JP2006252831A - 二次電池の製造方法、二次電池の制限治具、二次電池の充放電装置、及び二次電池の充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 充放電工程を迅速に行うことができ、ひいては、二次電池の生産性を良好にできる二次電池の製造方法、これに用いる二次電池の制限治具、二次電池の充放電装置、及び充電装置を提供する。
【解決手段】 本発明の二次電池の製造方法は、電池ケース１１０に生じる膨張を少なくとも電池ケース１１０の一部について制限する制限治具２００であって、制限治具２００に二次電池１００を配置した状態で、二次電池１００の内圧の高低に拘わらず充放電装置４００から取り外し可能に構成された制限治具２００に、二次電池１００が配置され、且つ、この制限治具２００が充放電装置４００に装着された状態で、二次電池１００に充放電を施し、充放電が終了した後、制限治具２００に二次電池１００を配置した状態のまま、この制限治具２００を充放電装置４００から取り外す充放電工程を備える。
【選択図】 図９

Description

本発明は、二次電池の製造方法、二次電池の制限治具、二次電池の充放電装置、及び二次電池の充電装置に関する。

近年、携帯電話や携帯パソコンなどのモバイル機器の発達や、電気自動車やハイブリッド自動車などの実用化に伴って、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池の需要が拡大している。二次電池の製造工程では、各構成部品を組み立てた後、充放電等を行うことにより電池を活性化させるなどして、各電池の特性を所定の特性に調整する必要がある。電池組み立て後の充放電方法、これに用いる充放電装置については、様々なものが提案されている。（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。

特開平７−２２６２３４号公報 特開２００１−２９１５２６号公報

特許文献１では、筒型の二次電池の充放電装置であって、電池の電極と充放電装置の電極用端子との接続を確実に行うことができる充電装置を提案している。しかしながら、二次電池は、充電に伴い内圧が上昇するため、電池缶（電池ケース）が膨張する性質がある。従って、特許文献１の充放電装置では、電池の充放電を繰り返すことにより、電池が膨張を繰り返すので、電池缶（電池ケース）に繰り返し応力がかかってしまう。このため、電池缶（電池ケース）に歪みが生じたり、変形してしまう虞があった。また、電池缶（電池ケース）の接合部（溶接部）が破損し、電解液が漏れてしまう虞もあった。

これに対し、特許文献２では、膨張制限部材を用い、充電に伴う電池缶（電池ケース）の膨張を制限しつつ、二次電池の充放電を行うようにしている。これにより、電池缶（電池ケース）の膨張変形を防止できると記載されている。

しかしながら、特許文献２では、各電池を充電用治具にセットした後、膨張制限部材を各電池間に配置させている。さらに、充放電が終了した電池を次の工程に移すためには、電池ケースの膨張が収まるのを待った後、膨張制限部材を取り外し、さらに、充電用治具から各電池を取り外さなければならなかった。このように、特許文献２の手法では、充放電の開始前と終了後の作業が煩雑で、その作業時間が（電池ケースの膨張が収まるまでの待ち時間も含めて）長くかかるために、二次電池の生産性が悪くなることが課題であった。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、充放電工程を迅速に行うことができ、ひいては、二次電池の生産性を良好にできる二次電池の製造方法、これに用いる二次電池の制限治具、二次電池の充放電装置、及び二次電池の充電装置を提供することを目的とする。

その解決手段は、発電要素と、これを収容する電池ケースとを備える二次電池の製造方法であって、上記電池ケースに生じる膨張を少なくとも上記電池ケースの一部について制限する制限治具であって、当該制限治具に上記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、上記二次電池に充電及び放電の少なくともいずれかの処理を施す処理装置から取り外し可能に構成された制限治具に、上記二次電池が配置され、且つ、この制限治具が上記処理装置に装着された状態で、上記二次電池に充電及び放電の少なくともいずれかの処理を施し、上記処理が終了した後、上記制限治具に上記二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を上記処理装置から取り外す処理工程を備える二次電池の製造方法である。

本発明の二次電池の製造方法では、処理工程において、二次電池が制限治具に配置され、且つ、この制限治具が充放電装置に装着された状態で、二次電池に充電及び放電の少なくともいずれかの処理を施す。これにより、電池ケースの膨張を制限しつつ、二次電池に充電及び放電の少なくともいずれかの処理を施すことができるので、電池ケースの歪みや、電解液の漏れなどを防止することができる。

さらに、本発明の製造方法では、充電及び放電の少なくともいずれかの処理が終了した後、制限治具に二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を処理装置から取り外すことができる。しかも、この制限治具は、当該制限治具に上記二次電池を配置した状態で、二次電池の内圧の高低に拘わらず、処理装置から取り外し可能に構成されている。従って、充電及び放電の少なくともいずれかの処理が終了した後、いつでも、二次電池を、制限治具に配置した状態のまま、処理装置から取り外すことができる。

このため、例えば、充電及び放電の少なくともいずれかの処理が終了した後、二次電池の内圧が上昇していても、二次電池の内圧が低下するのを待つことなく、二次電池を、制限治具に配置した状態のまま、処理装置から取り外すことができる。これにより、上記処理が終了した後、二次電池の内圧が低下するのを待って（二次電池の膨張が収まるのを待って）、二次電池を処理装置から取り外す手法に比べて、処理工程の工程時間を短縮することができる。しかも、上記処理が終了した後、直ちに、別の（新たな）二次電池に上記処理を行うことができるので、処理工程を迅速に行うことができ、二次電池の生産性を高めることができる。

なお、発電要素は、電池の機能を奏するために電池ケース内に配置されるものであり、例えば、電極、セパレータ、電解液などが含まれる。
また、本発明の製造方法は、金属製の電池ケースを備える二次電池の製造のほか、樹脂製の電池ケースを備える二次電池の製造についても、適用することができる。
また、制限治具として、複数の二次電池を配置可能な構成の制限治具を用いれば、二次電池を個別に処理装置から取り外す従来の製造方法とは異なり、制限治具に配置した複数の二次電池をまとめて一度に、処理装置から取り外すことができる。これにより、処理工程を、より一層、迅速に行うことができるので、好ましい。

また、処理工程としては、例えば、未充電の二次電池に充電を施す初期充電工程、二次電池に充放電を施す充放電工程、二次電池に充電を施す充電工程、二次電池に放電を施す放電工程などが挙げられる。
また、処理装置としては、二次電池に充電を施す充電装置、放電を施す放電装置、充放電を施す充放電装置などが挙げられる。

さらに、上記の二次電池の製造方法であって、前記処理工程は、充電及び放電の少なくともいずれかの処理が終了した後、前記二次電池の内圧が低下するのを待つことなく、前記制限治具に上記二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を前記処理装置から取り外す二次電池の製造方法とするのが好ましい。
上記処理が終了した後、二次電池の内圧が低下するのを待って（二次電池の膨張が収まるのを待って）、二次電池を処理装置から取り外す手法に比べて、処理工程の工程時間を短縮することができるからである。しかも、上記処理が終了した後、直ちに、別の（新たな）二次電池に上記処理を行うことができるので、処理工程を迅速に行うことができ、二次電池の生産性を高めることができるからである。

他の解決手段は、発電要素と、これを収容する電池ケースとを備える二次電池の製造方法であって、上記電池ケースに生じる膨張を少なくとも上記電池ケースの一部について制限する制限治具であって、当該制限治具に上記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず充放電装置から取り外し可能に構成された制限治具に、上記二次電池が配置され、且つ、この制限治具が充放電装置に装着された状態で、上記二次電池に充放電を施し、充放電が終了した後、上記制限治具に上記二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を上記充放電装置から取り外す充放電工程を備える二次電池の製造方法である。

本発明の二次電池の製造方法では、充放電工程において、二次電池が制限治具に配置され、且つ、この制限治具が充放電装置に装着された状態で、二次電池に充放電を施す。これにより、電池ケースの膨張を制限しつつ、二次電池に充放電を施すことができるので、電池ケースの歪みや、電解液の漏れなどを防止することができる。

さらに、本発明の製造方法では、充放電が終了した後、制限治具に二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を処理装置から取り外すことができる。しかも、この制限治具は、当該制限治具に上記二次電池を配置した状態で、二次電池の内圧の高低に拘わらず、処理装置から取り外し可能に構成されている。従って、充放電が終了した後、いつでも、二次電池を、制限治具に配置した状態のまま、処理装置から取り外すことができる。

このため、例えば、充放電が終了した後、二次電池の内圧が上昇していても、二次電池の内圧が低下するのを待つことなく、制限治具に二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を充放電装置から取り外すことができる。これにより、充放電が終了した後、二次電池の内圧が低下するのを待って（二次電池の膨張が収まるのを待って）、二次電池を充放電装置から取り外す手法に比べて、充放電工程の工程時間を短縮することができる。しかも、充放電が終了した後、直ちに、別の（新たな）二次電池の充放電を行うことができるので、充放電工程を迅速に行うことができ、二次電池の生産性を高めることができる。

