(57)【要約】【課題】充填された電解液の重量を高精度に求め、これによって充填された電解液の量の良否を判定することができる電池電解液量の管理方法を提供することを目的とする。【解決手段】巻回群が挿入された電池缶の重量ｍ0を第１重量測定装置４１によって測定し、次いで、電解液を注入して封口体を装着した後、その重量ｍを第２重量測定装置５１によって測定し、判定装置５７において、前記封口体の重量ｄを用いて、充填された電解液の重量ｈ0を、ｈ0＝ｍ−ｍ0−ｄとして求める。【選択図】図２
2008004566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池缶内に収納され、正極板および負極板がセパレータを介して巻回されてなる巻回群に対して、電解液を充填した後、封口体を装着することで電池を作成する際、
前記電解液を充填する工程の前段において、前記巻回群および前記電池缶を含む電池の重量ｍ0を測定する工程と、
前記電解液を充填する工程の後段において、前記封口体が装着された電池の重量ｍを測定する工程と、
前記封口体の重量をｄとし、前記電解液の重量ｈ0を、
ｈ0＝ｍ−ｍ0−ｄ
として求め、前記電解液の前記重量ｈ0が許容範囲内にあるか否かを判定する工程と、
からなることを特徴とする電池電解液量の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極板と負極板をセパレータを介して巻回した巻回群を電池缶に収納した後、充填される電解液の量を管理する電池電解液量の管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、Ｎｉ−Ｃｄ電池やリチウム電池のような円筒形電池は、それぞれ正極板リードおよび負極板リードが設けられた正極板と負極板がセパレータを介して巻回された巻回群を形成し、この巻回群を円筒状の電池缶内に挿入した後、電解液を注入し、その後、封口体を装着することで形成される。この場合、電池缶内には、巻回群が収納されているため、電解液を注入する際、一度に全分量の電解液を注入しようとすると、電解液が溢れてしまうことになる。そこで、注入作業を３〜４回に分けて行えば、溢れることなく所定量の電解液を注入することが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、電解液の注入工程における環境温度、環境湿度等によっては、電解液の一部が蒸発することがあり、また、注入装置の不具合や巻回群の隙間の状態等によっては、所望の量の電解液が充填されなくなる場合がある。
【０００４】
そこで、本発明は、充填された電解液の重量を高精度に求め、これによって充填された電解液の量の良否を判定することができる電池電解液量の管理方法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】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明は、電池缶内に収納され、正極板および負極板がセパレータを介して巻回されてなる巻回群に対して、電解液を充填した後、封口体を装着することで電池を作成する際、
前記電解液を充填する工程の前段において、前記巻回群および前記電池缶を含む電池の重量ｍ0を測定し、次いで、前記電解液を充填した後、前記封口体を装着することで密封した状態の電池の重量ｍを測定する。そして、前記封口体の重量をｄとし、前記電解液の重量ｈ0を、
ｈ0＝ｍ−ｍ0−ｄ
として求める。この場合、電池は、封口体によって密封状態となっているため、電解液の量を高精度に求めることができる。そこで、前記電解液の前記重量ｈ0を許容量と比較することにより、当該電池の電解液量が許容範囲内にあるか否かを判定することができる。
【発明の効果】
【０００６】
以上のように、本発明に係る電池電解液量の管理方法では、電池の製造工程において生じる可能性のある電解液の漏洩や蒸発といった事態を考慮して、充填された電解液の重量を高精度に求めることができる。そして、充填された電解液の量の良否を確実に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１において、参照符号１０は、本実施形態に係る円筒形電池を示し、この電池１０は、有底円筒状の電池缶１２と、この電池缶１２内に封入される巻回群１４および封口体１６とを備える。
【０００８】
巻回群１４は、正極板１８と負極板２０をセパレータ２２を介して巻回して構成されており、巻回群１４の中央の円筒状中空部１７における正極板１８には、金属板リードである正極板リード２４が設けられる。また、負極板２０の端部には、金属板リードである負極板リード２６が設けられる。正極板リード２４は、巻回群１４の上部端面から突出し、封口体１６に溶着している。負極板リード２６は、巻回群１４の下部端面から突出し、電池缶１２の底面部に溶着している。このように構成される円筒形電池１０の電池缶１２内には、所定量の電解液２９が充填されている。
【０００９】
