JP2014225373A - Liquid injection device and method - Google Patents

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Masayoshi Fukatsu
公良 深津
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolyte injection device and a method which allow for visualization of the permeability and impregnation state of an electrolyte in the battery container of a secondary battery in the subsequent inspection process, without affecting the productivity or the performance of a product.SOLUTION: An electrolyte injection device 1 includes a sealed container (chamber 11), and a fixed base 21 arranged in the sealed container and holding a battery container (battery cell 12). Furthermore, the electrolyte injection device 1 includes electrolyte supply means for injecting the electrolyte into the battery container, a vacuum pump 15 for bringing the interior of the sealed container into high vacuum state, and rare gas introduction means for supplying rare gas into the sealed container.

Description

本発明は、電解液を注液する注液装置及び方法に関する。   The present invention relates to an injection apparatus and method for injecting an electrolytic solution.

リチウムイオン二次電池等の電極が積層された二次電池は、単位体積及び単位質量当たりの電気的な容量が大きいため、ノートパソコンや携帯電話等の可搬性が必要な電子端末に幅広く用いられている。近年では、二次電池は、電池のみで走行可能な電気自動車や電池とエンジンを併用するPHV(Plug in Hybrid Vehicle)や電動式バイク等にも応用されている。さらに、再生可能エネルギーの需要拡大や環境意識の高まりから、大容量蓄電システムに用いられる定置用の蓄電池等に適合する二次電池の開発が活発化してきている。これらの大型の機器類に用いられる二次電池は、可搬性が必要な電子端末に用いられる二次電池に比べて必要な電力量が多いため、大型化を求められている。大型化された二次電池は多くの電力を蓄電することができるが、電池容器(電池缶)及び電極のサイズが大型化してしまい、さらには積層する電極の枚数も増加するため、電極同士の間に電解液を十分に浸透させることが困難である。   Secondary batteries with stacked electrodes, such as lithium ion secondary batteries, have a large electrical capacity per unit volume and unit mass, so they are widely used for electronic terminals that require portability such as laptop computers and mobile phones. ing. In recent years, secondary batteries have been applied to electric vehicles that can run only on batteries, PHVs (Plug in Hybrid Vehicles) that use batteries and engines, electric motorcycles, and the like. Furthermore, with the growing demand for renewable energy and increasing environmental awareness, the development of secondary batteries suitable for stationary storage batteries and the like used in large-capacity power storage systems has become active. Secondary batteries used in these large devices require a larger amount of electric power than secondary batteries used in electronic terminals that require portability, and thus are required to be increased in size. A large-sized secondary battery can store a large amount of electric power, but the size of the battery container (battery can) and electrodes increases, and the number of electrodes to be stacked also increases. It is difficult to sufficiently permeate the electrolyte in the meantime.

二次電池の電池容器に電解液を、電池容器から溢れないように連続して注液するために漏斗状の補助集溜手段を用いて電池容器に注液する注液装置(電解液注入装置)が、特許文献1に開示されている。補助集溜手段を用いることで、電解液を電池容器に連続して注液することができるため、断続的に電解液を注液する場合に比べて空気が電池容器に入り難く、電解液が浸透しやすくなっている。   An infusion device (electrolyte injection device) that injects electrolyte into a battery container of a secondary battery using a funnel-shaped auxiliary collecting means to continuously inject the electrolyte so as not to overflow from the battery container ) Is disclosed in Patent Document 1. By using the auxiliary collection means, it is possible to continuously inject the electrolyte into the battery container, so that air is less likely to enter the battery container than when the electrolyte is intermittently injected. It is easy to penetrate.

常圧下で二次電池の電池容器に電解液を注液した後に、第1真空圧力と第1真空圧力より高い第2真空圧力とによる二回の減圧処理を行う注液方法(電解液供給方法)が、特許文献2に開示されている。第1真空圧力と第2真空圧力とで減圧処理を行うことで、電池容器からの電解液の溢れが抑えられ、電池容器内の電極同士の間に電解液が浸透する含浸が効率よく行われる。   A liquid injection method (electrolyte supply method) in which an electrolytic solution is injected into a battery container of a secondary battery under normal pressure, and then the pressure is reduced twice by a first vacuum pressure and a second vacuum pressure higher than the first vacuum pressure. ) Is disclosed in Patent Document 2. By performing the decompression process at the first vacuum pressure and the second vacuum pressure, overflow of the electrolyte from the battery container is suppressed, and impregnation of the electrolyte between the electrodes in the battery container is efficiently performed. .

一方で、電解液が注液された二次電池の電池容器内に気体が残っているかどうかを検査する検査方法が求められている。一般的には、図8(a)に示すような、ジャパンプローブ社製のNAUT21(登録商標)等の超音波を利用した探傷装置等が用いられている。超音波を利用した探傷装置は、図8(b)に示すような二次元のイメージ画像を形成するため、平坦な形状のラミネート型(パウチ型)の二次電池の電池容器内の気体の位置を確認するのに適している。   On the other hand, an inspection method for inspecting whether or not gas remains in a battery container of a secondary battery into which an electrolytic solution has been injected is desired. Generally, as shown in FIG. 8A, a flaw detection apparatus using ultrasonic waves such as NAUT21 (registered trademark) manufactured by Japan Probe Co., Ltd. is used. Since the flaw detection apparatus using ultrasonic waves forms a two-dimensional image as shown in FIG. 8B, the position of the gas in the battery container of a flat laminate-type (pouch-type) secondary battery. Suitable for checking.

二次電池の内部の構成をX線CT(Computed Tomography)にて非破壊検査する方法が、特許文献3に開示されている。二次電池内の気体の残存を検査する方法にX線CTを用いることで、三次元の立体イメージ画像を得ることができるため、気体が残存している具体的な場所を特定することができる。また、三次元の立体イメージ画像を得ることができるため、X線CTを用いた検査方法は、平坦な形状のラミネート型の二次電池以外に、円筒型や巻回型の大型二次電池の電池容器内の気体の量や位置の確認をすることができる。   Patent Document 3 discloses a method for nondestructive inspection of the internal configuration of a secondary battery by X-ray CT (Computed Tomography). By using X-ray CT as a method for inspecting the remaining gas in the secondary battery, a three-dimensional stereoscopic image can be obtained, so that a specific place where the gas remains can be specified. . In addition, since a three-dimensional stereoscopic image can be obtained, the inspection method using X-ray CT can be applied to a cylindrical or wound large secondary battery in addition to a flat laminate-type secondary battery. The amount and position of the gas in the battery container can be confirmed.

特開平9−283114号公報JP-A-9-283114 特開平11−339770号公報JP 11-339770 A 特開2001−203003号公報JP 2001-203003 A

特許文献1及び2に開示された発明では、二次電池の電池容器内への電解液の浸透性の向上や含浸性の向上に効果があるが、これらの発明を用いても二次電池の電池容器内に電解液を注液する際に気体が電池容器内に混入してしまうことがある。そのため、少なくとも初ロットにおいては、電解液の注液後に二次電池の電池容器内の気体の有無を検査する必要があり、前述した超音波を利用した探傷装置や特許文献3に開示されたX線CTを用いた検査方法が利用される。   The inventions disclosed in Patent Documents 1 and 2 are effective in improving the permeability and impregnation of the electrolytic solution into the battery container of the secondary battery, but even if these inventions are used, the secondary battery When the electrolyte solution is injected into the battery container, gas may be mixed into the battery container. Therefore, at least in the first lot, it is necessary to inspect the presence or absence of gas in the battery container of the secondary battery after injecting the electrolytic solution. The flaw detection apparatus using ultrasonic waves described above and X disclosed in Patent Document 3 An inspection method using line CT is used.

しかしながら、超音波を利用した探傷装置は、発した超音波の透過強度を測定する構成であるため、二次元のイメージ画像しか得ることができず、気体の量や正確な位置までは測定できない。さらに、前述のようにラミネート型の二次電池しか適合できず、円筒型や巻回型の大型二次電池の電池容器内に残存する気体の有無や位置を測定できない。   However, since the flaw detection apparatus using ultrasonic waves is configured to measure the transmission intensity of emitted ultrasonic waves, only a two-dimensional image image can be obtained, and the amount of gas and an accurate position cannot be measured. Furthermore, as described above, only the laminate type secondary battery can be adapted, and the presence or position of the gas remaining in the battery container of the cylindrical or wound large secondary battery cannot be measured.

