JP3913291B2

JP3913291B2 - 電解液注入装置

Info

Publication number: JP3913291B2
Application number: JP21258796A
Authority: JP
Inventors: 尚樹古島; 啓介板場
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2016-08-12
Also published as: JPH1064513A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池の製造工程において、各電池本体ケース内に対する電解液注入を高精度に管理することが可能な電解液注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯型の液晶ディスプレイ、撮像機、あるいは電話機などの携帯型電子機器類においては、駆動電源として一般的に電池が多く使用されている。そして、これら駆動電源としての電池は、信頼性などを含めて品質面が、量産の歩留まりなどとともに重視される。ここで、電池の品質もしくは性能・信頼性は、電池を構成する各部材に影響され、同一品種，同一規格の電池の場合、たとえば電解液の注入量が一定の所要量を確保していることが望まれる。
【０００３】
ところで、従来、電池の製造工程においては、複数個の電解液注入口（注入用濾斗）が配置されている電解液注入装置に、複数個の電池本体ケースを供給して、各電池本体ケースに、それぞれ所定量の電解液を注入している。すなわち、電解液の計量注入は、予め計量された電解液を間欠的に（一定時間の間隔で）供給・停止を繰り返し、各電解液注入口からそれぞれ所定量の電解液を各電池本体ケース内に注入する手段を採っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記電池の製造工程において、所定量の電解液を注入する手段（方法，装置）は、安定性もしくは信頼性の点に問題があって、量産性の上で満足できるものといえない。たとえば、電解液注入口の詰まりや取り付け状態、さらには、電池本体ケース内の電極板の端子の状態などによって、各電解液注入口からの電解液注入量が変化する。
【０００５】
さらに、詳述すると、電解液供給装置における複数個の電解液注入口中、特定の電解液注入口（特定位置）や、注入動作中のある時間帯などをファクターとし、電池本体ケースに対する電解液注入量の不足もしくは過剰が発生し、製造された電池の品質、信頼性が損なわれる。
【０００６】
しかし、前記電解液注入装置による電解液の注入は、複数の電解液注入装置を並置し、かつそれぞれが備えている複数個の電解液注入口によって、同時に複数個の電池本体ケースに対して行われる。また、これら電解液注入装置は、連続的な稼働であるため、電解液注入量の不足もしくは過剰が、いずれの電解液注入装置のどの電解液注入口において発生しているか、または発生したかを容易に特定することができない。
【０００７】
そして、このような事態が発生した場合は、電解液注入装置の全ての電解液注入口について、その詰まりや取り付け状態を点検・確認し、所要の補修を行う必要があり、多くの労力と時間を要するだけでなく、電解液注入装置の稼働率が低減するため、生産性の低下を招来することにもなる。
【０００８】
したがって、本発明は、電解液注入口の詰まりや取り付け状態に起因する保守・管理、稼働率低減の問題を解消し、各電池本体ケースごとに、電解液注入量などの品質管理も容易な電解液注入装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、被電解液注入電池本体ケースの風袋重量を計量して計量値を出力する風袋重量計量部と、前記風袋重量を計量した複数の電池本体ケースに電解液をそれぞれ注入する複数の電解液注入口を有し、かつ前記各電池本体ケースごとの、電解液を注入した電解液注入口の位置および注入時間帯の情報を出力する電解液注入装置本体と、前記電解液を注入した電池本体ケースの総重量を計量して計量値を出力する総重量計量部と、前記各電池本体ケースごとの電解液を注入した電解液注入装置本体、電解液注入口の位置および注入時間帯の情報、総重量計量部での重量測定値、および風袋重量計量部での重量測定値を入力し、双方の前記重量測定値を用いて減算処理して電解液注入量を演算し、該電解液注入量が過不足であると判定した場合に、前記電池本体ケースに電解液を注入した電解液注入装置本体および電解液注入口の情報を出力するとともに、入力した、前記電解液注入装置本体、前記電解液注入口の位置および前記入時間帯の情報を保存する演算判別部と、前記演算判別部において判定された、少なくとも、前記注電解液注入量が過不足と判定された電解液注入装置本体および電解液注入口の情報を表示するデータ表示部とを具備していることを特徴とする電解液注入装置である。
