JP4482540B2

JP4482540B2 - 電池解体用治具

Info

Publication number: JP4482540B2
Application number: JP2006174311A
Authority: JP
Inventors: 義哉日下; 和光山本
Original assignee: Sumika Chemical Analysis Service Ltd
Current assignee: Sumika Chemical Analysis Service Ltd
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2026-06-23
Also published as: JP2008004446A

Description

本発明は、電池解体用治具に関する。

リチウムイオン二次電池等の小型二次電池は充電エネルギ密度が大きいため、使用済みの二次電池等を解体する際には、内部短絡により発熱、破裂、発火の虞がある。このような発熱、破裂、発火を防止するため、電池に外部負荷を接続して放電し外部短絡状態にした後に電池を解体することが求められている。

しかしながら、このように電池を外部短絡状態にした場合にあっても、電池の内部抵抗により完全に充電エネルギを放電することは困難であった。従来、使用済みの二次電池を解体する技術としては、電池容器に孔を開けると共に、この孔から電池容器内のガス、電解液を電池容器外部へ抜き出すために用いられる穿孔装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１３４３２５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来技術は、電池容器に孔を開けて電池容器内のガス、電解液を電池外部へ抜き出すためのものであり、二次電池の内部短絡を安全な状態で行うことができない場合がある。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、二次電池の内部短絡を従来より安全な状態で行うことが可能な電池解体用治具を提供することを目的とする。

本発明による電池解体用治具は、二次電池を載置する載置部と、所定の重量を有し先端部が鋭角とされた金属棒と、金属棒に連結され接地されたワイヤと、ワイヤが掛けられて金属棒を二次電池の上方で吊り下げ可能とし、金属棒を落下させて二次電池を突き刺し可能とする吊り下げ手段と、を備えることを特徴としている。

このような電池解体用治具によれば、所定の重量を有し先端部が鋭角とされた金属棒を上方から落下可能とする吊り下げ手段を備え、金属棒に連結されたワイヤを引くことで金属棒を所定の高さに移動させ、ワイヤを放すことで金属棒を落下させて金属棒の落下を遠隔操作することがきる。金属棒を落下させることで、載置部に載置された二次電池に金属棒を突き刺すことができる。二次電池に突き刺された金属棒は、ワイヤによって接地されているため、従来より安全に二次電池を内部短絡させることができる。また、ワイヤを用いて金属棒の落下を遠隔操作することができるため、電池解体用治具をドラフト内に設置して、二次電池の内部短絡を従来より安全な状態で行うことができる。このように、二次電池を内部短絡させて充電エネルギを放電することで、二次電池の解体作業を従来より安全に行うことが可能となる。

ここで、載置部に載置された二次電池を覆うカバー部材を備えていると、二次電池を内部短絡させ、有害なガスや液体等が発生した場合にあっても、発生したガスや液体等の周囲への拡散を防止することができる。これにより、二次電池の内部短絡を従来より一層安全な状態で行うことができる。

また、吊り下げ手段は、ワイヤが巻き掛けられる滑車を備えることが好ましい。これにより、ワイヤの移動を円滑にして、金属棒をスムーズ落下させることができる。

本発明の電池解体用治具によれば、二次電池の内部短絡を従来より安全な状態で行うことができる。

以下、本発明による電池解体用治具の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１は、本発明の実施形態に係る電池解体用治具を示す正面図、図２は、図１に示す電池解体用治具の側面図、図３は、図１に示す電池解体用治具の平面図、図４は、金属棒が二次電池に突き刺さった状態の電池解体用治具を示す正面図である。

図１〜図４に示す電池解体用治具１は、例えば、ドラフト１２内に設置され、二次電池（以下、「電池」という。）２を内部短絡させて、電池２の充電エネルギを放電させるものである。例えば、携帯電話等に使用されたリチウムイオン二次電池等を解体する際に利用される。なお、ドラフト１２は、図１及び図４において仮想線で示している。

