JP2012190620A - 電池拘束装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間でスタックを拘束できる電池拘束装置を提供する。
【解決手段】交互に積層される複数の電池Ｗ１・Ｗ１・・・および複数のスペーサＷ２・Ｗ２・・・を有するスタックＷを支持し、スタックＷに対して、可動プレスヘッド１２にて後方向に所定の荷重を印加した状態で、スタックＷを拘束する電池拘束装置１０であって、スタックＷと接触し、スタックＷを振動させる可動プレスヘッド１２を具備し、可動プレスヘッド１２にてスタックＷを振動させた状態で、可動プレスヘッド１２にてスタックＷに対して荷重を印加する。
【選択図】図５

Description

本発明は、交互に積層される複数の電池および複数のスペーサを有するスタックに対して、積層方向に所定の荷重を印加した状態で、スタックを拘束する電池拘束装置に関する。

従来から、自動車等において、略板状に形成される複数の電池（リチウム電池等の二次電池）および複数のスペーサ（樹脂枠等）を、その厚み方向に沿って交互に積層し、外側より拘束することで構成されるスタックが使用されている。
このようなスタックの製造に用いられる電池拘束装置は、スタックを支持し、当該スタックに対して油圧シリンダ等により所定の荷重を印加して、各電池の電極およびセパレータに浸透し過ぎた電解液を排液している（搾り出している）。

スタックは、時間の経過に伴って、印加された荷重が抜けて圧縮量が減少する（荷重抜けが発生する）可能性がある。荷重抜けは、前記電解液を排液しきれていない場合等に発生する。

特許文献１に開示される技術では、図１６に示すように、狙い荷重Ｎ（拘束時に印加する荷重）の二倍の荷重２Ｎを印加して一定時間だけ保持し、その後、一旦荷重の印加を停止する。特許文献１に開示される技術では、このような荷重２Ｎの印加、保持、および停止を複数回行う。そして、最後に荷重２Ｎを印加して保持した後に狙い荷重Ｎを印加し、狙い荷重Ｎを印加した状態でスタックを拘束する。
特許文献１に開示される技術は、荷重の印加を複数回繰り返すことにより、電解液の排液を促進するものである。

しかし、特許文献１に開示される技術では、複数回の荷重印加、保持、および停止を行う構成であるため、スタックに対して荷重を印加してからスタックを拘束するまでに要する時間が長くなってしまう。つまり、短時間でスタックを拘束できない。

このため、スタックを製造する生産設備にて、特許文献１に開示される技術を用いて電池拘束工程（スタックに対して荷重を印加した状態で、スタックを拘束する工程）を行った場合、電池拘束工程に設定されるサイクルタイム内に収まらない可能性がある。
この場合、電池拘束工程を行う電池拘束装置を生産設備に複数台設置し、電池拘束工程を並列して行う必要がある。従って、スタックを製造する設備に要するコストが増大してしまう。

特開２００５−３３９９２９号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、短時間でスタックを拘束できる電池拘束装置を提供するものである。

請求項１においては、交互に積層される複数の電池および複数のスペーサを有するスタックを支持し、前記スタックに対して、荷重印加手段にて前記積層方向に所定の荷重を印加した状態で、前記スタックを拘束する電池拘束装置であって、前記スタックと接触し、前記スタックを振動させる振動発生手段を具備し、前記振動発生手段にて前記スタックを振動させた状態で、前記荷重印加手段にて前記スタックに対して荷重を印加する、ものである。

