JPWO2016021288A1 - 電池モジュールの製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】設備費を削減し得る電池モジュールの製造装置を提供する。【解決手段】セルユニット（扁平型電池）をアッパーケースとロワーケースとを有するケースに収納させてなり、前記ケースに取り付けられる複数の部品（ボルト付ブラケットおよびスリーブ）に仕様差が存在する複数種類の電池モジュール（第１電池モジュールおよび第２電池モジュール）を製造する電池製造装置１０である。電池製造装置１０は、仕様差が存在する複数の部品を、アッパーケースおよびロワーケースの一方に取付ける第１取付け機構３０と、仕様差が存在しない部品を、アッパーケースおよびロワーケースの他方に取り付ける第２取付け機構７０と、セルユニット（扁平型電池）を、アッパーケースとロワーケースとの間に配置する電池収納機構８０と、を有する。【選択図】図６
Description
本発明は、電池モジュールの製造装置に関する。
組電池は、複数の電池モジュールを有する。電池モジュールは、アッパーケースおよびロワーケースを有するケースに、セルユニットを収納させて構成されおり、また、セルユニットは、積層された複数の扁平型電池を有する（例えば、特許文献１参照。）。
しかし、電池モジュールの構造は、全てが同一ではない。例えば、ケースに取り付けられるブラケットやスリーブといった部品の仕様が異なっており、複数種類の電池モジュールを作り分けする必要がある。そのため、電池モジュールの生産ラインにおいて、仕様差を検知する設備を配置し、間違った仕様の電池モジュール（誤部品が取付けられた電池モジュール）が製造されることを抑制しているが、設備費が増加する問題を有する。
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、設備費を削減し得る電池モジュールの製造装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための本発明は、扁平型電池をアッパーケースとロワーケースとを有するケースに収納させてなり、前記ケースに取り付けられる複数の部品に仕様差が存在する複数種類の電池モジュールを製造する電池製造装置である。前記電池製造装置は、仕様差が存在する前記複数の部品を、前記アッパーケースおよび前記ロワーケースの一方に取付ける第１取付け機構と、仕様差が存在しない部品を、前記アッパーケースおよび前記ロワーケースの他方に取り付ける第２取付け機構と、扁平型電池を、前記アッパーケースと前記ロワーケースとの間に配置する電池収納機構と、を有する。
本発明によれば、仕様差が存在する複数の部品は、アッパーケースおよびロワーケースの一方にまとめて取付けられており、アッパーケースおよびロワーケースの他方に関し、仕様差を検知する設備を配置する必要がない。そのため、設備投資が抑制される。したがって、設備費を削減し得る電池モジュールの製造装置を提供することが可能である。
本発明のさらに他の目的、特徴および特質は、以後の説明および添付図面に例示される好ましい実施の形態を参照することによって、明らかになるであろう。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、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場合がある。
図１および図２は、本発明の実施の形態に係る第１電池モジュールおよび第２電池モジュールを説明するための分解斜視図、図３は、図２に示されるボルト付きブラケットの用途を説明するための斜視図である。
本発明の実施の形態に係る電池モジュールは，複数の部品に仕様差が存在する複数種類の電池モジュール（図１に示される第１電池モジュール１００Ａおよび図２に示される第２電池モジュール１００Ｂ）から構成される。
第１電池モジュール１００Ａは、第２電池モジュール１００Ｂと共に組電池を組み立てる際の単位ユニットであり、モジュールケース１１０、セルユニット１３０、絶縁シート１４０，１４２、ハトメ１５４，１６４およびスリーブ１７４を有する。
モジュールケース１１０は、セルユニット１３０を収納するために使用され、ロワーケース１１２およびアッパーケース１２２から構成される。
ロワーケース１１２は、セルユニット１３０が載置され、また、隅部の４箇所に貫通孔１１４が形成されている。貫通孔１１４は、ハトメ１５４を挿通するために使用される。アッパーケース１２２は、ロワーケース１１２に載置されるセルユニット１３０を覆うように配置される蓋体であり、ロワーケース１１２と一体となって箱形状をなすように構成され、また、隅部の４箇所に貫通孔１２４が形成されている。貫通孔１２４は、ハトメ１６４を挿通するために使用され、また、ロワーケース１１２の貫通孔１１４と位置合せされている。
