(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電可能な発電要素を収容する外装材の内部に、電解液を吐出する注液手段を挿入する注液手段挿入工程と、
前記注液手段挿入工程後、前記注液手段から前記外装材の内部に電解液を注入する電解液注入工程と、を有し、
前記電解液注入工程は、前記注液手段の筒状の外周壁に設けられた注液口を前記発電要素に向く方向とは異なる方向に向けた状態で前記電解液を注入することを特徴とし、
前記注液手段挿入工程後、前記電解液注入工程前に、前記外装材を密閉するシール工程を有し、当該シール工程は、前記注液手段を前記外装材の開口部に挿入した状態で、前記外装材を弾性体の治具によって押圧して前記開口部を密閉することを特徴とする、電解液の注液方法。
【請求項２】
前記電解液注入工程は、前記外装材の内部を真空引きした後に、電解液を注入することを特徴とする、請求項１に記載の電解液の注液方法。
【請求項３】
前記電解液注入工程後、前記注液手段を前記外装材の内部から抜き取る抜取工程と、当該抜取工程後、前記開口部を熱封止する熱封止工程と、を有する請求項１または請求項２に記載の電解液の注液方法。
【請求項４】
電解液を吐出する注液手段を有し、当該注液手段の筒状の外周壁に注液口が設けられていることを特徴とし、
充放電可能な発電要素を収容する外装材の開口部に前記注液手段を挿入し、前記注液口を前記発電要素に向く方向とは異なる方向に向けた状態で、前記外装材を外側から挟むように押圧して前記開口部を密閉する弾性体の治具を有する、電解液の注液装置。
【請求項５】
前記開口部への前記注液手段の挿入動作、および前記弾性体の治具による前記外装材の押圧動作を制御する制御部を有し、
当該制御部は、前記注液手段を前記外装材の開口部に挿入させた後、前記電解液の吐出前に、前記弾性体の治具によって前記外装材の開口部を密閉させる、請求項４に記載の電解液の注液装置。
【請求項６】
前記外装材の開口部に挿入され、前記外装材の内部を真空引きする減圧手段を有する、請求項４または請求項５に記載の電解液の注液装置。
【請求項７】
前記開口部を熱封止する熱封止手段を有する、請求項４〜請求項６のうちのいずれか１つに記載の電解液の注液装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池製造における電解液の注液方法、及び電解液の注液装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池等の電池の製造では、一般的に、電極等を含む発電要素が外装材に収容され、電解液が外装材の内部に注入される。近年、発電要素に対する電解液の浸透時間短縮が試みられており、例えば特許文献１に記載の発明は、外装材内部の減圧、及び電解液の加圧によって、浸透時間短縮を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−１９９１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来技術は、外装材の内部に挿入した中空針の先端から発電要素に向かって電解液を吐出するため、電解液は、中空針の先端が位置する発電要素の上側から浸み込むだけであった。すなわち、従来技術では発電要素の上側以外の箇所から電解液が殆ど浸透せず、電解液の浸透経路が限られていた。このため、電解液の浸透時間短縮につき、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、さらなる浸透時間短縮を図り得る電解液の注液方法及び電解液の注液装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の電解液の注液方法は、電解液を吐出する注液手段を、充放電可能な発電要素を収容する外装材の内部に挿入する注液手段挿入工程と、注液手段挿入工程後、注液手段から外装材内部に電解液を注入する電解液注入工程と、を有している。そして、電解液注入工程が、注液手段の筒状の外周壁に設けられた注液口を発電要素に向く方向とは異なる方向に向けた状態で電解液を注入することを特徴とする。また、本発明の電解液の注液方法は、注液手段挿入工程後、電解液注入工程前に、外装材を密閉するシール工程を有し、シール工程は、注液手段を外装材の開口部に挿入した状態で、外装材を弾性体の治具によって押圧して開口部を密閉することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、電解液を注液手段の外周壁に設けられた注液口から外装材の内部に注入するため、電解液の大部分が、外装材を伝わり、発電要素の上側と反対の下側に滞留する。そして、滞留した電解液は、毛細管現象によって発電要素内部に浸透する。また、電解液の一部が外装材に当って跳ね返り発電要素の上側からも浸み込む。従って、電解液の経路が分散化され、浸透するまでの時間が短縮される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る注液装置を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に係るノズルの要部拡大図である。
