JP6155291B2 - 消火装置及び二次電池用試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、消火装置及びこれを備えた二次電池用試験装置に関する。

従来、リチウムイオン電池等の二次電池について、過充電試験、釘刺試験、圧壊試験などの種々の評価試験が行われている。これらの評価試験では、二次電池の異常加熱や異常反応に起因して発火、発煙が起こる場合があり、その場合には消火剤により二次電池の消火を行う必要がある。この種の消火方法に関して、特開２０１３−２２４８３２号公報（特許文献１）には、電池の評価試験装置において、電池の異常温度や発煙等を検知した場合に消火液の供給を開始し、電池を消火液に浸漬させることにより消火を行う方法が開示されている。

特開２０１３−２２４８３２号公報

上記特許文献１に開示された消火装置では、発火した二次電池を消火液に浸漬させることにより消火することができる一方、使用後の消火液が再利用されないため、装置を使用する都度消火液を新たに準備し、又は補充する必要がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、二次電池の消火に使用された消火液の再利用が可能な消火装置及びこれを備えた二次電池用試験装置を提供することである。

本発明の一局面に係る消火装置は、消火槽内に配置された二次電池の消火を行うための消火装置である。前記消火装置は、消火液を内部に貯留するための密閉容器と、前記密閉容器の内部の加圧及び減圧を選択的に行う加圧減圧手段と、前記消火液が流入する第１の配管口を有し、前記加圧減圧手段による前記密閉容器の内部の加圧により前記消火槽への前記消火液の供給を行う一方、前記加圧減圧手段による前記密閉容器の内部の減圧により前記消火槽からの前記消火液の回収を行う消火液配管と、を備える。

上記構成によれば、加圧減圧手段により密閉容器内を加圧することにより、当該密閉容器内の消火液を第１の配管口から消火液配管内へ流入させることができる。そして、消火液配管から消火槽へ消火液を供給することにより二次電池を消火することができる。また、二次電池の消火が完了した後、加圧減圧手段により密閉容器内を減圧することにより、消火槽内の使用後の消火液を、消火液配管を通して吸引し、密閉容器へ戻すことができる。このように、上記消火装置では、加圧減圧手段により密閉容器内を選択的に加圧又は減圧することにより、二次電池の消火に使用された消火液を再利用することが可能になる。

上記消火装置において、前記加圧減圧手段は、ガスの吸入口及び吐出口を備えた吐出吸入部と、前記吸入口又は前記吐出口に選択的に接続される一方の端部及び前記密閉容器内に位置する他方の端部を有するガス配管と、を含んでいてもよい。

上記構成によれば、ガス配管の一方の端部を吐出吸入部の吸入口又は吐出口に選択的に接続することにより、密閉容器からのガスの吸入と密閉容器へのガスの吐出とを切り替えることができる。これにより、簡易な装置構成によって密閉容器内を選択的に加圧又は減圧することができる。

上記消火装置において、前記加圧減圧手段は、ガスの吸入口及び吐出口を備えた吐出吸入部と、前記吸入口に接続され、前記密閉容器からガスを吸入するための吸入配管と、前記吐出口に接続され、前記密閉容器へガスを吐出するための吐出配管と、前記吸入配管によるガスの吸入と前記吐出配管によるガスの供給とを切り替える切替手段と、を含んでいてもよい。

上記構成によれば、切替手段を用いて吸入配管による密閉容器からのガスの吸入と吐出配管による密閉容器へのガスの供給とを切り替えることにより、配管の付け替え作業を必要とせずに密閉容器内を選択的に加圧又は減圧することができる。

上記消火装置は、前記吐出吸入部を搬送する第１の車輪部と、前記密閉容器を搬送する第２の車輪部と、をさらに備えていてもよい。

一般に、二次電池の過充電試験、釘刺試験、圧壊試験などの種々の評価試験は、それぞれの試験装置によって行われる。上記消火装置では、吐出吸入部が第１の車輪部により容易に移設可能とされ、また密閉容器が第２の車輪部により容易に移設可能とされる。そのため、各試験が行われる試験装置の場所に上記消火装置を移動することができるため、試験装置毎に消火装置を設ける必要がないという利点がある。

上記消火装置において、前記消火液配管は、前記消火槽への前記消火液の供給又は前記消火槽からの前記消火液の回収を行う第２の配管口をさらに有していてもよい。また上記消火装置は、前記第２の配管口に配置されるフィルタ部材をさらに備えていてもよい。

