JP6266462B2 - Sheet battery test apparatus and sheet battery test method - Google Patents
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Description
本発明は、シート状電池の試験装置及び試験方法に関し、例えばシート状二次電池の試験装置及び試験方法に適用し得るものである。 The present invention relates to a sheet battery test apparatus and test method, and can be applied to, for example, a sheet secondary battery test apparatus and test method.
電池には、その基本的構成がシート状に構成されているものがある。そしてこのシート状の電池基本構成(以下、単にシート状電池ともいう)の製造工程においては、その製造途中あるいは完成後にシート状電池の性能等を試験することが行われている。 Some batteries have a basic configuration in the form of a sheet. And in the manufacturing process of this sheet-like battery basic configuration (hereinafter also simply referred to as a sheet-like battery), the performance of the sheet-like battery is tested during or after its manufacture.
ここで、本明細書において「シート状電池」とは、電極層(正極層や負極層)と、その電極層の間に介在する電極間層を、少なくとも備えた薄板状(シート状)のものをいうこととする。この電極層と電極間層はシート状電池の厚さ方向に複数積み重なっていてもよいし、広がり方向に複数並んでいてもよい。また、この電極間層は、両電極の接触を防止するとともに起電力の発生や蓄電に寄与する部分であり、例えば、電解質やセパレータ、充放電層(蓄電層)等であることができる。また、「試験」とは、「評価」、「検査」、「測定」を包含した用語とし、「電池の試験」とは、電池の性能検査、充放電試験、コンディショニング、充放電サイクル試験、エージング試験等を含む概念とする。 Here, in this specification, the “sheet-like battery” is a thin plate (sheet-like) provided with at least an electrode layer (positive electrode layer or negative electrode layer) and an inter-electrode layer interposed between the electrode layers. I will say. A plurality of electrode layers and inter-electrode layers may be stacked in the thickness direction of the sheet-like battery, or a plurality of electrode layers and inter-electrode layers may be arranged in the spreading direction. The interelectrode layer is a portion that prevents contact between both electrodes and contributes to generation of electromotive force and power storage, and can be, for example, an electrolyte, a separator, a charge / discharge layer (power storage layer), or the like. “Test” is a term encompassing “evaluation”, “inspection”, and “measurement”, and “battery test” refers to battery performance inspection, charge / discharge test, conditioning, charge / discharge cycle test, and aging. The concept includes testing.
シート状電池の試験方法は、例えば特許文献1に記載されるように、非水電解液二次電池に用いられる巻回電極体を検査する方法がある。検査対象である巻回電極体は、帯状の正極材及び負極材を、帯状の第1のセパレート材及び第2のセパレート材と共に巻回して形成されている。そして、複数の巻回電極体を搬送用ベルトコンベアによって1個ずつ試験位置に搬送し、順次試験する技術が示されている。
As a test method for a sheet-like battery, for example, as described in
また、例えば特許文献2には、シート状電池を構成する電極板の検査方法に関するものであるが、二次電池用電極板の内部短絡につながる欠陥を判定する方法が開示されている。検査対象である電極板は、正極板または負極板よりなる電極板の表面に多孔性絶縁層が形成されている。そして、この多孔性絶縁層付き電極板を電極板巻き出し・取りロールにより走行させながら、その走行途中に設けられた一対の検査電極により電圧を印加して、連続的に電流を測定している。
For example,
また、電池の試験装置としては、例えば特許文献3に、複数の二次電池に対して同時並列に充放電動作をする充放電装置が開示されている。そして、この充放電装置を二次電池のコンディショニング試験に適用した例が示されている。
Moreover, as a battery testing apparatus, for example,
ところで、近年、固体薄膜化して構成される全固体型の二次電池が研究、開発されており、小型化を実現する二次電池として期待されている。このような二次電池の1つとして、特許文献4には、金属酸化物半導体の光励起構造変化を利用して、バンドギャップ中に新たなエネルギー準位を形成して電子を捕獲する動作原理に基づく二次電池が開示されている。この電池は、第1電極と第2電極との間に、絶縁性の被膜に覆われた微粒子のn型金属酸化物半導体が充填された充電層を備えている。その充電層は、紫外線照射による光励起構造変化現象により、n型金属酸化物半導体のバンドギャップ内に新たなエネルギー準位が形成されており、そのエネルギー準位に電子を捕獲してエネルギーを充電する。ここで、本明細書においては、このような金属酸化物の光励起構造変化を利用した全固体型物理二次電池を「量子電池」と称する。
By the way, in recent years, an all-solid-state secondary battery constituted by a solid thin film has been researched and developed, and is expected as a secondary battery that realizes a reduction in size. As one of such secondary batteries,
しかしながら、特許文献1に記載された従来の電池の試験装置は、非検査物を試験位置へ搬入または試験位置から搬出するためにベルトコンベア等の搬送装置が必要になる。このため、試験装置全体の装置規模も大きくなり、広い試験スペースが必要となってしまう。
However, the conventional battery testing apparatus described in
また、この試験装置では、試験用の電力を供給する端子が一対しか備えていないため、1個ずつ順番に試験を行わなければならず試験に時間がかかるという問題がある。 In addition, since this test apparatus has only one pair of terminals for supplying power for testing, there is a problem that the tests must be performed one by one in order and the test takes time.
これに対して、試験用端子を複数設けて同時に複数位置で試験を行えるようにして、処理時間を短縮することも考えられる。しかし、その場合には、ベルトコンベアの流れ方向に沿って試験装置や試験位置を複数設ける必要があり、その分だけベルトコンベアの走行距離が長くなり、試験装置の規模や試験に要するスペースがさらに大きくなることが予想される。 On the other hand, it is conceivable to shorten the processing time by providing a plurality of test terminals so that tests can be performed at a plurality of positions at the same time. However, in that case, it is necessary to provide a plurality of test devices and test positions along the flow direction of the belt conveyor, which increases the travel distance of the belt conveyor, and further increases the scale of the test device and the space required for the test. Expected to grow.
また、特許文献2の記載技術のようにロール状になっているシート状部材を引き出しながらその走行途中に試験用電極を配置して試験を行うことをシート状電池の検査に適用することも考えられる。しかし、その場合も試験用端子を複数設けて同時に複数位置で試験を行えるようにしようとすると、引き出されたロールの走行方向に沿って試験装置や試験位置を複数設ける必要があり、その分だけ引き出されたロールの走行距離が長くなり、試験装置の規模や試験に要するスペースが大きくなることが予想される。
In addition, it is also considered to apply to the inspection of the sheet-shaped battery that the test is performed by arranging the test electrode in the middle of running while pulling out the sheet-like member in a roll shape as in the technique described in
そのため、電池の試験装置の装置規模を小さくして、試験スペースの狭小化を図ることができるとともに、同時に複数箇所の試験を行うことにより試験時間の短縮化を図ることができるシート状電池試験装置及びシート状電池試験方法が求められている。 Therefore, the battery test apparatus can be reduced in size by reducing the scale of the battery test apparatus, and the test time can be shortened by simultaneously testing a plurality of locations. There is also a need for sheet battery testing methods.
かかる課題を解決するために、第1の本発明のシート状電池試験装置は、電極層を両面に備えたシート状電池を、折畳方向を交互に変えて折り畳む折畳部と、シート状電池の折り畳まれた部分に電極端子を挟み込まれた状態で、電極端子に電力を供給して所定の試験を行う試験部とを備えることを特徴とする。 In order to solve such a problem, a sheet-like battery testing apparatus according to the first aspect of the present invention includes a folding unit that folds a sheet-like battery having electrode layers on both sides by alternately changing a folding direction, and a sheet-like battery. And a test section for supplying a power to the electrode terminal and performing a predetermined test in a state where the electrode terminal is sandwiched between the folded portions.
第2の本発明のシート状電池試験方法は、電極層を両面に備えたシート状電池を、折畳方向を交互に変えて折り畳む折畳工程と、シート状電池の折り畳まれた部分に電極端子を挟み込まれた状態で、電極端子に電力を供給して所定の試験を行う試験工程とを有することを特徴とする。 The sheet-like battery test method of the second aspect of the invention includes a folding step of folding a sheet-like battery having electrode layers on both sides by alternately changing the folding direction, and electrode terminals on the folded portion of the sheet-like battery. And a test process for supplying a power to the electrode terminal and performing a predetermined test.
本発明によれば、シート状電池を交互に折り畳み、その折り畳まれたシート状電池の間に電極端子を挟み込むことにより、電池の試験装置の装置規模を小さくして、試験スペースの狭小化を図ることができる。また、試験対象であるシート状電池の試験工程への搬入や次工程への搬出のハンドリングを容易にすることができる。また、小さなスペースで同時に複数箇所の試験を行うことができるので試験時間の短縮化を図ることができる。 According to the present invention, sheet batteries are alternately folded, and electrode terminals are sandwiched between the folded sheet batteries, thereby reducing the scale of the battery test apparatus and reducing the test space. be able to. In addition, handling of the sheet-like battery to be tested to be carried into the test process and carried out to the next process can be facilitated. In addition, since a plurality of tests can be performed simultaneously in a small space, the test time can be shortened.
(A)第1の実施形態
以下では、本発明に係るシート状電池試験装置及びシート状電池試験方法の第1の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(A) 1st Embodiment Below, 1st Embodiment of the sheet-like battery test apparatus and sheet-like battery test method which concern on this invention is described in detail, referring drawings.
ここで、シート状電池の種類については、電極層(正極層及び負極層)と、その電極層の間に介在する電極間層とを有するシート状の電池の基本構成を有していれば特に限定されず、例えば化学電池や物理電池の一次電池や二次電池に広く適用することができ、特に全固体型の二次電池に好適であり、より好ましくは量子電池に適用できる。また、電極間層は、両電極の接触を防止するとともに起電力の発生や蓄電に寄与する部分であり、例えば、電解質やセパレータ、充放電層等であることができ、より好ましくは二次電池の充放電層であり、さらに好ましくは量子電池の充放電層であることができる。 Here, as for the type of the sheet-like battery, the sheet-type battery has a basic configuration of a sheet-like battery having an electrode layer (a positive electrode layer and a negative electrode layer) and an interelectrode layer interposed between the electrode layers. It is not limited, For example, it can apply widely to the primary battery and secondary battery of a chemical battery or a physical battery, It is especially suitable for an all-solid-type secondary battery, More preferably, it can apply to a quantum battery. Further, the interelectrode layer is a portion that prevents contact between both electrodes and contributes to generation of electromotive force and power storage, and can be, for example, an electrolyte, a separator, a charge / discharge layer, and more preferably a secondary battery. And more preferably a charge / discharge layer of a quantum battery.
