JPH11154507A - 電解液注入装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リード電極と安全弁との接触不良を防止し
て、品質の安定した電池を供給することができる電解液
注入装置の提供することを目的とする。 【解決手段】 電解液注入ヘッド２に、略垂直状態とし
たときに上面が開放されるとともに底部に電池缶２０２
の開口部２０３と当接される注入口６ａを有し、略水平
状態としたときに注入口６ａよりも下方位置に電解液を
収容する滞留部１３を有す電解液注入用漏斗６と、電解
液注入用漏斗６の開放された上面を塞ぐ密閉部材である
漏斗蓋８と、電解液注入用漏斗６及び電解液注入用漏斗
６に対して装着された電池缶２０２内の圧力を調整する
空圧バルブ９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解液を電池缶に
注入する電解液注入装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エネルギーの供給手段として、有
機電解液を用いたリチウムイオン２次電池等の蓄電池が
提供されている。

【０００３】上記リチウムイオン２次電池は、正極、セ
パレータ、負極からなる積層電極体によって構成される
電池素子と、この電池素子が挿入され、上記有機電解液
が注入される電池缶とから構成されている。このように
構成されるリチウム２次電池の製造工程には、上記電解
液を電池缶内部に注入する電解液注入工程がある。

【０００４】この電解液注入工程では、従来より、上記
積層電極体が組み込まれている電池缶、例えば筒状の電
池缶に上記電解液を注入する際に、上記電池缶内部を真
空状態にして電池缶内部を脱気しながら上記電解液の注
入を行っている。このように電池缶内部を脱気しながら
上記電解液の注入を行うことにより、電池缶内への電解
液の浸透を促進させている。

【０００５】図１５には、電解液を注入するための従来
の電解液注入装置１００の具体例を示している。ここ
で、上記電解液注入装置１００に供給された上記リチウ
ム２次電池２０１は、電解液を注入するために電池缶２
０２の一端側に開口部２０３が形成されており、また、
その開口部２０３からリード電極２０４が引き出されて
いる。

【０００６】上記電解液注入装置１００は、電解液注入
用漏斗１０１と、電解液を注入した際に上記電池缶２０
２内を真空状態にするための真空ポンプ１２０等と接続
されている圧力調整部１０２と、上記電解液注入用漏斗
１０１に電解液を供給するノズル１０３とを有して構成
されている。

【０００７】上記電解液注入用漏斗１０１は、上記電池
缶２０２の開口部２０３の内径と略同程度の外径を有し
て形成されている環状の電解液注入ノズル部１０４と、
電解液注入ノズル部１０４と一体に形成されてノズル１
０３から供給された電解液を電解液注入ノズル部１０４
に供給する供給部１０５とから構成されて、全体略漏斗
形状をなしている。

【０００８】上記電解液注入ノズル部１０４は、電池缶
２０２の開口部２０３に接続される接続部１０４ａに密
着性を高めるためのＯリング１０６が取り付けられてい
る。そして、電解液注入ノズル部１０４は、内径が当該
電解液注入ノズル部１０４が電池缶２０２の注入口２０
３に接続されたときに開口部２０３から引き出されてい
る上記リード電極２０４を当該電解液注入ノズル部１０
４に収納できる大きさに形成されている。また、電解液
注入ノズル部１０４は、開口部２０３から引き出されて
いるリード電極２０４を収納できる程度の長さを有して
いる。

【０００９】上記電解液注入ノズル部１０４に一体とさ
れて形成されている供給部１０５は、電解液がノズル１
０３から電解液注入ノズル部１０４に対して供給される
電解液を一旦収納する部分である。すなわち、電解液注
入ノズル部１０４に対して、ノズル１０３から供給され
る電解液を逐次供給する。

【００１０】上述の電解液注入ノズル部１０４及び供給
部１０５からなる電解液注入用漏斗１０１は、電池缶２
０２に対して接離自在とされている。すなわち、例え
ば、図１５中の矢印Ａ方向に移動可能とされている。

【００１１】この電解液注入用漏斗１０１等の圧力を調
整する圧力調整部１０２は、上記供給部１０５の開口部
１０５ａを閉塞するための上蓋部１１０と、真空引き用
バルブ１１１と、一端側が大気圧力に開放されている大
気開放管１１４と真空ポンプ１２０に接続されている接
続管１１３とから構成されている。

【００１２】上記上蓋部１１０は、上記電解液注入用漏
斗１０１の開口部１０５ａを閉塞する閉塞面１１０ｂの
外周にＯリング１１２を備えている。このＯリング１１
２によって、開口部１０５ａを閉塞した際の密着性を高
めている。また、上蓋部１１０には、その中央にガス吸
引用の流路１１０ａが形成されている。

【００１３】この圧力調整部１０２における、上記真空
引き用バルブ１１１は、上蓋部１１０の流路１１０ａ、
接続管１１３及び大気開放管１１４が接続されて、これ
に対応した流路が形成されているバルブ本体部１１１ｂ
と、バルブ本体部１１１ｂ内に回転自在に支持されて、
当該形成された流路によって、流路１１０ａと接続管１
１３及び大気開放管１１４を接続状態にするバルブ部１
１１ａとから構成されている。

【００１４】この圧力調整部１０２は、バルブ部１１１
ａの回転動作によって、上蓋部１１０の流路１１０ａを
接続管１１３又は大気開放管１１４と接続状態にした
り、流路１１０ａの閉塞状態にしたりする。例えば、こ
れにより、圧力調整部１０２は、バルブ部１１１ａの回
転によって、上蓋部１１０の流路１１０ａに対する上記
真空ポンプのガス吸引の開／閉を行う。

【００１５】そして、圧力調整部１０２は、電解液注入
用漏斗１０１内の圧力を調整すること、及びノズル１０
３によって電解液を供給することができるように、当該
電解液注入用漏斗１０１の開口部１０５ａに対して着脱
自在とされている。すなわち、例えば、圧力調整部１０
２は、図１５中において示す矢印Ａ方向に移動可能とさ
れている。