請求項２においては、前記スタックに対して荷重を印加するときに、前記振動発生手段にて前記スタックを共振させる、ものである。

請求項３においては、前記振動発生手段は、前記スタックの前記積層方向一端側から他端側までの範囲で、前記スタックと接触する、ものである。

請求項４においては、前記振動発生手段は、前記各電池および各スペーサの位置ずれ方向に対応する方向に沿って、前記スタックを振動させる、ものである。

本発明は、スタックに対して一回だけ荷重を印加する構成であるため、短時間でスタックを拘束できる、という効果を奏する。

電池拘束装置の全体的な構成を示す斜視図。 同じく平面図。 電池拘束装置の動作を示すフロー図。 スタックの共振周波数を特定し、可動プレスヘッドにフィードバックする状態を示す斜視図。 スタックを振動させた状態で、スタックに対して荷重を印加する状態を示す斜視図。 スタックに対する荷重印加が完了した状態を示す平面図。 電池拘束装置の荷重印加パターンを示す図。 電極の凹部を示す図。（ａ）斜視図。（ｂ）断面図。 ｆｓ曲線を示す図。 各電池および各スペーサの左右方向の位置ずれを示す平面図。（ａ）全体的に湾曲した状態を示す図。（ｂ）全体的に傾斜した状態を示す図。 振動方向の変形例を示す斜視図。（ａ）上下方向へスタックを振動させる図。（ｂ）前後方向へスタックを振動させる図。 電池拘束装置の第一変形例を示す斜視図。 電池拘束装置の第一変形例の動作を示すフロー図。 電池拘束装置の第二変形例を示す斜視図。 電池拘束装置の第二変形例の動作を示すフロー図。 従来の電池拘束装置の荷重印加パターンを示す図。

以下では、本実施形態の電池拘束装置１０について説明する。

なお、以下では、説明の便宜上、図１における紙面上下方向を基準として「電池拘束装置１０の上下方向」を規定する。また、図２における紙面上方向を左方向として「電池拘束装置１０の左右方向」を規定する。そして、図２における紙面右方向を前方向として「電池拘束装置１０の前後方向」を規定する。

図１および図２に示すように、電池拘束装置１０は、セットされたスタックＷに対して後方向に所定の荷重を印加した状態で、スタックＷを拘束するものである。

スタックＷは、略板状に形成される複数の電池Ｗ１・Ｗ１・・・（リチウム電池等の二次電池）および複数のスペーサＷ２・Ｗ２・・・（樹脂枠等）を有する。
各電池Ｗ１・Ｗ１・・・および各スペーサＷ２・Ｗ２・・・は、それぞれその厚み方向に沿って交互に積層される。つまり、本実施形態では、後方向（または前方向）が積層方向となる。
スタックＷの積層方向両端部（つまり、スタックＷの前端部および後端部）には、それぞれスペーサＷ２・Ｗ２が配置される。

電池拘束装置１０は、固定プレスヘッド１１、可動プレスヘッド１２、および一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒを具備する。

固定プレスヘッド１１は、電池拘束装置１０にセットされたスタックＷの後方に固定的に配置され、スタックＷの後端部に位置するスペーサＷ２が押し当てられ、スタックＷに対して後方向に荷重を印加するときに、スタックＷをその後側より支持する。

可動プレスヘッド１２は、電池拘束装置１０にセットされたスタックＷの前方に位置し、油圧シリンダ等に連結されることにより、固定プレスヘッド１１に対して近接離間可能に構成される（図１および図２に示す矢印参照）。これにより、可動プレスヘッド１２を固定プレスヘッド１１に近接する方向へ移動することで、可動プレスヘッド１２によりスタックＷを押圧することが可能となっている。可動プレスヘッド１２は、振動発生機能を有する。

すなわち、可動プレスヘッド１２には、スタックＷを振動させるための市販のバイブレータ等が内蔵されている。可動プレスヘッド１２は、スタックＷと接触した状態で前記振動発生機能により振動することで、スタックＷを左右方向に振動させる（図４に示す矢印Ｘ１参照）。可動プレスヘッド１２は、その振動周波数を任意の周波数に変調可能に構成される。

このように、本実施形態の可動プレスヘッド１２は、スタックＷを左右方向に振動させる振動発生手段として機能する。

一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒは、それぞれスタックＷの左右両側方に位置し、スタックＷの前側から後側まで接触するように、適宜の長さ寸法が設定されている。つまり、一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒは、それぞれスタックＷの前側から後側までの範囲で、スタックＷに押し当てられ、スタックＷに対して後方向に荷重を印加するときに、スタックＷをその左右両側より支持する。
このような一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒは、それぞれスタックＷの変位を測定する測定機能を有する。

すなわち、一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒには、スタックＷの変位を測定するための市販の変位センサ等が内蔵されている。
可動プレスヘッド１２にて振動周波数を変調させながらスタックＷを左右方向に振動させた場合、スタックＷは、その共振周波数で振動させたときに、他の周波数で振動させたときよりも左右方向に大きく振動する。一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒは、このようなスタックＷの変位（振動度合いの変化量）を測定し、その測定値に基づいて、スタックＷの共振点となる共振周波数を特定する。