このように構成される電池１０の組立装置および組立方法を図２および図３に示す。この組立装置は、巻回群１４を電池缶１２に挿入する缶挿入装置３１と、絶縁板３０を挿入する絶縁板挿入装置３３と、負極板リード２６を電池缶１２の底面部に溶接する缶底溶接装置３５と、電池缶１２の上部外周部に円周状の溝部３２を形成するビーディング装置３７と、負極板リード２６の溶接状態を抵抗値に基づいて検査する抵抗値検査装置３９と、電解液２９の充填前の重量を電子天秤４０を用いて測定する第１重量測定装置４１と、測定された重量ｍ0を記憶する第１記憶装置４３と、電池缶１２内に電解液２９を注入する電解液注入装置４５と、電池缶１２の上部に封口体１６を装着する封口体装着装置４７と、電池缶１２の上部をかしめるかしめ装置４９と、密封状態とされた電池１０の重量を電子天秤５０を用いて測定する第２重量測定装置５１と、測定された重量ｍを記憶する第２記憶装置５３と、封口体１６の重量ｄおよび電解液２９の許容量ｈ±Δを記憶する第３記憶装置５５と、重量ｍ0、ｍ、ｄおよび許容量ｈ±Δに基づいて電解液２９の量の良否を判定する判定装置５７と、前記判定装置５７による判定結果に基づいて電池１０を選別する選別装置５９とを備える。
【００１０】
次に、以上のように構成される組立装置における電池電解液量の管理方法につき、図２の組立方法に従って説明する。
【００１１】
供給された巻回群１４は、缶挿入装置３１により、下端面に絶縁板２８を装着した状態で電池缶１２に挿入された後、絶縁板挿入装置３３により、上端面に絶縁板３０が装着される（ａ→ｂ→ｃ）。次いで、缶底溶接装置３５により、巻回群１４の円筒状中空部１７に一方の溶接電極３４を挿入するとともに、電池缶１２の底面部に他方の電極を当接させて通電し、負極板リード２６を電池缶１２の内部底面部に溶接する。その後、ビーディング装置３７により、電池缶１２の上部外周部がローラ等を用いて円周状に押圧変形されることで、巻回群１４の抜け止め作用をなす溝部３２が形成される（ｄ）。
【００１２】
以上の処理が完了した電池１０は、電子天秤４０を備えた第１重量測定装置４１によってその重量ｍ0が測定され（ｅ）、第１記憶装置４３に記憶される。
【００１３】
次に、電解液注入装置４５により、電池缶１２内に所定量の電解液２９が注入される（ｆ）。ここで、前記電解液注入装置４５では、例えば、注入作業が４回に分けて行われる。すなわち、電解液２９を少量ずつ４回に分けて注入することにより、電池缶１２の上部から電解液２９が溢れる事態を好適に回避することができる。
【００１４】
電解液２９が充填された電池１０は、次に、封口体装着装置４７により、電池缶１２の上部に突出する正極板リード２４に対して封口体１６が溶着された後（ｇ）、前記正極板リード２４を折曲させて電池缶１２の上部に装着される（ｈ）。その後、かしめ装置４９により、電池缶１２の上端部を折り曲げて前記封口体１６を固定する（ｉ）。
【００１５】
次に、前記のようにして封口体１６により密封状態とされた電池１０は、電子天秤５０を備えた第２重量測定装置５１によってその重量ｍが測定され（ｊ）、第２記憶装置５３に記憶される。この場合、前記重量ｍには、第１重量測定装置４１で測定された重量ｍ0の電池１０に対して、充填されている電解液２９の重量ｈ0と封口体１６の重量ｄとが加算されている。
【００１６】
そこで、判定装置５７では、第１記憶装置４３に記憶された重量ｍ0と、第２記憶装置５３に記憶された重量ｍと、第３記憶装置５５に記憶された封口体１６の重量ｄとを用いて、充填されている電解液２９の重量ｈ0を、
ｈ0＝ｍ−ｍ0−ｄ
として求める。この場合、電解液２９の重量ｈ0は、密封された状態の電池１０において算出されているため、例えば、電解液２９の充填時における漏れや蒸発等の事態を加味して高精度に求まることになる。
【００１７】
次いで、判定装置５７は、第３記憶装置５５に記憶された電解液２９の許容量ｈ±Δと、前記のようにして算出された重量ｈ0とを比較し、例えば、
ｈ−Δ＜ｈ0＜ｈ＋Δ
であれば、電解液２９に関して当該電池１０が良品であると判定し、また、
ｈ0＜ｈ−Δ、または、
ｈ0＞ｈ＋Δ
であれば、電解液２９に関して不良品であると判定し、これらの判定結果を選別装置５９に供給する。
【００１８】
選別装置５９は、判定装置５７より供給される判定結果に基づき、電池１０を良品と不良品とに選別する。
【実施例１】
【００１９】
次に、実施例について説明する。この実施例では、電解液２９を注入する前の電池１０の重量ｍ0を約３００００ｍｇ、封口体１６の重量ｄを約１０００ｍｇ、電解液注入装置４５により注入する電解液２９の量を約２５５０〜５０５０ｍｇ、蒸発等により損失する電解液２９の量を約５０ｍｇに設定した。この場合、所望の電解液量ｈは、約２５００〜５０００ｍｇとなる。また、電解液２９の充填後の電池１０の重量ｍは、設定値として約３３５００〜３６０００ｍｇとなる。そこで、所望の電解液量ｈに対する許容誤差Δを約５０ｍｇに設定すると、実測によって得られた電解液２９の重量ｈ0が、
ｈ−５０ｍｇ＜ｈ0＜ｈ＋５０ｍｇ
の範囲内にあれば、当該電池１０を良品と判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る電池の縦断面図である。
【図２】本発明に係る電池の組立装置の構成ブロック図である。
