JP2007048604A - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】正側電極と負側電極がセパレータを挟んで対向配置された電極群の解体を容易に行う。
【解決手段】セパレータ16に設けられた帯状あるいは線状の解体用部品22が、セパレータ16とともに、正側電極板12と負側電極板14の間に挟まれた領域の各々を折り返されながら蛇行して通されている。解体用部品22の両端部は、電極群10の外周に露出しており、電極群10の解体を行う場合は、解体用部品22の両端部に引張り力を加えることで、正側電極板12及び負側電極板14をセパレータ16から容易に引き剥がして分離することができる。
【選択図】図6
【解決手段】セパレータ16に設けられた帯状あるいは線状の解体用部品22が、セパレータ16とともに、正側電極板12と負側電極板14の間に挟まれた領域の各々を折り返されながら蛇行して通されている。解体用部品22の両端部は、電極群10の外周に露出しており、電極群10の解体を行う場合は、解体用部品22の両端部に引張り力を加えることで、正側電極板12及び負側電極板14をセパレータ16から容易に引き剥がして分離することができる。
【選択図】図6
Description
本発明は、正側電極と負側電極がセパレータを挟んで対向配置された電極群を有する二次電池や電気二重層キャパシタ等の蓄電装置に関し、特に、その電極群の解体に関する。
この種の蓄電装置の関連技術が下記特許文献1に開示されている。特許文献1においては、複数の単セル体がスペーサにより相互に圧接された状態で外槽内に収容されている。各単セル体においては、正側電極と負側電極がセパレータを挟んで対向配置された電極群が、2分割可能な単位電槽内に収容されている。
特許文献1においては、スペーサを取り去って単セル体の加圧を解くと、複数の単セル体が相互に離れて外槽から取り出し自在の状態となり、各単位電槽が2分割可能となる。そのため、各単位電槽を2分割することで、各電極群の取り出しが容易となる。これによって、蓄電装置のリサイクル性の向上を図っている。
その他の関連技術として、下記特許文献2,3による蓄電池、及び下記特許文献4,5による電池の解体方法が開示されている。
蓄電装置の電極材料のリサイクル性を向上させるためには、電極群を容易に解体できることが要求される。すなわち、正負電極をセパレータから容易に分離できることが要求される。
特許文献1においては、電極群の取り出しを容易にしているものの、電極群の解体性を向上させるための具体的構成、すなわち正負電極を容易にセパレータから分離して取り出すための具体的構成は示されていない。
本発明は、正側電極と負側電極がセパレータを挟んで対向配置された電極群の解体を容易に行うことができる蓄電装置を提供することを目的とする。
本発明に係る蓄電装置は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明に係る蓄電装置は、正側電極と負側電極がセパレータを間に挟んで対向配置された電極群を有する蓄電装置であって、引張り力が加えられることで正側電極と負側電極の少なくとも一方をセパレータから分離させることが可能な解体用部品が正側電極と負側電極とセパレータの少なくとも1つ以上に設けられていることを要旨とする。
本発明の一態様では、解体用部品の一部が、電極群の外周に露出しており、解体用部品は、この露出した部分に引張り力が加えられることで正側電極と負側電極の少なくとも一方をセパレータから分離させることが可能であることが好適である。
また、本発明の一態様では、解体用部品は、帯状または線状の部品であることが好適である。この態様では、解体用部品は、セパレータの長手方向に沿って設けられていることが好適である。
また、本発明の一態様では、解体用部品は、その内部に芯材を含むことが好適である。
また、本発明の一態様では、解体用部品は、セパレータに設けられていることが好適である。また、本発明の一態様では、解体用部品は、正側電極に設けられていることが好適である。また、本発明の一態様では、解体用部品は、負側電極に設けられていることが好適である。
また、本発明の一態様では、複数の正側電極及び負側電極がセパレータを間に挟んで交互に積層されており、解体用部品は、正側電極と負側電極の間に挟まれた領域の各々を折り返されながら通されていることが好適である。
また、本発明の一態様では、正側電極及び負側電極がセパレータを間に挟んで巻回されており、解体用部品は、正側電極及び負側電極とともに巻回されていることが好適である。
本発明によれば、正側電極と負側電極とセパレータの少なくとも1つ以上に設けられた解体用部品に引張り力を加えることで、正側電極と負側電極の少なくとも一方をセパレータから容易に分離することができる。したがって、正側電極と負側電極がセパレータを挟んで対向配置された電極群の解体を容易に行うことができる。
以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を図面に従って説明する。