上記構成によれば、消火液配管へのフィルタ部材の取り付け及び取り外しを容易に行うことができる。またフィルタ部材の清掃が容易となり、フィルタ部材によって消火液から除去されて残留した異物を容易に回収することができる。

上記消火装置において、前記消火液は、水又は電解質水溶液であってもよい。

上記構成によれば、消火液により二次電池を消火するとともに当該二次電池を電気的に短絡させることができる。その結果、評価試験中に二次電池において発生した異常反応を停止させることができる。

本発明の一局面に従った二次電池用試験装置は、上記消火装置と、前記消火液配管により前記消火液が供給又は回収され、二次電池を収容するための消火槽と、を備える。

上記消火装置を備えることにより、二次電池の消火に使用された消火液を再利用することが可能になる。その結果、上記二次電池用試験装置によれば、二次電池を消火する都度消火液を新たに準備し、又は補充する必要がなく、二次電池の消火をより低コストに行うことができる。

本発明によれば、二次電池の消火に使用された消火液の再利用が可能な消火装置及びこれを備えた二次電池用試験装置を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る二次電池用試験装置及び消火装置の構成を示す概略図である。 上記実施形態１に係る消火装置による消火液の供給方法を説明するための概略図である。 上記実施形態１に係る消火装置による消火液の回収方法を説明するための概略図である。 本発明の実施形態２に係る二次電池用試験装置及び消火装置の構成を示す概略図である。 上記実施形態２に係る消火装置による消火液の供給方法を説明するための概略図である。 上記実施形態２に係る消火装置による消火液の回収方法を説明するための概略図である。 本発明の実施形態３に係る二次電池用試験装置及び消火装置の構成を示す概略図である。 上記実施形態３に係る二次電池用試験装置における消火液の供給方法を説明するための概略図である。 上記実施形態３に係る二次電池用試験装置における消火液の回収方法を説明するための概略図である。 本発明の実施形態の変形例に係る二次電池用試験装置及び消火装置を説明するための概略図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。

（実施形態１）
＜二次電池用試験装置及び消火装置の構成＞
まず、本発明の一実施形態である実施形態１に係る二次電池用試験装置１及び消火装置２の構成について、図１を参照して説明する。二次電池用試験装置１は、リチウムイオン電池等の二次電池９０の釘刺試験や圧壊試験などの評価試験を行うための装置である。二次電池用試験装置１は、試験対象である二次電池９０を収容する消火槽３と、試験中に発火、発煙した二次電池９０の消火を行うための消火装置２と、釘刺試験を行うための釘刺機構（図示しない）や圧壊試験を行うための加圧機構（図示しない）等の試験に必要な機構と、を備える。なお、二次電池用試験装置１は、リチウムイオン電池を試験対象とする装置に限られず、他の種類の二次電池の試験にも用いることができる。

消火槽３は、開口部３Ａが設けられた筐体からなる。消火槽３は、二次電池９０が載置される載置面３Ｄを有する底壁部３Ｂと、当該底壁部３Ｂから立設された側壁部３Ｃと、を備える。二次電池９０は、載置面３Ｄ上に載置され、かつ側壁部３Ｃにより取り囲まれた状態で消火槽３内に収容される。

消火槽３は、消火液２１を通じた漏電を防止するため、内側又は外側、又は内外双方に絶縁処理が施されていることが好ましい。また消火槽３は、移動可能であることが好ましい。

消火装置２は、消火槽３内に配置された二次電池９０の消火を行うための装置である。消火装置２は、密閉容器２０と、加圧減圧手段４と、消火液配管６０と、を備える。

密閉容器２０は、消火液２１を内部に貯留するためのものである。密閉容器２０は、内部空間２０Ａを有し、当該内部空間２０Ａにおいて消火液２１が充填される。

消火液２１は、電気伝導性を有する液体であって、水又は電解質水溶液を用いることができる。電解質水溶液としては、塩化ナトリウム水溶液（食塩水）を例示することができるがこれに限られず、他の電解質を溶解させた水溶液も用いることができる。

上記消火装置２は、密閉容器２０が載置される第２の載置面５０Ａを有する第２の載置部５０と、密閉容器２０を搬送するものであり、当該第２の載置部５０において第２の載置面５０Ａと反対側に取り付けられた複数の第２の車輪部５２と、をさらに備える。これにより、釘刺試験や圧壊試験等の各試験が行われる試験装置の場所に密閉容器２０を容易に移動することができる。また本実施形態のように第２の載置部５０に第２の車輪部５２が取り付けられる構成に限られず、密閉容器２０に第２の車輪部５２が取り付けられる構成を例示することができる。また、第２の車輪部５２の取り付け数も特に限られない。