また、通常、二次電池の電池容器内への電解液の注液は水分が極端に少ないドライルームで行われるため、電池容器内に気体が残存した場合の気体の成分は、大気に含まれる窒素や酸素等になる。一般的に窒素や酸素のX線の吸収係数は小さいため、特許文献3に開示されているように、二次電池の電池容器内の気体の残存を検査するためにX線CTを用いても、二次電池の電池容器内の、主成分が窒素や酸素の気体は三次元のイメージ画像に像として現れない。よって、二次電池の電池容器内の気体の残存の有無や位置を測定することができなかった。   Moreover, since the injection of the electrolyte into the battery container of the secondary battery is usually performed in a dry room with extremely low moisture, the gas component when the gas remains in the battery container is included in the atmosphere. Nitrogen, oxygen, etc. Since X-ray absorption coefficients of nitrogen and oxygen are generally small, as disclosed in Patent Document 3, X-ray CT can be used to inspect the remaining gas in the battery container of the secondary battery. In the battery container of the secondary battery, the gas whose main component is nitrogen or oxygen does not appear as an image in the three-dimensional image. Therefore, the presence or position of gas remaining in the battery container of the secondary battery could not be measured.

そこで本発明の目的は、前記した問題を解決して、生産性や製品の性能に影響を及ぼさずに、二次電池の電池容器内の電解液の浸透性及び含浸状態を後の検査工程で可視化することができる電解液の注液装置及び方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and to determine the permeability and impregnation state of the electrolytic solution in the battery container of the secondary battery in a later inspection process without affecting the productivity and product performance. An object of the present invention is to provide an electrolyte injection device and method that can be visualized.

前記した目的を達成するために、本発明の電解液の注液装置は、密封された密封容器と、密封容器の内部に配置されており電池容器を保持する固定台と、電解液を電池容器へと注液するための電解液供給手段と、密封容器の内部を高真空状態にするための真空ポンプと、密封容器の内部に希ガスを供給するための希ガス導入手段と、を含むことを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, an electrolyte solution injection device according to the present invention includes a sealed container, a fixing base disposed inside the sealed container and holding the battery container, and the electrolyte solution in the battery container. An electrolyte supply means for injecting liquid into the container, a vacuum pump for making the inside of the sealed container into a high vacuum state, and a rare gas introducing means for supplying a rare gas to the inside of the sealed container. It is characterized by.

また、本発明の電解液の注液方法は、少なくとも一つの開口部を有する電池容器を、密封容器の内部に配置された固定台に固定し、密封容器を密封する工程と、密封容器の内部を高真空状態にする工程と、密封容器の内部に希ガスを供給する工程と、電解液を開口部から電池容器の内部へ注液し、含浸させる工程と、を含むことを特徴とする。   In addition, the method for injecting an electrolyte of the present invention includes a step of fixing a battery container having at least one opening to a fixing base disposed inside the sealed container, and sealing the sealed container; And a step of supplying a rare gas to the inside of the sealed container, and a step of injecting and impregnating the electrolyte into the battery container from the opening.

さらに、本発明の電解液の注液装置は、密封された密封容器と、密封容器の内部に配置されており電池容器を保持する固定台と、電解液を電池容器へと注液するための電解液供給手段と、密封容器の内部を高真空状態にするための真空ポンプと、密封容器の内部に陽電子反β崩壊する核種を供給するための核種導入手段と、密封容器の内部から排出された核種を廃棄するための核種廃棄容器と、密封容器の内部に設けられており密封容器の内部の放射線量を計測する放射線検出器と、を含むことを特徴とする。   Further, the electrolyte solution injection device of the present invention includes a hermetically sealed container, a fixing base that is disposed inside the sealed container and holds the battery container, and for injecting the electrolyte solution into the battery container. Electrolyte supply means, vacuum pump for making the inside of the sealed container into a high vacuum state, nuclide introduction means for supplying the positron anti-β decay nuclide into the sealed container, and discharged from the inside of the sealed container A nuclide disposal container for discarding the nuclide, and a radiation detector provided inside the sealed container for measuring the radiation dose inside the sealed container.

加えて、本発明の電解液の注液方法は、少なくとも一つの開口部を有する電池容器を、密封容器の内部に配置された固定台に固定し、密封容器を密封する工程と、密封容器の内部を高真空状態にする工程と、密封容器の内部に陽電子反β崩壊する核種を供給する工程と、電解液を開口部から電池容器の内部へ注液し、含浸させる工程と、密封容器の内部に供給された前記核種を排出する工程と、を含むことを特徴とする。   In addition, the method for injecting an electrolytic solution of the present invention includes a step of fixing a battery container having at least one opening to a fixing base disposed inside the sealed container, and sealing the sealed container; A step of bringing the inside into a high vacuum state, a step of supplying a nuclide capable of positron anti-β decay into the inside of the sealed vessel, a step of injecting and impregnating the electrolyte into the battery vessel from the opening, And a step of discharging the nuclide supplied to the inside.

本発明によれば、後の検査工程において、電解液の二次電池の電池容器内への浸透性や含浸状態を可視化しやすいように電解液を注液することができる。   According to the present invention, it is possible to inject an electrolytic solution in a later inspection process so that the permeability of the electrolytic solution into the battery container of the secondary battery and the impregnation state can be easily visualized.

本発明の第1の実施形態の電解液の注液装置を示す側面透視図である。It is side surface perspective drawing which shows the injection apparatus of the electrolyte solution of the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施形態の注液装置を用いて製造した二次電池をX線CTにて検査している状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which test | inspected the secondary battery manufactured using the liquid injection apparatus of 1st Embodiment by X-ray CT. 第1の実施形態の注液装置を用いて製造した二次電池をX線CTにて検査した際に得られたイメージ画像を示す平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing which show the image image obtained when the secondary battery manufactured using the liquid injection apparatus of 1st Embodiment is test | inspected by X-ray CT. 第1の実施形態の注液装置を用いて製造した二次電池をX線CTにて検査した際に得られた他のイメージ画像を示す平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing which show the other image image obtained when the secondary battery manufactured using the liquid injection apparatus of 1st Embodiment is test | inspected by X-ray CT. 第1の実施形態の注液装置を用いて製造した二次電池をX線CTにて検査した際に得られたさらなる他のイメージ画像を示す平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing which show the further another image image obtained when the secondary battery manufactured using the liquid injection apparatus of 1st Embodiment is test | inspected by X-ray CT. 本発明の第2の実施形態の電解液の注液装置を示す側面透視図である。It is side surface perspective drawing which shows the injection apparatus of the electrolyte solution of the 2nd Embodiment of this invention. (a)は、巻回型の二次電池を示す斜視図及びX線CTにて得られたイメージ画像を示す断面図、(b)は、ラミネート型の二次電池を示す斜視図及びX線CTにて得られたイメージ画像を示す断面図である。(A) is a perspective view showing a wound-type secondary battery and a cross-sectional view showing an image image obtained by X-ray CT, (b) is a perspective view and an X-ray showing a laminate-type secondary battery. It is sectional drawing which shows the image image obtained by CT. (a)は関連する技術である超音波探傷装置を示す側面図、(b)は超音波探傷装置にて二次電池を検査した際に得られたイメージ画像を示す平面図である。(A) is a side view which shows the ultrasonic flaw detector which is a related technique, (b) is a top view which shows the image image obtained when test | inspecting a secondary battery with an ultrasonic flaw detector.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態のラミネート型や円筒型や巻回型の二次電池の電池セル(電池容器)に電解液を注液するための注液装置を示す側面透視図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a side perspective view showing a liquid injection device for injecting an electrolytic solution into a battery cell (battery container) of a laminate type, cylindrical type or wound type secondary battery according to a first embodiment of the present invention. It is.

