JP2004055238A - Filling method and filling device of electrolytic solution - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly fill an electrolytic solution with a simple method and mechanism. <P>SOLUTION: The method of filling the electrolytic solution is to couple a liquid-filling nozzle 6 with an opening 1A of a case 1 housing an electrode body 2 and fill the electrolytic solution 3 into the case 1 with the liquid-filling nozzle 6. In the method, the liquid-filling nozzle 6 is guided to a position with a gap between an underside liquid-contacting face 13B and the opening 1A, the electrolytic solution 3 is supplied from the liquid-filling nozzle 6 to choke up the gap between the underside liquid-contacting face 13B and the opening 1A with the electrolytic solution 3, and the electrolytic solution 3 is filled with the gap in a state choked up with the electrolytic solution 3. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、コンデンサーや電池等のケースに、電解液を充填する方法と装置に関する。とくに、本発明は、電極体を入れたケースであって、速やかに電解液を電極体の隙間に浸透できないケースに電解液を充填するのに最適な電解液の充填方法と充填装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
オイルコンデンサーや電池は、電極体を入れたケースに電解液を充填した後、ケースの開口部を閉塞して製造される。ケースに電解液を充填するとき、電極体の隙間に電解液を含浸させるには時間がかかる。とくに、高密度の電極体を入れたケース、たとえば、コンデンサー、リチウムイオン二次電池、リチウム電池等のケースは、電解液の充填に極めて時間がかかる。それは、ケースに電解液を充填しても、電解液が電極体の隙間にスムーズに浸透されないからである。電解液の浸透に時間がかかると、この間に、ケース内に不純物が侵入し易くなる弊害がある。この弊害を防止するために、電解液を充填したケースを最適な環境に調整されたストックヤードに保存して静置する必要がある。さらに、静置する湿度等の環境が適正でないと、水分が浸入して電気特性を低下させる等の弊害も発生する。さらにまた、多量のケースを静置するために広いストックヤードを必要とする。また、能率よくコンデンサーや電池を多量生産できない欠点もある。
【0003】
このため、従来は、上方を開口しているケースに所定の量の電解液を注液し、その後長い時間静置して、電極体の隙間に徐々に電解液を浸透させていた。この方法は電解液を電極体に含浸させるのに時間がかかって、能率よく電解液を充填できない。さらに、この方法は、ケースに所定量の電解液を充填すると、電解液がケースから溢れる。ケースに充填した電解液が漏れるのは、電解液の注液量を、電極体に含浸された状態で適量になるように決定されるにもかかわらず、電解液が電極体の隙間に速やかに含浸しないため、ケースから溢れてしまうためである。この弊害を避けるために、所定量の電解液を複数回にわけて注液しているのが実状である。このため、注液にさらに時間がかかって極めて生産効率が悪くなっているのが実状である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
さらに困ったことに、開口部が大きくて浅いケースに電解液を注液する場合、充填時間はさらに長くなってしまう。それは、図1に示すように、注液された電解液が、表面張力の作用で電極体の上に載って丸くなり、電極体とケースとの間に侵入されなくなるからである。電解液がこの状態になると、電解液は電極体の上面のみから浸透されて、内部まで浸透するのにさらに時間がかかる。
【0005】
また、本発明者は、電解液をより速やかに電極体に含浸させるために、電極体を入れたケースの内部を減圧して、減圧されたケースに電解液を充填する方法を開発している。しかしながら、この方法で電解液を注液しても、電解液が電極体の上に載ってしまうと、速やかに電極体に浸透できなくなる。それは、ケース内を減圧して電解液を供給し、その後、ケースを大気に開放しても、電極体とケースとの間に隙間ができるのでこの隙間を通過して、電極体に空気が吸入されるからである。この欠点は、ケースの開口部を閉塞する状態で、ケース内に電解液を注液して解消できる。しかしながら、大きく開口されたケースの開口部を気密に閉塞するのは、現実には極めて難しい。それは、ケースには寸法誤差があるので、正確にケースの開口部に気密に密着させる蓋を製作するのが難しいからである。また、仮にパッキンを介してケースの開口部を閉塞しても、パッキンの摩耗等が原因で気密に密閉できなってしまう。
【0006】
本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、充填する電解液を気密に閉塞するパッキンの作用に併用することにより、極めて簡単な方法と機構で電解液を速やかに充填できる充填方法と充填装置とを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の電解液の充填方法は、電極体2の入れられたケース1の開口部1Aに注液ノズル6を連結し、この注液ノズル6でもってケース1に電解液3を注液する。さらに、充填方法は、注液ノズル6を、下面接液面13Bを開口部1Aに位置させると共に、下面接液面13Bとケース1の開口部1Aとの間に隙間ができる位置に案内し、注液ノズル6から電解液3を供給して、供給された電解液3で下面接液面13Bと開口部1Aとの隙間を閉塞し、隙間を電解液3で閉塞する状態で注液ノズル6からケース1に電解液3を注液する。
【0008】
本発明の充填方法は、電極体2を入れているコイン電池のケース1に電解液3を注液することができる。
【0009】
さらに、本発明の充填方法は、ケース1内の気体を排気して減圧して、注液ノズル6が下面接液面13Bをケース1の開口部1Aに案内する状態で減圧状態にあるケース1に電解液3を供給し、供給された電解液3で下面接液面13Bと開口部1Aとの隙間を閉塞し、隙間を電解液3で閉塞する状態で注液ノズルからケース1に電解液3を注液することができる。
【0010】
本発明の請求項4の電解液の充填装置は、電極体2を入れたケース1の開口部1Aに連結して、電極体2を注液する注液ノズル6と、この注液ノズル6に電解液3を供給してケース1に注液する注入機構7とを備える。注液ノズル6は、下面接液面13Bを先端に有する。充填装置は、下面接液面13Bをケース1の開口部1Aに位置し、かつ下面接液面13Bとケース開口部1Aとの間に隙間ができる位置に案内して注液ノズル6から電解液3を供給し、供給された電解液3で下面接液面13Bと開口部1Aとの隙間を閉塞して、注液ノズル6からケース1に電解液3を注液する。
【0011】
さらに、本発明の充填装置は、ケース1内の気体を排気して減圧するケース減圧機構9を設けることができる。この充填装置は、ケース減圧機構9がケース1内を減圧する状態で、注液ノズル6の下面接液面13Bをケース1の開口部1Aに案内し、注液ノズル6から電解液3を供給して、供給された電解液3で下面接液面13Bと開口部1Aとの隙間を閉塞し、電解液3が隙間を閉塞する状態で注液ノズルがケース1に電解液3を注液する。
【0012】
ケース1は、開口部1Aを円形とし、注液ノズルの先端に設けている下面接液面13Bは、外形を円形として中心に注液孔13Aを設けることができる。下面接液面13Bの外形は、ケース1の開口部1Aの内形よりも0.1〜2mm小さくすることができる。
【0013】
さらに、充填装置は、ケース減圧機構9に、ケース1を配設する気密チャンバー10を気密に閉塞する充填密閉シリンダー5を設けて、この充填密閉シリンダー5に注液ノズル6を固定することができる。さらに、充填装置は、ケース1を定位置に配設する土台4を備えることができる。この充填装置は、土台4にケース1の外側に配設される周壁シリンダー4Aを設けると共に、充填密閉シリンダー5に周壁シリンダー4Aの外側または内側に移動して、気密に密閉される気密チャンバー10を構成する気密シリンダー5Bを設けて、気密シリンダー5Bと周壁シリンダとで密閉する気密チャンバー10を構成し、気密チャンバー10を減圧してケース1内を減圧することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電解液の充填装置を例示するものであって、本発明は電解液の充填装置を下記のものに特定しない。
【0015】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施の形態に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。
【0016】
本発明の充填方法と充填装置は、コイン電池のように、開口部が大きくて浅いケースに電解液を充填するのに最適である。ただ、ケースの開口部が大きくて、電解液を充填すると、電極体の上にのって電極体とケースとの間に隙間ができる全てのケースに電解液を充填するのに適している。したがって、本発明は、電解液を充填するケースを、コイン電池のケースには特定しない。
【0017】
本発明の電解液の充填装置の一形態を図2〜図8に示す。これ等の図に示す装置は、ケース1を定位置に保持する土台4と、この土台4に装着されたケース1に電解液3を充填する注液ノズル6を固定している充填密閉シリンダー5と、注液ノズル6に電解液3を供給する注入機構7であるピストン8を備える。図のような装置が1台または数台、あるいは数十台、ラインとして並べられ、並列にそれぞれの装置がケース1に電解液3を充填して、処理能力を大きくできる。
【0018】
注液ノズル6は、注入機構7から供給される電解液3をケース1に注液する。
図に示す装置の注入機構7は、充填密閉シリンダー5に設けられて一定量の電解液3を蓄えると、この充填シリンダー5Aに挿入されて電解液3を押し出すピストン8とで構成している。ただ、本発明の充填装置は、注入機構をこの機構には特定せず、たとえば、定量ポンプ等で電解液を注液ノズルに供給することもできる。
【0019】
さらに、図に示す充填装置は、ケース1内を減圧して、電解液3をより速やかに注液するためのケース減圧機構9を備える。ケース減圧機構9は、ケース1を配設する気密チャンバー10を気密に閉塞するための充填密閉シリンダー5を備えている。さらに充填密閉シリンダー5は、気密シリンダー5Bを備えている。
気密シリンダー5Bは、ケース1を定位置に配設する土台4に設けている周壁シリンダー4Aの外側又は内側に移動されて、気密チャンバー10を気密に閉塞する。図の装置は、気密シリンダー5Bの内側に周壁シリンダー4Aを入れて、気密シリンダー5Bと周壁シリンダー4Aとで気密チャンバー10を気密に密閉している。ただ、周壁シリンダーの内側に気密シリンダーを挿入して、気密チャンバーを閉塞することもできる。気密チャンバー10が排気されて、ここにセットしているケース1内を減圧する。
【0020】
土台4は、電極体2を入れたケース1を定位置に装着する。ケース1は、上方を開口する姿勢で土台4の定位置に保持される。ケース1は、上面に、電解液3を注入するための開口部1Aを開口している。ケース1の開口部1Aは、上端に封口板を固定しないで、上端全体を開口して設けられる。ただ、ケース1の上端に封口板を固定して、封口板に貫通孔を設けて開口部とすることもある。ケース1の開口部1Aと、封口板に開口される開口部1Aは、電解液3を注入した後に気密に閉塞される。
【0021】
電解液3の注入されるケース1は、内部に、セパレータ等を介して積層された電極体2を挿入している。電極体2に電解液3を含浸させて、電解液3はケース1内に注入される。
【0022】
土台4は、電解液3の充填密閉シリンダー5の下に位置し、ケース1を定位置に固定するための支持部4Bと、この支持部4Bの外側に設けられた垂直の周壁シリンダー4Aを有する。支持部4Bは、ケース1に電解液3を充填するときに、ケース1を定位置に保持するためのもので、例えばケース1の側面を挟着する部材や、ケース1を挿入する挿入口等の構造が使用できる。周壁シリンダー4Aは筒状で、外周面の上端部にリング溝を設けて、リング溝にOリング15を入れている。
【0023】
土台4は、ケース1を搬送するキャリアにも併用され、電解液3を充填しようとするケース1を保持して電解液3の充填密閉シリンダー5の下面に移動する。