なお、発電要素は、電池の機能を奏するために電池ケース内に配置されるものであり、例えば、電極、セパレータ、電解液などが含まれる。
また、本発明の製造方法は、金属製の電池ケースを備える二次電池の製造のほか、樹脂製の電池ケースを備える二次電池の製造についても、適用することができる。
また、制限治具として、複数の二次電池を配置可能な構成の制限治具を用いれば、二次電池を個別に充放電装置から取り外す従来の製造方法とは異なり、制限治具に配置した複数の二次電池をまとめて一度に、充放電装置から取り外すことができる。これにより、充放電工程を、より一層、迅速に行うことができるので、好ましい。

さらに、上記の二次電池の製造方法であって、前記電池ケースは、箱型直方体形状を有し、前記制限治具は、上記電池ケースに生じる膨張を、少なくとも、上記電池ケースをなす６つの壁部のうち、互いに対向する２つの壁部であって、最も外表面の面積が大きな最大壁部について制限する二次電池の製造方法とするのが好ましい。

本発明の製造方法では、電池ケースに生じる膨張を、少なくとも、電池ケースをなす６つの壁部のうち、互いに対向する２つの壁部であって、最も外表面の面積が大きな最大壁部について制限しつつ、二次電池の充放電を行う。すなわち、電池ケースのうち、少なくとも、最も膨張する虞のある壁部について、その膨張を制限しつつ、二次電池の充放電を行う。これにより、充放電に伴う電池ケースの膨張を、適切に制限することができるので、電池ケースの歪みや電解液の漏れなどを、適切に防止することができる。

さらに、上記いずれかの二次電池の製造方法であって、前記充放電工程の前に、未充電状態の二次電池に初期充電を施す初期充電工程を備え、前記制限治具は、当該制限治具に上記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず充電装置からも取り外し可能に構成されてなり、上記初期充電工程では、上記二次電池が前記制限治具に配置され、且つ、この制限治具が上記充電装置に装着された状態で、上記二次電池に初期充電を施し、初期充電が終了した後、上記制限治具に上記二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を上記充電装置から取り外し、前記充放電工程では、上記充電装置から取り外した上記制限治具に上記二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を前記充放電装置に装着して、前記充放電を施す二次電池の製造方法とすると良い。

本発明の製造方法では、初期充電工程において、二次電池が制限治具に配置され、且つ、この制限治具が充電装置に装着された状態で、二次電池に初期充電を施す。これにより、電池ケースの膨張を制限しつつ、二次電池に初期充電を施すことができるので、電池ケースの歪みや、電解液の漏れなどを防止することができる。

さらに、本発明の製造方法では、初期充電が終了した後、制限治具に二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を充電装置から取り外すことができる。しかも、この制限治具は、当該制限治具に上記二次電池を配置した状態で、二次電池の内圧の高低に拘わらず、充電装置から取り外し可能に構成されている。従って、初期充電が終了した後、いつでも、二次電池を、制限治具に配置した状態のまま、充電装置から取り外すことができる。

このため、例えば、初期充電が終了した後、二次電池の内圧が上昇していても、二次電池の内圧が低下するのを待つことなく、制限治具に二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を充電装置から取り外すことができる。これにより、初期充電が終了した後、二次電池の内圧が低下するのを待って（二次電池の膨張が収まるのを待って）、二次電池を充電装置から取り外す手法に比べて、初期充電工程の工程時間を短縮することができる。しかも、初期充電が終了した後、直ちに、別の（新たな）二次電池の初期充電を行うことができる。従って、本発明の製造方法によれば、充放電工程のみならず、初期充電工程も迅速に行うことができるので、二次電池の生産性をより一層高めることができる。

さらに、充放電工程では、充電装置から取り外した制限治具に、二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を充放電装置に装着して、充放電を施す。従って、充電装置から個別に取り出した二次電池を、充放電装置に個別に装着する手法に比べて、移し換えの手間がかからないので、迅速に、二次電池を充放電装置に装着して、充放電を行うことができる。しかも、充放電工程に用いる制限治具を、初期充電工程にも用いるため、各工程に専用の制限治具を用いる場合に比べて、低コストである。

なお、制限治具として、複数の二次電池を配置可能な制限治具を用いれば、制限治具に配置した複数の二次電池を、まとめて一度に充電装置から取り外すことができる。さらに、その後、制限治具に配置した複数の二次電池をまとめて一度に、充放電装置に装着することができる。これにより、初期充電工程及び充放電工程を、より一層、迅速に行うことができるので、好ましい。

さらに、上記いずれかの二次電池の製造方法であって、前記充放電工程の後、前記二次電池を、前記制限治具に配置した状態のまま、所定期間にわたり、高温雰囲気下に安置するエージング工程を備える二次電池の製造方法とすると良い。

二次電池の温度が高温となるエージング工程においても、電池の内圧が上昇するため、電池ケースが膨張する虞がある。これに対し、本発明の二次電池の製造方法では、充放電工程後、二次電池を制限治具に配置した状態のまま、エージング工程を行う。このため、エージング工程においても、電池ケースの膨張を抑制することができる。

しかも、二次電池を、充放電装置から取り外し、エージング用の機器に移載する必要もないため、エージング工程を迅速に行うことができる。さらには、充放電工程に用いる制限治具を、エージング用の治具としても用いるため、各工程に専用の制限治具を用いる場合に比べて、低コストである。

さらに、上記いずれかの二次電池の製造方法であって、前記充放電装置は、前記二次電池の正極と接続する正極用端子と、上記二次電池の負極と接続する負極用端子と、を有し、前記充放電工程では、上記正極用端子を、上記二次電池の正極に押圧しつつ接続させると共に、上記負極用端子を、上記二次電池の負極に押圧しつつ接続させて、充放電を施す二次電池の製造方法とすると良い。

本発明の製造方法では、充放電工程において、充放電装置の正極用端子及び負極用端子を、二次電池の正極及び負極に、各々押圧しつつ接続させている。これにより、電池ケースの膨張により二次電池の正極及び負極の位置が変動する場合でも、正極用端子及び負極用端子を、正極及び負極の変位に追従させることができる。従って、二次電池の電極（正極及び負極）と充放電装置の電極用端子（正極用端子及び負極用端子）との接続不良を防止できるので、二次電池の充放電を適切に行うことができる。

なお、正極及び負極を押圧する正極用端子及び負極用端子の形態としては、例えば、正極及び負極を、コイルバネの弾性力を利用して、正極用端子及び負極用端子で弾性的に押圧する形態が挙げられる。
また、複数の二次電池に同時に充放電を行う場合は、それぞれの二次電池の正極に、それぞれ正極用端子を接続させると共に、それぞれの二次電池の負極に、それぞれ負極用端子を接続させる形態とするのが好ましい。各二次電池について、正極と正極用端子を接続させ、負極と負極用端子とを接続させることで、各二次電池について、確実に充放電を行うことができるからである。

他の解決手段は、発電要素と、これを収容する電池ケースとを備える二次電池に関し、上記電池ケースに生じる膨張を少なくとも上記電池ケースの一部について制限する制限治具であって、当該制限治具に上記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、上記二次電池に充電及び放電の少なくともいずれかの処理を施す第１処理装置から取り外し可能に構成されてなる制限治具である。

本発明の制限治具は、自身に配置された二次電池に関し、電池ケースに生じる膨張を、少なくとも電池ケースの一部について制限する。このため、本発明の制限治具に二次電池が配置され、且つ、この制限治具が第１処理装置に装着された状態で、二次電池に充電及び放電の少なくともいずれかの処理を施すことにより、電池ケースの膨張を抑制することができる。従って、本発明の制限治具を用いて上記処理を行うことにより、電池ケースの歪みや、電解液の漏れなどを防止することができる。

さらに、本発明の制限治具は、当該制限治具に上記二次電池を配置した状態で、二次電池の内圧の高低に拘わらず、第１処理装置から取り外し可能に構成されている。従って、充電及び放電の少なくともいずれかの処理が終了した後、いつでも、二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を第１処理装置から取り外すことができる。

このため、例えば、二次電池に上記処理を施した後、二次電池の内圧が上昇していても、二次電池の内圧が低下するのを待つことなく、当該制限治具に二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を第１処理装置から取り外すことができる。従って、本発明の制限治具を用いて、充電及び放電の少なくともいずれかの処理を行うことにより、上記処理が終了した後、二次電池を第１処理装置から取り外すにあたり、二次電池の内圧が低下する（二次電池の膨張が収まる）のを待つ必要がないので、当該処理工程の工程時間を短縮することができる。しかも、上記処理が終了した後、直ちに、別の（新たな）二次電池の充放電を行うことができるので、当該処理工程を迅速に行うことができ、二次電池の生産性を高めることができる。

