JP3882212B2 - Battery electrolyte supply method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正極板と負極板がセパレータを挟んで巻回された極板群を収納した電池缶に、電解液を供給するための電池の電解液供給方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、電池の組立工程において、正極板と負極板がセパレータを挟んで巻回された極板群を電池缶内に収納した後、この電池缶内に電解液を注液する作業が行われている。
【0003】
この種の注液作業を効率的に行うために、従来から種々の方法が提案されている。例えば、電池缶にキャップを被せ、このキャップを介して真空ポンプにより前記電池缶内の空気を排出して減圧状態にし、該電池缶内に電解液を注入する方法(特開昭61−171061号公報参照)や、電池缶内に電解液を注液した後、加圧状態にし、次いで、常圧に戻す方法(特開平4−184861号公報参照)や、電池缶または樹脂ケース内の電極群上部によって注液口が閉じられたロート状注液管内の電解液に遠心力を加えて前記電極群に注液する方法(特公平2−22983号公報参照)等が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の電池では、電池構成部品の変更、例えば極板群の巻き固さやセパレータの材質等により電解液の浸透性が大きく異なってしまう。このため、上記の従来技術を電池の量産設備に組み込む場合、前記電池の仕様が変更される毎に設備全体の改造や該設備の再製作が必要となり、設備費が相当に高騰するという問題が指摘されている。
【0005】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、種々の仕様の異なる電池に容易かつ経済的に対応することができるとともに、電解液の注液作業を効率的に遂行可能な電池の電解液供給方法および装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、第1乃至第N電解液供給ステーションにそれぞれ任意の数の電池缶が配置し、減圧ブース及び加減圧ブースを減圧した後、前記電池缶に電解液が供給されて電解液注入作業が遂行される。そして、電池性能の向上等による電解液の浸透性の変更や前記電解液の注液工程のサイクルアップ等の必要性が生じた時には、前記第1乃至第N電解液供給ステーションに対応して複数列に配置される各列の電池缶の数が増減され、または、列単位で増減される。これにより、装置全体の改造を行う必要がなく、容易かつ経済的に対応することができる。
前記加減圧ブース内の減圧度は、前記減圧ブース内の減圧度よりも高く設定することが好ましい。具体的には、前記減圧ブース内の減圧度を0〜−500mmHgに設定し、前記加減圧ブース内の減圧度を0〜−800mmHgに設定することが好ましい。また、前記電池缶に前記電解液を供給した後は、加減圧ブース内を加圧することができる。
【0007】
また、電池缶を計数する計数手段とこの電池缶に係合するストッパ手段とを備えることにより、第1乃至第N電解液供給ステーションに所定数の電池缶を確実に配置させることが可能になる。
【0008】
さらにまた、第1乃至第N電解液供給ステーションが、それぞれ所定数の電池缶を複数列に配置させる第1乃至第N電池缶搬送機構と、前記電池缶に電解液を所定量ずつ分割供給する第1乃至第N注液機構とを備えることにより、多数の電池缶に対して電解液を一層迅速に供給することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電解液供給装置10の概略平面図を示し、図2は、この電解液供給装置10の概略正面図を示す。前記電解液供給装置10により電解液が注液される電池12は、図3に示すように、有底円筒形状の電池缶14を有し、この電池缶14内には、正極板と負極板がセパレータを挟んで巻回された極板群16が絶縁板18を介して挿入されている。電池缶14は、キャリア20に設けられた孔部22に挿入された状態で搬送される。
【0010】
電解液供給装置10は、図1および図2に示すように、互いに平行して複数列に設定される第1乃至第4(N)電解液供給ステーション24a〜24dと、この第1電解液供給ステーション24aからこの第4電解液供給ステーション24dに電池缶14を順次搬送するとともに、前記第1乃至第4電解液供給ステーション24a〜24dに対応してそれぞれ任意の数の前記電池缶14を配置可能な電池缶搬送機構26と、前記第1乃至第4電解液供給ステーション24a〜24dに対応して複数列(4列)に配置されたそれぞれ複数の電池缶14に電解液を所定量ずつ供給する注液機構28とを備える。
【0011】
