KR100634151B1 - 용기 내로의 액체의 주액장치 및 주액방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 용기 내로의 액체의 주액장치에 있어서, 주액구만을 남겨 두고 밀폐한 액체를 주액해야 할 용기를 주액구를 저부에 위치시켜 수용하는 동시에 주액해야 할 액체를 주입하는 단위 주액조를 적어도 1개 갖는 주액조를 내부에 설치한 주액실을 갖고, 주액실에는 주액실 내의 압력을 감압하는 동시에 주액실 내의 압력을 대기압 또는 대기압 이상의 압력으로 조정가능한 압력조정수단을 갖고, 압력조정수단에 의해서 적어도 1회, 주액실 내의 압력을 대기압 이하로 감압한 후에, 대기압 또는 대기압 이상의 압력으로 유지함으로써 주액구로부터 액체를 주액하는 액체의 주액장치.
Description
도 1은 본 발명의 액체의 주액장치를 설명하는 도면,
도 2는 본 발명의 액체의 주액장치의 다른 예를 설명하는 도면,
도 3은 본 발명의 장치에 의한 주액실 내의 감압속도와 감압도의 일례를 설명하는 도면,
도 4는 본 발명의 주액조를 설명하는 사시도,
도 5는 단위 주액조의 일례를 설명하는 도면,
도 6은 본 발명의 주액장치, 입구봉합장치 및 누설검출수단을 설치한 전지제조장치의 일례를 설명하는 도면,
도 7은 전지의 조립공정을 설명하는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
51 : 전지캔 52 : 전해액 주액부
53 : 외부 전극 인출단자 54 : 뚜껑체
55 : 전해액 주액장치 56 : 주액 노즐
57 : 배기수단 58 : 배기밸브
59 : 전해액 공급수단 60 : 전해액
61 : 전해액 공급밸브 62 : 전해액 포트
본 발명은, 주액구를 제외하고 밀봉한 용기 내로의 액체의 주액장치 및 주액방법에 관한 것이다. 또, 전지요소를 수납한 전지캔에 두껑체를 장착한 후에, 전지캔 혹은 뚜껑체에 설치한 미세구멍으로부터 전해액을 효율적으로 주액하는 전해액 주액장치 및 전해액 주액방법에 관한 것이며, 특히 리튬 이온 전지 등의 비수전해액 전지에의 전해액의 주액에 적합한 전해액 주액장치 및 주액방법에 관한 것이다.
용기 내로의 주액을 주액구를 제외하고 밀폐한 용기 내에 액체를 주액함으로써 행하는 것이 각종 분야에서 행해지고 있다. 예를 들면, 소형의 전자기기의 전원으로서 이용되고 있는 리튬 이온 전지는 양극 집전체(集電體) 및 음극 집전체에 각각 활물질을 도포하여 제조한 양극 전극 및 음극 전극을 세퍼레이터를 끼워서 적층한 것을 감은 전지요소를 전지캔 내에 수납한 후에, 전해액 주액구를 제외하고 밀폐한 후에 전해액을 주액하는 것이 행해지고 있다.
도 7은, 전지의 조립에서의 주액공정을 설명하는 도면이다.
도 7(A)에 나타내는 바와 같이, 전지캔(51) 내에 전지요소를 수납하고, 전지캔(51)의 상부의 개구부에 전해액 주액부(52), 외부 전극인출단자(53) 및 전지내부의 압력상승시에 전지의 파열 등을 방지하는 압력개방밸브 등을 갖는 뚜껑체(54)를 레이저 용접 등의 방법에 의해 장착한 후에, 도 7(B)에 나타내는 바와 같이, 뚜껑체(54)에 설치한 전해액 주액구(52)에 전해액 주액장치(55)의 주액 노즐(56)을 기밀하게 유지하여 장착하고, 전해액 주액장치(55)의 배기수단(57)을 구동하여 배기밸브(58)를 개방하고, 전지캔 내부의 공기를 소정의 감압도까지 배기하는 동시에, 소정량의 전해액(60)을 전해액 공급수단(59)으로부터 전해액 공급밸브(61)를 통해서 전해액 포트(62)에 주액하여, 소정량의 전해액의 주액 후에 전해액 공급밸브(61)를 닫는다.
