JP2013178903A - 二次電池処理設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の異なる処理工程の処理を行う処理部間で二次電池を効率よく搬送することができる二次電池処理設備を提供すること。
【解決手段】二次電池を処理する処理部Mc・Mcd・Mkが複数の異なる処理工程の夫々について設けられ、複数の異なる処理工程における連続する処理工程についての処理部が、単一の搬送装置の搬送経路に沿って配置されている。
【選択図】図2
【解決手段】二次電池を処理する処理部Mc・Mcd・Mkが複数の異なる処理工程の夫々について設けられ、複数の異なる処理工程における連続する処理工程についての処理部が、単一の搬送装置の搬送経路に沿って配置されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、二次電池を処理する処理部が複数の異なる処理工程の夫々について設けられ、前記複数の処理部の間で二次電池を搬送する搬送手段が設けられた二次電池処理設備に関する。
二次電池は工場で生産された後、例えば、充電処理部・放電処理部・エイジング処理部・検査処理部といった各処理部での処理を伴う品質検査を受け、合格基準に達したものが出荷される。このような、二次電池の品質検査における複数の異なる処理工程の夫々の処理は、複数の処理部を経由して行われる。
二次電池を処理する処理部が複数設けられた二次電池処理設備として、充放電処理を行う充放電処理部を複数備えた自動倉庫を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
二次電池の処理工程には、充電状態で設定期間に亘って所定環境下で二次電池を保管するエイジング処理工程を行う場合があるが、特許文献1の自動倉庫で充電を行った二次電池についてエイジング処理工程を行う場合、処理対象の二次電池をエイジング用の保管庫にて保管するべく、処理対象の二次電池を一旦は充放電用自動倉庫から出庫し、他の保管庫に搬送することになる。
したがって、上記特許文献1のような特定の工程を処理する処理部を備えた自動倉庫を利用して複数の異なる処理部が設けられた二次電池処理設備を構成する場合、例えば、充電処理部が設置された充電用自動倉庫と、放電処理部が設置された放電用自動倉庫と、エイジング処理部が設置されたエイジング用自動倉庫といった、異なる複数の処理工程毎に自動倉庫を設けて、これらの自動倉庫の間で処理対象の二次電池を搬送するコンベヤや搬送台車等の搬送装置を設けることになる。
ちなみに、特許文献1にも記載されているように、処理部にて処理される二次電池は、複数の二次電池セルを収容する電池容器に収容された状態で取り扱われ、上記のように異なる処理工程の自動倉庫に搬送する場合も、複数の二次電池セルを電池容器ごと搬送することが考えられる。特許文献1に記載されている充放電処理用の自動倉庫では、電池容器を移載自在な移載装置を昇降台に備えたスタッカークレーンにて、複数の二次電池セルを収容した電池容器を処理部に対して搬送している。
二次電池を処理する処理部が複数設けられた二次電池処理設備として、充放電処理を行う充放電処理部を複数備えた自動倉庫を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
二次電池の処理工程には、充電状態で設定期間に亘って所定環境下で二次電池を保管するエイジング処理工程を行う場合があるが、特許文献1の自動倉庫で充電を行った二次電池についてエイジング処理工程を行う場合、処理対象の二次電池をエイジング用の保管庫にて保管するべく、処理対象の二次電池を一旦は充放電用自動倉庫から出庫し、他の保管庫に搬送することになる。
したがって、上記特許文献1のような特定の工程を処理する処理部を備えた自動倉庫を利用して複数の異なる処理部が設けられた二次電池処理設備を構成する場合、例えば、充電処理部が設置された充電用自動倉庫と、放電処理部が設置された放電用自動倉庫と、エイジング処理部が設置されたエイジング用自動倉庫といった、異なる複数の処理工程毎に自動倉庫を設けて、これらの自動倉庫の間で処理対象の二次電池を搬送するコンベヤや搬送台車等の搬送装置を設けることになる。
ちなみに、特許文献1にも記載されているように、処理部にて処理される二次電池は、複数の二次電池セルを収容する電池容器に収容された状態で取り扱われ、上記のように異なる処理工程の自動倉庫に搬送する場合も、複数の二次電池セルを電池容器ごと搬送することが考えられる。特許文献1に記載されている充放電処理用の自動倉庫では、電池容器を移載自在な移載装置を昇降台に備えたスタッカークレーンにて、複数の二次電池セルを収容した電池容器を処理部に対して搬送している。
上記特許文献1のような特定の工程を処理する処理部を備えた自動倉庫を利用して複数の異なる処理部が設けられた二次電池処理設備を構成すると、複数の処理部の間で二次電池を搬送する搬送手段が、特定の処理工程を処理する処理部が設けられた自動倉庫内で二次電池を搬送するスタッカークレーン等の搬送装置と、この搬送装置から二次電池を受け取って当該処理よりも下流側の処理工程を処理する処理部が設けられた自動倉庫に二次電池を搬送するコンベヤや搬送台車等の中継搬送装置と、この中継搬送装置から二次電池を受け取って当該下流側の処理工程を処理する処理部が設けられた自動倉庫内における処理部に二次電池を搬送するスタッカークレーン等の搬送装置と、を備えることになる。
