(57)【要約】【課題】大容積の電池容器に対して電解液を注入する場合であっても、注液量が多くても精度良く、かつ、効率的に注液することが可能な電解液注液装置。【解決手段】注液前の電池容器Ｗの重量を計測する前秤量部３０と、第１の注液量Ｑ１より少ない量の電解液を大容量ポンプ４４により電池容器Ｗに注液する第１次注液部４０と、電池容器Ｗの重量を測定する中間秤量部５０と、中間秤量部５０での測定結果に基づいて、大容量ポンプ４４により注液された第２の注液量Ｑ２を求め、第１の注液量Ｑ１との差分である第３の注液量Ｑ３を算出する制御部１００と、制御部１００で算出された第３の注液量Ｑ３の電解液を精密ポンプ６１により電池容器Ｗに注液する第２の注液部６０とを備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池容器に第１の注液量の電解液を注液する電解液注液装置において、
注液前の上記電池容器の重量を計測する前秤量部と、
上記第１の注液量より少ない量の電解液を大容量ポンプにより上記電池容器に注液する第１次注液部と、
上記第１次注液部により電解液が注液された上記電池容器の重量を測定する中間秤量部と、
この中間秤量部での測定結果に基づいて、上記大容量ポンプにより注液された第２の注液量を求め、上記第１の注液量との差分である第３の注液量を算出する注液量算出部と、
この注液量算出部で算出された第３の注液量の電解液を精密ポンプにより上記電池容器に注液する第２の注液部とを備えていることを特徴とする電解液注液装置。
【請求項２】
上記第１の注液部は、減圧チャンバによって減圧されていることを特徴とする請求項１に記載の電解液注液装置。
【請求項３】
上記減圧チャンバは、上記電解液の飽和蒸気圧より低い気圧で減圧されることを特徴とする請求項２に記載の電解液注液装置。
【請求項４】
上記第１注液部での注液前の電解液を減圧状態にさらして脱泡を行う減圧脱泡漕をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の電解液注液装置。
【請求項５】
上記第１次注液部による注液の前に、上記電池容器の重量を計測する前秤量部と、
上記第２次注液部による注液の後に、上記電池容器の重量を計測する後秤量部とを備え、
上記大容量ポンプによる注液量は、上記前秤量部、後秤量部及び中間秤量部における計測結果に基づいて調整されるものであることを特徴とする請求項１に記載の電解液注液装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池容器に電解液を注液する電解液注液装置に関し、特に大容量の電池容器に精度の高い注液を短時間で行うことができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術は、電池容器内を減圧引きし、その後、定量吐出ポンプにて１回で注液するものが一般的である（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６１−１７１０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した電解液注液方法であると次のような問題があった。すなわち、定量吐出ポンプの吐出精度は、ポンプの吐出量に対する割合で決まる。このため、吐出量が多いポンプであればあるほど精度が悪くなることになる。このため、大きな容積の電池容器に大量の電解液を注入する場合、ばらつきも多くなり、精度よく注液することができない。また、注液プロセスは含浸させながら進行していく、１回の注液では含浸が完了して最終的に全量の注液が完了するまでには多くの時間がかかり、効率が非常に悪い。
【０００４】
そこで本発明は、大容積の電池容器に対して電解液を注入する場合において、注液量が多くても精度良く、かつ、効率的に注液することができる電解液注液装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の電解液注液装置は次のように構成されている。
【０００６】
（１）電池容器に第１の注液量の電解液を注液する電解液注液装置において、注液前の上記電池容器の重量を計測する前秤量部と、上記第１の注液量より少ない量の電解液を大容量ポンプにより上記電池容器に注液する第１次注液部と、上記第１次注液部により電解液が注液された上記電池容器の重量を測定する中間秤量部と、この中間秤量部での測定結果に基づいて、上記大容量ポンプにより注液された第２の注液量を求め、上記第１の注液量との差分である第３の注液量を算出する注液量算出部と、この注液量算出部で算出された第３の注液量の電解液を精密ポンプにより上記電池容器に注液する第２の注液部とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
（２）上記（１）に記載された電解液注液装置であって、上記第１の注液部は、減圧チャンバによって減圧されていることを特徴とする。
【０００８】
（３）上記（２）に記載された電解液注液装置であって、上記減圧チャンバは、上記電解液の飽和蒸気圧より低い気圧で減圧されることを特徴とする。