다음에, 도 7(C)에 나타내는 바와 같이, 배기밸브(58)를 닫은 후에, 전해액 주액밸브(63)를 개방하면, 전해액 포트(62) 내의 전해액은 전지캔 내의 기압과 전해액 포트에 설치한 통기구(64)에 가해지는 대기압에 의한 압력차에 의해서 전지캔 내에 주액된다. 다음에, 전지캔 내에 전해액을 주액한 후에 전해액 주액구에 금속편을 장착하여 주액구를 용접하여 입구를 봉하고 있다,
전지캔 내에 수납되는 전지요소는 리튬 이온 이차 전지의 경우에는, 리튬을 도프 및 탈 도프할 수 있는 탄소질 재료 등의 음극 재료를 띠형상의 집전체 상에 도포한 음극 전극과, 코발트산 리튬, 망간산 리튬 등의 리튬 전이금속 복합산화물 등의 양극 재료를 띠형상의 집전체 상에 도포한 양극 전극을 세퍼레이터를 개재하여 적층한 것을 감아서 제조되어 있다.
이와 같은 전지요소를 수납한 전지캔 내에는 다수의 작은 빈구멍이 형성되어 있기 때문에, 전지캔 내부를 배기한 경우에도, 세부(細部)의 빈 구멍을 완전히 배기하는데에는 장시간을 요하며, 또 주액된 배수전해액이 전지요소에 침투하는데에는 시간을 요하고, 단시간으로 전해액을 주액하기에는 곤란하였다. 또, 각각의 전지에 대해서 한개씩 전해액을 주액할 필요가 있고, 전지의 대량생산에는 다수의 주액장치를 설치하지 않으면 안되었다.
또, JP07099050(A)에는 전해액을 주입해야 할 전지를 챔버 내에 설치하고, 주액 노즐에 장착한 전지액 저장부에 소정량의 전해액을 충전한 후에, 챔버 내부를 감압하여 전해액 혹은 전지요소 내의 공기 등의 기체를 제거한 후에, 대기압으로 되돌리고, 또한 가압하여 전해액을 주액하는 장치가 제안되어 있다.
이 장치는 전지캔의 개구부에 뚜껑체를 장착하기 전에, 전해액을 주액하는 전지조립공정에 적용하는 장치로서, 전지캔의 개구부에 장착한 뚜껑체에 설치한 소형의 각형 전지 등의 1㎜ 이하의 직경이 작은 전해액 주액부로부터의 점성이 큰 전해액을 주액하는 방법에는 적용할 수 없는 것이었다.
본 발명은, 주액구만을 남겨두고 밀폐한 용기 내에 액체를 주액하는 장치를 제공하는 것을 과제로 하는 것으로, 특히 리튬 이온 전지와 같은 비수전해액 전지의 전지캔 내에 전해액 주액구로부터 전해액을 주액하는 장치를 제공하는 것을 과제로 하는 것으로, 대용량의 전지에 동시에 주액하는 주액장치 및 주액방법을 제공하는 것을 과제로 하는 것이다.
본 발명의 과제는 용기 내로의 액체의 주액장치에 있어서, 주액구만을 남겨두고 밀폐한 액체를 주액해야 할 용기를 주액구를 저부에 위치시켜 수용하는 동시에, 주액해야 할 액체를 주입하는 단위 주액조를 적어도 1개 갖는 주액조를 내부에 설치한 주액실을 갖고, 주액실에는 주액실 내의 압력을 감압하는 동시에 주액실 내의 압력을 대기압, 또는 대기압 이상의 압력으로 조정가능한 압력조정수단을 갖고, 압력조정수단에 의해서 적어도 1회 주액실 내의 압력을 대기압 이하로 감압한 후에 대기압, 또는 대기압 이상의 압력으로 유지함으로써 주액구 내로부터 액체를 주액하는 액체의 주액장치에 의해서 해결할 수 있다.
단위 주액조에는 용기의 주액구를 저부에 위치시켜 수용했을 때에 용기의 볼록부가 수용되는 오목부를 형성한 상기의 액체의 주액장치이다.
단위 주액조의 저면을 형성하는 부재와 측벽면을 형성하는 부재는 곡면형상의 회합부에 의해서 결합한 상기의 액체의 주액장치이다.
또, 액체가 전지의 전해액인 상기의 액체의 주액장치이다.
