JP2013191452A - Manufacturing apparatus, manufacturing method and inspection method for battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池の液漏れを検査する電池の製造装置、製造方法及び検査方法に関するものである。 The present invention relates to a battery manufacturing apparatus, a manufacturing method, and an inspection method for inspecting battery leakage.
従来からリチウムイオン電池の密封不良による電解液の漏れ検査方法として、リチウムイオン電池から漏れ出した電解液を匂いセンサーにより検出するものが提案されている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for inspecting electrolyte leakage due to poor sealing of a lithium ion battery, a method of detecting an electrolyte leaking from a lithium ion battery with an odor sensor has been proposed (see Patent Document 1).
これは、リチウムイオン電池の組立品の封口部に、Oリングを介して密閉容器を嵌合させ、容器内を減圧して容器内の雰囲気に含まれる電解液の揮発成分を匂いセンサーにより検出して、電解液の漏れの有無を判定するものである。 This is because a sealed container is fitted to the sealing part of the lithium ion battery assembly through an O-ring, and the inside of the container is depressurized, and the volatile component of the electrolyte contained in the atmosphere in the container is detected by an odor sensor. Thus, the presence or absence of leakage of the electrolyte is determined.
ところで、リチウムイオン電池には、単電池を複数組合わせた電池パックや複数の電池パックを内蔵させて電池モジュールがある。このような電池パックや電池モジュールにおいては、電池要素を内蔵する電池ケースが箱状をなし、しかも、電池ケース表面に突起や窪みによる凹凸が生ずる場合がある。このような箱状をなし且つ表面に凹凸のある電池ケースに対して、上記従来例の検査方法を適用する場合には、Oリング等を介して密閉容器を嵌合させることができないという課題がある。 By the way, a lithium ion battery includes a battery pack in which a plurality of unit cells are combined or a battery module in which a plurality of battery packs are incorporated. In such a battery pack or battery module, the battery case containing the battery element may have a box shape, and the surface of the battery case may be uneven due to protrusions or depressions. When applying the above-described conventional inspection method to a battery case having such a box shape and an uneven surface, there is a problem that a sealed container cannot be fitted through an O-ring or the like. is there.
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、箱状の電池ケースに適用可能な電池の製造装置、製造方法及び検査方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery manufacturing apparatus, a manufacturing method, and an inspection method applicable to a box-shaped battery case.
本発明は、少なくとも一部の側面に外部と連通する開口を備える電池ケースと、電解液を封入して電池ケース内に収容された電池と、を有する電池の製造装置を対象とする。そして、本発明においては、記電解液を封入した電池を収容した電池ケースの開口を含む側面及び下面にシール材を介して当接する側面クランプを備える。また、側面クランプの電池ケースへの接近に応じて、当該開口を含む側面に連なる上面にシール材を介して上方向から接近するよう側面クランプに対して平行リンクを介して取付けられた上クランプを備える。そして、側面クランプと上クランプとにより電池ケースをクランプして電池ケースの開口周りをシールする検査ヘッドを構成している。そして、電池ケースの開口を経由して電池ケース内の空気を吸引し、吸引した空気に含まれる電解液の揮発成分を測定する液漏れ測定装置を備える。 The present invention is directed to a battery manufacturing apparatus including a battery case having an opening communicating with the outside on at least a part of a side surface, and a battery in which an electrolytic solution is enclosed and accommodated in the battery case. And in this invention, the side surface clamp which contact | abuts via the sealing material on the side and lower surface including the opening of the battery case which accommodated the battery which enclosed the electrolyte solution is provided. In addition, according to the approach of the side clamp to the battery case, the upper clamp attached via the parallel link to the side clamp so as to approach the upper surface connected to the side including the opening from above via the sealing material. Prepare. And the inspection head which clamps a battery case by a side clamp and an upper clamp and seals the circumference of an opening of a battery case is constituted. And the liquid leak measuring apparatus which suck | inhales the air in a battery case via opening of a battery case and measures the volatile component of the electrolyte solution contained in the sucked air is provided.
したがって、本発明では、クランプに設けられたシール材は、いずれも電池ケースの当接面に対して擦ることなく接触させることができ、箱状の電池ケースを備える電池にも適用することができる。 Therefore, in the present invention, any sealing material provided on the clamp can be brought into contact with the contact surface of the battery case without rubbing, and can be applied to a battery having a box-shaped battery case. .
以下、本発明の電池の製造装置、製造方法及び検査方法を各実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, a battery manufacturing apparatus, a manufacturing method, and an inspection method of the present invention will be described based on each embodiment.
(第1実施形態)
図1は、本発明を適用した第1実施形態の電池の製造装置、製造方法及び検査方法を適用する電池の製造工程を示す説明図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a battery manufacturing process to which the battery manufacturing apparatus, manufacturing method, and inspection method of the first embodiment to which the present invention is applied.
