JP2016219211A - 組付け治具、及び、組付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電池セル間における位置のバラつきを抑制可能な組付け治具、及び、組付け方法を提供する。【解決手段】組付け治具１は、複数の電池セル５１を一体的に組み付けるための組付け治具である。組付け治具１は、所定の方向に沿って延在し、複数の電池セル５１が配置される底壁１１と、底壁１１上に配置された電池セル５１の側面５２ｃに対向する側壁１２と、側壁１２上に設けられた基準面２４ｓと、を備える。基準面２４ｓには、底壁１１上に配置された電池セル５１を基準面２４ｓ側に吸引するための吸引孔２４ｈが設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、組付け治具、及び、組付け方法に関する。

特許文献１には、燃料電池支持機構が記載されている。この燃料電池支持機構は、複数のセルを含む積層部品を積層してなる燃料電池スタックと、燃料電池スタックにおける積層部品の変位を拘束するための板状の外部拘束部材と、を備える。

特開２００７−２５０３５２号公報

特許文献１に記載された燃料電池支持機構においては、燃料電池スタックが外部からの荷重を受けると判定された場合、板状の外部拘束部材を燃料電池スタックの側面に接触させることにより、積層部品の積層方向に交差する方向への変位を一括して拘束する。これにより、積層部品の当該方向への位置ずれの抑制が図られる。しかしながら、特許文献１に記載の燃料電池支持機構にあっては、個々のセルの寸法差に起因したセル間の位置のバラつきを抑制することが困難である。

そこで、本発明は、電池セル間における位置のバラつきを抑制可能な組付け治具、及び、組付け方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る組付け治具は、複数の電池セルを一体的に組み付けるための組付け治具であって、所定の方向に沿って延在し、複数の電池セルが配置される底壁と、底壁上に配置された電池セルの側面に対向する側壁と、側壁上に設けられた基準面と、を備え、基準面には、底壁上に配置された電池セルを基準面側に吸引するための吸引孔が設けられている。

この組付け治具は、複数の電池セルが配置される底壁と、底壁上に配置された電池セルの側面に対向する側壁と、側壁上の設けられた基準面と、を備えている。そして、基準面には、底壁上に配置された電池セルを基準面側に吸引するための吸引孔が設けられている。このため、吸引孔を用いて個々の電池セルを基準面側に吸引することにより、基準面を利用した個々の電池セルの位置決めを確実に行うことができる。よって、この組付け治具によれば、電池セル間における位置のバラつきを抑制することができる。

本発明に係る組付け治具においては、基準面には、所定の方向に交差する方向に沿って配列された複数の吸引孔が設けられていてもよい。この場合、所定の方向に交差する方向についての電池セルの姿勢を安定させつつ電池セルの吸引を行うことができる。

本発明に係る組付け治具においては、基準面には、所定の方向に沿って配列された複数の吸引孔が設けられていてもよい。この場合、所定の方向についての電池セルの姿勢を安定させつつ電池セルの吸引を行うことができる。

本発明に係る組付け治具においては、底壁上に配置され、電池セルが個別に載置される複数の載置部材を備え、載置部材は、底壁に沿って延在し電池セルが載置される載置部と、側壁に対向するように載置部に立設された立設部と、を有し、基準面は、立設部のそれぞれに設けられていてもよい。この場合、それぞれの載置部材の立設部に設けられた基準面の吸引孔を用いて、個々の電池セルの基準面を利用した位置決めを確実に行うことができる。

本発明に係る組付け治具においては、載置部材は、基準面に交差する方向及び所定の方向に沿って電池セルを移動可能に支持するように載置部に設けられた第１の支持体を有してもよい。この場合、例えば、電池セルを基準面側に吸引する際や、一体化された複数の電池セルからなる積層体を組付け治具から取り出す際に、当該２つの方向への電池セル（積層体）の移動が容易となり、作業性が向上する。

本発明に係る組付け治具は、所定の方向に沿って載置部材を移動可能に支持するように底壁に設けられた第２の支持体をさらに備えてもよい。この場合、電池セルを載置部材ごと所定の方向へ移動させて互いに積層することが容易となり、作業性が向上する。

本発明に係る組付け方法は、所定の方向に沿って延在し複数の電池セルが配置される底壁と、底壁上に配置された電池セルの側面に対向する側壁と、側壁上に設けられた基準面と、を備える組付け治具を用いて複数の電池セルを一体的に組み付ける組付け方法であって、底壁上において所定の方向に沿って複数の電池セルを積層することにより積層体を構成する積層工程と、所定の方向における積層体の両端側から拘束部材により電池セルを拘束することによって複数の電池セルを一体化する拘束工程と、を備え、基準面には、底壁上に配置された電池セルを基準面側に吸引するための吸引孔が設けられており、積層工程は、底壁上に電池セルを配置する配置工程と、底壁上に配置された電池セルを、吸引孔を用いて基準面側に吸引する吸引工程と、を有する。

