JP6017812B2 - バスバー取り付け装置およびバスバー取り付け方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電池に適用されるバスバー取り付け装置およびバスバー取り付け方法に関する。
近年、自動車用電池、太陽電池および電子機器用電池など各種電池において、ラミネートシートからなる外装部材により電池要素を封止するとともに、外装部材から電極端子を外部に導出した扁平型電池が使用されている。例えば特許文献１には、複数の扁平型電池を直列および／または並列に電気的に接続した電池モジュールが記載されている。当該扁平型電池から導出される電極タブには、電池モジュールの電極端子へ電流を導くためのバスバーが接続されている。
電極タブにバスバーを取り付ける際には、当該バスバーを電極タブに対して高精度に位置決めする必要がある。高精度に動作するロボット等の設備によって、バスバーの電極タブに対する位置を高精度に定めることができる。しかしながら、そのような高精度に動作するロボット等の設備を用いてバスバーを高精度に位置決めするためには、ロボット等の設備の動作速度を比較的低速にせざるを得ない。また、高精度に動作するロボット等の設備は、コストが比較的高い。このため、バスバーを電池に取り付ける作業の高速化および低コスト化が阻害され、ひいては、電池の製造の効率化を図ることが難しくなる。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、バスバーを電池に取り付ける作業の高速化および低コスト化を図りつつ、バスバーを電池に対して高精度に位置決めすることが可能なバスバー取り付け装置およびバスバー取り付け方法を提供することを目的とする。
本発明のバスバー取り付け装置は、電極タブが導出された一つの扁平型電池に、前記電極タブに電気的に接続されるバスバーを取り付けるバスバー取り付け装置である。本発明のバスバー取り付け装置は、前記扁平型電池、および、端子部を備えると共に、隣接する２面が前記端子部に形成されている前記バスバーが載置されるパレットと、前記パレットに設けられ、前記扁平型電池の前記パレットに対する位置を定める電池位置決め部と、前記パレットに設けられ、前記電極タブに電気的に接続されるバスバーの前記パレットに対する位置を定めるバスバー位置決め部であって、前記バスバーの前記端子部における隣接する前記２面が突き当てられる隣接する２つの壁面を備えるバスバー位置決め部と、を有する。バスバー取り付け装置はさらに、前記パレット上に前記バスバーを供給するバスバー供給部と、前記バスバー供給部によって供給された前記バスバーにおける隣接する前記２面を、前記パレットの前記バスバー位置決め部における隣接する前記２つの壁面に突き当てる押し付け部と、を有している。そして、前記バスバーは、前記バスバー供給部によって、前記２面が前記バスバー位置決め部における前記２つの壁面に向かい合う位置まで供給され、前記押し付け部によって、前記２面が前記バスバー位置決め部における２つの前記壁面に突き当てられて前記扁平型電池に対する位置が定められてなる。
本発明のバスバー取り付け方法は、電極タブが導出された一つの扁平型電池に、端子部を備えると共に、前記電極タブに電気的に接続されるバスバーを取り付けるバスバー取り付け方法である。本発明のバスバー取り付け方法は、前記扁平型電池を、パレットに対する位置を定めた状態で前記パレットに載置する載置工程と、前記端子部に形成された隣接する２面が、前記バスバーの前記パレットに対する位置を定める前記パレットに設けられたバスバー位置決め部における隣接する２つの壁面に向かい合う位置まで、前記バスバーを供給する供給工程と、を有する。さらに、供給された前記バスバーの前記端子部における隣接する前記２面を、前記バスバー位置決め部における隣接する前記２つの壁面に突き当てて、前記バスバーの前記扁平型電池に対する位置を定める位置決め工程を有している。
本発明によれば、バスバーは、隣接する２面がバスバー位置決め部における２つの壁面に向かい合う位置まで供給され、隣接する２面がバスバー位置決め部における２つの壁面に突き当てられて電池に対する位置が定められる。バスバーを、隣接する２面がバスバー位置決め部における２つの壁面に向かい合う位置まで供給するときには、バスバーのパレットに対する位置決め精度が比較的低くてもよいため、バスバーを高速で供給することができ、バスバーを供給するロボット等の設備のコストの低減を図ることができる。さらに、バスバーの隣接する２面をバスバー位置決め部における２つの壁面に突き当てているので、バスバーの電池に対する位置を高精度に定めることができる。したがって、バスバーを電池に取り付ける作業の高速化および低コスト化を図りつつ、バスバーを電池に対して高精度に位置決めすることができる。
