JPH08250107A - 液含浸装置及び液含浸方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容器内の内部構造を破壊を無くして、容器内
の被含浸体に対して液体を短時間で含浸させることがで
きる液含浸装置及び液含浸方法を提供すること。 【構成】 液体を容器内の被含浸体に対して含浸させる
ための液含浸装置であり、液体の入っている容器２３の
内部を減圧して大気に開放することで、液体を被含浸体
に対して含浸させるための減圧手段１００と、容器２３
内の液体を加圧して大気に開放してさらに被含浸体に対
して含浸させるための加圧手段１０１と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液含浸装置及び液含浸
方法に関し、特に電池容器等の容器内の被含浸体に対し
て、電解液等の液体を含浸させるための液含浸装置及び
液含浸方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、リチウムイオン二次電池の実用化
の動きがある。リチウムイオン二次電池とは、リチウム
をドープ・脱ドープできる炭素質材料を負極とし、ま
た、リチウムと遷移金属の複合酸化物を正極とし、非水
溶媒に電解質を加えた非水電解液を用いている非水電解
液二次電池をいう。リチウムイオン二次電池は充電が可
能な電池であり、携帯型パーソナルコンピュータの駆動
時間を延ばしたり、あるいは同じ駆動時間なら軽量化で
きる電池として、従来のニッケル−カドミウム電池に代
わる次世代の有力な候補として見られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】リチウムイオン二次電
池の製造工程においては、電池容器（セル）に電解液を
注入する場合に容器内の被含浸体に対する電解液の含浸
時間が極めて遅いので、電解液は何回かに分けて容器内
に注入する方法を採っていた。しかし、この方法では、
電解液の含浸作業の効率が悪い。また、リチウムイオン
二次電池の製造工程においては、電解液は真空吸引によ
り容器内に浸した後、大気に開放していたので、被含浸
体に対する電解液の含浸時間が長く、容器内を大気に開
放するための放置スペースが必要である。

【０００４】図１１は、バッチ処理で複数の二次電池の
セルに対して電解液を注入して、セル内の被含浸体に対
し電解液を含浸させるための含浸装置を示している。こ
の電解液の含浸装置の架台３０１の上には、搬送コンベ
ア３０３が配置されている。この搬送コンベア３０３の
キャリア３０４は、電解液の含浸前の二次電池のセル３
０２を搬送するようになっている。複数個のセル３０２
は、キャリア３０４からマガジン３１２に移されて、電
解液が位置３０５で各セル３０２内に注入される。そし
て、含浸チャンバ３０９においては、セル３０２内が真
空吸引されるので、電解液が被含浸体に対して長い時間
をかけて含浸される。含浸の終わったセル３０２は、搬
送コンベア３０７により別の部所に送られる。

【０００５】このような従来の液含浸装置は、次のよう
な問題がある。 （１） セル３０２内の被含浸体に対する電解液の含浸
作業は、含浸チャンバ３０９において、バッチ処理で一
度に複数のセル３０２の真空吸引を行うことで実施して
いる。このため、もし含浸チャンバ３０９における真空
吸引作業が不適切であった場合には、含浸異常が発生し
たセルの数が多い。 （２） 含浸チャンバ３０９が大型であり、含浸チャン
バ３０９には、吸引による含浸チャンバ３０９の内部圧
力に対して耐えるための対策が必要となってくる。 （３） 含浸チャンバ３０９での真空吸引処理は時間が
かかるので、含浸チャンバ３０９の手前では、多数のセ
ル３０２を待機させるためのスペースが必要である。 （４） セル３０２を載せたマガジン３１２（搬送治
具）の数が多くなってしまう。 （５） 含浸チャンバ３０９内において、セル３０２の
内部を急激に真空吸引するために、セル内には急激な圧
力変化が起こる。このために空気の泡の膨張、収縮によ
って、電池の内部構造が破壊される虞れがある。