この組付け方法においては、積層工程において、治具の底壁に電池セルを配置された電池セルを基準面側に吸引しつつ所定の方向に移動する。このように、積層工程においては、電池セルの吸引によって、基準面を利用した個々の電池セルの位置決めを確実に行うことができる。このため、電池セル間における位置のバラつきを抑制することができる。

本発明に係る組付け方法においては、電池セルには、電池セルの側面及び側面に隣接する別の側面にわたって延在するＬ字板状の伝熱プレートが設けられており、吸引工程においては、吸引孔を用いた吸引によって、伝熱プレートにおける側面上に位置する部分の表面を基準面に接触させてもよい。このように、電池セルに対してＬ字板状の伝熱プレートが設けられている場合には、伝熱プレートの表面を電池パックの筐体等の外部部品に接触させることにより、電池セルからの伝熱を促すことができる。この場合には、電池セル間において、伝熱プレートの表面の位置にばらつきが生じると、伝熱差が生じるおそれがある。これに対して、この組付け方法によれば、上述したように、基準面を利用して個々の伝熱プレートの表面の位置決めを行うことができる。したがって、伝熱プレートの表面の位置のバラつきを抑制して伝熱差が生じることを抑制可能である。

本発明によれば、電池セル間における位置のバラつきを抑制可能な組付け治具、及び、組付け方法を提供することができる。

電池モジュールの斜視図である。 図１に示された電池モジュールを構成する電池セルの斜視図である。 本実施形態に係る組付け治具の模式的な斜視図である。 図３に示されたIV−IV線に沿っての模式的な断面図である。 図３，４に示された載置部材を示す斜視図である。 本実施形態に係る組付け方法の主要な工程を示す平面図である。 本実施形態に係る組付け方法の主要な工程を示す平面図である。 吸引孔の変形例を示す図である。

以下、本発明に係る組付け治具、及び組付け方法の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一の要素同士、或いは相当する要素同士には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

図１は、電池モジュールの斜視図である。図２は、図１に示された電池モジュールを構成する電池セルの斜視図である。図１，２に示されるように、電池モジュール５０は、所定の方向に沿って互いに積層された複数（例えば１３個）の電池セル５１を含む。電池セル５１は、例えば、リチウムイン二次電池等の非水電解質二次電池である。

電池セル５１は、電極組立体（不図示）と、電極組立体を収容するケース５２と、電極組立体の電極（正極及び負極のそれぞれ）に電気的に接続され、ケース５２から突出する一対の端子５３と、を有している。電極組立体は、複数の正極及び負極と、正極と負極との間に配置されたセパレータと、を含む。正極及び負極は、セパレータを介して交互に積層されている。一例として、正極及び負極の積層方向は、電池セル５１の積層方向と略一致している。

ケース５２は、直方体状を呈している。ケース５２は、互いに対向する一対の側面５２ａ，５２ｂと、互いに対向する一対の側面５２ｃ，５２ｄと、互いに対向する上面５２ｅ及び底面５２ｆと、を含む。側面５２ａ，５２ｂは、電極組立体における電極の積層方向に交差する面である。側面５２ｃ，５２ｄは、電極組立体における電極の積層方向に沿った面であり、側面５２ａと側面５２ｂとを接続する面である。側面５２ｃ，５２ｄは、側面５２ａ，５２ｂに隣接する別の側面である。端子５３は、上面５２ｅに設けられる。

電池セル５１には、例えば金属製の伝熱プレート５４が設けられている。伝熱プレート５４は、矩形板状の本体部５４ａと、本体部５４ａに交差する方向に本体部５４ａの一端から延設された矩形板状の延設部５４ｃとよって、Ｌ字板状に形成されている。ここでは、伝熱プレート５４は、本体部５４ａがケース５２の側面５２ａ上に位置し、且つ、延設部５４ｃが側面５２ｃ上に位置するように、ケース５２に取り付けられている。すなわち、伝熱プレート５４は、電池セル５１の側面５２ａ及び側面５２ａに隣接する別の側面５２ｃにわたって延在している。

延設部５４ｃは、電池セル５１の熱を電池パックの筐体等の外部部品に伝えるために用いられる。そのために、延設部５４ｃの表面（電池セル５１と反対側の面）は、例えば放熱シート等を介して外部部品に熱的に接続される。したがって、以下では、その延設部５４ｃの表面を伝熱面５４ｓと称する。なお、伝熱プレート５４の本体部５４ａとケース５２の側面５２ａとの間には、絶縁性及び接着性を有するフィルム５５が介在させられている。フィルム５５は、例えば絶縁性の両面テープである。