このように、異なる複数の処理工程毎に自動倉庫を設けた場合は、ある処理工程が完了して次の処理工程に二次電池を搬送するためには、自動倉庫内での搬送装置及び自動倉庫間での中継搬送装置の複数の搬送装置が連携して搬送することになる。
しかしながら、複数の処理部の間で二次電池を搬送する搬送手段が、処理対象の二次電池を複数の搬送装置が連携して搬送するような二次電池処理設備であると、二次電池を搬送装置間で授受するための時間を要することや複数の処理部の間に亘る搬送経路が長くなり搬送時間が長くなるおそれがあることから、複数の異なる処理工程の処理を行う各処理部での処理を伴う品質検査を開始してから品質検査が完了するまでに要する時間が長くなるという問題がある。
このように、異なる複数の処理工程毎に自動倉庫を設けた場合は、ある処理工程が完了して次の処理工程に二次電池を搬送するためには、自動倉庫内での搬送装置及び自動倉庫間での中継搬送装置の複数の搬送装置が連携して搬送することになる。
しかしながら、複数の処理部の間で二次電池を搬送する搬送手段が、処理対象の二次電池を複数の搬送装置が連携して搬送するような二次電池処理設備であると、二次電池を搬送装置間で授受するための時間を要することや複数の処理部の間に亘る搬送経路が長くなり搬送時間が長くなるおそれがあることから、複数の異なる処理工程の処理を行う各処理部での処理を伴う品質検査を開始してから品質検査が完了するまでに要する時間が長くなるという問題がある。
本発明は上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、複数の異なる処理工程の処理を行う処理部の間で二次電池を効率よく搬送することができる二次電池処理設備を提供する点にある。
この目的を達成するために、本発明に係る二次電池処理設備の第1特徴構成は、
二次電池を処理する処理部が複数の異なる処理工程の夫々について設けられ、前記複数の処理部の間で二次電池を搬送する搬送手段が設けられた二次電池処理設備において、
前記複数の異なる処理工程における連続する処理工程についての前記処理部が、前記搬送手段としての単一の搬送装置の搬送経路に沿って配置されている点にある。
二次電池を処理する処理部が複数の異なる処理工程の夫々について設けられ、前記複数の処理部の間で二次電池を搬送する搬送手段が設けられた二次電池処理設備において、
前記複数の異なる処理工程における連続する処理工程についての前記処理部が、前記搬送手段としての単一の搬送装置の搬送経路に沿って配置されている点にある。
本特徴構成によれば、複数の異なる処理工程の夫々について設けられた処理部に、単一の搬送装置により二次電池を搬送することができる。したがって、ある処理工程が終了した二次電池を処理部から受け取った搬送装置そのものが、連続する処理工程における次の処理工程についての処理部に当該二次電池を受け渡すことが可能となる。
したがって、処理部から次の処理工程の処理部へ二次電池を搬送するに当り、複数の搬送装置の間で中継することを行わなくても二次電池を搬送することができるため、処理部間で二次電池を効率よく搬送することができる。これにより、複数の異なる処理工程の処理を行う処理部の間で二次電池を効率よく搬送することができる二次電池処理設備を得るに至った。
なお、連続する処理工程の間で二次電池を搬送するものとして、処理工程の間でバッファとしての保管部を経由して搬送するものでもよい。例えば、搬送装置の搬送経路に沿って仮置き用の保管部を設け、上流側の処理工程の処理が完了した場合に、当該処理部から保管部に二次電池を搬送し、保管部に先に搬送済みの二次電池を、次の処理工程についての処理部に搬送するように構成してもよい。このように連続する処理工程の間で二次電池を搬送するに当り、保管部を経由させることで、連続する処理工程についての各処理部での処理時間の差をある程度吸収できる。
したがって、処理部から次の処理工程の処理部へ二次電池を搬送するに当り、複数の搬送装置の間で中継することを行わなくても二次電池を搬送することができるため、処理部間で二次電池を効率よく搬送することができる。これにより、複数の異なる処理工程の処理を行う処理部の間で二次電池を効率よく搬送することができる二次電池処理設備を得るに至った。
なお、連続する処理工程の間で二次電池を搬送するものとして、処理工程の間でバッファとしての保管部を経由して搬送するものでもよい。例えば、搬送装置の搬送経路に沿って仮置き用の保管部を設け、上流側の処理工程の処理が完了した場合に、当該処理部から保管部に二次電池を搬送し、保管部に先に搬送済みの二次電池を、次の処理工程についての処理部に搬送するように構成してもよい。このように連続する処理工程の間で二次電池を搬送するに当り、保管部を経由させることで、連続する処理工程についての各処理部での処理時間の差をある程度吸収できる。
本発明に係る二次電池処理設備の第2特徴構成は、前記搬送装置が、前記搬送経路としての移動通路を移動自在で前記処理部との間で二次電池を移載自在な移載装置を備えた移動体にて構成され、前記複数の処理部が、前記移動体の移動通路に沿って配置されている点にある。
本特徴構成によれば、二次電池を搬送する移動体は、処理部との間で二次電池を移載自在な移載装置を備えているので、二次電池を移動体から処理部に取り込むための構成や二次電池を処理部から移動体に受け渡す構成を、複数の処理部の夫々に備えずに済むため、設備の構成の簡素化を図ることができる。
本発明に係る二次電池処理設備の第3特徴構成は、前記移動体が、直線状の前記移動通路に沿って走行自在な走行台車と、前記走行台車に立設された昇降マストに昇降案内される状態で昇降自在でかつ前記移載装置が搭載された昇降台と、を備えたスタッカークレーンにて構成され、前記移動通路の経路幅方向で横脇に複数の収納部を縦横に並ぶ状態で備えた収納棚が設けられ、前記処理部が、前記収納棚における前記収納部に設けられている点にある。
