JP5590067B2 - Charge / discharge device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の単電池を、積層した状態で同時に充放電するための装置である充放電装置の技術に関する。 The present invention relates to a technology of a charging / discharging device that is a device for simultaneously charging and discharging a plurality of unit cells in a stacked state.
従来、二次電池の製造工程における初期充電時には、電極表面に均一な皮膜を形成するとともに、皮膜形成に伴い発生するガスを拡散させること等を目的として、単電池を厚み方向に積層するとともに、積層された電池群を積層方向に加圧しておく必要がある。
尚、このような積層方向に加圧された電池群を、以下では単電池ユニットと呼ぶ。
Conventionally, at the time of initial charging in the manufacturing process of the secondary battery, while forming a uniform film on the electrode surface, for the purpose of diffusing the gas generated accompanying the film formation, etc. It is necessary to pressurize the stacked battery group in the stacking direction.
In addition, the battery group pressurized in such a stacking direction is hereinafter referred to as a single battery unit.
そして、このような単電池ユニットに初期充電をするとき(あるいは、初期充電後に各単電池の電圧測定をするとき等)には、各単電池の端子に、複数のプローブを同時に接触させる必要がある。 When such a single cell unit is initially charged (or when measuring the voltage of each single cell after the initial charge, etc.), it is necessary to simultaneously bring a plurality of probes into contact with the terminals of each single cell. is there.
そして、各単電池の端子に複数のプローブを同時に接触させて、単電池ユニットを構成する複数の単電池を同時に充放電するための装置(以下、充放電装置と呼ぶ)に係る技術が知られており、例えば、以下に示す特許文献1にその技術が開示され、公知となっている。
特許文献1に示された充放電装置では、単電池ユニットを、各単電池の端子を上向きに突設させた態様で保持しておき、プローブを上下方向に変位可能に構成する充放電装置を用いて、各端子の直上に各プローブを配置する状態から、各プローブを降下させることにより、各端子に各プローブを接触させて、各単電池を同時に充放電する構成としている。
A technique related to a device (hereinafter referred to as a charge / discharge device) for simultaneously charging / discharging a plurality of single cells constituting a single cell unit by simultaneously bringing a plurality of probes into contact with the terminals of each single cell is known. For example, the technique is disclosed in Patent Document 1 shown below and is publicly known.
In the charging / discharging device shown in Patent Document 1, the charging / discharging device is configured such that the unit cell unit is held in such a manner that the terminal of each unit cell protrudes upward, and the probe can be displaced in the vertical direction. In this configuration, each probe is brought into contact with each terminal by lowering each probe from a state in which each probe is arranged immediately above each terminal, and each single cell is charged and discharged simultaneously.
特許文献1に示す充放電装置においては、単電池ユニットを保持するための治具である拘束治具を備えている。
そして、このような充放電装置における拘束治具では、単電池ユニットの積層方向に対して直交する方向(以下、幅方向と呼ぶ)における位置決め精度を確保するために、拘束治具と単電池ユニットとの幅方向における隙間を小さく設定している。
The charging / discharging device shown in Patent Document 1 includes a restraining jig that is a jig for holding the unit cell unit.
And in such a restraining jig in the charging / discharging device, in order to ensure positioning accuracy in a direction orthogonal to the stacking direction of the single battery units (hereinafter referred to as the width direction), the restraining jig and the single battery unit The gap in the width direction is set small.
しかしながら、拘束治具と単電池ユニットとの幅方向における隙間を小さく設定すると、拘束治具に単電池ユニットを移載するときの作業性(移載性)が悪くなるという問題があった。 However, if the gap in the width direction between the restraining jig and the single battery unit is set small, there is a problem that workability (transferability) when the single battery unit is transferred to the restraining jig is deteriorated.
また、拘束治具と単電池ユニットの幅方向における隙間を大きくすると、移載の作業性はよくなるものの、単電池ユニットを構成する各単電池が、幅方向に変位可能になり、各単電池の配置が幅方向にばらつくため、各単電池の各端子に対してプローブを位置決めすることが困難になるという問題があった。 In addition, if the gap in the width direction between the restraining jig and the unit cell unit is increased, the transfer workability is improved, but each unit cell constituting the unit cell unit can be displaced in the width direction, and each unit cell can be displaced. Since the arrangement varies in the width direction, there is a problem that it is difficult to position the probe with respect to each terminal of each unit cell.