電池缶搬送機構26は、電池缶14を矢印Y方向に搬入する導入コンベア30と、この電池缶14を第1乃至第4電解液供給ステーション24a〜24dに対応して前記矢印Y方向に交差する矢印X方向にそれぞれ任意の数(最大10個)の電池缶14を配置可能な第1乃至第4搬送コンベア32a〜32dと、前記第1乃至第4搬送コンベア32a〜32dの端部を連結する第1乃至第3旋回コンベア34a〜34cと、前記第4搬送コンベア32dの端部に連接される導出コンベア36とを備える。
【0012】
導入コンベア30、第1乃至第4搬送コンベア32a〜32d、第1乃至第3旋回コンベア34a〜34cおよび導出コンベア36によって、矢印Y方向に沿って蛇行する電池缶搬送路が構成されており、この電池缶搬送路の両側には、キャリア20との間にわずかな間隙を有して一対の搬送ガイド37が配設される。
【0013】
第1乃至第4搬送コンベア32a〜32dには、それぞれに搬送される電池缶14の本数をカウントするためにそれぞれの両端部近傍に計数手段として光電センサ38、40が位置調整自在に配設される。第1乃至第4搬送コンベア32a〜32dの各電池缶排出口近傍には、電池缶14の数を規制するために、この電池缶14に係合自在なストッパ(ストッパ手段)42が進退自在かつ位置調整自在に配設される。光電センサ38、40およびストッパ42は、矢印X方向に位置調整可能なように、図示しないレール上にビス止めされている。
【0014】
注液機構28は、第1乃至第4電解液供給ステーション24a〜24dに対応して配置される注液手段44と注液ブース46とを備える。注液手段44は、矢印X方向および矢印Z方向に進退自在な2軸ロボット48を備え、この2軸ロボット48から矢印Y方向に延在するアーム50に計量ポンプ52a〜52dが装着される。計量ポンプ52a〜52dは、管路54a〜54dを介して電解液が貯留された液タンク56に連通する。
【0015】
注液ブース46は、電池缶搬送機構26が載置されたベース58と、図示しない昇降手段によって昇降し前記ベース58の上部に形成された溝部60に嵌合するとともに、第1乃至第4搬送コンベア32a〜32dに配置される全ての電池缶14を収納可能な加減圧ブース62と、この加減圧ブース62の側部に固着されたシリンダ64から上方に延在するロッド66に固定されて昇降自在な減圧ブース68とを備える。
【0016】
加減圧ブース62の上部には、複数個のロート状注入カップ70が配設される。注入カップ70は、矢印X方向に対しキャリア20同士の中心間距離に対応して離間する一方、矢印Y方向に対して第1乃至第4搬送コンベア32a〜32d同士の間隔で離間して設けられ、実際上、各列10個で4列の電池缶14の数に対応して40個配設されている。図2に示すように、各注入カップ70の下部は、バルブ72を介して注入ノズル74に連通する。
【0017】
図4に示すように、減圧ブース68は、管路76を介して減圧発生源である真空ポンプ78(0〜−500mmHgの範囲で設定可能)に連通するとともに、この管路76には、前記減圧ブース68内の減圧度を調整するための減圧切換バルブ80と、減圧度を安定させるためのサージタンク82と、タンク圧力調整バルブ84とが順次配設される。
【0018】
加減圧ブース62は、管路86、88を介してそれぞれ減圧発生源である真空ポンプ90(0〜−800mmHgの範囲で設定可能)と、加圧発生源であるコンプレッサ92(0〜5kg/cm2 の範囲で設定可能)とに連通する。管路86には、減圧切換バルブ94と、減圧度を安定させるためのサージタンク96と、タンク圧力調整バルブ98とが順次配設される。管路88には、加圧切換バルブ100と、加圧度を安定させるためのサージタンク102と、タンク圧力調整バルブ104とが順次配設される。なお、管路88には、必要に応じて、ドライヤー(図示せず)が接続される。
【0019】
このように構成される第1の実施形態に係る電解液供給装置10の動作について説明する。
【0020】
電池缶搬送機構26を構成する導入コンベア30の上流には、図示しないバッファが設置されており、このバッファには、キャリア20に収容された電池缶14がバッチ数(例えば、10本)分だけストックされている。また、各列に配置される電池缶14の数に対応して光電センサ38、40の位置および各ストッパ42の位置が調整される。
【0021】
そこで、先ず、注液手段44を構成する計量ポンプ52a〜52dを介して各注入カップ70に液タンク56内の電解液がそれぞれ所定の量ずつ注入される(図5参照)。そして、左端部に配列されている注入カップ70に対する注入が終了すると、計量ポンプ52a〜52dは、2軸ロボット48の作用下に一旦上昇した後、矢印X方向に注入カップ70の配置間隔分だけ移動して下降する。計量ポンプ52a〜52dと注入カップ70の干渉を防止するためである。
【0022】
上記のように計量ポンプ52a〜52dが右側に向かって順次移動され、注入カップ70に所定量ずつ電解液が注入されて全ての注入カップ70に対する電解液の注入作業が終了する。その際、各注入カップ70に連設されたバルブ72が閉じられている。
【0023】