【０００６】そこで本発明は上記課題を解消するために
なされたものであり、容器内の内部構造を破壊を無くし
て、容器内の被含浸体に対して液体を短時間で含浸させ
ることができる液含浸装置及び液含浸方法を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
発明にあっては、液体を容器内の被含浸体に対して含浸
させるための液含浸装置であり、液体の入っている容器
の内部を減圧して大気に開放することで、液体を被含浸
体に対して含浸させるための減圧手段と、容器内の液体
を加圧して大気に開放してさらに被含浸体に対して含浸
させるための加圧手段と、を備える液含浸装置により、
達成される。請求項２の発明では、好ましくは減圧手段
は、容器の内部を減圧する際に減圧速度を調整する減圧
速度調整手段と、大気に開放する際の開放速度を調整す
るための開放速度調整手段と、を備える。請求項３の発
明では、好ましくは加圧手段は、容器の内部を加圧する
際の加圧速度を調整する加圧速度調整手段と、大気に開
放する際の開放速度を調整するための開放速度調整手段
と、を備える。請求項４の発明では、好ましくは容器は
二次電池の容器であり、液体は電解液である。請求項５
の発明にあっては、液体を容器内の被含浸体に対して含
浸させるための液含浸方法であり、液体の入っている容
器の内部を減圧した後に大気に開放することで、液体を
被含浸体に対して含浸し、容器の液体を加圧した後に大
気に開放して、さらに被含浸体に対して液体を含浸する
液含浸方法により、達成される。

【０００８】

【作用】請求項１と請求項５の発明によれば、液体の入
っている容器の内部を減圧して大気に開放し、そして容
器内の液体を加圧して大気に開放してさらに被含浸体に
対して含浸させるので、圧力差を利用して含浸作業を早
くすることができる。請求項２の発明によれば、容器の
内部を減圧する際と大気に開放する際に、その速度を調
整するので、容器内の圧力が急激に変化しないので、容
器内の被含浸体に影響を与えない。請求項３の発明によ
れば、容器の内部を加圧する際と大気に開放する際に、
その速度を調整するので、容器内の圧力が急激に変化し
ないので、容器内の被含浸体に影響を与えない。請求項
４の発明によれば、電解液は二次電池の容器内の被含浸
体に確実に含浸される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、
本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種
々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説
明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、
これらの態様に限られるものではない。

【００１０】図１と図２は、本発明の液含浸装置の好ま
しい実施例を示している。この液含浸装置は、図５に示
す二次電池の容器（ワークあるいはセルともいう）２３
内に配置された被含浸体（図７のシート巻き１２６）に
対して、電解液を容器内の被含浸体を破壊せずに安全確
実にしかも迅速に含浸させるための装置である。この液
含浸装置の構造を説明するに先立って、図５ないし図７
を参照して、二次電池の構造について説明する。

【００１１】図５ないし図７の二次電池の容器２３は、
円筒状の容器であり、容器２３の中にはシート巻き１２
６が挿入することにより配置されている。図７のシート
巻き１２６は、テープ１２７によりしっかりと巻いて止
めてあり、活物質を塗布したシートである。このシート
巻き１２６は上述した被含浸体であり、電解液は容器２
３内に注入して、このシート巻き１２６に対して含浸さ
せる必要がある。容器２３は、開口部１４０と底部１４
２を有している。

【００１２】次に、図１と図２を参照して液含浸装置の
構造について説明する。図１と図２において、液含浸装
置は、インデックス手段１、複数の含浸操作手段３０、
上述した容器２３の供給手段２、容器２３の排出手段
３、及びベース４等を有している。このベース４の横に
は制御装置５が配置されている。インデックス手段１
は、リング状のインデックステーブル１ａと、固定テー
ブル１ｂ、及びこのインデックステーブル１ａをインデ
ックス方向Ｒに沿ってインデックスするための駆動手段
１ｃを備えている。含浸操作手段３０はインデックステ
ーブル１ａにおいて３０個設けられている。したがっ
て、インデックステーブル１ａは、駆動手段１ｃの作動
により、固定テーブル１ｂに対してインデックス方向Ｒ
に沿って、たとえば角度１２°（３６０°／３０個）ご
とにインデックスされるようになっている。供給手段２
は、複数の容器２３を交換部２ａ側に供給する。交換部
２ａは、供給手段２のこれから電解液を含浸しようとす
る容器２３，２３を、１つの含浸操作手段３０に移すこ
とができる。排出手段３は、複数の容器２３を外部に排
出する。交換部３ａは、１つの含浸操作手段３０のすで
に電解液を含浸した容器２３，２３を排出手段３に排出
することができる。

