電解液注入裝置、電解液注入方法、以及脫氣裝置制造方法
【專利摘要】一種能夠容易地形成目標(biāo)壓力差的電解液注入裝置、電解液注入方法、以及脫氣裝置。電解液注入裝置，具有：注液機(jī)構(gòu)（1），向收納有極板群（P）的電槽（Ma）中注入電解液；和壓力控制機(jī)構(gòu)（10），控制電槽（Ma）內(nèi)的壓力。壓力控制機(jī)構(gòu)具有：收納部（12），收納被注入了電解液（Ma）的電槽；加壓部（16-19，30），將收納部內(nèi)的壓力加壓到基準(zhǔn)壓力（Pb），該基準(zhǔn)壓力是比標(biāo)準(zhǔn)氣壓（Pa）高的壓力；以及減壓部（13-14，30），將通過加壓部進(jìn)行了加壓的收納部內(nèi)的壓力減壓到比標(biāo)準(zhǔn)氣壓（Pa）低的壓力（Pp），從而在收納部內(nèi)產(chǎn)生相對于基準(zhǔn)壓力的預(yù)定壓力差（ΔPbp）。
【專利說明】電解液注入裝置、電解液注入方法、以及脫氣裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對收納有極板群和電解液的電槽進(jìn)行脫氣的電解液注入裝置、電解液注入方法、以及脫氣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電池所具備的電槽內(nèi)收納有極板群和電解液，極板群由隔板、正極板、以及負(fù)極板構(gòu)成。當(dāng)向電槽注入電解液時(shí)，反復(fù)進(jìn)行注液工序和脫氣工序，在注液工序中，在大氣壓下向收納有極板群的電槽內(nèi)注入電解液的一部分，在脫氣工序中，使含有電解液的電槽內(nèi)減壓之后，再次恢復(fù)到大氣壓(例如，參見專利文獻(xiàn)I )。在脫氣工序中通過使電槽內(nèi)減壓，從而能夠使極板群、尤其整個(gè)隔板充分含浸電解液。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-59485號公報(bào)
[0004]在此，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在脫氣工序中，為了使極板群、尤其隔板含浸電解液，不只是要將收納有電槽的容器減壓到預(yù)定壓力，使減壓前的容器內(nèi)的壓力與減壓后的容器的壓力之間的壓力差達(dá)到預(yù)定值以上也很重要。于是，在脫氣工序中的電槽內(nèi)的減壓中，減壓時(shí)的大氣壓與減壓后的容器內(nèi)的壓力之間的壓力差被設(shè)定為預(yù)定值。此時(shí)，當(dāng)減壓時(shí)的大氣壓隨著例如臺風(fēng)、低氣壓等氣象變化而下降時(shí)，減壓后的容器內(nèi)的壓力也相應(yīng)地降低與減壓時(shí)的大氣壓的下降量對應(yīng)的量。另一方面，在用于容器內(nèi)的減壓的真空泵中，排氣能力有限，所以當(dāng)大氣壓大幅度下降時(shí)，容器內(nèi)的壓力與減壓時(shí)的大氣壓之間的壓力差達(dá)不到預(yù)定值。其結(jié)果，在電解液注入裝置中的脫氣工序無法正常進(jìn)行，極板群含浸電解液不充分，電離性能變差。并且，在電解液注入裝置中，還存在不能進(jìn)行后面的處理的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠容易地形成目標(biāo)壓力差的電解液注入裝置、電解液注入方法、以及脫氣裝置。
[0006]本發(fā)明的一個(gè)方式提供的電解液注入裝置，具有:注液機(jī)構(gòu)，向收納有極板群的電槽中注入電解液，所述極板群具有隔著隔板進(jìn)行層積或卷繞的正極板及負(fù)極板；和壓力控制機(jī)構(gòu)，控制所述電槽內(nèi)的壓力，所述壓力控制機(jī)構(gòu)具有:收納部，收納被注入了所述電解液的電槽；加壓部，將所述收納部內(nèi)的壓力加壓到基準(zhǔn)壓力，該基準(zhǔn)壓力是比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的壓力；以及減壓部，將進(jìn)行了所述加壓的收納部內(nèi)的壓力減壓到比所述標(biāo)準(zhǔn)氣壓低的壓力，從而在所述收納部內(nèi)產(chǎn)生相對于所述基準(zhǔn)壓力的預(yù)定壓力差。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)方式提供的脫氣裝置，具備:加壓部，將收納有電槽的收納部內(nèi)的壓力加壓到基準(zhǔn)壓力，該基準(zhǔn)壓力是比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的壓力，所述電槽的內(nèi)部具有極板群和電解液，所述極板群具有隔著隔板進(jìn)行層積或卷繞的正極板及負(fù)極板；和減壓部，將進(jìn)行了所述加壓的收納部內(nèi)的壓力減壓到比所述標(biāo)準(zhǔn)壓力低的壓力，從而在所述收納部內(nèi)產(chǎn)生相對于所述基準(zhǔn)壓力的預(yù)定壓力差。
