特開 2023-173777 密閉型蓄電デバイス、及び、密閉型蓄電デバイスの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023173777

(43)【公開日】2023-12-07

(54)【発明の名称】密閉型蓄電デバイス、及び、密閉型蓄電デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/636 20210101AFI20231130BHJP

   H01M 50/342 20210101ALI20231130BHJP

【ＦＩ】

H01M50/636

H01M50/342 101

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022086255

(22)【出願日】2022-05-26

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】399107063

【氏名又は名称】プライムアースＥＶエナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 友紀

(72)【発明者】

【氏名】内田 陽三

(72)【発明者】

【氏名】江原 強

(72)【発明者】

【氏名】土屋 詔一

(72)【発明者】

【氏名】浅井 正孝

(72)【発明者】

【氏名】浅野 剛史

(72)【発明者】

【氏名】内村 将大

(72)【発明者】

【氏名】松本 繁

(72)【発明者】

【氏名】永野 泰章

【テーマコード（参考）】

5H012

5H023

【Ｆターム（参考）】

5H012AA07

5H012BB03

5H012CC01

5H012DD05

5H012EE01

5H012FF01

5H012JJ06

5H023AA03

5H023AS03

5H023AS10

5H023BB10

5H023CC11

5H023CC27

(57)【要約】

【課題】樹脂からなる樹脂封止部材によってデバイスケースの金属壁部に形成されている注液孔が適切に封止された密閉型蓄電デバイス、及び、その製造方法を提供する。
【解決手段】注液孔１２が形成された金属壁部１５を有するデバイスケース３０と、金属壁部１５の外表面１５ｂ側から注液孔１２を覆う態様で注液孔１２を封止する封止部材１８と、を備える密閉型蓄電デバイス１において、封止部材１８は、樹脂からなる樹脂封止部材１８であり、金属壁部１５の外表面１５ｂは、注液孔１２の開口１２ｂを囲む環状シール面１３を含み、樹脂封止部材１８は、環状シール面１３と気密に接合する環状接合部１８ｂを有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

注液孔が形成された金属壁部を有するデバイスケースと、
前記金属壁部の外表面側から前記注液孔を覆う態様で、前記注液孔を封止する封止部材と、を備える
密閉型蓄電デバイスにおいて、
前記封止部材は、樹脂からなる樹脂封止部材であり、
前記金属壁部の前記外表面は、前記注液孔の開口を囲む環状シール面を含み、
前記樹脂封止部材は、前記環状シール面と気密に接合する環状接合部を有する
密閉型蓄電デバイス。

【請求項2】

請求項１に記載の密閉型蓄電デバイスであって、
前記環状シール面は、凹凸形状を有する環状粗化面であり、
前記樹脂封止部材は、前記環状粗化面の凹部内に前記環状接合部を形成する前記樹脂が入り込む態様で、前記環状粗化面と気密に接合している
密閉型蓄電デバイス。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の密閉型蓄電デバイスであって、
前記樹脂封止部材は、安全弁部材を兼ねており、
前記デバイスケースの内圧が開弁圧に達すると、前記樹脂封止部材の破壊によって、前記樹脂封止部材による前記注液孔の封止が解放される
密閉型蓄電デバイス。

【請求項4】

密閉型蓄電デバイスの製造方法において、
前記密閉型蓄電デバイスは、
注液孔が形成された金属壁部を有するデバイスケースと、
前記金属壁部の外表面側から前記注液孔を覆う態様で、前記注液孔を封止する封止部材と、を備え、
前記封止部材は、樹脂からなる樹脂封止部材であり、
前記金属壁部の前記外表面は、前記注液孔の開口を囲む環状シール面を含み、
前記樹脂封止部材は、前記環状シール面と気密に接合する環状接合部を有し、
前記密閉型蓄電デバイスの製造方法は、
前記注液孔を通じて前記デバイスケースの内部に電解液を注入する注液工程と、
前記樹脂封止部材によって、前記金属壁部の前記外表面側から前記注液孔を覆う態様で前記注液孔を封止する封止工程と、を備え、
前記封止工程は、
前記金属壁部の前記外表面側から、前記金属壁部の前記外表面のうち少なくとも前記環状シール面と前記注液孔とを覆うように、前記デバイスケースに対して溶融樹脂を塗布する塗布工程と、
前記溶融樹脂を固化させて、前記環状シール面と気密に接合する前記環状接合部を有する前記樹脂封止部材を形成する固化工程と、を備える
密閉型蓄電デバイスの製造方法。

【請求項5】

請求項４に記載の密閉型蓄電デバイスの製造方法であって、
前記環状シール面は、凹凸形状を有する環状粗化面であり、
前記塗布工程では、
前記金属壁部の前記外表面側から、前記金属壁部の前記外表面のうち少なくとも前記環状粗化面と前記注液孔とを覆うように、前記デバイスケースに対して前記溶融樹脂を塗布したとき、前記環状粗化面上に塗布された前記溶融樹脂の一部が前記環状粗化面の凹部内に流れ込み、
前記固化工程では、
前記溶融樹脂を固化させることによって、前記環状粗化面の前記凹部内に前記環状接合部を形成する前記樹脂が入り込む態様で前記環状粗化面と気密に接合する前記樹脂封止部材が形成される
密閉型蓄電デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、密閉型蓄電デバイス、及び、その製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、注液孔が形成された金属壁部を有するデバイスケースと、注液孔を封止する封止部材と、を備える密閉型蓄電デバイスが開示されている。封止部材は、金属からなる金属封止部材である。従って、特許文献１の密閉型蓄電デバイスでは、金属壁部に形成されている注液孔を、金属封止部材によって封止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－６６６００号公報