本実施形態の電池の製造装置は、図1に示すように、電池ケースC内に複数のリチウムイオン電池を内蔵した電池パックや電池ケースC内に電池パックを複数個組合せて内蔵した電池モジュールの製造工程の最終段階の電池Bの液漏れ検査工程Sを対象とする。そして、電池Bの液漏れ検査工程Sでは、製造工程からコンベアにより搬入された電池B(電池パックや電池モジュール)に対して、電解液の漏れの有無を検査する。なお、本実施形態の電池の液漏れ検査は、上記した電池B(電池モジュールや電池パック)の製造工程に限られず、使用中の電池B(電池モジュールや電池パック)に対しても、適用することができる。 As shown in FIG. 1, the battery manufacturing apparatus according to the present embodiment includes a battery pack in which a plurality of lithium ion batteries are built in a battery case C and a battery module in which a plurality of battery packs are combined in a battery case C. The liquid leakage inspection process S of the battery B at the final stage of the manufacturing process is targeted. In the liquid leakage inspection process S of the battery B, the battery B (battery pack or battery module) carried by the conveyor from the manufacturing process is inspected for the presence of electrolyte leakage. Note that the battery leakage inspection of the present embodiment is not limited to the manufacturing process of the battery B (battery module or battery pack) described above, but also applies to the battery B (battery module or battery pack) in use. be able to.
液漏れ検査工程Sでは、電池Bは、先ず回転ステージS1で回転(向き)方向が調整される。次いで、電池Bは、コンベアにより検査ステージS2に搬送され、検査ステージS2で電池B(電池モジュールや電池パック)の液漏れ検査装置1により液漏れ検査が実行され、液漏れ検査が終了した電池BはバッファコンベアS3上に搬送される。コントローラ5は、上記コンベアS3の動作及び回転ステージS1及び検査ステージS2での位置決め動作を制御する。 In the liquid leakage inspection process S, the rotation (direction) direction of the battery B is first adjusted by the rotary stage S1. Next, the battery B is transported to the inspection stage S2 by the conveyor, and the liquid leakage inspection is executed by the liquid leakage inspection device 1 of the battery B (battery module or battery pack) at the inspection stage S2, and the battery B after the liquid leakage inspection is completed. Is conveyed onto the buffer conveyor S3. The controller 5 controls the operation of the conveyor S3 and the positioning operation on the rotary stage S1 and the inspection stage S2.
ここで、液漏れ検査装置1の詳細な説明に先立ち、本実施形態の液漏れ検査装置1を適用する電池Bとしての電池モジュールについて、説明する。図2は電池モジュールの平面図及び側面図である。この電池ケースCは、上側が開放した容器と容器の開口部を閉じる蓋体とからなり、容器内に複数の電池パックPを内蔵させ、容器の開放した縁と蓋体の縁とを巻締め部Mすることにより電池モジュールを構成している。巻締め部Mは、電池ケースCの上側の縁に形成されて上方へ突出する突条状となっている。 Here, prior to detailed description of the liquid leakage inspection apparatus 1, a battery module as the battery B to which the liquid leakage inspection apparatus 1 of the present embodiment is applied will be described. FIG. 2 is a plan view and a side view of the battery module. The battery case C is composed of a container whose upper side is open and a lid body that closes the opening of the container. A plurality of battery packs P are built in the container, and the opened edge of the container and the edge of the lid body are tightened together. The battery module is constituted by the part M. The winding part M has a ridge shape formed on the upper edge of the battery case C and protruding upward.
電池ケースC内には、複数(例えば、4個)の電池パックPが積層して挿入されている。これら電池パックP同士は電気的に接続され、その共通端子T(プラス、マイナス、コントロール)が電池ケースCの一側面に設けた開口C1から外部に引き出した状態となっている。電池ケースCには、端子Tを外部に露出させる開口C1が設けられた一側面に対向する側面にも、開口C2が設けられると共に、電池ケースCの底部および蓋体にも、例えば、4か所の位置決め穴C3が開口している。位置決め穴C3は、電池モジュールとしての組立時および電池モジュールの対象機器への装着時における電池ケースCの位置決めに利用される。 In the battery case C, a plurality of (for example, four) battery packs P are stacked and inserted. The battery packs P are electrically connected to each other, and the common terminal T (plus, minus, control) is drawn out from an opening C1 provided on one side of the battery case C. The battery case C is provided with an opening C2 on the side facing the one side where the opening C1 for exposing the terminal T to the outside is provided, and at the bottom and the lid of the battery case C. The positioning hole C3 is opened. The positioning hole C3 is used for positioning the battery case C during assembly as a battery module and when the battery module is mounted on a target device.
電池ケースC内の空間は、電池パックPと電池ケースCの壁面との間に多数の隙間を有するとともに、対向する側面に設けた開口C1,C2を通して外気と連通していいる。電池ケースCは、漏れ検査ステージS2では、端子T側とは反対側の開口C2を備える側面が電池Bの液漏れ検査装置1に対向するように位置決めされる。 The space in the battery case C has a large number of gaps between the battery pack P and the wall surface of the battery case C, and communicates with the outside air through openings C1 and C2 provided on opposite side surfaces. The battery case C is positioned at the leakage inspection stage S2 such that the side surface including the opening C2 opposite to the terminal T side faces the liquid leakage inspection apparatus 1 of the battery B.