本発明は、斯かる現状の課題を鑑みてなされたものであり、拘束治具に対する単電池の移載性を改善するとともに、拘束治具における各単電池の幅方向における位置決め精度を確保することができる拘束治具を備えた充放電装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such a problem of the present situation, and improves the transferability of the unit cell to the restraining jig and secures the positioning accuracy of each unit cell in the restraining jig in the width direction. It aims at providing the charging / discharging apparatus provided with the restraining jig which can do.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、複数の単電池と複数のスペーサを交互に配置しつつ厚み方向に積層するとともに積層方向に加圧して、前記複数の単電池および前記複数のスペーサを拘束するための治具である拘束治具、を備える充放電装置であって、前記拘束治具は、前記複数のスペーサの幅方向における両側面に沿う壁部を形成する一対の側板と、前記一対の側板の、前記複数の単電池の積層方向における両端部を接続する一対の部材である第一および第二の接続部材と、前記第二の接続部材により前記複数の単電池の積層方向に向けて変位可能に支持される部材である変位部材によって押圧される、前記複数の単電池の積層方向に向けて変位可能な壁部である可動壁と、を備え、前記一対の側板は、積層された前記複数の単電池の幅方向における外側に向けて突出する円弧形状を有し、前記第一の接続部材と前記可動壁により、前記複数の単電池および前記複数のスペーサを狭圧して、前記第一の接続部材に対して、前記複数の単電池の積層方向における外側に向けた応力が作用し、かつ、前記可動壁および前記変位部材を介して、前記第二の接続部材に対して、前記複数の単電池の積層方向における外側に向けた応力が作用するときに、前記円弧形状が略直線状となるように変形し、一対の略平行な壁部を形成するものである。 That is, in claim 1, a plurality of single cells and a plurality of spacers are alternately arranged to be stacked in the thickness direction and pressurized in the stacking direction to restrain the plurality of single cells and the plurality of spacers. It is a charging / discharging device comprising a restraining jig that is a jig, wherein the restraining jig includes a pair of side plates that form wall portions along both side surfaces in the width direction of the plurality of spacers, and the pair of side plates. The first and second connection members, which are a pair of members connecting both ends in the stacking direction of the plurality of unit cells, and the second connection member can be displaced in the stacking direction of the plurality of unit cells. A movable wall that is a wall portion that is displaceable in a stacking direction of the plurality of single cells, and is pressed by a displacement member that is a member supported by the plurality of unit cells, and the pair of side plates are stacked In the width direction of the unit cell The first connecting member and the movable wall to narrow the plurality of single cells and the plurality of spacers with respect to the first connecting member, Stress toward the outside in the stacking direction of the plurality of single cells acts, and the second connecting member is interposed in the stacking direction of the plurality of single cells via the movable wall and the displacement member. When an outward stress is applied, the arc shape is deformed so as to be substantially linear, and a pair of substantially parallel wall portions are formed.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、積層した複数の単電池の幅方向への位置決め精度を確保しつつ、充放電装置に対して単電池を容易に移載することができる。 In Claim 1, a single cell can be easily transferred with respect to a charging / discharging apparatus, ensuring the positioning precision to the width direction of the several laminated | stacked single cell.
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施形態に係る充放電装置の全体構成について、図1〜図3を用いて説明をする。
尚、以下の説明では、説明の便宜上、図1〜図3に示すような水平で互いに直交するX軸およびY軸と、鉛直なZ軸とからなるXYZ座標系を、充放電装置の周囲に規定しており、またそれ以後の各図においても、この規定によるXYZ座標軸を適宜表示している。
Next, embodiments of the invention will be described.
First, the whole structure of the charging / discharging apparatus which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated using FIGS. 1-3.
In the following description, for convenience of explanation, an XYZ coordinate system consisting of a horizontal and orthogonal X-axis and Y-axis and a vertical Z-axis as shown in FIGS. The XYZ coordinate axes according to this definition are also displayed as appropriate in the subsequent drawings.