ひとつのケース1に電解液3が充填されると、土台4が移動して、次に電解液3を充填するケース1を保持している土台4が充填密閉シリンダー5の下方に移動する。順次ケース1を充填密閉シリンダー5の下方に移送して、次々とケース1に電解液3を充填する。また、一つの土台4に一つのケース1を保持する構造の他、一つの大きな土台4に複数のケース1を保持する構造も使用できる。
【0024】
電解液3を充填するケース1は、コンデンサーや電池のケース1で、内部に電極体2を入れており、電解液3を充填した後に開口部1Aを気密に閉塞する。特に、高性能化を図るために電極板を高密度に積層した電極体2は、隙間がほとんどないので、電解液3の充填が困難である。本発明の電解液3の充填装置はこのような電極体2を収納したケース1に、効率よく電解液3を充填する。また、この装置は、電解液3に限らず、隙間の狭い部分に液体を充填する他のものにも応用できる。
【0025】
土台4は、充填密閉シリンダー5の気密シリンダー5Bに周壁シリンダー4Aを気密に連結する。図の装置は、充填密閉シリンダー5を、土台4に設けている周壁シリンダー4Aの外側に挿入して、気密チャンバー10を閉塞する。ケース1を収納して内部を減圧する気密チャンバー10は、充填密閉シリンダー5の気密シリンダー5Bと、周壁シリンダー4Aで気密に閉塞される。充填密閉シリンダー5は、下部に気密シリンダー5Bを有し、この気密シリンダー5Bの上に電解液3の一時貯溜室11を形成する充填シリンダー5Aを連結している。
【0026】
気密シリンダー5Bは、内側に土台4の周壁シリンダー4Aを気密に挿入できる垂直な筒状に形成されている。気密シリンダー5Bが降下すると、周壁シリンダー4AのOリング15が気密シリンダー5Bの内面に密着して、周壁シリンダー4Aとで気密チャンバー10が成形される。
【0027】
気密シリンダー5Bは、減圧機(図示せず)に連結するための吸引部12を設けている。吸引部12は減圧機に連結され、減圧機は吸引部12から気密チャンバー10内の空気を排気して、気密チャンバー10を減圧する。
【0028】
充填密閉シリンダー5は、気密シリンダー5Bの上に充填シリンダー5Aを固定している。気密シリンダー5Bと充填シリンダー5Aは、その境界に、隔壁16を配設している。隔壁16の下に注液ノズル6を固定している。注液ノズル6は、本体部13の中心に注液孔13Aを開口して、ここに注液管14を配設している。
【0029】
図の注液ノズル6は、本体部13の中心に注液管14を配設している。注液管14は、本体部13の注液孔13Aに配設されて、注液孔13Aに電解液3を供給する。注液孔13Aは、本体部13の下端に開口されて、注液管14から供給される電解液3をケース1の開口部1Aに供給する。さらに、注液管14は、隔壁16を貫通して、上端を充填シリンダー5A内の一時貯溜室11に配設している。本体部13は、上端に鍔13Cを設けて、この鍔13Cを気密シリンダー5Bと充填シリンダー5Aの境界に気密に固定している。
【0030】
さらに、注液ノズル6の本体部13は、ケース1の開口部1Aを閉塞する下面接液面13Bを下の先端に設けている。図の注液ノズル6は、下面接液面13Bの外形をケース1の開口部1Aの内形よりも小さくしている。開口部1Aよりも小さい下面接液面13Bが、開口部1Aに案内されると、下面接液面13Bとケース1との間には隙間ができる。電解液3を注液する工程で、下面接液面13Bとケース1との隙間は、電解液3で閉塞される。下面接液面13Bとケース1との隙間が広すぎると、電解液3で完全に閉塞できなくなる。反対に、隙間が狭すぎると、下面接液面13Bの一部がケース1に衝突してケース1を変形させる等の弊害が発生する。このため、下面接液面13Bは、ケース1の開口部1Aの内形よりも、たとえば0.1〜2mm、好ましくは0.2〜1.5mm小さくしして、電解液3で閉塞しながら、ケース1に衝突しない大きさとする。開口部1Aを円形とするケース1に電解液3を充填する装置は、下面接液面13Bの外形を開口部1Aよりも小さい円形としている。
【0031】
下面接液面13Bは、供給される電解液3と共にケース1の開口部1Aを気密に閉塞する。このため、注液ノズル6の下面接液面13Bは、上下に貫通孔のある板状、あるいは網状とすることもできる。それは、多孔板や網材の下面接液面であっても、供給される電解液で孔や空隙が閉塞されるからである。
【0032】
充填シリンダー5Aは、内側を電解液3の一時貯溜室11としている。充填シリンダー5Aは、一時貯溜室11の上部を気泡分離チャンバー17とする。気泡分離チャンバー17は、ケース1に注入される電解液3を蓄えた状態で、上部に所定量の空気を蓄える空隙ができるようにして設けられる。一時貯溜室11の上部を気泡分離チャンバー17とするために、一時貯溜室11の内容積は、ケース1に注入される電解液3の体積よりも大きく設計される。
【0033】
充填シリンダー5Aの上端は、一時貯溜室11に電解液3を供給するために開口している。充填シリンダー5Aの開口部1Aは、ピストン8を挿入して閉鎖する。ピストン8を充填シリンダー5Aから引き抜いて電解液3を充填する装置は、充填シリンダー5Aに電解液3を供給するパイプを連結する必要がない。ただ、図示しないが、充填シリンダーを半径方向に貫通して、電解液の供給パイプを連結することもできる。この構造の装置は、ピストンを充填シリンダーから引き抜かないで、一時貯溜室に電解液を供給できる。
【0034】
一時貯溜室11の底面は、隔壁16で封鎖され、隔壁16に注液ノズル6を固定している。注液ノズル6は、注液管14が隔壁16の上面からさらに上方に突出している。注液管14の上端は、供給される電解液3の液面よりも上方に位置する。注液管14の下端は、本体部13の下端まで延長されている。一時貯溜室11に供給された電解液3は、充填シリンダー5Aに挿入されるピストン8で液面が押し上げられて、注液管14を通過して、ケース1に注入される。
【0035】
ピストン8は、上下機構(図示せず)に連結されて、上下に移動される。ピストン8は、上端を閉塞している円筒状で、上端に排気口18を設けている。排気口18は、ピストン8を充填シリンダー5Aに挿入した状態で、気泡分離チャンバー17の空気を排気する。したがって、排気口18は、開閉弁19を介して減圧機(図示せず)に連結される。
【0036】
ピストン8は、下端の外側に、上下に離して2列にOリング20を設けている。Oリング20は、ピストン8を充填シリンダー5Aに挿入するときに、充填シリンダー5Aの内面を摺動して、ピストン8と充填シリンダー5Aの内面とを気密に密閉する。
【0037】
次に、土台4と充填密閉シリンダー5の連結部を説明する。土台4は、周壁シリンダー4Aを、降下する充填密閉シリンダー5の気密シリンダー5Bに挿入して、気密チャンバー10を形成する。したがって、充填密閉シリンダー5は、垂直方向に上昇、降下が可能で、図示しないが、シリンダー上下機構に連結されている。充填密閉シリンダー5は、上部の充填シリンダー5Aと下部の気密シリンダー5Bとからなる。
【0038】
気密シリンダー5Bの側部には、電解液3を充填している状態が確認できるように、確認窓21を設けている。確認窓21は、圧変化に対応できる十分な強度を有し、かつ透明なガラスで気密に閉塞されている。
【0039】
充填密閉シリンダー5の気密チャンバー10と、気泡分離チャンバー17は、別々に開閉される開閉弁22、19を介して減圧機に連結される。減圧機は、閉鎖された気密チャンバー10と気泡分離チャンバー17を減圧すると共に、気密チャンバー10を減圧状態から圧力を上昇できる全てもの、例えば吸引ポンプや真空ポンプが使用できる。真空ポンプは、ポンプの運転を調節して空気の吸引量を変化でき、真空度を変えることで圧力を調節できる。はじめに空気を多く吸引して真空度を高め、すなわち圧力を低下して、ここから徐々に吸引を弱めて大気圧に近づけていき、すなわち相対的に加圧していくことができる。さらにポンプを逆転させて加圧して、大気圧よりも高い圧力状態とすることもできる。
【0040】
減圧機は、開閉弁22、19を介して、気密チャンバー10と気泡分離チャンバー17を別々に排気する。気密チャンバー10の空気が排気されると、気密チャンバー10内に配設されているケース1の開口部1Aから、電極体2の隙間の空気が排気され、電解液3を充填しやすい環境となる。気泡分離チャンバー17から空気を排気すると、一時貯溜室11に供給された電解液3に含まれる気泡が浮上して、気泡分離チャンバー17に溜まっている空気が排気される。
【0041】
図2に示す装置を複数台備えて、多量のケース1に並列に電解液3を充填する場合、減圧機は複数設ける必要はなく、一台の減圧機にロータリージョイントを介して複数のホースに分岐して、各々の装置の吸引部12に接続することもできる。この場合、ロータリージョイントを回転して吸引のオンオフを切り換え、あるいは吸引力を調整をすることができる。
【0042】
注液ノズル6は、注液管14の上端を電解液3の液面よりも上方に突出させているので、ピストン8を充填シリンダー5Aに降下させて、一時貯溜室11の電解液3の液面を押し上げて、注液管14を通じて、電解液3を減圧されたケース1に注入する。
【0043】
一時貯溜室11は、電解液3を充填した状態で、ピストン8を挿入して、上端の開口部を閉鎖する。ピストン8は、ピストン上下機構(図示せず)によって、上昇、下降される。ピストン8を上昇位置として、一時貯溜室11の上端を開口して、ここから電解液3を供給ノズル23で一時貯溜室11に充填する。電解液3の充填された一時貯溜室11の上端に、ピストン8は垂直に降下して、一時貯溜室11を気密に閉鎖する。したがって、ピストン8の中心軸と一時貯溜室11の中心軸、すなわち充填シリンダー5Aの中心軸は、同一の垂直線上にある。
【0044】
ピストン8をピストン上下機構で降下させて、一時貯溜室11を閉鎖した状態から、さらにピストン8を降下させて、電解液3を注入する。電解液3の液面を注液ノズル6の注液管14上端よりも高くすると、電解液3は、注液管14を通過して自然に流下してケース1に注入される。注液ノズル6からケース1に電解液3を速やかに注入するために、一時貯溜室11の圧力を、ケース1の内圧よりも高くして、いいかえると、注液ノズル6の下端と上端とに圧力差を設けて、電解液3を圧力で強制的にケース1に圧入する。このとき、電解液3を注入するケース1は減圧しているので、一時貯溜室11は必ずしも大気圧よりも高くする必要はない。一時貯溜室11を大気圧に開放して、一時貯溜室11の電解液3をケース1に圧入できる。ケース1内を減圧しているからである。ただ、一時貯溜室11を多少加圧して、電解液3をケース1に注入することもできるのは言うまでもない。
【0045】
ピストン8は、全体を筒状として、その中心には、注液ノズル6の外径に比較し十分に大きい内径の円柱状の挿通孔8Aを設けている。挿通孔8Aは、ピストン8を降下させた状態で、注液ノズル6の注液管14の上端よりも十分に上方に延長して設けられる。挿通孔8Aは、中心に、注液管14が挿通できるように、挿通孔8Aと注液管14も同一垂直線上にある。
【0046】
ピストン8を降下させた状態で、注液管14は挿通孔8Aに浅く挿入される。
ピストン8を降下して、一時貯溜室11の電解液3をケース1に注入する状態においても、一時貯溜室11の上部には気泡分離チャンバー17が形成される。ピストン8を降下させて、一時貯溜室11の電解液3をケース1に注入するときに、注入している一時貯溜室11の電解液3から気泡を分離するためである。
【0047】
以上の構造の電解液の充填装置が、ケース1に電解液3を充填する様子を、図2から図8に基づいて説明する。
(1) 図2に示すように、ケース1を土台4にセットする。ケース1は、セパレータを介して積層された電極体2を挿入しており、上端面に開口部1Aを開口している。ピストン8と充填密閉シリンダー5は上昇位置にある。ケース1のセットされた土台4を充填密閉シリンダー5の下部に位置させる。
【0048】
ピストン8を、充填シリンダー5Aから引き抜いた位置として、充填シリンダー5A内の一時貯溜室11の上方を開口し、充填シリンダー5Aに所定量の電解液3を供給する。電解液3は、供給ノズル23から充填シリンダー5Aの内部に供給される。供給ノズル23は、先端を充填シリンダー5Aの上端の開口部1Aに位置させることができるように、図示しないが、供給ノズル移動機構に連結される。また供給ノズル23には、ケース1に充填する電解液3の貯蔵タンク(図示せず)が連結されており、貯蔵タンクから電解液3を定量供給する。充填される電解液3の量は、1個のケース1に必要とされる電解液3の量とする。このとき、注液ノズル6の注液管14は、その上端を電解液3の液面よりも上に位置させているので、一時貯溜室11に供給された電解液3は、注液ノズル6から下に落ちることがなく、一時貯溜室11に溜まる。
【0049】
(2) 図3の矢印で示すように、土台4に向かって、充填密閉シリンダー5とピストン8を降下させる。充填密閉シリンダー5の気密シリンダー5Bの内側に、土台4の周壁シリンダー4Aを挿入して、ケース1を気密チャンバー10内に位置させる。
【0050】
(3) 図4に示す位置まで、充填密閉シリンダー5を降下させる。充填密閉シリンダー5の降下位置は、注液ノズル6の下端がケース1の開口部1Aから多少上方に位置する位置とする。さらに、ピストン8を充填密閉シリンダー5に対して降下させて、ピストン8で充填シリンダー5Aの上端開口部を閉塞する。この状態で、一時貯溜室11は、上端が閉鎖されると共に、上部に気泡分離チャンバー17が設けられる。
