JP2016115651A

JP2016115651A - 組電池の製造方法

Info

Publication number: JP2016115651A
Application number: JP2014256105A
Authority: JP
Inventors: 孝敏森光; Takatoshi Morimitsu
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2016-06-23

Abstract

【課題】組電池の製造コストを低減する技術を提供する。【解決手段】ホルダ３は、複数の内側電池収容孔９を有する内側ホルダ分割体７と、複数の外側電池収容孔１０を有する外側ホルダ分割体８と、で構成するものとする。ホルダ３を用いて複数の電池２を連結する組電池１の製造方法は、以下のステップを含む。(a)内側電池収容孔９に電池２を挿入する工程(S100)(b)内側電池収容孔９の近傍に接着剤Gを塗布する工程(S110)(c)外側電池収容孔１０に電池２を挿入する工程(S120)(d)内側ホルダ分割体７と外側ホルダ分割体８を近づけて接着剤Gを押し潰すことで接着剤Gを内側電池収容孔９の内周面９ｃと電池２の外周面４の間、及び、外側電池収容孔１０の内周面１０ｃと電池２の外周面４の間に潜り込ませる工程(S130)【選択図】図３

Description

本発明は、組電池の製造方法に関する。

特許文献１は、複数の二次電池がホルダに収容された電池モジュールを開示している。ホルダは、千鳥状に配置されて相互に連結された複数の中空筒状のパイプホルダによって構成されている。各二次電池は、各パイプホルダに収容されている。

特開２０１３−１９６８１０号公報

上記特許文献１の構成では、複数の中空筒状のパイプホルダを相互に連結してホルダを構成しているので、ホルダの構造が複雑で製造コストが高い。

本発明の目的は、組電池の製造コストを低減する技術を提供することにある。

ホルダを用いて複数の電池を連結する、組電池の製造方法であって、前記ホルダを、複数の第１電池収容孔を有する第１ホルダ分割体と、複数の第２電池収容孔を有する第２ホルダ分割体と、で構成するものとし、前記第１電池収容孔に前記電池を挿入する工程と、前記第１電池収容孔の近傍に接着剤を塗布する工程と、前記第２電池収容孔に前記電池を挿入する工程と、前記第１ホルダ分割体と前記第２ホルダ分割体を近づけて前記接着剤を押し潰すことで前記接着剤を前記第１電池収容孔及び前記第２電池収容孔の少なくとも何れか一方の内周面と前記電池の外周面の間に潜り込ませる工程と、を含む、組電池の製造方法が提供される。以上の方法によれば、前記ホルダの構造が簡素となるので、組電池の製造コストを低減することができる。
前記第１電池収容孔の内周面は、前記接着剤が塗布される塗布面から、前記塗布面と反対側の裏面に向かって狭まっている。以上の方法によれば、前記接着剤が前記第１電池収容孔の内周面と前記電池の外周面の間に潜り込み易く、また、前記接着剤が前記第１電池収容孔から外部へと漏れにくい。
前記第１電池収容孔の内周面は、前記塗布面から前記裏面に向かってステップ状に狭まっている。以上の方法によれば、前記接着剤が前記第１電池収容孔の内周面と前記電池の外周面の間に一層潜り込み易く、また、前記接着剤が前記第１電池収容孔から外部へと一層漏れ難い。また、前記第１ホルダ分割体と前記接着剤との接触面積を大きく確保することができる。
前記第２電池収容孔の内周面は、前記第１ホルダ分割体に向かって広がっている。以上の方法によれば、前記接着剤が前記第２電池収容孔の内周面と前記電池の外周面の間に潜り込み易く、また、前記接着剤が前記第２電池収容孔から外部へと漏れ難い。
前記第２電池収容孔の内周面は、前記第１ホルダ分割体に向かってステップ状に広がっている。以上の方法によれば、前記接着剤が前記第２電池収容孔の内周面と前記電池の外周面の間に一層潜り込み易く、また、前記接着剤が前記第２電池収容孔から外部へと一層漏れ難い。また、前記第２ホルダ分割体と前記接着剤との接触面積を大きく確保することができる。
前記第１ホルダ分割体は、前記第１電池収容孔に挿入された前記電池の挿入方向における先端面を受け止める受け面を有する。以上の方法によれば、前記接着剤が前記第１電池収容孔から外部へと漏れ難い。