なお、本発明の制限治具は、金属製の電池ケースを備える二次電池のほか、樹脂製の電池ケースを備える二次電池についても、用いることができる。
また、本発明の制限治具が、複数の二次電池を配置可能な構成の制限治具である場合には、制限治具に配置した複数の二次電池をまとめて一度に、充放電装置から取り外すことができる。このため、複数の二次電池を、個別に充放電装置から取り外す場合に比べて、二次電池の充放電を、より一層、迅速に行うことができるので、好ましい。
また、第１処理装置としては、二次電池に充電を施す充電装置、放電を施す放電装置、充放電を施す充放電装置が挙げられる。

さらに、上記の制限治具であって、当該制限治具に前記二次電池を配置した状態で、この制限治具が前記第１処理装置に着脱可能に構成されてなる制限治具とするのが好ましい。

二次電池を、第１処理装置に装着し、処理を施し、第１処理装置から取り外す、処理工程の一連の処理を、当該制限治具に二次電池を配置した状態のまま行うことができるので、二次電池に施す処理を、迅速に行うことができる。
また、上記制限治具が、複数の二次電池を配置可能な構成の制限治具である場合には、制限治具に配置した複数の二次電池をまとめて一度に、第１処理装置に着脱できる。このため、複数の二次電池を、個別に第１処理装置に着脱する場合に比べて、二次電池に施す処理を、より一層、迅速に行うことができるので、好ましい。

さらに、上記いずれかの制限治具であって、当該制限治具に前記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、上記二次電池に充電及び放電の少なくともいずれかの処理を施す第２処理装置からも、取り外し可能に構成されてなる制限治具とすると良い。

本発明の制限治具は、当該制限治具に二次電池を配置した状態で、二次電池の内圧の高低に拘わらず、第２処理装置からも取り外し可能に構成されている。従って、充電及び放電の少なくともいずれかの処理が終了した後、いつでも、二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を第２処理装置から取り外すことができる。

このため、例えば、二次電池に上記処理を施した後、二次電池の内圧が上昇していても、二次電池の内圧が低下するのを待つことなく、当該制限治具に二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を第２処理装置から取り外すことができる。。従って、本発明の制限治具を用いて、充電及び放電の少なくともいずれかの処理を行うことにより、上記処理が終了した後、二次電池を第２処理装置から取り外すにあたり、二次電池の内圧が低下する（二次電池の膨張が収まる）のを待つ必要がないので、当該処理工程の工程時間を短縮することができる。しかも、上記処理が終了した後、直ちに、別の（新たな）二次電池の処理を行うことができる。

従って、本発明の制限治具を用いることにより、第１処理装置を用いた処理工程のみならず、第２処理装置を用いた処理工程も迅速に行うことができるので、二次電池の生産性をより一層高めることができる。しかも、本発明の制限治具は、第１処理装置のみならず、第２処理装置にも用いることができるので、各装置専用の制限治具を用いる場合に比べて、低コストである。

また、本発明の制限治具が、複数の二次電池を配置可能な構成の制限治具である場合には、制限治具に配置した複数の二次電池をまとめて一度に、第２処理装置から取り外すことができる。このため、複数の二次電池を、個別に第２処理装置から取り外す場合に比べて、二次電池に施す処理を、より一層、迅速に行うことができるので、好ましい。
なお、第２処理装置としては、二次電池に充電を施す充電装置、放電を施す放電装置、充放電を施す充放電装置が挙げられる。

さらに、上記の二次電池の制限治具であって、当該制限治具に前記二次電池を配置した状態で、この制限治具が前記第２処理装置に着脱可能に構成されてなる制限治具とするのが好ましい。
二次電池を、第２処理装置に装着し、処理を施し、第２処理装置から取り外す、一連の処理を、制限治具に二次電池を配置した状態のまま行うことができるので、二次電池に施す処理を、迅速に行うことができる。
また、上記制限治具が、複数の二次電池を配置可能な構成の制限治具である場合には、制限治具に配置した複数の二次電池をまとめて一度に、第２処理装置に着脱できる。このため、複数の二次電池を、個別に第２処理装置に着脱する場合に比べて、二次電池の処理を、より一層、迅速に行うことができるので、好ましい。

さらに、他の解決手段は、発電要素と、これを収容する電池ケースとを備える二次電池に、充放電を施す二次電池の充放電装置であって、上記電池ケースに生じる膨張を少なくとも上記電池ケースの一部について制限する制限治具に、上記二次電池が配置され、且つ、この制限治具が当該充放電装置に装着された状態で、上記二次電池に充放電を施した後、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、上記制限治具に上記二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を当該充放電装置から取り外し可能に構成されてなる二次電池の充放電装置である。

本発明の二次電池の充放電装置は、二次電池に充放電を施した後、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、制限治具に二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を当該充放電装置から取り外し可能に構成されている。従って、充放電が終了した後、いつでも、二次電池を、制限治具に配置した状態のまま、充放電装置から取り外すことができる。

このため、例えば、充放電が終了した後、二次電池の内圧が低下するのを待つことなく、制限治具に二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を当該充放電装置から取り外すことができる。従って、本発明の充放電装置を用いて充放電を行うことにより、充放電工程の工程時間を短縮することができる。しかも、充放電が終了した後、直ちに、別の（新たな）二次電池の充放電を行うことができるので、二次電池の充放電（充放電工程）を迅速に行うことができ、二次電池の生産性を高めることができる。

さらに、上記の二次電池の充放電装置であって、前記制限治具に前記二次電池を配置した状態で、この制限治具を当該充放電装置に着脱可能に構成されてなる二次電池の充放電装置とするのが好ましい。
二次電池を、充放電装置に装着し、充放電を施し、充放電装置から取り外す、充放電工程の一連の処理を、制限治具に二次電池を配置した状態のまま行うことができるので、二次電池の充放電（充放電工程）を、迅速に行うことができる。

さらに、上記いずれかの二次電池の充放電装置であって、前記二次電池の正極を、押圧しつつ接続する正極用端子と、上記二次電池の負極を、押圧しつつ接続する負極用端子と、を備える二次電池の充放電装置とすると良い。

本発明の二次電池の充放電装置では、正極用端子及び負極用端子で、二次電池の正極及び負極を、それぞれ、押圧しつつ接続することができる。このため、電池ケースの膨張により、二次電池の正極及び負極の位置が変動する場合でも、正極用端子及び負極用端子を、正極及び負極の変位に追従させることができる。従って、正極用端子及び負極用端子と、二次電池の正極及び負極との接続不良を防止できるので、二次電池の充放電を適切に行うことができる。

なお、正極及び負極を押圧する正極用端子及び負極用端子の形態としては、例えば、正極及び負極を、コイルバネの弾性力を利用して、正極用端子及び負極用端子で弾性的に押圧する形態が挙げられる。
また、複数の二次電池に同時に充放電を行う場合は、それぞれの二次電池の正極に、それぞれ正極用端子を接続させると共に、それぞれの二次電池の負極に、それぞれ負極用端子を接続させる形態とするのが好ましい。各二次電池について、正極と正極用端子を接続させ、負極と負極用端子とを接続させることで、各二次電池について、確実に充放電を行うことができるからである。

さらに、上記いずれかの二次電池の充放電装置であって、前記制限治具は、当該制限治具に前記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、充電装置から取り外し可能に構成された制限治具であり、前記充放電装置は、上記制限治具に前記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、この制限治具を当該充放電装置に着脱可能に構成されてなる二次電池の充放電装置とすると良い。

本発明の二次電池の充放電装置は、制限治具に二次電池を配置した状態で、二次電池の内圧の高低に拘わらず、この制限治具を当該充放電装置に着脱可能に構成されている。しかも、この制限治具は、当該制限治具に二次電池を配置した状態で、二次電池の内圧の高低に拘わらず、この制限治具を充電装置から取り外し可能に構成された制限治具である。

従って、本発明の充放電装置では、充電装置と共通の制限治具を用いて、二次電池に充放電を施すことができるので、各装置専用の制限治具を用いる場合に比べて、二次電池の製造設備を低コストにできる。しかも、本発明の充放電装置を用いることにより、充電（例えば、初期充電）終了後、その制限治具に二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を当該充放電装置に装着し、二次電池に充放電を施すことができるので、充放電を迅速に行うことができる。

さらに、他の解決手段は、発電要素と、これを収容する電池ケースとを備える二次電池に、充電を施す二次電池の充電装置であって、上記電池ケースに生じる膨張を少なくとも上記電池ケースの一部について制限する制限治具に、上記二次電池が配置され、且つ、この制限治具が当該充電装置に装着された状態で、上記二次電池に充電を施した後、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、上記制限治具に上記二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を当該充電装置から取り外し可能に構成されてなる二次電池の充電装置である。

本発明の二次電池の充電装置は、二次電池に充電を施した後、二次電池の内圧の高低に拘わらず、制限治具に二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を当該充電装置から取り外し可能に構成されている。従って、充電が終了した後、いつでも、二次電池を、制限治具に配置した状態のまま、充電装置から取り外すことができる。

