JP5459825B2 - 蓄電池の切断方法 - Google Patents

Description

本発明は、封入容器内に封入された、例えば、パソコン、携帯電話、デジタルカメラなどの電子機器に用いられる、マンガン電池、アルカリ電池、リチウム電池等の一次電池や、鉛蓄電池、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル・水素電池、リチウムイオン電池などの二次電池、二重層キャパシター、コンデンサーなどにおいて、安全性試験などの所定の検査などを行うために、封入容器内の内容物である電極体を封入容器から取り出すための蓄電池の切断方法に関する。

従来より、ノート型パソコンや携帯電話、ＰＤＡ(Personal Digital Assistance)など
の電子機器の電源として、繰り返し充放電可能な蓄電池が用いられている。

このような蓄電池には、例えば、ニッケル水素二次電池等の水系電池、リチウムイオン二次電池等の非水系電池、電気二重層キャパシター等のキャパシター、コンデンサーなどがある。

その構造としては、図６９に示した部分切断分解斜視図に示したように、例えば、リチウムイオン二次電池（蓄電池）１００では、正電極１０２として、アルミニウム箔の両面にコバルト酸リチウムなどを溶剤で溶いて、塗布後、乾燥、プレスして作製している。また、負電極１０４として、銅箔の両面に、グラファイトなどの炭素材料を溶媒で溶いて、塗布後、乾燥、プレスして作製している。

そして、これらの正電極１０２と負電極１０４との間に、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂などの合成樹脂からなり、イオンが移動できる多孔質の絶縁フィルムからなるセパレーター１０６を介装して、積層している。

さらに、リチウムイオン二次蓄電池１００が、図示したように、円筒形の場合には、積層体が、バームクーヘンの様に円筒状に巻かれて電極体１０３を構成している。

そして、この電極体１０３を、例えば、ニッケルメッキされた鉄製の円筒形状の容器本体１０８内に、負電極１０４の負極リード１１０を缶底に電気的に接触させ、電解液を注入している。その後、蓋部材１１２を正電極１０２の正極リード１１４に電気的に接続した後、かしめることによって封止して封入容器１０１を構成している。なお、リチウムイオン二次蓄電池１００が角型の場合には、電極体は、扁平形状に巻かれる。

また、図６９中、符号１１６、１１８は、絶縁部材、１２０は、例えば、ダイヤフラムなどの圧力安全弁、１２２は、パッキン、１２４は、ＰＴＣ素子、１２６は、電流遮断機構、１２８は、正電極端子である。

このようなリチウムイオン二次蓄電池１００では、容器本体１０８が負極であり、１２８の部分が正極を構成することになる。

近年、このような繰り返し充放電可能な蓄電池において、小型軽量化及び大容量化への要求が高まっている。

ところで、従来、蓄電池の安全性の基準としては、例えば、米国の民間の規格であるＵＬ規格などがあり、発火、安全性が規格化されている。

この発火などの原因は、正電極１０２と負電極１０４とが、製造工程などの際に残留した金属粉などが、セパレーター１０６を突き破って内部ショートを起こしたり、過充電などが原因で発生するものである。

内部ショートが発生すると、短時間に電池内のほぼ全エネルギーを放出することになり、激しく発火したり、爆発するケースもある。

従って、このような蓄電池におけるその研究開発において、充放電の試験の際に蓄電池内の電極の変化を観察する目的、蓄電池の安全性を確認する目的などために、蓄電池の分解、各種の試験が行う必要がある。

一方、蓄電池の安全性を確認するための試験方法として、釘で外部から刺して孔を開けて検査する方法、機械的に外部から押し潰して試験を行う方法などがある。

しかし、上記釘刺し試験では、満充電状態の電池に鉄製の釘を貫通させて内部ショートを発生させ、電池温度や電圧の変化を観察するものであるが、釘の太さやスピード、場所などにより、試験結果にバラツキが生じる。

また、押し潰し試験では、一度の複数点がショートしていたり、ショートの発生箇所によっては、試験にバラツキが生じるなど、安全性を評価できないという問題があった。

また、特許文献１（特開２００８−２７００９０号公報）では、満充電の電池から、正極、負極、セパレーターを捲廻もしくは積層した電極群を容器本体から取り出し、この取り出された電極群をショートさせて、安全性を評価する方法が提案されているが、電極群を容器本体から取り出すには、容器本体を切断する必要がある。

しかしながら、容器本体を切断する際に、正極、負極間でショートを起こし、発火、爆発の危険性がある。

また、特許文献１では、露点が−２５℃以下のドライ環境で蓄電池を分解して、例えば、正電極と負電極との間に、例えば、Ｌ字形状の金属片を、正電極と負電極との間に配置して、予備加熱恒温槽で加圧子で圧縮して評価試験を行う方法が提案されている。

さらに、特許文献２（特許２７２１４６７号公報）では、蓄電池の安全な開口方法として、アルゴンガスなどの不活性ガス環境下で行うことが開示されている。

また、特許文献３（特開２００５−２９４１５１号公報）、特許文献４（特開２００８−１９２４９７号公報）には、蓄電池をカシメ部分で切断する方法が開示されている。

特開２００８−２７００９０号公報 特許第２７２１４６７号公報 特開２００５−２９４１５１号公報 特開２００８−１９２４９７号公報

また、特許文献１のような方法では、非水系の電池は当然必要とされる露点が−２５℃
以下のドライ環境で満充電された電池を解体し、電極体を抜き取ると、書かれているのみで、開口方法が何ら提案されていない。

さらに、特許文献２では、蓄電池の安全な開口方法として、アルゴンガスなどの不活性ガス環境下で行うことが開示されているが、開口方法が何ら提案されておらず、開口切断方法によっては、例えば、切断刃が、正電極と負電極とを短絡させてしまい、不活性ガス下においても発火などが起こるおそれがある。

また、特許文献３では、蓄電池をカシメ部分で切断することのみ開示されており、いかに安全に切断するかなどは全く考慮されておらず、この場合にも、切断方法によっては、例えば、切断刃が、正電極と負電極とを短絡させてしまい、発火などが起こるおそれがある。

いずれにしても、従来の方法では、蓄電池の満充電状態では、発火などが起こるおそれがあり、蓄電池の満充電状態の評価試験などを行うことは困難であった。

本発明は、このような現状に鑑み、従来のように、大掛かりな装置、設備が不要で、しかも、安全に、蓄電池を切断して内容物である電極体を取り出すことができ、安全性において非常に優れ、例えば、従来困難であった、満充電時の蓄電池の性能テストなどを実施することができる、封入容器内の電極体を封入容器から取り出すための蓄電池の切断方法を提供することを目的とする。

本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の蓄電池の切断方法は、
封入容器内に封入された蓄電池の電極体を取り出すための蓄電池の切断方法であって、
蓄電池固定機構によって蓄電池を所定位置に固定し、
切断機本体の切断位置調整機構によって、切断刃の切断位置を、所定の位置になるように調整し、
前記蓄電池固定機構にて所定位置に固定された蓄電池を、切断位置調整機構にて所定の切断位置に調整された切断刃によって、蓄電池のセパレーターの外端部から、負電極の外端部の間に位置するとともに正電極が存在しない絶縁切断位置にて切断することを特徴とする。

このように構成することによって、蓄電池固定機構によって蓄電池を所定位置に固定して、切断機本体の切断位置調整機構によって、回転刃の切断位置を、所定の位置になるように調整する。

そして、蓄電池固定機構にて所定位置に固定された蓄電池を、切断位置調整機構にて所定の切断位置に調整された切断刃によって、絶縁切断位置にて正確に切断することができる。

このため、常に正確な切断位置に蓄電池と切断刃が位置することになるので、絶縁フィルムからなるセパレーター１０６の位置で正確に切断することができ、切断の際に正電極１０２と負電極１０４とが短絡し、発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。

このように絶縁切断位置にて切断した後、切断部分を取り除き、上部または下端に開口した部分から、蓄電池の電極体を簡単に引き抜き、取り出すことができ、例えば、従来困難であった、満充電時の蓄電池の性能テストなどを実施することができる。

なお、この場合、切断刃としては、いわゆるフライス加工と呼ばれる切断刃が回転刃からなり回転し、ワークである蓄電池１００が固定した構成するのが望ましいが、いわゆる旋盤加工（切断刃が回転せず固定で、ワークが回転）で、切断することも可能である。

また、例えば、切断刃としては、回転刃以外に、バイトなどは、突っ切りバイトや溝入れバイトを使用することも可能である。

また、本発明では、前記絶縁切断位置が、蓄電池の上方絶縁切断位置と下方絶縁切断位置の２箇所の絶縁切断位置であることを特徴とする。

このように絶縁切断位置が、蓄電池の上方絶縁切断位置と下方絶縁切断位置の２箇所の絶縁切断位置であれば、絶縁切断位置にて切断した後、切断部分を取り除き、上部または下端に開口した部分から、蓄電池の電極体を簡単に引き抜き、取り出すことができる。

このように絶縁切断位置が、蓄電池１００のセパレーター１０６の外端部から、負電極１０４の外端部の間に位置していれば、絶縁フィルムからなるセパレーター１０６の位置で正確に切断することができ、負電極１０４と、負電極１０４の内側に位置する正電極１０２とを同時に切断して短絡して発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。

また、本発明の蓄電池の切断方法は、前記封入容器の底部を押圧治具を用いて下方から押圧して変形させて、封入容器内で電極体を上方に押し上げた状態で、蓄電池を上方絶縁切断位置、下方絶縁切断位置の少なくとも一方の絶縁切断位置にて切断することを特徴とする。

このように封入容器の底部を押圧治具を用いて下方から押圧して変形させて、封入容器内で電極体を上方に押し上げた状態では、封入容器の底部から、蓄電池１００のセパレーター１０６の外端部まで切断スペースが確保されることになる。

従って、下方絶縁切断位置の設定の幅が大きくとれるとともに、下方絶縁切断位置において負電極１０４と正電極１０２が確実に存在しない状態であるので、負電極１０４と、負電極１０４の内側に位置する正電極１０２とを同時に切断して短絡して発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。

しかも、下方絶縁切断位置において負電極１０４と正電極１０２が確実に存在しない状態であるので、回転刃として、市販品であり、安価で、種類が豊富である（厚さが０．１ｍｍまである）メタルソーが使える、交換が容易であり、しかも、機能的にも、寿命、切れ味（バリ）、切削抵抗（切削温度）において優れている。

また、本発明の蓄電池の切断方法は、前記上方絶縁切断位置にて、蓄電池を切断した後、封入容器の底部を押圧治具を用いて下方から押圧して変形させて、封入容器内で電極体を上方に押し上げた状態で、蓄電池を下方絶縁切断位置にて切断することを特徴とする。

