JP2018098082A - Spacer in pressing device of battery cell - Google Patents

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充 吉水
Mitsuru Yoshimizu
充 吉水
譲 坂東
Yuzuru Bando
譲 坂東
剛史 井田
Takashi Ida
剛史 井田
領平 小松
Ryohei Komatsu
領平 小松
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the need to join a flexible sheet 32 and a connector 51, in a spacer 1 that expands and contracts due to introduction and ejection of pressurized air.SOLUTION: A spacer 1 disposed between battery cells comprises: a frame 31 made of hard rigid resin; and two flexible sheets 32 arranged on both faces of the frame 31. The frame 31 has a sheet joining face 45 continuous in a rectangular shape, to which the sheet 32 is joined. An area inside the sheet joining face 45 has a plurality of holes 50, as a sheet support wall 46 receding further backward than the sheet joining face 45. A connector 51 is molded integrally with the frame 31, and a communication passage 52 passing through the center of the connector 51 communicates with one hole 50A. Since the sheet 32 is joined to a sheet joining face 45 including a flat face, joining strength and sealability are easily ensured.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この発明は、偏平なバッテリセルをその厚さ方向に加圧するバッテリセルの加圧装置において、個々のバッテリセルの間に配置され、流体圧力によって膨張するスペーサの改良に関する。   The present invention relates to an improvement of a spacer that is arranged between individual battery cells and expands by fluid pressure in a pressurizing device for a battery cell that pressurizes a flat battery cell in its thickness direction.

電気自動車やハイブリッド自動車に用いられるバッテリセルは、例えば、ラミネートフィルムからなる外装体の内部に発電要素が電解液とともに封入され、厚さ方向に薄肉な偏平形状をなしており、この外装体の周縁部の一部より正負の端子が導出されている。この種のバッテリセルを製造する際には、外装体の内部のガスを排出しつつ電解液を良好に浸透させるように、バッテリセルを所定の厚さ方向に加圧する工程が行われる。   A battery cell used in an electric vehicle or a hybrid vehicle has, for example, a power generation element enclosed with an electrolyte inside an exterior body made of a laminate film, and has a thin flat shape in the thickness direction. Positive and negative terminals are derived from part of the section. When manufacturing this type of battery cell, a step of pressurizing the battery cell in a predetermined thickness direction is performed so that the electrolyte is satisfactorily permeated while discharging the gas inside the exterior body.

本出願人が先に出願した特許文献1には、エアバッグ型スペーサを用いた加圧装置が開示されている。この加圧装置は、複数個のバッテリセルを収容するマガジンのバッテリセル間のスペーサとして、加圧空気の供給によってバッテリセルの厚さ方向に膨張する袋状のスペーサを用いたものであり、各スペーサを縮小させた状態でバッテリセルを挿入配置した後に、各スペーサを膨張させることで、多数のバッテリセルを一斉に加圧することができる。   Patent Document 1 previously filed by the present applicant discloses a pressurizing device using an air bag type spacer. This pressurizing device uses a bag-like spacer that expands in the thickness direction of a battery cell by supplying pressurized air as a spacer between battery cells of a magazine that houses a plurality of battery cells. After the battery cells are inserted and arranged in a state where the spacers are contracted, a large number of battery cells can be pressurized simultaneously by expanding each spacer.

国際公開第2015/141631号International Publication No. 2015/141631

特許文献1のスペーサは、例えば2枚のゴムシートを周縁部で互いに接合して袋状とした上で、周縁部を枠状のフレームに接着した構成となっていた。そのため、加圧空気の配管と接続するためのパイプ状のコネクタを、2枚のゴムシートの間に挟み込んでゴムシートと接着する必要があり、コネクタとゴムシートとの境界部での接着強度やシール性を確保することが比較的困難となる問題があった。   The spacer of Patent Document 1 has a configuration in which, for example, two rubber sheets are joined to each other at a peripheral portion to form a bag shape, and the peripheral portion is bonded to a frame-shaped frame. Therefore, it is necessary to bond a pipe-shaped connector for connecting to the pressurized air piping between the two rubber sheets and bond it to the rubber sheet. The adhesive strength at the boundary between the connector and the rubber sheet There has been a problem that it is relatively difficult to ensure sealing performance.

上記の問題を解決するために、本発明のスペーサは、シート接合面を両面に備えたフレームに、一端部がコネクタとして外部に露出した連通路を設け、2枚の可撓性シートをフレームの両面にそれぞれ接合したものである。   In order to solve the above problem, the spacer of the present invention is provided with a communication path with one end exposed to the outside as a connector on a frame having sheet bonding surfaces on both sides, and two flexible sheets are attached to the frame. They are joined on both sides.

従って、可撓性シートは、単にスペーサのシート接合面に接合される形となり、コネクタを挟み込む必要がない。   Therefore, the flexible sheet is simply joined to the sheet joining surface of the spacer, and there is no need to sandwich the connector.