この状態で、気密チャンバー10と気泡分離チャンバー17に連結される開閉弁22、19を開き、気密チャンバー10と気泡分離チャンバー17の両方の空気を減圧機で排気して減圧する。気密チャンバー10と気泡分離チャンバー17は、完全な真空状態にまで減圧する必要はなく、例えば20〜100Torr、好ましくは約60Torrとなるまで減圧する。この工程で、ケース1内の電極体2の隙間に存在する空気は大部分が排気される。また、一時貯溜室11に蓄えられる電解液3に含まれる気泡は、気泡分離チャンバー17に浮上して、排気される。
【0051】
(4) 図5に示すように、減圧機で気密チャンバー10と気泡分離チャンバー17内を負圧状態を保った状態で、さらに充填密閉シリンダー5とピストン8を一緒に降下させる。充填密閉シリンダー5は、注液ノズル6の本体部13の下端の下面接液面13Bをケース1の開口部1Aに案内するまで降下させる。この状態で、本体部13の下面接液面13Bは、好ましくは図9に示すように、下面を、ケース1の開口部1Aの上端縁よりもわずかにケース1内に入れる位置まで降下させる。ただ、下面接液面13Bは、その下面を、ケース1の開口部1Aの上端縁と同一平面とし、あるいは図10に示すように、ケース1の開口部1Aの上端縁よりもわずかに上方に配設することもできる。下面接液面13Bとケース1との隙間が、次の工程において電解液3で閉塞されるからである。
【0052】
(5) 図6に示すように、ピストン8を、充填シリンダー5Aの内部に挿入させる。降下するピストン8は、一時貯溜室11に蓄える電解液3の液面を上昇させる。電解液3の液面が上昇されて、注液ノズル6の注液管14の上端よりも高くなると、電解液3は注液管14から排出される。注液管14が排出される電解液3は、本体部13からケース1に注液される。注液された電解液3は、注液ノズルの本体部13に設けている下面接液面13Bの下面と電極体2との間を通過して外周に至り、下面接液面13Bとケース1との隙間を閉塞する。下面接液面13Bは、電極体2の上面との間に電解液3を通過できる隙間ができるように、電極体2との間にわずかな隙間を設ける位置まで降下し、あるいは下面に凹部や凸部を設けて電極体2との間に隙間を設ける。
【0053】
(6) 下面接液面13Bとケース1との間を電解液3で閉塞する状態で、さらにピストンを降下させて、電解液3の液面を上昇させると共に、気密チャンバと一時貯溜室の圧力を次第に上昇させる。一時貯溜室の圧力を上昇するために、図7に示す装置は、一時貯溜室の排気口18を分岐し、分岐路24に開放弁25を連結している。減圧機に連結される開閉弁19を閉じて開放弁25を開くと、一時貯溜室11は圧力が上昇して次第に大気圧になる。この状態になると、気密チャンバー10を減圧しているので、一時貯溜室11の電解液3は、注液管14から排出される。排出された電解液3を電極体2の隙間に浸透させながら、ケース1内に充填するために、気密チャンバー10内の圧力も次第に上昇させる。気密チャンバー10の圧力は、開閉弁22を開いて上昇させる。ケース1の開口部1Aを下面接液面13Bと電解液3で閉塞する状態で、気密チャンバー10の圧力が上昇されると、電解液3は速やかに電極体2の隙間に吸入されながらケース1に充填される。
【0054】
一時貯溜室11と気密チャンバー10の圧力上昇は、電解液3が下面接液面13Bとケース1との隙間を閉塞する状態に保持しながら、電解液3がケース1から漏れないで注液できるように調整する。下面接液面13Bとケース1とを電解液3で閉塞できないと、下面接液面13Bとケース1との隙間から電極体2の空隙に空気が吸入されて電解液3を速やかに注液できなくなる。また、電解液3がケース1から漏れて開口部1Aに付着すると、ケース1の開口部1Aを封口板で閉塞するときに液漏れの原因となり、また、ケース1に所定量の電解液3を注液できなくなる。一時貯溜室11の圧力上昇が気密チャンバー10の圧力上昇に対して速すぎると、電解液3の供給量が多くなって、ケース1から漏れる弊害が発生する。また、気密チャンバー10の圧力上昇が一時貯溜室11の圧力上昇に比較して速すぎると、下面接液面13Bとケース1との隙間を電解液3で閉塞できなくなる弊害が発生する。この弊害がおこらないように、一時貯溜室11と気密チャンバー10の圧力上昇を調整する。一時貯溜室11の圧力上昇は、開放弁25の開度で調整し、気密チャンバー10の圧力上昇は開閉弁22の開度で調整する。
【0055】
一時貯溜室11を大気開放する開放弁25と、気密チャンバー10の開閉弁22は、大気に開放することもできるが、ドライエアーの空気源、あるいは、窒素ガス等の不活性なガス源に連結することもできる。さらに、開放弁25と開閉弁22は、加圧されたガスや空気源に連結することもできる。加圧空気源等に連結した開放弁や開閉弁は、これが開弁されると、一時貯溜室や気密チャンバに加圧された空気を圧入する。この装置は、一時貯溜室や気密チャンバを大気圧よりもさらに高い圧力に加圧するので、より短時間でケースに注液できる。
【0056】
注液ノズル6からケース1に電解液3を注入するとき、ケース1内の電極体2の隙間の空気が排気されている。このため、電解液3はケース1内の空気に邪魔されることなくスムーズに電極体2の隙間に入り込み、急速に電極体2の隙間に浸透していく。
【0057】
(7) 所定量の電解液3がケース1内に供給されると、図8に示すように、開閉弁19、22と開放弁25を閉弁した後、充填密閉シリンダー5とピストン8とを一緒に上昇させる。このときの、ケース1内の圧力は大気圧に近い気圧となっている。
【0058】
(8) 土台4と充填密閉シリンダー5の密閉状態を開放した後、電解液3の充填されたケース1を土台4から外し、さらに電解液3を充填する別のケース1を装着し、以下同様の工程を繰り返して電解液3を充填する。
【0059】
以上の充填装置は、注液ノズルの下面接液面13Bをケース1の開口部1Aよりも小さくしているが、注液ノズルは、図11と図12に示す構造とすることもできる。図11の注液ノズル6は、先端をテーパー状に細くして、下面接液面13Bをケース1の開口部1Aよりも小さくしている。さらに、図12の注液ノズル6は、円筒状として、下面接液面13Bの外形をケース1の開口部1Aにほぼ等しくしている。この注液ノズル6は、下面接液面13Bをケース1の開口部1Aから上方に離す位置に停止して、下面接液面13Bとケース1の開口部1Aとの間に隙間を設け、この隙間を供給される電解液3で閉塞して注液する。この注液ノズル6は、中心に注液孔のある注液パイプ26を配設しており、ここから電解液3を注液する。さらに、円筒状の注液ノズル6は、本体部13の半径方向に貫通孔27を開口して、注液ノズル6の内部を気密チャンバーに連結している。
【0060】
【発明の効果】
本発明の電解液の充填方法と装置は、極めて簡単な方法と機構で電解液を速やかにケースに充填できる特長がある。それは、本発明が下面接液面を先端に有する注液ノズルを、下面接液面をケースの開口部に位置させると共に、開口部と下面接液面との間に隙間ができる位置に案内し、注液ノズルから電解液を供給して、供給された電解液で下面接液面と開口部との隙間を閉塞し、隙間を電解液で閉塞する状態で注液ノズルからケースに電解液を注液するからである。このようにして電解液を充填する方法は、電解液を速やかに充填するために、従来のように注液ノズルの下面接液面を気密にケースに密着する必要がない。充填する電解液を気密に密閉するシールに利用するからである。このため、本発明は、注液ノズルの下面接液面とケースとの寸法誤差や相対位置のずれが問題とならずに、速やかに電解液を充填できる。また、パッキン等のシール材を使用する必要がないので、簡単な構造でシール材の摩耗等が原因で発生するシール不良を皆無にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】開口部が大きくて浅いケースに注液した電解液が表面張力で丸くなる状態を示す断面図
【図2】本発明の実施例にかかる電解液の充填装置の断面図
【図3】本発明の実施例の充填装置が電解液をケースに注液する工程を示す断面図
【図4】本発明の実施例の充填装置が電解液をケースに注液する工程を示す断面図
【図5】本発明の実施例の充填装置が電解液をケースに注液する工程を示す断面図
【図6】本発明の実施例の充填装置が電解液をケースに注液する工程を示す断面図
【図7】本発明の実施例の充填装置が電解液をケースに注液する工程を示す断面図
【図8】本発明の実施例の充填装置が電解液をケースに注液する工程を示す断面図
【図9】注液ノズルからケースに電解液を注液する状態を示す拡大断面図
【図10】注液ノズルからケースに電解液を注液する他の状態を示す拡大断面図
【図11】注液ノズルの他の一例を示す拡大断面図
【図12】注液ノズルの他の一例を示す拡大断面図
【符号の説明】
1…ケース       1A…開口部
2…電極体
3…電解液
4…土台        4A…周壁シリンダー  4B…支持部
5…充填密閉シリンダー 5A…充填シリンダー  5B…気密シリンダー
6…注液ノズル
7…注入機構
8…ピストン      8A…挿通孔
9…ケース減圧機構
10…気密チャンバー
11…一時貯溜室
12…吸引部
13…本体部      13A…注液孔     13B…下面接液面
13C…鍔
14…注液管
15…Oリング
16…隔壁
17…気泡分離チャンバー
18…排気口
19…開閉弁
20…Oリング
21…確認窓
22…開閉弁
23…供給ノズル
24…分岐路
25…開放弁
26…注液パイプ
27…貫通孔
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to a method and an apparatus for filling a case such as a condenser or a battery with an electrolytic solution. In particular, the present invention relates to an electrolytic solution filling method and a filling device that are optimal for filling an electrolytic solution into a case in which the electrolytic solution is not quickly penetrated into a gap between the electrode bodies, in which the electrolytic solution is filled.
[0002]
[Prior art]
An oil condenser or a battery is manufactured by filling a case containing an electrode body with an electrolytic solution, and then closing an opening of the case. When filling the case with the electrolytic solution, it takes time to impregnate the electrolytic solution into the gaps between the electrode bodies. In particular, a case containing a high-density electrode body, for example, a case of a capacitor, a lithium ion secondary battery, a lithium battery, or the like, takes a very long time to fill the electrolyte. This is because even if the case is filled with the electrolytic solution, the electrolytic solution does not penetrate smoothly into the gaps between the electrode bodies. If it takes a long time for the electrolyte to penetrate, there is a problem that impurities easily enter the case during this time. In order to prevent this adverse effect, it is necessary to store the case filled with the electrolytic solution in a stock yard adjusted to an optimal environment and leave it to stand still. Further, if the environment such as the humidity at which the apparatus is left standing is not appropriate, adverse effects such as deterioration of electrical properties due to intrusion of water may occur. Furthermore, a large stock yard is required to store a large number of cases. In addition, there is a disadvantage that a large amount of capacitors and batteries cannot be efficiently produced.
