JP2018032556A - 挟持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電池セルの電極端子に板状の接続端子を接続する際の作業効率を向上させることができる挟持装置を提供する。【解決手段】挟持装置５は、厚み方向から接続端子１６を挟持する一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂと、挟持部材５１Ａ，５１Ｂのそれぞれを独立して移動可能にする第１移動機構６０と、を備える。挟持部材５１Ａ，５１Ｂのそれぞれには、接続端子１６を挟持する状態において、挟持方向から見て互いに重複する位置に、挟持方向に貫通すると共に、電極端子１３を挿通可能な開口部５５Ａ，５５Ｂが設けられている。電極端子１３に接続端子１６を接続する際に、電極端子１３を最初に挿通させる挟持部材５１Ａにおける開口部５５Ａは、電極端子１３を第１方向Ｄ１に挿通させるための第１部分５６Ａと、挟持部材５１Ａを第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に移動させたとき、電極端子１３を当該開口部５５Ａから退出可能にする第２部分５７Ａと、を含む。【選択図】図４

Description

本発明は、挟持装置に関する。

特許文献１には、板状に形成された薄型二次電池の電極端子をチャックするチャック機構が記載されている。このチャック機構は、２枚１組の短冊状の金属板からなるチャック部材を備えている。チャック部材は、各金属板を閉じることにより板状の電極端子を板厚方向から挟持している。

特開２０１２−２２８４７号公報

二次電池といった電池セルの電極端子には、板状の接続端子が接続される場合がある。その場合、接続端子は、厚み方向に設けられた貫通部に電極端子を挿通させることによって電極端子に接続される。このような接続作業においては、接続端子を安定して挟持した状態で接続端子の貫通部に電極端子を挿通できれば作業効率が向上する。

ここで、接続端子を厚み方向から安定して挟持するために、上記のようなチャック部材を用いることが考えられる。しかしながら、上記のチャック部材により接続端子を厚み方向から挟持すると接続端子の貫通部を覆うので、接続端子の貫通部に電極端子を挿通させる動作が困難になる。

そこで、本発明は、電池セルの電極端子に板状の接続端子を接続する際の作業効率を向上させることができる挟持装置を提供することを目的とする。

本発明に係る挟持装置は、厚み方向に貫通する貫通部が設けられた板状の接続端子を挟持すると共に、当該接続端子の貫通部を、電池セルにおいて第１方向に突出する電極端子に貫通させて接続する挟持装置であって、厚み方向から接続端子を挟持する一対の挟持部材と、一対の挟持部材のそれぞれを独立して移動可能にする第１移動機構と、を備え、一対の挟持部材のそれぞれには、接続端子を挟持する状態において、接続端子を挟持する挟持方向から見て互いに重複する位置に、挟持方向に貫通すると共に、電極端子を挿通可能な開口部が設けられており、一対の挟持部材のうち、電極端子に接続端子を接続する際に、電極端子を最初に挿通させる一方の挟持部材における開口部は、電極端子を第１方向に挿通させるための第１部分と、一方の挟持部材を第１方向に交差する第２方向に移動させたとき、電極端子を当該開口部から退出可能にする第２部分と、を含む。

この挟持装置において、それぞれ独立して移動可能な一対の挟持部材は、接続端子を厚み方向から挟持する。これにより、接続端子を安定して挟持することができる。また、一対の挟持部材のそれぞれには、接続端子を挟持する状態において、挟持方向から見て互いに重複する位置に、挟持方向に貫通すると共に、電極端子が挿通可能な開口部が設けられている。また、電極端子を接続端子に接続する際に、電極端子を最初に挿通させる挟持部材の開口部は、電極端子を当該開口部から退避可能に設けられている。そのため、当該開口部から接続端子の貫通部が露出するように接続端子を挟持することができると共に、電極端子を接続端子に接続した状態で、挟持部材を接続位置から退避させることができる。そのため、例えば、厚み方向から安定して挟持した状態で、接続端子の貫通部に電極端子を挿通させることができる。したがって、電池セルの電極端子に板状の接続端子を接続する際の作業効率を向上させることができる。

本発明に係る挟持装置において、第１部分は、一方の挟持部材の一部分に第１方向に貫通して設けられ、第２部分は、一方の挟持部材における第１部分から第２方向に挟持部材の端部まで延びる部分に第１方向に貫通して設けられていてもよい。この場合、接続端子の貫通部に電極端子を貫通させた状態で、一方の挟持部材を第２方向に移動させて当該挟持部材を接続位置から退避させる構成を簡易に実現することができる。

本発明に係る挟持装置は、一方の挟持部材を第２方向に移動可能にする第２移動機構をさらに備えていてもよい。この場合、第２移動機構によって一方の挟持部材の第２方向に移動させることにより、挟持部材を接続位置から退避させることができる。

本発明に係る挟持装置において、接続端子は、第２方向に延在するハーネスと電極端子とを接続するための圧着端子であって、接続端子には、ハーネスに連結される連結部が取り付けられており、一対の挟持部材の少なくとも一方には、接続端子に接触する側の面に段差を形成する第１位置決め部が設けられており、第１位置決め部は、接続端子を挟持する状態において、第１方向及び第２方向に交差する第３方向に連結部を挟む一対の壁面を有していてもよい。この場合、第１位置決め部によって連結部の第３方向の移動が規制される。これにより、接続端子の貫通部を電極端子に貫通させた状態において、例えば、締結部材等によって接続端子を固定しようとする際、接続端子まで回転してしまうことを抑制できる。

