方形电池的制造方法和方形电池的检查方法与流程

1.本公开涉及在方形电池盒内容纳有电极体和电解液的方形电池的制造方法和方形电池的检查方法。


背景技术：

2.以往，在电池的制造过程中，在组装电池并向电池盒内注液电解液后，并在对电池进行初始充电前，有时检查电解液向电极体的浸渗状态。例如在日本特开2015-197968号公报中公开有利用超声波来检查电解液向电极体的浸渗状态的浸渗检查装置和浸渗检查方法。具体而言，在该特开2015－197968号公报的浸渗检查方法中，以在之间夹着电池的方式将超声波输出部和超声波接收部对置配置，并通过超声波接收部接收从超声波输出部朝向电池输出的超声波。而且，根据接收到的超声波相对于输出的超声波的衰减率，判定电解液向电极体的浸渗状态。
3.然而，在日本特开2015-197968号公报的浸渗检查方法中，在超声波输出部及超声波接收部与电池之间分别设置有空隙，因此根据电池(特别是具有厚度的电池)的不同，不能适当地判断电解液向电极体的浸渗状态。
4.另一方面，若为了避免该问题而使超声波输出部和超声波接收部分别与电池盒紧贴，则从超声波输出部输出的超声波以环绕的方式在方形电池盒中传播并被超声波接收部接收，因此判别为不能适当地判断电解液的浸渗状态。
5.并且，本发明人研究发现，若在电池内部的方形电池盒与电极体之间存在空气层，则不能适当地判断电解液的浸渗状态。


技术实现要素：

6.本公开是鉴于该现状而完成的，其提供一种能够适当地检查电解液向电极体的浸渗状态的方形电池的制造方法和方形电池的检查方法。
7.用于解决上述课题的本公开的一个形态是在方形电池盒内容纳有电极体和电解液的方形电池的制造方法，其中，所述方形电池的制造方法具备浸渗检查工序，在该浸渗检查工序中，对组装好的上述方形电池的上述方形电池盒中的、隔着上述电极体对置的第1侧壁部与第2侧壁部之间进行夹压，使上述第1侧壁部的内侧面及上述第2侧壁部的内侧面分别与上述电极体接触，使发送探针与上述第1侧壁部的外侧面内的第1被测定部紧贴，并使接收探针与上述第2侧壁部的外侧面内的第2被测定部紧贴，并且在上述第1被测定部与上述第2被测定部的至少一个的周围部配置有吸收从上述第1被测定部向周围扩散传播的扩散超声波、或者从上述第2被测定部的周围朝向上述第2被测定部传播的环绕超声波的吸收部件，在此状态下通过上述接收探针接收从上述发送探针送出并透过上述第1侧壁部、上述电极体而到达上述第2侧壁部的透过后超声波，并基于从上述接收探针获得的接收信号来判定上述电解液向上述电极体的浸渗状态。
8.在上述的方形电池的制造方法中，在浸渗检查工序中，对方形电池盒的第1侧壁部
与第2侧壁部之间进行夹压来使第1侧壁部的内侧面及第2侧壁部的内侧面分别与电极体接触，并且使发送探针及接收探针分别与第1侧壁部的外侧面内的第1被测定部及第2侧壁部的外侧面内的第2被测定部紧贴。因此，从发送探针送出的发送超声波向第1侧壁部直接传播，不经由空气层就到达电极体，透过电极体，并且不经由空气层就从电极体向第2侧壁部传播，并从第2侧壁部向接收探针直接传播。由此，能够通过接收探针适当地接收从发送探针送出并透过了电极体等的透过后超声波。
9.另一方面，在方形电池盒中的、发送探针所紧贴的第1被测定部、和接收探针所紧贴的第2被测定部的至少一个的周围部配置吸收扩散超声波或者环绕超声波的吸收部件。由此，能够抑制以下情况，即，从发送探针送出的发送超声波的一部分未透过电极体而从第1被测定部扩散，并以环绕的方式在方形电池盒中传播，进而到达第2被测定部并被接收探针接收而成为噪声。
10.由此能够适当地检查电解液向电极体的浸渗状态。
11.具体而言，若在电解液充分地浸渗于电极体的情况下，在从发送探针开始发送脉冲波状的发送超声波起经过一定经过时间后，接收具有与该发送超声波相同的程度的频率的脉冲波状的透过后超声波作为接收超声波。这是因为超声波容易透过充分浸渗有电解液的电极体。
12.但是，在电解液完全没有浸渗于电极体的情况下，即使从发送探针送出相同的发送超声波，也几乎不能通过接收探针接收透过后超声波作为接收超声波。这是因为，由于未浸渗电解液，因此超声波不能容易地透过包含空气的层的电极体。
13.另一方面，在电解液向电极体的浸渗不充分的情况下，基于由接收探针接收到的透过后超声波的接收超声波的时机与上述一定经过时间偏离、接收超声波的振幅小于电解液充分地浸渗于电极体的情况。
14.因此，在电池的制造工序中，根据基于从接收探针获得的透过后超声波的与接收超声波对应的接收信号，能够适当地检查电解液向电极体的浸渗状态。
15.作为容纳于方形电池的“电极体”，例如，能够举出隔着隔离件将多个矩形状的电极板层叠而成的层叠型的电极体、隔着带状的隔离件将带状的电极板卷绕为扁平状的扁平状卷绕型的电极体等。另外，作为方形电池，除了在方形电池盒内容纳有单数的电极体的电池之外，也可以是在方形电池盒内沿着与第1侧壁部及第2侧壁部正交的方向重叠并容纳有多个电极体的电池。
16.作为吸收超声波的“吸收部件”，例如，除了由橡胶构成的吸收部件之外，还能够举出由树脂、粘土、润滑油、凝胶等构成的吸收部件。
