JP2024032163A - Energy storage element, electrolyte re-injection method, and method for manufacturing energy storage element - Google Patents
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Abstract
【課題】リユースに適した蓄電素子、電解液の再注入方法、及び蓄電素子の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の蓄電素子は、容器と、前記容器の内部と連通し、当該容器から外部に突出するように筒状に形成された注液管と、少なくとも前記注液管の先端開口を覆い、前記容器または前記注液管に取り付けられるカバー部材と、を備え、前記カバー部材を切断するために、前記カバー部材の外周面には、前記注液管の先端開口よりも前記容器側に切断箇所を指定するための切断指定部が設けられている。【選択図】図4The present invention provides a power storage element suitable for reuse, a method for reinjecting electrolyte, and a method for manufacturing the power storage element. The power storage element of the present invention includes a container, a liquid injection tube formed in a cylindrical shape so as to communicate with the interior of the container and protrude to the outside from the container, and at least an opening at the tip of the liquid injection tube. and a cover member attached to the container or the liquid injection tube, and in order to cut the cover member, the outer circumferential surface of the cover member has a surface that is closer to the container than the tip opening of the liquid injection tube. A cutting designation section is provided for designating the cutting location. [Selection diagram] Figure 4
Description
本発明は、蓄電素子、電解液の再注入方法、及び蓄電素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a power storage element, a method for reinjecting electrolyte, and a method for manufacturing a power storage element.
従来、電解液の注液口が形成された注液部と、注液口を覆う注液栓を備える蓄電素子が広く知られている。例えば、特許文献1には、注液栓の接合作業を容易に行うことができる蓄電素子が開示されている。 BACKGROUND ART Conventionally, a power storage element is widely known which includes a liquid injection part in which an electrolyte injection port is formed and a liquid injection plug that covers the liquid injection port. For example, Patent Document 1 discloses a power storage element that allows easy connection of a liquid injection tap.
ところで、近年、蓄電素子のリユースの要請から使用後の蓄電素子に電解液を再注入し、リユースする提案がなされている。しかしながら、特許文献1の蓄電素子は、リユースを前提としたものではないため、リユースに適した蓄電素子が要望されていた。本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、リユースに適した蓄電素子、電解液の再注入方法、及び蓄電素子の製造方法を提供することを目的とする。 Incidentally, in recent years, in response to requests for reuse of power storage elements, proposals have been made to re-inject electrolyte into used power storage elements and reuse them. However, since the power storage element of Patent Document 1 is not intended for reuse, there has been a demand for a power storage element suitable for reuse. The present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a power storage element suitable for reuse, a method for re-injecting electrolyte, and a method for manufacturing a power storage element.
本発明の一態様に係る蓄電素子は、容器と、前記容器の内部と連通し、当該容器から外部に突出するように筒状に形成された注液管と、少なくとも前記注液管の先端開口を覆い、前記容器または前記注液管に取り付けられるカバー部材と、を備え、前記カバー部材を切断するために、前記カバー部材の外周面には、前記注液管の先端開口よりも前記容器側に切断箇所を指定するための切断指定部が設けられている。 A power storage element according to one aspect of the present invention includes a container, a liquid injection tube formed in a cylindrical shape so as to communicate with the inside of the container and protrude to the outside from the container, and at least an opening at the tip of the liquid injection tube. and a cover member attached to the container or the liquid injection tube, and in order to cut the cover member, the outer circumferential surface of the cover member has a surface that is closer to the container than the tip opening of the liquid injection tube. A cutting designation section is provided for designating the cutting location.
本発明によれば、リユースに適した蓄電素子、電解液の再注入方法、及びリユース蓄電素子の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power storage element suitable for reuse, a method for reinjecting electrolyte, and a method for manufacturing a reuse power storage element.
はじめに、本明細書によって開示される蓄電素子、電解液の再注入方法、及び蓄電素子の製造方法の概要について説明する。 First, an overview of a power storage element, an electrolyte re-injection method, and a method of manufacturing a power storage element disclosed in this specification will be described.
第1の観点に係る本発明の蓄電素子は、容器と、前記容器の内部と連通し、当該容器から外部に突出するように筒状に形成された注液管と、少なくとも前記注液管の先端開口を覆い、前記容器または前記注液管に取り付けられるカバー部材と、を備え、前記カバー部材を切断するために、前記カバー部材の外周面には、前記注液管の先端開口よりも前記容器側に切断箇所を指定するための切断指定部が設けられている。 The electricity storage element of the present invention according to the first aspect includes a container, a liquid injection tube formed in a cylindrical shape so as to communicate with the inside of the container and protrude to the outside from the container, and at least one of the liquid injection tubes. a cover member that covers the tip opening and is attached to the container or the liquid injection tube; A cutting designation section is provided on the container side for designating the cutting location.
第2の観点に係る本発明の蓄電素子は、容器と、前記容器の内部と連通し、当該容器から外部に突出するように筒状に形成された注液管と、少なくとも前記注液管の先端開口を覆い、前記容器または前記注液管に取り付けられるカバー部材と、を備え、前記カバー部材の外周面には、前記注液管の先端開口よりも前記容器側に、突部、凹部、段差、または表示が設けられている。 The electricity storage element of the present invention according to the second aspect includes a container, a liquid injection tube formed in a cylindrical shape so as to communicate with the inside of the container and protrude outside from the container, and at least one of the liquid injection tubes. a cover member that covers the tip opening and is attached to the container or the liquid injection tube, and the outer peripheral surface of the cover member has a protrusion, a recess, A step or sign is provided.
