JPH09167612A - 電池用電解液の注液装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電解液の漏液を低減し、動作の安定化および生
産性を向上することができる電池用電解液の注液装置を
提供する。 【解決手段】真空連絡室４０の壁を貫通した電池連絡口
７ｃを有し、電池連絡口７ｃの外端部の周囲に電池ケー
ス１の開口縁部を密着させる環状の密着部１３を有する
電池ケース装着体７と、真空連絡室４０内に挿入されて
往復移動により電池連絡口７ｃを開閉する真空連絡室開
閉用弁部４１を有し、真空連絡室開閉用弁部４１を閉じ
た状態で電解液収容室２４と電池連絡口７ｃとを連通す
る連通口２１を有し、この連通口２１を開閉する電解液
収容室開閉用弁部２４を有する弁装置８とを備え、真空
連絡室４０を真空装置に接続する吸引口１６を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電池用電解液の
注液装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リチウムイオン２次電池の電解液など、
電解液の粘度が高くて浸透性が乏しい場合や、電池ケー
ス内に硬く巻き上げた大量の電極などを収納した場合に
は、電池ケースに電解液を注液する際の電解液の注液時
間が非常に長くなる場合があり、大量生産をする上では
大きな障害となっていた。

【０００３】この電解液の注液時間の短縮のために、遠
心力を利用した注液方法や、真空を利用する注液方法が
一般的に利用されている。第１の従来例（たとえば特開
平５−３２５９４５号）においては、電解液の注液を時
間短縮することと併せて、電池ケースの開口部の付近の
電解液による濡れを防止するため、電池ケース内をまず
最初は高度な減圧状態にしておき、第１回目の注液とし
て、所定注液量の内の一部分の注液を行う。続いて第２
回目の注液として、電池ケース内を、第１回目の減圧状
態より常圧に近い第２の減圧状態として、残りの電解液
の注液を行うことが提案されている。またこの電解液注
液方法に使用される注液装置の断面図などが図示されて
いる。

【０００４】第２の従来例（たとえば特開平７−９９０
５０号）においては、電池ケースの開口部に漏斗状の液
溜め容器を取り付け、この部分に電解液を供給後、これ
ら容器の周囲を真空雰囲気にすることにより、電池ケー
スの内部にあった空気と電解液を置換し、これにより電
池ケースの内部に電解液を注入し、電極に浸透させるこ
とを提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】第１の従来例および第
２の従来例により、電池ケースの内部を減圧することに
よって、比較的短時間のうちに電池ケース内に電解液を
注入し、かつ電極の内部にまで電解液を浸透させること
ができるようになった。第１の従来例の２段階注液に関
しては、電解液の粘度、注液量、電池ケースの内部に収
納される電極の量、その材質および巻きつけ硬さなどに
より、左右されることが考えられるので、電池の設計仕
様ごとに適否は判断されるべきであり、注液方法として
良否の判断は安易にはできない。

【０００６】しかし、注液装置の１例として図示された
装置には、電池ケースの近くに真空用排気管の開閉弁が
無いため、電解液が真空用排気管内を通り電磁弁の付近
にまで達して、電池ケース内に注入されるべき電解液の
量が不安定となることが予想される。また、腐食性のあ
る電解液により電磁弁のコイルや保持機構を汚し、動作
を不安定にする恐れもある。

【０００７】さらに２次電池に電解液を注入するために
使用する場合には、電池ケース内に収納された電極から
引き出された、リード線には封口板が接続されているの
が一般的である。この封口板の表面を電解液で濡らさな
いことは、電池ケース表面を濡らさないこと以上に大切
であるが、これに対する配慮は全く無いので、２次電池
の電解液注入用としては好ましいものではない。

【０００８】また、第２の従来例について、一般的に２
次電池用の電解液は常温で僅かに減圧しただけでも、電
解液中に溶解していた空気が泡となつて排出されるのみ
ならず、混合有機電解液の場合はそのものも沸騰して低
沸点成分が真空装置により排気され、本来の電解液の成
分と異なる成分に変化し、性能劣化を引き起こし易いこ
とから、真空度をあまり高くすることはできないと予想
されるため、電池ケースに注入する電解液の量が比較的
多い場合には、減圧と加圧を数回繰り返し電解液を注入
する必要があると考えられ、生産性は低いと予想され
る。

【０００９】また、この従来例においても電池ケースや
封口板の電解液による濡れを有効に防止する対策が提案
されていない。さらに注液の説明用として図示された電
池において、電池ケースに収納した電極から引き出され
たリード線には、未だ封口板が接続されていないため
に、電解液注入後に封口板の接続がされるものと考えら
れるが、リチウムイオン２次電池などにおいては、可燃
性電解液が使用されるために、電解液注入後に、リード
線に封口板を接続する場合には、発火事故防止などのた
めに接続工法に制約が多くなり好ましくない。

