JP2018097934A - 電解液注液装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】長期間の使用においても既定量の有機電解液を電池ケース内に安定して注液することができる電解液注液装置を提供することにある。【解決手段】電池容器内に注液する前の電解液を一時的に貯留し、且つ上面部に真空ヘッドと連結するための開口部が形成された貯留容器を有する電解液注液装置であって、前記貯留容器の前記上面部内面に、前記開口部を囲んで前記貯留容器の内部に向かって突出する筒状の突出部を形成したことを特徴とする。【選択図】図１
Description
本発明は、リチウム二次電池の電池ケース内に電解液を注液するための電解液注液装置に関するものである。
近年、環境保護、省エネルギーの観点から、エンジンとモータを動力源として併用したハイブリッド自動車やモータを動力源とした電気自動車が開発、製品化されている。このハイブリッド自動車や電気自動車のエネルギー源として、電気を繰り返し充電放電可能な二次電池は必須の技術である。
一般的にこの二次電池としては、リチウム二次電池、ニッケル二次電池などの二次電池が用いられるが、なかでも、リチウム二次電池は、その動作電圧が高く、高い出力を得やすいので有力な電池であり、ハイブリッド自動車や電気自動車の電源としてますます重要性が増してきている電池である。
一般的にこの二次電池としては、リチウム二次電池、ニッケル二次電池などの二次電池が用いられるが、なかでも、リチウム二次電池は、その動作電圧が高く、高い出力を得やすいので有力な電池であり、ハイブリッド自動車や電気自動車の電源としてますます重要性が増してきている電池である。
ところで、このようなリチウム二次電池は、電池ケース内に、正、負の極板やセパレータが高密度に積層または積層状態で渦巻状に巻回されてなる極板群を収納したのちに有機電解液を注液する注液工程と、その後、電池ケースの開口部を密閉状態に閉塞する工程とを経て製造される。有機電解液の注液工程では、電池ケース内に注入した比較的粘性の高い有機電解液が、前記極板群の小さな隙間に浸透させ難いために、所定量の有機電解液を含浸させるまでに長い時間を要していた。
したがって従来から、リチウム二次電池の製造時には、リチウム二次電池に電解液を短時間で注液するために注液装置が使用されていた。
すなわち、
したがって従来から、リチウム二次電池の製造時には、リチウム二次電池に電解液を短時間で注液するために注液装置が使用されていた。
すなわち、
このような注液装置の先行技術として、特許文献１に記載されているリチウム二次電池の注液方法および注液装置組が挙げられる。同文献の技術では、電解液を速やかに極板群に含浸させるために、電解液を注入した電池ケースの開口部に気密状態で接続した真空ポンプを駆動させて電池ケース内を減圧することにより、電池ケース内の減圧に伴って極板群の隙間に存在する空気を気泡として電解液の液面に浮上させることが行われていた（特に、同文献の［０００２］〜［０００３］）。
例えば具体的には、図２〜図４に示すように、注液装置１０は、注液ノズル１１を介して電池ケース１２の注液口１２ａと気密状態で接続された注液ホッパー１３を備え、前記注液ホッパー１３には、上部に形成された開口部１４に挿入される供給ノズル１５を介して源タンク（図示せず）から一定量の有機電解液１６が供給される。
次に、図３に示すように、前記注液ホッパー１３の前記開口部１４には、真空ポンプ（図示せず）に接続された真空ヘッド１７が気密状態で接続され、その状態において、前記真空ポンプを駆動させて前記注液ホッパー１３内および前記電池ケース１２内を減圧する。
次に、図３に示すように、前記注液ホッパー１３の前記開口部１４には、真空ポンプ（図示せず）に接続された真空ヘッド１７が気密状態で接続され、その状態において、前記真空ポンプを駆動させて前記注液ホッパー１３内および前記電池ケース１２内を減圧する。
つぎに、前記注液ホッパー１３の前記開口部１４から前記真空ヘッド１７を取り外すと、前記注液ホッパー１３は前記開口部１４を介して大気に開放され、したがって、圧力差によって前記注液ホッパー１３内の前記有機電解液１６が前記電池ケース１２内に注液されるようになっていた。
しかしながら前記特許文献１には具体的な記載はないが、例えば図２〜図４に示された従来の注液装置１０には、次のような問題点があった。
