JP2001110399A - 電解液注入装置 - Google Patents
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- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電解液の注入ノズルへの固形物の析出が少な
く、短時間に電解液の注入が可能な電解液注入装置を提
供する。 【解決手段】 電解液注入口３に気密に装着可能で、電
解液を加熱する加熱手段９を有する電解液注入ノズル７
と、電解液注入ノズルを電解液注入口３に装着した状態
で電池缶内を排気する排気手段１１、電解液注入ノズル
に電解液注入弁を介して結合し、電池缶内に注入する電
解液を貯留する電解液ポット１７、電解液ポットに所定
量の電解液を電解液供給弁１６を介して供給する電解液
供給手段１５、および電解液ポット１７内の電解液を大
気圧、または加圧気体の圧力によって注入する電解液注
入装置。
く、短時間に電解液の注入が可能な電解液注入装置を提
供する。 【解決手段】 電解液注入口３に気密に装着可能で、電
解液を加熱する加熱手段９を有する電解液注入ノズル７
と、電解液注入ノズルを電解液注入口３に装着した状態
で電池缶内を排気する排気手段１１、電解液注入ノズル
に電解液注入弁を介して結合し、電池缶内に注入する電
解液を貯留する電解液ポット１７、電解液ポットに所定
量の電解液を電解液供給弁１６を介して供給する電解液
供給手段１５、および電解液ポット１７内の電解液を大
気圧、または加圧気体の圧力によって注入する電解液注
入装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電解液注入装置に
関し、電池要素を収納した電池缶に蓋体を取り付けた後
に、電池缶あるいは蓋体に設けた細孔から電解液を効率
的に注入する電解液注入装置および電解液注入方法に関
し、とくにリチウムイオン電池等の非水電解液電池への
電解液の注入に好適な電解液注入装置および注入方法に
関する。
関し、電池要素を収納した電池缶に蓋体を取り付けた後
に、電池缶あるいは蓋体に設けた細孔から電解液を効率
的に注入する電解液注入装置および電解液注入方法に関
し、とくにリチウムイオン電池等の非水電解液電池への
電解液の注入に好適な電解液注入装置および注入方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】小型の電子機器の電源として各種の電池
が用いられており、携帯電話、ノートパソコン、カムコ
ーダ等の電源として、小型で大容量の密閉型電池である
リチウムイオン二次電池等の非水電解液二次電池が用い
られている。これらの非水電解液電池としては、円筒
型、および角型のものが用いられている。小型の電子機
器の電源として用いられているリチウムイオン電池は、
正極集電体および負極集電体にそれぞれ活物質を塗布し
て製造した正極電極および負極電極をセパレータを介在
させて積層したものを巻回した電池要素を電池缶内に収
納して密閉して製造されている。
が用いられており、携帯電話、ノートパソコン、カムコ
ーダ等の電源として、小型で大容量の密閉型電池である
リチウムイオン二次電池等の非水電解液二次電池が用い
られている。これらの非水電解液電池としては、円筒
型、および角型のものが用いられている。小型の電子機
器の電源として用いられているリチウムイオン電池は、
正極集電体および負極集電体にそれぞれ活物質を塗布し
て製造した正極電極および負極電極をセパレータを介在
させて積層したものを巻回した電池要素を電池缶内に収
納して密閉して製造されている。
【０００３】図５は、電池の組立工程を説明する図であ
る。図５（Ａ）に示すように、電池缶１内に電池要素を
収納し、電池缶１の上部の開口部に電解液の注入口３、
外部電極取り出し端子４、および電池内部の圧力上昇時
に電池の破裂等を防止する圧力開放弁等を有した蓋体５
をレーザー溶接等の方法によって取り付けた後に、図５
（Ｂ）に示すように、蓋体５に設けた電解液注入口３に
電解液注入装置６の注入ノズル７を気密に保持して取り
付け、電解液注入装置６の排気手段１１を駆動し排気弁
１２を開放して、電池缶内部の空気を所定の減圧度まで
排気するとともに、所定量の電解液を電解液供給手段１
５から電解液供給弁１６を通じて、電解液１３を電解液
ポット１７に注液し、所定量の電解液の注液後に電解液
供給弁１６を閉じる。次いで、図５（Ｃ）に示すよう
に、排気弁１２を閉じた後に、電解液注入弁１９を開放
すると、電解液ポット１７内の電解液は、電池缶内の気
圧と電解液ポットに設けた通気口２０に加わる大気圧に
よる圧力差によって電池缶内に注入される。次いで、電
池缶内に電解液を注入の後に電解液注入口に金属片を取
り付けて注入口を溶接して封孔している。
る。図５（Ａ）に示すように、電池缶１内に電池要素を
収納し、電池缶１の上部の開口部に電解液の注入口３、
外部電極取り出し端子４、および電池内部の圧力上昇時
に電池の破裂等を防止する圧力開放弁等を有した蓋体５
をレーザー溶接等の方法によって取り付けた後に、図５
（Ｂ）に示すように、蓋体５に設けた電解液注入口３に
電解液注入装置６の注入ノズル７を気密に保持して取り
付け、電解液注入装置６の排気手段１１を駆動し排気弁
１２を開放して、電池缶内部の空気を所定の減圧度まで
排気するとともに、所定量の電解液を電解液供給手段１
５から電解液供給弁１６を通じて、電解液１３を電解液
ポット１７に注液し、所定量の電解液の注液後に電解液
