JP2022191512A - Battery transport container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リサイクルまたは廃却対象となった電池の輸送に関する。 The present invention relates to transportation of batteries intended for recycling or disposal.
ハイブリッド車両や電気自動車等に搭載する二次電池として、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等が使用されている。車両用二次電池は、複数個の電池セルを直列接続してスタックとしたものである。各電池セルからは、電極である正極及び負極が上方に突出している。複数個のセルをスタック化するにあたっては、あるセルの正極と、このセルに隣接するセルの負極とをバスバーにより接続する(例えば、下記特許文献を参照)。さらに、大容量化のために、複数個のスタックを並列接続してユニット化することもある。 Lithium-ion batteries, nickel-metal hydride batteries, and the like are used as secondary batteries to be mounted on hybrid vehicles, electric vehicles, and the like. A secondary battery for a vehicle is formed by connecting a plurality of battery cells in series to form a stack. A positive electrode and a negative electrode, which are electrodes, protrude upward from each battery cell. When stacking a plurality of cells, the positive electrode of a certain cell and the negative electrode of an adjacent cell are connected by a bus bar (see, for example, the following patent documents). Furthermore, in order to increase capacity, a plurality of stacks may be connected in parallel to form a unit.
この種の二次電池が使用済みとなり、リサイクルまたは廃却対象となったそれを輸送する際には、国連危険物輸送勧告やその他の法規に則った安全対策を施すことが要求される。即ち、強固で頑丈な外装容器、特に国連規格容器に二次電池を収容した上、その容器内を電解質を含む水溶液、典型的には食塩水で満たし、各電池セルの正極と負極とを導通させて放電を促すことが行われる。 When this type of secondary battery has been used and is subject to recycling or disposal, it is required to take safety measures in accordance with the United Nations Recommendations on the Transport of Dangerous Goods and other laws and regulations. That is, a secondary battery is housed in a strong and sturdy exterior container, particularly a UN standard container, and the inside of the container is filled with an aqueous solution containing an electrolyte, typically saline solution, and the positive electrode and negative electrode of each battery cell are electrically connected. to encourage discharge.
この種の二次電池の電圧は高いことから、輸送中の放電に伴い電極の銅が水溶液中に溶出する。結果として、適正な処理が必要な廃液が大量に発生するということになる。 Since the voltage of this type of secondary battery is high, the copper of the electrode is eluted into the aqueous solution as the battery discharges during transportation. As a result, a large amount of liquid waste is generated that requires proper treatment.
本発明は、以上の問題に初めて着目してなされたものであり、リサイクルまたは廃却対象の電池の輸送の際に発生する廃液の量をできる限り減少させることを所期の目的とする。 The present invention has been made for the first time by paying attention to the above problems, and an intended object thereof is to reduce the amount of waste liquid generated during transportation of batteries to be recycled or discarded as much as possible.
本発明では、正極及び負極が電池本体の上方部位から突出する電池を天地逆さにして収容可能であり、かつその状態で電解質を含む水溶液を正極及び負極が浸る量充填して正極と負極とを導通させることが可能な電池輸送容器を構成した。 In the present invention, a battery in which the positive electrode and the negative electrode protrude from the upper portion of the battery body can be accommodated upside down, and in that state, an aqueous solution containing an electrolyte is filled in such a quantity that the positive electrode and the negative electrode are immersed, and the positive electrode and the negative electrode are separated. A battery shipping container that can be made conductive was constructed.
本発明によれば、リサイクルまたは廃却対象の電池の輸送の際に発生する廃液の量を減少させることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the amount of waste liquid generated during transportation of batteries to be recycled or discarded.