以上に説明した電池Bにおいては、電池パックPより電解液が漏れ出た場合には、外部より目視で確認することができにくい構造となっている。以下では、上記した電池Bを電解液の漏れ検査対象として説明するが、箱状の電池パックPや単体のリチウムイオン電池であってもよい。 In the battery B described above, when the electrolyte solution leaks from the battery pack P, it is difficult to visually confirm from the outside. Hereinafter, the above-described battery B will be described as an electrolyte leakage inspection target, but it may be a box-shaped battery pack P or a single lithium ion battery.
検査ステージS2では、電池ケースCは後述する位置決め穴C3を利用して検査可能な状態に位置決めされる。液漏れ検査装置1は、電池ケースCに係合する検査ヘッド2と、検査ヘッド2を電池ケースCに係合する係合位置と電池ケースCから後退した待機位置との間で移動させるアクチュエータ3とを備える。また、液漏れ検査装置1は、検査ヘッド2を介して電池ケースC内の雰囲気を吸引して吸引した空気に含まれる電解液の揮発成分を測定する液漏れ測定装置4を備える。
In the inspection stage S2, the battery case C is positioned in an inspectable state using a positioning hole C3 described later. The liquid leakage inspection apparatus 1 includes an
図3は待機位置から所定量だけ前進した状態における、液漏れ検査装置1の検査ヘッド2及びアクチュエータ3の構成を示すものである。アクチュエータ3としてのエアシリンダは、ピストンロッド31を出限位置と戻り限位置との間で伸縮自在に備え、ピストンロッド31が出限位置および戻り限位置に位置するとその位置情報がコントローラ5に入力される。また、アクチュエータ3の戻り限及び出限への動作は、コントローラ5により制御される。ここで、ピストンロッド31の進出方向を前方とし、収縮方向を後方とし、また、ピストンロッド31の伸縮方向を基準として各部材の左右方向・上下方向を説明する。ピストンロッド31の先端には、調整ナット32を介して検査ヘッド2が固定され、ピストンロッド31に対する検査ヘッド2の前後方向位置、即ち、ヘッド押し当て代は、調整ナット32の締め込み位置を調整することにより調整可能となっている。
FIG. 3 shows the configuration of the
検査ヘッド2は、電池ケースCの下面および電池ケースCの手前の側面に接触する側面クランプ20と、電池ケースCの上面に接触する上クランプ21と、を備える。側面クランプ20及び上クランプ21の電池ケースCと接触する面には、クッション性のあるシール材20A,21Aが貼付け等により取付られている。上クランプ21及び側面クランプ20は、電池ケースCと接触する領域から電池ケースCと離れる後方に延びた延長部20B,21Bを備える。この延長部20B,21B同士は、前後方向に配列されて上下方向に延びた2本の平行リンク24A,24Bにそれぞれピンを介して連結されている。
The
平行リンク24A,24Bのうち電池ケースC側の前方に配置された前方リンク24Aは、側面クランプ20の延長部20Bからさらに下方向に延長され、その延長された下端と側面クランプ20との間には引っ張りばね25が配置されている。引っ張りばね25は、平行リンク24A,24Bを上下方向に直立させて、上クランプ21と側面クランプ20とを上下方向に離す方向に付勢して、アンクランプとして作用する。
The front link 24 </ b> A disposed in front of the battery case C side of the parallel links 24 </ b> A and 24 </ b> B is further extended downward from the
平行リンク24A,24Bのうちの電池ケースCから離れた後方に配置された後方リンク24Bは、側面クランプ20の延長部からさらに下方向に延長され、延長部24Cの下端は斜め前方に折曲げた折曲げ部24Dに形成されている。そして、検査ヘッド2が待機位置から所定量だけ前進した(図3)状態では、延長部24C下端の折曲げ部24Dが始まる手前の側面がアクチュエータ3の取付けベースから前方に延びたストッパブラケット33の先端に係合するようにしている。
Of the
ストッパブラケット33の先端には、後方リンク24Bの下端との係合位置を前後方向に調整する調整ボルトナット34が設けられ、調整ボルトナット34を調整することにより、後方リンク24Bの下端に係合する前後方向位置を調整可能としている。また、ストッパブラケット33の後方の上面には、上方に突出した係合片35が配置されている。係合片35は、電池ケースC側である前方が傾斜面に形成されている。係合片35は、検査ヘッド2が閉じた状態で作動位置から待機位置に復帰された場合に後方リンク24Bは前方へ傾斜した状態で待機位置に復帰するが、この後方リンク24Bの下端に係合して、検査ヘッド2の作動位置への移動を阻止するよう機能する。
An
側面クランプ20には、電池ケースCの手前の側面に接触する部位及び当該部位のシール材20Aを前後方向に貫通させて、貫通孔20Cが形成されている。貫通孔20Cは、前方において、側面クランプ20で保持する電池ケースCの手前の側面に設けた開口C2と連通可能となっている。また、貫通孔20Cは、後方において、フレーキシブルなホース41を介して液漏れ測定装置4に接続されている。
A through hole 20C is formed in the