【０００９】
（４）上記（１）に記載された電解液注液装置であって、上記第１注液部での注液前の電解液を減圧状態にさらして脱泡を行う減圧脱泡漕をさらに備えていることを特徴とする。
【００１０】
（５）上記（１）に記載された電解液注液装置であって、上記第１次注液部による注液の前に、上記電池容器の重量を計測する前秤量部と、上記第２次注液部による注液の後に、上記電池容器の重量を計測する後秤量部とを備え、上記第２の注液量は、上記前秤量部、後秤量部及び中間秤量部における計測結果に基づいて調整されるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、大容積の電池容器に対して電解液を注入する場合において、注液量が多くても精度良く、かつ、効率的に注液することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の一実施の形態に係る電解液注液装置１０を示す平面図、図２はホルダＨによって支持された電池容器Ｗを示す斜視図、図３は電池容器Ｗ及びホルダＨがキャリアＣに搭載された状態を示す斜視図、図４は図１におけるＡ−Ａ線で切断し矢印方向に見た断面図、図５は電解液注液工程を示す説明図である。
【００１３】
電解液注液装置１０は、後述するキャリアＣを図１中左から右へ搬送する搬送コンベア１１と、この搬送コンベア１１に隣接配置されキャリアＣを図１中右から左へ搬送するリターンコンベア１２とを備えている。
【００１４】
搬送コンベア１１の搬送方向に沿って、デパレタイザ２０、前秤量部３０と、４つの１次注液部４０と、中間秤量部５０、２次注液部６０、最終秤量部７０、不良払出し部８０、パレタイザ９０とが配置されている。また、これら各部は制御部（注液量算出部）１００により連係制御されている。
【００１５】
デパレタイザ２０は、パレット（不図示）から後述するホルダＨに支持された電池容器Ｗを取り出し、空のキャリアＣに移載する機能を有している。また、前秤量部３０は、電解液を注液する前の電池容器Ｗの重量を測定する機能を有している。なお、前秤量部３０で計測された計測値Ｍ１は制御部１００に送られる。
【００１６】
１次注液部４０は、電池容器Ｗを収容するとともに図４中右方が開口した減圧チャンバ４１を備えている。減圧チャンバ４１の天井部には電池容器Ｗの注液口Ｗａに挿入されるノズル４２が設けられている。このノズル４２には、注液バルブ４３を介して大容量吐出ポンプ４４及び電解液脱泡槽４５が接続されている。大容量吐出ポンプ４４は一定の注液量ＱＸを吐出する。また、電解液脱泡槽４５は、吐出前の電解液を減圧した空間に収容することで電解液内の泡を排除する機能を有している。
【００１７】
また、減圧チャンバ４１の底部には電池容器ＷをキャリアＣごと持ち上げるリフタシリンダ４６が取付けられている。さらに、減圧チャンバ４１の開口部を気密に閉塞するとともに、図４中矢印α方向に往復動自在に配置されたシャッタ部４７と、このシャッタ部４７を往復動させるシャッタ開閉シリンダ４８とを備えている。
【００１８】
中間秤量部５０は、１次注液部４０で注液された電池容器Ｗの重量を計測する機能を有している。この計測値Ｍ２は制御部１００に送られる。
【００１９】
２次注液部６０は、制御部１００によって計測された第３の注液量Ｑ３を吐出する精密ポンプ６１と、この精密ポンプ６１に電解液を供給する電解液槽６２とを備えている。精密ポンプ６１は吐出量制御が可能である。
【００２０】
最終秤量部７０は、２次注液部６０で注液された電池容器Ｗの重量を計測する機能を有している。この計測値Ｍ３は制御部１００に送られる。
【００２１】
不良払出し部８０は、電池容器Ｗの重量が計測値Ｍ３が許容範囲外である場合に、その電池容器Ｗを不良品として払い出す機能を備えている。
【００２２】
パレタイザ９０は、キャリアＣからホルダＨに支持された電池容器Ｗを取り出し、空のパレット（不図示）に移載する機能を有している。
【００２３】
制御部１００は、各部を連係制御するとともに、２次注液部６０における第３注液量Ｑ３を算出する機能を有している。第３注液量Ｑ３は、第１注液量Ｑ１と第２注液量Ｑ２との差分となる。
【００２４】
図２に示すように、電池容器Ｗは偏平に形成され、上部に注液口Ｗａが形成されている。電池容器Ｗに注液すべき注液量は第１注液量Ｑ１である。また、電池容器Ｗは減圧時・注液時の容器の膨張を防止するために、ホルダＨによって保持されている。さらに、図３に示すように、電池容器Ｗは８個ずつキャリアＣに収容されている。
【００２５】
このように構成された電解液注液装置１０では、次のようにして電解液の注液を行う。なお、便宜上１つの電池容器Ｗについて説明するが、他の電池容器Ｗについても同様に注液が行われる。
【００２６】
最初に、デパレタイザ２０によりパレットから電池容器Ｗが取り出され、空のキャリアＣに移載される。そして、キャリアＣは搬送コンベア１１により前秤量部３０へ搬送される。前秤量部３０では、電池容器Ｗの重量が計測される。計測値Ｍ１は制御部１００に送られる。そして、キャリアＣは搬送コンベア１１により第１注液部４０へ搬送される。