【図３】実施形態に係る電池の平面図である。
【図４】図３の４−４線に沿う断面図である。
【図５】実施形態に係る注液方法を示すフローチャートである。
【図６】実施形態に係る注液装置の要部拡大図である。
【図７】比較例における電解液の浸透経路を模式的に示す平面図である。
【図８】実施形態における電解液の浸透経路を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上、誇張されて実際の比率とは異なる場合がある。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態の電解液の注液装置１００は、電解液の注入対象である未封止の電池１０を保持する押さえ治具１１０と、押さえ治具１１０の移動を案内するガイドレール１１５と、を有する。また、注液装置１００は、電解液を吐出する注液用のノズル１２０（注液手段）と、ノズル１２０を昇降移動させるノズル昇降部１０２と、を有する。
【００１１】
また、注液装置１００は、ノズル１２０が挿入された電池１０の開口部１６を密閉しておくためのシールブロック１０４（弾性体の治具）と、電解液注入後、電池１０の開口部１６を熱封止するための封止用ヒータ１０３と、を有する。また、注液装置１００は、ノズル１２０、シールブロック１０４、及び封止用ヒータ１０３の動作を制御する制御部１０１を有する。
【００１２】
押さえ治具１１０は、直方体形状で、電池１０を入れる穴１１１を上面に有している。電池１０は扁平形状であり、作業者は、開口部１６を上に向けて電池１０を穴１１１に差し込むようにしてセットする。
【００１３】
押さえ治具１１０は、板状の重量測定器１１３の上に、板状の押さえ治具固定台１１２を介して載っている。押さえ治具固定台１１２は、重量測定器１１３の上に押さえ治具１１０を固定する。
【００１４】
重量測定器１１３は、ガイドレール１１５に沿って移動する押さえ治具投入台１１４上に載っている。押さえ治具１１０は、押さえ治具投入台１１４とともにガイドレール１１５上を移動する。ガイドレール１１５は、ノズル１２０の下の電解液注入位置と、電解液注入位置から離隔した電池セット位置との間に伸びる。作業者は、電池セット位置で電池１０を押さえ治具１１０にセットする。
【００１５】
シールブロック１０４は、電解液注入位置に移動してきた電池１０を厚み方向から挟むように配置されている。シールブロック１０４は、例えばモータ、油圧シリンダ等を含む駆動部１０６に接続している。シールブロック１０４は、駆動部１０６によって、電池１０に対し近接離間する。電池１０を挟んで押圧するときのクランプ力は任意に設定できる。
【００１６】
シールブロック１０４は、弾性体によって形成されている。シールブロック１０４を構成する材料は、例えばシリコーンゴムである。シリコーンゴムの硬度は、好ましくはＡ１０（ＪＩＳ  Ｋ  ２５３  タイプＡに準拠）である。シールブロック１０４は直方体形状で、その寸法は例えば８０ｍｍ×１０ｍｍ×５０ｍｍである。
【００１７】
封止用ヒータ１０３は、シールブロック１０４の上に位置し、電解液注入位置に移動してきた電池１０を厚み方向から挟むように配置されている。封止用ヒータ１０３は、例えばモータ、油圧シリンダ等を含む駆動部１０５に接続している。封止用ヒータ１０３は、駆動部１０５によって電池１０に対して近接離間する。電池１０を挟んで押圧するときのクランプ力は任意に設定できる。封止用ヒータ１０３は、ブロック状で、例えば熱伝導性に優れた金属材料によって形成される。また、封止用ヒータ１０３は例えば熱線等の発熱体を内部に備える。
【００１８】
ノズル昇降部１０２は、例えばモータ、油圧シリンダ等を備え、これらの駆動力によって電解液注入位置に移動してきた電池１０に対しノズル１２０を近接離間させる。
【００１９】
制御部１０１は、駆動部１０６に電気的に接続している。制御部１０１は、電池１０に対するシールブロック１０４の近接離間動作、及び電池１０を挟んで押圧したときのクランプ力を制御する。また、制御部１０１は、駆動部１０５及び封止用ヒータ１０３内の発熱体に電気的に接続している。制御部１０１は、電池１０に対する封止用ヒータ１０３の近接離間動作、及び封止用ヒータ１０３の温度上昇を制御する。また、制御部１０１は、ノズル昇降部１０２に電気的に接続しており、電池１０に対するノズル１２０の昇降動作を制御する。制御部１０１は、主な構成としてＣＰＵ及びメモリを備える。
【００２０】
