(57)【要約】【課題】処理工程のみならず、処理工程間の搬送中においても、万一電池が発熱や引火しても、周囲の他の電池に影響を与えない電池搬送治具と電池搬送トレイおよび電池搬送装置を提供することを目的とする。【解決手段】電池１００を搬送する電池搬送治具２００であって、搬送台２１０と、搬送台２１０に固定して設けられる電池１００を収納する収納部材２２０とを、少なくとも備え、収納部材２２０の高さが、電池１００の高さの５０％を超える高さを有する構成からなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を搬送する電池搬送治具であって、
搬送台と、
前記搬送台に固定して設けられる前記電池を収納する収納部材とを、少なくとも備え、
前記収納部材の高さが、前記電池の高さの５０％を超える高さを有することを特徴とする電池搬送治具。
【請求項２】
前記搬送台が、導電性材料からなることを特徴とする請求項１に記載の電池搬送治具。
【請求項３】
前記搬送台が、絶縁性材料からなり、少なくとも前記電池が通過できない貫通孔を有することを特徴とする請求項１に記載の電池搬送治具。
【請求項４】
前記収納部材が、耐熱性の樹脂材料からなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電池搬送治具。
【請求項５】
前記搬送台と前記収納部材が締結部材を介して、分離可能に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電池搬送治具。
【請求項６】
前記収納部材が、前記搬送台に対して、少なくとも断面形状が逆Ｌ字状で前記電池の高さよりも高い第１部材と第２部材からなり、前記第１部材と前記第２部材の当接面に、前記電池の径より小さい開口部を設けたことを特徴とする請求項５に記載の電池搬送治具。
【請求項７】
前記搬送台が、少なくともその側面に凹部および凸部を有し、前記凹部および前記凸部を介して、複数の前記搬送台を連結できることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電池搬送治具。
【請求項８】
前記収納部材の内面側に第１リブ部を設けたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電池搬送治具。
【請求項９】
前記搬送台で前記電池を収納する側の前記収納部材内に、第２リブ部を設けたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電池搬送治具。
【請求項１０】
前記搬送台の大きさが、前記電池の少なくとも排気孔の前記搬送台への投影位置から最短距離で２０ｍｍ以上を有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の電池搬送治具。
【請求項１１】
前記電池搬送治具を複数個搭載する電池搬送トレイであって、
前記電池搬送トレイが、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の電池搬送治具の前記搬送台の形状の凹部を有することを特徴とする電池搬送トレイ。
【請求項１２】
少なくとも請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の電池搬送治具と、前記電池搬送治具に収納される電池と、前記電池搬送治具を搬送する搬送ベルトを有する電池搬送装置であって、
前記搬送ベルトで搬送される前記電池搬送治具に収納された前記電池と所定の間隔で対向する位置に、メッシュ部材を設けていることを特徴とする電池搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の製造工程において、電池に発熱などの不具合を生じても他の電池に影響を与えず安全に複数の電池を搬送できる電池搬送治具と電池搬送トレイおよび電池搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省資源や省エネルギーの観点から、繰り返し使用できるニッケル水素、ニッケルカドミウムやリチウムイオンなどの二次電池への需要が高まっている。中でもリチウムイオン二次電池は、軽量でありながら、起電力が高く、高エネルギー密度であるという特徴を有しているため、携帯電話やデジタルカメラ、ビデオカメラ、ノート型パソコンなどの様々な種類の携帯型電子機器や移動体通信機器の駆動用電源としての需要が拡大している。
【０００３】
一般に、二次電池は、電池の製造工程と、電池に所定の特性を付与するための種々の処理工程を経て商品化される。そのとき、製造工程として、電池構成要素部品の形成工程、電極群形成工程、電解液注入工程および電池ケースの密封工程からなる。このとき、特に電解液注入工程や密封工程においては、ドライエアー（乾燥空気）の環境下で行われる。また、処理工程として、初期充放電工程、エージング工程および出荷充放電工程などを行い、電池の軽微な内部ショートや電池を構成している部品の機能などを検査し、高性能で信頼性の高い二次電池を供給している。このとき、電池で内部ショートを発生する場合や、充放電試験機の不具合などにより電池に異常な電圧が印加される場合がある。これらの電池は、異常発熱や、電解液の分解によるガスの発生で電池の内圧が急激に上昇する。そして、電池に設けられているベント機構が作動し電池内部より発生した高温ガスに、まれに引火などが誘発される場合がある。
