JP2741834B2 - ナトリウム硫黄電池の処理方法及び装置 - Google Patents
ナトリウム硫黄電池の処理方法及び装置Info
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Description
硫黄電池を解体処理するためのナトリウム硫黄電池の処
理方法及び装置に関するものである。
らなる固体電解質管の内部にナトリウムを、外部に硫黄
を充填した充放電可能な電池であり、大量の電力を貯蔵
できる能力を有するために電力貯蔵用の電池として注目
されている。ところがこの電池の寿命は約10年と想定
されているので、将来大量の使用済みのナトリウム硫黄
電池が発生することが予想される。しかしこれまでのと
ころナトリウム硫黄電池の処理技術は確立されておら
ず、ましてそのための処理装置は未開発である。従っ
て、本発明についての従来技術は皆無である。
電池の処理技術を開発中であり、ナトリウム硫黄電池の
処理に際してはナトリウム硫黄電池の口部を開口して内
部からナトリウムを回収したうえ、多重管構造となって
いる外筒から金属製の内筒を抜き取る作業が必要である
ことが判明した。しかしこれらの外筒、内筒ともに細長
い形状であるうえ、その間隙にはナトリウム等が存在す
るために僅かでも芯が狂うと内筒を抜き取ることができ
ず、このような作業を自動的に行わせることは容易では
ないことがわかった。またナトリウム硫黄電池を1本ず
つチャックして外筒と内筒の芯を合わせつつ抜き取りを
行う方法を取れば内筒の抜き取りは可能ではあるが、1
本の処理に多くの時間が必要であるために大量処理がで
きないことがわかった。
の問題点を解決して、同時に複数本のナトリウム硫黄電
池からナトリウムの回収と内筒の抜き取りを自動的に行
うことができるナトリウム硫黄電池の処理方法及び装置
を提供するためになされたものである。
めになされた本発明のナトリウム硫黄電池の処理方法
は、ナトリウム硫黄電池の口部を開口し、かかるナトリ
ウム硫黄電池の複数本を1セットとしてワークセット管
ユニットに収納し、この1セットのナトリウム硫黄電池
を加熱油槽の内部で加熱することにより各ナトリウム硫
黄電池からナトリウムを流下させ、次にワークセット管
ユニットの底部からチャック爪を挿入してナトリウム硫
黄電池の内筒を外筒から抜き取ることを特徴とするもの
である。
本発明のナトリウム硫黄電池の処理装置は、ナトリウム
硫黄電池の内筒よりもやや大きめの透孔が底部に形成さ
れた複数の保持筒を一体化したワークセット管ユニット
にナトリウム硫黄電池をセットするワークセットステー
ションと、このワークセット管ユニットを加熱油槽の内
部に保持してナトリウムを流下させるナトリウム取り出
しステーションと、加熱油槽の内部でワークセット管ユ
ニットの底部の透孔からチャック爪を挿入してナトリウ
ム硫黄電池の内筒を抜き取る筒抜きステーションと、ナ
トリウム及び内筒が除去されたナトリウム硫黄電池をワ
ークセット管ユニットから取り出す取り出しステーショ
ンと、これらの各ステーション間でワークセット管ユニ
ットを移送する移送装置とからなることを特徴とするも
のである。また、筒抜きステーションのチャック爪が、
X,Y両軸方向にスライド自在なものとすることが好ま
しい。更に、ワークセットステーションを油槽の内部に
設け、移送装置がナトリウム硫黄電池の開口部をシール
した状態で加熱油槽の内部への移送を行うようにするこ
ともできる。
置によれば、予め口部が開口された複数本のナトリウム
硫黄電池を1セットとしてワークセットステーションに
おいてワークセット管ユニットに収納し、この1セット
のナトリウム硫黄電池を加熱油槽内部のナトリウム取り
出しステーションと筒抜きステーションへ移送してナト
リウムの回収と内筒の抜き取りとを行うので、単位時間
当りの処理本数を増加させることができる。しかも内筒
の抜き取りはワークセット管ユニットの底部の透孔から
チャック爪を挿入して内筒をチャックさせて行い、ナト
リウム硫黄電池自体はワークセット管ユニットの保持筒
の内部でルーズに支持されている。このため仮に内筒の
芯がナトリウム硫黄電池の芯から多少ずれていたような
