JP2019179653A - 電池モジュール用測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定作業を簡便に行うことができる電池モジュール用測定装置を提供する。【解決手段】電池モジュール用測定装置１０は、電池モジュール１００を治具２１０上に組み立てる組み立てライン２００において用いられる。電池モジュールは、電極タブ１１３を備える扁平な単電池１１０を複数枚積層した電池スタック１１０Ｓを有する。測定装置は、電池モジュールの構成部品（電極タブ１１３など）における測定部位の位置を治具上において測定する。測定装置は、治具の上に設けられた少なくとも一対のポスト２１１に接続および接続解除自在なアーム部２０と、一対のポストの間に臨んだ構成部品における測定部位までの距離を検出するセンサー６０と、制御部７０と、を有する。制御部は、センサーによって検出した距離に基づく測定部位の測定位置を演算し、測定位置と測定部位に設定されている設計上の設計位置とを比較して評価する。【選択図】図１

Description

本発明は、電池モジュール用測定装置に関する。

車両に搭載される電池モジュールは、電極タブを備える扁平な単電池を複数枚積層した電池スタックを有している（特許文献１を参照）。それぞれの単電池の電極タブは、他の単電池の電極タブと、導電性を備えるバスバーによって電気的に接続される。電極タブとバスバーとはレーザー溶接によって接合されている。

電池モジュールは、複数の加工ステージを配列した組み立てラインにおいて組み立てられる。組み立てラインは、移動自在な治具を有している。電池モジュールの種々の構成部品は、ある加工ステージにおいて治具上において所定の加工（組み付け作業や、接合作業など）が施される。一の加工ステージにおける加工が終了すると、治具は次の加工ステージにそのまま搬送される。治具の上において構成部品の組み立てが終了すると、電池モジュールは、治具から搬出される。空となった治具は、再び使用される。

電池モジュールの組み立てラインにおいては、組み立てが終了した電池モジュールの検査に加えて、組み立て途中の工程においても、構成部品の組み付け位置の精度を検査したり、組み付けられた構成部品同士の間のクリアランスを検査したりしている。

国際公開第２０１７／０６８７０３号

組み立てが終了した電池モジュールの検査において、不良個所が見つかる場合がある。従来、このような場合には、組み立て途中のワークを治具ごと組み立てラインから搬出して抜き出し、計測台において構成部品の組み付け位置の精度等を追跡調査している。不良の原因が生じた工程を特定するために、追跡調査を複数の工程において行っている。

このような調査は、組み立てラインから治具を搬出して計測台に移さなければならず、測定作業が比較的煩雑である。さらに、複数の工程において調査を行うため、その分、測定作業の煩雑さが増すことになる。

本発明は、電池モジュールの構成部品における測定部位の位置を組み立てラインの治具上において測定することによって、測定作業を簡便に行うことができる電池モジュール用測定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明に係る電池モジュール用測定装置は、電極タブを備える扁平な単電池を複数枚積層した電池スタックを有する電池モジュールを治具上に組み立てる組み立てラインにおいて用いられる。電池モジュール用測定装置は、前記電池モジュールの構成部品における測定部位の位置を前記治具上において測定する。電池モジュール用測定装置は、前記治具の上に設けられた少なくとも一対のポストに接続および接続解除自在なアーム部と、前記一対のポストの間に臨んだ前記構成部品における前記測定部位までの距離を検出するセンサーと、を有する。電池モジュール用測定装置は、前記センサーによって検出した前記距離に基づく前記測定部位の測定位置を演算し、前記測定位置と前記測定部位に設定されている設計上の設計位置とを比較して評価する制御部を有する。

本発明の電池モジュール用測定装置によれば、電池モジュールの構成部品における測定部位の位置を組み立てラインの治具上において測定することができ、測定作業を簡便に行うことができる。