本特徴構成によれば、収納棚に縦横に並ぶ状態で備えられた複数の収納部に処理部が設けられるので、設備が占有する床面積の割りに多くの処理部を設けることができる。
また、直線状の移動通路に沿って走行自在なスタッカークレーンにて二次電池を収納部に設けられた処理部に搬送することで、屈曲した移動通路に沿って移動自在な移動体を備えた搬送装置で搬送する場合よりも搬送速度の高速化を図ることができ、処理能力の向上を図ることができる。
このように、本特徴構成によれば、設置床面積を節約しつつ処理能力の高い二次電池処理設備とすることができる。
また、直線状の移動通路に沿って走行自在なスタッカークレーンにて二次電池を収納部に設けられた処理部に搬送することで、屈曲した移動通路に沿って移動自在な移動体を備えた搬送装置で搬送する場合よりも搬送速度の高速化を図ることができ、処理能力の向上を図ることができる。
このように、本特徴構成によれば、設置床面積を節約しつつ処理能力の高い二次電池処理設備とすることができる。
本発明に係る二次電池処理設備の第4特徴構成は、前記処理部として、二次電池に対して処理を行う処理装置を備えた装置付き処理部と、前記処理装置を備えない装置無し処理部とが設けられ、前記装置付き処理部が設けられた前記収納部と前記装置無し処理部が設けられた前記収納部とが、前記移動通路を挟んで互いの間口が対向する状態で設けられ、前記スタッカークレーンの作動を制御する制御手段が、前記装置付き処理部における処理が完了した二次電池を、当該装置付き処理部が設けられている前記収納部と対向する位置の前記装置無し処理部が設けられている前記収納部に優先して搬送するように構成されている点にある。
本特徴構成によれば、例えば充電処理を行う充電装置を備えた装置付き処理部での処理が完了した後に、充電装置等の装置を備えずエイジング処理を行う装置無し処理部に、当該装置付き処理部での処理が完了した二次電池を搬送したい場合や、装置付き処理部での処理が完了した後、一早く当該装置付き処理部に次の処理対象の二次電池を搬送したい場合などのように、装置付き処理部が設けられている収納部から二次電池を搬送する場合に、当該処理を行った装置付き処理部が設けられた収納部からスタカークレーンの移動通路を挟んで反対側に位置する互いの間口が対向する状態で設けられた収納部に優先して搬送することになる。そのため、二次電池を搬送するときの走行台車の走行作動量や昇降台の昇降作動量を極力少なくすることができ、装置付き処理部が設けられた収納部での処理が完了し二次電池を当該装置付き処理部から迅速に物品を取り出して装置無し収納部に迅速に搬送できる。これにより、当該装置付き処理部に次の処理対象の二次電池を極力早期に搬送して、当該装置付き処理部の稼働率の低下を防止することができる。
本発明に係る二次電池処理設備の第5特徴構成は、前記搬送装置が、二次電池が搬入される入庫口にて二次電池を受け取り自在に構成され、前記処理部として、二次電池を充電する又は二次電池を放電する充放電処理部と、前記充放電処理部にて処理された二次電池を設定期間に亘って保管するエイジング処理部と、が設けられ、前記搬送装置の作動を制御する制御手段が、前記入庫口で処理対象の二次電池を受け取り前記充放電処理部に搬送するべく前記搬送装置の作動を制御し、かつ、前記充放電処理部が他の二次電池の処理のために占有されているときは、前記入庫口に搬入された処理対象の二次電池を前記エイジング処理部に搬送するべく前記搬送装置の作動を制御する点にある。
本特徴構成によれば、搬送装置が入庫口で二次電池を受け取ったときに、当該二次電池を処理すべき処理部に、先行する他の二次電池が位置するために当該処理部での二次電池の処理ができない場合でも、入庫口で受け取った二次電池をエイジング処理部に搬送することで、入庫口で二次電池が渋滞することを防止できる。
本発明の実施形態を二次電池の充放電検査処理設備に適用したものを例に図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
この充放電検査処理設備Sでは、二次電池としてのマガジン4に対して、充電処理、第1エイジング処理、OCV検査処理、充放電処理、第2エイジング処理、OCV検査処理といった複数の異なる処理工程における複数の処理が、設定された処理スケジュールに基づいて上記の順序で順次処理されるようになっている。これらの処理は、実際には、マガジン4に収容された複数の二次電池セルCに対して行われる
〔全体構成〕
この充放電検査処理設備Sでは、二次電池としてのマガジン4に対して、充電処理、第1エイジング処理、OCV検査処理、充放電処理、第2エイジング処理、OCV検査処理といった複数の異なる処理工程における複数の処理が、設定された処理スケジュールに基づいて上記の順序で順次処理されるようになっている。これらの処理は、実際には、マガジン4に収容された複数の二次電池セルCに対して行われる
図1に示すように、充放電検査処理設備Sは、スタッカークレーン1(搬送装置の一例。)の移動通路Lを挟む状態で一対の棚群(左棚群2Lと右棚群2R)が設けられており、複数の処理工程の間のマガジン4の搬送は、一対の棚群2L・2Rの間に形成された移動通路Lを走行自在な単一の搬送装置としてのスタッカークレーン1により自動で行われる。
