特許 7746173 二次電池用検査装置及び二次電池用検査装置の消火方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-09-19

(45)【発行日】2025-09-30

(54)【発明の名称】二次電池用検査装置及び二次電池用検査装置の消火方法

(51)【国際特許分類】

   A62C 3/16 20060101AFI20250922BHJP

   H01M 50/202 20210101ALI20250922BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20250922BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20250922BHJP

【ＦＩ】

A62C3/16 C

H01M50/202 401F

H01M10/04 Z

H01M50/204 401F

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022006469

(22)【出願日】2022-01-19

(65)【公開番号】P2023105563

(43)【公開日】2023-07-31

【審査請求日】2024-09-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000203977

【氏名又は名称】日鉄テックスエンジ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120086

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼津 一也

(74)【代理人】

【識別番号】100090697

【弁理士】

【氏名又は名称】中前 富士男

(74)【代理人】

【識別番号】100176142

【弁理士】

【氏名又は名称】清井 洋平

(72)【発明者】

【氏名】田上 和幸

(72)【発明者】

【氏名】田崎 賢一

(72)【発明者】

【氏名】岩崎 満男

【審査官】田邉 学

(56)【参考文献】

【文献】中国実用新案第２１１４４１９９４（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２１１５１３２１２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２０８３４３９５７（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１１３０６７３７８（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０７７４９４４６（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１０１３３５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２１０４３３８７０（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６２Ｃ ３／１６

Ｈ０１Ｍ ５０／２０２

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ ５０／２０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の検査棚を備え、該各検査棚で二次電池の検査を行う二次電池用検査装置であって、
前記各検査棚は、検査の対象となる前記二次電池が収納される電池収納容器を備え、
前記電池収納容器は、上面開口部が形成された周壁と、該周壁のうち、前記二次電池が搬送される搬送路に面する前壁に形成された、前記二次電池が出し入れされる電池挿入口と、該電池挿入口を開閉する前扉とを有し、
前記前壁の前記電池挿入口の左右両側部に、それぞれ内向きにガイド溝が設けられ、前記前扉の左右両側部が前記ガイド溝に沿って摺動可能に保持されると共に、前記前扉が昇降可能となって、
検査中に火災が発生した前記検査棚の前記電池収納容器は、前記電池挿入口が前記前扉で密閉され、前記上面開口部から水が注入されて水没槽として機能することを特徴とする二次電池用検査装置。

【請求項2】

請求項１記載の二次電池用検査装置において、前記各検査棚は、前記前扉で前記電池挿入口を開閉する開閉手段を有することを特徴とする二次電池用検査装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載の二次電池用検査装置において、前記電池収納容器は、前記前扉で前記電池挿入口が閉じられた時に、前記前扉の外周部を前記電池挿入口の周縁に固定する固定手段を有することを特徴とする二次電池用検査装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１記載の二次電池用検査装置において、前記各検査棚は、火災の発生を検知する検知器を有することを特徴とする二次電池用検査装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１記載の二次電池用検査装置において、前記各検査棚は、前記上面開口部から前記電池収納容器の内部に散水する散水手段を有することを特徴とする二次電池用検査装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１記載の二次電池用検査装置の消火方法であって、
検査中に火災が発生した前記検査棚で、前記二次電池が収納された電池収納容器の電池挿入口を密閉する工程と、前記電池収納容器の内部に水を注入して前記二次電池を水没させる工程とを有することを特徴とする二次電池用検査装置の消火方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二次電池の各種検査（試験）中に火災が発生した際に、その場で直ちに消火することができ、各種検査を安全かつ効率的に行うことができる二次電池用検査装置及び二次電池用検査装置の消火方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、二次電池の製造工程では、製造された二次電池が所定の性能や特性を満たしているか否か検査されており、二次電池への充放電が行われるが、その際に、二次電池の初期不良等による火災が発生することがある。例えば、検査装置の充放電ステージ内で二次電池の破裂や発火等が発生した場合、その場でシャワーにより水を掛けても完全に消火できない可能性があり、シャワーの停止後に再発火するおそれもある。また、装置自体が水浸しとなるため、復旧に時間と手間がかかるだけでなく、他の充放電ステージで検査が行われていた二次電池も使用不能になるという問題があった。そこで、例えば、特許文献１には、二次電池の試験が行われる各試験棚に火災検知センサーを配置し、二次電池の搬送に用いるスタッカークレーンにガス噴射式の消火器を設けると共に、試験棚の一つに水没槽を設けておき、火災検知センサーによって二次電池の火災を検知した際に、消火器で一次消火を行い、一次消火で鎮火しない場合には、発火した二次電池をスタッカークレーンで水没槽まで搬送して水没させることにより二次消火を行う、消火装置の付設した電池充放電設備が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－２４９８０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１によれば、発火した二次電池のみを水没槽に水没させて確実に消火することができるため、装置（試験棚）自体が水浸しになることはなく、他の充放電ステージに影響を与えることもない。しかしながら、発火した二次電池の搬送中に、スタッカークレーンが被災するおそれがあり、そのダメージにより、スタッカークレーンが動作不能となった場合、装置（試験棚）自体が浸水を免れても、スタッカークレーンによる二次電池の搬送が不可能となり、試験が遅延するという課題がある。また、水没槽が一つしかないため、複数の試験棚で同時若しくは連続的に火災が発生した場合には、二次電池の搬送に時間がかかったり、発火した全ての二次電池を水没槽に水没させることができなかったりして、消火活動が効率的に行われず、被害が拡大するおそれもある。特に、二次電池の搬送中に破裂等が発生した場合には、二次災害につながる可能性もある。

