JP2980844B2 - ナトリウム−硫黄電池からのNa回収方法 - Google Patents
ナトリウム−硫黄電池からのNa回収方法Info
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Description
リウム−硫黄電池(以下、NaS電池と称する。)から
ナトリウム(Na)を回収するNa回収方法に関する。
る溶融金属ナトリウム、他方には陽極活物質である溶融
硫黄を配し、両者をナトリウムイオンに対して選択的な
透過性を有するβ−アルミナ固体電解質で隔離し、30
0〜350℃で作動させる充放電可能な二次電池であ
る。
黄を収容する円筒状の陽極容器と、溶融金属ナトリウム
Naを収容するカートリッジ(内筒)と、このカートリ
ッジを内部に収容し、ナトリウムイオンNa+ を選択的
に透過させる機能を有する有底円筒状の固体電解質管と
からなり、陽極容器と固体電解質管とは、絶縁リング及
び陽極金具を介して結合されている。また、絶縁リング
の上端面には陰極金具が熱圧接合され、この陰極金具に
陰極蓋が溶接固定されている。
量の電力を貯蔵できる能力を有するために、電力貯蔵用
の電池として注目を浴びている。従って、NaS電池は
将来的に大量に生産され、使用されていく傾向にある
が、このNaS電池の寿命は約10年と想定されてお
り、それに伴って廃棄すべき使用済みのNaS電池が大
量に発生することが予想される。この使用済みNaS電
池をそのまま廃棄することは、公害の発生など環境上か
ら問題があるほか、地球資源上の見地からも資源の無駄
であることから、使用済みNaS電池をリサイクルする
ことが必要である。
よりナトリウムの回収と内筒の抜き取りを自動的に行な
うことができるNaS電池の処理方法及び装置を提案し
た(特開平6−333606号公報)。このNaS電池
の処理方法及び装置においては、口部を開口した複数本
のNaS電池をワークセット管ユニットに1セットとし
て収納し、これを加熱油槽の内部に保持してナトリウム
を流下させた後、筒抜き機のチャック爪を挿入してNa
S電池を内側からチャックすることによりNaS電池の
内筒を抜き取るものであり、ナトリウムと空気との接触
が防止され、ナトリウムの酸化によるナトリウムの排出
不良を解消でき、好ましいものである。
したNaS電池の処理方法及び装置では、NaS電池の
内筒を抜き取っているため、内筒の外側に存在するNa
まで回収でき、回収率が向上し安全性も向上するが、設
備が大掛かりになっていた。またこの方法、装置におい
ては、ワークセット容器を用いているため、ワークセッ
ト容器の運搬、リターンなどのハンドリング装置が必要
であり、この点でも全体の設備が複雑、大型化してい
た。従って、本発明は上記した従来の課題に鑑みてなさ
れたものであり、ナトリウムのみを回収するとともに、
設備全体を大幅に簡素化することができるNa回収方法
を提供することを目的とするものである。
れば、使用済みナトリウム−硫黄電池の口部を開口した
後、物品のチャック/搬送装置により、該ナトリウム−
硫黄電池の1個または複数個をチャックし、これを搬送
して、開口部が下向きになるようにして、搬送されるナ
トリウム−硫黄電池のN倍の数量収容し得る加熱槽内の
保持具の所定位置に収容し、ここで、前記ナトリウム−
硫黄電池の1個または複数個のチャック/搬送時間のN
倍に設定されたナトリウムの溶融時間以上経過させるよ
うに前記位置に保持して、ナトリウムを前記開口部から
流出させた後、前記チャック/搬送装置により、ナトリ
ウムが流出したナトリウム−硫黄電池の1個または複数
個を加熱槽内の保持具から取り出すとともに、ナトリウ
ム−硫黄電池が取り出された保持具の空所に、取り出さ
れた数の別の開口済みナトリウム−硫黄電池を収容・保
持することを特徴とするナトリウム−硫黄電池からのN
a回収方法、が提供される。
ウム−硫黄電池(NaS電池)について、その口部の陰
極蓋、カートリッジに孔を穿設して開口し、このNaS
