JP2001305158A - 充放電装置のコンタクトプローブ及びその充放電方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンタクトプローブ先端部へのゴミ、埃等の
付着堆積を防止して充放電動作時における接触不良を防
ぎ、被充放電物品の性能・品質チェックを確実に実施で
きるとともに、コンタクトプローブ先端部のメンテナン
スを最小限に抑えて設備の稼働率を向上させ、生産性を
高めることができる充放電装置のコンタクトプローブ及
びその充放電方法を提供する。 【解決手段】 コンタクトプローブ本体部２の先端に被
充放電部品９に対して接触するコンタクトプローブ先端
部３を設けてなる充放電装置のコンタクトプローブ１に
おいて、前記コンタクトプローブ先端部３に流体を吹き
出す流体ブロー機構８を付設した充放電装置のコンタク
トプローブ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電流の入出力を行
う際に使用するコンタクトプローブに関し、特にリチウ
ムイオン二次電池等の二次電池の製造工程において、二
次電池を組み立て後、その性能・品質を評価する際に使
用して好適な充放電装置のコンタクトプローブ及びその
充放電方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子技術の進歩により電子機器の
高性能化が進み、それに伴って電子機器に使用される電
池の高エネルギー密度化が要求されるに到っている。こ
のような電子機器に使用される電池は二次電池であり、
従来、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池が使
用されてきたが、放電電位が低くエネルギー密度が充分
でないことから、上記の要求には応じられなくなってい
る。

【０００３】そこで、これらの要求を満たす二次電池と
して、最近は非水電解二次電池に属するリチウムイオン
二次電池が実用化され、主流になってきている。このリ
チウムイオン二次電池は、体積当たりの容量密度が高
く、上記したニッケルカドミウム電池等に比べて約３倍
の高電圧が得られるうえ、電池内のリチウムはイオン状
態で存在するため極めて高い安全性を有する等の特徴が
あり、携帯用電子機器等の電源として多方面で数多く使
用され、需要が急増している状況にある。

【０００４】このようなリチウムイオン二次電池などの
二次電池では、その製造工程において、二次電池を組み
立て後、その性能・品質チェックを行うため、充放電装
置を使用して充電・放電を繰り返すことによって、二次
電池の性能・品質を評価するようにしている。この充放
電装置に用いられるコンタクトプローブは、一般に軸状
をなすコンタクトプローブ本体部と、その先端に設けら
れ、被充放電部品である二次電池の端子に対して接触す
る先端が球状に形成されたコンタクトプローブ先端部
と、ストップリングを介してコンタクトプローブ本体部
を軸支する支持部と、同支持部のフランジとコンタクト
プローブ先端部との間に介装された圧縮コイルバネとか
ら構成されている。

【０００５】そして、このコンタクトプローブは、支持
部を介して充放電装置の上下ピンボードに取り付けら
れ、上下ピンボードを互いに昇降させることによって、
二次電池の端子に加圧接触されるようになっている。二
次電池は、組み立て製造された後、上記した性能・品質
チェックを行うために数百本単位でまとめて上下に開口
部を有するプラスチック製のトレイに収納され、トレイ
毎に充放電装置に供給される。そして、トレイに二次電
池を収納させたまま順次二次電池の端子にコンタクトプ
ローブを上下から昇降させて加圧接触させることによ
り、充電・放電テストを行っている。

【０００６】上記のような充放電装置を用いた充電・放
電テストによる最大の問題点は、コンタクトプローブと
電池端子とが接触不良を起こしやすいことである。コン
タクトプローブが接触不良を起こすと、充放電が不完全
となって二次電池の性能・品質チェックが不十分となる
ため、設備稼働率を著しく低下させることになる。

【０００７】しかして、充放電装置は、二次電池の生産
数量に合わせて何百ユニット設置されるため、コンタク
トプローブの使用総数は数十万本に及び、接触不良を起
こしやすいコンタクトプローブのメンテナンスは困難を
極める。そこでコンタクトプローブの先端部を球状に形
成するなどして電池端子との接触抵抗を安定させるとと
もに、使用環境により発生するゴミや埃等の付着による
影響を受けにくい先端部形状にしたり、あるいはそのよ
うな材質を選択したりするなど、種々の工夫を施してい
る。