ロワーケース１１２およびアッパーケース１２２は、例えば、比較的薄肉の鋼板やアルミニウム板から構成され、プレス加工によって所定形状が付与されている。
セルユニット１３０は、扁平型電池２００を有しており、また、貫通孔１３４、外部出力端子１３２，１３３および電圧検出用端子１３６が配置されている。
扁平型電池２００は、例えば、リチウムイオン二次電池（単電池）である。貫通孔１３４は、セルユニット１３０の隅部の４箇所に形成されており、スリーブ１７４を挿通するために使用される。また、貫通孔１３４は、ロワーケース１１２の貫通孔１１４およびアッパーケース１２２の貫通孔１２４と位置合せされている。外部出力端子１３２および１３３は、モジュールケース１１０から外部に導出される正極端子および負極端子である。電圧検出用端子１３６は、扁平型電池２００の電圧を検出するために用いられる端子である。
本実施の形態においては、セルユニット１３０は、４個の扁平型電池２００からなる積層体を有し、２並列２直列に接続されている。セルユニット１３０は、４個の扁平型電池２００を有する形態に限定されない。また、扁平型電池２００の接続形態は、２並列２直列に限定されない。
絶縁シート１４０，１４２は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）から構成される。絶縁シート１４０は、ロワーケース１１２とセルユニット１３０との間に配置される。絶縁シート１４２は、アッパーケース１２２とセルユニット１３０との間に配置される。
ハトメ１５４，１６４およびスリーブ１７４は、ロワーケース１１２とアッパーケース１２２との締結手段である。つまり、ロワーケース１１２の貫通孔１１４に挿入されるハトメ１５４の先端が、セルユニット１３０の貫通孔１３４に挿入されるスリーブ１７４の一端に、かしめられて（圧入されて）固定される一方、アッパーケース１２２の貫通孔１２４に挿入されるハトメ１６４の先端が、セルユニット１３０の貫通孔１３４に挿入されるスリーブ１７４の他端に、かしめられて（圧入されて）固定される。
ロワーケース１１２とアッパーケース１２２との締結は、上記構成に限定されず、例えば、端部の巻き締め、溶接、ボルトとナットによる螺合を、必要に応じ、適宜適用することも可能である。
次に、第２電池モジュール１００Ｂを説明する。
第２電池モジュール１００Ｂは、ボルト付きブラケット１２６を有すること及びスリーブ１７４の長さに関し、第１電池モジュール１００Ａと概して異なる（図２参照）。つまり、第１電池モジュール１００Ａおよび第２電池モジュール１００Ｂに関し、仕様差が存在する複数の部品は、ボルト付きブラケット１２６およびスリーブ１７４である。
ボルト付きブラケット１２６は、アッパーケース１２２に固定される本体部１２７および本体部１２７から突出するボルト１２９を有する。
本体部１２７は、２箇所に形成された貫通孔１２８を有する。貫通孔１２８は、アッパーケース１２２の２箇所の貫通孔１２４（図１参照）と位置合せされ、かつ、ハトメ１６４が貫通孔１２８を経由して貫通孔１２４に挿入可能に構成されている。アッパーケース１２２の２箇所の貫通孔１２４は、セルユニット１３０の外部出力端子１３２，１３３および電圧検出用端子１３６が配置されている側の近傍に位置する。
ボルト１２９は、図３に示されるように、第２電池モジュール１００Ｂを、締結メンバー１８０に固定するために使用される。締結メンバー１８０は、例えば、組電池の一対のエンドプレートを連結するメンバーであり、ボルト１２９が挿通される貫通孔１８４を有する。ボルト１２９は、貫通孔１８４に挿入され、ナット１８２によって螺合される。これにより、第２電池モジュール１００Ｂは、締結メンバー１８０に固定（保持）される。
したがって、例えば、第１電池モジュール１００Ａと第２電池モジュール１００Ｂとをスタックして組電池を構成する際、ボルト付きブラケット１２６のボルト１２９を利用して、第２電池モジュール１００Ｂを、組電池の一対のエンドプレートを連結する締結メンバーに固定（保持）することが可能である。そのため、第１電池モジュール１００Ａと第２電池モジュール１００Ｂとを交互にスタックしたり、第１電池モジュール１００Ａの数個おきに第２電池モジュール１００Ｂを配置してスタックしたりすることにより、組電池を適宜構成することが容易である。