図1〜3は、本発明の実施形態に係る蓄電装置の概略構成を示す図であり、図1は全体構成の側面図を示し、図2は電極群の斜視図を示し、図3は電極群の断面図を示す。本実施形態に係る蓄電装置は、例えばNi−MH電池等の二次電池であり、平板状の正側電極板12及び負側電極板14がセパレータ16を間に挟んで対向配置された電極群10が筐体30内に複数収納されている。
電極群10においては、図2,3に示すように、複数の正側電極板12及び負側電極板14がセパレータ16を間に挟んで交互に積層されている。セパレータ16は、正側電極板12と負側電極板14の間に挟まれた領域の各々を折り返されながら蛇行して通されている。平板状の集電板18,20は、正側電極板12及び負側電極板14を間に挟んで対向配置されている。集電板18は正側電極板12及び負側電極板14と垂直になる状態で正側電極板12の各々に接合されており、集電板20は正側電極板12及び負側電極板14と垂直になる状態で負側電極板14の各々に接合されている。なお、図3は、正側電極板12、負側電極板14、及び集電板18,20に垂直な断面を示している。
本実施形態では、電極群10の解体を行うための解体用部品22が、正側電極板12と負側電極板14の間に挟まれたセパレータ16に設けられている。ここでの解体用部品22は、例えば帯状や線状のひもで構成することができ、図4,5に示すように、セパレータ16の長手方向(図4の左右方向)に沿ってセパレータ16の内部に設けられている。ここで、図4はセパレータ16の展開図を示し、図5はセパレータ16の長手方向に垂直な断面図を示す。図5の断面図に示すように、解体用部品22の内部には金属等の芯材22aが設けられており、この芯材22aが樹脂等の絶縁材料22bによって覆われている。あるいは、芯材22aを省略して樹脂等の絶縁材料22bによって解体用部品22を構成することもできる。そして、帯状あるいは線状の解体用部品22は、図2,3に示すように、セパレータ16とともに、正側電極板12と負側電極板14の間に挟まれた領域の各々を折り返されながら蛇行して通されている。また、帯状あるいは線状の解体用部品22の両端部は、図2,3に示すように、正側電極板12と負側電極板14の間に挟まれた領域からはみ出ていることで電極群10の外周に露出しており、この露出した両端部に引張り力を加えることができる。なお、解体用部品22については、セパレータ16の表面上に設けることもできる。すなわち、解体用部品22は、正側電極板12とセパレータ16の間や、負側電極板14とセパレータ16の間に挟まれた状態で設けられていてもよい。また、図2の斜視図では、帯状あるいは線状の解体用部品22が、正側電極板12及び負側電極板14の積層方向と垂直で且つ集電板18,20と平行な方向において、両端部と略中央部の3箇所に配置されている。
本実施形態において電極群10の解体を行う場合は、まず筐体30の内部から電極群10を取り出す。そして、図6(A)の矢印に示すように、電極群10の外周に露出した解体用部品22の両端部に引張り力を加える。解体用部品22の両端部に引張り力が加えられると、正側電極板12と負側電極板14の間で折り返されたセパレータ16が解体用部品22とともに引き伸ばされる。これによって、集電板18,20同士の間隔が離れるとともにセパレータ16が正側電極板12及び負側電極板14から引き剥がされる。その結果、図6(B)に示すように、正側電極板12及び負側電極板14がセパレータ16から分離される。
このように、本実施形態では、電極群10の解体を行う場合に、電極群10の外周に露出した解体用部品22の両端部に引張り力を加えることで、正側電極板12及び負側電極板14をセパレータ16から容易に引き剥がして分離することができる。したがって、電極群10の解体を容易に短時間で行うことができる。その結果、正側電極板12及び負側電極板14の材料を容易且つ有効に再利用することができる。
次に、本実施形態の他の構成例について説明する。
図7に示す構成例では、リチウムイオン電池等の二次電池における電極群10が巻回されている。すなわち、正側電極板12及び負側電極板14がセパレータ16を間に挟んだ状態で巻回されている。そして、正側電極板12をセパレータ16から引き剥がして分離可能とするために、解体用部品22−1が正側電極板12に接合されており、負側電極板14をセパレータ16から引き剥がして分離可能とするために、解体用部品22−2が負側電極板14に接合されている。ここでの解体用部品22−1,22−2についても、例えば帯状や線状のひもで構成することができ、その内部には金属等の芯材が設けられ、この芯材が樹脂等の絶縁材料によって覆われている。ただし、芯材を省略して樹脂等の絶縁材料によって解体用部品22−1,22−2を構成することもできる。図8に示すように、帯状あるいは線状の解体用部品22−1,22−2は、正側電極板12とセパレータ16の間、及び負側電極板14とセパレータ16の間のそれぞれに挟まれた状態で、セパレータ16の長手方向(図8の左右方向)に沿って設けられている。ここで、図8は、巻回前における電極群10の断面図を示す。そして、帯状あるいは線状の解体用部品22−1,22−2が、正側電極板12及び負側電極板14とともに巻回されている。さらに、帯状あるいは線状の解体用部品22−1,22−2の一端部は、図7,8に示すように、正側電極板12と負側電極板14の間に挟まれた領域からはみ出ていることで電極群10の外周に露出しており、この露出した一端部に引張り力を加えることができる。なお、図7では、帯状あるいは線状の解体用部品22−1,22−2が、電極群10の巻回軸に平行な方向において略中央部に配置されている。