注液装置1は、高真空状態に耐える剛性を有するチャンバ11(密封容器)と、高真空状態を実現するための真空ポンプ15と、チャンバ11の内部に希ガスを供給するための希ガス導入手段と、電解液を供給するための電解液供給手段と、を有する。この注液装置1は、一般的には露点が−30度以下のドライルーム内に設置される。   The liquid injection apparatus 1 includes a chamber 11 (sealed container) having rigidity capable of withstanding a high vacuum state, a vacuum pump 15 for realizing a high vacuum state, and a rare gas introduction for supplying a rare gas into the chamber 11. Means, and electrolyte supply means for supplying the electrolyte. The liquid injection device 1 is generally installed in a dry room having a dew point of −30 degrees or less.

チャンバ11は、電解液で腐食しないようにステンレス等の耐腐食性の高い金属で構成され、密封状態で高真空状態を実現するために高い気密性を有している。チャンバ11の内部には、電解液を注入するための少なくとも一つの注液口(開口部)を有する電池セル12を保持し、電池セル12の質量を計測する機能を備えた固定台21が設けられている。チャンバ11の内部の空間は、高真空状態を作り出す時間及び希ガスをチャンバ11内に充満させる時間を短縮するために、電池セル12に対して大きすぎないことが好ましい。また、電池セル12への電解液の注液状態をモニタリングするために、チャンバ11に耐圧ガラス等からなる透明な窓(不図示)が設けられているとよい。   The chamber 11 is made of a highly corrosion-resistant metal such as stainless steel so as not to be corroded by the electrolytic solution, and has high airtightness in order to realize a high vacuum state in a sealed state. Inside the chamber 11, there is provided a fixed base 21 having a function of holding the battery cell 12 having at least one liquid injection port (opening) for injecting the electrolyte and measuring the mass of the battery cell 12. It has been. The space inside the chamber 11 is preferably not too large for the battery cell 12 in order to shorten the time for creating a high vacuum state and the time for filling the chamber 11 with a rare gas. Further, in order to monitor the injection state of the electrolytic solution into the battery cell 12, the chamber 11 may be provided with a transparent window (not shown) made of pressure-resistant glass or the like.

固定台21に固定された電池セル12は、正極電極と負極電極とが互いの間にセパレータを挟むようにして積層されて円筒型やラミネート型等に構成されており、注液口が鉛直方向の上を向くように固定台21に縦置きされている。この電池セル12はリチウムイオン電池等の二次電池として用いられる。   The battery cell 12 fixed to the fixing base 21 is configured such that a positive electrode and a negative electrode are stacked so that a separator is sandwiched between them, and is configured in a cylindrical shape or a laminate shape. It is placed vertically on the fixed base 21 so as to face. The battery cell 12 is used as a secondary battery such as a lithium ion battery.

希ガス導入手段は、チャンバ11の内部に希ガスを導入できる構成であればよく、本実施形態では、希ガスボンベ13と圧力調整弁と希ガス導入口23と希ガスバルブ14とで希ガス導入手段が構成されている。希ガスボンベ13は、耐圧ボンベであり、圧力調整弁(不図示)を介してチャンバ11に接続されている。チャンバ11と希ガスボンベ13との接続部には希ガス導入口23が形成されており、チャンバ11と希ガスボンベ13との間には、外部信号によって開閉制御可能な希ガスバルブ14が設けられている。   The noble gas introduction means may be configured to be able to introduce the noble gas into the chamber 11. In this embodiment, the noble gas introduction means includes the noble gas cylinder 13, the pressure adjustment valve, the noble gas introduction port 23, and the noble gas valve 14. Is configured. The rare gas cylinder 13 is a pressure cylinder and is connected to the chamber 11 via a pressure regulating valve (not shown). A noble gas introduction port 23 is formed at a connection portion between the chamber 11 and the noble gas cylinder 13, and a noble gas valve 14 that can be opened and closed by an external signal is provided between the chamber 11 and the noble gas cylinder 13. .

希ガスとして用いられる気体には、クリプトンまたはキセノンが好ましい。クリプトン及びキセノンは、電池セル12の主要な材料(例えば鉄)よりも原子番号が大きく、かつ放射性同位体ではない安全な気体である。使用される気体はキセノンであることが好ましいが、キセノンは希少ガスで高価であるため、クリプトンまたはキセノンのどちらを用いるかは、電池セル12の構成や二次電池の製造条件に合わせて適宜選択されればよい。希ガスボンベ13はクリプトンを供給する希ガスボンベと、キセノンを供給する希ガスボンベというように、複数設けられていてもよい。   The gas used as the rare gas is preferably krypton or xenon. Krypton and xenon are safe gases that have a higher atomic number than the main material of the battery cell 12 (for example, iron) and are not radioactive isotopes. The gas used is preferably xenon. However, since xenon is a rare gas and expensive, whether to use krypton or xenon is appropriately selected according to the configuration of the battery cell 12 and the manufacturing conditions of the secondary battery. It only has to be done. A plurality of rare gas cylinders 13 may be provided, such as a rare gas cylinder that supplies krypton and a rare gas cylinder that supplies xenon.

真空ポンプ15には、排気量の大きい油回転真空ポンプが用いられ、高真空を実現するために油回転真空ポンプに加えてターボ分子ポンプ等が補助ポンプとして用いられてもよい。チャンバ11と真空ポンプ15との接続部には排気口25が形成されており、チャンバ11と真空ポンプ15との間には、外部信号によって開閉制御可能な排気バルブ16が設けられている。また、真空ポンプ15は、注液装置1が設置されているドライルーム内にチャンバ11の内部の気体を排気しないように、配管によってドライルームの外部と接続されている。   As the vacuum pump 15, an oil rotary vacuum pump with a large displacement is used, and in order to realize a high vacuum, a turbo molecular pump or the like may be used as an auxiliary pump in addition to the oil rotary vacuum pump. An exhaust port 25 is formed at a connection portion between the chamber 11 and the vacuum pump 15, and an exhaust valve 16 that can be controlled to open and close by an external signal is provided between the chamber 11 and the vacuum pump 15. The vacuum pump 15 is connected to the outside of the dry room by piping so that the gas inside the chamber 11 is not exhausted into the dry room where the liquid injection device 1 is installed.

電解液供給手段は、チャンバ11の内部に配置された電池セル12へ電解液を供給できる構成であればよく、本実施形態では、電解液タンク17と電解液供給口22と注液バルブ18とで電解液供給手段が構成されている。電解液タンク17は、有機溶媒及びLi塩からなる電解液を貯留しており、チャンバ11の内部に電池セル12の注液口に対向するように設けられた電解液供給口22に連通している。チャンバ11と電解液タンク17との間には、外部信号によって開閉制御可能な注液バルブ18が設けられている。   The electrolyte supply means may be configured to be able to supply the electrolyte to the battery cells 12 arranged inside the chamber 11. In this embodiment, the electrolyte supply tank 17, the electrolyte supply port 22, the injection valve 18, Thus, an electrolyte supply means is configured. The electrolytic solution tank 17 stores an electrolytic solution composed of an organic solvent and a Li salt, and communicates with an electrolytic solution supply port 22 provided inside the chamber 11 so as to face the liquid injection port of the battery cell 12. Yes. Between the chamber 11 and the electrolytic solution tank 17, a liquid injection valve 18 that can be controlled to open and close by an external signal is provided.

また、チャンバ11には、チャンバ11の内部の圧力を計測する圧力計19と、ドライルーム内とチャンバ11とが連通するための連通口24及び外部信号によって開閉制御可能なベントバルブ20と、が設けられている。圧力計19は、大気圧以上を計測する機能と高真空状態を計測する機能を有しており、ベントバルブ20は、チャンバ11の内部をドライルーム雰囲気に戻す際に用いられる。   The chamber 11 includes a pressure gauge 19 for measuring the pressure inside the chamber 11, a communication port 24 for communicating the inside of the dry room and the chamber 11, and a vent valve 20 that can be opened and closed by an external signal. Is provided. The pressure gauge 19 has a function of measuring atmospheric pressure or higher and a function of measuring a high vacuum state, and the vent valve 20 is used when returning the interior of the chamber 11 to a dry room atmosphere.