次いで、計量ポンプ52a〜52dが左方向に退避するとともに、シリンダ64が駆動されて減圧ブース68が下降され、この減圧ブース68が加減圧ブース62の上部に密着する(図6参照)。ここで、減圧切換バルブ80が減圧側に切り換えられ、真空ポンプ78により減圧ブース68内、および注入カップ70内が約−200〜−450mmHgの範囲内の減圧状態に維持される。
【0024】
一方、キャリア20に収容された電池缶14が、電池缶搬送機構26を構成する導入コンベア30から第1搬送コンベア32aに移送されると、この第1搬送コンベア32aの入口側近傍に設けられている光電センサ38が前記電池缶14の計数を開始する。この第1搬送コンベア32aに沿って搬送される電池缶14は、第1旋回コンベア34aから第2搬送コンベア32bに至り、さらに第2旋回コンベア34b、第3搬送コンベア32cおよび第3旋回コンベア34cを経て第4搬送コンベア32dに移送される。
【0025】
そして、各ストッパ42が所定の電池缶14に係合することにより、第1乃至第4搬送コンベア32a〜32dにそれぞれ規定本数の電池缶14が配置された時、電池缶搬送機構26の駆動が停止される。具体的には、第1乃至第4搬送コンベア32a〜32dには、それぞれ10本ずつの電池缶14が矢印X方向に指向しかつ矢印Y方向に互いに並列して4列に配置されている。
【0026】
次に、減圧ブース68内が、前記のような減圧状態に保持されたまま、図示しない昇降手段により加減圧ブース62とこの減圧ブース68とが一体的に下降される。これにより、加減圧ブース62の下端部がベース58の溝部60に嵌合密着する(図7参照)。さらに、減圧切換バルブ94が減圧側に切り換えられ、真空ポンプ90を介して加減圧ブース62内が約−250〜−500mmHgの範囲内でかつ減圧ブース68内より高い減圧度(すなわち、低い圧力)に減圧される。
【0027】
その後、各バルブ72が開放されると、減圧ブース68と加減圧ブース62の減圧差により各注入カップ70内の電解液が徐々に注入ノズル74から各電池缶14内に注液される。電解液の注液が終了すると、減圧切換バルブ80、94が大気開放側に切り換えられ、減圧ブース68および加減圧ブース62内を徐々に大気圧に戻した後、バルブ72が閉じられる。
【0028】
そこで、加圧切換バルブ100が加圧側に切り換えられ、加減圧ブース62内が3〜5kg/cm2 の範囲内に加圧される。一定時間が経過し、電池缶14内に注液された電解液が極板群16内に十分に浸透してこの電解液の液面が下がった時点で、加圧切換バルブ100が大気開放側に切り換えられ、加減圧ブース62内が徐々に大気圧に戻される。
【0029】
次いで、図示しない昇降手段およびシリンダ64が駆動され、加減圧ブース62および減圧ブース68が上昇して初期の位置に待機した後、各ストッパ42が電池缶14から退避される。そして、電池缶搬送機構26が駆動され、注液終了後の電池缶14が所定の数だけ導出コンベア36から排出される一方、所定数の注液前の電池缶14が導入コンベア30から搬入される。
【0030】
次に、外径がφ18mmで、かつ高さが65mmに設定された電池缶14を用い、この電池缶14に電解液を6cc注入する場合について具体的に説明する。なお、この実施形態の電池の場合、電解液の浸透が比較的遅く、その工程仕様として20秒/個の能力を有している。また、第1および第2電解液供給ステーション24a、24bでの電解液の注液量を2ccとし、第3および第4電解液供給ステーション24c、24dでの電解液の注液量を1ccとし、電池缶14を10個単位でバッチ処理するものとする。この電解液の分割注液作業におけるタイムチャートが、図8に示されている。
【0031】
先ず、計量ポンプ52a、52bにより第1および第2電解液供給ステーション24a、24bに対応する注入カップ70に電解液が2ccずつ注入されるとともに、計量ポンプ52c、52dにより第3および第4電解液供給ステーション24c、24dに対応する注入カップ70に電解液が1ccずつ注入される。そして、減圧ブース68が加減圧ブース62上に密着され、この減圧ブース68および注入カップ70内が真空ポンプ78により減圧される。これにより、計量作業がなされる。
【0032】
一方、図1に示すように、第1搬送コンベア32aに配置されている電池缶14内には、第1回分の電解液が供給されており、第2搬送コンベア32bに配置されている電池缶14内には、第2回分の電解液が供給されている。さらに、第3および第4搬送コンベア32c、32dに配置されているそれぞれの電池缶14内には、第3回分および第4回分の電解液が供給されている。
【0033】
そこで、上記計量作業と平行し、導入コンベア30から第1搬送コンベア32aに10個の注液前の電池缶14が搬送される。このため、第2搬送コンベア32bに第1回分の電解液が供給された電池缶14が配置され、第3搬送コンベア32cに第2回分の電解液が供給された電池缶14が配置され、第4搬送コンベア32dに第3回分の電解液が供給された電池缶14が配置され、それぞれの電池缶14の個数が10個になった時、各ストッパ42が進出して電池缶搬送機構26の駆動が停止される。