図２に示すように、ノズル１２０は、電解液を吐出する注液口１２１を、筒状の外周壁１２３に有している。ノズル１２０は、注液口１２１を外周壁１２３の全周に複数有する。ノズル１２０は、電解液を収容するタンク（不図示）及び電解液を加圧するポンプ（不図示）に連通している。制御部１０１は、このポンプに電気的に接続しており、ノズル１２０からの電解液の吐出を制御する。
【００２１】
図３及び図４に示すように、電池１０は、充放電可能な発電要素２１と、発電要素２１を収容するラミネートシート２９（外装材）と、を有する。本実施形態の電池１０は、積層型二次電池である。
【００２２】
発電要素２１は、正極集電体１１の両面に正極活物質層１３が配置された正極と、電解質層１７と、負極集電体１２の両面に負極活物質層１５が配置された負極とを積層した構成を有している。具体的には、１つの正極活物質層１３とこれに隣接する負極活物質層１５とが、電解質層１７を介して対向するようにして、負極、電解質層及び正極がこの順に積層されている。
【００２３】
これによって、隣接する正極、電解質層及び負極は、１つの単電池層１９を構成する。従って、電池１０は、単電池層１９が複数積層されることで、電気的に並列接続されてなる構成を有するともいえる。なお、発電要素２１の両最外層に位置する最外層正極集電体には、いずれも片面のみに正極活物質層１３が配置されているが、両面に活物質層が設けられてもよい。すなわち、片面にのみ活物質層を設けた最外層専用の集電体とするのではなく、両面に活物質層がある集電体をそのまま最外層の集電体として用いてもよい。また、図４とは正極及び負極の配置を逆にすることで、発電要素２１の両最外層に最外層負極集電体が位置するようにし、該最外層負極集電体の片面又は両面に負極活物質層が配置されているようにしてもよい。
【００２４】
正極集電体１１及び負極集電体１２は、各電極（正極及び負極）と導通される正極集電板２５及び負極集電板２７がそれぞれ取り付けられ、ラミネートシート２９の縁部に挟まれるようにしてラミネートシート２９の外部に導出される構造を有している。正極集電板２５及び負極集電板２７はそれぞれ、必要に応じて正極リード及び負極リード（図示せず）を介して、各電極の正極集電体１１及び負極集電体１２に超音波溶接や抵抗溶接等により取り付けられていてもよい。
【００２５】
以下、電池１０の各構成要素について、積層型リチウムイオン二次電池を例に挙げて説明する。
【００２６】
正極活物質層１３は正極活物質を含む。正極活物質は、放電時にイオンを吸蔵し、充電時にイオンを放出する組成を有する。好ましい一例としては、遷移金属とリチウムとの複合酸化物であるリチウム−遷移金属複合酸化物が挙げられる。具体的には、ＬｉＣｏＯ２などのＬｉ・Ｃｏ系複合酸化物、ＬｉＮｉＯ２などのＬｉ・Ｎｉ系複合酸化物、スピネルＬｉＭｎ２Ｏ４などのＬｉ・Ｍｎ系複合酸化物、ＬｉＦｅＯ２などのＬｉ・Ｆｅ系複合酸化物及びこれらの遷移金属の一部を他の元素により置換したものなどが使用できる。この他、前記正極活物質としては、ＬｉＦｅＰＯ４などの遷移金属とリチウムのリン酸化合物や硫酸化合物；Ｖ２Ｏ５、ＭｎＯ２、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２、ＭｏＯ３などの遷移金属酸化物や硫化物；ＰｂＯ２、ＡｇＯ、ＮｉＯＯＨなど、を用いることもできる。上記正極活物質は、１種が単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。
【００２７】
負極活物質層１５は負極活物質を含む。負極活物質は、放電時にイオンを放出し、充電時にイオンを吸蔵できる組成を有する。負極活物質は、リチウムを可逆的に吸蔵及び放出できるものであれば特に制限されないが、負極活物質の例としては、ＳｉやＳｎなどの金属、あるいはＴｉＯ、Ｔｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、もしくはＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＳｎＯ２などの金属酸化物、Ｌｉ４／３Ｔｉ５／３Ｏ４もしくはＬｉ７ＭｎＮなどのリチウムと遷移金属との複合酸化物、Ｌｉ−Ｐｂ系合金、Ｌｉ−Ａｌ系合金、Ｌｉ、又は天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー、コークス、ソフトカーボン、もしくはハードカーボンなどの炭素材料などが好ましく挙げられる。
【００２８】
活物質層には、必要であれば、その他の物質が含まれてもよい。例えば、導電助剤、バインダ等が含まれ得る。また、イオン伝導性ポリマーが含まれる場合には、該ポリマーを重合させるための重合開始剤が含まれてもよい。
【００２９】