【００１０】したがって、この発明の目的は、電解液の
漏液を低減し、動作の安定化および生産性を向上するこ
とができる電池用電解液の注液装置を提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電池用電
解液の注液装置は、真空連絡室を有し、この真空連絡室
の壁を貫通した電池連絡口を有し、この電池連絡口の外
端部の周囲に電池ケースの開口縁部を密着させる環状の
密着部を有する電池ケース装着体と、電解液収容室を有
し、真空連絡室内に挿入されて往復移動により電池連絡
口を開閉する真空連絡室開閉用弁部を有し、この真空連
絡室開閉用弁部を閉じた状態で電解液収容室と電池連絡
口とを連通する連通口を真空連絡室開閉用弁部に有し、
この連通口を開閉する電解液収容室開閉用弁部を有する
弁装置とを備え、真空連絡室開閉用弁部を開きかつ前記
電解液収容室開閉用弁部を閉じた状態で真空連絡室を真
空装置に接続する吸引口を真空連絡室に有するものであ
る。

【００１２】請求項１記載の電池用電解液の注液装置に
よれば、電解液収容室開閉用弁部を閉じ真空連絡室開閉
用弁部を開いて電池ケース内のエアーを真空装置により
所定の真空度まで吸引後、真空連絡室開閉用弁部を閉じ
て電池ケースと真空装置の接続を断ち、つぎに電解液収
容室開閉用弁部を開き、電池ケース内の減圧状態におい
て電解液を電池ケース内に注液する。

【００１３】この場合、電池ケースの内部を減圧する際
には、電解液収容室は、電解液収容室開閉用弁部により
閉ざされ電解液収容室と真空連絡室が隔離されているた
め、電解液の低沸点成分の減圧に伴う沸騰などには制約
されることなく、真空度の高い減圧を行うことが可能と
なり、注液に最適の減圧下で能率的に電解液を注液する
ことができ、このため電解液注入時間をより一層短縮す
ることができ、生産性を向上することができる。

【００１４】また真空に減圧する部分は電池ケース、電
池ケース装着体の電池連絡口および真空連絡室である
が、電池連絡口および真空連絡室の真空になる部分は小
さくできるので、真空に減圧する部分はほぼ電池ケース
の内部に限定され、余分な部分についての減圧は極力少
なくできる注液装置の構造にすることが可能である。し
たがって、比較的小さな容量の真空ポンプを利用する場
合でも、真空引き時間の短縮が容易である。

【００１５】さらに電解液収容室を弁装置に設けている
ため、電池ケースの真上でかつ非常に接近させて設ける
ことができ、真空連絡室開閉用弁部を閉じ電解液収容室
開閉用弁部を開くことにより、電解液は連通口および電
池連絡口を通って電池ケースに流れるので、ほとんど電
池ケース以外の部分には流れないようにでき、電解液の
ロスも僅かで極力少なくでき、このため電解液の注入量
を安定化させ電池特性を安定化させることができる。ま
た電解液により電解液注入装置を広範囲に汚染すること
もないので、動作の安定化が図れ、信頼性の高い電解液
注液が可能となる。

【００１６】また、電池ケースの内部を高真空に減圧
後、電解液収容室内の電解液を電池ケース内に注入しよ
うとすると、注入スピードのコントロールは意外に面倒
であるため、電池ケースに注入された後、電解液が再度
飛沫となって電池ケース外に飛び散ることも考えられる
が、真空連絡室開閉用弁部を閉じ電池ケースを密着部に
密着しているため、電解液の飛散の防止も可能となる。
そして電解液の漏れや、電解液による電池ケースの外面
の濡れは、電池ケースの内部が減圧されているため皆無
にすることができ、漏液を起こさない電池を生産するこ
とができる。

【００１７】さらに、注液装置の電池ケース装着体およ
び弁装置の構成が比較的シンプルであり、しかも必要最
小限の範囲内にのみ電解液が流入するように構成できる
ため、装置の信頼性や稼働率を高め、かつ後処理を容易
にすることができる。請求項２記載の電池用電解液の注
液装置は、電解液収容室を有し、この電解液収容室の壁
を貫通した電池連絡口を有し、この電池連絡口の外端部
の周囲に電池ケースの開口縁部を密着させる環状の密着
部を有する電池ケース装着体と、真空装置に接続される
真空連絡室を有し、電解液収容室内に挿入されて往復移
動により電池連絡口を開閉する電解液収容室開閉用弁部
を有し、この電解液収容室開閉用弁部を閉じた状態で真
空連絡室と電池連絡口とを連通する連通口を電解液収容
室開閉用弁部に有し、この連通口を開閉する真空連絡室
開閉用弁部を有する弁装置とを備えたものである。

【００１８】請求項２記載の電池用電解液の注液装置に
よれば、請求項１と同効果がある。請求項３記載の電池
用電解液の注液装置は、請求項１または請求項２におい
て、電池ケースが、内部に電極を有し、電極より外部に
引き出されたリード線を有し、このリード線の外端に接
続されて電池ケースの開口を閉じる封口板を有するもの
であり、封口板を電池ケースの外側に開いた状態で電池
ケースの開口縁部を密着部に密着可能としたものであ
る。