【００１６】電解液注入用漏斗１０１に電解液を供給す
るノズル１０３は、例えば、図１５中において示す矢印
Ｂ方向及び上記矢印Ａ方向と同様な方向に移動自在とさ
れることにより供給部１０５の開口部１０５ａに対して
接離自在とされる。そして、ノズル１０３は、供給部１
０５に装着した状態において電解液を当該供給部１０５
に供給する。

【００１７】以上のように構成することにより、従来の
電解液注入装置１００は、電解液を注入した際に電池缶
２０２内に収納されている電池素子２０５内に発生する
気泡を、当該電池缶２０５の減圧により除去しながら電
解液を電池缶２０２に供給する。

【００１８】次に、電解液注入工程を具体的に説明す
る。図１６には、その電解液注入工程のタイムチャート
を示し、図１７乃至図２４には、従来の電解液注入装置
１００の各動作を示す。

【００１９】先ず、ステップＳｔ１として、図１７に示
すように、従来の電解液注入装置１００に対して電解液
がまだ注入されていない電池缶２０２が供給される。こ
のとき、電池缶２０２は、当該電池缶２０２の開口部２
０３が電解液注入ノズル部１０４の接続部１０４ａに対
向されるように位置決めされる。

【００２０】続くステップＳｔ２として、従来の電解液
注入装置１００は、図１８に示すように、電解液注入用
漏斗１０１を下降させて接続部１０４ａを電池缶２０２
の開口部２０３に接続する。このとき、電池缶２０２の
開口部２０３から引き出されているリード電極２０４
は、当然に、電解液注入ノズル部１０４の内部に収納さ
れる。

【００２１】開口部２０３に接続部１０４ａを接続させ
た後、ステップＳｔ３として、従来の電解液注入装置１
００は、図１９に示すように、電解液注入用漏斗１０１
との間にノズル１０３を移動させ、続いて、図２０に示
すように、電解液供給ノズル１０３を電解液注入用漏斗
１０１の開口部１０５ａに接続して、電解液２５０を所
定量供給する。このとき、図２１に示すように、電池缶
２０２に一度に浸透しない電解液２５０が電解液注入用
漏斗１０１に残留する。また、ノズル１０３は、電解液
注入用漏斗１０１から離脱される。

【００２２】続いて、従来の電解液注入装置１００は、
ステップＳｔ４として、圧力調整部１０２を下降させ
て、電解液注入用漏斗１０１の開口部１０５ａを上蓋部
１１０によって閉塞し、電池缶２０２及び電解液注入用
漏斗１０１を密閉状態にする。そして、図２２に示すよ
うに、ステップＳｔ５として、バルブ部１１１ａを回転
させて、接続管１１３と流路１１０ａとを接続状態にし
て、真空ポンプ１２０によって電池缶２０２内を真空引
きする。この真空引きによって、電池缶２０２の電池素
子２０５内が脱気され、電解液２５０の電池素子２０５
への浸透が促進され、上記ステップＳｔ３において所定
量供給された電解液が図２３に示すように電池素子２０
５に完全に浸透された状態となる。

【００２３】そして、ステップＳｔ６及びステップＳｔ
７として、図２４に示すように、電解液注入装置１００
は、圧力調整部１０２を上昇させ、また、電解液注入用
漏斗１０１を上昇させる処理を行い、その後、ステップ
Ｓｔ８として、電解液を注入した電池缶２０２を排出す
る。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に電解液が注入された電池缶２０２は上述の後工程とし
て、リード電極２０４を安全弁に溶接するリード電極−
安全弁溶接工程がある。

【００２５】しかし、従来の電池缶への電解液の注入工
程は、上述したように処理されるが、上記ステップＳ３
において、上方に位置される上記のノズル１０３から噴
出される電解液２５０がリード電極２０４にかかってお
り、さらに、上記ステップＳｔ３から上記ステップＳｔ
５の間の工程においては、リード電極２０４が電解液２
５０によって浸されている状態となっており、そのた
め、図２４に示すステップＳｔ７の電池２０１のリード
電極２０４が電解液２５０により濡れた状態となってい
る。

【００２６】このように電解液２５０で濡れた状態のリ
ード電極２０４が、図２５（ａ）乃至図２５（ｃ）の工
程において溶接ホーン２１０によって上記安全弁２０７
に溶接しようとしても、付着した電解液２５０によって
溶接不良が発生してしまう。さらに、これにより、品質
の安定した電池の供給を図ることができなくなってしま
う。

【００２７】また、従来において、図２６（ａ）及び図
２６（ｂ）に示すように、ウエス又は紙等の拭き取り材
によりリード電極２０４に付着している電解液２５０を
拭き取り、図２６（ｃ２）に示すように完全に拭き取っ
た状態にしていた。しかし、図２６（ｃ１）に示すよう
に、拭き取りが不完全な場合があるために、上述した接
触不良が発生してしまう。

【００２８】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みてな
したものであり、リード電極と安全弁との接触不良を防
止して、品質の安定した電池を供給することができる電
解液注入装置及び方法を提供することを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電解液注入
装置は、上述した課題を解決するために、略垂直状態と
したときに上面が開放されるとともに底部に電池缶の開
口部と当接される注入口を有し、略水平状態としたとき
に注入口よりも下方位置に電解液を収容する滞留部を有
する電解液注入部と、電解液注入部の開放された上面を
塞ぐ密閉部材とを備え、密閉部材には、電解液注入部の
滞留部に向かって斜めに電解液供給口が穿設され、電解
液注入部の滞留部とは反対側の位置に当該電解液注入部
内の圧力を調整する圧力調整手段を設ている。

【００３０】この電解液注入装置は、この電解液注入部
を略垂直状態にしたときに、電池缶の開口部に対して当
該電解液注入部の注入口を装着し、電池缶を装着した状
態の電解液注入部を略水平状態にする。そして、電解液
注入装置は、密閉部材に設けた電解液供給口から電解液
を滞留部に供給する。このとき、電解液注入装置は、滞
留部に向かって密閉部材に斜めに形成された電解液供給
口から電解液を注入しているので、リード電極を濡らす
ことなく電解液を電解液注入部に供給する。