17.另外，另一形态是在方形电池盒内容纳有电极体和电解液的方形电池的检查方法，其中，该方形电池的检查方法具备浸渗检查工序，在该浸渗检查工序中，对上述方形电池的上述方形电池盒中的隔着上述电极体对置的第1侧壁部与第2侧壁部之间进行夹压，使上述第1侧壁部的内侧面及上述第2侧壁部的内侧面分别与上述电极体接触，使发送探针与上述第1侧壁部的外侧面内的第1被测定部紧贴，并使接收探针与上述第2侧壁部的外侧面内的第2被测定部紧贴，并且在上述第1被测定部与上述第2被测定部的至少一个的周围部配置有吸收从上述第1被测定部向周围扩散传播的扩散超声波、或者从上述第2被测定部的周围朝向上述第2被测定部传播的环绕超声波的吸收部件，在此状态下通过上述接收探针
接收从上述发送探针送出并透过上述第1侧壁部、上述电极体而到达上述第2侧壁部的透过后超声波，基于从上述接收探针获得的接收信号，判定上述电解液向上述电极体的浸渗状态。
18.在上述的方形电池的检查方法中，具备上述的浸渗检查工序，因此能够适当地检查成为检查对象的方形电池中的电解液向电极体的浸渗状态。
附图说明
19.图1是实施方式1、2所涉及的方形电池的立体图。
20.图2是实施方式1所涉及的方形电池的制造的流程图。
21.图3是实施方式1、2所涉及的、在方形电池的厚度方向上观察浸渗检查装置和设置于该浸渗检查装置的方形电池的侧视图。
22.图4是实施方式1、2所涉及的、浸渗检查装置和设置于该浸渗检查装置的方形电池的、图3中的a-a箭头方向的剖视图。
23.图5是实施方式和比较方式1、2所涉及的、表示从开始发送起的经过时间、与从发送探针送出的发送超声波的振幅的关系的曲线图。
24.图6a是实施方式所涉及的、表示从发送超声波的发送开始起的经过时间、与由接收探针接收到的接收超声波的振幅的关系的曲线图，是针对使电解液充分地浸渗于电极体的方形电池获得的曲线图。
25.图6b是实施方式所涉及的、表示从发送超声波的发送开始起的经过时间、与由接收探针接收到的接收超声波的振幅的关系的曲线图，是针对使电解液完全没有浸渗于电极体的未注液的方形电池获得的曲线图。
26.图7是比较方式1所涉及的、浸渗检查装置和设置于该浸渗检查装置的方形电池的、与图4对应的剖视图。
27.图8a是比较方式1所涉及的、表示从发送超声波的发送开始起的经过时间、与由接收探针接收到的接收超声波的振幅的关系的曲线图，是针对使电解液充分地浸渗于电极体的方形电池获得的曲线图。
28.图8b是比较方式1所涉及的、表示从发送超声波的发送开始起的经过时间、与由接收探针接收到的接收超声波的振幅的关系的曲线图，是针对使电解液完全没有浸渗于电极体的未注液的方形电池获得的曲线图。
29.图9是比较方式2所涉及的、浸渗检查装置和设置于该浸渗检查装置的方形电池的、与图4对应的剖视图。
30.图10a是比较方式2所涉及的、表示从发送超声波的发送开始起的经过时间、与由接收探针接收到的接收超声波的振幅的关系的曲线图，是针对使电解液充分地浸渗于电极体的方形电池获得的曲线图。
31.图10b是比较方式2所涉及的、表示从发送超声波的发送开始起的经过时间、与由接收探针接收到的接收超声波的振幅的关系的曲线图，是针对使电解液完全没有浸渗于电极体的未注液的方形电池获得的曲线图。
32.图11是实施方式2所涉及的方形电池的检查的流程图。
33.附图标记说明
[0034]1…
方形电池(电池)；10
…
方形电池盒(电池盒)；15
…
第1侧壁部；15n
…
(第1侧壁部的)内侧面；15m
…
(第1侧壁部的)外侧面；15ma
…
第1被测定部；15mb
…
(第1被测定部的)周围部；16
…
第2侧壁部；16n
…
(第2侧壁部的)内侧面；16m
…
(第2侧壁部的)外侧面；16ma
…
第2被测定部；16mb
…
(第2被测定部的)周围部；20
…
电极体；50
…
电解液；100、c1、c2
…
浸渗检查装置；110、115
…
约束板；120
…
发送探针；125
…
接收探针；130、135
…
吸收部件；140
…
探针驱动装置；150
…
控制部；ts
…
发送信号；rs
…
接收信号；us0
…
发送超声波；ust
…
透过前超声波；usr
…
透过后超声波；us1
…
扩散超声波；us2
…
环绕超声波；us5
…
接收超声波；t、ta、tc、td、te、tf
…
(从开始发送起经过的)经过时间；at、ar
…
振幅；s1
…
组装工序；s2
…
浸渗检查工序；s3
…
初始充电工序；s4
…
老化工序。
具体实施方式
[0035]
(实施方式1)
[0036]
以下，边参照附图边对本公开的第1实施方式进行说明。在图1中示出本实施方式1所涉及的、长方体状的方形电池(以下，简称为“电池”)1的立体图。此外，以下，将电池1的纵向ah、横向bh以及厚度方向ch决定为图1所示的方向来进行说明。该电池1是搭载于混合动力车、插电式混合动力车、电动汽车等车辆等的方形并且密闭式的锂离子二次电池。
[0037]
电池1由方形电池盒(以下，简称为“电池盒”)10、容纳于该电池盒10的内部的电极体20、以及支承于电池盒10的正极端子30以负极端子40等构成。另外，在电池盒10内容纳有电解液50，其一部分浸渗于电极体20内，一部分积存于电池盒10的底部。