このように上方絶縁切断位置にて、蓄電池を切断した後、封入容器の底部を押圧治具を用いて下方から押圧して変形させれば、封入容器の上部が開口した状態であるので、変形させた際に、封入容器内で電極体を上方に容易にかつ正確に押し上げることができる。

従って、封入容器の底部から、蓄電池１００のセパレーター１０６の外端部まで切断スペースが確実に確保されることになる。

従って、下方絶縁切断位置の設定の幅が大きくとれるとともに、下方絶縁切断位置において負電極１０４と正電極１０２が確実に存在しない状態であるので、負電極１０４と、負電極１０４の内側に位置する正電極１０２とを同時に切断して短絡して発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。

また、本発明の蓄電池の切断方法は、前記封入容器の底部を押圧治具を用いて下方から押圧して変形させて、封入容器内で電極体を上方に押し上げた後、蓄電池を絶縁切断位置にて切断することを特徴とする。

先に上方絶縁切断位置にて、蓄電池を切断した場合には、封入容器の上部が開口した状態であるので、封入容器の底部を押圧変形するための押圧治具は、切断機本体と同様に、不活性雰囲気などに設置する必要がある。

これに対して、蓄電池を絶縁切断位置にて切断する前に、先に押圧治具で封入容器の底部を押圧して変形させれば、蓄電池位置決め治具と同様に、押圧治具による封入容器の底部の押圧、変形を、大気中で行うことが可能となる。

従って、作業性の向上が図ることができ、しかも、不活性ガス雰囲気の作業室である、小型のグローブボックスやドライチャンバーには、スペースが限られており、収納する装置の大きさには、制約があるため、収納する治具点数が少ない方が良いと言え、この点からも非常に優れている。

また、本発明では、前記切断刃（回転刃）が、メタルソーから構成されているのが望ましい。

すなわち、封入容器の底部を押圧治具を用いて下方から押圧して変形させて、封入容器内で電極体を上方に押し上げた状態で、蓄電池を絶縁切断位置にて切断する場合には、下方絶縁切断位置において負電極１０４と正電極１０２が確実に存在しない状態であるので、回転刃として、市販品であり、安価で、種類が豊富である（厚さが０．１ｍｍまである）メタルソーが使える、交換が容易であり、しかも、機能的にも、寿命、切れ味（バリ）、切削抵抗（切削温度）において優れている。

また、本発明では、前記切断刃が、少なくとも刃先が非導電性材料から構成されているのが望ましい。

このように構成することによって、回転刃が、少なくとも刃先が非導電性材料から構成されているので、正電極１０２と負電極１０４とを万一同時に切断してしまっても、正電極１０２と負電極１０４とが短絡して発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。

この場合、非導電性材料としては、アルミナ、ジルコニアといったセラミクスが挙げられる。これをメタルソーのような刃物形状に加工して、切断刃として使うことができる。また、金属パイプの切断に使われるような、砥材としてアルミナ質（ＷＡ）や炭化ケイ素（ＧＣ）を使用したレジノイド切断砥石を切断刃として使うことができる。

また、本発明の蓄電池の切断方法は、前記蓄電池固定機構において、蓄電池位置決め治具を用いて、蓄電池の外周の所定位置に予め固定された固定部材の端部を、載置台座部に当接させて、蓄電池を所定の位置に固定することを特徴とする。

このように構成することによって、蓄電池位置決め治具を用いて、蓄電池の外周の所定位置に予め固定された固定部材の端部を、載置台座部に当接させて、蓄電池を所定の位置に固定するので、蓄電池固定機構において蓄電池を所定位置に正確に固定することができる。

従って、このように正確な所定位置に固定された蓄電池を、切断位置調整機構にて所定の切断位置に調整された回転刃によって、絶縁切断位置にて正確に切断することができる。

このため、常に正確な切断位置に蓄電池と回転刃が位置することになるので、絶縁フィルムからなるセパレーター１０６の位置で正確に切断することができ、正電極１０２と負電極１０４とを同時に切断して短絡して発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。

また、本発明の蓄電池の切断方法は、
前記蓄電池位置決め治具を用いて、蓄電池の外周の所定位置に予め固定された固定部材の位置が、蓄電池の上方絶縁切断位置から固定部材の上方の端部までの距離と、蓄電池の下方絶縁切断位置から固定部材の下方の端部までの距離が等しくなるように固定して、
前記蓄電池固定機構の載置台座部に、蓄電池を反転載置することによって、蓄電池の上方絶縁切断位置と下方絶縁切断位置の２箇所の絶縁切断位置で切断することを特徴とする。

このように構成することによって、蓄電池位置決め治具を用いて、固定部材の位置が、蓄電池の上方絶縁切断位置から固定部材の上方の端部までの距離と、蓄電池の下方絶縁切断位置から固定部材の下方の端部までの距離が等しくなるように、蓄電池の外周の所定位置に予め固定部材を固定する。

そして、蓄電池固定機構の載置台座部に、蓄電池を反転載置することによって、蓄電池の上方絶縁切断位置と下方絶縁切断位置の２箇所の絶縁切断位置で簡単でしかも正確な位置で切断することができる。

しかも、このように絶縁切断位置が、蓄電池の上方絶縁切断位置と下方絶縁切断位置の２箇所の絶縁切断位置であれば、絶縁切断位置にて切断した後、切断部分を取り除き、上部または下端に開口した部分から、蓄電池の電極体を簡単に引き抜き、取り出すことができる。

また、本発明の蓄電池の切断方法は、前記蓄電池固定機構において、回転機構によって円柱形状の蓄電池をその軸を中心に回転させることを特徴とする。

このように蓄電池固定機構において、回転機構によって円柱形状の蓄電池をその軸を中心に回転させることによって、円柱形状の蓄電池であっても、その全周にわたって絶縁切断位置にて切断することができ、切断部分を取り除くことができ、上部または下端に開口した部分から、蓄電池の電極体を簡単に引き抜き、取り出すことができ、例えば、従来困難であった、満充電時の蓄電池の性能テストなどを実施することができる。

また、本発明の蓄電池の切断装置は、前記切断刃（回転刃）の回転方向と、蓄電池の回転方向が相互に反対方向に回転するように構成されているのが望ましい。

このように回転刃の回転方向と、蓄電池の回転方向が相互に反対方向になるように回転させることによって、効率良くかつスムーズに絶縁切断位置にて切断することができる。

また、本発明の蓄電池の切断装置は、前記切断機本体には、切断刃（回転刃）に付着した切粉を除去するブラシ部材が付設されているのが望ましい。

このように切断機本体において、ブラシ部材を、回転刃に当接させ、切粉を回転刃より
除去するので、切粉が蓄電池の封入容器内に侵入して、正電極１０２と負電極１０４とを短絡して発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。

また、ブラシ部材に非水系の油をつけ、刃物の磨耗や冷却を行うことができる。

また、本発明の蓄電池の切断方法は、前記蓄電池固定機構において、チャック部材によって、四角柱形状の蓄電池を、短手方向と長手方向の２方向から支持して所定位置に固定することを特徴とする。

このように蓄電池固定機構において、チャック部材によって、四角柱形状の蓄電池を、短手方向と長手方向の２方向から支持して所定位置に固定するので、四角柱形状の蓄電池を確実に固定でき、ずれることなく、正確に絶縁切断位置にて切断することができる。

また、本発明の蓄電池の切断装置は、前記チャック部材が、蓄電池の固定位置を、所定の位置に調整する固定位置調整機構を備えるのが望ましい。

このようにチャック部材の固定位置調整機構によって、蓄電池の固定位置を、所定の位置に調整するので、四角柱形状の蓄電池を確実にかつ正確な位置に固定でき、正確に絶縁切断位置にて切断することができる。

また、本発明の蓄電池の切断方法は、前記切断機本体を、蓄電池固定機構にて所定位置に固定された蓄電池に対して、平行な方向に往復移動させることを特徴とする。

このように切断機本体を、蓄電池固定機構にて所定位置に固定された蓄電池に対して、平行な方向に往復移動させるので、蓄電池固定機構にて所定位置に固定された蓄電池の切断が終了した後に、切断機本体を切断位置から退避位置まで移動することができる。従って、例えば、蓄電池を上下反転して、切断位置を変更したり、切断の終了した蓄電池を蓄電池固定機構から取り外して、次の切断する蓄電池との交換作業を容易に行うことができる。

また、本発明の蓄電池の切断装置は、前記蓄電池の切断装置が、不活性ガス雰囲気の作業室内に配置されているのが望ましい。

このように蓄電池の切断を、例えば、アルゴンガス、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気の作業室内に配置して切断を行うので、蓄電池の封入容器内の電解液などが反応して発火などの事故が発生するのが防止することができる。

また、本発明の蓄電池位置決め治具は、
前述のいずれかにに記載の蓄電池の切断装置において切断される蓄電池に、蓄電池の外周の所定位置に固定部材を固定するための蓄電池位置決め治具であって、
前記蓄電池の外周に装着した固定部材の下端に当接する固定台座部材と、
前記固定台座部材の開口部を貫通して垂下する蓄電池の下端に当接して、蓄電池の下端の位置を調整する位置調整部材と、
前記位置調整部材により、蓄電池の下端の位置と固定部材の下端位置を、所定の位置にして、係止部材によって、蓄電池の外周の所定位置に固定部材を固定するように構成するのが望ましい。

このように構成することによって、蓄電池の外周に装着した固定部材の下端を、固定台座部材に当接させた状態で、固定台座部材の開口部を貫通して垂下する蓄電池の下端に、位置調整部材を当接させて、蓄電池の下端の位置を調整する。

そして、この位置調整部材により、蓄電池の下端の位置と固定部材の下端位置を、所定の位置にして、係止部材によって、蓄電池の外周の所定位置に正確に固定部材を固定することができる。

これにより、本発明の蓄電池の切断装置において、蓄電池固定機構にて所定位置に固定された蓄電池を、切断位置調整機構にて所定の切断位置に調整された回転刃によって、絶縁切断位置にて正確に切断することができる。

本発明によれば、蓄電池固定機構によって蓄電池を所定位置に固定して、切断機本体の切断位置調整機構によって、切断刃の切断位置を、所定の位置になるように調整する。

そして、蓄電池固定機構にて所定位置に固定された蓄電池を、切断位置調整機構にて所定の切断位置に調整された切断刃によって、絶縁切断位置にて正確に切断することができる。

このため、常に正確な切断位置に蓄電池と切断刃が位置することになるので、絶縁フィルムからなるセパレーター１０６の位置で正確に切断することができ、正電極１０２と負電極１０４とを同時に切断して短絡して発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。

