JP2017208182A

JP2017208182A - Electrolyte solution injection method

Info

Publication number: JP2017208182A
Application number: JP2016098345A
Authority: JP
Inventors: 幸大長野; Yukihiro Nagano; 裕太本橋; Hirota Motohashi; 康太中井; Yasuta Nakai; 隆二南野; Ryuji Minamino; 尚行塩谷; Takayuki Shiotani
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2016-05-17
Filing date: 2016-05-17
Publication date: 2017-11-24
Anticipated expiration: 2036-05-17
Also published as: JP6762138B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately correct the variation in amount of injection with time owing to the build-up of deposits of an electrolyte solution in a dispenser 5 or another cause without elongating a cycle time of an electrolyte solution injection step.SOLUTION: In an electrolyte solution injection method, a weight of an electrolyte solution after sealing an inlet of each cell 1 is measured. If four cells 1 in which the weight of the electrolyte solution is out of a range from a lower limit MIN to an upper limit MAX arise in succession for one dispenser 5 (S1, S11), a variation pattern concerned is regarded as a second pattern, otherwise it is regarded as a first pattern. In the first pattern, a difference ΔWT1 between an average AVEOK of the four cells 1 within the range and a target weight WTTARG is reflected in subsequent injection steps as a correction value (S4 to S6). In the second pattern, a relatively large difference ΔWT2 between the average AVENG of the four cells 1 out of the range and the target weight WTTARG is reflected in the subsequent injection steps as a correction value (S13, S14).SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

この発明は、ディスペンサによって所定量の電解液を電池容器内に注入する電解液注入方法に関し、特に、ディスペンサの経時的な特性の変化に対する補正の技術に関する。 The present invention relates to an electrolytic solution injection method for injecting a predetermined amount of electrolytic solution into a battery container using a dispenser, and more particularly to a technique for correcting changes in the dispenser's characteristics over time.

電池の性能を安定的に得るためには、電池容器内に注入される電解液の重量（換言すれば液量）を正しく管理する必要がある。ディスペンサによって電解液を所定量に計量しつつ電池容器内に注入する場合、ディスペンサの各部（配管やノズルなど）に電解液の成分ないし反応物が析出して付着するなどの要因で、経時的に注入量の精度が低下する。 In order to stably obtain the battery performance, it is necessary to correctly manage the weight (in other words, the amount of the electrolyte) of the electrolyte injected into the battery container. When injecting electrolyte solution into a battery container while measuring a predetermined amount with a dispenser, components of the electrolyte solution or reactants deposit and adhere to each part of the dispenser (pipe, nozzle, etc.) over time. The accuracy of the injection volume decreases.

特許文献１には、電池容器内への電解液の注入工程において、大容量ポンプと精密ポンプとを併用し、大容量ポンプによって目標注入量の８０パーセント程度まで注入した後に、電池容器の重量を測定して大容量ポンプによる実際の注入量を求め、この測定した注入量と目標注入量との差分だけ精密ポンプにより追加的に注入を行うようにした電解液注入方法が開示されている。つまり、大容量ポンプによる注入量の誤差が精密ポンプによる注入量に実質的にフィードバックされる形となっている。 In Patent Document 1, in the step of injecting the electrolytic solution into the battery container, a large-capacity pump and a precision pump are used in combination, and after the large-capacity pump injects to about 80% of the target injection amount, There is disclosed an electrolytic solution injection method in which an actual injection amount by a large-capacity pump is measured and an injection is additionally performed by a precision pump by a difference between the measured injection amount and a target injection amount. That is, the error in the injection amount by the large-capacity pump is substantially fed back to the injection amount by the precision pump.

特開２００５−１９７０８７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-197087

しかしながら、特許文献１のように注入工程の途中で電池容器の重量の測定を行って最終的な注入量を調整する方法では、サイクルタイムが長くなり、好ましくない。 However, the method of measuring the weight of the battery container during the injection process and adjusting the final injection amount as in Patent Document 1 is not preferable because the cycle time becomes long.

この発明に係る電解液注入方法は、同じディスペンサにより注入がなされた複数個の電池の電解液重量のデータに基づいて、当該ディスペンサの注入量ばらつきのパターンを判別し、このばらつきのパターンに対応して予め定めた補正処理を以後の注入工程で実行するようにした。 The electrolytic solution injection method according to the present invention determines the injection amount variation pattern of the dispenser based on the electrolytic solution weight data of a plurality of batteries injected by the same dispenser, and corresponds to the variation pattern. Then, a predetermined correction process is executed in the subsequent injection process.

この発明によれば、サイクルタイムが長くならずにディスペンサの経時的な特性変化に対処することができる。 According to the present invention, it is possible to cope with a change in the characteristics of the dispenser over time without increasing the cycle time.

この発明の一実施例が適用される電解液注入装置の構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the electrolyte solution injection apparatus with which one Example of this invention is applied. １つの電池容器に対する注入工程のプロファイルを示す説明図。Explanatory drawing which shows the profile of the injection | pouring process with respect to one battery container. この発明に係る電解液注入方法の処理の流れの概略を示すフローチャート。The flowchart which shows the outline of the flow of a process of the electrolyte solution injection method which concerns on this invention. 各ディスペンサのデータ処理の詳細を示すフローチャート。The flowchart which shows the detail of the data processing of each dispenser. 単調増加もしくは単調減少のパターンを示す特性図。The characteristic view which shows the pattern of a monotone increase or a monotone decrease. 急降下型のパターンを示す特性図。The characteristic view which shows a pattern of a steep descent. スパイク型のパターンを示す特性図。The characteristic view which shows a spike type pattern. 異常なパターンの例を示す特性図。The characteristic view which shows the example of an abnormal pattern. 異常なパターンの他の例を示す特性図。The characteristic view which shows the other example of an abnormal pattern.