本発明に係る挟持装置において、一対の挟持部材の少なくとも一方には、接続端子に接触する側の面に段差を形成する第２位置決め部が設けられており、第２位置決め部は、接続端子を挟持する状態において、接続端子の外縁に接触する壁面を有していてもよい。この場合、挟持された状態の接続端子は、貫通部を第１方向に確実に露出させることができる。

本発明に係る挟持装置において、一対の挟持部材の少なくとも一方は、挟持方向と交差する方向の端部において、第１移動機構に接続されていてもよい。この場合、少なくとも一方の挟持部材には、挟持方向において一定のスペースが確保される。そのため、例えば、接続端子の貫通部に電極端子を挿通させた後、当該挟持部材が接続位置に配置されていても、締結部材等によって接続端子を固定する作業を行うための作業スペースが確保される。

本発明によれば、電池セルの電極端子に板状の接続端子を接続する際の作業効率を向上させることができる挟持装置を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る挟持装置が用いられる電池モジュールを示す平面図である。 図２（ａ）は、図１に示された接続端子及び電極端子を示す平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示されたIIb-IIｂ線に沿った断面図である。 図３は、本実施形態に係る挟持装置を示す図である。 図４は、挟持装置及び接続端子の模式的な斜視図である。 図５（ａ）は、図４に示された一方の挟持部材の平面図である。図５（ｂ）は、図４に示された他方の挟持部材の平面図である。 図６は、挟持部材及び接続端子の模式的な斜視図である。

本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図面の説明において、同一の要素同士、及び、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。なお、各図において、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、及び、第３方向Ｄ３により規定される３次元直交座標系Ｓを用いる場合がある。

まず、本実施形態に係る挟持装置が用いられる電池モジュールについて説明する。図１は、本実施形態に係る挟持装置が用いられる電池モジュールを示す平面図である。図１に示されるように、電池モジュール１は、配列体２と、拘束部材３と、弾性体４と、を備えている。配列体２は、複数（ここでは、７個）の電池セル１１を有している。

電池セル１１は、例えばリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。電池セル１１は、例えば略直方体形状をなす中空のケース１２と、ケース１２内に収容された電極組立体（不図示）と、を含む。

電池セル１１は、ケース１２の頂面１２ａから第１方向Ｄ１に突出する一対の電極端子１３，１３を有している。１つの電池セル１１において、一対の電極端子１３，１３は、第１方向Ｄ１に交差（例えば、直交）する第２方向Ｄ２の一方側及び他方側に互いに離間して設けられている。一対の電極端子１３の一方は、電極組立体の正極に接続された正極端子であり、一対の電極端子１３の他方は、電極組立体の負極に接続された負極端子である。配列体２において、複数の電池セル１１は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に交差（例えば、直交）する第３方向Ｄ３に沿って正極側の電極端子１３と負極側の電極端子１３とを交互に配列させるように配列されている。

互いに隣り合う２つの電池セル１１の電極端子１３同士は、バスバー部材１４によって電気的に接続されている。バスバー部材１４は、互いに隣接する電池セル１１の正極側及び負極側の両方の電極端子１３に接続される。これにより、バスバー部材１４は、電池セル１１を直列に接続している。

また、互いに隣り合う２つの電池セル１１の間には、電池セル１１を別部品（例えば外部筐体等）に熱的に接続するための伝熱プレート（不図示）が介在されている。また、電池セル１１には、セルホルダ２１が取り付けられている。セルホルダ２１は、例えば樹脂によって一体成型された枠体２２を有している。枠体２２は、電池セル１１のケース１２の側面のうち、電池セル１１の配列方向の側面を除いた各側面に沿うように、ケース１２に嵌め合されている。

拘束部材３は、配列体２に対して電池セル１１の配列方向（第３方向Ｄ３）に沿って拘束荷重を付加することにより、複数の電池セル１１を一体化する。拘束部材３は、例えば一対のエンドプレート３１と、エンドプレート３１同士を締結する締結部材３２とを備えている。エンドプレート３１は、例えば鉄などの金属によって形成され、電池セル１１を配列方向から見た場合の面積よりも大きい面積を有する略矩形の板状をなしている。エンドプレート３１は、その外縁部分が電池セル１１の外縁部分よりも外側に張り出した状態で、配列体２及び弾性体４の配列方向の両端にそれぞれ配置されている。なお、エンドプレート３１には、ブラケット３５が取り付けられている。電池モジュール１は、ブラケット３５を介し、外部筐体等に対して固定される。なお、エンドプレート３１とブラケット３５とは、互いに一体的に形成されていてもよい。

締結部材３２は、例えば長尺のボルト３３と、ボルト３３に螺合されるナット３４とを含む。ボルト３３は、例えばエンドプレート３１の外縁部分においてエンドプレート３１に挿通されている。各ボルト３３の端部にエンドプレート３１の外側からナット３４が螺合されることで、電池セル１１、弾性体４、及び伝熱プレートが挟持されて一体化されると共に拘束荷重が付加される。

弾性体４は、拘束荷重による電池セル１１の破損の防止に加え、拘束部品の破損を防ぐ目的で用いられる部材である。弾性体４は、例えばウレタン製のゴムスポンジによって矩形の板状に形成されている。弾性体４は、配列体２と拘束部材３との間に介在されている。弾性体４は、配列体２における電池セル１１の配列方向の一端に配置されている。弾性体４の形成材料としては、例えばエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム、シリコンゴムなどが挙げられる。また、弾性体４は、ゴムに限られず、バネ材などであってもよい。