この発明によれば、可撓性シートとコネクタとの接着部が存在せず、従って、従来のような両者の境界における接着強度やシール性の問題を回避することができる。   According to the present invention, there is no bonding portion between the flexible sheet and the connector, and therefore, problems of bonding strength and sealing performance at the boundary between the two as in the conventional case can be avoided.

この発明に係るスペーサを備えた加圧装置の平面図。The top view of the pressurization apparatus provided with the spacer which concerns on this invention. 同じく加圧装置の正面図。The front view of a pressurizing device. スペーサの第1実施例を示す正面図。The front view which shows 1st Example of a spacer. 同じくスペーサの斜視図。The perspective view of a spacer similarly. 図3のA−A線に沿った拡大断面図。The expanded sectional view along the AA line of FIG. 第1実施例におけるフレームの正面図。The front view of the flame | frame in 1st Example. 同じくフレームの断面図。Sectional drawing of a frame similarly. スペーサの第2実施例を示す正面図。The front view which shows 2nd Example of a spacer. 第2実施例におけるフレームの断面図。Sectional drawing of the flame | frame in 2nd Example.

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1および図2は、本発明のスペーサ1を用いた加圧装置10全体の構成を示している。この加圧装置10は、複数のバッテリセル2を収容するハウジング11と、バッテリセル2の厚さ方向(図中の矢印P方向)に関して所定の等間隔置きにハウジング11に固定され、内部に封入される作動流体としてのエアのエア圧力(流体圧力)に応じて、バッテリセル2の厚さ方向に膨張する複数のスペーサ1と、を備える。そして、複数のスペーサ1内のエア圧力を調整可能な流体圧力源として、ハウジング11の外部にエア機器13を備えている。   FIG. 1 and FIG. 2 show the configuration of the entire pressure device 10 using the spacer 1 of the present invention. The pressurizing device 10 is fixed to the housing 11 at predetermined equal intervals with respect to the thickness direction of the battery cell 2 (in the direction of arrow P in the figure) and the housing 11 that accommodates the plurality of battery cells 2, and enclosed inside And a plurality of spacers 1 that expand in the thickness direction of the battery cell 2 according to the air pressure (fluid pressure) of air as the working fluid. An air device 13 is provided outside the housing 11 as a fluid pressure source capable of adjusting the air pressure in the plurality of spacers 1.

なお、バッテリセル2は、詳細には図示しないが、例えばリチウムイオン二次電池であり、偏平な長方形の外観形状を有しており、長手方向の一方の端縁に、導電性金属箔からなる薄板状の一対の端子を備えている。このバッテリセル2は、いわゆるフィルム外装電池として、長方形をなす電極積層体を電解液とともにラミネートフィルムからなる外装体の内部に収容したものである。発電要素である上記の電極積層体は、セパレータを介して交互に積層された複数の正極板および負極板から構成されている。   Although not shown in detail, the battery cell 2 is, for example, a lithium ion secondary battery, has a flat rectangular external shape, and is formed of a conductive metal foil at one end edge in the longitudinal direction. A pair of thin plate-like terminals are provided. The battery cell 2 is a so-called film-clad battery in which a rectangular electrode laminate is accommodated in an exterior body made of a laminate film together with an electrolyte. Said electrode laminated body which is an electric power generation element is comprised from the some positive electrode plate and negative electrode plate which were laminated | stacked alternately via the separator.

ハウジング11は、コンベアで搬送するための平坦な矩形の板状をなすベースプレート14と、このベースプレート14の長手方向の両端部に立設された一対の固定プレート15と、を有し、これら一対の固定プレート15の間に、複数のスペーサ1が所定の等間隔置きに配置されている。なお、図1,図2においては、スペーサ1は概略的に図示されている。   The housing 11 includes a base plate 14 having a flat rectangular plate shape to be conveyed by a conveyor, and a pair of fixed plates 15 erected at both ends in the longitudinal direction of the base plate 14. A plurality of spacers 1 are arranged at predetermined equal intervals between the fixed plates 15. 1 and 2, the spacer 1 is schematically shown.

固定プレート15は、複数のバッテリセル2が加圧されたときにその全体の荷重を受けるもので、比較的に厚肉であり、ベースプレート14に強固に固定されている。   The fixed plate 15 receives the entire load when the plurality of battery cells 2 are pressurized, is relatively thick, and is firmly fixed to the base plate 14.

