電池パック
【課題】保護回路が内蔵されていても、簡便かつ安全に放電させることができる電池パックを提供する。
【解決手段】ケースＫ内に複数の電池セルＣが収容された、保護回路ＰＳを有する電池パックＰＢであって、ケースＫには、電池パックＰＢを液体に浸漬して放電処理を行う際に、液体をケースＫ内に導入し得る液体導入機構が設けられている。液体導入機構が設けられているので、電池パックＰＢを液体に浸漬すれば、ケースＫ内に液体を導入することができる。すると、ケースＫ内の電池セルＣの電極に直接液体が接触し、保護回路ＰＳを通ることなく、電極間に電流が流れるので、保護回路ＰＳが設けられている電池パックＰＢであっても、効率よく放電処理を行うことができる。
【解決手段】ケースＫ内に複数の電池セルＣが収容された、保護回路ＰＳを有する電池パックＰＢであって、ケースＫには、電池パックＰＢを液体に浸漬して放電処理を行う際に、液体をケースＫ内に導入し得る液体導入機構が設けられている。液体導入機構が設けられているので、電池パックＰＢを液体に浸漬すれば、ケースＫ内に液体を導入することができる。すると、ケースＫ内の電池セルＣの電極に直接液体が接触し、保護回路ＰＳを通ることなく、電極間に電流が流れるので、保護回路ＰＳが設けられている電池パックＰＢであっても、効率よく放電処理を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パックに関する。さらに詳しくは、複数の電池セルがケース内に封入されて形成された電池パックであって、封入されている電池セルに残留している電気を放電させやすい構造とした電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
使用済みの電池（以下、廃電池という）には、多数の有価金属（ニッケル、コバルト、マンガン、銅、リチウム等）が使用されているため、廃電池を解体して有価金属を回収するリサイクル処理が行われる。
かかる廃電池には、機器を駆動する電力はなくても、ある程度の電力が残留している可能性がある。このため、リサイクル処理における電池の解体中に電池の正極と負極とがショートした状態になると、電池内で大電流が流れて発熱して発火したり、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸メチルエチル等の電解液が突沸したりするなどのトラブルを生じる危険性がある。
【０００３】
そこで、上記のごとき問題が生じることを防ぐために、廃電池を解体する前に残留している電力を放電等させて、残留電力を減少させることが行われている。そして、かかる処理を行う場合、廃電池を個別に放電等させて残留している電力を減少させることは手間がかかりすぎて実用的ではないので、従来、水等の伝導物質の溶液中に廃電池を投入し、伝導物質を介して電極間を短絡させ放電する方法などが提案されている（特許文献１）。
【０００４】
近年、近年自動車やパソコンなどに使用されるバッテリでは、複数の電池セルがパッケージとして封入されているパック形態の電池(以下、単に電池パックという)として提供されることが多い。これは、電池パックとすると、単電池間の配線を選定することにより目的とする電圧や必要な容量を自由に設定できるからである。具体的には、電池パックとして、直径１８ｍｍ、長さ６５ｍｍ程度の単電池を数本〜１０本程度を塩ビやポリプロピレンなどの容器に収容し、内部で直列および並列に接続し、密閉したものが使用されている。
【０００５】
かかる電池パックは、単電池に比べて出力電圧が高く容量も大きいことから、過電流による発熱などの事故を防止するために、過電流を防止する機能を有する保護回路が内蔵されることが多くなっている。このため、保護回路を有する電池パックについて放電処理を行う場合、特許文献１の技術のように、電池パックをそのまま伝導物質の溶液中に浸漬させて外部端子間を短絡させても放電が効率的に進まない。なぜなら、外部端子間に大電流が流れると、保護回路が電流を制御することがあるからである。
また、電流制御機能を持たない種類の保護回路を持つ電池パックであったとしても、保護回路が外部との電気的接続を行うために電池パックの外面に設けられている外部端子は、その金属露出部の表面積が安全上小さくなっている。すると、外部端子の導通面積が小さくなっていることによって、電池パック内部の複数の電池セル全てを対象とした十分な放電電流が得にくく、放電に時間がかかってしまう。
【０００６】
以上のごときであるから、保護回路を有する電池パックでは、電池パックを液体窒素等で冷却して内部にある引火性の有機溶媒を凍らせて安定化させ、パッケージのみをロールクラッシャー等により開砕し、パッケージ内部から電池セルを取り出して、取り出された電池セルを処理したり（特許文献２、３）、パッケージを一つ一つ手作業で分解して開き、電池セルを取り出して取り出された電池セルについて放電処理を行ったり、もしくは、別の処理にて無害化するなどのコストと手間のかかる方法が採用されている。
【０００７】
近年使用が増加し、また、廃棄量が増加している電池パックについて、効率よくリサイクル処理する上では、電池パック内の電池セルについて効率よく放電処理を行うことが重要であり、効率よく放電処理を行う方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−３０６３９４号公報
【特許文献２】特許３４９５７０７号公報
【特許文献３】特表２００４−５０８６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑み、保護回路が内蔵されていても、簡便かつ安全に放電させることができる電池パックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明の電池パックは、ケース内に複数の電池セルが収容された、保護回路を有する電池パックであって、前記ケースには、該電池パックを液体に浸漬して放電処理を行う際に、該液体を前記ケース内に導入し得る液体導入機構が設けられていることを特徴とする。
第２発明の電池パックは、第１発明において、前記液体導入機構は、前記ケースに形成された、該ケース内部と外部との間を連通する貫通孔および／または該ケース内部と外部との間を連通する貫通孔を形成し得る貫通孔形成部を備えていることを特徴とする。
第３発明の電池パックは、第２発明において、前記液体導入機構は、前記貫通孔の開口部を塞ぐように取り付けられた、該ケース内部と外部との間を遮断する封止部材を備えていることを特徴とする。
第４発明の電池パックは、第３発明において、前記封止部材が、前記液体により溶解する素材によって形成されていることを特徴とする。
第５発明の電池パックは、第２発明において、前記貫通孔形成部は、前記ケースの他の部分に比べて厚さが薄く形成されている破断部を備えていることを特徴とする。
第６発明の電池パックは、第１、第２、第３、第４または第５発明において、前記ケース内に、前記電池セルが複数列並んで収容されており、前記液体導入機構は、前記ケースにおいて、前記電池セルが並んでいる方向の一端部と他端部に、前記貫通孔および／または前記貫通孔形成部を備えていることを特徴とする。