このように絶縁切断位置にて切断した後、切断部分を取り除き、上部または下端に開口した部分から、蓄電池の電極体を簡単に引き抜き、取り出すことができ、例えば、従来困難であった、満充電時の蓄電池の性能テストなどを実施することができる。

また、本発明によれば、封入容器の底部を押圧治具を用いて下方から押圧して変形させて、封入容器内で電極体を上方に押し上げた状態では、封入容器の底部から、蓄電池１００のセパレーター１０６の外端部まで切断スペースが確保されることになる。

従って、下方絶縁切断位置の設定の幅が大きくとれるとともに、下方絶縁切断位置において負電極１０４と正電極１０２が確実に存在しない状態であるので、負電極１０４と、負電極１０４の内側に位置する正電極１０２とを同時に切断して短絡して発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。

しかも、下方絶縁切断位置において負電極１０４と正電極１０２が確実に存在しない状態であるので、回転刃として、市販品であり、安価で、種類が豊富である（厚さが０．１
ｍｍまである）メタルソーが使える、交換が容易であり、しかも、機能的にも、寿命、切れ味（バリ）、切削抵抗（切削温度）において優れている。

図１は、本発明の蓄電池の切断装置の正面図である。 図２は、図１の蓄電池の切断装置のＡ方向矢視図である。 図３は、図１の蓄電池の切断装置の切断機本体と蓄電池固定機構の部分の拡大正面図である。 図４は、図３のＢ方向矢視図である。 図５は、図１の蓄電池の切断装置の切断機本体と蓄電池固定機構の部分の拡大斜視図である。 図６は、図５の蓄電池固定機構のＣ方向矢視図である。 図７は、図６の蓄電池固定機構の上面図である。 図８は、本発明の蓄電池の切断装置で用いる蓄電池位置決め治具の正面図である。 図９は、図８の蓄電池位置決め治具のＤ方向矢視図である。 図１０は、本発明の蓄電池の切断装置の作動の概略を説明する概略図である。 図１１は、回転刃４２の断面図である。 図１２は、本発明の蓄電池の切断装置の別の実施例の図５と同様な切断機本体と蓄電池固定機構の部分の拡大斜視図である。 図１３は、図１２の蓄電池固定機構の斜視図である。 図１４は、図１３の蓄電池固定機構の上面図である。 図１５は、図１２の蓄電池の切断装置で用いる蓄電池位置決め治具の正面図である。 図１６は、図１５の蓄電池位置決め治具のＧ方向矢視図である。 図１７は、押圧治具を用いた本発明の蓄電池の切断方法の押圧前の状態を説明する正面図である。 図１８は、図１７の側面図である。 図１９は、図１７のＨ−Ｈ線での断面図である。 図２０は、図１９のＩ部分の拡大図である。 図２１は、図１９のＪ部分の拡大図である。 図２２は、押圧治具を用いた本発明の蓄電池の切断方法の押圧状態を説明する正面図である。 図２３は、図２２の側面図である。 図２４は、図２２のＨ−Ｈ線での断面図である。 図２５は、図２４のＩ部分の拡大図である。 図２６は、図２４のＪ部分の拡大図である。 図２７は、押圧治具を用いた本発明の蓄電池の切断方法の押圧前の状態を説明する斜視図である。 図２８は、図２７のＫ−Ｋ線での断面図である。 図２９は、円筒形状の蓄電池の部分切欠斜視図である。 図３０は、図２９のＬ−Ｌ線での断面図である。 図３１は、図３０のＭ部分の拡大図である。 図３２は、実施例１の上部切断の方法の概略を示す斜視図である。 図３３は、実施例１の上部切断の方法の概略を示す正面図である。 図３４は、図３３のＮ−Ｎ線での断面図である。 図３５は、実施例１の下部切断の方法の概略を示す斜視図である。 図３６は、実施例１の下部切断の方法の概略を示す正面図である。 図３７は、図３６のＯ−Ｏ線での断面図である。 図３８は、実施例１の電極体１０３の引き抜き、取り出しの概略を示す斜視図である。 図３９は、実施例１の電極体１０３の引き抜き、取り出しの概略を示す斜視図である。 図４０は、四角柱形状の蓄電池の部分斜視図である。 図４１は、図４０のＰ−Ｐ線での断面図である。 図４２は、図４１のＱ部分の拡大図である。 図４３は、実施例２の上部切断の方法の概略を示す斜視図である。 図４４は、実施例２の上部切断の方法の概略を示す正面図である。 図４５は、図４３のＲ−Ｒ線での断面図である。 図４６は、実施例２の下部切断の方法の概略を示す斜視図である。 図４７は、実施例２の下部切断の方法の概略を示す正面図である。 図４８は、図４３のＳ−Ｓ線での断面図である。 図４９は、実施例３の下部切断の方法の概略を示す斜視図である。 図５０は、実施例３の下部切断の方法の概略を示す斜視図である。 図５１は、図４９のＴ−Ｔ線での断面図である。 図５２は、電極体１０３の押し上げを説明する正面図である。 図５３は、図５２の上面図である。 図５４は、図５２の下面図である。 図５５は、図５３のＵ−Ｕ線での断面図である。 図５６は、実施例４の下部切断の方法の概略を示す斜視図である。 図５７は、実施例４の下部切断の方法の概略を示す斜視図である。 図５８は、図５６のＶ−Ｖ線での断面図である。 図５９は、押圧治具を用いた本発明の蓄電池の切断方法の押圧前の状態を説明する正面図である。 図６０は、図５９の側面図である。 図６１は、図５９のＨ−Ｈ線での断面図である。 図６２は、図６１のＩ部分の拡大図である。 図６３は、図６１のＪ部分の拡大図である。 図６４は、押圧治具を用いた本発明の蓄電池の切断方法の押圧状態を説明する正面図である。 図６５は、図６４の側面図である。 図６６は、図６５のＨ−Ｈ線での断面図である。 図６７は、図６６のＩ部分の拡大図である。 図６８は、図６７のＪ部分の拡大図である。 図６９は、リチウムイオン二次電池（蓄電池）の部分切断分解斜視図である。 図７０は、本発明の絶縁切断位置を説明するための蓄電池の内部の概略図である。

以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。

図１は、本発明の蓄電池の切断装置の正面図、図２は、図１の蓄電池の切断装置のＡ方向矢視図、図３は、図１の蓄電池の切断装置の切断機本体と蓄電池固定機構の部分の拡大正面図、図４は、図３のＢ方向矢視図、図５は、図１の蓄電池の切断装置の切断機本体と蓄電池固定機構の部分の拡大斜視図、図６は、図５の蓄電池固定機構のＣ方向矢視図、図７は、図６の蓄電池固定機構の上面図、図８は、本発明の蓄電池の切断装置で用いる蓄電池位置決め治具の正面図、図９は、図８の蓄電池位置決め治具のＤ方向矢視図、図１０は、本発明の蓄電池の切断装置の作動の概略を説明する概略図、図１１は、回転刃４２の断
面図である。

図１〜図２において、符号１０は、全体で本発明の蓄電池の切断装置を示している。

図１〜図２に示したように、本発明の蓄電池の切断装置１０は、作業室１２を備えており、この作業室１２内には、切断作業の際に、例えば、アルゴンガス、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気となるように不活性ガスが供給されるようになっている。なお、不活性ガスの種類としては、特に限定されるものではなく、公知の不活性ガスを使用することができる。

この作業室１２の前方には、開閉自在な作業用扉１４が設けられており、装置のメンテナンス、すなわち、後述するように、切断すべき蓄電池１００の交換、回転刃４２の取り換え、蓄電池固定機構１８の交換、各種部品の保守、交換などの作業ができるように構成されている。

また、作業室１２の前壁１６には、図示しないが、作業室１２内で、各種作業が行えるように操作手袋などが装着された操作用開口部が形成され、両手で、不活性ガスが漏洩しない状態で上記の各種作業が行えるように構成されている。

なお、作業室１２は、切断作業の確認などができるように、透明な材料から構成されており、また、作業用扉１４などの開閉部分には、不活性ガスが外部に漏洩しないようにシール部材によってシールされている。

また、本発明の蓄電池の切断装置１０には、図３〜図５に示したように、作業室１２内に、蓄電池１００を所定位置に固定するための蓄電池固定機構１８と、切断機本体２０とを備えている。

蓄電池固定機構１８は、図５〜図７に示したように、作業室１２の床部１２ａに固定された、断面逆Ｕ字形状のフレーム２２を備えており、このフレーム２２に、モータ２４が付設されている。

また、フレーム２２の上部には、このモータ２４の回転軸に連結され、所定の回転速度で回転する載置台座部２６が設けられており、この載置台座部２６の段部２６ａに、後述するように、蓄電池位置決め治具５０を用いて、蓄電池１００の外周の所定位置に予め固定された固定部材５２の端部５２ａ、５２ｂが当接するように構成されている。

さらに、この載置台座部２６には、４つに分断されたチャック部材２８が設けられている。このチャック部材２８には、締め付けリング３０が設けられており、この締め付けリング３０を締め付けることによって、蓄電池１００を装着した状態で、固定部材５２を締め付け、これにより蓄電池１００を固定することができるようになっている。

一方、切断機本体２０は、図３〜図５に示したように、作業室１２の床部１２ａに固定されたＬＭガイドなどのガイド部材３２上を、図３、図５の矢印に示した方向に、すなわち、蓄電池固定機構１８にて所定位置に固定された蓄電池１００に対して、平行な方向に往復移動自在に構成されている。

すなわち、切断機本体２０は、電動スライダー３４の駆動によって、ガイド部材３２上を移動可能なフレーム部材３１を備えており、このフレーム部材３１の上側方に突設するように切断装置３６が設けられている。

この切断装置３６には、駆動用モータ３８を備えており、駆動用モータ３８の回転軸に連結された回転刃支持部材４０が設けられ、この回転刃支持部材４０に脱着自在に切断刃として回転刃４２が装着されている。

さらに、切断機本体２０には、下記のような構成を有する、回転刃４２の切断位置を所定の位置に調整する切断位置調整機構１１を備えている。

すなわち、切断装置３６の基端部４４は、断面略Ｌ字形状の位置調整用フレーム部材３３に、上下動自在に装着されており、切断位置調整機構として、位置調整用フレーム部材３３に固定された上下位置調整用マイクロメータ４６が設けられている。

この上下位置調整用マイクロメータ４６を調整することによって、上下位置調整用マイクロメータ４６の先端が、切断装置３６の基端部４４に当接する。これによって、切断装置３６が、位置調整用フレーム部材３３に対して上下方向に移動して、切断装置３６の回転刃４２の上下方向の位置が微調整することができるようになっている。