第２電池モジュール１００Ｂのスリーブ１７４の長さは、ボルト付きブラケット１２６の有無による差異を吸収するため（第１電池モジュール１００Ａの厚さと第２電池モジュール１００Ｂの厚さとを同一とするため）、第１電池モジュール１００Ａのスリーブ１７４の長さより短くなるように調整されている。例えば、第２電池モジュール１００Ｂのスリーブ１７４の長さは、ボルト付きブラケット１２６の厚さ相当分だけ短く設定されている。
締結メンバー１８０は、組電池の一対のエンドプレートを連結するメンバーに限定されない。また、以下において、第１電池モジュール１００Ａのスリーブ１７４および第２電池モジュール１００Ｂのスリーブ１７４を、長尺スリーブおよび短尺スリーブとそれぞれ称する場合がある。
次に、セルユニット１３０が有する扁平型電池２００を詳述する。
図４は、図１および図２に示されるセルユニットが有する扁平型電池を説明するための斜視図、図５は、扁平型電池が有する発電要素を説明するための分解斜視図である。
扁平型電池２００は、図４に示されるように、外装体２１０、発電要素２３０および集電タブ２２０，２２２を有する。
外装体２１０は、略矩形状の高分子−金属複合ラミネートフィルム２１２，２１４からなり、発電要素２３０を挟み込むように被覆し、その周囲を封止することで発電要素２３０を密閉している。高分子−金属複合ラミネートフィルム２１２，２１４は、内側に位置する樹脂層と、外側に位置する樹脂層と、樹脂層の間に配置される金属層とを有する。封止は、高分子−金属複合ラミネートフィルム２１２，２１４の樹脂層を熱融着によって接合することによって形成されている。
高分子−金属複合ラミネートフィルム２１２，２１４は、外装体２１０の軽量化を図りかつ熱伝導性および強度を確保することが容易であり、また、外装体２１０の外周縁部の封止を容易かつ確実に実施することができる点で好ましい。
樹脂層を構成する材料は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）などの熱可塑性樹脂材料が適用される。金属層を構成する材料は、例えば、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）である。外装体２１０は、一対のラミネートフィルム２１２，２１４によって構成される形態に限定されず、例えば、予め袋状に形成されているラミネートフィルムを適用することも可能である。
次に、発電要素２３０を説明する。
発電要素２３０は、実際に充放電反応が進行する部位であり、図５に示されるように、負極２３２、セパレータ２３４、正極２３６が積層されて形成される。積層数は、必要な容量などを考慮して適宜設定される。
負極２３２は、薄いシート状の負極集電体の両面に活物質層が形成されてなる。負極集電体は、高導電性部材（集電箔）からなり、集電タブ２２０と電気的に接触するタブ部分２３３を有する。タブ部分２３３は、発電した電気を外部に取り出すために配置されており、負極２３２の一辺から突出している。活物質層（負極活物質層）は、リチウムを挿入および脱離可能な負極活物質が配置されている領域（含有している領域）であり、タブ部分２３３を除いた負極集電体の両面に配置され、かつ負極集電体に電気的に接触している。
正極２３６は、薄いシート状の正極集電体の両面に活物質層が形成されてなる。正極集電体は、高導電性部材（集電箔）からなり、集電タブ２２２と電気的に接触するタブ部分２３７を有する。タブ部分２３７は、発電した電気を外部に取り出すために配置されており、正極２３６の一辺から突出している。活物質層（正極活物質層）は、リチウムを挿入および脱離可能な正極活物質が配置されている領域（含有している領域）であり、タブ部分２３７を除いた正極集電体の両面に配置され、かつ正極集電体に電気的に接触している。正極活物質層の配置サイズは、負極２３２の負極活物質層の配置サイズよりも一回り小さく設定されている。
負極２３２の活物質層に係る負極活物質としては、容量および出力特性の観点から、炭素材料および合金系負極材料を適用することが好ましい。炭素材料は、例えば、グラファイト、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバ、コークス、ソフトカーボン、ハードカーボンである。合金系負極材料は、例えば、ケイ素、酸化ケイ素、二酸化錫、炭化ケイ素、錫であり、リチウムと合金化し得る元素を含むことが好ましい。
正極２３６の活物質層に係る正極活物質としては、容量および出力特性の観点からリチウム−遷移金属複合酸化物を適用することが好ましい。リチウム−遷移金属複合酸化物は、例えば、ＬｉＣｏＯ２などのＬｉ・Ｃｏ系複合酸化物、ＬｉＮｉＯ２などのＬｉ・Ｎｉ系複合酸化物、スピネルＬｉＭｎ２Ｏ４などのＬｉ・Ｍｎ系複合酸化物、ＬｉＦｅＯ２である。