供給弁１６を閉じる。次いで、図５（Ｃ）に示すよう
に、排気弁１２を閉じた後に、電解液注入弁１９を開放
すると、電解液ポット１７内の電解液は、電池缶内の気
圧と電解液ポットに設けた通気口２０に加わる大気圧に
よる圧力差によって電池缶内に注入される。次いで、電
池缶内に電解液を注入の後に電解液注入口に金属片を取
り付けて注入口を溶接して封孔している。
【０００４】電池缶内に収納される電池要素は、リチウ
ムイオン二次電池の場合には、リチウムをドープおよび
脱ドープすることができる炭素質材料等の負極材料を帯
状の集電体上に塗布した負極電極と、コバルト酸リチウ
ム、マンガン酸コバルトなどのリチウム遷移金属複合酸
化物等の正極材料を帯状の集電体上に塗布した正極電極
を、セパレータを介して積層したものを巻回して製造さ
れている。この様な電池要素を収納した電池缶内には、
多数の小さな空孔が形成されているので、電池缶内部を
排気した場合であっても、細部の空孔を完全に排気する
には長時間を要し、また注入された非水電解液が電池要
素に浸透するには時間を要し、短時間で電解液を注入す
ることには困難があった。
ムイオン二次電池の場合には、リチウムをドープおよび
脱ドープすることができる炭素質材料等の負極材料を帯
状の集電体上に塗布した負極電極と、コバルト酸リチウ
ム、マンガン酸コバルトなどのリチウム遷移金属複合酸
化物等の正極材料を帯状の集電体上に塗布した正極電極
を、セパレータを介して積層したものを巻回して製造さ
れている。この様な電池要素を収納した電池缶内には、
多数の小さな空孔が形成されているので、電池缶内部を
排気した場合であっても、細部の空孔を完全に排気する
には長時間を要し、また注入された非水電解液が電池要
素に浸透するには時間を要し、短時間で電解液を注入す
ることには困難があった。
【０００５】また、特開平７−９９０５０号公報には、
電解液を注入すべき電池をチャンバー内に設け、注入ノ
ズルに取り付けた電池液溜部に所定量の電解液を充填し
た後に、チャンバー内部を減圧し、電解液あるいは電池
要素内の空気等の気体を除去した後に、大気圧に戻し、
さらに加圧して電解液を注入する装置が提案されてい
る。ところが、この装置は、電池要素を入れた電池缶の
開口部を開放した状態で、注入すべき電解液の量に対応
した集溜部を有する漏斗状の部材を取り付けて、電池缶
内を排気するものであり、一部の電解液は排気前に電池
缶内に注液され電池要素に浸透するので、電池要素中の
空孔部からの排気は浸透した電解液の存在によって不充
分なものとなり、また電池缶の開口部の上部に漏斗状の
部材からなる集溜部に電解液が存在した状態で排気し、
その後に大気圧として続いて加圧されるために、排気時
に電池内部から漏斗状の集溜部を通過する際に生じた気
泡が残存して電池内部へ送り込まれるという問題点があ
った。
電解液を注入すべき電池をチャンバー内に設け、注入ノ
ズルに取り付けた電池液溜部に所定量の電解液を充填し
た後に、チャンバー内部を減圧し、電解液あるいは電池
要素内の空気等の気体を除去した後に、大気圧に戻し、
さらに加圧して電解液を注入する装置が提案されてい
る。ところが、この装置は、電池要素を入れた電池缶の
開口部を開放した状態で、注入すべき電解液の量に対応
した集溜部を有する漏斗状の部材を取り付けて、電池缶
内を排気するものであり、一部の電解液は排気前に電池
缶内に注液され電池要素に浸透するので、電池要素中の
空孔部からの排気は浸透した電解液の存在によって不充
分なものとなり、また電池缶の開口部の上部に漏斗状の
部材からなる集溜部に電解液が存在した状態で排気し、
その後に大気圧として続いて加圧されるために、排気時
に電池内部から漏斗状の集溜部を通過する際に生じた気
泡が残存して電池内部へ送り込まれるという問題点があ
った。
【０００６】また、この装置は電池缶の開口部に蓋体を
取り付ける前に、電解液を注入する電池組立工程に適用
する装置であって、電池缶の開口部に取り付けた蓋体に
設けた小型の角型電池等の１ｍｍ以下の径の小さな電解
液注入口からの粘性の大きな電解液を注入する方法には
適用することができないものであった。また、リチウム
イオン電池において用いられている非水電解液は、Ｌｉ
ＰＦ6等のリチウム塩をエチレンカーボネート、プロピ
レンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジエチルカ
ーボネート等のカーボネート系の溶剤を溶解させたもの
が用いられており、特にエチレンカーボネート、ポリプ
レンカーボネートをジエチルカーボネートに混合したも
のがひろく用いられている。ところが、エチレンカーボ
ネートは、融点３６．４℃の物質であるために、２０℃
ないし２５℃の温度に保持された電解液注入工程におい
て、エチレンカーボネートを含む電解液が電解液注入ノ
ズルに付着する現象が起こる。
取り付ける前に、電解液を注入する電池組立工程に適用
する装置であって、電池缶の開口部に取り付けた蓋体に
設けた小型の角型電池等の１ｍｍ以下の径の小さな電解
液注入口からの粘性の大きな電解液を注入する方法には
適用することができないものであった。また、リチウム
イオン電池において用いられている非水電解液は、Ｌｉ
ＰＦ6等のリチウム塩をエチレンカーボネート、プロピ
レンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジエチルカ
ーボネート等のカーボネート系の溶剤を溶解させたもの
が用いられており、特にエチレンカーボネート、ポリプ
