JP2015153478A - 電池拘束具 - Google Patents
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Abstract
【課題】軽量であって、拘束時の電池への拘束部材の傷の転写を防止し、拘束時の電池の昇温を効率良く行うことができる電池拘束冶具の提供にある。【解決手段】平板状の二次電池10を厚さ方向に挟圧し、二次電池10を拘束する一対の拘束板31を備えた電池拘束冶具30である。拘束板31はアルミニウム系の金属材料により形成され、一対の拘束板31と二次電池10との間に当接板34がそれぞれ介在されている。一対の拘束板31は当接板34を介して二次電池10を拘束する。【選択図】 図2
Description
この発明は、電池拘束具に関し、特に、電池の製造過程において電池ケースの膨張変形を抑制するために電池を拘束する電池拘束具に関する。
近年、リチウムイオン二次電池は、電子機器の電源だけでなく、ハイブリッド車や電気自動車の電源として採用されている。
車両用の二次電池では、複数の電池モジュールを直列に接続した電池パックとして車載されることがある。
例えば、リチウムイオン二次電池の製造過程では、電池性能の安定化を図るため、二次電池を高温環境下で一定期間保管するエージング工程を実施している。
車両用の二次電池では、複数の電池モジュールを直列に接続した電池パックとして車載されることがある。
例えば、リチウムイオン二次電池の製造過程では、電池性能の安定化を図るため、二次電池を高温環境下で一定期間保管するエージング工程を実施している。
二次電池のエージングに関する従来技術としては、例えば、特許文献1に開示された非水電解質二次電池の製造方法が存在する。
例えば、特許文献1に開示された非水電解質二次電池の製造方法では、アルミニウム箔に正極活物質を塗布した正極板と、銅箔に負極活物質を塗布した負極板とをセパレータを介して巻回して構成した発電部を電池ケースに挿入する。
発電部が挿入された電池ケースにアルミニウム製の蓋板を溶接し、発電部の正極板および負極板に接続された正極端子および負極端子は外部に導かれている。
この電池をSUS(ステンレス鋼)製の板で挟み、金属製の板の間隔を所定の幅に調整することで拘束する。
この電池に、注液口から所定量の電解液を注入して初期充放電やエージング処理を行うとしている。
例えば、特許文献1に開示された非水電解質二次電池の製造方法では、アルミニウム箔に正極活物質を塗布した正極板と、銅箔に負極活物質を塗布した負極板とをセパレータを介して巻回して構成した発電部を電池ケースに挿入する。
発電部が挿入された電池ケースにアルミニウム製の蓋板を溶接し、発電部の正極板および負極板に接続された正極端子および負極端子は外部に導かれている。
この電池をSUS(ステンレス鋼)製の板で挟み、金属製の板の間隔を所定の幅に調整することで拘束する。
この電池に、注液口から所定量の電解液を注入して初期充放電やエージング処理を行うとしている。
しかしながら、特許文献1に開示された非水電解質二次電池の製造方法では、電池を拘束する拘束部材(板)は、比重が大きく熱伝導性の低いステンレス鋼製であるため、拘束部材の重量が増大するほか、拘束時に電池を昇温する点で効率が悪いという問題がある。
そこで、ステンレス鋼よりも比重が小さく、熱伝導性に優れたアルミニウムを拘束部材の材料として用いる場合も考えられる。
しかし、アルミニウムはステンレス鋼と比べて柔らかい金属であり、アルミニウム製の拘束部材の場合、拘束部材の表面に傷が生じ易い。
アルミニウム製の電池ケースである場合、表面に傷を生じた拘束部材により電池を拘束すると、電池ケースの表面に拘束部材の傷が転写される。
電池ケースの表面に拘束部材の傷が転写されると、電池の外観不良等の不具合が発生するという問題がある。
拘束部材の傷の程度によっては、傷の転写により電池内部の短絡を招くおそれがある。
そこで、ステンレス鋼よりも比重が小さく、熱伝導性に優れたアルミニウムを拘束部材の材料として用いる場合も考えられる。
しかし、アルミニウムはステンレス鋼と比べて柔らかい金属であり、アルミニウム製の拘束部材の場合、拘束部材の表面に傷が生じ易い。
アルミニウム製の電池ケースである場合、表面に傷を生じた拘束部材により電池を拘束すると、電池ケースの表面に拘束部材の傷が転写される。
電池ケースの表面に拘束部材の傷が転写されると、電池の外観不良等の不具合が発生するという問題がある。
拘束部材の傷の程度によっては、傷の転写により電池内部の短絡を招くおそれがある。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、軽量であって、拘束時の電池への拘束部材の傷の転写を防止し、拘束時の電池の昇温を効率良く行うことができる電池拘束冶具の提供にある。