【００２７】
第１注液部４０では、シャッタ開閉シリンダ４８が作動し、シャッタ部４７が閉じられ、減圧チャンバ４１が気密室となる。減圧ポンプ（不図示）により減圧チャンバ４１内が電解液の飽和蒸気圧よりわずかに高い気圧まで減圧される。そして、リフタシリンダ４６が作動し、電池容器Ｗの注液口Ｗａにノズル４２が挿入されるまでキャリアＣを上昇させる。なお、注液前の電解液は電解液脱泡槽４５で脱泡された後、大容量ポンプ４４内に所定の注液量ＱＸが吸入されて待機状態となっている。なお、注液量ＱＸは第１の注液量Ｑ１の８０％に設定されている。
【００２８】
次に、注液バルブ４３を開け、大容量ポンプ４４から電解液を押し出す。注液量ＱＸの電解液が電池容器Ｗ内に高速で注液され、電池容器Ｗ内の電極に電解液が含浸してゆく。
【００２９】
そして、リフタシリンダ４６を作動し、電池容器Ｗを下げ、減圧チャンバ４１内を大気圧に戻す。次に、シャッタ開閉シリンダ４８が作動し、シャッタ部４７が開かれ、キャリアＣを取り出す。キャリアＣは搬送コンベア１１により中間秤量部５０へ搬送される。
【００３０】
なお、第１注液部４０では、減圧チャンバ４１内への移載、減圧引き、注液、含浸、大気圧戻しなどのプロセスがあるため、４台の第１注液部４０において同様の作業が並行して行われている。
【００３１】
中間秤量部５０では電池容器Ｗの重量を計測し、その計測値Ｍ２が制御部１００に送られる。制御部１００では、計測値Ｍ１と計測値Ｍ２との差に基づいて、実際に注液された第２の注液量Ｑ２を算出する。そして、第１の注液量Ｑ１までの残量、すなわち第３の注液量Ｑ３を算出する。なお、第３の注液量Ｑ３は第１の注液量Ｑ１の２０％程度となる。第３の注液量Ｑ３は第２の注液部６０に送られる。
【００３２】
第２の注液部６０では、精密ポンプ６１により第３の注液量Ｑ３の電解液が吸入される。電池容器Ｗの注液口Ｗａにノズルが挿入され、精密ポンプ６１により第３の注液量Ｑ３の電解液が注液される。なお、この注液は大気圧下で行う。第３の注液量Ｑ３の注液が終了後、キャリアＣは搬送コンベア１１により最終秤量部７０へ搬送される。
【００３３】
最終秤量部７０で電池容器Ｗの重量を計測し、その計測値Ｍ３は制御部１００に送られる。キャリアＣは搬送コンベア１１により不良払出し部８０へ搬送される。
【００３４】
制御部１００では、計測値Ｍ３に基づいて最終的な注液量を算出し、上述した第１の注液量Ｑ１との差分を求める。この差分が許容範囲内であれば良品、許容範囲外であれば不良品と判断され、この情報は不良払出し部８０に送られる。
【００３５】
不良払出し部８０では、不良品と判断された電池容器Ｗは不良品パレット（不図示）に移載される。良品と判断された電池容器ＷはキャリアＣに載せられたまま、パレタイザ９０に搬送される。パレタイザ９０では、キャリアＣから電池容器Ｗが取り出され、パレットに移載される。空のキャリアＣはリターンコンベア１２により、デパレタイザ２０に搬送される。
【００３６】
上述したように本実施の形態に係る電解液注液装置１０によれば、大容量ポンプ４４で高速に注液した後、重量を計測し、その重量に基づいて不足分の電解液を高精度の精密ポンプ６１で注液するようにしている。すなわち、１回目の注液における大容量ポンプ４４での誤差分を測定して、２回目の精密ポンプ６１でその誤差分をフィードバックして高精度注液することになる。このため、大容積の電池容器Ｗに対して電解液を注入する場合であっても、精度良く、かつ、効率的に注液することが可能となる。
【００３７】
なお、計測値Ｍ１〜Ｍ３に基づいて、大容量ポンプ４４による注液量を最適化するようにしてもよい。また、電解液を２回に分割して注液したが、３回以上に分割して注液してもよい。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、大容積の電池容器に対して電解液を注入する場合であっても、注液量が多くても精度良く、かつ、効率的に注液することが可能な電解液注液装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電解液注液装置を示す平面図。
【図２】同電解液注液装置で用いられるホルダによって支持された電池容器を示す斜視図。
【図３】同電池容器及びホルダがキャリアに搭載された状態を示す斜視図。
【図４】同電解液注液装置に組み込まれた第１注液部を図１におけるＡ−Ａ線で切断し矢印方向に見た断面図。
【図５】同電解液注液装置における電解液注液工程を示す説明図。
【符号の説明】
【００４１】
１０…電解液注液装置、３０…前秤量部、４０…１次注液部、４１…減圧チャンバ、４４…大容量吐出ポンプ、４５…電解液脱泡槽、５０…中間秤量部、６０…２次注液部、６１…精密ポンプ、７０…最終秤量部、８０…不良払出し部、１００…制御部、Ｈ…ホルダ、Ｗ…電池容器、Ｃ…キャリア。
【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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