また、電池の試験装置は、電池性能を試験する装置に広く適用することができ、例えば、電池の性能検査、充放電試験、コンディショニング、充放電サイクル試験、エージング試験等を行うものである。 The battery testing apparatus can be widely applied to apparatuses for testing battery performance, and performs, for example, battery performance inspection, charge / discharge test, conditioning, charge / discharge cycle test, aging test, and the like.
(A−1)量子電池について
この実施形態では、シート状電池が量子電池である場合を例示する。そのため、はじめに量子電池の基本構成について説明する。
(A-1) Quantum battery In this embodiment, the case where a sheet-like battery is a quantum battery is illustrated. Therefore, first, the basic configuration of the quantum battery will be described.
量子電池は、金属酸化物の光励起構造変化を利用して、バンドギャップ中に新たなエネルギー準位を形成して電子を捕獲する動作原理に基づく二次電池である。 A quantum cell is a secondary cell based on the principle of operation that captures electrons by forming a new energy level in a band gap by utilizing a photoexcitation structure change of a metal oxide.
量子電池は、全固体型の二次電池であり、単独の二次電池として機能する構成は、負極層と正極層との間に固体の充放電層(本明細書においては、単に「充電層」ともいう)を有するものである。 The quantum battery is an all-solid-state secondary battery, and the structure that functions as a single secondary battery is a solid charge / discharge layer (in this specification, simply “charge layer”). ")".
充電層は、充電動作で電子を蓄え、放電動作で蓄電している電子を放出し、充放電がなされていない状態で電子を保持(蓄電)している層であり、光励起構造変化技術が適用されて形成されている。 The charge layer is a layer that stores electrons in the charge operation, releases the electrons stored in the discharge operation, and holds (stores) the electrons in a state where no charge / discharge is performed. Has been formed.
ここで、光励起構造変化は、例えば、国際公開WO/2008/053561に記載されており、その出願の発明者である中澤明氏が見出した現象(技術)である。すなわち、中澤明氏は、所定値以上のバンドギャップを持つ半導体であって透光性をもつ金属酸化物が、絶縁被覆された状態で有効な励起エネルギーを与えられると、バンドギャップ内に電子不在のエネルギー準位が多数発生することを見出した。量子電池は、これらのエネルギー準位に電子を捕獲させることで充電し、捕獲した電子を放出させることで放電するものである。 Here, the photoexcitation structure change is described in, for example, International Publication WO / 2008/053561 and is a phenomenon (technology) found by Akira Nakazawa, the inventor of the application. In other words, Akira Nakazawa said that when a semiconductor oxide with a band gap of a predetermined value or more and a translucent metal oxide is provided with an effective excitation energy in an insulating coating state, no electrons are present in the band gap. It was found that many energy levels occur. A quantum battery is charged by capturing electrons at these energy levels, and discharged by releasing the captured electrons.
充電層は、絶縁被膜で覆われたn型金属酸化物半導体の微粒子が、負極層3に対して薄膜状に付着され、n型金属酸化物半導体が紫外線照射によって光励起構造変化を起こし、電子を蓄えることができるように変化したものである。
In the charging layer, fine particles of n-type metal oxide semiconductor covered with an insulating film are attached to the
正極層は、正極本体層と、充電層に接するように形成されたp型金属酸化物半導体層とを有する。p型金属酸化物半導体層は、正極本体層から充電層への電子の注入を防止するために設けられている。 The positive electrode layer has a positive electrode main body layer and a p-type metal oxide semiconductor layer formed so as to be in contact with the charging layer. The p-type metal oxide semiconductor layer is provided to prevent injection of electrons from the positive electrode main body layer to the charging layer.
負極層と、正極層の正極本体層とは、導電層として形成されたものであれば良い。 The negative electrode layer and the positive electrode main body layer of the positive electrode layer may be formed as a conductive layer.
このような基本構成からなる量子電池は、必要により電極層に電極端子を取り付けたり、周囲に外装部材や被覆部材等を取り付けたりして電池としての体裁を整えることができる。また、この量子電池の基本構成を複数積層し直列又は並列に接続してパッケージすることもできる。 A quantum battery having such a basic configuration can be arranged as a battery by attaching electrode terminals to the electrode layer as needed, or attaching an exterior member, a covering member, or the like around the electrode. Further, a plurality of basic configurations of this quantum battery can be stacked and connected in series or in parallel to be packaged.
(A−2)シート状量子電池について
この実施形態における試験対象のシート状電池は、上記基本構成を備えたシート状の量子電池の場合で説明する。以下、このシート状量子電池について図面を参照して説明する。
(A-2) Sheet-like quantum cell The sheet-like battery to be tested in this embodiment will be described in the case of a sheet-like quantum cell having the above basic configuration. Hereinafter, this sheet-like quantum cell will be described with reference to the drawings.
図2及び図3は、この実施形態に係るシート状量子電池1(以下、単に「シート状電池1」とも記す)を示す図である。図2は、シート状電池1の正面図であり、図3は、図2のシート状電池1のA−A線断面図である。
2 and 3 are views showing a sheet-like quantum cell 1 (hereinafter also simply referred to as “sheet-
図2及び図3に示すように、この実施形態に係るシート状電池1は、前述した量子電池の基本構成である負極層3、充電層6、及び正極層2が順に積層された薄板状の長尺物である。正極層2は、充電層6上に形成されたp型金属酸化物半導体層とその上に積層された正極本体層とからなる。前記正極本体層及び負極層3は、導電性が良い層であればよく、例えば、金属板や金属膜、透明導電膜などが利用できる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the sheet-
図2に示すように、シート状電池1の長手方向における両側縁は互いに平行に形成されている。このシート状電池1の幅は特に限定されないが、例えば幅10mmから500mm程度のものとすることができる。シート状量子電池1の長さは、少なくとも一度折り曲げて重ね合わせられる長さ以上であれば特に限定されず、例えば10mm〜100m程度のものとすることができる。
As shown in FIG. 2, both side edges in the longitudinal direction of the
正極層2及び負極層3の膜厚は10nm〜1μm程度にでき、充電層6の膜厚は50nm〜10μm程度にできる。このシート状電池1は柔軟性を有するように構成させることができ、製造後ロール状に巻くことも可能である。
The film thickness of the
(A−3)第1の実施形態の構成
図1は、第1の実施形態に係る電池の試験方法及び試験装置の全体的な流れを説明する説明図である。
(A-3) Configuration of the First Embodiment FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the overall flow of the battery testing method and testing apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、第1の実施形態の電池の試験方法及び試験装置100は、大別して、シート状電池1の供給を行う電池供給部(電池供給工程)51と、電池供給部51から供給されたシート状電池1を折り畳む電池折畳部(電池折畳工程)52と、電池折畳部52により折り畳まれたシート状電池1の間に電極端子を供給する電極端子供給部(電極端子供給工程)53と、電極端子供給部53により電極端子が供給されたシート状電池1を試験する試験部(試験工程)54とを有する。
As shown in FIG. 1, the battery test method and
試験部54は、シート状電池1の試験を行う部分であり、例えば、電池の性能検査、充放電試験、コンディショニング、充放電サイクル試験、エージング試験等を行う。この試験部54は、電池試験機106と、押圧部107とを有する。
The
電池試験機106は、電池折畳部52により折り畳まれて蛇腹状となったシート状電池1(以下、折り畳まれて蛇腹状になったシート状電池を「蛇腹状電池」ともいう)を、その間や上下面に配設された電気接続用の正極端子板21及び負極端子板22を用いて、電池性能の検査、充放電試験、コンディショニング、充放電サイクル試験、エージング試験等の試験を行うために必要な電力の供給や電気特性の測定を行うものである。
The
押圧部107は、蛇腹状電池1を、その折り畳み部分や上下面に正極端子板21及び負極端子板22が配置された状態で両外面から挟んで圧力を加えるものである。押圧部107がシート状電池1に圧力を加えることにより、蛇腹状電池1の折り畳み部分に挟まれたり上下面に配置されたりしている正極端子板21及び負極端子板22と、シート状電池1の電極層2、3との接触を確実にすることができる。この実施形態では、押圧部107が、折り畳まれたシート状電池1を載せる押圧台109と、その押圧台109に載せられたシート状電池1を上方から下方に向かって押圧する押圧板108と、この押圧板108を押圧方向に可動させる図示しない押圧機構部とを有している。
The pressing portion 107 applies pressure by sandwiching the bellows-shaped
押圧板108は、蛇腹状電池1に対して、例えば上方から下方に向けて圧力を加えるための板状体である。押圧板108は、押圧可能な平坦な押圧面を有しており、前記押圧機構部によりシート状電池1の上方から押圧台109に向かって、前記押圧面を略水平に保ちながら下方に移動し、蛇腹状電池1の上面を押圧する。ここで、押圧板108は、正極端子板21及び負極端子板22とシート状電池1との接触性を良好なものとするために、蛇腹状電池1の上面全体を押圧する押圧面を有するものであることができるが、少なくとも正極端子板21及び負極端子板22の導電部と、蛇腹状電池1の電極層2、3とが接触する領域(すなわち、シート状電池1の上面の一部領域)を押圧する押圧面を有するものであっても良い。
The
前記押圧機構部は、折り畳まれたシート状電池1の上面をあらかじめ設定した圧力で押圧させることができるように押圧板108を動作させる部分である。前記押圧機構部は、押圧板108を上下に移動させる機構を備え、押圧板108の前記押圧面を下向き水平に保持しながら下方に向かって移動させるとともに、所定の圧力での押圧状態を維持できるように構成されている。
The pressing mechanism is a part that operates the