図1および図2に示す如く、本発明の一実施形態に係る充放電装置である充放電装置1は、複数の単電池2・2・・・を同時に充放電するための装置であり、電池パレット3、充放電ユニット4等を備えている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a charging / discharging device 1 which is a charging / discharging device according to an embodiment of the present invention is a device for charging / discharging a plurality of
ここではまず、電池パレット3の構成について、説明をする。
電池パレット3は、複数の単電池2・2・・・を所定の姿勢で保持するための治具であり、拘束治具5、複数のスペーサ6・6・・・等を備えている。
Here, first, the configuration of the
The
拘束治具5は、複数の単電池2・2・・・を厚み方向に積層した状態で拘束する(即ち、単電池ユニットを形成する)ための治具であり、該拘束治具5の骨格を形成するフレームを、一対の側板7・7と一対の接続部材8・9により形成しており、また、当該フレームに対して、さらに可動壁10、変位部材11等を付設する構成としている。
The
スペーサ6は、拘束状態において隣接する単電池2・2を、充放電時において電気的および熱的に絶縁して、各単電池2・2・・・を保護するための部材であり、溝部6a、凹部6b、案内部6c等を備えている。
The
溝部6aは、スペーサ6に隣接する単電池2を、スペーサ6を基準として位置決めするための部位であり、凹部6bは、側板7を当接させるための部位である。また、案内部6cは、スペーサ6を側板7・7に沿って変位させるときにスペーサ6自身の変位方向を案内するための部位である。
The
電池パレット3では、スペーサ6を各単電池2・2・・・の積層方向における各前後に配置する構成としており、このため、充放電する各単電池2・2・・・の個数よりも、少なくとも1つ多い個数である複数のスペーサ6・6・・・を備える構成としている。
In the
そして、電池パレット3では、図1に示すように、接続部材8と可動壁10の間に、各単電池2・2・・・を配置するとともに、各単電池2・2・・・の前後にスペーサ6・6を配置した状態で、可動壁10を接続部材8側に変位させることにより、可動壁10と接続部材8で、各単電池2・2・・・および各スペーサ6・6・・・を狭圧する構成としている。
And in the
即ち、充放電装置1では、電池パレット3の拘束治具5により、各単電池2・2・・・に所定の加圧力を付与しつつ、複数の単電池2・2・・・および複数のスペーサ6・6・・・を一体的に拘束する構成としている。
That is, in the charging / discharging device 1, a plurality of
そして、充放電装置1では、拘束された各単電池2・2・・・(単電池ユニット)の積層方向が、X軸に対して平行となるように、電池パレット3を配置する構成としている。
さらに、充放電装置1において、電池パレット3を用いて複数の単電池2・2・・・を拘束するときには、各単電池2・2・・・の幅方向がY軸に対して平行で、かつ、各単電池2・2・・・の高さ方向がZ軸に対して平行となっている。
And in the charging / discharging apparatus 1, it is set as the structure which arrange | positions the
Further, in the charging / discharging device 1, when the plurality of
次に、充放電ユニット4の構成について、説明をする。
充放電ユニット4は、電池パレット3により拘束されている複数の単電池2・2・・・を同時に通電等するための装置であり、図1および図2に示す如く、複数のプローブ22・22・・・と、複数の支持部材23・23・・・等を備えている。
また、充放電ユニット4は、該充放電ユニット4の骨格を形成する本体フレーム25・25を備えており、該本体フレーム25・25において、一対のレール24・24を支持する構成としている。
Next, the configuration of the charge / discharge unit 4 will be described.
The charging / discharging unit 4 is a device for energizing a plurality of
The charging / discharging unit 4 includes main body frames 25 and 25 that form a skeleton of the charging / discharging unit 4. The main body frames 25 and 25 support the pair of
プローブ22は、単電池2の端子2aを、充放電装置1が備える電源装置(図示せず)に対して電気的に接続するための部材である。
また、支持部材23は、プローブ22を支持するための部材であり、1つの単電池2に2箇所存在する各端子2a・2aに対応させて、1つの単電池2に対して2個一対で配置される構成としている。
The
Further, the
また、一対の各支持部材23・23は、Y軸方向に所定の距離だけ離間して配置され、それぞれ別のレール24により支持される構成としている。
また、一対の各支持部材23・23は、単電池2の個数に対応する組数が備えられており、レール24に沿って複数(単電池2の個数に対応する個数)の支持部材23・23・・・を、X軸方向に所定の間隔で配置しつつ支持する構成としている。
The pair of
Each of the pair of
レール24は、X軸に対して平行となる態様で、その両端部を本体フレーム25・25により支持される構成としている。
そして、レール24により支持される複数の支持部材23・23・・・は、該レール24に沿って(即ち、X軸に対して平行な向きに)往復変位することができる構成としている。
The
The plurality of
プローブ22は、支持部材23に付設されるホルダー23aによって、鉛直下向きに突出する態様で支持されている。
また、各プローブ22・22・・・のY軸方向に対する寄り位置は、電池パレット3において拘束された各単電池2・2・・・における各端子2a・2a・・・(より詳しくは、端子2aの基部2b)のY軸方向に対する寄り位置に対応(略一致)させている。
The
Further, the positions of the
さらに、充放電ユニット4は、図示しない変位装置によって、Z軸方向に向けて(即ち、鉛直方向に)変位可能な状態で支持されている。
そして、図2に示す如く、電池パレット3を、充放電ユニット4の下方における所定位置に配置した状態で、充放電ユニット4全体を鉛直下方に変位させることによって、各プローブ22・22・・・を、対応する各端子2a・2a・・・(より詳しくは、端子2aの基部2b)に、上方から接触させることができる構成としている。
Furthermore, the charge / discharge unit 4 is supported in a state in which it can be displaced in the Z-axis direction (that is, in the vertical direction) by a displacement device (not shown).