液漏れ測定装置4は、検査ヘッド2に繋がるホース41を介して電池ケースC内の空気を吸引する吸引ポンプ42と、吸引空気経路に配置されて吸引した空気に含まれる電解液の揮発成分を測定する液漏れ検知センサ43と、を備える。吸引ポンプ42は、検査ヘッド2が電池ケースCに係合されると、吸引作動を開始し、所定時間の測定が終了した段階で停止されるようコントローラ5により制御される。また、液漏れ検知センサ43は、吸引ポンプ42が動作している期間中における吸引空気中における電解液の揮発成分を測定する。液漏れ検知センサ43により得られた測定データは、コントローラ5により電解液の漏れの有無が判定され、判定結果を表示器44に表示させると共に生産コントロールシステム50に送信される。
The liquid leakage measuring device 4 includes a
液漏れ検知センサ43としては、半導体表面で匂い成分が選択的に反応することにより、その導電性が変化する原理を用いたセンサが高感度であるために好ましい。例えば、半導電性の酸化スズや酸化亜鉛の多孔質体、薄膜、ウイスカーの表面に可燃性ガス(匂い成分)が触れるとこれらの表面に吸着していた酸素と反応して半導体中のフェルミ準位が変わることによって導電性が変化するものを用いることができる。また、シリコン半導体を用いたFETのゲート部分を特定のガスを選択的に吸着する様にしたもの等も好適に用いることができる。
As the liquid
以上の構成になる電池の製造装置は、検査ヘッド2の待機位置では、引張りばね25により平行リンク24A,24Bが直立しており、上クランプ21を側面クランプ20から離した開放状態となっている。電池ケースCが検査ステージS2に位置決めされると、コントローラ5は、アクチュエータ3を戻り限位置から出限位置に作動させる。検査ヘッド2は、アクチュエータ3により電池ケースC側に押出されると、その開放状態で前進される。
In the battery manufacturing apparatus configured as described above, the
検査ヘッド2が、待機位置から所定量だけ前進されると、平行リンク24A,24Bの後方リンク24Bの折曲げ部24Dの付け根手前の延長部24Cの側面がストッパブラケット33の先端に係合する(図3の状態)。後方リンク24Bの下端がストッパブラケット33の先端に係合すると、前進に連れて平行リンク24A,24Bが前方に回動され、上クランプ21を側面クランプ20に接近する方向に下降させつつ前進する。
When the
検査ヘッド2がアクチュエータ3により出限の係合位置に移動されると、図4に示すように、側面クランプ20は電池ケースCの下面及び手前の側面にクッション性のシール材20Aを押し潰しつつ接触する。また、上クランプ21は電池ケースCの上面にクッション性のシール材21Aを押し潰しつつ接触する。
When the
電池ケースCの上面の縁には、巻締め部Mによる突起を備えるが、上クランプ21は電池ケースCの上面に平行移動しつつ接触するため、突起があってもその部分を擦ることなく密に接触させることができる。上クランプ21及び側面クランプ20は平行リンク24A,24Bにより完全なクランプ状態となる。また、電池ケースCに対し側面及び上クランプ20,21間のシール材20A,21Aを一定量押し潰し、側面クランプ20の貫通孔20Cと開口C2を介して連通する電池ケースC内の空間とを、上下左右から完全に遮断して気密性を確保した状態とする。
The upper edge of the battery case C is provided with a protrusion due to the tightening portion M, but the
シール材20A,21Aの潰し代は、調整ナット32及び調整ボルトナット34で調整することができる。即ち、調整ナット32により側面クランプ20を前進させると、側面クランプ20と電池ケースCとの間のシール材20Aの潰し代が大きくなり、側面クランプ20を後退させると、当該潰し代は小さくなる。また、調整ボルトナット34を前進させると、上クランプ21と電池ケースCとの間のシール材21Aの潰し代が小さくなり、調整ボルトナット34を後退させると、当該潰し代は大きくなる。
The crushing allowance of the sealing
検査ヘッド2が電池ケースCに係合されると、吸引ポンプ42を作動させ、次いで液漏れ検知センサ43により吸引空気中における電解液の揮発成分を測定させる。吸引速度を可変できるように、液漏れ検知センサ43と吸引ポンプ42との間に流速調節器を設けてもよい。そして、所定時間の測定が終了した段階で、吸引ポンプ42を停止させる。電池ケースC内から吸引した空気の液漏れ検知センサ43による測定データは、コントローラ5により電解液の液漏れ有無の判定が実行され、判定結果は表示器44に表示されると共に、検査結果を生産コントロールシステム50に送る。
When the
次いで、アクチュエータ3を出限位置から戻り限位置に作動させる。検査ヘッド2の後退に連れて、側面クランプ20が電池ケースCの下面及び側面から後方に離れていくと共に、平行リンク24A,24Bの前方リンク24Aの下端に係合する引張りばね25が収縮方向に作動し、上クランプ21は電池ケースCから平行に持ち上がる。ついで、図3に示す状態を経て戻り限位置の待機位置に復帰する。検査が終了した電池ケースCは検査ステージS2からバッファコンベアS3へ搬出される。そして、次の電池ケースCが検査ステージS2に位置決めされるまで待機する。
Next, the
ところで、電池ケースCに接近する前に、検査ヘッド2が閉じた場合には、正確な検出ができないと共に電池ケースCや設備へのダメージを未然に防ぐ必要がある。このように検査ヘッド2が閉じた状態となる原因として、例えば、引張りばね25が、繰り返しの伸縮により切断した場合がある。引張りばね25が切断すると、図5に示すように、上クランプ21は自重により閉じた状態となる。
By the way, when the