レンカーボネートをジエチルカーボネートに混合したも
のがひろく用いられている。ところが、エチレンカーボ
ネートは、融点３６．４℃の物質であるために、２０℃
ないし２５℃の温度に保持された電解液注入工程におい
て、エチレンカーボネートを含む電解液が電解液注入ノ
ズルに付着する現象が起こる。
【０００７】図６は、従来の電解液注入ノズルの一例を
説明する図である。電解液注入ノズル５１は、電解液の
注入口５２を有し、電解液の注入口５２には、Ｏリング
５３等の機密保持手段を有しているが、エチレンカーボ
ネート等の作業環境での温度で固体状の物質が固形物５
４として析出することが起こる。固形物５４がＯリング
５３等に析出するとＯリングによって気密を保持するこ
とが困難となり、電解液を注入することができなくな
る。そこで、電解液注入工程においては、固形物の付着
物の量が一定以上となると、ジエチルカーボネート等の
溶剤を用いて洗浄することが必要となり、製造工程の稼
働率を低下させる要因となっていた。
説明する図である。電解液注入ノズル５１は、電解液の
注入口５２を有し、電解液の注入口５２には、Ｏリング
５３等の機密保持手段を有しているが、エチレンカーボ
ネート等の作業環境での温度で固体状の物質が固形物５
４として析出することが起こる。固形物５４がＯリング
５３等に析出するとＯリングによって気密を保持するこ
とが困難となり、電解液を注入することができなくな
る。そこで、電解液注入工程においては、固形物の付着
物の量が一定以上となると、ジエチルカーボネート等の
溶剤を用いて洗浄することが必要となり、製造工程の稼
働率を低下させる要因となっていた。
【０００８】また、電解液を加熱すれば、粘度も低くな
り有利な面があるが、電解液の加熱によって電解液の分
解の危険性があり、また、電解液に用いられる有機溶剤
には、揮発性の高いジエチルカーボネート等の有機溶剤
もあり、加熱した電解液を注入することは安全性の面で
も問題があった。また、注入工程でのジエチルカーボネ
ートへの引火を防止するために、２０℃程度に保持する
ことが行われているが、２０℃程度の温度では電解液の
粘度が高く、電池缶への電解液の注入に長時間を有する
という問題点もあった。
り有利な面があるが、電解液の加熱によって電解液の分
解の危険性があり、また、電解液に用いられる有機溶剤
には、揮発性の高いジエチルカーボネート等の有機溶剤
もあり、加熱した電解液を注入することは安全性の面で
も問題があった。また、注入工程でのジエチルカーボネ
ートへの引火を防止するために、２０℃程度に保持する
ことが行われているが、２０℃程度の温度では電解液の
粘度が高く、電池缶への電解液の注入に長時間を有する
という問題点もあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電解液の注
入ノズルへの固形物の析出によって、電解液の通路が塞
がれたり、あるいは気密不良が生じることを防止し、ま
た固形物を溶解除去するための洗浄の回数を減少させ、
電解液注入工程の稼働率を高めるとともに、併せて電解
液の注入時間を短縮することが可能な電解液注入装置を
提供することを課題とするものである。
入ノズルへの固形物の析出によって、電解液の通路が塞
がれたり、あるいは気密不良が生じることを防止し、ま
た固形物を溶解除去するための洗浄の回数を減少させ、
電解液注入工程の稼働率を高めるとともに、併せて電解
液の注入時間を短縮することが可能な電解液注入装置を
提供することを課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】電解液注入口を除いて密
閉した電池缶内部に電解液を注入する電解液注入装置に
おいて、電解液注入口に気密に装着可能な電解液注入ノ
ズルを有し、電解液注入ノズルは、電解液を加熱する加
熱手段を設けたことによって解決したものである。さら
に、電解液注入口を除いて密閉した電池缶内部に電解液
を注入する電解液注入装置において、電解液注入口に気
密に装着可能であり、電解液加熱手段を設けた電解液注
入ノズルと、電解液注入ノズルを電解液注入口に装着し
た状態で電池缶内を排気する排気手段、電解液注入ノズ
ルに電解液注入弁を介して結合し、電池缶内に注入する
電解液を貯留する電解液ポット、電解液ポットに所定量
の電解液を電解液供給弁を介して供給する電解液供給手
段、および電解液ポット内の電解液を加圧しながら電池
缶内に注入するための加圧気体供給手段を加圧弁を介し
て電解液ポットに結合した電解液注入装置によって解決
したものである。また、加圧気体供給手段から加圧弁を
介して電解液ポットに加圧気体を供給する際に、電池缶
壁面を押圧し電池缶の変形を防止する押圧手段を有する
前記の電解液注入装置である。また、加熱手段の温度を
電解液に使用する非水溶媒の融点以上の温度にノズルを
加熱する前記の電解液注入装置である。また、電解液注
入ノズルには、遮蔽用気体の噴出口を有する前記の電解
液注入装置である。
閉した電池缶内部に電解液を注入する電解液注入装置に
おいて、電解液注入口に気密に装着可能な電解液注入ノ
ズルを有し、電解液注入ノズルは、電解液を加熱する加
熱手段を設けたことによって解決したものである。さら
に、電解液注入口を除いて密閉した電池缶内部に電解液
を注入する電解液注入装置において、電解液注入口に気
密に装着可能であり、電解液加熱手段を設けた電解液注
入ノズルと、電解液注入ノズルを電解液注入口に装着し
た状態で電池缶内を排気する排気手段、電解液注入ノズ