電池の1個または複数個を、開口部が下向きになるよう
に加熱槽内の保持具に収容する。この状態でナトリウム
が溶融する所要時間以上、NaS電池を加熱槽内に保持
することにより、NaS電池の開口部から溶融ナトリウ
ム(Na)を流出させる。そして、Naが流出したNa
S電池の1個または複数個を、加熱槽内の保持具から取
り出すと同時に、このNaS電池が取り出された加熱槽
内の保持具の空所に、取り出された数だけの別の開口済
みナトリウム−硫黄電池を収容・保持する。
しは、NaS電池の1個または複数個を、例えば後述の
パレタイザーロボット等を用いて、NaS電池の各々を
チャックする方法や、カセットに収容したNaS電池の
複数個をカセット毎パレタイザーロボット等を用いてチ
ャックする方法などを適宜採用することができる。
硫黄電池の所定数を、順次加熱槽の所定位置に収容・保
持し、Naが溶融する所要時間以上保持した後、前記所
定数だけ加熱槽から取り出すようにしているので、通常
のバッチ方式、あるいは連続方式に比して、Naの回収
に際して時間的にさらに効率的になるとともに、設備が
簡易で小型になる。
れるのは、(a) 連続的に、加熱槽内でNaS電池をコン
べア等で移動させながら、Na溶融の所要時間をキープ
する方式、(b) バッチで大量にNaS電池を投入し、N
a溶融の所要時間をキープする方式、のいずれかである
が、本発明では上記方式とは発想を転換し、NaS電池
の1個または複数個をチャックして搬送しながら、夫々
のNaS電池におけるNa溶融時間をキープするように
した、「時間差」方式によるNa回収方法である。すな
わち、NaS電池の1個または複数個をチャックして搬
送する時間のN倍をNa溶解時間と同じになるようにす
る。ここで、加熱槽にN倍の数量のNaS電池を設置す
れば、順次電池を取り出しその場所に電池を入れる作業
を繰り返せば、再び同じ場所の電池を取り出す時には、
Na溶融時間をキープして取り出せることになる。従っ
て、この方法は、NaS電池を加熱槽内で動かすことな
く、搬送を連続して行ないながらNaを回収することが
できる方法である。
実施態様に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明に
係るNa回収方法を具体化した装置の一例を示す説明
図、図2は加熱槽の一例を示す一部断面図である。図1
において、10はターンテーブル上に搭載されたドーナ
ツ状の油槽で、油槽10の内部には溶融パラフィン等の
油が常温のままの状態で充填されている。また、油槽1
0の底部には、NaS電池11の支持台(図示せず)が
リング状に設置されている。また、12は開口機であ
り、ターンテーブルの間欠回転により、油槽10ととも
にNaS電池11が開口位置に移動されるようになって
いる。13は加熱油14が充填された加熱槽で、図2に
示すように、NaS電池11は、加熱槽13内に設置さ
れた保持具たる仕切り板15により収容・保持される。
仕切り板15の下部は、NaS電池11を支持する受座
16を形成している。
S電池からなるバッテリー(モジュール)を解体して、
個々のNaS電池に分解する。次いで、得られた個々の
NaS電池11を、油槽10の内部に移送し、支持台上
に載置する。次に、ターンテーブルの間欠回転により、
開口位置まで移動したNaS電池11は、開口機12に
より、その口部の陰極蓋、カートリッジに孔を穿設して
開口する。なお、開口機12は、NaS電池11を把持
するクランプと、先端にホールソー等の孔開け工具を備
えているものを用いることが好ましい。
トリッジを開口されたNaS電池11は、次いで、物品
のチャック/搬送装置であるパレタイザーロボット17
を用いて、開口済みNaS電池11の1個または複数個
をチャックし、これを反転して開口部が下向きになるよ
うに搬送し、加熱槽13内に設置した仕切り板15の所
定位置に収容・保持する。また、図3に示すように、開
口機12と加熱槽13の間に仮置台20を設置し、一つ