この状態からアクチュエータ3により検査ヘッド2を待機位置に戻すと、上クランプ21は閉じ、平行リンク24A,24Bは前方へ傾斜した状態で待機位置へ後退する。そして、図6に示すように、平行リンク24A,24Bの後方リンク24Bの下端の折曲げ部24Dが、ストッパブラケット33の後方上面に配置されている係合片35の傾斜面を乗り越えて、折曲げ部24Dが係合片35に係合する。なお、検査ヘッド2のクランプ機構に異常が無い場合は、平行リンク24A,24Bは直立の状態に復帰するため、アクチュエータ3の戻り限でも後方リンク24Bの下端は係合片35を乗り越えることはない。
When the
折曲げ部24Dと係合片35との係合により、検査ヘッド2は作動位置への移動が阻止された状態となる。従って、後方リンク24Bの下端が係合片35に係合しているため、制御プログラムからの信号により、再びアクチュエータ3を出限側に作動させた時にも出限側には作動できない。このとき、コントローラ5には、出限への動作指令に対し、出限検出の応答が帰ってこない状態となり、制御プログラムで予め設定した一定時間を越えると、制御のタイムオーバーエラーとなり、設備が停止されると共に異常を知らせる。このように、検査ヘッド2のクランプ機構に異常があった場合は、設備を停止させることにより、正確な検査への影響を避けると共に、電池ケースCや設備へのダメージを未然に防ぐことができる。
Due to the engagement between the
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。 In the present embodiment, the following effects can be achieved.
(ア)少なくとも一部の側面に外部と連通する開口C2を備える電池ケースCと、電解液を封入して電池ケースC内に収容された電池Bと、を有する電池Bの製造装置を対象とする。そして、電解液を封入した電池Bを収容した電池ケースCの開口C2を含む側面及び下面にシール材20Aを介して当接する側面クランプ20を備える。また、側面クランプ20の電池ケースCへの接近に応じて、当該開口C2を含む側面に連なる上面にシール材21Aを介して上方向から接近するよう側面クランプ20に対して平行リンク24A,24Bを介して取付けられた上クランプ21を備える。そして、側面クランプ20と上クランプ21とにより電池ケースCをクランプして電池ケースCの開口C2周りをシールする検査ヘッド2を構成している。そして、電池ケースCの開口C2を経由して電池ケースC内の空気を吸引し、吸引した空気に含まれる電解液の揮発成分を測定する液漏れ測定装置4を備える。このため、クランプ20,21に設けられたシール材20A,21Aは、いずれも電池ケースCの当接面に対して擦ることなく接触させることができ、箱状の電池ケースCを備える電池Bにも適用することができる。しかも、シール材20A,21Aは、いずれも電池ケースCの当接面に対して擦ることなく接触するため、シール材20A,21Aの耐久性を向上できる。
(A) For a battery B manufacturing apparatus having a battery case C provided with an opening C2 communicating with the outside on at least a part of a side surface, and a battery B encapsulated with an electrolyte and accommodated in the battery case C To do. And the
(イ)平行リンク24A,24Bは、側面クランプ20への結合部からさらに延長した延長部24Cを備える。そして、側面クランプ20の電池ケースCへの接近移動の途中において、延長部24Cがストッパとしての調整ボルトナット34に係合することにより、平行リンク24A,24Bが直立状態から電池ケースC側へ回動される。このため、上クランプ21若しくは上クランプ21及び側面クランプ20を電池ケースCの上面若しくは上下面に上下方向から接近するよう構成されている。このため、検査ヘッド2の押付け、クランプをワンモーションで実施することができ、検査タクトを短縮でき、タクトが短縮した分だけ検査時間が長くとれ、検出精度を向上させることができる。また、一つのアクチュエータ3で検査ヘッド2の押付け及びクランプが可能なため、機器や制御に掛かるコストを低減できる。また、ワークとしての電池Bの停止位置バラツキによらず安定したクランプが可能となる。
(A) The parallel links 24 </ b> A and 24 </ b> B are provided with an extended portion 24 </ b> C further extended from the connecting portion to the
(ウ)延長部24Bに当接するストッパとしての調整ボルトナット34を含む、側面クランプ20の移動方向と平行な線上の後方位置に、係合片35を突出させて備える。そして、係合片35は、平行リンク24A,24Bが直立状態から電池ケースC側へ回動された状態で待機位置に戻された場合に、平行リンク24A,24Bの延長部24Cの先端に係合して側面クランプ20を待機位置に固定するようにしている。このため、電池Bに近接する前にクランプが閉じた場合には、設備を停止させることができ、液漏れ検査結果への影響を防ぐことができると共に、電池Bや設備へのダメージを未然に防ぐことができる。
(C) The
(第2実施形態)
図7、8は、本発明を適用した電池の製造装置並びに製造方法の第2実施形態を示し、図7は待機位置から所定量だけ前進した状態における、液漏れ検査装置の検査ヘッド及びアクチュエータの構成を示し、図8は作動位置での検査ヘッドの状態を示すものである。本実施形態においては、上下に突起がある電池ケースに対する検査ヘッドの構成を第1実施形態に追加したものである。なお、第1実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