電池解体用治具１は、電池２が載置される載置板（載置部）３を具備し、この載置板３の上方には、ワイヤ５によって吊り下げられ上下動可能とされた金属棒４が配置されている。載置板３は、金属製の平板によって構成され、例えばステンレス製の金属板が好ましく、その大きさは、載置される電池２の大きさに対応している。電池２は、例えば、正極２ａ、セパレータ２ｂ、負極２ｃの構造の積層体を一つ又は複数有している。また、この積層体が電池容器２ｄ内に収容されている。

金属棒４は円柱状を成し、その先端部４ａは円錐状とされ鋭角に尖っている。この金属棒４は先端部４ａが下方に向くように配置され、金属棒４の後端部４ｂにはワイヤ５が連結されている。金属棒４は、上方から電池２上に落下された際に、電池２の外表面を構成する容器２ｄを貫通して、電池２の内部に進入可能な重量と硬さを有している。

金属棒４は、上下方向に延在する円筒体６内に配置され、この円筒体６によって上下方向の移動が案内されている。円筒体６の下端部６ａは、載置板３に載置された電池２の真上に配置されている。

この載置板３には、電池２を挟むように両側に配置され上下方向に延在する一対の支柱７，７が設置されている。この一対の支柱７，７には、円筒体６を支持する複数（本実施形態では、例えば２本）の支持部材８が上下方向に離間して固定されている。支持部材８は、図１における左右方向に延在し、円筒体６は、支持部材８に固定されている。

一対の支柱７，７には、互いの上端部７ａを連結する上部部材９が設けられている。これらの上部部材９及びこの上部部材９を支持する一対の支柱７，７が、金属棒４を電池２の上方で吊り下げ可能な吊り下げ手段を構成している。上部部材９には複数の滑車１０が設けられ、金属棒４に連結されたワイヤ５の移動を案内する。滑車１０は、上下方向に隣接して一対ずつ、左右方向に所定間隔離間して複数箇所に設置されている。複数の滑車１０のうちの一つは円筒体６の略真上に設けられている。

ワイヤ５は、上述したように一端側が金属棒４の後端部４ｂに連結され上下方向に延在し、円筒体６の略真上に設けられた滑車１０に巻き掛けられている。また、このワイヤ５は、上下方向に隣接する滑車１０，１０間を上部部材９に沿って外方へ延びている。ワイヤ５の他端側は、ドラフト１２外に配置されて接地されている。ワイヤ５の材質としては、例えばステンレス等が挙げられ、導通可能なものであれば良い。そして、金属棒４及びワイヤ５は、互いに導通がとれている。

金属棒４は、ワイヤ５によって上方から吊り下げられているため、ワイヤ５をドラフト１２外から引いたり戻したりすることで、金属棒４を上下動させることができる。すなわち、ワイヤ５を引っ張って金属棒４を所定の高さに配置させ、ワイヤ５を放すことで、所定の高さに配置された金属棒４を自由落下させて電池２に突き刺すことができる。

また、電池解体用治具１は、電池２を周囲から囲むように配置され箱形を成すカバー１１を備えている。カバー１１は、例えば金属製の板材等によって構成されている。このカバー１１は、正面側の壁体が開閉可能な蓋を構成し、この蓋を開放して電池２を出し入れすることができる。この蓋は、ヒンジ等によって支持され揺動可能とされている。

次に、このように構成された電池解体用治具１を用い、電池２の充電エネルギを開放させて、電池を解体する方法について説明する。まず、電池解体用治具１をドラフト１２内に配置し、ワイヤ５の他端側をドラフト１２外に配置すると共に接地する。次に、電池２を載置板３上に配置する。