長期間使用された蓄電素子をリユースするためには、電解液を補充する必要がある。そのため、本発明の蓄電素子では、電解液を補充するための注液管を設け、この注液管から電解液を補充できるようにしている。また、電解液の補充前には、注液管から電解液が漏れないように、注液管を覆うカバー部材を取り付けている。そして、電解液の補充を行う際には、カバー部材を切断して注液管を露出させるが、切断箇所を示す切断指定部、突部、凹部、段差、または表示を、注液管の先端開口よりも蓋本体側に設けている。これにより、切断指定部、突部、凹部、段差、または表示が設けられている箇所を切断すれば、切断によって生じる切断粉が注液管に入るのを防止することができる。 In order to reuse a power storage element that has been used for a long period of time, it is necessary to replenish the electrolyte. Therefore, in the electricity storage element of the present invention, a liquid injection pipe for replenishing the electrolyte solution is provided, and the electrolyte solution can be replenished from this liquid injection pipe. Furthermore, before replenishing the electrolyte, a cover member is attached to cover the liquid injection tube to prevent the electrolyte from leaking from the liquid injection tube. When replenishing the electrolyte, the cover member is cut to expose the liquid injection tube, but the cutting area, protrusion, recess, step, or indication indicating the cut point is placed at the tip of the liquid injection tube. It is provided closer to the lid body than the opening. Thereby, by cutting at the designated cutting portion, protrusion, recess, step, or location where the display is provided, it is possible to prevent cutting powder generated by cutting from entering the liquid injection pipe.
そして、切断後に、新たに準備した再封止用カバー部材によって注液管を覆い、注液管の周囲を密閉するように再封止用カバー部材を容器またはカバー部材の切断後の残部に固定すれば、蓄電素子をリユースすることができる。 After cutting, the liquid injection pipe is covered with a newly prepared resealing cover member, and the resealing cover member is fixed to the container or the remaining part of the cover member after cutting so as to seal the area around the liquid injection pipe. Then, the power storage element can be reused.
第3の観点に係る蓄電素子は、上記第1または第2の観点に係る蓄電素子において、前記容器は、開口を有する容器本体と、前記容器本体の前記開口を塞ぐ蓋体と、を備え、前記蓋体に、前記注液管及び前記カバー部材が設けられている。 A power storage element according to a third aspect is the power storage element according to the first or second aspect, wherein the container includes a container main body having an opening, and a lid body that closes the opening of the container main body, The liquid injection tube and the cover member are provided on the lid.
第4の観点に係る蓄電素子は、上記第1から第3のいずれかの観点に係る蓄電素子において、前記容器は、外部に突出する接続端子を備え、前記カバー部材の前記容器の表面からの高さが、前記接続端子の前記容器の表面からの高さよりも低い。 A power storage element according to a fourth aspect is the power storage element according to any one of the first to third aspects, wherein the container includes a connection terminal protruding to the outside, and the cover member is provided with a connection terminal that protrudes to the outside. The height is lower than the height of the connection terminal from the surface of the container.
例えば、カバー部材が接続端子よりも突出していれば、これを基準に容器本体の大きさを設計する必要があり、これによって、容器本体の大きさが小さくなり、蓄電素子の容量が小さくなるおそれがある。これに対して、カバー部材の容器からの高さを接続端子の蓋体からの高さよりも低くすれば、カバー部材を基準とすることなく、接続端子の突出高さを基準に容器の大きさを設計することができる。これによって、カバー部材にかかわらず、接続端子を基準として容器の設計を行うことができる。 For example, if the cover member protrudes beyond the connection terminal, it is necessary to design the size of the container body based on this, which may reduce the size of the container body and reduce the capacity of the energy storage element. There is. On the other hand, if the height of the cover member from the container is made lower than the height of the connection terminal from the lid body, the size of the container can be determined based on the protruding height of the connection terminal without using the cover member as a reference. can be designed. Thereby, the container can be designed based on the connection terminal regardless of the cover member.
第5の観点に係る蓄電素子は、容器と、前記容器の内部と連通し、前記容器から外部に突出するように筒状に形成された注液管と、前記注液管の周囲において前記容器に固定され、前記注液管の先端開口よりも前記容器からの高さが低い、筒状の周壁部材と、少なくとも前記注液管の先端開口を覆い、前記容器、前記注液管、または前記周壁部材に取り付けられる再封止用カバー部材と、を備えている。 A power storage element according to a fifth aspect includes: a container; a liquid injection tube formed in a cylindrical shape so as to communicate with the inside of the container and protrude to the outside from the container; a cylindrical peripheral wall member that is fixed to and has a lower height from the container than the tip opening of the liquid injection tube; A resealing cover member attached to the peripheral wall member.