このため、本発明の充電装置を用いて充電（例えば、初期充電）を行うことにより、充電が終了した後、二次電池の内圧が低下するのを待つことなく、二次電池を制限治具に配置した状態のまま、充電装置から取り外すことができるので、充電工程の工程時間を短縮することができる。しかも、充電が終了した後、直ちに、別の（新たな）二次電池の充電を行うことができるので、二次電池の充電（充電工程）を迅速に行うことができ、二次電池の生産性を高めることができる。

さらに、上記の二次電池の充電装置であって、前記制限治具に前記二次電池を配置した状態で、この制限治具を当該充電装置に着脱可能に構成されてなる二次電池の充電装置とするのが好ましい。
二次電池を、充電装置に装着し、充電を施し、充電装置から取り外す、充電工程の一連の処理を、制限治具に二次電池を配置した状態のまま行うことができるので、二次電池の充電（充電工程）を、迅速に行うことができる。

さらに、上記いずれかの二次電池の充電装置であって、前記制限治具は、当該制限治具に前記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、この制限治具を充放電装置に着脱可能に構成された制限治具である二次電池の充電装置とすると良い。

本発明の二次電池の充電装置は、二次電池に充電を施した後、二次電池の内圧の高低に拘わらず、制限治具に二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を当該充電装置から取り外し可能に構成されてなる。しかも、上記制限治具は、二次電池の内圧の高低に拘わらず、当該制限治具に二次電池を配置した状態で、この制限治具を充放電装置に着脱可能に構成された制限治具である。

従って、本発明の充電装置では、充放電装置と共通の制限治具を用いて、二次電池に充電（例えば、初期充電）を施すことができるので、各装置専用の制限治具を用いる場合に比べて、二次電池の製造設備を低コストにできる。しかも、充電終了後、その制限治具に二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を充放電装置に装着し、二次電池に充放電を施すことができるので、充放電を迅速に行うことが可能となる。

図１は、本実施形態にかかる二次電池１００の正面図、図２はその側面図、図３はその断面図（図２のＡ−Ａ断面図に相当する）である。
本実施形態にかかる二次電池１００は、金属製（具体的には、ニッケルめっき鋼板）の電池ケース１１０と、安全弁装置１１３と、電池ケース１１０内に配置された、極板群１２０（図３参照）及び電解液（図示しない）とを備える角形密閉式ニッケル水素蓄電池である。

極板群１２０は、図３に示すように、正極活物質層１２１ｓを有する複数の正極板１２１と、負極活物質層１２３ｓを有する複数の負極板１２３とが、セパレータ１２５を介して交互に積層されることにより構成されている。負極板１２３のうち、負極活物質層１２３ｓが形成されていない負極リード部１２３ｒは、いずれも所定方向（図３中、左側）に延出している。一方、正極板１２１のうち、正極活物質層１２１ｓが形成されていない正極リード部１２１ｒは、いずれも負極リード部１２３ｒとは反対方向（図３中、右側）に延出している。

なお、正極板１２１としては、例えば、発泡ニッケルからなる活物質支持体に、水酸化ニッケルを含む活物質（正極活物質層１２１ｓをなす）を担持させた電極板を用いることができる。また、負極板１２３としては、例えば、電極支持体に水素吸蔵合金等を含む活物質（負極活物質層１２３ｓをなす）を担持させた電極板を用いることができる。また、セパレータ１２５としては、例えば、親水化処理された合成繊維からなる不織布を用いることができる。電解液としては、例えば、ＫＯＨを主成分とする比重１．２〜１．４のアルカリ水溶液を用いることができる。

電池ケース１１０は、図３に示すように、金属（具体的には、ニッケルめっき鋼板）からなり、矩形箱形状をなす電槽１１１と、金属（具体的には、ニッケルめっき鋼板）からなり、矩形略板形状を有する封口部材１１５とを有している。このうち、電槽１１１の第３側壁部１１１ｅには、２つの貫通孔１１１ｈが形成されている。この２つの貫通孔１１１ｈには、電気絶縁性のシール部材１４５を介在させて、第１正極端子１４０ｂと第２正極端子１４０ｃとが挿設されている。封口部材１１５は、電槽１１１の開口端面１１１ｆ上（図３参照）に当接した状態で全周溶接され、電槽１１１の開口部１１１ｇを封止している。これにより、封口部材１１５と電槽１１１とが一体化して、電池ケース１１０をなしている。

なお、図３に示すように、負極板１２３の負極リード部１２３ｒは、いずれも、封口部材１１５の内側面１１５ｂに、電子ビーム溶接等により接合されている。これにより、本実施形態の二次電池１００では、封口部材１１５を含めた電池ケース１１０全体が負極となる。また、正極板１２１の正極リード部１２１ｒは、いずれも、正極集電板１３０の内側面１３０ｂに、電子ビーム溶接等により接合されている。さらに、正極集電板１３０は、レーザー溶接等により、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃに接合されている。これにより、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃと正極板１２１とが、電気的に接続される。

次に、本実施形態の二次電池１００の製造方法について、以下に説明する。
（組立工程）
まず、正極板１２１と負極板１２３との間にセパレータ１２５を介在させつつ、正極板１２１と負極板１２３とを交互に積層して、極板群１２０を作成する。次いで、極板群１２０のうち負極板１２３の負極リード部１２３ｒを、封口部材１１５の内側面１１５ｂ側に、電子ビーム溶接により接合する。また、正極板１２１の正極リード部１２１ｒを、正極集電板１３０の内側面１３０ｂ側に、電子ビーム溶接により接合する。

また、これとは別に、電槽１１１に第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃを固着する。具体的には、電槽１１１の貫通穴１１１ｈにシール部材１４５を装着すると共に、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃの極柱部１４１を外側から挿入する。次いで、極柱部１４１の筒内に流体圧をかけて、極柱部１４１の一端側を径方向外側に膨出させ、更に軸方向に圧縮変形させて、圧縮変形部１４１ｈを形成する。これにより、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃが、電槽１１１と電気的に絶縁しつつ、電槽１１１に固着される。

次に、極板群１２０と封口部材１１５と正極集電板１３０とが接合されてなる接合体のうち、正極集電板１３０及び極板群１２０を、開口部１１１ｇから電槽１１１内に挿入すると共に、封口部材１１５で電槽１１１に蓋をする。次いで、外部からレーザを照射して、封口部材１１５と電槽１１１とを接合し、電槽１１１を封口する。次いで、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃの外側からその極柱部１４１の凹みに向けてレーザを照射し、極柱部１４１の圧縮変形部１４１ｈと正極集電板１３０とを接合する。次いで、電槽１１１の天井部１１１ａに位置する注入口１１１ｋから電解液を注入し、注入口１１１ｋを閉鎖するように安全弁１１３を取り付ける。

（電池配置工程）
次に、上記のようにして組み立てた複数の二次電池１００を、図５に示すように、制限治具２００に配置し固定する。
ここで、本実施形態にかかる制限治具２００について説明する。制限治具２００は、図４に示すように、略矩形板状の側板２１０，２２０と、断面正六角形をなす４本の連結棒２３０と、８本の締結ボルト２４０と、両側板２１０，２２０の間に位置する複数の膨張制限部材２５０，２６０とを備えている。側板２１０と側板２２０とは、それぞれの角部の位置で、締結ボルト２４０により固着された４本の連結棒２３０により、連結されている。

膨張制限部材２５０は、電気絶縁性の樹脂からなり、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、上面視略ヨ字型で紙面に直交する方向に延びる側壁部２５１と、矩形板状の底部２５２とを有している。膨張制限部材２６０は、電気絶縁性の樹脂からなり、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、略平板形状を有している。本実施形態では、膨張制限部材２６０と、５０ヶの膨張制限部材２５０とが、互いに隙間を空けて、側板２１０と側板２２０との間に、一列に並んで配置されている。これにより、本実施形態の制限治具２００には、１００ヶの電池収容部Ｓが形成される。

また、膨張制限部材２５０には、それぞれ、膨張制限部材２５０の配列方向（図４（ａ）、（ｂ）において左右方向）に延びる貫通孔２５４が穿孔されている。従って、図４（ｂ）に示すように、膨張制限部材２５０を所定の位置に配置したときに、それぞれの膨張制限部材２５０の貫通孔２５４が、同一軸線上に一列に並ぶ。さらに、膨張制限部材２６０にも、所定の位置に配置したときに、膨張制限部材２５０の貫通孔２５４と同一軸線上に並ぶ位置に、貫通孔２６４が穿孔されている。さらに、側板２１０と側板２２０とにも、所定の位置に配置された膨張制限部材２５０の貫通孔２５４と同一軸線上に並ぶ位置に、それぞれ、貫通孔２１４と貫通孔２２４とが穿孔されている。