以下に、本実施形態の注液装置にて電池セル12に電解液を注液し、電池セル12内への電解液含浸状態を検査する工程を説明する。   Below, the process which injects electrolyte solution to the battery cell 12 with the injection apparatus of this embodiment, and test | inspects the electrolyte solution impregnation state in the battery cell 12 is demonstrated.

初めに、内部に複数の正極電極と負極電極とセパレータとを積層した積層体を収容する電池セル12が、チャンバ11の内部に配置された固定台21に固定される。このとき、電池セル12の上部に設けられた注液口が電解液供給口22と対向するように、電池セル12が固定される。   First, the battery cell 12 that accommodates a laminated body in which a plurality of positive electrodes, negative electrodes, and separators are stacked is fixed to a fixed base 21 disposed inside the chamber 11. At this time, the battery cell 12 is fixed so that the liquid injection port provided in the upper part of the battery cell 12 faces the electrolyte solution supply port 22.

次に、チャンバ11が密封状態にされ、真空ポンプ15が稼働し、排気バルブ16が開状態にされると、チャンバ11の内部の気体がドライルームの外部へと排出され、チャンバ11の内部が高真空状態になる。このとき、チャンバ11内の圧力は10Pa以下であることが必要で、気体が残存しないように出来る限り排気するために、チャンバ11内の圧力が1Pa以下であると好ましい。   Next, when the chamber 11 is sealed, the vacuum pump 15 is operated, and the exhaust valve 16 is opened, the gas inside the chamber 11 is exhausted to the outside of the dry room, and the inside of the chamber 11 is It becomes a high vacuum state. At this time, the pressure in the chamber 11 needs to be 10 Pa or less, and the pressure in the chamber 11 is preferably 1 Pa or less in order to exhaust as much as possible so that no gas remains.

チャンバ11の内部が高真空状態となった後に、排気バルブ16が閉状態にされると共に、希ガスバルブ14が開状態にされて、希ガスボンベ13に収容された希ガスがチャンバ11の内部へ所定の圧力になるまで供給される。チャンバ11の内部の所定の圧力としては、電池セル12の構造や電解液の粘性にも依存するが、大気圧から0.1気圧(約10000Pa)程度減圧した圧力が好ましい。チャンバ11の内部の圧力が所定の圧力に達したら、希ガスバルブ14が閉状態にされる。   After the inside of the chamber 11 is in a high vacuum state, the exhaust valve 16 is closed and the rare gas valve 14 is opened, so that the rare gas contained in the rare gas cylinder 13 is given into the chamber 11. Supplied until the pressure is reached. The predetermined pressure inside the chamber 11 depends on the structure of the battery cell 12 and the viscosity of the electrolytic solution, but a pressure reduced from atmospheric pressure to about 0.1 atm (about 10,000 Pa) is preferable. When the pressure inside the chamber 11 reaches a predetermined pressure, the rare gas valve 14 is closed.

チャンバ11の内部に希ガスが供給された状態で、注液バルブ18が開状態になり、電解液タンク17から電解液供給口22に向けて電解液が供給される。このとき、電池セル12のサイズや電池セル12内の空隙率に合わせた量の電解液が供給されるように、注液バルブ18が制御される。尚、電解液が電池セル12から溢れていないかを、チャンバ11に設けられた窓やカメラ等によって外部からモニタリングしてもよい。   With the rare gas supplied into the chamber 11, the liquid injection valve 18 is opened, and the electrolytic solution is supplied from the electrolytic solution tank 17 toward the electrolytic solution supply port 22. At this time, the liquid injection valve 18 is controlled so that an amount of the electrolytic solution that matches the size of the battery cell 12 and the porosity in the battery cell 12 is supplied. In addition, you may monitor from the exterior whether the electrolyte solution overflows from the battery cell 12 with the window, camera, etc. which were provided in the chamber 11. FIG.

電池セル12内に電解液が満たされたら、真空含浸工程が実施される。具体的には、チャンバ11の内部の圧力を0.1気圧程度の低圧状態と大気圧程度の高圧状態とに交互に複数回(三回程度が好ましい)変化させて、電池セル12内の気体が取り除かれる。このチャンバ11の内部は、排気バルブ16を開放することで減圧され、希ガスバルブ14を開放することで加圧される。   When the battery cell 12 is filled with the electrolyte, a vacuum impregnation step is performed. Specifically, the gas in the battery cell 12 is changed by alternately changing the pressure inside the chamber 11 a plurality of times (preferably about three times) between a low pressure state of about 0.1 atmosphere and a high pressure state of about atmospheric pressure. Is removed. The interior of the chamber 11 is depressurized by opening the exhaust valve 16 and pressurized by opening the rare gas valve 14.

真空含浸工程が完了した後に、電池セル12の注液口が封止される。電池セル12が封止されたら、ベントバルブ20を開状態にし、注液装置1のチャンバ11の内部をドライルーム雰囲気にして、電池セル12が注液装置1から取り出される。尚、電池セル12の封止は注液装置1内で封止されることが好ましいが、注液装置1外に取り出して速やかに注液口が封止されてもよい。   After the vacuum impregnation step is completed, the liquid injection port of the battery cell 12 is sealed. When the battery cell 12 is sealed, the vent valve 20 is opened, the inside of the chamber 11 of the liquid injection device 1 is set in a dry room atmosphere, and the battery cell 12 is taken out from the liquid injection device 1. The battery cell 12 is preferably sealed in the liquid injection device 1, but the liquid injection port may be quickly sealed after being taken out of the liquid injection device 1.

注液装置1から取り出された電池セル12は、電池セル12の内部の電解液の含浸状態の確認を行うために、図2に示すように、X線CT(Computed Tomography)装置2(コンピュータ断層撮影装置)に配置される。本実施形態では、工業用のX線CT装置2が用いられ、X線CT装置2は、X線源26と、回転ステージ28(ステージ)と、X線検出器29と、を含み、X線漏洩を防ぐために密閉性の高い容器(不図示)の内部に設置される。X線源26には、高電圧(100kV以上、出力100W以上)のものが用いられる。高いエネルギーのX線を得る場合には、加速電圧が200kV以上のものが好ましい。回転ステージ28は、電池セル12を保持し回転させるものである。X線検出器29は、X線源26から放射されて電池セル12を透過したX線30の強度を検出するための検出器であり、イメージングファイア等がX線検出器29として用いられる。   As shown in FIG. 2, the battery cell 12 taken out from the liquid injection device 1 is checked by an X-ray CT (Computed Tomography) device 2 (computer tomography) in order to confirm the impregnation state of the electrolyte inside the battery cell 12. (Photographing device). In the present embodiment, an industrial X-ray CT apparatus 2 is used, and the X-ray CT apparatus 2 includes an X-ray source 26, a rotary stage 28 (stage), and an X-ray detector 29. In order to prevent leakage, it is installed inside a highly airtight container (not shown). A high voltage (100 kV or more, output 100 W or more) is used for the X-ray source 26. When high energy X-rays are obtained, an acceleration voltage of 200 kV or higher is preferable. The rotary stage 28 holds and rotates the battery cell 12. The X-ray detector 29 is a detector for detecting the intensity of the X-ray 30 emitted from the X-ray source 26 and transmitted through the battery cell 12, and an imaging fire or the like is used as the X-ray detector 29.

X線CT装置2の回転ステージ28に配置された電池セル12は、取得したいイメージ画像の方向に合わせて回転されながら、X線源26から放射されるX線30に照射される。電池セル12を透過したX線30はX線検出器29にて検出され、X線検出器29が検出したX線30の吸収量から三次元のイメージ画像が形成される。形成された三次元のイメージ画像が数値解析されて、パソコン等のモニタ上に任意多断面再構成(MPR:Multi−Planar Reconstruction)として任意断面が表示される。   The battery cells 12 arranged on the rotary stage 28 of the X-ray CT apparatus 2 are irradiated with X-rays 30 emitted from the X-ray source 26 while being rotated in accordance with the direction of the image to be acquired. The X-ray 30 transmitted through the battery cell 12 is detected by the X-ray detector 29, and a three-dimensional image is formed from the amount of absorption of the X-ray 30 detected by the X-ray detector 29. The formed three-dimensional image is numerically analyzed, and an arbitrary cross section is displayed as an arbitrary multi-plane reconstruction (MPR) on a monitor such as a personal computer.