電池モジュール用測定装置によって、電池モジュールの構成部品における測定部位の位置を治具上において測定している様子を示す斜視図である。 電池モジュール用測定装置を治具に接続する前の状態を示す斜視図である。 電池モジュール用測定装置の構成を模式的に示す図である。 電極タブの接合面の位置を測定している様子を示す側面図である。 構成部品における測定部位の設計上の寸法において形成され校正用の基準ブロックを治具の上に載置した状態を示す斜視図である。 電池モジュール用測定装置によって、電池モジュールの構成部品における測定部位の位置を測定する手順を示すフローチャートである。 電池モジュールを示す斜視図である。 図７に示される電池モジュールの一部を分解して示す斜視図である。 電極タブを備える扁平な単電池を示す斜視図である。 単電池にスペーサーを取り付けた状態を示す斜視図である。 積層した単電池の電極タブにバスバーをレーザー接合している状態の要部を断面で示す側面図である。 電池モジュールを組み立てる組み立てラインの工程レイアウトの一部を模式的に示す平面図である。 単電池を複数枚積層した電池スタックを形成する様子を模式的に示す斜視図である。 電池スタックを単電池の積層方向に加圧している様子を模式的に示す正面図である。 複数のバスバーを保持したバスバーユニットを電池スタックに組み付ける様子、および上部加圧板および下部加圧板に側板を溶接した様子を模式的に示す斜視図である。 電極タブにバスバーをレーザー接合した様子を模式的に示す正面図である。 バスバーを保護する保護カバーを電池スタックに組み付ける様子を模式的に示す斜視図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。図面において、同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面において、各部材の大きさや比率は、実施形態の理解を容易にするために誇張し、実際の大きさや比率とは異なる場合がある。

図に付したＸ−Ｙ−Ｚ軸は、電池モジュール１００の方位を示している。Ｘ軸は、単電池１１０の積層方向と交差し、かつ、単電池１１０の長手方向に沿った方向を示している。Ｙ軸は、単電池１１０の積層方向と交差し、かつ、単電池１１０の短手方向に沿った方向を示している。Ｚ軸は、単電池１１０の積層方向を示している。

（電池モジュール１００）
まず、測定対象物である電池モジュールについて説明する。

図７、および図８を参照して、電池モジュール１００は、扁平な複数の単電池１１０を積層してなる電池スタック１１０Ｓがモジュールケース１２０内に収納されている。モジュールケース１２０は、４枚の板部材から構成され、電池スタック１１０Ｓを加圧する加圧ユニットとしても機能する。複数の単電池１１０は、モジュールケース１２０によって加圧された状態において、バスバーユニット１３０によって電気的に接続される。

図９Ａ、図９Ｂおよび図１０を参照して、単電池１１０は、例えば、扁平なリチウムイオン二次電池である。単電池１１０は、発電要素１１１を一対のラミネートフィルム１１２によって封止した本体部１１０Ｈと、薄板状の電極タブ１１３と、を有している。発電要素１１１は、正極と負極とをセパレータを介して積層して形成されている。発電要素１１１は、電解液とともにラミネートフィルム１１２によって封止されている。

ラミネートフィルム１１２は、絶縁性を備えたシートによって金属箔の両側を覆って構成されている。ラミネートフィルム１１２は、四隅に連結孔１１２ａが形成されている。ラミネートフィルム１１２は、長手方向Ｘに沿った両端部１１２ｄを、積層方向Ｚの上方に向かって折り曲げて形成している。

電極タブ１１３は、発電要素１１１に電気的に接続され、ラミネートフィルム１１２から外部に導出されている。電極タブ１１３は、アノード側電極タブ１１３Ａと、カソード側電極タブ１１３Ｋとを有している。アノード側電極タブ１１３Ａおよびカソード側電極タブ１１３Ｋはともに、ラミネートフィルム１１２の短手方向Ｙに沿う一端部から、長手方向Ｘに沿う一方向（図９Ａにおいて左手前側）に向かって伸びている。

電極タブ１１３は、基端部１１３ｃから先端部１１３ｄにかけてＬ字形状に折り曲げ形成されている。電極タブ１１３の先端部１１３ｄは、バスバー１３２と対面するように面状に形成されている。なお、電極タブ１１３は図示したＬ字形状に限定されない、バスバー１３２の形状との関係において、適宜の形状を有する。アノード側電極タブ１１３Ａの形成材料は、例えば、アルミニウムであり、カソード側電極タブ１１３Ｋの形成材料は、例えば、銅である。

図９Ｂを参照して、単電池１１０は、電極タブ１１３を備えた側が一対の第１スペーサー１１４によって支持され、電極タブ１１３を備えていない側が一対の第２スペーサー１１５によって支持されている。単電池１１０は、各スペーサー１１４、１１５によって支持された状態において積層される。第１スペーサー１１４には、ラミネートフィルム１１２の連結孔１１２ａに挿通される連結ピン１１４ａが形成され、第２スペーサー１１５には、連結孔１１２ａに挿通される連結ピン１１５ａが形成されている。連結ピン１１４ａ、１１５ａの先端を熱カシメすることによって、各スペーサー１１４、１１５は、ラミネートフィルム１１２に接続される。各スペーサー１１４、１１５は、絶縁性を備えた強化プラスチックスから形成される。

