真空中重量管理を使用した電解液注入装置
【課題】真空環境下で注液速度と注液精度の双方を満足する真空中重量管理を使用した電解液注入装置を提供する。
【解決手段】注液工程を高速注液工程（１０１）と精密注液工程（１０２）に区分し、高速注液工程（１０１）では最高注液速度Ａで注液し、受液重量が最終目標秤量Ｎに近い変曲点での目標秤量ｎに達したら次の精密注液工程（１０２）に移行する。精密注液工程（１０２）では、速度Ａが最低注液速度Ｘ（＜速度Ａ）になるまでオーバシュートを引き起こさない範囲の速度差で段階的に減速し、受液重量が最終目標秤量Ｎに達したら速度Ｘを０に減速して注液を停止する。
【解決手段】注液工程を高速注液工程（１０１）と精密注液工程（１０２）に区分し、高速注液工程（１０１）では最高注液速度Ａで注液し、受液重量が最終目標秤量Ｎに近い変曲点での目標秤量ｎに達したら次の精密注液工程（１０２）に移行する。精密注液工程（１０２）では、速度Ａが最低注液速度Ｘ（＜速度Ａ）になるまでオーバシュートを引き起こさない範囲の速度差で段階的に減速し、受液重量が最終目標秤量Ｎに達したら速度Ｘを０に減速して注液を停止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池製造工程において高精度・高速度で所定量の電解液を電池電層内に注入する電解液注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池の製造においては、電池容器に収められた積層体（シート状の電極とセパレータを交互に重ねた構造）の隙間に決められた量の電解液を均等に注入することが、電池特性や寿命の向上につながる。ところが高密度に積層された積層体の小さな隙間に電解液を浸透させるのは容易でなく、一度に注入できる電解液の量も僅かで、所定量の電解液を注入するのに長時間を要する。従って、高い製造品質と生産性に優れた電池を製造するためには高精度・高速度な注液技術が必要になる。
【０００３】
そのため特許文献１には定量ポンプを用いて真空減圧下の容器に高精度・高速度で注液する方法が示されている。すなわち、図６に示すように、まず、第1のバルブ１０１を閉じ、第２及び第３のバルブ１０２、１０３を開放する。そして、大気雰囲気下に置かれた液体タンク１０４内にある液体を定量ポンプ１０５で一定量だけバッファータンク１０６に送液する。次に、第２及び第３のバルブ１０２、１０３を閉じてバッファータンク１０６を外界から遮断する。そして、第１のバルブ１０１を開放する。すると、バッファータンク１０６に閉じ込められた空気の圧力によりバッファータンク１０６内に貯められた液体が吐出部１０７を経由して減圧チャンバ１０８内にある容器１０９に注液される
【０００４】
上記構成では、大気圧下で一度バッファータンク１０６へ注液し、その後、バッファータンク１０６内の液体を全て減圧チャンバ１０８内の容器１０９に注液する。そのため容器１０９への注液量は定量ポンプ１０５の吐出精度に正確に依存するから高い注液精度が得られる。しかしながら上記構成は定量ポンプによる容積計量である為、電解液に空気が混在している場合、注液精度に大きく影響を及ぼす。これを改善する為、容積計量ではなく重量管理で注液を行う。
【０００５】
重量管理で注液を行なう際、注液を比較的高速な速度Ａで行い、注液量が目標に達した時点で注液を停止すると、図７に示すように、急激な速度変化に追従できず、注液量が目標の注液量を通り越すオーバシュートを引き起こし、高精度での注液が困難になる。
【０００６】
反対に注液を比較的低速な速度Ｘで行うと、図８に示すように、注液停止時の速度変化が小さく応答速度の追従性がよくなるので、指令と同時に注液が停止し、高精度での注液が可能になる。しかしながら、図９に示すように、注液開始直後から速度Ｘで注液する場合の注液時間ＴＸが、注液開始直後から速度Ａで注液する場合の注液時間ＴＡに比べ、必要以上に長くなる。