さらに、制限治具２００では、一本の挿通棒２７２が、同一軸線上に並ぶ、側板２１０の貫通孔２１４と、膨張制限部材２６０の貫通孔２６４と、膨張制限部材２５０の貫通孔２５４と、側板２２０の貫通孔２２４とを挿通し、側板２１０，２２０に固定されている。これにより、膨張制限部材２６０と５０ヶの膨張制限部材２５０とが、側板２１０と側板２２０との間において、挿通棒２７２が延びる方向（図４（ａ）において左右方向）に移動可能としつつ、固定される。

本実施形態の電池配置工程では、まず、制限治具２００の電池収容部Ｓ内（図４参照）に、１００ヶの二次電池１００を挿入配置する。次いで、締結ボルト２４０を締結することにより、側板２１０と側板２２０との間隙を縮め、二次電池１００の第１側壁部１１１ｃ、第２側壁部１１１ｄと、膨張制限部材２５０，２６０とを密接させる。これにより、図５に示すように、１００ヶの二次電池１００を、互いの電気的な絶縁を図りつつ、制限治具２００に固定することができる。

ところで、一般に、二次電池は、充電を施すと、その内圧が上昇することにより、膨張する傾向にある。特に、本実施形態の二次電池１００では、電池ケース１１１のうち最も外表面の面積が大きな第１側壁部１１１ｃ及び第２側壁部１１１ｄが、最も膨張する傾向にある。これに対し、本実施形態では、上記のように、１００ヶの二次電池１００を制限治具２００に配置し固定することにより、それぞれの二次電池１００（電池ケース１１０）の膨張を、最も膨張する傾向にある第１側壁部１１１ｃ及び第２側壁部１１１ｄについて制限することができる。このため、後述するように、充放電工程等において、二次電池１００（電池ケース１１０）の膨張を適切に抑制することができる。

なお、制限治具２００の膨張制限部材２５０には、図４（ｂ）に示すように、側方両側の位置に、開口部２５６が形成されている。これにより、制限治具２００の電池収容部Ｓ内（図４参照）に、二次電池１００を挿入配置したとき、図５（ｂ）に示すように、開口部２５６から、電池ケース１１１の第３側壁部１１１ｅと、第１，第２正極端子１４０ｂ、１４０ｃとを外部に露出させることができる。このため、図８に示すように、後述する初期充電工程において、充電装置３００の負極用端子３１０と正極用端子３２０とを、二次電池１００の側方から、容易に、電池ケース１１１の第３側壁部１１１ｅと第２正極端子１４０ｃとに接続させることができる。同様に、図１１に示すように、後述する充放電工程において、充放電装置４００の負極用端子３１０，４１０と正極用端子３２０，４２０とを、二次電池１００の側方から、容易に、電池ケース１１１の第３側壁部１１１ｅと第１，第２正極端子１４０ｂ，１４０ｃとに接続させることができる。

（初期充電工程）
次に、図６〜図８に示すように、二次電池１００を配置した制限治具２００を、充電装置３００に装着し、二次電池１００に初期充電を施した。
ここで、本実施形態にかかる充電装置３００について、図６、図７を参照しつつ説明する。なお、図６は、充電装置３００の上面図、図７は、そのＢ矢視図である。但し、図７では、レール部材３８１，３８２の図示を省略している。

充電装置３００は、図６、図７に示すように、フレーム３８０と、第１端子ユニット３０１と、第２端子ユニット３０２と、制限治具載置部材３７０と、図示しない電源装置とを備えている。このうち、フレーム３８０は、略矩形長板形状の本体部３８３と、本体部３８３の長手方向（図６において左右方向）両端部に固設されたレール部材３８１，３８２と、レール部材３８１，３８２の間の位置で本体部３８３に立設された柱状部材３８５とを有している。

また、第１端子ユニット３０１は、図７に示すように、第１端子保持部材３５０と、負極用端子３１０と、正極用端子３２０とを備えている。このうち、第１端子保持部材３５０は、図６に示すように、レール部材３８１からレール部材３８２まで延びる細長形状をなす本体部３５３と、その長手方向（図６において左右方向）両端部の位置に設けられた走行部材３５５，３５６とを有している。本体部３５３には、図７に示すように、上端部３５３ｂの位置に、複数の貫通孔３５１が、本体部３５３の長手方向（図６において左右方向）に並んで穿孔されている。さらに、貫通孔３５１より下方（図７において下方向）の位置に、複数の貫通孔３５２が、本体部３５３の長手方向（図６において左右方向）に並んで穿孔されている。なお、本実施形態では、貫通孔３５１，３５２は、それぞれ、５０ヶずつ形成されている。また、走行部材３５５，３５６は、それぞれ、レール部材３８１，３８２に取付けられている。これにより、第１端子保持部材３５０（第１端子ユニット３０１）が、レール部材３８１，３８２に沿って、走行可能とされている。

負極用端子３１０は、略円柱状の端子本体部３１２と、この先端に位置し、端子本体部３１２より径大の円盤形状をなす接続部３１１とを有している。この負極用端子３１０は、端子本体部３１２を第１端子保持部材３５０の貫通孔３５１内に挿通させて、第１端子保持部材３５０に挿設されている。さらに、端子本体部３１２の基端部に形成されたネジ部３１２ｂには、止めナット３１４が螺合されている。しかも、接続部３１１と第１端子保持部材３５０との間の位置に、端子本体部３１２を挿通させる形態で、コイルバネ３１５が配置されている。これにより、負極用端子３１０は、負極用端子３１０の軸線方向（図７において左右方向）に、弾性的に移動可能とされつつ、第１端子保持部材３５０に固定されている。この負極用端子３１０は、図７に示すように、二次電池１００を配置した制限治具２００を制限治具載置部材３７０に載置したとき、図中右側の列に位置する二次電池１００の第３側壁部１１１ｅ（負極）と対向する位置に設けられている。

また、正極用端子３２０は、略円柱状の端子本体部３２２と、この先端に位置し、端子本体部３２２より径大の円盤形状をなす接続部３２１とを有している。この正極用端子３２０は、端子本体部３２２を第１端子保持部材３５０の貫通孔３５２内に挿通させて、負極用端子３１０と同様に、コイルバネ３１５及び止めナット３１４と共に、第１端子保持部材３５０に設けられている。これにより、正極用端子３２０は、正極用端子３２０の軸線方向（図７において左右方向）に、弾性的に移動可能とされつつ、第１端子保持部材３５０に固定されている。この正極用端子３２０は、図７に示すように、二次電池１００を配置した制限治具２００を制限治具載置部材３７０に載置したとき、図中右側の列に位置する二次電池１００の第２正極端子１４０ｃと対向する位置に設けられている。
なお、本実施形態では、負極用端子３１０及び正極用端子３２０は、それぞれ、第１端子保持部材３５０に、５０ヶずつ設けられている。

第２端子ユニット３０２は、図７に示すように、第２端子保持部材３６０と、負極用端子３１０と、正極用端子３２０とを備えている。このうち、第２端子保持部材３６０は、図６に示すように、細長形状をなしており、レール部材３８１とレール部材３８２との間の位置で、第１端子保持部材３５０と平行に配置されている。この第２端子保持部材３６０は、第１端子保持部材３５０とは異なり、フレーム３８０の本体部３８３に固定されている。

第２端子保持部材３６０には、図７に示すように、上端部３６３ｂの位置に、複数の貫通孔３６１が、第２端子保持部材３６０の長手方向（図６において左右方向）に並んで穿孔されている。さらに、貫通孔３６１より下方（図７において下方向）の位置に、複数の貫通孔３６２が、第２端子保持部材３６０の長手方向（図６において左右方向）に並んで穿孔されている。なお、本実施形態では、貫通孔３６１，３６２は、それぞれ、５０ヶずつ形成されている。

負極用端子３１０は、端子本体部３１２を第２端子保持部材３６０の貫通孔３６１内に挿通させて、第１端子保持部材３５０側と同様に、コイルバネ３１５及び止めナット３１４と共に、第２端子保持部材３６０に設けられている。これにより、負極用端子３１０は、負極用端子３１０の軸線方向（図７において左右方向）に、弾性的に移動可能とされつつ、第２端子保持部材３６０に固定されている。この負極用端子３１０は、図７に示すように、二次電池１００を配置した制限治具２００を制限治具載置部材３７０に載置したとき、図中左側の列に位置する二次電池１００の第３側壁部１１１ｅ（負極）と対向する位置に設けられている。

また、正極用端子３２０は、端子本体部３２２を第２端子保持部材３６０の貫通孔３６２内に挿通させて、負極用端子３１０と同様に、コイルバネ３１５及び止めナット３１４と共に、第２端子保持部材３６０に設けられている。これにより、正極用端子３２０は、正極用端子３２０の軸線方向（図７において左右方向）に、弾性的に移動可能としつつ、第２端子保持部材３６０に固定されている。この正極用端子３２０は、図７に示すように、二次電池１００を配置した制限治具２００を制限治具載置部材３７０に載置したとき、図中左側の列に位置する二次電池１００の第２正極端子１４０ｃと対向する位置に設けられている。

