JP2002298929A - ポリマーラミネート型二次電池の検査装置 - Google Patents

ポリマーラミネート型二次電池の検査装置

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JP2002298929A
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electrode
movable
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Kenji Miura
憲治 三浦
Kazuki Ikejiri
一希 池尻
Hitoshi Ikeda
斉 池田
Yuichiro Asano
祐一郎 浅野
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A & A Kenkyusho Kk
JAPAN SYSTEM ENGINEERING KK
A&A Kenkyusho KK
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A & A Kenkyusho Kk
JAPAN SYSTEM ENGINEERING KK
A&A Kenkyusho KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属片電極に安定した接触力で、繰り返しに
耐え、試験、検査を行なえる接続機構を備えたポリマー
ラミネート型二次電池の検査装置を提供する。 【解決手段】 トレー11は金属片電極10を下方に突
出させて複数の二次電池9を載置し、電極10を挟持す
る1対の圧接端子21を取付けた複数の1対の可動片1
9を、下端を軸支して上部を開閉可能に設け、複数の1
対の可動片19の一側及び他側をそれぞれ同時に作動さ
せるシリンダ15を設けた。1対の可動片19の両方が
回動して電極10を挟持するので、電極10の位置ず
れ、変形があっても吸収でき、ワイピング効果もある。
シリンダ1つで複数の1対の可動片19を操作できるの
で、検査装置が簡易になり製作コストが安い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】携帯電話、ノートパソコン、
小型家電機器等に使用され、繰り返し使用が可能な密閉
型の二次電池には、その外形の種類としてボタン型、円
筒型、直方体型などがある。これらは充電・放電の検査
を行なってから製品として市場に出されている。本発明
は、金属片電極を一方側に備えたポリマーラミネート型
二次電池の検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、製品前のリチウムイオン二次電池
は、充電・放電の検査を行ない、規格、充電状態を点検
している。この検査は多数の二次電池を配列して行なわ
れる。例えば、図5に示すトレー1には複数の円形凹部
2が形成され、上面に陽極3及び陰極4を形成した円筒
型の二次電池5が円形凹部2に収容されるようになって
いる。ここでは、1トレーにつき200個程度を検査す
るので、充電・放電時にはかなりの熱を発生し、このた
め、多数のトレーが収納される検査棚にファンを設けて
通風を良くし、検査に支障のないようにしている。
【0003】多数の二次電池5は同時に検査するように
構成される。図6に示すように、測定基板6に複数のプ
ローブ7が固定され、トレー1の円形凹部2に収容され
た二次電池5は、トレー1が上昇することで二次電池5
の上面の陽極3及び陰極4がプローブ7に接触する。な
お、トレー1の円形凹部2は二次電池5を収容し易いよ
うに大きい孔に形成されるが、ガイドプレート8により
二次電池5を位置決めし、プローブ7との位置合わせを
容易にさせている。円筒型の二次電池5は、このように
位置決め固定された状態で、充電・放電の検査が行なわ
れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、携帯電話等
の普及に伴い、市場では携帯電話等の薄型化が要望され
ている。そのため、携帯電話に使用される二次電池も薄
いものが求められている。従来、ラミネート外装による
薄型化が提案されていたが、近年になって、円筒型のリ
チウムイオン二次電池5と同等の容量のものが開発され
てきた。ラミネート外装の二次電池は電池そのものがハ
ードケースではなく、しかも、陽極、陰極とも金属片
(例、肉厚約0.2mm、長さ・幅10〜15mm)を
突出させた形状となっている。なお、陽極はアルミ材、
陰極はニッケル材が主である。
【0005】したがって、従来の検査装置で試験・検査
する円筒型のリチウムイオン二次電池5と新たに開発さ
れたポリマーラミネート型二次電池では、形状が異なる
ため、検査装置の簡単な変更では対応できない。ポリマ
ーラミネート型二次電池は、外形が薄く、薄膜ラミネー
トのため、機械的強度がないので、検査装置上での位置
決め設定を難しくさせており、また、電極としての金属
片を上方に向けて二次電池本体を複数載置すること自
体、不安定な設置となる。また、ポリマーラミネート型
二次電池の電極としての金属片をプローブ7で圧接する
には、不安定な金属片を保持部材等で固定する必要があ
る。また、試験・検査中において、上記金属片は摩耗損
傷のないようにしなければならない。
