JP2015088243A - 蓄電パックの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】支持部材に蓄電モジュールを取り付ける際の作業性を確保しつつ、支持部材における所定の位置に精度よく蓄電モジュールを取り付けることができる蓄電パックの製造方法を提供する。【解決手段】蓄電パックの製造方法は、蓄電モジュール１０を設置する位置に位置決め部３１が設けられている支持部材３Ａを準備する準備工程Ｓ１と、蓄電モジュールを吊り上げて移動させるための吊上部４０を蓄電モジュールに設ける吊上部設置工程Ｓ３と、吊上部を介して蓄電モジュールを吊り上げ、位置決め部に蓄電モジュールを配置する配置工程Ｓ４と、を含んでいる。【選択図】図３

Description

本発明は、蓄電モジュールを有する蓄電パックに関する。

蓄電モジュールは、複数の蓄電装置が電気的に接続されたものである。このような蓄電モジュールを有する蓄電パックとして、特許文献１には、複数の角型電池（蓄電装置）を並設してなる電池ユニット（蓄電モジュール）と、この電池ユニットの両端面にあって複数の角形電池を並設方向に挟持して固定する一対のエンドプレートと、この一対のエンドプレートを連結する連結具とを備える電池ブロック（蓄電パック）が開示されている。

特開２００９−２３８６４３号公報

近年、このような蓄電パックでは、小型化が要求されている。小型化が要求される中で蓄電パックを製造するためには、支持部材に蓄電モジュールを取り付ける際の作業性を確保しつつ、支持部材における所定の位置に精度よく蓄電モジュールを取り付けることが重要となる。

そこで、本発明の目的は、支持部材に蓄電モジュールを取り付ける際の作業性を確保しつつ、支持部材における所定の位置に精度よく蓄電モジュールを取り付けることができる蓄電パックの製造方法を提供することにある。

本発明の一側面に係る蓄電パックの製造方法は、蓄電モジュールを有する蓄電パックの製造方法であって、蓄電モジュールを設置する位置に位置決め部が設けられている支持部材を準備する準備工程と、蓄電モジュールを吊り上げて移動させるための吊上部を蓄電モジュールに設ける吊上部設置工程と、吊上部を介して蓄電モジュールを吊り上げ、位置決め部に蓄電モジュールを配置する配置工程と、を含んでいる。

この構成の蓄電パックの製造方法では、蓄電モジュールを支持部材の所定の位置に配置する際に、蓄電モジュールを吊り上げて移動させることができるので、配置時の作業性が向上する。また、蓄電モジュールを位置決め部に配置するだけで、支持部材の所定の位置に蓄電モジュールが配置されるので、支持部材に対して精度よく蓄電モジュールを取り付けることができる。

また、一実施形態において、位置決め部は、凹部としてもよい。

この構成の蓄電パックの製造方法では、支持部材に設けられた凹部に蓄電モジュールを嵌合させるだけの容易な作業で、支持部材の所定の位置に蓄電モジュールを配置することができる。

また、一実施形態において、位置決め部は、支持部材に貼付された熱伝導性の部材であってもよい。

この構成の蓄電パックの製造方法では、支持部材に設けられた熱伝導性の部材に蓄電モジュールを載置するだけの容易な作業で、容易に支持部材の所定の位置に蓄電モジュールを配置することができる。また、この熱伝導性の部材に直接的又は間接的に接触するように蓄電モジュールが配置されるので、蓄電モジュールにおいて発生する熱が支持部材に伝わり易くなる。これにより、蓄電モジュールにおいて発生する熱を放熱し易い構成とすることができる。

また、一実施形態において、吊上部は、蓄電モジュールを載置する載置部材を有していてもよい。

この構成の蓄電パックの製造方法では、吊上部を吊り上げることにより、蓄電モジュールが間接的に吊り上げられる。これにより、蓄電モジュールを直接吊り上げる場合に蓄電モジュールに係る応力をなくすことができる。

また、一実施形態において、配置工程によって位置決め部に蓄電モジュールを配置後、蓄電モジュール及び載置部材を支持部材に固定する固定工程を含んでいてもよい。

この構成の蓄電パックの製造方法では、支持部材の所定の位置に配置された蓄電モジュールを支持部材に固定するので、支持部材の所定の位置に蓄電モジュールを取り付けることができる。