加圧減圧手段４は、密閉容器２０の内部の加圧及び減圧を選択的に行うものである。加圧減圧手段４は、吐出吸入部１０と、ガス配管３０と、を備える。

吐出吸入部１０は、サイクロン集塵装置であって、外部から吸引したガスを圧縮し、圧縮後のガスを外部に吐出する。吐出吸入部１０は、装置本体１０Ａと、当該装置本体１０Ａの外周部に設けられたガスの吸入口１１及び吐出口１２と、当該装置本体１０Ａの内部に配置された圧縮部１３、貯留部１４及び送風部１５と、を備える。吸入口１１は圧縮部１３の近傍に設けられており、また吐出口１２は送風部１５の近傍に設けられている。吐出吸入部１０は、吸入口１１から吸引したガス（空気）を圧縮部１３において圧縮し、圧縮されたガス（圧縮空気）を送風部１５により吐出口１２から吐出する。貯留部１４には、圧縮部１３においてガス中から除去された塵埃が集められる。

上記消火装置２は、第１の載置部４０と、第１の車輪部４２と、をさらに備える。第１の載置部４０は、吐出吸入部１０が載置される第１の載置面４０Ａを有する。第１の車輪部４２は、吐出吸入部１０を搬送するものであり、第１の載置部４０において第１の載置面４０Ａと反対側に複数取り付けられている。これにより、吐出吸入部１０は、密閉容器２０と同様に二次電池９０の各試験が行われる試験装置の場所に容易に移動することができる。また密閉容器２０と同様に、第１の載置部４０に第１の車輪部４２が取り付けられる構成に限られず、吐出吸入部１０に第１の車輪部４２が取り付けられる構成を例示することができる。また、第１の車輪部４２の取り付け数も特に限られない。

ガス配管３０は、吐出吸入部１０と密閉容器２０とを繋ぐための配管であり、吐出吸入部１０から密閉容器２０へのガスの供給又は密閉容器２０から吐出吸入部１０へのガスの吸引のためのガス流路を構成している。ガス配管３０は、一方の端部３１及び他方の端部３２を有しており、一方の端部３１から他方の端部３２に向かって延びている。

ガス配管３０の一方の端部３１は、吐出吸入部１０の吸入口１１又は吐出口１２に選択的に接続される。つまり、ガス配管３０の一方の端部３１を吸入口１１から吐出口１２へ付け替え、又は吐出口１２から吸入口１１へ付け替えることができる。この配管の付け替えは、ユーザの手動により行われてもよい。

ガス配管３０の他方の端部３２は、密閉容器２０内に位置している。具体的には、ガス配管３０の他方の端部３２は、内部空間２０Ａにおいて消火液２１に浸漬されず、当該消火液２１の液面２１Ａよりも上に位置している。

ガス配管３０の一方の端部３１が吐出口１２に接続された場合、吐出口１２からガス配管３０内に圧縮空気が吐出され、他方の端部３２から内部空間２０Ａに圧縮空気が吐出される。これにより、内部空間２０Ａが加圧される。一方、ガス配管３０の一方の端部３１が吸入口１１に接続された場合、内部空間２０Ａ内の空気がガス配管３０を介して吸入口１１に吸引されるため、当該内部空間２０Ａが減圧される。

消火液配管６０は、密閉容器２０から消火槽３への消火液２１の供給又は消火槽３から密閉容器２０への消火液２１の回収のための液流路を構成している。消火液配管６０は、一方の端部に設けられた第１の配管口６１と、当該一方の端部と反対側の他方の端部に設けられた第２の配管口６２と、を有する。消火液配管６０は、第１の配管口６１から第２の配管口６２に至るように延びている。

第１の配管口６１は、消火液２１が消火液配管６０内に流入する部分であって、当該消火液２１に浸漬されるように密閉容器２０内の下部に配置されている。第２の配管口６２は、消火槽３への消火液２１の供給又は消火槽３からの消火液２１の回収を行うための部分であって、消火槽３の内部に位置している。

消火液配管６０は、加圧減圧手段４による密閉容器２０の内部の加圧により消火槽３への消火液２１の供給を行う。具体的には、消火液配管６０は、密閉容器２０内の消火液２１が第１の配管口６１から配管内に流入し、配管内を通過した消火液２１を第２の配管口６２から消火槽３へ供給する。