本実施形態の電池拘束装置１０では、スタックＷの共振点となる共振周波数を可動プレスヘッド１２にフィードバック可能となるように、左側の拘束用ガイド１３Ｌが可動プレスヘッド１２と通信可能に接続される。（図４に示す矢印Ｓ参照）。

電池拘束装置１０は、固定プレスヘッド１１および一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３ＲによってスタックＷを支持し、可動プレスヘッド１２によりスタックＷを後方向に押圧することで、スタックＷに対して後方向に所定の荷重を印加する。

このように、可動プレスヘッド１２は、スタックＷに対して後方向（積層方向）に所定の荷重を印加する荷重印加手段として機能する。

次に、電池拘束装置１０の動作について説明する。

なお、スタックＷは、その後端部に位置するスペーサＷ２が固定プレスヘッド１１に押し当てられた状態で、各電池Ｗ１・Ｗ１・・・および各スペーサＷ２・Ｗ２・・・がその厚み方向に沿って交互に積層されて、電池拘束装置１０にセットされるものとする。

まず、図２および図３に示すように、後端部のスペーサＷ２が固定プレスヘッド１１に当接した状態で電池拘束装置１０にセットされているスタックＷの左右側面に対して、一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒを押し当てて、一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３ＲによりスタックＷを左右両側から支持する（Ｓ１１０）。

一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３ＲをスタックＷに押し当てた後で、可動プレスヘッド１２をスタックＷの前端部に位置するスペーサＷ２に押し当てる（Ｓ１２０）。
このとき、電池拘束装置１０は、可動プレスヘッド１２をスタックＷに接触させるだけである。つまり、可動プレスヘッド１２による荷重の印加は行わない。

可動プレスヘッド１２をスタックＷに押し当てた後で、図３および図４に示すように、可動プレスヘッド１２にてプレ加振を開始する（Ｓ１３０）。

「プレ加振」とは、後述する荷重印加時にスタックＷを左右方向に振動させる動作（Ｓ１６０）を行う前に、スタックＷを左右方向に振動させる動作のことである。
プレ加振では、可動プレスヘッド１２により振動周波数を変調させながら、スタックＷを左右方向に振動させる（図４に示す矢印Ｘ１参照）。この際、一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒは、それぞれスタックＷの変位を測定する。
予め設定される所定の範囲まで振動周波数を変調させたとき、プレ加振は終了する。

プレ加振が終了した後で、一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒは、プレ加振時におけるスタックＷの変位の計測値に基づいて、スタックＷの共振周波数を特定する（Ｓ１４０）。すなわち、一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒは、プレ加振時のスタックＷの変位に基づいて、スタックＷの共振周波数を特定する。つまり、プレ加振時においてスタックＷの変位が最も大きかったときにスタックＷに印加されていた振動周波数を、スタックＷの共振周波数として特定する。

スタックＷの共振周波数を特定した後で、特定したスタックＷの共振周波数を、可動プレスヘッド１２にフィードバックする（Ｓ１５０、図４に示す矢印Ｓ参照）。

スタックＷの共振周波数を可動プレスヘッド１２にフィードバックした後で、図３および図５に示すように、可動プレスヘッド１２にてスタックＷの共振周波数でスタックＷを左右方向に振動させた状態で、可動プレスヘッド１２にてスタックＷに対して後方向に所定の荷重を印加する（Ｓ１６０、図５に示す矢印Ｐおよび矢印Ｘ２参照）。
すなわち、電池拘束装置１０は、スタックＷに対して荷重を印加するときに、可動プレスヘッド１２にてスタックＷを共振させる。

図３および図６に示すように、電池拘束装置１０は、可動プレスヘッド１２にてスタックＷに対して所定の荷重（スタックＷを拘束する際に印加する荷重、つまり狙い荷重）を印加したときに、当該荷重印加を保持した状態で、拘束用バンドにてスタックＷを拘束する（Ｓ１７０）。
これにより、スタックＷは、所定量だけ圧縮された状態で拘束される（図６に二点鎖線で示すスタックＷ参照）。