(Second Embodiment)
7 and 8 show a second embodiment of a battery manufacturing apparatus and manufacturing method to which the present invention is applied, and FIG. 7 shows a state of the inspection head and actuator of the liquid leakage inspection apparatus in a state where the battery is advanced by a predetermined amount from the standby position. FIG. 8 shows the state of the inspection head at the operating position. In the present embodiment, the configuration of the inspection head for the battery case having protrusions on the top and bottom is added to the first embodiment. The same devices as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
図7において、本実施形態では、電池ケースCとして、容器の上下に配置される蓋の周縁に巻締め部Mによる突起を備えるものを対象としている。このため、クランプ21〜23に設けるシール材21A〜23Aに対して、摺動(擦る)外力を与えないようにする必要がある。
In FIG. 7, in the present embodiment, the battery case C is intended to be provided with protrusions by the tightening portions M on the periphery of the lid disposed on the top and bottom of the container. For this reason, it is necessary not to give the sliding (rub) external force with respect to the sealing
上記理由から、本実施形態の検査ヘッド2においては、電池ケースCの上下面をそれぞれクランプする上下クランプ21,23と、電池ケースCの側面に当接する側面クランプ22と、の3分割構造としている。そして、下クランプ23においても、上クランプ21と同様に、平行リンク26A,26Bにより電池ケースCの下面に下方向から接近して当接する構成を備える。即ち、側面クランプ22及び下クランプ23に、電池ケースCと接触する領域から電池ケースCと離れる後方に延びた延長部22B,23Bを設ける。そして、この延長部22B,23B同士を、前後方向に配列されて上下方向に延びた2本の平行リンク26A,26Bにそれぞれピンを介して連結している。
For the above reason, the
この平行リンク26A,26Bのうち電池ケースC側の前方に配置された前方リンク26Aは、側面クランプ22の延長部からさらに上方向に延長される。そして、その延長された上端と側面クランプ22との間にアンクランプとして作用する引っ張りばね(図示状態では見えない)を配置している。この引っ張りばねは、平行リンク26A,26Bを上下方向に直立させて、側面クランプ22と下クランプ23とを上下方向に離す方向に付勢している。
Of these
平行リンク26A,26Bのうちの電池ケースCから離れた後方に配置された後方リンク26Bは、側面クランプ22の延長部からさらに上方向に延長され、延長部26Cの上端は、斜め前方に折曲げて折曲げ部26Dを形成している。そして、検査ヘッド2が待機位置から所定量だけ前進した(図7)状態では、延長部26C上端の折曲げ部26Dが始まる手前の側面がアクチュエータ3の取付けベースから前方に延びたストッパブラケット36の先端に係合するようにしている。
Of the
ストッパブラケット36の先端には、後方リンク26Bの上端との係合位置を前後方向に調整する調整ボルトナット37が設けられ、調整ボルトナット37を調整することにより、後方リンク26Bの上端に係合する前後方向位置を調整可能としている。その他の構成は第1実施形態と同様に構成している。
An
以上の構成になる本実施形態の電池Bの製造装置では、上下クランプ21,23が平行リンク24A,24B,26A,26Bを介して側面クランプ22に支持されている。そして、待機位置では平行リンク24A,24B,26A,26Bを介して側面クランプ22から上下方向に離間した位置に保持されている。そして、検査ヘッド2を電池ケースCに係合する作動位置に移動させると、平行リンク24A,24B,26A,26Bが前方に傾斜される。これにより、側面クランプ22に上下両面から接近するよう作動され、電池ケースCの上下両面を上下両面から挟むよう作動する。このため、電池ケースCの上下両面に突起や窪みによる凹凸があっても、凹凸面を擦ることなく上下からクランプすることができる。
In the battery B manufacturing apparatus of the present embodiment having the above configuration, the upper and
本実施形態においては、第1実施形態における効果(ア)〜(ウ)に加えて以下に記載した効果を奏することができる。 In the present embodiment, in addition to the effects (a) to (c) in the first embodiment, the following effects can be achieved.
