JP2010212176A - Contact pin device and battery holder for test using it - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電気二重層キャパシタ等の電池の充放電試験の際に用いる電池ホルダに関する。 The present invention relates to a battery holder used in a charge / discharge test of a battery such as an electric double layer capacitor.
電気二重層キャパシタおよび電池等は、円筒形のものもあるが、扁平形(角形)およびラミネート形など独特の形状を持っているものがある。偏平形(角形)は、電極板とセパレータを交互に重ね合わせ、偏平形(角形)のアルミケースに収納して密封したものである。ラミネート形は積層数を少なくして、アルミラミネートフィルムで密封したもので、薄型形状になっている。これら扁平形(角形)およびラミネート形キャパシタは、薄板を細長く形成した一対の電極タブを有している。これら一対の電極タブは、電池本体の一辺から2本平行に延びているもの(平行形)が普通であるが、大型のものでは電池本体の対向する2辺から一本ずつ反対方向に伸びているもの(アキシャル形)もある。 Some electric double layer capacitors and batteries have a cylindrical shape, but some have a unique shape such as a flat shape (square shape) and a laminate shape. The flat shape (square shape) is formed by alternately stacking electrode plates and separators and storing them in a flat shape (square shape) aluminum case. The laminate shape is a thin shape with a reduced number of layers and sealed with an aluminum laminate film. These flat (rectangular) and laminated capacitors have a pair of electrode tabs in which thin plates are formed to be elongated. These pair of electrode tabs usually extend in parallel from one side of the battery body (parallel type), but in large-sized ones, they extend in opposite directions one by one from the two opposite sides of the battery body. Some are (axial type).
このような薄型形状の電極タブを持つものでは、充放電等の性能試験を行う場合、従来、電極タブをワニ口クリップで咥えて試験装置に接続していた。しかしこの方法は、電極タブの間隔の大小に拘わらずテストができて便利であるが、クリップが外れやすく、また、電極タブの表面が傷ついたり、折れ曲がってしまうなどの問題があった。 In the case of performing a performance test such as charging / discharging with such a thin electrode tab, conventionally, the electrode tab is held by a crocodile clip and connected to a test apparatus. However, this method is convenient because the test can be performed regardless of the distance between the electrode tabs, but there are problems such that the clip is easily detached and the surface of the electrode tab is damaged or bent.
そこで、従来、特許文献1に示すように、平行形の電極タブを、開閉自在な一対の顎の間に咥えるようにしたものが知られている。しかし、アキシャル形の電池では、両方の電極タブを電極でしっかりと咥えてしまうと、充放電中の温度変動によって電池本体が収縮したような場合、電池にストレスを与えて電池の液漏れなどを招くことがある。また、電極タブが反っていて、電池を含む平面から逸脱していることがあり、このような電極タブを電池にストレスを与えずにしっかり咥えることは容易でない。
Therefore, conventionally, as shown in
この発明は、電気二重層キャパシタ式などの電池の薄板状の電極タブを、確実に、しかも電池本体にストレスを与えないよう咥えることができる接触ピン装置および試験用電池ホルダを提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a contact pin device and a test battery holder capable of securely holding a thin plate electrode tab of a battery such as an electric double layer capacitor type so as not to give stress to the battery body. Let it be an issue.
この発明に係る接触ピン装置は、軸体の先端に押圧板を一体に有する接触ピンと、その軸体より大きな径の穴を有する支持板と、その穴に通した接触ピンの軸体の突端に設けたぬけ止め用のストッパと、支持板と押圧板の間に縮設したコイルスプリングからなる。このように支持板に明けた穴より軸体の径が小さいので、支持板に対して接触ピンがいずれの方向にも傾くことができるので、電池から延びる電極タブが反っていても、押圧板がその反りに合わせて傾いてその電極タブを咥えることができる。 The contact pin device according to the present invention includes a contact pin integrally having a pressing plate at a tip end of a shaft body, a support plate having a hole having a diameter larger than that of the shaft body, and a protruding end of the shaft body of the contact pin passing through the hole. It consists of a stopper for preventing the provided slip and a coil spring that is contracted between the support plate and the pressing plate. Since the diameter of the shaft body is smaller than the hole opened in the support plate in this way, the contact pin can tilt in any direction with respect to the support plate, so even if the electrode tab extending from the battery is warped, the pressing plate Can be tilted in accordance with the warp to hold the electrode tab.