拘束用バンドにて拘束されるスタックＷは、このような荷重が印加されることで、各電池Ｗ１・Ｗ１・・・の電極Ｗ１０およびセパレータに浸透し過ぎた電解液が排液され（搾り出され）、その品質が向上する。

このように、電池拘束装置１０は、スタックＷに対して一回だけ荷重を印加する構成である。
従って、図７に示すように、電池拘束装置１０の荷重印加パターンＧ１は、スタックＷの共振周波数を可動プレスヘッド１２にフィードバックするまでの間（プレ加振開始からフィードバックまでの間）、スタックＷに対して荷重を印加しない。そして、スタックＷに対して荷重印加を開始した後は、印加荷重が増加していき、狙い荷重（図７に示す荷重Ｎ１）まで荷重を印加したときに、スタックＷを拘束する。

ここで、プレ加振を開始してからスタックＷの共振周波数を可動プレスヘッド１２にフィードバックするまでに要する時間は、従来技術にあるような、荷重の印加、保持、および停止を複数回行うために要する時間と比較して、短い時間である（図１６参照）。

このように、電池拘束装置１０は、スタックＷに対して一回だけ荷重を印加する構成であるため、従来技術にあるような荷重の印加、保持、および停止を複数回行う構成と比較して、スタックＷを拘束するまでに要する時間を短縮できる。つまり、より短時間でスタックＷを拘束できる。

このため、スタックＷを製造する生産設備に電池拘束装置１０を設置して、電池拘束工程（スタックＷに対して荷重を印加した状態で、スタックＷを拘束する工程）を行った場合でも、電池拘束工程に設定されるサイクルタイム内に収めることができる。
従って、電池拘束装置１０を生産設備に一台設置するだけで、電池拘束工程を行うことができる。つまり、電池拘束工程を並列して行う必要がなくなり、スタックＷを製造する設備に要するコストを低減できる。

ここで、スタックＷは、時間の経過に伴って、印加された荷重が抜けて圧縮量が減少する（荷重抜けが発生する）可能性がある。荷重抜けは、電解液を排液しきれていない場合等に発生する。

図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、各電池Ｗ１・Ｗ１・・・の電極Ｗ１０の活物質面には、複数の凹部Ｗ１１・Ｗ１１・・・（窪み）が形成されている。各電池Ｗ１・Ｗ１・・・に電解液を注入したとき、電解液は各凹部Ｗ１１・Ｗ１１・・・に入り込む（図８（ｂ）に示す凹部に入り込んだ電解液Ｗ３参照）。

スタックＷに対して、単に可動プレスヘッド１２により後方向に荷重を印加した場合（振動が印加されずに静止した状態のスタックＷに対して荷重を印加した場合）、凹部に入り込んだ電解液Ｗ３に対して荷重がかからず、凹部に入り込んだ電解液Ｗ３を排出できない。

このように凹部に入り込んだ電解液Ｗ３を排出できない状態が、電解液を排液しきれていない状態である。つまり、荷重抜けを確実に防止するためには、スタックＷを拘束するまでに、凹部に入り込んだ電解液Ｗ３を排出する必要がある。

本実施形態の電池拘束装置１０は、前述のように、スタックＷを左右方向に振動させた状態で、スタックＷに対して荷重を印加している（図５参照）。これにより、凹部に入り込んだ電解液Ｗ３は排出されることとなる。

このような電解液の排液度合いは、スタックＷに対して印加した荷重に対するスタックＷの圧縮量により判断できる。

具体的には、電解液を排液しきれていない状態のスタックＷに対して、荷重を印加した際には、印加した荷重の大きさに対して大きな圧縮量が得られる。
一方、電解液を適切に排液できている状態のスタックＷに対して、荷重を印加した際には、印加した荷重の大きさに対して大きな圧縮量が得られない。

図９は、スタックＷの圧縮量を横軸にとり、スタックＷに対して印加した荷重を縦軸にとったグラフである。また、図９に示す符号Ｇ２は、電池拘束装置１０により拘束されるスタックＷの機械特性（以下、「ｆｓ曲線Ｇ２」と表記する）を示すものである。