【0004】

特許文献１のように、金属壁部に形成されている注液孔を金属封止部材によって封止する構造の密閉型蓄電デバイスは、例えば、以下のように製造される。具体的には、注液工程において、注液孔を通じてデバイスケースの内部に電解液を注入する。その後、封止工程において、金属封止部材によって、金属壁部の外表面側から注液孔を覆う態様で注液孔を封止する。より具体的には、封止工程では、注液孔を金属封止部材によって閉塞した状態で、金属壁部の外表面側から、金属壁部の外表面のうち注液孔の周囲部と金属封止部材との境界及びその近傍にレーザビームを照射する態様のレーザ溶接によって、金属壁部に対して金属封止部材を全周溶接する。これにより、金属封止部材によって注液孔を封止する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、デバイスケースの金属壁部に対して金属封止部材を溶接することで注液孔を封止する構造では、溶接不良が生じることによって注液孔を適切に封止できないことがあった。このため、デバイスケースの金属壁部に形成されている注液孔を、樹脂からなる樹脂封止部材によって封止する構造が検討されている。

【0006】

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、樹脂からなる樹脂封止部材によってデバイスケースの金属壁部に形成されている注液孔が適切に封止された密閉型蓄電デバイス、及び、その製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

(1)本発明の一態様は、注液孔が形成された金属壁部を有するデバイスケースと、前記金属壁部の外表面側から前記注液孔を覆う態様で、前記注液孔を封止する封止部材と、を備える密閉型蓄電デバイスにおいて、前記封止部材は、樹脂からなる樹脂封止部材であり、前記金属壁部の前記外表面は、前記注液孔の開口を囲む環状シール面を含み、前記樹脂封止部材は、前記環状シール面と気密に接合する環状接合部を有する密閉型蓄電デバイスである。

【0008】

上述の密閉型蓄電デバイスは、樹脂からなる樹脂封止部材によって、金属壁部の外表面側から注液孔を覆う態様で、デバイスケースの金属壁部に形成されている注液孔が封止されている。この樹脂封止部材は、「金属壁部の外表面のうち注液孔の開口を囲む環状シール面」と気密に接合する環状接合部を有する。このような環状接合部を有することで、樹脂封止部材が金属壁部に対して気密に接合されると共に、注液孔が樹脂封止部材によって封止される。従って、上述の密閉型蓄電デバイスは、樹脂封止部材によってデバイスケースの金属壁部に形成されている注液孔が適切に封止された密閉型蓄電デバイスである。

【0009】

(2)さらに、前記(1)の密閉型蓄電デバイスであって、前記環状シール面は、凹凸形状を有する環状粗化面であり、前記樹脂封止部材は、前記環状粗化面の凹部内に前記環状接合部を形成する前記樹脂が入り込む態様で、前記環状粗化面と気密に接合している密閉型蓄電デバイスとすると良い。

【0010】

この密閉型蓄電デバイスでは、金属壁部の環状粗化面の凹部内に環状接合部を形成する樹脂が入り込む態様で、樹脂封止部材の環状接合部が環状粗化面と気密に接合している。換言すれば、金属壁部の環状粗化面の凸部が、樹脂封止部材の環状接合部に食い込むことによるアンカー効果によって、樹脂封止部材の環状接合部が環状粗化面と気密に接合している。このため、樹脂封止部材の環状接合部と金属壁部の環状粗化面との間の気密性が高くなるので、密閉型蓄電デバイスの気密性を高めることができる。

【0011】

(3)さらに、前記(1)または(2)の密閉型蓄電デバイスであって、前記樹脂封止部材は、安全弁部材を兼ねており、前記デバイスケースの内圧が開弁圧に達すると、前記樹脂封止部材の破壊によって、前記樹脂封止部材による前記注液孔の封止が解放される密閉型蓄電デバイスとすると良い。

【0012】

この密閉型蓄電デバイスでは、樹脂封止部材が安全弁部材を兼ねている。このため、デバイスケースに、別途ガス排出孔を設けていなくても、さらに、このガス排出孔を封止する安全弁部材を別途設けていなくても、デバイスケースの内圧が開弁圧に達した場合には、樹脂封止部材が破壊される（例えば、樹脂封止部材が開裂する）ことによって、注液孔を通じて電池ケース内のガスを外部に排出して、デバイスケースの内圧が上昇し過ぎるのを防止することができる。

【0013】

(4)本発明の他の態様は、密閉型蓄電デバイスの製造方法において、前記密閉型蓄電デバイスは、注液孔が形成された金属壁部を有するデバイスケースと、前記金属壁部の外表面側から前記注液孔を覆う態様で、前記注液孔を封止する封止部材と、を備え、前記封止部材は、樹脂からなる樹脂封止部材であり、前記金属壁部の前記外表面は、前記注液孔の開口を囲む環状シール面を含み、前記樹脂封止部材は、前記環状シール面と気密に接合する環状接合部を有し、前記密閉型蓄電デバイスの製造方法は、前記注液孔を通じて前記デバイスケースの内部に電解液を注入する注液工程と、前記樹脂封止部材によって、前記金属壁部の前記外表面側から前記注液孔を覆う態様で前記注液孔を封止する封止工程と、を備え、前記封止工程は、前記金属壁部の前記外表面側から、前記金属壁部の前記外表面のうち少なくとも前記環状シール面と前記注液孔とを覆うように、前記デバイスケースに対して溶融樹脂を塗布する塗布工程と、前記溶融樹脂を固化させて、前記環状シール面と気密に接合する前記環状接合部を有する前記樹脂封止部材を形成する固化工程と、を備える密閉型蓄電デバイスの製造方法である。

