(57)【要約】【課題】容器内部への電解液の注入を容易かつ確実に行えることができ、電気化学素子から気泡を容易かつ確実に取り除く方法を提供する。【解決手段】電気化学素子がセットされた容器内を減圧し電気化学素子の空隙に存在する気体を取り除く減圧工程と、減圧工程により減圧環境下にある前記容器内に、少なくとも前記電気化学素子が電解液中に浸漬されるように電解液を注入する注液工程と、前記注液工程により電気化学素子を電解液に浸漬した後、前記容器内を加圧し、電気化学素子外表面から均一な圧力で電解液を電気化学素子内に含浸させる加圧工程と、を備える液含浸方法。【選択図】  図１
2005285584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学素子に電解液を含浸するための液含浸方法であって、
電気化学素子がセットされた容器内を減圧し電気化学素子の空隙に存在する気体を取り除く減圧工程と、
減圧工程により減圧環境下にある前記容器内に、少なくとも前記電気化学素子が電解液中に浸漬されるように電解液を注入する注液工程と、
前記注液工程により電気化学素子を電解液に浸漬した後、前記容器内を加圧し電解液を電気化学素子内に含浸させる加圧工程と、
を備えることを特徴とする液含浸方法。
【請求項２】
電気化学素子に電解液を含浸するために用いられる液含浸装置であって、
前記液含浸装置は、前記電気化学素子をセットするための開口部を有し、電解液を貯留する容器本体と、前記開口部を覆い前記容器本体内部を密閉空間にする蓋部と、締め付け機構と、を備え、前記締め付け機構は、前記蓋部若しくは容器本体のいずれか一方または双方と係合するクランプ爪と、前記クランプ爪に接続し前記クランプ爪を前記蓋部若しくは容器本体のいずれか一方または双方の方向に付勢する付勢力を伝達するリンク機構と、前記リンク機構に接続するとともに、前記付勢力を発生する付勢力発生手段と、を有し、
前記リンク機構を構成する少なくとも一のリンクは前記容器本体、前記蓋部若しくは液含浸装置本体に固定され、前記クランプ爪は、前記リンク機構を介して前記付勢力発生手段の付勢力を前記容器本体若しくは前記蓋部のいずれか一方に付与し、前記クランプ爪と前記リンクとの間で前記容器本体に対して前記蓋部を締め付けることを特徴とする液含浸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液含浸方法及び液含浸装置に関し、特に電子機器等に使用される電池若しくはキャパシタ等の電気化学デバイスに使用される電気化学素子へ電解液を含浸するための方法及びその方法に用いられる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ等の電子機器の電力源としてリチウムイオン二次電池、ポリマー電池等の二次電池が使用されている。また、携帯機器の電源バックアップや、プリンタ、リモコン、メモリカード、ゲーム機等のメモリ・時計機能の電源バックアップや瞬時電圧低下補償装置の用途として、さらに、ハイブリッド車用の補助電源、コジェネレーション等の用途として電気二重層キャパシタが使用されている。
【０００３】
二次電池及び電気二重層キャパシタには、電極巻回型と電極積層型とがあるが、電極巻回型が立体型であるのに対して電極積層型はその厚さを薄くできる。また、電極積層型は、金属缶が不要となり低コスト、軽量化にも貢献する。そのため、省スペースが要求される用途には、電極積層型が広く利用されている。
【０００４】
電極積層型の二次電池は、正極及び負極がセパレータを挟むように積層してなる積層体を作製し、当該積層体に電解液を含浸させた状態でアルミラミネート等の外装袋に収納し、封止して製造される。
【０００５】
一方、電極積層型の電気二重層キャパシタは、電極積層型の二次電池と同様の工程で製造され、セパレータを介して分極性電極が対向するように積層してなる積層体を作製し、当該積層体に電解液を含浸させた状態でアルミラミネートの外装袋に収納し、封止して製造される。電気二重層キャパシタは、イオンの吸脱着により充放電を行うので、二次電池と異なり化学反応を伴わず電解液の劣化が少なく非常に寿命が長い。このような特性から、ハイブリッド車用の補助電源、コジェネレーション等の用途として、上記のように作製した電気二重層キャパシタを複数直列に連結し利用する。