そして、ワイヤ５をドラフト１２外から引っ張り、金属棒４を電池２の上方の所定の高さに配置し、ワイヤ５を放すことで、金属棒４を自由落下させて電池２に突き刺す。図４に示すように、金属棒４は、電池２の外表面を構成する容器２ｄを貫通して、内部に進入する。これにより、電池２を内部短絡させて、電池２の充電エネルギを放電させることができる。そして、電池２の充電エネルギをゼロにすることで、電池２の解体作業を従来より安全に行うことができる。具体的には、例えば、少なくとも最外層の積層体を貫通して、正極２ａと負極２ｃとを短絡させれば、巻回型でも積層型でも電池全体の短絡が可能である。

この本実施形態の電池解体用治具１では、所定の重量を有し、先端部４ａが鋭角とされた金属棒４を備えているため、この金属棒４を上方から落下させて、載置板３に載置された電池２に突き刺すことができる。金属棒４は接地されたワイヤ５に連結されているため、金属棒４を電池２に突き刺し電池２の内部に進入させ、電池２を内部短絡させることができる。また、金属棒４はワイヤ５によって連結されているため、電池解体用治具１をドラフト１２内に設置して、ドラフト１２外からワイヤ５を引いたり戻したり操作することで、電池２の内部短絡を従来より安全な状態で行うことができる。

また、載置板３に載置された電池２を周囲から囲むカバー１１を備えているため、電池２を内部短絡させガスや液体等が発生した場合にあっても、発生したガスや液体等の周囲への拡散を防止することができる。これにより、電池２の内部短絡を従来より一層安全な状態で行うことができる。

また、金属棒４の上下動を案内する円筒体６を備えているため、金属棒４の上下動を好適に案内することができ、金属棒４を確実に電池２に突き刺すことが可能とされている。

また、ワイヤ５が巻き掛けられる滑車１０を金属棒４の上方に備えているため、ワイヤ５の移動を円滑にして、金属棒４をスムーズに上下動させることができる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態において、電池解体用治具１をドラフト１２内に設置して、電池２を内部短絡させているが、その他の場所に電池解体用治具１を設置して電池２を内部短絡させても良い。

また、上記実施形態では、金属棒４を所定の重量を有し先端部４ａが円錐形状を成す構成としているが、例えば、三角錐形状の先端部を有する金属棒でもよく、要は、金属棒を落下させて、電池２に突き刺し可能な構成であれば良い。

また、上記実施形態において、解体される電池２を載置板３上に直接載置しているが、図５に示すように、クランプ２３などの電池固定用治具を用いて電池２２を固定し、クランプ２３を載置板３上に配置してもよい。特に、電池の形状が円柱状、球状、ボタン状等である場合には、電池固定用治具を用いて電池を固定することで、金属棒４を確実に電池に突き刺すことできる。

本発明の実施形態に係る電池解体用治具を示す正面図である。図１に示す電池解体用治具の側面図である。図１に示す電池解体用治具の平面図である。金属棒が二次電池に突き刺さった状態の電池解体用治具を示す正面図である。本発明の他の実施形態に係る電池解体用治具を示す正面図である。

符号の説明

１…電池解体用治具、２，２２…二次電池、３…載置板（載置部）、４…金属棒、４ａ…先端部、５…ワイヤ、６…円筒体、７…支柱（吊り下げ手段）、９…上部部材（吊り下げ手段）、１０…滑車、１１…カバー。

Claims

二次電池を載置する載置部と、
所定の重量を有し先端部が鋭角とされた金属棒と、
前記金属棒に連結され接地されたワイヤと、
前記ワイヤが掛けられて前記金属棒を前記二次電池の上方で吊り下げ可能とし、前記金属棒を落下させて前記二次電池を突き刺し可能とする吊り下げ手段と、を備えることを特徴とする電池解体用治具。
前記載置部に載置された前記二次電池を覆うカバー部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の電池解体用治具。
前記金属棒の落下を案内する筒体を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の電池解体用治具。
前記吊り下げ手段は、前記ワイヤが巻き掛けられる滑車を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電池解体用治具。