JP6573258B2 - 充電池検査装置、及び充電池検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、充電池検査装置、及び充電池検査方法に関し、例えば、電子装置に用いるリチウムイオン電池を検査するものに関する。

スマートフォンなどの携帯電子装置の急激な普及により、より小型で大容量のバッテリが求められており、例えば、リチウムイオン電池が好適に用いられている。リチウムイオン電池は、製造後、各種の検査を経て出荷される。
これら検査の中には、電池のリード線に電流を導通しつつ、その電圧を計測し、４端子法によって電池の内部抵抗を確認するものがある。

従来は、この検査を次のようにして行っていた。
電池には、過充電保護回路が取り付けてあり、当該回路から正極と負極のリード線が接続ケーブル端子として引き出されている。
これらリード線は、絶縁体で被覆されており、検査の際には、先端部分の絶縁体を取り除いてリード線を露出させる。
そして、正極と負極のそれぞれの当該露出部分に、電流導通用の鰐口クリップと電圧測定用の鰐口クリップをリード線方向に並べて噛ませ、４端子法による測定を行う。

このように、リチウムイオン電池の電流と電圧を計測することにより検査する技術として、特許文献１の「密閉型電池の製造方法、検査装置、及び検査プログラム」がある。
この技術は、電池に充電電流を流したときの電圧を計測することにより、電池ケースにおける損傷の有無を判定するものである。

しかし、リード線を鰐口クリップで挟んで検査する場合、電流導通用の鰐口クリップの接触点近傍では、距離によって電流密度が大きく変化するため、鰐口クリップの取り付け位置がばらついたり、鰐口クリップの片側のあごで挟んでしまうなどすると測定条件がばらつき、再現性が劣るという問題があった。

また、従来はリード線の先端を剥離して露出させた後、鰐口クリップを取り付けて検査を行い、検査終了後にリード線の先端を絶縁テープなどを巻くなどして絶縁処理を行っていた。このため、リード線先端の剥離、再絶縁の処理工程が必要になっていた。

特開２０１４−６７６１４号公報

本発明は、充電池の検査を容易に行うとともに、その再現性を向上させることを目的とする。

（１）請求項１に記載の発明では、電子機器用の充電池に配設され、芯線をその先端部を除き第１絶縁体で被覆すると共に、前記芯線の前記先端部を前記第１絶縁体と別体の絶縁チューブで被覆した正極と負極のリード線を、それぞれ所定位置に保持する保持手段と、正極用と負極用の電流導通針を、前記保持された対応するリード線の所定箇所に対して前記絶縁チューブの上から貫通させ、当該電流導通針の先端を前記芯線に接触させる電流導通針接触手段と、正極用と負極用の電圧検出針を、前記保持された対応するリード線の所定箇所に対して前記絶縁チューブの上から貫通させ、当該電圧検出針の先端を前記芯線に接触させる電圧検出針接触手段と、前記接触させた電流導通針に電流を導通させると共に、前記接触させた電圧検出針で電圧を検出して前記充電池を検査する充電池検査手段と、を具備したことを特徴とする充電池検査装置を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、前記保持手段には、前記リード線を圧入して固定する溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の充電池検査装置を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記絶縁チューブの前記充電池側の端部は、前記第１絶縁体の先端部分まで被覆し、前記溝は、前記第１絶縁体と前記絶縁チューブが重なる部分が、当該重なり分の厚さに対応する逃げ幅の凹部が形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の充電池検査装置を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記溝の底部には、前記電流導通針又は前記電圧検出針を通過させる貫通孔が形成されている、ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の充電池検査装置を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記電流導通針接触手段と、前記電圧検出針接触手段は、前記電流導通針と前記電圧検出針のうち一方を前記貫通孔を通過させると共に、前記電流導通針と前記電圧検出針を同一軸線上で対向する方向に押圧する、ことを特徴とする請求項４に記載の充電池検査装置を提供する。
（６）請求項６に記載の発明では、前記電流導通針接触手段と、前記電圧検出針接触手段は、前記電流導通針と前記電圧検出針のうち、前記溝の開口部側の方を前記芯線に接触させた後に、前記貫通孔側の方を前記芯線に接触させることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の充電池検査装置を提供する。
（７）請求項７に記載の発明では、前記溝の底面側の溝幅は、底面に近づくにつれて狭まっている、ことを特徴とする請求項２から請求項６までのうちの何れか１の請求項に記載の充電池検査装置を提供する。
（８）請求項８に記載の発明では、前記溝は、少なくとも一方の側面が溝幅方向に移動することによって、前記リード線の少なくとも前記絶縁チューブの側面を圧接して固定する、ことを特徴とする請求項２から請求項７までのうちの何れか１の請求項に記載の充電池検査装置を提供する。
（９）請求項９に記載の発明では、前記電流導通針又は前記電圧検出針のうち、前記溝の開口部側の方は、複数の針状部材を束ねて構成されていることを特徴とする請求項５に記載の充電池検査装置を提供する。
（１０）請求項１０に記載の発明では、前記芯線は、前記充電池に配設された保護回路を介して前記充電池の電極に導通していることを特徴とする請求項１から請求項９までのうちの何れか１の請求項に記載の充電池検査装置を提供する。
（１１）請求項１１に記載の発明では、前記保持手段は、複数個の前記充電池の正極と負極のリード線の組を所定間隔で保持し、前記電流導通針接触手段及び前記電圧検出針接触手段と、前記リード線の組との相対的な位置を前記所定間隔で変更する位置変更手段を具備したことを特徴とする請求項２から請求項１０までのうちの何れか１の請求項に記載の充電池検査装置を提供する。
（１２）請求項１２に記載の発明では、前記絶縁チューブはシリコンチューブである、ことを特徴とする請求項１から請求項１１までのうちの何れか１の請求項に記載の充電池検査装置を提供する。
（１３）請求項１３に記載の発明では、電子機器用の充電池に配設され、芯線をその先端部を除き第１絶縁体で被覆すると共に、前記芯線の前記先端部を前記第１絶縁体と別体の絶縁チューブで被覆した正極と負極のリード線を、それぞれ所定位置に保持する保持ステップと、正極用と負極用の電流導通針を、前記保持された対応するリード線の所定箇所に対して前記絶縁チューブの上から貫通させ、当該電流導通針の先端を前記芯線に接触させる電流導通針接触ステップと、正極用と負極用の電圧検出針を、前記保持された対応するリード線の所定箇所に対して前記絶縁チューブの上から貫通させ、当該電圧検出針の先端を前記芯線に接触させる電圧検出針接触ステップと、前記接触させた電流導通針に電流を導通させると共に、前記接触させた電圧検出針で電圧を検出して前記充電池を検査する充電池検査ステップと、を具備したことを特徴とする充電池検査方法を提供する。

