JP2020155298A - Battery manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a battery.
特許文献1には、直方体形状をなす複数の電池が列置方向に一列に列置された電池列、及び、この電池列に対して列置方向に圧縮荷重をかけて電池列を拘束する拘束治具、を有する電池スタックを、常温よりも高温の温度環境下で一定時間安置するエージング工程と、エージング工程を終えた電池スタックを、冷却装置を用いて冷却する冷却工程とを備える電池の製造方法が開示されている。
特許文献1では、列置方向に隣り合う電池の間に介在させたスペーサの表面に、上下方向に延びる溝部を設け、電池の側面のうちスペーサと接触する側面とスペーサの溝部との間に、冷却風が流通する流通路を形成している。冷却工程では、この流通路に冷却風を流すことによって、各々の電池を冷却する。
In
しかしながら、特許文献1に開示されている冷却方法では、電池の表面(外面)のうち冷却風が接触する部位の面積が小さいため、電池を冷却するのに長時間を要していた。このため、拘束治具によって拘束されている電池列を構成する各々の電池を、短時間で効率良く冷却することができる方法が求められていた。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、拘束治具によって拘束されている電池列を構成する各々の電池を、短時間で効率良く冷却することができる電池の製造方法を提供することを目的とする。
However, in the cooling method disclosed in
The present invention has been made in view of the present situation, and provides a method for manufacturing a battery capable of efficiently cooling each battery constituting a battery row restrained by a restraint jig in a short time. The purpose is to do.
本発明の一態様は、直方体形状をなす複数の電池が列置方向に一列に列置された電池列、及び、前記電池列に対して前記列置方向に圧縮荷重をかけて前記電池列を拘束する拘束治具、を有する電池スタックを、常温よりも高温の温度環境下で一定時間安置するエージング工程と、前記エージング工程を終えた前記電池スタックを、冷却装置を用いて冷却する冷却工程と、を備える電池の製造方法において、前記電池列は、前記列置方向の一方側を向く第1側面と、前記列置方向の他方側を向く第2側面と、前記第1側面と前記第2側面との間を前記列置方向に延びる第3側面と、前記列置方向に直交する前記電池の幅方向について前記第3側面とは反対側の位置で前記第1側面と前記第2側面との間を前記列置方向に延びる第4側面と、を有し、前記拘束治具は、前記電池列を収容する電池列収容部であって、前記電池列の前記第1側面を押圧する第1側壁部と、前記電池列の前記第2側面を押圧する第2側壁部と、前記電池列の前記第3側面に対向する第3側壁部と、前記電池列の前記第4側面に対向する第4側壁部と、を有する電池列収容部を備え、前記電池列収容部は、前記拘束治具の上方に開口する上方開口部であって、前記電池列を構成する前記複数の電池の上面が露出する上方開口部と、前記拘束治具の下方に開口する下方開口部であって、前記電池列を構成する前記複数の電池の下面が露出する下方開口部と、を有し、前記電池スタックでは、前記電池列の前記第3側面と前記拘束治具の前記第3側壁部とが、前記電池の前記幅方向について離間しており、且つ、前記電池列の前記第4側面と前記拘束治具の前記第4側壁部とが、前記電池の前記幅方向について離間しており、前記冷却装置は、前記電池列を構成する前記複数の電池を冷却するための冷却風を発生させる冷却風発生装置と、前記電池スタックの下方であって前記拘束治具の下面に接触する第1位置に配置されるチャンバーと、前記チャンバーの内部に液体を噴霧する液体噴霧ノズルと、を備え、前記チャンバーは、前記冷却風発生装置によって発生させた冷却風を当該チャンバーの内部に導入するための冷却風導入口であって、当該チャンバーのうち下側の部位に設けられた冷却風導入口と、当該チャンバーの天井部に位置し、当該チャンバーを前記第1位置に配置した状態で、前記電池列収容部の前記下方開口部を通じて前記電池列の下面と対向する位置に配置される冷却風放出口であって、前記冷却風導入口を通じて当該チャンバーの内部に導入された冷却風を、前記電池列収容部の前記下方開口部を通じて前記電池列の下面に向けて放出する冷却風放出口と、を有し、前記冷却風放出口は、前記チャンバーを前記第1位置に配置した状態で、前記列置方向に延びる細長形状であって、当該冷却風放出口の前記幅方向の寸法が、前記電池列の下面のうち前記列置方向の中央に位置する部位と対向する中央位置において最も大きく、前記中央位置から前記列置方向に遠ざかるにしたがって小さくなってゆく形状を有し、前記電池スタックは、前記電池列収容部の前記下方開口部を通じて当該電池スタックの内部に導入された冷却風が、前記電池列の下方を前記電池列収容部の前記第3側壁部に向かって流れた後に前記第3側壁部と前記電池列の前記第3側面との間の空間内を上方に向かって流れると共に、前記電池列の下方を前記電池列収容部の前記第4側壁部に向かって流れた後に前記第4側壁部と前記電池列の前記第4側面との間の空間内を上方に向かって流れるように構成されており、前記冷却工程は、前記チャンバーを前記第1位置に配置した状態で、前記冷却風発生装置によって冷却風を発生させて、当該発生させた冷却風を、前記冷却風導入口を通じて前記チャンバーの内部に導入しつつ、前記液体噴霧ノズルから前記チャンバーの内部に前記液体を噴霧する電池の製造方法である。 One aspect of the present invention is a battery row in which a plurality of batteries having a rectangular shape are arranged in a row in the row arrangement direction, and the battery row is subjected to a compressive load in the row arrangement direction. An aging step in which a battery stack having a restraining jig for restraining is placed for a certain period of time in a temperature environment higher than normal temperature, and a cooling step in which the battery stack after the aging step is cooled by using a cooling device. In the method for manufacturing a battery comprising, the battery row includes a first side surface facing one side in the row arrangement direction, a second side surface facing the other side in the row arrangement direction, the first side surface, and the second side surface. A third side surface extending in the rowing direction between the side surfaces, and the first side surface and the second side surface at positions opposite to the third side surface in the width direction of the battery orthogonal to the rowing direction. The restraining jig is a battery row accommodating portion for accommodating the battery row, and has a fourth side surface extending in the row arrangement direction, and presses the first side surface of the battery row. One side wall portion, a second side wall portion that presses the second side surface of the battery row, a third side wall portion that faces the third side surface of the battery row, and a fourth side wall portion that faces the fourth side surface of the battery row. A battery row accommodating portion having a fourth side wall portion and the battery row accommodating portion is provided, and the battery row accommodating portion is an upper opening that opens above the restraint jig, and is an upper surface of the plurality of batteries constituting the battery row. The battery has an upper opening in which the battery is exposed and a lower opening in which the lower surface of the plurality of batteries constituting the battery row is exposed. In the stack, the third side surface of the battery row and the third side wall portion of the restraint jig are separated from each other in the width direction of the battery, and the fourth side surface of the battery row and the restraint. The fourth side wall portion of the jig is separated from the fourth side wall portion of the battery in the width direction of the battery, and the cooling device generates cooling air for cooling the plurality of batteries constituting the battery row. The chamber includes a generator, a chamber located below the battery stack and at a first position in contact with the lower surface of the restraint jig, and a liquid spray nozzle for spraying liquid inside the chamber. Is a cooling air introduction port for introducing the cooling air generated by the cooling air generator into the inside of the chamber, and the cooling air introduction port provided in the lower part of the chamber and the said Located on the ceiling of the chamber, with the chamber arranged in the first position, the lower surface of the battery row through the lower opening of the battery row housing It is a cooling air outlet arranged at a position facing the battery row, and the cooling air introduced into the inside of the chamber through the cooling air introduction port is passed through the lower opening of the battery row accommodating portion to the lower surface of the battery row. The cooling air discharge port has a cooling air discharge port that discharges toward, and the cooling air discharge port has an elongated shape extending in the rowing direction with the chamber arranged at the first position, and the cooling air is discharged. The width direction dimension of the discharge port is the largest at the central position of the lower surface of the battery row facing the central portion in the row placement direction, and decreases as the distance from the center position toward the row placement direction increases. The battery stack has a sloping shape, and the cooling air introduced into the inside of the battery stack through the lower opening of the battery row accommodating portion allows the cooling air introduced into the inside of the battery stack to move the lower part of the battery row to the first portion of the battery array accommodating portion. After flowing toward the three side wall portions, the battery flows upward in the space between the third side wall portion and the third side surface of the battery row, and the lower part of the battery row is the battery row accommodating portion. After flowing toward the fourth side wall portion, the battery row is configured to flow upward in the space between the fourth side wall portion and the fourth side surface of the battery row, and the cooling step is performed on the chamber. Is arranged at the first position, a cooling air is generated by the cooling air generator, and the generated cooling air is introduced into the inside of the chamber through the cooling air introduction port, and the liquid is sprayed. This is a method for manufacturing a battery that sprays the liquid from a nozzle into the inside of the chamber.