第７発明の電池パックは、第１、第２、第３、第４、第５または第６発明において、前記電池セルが、リチウムイオン電池もしくはニッケル水素電池であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明によれば、液体導入機構が設けられているので、電池パックを液体に浸漬すれば、ケース内に液体を導入することができる。すると、ケース内の電池セルの電極に直接液体が接触し、保護回路を通ることなく、電極間に電流が流れるので、保護回路が設けられている電池パックであっても、効率よく放電処理を行うことができる。
第２発明によれば、液体導入機構が貫通孔および／または貫通孔を形成し得る貫通孔形成部であるから、電池パックを簡単な構造とすることができる。
第３発明によれば、貫通孔の開口部を塞ぐように封止部材を取り付けているだけであるから、放電処理の前処理が封止部材を取り外すだけでよい。よって、放電処理の作業を簡単かつ短時間で行うことができる。しかも、貫通孔が封止部材によって塞がれているので、電池パックを使用しているときに、電池パック内に異物が侵入するなどの問題も防ぐことができる。
第４発明によれば、電池パックを液体に浸漬すれば、封止部材が溶解して貫通孔が露出するので、封止部材を取り外す作業も不要となり、放電処理をより一層迅速に行うことができる。
第５発明によれば、貫通孔形成部を加圧等すれば、容易に貫通孔を形成することができるので、放電処理の前処理が簡単になり、放電処理の作業を簡単かつ短時間で行うことができる。
第６発明によれば、液体に浸漬させると、一方の端部に設けられた貫通孔から液体を流入させる一方、他方の端部に設けられた貫通孔からケース内部の気体を排出させることができる。しかも、液体や気体を、電池セルの並んでいる方向に沿って流すことができるので、液体をケース内に迅速に充満させることができるし、放電の際に発生する気体の排出処理も迅速に行うことができる。よって、放電処理の時間を短くすることができる。
第７発明によれば、電池セルの残留電力が大きくても、安全かつ迅速に処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の電池パックＰＢの概略説明図である。
【図２】他の実施形態の電池パックＰＢの概略説明図である。
【図３】他の実施形態の電池パックＰＢの概略説明図である。
【図４】電池パックＰＢを放電処理する作業を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の電池パックは、複数の電池セルがケースに収容されてパッケージされた保護回路を内蔵する電池パックであって、使用済みとなった後、有価金属を回収する回収処理の前に行う放電処理を容易に行うことができるような構造としたことに特徴を有するものである。
【００１４】
（放電処理の説明）
まず、本発明の電池パックを説明する前に、電池パックを放電処理する方法について、図４に基づいて説明する。
図４（Ａ）において、符号ＢＰは電池パックを示しており、符号Ｃは電池パックＢＰ内に収容されている電池セルを示している。この電池パックＢＰについて放電処理を行う場合には、まず、電池パックＢＰのケースＫに、その内部と外部との間を連通する貫通孔ｈを形成する（図４（Ｂ）、孔形成工程Ｓ１）。
【００１５】
ケースＫに貫通孔ｈが形成されれば、その電池パックＰＢを、電気伝導性を有する液体、例えば、塩化ナトリウム溶液などの放電液ＡＬに電池パックＰＢを浸漬する（図４（Ｃ）、浸漬工程Ｓ１）。すると、貫通孔ｈを通して放電液ＡＬがケースＫ内に流入し、放電液ＡＬによってケースＫ内が満たされる。
【００１６】
貫通孔ｈを通して放電液ＡＬがケースＫ内に流入することによって、電池セルＣの両極端子に放電液ＡＬが接触するようになる。すると、放電液ＡＬを介して、電池セルＣの両極端子間が直接導通される。つまり、放電液ＡＬによって、保護回路ＰＳをバイパスして電池セルＣの両極端子が導通されるから、電池セルＣからは保護回路ＰＳによって制限されることなく電流が放電される。
また、外部端子と電液ＡＬとの接触面積に比べて、各電池セルＣの両極端子と放電液ＡＬとの接触面積はその合計面積が大きいため、比較的大きな放電電流を得やすい。
よって、電池セルＣから短時間で大量の放電を生じさせることが可能となるので、電池パックＰＢの放電処理、言い換えれば、複数の電池セルＣの放電処理を効率よく短時間で実施することができる。
【００１７】
そして、上記のごとき放電処理を行った電池パックＰＢについて、破砕・浸出処理などの回収処理を行うことによって、電池セルＣに含有されていた有価金属が回収されるのである。
【００１８】
（電池パックＰＢの説明）
つぎに、本発明の電池パックＰＢについて説明する。
本発明の電池パックＰＢは、例えば、パソコンや電気自動車、電動自転車、電動二輪車、携帯電話、デジタルカメラ、電動工具、家庭用蓄電池等のバッテリとして使用されるものであり、ケースＫ内に複数の電池セルＣが収容されて形成されたものである（図４（Ａ）参考）。
そして、本発明の電池パックＰＢは、上述した放電処理を行う際に放電液ＡＬをケースＫ内に導入しまたケースＫ内の気体をケースＫ外に排出する貫通孔ｈを容易かつ安全に形成する貫通孔形成部を設けたことに特徴を有している。
【００１９】
まず、貫通孔形成部について説明する前に、電池パックＰＢの電池セルＣおよびケースＫについて簡単に説明する。
【００２０】
（電池セルＣについて）
電池セルＣは、例えば、円筒型（鉄ケース）、角型（鉄ケースもしくはアルミケース）、ラミネート型のリチウムイオン電池やニッケル水素電池などであるが、一般的な電池パックＰＢに使用されるものであれば、とくに限定されない。
【００２１】
なお、リチウムイオン電池等の電池セルＣの場合には、電池内部に高密度に電荷が充填されているので残留電力も大きい場合が多い。このため、上述したような放電処理を行う場合には、電池セルＣを損傷しないように、貫通孔ｈの形成を慎重に行う必要がある。しかし、本発明の電池パックＰＢでは、貫通孔が既に形成されている、または、貫通孔形成部を設けている。よって、貫通孔ｈを形成するときに電池セルＣを損傷する可能性を極力低くでき、貫通孔ｈを容易かつ安全に形成することができるので、電池セルＣに残留している電力が大きくても、安全かつ迅速に放電処理のための前処理を行うことができる。
【００２２】
（ケースＫについて）
ケースＫは、通常、プラスチックなどの素材を成形して形成された中空な箱形の部材であり、その内部の中空な空間に電池セルＣを複数収容できるように構成されている。
このケースＫには、外部と電池セルＣとを電気的に接続する外部電極が設けられており、この外部電極と電池セルＣとを電気的に接続する電気経路に、保護回路ＰＳが設けられている。この保護回路ＰＳは、外部電極から外部に供給される電流が所定の量以上とならないように制御する機能を有するもの、つまり、過大な電流が流れないように電流量を制御する機能を有するものである。
【００２３】
（貫通孔形成部の説明）
つぎに、本発明の電池パックＰＢの特徴である貫通孔形成部を説明する。
貫通孔形成部は、ケースＫの一部に形成されたものであり、ケースＫ内と外部との間を連通する貫通孔ｈを、人の手によって簡単に形成できるようにしたものである。
かかる貫通孔形成部を設けておけば、電池パックＰＢを放電液ＡＬに浸漬して放電処理を行う際に、貫通孔ｈを形成する前処理を簡単にできるので、好適である。
【００２４】