[0038]
其中，方形电池盒10是由金属(在本实施方式1中为铝)构成的立方体箱状，具有上壁部13、与其对置的下壁部14、以及将它们之间连结的4个侧壁部(夹着电极体20对置的面积较大的第1侧壁部15和第2侧壁部16、面积比第1侧壁部15和第2侧壁部16小的第3侧壁部17和第4侧壁部18)。该电池盒10由具有开口11c的有底方筒状的盒主体部件11、和以闭塞该盒主体部件11的开口11c的方式焊接的矩形板状的盒盖部件12构成。其中，在盒盖部件12设置有在电池盒10的内压达到规定压力后断裂开阀的安全阀(未图示)。另外，在盒盖部件12形成有将电池盒10的内外连通的注液孔(未图示)，被密封部件(未图示)气密地密封。
[0039]
并且，由多个铝部件构成的正极端子30在与盒盖部件12绝缘的状态下固定设置于盒盖部件12。该正极端子30在电池盒10的内部能够与电极体20的正极板21分别连接并导通，另一方面，将盒盖部件12贯通而延伸至电池外部。另外，由多个铜的部件构成的负极端子40在与盒盖部件12绝缘的状态下固定设置于盒盖部件12。该负极端子40在电池盒10的内部能够与电极体20的负极板22分别连接并导通，另一方面，将盒盖部件12贯通而延伸至电池外部。
[0040]
电极体20是隔着由树脂制的多孔膜构成的带状的一对隔离件23重叠带状的正极板21和带状的负极板22并卷绕为扁平状的扁平状卷绕型的电极体。该电极体20在横倒的状态下容纳于电池盒10内。
[0041]
接着，对上述方形电池1的制造方法进行说明(参照图2)。首先，在“组装工序”s1中，组装电池1。具体而言，准备盒盖部件12，并在盒盖部件12固定设置正极端子30和负极端子40(参照图1)。接下来，将固定设置于盒盖部件12的正极端子30和负极端子40与另外形成的电极体20的正极板21及负极板22分别焊接。接下来，准备盒主体部件11，将电极体20插入
于盒主体部件11内，并且用盒盖部件12堵塞盒主体部件11的开口11c。其后，将盒主体部件11与盒盖部件12在盒盖部件12的整周上焊接而形成电池盒10。接下来，通过盒盖部件12的注液孔(未图示)将电解液50注液于电池盒10内，其后，用密封部件(未图示)将该注液孔气密地密封。
[0042]
接下来，在“浸渗检查工序”s2中，对于在组装工序s1中组装的电池1，检查电解液50向电极体20的浸渗状态。在本实施方式1中，在从组装工序s1中的电解液50的注液完成时起经过3个小时后，进行该浸渗检查工序s2。首先，对在浸渗检查工序s2中使用的浸渗检查装置100进行说明(参照图3和图4)。该浸渗检查装置100具备在厚度方向ch上挤压并约束电池1的一对约束板110、115、根据发送信号ts来送出发送超声波us0的发送探针120以及接收接收超声波us5并输出接收信号rs的接收探针125、吸收扩散超声波us1的吸收部件130、吸收环绕超声波us2的吸收部件135、朝向发送探针120送出发送信号ts并接收来自接收探针125的接收信号rs的探针驱动装置140、以及进行探针驱动装置140的控制等的控制部150。
[0043]
其中，约束板110、115分别是矩形板状并且由金属(在本实施方式1中为铝)构成。在约束板110、115的中央形成有配置发送探针120或者接收探针125的开口110c、115c。另外，在约束板110、115周围的4个角部附近分别形成有插通螺栓117的贯通孔110k、115k。通过一对约束板110、115在厚度方向ch上夹着电池1，在约束板110、115的各贯通孔110k、115k分别插通螺栓117，并用螺母118分别螺纹接合，从而在厚度方向ch上夹压电池1。由此，经由吸收部件130、135用约束板110、115夹压电池1的电池盒10中的第1侧壁部15与第2侧壁部16之间，使电池盒10的第1侧壁部15的内侧面15n及第2侧壁部16的内侧面16n分别与电极体20接触。
[0044]
发送探针120构成为能够根据发送信号ts来送出发送超声波us0。该发送探针120分别隔着缝隙配置于一个约束板110的开口110c内和后述的吸收部件130的开口130c内，并且与电池盒10的第1侧壁部15的外侧面15m中的中央的第1被测定部15ma紧贴。由此，能够从发送探针120朝向第1侧壁部15的第1被测定部15ma直接送出发送超声波us0。
[0045]
另一方面，接收探针125构成为能够输出接收到的接收超声波us5作为接收信号rs。该接收探针125分别隔着缝隙配置于另一约束板115的开口115c内和后述的吸收部件135的开口135c内，并且与电池盒10的第2侧壁部16的外侧面16m中的中央的第2被测定部16ma紧贴。由此，能够通过接收探针125直接接收从各个位置到达第2侧壁部16的第2被测定部16ma的接收超声波us5并生成接收信号rs。
[0046]