本発明によれば、前記ホルダの構造が簡素となるので、組電池の製造コストを低減することができる。

組電池の斜視図である。（第１実施形態）組電池の組立前の正面断面図である。（第１実施形態）組電池の製造フローである。（第１実施形態）電池を内側電池収容孔に挿入した状態を示す図である。（第１実施形態）内側電池収容孔の近傍に接着剤を塗布した状態を示す図である。（第１実施形態）電池を外側電池収容孔に挿入した状態を示す図である。（第１実施形態）接着剤を押し潰した状態を示す図である。（第１実施形態）組電池の組立前の正面断面図である。（第２実施形態）接着剤を押し潰した状態を示す図である。（第２実施形態）接着剤を押し潰した状態を示す図である。（第３実施形態）組電池の組立前の正面断面図である。（第４実施形態）電池を内側電池収容孔及び外側電池収容孔に挿入した状態を示す図である。（第４実施形態）接着剤を押し潰した状態を示す図である。（第４実施形態）

（第１実施形態）
以下、図１〜図７を参照して、第１実施形態を説明する。

図１には、組電池１の斜視図を示している。本実施形態において組電池１は、複数の電池２と、複数の電池２を相互に連結するためのホルダ３と、を備える。

図２には、分解された組電池１を示している。図２に示すように、電池２は、略円柱形状である。電池２は、外周面４と、端面５及び端面６と、を有する。端面５には例えば正の電極が形成されている。端面６には例えば負の電極が形成されている。

ホルダ３は、内側ホルダ分割体７（第１ホルダ分割体）と外側ホルダ分割体８（第２ホルダ分割体）を有する。

内側ホルダ分割体７及び外側ホルダ分割体８は、何れも、平板形状であって、図１に示すように相互に重ね合わされた状態で複数の電池２を保持している。

図２に示すように、内側ホルダ分割体７は、外側ホルダ分割体８と対向する対向面７ａと、対向面７ａと反対の面である裏面７ｂと、を有する。内側ホルダ分割体７には、内側ホルダ分割体７を内側ホルダ分割体７の板厚方向に貫通する内側電池収容孔９（第１電池収容孔）が形成されている。

外側ホルダ分割体８は、内側ホルダ分割体７と対向する対向面８ａと、対向面８ａと反対の面である裏面８ｂと、を有する。外側ホルダ分割体８には、外側ホルダ分割体８を外側ホルダ分割体８の板厚方向に貫通する外側電池収容孔１０（第２電池収容孔）が形成されている。

内側電池収容孔９の内周面９ｃは、外側ホルダ分割体８に向かって徐々に広がるようにテーパー状に形成されている。即ち、対向面７ａにおける内側電池収容孔９の開口９ａの開口面積は、裏面７ｂにおける内側電池収容孔９の開口９ｂの開口面積よりも大きい。開口９ａ及び開口９ｂは、何れも略円形状である。開口９ａ及び開口９ｂの直径は、何れも電池２の直径よりも大きい。内側ホルダ分割体７は、内側電池収容孔９の内周面９ｃを有する。

外側電池収容孔１０の内周面１０ｃは、内側ホルダ分割体７に向かって徐々に広がるようにテーパー状に形成されている。即ち、対向面８ａにおける外側電池収容孔１０の開口１０ａの開口面積は、裏面８ｂにおける外側電池収容孔１０の開口１０ｂの開口面積よりも大きい。開口１０ａ及び開口１０ｂは、何れも略円形状である。開口１０ａ及び開口１０ｂの直径は、何れも電池２の直径よりも大きい。外側ホルダ分割体８は、外側電池収容孔１０の内周面１０ｃを有する。