ここで、電池モジュール１は、複数のハーネス１５を備えている。ハーネス１５は、一例として、電池セル１１の電圧を監視するために用いられる。ハーネス１５の基端側は、例えば、電池モジュール１の外側に配置された制御装置（不図示）に電気的に接続されている。ハーネス１５の先端側は、電池セル１１の電極端子１３に接続されている。ハーネス１５は、接続端子１６によって電極端子１３に接続されている。複数のハーネス１５は、電極端子１３に接続された接続端子１６のそれぞれから第２方向Ｄ２に延在している。

接続端子１６は、ハーネス１５と電極端子１３とを接続する。図２（ａ）は、図１に示された接続端子及び電極端子を示す平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示されたIIb-IIｂ線に沿った断面図である。

図１及び図２に示されるように、接続端子１６は、例えば、バスバー部材１４によって電気的に接続された正極側及び負極側のうちの一方の電極端子１３に接続されている。接続端子１６は、例えば、第２方向Ｄ２における配列体２の一方側において、第３方向Ｄ３に配列された電極端子１３のうち４つの正極側の電極端子１３に接続されている。また、接続端子１６は、例えば、第２方向Ｄ２における配列体２の他方側において、第２方向Ｄ２に配列された電極端子１３のうち３つの正極側の電極端子１３と１つの負極側の電極端子１３とに接続されている。ここでは、例えば、７つの接続端子１６が正極側の電極端子１３に接続され、１つの接続端子１６が負極側の電極端子１３に接続されている。

接続端子１６は、板状を呈している。接続端子１６は、例えば丸形の圧着端子である。接続端子１６は、例えば銅もしくはニッケル等の金属によって形成されている。接続端子１６には、電極端子１３を貫通させる貫通部１６ｈが設けられている。貫通部１６ｈは、ここでは、厚み方向に貫通するように設けられた貫通孔である。すなわち、電極端子１３に接続された状態において、接続端子１６は、厚み方向と電極端子１３の突出方向（ここでは、第１方向Ｄ１）とが一致している。また、接続端子１６には、第２方向Ｄ２の端部においてハーネス１５に連結される連結部１６ｃが取り付けられている。

接続端子１６は、バスバー部材１４上に配置され、貫通部１６ｈに電極端子１３を貫通させた状態において、ナット（締結部材）１７によりバスバー部材１４と共に電極端子１３に固定（締結）されている。これにより、接続端子１６は、電極端子１３に電気的に接続されている。なお、バスバー部材１４とケース１２の頂面１２ａとの間には絶縁部材１８が介在されており、互いの電気的な絶縁が確保されている。

続けて、上記のような電池モジュール１において、電池セル１１の電極端子１３に接続端子１６を接続する際に用いられる挟持装置について説明する。図３は、本実施形態に係る挟持装置を示す図である。図４は、挟持装置及び接続端子の模式的な斜視図である。なお、以下の説明において、一例として、第１方向Ｄ１の一方側を下側、第１方向Ｄ１の他方側を上側という場合がある。

挟持装置５は、接続端子１６を挟持すると共に、当該接続端子１６を電極端子１３に接続するための装置である。挟持装置５は、挟持部ユニット５０Ａ，５０Ｂと、挟持部ユニット５０Ａ，５０Ｂを移動可能にする第１移動機構６０、第２移動機構７０、及び第３移動機構８０と、第１移動機構６０、第２移動機構７０、及び第３移動機構８０にそれぞれ接続された駆動部９０と、を備えている。

挟持部ユニット５０Ａは、複数（ここでは、４つ）の挟持部材５１Ａと、複数の挟持部材５１Ａを第３方向Ｄ３に並列に支持する支持部材５２Ａと、支持部材５２Ａを第１方向Ｄ１に支持する支柱５３Ａと、を備えている。複数の挟持部材５１Ａは、第３方向Ｄ３に互いに離間して配置され、それぞれ上端部（第１方向Ｄ１の他方側の端部）において支持部材５２Ａに固定されている。隣り合う挟持部材５１Ａ同士の間隔は、例えば、第３方向Ｄ３における電池セル１１の２つ分の長さと同じである。支持部材５２Ａは、第３方向Ｄ３に延在している。支柱５３Ａは、第１方向Ｄ１に延在し、下端部（第１方向Ｄ１の一方側の端部）において支持部材５２Ａを支持すると共に、上端部（第１方向Ｄ１の他方側の端部）において第１移動機構６０に支持されている。

挟持部ユニット５０Ｂは、複数（ここでは、４つ）の挟持部材５１Ｂと、複数の挟持部材５１Ｂを第３方向Ｄ３に並列に支持する支持部材５２Ｂと、支持部材５２Ｂを第１方向Ｄ１に支持する支柱５３Ｂと、を備えている。複数の挟持部材５１Ｂは、第３方向Ｄ３に互いに離間して配置され、それぞれ上端部において支持部材５２Ｂに固定されている。隣り合う挟持部材５１Ｂ同士の間隔は、例えば、第３方向Ｄ３における電池セル１１の２つ分の長さと同じである。支持部材５２Ｂは、第３方向Ｄ３に延在している。支柱５３Ｂは、第１方向Ｄ１に延在し、下端部において支持部材５２Ｂを支持すると共に、上端部（第１方向Ｄ１の他方側の端部）において第１移動機構６０に支持されている。