一方、この位置調整用フレーム部材３３は、フレーム部材３１の上部に、図示しないガイドに沿って、蓄電池固定機構１８の方向、ずなわち、蓄電池固定機構１８に固定された蓄電池１００に対して、接近離反する方向（前後方向）に移動できるように装着されている（図５の矢印参照）。

そして、フレーム部材３１の上部の側部には、切断位置調整機構として、前後方向位置調整用マイクロメータ４８が設けられている。

この前後方向位置調整用マイクロメータ４８を調整することによって、前後方向位置調整用マイクロメータ４８の先端が、位置調整用フレーム部材３３に側方に突設した突設部５１に当接する。これによって、位置調整用フレーム部材３３が、フレーム部材３１に対して前後方向に移動して、位置調整用フレーム部材３３に装着されている切断装置３６が、蓄電池固定機構１８に固定された蓄電池１００に対して、接近離反する方向、すなわち、前後方向に移動するように構成されている。

その結果、切断装置３６の回転刃４２の前後方向の位置が微調整することができるようになっている（図４の矢印参照）。

なお、回転刃４２としては少なくとも刃先が非導電性材料から構成されればよく、図１１に示したように、回転刃本体４２ａと、非導電性材料から構成される刃先部４２ｂから構成してもよいが、回転刃４２全体を非導電性材料から構成しても良い。

このように構成することによって、回転刃４２が、少なくとも刃先が非導電性材料から構成されているので、正電極１０２と負電極１０４とを万一同時に切断してしまっても、正電極１０２と負電極１０４とが短絡して発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。

この場合、非導電性材料としては、非導電性であればよく特に限定されるものではなく、セラミックス、セラミックス粒子を刃先に塗布したもの、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon（ダイヤモンドの様なカーボン））などが使用可能である。

一方、本発明の蓄電池の切断装置１０で用いる蓄電池位置決め治具５０は、図８〜図９に示したように構成されている。

すなわち、蓄電池位置決め治具５０は、略円筒形状の蓄電池１００の位置決めを行うための固定部材５２を、蓄電池１００の外周の所定の位置に固定する治具である。

蓄電池位置決め治具５０は、基台５３と、基台５３上に固定された断面略Ｌ字形状のフレーム部材５４を備えており、このフレーム部材５４の上部に、固定台座部材５６が立設されている。

この固定台座部材５６には、貫通する開口部５８が設けられており、開口部５８の上部に段部６０が形成されており、この段部６０に、固定部材５２を載置して、固定部材５２の下端５２ａに当接するように構成されている。

一方、固定台座部材５６の下方には、フレーム部材５４に、上下位置調整用の位置調整部材１３として、上下位置調整用マイクロメータ６２が固定されている。

従って、使用に際しては、固定台座部材５６の段部６０に、固定部材５２の下端５２ａを当接するように配置して、固定部材５２の内部開口部に、蓄電池１００を挿着して、位置調整部材１３である上下位置調整用マイクロメータ６２を調整する。

これにより、蓄電池１００の下端１００ａの位置と固定部材５２の下端位置５２ａを、所定の位置にして、係止部材であるネジ部材６４によって、蓄電池１００の外周の所定位置に固定部材５２を固定するようになっている。

具体的には、図８において一点鎖線で示したように、固定部材５２の上端５２ｂと蓄電池１００の上方絶縁切断位置Ａとの距離Ｌ１と、固定部材５２の下端５２ａと下方絶縁切断位置Ｂとの距離Ｌ２が同じ距離となるように蓄電池１００の外周の所定位置に固定部材５２を固定するようになっている。

なお、図７０に示したように、蓄電池１００では、負電極１０４の内側に正電極１０２位置するように構成されており、これらの上方絶縁切断位置Ａ、下方絶縁切断位置Ｂは、蓄電池１００のセパレーター１０６の外端部から、負電極１０４の外端部の間に位置するのが望ましい。

このように絶縁切断位置が、蓄電池１００のセパレーター１０６の外端部から、負電極１０４の外端部の間に位置していれば、絶縁フィルムからなるセパレーター１０６の位置で正確に切断することができ、負電極１０４と、負電極１０４の内側に位置する正電極１０２とを同時に切断して短絡して発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。

なお、上方絶縁切断位置Ａは、図６９に示した蓄電池１００の上部のかしめ部（ネッキング部分）の下方近傍、下方絶縁切断位置Ｂは、蓄電池１００の下端から、０．５ｍｍ程度の位置にあるのが好適であるが、蓄電池１００の種類、形状、サイズにより適宜変更可能である。

このように蓄電池位置決め治具５０を用いて、略円筒形状の蓄電池１００の位置決めを行うための固定部材５２を、蓄電池１００の外周の所定の位置に固定すれば、蓄電池固定機構１８の載置台座部２６の段部２６ａに、蓄電池１００を反転載置した場合に、回転刃４２と、これらの上方絶縁切断位置Ａ、下方絶縁切断位置Ｂとが常に上下方向に一致することになる。

これにより、蓄電池１００の上方絶縁切断位置Ａと下方絶縁切断位置Ｂの２箇所の絶縁
切断位置で簡単でしかも正確な位置で切断することができる。

しかも、このように絶縁切断位置が、蓄電池１００の上方絶縁切断位置Ａと下方絶縁切断位置Ｂの２箇所の絶縁切断位置であれば、絶縁切断位置にて切断した後、切断部分を取り除き、上部または下端に開口した部分から、蓄電池の電極体を簡単に引き抜き、取り出すことができる。

このように構成される本発明の蓄電池の切断装置１０は、以下のように作動される。

先ず、上記のように、蓄電池位置決め治具５０を用いて、略円筒形状の蓄電池１００の位置決めを行うための固定部材５２を、蓄電池１００の外周の所定の位置に固定する。

この状態で、作業用扉１４を開けて、蓄電池固定機構１８の載置台座部２６の締め付けリング３０を緩めて、チャック部材２８の間に、載置台座部２６の段部２６ａに固定部材５２の下端５２ａを当接するまで挿着する。

そして、この状態で、締め付けリング３０を締め付けて、これにより蓄電池１００を固定する。

なお、切断機本体２０の切断位置調整機構１１の上下位置調整用マイクロメータ４６を調整して、切断装置３６の回転刃４２の上下方向の位置を微調整して、回転刃４２の上下方向の位置が、蓄電池１００の上方絶縁切断位置Ａとなるように予め、蓄電池１００の種類毎に調整しておく。

また、切断機本体２０の切断位置調整機構１１である、前後方向位置調整用マイクロメータ４８を調整して、切断装置３６の回転刃４２の蓄電池固定機構１８に固定された蓄電池１００に対して、接近離反する方向、すなわち、前後方向の位置を微調整して切断の切り込み深さを、予め、蓄電池１００の種類毎に調整しておく。

この状態で、作業用扉１４を閉めて、制御ユニット６６のスイッチを入れることによって、作業室１２内には、切断作業の際に、例えば、アルゴンガス、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気となるように不活性ガスが供給される。

その後、蓄電池固定機構１８のモータ２４が駆動して、載置台座部２６が回転して、載置台座部２６に固定された蓄電池１００が、比較的速度の遅い所定の回転速度（例えば、４rpmの回転速度）で回転する。

一方、図５、図１０に示したように、待機位置にあった切断機本体２０は、駆動用モータ３８が駆動して、切断装置３６の回転刃４２が所定の速度（この実施例の場合には、３０００rpm）で回転し始める。

なお、載置台座部２６に固定された蓄電池１００の回転速度と、切断装置３６の回転刃４２の回転速度は、蓄電池１００の種類、封入容器の材質によって適宜変更可能であって特に限定されるものではない。

その後、待機位置にあった切断機本体２０は、電動スライダー３４の駆動によって、ガイド部材３２上をフレーム部材３１が移動することによって、切断位置へと所定の速度で移動して、蓄電池固定機構１８に固定された蓄電池１００を、蓄電池１００の上方絶縁切断位置Ａで切断するようになっている。

その後、切断機本体２０は、電動スライダー３４の駆動によって、ガイド部材３２上をフレーム部材３１が移動することによって、再び待機位置へと移動するようになっている。

なお、図１０に示したように、切断装置３６の回転刃４２の回転方向と、蓄電池１００の回転方向が相互に反対方向になるように回転させるように構成されており、これにより、効率良くかつスムーズに絶縁切断位置にて切断することができる。

なお、この蓄電池１００の所定の回転速度と、切断機本体２０の移動速度は同期されるように、制御ユニット６６によって予めプロムラミングされており、蓄電池１００が３６０度以上回転する間に、切断機本体２０の回転刃４２が通過するように設定されている。

また、図５、図１０の矢印に示したように、切断機本体２０には、回転刃４２に当接して、切粉を回転刃４２より除去するブラシ部材ｂが付設されている。

このように切断機本体２０において、ブラシ部材ｂを、回転刃４２に当接させ、切粉を回転刃４２により除去するので、切粉が蓄電池１００の封入容器内に侵入して、正電極１０２と負電極１０４とを短絡して発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。

以上のような一連の切断、すなわち、蓄電池１００の上方絶縁切断位置Ａで切断した後、作業室１２の前壁１６の図示しない操作用開口部を介して、蓄電池固定機構１８の載置台座部２６の締め付けリング３０を緩めて、蓄電池固定機構１８に固定された蓄電池１００を取り外して、蓄電池１００を反転載置し、載置台座部２６の段部２６ａに固定部材５２の上端５２ｂが当接するまで挿着する。

そして、この状態で、締め付けリング３０を締め付けて、これにより蓄電池１００を固定する。

以後は、上記の一連の切断動作によって、蓄電池固定機構１８に固定された蓄電池１００を、蓄電池１００の下方絶縁切断位置Ｂで切断するようになっている。

そして、切断作業の後、作業用扉１４を開けて、蓄電池固定機構１８の載置台座部２６の締め付けリング３０を緩めて蓄電池１００を取り外して、上部または下端に開口した部分から、蓄電池１００の内容物を引き抜き、取り出すことができ、例えば、従来困難であった、満充電時の蓄電池の性能テストなどを実施することができる。

このように構成することによって、常に正確な切断位置に蓄電池１００と回転刃４２が位置することになるので、絶縁フィルムからなるセパレーター１０６の位置で正確に切断することができ、正電極１０２と負電極１０４とを同時に切断して短絡して発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。しかも、この場合、回転刃４２が、少なくとも刃先が非導電性材料から構成されているので、正電極１０２と負電極１０４とを万一同時に切断してしまっても、正電極１０２と負電極１０４とが短絡して発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。