上記の課題を解決するために、本発明は、平板状の電池を厚さ方向に挟圧し、前記電池を拘束する一対の拘束部材を備えた電池拘束冶具であって、前記拘束部材はアルミニウム系の金属材料により形成され、前記一対の拘束部材と前記電池との間に前記電池と当接可能な当接板が介在され、前記当接板は、前記拘束部材より硬い金属材料又は熱伝導性を有する樹脂材料より形成されていることを特徴とする。
本発明では、電池の製造過程において、電池は一対の拘束部材により挟圧されて拘束されるが、一対の拘束部材は電池との間に介在される当接板を介して電池を拘束する。
拘束部材はアルミニウム系の金属材料により形成されているので、軽量であって熱伝導性に優れ、電池および電池拘束冶具の周囲が昇温される場合、拘束部材に拘束されている電池を効率的に昇温させることができる。
また、当接板は、拘束部材を形成するアルミニウムよりも硬い金属材料により形成されているため傷は付きにくい。
当接板が樹脂材料により形成されている場合では、当接板が電池に傷を転写することはない。
従って、電池拘束冶具は軽量であって、当接板に当接される電池には傷が転写されることはなく、拘束部材の傷の転写による電池の外観不良等の不具合を防止することができる。
拘束部材はアルミニウム系の金属材料により形成されているので、軽量であって熱伝導性に優れ、電池および電池拘束冶具の周囲が昇温される場合、拘束部材に拘束されている電池を効率的に昇温させることができる。
また、当接板は、拘束部材を形成するアルミニウムよりも硬い金属材料により形成されているため傷は付きにくい。
当接板が樹脂材料により形成されている場合では、当接板が電池に傷を転写することはない。
従って、電池拘束冶具は軽量であって、当接板に当接される電池には傷が転写されることはなく、拘束部材の傷の転写による電池の外観不良等の不具合を防止することができる。
また、上記の電池拘束冶具において、前記当接板は前記金属材料により形成されている構成としてもよい。
この場合、一対の拘束部材と電池との間に、拘束部材より硬い金属材料により形成される当接板を介在させることにより、拘束時の電池への拘束部材の傷の転写を防止することができる。
この場合、一対の拘束部材と電池との間に、拘束部材より硬い金属材料により形成される当接板を介在させることにより、拘束時の電池への拘束部材の傷の転写を防止することができる。
また、上記の電池拘束冶具において、前記当接板は前記樹脂材料により形成されている構成としてもよい。
この場合、一対の拘束部材と電池との間に、樹脂材料により形成される当接板を介在させることにより、拘束時の電池への拘束部材の傷の転写を防止することができる。
また、熱伝導性が高い樹脂材料であるほど拘束時の電池の昇温を効率良く行うことができる。
この場合、一対の拘束部材と電池との間に、樹脂材料により形成される当接板を介在させることにより、拘束時の電池への拘束部材の傷の転写を防止することができる。
また、熱伝導性が高い樹脂材料であるほど拘束時の電池の昇温を効率良く行うことができる。
また、本発明は、平板状の電池を厚さ方向に挟圧し、前記電池を拘束する一対の拘束部材を備えた電池拘束冶具であって、前記拘束部材はアルミニウム系の金属材料により形成され、前記一対の拘束部材における前記電池と対向する当接面にアルマイト層が形成されていることを特徴とする。
本発明では、電池の製造過程では、電池は一対の拘束部材により挟圧されて拘束されるが、拘束部材のアルマイト層を電池に当接させて電池を拘束する。
拘束部材はアルミニウム系の金属材料により形成されているので、軽量であって熱伝導性に優れ、電池および電池拘束冶具の周囲が昇温される場合、拘束部材に拘束されている電池を効率的に昇温させることができる。
また、アルマイト層はアルミニウムよりも硬いため傷は付きにくく、熱伝導性に優れる。
従って、電池拘束冶具は軽量であって、アルマイト層に当接される電池には傷が転写されることはなく、拘束部材の傷の転写による電池の外観不良等の不具合を防止することができる。
拘束部材はアルミニウム系の金属材料により形成されているので、軽量であって熱伝導性に優れ、電池および電池拘束冶具の周囲が昇温される場合、拘束部材に拘束されている電池を効率的に昇温させることができる。
また、アルマイト層はアルミニウムよりも硬いため傷は付きにくく、熱伝導性に優れる。
従って、電池拘束冶具は軽量であって、アルマイト層に当接される電池には傷が転写されることはなく、拘束部材の傷の転写による電池の外観不良等の不具合を防止することができる。
本発明によれば、軽量であって、拘束時の電池への拘束部材の傷の転写を防止し、拘束時の電池の昇温を効率良く行うことができる電池拘束冶具を提供することができる。