のロボット21で開口済みNaS電池11の1個または
複数個を油槽10から取り出し、仮置台20に反転して
置き、次いで、他のロボット22により仮置台20から
加熱槽13内に移送するようにすれば、さらに工程の時
間短縮を図ることもできる。なお、パレタイザーロボッ
ト17によりNaS電池11をチャックし反転する際
に、開口部をブラシ掛けなどにより掃除し、その後、セ
ンサー等で切削くず付着の有無等の安全確認をすること
が望ましい。また、加熱槽13内に充填された加熱油1
4は約115℃以上に保持される。
ウムが溶融する所要時間以上、NaS電池11を加熱槽
13内に保持することにより、NaS電池11の開口部
から溶融ナトリウム(Na)を流出させる。次に、Na
が流出したNaS電池11を確認した後、このNaS電
池11を、パレタイザーロボット17を用いて、加熱槽
13内の仕切り板15から取り出して、廃棄処理するた
めにコンテナ18に移送する。そして、この移送後、た
だちに、パレタイザーロボット17を用いて、前記Na
S電池11が取り出された加熱槽13内の仕切り板15
の当該アドレス(位置)に、取り出された数だけの開口
済みNaS電池11をチャックし、搬送して収容・保持
する。
11の所定数を、順次加熱槽13内に設置した仕切り板
15の所定アドレス(位置)に収容し、次いでこのNa
S電池11をNaが溶融する所要時間以上加熱槽13内
に保持した後、前記所定数のNaS電池11を加熱槽1
3から取り出すようにしている。従って、従来から行な
われている通常のバッチ方式、あるいは連続方式に比し
て、槽内がシンプル構造となって、信頼性の高い設備に
なり、かつ、回収設備がより簡易で小型化されることに
なる。
したが、本発明はこれに限られるものではない。例え
ば、図4(a)(b)に示すごとく、加熱槽13をターンテー
ブル23上に搭載したドーナツ状に形成し、順次定位置
Aで開口済みNaS電池11をターンテーブル型加熱槽
13に投入し、ターンテーブル型加熱槽13が回転して
取出し定位置BにてNaが流出したNaS電池11を取
り出す方式や、フリーカーブを有する加熱槽を用い、パ
レタイザーロボットにより開口済みNaS電池をチャッ
ク/搬送することも可能である。また、ターンテーブル
と加熱槽を同期して動かせ、ロボットによるNaS電池
のチャック位置と加熱槽への移送位置とを常に同一とす
ることによって、NaS電池のチャック/搬送用ロボッ
トとして単純な作動を行なう低廉な種類のものを用いる
こともできる。
ば、Naの回収に際して時間がさらに短縮できて効率的
で、しかも回収設備がより簡易で小型化されるという顕
著な効果を奏する。
の一例を示す説明図である。
の他の例を示す説明図である。
図、(b) は縦断面図である。
加熱槽、14…加熱油、15…仕切り板、16…受座、
17…パレタイザーロボット、18…コンテナ、20…
仮置台、21,22…ロボット、23…ターンテーブ
ル。
Claims (1)
- 【請求項1】 使用済みナトリウム−硫黄電池の口部を
開口した後、物品のチャック/搬送装置により、該ナト
リウム−硫黄電池の1個または複数個をチャックし、こ
れを搬送して、開口部が下向きになるようにして、搬送
されるナトリウム−硫黄電池のN倍の数量収容し得る加
熱槽内の保持具の所定位置に収容し、ここで、前記ナト
リウム−硫黄電池の1個または複数個のチャック/搬送
時間のN倍に設定されたナトリウムの溶融時間以上経過
させるように前記位置に保持して、ナトリウムを前記開
口部から流出させた後、前記チャック/搬送装置によ
り、ナトリウムが流出したナトリウム−硫黄電池の1個
または複数個を加熱槽内の保持具から取り出すととも
に、ナトリウム−硫黄電池が取り出された保持具の空所
に、取り出された数の別の開口済みナトリウム−硫黄電
池を収容・保持することを特徴とするナトリウム−硫黄
電池からのNa回収方法。
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