【０００４】
そこで、例えば充放電工程において、トレイに収納された電池を赤外線モニターで監視し、異常な発熱を生じた電池を判別して排出する例が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、充放電工程やエージング工程で、トレイに収納された電池の不具合が生じた場合、においセンサ、温度センサなどにより異常を検出して、トレイを含む装置ごと、不活性ガスや消火剤を噴出して、電池の引火や破裂の連鎖を防止する例が開示されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【特許文献１】特開平１０−２８１８８１号公報
【特許文献２】特開平１１−１６９４７５号公報
【特許文献３】特開２００３−１９０３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示す温度測定装置では、充放電工程において、トレイに収納された二次電池が発熱した場合に、発熱した電池を排出して他の電池への影響を防止することは可能である。
【０００７】
また、特許文献２や特許文献３においても、電池保管庫や充放電試験をするチャンバ空間において、不具合電池の引火や破裂を消火剤の充満により消火し外部への影響を防止する構成である。
【０００８】
しかし、特許文献１から特許文献３のいずれにおいても、各製造工程間や処理工程間の搬送時において、何らかの要因で、または時間の経過とともに進行する原因などにより、電池が異常に発熱した場合に周囲の電池への影響を防止することに関しては何ら記載されていない。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、処理工程のみならず、処理工程間の搬送中においても、万一電池が発熱や引火しても、周囲の他の電池に影響を与えない電池搬送治具と電池搬送トレイおよび電池搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、電池を搬送する電池搬送治具であって、搬送台と、搬送台に固定して設けられる電池を収納する収納部材とを、少なくとも備え、収納部材の高さが、電池の高さの５０％を超える高さを有する構成である。
【００１１】
この構成により、電池の製造工程、処理工程や搬送中において、万一、不具合電池の発熱や噴出ガスへの引火による、周囲の電池への連鎖的な影響を抑制できる。
【００１２】
また、本発明は、電池搬送治具を複数個搭載する電池搬送トレイであって、電池搬送トレイが、上記電池搬送治具の搬送台の形状の凹部を有する構成である。
【００１３】
これにより、電池間の距離の確保や位置決めが容易で、エージング工程などでの不具合電池による周囲の電池への影響を抑制できるとともに、一括処理が可能となる。
【００１４】
また、本発明は、少なくとも上記電池搬送治具と、電池搬送治具に収納される電池と、電池搬送治具を搬送する搬送ベルトを有する電池搬送装置であって、搬送ベルトで搬送される電池搬送治具に収納された電池と所定の間隔で対向する位置に、メッシュ部材を設けた構成である。これにより、不具合電池から噴出するガスへの引火の拡大を防止し、安全で生産性の高い電池搬送装置を実現できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、製造工程において、万一電池が異常に発熱しても、周囲の電池に影響を与えない安全性に優れた電池搬送治具と電池搬送トレイおよび電池搬送装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の第１の発明は、電池を搬送する電池搬送治具であって、搬送台と、搬送台に固定して設けられる電池を収納する収納部材とを、少なくとも備え、収納部材の高さが、電池の高さの５０％を超える高さを有する構成である。
【００１７】
この構成により、電池の製造工程、処理工程や搬送中において、万一、不具合電池の発熱や噴出ガスへの引火による、周囲の電池への連鎖的な影響を抑制できる。
【００１８】
本発明の第２の発明は、第１の発明において、搬送台が、導電性材料からなる。これにより、搬送台を電池の一方の端子として用いることができる。さらに、電池搬送治具の自重により姿勢安定性を高めることができる。
【００１９】
本発明の第３の発明は、第１の発明において、搬送台が、絶縁性材料からなり、少なくとも電池が通過できない貫通孔を有する。これにより、電池搬送治具に電池を収納した状態で、充放電試験などを効率的に実施できる。
【００２０】
本発明の第４の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれかにおいて、収納部材が、耐熱性の樹脂材料からなる。これにより、絶縁性とともに、収納部材の高温による変形を防止できる。
【００２１】
本発明の第５の発明は、第１の発明から第４の発明のいずれかにおいて、搬送台と収納部材が締結部材を介して、分離可能に構成されている。これにより、各種電池の形状に応じた汎用性の高い電池搬送治具を実現できる。
【００２２】
本発明の第６の発明は、第５の発明において、収納部材が、搬送台に対して、少なくとも断面形状が逆Ｌ字状で電池の高さよりも高い第１部材と第２部材からなり、第１部材と第２部材の当接面に、電池の径より小さい開口部を設けた構成を有する。これにより、ガスの噴出する範囲を制限し、周囲の電池への影響する範囲を最小とできる。