吸收部件130、135分别是矩形板状并由天然橡胶构成。在吸收部件130、135的中央形成有配置发送探针120或者接收探针125的开口130c、135c。一个吸收部件130夹持于约束板110与电池盒10的第1侧壁部15之间，并第1侧壁部15中的形成第1被测定部15ma的周围的周围部15mb紧贴。由此，用该吸收部件130吸收从发送探针120送出至第1被测定部15ma的发送超声波us0中的、以从第1被测定部15ma向周围扩散的方式在第1侧壁部15中传播的扩散超声波us1(在图4中用朝上箭头和朝下箭头表示)，从而抑制扩散超声波us1以在第1侧壁部15中扩散的方式传播。另外，另一吸收部件135夹持于约束板115与电池盒10的第2侧壁部16之间，与第2侧壁部16中的形成第2被测定部16ma的周围的周围部16mb紧贴。由此，用该吸收部件135吸收从第2侧壁部16中的第2被测定部16ma的周围朝向第2被测定部16ma在第2侧壁部16中传播的环绕超声波us2(在图4中用朝下箭头和朝上箭头表示)，从而抑制环绕超声波
us2到达第2被测定部16ma。
[0047]
在本实施方式1中，探针驱动装置140是japan probe公司制的pulser
·
receiver jpr-600c。在该探针驱动装置140连接有发送探针120和接收探针125，构成为：能够生成使发送超声波us0从发送探针120送出的发送信号ts，并且能够接收根据接收超声波us5而由接收探针125生成的接收信号rs。
[0048]
控制部150具有包括未图示的cpu、rom以及ram并通过在rom等存储的规定的控制程序来工作的微型计算机。在控制部150连接有探针驱动装置140，控制探针驱动装置140。另外，如后述的那样，控制部150基于由探针驱动装置140接收到的接收信号rs来判定电解液50向电极体20的浸渗状态。
[0049]
接下来，对使用上述的浸渗检查装置100来进行的浸渗检查工序s2进行说明。首先，将电池1设置于浸渗检查装置100。即，用一对约束板110、115对电池1的电池盒10中的第1侧壁部15与第2侧壁部16之间进行夹压，使第1侧壁部15的内侧面15n及第2侧壁部16的内侧面16n分别与电极体20接触。此时，分别使吸收部件130、135夹设于约束板110、115与电池1之间，使吸收部件130与第1侧壁部15中的第1被测定部15ma的周围部15mb紧贴，并且使吸收部件135与第2侧壁部16中的第2被测定部16ma的周围部16mb紧贴。并且，在约束后，使发送探针120与第1侧壁部15的第1被测定部15ma紧贴，并使接收探针125与第2侧壁部16的第2被测定部16ma紧贴。
[0050]
而且，根据由探针驱动装置140生成的发送信号ts，使发送超声波us0从发送探针120送出。在本实施方式1中，如图5所示，送出将频率设为0.8mhz、并且所包含的波的数量为3个(持续5μsec左右)的脉冲波状的发送超声波us0。从发送探针120送出的发送超声波us0的大部分沿电池1的厚度方向ch笔直前进，作为透过前超声波ust向第1侧壁部15(其第1被测定部15ma)传播。并且，向厚度方向ch前进，透过电极体20，作为透过后超声波usr而到达第2侧壁部16(其第2被测定部16ma)，并且，作为接收超声波us5被接收探针125接收。
[0051]
在本实施方式1中，使发送探针120与第1侧壁部15中的第1被测定部15ma紧贴，由于在两者之间没有空隙，因此发送超声波us0容易从发送探针120向第1被测定部15ma传播。另外，使接收探针125与第2侧壁部16的第2被测定部16ma紧贴，由于在两者之间没有空隙，因此接收超声波us5容易从第2被测定部16ma向接收探针125传播。
[0052]
另外，使电池盒10的第1侧壁部15的内侧面15n及第2侧壁部16的内侧面16n分别与电极体20接触，在第1侧壁部15与电极体20之间、和第2侧壁部16与电极体20之间不存在空气的层。因此，作为传播至第1被测定部15ma的发送超声波us0的一部分的透过前超声波ust容易从第1侧壁部15向电极体20传播。另外，透过后超声波usr容易从电极体20向第2侧壁部16传播。
[0053]
另一方面，发送超声波us0中的、以从第1侧壁部15的第1被测定部15ma朝向其周围(在图4中向上方和下方)扩散的方式传播的扩散超声波us1被配置于第1被测定部15ma的周围部15mb的吸收部件130吸收，进一步的扩散被抑制。另一方面，从第2侧壁部16的第2被测定部16ma的周围朝向第2被测定部16ma(在图4中向下方和上方)传播的环绕超声波us2在第2被测定部16ma的周围部16mb被吸收部件135吸收，被抑制到达第2被测定部16ma。因此，能够有效地抑制从发送探针120送出并在第1侧壁部15中传播的扩散超声波us1以环绕的方式进一步在电池盒10中传播并成为环绕超声波us2而被接收探针125接收。
[0054]
接下来，由控制部150基于从接收探针125获得的接收信号rs来判定该电池1中的电解液50向电极体20的浸渗状态。
[0055]
