JPH087879A - 電解液注液装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工性が優れた漏斗を備え、かつ高い精度で
電解液が注液され、歩留まりが向上された電解液注液装
置を提供することを目的とする。 【構成】 回転テーブルの回転の中心点に向けて傾動自
在に支持され、下端が弁座３４として機能する筒状出口
部３３を有する漏斗２７と、前記漏斗２７の下端に前記
出口部３３を囲むように固定されたノズル２８と、前記
ノズル２８内に前記弁座３４の下方に位置するように上
下動自在に配置された弁体２９と、前記ノズル２８内に
配置され、前記弁体２９を上方に付勢するための圧縮手
段３１とを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は遠心力を利用して電解液
未収容電池に電解液を注液する電解液注液装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばニッケル水素二次電池は、ニッケ
ル酸化物を含む正極と水素吸蔵合金を含む負極との間に
合成樹脂製のセパレータが介装された積層物からなる電
極群をアルカリ電解液と共に容器内に収納した構造を有
する。前記アルカリ電解液は目的とする量から外れて前
記容器内に収容されると電池性能が劣化するため、高い
精度で前記容器内に供給される必要がある。

【０００３】前記電極群が収納された容器に前記アルカ
リ電解液を注液するための電解液注液装置としては従来
より、図６及び図７に示す下端の出口部の大きさが極め
て小さい漏斗６１と、前記漏斗の下方に配置された電極
群収納容器保持手段とを回転テーブルにその半径方向に
傾動自在に取付け、かつ前記漏斗にアルカリ電解液を注
液するための定量吐出ポンプを設けたものが知られてい
る。このような装置において、前記保持手段に電極群収
納容器を収納し、前記定量吐出ポンプにより前記漏斗に
目的とする量の電解液を供給した後、前記回転テーブル
を回転させると、前記容器及び前記漏斗が前記回転テー
ブルから離れるようにその中心点に向けて傾動され、前
記容器及び前記漏斗に遠心力が働くため、前記漏斗内の
電解液が前記容器に移動されて前記容器に電解液が注液
される。

【０００４】しかしながら、前記装置において、前記漏
斗の出口部は前述した図７に示すように極めて小さいも
のの、常に開口されているため、前記漏斗を電解液が収
容された状態でしばらくの間放置した際に、前記漏斗の
出口部から前記電解液が漏れる。遠心力のような物理的
な電解液の移動力が加わっていない状態では前記電極群
は電解液が浸透し難いため、前記漏斗から漏れた電解液
は前記容器内の電極群の上部に溜る場合がある。この状
態で前記回転テーブルを回転させると、前記容器内の前
記電極群の上部に溜った電解液が外部に飛散するため、
前記容器に収容される電解液量が減少して歩留りが低下
するという問題点があった。

【０００５】また、前記漏斗の出口部の大きさが極めて
小さいため、前記漏斗に遠心力が働いた際に前記漏斗内
の電解液が前記容器に移動され難く、前記電解液の一部
が前記漏斗に残り、前記容器に収容される電解液量が減
少して歩留りが低下する恐れがあるという問題点があっ
た。更に、前記漏斗の出口部の穿設加工の作業は径が極
めて小さいために繁雑で、加工性が劣るため、前記装置
にかかるコストが高くなった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の問題を
解決するためになされたもので、加工性が優れた漏斗を
備え、かつ高い精度で電解液が注液され、歩留まりが向
上された電解液注液装置を提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転テーブル
と、前記回転テーブルに、前記テーブルの回転の中心点
に向けて傾動自在に支持され、下端が弁座として機能す
る筒状出口部を有する漏斗と、前記漏斗の下端に前記出
口部を囲むように固定されたノズルと、前記ノズル内に
前記弁座の下方に位置するように上下動自在に配置され
た弁体と、前記ノズル内に配置され、前記弁体を上方に
付勢するための圧縮手段と、前記漏斗の下方に配置され
た電解液未収容電池保持手段と、前記漏斗に電解液を供
給するための電解液供給手段とを具備し、前記弁体は、
前記圧縮手段により上方に付勢された際に前記弁座と当
接されて前記筒状出口部の穴を封鎖し、かつ前記漏斗が
前記テーブルの回転に伴う遠心力により前記テーブルか
ら離れる方向に傾動された際に前記弁座から離脱されて
前記出口部の穴を開放する作用をなすことを特徴とする
電解液注液装置である。