第１スペーサー１１４は、その長手方向（短手方向Ｙ）の両端に載置部１１４ｂを有し、第２スペーサー１１５は、その長手方向（短手方向Ｙ）の両端に載置部１１５ｂを有している。単電池１１０を積層するとき、第１スペーサー１１４は、積層方向に隣り合う載置部１１４ｂ同士が接触し、第２スペーサー１１５は、積層方向に隣り合う載置部１１５ｂ同士が接触する。載置部１１４ｂ、１１５ｂの上面には、位置決ピン１１４ｃ、１１５ｃが形成されている。載置部１１４ｂの下面には、位置決ピン１１４ｃの位置に対応した位置決穴１１４ｄが形成されている（図１０を参照）。載置部１１５ｂの下面にも同様に、位置決ピン１１５ｃの位置に対応した位置決穴（図示省略）が形成されている。位置決ピン１１４ｃ、１１５ｃと位置決穴１１４ｄとが嵌り合うことによって、載置部１１４ｂ、１１５ｂの位置が定まる。載置部１１４ｂ、１１５ｂには、通しボルトを挿通する貫通孔１１４ｅ、１１５ｅが形成されている。第１スペーサー１１４は、図１０に示すように、電極タブ１１３の先端部１１３ｄをバスバー１３２とは反対側から支持する支持部１１４ｆを有している。

モジュールケース１２０は、電池スタック１１０Ｓの各々の単電池１１０の発電要素１１１を上下から加圧する上部加圧板１２１と下部加圧板１２２、および電池スタック１１０Ｓを加圧した状態の上部加圧板１２１および下部加圧板１２２を固定する一対の側板１２３を含んでいる。上部加圧板１２１は、電池モジュール１００を図示しないパックケースに対して固定する締結ボルトを挿入するロケート孔１２１ｂが形成されている。下部加圧板１２２も同様に、締結ボルトを挿入するロケート孔１２２ｂが形成されている。一対の側板１２３は、上部加圧板１２１および下部加圧板１２２に対して溶接している。モジュールケース１２０の形成材料は、特に限定されないが、例えば、ステンレスなどから形成することができる。

バスバーユニット１３０は、上下に並んだ単電池１１０の電極タブ１１３を電気的に接続するバスバー１３２と、複数のバスバー１３２を一体的に保持するバスバーホルダ１３１と、バスバー１３２を保護する保護カバー１３５とを有する。バスバーユニット１３０はさらに、電気的に接続された複数の単電池１１０のアノード側の終端を外部の入出力端子に臨ませるアノード側ターミナル１３３と、カソード側の終端を外部の入出力端子に臨ませるカソード側ターミナル１３４とを有する。

図１０に示すように、積層した単電池の電極タブ１１３にバスバー１３２をレーザー接合するときには、図示しないレーザー発振器は、バスバー１３２にレーザー光Ｌ１を照射する。バスバー１３２と電極タブ１１３の先端部１１３ｄとは、シーム溶接またはスポット溶接によって接合される。電極タブ１１３とバスバー１３２とをレーザー溶接する場合、高品位の溶接品質を確保するために、電極タブ１１３とバスバー１３２との間に隙間が生じないように、電極タブ１１３の位置とバスバー１３２の位置を管理しなければならない。そのためにも、単電池１１０の位置を高精度に保って、単電池１１０を積層することが必要である。

（電池モジュールの組み立てライン２００）
図１１は、電池モジュール１００の組み立てライン２００のうち、単電池１１０を製造した後の工程レイアウトを模式的に示している。図１１、図１２Ａ〜図１２Ｅを参照して、電池モジュール１００の組み立てライン２００の工程レイアウトについて概説する。なお、図１２Ａ〜図１２Ｅにおいては治具の図示を省略している。

電池モジュール１００は、複数の加工ステージを配列した組み立てライン２００において組み立てられる。組み立てライン２００は、移動自在な治具２１０を有している。図１１に示される組み立てライン２００は、上流側から順に、積層工程２２１、側板１２３をセットする工程２２２、上部加圧板１２１をセットする工程２２３、加圧工程２２４、バスバーユニット組み付け工程２２５、側板溶接工程２２６、バスバー１３２溶接工程２２７、および保護カバーセット工程２２８、および搬出工程２２９を有している。