活物質層は、バインダや導電助剤等の添加剤をさらに含有する。バインダは、例えば、ポリアミック酸、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチルアクリレート（ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、またはこれらの混合物である。導電助剤は、活物質層の導電性を向上させるために配合される添加物であり、例えば、アセチレンブラック等のカーボンブラック、グラファイト、気相成長炭素繊維などの炭素材料である。
負極集電体および正極集電体の材料は、例えば、鉄、ステンレス鋼、クロム、ニッケル、マンガン、チタン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、アルミニウム、銅、銀、金、白金およびカーボンである。電子伝導性、電池作動電位という観点からはアルミニウムや銅が好ましい。
セパレータ２３４は、電解液を含有する微多孔性シート（膜）からなる電解質層を構成する。セパレータ２３４のサイズは、正極２３６の活物質層の配置サイズより大きく設定されている。
セパレータの材料として、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン、ポリプロピレン（ＰＰ）／ポリエチレン（ＰＥ）／ポリプロピレン（ＰＰ）の３層構造をした積層体、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、不織布を、利用することが可能である。不織布は、例えば、綿、レーヨン、アセテート、ナイロン、ポリエステルである。
セパレータ２３４は、電解質が浸透することによって、イオンの透過性および電気伝導性を呈することとなる。セパレータ２３４が含有する電解液は、例えば、液体電解質、ポリマー電解質である。
液体電解質は、可塑剤である有機溶媒に支持塩であるリチウム塩が溶解した形態を有する。可塑剤として適用される有機溶媒は、例えば、環状カーボネート類や鎖状カーボネート類である。環状カーボネート類は、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ビニレンカーボネート等である。鎖状カーボネート類は、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）等である。支持塩は、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＴａＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、Ｌｉ２Ｂ１０Ｃｌ１０等の無機酸陰イオン塩や、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ等の有機酸陰イオン塩である。
ポリマー電解質は、電解液を含むゲル電解質と電解液を含まない真性ポリマー電解質とに分類される。ゲル電解質は、イオン伝導性ポリマーからなるマトリックスポリマーに、液体電解質が注入されてなる構成を有する。イオン伝導性ポリマーは、例えば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、およびこれらの共重合体である。真性ポリマー電解質は、上記のマトリックスポリマーに支持塩（リチウム塩）が溶解してなる構成を有し、可塑剤である有機溶媒を含まない。
次に、集電タブ２２０，２２２を説明する。
集電タブ２２０，２２２は、負極２３２および正極２３６のタブ部分２３３，２３７に接続され、かつ外装体２１０の外周縁部から外部に導出されている。集電タブ２２０，２２２と外装体２１０（高分子−金属複合ラミネートフィルム２１２，２１４）の樹脂層との接触部位は、外装体２１０の密閉性を確保するために接合されている。集電タブ２２０は負極用であり、集電タブ２２２は正極用である。
集電タブ２２０，２２２は、バスバーを介して、外部出力端子１３２，１３３および電圧検出用端子１３６に適宜電気的に接続されている。集電タブ２２０，２２２とバスバーとは、例えば、超音波溶接によって接合される。
集電タブ２２０，２２２を構成する材料は、例えば、鉄、ステンレス鋼、クロム、ニッケル、マンガン、チタン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、アルミニウム、銅、銀、金、白金およびカーボンである。電子伝導性、電池作動電位という観点からは、アルミニウムや銅が好ましい。