【０００６】
上記した二次電池や電気二重層キャパシタに用いられる電極、セパレータには、電解液を染み込ませて用いる。一般的な電解液の含浸方法は、積層体若しくは巻回体である電気化学素子をアルミラミネート等の外装袋に挿入し、開口部からノズル等で電解液を外装袋内に注入し、電極やセパレータに電解液を染み込ませて含浸する。
【０００７】
図６は、従来の電解液含浸装置の構成を示す。正極、負極の電極にセパレータを挟み、ロール状に巻いて電池缶６０５内に配置した二次電池の製造装置である。
【０００８】
含浸タンク６０１内に、ワーク保持器６０３を介して複数の電池缶６０５を収容する。電池缶の各々の内部には、正極電極、負極電極及びセパレータからなる巻回体が配置される。電解液は電解液タンク６０７内に貯留されていて、適宜含浸タンク６０１内に供給される。
【０００９】
上記構成において、電解液タンク６０７から含浸タンク６０１内に電解液を所定量だけ注入する。次に含浸タンク６０１内の減圧を行い電池缶内の空気を除去する。更に電池缶６０５を逆さにした状態で開口部６０５ａから５〜１０ｍｍ上まで達するように電解液に浸す。
【００１０】
そして、含浸タンク６０１内に空気を送り込み電解液を加圧する。そうすると、減圧状態の電池缶６０５内に電解液が侵入し、巻回体に電解液を含浸する（特許文献１参照。）。
【００１１】
次に、従来の他の含浸装置について説明する。図７は、含浸プロファイルを示している。この含浸装置は、回転可能なインデックステーブル上に複数の電池缶容器を設け、インデックステーブルを回転させ、含浸工程を各電池缶容器に対し個別に行うものである。電池缶容器内には正極電極、負極電極及びセパレータからなる巻回体が収容されている。上記構成において圧力差を利用して以下のように含浸作業が行われる。
【００１２】
まず、巻回体を収容する電池缶容器内に電解液を所定量になるまで注入し（時点ｔ１）。その後電池缶をチャンバ内に載置する。含浸工程は、チャンバ内の真空吸引で開始（時点ｔ２）される。チャンバ内が−６０ｃｍＨｇになった状態で１６秒間維持され時点ｔ３でチャンバが開放される。さらに、液含浸容器内に空気を供給し（時点ｔ４）チャンバ内部の圧力を５ｋｇ／ｃｍ２にする。５６秒間その加圧状態を維持（時点ｔ５）される。その後チャンバを開放し電解液の電池缶内部のシート巻き部材の含浸を完了する（時点ｔ６）（特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平５ー９４８１６号公報（段落番号〔００１１〕〜段落番号〔００１６〕、第１図）
【特許文献２】特開平８ー２５０１０７号公報（段落番号〔００２８〕〜段落番号〔００３７〕、第１０図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図６の含浸装置では、電池缶の一端部側（開口端部側）からのみ電解液が流入するため、電池缶の底部側領域（図中上部）まで電解液を含浸させるためには長時間を要する傾向にあった。
【００１４】
さらに、電池缶内の余剰電解液を排出する作業や、電池缶の開口部に付着した電解液を除去する作業が必要となり、含浸作業を簡易にすることが困難である。
【００１５】
他方、図７の含浸プロファイルでは、巻回体の周囲に電解液が存在する状態で含浸作業を行うため、巻回体の空隙から気泡を取り除くことが困難である。
【００１６】
また、図７の含浸プロファイルに使用する装置では、含浸工程を行うためのチャンバを複数設け、一のチャンバには一つの電池缶を配置し、それぞれ電解液を個別に注入する。よって、各チャンバ内部を吸引及び減圧し、各チャンバ毎に注液量、内部圧力等を制御する必要があり、液含浸装置全体が複雑化し、コストを下げることが困難である。
【００１７】
そこで、本発明は、巻回体若しくは積層体等の電気化学素子の空隙から気体を取り除くことができ、含浸に要する時間を短縮でき、含浸させた電気化学素子において、その各電気化学素子の部分によらず均一な含浸量とすることができる簡易かつ低廉な液含浸方法及び液含浸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】