2, the
尚、本実施形態において例示する充放電装置1では、電池パレット3に対して充放電ユニット4を上方から接近させることによって、端子2aの基部2bに対して上方からプローブ22を接触させる構成としているが、本発明に係る充放電装置を、端子に対するプローブの接触方向により限定するものではない。
即ち、本発明に係る充放電装置では、電池パレットに対して充放電ユニットを、例えば斜め方向や側方から接近させることによって、端子に対してプローブを接触させる構成としてもよい。
In the charging / discharging device 1 exemplified in the present embodiment, the
That is, in the charging / discharging device according to the present invention, the probe may be brought into contact with the terminal by bringing the charging / discharging unit closer to the battery pallet, for example, obliquely or laterally.
ここで、充放電装置1における単電池2とスペーサ6との関係について、図3を用いて説明をする。
図3(a)(b)に示す如く、スペーサ6の積層方向における両側の側面には、Z軸方向に平行で、かつ、単電池2の幅に略等しい幅(但し、若干大きい)の溝部6aが形成されている。
そして、単電池2は、スペーサ6の溝部6aに嵌まり込むことができる。
即ち、単電池2とスペーサ6は、所謂インロー構造を有しており、単電池2を溝部6aに嵌めることにより、単電池2とスペーサ6を、Y軸方向において、互いに位置決めし合う関係となっている。
Here, the relationship between the
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), grooves on both side surfaces in the stacking direction of the
The
That is, the
そして、スペーサ6がY軸方向に変位するときには、溝部6aが単電池2を係止するため、スペーサ6の変位に伴って、単電池2がY軸方向に変位する構成としている。
また、スペーサ6がX軸方向負側に変位するときには、スペーサ6と単電池2を離間させることができ、スペーサ6がX軸方向正側に変位するときには、スペーサ6によって単電池2を押圧することができる。
When the
Further, when the
次に、充放電装置1における拘束治具5の構成について、図1、図4および図5を用いてさらに詳細に説明をする。
図1に示すように、拘束治具5のフレームを構成する側板7は、複数の単電池2・2・・・および複数のスペーサ6・6・・・の積層方向における長さに比して長い平板状の部材から生成される部材である。
尚、本実施形態に係る側板7は、金属製の平板から生成する構成としている。
Next, the configuration of the restraining
As shown in FIG. 1, the
In addition, the
そして側板7は、図4(a)(b)に示すように、該平板を長さ方向に平行な折り目で折り曲げて、長さ方向に対して略平行な凹凸部である凸部7a、案内溝7b、下端部7c等を形成している。
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the
また側板7は、一対の側板7・7の各凸部7a・7aの突出方向を向かい合わせるようにして略平行に配置して使用され、向かい合う一対の下端部7c・7cにより、積層された複数の単電池2・2・・・を下方から支持する構成としている。
Further, the
そして、拘束治具5は、側板7・7における各下端部7c・7cおよび凸部7aの上面がXY平面に対して平行(即ち、水平)であり、かつ、各接続部材8・9がX軸に略直交する向きとなるように配置される。
In the restraining
側板7の凸部7aは、スペーサ6の側面に向けて突出するように凸状に折り曲げている部位であり、スペーサ6の側面に形成された凹部6bに当接させるための部位である。
また、案内溝7bは、側板7の長さ方向(即ち、X軸方向)にスペーサ6が変位するときに、該スペーサ6が正確にX軸方向に変位するように案内するために形成されている溝状の部位であり、スペーサ6の側面に形成された案内部6cに対応する高さ(Z軸方向における位置)に、案内部6cの高さに略一致する幅(但し若干大きい)で形成している。
The
The
そして、側板7・7は、一対の各凸部7a・7aが、積層された複数の単電池2・2・・・および複数のスペーサ6・6・・・における各スペーサ6・6・・・の幅方向における外側に位置するように配置され、各凸部7a・7aによって、複数のスペーサ6・6・・・のY軸方向における位置を規制する構成としている。
The
さらにこのとき、側板7・7における一対の各案内溝7b・7bは、積層された複数のスペーサ6・6・・・の幅方向における外側に形成された各案内部6c・6c・・・に対応する位置に配置され、各案内溝7b・7bに沿わせて、各スペーサ6・6・・・をX軸方向に変位できる構成としている。
Further, at this time, the pair of
図5に示す如く、一対の接続部材8・9のうち、一対の側板7・7に対してその長さ方向における一端部(X軸方向における最も負側の各端部)に配置される接続部材8(以下、第一接続部材8と呼ぶ)は、一対の側板7・7の一端部同士を接続する部材である。