【００１３】図２の実施例では、３０個の含浸操作手段
３０が、インデックステーブル１ａの上に等間隔をおい
て配置されている。この含浸操作手段３０は、同じ構造
のものであるので、図１においては図面の簡単化のため
に２つの含浸操作手段３０，３０のみを図示している。

【００１４】図３と図４を参照して、この含浸操作手段
３０の構造を説明する。図３では、インデックステーブ
ル１ａ、固定テーブル１ｂと、そして３０個の含浸操作
手段３０の内の２つの含浸操作手段３０，３０等を代表
して示している。含浸操作手段３０は、４組の操作部３
１，３３を備えている。４組の操作部３１，３３は、固
定テーブル１ｂの図２のポジションＰ１ないしＰ４にそ
れぞれ設定されている。インデックステーブル１ａの上
に設けられた２つのワーク受け２０３，２０３は、各含
浸操作手段３０に対応して配置されている。つまり、ワ
ーク受け２０３はインデックステーブル１ａの上に合計
６０個設けられている。含浸操作手段３０の支柱２８８
は、２本のリニアシャフト２０７，２０７を上下方向に
（Ｚ方向）沿って支持している。ジョウゴユニット移動
台２３０は、リニアブッシュ２０８を介してリニアシャ
フト２０７にそってＺ方向に沿って移動可能になってい
る。ジョウゴユニット移動台２３０は、図３のジョウゴ
ユニット上下ノブ２１４と一体になっている。ジョウゴ
ユニット移動台２３０は、２個のジョウゴユニット２０
４，２０４を有している。リニアシャフト２０７，２０
７には、キャップ上下基台２３１がＺ方向に移動可能に
設けられている。キャップ上下基台２３１はジョウゴユ
ニット移動台２３０の上方に位置していて、キャップ２
０５，２０５を有している。キャップ上下基台２３１
は、キャップ上下ノブ２１６と一体になっている。キャ
ップ２０５，２０５は、それぞれマニホールド２１１に
対してエアーチューブ２０６で接続されている。真空加
圧開放切換バルブ２１０とマニホールド２１１は、支柱
２８８の上部に配置されている。

【００１５】上述したように、ジョウゴユニット上下ノ
ブ２１４は、ジョウゴユニット移動台２３０と一体にな
っていると共に、キャップ上下ノブ２１６は、キャップ
上下基台２３１と一体になっている。リニアガイド２１
２，２１２が支柱２８８の背面の上下位置に配置されて
いる。ジョウゴユニットロックプレート２１５とキャッ
プロックプレート２１７は、リニアガイド２１２，２１
２に沿ってＸ方向に移動可能になっているが、ロックプ
レート２１５，２１７は、２つの引っ張りバネ２１３，
２１３により近付く方向に互いに引っ張られている。ロ
ックプレート２１５は、ジョウゴユニットロックプレー
ト摺動ノブ２３２を有していて、ロックプレート２１７
はキャップロックプレート摺動ノブ２３３を有してい
る。

【００１６】含浸操作手段３０は、上述したようにイン
デックステーブル１ａに設定されているのであるが、図
４の操作部３１，３３は、固定テーブル１ｂに設定され
ている。この操作部３１，３３の組は、図２の固定テー
ブル１ｂのポイントＰ１ないしＰ４にそれぞれ設定され
ている。操作部３１は上述した上下ノブ２１６及びロッ
クプレート２１７の摺動ノブ２３３を操作するようにな
っている。操作部３３は上述した上下ノブ２１４及びロ
ックプレート２１５の摺動ノブ２３２を操作するように
なっている。