その結果、高速度での注液が困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２０００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は以上のような点であり、本発明は、真空環境下で注液速度と注液精度の双方を満足するため、注液速度可変なダイレクト注液を採用し併せて重量管理を行うようにした電解液注入装置を提供することを目的になされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのため本発明は、大気圧下に設置して電解液を注液する定量吐出ポンプと、真空圧下に設置して前記電解液を受液する電池容器と、前記定量吐出ポンプの注液停止時の引き込み負圧を阻止する負圧阻止手段と、前記電池容器の受液重量をリアルタイムで測定する重量測定手段と、測定した受液重量をフィードバックして前記定量吐出ポンプの注液速度を制御する注液速度制御手段とを備えて真空環境下でのダイレクト注液を可能にした構成において、前記電解液の注液工程を高速注液工程と精密注液工程に区分し、高速注液工程では最高注液速度Ａで注液し、受液重量が最終目標秤量Ｎに近い変曲点での目標秤量ｎに達したら次の精密注液工程に移行し、精密注液工程では速度Ａが最低注液速度Ｘ（＜速度Ａ）になるまで段階的に減速し、受液重量が最終目標秤量Ｎに達したら速度Ｘを０に減速して注液を停止することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、受液重量が最終目標秤量Ｎに近い変曲点での目標秤量ｎに達するまで最高注液速度Ａで注液する。そのため注液の大部分が最高注液速度Ａで行われ、高い注液速度でダイレクト注液が可能になる。また、目標秤量ｎに達したら速度Ａが最低注液速度Ｘになるまで段階的に減速し、受液重量が最終目標秤量Ｎに達したら速度Ｘを０に減速して注液を停止する。そのため注液停止が最低注液速度Ｘで行われ、注液停止時の速度変化が小さく応答速度の追従性がよくなるので最後の液吹きを防止でき、高い注液精度でダイレクト注液が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明を実施した電解液注入装置の構成図である。
【図２】本発明を実施した電解液注入処理のタイムチャートである。
【図３】図２の速度変化グラフである。
【図４】本発明を実施した電解液注入処理のフローチャートである。
【図５】減速時の指令速度と応答速度の関連を示す図である。
【図６】従来の定量液体注液装置のブロック図である。
【図７】速度Ａで注液停止時の指令速度と応答速度の関連を示す図である。
【図８】速度Ｘで注液停止時の指令速度と応答速度の関連を示す図である。
【図９】速度Ａの注液時間ＴＡと速度Ｘの注液時間ＴＸの比較グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
図１に、本発明を実施した電解液注入装置の構成図を示す。
電解液注入装置は、真空チャンバ１に定量吐出ポンプ２と真空ポンプ３を接続して真空引きした電池容器４内に電解液ａをダイレクトに滴下する構成で、定量吐出ポンプ２は真空チャンバ１の前面扉５を貫通して注液管６を垂下し、注液管６の出口に負圧阻止手段としてのチェック弁７を設けて着脱可能にニードル８を取り付ける。ニードル８の先端は真空チャンバ１内に収容した電池容器４の開口部に臨ませる。
【００１４】
電池容器４は、重量測定手段としての電子天びん９の上に載置して吐出した電解液ａの重量を測定する。その際、真空度による浮力換算を行って真空中での重量を測定する。
真空ポンプ３は真空チャンバ１の側壁を貫通して吸気管１０を接続し、吸気管１０の途中に真空を開閉する開閉弁１１を設ける。真空チャンバ１は、図示しない大気開放ポートを開いて大気開放し、前面扉５を閉じて密閉する。また、前面扉５を開いて中の電池容器４を出し入れする。前面扉５の開閉は手動・自動のいずれで行ってもよい。
【００１５】
定量吐出ポンプ２は、中空のシリンジ１２内に往復動可能なプランジャ１３を挿嵌し、変換機１４でモータ１５の回転を直線運動に変換してプランジャ１３を押し出し、シリンジ１２内に採取した電解液ａをｍｇ単位の精度で定量吐出する。電解液ａの注液速度は、単位時間当たり吐出量を設定して決定し、吐出量はプランジャ１３の押し出し量を設定して決定する。
【００１６】