次に、図３〜図７を参照して、組電池１の製造方法を説明する。図３には、組電池１の製造フローを示している。

先ず、図４に示すように、電池２を内側電池収容孔９に挿入する(S100)。具体的には、電池２の端面５を内側電池収容孔９の開口９ｂに挿入し、次に、内側電池収容孔９の開口９ａに挿入する。

次に、図５に示すように、内側電池収容孔９の近傍に接着剤Gを塗布する(S110)。具体的には、内側ホルダ分割体７の対向面７ａ上に接着剤Gを塗布する。内側電池収容孔９の開口９ａを取り囲むように、接着剤Gを塗布する。電池２を取り囲むように、接着剤Gを塗布する。

次に、図６及び図７に示すように、内側電池収容孔９に挿入した電池２を外側電池収容孔１０に挿入する(S120)。具体的には、電池２の端面５を外側電池収容孔１０の開口１０ａに挿入し、次に、外側電池収容孔１０の開口１０ｂに挿入する。

次に、図７に示すように、内側ホルダ分割体７と外側ホルダ分割体８を互いに近づけて接着剤Gを押し潰すことで、接着剤Gを、内側電池収容孔９の内周面９ｃと電池２の外周面４の間、及び、外側電池収容孔１０の内周面１０ｃと電池２の外周面４の間に潜り込ませる(S130)。このとき、内側ホルダ分割体７の対向面７ａと外側ホルダ分割体８の対向面８ａの間にも接着剤Gが充填される。

そして、所定温度で所定時間、接着剤Gを乾燥させ硬化させることで、複数の電池２はホルダ３によって保持される。複数の電池２が相互に連結される。組電池１の製造が完了する。

以上に、本願発明の第１実施形態を説明したが、上記第１実施形態は以下の特長を有する。

（１）ホルダ３は、複数の内側電池収容孔９（第１電池収容孔）を有する内側ホルダ分割体７（第１ホルダ分割体）と、複数の外側電池収容孔１０（第２電池収容孔）を有する外側ホルダ分割体８（第２ホルダ分割体）と、で構成するものとする。ホルダ３を用いて複数の電池２を連結する組電池１の製造方法は、以下のステップを含む。
(a)内側電池収容孔９に電池２を挿入する工程(S100)
(b)内側電池収容孔９の近傍に接着剤Gを塗布する工程(S110)
(c)外側電池収容孔１０に電池２を挿入する工程(S120)
(d)内側ホルダ分割体７と外側ホルダ分割体８を近づけて接着剤Gを押し潰すことで接着剤Gを内側電池収容孔９の内周面９ｃと電池２の外周面４の間、及び、外側電池収容孔１０の内周面１０ｃと電池２の外周面４の間に潜り込ませる工程(S130)

以上の方法によれば、ホルダ３の構造が簡素となるので、組電池１の製造コストを低減することができる。

例えば、接着剤Gを直接的に内側電池収容孔９の内周面９ｃと電池２の外周面４の間、及び、外側電池収容孔１０の内周面１０ｃと電池２の外周面４の間に塗布しようとすると、接着剤Gを比較的低粘度なものとしなければならない。これに対し、本実施形態では、内側電池収容孔９の近傍に接着剤Gを塗布するだけなので、接着剤Gの粘度に関する制約が少ない。

なお、上記第１実施形態では、接着剤Gを押し潰すことで接着剤Gを内側電池収容孔９の内周面９ｃと電池２の外周面４の間、及び、外側電池収容孔１０の内周面１０ｃと電池２の外周面４の間に潜り込ませることとしたが、これに代えて、接着剤Gを押し潰すことで接着剤Gを内側電池収容孔９の内周面９ｃと電池２の外周面４の間、及び、外側電池収容孔１０の内周面１０ｃと電池２の外周面４の間のうち、何れか一方のみに潜り込ませることとしてもよい。