一方、消火液配管６０は、加圧減圧手段４による密閉容器２０の内部の減圧により消火槽３からの消火液２１の回収を行う。具体的には、消火液配管６０は、消火槽３へ供給された消火液２１が第２の配管口６２から配管内に流入し、配管内を通過した消火液２１を第１の配管口６１から密閉容器２０へ戻す。

上記消火装置２は、消火液配管６０の第２の配管口６２に配置されるフィルタ部材６３をさらに備える。フィルタ部材６３は、消火液配管６０による消火槽３への消火液２１の供給又は消火槽３からの消火液２１の回収において、消火液２１に混入した燃えカスなどの異物を濾過によって除去する。フィルタ部材６３は、消火液２１中の異物を除去可能なものであればその構成は特に限定されない。フィルタ部材６３は、第２の配管口６２全体を覆うように配置されていてもよい。またフィルタ部材６３は、第２の配管口６２から着脱可能であってもよい。またフィルタ部材６３の構成が省略されてもよい。

＜二次電池の消火及び消火液の回収方法＞
次に、上記二次電池用試験装置１による二次電池９０の試験中において上記消火装置２により二次電池９０を消火し、また消火に使用された消火液２１を回収する方法について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、二次電池９０の消火の際に密閉容器２０から消火槽３へ消火液２１を供給する様子を示している。図３は、二次電池９０の消火に使用された消火液２１を消火槽３から密閉容器２０へ回収する様子を示している。

＜二次電池の消火＞
まず、二次電池９０の消火方法について、図２を参照して説明する。消火槽３内での二次電池９０の試験中に発火、発煙が発生した場合、吐出吸入部１０の吐出口１２から吐出された圧縮空気が図２中矢印に示すようにガス配管３０内を通過し、他方の端部３２から内部空間２０Ａに吐出されることにより内部空間２０Ａが加圧される。これにより、内部空間２０Ａ内の消火液２１が第１の配管口６１から消火液配管６０内に流入し、図２中矢印に示すように配管内を通過して第２の配管口６２から消火槽３へ供給される。その結果、二次電池９０が消火液２１中に浸漬されることにより、二次電池９０が消火されるとともに冷却される。

＜消火液の回収＞
次に、二次電池９０の消火が完了した後の消火液２１の回収について、図３を参照して説明する。二次電池９０の消火が完了した後、ガス配管３０の一方の端部３１が吐出吸入部１０の吐出口１２から吸入口１１に付け替えられる。そして、内部空間２０Ａ内の空気が図３中矢印に示すようにガス配管３０を介して吸入口１１へ吸引されることにより内部空間２０Ａが減圧される。これにより、二次電池９０の消火に使用された消火槽３内の消火液２１が第２の配管口６２から消火液配管６０内に流入し、図３中矢印に示すように配管内を通過して第１の配管口６１から密閉容器２０へ戻される。

なお、消火液配管６０の第２の配管口６２にはフィルタ部材６３が配置されるため、二次電池９０の発火により発生した異物等が消火液２１の回収時に密閉容器２０内に混入することを抑制することができる。

＜実施形態１の特徴及び作用効果＞
次に、上記実施形態１に係る二次電池用試験装置１及び消火装置２の特徴及びその作用効果について、図１〜図３を参照して説明する。

上記実施形態１に係る消火装置２は、消火液２１を貯留する密閉容器２０と、密閉容器２０の加圧及び減圧を選択的に行う加圧減圧手段４と、加圧減圧手段４による密閉容器２０の加圧により消火槽３へ消火液２１を供給し、加圧減圧手段４による密閉容器２０の減圧により消火槽３から消火液２１を回収する消火液配管６０と、を備える。また上記実施形態１に係る二次電池用試験装置１は、上記消火装置２と、消火液配管６０により消火液２１が供給又は回収される消火槽３と、を備える。

上記消火装置２によれば、加圧減圧手段４により密閉容器２０内を加圧することにより、当該密閉容器２０内の消火液２１を消火液配管６０内へ流入させることができる。そして、消火液配管６０から消火槽３へ消火液２１を供給することにより二次電池９０を消火することができる（図２）。また、二次電池９０の消火が完了した後、加圧減圧手段４により密閉容器２０内を減圧することにより、二次電池９０の消火に使用された消火槽３内の消火液２１を消火液配管６０により吸引し、密閉容器２０へ戻すことができる（図３）。このように、上記消火装置２では、加圧減圧手段４により密閉容器２０内を選択的に加圧又は減圧することにより、二次電池９０の消火に使用された消火液２１を再利用することが可能になる。また上記消火装置２を備える上記二次電池用試験装置１によれば、二次電池９０を消火する都度消火液２１を新たに準備し、又は補充する必要がなく、二次電池９０の消火をより低コストに行うことができる。