また、第一接続部材8は、拘束治具5で複数の単電池2・2・・・および複数のスペーサ6・6・・・を拘束するときにおいて、その積層体のX軸方向における最も負側の位置を規制する役割を果たす部材でもある。
As shown in FIG. 5, of the pair of
The first connecting
また、一対の側板7・7に対してその長さ方向における他端部(X軸方向における最も正側の各端部)に配置される他方の接続部材9(以下、第二接続部材9と呼ぶ)は、一対の側板7・7に対して、X軸方向における最も正側の各端部を接続するための部材である。
また、第二接続部材9は、拘束治具5で複数の単電池2・2・・・および複数のスペーサ6・6・・・を拘束するときにおいて、その積層体をX軸方向における正側から加圧するための部材である変位部材11を変位可能に支持する役割を果たしている。
そして、拘束治具5では、図1に示すように、変位部材11によって、可動壁10を介して複数の単電池2・2・・・および複数のスペーサ6・6・・・を加圧する構成としている。
Further, the other connecting member 9 (hereinafter referred to as the second connecting member 9) disposed at the other end in the length direction of the pair of
Further, the second connecting
In the restraining
図1に示す如く、変位部材11は、可動壁10をX軸方向における負側に押圧するための部材であり、第二接続部材9に形成されためねじに螺合するおねじが形成された軸状の部材である。
このような構成により、第一接続部材8と可動壁10により複数の単電池2・2・・・および複数のスペーサ6・6・・・を狭圧して、可動壁10に対して、X軸方向における正側に向けた応力が作用するとき、その応力が変位部材11を介して第二接続部材9にも作用する構成としている。
As shown in FIG. 1, the
With such a configuration, the first connecting
このように、拘束治具5は、一対の側板7・7と一対の各接続部材8・9によって、平面視において略矩形のフレームを形成する構成としている。
そして図5に示す如く、拘束治具5では、各側板7・7が、定常状態において、拘束治具5の幅方向における外側に向けて膨出するように湾曲している。
As described above, the restraining
As shown in FIG. 5, in the restraining
このような側板7は、例えば、もともと直線状であったもの(側板)をプレス加工して、所定の円弧形状となるように塑性変形させることによって生成することができる。
そして、側板7は、図5上図に示すように、定常状態(該側板7にモーメント等が作用していない状態)では、略円弧状の形状を有しており、かつ、側板7の両端部に曲げモーメントが生じたときには、図5下図に示すように、略直線状の形状に弾性変形することができるように構成されている。
Such a
As shown in the upper diagram of FIG. 5, the
また、拘束治具5では、各側板7・7を接続する各接続部材8・9も、拘束治具5の長さ方向に向けて湾曲する略円弧状の形状を有する部材として構成している。
そして各接続部材8・9は、図5に示すように、各側板7・7との接続部位において、各部材の成す角度を一定に保持するように、溶接等の手法により接合する構成としている。
尚、本実施形態では、第一接続部材8と各側板7・7との成す角度を90度(直角)とし、第二接続部材9と各側板7・7との成す角度を90度(直角)としている。
In the restraining
And each
In the present embodiment, the angle formed by the first connecting
このような構成の拘束治具5では、第一接続部材8と可動壁10との間で、複数の単電池2・2・・・および複数のスペーサ6・6・・・を狭圧するときには、第一接続部材8は、積層体から受ける反力によって、X軸方向における負側に撓むように押圧され、第二接続部材9は、X軸方向における正側に撓むように押圧される。
In the restraining
このため、各接続部材8・9は、定常状態(各接続部材8・9間で各単電池2・2・・・を狭圧していない状態)では、略円弧状の形状を保持しつつ、各単電池2・2・・・を狭圧すると、略直線状に弾性変形するとともに、各接続部材8・9の両端部に接続された部材にそれぞれ曲げモーメントM・Mを付与できるように構成されている。
For this reason, each
そして拘束治具5では、図5下図に示すように、各接続部材8・9を外側に向けて撓むように押圧することによって、各側板7・7の両端部に対して、曲げモーメントM・Mを作用させることができる。
そして、拘束治具5では、このような曲げモーメントM・Mによって、各側板7・7を略直線状となるように(即ち、各側板7・7の湾曲が解消するように)変形させることができ、各側板7・7同士を略平行にすることができる。
Then, in the restraining
Then, in the restraining
尚、本実施形態では、第一および第二の各接続部材8・9が湾曲した形状である場合を例示しているが、本発明に係る充放電装置を構成する拘束治具における接続部材の態様をこれに限定するものではない。