这里，在待检查的电池1是电解液50充分地浸渗于电极体20的电池1的情况下，如图6a所示，在从发送探针120发送脉冲波状的发送超声波us0(参照图4)起(经过时间t＝0)经过一定经过时间ta(在本实施方式1中ta＝约23μsec)后，持续大体10μsec由接收探针125接收到具有与发送超声波us0(参照图5)的相同程度的频率的脉冲波状并且足够大的振幅ar的接收超声波us5，并获得与其对应的接收信号rs。
[0056]
推测这是因为，在电解液50充分浸渗于电极体20内的电池1中，在形成电极体20的正极板21或者负极板22与隔离件23之间、隔离件23的内部等充满电解液50，因此透过前超声波ust几乎不衰减地透过电极体20，成为透过后超声波usr并向第2被测定部16ma传播，并作为接收超声波us5传播至接收探针125。因此，获得了这样的接收信号rs的电池1判定为是电解液50向电极体20的浸渗状态良好的良品。
[0057]
另一方面，在图6b中示出模拟检查电解液50完全未浸渗于电极体20的电池1的情况来对未注液电解液50的电池1进行了浸渗检查的结果。在这种情况下，即使从发送探针120送出脉冲波状的发送超声波us0，在由接收探针125接收到的接收超声波us5中也几乎不包含脉冲波状的信号。在电解液50几乎没有浸渗于电极体20内的电池1中，在形成电极体20的正极板21或者负极板22与隔离件23之间、隔离件23的内部等充满了空气，因此透过前超声波ust当在电极体20中传播时大幅度地衰减，从而难以透过电极体20并成为透过后超声波usr来向第2被测定部16ma传播。因此，在接收超声波us5中，也推测为不能在经过时间ta附近的时刻探测到脉冲波状的信号。获得了这样的接收信号rs的电池1判定为是电解液50向电极体20的浸渗状态不良的不良品。
[0058]
另外，在电解液50向电极体20的浸渗不充分的情况下(数据未图示)，在由接收探针125接收到的接收超声波us5中显现的脉冲波状的波形部分从上述的规定的经过时间ta延迟，接收到的接收超声波us5的振幅ar的大小比电解液50充分地浸渗于电极体20的情况(参照图6a)小。在电解液50向电极体20内的浸渗不充分的电池1中，在形成电极体20的正极板21或者负极板22与隔离件23之间、隔离件23的内部等局部存在电解液50，但其他的部分为被空气充满的状态。因此，可以认为在透过前超声波ust在电极体20中传播时，超声波传播的路径变长、产生衰减。获得了这样的接收信号rs的电池1也判定为是电解液50的浸渗状态不良的不良品。
[0059]
其后，从浸渗检查装置100中取出进行了浸渗检查的电池1，留下良品的电池1，而除去被判定为不良品的电池1。
[0060]
接下来，在“初始充电工序”s3(参照图2)中，在(良品的)电池1连接充电装置(未图示)，在25℃的环境温度下，通过定电流定电压(cccv)充电对电池1进行初始充电直至soc100％。
[0061]
接下来，在“老化工序”s4中，将初始充电的电池1在60℃的环境温度下以端子开放的状态放置10个小时来将电池1高温老化。其后，对该电池1进行各种检查。这样，电池1的制造完成。
[0062]
(比较方式1)
[0063]
接着，对上述的实施方式1的比较方式1进行说明(参照图7、图8a以及图8b)。在本
比较方式1中，在电池1的制造时，也进行与实施方式1相同的各工序s1～s4。其中，在浸渗检查工序s2中，与实施方式1相同地使用发送探针120和接收探针125，但是使用浸渗检查装置c1这一点与实施方式1不同，该浸渗检查装置c1与上述的浸渗检查装置100不同，不进行约束板110、115对电池1的约束和吸收部件130、135对超声波的吸收而仅进行发送探针120和接收探针125对电池1的保持。即，浸渗检查装置c1不使用约束板110、115和吸收部件130、135，而利用未图示的保持部来使发送探针120与电池盒10的第1侧壁部15的第1被测定部15ma紧贴，并使接收探针125与电池盒10的第2侧壁部16的第2被测定部16ma紧贴来保持。而且，与实施方式1相同，从发送探针120送出发送超声波us0(参照图5)，并通过接收探针125接收接收超声波us5。
[0064]
在上述的实施方式1中，在对电解液50充分地浸渗于电极体20的良品的电池1进行了检查的情况下，在从自发送探针120开始发送脉冲波状的发送超声波us0(经过时间t＝0)起经过了经过时间ta(在实施方式1中，经过ta＝23μsec左右)后，在接收信号rs产生了与发送超声波us0相同程度的频率(0.8mhz)的脉冲波状的信号(参照图6a)。
[0065]
与此相对地，在本比较方式1中，在对电解液50充分地浸渗于电极体20的良品的电池1进行了检查的情况下，获得了与实施方式1的情况(参照图6a)不同的图8a所示的接收超声波us5(接收信号rs)。即，在本比较方式1中，若对良品的电池1进行检查，则从自发送探针120开始送出脉冲波状的发送超声波us0(t＝0)起经过比实施方式1的经过时间ta短的一定经过时间tc(在本比较方式1中tc＝约8μsec)以后，持续12μsec左右接收到振幅较大的脉冲波状的接收超声波us5(参照图8a)。
[0066]