또, 용기 내로의 액체의 주액방법에 있어서, 주액구만을 남겨 두고 밀폐한 주액해야 할 용기를, 주액해야 할 액체를 주입한 단위 주액조를 적어도 1개 갖는 주액조의 단위 주액조 내에 주액구를 저부로 하여 수용한 후에, 주액조를 설치한 주액실 내의 압력을 감압한 상태에서 미리 정한 시간으로 유지한 후에, 대기압 또는 대기압 이상의 압력하에서 미리 정한 시간으로 유지하는 조작을 적어도 1회 행한 후에, 단위 주액조로부터 주액해야 할 용기를 꺼내는 용기 내로의 액체의 주액방법이다.
또, 전지의 전해액의 주액방법인 상기의 액체의 주액방법이다.
본 발명은, 주액구만을 남겨 두고 밀폐한 용기에의 액체의 주액이 분위기의 압력을 감압한 후에 대기압 이상의 압력으로 함으로써 주액구를 하부로 한 상태에서도 주액이 가능하고, 또한, 주액후의 용기의 주액구를 하부로 한 상태에서도 주액구의 단면적이 충분히 작은 경우에는, 액체의 표면장력과 균형을 유지하여 액체가 주액구로부터 낙하하지 않기 때문에, 하부에 주액구를 향한 상태로부터 주액구를 상부로 향한 상태로 이동시키고, 주액구의 입구봉합처리 등을 행함으로써, 주액구를 상부를 향한 상태에서 액체를 주액하는 경우와 동일하게 용기 내로의 액체의 주액을 가능한 것을 발견한 것이다.
이하에 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은, 본 발명의 액체의 주액장치를 설명하는 도면이다.
본 발명의 주액장치(1)는 다수의 단위 주액조(22)를 갖는 주액조(2)를 내부에 설치한 주액실(3)을 갖고, 주액실(3)에는 주액실 내의 압력을 임의로 조정가능한 압력조정수단(4)이 결합되어 있다. 압력조정수단(4)은 주액실(3) 내의 압력을 대기압 이하의 압력으로 감압할 수 있는 배기수단(5), 대기개방밸브(6)를 갖고 있다.
본 발명의 액체의 주액장치에 의한 주액은 주액실(3)에 설치한 다수의 단위 주액조(22)를 갖는 주액조(2)의 각 단위 주액조(22)에 액체(9)를 주입한 후에, 주액구(7)를 제외하고 밀폐한 용기(8)를 주액구(7)를 저부로 하여 수납한 후에, 주액실(3) 내의 압력을 압력조정수단(4)의 배기수단(5)을 동작시켜서 주액실(3) 내의 압력을 감압하여 미리 정해진 시간으로 유지한다.
다음에, 대기개방밸브(6)를 개방하여 주액실(3) 내의 압력을 대기압으로 하여 소정의 시간으로 유지한 후에, 또한 주액실(3) 내의 압력을 압력조정수단(4)의 배기수단(5)을 동작시켜서 주액실(3) 내의 압력을 감압한 후에, 대기개방밸브(6)를 개방하여 주액실(3) 내의 압력을 대기압으로 하여 미리 정해진 시간으로 유지하고, 주액구(7)로부터 용기(8) 내에 액체가 주액된 후에, 주액실 내로부터 용기를 꺼내어 주액구를 상부에 향하게 한 후에 입구봉합처리를 행할 수 있다.
또한, 감압의 정도 및 감압 하에서의 유지시간은 주액하는 액체의 특성 등에 따라서 고려하는 것이 바람직하고, 휘발성이 큰 액체가 포함되어 있고, 감압에 의해서 휘발성 혼합비가 변화하는 경우에는, 소정의 감압도에 도달한 시점에서 바로 대기개방하는 것이 바람직하다.
주액실 내의 감압과 대기압에 개방하여 대기압 하에서 유지하는 회수는 적어도 2회 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또, 다수회의 감압을 행하는 경우에는, 제 2회째 이후의 감압도를 제 1회째의 압력보다도 낮게 설정해도 좋고, 감압속도에서도 제 1회째보다도 크게 해도 좋으며, 이것에 의해서 주액속도를 높일 수 있다.
주액구의 크기는 주액조로부터 용기를 꺼냈을 때에 주액구로부터 액체가 낙하하지 않도록 할 수 있는 크기이면 좋고, 주액해야 할 용기의 크기, 주액해야 할 액체의 종류 및 용기의 재질 등에 의해서 정해진다.