【0006】一方、ポリマーラミネート型二次電池の検
査装置において、電極を接触させる場合に、金属片を1
対のアームで挟む構造のものがある。アームの片側が固
定され他側が可動であるケルビンクリップでは、電極は
一方側(固定側)に押しやられて挟持される。しかしな
がらこの装置では、電極である金属片特有の多少のず
れ、変形に対して対応が困難であり、接触力のバラツキ
などから精確な測定が難しくなる。
【0007】また、ケルビンクリップによる表面酸化
膜、汚れ除去を行なうワイピング動作は、ケルビンクリ
ップの片側の可動部接点が電極に接したときに起きるの
で固定部接点ではワイピング動作が行なえない。また、
ポリマーラミネート型二次電池の試験、検査のため、同
時に複数の電極を検査装置の各接点に接触させるための
駆動手段が複雑になる。このように、従来の検査装置を
ポリマーラミネート型二次電池の検査に使用しようとす
ると、その金属片電極を検査装置の各接点に確実に接触
させる手段がないため、充電・放電の多種多様な試験検
査パターンに従って試験、検査を行なうには信頼性が十
分でない。
【0008】本発明は、金属片電極に安定した接触力
で、繰り返しに耐え、試験、検査を行なえる接続機構を
備えたポリマーラミネート型二次電池の検査装置を提供
することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、請求項1の発明は、金属片の電極を一方側
に突出させた板状の複数の二次電池を金属片の電極が下
方を向くように配置するトレーを備え、前記各電極を挟
持する複数の1対の圧接端子を、上部を垂直面で回動し
て開閉可能に設けた複数の1対の可動片にそれぞれ固定
すると共に、前記複数の1対の可動片の一側及び他側を
それぞれ同時に作動させる駆動手段を設け、前記二次電
池を圧接端子を介して充電・放電可能としたことを特徴
とする。
【0010】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、前記複数の1対の可動片を、可動片の作動方向に整
列させ、該可動片の開閉操作を、アームが可動片の作動
方向に進退するシリンダで行なうようにしたことを特徴
とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図1、図2及び図4に示すよ
うに、充電・放電の試験及び検査を行なうポリマーラミ
ネート型二次電池9の本体は、図4(b)に示すよう
に、薄型の角形で一方側に金属片の電極10が突設され
ている。本発明では、この形状の二次電池9を試験・検
査するために図1、図4(a)に示すトレー11に電極
10を下方に突出するように二次電池の形状に沿った穴
に挿入し、並列して(ここでは25個)載置させてい
る。
【0012】検査装置は台座12と、台座12の上部を
それぞれ反対方向に摺動可能に設けた上プレート13と
下プレート14を備え、下プレート14の端部に形成し
た壁面14aにシリンダ15が設けられ、シリンダ15
のアーム16は上プレート13の端部13aを押圧する
ようになっている。また、下プレート14の壁面14a
と上プレート13の端部13aとの間には、上下プレー
ト13,14の定常位置を確保するばね17が摺動方向
に付勢して取付けられている。シリンダ15の駆動手段
は、油圧、エア、電気のうちどれでも良いが(ここでは
エアシリンダ使用)、電極10に急激な圧力、振動を与
えないようにする。
【0013】台座12には上下プレート13,14を貫
通して定位置調整ボルト18が立設しており、上プレー
ト13及び下プレート14には定位置調整ボルト18の
貫通孔13b,14bが開けられ、2つの貫通孔13
b,14bは摺動方向に対してそれぞれ反対側に長く開
口した長孔に形成されている。
【0014】ポリマーラミネート型二次電池9の電極1
0を挟持する1対の可動片(クリップ部)19はそれぞ
れ下端を台座12に軸支され、下端間にばね20が設け
られて1対の可動片19が摺動方向において定常位置で
停止するように付勢されている。各可動片19は定常状
態でそれぞれ反対側に傾斜し、上端の間口は下端の間隔
より広くしている。図3に示すように、各可動片19に
はそれぞれ2つの電極10を挟持するための2つの圧接
端子21が取付けられている。表面酸化膜、汚れ除去を
行なうワイピング動作は、各可動片19が回動して圧接
端子21の圧接面21aが電極10に接したときに接触
角度のズレにより擦れて起きる。
【0015】1対の可動片19はそれぞれ、上プレート
13の保持孔22と下プレート14の誘導孔23に貫通
する左可動片19a、上プレート13の誘導孔24と下
プレート14の保持孔25に貫通する右可動片19bに
より構成される。シリンダ15を作動させアーム16を
進出させるとアーム16が上プレート13に当接し、さ
らに上プレート13を進出させると、左可動片19aは
保持孔22の左縁に押されて右側に回動し、定位置調整
ボルト18に上プレート13の貫通孔13bの縁が当る
と左可動片19aが停止する。
【0016】また、アーム16が上プレート13に当接
した状態でシリンダ15を作動させると下プレート14
が上プレート13と逆方向に移動し、右可動片19bは
保持孔25の右縁に押されて左側に回動し、定位置調整
ボルト18に下プレート14の貫通孔14bの縁が当る
と右可動片19bが停止する。このとき左可動片19a
