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公開番号2025023516
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-17
出願番号2023127689
出願日2023-08-04
発明の名称正極体回収装置
出願人本田技研工業株式会社
代理人弁理士法人クシブチ国際特許事務所,弁理士法人秀和特許事務所
主分類H01M 10/54 20060101AFI20250207BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電極捲回体から正極体を効率よく回収することを可能とする技術を提供する。
【解決手段】正極体回収装置は、回転可能に配置された電極捲回体から引き出された引出状態の電極体を正極体と負極体及びセパレータを含む負極積層体とに分離し、正極体と負極積層体とをそれぞれ搬送する、分離手段を備え、分離手段は、引出状態の電極体のうち正極体及び負極積層体の一方である第1分離対象が他方である第2分離対象よりも電極体の引出方向に延出した領域である延出領域を保持する保持部であって、引出状態の電極体に第2分離対象の先端部が含まれるように延出領域を保持する、保持部と、引出状態の電極体を、引出方向において保持部よりも上流側の位置で、厚さ方向における第1分離対象側から押圧することで、第2分離対象の先端部を第1分離対象から剥離させる、押圧部と、第1分離対象から剥離した第2分離対象を受け取る受取部と、を有する。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
正極体と負極体とがセパレータを介して積層された帯状の電極体が捲回された電極捲回体から前記正極体を回収する、正極体回収装置であって、
回転可能に配置された前記電極捲回体から引き出された引出状態の前記電極体を前記正極体と前記負極体及び前記セパレータを含む負極積層体とに分離し、前記正極体と前記負極積層体とをそれぞれ搬送する、分離手段を備え、
前記分離手段は、
前記引出状態の前記電極体のうち前記正極体及び前記負極積層体の一方である第１分離対象が他方である第２分離対象よりも前記電極体の引出方向に延出した領域である延出領域を保持する保持部であって、前記引出状態の前記電極体に前記第２分離対象の先端部が含まれるように前記延出領域を保持する、保持部と、
前記引出状態の前記電極体を、前記引出方向において前記保持部よりも上流側の位置で、厚さ方向における前記第１分離対象側から押圧することで、前記第２分離対象の先端部を前記第１分離対象から剥離させる、押圧部と、
前記第１分離対象から剥離した前記第２分離対象を受け取る受取部と、を有する、
正極体回収装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記分離手段は、
前記引出状態の前記電極体が前記押圧部によって押圧された状態で、前記引出状態の前記電極体のうち前記正極体と前記負極積層体とが積層された領域である積層領域を、前記引出方向において前記押圧部及び前記第２分離対象の先端部よりも上流側の位置で、前記厚さ方向における前記第２分離対象側から当接支持する、第１当接支持部と、
前記引出状態の前記電極体が前記押圧部によって押圧された状態で、前記引出状態の前記電極体のうち前記延出領域を、前記引出方向において前記押圧部及び前記第２分離対象の先端部よりも下流側の位置で、前記厚さ方向における前記第２分離対象側から当接支持する、第２当接支持部と、を更に有する、
請求項１に記載の正極体回収装置。
【請求項３】
前記押圧部は、前記電極体の幅方向に延在すると共に前記電極体を横切るように当接した状態で前記電極体を押圧する、
請求項１又は２に記載の正極体回収装置。
【請求項４】
前記分離手段は、前記第２分離対象の先端部と前記第１分離対象との間に圧縮空気を噴射する、空気噴射部を有する、
請求項１又は２に記載の正極体回収装置。
【請求項５】
前記保持部は、前記第１分離対象を厚さ方向から挟持すると共に回転することで前記第１分離対象を送出する、一対の回転体を含む、
請求項１又は２に記載の正極体回収装置。
【請求項６】
前記受取部は、前記第２分離対象を厚さ方向から挟持すると共に回転することで前記第２分離対象を送出する、一対の回転体を含む、
請求項１又は２に記載の正極体回収装置。
【請求項７】
前記分離手段は、
前記電極体の前記引出方向において前記押圧部よりも上流側の位置で前記引出状態の前記電極体を幅方向の両側から挟むように配設されることで該電極体の幅方向の移動を抑制する、電極体ガイド部を有する、
請求項１又は２に記載の正極体回収装置。
