JP6490287B1 - 充放電試験装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベース部20と、ベース部20の長手方向両端部に設けられた端部フレーム部材21と、端部フレーム部材21の幅方向両側部に設けられた側部フレーム部材22とを有し、ベース部20の長手方向に摺動可能に保持され二次電池11と交互に配置されるセパレータ24が設けられた電池トレイ16と、電池トレイ16が着脱可能に載置されるトレイ載置部40と、トレイ載置部40に設けられてセパレータ24を電池トレイ16の長手方向に押圧する押圧手段41とを有する充放電ステージ17とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、簡素な構造で二次電池の充電時の膨張を適正に制限して容量の低下及びばらつきの発生を防ぎ、正極端子及び負極端子の位置変動を防止して、確実かつ安定的に試験を行うことができる量産性及び低コスト性に優れた充放電試験装置を提供することを目的とする。
ベース部と、該ベース部の長手方向両端部に設けられた端部フレーム部材と、前記ベース部の長手方向に沿って前記端部フレーム部材の幅方向両側部に設けられた側部フレーム部材とを有し、前記ベース部の長手方向に摺動可能に保持され前記二次電池と交互に配置されるセパレータが設けられた電池トレイと、
該電池トレイが着脱可能に載置されるトレイ載置部と、該トレイ載置部に設けられ、前記電池トレイに保持された前記セパレータを前記電池トレイの長手方向に押圧する押圧手段とを有する充放電ステージとを備え、
前記セパレータは、前記二次電池の幅方向に沿って配置される仕切り部と、該仕切り部の両側部に前記各側部フレーム部材の内側面に沿って設けられたガイド部とを有し、前記押圧手段で押圧されることにより、隣接する前記セパレータの前記ガイド部同士が接触して前記各二次電池と前記各セパレータがそれぞれ一定間隔で保持され、充放電に伴う前記各二次電池の膨張及び収縮を前記各仕切り部の弾性変形によって吸収し、前記各二次電池の規定量以上の膨張を制限する。
図1、図2に示す本発明の第1の実施の形態に係る充放電試験装置10は、生産されたリチウムイオン電池等のラミネート型や角型の二次電池11の活性化及び品質検査で用いられ、複数の二次電池11を厚さ方向に並べて配置し、各二次電池11の正極端子12及び負極端子13に電源側端子(図示せず)を電気接続して一度に充放電するためのものである。
この充放電試験装置10は、複数の二次電池11が厚さ方向に並べて配置される電池トレイ16と、電池トレイ16が着脱可能に載置されて充放電試験を行う充放電ステージ17を備えている。
まず、電池トレイ16は、図1、図2に示すように、ベース部20と、ベース部20の長手方向両端部に設けられた端部フレーム部材21と、ベース部20の長手方向に沿って端部フレーム部材21の幅方向両側部に設けられた側部フレーム部材22とを有している。そして、電池トレイ16には、ベース部20の長手方向に摺動可能に保持され二次電池11と交互に配置されるセパレータ24が設けられている。側部フレーム部材22は両端の端部フレーム部材21を連結し、二次電池11及びセパレータ24の幅方向位置を規制できるものであればよい。よって、本実施の形態では、端部フレーム部材21の高さ方向の一部(中央部)に側部フレーム部材22を設けたが、端部フレーム部材21の高さ全体に側部フレーム部材を設けてもよいし、端部フレーム部材21の高さ方向に複数の側部フレーム部材を分割して設けてもよい。ベース部20、端部フレーム部材21及び側部フレーム部材22の材質としてはステンレス等の金属が好ましいが、合成樹脂でもよい。
さらに、セパレータの仕切り部全体を弾性体で形成する代わりに、金属や合成樹脂等で形成された基材部の二次電池11と対向する面(基材部の片面又は両面)に弾性変形部を設ける構造とすることもできる。なお、弾性変形部の材質としては上記の弾性体と同様のものが好適に用いられる。基材部が所定の剛性を有することにより、芯材となってセパレータ(仕切り部)全体としての変形や破損を防止することができる。