【００２３】
本発明の第７の発明は、第１の発明から第６の発明のいずれかにおいて、搬送台が、少なくともその側面に凹部および凸部を有し、凹部および凸部を介して、複数の搬送台を連結できる。これにより、搬送時において、電池の配置方向や位置ずれを防止できる。
【００２４】
本発明の第８の発明は、第１の発明から第７の発明のいずれかにおいて、収納部材の内面側に第１リブ部を設けた。これにより、電池の収納位置を確実に規定し、周囲の電池との間隔を均一に保持できる。
【００２５】
本発明の第９の発明は、第１の発明から第８の発明のいずれかにおいて、搬送台で電池を収納する側の収納部材内に、第２リブ部を設けた。これにより、電池の底面の温度低下を低減し、電池全体の温度を均一に保持することができる。さらに、空気などの循環流路を形成することにより、エージング工程などにおいて電池の周囲温度を均一にできる。
【００２６】
本発明の第１０の発明は、第１の発明から第９の発明のいずれかにおいて、搬送台の大きさが、電池の少なくとも排気孔の搬送台への投影位置から最短距離で２０ｍｍ以上を有する。これにより、複数の電池を収納した状態で、少なくとも隣接する電池の間隔を４０ｍｍ以上に維持し、不具合電池から周囲の電池への影響を確実に抑制できる。
【００２７】
本発明の第１１の発明は、電池搬送治具を複数個搭載する電池搬送トレイであって、電池搬送トレイが、第１の発明から第１０の発明のいずれかに記載の電池搬送治具の搬送台の形状の凹部を有する。これにより、電池収納トレイ内に複数の電池を均等に配置することができる。
【００２８】
本発明の第１２の発明は、少なくとも第１の発明から第１０の発明のいずれかの電池搬送治具と、電池搬送治具に収納される電池と、電池搬送治具を搬送する搬送ベルトを有する電池搬送装置であって、搬送ベルトで搬送される電池搬送治具に収納された電池と所定の間隔で対向する位置に、メッシュ部材を設けている。これにより、搬送時において、不具合電池から噴出するガスに引火した炎を効果的に消火し、類焼の生じにくい安全で信頼性の高い電池搬送装置を実現できる。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら、同一部分には同一符号を付して説明する。なお、本発明は、本明細書に記載された基本的な特徴に基づく限り、以下に記載の内容に限定されるものではない。また、以下では電池として、リチウムイオンなどの非水電解質二次電池（以下、「電池」と記す）を例に説明するが、これに限られない。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電池搬送治具に収納される電池の横断面図である。
【００３１】
図１に示すように、円筒型の電池１００は、例えばアルミニウム製の正極リード８を備えた正極１と、その正極１と対向する、例えば銅製の負極リード９を一端に備えた負極２とをセパレータ３を介して、捲回された電極群４を有する。そして、電極群４の上下に絶縁板１０ａ、１０ｂを装着して電池ケース５に挿入し、正極リード８の他方の端部を封口板６に、負極リード９の他方の端部を電池ケース５の底部に溶接する。さらに、リチウムイオンを伝導する非水電解質（図示せず）を電池ケース５内に注入し、電池ケース５の開放端部をガスケット７を介して正極キャップ１６、ＰＴＣ素子などの電流遮断部材１８および封口板６をかしめた構成を有する。また、正極キャップ１６には、電極群４の不具合によるベント機構１９の開放により生じるガスを排出するための排気孔１７を設けている。そして、正極１は正極集電体１ａと正極活物質を含む正極層１ｂから構成されている。
【００３２】
ここで、正極層１ｂは、例えばＬｉＣｏＯ２やＬｉＮｉＯ２、Ｌｉ２ＭｎＯ４、またはこれらの混合あるいは複合化合物などの含リチウム複合酸化物を正極活物質として含む。また、正極層１ｂは、さらに、導電剤と結着剤とを含む。導電剤として、例えば天然黒鉛や人造黒鉛のグラファイト類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラック類を含み、また結着剤として、例えばＰＶＤＦ、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、アラミド樹脂、ポリアミド、ポリイミドなどを含む。
【００３３】
また、正極１に用いる正極集電体１ａとしては、アルミニウム、炭素や導電性樹脂などが使用可能である。
【００３４】
非水電解質には有機溶媒に溶質を溶解した電解質溶液や、これらを含み高分子で非流動化された、いわゆるポリマー電解質層が適用可能である。非水電解質の溶質としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＣＯ２）、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、などを用いることができる。さらに、有機溶媒としては、例えばエチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）などを用いることができる。
【００３５】
また、負極２の負極集電体１１は、ステンレス鋼、ニッケル、銅、チタンなどの金属箔、炭素や導電性樹脂の薄膜などが用いられる。
【００３６】
さらに、負極２の負極層１５としては、黒鉛などの炭素材料や、ケイ素（Ｓｉ）やスズ（Ｓｎ）などのようにリチウムイオンを可逆的に吸蔵および放出する理論容量密度が８３３ｍＡｈ／ｃｍ３を超える負極活物質を用いることができる。