本発明によれば、リード線先端の剥離せずに検査可能であり、検査後の先端の剥離を容易に行うことが出来る。また、充電池ごとの測定条件が同一となるため、充電池の検査の再現性を向上させることができる。

充電池の構成とリード線の先端を説明するための図である。 検査装置やトレーへの充電池の設置を説明するための図である。 トレーの構造などを説明するための図である。 変形例を説明するための図である。 他の変形例を説明するための図である。 検査装置の動作を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の充電池検査装置、及び充電池検査方法における好適な実施形態について、図１から図６を参照して詳細に説明する。
（１）実施形態の概要
充電池１（図１）は、リード線２ａ、２ｂを備えている。リード線２ａ、２ｂは、それぞれ、芯線３ａ、３ｂを絶縁体４ａ、４ｂ（第１絶縁体として機能）で被覆して構成されている。このリード線２ａ、２ｂの先端は予め剥離されると共に、シリコンチューブ３９ａ、３９ｂ（絶縁チューブとして機能）が差し込まれることで、芯線３ａ、３ｂの絶縁がなされている。
検査装置は、リード線２ａ、２ｂの一方の側から針状の電圧端子６ａ、６ｂをシリコンチューブ３９ａ、３９ｂに差し込み、その先端を芯線３ａ、３ｂに接触させると共に、他方の側から針状の電流端子５ａ、５ｂをシリコンチューブ３９ａ、３９ｂに差し込み、その先端を芯線３ａ、３ｂに接触させる。
なお、図１において、針状の電圧端子６ａ、６ｂ及び、電流端子５ａ、５ｂは、図示の都合上太く表示しているが、実際は芯線３ａ、３ｂの先端を被覆している絶縁チューブ３９ａ、３９ｂを容易に貫通するように、その先端は図示状態よりも鋭角（針状）に形成されている。
そして、検査装置は、電流端子５ａ、５ｂに検査用の電流を導通させ、これによる電圧を電圧端子６ａ、６ｂで計測し、４端子法により充電池１の内部抵抗を測定し、その値により充電池１の欠陥の有無を判定する。

検査装置は、充電池１とリード線２ａ、２ｂは、トレーの所定位置に固定し、シリコンチューブ３９ａ、３９の予め予定した目標箇所に対して電流端子５ａ、５ｂ、及び電圧端子６ａ、６ｂを点接触させることにより、電極の取り付け位置のばらつきなどに起因する測定のばらつきを抑制することができ、これによって、検査の再現性を確保することができる。
また、測定に際して、リード線２ａ、２ｂの剥離された先端部に差し込んだシリコンチューブ３９ａ、３９ｂのまま測定しているので、絶縁体の剥離が不要であり、また測定後に絶縁テープでテーピングするなどの工程を省くことができるため、コスト低減を図ることができる。また、充電池１を各種機器に設置する際には、リード線先端のシリコンチューブ３９ａ、３９ｂを引き抜くことで容易に先端部の芯線３をむき出しにすることが可能であるため、作業性を向上させることができる。

（２）実施形態の詳細
図１（ａ）は、充電池やリード線などの構成を説明するための図である。
充電池１は、例えば、スマートフォンなどの電子装置に使用されるリチウムイオン電池であって、大容量の充放電を繰り返し行うことができる二次電池である。
充電池１は、小型軽薄化を図るために矩形の板状に形成されており、その一端側には、電子装置に電流を供給するためのリード線２ａ、２ｂが同じ方向に配設されている。
なお、この図は実際の構成（図１（ｃ）で図示）を簡略化したものである。
以下では、リード線２ａ、２ｂや芯線３ａ、３ｂ、絶縁体４ａ、４ｂ、及び、シリコンチューブ３９ａ、３９ｂを特に区別しない場合は、単にリード線２、芯線３、絶縁体４と記す。また、後述する移動壁４５ａ、４５ｂ等の他の構成要素についても同様とする。

リード線２は、それぞれ導体の円柱体などで構成された芯線３を先端部を残して絶縁体４で被覆されると共に、その剥き出しの先端部分の芯線３にシリコンチューブ３９（絶縁チューブ）を挿入することにより構成されている。
具体的には、長手方向の断面を表した図１（ｂ）に示されるように、リード線２の先端部分の絶縁体４を予め除去し、芯線３を露出させ、当該露出部分をシリコンチューブ３９に挿入することで形成されている。シリコンは良好な絶縁体である。
このように、本実施形態では、リード線２の先端部は、充電池１に近い側を被覆する絶縁体４とは別体に形成された絶縁体のチューブ（シリコンチューブ３９）で被覆されている。

芯線３は、充電池１を充放したり、充電池１が電力を出力する際に電流を導通させる。また、検査の際には、検査電流を導通させる。
絶縁体４は、例えば、絶縁性を有する柔軟な有機化合物で構成されたチューブやテープなどで構成されている。
絶縁体４がチューブの場合は、その内部に芯線３を通すことにより、また、絶縁体４がテープの場合には、芯線３の周囲に巻かれることにより、芯線３の表面を被覆している。