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。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる。
図１および図２を参照して、電池モジュール１は、ケース２０の内部に、直列または並列に接続した複数（本実施形態では４つ）の扁平型電池１０（１０Ａ〜１０Ｄ）を含むセルユニット３０と、電気絶縁性を備えた絶縁カバー３４とを収納している。電池モジュール１は、単独で使用することが可能であるが、例えば、複数の電池モジュール１を更に直列化および／または並列化することによって、所望の電流、電圧、容量に対応した組電池を形成することができる。
ケース２０は、略矩形の箱形状をなすロアケース２２と、蓋体をなすアッパーケース２４とを有する。アッパーケース２４の縁部は、カシメ加工によって、ロアケース２２の周壁の縁部に巻き締められている。ロアケース２２およびアッパーケース２４は、比較的薄肉の鋼板またはアルミ板から形成している。ロアケース２２およびアッパーケース２４は貫通孔２６を有する。貫通孔２６は、隅部の４箇所に配置されており、電池モジュール１同士を複数積み重ねて組み電池として保持するための通しボルト（図示せず）を挿通するために使用される。符号３１、３２は、ロアケース２２の前面の開口部から突出するように配置された出力端子である。
セルユニット３０は、複数の扁平型電池１０が電気的に接続されて積層された積層体３３、電池を支持するための複数のスペーサ４０、９０を有する。スペーサ４０、９０は、電気絶縁性の樹脂材料を用いることができる。スペーサ４０は積層体３３の前面側に配置され、スペーサ９０は積層体３３の背面側に配置される。
扁平型電池１０は、図３に示すように、例えば、リチウムイオン二次電池であり、積層電極体５０が外装部材１１内に電解液とともに収納されている。扁平型電池１０は、外装部材１１から外部に導出される正極タブ１４（電極タブ）および負極タブ１５（電極タブ）を有する。
積層電極体５０は、正極５１、負極５２およびセパレータ５３を順に積層して形成される。正極５１は、例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４等のリチウム−遷移金属複合酸化物からなる正極活物質層を有する。負極５２は、例えば、カーボンおよびリチウム−遷移金属複合酸化物からなる負極活物質層を有する。セパレータ５３は、例えば、電解質を浸透し得る通気性を有するポーラス状のＰＥ（ポリエチレン）から形成される。
外装部材１１は、軽量化および熱伝導性の観点から、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、銅などの金属（合金を含む）をポリプロピレンフィルム等の絶縁体で被覆した高分子−金属複合ラミネートフィルムなどのシート材からなる。外装部材１１は、積層電極体５０を覆う本体部１２と、本体部１２の周縁に伸びる外周部１３とを有しており、外周部１３の一部または全部が、熱融着により接合されている。
スペーサ４０は、長手方向両端部に貫通孔４１を有する。貫通孔４１は、ロアケース２２およびアッパーケース２４の前面側の貫通孔２６と位置合せされて、通しボルトを挿通するために使用される。また、スペーサ９０は、長手方向両端部に貫通孔９１を有する。貫通孔９１は、ロアケース２２およびアッパーケース２４の背面側の貫通孔２６と位置合せされて、通しボルトを挿通するために使用される。
正極タブ１４および負極タブ１５は、積層電極体５０から電流を引き出すための部材であり、扁平型電池１０の一方側に延長している。
図４に示すように、第１の扁平型電池１０Ａおよび第２の扁平型電池１０Ｂの正極タブ１４Ａ、１４Ｂは、外部出力正極端子３１と電気的に接続されているバスバー６０と超音波溶接等によって接合されている。一方、第１の扁平型電池１０Ａおよび第２の扁平型電池１０Ｂの負極タブ１５Ａ、１５Ｂは、第３の扁平型電池１０Ｃおよび第４の扁平型電池１０Ｄの正極タブ１４Ｃ、１４Ｄとともに、電圧検出用端子３７と電気的に接続されているバスバー８０と超音波溶接等によって接合されている。また、第３の扁平型電池１０Ｃおよび第４の扁平型電池１０Ｄの負極タブ１５Ｃ、１５Ｄは、外部出力負極端子３２と電気的に接続されているバスバー７０と超音波溶接等によって接合されている。
このように扁平型電池１０Ａ〜１０Ｄの各電極タブ１４Ａ〜１４Ｄ、１５Ａ〜１５Ｄが、バスバー６０、７０、８０を介して、外部出力正極端子３１、外部出力負極端子３２、および電圧検出用端子３７にそれぞれ接続されることにより、これら扁平型電池１０Ａ〜１０Ｄは、図５に示すように、２並列２直列の接続構成を形成している。