[0008]本發(fā)明的又一個(gè)方式提供的電解液注入方法，包括如下步驟:向收納有極板群的電槽中注入電解液的步驟，所述極板群具有隔著隔板進(jìn)行層積或卷繞的正極板及負(fù)極板；和控制所述電槽內(nèi)的壓力的步驟，其中，控制所述電槽內(nèi)的壓力的步驟包括如下步驟:將收納有被注入了所述電解液的電槽的收納部內(nèi)的壓力加壓到基準(zhǔn)壓力的步驟，該基準(zhǔn)壓力是比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的壓力；以及在所述加壓之后，將所述收納部內(nèi)的壓力減壓到比所述標(biāo)準(zhǔn)氣壓低的壓力，從而在所述收納部內(nèi)產(chǎn)生相對于所述基準(zhǔn)壓力的預(yù)定壓力差的步驟。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是表示一實(shí)施方式的電解液注入裝置所具備的注液機(jī)構(gòu)的構(gòu)成和作為注液對象的電槽的圖。
[0010]圖2是具有圖1的注液機(jī)構(gòu)的電解液注入裝置所具備的壓力控制機(jī)構(gòu)的構(gòu)成和作為脫氣對象的電槽的圖。
[0011]圖3是表示圖2的壓力控制機(jī)構(gòu)所具備的壓力檢測部的構(gòu)成的圖。
[0012]圖4 Ca)~圖4 Cd)是表示通過圖2的壓力控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行的壓力控制處理中的、各閥的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)序圖。
[0013]圖5是表示通過圖2的壓力控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行的壓力控制處理中的、收納部內(nèi)的壓力推移的時(shí)序圖。
[0014]圖6 (a)和圖6 (b)分別是通過收納部內(nèi)的壓力推移來表示圖2的壓力控制機(jī)構(gòu)的作用的圖。
[0015]圖7是采用圖2的壓力控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行的電解液注入方法的處理步驟的流程圖。
[0016]圖8是采用圖2的壓力控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行的壓力控制方法的處理步驟的流程圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明
[0018]I…注液機(jī)構(gòu)、2…注液噴嘴、3…載置部、10...壓力控制機(jī)構(gòu)、11...載置板、12…蓋、13…真空泵、13...真空閥、15...大氣壓閥、16...空氣供給部、17...壓力調(diào)節(jié)部、18...加壓箱、19…加壓閥、20...壓力檢測部、20a…導(dǎo)入口、20b…檢測部、20c…電纜、20d…導(dǎo)壓部、20e…信號線、21...壓力計(jì)閥、30...控制部、E…電解液、M...電槽群、Ma…電槽、P…極板群。
【具體實(shí)施方式】
[0019]參照圖1至圖8來說明電解液注入裝置、電解液注入方法、以及脫氣裝置的一實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，脫氣裝置被具體化為壓力控制機(jī)構(gòu)。下面說明的順序依次為電解液注入裝置的構(gòu)成、電解液注入裝置的壓力控制機(jī)構(gòu)所具備的各閥的動(dòng)作、壓力控制機(jī)構(gòu)的作用、電解液注入方法。
[0020][電解液注入裝置的構(gòu)成]
[0021]參照圖1至圖3來說明電解液注入裝置的構(gòu)成。下面說明的順序依次為電解液注入裝置所具備的注液機(jī)構(gòu)和壓力控制機(jī)構(gòu)。
[0022][注液機(jī)構(gòu)]
[0023]如圖1所示，注液機(jī)構(gòu)I具備吐出電解液E的多個(gè)注液噴嘴2。多個(gè)注液噴嘴2分別在大氣壓下向載置部 3上的電槽群M中的互不相同的電槽Ma注入電解液E。
[0024]在電槽群M上排列形成有多個(gè)電槽Ma。各電槽Ma形成為長方體狀，多個(gè)電槽Ma共用沿著電槽Ma排列方向延伸的側(cè)壁。在各電槽Ma內(nèi)收納有極板群P，該極板群P通過正極板和負(fù)極板隔著隔板進(jìn)行層積而成，多個(gè)極板群P串聯(lián)連接。
[0025][壓力控制機(jī)構(gòu)]
[0026]如圖2所示，壓力控制機(jī)構(gòu)10具有例如形成為板狀的載置板11，在載置板11的上表面、即載置面上載置上述電槽群M。在電槽群M的各電槽Ma內(nèi)收納有極板群和電解液。載置板11被蓋12覆蓋，該蓋12形成為下表面開口的箱狀，在蓋12的下表面的外周安裝有密封部件。
