JPH08273659A - 電解液含浸方法およびその装置 - Google Patents

電解液含浸方法およびその装置

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JPH08273659A
JPH08273659A JP7077618A JP7761895A JPH08273659A JP H08273659 A JPH08273659 A JP H08273659A JP 7077618 A JP7077618 A JP 7077618A JP 7761895 A JP7761895 A JP 7761895A JP H08273659 A JPH08273659 A JP H08273659A
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JP
Japan
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battery
electrolytic solution
impregnating
receiver
nozzle
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JP7077618A
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Hideyuki Ishii
秀幸 石井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Filling, Topping-Up Batteries (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電池内に電解液を含浸させる時間を短縮でき
る電解液含浸装置を提供する。 【構成】 加熱タンク1に貯留している電解液Lをヒー
タ21で加熱し、吐出ポンプ3で受容器4に供給する。昇
降機構16上の台座15に電池Bをセットし、電池Bにノズ
ル10を差し込み、注入孔11を電池B内に位置させる。真
空ポンプ8を作動させ、電池Bの内部の真空引きする。
電池Bの真空引きが完了した後は、三方弁6を受容器4
とノズル10とを連通させ、電解液Lが受容器4から電池
Bの内部に吸い込まれる。加振機構22の振動子22a を作
動させ、電池Bおよび内部の電極体Dを細かく振動さ
せ、電極体D間および電池Bの内面と電極体D間の微小
な隙間を微妙に震わせることにより、加熱により粘性が
低下して流動的になった電解液Lを隙間に入り込ませ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電池内に電解液を含浸
させる電解液含浸方法および含浸装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、リチウムイオン二次電池の製造
工程に、電池内の電極体に電気化学的反応を促す媒体と
なる所定の粘性を有する電解液を含浸させる工程があ
る。
【0003】この電解液の含浸の工程では、電池内部を
真空排気して細い流路管を通し大気圧中の電解液を吸い
込ませ含浸させるものである。
【0004】この場合、電解液が電極体に染み込むには
比較的長時間が必要で、1個当り数秒単位で生産する生
産ラインとしては生産能力を向上させる時は常に問題と
なる工程である。
【0005】一方、電池内の電極体は電池のエネルギー
容量の向上を図るために、より密度を増す方向にあり、
十分に電解液を染み込ませなければならないので、その
結果、電解液が含浸する時間が長くなってしまう。
【0006】したがって、電解液含浸装置としては含浸
に要する時間を短縮することが要求されている。
【0007】従来、この種の電解液含浸装置としては、
たとえば図2に示す構成が知られている。
【0008】この図2に示す電解液含浸装置は、電解液
Lを貯蓄するタンク1を有しており、このタンク1には
電解液Lを供給する供給管2の一端が挿入され、この供
給管2にはタンク1の電解液Lを一定量吸い出し吐き出
すための吐出ポンプ3が設けられている。また、供給管
2の他端は、所定量の電解液Lを一次的に受け入れる受
容器4が設けられている。
【0009】そして、受容器4は流路管5を介して三方
弁6の一方の入力弁に接続され、他方の入力弁には流路
管7を介して真空ポンプ8が接続されている。また、三
方弁6の出力弁には流路管9を介してノズル10が接続さ
れ、このノズル10の先端には電池Bへ電解液Lを供給す
る注入孔11が形成されている。
【0010】一方、帯状でスパイラル状に複数層きつく
巻かれた電極体Dを有する電池Bは台座15に配置され、
この台座15は昇降機構16により昇降され、電池Bをノズ
ル10に着脱する。
【0011】そして、昇降機構16上の台座15に電池Bを
セットし、このセットされた電池Bを昇降機構16により
上昇し、電池Bにノズル10を差し込み、注入孔11を電池