第6の観点に係る本発明の電解液の再注入方法は、容器と、前記容器の内部と連通し当該容器の表面から外部に突出するように筒状に形成された注液管と、少なくとも前記注液管の先端開口を覆い前記容器または前記注液管に取り付けられるカバー部材と、を備えた蓄電素子に対して、電解液を再注入する方法であって、前記カバー部材の外周面において、前記注液管の先端開口よりも前記容器側の箇所を切断し、前記注液管を露出させ、前記注液管から前記容器へ電解液を注入し、少なくとも前記注液管の先端開口を覆うように、再封止用カバー部材を、前記容器、前記カバー部材の切断後の残部、及び前記注液管の少なくとも1つに固定する。 The electrolyte re-injection method of the present invention according to a sixth aspect includes a container, a liquid injection pipe formed in a cylindrical shape so as to communicate with the inside of the container and protrude outside from the surface of the container, and at least A method for re-injecting electrolyte into a power storage element comprising: a cover member that covers the tip opening of the liquid injection tube and is attached to the container or the liquid injection tube, the method comprising: a cover member that covers the tip opening of the liquid injection tube; , cutting a portion of the liquid injection tube closer to the container than the tip opening thereof to expose the liquid injection tube, injecting electrolyte from the liquid injection tube into the container, and opening at least the tip opening of the liquid injection tube. A resealing cover member is secured to at least one of the container, the cut remainder of the cover member, and the liquid injection tube so as to cover the container.
この方法によれば、低コストで蓄電素子の長寿命化を図ることができる。 According to this method, it is possible to extend the life of the power storage element at low cost.
第7の観点に係る本発明の蓄電素子の製造方法は、容器と、前記容器の内部と連通し当該容器の表面から外部に突出するように筒状に形成された注液管と、少なくとも前記注液管の先端開口を覆い前記容器または前記注液管に取り付けられるカバー部材と、を備えた蓄電素子を準備し、前記カバー部材の外周面において、前記注液管の先端開口よりも前記容器側の箇所を切断し、前記注液管を露出させ、前記注液管から前記容器へ電解液を注入し、少なくとも前記注液管の先端開口を覆うように、再封止用カバー部材を、前記容器、前記カバー部材の切断後の残部、及び前記注液管の少なくとも1つに固定する。 A method of manufacturing a power storage element of the present invention according to a seventh aspect includes: a container; a liquid injection tube formed in a cylindrical shape so as to communicate with the inside of the container and protrude to the outside from a surface of the container; a cover member that covers the tip opening of the liquid injection tube and is attached to the container or the liquid injection tube; cutting the side part to expose the liquid injection tube, injecting the electrolyte from the liquid injection tube into the container, and attaching a resealing cover member so as to cover at least the tip opening of the liquid injection tube, It is fixed to at least one of the container, the remainder of the cover member after cutting, and the liquid injection pipe.
この蓄電素子の製造方法は、例えば、使用時間、電解液の残量など、所定の条件に達した使用後の蓄電素子を用い、これに電解液を再注入することで、新たな蓄電素子を製造する方法である。この製造方法によれば、低コストで蓄電素子の長寿命化を図ることができる。 This method of manufacturing energy storage elements uses, for example, a used energy storage element that has reached predetermined conditions such as usage time and remaining amount of electrolyte, and reinjects electrolyte into it to create a new energy storage element. This is a method of manufacturing. According to this manufacturing method, it is possible to extend the life of the power storage element at low cost.
以下、本発明に係る蓄電素子の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態及びその変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、各図は、模式図であり、寸法等は必ずしも厳密に図示したものではない。さらに、各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。 Hereinafter, one embodiment of a power storage element according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of the components shown in the following embodiments and modifications thereof are merely examples, and do not limit the present invention. Moreover, each figure is a schematic diagram, and dimensions etc. are not necessarily shown strictly. Furthermore, in each figure, the same or similar components are designated by the same reference numerals.
また、以下の説明及び図面中においては、説明の便宜のため、図1及び図2に示す方向にしたがって説明を行う。但し、これらの方向は説明の便宜のために設定したものであり、本発明を限定するものではない。例えば、容器の長側面が下になるように蓄電素子を配置すれば、図1に示す前後方向が上下方向になる。 Further, in the following description and drawings, for convenience of explanation, the description will be made in the direction shown in FIGS. 1 and 2. However, these directions are set for convenience of explanation, and do not limit the present invention. For example, if the electricity storage element is arranged so that the long side of the container faces down, the front-rear direction shown in FIG. 1 becomes the up-down direction.
また、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、2つの方向が平行しているとは、当該2つの方向が完全に平行していることを意味するだけでなく、実質的に平行していること、すなわち、例えば数%程度の差異を含むことも意味する。 Further, expressions indicating relative directions or orientations such as parallel and orthogonal include cases where the directions or orientations are not strictly speaking. For example, two directions being parallel does not only mean that the two directions are completely parallel, but also that they are substantially parallel, that is, with a difference of only a few percent, for example. It also means to include.