【0005】

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、検査中に火災が発生した二次電池を検査棚から移動させることなく、その場で冷却し、水没させて短時間で確実に消火することができ、他の機器や二次電池等に影響を与えることもなく、動作の確実性及び消火作業の効率性に優れる二次電池用検査装置及び二次電池用検査装置の消火方法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】

【0006】

前記目的に沿う第１の発明に係る二次電池用検査装置は、複数の検査棚を備え、該各検査棚で二次電池の検査を行う二次電池用検査装置であって、
前記各検査棚は、検査の対象となる前記二次電池が収納される電池収納容器を備え、該電池収納容器は、上面開口部と、前記二次電池が搬送される搬送路に面し、前記二次電池が出し入れされる電池挿入口と、該電池挿入口を開閉する前扉とを有し、検査中に火災が発生した前記検査棚の前記電池収納容器は、前記電池挿入口が前記前扉で密閉され、前記上面開口部から水が注入されて水没槽として機能する。

【0007】

第１の発明に係る二次電池用検査装置において、前記各検査棚は、前記前扉で前記電池挿入口を開閉する開閉手段を有することが好ましい。

【0008】

第１の発明に係る二次電池用検査装置において、前記電池収納容器は、前記前扉で前記電池挿入口が閉じられた時に、前記前扉の外周部を前記電池挿入口の周縁に固定する固定手段を有してもよい。

【0009】

第１の発明に係る二次電池用検査装置において、前記各検査棚は、火災の発生を検知する検知器を有することが好ましい。

【0010】

第１の発明に係る二次電池用検査装置において、前記各検査棚は、前記上面開口部から前記電池収納容器の内部に散水する散水手段を有することが好ましい。
ここで、散水手段は、検知器で火災の発生が検知された時に、連動して散水することがさらに好ましい。

【0011】

前記目的に沿う第２の発明に係る二次電池用検査装置の消火方法は、複数の検査棚を備え、該各検査棚で二次電池の検査を行う二次電池用検査装置の消火方法であって、
検査中に火災が発生した前記検査棚で、前記二次電池が収納された電池収納容器の電池挿入口を密閉する工程と、前記電池収納容器の内部に水を注入して前記二次電池を水没させる工程とを有する。

【発明の効果】

【0012】

第１の発明に係る二次電池用検査装置は、各検査棚に配置され、検査の対象となる二次電池が収納される電池収納容器が、火災発生時に水没槽として機能するので、別途、水没槽を設置する必要がなく、発火した二次電池を電池収納容器から取り出すことなく、その場で冷却して消火することができ、搬送等に伴う二次災害の発生を抑えることができる。また、電池収納容器には、二次電池が搬送される搬送路に面し、二次電池が出し入れされる電池挿入口が形成されているので、二次電池の出し入れがスムーズになり、検査棚をコンパクト化して上下左右に集積し、装置の設置スペースを削減することができる。