【０００８】しかしながら、電池端子との接触箇所は、
コンタクトプローブの先端のみであり、しかも毎回同一
箇所での接触であることから、どうしても微量のゴミ、
埃が付着堆積して不可避的に接触不良が発生してしま
い、充分な効果が得られていないのが実情である。ゴ
ミ、埃等が付着堆積して接触不良が発生してしまった場
合、コンタクトプローブを交換するか、もしくはコンタ
クトプローブの先端部を布等により拭き取る作業が必要
となり、そのメンテナンスに多大の労力が割かれること
になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解消することを目的としてなされたものであり、その
第一の課題は、コンタクトプローブ先端部へのゴミ、埃
等の付着堆積を防止して充放電動作時における接触不良
を防ぐことができる充放電装置のコンタクトプローブ及
びその充放電方法を提供することにある。本発明のもう
一つの課題は、コンタクトプローブ先端部の形状を被充
放電部品側の接触面を傷つけることなく、長時間にわた
って接触状態を安定的に保つことができ、しかも特別な
形状とすることなく安価に製作できる充放電装置のコン
タクトプローブ及びその充放電方法を提供することにあ
る。

【００１０】また、本発明の更なる課題は、使用環境に
よる影響を受けることなく、被充放電物品の性能・品質
チェックを確実に実施して不良製品の排出をなくすると
ともに、コンタクトプローブ先端部のメンテナンスを最
小限に抑え、設備の稼働率を向上させて生産性を高める
ことができる充放電装置のコンタクトプローブ及びその
充放電方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ため、本発明にかかる充放電装置のコンタクトプローブ
は、コンタクトプローブ本体部の先端に被充放電部品に
対して接触するコンタクトプローブ先端部を設けてなる
充放電装置のコンタクトプローブにおいて、前記コンタ
クトプローブ先端部に流体を吹き出す流体ブロー機構を
付設したことを特徴とするものであり、コンタクトプロ
ーブ先端部に流体ブロー機構を付設して流体を吹き出す
ことにより、コンタクトプローブ先端に対するゴミ、埃
等の付着堆積を防止することができるため、ゴミ、埃等
の付着堆積に伴う被充放電部品とのコンタクト不良を防
止して、被充放電部品の性能・品質チェックを確実に実
施することができる。

【００１２】また、本発明にかかる充放電装置のコンタ
クトプローブは、上記した充放電装置のコンタクトプロ
ーブにおいて、前記流体ブロー機構を、前記コンタクト
プローブ本体部及び前記コンタクトプローブ先端部の内
部を軸方向に貫通する通し孔にて構成したことを特徴と
するものであり、コンタクトプローブ本体部及びコンタ
クトプローブ先端部を軸方向に貫通する通し孔に穿設す
ることによって、比較的簡易に流体ブロー機構を構成す
ることができるとともに、ゴミ、埃等の付着堆積を容易
に防止することができる。

【００１３】更に、本発明にかかる充放電装置のコンタ
クトプローブは、上記した充放電装置のコンタクトプロ
ーブにおいて、前記コンタクトプローブ先端部の形状を
球状となし、その中心に前記通し孔を穿設したことを特
徴とするものであり、コンタクトプローブ先端部形状を
ゴミ、埃等が付着し難く、しかも接触抵抗を安定させる
ことができる球状となし、その中心に流体ブロー機構を
構成する通し孔を穿設しているため、長時間にわたり接
触状態を安定的に保持できるとともに、シンプルにして
安価なコンタクトプローブを製作することができる。

【００１４】更にまた、本発明にかかるコンタクトプロ
ーブを用いた充放電方法は、上記した充放電装置のコン
タクトプローブを用いて被充放電部品に対する充電・放
電を行う充放電方法において、前記コンタクトプローブ
を動作させ、その先端部が前記被充放電部品に対して接
触する前に流体によるブローを行い、その後、前記コン
タクトプローブを前記被充放電部品に対し加圧接触させ
て充放電を行うことを特徴とするものであり、コンタク
トプローブ先端部が被充放電部品に接触する前に、通し
孔からの流体ブローによって使用環境に応じて発生する
ゴミ、埃等を除去した後、コンタクトプローブ先端部を
被充放電部品に加圧接触させて充放電を行うようにして
いるため、ゴミ、埃等の付着堆積を確実に防止し、接触
不良をなくすることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図１及
び図２に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に
かかる充放電装置のコンタクトプローブの構成を示す分
解状態図、図２はその充放電動作時における加圧接触前
の状態（Ａ）と加圧接触後の状態（Ｂ）を示す動作説明
図である。