なお、貫通孔形成部は、人の指で押したりするだけでケースＫに貫通孔ｈを形成できるような構造が好ましいが、人の力だけで操作する一般的な工具（例えば、カッターやペンチなど）だけでケースＫに貫通孔ｈを形成できるものであってもよい。つまり、貫通孔形成部は、ウォータジェットなどの装置や、電動ドリルなどの工具を使用しなくても、ケースＫに貫通孔を形成できる構造であればよいのである。
【００２５】
貫通孔形成部は、例えば、以下のごとき構成とすることができる。
図１において、符号１０が貫通孔形成部を示している。この貫通孔形成部１０は、中央の押圧部１１と押圧部１１の周囲に形成された破断部１２とから形成されている。この貫通孔形成部１０において、押圧部１１は、ケースＫの他の部分とほぼ同じ厚さに形成されているが、破断部１２は、ケースＫの他の部分や押圧部１１に比べてその厚さが薄く形成されている。例えば、ケースＫがプラスチックの場合であれば、破断部１２はその厚さが、約０．２〜０．５ｍｍ程度となるように形成されている。
このため、貫通孔形成部１０の押圧部１１を指によってケースＫ内に向けて押せば、破断部１２を破断させて、押圧部１１とケースＫの他の部分とを分離することができる。つまり、押圧部１１および破断部１２の存在していた部分に貫通孔ｈを形成することができるのである（図２（Ｂ））。
【００２６】
なお、ケースＫにおいて、貫通孔形成部１０を設ける位置はとくに限定されないが、電池セルＣ同士の間など、ケースＫ内に空間が存在する部分に設けることが好ましい。すると、指に代えてドライバーなどの工具で押圧部１１を押したり突いたりして貫通孔ｈを形成しても、ドライバーなどによって電池セルＣに傷をつける可能性を低くすることができるという利点が得られる。
また、貫通孔形成部１０は、その押圧部１１の厚さもケースＫの他の部分よりも薄くしてもよく、押圧部１１も破断部１２と同等の厚さとしてもよい。
【００２７】
（貫通孔形成部の配置について）
また、図４（Ａ）に示すように、ケースＫ内に、複数の電池セルＣが、複数の電池セル列が形成され、かつ、各電池セル列において電池セル列の軸方向（図４（Ａ）のａ方向）と各電池セルＣの軸方向とがほぼ同軸となるように収容されている場合であれば、貫通孔形成部１０を、電池セル列の一端部と他端部にそれぞれ形成することが好ましい。
【００２８】
例えば、図１に示すように、ケースＫの両端に貫通孔形成部１０を形成しておけば、放電処理をする際には、ケースＫの両端に貫通孔Ｌｈと貫通孔Ｕｈとを形成することができる。かかる貫通孔Ｌｈ，Ｕｈが形成されたケースＫの場合、貫通孔Ｌｈが形成されている面が下方に、貫通孔Ｕｈが形成されている面が上方に位置するように電池パックＰＢを放電液ＡＬに浸漬させる（図４（Ｃ））。すると、貫通孔ＵｈからケースＫ内部の気体を排出させながら、貫通孔ＬｈからケースＫ内部に放電液ＡＬを流入させることができるので、迅速にケースＫ内を放電液ＡＬで満たすことができる。なお、貫通孔Ｌｈが形成されている面が上方に、貫通孔Ｕｈが形成されている面が下方に位置するように浸漬させてもよいのは、いうまでもない。
【００２９】
そして、貫通孔形成部１０を電池セル列の一端部と他端部にそれぞれ形成した場合には、上述したように迅速にケースＫ内を放電液ＡＬで満たすことができることに加えて、放電処理の効率の低下も防ぐことができる。なぜなら、放電処理中は、電池セルＣの負極表面で、2H2O＋2e-→2OH-＋H2↑なる反応により放電液ＡＬの水成分が電気分解されて水素ガスが発生し、この水素ガスがケースＫ内に溜まれば水素ガスが絶縁部として機能し放電が中断する可能性があるが、図１に示すように貫通孔ｈを形成しておけば、水素ガスが抜けやすくなり、ケースＫ内に溜まることを防止することができるからである。
【００３０】
（他の貫通孔形成部）
なお、貫通孔形成部の構造は上記のごとき構造に限られず、人の指や人の力だけで操作する一般的な工具によって貫通孔ｈを形成できる構造であれば、とくに限定されない。
例えば、ケースＫの表面に突起部分を設けておいてもよい。この場合、突起部分を折れば、突起部分が存在していた部分に貫通孔ｈを形成することができる。また、飲料缶のプルタブのような構造をケースＫに設けておけば、プルタブを引っ張るだけで、簡単に貫通孔ｈを形成することができる。
【００３１】
（その他の実施形態の説明）
また、上記例では、放電処理前にケースＫに貫通孔ｈを形成することを前提として、ケースＫに貫通孔形成部１０を設けた例を説明した。
しかし、ケースＫには、最初から貫通孔ｈを形成しておいてもよい。この場合、貫通孔ｈを露出させたままとしてもよいのであるが、電池パックＰＢを取り付けた装置や機器を水などに落とした場合や装置や機器が水に濡れた場合には、ケースＫ内に水が入ってしまう可能性がある。すると、電池パックＰＢ内において予期しない放電が始まる可能性があり、この場合には保護回路が機能しないので、危険な状態となることも懸念される。
よって、ケースＫに最初から貫通孔ｈを形成しておく場合には、この貫通孔ｈの開口部を、封止部材によって塞ぐような構成とすることが好ましい。すると、封止部材を取り付けた状態では、ケースＫ内部と外部との間を遮断しておくことができるし、封止部材を取り外せば、貫通孔ｈによってケースＫ内部と外部との間を連通させることができる。
【００３２】
例えば、図２に示すように、シート状の封止部材１５を貫通孔ｈを覆うように貼り付けておけば、封止部材１５を剥がすだけで貫通孔ｈの開口部が露出するので、貫通孔ｈによってケースＫ内部と外部との間を連通させることができる。
【００３３】
また、封止部材として、貫通孔ｈに挿入して固定しうる部材を採用することもできる。この場合も、封止部材１５を貫通孔ｈから取り外せば、貫通孔ｈによってケースＫ内部と外部との間を連通させることができる。
【００３４】
かかる封止部材を貫通孔ｈに取り付ける方法はとくに限定されず、公知の方法を採用することができる。
例えば、封止部材をボルト形状の部材とし、貫通孔ｈの内面に雌ネジを形成しておく。すると、封止部材を貫通孔ｈに螺合すれば貫通孔ｈの開口部に封をすることができるし、封止部材を簡単に貫通孔ｈから取り外してケースＫ内部と外部との間を連通させることができる。
また、封止部材として、貫通孔ｈの開口部とほぼ同径の軸部と、この軸部の両軸端に形成された開口部の内径よりも外径が大きい一対の膨径部とを有する部材を採用してもよい。この場合は、一の膨径部を貫通孔ｈに挿入すれば、封止部材によって貫通孔ｈに封をすることができし、封止部材を貫通孔ｈから取り外せばケースＫ内部と外部との間を連通させることができる。
【００３５】
（多数孔形状）
ケースＫに最初から形成する貫通孔ｈも、貫通孔形成部と同様に、電池セル列の一端部と他端部にそれぞれ形成しておくことが好ましい。
しかし、複数の電池パックＰＢを、同時にかつ同じ放電液ＡＬに浸漬させる場合、上述したような状態（段落００２８、図４（Ｃ）参照）に電池パックＰＢの姿勢を調整することができない場合がある。すると、ケースＫ内への放電液ＡＬの導入や、ケースＫ内からの気体の排出が十分に進まず、放電処理が円滑に進まなくなる可能性がある。
そこで、図３に示すように、電池パックＰＢの構造として、ケースＫ表面に多数の貫通孔ｈを有し、このケースＫの表面をカバー１６などによって覆った構造を採用してもよい。かかる構造とすれば、カバー１６を外せば、電池パックＰＢの姿勢にかかわらず、ケースＫ内部に存在していた気体や放電処理の際に発生する水素ガス等を貫通孔ｈからケースＫ外に確実に排出させることができる。