移動通路Lの一方側の端部(図1及び図2にてスタッカークレーン1が位置している側の端部、以下OP側端部という。逆側の端部をHP側端部という。)には、入庫コンベヤ15及び出庫コンベヤ16が設けられ、移動通路LのHP側端部には、移動通路Lを挟んで水没槽17及びメンテナンステーブル18が設置されている。
〔棚構成〕
左棚群2Lと右棚群2Rとは移動通路Lに沿う処理部の並び順が異なる他は同様の構成であるので、以下、左棚群2Lについて説明する。図2に示すように、左棚群2Lには、複数の異なる処理工程についての処理部として、充電処理部Mc、充放電処理部Mcd、検査処理部Mk及びエイジング処理部Maが設けられている。左棚群2Lは、処理装置を備えない装置無し処理部が設けられる保管棚2aと、処理装置を備えた装置付き処理部が設けられる充放電棚2bとが、移動通路Lに沿って並ぶ状態で配設されている。
左棚群2Lと右棚群2Rとは移動通路Lに沿う処理部の並び順が異なる他は同様の構成であるので、以下、左棚群2Lについて説明する。図2に示すように、左棚群2Lには、複数の異なる処理工程についての処理部として、充電処理部Mc、充放電処理部Mcd、検査処理部Mk及びエイジング処理部Maが設けられている。左棚群2Lは、処理装置を備えない装置無し処理部が設けられる保管棚2aと、処理装置を備えた装置付き処理部が設けられる充放電棚2bとが、移動通路Lに沿って並ぶ状態で配設されている。
保管棚2aは、装置無し処理部であるエイジング処理部Maが設けられており、このエイジング処理部Maは、エイジング用収納部3aに設けられている。つまり、保管棚2aは、エイジング用収納部3aといった装置無し処理部が設けられた収納部を棚横幅方向及び上下方向に並ぶ状態で複数備えている。保管棚2aは、移動通路Lの横幅方向で並ぶ前後一対の支柱から、移動通路長手方向の両側でエイジング用収納部3aの内方側に突出する一対の腕木を、高さ方向に複数箇所設けて構成されている。
充放電棚2bにおける複数のエイジング用収納部3aのそれぞれは、エイジング用収納部3aの内方側に突出する一対の腕木にて載置支持する状態で一つのマガジン4を保管自在に構成されている。図示は省略するが、各エイジング用収納部3aは上下左右の各面に難燃性パネルが設けられており、隣接するエイジング用収納部3a同士が区切られている。エイジング用収納部3aの上部パネルの裏面には火災検知器及び温度センサが設けられており、保管時の火災を検出できるとともに、マガジン4が保管されている間の温度環境を計測できるようになっている。
本実施形態では、エイジング用収納部3aは、入庫コンベヤ15から搬入される処理対象のマガジン4を、充電処理部Mcによる充電処理の開始時期が到来するまで仮置きしたり、エイジング処理が完了した後、次の処理工程の処理装置付き処理部(例えば、検査処理部Mk)に空きが出るまでの間、処理対象のマガジン4を保管するバッファとして兼用される。また、充電処理の後に行われる第1エイジング処理と、充放電処理の後に行われる第2エイジング処理とは、いずれもエイジング処理部Ma、つまり、エイジング用収納部3aにて処理される。
このように、エイジング用収納部3aは、処理工程間の処理の進捗の差から次の処理工程を待機する必要がある場合にマガジン4を仮置きするバッファとしての機能と、処理対象のマガジン4を設定期間に亘って保管するエイジング処理を行う処理部として機能との双方の機能を有している。そのため、エイジング用収納部3aの数は、装置付き処理部(充電処理部Mc・充放電処理部Mcd・検査処理部Mk)が設けられている収納部の総数よりも多くなっている。
充放電棚2bは、装置付き処理部である充電処理部Mc、充放電処理部Mcd、及び、検査処理部Mkが設けられており、これらは、それぞれ、充電用収納部3c、充放電用収納部3cd、及び、検査用収納部3kに設けられている。つまり、充放電棚2bは、充電用収納部3c、充放電用収納部3cd、及び、検査用収納部3kといった装置付き処理部が設けられた収納部を棚横幅方向及び上下方向に並ぶ状態で複数備えている。
充放電棚2bは、図3に示すように、前後一対の支柱20a・20bを棚横幅方向に間隔を隔てて複数対立設して構成している。前側支柱20aと後側支柱20bは、床面から突出する複数のアンカーボルトにて固定される。前側支柱20aと後側支柱20bは、水平材及び斜行材(図示せず)にて互いに連結されている。棚横幅方向に並ぶ前側支柱20a同士は、前側ビーム21aにて相互に連結され、同様に、棚横幅方向に並ぶ後側支柱20b同士は、後側ビーム21bにて相互に連結されている。
図1に示すように、上述した左棚群2Lと、これと同じ構成の右棚群2Rとを移動通路Lを挟んで対向させて配置している。つまり、左棚群2Lの保管棚2aと右棚群2Rの充放電棚2bとが、移動通路LのOP側部分において、それらが備える収納部の間口が互いに対向する状態で配置され、また、左棚群2Lの充放電棚2bと右棚群2Rの保管棚2aとが、移動通路LのHP側部分において、それらが備える収納部の間口が互いに対向する状態で配置されている。つまり、左棚群2Lにおける装置付き処理部(充電処理部Mc・充放電処理部Mcd・検査処理部Mk)が設けられた収納部(充電用収納部3c・充放電用収納部3cd・検査用収納部3k)と右棚群2Rにおける装置無し処理部(エイジング処理部Ma)が設けられた収納部(エイジング用収納部3a)とが、移動通路Lを挟んで互いの間口が対向する状態で設けられている。
このように、本実施形態における充放電検査処理設備Sは、処理部との間でマガジン4を移載自在な移載装置10を備えたスタッカークレーン1が、複数の異なる処理工程の処理部の間でマガジン4を搬送するように構成され、複数の異なる処理工程における連続する処理工程についての処理部としての充電処理部Mc、エイジング処理部Ma、及び、検査処理部Mk、並びに、充放電処理部Mcd、エイジング処理部Ma、及び、検査処理部Mkが、移動体としてのスタッカークレーン1の移動通路Lに沿って配置されている。
