JP2019096540A - Method of manufacturing battery - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、バッテリの製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method of manufacturing a battery.
たとえば、特開2009−231126号公報(特許文献1)に開示された電池パックは、一直線に並ぶように配置された複数の電池モジュールと、複数の電池モジュールを収納する筐体とを有する。 For example, the battery pack disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2009-231126 (Patent Document 1) has a plurality of battery modules arranged to align in a straight line, and a housing for housing the plurality of battery modules.
また、特開昭61−216238号公報(特許文献2)、特開2014−127530号公報(特許文献3)および特開2004−55446号公報(特許文献4)にも、各種のバッテリが開示されている。 Also, various batteries are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 61-216238 (Patent Document 2), 2014-127530 (Patent Document 3), and 2004-55446 (Patent Document 4). ing.
上述の特許文献1に開示されるように、一方向に積層された複数の単電池を有する組電池と、組電池を収容する電池ケースとを備えるバッテリが知られている。このようなバッテリにおいては、外部からバッテリに振動が伝達された場合に、組電池が電池ケース内で共振現象を起こすおそれがある。
As disclosed in
そこで本開示の目的は、上記の課題を解決することであり、外部からバッテリに振動が伝達された場合に、組電池の共振現象を抑制することができるバッテリの製造方法を提供することである。 Therefore, an object of the present disclosure is to solve the above-described problems, and to provide a method of manufacturing a battery capable of suppressing the resonance phenomenon of the assembled battery when vibration is transmitted to the battery from the outside. .
本開示は、バッテリの製造方法に関するものである。バッテリは、複数の単電池を一方向に積層してなる組電池と、組電池と当接する底部と、底部から立ち上がり、単電池の積層方向において互いに対向する一対の側壁部とを有し、組電池を収容する電池ケースと、一対の側壁部の各々と、組電池との間に介挿される一対の楔部材とを備える。楔部材は、組電池と当接し、底部から離れるに従って側壁部からの距離が増大するように傾斜する当接面を有する。バッテリの製造方法は、複数の単電池を積層するとともに、積層された複数の単電池の両側に一対の楔部材を配置する工程と、組電池が底部に向けて凸状に変形するように、一対の楔部材の両側から圧縮力を作用させつつ、組電池および一対の楔部材を電池ケース内に配置する工程とを備える。 The present disclosure relates to a method of manufacturing a battery. The battery has an assembled battery formed by stacking a plurality of single cells in one direction, a bottom contacting with the assembled battery, and a pair of side walls rising from the bottom and facing each other in the stacking direction of the single batteries. A battery case for containing a battery, each of a pair of side wall portions, and a pair of wedge members interposed between the battery assembly. The wedge member is in contact with the battery assembly and has an inclined contact surface which is inclined such that the distance from the side wall increases with distance from the bottom. The method of manufacturing the battery includes the steps of stacking a plurality of single cells and arranging a pair of wedge members on both sides of the stacked plurality of single cells so that the assembled battery deforms in a convex shape toward the bottom. And disposing the assembled battery and the pair of wedge members in the battery case while applying a compressive force from both sides of the pair of wedge members.
このように構成されたバッテリの製造方法によれば、積層された複数の単電池の両側に一対の楔部材を配置することによって、組電池および一対の楔部材を電池ケース内に配置する際、一対の楔部材の両側から圧縮力を作用させると、組電池が底部に向けて凸状に変形する。この場合、組電池が底部と当接し、組電池の凸状が矯正される時に生じる荷重を、電池ケースに収容された組電体から底部に対する初期荷重として設けることができる。これにより、外部からバッテリに振動が伝達された場合であっても、この初期荷重によって組電池の変形が抑えられるため、組電池の共振現象を抑制することができる。 According to the battery manufacturing method configured as described above, when arranging the assembled battery and the pair of collar members in the battery case by arranging the pair of collar members on both sides of the plurality of stacked unit cells, When a compressive force is applied from both sides of the pair of wedge members, the assembled battery deforms in a convex shape toward the bottom. In this case, the load generated when the battery pack abuts on the bottom and the convex shape of the battery pack is corrected can be provided as an initial load on the bottom from the battery pack housed in the battery case. As a result, even when vibration is transmitted to the battery from the outside, the deformation of the assembled battery is suppressed by the initial load, so that the resonance phenomenon of the assembled battery can be suppressed.