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、一実施例の電解液注入方法が適用される電解液注入装置の構成を示している。この実施例では、電池として、シート状の正極、負極およびセパレータを複数積層してなる発電要素を、ラミネートフィルムからなる袋状の電池容器内に電解液とともに収容してなる公知のフィルム外装型リチウムイオン二次電池（特開２０１１−２２２２２１号公報等参照）が注入対象となっている。すなわち、注入工程よりも前の工程において、発電要素を内側に配置した２枚のラミネートフィルムの四辺を、一辺の注入口を残した形で溶着することによって、発電要素を収容した略四角形の偏平な電池容器が構成されており、図１に示す注入装置を用いた注入工程において、電解液の注入が行われる。そして、電解液の注入後に、開口していた注入口を溶着することで、電池容器が密閉される。なお、以下の実施例の説明では、電解液注入の対象となる電池ないし電池容器を、電解液注入の前後ならびに注入口の封止の前後に拘わらず、単に「セル」と呼ぶこととする。 FIG. 1 shows the configuration of an electrolyte injection device to which the electrolyte injection method of one embodiment is applied. In this embodiment, as a battery, a known film-covered lithium comprising a power generation element formed by laminating a plurality of sheet-like positive electrodes, negative electrodes, and separators together with an electrolyte in a bag-shaped battery container made of a laminate film. An ion secondary battery (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-222221) is an injection target. That is, in the process prior to the pouring step, the four sides of the two laminated films having the power generating element disposed inside are welded in a form leaving the inlet on one side, thereby obtaining a substantially rectangular flat shape containing the power generating element. A battery container is constructed, and an electrolyte solution is injected in an injection step using the injection apparatus shown in FIG. And after injection | pouring of electrolyte solution, a battery container is sealed by welding the opening which was opened. In the following description of the embodiments, a battery or a battery container that is a target for electrolyte injection is simply referred to as a “cell” regardless of before and after injection of the electrolyte and before and after sealing of the injection port.

図１に示すように、電解液注入工程においては、複数個のセル１がマガジン２に並べて収容され、マガジン２単位で搬送される。電解液注入装置は、真空ポンプ４が接続された減圧用の密閉されたチャンバ３を備えており、１つのマガジン２が１つのチャンバ３に収容されて、減圧下で各セル１への電解液の注入がなされる。チャンバ３は、複数個、例えば６個のディスペンサ５を備えており、各々のディスペンサ５に、電解液タンク６から供給通路７を介して電解液が供給される。 As shown in FIG. 1, in the electrolytic solution injection process, a plurality of cells 1 are accommodated in a magazine 2 and conveyed in units of magazine 2. The electrolyte injection device includes a sealed chamber 3 for pressure reduction to which a vacuum pump 4 is connected. One magazine 2 is accommodated in one chamber 3, and the electrolyte to each cell 1 under reduced pressure. Is injected. The chamber 3 includes a plurality of, for example, six dispensers 5, and an electrolytic solution is supplied to each dispenser 5 from the electrolytic solution tank 6 through the supply passage 7.

ディスペンサ５は、詳細には図示しないが、サーボモータの回転によってボールねじ機構を介して進退するプランジャを備え、このプランジャによって押し出された電解液がノズル先端から吐出される構成となっている。従って、サーボモータの回転量により制御されるプランジャの進退量によって電解液が計量され、その計量された量の電解液がセル１へと注入される。 Although not shown in detail, the dispenser 5 includes a plunger that advances and retreats via a ball screw mechanism by the rotation of a servo motor, and is configured such that the electrolyte pushed out by the plunger is discharged from the nozzle tip. Therefore, the electrolytic solution is measured by the amount of advance and retreat of the plunger controlled by the rotation amount of the servo motor, and the measured amount of the electrolytic solution is injected into the cell 1.