【図３】本発明に係る電池の組立方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０…電池                        １２…電池缶
１４…巻回群                      １６…封口体
１８…正極板                      ２０…負極板
２２…セパレータ                  ２４…正極板リード
２６…負極板リード                ４０、５０…電子天秤
４１…第１重量測定装置            ４３…第１記憶装置
５１…第２重量測定装置            ５３…第２記憶装置
５５…第３記憶装置                ５７…判定装置
５９…選別装置
【図１】
2008004566.tif 000003
【図２】
2008004566.tif 000004
【図３】
2008004566.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月31日(2007.8.31)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板および負極板がセパレータを介して巻回され、下端面に第１絶縁板が装着された巻回群を電池缶内に挿入する缶挿入装置と、
前記巻回群の上端面に第２絶縁板を装着する絶縁板挿入装置と、
前記電池缶の底部に負極板リードを溶接する缶底溶接装置と、
前記電池缶の上部外周部を円周状に押圧変形して溝部を形成するビーディング装置と、
前記負極板リードの溶接状態を抵抗値に基づいて検査する抵抗値検査装置と、
前記巻回群および前記電池缶を含む電池の重量ｍ0を測定する第１重量測定装置と、
前記重量ｍ0を記憶する第１記憶装置と、
前記電池缶内に電解液を充填する電解液注入装置と、
前記電池缶の上部に重量ｄの封口体を装着する封口体装着装置と、
前記電池缶の上端部を折り曲げて前記封口体を固定するかしめ装置と、
前記封口体が装着された電池の重量ｍを測定する第２重量測定装置と、
前記重量ｍを記憶する第２記憶装置と、
電解液量ｈと前記電解液の充填時の漏れや蒸発に基づいて決められるΔとによって定められる前記電解液の許容量ｈ±Δと、前記重量ｄとを記憶する第３記憶装置と、
前記電解液の重量ｈ0を、
ｈ0＝ｍ−ｍ0−ｄ
として求め、前記電解液の前記重量ｈ0が
ｈ−Δ＜ｈ0＜ｈ＋Δであるか否かを判定する判定装置と、
前記判定結果に基づいて、前記電池の良否を選別する選別装置と、
を備えることを特徴とする電池電解液量の管理装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、正極板と負極板をセパレータを介して巻回した巻回群を電池缶に収納した後、充填される電解液の量を管理する電池電解液量の管理装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
そこで、本発明は、充填された電解液の重量を高精度に求め、これによって充填された電解液の量の良否を判定することができる電池電解液量の管理装置を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明は、正極板および負極板がセパレータを介して巻回され、下端面に第１絶縁板が装着された巻回群を電池缶内に挿入する缶挿入装置と、前記巻回群の上端面に第２絶縁板を装着する絶縁板挿入装置と、前記電池缶の底部に負極板リードを溶接する缶底溶接装置と、前記電池缶の上部外周部を円周状に押圧変形して溝部を形成するビーディング装置と、前記負極板リードの溶接状態を抵抗値に基づいて検査する抵抗値検査装置と、前記巻回群および前記電池缶を含む電池の重量ｍ0を測定する第１重量測定装置と、前記重量ｍ0を記憶する第１記憶装置と、前記電池缶内に電解液を充填する電解液注入装置と、前記電池缶の上部に封口体を装着する封口体装着装置と、前記電池缶の上端部を折り曲げて前記封口体を固定するかしめ装置と、前記封口体が装着された電池の重量ｍを測定する第２重量測定装置と、前記重量ｍを記憶する第２記憶装置と、電解液量ｈと前記電解液の充填時の漏れや蒸発に基づいて決められるΔとによって定められる前記電解液の許容量ｈ±Δと、前記重量ｄとを記憶する第３記憶装置と、前記電解液の重量ｈ0を、ｈ0＝ｍ−ｍ0−ｄとして求め、前記電解液の前記重量ｈ0がｈ−Δ＜ｈ0＜ｈ＋Δであるか否かを判定する判定装置と、前記判定結果に基づいて、前記電池の良否を選別する選別装置と、を備えることを特徴する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
以上のように、本発明に係る電池電解液量の管理装置では、電池の製造工程において生じる可能性のある電解液の漏洩や蒸発といった事態を考慮して、充填された電解液の重量を高精度に求めることができる。そして、充填された電解液の量の良否を確実に判定することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
次に、以上のように構成される組立装置における電池電解液量の管理装置につき、図２の組立方法に従って説明する。