なお、本実施形態では、負極用端子３１０及び正極用端子３２０は、それぞれ、第２端子保持部材３６０に、５０ヶずつ設けられている。
また、図示を省略しているが、第１，第２端子ユニット３０１，３０２の正極用端子３２０及び負極用端子３１０は、それぞれ、接続ケーブルにより、図示しない電源装置に接続されている。

制限治具載置部材３７０は、図６に示すように、レール部材３８１からレール部材３８２まで延びる細長形状をなし、制限治具２００を載置可能とする本体部３７３と、その長手方向（図６において左右方向）両端部の位置に設けられた走行部材３７５，３７６とを有している。走行部材３７５，３７６は、それぞれ、レール部材３８１，３８２に取付けられている。これにより、第１端子保持部材３５０（第１端子ユニット３０１）が、レール部材３８１，３８２に沿って、走行可能とされている。なお、制限治具載置部材３７０は、第１端子ユニット３０１と第２端子ユニット３０２との間に設けられている。

次に、本実施形態の初期充電工程について、詳細に説明する。まず、１００ヶの二次電池１００を配置した制限治具２００を、充電装置３００の制限治具載置部材３７０に載置する。次いで、制限治具２００を載置した制限治具載置部材３７０と、第１端子ユニット３０１とを、レール部材３８１，３８２に沿って、第２端子ユニット３０２側に移動させる。次いで、図８に示すように、第１端子ユニット３０１及び制限治具２００を載置した制限治具載置部材３７０を、所定の位置にまで移動させた後、フレーム３８０に立設された柱状部材３８５と、第１端子ユニット３０１の当接部３５４との間に、固定部材３８８を介在させて、第１端子ユニット３０１を所定の位置で固定する。

これにより、図８に示すように、第１端子ユニット３０１に位置する５０ヶの負極用端子３１０の接続部３１１を、制限治具２００に配置された二次電池１００のうち、図中右側の列に位置する５０ヶの二次電池１００の第３側壁部１１１ｅ（負極）に、それぞれ、弾性的に押圧しつつ接続させることができる。これと共に、第１端子ユニット３０１に位置する５０ヶの正極用端子３２０の接続部３２１を、制限治具２００に固定された二次電池１００のうち、図中右側の列に位置する５０ヶの二次電池１００の第２正極端子１４０ｃに、それぞれ、弾性的に押圧しつつ接続させることができる。

さらに、このとき、第２端子ユニット３０２に位置する５０ヶの負極用端子３１０の接続部３１１を、制限治具２００に配置された二次電池１００のうち、図中左側の列に位置する５０ヶの二次電池１００の第３側壁部１１１ｅ（負極）に、それぞれ、弾性的に押圧しつつ接続させることができる。これと共に、第２端子ユニット３０２に位置する５０ヶの正極用端子３２０の接続部３２１を、制限治具２００に固定された二次電池１００のうち、図中左側の列に位置する５０ヶの二次電池１００の第２正極端子１４０ｃに、それぞれ、弾性的に押圧しつつ接続させることができる。

次いで、図示しない電源装置を用いて、それぞれの二次電池１００について、０．１Ｃの電流でＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）２０〜５０％まで充電を施した。さらに、０．５ＣでＳＯＣ１００％まで充電を施した。なお、本実施形態では、１Ｃ＝６．５Ａ，ＳＯＣ１００％＝６．５Ａｈである。
その後、図８に示す状態の充電装置３００から、固定部材３８８を取り外し、第１端子ユニット３０１及び制限治具２００を載置した制限治具載置部材３７０を、元の位置（図７に示す位置）にまで移動させた。次いで、制限治具２００を、二次電池１００を配置した状態のまま、制限治具載置部材３７０から取り外した。

ところで、本実施形態の初期充電工程では、上述のように、二次電池１００を制限治具２００に配置し固定した状態（具体的には、電池ケース１１０の膨張を、最も膨張する傾向にある第１側壁部１１１ｃ及び第２側壁部１１１ｄについて制限した状態）で、初期充電を行っている。このため、初期充電時における電池ケース１１１の膨張を、適切に抑制することができ、電池ケース１１０の歪みや、電解液の漏れなどを防止することができた。

その上、充電装置３００の負極用端子３１０及び正極用端子３２０を、それぞれ、二次電池１００の第３側壁部１１１ｅ（負極）及び第２正極用端子１４０ｃに、弾性的に押圧しつつ接続させている。これにより、初期充電中、充電装置３００の負極用端子３１０及び正極用端子３２０と、二次電池１００の第３側壁部１１１ｅ（負極）及び第２正極用端子１４０ｃとの接続不良を防止でき、二次電池１００の初期充電を適切に行うことができた。

さらに、本実施形態の初期充電工程では、初期充電終了後、二次電池１００の内圧の高低に拘わらず、いつでも、二次電池１００を配置した制限治具２００を、制限治具載置部材３７０から取り外すことができた。従って、初期充電終了後、二次電池１００の内圧が低下するのを待つことなく、制限治具２００に二次電池１００を配置した状態のまま、この制限治具２００を、充電装置３００（第１処理装置に相当する）から取り外すことができた。

このため、初期充電が終了した後、二次電池の内圧が低下するのを待って（二次電池の膨張が収まるのを待って）、二次電池を充電装置から取り外す手法に比べて、初期充電工程の工程時間を短縮することができた。しかも、初期充電が終了した後（二次電池１００を配置した制限治具２００を、制限治具載置部材３７０から取り外した後）、直ちに、別の（新たな）二次電池１００を配置した制限治具２００を、制限治具載置部材３７０に載置して、二次電池１００の初期充電を行うことができた。従って、本実施形態では、初期充電工程を迅速に、効率良く行うことができた。

（充放電工程）
次に、図９〜図１１に示すように、初期充電工程終了後、二次電池１００を、制限治具２００に配置した状態のまま、充放電装置４００に装着し、二次電池１００に充放電を施した。ここで、本実施形態にかかる充放電装置４００について、図９、図１０を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の充放電装置４００は、充電装置３００と比較して、第１，第２端子ユニット（詳細には、正極用端子及び負極用端子の数）、及び図示しない電源装置を変更し、冷却ユニット４９０を追加した点が異なり、その他の部分については、ほぼ同様である。従って、ここでは、充電装置３００と異なる点を中心に説明し、同様な部分については、説明を省略または簡略化する。

充放電装置４００は、図９、図１０に示すように、充電装置３００と同様のフレーム３８０、及び制限治具載置部材３７０と、充電装置３００と異なる第１端子ユニット４０１、第２端子ユニット４０２、及び図示しない電源装置と、冷却ユニット４９０とを備えている。

このうち、第１端子ユニット４０１は、図１０に示すように、充電装置３００の第１端子ユニット３０１に、正極用端子４２０及び負極用端子４１０を追加したものである。正極用端子４２０は、正極用端子３２０と同等品であり、負極用端子３１０と正極用端子３２０との間に、合計５０ヶ、図中紙面に直交する方向に一列に並んで配置されている。この正極用端子４２０は、正極用端子３２０と同様に、第１端子保持部材４５０の貫通孔４５１に挿通されて、コイルバネ３１５及び止めナット３１４と共に、第１端子保持部材４５０に設けられている。すなわち、正極用端子４２０は、正極用端子４２０の軸線方向（図１０において左右方向）に、弾性的に移動可能とされつつ、第１端子保持部材４５０に固定されている。この正極用端子４２０は、二次電池１００を配置した制限治具２００を制限治具載置部材３７０に載置したとき、図中右側の列に位置する二次電池１００の第１正極端子１４０ｂと対向する位置に設けられている。

負極用端子４１０は、負極用端子３１０と同等品であり、正極用端子３２０の下方に、合計５０ヶ、図１０において、紙面に直交する方向に一列に並んで配置されている。この負極用端子４１０も、負極用端子３１０と同様に、第１端子保持部材４５０の貫通孔４５２に挿通されて、コイルバネ３１５及び止めナット３１４と共に、第１端子保持部材４５０に設けられている。すなわち、負極用端子４１０も、負極用端子４１０の軸線方向（図１０において左右方向）に、弾性的に移動可能とされつつ、第１端子保持部材４５０に固定されている。この負極用端子４１０は、二次電池１００を配置した制限治具２００を制限治具載置部材３７０に載置したとき、図中右側の列に位置する二次電池１００の第３側壁部１１１ｅ（負極）と対向する位置に設けられている。

また、第２端子ユニット４０２は、図１０に示すように、充電装置３００の第２端子ユニット３０２に、正極用端子４２０及び負極用端子４１０を追加したものである。具体的には、第１端子ユニット４０１と同様に、正極用端子４２０が、合計５０ヶ、負極用端子３１０と正極用端子３２０との間の位置で、コイルバネ３１５及び止めナット３１４と共に、第２端子保持部材４６０に設けられている。詳細には、この正極用端子４２０は、二次電池１００を配置した制限治具２００を制限治具載置部材３７０に載置したとき、図中左側の列に位置する二次電池１００の第１正極端子１４０ｂと対向する位置に設けられている。