[0027]在蓋12上連結(jié)有由例如汽缸等致動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的開閉機(jī)構(gòu)12a。開閉機(jī)構(gòu)12a相對于載置板11的載置面沿著上下方向改變蓋12的位置。當(dāng)注入有電解液的電槽群M在蓋12的下方被搬送時(shí)，開閉機(jī)構(gòu)12a使蓋12從載置板11的載置面離開。相對于此，對被載置到載置板11上的電槽群M進(jìn)行壓力控制處理時(shí)，開閉機(jī)構(gòu)12a將蓋12放置到載置板11上，通過蓋12將電槽群M覆蓋。由此，通過載置板11和蓋12來形成密封的收納空間，在收納空間中收納電槽群M。在本實(shí)施方式中，由載置板11和蓋12構(gòu)成收納部。
[0028]在蓋12上連接有真空泵13，真空泵13對收納空間進(jìn)行減壓，從而對構(gòu)成電槽群M的各電槽Ma的內(nèi)部進(jìn)行減壓。真空泵13能夠?qū)⑹占{空間內(nèi)的壓力設(shè)定在預(yù)定壓力的范圍內(nèi)，壓力范圍中的下限值是臨界壓力。臨界壓力是例如幾kPa。在將蓋12和真空泵13連接的配管的中途安裝有真空閥14，該真空閥14將蓋12與真空泵13之間連通以及切斷。當(dāng)真空閥14打開時(shí)，收納空間的壓力朝向臨界壓力進(jìn)行減壓。
[0029]在蓋12上連接有與大氣連通的配管，在該配管的中途安裝有大氣壓閥15。當(dāng)大氣壓閥15打開時(shí)，收納空間成為大氣壓。
[0030]在蓋12上連接有向蓋12內(nèi)供給空氣的空氣供給部16，在將空氣供給部16和蓋12連結(jié)的配管上，從空氣供給部16側(cè)起依次安裝有壓力調(diào)節(jié)部17和加壓箱18。加壓箱18與蓋12之間通過2根配管、即第I配管和第2配管連結(jié)，2根配管與加壓箱18并聯(lián)連接。
[0031]在將加壓箱18與蓋12之間連結(jié)的第I配管的中途安裝有加壓閥19，該加壓閥19將加壓箱18與蓋12之間連通以及切斷。并且，在將加壓箱18和蓋12之間連結(jié)的第2配管的中途，從蓋12側(cè)起依次安裝有壓力檢測部20和壓力計(jì)閥21，該壓力計(jì)閥21將壓力檢測部20與加壓箱18之間連通以及切斷。
[0032]壓力調(diào)節(jié)部17將從空氣供給部16供給的空氣調(diào)節(jié)成基準(zhǔn)壓力。基準(zhǔn)壓力是比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的壓力，例如被設(shè)定為比標(biāo)準(zhǔn)氣壓101.325kPa高幾kPa。當(dāng)收納空間的壓力與基準(zhǔn)壓力之間的壓力差到達(dá)預(yù)定壓力差時(shí)，以收納空間內(nèi)的壓力比真空泵13的臨界壓力大的范圍設(shè)定基準(zhǔn)壓力。
[0033]加壓箱18中滯留被壓力調(diào)節(jié)部17加壓到基準(zhǔn)壓力的空氣。當(dāng)加壓閥19打開時(shí)，加壓箱18內(nèi)的空氣被供給到收納空間，收納空間內(nèi)被加壓到基準(zhǔn)壓力。當(dāng)壓力計(jì)閥21打開時(shí)，基準(zhǔn)壓力的空氣被供給到壓力檢測部20。
[0034]如圖3所示，壓力檢測部20具備:檢測部20a ;導(dǎo)入口 20b，被導(dǎo)入收納空間內(nèi)的壓力；以及電纜20c，從檢測部20a朝向相對于檢測部20a處于與導(dǎo)入口 20b相反的一側(cè)延伸。在電纜20c內(nèi)穿有形成為管狀的導(dǎo)壓部20d，從加壓箱18向?qū)翰?0d供給作為壓力流體的被加壓了的空氣，直到導(dǎo)壓部20d內(nèi)的壓力達(dá)到基準(zhǔn)壓力。并且，在電纜20c內(nèi)穿有信號線20e，信號線20e輸出檢測部20a的檢測結(jié)果。
[0035]檢測部20a由例如隔膜(diaphragm)等構(gòu)成,從導(dǎo)入口 20b導(dǎo)入的收納空間內(nèi)的壓力與從導(dǎo)壓部20d導(dǎo)入到檢測部20a內(nèi)的壓力之間的壓力差作為檢測結(jié)果經(jīng)由信號線20e輸出到外部。
[0036]本實(shí)施方式的壓力檢測部20利用了能夠檢測表壓力的壓力計(jì)，表壓力是以大氣壓為基準(zhǔn)的壓力。在壓力檢測部20中，通過向原本向大氣開放的導(dǎo)壓部20d供給已加壓的空氣，從而壓力檢測部20檢測出收納空間的壓力與基準(zhǔn)壓力之間的壓力差。
[0037]如圖2所示，控制部30根據(jù)用于進(jìn)行壓力控制處理的程序(sequence)來控制開閉機(jī)構(gòu)12a的驅(qū)動(dòng)?？刂撇?0相對于收納空間的壓力與基準(zhǔn)壓力之間的壓力差，將預(yù)定壓力差作為目標(biāo)壓力差存儲。目標(biāo)壓力差被設(shè)定為例如_90kPa?？刂撇?0根據(jù)用于進(jìn)行壓力控制處理的程序和目標(biāo)壓力差，參照通過信號線20e輸入的壓力檢測部20的檢測結(jié)果，對真空閥14、大氣壓閥15、加壓閥19、以及壓力計(jì)閥21的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制。