[0003]
For this reason, conventionally, a predetermined amount of electrolytic solution is injected into a case having an upper opening, and thereafter, the electrolytic solution is allowed to stand still for a long time to gradually penetrate the electrolytic solution into the gap between the electrode bodies. In this method, it takes time to impregnate the electrode body with the electrolytic solution, and the electrolytic solution cannot be efficiently filled. Further, in this method, when the case is filled with a predetermined amount of electrolyte, the electrolyte overflows from the case. The electrolyte filled in the case leaks, even though the injection amount of the electrolyte is determined to be an appropriate amount in a state of being impregnated in the electrode body, the electrolyte quickly enters the gap between the electrode bodies. This is because it does not impregnate and overflows from the case. In order to avoid this adverse effect, the actual situation is that a predetermined amount of the electrolytic solution is injected a plurality of times. For this reason, the actual situation is that the injection time is further increased and the production efficiency is extremely deteriorated.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
To complicate matters further, when the electrolyte is injected into a shallow case having a large opening, the filling time is further increased. This is because, as shown in FIG. 1, the injected electrolyte is rounded on the electrode body due to the effect of surface tension, and is prevented from entering between the electrode body and the case. When the electrolytic solution enters this state, the electrolytic solution permeates only from the upper surface of the electrode body, and it takes more time to penetrate into the inside.
[0005]
In addition, the present inventor has developed a method of filling the electrolytic solution into the depressurized case by depressurizing the inside of the case containing the electrode body in order to more quickly impregnate the electrode solution with the electrolytic solution. . However, even if the electrolytic solution is injected by this method, if the electrolytic solution is placed on the electrode body, it cannot be immediately permeated into the electrode body. That is, even if the inside of the case is decompressed and the electrolytic solution is supplied, and then the case is opened to the atmosphere, a gap is formed between the electrode body and the case. Because it is done. This disadvantage can be solved by pouring the electrolyte into the case while closing the opening of the case. However, it is actually extremely difficult to airtightly close the opening of the case which is largely opened. This is because there is a dimensional error in the case, and it is difficult to accurately produce a lid that is tightly and airtightly attached to the opening of the case. Further, even if the opening of the case is closed via the packing, the case cannot be hermetically sealed due to wear of the packing or the like.
[0006]
The present invention has been developed to solve this drawback. An important object of the present invention is to provide a filling method and a filling device which can quickly fill an electrolytic solution with an extremely simple method and mechanism by using together with the action of a packing for hermetically closing the electrolytic solution to be filled. It is in.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the method of filling an electrolytic solution of the present invention, an injection nozzle 6 is connected to an opening 1A of a case 1 in which an electrode body 2 is placed, and the electrolyte 3 is injected into the case 1 with the injection nozzle 6. Further, the filling method guides the liquid injection nozzle 6 to a position where the lower liquid contact surface 13B is located at the opening 1A and a gap is formed between the lower liquid contact surface 13B and the opening 1A of the case 1. The electrolyte 3 is supplied from the injection nozzle 6, the gap between the lower surface 13 B and the opening 1 </ b> A is closed by the supplied electrolyte 3, and the injection nozzle 6 is closed with the gap closed by the electrolyte 3. Then, the electrolyte 3 is injected into the case 1.
[0008]
According to the filling method of the present invention, the electrolytic solution 3 can be injected into the case 1 of the coin battery in which the electrode body 2 is placed.
[0009]
Further, according to the filling method of the present invention, the gas in the case 1 is depressurized by exhausting the gas in the case 1 to reduce the pressure, and the injection nozzle 6 guides the lower liquid contact surface 13B to the opening 1A of the case 1. To the case 1 from the injection nozzle with the supplied electrolyte 3 closing the gap between the lower liquid contact surface 13B and the opening 1A, and closing the gap with the electrolyte 3. 3 can be injected.
[0010]
The electrolyte filling apparatus according to claim 4 of the present invention is connected to the opening 1A of the case 1 in which the electrode body 2 is placed, and the injection nozzle 6 for injecting the electrode body 2; And an injection mechanism 7 for supplying the electrolyte 3 and injecting it into the case 1. The liquid injection nozzle 6 has a lower surface liquid contacting surface 13B at the tip. The filling device guides the lower liquid contact surface 13B to a position where the gap is formed between the lower liquid contact surface 13B and the case opening 1A by positioning the lower liquid contact surface 13B at the opening 1A of the case 1 and the electrolytic solution from the liquid injection nozzle 6. 3, the gap between the lower surface 13 B and the opening 1 </ b> A is closed with the supplied electrolyte 3, and the electrolyte 3 is injected into the case 1 from the injection nozzle 6.