또, 본 발명에서 대기압에서의 유지는 액체의 주액과 함께 최종적으로 장치 내를 대기압으로 하여 주액 후의 용기를 꺼낼 필요에서 행하는 것으로, 대기압보다 낮은 압력으로 유지한 후에, 대기압으로 되돌려서 꺼내는 등의 다단계의 압력을 변경하는 방법을 채용해도 좋다.
또, 도 2에 다른 주액장치의 예를 나타낸다.
도 2(A)에 나타내는 주액장치(1)는 다수의 단위 주액조(22)로 이루어지는 주액조(2)를 내부에 설치한 주액실(3)을 갖고, 주액실(3)에는 주액실 내의 압력을 임의로 조정가능한 압력조정수단(4)이 결합되어 있다, 압력조정수단(4)은 주액실(3) 내의 압력을 대기압 이하의 압력으로 감압할 수 있는 배기수단(5), 분위기 기체 공급수단(11)을 갖고 있고, 주액구(7)를 남겨 두고 밀폐한 용기(8)를 주액구(7)를 저부에 위치시키고, 주액해야 할 액체(9)를 주입한 다수의 단위 주액조(22)를 갖는 주액조(2) 내에 수용한 후에, 주액실(3) 내의 압력을 압력조정수단(4)의 배기수단(5)을 동작시켜서 주액실(3) 내의 압력을 감압하여, 미리 정해진 시간으로 유지한 후에, 분위기 기체공급밸브(12)를 개방하여 주액실(3) 내에 소정의 분위기 기체를 공급하여 소정의 시간으로 유지한 후에, 또한 주액실(3) 내의 압력을 압력조정수단(4)의 배기수단(5)을 동작시켜서 주액실(3) 내의 압력을 감압한 후에, 분위기 기체공급밸브(12)를 개방하여 주액실(3) 내에 소정의 분위기 기체를 공급하여 소정의 시간으로 유지한다. 다음에, 대기개방밸브(6)를 개방하여 분위기 기체를 공기로 치환한 후에, 주액실 내로부터 용기를 꺼내어, 주액구를 상부로 향하게 한 후에 입구봉합처리를 행할 수 있다.
이 장치를 이용함으로써, 분위기 기체공급수단으로부터 질소, 헬륨, 이산화탄소 등의 기체를 공급하여 이들 기체의 분위기를 형성할 수 있기 때문에, 용기 내를 이들 기체의 분위기로 채우는 것이 가능하게 되고, 액체가 공기와 접촉함으로써 문제점을 해결할 수 있다.
특히, 헬륨 등의 누설검지에 사용할 수 있는 특수기체를 이용하면, 이들 기체의 충전공정을 설치하지 않고, 용기의 입구를 봉한 후에 용기의 누설검지를 행하는 것이 가능하게 된다.
도 2(B)에 나타내는 주액장치(1)는 다수의 단위 주액조(22)를 갖는 주액조(2)를 내부에 갖는 주액실(3)을 갖고, 주액실(3)에는 주액실 내의 압력을 임의로 조정가능한 압력조정수단(4)이 결합되어 있다. 압력조정수단(4)은 주액실(3) 내의 압력을 대기압 이하의 압력으로 감압할 수 있는 배기수단(5), 가압수단(13)을 갖고, 주액구(7)를 남겨 두고 밀폐한 용기(8)를 주액구(7)를 저부에 위치시키고, 주액해야 할 액체(9)를 주입한 단위 주액조(22) 내에 수용한 후에, 주액실(3) 내의 압력을 압력조정수단(4)의 배기수단(5)을 동작시켜서 주액실(3) 내의 압력을 감압하여 미리 정해진 시간으로 유지한 후에, 가압수단(13)에 의해서 주액실 내의 압력을 대기압 이상으로 유지하여 미리 정해진 시간으로 유지한 후에, 또한 주액실(3) 내의 압력의 감압과 소정 압력에서의 유지 공정을 반복하여 행해도 좋다. 이어서, 대기개방밸브(6)를 개방하여, 주액실 내의 압력을 대기압으로 한 후에, 주액구를 상부를 향하게 한 후에, 입구봉합처리를 행할 수 있다.