充電池１を製品に組み込む際は、リード線２ａ、２ｂの先端のシリコンチューブ３９ａ、３９ｂを引き抜くことで除去し、芯線３ａ、３ｂを露出させて半田付けする。この際に、リード線２ａ、２ｂ先端の芯線３ａ、３ｂが接触して短絡することを防止するため、リード線２ｂは、リード線２ａよりも長くなっている。

電流端子５ａ、５ｂは、先鋭な（先端が尖った）針状の金属棒によって構成されており、それぞれ、シリコンチューブ３９ａ、３９ｂを貫通して芯線３ａ、３ｂに接触し、検査用の電流を導通させる一対の接触子プローブである。
一方、電圧端子６ａ、６ｂも先鋭な針状の金属棒によって構成されており、それぞれ、シリコンチューブ３９ａ、３９ｂを貫通して芯線３ａ、３ｂに接触し、検査用の電流による電圧を検出する一対の接触子プローブである。

このように、電流端子５と電圧端子６は、それぞれ電流導通針、及び電圧検出針として機能している。
なお、電流端子５、電圧端子６の貫通によりシリコンチューブ３９に穴が形成されるが、穴の大きさが小さいため、電流端子５、電圧端子６を引き抜くとシリコンチューブ３９の弾性により当該穴が塞がり、絶縁性が維持される。

図１（ｂ）は、検査時におけるリード線２、シリコンチューブ３９、電流端子５、及び電圧端子６の位置関係を説明するための図である。
電流端子５の先端は、リード線２の一方の側からシリコンチューブ３９を貫通して芯線３と垂直に接触する。
一方、電圧端子６の先端は、電流端子５の先端と対向する側からシリコンチューブ３９を貫通して電流端子５と芯線３の接触点に対向する箇所において芯線３と垂直に接触する。
なお、電流端子５と電圧端子６の軸線は、リード線２ａ、２ｂが張る平面に垂直な方向となっている。

これにより、電流端子５と電圧端子６は、同一軸線上に位置し、これらの先端で芯線３を両側から挟持する形となる。
このように、電流端子５の先端と電圧端子６の先端で芯線３を対向する側から挟む配置とすることにより、電流端子５と電圧端子６が芯線３を挟んで支え合う形となり、接触が安定する。
なお、本実施の形態では、電流端子５と電圧端子６が同一軸線上に配置されるように設定したが、接触点がリード線２の長手方向にずれた配置とすることも可能である。

図１（ｃ）は、充電池１をリード線２ａからリード線２ｂに向かう方向に見た側面図である。
充電池１の一方の側面からは、電極端子７ａと図示しない電極端子７ｂが出ている。電極端子７ａ、７ｂのうち、何れか一方は正極で他方は負極である。
小型化を図るため、電極端子７ａ、７ｂは、充電池１の一方の板面側に折り曲げられ、その上には、保護回路基板８が半田付けされている。

保護回路基板８には、過充電など、充電池１に性能劣化や破損を及ぼす電流状態から充電池１を保護するための保護回路９が設置され、更に、リード線２ａ、２ｂの芯線３ａ、３ｂが半田１０ａ、１０ｂにより半田付けされている。なお、リード線２ｂ、芯線３ｂ、及び半田１０ｂは、図示していない。
リード線２ａ、２ｂは、それぞれ保護回路９を介して電極端子７ａ、７ｂに導通している。
このように、芯線３は、充電池１に配設された保護回路９を介して充電池１の電極に導通している。

図２（ａ）は、検査装置３０の構成を説明するための図である。
検査装置３０は、トレー１１、トレー支持台１２、電流端子支持部材１３、電流端子駆動装置１４、電圧端子支持部材１５、電圧端子駆動装置１６、判定装置２０、及び図示しないトレー駆動装置、制御コンピュータなどから構成されている。

トレー１１は、充電池１及びリード線２をトレー１１上の予め決められた位置に保持する平板状の部材であって、板面が水平となるように設置されている。
トレー１１の上面には、充電池１を設置するための凹部やリード線２を固定する溝が複数形成されており、これによって充電池１を所定間隔で複数保持することができる。
後述するように、トレー１１の下面側には、リード線２を嵌め込む溝の底面に通じる貫通孔（後述する貫通孔３２ａ、３２ｂ）が形成されており、電流端子５ａ、５ｂは、当該貫通孔を経由してシリコンチューブ３９ａ、３９ｂ（芯線３ａ、３ｂ）に至る。

このように、トレー１１は、電子機器用の充電池１に配設され、芯線３を絶縁体４とシリコンチューブ３９で被覆した正極と負極のリード線２を所定位置に保持することで、保持手段として機能している。
更に、トレー１１は、複数個の充電池１の正極と負極のリード線２の組を所定間隔で保持することで、保持手段として機能している。

トレー支持台１２は、トレー１１を保持する台である。トレー１１は、トレー支持台１２と着脱可能であって、トレー支持台１２に対するトレー１１の位置は、位置決めピンによって決められている。
これによって、検査装置３０における充電池１とリード線２の位置が決められる。

電流端子支持部材１３は、トレー１１の下面側で、電流端子５ａ、５ｂの先端が上向きになるように電流端子５ａ、５ｂを互いに電気的に絶縁した状態で保持する。
電流端子駆動装置１４は、電流端子支持部材１３を矢線に示した上下方向に上下動させる装置である。
電流端子駆動装置１４は、例えば、空気圧、油圧、モータ、あるいは手動機構などの動力により駆動する。
なお、図２（ａ）では、電流端子５ａと電流端子５ｂ、及び、電圧端子６ａと電圧端子６ｂが互いに重ならないようにずらして表示しているが、実際の位置関係は図１（ａ）に示した通りである。

電流端子支持部材１３の移動上限は、電流端子５の先端が芯線３に接触する位置に設定されている。
これにより、電流端子５は、芯線３に接触するまで上昇し、適度な圧力で芯線３に接触した段階で停止する。