[0011]
Furthermore, the filling device of the present invention can be provided with a case decompression mechanism 9 that exhausts gas in the case 1 and decompresses the gas. This filling device guides the lower surface liquid contacting surface 13B of the liquid injection nozzle 6 to the opening 1A of the case 1 and supplies the electrolyte 3 from the liquid injection nozzle 6 in a state where the case pressure reducing mechanism 9 reduces the pressure inside the case 1. Then, the gap between the lower liquid contact surface 13B and the opening 1A is closed with the supplied electrolyte 3 and the injection nozzle injects the electrolyte 3 into the case 1 in a state where the electrolyte 3 closes the gap. .
[0012]
In the case 1, the opening 1A has a circular shape, and the lower surface liquid contact surface 13B provided at the tip of the liquid injection nozzle has a circular outer shape, and the liquid injection hole 13A can be provided at the center. The outer shape of the lower liquid contact surface 13B can be smaller by 0.1 to 2 mm than the inner shape of the opening 1A of the case 1.
[0013]
Further, in the filling device, the case pressure reducing mechanism 9 is provided with a filling / sealing cylinder 5 for hermetically closing the airtight chamber 10 in which the case 1 is disposed, and the injection nozzle 6 can be fixed to the filling / sealing cylinder 5. . Furthermore, the filling device can include a base 4 on which the case 1 is arranged in a fixed position. In this filling device, a peripheral wall cylinder 4A provided outside the case 1 is provided on a base 4, and a filling / sealing cylinder 5 is moved to the outside or inside of the peripheral wall cylinder 4A to form an airtight chamber 10 that is hermetically sealed. The hermetic cylinder 5B is provided, and the hermetic cylinder 10 is hermetically sealed by the hermetic cylinder 5B and the peripheral wall cylinder.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies an apparatus for filling an electrolytic solution for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the apparatus for filling an electrolytic solution as follows.
[0015]
Further, in this specification, in order to make it easy to understand the claims, the numbers corresponding to the members described in the embodiments will be referred to as “claims” and “means for solving the problems”. Column). However, the members described in the claims are not limited to the members of the embodiments.
[0016]
The filling method and the filling device of the present invention are most suitable for filling an electrolytic solution into a shallow case having a large opening, such as a coin battery. However, if the case has a large opening and is filled with the electrolytic solution, it is suitable for filling the electrolytic solution into all the cases where a gap is formed between the electrode body and the case on the electrode body. Therefore, the present invention does not specify a case to be filled with the electrolytic solution as a case of a coin battery.
[0017]
One embodiment of the filling device for an electrolytic solution of the present invention is shown in FIGS. The apparatus shown in these figures comprises a base 4 for holding the case 1 in a fixed position and a filling cylinder 5 for fixing an injection nozzle 6 for filling the case 1 with the electrolyte 3 mounted on the base 4. And a piston 8 which is an injection mechanism 7 for supplying the electrolyte 3 to the injection nozzle 6. One or several or several tens of devices as shown in the figure are arranged as a line, and each device fills the case 1 with the electrolytic solution 3 in parallel to increase the processing capacity.
[0018]
The injection nozzle 6 injects the electrolyte 3 supplied from the injection mechanism 7 into the case 1.
The injection mechanism 7 of the apparatus shown in the figure is constituted by a piston 8 which is provided in the filling and closing cylinder 5 and stores a certain amount of the electrolytic solution 3 and is inserted into the filling cylinder 5A to push out the electrolytic solution 3. However, the filling device of the present invention does not specify the injection mechanism to this mechanism, but can also supply the electrolytic solution to the injection nozzle using, for example, a metering pump.
[0019]
Further, the filling device shown in the figure includes a case pressure reducing mechanism 9 for reducing the pressure inside the case 1 and injecting the electrolyte 3 more quickly. The case pressure reducing mechanism 9 includes a filling and closing cylinder 5 for hermetically closing an airtight chamber 10 in which the case 1 is disposed. Further, the filling and closing cylinder 5 includes an airtight cylinder 5B.
The hermetic cylinder 5B is moved to the outside or inside of the peripheral cylinder 4A provided on the base 4 on which the case 1 is disposed at a fixed position, and hermetically closes the hermetic chamber 10. In the illustrated device, the peripheral wall cylinder 4A is placed inside the airtight cylinder 5B, and the airtight chamber 10 is hermetically sealed with the airtight cylinder 5B and the peripheral wall cylinder 4A. However, it is also possible to insert an airtight cylinder inside the peripheral wall cylinder to close the airtight chamber. The airtight chamber 10 is evacuated, and the pressure inside the case 1 set here is reduced.
[0020]
The base 4 mounts the case 1 containing the electrode body 2 in a fixed position. The case 1 is held at a fixed position on the base 4 in a posture that opens upward. The case 1 has an opening 1A for injecting the electrolytic solution 3 on the upper surface. The opening 1A of the case 1 is provided with the entire upper end opened without fixing the sealing plate to the upper end. However, the sealing plate may be fixed to the upper end of the case 1 and a through hole may be provided in the sealing plate to form an opening. The opening 1A of the case 1 and the opening 1A opened in the sealing plate are airtightly closed after the electrolyte 3 is injected.
[0021]
The case 1 into which the electrolytic solution 3 is injected has an electrode body 2 stacked therein via a separator or the like inserted therein. The electrode body 2 is impregnated with the electrolyte 3, and the electrolyte 3 is injected into the case 1.
[0022]
The base 4 is located below the closed cylinder 5 filled with the electrolyte 3 and has a support portion 4B for fixing the case 1 in a fixed position and a vertical peripheral wall cylinder 4A provided outside the support portion 4B. . The support portion 4B is for holding the case 1 in a fixed position when the case 1 is filled with the electrolytic solution 3, and for example, a member for holding the side surface of the case 1 or an insertion port for inserting the case 1 Can be used. The peripheral wall cylinder 4A has a cylindrical shape, a ring groove is provided at the upper end of the outer peripheral surface, and an O-ring 15 is inserted into the ring groove.
[0023]
The base 4 is also used as a carrier for transporting the case 1 and moves to the lower surface of the closed cylinder 5 filled with the electrolyte 3 while holding the case 1 to be filled with the electrolyte 3.
When one case 1 is filled with the electrolyte 3, the base 4 moves, and then the base 4 holding the case 1 to be filled with the electrolyte 3 moves below the filling closed cylinder 5. The case 1 is successively transferred below the filling and closing cylinder 5, and the case 1 is successively filled with the electrolytic solution 3. In addition to the structure that holds one case 1 on one base 4, a structure that holds a plurality of cases 1 on one large base 4 can be used.
[0024]
The case 1 to be filled with the electrolyte 3 is a case 1 for a capacitor or a battery, in which the electrode body 2 is placed. After the electrolyte 3 is filled, the opening 1A is closed airtightly. In particular, the electrode body 2 in which the electrode plates are stacked at high density in order to achieve high performance has almost no gap, so that it is difficult to fill the electrolyte solution 3. The electrolytic solution filling apparatus of the present invention efficiently fills the case 1 containing such an electrode body 2 with the electrolytic solution 3. In addition, this apparatus is not limited to the electrolytic solution 3, and can be applied to other devices for filling a liquid into a narrow space.
[0025]
The base 4 airtightly connects the peripheral cylinder 4A to the airtight cylinder 5B of the filling and closing cylinder 5. In the illustrated apparatus, the filling and closing cylinder 5 is inserted outside the peripheral wall cylinder 4A provided on the base 4, and the airtight chamber 10 is closed. An airtight chamber 10 that houses the case 1 and decompresses the inside is hermetically closed by an airtight cylinder 5B of the filling and closing cylinder 5 and a peripheral wall cylinder 4A. The filling / sealing cylinder 5 has an airtight cylinder 5B at the lower part, and a filling cylinder 5A forming a temporary storage chamber 11 for the electrolyte 3 is connected to the airtight cylinder 5B.
[0026]
The airtight cylinder 5B is formed in a vertical cylindrical shape into which the peripheral wall cylinder 4A of the base 4 can be airtightly inserted. When the hermetic cylinder 5B descends, the O-ring 15 of the peripheral cylinder 4A comes into close contact with the inner surface of the hermetic cylinder 5B, and the hermetic chamber 10 is formed with the peripheral cylinder 4A.
[0027]
The airtight cylinder 5B is provided with a suction unit 12 for connecting to a pressure reducer (not shown). The suction unit 12 is connected to a pressure reducing device, and the pressure reducing device exhausts the air in the airtight chamber 10 from the suction unit 12 to reduce the pressure in the airtight chamber 10.
[0028]
The filling cylinder 5 fixes the filling cylinder 5A on the airtight cylinder 5B. A partition 16 is provided at the boundary between the airtight cylinder 5B and the filling cylinder 5A. The liquid injection nozzle 6 is fixed below the partition 16. The injection nozzle 6 has an injection hole 13A opened at the center of the main body 13, and an injection tube 14 is provided here.
[0029]
In the illustrated injection nozzle 6, an injection tube 14 is provided at the center of the main body 13. The liquid injection pipe 14 is provided in the liquid injection hole 13A of the main body 13, and supplies the electrolyte 3 to the liquid injection hole 13A. The liquid injection hole 13A is opened at the lower end of the main body 13, and supplies the electrolyte 3 supplied from the liquid injection pipe 14 to the opening 1A of the case 1. Further, the liquid injection pipe 14 is provided at the upper end thereof in the temporary storage chamber 11 in the filling cylinder 5A, penetrating the partition 16. The main body 13 has a flange 13C provided at an upper end thereof, and the flange 13C is airtightly fixed to a boundary between the airtight cylinder 5B and the filling cylinder 5A.