図９に示す荷重Ｎ１は、スタックＷを拘束するときの荷重（狙い荷重Ｎ１）であり、圧縮量Ｃ１は、狙い荷重Ｎ１が印加されたときのスタックＷの圧縮量である。

図９に示すように、スタックＷに対して狙い荷重Ｎ１の約三分の一の大きさである荷重Ｎ０を印加したとき、圧縮量Ｃ１の約半分の大きさである圧縮量Ｃ０が得られる（図９に示す圧縮量０から圧縮量Ｃ１までのｆｓ曲線Ｇ２参照）。
すなわち、荷重Ｎ０を印加するまでの間は、印加した荷重の大きさに対して大きな圧縮量が得られている。従って、荷重の印加開始からこの時点までの間は、電解液を排液しきれておらず、圧縮量０から圧縮量Ｃ０までの間におけるｆｓ曲線Ｇ２の傾きは、緩やかなものとなる。

スタックＷに対して荷重Ｎ０を印加してから狙い荷重Ｎ１を印加するまでの間は、狙い荷重Ｎ１の残り約三分の二の荷重を印加することとなる。このとき、残り約半分程度の圧縮量が得られる。
すなわち、印加した荷重の大きさに対して大きな圧縮量が得られない。従って、電解液を適切に排液できており、圧縮量Ｃ０から圧縮量Ｃ１までの間におけるｆｓ曲線Ｇ２の傾きは、緩やかなものではなく、圧縮量０から圧縮量Ｃ０までの間に比べて急峻になる。

以上より、本実施形態の電池拘束装置１０は、スタックＷに対して荷重Ｎ０まで荷重を印加した時点で、凹部に入り込んだ電解液Ｗ３を排出できていることが、つまり電解液を適切に排液できていることがわかる。

このように、電池拘束装置１０は、スタックＷを左右方向に振動させた状態で、スタックＷに対して荷重を印加することにより、スタックＷを拘束するまでに、凹部に入り込んだ電解液Ｗ３を排出できる。つまり、電池拘束装置１０は、荷重印加時にスタックＷを振動させることにより、電解液の排液を促進する構成である。

このように構成することで、スタックＷを短時間で拘束できるとともに、スタックＷの機械特性が安定する。つまり、荷重抜けが生じにくいスタックＷを短時間で製造できる。
また、凹部に入り込んだ電解液Ｗ３を確実に排液できるため、スタックＷの品質を向上できる。

なお、スタックＷに対して荷重を印加するとき、スタックＷを振動させていればよく、必ずしもスタックＷを共振させる必要はない。
ただし、電解液の排液をより促進できるという観点から、スタックＷを大きく振動させた状態で、スタックＷに対して荷重を印加することが好ましい。つまり、スタックＷを共振させることが好ましい。

各電池Ｗ１・Ｗ１・・・内に電解液を注入したとき、各電池Ｗ１・Ｗ１・・・の充放電の有無に関わらず、各電池Ｗ１・Ｗ１・・・の正極および負極間で僅かに反応が起こり、ガスが生じる。このようなガスは、電極Ｗ１０の凹部Ｗ１１に入り込む場合がある（図８（ａ）および図８（ｂ）参照）。
前記ガスが凹部Ｗ１１に入り込んだままの状態でスタックＷを拘束した場合、スタックＷの品質が低下してしまう。

このような場合でも、凹部に入り込んだ電解液Ｗ３の場合と同様に、スタックＷを左右方向に振動させた状態で、スタックＷに対して荷重を印加することで、電池拘束装置１０は、凹部Ｗ１１に入り込んだガスを排出することができる。
従って、電池拘束装置１０では、ガスが凹部Ｗ１１に残ることに起因するスタックＷの品質の低下を防止できる。つまり、スタックＷの品質を向上できる。

スタックＷの前後両端部（本実施形態では、前後両側に位置する電池Ｗ１および当該電池Ｗ１に隣接するスペーサＷ２・Ｗ２）は、積層されたときに、所定の支持部材により左右両側から支持されている。つまり、左右方向の位置が決められた状態で積層されている。
一方、前後中途部に位置する各電池Ｗ１・Ｗ１・・・およびスペーサＷ２・Ｗ２・・・は、単に積層されただけの状態である。つまり、互いに左右方向に相対的に移動可能な状態である。