ルに電解液注入弁を介して結合し、電池缶内に注入する
電解液を貯留する電解液ポット、電解液ポットに所定量
の電解液を電解液供給弁を介して供給する電解液供給手
段、および電解液ポット内の電解液を加圧しながら電池
缶内に注入するための加圧気体供給手段を加圧弁を介し
て電解液ポットに結合した電解液注入装置によって解決
したものである。また、加圧気体供給手段から加圧弁を
介して電解液ポットに加圧気体を供給する際に、電池缶
壁面を押圧し電池缶の変形を防止する押圧手段を有する
前記の電解液注入装置である。また、加熱手段の温度を
電解液に使用する非水溶媒の融点以上の温度にノズルを
加熱する前記の電解液注入装置である。また、電解液注
入ノズルには、遮蔽用気体の噴出口を有する前記の電解
液注入装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、電解液を電池の注入口
に注入するために用いられる電解液注入ノズルの内部、
または外面に加熱手段を設けることによって、電解液の
長時間の加熱による電解液の分解を防止した状態で、電
解液注入ノズル内の電解液のみを加熱するものであり、
電解液注入ノズル内の電解液を加熱し電解液の粘度を低
下させて、電解液の注入を円滑に行うとともに、電解液
注入ノズルに固形物質が形成されないようにすることが
できるので、電解液注入ノズルの洗浄回数を減少させる
ことも可能とするものである。
に注入するために用いられる電解液注入ノズルの内部、
または外面に加熱手段を設けることによって、電解液の
長時間の加熱による電解液の分解を防止した状態で、電
解液注入ノズル内の電解液のみを加熱するものであり、
電解液注入ノズル内の電解液を加熱し電解液の粘度を低
下させて、電解液の注入を円滑に行うとともに、電解液
注入ノズルに固形物質が形成されないようにすることが
できるので、電解液注入ノズルの洗浄回数を減少させる
ことも可能とするものである。
【００１２】以下に図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の電解液注入装置を説明する図である。
電池缶１内に電池要素２を収納し、電池缶１の上部の開
口部に、電解液の注入口３、外部電極取り出し端子４、
および電池内部の圧力上昇時に電池の破裂等を防止する
圧力開放弁等を有した蓋体５をレーザー溶接等の方法に
よって取り付けた電池缶１の蓋体５に設けた電解液注入
口３に電解液注入装置６の電解液注入ノズル７がＯ−リ
ング８等のガスケットによって気密を保持して取り付け
られる。電解液注入ノズル７の内部には、加熱手段９が
設けられており、温度調整手段１０によって所定の温度
に温度調整されている。
図１は、本発明の電解液注入装置を説明する図である。
電池缶１内に電池要素２を収納し、電池缶１の上部の開
口部に、電解液の注入口３、外部電極取り出し端子４、
および電池内部の圧力上昇時に電池の破裂等を防止する
圧力開放弁等を有した蓋体５をレーザー溶接等の方法に
よって取り付けた電池缶１の蓋体５に設けた電解液注入
口３に電解液注入装置６の電解液注入ノズル７がＯ−リ
ング８等のガスケットによって気密を保持して取り付け
られる。電解液注入ノズル７の内部には、加熱手段９が
設けられており、温度調整手段１０によって所定の温度
に温度調整されている。
【００１３】本発明の電解液注入装置６動作を説明する
と、排気手段１１を駆動し排気弁１２を開放して、電池
缶内部の空気を所定の減圧度まで排気するとともに、所
定量の電解液１３を、電解液貯蔵手段１４から電解液供
給手段１５によって電解液供給弁１６を通じて、電解液
ポット１７に注液し、所定量の電解液の注液後に電解液
供給弁１６を閉じる。次いで、排気弁１２を閉じた後
に、電解液注入弁１８を開放すると電解液ポット１７内
の電解液は電池缶内の気圧と電解液ポット１７に設けた
通気口１９に加わる大気圧による圧力差によって電池缶
１内に注入される。
と、排気手段１１を駆動し排気弁１２を開放して、電池
缶内部の空気を所定の減圧度まで排気するとともに、所
定量の電解液１３を、電解液貯蔵手段１４から電解液供
給手段１５によって電解液供給弁１６を通じて、電解液
ポット１７に注液し、所定量の電解液の注液後に電解液
供給弁１６を閉じる。次いで、排気弁１２を閉じた後
に、電解液注入弁１８を開放すると電解液ポット１７内
の電解液は電池缶内の気圧と電解液ポット１７に設けた
通気口１９に加わる大気圧による圧力差によって電池缶
１内に注入される。
【００１４】以上の工程を繰り返し行うことによって、
複数の電池缶に対して電解液を注入することができる
が、電解液注入ノズル７が所定の温度に加熱されている
ので、電解液中のエチレンカーボネート等の常温以上の
融点を有する物質も液体状態で存在しているので電解液
注入ノズル部で固形物として析出することは非常に少な
くなる。
複数の電池缶に対して電解液を注入することができる
が、電解液注入ノズル７が所定の温度に加熱されている
ので、電解液中のエチレンカーボネート等の常温以上の
融点を有する物質も液体状態で存在しているので電解液
注入ノズル部で固形物として析出することは非常に少な
くなる。
【００１５】図２は、本発明の電解液注入ノズルを説明
する図であり、断面図である。電解液注入ノズル７は、
加熱手段９を有しており、電解液注入ノズル内の電解液
を所定の温度に加熱することができる。加熱手段９とし
ては、電気ヒータ、正特性サーミスタ（ＰＴＣ）等の電
気式の加熱手段、熱媒体の供給による加熱手段等の各種