<1.蓄電素子の構成>
まず、図1及び図2を参照しつつ、本実施形態における蓄電素子10の全般的な説明を行う。図1は、本実施形態に係る蓄電素子10の外観を示す斜視図、図2は、本実施形態に係る蓄電素子10の分解斜視図である。
<1. Configuration of energy storage element>
First, with reference to FIGS. 1 and 2, a general description of the
この蓄電素子10は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。蓄電素子10は、例えば、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)、プラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)及びガソリン自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール、リニアモーターカー、並びに、ディーゼル機関及び電気モーターの両方を備えるハイブリッド電車が例示される。また、蓄電素子10は、家庭用または事業用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。
This
なお、蓄電素子10は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。蓄電素子10は、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。
Note that the
図1に示すように、蓄電素子10は、容器100と、正極端子200と、負極端子300と、を備えている。また、図2に示すように、容器100には、正極集電体120、負極集電体130、電極体140、及び絶縁シート500が収容される。また、容器100には、電解液注入部400が設けられている。なお、蓄電素子10の容器100の内部には電解液が封入されているが、当該液体の図示は省略する。以下、各部材について詳細に説明する。
As shown in FIG. 1,
<1-1.容器>
容器100は、上部に開口を有する直方体状の容器本体111と、容器本体111の開口を閉塞する板状部材である蓋体110と、で構成されている。容器本体111は、前後方向の側面に一対の矩形状かつ平面状の長側面111aを有し、左右方向の側面に一対の矩形状かつ平面状の短側面111bを有し、上下方向の下側に矩形状かつ平面状の底面111cを有している。
<1-1. Container>
The
容器100は、容器本体111の上部開口を、板状の蓋体110によって溶接等で塞ぐことで、内部を密封している。蓋体110及び容器本体111の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼など溶接可能な金属であるのが好ましい。
The inside of the
図2に示すように、蓋体110の左右方向の両端部には、正極端子200及び負極端子300が取り付けられている。また、蓋体110において、これら正極端子200と負極端子300との間には、後述する電解液注入部400が形成されている。正極端子200には、蓋体110の下面から延びる板状の正極集電体120が電気的に接続されており、この正極集電体120が、後述する電極体140の正極に電気的に接続されている。一方、負極端子300には、蓋体110の下面から延びる板状の負極集電体130が電気的に接続されており、この負極集電体130が、後述する電極体140の負極に電気的に接続されている。また、正極集電体120は、容器本体111の左側の短側面111bと対向するように配置され、負極集電体130は、容器本体111の右側の短側面111bと対向するように配置される。
As shown in FIG. 2, a
また、正極集電体120は、例えば、アルミニウムなどで形成され、負極集電体130は、例えば、銅などで形成されている。
Further, the positive electrode
<1-2.電解液注入部>
次に、電解液注入部400について、図3及び図4を参照しつつ説明する。図3は電解液注入部の斜視図、図4は図3の断面図である。図3及び図4に示すように、電解液注入部400は、蓋体110の表面から突出する円筒状の注液管410と、蓋体110に固定され、注液管410を覆うカバー部材420と、を備えている。蓋体110には容器100の内部と連通する貫通孔112が形成されており、この貫通孔112の縁部から注液管410が延びている。注液管410の先端には開口411が形成されており、この開口411を通じて、容器100の内部に電解液を注入するようになっている。
<1-2. Electrolyte injection part>
Next, the
カバー部材420は、上端が閉鎖され下端が開口する円筒状の本体部421を有している。本体部421の内径は注液管410の外径よりも大きくなっており、両者の間に隙間が形成されている。この本体部421の下端部には、径方向外方に延びる円形状の第1フランジ422が形成されており、この第1フランジ422が注液管410の外側において、蓋体110の表面に溶接、接着剤などで固定されている。これにより、注液管410がカバー部材420によって密閉され、電解液の漏れを防止している。また、本体部421の外周面には径方向外方に延びる円形状の第2フランジ(切断指定部)423が形成されている。この第2フランジ423は、注液管410の先端開口411よりも低い位置に形成されている。すなわち、蓋体110の表面から第2フランジ423までの高さが、蓋体110の表面から注液管410の開口411までの高さよりも低くなっている。
The
また、カバー部材420の蓋体110からの高さは、正極端子200及び負極端子300の蓋体110からの高さより低く形成されている。
Further, the height of the
カバー部材420は、注液管410を密閉するとともに、切断可能な材料であれば特には限定されないが、例えば、金属、樹脂材料等で形成されている。なお、注液管410は蓋体110と一体的に形成されていてもよいし、蓋体110に対して別部材である注液管410を固定してもよい。
The
<1-3.電極体>
電極体140は、正極と負極とセパレータとを備える。正極は、正極集電体120と同様のアルミニウムなどからなる長尺帯状の正極基材箔と、この正極基材箔上に積層される正極活物質層と、で形成されている。一方、負極は、負極集電体130と同様に銅などからなる長尺帯状の負極基材箔と、この負極基材箔上に積層される負極活物質層と、で形成されている。セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートである。そして、電極体140は、負極と正極との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものが左右方向を軸方向として巻回されることで形成されている。なお、図2では、電極体140の断面形状としては長円形状を示したが、円形状または楕円形状でもよい。また、電極体140の形状は捲回型に限らず、平板状極板を積層した形状でもよい。
<1-3. Electrode body>
The
<1-4.絶縁シート>
次に、絶縁シート500について説明する。図2に示すように、この絶縁シート500は、上部に開口を有する直方体状に形成されており、電極体140が収容される。直方体状の絶縁シートは、複数のシート材を組み合わせて形成してもよいし、1枚のシート材を折り曲げるなどして形成してもよく、容器100と電極体140とを絶縁できればよい。