【００１７】ここで操作部３１と操作部３３の構造を順
に説明する。図３の操作部３１の基台２９９は、リニア
シャフト２９５とガイドプレート２９４を上下方向に沿
って支持している。基台２９９は、フック前後シリンダ
２２２により、Ｙ方向に沿って移動可能になっている。
基台２９９は、ロック解除シリンダ２２１を備えてい
る。このロック解除シリンダ２２１のロッドには、キャ
ップロックフック２２０が取り付けられている。図３の
キャップロックフック２２０と摺動ノブ２３３をかみ合
わせて操作部３１のロック解除シリンダ２２１を操作す
ることにより、ロック解除シリンダ２２１はキャップロ
ックプレート２１７をＸ方向に引っ張りバネ２１３の力
に抗して移動可能である。このロックプレート２１７を
矢印Ｘ方向（外側の方向）に移動した状態において、キ
ャップ上下シリンダ２１９を作動することにより、キャ
ップ上下シリンダ２１９は、ピン２１８ａにかみ合って
いるノブ２１６とキャップ上下基台２３１をＺ方向（下
方向）に移動可能である。ロックプレート２１７には、
上下ノブ２１６をはめ込んで位置決めするための溝２１
７ａ，２１７ｂが形成されている。溝２１７ａは、図３
のジョウゴユニット移動台２３０の上部位置決め位置に
対応し、溝２１７ｂは、ジョウゴユニット移動台２３０
の下部位置決め位置に対応している。

【００１８】図４に示す操作部３１は、図２のポジショ
ンＰ１とポジションＰ４にそれぞれ配置されている。こ
れに対して、操作部３３は、図２のポジションＰ２とポ
ジションＰ３にそれぞれ配置されている。操作部３３
は、操作部３１と同様の構造であり、リニアシャフト４
９５とプレート４９４が、基台４９９においてＺ方向に
沿って配置されている。ジョウゴ上下シリンダ４１９
は、ジョウゴ上下フック４１８を有していて、ジョウゴ
上下フック４１８のピン４１８ａは、ジョウゴユニット
上下ノブ２１４にかみ合うようになっている。ロック解
除シリンダ４２１のジョウゴロックフック４２０は、ジ
ョウゴユニットロックプレート摺動ノブ２３２にかみ合
うようになっている。基台４９９は、フック前後シリン
ダ４３２を操作することによりＹ方向に移動可能になっ
ている。

【００１９】図４のジョウゴユニットロックフック４２
０と摺動ノブ２３２をかみ合わせて操作部３３のロック
解除シリンダ４２１を操作することにより、ジョウゴロ
ックプレート２１５をＸ方向に引っ張りバネ２１３の力
に抗して移動可能である。このロックプレート２１５を
矢印Ｘ方向（外側の方向）に移動した状態において、ジ
ョウゴ上下シリンダ４１９を作動することにより、ジョ
ウゴ上下シリンダ４１９は、ピン４１８ａとかみ合って
いるジョウゴユニット上下ノブ２１４とジョウゴユニッ
ト移動台２３０をＺ方向（下方向）に移動可能である。
ロックプレート２１５には、上下ノブ２１４をはめ込ん
で位置決めするための溝２１５ａ，２１５ｂが形成され
ている。溝２１５ａは、図３のジョウゴユニット移動台
２３０の上部位置決め位置に対応し、溝２１５ｂは、ジ
ョウゴユニット移動台２３０の下部位置決め位置に対応
している。

【００２０】次に、図５と図６を参照して、図３に示し
たキャップ２０５、ジョウゴユニット２０４及び容器２
３とワーク受け２０３の構造について説明する。図５の
キャップ２０５は、Ｏリング２９を有している。ジョウ
ゴユニット２０４は、その中にジョウゴ２７、スライド
ブッシュ２８、圧縮バネ２６及びシールパッキン２５を
有している。ジョウゴユニット２０４の上部開口２０４
ａは、Ｏリング２９を介してキャップ２０５に密着して
取り付けることができるようになっている。ジョウゴユ
ニット２０４の下部開口部２０４ｂは、ワーク受け２０
３に対してＯリング２４を介して密着して接続できるよ
うになっている。ワーク受け２０３の中には、容器２３
が挿入されている。ジョウゴ２７は、容器２３の上部開
口１４０から容器２３の内部に電解液を入れるためのも
のである。このようなジョウゴ２７を用いることによ
り、容器２３の中に所定量の電解液は一度の注入で投入
することができる。図６に示すように、ワーク受け２０
３、ジョウゴユニット２０４、キャップ２０５は、Ｏリ
ング２４，２９の作用により密閉式のチャンバーＣを形
成している。