また、電流端子支持部材１３に電流端子５をリード線２の方向に付勢するバネ機構を設けることもできる。
この場合は、バネの付勢力により適度な圧力で電流端子５の先端を芯線３に押圧することができ、芯線３とのより適切な接触を実現することができる。
更には、電流端子５の電位状態を監視しながら電流端子５をシリコンチューブ３９に刺していき、電位状態の変化によって電流端子５と芯線３の接触を検知して電流端子５の上昇を停止させるように構成することもできる。

ここで、電流端子支持部材１３と電流端子駆動装置１４は、正極用と負極用の電流導通針（電流端子５）を、トレー１１に保持された対応するリード線２の所定箇所に対してシリコンチューブ３９の上から貫通させ、当該電流導通針の先端を芯線３に接触させる電流導通針接触手段として機能している。

電圧端子支持部材１５は、トレー１１の上面側で、電圧端子６ａ、６ｂの先端が下向きになるように電圧端子６ａ、６ｂを互いに電気的に絶縁した状態で保持する。
電圧端子駆動装置１６は、電圧端子支持部材１５を矢線に示した上下方向に上下動させる装置である。
電圧端子駆動装置１６は、電流端子駆動装置１４と同様の機構により駆動する。

電圧端子支持部材１５の移動下限は、電圧端子６の先端が芯線３に接触する位置に設定されている。
また、電流端子支持部材１３と同様にバネ機構を設けたり、電圧端子６の電位状態を監視して停止させることも可能である。

ここで、電圧端子支持部材１５と電圧端子駆動装置１６は、正極用と負極用の電圧検出針（電圧端子６）を、トレー１１に保持された対応するリード線２の所定箇所に対してシリコンチューブ３９の上から貫通させ、当該電圧検出針の先端を芯線３に接触させる電圧検出針接触手段として機能している。

図２（ａ）の構成では、電流端子５を下側に設置し、電圧端子６を上側に設置したが、電圧端子６を下側に設置し、電流端子５を上側に設置してもよい。
また、電流端子５ａと電圧端子６ｂを下側に設置し、電流端子５ｂと電圧端子６ａを上側に設置することも可能であり、その逆もまた可能である。

以上に説明した構成により、電流導通針接触手段（電流端子支持部材１３、電流端子駆動装置１４）と、電圧検出針接触手段（電圧端子支持部材１５、電圧端子駆動装置１６）は、電流導通針（電流端子５）と電圧検出針（電圧端子６）のうち一方をトレー１１の貫通孔を通過させると共に、電流導通針と電圧検出針を同一軸線上で対向する方向に押圧する。

判定装置２０は、４端子法により充電池１の内部抵抗を測定し、当該内部抵抗が所定の基準値以下であれば充電池１を合格と判定し、当該基準値よりも大きい場合には充電池１を不合格と判定する。
４端子法は、電流を流す端子（電流端子５）と電圧を検出する端子（電圧端子６）を別にすることで、微少な抵抗値を高精度で測定する手法である。

本実施の形態では、一例として、電流端子５（電流供給端子）から交流定電流を供給し、これによる電圧を電圧端子６（電圧検出端子）で検波することにより内部抵抗を測定する。
このように判定装置２０は、芯線３に接触させた電流導通針（電流端子５）に電流を導通させると共に、芯線３に接触させた電圧検出針（電圧端子６）で電圧を検出して充電池１を検査する充電池検査手段として機能している。

トレー駆動装置は、電流端子支持部材１３に固定された電流端子５、及び電圧端子支持部材１５に固定された電圧端子６に対するトレー１１の位置を移動して未検査の充電池１を測定位置に繰り出す装置である。
これには、電流端子支持部材１３、電圧端子支持部材１５を固定しておいてトレー１１を移動してもよいし、又は、その逆でもよいし、更には、両方を動かしてもよい。
このように、トレー駆動装置は、電流導通針接触手段（電流端子支持部材１３、電流端子駆動装置１４）、及び電圧検出針接触手段（電圧端子支持部材１５、電圧端子駆動装置１６）と、リード線２の組との相対的な位置を所定間隔で変更する位置変更手段として機能している。

制御コンピュータは、所定の制御プログラムに従って、検査装置３０の動作を統括するコンピュータである。
制御コンピュータの動作については、後ほど図６のフローチャートを用いて説明する。

以上のように、検査装置３０では、トレー１１上で充電池１とリード線２の位置が指定されており、リード線２のシリコンチューブ３９に電流端子５と電圧端子６を接触させる位置も指定されている。
検査対象となる充電池１やリード線２の形状や配置は、何れの充電池１でも同一に揃えられているため、毎回の検査において、充電池１から一定距離にあるシリコンチューブ３９上の位置に対して電流端子５と電圧端子６を点接触させることができる。
これにより、毎回の検査で検査条件を常に一定とすることができ、検査の再現性を確保することができる。

図２（ｂ）は、トレー１１における充電池１とリード線２の設置状況を示した図である。
この例では、トレー１１の上面に充電池１が３個設置されている。
トレー１１の両端には、トレー支持台１２の位置決めピンを挿入するための基準穴１８ａ、１８ｂが形成されている。
充電池１は、トレー１１の上面に充電池１の形状に合わせて作成された凹部に収納されており、シリコンチューブ３９を含むリード線２ａ、２ｂは、それぞれ、トレー１１の上面に形成された溝に嵌め込まれている。

接触点２３ａ、２３ｂは、それぞれ、電圧端子６ａ、６ｂが貫通孔を通ってシリコンチューブ３９を貫通し、芯線３ａ、芯線３ｂに接触する箇所を示している。
図に示したように、接触点２３ａ、２３ｂは、リード線２の先端部のシリコンチューブ３９の部分に位置している。これは、先端部分のシリコンチューブ３９は穴をあけたとしても、弾性により当該穴が塞がると共に、製品に組み込む際に引き抜かれるので、製品への影響がないためである。