図１２Ａに示すように、積層工程２２１においては、下部加圧板１２２を治具２１０上にセットし、その上に単電池１１０を複数枚積層し、電池スタック１１０Ｓを形成する。

図１２Ｂに示すように、加圧工程２２４においては、電池スタック１１０Ｓを単電池１１０の積層方向に加圧する。

図１２Ｃに示すように、バスバーユニット組み付け工程においては、複数のバスバー１３２を保持したバスバーユニット１３０を電池スタック１１０Ｓに組み付ける。側板溶接工程２２６においては、上部加圧板１２１および下部加圧板１２２に側板１２３をレーザー接合する。

図１２Ｄに示すように、バスバー１３２溶接工程２２７においては、電極タブ１１３にバスバー１３２をレーザー接合する（図１０をも参照）。

図１２Ｅに示すように、保護カバーセット工程においては、バスバー１３２を保護する保護カバー１３５を電池スタック１１０Ｓに組み付ける。

一の加工ステージにおける加工が終了すると、治具２１０は次の加工ステージにそのまま搬送される。治具２１０の上において構成部品の組み立てが終了すると、搬出工程２２９において、電池モジュール１００は、治具２１０から搬出される。空となった治具２１０は、再び使用される。

（電池モジュール用測定装置１０）
図１から図５を参照して、本実施形態に係る電池モジュール用測定装置１０を説明する。

電池モジュール用測定装置１０は、電池モジュール１００を治具２１０上に組み立てる組み立てライン２００において用いられる。電池モジュール１００は、電極タブ１１３を備える扁平な単電池１１０を複数枚積層した電池スタック１１０Ｓを有する。電池モジュール用測定装置１０は、電池モジュール１００の構成部品における測定部位の位置を治具２１０上において測定するものである。測定対象の構成部品が搭載された治具２１０は、組み立てライン２００に設けられた検査ステージに移動される。検査ステージは回転テーブルを有し、回転テーブルを回転させることによって、所望の側面を電池モジュール用測定装置１０に向かい合わせることができる。

組み立てが終了した電池モジュール１００の検査において、不良個所が見つかる場合がある。このような場合には、不良の原因が生じた工程を特定するために、構成部品の組み付け位置の精度等を追跡調査しなければならない。本実施形態に係る電池モジュール用測定装置１０は、このような追跡調査を複数の工程において行う場合に好適に適用できる。

電池モジュール用測定装置１０は、概説すると、治具２１０の上に設けられた少なくとも一対のポスト２１１に接続および接続解除自在なアーム部２０と、一対のポスト２１１の間に臨んだ構成部品における測定部位までの距離を検出するセンサー６０と、制御部７０と、を有している。制御部７０は、センサー６０によって検出した距離に基づく測定部位の測定位置を演算し、測定位置と測定部位に設定されている設計上の設計位置とを比較して評価する。以下、詳述する。

構成部品における測定部位は、限定されるものではないが、例えば、バスバー１３２がレーザー溶接によって接合される電極タブ１１３の接合面１１３ｅである（図４を参照）。本実施形態は、電極タブ１１３の接合面１１３ｅの位置を治具２１０上において測定する例を挙げて説明する。

図１および図２を参照して、電池モジュール１００は、組み立てライン２００において搬送される治具２１０上において組み立てられる。治具２１０は、ベース部２１２と、ベース部２１２の上面に設けられた少なくとも一対のポスト２１１を有している。図示例では、４本のポスト２１１が設けられている。Ｘ方向に隣り合うポスト２１１同士の間隔、およびＹ方向に隣り合うポスト２１１同士の間隔は等しい。種々の構成部品は、４本のポスト２１１を基準にして、積層されたり、セットされたり、加圧力を加えられたりする。また、種々の構成部品のなかには、治具２１０上の組み立て途中のワークの位置を基準にして組みつけられる構成部品もある。説明の便宜上、治具２１０、電池モジュール１００、および構成部品の各面のうち、電池モジュール用測定装置１０が接続される側の面を「前面」という。

電池モジュール用測定装置１０は、矩形状の枠体５０を有している。枠体５０は、一対の支持ポール５１と、一対の支持ポール５１を連結する一対の連結バー５２とを有している。支持ポール５１は鉛直方向に伸びている。連結バー５２は水平方向に伸びている。図において、矩形状の枠体５０はＹ−Ｚ平面に存在する。