図7に示す構成例でも、電極群10の解体を行う場合に、電極群10の外周に露出した解体用部品22−1,22−2の一端部に引張り力をそれぞれ加えることで、正側電極板12及び負側電極板14のそれぞれをセパレータ16から容易に引き剥がして分離することができる。したがって、電極群10の解体を容易に短時間で行うことができる。
なお、図7に示す構成例では、解体用部品22−1,22−2をセパレータ16の内部に設けることも可能である。
以上の説明では、本発明を二次電池に適用した場合について説明した。ただし、本発明は、二次電池の他に電気二重層キャパシタ等の蓄電装置にも適用することが可能である。
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
10 電極群、12 正側電極板、14 負側電極板、16 セパレータ、18,20 集電板、22,22−1,22−2 解体用部品、22a 芯材、22b 絶縁材料、30 筐体。
Claims (10)
- 正側電極と負側電極がセパレータを間に挟んで対向配置された電極群を有する蓄電装置であって、
引張り力が加えられることで正側電極と負側電極の少なくとも一方をセパレータから分離させることが可能な解体用部品が正側電極と負側電極とセパレータの少なくとも1つ以上に設けられていることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1に記載の蓄電装置であって、
解体用部品の一部が、電極群の外周に露出しており、
解体用部品は、この露出した部分に引張り力が加えられることで正側電極と負側電極の少なくとも一方をセパレータから分離させることが可能であることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1または2に記載の蓄電装置であって、
解体用部品は、帯状または線状の部品であることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項3に記載の蓄電装置であって、
解体用部品は、セパレータの長手方向に沿って設けられていることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1〜4のいずれか1に記載の蓄電装置であって、
解体用部品は、その内部に芯材を含むことを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1〜5のいずれか1に記載の蓄電装置であって、
解体用部品は、セパレータに設けられていることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1〜6のいずれか1に記載の蓄電装置であって、
解体用部品は、正側電極に設けられていることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1〜7のいずれか1に記載の蓄電装置であって、
解体用部品は、負側電極に設けられていることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1〜8のいずれか1に記載の蓄電装置であって、
複数の正側電極及び負側電極がセパレータを間に挟んで交互に積層されており、
解体用部品は、正側電極と負側電極の間に挟まれた領域の各々を折り返されながら通されていることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1〜8のいずれか1に記載の蓄電装置であって、
正側電極及び負側電極がセパレータを間に挟んで巻回されており、
解体用部品は、正側電極及び負側電極とともに巻回されていることを特徴とする蓄電装置。
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Cited By (2)
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CN103000936A (zh) * | 2011-09-09 | 2013-03-27 | 大日本网屏制造株式会社 | 锂离子二次电池及其制造方法 |
CN104600227A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-05-06 | 苏州欣航微电子有限公司 | 易回收电瓶 |
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2005
- 2005-08-10 JP JP2005232068A patent/JP2007048604A/ja not_active Withdrawn
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