【００１８】
本発明の液含浸方法の一の態様は、電気化学素子がセットされた容器内を減圧し電気化学素子の空隙に存在する気体を取り除く減圧工程と、減圧工程により減圧環境下にある前記容器内に、少なくとも前記電気化学素子が電解液中に浸漬されるように電解液を注入する注液工程と、前記注液工程により電気化学素子を電解液に浸漬した後、前記容器内を加圧し、電解液を電気化学素子内に含浸させる加圧工程とを備える。
【００１９】
上記方法では、電気化学素子を電解液内に沈めるので、電気化学素子に均一な液圧がかかる。よって短時間で確実に電気化学素子に電解液を均一に含浸させることができる。また、液含浸容器内に減圧環境下で電解液を注入するのでポンプを使用することなく電解液を注入することができる。
【００２０】
本発明の液含浸装置の一の態様は、電気化学素子に電解液を含浸するために用いられる液含浸装置であって、
前記液含浸装置は、前記電気化学素子をセットするための開口部を有し、電解液を貯留する容器本体と、前記開口部を覆い前記容器本体内部を密閉空間にする蓋部と、締め付け機構と、を備え、前記締め付け機構は、前記蓋部若しくは容器本体のいずれか一方または双方と係合するクランプ爪と、前記クランプ爪に接続し前記クランプ爪を前記蓋部若しくは容器本体のいずれか一方または双方の方向に付勢する付勢力を伝達するリンク機構と、前記リンク機構に接続するとともに、前記付勢力を発生する付勢力発生手段と、を有し、前記リンク機構を構成する少なくとも一のリンクは前記容器本体、前記蓋部若しくは液含浸装置本体に固定され、前記クランプ爪は、前記リンク機構を介して前記付勢力発生手段の付勢力を前記容器本体若しくは前記蓋部のいずれか一方または双方に付与し、前記クランプ爪と前記リンクとの間で前記容器本体に対して前記蓋部を締め付ける装置である。
【００２１】
本発明において、電気化学素子とは、正極電極、負極電極、セパレータが積層されたシート状の積層体や、正極電極、負極電極、セパレータを重ねロール状に巻いた巻回体を意味する。また、電気化学デバイスとは、電気化学素子を備えるキャパシタ、電池等の電子部品を意味する。
【００２２】
本発明の付勢力発生手段とは、油圧シリンダ、空圧シリンダ若及び電動モータ等を意味する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の液含浸方法によれば、電解液の存在しない液含浸容器内に電気化学素子をセットし容器内を減圧するので効率的かつ容易に電気化学素子内の空隙から気泡を取り除くことが可能である。また、積層体の空隙から気泡が除去された後に、電解液中に浸漬され、また、表面に気泡が存在しない状態で、さらに電解液を加圧して含浸を行うので含浸を確実に行うことができる。さらに、液中に沈めた状態で電気化学素子の含浸作業を行うため個々の電気化学素子に対して均等に含浸が行われる。よって、各電気化学素子毎に一定量の電解液を含浸でき、所望の性能を有する電気化学素子を得ることができる。
【００２４】
含浸工程と、外装袋内に電気化学素子を収容するシール工程とを別工程としているため外装袋の封止領域に付着した電解液を除去する工程を設ける必要がなく、電気化学素子を利用したキャパシタ、電池等の製品の製造工程を簡素化できる。
【００２５】
複数の電気化学素子を一の液含浸容器により含浸作業を行うので、個々の電気化学素子に個別に電解液を含浸することに比較して個体差の発生を防止でき製品の性能の均一化を達成できる。
【００２６】
また、液含浸容器内が減圧下の環境において電解液の注液を行うので、注液を行うためのポンプを設ける必要がなく、含浸装置全体の構成を簡単にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明を適用した液含浸装置の実施の形態について詳細に説明する。
【００２８】