【００３１】さらに、電解液注入装置は、電解液注入部
に接続されている圧力調整手段によって、電解液注入部
及び電池缶の内部の圧力を減圧する。このとき、電解液
注入装置は、滞留部とは反対側に位置して圧力調整手段
を設けているので、滞留部に収納されている電解液の液
面を乱すことなく圧力を調整する。

【００３２】その後、電解液注入装置は、電解液注入部
を徐々に垂直方向に起立させることによって、滞留部内
に収容されている電解液を電池缶内に注入する。このと
き、電解液注入装置は、リード電極の先端付近を濡らさ
ないように、且つ電池缶の開口部を電解液によって塞い
だ状態を維持して、電池缶に電解液を注入する。これに
より、電解液注入装置は、電解液注入部内部と電池缶内
部との間に生じる圧力差によって当該電解液を電池缶に
注入する。

【００３３】また、本発明に係る電解液注入方法は、上
述の課題を解決するために、リード電極が引き出された
電池缶の開口部に、略垂直状態としたときに底部に電池
缶の開口部と当接される注入口を有し、略水平状態とし
たときに注入口よりも下方位置に電解液を収容する滞留
部を有する電解液注入部を装着する装着工程と、電池缶
及び電解液注入部を略水平状態として滞留部に電解液を
供給する電解液供給工程と、この状態で電池缶内及び電
解液注入部内を減圧する減圧工程と、電池缶及び電解液
注入部を徐々に垂直方向に起立させ、滞留部内の電解液
を電池缶内に注入する電解液注入工程とを有し、電解液
注入工程においては、常に電解液によって電池缶の開口
部を塞ぎ、電解液の液面に圧力を加えながら電解液を電
池缶内に注入する。

【００３４】この電解液注入方法は、装着工程におい
て、リード電極が引き出された電池缶の開口部に解液注
入部と装着し、電解液供給工程において、電池缶及び電
解液注入部を略水平状態とした状態において当該電解液
注入部の注入口より下方に位置された滞留部に電解液を
供給し、減圧工程において、同状態で電池缶内及び電解
液注入部内を減圧し、そして、電解液注入工程におい
て、電池缶及び電解液注入部を徐々に垂直方向に起立さ
せて、滞留部内の電解液を電池缶内に注入する。また、
電解液注入方法は、上記電解液注入工程において、常に
電解液によって電池缶の開口部を塞ぎ、電解液の液面に
圧力を加えながら電解液を電池缶内に注入する。

【００３５】よって、この電解液注入方法は、電解液注
入工程において、電池缶内から引き出されているリード
電極が突出されている根元の電池缶の開口部から電解液
が注入している。すなわち、この電解液注入方法は、少
なくともリード電極の先端付近を濡らさずに電解液を電
池缶に注入している。

【００３６】また、この電解液注入方法は、電解液注入
工程において、常に電解液によって電池缶の開口部を塞
ぎ、電解液の液面に圧力を加えながら電解液を電池缶内
に注入している。すなわち、電解液注入方法は、電解液
注入部の加圧時に、電池缶の開口部を電解液によって塞
いだ状態を維持することにより電解液注入部内部と電池
缶内部との間に生じる圧力差を利用して当該電解液を電
池缶に注入している。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して、詳しく説明する。本実施の形態
は、電池素子が取り付けられている電池缶のリード電極
が引き出されている開口部から電解液を供給し、その後
に電池缶内部を減圧することにより当該供給した電解液
を電池素子に浸透させる電解液注入装置である。

【００３８】電解液注入装置は、図１に示すように、電
池缶２０２に電解液を注入する電解液注入ヘッド２と、
電解液注入ヘッド２の漏斗蓋８に対して接離可能とされ
るカバー３とを備えている。

【００３９】電解液注入ヘッド２は、略垂直状態とした
ときに上面が開放されるとともに底部に電池缶２０２の
開口部２０３と当接される注入口６ａを有し、略水平状
態としたときに注入口６ａよりも下方位置に電解液を収
容する滞留部１３を有する電解液注入部である電解液注
入用漏斗６と、電解液注入用漏斗６の開放された上面を
塞ぐ密閉部材である漏斗蓋８とを備えている。

【００４０】上記カバー３は、上記漏斗蓋８に穿設され
て後述する電解液供給口８ａを閉塞するように、上記漏
斗蓋８に対して接離自在とされている。なお、上記漏斗
蓋８に設けられた電解液供給口８ａには、電解液の供給
時に、後述する図６に示す電解液注入ノズル４が装着さ
れる。

【００４１】さらに、電解液注入ヘッド２は、電解液注
入用漏斗６及び電解液注入用漏斗６に対して装着された
電池缶２０２内の圧力を調整する圧力調整手段とされる
空圧バルブ９を備えている。空圧バルブ９には、ポンプ
５が接続される。例えば、ポンプ５は、使用態様によっ
て、減圧時には吸引ポンプとされ、加圧時には加圧ポン
プとされる。

【００４２】このように構成される電解液注入ヘッド２
及びカバー３とを備える電解液注入装置によって電解液
が注入される電池２０１は、例えば、外形略筒状のリチ
ウムイオン２次電池である。

【００４３】このリチウムイオン２次電池２０１は、正
極活物質を塗布してなる正極と、負極集電体に負極活物
質を塗布してなる負極及びセパレータから構成される電
池素子２０５と、この電池素子２０５を収納する電池缶
２０２とから構成される。

【００４４】ここで、電池素子２０５は、上記正極、上
記セパレータ、上記負極をこの順序で積層された積層電
極体を多数回巻回された渦巻式電極体によって構成され
る。そして、電池素子２０５は、電池缶２０２に適切に
収容される寸法となるように、予め長さ、径寸法が調整
される。