【0014】

上述の製造方法では、塗布工程及び固化工程を行うことで、樹脂からなる樹脂封止部材によって、デバイスケースの金属壁部に形成されている注液孔が適切に封止された密閉型蓄電デバイスを製造することができる。より具体的には、樹脂封止部材として、「金属壁部の外表面のうち注液孔の開口を囲む環状シール面」と気密に接合する環状接合部を有する樹脂封止部材を形成することができる。このような環状接合部を有する樹脂封止部材を形成することで、樹脂封止部材が金属壁部に対して気密に接合されると共に、注液孔が樹脂封止部材によって封止される。このような注液孔の封止構造を有する密閉型蓄電デバイスは、注液孔が適切に封止された密閉型蓄電デバイスとなる。

【0015】

なお、塗布工程において溶融樹脂を塗布する方法としては、例えば、ホットメルトダイやカーテンコートを挙げることができる。ここで、ホットメルトダイとは、ダイコータによって溶融樹脂を膜状に塗布する方法である。また、カーテンコートとは、フローコータ（カーテンコータ）によって溶融樹脂を膜状に塗布する方法である。

【0016】

また、環状シール面が、凹凸形状を有する環状粗化面である場合は、塗布工程において環状粗化面に塗布した溶融樹脂の一部が環状粗化面の凹部内に流れ込み、固化工程において溶融樹脂を固化させることで、環状粗化面の凹部内に環状接合部を形成する樹脂が入り込む態様で環状粗化面と気密に接合する樹脂封止部材が形成される。

【0017】

(5)さらに、前記(4)の密閉型蓄電デバイスの製造方法であって、前記環状シール面は、凹凸形状を有する環状粗化面であり、前記塗布工程では、前記金属壁部の前記外表面側から、前記金属壁部の前記外表面のうち少なくとも前記環状粗化面と前記注液孔とを覆うように、前記デバイスケースに対して前記溶融樹脂を塗布したとき、前記環状粗化面上に塗布された前記溶融樹脂の一部が前記環状粗化面の凹部内に流れ込み、前記固化工程では、前記溶融樹脂を固化させることによって、前記環状粗化面の前記凹部内に前記環状接合部を形成する前記樹脂が入り込む態様で前記環状粗化面と気密に接合する前記樹脂封止部材が形成される密閉型蓄電デバイスの製造方法とすると良い。

【0018】

上述の製造方法では、樹脂封止部材として、金属壁部の環状粗化面の凹部内に環状接合部を形成する樹脂が入り込む態様で、樹脂封止部材の環状接合部が環状粗化面と気密に接合する樹脂封止部材を形成することができる。換言すれば、金属壁部の環状粗化面の凸部が、樹脂封止部材の環状接合部に食い込むことによるアンカー効果によって、樹脂封止部材の環状接合部が環状粗化面と気密に接合する樹脂封止部材を形成することができる。このため、樹脂封止部材の環状接合部と金属壁部の環状粗化面との間の気密性が高くなるので、密閉型蓄電デバイスの気密性を高めることができる。

【0019】

(6)また、(1)～(3)のいずれかの密閉型蓄電デバイスの製造方法であって、前記注液孔を通じて前記デバイスケースの内部に電解液を注入する注液工程と、前記樹脂封止部材によって、前記金属壁部の外表面側から前記注液孔を覆う態様で前記注液孔を封止する封止工程と、を備え、前記封止工程は、前記金属壁部の前記外表面側から、前記金属壁部の前記外表面のうち少なくとも前記環状シール面と前記注液孔とを覆うように、前記デバイスケースに対して前記溶融樹脂を塗布する塗布工程と、前記溶融樹脂を固化させて、前記環状シール面と気密に接合する前記環状接合部を有する前記樹脂封止部材を形成する固化工程と、を備える密閉型蓄電デバイスの製造方法が好ましい。

【0020】

(7)あるいは、前記(1)～(3)のいずれかの密閉型蓄電デバイスの製造方法であって、前記注液孔を通じて前記デバイスケースの内部に電解液を注入する注液工程と、前記樹脂封止部材によって、前記金属壁部の外表面側から前記注液孔を覆う態様で前記注液孔を封止する封止工程と、を備え、前記封止工程は、前記金属壁部の前記外表面側から、前記金属壁部の前記外表面のうち少なくとも前記環状シール面と前記注液孔とを覆うように、前記デバイスケースに樹脂フィルムを配置する配置工程と、前記樹脂フィルムのうち少なくとも前記環状シール面上に位置する部位を溶融させて溶融樹脂とする溶融工程と、前記溶融樹脂を固化させて、前記環状シール面と気密に接合する前記環状接合部を有する前記樹脂封止部材を形成する固化工程と、を備える密閉型蓄電デバイスの製造方法が好ましい。

【0021】

(6)及び(7)の製造方法によれば、樹脂封止部材によって、デバイスケースの金属壁部に形成されている注液孔が適切に封止された密閉型蓄電デバイスを製造することができる。より具体的には、樹脂封止部材として、金属壁部の外表面に形成されている注液孔の開口を囲む環状シール面と気密に接合する環状接合部を有する樹脂封止部材を形成することができる。このような環状接合部を有する樹脂封止部材を形成することで、樹脂封止部材が金属壁部に対して気密に接合されると共に、注液孔が樹脂封止部材によって封止される。このような注液孔の封止構造を有する密閉型蓄電デバイスは、注液孔が適切に封止された密閉型蓄電デバイスとなる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施形態にかかる密閉型蓄電デバイスの平面図（上面図）である。