また、一実施形態において、吊上部は、蓄電モジュールに直接取り付けられていてもよい。

この構成の蓄電パックの製造方法では、蓄電モジュールを吊り上げるための吊上部を容易に形成することができる。

本発明によれば、支持部材に蓄電モジュールを取り付ける際の作業性を確保しつつ、支持部材における所定の位置に精度よく蓄電モジュールを取り付けることができる。

一実施形態に係る蓄電パックの製造方法に用いられる蓄電モジュールを示す斜視図である。 一実施形態に係る蓄電パックの製造方法によって製造される蓄電パックを示す斜視図である。 一実施形態に係る蓄電パックの製造方法における各工程を示すフローチャートである。 図２の蓄電パックの底板を示す斜視図である。 熱伝導シートが貼付された蓄電モジュールと、蓄電モジュールに設置される治具の一部を示す斜視図である。 治具が設置された状態の蓄電モジュールを示す斜視図である。 蓄電モジュールが吊り上げられる状態を示した斜視図である。 図２に示す蓄電パックのVIII-VIII線における断面図である。 他の一実施形態に係る蓄電パックの製造方法に用いられる底板を示す斜視図である。 他の一実施形態に係る蓄電パックの製造方法に用いられる治具を示す斜視図である。

以下、図面を参照して一実施形態に係る蓄電パックの製造方法について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。

最初に、一実施形態に係る蓄電パックの製造方法に用いられる蓄電モジュール１０及び一実施形態に係る蓄電パックの製造方法によって製造される蓄電パック１について説明する。蓄電モジュール１０は、複数の蓄電装置１１が電気的に接続されたものである。蓄電装置１１は、たとえばリチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。なお、蓄電装置１１としては、二次電池に限られず、たとえば電気二重層キャパシタなどを用いてもよい。

図１は、一実施形態に係る蓄電パックの製造方法に用いられる蓄電モジュール１０を示す斜視図である。図１に示されるように、蓄電モジュール１０は、複数の蓄電装置１１と、バスバー２１と、拘束具２３と、を備えている。

蓄電装置１１は、例えば、電解液が充填されたケース１３内に負極とセパレータと正極とを積層してなる電極組立体（図示せず）を収容することによって構成されている。バスバー２１は、蓄電装置１１同士を直列に接続するための接続部材であり、蓄電装置１１における端子に接続される。拘束具２３は、複数の並設された蓄電装置１１を一体化するための拘束部材である。拘束具２３は、複数の蓄電装置１１を並設方向から挟み込む一対の金属プレート２５と、蓄電装置１１の側方に配置されると共に２つの金属プレート２５を連結する棒状の連結部材２７と、複数の蓄電装置１１を金属プレート２５によって挟み込んだ状態で金属プレート２５に連結部材２７を固定するためのボルト２９と、を有している。

図２は、一実施形態に係る蓄電パックの製造方法によって製造される蓄電パック１を示す斜視図である。なお、図２以降の図面では、拘束具２３の図示を省略し、蓄電モジュール１０を簡略化して示す。蓄電パック１は、複数の上記蓄電モジュール１０が接続部材（図示せず）によって電気的に接続されており、複数の蓄電モジュール１０は、筐体３内に格納されている。筐体３は、底板（支持部材）３Ａと、底板３Ａから立設する側板３Ｂと、底板３Ａと側板３Ｂとで構成された有底筒状の箱体の開口部を覆う蓋板３Ｃとを含んで構成されており、互いにネジなどの固定部材によって固定されている。蓄電モジュール１０は、熱伝導性の部材（ＴＩＭ：Thermal Interface Material）を介して底板３Ａに接触している。以下、複数の蓄電モジュール１０が筐体３内に格納されている蓄電パック１の製造方法について、主に図３〜図８を用いて説明する。

図３は、一実施形態に係る蓄電パックの製造方法における各工程を示すフローチャートである。図３に示すように、一実施形態に係る蓄電パック１の製造方法は、底板準備工程（準備工程）Ｓ１と、熱伝導シート貼付工程Ｓ２と、治具設置工程（吊上部設置工程）Ｓ３と、蓄電モジュール配置工程（配置工程）Ｓ４と、吊上部取外工程Ｓ５と、蓄電モジュール固定工程Ｓ６と、を含んでいる。

蓄電パック１の製造方法では、まず、図４に示すような、蓄電モジュール１０（図１参照）を設置する位置に位置決め部３１が設けられている底板３Ａが準備される（底板準備工程Ｓ１）。底板３Ａは、例えば、鉄、鋼材又はアルミニウムなどの材料により形成されている。本実施形態では、底板３Ａの位置決め部３１として複数の凹部が形成されている。

次に、図５に示すように、蓄電モジュール１０の放熱面１０Ａに、熱伝導シート５１が貼付される（熱伝導シート貼付工程Ｓ２）。熱伝導シート貼付工程Ｓ２は、蓄電モジュール配置工程Ｓ４よりも前に設けられていればよい。熱伝導シート５１の例には、シリコンシートなどが含まれる。