[0038]例如，控制部30在形成了收納空間之后輸出用于打開加壓閥19的控制信號，將收納空間加壓到基準(zhǔn)壓力。并且，控制部30在將收納空間加壓到基準(zhǔn)壓力之后，輸出用于打開真空閥14的控制信號，從而對收納空間進(jìn)行減壓。并且，控制部30根據(jù)壓力檢測部20的檢測結(jié)果，判斷是否在收納空間中形成了目標(biāo)壓力差，當(dāng)在收納空間中形成了目標(biāo)壓力差時(shí)，輸出用于將真空閥14關(guān)閉的控制信號，從而結(jié)束目標(biāo)壓力差的形成。
[0039]在本實(shí)施方式中，通過真空泵13、真空閥14、以及控制部30來構(gòu)成減壓部。并且，在本實(shí)施方式中，通過空氣供給部16、壓力調(diào)節(jié)部17、加壓箱18、加壓閥19、以及控制部30來構(gòu)成加壓部以及第I加壓部。并且，在本實(shí)施方式中，通過第I加壓部和大氣壓閥15來構(gòu)成第2加壓部。
[0040][壓力控制處理時(shí)的各閥的動(dòng)作]
[0041]參照圖4和圖5來說明壓力控制機(jī)構(gòu)10對電槽Ma內(nèi)進(jìn)行脫氣的壓力控制處理中的各閥的動(dòng)作、以及蓋12內(nèi)的壓力隨著各閥的動(dòng)作的推移。壓力控制處理是指包括對收納空間進(jìn)行減壓的處理和在減壓處理之后對收納空間進(jìn)行加壓的處理的一系列處理。并且，在圖4和圖5中對同一定時(shí)賦予相同的符號。
[0042]在壓力控制處理中，首先，在各電槽Ma內(nèi)注入有電解液的電槽群M被搬送到蓋12的下方。當(dāng)電槽群M被配置于蓋12的下方時(shí)，開閉機(jī)構(gòu)12a被驅(qū)動(dòng)，載置板11的載置面被蓋12覆蓋。由此，載置板11上的電槽群M被收納在由載置板11和蓋12包圍的收納空間中。
[0043]如圖4所示，當(dāng)電槽群M被蓋12覆蓋時(shí)(定時(shí)T0)，真空閥14和大氣壓閥15關(guān)閉，收納空間被保持成大氣壓。壓力計(jì)閥21在進(jìn)行壓力控制處理的期間保持打開的狀態(tài)，始終向壓力計(jì)閥21持續(xù)供給基準(zhǔn)壓力的空氣。
[0044]當(dāng)電槽群M被蓋12覆蓋時(shí)，加壓閥19打開預(yù)定時(shí)間(定時(shí)Tl)，由壓力調(diào)節(jié)部17調(diào)節(jié)的基準(zhǔn)壓力的空氣通過加壓箱18被供給到收納空間。由此，收納于收納空間中的電槽群M被快速加壓到比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的基準(zhǔn)壓力。
[0045]當(dāng)收納空間升高到基準(zhǔn)壓力時(shí)，加壓閥19關(guān)閉(定時(shí)T2)，接著，真空閥14打開(定時(shí)T3)。此時(shí)，真空閥14打開直到收納空間的壓力與基準(zhǔn)壓力之間的壓力差達(dá)到目標(biāo)壓力差。當(dāng)收納空間的壓力與基準(zhǔn)壓力之間的壓力差達(dá)到目標(biāo)壓力差時(shí)，真空閥14關(guān)閉(定時(shí)T4)。由此，電解液內(nèi)的空氣或附著到極板群上的空氣作為氣泡從電槽Ma內(nèi)放出到收納空間中。[0046]當(dāng)真空閥14關(guān)閉時(shí)，大氣壓閥15打開預(yù)定時(shí)間(定時(shí)T5)，然后，大氣壓閥15關(guān)閉(定時(shí)T6)。由此，收納空間的壓力升高到大氣壓附近。當(dāng)大氣壓閥15關(guān)閉時(shí)，加壓閥19打開(定時(shí)T7)，比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的基準(zhǔn)壓力的空氣通過加壓箱18供給到收納空間，收納空間升高到基準(zhǔn)壓力。在定時(shí)T7打開的加壓閥19只要從收納空間保持了基準(zhǔn)壓力達(dá)預(yù)定時(shí)間之后到下一壓力控制工序開始之前關(guān)閉即可。
[0047]當(dāng)收納空間到達(dá)基準(zhǔn)壓力時(shí)，開閉機(jī)構(gòu)12a被驅(qū)動(dòng)，收納空間向大氣開放。此時(shí)，由于收納空間的壓力比大氣壓高，所以即使在蓋12和載置板11通過密封部件進(jìn)行了密合之后，蓋12仍容易從載置板11離開，收納空間容易向大氣開放。
[0048]壓力檢測部20被持續(xù)供給來自加壓箱18的空氣，通過導(dǎo)壓部20d，向檢測部20a施加基準(zhǔn)壓力。由此，在壓力檢測部20中，基準(zhǔn)壓力是作為由檢測部20a檢測的基準(zhǔn)的壓力。由此，在進(jìn)行壓力控制處理的期間，壓力檢測部20的檢測值和收納空間的壓力與基準(zhǔn)壓力之間的壓力差一致。而且，與作為比較例的、成為檢測基準(zhǔn)的壓力與基準(zhǔn)壓力不同的構(gòu)成相比，以及與基準(zhǔn)壓力的空氣從加壓箱18以外的部分另外供給到壓力檢測部20的構(gòu)成相比，用于檢測收納空間的壓力與基準(zhǔn)壓力之間的壓力差的構(gòu)成變得簡單。