【図2】同密閉型蓄電デバイスの正面図である。

【図3】図１のＢ－Ｂ断面図である。

【図4】図３のＣ部拡大図である。

【図5】実施形態にかかる密閉型蓄電デバイスの製造方法の流れを示すフローチャートである。

【図6】実施形態にかかる封止工程の流れを示すフローチャートである。

【図7】実施形態にかかる注液工程の説明図である。

【図8】実施形態にかかる表面粗化工程の説明図である。

【図9】環状粗化面の拡大断面図である。

【図10】実施形態にかかる塗布工程の説明図である。

【図11】同塗布工程の他の説明図である。

【図12】図１０のＤ部拡大図及び図１５のＦ部拡大図である。

【図13】同塗布工程の他の説明図である。

【図14】変形形態にかかる塗布工程の説明図である。

【図15】同塗布工程の他の説明図であり、図１４のＧ－Ｇ部分断面図である。

【図16】変形形態にかかる環状粗化面の平面図である。

【図17】変形形態にかかる封止工程の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

次に、本発明の実施形態について説明する。本実施形態の密閉型蓄電デバイス１は、密閉型電池であり、詳細には、リチウムイオン二次電池である。この密閉型蓄電デバイス１は、デバイスケース３０と、デバイスケース３０の内部に収容された電極体５０と、正極端子部材４１と、負極端子部材４２とを備える（図１～図３参照）。デバイスケース３０は、金属からなるハードケースであり、直方体箱状をなしている。このデバイスケース３０は、角形有底筒状をなす金属製のケース本体２１と、ケース本体２１の開口２１ｂを閉塞する矩形平板状の金属蓋体１１とを備える（図１～図３参照）。金属蓋体１１は、注液孔１２が形成された金属壁部１５を有する。金属壁部１５は、金属蓋体１１の一部である。

【0024】

金属蓋体１１には、２つの矩形筒状の貫通孔（第１貫通孔と第２貫通孔とする、図示省略）が形成されている。第１貫通孔には正極端子部材４１が挿通されており、第２貫通孔には負極端子部材４２が挿通されている（図１及び図２参照）。なお、金属蓋体１１の第１貫通孔の内周面と正極端子部材４１の外周面との間、及び、金属蓋体１１の第２貫通孔の内周面と負極端子部材４２の外周面との間には、筒状の絶縁部材（図示省略）が介在している。さらに、金属蓋体１１（詳細には金属壁部１５）には、当該金属蓋体１１を厚み方向に貫通する円筒形状の注液孔１２が形成されている（図１及び図３参照）。

【0025】

電極体５０は、正極板６０と、負極板７０と、正極板６０と負極板７０との間に介在するセパレータ８０と、を有する。より具体的には、電極体５０は、複数枚の正極板６０と、複数枚の負極板７０と、複数枚のセパレータ８０とを備え、正極板６０と負極板７０とがセパレータ８０を介して、積層方向ＤＬに交互に積層された積層電極体である（図３参照）。なお、電極体５０の内部には、電解液９０が含まれている。デバイスケース３０の内部の底面側にも、電解液９０が収容されている。電極体５０のうち正極板６０は、正極集電タブ（図示なし）を通じて正極端子部材４１に接続されている。また、負極板７０は、負極集電タブ（図示なし）を通じて負極端子部材４２に接続されている。

【0026】

さらに、密閉型蓄電デバイス１は、注液孔１２を封止する樹脂封止部材１８を備える（図１～図３参照）。この樹脂封止部材１８は、金属蓋体１１の外表面１１ｂ（詳細には、金属壁部１５の外表面１５ｂ）側から注液孔１２を覆う（換言すれば、注液孔１２を閉塞する）態様で、注液孔１２を封止している。樹脂封止部材１８は、樹脂からなり、円板形状をなしている。樹脂封止部材１８は、電解液９０の透過性が低く、且つ、耐電解液性（電解液９０に対する耐性）が高い樹脂によって形成するのが好ましく、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）、ＰＡＳ（ポリアリーレンサルファイド）、オレフィン樹脂、またはフッ素樹脂によって形成するのが好ましい。

【0027】

金属蓋体１１の外表面１１ｂ（詳細には、金属壁部１５の外表面１５ｂ）は、注液孔１２の開口１２ｂを囲む円環状の環状シール面１３を含む（図３及び図８参照）。また、樹脂封止部材１８は、この環状シール面１３と気密に接合する環状接合部１８ｂを有する（図３及び図４参照）。なお、環状接合部１８ｂは、平面視円環状をなしている。このような環状接合部１８ｂを有することで、樹脂封止部材１８が金属蓋体１１（詳細には金属壁部１５）に対して気密に接合されると共に、注液孔１２が樹脂封止部材１８によって封止される。従って、密閉型蓄電デバイス１は、樹脂封止部材１８によってデバイスケース３０の金属壁部１５に形成されている注液孔１２が適切に封止された密閉型蓄電デバイス１であるといえる。