電圧検出用端子３７は、電池モジュール１を構成する扁平型電池１０Ａ〜１０Ｄの電圧を検出するために用いられる端子である。具体的には、第１の扁平型電池１０Ａおよび第２の扁平型電池１０Ｂの電圧については、外部出力正極端子３１と電圧検出用端子３７とを用い、これらの端子間の電圧を測定することにより、検出することができる。また、第３の扁平型電池１０Ｃおよび第４の扁平型電池１０Ｄの電圧については、外部出力負極端子３２と電圧検出用端子３７とを用い、これらの端子間の電圧を測定することにより、検出することができる。
バスバー６０、８０は、図４に示すように、第１の扁平型電池１０Ａに取り付けられているスペーサ４０に固定され、バスバー７０は、第３の扁平型電池１０Ｃに取り付けられているスペーサ４０に固定されている。
バスバー７０は、スペーサ４０と接する設置部７１、および外部出力負極端子３２として機能する端子部７２を備えている。バスバー７０の設置部７１には、後述するパレット１１０に形成される第１ピン部材１１４（図８Ａ、８Ｂ、９参照）が貫通する第１ピン穴７４が形成されている。また、設置部７１には、スペーサ４０に形成される第２ピン部材４２（図１２、１４参照）が貫通する第２ピン穴７３も形成されている。
次に、本実施形態に係るバスバー取り付け装置１００について説明する。
バスバー取り付け装置１００は、スペーサ４０を取り付けられた扁平型電池１０（以下、単に「電池１０」ともいう）に対し、バスバー７０を取り付けるための装置である。なお、ここでは３つのバスバー６０、７０、８０の１つであるバスバー７０を取り付ける際を例として説明する。バスバー７０は、電極タブ１４Ａ〜１４Ｄ、１５Ａ〜１５Ｄのうち負極タブ１５Ｃ、１５Ｄに電気的に接続される。
図６〜図１０を参照して、バスバー取り付け装置１００は、概説すれば、負極タブ１５Ｃが導出された電池１０Ｃが載置されるパレット１１０と、パレット１１０に設けられ電池１０Ｃのパレット１１０に対する位置を定めるスペーサ固定ピン１１１（電池位置決め部に相当する）と、パレット１１０に設けられ、負極タブ１５Ｃに電気的に接続されるバスバー７０のパレット１１０に対する位置を定めるバスバー位置決め部１１３と、パレット１１０上にバスバー７０を供給するバスバー供給部１２０と、バスバー供給部１２０によって供給されたバスバー７０をバスバー位置決め部１１３に突き当てる押し付け部１３０と、パレット１１０を保持して搬送する搬送部１４０と、を有する。バスバー位置決め部１１３は、バスバー７０における隣接する２面が突き当てられる隣接する２つの壁面（第１側面１１６Ａと第３側面１１６Ｃ、第２側面１１６Ｂと第３側面１１６Ｃ、第３側面１１６Ｃと底面１１７）を備える。押し付け部１３０は、バスバー７０における隣接する２面を、バスバー位置決め部１１３における隣接する２つの壁面に突き当てている。このバスバー取り付け装置１００においては、バスバー７０は、バスバー供給部１２０によって、２面がバスバー位置決め部１１３における２つの壁面に向かい合う位置まで供給され、押し付け部１３０によって、２面がバスバー位置決め部１１３における２つの壁面に突き当てられて電池１０Ｃに対する位置が定められている。図示する実施形態では、電池１０Ｃは、電極タブに重ねて取り付けられたスペーサ４０を備えている。スペーサ固定ピン１１１は、スペーサ４０のパレット１１０に対する位置を定めることによって、電池１０Ｃのパレット１１０に対する位置を定めている。バスバー供給部１２０は、パレット１１０上に載置された電池１０Ｃのスペーサ４０上にバスバー７０を供給している。以下、詳述する。
パレット１１０は、図８Ａ、９、１１に示すように、スペーサ４０、９０の貫通孔４１、９１に挿通してスペーサ４０、９０を固定するスペーサ固定ピン１１１と、電池１０Ｃの側端に接して保持する電池保持部１１２と、バスバー７０を位置決めするためのバスバー位置決め部１１３とを備えている。パレット１１０は、バスバー７０に形成される第１ピン穴７４に挿入される第１ピン部材１１４を有している。スペーサ４０は、バスバー７０に形成される第２ピン穴７３に挿入される第２ピン部材４２を有している。バスバー位置決め部１１３は、バスバー７０の端子部７２が嵌合する嵌合部１１５を有している。嵌合部１１５に近接して第１ピン部材１１４が配置されている。
嵌合部１１５は、パレット１１０の電池１０Ｃを載置する面から立ち上がる略コ字状の側壁１１６と、側壁１１６に囲まれる底面１１７とを有している。側壁１１６の内側には、対向する第１側面１１６Ａおよび第２側面１１６Ｂと、第１側面１１６Ａおよび第２側面１１６Ｂの間に挟まれて位置する第３側面１１６Ｃとが形成される。第１〜第３側面１１６Ａ〜１１６Ｃおよび底面１１７は、バスバー７０の端子部７２に接する壁面を構成する。そして、底面１１７と第３側面１１６Ｃとの間に、略９０度で立ち上がる角部１１８が形成される。