【００１９】請求項３記載の電池用電解液の注液装置に
よれば、請求項１または請求項２の効果のほか、電池ケ
ースの開口縁部を密着部に密閉しているが、先端部に封
口板を接続したリード線を開口縁部から引き出している
ため、リード線の密着部に接触する部分には、ごく僅か
なエアー漏れがあると予想されるが、真空ポンプの容量
を適当なものに設定すれば、真空に吸引する上でも、注
液上でも実用上問題はない。また電解液の漏れや、電解
液による電池ケースの外側および電池ケースの外側の封
口板の濡れは、電池ケースの内部が減圧されているため
皆無にすることができる。また第２の従来例と比較して
接続工法の制約が少ない。

【００２０】請求項４記載の電池用電解液の注液装置
は、請求項３において、密着部が電解液に対して撥水性
を有する弾性材料により構成されているものである。請
求項４記載の電池用電解液の注液装置によれば、請求項
３の効果のほか、密着部の撥水性を有する弾性によりリ
ード線の周囲に隙間が生じることがなくなり電解液の漏
れを無くすことができ、このため電池ケースの外側およ
び封口板の表面の電解液で濡れることがなく電解液によ
る汚れを皆無にすることができる。

【００２１】請求項５記載の電池用電解液の注液装置
は、請求項１または請求項２において、電解液収容室が
１個の電池ケースに注入される電解液の全量を収容でき
る容積を有するものである。請求項５記載の電池用電解
液の注液装置によれば、請求項１または請求項２の効果
のほか、真空連絡室開閉用弁部を閉じ電解液収容室開閉
用弁部を開いたときには、電解液が真空吸引作用によ
り、電池ケース内に吸引され、電解液収容室に収容され
た電解液の全量が連続して完全に電池ケース内に収容さ
れるので、電解液のばらつきが少なく、定量吐出ポンプ
により電解液収容室に収容する作業も簡単になる。

【００２２】請求項６記載の電池用電解液の注液装置
は、請求項１または請求項２において、電池ケースが密
着部に対して接離自在に搬送される電池ケース搬送手段
に支持され、電池ケースの開口縁部が密着部に密着し、
電解液収容室開閉用弁部が閉じた状態で真空連絡室開閉
用弁部が開閉し、かつ真空連絡室開閉用弁部が閉じた状
態で電解液収容室開閉用弁部が開閉するように、電池ケ
ース搬送手段、真空連絡室開閉用弁部および電解液収容
室開閉用弁部をカム駆動装置により連動したものであ
る。

【００２３】請求項６記載の電池用電解液の注液装置に
よれば、請求項１または請求項２の効果のほか、電池ケ
ースへの注液作業が連続して効率よく行える。

【００２４】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を、
リチウムイオン２次電池の電池ケースに注液をする場合
について、図１ないし図４に基づいて説明する。図１お
よび図２はこの発明の電池用電解液の注液装置の主要部
を示す概略の断面図であり、電池ケース装着体７および
弁装置８を有する。

【００２５】まず、電池ケース１について説明する。電
池ケース１は電解液等を入るための容器であり筒状をな
しており、内部には図３に示すように渦巻状に巻かれた
電極４が電解液を注液する前に事前に収納されている。
この電極４からはリード線３が引き出され、その先端に
は電池ケース１の開口部を塞ぐ封口板２が接続されてい
る。

【００２６】図１および図２においては、電池ケース装
着体７の電池ケース開口部装着部材７ａに対して、電池
ケース１を接離自在に搬送される電池ケース搬送手段に
支持している。前記のように電極４の収納された電池ケ
ース１の底部を電池ケース搬送手段の保持部材５により
着脱自在に保持し、保持部材５を圧縮コイル型を一形態
とするばね６の上端で支持し、ばね６の下端をカムホロ
ワ４３で支持し、カムホロワ４３にカム４４を係合して
いる。この保持部材５、圧縮ばね６、カムホロワ４３、
カム４４およびそのカム駆動装置により電池ケース搬送
手段を構成している。そして、カムの回転によりカムホ
ロワを上昇させて電池ケース１の開口縁部を電池ケース
開口部装着部材７ａの密着部１３に当接しばね６の圧縮
して電池ケース１の開口縁部を密着部１３に押し付けて
いる。その際、封口板２は、図１および図２に示すよう
に電解液が電池ケース１の外表面に付着しないように、
電池ケース１の外側に引き出してある。

【００２７】電池ケース装着体７は、真空連絡室４０を
有し、この真空連絡室４０の壁を貫通した電池連絡口７
ｃを有し、この電池連絡口７ｃの外端部の周囲に電池ケ
ース１の開口縁部を密着させる環状の密着部１３を有す
る。また真空連絡室４０を真空装置（図示せず）に接続
する吸引口１６を真空連絡室４０に有する。実施の形態
では、電池ケース開口部装着部材７ａと弁装置８の支持
を兼ねた固定部材７ｄとがねじ２５により連結されてい
る。また真空連絡室４０は電池ケース開口部装着部材７
ａに漏斗状の凹部を形成し、その底部に電池連絡口７ｃ
が連通し、また固定部材７ｄに漏斗状の凹部を底部とす
るシリンダ状の筒状中空部を形成している。１４は真空
吸引用パイプであり、この端部に真空装置の真空ポンプ
が接続される。２６は電池ケース開口部装着部材７ａと
固定部材７ｄとの間を気密にするパッキンである。