【００３６】
（封止部材の自動取り外し）
上記のごとく、貫通孔ｈに封止部材を設ける場合には、放電処理の前に封止部材を取り外す作業が必要になるが、以下のように、放電液ＡＬに電池パックＰＢを浸漬するだけで封止部材が外れる構成とすれば、封止部材を取り外す作業も不要となり、放電処理をより一層迅速に行うことができるので、好ましい。
【００３７】
例えば、放電液ＡＬとして、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化カリウムなどの導電性の塩の溶液を用いる場合には、これらの塩の溶液によって溶解する材料を封止部材として使用することが好ましい。すると、放電液ＡＬに電池パックＰＢを浸漬するだけで、封止部材が溶解して貫通孔ｈを露出または貫通させることができる。具体的には、家庭用のアルミ箔や０．１〜０．２ｍｍ程度の厚さの鉄の薄膜など、弱酸や中性付近の塩に対しても腐食し易い材料によって封止部材を形成すれば、上記のごとき効果を得ることができる。
【００３８】
具体的には、封止部材を、アルミニウム、鉄、錫、亜鉛など酸に対して易溶性の材質で形成すれば、電池パックＰＢを、濃度３〜２０重量％程度、好ましくは５〜１０重量％の硫酸、硝酸、塩酸、酢酸などの酸溶液あるいは塩化第２鉄などの腐食液からなる放電液ＡＬに短時間浸漬させる。例えば５〜３０分間程度浸漬させれば、封止部材を酸熔解させることができる。
【００３９】
なお、放電液ＡＬが酸溶液であれば、その温度が高いほど封止部材の溶解が迅速に進行させるので、放電液ＡＬの温度を高くしておくことが好ましい。ただし、放電液ＡＬの取り扱い性考慮すると、電池パックＰＢを浸漬させる放電液ＡＬの温度は、３０〜１００℃が好ましく、５０〜８０℃の範囲であればより好ましい。
また、放電液ＡＬが酸溶液の場合、電池パックＰＢを長期間（例えば、１時間以上）浸漬し続けると、封止部材が溶けた後に電池セルＣの放電まで始まってしまう。よって、電池パックＰＢの放電終了までの時間が長くなる場合であれば、放電液ＡＬにはケースＫや封止部材を溶解させる性質を有しないものを使用し、封止部材には、電池パックＰＢを放電液ＡＬに浸漬させる前に霧吹きなどによって酸溶液を吹き付けて溶解させてもよい。
【００４０】
さらに、封止部材の材料には、和紙、西洋紙、厚紙、濾紙などの紙類を使用することも可能である。この場合には、酸でなくても水溶液を浸透させれば、封止部材を破ったり溶かしたりすることができる。
【００４１】
そして、上述したような封止部材を蝋で形成してもよいし、また、封止部材を蝋によってケースＫに固定する構成としてもよい。かかる構成を採用した場合には、放電液ＡＬの温度を蝋の融点以上とすれば、放電液ＡＬに電池パックＰＢを浸漬させるだけで、蝋を溶解させることができる。すると、蝋で形成された封止部材を溶解させたり、封止部材をケースＫに固定している蝋を溶解させたりすることができる。
そして、封止部材を放電液ＡＬに浸漬する前に取り外す場合であれば、電池パックＰＢを蝋の融点以上の液体に浸漬しておく、または、電池パックＰＢを蝋の融点以上の温度に加温しておくだけで、封止部材を溶解させることができる。よって、事前に封止部材を取り外す場合でも、その作業を簡単にすることができる。
なお、上記方法に使用できる蝋は、その融点が電池セルＣの電解液の突沸など解体時の安全性に影響を及ぼさない程度の温度であって、かつ、電池パックＰＢの使用時において電池パックＰＢがなりうる温度以下であることが必要である。
【００４２】
（貫通孔ｈの大きさ）
上述した貫通孔ｈ、つまり、貫通孔形成部によって形成される貫通孔ｈやケースＫに最初から形成されている貫通孔ｈは、その内径の大きさはとくに限定されないが、２ミリ以上１０ミリ以下が好ましい。
貫通孔ｈが小さすぎると、気体（水素ガス等）の気泡が貫通孔ｈから抜け難くなったり放電液ＡＬがケースＫ内に入りにくくなったりする可能性がある一方、貫通孔ｈが大きすぎると、電池パックＰＢを取り扱う際に指が当たって開口してしまうなどの問題が生じる可能性があるからである。
よって、貫通孔ｈの大きさは、その内径が２ミリ以上１０ミリ以下が好ましい。
【００４３】
また、貫通孔形成部によって形成される貫通孔ｈやケースＫに最初から形成されている貫通孔ｈは、ケースＫに複数個設けてもよいが、一つだけ形成してもよい。例えば、電池セルＣは通り抜けできないが、ケースＫ内に放電液ＡＬをスムースに流入させることができ、また、水素ガス等がケースＫ内にスムースに排出させることができる程度の直径の貫通孔ｈであれば、貫通孔ｈは一つだけ形成してもよい。
【００４４】
（その他）
上述した例では、ケースＫに、貫通孔形成部だけを形成する場合、または、事前に貫通孔ｈを形成しておく場合だけを説明したが、もちろん、一つのケースＫに、貫通孔形成部を形成する部分と事前に貫通孔ｈが形成された部分の両方が存在するようにしてもよいのは、いうまでもない。
また、貫通孔形成部および事前に形成された貫通孔ｈが、特許請求の範囲にいう液体導入機構に相当するが、液体導入機構は上述した構成に限定されず、ケースＫにメッシュを設けたり、上記よりさらに小さい穴径を有する集合体をケースＫに設けたりするなどの構成も採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の電池パックは、パソコンや電気自動車、電動自転車、電動二輪車、携帯電話、デジタルカメラ、電動工具、家庭用蓄電池等の電池パックなどのように、リサイクル処理を行う電池パックに適している。
【符号の説明】
【００４６】
ＰＢ 電池パック
Ｃ 電池セル
ＰＳ 保護回路
Ｋ ケース
ｈ 貫通孔
１０ 貫通孔形成部
１１ 押圧部
１２ 破断部
１５ 封止部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パックに関する。さらに詳しくは、複数の電池セルがケース内に封入されて形成された電池パックであって、封入されている電池セルに残留している電気を放電させやすい構造とした電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
使用済みの電池（以下、廃電池という）には、多数の有価金属（ニッケル、コバルト、マンガン、銅、リチウム等）が使用されているため、廃電池を解体して有価金属を回収するリサイクル処理が行われる。
かかる廃電池には、機器を駆動する電力はなくても、ある程度の電力が残留している可能性がある。このため、リサイクル処理における電池の解体中に電池の正極と負極とがショートした状態になると、電池内で大電流が流れて発熱して発火したり、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸メチルエチル等の電解液が突沸したりするなどのトラブルを生じる危険性がある。
【０００３】
そこで、上記のごとき問題が生じることを防ぐために、廃電池を解体する前に残留している電力を放電等させて、残留電力を減少させることが行われている。そして、かかる処理を行う場合、廃電池を個別に放電等させて残留している電力を減少させることは手間がかかりすぎて実用的ではないので、従来、水等の伝導物質の溶液中に廃電池を投入し、伝導物質を介して電極間を短絡させ放電する方法などが提案されている（特許文献１）。