このように絶縁切断位置Ａ、Ｂにて切断した後、切断部分を取り除き、上部または下端に開口した部分から、蓄電池の電極体を簡単に引き抜き、取り出すことができ、例えば、従来困難であった、満充電時の蓄電池の性能テストなどを実施することができる。

なお、この実施例の蓄電池の切断装置１０では、蓄電池１００の上方絶縁切断位置Ａ、下方絶縁切断位置Ｂの両方で切断するようにしたが、蓄電池１００の種類によって、封入容器から蓄電池１００の内容物を取り出せるのであれば、片方の絶縁切断位置のみで切断することが可能である。

また、この場合、蓄電池１００の上方絶縁切断位置Ａ、下方絶縁切断位置Ｂの切断順序は、いずれが先であっても構わない。

また、この実施例では、一枚の回転刃４２で、一度の切断作業で、蓄電池１００の上方絶縁切断位置Ａ、下方絶縁切断位置Ｂのいずれか一方を切断するように構成したが、回転刃４２を２枚離間して設けておき、一度に、蓄電池１００の上方絶縁切断位置Ａ、下方絶縁切断位置Ｂの両方で切断することもできる。

この場合には、図示しないが、蓄電池固定機構１８において、蓄電池１００の固定部材５２を、チャック部材２８、締め付けリング３０で締め付け固定した際に、蓄電池１００の上方絶縁切断位置Ａ、下方絶縁切断位置Ｂが露出するように蓄電池固定機構１８を構成すれば良い。

また、この実施例では、蓄電池固定機構１８を移動不能として、切断機本体２０を移動するようにしたが、逆に、切断機本体２０を移動不能として、蓄電池固定機構１８を移動可能とすることも、さらには、蓄電池固定機構１８と切断機本体２０の双方を相対的に移動することも可能である。

なお、この実施例では、切断作業を常温で行うようにしたが、蓄電池１００の内容物の反応を抑制するような低温で行うことももちろん可能である。

上記の実施例の変更態様に関しては、以下の実施例の場合にも基本的に適用可能であることはもちろんである。

なお、この場合、切断刃としては、いわゆるフライス加工と呼ばれる切断刃が回転刃からなり回転し、ワークである蓄電池１００が固定した構成するのが望ましいが、いわゆる旋盤加工（切断刃が回転せず固定で、ワークが回転）で、切断することも可能である。

また、例えば、切断刃としては、回転刃以外に、バイトなどは、突っ切りバイトや溝入れバイトを使用することも可能である。

図１２は、本発明の蓄電池の切断装置の別の実施例の図５と同様な切断機本体と蓄電池固定機構の部分の拡大斜視図、図１３は、図１２の蓄電池固定機構の斜視図、図１４は、図１３の蓄電池固定機構の上面図、図１５は、図１２の蓄電池の切断装置で用いる蓄電池位置決め治具の正面図、図１６は、図１５の蓄電池位置決め治具のＧ方向矢視図である。

この実施例の蓄電池の切断装置１０は、図１〜図１１に示した切断装置１０と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。

この実施例の蓄電池の切断装置１０では、図１２に示したように、蓄電池固定機構１８が、四角柱形状の蓄電池１００を、短手方向と長手方向の２方向から支持して所定位置に固定するチャック部材７０、７２を備えている。

すなわち、フレーム２２の上部に、略Ｌ字形状となるように、第１の当接部材７４と、第２の当接部材７６が固定されている。

そして、第１の当接部材７４に対峙するように、固定位置調整機構として、第１の位置調整用マイクロメータ７８が設けられており、この第１の位置調整用マイクロメータ７８の先端に第１の位置調整部材８０が形成されている。

一方、第２の当接部材７６に対峙するように、固定位置調整機構として、第２の位置調整用マイクロメータ８２が設けられており、この第２の位置調整用マイクロメータ８２の先端に第２の位置調整部材８４が形成されている。この第２の位置調整部材８４は、略Ｌ字形状となっており、図１３、図１４の状態から、蓄電池１００を９０°向きを変えて載置した場合に、第２の位置調整部材８４の凹部８４ａに蓄電池１００の外周の固定部材５２の長手方向の端部５２ｃ、５２ｄが嵌合するように構成されている。

なお、第２の当接部材７６の高さは、図１３に示したように、蓄電池１００の高さよりも低く形成されており、これにより、上方絶縁切断位置Ａ、または下方絶縁切断位置Ｂが露出するようになっており、第２の当接部材７６に沿って回転刃４２が通過して、四角柱形状の蓄電池１００の一辺を切断することができるようになっている。

このように構成される蓄電池固定機構１８では、例えば、図１３、図１４に示したように、蓄電池１００の外周の固定部材５２の長手方向の端部５２ｃ、５２ｄが、第１の当接部材７４と第１の位置調整用マイクロメータ７８の先端の第１の位置調整部材８０に当接するようにして、第１の位置調整用マイクロメータ７８を調整することによって、蓄電池１００の長手方向の位置を調整できるようになっている。

この状態では、蓄電池１００の外周の固定部材５２の短手方向の端部５２ｅ、５２ｆが、第２の当接部材７６と第２の位置調整用マイクロメータ８２の先端の第２の位置調整部材８４に当接するようにして、第２の位置調整用マイクロメータ８２を調整することによって、蓄電池１００の短手方向の位置を調整できるようになっている。

このようにして、第２の当接部材７６に沿って回転刃４２が通過して、四角柱形状の蓄電池１００の一辺（長手方向）を切断する。

その後、図１３、図１４の状態から、蓄電池１００を９０°向きを変えて載置した場合に、第２の位置調整部材８４の凹部８４ａに蓄電池１００の外周の固定部材５２の長手方向の端部５２ｃ、５２ｄが嵌合するように固定して、同様にして、第２の当接部材７６に沿って回転刃４２が通過して、四角柱形状の蓄電池１００の一辺（短手方向）を切断する。

このようして、上方絶縁切断位置Ａ、下方絶縁切断位置Ｂについて、それぞれ４辺、合計８辺を切断することによって、上方絶縁切断位置Ａ、下方絶縁切断位置Ｂにおいて蓄電池１００を切断することができる。

なお、図１５、図１６に示したように、この実施例の蓄電池の切断装置１０で用いる蓄電池位置決め治具５０は、四角柱形状の蓄電池１００の位置決めを行うための固定部材５２を、蓄電池１００の外周の所定の位置に固定する治具であり、基本的には、円柱形対応が、四角註形状対応になっただけであり、図８、図９の実施例の蓄電池位置決め治具５０と同様な構成であり、その使用方法も同様である。

このように蓄電池固定機構１８において、チャック部材７０、７２によって、四角柱形状の蓄電池１００を、短手方向と長手方向の２方向から支持して所定位置に固定するので、四角柱形状の蓄電池１００を確実に固定でき、ずれることなく、正確に絶縁切断位置に
て切断することができる。

また、このようにチャック部材７０、７２の固定位置調整機構によって、蓄電池１００の固定位置を、所定の位置に調整するので、四角柱形状の蓄電池１００を確実にかつ正確な位置に固定でき、正確に絶縁切断位置にて切断することができる。

図１７は、押圧治具を用いた本発明の蓄電池の切断方法の押圧前の状態を説明する正面図、図１８は、図１７の側面図、図１９は、図１７のＨ−Ｈ線での断面図、図２０は、図１９のＩ部分の拡大図、図２１は、図１９のＪ部分の拡大図、図２２は、押圧治具を用いた本発明の蓄電池の切断方法の押圧状態を説明する正面図、図２３は、図２２の側面図、図２４は、図２２のＨ−Ｈ線での断面図、図２５は、図２４のＩ部分の拡大図、図２６は、図２４のＪ部分の拡大図、図２７は、押圧治具を用いた本発明の蓄電池の切断方法の押圧前の状態を説明する斜視図、図２８は、図２７のＫ−Ｋ線での断面図である。

押圧治具８５は、図１７〜図１９に示したように、基台８６と、この基台８６から立設されたフレーム８７を備えており、このフレーム８７の先端に、トグルクランプ８８が装着されている。

このトグルクランプ８８の上部には、操作レバー８９を備えているとともに、クランプ８８の下端には、上治具ホルダー９０を備えている。この上治具ホルダー９０に、図２０の拡大図に示したように、加圧上治具９１が装着されている。

一方、基台８６の上面には、加圧下治具９２を備えており、この加圧下治具９２には、図２１の拡大図に示したように、蓄電池１００の封入容器１０１の容器本体１０８の上部開口部を支持する加圧受け座９３が設けられている。なお、この加圧受け座９３には、正極タブ（正極リード）１１４を収容するための凹部９４が形成されている。

また、基台８６上のフレーム８７側には、ストッパー９５が設けられており、操作レバー８９を押し下げて、加圧上治具９１を下降させた際に、上治具ホルダー９０の下面に当接して、加圧受け座９３から所定の距離に、すなわち、蓄電池１００の封入容器１０１の容器本体１０８の底部１０８ａを所定の寸法に変形させるように、加圧上治具９１を停止させるように構成されている。

このような押圧治具８５を用いた本発明の蓄電池の切断方法について、以下に説明する。

図２７、図２８に示したように、上記の実施例と同様に、蓄電池位置決め治具５０を用いて、略円筒形状の蓄電池１００の位置決めを行うための固定部材５２を、蓄電池１００の外周の所定の位置に固定する。

この状態で、本発明の蓄電池の切断装置１０を用いて、円筒形の蓄電池１００を、上方絶縁切断位置Ａにて切断した後、図２７、図２８に示したように、封入容器１０１の容器本体１０８の底部を押圧治具８５を用いて下方から押圧して変形させて、変形部１０５を上方に突出させて、封入容器内１０１内で電極体１０３を上方に押し上げる。

すなわち、図１７〜図２１に示したように、蓄電池１００の封入容器１０１の容器本体１０８の上部開口部を、加圧受け座９３に当接するように載置した後、操作レバー８９を押し下げて、加圧上治具９１を下降させる。

なお、図１７〜図２６の説明では、蓄電池１００の封入容器１０１が天地が逆になって
おり、上下方向は逆に説明していることに留意されたい。

これにより、図２５に示したように、封入容器１０１の底部が、上治具ホルダー９０によって押圧されて、封入容器１０１の底部が変形して、変形部１０５が形成される。

なお、この場合、ストッパー９５が、操作レバー８９を押し下げて、加圧上治具９１を下降させた際に、上治具ホルダー９０の下面に当接して、蓄電池１００の封入容器１０１の容器本体１０８の底部１０８ａを所定の寸法に変形させるように、加圧上治具９１が停止される。