【0013】

第１の発明に係る二次電池用検査装置において、各検査棚が、前扉で電池挿入口を開閉する開閉手段を有する場合、火災発生時に、短時間で確実に電池挿入口を前扉で密閉することができる。

【0014】

第１の発明に係る二次電池用検査装置において、電池収納容器が、前扉で電池挿入口が閉じられた時に、前扉の外周部を電池挿入口の周縁に固定する固定手段を有する場合、外力又は電池収納容器に注入される水の圧力によって前扉が開くことを防止できる。

【0015】

第１の発明に係る二次電池用検査装置において、各検査棚が、火災の発生を検知する検知器を有する場合、検査棚毎に火災の発生を確実に検知し、火災が発生した電池収納容器に収納された二次電池のみを水没させて効率的に消火を行うことができる。

【0016】

第１の発明に係る二次電池用検査装置において、各検査棚が、上面開口部から電池収納容器の内部に散水する散水手段を有する場合、火災が発生した電池収納容器の内部のみに選択的に散水して二次電池を冷却し、さらには水没させて確実に消火して、再発火を防止することができる。

【0017】

第２の発明に係る二次電池用検査装置の消火方法は、検査中に火災が発生した検査棚で、二次電池が収納された電池収納容器の電池挿入口を密閉する工程と、電池収納容器の内部に水を注入して二次電池を水没させる工程とを有するので、火災発生時に、発火した二次電池を搬送することなく、その場で水没させて安全かつ効率的に消火を行うことができ、再発火及び二次災害の発生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る二次電池用検査装置を示す部分平面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線矢視図である。

【図3】同二次電池用検査装置における検査棚を示す要部斜視図である。

【図4】同二次電池用検査装置における検査棚を示す要部側断面図である。

【図5】同二次電池用検査装置における検査棚の火災発生時の状態を示す要部側断面図である。

【図6】同二次電池用検査装置における検査棚の火災発生時の状態を示す部分拡大斜視図である。

【図7】本発明の第２の実施の形態に係る二次電池用検査装置における検査棚を示す要部側断面図である。

【図8】同二次電池用検査装置における検査棚を示す要部正面図である。

【図9】同二次電池用検査装置における検査棚の火災発生時の動作を示す要部側断面図である。

【図10】同二次電池用検査装置における検査棚の火災発生時の状態を示す要部側断面図である。

【図11】本発明の第３の実施の形態に係る二次電池用検査装置における検査棚を示す要部側断面図である。

【図12】同二次電池用検査装置における検査棚を示す要部正面図である。

【図13】同二次電池用検査装置における検査棚の火災発生時の状態を示す要部側断面図である。

【図14】同二次電池用検査装置における検査棚の火災発生時の状態を示す要部正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１及び図２に示す本発明の第１の実施の形態に係る二次電池用検査装置１０は、複数の検査棚１１を備え、各検査棚１１で二次電池１２の各種検査を行うものである。
本実施の形態では、二次電池１２を搬送するスタッカークレーン１３の搬送路１４を挟んで複数の検査棚１１が対向配置されている。なお、検査棚の上下方向及び左右方向の配置数及び配置間隔は適宜、選択され、各列に配置される検査棚の数は同一でも異なっていてもよい。
以下、検査棚１１の詳細について説明する。
図２～図５に示すように、各検査棚１１は、検査の対象となる二次電池１２が収納される電池収納容器１６を有している。この電池収納容器１６は、上面開口部１７と、二次電池１２が搬送される搬送路１４に面し、二次電池１２が出し入れされる電池挿入口１８と、電池挿入口１８を開閉する前扉１９とを有している。また、各検査棚１１は、前扉１９で電池挿入口１８を開閉するエアシリンダー（開閉手段の一例）２１、火災の発生を検知する検知器（図示せず）及び上面開口部１７から電池収納容器１６の内部に散水する散水手段（消火用配管）２２を備えている。さらに、電池収納容器１６は、前扉１９で電池挿入口１８が閉じられた時に、前扉１９の外周部を電池挿入口１８の周縁に固定する固定手段２３を備えている。また、図３に示すように、各検査棚１１の電池収納容器１６の奥側（後側）の上方には、充放電用端子２４等が配置されており、充放電電源（図示せず）と、二次電池１２の正負の電極（図示せず）が、充放電用端子２４を介して電気接続されることにより、二次電池１２の充放電が行われる。なお、充放電用端子の形態及び配置等は、適宜、選択される。そして、検査中に火災が発生した電池収納容器１６は、開閉手段２１の動作により電池挿入口１８が前扉１９で密閉され、散水手段２２により上面開口部１７から水が注入されて水没槽として機能する。なお、図２では、前扉１９及び充放電用端子２４を省略している。