【０００８】

【作用】本発明の電解液注液装置によれば、遠心力が働
いた時に開く弁機構が設けられた漏斗を備えることによ
って、前記漏斗に遠心力が働いている時期のみにおい
て、漏斗内に収容された電解液を前記漏斗の出口部から
ノズルに供給して電解液未収容の電池に注液することが
できる。また、前記漏斗は前記弁機構を有し、前記ノズ
ルの出口穴の大きさを従来の弁機構が設けられていない
漏斗よりも大きくすることができるため、前記漏斗中の
電解液全てを確実に電解液未収容の電池に注液すること
ができる。従って、電解液未収容の電池に電解液を高い
精度で注液することができるため、歩留りを向上するこ
とができる。

【０００９】また、前記弁機構を有する漏斗は、ノズル
の出口穴を従来の漏斗のものよりも大きくすることがで
きるため、加工性を向上することができる。前記装置に
よれば、漏斗に供給された電解液は待機中は前記漏斗の
出口部から外部に漏れ出すことなく前記漏斗内にとどま
ることができ、かつ前記漏斗に遠心力が働いている時期
にのみ前記出口部から前記ノズルに供給されて電解液未
収容の電池に注液されるため、電解液供給作業を簡単に
することができる。

【００１０】更に、漏斗が複数個設けられた電解液注液
装置を複数個狭い場所に設置して電解液の注液を行う場
合、前記複数の漏斗は遠心力が働くと回転テーブルから
離れるようにその中心点に向けて傾動されるため、前記
各装置はそれ自身よりも広いスペースを要する。従っ
て、すべての装置の回転テーブルを一度に回転させて前
記漏斗に遠心力を働かせることは困難であるため、互い
に隣り合う装置の回転テーブルを交互に回転させること
になる。このため、前記各装置において漏斗に電解液を
収容してから回転テーブルを回転させるまでに掛かる時
間が長くなる。従来の弁機構が設けられていない漏斗を
用いると、この待機時間に前記漏斗の出口部から電解液
が漏れ出すため、漏斗に電解液が収容されてから一定時
間内に前記回転テーブルが回転されなかった場合には供
給不良とみなして廃棄処理が行われる。しかしながら、
前記供給不良判定を行うと、電解液供給作業が繁雑にな
るという問題点があった。本発明に係る漏斗を用いる
と、前記待機時間に前記漏斗の出口部から電解液が漏れ
出さないため、前記供給不良判定が不要になり、電解液
供給作業を更に簡単にすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明の電解液注液装置を示す概略
正面図、図２は本発明の電解液注液装置を示す上面図、
図３は図１の弁機構を有する漏斗に電解液が収容された
状態を示す断面図、図４は図１の電解液注液手段に遠心
力が働いた状態を示す部分正面図、図５は図４の弁機構
を有する漏斗を示す断面図。

【００１２】図１に示すように、支柱１には、円形の支
持台２が載置されている。円板３は前記支持台２に載置
されている。図示しないモータは前記支持台２内に配置
され、かつその駆動軸には傘歯車が嵌着されている。回
転軸４は、その先端付近が前記円板３に軸着され、かつ
その下端に嵌着された図示しない傘歯車は、前記駆動軸
の傘歯車に噛合されている。このような構成において、
前記モータを間欠的あるいは連続的に回転することによ
り前記駆動軸、２つの前記傘歯車及び前記回転軸が間欠
的あるいは連続的に回転され、これによって前記円板３
が間欠的あるいは連続的に回転される。

【００１３】図２に示すように第１電解液注液手段５、
第２電解液注液手段６、第３電解液注液手段７、第４電
解液注液手段８、第５電解液注液手段９、第６電解液注
液手段１０、第７電解液注液手段１１、第８電解液注液
手段１２、第９電解液注液手段１３、第１０電解液注液
手段１４、第１１電解液注液手段１５、第１２電解液注
液手段１６は、前記円板３の同心円上に例えば３０度の
等角度を隔てて配置されている。前記各電解液注液手段
５〜１６は、支持棒１７と、弁機構を有する漏斗１８
と、弁機構を有する漏斗を支持するための支持手段１９
と、電解液未収容電池保持手段２０とをそれぞれ備え
る。

【００１４】前記支持棒１７は、その一端が前記円板３
の同一円周上に３０度の等角度を隔てて固定されてい
る。駆動棒２１は、前記支持棒１７の他端に開口された
円形貫通穴２２に回転自在に挿入されている。１対のジ
ョイント２３（他方は図示せず）は、その上端が前記駆
動棒２１の両端に１対のリベット２４ａ，２４ｂにより
連結されている。