即ち、例えば、各接続部材を湾曲していない直線状の形状を有する部材によって構成しておき、各接続部材に単電池の積層方向における外側に向けた応力が作用したときに、各積層部材が外側に向けて湾曲するように変形させることで、一対の側板の両端部に曲げモーメントを付与する構成としてもよい。
In addition, in this embodiment, although the case where each 1st and
That is, for example, each connection member is configured by a member having a linear shape that is not curved, and when each connection member is subjected to stress toward the outside in the stacking direction of the unit cells, It is good also as a structure which gives a bending moment to the both ends of a pair of side plate by making it deform | transform so that it may curve toward the outer side.
このように各接続部材は、側板と接続部材の接続部において側板と接続部材が成す角度を一定に保持できる構成であればよく、また、このとき側板と接続部材が成す角度は必ずしも90度(直角)でなくてもよく、側板の両端部に曲げモーメントを付与できる態様であればよい。
尚、ここで言う「成す角度を一定に保持できる」とは、接続部において側板と接続部材の成す角度が厳密に一定であることを意味するものではなく、側板を略直線状に変形させ得る曲げモーメントを付与できる角度を保持できる構成であれば、接続部において接続部材が側板に対して弾性変形し、側板と接続部材の成す角度が若干変動してもよい。
In this way, each connecting member may be configured so that the angle formed between the side plate and the connecting member can be kept constant at the connecting portion between the side plate and the connecting member, and the angle formed between the side plate and the connecting member at this time is not necessarily 90 degrees ( It does not have to be a right angle), and may be an aspect that can impart a bending moment to both end portions of the side plate.
Here, “the angle formed can be kept constant” does not mean that the angle formed between the side plate and the connecting member is strictly constant in the connection portion, and the side plate can be deformed into a substantially linear shape. As long as the angle at which the bending moment can be applied can be maintained, the connecting member may be elastically deformed with respect to the side plate at the connecting portion, and the angle formed by the side plate and the connecting member may slightly vary.
さらに本実施形態では、接続部材によって側板の端部に曲げモーメントを付与することで、側板の湾曲形状を解消する構成としているが、例えば、接続部材をX軸に対して平行な方向に変位させることで、側板の端部にX軸に対して平行な向きの張力を付与することで、側板の湾曲形状を解消する構成としてもよい。 Further, in the present embodiment, the connecting member is configured to eliminate the curved shape of the side plate by applying a bending moment to the end portion of the side plate. For example, the connecting member is displaced in a direction parallel to the X axis. Thus, it is possible to eliminate the curved shape of the side plate by applying tension in the direction parallel to the X axis to the end of the side plate.