【００１６】図中において、１は充放電装置に用いられ
るコンタクトプローブであり、このコンタクトプローブ
１は、軸状をなすコンタクトプローブ本体部２と、その
先端に設けられ、被充放電部品である二次電池９の端子
に対して接触する先端が球状に形成されたコンタクトプ
ローブ先端部３と、ストップリング４を介してコンタク
トプローブ本体部２を軸支する支持部５と、この支持部
５のフランジ６とコンタクトプローブ先端部３との間に
介装された圧縮コイルバネ７とから構成されている。

【００１７】上記コンタクトプローブ１のコンタクトプ
ローブ本体部２及びコンタクトプローブ先端部３の内部
には、軸方向に貫通した通し孔８が設けられており、こ
の通し孔８のコンタクトプローブ本体部２の基端側に、
図示されていない清浄空気等の流体供給源が接続され、
流体ブロー用として清浄空気等の流体が供給されるよう
になっており、これによってコンタクトプローブ１の先
端部３に対する流体ブロー機構が構成されている。

【００１８】なお、コンタクトプローブ１は、図２に示
すように上側＋極（又は−極）、下側−極（又は＋極）
となるように、支持部５を介して図示されていない充放
電装置における昇降可能な上下ピンボードにそれぞれ取
り付けセットされ、このピンボードを昇降させることに
よって、二次電池９の端子に加圧接触されるようになっ
ている。

【００１９】しかして、上記のコンタクトプローブ１を
備えた充放電装置により二次電池９の充電・放電テスト
を行う場合、組み立てられた二次電池９は、前述したよ
うに数百本単位でトレイに収納されて充放電装置に供給
され、充放電装置の所定位置に位置決めされる。次い
で、このトレイに収納されたままの二次電池９の端子に
対して、図２（Ａ）に示すように上下方向から上下一対
のコンタクトプローブ１を図示されていない上下ピンボ
ードを昇降させることにより、コンタクトプローブ１の
先端部３を接触させるよう動作させる。

【００２０】ここで、二次電池９の端子とコンタクトプ
ローブ１の先端部３とが接触する前に、図２（Ａ）に矢
印で示すように通し孔８を介して清浄空気等の流体を流
体ブロー１０として吹き出させる。この流体ブロー１０
によって、使用環境に応じて発生したゴミ、埃等の異物
を除去することができ、ゴミ、埃等の異物がコンタクト
プローブ１の先端部３に付着堆積するのを防止すること
ができる。

【００２１】このように流体ブロー１０を行ってゴミ、
埃等の異物を除去した後、コンタクトプローブ１の先端
部３を二次電池９の端子に接触させ、更に圧縮コイルバ
ネ７を幾分か圧縮させて所要の付勢力が得られるように
し、その力でコンタクトプローブ１を二次電池９の端子
に押圧することによって、図２（Ｂ）に示すようにコン
タクトプローブ１を二次電池９の端子に所定の強さで加
圧接触されることができる。

【００２２】この状態でコンタクトプローブ１により二
次電池９の端子に所定の電圧を印加し、二次電池９の性
能・品質評価のための充電・放電テストを行う。通常、
充電・放電テストは、 （１）５．０Ｖ、１Ａで数時間充電を行う。 （２）約１時間かけて強制放電を行う。 のステップを繰り返すことによって行っている。

【００２３】そして、この性能・品質評価のための充電
・放電テストに上記構成のコンタクトプローブ１を用い
ることによって、使用環境に応じて発生するゴミ、埃等
の異物を流体ブロー１０で除去し、ゴミ、埃等の異物が
コンタクトプローブ１の先端部３に付着堆積するのを防
止しながら、コンタクトプローブ１を二次電池９の端子
に接触させることにより、コンタクト不良を確実になく
し、使用環境の影響を受けない充電・放電テストを実施
するようにしている。