【００１５】前記支持手段１９としての下部支持板２５
は、前記１対のジョイント２３の下端に固定されてい
る。上部支持板２６は、前記下部支持板２５に取付けら
れている。前記上部支持板２６及び前記下部支持板２５
には、円形貫通穴がそれぞれ開口されている。

【００１６】前記弁機構を有する漏斗１８は、前記上部
支持板２６及び前記下部支持板２５に挿入されている。
図３に示すように前記弁機構を有する漏斗１８は、漏斗
２７と、ノズル２８と、弁体２９と、ばね座３０と、圧
縮手段としてのコイルスプリング３１とを備える。前記
漏斗２７は、上部に大径筒部３２及び下部に出口部とし
ての小径筒部３３を有する。前記出口部３３の下端面３
４は半球状に加工されて弁座として機能している。前記
ノズル２８は、前記漏斗２７の前記大径筒部３２の下端
に前記漏斗２７の前記出口部３３を囲むようにパッキン
３５を介してねじ止めされている。前記弁体２９は例え
ばステンレス製の球で、前記ノズル２８内に前記出口部
３３の前記弁座３４の下方に位置するように配置され、
かつ前記弁座３４と当接・離脱されて前記出口部３３を
開閉する作用をなす。前記ばね座３０は上部に十文字形
の寸法の小さいブロック３６ａと下部に十文字形の寸法
の大きいブロック３６ｂとを有する。前記ばね座３０
は、前記ブロック３６ｂの下端が前記ノズル２８内の先
端部に嵌着されている。前記ばね座３０により前記ノズ
ル２８内の先端部は四つ口に仕切られ、この４つの扇形
中空部は電解液通路となる。前記コイルスプリング３１
は例えばステンレスからなり、前記ばね座３０の前記ブ
ロック３６ｂの上面と前記弁体２９の下面との間に配置
され、前記弁体２９を上方に向けて付勢している。前記
弁体２９による前記出口部３３の開閉のタイミングは、
前記コイルスプリング３１の強度や前記出口部３３の大
きさを調節することにより変化される。

【００１７】前記電解液未収容電池保持手段２０は、図
１に示すように前記下部固定板２５の下端に取付けられ
た円筒形の支持軸ガイド３７と、上端が前記支持軸ガイ
ド３７に挿入された上下動自在の支持軸３８と、前記支
持軸３８の下端にフランジにより固定された矩形状のフ
レーム３９と、前記フレーム３９の下端に取り付けら
れ、かつ上部が２本の軸４０ａ，４０ｂを支点にして矢
印方向に傾動自在になっている電池収納部材保持治具４
１と、前記下部支持板２５の前記支持台２側の側面及び
前記フレーム３９の支持台側の面にそれぞれ取付けられ
た２つの支持ピン４２ａ，４２ｂと、前記２つの支持ピ
ン４２ａ，４２ｂ間に取着され、前記支持棒１７を上方
に向けて付勢するコイルスプリング４３と、上部が前記
フレーム３９に挿入されると共に下端が前記電池収納部
材保持治具４１に保持され、円形長穴を有する角形の電
池収納部材４４とを備える。なお、衝撃吸収のための突
起部４５は、前記支持台２の側面に取付けられ、かつ前
記支持ピン４２ｂと当接している。

【００１８】電解液未収容電池供給手段としての駆動ロ
ーラ（図示せず）が取付けられた無端ベルト４６は、図
２に示すように例えば前記電解液注液手段５の下方に配
置され、かつ矢印に示す前記円板３に向かう方向に回動
されている。図１及び図２に示すように電解液収容済み
電池回収手段としての駆動ローラ４７が取付けられた無
端ベルト５０は、例えば前記第電解液注液手段１４の下
方に配置され、かつ矢印に示す前記円板３から離れる方
向に回動される。

【００１９】第１電解液供給手段４９、第２電解液供給
手段５０は、図２に示すように例えば前記電解液注液手
段７、前記電解液注液手段８の後方にそれぞれ配置され
ている。前記漏斗２７への電解液供給は精度を向上する
ために、前記各電解液供給手段４９，５０を用いて２回
に分けて行われる。前記各電解液供給手段４９，５０
は、図１に示すように電解液貯蔵タンク５１と、下端が
前記電解液貯蔵タンク５１に侵漬された電解液吸入管５
２と、先端にノズルが接続された注液管５３と、前記吸
入管５２と前記注液管５３との間に配置された定量吐出
ポンプ５４とから構成される。このような構成によれ
ば、前記ポンプ５４を駆動すると前記貯蔵タンク５１内
の所定量の電解液が前記吸入管５２に吸い上げられ、前
記注液管５３に送られて前記ノズルから前記漏斗２７に
供給される。