さらに、負極用端子４１０が、合計５０ヶ、正極用端子３２０の下方の位置で、コイルバネ３１５及び止めナット３１４と共に、第２端子保持部材４６０に設けられている。詳細には、この負極用端子４１０は、二次電池１００を配置した制限治具２００を制限治具載置部材３７０に載置したとき、図中左側の列に位置する二次電池１００の第３側壁部１１１ｅ（負極）と対向する位置に設けられている。

また、冷却ユニット４９０は、図示しない電動ファンを有しており、図１０において、制限治具２００に配置された二次電池１００に対し、上方から下方、または下方から上方に向かって冷却風を送ることができるように構成されている。充放電中、この冷却ユニット４９０により冷却風を送風することで、充放電に伴う二次電池１００の温度上昇を、抑制することができる。
ところで、図４（ａ）に示すように、制限治具２００のうち、膨張制限部材２５０の側壁部２５１、及び膨張制限部材２６０の側壁部２６１には、それぞれ、図中紙面に直交する方向に貫通する通風路２５５，２６５が設けられている。従って、図５（ａ）を参照するとわかるように、制限治具２００に配置された二次電池１００の上方から下方（図中紙面手前から奥に向かう方向）、または下方から上方（図中紙面奥から手前に向かう方向）に向かって流れる冷却風を、通風路２５５，２６５内にも流すことができるので、二次電池１００を適切に冷却することができる。

なお、図示を省略しているが、第１，第２端子ユニット４０１，４０２の正極用端子４２０及び負極用端子４１０は、それぞれ、正極用端子３２０及び負極用端子３１０と同様に、接続ケーブルにより、図示しない電源装置に接続されている。

次に、本実施形態の充放電工程について、詳細に説明する。まず、１００ヶの二次電池１００を配置した制限治具２００を、充電装置３００（第１処理装置に相当する）から取り外した後、１００ヶの二次電池１００を制限治具２００に配置した状態のまま、図９、図１０に示すように、充放電装置４００の制限治具載置部材３７０に載置する。次いで、制限治具２００を載置した制限治具載置部材３７０と、第１端子ユニット４０１とを、レール部材３８１，３８２に沿って、第２端子ユニット４０２側に移動させる。次いで、図１１に示すように、第１端子ユニット４０１及び制限治具２００を載置した制限治具載置部材３７０を、所定の位置にまで移動させた後、フレーム３８０に立設された柱状部材３８５と、第１端子ユニット４０１の当接部３５４との間に、固定部材３８８を介在させて、第１端子ユニット４０１を所定の位置で固定する。

これにより、図１１に示すように、第１端子ユニット４０１に５０ヶずつ設けられた負極用端子３１０，４１０を、制限治具２００に配置された二次電池１００のうち、図中右側の列に位置する５０ヶの二次電池１００の第３側壁部１１１ｅ（負極）に、それぞれ、弾性的に押圧しつつ接続させることができる。これと共に、第１端子ユニット４０１に５０ヶずつ設けられた正極用端子４２０，３２０を、制限治具２００に固定された二次電池１００のうち、図中右側の列に位置する５０ヶの二次電池１００の第１，第２正極端子１４０ｂ，１４０ｃに、それぞれ、弾性的に押圧しつつ接続させることができる。

さらに、このとき、第２端子ユニット４０２に５０ヶずつ設けられた負極用端子３１０，４１０を、制限治具２００に配置された二次電池１００のうち、図中左側の列に位置する５０ヶの二次電池１００の第３側壁部１１１ｅ（負極）に、それぞれ、弾性的に押圧しつつ接続させることができる。これと共に、第２端子ユニット４０２に５０ヶずつ設けられた正極用端子４２０，３２０を、制限治具２００に固定された二次電池１００のうち、図中左側の列に位置する５０ヶの二次電池１００の第１，第２正極端子１４０ｂ，１４０ｃに、それぞれ、弾性的に押圧しつつ接続させることができる。

次いで、図示しない電源装置を用いて、それぞれの二次電池１００に、充放電を繰り返し行った。具体的には、２〜５Ｃの電流でＳＯＣ１００％まで充電を施し、その後、５Ｃの電流で電池電圧が１．０Ｖになるまで放電する充放電サイクルを、数十サイクル繰り返し行った。その後、図１１に示す状態の充放電装置４００から、固定部材３８８を取り外し、第１端子ユニット４０１及び制限治具２００を載置した制限治具載置部材３７０を、元の位置（図１０に示す位置）にまで移動させた。次いで、制限治具２００を、二次電池１００を配置した状態のまま、制限治具載置部材３７０から取り外した。

ところで、二次電池１００を配置した制限治具２００を、充電装置３００から取り外した後、本実施形態の充放電工程では、二次電池１００を制限治具２００に配置した状態のまま、充放電装置４００に装着し、充放電を行っている。従って、充電装置から個別に取り出した二次電池を、充放電装置に個別に装着する手法に比べて、移し換えの手間がかからないので、迅速に、二次電池１００を充放電装置４００に装着して、充放電を行うことができた。しかも、初期充電工程に用いた制限治具２００を、充放電工程にも用いているため、各工程専用の制限治具を用いる場合に比べて、低コストである。

また、本実施形態の充放電工程では、上述のように、二次電池１００を制限治具２００に配置し固定した状態（具体的には、電池ケース１１０の膨張を、最も膨張する傾向にある第１側壁部１１１ｃ及び第２側壁部１１１ｄについて制限した状態）で、充放電を行っている。このため、充放電時における電池ケース１１１の膨張を、適切に抑制することができ、電池ケース１１０の歪みや、電解液の漏れなどを防止することができた。

その上、充放電装置４００の負極用端子３１０，４１０と、正極用端子４２０，３２０とを、それぞれ、二次電池１００の第３側壁部１１１ｅ（負極）と、第１，第２正極用端子１４０ｂ，１４０ｃに、弾性的に押圧しつつ接続させている。これにより、充放電中、充放電装置４００の負極用端子３１０，４１０及び正極用端子４２０，３２０と、二次電池１００の第３側壁部１１１ｅ（負極）及び第１，第２正極用端子１４０ｂ，１４０ｃとの接続不良を防止でき、二次電池１００の充放電を適切に行うことができた。

さらに、本実施形態の充放電工程では、充放電終了後、二次電池１００の内圧の高低に拘わらず、いつでも、二次電池１００を配置した制限治具２００を、制限治具載置部材３７０から取り外すことができた。従って、充放電終了後、二次電池１００の内圧が低下するのを待つことなく、制限治具２００に二次電池１００を配置した状態のまま、この制限治具２００を、充放電装置４００（第２処理装置に相当する）から取り外すことができた。

このため、充放電が終了した後、二次電池の内圧が低下するのを待って（二次電池の膨張が収まるのを待って）、二次電池を充放電装置から取り外す手法に比べて、充放電工程の工程時間を短縮することができた。しかも、充放電が終了した後（二次電池１００を配置した制限治具２００を、制限治具載置部材３７０から取り外した後）、直ちに、別の（新たな）二次電池１００を配置した制限治具２００を、制限治具載置部材３７０に載置して、二次電池１００の充放電を行うことができた。従って、本実施形態では、充放電工程を迅速に、効率良く行うことができた。

（エージング工程）
次に、エージング工程に進み、充放電を施した二次電池１００を、３５〜６０℃の範囲内の略一定温度に保持された恒温室内に、５〜１０日間にわたり安置した。具体的には、１００ヶの二次電池１００を配置した制限治具２００を、充放電装置４００から取り外した後、１００ヶの二次電池１００を制限治具２００に配置した状態のまま、約４０℃に保持された恒温室内に配置し、５〜１０日間にわたり安置した。

ところで、一般に、二次電池の温度が高温となるエージング工程においても、電池の内圧が上昇するため、電池ケースが膨張する虞がある。これに対し、本実施形態のエージング工程では、上記のように、二次電池１００を制限治具２００に配置し固定した状態（具体的には、電池ケース１１０の膨張を、最も膨張する傾向にある第１側壁部１１１ｃ及び第２側壁部１１１ｄについて制限した状態）で、エージングを行っている。これにより、エージング工程においても、電池ケース１１１の膨張を適切に抑制することができ、電池ケース１１０の歪みや、電解液の漏れなどを防止することができた。

しかも、１００ヶの二次電池１００を配置した制限治具２００を、充放電装置４００から取り外した後、１００ヶの二次電池１００を制限治具２００に配置した状態のまま、恒温室内に配置している。このように、二次電池を、充放電装置から取り外し、エージング用の機器に移載する必要がないため、エージング工程を迅速に行うことができた。さらには、初期充電工程及び充放電工程に用いた制限治具２００を、エージング用の治具としても用いているため、各工程専用の治具を用いる場合に比べて、低コストである。