装置付き処理部について説明すると、まず、充電処理部Mcは、図2及び図3に示すように、マガジン4に収容された複数の二次電池セルを充電する充電装置本体22と、マガジン4を保持する容器保持体としての一対の端子ユニット19とを処理装置として備えている。一つの充電処理部Mcは、上下一対の端子ユニット19を積層状態で備えている。
充放電処理部Mcdは、図2に示すように、充放電処理部Mcdは、充電処理部Mcが備えるものと同じ充電装置本体22と、マガジン4における複数の二次電池セルを放電する放電装置本体23と、充電処理部Mcが備えるものと同じ一対の端子ユニット19とを処理装置として備えている。検査処理部Mkは、充電処理部Mcが備える充電装置本体22に代えて開回路電圧等の検査を自動で行う検査装置本体27を処理装置として備えている点で充電処理部Mcと異なるが、一対の端子ユニット19を処理装置として備えている点は充電処理部Mcと同じである。
充電処理部Mc及び充放電処理部Mcdは、何れも充電装置本体22乃至放電装置本体23の電気装置とこれに隣接してケーブル等で接続される端子ユニット19とを備えている。充電処理部Mcは、図3に示すように、充電装置本体22と上下2段に重ねられた一対の端子ユニット19からなる。この充電処理部Mcを1単位として充電用収納部3cに充電処理部Mcが設備の立ち上げ当初から取り付けられている。なお、図3では、上下の端子ユニット19の双方にマガジン4が受け渡されている状態を示している。
端子ユニット19は、複数のコンタクト部(図示せず)を棚横幅方向に並ぶ状態で備えており、各コンタクト部はマガジン4が収容している複数の板状の二次電池セルCが備える上下一対の陽極タブ及び陰極タブに接続される。すなわち、スタッカークレーン1によりマガジン4が端子ユニット19に受け渡されると、端子ユニット19のアクチュエータを作動させて複数のコンタクト部の夫々が複数のセルにおけるタブとが通電自在な状態に接続され、二次電池セルC毎に充電や放電が行われる。
端子ユニット19は、棚前面側下部及び棚背面側上部に送風ファン24が設けられている。棚前面側下部の送風ファン24は、移動通路L側の空気を処理中のマガジン4の底部に供給し、棚背面側上部の送風ファン24は、充電処理中のマガジン4の上部の空気を吸引して棚背面側に排出する。マガジン4の底面を通気自在に構成しておけば、充放電処理中のマガジン4の底部から上部に向かう気流をマガジン4の内部に発生させることができる。これにより、二次電池セルCから発生する熱を排出して、二次電池セルCに対する充放電処理を適切な温度環境の下で行うことができるようにしている。
マガジン4は、図4に示すように、スタッカークレーン1が備えるサイドフック式の移載装置10が移載できるように、移載方向視で側面下部に前凹入部25f及び後凹入部25rがリブに囲まれる状態で形成されている。スタッカークレーン1の移載装置10は、図1の移動通路Lの左側の移載対象箇所との間でマガジン4を移載する場合は、前凹入部25fに左右一対のスライドアームの先端フックを係合させた状態で一対のスライドアームを出退させることでマガジン4の移載を行う。また、図1の移動通路Lの右側の移載対象箇所との間でマガジン4を移載する場合は、後凹入部25rに左右一対のスライドアームの先端フックを係合させた状態で一対のスライドアームを出退させることでマガジン4の移載を行う。ちなみに、マガジン4の前面部には温度監視用開口26が形成されており、二次電池セルCの温度をスタッカークレーン1の昇降台9に備えた赤外線カメラで監視できるようになっている。
〔スタッカークレーン〕
図1及び図2に示すように、スタッカークレーン1は、床面に敷設された走行レール6に案内されて走行自在な走行台車7と、走行台車7の走行方向の前後端部に立設された前後一対の昇降マスト8と、前後一対の昇降マスト8の間に位置する昇降経路を、前後一対の昇降マスト8に案内される状態で昇降自在な昇降台9と、昇降台9に装備された移載装置10と、前後一対の昇降マスト8の上端部を連結する上部フレーム11とを備えている。
図1及び図2に示すように、スタッカークレーン1は、床面に敷設された走行レール6に案内されて走行自在な走行台車7と、走行台車7の走行方向の前後端部に立設された前後一対の昇降マスト8と、前後一対の昇降マスト8の間に位置する昇降経路を、前後一対の昇降マスト8に案内される状態で昇降自在な昇降台9と、昇降台9に装備された移載装置10と、前後一対の昇降マスト8の上端部を連結する上部フレーム11とを備えている。
スタッカークレーン1の上部フレーム11は、棚の上端部側に配設された上部レール12にて案内自在に支持されており、走行台車7が走行移動するのに伴って上部レール12に案内されることで、スタッカークレーン1が移動通路Lに沿って移動できるようになっている。そして、スタッカークレーン1は、走行台車7の走行作動と昇降台9の昇降作動と、移載装置10の移載作動により、マガジン4を搬送元から搬送先に搬送自在に構成されている。
スタッカークレーンの一方の昇降マスト8には、消化剤として炭酸ガスが充填された炭酸ガスボンベ13が搭載されており、この炭酸ガスボンベ13は、昇降台9に備えた消火ノズル14と消火ホースにより接続されている。そして、収納部や保管用収納部5に収納されているマガジン4に発煙や火災が発生した場合には、収納部毎に設けられた図外の火災検知装置により火災が検出され、その検出情報に基づいて、スタッカークレーン1による消火処理が行われる。