押圧台109は、蛇腹状電池1を載置するものであって、押圧板108の押圧方向の下側に設けられているものである。押圧台109は、押圧板108の押圧面と対向する平坦な載置面を有しており、押圧板108により押圧される載置面上のシート状電池1を下面から支持するものである。前記載置面は、蛇腹状電池1の下面全体を支持するものであることができるが、少なくとも正極端子板21及び負極端子板22の導電性部材と、蛇腹状のシート状電池1の電極層とが接触する領域(すなわち、シート状電池1の下面の一部領域)を支持するものであっても良い。これにより、折り畳まれたシート状電池1を、押圧板108と押圧台109とで挟み込み圧力を加えることができる。
The pressing table 109 is used to place the bellows-shaped
なお、押圧部107により押圧する折り畳まれたシート状電池1は、直接押圧台109の載置面に載せても良いし、後述するようにトレー101に載せた状態で載せてもよい。
Note that the folded
また、この実施形態では、押圧台109を固定した状態で、押圧板108を上方から下方に移動させて押圧する場合を例示するが、これに限定されるものではない。つまり、折り畳まれたシート状電池1を両面から挟んで圧力を加えることができるのであれば、例えば、押圧板108を固定して押圧台109を下方から上方に押し上げて押圧するようにしても良い。また例えば、押圧台109及び押圧板108が可動式のものであり、押圧台109が下方から上方に移動すると共に、押圧板108が上方から下方に移動するものであっても良い。
Moreover, in this embodiment, although the press stand 109 is fixed, the case where it presses by moving the
さらに、この実施形態では、押圧板108の押圧面が水平に保持されたまま下方に移動する場合を例示した。しかし、これに限らず、例えば前記押圧機構部が押圧板108を回動可能にするものであってもよい。すなわち、押圧台109上にシート状電池1が載せられた後に、押圧板108を所定の高さに設定するとともに、押圧板108の押圧面を垂直又は傾斜した状態から水平の位置まで回動させることでシート状電池1を押圧するものであっても良い。
Furthermore, in this embodiment, the case where the pressing surface of the
図5は、第1の実施形態に係る正極端子板21の構造を説明する説明図であり、図5(A)は、正極端子板21の平面図であり、図5(B)は、図5(A)のB−B線断面矢視図である。
FIG. 5 is an explanatory view illustrating the structure of the positive
図5に示すように、正極端子板21は、絶縁性の材料からなる絶縁層211cの両面に、導電性部材からなる導電部212a、212bが積層されている。つまり、正極端子板21は、絶縁層211cを第一の導電部212a及び第二の導電部212bで挟んだ構造となっている。これにより第一の導電部212aと第二の導電部212bの間は、絶縁層211cにより絶縁されている。導電部212a及び212bの端部には電線213a、213bがそれぞれ接続されている。導電部212a及び212bの端部(この例では電線213a、213bが接続されている側の端部)は、シート状電池1に挟み込まれる際に折り畳み部分からはみ出す可能性がある部分であり、表面に絶縁層211a、211cが形成されている。これにより試験中の短絡を防止できる。電線213a、213bは電池試験機106の正極側端子105aに接続される。
As shown in FIG. 5, the positive
また、正極端子板21の導電部212a、212bは、全面が電気的接触に機能する場合を示したが、部分的又は多点で電気的接触に機能するものであっても良い。
In addition, although the
例えば、正極端子板21の導電部212a及び212bは、図6に例示するように正極端子板21の表面において、ストライプ状に導電性部材が設けられているものであっても良い。また例えば、図7に例示するように、正極端子板21の表面に格子状の導電性部材が設けられているものであっても良い。さらに例えば、図8に例示するように、正極端子板21の表面に複数の波状の導電性部材が設けられているものであっても良い。また図9に例示するように、正極端子板21の表面にエンボス状の導電性部材が設けられているものであっても良い。正極端子板21の表面における導電部212a及び212bの形状は、図6〜図9に例示するものに限定されるものではなく、その他に櫛歯状であっても良いし、メッシュ状等としても良い。
For example, the
図10は、第1の実施形態に係る負極端子板22の構造を説明する説明図であり、図10(A)は、負極端子板22の平面図であり、図10(B)は、図10(A)のC−C線断面矢視図である。
FIG. 10 is an explanatory view illustrating the structure of the negative
図10に示すように、負極端子板22は、平板状の導電性部材からなる導電部222を備え、その端部にはワイヤ223が接続されている。ワイヤ223は電池試験機106の負極側端子105bに接続される。
As shown in FIG. 10, the
負極端子板22の導電部222は、その全面が電気的接触に機能する場合を示したが、部分的又は多点で電気的接触に機能するものであっても良い。
Although the
例えば、図6から図9に示した正極端子板21の場合と同様に、導電部222は負極端子板22の表面において、ストライプ状や格子状、複数の波状、エンボス状に導電性部材が設けられているものであっても良い。また櫛歯状やメッシュ状等に導電性部材が設けられているものであっても良い。
For example, as in the case of the positive
正極端子板21は、導電部212a、212bを介して電気的に充分に低い抵抗値で正極層2と電池試験機106の正極側接続端子105aとの間で接続できるならば、その形状や材質は限定されるものでない。同様に、負極端子板22は、導電部222を介して電気的に充分に低い抵抗値で負極層3と電池試験機106の負極側接続端子105bとの間で接続できるならば、その形状や材質は限定されるものでない。なお、正極端子板21及び負極端子板22の正面視形状については、この例では1つの試験体の形状が長方形をしていることから、それに広く接触できるという点で長方形状であることが好ましい。
If the positive
なお、正極端子板21及び負極端子板22は、説明便宜上、「板」と表現しているが、正極端子板21及び負極端子板22は、薄板だけでなく、薄膜状のものであっても良い。また、線状のものや、棒状のものにすることも可能である。
In addition, although the positive
図4は、第1の実施形態に係る折り畳んだシート状電池1と電池試験機106との接続関係を示す図である。図4では、シート状電池1については、電気接続用の正極端子板21及び負極端子板22が挿入された状態を示している。また、図4では、シート状電池1に接触する正極端子板21及び負極端子板22と電池試験機106との接続関係を示している。
FIG. 4 is a diagram showing a connection relationship between the folded
図4において、電池折畳部52により折り畳まれたシート状電池1は蛇腹状となり、その内側に折り込まれた部分の隙間に、電極端子供給部53により電極端子板21、22が挿入されている。また、折り畳まれたシート状電池1の上面及び下面には、負極端子板22が配置されている。
In FIG. 4, the sheet-
シート状電池1の正極層2が内側になるように折り込まれた部分には、正極端子としての正極端子板21が挿入される。また、シート状電池1の負極層3が内側になるように折り込まれた部分には、負極端子としての負極端子板22が挿入される。つまり、蛇腹状電池1の折り畳み部分には、正極端子板21と負極端子板22とが交互にシート状電池1に接触することになる。
A positive
電池試験機106は、蛇腹状電池1に接触している正極端子板21及び負極端子板22を電気接続用の電極端子として接続端子105a、105bに接続し、試験のための電力供給を行なうものである(例えば、電圧を印加したり、電流を流したりする)。正極端子板21は、電線213a、213bを介して電池試験機106の正極側端子105aに接続されている。また、負極端子板22は、電線223を介して電池試験機106の負極側端子105bに接続されている。
The
なお、電池試験機106は、正極端子板21と負極端子板22との間に電圧をかけたり電流を流したりする機能に加え、正極端子板21と負極端子板22の間の電流や電圧等の電気特性を測定する機能を有するようにしても良い。また、電池試験機106は、測定された電気特性があらかじめ登録されている許容範囲内にあるかどうかを判断して、その測定箇所の電池が正常であるか異常であるかの判定をする機能を有するようにしてもよい。異常個所(試験体)はその異常と判定される測定値が測定された正極端子板21と負極端子板22が特定されることにより、あるいは正極端子板21の導電部212a、212bが特定されることにより判断される。
The
また、電池試験機106は、折り畳まれたシート状電池の隣り合う折線の間あるいはシート状電池1の端辺とその隣の折線の間のシート部分を1個の試験体とみなした場合に、複数の試験体に対して同時に並列的に試験を行うことができる。さらに、電池試験機106は、複数の試験体を並列的に試験することができるため、同時に試験を行っている複数の試験体のうち、いずれかの試験体に不具合があった場合には、その不具合が生じた試験体への電気供給を個別的に遮断することができる。換言すれば、不具合が生じていない試験体の試験を継続させることができるため、試験の効率化を図ることができる。
In addition, when the
試験完了後、シート状電池1は電極端子板21、22が抜き取られ、蛇腹状のまま次の工程に移されたり、保管されたりする。なお、試験工程で異常が検知された部分の電池(例えば、異常を検知した正極端子板21と負極端子板22とに挟まれた試験体)については、その後の工程でその部分を補修したり、取り除いたりすることができる。
After the test is completed, the
ここで、図4に示すように、シート状電池1を折り畳み蛇腹状にすることができるため、試験スペースを狭くすることができる。また、前工程から試験工程への移行や、試験工程から次工程への移行の際のハンドリングが良く、保管の際のスペースも狭くすることができる。また、シート状電池1を蛇腹状にして、折り畳み部分に電気接続用の電極端子板21、22を挟み込むことができるため、シート状電池1の複数箇所を同時に試験することができ、試験の効率化を図れる。また、試験に使用している電極端子やその導電部を特定することにより、シート状電池1における試験箇所の特定が容易になり、電気特性の測定による異常箇所の特定も容易になる。
Here, as shown in FIG. 4, since the sheet-
図11は、折り畳んだシート状電池1と電極端子板21及び22との接触関係の詳細を説明する断面図である。なお、図11では、接触関係を明確にするためにシート状電池1の厚み方向の寸法を強調して示している。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating details of the contact relationship between the folded
図11は、シート状電池1を交互に折り畳んだ場合の一部を示している。図11において、シート状電池1の負極層3は負極端子板22(導電部222)と接触しており、シート状電池1の正極層2は正極端子板21の導電部212a、212bと接触している。シート状電池1が折り畳まれることにより、正極層2は正極端子板21を介して対向するものとなり、負極層3は負極端子板22を介して対向するものとなる。正極端子板21は、その先端が、折り畳まれたシート状電池1の折曲部の内面に接するかその少し手前まで挿入される。また、同様に、負極端子板22は、その先端が、折り畳まれたシート状電池1の折曲部の内面に接するか少し手前まで挿入される。
FIG. 11 shows a part when the sheet-
また、シート状電池1の両端の試験体は、負極層3が外側に来るように折り畳まれており、その負極層3に負極端子板22(導電部222)が接するように配置されている。なお、シート状電池1の端の試験体において正極層2が外側に来るように折り畳まれている場合は、その正極層2上に正極端子板21を配置し、正極層2と接触している導電部に接続された電線のみを電池試験機106の端子に接続するようにするとよい。
In addition, the test bodies at both ends of the sheet-
このように電極端子板21、22がシート状電池1に接触することにより、一つの試験体は、負極層3が一つの負極端子板22(導電部222)と接続され、正極層2が一つの正極端子板21の一方の面の導電部212aまたは212bと接続される。
Thus, when the
次に、電池供給部51の構成について図1を参照して説明する。
Next, the configuration of the
電池供給部51は、シート状電池1を後の電池折畳工程やそれに続く電極端子供給工程に送り出すためのものである。
The
図1に示すように、電池供給部51は、シート供給部111と、シート引出部112とを有している。
As shown in FIG. 1, the
シート供給部111は、シート状電池1をロール状に巻回したもの(以下、単に「シートロール」とも言う)を回転可能に支持するためのロール支持部114を備えている。シートロールはその巻回軸が、ロール支持部114の回転軸と一致するようにロール支持部114に取り付けられている。ロール支持部114には、図示しない駆動部(例えばモータ等)を設け、それにより回転するように構成してもよい。 The sheet supply unit 111 includes a roll support unit 114 for rotatably supporting a roll of the sheet battery 1 (hereinafter also simply referred to as “sheet roll”). The sheet roll is attached to the roll support 114 so that the winding axis thereof coincides with the rotation axis of the roll support 114. The roll support unit 114 may be configured to be provided with a drive unit (not shown) (for example, a motor) and to be rotated by the drive unit.