第１側面１１６Ａおよび第２側面１１６Ｂは、図８Ａに示される平面で見て、嵌合部１１５の導入口１１６Ｄから第３側面１１６Ｃに向けて若干先細りとなるテーパ形状を有している。図８Ｂには、バスバー位置決め部１１３のテーパ形状が誇張して示される。嵌合部１１５の導入口１１６Ｄにおける幅寸法はｗ１であり、第３側面１１６Ｃにおける幅寸法はｗ２（ｗ１＞ｗ２）である。このように、バスバー位置決め部１１３は、パレット１１０の電池１０Ｃを載置する面から立ち上がる略コ字状の側壁１１６を有し、この側壁１１６において開放された導入口１１６Ｄから当該導入口１１６Ｄに向かい合う側面（第３側面１１６Ｃ）に向けて先細りとなるテーパ形状を有している。このようなテーパ形状に形成することによって、バスバー７０の端子部７２を導入口１１６Ｄから嵌合部１１５内に導入しやすくなる。
バスバー位置決め部１１３は、バスバー７０における隣接する２面が突き当てられる隣接する２つの壁面を備える。バスバー７０の端子部７２における隣接する２面が、嵌合部１１５における隣接する第１側面１１６Ａと第３側面１１６Ｃとの２つの壁面に突き当てられ、さらに、バスバー７０の端子部７２における隣接する他の２面が、嵌合部１１５における隣接する第２側面１１６Ｂと第３側面１１６Ｃとの２つの壁面に突き当てられることによって、バスバー７０のパレットに対する幅方向位置（図８Ａ、図８Ｂにおいて左右方向の位置）が定まり、バスバー７０のパレット１１０に対する側方位置（図８Ａ、図８Ｂにおいて上方向の位置）が定まる。バスバー７０の端子部７２における隣接する他の２面が、嵌合部１１５における隣接する第３側面１１６Ｃと底面１１７との２つの壁面に突き当てられることによって、バスバー７０のパレットに対する高さ位置（図９において上下方向の位置）が定まり、バスバー７０のパレット１１０に対する側方位置（図９において左方向の位置）が定まる。
図１０を参照して、バスバー供給部１２０は、例えばロボット等の設備から構成されている。ロボットハンド１２１が、トレー等に複数収納されて供給されるバスバー７０を１つずつ取り出して、パレット１１０上に供給する。ロボットハンド１２１は、固定ハンド部１２２と、固定ハンド部１２２に対して接近離反移動可能な可動ハンド部１２３とを有し、固定ハンド部１２２と可動ハンド部１２３との間に端子部７２を把持して、スペーサ４０上にバスバー７０を供給する。可動ハンド部１２３には、バスバー７０の端子部７２におけるナット穴７５の部分を保持するクランプ１２４が設けられている。クランプ１２４は、ナット穴７５に一部が嵌まり込む半球形状を有している。クランプ１２４がナット穴７５に嵌まり込むことによって、ロボットハンド１２１は、バスバー７０の端子部７２を確実に把持して、バスバー７０の姿勢を安定させて供給することができる。
バスバー７０は、バスバー供給部１２０によって、隣接する２面がバスバー位置決め部１１３における２つの壁面（第１側面１１６Ａと第３側面１１６Ｃ、第２側面１１６Ｂと第３側面１１６Ｃ、第３側面１１６Ｃと底面１１７）に向かい合う位置まで供給され、押し付け部１３０によって、隣接する２面がバスバー位置決め部１１３における２つの壁面に突き当てられて電池１０Ｃに対する位置が定められる。バスバー７０を供給する機能と、バスバー７０を電池１０Ｃに対して位置決めする機能とを、別個の手段に発揮させるようにしたので、バスバー７０を、隣接する２面がバスバー位置決め部１１３における２つの壁面に向かい合う位置まで供給するときには、バスバー７０のパレット１１０に対する位置決め精度が比較的低くてもよい。このため、バスバー７０を高速で供給することができ、バスバー７０を供給するロボット等の設備のコストの低減を図ることができる。
バスバー７０は、バスバー供給部１２０によって、第１ピン部材１１４が第１ピン穴７４に挿入される位置に供給されることによって、端子部７２における２面がバスバー位置決め部１１３における２つの壁面（第１側面１１６Ａと第３側面１１６Ｃ、第２側面１１６Ｂと第３側面１１６Ｃ、第３側面１１６Ｃと底面１１７）に向かい合う。
また、バスバー７０は、バスバー供給部１２０によって、第２ピン部材４２が第２ピン穴７３に挿入される位置に供給されることによって、端子部７２における２面がバスバー位置決め部１１３における２つの壁面（第１側面１１６Ａと第３側面１１６Ｃ、第２側面１１６Ｂと第３側面１１６Ｃ、第３側面１１６Ｃと底面１１７）に向かい合う。