【請求項８】
前記分離手段は、
前記第１分離対象の搬送方向において前記押圧部よりも下流側且つ前記保持部よりも上流側の位置で前記第１分離対象を幅方向の両側から挟むように配設されることで該第１分離対象の幅方向の移動を抑制する、第１ガイド部を有する、
請求項１又は２に記載の正極体回収装置。
【請求項９】
前記分離手段は、
前記第１分離対象を幅方向の両側から挟むように前記押圧部に配設されることで該第１分離対象の幅方向の移動を抑制する、第２ガイド部を有する、
請求項１又は２に記載の正極体回収装置。
【請求項１０】
前記電極捲回体から前記電極体を引き出すために、前記電極捲回体の外周面に固着された前記電極体の巻き終わり端部と前記電極捲回体の前記外周面との間に圧縮空気を噴射することで、前記巻き終わり端部を前記外周面から剥離させる、剥離手段を更に備える、
請求項１又は２に記載の正極体回収装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極体と負極体とがセパレータを介して捲回された電極捲回体から正極体を分離回収するための正極体回収装置に関する。
続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、正極体と負極体とがセパレータを介して互いに絶縁した状態で捲回された電極捲回体を備える、二次電池が広く用いられている。このような二次電池としては、鉛電池、ニッケル－カドミウム電池、ニッケル－水素電池、及びリチウムイオン二次電池などが知られている。特に、リチウムイオン二次電池のような非水電解質二次電池は、エネルギー密度が高いことから、例えば電気自動車（ＥＶ）やハイブリット自動車（ＨＥＶ）の車載電源として期待されている。
【０００３】
上述した二次電池の正極体には、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、及び銅（Ｃｕ）に例示される有価物が用いられる場合が多い。そのため、資源の有効利用を図る観点から、使用済みの二次電池から正極体を効率よく回収し、これらに含まれる有価物を再利用（リサイクル）することが重要である。これに関連して、支持手段に支持された捲回電極群から正極、負極及びセパレータを捲き出して分離するための分離手段と、分離された正極、負極及びセパレータをそれぞれ捲き取る捲き取り手段と、を備えた電極群解体装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第４７５４９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来技術では、電極群解体装置を動作させる前に、捲回電極群を構成する正極、負極、及びセパレータの積層体から正極をオペレータの手動により剥離する必要があり、正極体の効率的な回収という観点では改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、電極捲回体から正極体を効率よく回収することが可能な技術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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る正極体回収装置は、以下の構成を採用した。即ち、本発明の要旨は、以下の通りである。
〔１〕
正極体と負極体とがセパレータを介して積層された帯状の電極体が捲回された電極捲回体から前記正極体を回収する、正極体回収装置であって、
回転可能に配置された前記電極捲回体から引き出された引出状態の前記電極体を前記正極体と前記負極体及び前記セパレータを含む負極積層体とに分離し、前記正極体と前記負極積層体とをそれぞれ搬送する、分離手段を備え、
前記分離手段は、
前記引出状態の前記電極体のうち前記正極体及び前記負極積層体の一方である第１分離対象が他方である第２分離対象よりも前記電極体の引出方向に延出した領域である延出領域を保持する保持部であって、前記引出状態の前記電極体に前記第２分離対象の先端部が含まれるように前記延出領域を保持する、保持部と、
前記引出状態の前記電極体を、前記引出方向において前記保持部よりも上流側の位置で、厚さ方向における前記第１分離対象側から押圧することで、前記第２分離対象の先端部を前記第１分離対象から剥離させる、押圧部と、
前記第１分離対象から剥離した前記第２分離対象を受け取る受取部と、を有する、
正極体回収装置。
〔２〕
前記分離手段は、
