17上的各密封體19的周緣部遍及整周地激光焊接到封口板IlB上。S卩，制造裝置20在使密封體載置工具50的各臂5h、52b退避后，遍及密封體19的整周正式焊接。這樣，將注液孔17 密封。這里，實(shí)現(xiàn)通過使激光束透過形成在腔室M的一面上的激光透過窗沈而照射到載置在電池容器11上的密封體19的周緣部，將密封體19激光焊接到電池容器11上的工序。如果激光焊接結(jié)束，則制造裝置20使升降機(jī)構(gòu)34驅(qū)動(dòng)，使輸送路徑30下降。并且，如果輸送路徑30下降到輸送位置，則制造裝置20再開始輸送動(dòng)作。并且，如果將下個(gè)相鄰的組的共計(jì)4個(gè)電池容器11輸送到筒體27的開口內(nèi)，則制造裝置20使輸送動(dòng)作暫停， 重復(fù)與上述同樣的工序。這樣，在本實(shí)施方式的制造裝置20中，在注入了電解液12的電池容器11的注液孔17上在減壓下載置密封體19，原樣將密封體19的周緣部激光焊接，將注液孔17密封。 因而，由于在注液孔17中沒有壓入密封由彈性體構(gòu)成的突起部，所以即使在激光焊接不良的情況下，在激光焊接后的漏泄試驗(yàn)中也能夠可靠地發(fā)現(xiàn)。此外，在制造裝置20中，在腔室M內(nèi)搭載擦除工具40，即使因電池容器11的減壓而電解液12從注液孔17溢出，也在載置密封體19之前將注液孔17的孔周邊部擦拭。進(jìn)而，在用擦除工具40a、40b將電解液擦除后，通過激光的照射使沒有被擦除的電解液蒸發(fā)。 因而，能夠?qū)⒁驈淖⒁嚎?7溢出的電解液12而產(chǎn)生焊接不良的狀況防止于未然。(第2實(shí)施方式)接著，使用圖10及圖11對(duì)第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。第2實(shí)施方式是將第1實(shí)施方式的制造裝置20的激光透過窗沈附近的結(jié)構(gòu)改良的實(shí)施方式。圖10是示意地表示將第2實(shí)施方式的制造裝置200從正面?zhèn)葘⒁徊糠制室暥^察時(shí)的主要部分的結(jié)構(gòu)圖，對(duì)于與圖3共通的部分賦予相同的標(biāo)記而省略詳細(xì)說明。制造裝置200在將形成于腔室M的頂棚部上的開口部2 密閉的激光透過窗沈的內(nèi)側(cè)，固定著由與該激光透過窗26大致相同尺寸的平板構(gòu)成的保護(hù)板81。在保護(hù)板81 上，如圖12所示，穿設(shè)有4個(gè)孔82a、82b、82c、82d。這些孔8 82d都使從激光照射器 25照射、透過了激光透過窗沈的激光束通過。并且，通過了這些孔8 82d的激光束將分別載置在被定位于腔室M內(nèi)的加工位置的4個(gè)電池容器11的各注液孔17上的密封體 19的周緣部激光焊接。此外，制造裝置200在腔室M中形成有通路83，該通路83用來將夾著開口部Ma而固定的激光透過窗26與保護(hù)板81之間的空隙、與激光室22的內(nèi)部空間連通。并且，通過該通路83將激光室22內(nèi)的作為不活潑性氣體的氮?dú)夤┙o到激光透過窗沈與保護(hù)板81 之間的空隙中。制造裝置200的其他的結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式的制造裝置20是相同的。此外，通過該制造裝置200制造密閉式二次電池10的制造方法也與第1實(shí)施方式是相同的。在第1實(shí)施方式的制造裝置20中，如果為了將定位在腔室M內(nèi)的加工位置的密封體19的周緣部焊接而從激光照射器25照射激光束，則由于腔室M內(nèi)處于減壓下，所以金屬蒸氣的產(chǎn)生變得顯著，擔(dān)心激光透過窗26模糊而激光透過率下降。如果激光透過率下降，則成為焊接不良的原因。相對(duì)于此，第2實(shí)施方式的制造裝置200在從激光照射器25照射激光束時(shí)，通過通路83對(duì)激光透過窗沈與保護(hù)板81之間的空隙供給氮?dú)?。這樣，激光透過窗沈與保護(hù)板81之間的空隙相對(duì)于腔室M內(nèi)的氣氛相對(duì)正壓化，所以從各孔8 82d向腔室M的內(nèi)部吹出氮?dú)?。由此，即使通過激光焊接產(chǎn)生金屬蒸氣，該蒸氣也達(dá)不到激光透過窗沈，所以能夠防止激光透過窗26模糊。