第１ピン部材１１４の外周面と第１ピン穴７４の内周面との間にはある程度の隙間が設けられ、第２ピン部材４２の外周面と第２ピン穴７３の内周面との間にはある程度の隙間が設けられている。第１ピン部材１１４と第１ピン穴７４との嵌め合い、および第２ピン部材４２と第２ピン穴７３との嵌め合いは、バスバー７０のパレット１１０に対する位置を定めるためのものではない。これらの嵌め合いは、押し付け部１３０によってバスバー７０をバスバー位置決め部１１３に突き当てることが可能な程度に、換言すれば比較的ラフな状態で、バスバー７０をパレット１１０上に載置するためのものである。
押し付け部１３０は、パレット１１０の搬送方向Ｘに対して側方Ｙの位置からパレット１１０の上方に延びた当接部１３１を有し、当接部１３１をバスバー７０に接触させて側方下方向へ引き込むことによって、バスバー７０における２面をバスバー位置決め部１１３における２つの壁面に突き当てている。さらに詳しくは、押し付け部１３０は、バスバー７０に接してバスバー７０を押し付けるための当接部１３１と、当接部１３１を直線的に移動させるための駆動源を有する駆動部１３３とを備えている。当接部１３１は、下方に伸びる複数の爪部１３２を有しており、当該爪部１３２の下端部が、バスバー７０に当接する。駆動部１３３の駆動源は、例えばシリンダーやモータ等であり、パレット１１０の搬送方向Ｘに対する側方Ｙに位置している。駆動部１３３は、鉛直方向Ｚと傾斜した駆動軸１３４を備え、当接部１３１をパレット１１０の上方から下方へ移動させることで、当接部１３１を側方Ｙへ移動させる。
搬送部１４０は、図６、７に示すように、略水平に延びるガイドレール１４１に沿って移動可能であって、パレット１１０を載置可能なパレット保持部１４２を有している。なお、搬送部１４０は、パレット１１０を搬送できるのであれば構成は限定されず、例えばコンベア等であってもよい。
次に、本実施形態に係るバスバー取り付け装置１００によりバスバー７０を取り付ける方法を説明する。
バスバー７０の取り付けは、概説すれば、載置工程と、供給工程と、位置決め工程とを経て行われ、載置工程においては、負極タブ１５Ｃが導出された電池１０Ｃを、パレット１１０に対する位置を定めた状態でパレット１１０に載置する。供給工程においては、バスバー７０における隣接する２面がバスバー位置決め部１１３における隣接する２つの壁面に向かい合う位置まで、バスバー７０を供給する。そして、位置決め工程におい、供給されたバスバー７０における隣接する２面を、バスバー位置決め部１１３における隣接する２つの壁面に突き当てて、バスバー７０の電池１０Ｃに対する位置を定めている。以下、詳述する。
載置工程においては、電池１０Ｃの負極タブ１５Ｃに重ねて取り付けられたスペーサ４０のパレット１１０に対する位置を定めることによって、電池１０Ｃのパレット１１０に対する位置を定めている。図１３、１４に示すように、パレット１１０のスペーサ固定ピン１１１をスペーサ４０の貫通孔４１に貫通させ、パレット１１０の電池保持部１１２を電池１０Ｃに当接させて、スペーサ４０を取り付けた電池１０Ｃをパレット１１０上に固定する。
次に、図１５、１６に示すように、バスバー供給部１２０により、スペーサ４０上にバスバー７０を供給する。供給工程において、バスバー７０は、パレット１１０に設けた第１ピン部材１１４がバスバー７０に設けた第１ピン穴７４に挿入される位置に供給されることによって、２面がバスバー位置決め部１１３における２つの壁面に向かい合う。また、供給工程において、バスバー７は、スペーサ４０に設けた第２ピン部材４２がバスバー７０に設けた第２ピン穴７３に挿入される位置に供給されることによって、２面がバスバー位置決め部１１３における２つの壁面に向かい合う。供給工程の後に行われる位置決め工程において、押し付け部１３０によってバスバー７０をバスバー位置決め部１１３に突き当てることが可能な程度に、バスバー７０がパレット１１０上に載置される。供給工程のときには、押し付け部１３０の当接部１３１は、パレット１１０上のスペーサ４０および電池１０Ｃよりも上方に位置している。
そして、位置決め工程において、駆動部１３３（図７参照）を作動させて、図１７、１８に示すように、パレット１１０の搬送方向Ｘに対して側方Ｙの位置からパレット１１０の上方に延びた当接部１３１を、バスバー７０に接触させて側方下方向へ引き込むことによって、バスバー７０における２面をバスバー位置決め部１１３における２つの壁面に突き当てる（図１８の矢印を参照）。これにより、当接部１３１の爪部１３２によって押圧されたバスバー７０は、隣接する底面１１７および第３側面１１６Ｃの両方に当接するように角部１１８へ向かって押し付けられ、パレット１１０に対して高精度に位置決めされる。そして、スペーサ４０がパレット１１０に対して既に高精度に位置決めされているため、パレット１１０に対してバスバー７０を高精度に位置決めすることで、バスバー７０がスペーサ４０に対しても高精度に位置決めされることになる。このとき、バスバー７０は、電池１０Ｃの負極タブ１５Ｃと接している。