アーム部２０は、一対の上部アーム部３０と、一対の下部アーム部４０とを有している。上部アーム部３０のそれぞれは、治具２１０のポスト２１１のそれぞれの上端に引っ掛ける係合部３１を有している。下部アーム部４０のそれぞれは、ポスト２１１の上端から離間した下方位置においてポスト２１１に突き当たる接触部４１を有している。

一対の上部アーム部３０のＹ方向の間隔は、治具２１０のポスト２１１同士の間隔に等しい。したがって、一対の上部アーム部３０は、Ｘ方向に隣り合う一対のポスト２１１およびＹ方向に隣り合う一対のポスト２１１のいずれにも接続することができる。一対の下部アーム部４０のＹ方向の間隔は、治具２１０のポスト２１１同士の間隔に等しい。したがって、一対の下部アーム部４０は、Ｘ方向に隣り合う一対のポスト２１１およびＹ方向に隣り合う一対のポスト２１１のいずれにも突き当てることができる。一対の上部アーム部３０は、上方の連結バー５２に固定され、一対の下部アーム部４０は、下方の連結バー５２に固定されている。図において、一対の上部アーム部３０および一対の下部アーム部４０は、Ｘ方向に沿って伸びている。

上部アーム部３０は、上方の連結バー５２に固定される第１アーム３２と、第１アーム３２の先端に着脱自在に取り付けられる第２アーム３３と有している。第１アーム３２と第２アーム３３との間に、ポスト２１１のそれぞれの上端に引っ掛ける係合部３１が形成される。係合部３１は、ポスト２１１の上端が嵌り合う凹所である。上部アーム部３０は、ポスト２１１の上端を挟むように第２アーム３３を第１アーム３２にねじ締結することによって、ポスト２１１に接続できる。上部アーム部３０は、第２アーム３３を第１アーム３２から取り外すことによって、ポスト２１１との接続を解除できる。上部アーム部３０のポスト２１１との接続および接続解除するための構成は図示例に限定されない。例えば、第２アーム３３をヒンジを介して第１アーム３２に回転自在に連結することができる。

下部アーム部４０の接触部４１は、アームの先端面から構成されている。下部アーム部４０は、接触部４１をポスト２１１の前面に接触させることによって、ポスト２１１に接続できる。下部アーム部４０は、接触部４１をポスト２１１の前面から離間することによって、ポスト２１１との接続を解除できる。下部アーム部４０のポスト２１１との接続および接続解除するための構成は図示例に限定されない。例えば、下部アーム部４０の先端に、図においてＺ方向の軸を中心にＸ−Ｙ平面において回転自在な補助アームを取り付け、補助アームによってポスト２１１を横方向から挟み込むようにしてもよい。

センサー６０は、構成部品における測定部位までの距離を検出し得る限りにおいて、検出方式や構造は限定されない。例えば、センサー６０として、周知の測距反射形の光電センサーを用いることができる。測距反射形光電センサーによって、光電センサーから測定部位までの距離を検出することができる。

図１および図２に加えて、構成を模式的に示す図３をも参照して、電池モジュール用測定装置１０は、一対のポスト２１１の間に臨んだ構成部品の測定面２１３に対して平行をなす面５３の２軸方向（図においてＹ方向およびＺ方向）のそれぞれに移動自在なスライダー８０をさらに有している。センサー６０は、スライダー８０に取り付けられている。測定面２１３に対して平行をなす面５３は、枠体５０に形成される。測定面２１３に対して枠体５０が平行をなす面５３を形成するように、一対の上部アーム部３０および一対の下部アーム部４０は、Ｘ方向の長さが定められている。

スライダー８０は、図においてＹ方向の水平方向に伸びている第１ＬＭガイド８１にスライド移動自在に連結されている。一対の支持ポール５１には、一対の第２ＬＭガイド８２が取り付けられている。第２ＬＭガイド８２は、図においてＺ方向の垂直方向に伸びている。第２ＬＭガイド８２のそれぞれには、Ｚ方向スライダー８３がスライド移動自在に連結されている。一対のＺ方向スライダー８３を連結する連結プレート８４の上に第１ＬＭガイド８１が取り付けられている。スライダー８０は、第１ＬＭガイド８１および第２ＬＭガイド８２を介して、面５３の２軸方向（図においてＹ方向およびＺ方向）のそれぞれに移動自在である。

