JP5658718B2

JP5658718B2 - 充放電用プローブの先端形状

Info

Publication number: JP5658718B2
Application number: JP2012181374A
Authority: JP
Inventors: 公夫増田
Original assignee: Organ Needle Co Ltd
Current assignee: Organ Needle Co Ltd
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2012-08-20
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2032-08-20
Also published as: JP2014038057A

Description

この発明は、板状部材で被測定物を狭持して充放電の検査を行う充放電用プローブの先端形状に関する。

従来、板状部材で被測定物を狭持して充放電の検査を行う充放電用プローブが知られている。例えば、特許文献１には、二つの導電性部材の間に電池の被接続端子を挟んで固定する計測用端子が開示されている。この特許文献１記載の構成においては、導電性部材の端部に被接続端子と接触する接触部を設けている。

なお、被接続端子の表面には酸化膜等が形成されることがあり、接触抵抗を増大させる原因となる。このため、被接続端子と接触する接触部は、被接続端子の表面に生じた酸化膜等を突き破って接触抵抗を低減するために鋭利に形成することが望ましい。鋭利な接触部の形成は切削加工により行われることが一般的であり、例えば切削加工により複数の四角錐が連続するように接触部の表面を加工することが行われている。

特開２０１０−１５１６６８号公報

しかし、上記したように切削加工によって接触部の表面を加工した場合、先端を鋭利に形成するにも限界があり、被測定物の表面に生じた酸化膜等を十分に突き破れず、接触抵抗を十分に低減できないという問題点があった。

また、プローブに大電流を流すためには、先端部の高さを揃え、先端部のすべてが被測定物に接触するようにして、電流密度を低く抑えることが求められるが、切削加工による成形の場合には先端部の高さを揃えることが加工技術的に困難であるという問題点があった。

そこで、本発明は、先端部を鋭利に形成することで被測定物の表面に生じた酸化膜等を十分に突き破ることができる充放電用プローブを提供することを課題とする。

また、本発明は、先端部の高さ揃えを容易とすることで、電流密度を低く抑えることができ、大電流の検査にも使用できる充放電用プローブを提供することを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。

（請求項１）
請求項１に記載の発明は、以下の点を特徴とする。

すなわち、請求項１に記載の充放電用プローブの先端形状は、板状部材で被測定物を狭持して充放電の検査を行う充放電用プローブにおいて、前記板状部材の先端付近に被測定物を狭持するための挟持部を設け、この挟持部には複数の保持孔が形成されており、この保持孔に鋭利なピンを挿入して固定し、前記板状部材は、前記ピンよりも固有抵抗が低いことを特徴とする。

（請求項２）
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。

すなわち、前記挟持部の反対面側に凹部を形成し、この凹部を半田で埋めることで前記ピンを接着固定したことを特徴とする。

（請求項３）
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は２記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。

すなわち、前記保持孔は前記板状部材の挟持部から反対面側まで貫通形成されており、前記ピンは前記挟持部の反対面側から接着されて固定されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明は上記の通りであり、板状部材の先端付近に被測定物を狭持するための挟持部を設け、この挟持部には複数の保持孔が形成されており、この保持孔に鋭利なピンを挿入して固定した。このため、研削によって鋭利に形成したピンを狭持部に使用することが可能となり、この鋭利なピンで被測定物の表面に生じた酸化膜等を突き破ることができるので、接触抵抗を確実に低減することができる。

また、前記板状部材は、前記ピンよりも固有抵抗が低い。すなわち、被測定物との接触箇所であるピンは工具鋼などの硬い材料で形成することができるので、耐久性が向上する。また、強度の必要なピンだけが固有抵抗が高い材料で形成され、板状部材は固有抵抗が低い材料で形成されているので、大電流の検査に使用した場合でも通電による発熱を抑えることができる。

また、請求項２に記載の発明は上記の通りであり、前記挟持部の反対面側に凹部を形成したので、ピンや半田が挟持部の反対面から突出することがない。また、この凹部を半田で埋めることで前記ピンを接着固定したので、凹部を設けたにもかかわらず電流が流れる面積を大きく保つことができ、大電流の検査にも使用することができる。

また、請求項３に記載の発明は上記の通りであり、前記保持孔は前記板状部材の挟持部から反対面側まで貫通形成されており、前記ピンは前記挟持部の反対面側から接着されて固定されている。このため、ピンの先端部を平らな面に突き当てた状態で反対側から接着固定すれば、量産時でもピンの高さを容易に揃えることでき、すなわち電流密度を安定的に低く保つことができるので、大電流の検査にも使用することができる充放電用プローブを安定的に製造できる。

充放電用プローブの使用態様を示す側面図である。充放電用プローブの斜視図である。充放電用プローブを（ａ）挟持部側から見た図、（ｂ）挟持部の裏側から見た図である。充放電用プローブの先端部の拡大図であって、（ａ）ピン挿入前の状態を示す図、（ｂ）ピン挿入後、半田固定前の状態を示す図、（ｃ）半田固定後の状態を示す図である。

本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。

本実施形態に係る充放電用プローブ１０は、図１に示すように、２枚の板状部材１１で被測定物２０を狭持して充放電の検査を行うためのものである。特に図示しないが、２枚の板状部材１１は基部において互いに接離可能に連結されており、所定の挟持手段により被測定物２０を狭持した状態を維持できるように形成されている。例えば、バネなどの付勢部材で先端部が閉じる方向に付勢されることでクリップ状に形成してもよいし、ネジなどを締め付けることで２枚の板状部材１１を相対的に移動可能としてもよい。