この後、バスバー７０を、電池１０Ｃの負極タブ１５Ｃに対して超音波溶接等によって接合する。
以上のように、本実施形態によれば、バスバー７０は、バスバー供給部１２０によって、２面がバスバー位置決め部１１３における２つの壁面（第１側面１１６Ａと第３側面１１６Ｃ、第２側面１１６Ｂと第３側面１１６Ｃ、第３側面１１６Ｃと底面１１７）に向かい合う位置まで供給され、押し付け部１３０によって、２面がバスバー位置決め部１１３における２つの壁面に突き当てられて電池１０Ｃに対する位置が定められている。バスバー７０を供給する機能と、バスバー７０を電池１０Ｃに対して位置決めする機能とを、別個の手段に発揮させるようにしたので、バスバー７０を、隣接する２面がバスバー位置決め部１１３における２つの壁面に向かい合う位置まで供給するときには、バスバー７０のパレット１１０に対する位置決め精度が比較的低くてもよい。このため、バスバー７０を高速で供給することができ、バスバー７０を供給するロボット等の設備のコストの低減を図ることができる。さらに、バスバー７０の隣接する２面をバスバー位置決め部１１３における２つの壁面に突き当てているので、バスバー７０の電池に対する位置を高精度に定めることができる。したがって、バスバー７０を電池に取り付ける作業の高速化および低コスト化を図りつつ、バスバー７０を電池１０Ｃに対して高精度に位置決めすることができる。
特に、トレー等に複数入れられて供給されるバスバー７０を１つずつ高精度に取り出すことは、構造や制御が複雑となるが、バスバー７０のパレット１１０上への供給時における高精度な位置決めが不要となることによって、バスバー供給部１２０を容易な構成として低コスト化を図りつつ、押し付け部１３０によって高精度な位置決めが可能である。
押し付け部１３０は、パレット１１０の搬送方向Ｘに対して側方Ｙの位置からパレット１１０の上方に延びた当接部１３１を有し、当接部１３１をバスバー７０に接触させて側方下方向へ引き込むことによって、バスバー７０における２面をバスバー位置決め部１１３における２つの壁面に突き当てている。押し付け部１３０を側方Ｙに配置することで、パレット１１０の上方に空き空間が形成され、次に搬送される電池１０Ｃやバスバー７０をパレット１１０上に容易に供給することができる。パレット１１０の上方に押し付け部を設けた場合には、電池１０Ｃやバスバー７０をパレット１１０上に供給するための空間を確保するために、押し付け部の退避する距離を大きくする必要がある。これに対して、押し付け部１３０を側方Ｙに配置することによって、押し付け部１３０の退避する距離を小さくすることができ、押し付け部１３０の作動の高速化を通して、電池１０Ｃの製造の高速化を図ることが可能となる。
パレット１１０は、バスバー７０に形成される第１ピン穴７４に挿入される第１ピン部材１１４を有し、バスバー７０は、バスバー供給部１２０によって、第１ピン部材１１４が第１ピン穴７４に挿入される位置に供給されることによって、２面がバスバー位置決め部１１３における２つの壁面に向かい合う。これによって、バスバー７０をバスバー位置決め部１１３に突き当てることが可能な程度に、バスバー７０を電池１０Ｃ上にセットすることができる。
電池は１０、負極タブ１５Ｃに重ねて取り付けられたスペーサ４０を備え、スペーサ固定ピン１１１は、スペーサ４０のパレット１１０に対する位置を定めることによって、電池１０Ｃのパレット１１０に対する位置を定め、バスバー供給部１２０は、パレット１１０上に載置された電池１０Ｃのスペーサ４０上にバスバー７０を供給している。スペーサ４０を備える電池１０Ｃであっても、バスバー７０を電池１０Ｃに対して高精度に位置決めすることができる。
スペーサ４０は、バスバー７０に形成される第２ピン穴７３に挿入される第２ピン部材４２を有し、バスバー７０は、バスバー供給部１２０によって、第２ピン部材４２が第２ピン穴７３に挿入される位置に供給されることによって、２面がバスバー位置決め部１１３における２つの壁面に向かい合う。これによって、バスバー７０をバスバー位置決め部１１３に突き当てることが可能な程度に、バスバー７０を電池１０Ｃのスペーサ４０上にセットすることができる。
（改変例）