【0034】
さらに、減圧ブース68と加減圧ブース62が一体的に下降してベース58に係合した状態でこの加減圧ブース62内が減圧され、各バルブ72が開放されて第1乃至第4電解液供給ステーション24a〜24dにおける各電池缶14への第1回分〜第4回分の電解液注入作業が開始される。この注液作業終了後に、加減圧ブース62内が大気圧に戻された後、バルブ72が閉じられるとともに、前記加減圧ブース62内が加圧される。そして、電池缶14内の液面が下降した段階で加減圧ブース62内が大気圧に戻され、前記加減圧ブース62と減圧ブース68が上昇して初期位置に退避される。
【0035】
上記のように、電解液の浸透作業が終了した後、各ストッパ42が退避され、第1乃至第4搬送コンベア32a〜32dおよび第1乃至第3旋回コンベア34a〜34cが駆動され、導入コンベア30を介して注液前の電池缶14が第1搬送コンベア32aに所定の数だけ搬送される一方、この第1搬送コンベア32aで第1回分の電解液が供給された電池缶14が第2搬送コンベア32bに移送され、この第2搬送コンベア32bで第2回分の電解液が供給された電池缶14が第3搬送コンベア32cに移送され、この第3搬送コンベア32cで第3回分の電解液が供給された電池缶14が第4搬送コンベア32dに搬送され、さらにこの第4搬送コンベア32dで第4回分の電解液が供給された電池缶14が導出コンベア36から導出される。
【0036】
このように、10本ずつの電池缶14がそれぞれ第1乃至第4電解液供給ステーション24a〜24dに順次搬送されて電解液の分割注液作業が行われた後、導出コンベア36から導出されることにより、該電池缶14内への電解液の注液浸透作業が完了する。
【0037】
この場合、第1の実施形態では、第1乃至第4電解液供給ステーション24a〜24dに矢印X方向に延在してそれぞれ任意の複数の電池缶14を配置可能な第1乃至第4搬送コンベア32a〜32dが設置されている。このため、電解液の浸透性の変化や電解液注液能力の向上等の必要性が生じた際に、第1乃至第4搬送コンベア32a〜32dに配置される電池缶14の数を増減したり、あるいは、この第1乃至第4搬送コンベア32a〜32d自体の数を増減することにより、容易に対応することが可能になる。これによって、電解液供給装置10全体の大がかりな改造や再製作が不要となり、容易かつ経済的に対応し得るという効果がある。
【0038】
その際、第1乃至第4搬送コンベア32a〜32dには、電池缶14の数を検出するための光電センサ38、40と、この電池缶14の移動を規制するストッパ42とが位置調整自在に設けられている。このため、第1乃至第4搬送コンベア32a〜32dに対し所望の数の電池缶14を高精度に配置させることができ、注液作業の効率化が容易に遂行される。
【0039】
次に、本発明の第2の実施形態に係る電解液供給装置110が、図9に示されている。なお、第1の実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0040】
この電解液供給装置110は、第1の実施形態に係る電解液供給装置10を4台連結した構造を有しており、第1乃至第4電解液供給ステーション24a〜24dには、第1乃至第4電池缶搬送機構112a〜112dと第1乃至第4注液機構114a〜114dとが設けられている。
【0041】
この第2の実施形態では、外径がφ18mmで、かつ高さが65mmの電池缶14内に電解液が5.5cc注入されるものであり、この電解液の浸透が比較的早い場合に適用される。その工程仕様として、2秒/個の能力を有しており、そのタイムチャートが、図10に示されている。
【0042】
電解液供給装置110では、第1および第2電解液供給ステーション24a、24bで第1および第2注液機構114a、114bを構成する計量ポンプ52a〜52dによりそれぞれ40個の電池缶14内に2ccの電解液が注入され、第3電解液供給ステーション24cで第3注液機構114cを介して1ccの電解液が注入され、さらに第4電解液供給ステーション24dで第4注液機構114dを介して0.5ccの電解液が注入される。従って、電池缶14は、40個単位でバッチ処理されることになる。
【0043】
この電解液供給装置110では、先ず、第1電解液供給ステーション24aにおいて、第1注液機構114aを構成する計量ポンプ52a〜52dにより各注入カップ70に2ccずつ電解液が注入され、該2ccの電解液が、この注入カップ70から第1電池缶搬送機構112aに沿って4列に整列されている40個の電池缶14内に注液される。
【0044】
第1電解液供給ステーション24aにおける電解液の浸透が終了した後、この第1電解液供給ステーション24aに配置されている40個の電池缶14が第2電解液供給ステーション24bに送り出されるとともに、該第1電解液供給ステーション24aには40個の注液前の電池缶14が配列される。そして、第2電解液供給ステーション24bで第2回分(約2cc)の電解液の供給が行われるとともに、第1電解液供給ステーション24aで第1回分(約2cc)の電解液の供給が行われ、さらに第2回分の電解液の供給が行われた40個の電池缶14が第3電解液供給ステーション24cに搬送される。