シート引き出し部112は、シート供給部111から繰り出されたシート状電池1を所定位置まで引き出すものである。例えば、シート引き出し部112は、シート状電池1の両面を挟持する挟持部を有しており、その挟持部がシート状電池1を挟みこんで所定量だけシート状電池1を移動させるように構成することができる。前記したとおりロール支持部114に駆動部が設けられている場合は、シート引出部112の引出量とロール支持部114の回転とを調整するように駆動部を連携させながら所定位置までシート状電池1を引き出すようにするとよい。
The sheet drawer 112 pulls out the
なお、本実施の形態では、ロール支持部114の回転軸は水平方向に向き、シートの引き出し方向は垂直方向下側に設定しているので、シート状電池1は試験装置100の上方から下方に送り出されるように構成されている。また、実施形態に係るシート供給部111は、ロール状のシート状電池1を繰り出す場合を例示しているが、これに限定されるものではない。例えば、巻回していないシート状の電池1をそのまま繰り出すようにしても良い。また、シート供給部111は、シート状電池1が位置ずれせず正常に繰り出されるようにするため、繰り出されたシート状電池1の幅方向を検知するセンサ及び位置補正制御部を有するようにして位置補正を行うようにしても良く、また、シート状電池1のたるみを防止するような機構を設けてもよい。
In the present embodiment, the rotation axis of the roll support portion 114 is set in the horizontal direction, and the sheet drawing direction is set to the lower side in the vertical direction. It is configured to be sent out. Moreover, although the sheet | seat supply part 111 which concerns on embodiment illustrates the case where the roll-shaped sheet-
次に、電池折畳部52の構成について図1を参照しながら説明する。電池折畳部52は、シート状電池1の折り畳みを行うものである。
Next, the structure of the
この実施形態では、シート状電池1の折り畳みは、折り畳み方向を交互に変えながら蛇腹状に折り畳む場合を例示する。
In this embodiment, the sheet-
電池折畳部52は、シート切断部121と、シート折畳機構部122とを有する。
The
シート切断部121は、電池供給部51より繰り出されたシート状電池1を切断する機構である。シート折畳機構部122で行う折り畳みの間隔や回数に応じて切断する長さを設定する。
The sheet cutting unit 121 is a mechanism that cuts the
シート折畳機構部122は、折り畳み方向を交互に変えてシート状電池1を蛇腹状に折り畳むものである。
The sheet folding mechanism 122 folds the
図12は、第1の実施形態に係るシート折畳機構部122の折り畳み動作の例を説明する説明図である。 FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an example of a folding operation of the sheet folding mechanism unit 122 according to the first embodiment.
例えば、シート折畳機構部122は、折り畳むシート状電池1の幅方向に回転軸を有する回動部128と、その回動部128に設けられた一対の折曲部125a、125bと、その折曲部125a、125bにシート状電池1を押しつけてシート状電池1に折り目を付けるプレス部126a,126bとを有している。一対の折曲部125a、125bは、回動部128の回転軸を挟んでその回転軸に平行に間隔をあけて回動部128に取り付けられている。図12に示すように、例えば、折曲部125a、125bは、断面が鋭角な部材であり、その鋭角な先端部124a、124bを形成する斜面部127a、127bと、支持面部129a、129bとを有している。一対の折曲部125a、125bは、先端部124a、124bが互いに外側の向きになるとともに、斜面部127a、127bが、互いに逆側に傾斜するように回動部128上に設けられている。また、支持面部129a、129bは、同一平面上又はシート状電池1の厚さ程度離間して平行に位置している。
For example, the sheet folding mechanism unit 122 includes a rotating unit 128 having a rotation axis in the width direction of the
そして、一対の折曲部125a、125bの間にシート状電池1が通っている状態で、回動部128を支持面部129a、129bがシート状電池1と接する方向に回転させ、支持面部129a、129bとシート状電池1が接した後さらに所定角度回転させる。これにより折曲部125a、125bの先端部124a、124bによりシート状電池1が折り曲げられる。さらに、折曲部125a、125bの斜面部127a、127bと略平行なプレス面を有するプレス部126a、126bが斜面部127a、127bに向けて移動してシート状電池1を押圧する。これにより、折曲部125a、125bの先端部124a、124bの位置するところが折り目となりシート状電池1は折り曲げられる。
The pair of bent portions 125a, in a state where the sheet-
そして、折り曲げ後にプレス部126a、126bが元の位置に戻り、回動部128が逆向きに元の位置まで回転する。その後、折り曲げられたシート状電池1が電池供給部51によって折曲部125a、125bの間を通って送り出される。
Then, after bending, the press parts 126a and 126b return to their original positions, and the rotating part 128 rotates in the reverse direction to the original position. Thereafter, the folded sheet-shaped
また、シート折畳機構部122は、シート状電池1が所定の距離進むごとに、折曲部125a、125bによりシート状電池1を折り曲げること、プレス部126a、126bにより押圧すること、及び、折曲部125a、125bとプレス部126a、126bを元の位置に戻してシート状電池1を所定長さ繰り出すことを繰り返すことで、蛇腹状のシート状電池1を形成する。
In addition, the sheet folding mechanism unit 122 folds the
なお、この例では一度の折り畳み動作で、シート状電池1に二つの折り目を付けることができるので、折り畳み動作は一つの試験体分の間隔をあけるごとに行っている。折り畳まれたシート状電池1は、電極端子供給部53に送り出される。
In this example, the sheet-
次に、電極端子供給部53の構成について図1を参照しながら説明する。
Next, the configuration of the electrode
電極端子供給部53は、折り畳まれたシート状電池1に電極端子板21、22の挟み込みを行うものである。電極端子供給部53は、谷折りされた部分の隙間を所定の間隔でかつ所定の位置に保持する図示しないシート保持部と、そのシート保持部により形成された隙間に電極端子板21、22を挿入する電極端子板供給部135とを有する。電極端子板供給部135は、本実施形態では、正極端子板21を挿入するための正極端子板供給部135aと、負極端子板22を供給するための負極端子板供給部135bとを有する。
The electrode
正極端子板供給部135aの近傍には、あらかじめ挿入する複数の正極端子板21が用意されており、正極端子板供給部135aはその用意されている正極端子板21のうちの1個を取り出し水平に保持した状態で、前記シート保持部により形成されている正極層2が内側に折り畳まれた部分の隙間に正極端子板21を挿入する。
A plurality of positive
同様に、負極端子板供給部135bの近傍には、あらかじめ挿入する複数の負極端子板22が用意されており、負極端子板供給部135bはその用意されている負極端子板22のうちの1個を取り出し水平に保持した状態で、前記シート保持部により形成されている負極層3が内側に折り畳まれた部分の隙間に負極端子板22を差し込む。
Similarly, a plurality of negative
この動作を電池折畳部52により折り畳まれて電極端子供給部53に送り出されたシート状電池1に対して繰り返す。電極端子が挿入されたシート状電池1は、トレー101上に積み重ねられる。
This operation is repeated for the
なお、折り畳まれたシート状電池1の上面と下面については、その電極層に応じた電極端子板が配置される。例えば蛇腹状電池1の上面及び下面が負極層3の場合は、蛇腹状電池1の下面の下に負極端子板22が配置され、上面の上に負極端子板22が載せられる。
In addition, about the upper surface and lower surface of the folded sheet-
また、電極端子板21、22の挿入位置については、シート状電池1の折り畳み間隔やシート幅などを考慮し、電極端子板21、22の導電部212a、212b、222が試験体のほぼ中央に位置するように設定される。また、電極端子板21、22が挿入された蛇腹状電池1は、そのまま次工程である試験工程に移してもよいが、折り畳まれたシート状電池1の上下面から軽く押圧した状態を維持するように仮止めした後に移すようにしてもよい。この場合は、電極端子板21、22がシート状電池1からずれ難いという点で好ましい。
In addition, with regard to the insertion positions of the
また、電極端子板21、22と電池試験機106との接続は、例えば電線213a、213b、223の両端や中間など任意の位置にコネクタを設けて行ってもよい。また、電極端子板21、22は、電池試験機106と接続された状態でシート状電池1に供給されても良いし、供給後に電池試験機106と接続しても良い。また、押圧部107による押圧中に接続しても良い。
In addition, the connection between the
トレー101上に積み重ねられたシート状電池1は、トレー101に載せられたまま試験工程に移される。
The
なお、試験装置100は、上記構成要素以外に他の構成要素を含むものであっても良い。例えば、電池折畳部51は、シート状電池1の張力を制御するための機構部や、シール状電池1の幅方向の位置を検知して所定位置に電気接続用の電極端子を固定するための機構部等を備えるようにしても良い。また、シート状電池1を保持して送り出すためのローラを適宜設けてもよい。
The
また、この実施形態では、ロール状のシート状電池1を試験装置100の上方から下方に繰り出して蛇腹状に折り畳む場合を例示している。しかし、試験装置100は、ロール状のシート状電池1を、試験装置100の水平方向に一旦移動させて、蛇腹状に折り畳み、折り畳み後の蛇腹状のシート状電池1を下側に積み重ねていくようにしても良い。
Moreover, in this embodiment, the case where the roll-shaped sheet-
次に、第1の実施形態に係る電池の試験装置100の動作を、図1を用いて説明する。
Next, the operation of the
[ステップ1](シート状電池準備ステップ)
ロール状に巻回されたシート状電池1が、シート供給部111に取り付けられ、シート状電池1の端部がシート引き出し部112に達するようにセットされる。
[Step 1] (sheet battery preparation step)
The sheet-