場合にも、ナトリウム硫黄電池が保持筒の内部で自由に
移動したり傾斜することができ、内筒をスムーズに抜き
取ることが可能である。また、筒抜きステーションのチ
ャック爪を、X,Y両軸方向にスライド自在なものとし
ておけば、チャック爪が内筒の芯に合わせて自由にスラ
イドする自動調芯効果が得られ、よりスムーズな抜き取
りが可能となる。更にワークセットステーションを油槽
の内部に設け、移送装置がナトリウム硫黄電池の開口部
をシールした状態で加熱油槽の内部への移送を行うよう
にすれば、内部のナトリウムが空気と接触することが防
止され、ナトリウムの酸化によるナトリウムの排出不良
を解消することができる。以下に本発明を図示の実施例
によって更に詳細に説明する。
ウム硫黄電池の処理装置を示す垂直断面図、図2はその
概略的な平面図である。これらの図中、1は内部に百数
十度に加熱された溶融パラフィン2が入っている加熱油
槽であり、3はその外側のワークセットステーション、
4と5は加熱油槽1の内部のナトリウム取り出しステー
ションと筒抜きステーション、6は加熱油槽1の外側の
取り出しステーションである。また7はこれらの各ステ
ーション間でワークセット管ユニット8を移送する3つ
のヘッド7a、7b、7cを持つ移送装置である。
ト8は、図3に拡大して示したように、ナトリウム硫黄
電池Wをルーズに保持させることができる保持筒9をリ
ブ状の接続部10により複数本一体化したもので、各保持
筒9の底面にはナトリウム硫黄電池Wの内筒W1よりもや
や大きめの透孔11がそれぞれ配設されている。なお、こ
のナトリウム硫黄電池Wは内側から順に内筒W1、安全筒
W2、外筒W3からなるものである。また本実施例ではワー
クセット管ユニット8は3×3のレイアウトを持ち、同
時に9本のナトリウム硫黄電池Wを1セットとして収納
できるものとしてあるが、このレイアウト及び1セット
を構成するナトリウム硫黄電池Wの本数は自由に変更で
きることはいうまでもない。
は、上面にローラ12a を備えたテーブル12があり、この
上でワークセット管ユニット8の保持筒9の内部に9本
のナトリウム硫黄電池Wが人手によりセットされる。な
お、前工程においてナトリウム硫黄電池Wの口部は図3
のように開口されているものとする。
されたワークセット管ユニット8は、移送装置7の開閉
式のチャック7aによりチャックされ、図1のように加熱
油槽1の内部のナトリウム取り出しステーション4へ移
送される。加熱油槽1の内部には適宜の保持具13が設け
られており、ワークセット管ユニット8はこの保持具13
によって加熱油槽1の内部に保持される。なお、チャッ
ク7aはワークセット管ユニット8を保持具13に保持させ
た後、上方へ移動したうえワークセットステーション3
まで戻って待機状態となる。
おいて、例えば20分間程度ナトリウム硫黄電池Wを加熱
油槽1の内部に保持すると、ナトリウム硫黄電池Wの中
からナトリウムが溶融して加熱油槽1内に流下する。加
熱油槽1内は溶融パラフィン2で満たされているので、
ナトリウムは空気と接触することなく槽底部に沈殿す
る。なお、図1に示すようにナトリウム取り出しステー
ション4に窒素ガス等の不活性ガスを噴出するノズル14
を上向きに設けておけば、ナトリウム硫黄電池Wの内部
からナトリウムを完全に排出させることができる。
後、移送装置7の開閉式のチャック7bがワークセット管
ユニット8をチャックして次の筒抜きステーション5へ
移送する。この位置においても加熱油槽1の内部に適宜
の保持具15が設けられており、ワークセット管ユニット
8はこの保持具15によって保持される。その後、チャッ
ク7bは上昇してナトリウム取り出しステーション4に戻
り、待機状態となる。
られている。この筒抜き機は図4に示すように、3列の
チャック爪16a 、16b 、16c を備えたチャックヘッド16
を持つもので、各チャック爪16a 、16b 、16c はそれぞ
れ開閉することができ、ナトリウム硫黄電池Wの内筒W1
を内側からチャックすることができる。このため、チャ
ックヘッド16を下降させれば同時に3本ずつの内筒W1を
引き抜くことができる。そしてこの動作を3回繰り返せ
ば、9本のナトリウム硫黄電池Wから内筒W1を引き抜く