導電助剤とは、活物質層の導電性を向上させるために配合される添加物をいう。導電助剤としては、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、グラファイト等のカーボン粉末や、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ；登録商標）等の種々の炭素繊維、膨張黒鉛などが挙げられる。しかし、導電助剤がこれらに限定されないことはいうまでもない。
【００３０】
バインダとしては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリイミド、ＰＴＦＥ、ＳＢＲ、合成ゴム系バインダ等が挙げられる。しかし、バインダがこれらに限定されないことはいうまでもない。また、バインダとゲル電解質として用いるマトリックスポリマーとが同じ場合には、バインダを使用する必要はない。
【００３１】
活物質層に含まれる成分の配合比は特に限定されない。配合比は、リチウムイオン二次電池についての公知の知見を適宜参照することにより調整され得る。活物質層の厚さについても特に制限はなく、リチウムイオン二次電池についての従来公知の知見が適宜参照され得る。一例を挙げると、活物質層の厚さは、好ましくは１０〜１００μｍ程度であり、より好ましくは２０〜５０μｍである。活物質層が１０μｍ程度以上であれば、電池容量が充分に確保され得る。一方、活物質層が１００μｍ程度以下であれば、電極深部（集電体側）にリチウムイオンが拡散しにくくなることに伴う内部抵抗の増大という問題の発生が抑制され得る。
【００３２】
正極集電体１１及び負極集電体１２は、導電性材料から構成される。正極集電体１１及び負極集電体１２を構成する材料は、例えば、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス、チタン、銅等の金属材料、又はポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン等の導電性高分子材料である。
【００３３】
電解質層１７は、電極間でリチウムイオンの移動する際の媒体としての機能を有する。電解質層１７は、基材としてのセパレータが電解質を保持した構成を有する。電解質としては、例えば、電解液からなる液体電解質、及び高分子ゲル電解質などのポリマー電解質が適宜用いられ得る。
【００３４】
電解液は、溶媒に支持塩であるリチウム塩が溶解したものである。溶媒は、例えばカーボネート系溶媒を含む。ここで「カーボネート系溶媒」とは、分子内にカーボネート（Ｏ−ＣＯ−Ｏ）構造を有する溶媒を意味する。カーボネート系溶媒としては、具体的には、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、メチルプロピルカーボネート（ＭＰＣ）、エチルプロピルカーボネート（ＥＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）などが挙げられる。
【００３５】
また、上記溶媒は、カーボネート系溶媒以外の他の溶媒をさらに含み得る。他の溶媒としては、例えば、プロピオン酸メチル（ＭＰ）、酢酸メチル（ＭＡ）、ギ酸メチル（ＭＦ）、４−メチルジオキソラン（４ＭｅＤＯＬ）、ジオキソラン（ＤＯＬ）、２−メチルテトラヒドロフラン（２ＭｅＴＨＦ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、及びγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）などが挙げられる。
【００３６】
また、支持塩（リチウム塩）としては、特に制限はないが、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＴａＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、Ｌｉ２Ｂ１０Ｃｌ１０、ＬｉＩ、ＬｉＢｒ、ＬｉＣｌ、ＬｉＡｌＣｌ、ＬｉＨＦ２、ＬｉＳＣＮ等の無機酸陰イオン塩、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＢＯＢ（リチウムビスオキサイドボレート）、ＬｉＢＥＴＩ（リチウムビス（パーフルオロエチレンスルホニルイミド）；Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎとも記載）等の有機酸陰イオン塩などが挙げられる。これらの電解質塩は、１種のみが単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。
【００３７】