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜改変することができる。例えば、バスバー供給部１２０はロボット等の設備に限定されるものではなく、バスバー７０を供給し得る限りにおいて構成は限定されない。また、スペーサ４０を備える電池１０Ｃを図示したが、スペーサ４０を備えていない電池１０Ｃにも本発明は適用可能である。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜改変することができる。例えば、バスバー供給部１２０はロボット等の設備に限定されるものではなく、バスバー７０を供給し得る限りにおいて構成は限定されない。また、スペーサ４０を備える電池１０Ｃを図示したが、スペーサ４０を備えていない電池１０Ｃにも本発明は適用可能である。
当接部１３１の爪部１３２の数は、３つに限定されない。また、押し付け部１３０は、複数設けられてもよい。
また、本実施形態では、バスバー位置決め部１１３における２つの壁面を利用してバスバー７０を位置決めしているが、これに限定されず、底面１１７、第１側面１１６Ａ、第２側面１１６Ｂおよび第３側面１１６Ｃのいずれか２つ以上の壁面を利用して位置決めすることができる。したがって、例えば３つの壁面を利用して位置決めすることもできる。
また、側壁１１６は、略コ字状に形成されなくてもよい。例えば、図１９に示される改変例に係るバスバー位置決め部１１３にあっては、嵌合部１１５は、パレット１１０の電池１０Ｃを載置する面から立ち上がる略Ｌ字状の側壁１１６と、側壁１１６に隣接する底面１１７とを有している。略Ｌ字状の側壁１１６にあっては、第１側面１１６Ａが形成されずにこの部分が開放されており、第２側面１１６Ｂと、第３側面１１６Ｃとが形成される。第２、第３側面１１６Ｂ、１１６Ｃおよび底面１１７は、バスバー７０の端子部７２に接する壁面を構成する。そして、底面１１７と第３側面１１６Ｃとの間に、略９０度で立ち上がる角部（図９、１６、１８における「角部１１８」と同様）が形成されている。この改変例に係るバスバー位置決め部１１３は、バスバー７０における隣接する２面が突き当てられる隣接する２つの壁面（第２側面１１６Ｂと第３側面１１６Ｃ、第３側面１１６Ｃと底面１１７）を備える。
また、バスバー７０以外のバスバー６０、８０に、本実施形態に係るバスバー取り付け装置および方法を適用してもよい。
１０（１０Ａ〜１０Ｄ） 扁平型電池（電池）、
１４（１４Ａ〜１４Ｄ） 正極タブ（電極タブ）、
１５（１５Ａ〜１５Ｄ） 負極タブ（電極タブ）、
４０ スペーサ、
４２ 第２ピン部材、
７０ バスバー、
７１ 設置部、
７２ 端子部、
７３ 第２ピン穴、
７４ 第１ピン穴、
７５ ナット穴、
１００ バスバー取り付け装置、
１１１ スペーサ固定ピン（電池位置決め部）、
１１０ パレット、
１１３ バスバー位置決め部、
１１４ 第１ピン部材、
１１６ 側壁、
１１６Ａ 第１側面（壁面）、
１１６Ｂ 第２側面（壁面）、
１１６Ｃ 第３側面（壁面、導入口に向かい合う側面）、
１１６Ｄ 側壁において開放された導入口、
１１７ 底面（壁面）、
１２０ バスバー供給部、
１２１ ロボットハンド、
１２２ 固定ハンド部１２２、
１２３ 可動ハンド部、
１２４ クランプ、
１３０ 押し付け部、
１３１ 当接部、
Ｘ 搬送方向、
Ｙ 側方、
Ｚ 鉛直方向。
１４（１４Ａ〜１４Ｄ） 正極タブ（電極タブ）、
１５（１５Ａ〜１５Ｄ） 負極タブ（電極タブ）、
４０ スペーサ、
４２ 第２ピン部材、
７０ バスバー、
７１ 設置部、
７２ 端子部、
７３ 第２ピン穴、
７４ 第１ピン穴、
７５ ナット穴、
１００ バスバー取り付け装置、
１１１ スペーサ固定ピン（電池位置決め部）、
１１０ パレット、
１１３ バスバー位置決め部、
１１４ 第１ピン部材、
１１６ 側壁、
１１６Ａ 第１側面（壁面）、
１１６Ｂ 第２側面（壁面）、
１１６Ｃ 第３側面（壁面、導入口に向かい合う側面）、
１１６Ｄ 側壁において開放された導入口、
１１７ 底面（壁面）、
１２０ バスバー供給部、
１２１ ロボットハンド、
１２２ 固定ハンド部１２２、
１２３ 可動ハンド部、
１２４ クランプ、
１３０ 押し付け部、
１３１ 当接部、
Ｘ 搬送方向、
Ｙ 側方、
Ｚ 鉛直方向。
Claims (11)
- 電極タブが導出された一つの扁平型電池に、前記電極タブに電気的に接続されるバスバーを取り付けるバスバー取り付け装置であって、
前記扁平型電池、および、端子部を備えると共に、隣接する２面が前記端子部に形成されている前記バスバーが載置されるパレットと、
前記パレットに設けられ、前記扁平型電池の前記パレットに対する位置を定める電池位置決め部と、
前記パレットに設けられ、前記バスバーの前記パレットに対する位置を定めるバスバー位置決め部であって、前記バスバーの前記端子部における前記２面が突き当てられる隣接する２つの壁面を備えるバスバー位置決め部と、
前記パレット上に前記バスバーを供給するバスバー供給部と、