【0028】

特に、本実施形態では、金属蓋体１１（詳細には金属壁部１５）の環状シール面１３は、凹凸形状を有する環状粗化面１４である（図４参照）。この環状粗化面１４は、平面視円環状をなしている（図８参照）。そして、樹脂封止部材１８は、環状粗化面１４の凹部１４ｂ内に、環状接合部１８ｂを形成する樹脂が入り込む態様で、環状粗化面１４と気密に接合している（図４参照）。換言すれば、金属壁部１５の環状粗化面１４の凸部１４ｃが、樹脂封止部材１８の環状接合部１８ｂに食い込むことによるアンカー効果によって、樹脂封止部材１８の環状接合部１８ｂが環状粗化面１４と気密に接合している。このため、樹脂封止部材１８の環状接合部１８ｂと金属壁部１５の環状粗化面１４との間の気密性が高くなるので、密閉型蓄電デバイス１の気密性を高めることができる。

【0029】

なお、環状粗化面１４は、金属蓋体１１の外表面１１ｂの孔周囲面１６に対して、公知の表面粗化処理を行うことによって形成することができる。なお、孔周囲面１６は、金属蓋体１１の外表面１１ｂ（詳細には金属壁部１５の外表面１５ｂ）のうち、注液孔１２の開口１２ｂの周囲に位置する部位である。表面粗化処理としては、例えば、レーザ表面処理、サンドブラスト処理、陽極酸化処理などを挙げることができる。このうち、レーザ表面処理としては、例えば、特開２０２２－２８５８７号公報に開示されているレーザ表面処理を挙げることができる。なお、本実施形態では、後述するように、レーザ表面処理によって、金属蓋体１１の孔周囲面１６を環状粗化面１４にしている。

【0030】

また、本実施形態の密閉型蓄電デバイス１では、樹脂封止部材１８が安全弁部材を兼ねている。すなわち、樹脂封止部材１８が、デバイスケース３０の内圧が上昇し過ぎるのを防止する安全弁部材としても機能する。このため、デバイスケース３０の内圧が開弁圧（解放圧）に達すると、樹脂封止部材１８が破壊されることによって、樹脂封止部材１８による注液孔１２の封止が解放される。これにより、デバイスケース３０の内部のガスが、注液孔１２を通じてデバイスケース３０の外部に排出されて、デバイスケース３０の内圧が上昇し過ぎるのを防止することができる。

【0031】

より具体的には、デバイスケース３０の内部でガスが発生することによってデバイスケース３０の内圧が上昇すると、樹脂封止部材１８の下面１８ｇに対する押圧力が大きくなり、樹脂封止部材１８に生じる応力が大きくなる。そして、デバイスケース３０の内圧が開弁圧（解放圧）に達すると、樹脂封止部材１８に生じる応力が樹脂封止部材１８の破壊強度に達し、これによって樹脂封止部材１８が破壊されて（例えば、開裂して）、樹脂封止部材１８に通気孔が形成されて、注液孔１２の封止が解放される。これにより、デバイスケース３０の内部のガスが、注液孔１２（詳細には、樹脂封止部材１８に形成された通気孔）を通じてデバイスケース３０の外部に排出されるので、デバイスケース３０の内圧が上昇し過ぎるのを防止することができる。

【0032】

このように、樹脂封止部材１８を安全弁部材としても使用することで、デバイスケース３０に、別途ガス排出口を設ける必要がなく、さらに、このガス排出口を封止する安全弁部材を別途設ける必要がない。

【0033】

次に、本実施形態の密閉型蓄電デバイス１の製造方法について説明する。図５は、実施形態にかかる密閉型蓄電デバイス１の製造方法の流れを示すフローチャートである。まず、ステップＳ１（組み付け工程）において、密閉型蓄電デバイス１の構成部品を組み付けて、組み付け構造体１Ａ（図７参照）を作製する。

【0034】

具体的には、複数枚の正極板６０と、複数枚の負極板７０と、複数枚のセパレータ８０とを用いて、正極板６０と負極板７０とがセパレータ８０を介して積層方向ＤＬに交互に積層された電極体５０を作製する（図３参照）。また、注液孔１２が形成された金属蓋体１１を用意し、この金属蓋体１１に、正極端子部材４１と負極端子部材４２を組み付ける（図１及び図３参照）。

【0035】

その後、金属蓋体１１に組み付けられた正極端子部材４１と電極体５０に含まれる正極板６０とを、正極集電タブ（図示なし）を介して接続する。さらに、金属蓋体１１に組み付けられた負極端子部材４５と電極体５０に含まれる負極板７０とを、負極集電タブ（図示なし）を介して接続する。これにより、金属蓋体１１と電極体５０とが、正極端子部材４１及び負極端子部材４５を介して一体になる。

【0036】

次に、金属蓋体１１と一体にされた電極体５０を、ケース本体２１の内部に収容すると共に、金属蓋体１１によってケース本体２１の開口２１ｂを閉塞する。この状態で、金属蓋体１１とケース本体２１とを全周溶接する。これにより、ケース本体２１と金属蓋体１１とが接合されて、デバイスケース３０になると共に、組み付け構造体１Ａが作製される（図７参照）。なお、この時点では、注液孔１２は、樹脂封止部材１８によって封止されておらず、開放されている。

【0037】

次に、ステップＳ２（注液工程）において、図７に示すように、組み付け構造体１Ａの金属蓋体１１の注液孔１２を通じて、デバイスケース３０の内部に電解液９０を注入する。これにより、電極体５０の内部に電解液９０を含浸させると共に、デバイスケース３０の内部の底面側に電解液９０を収容させる。なお、本実施形態では、電解液９０として、有機溶媒（例えば、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネート）と、ＬｉＰＦ₆とを有する非水電解液を用いている。