上述の製造方法では、冷却工程において、エージング工程を終えた電池スタックを、冷却装置を用いて冷却する。詳細には、エージング工程を終えた電池スタックに含まれる複数の電池を、電池スタックの状態のままで冷却する。 In the above-mentioned manufacturing method, in the cooling step, the battery stack that has completed the aging step is cooled by using a cooling device. Specifically, a plurality of batteries included in the battery stack that has completed the aging process are cooled in the state of the battery stack.
電池スタックは、直方体形状をなす複数の電池が列置方向に一列に列置された電池列、及び、この電池列に対して列置方向に圧縮荷重をかけて電池列を拘束する拘束治具を有する。電池列は、上面と下面と4つの側面を有する。電池列の4つの側面は、列置方向の一方側を向く第1側面と、列置方向の他方側を向く第2側面と、第1側面と第2側面との間を列置方向に延びる第3側面と、電池の幅方向(列置方向及び上下方向に直交する方向)について第3側面とは反対側に位置して第1側面と第2側面との間を列置方向に延びる第4側面である。 The battery stack is a battery row in which a plurality of rectangular parallelepiped batteries are arranged in a row in the row arrangement direction, and a restraint jig for restraining the battery row by applying a compressive load to the battery row in the row arrangement direction. Has. The battery array has an upper surface, a lower surface, and four side surfaces. The four side surfaces of the battery row extend in the rowing direction between the first side surface facing one side in the rowing direction, the second side surface facing the other side in the rowing direction, and the first side surface and the second side surface. A third side surface is located on the opposite side of the third side surface in the width direction of the battery (direction orthogonal to the row arrangement direction and the vertical direction) and extends between the first side surface and the second side surface in the row arrangement direction. There are four sides.
また、拘束治具は、電池列を収容する電池列収容部を有する。この電池列収容部は、電池列の第1側面を列置方向の他方側に押圧する第1側壁部と、電池列の第2側面を列置方向の一方側に押圧する第2側壁部と、前記幅方向について電池列の第3側面に対向する第3側壁部と、前記幅方向について電池列の第4側面に対向する第4側壁部とを有する。なお、第3側壁部及び第4側壁部は、列置方向について第1側壁部の位置から第2側壁部の位置まで延びる側壁部である。さらに、この電池列収容部は、拘束治具の上方に開口する上方開口部であって、電池列を構成する複数の電池の上面を上方に露出させる上方開口部と、拘束治具の下方に開口する下方開口部であって、電池列を構成する複数の電池の下面を下方に露出させる下方開口部とを有する。
この電池スタックでは、電池列の第3側面と拘束治具の第3側壁部とが、電池の幅方向(列置方向及び上下方向に直交する方向)について離間しており、且つ、電池列の第4側面と拘束治具の第4側壁部とが、電池の幅方向について離間している。
Further, the restraint jig has a battery row accommodating portion for accommodating the battery array. The battery row accommodating portion includes a first side wall portion that presses the first side surface of the battery row toward the other side in the row arrangement direction, and a second side wall portion that presses the second side surface of the battery row toward one side in the row arrangement direction. It has a third side wall portion that faces the third side surface of the battery row in the width direction, and a fourth side wall portion that faces the fourth side surface of the battery row in the width direction. The third side wall portion and the fourth side wall portion are side wall portions extending from the position of the first side wall portion to the position of the second side wall portion in the row arrangement direction. Further, the battery row accommodating portion is an upper opening that opens above the restraint jig, and is an upper opening that exposes the upper surfaces of the plurality of batteries constituting the battery row upward and below the restraint jig. It is a lower opening that opens, and has a lower opening that exposes the lower surfaces of a plurality of batteries constituting the battery row downward.
In this battery stack, the third side surface of the battery row and the third side wall portion of the restraint jig are separated from each other in the width direction of the battery (direction orthogonal to the row arrangement direction and the vertical direction), and the battery row The fourth side surface and the fourth side wall portion of the restraint jig are separated from each other in the width direction of the battery.
また、冷却装置は、電池列を構成する複数の電池を冷却するための冷却風を発生させる冷却風発生装置と、電池スタックの下方であって拘束治具の下面に接触する第1位置に配置されるチャンバーと、このチャンバーの内部に液体を噴霧する(液体を霧状に噴射する)液体噴霧ノズルとを備える。 Further, the cooling device is arranged at a first position below the battery stack and in contact with the lower surface of the restraint jig, and a cooling air generating device for generating cooling air for cooling a plurality of batteries constituting the battery row. A chamber to be cooled and a liquid spray nozzle for spraying a liquid (spraying the liquid in the form of a mist) inside the chamber are provided.
このうち、チャンバーは、冷却風発生装置によって発生させた冷却風を当該チャンバーの内部に導入するための冷却風導入口であって、当該チャンバーのうち下側(下方)に位置する部位に設けられた冷却風導入口を有する。さらに、このチャンバーは、当該チャンバーの天井部(上壁部)に設けられた冷却風放出口を有する。この冷却風放出口は、チャンバーを前記第1位置に配置した状態で、電池列収容部の下方開口部を通じて電池列の下面と対向する位置に配置され、冷却風導入口を通じてチャンバーの内部に導入された冷却風を、電池列収容部の下方開口部を通じて電池列(これを構成する複数の電池)の下面に向けて放出する開口である。従って、冷却風導入口を通じてチャンバーの内部に導入された冷却風は、チャンバー内を下方から上方に向かって流れてゆき、天井部に設けられた冷却風放出口を通じてチャンバーの外部に放出される。この放出された冷却風は、電池列収容部の下方開口部を通じて電池スタックの内部に導入されて、電池列(これを構成する複数の電池)の下面に当たることになる。 Of these, the chamber is a cooling air introduction port for introducing the cooling air generated by the cooling air generator into the inside of the chamber, and is provided at a portion located on the lower side (lower side) of the chamber. It has a cooling air inlet. Further, this chamber has a cooling air outlet provided on the ceiling portion (upper wall portion) of the chamber. This cooling air outlet is arranged at a position facing the lower surface of the battery row through the lower opening of the battery row accommodating portion with the chamber arranged at the first position, and is introduced into the chamber through the cooling air inlet. It is an opening that discharges the cooled air to the lower surface of the battery row (a plurality of batteries constituting the battery row) through the lower opening of the battery row accommodating portion. Therefore, the cooling air introduced into the chamber through the cooling air introduction port flows from the lower side to the upper side in the chamber, and is discharged to the outside of the chamber through the cooling air discharge port provided in the ceiling portion. The released cooling air is introduced into the battery stack through the lower opening of the battery row accommodating portion and hits the lower surface of the battery row (a plurality of batteries constituting the battery row).