図3〜図5は、電池セル12の電解液の含浸状態を確認するために、積層平面型の20Ahサイズの電池セル12をX線CT装置2にて測定した際に得られた結果の一例を示す平面と断面のMPR像である。   3 to 5 are examples of results obtained when the X-ray CT apparatus 2 is used to measure the stacked planar type 20 Ah size battery cell 12 in order to confirm the impregnation state of the battery cell 12 with the electrolyte. It is the MPR image of the plane and cross section which show.

MPR像では、X線30の吸収量の多いところが白く、吸収量の少ないところが黒く描写される。X線30の吸収量が少ないところから多いところにかけての中間点では、その吸収量にあわせて暗い灰色から明るい灰色までのいずれかの灰色で描写される。電池セル12を透過していない部分ではX線30は大気中を透過しており、大気はX線30をほぼ吸収しないため、MPR像上の電池セル12を透過していない部分は黒く表示されている。これに対して、電池セル12内の電極本体31や、電池セル12の外部との接続部である正極タブ32及び負極タブ34は、アルミニウムやニッケル等の金属で形成されているためX線30の吸収量が多く、白く表示されている。   In the MPR image, a portion where the amount of absorption of the X-ray 30 is large is depicted white, and a portion where the amount of absorption is small is depicted black. At the intermediate point from where the amount of absorption of X-ray 30 is small to large, it is depicted in any gray from dark gray to light gray according to the amount of absorption. In the portion that does not pass through the battery cell 12, the X-ray 30 passes through the atmosphere, and the air does not substantially absorb the X-ray 30, so the portion that does not pass through the battery cell 12 on the MPR image is displayed in black. ing. On the other hand, since the electrode main body 31 in the battery cell 12 and the positive electrode tab 32 and the negative electrode tab 34 which are the connection part with the exterior of the battery cell 12 are formed with metals, such as aluminum and nickel, they are X-rays 30. Is absorbed white and is displayed in white.

図3を参照すると、平面のMPR像では電池セル12の内部に二ヵ所、断面のMPR像では電池セル12の内部に三ヵ所の極端に白く表示されている部分がある。図4では、平面のMPR像では電池セル12の内部に一ヵ所、断面のMPR像では電池セル12の内部に四ヵ所の極端に白く表示されている部分がある。これら部分は、希ガスが残存している部分であり、希ガスのX線30の吸収量が電極本体31のX線30の吸収量より多いことで希ガスと電極本体31とのコントラストが明確になっている。図5は、図3と図4で得られた結果を反映して、さらに電池セル12の内部の気体を除去すべく、注液装置1の高真空状態をさらに低圧力にして電解液を注液した電池セル12のMPR像を示す。図5では、平面のMPR像では電池セル12の内部に一ヵ所、断面のMPR像では電池セル12の内部に一ヵ所に白く表示された小さな気体が残存している。   Referring to FIG. 3, there are two extremely white portions in the battery cell 12 in the planar MPR image and three extremely white portions in the battery cell 12 in the cross-sectional MPR image. In FIG. 4, the planar MPR image includes one portion inside the battery cell 12, and the cross-sectional MPR image includes four portions displayed extremely white inside the battery cell 12. These portions are the portions where the rare gas remains, and the contrast between the rare gas and the electrode body 31 is clear because the amount of absorption of the X-ray 30 of the rare gas is larger than the amount of absorption of the X-ray 30 of the electrode body 31. It has become. FIG. 5 reflects the results obtained in FIGS. 3 and 4, and in order to further remove the gas inside the battery cell 12, the electrolytic solution is injected by setting the high vacuum state of the liquid injection device 1 to a lower pressure. The MPR image of the liquid battery cell 12 is shown. In FIG. 5, a small gas displayed in white remains in one place inside the battery cell 12 in the planar MPR image and in one place inside the battery cell 12 in the MPR image of the cross section.

このように、電池セル12の内部に残存する気体が許容される量に減るまで高真空状態の圧力や、真空含浸工程の圧力の見直しを繰り返して、電池セル12の内部に残存する気体の量が調整される。尚、本実施形態で用いられる希ガスの反応性は乏しいため、電池セル12の内部に許容値内の気体が一部残存していても電解液等と反応せずに安定しているため、二次電池の動作に支障をきたすことはない。   As described above, the amount of gas remaining in the battery cell 12 is repeated by repeatedly reviewing the pressure in the high vacuum state or the pressure in the vacuum impregnation step until the gas remaining in the battery cell 12 is reduced to an allowable amount. Is adjusted. In addition, since the reactivity of the rare gas used in the present embodiment is poor, even if some of the gas within the allowable value remains inside the battery cell 12, it is stable without reacting with the electrolytic solution, etc. The operation of the secondary battery is not hindered.

しかしながら、電池セル12の内部に許容値を超える気体が残存していると、二次電池として使用される際に、気体の残存部分は二次電池の充放電に寄与しないため、二次電池の容量がばらついてしまうおそれがある。また、電極本体31の気体と接触している部分には、初回充電時にSEI(Solid Electrolyte Interface)層と呼ばれる被膜が形成されない。そのため、Liのインターカレーションが十分に行われず、電極本体31の表面にLiまたはLiの化合物が析出してしまう。これにより、二次電池のサイクル特性や保管特性等の製品寿命のばらつきと、電極本体31の表面における電解液のLiまたはLiの化合物の析出による急速劣化や安全性の悪化とが懸念されるため、電池セル12の内部の気体を極力少なくすることが求められている。近年では粘性や揮発性の高い電解液が用いられており、電池セル12の内部に気体が残存しやすくなってきているため、電池セル12の含浸状態をより明確に示す検査方法が求められている。   However, if a gas exceeding the allowable value remains in the battery cell 12, the remaining portion of the gas does not contribute to charging / discharging of the secondary battery when used as a secondary battery. The capacity may vary. In addition, a film called a SEI (Solid Electrolyte Interface) layer is not formed on the portion of the electrode body 31 that is in contact with the gas during the initial charge. Therefore, Li is not sufficiently intercalated, and Li or a Li compound is deposited on the surface of the electrode body 31. As a result, there are concerns about variations in product life such as cycle characteristics and storage characteristics of the secondary battery, and rapid deterioration and safety deterioration due to deposition of Li or Li compounds in the electrolyte solution on the surface of the electrode body 31. Therefore, it is required to reduce the gas inside the battery cell 12 as much as possible. In recent years, electrolytes with high viscosity and volatility have been used, and gas tends to remain inside the battery cells 12, so an inspection method that clearly shows the impregnation state of the battery cells 12 is required. Yes.

本実施形態では、電池セル12の内部へ電解液を注液する前に、X線30の吸収量が多い希ガスを注液装置1に充填しておくことで、電池セル12の内部へ残存する気体の成分が希ガスになる。そのため、X線CT装置2で電池セル12の含浸状態を検査すると、希ガスがX線30を多く吸収し、MPR像に気体の残存部分が白く明確に表示される。従って、電池セル12の内部に残存している気体の量がわかり、これを注液装置1の高真空状態の圧力に反映させることによって、気体の残存が少ない電池セル12が得られる。   In this embodiment, before injecting the electrolyte into the battery cell 12, the injection device 1 is filled with a rare gas that absorbs a large amount of X-rays 30, thereby remaining in the battery cell 12. The component of the gas to become rare gas. Therefore, when the impregnation state of the battery cell 12 is inspected by the X-ray CT apparatus 2, the rare gas absorbs a lot of X-rays 30, and the remaining portion of the gas is clearly displayed in white in the MPR image. Therefore, the amount of gas remaining inside the battery cell 12 is known, and this is reflected in the high vacuum state pressure of the liquid injection device 1, whereby the battery cell 12 with less gas remaining is obtained.