スライダー８０を駆動するアクチュエータ８５、およびＺ方向スライダー８３を駆動するアクチュエータ８６の作動は、制御部７０よって制御される。制御部７０は、測定部位のＹ座標およびＺ座標に関する制御データを各アクチュエータ８５、８６に送信する。各アクチュエータ８５、８６は、制御データに基づいて作動し、スライダー８０を移動させる。これによって、スライダー８０は測定部位のＹ座標およびＺ座標の位置に移動される。

このようなスライダー８０にセンサー６０を取り付けることによって、測定面２１３内の所望の位置にセンサー６０を対向させることができる。この結果、測定面２１３内に存する複数の測定部位の位置を測定することができる。

制御部７０は、ＣＰＵやメモリを主体に構成され、アクチュエータ８５、８６やセンサー６０の作動を制御する。制御部７０には、センサー６０によって検出された測定部位までの距離に関するデータが入力される。制御部７０は、センサー６０によって検出した距離に基づく測定部位の測定位置を演算する。また、制御部７０は、測定部位に設定されている設計上の設計位置を設計データに基づいて取得する。そして、制御部７０は、測定部位の位置に関して、測定位置と設計位置とを比較して評価する。

例えば、制御部７０は、測定位置と設計位置との差が予め設定されたしきい値以上であると判断した場合には、組み付け等の精度が悪いことから、測定対象の治具２１０の工程を、不良の原因が生じた工程であると評価する。この場合には、構成部品の組み付け位置の精度等の追跡調査を終了する。

一方、制御部７０は、測定位置と設計位置との差が予め設定されたしきい値未満であると判断した場合には、組み付け等の精度は良好であることから、測定対象の治具２１０の工程を、不良の原因が生じた工程ではないと評価する。この場合には、不良の原因が生じた工程が特定されるまで、追跡調査を継続する。

図４に示すように、本実施形態においては、構成部品における測定部位は、バスバー１３２がレーザー溶接によって接合される電極タブ１１３の接合面１１３ｅである。レーザー発振器１４０は、バスバー１３２にレーザー光Ｌ１を照射する。電極タブ１１３の接合面１１３ｅは、図においてＸ方向の設計上の設計位置が、図中の０（ゼロ）を付した位置である。センサー６０によって検出された接合面１１３ｅまでの距離が、設計上のセンサー６０から接合面１１３ｅまでの距離よりも短い場合には、電極タブ１１３の接合面１１３ｅの測定位置は、設計位置よりもプラス（＋）側となる。一方、センサー６０によって検出された接合面１１３ｅまでの距離が、設計上のセンサー６０から接合面１１３ｅまでの距離よりも長い場合には、電極タブ１１３の接合面１１３ｅの測定位置は、設計位置よりもマイナス（−）側となる。

図５に示すように、電池モジュール用測定装置１０は、治具２１０の上に載置自在な校正用の基準ブロック９０を有している。基準ブロック９０は、構成部品における測定部位の設計上の寸法において形成されている。

治具２１０の上に基準ブロック９０を載置して測定試験を行なうことによって、センサー６０の精度、治具２１０とアーム部２０とを接続したときの精度などの校正を行なうことができる。

（電池モジュール用測定装置１０における測定手順）
次に、図６を参照して、電池モジュール用測定装置１０における測定手順を説明する。

図６に示すように、組み立てが終了した電池モジュール１００の検査において不良個所が見つかった場合には、構成部品の組み付け位置の精度が追跡調査される（ステップＳ１１）。本実施形態では、バスバー１３２と電極タブ１１３との溶接接合に不良箇所が見つかったときの追跡調査を例に挙げる。バスバー１３２と電極タブ１１３との溶接接合に不良が生じる一要因として、バスバー１３２と電極タブ１１３との間の隙間寸法が設計値を超えていることが考えられる。そこで、電極タブ１１３の組み付け位置の精度を調べるため、電極タブ１１３の組み付けが終了したワークが搭載されている治具２１０を選択する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１３において、測定対象の構成部品（電極タブ１１３）が搭載された治具２１０を検査ステージに移動し、回転テーブルを回転させることによって、電極タブ１１３が配置された前面を電池モジュール用測定装置１０に向かい合わせる。

ステップＳ１４において、電池モジュール用測定装置１０を治具２１０に接続する。上部アーム部３０の係合部３１をポスト２１１の上端に引っ掛け、上部アーム部３０をポスト２１１に接続する。下部アーム部４０の接触部４１をポスト２１１の前面に突き当て、下部アーム部４０をポスト２１１に接続する。