図１は、液含浸装置１の構成図である。電気化学素子すなわち積層体に電解液を含浸させるための液含浸ユニット１００と、電解液が含浸した積層体を外装袋内に封入するためのシールユニット３００とから構成される。液含浸ユニット１００は、積層体を収納したカートリッジ１０１と、積層体の重量を計測するための第１重量測定部１０３と、積層体を搬送するための回転アーム１０５と、積層体を電解液に浸漬するために用いられるハンガのハンガ載置部１０９、１１１と、積層体をハンガに装着するハンガへの装着部１０７と、積層体が装着されたハンガを載置するための装着済みハンガ載置部１１３と、電解液を注入し積層体の含浸工程を行うための液含浸容器２００、２０１とを備える。
【００２９】
また、シールユニット３００は、アルミラミネートフィルムからなる外装袋を供給する袋供給部３０１と、含浸後の積層体を外装袋に収容する積層体収容部３０３と、積層体を外装袋内に密封するための封止ユニット３０４と、積層体を収容し封止した外装袋の重量を測定する第２重量測定部３１１と、外装袋内に封入された積層体を収納するためのマガジン３１３ａ〜ｅとを備える。
【００３０】
まず、含浸ユニット１００について説明する。含浸ユニット１００のカートリッジ１０１には、所定枚数の正極電極、負極電極及びセパレータを所定の順序で重ね合わされ一体化された積層体が収納されている。また、カートリッジ１０１の近傍には第１重量測定部１０３が設けられている。第１重量測定部１０３は、電解液が含浸させる前の積層体の重量を測定できる構成である。
【００３１】
さらに、カートリッジ１０１の近傍には積層体をハンガに固定するためのハンガへの装着部１０７が設けられている。このステージ上で積層体が不図示の装着手段によりハンガに装着される。
【００３２】
また、積層体を搬送するための回転アーム１０５は、液含浸ユニット１００の基台１０２に回転可能に固定されている。アームを回転させることにより、積層体をカートリッジ１０１、第１重量測定部１０３及び積層体搬送部１０４間を搬送できる構成である。
【００３３】
ハンガ載置部１０９、１１１は、ハンガへの装着部１０７と同期して配置され、積層体に固定するための空ハンガが載置されている。なお、ハンガの構成とし、種々のものが考えられるが、ハンガに設けられたクリップ等により積層体を確実に把持し、ハンガから吊り下げることができる形状であれば、その形状は特に制限されない。
【００３４】
さらに、含浸ユニット１００は、積層体が固定されたハンガを配置するための装着済みハンガ載置部１１３を備える。装着済みハンガ載置部１１３は、積層体が固定されているハンガを液含浸容器２００、２０１へ搬送するハンガ仮置き部１１５を有する。ハンガ仮置き部１１５に置かれたハンガは、不図示の搬送手段により液含浸容器２００、２０１に搬送される。
【００３５】
液含浸容器２００、２０１は、両者とも同形状で同機能であるので液含浸容器２０１について説明する。液含浸容器２０１は、上端部が開口する容器本体２０４と、容器本体２０４の開口部に装着され容器内を密封するための蓋体２０５とから構成されている。クランプ機構２０２の構成については後述する（図２、３参照。）。
【００３６】
さらに、蓋体２０５には締め付け機構すなわちクランプ機構２０２が設けられ、当該クランプ機構２０２のクランプ爪２１７が容器本体２０４のフランジ２０７に係合することにより容器本体２０４を密封する。また、液含浸容器２０１は、電解液の注入口等（不図示）及び液含浸容器内を減圧若しくは加圧するために用いられるガス導通用口等（不図示）が設けられている。
【００３７】
次にシールユニット３００について説明する。シールユニット３００は、袋供給部３０１、積層体収容部３０３、シール部３０４、第２重量測定部３１１及びマガジン３１３ａ〜ｅを備える。
【００３８】
シールユニット３００の最も上流側には袋供給部３０１が配置され、後述するラミネートフィルムからなる外装袋（図４の参照符号４００参照。）を搬送手段３０２を介して積層体収容部３０３に供給する。
【００３９】
積層体収容部３０３は、袋供給部３０１から供給された外装袋内に、電解液を含浸させた積層体を収容するための機構である。
【００４０】
積層体収容部３０３の下流側には、シール部３０４が設けられている。シール部３０４は、第１熱溶着部３０５、第２熱溶着部３０９及び冷却部３０７からなる。即ち、２回の熱溶着工程を経て外装袋が完全に封止される。また、第１及び第２熱溶着部との間に配置された冷却部３０７は、第１熱溶着部３０５による封止を確実にするためのものである。