【００３７】
以下に、本発明の実施の形態１の電池搬送治具が用いられる電池の製造工程について、図２を用いて簡単に説明する。
【００３８】
図２は、本発明の実施の形態１における電池搬送治具が用いられる電池の製造工程を説明するフローチャートである。このとき、各工程や、つぎの工程への搬送時において、本発明の電池搬送治具が用いられる。
【００３９】
図２に示すように、まず、電池ケース、電極群、絶縁板、封口板、正極キャップやガスケットなどの電池の構成要素部品を作製する。そして、電池ケースの底部と電極群の負極リードおよび正極キャップと電極群の正極リードを溶接する（ステップＳ０１）。
【００４０】
つぎに、電池ケースの開口部（正極キャップ側）から、電解液を真空脱泡しながら注入し、電極群に充填（含浸）する（ステップＳ０２）。
【００４１】
つぎに、ガスケットを介して電池ケースと正極キャップをかしめて電池ケースを密閉し、電池を作製する（ステップＳ０３）。
【００４２】
つぎに、例えば電極群の負極の不可逆容量を低減するために、貼り付けリチウムを吸蔵させる初期充放電処理を行う（ステップＳ０４）。
【００４３】
つぎに、電池の構成要素の歪などを低減するために、例えば４５℃の環境下でエージング処理を行う（ステップＳ０５）。
【００４４】
つぎに、電池の初期特性を評価するために、出荷充放電処理を行う（ステップＳ０６）。そして、所定の特性を満たす電池を選別して出荷する。
【００４５】
このとき、各ステップや各ステップ間においては、電池の作製や電池の搬送時、高い揮発性を有する電解液などへの引火を防止するために、乾燥空気（ドライエアー）の環境下で行う。また、電池の搬送では、通常、電解液との反応性が低いフッ素樹脂からなる搬送治具を用いている。しかし、従来の搬送治具では、電池に不具合を生じた場合、上述したような課題を回避できなかった。
【００４６】
そこで、以下に上述の課題を解決する、本発明の実施の形態１の電池搬送治具について、図３を用いて説明する。
【００４７】
図３（ａ）は本発明の実施の形態１における電池搬送治具の斜視図で、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図３（ｃ）は電池搬送治具の電池収納側から見た平面図である。なお、図３では、円筒型の電池を収納した状態で示している。
【００４８】
図３に示すように、電池搬送治具２００は、例えばフェノール樹脂などの耐熱部材からなる、搬送台２１０と少なくとも所定の電池１００を収納する開口部を備えた収納部材２２０とを固定して構成されている。そして、収納部材２２０は、図３（ｂ）に示すように、少なくとも電池の高さの５０％を超える高さＴを有している。例えば、電池１００の高さが６５ｍｍの場合、収納部材２２０の高さＴは、３２．５ｍｍを超える高さである。なお、収納部材２２０の高さＴの上限は特に規定されないが、電池１００の高さの８０％以上から電池１００の高さ程度が好ましい。これは、収納部材による断熱効果を大きくできるとともに、生産性や収納性を向上できるためである。
【００４９】
さらに、搬送台２１０は、少なくとも電池１００は通過しない、例えば電池１００の径が１８ｍｍの場合、５ｍｍ程度の大きさの貫通孔２１５を有している。この貫通孔２１５は、エージング処理時の温風などの通気路や、図４に示すように、充放電時に電池１００の一方の電極と接続する充放電装置２５０の接続端子２６０の挿入孔として機能する。このとき、図３（ｂ）に示すように、搬送台２１０の大きさＷは、収納部材２２０の高さＴが５０％を超える程度の場合、特に制限されず収納部材と同じ寸法でもよい。
【００５０】
また、少なくとも収納部材２２０の高さＴが５０％以下の場合、特に搬送台２１０の大きさＷは、少なくとも電池１００の排気孔の搬送台２１０への投影位置から最短距離で２０ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、例えば、搬送時において、隣接する電池間の距離（間隔）を４０ｍｍ以上離すことができるため、万一、不具合電池の発熱や噴出ガスに引火した場合でも、不具合電池から周囲の電池への影響を確実に抑制できる。なお、収納部材２２０の高さＴが、電池１００の５０％を超える高さの場合、搬送台２１０の大きさＷは特に制限されず、収納部材２２０の大きさ程度でも、２０ｍｍ以上であってもよい。
【００５１】
これにより、電池１００に不具合が生じて異常な発熱や高温のガスが噴出しても、隣接して搬送または配置されている電池への加熱やガスの引火による直接的な影響を抑制できる。
【００５２】
つまり、本実施の形態は、収納部材２２０の高さＴが、電池１００の５０％以下の高さの場合、隣接する電池間隔を４０ｍｍ以上離間させることで、不具合電池から噴出するガスへの引火による、周囲の電池への異常な加熱や類焼などを抑制できる。また、収納部材２２０の高さＴを、電池の高さの５０％を超える構成とすることにより、その影響を抑制できるとの知見に基づくものである。上記構成により、不具合電池に起因する引火や破裂のエネルギーを収納部材２２０上の空間に放出して熱の蓄積を防止し、周囲の電池への影響を抑制できる。
【００５３】