尚、本実施形態で示す側板7は、金属製であるが、本発明に係る充放電装置を構成する拘束治具における側板の材質はこれに限定するものではなく、所定の円弧形状を形成可能であり、かつ、各単電池を加圧したときに生じる応力に耐えうるだけの剛性を有する素材であればよく、例えば、側板を樹脂製とする構成としてもよい。
Although the
次に、充放電装置1における各単電池2・2・・・の位置決め状況について、図6を用いて説明をする。
図6(a)に示す如く、拘束治具5に複数の単電池2・2・・・と複数のスペーサ6・6・・・を交互に配置した状態で積層し、未だ加圧力を付与する前の状況では、各側板7・7は、各単電池2・2・・・の幅方向における外側に膨出するように湾曲している。
Next, the positioning situation of each
As shown in FIG. 6 (a), a plurality of
この状態では、各側板7・7において向かい合う各凸部7a・7aの離間距離が、スペーサ6の凹部6b・6b間の幅に比して、余裕をもって(スペーサ6がY軸方向に変位できる程度に)拡大されている。
In this state, the distance between the
このため、この状態では、拘束治具5に対する単電池2およびスペーサ6の移載(抜き差し)を容易に行うことができ、充放電装置1により複数の単電池2・2・・・の充放電を行う場合において、拘束治具5に対する単電池2の移載作業を容易に行うことができる。
Therefore, in this state, the
またこの状態では、各単電池2・2・・・のY軸方向における配置はばらついており、各単電池2・2・・・における各端子2a・2a・・・(即ち、端子2aの基部2b(図2参照))の位置もばらついている。
このため、例えば、各端子2a・2a・・・が図6(a)に示すような配置状態であるときには、充放電ユニット4に備えられる各プローブ22・22・・・(図1、図2参照)を対応する各端子2a・2a・・・の各基部2b・2b・・・に対して確実に接触させることが困難である。
Further, in this state, the arrangement of the
Therefore, for example, when the
次に、図6(b)に示す如く、変位部材11をX軸方向負側に変位させて、複数の単電池2・2・・・および複数のスペーサ6・6・・・を、可動壁10と第一接続部材8の間で狭圧する。
このようにして各単電池2・2・・・および各スペーサ6・6・・・に所定の加圧力を付与すると、各接続部材8・9が略直線状となるように変形し、各側板7・7の両端部には、各接続部材8・9から曲げモーメントM・Mが付与される。
Next, as shown in FIG. 6B, the
In this way, when a predetermined pressure is applied to each of the
するとこのとき、各側板7・7は、その湾曲形状が解消するように変形され、各側板7・7における各凸部7a・7aが、ともに略直線状に変形され、X軸に対して略平行となる。
この状態では、拘束治具5において向かい合う各凸部7a・7aの離間距離が、スペーサ6の凹部6b・6b間の幅に略一致するように縮小されている。
Then, at this time, the
In this state, the distance between the
するとこのとき、各スペーサ6・6・・・は、各側板7・7の各凸部7a・7aによってY軸方向に押圧され、Y軸方向に対して変形後の各凸部7a・7aに沿う位置に位置決めされる。
そして、各スペーサ6・6・・・が位置決めされるのに伴って、各スペーサ6・6・・・により係止されている各単電池2・2・・・も変位し、Y軸方向における配置が修正される。
また、このとき、各凸部7a・7aは、X軸に対して略平行となるように変形しているため、各凸部7a・7aに沿って配置が修正される各端子2a・2a・・・も、X軸に対して略平行となるように、配置が修正される。
Then, at this time, the
As each
Further, at this time, since the
図6の下図に示す状態では、各単電池2・2・・・のY軸方向における配置が揃えられており、各単電池2・2・・・における各端子2a・2a・・・の位置が略一直線上に整列されている。
そして、このように各端子2a・2a・・・を整列させることにより、充放電ユニット4に備えられた各プローブ22・22・・・を、対応する各端子2a・2a・・・の各基部2b・2b・・・(図2参照)に対して確実に接触させることが可能になる。
In the state shown in the lower part of FIG. 6, the arrangement of the
Then, by arranging the
即ち、本発明の一実施形態に係る充放電装置1は、複数の単電池2・2・・・と複数のスペーサ6・6・・・を交互に配置しつつ厚み方向に積層するとともに積層方向に加圧して、各単電池2・2・・・および各スペーサ6・6・・・を拘束するための治具である拘束治具5、を備えるものであって、拘束治具5は、各スペーサ6・6・・・の幅方向における両側面(例えば、凹部6b・6bや案内部6c・6c等)に沿う壁部を形成する一対の側板7・7と、各側板7・7の、各単電池2・2・・・の積層方向における両端部を接続する一対の部材である第一および第二の各接続部材8・9と、第二接続部材9により各単電池2・2・・・の積層方向に向けて変位可能に支持される部材である変位部材11によって押圧される、各単電池2・2・・・の積層方向に向けて変位可能な壁部である可動壁10と、を備え、各側板7・7は、積層された各単電池2・2・・・の幅方向における外側に向けて突出する円弧形状を有し、第一接続部材8と可動壁10により、各単電池2・2・・・および各スペーサ6・6・・・を狭圧して、第一接続部材8に対して、各単電池2・2・・・の積層方向における外側に向けた応力が作用し、かつ、可動壁10および変位部材11を介して、第二接続部材9に対して、各単電池2・2・・・の積層方向における外側に向けた応力が作用するときに、前記円弧形状が略直線状となるように変形し、一対の略平行な壁部(即ち、一対の凸部7a・7a)を形成するものである。
That is, the charging / discharging device 1 according to an embodiment of the present invention stacks a plurality of
このような構成により、積層した複数の単電池2・2・・・の幅方向(即ち、Y軸方向)への位置決め精度を確保しつつ、充放電装置1(より詳しくは、電池パレット3の拘束治具5)に対して単電池2・2・・・を容易に移載することができる。
With such a configuration, the charging / discharging device 1 (more specifically, the
また、各単電池2・2・・・を積層方向に加圧する機構(本実施形態では、各接続部材8・9、可動壁10、変位部材11等)は、従来の充放電装置にも備えられており、充放電装置1では、この加圧機構を活用して、各単電池2・2・・・をY軸方向に対して位置決めする機構を実現している。
このため、充放電装置1の構成は、従来の充放電装置と同等の簡易な構成となっている。
Moreover, the mechanism (in this embodiment, each
For this reason, the structure of the charging / discharging apparatus 1 is a simple structure equivalent to the conventional charging / discharging apparatus.