【0045】
このように、第1電解液供給ステーション24aから第4電解液供給ステーション24dに向かって40個の電池缶14が順次搬送され、この電池缶14内に電解液が2cc、2cc、1cc、0.5ccずつ計4回に分けて分解注液されることにより、前記電池缶14に対する電解液の注液浸透作業が終了する。 この場合、第2の実施形態では、第1の実施形態に係る電解液供給装置10をユニットとして4台繋ぎ合わせて構成することにより、設備全体の改造を行うことなく、電解液供給工程の能率向上が容易に図られるという効果がある。
【0046】
なお、電解液の浸透速度が遅い場合には、第1乃至第4電解液供給ステーション24a〜24dの数を増加したり、後半の注液量、すなわち、第3および第4電解液供給ステーション24c、24dにおける注液量を減らし、あるいは、十分な加圧浸透時間が得られるようにバッチ処理の本数を設定する等により容易に対応することが可能になる。
【0047】
また、キャリア20を用いることなく、電池缶14を直接搬送するように構成してもよく、電池缶搬送機構26を、コンベア構造に代えて竿送り等の間欠移送構造を採用することができる。さらに、第1乃至第4電解液供給ステーション24a〜24dの数に対応して計量ポンプ52a〜52dを設けているが、2軸ロボット48に代替して、X軸、Y軸およびZ軸の3軸方向に移動自在な3次元ロボットを用いれば、前記計量ポンプ52a〜52dの数を削減することができる。
【0048】
さらにまた、電池缶14の寸法が変更される際には、同一の外径を有するキャリア20の孔部22の内径および深さをそれぞれ寸法の異なる電池缶14に応じて設定しておく。これにより、キャリア20に挿入した状態で、各電池缶14の高さを同一にすることが可能になり、種々の寸法の異なる電池缶14に同一の電解液供給装置10により容易に対応することができる。
【0049】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る電池の電解液供給方法および装置では、第1乃至第N電解液供給ステーションにそれぞれ任意の数の電池缶を配置することができ、種々の仕様の変更等に応じて各列の電池缶の数を増減することにより、または、列単位で増減することにより、装置全体の改造を行うことなく容易かつ経済的に対応することが可能になる。
【0050】
また、計数手段およびストッパ手段を備えることにより、第1乃至第N電解液供給ステーションに所定数の電池缶を確実に配置させることができる。さらにまた、第1乃至第N電池缶搬送機構と、第1乃至第N注液機構とを備えた第1乃至第N電解液供給ステーションを構成することにより、多数の電池缶に電解液を一層迅速かつ効率的に供給することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る電解液供給装置の概略平面図である。
【図2】前記電解液供給装置の概略側面図である。
【図3】前記電解液供給装置により電解液が注液される電池缶およびキャリアの一部断面斜視図である。
【図4】前記電解液供給装置の加減圧機構の側部説明図である。
【図5】注液手段により電解液の注液を開始する際の説明図である。
【図6】前記注液後に減圧ブースが加減圧ブースに密着した状態の説明図である。
【図7】前記加減圧ブースおよび前記減圧ブースがベース上に配置された状態の説明図である。
【図8】前記電解液供給装置における電解液供給作業のタイムチャートである。
【図9】前記電解液供給装置を4台並設した第2の実施形態に係る電解液供給装置の平面説明図である。
【図10】図9に示す他の電解液供給装置における電解液供給作業のタイムチャートである。
【符号の説明】
10…電解液供給装置 12…電池
14…電池缶
24a〜24d…電解液供給ステーション
26…電池缶搬送機構 28…注液機構
32a〜32d…搬送コンベア 34a〜34c…旋回コンベア
38、40…光電センサ 42…ストッパ
44…注液手段 46…注液ブース
52a〜52d…計量ポンプ 62…加減圧ブース
68…減圧ブース 70…注入カップ
110…電解液供給装置 112a〜112d…電池缶搬送機構
114a〜114d…注液機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery electrolyte supply method and apparatus for supplying an electrolyte solution to a battery can containing an electrode plate group in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are wound with a separator interposed therebetween.