【００４５】このように構成されるリチウムイオン２次
電池２０１において、電解液が注入される開口部２０３
は、製品とされるときには、安全弁や絶縁体等が装着さ
れて密閉される。このとき安全弁には上記開口部２０３
から引き出されている上記リード電極２０４が溶接され
る。

【００４６】以下、上記電解液注入ヘッド等の各部の構
成について詳しく説明する。

【００４７】上記電解液注入用漏斗６は、略円型筒状に
形成された本体部６ｃと、本体部６ｃの下方（電解液注
入用漏斗６が垂直された状態における下方）に当該本体
部６ｃと一体とされて形成されて、上記注入口６ａに向
かって徐々に内径が小とされる漏斗部６ｄと、漏斗部６
ｄの端部に設けられている注入口６ａとから構成され
る。

【００４８】この電解液注入用漏斗６の本体部６ｃは、
略円形筒状に形成されており、例えば、その高さが電解
液注入ヘッド２に電池缶２０２が装着された際にリード
電極２０５が収容できるように十分な長さとされてい
る。この本体部６ｃには、上記空圧バルブ９を取り付け
るためのバルブ取り付け口６ｂが形成されている。

【００４９】そして、電解液注入用漏斗６の漏斗部６ｄ
は、上記本体部６ｃに一体とされて、内側形状が略漏斗
形状に形成されている。すなわち、漏斗部６ｄは、その
内径が一端では上記本体部６ｃの内径とされ、他端では
注入口６ａの内径とされ、そして、上記一端から上記他
端にかけて徐々に小さくなるように形成されている。

【００５０】また、電解液注入用漏斗６の注入口６ａ
は、図１においての漏斗部６の下端面から突出されて設
けられている。そして、この注入口６ａは、装着される
電池缶２０２の開口部２０３の形状に適応した形状とさ
れている。また、注入口６ａには、装着する電池缶２０
２の開口部２０３との密着性を確保するためのＯリング
７が取り付けられている。

【００５１】例えば、注入口６ａの外側形状は、上記電
池缶２０２の開口部２０３の内側形状に対応して形成さ
れている。また、注入口６ａの内径は、電池缶２０２を
接続した際に当該電池缶２０２から引き出されているリ
ード電極２０４に接触しないような径とされる。そし
て、この注入口６ａの高さは、電池缶２０２の開口部２
０３と接合するのに足りる長さとされ、短くされてい
る。

【００５２】このように構成された電解液注入用漏斗６
の内部であって、バルブ取り付け口６ｂの反対位置が電
解液の収納部とされる滞留部１３とされる。上記電解液
の滞留部１３は、具体的には、上記電解液注入用漏斗６
が後述の図５に示すように、いわゆる水平方向に回転移
動された際に電解液注入用漏斗６の内部に必然的に構成
される部分であって、電解液が収容部される部分であ
る。すなわち、滞留部１３は、図５に示すように電解液
注入用漏斗６が水平方向にされた状態において、注入口
６ｄより下方向位置であって、本体部６ｃの内側面を底
面とし、また漏斗部６ｃ及び漏斗蓋８の内側面を側面と
して当該電解液注入用漏斗６内で構成される。

【００５３】電解液注入用漏斗６の開放された上面を塞
ぐ漏斗蓋８は、略平板状に形成されている。この漏斗蓋
８には、上述した電解液注入用漏斗６内部で構成される
滞留部１３に向かって斜めに穿設された電解液供給口８
ａが設けられている。電解液供給口８ａは、図６に示す
電解液注入ノズル４が挿入装着される部分となる。ま
た、漏斗蓋８には、電解液注入用漏斗６との密着性を高
めるための、Ｏリング１０が取り付けられている。

【００５４】そして、この電解液供給口８ａを閉塞可能
とするように、漏斗蓋８に対して接離自在としてカバー
３を配設している。このカバー３は、略平板状に形成さ
れており、上記漏斗蓋８と対向される面には、上記漏斗
蓋８との密着性を高めるためのＯリング１１が取り付け
られている。このカバー３は、例えば、電解液注入ヘッ
ド２が水平状態とされた際に、後述する図６から図７に
示すように、電解液注入ヘッド２の漏斗蓋８に対して接
離自在に移動操作される。

【００５５】また、電解液注入用漏斗６の側面に設けら
れている空圧バルブ９は、バルブ本体部９ｂと、バルブ
部９ａとから構成されている。バルブ本体部９ｂは、滞
留部１３に対向して形成された電解液注入用漏斗６のバ
ルブ取り付け口６ｂに対して取り付けられ、当該バルブ
取り付け口６ｂから延びる流路部９ｃを有している。こ
こで、この流路部９ｃは、ポンプ５と接続される。そし
て、空圧バルブ９は、バルブ本体部９ｂに対して形成さ
れた流路部９ｃを閉塞自在とするように、バルブ部９ａ
を配設している。バルブ部９ａには、流路が形成され
て、当該バルブ部９ａの回転によって、バルブ本体部９
ｂの流路９ｃを、いわゆる開及び閉状態にする。

【００５６】このように構成された電解液注入ヘッド２
等は、電解液注入のために送られてくる電池缶２０２の
開口部２０３に上記注入口６ａを接合することができる
ように、例えば、図１に示す矢印Ｘ方向に移動可能、す
なわち、電池缶２０２の開口部２０３に対して接離自在
に移動操作される。さらに、電解液注入ヘッド２は、図
示しない回転手段に支持されており、これによって回転
自在とされている。例えば、その回転は図示しない制御
手段によって制御される。

【００５７】以上が電解液注入装置において、電池缶２
０２に電解液を供給する手段である電解液注入ヘッド２
等の構成である。次に、このように構成された電解液注
入ヘッド２等によって行う電解液注入工程において電池
缶２０２に電解液を注入する動作について具体的に説明
する。なお、電解液注入工程のタイムチャートは、図２
に示すように、大きく分けて１２のステップからなる。
このタイムチャートに従って図を用いて以下に説明す
る。