の加熱手段が利用可能であるが、電気式の加熱手段は、
通電電流の調整のみで温度調整が可能である。
する図であり、断面図である。電解液注入ノズル７は、
加熱手段９を有しており、電解液注入ノズル内の電解液
を所定の温度に加熱することができる。加熱手段９とし
ては、電気ヒータ、正特性サーミスタ（ＰＴＣ）等の電
気式の加熱手段、熱媒体の供給による加熱手段等の各種
の加熱手段が利用可能であるが、電気式の加熱手段は、
通電電流の調整のみで温度調整が可能である。
【００１６】また、電解液注入ノズル７には、電解液注
入ノズルの温度を検出する温度検出手段２０を設けて温
度調整手段にフィードバックすることによって、電解液
注入ノズルの温度調整をより精度の高いものとすること
ができる。さらに、遮蔽用気体噴出口２１を設けること
によって加熱された電解液注入ノズルから揮発した引火
性の大きなジエチルカーボネートに引火する危険も防止
し、作業環境の安全性を高めることができる。
入ノズルの温度を検出する温度検出手段２０を設けて温
度調整手段にフィードバックすることによって、電解液
注入ノズルの温度調整をより精度の高いものとすること
ができる。さらに、遮蔽用気体噴出口２１を設けること
によって加熱された電解液注入ノズルから揮発した引火
性の大きなジエチルカーボネートに引火する危険も防止
し、作業環境の安全性を高めることができる。
【００１７】遮蔽用気体噴出口２１から噴出させる気体
としては、窒素、二酸化炭素を用いることができる。特
に二酸化炭素は、非水電解液の溶媒として用いるカーボ
ネートへ溶解するので好ましく、しかも、二酸化炭素の
溶解によって電池特性へ悪影響を及ぼす可能性もない。
としては、窒素、二酸化炭素を用いることができる。特
に二酸化炭素は、非水電解液の溶媒として用いるカーボ
ネートへ溶解するので好ましく、しかも、二酸化炭素の
溶解によって電池特性へ悪影響を及ぼす可能性もない。
【００１８】電解液注入ノズルの加熱温度は、電解液中
に含まれる非水溶媒のうちの最も融点が高い物質の融点
よりも３〜１５℃高い温度に設定することが好ましい。
例えば、融点が高く常温では固体であるエチレンカーボ
ネートの場合には、４０℃〜５０℃とすることが好まし
い。また、本発明の電解液注入装置は、電池缶への電解
液の注入時に電解液ポット内の気体を加圧する加圧気体
供給手段を設けても良い。
に含まれる非水溶媒のうちの最も融点が高い物質の融点
よりも３〜１５℃高い温度に設定することが好ましい。
例えば、融点が高く常温では固体であるエチレンカーボ
ネートの場合には、４０℃〜５０℃とすることが好まし
い。また、本発明の電解液注入装置は、電池缶への電解
液の注入時に電解液ポット内の気体を加圧する加圧気体
供給手段を設けても良い。
【００１９】図３は、電解液供給時に加圧気体を供給す
る手段を設けた電解液注入装置を説明する図である。電
池缶１内に電池要素を収納し、電池缶１の上部の開口部
に、電解液の注入口３、外部電極取り出し端子４、およ
び電池内部の圧力上昇時に電池の破裂等を防止する圧力
開放弁等を有した蓋体５をレーザー溶接等の方法によっ
て取り付けた電池缶１の蓋体５に設けた電解液注入口３
に電解液注入装置６の電解液注入ノズル７がＯ−リング
８等のガスケットによって気密に保持して取り付けられ
る。電解液注入ノズル７の内部には、加熱手段９が設け
られており、温度調整手段１０によって所定の温度に温
度調整されている。
る手段を設けた電解液注入装置を説明する図である。電
池缶１内に電池要素を収納し、電池缶１の上部の開口部
に、電解液の注入口３、外部電極取り出し端子４、およ
び電池内部の圧力上昇時に電池の破裂等を防止する圧力
開放弁等を有した蓋体５をレーザー溶接等の方法によっ
て取り付けた電池缶１の蓋体５に設けた電解液注入口３
に電解液注入装置６の電解液注入ノズル７がＯ−リング
８等のガスケットによって気密に保持して取り付けられ
る。電解液注入ノズル７の内部には、加熱手段９が設け
られており、温度調整手段１０によって所定の温度に温
度調整されている。
【００２０】また、電解液注入装置には、電池缶内の排
気用の排気手段１１、および注入ノズル７と排気手段１
１を結合する排気弁１２を有している。注入ノズル７に
は、所定量の電解液を貯留する電解液ポット１７が電解
液注入弁１８を介して結合されており、電解液ポット１
７には、電解液１３の貯蔵手段１４と結合した電解液供
給手段１５が電解液供給弁１６を介して結合されてい
る。また、電解液ポット１７には、加圧気体供給手段２
２が加圧弁２３を介して結合されている。
気用の排気手段１１、および注入ノズル７と排気手段１
１を結合する排気弁１２を有している。注入ノズル７に
は、所定量の電解液を貯留する電解液ポット１７が電解
液注入弁１８を介して結合されており、電解液ポット１
７には、電解液１３の貯蔵手段１４と結合した電解液供
給手段１５が電解液供給弁１６を介して結合されてい
る。また、電解液ポット１７には、加圧気体供給手段２
２が加圧弁２３を介して結合されている。
【００２１】図３に示した電解液注入装置の動作につい
て説明すると、電池缶１内に電池要素を収納し、電池缶
１の上部の開口部に電解液注入口３を有した蓋体５をレ
ーザー溶接等の方法によって取り付けた電池缶１を、電
解液注入装置６の注入ノズル７を蓋体５に設けた電解液
注入口３に気密に装着する。次いで、排気手段１１を作
動させて注入ノズル７と排気手段１１を結合する排気弁
１２を開放し、電池缶内を排気するとともに、電解液供
給手段１５から電解液供給弁１６を介して、電池に応じ