図３（ａ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ断面を矢線方向に見た断面図である。
リード線２ａ、２ｂは、それぞれ、トレー１１に形成された溝３１ａ、３１ｂに嵌め込まれている。
溝３１の溝幅は、芯線３よりも広く、リード線２の芯線３を被覆しているシリコンチューブ３９の直径よりも、シリコンチューブ３９の厚さの０〜２０％程度小さく設定されており、深さは、リード線２（シリコンチューブ３９）の直径と同程度に設定されている。
これにより、リード線２は、溝３１に圧入され、絶縁体４、シリコンチューブ３９の弾性力により溝３１の中央に固定される。

なお、リード線２は、絶縁体４とシリコンチューブ３９とで芯線３を被覆しているが、図１（ｂ）に示すように、シリコンチューブ３９は、絶縁体４の先端部まで被覆している。このため、絶縁体４とシリコンチューブ３９とが重なる部分は、他の部分よりも直径が大きくなっている。
このため、絶縁体４とシリコンチューブ３９との重なり部４０と対応する部分には、重なり部４０を逃がすための逃げとして、トレー１１の各溝３１の両側方に凹部４１（４１ａ、４１ｂ）が形成される（図３（ｂ））と共に、溝３１の底面にも凹部４１（４１ａ、４１ｂ）が形成されている（図３（ｃ））。溝３１の底面側に凹部４１を形成することで、リード線２が重なり部４０で溝３１から浮いてしまうことが防止される。
溝３１の幅方向における凹部４１の長さは、重なり部４０の直径よりも大きく形成されるが、重なり部４０の直径よりも、シリコンチューブの厚さの０〜２０％程度（先端部分と同じだけ）小さく設定することで、この重なり部４０の圧入対象とすることも可能である。

なお、リード線２の全長を溝３１で固定する必要はなく、溝幅を狭めてリード線２を圧入して挟み込む領域には、少なくとも電流端子５と電圧端子６を差し込む３〜１０ミリメートルの部分が含まれればよい。また、シリコンチューブ３９の重なり部４０よりも先端側が溝３１に圧入するように構成し、重なり部４０を含めた充電池１側のリード線２は、その全部または一部が溝３１に圧入されない状態で挿入された状態としてもよい。但し、リード線２を安定的に固定するためには、重なり部４０を除き、充電池１側部分の一部又は、全部も溝３１に圧入されることが好ましい。さらに、重なり部４０も圧入されるようにしてもよい。
このように保持手段（トレー１１）には、リード線２を圧入して固定する溝３１が形成されている。

本実施形態では、同じ厚さの絶縁体４とシリコンチューブ３９を使用しているが、絶縁体４よりも厚いシリコンチューブ３９を使用することも可能である。
この場合、リード線２の直径は、絶縁体４部分の直径Ｍ１、絶縁体４とシリコンチューブ３９が重なった重なり部４０の直径Ｍ２、及び、シリコンチューブ３９の直径Ｍ３は、各部分ごとに異なる。この直径の関係は、Ｍ１＜Ｍ３＜Ｍ２である。
このため、溝３１における、絶縁体４だけの部分の溝幅ｍ１、重なり部４０の部分の溝幅ｍ２、シリコンチューブ３９の部分の溝幅ｍ３は、それぞれ挿入される各部分の直径Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に合わせた幅とする。
溝３１の各部分の溝幅ｍ１、ｍ２、ｍ３は、上記した実施形態と同様に、対応部分を圧入するか否かにより決められる。
例えば、重なり部４０よりも先端側のシリコンチューブ３９全体を圧入する場合、溝幅ｍ３は、直径Ｍ３よりも、シリコンチューブ３９の厚さよりも０〜２０％程度小さく設定される。また、絶縁体４だけの部分も圧入する場合、溝幅ｍ１は、直径Ｍ１よりも絶縁体４の厚さよりも０〜２０％程度小さく設定される。
また、絶縁体４や重なり部４０を圧入しない場合の溝幅ｍ１、ｍ２は、対応する直径Ｍ１、Ｍ２よりも僅かに広い値、例えば、１〜１０％程度広く溝３１を形成する。

溝３１ａ、３１ｂの底面の接触点２３ａ、２３ｂ（図２ｂ参照）に対応する位置には、図３（ａ）に示すように、それぞれ電流端子５ａ、５ｂを通過させる貫通孔３２ａ、３２ｂが形成されている。図３（ａ）では、図２（ｂ）のＡ−Ａ断面を矢印方向に表しているため、貫通孔３２ｂは点線で示している。
なお、図３では説明の都合上、いずれも貫通孔の３２を実際のサイズよりも大きく表示している。
このように、溝３１の底部には、電流導通針（電流端子５）又は電圧検出針（電圧端子６）を通過させる貫通孔３２が形成されている。

貫通孔３２の内周面は、例えば、トレー１１を絶縁体で形成するか、あるいは、トレー１１を金属で形成して貫通孔３２の内周を絶縁体で覆うなどして、絶縁されており、電流端子５と貫通孔３２の内周面が接触しても電流が流れないようになっている。
このため、貫通孔３２は、電流端子５を案内するガイドとしての機能も有しており、電流端子５がシリコンチューブ３９に当たった際に、シリコンチューブ３９の中心から逸れるのを防ぐことができる。

図３（ｂ）は、トレー１１上面の領域３５（図２（ｂ））の部分を示した図であり、圧入されたリード線２ｂも図示してある。
この図３では、リード線２の先端部分の状態を判り易くするために、透明のシリコンチューブ３９を使用した場合について表している（図５も同じ）。
トレー１１の上面には、重なり部４０に対応して凹部４１を形成した溝３１ａ、３１ｂが彫ってあり、この溝３１ａ、３１ｂにリード線２ａ、２ｂが、その一部又は全部が圧入された状態で挿入されている。
トレー１１の溝３１ａ、３１ｂにおけるシリコンチューブ３９ａ、３９ｂが圧入された部分で、接触点２３ａ、２３ｂに対応する位置には、貫通孔３２ａ、３２ｂが形成されている。