固定プレート15の四隅には、両固定プレート15の間に架け渡されたガイドシャフト16が固定されており、これら4本のガイドシャフト16によって各スペーサ1が厚さ方向Pに摺動可能に支持されている。このガイドシャフト16には、隣り合うスペーサ1間のピッチを一定とするように円筒状のブッシュ17が各スペーサ1の間に挿入されている。つまり、ガイドシャフト16上にブッシュ17とスペーサ1とが互いに接触する状態で交互に配置されており、その全体が両側の固定プレート15により挟持されている。これにより、一対の固定プレート15の間で複数のスペーサ1が等間隔置きに配置されている。   Guide shafts 16 spanned between the two fixing plates 15 are fixed to the four corners of the fixing plate 15, and the spacers 1 are slidably supported in the thickness direction P by these four guide shafts 16. Has been. A cylindrical bush 17 is inserted between the spacers 1 in the guide shaft 16 so that the pitch between the adjacent spacers 1 is constant. That is, the bushes 17 and the spacers 1 are alternately arranged on the guide shaft 16 so as to be in contact with each other, and the whole is sandwiched between the fixing plates 15 on both sides. Thus, the plurality of spacers 1 are arranged at regular intervals between the pair of fixed plates 15.

また、ハウジング11の側部には、圧力供給通路として、ガイドシャフト16と平行に延びたエア配管22が配置されており、このエア配管22によって、エア機器13から各スペーサ1にエアが供給されるようになっている。エア配管22の基端には、スペーサ1に導入されたエアの逆流を防止する逆止弁29が設けられており、この逆止弁29に着脱可能に接続されるジョイント30を介して、エア配管22がエア機器13に接続される。逆止弁29は、図示せぬ開放治具の係合あるいはパイロット圧の供給によって開放され、スペーサ1からのエア抜きが可能である。なお、エア抜きの際のスペーサ1の収縮速度を速めるために、エア機器13は、加圧ポンプに加えて、エゼクタポンプなどからなる減圧機構を具備していることが好ましい。   In addition, an air pipe 22 extending in parallel with the guide shaft 16 is disposed as a pressure supply passage on the side portion of the housing 11, and air is supplied from the air device 13 to each spacer 1 through the air pipe 22. It has become so. A check valve 29 for preventing a backflow of air introduced into the spacer 1 is provided at the base end of the air pipe 22, and the air is connected to the check valve 29 through a joint 30 that is detachably connected. The pipe 22 is connected to the air device 13. The check valve 29 is opened by engagement of an unillustrated opening jig or supply of pilot pressure, and air can be released from the spacer 1. In order to increase the contraction speed of the spacer 1 during air bleeding, the air device 13 preferably includes a pressure reducing mechanism including an ejector pump in addition to the pressure pump.

上記のような加圧装置10は、例えばバッテリセル2への初充電およびその後のエージングに際してのバッテリセル2の加圧のために用いられる。ハウジング11へのバッテリセル2の挿入は、個々のスペーサ1を収縮させたままの状態で行われる。図示するように、隣接する2つのスペーサ1の間にそれぞれバッテリセル2が挿入され、これにより、各スペーサ1は個々のバッテリセル2の間に位置した状態となる。スペーサ1が収縮することで、2つのスペーサ1の間に十分に大きい間隙が確保されるので、ロボットハンド等によりバッテリセル2を容易に挿入することができる。   The pressurizing device 10 as described above is used, for example, for pressurization of the battery cell 2 during initial charging of the battery cell 2 and subsequent aging. The battery cell 2 is inserted into the housing 11 while the individual spacers 1 are contracted. As illustrated, battery cells 2 are inserted between two adjacent spacers 1, whereby each spacer 1 is positioned between the individual battery cells 2. Since the spacer 1 contracts, a sufficiently large gap is ensured between the two spacers 1, so that the battery cell 2 can be easily inserted by a robot hand or the like.

挿入後、ハウジング11は加圧工程に移送され、エア機器13に接続される。このエア機器13によって各スペーサ1に加圧エアを供給することにより、各スペーサ1が膨張する。これによって、隣り合う2つのスペーサ1の間に配置されたバッテリセル2が厚さ方向に加圧される。バッテリセル2が加圧状態となったら、エア機器13を停止し、ジョイント30を逆止弁29から取り外すことが可能である。ジョイント30を取り外した後も、逆止弁29によって加圧状態が保持される。   After the insertion, the housing 11 is transferred to the pressurizing process and connected to the air device 13. By supplying pressurized air to each spacer 1 by the air device 13, each spacer 1 expands. Thereby, the battery cell 2 arrange | positioned between the two adjacent spacers 1 is pressurized in the thickness direction. When the battery cell 2 is in a pressurized state, the air device 13 can be stopped and the joint 30 can be removed from the check valve 29. Even after the joint 30 is removed, the pressurized state is maintained by the check valve 29.

エージングが終了してバッテリセル2をハウジング11から取り出す際には、逆止弁29を開放してエアを排出し、再びスペーサ1を収縮させる。これによって、隣り合うスペーサ1の間の間隙がバッテリセル2の厚さよりも大きくなるので、ロボットハンド等により加圧装置10からバッテリセル2を容易に抜き出すことができる。   When the aging is completed and the battery cell 2 is taken out from the housing 11, the check valve 29 is opened to discharge air, and the spacer 1 is contracted again. As a result, the gap between the adjacent spacers 1 becomes larger than the thickness of the battery cell 2, so that the battery cell 2 can be easily extracted from the pressure device 10 by a robot hand or the like.