ここで、１つのマガジン２に収容されているセル１の個数は、１つのチャンバ３に対し設けられているディスペンサ５の数（例えば６個）の整数倍であり、例えば、２４個のセル１が各マガジン２に収容されている。従って、マガジン２がチャンバ３内で僅かに移動することで、１つのディスペンサ５が、互いに隣接する４個のセル１への注入を担っている。さらに詳しくは、図２に示すように、各セル１への電解液の注入は、チャンバ３内の圧力を規定の真空圧まで減圧した条件下で、少量ずつ複数ステップ例えば９ステップに分割して行われる。各ステップでは、図示するように、電解液の注入後に、電解液の各部への浸透を待つための待機時間が存在し、この待機時間の間に次のセル１への電解液の注入がなされる。つまり、４個のセル１を賄う１つのディスペンサ５の動作としては、最初に第１のセル１に第１ステップの注入を行った後、第２のセル１、第３のセル１、第４のセル１へと順次に第１ステップの注入を行い、次に、第１のセル１に戻って第２ステップの注入を行う。そして、第２のセル１、第３のセル１、第４のセル１へと順次に第２ステップの注入を行ったら、再び第１のセル１に戻って第３ステップの注入を行う。このようにして、９回に分けて第１のセル１から第４のセル１までの全てのセル１への電解液の注入が完了したら、チャンバ３内の圧力が大気圧に戻され、マガジン２がチャンバ３から取り出される。そして、各々のセル１は、マガジン２から個々に取り出された後に、封止工程へと送られ、注入口の溶着による仮封止が行われる。 Here, the number of cells 1 accommodated in one magazine 2 is an integral multiple of the number of dispensers 5 (for example, 6) provided for one chamber 3, for example, 24 cells 1. Are accommodated in each magazine 2. Accordingly, when the magazine 2 is slightly moved in the chamber 3, one dispenser 5 is responsible for injection into the four cells 1 adjacent to each other. More specifically, as shown in FIG. 2, the injection of the electrolyte into each cell 1 is divided into a plurality of steps, for example, 9 steps, in small increments under the condition that the pressure in the chamber 3 is reduced to a specified vacuum pressure. Done. In each step, as shown in the figure, after the electrolyte is injected, there is a waiting time for waiting for the penetration of the electrolyte into each part. During this waiting time, the electrolyte is injected into the next cell 1. The In other words, the operation of one dispenser 5 that covers four cells 1 is as follows. First, the first cell 1 is injected in the first step, and then the second cell 1, the third cell 1, and the fourth cell 4. The first step is sequentially injected into the first cell 1, and then the second step is performed after returning to the first cell 1. Then, after the second step implantation is sequentially performed on the second cell 1, the third cell 1, and the fourth cell 1, the third step implantation is performed again by returning to the first cell 1. In this way, when the injection of the electrolyte into all the cells 1 from the first cell 1 to the fourth cell 1 is completed in nine times, the pressure in the chamber 3 is returned to the atmospheric pressure, and the magazine 2 is removed from the chamber 3. Each cell 1 is individually taken out from the magazine 2 and then sent to the sealing step, where temporary sealing is performed by welding the inlet.

本実施例の電解液注入方法においては、注入口の仮封止の後に、個々のセル１の重量を測定し、注入前後の重量変化からセル１に実際に注入された電解液重量つまり注入量を求める。そして、この実際の注入量に基づいて、各ディスペンサ５の経時的な注入量ばらつきのパターンを判別し、このばらつきのパターンに対応してディスペンサ５の補正処理を以後の注入工程で実行する。なお、注入前のセル１の重量は、注入工程の直前で実際に個々に測定してもよく、あるいは、注入前のセル１の重量が規定値にあるものとみなして個々の測定を省略するようにしてもよい。 In the electrolytic solution injection method of the present embodiment, the weight of each cell 1 is measured after temporary sealing of the injection port, and the weight of the electrolytic solution actually injected into the cell 1 from the weight change before and after injection, that is, the injection amount. Ask for. Based on the actual injection amount, a pattern of variation in the injection amount with time of each dispenser 5 is determined, and correction processing of the dispenser 5 is executed in the subsequent injection process in accordance with this variation pattern. Note that the weight of the cell 1 before injection may be actually measured individually immediately before the injection step, or the individual measurement is omitted assuming that the weight of the cell 1 before injection is at a specified value. You may do it.

図３は、補正処理を含む実施例の電解液注入方法の概略を示しており、ステップＡとして示すディスペンサ５による電解液注入の後に、ステップＢとして示す個々のセル１の重量測定を行う。この重量測定により得られる注入量に相当する電解液重量のデータを演算処理し（ステップＣ）、対応するディスペンサ５に必要な補正処理を決定する（ステップＤ）。そして、この補正処理を、以後の電解液注入（ステップＡ）にフィードバックして反映させる。 FIG. 3 shows an outline of the electrolytic solution injection method of the embodiment including the correction process. After the electrolytic solution injection by the dispenser 5 shown as step A, the weight of each cell 1 shown as step B is measured. Data on the weight of the electrolyte corresponding to the injection amount obtained by this weight measurement is processed (step C), and correction processing necessary for the corresponding dispenser 5 is determined (step D). This correction processing is fed back and reflected in the subsequent electrolyte injection (step A).

図４は、各ディスペンサ５毎に行われるデータ処理の流れを示すフローチャートであり、以下、これを詳細に説明する。 FIG. 4 is a flowchart showing the flow of data processing performed for each dispenser 5, and this will be described in detail below.

このフローチャートは、対応するディスペンサ５が注入したセル１の重量測定の毎に実行されるものであり、ステップ１で、今回測定したセル１の電解液重量が、所定の下限値ＭＩＮ〜上限値ＭＡＸの範囲内にあるか否かを判定する。この下限値ＭＩＮおよび上限値ＭＡＸは、一実施例では、製品としての許容値に対応している。つまり下限値ＭＩＮ〜上限値ＭＡＸの範囲内であれば良品であり、範囲外のセル１は不良品とみなされる。 This flowchart is executed every time when the weight of the cell 1 injected by the corresponding dispenser 5 is measured. In step 1, the weight of the electrolyte solution of the cell 1 measured this time is determined from the predetermined lower limit value MIN to the upper limit value MAX. It is determined whether it is within the range. The lower limit value MIN and the upper limit value MAX correspond to allowable values as products in one embodiment. That is, if it is within the range of the lower limit value MIN to the upper limit value MAX, it is a non-defective product, and the cell 1 outside the range is regarded as a defective product.

