JPH1040970A - 単電池抜き取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池モジュール内における個々の単電池の位
置が多少ずれていても、同時に複数本の単電池を抜き取
れる単電池抜き取り装置を提供する。 【解決手段】 単電池１が収納された電池モジュールの
上方に台車７を設け、この台車７から垂下させた昇降軸
８ａの下端に単電池１を引き抜くための開閉チャック１
１を、単電池１の位置に合わせて移動可能に設ける。開
閉チャック１１は、挟み型、独立移動型、平行移動型等
の様々な形態とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ナトリウム−硫黄
電池等の電池モジュールを解体するために使用される単
電池抜き取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ナトリウム−硫黄電池は、断熱容器の内
部に多数の単電池を整列状態で収納して電池モジュール
を構成したものであり、個々の単電池の上面に突出させ
た端子板を、接続板を利用して電気的に接続した構造と
なっている。このナトリウム−硫黄電池は夜間電力の貯
蔵等に適しているために精力的に開発が進められている
が、その使用寿命は約１０年と推定されるため、将来は
大量の電池モジュールを解体して再生する作業が必要と
なるものと考えられる。

【０００３】本発明者はこの電池モジュールの解体のた
めの技術を世界に先駆けて開発している者であり、電池
モジュールの解体技術に関しては、おそらく刊行物に記
載された先行技術は存在しないものと思われる。しか
し、上記したような電池モジュールの構造から、その解
体にはまず断熱性容器の蓋を開け、単電池を抜き取る方
法を取ることが普通である。

【０００４】ところが、電池モジュール内における個々
の単電池の位置は微妙にずれていることが多いため、同
時に複数本の単電池を抜き取ろうとすると各チャックの
センターと各単電池のセンターとが一致せず、そのまま
垂直上向きに持ち上げてもうまく抜き取ることができな
いことがある。また一つの電池モジュールの内部には例
えば４８０本というように多数本の単電池が収納されて
いるため、センターを合わせながら１本ずつ抜き取りを
行うことは非能率である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、電池モジュール内における個々の単
電池の位置が多少ずれている場合にも、同時に複数本の
単電池を抜き取ることができる自動式の単電池抜き取り
装置を提供するためになされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の単電池抜き取り装置は、上面に端
子板を突出させた単電池が多数本収納された電池モジュ
ールの上方に台車を設け、この台車から垂下させた昇降
軸の下端に、端子板を把持して単電池を引き抜く開閉チ
ャックを、単電池の位置に合わせて移動自在に設けたこ
とを特徴とするものである。

【０００７】なお、このような単電池の位置に合わせて
水平方向に移動自在な開閉チャックの具体的な形態とし
ては、単一のピンを中心として開閉される鋏状のもの
であり、かつ昇降軸の下端にリンクを介して揺動自在に
取り付けられた開閉チャック、独立に駆動される２本
の爪を備えた開閉チャック、相互間に設けられたシリ
ンダにより開閉される平行移動式のものであり、かつ芯
出しシリンダを備えた開閉チャック等の種々の形態を採
用することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の具体的な実施の形
態を説明する。図１は単電池の構造を説明する斜視図で
あり、１は単電池、２と３は単電池１の上面に突出され
ている端子板である。これらの端子板２、３はいずれも
厚みが1.5mm 程度、高さが30mm程度のアルミニウム板か
らなるもので、中央の端子板２は負極、端部の端子板３
は正極である。これらの各単電池１の端子板２、３は隣
接する単電池１の端子板２、３とアルミニウム製の接続
板（図示せず）により互いに接続されているが、電池モ
ジュールの分解の際には単電池の抜き取りに先立って、
これらの接続板は前工程において切断しておくものとす
る。

【０００９】なお、これらの端子板２、３は図１のＡ−
Ａ方向（厚み方向）から把持すると容易に変形してしま
うため、本発明では全て図１のＢ−Ｂ方向（幅方向）か
ら把持するものとする。また前記したように、実際には
一つの電池モジュールの内部には例えば４８０本という
多数本の単電池１が収納されているのであるが、図面を
簡略化するために６本×６本の単電池１が断熱容器４の
内部に収納されているものとして説明する。

【００１０】図２と図３は本発明の第１の実施の形態を
示す図であり、床面のコロコンベヤ５の上に電池モジュ
ールが置かれている。６はその上方に設けられたレール
であり、下部台車７ａが搭載されている。この下部台車
７ａ上にはレール６と直交するレール１５が設けられ、
このレール１５上の台車７ｂに昇降シリンダ８とガイド
ブッシュ９とが垂直に設けられている。そして昇降シリ
ンダ８の昇降軸８ａの下端部に、電池モジュールの幅方
向に延びる昇降フレーム１０が昇降自在に支持されてい
る。