ここで、上記実施の形態では、収納部材や搬送台の材質としてフェノール樹脂を例に説明したが、これに限られない。例えば、ユニレート、ガラスエポキシ樹脂、セラミックや発泡樹脂を用いてもよい。このとき、上記樹脂中に、炭素繊維やガラス繊維などのフィラーを含有することが好ましい。これは、含有されるフィラーにより、不具合電池の発熱や引火時に発生する高温に対する、収納部材や搬送台の機械的な強度の低下による変形を防止し、形状を維持できる。その結果、不具合電池の倒れなどを未然に防ぎ、周囲の電池への引火や発熱の影響を抑制し類焼の可能性を低減できる。
【００５４】
また、収納部材や搬送台を、例えば銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）や鉄（Ｆｅ）などの金属材料を上記絶縁性樹脂で被覆する構成としてもよい。これにより、高い伝熱性とともに機械的強度を高めることができる。また、金属材料を、網目状や複数の穴を有する構造としてもよい。これにより、伝熱性や機械的な強度を維持しながら、収納部材や搬送台の軽量化を実現できる。
【００５５】
本実施の形態によれば、電池作製時の電解液への引火や、各ステップの処理時に発生する不具合電池から噴出するガスへの引火や内圧の異常上昇による破裂に対して、周囲に存在する電池搬送治具に収納された作製中または処理中の電池や搬送中の電池への影響を十分に抑制できる。また、所定の高さの収納部材とすることにより、電池内の電極群の異常な発熱による、電池ケースからの輻射熱を大幅に抑制して、周囲の電池への影響を効果的に抑制できる。
【００５６】
（実施の形態２）
図５（ａ）は本発明の実施の形態２における電池搬送治具の断面図で、図５（ｂ）は電池搬送治具の電池収納側から見た平面図である。なお、図５でも、実施の形態１と同様に円筒型の電池を収納した状態で示している。
【００５７】
そして、本実施の形態の電池搬送治具３００は、収納部材３２０の内側に第１リブ部３２５を設けた点で、実施の形態１と異なる。
【００５８】
すなわち、図５（ａ）に示すように、電池搬送治具３００は、例えばポリプロピレン樹脂（ＰＰ）などの耐熱部材からなる、搬送台３１０と少なくとも所定の電池１００を収納する開口部を備えた収納部材３２０とを固定して構成されている。そして、収納部材３２０は、図５（ａ）に示すように、少なくとも電池の高さの５０％を超える高さＴを有している。また、図５（ｂ）に示すように、収納部材３２０の内側に、例えば１ｍｍ程度の第１リブ部３２５を有する。これにより、第１リブ部３２５を介して、電池１００が収納部材３２０の中央部に均等に収納される。
【００５９】
なお、上記収納部材、搬送台や第１リブ部などの構成や材料は実施の形態１と同様であり説明は省略する。
【００６０】
本実施の形態によれば、収納部材３２０に設けた第１リブ部３２５により、電池作製時の電池ケースや、各種処理工程において収納される電池１００の位置決めを容易とし、充放電装置の接続端子と精度よく接続できる。
【００６１】
また、本実施の形態によれば、収納部材に設けた第１リブ部により、電池の一部のみが収納部材と当接しないので、温風などの空気の循環流路が均等に形成され、エージング処理などにおいて電池を均一に加熱することができる。
【００６２】
以下に、本発明の実施の形態１の電池搬送治具の別の例について、図６を用いて説明する。
【００６３】
図６（ａ）は本発明の実施の形態２における別の例の電池搬送治具の断面図で、図６（ｂ）は別の例の電池搬送治具の電池収納側から見た平面図である。なお、図６（ｂ）では、理解を助けるために、電池を省略して電池搬送治具のみを示している。
【００６４】
そして、図６（ｂ）に示すように、電池搬送治具４００の搬送台４１０に第２リブ部４３０を設けた点で、上記電池搬送治具３００とは異なる。
【００６５】
すなわち、図６（ａ）に示すように、電池搬送治具４００は、搬送台４１０と少なくとも所定の電池１００を収納する開口部を備えた収納部材４２０とを固定して構成されている。そして、図６（ｂ）に示すように、搬送台４１０の収納部材４２０を固定する面に、例えば１ｍｍ程度の高さの第２リブ部４３０が設けられている。これにより、第２リブ部４３０を介して、電池１００が搬送台４１０から部分的に空間を有する状態で保持される。また、収納部材４２０は、図６（ａ）に示すように、少なくとも電池の高さの５０％を超える高さを有している。この場合、収納部材４２０の高さＴは、電池の高さの５０％を超える高さに第２リブ部４３０の高さを加えた高さとなる。
【００６６】
本実施の形態の別の例によれば、第２リブ部４３０により、電池１００の搬送台４１０と当接する面積を少なくできるので、搬送台４１０への電池の熱の放熱量を抑制できる。その結果、搬送台４１０の貫通孔４１５を介する温風などの空気の循環流路が形成され、エージング処理などにおいて、電池をさらに均一に加熱することができる。
【００６７】
（実施の形態３）
図７（ａ）は本発明の実施の形態３における電池搬送治具の斜視図で、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図７（ｃ）は電池搬送治具の電池収納側から見た平面図である。なお、本実施の形態においても、図１と同様に円筒型の電池を収納する例で説明する。
【００６８】
本実施の形態は、搬送台を導電性材料で構成し、貫通孔を形成していない点で、実施の形態１とは異なる。なお、他の収納部材や搬送台の構成や材料は実施の形態１と同様であり説明は省略する。
【００６９】
すなわち、図７（ａ）に示すように、電池搬送治具５００は、例えば銅（Ｃｕ）などの導電性材料からなる搬送台５１０と、少なくとも所定の電池１００を収納する開口部を備えた、例えばポリプロピレン樹脂（ＰＰ）などの耐熱部材からなる、収納部材５２０とを固定して構成されている。