はじめに、本発明と関連を有する参考例を説明する。図1及び図2に示す電池は、ハイブリッド車両や電気自動車等に搭載される二次電池である。この電池は、電池本体11と、電池本体11の上方部位から突出する正極12及び負極12と、それら正極12及び負極12を囲繞する周壁21を有した水溶液収容体2とを具備する。
First, reference examples related to the present invention will be described. The batteries shown in FIGS. 1 and 2 are secondary batteries mounted in hybrid vehicles, electric vehicles, and the like. This battery comprises a
電池は、複数個の電池セル1を直列接続してスタックとしたものである。各セル1は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池等であり、板状の外形をなすセル本体11の上縁から電極である正極12及び負極12が上方に突き出しているものである。各電池セル1のセル本体11の集合が、電池本体となる。
The battery is a stack of a plurality of battery cells 1 connected in series. Each cell 1 is, for example, a lithium-ion battery or a nickel-metal hydride battery, and has a plate-
互いに隣接するセル1同士の間では、正極12及び負極12の配置が入れ違いになっている。つまり、あるセル1の正極12が左方に、負極12が右方にある場合、その後方に隣接するセル1の正極12は右方、負極12は左方にあり、さらにその後方に隣接するセル1の正極12は左方、負極12は右方にある、というように、各セル1を配列している。その上で、セル1の正極12をその後方に隣接するセル1の負極12にバスバー13を介して接続し、かつ同セル1の負極12をその前方に隣接するセル1の正極12にバスバー13を介して接続することで、複数個のセル1を直列接続する。なお、図示例では一個のスタックを描画しているが、電池の大容量化を目的として複数個のスタックを並列接続することもあり得る。
Between the cells 1 adjacent to each other, the arrangement of the
水溶液収容体2は、周壁21が包囲する内部空間の下縁を底壁22により閉塞する、皿状または盆状をなす絶縁体である。後述するように、この水溶液収容体2は水溶液4の受け皿として機能する。底壁22には、各セル1の電極12を挿通する孔23を穿ってある。水溶液収容体2は、各電池セル1のセル本体11を束ねた電池本体の上に載置する。各セル1の電極12は、水溶液収容体2の底壁22を下方から貫通し、水溶液収容体2の内部空間に進入する。水溶液収容体2の周壁21は、それらの電極12を囲繞する。周壁21は、各電池セル1のセル本体11の上縁より起立し、その上端が電極12よりも高位置にある。だが、周壁21の高さ寸法は、せいぜい電極12の高さ寸法を超える程度であり、電池本体11の下縁から正極12及び負極12の上端までの距離と比較して顕著に小さい。
The
水溶液収容体2は、原則として、車両等に搭載され運用される電池製品に予め設けておく。即ち、図1及び図2に示しているように、複数個の電池セル1からなる電池を包装するケース3内に、予め水溶液収容体2を配置しておく。但し、この水溶液収容体2を、使用済みとなりリサイクルまたは廃却対象となった電池に後付けすることを妨げるものではない。水溶液収容体2の底壁22の挿通孔23と各セル1の電極12との間隙は、水が漏れないようシールする。運用時、電池及び水溶液収容体2は、ケース3内に収まった状態で当該ケース3とともに車両に搭載される。なお、図示を省略しているが、ケース3には、車両の電装系のワイヤハーネスと接続するためのコネクタ(図示せず)等を表出させて設けてある。
In principle, the
電池ケース3の頂板には、これを貫通するメンテナンスハッチ31を設けておく。メンテナンスハッチ31は、電池の運用時には蓋32により閉塞している。そして、電池が使用済みとなり、これをリサイクルまたは廃却するべく輸送する段階となったときに蓋32を開き、そこから水溶液収容体2内に電解質を含む水溶液4、典型的には食塩水を注入する。水溶液収容体2内に充填した水溶液4は、各電池セル1の正極12と負極12とを導通させ、それらセル1の放電を促す。
The top plate of the
既に述べた通り、水溶液収容体2の周壁21の高さ寸法は小さく、そのために水溶液収容体2の容積も小さい。従って、少ない量の水溶液4を充填することで、電池セル1の電極12を当該水溶液4に浸らせ、正極12と負極12とを導通させることが可能である。電池セル1の放電に伴い、水溶液4には電極12の銅が溶出するが、輸送時に充填する水溶液4の量が必要最小限でよく、発生する廃液の量が少なく済む。
As already described, the height dimension of the
リサイクルまたは廃却の対象の電池を輸送する際には、当該電池をケース3ごと、さらに別の図示しない電池輸送容器に収容する。電池収容容器は、強固で頑丈な外装容器である。当該電池輸送容器は、国連規格容器であることが好ましい。