電池セル５１のそれぞれは、個別にセルホルダ５６に保持されている。セルホルダ５６は、互いに対向する一対の側壁部５６ｃ，５６ｄと、互いに対向する上壁部５６ｅ及び底壁部５６ｆと、を含む。セルホルダ５６においては、側壁部５６ｃ，５６ｄと上壁部５６ｅ及び底壁部５６ｆとによって、電池セル５１が嵌め合される直方体状の空間部が規定されている。側壁部５６ｃ，５６ｄは、それぞれ、当該空間部に電池セル５１が嵌め合されたときにケース５２の側面５２ｃ，５２ｄ上に配置される。同様に、上壁部５６ｅ及び底壁部５６ｆは、それぞれ、ケース５２の上面５２ｅ及び底面５２ｆ上に配置される。伝熱プレート５４の延設部５４ｃは、セルホルダ５６の側壁部５６ｃを介してケース５２の側面５２ｃ上に配置される。

電池モジュール５０においては、以上のように、セルホルダ５６に保持され、且つ、伝熱プレート５４が設けられた状態の電池セル５１を、所定の方向（電極組立体における電極の積層方向）に沿って積層して積層体（後述する積層体６０）が構成されている。そして、電池モジュール５０においては、電池セル５１の積層方向における積層体の両側から、拘束部材によって複数の電池セル５１が拘束されて一体化されている。より具体的には、積層体の両端にエンドプレート（拘束部材）５７を配置すると共にエンドプレート５７同士をボルト等の締結部材（拘束部材）５８により互いに締結することによって、電池セル５１の積層方向に沿って電池セル５１に拘束荷重が付加されている。

エンドプレート５７は、拘束部５７ａと延設部５７ｃとを含む。拘束部５７ａは、矩形板状を呈しており、電池セル５１（ケース５２）の側面５２ａ及び伝熱プレート５４の本体部５４ａに対向する。拘束部５７ａは、電池セル５１に拘束荷重を付加するために用いられる。延設部５７ｃは、矩形板状を呈しており、拘束部５７ａに交差する方向に拘束部５７ａの一端から延設されている。

延設部５７ｃは、電池モジュール５０における伝熱プレート５４の延設部５４ｃが配置される側に配置される。延設部５７ｃは、電池モジュール５０を外部部品に固定するために用いられる。そのために、延設部５７ｃの表面は、外部部品に接触させられる。したがって、以下では、その延設部５７ｃの表面を固定面５７ｓと称する。エンドプレート５７の固定面５７ｓと、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓとは、互いに略平行である。

なお、電池セル５１の積層方向における積層体の一端を構成する電池セル５１とエンドプレート５７との間には、ミドルプレート５９が配置されている。また、ミドルプレート５９とエンドプレート５７との間には、電池セル５１が膨張したときに圧縮される弾性部材（後述する弾性部材７０）が介在されている。

本実施形態に係る組付け治具、及び組付け方法は、複数の電池セル５１を一体的に組み付けることにより、以上のような電池モジュール５０を作製するために用いられる。引き続いて、本実施形態に係る組付け治具について説明する。図３は、本実施形態に係る組付け治具の模式的な斜視図である。図４は、図３に示されたIV−IV線に沿っての模式的な断面図である。以下の図面には、理解の容易化のため、直交座標系Ｓを示す場合がある。

図３，４に示されるように、組付け治具１は、本体１０と複数の載置部材２０とを備えている。本体１０は、底壁１１と側壁１２と枠体１３とを有している。底壁１１は、所定の方向（直交座標系Ｓのｙ軸方向）に沿って延在するように長方形板状を呈している。側壁１２は、底壁１１の短手方向（直交座標系Ｓのｘ軸方向）の一端に立設されている。側壁１２は、底壁１１の延在方向（長手方向）に沿って延在する長方形板状を呈している。枠体１３は、底壁１１の短手方向の他端に突設された一対の突設部１３ａと、突設部１３ａ同士を互いに接続する接続部１３ｂと、を含む。

突設部１３ａは、略四角柱状を呈しており、側壁１２と略平行に延在している。一方の突設部１３ａは、本体１０の長手方向（底壁１１の延在方向）の一端１０ａ側に設けられている。他方の突設部１３ａは、本体１０の長手方向の他端１０ｂ側に設けられている。突設部１３ａ同士は互いに離間している。接続部１３ｂは、略四角柱状を呈している。接続部１３ｂは、一方の突設部１３ａから他方の突設部１３ａに架け渡されるように延在している。接続部１３ｂは、その延在方向における両端において、突設部１３ａの上端（底壁１１と反対側の端部）に固定されている。

本体１０は、以上のような底壁１１、側壁１２、及び枠体１３によって、本体１０の長手方向からみたときに略Ｕ字状となるように構成されている。換言すれば、本体１０においては、底壁１１と側壁１２と枠体１３とによって、直方体状の空間部ＳＰが画成されている。底壁１１は、空間部ＳＰに臨む主面１１ｓを含む。ここでは、直交座標系Ｓのｚ軸方向は、この主面１１ｓに交差（直交）する方向である。側壁１２は、底壁１１の主面１１ｓに略直交すると共に空間部ＳＰに臨む内面１２ｓを含む。