(エ)少なくとも一部の側面に外部と連通する開口C2を備える電池ケースCと、電解液を封入して電池ケースC内に収容された電池Bと、を有する電池Bの製造装置を対象とする。そして、電解液を封入した電池Bを収容した電池ケースCの開口C2を含む側面にシール材22Aを介して当接する側面クランプ22を備える。また、側面クランプ22の電池ケースCへの接近に応じて、当該開口C2を含む側面に連なる上下面にそれぞれシール材21A,23Aを介して上下方向から接近するよう側面クランプ22に対してそれぞれ平行リンク24A〜B,26A〜Bを介して取付けられた上下クランプ21,23を備える。そして、側面クランプ22と上クランプ21とにより電池ケースCをクランプして電池ケースCの開口C2周りをシールする検査ヘッド2を構成している。そして、電池ケースCの開口C2を経由して電池ケースC内の空気を吸引し、吸引した空気に含まれる電解液の揮発成分を測定する液漏れ測定装置4を備える。このため、電池ケースCの上下に凹凸がある電池Bに対しても、クランプ21〜23に設けられたシール材21A〜23Aは、いずれも電池ケースCの当接面に対して擦ることなく接触させることができ、箱状の電池ケースCを備える電池Bにも適用することができる。しかも、シール材21A〜23Aは、いずれも電池ケースCの当接面に対して擦ることなく接触するため、シール材21A〜23Aの耐久性を向上できる。
(D) A battery B manufacturing apparatus having a battery case C provided with an opening C2 communicating with the outside on at least a part of a side surface, and a battery B encapsulating an electrolytic solution and accommodated in the battery case C. To do. And the
B 電池
C 電池ケース
C2 開口
P 電池パック
1 液漏れ検査装置
2 検査ヘッド
3 アクチュエータ
4 液漏れ測定装置
5 コントローラ
20,22 側面クランプ
20A〜23A シール材
21 上クランプ
23 下クランプ
24A,24B,26A,26B 平行リンク
24C,26C 延長部
25 引張りばね
34 ストッパとしての調整ボルトナット
35 係合片
B Battery C Battery Case C2 Opening P Battery Pack 1 Liquid
Claims (8)
前記電解液を封入した電池を収容した電池ケースの開口を含む側面及び下面にシール材を介して当接する側面クランプと、側面クランプの電池ケースへの接近に応じて、当該開口を含む側面に連なる上面にシール材を介して上方向から接近するよう側面クランプに対して平行リンクを介して取付けられた上クランプと、により電池ケースをクランプして電池ケースの開口周りをシールする検査ヘッドと、
前記電池ケースの開口を経由して電池ケース内の空気を吸引し、吸引した空気に含まれる電解液の揮発成分を測定する液漏れ測定装置と、を備える電池の製造装置。 A battery manufacturing apparatus comprising: a battery case having an opening communicating with the outside on at least a part of a side surface; and a battery encapsulating an electrolytic solution and housed in the battery case,
A side clamp contacting the side and bottom surfaces including the opening of the battery case containing the battery enclosing the electrolyte solution via a sealing material, and a side clamp connected to the side including the opening according to the approach of the side clamp to the battery case. An upper clamp attached via a parallel link to a side clamp so as to approach the upper surface from above via a sealing material, and a test head that clamps the battery case and seals around the opening of the battery case;
A battery manufacturing apparatus comprising: a liquid leakage measuring device that sucks air in a battery case through an opening of the battery case and measures a volatile component of an electrolyte contained in the sucked air.
前記電解液を封入した電池を収容した電池ケースの開口を含む側面にシール材を介して当接する側面クランプと、側面クランプの電池ケースへの接近に応じて、当該開口を含む側面に連なる上下面にそれぞれシール材を介して上下方向から接近するよう側面クランプに対してそれぞれ平行リンクを介して取付けられた上下クランプと、により電池ケースをクランプして電池ケースの開口周りをシールする検査ヘッドと、
前記電池ケースの開口を経由して電池ケース内の空気を吸引し、吸引した空気に含まれる電解液の揮発成分を測定する液漏れ測定装置と、を備える電池の製造装置。 A battery manufacturing apparatus comprising: a battery case having an opening communicating with the outside on at least a part of a side surface; and a battery encapsulating an electrolytic solution and housed in the battery case,
Side clamps that contact a side surface including an opening of a battery case containing a battery enclosing the electrolyte solution via a sealing material, and upper and lower surfaces connected to the side surface including the opening according to the approach of the side clamp to the battery case An upper and lower clamp attached to each of the side clamps via parallel links so as to approach each other via a sealing material, and an inspection head for clamping the battery case and sealing around the opening of the battery case,
A battery manufacturing apparatus comprising: a liquid leakage measuring device that sucks air in a battery case through an opening of the battery case and measures a volatile component of an electrolyte contained in the sucked air.
前記側面クランプの電池ケースへの接近移動の途中において、前記延長部がストッパに係合することにより、平行リンクが直立状態から電池ケース側へ回動されて、上クランプ若しくは上クランプ及び側面クランプを電池ケースの上面若しくは上下面に上下方向から接近するよう構成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電池の製造装置。 The parallel link comprises an extension further extending from the connection to the side clamp;
In the middle of the movement of the side clamp to the battery case, the extension part engages with the stopper, so that the parallel link is rotated from the upright state to the battery case side, and the upper clamp or the upper clamp and the side clamp are moved. The battery manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the battery manufacturing apparatus is configured to approach the upper surface or the upper and lower surfaces of the battery case from above and below.
前記係合片は、平行リンクが直立状態から電池ケース側へ回動された状態で待機位置に戻された場合に、平行リンクの延長部の先端に係合して側面クランプを待機位置に固定することを特徴とする請求項3に記載の電池の製造装置。 Including a stopper that abuts on the extension portion, the engagement piece protrudes at a rear position on a line parallel to the moving direction of the side clamp,
When the parallel link is returned to the standby position while the parallel link is rotated from the upright state to the battery case side, the engagement piece engages with the tip of the extension portion of the parallel link and fixes the side clamp at the standby position. The battery manufacturing apparatus according to claim 3.