[ステップ2](シート状電池供給ステップ)
シート引き出し部112は、シート状電池1の端部がセットされると、所定の位置までシート状電池1を引き出す。このとき、例えば、シート引き出し部112が有する挟持部がシート状電池1の両面を挟持し、下方向に挟持部が移動することでシート状電池1を下方向に引き出すようにしても良い。また別の方法としては、シート引き出し部112が1対のローラを有しており、その1対のローラがシート状電池1を挟み込んで回転することにより、シート状電池1を下方向に引き出すようにしても良い。
[Step 2] (sheet battery supply step)
When the end of the
このシート状電池1の引き出しは、電池折畳部52や電極端子供給部53の動きに合わせて必要な長さが適宜供給されるように継続される。
The drawing of the
[ステップ3](シート状電池折り畳みステップ)
引き出されたシート状電池1がシート折畳機構部122に達すると、その折曲部125a、125bやプレス部126a、126b等の折り曲げ手段を用いて折り曲げられる。詳細な動作については前述したので説明を省略する。これにより、シート状電池1が所定の間隔で交互に折り曲げられることにより蛇腹状に折り畳まれる。折り曲げられたシート状電池1は、電極端子供給部53に設けられたトレー101上に積み重ねられる。所定回数折り曲げられたシート状電池1は、シート切断部121により切断される。
[Step 3] (sheet battery folding step)
When the drawn sheet-
[ステップ4](電極端子供給ステップ)
トレー101上に積み重ねられたシート状電池1は、その積み重ね途中あるいは折り曲げ完了後、シート状電池1の負極層3側の谷折り部に負極端子板22が挟み込まれ、正極層2側の谷折り部に正極端子板21が挟みこまれる。すなわち、折り畳まれたシート状電池1が図示しないシート保持部により負極層3側の谷折り部の開口が所定の間隔で所定位置にくるように保持され、そこに負極端子板22を水平に保持した状態で待機していた負極端子板供給部135bがその負極端子板22を所定位置まで挿入する。その後、負極端子板供給部135bは挿入した負極端子板22を離すとともに、前記シート保持部による開口の保持も解除される。 同様に、折り畳まれたシート状電池1が図示しないシート保持部により正極層2側の谷折り部の開口が所定の間隔で所定位置にくるように保持され、そこに正極端子板21を水平に保持した状態で待機していた正極端子板供給部135aがその正極端子板21を所定位置まで挿入する。その後、正極端子板供給部135aは挿入した正極端子板21を離すとともに、前記シート保持部による開口の保持も解除される。この挿入操作を繰り返すことにより電極端子板21、22が挟みこまれた蛇腹状電池1が載置トレー101上に積み上げられる。なお、蛇腹状電池1の下面に配置する電極端子板については、あらかじめトレー101の所定位置に配置して置き、上面に配置する電極端子板については折り畳み完了後に上面に載せられる。
[Step 4] (Electrode terminal supply step)
The sheet-
[ステップ5](電極端子板挿入済シート状電池搬送ステップ)
電極端子板21,22が挿入された蛇腹状電池1が載せられたトレー101は、試験部54に送られ、押圧台109の上に載せられる。
[Step 5] (Electrode terminal board inserted sheet-like battery transfer step)
The
[ステップ6](電池試験機接続ステップ)
押圧台109上に載せられたシート状電池1に挿入されている正極端子板21は電線213a、213bを介して、電池試験機106の正極側端子105aに接続される。また、負極端子板22は電線223を介して電池試験機106の負極側端子105bに接続される。
[Step 6] (Battery tester connection step)
The positive
[ステップ7](押圧ステップ)
蛇腹状電池1が押圧台109の上に載せられると、押圧部107の押圧板108が、蛇腹状電池1の上方から下方に向けて圧力を加える。これにより蛇腹状電池1は、押圧板108と押圧台109とにより上下から挟まれて圧力が加えられるため、電極端子板21、22の導電部212a、212b、222がシート状電池1の電極層2、3と密着する。
[Step 7] (Pressing step)
When the bellows-shaped
[ステップ8](試験ステップ)
蛇腹状電池1に挿入された電極端子21、22と電池試験機106とが接続されるとともに、押圧部107により押圧されて電極端子板21、22の導電部212a、212b、222とシート状電池1の電極層2、3との接触が確実になると、電池試験機106はシート状電池1に対して所望の試験に必要な電力供給や電気特性の測定を行って試験を行う。試験を終えると押圧部107はシート状電池1の押圧を解除し、押圧板108を所定の高さまで上昇させる。また、電極端子板21、22と電池試験機106との接続が解除される。試験により異常箇所が検知された場合は、その異常を検知した電極端子板21、22の導電部212a、212b、222が特定されるため、その導電部のシート状電池1への接触位置の情報によりシート状電池1の異常が検知された試験体を特定することができる。
[Step 8] (Test step)
The
[ステップ9](搬出ステップ)
試験を終えたシート状電池1は、電極端子板21、22が引き抜かれ、トレー101上に蛇腹状に折り畳まれたまま次の工程へ搬送される。
[Step 9] (Unloading step)
After the test, the sheet-
なお、後の工程としては、シート状電池1のカットや積層、巻回等の加工、電極端子や被覆部材、外装部材等の実装部品の取り付けなどが行われる。
In addition, as a subsequent process, processing such as cutting, stacking, and winding of the
また、シート状電池1は、試験体1枚から形成されてもよいし、切り離された複数の試験体を重ねてもよい。また、切り離されていない状態で蛇腹状に折り畳まれたまま重ねてもよい。複数のシート状電池1を重ねる場合は、各シート状電池1を直列又は並列に接続することができる。また試験工程で欠陥箇所と判断された試験体がある場合は、その試験体を取り除いてもよい。
Moreover, the sheet-
なお、この実施形態では、電極端子板21、22は電池試験機106に接続される試験専用の電極端子板21、22の場合で説明したが、電池製品自体の電気接続用の電極端子板として兼用しても良い。この場合は、試験工程終了後に電池試験機106との接続をとかれただけでシート状電池1から電極端子板21、22を抜き取らずに、次の工程に回される。
In this embodiment, the
(A−4)第1の実施形態の効果
以上のように、第1の実施形態によれば、シート状電池を交互に折り畳み、その折り畳まれたシート状電池の間に電極端子を挟み込むことにより、電池の試験装置の装置規模を小さくして、試験スペースの狭小化を図ることができる。また、シート状電池に対して同時に複数箇所で試験を行うことができるので試験時間の短縮化を図ることができる。また、試験対象であるシート状電池の電極端子供給工程から試験工程への搬入や、試験工程から次工程への搬出のハンドリングが容易になる。
(A-4) Effect of First Embodiment As described above, according to the first embodiment, sheet batteries are alternately folded, and electrode terminals are sandwiched between the folded sheet batteries. Therefore, the test space can be reduced by reducing the scale of the battery test apparatus. In addition, since the sheet-like battery can be tested at a plurality of locations at the same time, the test time can be shortened. In addition, it becomes easy to carry in the sheet-like battery to be tested from the electrode terminal supply process to the test process and to carry out from the test process to the next process.
また、正極端子板の上面の導電部と下面の導電部が絶縁層により絶縁されているため、試験体ごとに試験用の電力の供給や、電気特性の測定が可能となる。 In addition, since the conductive portion on the upper surface and the conductive portion on the lower surface of the positive electrode terminal plate are insulated by the insulating layer, it is possible to supply power for testing and measure electrical characteristics for each specimen.
さらに、折り畳まれたシート状電池を、少なくとも試験中に押圧するため、蛇腹状に折り曲げられることによる復元力による接触不良が防止できる。 Furthermore, since the folded sheet-like battery is pressed at least during the test, it is possible to prevent poor contact due to restoring force caused by being folded into a bellows shape.
(B)第2の実施形態
次に、本発明に係るシート状電池試験装置及びシート状電池試験方法の第2の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(B) 2nd Embodiment Next, 2nd Embodiment of the sheet-like battery test apparatus and sheet-like battery test method which concern on this invention is described in detail, referring drawings.
第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、シート状電池が、量子電池である場合を例示する。 Also in 2nd Embodiment, the case where a sheet-like battery is a quantum battery is illustrated similarly to 1st Embodiment.
また電池の試験装置は、第1の実施形態と同様に、電池性能を検査・試験する装置に広く適用することができる。 The battery testing apparatus can be widely applied to apparatuses for inspecting and testing battery performance, as in the first embodiment.
(B−1)試験対象のシート状量子電池について
第2の実施形態における試験対象のシート状量子電池について図面を参照して説明する。
(B-1) Test-Sheet Quantum Cell A test-target sheet-like quantum cell in the second embodiment will be described with reference to the drawings.