モータ１５と電子天びん９はコントローラ１６を介してパソコン１７に接続し、電子天びん９を用いて電池容器４の受液重量をリアルタイムで測定する。受液重量の測定結果はコントローラ１６を介してモータ１５にフィードバックし、プランジャ１３の押し出し量を決定してパソコン１７からの指令に従って定量吐出ポンプ２の注液速度を制御する。
【００１７】
チェック弁７は、定量吐出ポンプ２の吐出圧力がクラッキング圧力（通しはじめの圧力）を超えると開弁し、定量吐出ポンプ２を停止すると吐出圧力が消滅して直ちに閉弁する。
そのため注液時以外は常に閉じた状態になり、注液を停止しても引き込み負圧がブロックされるので負圧の影響を受けることなく大気圧下と同じ精度で定量吐出が可能になる。
【００１８】
図２に、本発明を実施した電解液注入処理のタイムチャートを示す。
タイムチャートは、注液工程を高速注液工程（１０１）と精密注液工程（１０２）に区分し、高速注液工程（１０１）では最高注液速度Ａで注液し、受液重量が最終目標秤量Ｎに近い変曲点での目標秤量ｎに達したら次の精密注液工程（１０２）に移行する。精密注液工程（１０２）では、図３に示すように、速度Ａが最低注液速度Ｘ（＜速度Ａ）になるまでオーバシュート・ハンチングを引き起こさない範囲の速度差で段階的に減速し、受液重量が最終目標秤量Ｎに達したら速度Ｘを０に減速して注液を停止する。
【００１９】
このとき速度Ａ＝電解液ａが電池容器４の積層体へ浸透する速度と同じ注液速度、速度Ｘ＝指令に対する応答遅れがほとんどなく十分遅いため直ちに注液が停止できる注液速度とする。また、変曲点での目標秤量ｎ＝最終目標秤量Ｎ−精密注液工程における受液重量Ｗとし、可変要素である精密注液工程における受液重量Ｗはあらかじめ実測によって求める。
【００２０】
精密注液工程における受液重量Ｗは、多めに設定すると変曲点での目標秤量ｎの値が低くなり、早めに注液速度の遅い精密注液工程（１０２）に移行するので全体の注液速度が低下する。反対に少なめに設定すると変曲点での目標秤量ｎの値が高くなり、速度Ｘになる前に受液重量が最終目標秤量Ｎに達してしまい、速度Ｘより高い注液速度で注液を停止することになるので注液停止時の速度変化が大きく、応答遅れが発生して注液精度が低下する。
【００２１】
図４に、本発明を実施した電解液注入処理のフローチャートを示す。
フローチャートは、まず、注液開始速度をＡ、最終注液速度をＸに設定する（２０１）。
次に、変曲点での目標秤量をｎ、最終目標秤量をＮに設定する（２０２）。
その後、高速注液工程に入り、速度Ａで注液を開始する（２０３）。
高速注液工程では、現在秤量（注液量）が目標秤量ｎに達したかどうか判定し（２０４）、達したら、精密注液工程１に移る。達してなかったら、２０３に戻って速度Ａで注液を継続する。
【００２２】
精密注液工程１では、まず、指令速度を所定の速度差で１段階減速する（２０５）。次に、減速後の指令速度が速度Ｘと等しくなったかどうか判定し（２０６）、等しくなったら、精密注液工程２に移る。等しくなってなければ、減速後の指令速度で注液を開始する（２０７）。
【００２３】
減速後の指令速度による注液は、図５に示すように、実際の速度（応答速度）が目標の速度（指令速度）に追いつく（一致する）までの時間（応答遅れ時間）ｔ１＋追いついた（一致した）後の余裕分を含む一定時間ｔ２をかけて行う。そのため次に、現在速度が減速後の指令速度に追いついた（一致した）かどうか判定し（２０８）、追いついて（一致して）いれば、次に、一定時間経過したかどうか判定する（２０９）。追いついて（一致して）なければ、２０７に戻って減速後の指令速度で注液を継続する。２０９において、一定時間経過していれば２０５に戻って更に指令速度を所定の速度差で１段階減速する。一定時間経過してなければ、２０７に戻って減速後の指令速度で注液を継続する。
【００２４】
精密注液工程２では、まず、速度Ｘで注液を開始する（２１０）。次に、現在秤量（注液量）が最終目標秤量Ｎに達したかどうか判定し（２１１）、達したら、注液を停止する（２１２）。達してなかったら、２１０に戻って速度Ｘで注液を継続する。
【符号の説明】
【００２５】
１ 真空チャンバ
２ 定量吐出ポンプ
３ 真空ポンプ
４ 電池容器
５ 前面扉
６ 注液管
７ チェック弁
８ ニードル
９ 電子天びん
１０ 吸気管