図３（ｃ）は、図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面を矢線方向に見た図であり、圧入されたリード線２ｂも図示してある。
上述したように、溝３１ｂの底面は、重なり部４０に対応する部分に凹部４１ｂが形成されている。
そして、貫通孔３２ｂは、トレー１１の底面から溝３１ｂの底面まで達しており、貫通孔３２ｂを経由して電流端子５ｂをシリコンチューブ３９ｂに差し込むことができる。

図４は、各種の変形例を説明するための図である。
図４（ａ）は、溝３１の底面側の溝幅が底面に近づくにつれて狭まるくさび型に形成した例である。
このように、底面方向に行くに従って幅が狭まるように構成すると、電圧端子６を上方からシリコンチューブ３９に差し込む際に、電圧端子６の押圧によってシリコンチューブ３９が溝３１の中心線の位置に固定される。これによって、電圧端子６を刺す際にシリコンチューブ３９が逃げるのを防ぐことができる。
この例では、くさび形（五角形断面）の他に円柱面などの他の形状の凹面を用いることもできる。

図４（ｂ）は、トレー１１の上面側に電流端子５と電圧端子６の両方を配置した例である。
電圧端子６ａは、リード線２ａの先端部分でトレー１１の上方からシリコンチューブ３９ａに差し込まれ、電流端子５ａは、電圧端子６ａと所定間隔を隔てて、同じくトレー１１の上方からシリコンチューブ３９ａに差し込まれる。
このように、電流端子５ａと電圧端子６ａを同じ方向からシリコンチューブ３９ａに差し込むことも可能である。電流端子５ｂ、電圧端子６ｂについても同様にトレー１１の上方からシリコンチューブ３９ｂに差し込まれる。
なお、電流端子５ａと電圧端子６ａは、シリコンチューブ３９ａの上方から差し込み、電流端子５ｂと電圧端子６ｂは、シリコンチューブ３９ｂを上下に差し込むように構成することもできる。

図４（ｃ）は、針状の電圧端子６１ａ、６１ｂ、６１ｃを束ねて電圧端子６ａを形成した例である。
電圧端子６１は、電圧端子６よりも細い針で形成されており、３本束ねた先端の成す三角形（図４（ｄ）；針先を先端方向から見た見取り図）の大きさが芯線３の直径程度になるように設定されている。
このように複数本の電圧端子６１を束ねると、電圧端子６１がシリコンチューブ３９に差し込まれる際に圧力で電圧端子６１が多少たわんで芯線３の中心から逸れたとしても、何れかの電圧端子６１を芯線３に接触させることができる。

これに対して、電流端子５ａの場合は、貫通孔３２ａがガイドとなるため、シリコンチューブ３９ａに対して押圧されても先端がシリコンチューブ３９ａに当たって逃げることはなく、一本の針で構成することができる。
このように、この例では、電流導通針（電流端子５）又は電圧検出針（電圧端子６）のうち、溝３１の開口部側の方は、複数の針状部材を束ねて構成されている。

なお、束ねる電圧端子６１の本数は、他の本数でもよいが、複数本の電圧端子６１を芯線３の軸線方向に先端が並ぶように束ねると、芯線３から逸れる方向にたわみやすく、また、たわんだ場合には、何れも芯線３からはずれてしまうため、芯線３の軸線と垂直方向に先端が分布するように束ねる必要がある。
そこで、溝３１の幅と電圧端子６１の太さを考慮すると、先端が図４（ｄ）のように正３角形となるような束ね方が好適である。

図５は、更なる変形例を説明するための図である。
図５（ａ）、（ｂ）は、溝３１の片側の側面を溝幅方向に移動可能とした例である。
溝３１の一方の側面は、矢線に示した溝３１の幅方向に移動可能な移動壁４５が設けられている。
移動壁４５は、図示しないバネ機構などの付勢手段により、対向する固定壁方向に、シリコンチューブ３９（又は、重なり部４０を除くリード線２全体）を押圧して固定する。
移動壁４５は、バネ機構などの付勢手段によって側方からリード線２、及びシリコンチューブ３９を押圧して固定するように構成される。

この変形例において、図５（ａ）に示すように、移動壁４５を付勢方向と逆方向に移動させることで溝３１の幅を拡幅し、この状態でリード線２を溝３１に挿入する。
その後、移動壁４５を付勢方向に移動させることでシリコンチューブ３９等を押圧する。移動壁４５でシリコンチューブ３９等を押圧した状態を示したのが図５（ｂ）である。
なお、移動壁４５ａ、４５ｂは、トレー１１に同時に配置可能な各充電池１の数だけ配置され、本変形例では、各移動壁４５は個別に拡幅するように構成されるが、全ての移動壁４５を同時に、または１組の移動壁４５ａ、４５ｂを同時に、拡幅方向及び付勢方向に移動するようにしてもよい。
また、何れの場合においても、移動壁４５を拡幅した状態で固定するための固定機構を設けるようにしてもよい。この固定機構は、複数の固定壁４５を同時に移動させる場合において特に有効であり、複数のリード線２を溝３１へ挿入する作業が用意になる。

溝３１ａに対する移動壁４５ａ、溝３１ｂに対する移動壁４５ｂは、ともに溝３１ａ、３１ｂに対して同一の側（図面では左側）から溝３１方向に移動するが、両溝３１ａ、３１ｂの外側から溝３１方向に移動するように構成してもよい。
すなわち、図３（ｂ）の例では、移動壁４５ａは溝３１ａの右側に配置されてシリコンチューブ３９ａを左方向に押圧し、移動壁４５ｂは溝３１ｂの左側に配置されてシリコンチューブ３９ｂを右方向に押圧する。
このように、両移動壁４５ａ、４５ｂを、溝３１ａ、３１ｂの外側に配置することで、溝３１ａと溝３１ｂとの間隔を狭くすることができる。