【００７０】
本実施の形態によれば、導電性の搬送台５１０により、各種処理工程において収納される電池１００の一方の電極を搬送台５１０で兼用できる。その結果、貫通孔などを介して充放電装置の接続端子と精度よく接続する必要がないため、充放電装置などの構成を簡略化できる。また、搬送台５１０により、電池搬送治具５００の重心を下げて姿勢安定性を高め、収納時や搬送時の転倒などを有効に防止できる。
【００７１】
なお、上記実施の形態では、搬送台に貫通孔を設けない例で説明したがこれに限られず、貫通孔を設けてもよい。これにより、例えばエージング処理時において、電池を均一な温度に保ち、電池特性のばらつきなどを低減できる。
【００７２】
（実施の形態４）
図８（ａ）は本発明の実施の形態４における電池搬送治具の断面図で、図８（ｂ）は本発明の実施の形態４における電池搬送治具に電池を収納する状態を説明する断面図である。
【００７３】
図８に示すように、電池搬送治具６００は、例えばポリプロピレン樹脂（ＰＰ）などの耐熱部材からなる搬送台６１０と、所定の電池１００を収納する少なくとも断面形状が逆Ｌ字状の第１部材６２２と第２部材６２４からなる収納部材６２０とを固定した構成を有する。そして、収納部材６２０の第１部材６２２と第２部材６２４は、例えばヒンジなどの締結部材６２６で搬送台６１０と開閉可能に連結されている。また、第１部材６２２と第２部材６２４の逆Ｌ字状の当接面６２２Ａ、６２４Ａで、少なくとも電池１００の一方の電極と対向する位置に、電池１００の径より小さい開口部６５０が形成されている。さらに、収納部材６２０は、図８（ａ）に示すように、少なくとも電池の高さを超える高さＴを有し、電池１００を収納部材６２０内に収納する。例えば、電池１００の高さが６５ｍｍの場合、収納部材６２０の高さＴは、６５ｍｍを超える高さであり、さらに２ｍｍ程度以上の空間を設けることが好ましい。また、開口部６５０の大きさは、電池１００の排気孔を少なくとも覆うことが好ましい。これにより、噴出するガスなどを直接、電池搬送治具６００の外部に放出しないので、周囲の電池への影響を大幅に低減できる。
【００７４】
そして、図８（ｂ）に示すように、電池搬送治具６００の電池１００は、第１部材６２２と第２部材６２４を締結部材６２６の開閉（図面中の矢印で示す）により、容易に収納可能となる。
【００７５】
本実施の形態によれば、不具合電池から噴出するガスの放出範囲を制限し、周囲の電池への影響する範囲を最小とできる。
【００７６】
（実施の形態５）
図９（ａ）は本発明の実施の形態５における電池搬送治具の電池収納側から見た平面図で、図９（ｂ）は本発明の実施の形態５における電池搬送治具の別の例１を示す平面図、図９（ｃ）は本発明の実施の形態５における電池搬送治具の別の例２を示す平面図である。なお、図９では、発明のポイントを明確にするために、複数個の電池搬送治具を図示している。
【００７７】
そして、実施の形態５の電池搬送治具は、搬送台の形状が、上述の各実施の形態と異なるものである。
【００７８】
すなわち、図９（ａ）に示すように、電池搬送治具７００は、搬送台７１０の少なくとも対向する１組の外周側面に、凹部７１０Ａと凸部７１０Ｂを設けた構成である。
【００７９】
また、図９（ｂ）に示すように、電池搬送治具７４０は、搬送台７５０の対向する一方の外周側面に凹部７５０Ａを設け、対向する他方の外周側面に凸部７５０Ｂを設けた構成である。
【００８０】
さらに、図９（ｃ）に示すように、電池搬送治具７８０は、搬送台７９０の隣り合う外周側面の一方に凹部７９０Ａを設け、隣り合う外周側面の他方に凸部７９０Ｂを設けた構成である。
【００８１】
そして、電池の組立工程間や、電池の処理工程間において、電池搬送治具に収納された電池を、電池搬送治具の搬送台に形成された凹部と凸部を嵌め合わせて連結し、搬送することができるものである。
【００８２】
本実施の形態によれば、電池の搬送中の位置ずれを防止するとともに、配置方向を一定に保持して搬送することができる。このため、特に、角型の電池など形状に異方性を有する電池において、生産性や作業効率の向上に大きな効果を発揮する。
【００８３】
なお、上記実施の形態における電池搬送治具の搬送台の形状は一例であり、位置決めや連結可能な形状であれば、任意である。
【００８４】
以下に、本実施の形態の電池を収納した複数の電池搬送治具を収納する電池搬送トレイ８００について、図１０を用いて説明する。
【００８５】
図１０（ａ）に示すように、電池搬送トレイ８００は、図９（ａ）の電池搬送治具７００を収納する搬送台７１０の形状を有する複数の凹部８１０を備えている。これにより、複数の電池の、位置ずれや配置方向ずれを防止できる電池搬送トレイを実現できる。なお、図１０（ａ）では、図９（ａ）に示した電池搬送治具７００を例に説明したが、図９（ｂ）、図９（ｃ）に示す電池搬送治具７４０、７８０の搬送台７５０、７９０の形状の凹部を有する電池搬送トレイとしてもよい。
【００８６】
また、複数の電池搬送治具を、一定の距離を保って収納することを目的とする場合には、図１０（ｂ）に示すような、例えば六角形の搬送台に合致する複数の凹部９１０を有する電池搬送トレイ９００の構成としてもよい。このとき、搬送台の形状は、六角形だけでなく、四角形などの多角形や円形など任意である。
【００８７】
（実施の形態６）