１１ 開閉弁
１２ シリンジ
１３ プランジャ
１４ 変換機
１５ モータ
１６ コントローラ
１７ パソコン
１０１ 第1のバルブ
１０２ 第２のバルブ
１０３ 第３のバルブ
１０４ 液体タンク
１０５ 定量ポンプ
１０６ バッファータンク
１０７ 吐出部
１０８ 減圧チャンバ
１０９ 容器
ａ 電解液
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池製造工程において高精度・高速度で所定量の電解液を電池電層内に注入する電解液注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池の製造においては、電池容器に収められた積層体（シート状の電極とセパレータを交互に重ねた構造）の隙間に決められた量の電解液を均等に注入することが、電池特性や寿命の向上につながる。ところが高密度に積層された積層体の小さな隙間に電解液を浸透させるのは容易でなく、一度に注入できる電解液の量も僅かで、所定量の電解液を注入するのに長時間を要する。従って、高い製造品質と生産性に優れた電池を製造するためには高精度・高速度な注液技術が必要になる。
【０００３】
そのため特許文献１には定量ポンプを用いて真空減圧下の容器に高精度・高速度で注液する方法が示されている。すなわち、図６に示すように、まず、第1のバルブ１０１を閉じ、第２及び第３のバルブ１０２、１０３を開放する。そして、大気雰囲気下に置かれた液体タンク１０４内にある液体を定量ポンプ１０５で一定量だけバッファータンク１０６に送液する。次に、第２及び第３のバルブ１０２、１０３を閉じてバッファータンク１０６を外界から遮断する。そして、第１のバルブ１０１を開放する。すると、バッファータンク１０６に閉じ込められた空気の圧力によりバッファータンク１０６内に貯められた液体が吐出部１０７を経由して減圧チャンバ１０８内にある容器１０９に注液される
【０００４】
上記構成では、大気圧下で一度バッファータンク１０６へ注液し、その後、バッファータンク１０６内の液体を全て減圧チャンバ１０８内の容器１０９に注液する。そのため容器１０９への注液量は定量ポンプ１０５の吐出精度に正確に依存するから高い注液精度が得られる。しかしながら上記構成は定量ポンプによる容積計量である為、電解液に空気が混在している場合、注液精度に大きく影響を及ぼす。これを改善する為、容積計量ではなく重量管理で注液を行う。
【０００５】
重量管理で注液を行なう際、注液を比較的高速な速度Ａで行い、注液量が目標に達した時点で注液を停止すると、図７に示すように、急激な速度変化に追従できず、注液量が目標の注液量を通り越すオーバシュートを引き起こし、高精度での注液が困難になる。
【０００６】
反対に注液を比較的低速な速度Ｘで行うと、図８に示すように、注液停止時の速度変化が小さく応答速度の追従性がよくなるので、指令と同時に注液が停止し、高精度での注液が可能になる。しかしながら、図９に示すように、注液開始直後から速度Ｘで注液する場合の注液時間ＴＸが、注液開始直後から速度Ａで注液する場合の注液時間ＴＡに比べ、必要以上に長くなる。その結果、高速度での注液が困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２０００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は以上のような点であり、本発明は、真空環境下で注液速度と注液精度の双方を満足するため、注液速度可変なダイレクト注液を採用し併せて重量管理を行うようにした電解液注入装置を提供することを目的になされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのため本発明は、大気圧下に設置して電解液を注液する定量吐出ポンプと、真空圧下に設置して前記電解液を受液する電池容器と、前記定量吐出ポンプの注液停止時の引き込み負圧を阻止する負圧阻止手段と、前記電池容器の受液重量をリアルタイムで測定する重量測定手段と、測定した受液重量をフィードバックして前記定量吐出ポンプの注液速度を制御する注液速度制御手段とを備えて真空環境下でのダイレクト注液を可能にした構成において、前記電解液の注液工程を高速注液工程と精密注液工程に区分し、高速注液工程では最高注液速度Ａで注液し、受液重量が最終目標秤量Ｎに近い変曲点での目標秤量ｎに達したら次の精密注液工程に移行し、精密注液工程では速度Ａが最低注液速度Ｘ（＜速度Ａ）になるまで段階的に減速し、受液重量が最終目標秤量Ｎに達したら速度Ｘを０に減速して注液を停止することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、受液重量が最終目標秤量Ｎに近い変曲点での目標秤量ｎに達するまで最高注液速度Ａで注液する。