【００１０】
請求項２の発明は、前記電解液注入装置が、前記演算判別部に保存した前記各電池本体ケースごとの前記電解液注入量、前記電解液注入装置本体、前記電解液注入口の位置および前記注入時間帯の情報を統計処理する統計処理手段をさらに具備し、前記データ表示部において前記統計処理したデータを表示することを特徴とする請求項１記載の電解液注入装置である。
【００１１】
上記発明において、電池本体ケースの風袋重量を計量し、その計量値を出力する風袋重量計量部は、たとえば電池本体ケースを載置する計量用平板を有する計量手段（たとえば天秤）と、前記計量用平板上に電池本体ケースを平面的なスライドで移載する移載・移降機構と、要すれば、前記計量手段、移載・移降機構を内装・配置する防風カバー体とで構成されている。
【００１２】
また、この風袋重量計量部は、各電池本体ケースの計量値を時系列的に、演算判別部に出力する機能を備えている。なお、計量用平板上に対する電池本体ケースの移載・移降機構は、計量用平板と同一面的な配置構成を採り、平坦面をスライドして所要の移載・移降が行われる構造とすることが望ましく、移載・移降の駆動源としては、エアーシリンダー、オイルシリンダーなどが好ましい。
【００１３】
上記発明において、電解液注入装置本体は、たとえば、次のように構成されたものである。すなわち、被電解液注入口を上方とし、互いに離隔して複数個の電池本体ケースを着脱自在に装着するケース支持部が周縁部に配設されたターンテーブルと、前記ケース支持部にそれぞれ対応（対向）して配設された電解液注入口（電解液注入濾斗）とを具備しており、同時に、複数個の電池本体ケースに、電解液を注入する構成と成っている。
【００１４】
なお、電解液注入装置本体ごとに、各電解液注入口の位置および注入時間帯に関する情報を出力する機能を有するとともに、各電解液注入口は注入時において所定量の電解液を注入するため、それぞれ計量手段を備えている。
【００１５】
上記発明において、電解液を注入した電池本体ケースの総重量を計量し、その計量値を出力する総重量計量部は、電解液注入済みの電池本体ケースを載置する計量用平板を有する計量手段（たとえば天秤）と、前記計量用平板上に電池本体ケースを平面的なスライドで移載する移載・移降機構と、要すれば、前記計量手段、移載・移降機構を内装・配置する防風カバー体とで構成されている。
【００１６】
また、この総重量計量部は、各電解液注入済みの電池本体ケースの計量値を時系列的に、演算判別部に出力する機能を備えている。なお、計量用平板上に対する電池本体ケースの移載・移降機構は、計量用平板と同一面的な配置構成を採り、平坦面をスライドして所要の移載・移降が行われる構造とすることが望ましく、移載・移降の駆動源としては、エアーシリンダー，オイルシリンダーなどが好ましい。
【００１７】
上記発明において、風袋重量計量部および総重量計量部から、時系列的に入力される各電池本体ケースごとの総重量値と風袋重量値とを減算し、時系列的に各電池本体ケースごとの電解液注入量を演算・判別する演算判別部は、いわゆる演算部（たとえば CPU半導体装置）と書き込み・読み出し自在の半導体メモリー装置を具備した構成と成っている。すなわち、風袋重量計量部での計量値、電解液注入装置本体の電解液注入口の位置、総重量計量部での計量値およびこれら操作の時間帯などの情報が、各電池本体ケースごとに半導体メモリー装置に入力され、また、演算部にて演算・判別されて、各電池本体ケースごとの電解液注入量が算出される。同時に、電解液注入装置本体の電解液注入口（電解液注入位置）と電池本体ケースとの関係が判別化される。
【００１８】