B内に位置させる。
【0012】また、三方弁6は、あらかじめ真空ポンプ
8とノズル10とが通じるようにされており、ノズル10が
電池Bに差し込まれると真空ポンプ8が作動し、電池B
の内部の真空引きを開始する。
【0013】その間、吐出ポンプ3によりタンク1から
受容器4に一定量の電解液Lを吐出しておく。その際、
受容器4と三方弁6とは細い流路管5で繋がれている
が、その流路管5の内部の気体が、吐出された電解液L
により流路管5の口が塞がれた状態となるので、流路管
5の内部に残ってしまう。したがって、この流路管5の
気体を抜くために、受容器4を通して真空引きを行ない
流路管5内の気体を排気し、電解液Lを三方弁6の直前
まで満たしておく。そして、受容器4内に電解液Lが所
定量供給された後は、受容器4の内部は大気開放してお
く。
【0014】また、電池Bの真空引きが完了した後は、
三方弁6を受容器4とノズル10とを連通させるように切
り換える。
【0015】この瞬間、電解液Lを介して受容器4側は
大気圧、電池Bの内部は真空引きにより減圧状態となり
圧力差が生じ、電解液Lは受容器4から電池Bの内部に
向かって流路管5,9を通して吸い込まれる。そして、
この状態を一定時間保持させることにより電池B内の電
極体Dに電解液Lを含浸させる。
【0016】このように、電解液Lが電池Bに吸い込ま
れることにより、何層にもなった電極体D間の微小な隙
間を巡って電解液Lが染み込んでいき、最終的には含浸
して電極体Dに染み込まれる。
【0017】このように、電極体D間の微小な隙間を巡
って電解液Lが染み込んでいくが、電池B内は電池Bの
容量を向上させるために電極体Dをよりきつく巻き、よ
り多く詰めようとするため、電極体Dの間隙は少なくな
り電解液Lは含浸しにくくなってしまう。また、電池B
内の真空引きもこれ以上真空排気しても含浸時間の短縮
には効果が望めないところ迄到達している。
【0018】そこで、含浸時間をより短縮させる構成と
して、たとえば特開平4−234755号公報に記載さ
れた構成が知られている。
【0019】この特開平4−234755号公報に記載
の構成は、上記図2に示すような構成で、三方弁6を切
り換えて、真空ポンプ8に連通した電池B内の減圧と、
受容器4内に接続した大気の流入とを、数サイクルから
十数サイクル繰り返して、電解液Lと大気との置換を行
ない、電極体D内の含浸効果を高めるものである。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電解液
L自体に粘性があるため、この特開平4−234755
号公報に記載の構成の場合にも、電極体D内に電解液L
を十分に含浸すると、十分に時間を短縮できない問題を
有している。
【0021】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、電池内に電解液を含浸させる時間を短縮できる電解
液含浸方法およびその装置を提供することを目的とす
る。
【0022】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の電解液含
浸装置は、電解液を加熱する工程と、電池内を真空排気
させる工程と、前記電池内に前記電解液を含浸させる工
程と、前記電池に前記電解液を含浸させる時に前記電池
に振動を与える工程とを具備するものである。
【0023】請求項2記載の電解液含浸方法は、ヒータ
を備え電解液を貯蓄する加熱タンクと、この加熱タンク
の加熱された電解液を一定量吐出するポンプと、前記電
解液を含浸させる電池内を真空排気する真空ポンプと、
前記電池に微細な振動を与える加振機構とを具備したも
のである。
【0024】
【作用】本発明は、電解液を加熱して電解液の粘性を低
下させることにより、液体分子をより流動的にし滑らか
にするとともに、含浸の際に電池に微細な振動を与えて
やることにより、電池が細かく振動し、微小な隙間が微
妙に震えることにより、流動的になった電解液が隙間に
入りやすくなり、含浸時間を短縮する。
【0025】
【実施例】以下、本発明の一実施例の電解液含浸装置を
図面を参照して説明する。なお、図2に示す従来例に対
応する部分には、同一符号を記して説明する。
【0026】図1に示す電解液含浸装置は、電解液Lを
貯蓄する加熱タンク1を有しており、この加熱タンク1
内には内部の電解液Lを加熱するヒータ21が設けられて
いる。そして、この加熱タンク1には電解液Lを供給す
る供給管2の一端が挿入され、この供給管2には加熱タ
ンク1の電解液Lを一定量吸い出し吐き出すための吐出
ポンプ3が設けられている。また、供給管2の他端は、
所定量の電解液Lを一次的に受け入れる受容器4が設け
られている。
【0027】そして、受容器4は流路管5を介して三方
弁6の一方の入力弁に接続され、他方の入力弁には流路
管7を介して真空ポンプ8が接続されている。また、三
方弁6の出力弁には流路管9を介してノズル10が接続さ