た所定量の電解液を電解液ポット１７に注入する。次い
で、排気弁１１および電解液供給弁１６を閉じて、電解
液注入弁１８を開放する。電解液は、電池缶内が減圧さ
れているので、電池缶内と電解液ポット１７の圧力差に
よって電解液の電池缶内への注入が始まる。
て説明すると、電池缶１内に電池要素を収納し、電池缶
１の上部の開口部に電解液注入口３を有した蓋体５をレ
ーザー溶接等の方法によって取り付けた電池缶１を、電
解液注入装置６の注入ノズル７を蓋体５に設けた電解液
注入口３に気密に装着する。次いで、排気手段１１を作
動させて注入ノズル７と排気手段１１を結合する排気弁
１２を開放し、電池缶内を排気するとともに、電解液供
給手段１５から電解液供給弁１６を介して、電池に応じ
た所定量の電解液を電解液ポット１７に注入する。次い
で、排気弁１１および電解液供給弁１６を閉じて、電解
液注入弁１８を開放する。電解液は、電池缶内が減圧さ
れているので、電池缶内と電解液ポット１７の圧力差に
よって電解液の電池缶内への注入が始まる。
【００２２】電解液ポット１７内の電解液の注入が開始
されると、加圧気体供給手段２２に結合した加圧弁２３
が開放され、電解液ポット１７内の電解液が加圧される
ので、電池缶１内へ速やかに注入することができる。し
かも、電解液注入ノズル７は、加熱手段８によって所定
の温度に加熱されているので、電解液注入ノズル７の電
解液通路および外面には、電解液中の成分から固形物が
析出する量を減少させることができる。
されると、加圧気体供給手段２２に結合した加圧弁２３
が開放され、電解液ポット１７内の電解液が加圧される
ので、電池缶１内へ速やかに注入することができる。し
かも、電解液注入ノズル７は、加熱手段８によって所定
の温度に加熱されているので、電解液注入ノズル７の電
解液通路および外面には、電解液中の成分から固形物が
析出する量を減少させることができる。
【００２３】また、図３に示した装置では、電解液ポッ
ト内の電解液を注入する際に、電池缶内部が加圧される
が、電池缶の大きさ、種類等によっては、電池缶の壁面
が膨張して変形する等の現象が生じるので、電池缶の加
圧時には電池缶の膨張による変形を抑制することが好ま
しい。
ト内の電解液を注入する際に、電池缶内部が加圧される
が、電池缶の大きさ、種類等によっては、電池缶の壁面
が膨張して変形する等の現象が生じるので、電池缶の加
圧時には電池缶の膨張による変形を抑制することが好ま
しい。
【００２４】図４は、電池缶の変形を防止する手段を説
明する図である。電解液注入ノズル７から電解液の注入
が始まった後に、加圧弁を開放して電解液ポット１７内
の電解液を加圧するとともに、押圧手段２４によって電
池缶の壁面２５を両側から押圧して電池缶１の壁面２５
の変形を防止するものである。電池缶の壁面を押圧する
圧力は、電池缶内に注入する電解液の圧力に応じた圧力
であり、加圧力と等しい圧力で押圧することが好まし
い。
明する図である。電解液注入ノズル７から電解液の注入
が始まった後に、加圧弁を開放して電解液ポット１７内
の電解液を加圧するとともに、押圧手段２４によって電
池缶の壁面２５を両側から押圧して電池缶１の壁面２５
の変形を防止するものである。電池缶の壁面を押圧する
圧力は、電池缶内に注入する電解液の圧力に応じた圧力
であり、加圧力と等しい圧力で押圧することが好まし
い。
【００２５】図３に示した電解液注入装置の運転条件
は、電池活物質の種類、電池の形状、構造等によって任
意に設定することができるが、電池缶内部の排気は、８
〜１０Ｔｏｒｒ以下に５〜７秒間で排気した状態で、２
秒間程度保持し、真空度が安定し、漏れ等がないことを
確認した後に、排気弁を閉じて電解液の注入を開始し、
電解液の注入開始後４〜１０秒後に、加圧弁を開放して
加圧することが好ましい。 電解液の加圧に使用する気
体は、電解液と反応したり電解液を変質させないもので
あれば任意のものを用いることができるが、水分を充分
に除去した窒素、二酸化炭素によって加圧することが好
ましい。加圧力は、１．２〜２Ｋｇ／ｃｍ 2 とすること
ができる。
は、電池活物質の種類、電池の形状、構造等によって任
意に設定することができるが、電池缶内部の排気は、８
〜１０Ｔｏｒｒ以下に５〜７秒間で排気した状態で、２
秒間程度保持し、真空度が安定し、漏れ等がないことを
確認した後に、排気弁を閉じて電解液の注入を開始し、
電解液の注入開始後４〜１０秒後に、加圧弁を開放して
加圧することが好ましい。 電解液の加圧に使用する気
体は、電解液と反応したり電解液を変質させないもので
あれば任意のものを用いることができるが、水分を充分
に除去した窒素、二酸化炭素によって加圧することが好
ましい。加圧力は、１．２〜２Ｋｇ／ｃｍ 2 とすること
ができる。
【００２６】また、図３に示した電解液注入装置を用い
て、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、お
よびＬｉＰＦ6 をそれぞれ３０重量％、５０重量％、２
０重量％の組成の電解液２０℃の電解液を周囲温度２０
℃において、電解液注入ヘッドを４５℃に加熱した状態
で注液すると、縦４８ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ６ｍｍの
電池に直径１ｍｍの電解液注入口から５０秒間で電解液
を注入することができ、加熱しない場合の７０秒間に比
べて短縮することができた。また、２０００個の電池へ
の電解液注入毎に電解液注入ノズルを洗浄することで良