【００４１】
さらに、シール部３０４の下流側には第２重量測定部３１１が設けられ、積層体を内包する外装袋の重量を測定する。電解液を含浸する前の積層体の重量を前述の第１重量測定部１０３で計測してあるので、第２重量測定部３１１で計測された重量と比較することにより、積層体に所定量の電解液が含浸しているか否かが確認できる。
【００４２】
さらに、シールユニット３００の最下流側には外装袋に内包された積層体を収容するためのマガジン３１３ａ〜ｅが設けられている。マガジン３１３ａ〜ｅは、次の工程の装置との間を往復（矢印３１５、３１７方向）し、次の工程に外装袋内に密封された積層体を搬送する。即ち、次の工程から戻ってきた（矢印３１５）マガジン３１３ａ〜ｅには、図中のマガジン３１３ｃの位置において積層体が積み込まれ、次の工程へ（矢印３１７）と搬送される。
【００４３】
次に、図２及び３を用いてクランプ機構の構成を説明する。図２は、液含浸容器に設けられたクランプ機構の不作動状態を示す正面図である。図３は、液含浸容器に設けられたクランプ機構の作動状態を示す正面図である。
【００４４】
液含浸容器２０１は、同じ構成のクランプ機構２０２を複数備えている。よって、一のクランプ機構２０２について説明する。クランプ機構２０２は、付勢力発生手段すなわちシリンダ２０９、ロッド２１０、リンク機構２１１、サポート部２１９、ソレノイド弁２２１、圧力供給チューブ２２５から構成されている。シリンダ２０９に収容されているロッド２１０の一端部は、シリンダ２０９の外部へ突出し、リンク機構２１１のリンク部材とピンを介して回動自在に連結、すなわちピン結合している。なお、シリンダ２０９は、蓋部２０５上面に固定されているサポート部２１９にピン結合している。
【００４５】
シリンダ２０９は、圧力供給チューブ２２５によりソレノイド弁２２１を介して液圧若しくは空圧の圧力源２２３に連結されている。なお、圧力源２２３は一つであり、複数のクランプ機構のシリンダ各々は共通の圧力源２２３に連結されている。従って、複数のシリンダに対して均一な締め付け力を供給することが可能となる。
【００４６】
リンク機構２１１は、リンクＡ２１２、ブラケット２１３、リンクＢ２１５、クランプ爪２１７を主として備える。ロッド２１０の端部とピン結合しているのはリンクＡ２１２の一端部であり、リンクＡ２１２の他端部は、リンクＢ２１５とピン（２１５ａ）結合をしている。また、リンクＡ２１２はブラケット２１３にピン結合されている。リンクＢ２１３は、蓋部２０５の上面にネジ固定されている。また、ブラケットの他端は、クランプ爪２１７の支点（２１７ｂ）になっている。クランプ爪２１７の先端である他端部は自由端であり、容器本体２０４のフランジ２０７の下面に当接する。そして、クランプ爪２１７とブラケット２１３とによりフランジ２０７及び蓋部２０５が挟持される。
【００４７】
上述のリンク機構２０２は以下のように動作する。図２は、爪２１７がフランジから離間し、クランプ爪２１７を開放した状態である。この開放状態から図３のクランプ機構の作動状態へは以下のようにクランプ機構２０２が作動する。圧力源２２３から圧力が、圧力チューブ２２５及びソレノイド弁２２１を通り、シリンダ２０９内に供給される。そうすると、圧力によりシリンダ２０９内の不図示のピストンが押され、ロッド２１０が押し出される。そしてロッド２１０にピン結合しているリンクＡ２１２がピン２１２ａを支点として回転する。すると、リンクＡ２１２の他端に連結するリンクＢ２１５をピン２１５ａを支点として反時計回りに回転し、リンクＢ２１５の先端に連結されているクランプ爪２１７をピン２１５ａを支点として反時計回りに回転させる。そうすると、クランプ爪２１７とフランジ２０７とが係合する。クランプ爪２１７と蓋体２０５に固定されているブラケット２１３との間に蓋体２０５とフランジ２０７とが挟み込まれ、蓋体２０５がフランジ２０７に締め付けられる。このようにして、液含浸容器２０１の密封状態が達成される。なお、密封状態から開放状態への動作は上述の開放状態から密封状態への動作の逆となる。
【００４８】