以下に、上記各実施の形態の電池搬送治具を用いて、各ステップ間を搬送する電池搬送装置について、図１１を用いて説明する。
【００８８】
図１１は、本発明の実施の形態６における電池搬送装置を説明する模式図である。ここでは、実施の形態１の電池搬送治具２００を用いた例で説明する。
【００８９】
図１１に示すように、電池搬送装置１０００は、電池１００を収納した電池搬送治具２００を搬送する搬送ベルト１０１０と、例えば金属材料からなるメッシュ部材で構成されている。そして、メッシュ部材１０２０は、少なくとも電池搬送治具２００に収納された電池１００の排気孔側と対向する位置に所定の間隔で設けられている。このとき、所定の間隔とは、２ｍｍから１０ｍｍ程度が好ましい。また、メッシュ部材１０２０のメッシュの大きさは、例えば３ｍｍ角以下が好ましい。なお、メッシュ部材は、万一引火などにより炎が発生しても、炎の熱を吸収し伝熱により効果的に分散して炎を消火できるものである。
【００９０】
本実施の形態によれば、メッシュ部材により、搬送時において、不具合電池から噴出するガスに引火した炎を効果的に消火して、ガスの状態で放出できるので、安全で信頼性の高い電池搬送装置を実現できる。
【実施例】
【００９１】
以下、本発明を実施例を用いてより具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない限りにおいて、用いる材料などを変更して実施することが可能である。
【００９２】
（実施例１）
まず、高さ６５ｍｍ、外径１８ｍｍで電池容量２６００ｍＡｈの円筒型の電池を用いて、収納部材の高さＴを３２．６ｍｍ（電池の高さの５０％を超える高さ）とした電池搬送治具を、３行３列に並べて１組とした。これをサンプル１とした。
【００９３】
（実施例２）
収納部材の高さＴを３９ｍｍ（電池の高さの６０％の高さ）とした以外は実施例１と同様にした。これをサンプル２とした。
【００９４】
（実施例３）
収納部材の高さＴを５２ｍｍ（電池の高さの８０％の高さ）とした以外は実施例１と同様にした。これをサンプル３とした。
【００９５】
（実施例４）
収納部材の高さＴを６５ｍｍ（電池の高さの１００％の高さ）とした以外は実施例１と同様にした。これをサンプル４とした。
【００９６】
（実施例５）
収納部材の高さＴを２６ｍｍ（電池の４０％の高さ）とし、電池の排気孔の搬送台への投影位置から搬送台の外形までの最短距離Ｗを２０ｍｍとして電池を収納した以外は実施例１と同様にした。これをサンプル５とした。
【００９７】
（実施例６）
収納部材の高さＴを６．５ｍｍ（電池の１０％の高さ）とし、電池の排気孔の搬送台への投影位置から搬送台の外形までの最短距離Ｗを２０ｍｍとして電池を収納した以外は実施例１と同様にした。これをサンプル６とした。
【００９８】
（比較例１）
収納部材の高さＴを２６ｍｍ（電池の高さの４０％の高さ）とし、電池の排気孔の搬送台への投影位置から搬送台の外形までの最短距離Ｗを１０ｍｍとした以外は実施例１と同様にした。これをサンプルＣ１とした。
【００９９】
以上のように作製した電池を収納した電池搬送治具の各組に対し、以下に示す評価を行った。
【０１００】
まず、電池のベント機構以外の安全機構を外した電池を作製し、それを、３行３列に配置した１組の各電池搬送治具に９本の電池を収納した。つぎに、中央部の電池のみ、充電設備のトラブルを想定して電池電圧が５Ｖとなるまで充電し、電解液の分解による内圧の上昇でベント機構を開放させ、噴出したガスに引火させた。
【０１０１】
このとき、周囲の電池にはそれぞれ熱電対を中央部の電池と対向する面の反対側に貼り付け、温度を測定した。また、試験終了後、各電池を分解して、電極群の短絡状態を観察した。さらに、各電池に設けたベント機構の開放状態を観察した。
【０１０２】
そして、中央部の電池の引火による周囲の電池への影響を、最高上昇温度、短絡電池数、ベント機構が開放した電池数および引火や破裂の有無により評価した。
【０１０３】
以下に、サンプル１〜６とサンプルＣ１の諸元と評価結果を（表１）に示す。
【０１０４】
【表１】
2009231038.tif 000003
【０１０５】
（表１）のサンプル１〜サンプル４に示すように、電池の高さの５０％を超える高さの収納部材で分離して配置された電池搬送治具では、周囲の電池の引火や破裂を引き起こす要因となるベント機構の開放は皆無であった。
【０１０６】
また、（表１）のサンプル５に示すように、電池の高さの５０％以下の高さを有する電池搬送治具の場合でも、隣接する電池の間隔を４０ｍｍ以上（電池搬送治具単体では２０ｍｍ以上）とすることにより、ベント機構の開放は発生しなかった。
【０１０７】
一方、（表１）のサンプルＣ１に示すように、電池の高さの５０％以下の収納部材で、隣接する電池の間隔が４０ｍｍ未満（電池搬送治具単体では２０ｍｍ未満）の搬送台を有する電池搬送治具では、中央部の電池の引火や発熱により、ベント機構の開放が８個の電池中５個で発生した。そして、ベント機構の開放があると、電池内部からの噴出ガスに引火することにより、類焼の可能性が示唆される。しかし、所定の高さの収納部材または所定の大きさを有する搬送台を備える電池搬送治具により、周囲の電池への輻射による発熱やベント機構の開放を防ぎ、電解液などのガスの噴出を未然に防止した効果によるものと考えている。
【０１０８】