以上に説明したように、本開示に従えば、外部からバッテリに振動が伝達された場合に、組電池の共振現象を抑制することができるバッテリの製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present disclosure, it is possible to provide a method of manufacturing a battery capable of suppressing the resonance phenomenon of the assembled battery when vibration is transmitted to the battery from the outside.
本開示の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.
図1は、本開示の実施の形態におけるバッテリの製造方法を用いて製造されるバッテリを示す断面図である。図2は、図1中のバッテリを示す分解組み立て図である。図1および図2を参照して、まず、本開示の実施の形態におけるバッテリの製造方法を用いて製造されるバッテリ10の構造について説明する。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a battery manufactured using the battery manufacturing method according to the embodiment of the present disclosure. FIG. 2 is an exploded view showing the battery in FIG. First, the structure of a
バッテリ10は、車両駆動用であり、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能なバッテリから電力供給されるモータとを動力源とするハイブリッド自動車や、外部充電が可能なプラグインハイブリッド自動車、電気自動車などに搭載される。
The
バッテリ10は、組電池18と、電池ケース31と、一対の楔部材21(21p,21q)とを有する。
The
組電池18は、複数の単電池12と、スペーサ14とを有する。単電池12は、リチウムイオン電池である。単電池12は、平板状の直方体形状を有する。
The
複数の単電池12は、図2中の矢印101に示す一方向(以下、「単電池12の積層方向」ともいう)に積層されている。互いに直交する単電池12の三辺のうちで最も短い辺が延びる方向(単電池12の厚み方向)と、単電池12の積層方向とが、平行となる。複数の単電池12は、電気的に直列に接続されている。
The plurality of
スペーサ14は、積層方向においた互いに隣り合う単電池12間に介挿されている。スペーサ14は、絶縁材から構成されている。スペーサ14は、互いに隣り合う単電池12間を電気的に絶縁する機能を有する。
The
組電池18は、全体として、直方体形状を有する。互いに直交する組電池18の三辺のうちで最も長い辺が延びる方向と、単電池12の積層方向とが、平行となる。組電池18は、頂面18mと、底面18nとを有する。底面18nは、単電池12の積層方向を含む平面である。頂面18mは、底面18nの裏側に配置されている。底面18nは、重力方向における下方に向いている。頂面18mは、重力方向における上方に向いている。組電池18は、電池ケース31に収容されている。
The
電池ケース31は、全体として、一面が開口された直方体形状を有する。電池ケース31は、その構成部位として、底部32と、一対の側壁部33(33p,33q)とを有する。
The
底部32は、電池ケース31の底をなしている。電池ケース31は、底部32と対向する位置で開口している。一対の側壁部33は、電池ケース31の側壁をなしている。一対の側壁部33は、底部32から立ち上がり、単電池12の積層方向において互いに対向している。一対の側壁部33は、互いに平行に配置されている。一対の側壁部33は、単電池12の積層方向に直交する壁形状をなしている。
The
単電池12の積層方向における組電池18の一方端には、単電池12pが配置されている。側壁部33pは、後述する楔部材21pを介して、単電池12pと対向している。単電池12の積層方向における組電池18の他方端には、単電池12qが配置されている。側壁部33qは、後述する楔部材21qを介して、単電池12qと対向している。
A
組電池18は、底部32上に設けられている。底部32は、組電池18(底面18n)と当接している。底部32は、組電池18(底面18n)と平面的に接触している。
The
一対の楔部材21は、一対の側壁部33の各々と、組電池18との間に介挿されている。楔部材21pは、側壁部33pと、組電池18(単電池12p)との間に介挿されている。楔部材21qは、側壁部33qと、組電池18(単電池12q)との間に介挿されている。
The pair of
楔部材21は、絶縁材から構成されている。楔部材21は、単電池12と、電池ケース31(側壁部33)との間を電気的に絶縁する機能を有する。
The