接触ピン装置のストッパは、好ましくは円錐状に形成し、先端側を押圧板の方向に向けて設ける。このように構成すると、スプリングの力でで円錐ストッパが支持板の穴の中に押しやられ、接触ピンの軸線が支持板の穴の中心線上に来るので、正しい姿勢で電極タブを挟持することができる。 The stopper of the contact pin device is preferably formed in a conical shape and is provided with the tip side facing the direction of the pressing plate. With this configuration, the conical stopper is pushed into the hole of the support plate by the force of the spring, and the axis of the contact pin comes on the center line of the hole of the support plate, so that the electrode tab can be clamped in the correct posture. it can.
さらに、この発明に係る試験用電池ホルダは、板状電池の両サイドから互いに反対方向に延びる、薄板を細長く形成した左右一対の電極タブを咥えるための試験用電池ホルダであって、それぞれが開閉自在に枢支された上顎と下顎からなる左右一対の顎体を有し、各顎体の上下各顎に、請求項1または2に記載の接触ピン装置をそれぞれ設け、該顎体を閉じたとき、上下の該接触ピン装置の該押圧板で該電極タブを挟み込むようにしたこと特徴とする。このように上下の顎のそれぞれに接触ピン装置を設け、それらの押圧板の間に電極ピンを挟み込むようにしたので、電池から延びる電極タブが反っていても、上下の押圧板がその反りに合わせて傾いてその電極タブを確実に咥えることができる。また、大きな接触面積を得られ、接触部の電気抵抗を小さくすることができる。さらには、温度変化で電池が収縮したような場合、電極タブを咥えている上下の接触ピンが傾くことにより、電極タを無理に引っ張ることがなく、電池に過大なストレスを与えない。
Furthermore, the test battery holder according to the present invention is a test battery holder for holding a pair of left and right electrode tabs extending in opposite directions from both sides of the plate-like battery, each having a thin plate formed into an elongated shape. It has a pair of left and right jaws composed of an upper jaw and a lower jaw pivotally supported so as to be openable and closable, and each of the upper and lower jaws of each jaw body is provided with the contact pin device according to
この発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1に示すように、この試験用電池ホルダは、基台1の上に左右一対の顎体2を有し、顎体のそれぞれは接触ピン装置を備えている。電気二重層キャパシタなどの測定しようとする電池4は左右の顎体2の間に設けた電池台5の上に置き、電池の両サイドから互いに反対方向に延びる左右の電極タブ4aの各々を、顎体の接触ピン装置3で挟持して充放電特性の測定を行うようになっている。なお、測定中の電池の温度はサーミスタ(図示しない。)で計測する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, this test battery holder has a pair of left and
図2にも示すように、左右の顎体2の各々は、いずれも樹脂製の細長い板から成る上顎10aと下顎10bからなり、これらが蝶番11を介して開閉自在に枢支されている。下顎10bは基台1に水平固定されている。前記蝶番11にはスプリング11aが組み込んであり、その働きで上顎10aは普段、垂直に開いた状態に付勢される。顎体2を閉じた状態に保持するために、上10a顎の先に、蝶番12を介してフック13が取り付けてある。蝶番12にはスプリング14が組み込んであり、その働きでフック13が内向きに付勢されている。上顎10aを下顎10bに押しつけると、フック13は、下顎10bの先端に形成されている傾斜部15を乗り越えて下顎の下面に係合し、顎体を閉じた状態に保持する。他方、この状態からフック13を外してやると、蝶番11に組み込んであるスプリング11aの力で顎体2が開く。
As shown also in FIG. 2, each of the left and