く、加熱しない場合に比べて洗浄回数を１０分の１に減
少することができた。
て、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、お
よびＬｉＰＦ6 をそれぞれ３０重量％、５０重量％、２
０重量％の組成の電解液２０℃の電解液を周囲温度２０
℃において、電解液注入ヘッドを４５℃に加熱した状態
で注液すると、縦４８ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ６ｍｍの
電池に直径１ｍｍの電解液注入口から５０秒間で電解液
を注入することができ、加熱しない場合の７０秒間に比
べて短縮することができた。また、２０００個の電池へ
の電解液注入毎に電解液注入ノズルを洗浄することで良
く、加熱しない場合に比べて洗浄回数を１０分の１に減
少することができた。
【００２７】
【発明の効果】電解液注入装置において、電解液注入ノ
ズルのみを加熱したので、非水電解液の粘度を低下させ
ることができるので、電解液の劣化を招くことなく短い
時間で電解液を注入することができ、また非水電解液中
の常温で固体の有機溶媒の析出を防止することができ、
電解液注入ノズルの洗浄回数を減少させることが可能と
なる。
ズルのみを加熱したので、非水電解液の粘度を低下させ
ることができるので、電解液の劣化を招くことなく短い
時間で電解液を注入することができ、また非水電解液中
の常温で固体の有機溶媒の析出を防止することができ、
電解液注入ノズルの洗浄回数を減少させることが可能と
なる。
【図１】図１は、本発明の電解液注入装置を説明する図
である。
である。
【図２】図２は、本発明の電解液注入ノズルを説明する
図である。
図である。
【図３】図３は、電解液供給時に加圧気体を供給する手
段を設けた電解液注入装置を説明する図である。
段を設けた電解液注入装置を説明する図である。
【図４】図４は、電池缶の変形を防止する手段を説明す
る図である。
る図である。
【図５】図５は、電池の組立工程を説明する図である。
【図６】図６は、従来の電解液注入ノズルの一例を説明
する図である。
する図である。
１…電池缶、２…電池要素、３…電解液の注入口、４…
外部電極取り出し端子、５…蓋体、６…電解液注入装
置、７…電解液注入ノズル、８…Ｏ−リング、９…加熱
手段、１０…温度調整手段、１１…排気手段、１２…排
気弁、１３…電解液、１４…電解液貯蔵手段、１５…電
解液供給手段、１６…電解液供給弁、１７…電解液ポッ
ト、１８…電解液注入弁、１９…通気口、２０…温度検
出手段、２１…遮蔽用気体噴出口、２２…加圧気体供給
手段、２３…加圧弁、２４…押圧手段、２５…壁面、５
１…電解液注入ノズル、５２…電解液の注入口、５３…
Ｏリング、５４…固形物
外部電極取り出し端子、５…蓋体、６…電解液注入装
置、７…電解液注入ノズル、８…Ｏ−リング、９…加熱
手段、１０…温度調整手段、１１…排気手段、１２…排
気弁、１３…電解液、１４…電解液貯蔵手段、１５…電
解液供給手段、１６…電解液供給弁、１７…電解液ポッ
ト、１８…電解液注入弁、１９…通気口、２０…温度検
出手段、２１…遮蔽用気体噴出口、２２…加圧気体供給
手段、２３…加圧弁、２４…押圧手段、２５…壁面、５
１…電解液注入ノズル、５２…電解液の注入口、５３…
Ｏリング、５４…固形物
フロントページの続き (72)発明者 森實 雄一郎 栃木県宇都宮市針ヶ谷町484番地 エヌイ ーシーモリエナジー株式会社内 Ｆターム(参考） 5H023 AA03 BB01 BB05 BB10 CC22 CC23 5H029 AJ14 AM03 BJ02 CJ02 CJ13
Claims (4)
- 【請求項１】 電解液注入口を除いて密閉した電池缶内
部に電解液を注入する電解液注入装置において、電解液
注入口に気密に装着可能な電解液注入ノズルを有し、電
解液注入ノズルは、電解液を加熱する加熱手段を設けた
ものであることを特徴とする電解液注入装置。 - 【請求項２】 電解液注入口を除いて密閉した電池缶内
部に電解液を注入する電解液注入装置において、電解液
注入口に気密に装着可能であり、電解液加熱手段を設け
た電解液注入ノズルと、電解液注入ノズルを電解液注入
口に装着した状態で電池缶内を排気する排気手段、電解
液注入ノズルに電解液注入弁を介して結合し、電池缶内
に注入する電解液を貯留する電解液ポット、電解液ポッ
トに所定量の電解液を電解液供給弁を介して供給する電
解液供給手段、および電解液ポット内の電解液を加圧し
ながら電池缶内に注入するための加圧気体供給手段を加
圧弁を介して電解液ポットに結合したことを特徴とする
電解液注入装置。 - 【請求項３】 加圧気体供給手段から加圧弁を介して電
解液ポットに加圧気体を供給する際に、電池缶壁面を押
圧し電池缶の変形を防止する押圧手段を有する請求項２
記載の電解液注入装置。 - 【請求項４】 電解液注入ノズルには、遮蔽用気体の噴
出口を有する請求項１ないし３のいずれかに記載の電解
液注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28270899A JP4117867B2 (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | 電解液注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28270899A JP4117867B2 (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | 電解液注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001110399A true JP2001110399A (ja) | 2001-04-20 |