そのため注液の大部分が最高注液速度Ａで行われ、高い注液速度でダイレクト注液が可能になる。また、目標秤量ｎに達したら速度Ａが最低注液速度Ｘになるまで段階的に減速し、受液重量が最終目標秤量Ｎに達したら速度Ｘを０に減速して注液を停止する。そのため注液停止が最低注液速度Ｘで行われ、注液停止時の速度変化が小さく応答速度の追従性がよくなるので最後の液吹きを防止でき、高い注液精度でダイレクト注液が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明を実施した電解液注入装置の構成図である。
【図２】本発明を実施した電解液注入処理のタイムチャートである。
【図３】図２の速度変化グラフである。
【図４】本発明を実施した電解液注入処理のフローチャートである。
【図５】減速時の指令速度と応答速度の関連を示す図である。
【図６】従来の定量液体注液装置のブロック図である。
【図７】速度Ａで注液停止時の指令速度と応答速度の関連を示す図である。
【図８】速度Ｘで注液停止時の指令速度と応答速度の関連を示す図である。
【図９】速度Ａの注液時間ＴＡと速度Ｘの注液時間ＴＸの比較グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
図１に、本発明を実施した電解液注入装置の構成図を示す。
電解液注入装置は、真空チャンバ１に定量吐出ポンプ２と真空ポンプ３を接続して真空引きした電池容器４内に電解液ａをダイレクトに滴下する構成で、定量吐出ポンプ２は真空チャンバ１の前面扉５を貫通して注液管６を垂下し、注液管６の出口に負圧阻止手段としてのチェック弁７を設けて着脱可能にニードル８を取り付ける。ニードル８の先端は真空チャンバ１内に収容した電池容器４の開口部に臨ませる。
【００１４】
電池容器４は、重量測定手段としての電子天びん９の上に載置して吐出した電解液ａの重量を測定する。その際、真空度による浮力換算を行って真空中での重量を測定する。
真空ポンプ３は真空チャンバ１の側壁を貫通して吸気管１０を接続し、吸気管１０の途中に真空を開閉する開閉弁１１を設ける。真空チャンバ１は、図示しない大気開放ポートを開いて大気開放し、前面扉５を閉じて密閉する。また、前面扉５を開いて中の電池容器４を出し入れする。前面扉５の開閉は手動・自動のいずれで行ってもよい。
【００１５】
定量吐出ポンプ２は、中空のシリンジ１２内に往復動可能なプランジャ１３を挿嵌し、変換機１４でモータ１５の回転を直線運動に変換してプランジャ１３を押し出し、シリンジ１２内に採取した電解液ａをｍｇ単位の精度で定量吐出する。電解液ａの注液速度は、単位時間当たり吐出量を設定して決定し、吐出量はプランジャ１３の押し出し量を設定して決定する。
【００１６】
モータ１５と電子天びん９はコントローラ１６を介してパソコン１７に接続し、電子天びん９を用いて電池容器４の受液重量をリアルタイムで測定する。受液重量の測定結果はコントローラ１６を介してモータ１５にフィードバックし、プランジャ１３の押し出し量を決定してパソコン１７からの指令に従って定量吐出ポンプ２の注液速度を制御する。
【００１７】
チェック弁７は、定量吐出ポンプ２の吐出圧力がクラッキング圧力（通しはじめの圧力）を超えると開弁し、定量吐出ポンプ２を停止すると吐出圧力が消滅して直ちに閉弁する。
そのため注液時以外は常に閉じた状態になり、注液を停止しても引き込み負圧がブロックされるので負圧の影響を受けることなく大気圧下と同じ精度で定量吐出が可能になる。
【００１８】
図２に、本発明を実施した電解液注入処理のタイムチャートを示す。