図1及び図2に示す水没槽17は、火災が発生したマガジン4を水没させるための水槽である。収納部3や保管用収納部5においてマガジン4に火災が発生すると、上述の通り、消火処理が実行され、スタッカークレーン1により収納部内での1次消火が行われた後、当該マガジン4を移載装置10にて受け取り、昇降台9上で2次消火を行いながら、水没槽17まで搬送される。水没槽17にはリフタ17aが設けられており、マガジン4がリフタ17aに受け渡されると、リフタ17aが下降し、これによりマガジン4が水中に沈められる。
メンテナンステーブル18は、異常が発生した端子ユニット19の修理等の作業を行うテーブルである。充電処理部Mc及び充放電処理部Mcdが備える端子ユニット19の異常が検出されると、当該異常の端子ユニット19の搬送準備作業が作業員により行われる。すなわち、端子ユニット19の棚背面側から作業員が配線類を外し、収納部3におけるマガジン4の移載箇所と同じ箇所に端子ユニット19を押し出して、移載用の位置に位置させ、その後、当該端子ユニット19はスタッカークレーン1にてメンテナンステーブル18まで搬送される。ちなみに、端子ユニット19の異常は、マガジン4を端子ユニット19に受け渡す際に、スタッカークレーン1が備える画像処理方式の異常検出手段にて検出される。
〔制御装置〕
次に、スタッカークレーン1の制御構成について説明する。移動通路LのHP側端部には、図外の上位のコントローラから指示される入庫指令等の搬送指令に基づいて、スタッカークレーン1の作動を制御する制御装置Hが配置されている。
次に、スタッカークレーン1の制御構成について説明する。移動通路LのHP側端部には、図外の上位のコントローラから指示される入庫指令等の搬送指令に基づいて、スタッカークレーン1の作動を制御する制御装置Hが配置されている。
制御装置Hは、搬送指令に基づき、入庫コンベヤ15にて搬入されたマガジン4をエイジング用収納部3aにて保管するべく入庫コンベヤ15からエイジング用収納部3aにマガジン4を搬送する入庫用搬送処理、充電処理部Mcにおける端子ユニット19にて充電処理を行うべくエイジング用収納部3aから充電用収納部3cに搬送する充電用搬送処理、充電処理が完了したマガジン4をエイジング用収納部3aにて第1エイジング処理を行うべく充電用収納部3cからエイジング用収納部3aに搬送する第1エイジング用搬送処理、第1エイジング処理が完了したマガジン4を検査処理部Mkにおける端子ユニット19にてOCV検査(開回路電圧検査)処理を行うべく保管用収納部5から検査用収納部3kに搬送するOCV検査用搬送処理、OCV検査処理が完了したマガジン4を充放電処理部Mcdにおける端子ユニット19にて充放電処理を行うべく検査用収納部3kから充放電用収納部3cdに搬送する充放電用搬送処理、充放電処理が完了したマガジン4を保管用収納部5にて第2エイジング処理を行うべく充放電用収納部3cdから保管用収納部5に搬送する第2エイジング用搬送処理、第2エイジング処理が完了したマガジン4を検査処理部Mkにおける端子ユニット19にて出庫前OCV検査処理を行うべくエイジング用収納部3aから検査用収納部3kに搬送する出庫前OCV検査用搬送処理、出庫前OCV検査処理が完了したマガジン4を出庫コンベヤ16から搬出するべく検査用収納部3kから出庫コンベヤ16に搬送する出庫用搬送処理を実行する。
このように、本実施形態の充放電検査処理設備Sでは、制御装置Hがスタッカークレーン1の作動を制御することで、スタッカークレーン1が複数の処理部の間でマガジン4を搬送するように構成されている。そして、搬送装置が、移動通路Lを移動自在で処理部との間でマガジン4を移載自在な移載装置10を備えた移動体としてのスタッカークレーン1にて構成されている。
次に、マガジン4に対して複数の処理を行う場合の制御装置Hによるスタッカークレーン1の一連の制御動作について、図5〜図7のフローチャートに基づいて説明する。
図5に示すように、制御装置Hは、ステップ#1(以下、「ステップ」の語を省略し単に#1という。)において入庫指令が指令されるまで待機状態となる。処理対象のマガジン4が入庫コンベヤにて搬送され、スタッカークレーン1との授受箇所である入庫口まで搬送されると、上位のコントローラから入庫指令が指令される。これにより、#2に移行し、充電処理部Mcに空きがあるかどうか、つまり、他のマガジン4を充電中でない充電処理部Mcがあるかどうかをチェックする。
空きの充電処理部Mcが見付かった場合は、#3へ移行して、充電処理部Mcにマガジン4を搬送するべく入庫用搬送処理が実行され、マガジン4が搬送先の充電処理部Mcに搬送され、当該充電処理部Mcにて充電処理が開始される。空きの充電処理部Mcが見付からない場合は、#2aへ移行して、エイジング処理部Maに一旦マガジン4を仮置きする。そして、#2bで、充電処理部Mcに空きが出るまで、エイジング処理部Maに仮置きした状態が維持される。充電処理部Mcに空きが出ると、#3へ移行して、入庫用搬送処理が実行された場合同様にマガジン4が充電処理部Mcに搬送され、当該充電処理部Mcにて充電処理が開始される。
このように、制御装置Hは、入庫口で処理対象のマガジン4を受け取り充電処理部Mcに搬送するべくスタッカークレーン1の作動を制御し、かつ、充電処理部Mcが他のマガジンの充電のために占有されているときは、入庫口に搬入された処理対象のマガジン4をエイジング処理部Maに搬送するべくスタッカークレーン1の作動を制御する。