[0030]
Further, the lower end of the main body 13 of the liquid injection nozzle 6 is provided with a lower liquid contact surface 13B that closes the opening 1A of the case 1. In the liquid injection nozzle 6 in the figure, the outer shape of the lower liquid contact surface 13B is smaller than the inner shape of the opening 1A of the case 1. When the lower liquid contact surface 13B smaller than the opening 1A is guided to the opening 1A, a gap is formed between the lower liquid contact surface 13B and the case 1. In the step of pouring the electrolyte 3, the gap between the lower surface 13 B and the case 1 is closed by the electrolyte 3. If the gap between the lower liquid contact surface 13B and the case 1 is too wide, it cannot be completely closed by the electrolytic solution 3. On the other hand, if the gap is too narrow, a part of the lower surface liquid contact surface 13B collides with the case 1 to cause an adverse effect such that the case 1 is deformed. For this reason, the lower liquid contact surface 13 </ b> B is made smaller than the inner shape of the opening 1 </ b> A of the case 1 by, for example, 0.1 to 2 mm, preferably 0.2 to 1.5 mm, and closed by the electrolyte 3. , So as not to collide with case 1. In the device for filling the electrolytic solution 3 into the case 1 having the opening 1A having a circular shape, the outer shape of the lower liquid contact surface 13B has a circular shape smaller than the opening 1A.
[0031]
The lower liquid contact surface 13B hermetically closes the opening 1A of the case 1 together with the supplied electrolyte 3. For this reason, the lower surface liquid contact surface 13B of the liquid injection nozzle 6 can be formed in a plate shape or a net shape having through holes vertically. This is because the holes and voids are closed by the supplied electrolytic solution even on the liquid contact surface on the lower surface of the perforated plate or the net material.
[0032]
The inside of the filling cylinder 5A is a temporary storage chamber 11 for the electrolyte 3. In the filling cylinder 5A, the upper part of the temporary storage chamber 11 is a bubble separation chamber 17. The bubble separation chamber 17 is provided so that a space for storing a predetermined amount of air is formed in an upper portion in a state where the electrolytic solution 3 injected into the case 1 is stored. In order to make the upper part of the temporary storage chamber 11 a bubble separation chamber 17, the internal volume of the temporary storage chamber 11 is designed to be larger than the volume of the electrolyte 3 injected into the case 1.
[0033]
The upper end of the filling cylinder 5A is open to supply the electrolytic solution 3 to the temporary storage chamber 11. The opening 1A of the filling cylinder 5A is closed by inserting the piston 8. The apparatus for filling the electrolytic solution 3 by pulling out the piston 8 from the filling cylinder 5A does not need to connect a pipe for supplying the electrolytic solution 3 to the filling cylinder 5A. However, although not shown, the supply pipe for the electrolytic solution may be connected through the filling cylinder in the radial direction. The device having this structure can supply the electrolyte to the temporary storage chamber without pulling out the piston from the filling cylinder.
[0034]
The bottom surface of the temporary storage chamber 11 is closed by a partition 16, and the liquid injection nozzle 6 is fixed to the partition 16. The liquid injection nozzle 6 has a liquid injection pipe 14 projecting further upward from the upper surface of the partition wall 16. The upper end of the injection pipe 14 is located above the level of the supplied electrolyte 3. The lower end of the injection tube 14 extends to the lower end of the main body 13. The liquid level of the electrolytic solution 3 supplied to the temporary storage chamber 11 is pushed up by the piston 8 inserted into the filling cylinder 5A, passes through the liquid injection pipe 14, and is injected into the case 1.
[0035]
The piston 8 is connected to an up / down mechanism (not shown) and is moved up and down. The piston 8 has a cylindrical shape whose upper end is closed, and has an exhaust port 18 at the upper end. The exhaust port 18 exhausts air from the bubble separation chamber 17 with the piston 8 inserted into the filling cylinder 5A. Therefore, the exhaust port 18 is connected to the pressure reducer (not shown) via the on-off valve 19.
[0036]
The piston 8 is provided with two rows of O-rings 20 vertically separated from each other outside the lower end. When the piston 8 is inserted into the filling cylinder 5A, the O-ring 20 slides on the inner surface of the filling cylinder 5A to hermetically seal the piston 8 and the inner surface of the filling cylinder 5A.
[0037]
Next, a connection portion between the base 4 and the filling / sealing cylinder 5 will be described. The base 4 inserts the peripheral wall cylinder 4A into the hermetic cylinder 5B of the descending filled hermetic cylinder 5 to form the hermetic chamber 10. Therefore, the filling and closing cylinder 5 can be raised and lowered in the vertical direction, and is connected to a cylinder up-and-down mechanism (not shown). The filling and closing cylinder 5 includes an upper filling cylinder 5A and a lower airtight cylinder 5B.
[0038]
A confirmation window 21 is provided on the side of the airtight cylinder 5B so that the state where the electrolyte 3 is filled can be confirmed. The confirmation window 21 has sufficient strength to cope with pressure changes, and is hermetically closed with transparent glass.
[0039]
The airtight chamber 10 of the filling and sealing cylinder 5 and the air bubble separation chamber 17 are connected to a pressure reducer via on-off valves 22 and 19 which are opened and closed separately. As the decompressor, anything capable of depressurizing the closed airtight chamber 10 and the bubble separation chamber 17 and increasing the pressure of the airtight chamber 10 from a reduced pressure state, for example, a suction pump or a vacuum pump can be used. The vacuum pump can change the amount of air suction by adjusting the operation of the pump, and can adjust the pressure by changing the degree of vacuum. First, a large amount of air is suctioned to increase the degree of vacuum, that is, the pressure is reduced, and then the suction is gradually reduced to approach the atmospheric pressure, that is, the pressure can be relatively increased. Further, the pump can be reversed and pressurized to a pressure higher than the atmospheric pressure.
[0040]
The pressure reducer separately evacuates the airtight chamber 10 and the bubble separation chamber 17 through the on-off valves 22 and 19. When the air in the hermetic chamber 10 is exhausted, the air in the gap between the electrode bodies 2 is exhausted from the opening 1A of the case 1 provided in the hermetic chamber 10 to provide an environment where the electrolyte 3 can be easily filled. . When air is exhausted from the bubble separation chamber 17, bubbles contained in the electrolyte 3 supplied to the temporary storage chamber 11 float, and the air stored in the bubble separation chamber 17 is exhausted.
[0041]
When a plurality of devices shown in FIG. 2 are provided and a large amount of the case 1 is filled with the electrolytic solution 3 in parallel, it is not necessary to provide a plurality of decompressors, and one decompressor is connected to a plurality of hoses via a rotary joint. It can also be branched and connected to the suction unit 12 of each device. In this case, it is possible to turn on / off suction or adjust the suction force by rotating the rotary joint.
[0042]
Since the liquid injection nozzle 6 projects the upper end of the liquid injection pipe 14 above the liquid surface of the electrolyte 3, the piston 8 is lowered to the filling cylinder 5 </ b> A, and the liquid of the electrolyte 3 in the temporary storage chamber 11 is lowered. The surface is pushed up, and the electrolyte 3 is injected into the decompressed case 1 through the injection pipe 14.
[0043]
The temporary storage chamber 11 is filled with the electrolytic solution 3 and the piston 8 is inserted to close the opening at the upper end. The piston 8 is raised and lowered by a piston up-and-down mechanism (not shown). With the piston 8 at the raised position, the upper end of the temporary storage chamber 11 is opened, and the electrolytic solution 3 is filled into the temporary storage chamber 11 with the supply nozzle 23 from here. The piston 8 descends vertically to the upper end of the temporary storage chamber 11 filled with the electrolytic solution 3 to close the temporary storage chamber 11 airtightly. Therefore, the central axis of the piston 8 and the central axis of the temporary storage chamber 11, that is, the central axis of the filling cylinder 5A are on the same vertical line.
[0044]
The piston 8 is lowered by the piston up / down mechanism to close the temporary storage chamber 11, and then the piston 8 is further lowered to inject the electrolytic solution 3. When the level of the electrolyte 3 is higher than the upper end of the injection pipe 14 of the injection nozzle 6, the electrolyte 3 naturally flows down through the injection pipe 14 and is injected into the case 1. In order to quickly inject the electrolytic solution 3 from the injection nozzle 6 into the case 1, the pressure of the temporary storage chamber 11 is set higher than the internal pressure of the case 1, in other words, the lower and upper ends of the injection nozzle 6 By providing a pressure difference, the electrolyte 3 is forcibly pressed into the case 1 by pressure. At this time, since the pressure of the case 1 for injecting the electrolyte 3 is reduced, the temporary storage chamber 11 does not always need to be higher than the atmospheric pressure. The temporary storage chamber 11 is opened to the atmospheric pressure, and the electrolyte 3 in the temporary storage chamber 11 can be pressed into the case 1. This is because the pressure inside the case 1 is reduced. However, it goes without saying that the temporary storage chamber 11 can be slightly pressurized to inject the electrolytic solution 3 into the case 1.
[0045]
The piston 8 has a cylindrical shape as a whole, and a cylindrical insertion hole 8A having an inner diameter sufficiently larger than the outer diameter of the liquid injection nozzle 6 is provided at the center thereof. The insertion hole 8A is provided to extend sufficiently above the upper end of the liquid injection pipe 14 of the liquid injection nozzle 6 with the piston 8 lowered. In the insertion hole 8A, the insertion hole 8A and the injection pipe 14 are also on the same vertical line so that the injection pipe 14 can be inserted at the center.
[0046]
With the piston 8 lowered, the injection pipe 14 is inserted shallowly into the insertion hole 8A.
Even when the electrolytic solution 3 in the temporary storage chamber 11 is injected into the case 1 by descending the piston 8, a bubble separation chamber 17 is formed above the temporary storage chamber 11. When the piston 8 is lowered to inject the electrolytic solution 3 in the temporary storage chamber 11 into the case 1, bubbles are separated from the electrolytic solution 3 in the temporary storage chamber 11 being injected.
[0047]
The manner in which the electrolytic solution filling apparatus having the above structure fills the case 1 with the electrolytic solution 3 will be described with reference to FIGS.
(1) The case 1 is set on the base 4 as shown in FIG. The case 1 has the laminated electrode body 2 inserted through a separator, and has an opening 1A at the upper end surface. The piston 8 and the filling cylinder 5 are in the raised position. The base 4 on which the case 1 is set is located at the lower part of the filling and closing cylinder 5.