タイムチャートは、注液工程を高速注液工程（１０１）と精密注液工程（１０２）に区分し、高速注液工程（１０１）では最高注液速度Ａで注液し、受液重量が最終目標秤量Ｎに近い変曲点での目標秤量ｎに達したら次の精密注液工程（１０２）に移行する。精密注液工程（１０２）では、図３に示すように、速度Ａが最低注液速度Ｘ（＜速度Ａ）になるまでオーバシュート・ハンチングを引き起こさない範囲の速度差で段階的に減速し、受液重量が最終目標秤量Ｎに達したら速度Ｘを０に減速して注液を停止する。
【００１９】
このとき速度Ａ＝電解液ａが電池容器４の積層体へ浸透する速度と同じ注液速度、速度Ｘ＝指令に対する応答遅れがほとんどなく十分遅いため直ちに注液が停止できる注液速度とする。また、変曲点での目標秤量ｎ＝最終目標秤量Ｎ−精密注液工程における受液重量Ｗとし、可変要素である精密注液工程における受液重量Ｗはあらかじめ実測によって求める。
【００２０】
精密注液工程における受液重量Ｗは、多めに設定すると変曲点での目標秤量ｎの値が低くなり、早めに注液速度の遅い精密注液工程（１０２）に移行するので全体の注液速度が低下する。反対に少なめに設定すると変曲点での目標秤量ｎの値が高くなり、速度Ｘになる前に受液重量が最終目標秤量Ｎに達してしまい、速度Ｘより高い注液速度で注液を停止することになるので注液停止時の速度変化が大きく、応答遅れが発生して注液精度が低下する。
【００２１】
図４に、本発明を実施した電解液注入処理のフローチャートを示す。
フローチャートは、まず、注液開始速度をＡ、最終注液速度をＸに設定する（２０１）。
次に、変曲点での目標秤量をｎ、最終目標秤量をＮに設定する（２０２）。
その後、高速注液工程に入り、速度Ａで注液を開始する（２０３）。
高速注液工程では、現在秤量（注液量）が目標秤量ｎに達したかどうか判定し（２０４）、達したら、精密注液工程１に移る。達してなかったら、２０３に戻って速度Ａで注液を継続する。
【００２２】
精密注液工程１では、まず、指令速度を所定の速度差で１段階減速する（２０５）。次に、減速後の指令速度が速度Ｘと等しくなったかどうか判定し（２０６）、等しくなったら、精密注液工程２に移る。等しくなってなければ、減速後の指令速度で注液を開始する（２０７）。
【００２３】
減速後の指令速度による注液は、図５に示すように、実際の速度（応答速度）が目標の速度（指令速度）に追いつく（一致する）までの時間（応答遅れ時間）ｔ１＋追いついた（一致した）後の余裕分を含む一定時間ｔ２をかけて行う。そのため次に、現在速度が減速後の指令速度に追いついた（一致した）かどうか判定し（２０８）、追いついて（一致して）いれば、次に、一定時間経過したかどうか判定する（２０９）。追いついて（一致して）なければ、２０７に戻って減速後の指令速度で注液を継続する。２０９において、一定時間経過していれば２０５に戻って更に指令速度を所定の速度差で１段階減速する。一定時間経過してなければ、２０７に戻って減速後の指令速度で注液を継続する。
【００２４】
精密注液工程２では、まず、速度Ｘで注液を開始する（２１０）。次に、現在秤量（注液量）が最終目標秤量Ｎに達したかどうか判定し（２１１）、達したら、注液を停止する（２１２）。達してなかったら、２１０に戻って速度Ｘで注液を継続する。
【符号の説明】
【００２５】
１ 真空チャンバ
２ 定量吐出ポンプ
３ 真空ポンプ
４ 電池容器
５ 前面扉
６ 注液管
７ チェック弁
８ ニードル
９ 電子天びん
１０ 吸気管
１１ 開閉弁
１２ シリンジ
１３ プランジャ
１４ 変換機
１５ モータ
１６ コントローラ
１７ パソコン
１０１ 第1のバルブ
１０２ 第２のバルブ
１０３ 第３のバルブ
１０４ 液体タンク
１０５ 定量ポンプ
１０６ バッファータンク
１０７ 吐出部
１０８ 減圧チャンバ
１０９ 容器
ａ 電解液
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧下に設置して電解液を注液する定量吐出ポンプと、
真空圧下に設置して前記電解液を受液する電池容器と、
前記定量吐出ポンプの注液停止時の引き込み負圧を阻止する負圧阻止手段と、
前記電池容器の受液重量をリアルタイムで測定する重量測定手段と、