図13及び図14は、第2の実施形態に係るシート状量子電池1A(以下、単に「シート状電池1A」とも記す)を示す図である。図13は、シート状電池1Aの正面図であり、図14(A)は、図13のシート状電池1AのD−D線断面図、図14(B)は、図13のシート状電池1AのE−E線断面図である。
FIG. 13 and FIG. 14 are diagrams showing a sheet-like
図13及び図14に示すように、第2の実施形態に係るシート状電池1Aは、第1の実施形態に係るシート状電池1と同様に、前述した量子電池の基本構成である負極層3、充電層6、及び正極層2aが順に積層された薄板状の長尺物からなるが、その正極層2aが断続的に複数形成されている点で第1実施形態と異なる。すなわち、正極層2aが充電層6上にシート状電池1Aの長手方向に間隔をあけて並んで積層されている。この例において、それぞれの正極層2aは正面視形状が同じ長方形状に形成されており、隣り合う正極層2aの間には、正極層が存在しない部分(負極層3と充電層6だけが積層された部分)がそれぞれ一定の幅で形成されている。この正極層2aが形成されていない部分は、蛇腹状に折り曲げる際の折り曲げ部分に当たるので、この正極層が形成されていない部分によって区切られた部分がそれぞれ一つの試験体となる。正極層2aを断続的に形成する方法としては、正極層2aを形成するときに断続的に生成してもよいし、第1の実施形態と同様に正極層を一様に形成後、正極層を削ったり、例えばエッチングやレーザ照射等によって除去したりすることにより形成することができる。上記した点以外は第1実施の形態と同じなので説明を省略する。
As shown in FIGS. 13 and 14, the sheet-
このように折り畳み部分に正極層2を形成しないことにより、試験体ごとに試験用電力の供給、電気特性の測定ができるので、試験体ごとの測定結果をより精度よく行うことができる。
Since the
(B−2)第2の実施形態の構成
図15は、第2の実施形態に係る試験装置100Aの概略的な構成を示す構成図である。第1の実施形態と同様の構成については同じ番号をつけて説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(B-2) Configuration of Second Embodiment FIG. 15 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a
第2の実施形態に係る試験装置100Aは、シート状電池1Aの供給を行う電池供給部(電池供給工程)51と、電池供給部51から供給されたシート状電池1Aに電極端子板(正極端子板21、負極端子板22)を供給しつつ折り畳む電極端子供給・折畳部(電極端子供給・折畳工程)55と、電極端子供給・折畳部55により折り畳まれるとともに電極端子板21、22が供給されたシート状電池1Aを試験する試験部(試験工程)54とを有する。
The
電池供給部51と試験部54は、第1の実施形態に係る試験装置100と同一又は対応するものを適用することができるため、ここでの詳細な説明を省略する。
Since the
図16は、折り畳んだシート状電池1Aと電極端子板21及び22との接触関係の詳細を説明する断面図であり、シート状電池1を交互に折り畳んだ場合の一部を示している。なお、図16では、接触関係を明確にするためにシート状電池1Aの厚み方向の寸法を強調して示している。
FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating details of the contact relationship between the folded sheet-shaped
図16において、第1の実施形態と異なる点は、正極層2aが内側に折り畳まれる折り目部分及び正極層2aが外側に折り畳まれる部分の折り目部分に、正極層が形成されていない部分が位置している点である。シート状電池1Aが折り畳まれることにより、同じ内折り部にある2つの正極層2aは正極端子板21を介して対向するものとなる。そして、シート状電池1Aのそれぞれの正極層2aが正極端子板21の導電部212aまたは212bと接触している。上記した以外は、第1の実施形態の図11と同じなので詳細な説明を省略する。
In FIG. 16, the difference from the first embodiment is that the portion where the positive electrode layer is not formed is located in the fold portion where the
電極端子供給・折畳部55は、電池供給部51から繰り出されてくるシート状電池1Aに対して、折り畳み方向を交互に変えながら折り畳むと同時に、折り畳んだシート状電池1Aの間に電気接続用の電極端子板21、22を挟み込んだ蛇腹状のシート状電池1Aを形成するものである。
The electrode terminal supply /
電極端子供給・折畳部55は、シート切断部121と、シート折畳機構部122Aとを有する。シート切断部121は、第1の実施形態と同一又は対応するものであるため、ここでの詳細な説明は省略する。
The electrode terminal supply /
シート折畳機構部122Aは、電池供給部51から繰り出されたシート状電池1Aの片面側又は両面側に電極端子板21、22を配置し、その電極端子板21、22をシート状電池1Aとともに両外側から押さえこみ、電極端子板21、22を支持しながらシート状電池1Aを折り畳むものである。
The sheet folding mechanism 122A arranges the
図17は、第2の実施形態に係るシート折畳機構部122Aの動作の例を説明する説明図である。 FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining an example of the operation of the sheet folding mechanism 122A according to the second embodiment.
例えば、シート折畳機構部122Aは、電極端子板21、22をシート状電池1Aの表面に平行に近接させて配置する図示しない電極端子板供給部と、前記電極端子板供給部によって供給された電極端子板21、22ごとシート状電池1Aを両面側から挟持しシート状電池1Aの幅方向を軸に回転する一対の折曲部525a、525bと、その一対の折曲部525a、525bを互いに接近させるとともに一緒に回転させる挟持可動部528と、その折曲部525a、525bにシート状電池1Aを押しつけてシート状電池1Aに折り目を付けるプレス部526a,526bとを有している。
For example, the sheet folding mechanism 122A is supplied by an electrode terminal plate supply unit (not shown) in which the
図17に示すように、例えば折曲部525a、525bは、両端の先端の断面が鋭角な部材であり、その鋭角な先端部524a、524bを形成する斜面部527a、527bと挟持面部529a、529bとを有している。一対の折曲部525a、525bは、先端部524a、524bが折り畳まれるシート状電池1Aの幅方向と平行になるように配置されるとともに、挟持面部529a、529bが間隔をあけて対向するように配置される。
As shown in FIG. 17, for example, the bent portions 525a and 525b are members whose end sections at both ends are acute angles, and the inclined surface portions 527a and 527b and the
そして、一対の折曲部525a、525bの間にシート状電池1Aが通っている状態で、前記電極端子板供給部がシート状電池1Aの負極層3側に負極端子板22を近接させ、正極層2側に正極端子板21を近接させる。その状態で挟持可動部528が折曲部525a、525bをその挟持面部529a、529bが互いに接近するよう移動させて、電極端子板21、22ごとシート状電池1Aを挟持する。その後、挟持可動部528はその挟持した状態のまま折曲部525a、525bを所定角度、例えば挟持面529a、529bが水平になるまで回転させる。これにより折曲部525a、525bの先端部524a、524bによりシート状電池1Aが折り曲げられる。
The pair of bent portions 525a, in a state where the sheet-
さらに、折曲部525a、525bの斜面部527a、527bと略平行なプレス面を有するプレス部526a、526bが斜面部527a、527bに向けて移動してシート状電池1Aを押圧する。これにより、折曲部525a、525bの先端部524a、524bの位置するところが折り目となりシート状電池1Aは折り曲げられる。
Further, the press portions 526a and 526b having press surfaces substantially parallel to the slope portions 527a and 527b of the bent portions 525a and 525b move toward the slope portions 527a and 527b and press the
そして、折り曲げ後にプレス部526a、526bが元の位置に戻るとともに、折曲部525a、525bが挟持可動部528により互いに離れる方向に移動して挟持状態を解除する。その後、折り曲げられたシート状電池1Aが電池供給部51によって送り出される。なお、この時、折曲部525a、525bは、必要によりシート状電池1Aの移動の妨げにならない位置に退避させるとよい。
Then, after bending, the press parts 526a and 526b return to their original positions, and the bent parts 525a and 525b are moved away from each other by the holding
また、シート折畳機構部122Aは、シート状電池1Aが所定の距離進むごとに、折曲部525a、525bによりシート状電池1Aを折り曲げること、プレス部526a、526bにより押圧すること、及び、プレス部526a、526bの押圧と折曲部525a、525bによる挟持を解除してシート状電池1Aを所定の長さ繰り出すこと、を繰り返すことで、蛇腹状のシート状電池1Aを形成する。電極端子が挿入されたシート状電池1Aは、トレー101上に積み重ねられる。
Further, the sheet folding mechanism portion 122A is configured to bend the sheet-
なお、この例では一度の折り畳み動作でシート状電池1Aの両面に電極端子を供給するとともに、シート状電池1Aに二つの折り目を付けることができるので、折り畳み動作は一つの試験体分の間隔をあけるごとに行っている。また、シート状電池の繰り出しは、前記した正極層2が形成されていない部分に折り目がくるように設定されている。
In this example, the electrode terminals are supplied to both surfaces of the sheet-
なお、折り畳み動作を行う間隔、折曲部525a、525bの回転方向や電極端子板の供給の仕方等は、シート状電池1Aが交互に折り畳まれてその谷折り部分にそれぞれ一つの電極端子板が挿入されるものであれば、適宜変更することができる。
Note that the interval for performing the folding operation, the direction of rotation of the bent portions 525a and 525b, the method of supplying the electrode terminal plate, and the like are such that the sheet-
トレー101上に積み重ねられたシート状電池1Aは、トレー101に載せられたまま試験工程に移される。
The
次に、第2の実施形態に係る試験装置100Aの動作を、図15を用いて説明する。
Next, the operation of the
第1の実施形態に係る試験装置100におけるステップ1及び2、並びにステップ5〜9については、第2の実施形態と同一又は対応するものなので、ここでの詳細な説明を省略する。従って、以下では、ステップ2とステップ5の間の動作を説明する。
Since
[電極端子供給・電池折畳ステップ]
電池供給部51から電極端子供給・折畳部55へシート状電池1Aが所定の位置まで繰り出されてくると、シート折畳機構部122Aは、電極端子板供給部により電極端子板21、22を供給するとともに、折曲部525a、525bやプレス部526a、526b等の折り曲げ手段を用いて折り曲げる。詳細な動作については前述した通りなので説明を省略する。これにより、シート状電池1Aを折り畳むと同時に、正極端子板21及び負極端子板22を蛇腹状に折り畳んだシート状電池1Aの折り畳み部分に配置させることができる。折り曲げられたシート状電池1Aは、トレー101上に積み重ねられる。所定回数折り曲げられたシート状電池1Aは、シート切断部121により切断される。なお、蛇腹状電池1Aの下面に配置する電極端子板については、あらかじめトレー101の所定位置に配置しておいてもよいし、上面に配置する電極端子板については折り畳み完了後に上面に載せてもよい。
[Electrode terminal supply / battery folding step]
When the
(B−3)第2の実施形態の効果
以上のように、第2の実施形態によれば、電極端子が挟まれた状態でシート状電池が折り畳まれるので、第1の実施の形態と同様の効果を有することができる。また、第2の実施形態では、電極端子を接触させた状態で折り畳むので、折り畳み後にシート状電池に電極端子を挿入する工程が必要なく、装置の簡略化や処理時間の短縮ができる。
(B-3) Effects of the Second Embodiment As described above, according to the second embodiment, the sheet-like battery is folded with the electrode terminals sandwiched therebetween, so that it is the same as the first embodiment. It can have the effect. In the second embodiment, since the electrode terminals are folded in contact with each other, there is no need to insert the electrode terminals into the sheet-like battery after folding, and the apparatus can be simplified and the processing time can be shortened.