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る電池拘束冶具について図面を参照して説明する。
本実施形態の電池拘束冶具は、電池の製造工程におけるエージング工程・コンディショニング工程において使用される電池拘束冶具である。
本実施形態に係る電池は、車両搭載用の二次電池であり、例えば、リチウム二次電池やニッケル水素二次電池である。
以下、第1の実施形態に係る電池拘束冶具について図面を参照して説明する。
本実施形態の電池拘束冶具は、電池の製造工程におけるエージング工程・コンディショニング工程において使用される電池拘束冶具である。
本実施形態に係る電池は、車両搭載用の二次電池であり、例えば、リチウム二次電池やニッケル水素二次電池である。
図1に示す平板状の二次電池10は、発電要素としての扁平な略直方体の電極体11と、電極体11を収容する電池ケース20を有する。
電極体11は、シート状の正極12および負極13と、正極12と負極13の間に介在されるシート状のセパレータ14を有している。
セパレータ14は、電池ケース20内に充填される電解液の流通を可能とする絶縁材料により形成されている。
電極体11では、正極12と負極13とはセパレータ14を介して交互に積層されている。
電極体11には、正極端子15に接続される正極集電体16と、負極端子17に接続される負極集電体18を備えている。
電極体11は、シート状の正極12および負極13と、正極12と負極13の間に介在されるシート状のセパレータ14を有している。
セパレータ14は、電池ケース20内に充填される電解液の流通を可能とする絶縁材料により形成されている。
電極体11では、正極12と負極13とはセパレータ14を介して交互に積層されている。
電極体11には、正極端子15に接続される正極集電体16と、負極端子17に接続される負極集電体18を備えている。
電池ケース20は、全体として扁平な略直方体の形状を呈している。
電池ケース20は、有底筒状のケース本体部21と、ケース本体部21の開口部22を密閉する長方形の板状の蓋部23を有している。
蓋部23はケース本体部21にレーザ溶接により固定される。
ケース本体部21および蓋部23は、何れもアルミニウム系の金属材料(アルミニウム又はアルミニウム合金)により形成されている。
電池ケース20は、有底筒状のケース本体部21と、ケース本体部21の開口部22を密閉する長方形の板状の蓋部23を有している。
蓋部23はケース本体部21にレーザ溶接により固定される。
ケース本体部21および蓋部23は、何れもアルミニウム系の金属材料(アルミニウム又はアルミニウム合金)により形成されている。
蓋部23の長手方向の中心付近には、安全弁24が設けられている。
安全弁24は、電池ケース20内におけるガスの発生により電池ケース20内の圧力が所定圧力に達したときに開弁して、電池ケース20内のガスを外部に放出する機能を有している。
また、蓋部23には電解液を電池ケース20内へ注入するための注液口25が設けられており、注液口25は封止部材26により封止されている。
安全弁24は、電池ケース20内におけるガスの発生により電池ケース20内の圧力が所定圧力に達したときに開弁して、電池ケース20内のガスを外部に放出する機能を有している。
また、蓋部23には電解液を電池ケース20内へ注入するための注液口25が設けられており、注液口25は封止部材26により封止されている。
さらに、蓋部23の長手方向の両端付近には、一対の円形の通孔27、27が形成されている。
一方の通孔27には正極端子15が挿通され、他方の通孔27には負極端子17が挿通される。
電池ケース20に電極体11が収容されている状態では、正極端子15と負極端子17は通孔27から突出する。
なお、通孔27からの電解液の漏洩を防止するため、正極端子15および負極端子17を囲む環状のシール部材(図示せず)が取り付けられている。
また、正極端子15および負極端子17は、ケース本体部21と絶縁されている。
一方の通孔27には正極端子15が挿通され、他方の通孔27には負極端子17が挿通される。
電池ケース20に電極体11が収容されている状態では、正極端子15と負極端子17は通孔27から突出する。
なお、通孔27からの電解液の漏洩を防止するため、正極端子15および負極端子17を囲む環状のシール部材(図示せず)が取り付けられている。
また、正極端子15および負極端子17は、ケース本体部21と絶縁されている。
本実施形態では、二次電池10の製造工程においてケース本体部21に電極体11を収納する。
次に、蓋部23を開口部22に装着して、レーザ溶接により蓋部23をケース本体部21に接合する。
蓋部23をレーザ溶接によりケース本体部21に接合することにより、開口部22が完全に封止され、電極体11の電池ケース20内への収容が完了する。