なお、この変形例では、溝３１は、少なくとも一方の側面（移動壁４５）が溝幅方向に移動することによってリード線２の側面を圧接して固定しているが、溝３１の両側を移動壁４５で構成するようにしてもよい。この場合、両側の移動壁４５が互いに近づくことでシリコンチューブ３９等を押圧し、固定した状態において、貫通孔３２が両移動壁４５の中央に位置するように構成される。

図５（ｃ）（ｄ）は、更なる変形として、リード線２の先端側を溝３１の上から抑えるように移動壁４６を構成したものである。
移動壁４６による付勢手段、すなわち、シリコンチューブ３９等の押圧に関する機構については、図５（ａ）の変形例およびその変形と同じである。
この変形例の移動壁４６は、厚さを固定壁側よりも厚く構成すると共に、移動壁４６の先端部分（シリコンチューブ３９の重なり部４０よりも先端側の部分）に上側固定壁４７が固定壁方向に延設されている。
上側固定壁４７には、シリコンチューブ３９を押圧した状態において、図示しない貫通孔３２と同軸となる位置には、電圧端子６が通過するための貫通孔４８が形成されている。

移動壁４６の底面から上側固定壁４７の底面側の面までの高さは、図５（ｄ）に示すように、固定壁の高さ（溝３１の深さ）と同じか、固定壁と干渉しない程度に僅かに高く形成される。
このように上側固定壁４７までの高さが固定壁と略同じに形成されるが、移動壁４６を拡幅した状態でリード線２を溝３１に挿入し、側方からシリコンチューブ３９を押圧することで、押圧されたシリコンチューブ３９は僅かに上方向（縦長）に変形することで、上下方向にも押圧される。

この変形例のように、移動壁４６により、シリコンチューブ３９を上下左右から押圧されることで、より確実に固定することが可能になる。
また、上側固定壁４７の貫通孔４８により、トレー１１に設けた貫通孔３２と同様に、電圧端子６をガイドするとともに、電圧端子６がシリコンチューブ３９の中心から逸れるのを防ぐことができる。
なお、移動壁４６は、トレー１１の貫通孔３２の場合と同様に、絶縁体で形成するか、あるいは、移動壁４６を金属で形成して貫通孔４８の内周を絶縁体で覆うなどして、絶縁することで、電圧端子５と貫通孔４８の内周面が接触しても電流が流れないようになっている。

図６は、検査装置３０の動作を説明するためのフローチャートである。
以下の動作は、制御コンピュータが制御プログラムに従って各装置の動作を制御して行うものである。
まず、検査装置３０は、トレー駆動装置によってトレー１１を移動して、検査対象となる最初の充電池１のリード線２ａとリード線２ｂの組を所定の検査位置に設置する。

次に、検査装置３０は、まず、電圧端子駆動装置１６を駆動して電圧端子支持部材１５を下降させ、電圧端子６をシリコンチューブ３９の上側（溝３１の開口部側）から差し込み、その先端を芯線３に接触させる（ステップ５）。
次に、検査装置３０は、電流端子駆動装置１４を駆動して電流端子支持部材１３を上昇させ、電流端子５を下側（貫通孔３２側）からシリコンチューブ３９に差し込み、その先端を芯線３に接触させる（ステップ１０）。

このように、電流導通針接触手段（電流端子支持部材１３、電流端子駆動装置１４）と、電圧検出針接触手段（電圧端子支持部材１５、電圧端子駆動装置１６）は、電流導通針（電流端子５）と電圧検出針（電圧端子６）のうち、溝３１の開口部側の方を芯線３に接触させた後に、貫通孔３２側の方を芯線３に接触させる。

仮に電流端子５を先にシリコンチューブ３９に差し込むとすると、芯線３の開口部側に支えがないため、シリコンチューブ３９が溝３１から浮き上がってしまうが、電圧端子６を先に差し込むと、溝３１の底部が支えとなって良好に差し込むことができ、次いで、先に差し込まれた電圧端子６が支えとなって、電流端子５を良好に差し込むことができる。

電流端子５と電圧端子６を芯線３に接触させた後、検査装置３０は、判定装置２０に検査を実行させる（ステップ１５）。
検査は、電流端子５から定電流を供給して電圧端子６により電圧を検出し、これから充電池１の内部抵抗を計算することにより行われる。
次に、判定装置２０は、計算した内部抵抗から合否判定を行い、その判定結果を検査結果として出力する（ステップ２０）。

次に、検査装置３０は、電流端子駆動装置１４を駆動して電流端子支持部材１３を下降させ、これによって電流端子５をシリコンチューブ３９から引き抜いて接触を解除すると共に、電圧端子駆動装置１６を駆動して電圧端子支持部材１５を上昇させ、これによって電圧端子６をシリコンチューブ３９から引き抜いて接触を解除する（ステップ２５）。

次に、検査装置３０は、未検査の充電池１があるか否かを判断する（ステップ３０）。
そして、検査装置３０は、未検査の充電池１がある場合（ステップ３０；Ｙ）、トレー駆動装置を駆動してトレー１１の位置を移動することで、次の検査対象の充電池１を検査位置に移動し（ステップ３５）、ステップ５に戻って検査を続行する。
一方、未検査の充電池１がない場合（ステップ３０；Ｎ）、検査装置３０は、検査を終了する。

以上に説明した検査装置３０によって、次のような効果を得ることができる。
（１）検査の再現性が向上する。
検査装置３０は、トレー１１の上面でリード線２を溝３１に嵌め込んで位置決めし、毎回の検査でシリコンチューブ３９の同一箇所の点にて電流端子５と電圧端子６を電気的接触させるため、接触位置のずれなどに起因する測定誤差を回避することができ、検査の再現性が向上する。