【００５８】まず、ステップＳ１では、図３に示すよう
に、電解液注入ヘッド２に対して電池缶２０２の供給す
る。具体的には、電解液注入ヘッド２の注入口６ａに対
向される位置に電池缶２０２の開口部２０３がくるよう
に供給される。

【００５９】なお、電池缶２０２が供給される時点で
は、電解液注入ヘッド２は、注入口６ａを下方に向かう
ように配設され、またカバー３もそれにならっている。
つまり、電解液注入ヘッド２及びカバー３は、いわゆる
垂直状態とされている。よって、このときの電解液注入
ヘッド２及びカバー３の中心線は、図３に示すように、
上下方向に延びる基準線Ｏ₀と一致されている。また、
このとき、空圧バルブ９は、閉状態としておく。

【００６０】続くステップＳ２では、図４に示すよう
に、電解液注入ヘッド２を降下させる。これにより、電
解液注入ヘッド２の注入口６ａが電池缶２０２の開口部
２０３に装着されるとともに、リード電極２０４が電解
液注入ヘッド２内に収納される。ここで、リード電極２
０４の先端付近は、電解液注入用漏斗６内に至って収容
されている。

【００６１】そして、ステップＳ３では、図５に示すよ
うに、電解液注入ヘッド２及びカバー３が上記基準線Ｏ
₀に対してその軸線Ｏ₁が９０度の角度をなすように回転
移動される。なお、このとき、電解液注入ヘッド２に保
持されて電池缶２０２も回転移動される。そして、この
状態、すなわち水平状態において、ステップＳ４では、
図６に示すように、電解液注入ヘッド２に対して電解液
が所定量供給される。具体的には、漏斗蓋８に穿設され
た電解液注入口８ａに対して電解液注入ノズル４が装着
される。そして、電解液注入ノズル４から上記電解液注
入用漏斗６内の滞留部１３に対して電解液２５０が供給
される。例えば、電解液注入ヘッド２に供給される電解
液量は、一個の電池に必要とされる量である。

【００６２】なお、上記ステップＳ３に示す電解液注入
ヘッド２等を回転させる角度は、９０度に限定されな
い。すなわち、例えば、上記ステップＳ４において、滞
留部１３に所定量の電解液が供給された際に、電池缶２
０２の内部に電解液２５０が流れ込まない角度であれば
よい。

【００６３】また、電解液注入用漏斗６に供給された電
解液２５０は、リード電極２０４から離れて位置されて
いる漏斗蓋８に設けられた電解液供給口８ａから供給さ
れている。よって、リード電極２０４から離れて電解液
供給口８ａが設けれているので、リード電極２０４は、
電解液注入用漏斗６に対して供給される電解液２５０に
よる濡れを防止することができる。すなわち、従来にお
いては、リード電極の上方から供給される電解液によっ
て常に当該リード電極は濡れた状態とされていた。

【００６４】さらに、漏斗蓋８に対して滞留部１３に向
けて斜めに電解液供給口８ａを設けているので、電解液
注入ノズル４からの電解液２５０が滞留部１３に対して
直接的に供給されるので、リード電極２０４を濡らすこ
とのない電解液２５０の供給とされる。すなわち、例え
ば、漏斗蓋８に対して垂直に電解液供給口を設けた場
合、筒型電池缶２０２の開口部２０３の方向、つまりリ
ード電極２０４が位置する方向に向かって電解液供給ノ
ズル４から電解液２５０が供給されてしまうことにな
り、これによりリード電極２０４が濡れてしまうことが
考えられ、これを防止することができる。

【００６５】なお、このように漏斗蓋８に対して滞留部
１３に向けて斜めに形成された電解液供給口８ａに、ノ
ズル部を長くした上記電解液供給ノズル４を用いること
によって、リード電極２０４の濡れの防止をより効果的
なものにすることができる。すなわち、ノズル部を長く
することによって、滞留部１３により近づけられた、例
えばリード電極２０４と電解液２５０の液面との間に位
置された当該ノズル部の先端から、電解液２５０を供給
することができるようになり、これにより電解液２５０
の跳ねなどを防止することができる。

【００６６】電解液注入ヘッド２に電解液２５０を供給
した後、ステップＳ５では、図７に示すように、カバー
３を上記漏斗蓋８に接合させ、当該漏斗蓋８の電解液供
給口８ａを閉塞して、電解液注入ヘッド２の密閉状態を
作る。

【００６７】続いて、ステップＳ６では、図８に示すよ
うに、電池缶２０２及び電解液注入ヘッド２の内部を真
空引きする。すなわち、空圧バルブ９のバルブ部９ａを
回転させて開状態にして、ポンプ５によって電池缶２０
２及び電解液注入ヘッド２の内部のガスを引いて真空状
態にする。

【００６８】この真空引きは、上述したステップＳ４に
おいて、電解液注入ヘッド２が滞留部１３に一旦収容さ
れた電解液２５０が電池缶２０２の内部に流れ込まない
ような状態でなされている。よって、この真空引きの工
程においては、電池缶２０２に電解液２５０が流入する
ことによるガスの発泡作用が防止されているので、リー
ド電極２０４への電解液２５０の付着が防止される。

【００６９】また、空圧バルブ９を取り付けるバルブ取
り付け口６ｂを滞留部１３に対向するように本体部６ｃ
に設けているので、すなわち、滞留部１３に収容された
電解液２５０の液面から離れた位置にバルブ取り付け口
６ｂを設けているので、電解液２５０の液面を乱すこと
なく電解液注入用漏斗６を真空引きすることができる。
これにより、リード電極２０４の濡れの防止をこの真空
引き過程においてさらに効果的なものにすることができ
る。なお、後述する電解液注入用漏斗６の加圧過程にお
いても、同様にリード電極２０４の濡れは防止される。

【００７０】上記真空引きした後、ステップＳ７では、
図９に示すように、全体を徐々に垂直方向に起立させる
ように回転操作して、上記基準線Ｏ₀に対して当該電解
液注入ヘッド２及びカバー３の軸線Ｏ₁が４５度の角度
をなすような状態にする。