【００２８】また密着部１３は、電池ケース１の開口縁
部が押し付けられて密着するが、前記したようにリード
線３が電池ケース１の開口縁部を跨いでいるのでリード
線３も密着部１３に押し付けられているので、完全密着
せずに一部隙間が生じる可能製がある。したがって、こ
の部分から真空引きの際にエアー漏れや、電解液の漏れ
が起きないようにするとともに、リード線３を傷つけた
りしないように適度な加圧力を設定し、また適当な形状
や硬さなどを有するように、その表面を平面またはわず
かに凸形に形成するとともに、電解液にとって撥水性す
なわち濡れ性の悪い弾性材料たとえばフッ素ゴム製パッ
キンを選定している。

【００２９】弁装置８は、電解液収容室２４を有し、真
空連絡室４０内に挿入されて往復移動により電池連絡口
７ｃを開閉する真空連絡室開閉用弁部４１を有し、この
真空連絡室開閉用弁部４１を閉じた状態で電解液収容室
２４と電池連絡口７ｃとを連通する連通口２１を真空連
絡室開閉用弁部４１に有し、この連通口２１を開閉する
電解液収容室開閉用弁部９を有する。実施の形態におけ
る電解液収容室２４は、上端に開口をもつホッパのよう
な形状に形成され、真空連絡室４０の固定部材７ｄのシ
リンダ状の筒状中空部に摺動自在に挿入される挿入部８
ｂを底部に突出し、その先端に挿入部８ｂよりも細径の
真空連絡室開閉用弁部４１を突出している。連通口２１
は挿入部８ｂおよび真空連絡室開閉用弁部４１を貫通
し、挿入部８ｂの外周に一対の周溝を形成し、これらの
周溝に、筒状中空部の内周面に摺接する液密パッキン２
２を装着している。そして、電解液収容室２４も連通口
２１の長さを短くするように底部を挿入部８ｂに進入し
て深く形成している。真空連絡室開閉用弁部４１のその
先端は真空連絡室４０を形成する電池ケース開口部装着
部７ａの漏斗状の凹部に対向して錐状に形成し、漏斗状
の凹部に周溝を形成してこれに閉弁時に真空連絡室開閉
用弁部４１の表面が密着するパッキン１７を装着してい
る。また真空連絡室４０の吸引口１６は真空連絡室開閉
用弁部４１を開いた状態で真空連絡室４０に開口すれば
よいが、実施の形態では真空連絡室開閉用弁部４１を閉
じた状態で真空連絡室開閉用弁部４１の側面に対向する
ように形成されている。この電解液収容室２４は電池ケ
ース１の容積の種類に応じて決定されるが、１個の電池
ケース１に注入される電解液の全量を収容できる容積を
有するように形成されている。電池ケース１への電解液
は電池ごとに定まる所定の注液量が決定されており、電
解液供給ポンプ（図示せず）により電解液収容室２４に
供給される。

【００３０】１０は弁装置８の側面に突設されたカムホ
ロワであり、カム１８によって駆動され真空連絡室開閉
用弁部４１が開く方向に駆動される。１１は固定部材７
ｄに固定された固定部７ｄ′と弁装置８との間に介在さ
れて真空連絡室開閉用弁部４１が閉じる方向に付勢する
圧縮コイル型のばねである。１５は定量吐出ポンプ（図
示せず）に接続されたパイプであり、定量吐出ポンプか
ら吐出される一定量が電池ケース１に注入される電解液
の全量に相当し、これを吐き出すことにより電解液収容
室２４に一定量の電解液２０が収容される。３０は弁支
持体であり、弁装置８にねじ２８により取付けられて圧
縮コイル型のばね１１の下端部を受けており、また中心
部の連通口２１および挿入部８ｂの軸線上に軸孔２９を
貫通している。３１は有天筒状のばね受けであり、内周
に雌ねじ３１ａを形成し、弁支持体３０の外周に形成し
た雄ねじ３９ａに螺合して片支持体３９に取付けてい
る。

【００３１】電解液収容室開閉用弁部９はニードルを実
施の形態としている。この電解液収容室開閉用弁部９は
先端に細径部を形成し、連通口２１の電解液収容室２４
内の開口縁に密着する筒状のパッキン１２を細径部に設
けている。また電解液収容室開閉用弁部９の中間部が支
持体３０の軸孔２９に摺動自在に貫通し、固定部７ｄ′
の貫通孔３８およびばね受け３１の貫通孔３１ｂを突き
抜け、ガイド３３にガイドされ、またばね受け３１の内
部に位置してつば３２を設け、つば３２とばね受け３１
の内面との間に圧縮コイル型のばね１９を介在して電解
液収容室開閉用弁部９を閉じる方向に付勢している。ま
た電解液収容室開閉用弁部９の上端部にカムホロワ３４
を設け、カムホロワ３４をカム３５に当接しカム３５の
回転によりばね１９に抗して電解液収容室開閉用弁部９
を開く。これにより、電解液が連通口２１および電池連
絡口７ｃを通って電池ケース１に流れる落ちることがで
きる。電解液収容室開閉用弁部９のばね受け３１の内部
につば３２を有し、つば３２とばね受け３１の間に圧縮
コイル型のばね１９を介在して、電解液収容室開閉用弁
部９が電解液収容室２４内の連通口２１を閉じるように
付勢している。