また、(a)内側電池収容孔９に電池２を挿入する工程と、(b)内側電池収容孔９の近傍に接着剤Gを塗布する工程、(c)外側電池収容孔１０に電池２を挿入する工程は、順不同である。例えば、最初に、(b)内側電池収容孔９の近傍に接着剤Gを塗布する工程を実施し、次に、(a)内側電池収容孔９に電池２を挿入する工程を実施し、最後に、(c)外側電池収容孔１０に電池２を挿入する工程を実施してもよい。或いは、最初に、(a)内側電池収容孔９に電池２を挿入する工程を実施し、次に、(c)外側電池収容孔１０に電池２を挿入する工程を実施し、最後に、(b)内側電池収容孔９の近傍に接着剤Gを塗布する工程を実施してもよい。

（２）また、内側電池収容孔９の内周面９ｃは、対向面７ａ（接着剤Gが塗布される塗布面）から、対向面７ａ（塗布面）と反対側の裏面７ｂに向かって狭まっている。以上の方法によれば、接着剤Gが内側電池収容孔９の内周面９ｃと電池２の外周面４の間に潜り込み易く、また、接着剤Gが内側電池収容孔９の開口９ｂから外部へと漏れにくい。

（４）外側電池収容孔１０の内周面１０ｃは、内側ホルダ分割体７に向かって広がっている。以上の方法によれば、接着剤Gが外側電池収容孔１０の内周面１０ｃと電池２の外周面４の間に潜り込み易く、また、接着剤Gが外側電池収容孔１０の開口１０ｂから外部へと漏れ難い。

（第２実施形態）
次に、図８及び図９を参照して、第２実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は省略する。

上記第１実施形態では、内側電池収容孔９の内周面９ｃは、外側ホルダ分割体８に向かって徐々に広がるようにテーパー状に形成されているとした。しかし、これに代えて、本実施形態では、図８に示すように、内側電池収容孔９の内周面９ｃは、外側ホルダ分割体８に向かってステップ状に広がっている。換言すれば、内側電池収容孔９の内周面９ｃは、対向面７ａから裏面７ｂに向かってステップ状に狭まってる。

同様に、外側電池収容孔１０の内周面１０ｃは、内側ホルダ分割体７に向かってステップ状に広がっている。

上記第２実施形態は、以下の特長を有する。

（３）内側電池収容孔９の内周面９ｃは、対向面７ａから裏面７ｂに向かってステップ状に狭まっている。以上の方法によれば、接着剤Gが内側電池収容孔９の内周面９ｃと電池２の外周面４の間に一層潜り込み易く、また、接着剤Gが内側電池収容孔９の開口９ｂから外部へと一層漏れ難い。また、図９に示すように、内側ホルダ分割体７と接着剤Gとの接触面積を大きく確保することができる。

（５）外側電池収容孔１０の内周面１０ｃは、内側ホルダ分割体７に向かってステップ状に広がっている。以上の方法によれば、接着剤Gが外側電池収容孔１０の内周面１０ｃと電池２の外周面４の間に一層潜り込み易く、また、接着剤Gが外側電池収容孔１０の開口１０ｂから外部へと一層漏れ難い。また、図９に示すように、外側ホルダ分割体８と接着剤Gとの接触面積を大きく確保することができる。

（第３実施形態）
次に、図１０を参照して、第３実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第２実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は省略する。

上記第２実施形態では、内側電池収容孔９の内周面９ｃをステップ状に形成すると共に、外側電池収容孔１０の内周面１０ｃもステップ状に形成した。しかし、これに代えて、図１０に示すように、内側電池収容孔９の内周面９ｃは外側ホルダ分割体８に向かって徐々に広がるようにテーパー状に形成することとし、外側電池収容孔１０の内周面１０ｃのみをステップ状に形成してもよい。

（第４実施形態）
次に、図１１〜図１３を参照して、第４実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第１実施形態を異なる点を中心に説明し、重複する説明は省略する。

図１１及び図１２に示すように、内側ホルダ分割体７は、内側電池収容孔９に挿入された電池２の挿入方向における先端面としての端面５を受け止める受け面１５を有している。即ち、内側電池収容孔９の開口９ｂの直径は、電池２の直径よりも小さい。

