(57)【要約】      （修正有）【課題】チェックバルブのシート部及びその近傍の供給通路への付着物の堆積を抑制し、電解液の流れを改善する方法を提供する。【解決手段】ノズル２２に電解液を供給する供給通路４２，４４内に、ノズル側からの電解液の逆流を防止するチェックバルブ２６を設ける。このチェックバルブ２６は、球形のボール４７と、シート部４９へ向けてボール４７を付勢するリターンスプリング４８と、を有する。ボール４７が通路長手方向に移動可能に配設される供給通路４４の内壁面に、径方向外方へ向かって窪むとともに通路長手方向に沿って延在する複数の溝５１を凹設する。溝５１は、十字状の４箇所に周方向に等間隔で配設される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池内に電解液を注液するノズルと、
このノズルに電解液を供給する供給通路内に設けられ、ノズル側からの電解液の逆流を防止するチェックバルブと、を有し、
このチェックバルブは、
上記供給通路の通路長手方向に移動可能に配置される球形のボールと、
上記供給通路に設けられ、上記ボールが着座するシート部と、
このシート部へ向けて上記ボールを付勢する付勢手段と、を有し、
かつ、上記ボールが配設される供給通路の内壁面に、径方向外方へ向かって窪むとともに上記通路長手方向に沿って延在する複数の溝を凹設したことを特徴とする電解液の注液装置。
【請求項２】
上記複数の溝は、上記シート部の近傍の供給通路の内壁面のうちで、約９０度毎で４箇所に十字状に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電解液の注液装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池内に電解液を注液する注液装置に関し、特に、電解液の供給通路に設けられるチェックバルブの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、シート状の正極板と負極板とをセパレータを挟んで交互に積層した発電要素を、ラミネートフィルムからなる外装体の内部に電解液とともに密封した電池へ電解液を注液する技術が開示されている。電解液の注液は、減圧雰囲気下で外装体の開口部より注液装置を用いて行われる。
【０００３】
この注液装置は、一般的に、電解液を注液するノズルと、電解液を貯留するタンクと、を有し、このタンクからノズルへ電解液を供給する供給通路には、ノズル側からタンク側への電解液の逆流を防止するチェックバルブが設けられる。このチェックバルブは、公知のように、供給通路内に通路長手方向に移動可能に配設された球状のボールと、このボールをシート部へ付勢するリターンスプリングと、を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２２２２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
注液を繰り返すうちに、ボールが配置されたシート部及びその近傍の供給通路に付着物が堆積すると、電解液の流れを阻害し、所定の流量を注液することができなくなるおそれがある。また、付着物により、シート部のシール性が悪化して所定量の注液を行うことができなくなるおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、シート部及びその近傍の供給通路への付着物の堆積を抑制し、電解液の流れを改善することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電解液の注液装置は、電池内に電解液を注液するノズルと、このノズルに電解液を供給する供給通路内に設けられ、ノズル側からの電解液の逆流を防止するチェックバルブと、を有している。このチェックバルブは、上記供給通路の通路長手方向に移動可能に配置される球形のボールと、上記供給通路に設けられ、上記ボールが着座するシート部と、このシート部へ向けて上記ボールを付勢する付勢手段と、を有している。そして、上記ボールが配設される供給通路の内壁面に、径方向外方へ向かって窪むとともに上記通路長手方向に沿って延在する複数の溝を凹設している。
【０００８】