ポリマー電解質である高分子ゲル電解質は、リチウムイオン伝導性を有するマトリックスポリマーに、上記の電解液が注入されてなる構成を有する。リチウムイオン伝導性を有するマトリックスポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシドを主鎖又は側鎖に持つポリマー（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシドを主鎖又は側鎖に持つポリマー（ＰＰＯ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリル酸エステル、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリ（メチルアクリレート）（ＰＭＡ）、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）などが挙げられる。また、上記のポリマー等の混合物、変成体、誘導体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体、ブロック共重合体なども使用できる。これらのうち、ＰＥＯ、ＰＰＯ及びそれらの共重合体、ＰＶＤＦ、ＰＶＤＦ−ＨＦＰを用いることが望ましい。かようなマトリックスポリマーには、リチウム塩等の電解質塩がよく溶解し得る。また、マトリックスポリマーは、架橋構造を形成することによって、優れた機械的強度を発揮し得る。
【００３８】
セパレータは、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィンやポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）等の炭化水素、ガラス繊維などからなる微多孔膜が挙げられる。
【００３９】
ラミネートシート２９は、可撓性を有する袋状のケースである。ラミネートシート２９は、重ね合わされた２枚のシート状の構成片の縁部が接合されることによって、袋状に形成されている。ラミネートシート２９は略矩形形状であり（図３参照）、その一辺に沿う縁部を未封止とすることによって開口部１６が形成されている。
【００４０】
ラミネートシート２９を構成する材料は、例えば、高分子と金属とを複合させたものであり、ポリプロピレン、アルミニウム、ナイロンをこの順に積層してなる層構造を有する。ただし、ラミネートシート２９を構成する材料は、これに制限されず、従来公知の材料が用いられ得る。
【００４１】
次に、図５に示す本実施形態の電解液の注液方法について説明する。
【００４２】
本実施形態の電解液の注液方法では、まず、作業者が、電池セット位置から電解液注入位置へ電池１０を移動させる（工程Ｓ１０１）。このとき、作業者は、電池１０がセットされた押さえ治具１１０をガイドレール１１５に沿って手動で移動させる。
【００４３】
次に、ノズル昇降部１０２が、ノズル１２０を下降させ、開口部１６を通じてラミネートシート２９の内部にノズル１２０を挿入する（工程Ｓ１０２、注液手段挿入工程）。また、注液装置１００は、真空ポンプに連通した真空引き用のノズル（不図示）を有しており、真空引き用のノズルも開口部１６を通じてラミネートシート２９の内部に挿入する。
【００４４】
図６に示すように、注液装置１００は、開口部１６を広げるための開口部材１０７を有し、ノズル１２０及び真空引き用のノズルの挿入前、開口部材１０７によって開口部１６を広げる。開口部１６が広がることによって、ノズル１２０及び真空引き用のノズルが、ラミネートシート２９の内部に入り易くなる。
【００４５】
注液装置１００は開口部材１０７を２つ有する。開口部材１０７は、例えばモータや油圧シリンダ等の駆動部（不図示）に接続しており、制御部１０１が、この駆動部による開口部材１０７の移動を制御する。２つの開口部材１０７は、それぞれ昇降移動でき、また、水平方向に互いに近接離隔可能である。また、開口部材１０７は、下方に伸びる爪１０８を有する。２つの開口部材１０７は、それぞれ、下降して爪１０８を開口部１６に挿入し、その後、水平方向に互いに離隔することによって開口部１６を広げる。
【００４６】
ラミネートシート２９内部へのノズル１２０及び真空引き用のノズルの挿入後、２つの開口部材１０７は、上昇して開口部１６から離れる。そして、ノズル１２０及び真空引き用のノズルが開口部１６に挿入された状態で、シールブロック１０４が開口部１６を密閉する（工程Ｓ１０３、シール工程）。シールブロック１０４は、ラミネートシート２９を外側から挟むように押圧することによって、開口部１６を密閉する。
【００４７】
その後、制御部１０１が真空ポンプを稼動させ、ラミネートシート２９の内部が真空引きされる（工程Ｓ１０４）。真空引きの後、制御部１０１はノズル１２０に連通したポンプを稼動させ、電解液が注液口１２１からラミネートシート２９の内部に加圧注入される（工程Ｓ１０５、電解液注入工程）。電解液は予め脱泡してある。
【００４８】