楔部材21は、その構成部位として、当接面24と、側面26とを有する。当接面24は、側面26と鋭角をなして交わっている。当接面24は、組電池18と当接している。側面26は、側壁部33と当接している。楔部材21pの当接面24は、単電池12pと当接している。楔部材21pの側面26は、側壁部33pと当接している。楔部材21qの当接面24は、単電池12qと当接している。楔部材21qの側面26は、側壁部33qと当接している。
The
当接面24は、底部32から離れるに従って側壁部33からの距離が増大するように傾斜している。当接面24は、側壁部33に対して斜めに配置されている。当接面24と側面26とがなす楔部材21の角部が、底部32と対向している。当接面24と側面26とがなす楔部材21の角部が、底部32と側壁部33との隅部に配置されている。
The
続いて、本開示におけるバッテリの製造方法を用いて、図1中のバッテリ10を製造する工程について説明する。
Then, the process of manufacturing the
図3から図5は、本開示におけるバッテリの製造方法の工程を示す断面図である。図3を参照して、まず、複数の単電池12を積層するとともに、積層された複数の単電池12の両側に一対の楔部材21を配置する。
3 to 5 are cross-sectional views showing steps of a method of manufacturing a battery in the present disclosure. Referring to FIG. 3, first, the plurality of
より具体的には、隣接する単電池12間にスペーサ14を配置しながら、複数の単電池12を一方向に積層することにより、組電池18を得る。当接面24を単電池12pに対向させつつ、単電池12の積層方向から楔部材21pを単電池12pに重ね合わせる。当接面24を単電池12qに対向させつつ、単電池12の積層方向から楔部材21qを単電池12qに重ね合わせる。
More specifically, the
図4および図5を参照して、次に、組電池18が底部32に向けて凸状に変形するように、一対の楔部材21の両側から圧縮力を作用させつつ、組電池18および一対の楔部材21を電池ケース31内に配置する。
With reference to FIGS. 4 and 5, next,
より具体的には、楔部材21pおよび楔部材21qの両側から単電池12の積層方向に沿った圧縮力を作用させる。このとき、組電池18に対して、図4中において下向きの力が作用するため、組電池18は、底面18nの側が凸となり、頂面18mの側が凹となるように、楔部材21pおよび楔部材21qの間で弓形に変形(弾性変形)する。
More specifically, a compressive force is applied along the stacking direction of the
楔部材21pおよび楔部材21qの両側から圧縮力を作用させた状態において、楔部材21pの側面26と、楔部材21qの側面26との間の長さは、側壁部33pおよび側壁部33qの間の内寸よりも小さい。
With compressive force applied from both sides of the
電池ケース31を、その開口面が重力方向における上方を向くように設置する。組電池18を底部32に向けて凸状に変形させた状態で、組電池18および一対の楔部材21を電池ケース31内に配置する。組電池18を重力方向における下方に変形させた状態で、組電池18および一対の楔部材21を電池ケース31内に配置する。組電池18の底面18nを底部32に向けて押圧しつつ、楔部材21pおよび楔部材21qに対する圧縮力の作用を解消する。
The
続いて、本開示におけるバッテリの製造方法により奏される作用効果について説明する。 Then, the effect produced by the manufacturing method of the battery in the present disclosure will be described.
角型のリチウムイオン電池である単電池では、その性能を十分に発揮するために、一定の荷重を常時作用させておく必要がある。そこで、組電池を圧縮変形させつつ、その組電池を電池ケース内に配置することにより、組電池自体のバネ力による荷重を得ることができる。 In the unit cell which is a square lithium ion battery, in order to fully exhibit the performance, it is necessary to make constant load always act. Therefore, by arranging the assembled battery in the battery case while compressively deforming the assembled battery, it is possible to obtain a load due to the spring force of the assembled battery itself.