次に、組電池１の製造方法を説明する。

先ず、図１１に示すように、内側電池収容孔９の近傍に接着剤Gを塗布する。具体的には、内側ホルダ分割体７の対向面７ａ上に接着剤Gを塗布する。内側電池収容孔９の開口９ａを取り囲むように、接着剤Gを塗布する。

次に、図１１及び図１２に示すように、電池２を外側電池収容孔１０に挿入する。具体的には、電池２の端面５を外側電池収容孔１０の開口１０ｂに挿入し、次に、外側電池収容孔１０の開口１０ａに挿入する。

次に、図１１及び図１２に示すように、電池２を内側電池収容孔９に挿入する(S100)。具体的には、電池２の端面５を内側電池収容孔９の開口９ａに挿入し、電池２の端面５を受け面１５に突き当てる。

次に、図１２及び図１３に示すように、内側ホルダ分割体７と外側ホルダ分割体８を互いに近づけて接着剤Gを押し潰すことで、接着剤Gを、内側電池収容孔９の内周面９ｃと電池２の外周面４の間、及び、外側電池収容孔１０の内周面１０ｃと電池２の外周面４の間に潜り込ませる。このとき、内側ホルダ分割体７の対向面７ａと外側ホルダ分割体８の対向面８ａの間にも接着剤Gが充填される。

以上に、本願発明の第４実施形態を説明したが、上記第４実施形態は以下の特長を有する。

（６）内側ホルダ分割体７は、内側電池収容孔９に挿入された電池２の端面５（挿入方向における先端面）を受け止める受け面１５を有する。以上の方法によれば、接着剤Gが内側電池収容孔９の開口９ｂから外部へと漏れ難い。

１組電池
２電池
３ホルダ
４外周面
５端面
６端面
７内側ホルダ分割体
７ａ対向面
７ｂ裏面
８外側ホルダ分割体
８ａ対向面
８ｂ裏面
９内側電池収容孔
９ａ開口
９ｂ開口
９ｃ内周面
１０外側電池収容孔
１０ａ開口
１０ｂ開口
１０ｃ内周面
１５受け面
G 接着剤

Claims

ホルダを用いて複数の電池を連結する、組電池の製造方法であって、
前記ホルダを、複数の第１電池収容孔を有する第１ホルダ分割体と、複数の第２電池収容孔を有する第２ホルダ分割体と、で構成するものとし、
前記第１電池収容孔に前記電池を挿入する工程と、
前記第１電池収容孔の近傍に接着剤を塗布する工程と、
前記第２電池収容孔に前記電池を挿入する工程と、
前記第１ホルダ分割体と前記第２ホルダ分割体を近づけて前記接着剤を押し潰すことで前記接着剤を前記第１電池収容孔及び前記第２電池収容孔の少なくとも何れか一方の内周面と前記電池の外周面の間に潜り込ませる工程と、
を含む、組電池の製造方法。
請求項１に記載の組電池の製造方法であって、
前記第１電池収容孔の内周面は、前記接着剤が塗布される塗布面から、前記塗布面と反対側の裏面に向かって狭まっている、
組電池の製造方法。
請求項２に記載の組電池の製造方法であって、
前記第１電池収容孔の内周面は、前記塗布面から前記裏面に向かってステップ状に狭まっている、
組電池の製造方法。
請求項１〜３の何れかに記載の組電池の製造方法であって、
前記第２電池収容孔の内周面は、前記第１ホルダ分割体に向かって広がっている、
組電池の製造方法。
請求項４に記載の組電池の製造方法であって、
前記第２電池収容孔の内周面は、前記第１ホルダ分割体に向かってステップ状に広がっている、
組電池の製造方法。
請求項１〜５の何れかに記載の組電池の製造方法であって、
前記第１ホルダ分割体は、前記第１電池収容孔に挿入された前記電池の挿入方向における先端面を受け止める受け面を有する、
組電池の製造方法。