挟持部材５１Ａ，５１Ｂは、互いに対をなしている。図３及び図４に示されるように、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂは、厚み方向から接続端子１６を挟持する。挟持部材５１Ａは、下側（第１方向Ｄ１における一方側）から接続端子１６に接触し、挟持部材５１Ｂは、上側（第１方向Ｄ１における他方側）から接続端子１６に接触する。一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂは、接続端子１６の厚み方向と第１方向Ｄ１とが一致するように接続端子１６を挟持する。本実施形態においては、挟持装置５は、複数（例えば、４つ）の挟持部材５１Ａと、複数（例えば、４つ）の挟持部材５１Ａと、を備えている。すなわち、挟持装置５は、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂを複数（ここでは、４対）備えている。したがって、挟持装置５は、対をなす挟持部材５１Ａ，５１Ｂと同数（ここでは、４つ）の接続端子１６を挟持可能である。なお、挟持部材５１Ａ，５１Ｂの詳細については後述する。

第１移動機構６０は、支柱５３Ａ，５３Ｂを介して挟持部ユニット５０Ａ，５０Ｂのそれぞれを独立して第１方向Ｄ１に移動可能にする。第１移動機構６０は、シリンダ６１Ａ，６１Ｂを備えている。シリンダ６１Ａ，６１Ｂは、例えば、リニアガイド付きシリンダである。シリンダ６１Ａは、支柱５３Ａを移動可能に支持している。シリンダ６１Ｂは、支柱５３Ｂを移動可能に支持している。シリンダ６１Ａ，６１Ｂは、それぞれ駆動部９０に駆動されて支柱５３Ａ，５３Ｂを移動させる。第１移動機構６０は、シリンダ６１Ａによって支柱５３Ａを第１方向Ｄ１に移動させ、シリンダ６１Ｂによって支柱５３Ｂを第１方向Ｄ１に移動させることにより、挟持部ユニット５０Ａ，５０Ｂのそれぞれを独立して第１方向Ｄ１に移動させる。すなわち、第１移動機構６０は、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂのそれぞれを独立して第１方向Ｄ１に移動可能にする。シリンダ６１Ａ，６１Ｂは、それぞれ上端部において第２移動機構７０に支持されている。

第２移動機構７０は、シリンダ６１Ａ，６１Ｂを介して挟持部ユニット５０Ａ，５０Ｂのそれぞれを独立して第２方向Ｄ２に移動可能にする。第２移動機構７０は、アクチュエータ７１Ａ，７１Ｂを備えている。アクチュエータ７１Ａは、シリンダ６１Ａを移動可能に支持している。アクチュエータ７１Ｂは、シリンダ６１Ｂを移動可能に支持している。アクチュエータ７１Ａ，７１Ｂは、それぞれ駆動部９０に駆動されて、シリンダ６１Ａ，６１Ｂを移動させる。第２移動機構７０は、アクチュエータ７１Ａによってシリンダ６１Ａを介して支柱５３Ａを第２方向Ｄ２に移動させ、アクチュエータ７１Ｂによってシリンダ６１Ｂを介して支柱５３Ｂを第２方向Ｄ２に移動させることにより、挟持部ユニット５０Ａ，５０Ｂのそれぞれを独立して第２方向Ｄ２に移動させる。

第３移動機構８０は、支柱５３Ａ，５３Ｂを介して挟持部ユニット５０Ａ，５０Ｂのそれぞれを独立して第３方向Ｄ３に移動可能にする。第３移動機構８０は、それぞれ対となるシリンダ８１Ａ，８２Ａ、及びシリンダ８１Ｂ，８２Ｂを備えている。一対のシリンダ８１Ａ，８２Ａ及び一対のシリンダ８１Ｂ，８２Ｂは、例えば、リニアガイド付きシリンダである。一対のシリンダ８１Ａ，８２Ａは、第３方向Ｄ３の両側から支柱５３Ａを挟むように支持している。一対のシリンダ８１Ｂ，８２Ｂは、第３方向Ｄ３の両側から支柱５３Ｂを挟むように支持している。一対のシリンダ８１Ａ，８２Ａ及び一対のシリンダ８１Ｂ，８２Ｂは、それぞれ駆動部９０に駆動されて支柱５３Ａ，５３Ｂを移動させる。第３移動機構８０は、一対のシリンダ８１Ａ，８２Ａによって支柱５３Ａを第３方向Ｄ３に移動させ、一対のシリンダ８１Ａ，８２Ａによって支柱５３Ｂを第３方向Ｄ３に移動させることにより、挟持部ユニット５０Ａ，５０Ｂのそれぞれを独立して第３方向Ｄ３に移動させる。

次に、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂについて詳細に説明する。図３及び図４に示されるように、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂには、それぞれ接続部材５４Ａ，５４Ｂが設けられている。具体的には、挟持部材５１Ａの第２方向Ｄ２における一方の端部Ａｙには、支持部材５２Ａに接続される接続部材５４Ａが設けられている。すなわち、挟持部材５１Ａは、挟持部材５１Ａの第２方向Ｄ２における一方の端部Ａｙにおいて、支持部材５２Ａ及び支柱５３Ａを介して第１移動機構６０のシリンダ６１Ａに接続されている。挟持部材５１Ｂの第２方向Ｄ２における一方の端部Ｂｙには、支持部材５２Ｂに接続される接続部材５４Ｂが設けられている。すなわち、挟持部材５１Ｂは、挟持部材５１Ｂの第２方向Ｄ２における一方の端部Ｂｙにおいて、支持部材５２Ｂ及び支柱５３Ｂを介して第１移動機構６０のシリンダ６１Ｂに接続されている。なお、接続部材５４Ａと接続部材５４Ｂとは、それぞれ、端部Ａｙ，Ｂｙにおいて第３方向Ｄ３の一端側或いは他端側であって互いに重複しない位置に設けられている。