ことができる。またチャックヘッド16を1個とし、これ
をワークセット管ユニット8の各ナトリウム硫黄電池W
の中心に数値制御により移動させて、順次内筒W1を引き
抜くこともできる。
から見た断面図である。この図に示されるように、各チ
ャック爪16a 、16b 、16c は開閉機構部17の上面に突設
されたものであるが、この開閉機構部17はチャックヘッ
ド16のベース18に対して固定されたものではなく、X,
Y両軸方向にスライド自在に支持されている。即ち、図
5と図6に示すように、ベース18の上面にはX軸方向の
レール19が設けられており、このレール19上にX軸方向
にスライドできる第1スライド板20が支持されている。
またこの第1スライド板20の上面にY軸方向のレール21
が設けられており、このレール21上にY軸方向にスライ
ドできる第2スライド板22が支持されている。そして各
チャック爪16a 、16b 、16c を支持する開閉機構部17は
この第2スライド板22の上に設置されているので、各チ
ャック爪16a 、16b 、16c はそれぞれチャックヘッド16
のベース18に対してX,Y両軸方向に自由にスライドす
ることができる。但しそのスライド量は例えば±3mm程
度に制限されており、センターから最大に外れた位置に
おいてもチャック爪を閉じれば確実に内筒W1の内部に挿
入できるようにしておく。
は、図5に示すようにベース18の下方に設けられたリン
ク機構24に、溝付き円盤25と一対のコロ26とからなる伝
達機構を介して接続されている。そしてシリンダ27によ
りこのリンク機構24を動かすことによって開閉軸23が昇
降し、各チャック爪16a 、16b 、16c を開閉させること
ができる。なお、前記したように各チャック爪16a 、16
b 、16c はベース18に対してX,Y両軸方向に小距離だ
けスライドすることができるが、そのスライド量は溝付
き円盤25と一対のコロ26の部分で吸収し、確実に開閉軸
23に力が伝達されるようになっている。
より、ワークセット管ユニット8の下方にナトリウム硫
黄電池Wの内筒W1を引き抜く。その状態を図7に示す。
このとき、前記したように内筒W1の芯がナトリウム硫黄
電池Wの芯に対して多少ずれていたり、傾斜している場
合がある。しかしナトリウム硫黄電池Wはワークセット
管ユニット8のナトリウム硫黄電池保持筒9の内部にル
ーズに収納されているとともに、各チャック爪16a 、16
b 、16cもX,Y両軸方向にスライド自在とされている
ため、各チャック爪16a 、16b 、16cが内筒W1をチャッ
クすると、それに合わせてナトリウム硫黄電池W側がナ
トリウム硫黄電池保持筒9の内部で移動し、自動的にセ
ンターを合わせながらスムーズに内筒W1を抜き取ること
ができる。
たら、図1に示すチャック7cがワークセット管ユニット
8をチャックして取り出しステーション6へ移送する。
この位置には上面にローラ40a を備えたテーブル40が設
けられており、内筒W1が除去されたナトリウム硫黄電池
Wをワークセット管ユニット8から取り出す。なお、空
になったワークセット管ユニット8は加熱油槽1の下方
に設けられた返送用コンベヤ41によりワークセットステ
ーション3へ返送される。しかし取り出しステーション
6とワークセットステーション3とを隣接させて配置す
る等のレイアウト上の工夫を行えば、返送用コンベヤ41
を省略することもできる。
では、口部が開口された複数本のナトリウム硫黄電池W
は大気中においてワークセット管ユニット8にセットさ
れ、加熱油槽1の内部に搬送されたのであるが、この間
にナトリウムが空気と接触して酸化され、加熱油槽1の
内部で加熱してもスムーズに排出されない場合がある。
第2の実施例はこの点を改良したものである。
熱油槽1に隣接させて油槽30があり、ワークセットステ
ーションがこの油槽30の内部に設けられている。また、
移送装置31のうちワークセットステーションと加熱油槽
1との間を往復するチャック31a の下部に、ナトリウム
硫黄電池Wの開口部を下側からカバーする皿状部材32を
設け、シリンダ33により図8に示す通り開閉させること
ができるようにしてある。このため、油槽30の内部に設
