JP2003509828A - アキュムレータのセルに電解質を充填するための装置 - Google Patents
アキュムレータのセルに電解質を充填するための装置Info
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Abstract
Description
充填穴内に電解質を導入するための充填デバイスを有し、アキュムレータ全体を
受容するための容器を有し、アキュムレータを全体として真空状態にすることが
できるように容器が接続スタブを介して真空ポンプに連通し、充填デバイスが電
解質のための少なくとも1つの送出し管路を持ち、この管路が空密に容器内に伸
長する、アキュムレータのセルに電解質を充填するための装置に関する。
である。この理由は、例えばゲルの形態とすることができる電解質の充填を、適
度に短時間内に行わなければならないことである。セルの排気と共に、例えばゲ
ルの形態の電解質を充填されたセル内のエア・ポケットの形成を回避しなければ
ならない。
アキュムレータの各セルを充填穴を介して個別に排気することにより行われ、適
切な真空に達したときに、電解質は同じ接続スタブを介してセル内に導入された
。これらの既知の装置の欠点は、様々なセル内に行き渡った真空によって、アキ
ュムレータ全体の変形が発生し得ることである。そのような変形は、アキュムレ
ータの筐体、例えば溶接点にかなりの応力をかけるので、状況によっては、アキ
ュムレータの筐体が破損したり、破壊することさえあり得る。また、アキュムレ
ータの一部のセルのみの排気のため、鉛板などのインサートが相互に激しく押し
つけられることがあり得るので、この従来の装置では、分離器の破損も阻止する
ことができない。別の本質的な問題として、アキュムレータ全体の変形のため、
必要な量の電解質を個別セル内に導入できないことがしばしばある。さらに、既
知の装置は機械的に極めて複雑である。各セルの充填穴は個別に封鎖しなければ
ならない。同じことは通気穴についても真である。
ている。この装置は、中に1つまたはそれ以上のリチウムセルを、電解質が充填
されるように配置することができる容器を有する。下向きの単一の充填穴を備え
たリチウムセルは、容器内部の台上に配置される。次いで容器は、セルから水お
よび水蒸気を除去するために排気される。次に、導入される液体電解質の沸点よ
り高くなるように、負圧が低下される。その後、容器に電解質が充填され、リチ
ウムセルの入口穴が電解質に少し浸る。次に、容器内の負圧を大気圧にし、次い
で過圧にまで上昇させて、電解質が入口穴を通してリチウムセルに浸透できるよ
うにする。充填後、入口穴を密閉すると、リチウムセルは使用できる状態になる
。
いる。そこでは、最初にバッテリの1つまたはそれ以上のセルに負圧を掛けて、
その後にそれらに電解質を充填できるようにする。この装置の特殊な態様は、ア
キュムレータ板またはそれらの間に配置されたガラス・マット分離器に電解質が
直接衝突するのを防止するために、セルの充填穴の下に偏向板を設けることであ
る。これは、電解質が流入するときのセルの損傷を最大限に防止することを意図
している。しかし、この特許からは、アキュムレータを全体として真空状態にお
くことができること、そして、その目的のために容器内に完全に配置することを
学ぶことはできない。
22 A1号は、アキュムレータの各セルが接続スタブによって充填穴を介して
個別に排気され、適用可能な真空に達すると、電解質が同じ接続スタブを介して
セル内に導入される装置を開示している。
特にリチウムセルなどの高性能セルに電解質を充填するための方法が知られてお
り、そこでは最初にセルが排気され、同時に短絡が無いか検査され、短絡が発見
されると、充填動作が中止される。ひとたび最終真空に達すると、次いでセルは
電解質を充填され、同時に、セルに印加される電圧が監視され、電圧のずれが発
見されると、充填動作が中止される。
ルを簡単に高速排気して電解質を充填することが可能になるようなやり方で、冒
頭に定義した種類の装置を改善することである。
を設け、この容器を接続スタブを介して真空ポンプに連通してアキュムレータを
全体として真空状態にすることができるようにし、充填デバイスが容器内に空密
に伸長する電解質のための少なくとも1つ、好ましくは複数の送出し管路を持つ
ことから、この目的は本質的に達成される。
できるので、アキュムレータがどんな応力も受けず、したがってアキュムレータ
筐体の変形が発生しないことである。したがって、セルおよび充填穴の空間全体
が、電解質を充填するために利用可能である。したがって、充填動作をより高速