【００３２】カム１８，３５，４４は、電池ケース１の
開口縁部が密着部１３に密着し、電解液収容室開閉用弁
部９が閉じた状態で真空連絡室開閉用弁部４１が開閉
し、かつ真空連絡室開閉用弁部４１が閉じた状態で電解
液収容室開閉用弁部９が開閉するように、カム駆動装置
により連動している。図４の注液装置のタイミングチャ
ートにおいて、（ａ）は電解液収容室開閉用弁部９の開
閉動作、（ｂ）は真空連絡室開閉用弁部４１の開閉動
作、（ｃ）は電池ケース１の電池ケース開口部装置部材
７ａの密着部１３への接離動作を示す。これらの図にお
いて、タイミングチャートの横軸は９ｓｅｃ／サイクル
で回転するカムの回転角を示している。また図（ａ）の
注液エリアは電解液収容室２４に電解液を電解液供給ポ
ンプにより注液している区域である。図（ｂ）の含浸時
間は真空吸引後に電池ケース１内に電解液を注液してい
る時間である。図（ｃ）の電池入口は電解液の注液され
ていない電池ケース１を保持部材５に保持した状態であ
り、上昇開始はカムにより保持部材５を上昇させ始めた
状態であり、リフト完了は電池ケース１の開口縁部が封
口板２を外側に位置したまま密着部１３に密着した状態
であり、つぎに電解液注液後に電池ケース１を密着部１
３から若干ゆっくり離して封口板２を浮かせ、下降完了
は密着部１３から所定量離間した状態であり、電池出口
は電池ケース１を取り出す位置である。

【００３３】この電池用電解液の注液装置の動作につい
て、説明する。すなわち、電池ケース１が電池ケース開
口部装着部材７に装着されるとき、図４に示すように電
解液収容室開閉用弁部９は下降したままであり、電解液
収容室開閉用弁部９は閉じている。やがてカム１８の回
転により、図４のタイミングチャートにしたがって真空
連絡室開閉用弁部４１が上昇し、電池ケース１の内部が
電池連絡口７ｃ、真空連絡室４０、吸引口１６および真
空吸引用パイプ１４を通して、真空装置の真空ポンプ
（図示せず）と接続され−５００〜−７５０ｍｍＨｇ程
度まで減圧される。そして、２〜３秒間保持し、真空度
がやや安定した状態で、カム１８の回転により真空連絡
室開閉用弁部４１が下降して真空連絡室開閉用弁部４１
がパッキン１７に密着して閉じる。一方、電解液収容室
２４は電池ケース１が真空にされている間に電解液２０
が注入され、電池ケース１を真空にして真空連絡室開閉
用弁部４１が閉じた後、続いて直ちに電解液収容室開閉
用弁部９をカム３５により上昇させて、電解液収容室開
閉用弁部９の開弁動作により、その先端に取り付けられ
たパッキン１２により閉じられていた電解液収容室２４
の連通口２１が開放されて、連通口２１および電池連絡
口７ｃを通して電池ケース１内に電解液２０が注液され
る。電解液２０は電池ケース１内が大気圧に対して負圧
であるため、連通口２１および電池連絡口７ｃを通って
吸引され、注入される。

【００３４】電解液２０の注液が完了すると、電解液収
容室開閉用弁部９が閉じるとともに、電池ケース保持部
材５がカムによって密着部１３側から後退し、電解液２
０が注液されていない電池ケース１が交換され、再度電
池開口部装着部７ａに装着される。その後は先に説明し
たのと同じ動作が行われる。この実施の形態によれば、
電解液収容室開閉用弁部９を閉じ真空連絡室開閉用弁部
４１を開いて電池ケース１内のエアーを真空装置により
所定の真空度まで吸引後、真空連絡室開閉用弁部４１を
閉じて電池ケース１と真空装置の接続を断ち、つぎに電
解液収容室開閉用弁部９を開き、電池ケース１内の減圧
状態において電解液２０を電池ケース１内に注液する。

【００３５】この場合、電池ケース１の内部を減圧する
際、電解液収容室２４は、電解液収容室開閉用弁部９に
より閉ざされ電解液収容室２４と真空連絡室４０が隔離
されているため、電解液２０の低沸点成分の減圧に伴う
沸騰などには制約されることなく、真空度の高い減圧を
行うことが可能となり、注液に最適の減圧下で能率的に
電解液を注液することができ、このため電解液注入時間
をより一層短縮することができ、生産性を向上すること
ができる。

【００３６】また真空に減圧する部分は電池ケース１、
電池ケース装着体７の電池連絡口７ｃおよび真空連絡室
４０であるが、電池連絡口７ｃおよび真空連絡室４０の
真空になる部分は小さくできるので、真空に減圧する部
分はほぼ電池ケース１の内部に限定され、余分な部分に
ついての減圧は極力少なくできる注液装置の構造にする
ことが可能である。したがって、比較的小さな容量の真
空ポンプを利用する場合でも、真空引き時間の短縮が容
易である。