【００２０】次に、前述した電解液注液装置の動作を前
述した図１〜図３及び図４〜図５を参照して説明する。
まず、容器内にニッケル正極と水素吸蔵合金負極との間
に合成樹脂製のセパレータを介装して渦巻状に捲回され
た電極群が収納された構造を有する電解液未供給の円筒
形ニッケル水素二次電池Ｂを用意し、前記二次電池Ｂを
前記収納部材４４に収納する。図示しない駆動源の電源
をオンにし、前述した図２に示すように前記電池供給手
段の前記無端ベルト４６により前記収納部材４４を前記
電解液注液手段５の下方に搬送する。搬送された前記収
納部材４４は上部が前記各軸４０ａ，４０ｂを支点にし
て矢印方向に開かれた前記保持治具４１の下方から挿入
されることにより上部が前記フレーム３９に挿入され、
かつ下部が前記保持治具４１に固定される。

【００２１】次いで、前記円板３を半時計回りに３０°
回転すると、空の前記電解液注液手段１６が前記無端ベ
ルト４６の上方に移動され、かつ前記無端ベルト４６に
より前記収納部材４４が前記電解液注液手段１６の下方
に搬送される。前記収納部材４４は、上部が前記各軸４
０ａ，４０ｂを支点にして矢印方向に開かれた前記保持
治具４１の下方から挿入されることにより上部が前記フ
レーム３９に挿入され、かつ下部が前記保持治具４１に
固定される。

【００２２】次いで、前記円板３を半時計回りに３０°
回転すると、前記電解液注液手段５が前記電解液供給手
段４９のノズルの下方に移動され、前記漏斗２７にアル
カリ電解液が供給される。この時、前記弁体２９は、前
述した図３に示すように前記コイルスプリング３１によ
り上方に付勢されているため、前記漏斗２７の前記出口
部３３の前記弁座３４と当接されて前記出口部３３を封
鎖している。このため、前記電解液は前記出口部３３を
通って外部に漏れ出すことなく前記漏斗２７内に留ま
る。また、前記円板３の回転に伴って、空の前記電解液
注液手段１５が前記無端ベルト４６の上方に移動され、
かつ前記無端ベルト４６により前記収納部材４４が前記
電解液注液手段１５の下方に搬送される。前記収納部材
４４は、上部が前記各軸４０ａ，４０ｂを支点にして矢
印方向に開かれた前記保持治具４１の下方から挿入され
ることにより上部が前記フレーム３９に挿入され、かつ
下部が前記保持治具４１に固定される。

【００２３】次いで、前記円板３を半時計回りに３０°
回転すると、前記電解液注液手段５が前記電解液供給手
段５０のノズルの下方に移動され、前記漏斗２７にアル
カリ電解液が前記出口部３３を通って外部に漏れ出すこ
となく収容される。これに伴って空の前記電解液注液手
段１４が前記無端ベルト４８の上方に移動され、前記無
端ベルト４６により前記収納部材４４が前記電解液注液
手段１５の下方に搬送される。前記収納部材４４は、上
部が前記各軸４０ａ，４０ｂを支点にして矢印方向に開
かれた前記保持治具４１の下方から挿入されることによ
り上部が前記フレーム３９に挿入され、かつ下部が前記
保持治具４１に固定される。

【００２４】このようにして前記各電解液注液手段５〜
１６の前記ノズル２８の下方に前記収納部材４４を配置
し、前記漏斗２７内に前記各電解液供給手段４９，５０
により電解液を収容した後、前記円板３を半時計回りに
連続的に回転させる。回転速度が高くなるにつれて前記
各電解液注液手段５〜１６は前記円板３から離れるよう
にその半径方向に傾動されて図４に示すようにほぼ横置
きになり、これに伴って前記各電解液注液手段５〜１６
の前記漏斗２７内に収容された電解液及び前記弁体２９
に遠心力が加わり図５に示すように前記弁体２９が前記
コイルスプリング３１の付勢力に抗して前記ばね座３０
に向けて下降される。このような弁体２９の下降により
前記弁体２９が前記漏斗２７の前記出口部３３の前記弁
座３４から離れて前記出口部３３が開放され、前記漏斗
２７内の電解液が前記出口部３３を通って前記ノズル２
８内に移動される。移動された電解液は前記ばね座３０
の周縁に形成された前記電解液通路を通って、前記ノズ
ル２８の出口穴から前記二次電池Ｂに高い精度で注液さ
れる。