図3は、第1実施例のスペーサ1を単体で示す正面図、図4は、斜視図、である。また、図5は、図3のA−A線に沿った要部の拡大図である。このスペーサ1は、硬質合成樹脂によって一体に成形された矩形のフレーム31と、このフレーム31の両面にそれぞれ接合された2枚の可撓性を有するシート32と、から構成されている。シート32は、適宜な強度を有する布を基材とし、その片面もしくは両面に軟質合成樹脂もしくはゴムを塗布して、軟質合成樹脂層ないしゴム層を設けたものである。ここで、硬質合成樹脂としては、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、硬質ポリウレタン樹脂、硬質ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂などの中から選定するのが望ましく、軟質合成樹脂もしくはゴムとしては、軟質ポリ塩化ビニル樹脂、軟質ポリウレタン、天然ゴム、クロロプレンゴムなどの中から選定するのが望ましい。   FIG. 3 is a front view showing the spacer 1 of the first embodiment alone, and FIG. 4 is a perspective view. FIG. 5 is an enlarged view of a main part along the line AA in FIG. The spacer 1 includes a rectangular frame 31 that is integrally formed of hard synthetic resin, and two flexible sheets 32 that are respectively joined to both surfaces of the frame 31. The sheet 32 is made of a cloth having an appropriate strength as a base material, and a soft synthetic resin or rubber is provided on one or both sides thereof to provide a soft synthetic resin layer or a rubber layer. Here, the hard synthetic resin is preferably selected from acrylonitrile-styrene-butadiene resin, polycarbonate resin, hard polyurethane resin, hard polyvinyl chloride resin, polyamide resin, etc., and the soft synthetic resin or rubber is soft It is desirable to select from among polyvinyl chloride resin, soft polyurethane, natural rubber, chloroprene rubber and the like.

図6および図7は、シート32を接合する前のフレーム31単体での正面図および断面図である。この第1実施例では、フレーム31は、全体として矩形の板状をなしており、四隅にそれぞれ側方へ突出した突起片34を備え、各突起片34には、前述したガイドシャフト16がそれぞれ嵌合する切欠部35が設けられている。また、下縁に沿って底壁36を備えているとともに、左右の側縁に沿って側壁37,38を備えており、かつ一方の側壁38と平行に並んでガイド壁39が設けられている。これらの底壁36、側壁37,38およびガイド壁39は、フレーム31の表裏両面から上記の厚さ方向Pへそれぞれ突出しており、基本的にフレーム31の表裏で対称な形状をなしている。また、側壁37,38およびガイド壁39は、実質的に同一の外形状を有しており、隣接した2つのスペーサ1の間に挿入されるバッテリセル2を円滑に案内するように、上部にテーパ部37a,38a,39aを備えている。また、図4に示すように、フレーム31の一方の面(仮に、これを表側とする)においては、挿入されたバッテリセル2を下側から受けるように、3箇所に分割された形のセル支持片40(40A,40B,40C)が底壁36からさらに厚さ方向Pに突出するように設けられている。   6 and 7 are a front view and a sectional view of the frame 31 alone before the sheet 32 is joined. In the first embodiment, the frame 31 has a rectangular plate shape as a whole, and includes projecting pieces 34 projecting sideways at the four corners, and the guide shafts 16 described above are respectively provided on the projecting pieces 34. A notch 35 to be fitted is provided. In addition, a bottom wall 36 is provided along the lower edge, side walls 37 and 38 are provided along the left and right side edges, and a guide wall 39 is provided in parallel with one side wall 38. . The bottom wall 36, the side walls 37, 38 and the guide wall 39 protrude from the front and back surfaces of the frame 31 in the thickness direction P, respectively, and basically have a symmetrical shape on the front and back surfaces of the frame 31. Further, the side walls 37 and 38 and the guide wall 39 have substantially the same outer shape, so that the battery cell 2 inserted between the two adjacent spacers 1 is smoothly guided at the upper part. Tapered portions 37a, 38a, 39a are provided. In addition, as shown in FIG. 4, on one surface of the frame 31 (assuming this is the front side), the cell is divided into three parts so as to receive the inserted battery cell 2 from below. Support pieces 40 (40A, 40B, 40C) are provided so as to protrude further from the bottom wall 36 in the thickness direction P.

また、4つの突起片34の中で、フレーム31の上方寄りに位置する2つの突起片34の表側には、セル支持片40と同様に厚さ方向Pに突出したピン41が設けられている。フレーム31の表側に突出した上記のセル支持片40および一対のピン41は、図1,図2のようにハウジング11に組み付けたときに、隣接するスペーサ1のフレーム31の裏側の面に当接し、互いに隣接する2つのスペーサ1の間隔を確保するように機能する。従って、前述したブッシュ17は省略することも可能である。   Of the four protruding pieces 34, a pin 41 protruding in the thickness direction P is provided on the front side of the two protruding pieces 34 positioned on the upper side of the frame 31 in the same manner as the cell support piece 40. . The cell support piece 40 and the pair of pins 41 protruding to the front side of the frame 31 abut against the surface of the back side of the frame 31 of the adjacent spacer 1 when assembled to the housing 11 as shown in FIGS. , And functions to ensure an interval between two adjacent spacers 1. Therefore, the bush 17 described above can be omitted.