また、（表１）に示すように、サンプル１、サンプル２およびサンプル５、サンプル６とサンプルＣ１とを比較すると、周囲の電池に、温度上昇により電池内の電極群でセパレータが収縮して短絡を発生した電池が観察された。特に、サンプルＣ１では、周囲のすべての電池に電極群の短絡が発生した。
【０１０９】
つまり、サンプル１とサンプル２においては、電池の高さの６０％程度の高さの収納部材により、引火した電池の熱を十分に抑制する断熱効果は小さいが、ベント機構の開放を防ぐ程度の断熱効果は有するためと考えている。
【０１１０】
また、サンプル５とサンプル６においては、電池の高さの１０％または４０％程度の収納部材の高さとし、隣接する電池の間隔を４０ｍｍ以上とした搬送台を有する電池搬送治具により、引火した電池の熱による温度上昇を十分には抑制できないが、ベント機構の開放を引き起こすほどの温度上昇は抑制できるためと思われる。
【０１１１】
また、（表１）に示すように、サンプル３とサンプル４においては、中央部の電池が引火や異常な発熱をしても、温度上昇は小さく。電極群の短絡やベント機構の開放は観察されなかった。つまり、収納部材の高さを電池の高さの８０％以上とすることにより、一部の電池に不具合が発生しても、その周囲の電池への影響を大幅に抑制できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明は、生産工程において、高い信頼性と安全性が要求される、電池などを収納する電池搬送治具、電池搬送トレイや電池搬送装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施の形態１における電池搬送治具に収納される電池の横断面図
【図２】本発明の実施の形態１における電池搬送治具に用いられる電池の製造工程を説明するフローチャート
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１における電池搬送治具の斜視図（ｂ）図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図（ｃ）電池搬送治具の電池収納側から見た平面図
【図４】本発明の実施の形態１における電池搬送治具と充放電装置との接続状態を説明する断面図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態２における電池搬送治具の断面図（ｂ）電池搬送治具の電池収納側から見た平面図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態２における別の例の電池搬送治具の断面図（ｂ）別の例の電池搬送治具の電池収納側から見た平面図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態３における電池搬送治具の斜視図（ｂ）図７（ａ）のＡ−Ａ線断面図（ｃ）電池搬送治具の電池収納側から見た平面図
【図８】（ａ）本発明の実施の形態４における電池搬送治具の断面図（ｂ）本発明の実施の形態４における電池搬送治具の電池収納する状態を説明する断面図
【図９】（ａ）本発明の実施の形態５における電池搬送治具の電池収納側から見た平面図（ｂ）本発明の実施の形態５における電池搬送治具の別の例１を示す平面図（ｃ）本発明の実施の形態５における電池搬送治具の別の例２を示す平面図
【図１０】（ａ）本発明の実施の形態５の電池を収納した複数の電池搬送治具を収納する電池搬送トレイの平面図（ｂ）電池搬送トレイの別の例を示す平面図
【図１１】本発明の実施の形態６における電池搬送装置を説明する模式図
【符号の説明】
【０１１４】
１    正極
１ａ    正極集電体
１ｂ    正極層
２    負極
３    セパレータ
４    電極群
５    電池ケース
６    封口板
７    ガスケット
８    正極リード
９    負極リード
１０ａ，１０ｂ    絶縁板
１１    負極集電体
１５    負極層
１６    正極キャップ
１７    排気孔
１８    電流遮断部材
１９    ベント機構
１００    電池
２００，３００，４００，５００，６００，７００，７４０，７８０    電池搬送治具
２１０，３１０，４１０，５１０，６１０，７１０，７５０，７９０    搬送台
２２０，３２０，４２０，５２０，６２０    収納部材
２１５，４１５    貫通孔
２５０    充放電装置
２６０    接続端子
３２５    第１リブ部
４３０    第２リブ部
６２２    第１部材
６２２Ａ，６２４Ａ    当接面
６２４    第２部材
６２６    締結部材
６５０    開口部
７１０Ａ，７５０Ａ，７９０Ａ，８１０，９１０    凹部
７１０Ｂ，７５０Ｂ，７９０Ｂ    凸部
８００，９００    電池搬送トレイ
１０００    電池搬送装置
１０１０    搬送ベルト
１０２０    メッシュ部材
【図１】
2009231038.tif 000004
【図２】
2009231038.tif 000005
【図３】
2009231038.tif 000006
【図４】
2009231038.tif 000007
【図５】
2009231038.tif 000008
【図６】
2009231038.tif 000009
【図７】
2009231038.tif 000010
【図８】
2009231038.tif 000011
【図９】
2009231038.tif 000012
【図１０】
2009231038.tif 000013
【図１１】
2009231038.tif 000014