すなわち、前記真空ポンプを駆動させて前記注液ホッパー１３内および前記電池ケース１２内を減圧する際に、前記電池ケース１２内の空気が吸引されることによって前記注液ホッパー１３内の前記有機電解液１６にバブリングが生じ、それによって前記有機電解液１６が前記注液ホッパー１３の内壁をつたって前記開口部１４に進入する恐れがあった。その結果、長期間の使用によって、前記有機電解液１６の液体成分が蒸発して固体成分が前記開口部１４に残留し、それによって、前記真空ヘッド１７を前記開口部１４に装着した際、前記開口部１４（注液ホッパー１３）と前記真空ヘッド１７との気密性が低下する恐れがあった。またその結果、前記注液ホッパー１３および前記電池ケース１２の減圧が不完全になると、既定量の前記有機電解液１６を前記電池ケース１２内に注液することができないなどの問題も発生した。
すなわち、前記真空ポンプを駆動させて前記注液ホッパー１３内および前記電池ケース１２内を減圧する際に、前記電池ケース１２内の空気が吸引されることによって前記注液ホッパー１３内の前記有機電解液１６にバブリングが生じ、それによって前記有機電解液１６が前記注液ホッパー１３の内壁をつたって前記開口部１４に進入する恐れがあった。その結果、長期間の使用によって、前記有機電解液１６の液体成分が蒸発して固体成分が前記開口部１４に残留し、それによって、前記真空ヘッド１７を前記開口部１４に装着した際、前記開口部１４（注液ホッパー１３）と前記真空ヘッド１７との気密性が低下する恐れがあった。またその結果、前記注液ホッパー１３および前記電池ケース１２の減圧が不完全になると、既定量の前記有機電解液１６を前記電池ケース１２内に注液することができないなどの問題も発生した。
本発明は、前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、長期間の使用においても安定して電解液を電池ケース内に注液することができる電解液注液装置を提供することにある。
上記の問題点を解決するために、本発明の電解液注液装置は、次の構成を有している。
（１）電池容器内に注液する前の電解液を一時的に貯留し、且つ上面部に真空ヘッドと連結するための開口部が形成された貯留容器を有する電解液注液装置であって、前記貯留容器の前記上面部内面に、前記開口部を囲んで前記貯留容器の内部に向かって突出する筒状の突出部を形成したことを特徴とする。
（１）電池容器内に注液する前の電解液を一時的に貯留し、且つ上面部に真空ヘッドと連結するための開口部が形成された貯留容器を有する電解液注液装置であって、前記貯留容器の前記上面部内面に、前記開口部を囲んで前記貯留容器の内部に向かって突出する筒状の突出部を形成したことを特徴とする。
上記構成を有する本発明の電解液注液装置の作用・効果について説明する。
（１）電池容器内に注液する前の電解液を一時的に貯留し、且つ上面部に真空ヘッドと連結するための開口部が形成された貯留容器を有する電解液注液装置であって、前記貯留容器の前記上面部内面に、前記開口部を囲んで前記貯留容器の内部に向かって突出する筒状の突出部を形成したので、長期間の使用においても既定量の電解液を電池ケース内に安定して注液することができる。
（１）電池容器内に注液する前の電解液を一時的に貯留し、且つ上面部に真空ヘッドと連結するための開口部が形成された貯留容器を有する電解液注液装置であって、前記貯留容器の前記上面部内面に、前記開口部を囲んで前記貯留容器の内部に向かって突出する筒状の突出部を形成したので、長期間の使用においても既定量の電解液を電池ケース内に安定して注液することができる。
（実施形態１）
以下、本発明に係る電解液注液装置について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において図は、適宜簡略化或いは変形誇張されて描画されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも実施例と同一ではない。また、その説明中、従来のものと同じものには同じ符号を付して説明する。
図１は、本発明の電解液注液装置を概略的に示す図である。
図において、電解液注液装置２０は、有機電解液１６を一時的に貯留するための貯留容器２１を備えている。また、前記貯留容器２１は、その下部に、リチウム二次電池の電池ケース１２の注液口１２ａと気密状態で接続される注液ノズル２１ａを備えている。前記電池ケース１２内には、正、負の極板やセパレータが高密度に積層または積層状態で渦巻状に巻回されてなる極板群（図示せず）が配置されており、本発明の電池容器に相当する。
以下、本発明に係る電解液注液装置について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において図は、適宜簡略化或いは変形誇張されて描画されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも実施例と同一ではない。また、その説明中、従来のものと同じものには同じ符号を付して説明する。