또, 도 2(B)에 나타낸 가압수단(13)에는 도 2(A)에 나타낸 분위기 기체공급수단을 결합하여, 대기압 이상의 압력으로 소정의 분위기 기체를 공급해도 좋다.
이와 같이 주액실 내를 대기압 이상의 압력으로 가압함으로써, 주액속도를 높일 수 있다.
도 3은, 본 발명의 장치에 의한 주액실 내의 감압속도와 감압도의 일례를 설 명하는 도면으로, 세로축에 압력을 가로축에 경과시간을 나타낸다.
도 3(A)에 있어서, A로 나타내는 1회째의 감압속도가 큰 경우에는, 용기 내로부터 꺼내어진 기체의 속도가 커지고, 발생하는 기포에 의해서 용기 내로부터 액이 넘쳐 흐르기 쉽게 되기 때문에, 감압속도는 단위 주액조의 벽면의 높이 등을 고려하여 결정하는 것이 필요하게 된다.
먼저, 소정의 감압도(B)까지 감압한다. 감압도(B)는 주액해야 할 액체의 그 온도에서의 증기압 이하의 압력으로 하지 않는 것이 바람직하고, 감압도가 크면 비등상태가 되어 단위 주액조로부터 액체가 손실되게 된다. 다음에, 소정의 감압도(B)에 도달한 후에, 대기압으로 되돌려서 소정의 유지시간(C)의 사이, 대기압으로 유지한다.
다음에, 제 1회째의 감압속도보다도 큰 감압속도(D)에서 제 2회째의 감압조작을 행하고, 제 1회째의 감압도(B)보다도 낮은 소정의 감압도(E)까지 감압을 행한다. 이 상태에서는 상당한 양의 액체가 용기 내로 주액된다. 따라서, 전지와 같이 전지캔 내부에 세퍼레이터, 활물질 등의 액이 침투하는 것이 존재하고 있는 경우에는, 감압도를 높인다든지 감압속도를 크게 해도 단위 주액조로부터의 액체의 넘침 등의 현상은 발생하지 않는다.
소정의 감압도(E)에 도달한 후에, 압력을 대기압으로 되돌리고 소정의 유지시간(F)이 경과한 후에 용기를 꺼낸다.
또, 도 3(B)는 감압한 후에 감압상태의 압력을 소정의 B1으로부터 B2까지의 시간으로 유지하고, 대기압으로 되돌려서 소정의 시간을 유지한 후에, 재차 감압하 여 이전보다도 감압도를 크게 하여 E1부터 E2까지 유지하는 예를 나타내고 있다.
감압상태에서 소정의 시간으로 유지하는 방법은 액체의 주액구가 주액해야 할 용기의 크기에 비하여 작은 경우, 액체의 점성이 큰 경우에는 특히 유효하다.
도 4는 본 발명의 주액조를 설명하는 사시도이다.
주액조(2)는 칸막이판(21)에 의해서 다수의 구획으로 분할된 단위 주액조(22)를 갖고 있는 것이 바람직하다. 1개의 주액조 내에 다수의 용기를 수용해도 좋지만, 주액구의 상태, 주액구와 주액조의 벽면과의 접촉상태 등에 의해서 주액공정에서의 각각의 용기 내로의 주액속도가 일정하게 되지 않기 때문에, 주액되는 액체의 양이 일정하지 않게 된다. 그래서, 다수의 용기 내에 동시에 주액하기 위해서는 칸막이판으로 구획한 단위 주액조를 형성하는 것이 바람직하다.
또, 주액조의 각각의 칸막이마다 형성되는 단위 주액조(22)는 내부에 주액해야 할 소정량의 액체를 주입한 상태에서, 용기를 수용해도 액체가 넘치지 않는 크기로 하는 것이 필요하고, 또한 주액실 내를 배기하여 감압했을 때에, 용기 내의 기체가 액체 내를 통과할 때에 액체가 거품이어도 단위 주액조(22)로부터 손실되지 않는 깊이로 하는 것이 필요하다.
또, 도 5는 단위 주액조의 일례를 설명하는 도면이다. 도 5(A)는 단위 주액조의 단면을 나타내는 도면이고, 도 5(B)는 평면도이다.
단위 주액조(22)의 저부(23)는 중심부를 향하여 경사를 갖고 있는 것이 바람직하고, 또 측벽면(24)과 회합부(25)는 곡면을 형성하고 있는 것이 액체의 잔류량을 적게 하기 때문에 바람직하다.