【００２５】次いで、前記円板３の回転速度を徐々に下
げると、前記各電解液注液手段５〜１６に働く遠心力が
次第に小さくなるため、前記コイルスプリング３１の付
勢力が前記遠心力よりも大きくなり、前記弁体２９が上
方に付勢される。これにより前述した図３に示すように
前記出口部３３の前記弁座３４に前記弁体２９が当接さ
れて前記出口部３３が封鎖される。これに伴って前記各
電解液注液手段５〜１６は前述した図１に示すように前
記支持ピン４２ｂが前記支持台２の前記突起部４５に当
接されて前記円板３の前記支持棒１７に懸架され、かつ
前記電解液注液手段１４が前記電池回収手段としての前
記無端ベルト４８の上方に配置された状態に戻る。

【００２６】次いで、前記電解液注液手段１４の前記保
持治具４１の上部を前記各軸４０ａ，４０ｂを支点にし
て矢印方向に開き、電解液供給済みの二次電池Ｂが収納
された収納部材４４を前記フレーム３９の内面及び前記
保持治具１４の内面に沿って下降させ、前記無端ベルト
４８上に供給して回収する。この後、前記円板３を半時
計回りに３０°ずつ回転させて、前記各電解液注液手段
５〜１３，１５，１６から電解液供給済みの二次電池Ｂ
が収納された収納部材４４を前記無端ベルト４８により
回収する。

【００２７】このような構成の電解液注液装置によれ
ば、前記漏斗２７に供給された電解液は待機中に前記出
口部３３を通って外部に漏れ出すことなく前記漏斗２７
内にとどまることができ、かつ前記漏斗２７内に収容さ
れた電解液及び前記弁体２９に遠心力が働いた時のみ前
記漏斗２７内に収容された電解液を前記出口部３３から
前記ノズル２８に供給し、前記ノズル２８の出口穴から
前記二次電池Ｂに注液することができる。

【００２８】なお、前記実施例では前記弁体２９として
球形のものを用い、かつ前記弁座３４として半球状のも
のを用いる説明にしたが、前記弁体２９及び前記弁座３
４は前記出口部３３の開閉を行うことができる形状であ
れば良く、例えば前記弁体２９を円錐形にし、かつ前記
弁座３４を円錐状にすることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の電解液注液
装置によれば、電解液未収容の電池に電解液を高い精度
で注液することができ、歩留りを向上することができ、
かつ漏斗の加工性を向上することができ、更に電解液供
給作業を簡単にできるという顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電解液注液装置を示す概略正面図。

【図２】本発明の電解液注液装置を示す上面図。

【図３】図１の弁機構を有する漏斗に電解液が収容され
た状態を示す断面図。

【図４】図１の電解液注液手段に遠心力が働いた状態を
示す部分正面図。

【図５】図４の弁機構を有する漏斗を示す断面図。

【図６】従来の漏斗を示す斜視図。

【図７】図７の漏斗の断面図。

【符号の説明】

１…支柱、２…支持台、３…円板、５〜１６…電解液注
液手段、１８…弁機構を有する漏斗、１９…支持手段、
２０…電解液未収容電池保持手段、２７…漏斗、２８…
ノズル、２９…弁体、３０…ばね座、３１…コイルスプ
リング、３３…出口部、３４…弁座、４９，５０…電解
液供給手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転テーブルと、 前記回転テーブルに、前記テーブルの回転の中心点に向
   けて傾動自在に支持され、下端が弁座として機能する筒
   状出口部を有する漏斗と、 前記漏斗の下端に前記出口部を囲むように固定されたノ
   ズルと、 前記ノズル内に前記弁座の下方に位置するように上下動
   自在に配置された弁体と、 前記ノズル内に配置され、前記弁体を上方に付勢するた
   めの圧縮手段と、 前記漏斗の下方に配置された電解液未収容電池保持手段
   と、 前記漏斗に電解液を供給するための電解液供給手段とを
   具備し、 前記弁体は、前記圧縮手段により上方に付勢された際に
   前記弁座と当接されて前記筒状出口部の穴を封鎖し、か
   つ前記漏斗が前記テーブルの回転に伴う遠心力により前
   記テーブルから離れる方向に傾動された際に前記弁座か
   ら離脱されて前記出口部の穴を開放する作用をなすこと
   を特徴とする電解液注液装置。