JP3971258B2 - 電池試験台 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、板状電池の充放電試験を行うための試験台に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、携帯電話など小形の電子機器に板状の充電式電池が多く使われるようになった。このような電池では、充放電特性はもとより、温度上昇が小さく、充放電中のケースの膨れ（厚みの増大）が過大でないことが要求される。電池ケースの膨れは、従来、ノギスなどを用いて測定していたが、数が多い場合、多くの手間がかかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、充放電試験中の電池の膨れを測定することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の電池試験台は、台座に置いた板状電池に上から降りてきたスピンドルが当接してその厚みを測るための高さゲージを備えている。
【０００５】
このように高さゲージを設けたので、充放電試験中の電池の厚みの変化を容易に測定することができる。スピンドルを台座の上の電池に当接させるには、スピンドルをスプリングで下方に付勢してもよいが、電池の厚みで押し付ける力が変わってくるので、自重だけでスピンドルが下降するようにするとよい。
【０００６】
スピンドルの先端部に温度センサー、例えばサーミスタを取り付ければ、試験中の電池の温度も計測することができ便利である。
【０００７】
板状電池には、大きく分けてメタルカンタイプとラミネートフィルムタイプとがある。メタルカンタイプＡ（図１右側）は、カン自体が片方の電極になっており、他方の電極１は、電池の上端面に小さく覗いている。このようなカンタイプの電池を、電気的に接続した状態で台座の上に支持するには、機台に上下に移動できるように支持された枠体に一対の接触子を取り付け、これら接触子で、電池のプラス極とカンの底を挟持するようにする。このような構造にしたので、厚みの異なる各種サイズの電池に対応できるだけでなく、充放電試験中、電池が膨れるなどして厚みが変化した場合、それに追従して枠体と共に接触子が上下に移動するので、電池の膨れを正確に測定することができる。
【０００８】
ラミネートタイプの電池Ｂ（図１左側）では、電極が薄いタブ２であって、電池本体から突き出た格好になっている。この電極タブはある程度柔軟性があり、試験台には、タブを咥えるだけの簡単な接触子を備えるだけでよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
まずメタルカンタイプの電池試験台について述べる。図２に示すように、電池Ａが載る角型の台座５を機台６の上に設ける。台座５の上部は熱が逃げにくく、しかも温度による伸縮が小さい材料（ここではマイカ系の材料）を使用する。機台６の前後に支持板７と支柱９をそれぞれ立て、これら部材にコの字形の枠体１０を昇降自在に支持する。符号１１は、枠体がスムースに動くように設けたリニアベアリングである。この枠体に、対向する格好で２つの接触子を設ける。接触子の一方１２ａは枠体１０に固定され、他方の接触子１２ｂはロッド１３の先に組み込まれている。ロッド１３は枠体１０に摺動自在に取り付けられ、相手の接触子１２ａに向かって付勢される。すなわち、枠体１０の外側にフレーム１４を取り付け、フレームの中に支持板１４ａを固定し、支持板１４ａと枠体１０にそれぞれ孔をあけてロッド１３が摺動自在に挿通される。ロッド１３の途中にはつば１４ｂを固定し、このつばと枠体１０の間にコイルスプリング１５を縮設し、このスプリング１５の力でロッド１３は前方に付勢される。ロッド後端のノブ１６を後に引けば、ロッドを後退させて両方の接触子１２ａ、１２ｂの間に電池Ａを挟むことができる。
【００１０】
図３、図５に示すように、機台６に立つ支持板７の上に高さゲージ１７を支持する。高さゲージは、シリンダ状の本体部１９と、これから下に延びるスピンドル２０からなり、スピンドルは昇降自在であって、自重で下降する。このスピンドルの昇降量はシリンダ１９内のトランスデューサで電気量に変換され、得られた電気信号はデータロガー（パーソナルコンピュータ）に送られる。スピンドル２０の下端にはヘッド２１が取り付けられており、ヘッドの内部に空洞があって、空洞の下面は金属板２２で塞がれている。この空洞の中の金属板の上に温度センサーとしてサーミスタ２３が取り付けてある。なお、ヘッド２１が電池Ａの上に来るよう（図４）、高さゲージ１７は前後に調節することができ、蝶ナット２５で固定される。
【００１１】
使用するときは、スプリング１５の力に抗してノブ１６を後に引いて、ロッド１３を後退させ、テストすべき電池Ａを台座５の上に載せ、電池の底を固定接触子１２ａにあてがった後、ノブ１６を引いていた力をゆっくりと緩めて、ロッド１３を前進させ、ロッドの先端の接触子１２ｂを電池Ａの電極１（図１）に当接させる。
【００１２】
次に、高さゲージ１７のヘッド２１が電池の真上に来るように、蝶ナット２５で前後位置を調節した後、図示しないストッパヘッドを外すと、スピンドル２０が自重で下降し、ヘッド２１の下面が電池Ａに当接する（図３、図５）。この状態で、電池の充電放電のテストを行う。電池の発熱はヘッド内のサーミスタ２３に伝わり、これで電池の温度が計測される。電池内にガスが溜まったり、素材自体が熱膨張してケースが膨れると、図５に鎖線で示すように、その分だけヘッド２１したがってスピンドル２０が上昇し、高さゲージ１７で膨れ量が計測される。なお、電池が膨れたとき、枠体共々両方の接触子１２が膨れに追従して上昇し、電池の膨れを拘束することがないので、正確な膨れデータが計測できる。
【００１３】
図６はラミネートタイプの電池Ｂのための試験台である。この場合、電池から突出する電極タブ２がフレキシブルであるので接触子の構造は簡単である。このものでは、タブ２を固定接触子２６ａの上に置き、上からスプリングを備えた接触子２６ｂで押さえ付ける。電池が膨れたときに、タブに無理な力がかからないよう、タブの途中にたるみ２７を設けるとよい。なお、タブを２つの接触子２６ａおよび２６ｂで挟むようにしたのは、一方の接触子から電流を流し、他方の接触子で電圧を測定するようにして電圧降下の影響を被らないようにしたものである。その他、同効部材には前と同一の符号を付した。
【図面の簡単な説明】
【図１】 板状電池の斜視図である。
【図２】 メタルカン電池試験台の要部斜視図である。
【図３】 同じく側面図である。
【図４】 同じく平面図である。
【図５】 同じく横断面図である。
【図６】 ラミネート電池試験台の要部側面図である。
【符号の説明】
Ａ メタルカン電池
Ｂ ラミネート電池
２ タブ電極
５ 台座
６ 機台
１０ 枠体
１２ 接触子
１７ 高さゲージ
２０ スピンドル
２３ 温度センサー
２６ 接触子

Claims (2)

1. 機台上に取り付けた台座と、該台座に置いた板状電池に、上から降りてきたスピンドルが当接してその厚みを測るための、該機台に取り付けられた高さゲージと、該機台に上下に移動できるように支持された枠体と、対向するように該枠体に取り付けられ、該台座に置かれた該板状電池の電極部を挟持する一対の接触子を備えた電池試験台。
2. 該スピンドルの先端部に温度センサーを取り付けた請求項１に記載の電池試験台。

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