尚、本実施形態では、側板を金属製とする充放電装置を例示しており、ヒートブリッジを防止する観点から、樹脂製であるスペーサを側板に接触させて、側板によりスペーサを介して単電池の位置決めをする構成としているが、側板を樹脂製とする場合においては、側板と単電池を直接接触させて、単電池を位置決めする構成としてもよい。 In the present embodiment, a charging / discharging device in which the side plate is made of metal is illustrated, and from the viewpoint of preventing heat bridge, a spacer made of resin is brought into contact with the side plate, and the unit cell is interposed by the side plate through the spacer. However, when the side plate is made of resin, the side plate and the unit cell may be directly contacted to position the unit cell.
1 充放電装置
2 単電池
3 電池パレット
4 充放電ユニット
5 拘束治具
6 スペーサ
7 側板
7a 凸部
8 第一接続部材
9 第二接続部材
10 可動壁
11 変位部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging / discharging
Claims (1)
を備える充放電装置であって、
前記拘束治具は、
前記複数のスペーサの幅方向における両側面に沿う壁部を形成する一対の側板と、
前記一対の側板の、前記複数の単電池の積層方向における両端部を接続する一対の部材である第一および第二の接続部材と、
前記第二の接続部材により前記複数の単電池の積層方向に向けて変位可能に支持される部材である変位部材によって押圧される、前記複数の単電池の積層方向に向けて変位可能な壁部である可動壁と、
を備え、
前記一対の側板は、
積層された前記複数の単電池の幅方向における外側に向けて突出する円弧形状を有し、
前記第一の接続部材と前記可動壁により、前記複数の単電池および前記複数のスペーサを狭圧して、前記第一の接続部材に対して、前記複数の単電池の積層方向における外側に向けた応力が作用し、かつ、前記可動壁および前記変位部材を介して、前記第二の接続部材に対して、前記複数の単電池の積層方向における外側に向けた応力が作用するときに、
前記円弧形状が略直線状となるように変形し、一対の略平行な壁部を形成する、
ことを特徴とする充放電装置。 A restraining jig that is a jig for restraining the plurality of single cells and the plurality of spacers by laminating in the thickness direction while alternately arranging the plurality of single cells and the plurality of spacers,
A charging / discharging device comprising:
The restraining jig is
A pair of side plates forming walls along both side surfaces in the width direction of the plurality of spacers;
A first and a second connecting member that are a pair of members that connect both ends of the pair of side plates in the stacking direction of the plurality of unit cells;
A wall portion that is pressed by a displacement member that is supported by the second connection member so as to be displaceable in the stacking direction of the plurality of unit cells, and that is displaceable in the stacking direction of the plurality of unit cells. A movable wall,
With
The pair of side plates is
An arc shape protruding toward the outside in the width direction of the plurality of unit cells stacked,
The plurality of single cells and the plurality of spacers are narrowed by the first connection member and the movable wall, and are directed outward in the stacking direction of the plurality of single cells with respect to the first connection member. When stress acts and stress toward the outside in the stacking direction of the plurality of unit cells acts on the second connection member via the movable wall and the displacement member,
The arc shape is deformed so as to be substantially linear, and a pair of substantially parallel walls are formed.
A charge / discharge device characterized by the above.
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