なお、本体１０は、長手方向の一端１０ａ側及び他端１０ｂ側において開放されている。本体１０の側壁１２には、一端１０ａにおいて当該開放部分を開閉可能なように、ヒンジＨ１を介して扉部材１５が取り付けられている。そして、扉部材１５における空間部ＳＰに臨む面１５ｓには一対の支持部材１６が設けられている。また、側壁１２の内面１２ｓの反対側の面には、本体１０の一端１０ａ側において、支持部材１６に支持されたエンドプレート５７の位置決めを行うための磁石部１７が設けられている。

図５は、図３，４に示された載置部材を示す斜視図である。図３〜５に示されるように、載置部材２０は、空間部ＳＰ内において、底壁１１の主面１１ｓ上に配置されている。載置部材２０は、底壁１１の延在方向に沿って配列されている。載置部材２０には、電池セル５１が個別に配置される。したがって、ここでは４つの載置部材２０のみを図示しているが、組付け治具１は、電池セル５１の個数と同数の載置部材２０を備えている。

特に、載置部材２０は、本体１０の一端１０ａ側から他端１０ｂ側に向けて配列された複数の載置部材２０Ａと、載置部材２０Ａの配列における他端１０ｂ側の端部に配置された単一の載置部材２０Ｂと、を含む。すなわち、一例として、最も本体１０の他端１０ｂ側に配置される載置部材２０が載置部材２０Ｂとされており、載置部材２０Ｂよりも本体１０の一端１０ａ側に配置される１２個の載置部材２０が載置部材２０Ａとされている。

載置部材２０（載置部材２０Ａ，２０Ｂ）は、載置部２１と、一対の立設部２２，２３と、を有する。載置部２１は、底壁１１の短手方向に沿って延在する長方形板状を呈している。立設部２２，２３は、載置部２１の延在方向の両端から側壁１２に対向するように載置部２１に立設されている。立設部２２，２３は、長方形板状を呈している。載置部材２０は、載置部２１と立設部２２，２３とによって略Ｕ字板状に形成されている。

載置部２１は、底壁１１の主面１１ｓと略平行な主面２１ｓを含む。電池セル５１のそれぞれは、この載置部２１の主面２１ｓ上に載置される。すなわち、電池セル５１は、載置部２１を介して本体１０の底壁１１上に配置される。底壁１１の延在方向に沿った載置部２１の幅は、例えば、電池セル５１の幅（側面５２ａと側面５２ｂとの間隔）以下である。立設部２２，２３は、側壁１２と略平行に延在している。

立設部２２は、側壁１２の内面１２ｓに対向する主面２２ｓを含む。主面２２ｓは、載置部２１の主面２１ｓ上に載置された電池セル５１の側面５２ｄに対向する。立設部２３は、側壁１２の内面１２ｓに略平行であり主面２２ｓに対向する主面２３ｓを含む。主面２３ｓは、載置部２１の主面２１ｓ上に載置された電池セル５１の側面５２ｃに対向する。立設部２３の主面２３ｓのそれぞれには、薄板状のプレート２４が設けられている。プレート２４には、側壁１２の内面１２ｓと略平行な基準面２４ｓが設けられている。すなわち、基準面２４ｓは、立設部２３を介して側壁１２上に設けられている。

なお、図５に示されるように、載置部材２０Ｂの立設部２３は、載置部材２０Ａの立設部２３と比較して、底壁１１の延在方向について幅広に形成されている。すなわち、載置部材２０Ｂの立設部２３は、プレート２４が設けられた第１の部分２５ａと、プレート２４が設けられていない第２の部分２５ｂと、からなる。第２の部分２５ｂの内面（基準面２４ｓ側の面）２５ｓは、プレート２４の厚さの分だけ基準面２４ｓに対してオフセットしている。そのオフセット量Ｄは、例えば１ｍｍ程度である。

電池モジュール５０を作製する際には、それぞれの載置部材２０の載置部２１に対して電池セル５１が載置される。すなわち、電池セル５１は、載置部材２０を介して、本体１０の底壁１１の主面１１ｓ上に配置される。このとき、基準面２４ｓ及び側壁１２の内面１２ｓは、電池セル５１の側面５２ｃ及び伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓに対向する。

ここで、図３〜５に示されるように、載置部材２０は、それぞれ、複数の支持体（第１の支持体）２６を有する。支持体２６は、載置部２１の主面２１ｓから部分的に突出するように載置部２１に設けられている。支持体２６は、セルホルダ５６を介して電池セル５１を支持する。支持体２６は、基準面２４ｓに交差（直交）する方向（すなわち底壁１１の短手方向）及び底壁１１の延在方向に沿って電池セル５１を移動可能に支持する。

支持体２６は、例えばボールローラーである。その場合、支持体２６は、上記２つの方向に限らず、底壁１１の主面１１ｓ及び載置部２１の主面２１ｓに沿った任意の方向に移動可能なように電池セル５１を支持可能である。支持体２６は、載置部２１の延在方向に沿って互いに離間するように、載置部２１の２箇所以上（ここでは２箇所）に設けられている。