充電処理部Mcにおける充電処理が完了すると、当該マガジン4をエイジング処理部Maに搬送するべく、上位のコントローラから搬送指令が制御装置Hに指令される。制御装置Hは、この搬送指令に基づいてマガジン4を充電処理部Mcからエイジング処理部Maに搬送するにあたり、制御装置Hは搬送先のエイジング処理部Maを設定するために#5のエイジング処理部選択処理を実行する。
エイジング処理部選択処理では、図7に示すように、#S1で搬送元(この場合、充電処理部Mcが設けられた充電用収納部3c)の走行位置情報及び昇降位置情報をテーブル参照等にて取得する。#S2で、搬送元の充電用収納部3cが属する棚群と移動通路Lを挟んで反対側に位置する棚郡におけるエイジング用収納部3aのうち、他のマガジン4が占有していない空きのエイジング用収納部3aであって、#S1で取得した走行位置及び昇降位置に最も近いエイジング用収納部3aを検索する。そして#S3で検索により抽出されたエイジング用収納部3aを搬送先のエイジング用収納部3aに設定する。
図5に戻り、#5のエイジング処理部選択処理で搬送先が設定されると、#6で、第1エイジング用搬送処理が実行され、#5で選択されたエイジング処理部Maにマガジン4が搬送される。これにより、装置付き処理部である充電処理部Mcにおける処理が完了したマガジン4は、当該充電処理部Mcが設けられている収納部と対向する位置の装置無し処理部であるエイジング処理部Maが設けられているエイジング用収納部3aに優先して搬送されることになる。
#7〜#10で、エイジング処理部Maにおける第1エイジング処理が完了すると、その時点で検査処理部Mkに空きがあれば、上位のコントローラからの搬送指令に基づきOCV検査用搬送処理が実行され、当該マガジン4は検査処理部Mkに搬送される。第1エイジング処理が完了した時点で検査処理部Mkに空きがなければ、検査処理部Mkに空きが発生するまで待機状態となる。検査処理部Mkでは、開回路電圧等がマガジン4に収容された複数の二次電池セル毎に計測され記録される。
検査処理部Mkでの処理が完了すると、#11〜#13で、充放電用搬送処理を伴って、充放電処理部Mcdにおける充放電処理が行われる。ここでの処理は、充放電処理部Mcdと充電処理部Mcとが異なるだけで、制御動作としては、#2〜#4における充電処理部Mcにおける制御動作と同様であるので、説明は省略する。また、#13〜#16にかけての充放電処理部Mcdにおける充放電処理が完了した後に第2エイジング用搬送処理を伴ってエイジング処理部Maにおいて第2エイジング処理が行われる点は、#4〜#7と同様の制御動作であり、さらに#16〜#19にかけての第2エイジング処理が完了した後に出庫前OCV検査用搬送処理を伴ってOCV検査処理が行われる点は、#7〜#10と同様の制御動作である。
#19で検査処理部MkでのOCV検査処理が完了すると、OCV検査処理が完了したマガジン4を出庫コンベヤ16から搬出するべく検査用収納部3kから出庫コンベヤ16に搬送する出庫用搬送処理が実行されて、複数の処理工程の処理が全て完了した処理済みのマガジン4が出庫コンベヤ16に出庫される。
〔複数設備の配置形態〕
上記のように構成された充放電検査処理設備Sは、移動通路Lの幅方向での充放電棚2bと保管棚2aとの長さ(収納部の奥行き方向の長さ)が異なっており、右棚群2Rと左棚群2Lとで充放電棚2bと保管棚2aとの並び順を異らせて構成されているため、充放電検査処理設備Sを、移動通路Lの向きを揃えた状態で複数設ける場合は、図8に示すように、隣接する充放電検査処理設備Sにおいて充放電棚2bと保管棚2aとが互いに背向するように配置でき、複数の充放電検査処理設備Sにおける移動通路Lの設置間隔(複数の充放電検査処理設備Sの設置ピッチ)を小さくできるので、設置スペースの点で有利である。
上記のように構成された充放電検査処理設備Sは、移動通路Lの幅方向での充放電棚2bと保管棚2aとの長さ(収納部の奥行き方向の長さ)が異なっており、右棚群2Rと左棚群2Lとで充放電棚2bと保管棚2aとの並び順を異らせて構成されているため、充放電検査処理設備Sを、移動通路Lの向きを揃えた状態で複数設ける場合は、図8に示すように、隣接する充放電検査処理設備Sにおいて充放電棚2bと保管棚2aとが互いに背向するように配置でき、複数の充放電検査処理設備Sにおける移動通路Lの設置間隔(複数の充放電検査処理設備Sの設置ピッチ)を小さくできるので、設置スペースの点で有利である。
〔別の実施形態〕
以上、発明者によってなされた発明を発明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く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。以下、本発明の別実施形態を例示する。
以上、発明者によってなされた発明を発明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く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。以下、本発明の別実施形態を例示する。
(1)上記実施形態で示した、充電処理等の処理工程は例示であり、複数の異なる処理工程としては、例えば、二次電池に電解液を含浸させる含浸処理や、電池容器内の複数のセルを加圧状態にする押圧処理を含んでもよく、また、第2エイジング処理後に充放電処理を再度行ってもよいし、第1エイジング処理を行わなくてもよく、さらに、連続する複数の処理工程のうち一部の連続する処理工程についてだけ適用することができ、本発明は、種々の連続する処理工程の組み合わせにて二次電池を順次処理する設備に適用できる。