次に、第１電池モジュール１００Ａおよび第２電池モジュール１００Ｂを製造する電池製造装置を説明する。
図６は、本発明の実施の形態に係る電池製造装置を説明するためのブロック図である。
電池製造装置１０は、図６に示されるように、第１取付け機構２０、第２取付け機構７０、電池収納機構８０、検知機構９０および搬送機構（不図示）を有する。
第１取付け機構２０は、仕様差が存在する部品が取付けられるアッパーケース１２２を組立てるために使用され、ハトメ取付け機構３０，５０、ボルト付きブラケット取付け機構４０およびスリーブ取付け機構６０を有する。
ハトメ取付け機構３０は、第１電池モジュール１００Ａ用のアッパーケース１２２の貫通孔１２４に、ハトメ１６４を取り付けるために使用される。ボルト付きブラケット取付け機構４０は、第２電池モジュール１００Ｂ用のアッパーケース１２２に、仕様差が存在する部品であるボルト付きブラケット１２６を取り付けるために使用される。ハトメ取付け機構５０は、ボルト付きブラケット１２６の貫通孔１２８を経由して、第２電池モジュール１００Ｂ用のアッパーケース１２２の貫通孔１２４に、ハトメ１６４を取り付けるために使用される。
スリーブ取付け機構６０は、第１電池モジュール１００Ａ用のアッパーケース１２２および第２電池モジュール１００Ｂ用のアッパーケース１２２に、仕様差が存在する部品であるスリーブ１７４を取り付けるために使用される。第２電池モジュール１００Ｂ用のアッパーケース１２２には、ボルト付きブラケット１２６の有無に基づく差異を吸収するため（第１電池モジュール１００Ａの厚さと第２電池モジュール１００Ｂの厚さとを同一とするため）、短尺スリーブ１７４が適用される。
第２取付け機構７０は、仕様差が存在しない部品が取付けられるロワーケース１１２を組立てるために使用される。仕様差が存在しない部品は、ハトメ１５４であり、第２取付け機構７０は、ハトメ取付け機構から構成される。つまり、第１電池モジュール１００Ａ用のロワーケース１１２および第２電池モジュール１００Ｂ用のロワーケース１１２は、共通（同一）である。
電池収納機構８０は、セルユニット（扁平型電池）１３０をアッパーケース１２２とロワーケース１１２との間に配置するために使用される。具体的には、ロワーケース１１２に、絶縁シート１４０、セルユニット１３０、絶縁シート１４０およびアッパーケース１２２が順次載置されることによって、電池モジュールが製造される（図１および図２参照）。これにより、ボルト付きブラケット１２６および短尺スリーブ１７４が取付けられたアッパーケース１２２を有する電池モジュールは、第２電池モジュール１００Ｂとして排出され、長尺スリーブ１７４が取付けられたアッパーケース１２２を有する電池モジュールは、第１電池モジュール１００Ａとして排出される。
検知機構９０は、例えば、カメラを有するセンサーを有しており、アッパーケース１２２に対する、ボルト付きブラケット１２６および短尺スリーブ１７４の取付け状態を検知するために使用される。取付け状態の検知は、誤取付けの検出等のために利用される。誤取付けは、例えば、第１電池モジュール１００Ａ用のアッパーケース１２２に対する、ボルト付きブラケット１２６の取付けおよび／又は短尺スリーブ１７４の取付け、第２電池モジュール１００Ｂ用のアッパーケース１２２に対する、長尺スリーブ１７４の取付けおよび／又はボルト付きブラケット１２６の未取付けである。
検知機構９０は、電池収納機構８０より上流側かつ第１取付け機構２０より下流側、つまり、電池収納機構８０とスリーブ取付け機構６０との間に配置される。したがって、電池収納機構８０は、セルユニット（扁平型電池）１３０をアッパーケース１２２とロワーケース１１２との間に配置する前に、仕様差が存在する複数の部品（ボルト付きブラケット１２６および短尺スリーブ１７４）の取り付け状態を検知することが可能である。検知機構９０は、カメラを有するセンサーを利用する形態に限定されない。
搬送機構は、例えば、第１、第２および第３コンベアから構成される。第１コンベアは、第１電池モジュール１００Ａ用のアッパーケース１２２を、ハトメ取付け機構３０を経由してスリーブ取付け機構６０に搬送し、また、第２電池モジュール１００Ｂ用のアッパーケース１２２を、ボルト付きブラケット取付け機構４０およびハトメ取付け機構５０を経由してスリーブ取付け機構６０に搬送するために使用される。第２コンベアは、第１電池モジュール１００Ａおよび第２電池モジュール１００Ｂに関し共通のロワーケース１１２を、第２取付け機構（ハトメ取付け機構）７０を経由して電池収納機構８０に搬送するために使用される。第３コンベアは、仕様差が存在する複数の部品が適宜取付けられた第１電池モジュール１００Ａ用のアッパーケース１２２および第２電池モジュール１００Ｂ用のアッパーケース１２２を、スリーブ取付け機構６０から電池収納機構８０に搬送するために使用される。