上記実施形態では、クランプ機構を蓋体に設け、クランプ爪を容器本体に設けたが、これに限定されることなく、クランプ機構及びクランプ爪は、適宜を容器本体及び蓋体の何れに設けることも可能である。さらに、含浸容器２００、２０１の周辺の含浸装置本体２５０にクランプ機構を設ける構成としても良い。
【００４９】
次に、図４を用いて袋供給部３０１から供給される外装袋４００について説明する。図４は、外装袋が封止される前の状態を示す斜視図である。外装袋４００は、矩形状のシート部材であるラミネートフィルムから構成され、そのシート部材を二つ折りにしたもので、蓋部４０１と、収容部４０３とからなる。収容部４０３の中央領域には、積層体を収容するための矩形上の凹部４０５が設けられている。凹部４０５は、トップ部４０７、ボトム部４１１、サイド部４０９ａ、ｂに周囲を囲まれている。
【００５０】
上記のような構成を有する液含浸装置を用いて電解液を積層体に含浸させる工程について説明する。
【００５１】
まず、カートリッジ１０１に収容されている積層体を回転アーム１０５により取り出し、第１重量測定部１０３に搬送する。第１重量測定部１０３において電解液を含浸させる前の積層体の重量を計測し、その値を不図示の記憶部に格納する。重量を測定した積層体は、再度回転アーム１０５によりハンガへの装着部１０７に搬送される。ハンガへの装着部１０７では、ハンガ収納部１０９、１１１のハンガが取り出され、積層体を装着する。積層体が装着されたハンガを複数個用意し、それらは、装着済みハンガ載置部１１３にベルトコンベア１０８で搬送される。
【００５２】
そして、積層体装着ハンガがハンガ仮置き部１１５に搬送され、そこから液含浸容器２００（２０１）内にセットされる。ハンガに吊り下げられた状態の積層体をセット後、蓋体２０５（図２、３参照）を閉め、圧力源２２３（図３参照。）を作動し液含浸容器２０１の封止を行う。その後、不図示の吸引ポンプを用いて液含浸容器内の減圧を行う。この減圧工程において、積層体の空隙部に存在する気泡等を取り除くことができ、空気の存在により電解液の含浸を妨げるという課題を解消できる。
【００５３】
気泡等が積層体から取り除かれた後、電解液の注入を行う。液含浸容器２０１内部は、減圧状態であるのでポンプを使用することなく電解液を容易に液含浸容器内に注入することが可能である。電解液の量は、液含浸容器内に入れてある積層体が完全に電解液内に沈み込むの程度の量とする。
【００５４】
さらに、液含浸容器内を加圧を行う。加圧工程では、液含浸容器２０１内の所定圧力まで加圧し、その状態を所定時間保つことにより、積層体に対する電解液含浸を行う。一つの液含浸容器２０１で複数の積層体を含浸処理できるので含浸装置にかかる費用や製品の製造コストを抑えることができる。
【００５５】
上記含浸工程で電解液を含浸した積層体は、液含浸容器２０１から取り出され、次のシールユニット３００に搬送され、外装袋に封入される。まず、積層体は、積層体収容部３０３に載置される。他方、図４に示されるように予め作製された外装袋４００が袋供給部３０１から搬送手段３０２により積層体収容部３０３に搬送される。ここで積層体が外装袋４００の凹部に４０５に収容される（図４参照。）。積層体を収容した外装袋４００は、搬送手段３０２により第１熱溶着部３０５に送られる。第１熱溶着部３０５では、収容部のトップ部４０７と蓋部４０１の先端部が熱溶着され、蓋部４０１とトップ部４０７との封止が行われる。次に外装袋は冷却部３０７に搬送され、第１熱溶着部３０５で溶着された部分が冷却され溶着を確実なものとする。
【００５６】
さらに外装袋は第２熱溶着部３０９に搬送され、収容部４０３の両サイド部４０９ａ、ｂと蓋部４０１との間の熱溶着が行われる。すなわち、本工程は収容部４０３と蓋部４０１との溶着を２段階に分けて行う構成である。これは、積層体から延びるリード線が収容部４０３のトップ部４０７側から外部に出ている。そうすると、トップ部４０７と蓋部４０１とは、リード線が介在した状態で封止する必要がある。そうすると溶着面間には凹凸が生じ、サイド部４０９ａ、ｂ及びボトム部４１１のように溶着面がほぼ平坦な場合とは異なる熱溶着の仕上げが必要となることに起因する。
【００５７】