また、折り畳み部分に正極層2を形成しないことにより、試験体毎に試験用電力の供給や電気特性の測定ができるので、測定結果をより精度よく行うことができる。
In addition, since the
(C)第3の実施形態
次に、本発明に係るシート状電池試験装置及びシート状電池試験方法の第3の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(C) Third Embodiment Next, a third embodiment of the sheet battery testing apparatus and sheet battery testing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第3の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、シート状電池が、量子電池である場合を例示する。 Also in 3rd Embodiment, the case where a sheet-like battery is a quantum battery is illustrated similarly to 1st Embodiment.
また電池の試験装置は、第1の実施形態と同様に、電池性能を検査・試験する装置に広く適用することができる。 The battery testing apparatus can be widely applied to apparatuses for inspecting and testing battery performance, as in the first embodiment.
(C−1)試験対象のシート状量子電池について
第3の実施形態における試験対象のシート状量子電池について図面を参照して説明する。
(C-1) Test-Sheet Quantum Cell A test-target sheet-like quantum cell in the third embodiment will be described with reference to the drawings.
図18及び図19は、第3の実施形態に係るシート状量子電池10(以下、単に「シート状電池10」とも記す)を示す図である。図18は、シート状電池10の正面図であり、図19は、図18のシート状電池10のF−F線断面図である。
18 and 19 are views showing a sheet-like quantum cell 10 (hereinafter also simply referred to as “sheet-
図18及び図19に示すように、第3の実施形態に係るシート状電池10は、前述した量子電池の基本構成である負極層13、充電層16a、16b及び正極層12a、12bが積層された薄板状の長尺物からなるが、負極層13の両面にそれぞれ充電層16a、16b及び正極層12a、12bが順に積層されている点で上記第1の実施形態に係るシート状電池1と異なる。すなわち、負極層13の一方の面に、充電層16aと正極層12aが順に積層され、負極層13の他方の面に、充電層16bと正極層12bが順に積層されている。そして、負極層13の周縁部(例えば幅方向や長さ方向の端部)には、充電層16a、16bや正極層12a、12bに被覆されていない部分が設けられており、この部分が電池試験機の負極側端子との接続に使われる。本実施形態では、負極層13が充電層16a、16bや正極層12a、12bより幅が広く、かつ、それぞれの層が幅方向中央に揃えて積層しているため、充電層16a、16bや正極層12a、12bに被覆されていない負極層3の部分がシート状電池10の幅方向の両側に形成されている。上記した点以外は第1実施の形態と同様なので説明を省略する。
As shown in FIGS. 18 and 19, the sheet-
このように第3の実施形態に係るシート状電池10は、両面に充電層16a、16bを備えているため、正面の面積当たりの蓄電量を大きくすることができる。
Thus, since the sheet-
(C−2)第3の実施形態の構成
図20は、第3の実施形態に係る試験装置100Bの概略的な構成を示す構成図である。第1の実施形態と同様の構成については同じ番号をつけて説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(C-2) Configuration of Third Embodiment FIG. 20 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a
第3の実施形態に係る試験装置100Bは、シート状電池10の供給を行う電池供給部(電池供給工程)51と、電池供給部51から供給されたシート状電池10を折り畳む電池折畳部(電池折畳工程)52と、電池折畳部52により折り畳まれたシート状電池10の間に電極端子を供給する電極端子供給部(電極端子供給工程)56と、電極端子供給部56により電極端子が供給されたシート状電池10を試験する試験部(試験工程)57とを有する。
The
電池供給部51と電池折畳部52は、第1の実施形態に係る試験装置100と同一又は対応するものを適用することができるため、ここでの詳細な説明を省略する。
Since the
電極端子供給部56は、折り畳まれたシート状電池10に正極端子板21の挟み込みを行うものである。正極端子板は、第1の実施形態で説明した正極端子板21を使用することができる。
The electrode
電極端子供給部56は、シート状電池10の谷折りされた部分の隙間を所定の間隔でかつ所定の位置に保持する図示しないシート保持部と、そのシート保持部により形成された隙間に正極端子板21を挿入する電極端子板供給部165とを有する。
The electrode
電極端子板供給部165は、本実施形態では、一方の側に開口した谷折り部に正極端子板21を挿入するための正極端子板供給部165aと、他方の側に開口した谷折り部に正極端子板21を供給するための正極端子板供給部165bとを有する。
In this embodiment, the electrode terminal plate supply unit 165 includes a positive electrode terminal
正極端子板供給部165a、165bの近傍には、あらかじめ挿入する複数の正極端子板21が用意されており、正極端子板供給部165a、165bはその用意されている正極端子板21のうちの1個を取り出し水平に保持した状態で、前記シート保持部により形成されているシート状電池10の谷折り部分の隙間に正極端子板21を挿入する。
A plurality of positive
この動作を電池折畳部52により折り畳まれて電極端子供給部56に送り出されたシート状電池10に対して繰り返す。正極端子板が挿入されたシート状電池10は、トレー101上に積み重ねられる。
This operation is repeated for the
なお、折り畳まれたシート状電池10の上面と下面については、片方の面にだけ導電部を設けた正極端子板23(片面正極端子板23ともいう)を使用することができる。片面正極端子板23は、図21に示すように、一方の面に絶縁層231が形成され、他方の面に導電性部材からなる導電部232が形成されている。導電部232の端部には電線233が接続されている。この電線233が接続されている側の端部は、折り畳まれたシート状電池10の上下面に配置された際に、その上下面からはみ出す可能性がある部分であり、両面が絶縁層により被覆されている。電線233は電池試験機116の正極側端子115aに接続される。この片面正極端子板23の導電部232は、上記した正極端子板21の導電部212と同様に、全面が電気的接触に機能するものであっても良いし、部分的又は多点で電気的接触に機能するものであっても良い。片面正極端子板23は、折り畳まれたシート状電池10の上面または下面に、導電部232が接触する向きで配置される。この配置は、正極端子板供給部165a、165bを用いて行っても良いし、あらかじめトレー101上に配置したり、別の手段で折り畳まれたシート状電池の上面に載せても良い。
In addition, about the upper surface and lower surface of the folded sheet-
トレー101上に積み重ねられたシート状電池10は、トレー101に載せられたまま試験工程に移される。
The
試験部57は、第1の実施形態と同様にシート状電池10の試験を行う部分であり、電池試験機116と、押圧部107とを有する。押圧部107は、第1の実施形態に係る試験装置100と同一又は対応するものを適用することができるため、ここでの詳細な説明を省略する。
The
電池試験機116は、電池折畳部52により折り畳まれたシート状電池10を、その間や上下面に配置された電気接続用の正極端子板21、23を用いて、電池性能の検査、充放電試験、コンディショニング、充放電サイクル試験、エージング試験等の試験を行うために必要な電力の供給や電気特性の測定を行うものである。
The
図21は、第3の実施形態に係る折り畳んだシート状電池10と電池試験機116との接続関係を示す図であり、図22は、図21におけるK−K線断面図である。図21では、折り畳まれたシート状電池10と、その間や上下面に設けられた電気接続用の正極端子板21、23との接触状態を断面図で示している。また、シート状電池10に接触する正極端子板21、23と電池試験機116との接続関係も示している。なお、図21及び図22では、接触関係を明確にするためにシート状電池10の厚み方向の寸法を強調して示している。また、図21は、6つに折り畳んだ例を示しているが、折数はこれに限定されない。
FIG. 21 is a diagram illustrating a connection relationship between the folded
図21において、電池折畳部52により折り畳まれたシート状電池10は蛇腹状となり、その内側に折り込まれた部分の隙間に、電極端子供給部56により正極端子板21が挿入されている。また、折り畳まれたシート状電池の上下面には、片面正極端子板23が配置されている。
In FIG. 21, the
図21において、シート状電池10の正極層12a、12bは正極端子板21、23の導電部と接触している。シート状電池10が折り畳まれることにより、正極層12aは正極端子板21を介して対向するものとなり、正極層12bは正極端子板21を介して対向するものとなる。
In FIG. 21, the positive electrode layers 12 a and 12 b of the
また、シート状電池10の両端の試験体は、正極層12bが外側に来るように折り畳まれており、その正極層12bに片面正極端子板23がその導電部232を接触させるように配置されている。なお、この例では折り畳まれたシート状電池の上下面には片面正極端子板23を用いているが、中間に挿入されている正極端子板21と同じものを用いても良い。その場合は、正極層12と接触している導電部212に接続された電線213のみを電池試験機116の接続端子に接続するようにするとよい。
Further, the test specimens at both ends of the
電池試験機116は、蛇腹状電池10に接触している正極端子板21を電気接続用の電極端子として正極側端子115aに接続し、シート状電池10の負極層13が露出している部分を負極側端子115bに接続し、試験のための電力供給を行なうものである(例えば、電圧を印加したり、電流を流したりする)。
The
正極端子板21は、電線213a、213bを介して、片面正極端子板23は電線233を介して電池試験機116の正極側端子115aに接続されている。また、シート状電池10の負極層13は、電線223を介して電池試験機116の負極側端子115bに接続されている。負極層13と電線223との接続は、充電層16及び正極層12が形成されていない負極層13の部分を使って接続することができる。なお、接続箇所は、1箇所でも良いし、複数箇所接続しても良い(例えば試験体毎に接続)。また、負極層13に接続端子を設けそれを介して接続しても良い。
The positive
なお、電池試験機116は、正極端子板21と負極層13との間に電圧をかけたり電流を流したりする機能に加え、正極端子板21と負極層との間の電流や電圧等の電気特性を測定する機能を有するようにしても良い。また、電池試験機116は、測定された電気特性があらかじめ登録されている許容範囲内にあるかどうかを判断して、その測定箇所の電池が正常であるか異常であるかの判定をする機能を有するようにしてもよい。異常箇所はその異常と判定される測定値が測定された正極端子板21、23あるいはその導電部が特定されることにより判断される。
In addition to the function of applying a voltage or flowing a current between the positive
試験完了後、シート状電池10は、電極端子板21、23が抜き取られ、蛇腹状のまま次の工程に移されたり、保管されたりする。なお、試験工程で異常が検知された部分の電池(例えば、異常を検知した正極端子板の導電部と接触する試験体)については、その後の工程でその部分を補修したり、取り除いたりすることができる。
After the test is completed, the
(C−3)第3の実施形態の効果
以上のように、第3の実施形態によれば、シート状電池を交互に折り畳み、その折り畳まれたシート状電池の間に電極端子を挟み込むことにより、第1の実施形態と同様の効果を有することができる。
(C-3) Effects of Third Embodiment As described above, according to the third embodiment, sheet batteries are alternately folded, and electrode terminals are sandwiched between the folded sheet batteries. it can have the same effects as those of the first embodiment.