電極体11の電池ケース20内への収容後に、電解液を注液口25から注液し、電解液の注液後に封止部材26により注液口25を封止する。
注液後、二次電池10はエージング工程や充放電活性化工程等の後工程を経る。
次に、蓋部23を開口部22に装着して、レーザ溶接により蓋部23をケース本体部21に接合する。
蓋部23をレーザ溶接によりケース本体部21に接合することにより、開口部22が完全に封止され、電極体11の電池ケース20内への収容が完了する。
電極体11の電池ケース20内への収容後に、電解液を注液口25から注液し、電解液の注液後に封止部材26により注液口25を封止する。
注液後、二次電池10はエージング工程や充放電活性化工程等の後工程を経る。
エージング工程では、電池ケース20の膨張変形を防止するため、図2に示す電池拘束冶具30により二次電池10を拘束した状態とする。
本実施形態の電池拘束冶具30は、一対の拘束板31と、一対の拘束板31を互いに連結する連結部材としての4本のボルト32および4個のナット33と、拘束板31と二次電池10との間にそれぞれ介在される2枚の当接板34とを備えている。
本実施形態の電池拘束冶具30は、一対の拘束板31と、一対の拘束板31を互いに連結する連結部材としての4本のボルト32および4個のナット33と、拘束板31と二次電池10との間にそれぞれ介在される2枚の当接板34とを備えている。
拘束部材としての拘束板31は、アルミニウム系の金属材料(アルミニウム又はアルミニウム合金)により形成された平板であり、電池ケース20のケース本体部21における最大面積の面よりも大きな面積を持つ板面を有する。
拘束板31には、二次電池10の拘束に必要な強度が備えられるように拘束板31の厚さが設定されている。
拘束板31はボルト32を挿入可能な4個の貫通孔35を備えている。
ボルト32は頭部36とねじ軸部37を有し、ナット33はねじ軸部37の螺入を可能とするねじ孔38を有している。
拘束板31には、二次電池10の拘束に必要な強度が備えられるように拘束板31の厚さが設定されている。
拘束板31はボルト32を挿入可能な4個の貫通孔35を備えている。
ボルト32は頭部36とねじ軸部37を有し、ナット33はねじ軸部37の螺入を可能とするねじ孔38を有している。
当接板34は、拘束板31と比較して十分に薄い薄板であり、アルミニウム系の金属材料よりも硬い金属材料であるステンレス鋼(SUS)により形成されている。
当接板34の板厚は、エージング工程において二次電池10の昇温を妨げない程度に設定されている。
本実施形態の当接板34は、二次電池10と当接可能であって拘束板31と同じ面積の板面を有する。
当接板34には、ボルト32を挿入可能とする4個の貫通孔39が形成されており、貫通孔39は拘束板31の貫通孔35と同軸となる位置にそれぞれ形成されている。
当接板34の板厚は、エージング工程において二次電池10の昇温を妨げない程度に設定されている。
本実施形態の当接板34は、二次電池10と当接可能であって拘束板31と同じ面積の板面を有する。
当接板34には、ボルト32を挿入可能とする4個の貫通孔39が形成されており、貫通孔39は拘束板31の貫通孔35と同軸となる位置にそれぞれ形成されている。
本実施形態の電池拘束冶具30では、板面が互いに平行になるように一対の拘束板31が配置され、一対の拘束板31の間に一対の当接板34が配置されている。
拘束板31の貫通孔35および当接板34の貫通孔39にボルト32が挿通されており、拘束板31および当接板34はボルト32の軸心方向へ移動可能である。
拘束板31の板面と当接板34の板面は互いに平行であって、ボルト32の軸心方向と直角な面である。
一対の当接板34の内側の板面の間には二次電池10が挿入される空間が形成される。
当接板34の外側の板面は拘束板31の内側の板面と対向する。
拘束板31および当接板34はボルト32に備えられるナット33によりボルト32から抜け出すことはない。
ボルト32に対するナット33の位置を調整することにより、拘束板31および当接板34を互いに接近させたり、離隔させたりすることが可能である。
拘束板31の貫通孔35および当接板34の貫通孔39にボルト32が挿通されており、拘束板31および当接板34はボルト32の軸心方向へ移動可能である。
拘束板31の板面と当接板34の板面は互いに平行であって、ボルト32の軸心方向と直角な面である。
一対の当接板34の内側の板面の間には二次電池10が挿入される空間が形成される。
当接板34の外側の板面は拘束板31の内側の板面と対向する。
拘束板31および当接板34はボルト32に備えられるナット33によりボルト32から抜け出すことはない。
ボルト32に対するナット33の位置を調整することにより、拘束板31および当接板34を互いに接近させたり、離隔させたりすることが可能である。