【００７１】この全体を起立させる回転操作によって、
電解液注入用漏斗６の滞留部１３に収容されていた電解
液２５０が電池缶２０２の開口部２０３に流れ出し、電
池缶２０２の開口部２０３は電解液２５０によって塞が
れた状態となる。また、電池缶２０２から引き出されて
いるリード電極２０４は、この状態とされても、少なく
とも上記安全弁が溶接される先端付近が電解液２５０の
液面より上に位置され、電解液２５０によって濡れない
状態とされている。

【００７２】すなわち、ステップＳ７では、電池缶２０
２に注入される電解液２５０によって電池缶２０２の開
口部２０３が塞がれる状態とされるとともに、当該電解
液２５０の液面上にリード電極２０４の先端付近が位置
された状態とされる。換言すれば、電解液注入用漏斗６
の形状は、このような状態を可能にするように形成され
ており、また、電解液注入用漏斗６の傾斜角度について
も、この状態を満たす角度とされ、本例では４５度とし
ている。

【００７３】そして、ステップＳ８では、図１０に示す
ように、電解液注入用漏６を大気圧力に開放した後、加
圧ポンプによって加圧する。例えば、電解液注入ヘッド
２内部を徐々に大気圧力に開放して、加圧する。

【００７４】このような操作をすることによって、電池
缶２０２内部に電解液２５０の注入が促進される。すな
わち、例えば、電解液２５０は、その表面張力の影響な
く、電池缶２０２内にスムーズに注入される。

【００７５】これは、電解液注入用漏斗６内部を加圧し
た際に、開口部２０３が電解液２５０によって常に塞が
れた状態とされていることによって、電解液２５０によ
って遮られた電解液注入用漏斗６の内部の圧力が電池缶
２０２の内部の圧力よりも高くされるためであり、この
圧力差が電解液２５０を電池缶２０２の内部に押し込む
作用として働くからである。

【００７６】ここで、仮に電池缶２０２の開口部２０３
が電解液２５０によって塞がれていない状態で電解液注
入用漏斗６内が加圧された場合について考えてみる。例
えば、電解液注入用漏斗６の滞留部１３から電池缶２０
２に注入される過程において、電解液２５０の液面位置
が電池缶２０２内に入り込んだ場合である。このような
状態において、電解液注入用漏斗６を加圧すると、例え
ば真空圧力から大気圧力にすると、当該電解液注入用漏
斗６内ばかりでなく電池缶２０２の内部の圧力までが大
気圧力になり、電解液注入用漏斗６内部の圧力と電池缶
２０２内部の圧力とが同じになる。このように電解液注
入用漏斗６内と電池缶２０２内の圧力が同じになってし
まったのでは、電解液注入用漏斗６と電池缶２０２との
間に圧力差が生じなくなってしまう。すなわち、電解液
注入用漏斗６から電池缶２０２内に電解液２５０を押し
込む作用が働かなくなる。

【００７７】よって、電解液注入用漏斗６内部を加圧す
る際に、開口部２０３を電解液２５０によって常に塞い
だ状態にして、電解液注入用漏斗６と電池缶２０２との
間に圧力差を生じさせることによって、当該電解液２５
０を電池缶２０２に円滑且つ迅速に注入している。

【００７８】さらに、大気開放後、電解液注入用漏斗６
の内部の圧力を徐々に加圧することによって、上記した
圧力差を大きくして、上記電解液２５０を電池缶２０２
に押し込ませる作用を大きくしている。

【００７９】また、例えば、空圧バルブ９の調整を絞り
コントローラ等によって制御して、急激な圧力変化を防
止することもできる。これにより、急激な圧力変化によ
って電解液２５０の液面に生じる、いわゆる破裂を防止
でき、電解液２５０の飛散を防止できる。よって、急激
な圧力変化を防止して、電解液液面の破裂を防止するこ
とによって、リード電極２０４への電解液２５０の付着
を防止することができる。

【００８０】続くステップＳ９では、図１１に示すよう
に、上述した加圧状態を保持しながら全体を更に４５度
起立させる。すなわち、電解液注入ヘッド２、カバー３
及び電池缶２０２を基準線Ｏ₀位置に回転移動させ、上
記ステップＳ１における電池缶２０２が供給された際の
状態と同じ姿勢にする。

【００８１】ここで、上記ステップＳ８から上記ステッ
プＳ９に移行する過程においては、上述した圧力差によ
る電解液２５０の押し込み作用を維持するために、常に
電解液２５０の液面に圧力が加わるように、電解液２５
０によって電池缶２０２の開口部２０３を塞ぐように、
電解液注入ヘッド２等の姿勢を制御している。これによ
り、電池缶２０２は、起立させるように回転操作されて
いる間も、上記差圧による押し込み作用によって電解液
２５０が電池缶２０２にスムーズに注入することができ
る。また、ステップＳ９において、電解液注入用漏斗６
をいわゆる垂直状態にすることで、電解液２５０が電池
缶２０２内に完全に注入するまで、上記圧力差を保っ
て、電解液２５０の液面に圧力を常に加えた状態とする
ことができる。

【００８２】また、電解液注入ヘッド２等の姿勢は、電
解液２５０によってリード電極２０４が濡れないような
制御でもある。すなわち、電解液注入ヘッド２等の姿勢
は、電解液２５０によって電池缶２０２の開口部２０３
を塞ぐようにしながら、電解液２５０によってリード電
極２０４が濡れないように制御される。

【００８３】電解液注入ヘッド２等が完全に垂直状態と
されたステップＳ１０では、図１２に示すように、電解
液注入用漏斗６内の加圧状態が保持される。すなわち、
電解液注入用漏斗６内の加圧状態が保持されて、上述し
たように、電池缶２０２内に完全に電解液２５０が注入
される。

【００８４】続くステップＳ１１では、図１３に示すよ
うに、カバー３及び電解液注入ヘッド２を上昇させる。
こにより、電解液２５０が注入された電池缶２０２が電
解液注入ヘッド２から取り外された状態とされる。