この状態では、図２５に示したように、封入容器１０１の底部から、蓄電池１００のセパレーター１０６の外端部まで切断スペースＳが確保されることになる。

また、この状態では、図２６に示したように、電極体１０３が、加圧受け座９３から下方に押し下げられた状態となっている。

そして、この状態で、本発明の蓄電池の切断装置１０を用いて、下方絶縁切断位置Ｂにおいて切断する。

なお、この場合、蓄電池１００は、蓄電池１００の位置決めを行うための固定部材５２を固定したままであるので、再度位置決めする必要はない。

このように封入容器１０１の底部を押圧治具８５を用いて下方から押圧して変形させて、封入容器内１０１で電極体１０３を上方に押し上げた状態では、封入容器１０１の底部から、蓄電池１００のセパレーター１０６の外端部まで切断スペースが確保されることになる。

特に、このように上方絶縁切断位置Ａにて、蓄電池１００を切断した後、封入容器１０１の底部を押圧治具８５を用いて下方から押圧して変形させれば、封入容器１０１の上部が開口した状態であるので、変形させた際に、封入容器１０１内で電極体１０３を上方に容易にかつ正確に押し上げることができる。

従って、封入容器１０１の底部から、蓄電池１００のセパレーター１０６の外端部まで切断スペースが確実に確保されることになる。

従って、下方絶縁切断位置Ｂの設定の幅が大きくとれるとともに、下方絶縁切断位置Ｂにおいて負電極１０４と正電極１０２が確実に存在しない状態であるので、負電極１０４と、負電極１０４の内側に位置する正電極１０２とを同時に切断して短絡して発火などの事故が発生することがなく、安全性において非常に優れている。

しかも、下方絶縁切断位置Ｂにおいて負電極１０４と正電極１０２が確実に存在しない状態であるので、回転刃として、市販品であり、安価で、種類が豊富である（厚さが０．１ｍｍまである）メタルソーが使え、交換が容易であり、しかも、機能的にも、寿命、切れ味（バリ）、切削抵抗（切削温度）において優れている。

この場合、回転刃４２が、メタルソーから構成することができる。

すなわち、封入容器１０１の底部を押圧治具８５を用いて下方から押圧して変形させて、封入容器１０１内で電極体１０３を上方に押し上げた状態で、蓄電池１００を絶縁切断位置にて切断する場合には、下方絶縁切断位置Ｂにおいて負電極１０４と正電極１０２が確実に存在しない状態である。
従って、回転刃４２として、市販品であり、安価で、種類が豊富である（厚さが０．１ｍｍまである）メタルソーが使え、交換が容易であり、しかも、機能的にも、寿命、切れ味（バリ）、切削抵抗（切削温度）において優れている。

この場合、押圧治具８５を、先に上方絶縁切断位置Ａにて、蓄電池１００を切断した場合には、封入容器１０１の上部が開口した状態であるので、蓄電池の封入容器内の電解液などが反応して発火などの事故が発生するのが防止するためには、作業室１２内に配置することが望ましい。

なお、この場合、封入容器１０１の底部を押圧治具８５を用いて下方から押圧して変形させて、封入容器１０１内で電極体１０３を上方に押し上げた後、蓄電池１０１を絶縁切断位置、ずなわち、上方絶縁切断位置Ａ、下方絶縁切断位置Ｂにて切断することもできる。

先に上方絶縁切断位置Ａにて、蓄電池１００を切断した場合には、封入容器１０１の上部が開口した状態であるので、封入容器１０１の底部を押圧変形するための押圧治具８５は、切断機本体２０と同様に、不活性雰囲気などに設置する必要がある。

これに対して、蓄電池１００を絶縁切断位置にて切断する前に、先に押圧治具８５で封入容器１０１の底部を押圧して変形させれば、蓄電池位置決め治具５０と同様に、押圧治具８５による封入容器１０１の底部の押圧、変形を、大気中で行うことが可能となる。

従って、作業性の向上が図ることができ、しかも、不活性ガス雰囲気の作業室１２である、小型のグローブボックスやドライチャンバーには、スペースが限られており、収納する装置の大きさには、制約があるため、収納する治具点数が少ない方が良いと言え、この点からも非常に優れている。

なお、この実施例の発明の蓄電池の切断装置および切断方法においては、封入容器１０１の上部と、負電極１０４の外端部の間に距離があり、封入容器１０１の底部と負電極１０４の外端部の間に距離がない場合に有効である（図２９〜図３１、図４０〜図４２参照）。

この場合、図２８に示したように、押し上げ距離Ｌ３としては、封入容器１０１の材質、負電極１０４の外端部の間の距離にもよるが、例えば、２ｍｍ〜１０ｍｍ程度とするのが望ましい。

なお、この場合、押し上げ距離Ｌ３が、１０ｍｍ程度であれば、電極体１０３の上部の掴み代が十分とれることになるので、蓄電池１００の封入容器１０１を下方絶縁切断位置Ｂで切断する必要はない。

図１７〜図２８の押圧治具８５は、円筒形状の蓄電池１００に適用したものであるが、図５９〜図６８は、それぞれ図１７〜図２８に対応しており、この押圧治具８５は、四角柱形状の蓄電池１００に適用したものであって、その作動は同様であるので、その詳細な説明は省略する。

本発明の蓄電池の切断装置１０を用いて、以下のように蓄電池１００の解体を実施した（実施例１〜実施例４参照）。

実施例１では、円筒形状の蓄電池１００を、上方絶縁切断位置Ａ、下方絶縁切断位置Ｂにおいて、上下連続で切断し、実施例２では、四角柱形状の蓄電池１００を、上方絶縁切
断位置Ａ、下方絶縁切断位置Ｂにおいて、上下連続で切断した。

一方、実施例３では、円筒形の蓄電池１００を、上方絶縁切断位置Ａにて切断した後、封入容器１０１の容器本体１０８の底部を押圧治具８５を用いて下方から押圧して変形させて、封入容器内で電極体を上方に押し上げた。その後、蓄電池１００を、下方絶縁切断位置Ｂにおいて切断し、上下連続で切断した。

図２９〜図３１に示したように、円筒形状の蓄電池１００として、円筒形リチウムイオン二次電池（サイズ：１８６５０（外径φ１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ）、封入容器１０１の材質：鉄にニッケルメッキ、肉厚ｔ０．２５ｍｍ）を、切断前の電圧が3.６Ｖになるように充電した状態で用いた。

この蓄電池１００を、蓄電池位置決め治具５０を用いて、円筒形状の蓄電池１００の位置決めを行うための固定部材５２を、蓄電池１００の外周の所定の位置に固定した。

そして、本発明の蓄電池の切断装置１０を用いて、蓄電池１００の封入容器１０１を上方絶縁切断位置Ａで切断した（図３２〜図３４参照）。

この場合、図３４に示したように、上方絶縁切断位置Ａが、絶縁部材１１６より上方にあるので、電極体１０３を切断することがない。また、絶縁部材１１６が、切断された切粉受けとなる。

その後、本発明の蓄電池の切断装置１０を用いて、蓄電池１００の封入容器１０１を下方絶縁切断位置Ｂで切断した（図３５〜図３７参照）。

この場合、図３７に示したように、絶縁部材１１８の上方を切断しており、電極体１０３が切断面から露出しており、電極体１０３のセパレーター１０６のみ切断していることになる。

なお、この場合、蓄電池１００の上方絶縁切断位置Ａ、下方絶縁切断位置Ｂの切断順序は、いずれが先であっても構わない。

なお、切断条件としては、回転刃４２として、メタルソー（材質ハイス（高速度工具鋼）／外径４５ｍｍ／厚み０．２ｍｍ／刃数９０）を、蓄電池固定機構１８の載置台座部２６の回転数が４ｒｐｍ、回転刃４２の回転数が２４００ｒｐｍ、０．５ｍｍの切り込み量、アッパーカットの切削回転方向で、大気中で、２５℃の雰囲気温度で行った。

そして、切断中は、Ｋ型熱電対を用いて温度測定を行うとともに、テスターを用いて電圧測定によりモニタリングを実施した。

次に、ピンセット等で切断した部分を開き、正極タブ（正極リード）１１４をニッパー等でカットした。金属でも良いが、誤って短絡させないよう、絶縁体のピンセット(ポリ
プロピレン)とハサミ(セラミックス)を使用した。なお、蓄電池１００の封入容器１０１
を片側で切断したら、切断部を分離しても構わない。

その後、電極体１０３を、封入容器１０１から引き抜き、取り出した。

なお、この電極体１０３の引き抜き、取り出しは、金属でも良いが、誤って短絡させないよう、図３８〜図３９に示したように、絶縁体の押し棒（テフロン（登録商標））１５
を使用した。この場合、缶上下、どちらから押し出しても構わない。また、電極体の押し出し量は１０ｍｍ程度と、掴み代ができれば、簡単に抜き取れる。

その結果、切断後の電圧降下はなく、切断前の電圧と変わらなかった。

切断中の温度も、最大で２℃程度の上昇だった。

また、電極体１０３を取り出し、観察したところ、上側（蓋部材１１２側）のセパレーター１０６は切れていないが、下側のセパレーター１０６は僅かに（０．５ｍｍ程度）切れていた。

セパレーター１０６には、１ｍｍ程の覆い代が残っており、短絡の問題はないことが確認できた。すなわち、電極を保護するセパレーターの覆い代が十分にあることが分かった。

図４０〜図４２に示したように、四角柱形状の蓄電池１００として、角形リチウムイオン二次電池１０３４５０（厚み１０ｍｍ／幅３４ｍｍ／高さ５０ｍｍ／隅Ｒ３ｍｍ）、封入容器１０１の材質：アルミ。肉厚ｔ０．５ｍｍ）を、切断前の電圧が３．６Ｖになるように充電した状態で用いた。

この蓄電池１００を、蓄電池位置決め治具５０を用いて、四角柱形状の蓄電池１００の位置決めを行うための固定部材５２を、蓄電池１００の外周の所定の位置に固定した。

そして、本発明の蓄電池の切断装置１０を用いて、蓄電池１００の封入容器１０１を上方絶縁切断位置Ａで切断した（図４３〜図４５参照）。

その後、本発明の蓄電池の切断装置１０を用いて、蓄電池１００の封入容器１０１を下方絶縁切断位置Ｂで切断した（図４６〜図４８参照）。

なお、この場合、蓄電池１００の上方絶縁切断位置Ａ、下方絶縁切断位置Ｂの切断順序は、いずれが先であっても構わない。

なお、切断条件としては、回転刃４２として、メタルソー（材質ハイス（高速度工具鋼）／外径４５ｍｍ／厚み０．２ｍｍ／刃数９０）を、電動スライダー３４の送り速度が３ｍｍ／ｓ、回転刃４２の回転数が２４００ｒｐｍ、幅方向０．７ｍｍ／厚み方向２．７ｍｍの切り込み量、アッパーカットの切削回転方向で、大気中で、２５℃の雰囲気温度で行った。

