JP2016115651A - 組電池の製造方法 - Google Patents

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孝敏 森光
Takatoshi Morimitsu
孝敏 森光
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トヨタ自動車株式会社
Toyota Motor Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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。
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 (6)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
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