測定した受液重量をフィードバックして前記定量吐出ポンプの注液速度を制御する注液速度制御手段と、
を備えて真空環境下でのダイレクト注液を可能にした構成において、
前記電解液の注液工程を高速注液工程と精密注液工程に区分し、
高速注液工程では最高注液速度Ａで注液し、
受液重量が最終目標秤量Ｎに近い変曲点での目標秤量ｎに達したら次の精密注液工程に移行し、
精密注液工程では速度Ａが最低注液速度Ｘ（＜速度Ａ）になるまで段階的に減速し、
受液重量が最終目標秤量Ｎに達したら速度Ｘを０に減速して注液を停止することを特徴とする真空中重量管理を使用した電解液注入装置。
【請求項２】
前記速度Ａを電解液が電池容器の積層体へ浸透する速度と同じ注液速度に設定したことを特徴とする請求項１記載の真空中重量管理を使用した電解液注入装置。
【請求項３】
前記速度Ｘを指令に対する応答遅れがほとんどなく十分遅いため直ちに注液が停止できる注液速度に設定したことを特徴とする請求項１記載の真空中重量管理を使用した電解液注入装置。
【請求項４】
前記精密注液工程においてはオーバシュート・ハンチングを引き起こさない範囲の速度差で段階的に減速することを特徴とする請求項１記載の真空中重量管理を使用した電解液注入装置。
【請求項５】
前記変曲点での目標秤量ｎは最終目標秤量Ｎから精密注液工程における受液重量Ｗを差し引いたものであり、受液重量Ｗはあらかじめ実測によって求めたものであることを特徴とする請求項１記載の真空中重量管理を使用した電解液注入装置。
【請求項１】
大気圧下に設置して電解液を注液する定量吐出ポンプと、
真空圧下に設置して前記電解液を受液する電池容器と、
前記定量吐出ポンプの注液停止時の引き込み負圧を阻止する負圧阻止手段と、
前記電池容器の受液重量をリアルタイムで測定する重量測定手段と、
測定した受液重量をフィードバックして前記定量吐出ポンプの注液速度を制御する注液速度制御手段と、
を備えて真空環境下でのダイレクト注液を可能にした構成において、
前記電解液の注液工程を高速注液工程と精密注液工程に区分し、
高速注液工程では最高注液速度Ａで注液し、
受液重量が最終目標秤量Ｎに近い変曲点での目標秤量ｎに達したら次の精密注液工程に移行し、
精密注液工程では速度Ａが最低注液速度Ｘ（＜速度Ａ）になるまで段階的に減速し、
受液重量が最終目標秤量Ｎに達したら速度Ｘを０に減速して注液を停止することを特徴とする真空中重量管理を使用した電解液注入装置。
【請求項２】
前記速度Ａを電解液が電池容器の積層体へ浸透する速度と同じ注液速度に設定したことを特徴とする請求項１記載の真空中重量管理を使用した電解液注入装置。
【請求項３】
前記速度Ｘを指令に対する応答遅れがほとんどなく十分遅いため直ちに注液が停止できる注液速度に設定したことを特徴とする請求項１記載の真空中重量管理を使用した電解液注入装置。
【請求項４】
前記精密注液工程においてはオーバシュート・ハンチングを引き起こさない範囲の速度差で段階的に減速することを特徴とする請求項１記載の真空中重量管理を使用した電解液注入装置。
【請求項５】
前記変曲点での目標秤量ｎは最終目標秤量Ｎから精密注液工程における受液重量Ｗを差し引いたものであり、受液重量Ｗはあらかじめ実測によって求めたものであることを特徴とする請求項１記載の真空中重量管理を使用した電解液注入装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−３８６８５（Ｐ２０１２−３８６８５Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８０３０７（Ｐ２０１０−１８０３０７）
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【出願人】（５９３０２２４８９）岩下エンジニアリング株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【出願人】（５９３０２２４８９）岩下エンジニアリング株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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