次に、電池拘束冶具30により二次電池10を拘束する手順について説明する。
二次電池10を拘束する場合、予めボルト32を一対の拘束板31の貫通孔35および一対の当接板34の貫通孔39にそれぞれ挿通する。
図3(a)に示すように、一対の拘束板31の間を拡げるともに、一対の当接板34の間を拡げ、一対の当接板34の間に二次電池10が配置できるようにする。
次に、二次電池10を一対の当接板34の間に位置させるが、電池ケース20のケース本体部21の最大面積の面を当接板34の内側の板面と当接させ、さらに、拘束板31の内側の板面を当接板34の外側の板面に当接させる。
二次電池10を拘束する場合、予めボルト32を一対の拘束板31の貫通孔35および一対の当接板34の貫通孔39にそれぞれ挿通する。
図3(a)に示すように、一対の拘束板31の間を拡げるともに、一対の当接板34の間を拡げ、一対の当接板34の間に二次電池10が配置できるようにする。
次に、二次電池10を一対の当接板34の間に位置させるが、電池ケース20のケース本体部21の最大面積の面を当接板34の内側の板面と当接させ、さらに、拘束板31の内側の板面を当接板34の外側の板面に当接させる。
次に、ボルト32が螺入されたナット33を締結することにより、一対の拘束板31および一対の当接板34を二次電池10の両側から互いに接近させて二次電池10を挟み込み、一対の拘束板31は一対の当接板34を介して二次電池10を挟圧する。
図3(b)に示すように、二次電池10は、一対の拘束板31による挟圧により拘束された状態となり、電池ケース20の膨張変形が防止される。
二次電池10に対して当接板34が当接しているため、拘束板31は間接的に二次電池10と当接する。
電池拘束冶具30により拘束された状態の二次電池10はエージング工程において昇温される。
図3(b)に示すように、二次電池10は、一対の拘束板31による挟圧により拘束された状態となり、電池ケース20の膨張変形が防止される。
二次電池10に対して当接板34が当接しているため、拘束板31は間接的に二次電池10と当接する。
電池拘束冶具30により拘束された状態の二次電池10はエージング工程において昇温される。
本実施形態の電池拘束冶具30は以下の作用効果を奏する。
(1)本実施形態では、二次電池10の製造過程において、二次電池10は一対の拘束板31により挟圧されて拘束されるが、拘束板31と二次電池10との間には当接板34が介在する。拘束板31はアルミニウム系の金属材料により形成されているので、熱伝導性に優れており、二次電池10および電池拘束冶具30の周囲が昇温される場合、拘束板31に拘束されている二次電池10を効率的に昇温させることができる。また、当接板34は、拘束板31を形成するアルミニウムよりも硬いステンレス鋼(SUS)により形成されているため傷は付きにくい。従って、当接板34に当接される二次電池10には傷が転写されることはなく、拘束板31の傷の転写による二次電池10の外観不良等の不具合を防止することができる。
(1)本実施形態では、二次電池10の製造過程において、二次電池10は一対の拘束板31により挟圧されて拘束されるが、拘束板31と二次電池10との間には当接板34が介在する。拘束板31はアルミニウム系の金属材料により形成されているので、熱伝導性に優れており、二次電池10および電池拘束冶具30の周囲が昇温される場合、拘束板31に拘束されている二次電池10を効率的に昇温させることができる。また、当接板34は、拘束板31を形成するアルミニウムよりも硬いステンレス鋼(SUS)により形成されているため傷は付きにくい。従って、当接板34に当接される二次電池10には傷が転写されることはなく、拘束板31の傷の転写による二次電池10の外観不良等の不具合を防止することができる。
(2)拘束板31がアルミニウム系の金属材料により形成されているので、ステンレス鋼製の拘束板と比較すると、拘束板31の軽量化を図ることができ、電池拘束冶具30の軽量化を図ることができる。
(3)当接板34が傷の付きにくいステンレス鋼により形成されているため、アルミニウム系の金属材料により形成された拘束板により二次電池10を直接拘束する場合と比較すると、当接板34は長期の使用に耐えることができる。また、ステンレス鋼により形成されている当接板34はアルミニウム系の金属材料と比較して化学的安定性の面で優れている。
(4)当接板34は、アルミニウム系の金属材料よりも熱伝導性の劣るステンレス鋼により形成されているが、当接板34の板厚は、エージング工程において二次電池10の昇温を殆ど妨げない程度に設定されている。このため、当接板34を介して拘束板31に拘束されている二次電池10を効率的に昇温させることができる。なお、当接板34の板厚を小さくするほど当接板34の熱伝導性を向上させることができる。