ステップＳ１５において、制御部７０は、測定部位のＹ座標およびＺ座標に関する制御データを各アクチュエータ８５、８６に送信する。各アクチュエータ８５、８６は、制御データに基づいて作動し、スライダー８０を移動させる。センサー６０は測定部位のＹ座標およびＺ座標の位置に移動する。

ステップＳ１６において、センサー６０によって、電極タブ１１３の接合面１１３ｅまでの距離を検出する。センサー６０は、ポスト２１１の前面に向かい合う位置に移動され、ポスト２１１の前面までの距離を検出する。ポスト２１１の位置を基準に構成部品が組み立てられるため、測定部位の測定位置を演算するためには、ポスト２１１の前面までの距離も必要となる。距離に関するデータは、制御部７０に入力される。

ステップＳ１７において、制御部７０は、センサー６０によって検出した距離に基づいて、測定部位の測定位置を演算する。

ステップＳ１８において、制御部７０は、電極タブ１１３の接合面１１３ｅに設定されている設計上の設計位置を設計データに基づいて取得する。

ステップＳ１９において、制御部７０は、電極タブ１１３の接合面１１３ｅの位置に関して、測定位置と設計位置とを比較して評価する。評価は、測定位置と設計位置との差が予め設定されたしきい値以上であるか否かを判断する。

制御部７０は、測定位置と設計位置との差が予め設定されたしきい値以上であると判断した場合には（ステップＳ１９、ＹＥＳ）、組み付け等の精度が悪いことから、測定対象の治具２１０の工程を、不良の原因が生じた工程であると評価する（ステップＳ２０）。

ステップＳ２１において、電池モジュール用測定装置１０を治具２１０から取り外す。上部アーム部３０は、係合部３１のポスト２１１の上端への引っ掛けを外し、ポスト２１１との接続を解除する。下部アーム部４０は、接触部４１をポスト２１１の前面から離間させ、ポスト２１１との接続を解除する。そして、追跡調査は終了する。

一方、制御部７０は、測定位置と設計位置との差が予め設定されたしきい値未満であると判断した場合には（ステップＳ１９、ＮＯ）、組み付け等の精度は良好であることから、測定対象の治具２１０の工程を、不良の原因が生じた工程ではないと評価する（ステップＳ２２）。追跡調査の処理は、不良の原因が生じた工程が特定されるまで継続される。次の治具２１０として、例えば、バスバー１３２の組み付け位置の精度を調べるため、バスバー１３２の組み付けが終了し、バスバー１３２を溶接する前のワークが搭載されている治具２１０について同様の調査を行なう。

以上説明したように、本実施形態の電池モジュール用測定装置１０は、治具２１０の上に設けられた少なくとも一対のポスト２１１に接続および接続解除自在なアーム部２０と、一対のポスト２１１の間に臨んだ構成部品における測定部位までの距離を検出するセンサー６０と、制御部７０とを有している。制御部７０は、センサー６０によって検出した距離に基づく測定部位の測定位置を演算し、測定位置と測定部位に設定されている設計上の設計位置とを比較して評価する。

このように構成した電池モジュール用測定装置１０によれば、電池モジュール１００の構成部品における測定部位の位置を組み立てライン２００の治具２１０上において測定することができる。測定対象物（治具２１０および治具２１０上のワーク）を計測台に搬出しなくとも、組み立てライン２００の途中において計測できる。この結果、測定作業を簡便に行うことができる。

アーム部２０は、治具２１０のポスト２１１のそれぞれの上端に引っ掛ける係合部３１を有する上部アーム部３０と、ポスト２１１の上端から離間した下方位置においてポスト２１１に突き当たる接触部４１を有する下部アーム部４０と、を有している。

このように構成することによって、測定作業者は、電池モジュール用測定装置１０を治具２１０に簡単に接続および接続解除することができる。この点からも、測定作業を簡便に行うことができる。

一対のポスト２１１の間に臨んだ構成部品の測定面２１３に対して平行をなす面５３の２軸方向のそれぞれに移動自在なスライダー８０をさらに有し、センサー６０がスライダー８０に取り付けられている。

このように構成することによって、測定面２１３内の所望の位置にセンサー６０を対向させることができ、測定面２１３内に存する複数の測定部位の位置を簡単に測定することができる。図においてＹ方向およびＺ方向のそれぞれにセンサー６０の移動をガイドし、各Ｙ座標およびＺ座標において、Ｘ座標を簡単に測定することができる。