前記引出状態の前記電極体が前記押圧部によって押圧された状態で、前記引出状態の前記電極体のうち前記正極体と前記負極積層体とが積層された領域である積層領域を、前記引出方向において前記押圧部及び前記第２分離対象の先端部よりも上流側の位置で、前記厚さ方向における前記第２分離対象側から当接支持する、第１当接支持部と、
前記引出状態の前記電極体が前記押圧部によって押圧された状態で、前記引出状態の前記電極体のうち前記延出領域を、前記引出方向において前記押圧部及び前記第２分離対象の先端部よりも下流側の位置で、前記厚さ方向における前記第２分離対象側から当接支持する、第２当接支持部と、を更に有する、
〔１〕に記載の正極体回収装置。
〔３〕
前記押圧部は、前記電極体の幅方向に延在すると共に前記電極体を横切るように当接した状態で前記電極体を押圧する、
〔１〕又は〔２〕に記載の正極体回収装置。
〔４〕
前記分離手段は、前記第２分離対象の先端部と前記第１分離対象との間に圧縮空気を噴射する、空気噴射部を有する、
〔１〕から〔３〕の何れかに記載の正極体回収装置。
〔５〕
前記保持部は、前記第１分離対象を厚さ方向から挟持すると共に回転することで前記第１分離対象を送出する、一対の回転体を含む、
〔１〕から〔４〕の何れかに記載の正極体回収装置。
〔６〕
前記受取部は、前記第２分離対象を厚さ方向から挟持すると共に回転することで前記第２分離対象を送出する、一対の回転体を含む、
〔１〕から〔５〕の何れかに記載の正極体回収装置。
〔７〕
前記分離手段は、
前記電極体の引出方向において前記押圧部よりも上流側の位置で前記引出状態の前記電極体を幅方向の両側から挟むように配設されることで該電極体の幅方向の移動を抑制する、電極体ガイド部を有する、
〔１〕から〔６〕の何れかに記載の正極体回収装置。
〔８〕
前記分離手段は、
前記第１分離対象の搬送方向において前記押圧部よりも下流側且つ前記保持部よりも上流側の位置で前記第１分離対象を幅方向の両側から挟むように配設されることで該第１分離対象の幅方向の移動を抑制する、第１ガイド部を有する、
〔１〕から〔７〕の何れかに記載の正極体回収装置。
〔９〕
前記分離手段は、
前記第１分離対象を幅方向の両側から挟むように前記押圧部に配設されることで該第１分離対象の幅方向の移動を抑制する、第２ガイド部を有する、
〔１〕から〔８〕の何れかに記載の正極体回収装置。
〔１０〕
前記電極捲回体から前記電極体を引き出すために、前記電極捲回体の外周面に固着された前記電極体の巻き終わり端部と前記電極捲回体の外周面との間に圧縮空気を噴射することで、前記巻き終わり端部を前記外周面から剥離させる、剥離手段を更に備える、
〔１〕から〔９〕の何れかに記載の正極体回収装置。
〔１１〕
前記保持部は、前記剥離手段によって前記外周面から剥離した前記延出領域を受け取るように、構成されている、
〔１０〕に記載の正極体回収装置。
〔１２〕
前記電極捲回体から前記電極体を引き出す引出手段を更に備え、
前記引出手段は、前記電極体の前記延出領域が保持され且つ前記電極捲回体が回転可能な状態で前記電極捲回体を下降させることで、前記電極捲回体から前記電極体を引き出す、
〔１〕から〔１１〕の何れかに記載の正極体回収装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電極捲回体から正極体を効率よく回収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、電極捲回体の全体斜視図である。
図２は、電極体の一部が引き出された状態の電極捲回体の全体斜視図である。
図３は、電極体の幅方向に直交する断面図である。
図４は、実施形態に係る正極体回収装置の概略構成図である。
図５は、捲回体保持工程を説明するための図である。
図６は、巻き終わり端部剥離工程を説明するための図である。
図７は、延出領域保持工程を説明するための図である。
図８は、電極体引出工程を説明するための図（１）である。
図９は、電極体引出工程を説明するための図（２）である。
図１０は、正極体剥離工程を説明するための図である。
図１１は、正極体受取工程を説明するための図（１）である。
図１２は、正極体受取工程を説明するための図（２）である。
図１３は、搬送工程を説明するための図である。
図１４は、剥離爪が引出状態の電極体を押圧した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態に記載されている構成要素の、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、本発明の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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