【００８５】そして、ステップＳ１２では、図１４に示
すように、電池缶２０２が排出される。

【００８６】以上のような電解液注入工程を経た電池缶
２０２は、次の工程である安全弁とリード電極２０４の
溶接工程において、リード電極２０４と上記安全弁とが
溶接される。よって、上記電解液注入工程において、電
解液２５０が供給される開口部２０３から引き出されて
いるリード電極２０４が電解液注入ノズル４から電解液
注入ヘッド２に電解液２５０が供給される過程の当該電
解液２５０、電解液注入ヘッド２の減圧過程にある電解
液２５０、そして、電池缶２０２に注入される過程の電
解液２５０によって濡れることもないので、リード電極
２０４と上記安全弁とを接触不良なく溶接することがで
きる。よって、品質の安定した電池を供給することがで
きる。

【００８７】また、上述したように電池缶２０２の内部
と電解液注入用漏斗６の内部との間に圧力差が生じるよ
うに電解液注入ヘッド２の形状を決定し、さらに電池缶
２０２への注入過程にある電解液２５０の液面位置を制
御することによって、電池缶２０２に電解液２５０を円
滑且つ迅速に注入することができる。

【００８８】すなわち、上述のような構成をなす電解液
注入ヘッド２等を有する電解液注入装置は、電池缶に電
解液を円滑且つ迅速に注入してもなお、リード電極と安
全弁との接触不良を防止することができる。

【００８９】

【発明の効果】本発明に係る電解液注入装置は、略垂直
状態としたときに上面が開放されるとともに底部に電池
缶の開口部と当接される注入口を有し、略水平状態とし
たときに注入口よりも下方位置に電解液を収容する滞留
部を有する電解液注入部と、電解液注入部の開放された
上面を塞ぐ密閉部材とを備え、密閉部材には、電解液注
入部の滞留部に向かって斜めに電解液供給口が穿設さ
れ、電解液注入部の滞留部とは反対側の位置に当該電解
液注入部内の圧力を調整する圧力調整手段を設ているの
で、滞留部に向かって密閉部材に斜めに形成された電解
液供給口から電解液を注入することにより、リード電極
を濡らすことなく電解液を電解液注入部を供給すること
ができる。

【００９０】また、電解液注入装置は、滞留部とは反対
側に位置して圧力調整手段を設けているので、滞留部に
収納されている電解液の液面を乱れの発生を防止するこ
とにより、リード電極の濡れを防いで、圧力を調整する
ことができる。

【００９１】そして、電解液注入装置は、リード電極の
先端付近を濡らさないように、且つ電池缶の開口部を電
解液によって塞いだ状態を維持して、電池缶に電解液を
注入することによって、リード電極の濡れを防止しなが
らも、電解液注入部内部と電池缶内部との間に生じる圧
力差を利用して当該電解液を電池缶に円滑且つ迅速に注
入することができる。

【００９２】よって、電解液注入装置は、リード電極と
安全弁との接触不良を防止して、品質の安定した電池を
供給することができる。

【００９３】また、本発明に係る電解液注入方法は、リ
ード電極が引き出された電池缶の開口部に、略垂直状態
としたときに底部に電池缶の開口部と当接される注入口
を有し、略水平状態としたときに注入口よりも下方位置
に電解液を収容する滞留部を有する電解液注入部を装着
する装着工程と、電池缶及び電解液注入部を略水平状態
として滞留部に電解液を供給する電解液供給工程と、こ
の状態で電池缶内及び電解液注入部内を減圧する減圧工
程と、電池缶及び電解液注入部を徐々に垂直方向に起立
させ、滞留部内の電解液を電池缶内に注入する電解液注
入工程とを有し、電解液注入工程においては、常に電解
液によって電池缶の開口部を塞ぎ、電解液の液面に圧力
を加えながら電解液を電池缶内に注入する。

【００９４】よって、電解液注入方法は、電解液注入工
程において、電池缶内から引き出されているリード電極
が突出されている根元の電池缶の開口部から電解液が注
入しているので、少なくともリード電極の先端付近を濡
らさずに電解液を電池缶に注入することができる。

【００９５】また、この電解液注入方法は、電解液注入
工程において、常に電解液によって電池缶の開口部を塞
ぎ、電解液の液面に圧力を加えながら電解液を電池缶内
に注入しているので、電解液注入部の加圧時に、電池缶
の開口部を電解液によって塞いだ状態を維持することに
より電解液注入部内部と電池缶内部との間に生じる圧力
差を利用して当該電解液を電池缶に円滑且つ迅速に注入
することができる。

【００９６】よって、電解液注入方法によれば、リード
電極と安全弁との接触不良を防止して、品質の安定した
電池を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である電解液注入装置の備
える電解液注入ヘッドの構成を示す断面図である。

【図２】上記電解液注入装置が電解液を電池缶に注入す
る工程のタイムチャートである。

【図３】上記タイムチャートのステップＳ１における状
態と示すものであって、電解液注入ヘッドに対して電池
缶が供給されたときの様子を示す図である。

【図４】上記タイムチャートのステップＳ２における状
態を示すものであって、電解液注入ヘッドを下降させて
電池缶を当該電解液注入ヘッドの注入口に装着したとき
の様子を示す図である。

【図５】上記タイムチャートのステップＳ３における状
態を示すものであって、電解液注入ヘッド等を９０度回
転させたときの様子を示す図である。

【図６】上記タイムチャートのステップＳ４における状
態を示すものであって、電解液注入ヘッドへ電解液を供
給するときの様子を示す図である。

【図７】上記タイムチャートのステップＳ５における状
態を示すものであって、電解液注入ヘッドに対してカバ
ーを接合して、密閉状態を作ったときの様子を示す図で
ある。