【００１１】この昇降フレーム１０の下面には、複数個
の（図面では６個の）開閉チャック１１が並列に設けら
れている。これらの各開閉チャック１１は、ピン１２に
より鋏のように開閉自在に枢着された一対の爪１１ａ、
１１ｂを、それらの間に設けられた小型の開閉シリンダ
１３によって個々に開閉できるようにしたものである。
そして各開閉チャック１１は、単電池１の位置に合わせ
て横方向に自由に揺動できるリンク１４を介して、昇降
シリンダ８の下端の昇降フレーム１０に揺動自在に取り
付けられている。

【００１２】この装置により断熱容器４から単電池１の
取り出しを行うには、まず図２に示すように昇降シリン
ダ８により昇降フレーム１０を単電池１の第１の列上に
降下させたうえ、開閉シリンダ１３を縮めて開閉チャッ
ク１１の一対の爪１１ａ、１１ｂを閉じ、単電池１の中
央の端子板２を幅方向から把持する。このとき、爪１１
ａ、１１ｂの先端をシャープな形状としておき、端子板
２に食い込ませて確実な把持を可能とする。また、開閉
チャック１１の爪幅を余裕をみて広くしておけば、単電
池１の幅方向の位置の誤差も関係なく確実にチャックす
ることができる。

【００１３】この場合、各単電池１の中心と各開閉チャ
ック１との中心が正確には一致していなくても、図４に
示すように各単電池１に合わせてリンク１４が自由に揺
動し、単電池１の端子板２をチャックすることができ
る。そしてこの状態から昇降シリンダ８により昇降フレ
ーム１０を上昇させれば、１列分の単電池１を断熱容器
４から抜き取ることができる。その後、レール６に沿っ
て台車を移動させて昇降フレーム１０を単電池１の第２
の列上に降下させ、同様の操作を繰り返せばよい。

【００１４】なお、図５は台車７の部分の変形例を示す
図である。この場合にも昇降シリンダ８の昇降軸８ａの
下端に、複数個の開閉チャック１１がリンク１４を介し
て並列に設けられていることは、同様である。

【００１５】以上に説明した実施形態では、各単電池１
の中心と各開閉チャック１との中心が正確には一致して
いない場合、各単電池１は抜き取られる途中でリンク１
４を介して斜め方向の力を受けることとなり、隣接する
単電池１との間でこじれが生じて断熱容器４からの抜き
取りに大きい力を要するおそれがある。図６にこの欠点
を解決した他の実施形態を示す。

【００１６】図６の実施形態では、昇降軸８ａの下端の
昇降フレーム１０に並列に設けられた開閉チャック１１
が、ピン１６、１６により揺動自在に枢着された一対の
爪１１ａ、１１ｂを備え、かつ各爪に開閉シリンダ１７
ａ、１７ｂがリンク１８を介して個別に設けられてい
る。この実施形態においては、先ず左右の爪１１ａ、１
１ｂを開閉シリンダ１７ａ、１７ｂによって交互に動か
し、単電池１の端子板２に左右から交互に力を加えて電
池間砂によって固定されている単電池１を揺すぶる。

【００１７】その後、両方の爪１１ａ、１１ｂを同時に
閉じて単電池１の端子板２をチャックし、端子の現状位
置がそのままで開閉シリンダ１７ａ、１７ｂのロッドを
ロックする。その状態で昇降フレーム１０を垂直に上昇
させれば、各単電池１の中心と各開閉チャック１との中
心が正確には一致していない場合にも、単電池１を垂直
に断熱容器４から抜き取ることができる。

【００１８】図７〜図９に更に他の実施形態を示す。こ
の実施形態では、開閉チャック１１の爪１１ａ、１１ｂ
がリニアガイド１９ａ、１９ｂによりスライド自在に支
持された平行移動式のものとされている。そしてこれら
の爪１１ａ、１１ｂの間には開閉シリンダ２０が設けら
れている。また、これらの爪１１ａ、１１ｂの上部外側
には、芯出しシリンダ２１ａ、２１ｂがそれぞれ設けら
れている。

【００１９】この開閉チャック１１により単電池１を取
り出すには、先ず図７のように爪１１ａ、１１ｂを開い
た状態で開閉チャック１１を降下させたうえ、図８のよ
うに開閉シリンダ２０により爪１１ａ、１１ｂを閉じ
る。このとき各爪はリニアガイド１９ａ、１９ｂにより
自由にスライドできるため、単電池１の中心と各開閉チ
ャック１との中心が一致していない場合にも、爪１１
ａ、１１ｂは単電池１の端子板２を確実にチャックす
る。この状態で開閉チャック１１を垂直に上昇させたう
え、空中で芯出しシリンダ２１ａ、２１ｂを作動させれ
ば、図９に示すように単電池１の中心と各開閉チャック
１との中心を一致させることができ、後工程での単電池
１の取り扱いが容易となる。