前記バスバー供給部によって供給された前記バスバーにおける隣接する前記２面を、前記パレットの前記バスバー位置決め部における隣接する前記２つの壁面に突き当てる押し付け部と、を有し、
前記バスバーは、前記バスバー供給部によって、前記２面が前記バスバー位置決め部における前記２つの壁面に向かい合う位置まで供給され、前記押し付け部によって、前記２面が前記バスバー位置決め部における前記２つの壁面に突き当てられて前記扁平型電池に対する位置が定められてなる、バスバー取り付け装置。 - 前記押し付け部は、前記パレットの搬送方向に対して側方の位置から前記パレットの上方に延びた当接部を有し、前記当接部を前記バスバーに接触させて側方下方向へ引き込むことによって、前記バスバーの前記端子部における前記２面を前記バスバー位置決め部における前記２つの壁面に突き当てる、請求項１に記載のバスバー取り付け装置。
- 前記パレットは、前記バスバーに形成される第１ピン部材穴に挿入される第１ピン部材を有し、
前記バスバーは、前記バスバー供給部によって、前記第１ピン部材が前記第１ピン部材穴に挿入される位置に供給されることによって、前記２面が前記バスバー位置決め部における前記２つの壁面に向かい合う、請求項１または２に記載のバスバー取り付け装置。 - 前記バスバー位置決め部は、前記パレットの前記扁平型電池を載置する面から立ち上がるコ字状の側壁を有し、前記側壁において開放された導入口から当該導入口に向かい合う側面に向けて先細りとなるテーパ形状を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバスバー取り付け装置。
- 前記扁平型電池は、前記電極タブに重ねて取り付けられたスペーサを備え、
前記電池位置決め部は、前記スペーサの前記パレットに対する位置を定めることによって、前記扁平型電池の前記パレットに対する位置を定め、
前記バスバー供給部は、前記パレット上に載置された前記扁平型電池の前記スペーサ上に前記バスバーを供給する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバスバー取り付け装置。 - 前記スペーサは、前記バスバーに形成される第２ピン穴に挿入される第２ピン部材を有し、
前記バスバーは、前記バスバー供給部によって、前記第２ピン部材が前記第２ピン穴に挿入される位置に供給されることによって、前記２面が前記バスバー位置決め部における前記２つの壁面に向かい合う、請求項５に記載のバスバー取り付け装置。 - 電極タブが導出された一つの扁平型電池に、端子部を備えると共に、前記電極タブに電気的に接続されるバスバーを取り付けるバスバー取り付け方法であって、
前記扁平型電池を、パレットに対する位置を定めた状態で前記パレットに載置する載置工程と、
前記端子部に形成された隣接する２面が、前記バスバーの前記パレットに対する位置を定める前記パレットに設けられたバスバー位置決め部における隣接する２つの壁面に向かい合う位置まで、前記バスバーを供給する供給工程と、
供給された前記バスバーの前記端子部における隣接する前記２面を、前記バスバー位置決め部における隣接する前記２つの壁面に突き当てて、前記バスバーの前記扁平型電池に対する位置を定める位置決め工程と、を有するバスバー取り付け方法。 - 前記位置決め工程において、前記パレットの搬送方向に対して側方の位置から前記パレットの上方に延びた当接部を、前記バスバーに接触させて側方下方向へ引き込むことによって、前記バスバーの前記端子部における前記２面を前記バスバー位置決め部における前記２つの壁面に突き当てる、請求項７に記載のバスバー取り付け方法。
- 前記供給工程において、前記バスバーは、前記パレットに設けた第１ピン部材が前記バスバーに設けた第１ピン穴に挿入される位置に供給されることによって、前記２面が前記バスバー位置決め部における前記２つの壁面に向かい合う、請求項７または８に記載のバスバー取り付け方法。
- 前記載置工程において、前記扁平型電池の前記電極タブに重ねて取り付けられたスペーサの前記パレットに対する位置を定めることによって、前記扁平型電池の前記パレットに対する位置を定め、
前記供給工程において、前記パレット上に載置された前記扁平型電池の前記スペーサ上に前記バスバーを供給する、請求項７〜９のいずれか１項に記載のバスバー取り付け方法。 - 前記供給工程において、前記バスバーは、前記スペーサに設けた第２ピン部材が前記バスバーに設けた第２ピン穴に挿入される位置に供給されることによって、前記２面が前記バスバー位置決め部における前記２つの壁面に向かい合う、請求項１０に記載のバスバー取り付け方法。
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