構成部品における測定部位は、バスバー１３２がレーザー溶接によって接合される電極タブ１１３の接合面１１３ｅである。

このように構成することによって、電極タブ１１３の接合面１１３ｅの組み付け位置を測定することによって、電極タブ１１３の組み付けの良否を評価できる。電極タブ１１３の組み付けに不良が見つかった場合には、電極タブ１１３を組み付けるときの作業手順を迅速に見直すことができ。また、バスバー１３２と電極タブ１１３の接合面１１３ｅとの間の隙間寸法を管理できるため、高品位の溶接品質を確保することができる。

構成部品における測定部位の設計上の寸法において形成され、治具２１０の上に載置自在な校正用の基準ブロック９０を有している。

このように構成することによって、治具２１０の上に基準ブロック９０を載置して測定試験を行なうことができる。これによって、センサー６０の精度、治具２１０とアーム部２０とを接続したときの精度などの校正を行なうことができる。

（改変例）
電極タブ１１３の接合面１１３ｅの位置を治具２１０上において測定する実施形態について説明したが、測定対象の構成部品は電極タブ１１３に限定されるものではない。例えば、バスバー１３２や、第１スペーサー１１４の正面（電極タブ１１３が導出している側の面）や側面などでも良い。第１スペーサー１１４の側面を測定する場合には、この側面が前面となるように治具２１０を回転させた後、電池モジュール用測定装置１０を治具２１０に接続する。

測定部位の測定位置を演算するために、ポスト２１１の前面までの距離を検出した実施形態について説明したが、この場合に限定されるものではない。治具２１０上に構成部品を組み立てる基準として、ポスト２１１に代えて、専用の基準ポストを治具２１０に設けてもよい。この場合には、センサー６０によって基準ポストの前面までの距離を検出する。

１０ 電池モジュール用測定装置、
２０ アーム部、
３０ 上部アーム部、
３１ 係合部、
３２ 第１アーム、
３３ 第２アーム、
４０ 下部アーム部、
４１ 接触部、
５０ 枠体、
５１ 支持ポール、
５２ 連結バー、
５３ 測定面に対して平行をなす面、
６０ センサー、
７０ 制御部、
８０ スライダー、
８１ 第１ＬＭガイド、
８２ 第２ＬＭガイド、
８３ Ｚ方向スライダー、
８４ 連結プレート、
８５ アクチュエータ、
８６ アクチュエータ、
９０ 基準ブロック、
１００ 電池モジュール、
１１０ 単電池、
１１０Ｓ 電池スタック、
１１３ 電極タブ（構成部品）、
１１３ｅ 接合面（構成部品における測定部位）、
１１３Ａ アノード側電極タブ、
１１３Ｋ カソード側電極タブ、
１１４ 第１スペーサー、
１１５ 第２スペーサー、
１３２ バスバー、
２００ 組み立てライン、
２１０ 治具、
２１１ ポスト、
２１２ ベース部、
２１３ 測定面、
Ｌ１ レーザー光。

Claims (5)

1. 電極タブを備える扁平な単電池を複数枚積層した電池スタックを有する電池モジュールを治具上に組み立てる組み立てラインにおいて用いられ、前記電池モジュールの構成部品における測定部位の位置を前記治具上において測定する電池モジュール用測定装置であって、
   前記治具の上に設けられた少なくとも一対のポストに接続および接続解除自在なアーム部と、
   一対の前記ポストの間に臨んだ前記構成部品における前記測定部位までの距離を検出するセンサーと、
   前記センサーによって検出した前記距離に基づく前記測定部位の測定位置を演算し、前記測定位置と前記測定部位に設定されている設計上の設計位置とを比較して評価する制御部と、を有する電池モジュール用測定装置。
2. 前記アーム部は、前記治具の前記ポストのそれぞれの上端に引っ掛ける係合部を有する上部アーム部と、前記ポストの上端から離間した下方位置において前記ポストに突き当たる接触部を有する下部アーム部と、を有する請求項１に記載の電池モジュール用測定装置。
3. 一対の前記ポストの間に臨んだ前記構成部品の測定面に対して平行をなす面の２軸方向のそれぞれに移動自在なスライダーをさらに有し、
   前記センサーが前記スライダーに取り付けられてなる、請求項１または請求項２に記載の電池モジュール用測定装置。
4. 前記構成部品における前記測定部位は、バスバーがレーザー溶接によって接合される前記電極タブの接合面である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電池モジュール用測定装置。
5. 前記構成部品における前記測定部位の設計上の寸法において形成され、前記治具の上に載置自在な校正用の基準ブロックを有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電池モジュール用測定装置。