[0002]
[Prior art]
In general, in a battery assembly process, an electrode plate group in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are wound around a separator is stored in a battery can, and then an operation of pouring an electrolyte into the battery can is performed. Yes.
[0003]
In order to efficiently perform this type of liquid injection work, various methods have been conventionally proposed. For example, a method of covering a battery can with a cap, discharging the air in the battery can through a cap by means of a vacuum pump to reduce the pressure, and injecting an electrolyte into the battery can (Japanese Patent Laid-Open No. 61-171061) Or a method of returning the pressure to normal pressure after injecting the electrolyte into the battery can (see Japanese Patent Laid-open No. Hei 4-184861), or a group of electrodes in the battery can or resin case A method is known in which a centrifugal force is applied to the electrolytic solution in a funnel-shaped injection tube whose injection port is closed by the upper part to inject the electrode group (see Japanese Patent Publication No. 2-22983).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in this type of battery, the permeability of the electrolyte varies greatly depending on changes in battery components, for example, the winding hardness of the electrode plate group and the material of the separator. For this reason, when the above-mentioned conventional technology is incorporated into a mass production facility for batteries, every time the specifications of the battery are changed, it is necessary to remodel the entire facility or remanufacture the facility, resulting in a considerable increase in facility costs. It has been pointed out.
[0005]
The present invention solves this type of problem, and can easily and economically handle batteries having different specifications, and can perform electrolytic injection of the electrolyte efficiently. An object is to provide a liquid supply method and apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention is arranged such that an arbitrary number of battery cans are arranged in the first to Nth electrolyte supply stations, respectively , and the pressure reduction booth and the pressure increase / decrease booth are depressurized. The liquid is supplied to perform the electrolyte injection operation. When there is a need for a change in electrolyte permeability due to an improvement in battery performance or a cycle-up of the electrolyte injection process, a plurality of corresponding ones corresponding to the first to Nth electrolyte supply stations are provided. The number of battery cans in each column arranged in the column is increased or decreased or increased or decreased in units of columns. Thereby, it is not necessary to modify the whole apparatus, and it can respond easily and economically.
It is preferable that the degree of decompression in the pressurization booth is set higher than the degree of decompression in the decompression booth. Specifically, it is preferable that the degree of decompression in the decompression booth is set to 0 to −500 mmHg, and the degree of decompression in the pressurization and decompression booth is set to 0 to −800 mmHg. In addition, after supplying the electrolytic solution to the battery can, the inside of the pressure increase / decrease booth can be pressurized.
[0007]
Further, by providing counting means for counting battery cans and stopper means for engaging with the battery cans, it becomes possible to reliably arrange a predetermined number of battery cans at the first to Nth electrolyte supply stations. .