上記消火装置２において、加圧減圧手段４は、ガスの吸入口１１及び吐出口１２を備えた吐出吸入部１０と、吸入口１１又は吐出口１２に選択的に接続される一方の端部３１を有するガス配管３０と、を含む。

これにより、ガス配管３０の一方の端部３１を吸入口１１又は吐出口１２に選択的に接続することにより、密閉容器２０からのガスの吸入と密閉容器２０へのガスの吐出とを切り替えることができる。その結果、簡易な装置構成によって密閉容器２０内を選択的に加圧又は減圧することができる。

上記消火装置２は、吐出吸入部１０を搬送する第１の車輪部４２と、密閉容器２０を搬送する第２の車輪部５２と、を備える。

一般に、二次電池９０の各試験は、それぞれの試験装置によって行われる。上記消火装置２では、吐出吸入部１０が第１の車輪部４２により容易に移設可能とされ、また密閉容器２０が第２の車輪部５２により容易に移設可能とされる。そのため、各試験が行われる試験装置の場所に上記消火装置２を移動することができるため、試験装置毎に消火装置を設ける必要がないという利点がある。

上記消火装置２において、消火液配管６０の第２の配管口６２には、フィルタ部材６３が配置されている。これにより、消火液配管６０へのフィルタ部材６３の取り付け及び取り外しを容易に行うことができる。またフィルタ部材６３の清掃が容易となり、フィルタ部材６３によって消火液２１から除去されて残留した異物を容易に回収することができる。

上記消火装置２において、密閉容器２０に貯留される消火液２１は、水又は電解質水溶液である。これにより、二次電池９０を消火液２１により消火するとともに当該二次電池９０を電気的に短絡させることができる。その結果、評価試験中に二次電池９０において発生した異常反応を停止させることができる。

（実施形態２）
次に、本発明の他の実施形態である実施形態２について説明する。実施形態２に係る二次電池用試験装置１Ａは、基本的に上記実施形態１に係る二次電池用試験装置１と同様の構成を有し、かつ同様の効果を奏する。また実施形態２に係る消火装置２Ａは、基本的に上記実施形態１に係る消火装置２と同様の構成を有し、かつ同様の効果を奏する。しかし、実施形態２では、消火装置に備えられた加圧減圧手段の構成が上記実施形態１と異なっている。

＜二次電池用試験装置及び消火装置の構成＞
まず、実施形態２に係る二次電池用試験装置１Ａ及び消火装置２Ａの構成について、図４を参照して説明する。二次電池用試験装置１Ａは、上記実施形態１と同様に、二次電池９０を収容する消火槽３と、二次電池９０の消火を行うための消火装置２Ａと、を備える。また消火装置２Ａは、上記実施形態１と同様に、消火液２１を貯留する密閉容器２０と、密閉容器２０の加圧及び減圧を選択的に行う加圧減圧手段４Ａと、密閉容器２０の加圧による消火槽３への消火液２１の供給又は密閉容器２０の減圧による消火槽３からの消火液２１の回収を行う消火液配管６０と、を備える。以下、上記実施形態１と異なる加圧減圧手段４Ａの構成について詳細に説明する。

加圧減圧手段４Ａは、上記実施形態１と同様の構成からなる吐出吸入部１０と、吸入配管３３と、吐出配管３４と、合流配管３５と、を備える。吸入配管３３は、密閉容器２０からガス（空気）を吸入するための配管である。吸入配管３３の下流端は、吸入口１１に接続されている。吐出配管３４は、密閉容器２０へガス（圧縮空気）を吐出するための配管である。吐出配管３４の上流端は、吐出口１２に接続されている。合流配管３５の一端は、点Ｐにおいて吸入配管３３の上流端及び吐出配管３４の下流端に接続されている。つまり、点Ｐは、吸入配管３３、吐出配管３４及び合流配管３５の接続点となっている。合流配管３５の他端は、密閉容器２０の内部空間２０Ａにおいて消火液２１の液面２１Ａよりも上に位置している。