また、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂのそれぞれには、接続端子１６を挟持する挟持方向に貫通する開口部５５Ａ，５５Ｂが設けられている。開口部５５Ａ，５５Ｂは、接続端子１６を挟持する状態において、挟持方向から見て互いに重複する位置に設けられている。本実施形態において、接続端子１６を挟持する挟持方向は、第１方向Ｄ１である。したがって、開口部５５Ａ，５５Ｂは、接続端子１６を挟持する状態において、第１方向Ｄ１から見て互いに重複する位置に、第１方向Ｄ１に貫通して設けられている。このように、開口部５５Ａ，５５Ｂは、接続端子１６を挟持する状態において、電極端子１３を挿通可能に設けられている。

続けて、図５（ａ）を参照し、挟持部材５１Ａ，５１Ｂのそれぞれについて説明する。図５（ａ）は、図４に示された一方の挟持部材の平面図である。図５（ｂ）は、図４に示された他方の挟持部材の平面図である。

挟持部材５１Ａは、矩形板状を呈している。挟持部材５１Ａには、開口部５５Ａが設けられている。開口部５５Ａは、電極端子１３に接続端子１６を接続する際に、電極端子１３を最初に挿通させる開口部である。開口部５５Ａは、電極端子１３を第１方向Ｄ１に挿通させるための第１部分５６Ａと、挟持部材５１Ａを第２方向Ｄ２に移動させたとき、電極端子１３を当該開口部５５Ａから退出可能にする第２部分５７Ａと、を含む。第１部分５６Ａ及び第２部分５７Ａは、挟持部材５１Ａの厚み方向に貫通して設けられている。なお、第１部分５６Ａ及び第２部分５７Ａが貫通する方向は、電極端子１３に接続端子１６を接続する状態において、電極端子１３が突出する方向（すなわち、第１方向Ｄ１）に一致する。

第１部分５６Ａは、挟持部材５１Ａの一部分に設けられている。第１部分５６Ａは、第１方向Ｄ１から見て、例えば、挟持部材５１Ａのおよそ中央部に設けられ、円形状を呈している。第１部分５６Ａの第１方向Ｄ１から見た大きさは、接続端子１６の貫通部１６ｈの第１方向Ｄ１から見た大きさよりも大きい。すなわち、開口部５５Ａの大きさは、接続端子１６を挟持する状態において、第１方向Ｄ１から見たときに接続端子１６の貫通部１６ｈを視覚的に確認可能な大きさである。第２部分５７Ａは、第１部分５６Ａから第２方向Ｄ２に挟持部材５１Ａの端部Ａｙまで延びる部分に第１方向Ｄ１に貫通して設けられている。また、第２部分５７Ａは、端部Ａｙにおいて第３方向Ｄ３の中央部であって接続部材５４Ａと重複しない位置に貫通している。第２部分５７Ａの第３方向Ｄ３における大きさは、電極端子１３の第３方向Ｄ３における大きさ（第１方向Ｄ１から見た直径）よりも大きい。

また、挟持部材５１Ａには、接続端子１６に接触する側の主面Ａｓに段差を形成する第１位置決め部５８及び第２位置決め部５９が設けられている（図６を併せて参照）。第１位置決め部５８及び第２位置決め部５９は、例えば、主面Ａｓから第１方向Ｄ１に突出する突出部である。第１位置決め部５８は、主面Ａｓ上において第２部分５７Ａに沿って直方体状に設けられている。第１位置決め部５８は、接続端子１６を挟持する状態において、第３方向Ｄ３に連結部１６ｃを挟む一対の壁面５８ｓ，５８ｓを有している。第２位置決め部５９は、主面Ａｓ上において第１部分５６Ａに沿って円弧状に設けられている。第２位置決め部５９は、開口部５５Ａを含む第１領域Ｓ１と第１領域Ｓ１を囲む第２領域Ｓ２とに段差を形成している。第２位置決め部５９は、接続端子１６を挟持する状態において、第２領域Ｓ２側から接続端子１６の外縁に接触する一対の壁面５９ｓ、５９ｓを有している。

挟持部材５１Ｂは、挟持部材５１Ａと同じように矩形板状を呈している。挟持部材５１Ｂには、開口部５５Ｂが設けられている。開口部５５Ｂは、電極端子１３を第１方向Ｄ１に挿通させるための第１部分５６Ｂと、挟持部材５１Ｂを第２方向Ｄ２に移動させたとき、電極端子１３を当該開口部５５Ｂから退出可能にする第２部分５７Ｂと、を含む。第１部分５６Ｂ及び第２部分５７Ｂは、挟持部材５１Ｂの厚み方向（ここでは、第１方向Ｄ１方向）に貫通して設けられている。