被測定物２０としては、例えばラミネート型二次電池が想定される。ラミネート型二次電池の検査では、電池が幾層にも重なった状態であるために通常のプローブでは入り込むスペースがないために使用できない問題があり、本発明のような挟み込み式のプローブが適している。

被測定物２０としてラミネート型二次電池を想定した場合、このラミネート型二次電池の薄板状の電極部を２枚の板状部材１１で狭持し、これにより図示しない充放電装置とラミネート型二次電池とを電気的に接続する。

板状部材１１の先端付近には、図１及び図２に示すように、被測定物２０を狭持するための挟持部１２が設けられている。この挟持部１２には複数の保持孔１３が形成されており、この保持孔１３を貫通するように鋭利なピン１４が挿入されて固定されている。

このピン１４は、先端が鋭利な円錐状に形成された部材であり、鋭利な先端が被測定物２０に接触するように板状部材１１に固定される。このピン１４は、板状部材１１よりも固有抵抗が高く、かつ、板状部材１１よりも硬い材料で形成されており、本実施形態においては、板状部材１１には真鍮あるいは銅が使用され、ピン１４には工具鋼が使用されている。

本実施形態においては、このピン１４は、板状部材１１の片方にのみ挿入固定されている。この場合、このピン１４が挿入固定された方の板状部材１１が充放電装置と電気的に接続されており、充放電装置を使って充電・放電を行ったときに当該板状部材１１を介して被測定物２０に電気が流れるように構成されている。なお、ピン１４は、少なくとも板状部材１１のいずれか一方に設けてあればよく、本実施形態のように片方の板状部材１１にのみ設けてもよいし、両方の板状部材１１に設けてもよい。

図３は、ピン１４を設けた板状部材１１を説明するための図である。この図３が示すように、板状部材１１の挟持部１２に形成された複数の保持孔１３は、挟持部１２から反対面側まで貫通形成されている。また、図３（ｂ）に示すように、挟持部１２の反対面側には凹部１５が形成されており、この凹部１５に到達するように保持孔１３が貫通形成されている。

図４は、充放電用プローブ１０の製造過程における先端部の拡大図である。充放電用プローブ１０を製造する際には、まず図４（ａ）に示すように、板状部材１１を所定の位置合わせ面２１に対して平行となるように所定の間隔を設けて保持固定する。そして、図（ｂ）に示すように、ピン１４を挟持部１２の反対面側から挿入する。このとき、ピン１４の先端を位置合わせ面２１に突き当てることでピン１４の高さを揃える。そして、図４（ｃ）に示すように、凹部１５を半田１６で埋める。これにより、半田１６はピン１４と保持孔１３との間の間隙を埋めるように流れ込んで、ピン１４を挟持部１２の反対面側から接着固定する。

なお、図４（ｃ）においては凹部１５をすべて半田１６で埋めているが、このような態様に限らず、例えば、少なくともピン１４の基端側が突出しない程度に凹部１５を半田１６で埋めるようにしてもよい。

上記した実施形態によれば、板状部材１１の先端付近に被測定物２０を狭持するための挟持部１２を設け、この挟持部１２には複数の保持孔１３が形成されており、この保持孔１３に鋭利なピン１４を挿入して固定している。このため、研削によって鋭利に形成したピン１４を狭持部１２に使用することが可能となり、この鋭利なピン１４で被測定物２０の表面に生じた酸化膜等を突き破ることができるので、接触抵抗を確実に低減することができる。

また、前記保持孔１３は前記板状部材１１の挟持部１２から反対面側まで貫通形成されており、前記ピン１４は前記挟持部１２の反対面側から接着されて固定されている。このため、ピン１４の先端部を平らな位置合わせ面２１に突き当てた状態で反対側から接着固定すれば、量産時でもピン１４の高さを容易に揃えることでき、すなわち電流密度を安定的に低く保つことができるので、大電流の検査にも使用することができる充放電用プローブ１０を安定的に製造できる。

また、前記挟持部１２の反対面側に凹部１５を形成したので、ピン１４や半田１６が挟持部１２の反対面から突出することがない。また、この凹部１５を半田１６で埋めることで前記ピン１４を接着固定したので、凹部１５を設けたにもかかわらず電流が流れる面積を大きく保つことができ、大電流の検査にも使用することができる。

また、前記板状部材１１は、前記ピン１４よりも固有抵抗が低い。すなわち、被測定物との接触箇所であるピン１４は工具鋼などの硬い材料で形成することができるので、耐久性が向上する。また、強度の必要なピン１４だけが固有抵抗が高い材料で形成され、板状部材１１は固有抵抗が低い材料で形成されているので、大電流の検査に使用した場合でも通電による発熱を抑えることができる。

１０充放電用プローブ
１１板状部材
１２挟持部
１３保持孔
１４ピン
１５凹部
１６半田
２０被測定物
２１位置合わせ面

Claims

板状部材で被測定物を狭持して充放電の検査を行う充放電用プローブにおいて、
前記板状部材の先端付近に被測定物を狭持するための挟持部を設け、この挟持部には複数の保持孔が形成されており、この保持孔に鋭利なピンを挿入して固定し、前記板状部材は、前記ピンよりも固有抵抗が低いことを特徴とする、充放電用プローブの先端形状。
前記挟持部の反対面側に凹部を形成し、この凹部を半田で埋めることで前記ピンを接着固定したことを特徴とする、請求項１記載の充放電用プローブの先端形状。
前記保持孔は前記板状部材の挟持部から反対面側まで貫通形成されており、前記ピンは前記挟持部の反対面側から接着されて固定されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の充放電用プローブの先端形状。