さらに、電池スタックは、電池列収容部の下方開口部を通じて当該電池スタックの内部に導入された冷却風が、電池列の下方を電池列収容部の第3側壁部に向かって流れた後に第3側壁部と電池列の第3側面との間の空間内を上方に向かって流れると共に、電池列の下方を電池列収容部の第4側壁部に向かって流れた後に第4側壁部と電池列の第4側面との間の空間内を上方に向かって流れるように構成されている。 Further, in the battery stack, the cooling air introduced into the inside of the battery stack through the lower opening of the battery row accommodating portion flows below the battery row toward the third side wall portion of the battery array accommodating portion, and then the third. It flows upward in the space between the side wall portion and the third side surface of the battery row, and flows downward of the battery row toward the fourth side wall portion of the battery row accommodating portion, and then the fourth side wall portion and the battery row. It is configured to flow upward in the space between the fourth side surface of the battery.
そして、上述の製造方法では、冷却工程において、チャンバーを前記第1位置に配置した状態で、冷却風発生装置によって冷却風を発生させて、当該発生させた冷却風を、冷却風導入口を通じて前記チャンバーの内部に導入しつつ、液体噴霧ノズルからチャンバーの内部に液体を噴霧する。これにより、電池列を構成する各々の電池について、その下面、第3面(電池列の第3側面を構成する面)、第4面(電池列の第4側面を構成する面)に、冷却風を接触させて、各々の電池を冷却することができる。さらには、液体噴霧ノズルからチャンバーの内部に噴霧した液体(霧状の液体)が、電池列を構成する各々の電池の下面に接触(付着)して気化する(各々の電池の下面から気化熱を奪う)ことによって、各々の電池を冷却することができる。 Then, in the above-mentioned manufacturing method, in the cooling step, with the chamber arranged at the first position, the cooling air is generated by the cooling air generator, and the generated cooling air is passed through the cooling air introduction port. The liquid is sprayed into the inside of the chamber from the liquid spray nozzle while being introduced into the inside of the chamber. As a result, for each battery constituting the battery row, the lower surface, the third surface (the surface forming the third side surface of the battery row), and the fourth surface (the surface forming the fourth side surface of the battery row) are cooled. Each battery can be cooled by contacting the wind. Furthermore, the liquid (mist-like liquid) sprayed from the liquid spray nozzle into the chamber comes into contact with (adheres) to the lower surface of each battery constituting the battery row and vaporizes (heat of vaporization from the lower surface of each battery). By robbing), each battery can be cooled.
具体的には、冷却風発生装置によって発生した冷却風は、冷却風導入口を通じてチャンバーの内部に導入された後、チャンバー内を下方から上方に向かって流れてゆき、天井部に設けられた冷却風放出口を通じてチャンバーの外部に放出される。この放出された冷却風は、電池列収容部の下方開口部を通じて電池スタックの内部に導入されて、電池列を構成する各々の電池の下面に当たる。各々の電池の下面に当たった冷却風は、電池列の下方を電池列収容部の第3側壁部に向かって流れた後に第3側壁部と電池列の第3側面との間の空間(第1空間とする)内を上方に向かって流れてゆくと共に、電池列の下方を電池列収容部の第4側壁部に向かって流れた後に第4側壁部と電池列の第4側面との間の空間(第2空間とする)内を上方に向かって流れてゆく。冷却風が第1空間内を上方に向かって流れてゆくときに、当該冷却風が各々の電池の第3面に接触する。また、冷却風が第2空間内を上方に向かって流れてゆくときに、当該冷却風が各々の電池の第4面に接触する。このようにして、電池列を構成する各々の電池について、その下面、第3面、及び第4面に冷却風を接触させて、これら3つの面から熱を奪うことができる。これにより、電池列を構成する各々の電池を、短時間で効率良く冷却することができる。 Specifically, the cooling air generated by the cooling air generator is introduced into the chamber through the cooling air inlet, and then flows from the bottom to the top in the chamber to cool the ceiling. It is discharged to the outside of the chamber through the wind outlet. The released cooling air is introduced into the battery stack through the lower opening of the battery row accommodating portion and hits the lower surface of each battery constituting the battery row. The cooling air that hits the lower surface of each battery flows below the battery row toward the third side wall of the battery row accommodating portion, and then is a space between the third side wall portion and the third side surface of the battery row (third). It flows upward in (1 space), and flows below the battery row toward the 4th side wall of the battery row accommodating portion, and then between the 4th side wall portion and the 4th side surface of the battery row. It flows upward in the space (referred to as the second space). As the cooling air flows upward in the first space, the cooling air comes into contact with the third surface of each battery. Further, when the cooling air flows upward in the second space, the cooling air comes into contact with the fourth surface of each battery. In this way, for each battery constituting the battery row, cooling air can be brought into contact with the lower surface, the third surface, and the fourth surface, and heat can be taken from these three surfaces. As a result, each battery constituting the battery row can be efficiently cooled in a short time.
さらに、上述の冷却工程では、液体噴霧ノズルからチャンバーの内部に噴霧した液体(霧状の液体)が、冷却風と共に、冷却風放出口を通じてチャンバーの外部に放出された後、電池列収容部の下方開口部を通じて電池スタックの内部に導入される。これにより、霧状の液体が、電池列を構成する各々の電池の下面に接触(付着)する。その後、電池列を構成する各々の電池の下面に接触(付着)した霧状の液体(ミスト)が、各々の電池の下面から熱を奪うことによって気化することで、各々の電池を冷却することができる。このように、上述の冷却工程では、冷却風のみならず、霧状の液体によっても、電池列を構成する各々の電池を冷却することができる。以上説明したように、上述の冷却工程では、各々の電池を短時間で効率良く冷却することができる。 Further, in the above-mentioned cooling step, the liquid (mist-like liquid) sprayed from the liquid spray nozzle into the chamber is discharged to the outside of the chamber together with the cooling air through the cooling air outlet, and then the battery row accommodating portion. It is introduced inside the battery stack through the lower opening. As a result, the mist-like liquid comes into contact with (adheres) to the lower surface of each battery constituting the battery row. After that, the atomized liquid (mist) that comes into contact with (adheres) to the lower surface of each battery constituting the battery row is vaporized by removing heat from the lower surface of each battery to cool each battery. Can be done. As described above, in the above-mentioned cooling step, each battery constituting the battery row can be cooled not only by the cooling air but also by the atomized liquid. As described above, in the above-mentioned cooling step, each battery can be efficiently cooled in a short time.