したがって、これら電解液注入量、電解液注入口の位置および注入時間帯の情報とを、前記演算部で統計的に処理することによって、さらには、この統計処理の結果を、たとえば液晶ディスプレイや印刷などで表示することによって、容易に、全体的な品質管理を行うことができる。
【００１９】
本発明に係る電解液注入装置では、電池本体ケースに対する電解液注入口の詰まりや取り付け状態に起因する注入電解液の変化を容易に検出・判別できる。すなわち、各電池本体ケースごとに、各電解液注入装置ごとにおよび各電解液注入口（電解液注入位置）ごとに、電解液注入量が算出されるので、電解液注入装置本体の、いずれの電解液注入口に詰まりや取り付け状態不良が生じているかを、容易に、特定・判別することができる。
【００２０】
換言すると、電池本体ケースに対する電解液注入量変化が、どの電解液注入口の詰まりや取り付け状態不良で起こったかを容易かつ速やかに特定できる。したがって、電解液注入口の詰まりや取り付け状態不良などの補修も容易になり、電解液注入装置の稼働率が向上し、生産性なども大幅に向上する。
【００２１】
そして、前記電解液注入量の変化、詰まりや取り付け状態不良が起こっている電解液注入口の位置を容易に特定できることは、前記稼働率や生産性の向上が図られるだけでなく、電池製品の品質安定化も図られる。つまり、前記詰まりや取り付け状態不良が起こっていた時間帯などの解析と相俟って製造工程での品質管理などを容易に行うことが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下図１，図２，図３，図４および図５を参照して実施例を説明する。
【００２３】
図１は、この実施例に係る電解液注入装置の要部構成を説明するためのブロック図である。図１において、１は被電解液注入電池本体ケースの風袋重量を計量し、その計量値を出力（点線表示）する風袋重量計量部、２は前記風袋重量を計量した複数の電池本体ケースに電解液をそれぞれ注入する複数の電解液注入口を有し、かつ電解液注入口の位置および注入時間帯を出力（点線表示）する電解液注入装置本体である。また、３は前記電解液注入装置本体２で電解液を注入した電池本体ケースの総重量を計量し、その計量値を出力（点線表示）する総重量計量部、４は前記各電池本体ケースごとに、総重量計量部３での重量測定値および風袋重量計量部１での重量測定値が入力され、かつ減算処理して電解液注入量を演算・判別するとともに、電解液注入装置本体２、電解液注入口位置、注入時間帯の情報入力を保存する演算判別部、５は前記演算判別部４での演算・判別の結果を表示する表示部である。
【００２４】
上記風袋重量計量部１は、たとえば図２に要部構成を斜視的に示すごとく構成してある。図２において、1aは被電解液注入電池本体ケース６を載置する計量用平板1bを有する計量手段（たとえば天秤）、1c，1c′は前記計量用平板1b上に被電解液注入電池本体ケース６を平面的なスライドで移載する移載・移降機構、７は前記計量手段1a，移載・移降機構1c，1c′を内装・配置する防風カバー体である。
【００２５】
ここで、計量手段1aによる計量値は、各電池本体ケース６ごとに電気信号に変換されて演算判別部４に出力される。なお、移載・移降機構1c，1c′は、搬入機構（たとえばエアーシリンダー）1d，1d′および搬入受け板1eもしくは搬出受け板1e′でそれぞれ構成されており、また、防風カバー体７は、たとえばアクリル樹脂系などの合成樹脂製である。
【００２６】
上記電解液注入装置本体２は、たとえば図３ (a)に斜視的に、図３ (b)に平面的にそれぞれ示すごとく、一般的に、複数個の電解液注入装置本体２で構成されている。ここで、2aは一定の方向に回転するテーブル、2b₁，2b₂，2b₃…は前記テーブル2aの周縁部にほぼ一定の間隔でそれぞれ設置され、電池本体ケース６を着脱自在に支持する電池本体ケース支持体、2cは前記各電池本体ケース支持体2b₁，2b₂，2b₃…に対応し、かつ支持された電池本体ケース６の開口部に対向して配設された電解液注入口である。
【００２７】
なお、各電解液注入口2cは、図示を省略してある電解液貯槽に連接する電解液注入路を間欠的に開閉し、ほぼ一定量を吐出させる方式を採っており、また、各電解液注入装置本体２は、それぞれ装置本体２，２′ごとに、かつ電解液注入口2cごとに、その位置（電解液注入装置本体の履歴）を示す電気信号の出力手段を備えている。