次に顎体2に取り付けられる接触ピン装置3について説明すると、図3に示すように、該装置は、接触ピン20、圧縮ばね21および支持板22から構成される。接触ピン20は黄銅等の金属で作られており、円盤状の押圧部20aと、その押圧部の中心から一体に延びる軸体20bからなっており、軸体20bには一端から同軸のねじ穴23があけてある。支持板22は金属等でできており、中心に穴22aが開いている。この穴22aの直径は、後でも詳しく述べるが、接触ピンの軸体20bの直径より大きくしてある。
Next, the
この接触ピンの軸体20bに圧縮コイルばね21を通し、ばねを押し縮めるようにして、支持板の穴22aに通し、抜け止めのストッパ(ワッシャー)24を嵌めてから、軸端のねじ穴23にビス25を螺合して締め付ける。なお、ビス25の頭とストッパ24の間には、電線26に繋がるラグピース27およびスプリングワッシャー28を入れてビス25によって同時に締め付ける。
このようにして構成される接触ピン装置3を顎体2に取り付けるために、上顎10aと下顎10bのそれぞれ中央部に穴30を形成しておき、その穴から接触ピン20が顎10a、10bの内側に突出するように、接触ピン20の支持板22を上下の顎10a、10bにねじ止めする(図1)。
A
In order to attach the
この装置を使用するときは、図1に示すように、試験をすべき電池4を電池台5の上に載せ、電池の両サイドからそれぞれ外側に突出する電極タブ4aを、左右の顎体2のそれぞれの下顎10bの接触ピン20の上に置く。次いで、図2に示すように、左右の顎体のそれぞれの上顎10aを閉じてフック13を掛ける。こうすると、図4に示すように、圧縮ばね21が収縮して電極タブ4aを上下の接触ピン20で挟持する。この状態で、各接触ピン20から延びる電線26を介して電池の充放電試験を行う。
When this apparatus is used, as shown in FIG. 1, the
なお、上下の顎10a、10bにそれぞれ設けられている接触ピン20は、一方を充放電電流を流す電流端子として使用し、他方の接触ピンは電圧を計測するための電圧端子として利用する。こうすれば、電圧端子側には大きな電流が流れないので、たとえ接触抵抗があっても、大きな電圧効果が起こらず、正確な電圧測定ができる。
Note that one of the
次に接触ピンの働きを説明する。前述のように、接触ピン20が通っている支持板22の穴22aは、接触ピン20の軸体20bの直径より大きく形成してあるが、圧縮ばね21で付勢されているので、図4に示すように、接触ピン22は普段、傾くことなく支持板22および顎10a、10bに対しては垂直な姿勢を保つ。したがって、電池4から水平に延びている電極タブ4aを、そのまま、水平の状態で挟み込むことができる。
Next, the function of the contact pin will be described. As described above, the
電極タブ4aが電池から水平に延びないで、図5に示すように上下いずれかの方向に傾いた状態で延びている場合では、この傾いた電極タブを上下の接触ピン20で咥えようとすると、押圧部の一周辺部がまず電極タブに当たるので、押圧ピン20は自ら傾いて、押圧部20aの全面が電極タブに密着するような姿勢をとる。このため、図5に示すように、上下の接触ピンの押圧部20aはその全面で電極タブ4aをしっかりと咥えることができ、接触抵抗を小さく保つことができる。また、このように、このように、傾いている電極タブを、そのままの状態で挟持するので、電極タブの付け根には無理な力が生じない。
In the case where the
このように、接触ピンが通っている支持板中央の穴を接触ピンの軸体の直径より大きく形成するだけで、傾いている電極タブもうまく咥えることができるのであるが、反面、使用中、接触ピンが支持板の穴の中心線から偏倚してしまって、接触ピンがスムースに動かなくなることがある。この問題を解決するために、図3の抜け止めストッパ24を、図6のように円錐体状のストッパ31に代えることができる。円錐ストッパは、支持板22の穴22aの中を通り抜けできない大きさを有し、先端側(小径側)を軸体20bに向けて取り付ける。この円錐ストッパは、圧縮ばね21の力で支持板22の穴22aの中に引き込まれるので、円錐ストッパ共々、接触ピン20はいつも穴の中心に自動復帰することができる。
In this way, by simply forming a hole in the center of the support plate through which the contact pin passes larger than the diameter of the shaft body of the contact pin, it is possible to obtain a tilted electrode tab well. The contact pin may deviate from the center line of the hole in the support plate, and the contact pin may not move smoothly. In order to solve this problem, the
2 顎体
3 接触ピン装置
4 電池
4a 電極タブ
10a 上顎
10b 下顎
20 接触ピン
20a 押圧部
20b 軸体
21 圧縮ばね
22 支持板
22a 穴
24 抜け止めストッパ
31 円錐状ストッパ
2
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