なお、図示例は、図示せぬ端子が導出されたバッテリセル2の一方の端縁が、ガイド壁39側となる姿勢(換言すれば端子が横向きとなった姿勢)でもって、バッテリセル2が各スペーサ1の間に挿入される。従って、スペーサ1は左右非対称であり、バッテリセル2の一対の端子は、隣接する2つのスペーサ1の側壁38とガイド壁39とによって案内される。   In the illustrated example, one end edge of the battery cell 2 from which a terminal (not shown) is drawn is in a posture in which the end of the battery cell 2 is on the guide wall 39 side (in other words, a posture in which the terminal is sideways) It is inserted between each spacer 1. Accordingly, the spacer 1 is asymmetrical, and the pair of terminals of the battery cell 2 are guided by the side wall 38 and the guide wall 39 of the two adjacent spacers 1.

上記フレーム31の表裏の両面には、それぞれ矩形に連続したシート接合面45が設けられている。このシート接合面45は、フレーム31の上縁と底壁36ならびに側壁37とガイド壁39とに囲まれた矩形の領域の周縁に沿って、略一定の幅でもって、かつ一平面に沿って形成されている。2枚のシート32の各々は、上記シート接合面45の外形寸法に対応した大きさを有し、周縁部が上記シート接合面45に接着剤を介して接合されている。なお、シート32ならびにシート接合面45の大きさは、加圧対象となるバッテリセル2の大きさを考慮して設定されている。   On both the front and back surfaces of the frame 31, there are provided sheet joining surfaces 45 that are continuous in a rectangular shape. The sheet joining surface 45 has a substantially constant width and along a plane along the periphery of a rectangular region surrounded by the upper edge and bottom wall 36 of the frame 31 and the side wall 37 and the guide wall 39. Is formed. Each of the two sheets 32 has a size corresponding to the outer dimension of the sheet bonding surface 45, and a peripheral edge portion is bonded to the sheet bonding surface 45 via an adhesive. The sizes of the sheet 32 and the sheet bonding surface 45 are set in consideration of the size of the battery cell 2 to be pressurized.

一方、上記フレーム31のシート接合面45の内側の領域つまりシート接合面45に囲まれた中央部分の領域は、シート接合面45におけるフレーム31の板厚(つまり上記の厚さ方向Pに沿った厚み)よりも僅かに薄い平板状のシート支持壁46となっている。換言すれば、フレーム31の両面に貼着された2枚のシート32の間に、隔壁状にシート支持壁46が介在している。図5に示すように、シート支持壁46と周囲のシート接合面45との境界48には、僅かな段差が存在し、シート支持壁46の表面がシート接合面45に対して後退している。従って、シート接合面45に貼着されたシート32とシート支持壁46の表面との間には、僅かな隙間47が存在する。   On the other hand, the area inside the sheet bonding surface 45 of the frame 31, that is, the area of the central portion surrounded by the sheet bonding surface 45 is the plate thickness of the frame 31 on the sheet bonding surface 45 (that is, along the thickness direction P described above). The flat sheet support wall 46 is slightly thinner than (thickness). In other words, the sheet support wall 46 is interposed between the two sheets 32 attached to both surfaces of the frame 31 in a partition shape. As shown in FIG. 5, there is a slight step at the boundary 48 between the sheet support wall 46 and the surrounding sheet bonding surface 45, and the surface of the sheet support wall 46 recedes from the sheet bonding surface 45. . Therefore, a slight gap 47 exists between the sheet 32 adhered to the sheet bonding surface 45 and the surface of the sheet support wall 46.

なお、シート接合面45は、フレーム31の周縁における表面(シート32に覆われない部分)と段差のない同一平面に構成することも可能であるが、図示例のように、シート32の位置決めのために、フレーム31の周縁における面から後退した形にシート接合面45を設けるようにしてもよい(図5参照)。   The sheet bonding surface 45 can be configured on the same plane without a step with the surface (the portion not covered by the sheet 32) at the peripheral edge of the frame 31, but as in the illustrated example, the positioning of the sheet 32 is performed. Therefore, the sheet joining surface 45 may be provided in a shape retreated from the surface at the peripheral edge of the frame 31 (see FIG. 5).