【０００４】
近年、近年自動車やパソコンなどに使用されるバッテリでは、複数の電池セルがパッケージとして封入されているパック形態の電池(以下、単に電池パックという)として提供されることが多い。これは、電池パックとすると、単電池間の配線を選定することにより目的とする電圧や必要な容量を自由に設定できるからである。具体的には、電池パックとして、直径１８ｍｍ、長さ６５ｍｍ程度の単電池を数本〜１０本程度を塩ビやポリプロピレンなどの容器に収容し、内部で直列および並列に接続し、密閉したものが使用されている。
【０００５】
かかる電池パックは、単電池に比べて出力電圧が高く容量も大きいことから、過電流による発熱などの事故を防止するために、過電流を防止する機能を有する保護回路が内蔵されることが多くなっている。このため、保護回路を有する電池パックについて放電処理を行う場合、特許文献１の技術のように、電池パックをそのまま伝導物質の溶液中に浸漬させて外部端子間を短絡させても放電が効率的に進まない。なぜなら、外部端子間に大電流が流れると、保護回路が電流を制御することがあるからである。
また、電流制御機能を持たない種類の保護回路を持つ電池パックであったとしても、保護回路が外部との電気的接続を行うために電池パックの外面に設けられている外部端子は、その金属露出部の表面積が安全上小さくなっている。すると、外部端子の導通面積が小さくなっていることによって、電池パック内部の複数の電池セル全てを対象とした十分な放電電流が得にくく、放電に時間がかかってしまう。
【０００６】
以上のごときであるから、保護回路を有する電池パックでは、電池パックを液体窒素等で冷却して内部にある引火性の有機溶媒を凍らせて安定化させ、パッケージのみをロールクラッシャー等により開砕し、パッケージ内部から電池セルを取り出して、取り出された電池セルを処理したり（特許文献２、３）、パッケージを一つ一つ手作業で分解して開き、電池セルを取り出して取り出された電池セルについて放電処理を行ったり、もしくは、別の処理にて無害化するなどのコストと手間のかかる方法が採用されている。
【０００７】
近年使用が増加し、また、廃棄量が増加している電池パックについて、効率よくリサイクル処理する上では、電池パック内の電池セルについて効率よく放電処理を行うことが重要であり、効率よく放電処理を行う方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−３０６３９４号公報
【特許文献２】特許３４９５７０７号公報
【特許文献３】特表２００４−５０８６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑み、保護回路が内蔵されていても、簡便かつ安全に放電させることができる電池パックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明の電池パックは、ケース内に複数の電池セルが収容された、保護回路を有する電池パックであって、前記ケースには、該電池パックを液体に浸漬して放電処理を行う際に、該液体を前記ケース内に導入し得る液体導入機構が設けられていることを特徴とする。
第２発明の電池パックは、第１発明において、前記液体導入機構は、前記ケースに形成された、該ケース内部と外部との間を連通する貫通孔および／または該ケース内部と外部との間を連通する貫通孔を形成し得る貫通孔形成部を備えていることを特徴とする。
第３発明の電池パックは、第２発明において、前記液体導入機構は、前記貫通孔の開口部を塞ぐように取り付けられた、該ケース内部と外部との間を遮断する封止部材を備えていることを特徴とする。
第４発明の電池パックは、第３発明において、前記封止部材が、前記液体により溶解する素材によって形成されていることを特徴とする。
第５発明の電池パックは、第２発明において、前記貫通孔形成部は、前記ケースの他の部分に比べて厚さが薄く形成されている破断部を備えていることを特徴とする。
第６発明の電池パックは、第１、第２、第３、第４または第５発明において、前記ケース内に、前記電池セルが複数列並んで収容されており、前記液体導入機構は、前記ケースにおいて、前記電池セルが並んでいる方向の一端部と他端部に、前記貫通孔および／または前記貫通孔形成部を備えていることを特徴とする。
第７発明の電池パックは、第１、第２、第３、第４、第５または第６発明において、前記電池セルが、リチウムイオン電池もしくはニッケル水素電池であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明によれば、液体導入機構が設けられているので、電池パックを液体に浸漬すれば、ケース内に液体を導入することができる。すると、ケース内の電池セルの電極に直接液体が接触し、保護回路を通ることなく、電極間に電流が流れるので、保護回路が設けられている電池パックであっても、効率よく放電処理を行うことができる。
第２発明によれば、液体導入機構が貫通孔および／または貫通孔を形成し得る貫通孔形成部であるから、電池パックを簡単な構造とすることができる。
第３発明によれば、貫通孔の開口部を塞ぐように封止部材を取り付けているだけであるから、放電処理の前処理が封止部材を取り外すだけでよい。よって、放電処理の作業を簡単かつ短時間で行うことができる。しかも、貫通孔が封止部材によって塞がれているので、電池パックを使用しているときに、電池パック内に異物が侵入するなどの問題も防ぐことができる。
第４発明によれば、電池パックを液体に浸漬すれば、封止部材が溶解して貫通孔が露出するので、封止部材を取り外す作業も不要となり、放電処理をより一層迅速に行うことができる。
第５発明によれば、貫通孔形成部を加圧等すれば、容易に貫通孔を形成することができるので、放電処理の前処理が簡単になり、放電処理の作業を簡単かつ短時間で行うことができる。
第６発明によれば、液体に浸漬させると、一方の端部に設けられた貫通孔から液体を流入させる一方、他方の端部に設けられた貫通孔からケース内部の気体を排出させることができる。しかも、液体や気体を、電池セルの並んでいる方向に沿って流すことができるので、液体をケース内に迅速に充満させることができるし、放電の際に発生する気体の排出処理も迅速に行うことができる。よって、放電処理の時間を短くすることができる。
第７発明によれば、電池セルの残留電力が大きくても、安全かつ迅速に処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の電池パックＰＢの概略説明図である。
【図２】他の実施形態の電池パックＰＢの概略説明図である。
【図３】他の実施形態の電池パックＰＢの概略説明図である。
【図４】電池パックＰＢを放電処理する作業を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の電池パックは、複数の電池セルがケースに収容されてパッケージされた保護回路を内蔵する電池パックであって、使用済みとなった後、有価金属を回収する回収処理の前に行う放電処理を容易に行うことができるような構造としたことに特徴を有するものである。
【００１４】
（放電処理の説明）