【００３７】さらに電解液収容室２４を弁装置８に設け
ているため、電池ケース１の真上でかつ非常に接近させ
て設けることができ、真空連絡室開閉用弁部４１を閉じ
電解液収容室開閉用弁部９を開くことにより、電解液２
０は連通口２１および電池連絡口７ｃを通って電池ケー
ス１に流れるので、ほとんど電池ケース１以外の部分に
は流れないようにでき、電解液２０のロスも僅かで極力
少なくでき、このため電解液２０の注入量を安定化させ
電池特性を安定化させることができる。また電解液２０
により電解液注液装置を広範囲に汚染することもないの
で、動作の安定化が図れ、信頼性の高い電解液注液が可
能となる。

【００３８】また、電池ケース１の内部を高真空に減圧
後、電解液収容室２４内の電解液２０を電池ケース１内
に注入しようとすると、注入スピードのコントロールは
意外に面倒であるため、電池ケース１に注入された後、
電解液２０が再度飛沫となって電池ケース１外に飛び散
ることも考えられるが、真空連絡室開閉用弁部４１を閉
じ電池ケース１を密着部１３に密着しているため、電解
液２０の飛散の防止も可能となる。そして電解液２０の
漏れや、電解液２０による電池ケース１の外面の濡れ
は、電池ケース１の内部が減圧されているため皆無にす
ることができ、漏液を起こさない電池を生産することが
できる。

【００３９】さらに、注液装置の電池ケース装着体７お
よび弁装置８の構成が比較的シンプルであり、しかも必
要最小限の範囲内にのみ電解液２０が流入するように構
成できるため、装置の信頼性や稼働率を高め、かつ後処
理を容易にすることができる。また、電池ケース１の開
口縁部を密着部１３に密閉しているが、先端部に封口板
２を接続したリード線３を開口縁部から引き出している
ため、リード線３の密着部１３に接触する部分には、ご
く僅かなエアー漏れがあると予想されるが、真空ポンプ
の容量を適当なものに設定すれば、真空に吸引する上で
も、注液上でも実用上問題はない。

【００４０】とくに、密着部１３の撥水性を有する弾性
によりリード線３の周囲に隙間が生じにくくなり電解液
２０の漏れを無くすことができ、このため電池ケース１
の外側および封口板２の表面の電解液２０で濡れること
がなく電解液２０による汚れを皆無にすることができ
る。また電解液２０の漏れや、電解液２０による電池ケ
ース１の外側および電池ケース１の外側の封口板２の濡
れは、電池ケース１の内部が減圧されているため皆無に
することができる。また第２の従来例と比較して接続工
法の制約が少ない。

【００４１】真空連絡室開閉用弁部４１を閉じ電解液収
容室開閉用弁部９を開いたときには、電解液２０が真空
吸引作用により、電池ケース１内に吸引され、電解液収
容室２４に収容された電解液２０の全量が連続して完全
に電池ケース１内に収容されるので、電解液２０のばら
つきが少なく、定量吐出ポンプにより電解液収容室２４
に収容する作業も簡単になる。

【００４２】真空連絡室開閉用弁部４１、電解液収容室
開閉用弁部９および電池ケース搬送手段はカム１８，３
５，４４を用いて連動しているため、電池ケース１への
注液作業が連続して効率よく行える。さらに、図１およ
び図２に示すように、電池ケース１は電解液収容室２４
のある弁装置８の真下でかつ非常に接近して設けられて
いるとともに、随所にパッキン１７，２２，２６等をを
設けて、電解液２０のロスの防止を図っている。

【００４３】また、ばね１１，１９はそれぞれ、真空連
絡室開閉用弁部４１および電解液収容室開閉用弁部９の
動きをカムの形状に確実に追従させて、真空引きとそれ
に続く注液工程を効率的に処理させている。この発明の
第２の実施の形態を図５および図６に示す。すなわち、
この電池用電解液の注液装置は、第１の実施の形態と比
較して、電池ケース装着体７に電解液２０を収容し、弁
装置８に真空連絡室４０を形成しているものであるが、
全体的構成は第１の実施の形態と同様である。

【００４４】電池ケース装着体７は、電解液収容室２４
を有し、この電解液収容室２４の壁を貫通した電池連絡
口７ｃを有し、この電池連絡口７ｃの外端部の周囲に電
池ケース１の開口縁部を密着させる環状の密着部１３を
有する。弁装置８は、真空装置に接続される真空連絡室
４０を有し、電解液収容室２４内に挿入されて往復移動
により電池連絡口７ｃを開閉する電解液収容室開閉用弁
部９を有し、この電解液収容室開閉用弁部９を閉じた状
態で真空連絡室４０と電池連絡口７ｃとを連通する連通
口２１を電解液収容室開閉用弁部９に有し、この連通口
２１を開閉する真空連絡室開閉用弁部４１を有する。弁
装置８は固定部７ｄ′に摺動自在に支持し、真空連絡室
開閉用弁部４１をニードル形に形成し、真空を保持する
パッキン２２を弁支持体３０に設けている。その他機能
上共通する部分に同一符号を付している。