第１部分５６Ｂは、挟持部材５１Ｂの一部分に設けられている。第１部分５６Ｂは、第１方向Ｄ１から見て、例えば、挟持部材５１Ｂのおよそ中央部に設けられ、Ｕ字状を呈している。第１部分５６Ｂの第１方向Ｄ１から見た大きさは、接続端子１６の貫通部１６ｈの第１方向Ｄ１から見た大きさよりも大きい。すなわち、開口部５５Ｂの大きさは、接続端子１６を挟持する状態において、第１方向Ｄ１から見たときに接続端子１６の貫通部１６ｈを視覚的に確認可能な大きさである。第２部分５７Ｂは、第１部分５６Ｂから第２方向Ｄ２に挟持部材５１Ｂの端部Ｂｙまで延びる部分に第１方向Ｄ１に貫通して設けられている。第２部分５７Ｂは、端部Ｂｙにおいて第３方向Ｄ３の中央部であって接続部材５４Ｂと重複しない位置に貫通している。また、第２部分５７Ｂの第３方向Ｄ３における大きさは、第１部分５６Ｂの第３方向Ｄ３における大きさ（例えば、曲線部分の直径）と同じであり、電極端子１３の第３方向Ｄ３における大きさよりも大きい。

次に、上記の挟持装置５を用いて接続端子１６を電極端子１３に接続する方法について説明する。まず、第１移動機構６０のシリンダ６１Ａ，６１Ｂを駆動させることにより、挟持部材５１Ａ，５１Ｂをそれぞれ第１方向Ｄ１に離間させる。そして、挟持部材５１Ａ上が主面Ａｓ上に接続端子１６を載置する。なお、接続端子１６は、手動によって挟持部材５１Ａの主面Ａｓ上に載置されてもよい。その状態で、例えば、第１移動機構６０のシリンダ６１Ａ，６１Ｂによって挟持部材５１Ａ，５１Ｂを互いに第１方向Ｄ１に接近させると共に、第３移動機構８０のシリンダ８１Ａ，８２Ａ，８１Ｂ，８２Ｂによって挟持部材５１Ａ，５１Ｂをそれぞれ第３方向Ｄ３に接近させる。そして、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂによって、厚み方向から接続端子１６を挟持する。ここでは、４つの対をなす挟持部材５１Ａ，５１Ｂによって４つの接続端子１６を挟持する。

次に、接続端子１６の貫通部１６ｈに電極端子１３を挿通させる。ここでは、挟持部材５１Ａ，５１Ｂによって接続端子１６を挟持した状態で、開口部５５Ａ，５５Ｂに電極端子１３を挿通させる。例えば、第３移動機構８０のシリンダ８１Ａ，８２Ａ，８１Ｂ，８２Ｂによって挟持部材５１Ａ，５１Ｂを同時に第３方向Ｄ３に移動させて、接続端子１６と電極端子１３とを位置合わせする。そして、接続端子１６の貫通部１６ｈの位置と電極端子１３の位置とが第１方向Ｄ１に一致した状態で、第１移動機構６０のシリンダ６１Ａ，６１Ｂによって挟持部材５１Ａ，５１Ｂを同時に第１方向Ｄ１に移動させて、開口部５５Ａ，５５Ｂに電極端子１３を挿通させる。ここでは、例えば、第２方向Ｄ２における配列体２の一方側において、第３方向Ｄ３に配列された電極端子１３のうち４つの正極側の電極端子１３を挿通させる。

その後、第１移動機構６０のシリンダ６１Ｂによって挟持部材５１Ｂを接続位置から第１方向Ｄ１に退避させる。その状態で、ナット１７により接続端子１６を電極端子１３に固定（締結）して接続する。最後に、第２移動機構７０のアクチュエータ７１Ａによって挟持部材５１Ａを接続位置から第２方向Ｄ２に退避させる。以上により、接続端子１６と電極端子１３とを電気的に接続する接続作業が完了する。

なお、挟持部材５１Ｂを接続位置から退避させる前に、ナット１７により接続端子１６を電極端子１３に固定して接続してもよい。その場合、挟持部材５１Ｂは、第２移動機構７０のアクチュエータ７１Ａによって挟持部材５１Ａを接続位置から第２方向Ｄ２に退避させる。或いは、挟持部材５１Ｂは、ナット１７により接続端子１６を電極端子１３に固定する前に、第２移動機構７０のアクチュエータ７１Ｂによって接続位置から第２方向Ｄ２に退避させてもよい。

次に、本実施形態に係る挟持装置５の作用効果について説明する。図４に示されるように、この挟持装置５において、それぞれ独立して移動可能な一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂは、接続端子１６を厚み方向から挟持する。これにより、接続端子１６を安定して挟持することができる。また、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂのそれぞれには、接続端子１６を挟持する状態において、挟持方向から見て互いに重複する位置に、挟持方向に貫通すると共に、電極端子１３が挿通可能な開口部５５Ａ，５５Ｂが設けられている。そのため、当該開口部５５Ａ，５５Ｂから接続端子１６の貫通部１６ｈが露出するように接続端子１６を挟持することができる。これにより、接続端子１６の貫通部１６ｈの位置と電極端子１３の位置とが挟持方向に一致することを視覚的に確認しながら、接続端子１６と電極端子１３とを位置合わせすることができる。したがって、電池セル１１の電極端子１３に板状の接続端子１６を接続する際の作業効率を向上させることができる。