加圧減圧手段４Ａは、吸入配管３３による密閉容器２０からのガスの吸入と、吐出配管３４による密閉容器２０へのガスの供給と、を切り替える切替手段１６をさらに備える。切替手段１６は、吸入配管３３の途中に設けられた第１の三方弁１６Ａと、吐出配管３４の途中に設けられた第２の三方弁１６Ｂと、を備える。第１の三方弁１６Ａは、吸入配管３３側の二つのポートと、大気開放側の一つのポートと、を含む。第１の三方弁１６Ａは、吸入口１１を大気開放させるとともに合流配管３５を遮断する状態と、吸入口１１と合流配管３５とが連通するとともに大気開放側を遮断する状態と、を切り替える。

第２の三方弁１６Ｂは、吐出配管３４側の二つのポートと、大気開放側の一つのポートと、を含む。第２の三方弁１６Ｂは、吐出口１２を大気開放させるとともに合流配管３５を遮断する状態と、吐出口１２と合流配管３５とが連通するとともに大気開放側を遮断する状態と、を切り替える。

第１，第２の三方弁１６Ａ，１６Ｂは、ユーザにより切り替えられる手動式のものであってもよいし、図示しない制御部からの信号により切り替えられる電動式のものであってもよい。

切替手段１６は、第１，第２の三方弁１６Ａ，１６Ｂを用いた場合と同様の回路切替が可能であればその構成は限定されず、第１，第２の三方弁１６Ａ，１６Ｂではなく複数の二方弁の組み合わせにより構成されてもよい。

＜二次電池の消火及び消火液の回収方法＞
次に、上記二次電池用試験装置１Ａによる二次電池９０の試験中において上記消火装置２Ａにより二次電池９０を消火し、また消火に使用された消火液２１を回収する方法について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、二次電池９０の消火の際に密閉容器２０から消火槽３へ消火液２１を供給する様子を示している。図６は、二次電池９０の消火に使用された消火液２１を消火槽３から密閉容器２０へ回収する様子を示している。

＜二次電池の消火＞
まず、二次電池９０の消火方法について、図５を参照して説明する。二次電池９０の消火の際、図５に示すように第１の三方弁１６Ａにおいて大気開放側のポートと吸入配管３３側（吸入口１１側）のポートとが互いに連通する一方、第２の三方弁１６Ｂにおいて吐出配管３４側の二つのポートが互いに連通する。そして、消火槽３内において二次電池９０の発火、発煙が生じると、吐出吸入部１０の吐出口１２から吐出された圧縮空気が図５中矢印に示すように吐出配管３４及び合流配管３５を順に通過し、内部空間２０Ａに吐出されることにより内部空間２０Ａが加圧される。これにより、内部空間２０Ａ内の消火液２１が第１の配管口６１から消火液配管６０内に流入し、図５中矢印に示すように配管内を通過して第２の配管口６２から消火槽３へ供給される。その結果、二次電池９０が消火液２１中に浸漬されることにより二次電池９０が消火される。

＜消火液の回収＞
次に、二次電池９０の消火が完了した後の消火液２１の回収について、図６を参照して説明する。消火液２１を回収する際、図６に示すように第１の三方弁１６Ａは吸入配管３３側の二つのポートが互いに連通する状態に切り替えられる一方、第２の三方弁１６Ｂは大気開放側のポートと吐出配管３４側（吐出口１２側）のポートが互いに連通する状態に切り替えられる。そして、内部空間２０Ａ内の空気が図６中矢印に示すように合流配管３５及び吸入配管３３を順に通過して吸入口１１へ吸引されることにより内部空間２０Ａが減圧される。これにより、二次電池９０の消火に使用された消火槽３内の消火液２１が第２の配管口６２から消火液配管６０内に流入し、図６中矢印に示すように配管内を通過して第１の配管口６１から密閉容器２０へ戻される。

＜実施形態２の特徴及び作用効果＞
次に、上記実施形態２に係る消火装置２Ａの特徴及びその作用効果について、図４〜図６を参照して説明する。

上記実施形態２に係る消火装置２Ａにおいて、加圧減圧手段４Ａは、吐出吸入部１０と、密閉容器２０からのガスの吸入を行う吸入配管３３と、密閉容器２０へのガスの吐出を行う吐出配管３４と、吸入配管３３によるガスの吸入と吐出配管３４によるガスの供給とを切り替える切替手段１６と、を備える。