このため、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、前後中途部に位置する各電池Ｗ１・Ｗ１・・・および各スペーサＷ２・Ｗ２・・・は、前後両側に位置する電池Ｗ１および当該電池Ｗ１に隣接するスペーサＷ２・Ｗ２に対して、左右方向に位置ずれする場合がある。
つまり、各電池Ｗ１・Ｗ１・・・および各スペーサＷ２・Ｗ２・・・が荷重印加方向（後方向）に対して平行に積層されていない状態で、スタックＷに対して荷重が印加される可能性がある（図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示す線Ｌ１・Ｌ２参照）。

具体的には、各電池Ｗ１・Ｗ１・・・および各スペーサＷ２・Ｗ２・・・が、スタックＷの左右両側から中央部に向かうにつれて徐々に左右方向に突出するように全体的に湾曲する場合（図１０（ａ）参照）や、各電池Ｗ１・Ｗ１・・・および各スペーサＷ２・Ｗ２・・・が全体的に左右方向に傾斜する場合（図１０（ｂ）参照）等がある。

このような左右方向に位置ずれした状態のスタックＷに対して、単に可動プレスヘッド１２により後方向に荷重を印加した場合（振動が印加されずに静止した状態のスタックＷに対して荷重を印加した場合）、左右方向の位置ずれが反映された状態でスタックＷが拘束されてしまう。
つまり、拘束時にスタック変形が生じ、その変形量が大きい場合には、後工程に影響を与える場合がある。具体的には、拘束後のスタックＷに部品を組み付けることができない場合等がある。

このような左右方向の位置ずれは、本実施形態のように、スタックＷを左右方向に振動させた状態で、スタックＷに対して荷重を印加することで、一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒにより補正される。
つまり、振動により左右に微小移動する各電池Ｗ１・Ｗ１・・・および各スペーサＷ２・Ｗ２・・・が、左右の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒに当接することにより、各電池Ｗ１・Ｗ１・・・および各スペーサＷ２・Ｗ２・・・の左右位置が揃えられ、左右方向の位置ずれが補正されることとなる。

このように、電池拘束装置１０は、スタックＷに対して荷重を印加するときに、左右方向の位置ずれを補正できる。つまり、電池拘束装置１０は、左右方向の位置ずれに起因するスタック変形を防止できる。

なお、スタックＷを振動させる方向は、必ずしも左右方向である必要はない。すなわち、図１１（ａ）示すような上下方向であってもよく、図１１（ｂ）に示すような前後方向であっても構わない（図１１（ａ）に示す矢印Ｙ、図１１（ｂ）に示す矢印Ｚ参照）。

ただし、図１０（ａ）および図１０（ｂ）にあるような左右方向の位置ずれは、当該位置ずれ方向に対応する方向、つまり、左右方向にスタックＷを振動させたときに、効果的に補正できる。つまり、左右方向にスタックＷを振動させた場合の左右方向の位置ずれに対する補正量は、前後方向や上下方向にスタックＷを振動させた場合の左右方向の位置ずれに対する補正量と比較して、より大きいものである。
以上より、スタックＷを振動させる方向は、左右方向に設定することが好ましい。これにより、比較的大きな位置ずれにも対応でき、スタック変形を確実に防止できる。

このように、可動プレスヘッド１２は、各電池Ｗ１・Ｗ１・・・および各スペーサＷ２・Ｗ２・・・の位置ずれ方向に対応する方向に沿って、スタックＷを振動させる。

なお、スタックＷを振動させる部材は、本実施形態に限定されるものでない。
以下では、スタックＷを振動させる部材に関して、電池拘束装置１０の第一変形例および第二変形例を用いて具体的に説明する。

図１２に示すように、第一変形例の電池拘束装置１０は、一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒが振動発生機能を有し、可動プレスヘッド１２がスタックＷの変位を測定する測定機能を有する構成である。
この場合、一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒが振動発生手段として機能する。

このように構成される第一変形例の電池拘束装置１０では、図１３に示すように、一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒにてプレ加振を行い（Ｓ２３０）、可動プレスヘッド１２でスタックＷの変位を測定するとともに、スタックＷの変位の測定値に基づいてスタックＷの共振周波数を特定する（Ｓ２４０）。
そして、スタックＷの共振周波数を一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒにフィードバックし（Ｓ２５０）、一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３ＲにてスタックＷを共振周波数で振動させる（Ｓ２６０）。