<1-4. Insulating sheet>
Next, the insulating
絶縁シート500は、絶縁性が良好でシワ等ができ難く、耐熱性が高い合成樹脂材料であることが好ましく、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂材料、またポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド等を好適に使用することができる。
The insulating
また、絶縁シート500の厚みは、特には限定されないが、例えば、100~300μmとすることができる。
Further, the thickness of the insulating
<2.蓄電素子の製造方法>
次に、蓄電素子10の製造方法について説明する。なお、以降の説明においては、作業者が蓄電素子10を組み立てる場合を例示するが、組立装置が蓄電素子10を組み立てることも可能である。
<2. Manufacturing method of electricity storage element>
Next, a method for manufacturing
まず、作業者は、蓋体110、正極端子200、負極端子300、正極集電体120、負極集電体130、及び電極体140を組み付ける。
First, an operator assembles the
次に、作業者は、絶縁シート500の上部開口から、正極集電体120、負極集電体130、及び電極体140を挿入した後、これらを容器本体111に挿入する。これに続いて、作業者は、蓋体110を容器本体111に溶接することで容器100を組み立てる。
Next, the operator inserts the positive electrode
続いて、作業者は、注液管410から電解液を注入して、容器100内に電解液を充填する。その後、作業者は、注液管410を覆うように、カバー部材420を蓋体110に固定する。こうして、蓄電素子10を完成させる。
Subsequently, the operator injects the electrolyte from the
<3.蓄電素子のリユース方法>
次に、蓄電素子10のリユース方法について、図5~図7を参照しつつ説明する。ここでいうリユース方法とは、使用時間、電解液の残量など、所定の条件に達した蓄電素子に電解液を再注入し、さらに長期間の使用を可能とするための方法である。換言すると、所定の条件に達した古い蓄電素子から、新たな蓄電素子を製造する方法である。まず、図5に示すように、電解液注入部400の本体部421において、第2フランジ423の基端部の上側をレーザ、カッタなどの切断手段900で切断する。これにより、注液管410の開口411が露出する。次に、図6に示すように、露出した注液管410の開口411から電解液を注入する。続いて、図7に示すように、第2フランジ423に再封止用カバー部材600を取り付ける。この再封止用カバー部材600は、上端が閉鎖され下端が開口する円筒状の本体部610を有している。本体部610の内径はカバー部材420の本体部421の外径と概ね同じである。また、本体部610の下端には、径方向外方に延びる円形状のフランジ620が形成されている。この再封止用カバー部材600を形成する材料は、カバー部材420と同じにすることができる。
<3. How to reuse energy storage elements>
Next, a method for reusing the
そして、この再封止用カバー部材600のフランジ620を、カバー部材420の第2フランジ423に溶接などで固定する。これにより、注液管410がカバー部材420の残部(周壁部材)及び再封止用カバー部材600によって、再度密閉され、蓄電素子10としてリユース可能になる。
Then, the
<4.特徴>
以上のように構成された蓄電素子10は、以下の効果を奏する。
(1)長期間使用された蓄電素子10をリユースするためには、電解液を補充する必要がある。そのため、本実施形態の蓄電素子10では、蓋体110に電解液を補充するための注液管410を設け、この注液管410から電解液を補充できるようにしている。また、電解液の補充前には、注液管410から電解液が漏れないように、注液管410を覆うカバー部材420を取り付け、注液管410の周囲を密閉している。そして、電解液の補充を行う際には、カバー部材420を切断して注液管410を露出させるが、切断箇所を示す第2フランジ423を、注液管410の開口411よりも低い箇所、つまり蓋体110側に設けている。これにより、本体部421において第2フランジ423付近を切断すれば、切断によって生じる切断粉が注液管410の開口411に入るのを防止することができる。
<4. Features>
The
(1) In order to reuse the
そして、切断後に、新たに準備した再封止用カバー部材600によって注液管410を覆い、注液管410の周囲を密閉するように再封止用カバー部材600をカバー部材420の第2フランジ423に固定すれば、蓄電素子10をリユースすることができる。その結果、低コストで蓄電素子10の長寿命化が可能となる。
After cutting, the
(2)第2フランジ423は本体部421から径方向外方に突出しているため、再封止用カバー部材600を固定しやすい。また、切断箇所として視認しやすいという利点もある。
(2) Since the
(3)注液管410の外周面とカバー部材420との間には隙間が形成されているため、カバー部材420を切断する際に、注液管410も同時に切断されるのを防止することができる。
(3) Since a gap is formed between the outer peripheral surface of the
(4)本実施形態では、カバー部材420の蓋体110からの高さが、正極端子200及び負極端子300の蓋体110からの高さよりも低く形成されている。例えば、カバー部材420が正極端子200及び負極端子300よりも突出していれば、これを基準に容器100の大きさを設計する必要があり、これによって、容器本体111の大きさが小さくなり、蓄電素子の容量が小さくなる可能性がある。これに対して、上記のようにカバー部材420の蓋体110からの高さを低くすれば、カバー部材420を基準とすることなく、正極端子200及び負極端子300の突出高さを基準に容器100の大きさを設計することができる。これによって、カバー部材420の大きさにかかわらず、正極端子200及び負極端子300を基準として容器100の設計を行うことができる。
(4) In this embodiment, the height of the
<5.変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は、適宜組み合わせ可能である。
<5. Modified example>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various changes can be made without departing from the spirit thereof. Note that the following modifications can be combined as appropriate.