挟持装置５において、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂのうち、電極端子１３に接続端子１６を接続する際に、電極端子１３を最初に挿通させる一方の挟持部材５１Ａにおける開口部５５Ａは、電極端子１３を第１方向Ｄ１に挿通させるための第１部分５６Ａと、挟持部材５１Ａを第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に移動させたとき、電極端子１３を当該開口部５５Ａから退出可能にする第２部分５７Ａと、を含んでいる。そのため、接続端子１６の貫通部１６ｈに電極端子１３を貫通させた状態で挟持部材５１Ａを第２方向Ｄ２に移動させることによって当該挟持部材５１Ａを接続位置から退避させることができる。これにより、例えば、厚み方向から安定して挟持した状態で、接続端子１６の貫通部１６ｈに電極端子１３を挿通させることができる。したがって、電池セル１１の電極端子１３に板状の接続端子１６を接続する際の作業効率を一層向上させることができる。

具体的には、挟持装置５において、第１部分５６Ａは、挟持部材５１Ａの一部分に第１方向Ｄ１に貫通して設けられ、第２部分５７Ａは、挟持部材５１Ａにおける第１部分５６Ａから第２方向Ｄ２に挟持部材５１Ａの端部Ａｙまで延びる部分に第１方向Ｄ１に貫通して設けられている。そのため、接続端子１６の貫通部１６ｈに電極端子１３を貫通させた状態で、挟持部材５１Ａを第２方向Ｄ２に移動させて当該挟持部材５１Ａを接続位置から退避させる構成を簡易に実現することができる。

挟持装置５は、挟持部材５１Ａを第２方向に移動可能にする第２移動機構７０をさらに備えている（図３参照）。そのため、第２移動機構７０によって挟持部材５１Ａの第２方向Ｄ２に移動させることにより、挟持部材５１Ａを接続位置から退避させることができる。

また、図６に示されるように、挟持装置５において、接続端子１６は、第２方向Ｄ２に延在するハーネス１５と電極端子１３とを接続するための圧着端子であって、接続端子１６には、ハーネス１５に連結される連結部１６ｃが取り付けられており、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂの少なくとも一方（例えば、挟持部材５１Ａ）には、接続端子１６に接触する側の面（主面Ａｓ）に段差を形成する第１位置決め部５８が設けられており、第１位置決め部５８は、接続端子１６を挟持する状態において、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に交差する第３方向Ｄ３に連結部１６ｃを挟む一対の壁面５８ｓ，５８ｓを有している。そのため、第１位置決め部５８によって連結部１６ｃの第３方向Ｄ３の移動が規制される。これにより、接続端子１６の貫通部１６ｈを電極端子１３に貫通させた状態において、例えば、ナット１７等によって接続端子１６を固定しようとする際、接続端子１６まで回転してしまうことを抑制できる。

また、挟持装置５において、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂの少なくとも一方（例えば、挟持部材５１Ａ）には、接続端子１６に接触する側の面（主面Ａｓ）に段差を形成する第２位置決め部５９が設けられており、第２位置決め部５９は、接続端子１６を挟持する状態において、接続端子１６の外縁に接触する壁面５９ｓ、５９ｓを有している。そのため、挟持された状態の接続端子１６は、貫通部１６ｈを第１方向Ｄ１に確実に露出させることができる。

また、挟持装置５において、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂの少なくとも一方（例えば、挟持部材５１Ａ）は、挟持方向と交差する方向の端部Ａｙにおいて、第１移動機構６０に接続されている。そのため、挟持部材５１Ａには、挟持方向において一定のスペースが確保される（図４及び図６参照）。これにより、例えば、接続端子１６の貫通部１６ｈに電極端子１３を挿通させた後、当該挟持部材５１Ａが接続位置に配置されていても、ナット１７等によって接続端子１６を固定する作業を行うための作業スペースが確保される。

また、挟持装置５において、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂの少なくとも一方（例えば、挟持部材５１Ａ）は、端部Ａｙにおける第３方向Ｄ３の一端側であって第２部分５７Ａと重複しない位置において、第１移動機構６０に接続されている。そのため、端部Ａｙにおいて、第２部分５７Ａに対して第１移動機構６０に接続されている側と反対側にも一定のスペースが確保される。したがって、例えば、インパクト等の工具を作業スペースに入れやすい。

以上、本発明の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。

例えば、本実施形態において、挟持装置５は、４つの挟持部材５１Ａと、４つの挟持部材５１Ａと、を備えている例を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、挟持装置５は、７つの挟持部材５１Ａと、７つの挟持部材５１Ａと、を備えていてもよく、その他の数量の挟持部材５１Ａ，５１Ｂを備えていてもよい。

例えば、挟持装置５は、１つの挟持部材５１Ａと、１つの挟持部材５１Ｂと、を備えるものであってもよい。この場合、当該挟持部材５１Ａ，５１Ｂによって接続端子１６を１つずつ電極端子１３に接続してもよい。

また、本実施形態において、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂのそれぞれには、挟持部材５１Ａ，５１Ｂを第２方向Ｄ２に移動させたとき、電極端子１３を開口部５５Ａ，５５Ｂから退出可能にする第２部分５７Ａ，５７Ｂが設けられている例を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂのうち、電極端子１３を最初に挿通させる一方の挟持部材５１Ａのみにおいて挟持部材５１Ａを第２方向Ｄ２に移動させたとき、電極端子１３を開口部５５Ａから退出可能にする第２部分５７Ａが設けられていてもよい。