【0038】

次に、ステップＳ３（表面粗化工程）において、レーザ表面処理によって、金属蓋体１１の孔周囲面１６を環状粗化面１４にする（図８参照）。なお、孔周囲面１６は、金属蓋体１１の外表面１１ｂ（詳細には金属壁部１５の外表面１５ｂ）のうち、注液孔１２の開口１２ｂの周囲に位置する部位である。

【0039】

具体的には、図８に示すように、公知のレーザ装置１１０によって、金属蓋体１１の孔周囲面１６にレーザビームＬＢを照射して、孔周囲面１６を粗化する。レーザビームＬＢは、注液孔１２の開口１２ｂの外周に沿って、円を描くように照射される。より具体的には、複数の同心円を描くように、金属蓋体１１の孔周囲面１６のうち注液孔１２の開口１２ｂに近い部位から順に、レーザビームＬＢを照射してゆく。これにより、金属蓋体１１の外表面１１ｂ（詳細には、金属壁部１５の外表面１５ｂ）に、注液孔１２の開口１２ｂを囲む円環状の環状シール面１３として、凹凸形状の環状粗化面１４を形成することができる（図９参照）。

【0040】

次に、ステップＳ４（封止工程）において、樹脂封止部材１８によって注液孔１２を封止する。換言すれば、注液孔１２を封止する樹脂封止部材１８を形成する。図６は、実施形態にかかるステップＳ４（封止工程）の流れを示すフローチャートである。図６に示すように、ステップＳ４（封止工程）は、ステップＳ４１（塗布工程）とステップＳ４２（固化工程）とを備える。

【0041】

具体的には、まず、ステップＳ４１（塗布工程）において、金属蓋体１１の外表面１１ｂ（詳細には、金属壁部１５の外表面１５ｂ）側から、環状シール面１３である環状粗化面１４と注液孔１２の開口１２ｂとを覆うように、デバイスケース３０に対して溶融樹脂ＭＲを塗布する（図１０及び図１１参照）。なお、溶融樹脂ＭＲは、樹脂封止部材１８を形成するための樹脂を溶融させたものである。また、図１０は、塗布工程を行っているときの様子を、平面図（上面図）として示した図である。また、図１１は、塗布工程を行っているときの様子を、側面視部分断面図として示した図であり、図１０のＥ－Ｅ部分断面図に相当する。

【0042】

本実施形態のステップＳ４１（塗布工程）は、図１０及び図１１に示すように、加熱部１３１を有する加熱装置１３０（例えば、赤外線ヒータ）と、ノズル１２１を有するダイコータ１２０とを用いて行われる。具体的には、加熱装置１３０の加熱部１３１によって環状粗化面１４を加熱しつつ、加熱した環状粗化面１４と注液孔１２の開口１２ｂとを覆うように、ダイコータ１２０によって溶融樹脂ＭＲを膜状に塗布してゆく。

【0043】

より具体的には、金属蓋体１１の外表面１１ｂ（詳細には、金属壁部１５の外表面１５ｂ）の上方に配置した加熱装置１３０を、注液孔１２の中心軸ＣＬを回転中心軸として、注液孔１２の開口１２ｂの外周円（換言すれば、環状粗化面１４の内周）に沿って周方向に移動させてゆく（図１０及び図１１参照）。これにより、加熱装置１３０の加熱部１３１によって、環状粗化面１４を周方向に順次加熱してゆく。なお、加熱装置１３０の移動による加熱は、加熱装置１３０の加熱部１３１が環状粗化面１４の上を１周した時点（すなわち、注液孔１２の中心軸ＣＬを回転中心軸として加熱装置１３０が１回転した時点）で終了する。また、本実施形態の塗布工程では、加熱装置１３０による加熱によって、環状粗化面１４の温度を１００℃以上にしている。

【0044】

さらに、このように移動する加熱装置１３０に追従するように、金属蓋体１１の外表面１１ｂ（詳細には、金属壁部１５の外表面１５ｂ）の上方に配置したダイコータ１２０を、ノズル１２１の吐出口１２２から溶融樹脂ＭＲを吐出させつつ、注液孔１２の中心軸ＣＬを回転中心軸として、注液孔１２の開口１２ｂの外周円（換言すれば、環状粗化面１４の内周）に沿って周方向に移動させてゆく（図１０及び図１１参照）。これにより、加熱装置１３０によって加熱された環状粗化面１４と注液孔１２の開口１２ｂとを覆うように、ダイコータ１２０によって溶融樹脂ＭＲを膜状に塗布することができる。このとき、図１２に示すように、環状粗化面１４の上に塗布された溶融樹脂ＭＲの一部は、環状粗化面１４の凹部１４ｂ内に流れ込む。

【0045】

なお、ノズル１２１の吐出口１２２の幅寸法Ｗ１、及び、ノズル１２１の吐出口１２２から吐出される溶融樹脂ＭＲの幅寸法Ｗ２は、形成される円板形状の溶融樹脂膜１８Ａ（図１３参照）の半径と同等である。後述するように、溶融樹脂膜１８Ａは、固化することによって樹脂封止部材１８になる。また、ノズル１２１の吐出口１２２が、その幅方向の一方端１２２ｂを注液孔１２の中心軸ＣＬの位置に一致させつつ、注液孔１２の中心軸ＣＬを回転中心軸として回転移動するように、ダイコータ１２０が回転移動する。従って、ノズル１２１の吐出口１２２から吐出された溶融樹脂ＭＲによって形成される膜は、平面視で、注液孔１２の中心軸ＣＬの位置を中心とした扇形状となり、ダイコータ１２０の回転移動が進むにしたがって、扇形状の膜の中心角が大きくなってゆく。