ところで、電池列に含まれる複数の電池のうち、列置方向の中央に近い電池ほど、エージング工程において高温になりやすく、また、エージング工程後も熱が逃げにくい(温度が低下し難い)。このため、電池列に含まれる各々の電池の温度差を小さくするために、冷却工程では、電池列に含まれる複数の電池について、列置方向の中央に近い電池ほど、冷却の程度を高めることが求められている。 By the way, among a plurality of batteries included in a battery row, a battery closer to the center in the row arrangement direction tends to have a higher temperature in the aging process, and heat is less likely to escape even after the aging step (the temperature is less likely to decrease). Therefore, in order to reduce the temperature difference of each battery included in the battery row, in the cooling step, the degree of cooling of a plurality of batteries included in the battery row is increased as the battery is closer to the center in the row arrangement direction. Is required.
これに対し、上述の製造方法では、チャンバーの冷却風放出口が、チャンバーを前記第1位置に配置した状態で、列置方向に延びる細長形状をなしている。詳細には、冷却風放出口は、前記幅方向(列置方向及び上下方向に直交する方向)にかかる寸法が、電池列の下面のうち列置方向の中央部と対向する中央位置において最も大きく、前記中央位置から前記列置方向に遠ざかるにしたがって小さくなってゆく形状を有している。
これにより、冷却工程では、冷却風放出口を通じてチャンバーの外部に放出される冷却風及び霧状の液体の量は、冷却風放出口の中央位置において最も多くなり、列置方向に遠ざかるにしたがって少なくなる。従って、チャンバーの冷却風放出口から電池列収容部の下方開口部を通じて電池スタックの内部に導入されて、電池列を構成する各々の電池に接触する冷却風及び霧状の液体の量は、列置方向の中央に近い電池ほど多くなる。これにより、電池列に含まれる複数の電池について、列置方向の中央に近い電池ほど冷却の程度を高めることができるので、電池列に含まれる各々の電池の温度差を小さくすることができる。
On the other hand, in the above-mentioned manufacturing method, the cooling air outlet of the chamber has an elongated shape extending in the rowing direction with the chamber arranged at the first position. Specifically, the cooling air outlet has the largest dimension in the width direction (direction orthogonal to the rowing direction and the vertical direction) at the central position of the lower surface of the battery row facing the central portion in the rowing direction. , It has a shape that becomes smaller as it goes away from the central position in the rowing direction.
As a result, in the cooling step, the amount of cooling air and mist-like liquid discharged to the outside of the chamber through the cooling air outlet is the largest at the central position of the cooling air outlet and decreases as the distance from the cooling air outlet increases. Become. Therefore, the amount of cooling air and mist-like liquid introduced into the battery stack from the cooling air outlet of the chamber through the lower opening of the battery row housing and in contact with each battery constituting the battery row is the row. Batteries closer to the center in the placement direction will have more batteries. As a result, with respect to the plurality of batteries included in the battery row, the degree of cooling can be increased as the battery is closer to the center in the row arrangement direction, so that the temperature difference between the batteries included in the battery row can be reduced.
(実施例1)
次に、本発明の実施例1にかかる電池の製造方法について説明する。図1は、実施例1にかかるエージング工程を説明する図である。図2は、実施例1にかかる冷却工程を説明する図である。
まず、組み立て工程において、直方体形状をなす電池100(図1参照)を、複数組み立てる。なお、本実施例1では、電池100として、リチウムイオン二次電池を製造する。その後、各々の電池100について、初期充電等を行う。次に、複数の電池100を拘束治具20によって拘束して、電池スタック10にする(図1参照)。この電池スタック10は、複数の電池100が列置方向DL(図1において紙面に直交する方向)に一列に列置された電池列30、及び、電池列30に対して列置方向DLに圧縮荷重をかけて電池列30を拘束する拘束治具20を有する。
(Example 1)
Next, a method for manufacturing the battery according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating an aging process according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating a cooling step according to the first embodiment.
First, in the assembly process, a plurality of
電池列30は、複数の電池100からなり、上面35と下面36と4つの側面を有する。電池列30の4つの側面は、列置方向DL(図1において紙面に直交する方向)の一方側(図1において手前側)を向く第1側面31と、列置方向DLの他方側(図1において奥側)を向く第2側面(図示なし)と、第1側面31と第2側面(図示なし)との間を列置方向DL(図1において紙面に直交する方向)に延びる第3側面33と、電池100の幅方向DW(列置方向DL及び上下方向DHに直交する方向、図1において左右方向)について第3側面33とは反対側(図1において左側)の位置で第1側面31と第2側面(図示なし)との間を列置方向DLに延びる第4側面34とである。なお、列置方向DLに隣り合う電池100の間には、樹脂スペーサ(図示省略)が介在している(図1参照)。
The
拘束治具20は、公知の拘束治具であり、電池列30を収容する電池列収容部20bを有する。電池列収容部20bは、電池列30の第1側面31を列置方向DL(図1において紙面に直交する方向)の他方側(紙面奥側)に押圧する第1側壁部(図示なし)と、電池列30の第2側面(図示なし)を列置方向DLの一方側(紙面手前側)に押圧する第2側壁部(図示なし)と、幅方向DW(図1において左右方向)について電池列30の第3側面33に対向する第3側壁部23と、幅方向DWについて電池列30の第4側面34に対向する第4側壁部24と、底部25,26を有する。なお、第3側壁部23及び第4側壁部24は、列置方向DLについて第1側壁部(図示なし)の位置から第2側壁部(図示なし)の位置まで延びる側壁部である(図1参照)。
The restraint jig 20 is a known restraint jig, and has a battery
さらに、この電池列収容部20bは、拘束治具20の上方に開口する上方開口部27を有する。電池列30の上面35(電池列30を構成する各々の電池100の上面105)は、この上方開口部27を通じて拘束治具20の上方に露出する。さらに、電池列収容部20bは、拘束治具20の下方に開口する下方開口部28を有する。この下方開口部28は、底部25と26との間に位置する開口部である。電池列30の下面36(電池列30を構成する各々の電池100の下面106)は、この下方開口部28を通じて拘束治具20の下方に露出する(図1参照)。
Further, the battery