まず、本発明の電池パックを説明する前に、電池パックを放電処理する方法について、図４に基づいて説明する。
図４（Ａ）において、符号ＢＰは電池パックを示しており、符号Ｃは電池パックＢＰ内に収容されている電池セルを示している。この電池パックＢＰについて放電処理を行う場合には、まず、電池パックＢＰのケースＫに、その内部と外部との間を連通する貫通孔ｈを形成する（図４（Ｂ）、孔形成工程Ｓ１）。
【００１５】
ケースＫに貫通孔ｈが形成されれば、その電池パックＰＢを、電気伝導性を有する液体、例えば、塩化ナトリウム溶液などの放電液ＡＬに電池パックＰＢを浸漬する（図４（Ｃ）、浸漬工程Ｓ１）。すると、貫通孔ｈを通して放電液ＡＬがケースＫ内に流入し、放電液ＡＬによってケースＫ内が満たされる。
【００１６】
貫通孔ｈを通して放電液ＡＬがケースＫ内に流入することによって、電池セルＣの両極端子に放電液ＡＬが接触するようになる。すると、放電液ＡＬを介して、電池セルＣの両極端子間が直接導通される。つまり、放電液ＡＬによって、保護回路ＰＳをバイパスして電池セルＣの両極端子が導通されるから、電池セルＣからは保護回路ＰＳによって制限されることなく電流が放電される。
また、外部端子と電液ＡＬとの接触面積に比べて、各電池セルＣの両極端子と放電液ＡＬとの接触面積はその合計面積が大きいため、比較的大きな放電電流を得やすい。
よって、電池セルＣから短時間で大量の放電を生じさせることが可能となるので、電池パックＰＢの放電処理、言い換えれば、複数の電池セルＣの放電処理を効率よく短時間で実施することができる。
【００１７】
そして、上記のごとき放電処理を行った電池パックＰＢについて、破砕・浸出処理などの回収処理を行うことによって、電池セルＣに含有されていた有価金属が回収されるのである。
【００１８】
（電池パックＰＢの説明）
つぎに、本発明の電池パックＰＢについて説明する。
本発明の電池パックＰＢは、例えば、パソコンや電気自動車、電動自転車、電動二輪車、携帯電話、デジタルカメラ、電動工具、家庭用蓄電池等のバッテリとして使用されるものであり、ケースＫ内に複数の電池セルＣが収容されて形成されたものである（図４（Ａ）参考）。
そして、本発明の電池パックＰＢは、上述した放電処理を行う際に放電液ＡＬをケースＫ内に導入しまたケースＫ内の気体をケースＫ外に排出する貫通孔ｈを容易かつ安全に形成する貫通孔形成部を設けたことに特徴を有している。
【００１９】
まず、貫通孔形成部について説明する前に、電池パックＰＢの電池セルＣおよびケースＫについて簡単に説明する。
【００２０】
（電池セルＣについて）
電池セルＣは、例えば、円筒型（鉄ケース）、角型（鉄ケースもしくはアルミケース）、ラミネート型のリチウムイオン電池やニッケル水素電池などであるが、一般的な電池パックＰＢに使用されるものであれば、とくに限定されない。
【００２１】
なお、リチウムイオン電池等の電池セルＣの場合には、電池内部に高密度に電荷が充填されているので残留電力も大きい場合が多い。このため、上述したような放電処理を行う場合には、電池セルＣを損傷しないように、貫通孔ｈの形成を慎重に行う必要がある。しかし、本発明の電池パックＰＢでは、貫通孔が既に形成されている、または、貫通孔形成部を設けている。よって、貫通孔ｈを形成するときに電池セルＣを損傷する可能性を極力低くでき、貫通孔ｈを容易かつ安全に形成することができるので、電池セルＣに残留している電力が大きくても、安全かつ迅速に放電処理のための前処理を行うことができる。
【００２２】
（ケースＫについて）
ケースＫは、通常、プラスチックなどの素材を成形して形成された中空な箱形の部材であり、その内部の中空な空間に電池セルＣを複数収容できるように構成されている。
このケースＫには、外部と電池セルＣとを電気的に接続する外部電極が設けられており、この外部電極と電池セルＣとを電気的に接続する電気経路に、保護回路ＰＳが設けられている。この保護回路ＰＳは、外部電極から外部に供給される電流が所定の量以上とならないように制御する機能を有するもの、つまり、過大な電流が流れないように電流量を制御する機能を有するものである。
【００２３】
（貫通孔形成部の説明）
つぎに、本発明の電池パックＰＢの特徴である貫通孔形成部を説明する。
貫通孔形成部は、ケースＫの一部に形成されたものであり、ケースＫ内と外部との間を連通する貫通孔ｈを、人の手によって簡単に形成できるようにしたものである。
かかる貫通孔形成部を設けておけば、電池パックＰＢを放電液ＡＬに浸漬して放電処理を行う際に、貫通孔ｈを形成する前処理を簡単にできるので、好適である。
【００２４】
なお、貫通孔形成部は、人の指で押したりするだけでケースＫに貫通孔ｈを形成できるような構造が好ましいが、人の力だけで操作する一般的な工具（例えば、カッターやペンチなど）だけでケースＫに貫通孔ｈを形成できるものであってもよい。つまり、貫通孔形成部は、ウォータジェットなどの装置や、電動ドリルなどの工具を使用しなくても、ケースＫに貫通孔を形成できる構造であればよいのである。
【００２５】
貫通孔形成部は、例えば、以下のごとき構成とすることができる。
図１において、符号１０が貫通孔形成部を示している。この貫通孔形成部１０は、中央の押圧部１１と押圧部１１の周囲に形成された破断部１２とから形成されている。この貫通孔形成部１０において、押圧部１１は、ケースＫの他の部分とほぼ同じ厚さに形成されているが、破断部１２は、ケースＫの他の部分や押圧部１１に比べてその厚さが薄く形成されている。例えば、ケースＫがプラスチックの場合であれば、破断部１２はその厚さが、約０．２〜０．５ｍｍ程度となるように形成されている。
このため、貫通孔形成部１０の押圧部１１を指によってケースＫ内に向けて押せば、破断部１２を破断させて、押圧部１１とケースＫの他の部分とを分離することができる。つまり、押圧部１１および破断部１２の存在していた部分に貫通孔ｈを形成することができるのである（図２（Ｂ））。
【００２６】
なお、ケースＫにおいて、貫通孔形成部１０を設ける位置はとくに限定されないが、電池セルＣ同士の間など、ケースＫ内に空間が存在する部分に設けることが好ましい。すると、指に代えてドライバーなどの工具で押圧部１１を押したり突いたりして貫通孔ｈを形成しても、ドライバーなどによって電池セルＣに傷をつける可能性を低くすることができるという利点が得られる。
また、貫通孔形成部１０は、その押圧部１１の厚さもケースＫの他の部分よりも薄くしてもよく、押圧部１１も破断部１２と同等の厚さとしてもよい。
【００２７】
（貫通孔形成部の配置について）
また、図４（Ａ）に示すように、ケースＫ内に、複数の電池セルＣが、複数の電池セル列が形成され、かつ、各電池セル列において電池セル列の軸方向（図４（Ａ）のａ方向）と各電池セルＣの軸方向とがほぼ同軸となるように収容されている場合であれば、貫通孔形成部１０を、電池セル列の一端部と他端部にそれぞれ形成することが好ましい。
【００２８】
例えば、図１に示すように、ケースＫの両端に貫通孔形成部１０を形成しておけば、放電処理をする際には、ケースＫの両端に貫通孔Ｌｈと貫通孔Ｕｈとを形成することができる。かかる貫通孔Ｌｈ，Ｕｈが形成されたケースＫの場合、貫通孔Ｌｈが形成されている面が下方に、貫通孔Ｕｈが形成されている面が上方に位置するように電池パックＰＢを放電液ＡＬに浸漬させる（図４（Ｃ））。すると、貫通孔ＵｈからケースＫ内部の気体を排出させながら、貫通孔ＬｈからケースＫ内部に放電液ＡＬを流入させることができるので、迅速にケースＫ内を放電液ＡＬで満たすことができる。なお、貫通孔Ｌｈが形成されている面が上方に、貫通孔Ｕｈが形成されている面が下方に位置するように浸漬させてもよいのは、いうまでもない。