電解液注入後、ノズル昇降部１０２がノズル１２０及び真空引き用のノズルを上昇させ、ラミネートシート２９の内部からノズル１２０及び真空引き用のノズルを抜き取る（工程Ｓ１０６、抜取工程）。このとき、シールブロック１０４が、ラミネートシート２９を外側から挟むように押圧しており、密閉状態が維持される。
【００４９】
ノズル１２０の抜き取り後、封止用ヒータ１０３が、ラミネートシート２９を外側から挟むように押圧する。そして封止用ヒータ１０３は、開口部１６を熱封止する（工程Ｓ１０７、熱封止工程）。具体的には、封止用ヒータ１０３が、互いに合わさったラミネートシート２９の縁部同士を押圧したまま加熱し、熱溶着によって接合する。
【００５０】
熱封止の後、シールブロック１０４及び封止用ヒータ１０３が、ラミネートシート２９から離隔する。その後、作業者が、押さえ治具１１０を電解液注入位置から電池セット位置へ手動で移動させ、電解液の注入が終了する。
【００５１】
本実施形態の作用効果を述べる。
【００５２】
図７に示す比較例のように、外周壁２２３でなく先端２２４に注液口を有するノズル２２０が電解液を吐出すると、電解液は、ノズル２２０が位置する発電要素２１の上側から浸み込むだけである。従って、電解液の浸透経路が限られ、電解液の浸透に時間がかかる。また、加圧注入された電解液は、先端２２４から発電要素２１に直接吐出されるため、発電要素２１に塗膜薄利・破断等のダメージが加わる虞がある。
【００５３】
一方、本実施形態では、電解液が、外周壁１２３に設けられた注液口１２１から注入される。このため、図８の矢印Ｆ１で示すように、電解液の大部分が、ラミネートシート２９を伝わり、発電要素２１の上側と反対の下側に滞留する。ここで、電解液は、発電要素２１とラミネートシート２９との間の隙間２３（図４参照）を通って発電要素２１のまわりを移動し、発電要素２１の下側に達する。そして、滞留した電解液は、図８の矢印Ｆ２で示すように、毛細管現象によって発電要素２１に浸透する。また、電解液は、発電要素２１のまわりを上側から下側に移動している間に、発電要素２１の側方からも発電要素２１に浸透する。さらに、吐出された電解液の一部は、図８の矢印Ｆ３で示すように、ラミネートシート２９に当って跳ね返り発電要素２１の上側からも浸み込む。従って、電解液の経路が分散化され、浸透するまでの時間が短縮される。
【００５４】
また、ノズル１２０が注液口１２１を外周壁１２３の全周に複数有するため、電解液の経路がより分散化され、浸透時間がより一層短縮する。
【００５５】
また、加圧注入された電解液が、発電要素２１に直接吐出されず、上述のように間接的に浸透するため、発電要素２１にダメージが加わるのを防ぐことができる。
【００５６】
また、本実施形態では、ノズル１２０を開口部１６に挿入した状態で、シールブロック１０４が開口部１６を密閉する。このため、電解液注入の際、電解液のリークが防止され、電解液の注液量及び組成が安定する。また、シールブロック１０４が開口部１６を密閉しているため、ノズル抜き取りの際、真空状態が保持される。従って、電解液が外気に曝されず、電解液の注液量及び組成が安定する。また、その結果として注入後に電解液の調整が必要なく、ノズル１２０抜き取り後、即熱封止が実行される。このため、工程数が抑えられ、作業効率が良い。
【００５７】
また、開口部１６が熱封止されるため、電解液の注液量及び組成が安定したまま保持される。
【００５８】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変できる。例えば、注液手段は、外周壁に注液口を有するものであればよく、実施形態のように直線的な形状のものに限定されない。例えば注液手段は先端に向かって先細り形状となったものでもよい。また、本発明は、上述した積層型の扁平な形状の電池だけでなく、従来公知の他の電池に対しても適用可能である。例えば、構造・形態で区別した場合、巻回型の円筒形状の電池等に対しても本発明は適用可能である。また、電池の電極材料又は電極間を移動する金属イオンで区別した場合、例えばナトリウムイオン二次電池、カリウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、ニッケルカドミウム二次電池、ニッケル水素電池等についても本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０    電池、
１６    開口部、
２１    発電要素、
２９    ラミネートシート（外装材）、
１００    電解液の注液装置、
１０４    シールブロック（弾性体の治具）、
１２０    ノズル（注液手段）、
１２１    注液口、
１２３    外周壁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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