【0020】

本実施の形態では、電池収納容器１６の周壁２５のうち、搬送路１４に面する前壁２６に切り欠き状に電池挿入口１８が形成されている。そして、前扉１９の下端部は、電池収納容器１６の外側で、電池収納容器１６の底板２７と蝶番２８を介して回動可能に連結されている。また、エアシリンダー２１は、電池収納容器１６の左右両側の上方に１つずつ配置されており、各エアシリンダー２１のロッド３０の先端と、前扉１９の左右両側の上端側がワイヤー（連結部材の一例）３１で連結されている。よって、各エアシリンダー２１を伸縮させる（ロッド３０を前後動させる）だけで、前扉１９を回動させて電池挿入口１８を開閉させることができる。このとき、ワイヤー３１の経路の途中に滑車３２を配置してワイヤー３１をガイドすることにより、前扉１９をスムーズに回動させることができる。なお、図２では、滑車３２を省略している。また、本実施の形態では、前扉１９が、左右両側にＬ字状に形成されたワイヤー連結部１９ａを有しており、その先端部（上端部）にワイヤー３１が連結されているが、ワイヤー連結部は前扉と別部材で形成されてもよいし、前扉と一体に形成されてもよく、その形状及び配置は、適宜、選択される。例えば、前扉の左右両側の上端側に突起状のワイヤー連結部を設けてもよい。
火災が発生した時には、図３及び図４の状態から前扉１９を上方に回動させ、図５に示すように、前扉１９の内面側の外周部と、電池挿入口１８の周縁（前壁２６の外面側）が重なるようにして、電池挿入口１８を閉じる。そして、図６に示すように、固定手段２３で、前扉１９の外周部（ここでは左右両側部）を電池挿入口１８の周縁（前壁２６の左右両側部）に固定することにより、前扉１９が開くことを防止する。このとき、前扉１９と前壁２６が重なる部分に図示しないパッキン等の止水材を取付けておくことにより、電池挿入口１８を密閉（止水）することができる。なお、止水材は前扉側に取付けられてもよいし、前壁側に取付けられてもよい。

【0021】

本実施の形態では、固定手段２３として、ソレノイドで駆動される直動式のアクチュエータを用いて、前扉１９で電池挿入口１８が閉じられた時に、可動部３３をスライドさせて前扉１９の表面に係合させることにより前扉１９を固定した。但し、固定手段の駆動方式、数及び配置等は、本実施の形態に限定されるものではなく、適宜、選択される。例えば、回動式や螺子止式の固定手段を用いてもよい。
散水手段２２は、パイプ状に形成され、長手方向の要所（例えば３箇所）に設けられた吐出口（図示せず）から散水して二次電池を冷却し、消火することができる。そして、散水量が増えて電池収納容器１６の内部に十分な水が注入されると、二次電池１２を水没させることができ、電池収納容器１６を水没槽として機能させることにより、再発火を効果的に防止することができる。なお、吐出口の数、大きさ及び配置は、適宜、選択される。
検知器としては、ガス、熱及び煙に反応して火災の発生を検知するものが好適に用いられる。特に、検知器で火災の発生が検知された時に、連動してエアシリンダー２１、固定手段２３及び散水手段２２が、順次、駆動されるようにして一連の動作を自動化すれば、ヒューマンエラーが発生することがなく、動作の確実性及び安全性を向上させることができる。

【0022】

次に、図７～図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る二次電池用検査装置における検査棚３５について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
検査棚３５が検査棚１１と異なる点は、前扉１９が回動式ではなく摺動式になっている点である。
前扉１９の左右両側部は、電池収納容器１６の内部に傾斜配置された左右のガイド部材３６の上面に沿って摺動（昇降）可能に支持されている。よって、火災発生時に各エアシリンダー２１を伸縮させる（ロッド３０を前後動させる）だけで、前扉１９をガイド部材３６に沿って摺動させることができる。
火災が発生した時には、図７及び図８の状態から前扉１９を斜め前方下向きに摺動（下降）させ、図９の状態にした後、前扉１９を前方に引っ張って起立させ、図１０に示すように、前扉１９の外面側の外周部と、電池挿入口１８の周縁（前壁２６の内面側）が重なるようにして、電池挿入口１８を閉じる。このとき、前扉１９の外面側の左右両側部に設けた連結部３７に、図示しない牽引手段（例えばエアシリンダ）等を連結し、前扉１９の下降に連動させて自動的に前扉１９を起立させることが好ましいが、前扉１９は手動で起立させてもよい。