<1>
上記実施形態では、カバー部材420に設けられた第2フランジ423が本発明の切断指定部を構成しているが、切断指定部としては、少なくとも注液管410の先端開口よりも低い位置(蓋体110側)で本体部421の外周面から突出するような部材であればよい。したがって、フランジのように本体部421の全周に亘って突出していなくてもよく、本体部421の全周のうちの一部に設けられていてもよく、形状も特には限定されない。また、再封止用カバー部材600は、注液管410を密閉できるのであれば、必ずしも第2フランジ423に固定しなくてもよく、例えば、カバー部材420と同様に蓋体110に固定することもできる。
<1>
In the above embodiment, the
<2>
以下、電解液注入部400の他の例について説明する。但し、以下の説明では、注液管410は上記実施形態と同じ構成であるため、同じ符号を付して説明を行う。また、以下の説明では、カバー部材及び再封止用カバー部材について、主として上記実施形態との相違点を説明する。したがって、同様の構成については説明を省略することがある。
<2>
Other examples of the
<2-1>
図8及び図9に示す例1のカバー部材720は、上記実施形態のカバー部材420の第2フランジ423の代わりに、本体部721の表面に環状の凹部(切断指定部)723が形成されている。この凹部723が形成されている箇所は、本体部721の肉厚が薄くなっている。また、図9に示すように、凹部が形成されている箇所は、注液管410の開口411よりも低い位置に形成されている。すなわち、蓋体110の表面から凹部723までの高さが、蓋体110の表面から注液管410の開口411までの高さよりも低くなっている。
<2-1>
In the
次に、この蓄電素子のリユース方法について、図10~図12を参照しつつ説明する。まず、図10に示すように、電解液注入部700の本体部721において、凹部723をレーザなどの切断手段900で切断する。これにより、注液管410の開口411が露出する。本体部721において凹部723の形成されている箇所は薄肉であるため、切断が容易である。次に、露出した注液管410の開口411から電解液を注入する。続いて、図11に示すように、第1フランジ722に再封止用カバー部材750を取り付ける。この再封止用カバー部材750は、上端が閉鎖され下端が開口する円筒状の本体部751を有している。本体部751の内径はカバー部材720の本体部721の外径と概ね同じである。また、本体部751の下端には、径方向外方に延びる円形状のフランジ752が形成されている。
Next, a method for reusing this power storage element will be explained with reference to FIGS. 10 to 12. First, as shown in FIG. 10, the
そして、この再封止用カバー部材750のフランジ752を、カバー部材720の第1フランジ722に溶接などで固定する。これにより、注液管410がカバー部材720及び再封止用カバー部材750によって、再度密閉され、蓄電素子10としてリユース可能になる。
Then, the
また、図12に示すような、再封止用カバー部材760を用いることもできる。この再封止用カバー部材760は、上端が閉鎖され下端が開口する円筒状の本体部751を有している。本体部751の外形はカバー部材720の本体部721の内径と概ね同じである。
Further, a resealing
この再封止用カバー部材760の本体部761を、カバー部材720の本体部721の内壁面に溶接などで固定する。これにより、注液管410がカバー部材720及び再封止用カバー部材760によって、再度密閉され、蓄電素子10としてリユース可能になる。
The main body portion 761 of this resealing
なお、凹部723は本体部721の外周面の周方向の全体に亘って形成されていなくてもよく、切断箇所を視認させるという役割においては、周方向の一部に形成されていてもよい。
Note that the recessed
<2-2>
図13及び図14に示す例2のカバー部材820は、円錐台状の本体部821を有しており、その外周面に段差(切断指定部)823が形成されている。また、図14に示すように、段差823が形成されている箇所は、注液管410の開口411よりも低い位置に形成されている。すなわち、蓋体110の表面から段差823までの高さが、蓋体110の表面から注液管410の開口411までの高さよりも低くなっている。
<2-2>
A
次に、この蓄電素子のリユース方法について、図15~図17を参照しつつ説明する。まず、図15に示すように、カバー部材820の本体部821において、段差823をレーザなどの切断手段900で切断する。これにより、注液管410の開口411が露出する。次に、露出した注液管410の開口411から電解液を注入する。続いて、図16に示すように、段差823に再封止用カバー部材850を取り付ける。この再封止用カバー部材850は、上端が閉鎖され下端が開口する円筒状の本体部851を有している。本体部851の内径はカバー部材820の段差823の内径と概ね同じである。また、本体部851の下端には、径方向外方に延びる円形状のフランジ852が形成されている。
Next, a method for reusing this power storage element will be explained with reference to FIGS. 15 to 17. First, as shown in FIG. 15, the
そして、この再封止用カバー部材850のフランジ852を、カバー部材820の段差823に溶接などで固定する。これにより、注液管410がカバー部材820及び再封止用カバー部材850によって、再度密閉され、蓄電素子10としてリユース可能になる。
Then, the
また、図17に示すような、再封止用カバー部材860を用いることもできる。この再封止用カバー部材860は、上端が閉鎖され下端が開口する円筒状の本体部861を有している。本体部861の内径はカバー部材820の本体部821の下端部の外径と概ね同じである。また、本体部861の下端には、径方向外方に延びる円形状のフランジ862が形成されている。
Further, a resealing
この再封止用カバー部材860の本体部861を、カバー部材820の第1フランジ822上に溶接などで固定する。これにより、注液管410がカバー部材820及び再封止用カバー部材860によって、再度密閉され、蓄電素子10としてリユース可能になる。
The
なお、段差823は本体部821の外周面の周方向の全体に亘って形成されていなくてもよく、切断箇所を視認させるという役割においては、周方向の一部に形成されていてもよい。
Note that the
<2-3>
図18に示す例3のカバー部材920は、上端が閉鎖され下端が開口する円筒状の本体部921を有している。この本体部921の下端の開口922の内径は、注液管410の外径とほぼ同じであり、この下端が注液管410の外周面に固定されている。これにより、注液管410が密閉され、電解液が漏れるのを防止することができる。
<2-3>
A
また、本体部921の外周面には、注液管410の開口よりも下方に径方向外方に延びるフランジ923が形成されている。このフランジの役割は上記実施形態の第2フランジ423と同じである。なお、フランジの代わりに、上述した凹部または段差を設けることができる。
Further, a
このように、カバー部材は、蓋体110の表面のほか、注液管410に取り付けることもできる。
In this way, the cover member can be attached not only to the surface of the