[0049]如圖5所示，收納空間從定時(shí)TO到定時(shí)Tl被保持成大氣壓，然后，從定時(shí)Tl起朝著比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的基準(zhǔn)壓力進(jìn)行加壓。接著，收納空間從定時(shí)Tl至定時(shí)T3被保持于基準(zhǔn)壓力，然后，從定時(shí)T3起，朝著與基準(zhǔn)壓力之間的壓力差達(dá)到-90kPa的到達(dá)壓力進(jìn)行減壓，到定時(shí)T5為止保持被減壓的狀態(tài)。然后，收納空間從定時(shí)T5起朝著大氣壓進(jìn)行加壓，到定時(shí)T7為止保持大氣壓之后，加壓到比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的基準(zhǔn)壓力。
[0050][壓力控制機(jī)構(gòu)的作用]
[0051]參照圖6來說明壓力控制機(jī)構(gòu)的作用。在圖6中，用實(shí)線來表示上述實(shí)施方式中的收納空間的壓力變化，另一方面，用單點(diǎn)劃線來表示現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中的收納空間的壓力變化。并且，圖6 (a)表示壓力控制處理時(shí)的大氣壓、即實(shí)大氣壓與標(biāo)準(zhǔn)氣壓大致相等時(shí)的收納空間的壓力變化，圖6 (b)表示壓力控制處理時(shí)的大氣壓比標(biāo)準(zhǔn)氣壓低時(shí)的收納空間的壓力變化。
[0052]如圖6所示，無論是實(shí)大氣壓Pa與標(biāo)準(zhǔn)氣壓大致相等時(shí)，還是實(shí)大氣壓Pa是比標(biāo)準(zhǔn)氣壓低的氣壓、例如98kPa左右時(shí)，本實(shí)施方式中的減壓前的收納空間均被加壓到比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的基準(zhǔn)壓力Pb。由此，即使實(shí)大氣壓Pa為低氣壓，減壓后的收納空間的壓力、即到達(dá)壓力Pp仍比真空泵13的動(dòng)作的臨界壓力Pmin大。
[0053]通常，形成在收納空間中的壓力越低，要求真空泵13的減壓能力越高。在此，在目標(biāo)壓力差A(yù)Pbp的基準(zhǔn)被設(shè)定為實(shí)大氣壓Pa的現(xiàn)有構(gòu)成中，在目標(biāo)壓力差A(yù)Pbp的基準(zhǔn)為比標(biāo)準(zhǔn)氣壓低的低氣壓的的情況下，要求收納空間內(nèi)的壓力從臨界壓力Pmin進(jìn)一步下降，進(jìn)而要求真空泵13的減壓能力的高性能化。并且，在現(xiàn)有的構(gòu)成中，在目標(biāo)壓力差A(yù)Pbp的基準(zhǔn)為低氣壓的情況下，真空泵13的減壓能力不足，所以電槽Ma內(nèi)的脫氣不能充分地進(jìn)行。其結(jié)果，極板群、尤其隔板上的電解液含浸不充分，電池性能變差。
[0054]相對于此，根據(jù)本實(shí)施方式的構(gòu)成，由于目標(biāo)壓力差A(yù)Pbp的基準(zhǔn)為比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的基準(zhǔn)壓力Pb，所以即使在實(shí)大氣壓Pa比標(biāo)準(zhǔn)氣壓低的情況下，在形成目標(biāo)壓力差A(yù)Pbp時(shí)，無需使收納部內(nèi)的壓力進(jìn)一步下降標(biāo)準(zhǔn)氣壓與實(shí)大氣壓之間的差值。而且，與目標(biāo)壓力差A(yù)Pbp的基準(zhǔn)為實(shí)大氣壓的構(gòu)成相比，容易在收納部內(nèi)形成目標(biāo)壓力差A(yù)Pbp15M外，能夠抑制極板群中的電解液含浸不足，所以能夠抑制電池性能變差。
[0055][電解液注入方法]
[0056]參照圖7和圖8來說明電解液注入方法。
[0057]在圖7中，說明第I壓力控制工序、第2壓力控制工序、以及第3壓力控制工序，在本實(shí)施方式中，圖5和圖6的壓力控制處理分別以第I壓力控制工序、第2壓力控制工序、以及第3壓力控制工序來進(jìn)行。
[0058]如圖7所示，當(dāng)向構(gòu)成電槽群M的各電槽Ma內(nèi)注入電解液時(shí)，首先，在收納有極板群的電槽Ma內(nèi)注入應(yīng)注入到電槽Ma的電解液的一部分(第I注液工序:步驟S11)。
[0059]在第I注液工序中，在實(shí)大氣壓下向電槽Ma內(nèi)注入例如電解液的全部量的70%左右。在第I注液工序中供給到電槽Ma內(nèi)的電解液的量優(yōu)選為注入到電槽Ma內(nèi)的電解液的液面相比于極板群的上端位于上方的量。電解液向電槽Ma的注入可以通過一體構(gòu)成在上述的壓力控制機(jī)構(gòu)10上的上述注液機(jī)構(gòu)I進(jìn)行，也可以通過作為與壓力控制機(jī)構(gòu)10不同的裝置構(gòu)成的注液機(jī)構(gòu)進(jìn)行。