で行うことができ、充填量を最適化することができる。また、容器を極めて空密
に実現できるので、従来の装置で可能なより大きい真空を容器内で達成すること
もできる。個々のセルの充填穴を密封し、通気穴を密封するための主要な努力お
よび費用も不要になる。容器自体を密封することだけは、気を付けなければなら
ない。本発明の装置ではより大きい真空を達成できるので、電解質内のエア・ポ
ケットも大幅に抑えられる。これは、アキュムレータの品質を、特に自然放出に
関してかなり改善する。本発明の装置では、真空ポンプの接続スタブが電解質の
送出し管路の領域に直接配置されないので、そうでなければ必要な真空ポンプ前
の酸分離器を省くことも可能である。充填動作中、アキュムレータは容器筐体に
よって密閉されるので、容器筐体は作業者にとってのはね掛け防止にもなる。
ッドを持つことが特に好都合である。出口スタブは遊びがある状態でアキュムレ
ータのセルの充填穴の内側に係合するので、個々のセルは、充填ヘッドまたは出
口スタブがすでに充填位置に配置された状態で、最初に排気され、次に電解質が
充填される。
空密に配置することができる。この備えは容器と台板との間に構造的に単純な封
止面を形成するので、比較的単純な封止手段により、容器内に高真空を維持する
ことができる。
させることができるようにすることが、特に好都合である。充填動作の終了後、
アキュムレータを台板から取り外し、充填すべき新しいアキュムレータと置き換
える。その目的のために、昇降デバイスによって最初に容器を上昇させ、アキュ
ムレータが置き換えられた後、それを再び台板上に下降させ、次いで台板は容器
と空密に接触する。
持ち、アキュムレータ自体よりごくわずかに大きい、実質的にブロック様筐体と
して具現化することが好都合である。寸法に関して、電解質のための送出し管路
が容器内で充分な空間を持つようにすることだけは、気を付けなければならない
。容器をその容量に関してできるだけ小さくするこの備えは、アキュムレータの
セル内に真空を形成するために大量の空気を排気することを不要にし、したがっ
て、充填動作に要する時間がさらに短縮される。
ルの充填穴まで伸長することは、特に好都合である。
持つ複数のセルを有する場合には、各充填穴またはセルに、充填ヘッドまたは出
口スタブを備えた1つの送出し管路を割り当てることが特に好都合である。
の保持手段に固定することが、好都合である。容器が台板上に下降するときに、
送出し管路または充填ヘッドが自動的にセルの充填穴内に移動し、ひとたび容器
が台板上に着座すると、これらの充填穴内に遊びがある状態で受容されるように
、送出し管路または充填ヘッドは容器の筐体内に配置する。下降動作が終了する
と、次いで真空ポンプによって容器内に真空が形成され、これによりアキュムレ
ータのセル内に真空が形成される。所定の真空制限値に達すると、電解質が、送
出し管路および充填ヘッドを介してセル内に導入される。充填動作が終了すると
、容器が通気され、昇降デバイスによって台板から引き上げられ、その過程で送
出し管路および充填ヘッドは再び自動的に充填穴から取り外される。ひとたび充
填されたアキュムレータが、まだ充填されていないアキュムレータと交換される
と、容器は再び下降され、再び送出し管路および充填ヘッドが自動的にセルの充
填穴内に移動し、再び排気および充填動作を開始することが可能になる。
な仕方で、容器内またはその筐体内に配置することが適切である。
はロッドに固定して、例えば充填穴が異なる間隔で配置されるなど、様々な構造
形態のアキュムレータに装置を適応させることができるようにする可能性も存在
する。
器の周辺に、アキュムレータの充填穴または充填ヘッドから離れた隅領域に配置
されている。この備えのため、真空ポンプ用の接続スタブは充填穴および充填ヘ
ッドからできるだけ遠くに離れるので、電解質が真空ポンプ用の接続スタブ内に
入る危険性が効果的に防止される。
ついての以下の説明から明らかになるであろう。説明される、および/または図
面に示される特徴は全て、それらが請求項でどのように概説されているかに関わ
りなく、および請求項の従属性に関わりなく、単独および任意の組合せの両方で
本発明の主題を形成する。
されている。アキュムレータ12のセルの排気のために、参照番号14で象徴的
に表される真空ポンプが装備される。装置10はまた、電解質をアキュムレータ
12のセル内に導入するための充填デバイス16をも有する。
0を介して真空ポンプ14に連通する。その結果、アキュムレータ12を全体と
して真空状態におくことが可能である。充填デバイス16は、電解質のための少
なくとも1つ、好ましくは複数の送出し管路20を持ち、送出し管路21は、空
密に容器18内に伸長する。