次に、蓄電モジュール１０を吊り上げて移動させるための治具（吊上部）４０が蓄電モジュール１０に設けられる（治具設置工程Ｓ３）。治具４０は、載置板（載置部材）４１と係止部４３とからなる。具体的には、図６に示すように、載置板４１の上に熱伝導シート５１が貼付された蓄電モジュール１０が載置される。載置板４１の材料の例には、鉄、鋼材又はアルミニウムなどが含まれる。本実施形態の載置板４１は、矩形状に形成されている。次に、載置板４１の上に、後の蓄電モジュール配置工程Ｓ４において吊上装置７０と係止する柱状の係止部４３が設置される。載置板４１と係止部４３とは、ボルトなどによる締結により互いが固定される。本実施形態では、載置板４１の四隅のそれぞれに係止部４３が設置される。係止部４３は、鉄、鋼材又はアルミニウムなどの材料により形成される。

次に、吊上装置７０によって治具４０を介して蓄電モジュール１０を吊り上げて移動させることにより、位置決め部３１（図４参照）に蓄電モジュール１０が配置される（蓄電モジュール配置工程Ｓ４）。図７に示すように、本実施形態では、蓄電モジュール１０は、吊上装置７０によって吊り上げられる。そして、蓄電モジュール１０は、治具設置工程Ｓ３において設置された載置板４１を残したまま位置決め部３１としての凹部に嵌合される。すなわち、蓄電モジュール１０は、載置板４１と一体的に底板３Ａに設けられた位置決め部３１としての凹部に嵌合される。その後、蓄電モジュール１０に設置された治具４０のうち係止部４３が取り外される（吊上部取外工程Ｓ５）。

次に、位置決め部３１に配置された蓄電モジュール１０及び載置板４１が底板３Ａに固定される（蓄電モジュール固定工程Ｓ６）。図８に示すように、本実施形態では、蓄電モジュール１０を蓄電装置１１（図１参照）の並設方向から挟み込みこむ固定部材６１をボルト６３などで底板３Ａに締結することにより、蓄電モジュール１０が底板３Ａに固定される。

次に、底板３Ａに側板３Ｂが固定され、側板３Ｂに蓋板３Ｃが固定される。側板３Ｂ及び蓋板３Ｃは、鉄、鋼材又はアルミニウムなどにより形成される。底板３Ａと側板３Ｂとの固定及び側板３Ｂと蓋板３Ｃとの固定は、ボルト（図示せず）などによって行われる。以上、底板準備工程Ｓ１〜蓄電モジュール固定工程Ｓ６を経ることにより、図２に示すような蓄電パック１が製造される。

上記実施形態の蓄電パックの製造方法では、蓄電モジュール１０を底板３Ａの所定の位置に配置する際に、蓄電モジュール１０を吊り上げて移動させることができるので、配置時の作業性が向上する。また、蓄電モジュール１０を位置決め部３１に配置するだけで、底板３Ａの所定の位置に蓄電モジュール１０が配置されるので、底板３Ａに対して精度よく蓄電モジュール１０を取り付けることができる。

また、上記実施形態の蓄電パックの製造方法では、底板３Ａに設けられた位置決め部３１としての凹部に蓄電モジュール１０の一部及び載置板４１を嵌合させるだけで、容易に底板３Ａの所定の位置に蓄電モジュール１０を配置することができる。

また、上記実施形態の蓄電パックの製造方法では、蓄電モジュール１０が熱伝導性の部材である熱伝導シート５１を介して底板３Ａに接するように配置されるので、蓄電モジュール１０において発生する熱が底板３Ａに伝わり易くなる。これにより、蓄電モジュール１０において発生する熱を放熱し易い構成とすることができる。

また、上記実施形態の蓄電パックの製造方法では、治具設置工程Ｓ３において設置された載置板４１と蓄電モジュール１０とが底板３Ａに固定される。これにより、底板３Ａに蓄電モジュール１０を取り付ける際に、蓄電モジュール１０から載置板４１を取り外す手間を省くことができる。なお、載置板４１を蓄電モジュール１０から取り外してから、蓄電モジュール１０を底板３Ａに取り付けてもよい。

また、上記実施形態の蓄電パックの製造方法では、吊上装置７０に対し治具４０の係止部４３を係止させることにより、蓄電モジュール１０を間接的に吊り上げている。これにより、蓄電モジュール１０を直接吊り上げる場合に蓄電モジュール１０に係る応力をなくすことができる。

以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記実施形態の蓄電パックの製造方法では、位置決め部３１として凹部が形成されている底板３Ａを支持部材として用いる例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、他の一実施形態に係る蓄電パックの製造方法では、図９に示すように、位置決め部３１として熱伝導シート１３１が貼付されている底板３Ａを支持部材として用いてもよい。この場合、熱伝導シート５１の大きさは、蓄電モジュール１０の放熱面１０Ａの大きさと略等しいことが望ましい。この場合であっても、蓄電モジュール１０を熱伝導シート１３１上に配置するだけで、容易に底板３Ａの所定の位置に蓄電モジュール１０を配置することができる。