電池製造装置１０においては、上記にように、仕様差が存在する複数の部品（ボルト付きブラケット１２６および短尺スリーブ１７４）は、アッパーケース１２２にまとめて取付けられており、ロワーケース１１２に関し、仕様差を検知する設備（検知機構）を配置する必要がないため、設備投資が抑制される。したがって、電池製造装置１０の設備費を削減することが可能である。
次に、ハトメ取付け機構３０，５０，７０およびスリーブ取付け機構６０を説明する。
図７は、図６に示されるハトメ取付け機構およびスリーブ取付け機構の一例を説明するための概略図である。
ハトメ取付け機構３０は、例えば、ワーク保持部３２、アーム部３６、撮像装置３７および制御部３８を有するピッキングロボット（自動組み付け機）である。
ワーク保持部３２は、ハトメ１６４を保持するため、互いに近接離間自在な複数の指を有する多指ハンド３３を備えている。アーム部３６は、例えば、３軸のロボットアームからなり、そのアーム先端にワーク保持部３２が配置されている。
撮像装置３７は、例えば、カメラからなり、ワーク保持部３２に配置され、ハトメ１６４を撮影するために使用される。撮影データは、ハトメ１６４の向きや形状を把握し、多指ハンド３３によってハトメ１６４を保持するため等に利用される。
制御部３８は、プログラムにしたがってハトメ取付け機構３０の各部の制御や各種の演算処理を実行するマイクロプロセッサ等から構成される制御回路を有する。例えば、制御部３８は、撮像装置３７の撮影データに基づき、ワーク保持部３２を制御して、多指ハンド３３によってハトメ１６４を保持させ、そして、アーム部３６を制御し、多指ハンド３３によって保持されたハトメ１６４を搬送し、第１電池モジュール１００Ａ用のアッパーケース１２２の貫通孔１２４の上方に位置決めし、貫通孔１２４に挿入して取り付けることが可能である。
ハトメ１６４の保持は、多指ハンド３３を利用する形態に限定されず、必要に応じ、吸着カップを利用した保持や磁力を利用した保持を適宜適用することも可能である。多指ハンドに、吸着カップを利用した保持や磁力を利用した保持を組み合わせることも可能である。
ハトメ取付け機構５０，７０およびスリーブ取付け機構６０は、ワーク保持部３２の多指ハンド３３によって保持される対象が異なる点を除けば、その構成は、ハトメ取付け機構３０と概して同一であるため、説明は省略する。
次に、ボルト付きブラケット取付け機構４０および電池収納機構８０を説明する。
図８は、図６に示されるボルト付きブラケット取付け機構および電池収納機構の一例を説明するための概略図である。
ボルト付きブラケット取付け機構４０は、例えば、ワーク保持部４２、真空ポンプ４４、制御弁４５、アーム部４６、撮像装置４７および制御部４８を有するピッキングロボット（自動組み付け機）である。
ワーク保持部４２は、ボルト付きブラケット１２６を保持する吸着カップ４３を有する。真空ポンプ４４は、配管系を介して吸着カップ４３に接続されており、ボルト付きブラケット１２６と吸着カップ４３との間を負圧し、吸着カップ４３による保持（吸着）力を発揮させるために使用される。制御弁４５は、前記配管系に配置され、ボルト付きブラケット１２６と吸着カップ４３との間の負圧状態を開放可能に構成されている。アーム部４６は、例えば、３軸のロボットアームからなり、そのアーム先端にワーク保持部４２が配置されている。
撮像装置４７は、例えば、カメラからなり、ワーク保持部４２に配置され、ボルト付きブラケット１２６を撮影するために使用される。撮影データは、ボルト付きブラケット１２６の向きや形状を把握し、吸着カップ４３によってボルト付きブラケット１２６を保持するため等に利用される。
制御部４８、プログラムにしたがってボルト付きブラケット取付け機構４０の各部の制御や各種の演算処理を実行するマイクロプロセッサ等から構成される制御回路を有する。例えば、制御部４８は、撮像装置４７の撮影データに基づき、ワーク保持部４２を制御して、吸着カップ４３によってボルト付きブラケット１２６を保持させ、そして、アーム部４６を制御し、吸着カップ４３によって保持されたボルト付きブラケット１２６を搬送し、第２電池モジュール１００Ｂ用のアッパーケース１２２に取り付けることが可能である。この際、ボルト付きブラケット１２６の貫通孔１２８は、第２電池モジュール１００Ｂ用のアッパーケース１２２の貫通孔１２４と位置合せされる。なお、貫通孔１２４は、セルユニット１３０の外部出力端子１３２，１３３および電圧検出用端子１３６が配置されている側の近傍に位置する。