次いで、１００ヶの二次電池１００を配置した制限治具２００（図５参照）を、恒温室から取り出した後、制限治具２００から二次電池１００を取り出した。具体的には、制限治具２００の締結ボルト２４０を緩めることにより、側板２１０と側板２２０との間隙を拡げつつ、二次電池１００の第１側壁部１１１ｃ、第２側壁部１１１ｄと、膨張制限部材２５０，２６０とを離間させた。その後、制限治具２００の電池収容部Ｓ内（図４参照）から、１００ヶの二次電池１００を取り出した。その後、所定の工程を経て、図１に示す二次電池１００が完成する。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態では、ニッケル水素蓄電池（二次電池１００）の製造方法について説明したが、本発明の初期充電工程、充放電工程、及びエージング工程は、ニッケル水素蓄電池に限らず、他の二次電池（リチウムイオン電池など）についても、適用することができる。具体的には、二次電池を制限治具２００に配置した状態のまま、初期充電工程、充放電工程、エージング工程を行うことにより、各工程を迅速に行うことができ、二次電池の生産性を高めることができる。

また、本実施形態では、角形の二次電池１００の製造方法について説明したが、本発明の初期充電工程、充放電工程、及びエージング工程は、角形の二次電池に限らず、他の形状の二次電池（例えば、円筒形状）についても、適用することができる。但し、二次電池の形状に合わせて、制限治具２００の膨張制限部材２５０，２６０の形状を適宜変更して用いるようにすれば、各工程において、適切に二次電池の膨張を抑制することができる。しかも、二次電池を制限治具に配置した状態のまま、初期充電工程、充放電工程、エージング工程を行うことができるので、各工程を迅速に行うことができ、二次電池の生産性を高めることができる。

また、本実施形態では、金属製の電池ケース１１０を備える二次電池１００の製造方法について説明したが、本発明の初期充電工程、充放電工程、及びエージング工程は、金属製の電池ケースを備える二次電池に限らず、他の部材（例えば、樹脂製）の電池ケースを備える二次電池についても、適用することができる。
また、本実施形態では、二次電池１００を、５０ヶずつ２列に並べて配置できる制限治具２００を用いて、初期充電工程、充放電工程、及びエージング工程を行った。しかしながら、制限治具に配置できる二次電池の数は、いくつであっても良く、また、制限治具に二次電池を配置する形態も、いずれの形態であっても良い。

実施形態にかかる二次電池１００の正面図である。 実施形態にかかる二次電池１００の側面図である。 実施形態にかかる二次電池１００の断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図に相当する。 実施形態にかかる制限治具２００を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。 制限治具２００に二次電池１００を配置し固定した状態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。 実施形態にかかる充電装置３００（二次電池１００を配置した制限治具２００を含む）の上面図である。 実施形態にかかる充電装置３００（二次電池１００を配置した制限治具２００を含む）を示す図であり、図６のＢ矢視図に相当する。 二次電池１００に初期充電を施しているときの様子を示す図である。 実施形態にかかる充放電装置４００（二次電池１００を配置した制限治具２００を含む）の上面図である。 実施形態にかかる充放電装置４００（二次電池１００を配置した制限治具２００を含む）を示す図であり、図９のＣ矢視図に相当する。 二次電池１００に充放電を施しているときの様子を示す図である。

符号の説明

１００ 二次電池
１１０ 電池ケース
１１１ｃ 第１側壁部（最大壁部）
１１１ｄ 第２側壁部（最大壁部）
１１１ｅ 第３側壁部（負極）
１４０ｂ 第１正極端子
１４０ｃ 第２正極用端子
２００ 制限治具
３００ 充電装置（第１処理装置）
３１０，４１０ 負極用端子
３２０，４２０ 正極用端子
４００ 充放電装置（第２処理装置）

Claims (12)

1. 発電要素と、これを収容する電池ケースとを備える二次電池の製造方法であって、
   上記電池ケースに生じる膨張を少なくとも上記電池ケースの一部について制限する制限治具であって、当該制限治具に上記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、上記二次電池に充電及び放電の少なくともいずれかの処理を施す処理装置から取り外し可能に構成された制限治具に、上記二次電池が配置され、且つ、この制限治具が上記処理装置に装着された状態で、上記二次電池に充電及び放電の少なくともいずれかの処理を施し、
   上記処理が終了した後、上記制限治具に上記二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を上記処理装置から取り外す
   処理工程を備える
   二次電池の製造方法。
2. 発電要素と、これを収容する電池ケースとを備える二次電池の製造方法であって、
   上記電池ケースに生じる膨張を少なくとも上記電池ケースの一部について制限する制限治具であって、当該制限治具に上記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず充放電装置から取り外し可能に構成された制限治具に、上記二次電池が配置され、且つ、この制限治具が充放電装置に装着された状態で、上記二次電池に充放電を施し、
   充放電が終了した後、上記制限治具に上記二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を上記充放電装置から取り外す
   充放電工程を備える
   二次電池の製造方法。
3. 請求項２に記載の二次電池の製造方法であって、
   前記充放電工程の前に、未充電状態の二次電池に初期充電を施す初期充電工程を備え、
   前記制限治具は、当該制限治具に上記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず充電装置からも取り外し可能に構成されてなり、
   上記初期充電工程では、
   上記二次電池が前記制限治具に配置され、且つ、この制限治具が上記充電装置に装着された状態で、上記二次電池に初期充電を施し、
   初期充電が終了した後、上記制限治具に上記二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を上記充電装置から取り外し、
   前記充放電工程では、
   上記充電装置から取り外した上記制限治具に上記二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を前記充放電装置に装着して、前記充放電を施す
   二次電池の製造方法。
4. 請求項２または請求項３に記載の二次電池の製造方法であって、
   前記充放電工程の後、前記二次電池を、前記制限治具に配置した状態のまま、所定期間にわたり、高温雰囲気下に安置するエージング工程を備える
   二次電池の製造方法。
5. 請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法であって、
   前記充放電装置は、前記二次電池の正極と接続する正極用端子と、上記二次電池の負極と接続する負極用端子と、を有し、
   前記充放電工程では、上記正極用端子を、上記二次電池の正極に押圧しつつ接続させると共に、上記負極用端子を、上記二次電池の負極に押圧しつつ接続させて、充放電を施す
   二次電池の製造方法。
6. 発電要素と、これを収容する電池ケースとを備える二次電池に関し、上記電池ケースに生じる膨張を少なくとも上記電池ケースの一部について制限する制限治具であって、
   当該制限治具に上記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、上記二次電池に充電及び放電の少なくともいずれかの処理を施す第１処理装置から取り外し可能に構成されてなる
   制限治具。
7. 請求項６に記載の制限治具であって、
   当該制限治具に前記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、上記二次電池に充電及び放電の少なくともいずれかの処理を施す第２処理装置からも、取り外し可能に構成されてなる
   制限治具。
8. 発電要素と、これを収容する電池ケースとを備える二次電池に、充放電を施す二次電池の充放電装置であって、
   上記電池ケースに生じる膨張を少なくとも上記電池ケースの一部について制限する制限治具に、上記二次電池が配置され、且つ、この制限治具が当該充放電装置に装着された状態で、上記二次電池に充放電を施した後、
   上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、上記制限治具に上記二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を当該充放電装置から取り外し可能に構成されてなる
   二次電池の充放電装置。
9. 請求項８に記載の二次電池の充放電装置であって、
   前記二次電池の正極を、押圧しつつ接続する正極用端子と、
   上記二次電池の負極を、押圧しつつ接続する負極用端子と、を備える
   二次電池の充放電装置。
10. 請求項８または請求項９に記載の二次電池の充放電装置であって、
    前記制限治具は、
    当該制限治具に前記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、充電装置から取り外し可能に構成された制限治具であり、
    前記充放電装置は、
    上記制限治具に前記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、この制限治具を当該充放電装置に着脱可能に構成されてなる
    二次電池の充放電装置。
11. 発電要素と、これを収容する電池ケースとを備える二次電池に、充電を施す二次電池の充電装置であって、
    上記電池ケースに生じる膨張を少なくとも上記電池ケースの一部について制限する制限治具に、上記二次電池が配置され、且つ、この制限治具が当該充電装置に装着された状態で、上記二次電池に充電を施した後、
    上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、上記制限治具に上記二次電池を配置した状態のまま、この制限治具を当該充電装置から取り外し可能に構成されてなる
    二次電池の充電装置。
12. 請求項１１に記載の二次電池の充電装置であって、
    前記制限治具は、当該制限治具に前記二次電池を配置した状態で、上記二次電池の内圧の高低に拘わらず、この制限治具を充放電装置に着脱可能に構成された制限治具である
    二次電池の充電装置。

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