另一方面，在模拟对电解液50完全为浸渗于电极体20的电池1进行检查的情况来对未注液电解液50的电池1进行浸渗检查工序s2的情况下，获得了与实施方式1的情况(参照图6b)不同的图8b所示的接收信号rs。在对未注液的电池1进行了检查的情况下，本来如在实施方式1中说明的那样，即使从发送探针120送出发送超声波us0，也应该几乎不能被接收探针125接收为接收超声波us5(参照图6b)。但是，在本比较方式1中，在经过时间td＝约8μsec以后，持续超过经过时间t＝50μsec的较长期间，接收到较大的超声波作为接收超声波us5(参照图8b)。
[0067]
其中，通过与实施方式1的情况(参照图6a)比较可见，在任意一个情况下(参照图8a、图8b)，在经过经过时间tc或者td(tc、td＝约8μsec)以后接收到的脉冲波状的或者较长期间持续的接收超声波us5具有比发送超声波us0的频率(0.8mhz)高(3倍左右的)的频率。因此，在该比较方式1中，不能认为在经过规定的经过时间tc、td以后接收到的脉冲波状的或者较长期间持续的接收超声波us5是与在实施方式1中获得的相同的超声波，即：从发送探针120送出的发送超声波us0的一部分向电池1的厚度方向ch前进，作为透过前超声波ust向第1侧壁部15的第1被测定部15ma传播，并且透过电极体20，作为透过后超声波usr到达第2侧壁部16的第2被测定部16ma，并作为接收超声波us5被接收探针125接收。
[0068]
在比较方式1中，在良品的电池1中的经过时间t＝8～20μsec的期间，另外，在未注液的电池1中的经过了经过时间t＝8μsec以后，获得具有比发送超声波us0的频率高的频率的脉冲波状的或者较长期间持续的接收超声波us5的理由的详细情况并不明确。
[0069]
然而，根据推测，在本比较方式1中，在浸渗检查装置c1中未使用约束板110、115，因此未约束电池1。即，可以认为：没有用约束板110、115挤压电池盒10，因此在第1侧壁部15
与电极体20之间、和第2侧壁部16与电极体20之间分别存在空气的层ar1、ar2(参照图7)。因此，从发送探针120送出的发送超声波us0的一部分难以成为透过前超声波ust而从第1侧壁部15的第1被测定部15ma向电极体20传播。另外可以认为透过了电极体20的透过后超声波usr也难以向第2侧壁部16的第2被测定部16ma传播。
[0070]
而且，在本比较方式1中，没有使吸收超声波的吸收部件130、135与电池盒10紧贴。因此，从发送探针120送出的发送超声波us0的大部分不会成为透过前超声波ust，而作为扩散超声波us1，以从第1侧壁部15的第1被测定部15ma朝向其周围(在图7中为向上方和下方)扩散的方式传播。而且推测为：以环绕的方式在电池盒10中传播而成为环绕超声波us2，从第2侧壁部16的第2被测定部16ma的周围朝向第2被测定部16ma(在图7中为向下方和上方)传播，在第2被测定部16ma，作为接收超声波us5被接收探针125接收。此外，该扩散超声波us1和环绕超声波us2在由金属(在本比较方式1中为铝)构成的电池盒10内向扩展方向传输。因此与透过电极体20的情况相比，传输距离较长，但是电池盒(铝)中的超声波的传输速度(音速)较快，因此推测为：在经过比实施方式1的规定的经过时间ta(＝23μsec)快的经过时间tc、td(＝约8μsec)以后，脉冲波状的接收超声波us5到达。
[0071]
另外，在对未注液电解液50的电池1进行了检查的情况下(参照图8b)，在经过经过时间td以后接收到较长期间持续的接收超声波us5，相对于此，在对电解液50充分地浸渗于电极体20的良品的电池1进行了检查的情况下(参照图8a)，在经过规定的经过时间tc以后，在12μsec左右的期间接收到脉冲波状的接收超声波us5。推测为：在注液了电解液50的电池1中，在环绕超声波us2以环绕的方式在电池盒10中传播的期间，在电池盒10与和其相接触的电解液50之间，也产生超声波的相互传输，但是此时，容易产生能量损失，从而环绕超声波us2快速地衰减。与此相对地在未注液的电池1中，推测为：难以产生在电池盒10中传播的环绕超声波us2的衰减，在较长期间内，接收到较大的超声波作为接收超声波us5(参照图8b)。
[0072]
并且，在该比较方式1中，作为脉冲波状或者较长期间持续的接收超声波us5，接收到具有比发送超声波us0的频率(0.8mhz)高的(3倍左右的)频率的接收超声波us5。其理由也不明确。但是推测为：在从发送探针120送出并在厚度方向ch上前进的发送超声波us0如上述那样变换方向而作为扩散超声波us1以从第1侧壁部15的第1被测定部15ma朝向其周围(在图7中为向上方和下方)扩散的方式传播时，通过非线形效果，变换为高次谐波(3倍谐波)的扩散超声波us1来传输，成为环绕超声波us2，进一步成为接收超声波us5而被接收探针125观测到。
[0073]
(比较方式2)
[0074]