また、正極端子板の上面の導電部と下面の導電部が絶縁層により絶縁されているため、試験体ごとに試験用の電力の供給や、電気特性の測定が可能となる。 In addition, since the conductive portion on the upper surface and the conductive portion on the lower surface of the positive electrode terminal plate are insulated by the insulating layer, it is possible to supply power for testing and measure electrical characteristics for each specimen.
また、第3の実施形態では、試験対象のシート状電池の表面が両面とも正極層となり、正極端子板が折り畳まれたシート状電池の谷折り部分や上下面に配置されるが、この場合でも試験体毎あるいは試験体の片面毎に測定ができ、異常箇所の特定を容易にできる。 In the third embodiment, the surface of the sheet battery to be tested is a positive electrode layer on both sides, and the positive electrode terminal plate is disposed on the valley-folded portion and the upper and lower surfaces of the folded sheet battery. Measurement can be performed for each test body or for each side of the test body, so that an abnormal location can be easily identified.
(D)第4の実施形態
次に、本発明に係るシート状電池試験装置及びシート状電池試験方法の第4の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(D) Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the sheet battery testing apparatus and the sheet battery testing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第4の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、シート状電池が、量子電池である場合を例示する。 Also in 4th Embodiment, the case where a sheet-like battery is a quantum battery is illustrated similarly to 1st Embodiment.
また電池の試験装置は、第1の実施形態と同様に、電池性能を検査・試験する装置に広く適用することができる。 The battery testing apparatus can be widely applied to apparatuses for inspecting and testing battery performance, as in the first embodiment.
(D−1)試験対象のシート状量子電池について
第4の実施形態における試験対象のシート状量子電池について図面を参照して説明する。
(D-1) Test-Sheet Quantum Cell A test-target sheet-like quantum cell in the fourth embodiment will be described with reference to the drawings.
図23及び図24は、第4の実施形態に係るシート状量子電池10A(以下、単に「シート状電池10A」とも記す)を示す図である。図23は、シート状電池10Aの正面図であり、図24(A)は、図23のシート状電池10AのG−G線断面図であり、図24(B)は、図23のシート状電池10AのH−H線断面図である。
FIG. 23 and FIG. 24 are diagrams showing a sheet-like
図23及び図24に示すように、第4の実施形態に係るシート状電池10Aは、第3の実施形態に係るシート状電池10と同様に負極層13の一方の面に充電層16aと正極層12aが順に積層され、他方の面に充電層16bと正極層12bが順に積層された薄板状の長尺物からなるが、その正極層12a、12bが断続的に形成されている点で第3の実施形態と異なる。すなわち、正極層12aが充電層16a上にシート状電池10Aの長手方向に間隔をあけて並んで積層されており、正極層12bが充電層16b上にシート状電池10Aの長手方向に間隔をあけて並んで積層されている。正極層12aと12bは負極層13に対して対称な位置に形成されている。この例において、それぞれの正極層12a、12bは正面視形状が同じ長方形状に形成されており、隣り合う正極層12a、12bの間には、正極層が存在しない部分(負極層13と充電層16a,16bだけが積層された部分)がそれぞれ一定の幅で形成されている。この正極層が形成されていない部分は、蛇腹状に折り曲げる際の折り曲げ部分に当たるので、この正極層が形成されていない部分によって区切られた部分がそれぞれ一つの試験体となる。正極層12a、12bを断続的に形成する方法としては、正極層12a、12bを形成するときに断続的に生成してもよいし、第3の実施形態と同様に正極層を一様に形成後、正極層を削ったり、例えばエッチングやレーザ照射等によって除去したりすることにより形成することができる。上記した点以外は第3の実施形態と同じなので説明を省略する。
As shown in FIGS. 23 and 24, the sheet-
このように折り畳み部分に正極層を形成しないことにより、試験体毎に試験用電力の供給、電気特性の測定ができるので、測定結果をより精度よく行うことができる。 Since the positive electrode layer is not formed in the folded portion in this way, the test power can be supplied and the electrical characteristics can be measured for each test body, so that the measurement result can be performed with higher accuracy.
(D−2)第4の実施形態の構成
第4の実施形態に係る試験装置は第3の実施形態の試験装置100Bを用いることができるので、第3の実施形態と同様の構成については同じ番号をつけて説明を省略し、第3の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(D-2) Configuration of the Fourth Embodiment Since the test apparatus according to the fourth embodiment can use the
図25は、第4の実施形態に係る折り畳んだシート状電池10Aと電池試験機116との接続関係を示す図である。図25では、折り畳まれたシート状電池10Aと、その間や上下面に設けられた電気接続用の正極端子板21、23との接触状態を断面図で示している。また、シート状電池10Aに接触する正極端子板21、23と電池試験機116との接続関係も示している。図25におけるL−L線断面図は、図21におけるK−K線断面図(図22参照)と同じなので説明を省略する。なお、図25では、接触関係を明確にするためにシート状電池10Aの厚み方向の寸法を強調して示している。また、図25は、6つに折り畳んだ例を示しているが、折数はこれに限定されない。
FIG. 25 is a diagram illustrating a connection relationship between the folded
図25において、第3の実施形態と異なる点は、シート状電池10Aが折り畳まれる折り目部分の両面に正極層が形成されていない部分が位置している点である。シート状電池10Aが折り畳まれることにより、同じ内折り部にある2つの正極層12a、12bは正極端子板21を介して対向するものとなる。そして、シート状電池10Aの一方の面に形成されたそれぞれの正極層12aは、正極端子板21の導電部212aまたは212bと接触しており、他方の面に形成されたそれぞれの正極層12bは、正極端子板21または23の導電部212a、212bまたは232と接触している。上記した以外は、第3の実施形態の図21と同じなので詳細な説明を省略する。
In FIG. 25, the point different from the third embodiment is that portions where the positive electrode layer is not formed are located on both sides of the fold portion where the sheet-
(D−3)第4の実施形態の効果
以上のように、第4の実施形態によれば、シート状電池を交互に折り畳み、その折り畳まれたシート状電池の間に電極端子を挟み込むことにより、第1の実施形態と同様の効果を有することができる。
(D-3) Effect of the Fourth Embodiment As described above, according to the fourth embodiment, by folding sheet batteries alternately and sandwiching the electrode terminals between the folded sheet batteries. The same effects as those of the first embodiment can be obtained.
また、折り畳み部分に正極層を形成しないことにより、試験体毎あるいは試験体の片面毎に試験用電力の供給や電気特性の測定ができるので、測定結果をより精度よく行うことができる。 In addition, by not forming the positive electrode layer in the folded portion, it is possible to supply the test power and measure the electrical characteristics for each test body or for each side of the test body, so that the measurement result can be performed with higher accuracy.
(E)他の実施形態
上述した各実施形態の説明においても、種々の変形実施形態を言及したが、更に以下に例示するような変形実施形態にも広く適用することができる。
(E) Other Embodiments In the description of each embodiment described above, various modified embodiments are mentioned, but the present invention can be widely applied to modified embodiments as exemplified below.
上述した各実施形態では、電極端子板を全ての折り畳み部分に交互に挟む場合を例示したが、一部の折り畳み部分に挟み込むようにすることもでき、例えば、1段とばしなど、一定の間隔をあけて挟み込むようにしても良い。 In each of the above-described embodiments, the case where the electrode terminal plate is alternately sandwiched between all the folded portions is illustrated, but the electrode terminal plate may be sandwiched between some of the folded portions. For example, a certain interval such as skipping one step may be used. You may make it open and pinch | interpose.
また、第1の実施形態の試験対象であるシート状電池1を、第2の実施形態の試験装置100Aを用いて試験してもよいし、第2の実施形態の試験対象であるシート状電池1Aを、第1の実施形態の試験装置100を用いて試験してもよい。
Further, the sheet-
また、上述した各実施形態では、折り畳まれたシート状電池の上下面に電極端子板を配置する場合を例示したが、その電極端子板の配置を省略する替わりに、押圧板や押圧台、トレーに電極端子板の機能を持たせるようにしてもよい。その場合は、押圧板や押圧台、トレーを電池試験機の接続端子に接続するようにするとよい。 In each of the above-described embodiments, the electrode terminal plates are arranged on the upper and lower surfaces of the folded sheet battery. However, instead of omitting the arrangement of the electrode terminal plates, a pressing plate, a pressing table, or a tray is used. The electrode terminal plate may have a function. In that case, it is good to connect a press plate, a press stand, and a tray to the connection terminal of a battery testing machine.
51…電池供給部、52…電池折畳部、53…電極端子供給部、54…試験部、55…電極端子供給折畳部、100、100A及び100B…試験装置、122及び122A…シート折畳機構部、106、116…電池試験機、107…押圧部、108…押圧板、109…押圧台、1、1A、10、10A…シート状電池、21…正極端子板、22…負極端子板、211c…絶縁層、212a…第1の導電部、212b…第2の導電部。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記シート状電池の折り畳まれた部分に電極端子を挟み込まれた状態で、前記電極端子に電力を供給して所定の試験を行う試験部と
を備えることを特徴とするシート状電池試験装置。 A folding unit that folds a sheet-like battery having electrode layers on both sides by alternately changing the folding direction;
A sheet-like battery testing apparatus comprising: a test unit that supplies electric power to the electrode terminal and performs a predetermined test in a state where the electrode terminal is sandwiched between the folded portions of the sheet-like battery.
前記シート状電池の折り畳まれた部分に電極端子を挟み込まれた状態で、前記電極端子に電力を供給して所定の試験を行う試験工程と
を有することを特徴とするシート状電池試験方法。 A folding step of folding the sheet-like battery having electrode layers on both sides by alternately changing the folding direction;
And a test step in which a predetermined test is performed by supplying power to the electrode terminal in a state where the electrode terminal is sandwiched between the folded portions of the sheet battery.
ことを特徴とする請求項8又は9に記載のシート状電池試験方法。 The sheet-like battery portion between the electrode terminals related to abnormality detection is specified by measuring electrical characteristics of the sheet-like battery sandwiched between the electrode terminals in the test step. The sheet-like battery test method described.
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