これにより、切替手段１６を用いて吸入配管３３による密閉容器２０からのガスの吸入と吐出配管３４による密閉容器２０へのガスの供給とを切り替えることができるため、上記実施形態１のような配管の付け替え作業を必要とせずに密閉容器２０内を選択的に加圧又は減圧することができる。その結果、上記実施形態１と同様に二次電池９０の消火に使用された消火液２１を再利用することが可能になる。

（実施形態３）
次に、本発明のさらに他の実施形態である実施形態３について説明する。実施形態３に係る二次電池用試験装置１Ｂは、基本的に上記実施形態１に係る二次電池用試験装置１と同様の構成を有し、かつ同様の効果を奏する。しかし、実施形態３では、二次電池用試験装置１Ｂに備えられた消火槽の構成が上記実施形態１と異なっている。

＜二次電池用試験装置及び消火装置の構成＞
まず、実施形態３に係る二次電池用試験装置１Ｂの構成について、図７を参照して説明する。二次電池用試験装置１Ｂは、上記実施形態１と同様に、二次電池９０を収容する消火槽６と、二次電池９０の消火を行うための消火装置２と、を備える。また二次電池用試験装置１Ｂは、二次電池９０の過充電試験や温度試験、湿度試験に用いられる装置であって、二次電池９０に電圧を印加するための電源部（図示しない）などをさらに備える。以下、上記実施形態１と異なる消火槽６の構成について詳細に説明する。

消火槽６は、二次電池９０が載置される底壁部６Ｂ、当該底壁部６Ｂの外縁部から立設された側壁部６Ｃおよび透明な窓部材５を備えた恒温恒湿槽と、当該恒温恒湿槽内の温度及び湿度を制御する空調部（図示しない）と、を備える。消火槽６は、恒温恒湿槽の密閉空間内に二次電池９０を収容する。また上記二次電池用試験装置１Ｂは、消火槽６に設けられた排気配管８１と、当該排気配管８１に設けられた第３の三方弁１７及び排気装置１８をさらに備える。なお、加圧減圧手段の構成は、上記実施形態２における加圧減圧手段４Ａと同様の構成としてもよい。

第３の三方弁１７は、試験槽６側のポートと、排気装置１８側のポートと、大気開放側のポートと、を含む。第３の三方弁１７は、消火槽６の内部を大気開放させるとともに排気装置１８を遮断する状態と、消火槽６の内部を排気装置１８により排気するとともに大気開放側を遮断する状態と、を切り替える。第３の三方弁１７は、ユーザにより切り替えられる手動式のものであってもよいし、図示しない制御部からの信号により切り替えられる電動式のものであってもよい。

＜二次電池の消火及び消火液の回収方法＞
次に、上記二次電池用試験装置１Ｂによる二次電池９０の試験中において上記消火装置２により二次電池９０を消火し、また消火に使用された消火液２１を回収する方法について、図８及び図９を参照して説明する。図８は、二次電池９０の消火の際に密閉容器２０から消火槽６へ消火液２１を供給する様子を示している。図９は、二次電池９０の消火に使用された消火液２１を消火槽６から密閉容器２０へ回収する様子を示している。

＜二次電池の消火＞
まず、二次電池９０の消火方法について、図８を参照して説明する。上記二次電池用試験装置１Ｂでは、窓部材５から観察することにより試験中における二次電池９０の発火、発煙の有無が確認される。そして、二次電池９０の発火、発煙が確認されると、吐出吸入部１０の吐出口１２からガス配管３０を介して密閉容器２０の内部空間２０Ａに圧縮空気が供給されることにより当該内部空間２０Ａが加圧される。一方、第３の三方弁１７は試験槽６側のポートと排気装置１８側のポートとが連通する状態に切り替えられ、二次電池９０の発火により生じたガスが排気装置１８により排気される。そして、内部空間２０Ａの加圧により消火液２１が第１の配管口６１から消火液配管６０内に流入し、図８中矢印に示すように配管内を通過して第２の配管口６２から消火槽６へ供給される。その結果、二次電池９０が消火液２１中に浸漬されることにより、二次電池９０が消火されるとともに冷却される。なお、目視以外の手段により二次電池９０の発火、発煙が判断されてもよい。この場合、窓部材５の構成を省略することができる。