また、本実施形態において、第２移動機構７０は、挟持部ユニット５０Ａ，５０Ｂのそれぞれを独立して第２方向Ｄ２に移動させる例を挙げて説明したが、第２移動機構７０は、挟持部ユニット５０Ａ，５０Ｂを同時に第２方向Ｄ２に移動させてもよい。その場合、例えば、１つのアクチュエータによって、シリンダ６１Ａ，６１Ｂを移動可能に支持していてもよい。

また、本実施形態において、挟持部材５１Ａには、第１位置決め部５８及び第２位置決め部５９が設けられている例を挙げて説明したが、これに限定されない。第１位置決め部５８又は第２位置決め部５９は、挟持部材５１Ｂに設けられていてもよい。また、第１位置決め部５８及び第２位置決め部５９は、主面Ａｓから第１方向Ｄ１に突出する突出部である例を挙げて説明したが、第１位置決め部５８又は第２位置決め部５９は、主面Ａｓから第１方向Ｄ１に凹む凹部であってもよい。

また、本実施形態において、一対の挟持部材５１Ａ，５１Ｂのそれぞれには、挟持方向と交差する方向のそれぞれ端部Ａｙ，Ｂｙにおいて、それぞれ第１移動機構６０に接続される接続部材５４Ａ，５４Ｂが設けられている例を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、挟持部材５１Ｂには、端部Ｂｙ以外の場所において接続部材５４Ｂが設けられていてもよい。

また、本実施形態において、接続端子は、丸型の圧着端子である接続端子１６を例に挙げて説明したが、接続端子はこれに限定されない。接続端子は、矩形板状であってもよい。また、接続端子は、第１方向Ｄ１から見てコ字状、Ｙ字状、或いはＵ字状に形成された接続端子であってもよい。

また、本実施形態において、互いに隣り合う２つの電池セル１１の電極端子１３同士を電気的に接続する接続部材としてバスバー部材１４を例に挙げて説明したが、互いに隣り合う２つの電池セル１１の電極端子１３同士は、例えば、配線によって電気的に接続されていてもよい。互いに隣り合う２つの電池セル１１の電極端子１３同士は、例えば、１本の配線の両端にそれぞれ設けられた接続端子１６とは別の接続端子によって電気的に接続されていてもよい。

また、本実施形態において、セルホルダ２１が取り付けられている状態の電池セル１１を配列した電池モジュール１を例に挙げて説明したが、電池セル１１は、セルホルダ２１が取り付けられていなくてもよい。

以上説明した種々の実施形態及び変形例は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々、組み合わせられてもよい。

５…挟持装置、１１…電池セル、１３…電極端子、１５…ハーネス、１６…接続端子、１６ｃ…連結部、１６ｈ…貫通部、５１Ａ，５１Ｂ…挟持部材、５５Ａ，５５Ｂ…開口部、５６Ａ，５６Ｂ…第１部分、５７Ａ，５７Ｂ…第２部分、５８…第１位置決め部、５８ｓ…壁面、５９…第２位置決め部、５９ｓ…壁面、６０…第１移動機構、７０…第２移動機構、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、Ｄ３…第３方向。

Claims (6)

1. 厚み方向に貫通する貫通部が設けられた板状の接続端子を挟持すると共に、当該接続端子の前記貫通部を、電池セルにおいて第１方向に突出する電極端子に貫通させて接続する挟持装置であって、
   前記厚み方向から前記接続端子を挟持する一対の挟持部材と、
   前記一対の挟持部材のそれぞれを独立して移動可能にする第１移動機構と、を備え、
   前記一対の挟持部材のそれぞれには、前記接続端子を挟持する状態において、前記接続端子を挟持する挟持方向から見て互いに重複する位置に、前記挟持方向に貫通すると共に、前記電極端子を挿通可能な開口部が設けられており、
   前記一対の挟持部材のうち、前記電極端子に前記接続端子を接続する際に、前記電極端子を最初に挿通させる一方の前記挟持部材における前記開口部は、
   前記電極端子を前記第１方向に挿通させるための第１部分と、前記一方の挟持部材を前記第１方向に交差する第２方向に移動させたとき、前記電極端子を当該開口部から退出可能にする第２部分と、を含む、挟持装置。
2. 前記第１部分は、前記一方の挟持部材の一部分に前記第１方向に貫通して設けられ、
   前記第２部分は、前記一方の挟持部材における前記第１部分から前記第２方向に前記挟持部材の端部まで延びる部分に前記第１方向に貫通して設けられている、請求項１に記載の挟持装置。
3. 前記一方の挟持部材を前記第２方向に移動可能にする第２移動機構をさらに備える、請求項２に記載の挟持装置。
4. 前記接続端子は、前記第２方向に延在するハーネスと前記電極端子とを接続するための圧着端子であって、
   前記接続端子には、前記ハーネスに連結される連結部が取り付けられており、
   前記一対の挟持部材の少なくとも一方には、前記接続端子に接触する側の面に段差を形成する第１位置決め部が設けられており、
   前記第１位置決め部は、前記接続端子を挟持する状態において、前記第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向に前記連結部を挟む一対の壁面を有する、請求項２又は３に記載の挟持装置。
5. 前記一対の挟持部材の少なくとも一方には、前記接続端子に接触する側の面に段差を形成する第２位置決め部が設けられており、
   前記第２位置決め部は、前記接続端子を挟持する状態において、前記接続端子の外縁に接触する壁面を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の挟持装置。
6. 前記一対の挟持部材の少なくとも一方は、前記挟持方向と交差する方向の端部において、前記第１移動機構に接続されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の挟持装置。

Images