또한, 저부(23)는 주액해야 할 용기를 수용했을 때에 용기의 볼록부를 수납하기 위한 오목부(25)를 형성하는 것이 바람직하고, 오목부를 형성함으로써, 주액구로부터의 확실한 주액이 가능하게 된다.
주액조는 주액해야 할 액체와의 누수성이 적은 재료로 제작하는 것이 바람직하고, 누수성이 적은 재료를 이용함으로써, 주액조에 잔류하는 액체의 양을 감소시킬 수 있다. 또, 주액조의 기재에 금속 등의 강도가 크고 안정한 재료를 사용하여, 주액조의 내면만을 주액해야 할 액체와의 누수성이 적은 재료로 피복해도 좋다.
누수성이 적은 재료로서는 주액해야 할 액체에 따라서 다르지만, 폴리 프로필렌, 불소 수지 등의 합성수지를 이용할 수 있다. 또, 스테인레스 등의 금속재료를 기재로 하여 이들의 피복을 형성해도 좋다.
본 발명의 주액장치에서는 다수의 단위 주액조를 설치한 주액조에 다수의 주액 노즐을 갖는 정량주액수단을 이용하여 주액해야 할 액체를 주액한 후에, 주액해야 할 용기의 다수개를 수용하여, 적어도 1회의 감압과 압력을 대기압으로 되돌리는 동작을 행함으로써, 다수개의 용기 내에 소정량의 액체를 주액할 수 있다.
또, 도 6은, 본 발명의 주액장치, 입구봉합장치 및 누설검출수단을 설치한 전지제조장치의 일례를 설명하는 도면이다.
도 6(A)에 나타내는 바와 같이, 다수의 단위 주액조(22)로 이루어지는 주액조(2)를 내부에 설치한 주액실(3)을 갖고, 주액실(3)에는 주액실 내의 압력을 임의로 조정가능한 압력조정수단(4)이 결합되어 있다. 압력조정수단(4)은 주액실(3) 내의 압력을 대기압 이하의 압력으로 감압할 수 있는 배기수단(5), 헬륨공급수단(11a)을 갖고 있고, 주액구(7)를 남겨두고 밀폐한 전지캔(8a)을 주액구(7)를 저부에 위치시키고, 주액해야 할 전해액(9a)을 주입한 다수의 단위 주액조(22)를 갖는 주액조(2) 내에 수용한 후에, 주액실(3) 내의 압력을 압력조정수단(4)의 배기수단(5)을 동작시켜서 주액실(3) 내의 압력을 감압하여, 미리 정해진 시간으로 유지한 후에, 헬륨공급밸브(12a)를 개방하여 주액실(3) 내에 헬륨을 공급하고 소정의 시간으로 유지한 후에, 또한 주액실(3) 내의 압력을 압력조정수단(4)의 배기수단(5)을 동작시켜서 주액실(3) 내의 압력을 감압한 후에, 헬륨공급밸브(12b)를 개방하여 주액실(3) 내에 헬륨을 공급하고 소정의 시간으로 유지한다. 이어서, 대기개방밸브(6)를 개방하여 헬륨을 공기로 치환한 후에, 주액실 내로부터 전지캔(8a)을 꺼낸다.
다음에, 도 6(B)에 나타내는 바와 같이, 레이저 용접수단(30)에 의해서, 주액구의 입구를 봉하고, 다음에 전지의 초기 충전을 행한 후에, 도 6(C)에 나타내는 바와 같이, 누설검출챔버(31)에 설치하고, 헬륨누설검출기(32)에 의해서 헬륨농도를 검출함으로써 전지의 누설 유무를 검출할 수 있다.
(실시예)
이하에 실시예를 나타내어 본 발명을 설명한다.
(실시예 1)
폭 34㎜, 높이 65㎜, 두께 10㎜의 크기의 전지캔의 상부의 개구부로부터 전지요소를 수납한 후에, 전극인출단자를 갖고, 직경 1.0㎜의 전해액 주액구를 갖는 전지 헤더를 장착하고, 전해액 주입구만을 남겨 두고 입구를 봉하였다.