また、本体１０は、一対の支持体（第２の支持体）１８を有する。支持体１８は、底壁１１の主面１１ｓに設けられている。一対の支持体１８は、底壁１１の延在方向に沿って互いに略平行に延在している。支持体１８は、底壁１１の延在方向に沿って載置部材２０を移動可能に支持する。支持体１８は、一例として、底壁１１の延在方向に沿って延在するように底壁１１に埋設されたレール部１８ａと、レール部１８ａに嵌め合された状態で底壁１１の延在方向に沿って移動可能な複数のランナ部１８ｂと、を含むスライダである。

ランナ部１８ｂのそれぞれは、対応する載置部材２０に固定されている。より具体的には、一対の支持体１８のうちの一方の支持体１８の１つのランナ部１８ｂと、他方の支持体１８の１つのランナ部１８ｂとが、そのレール部１８ａから突出する部分において、載置部２１の主面２１ｓと反対側の裏面２１ｒに取り付けられている。これにより、載置部材２０が底壁１１の延在方向に沿って移動可能とされる。

また、本体１０は、支持体１９Ａ，１９Ｂを含む。支持体１９Ａは、側壁１２に設けられている。支持体１９Ｂは、枠体１３の接続部１３ｂに設けられている。支持体１９Ａ，１９Ｂは、底壁１１の延在方向に沿って延在している。支持体１９Ａ，１９Ｂは、底壁１１の延在方向に沿って載置部材２０を移動可能としつつ、載置部材２０の姿勢を保持する（載置部材２０を支持する）。

支持体１９Ａ，１９Ｂは、支持体１８と同様に、一例として、底壁１１の延在方向に沿って延在するように設けられたレール部１９ａと、レール部１９ａに嵌め合された状態で底壁１１の延在方向に沿って移動可能な複数のランナ部１９ｂと、を含むスライダである。ランナ部１９ｂのそれぞれは、対応する載置部材２０に固定されている。より具体的には、支持体１９Ａの１つのランナ部１９ｂが、そのレール部１９ａから突出する部分において、立設部２２の主面２２ｓと反対側の裏面２２ｒに取り付けられている。また、支持体１９Ｂの１つのランナ部１９ｂが、そのレール部１９ａから突出する部分において、立設部２３の主面２３ｓと反対側の裏面２３ｒに取り付けられている。

以上の構成により、組付け治具１においては、載置部材２０を介して底壁１１上に載置された電池セル５１が、載置部材２０ごと、底壁１１の延在方向に沿って移動可能とされ、且つ、載置部材２０上において基準面２４ｓに交差する方向及び底壁１１の延在方向に沿って移動可能とされる。

ここで、組付け治具１においては、電池セル５１を基準面２４ｓ側に吸引するための機構が設けられている。この機構についてより詳細に説明する。まず、基準面２４ｓには、載置部材２０の載置部２１を介して本体１０の底壁１１上に配置された電池セル５１を、基準面２４ｓ側に吸引するための吸引孔２４ｈが設けられている。より具体的には、基準面２４ｓには、底壁１１の延在方向に交差する方向（電池セル５１の底面５２ｆから上面５２ｅに向かう方向）に沿って配列された複数（ここでは３つ）の吸引孔２４ｈが形成されている。

それぞれの吸引孔２４ｈは、載置部材２０の立設部２３及びプレート２４を貫通し、基準面２４ｓ及び裏面２３ｒに開口している。吸引孔２４ｈの基準面２４ｓの開口は、円形状となっている。吸引孔２４ｈの裏面２３ｒ側の開口には、真空ポンプ等の吸引装置から延びるホースＨ２が接続される。したがって、その吸引装置を駆動することにより、ホースＨ２を介して吸引孔２４ｈ内が真空引きされる。これにより、載置部材２０に載置された電池セル５１が吸引孔２４ｈに吸引される。その結果、電池セル５１が基準面２４ｓ側に移動する。

一方、本体１０の側壁１２には、複数（ここでは３つ）のスリット１２ｈが設けられている。スリット１２ｈは、底壁１１の延在方向に沿って延在している。それぞれのスリット１２ｈは、吸引孔２４ｈに対応する位置に設けられている。すなわち、スリット１２ｈは、吸引孔２４ｈがスリット１２ｈを介して側壁１２から露出するように形成されている。これにより、吸引孔２４ｈに接続されたホースＨ２をスリット１２ｈから引き出すことができる。また、吸引孔２４ｈにホースＨ２を接続した状態において、載置部材２０を底壁１１の延在方向に沿って移動させることが可能となる。

引き続いて、以上のように構成される組付け治具１を用いた組付け方法の一例について説明する。まず、この組付け方法の概略について説明する。この組付け方法においては、組付け治具１の本体１０の底壁１１上において、底壁１１の延在方向に沿って複数の電池セル５１を積層することにより、積層体を構成する（積層工程）。その後、底壁１１の延在方向における積層体の両端側から拘束部材（エンドプレート５７及び締結部材５８）により電池セル５１を拘束することによって、複数の電池セル５１を一体化する（拘束工程）。