ボルト付きブラケット１２６の保持は、吸着カップ４３を利用する形態に限定されず、必要に応じ、磁力を利用した保持や多指ハンドを利用した保持を適宜適用することも可能である。吸着カップ４３に、多指ハンドを利用した保持を組み合わせることも可能である。
電池収納機構８０は、ワーク保持部４２の吸着カップ４３によって保持される対象が異なる点を除けば、その構成は、ボルト付きブラケット取付け機構４０と概して同一であるため、説明は省略する。
以上のように本実施の形態によれば、仕様差が存在する複数の部品は、アッパーケースにまとめて取付けられており、ロワーケースに関し、仕様差を検知する設備（検知機構）を配置する必要がないため、設備投資が抑制される。したがって、設備費を削減し得る電池モジュールの製造装置を提供することが可能である。
仕様差が存在する複数の部品が、ボルト付きブラケットおよびスリーブである場合、第１電池モジュールと第２電池モジュールとをスタックして組電池を構成する際、ボルト付きブラケットのボルトを利用して、第２電池モジュールを、組電池の一対のエンドプレートを連結する締結メンバーに、固定することが可能である。
仕様差が存在する複数の部品の取り付け状態を検知する検知機構を、電池収納機構より上流側かつ第１取付け機構より下流側に配置する場合、セルユニット（扁平型電池）をアッパーケースとロワーケースとの間に配置する前に、仕様差が存在する複数の部品の取り付け状態を検知することが可能である。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で種々改変することができる。例えば、電池モジュールのセルユニットが有する扁平型電池は、扁平型リチウムイオン二次電池に限定されない。また、仕様差が存在する複数の部品は、必要に応じて、ロワーケースにまとめて取付けられるように構成することも可能である。
本出願は、２０１４年８月８日に出願された日本特許出願番号２０１４−１６２８８７号に基づいており、それらの開示内容は、参照され、全体として、組み入れられている。
１０ 電池製造装置、
２０ 第１取付け機構、
３０ ハトメ取付け機構、
３２ ワーク保持部、
３３ 多指ハンド、
３６ アーム部、
３７ 撮像装置、
３８ 制御部、
４０ ボルト付きブラケット取付け機構、
４２ ワーク保持部、
４３ 吸着カップ、
４４ 真空ポンプ、
４５ 制御弁、
４６ アーム部、
４７ 撮像装置、
４８ 制御部、
５０ ハトメ取付け機構、
６０ スリーブ取付け機構、
７０ 第２取付け機構（ハトメ取付け機構）、
８０ 電池収納機構、
９０ 検知機構、
１００Ａ 第１電池モジュール、
１００Ｂ 第２電池モジュール、
１１０ モジュールケース、
１１２ ロワーケース、
１１４ 貫通孔、
１２２ アッパーケース、
１２４ 貫通孔、
１２６ ボルト付きブラケット、
１２７ 本体部、
１２８ 貫通孔、
１２９ ボルト、
１３０ セルユニット、
１３２ 外部出力端子、
１３４ 貫通孔、
１３６ 電圧検出用端子、
１４０，１４２ 絶縁シート、
１５４，１６４ ハトメ、
１７４ スリーブ、
１８０ 締結メンバー、
１８２ ナット、
１８４ 貫通孔、
２００ 扁平型電池、
２１０ 外装体、
２１２ 高分子−金属複合ラミネートフィルム、
２２０，２２２ 集電タブ、
２３０ 発電要素、
２３２ 負極、
２３３ タブ部分、
２３４ セパレータ、
２３６ 正極、
２３７ タブ部分。
２０ 第１取付け機構、
３０ ハトメ取付け機構、
３２ ワーク保持部、
３３ 多指ハンド、
３６ アーム部、
３７ 撮像装置、
３８ 制御部、
４０ ボルト付きブラケット取付け機構、
４２ ワーク保持部、
４３ 吸着カップ、
４４ 真空ポンプ、
４５ 制御弁、
４６ アーム部、
４７ 撮像装置、
４８ 制御部、
５０ ハトメ取付け機構、
６０ スリーブ取付け機構、
７０ 第２取付け機構（ハトメ取付け機構）、
８０ 電池収納機構、
９０ 検知機構、
１００Ａ 第１電池モジュール、
１００Ｂ 第２電池モジュール、
１１０ モジュールケース、
１１２ ロワーケース、
１１４ 貫通孔、
１２２ アッパーケース、
１２４ 貫通孔、
１２６ ボルト付きブラケット、
１２７ 本体部、
１２８ 貫通孔、
１２９ ボルト、
１３０ セルユニット、
１３２ 外部出力端子、
１３４ 貫通孔、
１３６ 電圧検出用端子、