【００２１】次に、図８を参照して、本発明の液含浸装
置の空気圧回路系について説明する。図８の空気圧回路
は、図３の含浸操作手段３０に関連して設けられている
ものである。この空気圧回路は、減圧手段としての真空
吸引装置１００と、加圧手段としてのエアー供給装置１
０１、そして大気開放手段４５６を備えている。真空吸
引装置１００とエアー供給装置１０１、大気開放手段４
５６は、図５と図６で示したチャンバＣ内を減圧して大
気開放をし、そしてチャンバＣの内を加圧して大気開放
することにより、図７の被含浸体であるシール巻き１２
６に対して電解液を短時間で安全確実に含浸させる。真
空吸引装置１００の真空源１００ａは、減圧速度調整手
段１０４、バルブ１０７、バルブ１０８を介してチャン
バＣに接続できるようになっている。また、エアー供給
装置１０１のエアー源１０１ａは、加圧速度調整手段１
０３、バルブ１０７，１０８を介してチャンバＣに接続
できるようになっている。チャンバＣの内部は、バルブ
１０８、開放速度調整手段１０５、開放速度調整手段１
０６を介して大気に開放できるようになっている。つま
り、バルブ１０８、開放速度調整手段１０５、開放速度
調整手段１０６は、容器内を真空状態から大気開放し、
しかも容器内を加圧状態から大気開放するための大気開
放手段４５６を構成している。このバルブ１０７，１０
８は、図３の真空加圧開放切換バルブ２１０を構成して
いる。また加圧切換スイッチ１０９、真空切換スイッチ
１１０、真空吸引スタートスイッチ１１１、そして大気
開放スイッチ１１２は、図３の真空加圧開放切換スイッ
チ２０９を構成している。

【００２２】図８の真空源１００ａとエアー源１０１ａ
が、加圧速度調整手段１０３と減圧速度調整手段１０４
に接続させるためのロータリジョイントの構造を図９に
示している。ロータリジョイントは、固定軸１７４と回
転筒１７５を有している。固定軸１７４は図２の固定テ
ーブル１ｂに設けられていて、回転筒１７５は図２のイ
ンデックステーブル１ａに対して取り付けられている。
回転筒１７５は、固定軸１７４に対してＯリング１６ａ
〜１６ｃを介して密着してインデックステーブル１ａと
一体になって回転する。エアー源１０１ａは、固定軸１
７４のポート１７４ａを介して回転筒１７５の空間１７
５ａを経て加圧速度調整手段１０３に供給されるように
なっている。これに対して真空源１００ａは、ポート１
７４ｂ、回転筒１７５の空間１７５ｂを介して減圧速度
調整手段１０４に接続されている。

【００２３】液含浸装置の動作及び液含浸方法 次に、本発明の液含浸装置の動作及び液含浸方法につい
て説明する。図２において、まず、容器（セル）２３の
封入を行う。つまり、供給手段２の容器２３，２３は、
交換部２ａを介して各含浸操作手段３０のワーク受け２
０３，２０３（図３参照）に順次投入される。

【００２４】インデックステーブル１ａがＲ方向にイン
デックスされて、まず図２のポジションＰ３の位置にお
いて、図３のジョウゴユニット移動台２３０がＺ方向
（下方向）に沿ってワーク受け２０３と容器２３に対し
て下降する。このジョウゴユニット移動台２３０の下降
操作は次のようにして行う。すなわち、図４の操作部３
３のフック前後シリンダ４３２が作動して、基台４９９
をロックプレート２１５側に近付ける。これにより、ジ
ョウゴロックフック４２０がジョウゴユニットロックプ
レート摺動ノブ２３２にかみ合うので、ロック解除シリ
ンダ４２１を作動することにより、ジョウゴユニットロ
ックプレート２１５が、矢印Ｘ方向（外側方向）に移動
する。したがってジョウゴユニットロックプレート２１
５の溝２１５ａとジョウゴユニット上下ノブ２１４のか
み合いが解除される。そこで、ジョウゴ上下シリンダ４
１９を作動して、上下フック４１８がジョウゴユニット
上下ノブ２１４を下げる。これによりジョウゴユニット
移動台２３０は、上部位置決め位置から下部位置決め位
置まで下がり、ジョウゴユニット２０４がワーク受け２
０３に対して一体として密着状態になる（図６参照）。
この状態で、ロックフック４２０によりジョウゴユニッ
トロックプレート２１５を矢印Ｘ方向（内側方向）に移
動すると、溝２１５ｂとジョウゴユニット上下ノブ２１
４がかみ合って、ジョウゴユニット移動台２３０がロッ
クされる。このジョウゴユニット移動台の下降とジョウ
ゴユニット移動台のロックは、図２のポジションＰ３で
示す位置で行う。ロックが終了したら図４の基台４９９
は、ロックプレート２１５から遠ざかる。