(5)当接板34は拘束板31と別部材であり、当接板34の貫通孔39にボルト32を挿通させるだけで当接板34を電池拘束冶具30に装着できるため、当接板34の交換作業は簡単である。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る電池拘束冶具について説明する。
本実施形態に係る電池拘束具は、当接板を用いず、一対の拘束板にアルマイト層をそれぞれ形成し、アルマイト層と二次電池とを当接し、拘束板により挟圧することにより拘束する例である。
本実施形態は、拘束板の構成が第1の実施形態と異なることから、電池拘束冶具において拘束板を除く構成と二次電池については、第1の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。
次に、第2の実施形態に係る電池拘束冶具について説明する。
本実施形態に係る電池拘束具は、当接板を用いず、一対の拘束板にアルマイト層をそれぞれ形成し、アルマイト層と二次電池とを当接し、拘束板により挟圧することにより拘束する例である。
本実施形態は、拘束板の構成が第1の実施形態と異なることから、電池拘束冶具において拘束板を除く構成と二次電池については、第1の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。
図4に示すように、電池拘束冶具40は、一対の拘束部材としての拘束板41を備えている。
拘束板41はアルミニウム系の金属材料(アルミニウム又はアルミニウム合金)により形成された平板であり、電池ケース20のケース本体部21における最大面積の面よりも大きな面積を持つ板面を有する。
二次電池10の拘束に必要な強度が備えられるように拘束板41の厚さが設定されている。
拘束板41には、ボルト32を挿入可能な4個の貫通孔42が形成されている。
拘束板41はアルミニウム系の金属材料(アルミニウム又はアルミニウム合金)により形成された平板であり、電池ケース20のケース本体部21における最大面積の面よりも大きな面積を持つ板面を有する。
二次電池10の拘束に必要な強度が備えられるように拘束板41の厚さが設定されている。
拘束板41には、ボルト32を挿入可能な4個の貫通孔42が形成されている。
図4に示すように、拘束板41の内側および外側の板面のうち、二次電池10と対向する面となる内側の板面には、アルマイト層43が形成されている。
従って、一対の拘束板41のアルマイト層43は互いに対向する。
アルマイト層43は拘束板41の板面の陽極酸化処理により形成される酸化アルミニウムの層であり、アルマイトは拘束板41の材料であるアルミニウム系の金属材料よりも硬い。
なお、図4では、説明の便宜上、アルマイト層43の厚さを誇張して示す。
従って、一対の拘束板41のアルマイト層43は互いに対向する。
アルマイト層43は拘束板41の板面の陽極酸化処理により形成される酸化アルミニウムの層であり、アルマイトは拘束板41の材料であるアルミニウム系の金属材料よりも硬い。
なお、図4では、説明の便宜上、アルマイト層43の厚さを誇張して示す。
本実施形態では、二次電池10を拘束する場合、予めボルト32を一対の拘束板41の貫通孔42にそれぞれ挿通する。
一対の拘束板41の間を拡げておき、一対の拘束板41間に二次電池10が配置できるようにする。
次に、二次電池10を一対の拘束板41の間に位置させるが、電池ケース20のケース本体部21の最大面積の面を拘束板41と当接させる。
一対の拘束板41の間を拡げておき、一対の拘束板41間に二次電池10が配置できるようにする。
次に、二次電池10を一対の拘束板41の間に位置させるが、電池ケース20のケース本体部21の最大面積の面を拘束板41と当接させる。
次に、ボルト32が螺入されたナット33を締結することにより、一対の拘束板41を二次電池10の両側から互いに接近させて二次電池10を挟み込み、一対の拘束板41は二次電池10を挟圧する。
二次電池10は、一対の拘束板41による挟圧により拘束された状態となり、電池ケース20の膨張変形が防止される。
二次電池10に対して拘束板41が直接当接するが、拘束板41の当接面にはアルマイト層43が形成されており、アルマイト層43が二次電池10と当接する。
二次電池10は、一対の拘束板41による挟圧により拘束された状態となり、電池ケース20の膨張変形が防止される。
二次電池10に対して拘束板41が直接当接するが、拘束板41の当接面にはアルマイト層43が形成されており、アルマイト層43が二次電池10と当接する。
本実施形態によれば、二次電池10の製造過程では、二次電池10は一対の拘束板41により挟圧されて拘束されるが、二次電池10は拘束板41のアルマイト層43に当接される。