【図８】上記タイムチャートのステップＳ６における状
態を示すものであって、電池缶の内部及び電解液注入ヘ
ッドの内部を真空引きするときの様子を示す図である。

【図９】上記タイムチャートのステップＳ７における状
態を示すものであって、電解液注入ヘッド等を起立する
方向に４５度回転させたときの様子を示す図である。

【図１０】上記タイムチャートのステップＳ８における
状態を示すものであって、電池缶の内部を大気圧に開放
した後、加圧するときの様子を示す図である。

【図１１】上記タイムチャートのステップＳ９における
状態を示すものであって、電解液に圧力がかかるように
保持しながら電解液注入ヘッド等を更に起立させる方向
に４５度回転させたときの様子を示す図である。

【図１２】上記タイムチャートのステップＳ１０におけ
る状態を示すものであって、電解液注入用漏斗の内部の
加圧状態を保持して、電池缶に電解液を全て注入すると
きの様子を示す図である。

【図１３】上記タイムチャートのステップＳ１１におけ
る状態を示すものであって、カバー及び電解液注入ヘッ
ドを上昇させるときの様子を示す図である。

【図１４】上記タイムチャートのステップＳ１２におけ
る状態を示すものであって、電解液注入ヘッドから電池
缶を電池を排出するときの様子を示す図である。

【図１５】従来の電解液注入装置の構成を示す断面図で
ある。

【図１６】上記従来の電解液注入装置が電解液を電池缶
に注入する工程のタイムチャートである。

【図１７】上記従来の電解液注入装置に電池缶が供給さ
れたときの様子を示す図である。

【図１８】上記従来の電解液注入装置が電池缶に装着さ
れたときの様子を示す図である。

【図１９】上記従来の電解液注入装置が電解液供給用漏
斗にノズルを移動したときの様子を示す図である。

【図２０】上記従来の電解液注入装置が電池缶に電解液
を注入しているときの様子を示す図である。

【図２１】上記従来の電解液注入装置が電池缶への電解
液の供給を終了したときの様子を示す図である。

【図２２】上記従来の電解液注入装置によって注入され
た電解液が電池缶に浸透する過程を示す図である。

【図２３】上記従来の電解液注入装置によって注入され
た電解液が電池缶に浸透終了した様子であって、電解液
によってリード電極が濡れた状態を示す図である。

【図２４】上記従来の電解液注入装置が電池缶を排出す
る直前の様子を示す図である。

【図２５】上記従来の電解液注入装置によって電解液が
注入された電池缶の様子を示すものであって、濡れたリ
ード電極を安全弁に溶接するときの様子を示す図であ
る。

【図２６】電解液によって濡れたリード電極の拭き取り
工程を示す図である。

【符号の説明】

６電解液注入用漏斗、６ａ 注入口、８ 漏斗蓋、８ａ
電解液注入口、９空圧バルブ、１３ 滞留部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年９月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】この電解液注入方法は、装着工程におい
て、リード電極が引き出された電池缶の開口部に電解液
注入部を装着し、電解液供給工程において、電池缶及び
電解液注入部を略水平状態とした状態において当該電解
液注入部の注入口より下方に位置された滞留部に電解液
を供給し、減圧工程において、同状態で電池缶内及び電
解液注入部内を減圧し、そして、電解液注入工程におい
て、電池缶及び電解液注入部を徐々に垂直方向に起立さ
せて、滞留部内の電解液を電池缶内に注入する。また、
電解液注入方法は、上記電解液注入工程において、常に
電解液によって電池缶の開口部を塞ぎ、電解液の液面に
圧力を加えながら電解液を電池缶内に注入する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５２】このように構成された電解液注入用漏斗６
の内部であって、バルブ取り付け口６ｂの反対位置が電
解液の収納部とされる滞留部１３とされる。上記電解液
の滞留部１３は、具体的には、上記電解液注入用漏斗６
が後述の図５に示すように、いわゆる水平方向に回転移
動された際に電解液注入用漏斗６の内部に必然的に構成
される部分であって、電解液が収容される部分である。
すなわち、滞留部１３は、図５に示すように電解液注入
用漏斗６が水平方向にされた状態において、注入口６ｄ
より下方向位置であって、本体部６ｃの内側面を底面と
し、また漏斗部６ｃ及び漏斗蓋８の内側面を側面として
当該電解液注入用漏斗６内で構成される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８４】続くステップＳ１１では、図１３に示すよ
うに、カバー３及び電解液注入ヘッド２を上昇させる。
これにより、電解液２５０が注入された電池缶２０２が
電解液注入ヘッド２から取り外された状態とされる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１７】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１８】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１９】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２０】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２１】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２２】

【手続補正１０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２３】

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２４】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略垂直状態としたときに上面が開放され
   るとともに底部に電池缶の開口部と当接される注入口を
   有し、略水平状態としたときに上記注入口よりも下方位
   置に電解液を収容する滞留部を有する電解液注入部と、 上記電解液注入部の開放された上面を塞ぐ密閉部材とを
   備え、 上記密閉部材には、上記電解液注入部の上記滞留部に向
   かって斜めに電解液供給口が穿設され、 上記電解液注入部の上記滞留部とは反対側の位置に当該
   電解液注入部内の圧力を調整する圧力調整手段が設けら
   れていることを特徴とする電解液注入装置。
2. 【請求項２】 リード電極が引き出された電池缶の開口
   部に、略垂直状態としたときに底部に電池缶の開口部と
   当接される注入口を有し、略水平状態としたときに上記
   注入口よりも下方位置に電解液を収容する滞留部を有す
   る電解液注入部を装着する装着工程と、 上記電池缶及び電解液注入部を略水平状態として上記滞
   留部に電解液を供給する電解液供給工程と、 この状態で上記電池缶内及び電解液注入部内を減圧する
   減圧工程と、 上記電池缶及び電解液注入部を徐々に垂直方向に起立さ
   せ、上記滞留部内の電解液を電池缶内に注入する電解液
   注入工程とを有し、 上記電解液注入工程においては、常に電解液によって電
   池缶の開口部を塞ぎ、電解液の液面に圧力を加えながら
   電解液を電池缶内に注入することを特徴とする電解液注
   入方法。