【００２５】次に、図２のインデックステーブル１ａが
インデックスされて、図６のようにしてジョウゴユニッ
ト２０４とワーク受け２０３が一体となっている状態
で、容器２３の中に電解液を注入する。電解液の注入は
図示しない注入手段により行う。図６のようにしてジョ
ウゴユニット２０４とワーク受け２０３が一体になって
いる状態では、ジョウゴ２７と容器２３は、シールパッ
キン２５を介して圧縮バネ２６の反発力で密着してシー
ルされている。次に、図２のインデックステーブル１ａ
がインデックスされてポジションＰ４において、図６に
示すようにキャップ２０５が下降して、キャップ２０５
がジョウゴユニット２０４の上部開口部２０４ａに密着
して固定される。このキャップ２０５の密着作業は次の
ようにして行う。すなわち、図３に示すように、操作部
３１の基台２９９は、フック前後シリンダ２２２の動作
により、ロックプレート２１７側に移動する。これによ
り図３のキャップロックフック２２０がキャップロック
プレート摺動ノブ２３３にかみ合うと共に、キャップ上
下フック２１８のピン２１８ａがキャップ上下ノブ２１
６にかみ合う。

【００２６】ロック解除シリンダ２２１は、キャップロ
ックプレート２１７を矢印Ｘ方向（外側に向く方向）に
引っ張りバネ２１３の力に抗して移動する。これにより
キャップ上下ノブ２１６とキャップロックプレート２１
７の溝２１７ａのかみ合いが解除されるので、キャップ
上下シリンダ２１９を作動させることによりキャップ上
下フック２１８を用いてキャップ上下ノブ２１６は下げ
ることができる。したがって、キャップ２０５は、上部
位置決め位置から下部位置決め位置に下がって図６に示
すような状態でキャップ２０５はジョウゴユニット２０
４の上部開口部２０４ａに密着して固定される。この状
態では、キャップ上下ノブ２１６が溝２１７ｂに対応し
た位置にあるので、ロック解除シリンダ２２１を作動す
ることにより、キャップ上下ノブ２１６と溝２１７ｂを
かみ合わせて、キャップ上下ノブ２１６をロックする。
このようなキャップ２０５の下降及びロックは、図２の
ポジションＰ４で行う。図３の基台２９９は、ロックプ
レート２１７から遠ざかる。

【００２７】次に、図２のインデックステーブル１ａを
インデックスしながら、図６のようにして形成された密
閉型のチャンバＣの内部を真空吸引して大気開放をし、
そしてチャンバＣ内を加圧して再び大気開放することに
より、図６のシール巻き１２６に対して電解液を含浸さ
せる方法について説明する。図２では、チャンバＣの内
部を真空吸引する位置、大気開放する位置、チャンバＣ
内を加圧する位置、そして再び大気開放する位置が示し
てある。

【００２８】（１）真空吸引操作 まず、図８の空気圧回路を用いて、チャンバＣ内の空気
を真空吸引する。たとえばエアーシリンダ等により外部
から押すことにより、真空切換スイッチ１１０が入っ
て、バルブ１０７の流路が真空源１００ａ側に切り換え
る。そしてスタートスイッチ１１１を押すことによっ
て、バルブ１０８の流路がバルブ１０７側に切り換わ
る。これによって、チャンバＣは、真空源１００ａと接
続されてチャンバＣ内は真空吸引される。この時に、減
圧速度調整手段（絞り）１０４が調整され、その真空吸
引の速度を制御することができる。つまりこの減圧速度
調整手段１０４により真空吸引の速度を調整することに
より、チャンバＣ内の急激な圧力の変化が発生せず、容
器２３内の内部構造が破壊されない。