今回測定したセル１の電解液重量が下限値ＭＩＮ〜上限値ＭＡＸの範囲内にあれば、ステップ２，３の工程能力指数Ｃｐの判定を経てステップ４へ進む。ステップ２，３については後述する。 If the weight of the electrolyte solution of the cell 1 measured this time is within the range of the lower limit value MIN to the upper limit value MAX, the process capability index Cp is determined in steps 2 and 3, and the process proceeds to step 4. Steps 2 and 3 will be described later.

ステップ４では、対応するディスペンサ５によって注入がなされた直前４個のセル１の電解液重量の平均値ＡＶＥＯＫを求める。ここでは、電解液重量が下限値ＭＩＮ〜上限値ＭＡＸの範囲外であったセル１のデータは、平均値の演算対象から除外される。従って、平均値ＡＶＥＯＫは、良品４個のセル１の電解液重量の平均値である。なお、「４個」は一例に過ぎず、適当な複数個であれば足りる。 In step 4, the average value AVEOK of the electrolyte weight of the four cells 1 immediately before the injection by the corresponding dispenser 5 is obtained. Here, the data of the cell 1 whose electrolyte solution weight is outside the range of the lower limit value MIN to the upper limit value MAX is excluded from the calculation target of the average value. Therefore, the average value AVEOK is the average value of the electrolyte solution weight of the four non-defective cells 1. Note that “four” is merely an example, and an appropriate plural is sufficient.

平均値ＡＶＥＯＫを求めた後、ステップ５において、平均値ＡＶＥＯＫが所定の下限値ＡＶＥＭＩＮ〜上限値ＡＶＥＭＡＸの範囲内にあるか否かを判定する。ここで、平均値ＡＶＥＯＫについての下限値ＡＶＥＭＩＮ〜上限値ＡＶＥＭＡＸは、個々のセル１の良品判定の際の下限値ＭＩＮ〜上限値ＭＡＸの範囲内に設定される。つまり、ＡＶＥＭＩＮ＞ＭＩＮ、ＡＶＥＭＡＸ＜ＭＡＸ、である。ステップ５でＹＥＳであれば、ステップ６へ進み、平均値ＡＶＥＯＫと電解液重量（注入量）の目標値つまり目標重量ＷＴＴＡＲＧとの差分（乖離値）ΔＷＴ１を求め、この差分ΔＷＴ１を対応するディスペンサ５の補正値として設定する。この補正値は、以後の当該ディスペンサ５の電解液注入量に加算される。詳しくは、図２で示した９ステップに分割した注入工程の中で、最終の第９ステップでの注入量に上記の補正値が加算される。従って、第１〜第８ステップでは、電解液の浸透のために設定された待機時間等を考慮したものとして予め定められた所定量の電解液の注入がそれぞれなされ、その後の最終ステップにおいて、個々のディスペンサ５のばらつきに対応した過不足の補正がなされる。なお、一実施例では、下限値ＭＩＮおよび上限値ＭＡＸは、目標重量ＷＴＴＡＲＧが中央値となるように設定され、同様に、平均値ＡＶＥＯＫについての下限値ＡＶＥＭＩＮおよび上限値ＡＶＥＭＡＸも、目標重量ＷＴＴＡＲＧが中央値となるように設定される。 After obtaining the average value AVEOK, in step 5, it is determined whether or not the average value AVEOK is within a range between a predetermined lower limit value AVEMIN and an upper limit value AVEMAX. Here, the lower limit value AVEMIN to the upper limit value AVEMAX for the average value AVEOK is set within the range of the lower limit value MIN to the upper limit value MAX when determining the non-defective product of each cell 1. That is, AVEMIN> MIN, AVEMAX <MAX. If “YES” in the step 5, the process proceeds to a step 6, and a difference (deviation value) ΔWT1 between the average value AVEOK and a target value of the electrolyte weight (injection amount), that is, the target weight WTTARG is obtained, and this difference ΔWT1 is determined as the corresponding dispenser 5 Set as a correction value. This correction value is added to the electrolytic solution injection amount of the dispenser 5 thereafter. Specifically, in the injection process divided into 9 steps shown in FIG. 2, the correction value is added to the injection amount in the final 9th step. Accordingly, in the first to eighth steps, a predetermined amount of electrolyte is injected in advance, taking into consideration the waiting time set for the penetration of the electrolyte, etc. Excess or deficiency correction corresponding to the variation of the dispenser 5 is made. In one embodiment, the lower limit value MIN and the upper limit value MAX are set so that the target weight WTTARG becomes the median value. Similarly, the lower limit value AVEMIN and the upper limit value AVEMAX for the average value AVEOK are also set to the target weight WTTARG. It is set to be the median.