When transporting a battery to be recycled or discarded, the battery is housed together with the
図1及び図2に示した電池では、各電池セル1の正極12及び負極12がセル本体11の上縁から上方に突出していたが、図3及び図4に示す電池では、各電池セル1の正極12及び負極12がセル本体11の上方部位における外側縁から左右に突出している。
1 and 2, the
図3及び図4に示している水溶液収容体2は、周壁21が包囲する内部空間の下縁を底壁22により閉塞する、枠状をなす絶縁体である。底壁22には、各電池セル1のセル本体11を束ねた電池本体を挿通する開口24を穿ってある。水溶液収容体2は、電池本体11の上方部位及び各電極12を四方から囲繞するように電池本体11に固定する。水溶液収容体2の底壁22の開口24と電池本体11との間隙は、水が漏れないようシールする。
The
各セル1の電極12は、水溶液収容体2の底壁22の上方、かつ周壁21の内側方にあって、周壁22及び底壁21が隔てる水溶液収容体2の内部空間に位置する。周壁21は、それらの電極12を囲繞する。起立する周壁21の上端は、電極12よりも高位置にある。だが、周壁21の高さ寸法は、せいぜい電極12の高さ寸法を超える程度であり、電池本体11の下縁から正極12及び負極12の上端までの距離と比較して顕著に小さい。
The
図3及び図4に示す例においても、使用済みとなった電池をリサイクルまたは廃却するべく輸送する段階で、メンテナンスハッチ31の蓋32を開き、そこから水溶液収容体2内に電解質を含む水溶液4を注入し、水溶液収容体2内に充填した水溶液4により各電池セル1の正極12と負極12とを導通させることは言うまでもない。
In the example shown in FIGS. 3 and 4 as well, at the stage of transporting used batteries for recycling or disposal, the
以降、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図5に示す本実施形態では、正極12及び負極12が電池本体11の上方部位から突出する電池を天地逆さにして収容可能であり、かつその状態で電解質を含む水溶液4を正極12及び負極12が浸る量充填して正極12と負極12とを導通させることが可能な電池輸送容器5を使用する。この電池輸送容器5は、強固で頑丈な外装容器である。電池輸送容器5は、国連規格容器であることが好ましい。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment shown in FIG. 5, the battery in which the
電池の基本構成は、水溶液収容体2を具備しない点を除き、図1ないし図4に示したものと同様である。但し、電池ケース3の底板に、空気抜き用の孔33を穿っておく。
The basic configuration of the battery is the same as that shown in FIGS. 1 to 4, except that the
使用済みとなった電池をリサイクルまたは廃却するべく輸送する段階で、メンテナンスハッチ31の蓋32を開き、電池を天地逆さとして電池輸送容器5内に収納する。電池輸送容器5内には、電解質を含む水溶液4を注入しておき、メンテナンスハッチ31から電池ケース3内に浸入する水溶液4により各電池セル1の正極12と負極12とを導通させて、セル1の放電を促す。
At the stage of transporting used batteries for recycling or disposal, the
天地逆さまにした電池の正極12及び負極12は、電池輸送容器5内で下方に所在する。従って、電池輸送容器5に少ない量の水溶液4を充填することで、正極12及び負極12を水溶液4に浸らせ、これらを導通させることが可能である。電池セル1の放電に伴い、水溶液4には電極12の銅が溶出するが、本実施形態によれば、輸送時に充填する水溶液4の量が必要最小限でよく、発生する廃液の量が少なく済む。
The
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。各部の具体的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments detailed above. The specific configuration of each part can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention.
本発明は、リサイクルまたは廃却対象となった電池の輸送に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used to transport batteries that are subject to recycling or disposal.
1…電池セル
11…セル本体(電池本体)
12…電極(正極、負極)
3…電池ケース
4…水溶液
5…電池輸送容器
1...
12... Electrode (positive electrode, negative electrode)
3...
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