この電池スタック10では、電池列30の第3側面33(電池列30を構成する各々の電池100の第3面103)と拘束治具20の第3側壁部23とが、幅方向DW(図1において左右方向、列置方向DL及び上下方向DHに直交する方向)について離間しており、且つ、電池列30の第4側面34(電池列30を構成する各々の電池100の第4面104)と拘束治具20の第4側壁部24とが、幅方向DWについて離間している。さらに、この電池スタック10では、電池列30の下面36(電池列30を構成する各々の電池100の下面106)と拘束治具20の底部25,26とが、上下方向DHについて離間している(図1参照)。従って、この電池スタック10では、電池列30の下面36(電池列30を構成する各々の電池100の下面106)と拘束治具20の底部25,26との間、電池列30の第3側面33(電池列30を構成する各々の電池100の第3面103)と拘束治具20の第3側壁部23との間、及び、電池列30の第4側面34(電池列30を構成する各々の電池100の第4面104)と拘束治具20の第4側壁部24との間を、後述する冷却風CAが流通可能な構造となっている。
In the
次いで、エージング工程において、電池スタック10を、常温よりも高温(例えば、60℃)の温度環境下で一定時間安置する。具体的には、図1に示すように、室温が常温よりも高温の一定温度(例えば、60℃)に保持された高温エージング室40内に、電池スタック10を一定時間安置して、各々の電池100をエージングする。
その後、冷却工程において、エージング工程を終えた電池スタック10(電池列30を構成する各々の電池100)を、冷却装置50を用いて冷却する(図2参照)。
Next, in the aging step, the
Then, in the cooling step, the battery stack 10 (each
冷却装置50は、図2に示すように、電池列30を構成する各々の電池100を冷却するための冷却風CAを発生させる冷却風発生装置70と、電池スタック10の下方であって拘束治具20の下面20dに接触する第1位置(図2に示す位置)に配置されるチャンバー80と、チャンバー80の内部に液体を噴霧して霧状液体M(ミスト)を発生させる液体噴霧ノズル60とを備える。なお、本実施例1では、冷却風発生装置70として、公知のブロワー(送風機)を用いている。
As shown in FIG. 2, the
チャンバー80は、冷却風発生装置70によって発生させた冷却風CAを、当該チャンバー80の内部に導入するための冷却風導入口81を有する。この冷却風導入口81は、チャンバー80のうち下側(下方)に位置する部位(具体的には、側壁部86の下方部位)に設けられている。さらに、この冷却風導入口81には、冷却風発生装置70の送風口に連結するダクト75が接続されている(図2参照)。従って、冷却風発生装置70によって発生させた冷却風CAは、ダクト75内を通って、冷却風導入口81からチャンバー80の内部に導入される。
The
さらに、このチャンバー80は、当該チャンバー80の天井部83(上壁部)に設けられた冷却風放出口82を有する。この冷却風放出口82は、チャンバー80を前述の第1位置(図2に示す位置)に配置した状態で、電池列収容部20bの下方開口部28を通じて、電池列30の下面36(電池列30を構成する各々の電池100の下面106)と対向する位置に配置されて、冷却風導入口81を通じてチャンバー80の内部に導入された冷却風CAを、電池列収容部20bの下方開口部28を通じて電池列30の下面36(電池列30を構成する各々の電池100の下面106)に向けて放出する開口である(図2参照)。
Further, the
従って、冷却風導入口81を通じてチャンバー80の内部に導入された冷却風CAは、チャンバー80内を下方から上方に向かって流れてゆき、天井部83に設けられた冷却風放出口82を通じてチャンバー80の外部に放出される。この放出された冷却風CAは、電池列収容部20bの下方開口部28を通じて電池スタック10の内部に導入されて、電池列30の下面36(電池列30を構成する各々の電池100の下面106)に当たることになる。なお、チャンバー80の内部寸法は、冷却風導入口81を通じてチャンバー80の内部に導入された冷却風CAが整流され、天井部83に設けられた冷却風放出口82を通じてチャンバー80の外部に放出されるときに、下方から上方に向かって流れる層流となる寸法とされている。
Therefore, the cooling air CA introduced into the
なお、チャンバー80は、当該チャンバー80の上面84(天井部83の外面)に設けられた環状のシールゴム85を有している(図2及び図3参照)。このため、チャンバー80は、シールゴム85が拘束治具20の下面20d(底部25,26の外面)に密着する態様で、第1位置(電池スタック10の下方であって拘束治具20の下面20dに接触する位置)に配置される。これにより、チャンバー80の冷却風放出口82と電池列収容部20bの下方開口部28とが気密に連通する(図2参照)。
The
さらに、電池スタック10は、電池列収容部20bの下方開口部28を通じて当該電池スタック10の内部に導入された冷却風CAが、電池列30の下方を電池列収容部20bの第3側壁部23に向かって(図2において右側へ)流れた後に第3側壁部23と電池列30の第3側面33との間の空間(第1空間SP1とする)内を上方に向かって流れると共に、電池列30の下方を電池列収容部20bの第4側壁部24に向かって(図2において左側へ)流れた後に第4側壁部24と電池列30の第4側面34との間の空間(第2空間SP2とする)内を上方に向かって流れるように構成されている。
Further, in the
また、液体噴霧ノズル60は、その噴射口61をチャンバー80の内部に配置する態様で、チャンバー80のうち上側(上方)に位置する部位(具体的には、側壁部86の上方部位)に設けられている。この液体噴霧ノズル60は、チャンバー80の内部に液体を噴霧して霧状液体M(ミスト)を発生させる。より具体的には、図示しない液体容器内の液体を、図示しないポンプによって高圧で液体噴霧ノズル60に供給して、液体噴霧ノズル60の噴射口61から、チャンバー80の内部に液体を噴霧して霧状液体M(ミスト)を発生させる。
Further, the
本実施例1の冷却工程では、図2に示すように、チャンバー80を前述の第1位置(図2に示す位置)に配置した状態で、冷却風発生装置70によって冷却風CAを発生させて、当該発生させた冷却風CAを、冷却風導入口81を通じてチャンバー80の内部に導入しつつ、液体噴霧ノズル60からチャンバー80の内部に液体を噴霧して霧状液体M(ミスト)を発生させる。
In the cooling step of the first embodiment, as shown in FIG. 2, the cooling air CA is generated by the cooling
これにより、電池列30を構成する各々の電池100について、その下面106、第3面103(電池列30の第3側面33を構成する面)、第4面104(電池列30の第4側面34を構成する面)に、冷却風CAを接触させて、各々の電池100を冷却することができる。さらには、液体噴霧ノズル60からチャンバー80の内部に噴霧した霧状液体Mが、電池列30を構成する各々の電池100の下面106に接触(付着)して気化することによって、各々の電池100を冷却することができる。
As a result, for each
具体的には、冷却風発生装置70によって発生した冷却風CAは、冷却風導入口81を通じてチャンバー80の内部に導入された後、チャンバー80内を下方から上方に向かって流れてゆき、天井部83に設けられた冷却風放出口82を通じてチャンバー80の外部に放出される。この放出された冷却風CAは、電池列収容部20bの下方開口部28を通じて電池スタック10の内部に導入されて、電池列30を構成する各々の電池100の下面106に当たる。これにより、各々の電池100の下面106に冷却風CAを接触させて、各々の電池100の下面106から熱を奪うことができる。
Specifically, the cooling air CA generated by the cooling
さらに、各々の電池100の下面106に当たった冷却風CAは、電池列30の下方を電池列収容部20bの第3側壁部23に向かって流れた後に、第3側壁部23と電池列30の第3側面33との間の第1空間SP1内を上方に向かって流れてゆくと共に、電池列30の下方を電池列収容部20bの第4側壁部24に向かって流れた後に、第4側壁部24と電池列30の第4側面34との間の第2空間SP2内を上方に向かって流れてゆく。冷却風CAが第1空間SP1内を上方に向かって流れてゆくときに、当該冷却風CAが各々の電池100の第3面103に接触することで、各々の電池100の第3面103から熱を奪うことができる。また、冷却風CAが第2空間SP2内を上方に向かって流れてゆくときに、当該冷却風CAが各々の電池100の第4面104に接触することで、各々の電池100の第4面104から熱を奪うことができる。
Further, the cooling air CA that hits the
このようにして、電池列30を構成する各々の電池100について、その下面106、第3面103、及び第4面104に冷却風CAを接触させて、これら3つの面(下面106、第3面103、及び第4面104)から熱を奪うことによって、各々の電池100を冷却することができる。これにより、電池スタック10に含まれる各々の電池100を、短時間で効率良く冷却することができる。
In this way, for each
さらに、本実施例1の冷却工程では、液体噴霧ノズル60からチャンバー80の内部に噴霧した液体(霧状液体M)が、冷却風CAと共に、冷却風放出口82を通じてチャンバー80の外部に放出された後、電池列収容部20bの下方開口部28を通じて電池スタック10の内部に導入される。これにより、霧状液体Mが、電池列30を構成する各々の電池100の下面106に接触(付着)する。その後、電池列30を構成する各々の電池100の下面106に接触(付着)した霧状液体M(ミスト)が、各々の電池100の下面106から熱を奪うことによって気化することで、各々の電池100を冷却することができる。このように、本実施例1の冷却工程では、冷却風CAのみならず、霧状液体Mによっても、電池列30を構成する各々の電池100を冷却することができる。以上説明したように、本実施例1の冷却工程では、各々の電池100を短時間で効率良く冷却することができる。
Further, in the cooling step of the first embodiment, the liquid (mist-like liquid M) sprayed from the