は下プレート14の誘導孔23に貫通されているので、
下プレート14及び右可動片19bの動きに影響されな
い。また、右可動片19bは上プレート13の誘導孔2
4に貫通されているので、上プレート13及び左可動片
19aの動きに影響されない。
【0017】以上により、定位置調整ボルト18の位置
によって、電極10を挟む位置が決定し、シリンダ15
の作動を解除すると2つのばね17,20によって1対
の可動片19が所定の間隔で開いた状態にあるので、二
次電池9を並列、載置したトレー11を所定手段により
下降させると、電極10が1対の可動片19a,19b
の間に挿入される状態になる。そして、上プレート13
と下プレート14を上記と逆方向に移動させ、電極10
を挟持する。1対の可動片19には台座12に設けたソ
ケット26(図4参照)から電気を供給し、各圧接端子
21を電極10に接触させるので、4端子法を満足する
クリップ構造となるので、所定の検査ができる。検査終
了後、上プレート13と下プレート14を移動させ、電
極10を1対の可動片19から開放する。
【0018】本発明では、2系統の圧接端子21を1つ
の可動片19a(または可動片19b)に固定して圧接
端子21のユニット化を図ったので、接触力のバラツキ
による接触抵抗のバラツキ低減に効果があり、左右どち
らの圧接端子21もワイピング動作を行なえ、接触面を
きれいにすることができる。シリンダ15及び上下プレ
ート13,14による左右動作機構により、端子間の摺
動方向の幅が広く取れ、電極10の変形、位置ずれがあ
っても電極10の位置設定は容易であり、1対の可動片
19が両方とも動くことでほぼ所定位置で電極10を挟
持できる。また、圧接端子21をユニット化すること、
複数の1対の可動片19を1つのエアシリンダで作動で
きることにより、コスト削減、機構の簡易化とメンテナ
ンス性向上を図ることができる。
【0019】
【発明の効果】本発明は以上述べた通りであり、請求項
1に記載の発明では、1対の可動片の両方が回動するの
で、電極の位置ずれ等があっても容易に挟持することが
でき、また、可動片に固定した圧接端子が電極に接触す
るときにワイピングするので接点が良好になり、精確な
充電・放電の検査をすることができる。
【0020】請求項2の発明では、1つのシリンダで複
数の1対の可動片を開閉することができ、検査装置の製
作コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施の形態の、ポリマーラミネー
ト型二次電池を試験・検査する検査装置の側断面図であ
る。
【図2】図1に示す検査装置の、1対の可動片(クリッ
プ部)の斜視図である。
【図3】図1に示す検査装置の可動片(クリップ部)の
正面図である。
【図4】図1に示す検査装置の全体(a)と二次電池
(b)の斜視図である。
【図5】従来の、検査装置のトレーの斜視図である。
【図6】従来の、検査装置のプローブと二次電池との接
合を示す側断面図である。
【符号の説明】
9 二次電池 10 電極 11 トレー 15 駆動手段 16 アーム 19 可動片 21 圧接端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02J 7/00 H02J 7/00 Q (72)発明者 三浦 憲治 北九州市小倉北区片野新町2丁目13番10号 ジャパン システム エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 池尻 一希 北九州市小倉北区片野新町2丁目13番10号 ジャパン システム エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 池田 斉 北九州市小倉北区片野新町2丁目13番10号 ジャパン システム エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 浅野 祐一郎 東京都目黒区南3−13−21 Fターム(参考) 2G011 AA05 AB01 AC14 AE02 AF01 AF07 2G016 CA00 CB02 CB03 5G003 BA02 EA09 5H029 AJ14 AK00 AL00 AM00 AM16 BJ04 CJ16 CJ30

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属片の電極を一方側に突出させた板状
    の複数の二次電池を金属片の電極が下方を向くように配
    置するトレーを備え、前記各電極を挟持する複数の1対
    の圧接端子を、上部を垂直面で回動して開閉可能に設け
    た複数の1対の可動片にそれぞれ固定すると共に、前記
    複数の1対の可動片の一側及び他側をそれぞれ同時に作
    動させる駆動手段を設け、前記二次電池を圧接端子を介
    して充電・放電可能としたことを特徴とするポリマーラ
    ミネート型二次電池の検査装置。
  2. 【請求項2】 前記複数の1対の可動片を、可動片の作
    動方向に整列させ、該可動片の開閉操作を、アームが可
    動片の作動方向に進退するシリンダで行なうようにした
    ことを特徴とする請求項1記載のポリマーラミネート型
    二次電池の検査装置。
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