上記シート支持壁46には、図6および図7に示すように、複数の円形の孔50が貫通形成されている。一例では、数mm程度の口径の孔50が100個程度均等に配列されている。なお、孔50の形状は円形に限られず、その大きさや個数も上記実施例に限定されるものではない。   As shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of circular holes 50 are formed through the sheet support wall 46. In one example, about 100 holes 50 having a diameter of several millimeters are evenly arranged. The shape of the hole 50 is not limited to a circle, and the size and number of the holes 50 are not limited to the above embodiment.

また、フレーム31の側壁37には、前述したエア配管22を接続するためのコネクタ51が一体に成形されている。このコネクタ51は、側壁37の外側面において、上記の厚さ方向Pと直交する方向(さらに詳しくは側壁37とも直交する方向)に沿って突出した管状に形成されており、図5に拡大して示すように、エア配管22を抜け止めするための環状の凹凸部51aを先端部に備えている。コネクタ51の中心には、加圧エアが通流する連通路52が設けられている。この連通路52は、フレーム31の内部をコネクタ51の中心軸線に沿って直線的に延びており、先端が一つの孔50(符号50Aを付して示す)に達している。具体的には、側壁37に最も近く、かつコネクタ51の延長線上に位置する孔50Aに連通している。なお、この連通路52は、フレーム31の成形後に二次的に機械加工してもよく、あるいは、フレーム31の成形時にピン状のスライドコアを用いて形成するようにしてもよい。連通路52を図示例よりもさらに延長し、複数個の孔50に連通させた構成も可能である。このように、フレーム31の内部を通して形成された連通路52は、2枚のシート32によって画成されるスペーサ1の内部空間に孔50Aを介して連通しており、かつ一端部が、コネクタ51として外部に露出している。   A connector 51 for connecting the air pipe 22 described above is integrally formed on the side wall 37 of the frame 31. The connector 51 is formed in a tubular shape protruding on the outer surface of the side wall 37 along the direction orthogonal to the thickness direction P (more specifically, the direction orthogonal to the side wall 37). As shown in the drawing, an annular concavo-convex portion 51a for preventing the air pipe 22 from coming off is provided at the tip portion. A communication passage 52 through which pressurized air flows is provided at the center of the connector 51. The communication path 52 linearly extends inside the frame 31 along the central axis of the connector 51, and the tip reaches one hole 50 (denoted by reference numeral 50A). Specifically, it communicates with a hole 50 </ b> A that is closest to the side wall 37 and located on the extension line of the connector 51. The communication path 52 may be secondarily machined after the frame 31 is molded, or may be formed using a pin-shaped slide core when the frame 31 is molded. A configuration in which the communication path 52 is further extended from the illustrated example and communicated with the plurality of holes 50 is also possible. As described above, the communication path 52 formed through the inside of the frame 31 communicates with the internal space of the spacer 1 defined by the two sheets 32 through the hole 50A, and one end thereof is connected to the connector 51. As exposed to the outside.

上記のように構成された第1実施例のスペーサ1にあっては、エア配管22を接続するコネクタ51がフレーム31に設けられており、可撓性のシート32は、それぞれ平坦面からなるシート接合面45に接着されるので、接着強度やシール性の確保が容易となる。つまり、従来のように管状のコネクタを挟み込んで2枚のシートを接合する必要がない。シート接合面45は単純な平面となるので、接着剤によらずに、超音波溶着ないし高周波溶着によってシート32を接合することも可能となる。しかも、シート接合面45に凹凸がないことから、可撓性のシート32を皺や弛みがなく貼着することが容易であり、バッテリセル2を加圧した際の外装体への皺の転写を回避できる。   In the spacer 1 of the first embodiment configured as described above, the connector 51 for connecting the air pipe 22 is provided on the frame 31, and the flexible sheet 32 is a sheet having a flat surface. Since it adheres to the joint surface 45, it becomes easy to ensure the adhesive strength and the sealing property. That is, it is not necessary to sandwich the tubular connector and join the two sheets as in the prior art. Since the sheet joining surface 45 is a simple flat surface, the sheet 32 can be joined by ultrasonic welding or high-frequency welding without using an adhesive. In addition, since there is no unevenness on the sheet bonding surface 45, it is easy to stick the flexible sheet 32 without wrinkles or slack, and transfer of wrinkles to the exterior body when the battery cell 2 is pressurized. Can be avoided.