【００４５】また動作も電池ケース１を真空にし、電解
液２０を電池ケース１に注液するので、第１の実施の形
態と共通している。なお、この発明において、第１の実
施の形態の真空連絡室開閉用弁部４１および第２の実施
の形態の電解液収容室開閉用弁部９はそれぞれ弁装置８
に一体に設けられて、弁装置８の全体が電池ケース装着
体７に対して往復移動しているが、弁装置８が固定し、
真空連絡室開閉用弁部４１等のみが弁装置８に対して往
復移動する構成でもよい。

【００４６】また、電池ケース装着体７は電池ケース１
の電池ケース搬送手段に対して固定されていたが、電池
ケース１を固定し、電池ケース１に対して電池ケース装
着体７を可動に構成してもよい。さらに、電池ケース搬
送手段、真空連絡室開閉用弁部および電解液収容室開閉
用弁部をカム駆動装置により連動したが、これらを流体
圧シリンダ装置により駆動し、流体圧を電磁弁の開閉に
より制御するようにしてもよい。

【００４７】

【発明の効果】請求項１記載の電池用電解液の注液装置
によれば、電池ケースの内部を減圧する際には、電解液
収容室は、電解液収容室開閉用弁部により閉ざされ電解
液収容室と真空連絡室が隔離されているため、電解液の
低沸点成分の減圧に伴う沸騰などには制約されることな
く、真空度の高い減圧を行うことが可能となり、注液に
最適の減圧下で能率的に電解液を注液することができ、
このため電解液注入時間をより一層短縮することがで
き、生産性を向上することができる。

【００４８】また真空に減圧する部分は電池ケース、電
池ケース装着体の電池連絡口および真空連絡室である
が、電池連絡口および真空連絡室の真空になる部分は小
さくできるので、真空に減圧する部分はほぼ電池ケース
の内部に限定され、余分な部分についての減圧は極力少
なくできる注液装置の構造にすることが可能である。し
たがって、比較的小さな容量の真空ポンプを利用する場
合でも、真空引き時間の短縮が容易である。

【００４９】さらに電解液収容室を弁装置に設けている
ため、電池ケースの真上でかつ非常に接近させて設ける
ことができ、真空連絡室開閉用弁部を閉じ電解液収容室
開閉用弁部を開くことにより、電解液は連通口および電
池連絡口を通って電池ケースに流れるので、ほとんど電
池ケース以外の部分には流れないようにでき、電解液の
ロスも僅かで極力少なくでき、このため電解液の注入量
を安定化させ電池特性を安定化させることができる。ま
た電解液により電解液注入装置を広範囲に汚染すること
もないので、動作の安定化が図れ、信頼性の高い電解液
注液が可能となる。

【００５０】また、電池ケースの内部を高真空に減圧
後、電解液収容室内の電解液を電池ケース内に注入しよ
うとすると、注入スピードのコントロールは意外に面倒
であるため、電池ケースに注入された後、電解液が再度
飛沫となって電池ケース外に飛び散ることも考えられる
が、真空連絡室開閉用弁部を閉じ電池ケースを密着部に
密着しているため、電解液の飛散の防止も可能となる。
そして電解液の漏れや、電解液による電池ケースの外面
の濡れは、電池ケースの内部が減圧されているため皆無
にすることができ、漏液を起こさない電池を生産するこ
とができる。

【００５１】さらに、注液装置の電池ケース装着体およ
び弁装置の構成が比較的シンプルであり、しかも必要最
小限の範囲内にのみ電解液が流入するように構成できる
ため、装置の信頼性や稼働率を高め、かつ後処理を容易
にすることができる。請求項２記載の電池用電解液の注
液装置によれば、請求項１と同効果がある。請求項３記
載の電池用電解液の注液装置によれば、請求項１または
請求項２において、電池ケースが、内部に電極を有し、
電極より外部に引き出されたリード線を有し、このリー
ド線の外端に接続されて電池ケースの開口を閉じる封口
板を有するものであり、封口板を電池ケースの外側に開
いた状態で電池ケースの開口縁部を密着部に密着可能と
したため、請求項１または請求項２の効果のほか、電池
ケースの開口縁部を密着部に密閉しているが、先端部に
封口板を接続したリード線を開口縁部から引き出してい
るため、リード線の密着部に接触する部分には、ごく僅
かなエアー漏れがあると予想されるが、真空ポンプの容
量を適当なものに設定すれば、真空に吸引する上でも、
注液上でも実用上問題はない。また電解液の漏れや、電
解液による電池ケースの外側および電池ケースの外側の
封口板の濡れは、電池ケースの内部が減圧されているた
め皆無にすることができる。また第２の従来例と比較し
て接続工法の制約が少ない。

【００５２】請求項４記載の電池用電解液の注液装置に
よれば、請求項３において、密着部が電解液に対して撥
水性を有する弾性材料により構成されているため、請求
項３の効果のほか、密着部の撥水性を有する弾性により
リード線の周囲に隙間が生じることがなくなり電解液の
漏れを無くすことができ、このため電池ケースの外側お
よび封口板の表面の電解液で濡れることがなく電解液に
よる汚れを皆無にすることができる。