【００２９】
そして、貫通孔形成部１０を電池セル列の一端部と他端部にそれぞれ形成した場合には、上述したように迅速にケースＫ内を放電液ＡＬで満たすことができることに加えて、放電処理の効率の低下も防ぐことができる。なぜなら、放電処理中は、電池セルＣの負極表面で、2H2O＋2e-→2OH-＋H2↑なる反応により放電液ＡＬの水成分が電気分解されて水素ガスが発生し、この水素ガスがケースＫ内に溜まれば水素ガスが絶縁部として機能し放電が中断する可能性があるが、図１に示すように貫通孔ｈを形成しておけば、水素ガスが抜けやすくなり、ケースＫ内に溜まることを防止することができるからである。
【００３０】
（他の貫通孔形成部）
なお、貫通孔形成部の構造は上記のごとき構造に限られず、人の指や人の力だけで操作する一般的な工具によって貫通孔ｈを形成できる構造であれば、とくに限定されない。
例えば、ケースＫの表面に突起部分を設けておいてもよい。この場合、突起部分を折れば、突起部分が存在していた部分に貫通孔ｈを形成することができる。また、飲料缶のプルタブのような構造をケースＫに設けておけば、プルタブを引っ張るだけで、簡単に貫通孔ｈを形成することができる。
【００３１】
（その他の実施形態の説明）
また、上記例では、放電処理前にケースＫに貫通孔ｈを形成することを前提として、ケースＫに貫通孔形成部１０を設けた例を説明した。
しかし、ケースＫには、最初から貫通孔ｈを形成しておいてもよい。この場合、貫通孔ｈを露出させたままとしてもよいのであるが、電池パックＰＢを取り付けた装置や機器を水などに落とした場合や装置や機器が水に濡れた場合には、ケースＫ内に水が入ってしまう可能性がある。すると、電池パックＰＢ内において予期しない放電が始まる可能性があり、この場合には保護回路が機能しないので、危険な状態となることも懸念される。
よって、ケースＫに最初から貫通孔ｈを形成しておく場合には、この貫通孔ｈの開口部を、封止部材によって塞ぐような構成とすることが好ましい。すると、封止部材を取り付けた状態では、ケースＫ内部と外部との間を遮断しておくことができるし、封止部材を取り外せば、貫通孔ｈによってケースＫ内部と外部との間を連通させることができる。
【００３２】
例えば、図２に示すように、シート状の封止部材１５を貫通孔ｈを覆うように貼り付けておけば、封止部材１５を剥がすだけで貫通孔ｈの開口部が露出するので、貫通孔ｈによってケースＫ内部と外部との間を連通させることができる。
【００３３】
また、封止部材として、貫通孔ｈに挿入して固定しうる部材を採用することもできる。この場合も、封止部材１５を貫通孔ｈから取り外せば、貫通孔ｈによってケースＫ内部と外部との間を連通させることができる。
【００３４】
かかる封止部材を貫通孔ｈに取り付ける方法はとくに限定されず、公知の方法を採用することができる。
例えば、封止部材をボルト形状の部材とし、貫通孔ｈの内面に雌ネジを形成しておく。すると、封止部材を貫通孔ｈに螺合すれば貫通孔ｈの開口部に封をすることができるし、封止部材を簡単に貫通孔ｈから取り外してケースＫ内部と外部との間を連通させることができる。
また、封止部材として、貫通孔ｈの開口部とほぼ同径の軸部と、この軸部の両軸端に形成された開口部の内径よりも外径が大きい一対の膨径部とを有する部材を採用してもよい。この場合は、一の膨径部を貫通孔ｈに挿入すれば、封止部材によって貫通孔ｈに封をすることができし、封止部材を貫通孔ｈから取り外せばケースＫ内部と外部との間を連通させることができる。
【００３５】
（多数孔形状）
ケースＫに最初から形成する貫通孔ｈも、貫通孔形成部と同様に、電池セル列の一端部と他端部にそれぞれ形成しておくことが好ましい。
しかし、複数の電池パックＰＢを、同時にかつ同じ放電液ＡＬに浸漬させる場合、上述したような状態（段落００２８、図４（Ｃ）参照）に電池パックＰＢの姿勢を調整することができない場合がある。すると、ケースＫ内への放電液ＡＬの導入や、ケースＫ内からの気体の排出が十分に進まず、放電処理が円滑に進まなくなる可能性がある。
そこで、図３に示すように、電池パックＰＢの構造として、ケースＫ表面に多数の貫通孔ｈを有し、このケースＫの表面をカバー１６などによって覆った構造を採用してもよい。かかる構造とすれば、カバー１６を外せば、電池パックＰＢの姿勢にかかわらず、ケースＫ内部に存在していた気体や放電処理の際に発生する水素ガス等を貫通孔ｈからケースＫ外に確実に排出させることができる。
【００３６】
（封止部材の自動取り外し）
上記のごとく、貫通孔ｈに封止部材を設ける場合には、放電処理の前に封止部材を取り外す作業が必要になるが、以下のように、放電液ＡＬに電池パックＰＢを浸漬するだけで封止部材が外れる構成とすれば、封止部材を取り外す作業も不要となり、放電処理をより一層迅速に行うことができるので、好ましい。
【００３７】
例えば、放電液ＡＬとして、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化カリウムなどの導電性の塩の溶液を用いる場合には、これらの塩の溶液によって溶解する材料を封止部材として使用することが好ましい。すると、放電液ＡＬに電池パックＰＢを浸漬するだけで、封止部材が溶解して貫通孔ｈを露出または貫通させることができる。具体的には、家庭用のアルミ箔や０．１〜０．２ｍｍ程度の厚さの鉄の薄膜など、弱酸や中性付近の塩に対しても腐食し易い材料によって封止部材を形成すれば、上記のごとき効果を得ることができる。
【００３８】
具体的には、封止部材を、アルミニウム、鉄、錫、亜鉛など酸に対して易溶性の材質で形成すれば、電池パックＰＢを、濃度３〜２０重量％程度、好ましくは５〜１０重量％の硫酸、硝酸、塩酸、酢酸などの酸溶液あるいは塩化第２鉄などの腐食液からなる放電液ＡＬに短時間浸漬させる。例えば５〜３０分間程度浸漬させれば、封止部材を酸熔解させることができる。
【００３９】
なお、放電液ＡＬが酸溶液であれば、その温度が高いほど封止部材の溶解が迅速に進行させるので、放電液ＡＬの温度を高くしておくことが好ましい。ただし、放電液ＡＬの取り扱い性考慮すると、電池パックＰＢを浸漬させる放電液ＡＬの温度は、３０〜１００℃が好ましく、５０〜８０℃の範囲であればより好ましい。
また、放電液ＡＬが酸溶液の場合、電池パックＰＢを長期間（例えば、１時間以上）浸漬し続けると、封止部材が溶けた後に電池セルＣの放電まで始まってしまう。よって、電池パックＰＢの放電終了までの時間が長くなる場合であれば、放電液ＡＬにはケースＫや封止部材を溶解させる性質を有しないものを使用し、封止部材には、電池パックＰＢを放電液ＡＬに浸漬させる前に霧吹きなどによって酸溶液を吹き付けて溶解させてもよい。
【００４０】
さらに、封止部材の材料には、和紙、西洋紙、厚紙、濾紙などの紙類を使用することも可能である。この場合には、酸でなくても水溶液を浸透させれば、封止部材を破ったり溶かしたりすることができる。
【００４１】