また、2枚の可撓性のシート32は、矩形に連続したシート接合面45に周縁部が接着固定されているので、加圧エアの導入・排出に伴って、各シート32のシート接合面45よりも内側の領域が膨張・収縮することとなるが、上記第1実施例では、このように変位するシート32の中央部分の背面側に、シート支持壁46が存在する。そのため、シート32の収縮時、特に、エア機器13の減圧機構によって強制的なエア抜きを行う場合に、大気圧との圧力差によって外側から押圧されたシート32がシート支持壁46によって支持され、ほぼ平坦な状態に保持される。従って、収縮時にシート32に皺が発生する現象を抑制でき、次工程サイクルでバッテリセル2を加圧した際の外装体への皺を転写を回避できる。   Further, since the two flexible sheets 32 are bonded and fixed at the periphery to a rectangular sheet-bonding surface 45, the sheet-bonding surface of each sheet 32 is introduced with the introduction and discharge of pressurized air. Although the region inside 45 expands and contracts, in the first embodiment, the sheet support wall 46 exists on the back side of the central portion of the sheet 32 that is displaced in this way. Therefore, when the sheet 32 is contracted, particularly when forced air bleeding is performed by the decompression mechanism of the air device 13, the sheet 32 pressed from the outside due to the pressure difference from the atmospheric pressure is supported by the sheet support wall 46, It is kept almost flat. Therefore, the phenomenon that wrinkles occur in the sheet 32 when contracted can be suppressed, and transfer of wrinkles to the exterior body when the battery cell 2 is pressurized in the next process cycle can be avoided.

さらに、シート支持壁46は、フレーム31全体ひいてはスペーサ1全体の剛性向上にも寄与する。   Further, the seat support wall 46 contributes to the improvement of the rigidity of the entire frame 31 and the entire spacer 1.

また、シート支持壁46は、周囲のシート接合面45に対して段差を介して後退しており、シート支持壁46の表面とシート32との間には僅かな隙間47が存在する。そのため、連通路52から孔50Aを介して導入された加圧エアは、この隙間47および複数の孔50を介して、2枚のシート32の間の内部空間全体に均等に拡がる。逆にエア抜き時にも、複数の孔50および隙間47を介して、シート32の全面で速やかにエア抜きがなされる。シート32は可撓性を有するので、実際には隙間47が均一に生じる訳ではないが、連通路52が連通する孔50Aは、段差を有する境界48に隣接しているので、孔50Aの付近には隙間47が確保され易い。つまり、孔50Aの両端の開口面がシート32によって閉塞されにくく、加圧エアの導入・排出が円滑となる。   Further, the sheet support wall 46 is retracted through a step with respect to the surrounding sheet bonding surface 45, and a slight gap 47 exists between the surface of the sheet support wall 46 and the sheet 32. Therefore, the pressurized air introduced from the communication path 52 through the hole 50 </ b> A spreads evenly throughout the internal space between the two sheets 32 through the gap 47 and the plurality of holes 50. Conversely, even when air is released, air is quickly released from the entire surface of the sheet 32 through the plurality of holes 50 and the gaps 47. Since the sheet 32 has flexibility, the gaps 47 are not actually uniformly formed. However, since the hole 50A through which the communication path 52 communicates is adjacent to the boundary 48 having a step, the vicinity of the hole 50A. The gap 47 is easily secured. That is, the opening surfaces at both ends of the hole 50A are not easily blocked by the sheet 32, and the introduction / discharge of the pressurized air is smooth.

なお、図示例ではコネクタ51が管状に突出して形成されているが、コネクタをフレーム31に例えばねじ孔状に形成し、このコネクタに例えば別部材を介してエア配管22を接続するようにしてもよい。   In the illustrated example, the connector 51 is formed so as to protrude in a tubular shape. However, the connector may be formed in the frame 31 in a screw hole shape, for example, and the air pipe 22 may be connected to the connector through another member, for example. Good.

また、上記実施例では隙間47の形成のためにシート支持壁46を相対的に薄肉としてシート接合面45との間に段差を設けているが、シート32の周縁部(つまりシート接合面45に接合される領域)を部分的に厚肉に成形し、この厚肉部分をシート接合面45に接合することで隙間47を確保するようにしてもよい。この場合は、シート接合面45とシート支持壁46表面とを同一平面とすることができる。   In the above embodiment, the sheet support wall 46 is relatively thin to form the gap 47, and a step is provided between the sheet bonding surface 45, but the peripheral edge of the sheet 32 (that is, on the sheet bonding surface 45). The gap 47 may be secured by partially forming a thick region) and joining the thick portion to the sheet joining surface 45. In this case, the sheet bonding surface 45 and the surface of the sheet support wall 46 can be flush with each other.

次に、図8および図9に基づいて、スペーサ1の第2実施例を説明する。図8は、第2実施例のスペーサ1の正面図、図9は、第2実施例におけるフレーム31の断面図、である。   Next, a second embodiment of the spacer 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a front view of the spacer 1 according to the second embodiment, and FIG. 9 is a cross-sectional view of the frame 31 according to the second embodiment.

この第2実施例においては、フレーム31のシート接合面45に囲まれた領域が、一つの矩形の開口部61として形成されている。フレーム31の側壁37には、前述した第1実施例と同様に管状に突出したコネクタ51が設けられており、このコネクタ51の中心に沿った連通路52の先端は、開口部61に連通している。   In the second embodiment, a region surrounded by the sheet joining surface 45 of the frame 31 is formed as one rectangular opening 61. The side wall 37 of the frame 31 is provided with a connector 51 protruding in a tubular shape as in the first embodiment described above. The tip of the communication path 52 along the center of the connector 51 communicates with the opening 61. ing.