以下、各工程について、図６，７を参照して詳細に説明する。組付け治具１の本体１０の空間部ＳＰ（底壁１１の主面１１ｓ上）には、電池セル５１の数と同数の載置部材２０が配置されている。また、本体１０の空間部ＳＰには、１つのエンドプレート５７が配置されている。より具体的には、エンドプレート５７は、底壁１１上において支持部材１６に突き当てられ支持された状態で、磁石部１７の磁力により本体１０の一端１０ａ近傍に保持されている。エンドプレート５７の固定面５７ｓは、側壁１２の内面１２ｓに設けられた凸部１２ｐの頂面１２ｑに当接されている。凸部１２ｐの頂面１２ｑは、上記のオフセット量Ｄだけ基準面２４ｓよりも側壁１２の内面１２ｓ側に位置している。

その状態において、積層工程では、図６の（ａ）に示されるように、まず、１つの電池セル５１を底壁１１上に配置する（配置工程）。より具体的には、複数の載置部材２０のうちの最も本体１０の一端１０ａ側に位置する載置部材２０（載置部材２０Ａ）の載置部２１上に電池セル５１を配置する。つまり、ここでは、電池セル５１は、載置部材２０を介して底壁１１上に配置される。電池セル５１は、セルホルダ５６に保持されており、伝熱プレート５４が設けられている。電池セル５１は、電極組立体における電極の積層方向を底壁１１の延在方向に略一致させると共に、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓが基準面２４ｓ側に位置するように、底壁１１及び載置部材２０上に配置される。

続いて、積層工程では、底壁１１上に配置された電池セル５１を、吸引孔２４ｈを用いて基準面２４ｓ側に吸引する（吸引工程）。より具体的には、ここでは、ホースＨ２を介して吸引孔２４ｈに接続された吸引装置を起動し、吸引孔２４ｈ内を真空引きする。電池セル５１は、載置部２１の主面２１ｓ上において支持体２６によって移動可能に支持されている。したがって、この吸引孔２４ｈ内の真空引きによって、電池セル５１が基準面２４ｓ側に吸引され、図中矢印Ａ１方向に移動する。

ここでは、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓが基準面２４ｓに当接される。つまり、この吸引工程においては、吸引孔２４ｈを用いた吸引によって、伝熱プレート５４における電池セル５１の側面５２ｃ上に位置する部分の表面（延設部５４ｂの伝熱面５４ｓ）を基準面２４ｓに接触させる。これにより、伝熱面５４ｓが基準面２４ｓに沿って位置合わせされる。なお、電池セル５１が支持体２６により移動可能とされているので、電池セル５１の移動がスムーズである。

続いて、積層工程では、図６の（ｂ）に示されるように、基準面２４ｓ側に吸引された状態の電池セル５１を、エンドプレート５７に向けて底壁１１の延在方向に移動する（移動工程）。より具体的には、ここでは、支持体１８，１９Ａ，１９Ｂを用いて、電池セル５１を載置部材２０ごと底壁１１の延在方向に沿って一端１０ａ側に移動させ（図中の矢印Ａ２方向に移動させ）、予め本体１０に保持されているエンドプレート５７に当接させる。このとき、載置部材２０が支持体１８，１９Ａ，１９Ｂによって移動可能に支持されているので、当該移動がスムーズである。

積層工程では、以上の配置工程、吸引工程、及び移動工程を順に電池セル５１の個数分だけ繰り返すことにより、図７の（ａ）に示されるように、底壁１１の延在方向に沿って複数の電池セル５１を積層し、積層体６０を構成する。このとき、積層体６０（すなわち各電池セル５１）は、基準面２４ｓ側に吸引された状態である。なお、吸引工程においては、１つの電池セル５１の積層ごとに吸引装置のオン・オフを切り替えてもよいし、全ての電池セル５１の積層について常に吸引装置をオン状態としていてもよい。

続く工程においては、図７の（ｂ）に示されるように、本体１０の他端１０ｂ側において積層体６０の端部を構成する電池セル５１の外側に、２つめのエンドプレート５７を配置する。これにより、電池セルの５１の積層方向における積層体６０の両端にエンドプレート５７が配置されることになる。なお、本体１０の他端１０ｂ側のエンドプレート５７の固定面５７ｓは、載置部材２０Ｂの内面２５ｓに当接される。

また、そのエンドプレート５７と電池セル５１との間には、ミドルプレート５９が配置される。さらに、ミドルプレート５９とそのエンドプレート５７との間には、弾性部材７０が配置される。そして、締結部材５８によりエンドプレート５７同士を締結することにより、積層体６０の両側から電池セル５１に拘束荷重を付加する。これにより電池セル５１が一体化され、電池モジュール５０が作製される。