２段階の熱溶着工程を終えた積層体を収容した外装袋は、第２重量測定部３１１に搬送され、積層体を包含した状態の外装袋の重量を計測する。ここで、外装袋の重量を考慮して電解液を含浸した積層体の重量を計測する。よって、先に説明した第１重量測定部１０３における重量計測値と、第２重量測定部３１１での計測値を比較することにより積層体に所定量の電解液が含浸しているか否かが判断される。
【００５８】
なお、計測の結果、所定量の電解液が積層体に含浸していないと判断されると、次の工程に搬送されることなく不良品排出部３１２へ排出されることとなる。他方、所定量の電解液を含浸した積層体を収容する外装袋は、マガジン３１３ａ〜ｅに搬送されマガジン３１３ａ〜ｅ内に収納される。
【００５９】
図５は、電解液含浸装置の含浸ユニット１００の含浸プロファイルである。縦軸は圧力を示し、正の圧力は１目盛りが１ｋｇ／ｃｍ２であり、負の値は１目盛りが−１０ｃｍ／Ｈｇである。また、横軸は、時間を示し、１目盛りが１０秒である。
【００６０】
液含浸容器２０１内に積層体をセットする。時点ｔ１において減圧を開始し、圧力が約−７０ｃｍ／Ｈｇになるまで下げていき（時点ｔ２）、その圧力値を約１２０秒間維持する（時点ｔ３）。さらに、時点ｔ３で電解液を注入する（時点ｔ４まで）。電解液を注入後、時点ｔ４において液含浸容器２０１内を開放し大気圧まで戻す。
【００６１】
さらに、時点ｔ５において、液含浸容器２０１内にアルゴンガスを注入し含浸容器内を加圧する。そして液含浸容器内の圧力がほぼ２ｋｇ／ｃｍ２に達して（時点ｔ６）から約６０秒間その加圧状態を維持し電解液の含浸を続ける。そして液含浸容器を大気に開放し（時点ｔ７）含浸作業を終了する。
【００６２】
なお、上記加圧工程においてアルゴンガスを使用したが、乾燥窒素ガスなど、ガスに水分が含まれないものであれば適宜変更できることは言うまでもない。従って、電解液が大気中の水分を吸収し電解液の特性の劣化を招く虞があるので、大気を利用するのは好ましくない。
【００６３】
上記実施形態では、液含浸容器を２つ設ける構成としたが、本発明は本実施形態に限定されることなく積層体の生産能力に応じて液含浸容器の数を適宜変更できることは言うまでもない。
【００６４】
さらに、上記実施形態では、電気化学素子として積層体を使用したが、巻回体を用いても本発明の所期の目的が達せられることは言うまでもない。
【００６５】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施例は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の含浸装置の概念図である。
【図２】本発明のクランプが開いている状態を示す正面図である。
【図３】本発明のクランプが閉じている状態を示す正面図である。
【図４】本発明で用いられる使用前の外装袋を示す図である。
【図５】本発明の含浸プロファイルを示すグラフである。
【図６】従来の含浸装置の概念図である。
【図７】従来の含浸プロファイルを示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１                  液含浸装置
１００              液含浸ユニット
１０１              カートリッジ
１０３              第１重量測定部
１０５              回転アーム
１０７              ハンガへの装着部
１０９、１１１      ハンガ載置部
１１３              装着済みハンガ載置部
１１５              ハンガ仮置き部
２００、２０１      液含浸容器
３００              シールユニット
３０１              袋供給部
３０３              積層体収容部
３０４              シール部
３１１              第２重量測定部
３１３ａ〜ｅ        マガジン
【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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