上記複数の溝は、好ましくは、上記シート部の近傍の供給通路の内壁面の周方向に等間隔毎に設けられ、例えば約９０度毎で４箇所に十字状に設けられている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ボールの表面と供給通路の内壁面との間隙が小さい場合にも、供給通路の内壁面から更に径方向外方に窪んだ複数の溝内を電解液が流れることができるために、注液の繰り返しに伴ってシート部及びその近傍の供給通路の内壁面に付着物が堆積することを抑制することができる。これによって、付着物による電解液の流れが阻害されることを抑制し、シート部のシール性を維持して、長期にわたって電解液の良好な注液を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例に係る電解液の注液装置を示す全体構成図。
【図２】上記注液装置のノズルユニットを示す構成図。
【図３】本実施例の要部をなすチェックバルブの近傍を示す断面図。
【図４】同じくチェックバルブの近傍を示す下面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図示実施例により本発明を説明する。図１は、本発明が適用される電解液の注液装置を模式的に示す構成図である。この注液装置は、電池１内に電解液を注液するものである。電池１は、例えば上記の特開２０１１−２２２２２１号公報にも記載されているように公知のリチウムイオン二次電池であり、簡単に説明すると、シート状の正極板と負極板とをセパレータを挟んで交互に積層した発電要素を、ラミネートフィルムからなる外装体２の内部に電解液とともに密封し、かつ、正極板と負極板のそれぞれに接続する２つの端子３を外装体２の外部に導出した構造となっている。
【００１２】
注液装置は、所定の真空度に減圧されたチャンバー１０内で注液を行うもので、注液を行うノズルユニット１１が複数設けられて、複数の電池１に同時に注液が行われる。電解液は、メインタンク１２からメイン配管１３を通して複数のサブタンク１４に供給され、このサブタンク１４からサブ配管１５を通して各ノズルユニット１１に供給される。メイン配管１３には、電解液内の異物を除去するフィルター１６が介装されている。
【００１３】
図２は、ノズルユニット１１の構成を示す構成図である。ノズルユニット１１は、ハウジング２１に取り付けられ、電池１の外装体２の上端の開口部４（図１参照）より電解液を注液するノズル２２と、ハウジング２１内に形成され、ノズル２２へ電解液を供給する供給通路２３と、を有している。供給通路２３には、上流側より順に、ノズル２２側への電解液の供給と遮断を切り換える供給切換弁２４と、ノズル２２から注液される流量を調整する流量調整機構２５と、ノズル２２側からメインタンク１２やサブタンク１４等が設けられた上流側への電解液の逆流を防止するチェックバルブ２６と、が設けられている。
【００１４】
ノズル２２は、ノズルボディ２７に移動可能に設けられたニードル弁２８と、このニードル弁２８の円錐形状の先端がノズルボディ２７のシート部２９に着座する閉弁方向にニードル弁２８を付勢するスプリング３０と、を有している。ニードル弁２８の基端部にはピストン３１が設けられ、このピストン３１によりノズルボティ２７の内部が第１作動室３２と第２作動室３３とに仕切られている。そして、切換制御弁３４により両作動室３２，３３内に供給される加圧空気による圧力を調整することによって、ノズル２２の開閉が切り換えられる。この切換制御弁３４の動作は制御部３５により制御される。同様に、上記の供給切換弁２４の開閉動作も制御部３５により制御される。
【００１５】
流量調整機構２５は、供給通路２３内に進退可能に設けられたプランジャ３６と、ボールネジ３７を介してプランジャ３６を進退駆動するサーボモータ３８と、を有しており、プランジャ３６のストローク量に応じた流量の電解液がノズル２２側へ供給される。このとき、供給切換弁２４は閉じている。サーボモータ３８の動作もまた上記の制御部３５によって制御される。
【００１６】
なお、チェックバルブ２６が配設された供給通路２３の上側には、上端が開放可能なエア抜き用の通路３９が形成されている。
【００１７】