내부의 크기가 폭 50㎜, 높이 42㎜, 두께 12㎜이고, 저부에는 깊이 0.8㎜의 전극인출단자부의 수용부를 설치한 단위 주액조에 탄산디에틸(DEC), 탄산에틸(EC) 및 6 불화 인산 헬륨(LiPF6)을 함유하는 전해액을 6.15g을 주입한 후에, 전지캔의 전해액 주입구를 저면을 향하여 수용한 후에, 주액실 내에 장착하고, 주액실 내를 배기를 하여, 0.02㎫로 감압한 후에 주액실 내에 설치한 압력개방밸브를 개방하여 5분간 대기압으로 유지한 후에, 0.005㎫까지 감압하고, 0.005㎫로 감압한 상태를 4분간 유지한 후에, 주액실의 압력개방밸브를 개방하여 15분 유지한 후에 전지캔을 꺼내었다. 전지캔의 전해액 주액구로부터는 전해액이 낙하하지는 않았다.
동시에 100개의 전지캔에의 전해액의 주액을 행한 결과, 각 단위 주액조에 잔류한 전해액 양은 평균 0.08g이고, 전지의 외측에 부착한 전해액은 평균 0.06g이고, 전지캔 내에는 평균하여 6.01g의 전해액을 주입할 수 있었다.
본 발명의 주액장치에 의해서 한번의 처리공정에서 대량의 용기에 주액할 수 있기 때문에, 각각의 용기에 주액하는 방법에 비해서 생산성을 높일 수 있는 것이 가능하게 된다.
Claims (9)
- 용기 내로의 액체의 주액장치에 있어서, 주액구만을 남겨 두고 밀폐한 액체를 주액해야 할 용기의 주액구를 저부에 위치시켜 수용하는 동시에, 주액해야 할 액체를 주입하는 단위 주액조를 적어도 1개 갖는 주액조를 내부에 설치한 주액실을 갖고, 주액실에는 주액실 내의 압력을 감압하는 동시에 주액실 내의 압력을 대기압 또는 대기압 이상의 압력으로 조정가능한 압력조정수단을 갖고, 압력조정수단에 의해서 적어도 1회, 주액실 내의 압력을 대기압 이하로 감압한 후에, 대기압 또는 대기압 이상의 압력으로 유지함으로써, 주액구로부터 액체를 주액하며, 단위 주액조에는 용기의 주액구를 저부에 위치시켜서 수용했을 때에 용기의 볼록부가 수용되는 오목부를 형성한 것을 특징으로 하는 액체의 주액장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 단위 주액조의 저면을 형성하는 부재와 측벽면을 형성하는 부재는 곡면형상의 회합부에 의해서 결합한 것을 특징으로 하는 액체의 주액장치.
- 제 1항에 있어서, 압력조정수단에 기체공급수단이 결합되고, 주액실 내에 대 기압 이상의 압력으로 공급하는 것을 특징으로 하는 주액장치.
- 제 4항에 있어서, 기체공급수단이 질소, 이산화탄소, 희소가스 중 적어도 어느 하나의 공급수단인 것을 특징으로 하는 주액장치.
- 제 1항에 있어서, 주액장치가 전지용 전해액의 주액장치인 것을 특징으로 하는 주액장치.
- 용기 내로의 액체의 주액방법에 있어서, 주액구만을 남겨 두고 밀폐한 주액해야 할 용기를, 주액해야 할 액체를 주입한 단위 주액조를 적어도 1개 갖는 주액조의 단위 주액조 내에 주액구를 저부로 하여 수용한 후에, 주액조를 설치한 주액실 내의 압력을 미리 정한 압력까지 감압한 후에, 대기압 또는 대기압 이상의 압력으로 미리 정한 시간동안 유지하는 조작을 적어도 1회 행하여 주액을 행한 후에, 단위 주액조로부터 주액해야 할 용기를 꺼내는 것을 특징으로 하는 용기 내로의 액체의 주액방법.
- 제 7항에 있어서, 감압후의 주액실 내에 질소, 이산화탄소, 희소가스 중 적어도 어느 하나의 기체를 공급하여 대기압 또는 대기압 이상의 압력으로 유지하고, 용기 내를 이들 기체로 채우는 것을 특징으로 하는 용기 내로의 액체의 주액방법.
- 제 7항에 있어서, 액체가 전지용 전해액이고 전지캔에의 전해액의 주액방법인 것을 특징으로 하는 용기 내로의 액체의 주액방법.
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