[0060]接著，收納空間的壓力減壓到比基準(zhǔn)壓力低第I目標(biāo)壓力差的第I到達(dá)壓力、例如比基準(zhǔn)壓力低50kPa的第I到達(dá)壓力之后，收納空間的壓力再次恢復(fù)到基準(zhǔn)壓力(第I壓力控制工序:步驟S12)。
[0061]然后，在實(shí)大氣壓下，通過注液機(jī)構(gòu)向各電槽Ma內(nèi)注入剩余的電解液、例如電解液的全部量的30%左右(第2注液工序:步驟S13)。
[0062]接著，收納空間的壓力減壓到比基準(zhǔn)壓力低第2目標(biāo)壓力差的第2到達(dá)壓力、例如比基準(zhǔn)壓力低SOkPa的第2到達(dá)壓力之后，收納空間的壓力再次恢復(fù)到基準(zhǔn)壓力(第2壓力控制工序:步驟S14)。
[0063]然后，收納空間的壓力減壓到比基準(zhǔn)壓力低第3目標(biāo)壓力差的第3到達(dá)壓力、例如比基準(zhǔn)壓力低90kPa的第3到達(dá)壓力之后，收納空間的壓力再次恢復(fù)到基準(zhǔn)壓力(第3壓力控制工序:步驟S15)。
[0064]在第I壓力控制工序中，通過具備用于第I壓力控制工序的真空泵的第一個(gè)壓力控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓力控制處理，在第2壓力控制工序中，通過具備用于第2壓力控制工序的真空泵的第二個(gè)壓力控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓力控制處理。
[0065]或者，在第I壓力控制工序以及第2壓力控制工序中，在上述的壓力控制機(jī)構(gòu)10上附加用于第I壓力控制工序的真空泵和用于第2壓力控制工序的真空泵，在各壓力控制工序中，使用相應(yīng)的真空泵進(jìn)行壓力控制處理。
[0066]或者，在第I壓力控制工序中，通過上述的壓力控制機(jī)構(gòu)10進(jìn)行用于第I壓力控制工序的短排氣時(shí)間的減壓，在第2壓力控制工序中，通過上述的壓力控制機(jī)構(gòu)10進(jìn)行用于第2壓力控制工序的長排氣時(shí)間的減壓。
[0067]在電解液注入方法中，進(jìn)行多個(gè)壓力控制工序，并且在多個(gè)壓力控制工序中，隨著次數(shù)增加，目標(biāo)壓力差的絕對值被設(shè)定得更大。由此，與只進(jìn)行目標(biāo)壓力差的絕對值最大的第3壓力控制工序的方法相比，在第I壓力控制工序以及第2壓力控制工序中，放出不少的電槽Ma內(nèi)的空氣，在第3壓力控制工序中容易形成目標(biāo)壓力差。
[0068]在作為比較對象的例如只進(jìn)行第3壓力控制工序的情況下，即使在收納部內(nèi)臨時(shí)形成了目標(biāo)壓力差，有時(shí)也會(huì)因從電槽Ma內(nèi)放出的空氣而導(dǎo)致收納部內(nèi)的壓力升高。由此，真空泵13必須進(jìn)行收納部內(nèi)的減壓，對真空泵13施加的負(fù)荷增大。
[0069]相對于此，根據(jù)本實(shí)施方式，容易在收納部內(nèi)形成預(yù)定壓力，能夠減小施加到真空泵13上的負(fù)荷。
[0070][壓力控制工序]
[0071]參照圖8來說明在各壓力控制工序中采用的壓力控制方法。在第I壓力控制工序至第3壓力控制工序中，雖然在收納空間中形成的目標(biāo)壓力差互不相同，然而與收納空間的減壓相關(guān)的處理步驟相同。并且，下面說明使用上述的壓力控制機(jī)構(gòu)10進(jìn)行電槽Ma內(nèi)的壓力控制的情況。
[0072]如圖8所示，在各壓力控制工序中，在收納空間被加壓之后(第I加壓工序:步驟S21)，收納空間被減壓(減壓工序:步驟S22)。然后，收納空間的壓力恢復(fù)到大氣壓(大氣開放工序:步驟S23)，進(jìn)一步收納空間被加壓(第2加壓工序:步驟S24)。
[0073]其中，在第I加壓工序中，基準(zhǔn)壓力的空氣從加壓箱18被供給到保持于實(shí)大氣壓的收納空間中，從而收納空間的壓力升高到基準(zhǔn)壓力。而且，在第I減壓工序中，真空泵13對收納空間進(jìn)行減壓，收納空間的壓力被減壓到相對于基準(zhǔn)壓力形成_90kPa的壓力差的到達(dá)壓力。接著，在大氣壓開放工序中，實(shí)大氣壓的空氣被供給到處于減壓狀態(tài)的收納空間，從而收納空間的壓力變?yōu)榇髿鈮骸６?，在?加壓工序中，與第I加壓工序相同，基準(zhǔn)壓力的空氣從加壓箱18供給到收納空間中，從而收納空間的壓力升高到基準(zhǔn)壓力。
[0074]如上所述，在電解液注入方法中，進(jìn)行多個(gè)壓力控制工序，并且在多個(gè)壓力控制工序中，隨著次數(shù)增加，目標(biāo)壓力差的絕對值被設(shè)定得更大。即，在最后的壓力控制工序、即第3壓力控制工序中，以實(shí)大氣壓為基準(zhǔn)形成了目標(biāo)壓力差的情況下，減壓后的到達(dá)壓力變得比臨界壓力低的可能性最大。而且，對于將減壓前的收納空間的壓力升高到基準(zhǔn)壓力的第I加壓工序，在第3壓力控制工序中比其他壓力控制工序更有效。
[0075]如上所述，根據(jù)電解液注入裝置、電解液注入方法、以及脫氣裝置的一實(shí)施方式，能夠得到下面所列舉的效果。