そして、上述したような封止部材を蝋で形成してもよいし、また、封止部材を蝋によってケースＫに固定する構成としてもよい。かかる構成を採用した場合には、放電液ＡＬの温度を蝋の融点以上とすれば、放電液ＡＬに電池パックＰＢを浸漬させるだけで、蝋を溶解させることができる。すると、蝋で形成された封止部材を溶解させたり、封止部材をケースＫに固定している蝋を溶解させたりすることができる。
そして、封止部材を放電液ＡＬに浸漬する前に取り外す場合であれば、電池パックＰＢを蝋の融点以上の液体に浸漬しておく、または、電池パックＰＢを蝋の融点以上の温度に加温しておくだけで、封止部材を溶解させることができる。よって、事前に封止部材を取り外す場合でも、その作業を簡単にすることができる。
なお、上記方法に使用できる蝋は、その融点が電池セルＣの電解液の突沸など解体時の安全性に影響を及ぼさない程度の温度であって、かつ、電池パックＰＢの使用時において電池パックＰＢがなりうる温度以下であることが必要である。
【００４２】
（貫通孔ｈの大きさ）
上述した貫通孔ｈ、つまり、貫通孔形成部によって形成される貫通孔ｈやケースＫに最初から形成されている貫通孔ｈは、その内径の大きさはとくに限定されないが、２ミリ以上１０ミリ以下が好ましい。
貫通孔ｈが小さすぎると、気体（水素ガス等）の気泡が貫通孔ｈから抜け難くなったり放電液ＡＬがケースＫ内に入りにくくなったりする可能性がある一方、貫通孔ｈが大きすぎると、電池パックＰＢを取り扱う際に指が当たって開口してしまうなどの問題が生じる可能性があるからである。
よって、貫通孔ｈの大きさは、その内径が２ミリ以上１０ミリ以下が好ましい。
【００４３】
また、貫通孔形成部によって形成される貫通孔ｈやケースＫに最初から形成されている貫通孔ｈは、ケースＫに複数個設けてもよいが、一つだけ形成してもよい。例えば、電池セルＣは通り抜けできないが、ケースＫ内に放電液ＡＬをスムースに流入させることができ、また、水素ガス等がケースＫ内にスムースに排出させることができる程度の直径の貫通孔ｈであれば、貫通孔ｈは一つだけ形成してもよい。
【００４４】
（その他）
上述した例では、ケースＫに、貫通孔形成部だけを形成する場合、または、事前に貫通孔ｈを形成しておく場合だけを説明したが、もちろん、一つのケースＫに、貫通孔形成部を形成する部分と事前に貫通孔ｈが形成された部分の両方が存在するようにしてもよいのは、いうまでもない。
また、貫通孔形成部および事前に形成された貫通孔ｈが、特許請求の範囲にいう液体導入機構に相当するが、液体導入機構は上述した構成に限定されず、ケースＫにメッシュを設けたり、上記よりさらに小さい穴径を有する集合体をケースＫに設けたりするなどの構成も採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の電池パックは、パソコンや電気自動車、電動自転車、電動二輪車、携帯電話、デジタルカメラ、電動工具、家庭用蓄電池等の電池パックなどのように、リサイクル処理を行う電池パックに適している。
【符号の説明】
【００４６】
ＰＢ 電池パック
Ｃ 電池セル
ＰＳ 保護回路
Ｋ ケース
ｈ 貫通孔
１０ 貫通孔形成部
１１ 押圧部
１２ 破断部
１５ 封止部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に複数の電池セルが収容された、保護回路を有する電池パックであって、
前記ケースには、
該電池パックを液体に浸漬して放電処理を行う際に、該液体を前記ケース内に導入し得る液体導入機構が設けられている
ことを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記液体導入機構は、
前記ケースに形成された、該ケース内部と外部との間を連通する貫通孔および／または該ケース内部と外部との間を連通する貫通孔を形成し得る貫通孔形成部を備えている
ことを特徴とする請求項１記載の電池パック。
【請求項３】
前記液体導入機構は、
前記貫通孔の開口部を塞ぐように取り付けられた、該ケース内部と外部との間を遮断する封止部材を備えている
ことを特徴とする請求項２記載の電池パック。
【請求項４】
前記封止部材が、
前記液体により溶解する素材によって形成されている
ことを特徴とする請求項３記載の電池パック。
【請求項５】
前記貫通孔形成部は、
前記ケースの他の部分に比べて厚さが薄く形成されている破断部を備えている
ことを特徴とする請求項２記載の電池パック。
【請求項６】
前記ケース内に、前記電池セルが複数列並んで収容されており、
前記液体導入機構は、
前記ケースにおいて、前記電池セルが並んでいる方向の一端部と他端部に、前記貫通孔および／または前記貫通孔形成部を備えている
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の電池パック。
【請求項７】
前記電池セルが、
リチウムイオン電池もしくはニッケル水素電池である
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の電池パック。
【請求項１】
ケース内に複数の電池セルが収容された、保護回路を有する電池パックであって、
前記ケースには、
該電池パックを液体に浸漬して放電処理を行う際に、該液体を前記ケース内に導入し得る液体導入機構が設けられている
ことを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記液体導入機構は、
前記ケースに形成された、該ケース内部と外部との間を連通する貫通孔および／または該ケース内部と外部との間を連通する貫通孔を形成し得る貫通孔形成部を備えている
ことを特徴とする請求項１記載の電池パック。
【請求項３】
前記液体導入機構は、
前記貫通孔の開口部を塞ぐように取り付けられた、該ケース内部と外部との間を遮断する封止部材を備えている
ことを特徴とする請求項２記載の電池パック。
【請求項４】
前記封止部材が、
前記液体により溶解する素材によって形成されている
ことを特徴とする請求項３記載の電池パック。
【請求項５】
前記貫通孔形成部は、
前記ケースの他の部分に比べて厚さが薄く形成されている破断部を備えている
ことを特徴とする請求項２記載の電池パック。
【請求項６】
前記ケース内に、前記電池セルが複数列並んで収容されており、
前記液体導入機構は、
前記ケースにおいて、前記電池セルが並んでいる方向の一端部と他端部に、前記貫通孔および／または前記貫通孔形成部を備えている
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の電池パック。
【請求項７】
前記電池セルが、
リチウムイオン電池もしくはニッケル水素電池である
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の電池パック。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−３３３４５（Ｐ２０１２−３３３４５Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７０７９６（Ｐ２０１０−１７０７９６）
【出願日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
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