【００２４】従って、ゴミ、埃等が付着堆積したコンタ
クトプローブ１を交換したり、その先端部３を布で拭き
取ったりする等のメンテナンスを最小限に抑えて、性能
・品質チェックを行うことができる。このため、設備の
稼働率を向上させ、その保守点検工数を削減して生産性
を高めることができる。また、流体ブロー機構をコンタ
クトプローブ本体部及び先端部を軸方向に貫通する通し
孔を設けることにより、簡易に構成することができるた
め、流体ブロー機構付きのコンタクトプローブをシンプ
ルにして安価に製作することができる。

【００２５】更に、コンタクトプローブ先端部３の形状
を球状とすることにより、ゴミ、埃等が付着し難くする
ことができるとともに、二次電池９の端子を傷つけるこ
とがなく、長時間にわたり接触状態を良好に維持できる
ようになるため、充電・放電テストの信頼性を向上させ
ることができる。また、先端部３を球状とすることによ
り、耐磨耗性を増大することができ、コンタクトプロー
ブの長寿命化を図ることができる。

【００２６】なお、上記の実施形態では、コンタクトプ
ローブ１の先端部３を本体部２と一体に構成している
が、先端部３に耐磨耗性や耐酸化性を改善した別材料か
らなる先端部部材を溶接することにより構成してもよ
い。また、上記の実施形態では、二次電池における充放
電装置のコンタクトプローブについて例示したが、本発
明は、プリント配線基板のコンタクトプローブや半導体
装置の測定に用いる半導体装置用のコンタクトプローブ
等の電流の入出力を伴うあらゆるコンタクトプローブに
広く適用できるもので、その趣旨を逸脱しない範囲で適
宜応用可能であることは言うまでもない。

【００２７】

【発明の効果】以上に詳細に説明したように、本発明に
かかる充放電装置のコンタクトプローブ及びその充放電
方法によると、流体ブローによってコンタクトプローブ
先端部へのゴミ、埃等の付着堆積を防ぎ、使用環境の影
響を受けることなく、充放電動作時におけるコンタクト
プローブと被充放電部品間の接触不良を確実に防止する
ことができる。従って、被充放電部品の性能・品質チェ
ックの信頼性を向上させることができるとともに、コン
タクトプローブのメンテナンスを最小限に抑え、設備の
稼働率を向上させ、設備保守点検工数を削減して生産効
率を高めることができる。

【００２８】また、コンタクトプローブ本体部及び先端
部を軸方向に貫通する通し孔を設けることにより、流体
ブロー機構を簡易に構成することができるため、シンプ
ルにして安価に製作することができる。更に、コンタク
トプローブ先端部の形状を球状にしているため、被充放
電部品側の接触面を傷つけることなく、長時間にわたっ
て接触状態を安定的に保つことができ、しかも耐磨耗性
を増大することによってコンタクトプローブの長寿命化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる充放電装置のコンタ
クトプローブの構成を示す分解状態図である。

【図２】その充放電動作時における加圧接触前の状態
（Ａ）と加圧接触後の状態（Ｂ）を示す動作説明図であ
る。

【符号の説明】

１…コンタクトプローブ、２…コンタクトプローブ本体
部、３…コンタクトプローブ先端部、８…通し孔、９…
二次電池、１０…流体ブロー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンタクトプローブ本体部の先端に被充
   放電部品に対して接触するコンタクトプローブ先端部を
   設けてなる充放電装置のコンタクトプローブにおいて、 前記コンタクトプローブ先端部に流体を吹き出す流体ブ
   ロー機構を付設したことを特徴とする充放電装置のコン
   タクトプローブ。
2. 【請求項２】 前記流体ブロー機構を、前記コンタクト
   プローブ本体部及び前記コンタクトプローブ先端部の内
   部を軸方向に貫通する通し孔にて構成したことを特徴と
   する請求項１記載の充放電装置のコンタクトプローブ。
3. 【請求項３】 前記コンタクトプローブ先端部の形状を
   球状となし、その中心に前記通し孔を穿設したことを特
   徴とする請求項２記載の充放電装置のコンタクトプロー
   ブ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３記載のコンタクトプロー
   ブを用いて被充放電部品に対する充放電を行う充放電方
   法において、 前記コンタクトプローブを動作させ、その先端部が前記
   被充放電部品に対して接触する前に流体によるブローを
   行い、 その後、前記コンタクトプローブを前記被充放電部品に
   対し加圧接触させて充放電を行うことを特徴とするコン
   タクトプローブを用いた充放電方法。