【００２９】（２）真空から大気開放する操作 次にチャンバＣ内が、真空状態から大気開放をされる。
この場合には、開放スイッチ１１２を押すことによっ
て、バルブ１０８の流路が解放側に切り換わり、チャン
バＣ内は開放速度調整手段１０５，１０６を介して大気
につながる。この時に、スピードコントローラである開
放速度調整手段１０５が調整されるので、その大気開放
速度を制御することができる。このように制御すること
により、チャンバＣの容器２３内における圧力の急激な
変化を避けることができる。真空源１００ａを用いて容
器２３内を真空吸引して、その後大気開放手段４５６に
より容器２３内を大気解放をすることにより、電解液が
シート巻き（被含浸体）に対してスムーズに含浸させる
ことができる。

【００３０】（３）加圧操作 次に、チャンバＣ内が大気圧よりも大きい圧力で加圧さ
れる。この加圧時には、図８の加圧切り換えスイッチ１
０９を押すことによって、バルブ１０７の流路がエアー
源１０１ａ側に切り換わる。そしてスタートスイッチ１
１１を押すことによって、バルブ１０８の流路が、バル
ブ１０７側に切り換わる。これによってチャンバＣは、
エアー源１０１ａに接続されるので、容器２３内の被シ
ート巻き１２６（被含浸体）には電解液が加圧含浸され
る。この時に、絞りである加圧速度調整手段１０３が調
整されるので、加圧速度を制御することができる。この
ように加圧速度を制御すると、容器２３内での急激な圧
力変化が起きない。

【００３１】（４）加圧から大気開放する操作 次にチャンバＣ内の加圧状態を大気開放する。この場合
には、開放スイッチ１１２を押すことによって、バルブ
１０８の流路が開放側に切り換わり、チャンバＣ内は開
放速度調整手段１０５，１０６を介して大気につなが
る。この時に、スピードコントローラである開放速度調
整手段１０６を調整することにより、大気開放をするた
めの速度が制御できる。開放速度を制御することによ
り、容器２３内における急激な圧力の変化が避けられ
る。

【００３２】以上のようにして、容器２３内を減圧、大
気解放、そして加圧及び大気開放操作することにより、
電解液はシート巻きに対して短時間で含浸できる。しか
も、容器内の減圧、大気開放、加圧及び大気開放をする
時点において、それらの速度を制御するようにしている
ので、容器２３内における急激な圧力変化が起らず、空
気側の膨張や収縮による容器２３内の構造が破壊される
という虞れがなくなる。

【００３３】上述したように、本発明の実施例は、容器
をインデックス方式でインデックスしながら容器内を真
空ないし加圧することにより、電解液を順次含浸させる
ことができる。この場合に、図９に示す固定軸１７４と
回転筒１７５から構成されるロータリジョイントによっ
て、エアー源１０１ａと真空源１００ａが各含浸操作手
段３０に対して配置されているチャンバＣに対して、そ
れぞれ接続することができる。

【００３４】上述したようにして容器内のシール巻きに
対して電解液を含浸させた後には、図２のポジションＰ
１で通常のキャップ上下基台２３１が上述した要領とは
逆のやり方で上昇され、その後図２のポジションＰ２で
ジョウゴユニット２０４が上述した要領とは逆のやり方
で上昇される。そして図１の交換部３ａは、電解液が十
分に含浸された容器２３を搬出手段３側に移す。つま
り、インデックステーブル１ａで搬送されて容器２３，
２３に対して電解液の注入及び含浸が終了した容器２
３，２３は、図２の交換部３ａを用いて、排出手段３に
対して排出する。このようして多数の容器の被含浸体に
対する含浸作業が順次連続的に行える。図示の実施例で
は、容器毎に独立して電解液を注入して含浸されるの
で、従来のバッチ処理式に比べて、減圧および／または
加圧異常があっても、二次電池の不良品の発生数を最小
限に抑えることができる。チャンバーＣは各容器に対応
して小型であり、加圧によるチャンバーＣ内の内部圧力
が小さい。個々のチャンバーＣが内部圧力を閉じ込める
構造であり、チャンバーの構造が簡単である。

【００３５】図２に示すように、容器２３内に電解液を
注入し、容器２３内の真空吸引、大気開放、加圧及び大
気開放操作を行うので、非常に効率良く電解液の含浸が
行え、二次電池の生産性が向上する。また本発明の液含
浸装置は、インデックス方式を用いているので、直線ラ
イン形式のものに比べて小スペース化が可能である。そ
して被含浸体に対して電解液を確実に含浸させることが
できるので、二次電池の品質や性能が向上する。