尚、本実施形態の希ガスを用いた注液装置1は、一般的に、電池セルの仕様変更や初ロットの作成時に希ガスを用いて注液装置1の高真空状態の圧力等を設定する際に用いられる。その後に同じ設定値で生産を行う際等には、生産効率を向上させるためにX線CT装置2で検査しない方がよいため、注液装置1には希ガスではなく水分含有量の少ないドライ空気が用いられてもよい。   The liquid injection device 1 using the rare gas according to the present embodiment generally sets the high vacuum state pressure or the like of the liquid injection device 1 using the rare gas when changing the specifications of the battery cell or creating the first lot. Used when Thereafter, when production is performed with the same set value, it is better not to inspect with the X-ray CT apparatus 2 in order to improve production efficiency. Air may be used.

(第2の実施形態)
図6は、本発明の第2の実施形態のラミネート型や円筒型や巻回型の二次電池の電池セル(電池容器)に電解液を注液するための注液装置を示す側面透視図である。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a side perspective view showing a liquid injection device for injecting an electrolytic solution into a battery cell (battery container) of a laminate type, cylindrical type or wound type secondary battery according to a second embodiment of the present invention. It is.

注液装置1は、チャンバ11と、真空ポンプ15と、真空ポンプ15に接続された排ガス一次保管タンク43(核種廃棄容器)と、チャンバ11の内部に陽電子反β崩壊する核種を供給する核種導入手段と、電解液供給手段と、を有する。   The liquid injection device 1 includes a chamber 11, a vacuum pump 15, an exhaust gas primary storage tank 43 (nuclide disposal container) connected to the vacuum pump 15, and a nuclide introduction that supplies a nuclide that positron-anti-β decays into the chamber 11. Means, and electrolyte supply means.

チャンバ11は、後述する放射線物質である陽電子反β崩壊する核種を収容するため、ガンマ線が漏洩しないように鉛等の重金属で覆われている。また、チャンバ11には、電池セル12への電解液の注液状態をモニタリングするために、耐圧防放射線ガラス等からなる透明な窓(不図示)が設けられているとよい。   The chamber 11 is covered with a heavy metal such as lead so that gamma rays do not leak in order to accommodate a positron anti-β decay nuclide that is a radiation material described later. Further, the chamber 11 may be provided with a transparent window (not shown) made of pressure-resistant radiation-proof glass or the like in order to monitor the injection state of the electrolytic solution into the battery cell 12.

核種導入手段は、チャンバ11の内部に陽電子反β崩壊する核種を導入できる構成であればよく、本実施形態では、核種一次保管タンク41と核種導入口45とガス用バルブ42とで核種導入手段が構成されている。核種一次保管タンク41には、15酸素、13窒素、18フッ素等の陽電子反β崩壊する核種が保管されている。この核種は、半減期が極めて短いため、サイクロトロン(不図示)等で生産した後にすぐに使用されることが好ましい。チャンバ11と核種一次保管タンク41との接続部には核種導入口45が形成されており、チャンバ11と核種一次保管タンク41との間には、外部信号によって開閉制御可能なガス用バルブ42が設けられている。   The nuclide introduction means may be configured to be able to introduce a nuclide capable of positron anti-β decay into the chamber 11. In this embodiment, the nuclide primary storage tank 41, the nuclide introduction port 45, and the gas valve 42 are used to introduce the nuclide introduction means. Is configured. The nuclide primary storage tank 41 stores nuclides that undergo positron anti-β decay such as 15 oxygen, 13 nitrogen, and 18 fluorine. Since this nuclide has a very short half-life, it is preferable to use it immediately after it is produced by a cyclotron (not shown) or the like. A nuclide introduction port 45 is formed at a connection portion between the chamber 11 and the nuclide primary storage tank 41, and a gas valve 42 that can be controlled to open and close by an external signal is provided between the chamber 11 and the nuclide primary storage tank 41. Is provided.

注液装置1が設置されているドライルーム内にチャンバ11の内部の核種をすぐに排気しないように、真空ポンプ15に排ガス一次保管タンク43が接続されている。排ガス一次保管タンク43に排ガスが収容された直後は高い放射線量を有しており、とても危険であるため、一時的に排ガス一次保管タンク43の内部に保管される。そして、排ガス一次保管タンク43の内部で排ガスの放射線量が十分に下がったことを確認した後に、排ガスを排ガス一次保管タンク43から大気中へ放出する。   An exhaust gas primary storage tank 43 is connected to the vacuum pump 15 so that the nuclides inside the chamber 11 are not immediately exhausted into the dry room in which the liquid injection device 1 is installed. Immediately after the exhaust gas is stored in the exhaust gas primary storage tank 43, it has a high radiation dose and is very dangerous. Therefore, it is temporarily stored in the exhaust gas primary storage tank 43. Then, after confirming that the radiation dose of the exhaust gas has sufficiently decreased inside the exhaust gas primary storage tank 43, the exhaust gas is released from the exhaust gas primary storage tank 43 into the atmosphere.

また、チャンバ11には、チャンバ11の内部の放射線量を測定するガイガーミューラー管等の放射線検出器44が設けられている。   Further, the chamber 11 is provided with a radiation detector 44 such as a Geiger-Muller tube for measuring the radiation dose inside the chamber 11.

以下に、本実施形態の注液装置にて電池セル12に電解液を注液し、電池セル12内への電解液の浸透性及び含浸性を検査する工程を説明する。   Below, the process which inject | pours electrolyte solution into the battery cell 12 with the injection apparatus of this embodiment, and test | inspects the osmosis | permeability and impregnation property of the electrolyte solution in the battery cell 12 is demonstrated.

電池セル12が、チャンバ11の内部に配置された固定台21に固定された後に、チャンバ11が密封状態にされ、真空ポンプ15が稼働され、チャンバ11の内部が高真空状態になる。チャンバ11の内部が高真空状態となった後に、核種一次保管タンク41に収容された核種がチャンバ11の内部へ所定の圧力になるまで供給され、電解液タンク17から電解液供給口22に向けて電解液が供給される。   After the battery cell 12 is fixed to the fixing base 21 disposed inside the chamber 11, the chamber 11 is sealed, the vacuum pump 15 is operated, and the inside of the chamber 11 is in a high vacuum state. After the inside of the chamber 11 is in a high vacuum state, the nuclide stored in the nuclide primary storage tank 41 is supplied to the inside of the chamber 11 until a predetermined pressure is reached, from the electrolyte tank 17 toward the electrolyte supply port 22. The electrolyte is supplied.

電池セル12内に電解液が満たされ、真空含浸工程が実施された後に、電池セル12の注液口が封止される。そして、チャンバ11の内部を高真空状態にして放射線量を確認して、チャンバ11の内部がドライルーム雰囲気になった後に、電池セル12からの放射線量が測定される。電池セル12からの放射線量が高い場合には、そのまま一次保管して放射線量が低くなるまで電池セル12が放置される。電池セル12からの放射線量がX線管理区域指定以下の放射線量になったら、速やかに電池セル12が取り出されてガンマ線検出器を有するポジトロン断層撮影装置(不図示)で撮影される。ポジトロン断層撮影装置では、ガンマ線が反対方向に次いで放出される性質を利用して、電池セル12の内部に残留した核種を含む気体の正確な位置が特定される。   After the battery cell 12 is filled with the electrolytic solution and the vacuum impregnation step is performed, the liquid injection port of the battery cell 12 is sealed. And the inside of the chamber 11 is made into a high vacuum state, the radiation dose is confirmed, and after the inside of the chamber 11 becomes a dry room atmosphere, the radiation dose from the battery cell 12 is measured. When the radiation dose from the battery cell 12 is high, the battery cell 12 is left as it is until the radiation dose becomes low. When the radiation dose from the battery cell 12 becomes a dose below the X-ray management area designation, the battery cell 12 is quickly taken out and photographed with a positron tomography apparatus (not shown) having a gamma ray detector. In the positron tomography apparatus, the exact position of the gas containing the nuclide remaining inside the battery cell 12 is specified using the property that gamma rays are then emitted in the opposite direction.