平均値ＡＶＥＯＫが所定の下限値ＡＶＥＭＩＮおよび上限値ＡＶＥＭＡＸの範囲外であった場合には、ステップ７において平均値ＡＶＥＯＫが下限値ＡＶＥＭＩＮ未満であるか否かを判定する。ＹＥＳであれば、当該ディスペンサ５の補正値として、正の所定値例えば「＋１ｇ」を設定し、ＮＯであれば、当該ディスペンサの補正値として、負の所定値例えば「−１ｇ」を設定する。これらの所定値「＋１ｇ」および「−１ｇ」は、平均値ＡＶＥＯＫが下限値ＡＶＥＭＩＮないし上限値ＡＶＥＭＡＸを越えたときの補正値の上限および下限に相当し、例えば、平均値ＡＶＥＯＫについての下限値ＡＶＥＭＩＮおよび上限値ＡＶＥＭＡＸと目標重量ＷＴＴＡＲＧと差分に等しい。換言すれば、平均値ＡＶＥＯＫと目標重量ＷＴＴＡＲＧとの差分が大きい場合に、制御の発散を防ぐために、ステップ５，７，８，９の処理によって補正値の大きさ（絶対値）がある大きさに制限される。 If the average value AVEOK is outside the range between the predetermined lower limit value AVEMIN and the upper limit value AVEMAX, it is determined in step 7 whether the average value AVEOK is less than the lower limit value AVEMIN. If YES, a positive predetermined value such as “+1 g” is set as the correction value of the dispenser 5, and if NO, a negative predetermined value such as “−1 g” is set as the correction value of the dispenser. These predetermined values “+1 g” and “−1 g” correspond to the upper limit and lower limit of the correction value when the average value AVEOK exceeds the lower limit value AVEMIN or the upper limit value AVEMAX, for example, the lower limit value AVEMIN for the average value AVEOK. And the upper limit value AVEMAX and the target weight WTTARG are equal to the difference. In other words, when the difference between the average value AVEOK and the target weight WTTARG is large, the magnitude of the correction value (absolute value) is a certain magnitude by the processing of steps 5, 7, 8, and 9 in order to prevent the divergence of the control. Limited to

上記のステップ４〜９の処理は、対応するディスペンサ５の注入量ばらつきのパターンが、図５に示すような単調増加もしくは単調減少のパターンであるものとして、注入量を目標重量ＷＴＴＡＲＧに近付けるように補正を行うものである。すなわち、図５に示すように実際の注入量（電解液重量）が僅かずつ徐々に増加もしくは減少する単調増加もしくは単調減少は、主に、ディスペンサ５の各部に電解液の成分ないし反応物が析出して徐々に付着していくことで生じるものと考えられる。ディスペンサ５は、定期的に析出物の清掃除去がなされるが、単調増加もしくは単調減少の特性に対し、目標重量ＷＴＴＡＲＧとの差分を加算することで、以後の注入量（電解液重量）が、目標重量ＷＴＴＡＲＧにより近付くこととなる。なお、上記の単調増加もしくは単調減少のパターンが、請求項における「第１のパターン」に相当する。 In the processing of steps 4 to 9 described above, the injection amount variation pattern of the corresponding dispenser 5 is assumed to be a monotonically increasing or monotonic decreasing pattern as shown in FIG. 5 so that the injection amount approaches the target weight WTTARG. Correction is performed. That is, as shown in FIG. 5, the monotonous increase or monotonic decrease in which the actual injection amount (electrolyte weight) gradually increases or decreases gradually is mainly caused by depositing components or reactants of the electrolyte in each part of the dispenser 5. It is thought that it is caused by gradually adhering. The dispenser 5 periodically cleans and removes deposits, but for the monotonous increase or monotonic decrease characteristics, by adding the difference from the target weight WTTARG, the subsequent injection amount (electrolyte weight) It will be closer to the target weight WTTARG. Note that the above monotonically increasing or monotonic decreasing pattern corresponds to the “first pattern” in the claims.

一方、ステップ１において、今回測定したセル１の電解液重量が下限値ＭＩＮ〜上限値ＭＡＸの範囲内になければ、ステップ１からステップ１１へ進み、このステップ１１において、このような下限値ＭＩＮ〜上限値ＭＡＸの範囲外のセル１が同一のディスペンサ５について４個連続して発生したか否かを判定する。このステップ１１でＹＥＳの場合は、ディスペンサ５の注入量ばらつきのパターンが、図６に示すような急降下型のパターン（請求項における「第２のパターン」に相当する）であるものと判別し、ステップ１２以降へ進む。急降下型のパターンは、例えば、電解液からの析出物による通路の目詰まりなどによって注入量（電解液重量）が良品である許容範囲から下限値ＭＩＮ未満へと急激に低下したパターンである。なお、このパターンでは、一旦低下した注入量（電解液重量）は、回復することがない。 On the other hand, if the electrolyte solution weight of the cell 1 measured this time is not within the range of the lower limit value MIN to the upper limit value MAX in step 1, the process proceeds from step 1 to step 11, and in this step 11, such lower limit value MIN to It is determined whether or not four cells 1 outside the range of the upper limit value MAX are continuously generated for the same dispenser 5. In the case of YES in this step 11, it is determined that the pattern of variation in the injection amount of the dispenser 5 is a sudden drop type pattern (corresponding to the “second pattern” in the claims) as shown in FIG. Proceed to step 12 and subsequent steps. The sudden drop pattern is, for example, a pattern in which the injection amount (electrolyte weight) suddenly drops from an acceptable range of a non-defective product to less than the lower limit MIN due to clogging of the passage due to deposits from the electrolyte. In this pattern, the once reduced injection amount (electrolyte weight) does not recover.