けられたワークセットステーションにおいてナトリウム
硫黄電池Wをワークセット管ユニット8にセットし、こ
の皿状部材32によってその開口部をカバーした状態で加
熱油槽1への搬送を行えば、皿状部材32の中に溜まった
パラフィン等の油によりナトリウム硫黄電池Wの開口部
がシールされ、内部のナトリウムと空気との接触が防止
される。なお、皿状部材32の代わりに耐熱パッキン等に
よりナトリウム硫黄電池Wの開口部を直接シールする方
式を採用することもできる。
ム取り出しステーション4にナトリウム受けボックス34
が設けられている。これは溶融したナトリウムを加熱油
槽1の底部まで流下させる前に回収するためのものであ
る。また、図8の実施例ではナトリウム取り出しステー
ション4と筒抜きステーション5との間に水平なレール
35を設け、ワークセット管ユニット8をパラフィンの中
に浸漬させたままで筒抜きステーション5へ移送できる
ようにしてある。その他の点は前記した第1の実施例と
同様であるので、説明を省略する。
ウム硫黄電池の処理方法及び装置によれば、同時に複数
本のナトリウム硫黄電池からナトリウムの回収と内筒の
抜き取りを自動的に行うことができ、また内筒の芯がナ
トリウム硫黄電池の芯に対して多少ずれていたり傾斜し
ている場合にも、スムーズに内筒を抜き取ることができ
る。またチャック爪を、X,Y両軸方向にスライド自在
なものとしておけば自動調芯効果が得られ、よりスムー
ズな抜き取りが可能となる。更にワークセットステーシ
ョンを油槽の内部に設け、移送装置がナトリウム硫黄電
池の開口部をシールした状態で加熱油槽の内部への移送
を行うようにすれば、内部のナトリウムが空気と接触す
ることが防止され、より円滑にナトリウムを排出させる
ことができる。
処理装置を示す垂直断面図である。
処理装置の概略的な平面図である。
ヘッドとの関係を示す正面図である。
た断面図である。
る。
示す断面図である。
処理装置を示す垂直断面図である。
ウム取り出しステーション、5 筒抜きステーション、
6 取り出しステーション、7 移送装置、8ワークセ
ット管ユニット、9 保持筒、11 透孔、16a 、16b 、
16c チャック爪、W ナトリウム硫黄電池、W1 内筒
Claims (4)
- 【請求項1】 ナトリウム硫黄電池の口部を開口し、か
かるナトリウム硫黄電池の複数本を1セットとしてワー
クセット管ユニットに収納し、この1セットのナトリウ
ム硫黄電池を加熱油槽の内部で加熱することにより各ナ
トリウム硫黄電池からナトリウムを流下させ、次にワー
クセット管ユニットの底部からチャック爪を挿入してナ
トリウム硫黄電池の内筒を外筒から抜き取ることを特徴
とするナトリウム硫黄電池の処理方法。 - 【請求項2】 ナトリウム硫黄電池の内筒よりもやや大
きめの透孔が底部に形成された複数の保持筒を一体化し
たワークセット管ユニットにナトリウム硫黄電池をセッ
トするワークセットステーションと、このワークセット
管ユニットを加熱油槽の内部に保持してナトリウムを流
下させるナトリウム取り出しステーションと、加熱油槽
の内部でワークセット管ユニットの底部の透孔からチャ
ック爪を挿入してナトリウム硫黄電池の内筒を抜き取る
筒抜きステーションと、ナトリウム及び内筒が除去され
たナトリウム硫黄電池をワークセット管ユニットから取
り出す取り出しステーションと、これらの各ステーショ
ン間でワークセット管ユニットを移送する移送装置とか
らなることを特徴とするナトリウム硫黄電池の処理装
置。 - 【請求項3】 筒抜きステーションのチャック爪が、
X,Y両軸方向にスライド自在なものである請求項2に
記載のナトリウム硫黄電池の処理装置。 - 【請求項4】 ワークセットステーションが油槽の内部
に設けられ、移送装置がナトリウム硫黄電池の開口部を
シールした状態で加熱油槽の内部への移送を行う請求項
2に記載のナトリウム硫黄電池の処理装置。
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JP6512293 | 1993-03-24 | ||
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