結(jié)果，能夠極力降低起因于激光透過率的下降的焊接不良的產(chǎn)生。以下，對(duì)上述實(shí)施方式的變形例進(jìn)行說明。例如，在上述實(shí)施方式中，以輸送路徑30整體通過升降機(jī)構(gòu)33升降而進(jìn)行了說明，但也可以將該輸送路徑30能夠按照每個(gè)夾持著1組共計(jì)4個(gè)電池容器11的劃區(qū)分割， 當(dāng)將1組電池容器11輸送到筒體38的開口內(nèi)時(shí)，通過升降機(jī)構(gòu)33僅使夾持著該組電池容器11的劃區(qū)升降。通過這樣，能夠?qū)?組電池容器11的與在其前后相鄰的其他組的電池容器11的間隔縮短。此外，在上述實(shí)施方式中，在輸送路徑30的凹狀槽31a、31b中鋪設(shè)輸送帶32a、32b 而輸送電池容器11，但電池容器11的輸送單元并不限定于此。使用圖12的立體圖說明輸送單元的變形例。在圖12的例子中，在輸送路徑30的凹狀槽31a、31b中沒有鋪設(shè)輸送帶。代之而具備旋轉(zhuǎn)軸部件91，以中心軸朝向與輸送路徑30的長(zhǎng)度方向相同方向的方式被軸支撐；多個(gè)臂部件92，在該旋轉(zhuǎn)軸部件91的軸向上隔開一定的間隔將末端固定；以及促動(dòng)器(actuator) 93，使上述旋轉(zhuǎn)軸部件91和各臂部件 92在上述旋轉(zhuǎn)軸部件91的軸向上前進(jìn)及后退規(guī)定的距離。在各臂部件92的前端，安裝有一對(duì)突起94a、94b，該一對(duì)突起94a、94b用來將在使該封口板1IB朝上立起的狀態(tài)下分別安裝在凹狀槽31a、31b中的兩個(gè)電池容器11推壓。各臂部件92隨著旋轉(zhuǎn)軸部件91的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)而向圖中箭頭B或C方向回轉(zhuǎn)。此外，通過促動(dòng)器93的作用，與旋轉(zhuǎn)軸部件91 一起向圖中箭頭A方向或其反方向前進(jìn)或后退。在該結(jié)構(gòu)中，在將安裝在輸送路徑30的凹狀槽31a、31b中的電池容器11向圖中箭頭A方向輸送的情況下，首先，旋轉(zhuǎn)軸部件91正轉(zhuǎn)。由此，各臂部件92向圖中箭頭B方向回轉(zhuǎn)，其前端進(jìn)入到在輸送路徑30的長(zhǎng)度方向上為一對(duì)而排列的電池容器11之間。接著，促動(dòng)器93向正方向動(dòng)作。由此，各臂部件92向圖中箭頭A方向前進(jìn)。結(jié)果， 突起94a、94b的前端抵接在安裝于凹狀槽31a、31b中的各電池容器11上，推壓各電池容器 11，將各電池容器11沿著輸送路徑30向圖中箭頭A方向送出。
如果將各電池容器11送出一定量，則促動(dòng)器93暫時(shí)停止。接著，旋轉(zhuǎn)軸部件91 反轉(zhuǎn)。由此，各臂部件92向圖中箭頭C方向回轉(zhuǎn)，其前端的突起94a、94b從電池容器11之間脫離。接著，促動(dòng)器向反方向動(dòng)作。由此，各臂部件92向與圖中箭頭A方向反方向后退。 并且，如果各臂部件93后退了與各臂部件92前進(jìn)的距離相同的距離，則促動(dòng)器93停止。然后，旋轉(zhuǎn)軸部件91再次正轉(zhuǎn)。并且，重復(fù)與上述同樣的控制。結(jié)果，各電池容器 11每次前進(jìn)相同的距離。因而，輸送路徑30上的各電池容器11的位置自明。S卩，如果是圖 12所示的結(jié)構(gòu)，則能夠與各電池容器11的輸送同時(shí)可靠地進(jìn)行各電池容器11的定位。結(jié)果，有能夠容易進(jìn)行將4個(gè)電池容器定位在腔室M內(nèi)時(shí)、或之后的工序中的電池容器11的定位的優(yōu)點(diǎn)。此外，在上述實(shí)施方式中，說明了將共計(jì)4個(gè)電池容器11作為1組、同時(shí)將分別載置在各電池容器11上的密封體19激光焊接的情況，但同時(shí)進(jìn)行激光焊接的組的數(shù)量并不限定于4個(gè)。也可以是兩個(gè)、3個(gè)或5個(gè)以上。此外，以每次一個(gè)的順序進(jìn)行激光焊接的形態(tài)也包含在本發(fā)明中。