拘束板41はアルミニウム系の金属材料により形成されているので熱伝導性に優れているため、二次電池10および電池拘束冶具40の周囲が昇温される場合、拘束板41に拘束されている二次電池10を効率的に昇温させることができる。
また、アルマイト層43はアルミニウム系の金属材料よりも硬く、熱伝導性に優れるため、アルマイト層43には傷が付き難く、拘束板41に拘束されている二次電池10をより効率的に昇温させることができる。
従って、拘束板41のアルマイト層43に当接される二次電池10には傷が転写されることはなく、拘束板41の傷の転写による二次電池10の外観不良等の不具合を防止することができる。
さらに言うと、本実施形態では、第1の実施形態のように当接板34を必要としないため、電池拘束冶具40の部品点数を削減することができる。
拘束板41はアルミニウム系の金属材料により形成されているので熱伝導性に優れているため、二次電池10および電池拘束冶具40の周囲が昇温される場合、拘束板41に拘束されている二次電池10を効率的に昇温させることができる。
また、アルマイト層43はアルミニウム系の金属材料よりも硬く、熱伝導性に優れるため、アルマイト層43には傷が付き難く、拘束板41に拘束されている二次電池10をより効率的に昇温させることができる。
従って、拘束板41のアルマイト層43に当接される二次電池10には傷が転写されることはなく、拘束板41の傷の転写による二次電池10の外観不良等の不具合を防止することができる。
さらに言うと、本実施形態では、第1の実施形態のように当接板34を必要としないため、電池拘束冶具40の部品点数を削減することができる。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
○ 第1の実施形態では、当接板は拘束板と別部材として備えられるがこの限りではない。例えば、拘束板の板面に当接板を貼着して固定し、当接板と拘束板とを一体化させてもよい。この場合、当接板と拘束板との間に異物が入り込むことはなく、当接板を適切に電池に当接させて拘束することができる。
○ 第1の実施形態では、当接板としてステンレス鋼を材料としたが、この限りではなく、ステンレス鋼以外の材料により形成した当接板としてもよい。当接板は、少なくともアルミニウム系の金属材料(アルミニウム又はアルミニウム合金)よりも硬く、エージング工程において電池の昇温を殆ど妨げない程度の熱伝導性と板厚を有すればよい。また、当接板は金属材料に限らず、例えば、電池ケースの材料よりも硬くなく、熱伝導性を有する樹脂材料(例えば、セラミックスや金属、炭素材料などの熱伝導性材料とナイロン、エポキシ、ポリイミドなどのエンジニアプラスチックとの複合材)としてもよい。この樹脂材料により形成された当接板の場合、当接板に傷が存在しても二次電池に傷を転写することはない。また、熱伝導性が高い樹脂材料とするほど電池を効率的に昇温させることができる。熱伝導性が低い樹脂材料の場合は、当接板の板厚を小さくするほど熱伝導性が向上する。
○ 第2の実施形態では、拘束板において二次電池と当接される側の板面にアルマイト層が形成するとしたが、この限りではない。例えば、拘束板の全ての面にアルマイト層を形成してもよい。この場合、拘束板の内側および外側の板面の両方を電池と当接可能な面とすることができる。
○ 上記の実施形態では、電池拘束冶具を電池の製造工程のエージング工程において使用するとしたがこの限りではない。エージング工程のほか、コンディショニング工程等、電池の製造工程における各工程において、電池拘束冶具の使用を妨げるものではない。
○ 上記の実施形態では、拘束対象の電池を積層型の二次電池としたが、この限りではなく、拘束対象の電池は、例えば、巻回型の二次電池でもよく、平板状の電池であれば特に限定されない。
○ 第1の実施形態では、当接板としてステンレス鋼を材料としたが、この限りではなく、ステンレス鋼以外の材料により形成した当接板としてもよい。当接板は、少なくともアルミニウム系の金属材料(アルミニウム又はアルミニウム合金)よりも硬く、エージング工程において電池の昇温を殆ど妨げない程度の熱伝導性と板厚を有すればよい。また、当接板は金属材料に限らず、例えば、電池ケースの材料よりも硬くなく、熱伝導性を有する樹脂材料(例えば、セラミックスや金属、炭素材料などの熱伝導性材料とナイロン、エポキシ、ポリイミドなどのエンジニアプラスチックとの複合材)としてもよい。この樹脂材料により形成された当接板の場合、当接板に傷が存在しても二次電池に傷を転写することはない。また、熱伝導性が高い樹脂材料とするほど電池を効率的に昇温させることができる。熱伝導性が低い樹脂材料の場合は、当接板の板厚を小さくするほど熱伝導性が向上する。