図１は、本発明の電解液注液装置を概略的に示す図である。
図において、電解液注液装置２０は、有機電解液１６を一時的に貯留するための貯留容器２１を備えている。また、前記貯留容器２１は、その下部に、リチウム二次電池の電池ケース１２の注液口１２ａと気密状態で接続される注液ノズル２１ａを備えている。前記電池ケース１２内には、正、負の極板やセパレータが高密度に積層または積層状態で渦巻状に巻回されてなる極板群（図示せず）が配置されており、本発明の電池容器に相当する。
前記貯留容器２１の上部は開放されており、その開放部には、複数のネジ２３によって固定された蓋体２２を備えている。
前記蓋体２２には、上下方向に貫通する開口部２４が形成され、その開口部２４には、供給ノズル１５や真空ヘッド１７が気密状態で接続可能である。
前記蓋体２２の下面には、前記開口部２４を囲んで前記貯留容器２１の下側に向かって突出する筒状の突出部２５が一体に形成されており、本実施形態では、前記開口部２４の開口形状と前記突出部２５の内面形状は一致しているが、前記開口部２４の開口形状よりも前記突出部２５の内面形状の方がやや大きく形成されていても差し支えない。
前記蓋体２２には、上下方向に貫通する開口部２４が形成され、その開口部２４には、供給ノズル１５や真空ヘッド１７が気密状態で接続可能である。
前記蓋体２２の下面には、前記開口部２４を囲んで前記貯留容器２１の下側に向かって突出する筒状の突出部２５が一体に形成されており、本実施形態では、前記開口部２４の開口形状と前記突出部２５の内面形状は一致しているが、前記開口部２４の開口形状よりも前記突出部２５の内面形状の方がやや大きく形成されていても差し支えない。
以上のように構成された電解液注液装置２０において、以下に作用を説明する。
すなわち、貯留容器２１は、注液ノズル２１ａを介して電池ケース１２の注液口１２ａと気密状態で接続されている。
その状態において、貯留容器２１の開口部２４に供給ノズル１５が接続され、供給ノズル１５を介して源タンク（図示せず）から一定量の有機電解液１６が供給される。
その後、供給ノズル１５に換えて真空ヘッド１７が気密状態で接続され、その状態において、真空ポンプを駆動させて貯留容器２１および電池ケース１２を減圧する。
この際、従来と同様に、電池ケース１２内の空気が吸引されることによって貯留容器２１内の有機電解液１６にバブリングが生じるが、蓋体２２の下面には、開口部２４を囲んで貯留容器２１の下側に向かって突出する筒状の突出部２５が形成されているため、貯留容器２１の内壁を伝わってきた有機電解液１６は、突出部２５によって開口部２４への進入が阻止され、開口部２４の内壁に付着することがない。
すなわち、貯留容器２１は、注液ノズル２１ａを介して電池ケース１２の注液口１２ａと気密状態で接続されている。
その状態において、貯留容器２１の開口部２４に供給ノズル１５が接続され、供給ノズル１５を介して源タンク（図示せず）から一定量の有機電解液１６が供給される。
その後、供給ノズル１５に換えて真空ヘッド１７が気密状態で接続され、その状態において、真空ポンプを駆動させて貯留容器２１および電池ケース１２を減圧する。
この際、従来と同様に、電池ケース１２内の空気が吸引されることによって貯留容器２１内の有機電解液１６にバブリングが生じるが、蓋体２２の下面には、開口部２４を囲んで貯留容器２１の下側に向かって突出する筒状の突出部２５が形成されているため、貯留容器２１の内壁を伝わってきた有機電解液１６は、突出部２５によって開口部２４への進入が阻止され、開口部２４の内壁に付着することがない。
その後、貯留容器２１の開口部２４から真空ヘッド１７を取り外すと、貯留容器２１は開口部２４を介して大気に開放され、したがって、圧力差によって貯留容器２１内の有機電解液１６は電池ケース１２内に注液される。
この際、突出部２５によって有機電解液１６が開口部２４に進入することがないため、有機電解液１６が開口部２４の内壁に付着すことがなく、したがって、長期間の使用においても、貯留容器２１と真空ヘッド１７との気密状態を確保することができる。その結果、貯留容器２１および電池ケース１２の減圧を既定通り行うことができ、したがって、長期間に亘って既定量の有機電解液を電池ケース内に安定して注液することができる。
この際、突出部２５によって有機電解液１６が開口部２４に進入することがないため、有機電解液１６が開口部２４の内壁に付着すことがなく、したがって、長期間の使用においても、貯留容器２１と真空ヘッド１７との気密状態を確保することができる。その結果、貯留容器２１および電池ケース１２の減圧を既定通り行うことができ、したがって、長期間に亘って既定量の有機電解液を電池ケース内に安定して注液することができる。