【００２８】
そして、この電解液注入装置本体２は、装着支持した電池本体ケース６に電解液が注入された後、テーブル2aから取り外されて総重量計量部３側に移載し、風袋計量済みの新たな電池本体ケース６が搬送・供給され、各電池本体ケース支持体2b₁，2b₂，2b₃…にそれぞれ装着支持する。この間に、各電解液注入口2cには、それぞれ一定量の電解液が供給され、次の電解液注入に備えるように動作する一方、各電解液注入口2cごとに、かつ電解液注入の時間帯に対応した電気信号を演算判別部４に出力する。
【００２９】
また、総重量計量部３は，図４に要部構成を斜視的に示すごとく構成されている。図４において、3aは被電解液注入電池本体ケース６を載置する計量用平板3bを有する計量手段（たとえば天秤）、3c，3c′は前記計量用平板3b上に被電解液注入電池本体ケース６を平面的なスライドで移載する移載・移降機構、７′は前記計量手段3a，移載・移降機構3c，3c′を内装・配置する防風カバー体である。ここで、計量手段3aによる計量値は、各電池本体ケース６ごとに電気信号に変換されて演算判別部４に出力される。なお、移載・移降機構3c，3c′は、搬入機構（たとえばエアーシリンダー）3d，3d′および搬入受け板3eもしくは搬出受け板3e′でそれぞれ構成されており、また、防風カバー体７′は、たとえばアクリル樹脂系などの合成樹脂製である。
【００３０】
さらに、表示部５は、たとえば液晶表示型、もしくはブラウン管などの画像表示体である。図５は、表示部５の概要を説明するためのブロック図であり、前記演算部４での演算・判別結果、たとえば電解液注入装置本体別の電解液注入量テータ5a、電解液注入装置本体別の不具合発生履歴5b、電解液注入装置本体の時間帯別の電解液注入量テータ5cなどを選択表示するものである。
【００３１】
次に、上記構成の電解液注入装置の動作について説明する。
【００３２】
先ず、風袋重量計量部１に、電池要素部など組み込まれた電池本体ケース６を供給し、各電池本体ケース６ごとの風袋重量を計量し、その計量値を演算判別部４に出力する一方、第１の電解液注入装置本体２側に搬送・供給し、電池本体ケース支持部2b₁ ，2b₂ ，2b₃…に装着するとともに、予め計量してある電解液を、対応する各電解液注入口2cから、対応する電池本体ケース６内に同時的に注入する。ここで、電池本体ケース６の風袋重量は、電解液の注入時間などに比べて短時間内に計量できるので、第１の電解液注入装置本体２に搬送・供給するだけでなく、第２，第３…電解液注入装置本体２側に搬送・供給し、電解液の注入が行われる。
【００３３】
したがって、この段階においては、既に演算判別部４に風袋重量値を出力した各電池本体ケース６がブロック化し、第１，第２，…の電解液注入装置本体２に搬送・供給され、さらに各電解液注入装置本体２ごとの電解液注入口2c位置が選択されることになる。つまり、被電解液注入電池本体ケース６に関する情報（データ）は、少なくとも電解液注入装置本体２での電解液注入時点で復層化して入力される。
【００３４】
前記電解液注入装置本体２で、所要の電解液が注入された電池本体ケース６は、総重量計量部３に搬送・供給される。そして、電解液注入後の電池本体ケース６全体の重量が個別に計量し、その計量値をそれぞれ演算判別部４に出力する一方、電解液注入済みの電池本体ケース６を次段の製造工程側に搬送・供給する。この時点で、後述するような手順で、演算判別部４で電解液注入量が過不足と判定された電池本体ケース６は取り外される。
【００３５】
上記、演算判別部４においては、風袋重量計量部１から入力された電池本体ケースごとの風袋計量値、電池本体ケースごとに入力された電解液注入装置本体２における電解液注入口（注入位置）情報および注入時間帯情報、総重量計量部３から入力された電池本体ケースごとの重量計量値に基づいて演算判別が行われる。たとえば、減算処理によって個別ごとの電解液注入量を検知し、合否の判別がなされるし、また、不合格と判別された電池本体ケース６について、その電池本体ケース６が、どの電解液注入装置本体２（たとえば第２の電解液注入装置本体）のいずれの電解液注入口2c（たとえば第３番目の電解液注入口もしくは電池本体ケース支持部2b₃ ）で注入されたかのデータを読みだし、表示部５に表示することによって、不具合が発生している電解液注入装置本体２の電解液注入口2cが容易に特定される。