【００２０】以上に説明した各実施形態の開閉チャック
１１は、手動制御によっても、自動制御によっても使用
することができる。しかし何れの場合にも、複数本の単
電池１の抜き取りには大きい荷重が作用するので、台車
７によってこの荷重を支えることが必要である。なお、
台車７の位置決めを手動で行う場合には特に問題はない
が、全自動制御によって単電池１の抜き取りを行う場合
には、抜き取りに先立って電池モジュールの位置を確認
することが好ましい。

【００２１】図１０と図１１はこのための位置確認用セ
ンサ２２、２３を設けた実施形態を示す。この実施形態
では台車７の下方の開閉チャック１１のテーブルに、２
個の位置確認用センサ２２、２３が直交させて取り付け
られている。位置確認用センサ２２は例えば電池モジュ
ールのＸ軸方向の外壁の位置を測定するためのものであ
り、位置確認用センサ２３は電池モジュールのＹ軸方向
の外壁の位置を測定するためのものである。

【００２２】この装置によれば単電池１の抜き取りを行
うに先立ち、図１０に鎖線で示す位置に開閉チャック１
１のテーブルを降下させ、台車７をＸ軸方向及びＹ軸方
向に移動させて電池モジュールの原点（コーナー部）座
標とサイズとを確認する。このように電池モジュールの
原点を測定した後は、予め決められた座標に沿って台車
７により開閉チャック１１をＸ，Ｙ方向に移動させつつ
単電池１の抜き取りを行う。この装置によれば、仮に電
池モジュールの位置がコロコンベヤ５上でずれていた
り、電池モジュール自体に製作誤差があっても、個々の
単電池１の位置を検出することなく、開閉チャック１１
の爪の誤差吸収機能を利用して、単電池１の抜き取りを
正確に行うことが可能である。また個々の単電池１の位
置を測定する必要がないため、動作時間の短縮を図るこ
とができる。

【００２３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
電池モジュール内における個々の単電池の位置が多少ず
れている場合にも、開閉チャックを単電池の位置に合わ
せて移動させることにより、同時に複数本の単電池を電
池モジュールから抜き取ることができ、ナトリウム−硫
黄電池等の電池モジュールの解体を効率よく行うことが
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】単電池の構造を説明する斜視図である。

【図２】第一の実施形態を示す一部切欠正面図である。

【図３】第一の実施形態を示す一部切欠側面図である。

【図４】第一の実施形態の開閉チャックの拡大図であ
る。

【図５】第二の実施形態を示す一部切欠正面図である。

【図６】第三の実施形態の開閉チャックの拡大図であ
る。

【図７】第四の実施形態の開閉チャックの拡大図であ
る。

【図８】第四の実施形態の開閉チャックの拡大図であ
る。

【図９】第四の実施形態の開閉チャックの拡大図であ
る。

【図１０】第五の実施形態を示す平面図である。

【図１１】第五の実施形態を示す一部切欠正面図であ
る。

【符号の説明】

１ 単電池、２ 端子板、３ 端子板、４ 断熱容器、
５ コロコンベヤ、６レール、７ａ 下部台車、７ｂ
台車、８ 昇降シリンダ、８ａ 昇降軸、９ガイドブッ
シュ、１０ 昇降フレーム、１１ 開閉チャック、１１
ａ 爪、１１ｂ 爪、１２ ピン、１３ 開閉シリン
ダ、１４ リンク、１５ レール、１６ ピン、１７ａ
開閉シリンダ、１７ｂ 開閉シリンダ、１８ リン
ク、１９ａ リニアガイド、１９ｂ リニアガイド、２
０ 開閉シリンダ、２１ａ 芯出しシリンダ、２１ｂ
芯出しシリンダ、２２ 位置確認用センサ、２３ 位置
確認用センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面に端子板を突出させた単電池が多数
   本収納された電池モジュールの上方に台車を設け、この
   台車から垂下させた昇降軸の下端に、端子板を把持して
   単電池を引き抜く開閉チャックを、単電池の位置に合わ
   せて移動自在に設けたことを特徴とする単電池抜き取り
   装置。
2. 【請求項２】 開閉チャックが単一のピンを中心として
   開閉される鋏状のものであり、かつ昇降軸の下端に、リ
   ンクを介して揺動自在に取り付けられたものである請求
   項１に記載の単電池抜き取り装置。
3. 【請求項３】 開閉チャックが独立に駆動される２本の
   爪を備えたものである請求項１に記載の単電池抜き取り
   装置。
4. 【請求項４】 開閉チャックが相互間に設けられた開閉
   シリンダにより開閉される平行移動式のものであり、か
   つ芯出しシリンダを備えたものである請求項１に記載の
   単電池抜き取り装置。