＜消火液の回収＞
次に、二次電池９０の消火が完了した後の消火液２１の回収について、図９を参照して説明する。消火液２１を回収する際、図９に示すようにガス配管３０の一方の端部３１が吐出吸入部１０の吐出口１２から吸入口１１に付け替えられる一方、第３の三方弁１７が消火槽６側のポートと大気開放側のポートとが互いに連通する状態に切り替えられる。そして、内部空間２０Ａ内の空気が図９中矢印に示すようにガス配管３０を介して吸入口１１へ吸引されることにより内部空間２０Ａが減圧される。一方、消火槽６の内部は、大気開放される。これにより、二次電池９０の消火に使用された消火槽６内の消火液２１が第２の配管口６２から消火液配管６０内に流入し、図９中矢印に示すように配管内を通過して第１の配管口６１から密閉容器２０へ戻される。

（変形例）
最後に、上記実施形態の変形例について説明する。

図１に示すように消火液配管６０を開口部３Ａ側から消火槽３の内部に配置させる場合に限られず、図１０に示すように消火液配管６０を底壁部３Ｂ側から消火槽３の内部に配置させてもよい。これにより、消火液配管６０を用いて消火槽３から密閉容器２０へ消火液２１を回収するために要する時間をより短縮することができる。なお、図１０の変形例は、実施形態１に限定されず、実施形態２，３においても同様に適用することができる。

上記実施形態１，２において、消火槽３の開口部３Ａに蓋が配置されてもよい。

上記実施形態１〜３において、第１の車輪部４２及び第２の車輪部５２が省略されてもよい。

上記実施形態１〜３において、フィルタ部材６３は、消火液配管６０において第２の配管口６２以外の場所に設けられてもよい。

上記実施形態３では、恒温恒湿槽を消火槽６として使用したが、恒温恒湿槽に別体の消火槽６を設置して使用する構成としてもよい。

なお、上記実施形態及び変形例は例示であって、本発明の範囲は上記実施形態及び変形例に制限されるものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態及び変形例ではなく特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ，１Ｂ 二次電池用試験装置、２，２Ａ 消火装置、３，６ 消火槽、４，４Ａ 加圧減圧手段、１０ 吐出吸入部、１１ 吸入口、１２ 吐出口、１６ 切替手段、２０ 密閉容器、２１ 消火液、３０ ガス配管、３１ 一方の端部、３２ 他方の端部、３３ 吸入配管、３４ 吐出配管、４２ 第１の車輪部、５２ 第２の車輪部、６０ 消火液配管、６１ 第１の配管口、６２ 第２の配管口、６３ フィルタ部材、９０ 二次電池

Claims (7)

1. 消火槽内に配置された二次電池の消火を行うための消火装置であって、
   消火液を内部に貯留するための密閉容器と、
   前記密閉容器の内部の加圧及び減圧を選択的に行う加圧減圧手段と、
   前記消火液が流入する第１の配管口を有し、前記加圧減圧手段による前記密閉容器の内部の加圧により前記消火槽への前記消火液の供給を行う一方、前記加圧減圧手段による前記密閉容器の内部の減圧により前記消火槽からの前記消火液の回収を行う消火液配管と、を備えた、消火装置。
2. 前記加圧減圧手段は、
   ガスの吸入口及び吐出口を備えた吐出吸入部と、
   前記吸入口又は前記吐出口に選択的に接続される一方の端部及び前記密閉容器内に位置する他方の端部を有するガス配管と、を含む、請求項１に記載の消火装置。
3. 前記加圧減圧手段は、
   ガスの吸入口及び吐出口を備えた吐出吸入部と、
   前記吸入口に接続され、前記密閉容器からガスを吸入するための吸入配管と、
   前記吐出口に接続され、前記密閉容器へガスを吐出するための吐出配管と、
   前記吸入配管によるガスの吸入と前記吐出配管によるガスの供給とを切り替える切替手段と、を含む、請求項１に記載の消火装置。
4. 前記吐出吸入部を搬送する第１の車輪部と、
   前記密閉容器を搬送する第２の車輪部と、をさらに備えた、請求項２又は３に記載の消火装置。
5. 前記消火液配管は、前記消火槽への前記消火液の供給又は前記消火槽からの前記消火液の回収を行う第２の配管口をさらに有し、
   前記第２の配管口に配置されるフィルタ部材をさらに備えた、請求項１〜４のいずれか１項に記載の消火装置。
6. 前記消火液は、水又は電解質水溶液である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の消火装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の消火装置と、
   前記消火液配管により前記消火液が供給又は回収され、二次電池を収容するための消火槽と、を備えた、二次電池用試験装置。

Images