【0046】

従って、ダイコータ１２０のノズル１２１が、環状粗化面１４の内周に沿って１周する（すなわち、注液孔１２の中心軸ＣＬを回転中心軸としてダイコータ１２０が１回転する）ことによって、環状粗化面１４と注液孔１２の開口１２ｂとを覆う円板形状の溶融樹脂膜１８Ａが形成される（図１３参照）。このため、ダイコータ１２０の移動による溶融樹脂ＭＲの塗布は、ダイコータ１２０のノズル１２１が環状粗化面１４の内周に沿って１周した時点（すなわち、注液孔１２の中心軸ＣＬを回転中心軸としてダイコータ１２０が１回転した時点）で終了する。なお、図１３は、塗布工程を終了した時点において、デバイスケース３０の上方から、溶融樹脂膜１８Ａ及びデバイスケース３０を平面視した図である。

【0047】

次いで、ステップＳ４２（固化工程）において、溶融樹脂ＭＲからなる溶融樹脂膜１８Ａを固化させることで、樹脂封止部材１８を形成する。なお、本実施形態では、自然冷却によって溶融樹脂膜１８Ａを固化させている。これにより、「金属壁部１５の外表面１５ｂのうち注液孔１２の開口１２ｂを囲む環状シール面１３」と気密に接合する環状接合部１８ｂを有する、円板形状の樹脂封止部材１８が形成される（図１及び図３参照）。これにより、樹脂からなる樹脂封止部材１８によって、デバイスケース３０の金属壁部１５に形成されている注液孔１２が適切に封止された密閉型蓄電デバイス１が製造される。

【0048】

特に、本実施形態では、環状シール面１３が、凹凸形状を有する環状粗化面１４となっている。このため、ステップＳ４１（塗布工程）では、図１２に示すように、環状粗化面１４の上に塗布された溶融樹脂ＭＲの一部が環状粗化面１４の凹部１４ｂ内に流れ込む。これにより、ステップＳ４２（固化工程）において溶融樹脂ＭＲを固化させることで、図４に示すように、環状粗化面１４の凹部１４ｂ内に環状接合部１８ｂを形成する樹脂の一部が入り込む態様で、環状接合部１８ｂが環状粗化面１４と気密に接合する樹脂封止部材１８が形成される。このため、樹脂封止部材１８の環状接合部１８ｂと金属壁部１５の環状粗化面１４との間の気密性が高くなるので、密閉型蓄電デバイス１の気密性を高めることができる。

【0049】

ところで、ステップＳ２（注液工程）において、金属蓋体１１の注液孔１２を通じてデバイスケース３０の内部に電解液９０を注入したとき、金属蓋体１１の外表面１１ｂのうち注液孔１２の開口１２ｂの周囲に位置する部位（すなわち孔周囲面１６）に、電解液９０が付着することがある。従って、仮に、表面粗化工程の後に注液工程を行う場合は、注液工程を行ったときに環状粗化面１４に電解液９０が付着し、その後、環状粗化面１４に電解液９０が付着した状態で封止工程を行うことになる場合がある。この場合は、金属蓋体１１の環状粗化面１４と樹脂封止部材１８の環状接合部１８ｂとの間に電解液９０の成分が介在する態様になり得る。このような態様は、好ましい態様とはいえない。

【0050】

これに対し、本実施形態では、封止工程（ステップＳ４）の前で、且つ、注液工程（ステップＳ２）の後に、レーザ表面処理による表面粗化工程（ステップＳ３）を行っている。これにより、ステップＳ２（注液工程）において、金属蓋体１１の孔周囲面１６に電解液９０が付着した場合でも、ステップＳ３（表面粗化工程）において、金属蓋体１１の孔周囲面１６（環状粗化面１４にする部位）にレーザビームＬＢを照射することによって、孔周囲面１６に付着している電解液９０を蒸発させて除去することができる。これにより、電解液９０が付着していない環状粗化面１４を形成することができる。このため、本実施形態では、環状粗化面１４に電解液９０が付着していない状態で封止工程を行うことができるので、金属蓋体１１の環状粗化面１４と樹脂封止部材１８の環状接合部１８ｂとの間に電解液９０が介在することを防止できる。

【0051】

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

【0052】

例えば、実施形態の塗布工程では、金属蓋体１１の外表面１１ｂの上方に配置したダイコータ１２０を、ノズル１２１の吐出口１２２から溶融樹脂ＭＲを吐出させつつ、注液孔１２の中心軸ＣＬを回転中心軸として、注液孔１２の開口１２ｂの外周円に沿って周方向に移動させてゆくことで、円板状の溶融樹脂膜１８Ａを形成した。

【0053】

しかしながら、ダイコータとして、ノズル３２１の吐出口３２２の幅寸法Ｗ３が、注液孔１２の直径よりも大きいダイコータ３２０を用いて、矩形板状の溶融樹脂膜２１８Ａを形成するようにしても良い。そして、この溶融樹脂膜２１８Ａを固化して、矩形板状の樹脂封止部材２１８を形成するようにしても良い（図１４～図１７参照）。以下に、この製造方法を、変形形態にかかる製造方法として具体的に説明する。