（２）絶縁体４の被覆を剥離することなく、電気的接触を得ることができる。
従来は、リード線２の先端の絶縁体４を手作業で剥いて芯線３を露出させて検査を行い、検査後は、露出した芯線３に絶縁性のテープを巻くなどしていたが、検査装置３０は、針状の電流端子５と電圧端子６がシリコンチューブ３９を貫通し、検査後は針穴がシリコンチューブ３９の弾性で塞がるので、従来のような手間を一切省くことができ、大幅なコスト低減を図ることができる。

（３）後工程において、芯線３の剥離を簡易にすることができる。
従来は、リード線２の芯線３を半田付け等する後工程において、検査後に芯線３に巻いた絶縁性テープを剥がす作業が必要であったが、シリコンチューブ３９を引き抜くだけで芯線３を露出させることができるので、後工程の剥離作業が容易になる。

１ 充電池
２ リード線
３ 芯線
４ 絶縁体
５ 電流端子
６ 電圧端子
７ 電極端子
８ 保護回路基板
９ 保護回路
１０ 半田
１１ トレー
１２ トレー支持台
１３ 電流端子支持部材
１４ 電流端子駆動装置
１５ 電圧端子支持部材
１６ 電圧端子駆動装置
１８ 基準穴
２０ 判定装置
２３ 接触点
２４ 切り込み線
３０ 検査装置
３１ 溝
３２ 貫通孔
３９ シリコンチューブ
４０ 重なり部
４１ 凹部
４５、４６ 移動壁
４７ 上側移動壁
４８ 貫通孔
６１ 電圧端子

Claims (13)

1. 電子機器用の充電池に配設され、芯線をその先端部を除き第１絶縁体で被覆すると共に、前記芯線の前記先端部を前記第１絶縁体と別体の絶縁チューブで被覆した正極と負極のリード線を、それぞれ所定位置に保持する保持手段と、
   正極用と負極用の電流導通針を、前記保持された対応するリード線の所定箇所に対して前記絶縁チューブの上から貫通させ、当該電流導通針の先端を前記芯線に接触させる電流導通針接触手段と、
   正極用と負極用の電圧検出針を、前記保持された対応するリード線の所定箇所に対して前記絶縁チューブの上から貫通させ、当該電圧検出針の先端を前記芯線に接触させる電圧検出針接触手段と、
   前記接触させた電流導通針に電流を導通させると共に、前記接触させた電圧検出針で電圧を検出して前記充電池を検査する充電池検査手段と、
   を具備したことを特徴とする充電池検査装置。
2. 前記保持手段には、前記リード線を圧入して固定する溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の充電池検査装置。
3. 前記絶縁チューブの前記充電池側の端部は、前記第１絶縁体の先端部分まで被覆し、
   前記溝は、前記第１絶縁体と前記絶縁チューブが重なる部分が、当該重なり分の厚さに対応する逃げ幅の凹部が形成されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の充電池検査装置。
4. 前記溝の底部には、前記電流導通針又は前記電圧検出針を通過させる貫通孔が形成されている、
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の充電池検査装置。
5. 前記電流導通針接触手段と、前記電圧検出針接触手段は、前記電流導通針と前記電圧検出針のうち一方を前記貫通孔を通過させると共に、前記電流導通針と前記電圧検出針を同一軸線上で対向する方向に押圧する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の充電池検査装置。
6. 前記電流導通針接触手段と、前記電圧検出針接触手段は、前記電流導通針と前記電圧検出針のうち、前記溝の開口部側の方を前記芯線に接触させた後に、前記貫通孔側の方を前記芯線に接触させることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の充電池検査装置。
7. 前記溝の底面側の溝幅は、底面に近づくにつれて狭まっている、
   ことを特徴とする請求項２から請求項６までのうちの何れか１の請求項に記載の充電池検査装置。
8. 前記溝は、少なくとも一方の側面が溝幅方向に移動することによって、前記リード線の少なくとも前記絶縁チューブの側面を圧接して固定する、
   ことを特徴とする請求項２から請求項７までのうちの何れか１の請求項に記載の充電池検査装置。
9. 前記電流導通針又は前記電圧検出針のうち、前記溝の開口部側の方は、複数の針状部材を束ねて構成されていることを特徴とする請求項５に記載の充電池検査装置。
10. 前記芯線は、前記充電池に配設された保護回路を介して前記充電池の電極に導通していることを特徴とする請求項１から請求項９までのうちの何れか１の請求項に記載の充電池検査装置。
11. 前記保持手段は、複数個の前記充電池の正極と負極のリード線の組を所定間隔で保持し、
    前記電流導通針接触手段及び前記電圧検出針接触手段と、前記リード線の組との相対的な位置を前記所定間隔で変更する位置変更手段を具備したことを特徴とする請求項２から請求項１０までのうちの何れか１の請求項に記載の充電池検査装置。
12. 前記絶縁チューブはシリコンチューブである、
    ことを特徴とする請求項１から請求項１１までのうちの何れか１の請求項に記載の充電池検査装置。
13. 電子機器用の充電池に配設され、芯線をその先端部を除き第１絶縁体で被覆すると共に、前記芯線の前記先端部を前記第１絶縁体と別体の絶縁チューブで被覆した正極と負極のリード線を、それぞれ所定位置に保持する保持ステップと、
    正極用と負極用の電流導通針を、前記保持された対応するリード線の所定箇所に対して前記絶縁チューブの上から貫通させ、当該電流導通針の先端を前記芯線に接触させる電流導通針接触ステップと、
    正極用と負極用の電圧検出針を、前記保持された対応するリード線の所定箇所に対して前記絶縁チューブの上から貫通させ、当該電圧検出針の先端を前記芯線に接触させる電圧検出針接触ステップと、
    前記接触させた電流導通針に電流を導通させると共に、前記接触させた電圧検出針で電圧を検出して前記充電池を検査する充電池検査ステップと、
    を具備したことを特徴とする充電池検査方法。

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