[0076](I)減壓前的收納空間的壓力被加壓到基準(zhǔn)壓力，所以減壓前的收納空間的壓力與減壓后的收納空間的壓力之間容易產(chǎn)生目標(biāo)壓力差。由此，即使壓力控制處理時(shí)的大氣壓因氣象變化而大幅下降，仍容易在收納空間內(nèi)形成目標(biāo)壓力差。進(jìn)而，難以妨礙被蓋12覆蓋的各電槽Ma內(nèi)的減壓。并且，與上述的現(xiàn)有構(gòu)成相比，能夠使極板群、尤其隔板充分含浸電解液，能夠抑制因極板群含浸電解液不足而導(dǎo)致電池性能變差。
[0077](2)在壓力檢測部20中，作為成為檢測基準(zhǔn)的壓力，加壓箱18持續(xù)供給基準(zhǔn)壓力。而且，與作為比較例的、成為檢測基準(zhǔn)的壓力與基準(zhǔn)壓力不同的構(gòu)成相比，以及基準(zhǔn)壓力的空氣除了加壓箱18以外還另外供給到壓力檢測部20的構(gòu)成相比，用于檢測收納空間的壓力與基準(zhǔn)壓力之間的壓力差的構(gòu)成變得簡單。
[0078](3)在加壓到比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的壓力后，打開蓋12。因此，與作為比較例的、收納空間的壓力被加壓到大氣壓之后打開蓋12的構(gòu)成相比，容易打開蓋12。
[0079](4)在電解液注入方法中，進(jìn)行多個(gè)壓力控制工序，并且在多個(gè)壓力控制工序中，隨著次數(shù)增加，目標(biāo)壓力差的絕對值被設(shè)定得更大。由此，與只進(jìn)行第3壓力控制工序的方法相比，在第3壓力控制工序中，容易在收納部內(nèi)產(chǎn)生目標(biāo)壓力差。而且，能夠減小在第3壓力控制工序中施加到真空泵13上的負(fù)荷。[0080]上述的實(shí)施方式能夠按照如下方式實(shí)施變更。
[0081].在各注液工序中，供給到電槽Ma內(nèi)的電解液的量不限于上述的量，進(jìn)行注液工序的次數(shù)、電槽Ma的大小與被收納在電槽Ma的極板群的大小之間的關(guān)系等能夠適當(dāng)變更。
[0082].各壓力控制工序中的目標(biāo)壓力差不限于上述的目標(biāo)壓力差，能夠根據(jù)進(jìn)行壓力控制工序的次數(shù)、電槽Ma的大小等進(jìn)行適當(dāng)變更。
[0083].電解液注入方法也可以不具備2次注液工序和3次壓力控制工序，注液工序和壓力控制工序只要至少各具備I次即可。
[0084]?大氣壓閥15可以在蓋12被載置到載置板11上之后關(guān)閉。即，大氣壓閥15可以在圖4 (a)所示的定時(shí)TO與定時(shí)Tl之間關(guān)閉。即使采用這樣的構(gòu)成，被加壓到基準(zhǔn)壓力之前的收納空間的壓力仍變?yōu)榇髿鈮骸?br> [0085]?也可以不從加壓箱18對壓力檢測部20施加基準(zhǔn)壓力，例如，與壓力檢測部20連接的配管也可以與形成基準(zhǔn)壓力的其他空間連接?；蛘?，與壓力檢測部20連接的配管向大氣開放，并具備檢測大氣壓的大氣壓檢測部，在控制部30中，也可以使用壓力檢測部20的檢測結(jié)果和大氣壓檢測部的檢測結(jié)果，計(jì)算收納空間的壓力與基準(zhǔn)壓力之間的壓力差。即使采用這種結(jié)構(gòu)，只要基準(zhǔn)壓力被設(shè)定為比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的壓力，就能夠得到上述(I)的效果O
[0086].在各壓力控制工序中，在每次對收納空間進(jìn)行減壓時(shí)，也可以不將收納空間的壓力升高到基準(zhǔn)壓力。即，在第I壓力控制工序和第2壓力控制工序中的至少一個(gè)工序中，減壓前的收納空間的壓力也可以不被升高到基準(zhǔn)壓力，而是在至少收納空間被減壓最多的第3壓力控制工序中將減壓前的收納空間的壓力升高到基準(zhǔn)壓力即可。在這種情況下，第I壓力控制工序和第2壓力控制工序之中的至少一個(gè)工序被設(shè)定為第2減壓工序，在第2減壓工序中，在收納空間的壓力為實(shí)大氣壓的狀態(tài)下，通過真空泵13對收納空間的壓力進(jìn)行減壓即可。
[0087]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠得到如下效果。
[0088](5)與在每次進(jìn)行收納空間的減壓時(shí)收納空間的壓力被設(shè)為基準(zhǔn)壓力的構(gòu)成相t匕，與不通過加壓部進(jìn)行加壓的部分相對應(yīng)地減少壓力控制處理中的壓力操作，并且難以妨礙收納空間、乃至電槽Ma內(nèi)的減壓。
[0089]減壓前的收納空間的壓力被設(shè)為實(shí)大氣壓的壓力控制工序能夠使用上述的壓力控制機(jī)構(gòu)10進(jìn)行。在這種情況下，在壓力控制工序期間，上述加壓閥19保持關(guān)閉的狀態(tài)即可?；蛘?，所述壓力控制工序能夠使用從壓力控制機(jī)構(gòu)10中省去了空氣供給部16、壓力調(diào)節(jié)部17、加壓箱18、以及加壓閥19且壓力檢測部20向大氣開放的壓力控制機(jī)構(gòu)來進(jìn)行。