ところで、電池列30に含まれる複数の電池100のうち、列置方向DL(複数の電池100が並ぶ方向、図2において紙面に直交する方向、図3において上下方向)の中央に近い電池100ほど、エージング工程において高温になりやすく、また、エージング工程後も熱が逃げにくい(温度が低下し難い)。このため、従来、電池列30に含まれる各々の電池100の温度差を小さくするために、冷却工程において、電池列30に含まれる複数の電池100について、列置方向DLの中央に近い電池100ほど冷却の程度を高めることが求められていた。
By the way, among the plurality of
これに対し、本実施例1では、チャンバー80の冷却風放出口82が、チャンバー80を前述の第1位置(図2に示す位置)に配置した状態で、列置方向DLに延びる細長形状をなしている。詳細には、図3に示すように、冷却風放出口82は、幅方向DW(列置方向DL及び上下方向DHに直交する方向、図2及び図3において左右方向)にかかる寸法Wが、電池列30の下面36のうち列置方向DLの中央部と対向する中央位置LCにおいて最も大きく、中央位置LCから列置方向DLに遠ざかるにしたがって(図3において中央位置LCから上方または下方に向かうにしたがって)小さくなってゆく形状を有している。なお、図3は、チャンバー80の平面図(上面図)である。
On the other hand, in the first embodiment, the cooling
これにより、本実施例1の冷却工程では、冷却風放出口82を通じてチャンバー80の外部に放出される冷却風CA及び霧状液体Mの量は、冷却風放出口82の中央位置LCにおいて最も多くなり、中央位置LCから列置方向DLに遠ざかるにしたがって少なくなる。従って、チャンバー80の冷却風放出口82から電池列収容部20bの下方開口部28を通じて電池スタック10の内部に導入されて、電池列30を構成する各々の電池100に接触する冷却風CA及び霧状液体Mの量は、列置方向DLの中央に近い電池100ほど多くなる(両端に近い電池100ほど少なくなる)。これにより、電池列30に含まれる複数の電池100について、列置方向DLの中央に近い電池100ほど冷却の程度を高めることができるので、電池列30に含まれる各々の電池100の温度差を小さくすることができる。
As a result, in the cooling step of the first embodiment, the amount of the cooling air CA and the atomized liquid M discharged to the outside of the
ここで、本実施例1の冷却工程の流れ(手順)について説明する。図4は、実施例1にかかる冷却工程の流れを示すフローチャートである。まず、エージング工程を終えた電池スタック10に対し、チャンバー80を前述の第1位置(図2に示す位置)に配置する(図2参照)。この状態で、ステップS1(図4参照)において、冷却風発生装置70による冷却風CAの発生を開始する。具体的には、冷却風発生装置70の電源をONにして、冷却風発生装置70によって冷却風CAを発生させて、当該発生させた冷却風CAを、冷却風導入口81を通じてチャンバー80の内部に導入させてゆく。
Here, the flow (procedure) of the cooling process of the first embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the cooling process according to the first embodiment. First, the
次いで、ステップS2(図4参照)において、液体噴霧ノズル60による液体(例えば、水)の噴霧を開始する。具体的には、液体噴霧ノズル60に連結されている図示しないポンプの電源をONにすることで、ポンプ(図示なし)によって図示しない液体容器内の液体を高圧で液体噴霧ノズル60に供給して、液体噴霧ノズル60の噴射口61から、チャンバー80の内部に液体を噴霧して霧状液体M(ミスト)を発生させる。
Then, in step S2 (see FIG. 4), spraying of a liquid (for example, water) by the
その後、ステップS3(図4参照)において、冷却終了時間であるか否かを判定する。具体的には、ステップS1において冷却風発生装置70による冷却風CAの発生を開始した時から起算して、予め設定した冷却時間(例えば、15分)が経過したか否かを確認し、冷却時間が経過した場合には、冷却終了時間である(YES)と判定する。一方、冷却時間が経過していない場合は、冷却終了時間でない(NO)と判定して、冷却時間が経過するまでステップS3の処理を繰り返し行う。
After that, in step S3 (see FIG. 4), it is determined whether or not it is the cooling end time. Specifically, it is confirmed whether or not a preset cooling time (for example, 15 minutes) has elapsed from the time when the cooling air CA is started to be generated by the cooling
ステップS3において冷却終了時間である(YES)と判定されたら、ステップS4(図4参照)に進み、液体噴霧ノズル60による液体(例えば、水)の噴霧を終了する。具体的には、液体噴霧ノズル60に連結されている図示しないポンプの電源をOFFにすることで、液体噴霧ノズル60への液体の供給を停止する。これにより、液体噴霧ノズル60からチャンバー80の内部への液体の噴霧を停止させる。次いで、ステップS5(図4参照)に進み、冷却風発生装置70の電源をOFFにすることで、冷却風発生装置70による冷却風CAの発生(送出)を終了させる。これにより、本実施例1の冷却工程が終了する。
If it is determined in step S3 that the cooling end time is (YES), the process proceeds to step S4 (see FIG. 4) to end the spraying of the liquid (for example, water) by the
以上説明したように、ステップS1において冷却風発生装置70による冷却風CAの発生を開始してから、ステップS5において冷却風発生装置70による冷却風CAの発生を終了するまでの間、冷却風CAによって、電池スタック10に含まれる各々の電池100を冷却することができる。さらには、ステップS2において液体噴霧ノズル60による液体の噴霧を開始してから、ステップS4において液体噴霧ノズル60による液体の噴霧を終了するまでの間、液体噴霧ノズル60から発生した霧状液体Mによっても、電池スタック10に含まれる各々の電池100を冷却することができる。
As described above, the cooling air CA is from the start of the generation of the cooling air CA by the cooling
なお、上述したステップS1〜S5の処理の制御は、例えば、図示しないコントローラによって行われる。冷却工程の後、各々の電池100について所定の工程(検査工程など)を行って、各々の電池100が完成する。
The processing of steps S1 to S5 described above is controlled by, for example, a controller (not shown). After the cooling step, a predetermined step (inspection step or the like) is performed on each
(実施例2)
次に、実施例2にかかる電池の製造方法を説明する。なお、本実施例2は、実施例1と比較して、冷却工程のみが異なり、その他は同様である。より具体的には、本実施例2の冷却工程は、実施例1の冷却工程と比較して、液体の噴霧を間欠的に行う点が異なり、その他は同様である。従って、ここでは、実施例1と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。なお、本実施例2の冷却工程では、実施例1と同様の冷却装置50を用いる。
(Example 2)
Next, a method of manufacturing the battery according to the second embodiment will be described. In addition, this Example 2 is different from Example 1 only in the cooling step, and the others are the same. More specifically, the cooling step of the second embodiment is different from the cooling step of the first embodiment in that the liquid is sprayed intermittently, and the other steps are the same. Therefore, here, the points different from those of the first embodiment will be mainly described, and the description of the same points will be omitted or simplified. In the cooling step of the second embodiment, the
まず、実施例1と同様に、組み立て工程において、直方体形状をなす電池100を、複数組み立てる。その後、各々の電池100について、初期充電等を行う。次に、実施例1と同様に、複数の電池100を拘束治具20によって拘束して、電池スタック10にする(図1参照)。次いで、実施例1と同様に、エージング工程において、電池スタック10を、常温よりも高温(例えば、60℃)の温度環境下で一定時間安置して、各々の電池100をエージングする(図1参照)。
First, as in the first embodiment, in the assembling step, a plurality of