| JP4117867B2 JP4117867B2 (ja) | 2008-07-16 |
Family
ID=17656026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28270899A Expired - Lifetime JP4117867B2 (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | 電解液注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4117867B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015115098A (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 日産自動車株式会社 | 電池システム |
| JP2015125942A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 株式会社豊田自動織機 | 注液方法、蓄電池の製造方法および注液装置 |
| CN106207271A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 薛利 | 一种锂离子电池烘烤注液系统及方法 |
| KR20180054546A (ko) * | 2010-08-18 | 2018-05-24 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | 전기 이중층 커패시터용의 전해액, 이것을 이용한 전기 이중층 커패시터 및 그 제조 방법 |
| CN108847473A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-20 | 桑顿新能源科技有限公司 | 一种锂电池电解液加热注液装置 |
| CN110131884A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-16 | 上海汇平新能源有限公司 | 电解液加热方法及装置 |
| WO2022176475A1 (ja) * | 2021-02-18 | 2022-08-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 洗浄装置 |
-
1999
- 1999-10-04 JP JP28270899A patent/JP4117867B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180054546A (ko) * | 2010-08-18 | 2018-05-24 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | 전기 이중층 커패시터용의 전해액, 이것을 이용한 전기 이중층 커패시터 및 그 제조 방법 |
| KR102072299B1 (ko) * | 2010-08-18 | 2020-01-31 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | 전기 이중층 커패시터용의 전해액, 이것을 이용한 전기 이중층 커패시터 및 그 제조 방법 |
| JP2015115098A (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 日産自動車株式会社 | 電池システム |
| JP2015125942A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 株式会社豊田自動織機 | 注液方法、蓄電池の製造方法および注液装置 |
| CN106207271A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 薛利 | 一种锂离子电池烘烤注液系统及方法 |
| CN106207271B (zh) * | 2016-08-30 | 2020-04-03 | 薛利 | 一种锂离子电池烘烤注液系统及方法 |
| CN108847473A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-20 | 桑顿新能源科技有限公司 | 一种锂电池电解液加热注液装置 |
| CN110131884A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-16 | 上海汇平新能源有限公司 | 电解液加热方法及装置 |
| WO2022176475A1 (ja) * | 2021-02-18 | 2022-08-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 洗浄装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4117867B2 (ja) | 2008-07-16 |
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