尚、その他の構成や工程は第1の実施形態と同様であるため省略する。   Other configurations and processes are the same as those in the first embodiment, and are omitted.

以上のような実施形態であっても、第1の実施形態で得られる効果と同様の効果を得ることができる。   Even in the embodiment as described above, the same effect as that obtained in the first embodiment can be obtained.

(実施例)
本発明の第1の実施形態に従って、20Ahの巻回型及び10Ahのラミネート型の電池セル12に、注液装置1にて電解液を注液して含浸状態を検査する実施例について説明する。本実施例では、希ガスボンベ13には純度99.9%以上のキセノンガスを収容した47L容器を用いている。
(Example)
In accordance with the first embodiment of the present invention, an example will be described in which an electrolytic solution is injected into the 20 Ah winding type battery cell and a 10 Ah laminate type battery cell 12 by injecting an electrolytic solution with the liquid injection device 1. In this embodiment, the rare gas cylinder 13 is a 47 L container containing xenon gas with a purity of 99.9% or higher.

チャンバ11の内部の圧力を1Pa以下に下げ、キセノンガスを導入してチャンバ11の内部の圧力が大気圧に戻された後に、巻回型の電池セル12には電解液が100g、ラミネート型の電池セル12には電解液が60g供給される。次に、チャンバ11の内部の圧力が0.2気圧の低圧と1気圧の高圧との状態に三回程度交互に到達するように、加圧と減圧とが繰り返され、電池セル12の内部の気体が取り除かれる。電池セル12の注液口が封止された後に、電池セル12が、注液装置1から取り出され、タングステン管球の高電圧なX線源26を有するX線CT装置2内へ配置される。X線CT装置2内で電池セル12にX線30が照射されて、図7(a)、(b)に示すようなMPR像が得られる。図7(a)、(b)に示されるMPR像には、白く表示された電池セル12内に残存する気体が表示され、電池セル12の含浸状態が明確になる。   After the pressure inside the chamber 11 is lowered to 1 Pa or less and xenon gas is introduced to return the pressure inside the chamber 11 to atmospheric pressure, the wound battery cell 12 has 100 g of electrolyte, a laminate type The battery cell 12 is supplied with 60 g of an electrolytic solution. Next, pressurization and depressurization are repeated so that the internal pressure of the chamber 11 alternately reaches a low pressure of 0.2 atm and a high pressure of 1 atm about three times. The gas is removed. After the liquid injection port of the battery cell 12 is sealed, the battery cell 12 is taken out from the liquid injection device 1 and placed in the X-ray CT apparatus 2 having a tungsten tube high-voltage X-ray source 26. . The X-ray 30 is irradiated to the battery cell 12 in the X-ray CT apparatus 2, and MPR images as shown in FIGS. 7A and 7B are obtained. In the MPR images shown in FIGS. 7A and 7B, the gas remaining in the battery cell 12 displayed in white is displayed, and the impregnation state of the battery cell 12 becomes clear.

(付記1)
密封された密封容器と、前記密封容器の内部に配置されており電池容器を保持する固定台と、電解液を前記電池容器へと注液するための電解液供給手段と、前記密封容器の内部を高真空状態にするための真空ポンプと、前記密封容器の内部に希ガスを供給するための希ガス導入手段と、を含む電解液の注液装置。
(Appendix 1)
A hermetically sealed container, a fixing base arranged inside the sealed container and holding the battery container, an electrolyte supply means for injecting an electrolyte into the battery container, and an interior of the sealed container A liquid injection device for an electrolytic solution, comprising: a vacuum pump for bringing the gas into a high vacuum state; and a rare gas introducing means for supplying a rare gas to the inside of the sealed container.

(付記2)
前記希ガスがキセノンまたはクリプトンであることを特徴とする付記1に記載の注液装置。
(Appendix 2)
The liquid injection device according to appendix 1, wherein the rare gas is xenon or krypton.

(付記3)
付記1または2に記載の注液装置と、前記注液装置にて前記電解液が注液された後に前記電池容器が密閉されて形成された二次電池を保持するステージと、前記二次電池にX線を照射するためのX線源と、前記二次電池を透過した前記X線を検出するX線検出器と、を有するコンピュータ断層撮影装置と、を含む注液及び検査装置。
(Appendix 3)
The liquid injection device according to appendix 1 or 2, a stage for holding a secondary battery formed by sealing the battery container after the electrolytic solution is injected by the liquid injection device, and the secondary battery A liquid injection and inspection apparatus comprising: a computed tomography apparatus comprising: an X-ray source for irradiating X-rays to the X-ray; and an X-ray detector for detecting the X-ray transmitted through the secondary battery.

(付記4)
少なくとも一つの開口部を有する電池容器を、密封容器の内部に配置された固定台に固定し、前記密封容器を密封する工程と、
前記密封容器の内部を高真空状態にする工程と、
前記密封容器の内部に希ガスを供給する工程と、
電解液を前記開口部から前記電池容器の内部へ注液し、含浸させる工程と、を含む電解液の注液方法。
(Appendix 4)
Fixing the battery container having at least one opening to a fixing base disposed inside the sealed container, and sealing the sealed container;
Placing the inside of the sealed container in a high vacuum state;
Supplying a rare gas into the sealed container;
Injecting an electrolytic solution from the opening into the battery container and impregnating the battery container.

(付記5)
前記希ガスがキセノンまたはクリプトンであることを特徴とする付記4に記載の注液方法。
(Appendix 5)
The liquid injection method according to appendix 4, wherein the rare gas is xenon or krypton.

(付記6)
付記4または5に記載の注液方法の各工程と、前記電解液が注液された前記電池容器を密閉して二次電池を形成する工程と、コンピュータ断層撮影法を用いて前記二次電池を検査する工程と、を含む注液及び検査方法。
(Appendix 6)
Each step of the injection method according to appendix 4 or 5, a step of sealing the battery container into which the electrolytic solution has been injected to form a secondary battery, and the secondary battery using computer tomography A step of inspecting the liquid, and a liquid injection and inspection method.

(付記7)
電解液が注液されて希ガスを含む電池容器を密閉して二次電池を形成する工程と、コンピュータ断層撮影法を用いて前記二次電池を検査する工程と、を含む検査方法。
(Appendix 7)
An inspection method comprising a step of sealing a battery container containing a rare gas by injecting an electrolytic solution to form a secondary battery, and a step of inspecting the secondary battery using a computer tomography method.

(付記8)
密封された密封容器と、前記密封容器の内部に配置されており電池容器を保持する固定台と、電解液を前記電池容器へと注液するための電解液供給手段と、前記密封容器の内部を高真空状態にするための真空ポンプと、前記密封容器の内部に陽電子反β崩壊する核種を供給するための核種導入手段と、前記密封容器の内部から排出された前記核種を廃棄するための核種廃棄容器と、前記密封容器の内部に設けられており前記密封容器の内部の放射線量を計測する放射線検出器と、を含む電解液の注液装置。
(Appendix 8)
A hermetically sealed container, a fixing base arranged inside the sealed container and holding the battery container, an electrolyte supply means for injecting an electrolyte into the battery container, and an interior of the sealed container A vacuum pump for making a high vacuum state, a nuclide introducing means for supplying a nuclide that positron-anti-β decays into the sealed container, and a waste nuclide discharged from the sealed container An electrolyte injection device comprising: a nuclide disposal container; and a radiation detector that is provided inside the sealed container and measures a radiation dose inside the sealed container.

(付記9)
前記核種が15酸素と13窒素と18フッ素とを含むことを特徴とする付記8に記載の注液装置。
(Appendix 9)
The liquid injection device according to appendix 8, wherein the nuclide includes 15 oxygen, 13 nitrogen, and 18 fluorine.