上記実施形態の蓄電パックの製造方法では、蓄電モジュール１０の放熱面１０Ａに熱伝導シート５１を介して間接的に接する状態で取り付けられる載置板４１と、載置板４１に固定されると共に蓄電モジュール１０を吊り下げ係止するための係止部４３と、を有している治具４０を用いる例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、他の一実施形態に係る蓄電パックの製造方法では、蓄電モジュール１０の上面１０Ｂ（放熱面１０Ａとは反対側の面）に、蓄電モジュール１０を吊り上げて移動させるための吊上部１４０を設けてもよいし、また、図１に示すような拘束具２３の一部に、蓄電モジュールを吊り上げて移動させるための吊上部を設けてもよい。また、更に他の一実施形態に係る蓄電パックの製造方法では、蓄電装置各々を収容するケース（電池ホルダ）に蓄電モジュールを吊り上げて移動させるための吊上部を一体的に形成してもよい。

上記実施形態の蓄電パックの製造方法では、板状の底板３Ａに蓄電モジュール１０を配置する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態に係る蓄電パックの製造方法は、蓋がない有底筒状の筐体の底板に蓄電モジュールを配置するような場合にも適用が可能である。

また、上記実施形態の蓄電パックの製造方法では、底板３Ａに４個の蓄電モジュール１０が配置される例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態に係る蓄電パックの製造方法は、底板３Ａ（支持部材）に対して蓄電モジュール１０を１個だけ（単数）配置するような場合や、また、４個以外の複数個を配置するような場合にも適用することができる。

また、上記実施形態の蓄電パックの製造方法では、位置決め部３１としての凹部に載置板４１と蓄電モジュール１０の一部とが嵌合される構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、位置決め部３１としての凹部には、載置板４１のみが嵌合される構成であってもよい。

また、上記実施形態の蓄電パックの製造方法では、蓄電モジュール１０を吊り上げて移動させるための吊上部が、柱状の係止部４３を有する治具４０として構成されている例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、吸盤などが設けられた吸着部として構成されてもよい。

また、上記実施形態の蓄電パックの製造方法では、蓄電モジュール１０が吊上装置７０によって吊り上げられる例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態に係る蓄電パックの製造方法は、人の手によって吊り上げられるような場合にも適用することができる。

１…蓄電パック、３…筐体、３Ａ…底板（支持部材）、３Ｂ…側板、３Ｃ…蓋板、１０…蓄電モジュール、１０Ａ…放熱面、１０Ｂ…上面、１１…蓄電装置、２１…バスバー、２３…拘束具、３１…位置決め部、４０…治具（吊上部）、４１…載置板（載置部材）、４３…係止部、５１…熱伝導シート、６１…固定部材、６３…ボルト、７０…吊上装置、１３１…熱伝導シート（熱伝導性の部材）、１４０…吊上部、Ｓ１…底板準備工程（準備工程）、Ｓ２…熱伝導シート貼付工程、Ｓ３…治具設置工程（吊上部設置工程）、Ｓ４…蓄電モジュール配置工程（配置工程）、Ｓ５…吊上部取外工程、Ｓ６…蓄電モジュール固定工程（固定工程）。

Claims (6)

1. 蓄電モジュールを有する蓄電パックの製造方法であって、
   前記蓄電モジュールを設置する位置に位置決め部が設けられている支持部材を準備する準備工程と、
   前記蓄電モジュールを吊り上げて移動させるための吊上部を前記蓄電モジュールに設ける吊上部設置工程と、
   前記吊上部を介して蓄電モジュールを吊り上げ、前記位置決め部に前記蓄電モジュールを配置する配置工程と、
   を含んでいる、蓄電パックの製造方法。
2. 前記位置決め部は、凹部である、
   請求項１に記載の蓄電パックの製造方法。
3. 前記位置決め部は、前記支持部材に貼付された熱伝導性の部材である、
   請求項１に記載の蓄電パックの製造方法。
4. 前記吊上部は、前記蓄電モジュールを載置する載置部材を有している、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の蓄電パックの製造方法。
5. 前記配置工程によって前記位置決め部に前記蓄電モジュールを配置後、前記蓄電モジュール及び前記載置部材を前記支持部材に固定する固定工程を含む、請求項４に記載の蓄電パックの製造方法。
6. 前記吊上部は、前記蓄電モジュールに直接取り付けられている、
   請求項１〜５の何れか一項に記載の蓄電パックの製造方法。

Images