前記電解液を封入した電池を収容した電池ケースの開口を含む側面及び下面にシール材を介して当接する側面クランプと、側面クランプの電池ケースへの接近に応じて、当該開口を含む側面に連なる上面にシール材を介して上方向から接近するよう側面クランプに対して平行リンクを介して取付けられた上クランプと、により電池ケースをクランプして、電池ケースの開口周りをシールする密封工程と、
前記電池ケースの開口を経由して電池ケース内の空気を吸引し、吸引した空気に含まれる電解液の揮発成分を測定する液漏れ測定工程と、を備える電池の製造方法。 A battery manufacturing method comprising: a battery case having an opening communicating with the outside on at least a part of a side surface; and a battery encapsulating an electrolyte and housed in the battery case,
A side clamp contacting the side and bottom surfaces including the opening of the battery case containing the battery enclosing the electrolyte solution via a sealing material, and a side clamp connected to the side including the opening according to the approach of the side clamp to the battery case. An upper clamp attached to the upper surface via a parallel link to a side clamp so as to approach from above via a sealing material, and a sealing step of clamping the battery case and sealing around the opening of the battery case;
A liquid leakage measuring step of sucking air in the battery case via the opening of the battery case and measuring a volatile component of the electrolyte contained in the sucked air.
前記電解液を封入した電池を収容した電池ケースの開口を含む側面にシール材を介して当接する側面クランプと、側面クランプの電池ケースへの接近に応じて、当該開口を含む側面に連なる上下面にそれぞれシール材を介して上下方向から接近するよう側面クランプに対してそれぞれ平行リンクを介して取付けられた上下クランプと、により電池ケースをクランプして、前記電池ケースの開口周りをシールする密封工程と、
前記電池ケースの開口を経由して電池ケース内の空気を吸引し、吸引した空気に含まれる電解液の揮発成分を測定する液漏れ測定工程と、を備える電池の製造方法。 A battery manufacturing method comprising: a battery case having an opening communicating with the outside on at least a part of a side surface; and a battery encapsulating an electrolyte and housed in the battery case,
Side clamps that contact a side surface including an opening of a battery case containing a battery enclosing the electrolyte solution via a sealing material, and upper and lower surfaces connected to the side surface including the opening according to the approach of the side clamp to the battery case A sealing step of clamping the battery case by sealing the battery case with the upper and lower clamps attached via the parallel links to the side clamps so as to approach each other through the sealing material from above and below. When,
A liquid leakage measuring step of sucking air in the battery case via the opening of the battery case and measuring a volatile component of the electrolyte contained in the sucked air.
前記電解液を封入した電池を収容した電池ケースの開口を含む側面及び下面にシール材を介して当接する側面クランプと、側面クランプの電池ケースへの接近に応じて、当該開口を含む側面に連なる上面にシール材を介して上方向から接近するよう側面クランプに対して平行リンクを介して取付けられた上クランプと、により電池ケースをクランプして、電池ケースの開口周りをシールする密封工程と、
前記電池ケースの開口を経由して電池ケース内の空気を吸引し、吸引した空気に含まれる電解液の揮発成分を測定する液漏れ測定工程と、を備える電池の検査方法。 A battery inspection method comprising: a battery case having an opening communicating with the outside on at least a part of a side surface; and a battery encapsulating an electrolyte and housed in the battery case,
A side clamp contacting the side and bottom surfaces including the opening of the battery case containing the battery enclosing the electrolyte solution via a sealing material, and a side clamp connected to the side including the opening according to the approach of the side clamp to the battery case. An upper clamp attached to the upper surface via a parallel link to a side clamp so as to approach from above via a sealing material, and a sealing step of clamping the battery case and sealing around the opening of the battery case;
A method for inspecting a battery, comprising: a step of sucking air in the battery case via the opening of the battery case and measuring a volatile component of the electrolyte contained in the sucked air.
前記電解液を封入した電池を収容した電池ケースの開口を含む側面にシール材を介して当接する側面クランプと、側面クランプの電池ケースへの接近に応じて、当該開口を含む側面に連なる上下面にそれぞれシール材を介して上下方向から接近するよう側面クランプに対してそれぞれ平行リンクを介して取付けられた上下クランプと、により電池ケースをクランプして、前記電池ケースの開口周りをシールする密封工程と、
前記電池ケースの開口を経由して電池ケース内の空気を吸引し、吸引した空気に含まれる電解液の揮発成分を測定する液漏れ測定工程と、を備える電池の検査方法。 A battery inspection method comprising: a battery case having an opening communicating with the outside on at least a part of a side surface; and a battery encapsulating an electrolyte and housed in the battery case,
Side clamps that contact a side surface including an opening of a battery case containing a battery enclosing the electrolyte solution via a sealing material, and upper and lower surfaces connected to the side surface including the opening according to the approach of the side clamp to the battery case A sealing step of clamping the battery case by sealing the battery case with the upper and lower clamps attached via the parallel links to the side clamps so as to approach each other through the sealing material from above and below. When,
A method for inspecting a battery, comprising: a step of sucking air in the battery case via the opening of the battery case and measuring a volatile component of the electrolyte contained in the sucked air.
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