れ、このノズル10の先端には電池Bへ電解液Lを供給す
る注入孔11が形成されている。
【0028】一方、帯状でスパイラル状に複数層きつく
巻かれた電極体Dを有する電池Bは台座15に配置され、
この台座15は昇降機構16により昇降され、電池Bをノズ
ル10に着脱する。また、電池Bに接触させて電解液Lの
含浸の時に、電池Bの側面に振動子22a を接触させて微
細な振動を与える超音波式の加振機構22が設けられてい
る。
【0029】次に、上記実施例の動作について説明す
る。
【0030】まず、加熱タンク1に貯留している電解液
Lをヒータ21で加熱して一定温度に保持し、一定温度に
加熱したならば、実際の含浸をする前に図示しないダミ
ーの電池を使用し、数回程度電解液Lを空出しておく。
なお、電解液Lの加熱は、少なくとも各部材の耐熱温度
以下であることが必要であるが、電解液Lは危険物のた
め、最高数十度以下程度に抑えなければならない。
【0031】そして、昇降機構16上の台座15に電池Bを
セットし、このセットされた電池Bを昇降機構16により
上昇し、電池Bにノズル10を差し込み、注入孔11を電池
B内に位置させる。
【0032】また、加振機構22が横移動して電池Bの側
面に位置し、加振機構22の振動子22a が電池Bの側面に
接触する。
【0033】さらに、三方弁6は、あらかじめ真空ポン
プ8とノズル10とが通じるようにされており、ノズル10
が電池Bに差し込まれると真空ポンプ8が作動し、電池
Bの内部の真空引きを開始する。
【0034】その間、吐出ポンプ3により加熱タンク1
から受容器4に一定量の電解液Lを吐出しておく。その
際、受容器4と三方弁6とは細い流路管5で繋がれてい
るが、その流路管5の内部の気体が、吐出された電解液
Lにより流路管5の口が塞がれた状態となるので、流路
管5の内部に残ってしまう。したがって、この流路管5
の気体を抜くために、受容器4を通して真空引きを行な
い流路管5内の気体を排気し、電解液Lを三方弁6の直
前まで満たしておく。そして、受容器4内に電解液Lが
所定量供給された後は、受容器4の内部は大気開放して
おく。
【0035】また、電池Bの真空引きが完了した後は、
三方弁6を受容器4とノズル10とを連通させるように切
り換える。そして、この瞬間、電解液Lを介して受容器
4側は大気圧、電池Bの内部は真空引きにより減圧状態
となり圧力差が生じ、電解液Lは受容器4から電池Bの
内部に向かって流路管5,9を通して吸い込まれる。そ
して、この状態を一定時間保持させることにより電池B
内の電極体Dに電解液Lを含浸させる。また、三方弁6
を切り換えたと同時に加振機構22のあらかじめ接触させ
ておいた振動子22a を作動する。そして、電池Bおよび
内部の電極体Dを細かく振動させ、電極体D間および電
池Bの内面と電極体D間の微小な隙間を微妙に震わせる
ことにより、加熱により粘性が低下して流動的になった
電解液Lが隙間に入りやすくなる。
【0036】このように、電解液Lが電池Bに吸い込ま
れることにより、何層にもなった電極体D間の微小な隙
間を巡って電解液Lが染み込んでいき、最終的には含浸
して電極体Dに染み込まれる。
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、電解液を加熱して電解
液の粘性を低下させることにより、液体分子をより流動
的にし滑らかにするとともに、含浸の際に電池に微細な
振動を与えてやることにより、電池が細かく振動し、微
小な隙間が微妙に震えることにより、流動的になった電
解液が隙間に入りやすくなり、含浸時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の電解液含浸装置を示す説明
図である。
【図2】従来例の電解液含浸装置の構成を示す説明図で
ある。
【符号の説明】
1 加熱タンク 3 吐出ポンプ 8 真空ポンプ 21 ヒータ B 電池 L 電解液

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電解液を加熱する工程と、 電池内を真空排気させる工程と、 前記電池内に前記電解液を含浸させる工程と、 前記電池に前記電解液を含浸させる時に前記電池に振動
    を与える工程とを具備することを特徴とする電解液含浸
    装置。
  2. 【請求項2】 ヒータを備え電解液を貯蓄する加熱タン
    クと、 この加熱タンクの加熱された電解液を一定量吐出するポ
    ンプと、 前記電解液を含浸させる電池内を真空排気する真空ポン
    プと、 前記電池に微細な振動を与える加振機構とを具備したこ
    とを特徴とする電解液含浸装置。
JP7077618A 1995-04-03 1995-04-03 電解液含浸方法およびその装置 Pending JPH08273659A (ja)

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