なお、シート接合面45は、フレーム31の周縁における表面(シート32に覆われない部分)と段差のない同一平面に構成することも可能である。   Note that the sheet bonding surface 45 can also be configured on the same plane with no level difference from the surface at the periphery of the frame 31 (the portion not covered by the sheet 32).

このような構成によれば、第1実施例に比較して、フレーム31の軽量化ひいてはスペーサ1の軽量化が図れる。   According to such a configuration, the weight of the frame 31 and the weight of the spacer 1 can be reduced as compared with the first embodiment.

1…スペーサ
2…バッテリセル
11…ハウジング
13…エア機器
22…エア配管
31…フレーム
32…可撓性シート
45…シート接合面
46…シート支持壁
50…孔
51…コネクタ
52…連通路
61…開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spacer 2 ... Battery cell 11 ... Housing 13 ... Air equipment 22 ... Air piping 31 ... Frame 32 ... Flexible sheet 45 ... Sheet joint surface 46 ... Sheet support wall 50 ... Hole 51 ... Connector 52 ... Communication path 61 ... Opening Part

Claims (7)

ラミネートフィルムからなる外装体の内部に発電要素が電解液とともに封入され、厚さ方向に薄肉な偏平形状をなす複数のバッテリセルを上記厚さ方向に加圧するバッテリセルの加圧装置において、個々のバッテリセルの間に配置され、内部に封入される作動流体の流体圧力に応じて上記厚さ方向に膨張するスペーサであって、
矩形に連続したシート接合面を両面に備えたフレームと、
このフレームの両面にそれぞれ配設され、周縁部が上記シート接合面にそれぞれ接合された2枚の可撓性シートと、
この2枚の可撓性シートによって画成されるスペーサの内部空間に連通するように上記フレームの内部を通して形成され、かつ一端部がコネクタとして外部に露出した連通路と、
を有することを特徴とするバッテリセルの加圧装置におけるスペーサ。
In a pressurizing device for a battery cell in which a power generation element is enclosed with an electrolytic solution inside an exterior body made of a laminate film and pressurizes a plurality of battery cells having a thin flat shape in the thickness direction in the thickness direction. A spacer that is disposed between the battery cells and expands in the thickness direction in response to the fluid pressure of the working fluid sealed inside;
A frame provided with a rectangular sheet-bonding surface on both sides;
Two flexible sheets respectively disposed on both sides of the frame and having a peripheral edge bonded to the sheet bonding surface;
A communication path formed through the inside of the frame so as to communicate with the internal space of the spacer defined by the two flexible sheets, and having one end exposed to the outside as a connector;
The spacer in the pressurizing device of the battery cell characterized by having.
上記フレームは、上記シート接合面に囲まれた領域に、複数の孔を備えた板状部を有し、
上記の複数の孔の少なくとも一つに上記連通路が連通している、
ことを特徴とする請求項1に記載のバッテリセルの加圧装置におけるスペーサ。
The frame has a plate-like portion having a plurality of holes in a region surrounded by the sheet joining surface,
The communication path communicates with at least one of the plurality of holes.
The spacer in the pressurization apparatus of the battery cell of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
上記板状部と上記シート接合面との境界に段差を有し、上記板状部の表面が上記シート接合面に対し後退して位置している、請求項2に記載のバッテリセルの加圧装置におけるスペーサ。   3. The pressurization of the battery cell according to claim 2, wherein there is a step at a boundary between the plate-like portion and the sheet joining surface, and the surface of the plate-like portion is positioned so as to recede from the sheet joining surface. Spacer in the device. 上記フレームは、上記シート接合面に囲まれた領域が、一つの開口部として形成され、この開口部に上記連通路が連通している、
ことを特徴とする請求項1に記載のバッテリセルの加圧装置におけるスペーサ。
In the frame, a region surrounded by the sheet joining surface is formed as one opening, and the communication path communicates with the opening.
The spacer in the pressurization apparatus of the battery cell of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
上記フレームは、硬質合成樹脂にて一体に成形されている、ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のバッテリセルの加圧装置におけるスペーサ。   The said frame is integrally molded with the hard synthetic resin, The spacer in the pressurization device of the battery cell in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 上記可撓性シートは、軟質合成樹脂からなる塗布層を備えた布からなる、ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のバッテリセルの加圧装置におけるスペーサ。   The said flexible sheet | seat consists of a cloth provided with the application layer which consists of soft synthetic resins, The spacer in the pressurization apparatus of the battery cell in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 上記コネクタは、上記フレームの側壁の外側面において、上記厚さ方向と直交する方向に沿って突出した管状に形成されている、ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のバッテリセルの加圧装置におけるスペーサ。   The battery according to any one of claims 1 to 6, wherein the connector is formed in a tubular shape protruding along a direction orthogonal to the thickness direction on an outer surface of the side wall of the frame. Spacer in cell pressurizer.
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