続く工程においては、電池モジュール５０を組付け治具１から取り出す。ここで、個々の電池セル５１における伝熱面５４ｓは基準面２４ｓに当接されている。一方、エンドプレート５７の固定面５７ｓは、それぞれ、凸部１２ｐの頂面１２ｑ及び載置部材２０Ｂの内面２５ｓに当接されている。したがって、電池モジュール５０においては、オフセット量Ｄの分だけ、エンドプレート５７の固定面５７ｓが電池セル５１における伝熱面５４ｓから突出している。

このため、電池モジュール５０を組付け治具１から取り外す際には、まず、吸引孔２４ｈを用いた吸引を停止した後に、少なくともオフセット量Ｄよりも大きく、基準面２４ｓに交差する方向に沿って、電池モジュール５０を基準面２４ｓから離れるように（すなわち、図中の矢印Ａ３方向に）移動させる。

その後、扉部材１５を開いて本体１０の一端１０ａを開放した後に、底壁１１の延在方向に沿って、電池モジュール５０を一端１０ａに向けて（すなわち、図中の矢印Ａ４方向に）移動させ、電池モジュール５０を組付け治具１から取り出す。このとき、電池モジュール５０の各電池セル５１は、支持体２６によって移動可能に支持されている。したがって、これらの２つの方向（基準面２４ｓに交差する方向、及び底壁１１の延在方向）における電池モジュール５０の移動が容易である。

以上説明したように、本実施形態に係る組付け治具１は、複数の電池セル５１が配置される底壁１１と、底壁１１上に配置された電池セル５１の側面５２ｃに対向する側壁１２と、側壁１２上の設けられた基準面２４ｓと、を備えている。そして、基準面２４ｓには、底壁１１上に配置された電池セル５１を基準面２４ｓ側に吸引するための吸引孔２４ｈが設けられている。このため、吸引孔２４ｈを用いて個々の電池セル５１を基準面２４ｓ側に吸引することにより、基準面２４ｓを利用した個々の電池セル５１の位置決めを確実に行うことができる。よって、この組付け治具１によれば、電池セル５１間における位置のバラつきを抑制することができる。

また、本実施形態に係る組付け治具１においては、基準面２４ｓには、底壁１１の延在方向に交差する方向に沿って配列された複数の吸引孔２４ｈが設けられている。このため、当該方向についての電池セル５１の姿勢を安定させつつ、電池セル５１の吸引を行うことができる。

また、本実施形態に係る組付け治具１は、底壁１１上に配置され電池セル５１が個別に載置される複数の載置部材２０を備えている。載置部材２０は、底壁１１に沿って延在し電池セル５１が載置される載置部２１と、側壁１２に対向するように載置部２１に立設された立設部２２と、を有する。そして、基準面２４ｓは、それぞれの立設部２２に設けられている。このため、それぞれの立設部２２に設けられた基準面２４ｓに開口する吸引孔２４ｈによって、個々の電池セル５１の基準面２４ｓを利用した位置決めを確実に行うことができる。

また、本実施形態に係る組付け治具１においては、載置部材２０は、基準面２４ｓに交差する方向及び底壁１１の延在方向に沿って電池セル５１を移動可能に支持するように載置部２１に設けられた支持体２６を有する。このため、例えば、電池セル５１を基準面２４ｓ側に吸引する際や、一体化された複数の電池セル５１からなる積層体６０（電池モジュール５０）を組付け治具１から取り出す際に、当該２つの方向への積層体６０（電池モジュール５０）の移動が容易となり、作業性が向上する。

さらに、本実施形態に係る組付け治具１においては、本体１０は、底壁１１の延在方向に沿って載置部材２０を移動可能に支持するように底壁１１に設けられた支持体１８（及び支持体１９Ａ，１９Ｂ）を有する。このため、電池セル５１を載置部材２０ごと底壁１１の延在方向へ移動させて互いに積層することが容易となり、作業性が向上する。

ここで、本実施形態に係る組付け方法は、積層工程において、底壁１１上に電池セル５１を配置する工程と、電池セル５１を基準面２４ｓ側に吸引する工程と、電池セル５１を底壁１１の延在方向に移動させる工程と、を行うことにより、複数の電池セル５１を積層して積層体６０を構成する。このため、電池セル５１間における位置のバラつきを抑制可能である。

特に、組付け対象である電池セル５１には、電池セル５１の側面５２ａ及び側面５２ａに隣接する別の側面５２ｃにわたって延在するＬ字板状の伝熱プレート５４が設けられている。このように電池セル５１に対してＬ字板状の伝熱プレート５４が設けられている場合には、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓを電池パックの筐体等の外部部品に接触させることにより、電池セル５１からの伝熱を促すことができる。この場合には、電池セル５１間において、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓの位置にばらつきが生じると、伝熱差が生じるおそれがある。これに対して、この組付け方法によれば、上述したように、基準面１４ｓを利用して個々の伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓの位置決めを行うことができる。したがって、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓの位置のバラつきを抑制して伝熱差が生じることを抑制可能である。