【００３６】
さらに、前記構成の電解液注入装置において、前記演算判別部４に各電池本体ケース６ごとの電解液注入量、電解液注入装置本体、電解液注入口位置、注入時間帯などの情報をそれぞれ入力・保存し、各電池本体ケース６ごとに、これらの情報（データ）から所要のデータを選択して統計処理することによって、電池製造システムにおける品質管理、生産性向上など容易に図ることができる。
【００３７】
本発明は、上記例示の構成に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、いろいろの変形を採ることができる。たとえば、電解液注入装置本体の設置数は単数であってもよいし、また、各重量計量部における電池本体ケースの搬入機構は、エアーシリンダーの代りに、オイルシリンダーやラックアンドピニオンなどであってもよい。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、電池本体ケースに対する電解液注入量変化が、どの電解液注入装置本体の、何番目の電解液注入口の詰まりや取り付け状態不良で起こったかを容易かつ速やかに特定できる。したがって、電解液注入口の詰まりや取り付け状態不良などの補修も容易になり、電解液注入装置の稼働率が向上し、生産性なども大幅に向上する。
【００３９】
請求項２の発明によれば、前記電解液注入量の変化、詰まりや取り付け状態不良が起こっている電解液注入口の位置を容易に特定でき、かつ稼働率の向上が図られるだけでなく、不都合な事態の発生状態などを統計的に把握できるので、製造工程における電池の品質管理なども容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る電解液注入装置の概略構成例を示すブロック図。
【図２】実施例に係る電解液注入装置が具備する風袋重量計量部の概略構成例を示す斜視図。
【図３】実施例に係る電解液注入装置が具備する電解液注入装置本体の概略構成例を示すもので、 (a)斜視図、 (b)は平面図。
【図４】実施例に係る電解液注入装置が具備する総重量計量部の概略構成例を示す斜視図。
【図５】実施例に係る電解液注入装置が具備するデータ表示部に表示されるデータ例を示すブロック図。
【符号の説明】
１……風袋重量計量部
２……電解液注入装置本体
2b₁，2b₂，……電池本体ケース支持部
2c……電解液注入口
３……総重量計量部
４……演算判別部
５……データ表示部
６……電池本体ケース
７，７′……風防カバー体

Claims

被電解液注入電池本体ケースの風袋重量を計量して計量値を出力する風袋重量計量部と、
前記風袋重量を計量した複数の電池本体ケースに電解液をそれぞれ注入する複数の電解液注入口を有し、かつ前記各電池本体ケースごとの、電解液を注入した電解液注入口の位置および注入時間帯の情報を出力する電解液注入装置本体と、
前記電解液を注入した電池本体ケースの総重量を計量して計量値を出力する総重量計量部と、
前記各電池本体ケースごとの電解液を注入した電解液注入装置本体、電解液注入口の位置および注入時間帯の情報、総重量計量部での重量測定値、および風袋重量計量部での重量測定値を入力し、双方の前記重量測定値を用いて減算処理して電解液注入量を演算し、該電解液注入量が過不足であると判定した場合に、前記電池本体ケースに電解液を注入した電解液注入装置本体および電解液注入口の情報を出力するとともに、入力した、前記電解液注入装置本体、前記電解液注入口の位置および前記入時間帯の情報を保存する演算判別部と、
前記演算判別部において判定された、少なくとも、前記注電解液注入量が過不足と判定された電解液注入装置本体および電解液注入口の情報を表示するデータ表示部と
を具備していることを特徴とする電解液注入装置。
前記電解液注入装置が、
前記演算判別部に保存した前記各電池本体ケースごとの前記電解液注入量、前記電解液注入装置本体、前記電解液注入口の位置および前記注入時間帯の情報を統計処理する統計処理手段をさらに具備し、前記データ表示部において前記統計処理したデータを表示することを特徴とする請求項１記載の電解液注入装置。