そして、切断中は、Ｋ型熱電対を用いて温度測定を行うとともに、テスターを用いて電圧測定によりモニタリングを実施した。

次に、ピンセット等で切断した部分を開き、正極タブ（正極リード）１１４をニッパー等でカットした。金属でも良いが、誤って短絡させないよう、絶縁体のピンセット(ポリ
プロピレン)とハサミ(セラミックス)を使用した。なお、蓄電池１００の封入容器１０１
を片側で切断したら、切断部を分離しても構わない。

その後、電極体１０３を、封入容器１０１から引き抜き、取り出した。

なお、この電極体１０３の引き抜き、取り出しは、金属でも良いが、誤って短絡させな
いよう、絶縁体の押し棒（テフロン（登録商標））を使用した。この場合、缶上下、どちらから押し出しても構わない。また、電極体の押し出し量は１０ｍｍ程度と、掴み代ができれば、簡単に抜き取れる。

その結果、切断後の１Ｖ程度と電圧降下が、顕著に認められた。電圧を測定しながら切断していたため、電圧が下がったのは、蓄電池１００の封入容器１０１を下方絶縁切断位置Ｂで切断したのみであることを確認した。

その際の封入容器１０１の温度は、５０℃近辺まで上昇した。

そして、電極体１０３を封入容器１０１から取り出し、観察したところ、下側（封入容器１０１の底側）のみ電極ごと切断していることを確認した(図４８参照)。

図２９〜図３１に示したように、円筒形状の蓄電池１００として、円筒形リチウムイオン二次電池（サイズ：１８６５０（外径φ１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ）、封入容器１０１の材質：鉄にニッケルメッキ、肉厚ｔ０．２５ｍｍ）を、切断前の電圧が3.６Ｖになるように充電した状態で用いた。

この蓄電池１００を、蓄電池位置決め治具５０を用いて、円筒形状の蓄電池１００の位置決めを行うための固定部材５２を、蓄電池１００の外周の所定の位置に固定した。

そして、本発明の蓄電池の切断装置１０を用いて、蓄電池１００の封入容器１０１を上方絶縁切断位置Ａで切断した。

次に、ピンセット等で切断した部分を開き、正極タブ（正極リード）１１４をニッパー等でカットした。金属でも良いが、誤って短絡させないよう、絶縁体のピンセット(ポリ
プロピレン)とハサミ(セラミックス)を使用した。

その後、図２７、図２８に示したように、封入容器１０１の容器本体１０８の底部を押圧治具８５を用いて下方から押圧して変形させて、変形部１０５を上方に突出させて、封入容器内１０１内で電極体１０３を２ｍｍ程度上方に押し上げた。

そして、この状態で、本発明の蓄電池の切断装置１０を用いて、下方絶縁切断位置Ｂにおいて切断した（図４９〜図５１参照）。

なお、この場合、蓄電池１００の位置決めを行うための固定部材５２は固定したままであるので、再度位置決めする必要はない。

なお、切断条件としては、回転刃４２として、メタルソー（材質ハイス（高速度工具鋼）／外径４５ｍｍ／厚み０．２ｍｍ／刃数９０）を、蓄電池固定機構１８の載置台座部２６の回転数が４ｒｐｍ、回転刃４２の回転数が２４００ｒｐｍ、０．５ｍｍの切り込み量、アッパーカットの切削回転方向で、大気中で、２５℃の雰囲気温度で行った。

そして、切断中は、Ｋ型熱電対を用いて温度測定を行うとともに、テスターを用いて電圧測定によりモニタリングを実施した。

次に、ピンセット等で切断した部分を開き、負電極１０４の負極リード１１０をニッパー等でカットした。金属でも良いが、誤って短絡させないよう、絶縁体のピンセット(ポ
リプロピレン)とハサミ(セラミックス)を使用した。

その後、電極体１０３を、封入容器１０１から引き抜き、取り出した。

なお、この電極体１０３の引き抜き、取り出しは、金属でも良いが、誤って短絡させないよう、図３８〜図３９に示したように、絶縁体の押し棒（テフロン（登録商標））１５を使用した。この場合、缶上下、どちらから押し出しても構わない。また、電極体の押し出し量は１０ｍｍ程度と、掴み代ができれば、簡単に抜き取れる。

その結果、切断後の電圧降下はなく、切断前の電圧と変わらなかった。

切断中の温度も、最大で２℃程度の上昇だった。

また、電極体１０３を取り出し、観察したところ、上側（蓋部材１１２側）のセパレーター１０６、下側のセパレーター１０６のいずれも全く切断されておらず、電極体１０３の上下に挟まれた絶縁部材１１６、１１８も全く切断されていなかった。

図４０〜図４２に示したように、四角柱形状の蓄電池１００として、角形リチウムイオン二次電池１０３４５０（厚み１０ｍｍ／幅３４ｍｍ／高さ５０ｍｍ／隅Ｒ３ｍｍ）、封入容器１０１の材質：アルミ。肉厚ｔ０．５ｍｍ）を、切断前の電圧が３．６Ｖになるように充電した状態で用いた。

この蓄電池１００を、蓄電池位置決め治具５０を用いて、四角柱形状の蓄電池１００の位置決めを行うための固定部材５２を、蓄電池１００の外周の所定の位置に固定した。

そして、本発明の蓄電池の切断装置１０を用いて、蓄電池１００の封入容器１０１を上方絶縁切断位置Ａで切断した。

次に、ピンセット等で切断した部分を開き、正極タブ（正極リード）１１４をニッパー等でカットした。金属でも良いが、誤って短絡させないよう、絶縁体のピンセット(ポリ
プロピレン)とハサミ(セラミックス)を使用した。

その後、図５２〜図５５に示したように、封入容器１０１の容器本体１０８の底部を押圧治具８５を用いて下方から押圧して変形させて、変形部１０５を上方に突出させて、封入容器内１０１内で電極体１０３を２ｍｍ程度上方に押し上げた。

そして、この状態で、本発明の蓄電池の切断装置１０を用いて、下方絶縁切断位置Ｂにおいて切断した（図５６〜図５８参照）。

なお、この場合、蓄電池１００の位置決めを行うための固定部材５２は固定したままであるので、再度位置決めする必要はない。

なお、切断条件としては、回転刃４２として、メタルソー（材質ハイス（高速度工具鋼）／外径４５ｍｍ／厚み０．２ｍｍ／刃数９０）を、電動スライダー３４の送り速度が３ｍｍ／ｓ、回転刃４２の回転数が２４００ｒｐｍ、幅方向０．７ｍｍ／厚み方向２．７ｍｍの切り込み量、アッパーカットの切削回転方向で、大気中で、２５℃の雰囲気温度で行った。

そして、切断中は、Ｋ型熱電対を用いて温度測定を行うとともに、テスターを用いて電圧測定によりモニタリングを実施した。

次に、ピンセット等で切断した部分を開き、負電極１０４の負極リード１１０をニッパー等でカットした。金属でも良いが、誤って短絡させないよう、絶縁体のピンセット(ポ
リプロピレン)とハサミ(セラミックス)を使用した。

その後、電極体１０３を、封入容器１０１から引き抜き、取り出した。

なお、この電極体１０３の引き抜き、取り出しは、金属でも良いが、誤って短絡させないよう、絶縁体の押し棒（テフロン（登録商標））を使用した。この場合、缶上下、どちらから押し出しても構わない。また、電極体の押し出し量は１０ｍｍ程度と、掴み代ができれば、簡単に抜き取れる。

その結果、切断後の電圧降下はなく、切断前の電圧と変わらなかった。

切断中の温度も、最大で２℃程度の上昇だった。

また、電極体１０３を取り出し、観察したところ、上側（蓋部材１１２側）のセパレーター１０６、下側のセパレーター１０６のいずれも全く切断されておらず、電極体１０３の上下に挟まれた絶縁部材１１６、１１８も全く切断されていなかった。

以上の実施例１〜実施例４の結果、実施例1においては、切断後の電圧降下はなかった
。

また、実施例２では、電圧降下が顕著に見られた。電圧を測定しながら、切断していたため、電圧が下がったのは、封入容器１０１の底部を切断した際のみであることを確認した。

切断後に電極体１０３を取り出し、確認したが、実施例１では、下側のセパレーター１０６のみが僅かに切断されており、電極を保護するセパレーター１０６の覆い代は十分にあることが分かった。

一方、実施例２では、下側のみ、電極ごと切ってしまっていた。これは、回転刃４２に金属を使用していることもあるが、蓄電池１００の構造に大きく起因するものと考えられる。上側には切断スペースがあるが、下側には切断スペースが限られているからである（図３１参照）。

電極体１０３は、正電極１０２と負電極１０４が短絡しないよう、厚み２０ミクロン程度のセパレーター１０６を間に挟み、幅も電極に比べ１．５ｍｍ程度と長くされ、覆い代がある。しかしながら、封入容器１０１に挿入された状態では、この覆い代が上下ともに内側に折られ、ほとんどないことが分かっている。

セパレーター１０６を内側に折る目的は、決められたサイズの中で、電池容量が望まれるため、デットスペースを少なくすること、また、製造工程での金属粉などのコンタミが、電極には入らないようにするためであることが知られている。

封入容器１０１の上側は、封口や集電のため、切断できるようなスペースがあるが、封入容器１０１の下側は切断スペースが限られている（図３１参照）。

特に四角柱形状の角型の蓄電池１００では、電極が完全に封入容器１０１の底部まで押し込まれ、セパレーター１０６の下側は完全に折られ、セパレーター１０６の厚み程度し
かなくなり、実際の封入容器１０１の底部の切断スペースはないことが分かっている。

一般的に電池の集電は、円筒形電池は、正極は蓋部材１１２側（上側）、負極は容器本体１０８の底部（下側）から、正極リード（タブ）１１４、負極リード（タブ）１１０により行われ、角形電池は、正極負極ともに蓋部材１１２側（上側）からタブにより行われているため、角型電池の電極体１０３は、缶底まで押し込むことが可能であり、下側のセパレーター１０６は内側に完全に折られた状態になっている。

本発明の蓄電池の切断装置１０により、切断位置（Ｚ方向）、切り込み量（Ｘ方向）を調整すれば、封入容器１０１の容器本体１０８の厚み分で切断できると考えるが、非常に難しいと考える。それは限られたスペースで、高容量を望まれる今の電池に、余分なスペースはほとんどないからである。