ステップ１２では、今回測定したセル１の電解液重量を、第２の下限値ＭＩＮ２（但しＭＩＮ２＜ＭＩＮ）および第２の上限値ＭＡＸ２（但しＭＡＸ２＞ＭＡＸ）と比較する。今回測定したセル１の電解液重量が第２の下限値ＭＩＮ２〜第２の上限値ＭＡＸ２の範囲内であれば、ステップ１３へ進み、ステップ１１で既に判定したように同一のディスペンサ５について４個連続して発生した下限値ＭＩＮ〜上限値ＭＡＸの範囲外のセル１の電解液重量の平均値ＡＶＥＮＧを算出する。つまり、同一のディスペンサ５による不良品である４個のセル１についての平均値ＡＶＥＮＧを求める。なお、「４個」は一例に過ぎず、適当な複数個であれば足りる。 In step 12, the electrolyte solution weight of the cell 1 measured this time is compared with the second lower limit value MIN2 (where MIN2 <MIN) and the second upper limit value MAX2 (where MAX2> MAX). If the electrolytic solution weight of the cell 1 measured this time is within the range of the second lower limit value MIN2 to the second upper limit value MAX2, the process proceeds to step 13 and four pieces of the same dispenser 5 are determined as already determined in step 11. An average value AVENG of the electrolyte weight of the cell 1 outside the range of the continuously generated lower limit value MIN to the upper limit value MAX is calculated. That is, the average value AVENG for the four cells 1 that are defective by the same dispenser 5 is obtained. Note that “four” is merely an example, and an appropriate plural is sufficient.

次にステップ１４へ進み、平均値ＡＶＥＮＧと電解液重量（注入量）の目標値つまり目標重量ＷＴＴＡＲＧとの差分（乖離値）ΔＷＴ２を求め、この差分ΔＷＴ２を対応するディスペンサ５の補正値として設定する。この補正値は、以後の当該ディスペンサ５の電解液注入量に加算される。詳しくは、ステップ６等での補正と同様に、図２で示した９ステップに分割した注入工程の中で、最終の第９ステップでの注入量に上記の補正値が加算される。ここで、過度の補正による制御の発散を回避するために、差分ΔＷＴ２に相当する補正値を、適当な上限、下限（例えば±２ｇ）で制限するようにしてもよい。なお、第２の下限値ＭＩＮ２および第２の上限値ＭＡＸ２は、一実施例においては、目標重量ＷＴＴＡＲＧを中央値とするように設定される。この急降下型のパターン（第２のパターン）の際に与えられる補正値は、単調増加もしくは単調減少のパターン（第１のパターン）の際に与えられる補正値よりも大きなものとなる。 Next, the routine proceeds to step 14, where a difference (deviation value) ΔWT2 between the average value AVENG and the target value of the electrolyte weight (injection amount), that is, the target weight WTTARG is obtained, and this difference ΔWT2 is set as the correction value of the corresponding dispenser 5. . This correction value is added to the electrolytic solution injection amount of the dispenser 5 thereafter. Specifically, in the same manner as the correction in step 6 or the like, the above correction value is added to the injection amount in the final ninth step in the injection process divided into nine steps shown in FIG. Here, in order to avoid control divergence due to excessive correction, the correction value corresponding to the difference ΔWT2 may be limited by an appropriate upper limit and lower limit (for example, ± 2 g). Note that the second lower limit value MIN2 and the second upper limit value MAX2 are set so that the target weight WTTARG is the median value in one embodiment. The correction value given in the case of the steep descent pattern (second pattern) is larger than the correction value given in the case of the monotone increase pattern or the monotone decrease pattern (first pattern).

このように平均値ＡＶＥＮＧと目標重量ＷＴＴＡＲＧとの差分ΔＷＴ２に応じた比較的大きな補正値を与えることで、図６に示すように急降下していた注入量（電解液重量）が、以後の注入では、許容範囲（下限値ＭＩＮ〜上限値ＭＡＸ）内に入るようになる。なお、平均値ＡＶＥＮＧ算出の基礎となった各セル１は、いわゆる不良品であるから、マーキング等によって後工程にて排除される。 In this way, by giving a relatively large correction value according to the difference ΔWT2 between the average value AVENG and the target weight WTTARG, the injection amount (electrolyte weight) that has fallen sharply as shown in FIG. Then, it falls within the allowable range (lower limit value MIN to upper limit value MAX). Each cell 1 that is the basis for calculating the average value AVENG is a so-called defective product, and is excluded in a subsequent process by marking or the like.

以上の第２のパターン（急降下型のパターン）に対し、ステップ１２において、今回測定したセル１の電解液重量が第２の下限値ＭＩＮ２〜第２の上限値ＭＡＸ２の範囲外であった場合には、ステップ１２からステップ１５へ進み、対応するディスペンサ５を休止する。つまり、これは、注入量が極端に少ないかあるいは極端に多いことを意味し、ディスペンサ５の故障等が想定されるため、第２のパターンのような補正処理は行わずに、ディスペンサ５を休止する。 In contrast to the second pattern (rapid descent type pattern) described above, when the electrolyte solution weight of the cell 1 measured this time is outside the range of the second lower limit value MIN2 to the second upper limit value MAX2 in step 12. Advances from step 12 to step 15 and pauses the corresponding dispenser 5. In other words, this means that the injection amount is extremely small or extremely large, and it is assumed that the dispenser 5 is out of order, so that the dispenser 5 is suspended without performing the correction process as in the second pattern. To do.