その後、冷却工程において、エージング工程を終えた電池スタック10(電池列30を構成する各々の電池100)を、冷却装置50を用いて冷却する(図2参照)。図5は、実施例2にかかる冷却工程の流れを示すフローチャートである。まず、実施例1と同様に、エージング工程を終えた電池スタック10に対し、チャンバー80を前述の第1位置(図2に示す位置)に配置する(図2参照)。この状態で、ステップT1(図5参照)において、冷却風発生装置70による冷却風CAの発生を開始する。具体的には、実施例1のステップS1と同様に、冷却風発生装置70の電源をONにして、冷却風発生装置70によって冷却風CAを発生させて、当該発生させた冷却風CAを、冷却風導入口81を通じてチャンバー80の内部に導入させてゆく。
Then, in the cooling step, the battery stack 10 (each
次いで、ステップT2(図5参照)において、液体噴霧ノズル60による液体(例えば、水)の噴霧を開始する。具体的には、実施例1のステップS2と同様に、液体噴霧ノズル60に連結されている図示しないポンプの電源をONにすることで、ポンプ(図示なし)によって図示しない液体容器内の液体を高圧で液体噴霧ノズル60に供給して、液体噴霧ノズル60の噴射口61から、チャンバー80の内部に液体を噴霧して霧状液体M(ミスト)を発生させる。
Then, in step T2 (see FIG. 5), spraying of a liquid (for example, water) by the
その後、ステップT3において、液体噴霧停止時間であるか否かを判定する。具体的には、ステップT2において液体噴霧ノズル60による液体の噴霧を開始した時から起算して、予め設定した液体噴霧時間(例えば、3分)が経過したか否かを確認し、液体噴霧時間が経過した場合には、液体噴霧停止時間である(YES)と判定する。一方、液体噴霧時間が経過していない場合は、液体噴霧停止時間でない(NO)と判定して、液体噴霧時間が経過するまでステップT3の処理を繰り返し行う。
Then, in step T3, it is determined whether or not the liquid spray stop time is reached. Specifically, it is confirmed whether or not the preset liquid spray time (for example, 3 minutes) has elapsed from the time when the
ステップT3において液体噴霧停止時間である(YES)と判定されたら、ステップT4に進み、液体噴霧ノズル60による液体(例えば、水)の噴霧を停止する。具体的には、液体噴霧ノズル60に連結されている図示しないポンプの電源をOFFにすることで、液体噴霧ノズル60への液体の供給を停止する。これにより、液体噴霧ノズル60からチャンバー80の内部への液体の噴霧を一旦停止(中断)させる。
If it is determined in step T3 that the liquid spray stop time is (YES), the process proceeds to step T4, and the spraying of the liquid (for example, water) by the
次に、ステップT5において、液体噴霧停止期間(中断時間)が経過したか否かを判定する。具体的には、ステップT4において液体噴霧ノズル60による液体の噴霧を停止した時から起算して、予め設定した液体噴霧停止期間(例えば、2分)が経過したか否かを確認する。液体噴霧停止期間(液体噴霧中断時間)が経過したことを確認した場合には、液体噴霧停止期間が経過した(YES)と判定する。一方、液体噴霧停止期間が経過していないことを確認した場合は、液体噴霧停止期間が経過していない(NO)と判定して、液体噴霧停止期間が経過するまでステップT5の処理を繰り返し行う。
Next, in step T5, it is determined whether or not the liquid spray stop period (interruption time) has elapsed. Specifically, it is confirmed whether or not the preset liquid spray stop period (for example, 2 minutes) has elapsed, counting from the time when the liquid spray by the
ステップT5において液体噴霧停止期間が経過した(YES)と判定されたら、ステップT6に進み、液体噴霧回数が、予め設定した設定回数(例えば、3回)に達したか否かを判定する。より具体的には、「ステップT2において液体噴霧ノズル60による液体の噴霧を開始した時から、ステップT4において液体噴霧ノズル60による液体の噴霧を停止するまでの間にわたって、液体噴霧ノズル60からチャンバー80の内部へ液体を噴霧し続けること」を、1回の液体噴霧として、この液体噴霧の回数が、予め設定した設定回数(例えば、3回)に達したか否かを判定する。
If it is determined in step T5 that the liquid spray stop period has elapsed (YES), the process proceeds to step T6, and it is determined whether or not the number of liquid sprays has reached a preset number of times (for example, 3 times). More specifically, "from the start of spraying the liquid by the
なお、液体噴霧の回数は、ステップT2の処理回数、及び、ステップT4の処理回数と等しくなる。従って、ステップT6では、例えば、ステップT1の処理を行った後、ステップT2の処理回数、または、ステップT4の処理回数が、予め設定した設定回数(例えば、3回)に達したか否かを判定するようにしても良い。 The number of liquid sprays is equal to the number of treatments in step T2 and the number of treatments in step T4. Therefore, in step T6, for example, after performing the processing of step T1, whether or not the number of processing of step T2 or the number of processing of step T4 reaches a preset number of times (for example, 3 times). It may be judged.
ステップT6において液体噴霧回数が予め設定した設定回数に達していない(NO)と判定されたら、ステップT2に戻り、前述したステップT2〜ステップT5の処理を再び行う。その後、ステップT6において、液体噴霧回数が予め設定した設定回数に達した(YES)と判定されたら、ステップT7に進み、冷却風発生装置70の電源をOFFにすることで、冷却風発生装置70による冷却風CAの発生(送出)を終了させる。これにより、本実施例2の冷却工程が終了する。
If it is determined in step T6 that the number of liquid sprays has not reached the preset number of times (NO), the process returns to step T2, and the processes of steps T2 to T5 described above are performed again. After that, in step T6, when it is determined that the number of liquid sprays has reached the preset number of times (YES), the process proceeds to step T7, and the power of the cooling
以上説明したように、本実施例2の冷却工程では、ステップT1において冷却風発生装置70による冷却風CAの発生を開始してから、ステップT7において冷却風発生装置70による冷却風CAの発生を終了するまでの間、冷却風CAによって、電池スタック10に含まれる各々の電池100を冷却することができる。さらには、この間に、間欠的に、液体噴霧ノズル60から発生させた霧状液体Mによって、電池スタック10に含まれる各々の電池100を冷却することができる。
As described above, in the cooling step of the second embodiment, the generation of the cooling air CA by the cooling
なお、上述したステップT1〜T7の処理の制御は、例えば、図示しないコントローラによって行われる。冷却工程の後、各々の電池100について所定の工程(検査工程など)を行って、各々の電池100が完成する。
以上において、本発明を実施例1,2に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
The processing of steps T1 to T7 described above is controlled by, for example, a controller (not shown). After the cooling step, a predetermined step (inspection step or the like) is performed on each
Although the present invention has been described above with reference to Examples 1 and 2, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-mentioned Examples and can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. Nor.