その後、電池ケース１２の注液口１２ａが閉鎖され、リチウム二次電池が完成する。この際、電池ケース１２内には既定量の有機電解液１６が注液されているため、電池としての特性も高性能で安定する。
完成したリチウム二次電池は、組み合わされてハイブリッド自動車や電気自動車に搭載され、その電源として使用される。
完成したリチウム二次電池は、組み合わされてハイブリッド自動車や電気自動車に搭載され、その電源として使用される。
なお、上述した本実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば、本実施形態では、開口部２４の平面形状は円形であり、また、筒状の突出部２５の、その軸線と直交する断面形状も円形であるが、突出部２５の断面形状を、開口部２４を取り囲む四角形などの多角形としても差し支えない。また、電解液は、有機電解液に限定されるものではない。
１２ 電池ケース
１５ 供給ノズル
１６ 有機電解液
１７ 真空ヘッド
２０ 電解液注液装置
２１ 貯留容器
２４ 開口部
２５ 突出部
１５ 供給ノズル
１６ 有機電解液
１７ 真空ヘッド
２０ 電解液注液装置
２１ 貯留容器
２４ 開口部
２５ 突出部
Claims (1)
- 電池容器内に注液する前の電解液を一時的に貯留し、且つ上面部に真空ヘッドと連結するための開口部が形成された貯留容器を有する電解液注液装置であって、
前記貯留容器の前記上面部内面に、前記開口部を囲んで前記貯留容器の内部に向かって突出する筒状の突出部を形成したことを特徴とする電解液注液装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016238563A JP2018097934A (ja) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 電解液注液装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016238563A JP2018097934A (ja) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 電解液注液装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018097934A true JP2018097934A (ja) | 2018-06-21 |
Family
ID=62631406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016238563A Pending JP2018097934A (ja) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 電解液注液装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018097934A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114696050A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-01 | 上海兰钧新能源科技有限公司 | 一种电池注液装置、系统和方法 |
| CN114744379A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-12 | 上海兰钧新能源科技有限公司 | 一种电池组注液装置、系统和方法 |
-
2016
- 2016-12-08 JP JP2016238563A patent/JP2018097934A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114696050A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-01 | 上海兰钧新能源科技有限公司 | 一种电池注液装置、系统和方法 |
| CN114744379A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-12 | 上海兰钧新能源科技有限公司 | 一种电池组注液装置、系统和方法 |
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