24上に空密に配置することができる。容器18はまた、矢印によって象徴的に
表される昇降デバイス26に関連付けられ、それにより容器18は上昇または下
降する。容器18は、実質的にアキュムレータ12に適応した形状を持ち、全体
が基本的にブロック様筐体28として具現化され、底部は開いており、それが図
2の下降位置では台板24によって密封される。送出し管路22は、容器18の
筐体壁30内を通って、アキュムレータ12のセルの充填穴32に通じている。
送出し管路22は各端に、出口スタブ36を備えた充填ヘッド34を有する。容
器18の下降位置で、出口スタブ36は遊びがある状態で充填穴32に受容され
る。
8上に、好ましくはロッド38または同様の保持手段に固定することが、特に好
都合である。充填ヘッド34の配置は、アキュムレータの充填穴32の配置に対
応する。また、充填ヘッド34の位置をアキュムレータの個々の構造形態に適応
させることができるように、充填ヘッド34を相互に対して相対的に調節可能に
保持手段またはロッド38に固定する。
ら離れた隅領域に配置されている。
欠いた斜視図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 アキュムレータ(12)の少なくとも1つのセルに電解質を
充填するための装置(10)であって、アキュムレータ(12)のセルを排気す
るための真空ポンプ(14)を有し、セルの充填穴(32)内に電解質を導入す
るための充填デバイス(16)を有し、アキュムレータ(12)全体を受容する
ための容器(18)を有し、アキュムレータ(12)の全体を真空状態におくこ
とができるように容器(18)が接続スタブ(20)を介して真空ポンプ(14
)に連通し、充填デバイス(16)が電解質のための少なくとも1つの送出し管
路(22)を有し、この管路が空密に容器(18)内に伸長するように構成され
た装置において、 送出し管路(22)が出口スタブ(36)付きのそれぞれの充填ヘッド(34
)を各端に有し、出口スタブ(36)がセルの充填穴(32)の内側に遊びがあ
る状態で係合することを特徴とする装置。 - 【請求項2】 アキュムレータ(12)を支持する台板(12)上に容器(
18)を空密に配置できることを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 関連付けられた昇降デバイス(26)によって容器(18)
を上昇および下降させることを特徴とする請求項1または2に記載の装置。 - 【請求項4】 容器(18)が実質的にアキュムレータ(12)に適応した
形状を有し、特に底部が開いたブロック様筐体(28)として実質的に具現化さ
れることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項5】 1つまたはそれ以上の送出し管路(22)が容器(18)の
筐体壁(30)を介してアキュムレータ(12)のセルの充填穴(32)に伸長
されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項6】 アキュムレータ(12)が複数のセルを有し、各セルが1つ
の充填穴(32)を備え、各充填穴(32)には充填ヘッド(34)および出口
スタブ(36)を備えた送出し管路(22)が割り当てられていることを特徴と
する請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項7】 送出し管路(22)および充填ヘッド(34)は、容器(1
8)の筐体(28)に、好ましくはロッド(38)または同様の保持手段上に固
定されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項8】 充填ヘッド(34)がアキュムレータ(12)の充填穴(3
2)の配置に対応するように容器(18)に、又は容器(18)内に固定されて
いることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項9】 充填ヘッド(34)および送出し管路(22)が、相互に対
して相対的に調節可能に、保持手段またはロッド(38)に固定されていること
を特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項10】 真空デバイスのための接続スタブが容器(18)の周辺に
、充填穴(32)から離れた隅領域に配置されていることを特徴とする請求項1
から9のいずれか一項に記載の装置。
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