10 電池スタック
20 拘束治具
20b 電池列収容部
20d 下面
23 第3側壁部
24 第4側壁部
27 上方開口部
28 下方開口部
30 電池列
31 第1側面
33 第3側面
34 第4側面
35 上面
36 下面
40 高温エージング室
50 冷却装置
60 液体噴霧ノズル
70 冷却風発生装置
80 チャンバー
81 冷却風導入口
82 冷却風放出口
83 天井部
85 シールゴム
100 電池
105 上面
106 下面
CA 冷却風
DH 上下方向
DL 列置方向
DW 幅方向
LC 中央位置
M 霧状液体(ミスト)
10 Battery stack 20
Claims (1)
前記エージング工程を終えた前記電池スタックを、冷却装置を用いて冷却する冷却工程と、を備える
電池の製造方法において、
前記電池列は、前記列置方向の一方側を向く第1側面と、前記列置方向の他方側を向く第2側面と、前記第1側面と前記第2側面との間を前記列置方向に延びる第3側面と、前記列置方向に直交する前記電池の幅方向について前記第3側面とは反対側の位置で前記第1側面と前記第2側面との間を前記列置方向に延びる第4側面と、を有し、
前記拘束治具は、前記電池列を収容する電池列収容部であって、前記電池列の前記第1側面を押圧する第1側壁部と、前記電池列の前記第2側面を押圧する第2側壁部と、前記電池列の前記第3側面に対向する第3側壁部と、前記電池列の前記第4側面に対向する第4側壁部と、を有する電池列収容部を備え、
前記電池列収容部は、前記拘束治具の上方に開口する上方開口部であって、前記電池列を構成する前記複数の電池の上面が露出する上方開口部と、前記拘束治具の下方に開口する下方開口部であって、前記電池列を構成する前記複数の電池の下面が露出する下方開口部と、を有し、
前記電池スタックでは、前記電池列の前記第3側面と前記拘束治具の前記第3側壁部とが、前記電池の前記幅方向について離間しており、且つ、前記電池列の前記第4側面と前記拘束治具の前記第4側壁部とが、前記電池の前記幅方向について離間しており、
前記冷却装置は、前記電池列を構成する前記複数の電池を冷却するための冷却風を発生させる冷却風発生装置と、前記電池スタックの下方であって前記拘束治具の下面に接触する第1位置に配置されるチャンバーと、前記チャンバーの内部に液体を噴霧する液体噴霧ノズルと、を備え、
前記チャンバーは、前記冷却風発生装置によって発生させた冷却風を当該チャンバーの内部に導入するための冷却風導入口であって、当該チャンバーのうち下側の部位に設けられた冷却風導入口と、当該チャンバーの天井部に位置し、当該チャンバーを前記第1位置に配置した状態で、前記電池列収容部の前記下方開口部を通じて前記電池列の下面と対向する位置に配置される冷却風放出口であって、前記冷却風導入口を通じて当該チャンバーの内部に導入された冷却風を、前記電池列収容部の前記下方開口部を通じて前記電池列の下面に向けて放出する冷却風放出口と、を有し、
前記冷却風放出口は、前記チャンバーを前記第1位置に配置した状態で、前記列置方向に延びる細長形状であって、当該冷却風放出口の前記幅方向の寸法が、前記電池列の下面のうち前記列置方向の中央に位置する部位と対向する中央位置において最も大きく、前記中央位置から前記列置方向に遠ざかるにしたがって小さくなってゆく形状を有し、
前記電池スタックは、前記電池列収容部の前記下方開口部を通じて当該電池スタックの内部に導入された冷却風が、前記電池列の下方を前記電池列収容部の前記第3側壁部に向かって流れた後に前記第3側壁部と前記電池列の前記第3側面との間の空間内を上方に向かって流れると共に、前記電池列の下方を前記電池列収容部の前記第4側壁部に向かって流れた後に前記第4側壁部と前記電池列の前記第4側面との間の空間内を上方に向かって流れるように構成されており、
前記冷却工程は、前記チャンバーを前記第1位置に配置した状態で、前記冷却風発生装置によって冷却風を発生させて、当該発生させた冷却風を、前記冷却風導入口を通じて前記チャンバーの内部に導入しつつ、前記液体噴霧ノズルから前記チャンバーの内部に前記液体を噴霧する
電池の製造方法。 A battery row in which a plurality of batteries having a rectangular parallelepiped shape are arranged in a row in the row arrangement direction, and a restraint jig for restraining the battery row by applying a compressive load to the battery row in the row arrangement direction. An aging process in which the battery stack is placed in a temperature environment higher than normal temperature for a certain period of time,
In a method for manufacturing a battery, which comprises a cooling step of cooling the battery stack after the aging step by using a cooling device.
The battery row has a first side surface facing one side in the row arrangement direction, a second side surface facing the other side in the row arrangement direction, and a row arrangement direction between the first side surface and the second side surface. Extends in the rowing direction between the first side surface and the second side surface at a position opposite to the third side surface in the width direction of the battery orthogonal to the rowing direction. Has a fourth aspect,
The restraint jig is a battery row accommodating portion for accommodating the battery row, and has a first side wall portion that presses the first side surface of the battery row and a second side wall portion that presses the second side surface of the battery row. The battery row accommodating portion includes a side wall portion, a third side wall portion facing the third side surface of the battery row, and a fourth side wall portion facing the fourth side surface of the battery row.
The battery row accommodating portion is an upper opening that opens above the restraint jig, and is an upper opening that exposes the upper surfaces of the plurality of batteries constituting the battery row and below the restraint jig. It has a lower opening that opens, and has a lower opening that exposes the lower surfaces of the plurality of batteries constituting the battery row.
In the battery stack, the third side surface of the battery row and the third side wall portion of the restraint jig are separated from each other in the width direction of the battery, and are separated from the fourth side surface of the battery row. The fourth side wall portion of the restraint jig is separated from the fourth side wall portion in the width direction of the battery.
The cooling device includes a cooling air generator that generates cooling air for cooling the plurality of batteries constituting the battery row, and a first unit that is below the battery stack and contacts the lower surface of the restraint jig. A chamber arranged at a position and a liquid spray nozzle for spraying a liquid inside the chamber are provided.
The chamber is a cooling air introduction port for introducing the cooling air generated by the cooling air generator into the inside of the chamber, and is a cooling air introduction port provided in a lower portion of the chamber. , The cooling air release is located on the ceiling of the chamber, and is arranged at a position facing the lower surface of the battery row through the lower opening of the battery row accommodating portion in a state where the chamber is arranged at the first position. A cooling air outlet which is an outlet and discharges the cooling air introduced into the chamber through the cooling air inlet toward the lower surface of the battery row through the lower opening of the battery row accommodating portion. Have,
The cooling air outlet has an elongated shape extending in the rowing direction with the chamber arranged at the first position, and the dimension of the cooling air outlet in the width direction is the lower surface of the battery row. Among them, it has a shape that is the largest at the central position facing the portion located at the center in the rowing direction and becomes smaller as the distance from the center position in the rowing direction increases.
In the battery stack, cooling air introduced into the inside of the battery stack through the lower opening of the battery row accommodating portion flows below the battery row toward the third side wall portion of the battery row accommodating portion. After that, the battery flows upward in the space between the third side wall portion and the third side surface of the battery row, and the lower part of the battery row is directed toward the fourth side wall portion of the battery row accommodating portion. After flowing, it is configured to flow upward in the space between the fourth side wall portion and the fourth side surface of the battery row.
In the cooling step, with the chamber arranged at the first position, cooling air is generated by the cooling air generator, and the generated cooling air is introduced into the chamber through the cooling air introduction port. A method for manufacturing a battery that sprays the liquid into the inside of the chamber from the liquid spray nozzle while introducing the liquid.
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