また、図3(E)に示すように、二次電池11と対向する面に設けられた可動板35と、可動板35を電池トレイ16の長手方向に摺動可能に支持する弾性支持部37とを有する仕切り部38としてもよい。この場合、各二次電池11の膨張時に可動板35を介して弾性支持部37を圧縮することができ、セパレータを移動させることなく、可動板35のみを移動させて各二次電池11の膨張を吸収することができる。なお、ここでは2枚の可動板35で直接、弾性支持部37を挟む構造としたが、金属や合成樹脂等で形成された基材部(芯材)を設け、その二次電池11と対向する面(基材部の両面)に弾性支持部を介して可動板を取り付ける構造としてもよい。また、弾性支持部37としてバネを用いる代わりに、上記の弾性体と同様のシリコンゴムや発泡樹脂等を用いてもよい。
充放電試験装置55が充放電試験装置10と異なる点は、図4、図5に示すように、電池トレイ56の各端部フレーム部材21に押圧用開口部42が形成されており、充放電ステージ57の押圧手段58が、各押圧用開口部42から電池トレイ56の内部に挿入される一対の押圧部43を有している点である。
この充放電試験装置55によれば、充放電試験装置10と同様の作用、効果を得ることができる。なお、充放電試験装置55では、一対の押圧部43によって前後両方向(図4、図5の左右両方向)から同時に圧力を加えることにより、反力が打ち消されるため、電池トレイ56には負荷が加わらない。よって、電池トレイ56を合成樹脂製としてコストダウン、軽量化を図ることができ、メンテナンス性を向上させることができる。
例えば、上記実施の形態では、セパレータを平面視してコ字形に形成したが、セパレータは仕切り部の幅方両側部にそれぞれガイド部を有していればよく、平面視してI字形に形成してもよい。
Claims (5)
- 複数の二次電池を厚さ方向に並べて配置し、前記各二次電池の正極端子及び負極端子に電源側端子を電気接続して充放電を行う充放電試験装置において、
ベース部と、該ベース部の長手方向両端部に設けられた端部フレーム部材と、前記ベース部の長手方向に沿って前記端部フレーム部材の幅方向両側部に設けられた側部フレーム部材とを有し、前記ベース部の長手方向に摺動可能に保持され前記二次電池と交互に配置されるセパレータが設けられた電池トレイと、
前記電池トレイが着脱可能に載置されるトレイ載置部と、該トレイ載置部に設けられ、前記電池トレイに保持された前記セパレータを前記電池トレイの長手方向に押圧する押圧手段とを有する充放電ステージとを備え、
前記セパレータは、前記二次電池の幅方向に沿って配置される仕切り部と、該仕切り部の両側部に前記各側部フレーム部材の内側面に沿って設けられたガイド部とを有し、前記押圧手段で押圧されることにより、隣接する前記セパレータの前記ガイド部同士が接触して前記各二次電池と前記各セパレータがそれぞれ一定間隔で保持され、充放電に伴う前記各二次電池の膨張及び収縮を前記各仕切り部の弾性変形によって吸収し、前記各二次電池の規定量以上の膨張を制限することを特徴とする充放電試験装置。 - 請求項1記載の充放電試験装置において、前記電池トレイは、一方の前記端部フレーム部材に形成された押圧用開口部を有し、前記押圧手段は、前記押圧用開口部から前記電池トレイの内部に挿入される押圧部と、該押圧部と対向配置され他方の前記端部フレーム部材の外面に当接する当接部とを有することを特徴とする充放電試験装置。
- 請求項1記載の充放電試験装置において、前記電池トレイは、前記各端部フレーム部材に形成された押圧用開口部を有し、前記押圧手段は、前記各押圧用開口部から前記電池トレイの内部に挿入される一対の押圧部を有することを特徴とする充放電試験装置。
- 請求項1〜3のいずれか1記載の充放電試験装置において、前記仕切り部は、弾性体で形成され又は少なくとも前記二次電池と対向する面に弾性変形部が設けられていることを特徴とする充放電試験装置。
- 請求項1〜3のいずれか1記載の充放電試験装置において、前記仕切り部は、前記二次電池と対向する面に設けられた可動板と、該可動板を前記電池トレイの長手方向に摺動可能に支持する弾性支持部とを有することを特徴とする充放電試験装置。
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