なお、可動プレスヘッド１２および一対の拘束用ガイド１３Ｌ・１３ＲをスタックＷに押し当てる点（Ｓ２１０、Ｓ２２０）と、狙い荷重まで荷重を印加したときにスタックＷを拘束する点（Ｓ２７０）は、本実施形態の電池拘束装置１０と同じである。

これによれば、第一変形例の電池拘束装置１０は、スタックＷの前側から後側までの範囲で、スタックＷと接触し、スタックＷを振動させることとなる。従って、第一変形例の電池拘束装置１０では、スタックＷの前側から後側にわたってスタックＷを直接振動できる。
このため、本実施形態の電池拘束装置１０よりも広い範囲において、スタックＷを直接振動させることができる。

従って、狙い通りの振動周波数でスタックＷを振動させることができる。
特に、スタックＷを共振させた状態でスタックＷに対して荷重を印加する場合、より確実に共振周波数でスタックＷを振動させることができる。つまり、より確実にスタックＷを共振させることができる。
従って、より確実に凹部に入り込んだ電解液Ｗ３やガスを排出できるため、荷重抜けが生じにくいスタックＷを製造できるとともに、スタックＷの品質を向上できる。

図１４に示すように、第二変形例の電池拘束装置１０は、スタックＷを上側から支持する上部拘束用ガイド１４を、その構成部材としてさらに具備する。上部拘束用ガイド１４は、スタックＷの前側から後側まで接触するような適宜の長さ寸法が設定され、振動発生機能を有する。また、第二変形例の可動プレスヘッド１２は、測定機能を有する。
この場合、上部拘束用ガイド１４が振動発生手段として機能する。

このように構成される第二変形例の電池拘束装置１０では、図１５に示すように、三つの拘束用ガイド１３Ｌ・１３Ｒ・１４をスタックＷに押し当てた後で、可動プレスヘッド１２をスタックＷに押し当てる（Ｓ３１０、Ｓ３２０）。
その後、上部拘束用ガイド１４にてプレ加振を行い（Ｓ３３０）、可動プレスヘッド１２でスタックＷの変位を測定するとともに、スタックＷの変位の測定値に基づいてスタックＷの共振周波数を特定する（Ｓ３４０）。
そして、スタックＷの共振周波数を上部拘束用ガイド１４にフィードバックし（Ｓ３５０）、上部拘束用ガイド１４にてスタックＷを共振周波数で振動させる（Ｓ３６０）。

なお、狙い荷重まで荷重を印加したときにスタックＷを拘束する点（Ｓ３７０）は、本実施形態の電池拘束装置１０と同じである。

このような構成においても、第一変形例の電池拘束装置１０と同様に、本実施形態の電池拘束装置１０よりも広い範囲において、スタックＷを直接振動させることができる。
従って、狙い通りの振動周波数でスタックＷを振動させることができる。また、より確実にスタックＷを共振させることができる。

１０ 電池拘束装置
１１ 固定プレスヘッド
１２ 可動プレスヘッド（荷重印加手段、振動発生手段）
１３Ｌ・１３Ｒ 一対の拘束用ガイド
Ｗ スタック
Ｗ１ 電池
Ｗ２ スペーサ

Claims (4)

1. 交互に積層される複数の電池および複数のスペーサを有するスタックを支持し、前記スタックに対して、荷重印加手段にて前記積層方向に所定の荷重を印加した状態で、前記スタックを拘束する電池拘束装置であって、
   前記スタックと接触し、前記スタックを振動させる振動発生手段を具備し、
   前記振動発生手段にて前記スタックを振動させた状態で、前記荷重印加手段にて前記スタックに対して荷重を印加する、
   電池拘束装置。
2. 前記スタックに対して荷重を印加するときに、前記振動発生手段にて前記スタックを共振させる、
   請求項１に記載の電池拘束装置。
3. 前記振動発生手段は、
   前記スタックの前記積層方向一端側から他端側までの範囲で、前記スタックと接触する、
   請求項１または請求項２に記載の電池拘束装置。
4. 前記振動発生手段は、
   前記各電池および各スペーサの位置ずれ方向に対応する方向に沿って、前記スタックを振動させる、
   請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電池拘束装置。

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