[0090].將已減壓的收納空間再次加壓到基準(zhǔn)壓力的第2加壓部只要是能夠?qū)⒒鶞?zhǔn)壓力的空氣供給到收納空間的構(gòu)成即可，可以相對于第I加壓部獨(dú)立構(gòu)成。
[0091]?從基準(zhǔn)壓力下降了目標(biāo)壓力差的到達(dá)壓力可以設(shè)定為真空泵13的臨界壓力。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠從壓力控制機(jī)構(gòu)10中省去壓力檢測部20，并且從控制部30中省去使用壓力檢測部20的檢測結(jié)果來判斷是否形成了目標(biāo)壓力差的判斷功能。
[0092]. 在電槽Ma內(nèi)，不限于通過將正極板和負(fù)極板隔著隔板進(jìn)行層積而成的平板狀的極板群，還可以收納通過將正極板和負(fù)極板隔著隔板卷繞成輥狀的極板群。并且，電槽Ma不限于形成為長方體狀的用于角型電池的電槽，也可以是形成為圓筒狀的用于圓筒型電池的電槽。
[0093]? 從空氣供給部16通過壓力調(diào)節(jié)部17和加壓箱18供給到收納部內(nèi)的壓力流體不限于空氣，只要是對使用電槽群M構(gòu)成的電池的性能影響少的氣體、即確保預(yù)定電池性能的氣體即可。
【權(quán)利要求】
1.一種電解液注入裝置，具有:注液機(jī)構(gòu)，向收納有極板群的電槽中注入電解液，所述極板群具有隔著隔板進(jìn)行層積或卷繞的正極板及負(fù)極板；和壓力控制機(jī)構(gòu)，控制所述電槽內(nèi)的壓力， 所述壓力控制機(jī)構(gòu)具有: 收納部，收納被注入了所述電解液的電槽； 加壓部，將所述收納部內(nèi)的壓力加壓到基準(zhǔn)壓力，該基準(zhǔn)壓力是比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的壓力；以及 減壓部，將進(jìn)行了所述加壓的收納部內(nèi)的壓力減壓到比所述標(biāo)準(zhǔn)氣壓低的壓力，從而在所述收納部內(nèi)產(chǎn)生相對于所述基準(zhǔn)壓力的預(yù)定壓力差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液注入裝置， 所述電解液注入裝置還具備壓力檢測部，該壓力檢測部具有被導(dǎo)入壓力流體的導(dǎo)壓部， 所述加壓部構(gòu)成為通過所述導(dǎo)壓部向所述壓力檢測部供給所述基準(zhǔn)壓力的所述壓力流體， 所述壓力檢測部構(gòu)成為檢測所述收納部內(nèi)的壓力與所述基準(zhǔn)壓力之間的壓力差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電解液注入裝置， 所述加壓部是第1加壓部， 所述電解液注入裝置還具有第2加壓部，該第2加壓部將進(jìn)行了所述減壓的所述收納部內(nèi)的壓力再次加壓到所述基準(zhǔn)壓力。
4.一種電解液注入方法，包括如下步驟: 向收納有極板群的電槽中注入電解液的步驟，所述極板群具有隔著隔板進(jìn)行層積或卷繞的正極板及負(fù)極板；和 控制所述電槽內(nèi)的壓力的步驟， 其中，控制所述電槽內(nèi)的壓力的步驟包括如下步驟: 將收納有被注入了所述電解液的電槽的收納部內(nèi)的壓力加壓到基準(zhǔn)壓力的步驟，該基準(zhǔn)壓力是比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的壓力；以及 在所述加壓之后，將所述收納部內(nèi)的壓力減壓到比所述標(biāo)準(zhǔn)氣壓低的壓力，從而在所述收納部內(nèi)產(chǎn)生相對于所述基準(zhǔn)壓力的預(yù)定壓力差的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電解液注入方法， 在產(chǎn)生相對于所述基準(zhǔn)壓力的所述預(yù)定壓力差的所述電解液的注液以及所述減壓之前，還包括如下步驟: 向所述電槽注入電解液的步驟； 將所述收納部內(nèi)的壓力減壓到比所述標(biāo)準(zhǔn)氣壓低的壓力，從而在所述收納部內(nèi)產(chǎn)生比所述預(yù)定壓力差小的壓力差的步驟。
6.一種脫氣裝置，具備: 加壓部，將收納有電槽的收納部內(nèi)的壓力加壓到基準(zhǔn)壓力，該基準(zhǔn)壓力是比標(biāo)準(zhǔn)氣壓高的壓力，所述電槽的內(nèi)部具有極板群和電解液，所述極板群具有隔著隔板進(jìn)行層積或卷繞的正極板及負(fù)極板；和 減壓部，將進(jìn)行了所述加壓的收納部內(nèi)的壓力減壓到比所述標(biāo)準(zhǔn)壓力低的壓力，從而在所述收納部內(nèi)產(chǎn)生相對 于所述基準(zhǔn)壓力的預(yù)定壓力差。
【文檔編號】H01M2/36GK103904287SQ201310062145
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月26日
【發(fā)明者】池內(nèi)秀壽, 五十嵐昭, 稻垣博資 申請人:樸力美電動(dòng)車輛活力株式會(huì)社