[0008]
Furthermore, the first to Nth electrolyte supply stations respectively supply a predetermined amount of electrolyte to the first to Nth battery can transport mechanisms for arranging a predetermined number of battery cans in a plurality of rows and to the battery cans. By providing the first to Nth liquid injection mechanisms, the electrolytic solution can be supplied to a large number of battery cans more rapidly.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a schematic plan view of an electrolytic
[0010]
As shown in FIGS. 1 and 2, the electrolytic
[0011]
The battery can
[0012]
The
[0013]
In the first to
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
A plurality of funnel-shaped injection cups 70 are disposed on the top of the pressurizing /
[0017]
As shown in FIG. 4, the
[0018]
The pressurizing /
[0019]
An operation of the electrolytic
[0020]
A buffer (not shown) is installed upstream of the
[0021]
Therefore, first, a predetermined amount of the electrolyte in the
[0022]
As described above, the metering pumps 52a to 52d are sequentially moved toward the right side, the electrolyte solution is injected into the
[0023]
Next, the metering pumps 52a to 52d are retracted to the left, and the cylinder 64 is driven to lower the
[0024]
On the other hand, when the battery can 14 accommodated in the
[0025]
When each
[0026]
Next, while the inside of the
[0027]
Thereafter, when each
[0028]
Therefore, the
[0029]
Next, the lifting / lowering means (not shown) and the cylinder 64 are driven, and the pressure increasing / decreasing
[0030]
Next, the case where 6 cc of the electrolyte is injected into the battery can 14 using the battery can 14 having an outer diameter of φ18 mm and a height of 65 mm will be described in detail. In addition, in the case of the battery of this embodiment, the penetration of the electrolytic solution is relatively slow, and the process specification has a capacity of 20 seconds / piece. Also, the amount of electrolyte injected at the first and second
[0031]
First, 2 cc of the electrolyte is injected into the
[0032]
On the other hand, as shown in FIG. 1, the battery can 14 disposed on the
[0033]
Accordingly, in parallel with the weighing operation, ten
[0034]
Further, in the state where the
[0035]
As described above, after the electrolytic solution penetration operation is completed, each
[0036]
In this manner, ten
[0037]
In this case, in the first embodiment, the first to fourth transport conveyors that extend in the direction of the arrow X to the first to fourth
[0038]
At that time,
[0039]
Next, an electrolytic
[0040]
The
[0041]
In the second embodiment, 5.5 cc of the electrolyte is injected into the battery can 14 having an outer diameter of φ18 mm and a height of 65 mm, and is applied when the penetration of the electrolyte is relatively fast. Is done. As the process specification, it has a capability of 2 seconds / piece, and its time chart is shown in FIG.
[0042]
In the electrolytic
[0043]
In the electrolytic
[0044]
After the permeation of the electrolyte in the first
[0045]
In this way, 40
[0046]
Note that when the permeation rate of the electrolytic solution is slow, the number of the first to fourth electrolytic
[0047]
Moreover, you may comprise so that the battery can 14 may be conveyed directly, without using the
[0048]
Furthermore, when the dimensions of the battery can 14 are changed, the inner diameter and the depth of the
[0049]
【The invention's effect】
As described above, in the battery electrolyte supply method and apparatus according to the present invention, an arbitrary number of battery cans can be arranged in the first to Nth electrolyte supply stations, respectively, to change various specifications. Accordingly, by increasing or decreasing the number of battery cans in each row, or by increasing or decreasing in units of rows, it is possible to easily and economically deal with without modifying the entire apparatus.
[0050]
Further, by providing the counting means and the stopper means, it is possible to reliably arrange a predetermined number of battery cans at the first to Nth electrolyte supply stations. Furthermore, by configuring the first to Nth electrolyte supply stations including the first to Nth battery can transport mechanisms and the first to Nth liquid injection mechanisms, the electrolyte can be further applied to a large number of battery cans. It becomes possible to supply quickly and efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of an electrolytic solution supply apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view of the electrolytic solution supply apparatus.
FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view of a battery can and a carrier into which an electrolytic solution is injected by the electrolytic solution supply apparatus.
FIG. 4 is a side explanatory view of a pressure increasing / decreasing mechanism of the electrolytic solution supply apparatus.
FIG. 5 is an explanatory diagram when the injection of the electrolytic solution is started by the liquid injection means.
FIG. 6 is an explanatory view showing a state where a decompression booth is in close contact with the pressurization / decompression booth after the liquid injection.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which the pressurization / decompression booth and the decompression booth are arranged on a base.
FIG. 8 is a time chart of an electrolytic solution supply operation in the electrolytic solution supply apparatus.
FIG. 9 is an explanatory plan view of an electrolytic solution supply apparatus according to a second embodiment in which four electrolytic solution supply apparatuses are arranged side by side.