【００３６】図１０は、上述した真空、大気開放、加圧
及び大気開放操作の含浸特性を示している。図１０の縦
軸は圧力であり、横軸は時間である。図１０において、
容器がワーク受けに投入され、時点ｔ１では、図２のイ
ンデックステーブル１ａがインデックスを開始し、時点
ｔ２において容器内に電解液が注入される。時点ｔ３に
おいてチャンバＣ内は真空吸引される。時点ｔ４では、
チャンバＣ内は大気開放操作がされる。この場合に、真
空吸引及び大気解放操作においては、その速度が制御さ
れているので、含浸曲線は傾斜している。次に時点ｔ５
では、チャンバＣ内の加圧含浸が始まる。そして時点ｔ
６でチャンバＣは大気開放操作される。この場合におい
ても加圧及び大気開放時にはそれらの速度を制御するの
で含浸曲線が傾斜している。そして時点ｔ７では、容器
がワーク受けから取り出される。真空吸引時間は、たと
えば１６秒であり、加圧含浸時間はたとえば５６秒であ
る。

【００３７】ところで本発明は上記実施例に限定されな
い。上述した実施例では、容器は二次電池のセルで、被
含浸体が二次電池のシール巻きであり、液体は電解液で
ある。しかし、これに限らず他の分野においても本発明
の液含浸装置を適用することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、容
器内の内部構造を破壊を無くして、容器内の被含浸体に
対して液体を短時間で含浸させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液含浸装置の好ましい実施例の全体を
示す斜視図。

【図２】図１の液含浸装置を示す平面図。

【図３】図２の液含浸装置のインデックステーブル、固
定テーブル、含浸操作手段等を示す斜視図。

【図４】図３の含浸操作手段をより詳しく示す斜視図。

【図５】二次電池の容器を含む密閉型のチャンバの分解
図。

【図６】二次電池の容器を含む密閉型のチャンバの組立
図。

【図７】二次電池の容器と被含浸体であるシール巻きを
示す図。

【図８】図１の液含浸装置の空気圧回路の一例を示す
図。

【図９】図８の空気圧回路に用いられるロータリジョイ
ントの一例を示す断面図。

【図１０】図８の空気圧回路を用いて真空吸引、大気開
放、加圧、大気開放操作により電解液の含浸を行った場
合における真空加圧含浸特性の一例を示す図。

【図１１】従来の液含浸装置の一例を示す斜視図。

【符号の説明】

１ インデックス手段 ２３ 二次電池の容器 ２７ ジョウゴ ３０ 含浸操作手段 ３１ 操作部 １００ 真空吸引装置（減圧手段） １００ａ 真空源 １０１ エアー供給装置（加圧手段） １０１ａ エアー源 １０３ 加圧速度調整手段 １０４ 減圧速度調整手段 １０５ 開放速度調整手段 １０６ 開放速度調整手段 ４５６ 大気開放手段 Ｃ チャンバ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を容器内の被含浸体に対して含浸さ
   せるための液含浸装置であり、 液体の入っている容器の内部を減圧して大気に開放する
   ことで、液体を被含浸体に対して含浸させるための減圧
   手段と、 容器内の液体を加圧して大気に開放してさらに被含浸体
   に対して含浸させるための加圧手段と、を備えることを
   特徴とする液含浸装置。
2. 【請求項２】 減圧手段は、 容器の内部を減圧する際に減圧速度を調整する減圧速度
   調整手段と、 大気に開放する際の開放速度を調整するための開放速度
   調整手段と、を備える請求項１に記載の液含浸装置。
3. 【請求項３】 加圧手段は、 容器の内部を加圧する際の加圧速度を調整する加圧速度
   調整手段と、 大気に開放する際の開放速度を調整するための開放速度
   調整手段と、を備える請求項１に記載の液含浸装置。
4. 【請求項４】 容器は二次電池の容器であり、液体は電
   解液である請求項１に記載の液含浸装置。
5. 【請求項５】 液体を容器内の被含浸体に対して含浸さ
   せるための液含浸方法であり、 液体の入っている容器の内部を減圧した後に大気に開放
   することで、液体を被含浸体に対して含浸し、 容器の液体を加圧した後に大気に開放して、さらに被含
   浸体に対して液体を含浸することを特徴とする液含浸方
   法。