一方、ステップ１１においてＮＯであった場合は、ステップ１１からステップ１６へ進み、単に警告表示を行う。これは、今回測定したセル１が下限値ＭＩＮ〜上限値ＭＡＸの範囲外（ステップ１）であったものの、４個連続しては発生しなかったことを意味する。この場合は、図７に示すスパイク型のパターンであると判別する。つまり、ディスペンサ５における析出物の経時的な堆積とは無関係に、何らかの要因ないし外乱によって単発的に注入量の不良が発生しているものと想定される。このような単発的な注入量の不良は補正が困難であるので、ディスペンサ５の注入量の補正は行わない。そして、誤った補正を回避するために、このときのセル１の電解液重量のデータは、ステップ４の平均値ＡＶＥＯＫの算出あるいはステップ１３の平均値ＡＶＥＮＧの算出の基礎には加えられない。従って、何らかの外乱によって発生した注入量の過不足は、以後のディスペンサ５の注入量に不必要に反映せず、不必要な補正によりディスペンサ５の特性が目標重量ＷＴＴＡＲＧから離れてしまうことがない。 On the other hand, if NO in step 11, the process proceeds from step 11 to step 16 to simply display a warning. This means that the cell 1 measured this time was outside the range between the lower limit value MIN and the upper limit value MAX (step 1), but four cells were not generated in succession. In this case, it is determined that the pattern is a spike type pattern shown in FIG. That is, it is assumed that the injection amount is caused by a single factor or disturbance due to a certain factor or disturbance regardless of the deposition of the precipitate in the dispenser 5 over time. Since such a single defective injection amount is difficult to correct, the injection amount of the dispenser 5 is not corrected. In order to avoid erroneous correction, the electrolyte weight data of the cell 1 at this time is not added to the basis of the calculation of the average value AVEOK in step 4 or the calculation of the average value AVENG in step 13. Therefore, the excess or deficiency of the injection amount caused by some disturbance is not unnecessarily reflected in the subsequent injection amount of the dispenser 5, and the characteristics of the dispenser 5 do not deviate from the target weight WTTARG due to unnecessary correction.

ステップ１でセル１の電解液重量が所定の下限値ＭＩＮ〜上限値ＭＡＸの範囲内であった場合に、ステップ１から進むステップ２では、対応するディスペンサ５が注入した過去２８個のセル１（下限値ＭＩＮ〜上限値ＭＡＸの範囲内のセル１と範囲外のセル１の双方を含む）の電解液重量のデータから、工程能力指数Ｃｐを演算する。工程能力指数Ｃｐは、下記式から求められる上限側の工程能力指数Ｃｐｕと下限側の工程能力指数Ｃｐｌのいずれか小さい方の値となる。なお、σは標準偏差、「平均値」は２８個のデータの平均値である。 When the electrolyte solution weight of the cell 1 is in the range of the predetermined lower limit value MIN to the upper limit value MAX in step 1, in step 2 that proceeds from step 1, the past 28 cells 1 ( The process capability index Cp is calculated from the electrolytic solution weight data of the cell 1 within the range from the lower limit value MIN to the upper limit value MAX and the cell 1 outside the range. The process capability index Cp is a smaller one of the upper limit side process capability index Cpu and the lower limit side process capability index Cpl obtained from the following equation. Here, σ is a standard deviation, and “average value” is an average value of 28 data.

Ｃｐｕ＝（上限値ＭＡＸ−平均値）／３・σ
Ｃｐｌ＝（下限値ＭＩＮ−平均値）／３・σ
この工程能力指数Ｃｐは、直近２８個のデータを用いて、逐次算出される。 Cpu = (upper limit MAX−average value) / 3 · σ
Cpl = (lower limit MIN−average value) / 3 · σ
This process capability index Cp is sequentially calculated using the latest 28 pieces of data.

そして、次のステップ３において、算出した工程能力指数Ｃｐが所定の閾値（例えば１．０）以上であるか否かを判定する。工程能力指数Ｃｐが所定の閾値以上であれば、前述したステップ４以降へ進む。 Then, in the next step 3, it is determined whether or not the calculated process capability index Cp is equal to or greater than a predetermined threshold (for example, 1.0). If the process capability index Cp is equal to or greater than a predetermined threshold value, the process proceeds to step 4 and subsequent steps.