以上の実施形態は、本発明に係る組付け治具及び組付け方法の一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係る組付け治具及び組付け方法は、上述した組付け治具１及び組付け方法に限定されない。本発明に係る組付け治具及び組付け方法は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述した組付け治具１及び組付け方法を任意に変更したものとすることができる。

例えば、図８に示されるように、基準面２４ｓには、底壁１１の延在方向（電池セル５１の側面５１ａから側面５１ｂに向かう方向）に沿って配列された複数の吸引孔２４ｈが形成されていてもよい。この場合、底壁１１の延在方向についての電池セル５１の姿勢を安定させつつ、電池セル５１の吸引を行うことができる。また、基準面２４ｓには、底壁１１の延在方向、及び、底壁１１の延在方向に交差する方向に沿って、２次元状に配列された複数の吸引孔２４ｈが形成されていてもよい。

さらに、吸引孔２４ｈの基準面２４ｓにおける開口の形状は、円形状に限らず、任意の形状とすることができる。例えば、吸引孔２４ｈの開口は、図８に示されるように、底壁１１の延在方向に交差する方向に沿って延びる長方形状（ストライプ状）であってもよい。

ここで、組付け治具１においては、載置部材２０を用いなくてもよい。その場合、電池セル５１を、本体１０の底壁１１上に直接的に配置することができる。また、その場合、例えば、基準面２４ｓを含むプレート２４を単一の板状に形成し、側壁１２の内面１２ｓに設置することができる。このとき、基準面２４ｓは、側壁１２上に設けられた単一の面となる。吸引孔２４ｈは、そのような単一の基準面２４ｓに対して、二次元状に複数配列するように形成することができる。さらに、吸引孔２４ｈの基準面２４ｓにおける開口の形状は、底壁１１の延在方向に沿って延びる長尺状としてもよい。

１…組付け治具、１１…底壁、１２…側壁、１８…支持体（第２の支持体）、２０，２０Ａ，２０Ｂ…載置部材、２１…載置部、２３…立設部、２６…支持体（第１の支持体）、…２４ｓ…基準面、２４ｈ…吸引孔、５１…電池セル、５２ａ，５２ｃ…側面、５４…伝熱プレート、５４ｓ…伝熱面（表面）。

Claims (8)

1. 複数の電池セルを一体的に組み付けるための組付け治具であって、
   所定の方向に沿って延在し複数の前記電池セルが配置される底壁と、
   前記底壁上に配置された前記電池セルの側面に対向する側壁と、
   前記側壁上に設けられた基準面と、を備え、
   前記基準面には、前記底壁上に配置された前記電池セルを前記基準面側に吸引するための吸引孔が設けられている、
   組付け治具。
2. 前記基準面には、前記所定の方向に交差する方向に沿って配列された複数の前記吸引孔が設けられている、
   請求項１に記載の組付け治具。
3. 前記基準面には、前記所定の方向に沿って配列された複数の前記吸引孔が設けられている、
   請求項１又は２に記載の組付け治具。
4. 前記底壁上に配置され、前記電池セルが個別に載置される複数の載置部材を備え、
   前記載置部材は、前記底壁に沿って延在し前記電池セルが載置される載置部と、前記側壁に対向するように前記載置部に立設された立設部と、を有し、
   前記基準面は、前記立設部のそれぞれに設けられている、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の組付け治具。
5. 前記載置部材は、前記基準面に交差する方向及び前記所定の方向に沿って前記電池セルを移動可能に支持するように前記載置部に設けられた第１の支持体を有する、
   請求項４に記載の組付け治具。
6. 前記所定の方向に沿って前記載置部材を移動可能に支持するように前記底壁に設けられた第２の支持体をさらに備える、
   請求項４又は５に記載の組付け治具。
7. 所定の方向に沿って延在し複数の電池セルが配置される底壁と、前記底壁上に配置された電池セルの側面に対向する側壁と、前記側壁上に設けられた基準面と、を備える組付け治具を用いて複数の前記電池セルを一体的に組み付ける組付け方法であって、
   前記底壁上において前記所定の方向に沿って複数の前記電池セルを積層することにより積層体を構成する積層工程と、
   前記所定の方向における前記積層体の両端側から拘束部材により前記電池セルを拘束することによって複数の前記電池セルを一体化する拘束工程と、を備え、
   前記基準面には、前記底壁上に配置された前記電池セルを前記基準面側に吸引するための吸引孔が設けられており、
   前記積層工程は、
   前記底壁上に前記電池セルを配置する配置工程と、
   前記底壁上に配置された前記電池セルを、前記吸引孔を用いて前記基準面側に吸引する吸引工程と、を有する、
   組付け方法。
8. 前記電池セルには、前記電池セルの前記側面及び前記側面に隣接する別の側面にわたって延在するＬ字板状の伝熱プレートが設けられており、
   前記吸引工程においては、前記吸引孔を用いた吸引によって、前記伝熱プレートにおける前記側面上に位置する部分の表面を前記基準面に接触させる、
   請求項７に記載の組付け方法。

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