接着，对第2比较方式进行说明(参照图9、图10a以及图10b)。在本比较方式2中，在电池1的制造时，也进行与实施方式1相同的各工序s1～s4。其中，在浸渗检查工序s2中，与实施方式1相同地使用发送探针120和接收探针125，但是使用浸渗检查装置c2这一点与实施方式1不同，该浸渗检查装置c2与上述的浸渗检查装置100不同，不使用吸收部件130、135而通过约束板110、115约束电池1并保持发送探针120和接收探针125的。即，不使用吸收部件130、135，而用约束板110、115直接地挤压并约束电池1，并且使发送探针120与电池盒10的第1侧壁部15的第1被测定部15ma紧贴，并使接收探针125与电池盒10的第2侧壁部16的第2被测定部16ma紧贴。而且，与实施方式1相同，从发送探针120送出发送超声波us0(参照图
5)，并通过接收探针125接收接收超声波us5。
[0075]
在本比较方式2中，在对电解液50充分地浸渗于电极体20的良品的电池1进行了检查的情况下，获得与实施方式1的情况(参照图6a)和比较方式1的情况(参照图8a)都不同的图10a所示的接收超声波us5(接收信号rs)。即，在本比较方式2中，若对良品的电池1进行检查，则在从发送探针120开始送出脉冲波状的发送超声波us0(t＝0)起经过比实施方式1的经过时间ta短、并且与比较方式1的经过时间tc几乎相同的程度的一定经过时间te(在本比较方式2中te＝约8μsec)以后，持续经过时间t＝8～16μsec的约8μsec，接收到振幅较大的脉冲波状的接收超声波us5(参照图10a)。
[0076]
另一方面，在模拟对电解液50完全没有浸渗于电极体20的电池1进行检查的情况来对未注液电解液50的电池1进行了浸渗检查的情况下，也获得与实施方式1的情况(参照图6b)和比较方式1的情况(参照图8b)都不同的图10b所示的接收信号rs。在对未注液的电池1进行了检查的情况下，本来，如在实施方式1中说明的那样，即使从发送探针120送出发送超声波us0，在接收探针125也应该几乎接收不到超声波作为接收超声波us5(参照图6b)。但是，在本比较方式2中，在经过与比较方式1的经过时间tc几乎相同的程度的一定经过时间tf(在本比较方式2中tf＝约8μsec)以后，持续经过时间t＝8～18μsec的约10μsec，接收到振幅较大的脉冲波状的接收超声波us5(参照图10b)。
[0077]
其中，通过与实施方式1的情况(参照图6a)比较可见，在任意一个情况下(参照图10a、图10b)，在经过经过时间te或者tf(te、tf＝约8μsec)以后接收到的脉冲波状的接收超声波us5也具有比发送超声波us0的频率(0.8mhz)高(3倍左右的)的频率。因此，在该比较方式2中，不能认为在经过经过时间te、tf以后接收到的脉冲波状的接收超声波us5是与在实施方式1中获得的相同的超声波，即：从发送探针120送出的发送超声波us0的一部分向电池1的厚度方向ch前进，作为透过前超声波ust向第1侧壁部15的第1被测定部15ma传播，并且透过电极体20，作为透过后超声波usr而到达第2侧壁部16的第2被测定部16ma，并作为接收超声波us5被接收探针125接收。
[0078]
在比较方式2中，在电解液50充分地浸渗于电极体20的良品的电池1中的经过时间t＝8～16μsec，另外，在未注液的电池1中的经过时间t＝8～18μse，获得具有比发送超声波us0的频率高的频率的脉冲波状的接收超声波us5的理由的详细情况并不明确。
[0079]
然而，根据推测，在本比较方式2中，在浸渗检查装置c2中使用约束板110、115来约束电池1，但是没有使吸收超声波的吸收部件130、135与电池盒10紧贴。因此，从发送探针120送出的发送超声波us0的一部分成为透过前超声波ust而从第1侧壁部15的第1被测定部15ma向电极体20传播，另外，透过了电极体20的透过后超声波usr向第2侧壁部16的第2被测定部16ma传播。
[0080]
但是，相比更快、且从发送探针120送出的发送超声波us0的一部分成为高次谐波(3倍谐波)的扩散超声波us1，以从第1被测定部15ma朝向其周围(在图7中为向上方和下方)扩散的方式传播。而且推测为：以环绕的方式在电池盒10中传播，成为环绕超声波us2，从第2侧壁部16的第2被测定部16ma的周围朝向第2被测定部16ma(在图7中为下方和上方)传播，并在第2被测定部16ma，作为接收超声波us5被接收探针125接收。
[0081]
另外，在本比较方式2中，未使吸收超声波的吸收部件130、135与电池盒10紧贴，但是在对良品的电池1进行了检查的情况(参照图10a)和对未注液的电池1进行了检查的情况
下(参照图10b)，都获得持续约8μsec或者约10μsec的脉冲波状的接收超声波us5。在本比较方式2中，在浸渗检查装置c2中使用约束板110、115来约束电池1，并使电池盒10的第1侧壁部15的内侧面15n及第2侧壁部16的内侧面16n分别与电极体20接触。因此推测为：在扩散超声波us1或者环绕超声波us2在电池盒10内传播的期间，在电池盒10、与和其相接触的电极体20或者进而与电解液50之间也产生超声波的相互传输，但此时容易产生能量损失，从而环绕超声波us2快速地衰减。
[0082]