【００５３】請求項５記載の電池用電解液の注液装置に
よれば、請求項１または請求項２において、電解液収容
室が１個の電池ケースに注入される電解液の全量を収容
できる容積を有するため、請求項１または請求項２の効
果のほか、真空連絡室開閉用弁部を閉じ電解液収容室開
閉用弁部を開いたときには、電解液が真空吸引作用によ
り、電池ケース内に吸引され、電解液収容室に収容され
た電解液の全量が連続して完全に電池ケース内に収容さ
れるので、電解液のばらつきが少なく、定量吐出ポンプ
により電解液収容室に収容する作業も簡単になる。

【００５４】請求項６記載の電池用電解液の注液装置に
よれば、請求項１または請求項２において、電池ケース
が密着部に対して接離自在に搬送される電池ケース搬送
手段に支持され、電池ケースの開口縁部が密着部に密着
し、電解液収容室開閉用弁部が閉じた状態で真空連絡室
開閉用弁部が開閉し、かつ真空連絡室開閉用弁部が閉じ
た状態で電解液収容室開閉用弁部が開閉するように、電
池ケース搬送手段、真空連絡室開閉用弁部および電解液
収容室開閉用弁部をカム駆動装置により連動したため、
請求項１または請求項２の効果のほか、電池ケースへの
注液作業が連続して効率よく行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態の断面図である。

【図２】その部分拡大図である。

【図３】電池ケースに電極を収納し封口板を閉じる前の
状態の斜視図である。

【図４】電池ケースを真空にし注液する工程のタイミン
グチャートである。

【図５】第２の実施の形態の断面図である。

【図６】その部分拡大図である。

【符号の説明】

１ 電池ケース ２ 封口板 ３ リード線 ４ 電極 ５ 電池ケースの保持部材 ６ ばね ７ 電池ケース装着体 ７ａ 電池ケース開口部装着部材 ７ｃ 電池連絡口 ８ 弁装置 ９ 電解液収容室開閉用弁部 １０ カムホロワ １１ ばね １２ パッキン １３ 密着部 １４ 真空用排気パイプ １５ 電解液吐出用パイプ １６ 吸引口 １７ パッキン １８ カム １９ ばね ２０ 電解液 ２１ 連通口 ２２ パッキン ２４ 電解液収容室 ３５ カム ４０ 真空連絡室 ４１ 真空連絡室開閉用弁部 ４３ カムホロワ ４４ カム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊賀 義晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空連絡室を有し、この真空連絡室の壁
   を貫通した電池連絡口を有し、この電池連絡口の外端部
   の周囲に電池ケースの開口縁部を密着させる環状の密着
   部を有する電池ケース装着体と、 電解液収容室を有し、前記真空連絡室内に挿入されて往
   復移動により前記電池連絡口を開閉する真空連絡室開閉
   用弁部を有し、この真空連絡室開閉用弁部を閉じた状態
   で前記電解液収容室と前記電池連絡口とを連通する連通
   口を前記真空連絡室開閉用弁部に有し、この連通口を開
   閉する電解液収容室開閉用弁部を有する弁装置とを備
   え、 前記真空連絡室開閉用弁部を開きかつ前記電解液収容室
   開閉用弁部を閉じた状態で前記真空連絡室を真空装置に
   接続する吸引口を前記真空連絡室に有する電池用電解液
   の注液装置。
2. 【請求項２】 電解液収容室を有し、この電解液収容室
   の壁を貫通した電池連絡口を有し、この電池連絡口の外
   端部の周囲に電池ケースの開口縁部を密着させる環状の
   密着部を有する電池ケース装着体と、 真空装置に接続される真空連絡室を有し、前記電解液収
   容室内に挿入されて往復移動により前記電池連絡口を開
   閉する電解液収容室開閉用弁部を有し、この電解液収容
   室開閉用弁部を閉じた状態で前記真空連絡室と前記電池
   連絡口とを連通する連通口を前記電解液収容室開閉用弁
   部に有し、この連通口を開閉する真空連絡室開閉用弁部
   を有する弁装置とを備えた電池用電解液の注液装置。
3. 【請求項３】 電池ケースは、内部に電極を有し、前記
   電極より外部に引き出されたリード線を有し、このリー
   ド線の外端に接続されて前記電池ケースの開口を閉じる
   封口板を有するものであり、 前記封口板を前記電池ケースの外側に開いた状態で前記
   電池ケースの開口縁部を密着部に密着可能とした請求項
   １または請求項２記載の電池用電解液の注液装置。
4. 【請求項４】 密着部は電解液に対して撥水性を有する
   弾性材料により構成されている請求項３記載の電池用電
   解液の注液装置。
5. 【請求項５】 電解液収容室は１個の電池ケースに注入
   される電解液の全量を収容できる容積を有する請求項１
   または請求項２記載の電池用電解液の注液装置。
6. 【請求項６】 電池ケースは密着部に対して接離自在に
   搬送される電池ケース搬送手段に支持され、前記電池ケ
   ースの開口縁部が前記密着部に密着し、電解液収容室開
   閉用弁部が閉じた状態で真空連絡室開閉用弁部が開閉
   し、かつ前記真空連絡室開閉用弁部が閉じた状態で前記
   電解液収容室開閉用弁部が開閉するように、前記電池ケ
   ース搬送手段、前記真空連絡室開閉用弁部および前記電
   解液収容室開閉用弁部をカム駆動装置により連動した請
   求項１または請求項２記載の電池用電解液の注液装置。