JP2019102194A - 蓄電池用電解液注液装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このような構成によれば、電池ケース内において電解液が多く必要な方向により多くの電解液を吐出して供給することができ、電池ケース内の電解液の液回りを早くすることができる。したがって、このような構成によれば、電解液の注液を短時間で行うことが可能な蓄電池用電解液注液装置が提供される。
本明細書において「蓄電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス一般を指す用語であって、一次電池、二次電池等を含む概念である。「二次電池」とは、リチウムイオン二次電池、金属リチウム二次電池、ナトリウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のいわゆる蓄電池(いわゆる化学電池)のほか、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ(いわゆる物理電池)をも包含する概念である。
収容チャンバ40には、真空ポンプ60が接続されている。収容チャンバ40と真空ポンプ60との間には、真空バルブ62が設けられている。注液装置100は、この真空ポンプ60によって収容チャンバ40内を減圧状態にすることができるように構成されている。
収容チャンバ40には、加圧装置70が接続されている。収容チャンバ40と加圧装置70との間には、加圧バルブ72が設けられている。注液装置100は、この加圧装置70によって収容チャンバ40内に不活性ガス(例、希ガス等)が供給されて、収容チャンバ40内を大気圧または加圧状態にすることができるように構成されている。
なお、真空ポンプ60および加圧装置70はそれぞれ、排気通路50に接続させてもよい。
よって、このような蓄電池用電解液注液装置によれば、蓄電池の生産性を向上させることができる。
注液工程では、図1に示すように、電解液が注入されておらず、かつ注液口が封止されていない蓄電池200を準備する。この蓄電池200を、注液装置100の収容チャンバ40内の固定台に配置し、チャンバ蓋体42とチャンバ本体44とを閉じて、収容チャンバ40を密閉する。また、注液装置100の注液ノズル10を、蓄電池200の注液口240に垂直方向に挿入する。
注液装置100の注液ノズル10は、上述のように、蓄電池200の注液口240に挿入された際に、蓄電池200の第1の幅狭側側面214aに対向するように構成されている第1の吐出口12と、蓄電池200の第2の幅狭側側面214bに対向するように構成されている第2の吐出口14とを有する。ここで、第1の吐出口と、これと対向する第1の幅狭側側面214aとの距離が、第2の吐出口と、これと対向する第2の幅狭側側面214bとの距離よりも長いため、第1の吐出口12の開口面積は、第2の吐出口14の開口面積よりも大きくなっている。この第1の吐出口12から第1の幅狭側側面214aに向けて、かつ第2の吐出口14から第2の幅狭側側面214bに向けて、電解液を電池ケース210内に供給する。第1の吐出口12の方が開口面積が大きいため、電池ケース210内の第1の幅狭側側面214aの方が、多量の電解液が供給される。
その後、真空バルブ62を閉じて、加圧バルブ72を開き、加圧装置70から収容チャンバ40に不活性ガスを供給する。こうして、収容チャンバ40内を大気圧に戻す。あるいは、電解液の蓄電池200の電極体220への含浸が促進されるように、加圧装置70から不活性ガスを供給して収容チャンバ40内を加圧した後、排気バルブ52を開いて収容チャンバ40内の圧力を大気圧に戻してもよい。
なお、上記では注液工程は減圧下で行っているが、公知方法に従い、大気圧下で行うこともできる。
電池を−95MPa〜−85MPaの減圧状態に置いて、注液ノズルから電解液101gを注入し、注液時間を求めた。また、第1の吐出口の直径αと第2の吐出口の直径βが異なる注液ノズルを用いて同様の操作を行って、注液時間を求めた。また、比較のため、第2の吐出口を設けずに、第1の吐出口(直径α=0.3mm)のみを設けた注液ノズルを用いた場合の注液時間を求めた。なお、これらの検討において、電解液の溢れは発生しなかった。
結果を以下の表に示す。
12 第1の吐出口
14 第2の吐出口
14a 第1の幅狭側側面
14b 第2の幅狭側側面
20 電解液タンク
30 注液通路
32 注液バルブ
40 収容チャンバ
42 チャンバ蓋体
44 チャンバ本体
50 排気通路
52 排気バルブ
60 真空ポンプ
62 真空バルブ
70 加圧装置
72 加圧バルブ
100 蓄電池用電解液注液装置
Claims (1)
- 扁平角型の蓄電池の注液口に注液ノズルを挿入して電解液を注液する装置であって、
前記注液ノズルは、前記扁平角型の蓄電池の注液口に挿入された際に、前記蓄電池の第1の幅狭側側面に対向するように構成された第1の吐出口と、前記蓄電池の第1の幅狭側側面に対向するように構成された第2の吐出口とを有し、かつ前記第1の吐出口と前記第2の吐出口とでは、その開口面積が、前記吐出口と、前記吐出口と対向する前記幅狭側側面との距離が長い方が大きいように構成されている、
装置。
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