此外，密封體19并不限定于圓板狀，只要是能夠通過將其周緣部激光焊接在封口板IlB上而將注液孔17密封的部件就可以，而不管其形狀。此外，頂棚部的開口部2 并不限定于矩形狀。只要是從激光照射器25照射的激光束透過、能夠?qū)⑤d置在電池容器11上的密封體19的周緣部激光焊接的形狀就可以。此外，說明了本發(fā)明的一些實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式是作為例子提出的，并不意味著限定發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式能夠以其他各種形態(tài)實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種省略、替代、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍及主旨中，并且包含在權(quán)利要求書中記載的發(fā)明和與其等同的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種密閉式二次電池的制造裝置，其特征在于，具備腔室，將通過注液孔被注入了電解液的電池容器配置在內(nèi)部并密閉； 減壓?jiǎn)卧?，將該腔室的?nèi)部減壓；密封體移載單元，將用來密封上述注液孔的密封體載置到處于由上述減壓?jiǎn)卧獪p壓的上述腔室內(nèi)的上述電池容器的注液孔上；以及焊接單元，通過使激光束透過形成在上述腔室的一面上的激光透過窗而照射載置在上述電池容器上的上述密封體的周緣部，將上述密封體激光焊接到上述電池容器上。
2.如權(quán)利要求1所述的密閉式二次電池的制造裝置，其特征在于，上述密封體移載單元具備密封體供給工具，從上述腔室的外部向內(nèi)部供給上述密封體；以及密封體載置工具，接受由該密封體供給工具供給到腔室內(nèi)的密封體，并載置到上述電池容器的注液孔上。
3.如權(quán)利要求1所述的密閉式二次電池的制造裝置，其特征在于，上述腔室在上述激光透過窗的內(nèi)側(cè)設(shè)置保護(hù)板而做成雙層構(gòu)造，該保護(hù)板在上述激光束通過的部分穿設(shè)有貫通孔，對(duì)上述激光透過窗與保護(hù)板之間的間隙供給不活潑性氣體。
4.一種密閉式二次電池的制造方法，其特征在于，具備將通過注液孔被注入了電解液的電池容器運(yùn)入到腔室的內(nèi)部的工序； 將被運(yùn)入了上述電池容器的上述腔室密閉后減壓的工序；在處于減壓的上述腔室內(nèi)的上述電池容器的注液孔上用密封體載置工具載置用來密封該注液孔的密封體的工序；以及通過使激光束透過形成在上述腔室的一面上的激光透過窗而照射載置在上述電池容器上的上述密封體的周緣部，將上述密封體激光焊接到上述電池容器上的工序。
5.如權(quán)利要求4所述的密閉式二次電池的制造方法，其特征在于，還具備在將上述密封體載置到處于減壓的上述腔室內(nèi)的上述電池容器的注液孔上之前，將附著在上述電池容器的注液孔周邊的電解液擦除的工序。
6.一種密閉式二次電池，其特征在于，具備 容器主體，具有開口部，收容電極體及電解液； 封口板，將上述容器主體的開口部封口 ；注液孔，貫通上述封口板而形成，用來向上述容器主體內(nèi)注入電解液；以及密封體，載置在內(nèi)部處于減壓的狀態(tài)下的上述容器主體的上述注液孔的孔周圍部，周緣部被焊接于上述封口板而密封上述注液孔。
全文摘要
一種密閉式二次電池的制造裝置，具備腔室，將通過注液孔被注入了電解液的電池容器配置在內(nèi)部并密閉；減壓?jiǎn)卧?，將該腔室的?nèi)部減壓；密封體移載單元，將用來密封上述注液孔的密封體載置到處于由上述減壓?jiǎn)卧獪p壓的上述腔室內(nèi)的上述電池容器的注液孔上；以及焊接單元，通過使激光束透過形成在上述腔室的一面上的激光透過窗而照射載置在上述電池容器上的上述密封體的周緣部，將上述密封體激光焊接到上述電池容器上。
文檔編號(hào)H01M10/34GK102412412SQ20111022344
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者岡本浩典, 松井智洋, 深津健太 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