以上、カバー部材及び再封止用カバー部材の例について説明したが、これらはあくまでも例示であり、他の形態も可能である。例えば、カバー部材及び再封止用カバー部材の形状は特には限定されず、再封止用カバー部材単独、または切断後のカバー部材とともに、注液管410を密閉できればよい。したがって、円筒状でなくてもよく、例えば角筒状であってもよい。
Although examples of the cover member and the resealing cover member have been described above, these are merely examples, and other forms are also possible. For example, the shapes of the cover member and the resealing cover member are not particularly limited, as long as the resealing cover member alone or together with the cut cover member can seal the
また、上記説明では、カバー部材自体を加工し、切断を行うべき箇所(切断指定部)を形成しているが、切断指定部はこれらに限定されるものではなく、例えば、印刷などによる文字、記号などの表示で構成することもできる。また、このような切断指定部を必ずしも設ける必要はなく、例えば、マニュアルなどでカバー部材の本体部の上下方向の中間付近よりも下方を切断するように指定してもよい。この場合、指定した切断箇所よりも上方に注液管410の開口411が形成されている必要がある。
In addition, in the above description, the cover member itself is processed to form a portion where cutting is to be performed (cutting designation portion), but the cutting designation portion is not limited to these, and may include, for example, printed characters, etc. It can also be configured with a display such as a symbol. Furthermore, it is not necessary to provide such a cutting designation section, and for example, it may be specified manually to cut the main body of the cover member below the vicinity of the middle in the vertical direction. In this case, the
再封止用カバー部材は、上述したカバー部材の残部、蓋体110、及び注液管410の少なくとも1つに固定することもできる。
The resealing cover member can also be fixed to at least one of the remaining part of the cover member described above, the
<3>
上記実施形態では、カバー部材の蓋体110からの高さを正極端子200及び負極端子300よりも低くしているが、正極端子200及び負極端子300よりも高くすることもできる。
<3>
In the above embodiment, the height of the cover member from the
<4>
上記の説明では、電解液注入部400,700,800を蓋体110に設けているが、容器100に電解液を注入できるのであれば、電解液注入部400,700,800を形成する位置は特には限定されない。したがって、例えば、容器本体111の表面に形成することもできる。
<4>
In the above description, the
<5>
上記実施形態で示した容器の形状は一例であり、少なくとも、正極端子200、負極端子300、正極集電体120、負極集電体130、電極体140を備えていればよく、その構成は適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、電極体140の正極、負極及びセパレータを左右方向に延びる軸周りに巻回しているが、これに限定されず、電極体140が、正極、負極及びセパレータを上下方向に延びる軸周りに巻回したものとすることもできる。また、絶縁シート500は、電極体140と容器本体111とを絶縁できるものであれば、その形状は特には限定されない。
<5>
The shape of the container shown in the above embodiment is an example, and it is sufficient that the container includes at least a
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子等に適用できる。 The present invention can be applied to power storage elements such as lithium ion secondary batteries.
10 蓄電素子
100 容器
110 蓋体
111 容器本体
140 電極体
200 正極端子(接続端子)
300 負極端子(接続端子)
400,700,800 電解液注入部
410 注液管
420 カバー部材
423 第2フランジ(突部)
500 絶縁シート
600 再封止用カバー部材
720 カバー部材
723 凹部
750,760 再封止用カバー部材
820 カバー部材
823 段差
850,860 再封止用カバー部材
10
300 Negative terminal (connection terminal)
400, 700, 800
500
Claims (7)
前記容器の内部と連通し、当該容器から外部に突出するように筒状に形成された注液管と、
少なくとも前記注液管の先端開口を覆い、前記容器または前記注液管に取り付けられるカバー部材と、
を備え、
前記カバー部材を切断するために、前記カバー部材の外周面には、前記注液管の先端開口よりも前記容器側に切断箇所を指定するための切断指定部が設けられている、
蓄電素子。 a container and
a liquid injection pipe formed in a cylindrical shape so as to communicate with the inside of the container and protrude to the outside from the container;
a cover member that covers at least the tip opening of the liquid injection tube and is attached to the container or the liquid injection tube;
Equipped with
In order to cut the cover member, a cutting designation portion is provided on the outer peripheral surface of the cover member to designate a cutting location closer to the container than the tip opening of the liquid injection tube.