如以上说明的那样，在电池1的制造方法中，在浸渗检查工序s2中，对电池盒10的第1侧壁部15与第2侧壁部16之间进行夹压来使第1侧壁部15的内侧面15n及第2侧壁部16的内侧面16n分别与电极体20接触，并且使发送探针120及接收探针125分别与第1侧壁部15的外侧面15m内的第1被测定部15ma及第2侧壁部16的外侧面16m内的第2被测定部16ma紧贴。因此，从发送探针120送出的发送超声波us0向第1侧壁部15直接传播，不经由空气层就到达电极体20，透过该电极体20，并且不经由空气层就从电极体20向第2侧壁部16传播，并从第2侧壁部16向接收探针125直接传播。由此，能够通过接收探针125适当地接收从发送探针120送出并透过了电极体20等的透过后超声波usr。
[0083]
另一方面，在电池盒10中的发送探针120所紧贴的第1被测定部15ma的周围部15mb配置吸收扩散超声波us1的吸收部件130，并且在接收探针125所紧贴的第2被测定部16ma的周围部16mb配置吸收环绕超声波us2的吸收部件135。由此，能够抑制以下情况，即，从发送探针120发送的发送超声波us0的一部分未透过电极体20而从第1被测定部15ma扩散，以环绕的方式在电池盒10中传播，到达第2被测定部16ma，被接收探针125接收而成为噪声。
[0084]
通过这些，能够适当地检查电池1中的电解液50向电极体20的浸渗状态。
[0085]
(实施方式2)
[0086]
接着，对第2实施方式进行说明。在实施方式1中，例示了在电池1的制造过程中进行浸渗检查工序s2的情况。与此相对地，在本实施方式2中，对出厂后的电池1进行浸渗检查工序s2这一点不同(参照图11)。浸渗检查工序s2本身与实施方式1相同。
[0087]
即使这样对出厂后的电池1进行了浸渗检查的情况下，如在实施方式1中说明的那样，也能够适当地检查该电池1中的、电解液50向电极体20的浸渗状态。
[0088]
以上，根据实施方式1、2对本公开进行了说明，但是本公开并不限定于实施方式1、2，不言而喻，在不脱离其主旨的范围内，能够适当地变更来应用。
[0089]
例如，在实施方式1、2中，将吸收超声波us的吸收部件130、135配置于电池盒10中的第1被测定部15ma的周围部15mb与第2被测定部16ma的周围部16mb的双方，但是也可以仅在任意一方的周围部配置吸收部件。另外，并不局限于橡胶，也可以将树脂、粘土、润滑油、凝胶等用于吸收部件130、135。

技术特征：
1.一种方形电池的制造方法，是在方形电池盒内容纳有电极体和电解液的方形电池的制造方法，其中，所述方形电池的制造方法具备浸渗检查工序，在该浸渗检查工序中，对组装好的所述方形电池的所述方形电池盒中的、隔着所述电极体对置的第1侧壁部与第2侧壁部之间进行夹压，使所述第1侧壁部的内侧面及所述第2侧壁部的内侧面分别与所述电极体接触，使发送探针与所述第1侧壁部的外侧面内的第1被测定部紧贴，并使接收探针与所述第2侧壁部的外侧面内的第2被测定部紧贴，并且在所述第1被测定部与所述第2被测定部的至少一个的周围部配置有吸收从所述第1被测定部向周围扩散传播的扩散超声波、或者从所述第2被测定部的周围朝向所述第2被测定部传播的环绕超声波的吸收部件，在此状态下通过所述接收探针接收从所述发送探针送出并透过所述第1侧壁部、所述电极体而到达所述第2侧壁部的透过后超声波，基于从所述接收探针获得的接收信号，判定所述电解液向所述电极体的浸渗状态。2.一种方形电池的检查方法，是在方形电池盒内容纳有电极体和电解液的方形电池的检查方法，其中，所述方形电池的检查方法具备浸渗检查工序，在该浸渗检查工序中，对所述方形电池的所述方形电池盒中的、隔着所述电极体对置的第1侧壁部与第2侧壁部之间进行夹压，使所述第1侧壁部的内侧面及所述第2侧壁部的内侧面分别与所述电极体接触，使发送探针与所述第1侧壁部的外侧面内的第1被测定部紧贴，并使接收探针与所述第2侧壁部的外侧面内的第2被测定部紧贴，并且在所述第1被测定部与所述第2被测定部的至少一个的周围部配置有吸收从所述第1被测定部向周围扩散传播的扩散超声波、或者从所述第2被测定部的周围朝向所述第2被测定部传播的环绕超声波的吸收部件，在此状态下通过所述接收探针接收从所述发送探针送出并透过所述第1侧壁部、所述电极体而到达所述第2侧壁部的透过后超声波，基于从所述接收探针获得的接收信号，判定所述电解液向所述电极体的浸渗状态。

技术总结
本发明提供一种能够适当地检查电解液向电极体的浸渗状态的方形电池的制造方法和方形电池的检查方法。方形电池的制造方法具备浸渗检查工序，在该浸渗检查工序中，对方形电池盒的第1侧壁部与第2侧壁部之间进行夹压来使它们的内侧面与电极体接触，使发送探针与第1侧壁部紧贴，并使接收探针与第2侧壁部紧贴，并且配置有吸收扩散超声波或者环绕超声波的吸收部件，在此状态下，通过接收探针接收从发送探针送出并透过了电极体等的透过后超声波，判定电解液向电极体的浸渗状态。定电解液向电极体的浸渗状态。定电解液向电极体的浸渗状态。


技术研发人员：后藤哲
受保护的技术使用者：泰星能源解决方案有限公司
技术研发日：2023.01.05
技术公布日：2023/8/16