(2)上記実施形態において、エイジング用収納部全部又は一部に空調装置を設けて保管対象のマガジンを所望の温度環境にて収納できるように収納部を構成してもよい。
(3)上記実施形態では、二次電池を棚前後方向で一つだけ保管自在な保管部を複数備えたものを例示したが、二次電池を保管する保管手段としては、種々のものに変更可能である。例えば、棚前後方向で複数の二次電池を保管自在とした保管部を備えたものや、二次電池を段積みする装置を別途設ける等して、二次電池を段積みした状態で搬送装置で搬送して、段積み状態の複数の二次電池を保管自在とした保管部を備えたものであってもよい。
(4)上記実施形態では、棚体が収納部を上下に並ぶ状態で備え、物品搬送装置がスタッカークレーンであるものを例示したが、これに代えて、棚体を、収納部が走行方向にだけ複数並ぶ状態で一段だけ備えたものにて構成してもよい。この場合、搬送装置としては、直線状の走行レールに沿って走行自在で処理部との間で二次電池を移載自在な移載装置を備えた自走台車にて構成してもよい。
(5)上記実施形態では、搬送装置として、直線状の移動通路に沿って移動自在なものを例示したが、例えば、移動通路が環状或いは有端曲線状に形成され、その移動通路に沿って移動自在なものであってもよい。
(6)上記実施形態では、処理部が単一の搬送装置の搬送経路に沿って配置されているものの例として、移動通路Lに一台のスタッカークレーン1が走行自在に設けられ、この移動通路Lに沿って処理部が配置されたものを示したが、これに限らず、例えば、移動通路に複数台のスタッカークレーンや自走台車が走行自在に設けられ、処理部がこの移動通路に沿って配置されたものであってもよい。
Mc、Mcd、Mk、Ma 処理部
Mc、Mcd 充放電処理部
Ma エイジング処理部
Mc、Mcd、Mk 装置付き処理部
Ma 装置無し処理部
L 移動通路(搬送経路)
H 制御手段
1 スタッカークレーン(移動体、単一の搬送装置、搬送手段)
2a・2b 収納棚
3c、3cd、3a、3k 収納部
4 二次電池
7 走行台車
8 昇降マスト
9 昇降台
10 移載装置
15 入庫口
22・23・27・19 処理装置
Mc、Mcd 充放電処理部
Ma エイジング処理部
Mc、Mcd、Mk 装置付き処理部
Ma 装置無し処理部
L 移動通路(搬送経路)
H 制御手段
1 スタッカークレーン(移動体、単一の搬送装置、搬送手段)
2a・2b 収納棚
3c、3cd、3a、3k 収納部
4 二次電池
7 走行台車
8 昇降マスト
9 昇降台
10 移載装置
15 入庫口
22・23・27・19 処理装置
Claims (5)
- 二次電池を処理する処理部が複数の異なる処理工程の夫々について設けられ、
前記複数の処理部の間で二次電池を搬送する搬送手段が設けられた二次電池処理設備であって、
前記複数の異なる処理工程における連続する処理工程についての前記処理部が、前記搬送手段としての単一の搬送装置の搬送経路に沿って配置されている二次電池処理設備。 - 前記搬送装置が、前記搬送経路としての移動通路を移動自在で前記処理部との間で二次電池を移載自在な移載装置を備えた移動体にて構成され、
前記複数の処理部が、前記移動体の移動通路に沿って配置されている請求項1記載の二次電池処理設備。 - 前記移動体が、直線状の前記移動通路に沿って走行自在な走行台車と、前記走行台車に立設された昇降マストに昇降案内される状態で昇降自在でかつ前記移載装置が搭載された昇降台と、を備えたスタッカークレーンにて構成され、
前記移動通路の経路幅方向で横脇に複数の収納部を縦横に並ぶ状態で備えた収納棚が設けられ、
前記処理部が、前記収納棚における前記収納部に設けられている請求項2記載の二次電池処理設備。 - 前記処理部として、二次電池に対して処理を行う処理装置を備えた装置付き処理部と、前記処理装置を備えない装置無し処理部とが設けられ、
前記装置付き処理部が設けられた前記収納部と前記装置無し処理部が設けられた前記収納部とが、前記移動通路を挟んで互いの間口が対向する状態で設けられ、
前記スタッカークレーンの作動を制御する制御手段が、前記装置付き処理部における処理が完了した二次電池を、当該装置付き処理部が設けられている前記収納部と対向する位置の前記装置無し処理部が設けられている前記収納部に優先して搬送するように構成されている請求項3記載の二次電池処理設備。 - 前記搬送装置が、二次電池が搬入される入庫口にて二次電池を受け取り自在に構成され、
前記処理部として、二次電池を充電する又は二次電池を放電する充放電処理部と、前記充放電処理部にて処理された二次電池を設定期間に亘って保管するエイジング処理部と、が設けられ、
前記搬送装置の作動を制御する制御手段が、前記入庫口で処理対象の二次電池を受け取り前記充放電処理部に搬送するべく前記搬送装置の作動を制御し、かつ、前記充放電処理部が他の二次電池の処理のために占有されているときは、前記入庫口に搬入された処理対象の二次電池を前記エイジング処理部に搬送するべく前記搬送装置の作動を制御する請求項1〜4の何れか1項に記載の二次電池処理設備。
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- 2012-02-28 JP JP2012041303A patent/JP2013178903A/ja active Pending
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