Energy storage element.
前記容器の内部と連通し、当該容器から外部に突出するように筒状に形成された注液管と、
少なくとも前記注液管の先端開口を覆い、前記容器または前記注液管に取り付けられるカバー部材と、
を備え、
前記カバー部材の外周面には、前記注液管の先端開口よりも前記容器側に、突部、凹部、段差、または表示が設けられている、蓄電素子。 a container and
a liquid injection pipe formed in a cylindrical shape so as to communicate with the inside of the container and protrude to the outside from the container;
a cover member that covers at least the tip opening of the liquid injection tube and is attached to the container or the liquid injection tube;
Equipped with
A power storage element, wherein a protrusion, a recess, a step, or a display is provided on the outer circumferential surface of the cover member closer to the container than the tip opening of the liquid injection tube.
開口を有する容器本体と、
前記容器本体の前記開口を塞ぐ蓋体と、
を備え、
前記蓋体に、前記注液管及び前記カバー部材が設けられている、
請求項1または2に記載の蓄電素子。 The container is
a container body having an opening;
a lid that closes the opening of the container body;
Equipped with
the liquid injection tube and the cover member are provided on the lid;
The electricity storage element according to claim 1 or 2.
前記カバー部材の前記容器の表面からの高さが、前記接続端子の前記容器の表面からの高さよりも低い、
請求項1または2に記載の蓄電素子。 The container includes a connection terminal protruding to the outside,
The height of the cover member from the surface of the container is lower than the height of the connection terminal from the surface of the container.
The electricity storage element according to claim 1 or 2.
前記容器の内部と連通し、前記容器から外部に突出するように筒状に形成された注液管と、
前記注液管の周囲において前記容器に固定され、前記注液管の先端開口よりも前記容器からの高さが低い、筒状の周壁部材と、
少なくとも前記注液管の先端開口を覆い、前記容器、前記注液管、または前記周壁部材に取り付けられる再封止用カバー部材と、
を備える、
蓄電素子。 a container and
a liquid injection pipe formed in a cylindrical shape so as to communicate with the inside of the container and protrude to the outside from the container;
a cylindrical peripheral wall member fixed to the container around the liquid injection tube and having a lower height from the container than the tip opening of the liquid injection tube;
a resealing cover member that covers at least the tip opening of the liquid injection tube and is attached to the container, the liquid injection tube, or the peripheral wall member;
Equipped with
Energy storage element.
前記カバー部材の外周面において、前記注液管の先端開口よりも前記容器側の箇所を切断し、前記注液管を露出させ、
前記注液管から前記容器へ電解液を注入し、
少なくとも前記注液管の先端開口を覆うように、再封止用カバー部材を、前記容器、前記カバー部材の切断後の残部、及び前記注液管の少なくとも1つに固定する、
電解液の再注入方法。 a container, a liquid injection tube formed in a cylindrical shape so as to communicate with the inside of the container and protrude to the outside from the surface of the container, and a liquid injection tube that covers at least the tip opening of the liquid injection tube and connects to the container or the liquid injection tube. A method for re-injecting an electrolyte into a power storage element including a cover member to be attached, the method comprising:
cutting a portion of the outer peripheral surface of the cover member closer to the container than the tip opening of the liquid injection tube to expose the liquid injection tube;
Injecting an electrolyte from the liquid injection pipe into the container,
fixing a resealing cover member to at least one of the container, the remainder of the cover member after cutting, and the liquid injection tube so as to cover at least the tip opening of the liquid injection tube;
How to re-inject electrolyte.
前記カバー部材の外周面において、前記注液管の先端開口よりも前記容器側の箇所を切断し、前記注液管を露出させ、
前記注液管から前記容器へ電解液を注入し、
少なくとも前記注液管の先端開口を覆うように、再封止用カバー部材を、前記容器、前記カバー部材の切断後の残部、及び前記注液管の少なくとも1つに固定する、
蓄電素子の製造方法。
a container, a liquid injection tube formed in a cylindrical shape so as to communicate with the inside of the container and protrude to the outside from the surface of the container, and a liquid injection tube that covers at least the tip opening of the liquid injection tube and connects to the container or the liquid injection tube. preparing a power storage element including a cover member to be attached;
cutting a portion of the outer peripheral surface of the cover member closer to the container than the tip opening of the liquid injection tube to expose the liquid injection tube;
Injecting an electrolyte from the liquid injection pipe into the container,
fixing a resealing cover member to at least one of the container, the remainder of the cover member after cutting, and the liquid injection tube so as to cover at least the tip opening of the liquid injection tube;
A method for manufacturing a power storage element.
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