【0023】

電池収納容器１６の内部に水が注入された場合、その水圧により、前扉１９が、電池収納容器１６の内側から前壁２６に押し付けられるため、前扉１９と前壁２６が重なる部分にパッキン等の止水材を取付けておけば水が漏れることはない。また、水圧を受ける前扉１９が電池収納容器１６の内側に倒れることはないが、必要に応じて、前扉１９を前壁２６に固定する固定手段を設けてもよい。
なお、その他の動作及び作用、効果は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。
本実施の形態では、前扉１９がガイド部材３６の上面に沿ってスムーズに摺動するように、前扉１９の内面（裏面）側の左右２箇所（ガイド部材３６と接触する位置）に上下２つずつ凸部３８を形成して接触抵抗を減らしたが、凸部３８の形状、数及び配置は、適宜、選択される。また、凸部の代わりに車輪又はコロ等の転動体を取付けてもよいし、これらは省略されてもよい。

【0024】

次に、図１１～図１４を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る二次電池用検査装置における検査棚４０について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
検査棚４０が検査棚３５と異なる点は、前扉１９の摺動方向が電池収納容器１６の底板２７に対して垂直になっている点である。
前扉１９の左右両側部は、電池挿入口１８の左右両側部（前壁２６の電池挿入口１８側の端面）にそれぞれ内向きに設けられたガイド溝４１に沿って摺動（昇降）可能に保持されている。ガイド溝４１が設けられた前壁２６は、他の周壁２５より高くなっている。よって、火災発生時に各エアシリンダー２１を伸縮させる（ロッド３０を前後動させる）だけで、前扉１９をガイド溝４１に沿って摺動させることができる。
火災が発生した時には、図１１及び図１２の状態から前扉１９を下向きに摺動（下降）させるだけで、図１３及び図１４に示すように、電池挿入口１８を閉じることができる。
なお、その他の動作及び作用、効果は第１、第２の実施の形態と同様なので説明を省略する。
本実施の形態では、前扉１９で電池挿入口１８を開閉するための開閉手段としてエアシリンダー２１を用いたが、エアシリンダー等の開閉手段を省略し、通常時は、前扉を取外しておき、火災発生時に、作業者が手動で前扉をガイド溝に差し込むようにして電池挿入口を閉じることもできる。その場合、螺子止式の固定手段を用いて、前扉の外周部を電池挿入口の周縁に固定することが好ましい。

【0025】

続いて本発明の二次電池用検査装置の消火方法について説明する。
上述の第１～第３の実施の形態に係る二次電池用検査装置の動作で説明したように、複数の検査棚１１（検査棚３５、４０も同じ）を備え、各検査棚１１で二次電池１２の検査を行う二次電池用検査装置において、検査中に火災が発生した検査棚１１で、二次電池１２が収納された電池収納容器１６の電池挿入口１８を密閉する工程と、電池収納容器１６の内部に水を注入して二次電池１２を水没させる工程を行うことにより、発火した二次電池を搬送することなく、その場で水没させて安全かつ効率的に消火を行うことができ、再発火及び二次災害の発生を効果的に防ぐことができる。

【0026】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。

【符号の説明】

【0027】

１０：二次電池用検査装置、１１：検査棚、１２：二次電池、１３：スタッカークレーン、１４：搬送路、１６：電池収納容器、１７：上面開口部、１８：電池挿入口、１９：前扉、１９ａ：ワイヤー連結部、２１：エアシリンダー、２２：散水手段、２３：固定手段、２４：充放電用端子、２５：周壁、２６：前壁、２７：底板、２８：蝶番、３０：ロッド、３１：ワイヤー、３２：滑車、３３：可動部、３５：検査棚、３６：ガイド部材、３７：連結部、３８：凸部、４０：検査棚、４１：ガイド溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】