○ 第2の実施形態では、拘束板において二次電池と当接される側の板面にアルマイト層が形成するとしたが、この限りではない。例えば、拘束板の全ての面にアルマイト層を形成してもよい。この場合、拘束板の内側および外側の板面の両方を電池と当接可能な面とすることができる。
○ 上記の実施形態では、電池拘束冶具を電池の製造工程のエージング工程において使用するとしたがこの限りではない。エージング工程のほか、コンディショニング工程等、電池の製造工程における各工程において、電池拘束冶具の使用を妨げるものではない。
○ 上記の実施形態では、拘束対象の電池を積層型の二次電池としたが、この限りではなく、拘束対象の電池は、例えば、巻回型の二次電池でもよく、平板状の電池であれば特に限定されない。
10 二次電池
11 電極体
12 正極
13 負極
14 セパレータ
15 正極端子
17 負極端子
20 電池ケース
21 ケース本体部
23 蓋部
30 電池拘束冶具
31 拘束板(拘束部材としての)
32 ボルト
33 ナット
34 当接板
35 貫通孔
36 頭部
37 ねじ軸部
38 ねじ孔
39 貫通孔(当接板)
40 電池拘束冶具(第2実施形態)
41 拘束板(拘束部材としての)
42 貫通孔
43 アルマイト層
11 電極体
12 正極
13 負極
14 セパレータ
15 正極端子
17 負極端子
20 電池ケース
21 ケース本体部
23 蓋部
30 電池拘束冶具
31 拘束板(拘束部材としての)
32 ボルト
33 ナット
34 当接板
35 貫通孔
36 頭部
37 ねじ軸部
38 ねじ孔
39 貫通孔(当接板)
40 電池拘束冶具(第2実施形態)
41 拘束板(拘束部材としての)
42 貫通孔
43 アルマイト層
Claims (4)
- 平板状の電池を厚さ方向に挟圧し、前記電池を拘束する一対の拘束部材を備えた電池拘束冶具であって、
前記拘束部材はアルミニウム系の金属材料により形成され、
前記一対の拘束部材と前記電池との間に前記電池と当接可能な当接板が介在され、
前記当接板は、前記拘束部材より硬い金属材料又は熱伝導性を有する樹脂材料より形成されていることを特徴とする電池拘束冶具。 - 前記当接板は前記金属材料により形成されていることを特徴とする請求項1記載の電池拘束冶具。
- 前記当接板は前記樹脂材料により形成されていることを特徴とする請求項1記載の電池拘束冶具。
- 平板状の電池を厚さ方向に挟圧し、前記電池を拘束する一対の拘束部材を備えた電池拘束冶具であって、
前記拘束部材はアルミニウム系の金属材料により形成され、
前記一対の拘束部材における前記電池と対向する当接面にアルマイト層が形成されていることを特徴とする電池拘束冶具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014023917A JP2015153478A (ja) | 2014-02-11 | 2014-02-11 | 電池拘束具 |
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---|---|
JP (1) | JP2015153478A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019021465A (ja) * | 2017-07-14 | 2019-02-07 | 株式会社コベルコ科研 | リチウムイオン二次電池電極内のリチウムイオン濃度分布を分析する方法および評価用セル |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11339853A (ja) * | 1998-05-28 | 1999-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角形非水電解液二次電池の製造方法とその製造方法により製造した角形非水電解液二次電池 |
JP2001297798A (ja) * | 2000-04-14 | 2001-10-26 | Nec Corp | 扁平型電池の製造方法 |
JP2014011078A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Toyota Motor Corp | 非水電解質二次電池の製造方法 |
JP2014232665A (ja) * | 2013-05-29 | 2014-12-11 | トヨタ自動車株式会社 | 電池挟持装置、電池加熱装置、電池乾燥装置、電池冷却装置及び電池の製造方法 |
-
2014
- 2014-02-11 JP JP2014023917A patent/JP2015153478A/ja active Pending
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