セパレーター１０６の外周は、余分に巻かれているのは一周程度であり、切り込み量の調整が難しい。封入容器１０１の容器本体１０８を完全に切らない程度の切り込み量（簡単に切断箇所が取れる程度）で切断できるように調整しても、短絡が生じたり、切断部が取れなかったりと、何個も続けて同じように切断できないと考えられる。

実際に切断する電池には、電池本来の性能とは関係のない、必要以上の外形精度が要求される。また回転刃４２の磨耗も無視できない。

容器本体１０８の底部のみは、回転刃４２に換えて、エンドミルや正面フライスなどで、底板を切削する方法や、エンドミルなどで、穴を開ける方法も考えられるが、上記の理由により、困難であると考えられる。短絡の問題や、切削温度の問題が生じる。

一方、セラミックスなどの絶縁刃であれば、仮に正極と負極を切るような高さ位置（Ｚ方向）で切断しても、電圧低下が起こらないと考えられる。メタルソーなどに比べると、特殊に製作する必要があり、非常に高価な刃物となる。また、工具の寿命、切れ味（バリ）、切削抵抗（切削温度）、など多くの点でメタルソーに劣る。また電極を切るような高さ位置で切断すると、切断箇所は、正極負極セパレーターの幅が一緒になってしまい、ハンドリングの際に短絡させ易い構造になってしまう。また切断時の切粉により、短絡させてしまう可能性がある。

このような課題を解決したのが、実施例３および４である。

回転は４２として、実施例１、２では、切断や浅い溝入れに適したメタルソーを使用している。

本発明の蓄電池の切断装置１０により、切断スペースがある上部をまず切断する。

次に押圧治具８５により、封入容器１０１の容器本体１０８の底部を押圧治具８５を用いて下方から押圧して変形させて、変形部１０５を上方に突出させて、封入容器内１０１内で電極体１０３を２ｍｍ程度上方に押し上げた。

これにより、下側の切断スペースを確保することに成功した。蓄電池１００の位置決めを行うための固定部材５２は固定したままでなので（位置決めする必要もなく）、反対側（封入容器１０１の容器本体１０８の底部側）を本発明の蓄電池の切断装置１０に装着し、切断した。

その結果、円筒も角形も、電圧降下がなく、切断することに成功した。電極体１０３を
取り出し観測した結果、挿入された状態を維持していた。

また、セパレーター１０６、電極体１０３の上下に挟まれた絶縁部材１１６、１１８のいずれも全く切断されていなかった。これによって、切粉による短絡を防止できる。

ところで、アッパーカット、薄い刃物、集塵機により、切粉の内部への混入を減らすことはできるが、切断する以上、切粉は発生するので、切粉による短絡が懸念されるが、切粉は絶縁部材１１６、１１８に落ちる。また、セパレーター１０６が内側に折られているので、電極までは届かない。

また、回転刃４２として、メタルソーが使える。すなわち、市販品であり、安価、種類が豊富（ｔ０．１ｍｍまで）であるので、交換が容易である。また機能的にも、寿命、切れ味（バリ）、切削抵抗（切削温度）で優れる。切断箇所近傍に熱電対を貼り、切断中の温度を実測したが、温度は最大で２℃程度しか上がらなかった。これは切断による温度上昇が小さく、電極体１０３への温度の影響を与えないことを意味する。

以上の点から、本発明は、電池の構造を考慮した有効な専用切断装置および切断方法』である。また、『強制内部短絡試験の手順（ＪＩＳ Ｃ ８７１４：２００７付属書Ａ）』内、Ａ．３．１項『充電済み電池の解体』には、『Ａ．２の手順で充電した単電池を解体し、電極体を取り出す』と記されている。本発明により、『充電済み電池の解体』として有効な専用装置と方法を提供できるものである。

すなわち、充電された蓄電池１００を、電圧降下無く、電極体の中身に損傷が無く、簡単に確実に解体する方法』として、実施例３、実施例４は優れている。

また、『充電されていない、電圧降下を考慮しない、解体できれば良い』という目的であれば、実施例１、実施例２の方法で十分であると考えられる。例えば、実施例１では、円筒形の蓄電池１００について、電圧降下なく解体できたものである。

また、同じ規格の電池サイズであっても、製造メーカ、充電の有無、電極体の抜き取り易さに差が生じる。上側を切っただけで、取れる場合もある。また、電池が、上側同様、封入容器１０１の容器本体１０８の底部側にも切断スペースがあれば、実施例１、実施例２の方法でも、電圧降下なく、切断可能である。

充電された電池の切断（出火の危険性）は、装置を小型化し、ブローブボックス（不活性雰囲気）に収納できるようにした。この点においては、不活性雰囲気での切断が最善と考えられるが、ドライルームやドライチャンバーで切断することも可能である。

すなわち、『強制内部短絡試験の手順（ＪＩＳ Ｃ ８７１４：２００７付属書Ａ）』には、充電した電池を解体する雰囲気は、『周囲温度２０±５℃、露点−２５℃以下』と記載されており、『不活性雰囲気のみ』という限定はされないことはもちろんである。

以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、いわゆる縦置き型の切断装置として構成したが、いわゆる横置き型の切断装置として構成することも可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、封入容器内に封入された、例えば、パソコン、携帯電話、デジタルカメラなどの電子機器に用いられる、マンガン電池、アルカリ電池、リチウム電池等の一次電池や、鉛蓄電池、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル・水素電池、リチウムイオン電池などの二次電池、二重層キャパシター、コンデンサーなどにおいて、安全性試験などの所定の検査などを行うために、封入容器内の内容物を封入容器から取り出すための蓄電池の切断装置に適用可能である。

１０ 切断装置
１２ 作業室
１１ 切断位置調整機構
１２ａ 床部
１３ 位置調整部材
１４ 作業用扉
１６ 前壁
１８ 蓄電池固定機構
２０ 切断機本体
２２ フレーム
２４ モータ
２６ 載置台座部
２６ａ 段部
２８ チャック部材
３０ 締め付けリング
３１ フレーム部材
３２ ガイド部材
３３ 位置調整用フレーム部材
３４ 電動スライダー
３６ 切断装置
３８ 駆動用モータ
４０ 回転刃支持部材
４２ 回転刃
４２ａ 回転刃本体
４２ｂ 刃先部
４４ 基端部
４６ 上下位置調整用マイクロメータ
４８ 前後方向位置調整用マイクロメータ
５０ 蓄電池位置決め治具
５１ 突設部
５２ 固定部材
５３ 基台
５２ａ 下端
５２ｂ 上端
５４ フレーム部材
５６ 固定台座部材
５８ 開口部
６０ 段部
６２ 上下位置調整用マイクロメータ
６４ ネジ部材
６６ 制御ユニット
７０、７２ チャック部材
７４ 第１の当接部材
７６ 第２の当接部材
７８ 第１の位置調整用マイクロメータ
８０ 第１の位置調整部材
８２ 第２の位置調整用マイクロメータ
８４ 第２の位置調整部材
８４ａ 凹部
８５ 押圧治具
８６ 基台
８７ フレーム
８８ トグルクランプ
８９ 操作レバー
９０ 上治具ホルダー
９１ 加圧上治具
９２ 加圧下治具
９３ 加圧受け座
９４ 凹部
１００ 蓄電池
１００ａ 下端
１０１ 封入容器
１０３ 電極体
１０２ 正電極
１０４ 負電極
１０６ セパレーター
１０８ 容器本体
１１０ 負極リード
１１２ 蓋部材
１１４ 正極リード
Ａ 上方絶縁切断位置
Ｂ 下方絶縁切断位置
ｂ ブラシ部材

Claims (10)

1. 封入容器内に封入された蓄電池の電極体を取り出すための蓄電池の切断方法であって、
   蓄電池固定機構によって蓄電池を所定位置に固定し、
   切断機本体の切断位置調整機構によって、切断刃の切断位置を、所定の位置になるように調整し、
   前記蓄電池固定機構にて所定位置に固定された蓄電池を、切断位置調整機構にて所定の切断位置に調整された切断刃によって、蓄電池のセパレーターの外端部から、負電極の外端部の間に位置するとともに正電極が存在しない絶縁切断位置にて切断することを特徴とする蓄電池の切断方法。
2. 前記絶縁切断位置が、蓄電池の上方絶縁切断位置と下方絶縁切断位置の２箇所の絶縁切断位置であることを特徴とする請求項１に記載の蓄電池の切断方法。
3. 前記封入容器の底部を押圧治具を用いて下方から押圧して変形させて、封入容器内で電極体を上方に押し上げた状態で、蓄電池を上方絶縁切断位置、下方絶縁切断位置の少なくとも一方の絶縁切断位置にて切断することを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載の蓄電池の切断方法。
4. 前記上方絶縁切断位置にて、蓄電池を切断した後、封入容器の底部を押圧治具を用いて下方から押圧して変形させて、封入容器内で電極体を上方に押し上げた状態で、蓄電池を下方絶縁切断位置にて切断することを特徴とする請求項３に記載の蓄電池の切断方法。
5. 前記封入容器の底部を押圧治具を用いて下方から押圧して変形させて、封入容器内で電極体を上方に押し上げた後、蓄電池を絶縁切断位置にて切断することを特徴とする請求項３に記載の蓄電池の切断方法。
6. 前記蓄電池固定機構において、蓄電池位置決め治具を用いて、蓄電池の外周の所定位置に予め固定された固定部材の端部を、載置台座部に当接させて、蓄電池を所定の位置に固定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の蓄電池の切断方法。
   
7. 前記蓄電池位置決め治具を用いて、蓄電池の外周の所定位置に予め固定された固定部材の位置が、蓄電池の上方絶縁切断位置から固定部材の上方の端部までの距離と、蓄電池の下方絶縁切断位置から固定部材の下方の端部までの距離が等しくなるように固定して、
   前記蓄電池固定機構の載置台座部に、蓄電池を反転載置することによって、蓄電池の上方絶縁切断位置と下方絶縁切断位置の２箇所の絶縁切断位置で切断することを特徴とする請求項６に記載の蓄電池の切断方法。
8. 前記蓄電池固定機構において、回転機構によって円柱形状の蓄電池をその軸を中心に回転させることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の蓄電池の切断方法。
9. 前記蓄電池固定機構において、チャック部材によって、四角柱形状の蓄電池を、短手方向と長手方向の２方向から支持して所定位置に固定することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の蓄電池の切断方法。
10. 前記切断機本体を、蓄電池固定機構にて所定位置に固定された蓄電池に対して、平行な方向に往復移動させることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の蓄電池の切断方法。

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