[0048]
With the piston 8 pulled out from the filling cylinder 5A, the upper part of the temporary storage chamber 11 in the filling cylinder 5A is opened, and a predetermined amount of the electrolyte 3 is supplied to the filling cylinder 5A. The electrolyte 3 is supplied from the supply nozzle 23 into the filling cylinder 5A. The supply nozzle 23 is connected to a supply nozzle moving mechanism (not shown) so that the tip can be positioned at the opening 1A at the upper end of the filling cylinder 5A. The supply nozzle 23 is connected to a storage tank (not shown) for the electrolyte 3 to be filled in the case 1 and supplies the electrolyte 3 from the storage tank in a constant amount. The amount of the electrolytic solution 3 to be filled is the amount of the electrolytic solution 3 required for one case 1. At this time, since the upper end of the injection pipe 14 of the injection nozzle 6 is located above the liquid surface of the electrolyte 3, the electrolyte 3 supplied to the temporary storage chamber 11 is supplied to the injection nozzle 6. Without falling down, and accumulates in the temporary storage chamber 11.
[0049]
(2) As shown by the arrow in FIG. 3, the filled closed cylinder 5 and the piston 8 are lowered toward the base 4. The peripheral wall cylinder 4A of the base 4 is inserted inside the airtight cylinder 5B of the filling and sealing cylinder 5, and the case 1 is positioned in the airtight chamber 10.
[0050]
(3) Lower the filling cylinder 5 to the position shown in FIG. The lowering position of the filling and closing cylinder 5 is a position where the lower end of the injection nozzle 6 is located slightly above the opening 1A of the case 1. Further, the piston 8 is lowered with respect to the filling and closing cylinder 5, and the piston 8 closes the upper end opening of the filling cylinder 5A. In this state, the upper end of the temporary storage chamber 11 is closed, and the bubble separation chamber 17 is provided at the upper part.
In this state, the on-off valves 22 and 19 connected to the airtight chamber 10 and the air bubble separation chamber 17 are opened, and the air in both the airtight chamber 10 and the air bubble separation chamber 17 is exhausted by a pressure reducer to reduce the pressure. It is not necessary to reduce the pressure in the hermetic chamber 10 and the bubble separation chamber 17 to a completely vacuum state, but the pressure is reduced to, for example, 20 to 100 Torr, preferably about 60 Torr. In this step, most of the air existing in the gap between the electrode bodies 2 in the case 1 is exhausted. In addition, bubbles contained in the electrolytic solution 3 stored in the temporary storage chamber 11 float on the bubble separation chamber 17 and are exhausted.
[0051]
(4) As shown in FIG. 5, while the inside of the airtight chamber 10 and the air bubble separation chamber 17 is kept under a negative pressure by a decompressor, the filled closed cylinder 5 and the piston 8 are further lowered together. The filling and closing cylinder 5 is lowered until the lower surface liquid contact surface 13B of the lower end of the main body 13 of the liquid injection nozzle 6 is guided to the opening 1A of the case 1. In this state, the lower surface liquid contact surface 13B of the main body 13 is preferably lowered to a position where the lower surface is slightly inserted into the case 1 from the upper end edge of the opening 1A of the case 1 as shown in FIG. However, the lower surface liquid contacting surface 13B has its lower surface flush with the upper edge of the opening 1A of the case 1, or slightly upward from the upper edge of the opening 1A of the case 1 as shown in FIG. It can also be arranged. This is because the gap between the lower liquid contact surface 13B and the case 1 is closed by the electrolyte 3 in the next step.
[0052]
(5) As shown in FIG. 6, the piston 8 is inserted into the filling cylinder 5A. The descending piston 8 raises the level of the electrolytic solution 3 stored in the temporary storage chamber 11. When the level of the electrolyte 3 rises and becomes higher than the upper end of the injection pipe 14 of the injection nozzle 6, the electrolyte 3 is discharged from the injection pipe 14. The electrolyte 3 discharged from the injection tube 14 is injected into the case 1 from the main body 13. The injected electrolyte solution 3 passes between the lower surface of the lower surface liquid contact surface 13B provided in the main body 13 of the injection nozzle and the electrode body 2 and reaches the outer periphery, and the lower surface liquid contact surface 13B and the case 1 To close the gap. The lower liquid contact surface 13B is lowered to a position where a slight gap is provided between the lower electrode and the upper surface of the electrode body 2 so that the electrolyte 3 can pass therethrough. A gap is provided between the electrode body 2 and the projection.
[0053]
(6) With the space between the lower liquid contact surface 13B and the case 1 closed with the electrolytic solution 3, the piston is further lowered to raise the liquid surface of the electrolytic solution 3, and the pressure in the airtight chamber and the temporary storage chamber. Is gradually raised. In order to increase the pressure in the temporary storage chamber, the apparatus shown in FIG. 7 branches the exhaust port 18 of the temporary storage chamber and connects an opening valve 25 to a branch passage 24. When the on-off valve 19 connected to the decompressor is closed and the open valve 25 is opened, the pressure in the temporary storage chamber 11 increases and gradually becomes atmospheric pressure. In this state, since the pressure in the airtight chamber 10 is reduced, the electrolyte 3 in the temporary storage chamber 11 is discharged from the injection pipe 14. The pressure in the airtight chamber 10 is also gradually increased in order to fill the case 1 while allowing the discharged electrolytic solution 3 to penetrate into the gap between the electrode bodies 2. The pressure in the airtight chamber 10 is increased by opening the on-off valve 22. When the pressure of the airtight chamber 10 is increased in a state where the opening 1A of the case 1 is closed by the lower surface liquid contacting surface 13B and the electrolyte 3, the electrolyte 3 is quickly sucked into the gap of the electrode body 2 and Is filled.
[0054]
The pressure increase in the temporary storage chamber 11 and the airtight chamber 10 can be performed without the electrolyte 3 leaking from the case 1 while the electrolyte 3 keeps the gap between the lower liquid contact surface 13B and the case 1 closed. Adjust as follows. If the lower liquid contact surface 13B and the case 1 cannot be closed by the electrolytic solution 3, air is sucked into the gap of the electrode body 2 from the gap between the lower liquid contact surface 13B and the case 1, and the electrolyte 3 can be quickly injected. Disappears. Also, if the electrolyte 3 leaks from the case 1 and adheres to the opening 1A, it causes a liquid leak when the opening 1A of the case 1 is closed with a sealing plate, and a predetermined amount of the electrolyte 3 is poured into the case 1. Infusion cannot be performed. If the pressure increase in the temporary storage chamber 11 is too fast with respect to the pressure increase in the airtight chamber 10, the supply amount of the electrolytic solution 3 increases, and the problem of leakage from the case 1 occurs. If the pressure rise in the airtight chamber 10 is too fast as compared with the pressure rise in the temporary storage chamber 11, there is a problem that the gap between the lower liquid contact surface 13B and the case 1 cannot be closed by the electrolyte 3. In order to prevent this adverse effect, the pressure rise in the temporary storage chamber 11 and the airtight chamber 10 is adjusted. The pressure increase in the temporary storage chamber 11 is adjusted by the opening degree of the opening valve 25, and the pressure increase in the airtight chamber 10 is adjusted by the opening degree of the on-off valve 22.
[0055]
The opening valve 25 for opening the temporary storage chamber 11 to the atmosphere and the opening and closing valve 22 for the airtight chamber 10 can be opened to the atmosphere, but are connected to an air source of dry air or an inert gas source such as nitrogen gas. You can also. Further, the opening valve 25 and the opening / closing valve 22 can be connected to a pressurized gas or air source. When the open valve or the on-off valve connected to the pressurized air source or the like is opened, the pressurized air is injected into the temporary storage chamber or the airtight chamber. This device pressurizes the temporary storage chamber and the airtight chamber to a pressure higher than the atmospheric pressure, so that the liquid can be injected into the case in a shorter time.
[0056]
When the electrolytic solution 3 is injected from the injection nozzle 6 into the case 1, the air in the gap between the electrode bodies 2 in the case 1 is exhausted. Therefore, the electrolytic solution 3 smoothly enters the gap between the electrode bodies 2 without being disturbed by the air in the case 1 and rapidly penetrates into the gap between the electrode bodies 2.
[0057]
(7) When a predetermined amount of the electrolytic solution 3 is supplied into the case 1, as shown in FIG. 8, after closing the open / close valves 19 and 22 and the open valve 25, the filled closed cylinder 5 and the piston 8 are connected. Raise together. At this time, the pressure in the case 1 is close to the atmospheric pressure.
[0058]
(8) After opening the sealed state of the base 4 and the filling and closing cylinder 5, the case 1 filled with the electrolyte 3 is removed from the base 4, and another case 1 filled with the electrolyte 3 is attached, and so on. Is repeated to fill the electrolyte 3.
[0059]
In the above-described filling apparatus, the lower surface 13B of the liquid injection nozzle is smaller than the opening 1A of the case 1. However, the liquid injection nozzle may have a structure shown in FIGS. The liquid injection nozzle 6 shown in FIG. 11 has a tapered tip, and a lower liquid contact surface 13B is smaller than the opening 1A of the case 1. Further, the liquid injection nozzle 6 of FIG. 12 has a cylindrical shape, and the outer shape of the lower liquid contact surface 13B is substantially equal to the opening 1A of the case 1. The liquid injection nozzle 6 stops the lower liquid contact surface 13B at a position away from the opening 1A of the case 1 to provide a gap between the lower liquid contact surface 13B and the opening 1A of the case 1. The gap is closed and injected with the supplied electrolyte 3. The injection nozzle 6 is provided with an injection pipe 26 having an injection hole at the center, from which the electrolyte 3 is injected. Further, the cylindrical injection nozzle 6 has a through hole 27 opened in the radial direction of the main body 13 to connect the inside of the injection nozzle 6 to an airtight chamber.