一方、車両に搭載されるバッテリにおいては、車両の振動がバッテリに伝達される。この場合に、組電池が、電池ケースの底部とは反対側に(図5中の上方向に)凸状に変形して振動が増幅することにより、共振現象が起こるおそれがある。 On the other hand, in a battery mounted on a vehicle, vibration of the vehicle is transmitted to the battery. In this case, the battery pack may be deformed in a convex shape (upward in FIG. 5) on the opposite side to the bottom of the battery case to amplify the vibration, which may cause a resonance phenomenon.
これに対して、本開示におけるバッテリの製造方法においては、組電池18の両側に一対の楔部材21を配置することによって、組電池18および一対の楔部材21を電池ケース31内に配置する際、一対の楔部材21の両側から圧縮力を作用させると、組電池18が底部32に向けて凸状に変形する。この場合、組電池18が底部32と当接し、組電池18の凸状が矯正される時に生じる荷重を、組電池18が底部32を下方に押し付ける初期荷重として設けることができる。このような初期荷重が生じることによって、車両の振動がバッテリ10に伝達された場合であっても、組電池18の変形を抑えて、共振現象の発生を抑制することができる。
On the other hand, in the battery manufacturing method according to the present disclosure, when arranging the assembled
この場合、組電池18に付設される各種部品や、組電池18自体に求められる耐加速度性能が低くなるため、部品点数の削減を図り、延いては、製造コストの低減や軽量化を図ることができる。
In this case, since the acceleration resistance performance required for various parts attached to the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is indicated not by the above description but by the claims, and is intended to include all the modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.
本開示は、たとえば、車両に搭載されるバッテリの製造方法に適用される。 The present disclosure is applied to, for example, a method of manufacturing a battery mounted on a vehicle.
10 バッテリ、12,12p,12q 単電池、14 スペーサ、18 組電池、18m 頂面、18n 底面、21,21p,21q 楔部材、24 当接面、26 側面、31 電池ケース、32 底部、33,33p,33q 側壁部。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記バッテリは、
一方向に積層された複数の単電池を有する組電池と、
前記組電池と当接する底部と、前記底部から立ち上がり、前記単電池の積層方向において互いに対向する一対の側壁部とを有し、前記組電池を収容する電池ケースと、
一対の前記側壁部の各々と、前記組電池との間に介挿される一対の楔部材とを備え、
前記楔部材は、前記組電池と当接し、前記底部から離れるに従って前記側壁部からの距離が増大するように傾斜する当接面を有し、
前記バッテリの製造方法は、
複数の前記単電池を積層するとともに、積層された複数の前記単電池の両側に一対の前記楔部材を配置する工程と、
前記組電池が前記底部に向けて凸状に変形するように、一対の前記楔部材の両側から圧縮力を作用させつつ、前記組電池および一対の前記楔部材を前記電池ケース内に配置する工程とを備える、バッテリの製造方法。 A method of manufacturing a battery,
The battery is
An assembled battery having a plurality of single cells stacked in one direction;
A battery case having a bottom contacting with the assembled battery and a pair of side walls rising from the bottom and facing each other in the stacking direction of the unit cells, the battery case accommodating the assembled battery;
And a pair of wedge members interposed between the pair of side wall portions and the assembled battery;
The wedge member has an abutting surface that abuts on the battery assembly and is inclined such that the distance from the side wall increases with distance from the bottom.
The method of manufacturing the battery is
Stacking the plurality of unit cells and arranging a pair of the wedge members on both sides of the plurality of stacked unit cells;
Placing the assembled battery and the pair of wedge members in the battery case while applying a compressive force from both sides of the pair of wedge members so that the assembled battery is deformed in a convex shape toward the bottom portion And a method of manufacturing a battery.
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