10 is a time chart of an electrolytic solution supply operation in the other electrolytic solution supply apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記電池缶を搬送路に沿って順次搬送し、互いに平行して複数列に設定された第1乃至第N(複数)電解液供給ステーションにそれぞれ任意の数の該電池缶を配置する工程と、
前記第1乃至第N電解液供給ステーションに配置されたそれぞれ任意の数の前記電池缶に対応して配置された注液カップに所定量の電解液を注入した後に、前記注液カップに対して減圧ブースを移動させ、前記電池缶を収容するための加減圧ブースに密着させて前記減圧ブース内を減圧する工程と、
前記減圧ブース内を減圧保持した状態で、前記加減圧ブースを、前記電池缶を配置したベースに密着するまで、前記減圧ブースと一体的に移動させて前記加減圧ブース内を減圧する工程と、
前記注液カップに連接されたバルブを切換制御することにより前記電池缶に電解液を供給する工程と、
を有することを特徴とする電池の電解液供給方法。A battery electrolyte supply method for supplying an electrolyte solution to a battery can containing an electrode plate group in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are wound with a separator interposed therebetween,
A step of sequentially transporting the battery cans along a transport path and disposing any number of the battery cans in first to Nth (plurality) electrolyte supply stations set in parallel to each other;
After injecting a predetermined amount of electrolyte into the injection cups arranged corresponding to any number of the battery cans arranged at the first to Nth electrolyte supply stations, Moving the decompression booth, closely contacting the pressurization booth for accommodating the battery can, and depressurizing the decompression booth;
With the inside of the decompression booth kept under reduced pressure, the process of decompressing the inside of the pressure boosting booth by moving integrally with the decompression booth until the pressure boosting booth is in close contact with the base on which the battery can is disposed;
Supplying an electrolytic solution to the battery can by switching and controlling a valve connected to the liquid injection cup ;
A battery electrolyte supply method comprising:
互いに平行して複数列に設定される第1乃至第N(複数)電解液供給ステーションと、
前記第1電解液供給ステーションから前記第N電解液供給ステーションに前記電池缶を順次搬送するとともに、該第1乃至第N電解液供給ステーションに対応してそれぞれ任意の数の電池缶を配置可能な電池缶搬送機構と、
前記電池缶に対応して配置された注液カップに所定量の電解液を注入し、前記注液カップに連接されたバルブを切換制御することにより、前記第1乃至第N電解液供給ステーションに対応して複数列に配置されたそれぞれ任意の数の電池缶に電解液を所定量ずつ供給する注液機構と、
前記注液カップに対して減圧ブースが移動し、前記減圧ブースが、前記電池缶を収容するための加減圧ブースに密着したときに前記減圧ブース内を減圧する第1の減圧機構と、
前記減圧ブース内が減圧保持された状態で、前記加減圧ブースが、前記電池缶を配置したベースに密着するまで、前記減圧ブースと一体的に移動したときに前記加減圧ブース内を減圧する第2の減圧機構と、
を備えることを特徴とする電池の電解液供給装置。A battery electrolyte supply device for supplying an electrolyte solution to a battery can containing an electrode plate group in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are wound with a separator interposed therebetween,
First to Nth (plurality) electrolyte supply stations set in a plurality of rows in parallel with each other;
The battery cans are sequentially transferred from the first electrolyte supply station to the Nth electrolyte supply station, and any number of battery cans can be arranged corresponding to the first to Nth electrolyte supply stations. A battery can transport mechanism;
A predetermined amount of electrolyte is injected into an injection cup arranged corresponding to the battery can, and a valve connected to the injection cup is controlled to switch to the first to Nth electrolyte supply stations. Correspondingly, a liquid injection mechanism that supplies a predetermined amount of electrolyte solution to each arbitrary number of battery cans arranged in a plurality of rows,
A first depressurization mechanism that depressurizes the depressurization booth when the depressurization booth moves relative to the injection cup, and the depressurization booth is in close contact with the pressurization / decompression booth for housing the battery can;
In a state where the inside of the decompression booth is held under reduced pressure, the inside of the pressure boosting booth is decompressed when moving integrally with the decompression booth until the pressure boosting booth is in close contact with the base on which the battery can is disposed. 2 decompression mechanisms;
A battery electrolyte supply device comprising:
該第1乃至第N電解液供給ステーションに搬送される前記電池缶をそれぞれ所定数に規制するために該電池缶に係合自在なストッパ手段と、
を備えることを特徴とする電池の電解液供給装置。The electrolyte supply device according to claim 5 or 6 , wherein the battery can transport mechanism includes a counting unit that counts the battery cans transported to the first to Nth electrolyte supply stations.
Stopper means that is freely engageable with the battery cans to restrict the battery cans conveyed to the first to Nth electrolyte supply stations to a predetermined number;
A battery electrolyte supply device comprising:
前記第1乃至第N電池缶搬送機構によりそれぞれ複数列に順次配置される前記電池缶に電解液を所定量ずつ分割供給する第1乃至第N注液機構と、
を備えることを特徴とする電池の電解液供給装置。The electrolyte solution supply apparatus according to any one of claims 5 to 7 , wherein the first to Nth electrolyte solution supply stations respectively carry first to Nth battery cans that arrange a predetermined number of battery cans in a plurality of rows. Mechanism,
First to Nth liquid injection mechanisms for supplying a predetermined amount of electrolyte to the battery cans sequentially arranged in a plurality of rows by the first to Nth battery can transport mechanisms,
A battery electrolyte supply device comprising:
Priority Applications (4)
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