[0060]
【The invention's effect】
The method and apparatus for filling an electrolytic solution of the present invention have a feature that the case can be quickly filled with the electrolytic solution by a very simple method and mechanism. That is, the present invention guides a liquid injection nozzle having a lower surface liquid contact surface at a tip thereof to a position where a lower surface liquid contact surface is positioned at an opening of a case and a gap is formed between the opening and the lower surface liquid contact surface. The electrolyte is supplied from the injection nozzle, and the supplied electrolyte closes the gap between the lower liquid contact surface and the opening, and the electrolyte is supplied from the injection nozzle to the case in a state where the gap is closed with the electrolyte. This is because the liquid is injected. In the method of filling the electrolytic solution in this manner, it is not necessary to airtightly contact the lower surface of the liquid injection nozzle with the case as in the related art in order to quickly fill the electrolytic solution. This is because the filled electrolyte is used for a hermetic seal. Therefore, according to the present invention, the electrolyte can be quickly filled without causing a problem of a dimensional error and a relative position shift between the liquid contact surface on the lower surface of the injection nozzle and the case. In addition, since it is not necessary to use a sealing material such as a packing, it is possible to eliminate a defective seal caused by abrasion of the sealing material with a simple structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which an electrolyte injected into a shallow case with a large opening is rounded due to surface tension.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an apparatus for filling an electrolytic solution according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a step of injecting an electrolytic solution into a case by the filling apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step of injecting an electrolyte into a case by the filling apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step in which the filling device according to the embodiment of the present invention injects an electrolytic solution into a case.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a step of injecting an electrolytic solution into a case by the filling device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a step of injecting an electrolytic solution into a case by the filling device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a step in which the filling device according to the embodiment of the present invention injects an electrolytic solution into a case.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a state where an electrolyte is injected from a liquid injection nozzle into a case.
FIG. 10 is an enlarged sectional view showing another state in which the electrolyte is injected from the injection nozzle into the case.
FIG. 11 is an enlarged sectional view showing another example of the liquid injection nozzle.
FIG. 12 is an enlarged sectional view showing another example of the liquid injection nozzle.
[Explanation of symbols]
1: Case 1A: Opening
2 ... Electrode body
3. Electrolyte
4 Base 4A Peripheral cylinder 4B Support
5 ... Filling closed cylinder 5A ... Filling cylinder 5B ... Airtight cylinder
6 ... Injection nozzle
7. Injection mechanism
8 Piston 8A Insertion hole
9… Case pressure reducing mechanism
10. Airtight chamber
11 ... temporary storage room
12 ... Suction unit
13: Main body 13A: Injection hole 13B: Lower surface in contact with liquid
13C ... Tsuba
14 ... Injection tube
15… O-ring
16 ... partition wall
17… Bubble separation chamber
18… Exhaust port
19 ... On-off valve
20 ... O-ring
21… Confirmation window
22 ... On-off valve
23 ... supply nozzle
24 ... Branch road
25 ... release valve
26 ... Injection pipe
27 ... Through-hole

Claims (9)

電極体(2)の入れられたケース(1)の開口部(1A)に注液ノズル(6)を連結し、この注液ノズル(6)でもってケース(1)に電解液(3)を注液する電解液の充填方法において、
注液ノズル(6)を、下面接液面(13B)をケース(1)の開口部(1A)に位置させると共に、開口部(1A)と下面接液面(13B)との間に隙間ができる位置に案内し、注液ノズル(6)から電解液(3)を供給して、供給された電解液(3)で下面接液面(13B)と開口部(1A)との隙間を閉塞し、隙間を電解液(3)で閉塞する状態で注液ノズル(6)からケース(1)に電解液(3)を注液することを特徴とする電解液の充填方法。
An injection nozzle (6) is connected to the opening (1A) of the case (1) in which the electrode body (2) is placed, and the electrolyte (3) is supplied to the case (1) by the injection nozzle (6). In the method of filling the electrolyte to be injected,
The liquid injection nozzle (6) has the lower liquid contact surface (13B) positioned at the opening (1A) of the case (1), and a gap between the opening (1A) and the lower liquid contact surface (13B). It is guided to a position where it can be made, and the electrolyte (3) is supplied from the injection nozzle (6), and the gap between the lower surface (13B) and the opening (1A) is closed by the supplied electrolyte (3). And filling the electrolyte (3) from the injection nozzle (6) into the case (1) while closing the gap with the electrolyte (3).
電極体(2)を入れているコイン電池のケース(1)に注液する請求項1に記載される電解液の充填方法。2. The method for filling an electrolytic solution according to claim 1, wherein the liquid is injected into a case (1) of a coin battery containing the electrode body (2). ケース(1)内の気体を排気して減圧して、注液ノズル(6)が下面接液面(13B)をケース(1)の開口部(1A)に案内する状態で減圧状態にあるケース(1)に電解液(3)を供給し、供給された電解液(3)で下面接液面(13B)と開口部(1A)との隙間を閉塞し、隙間を電解液(3)で閉塞する状態で注液ノズル(6)からケース(1)に電解液(3)を注液する請求項1に記載される電解液の充填方法。The gas in the case (1) is evacuated and decompressed, and the case is in a decompressed state with the liquid injection nozzle (6) guiding the lower liquid contact surface (13B) to the opening (1A) of the case (1). The electrolytic solution (3) is supplied to (1), the gap between the lower liquid contact surface (13B) and the opening (1A) is closed with the supplied electrolytic solution (3), and the gap is filled with the electrolytic solution (3). The method for filling an electrolyte according to claim 1, wherein the electrolyte (3) is injected into the case (1) from the injection nozzle (6) in a closed state. 電極体(2)を入れたケース(1)の開口部(1A)に連結して、電極体(2)を注液する注液ノズル(6)と、この注液ノズル(6)に電解液(3)を供給してケース(1)に注液する注入機構(7)とを備え、
注液ノズル(6)が、下面接液面(13B)を先端に有し、この下面接液面(13B)をケース(1)の開口部(1A)に位置すると共に、下面接液面(13B)とケース(1)の開口部(1A)との間に隙間ができる位置に案内して、注液ノズル(6)から電解液(3)を供給し、供給された電解液(3)で下面接液面(13B)と開口部(1A)との隙間を閉塞して、注液ノズル(6)がケース(1)に電解液(3)を注液することを特徴とする電解液の充填装置。
An injection nozzle (6) connected to the opening (1A) of the case (1) containing the electrode body (2) to inject the electrode body (2), and an electrolytic solution is supplied to the injection nozzle (6). An injection mechanism (7) for supplying (3) and injecting it into the case (1);
The liquid injection nozzle (6) has a lower surface liquid contact surface (13B) at its tip, and the lower surface liquid contact surface (13B) is located at the opening (1A) of the case (1) and the lower surface liquid contact surface (13B). 13B) and guided to a position where a gap is formed between the opening (1A) of the case (1), the electrolyte (3) is supplied from the injection nozzle (6), and the supplied electrolyte (3) And closing the gap between the lower liquid contact surface (13B) and the opening (1A) with a liquid injection nozzle (6) to inject the electrolyte (3) into the case (1). Filling equipment.
ケース(1)内の気体を排気して減圧するケース減圧機構(9)を備え、このケース減圧機構(9)がケース(1)内を減圧する状態で、注液ノズル(6)の下面接液面(13B)をケース(1)の開口部(1A)に案内し、注液ノズル(6)から電解液(3)を供給して、供給された電解液(3)で下面接液面(13B)と開口部(1A)との隙間を閉塞し、電解液(3)が隙間を閉塞する状態で注液ノズル(6)がケース(1)に電解液(3)を注液する請求項4に記載される電解液の充填装置。The case (1) is provided with a case decompression mechanism (9) for evacuating and decompressing the gas inside the case (1). The liquid surface (13B) is guided to the opening (1A) of the case (1), the electrolyte (3) is supplied from the injection nozzle (6), and the lower surface is brought into contact with the supplied electrolyte (3). The injection nozzle (6) injects the electrolyte (3) into the case (1) in a state where the gap between the opening (1B) and the opening (1B) is closed and the electrolyte (3) closes the gap. Item 5. An apparatus for filling an electrolytic solution according to Item 4. ケース(1)の開口部(1A)が円形で、注液ノズル(6)の先端に設けている下面接液面(13B)の外形が円形で中心に注液孔(13A)を設けている請求項4に記載される電解液の充填装置。The opening (1A) of the case (1) is circular, the outer surface of the lower liquid contact surface (13B) provided at the tip of the liquid injection nozzle (6) is circular, and the liquid injection hole (13A) is provided at the center. An apparatus for filling an electrolytic solution according to claim 4. 下面接液面(13B)の外形がケース(1)の開口部(1A)の内形よりも0.1〜2mm小さい請求項4に記載される電解液の充填装置。The electrolyte filling device according to claim 4, wherein the outer shape of the lower liquid contact surface (13B) is smaller than the inner shape of the opening (1A) of the case (1) by 0.1 to 2 mm. ケース減圧機構(9)が、ケース(1)を配設する気密チャンバー(10)を気密に閉塞する充填密閉シリンダー(5)を備え、この充填密閉シリンダー(5)に注液ノズル(6)を固定している請求項5に記載される電解液の充填装置。The case decompression mechanism (9) includes a filling and closing cylinder (5) that hermetically closes an airtight chamber (10) in which the case (1) is disposed. The electrolyte filling device according to claim 5, which is fixed. ケース(1)を定位置に配設する土台(4)を備え、この土台(4)はケース(1)の外側に配設される周壁シリンダー(4A)を備えており、充填密閉シリンダー(5)は、周壁シリンダー(4A)の外側または内側に移動して、気密に密閉される気密チャンバー(10)を構成する気密シリンダー(5B)を備えており、気密シリンダー(5B)と周壁シリンダー(4A)とで密閉する気密チャンバー(5B)を構成し、気密チャンバー(5B)を減圧してケース(1)内を減圧する請求項8に記載される電解液の充填装置。A base (4) for disposing the case (1) in a fixed position is provided. The base (4) is provided with a peripheral wall cylinder (4A) disposed outside the case (1). ) Is provided with an airtight cylinder (5B) which moves to the outside or inside of the peripheral wall cylinder (4A) to form an airtight chamber (10) which is airtightly sealed. The device for filling an electrolytic solution according to claim 8, wherein an airtight chamber (5B) is hermetically sealed with the airtight chamber (5B), and the inside of the case (1) is depressurized by depressurizing the airtight chamber (5B).
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