工程能力指数Ｃｐが所定の閾値未満である場合は、ステップ１０へ進み、注入量の補正は行わずに、対応するディスペンサ５を休止する。図８および図９は、異常な注入量ばらつきパターンの２つの典型例を示している。図８は、全体的には減少（増加の場合もある）の傾向を示しつつ下限値ＭＩＮ〜上限値ＭＡＸの範囲外となるセル１が不定期に発生するミックス型のパターンであり、図９は、注入量が繰り返し激しく変化する連続スパイク型のパターンである。これらのようなパターンでは、ばらつきが大きく、適切な補正も困難であるので、補正せずにディスペンサ５を休止する。図８あるいは図９のようなパターンは、ある程度の個数のデータに基づいて工程能力指数Ｃｐを求めることにより、判別することができる。なお、「２８個」は一例に過ぎず、工程能力指数Ｃｐの信頼性を確保し得る適当な個数であれば足りる。 When the process capability index Cp is less than the predetermined threshold value, the process proceeds to step 10, and the corresponding dispenser 5 is paused without correcting the injection amount. 8 and 9 show two typical examples of abnormal injection amount variation patterns. FIG. 8 shows a mixed pattern in which cells 1 outside the range between the lower limit value MIN and the upper limit value MAX are irregularly generated while showing a tendency to decrease (may be increased) as a whole. Is a continuous spike type pattern in which the injection volume changes repeatedly and violently. Since such patterns have large variations and it is difficult to perform appropriate correction, the dispenser 5 is stopped without correction. The pattern as shown in FIG. 8 or FIG. 9 can be discriminated by obtaining the process capability index Cp based on a certain number of data. It should be noted that “28” is merely an example, and any suitable number that can ensure the reliability of the process capability index Cp is sufficient.

以上のように、上記実施例によれば、ラミネートフィルムからなる電池容器の注入口を封止（一実施例では仮封止）した後に計測した電解液重量のデータに基づき、ディスペンサ５の注入量ばらつきのパターンを判別し、各々のパターンに対応した補正処理を以後の注入工程で実行するようにしたので、電解液注入工程のサイクルタイムが長くなることがない。そして、電解液からの析出物の堆積等による経時的な注入量の精度低下に適切に対処することができ、電解液の過不足による不良発生を抑制することができる。 As mentioned above, according to the said Example, based on the data of the electrolyte weight measured after sealing the injection hole of the battery container which consists of laminate films (in one Example, temporary sealing), the injection amount of the dispenser 5 Since the variation pattern is discriminated and the correction process corresponding to each pattern is executed in the subsequent injection process, the cycle time of the electrolyte injection process does not become long. In addition, it is possible to appropriately cope with a decrease in the accuracy of the injection amount over time due to deposition of deposits from the electrolytic solution, and it is possible to suppress the occurrence of defects due to excessive or insufficient electrolytic solution.

なお、上記実施例では、複数のディスペンサ５を用いてマガジン２内の多数のセル１に電解液を注入する電解液注入装置を例にして本発明を説明したが、本発明は、これに限らず、例えば、単一のディスペンサを具備する注入装置においても同様に適用が可能である。また、上記実施例のようなフィルム外装型リチウムイオン二次電池に限らず、缶型の電池などにも広く適用することができる。 In the above embodiment, the present invention has been described by taking an example of an electrolyte injection device that injects an electrolyte into a large number of cells 1 in the magazine 2 using a plurality of dispensers 5, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be similarly applied to an injection apparatus including a single dispenser. Further, the present invention can be widely applied not only to the film exterior type lithium ion secondary battery as in the above embodiment but also to a can type battery.

１…セル
２…マガジン
３…チャンバ
５…ディスペンサ
1 ... cell 2 ... magazine 3 ... chamber 5 ... dispenser

Claims

An electrolyte injection method for injecting a predetermined amount of electrolyte into a battery container by a dispenser,
Obtain the weight of the injected electrolyte from the change in weight of the battery container before and after the injection,
Based on the electrolyte weight data of a plurality of batteries injected by the same dispenser, determine the pattern of the injection amount variation of the dispenser,
An electrolytic solution injection method, wherein a predetermined correction process corresponding to the variation pattern is executed in a subsequent injection step.

It is determined whether or not the weight of the electrolyte of the predetermined number of batteries is continuously outside the range from the predetermined lower limit value MIN to the upper limit value MAX. If not, the first pattern is used, and the electrolyte solution of the predetermined number of batteries is determined. 2. The electrolytic solution injection method according to claim 1, wherein when the weight is continuously outside the above range, the second pattern is used.

For the first pattern, the difference between the average value of the plurality of batteries within the above range and the target weight is obtained, and this difference is used as a correction value for the dispenser, and the electrolyte injection amount in the subsequent injection step The electrolyte solution injection method according to claim 2, wherein

The electrolytic solution injection method according to claim 3, wherein a predetermined upper limit and a lower limit are provided for the correction value.

For the second pattern, on the condition that a battery below the second lower limit value MIN2 (provided that MIN2 <MIN) or a battery exceeding the second upper limit value MAX2 (provided that MAX2> MAX) is not included, The difference between an average value of a predetermined number of batteries outside the range and a target weight is obtained, and this difference is added to an electrolyte injection amount in a subsequent injection step as a correction value of the dispenser. The electrolyte solution injection method according to any one of 2 to 4.

The electrolytic solution injection method according to claim 5, wherein the dispenser is suspended when a battery that is lower than the second lower limit value MIN2 or a battery that is higher than the second upper limit value MAX2 is included.

Further, the process capability index Cp is obtained from the electrolyte solution weight data of a plurality of batteries by the same dispenser, and when the process capability index Cp falls below a predetermined value, the dispenser is stopped. The electrolyte solution injection method according to any one of -6.

6. The electrolyte injection according to claim 3, wherein injection of the electrolyte into the battery container is divided into a plurality of steps, and the correction value is added to the injection amount of the final step. Method.