図３及び図４は、本実施例の要部をなすチェックバルブ２６の近傍を示す断面図及び下面図である。供給通路２３の一部として、第１バルブボディ４１には小径な第１供給通路４２が形成されるとともに、第２バルブボティ４３には第１供給通路４２よりも大径な第２供給通路４４が形成されている。両通路４２，４４が直列に接続・連通するように、第１バルブボティ４１と第２バルブボティ４３とは直列に接続・固定されており、かつ、フランジ部４５のボルト孔４６を挿通する固定ボルトによってハウジング２１側に固定される。電解液は第１供給通路４２から第２供給通路４４へ流れた後、ノズル２２側へ供給されるように構成されている。なお、図２では簡略化のために第１バルブボディ４１や第２バルブボディ４３を省略して描いている。
【００１８】
断面円形をなす円柱状の第２供給通路４４には、ジルコニア等により形成される球状のボール４７が通路長手方向（図３の上下方向）に移動可能に配設されるとともに、このボール４７を閉弁方向（図３の上方向）へ付勢する付勢手段としてのリターンスプリング４８が設けられている。ボール４７の直径Ｄ２は第２供給通路４４の内径Ｄ１よりも小さく（Ｄ２＜Ｄ１）、両者の間には微小な間隙ΔＤが確保されている。
【００１９】
第１バルブボディ４１には、上記第２供給通路４４よりも小径な断面円形の第１供給通路４２が形成されるとともに、閉弁時にボール４７が着座するシート部４９が形成されている。このシート部４９は円錐形状をなし、大径側の下端で第２供給通路４４と接続するとともに小径側の上端で第１供給通路４２と接続している。つまり、シート部４９により第１供給通路４２から第２供給通路４４へ向けて徐々に拡径しながら両者が滑らかに接続・連通する形となっている。図示していないが、このシート部４９にはボール４７の衝突時の衝撃を緩和する適宜なＯリングが設けられている。
【００２０】
なお、図３の実線で描いたボール４７はシート部４９に着座した閉弁状態を示しており、破線で示すボール４７Ａはリターンスプリング４８のバネ力に抗してボール４７がシート部４９から離間した開弁状態を示している。
【００２１】
そして本実施例では、ボール４７が配設されたシート部下流側の第２供給通路４４の内壁面に、径方向外方へ向かって断面半円弧状に窪んだ４つの溝５１を凹設している。これらの溝５１は、周方向に等間隔置きに配設され、この実施例では約９０度毎で４箇所に十字状に設けられるとともに、第２供給通路４４と同様、その通路長手方向に沿って第２供給通路４４の全長にわたって延設されている。
【００２２】
このような溝５１を形成することによって、付着物の堆積等に起因してボール４７と第２供給通路４４との間隙ΔＤが微小となっているような場合であっても、ボール４７がシート部４９から離間する開弁時には、溝５１を通して電解液の流れを確実に確保することができる。このような溝５１を通した電解液の流れによって、シート部４９及びその近傍の第２供給通路４４の内壁面や、ボール４７の表面に付着物が堆積することを抑制することができる。また、仮に付着物が一時的に堆積しても、溝５１を通した電解液の流れが確保されているために、電解液の流量が過剰に制限されることはなく、また、この流れによって付着物が流され易いために、付着物が慢性的に堆積することはない。
【００２３】
また、溝５１を９０度毎で４箇所に十字状に設けており、つまり第２供給通路４４の周方向に等間隔おきに複数の溝５１を設けているために、これら複数の溝５１を通した流れが周方向で均一化される。このため、周方向の一部に局所的に流れが集中したり付着物が局所的に堆積することを抑制し、良好な電解液の流れを確保することができる。
【００２４】
更に、溝５１を第２供給通路４４と同様に第２バルブボティ４３の上端の開口部まで通路長手方向に延長形成しているために、製造時の型抜き作業が容易であり、製造性にも優れている。
【００２５】
以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形・変更を含むものである。例えば、溝５１の個数や形状は上記実施例のものに限られず、例えば溝の個数は２，３あるいは５以上であっても良く、また、溝の形状は断面矩形あるいは断面三角形状のものであっても良い。
【符号の説明】
【００２６】
２２…ノズル
２６…チェックバルブ
４４…第２供給通路（供給通路）
４７…ボール
４８…リターンスプリング（付勢手段）
４９…シート部
５１…溝
【図１】
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【図２】
2015138722.tif 000004
【図３】
2015138722.tif 000005
【図４】
2015138722.tif 000006