(付記10)
付記8または9に記載の注液装置と、前記注液装置にて前記電解液が注液された後に前記電池容器が密閉されて形成された二次電池から発せられるガンマ線を検出するガンマ線検出器を有するポジトロン断層撮影装置と、を含む注液及び検査装置。
(Appendix 10)
The liquid injection device according to appendix 8 or 9, and a gamma ray detector for detecting gamma rays emitted from a secondary battery formed by sealing the battery container after the electrolytic solution is injected by the liquid injection device A positron tomography apparatus having a liquid injection and inspection apparatus.

(付記11)
少なくとも一つの開口部を有する電池容器を、密封容器の内部に配置された固定台に固定し、前記密封容器を密封する工程と、
前記密封容器の内部を高真空状態にする工程と、
前記密封容器の内部に陽電子反β崩壊する核種を供給する工程と、
電解液を前記開口部から前記電池容器の内部へ注液し、含浸させる工程と、
前記密封容器の内部に供給された核種を排出する工程と、を含む電解液の注液方法。
(Appendix 11)
Fixing the battery container having at least one opening to a fixing base disposed inside the sealed container, and sealing the sealed container;
Placing the inside of the sealed container in a high vacuum state;
Supplying a positron anti-β decay nuclide into the sealed container;
Injecting and impregnating an electrolytic solution from the opening into the battery container; and
Discharging the nuclide supplied to the inside of the sealed container.

(付記12)
前記核種が15酸素と13窒素と18フッ素とを含むことを特徴とする付記12に記載の注液方法。
(Appendix 12)
The liquid injection method according to appendix 12, wherein the nuclide includes 15 oxygen, 13 nitrogen, and 18 fluorine.

(付記13)
付記11または12に記載の注液方法の各工程と、前記電解液が注液された前記電池容器を密閉して二次電池を形成する工程と、ポジトロン断層撮影法を用いて前記二次電池を検査する工程と、を含む注液及び検査方法。
(Appendix 13)
Each step of the injection method according to appendix 11 or 12, a step of sealing the battery container into which the electrolytic solution has been injected to form a secondary battery, and the secondary battery using positron tomography A step of inspecting the liquid, and a liquid injection and inspection method.

(付記14)
電解液が注液されて陽電子反β崩壊する核種を含む電池容器を密閉して二次電池を形成する工程と、ポジトロン断層撮影法を用いて前記二次電池を検査する工程と、を含む検査方法。
(Appendix 14)
An inspection including a step of sealing a battery container containing a nuclide that positron-anti-β decays by injecting an electrolyte and forming a secondary battery, and a step of inspecting the secondary battery using positron tomography Method.

1 注液装置
2 X線CT装置
11 チャンバ
12 電池セル
13 希ガスボンベ
15 真空ポンプ
17 電解液タンク
21 固定台
26 X線源
28 回転ステージ
29 X線検出器
30 X線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection apparatus 2 X-ray CT apparatus 11 Chamber 12 Battery cell 13 Noble gas cylinder 15 Vacuum pump 17 Electrolyte tank 21 Fixing base 26 X-ray source 28 Rotating stage 29 X-ray detector 30 X-ray

Claims (10)

密封された密封容器と、前記密封容器の内部に配置されており電池容器を保持する固定台と、電解液を前記電池容器へと注液するための電解液供給手段と、前記密封容器の内部を高真空状態にするための真空ポンプと、前記密封容器の内部に希ガスを供給するための希ガス導入手段と、を含む電解液の注液装置。   A hermetically sealed container, a fixing base arranged inside the sealed container and holding the battery container, an electrolyte supply means for injecting an electrolyte into the battery container, and an interior of the sealed container A liquid injection device for an electrolytic solution, comprising: a vacuum pump for bringing the gas into a high vacuum state; and a rare gas introducing means for supplying a rare gas to the inside of the sealed container. 前記希ガスがキセノンまたはクリプトンであることを特徴とする請求項1に記載の注液装置。   The liquid injection device according to claim 1, wherein the rare gas is xenon or krypton. 請求項1または2に記載の注液装置と、
前記注液装置にて前記電解液が注液された後に前記電池容器が密閉されて形成された二次電池を保持するステージと、前記二次電池にX線を照射するためのX線源と、前記二次電池を透過した前記X線を検出するX線検出器と、を有するコンピュータ断層撮影装置と、を含む注液及び検査装置。
The liquid injection device according to claim 1 or 2,
A stage for holding a secondary battery formed by sealing the battery container after the electrolytic solution is injected by the liquid injection device; and an X-ray source for irradiating the secondary battery with X-rays; A liquid injection and inspection apparatus, comprising: a computed tomography apparatus comprising: an X-ray detector that detects the X-ray transmitted through the secondary battery.
少なくとも一つの開口部を有する電池容器を、密封容器の内部に配置された固定台に固定し、前記密封容器を密封する工程と、
前記密封容器の内部を高真空状態にする工程と、
前記密封容器の内部に希ガスを供給する工程と、
前記電解液を前記開口部から前記電池容器の内部へ注液し、含浸させる工程と、を含む電解液の注液方法。
Fixing the battery container having at least one opening to a fixing base disposed inside the sealed container, and sealing the sealed container;
Placing the inside of the sealed container in a high vacuum state;
Supplying a rare gas into the sealed container;
Injecting the electrolyte from the opening into the battery container and impregnating the battery container.
前記希ガスがキセノンまたはクリプトンであることを特徴とする請求項4に記載の注液方法。   5. The liquid injection method according to claim 4, wherein the rare gas is xenon or krypton. 請求項4または5に記載の注液方法の各工程と、前記電解液が注液された前記電池容器を密閉して二次電池を形成する工程と、コンピュータ断層撮影法を用いて前記二次電池を検査する工程と、を含む注液及び検査方法。   Each step of the liquid injection method according to claim 4 or 5, a step of sealing the battery container into which the electrolytic solution has been injected to form a secondary battery, and the secondary using computer tomography A step of inspecting the battery, and a liquid injection and inspection method. 密封された密封容器と、前記密封容器の内部に配置されており電池容器を保持する固定台と、電解液を前記電池容器へと注液するための電解液供給手段と、前記密封容器の内部を高真空状態にするための真空ポンプと、前記密封容器の内部に陽電子反β崩壊する核種を供給するための核種導入手段と、前記密封容器の内部から排出された前記核種を廃棄するための核種廃棄容器と、前記密封容器の内部に設けられており前記密封容器の内部の放射線量を計測する放射線検出器と、を含む電解液の注液装置。   A hermetically sealed container, a fixing base arranged inside the sealed container and holding the battery container, an electrolyte supply means for injecting an electrolyte into the battery container, and an interior of the sealed container A vacuum pump for making a high vacuum state, a nuclide introducing means for supplying a nuclide that positron-anti-β decays into the sealed container, and a waste nuclide discharged from the sealed container An electrolyte injection device comprising: a nuclide disposal container; and a radiation detector that is provided inside the sealed container and measures a radiation dose inside the sealed container. 前記核種が15酸素と13窒素と18フッ素とを含むことを特徴とする請求項7に記載の注液装置。   The liquid injection device according to claim 7, wherein the nuclide includes 15 oxygen, 13 nitrogen, and 18 fluorine. 少なくとも一つの開口部を有する電池容器を、密封容器の内部に配置された固定台に固定し、前記密封容器を密封する工程と、
前記密封容器の内部を高真空状態にする工程と、
前記密封容器の内部に陽電子反β崩壊する核種を供給する工程と、
電解液を前記開口部から前記電池容器の内部へ注液し、含浸させる工程と、
前記密封容器の内部に供給された前記核種を排出する工程と、を含む電解液の注液方法。
Fixing the battery container having at least one opening to a fixing base disposed inside the sealed container, and sealing the sealed container;
Placing the inside of the sealed container in a high vacuum state;
Supplying a positron anti-β decay nuclide into the sealed container;
Injecting and impregnating an electrolytic solution from the opening into the battery container; and
And a step of discharging the nuclide supplied to the inside of the sealed container.
前記核種が15酸素と13窒素と18フッ素とを含むことを特徴とする請求項9に記載の注液方法。   The liquid injection method according to claim 9, wherein the nuclide contains 15 oxygen, 13 nitrogen, and 18 fluorine.
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