【0054】

まず、塗布工程について説明する。具体的には、まず、ダイコータ３２０の吐出口３２２の幅方向ＤＷが電極体５０の積層方向ＤＬに直交し、且つ、吐出口３２２が下方を向く姿勢（図１４及び図１５参照）で、ダイコータ３２０を金属蓋体１１の外表面１１ｂの上方に配置する。但し、ダイコータ３２０の吐出口３２２が、平面視で、注液孔１２の開口１２ｂに対して積層方向ＤＬの一方側（図１４及び図１５において左側）に隣り合って位置し、且つ、吐出口３２２の幅方向中心と注液孔１２の中心軸ＣＬとが、平面視で積層方向ＤＬに離間するように、ダイコータ３２０を配置する。このとき、ダイコータ３２０の吐出口３２２は、環状粗化面２１４の上方であって環状粗化面２１４と対向する位置に配置される。なお、本変形形態の環状粗化面２１４は、図１６に示すように、注液孔１２の開口１２ｂを囲む環状であって、平面視で、内周が円形（具体的には、注液孔１２の開口１２ｂの外周に沿った円形）で外周が四角形である環状をなしている。

【0055】

次いで、ノズル３２１の吐出口３２２から溶融樹脂ＭＲを吐出させつつ、このダイコータ３２０を、積層方向ＤＬの他方側（図１４及び図１５において右側）へ移動させてゆく。そして、ノズル３２１の吐出口３２２が、注液孔１２の開口１２ｂの上方を通過した後、吐出口３２２からの溶融樹脂ＭＲの吐出を停止する。これにより、溶融樹脂ＭＲを、金属壁部１５の外表面１５ｂのうち環状粗化面２１４に塗布すると共に、注液孔１２の上に架け渡して、注液孔１２を覆うように溶融樹脂ＭＲを膜状に塗布することができる。すなわち、環状粗化面２１４と注液孔１２の開口１２ｂとを覆うように、ダイコータ１２０によって溶融樹脂ＭＲを膜状に塗布することで、矩形板状の溶融樹脂膜２１８Ａを形成する（図１７参照）。このとき、図１２に示すように、環状粗化面２１４の上に塗布された溶融樹脂ＭＲの一部は、環状粗化面２１４の凹部２１４ｂ内に流れ込む。なお、ダイコータ３２０による溶融樹脂ＭＲの塗布に先だって、図示しない加熱装置によって、環状粗化面２１４を加熱するのが好ましい。

【0056】

次いで、固化工程において、溶融樹脂ＭＲからなる溶融樹脂膜２１８Ａを固化して、矩形板状の樹脂封止部材２１８を形成する（図１７参照）。これにより、「金属壁部１５の外表面１５ｂのうち注液孔１２の開口１２ｂを囲む環状粗化面２１４」と気密に接合する環状接合部２１８ｂを有する、矩形板状の樹脂封止部材２１８が形成される。

【0057】

また、実施形態では、金属蓋体１１の外表面１１ｂ側から、環状粗化面１４と注液孔１２の開口１２ｂとを覆うようにデバイスケース３０に対して溶融樹脂ＭＲを塗布し、塗布した溶融樹脂ＭＲを固化させることによって、注液孔１２を封止する樹脂封止部材１８を形成した。しかしながら、以下に説明するように、予め用意した樹脂フィルムを、金属蓋体１１の外表面１１ｂに溶着して、樹脂フィルムからなる樹脂封止部材を形成するようにしても良い。

【0058】

具体的には、まず、配置工程において、金属壁部１５の外表面１５ｂ側から、金属壁部１５の外表面１５ｂのうち少なくとも環状シール面１３である環状粗化面１４と注液孔１２とを覆うように、デバイスケース３０の上に樹脂フィルムを配置する。次いで、溶融工程において、前記樹脂フィルムのうち環状粗化面１４の上に位置する部位を溶融させて溶融樹脂とする。このとき、環状粗化面１４の上に位置する溶融樹脂の一部が環状粗化面１４の凹部１４ｂ内に流れ込む。次いで、固化工程において、この溶融樹脂を固化させることで、環状粗化面１４と気密に接合する環状接合部が形成されると共に、注液孔１２を封止する樹脂封止部材が形成される。より具体的には、環状粗化面１４の凹部１４ｂ内に環状接合部を形成する樹脂の一部が入り込む態様で、環状接合部が環状粗化面１４と気密に接合する樹脂封止部材が形成される。この製造方法では、封止工程は、配置工程と溶融工程と固化工程とを備える。

【0059】

また、実施形態では、金属蓋体１１の金属壁部１５に注液孔１２が形成され、この注液孔１２を封止する樹脂封止部材１８を備える密閉型蓄電デバイス１を示した。しかしながら、本発明には、ケース本体２１の金属壁部に注液孔が形成され、この注液孔を封止する樹脂封止部材を備える密閉型蓄電デバイスも含まれる。

【符号の説明】

【0060】

１ 密閉型蓄電デバイス
１１ 金属蓋体
１１ｂ 金属蓋体の外表面
１２ 注液孔
１２ｂ 注液孔の開口
１３ 環状シール面
１４，２１４ 環状粗化面
１４ｂ，２１４ｂ 凹部
１５ 金属壁部
１５ｂ 金属壁部の外表面
１８，２１８ 樹脂封止部材（封止部材）
１８Ａ，２１８Ａ 溶融樹脂膜
１８ｂ，２１８ｂ 環状接合部
２１ ケース本体
３０ デバイスケース
５０ 電極体
９０ 電解液
ＭＲ 溶融樹脂
Ｓ２ 注液工程
Ｓ４ 封止工程
Ｓ４１ 塗布工程
Ｓ４２ 固化工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】