１４０，１４２ 絶縁シート、
１５４，１６４ ハトメ、
１７４ スリーブ、
１８０ 締結メンバー、
１８２ ナット、
１８４ 貫通孔、
２００ 扁平型電池、
２１０ 外装体、
２１２ 高分子−金属複合ラミネートフィルム、
２２０，２２２ 集電タブ、
２３０ 発電要素、
２３２ 負極、
２３３ タブ部分、
２３４ セパレータ、
２３６ 正極、
２３７ タブ部分。
Claims (3)
- 扁平型電池をアッパーケースとロワーケースとを有するケースに収納させてなり、前記ケースに取り付けられる複数の部品に仕様差が存在する複数種類の電池モジュールを製造する電池製造装置であって、
仕様差が存在する前記複数の部品を、前記アッパーケースおよび前記ロワーケースの一方に取付ける第１取付け機構と、
仕様差が存在しない部品を、前記アッパーケースおよび前記ロワーケースの他方に取り付ける第２取付け機構と、
扁平型電池を、前記アッパーケースと前記ロワーケースとの間に配置する電池収納機構と、を有する電池製造装置。 - 前記複数の部品は、ボルト付きブラケットおよびスリーブである、請求項１に記載の電池製造装置。
- 仕様差が存在する前記複数の部品の取り付け状態を検知する検知機構を、さらに有し、
前記検知機構は、前記電池収納機構より上流側かつ前記第１取付け機構より下流側に配置される、請求項１又は請求項２に記載の電池製造装置。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006302715A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Nissan Motor Co Ltd | 電池モジュール集合体、電池モジュール集合体の製造方法、および電池モジュール集合体の製造装置 |
| JP2008147046A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Nissan Motor Co Ltd | 組電池、および組電池の製造方法 |
| JP2008537299A (ja) * | 2005-04-14 | 2008-09-11 | エナーデル、インク | 電池セルパックを固定する装置および方法 |
| JP2010212165A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | 電池モジュールおよびその製造方法 |
| JP2010244949A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Nec Energy Devices Ltd | 電池モジュール |
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Patent Citations (8)
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|---|---|---|---|---|
| JP2008537299A (ja) * | 2005-04-14 | 2008-09-11 | エナーデル、インク | 電池セルパックを固定する装置および方法 |
| JP2006302715A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Nissan Motor Co Ltd | 電池モジュール集合体、電池モジュール集合体の製造方法、および電池モジュール集合体の製造装置 |
| JP2008147046A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Nissan Motor Co Ltd | 組電池、および組電池の製造方法 |
| JP2010212165A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | 電池モジュールおよびその製造方法 |
| JP2010244949A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Nec Energy Devices Ltd | 電池モジュール |
| WO2010131780A1 (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-18 | 日産自動車株式会社 | 積層型電池及びその製造方法 |
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