(57)【要約】【課題】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充放電試験装置を提供する。【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
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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たことを特徴とする充放電試験装置。
【請求項２】
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３】
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４】
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することを特徴とする充放電試験装置。
【請求項５】
請求項４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６】
請求項４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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の二次電池を一度に充放電する際に、各二次電池の形状変化を制限して、確実に電気接続を行うことができる充放電試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン等のＩＴ機器の発達、電気自動車等の実用化に伴い、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池の需要が急速に増加している。この二次電池の量産過程の最終工程では、生産された二次電池の活性化及び品質検査が行われており、充放電試験により、所定の性能や特性を満たしているか否かを検査してから出荷している。一般的に、この検査は一度に複数の二次電池を並べて行われる。例えば、特許文献１では、複数の二次電池を幅方向に重ねるように並べて配置し、二次電池の正極端子及び負極端子に電源側端子を差し込んで充放電を行う充放電装置において、複数の二次電池に対して一又は二以上の組みになった二次電池毎に電源側端子を持った複数の充放電ユニットを備え、その充放電ユニットが、二次電池の並び方向にスライド可能に取り付けられたものが提案されている。また、特許文献２には、電源と、複数の二次電池を収容する電池検査ユニットと、電池検査ユニットに設けられ電源から各二次電池に給電するための複数の接触子とを備える充放電検査装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４０８４４号公報
【特許文献２】国際公開第２０１２／０９３６５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１は、二次電池の正極端子及び負極端子に電源側端子を差し込むことにより、二次電池の膨張による位置ずれに対し、正極及び負極端子と電源側端子とのずれ量を抑えて、正極及び負極端子と電源側端子との接続を維持するものである。このため、正極及び負極端子の形状が、電源側端子を差し込み可能なものに限定され、汎用性に欠けるという問題がある。また、特許文献１では、二次電池の膨張による正極及び負極端子の位置ずれに伴って電源側端子が引っ張られることにより、充放電ユニットが二次電池の並び方向にスライドする。よって、正極及び負極端子と電源側端子とのずれ量が僅かであっても、電源側端子に負荷が加わり易く、充放電を繰り返すことにより、繰返し荷重が加わって電源側端子の変形や破損が発生するおそれがあり、耐久性に欠けるという問題がある。さらに、特許文献１には、複数の二次電池を一つずつスペーサ（セパレータ）によって幅方向に挟み込み、充放電ユニットに形成した倣い歯をスペーサの間に入り込ませて位置決めを行い、電源側端子を正極及び負極端子に挿入することが記載されている。これは、１〜複数個の二次電池を１組とし、１組の二次電池の中心に倣い歯を配置することにより、中心の二次電池に対する他の二次電池の移動距離を、正極及び負極端子と電源側端子とのずれ量とするものである。つまり、二次電池の組毎にずれ量の基準となる倣い歯が存在することにより、複数組の二次電池を並べて配置した場合でも、ずれ量が積算（累積）されることはなく、ずれ量を抑えることが可能である。しかし、各組で発生する僅かな位置ずれによっても、電源側端子には撓みが発生し、繰返し使用により変形や破損が発生するおそれがある。また、倣い歯を形成するために部品点数が増え、構成が複雑になると共に、倣い歯がスムーズにスペーサの間に入り込むように、倣い歯の先端に傾斜を形成したり、スペーサの上部にテーパ面を形成したりして、形状を工夫する必要があり、加工にも手間がかかって、量産性に欠けるという問題がある。さらに、特許文献１では、二次電池を幅方向に重ねて並べる電池用パレット（トレイ）において、隣り合う二次電池の間に配置されるスペーサは、二次電池の充電時の膨張に応じて、電池用パレットの長手方向に移動できるようになっている。そして、電池用パレットには、充電時の複数の二次電池とスペーサに対して一定の荷重を加え、二次電池の膨張を抑え込むための拘束治具が設けられており、拘束治具から加えられる荷重によって電池用パレットが変形しないように、電池用パレットには高い剛性が要求される。よって、拘束治具の各部は、ステンレス等の金属で形成しなければならず、重量が増え、取り扱い性（搬送性）に欠けるという問題がある。特に、量産工程では多数の二次電池を検査するために、多くの電池用パレットが必要となり、コストアップに繋がるという問題もある。
【０００５】
これに対し、特許文献２では、複数の二次電池が間隔を空けて配置され、各二次電池が充放電時に拘束を受けることなく膨張及び収縮が可能であり、隣接する二次電池が互いに干渉することもない。つまり、二次電池の正極及び負極端子の位置は、膨張及び収縮によって移動することがなく、電源側端子との間で位置ずれが発生することもない。したがって、特許文献１のように、二次電池の膨張及び収縮に伴う正極及び負極端子の移動に対応（追従）させて電源側端子を移動させるための機構が不要であり、充放電検査装置の構造を簡素化することができる。ところが、二次電池は膨張に伴って容量が低下するので、何らの拘束も行わず、自由な膨張を許容すると、必要な容量を維持できないおそれがあり、特性のばらつきが発生し易く、品質の安定性も低下するという問題がある。
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る充放電試験装置は、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る。
【０００７】
本発明に係る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が好ましい。
【０００８】
本発明に係る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が好ましい。
【０００９】
本発明に係る充放電試験装置において、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することが好ましい。
【００１０】
本発明に係る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が好ましい。
【００１１】
本発明に係る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が好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る充放電試験装置は、電池トレイに保持されたセパレータを電池トレイの長手方向に押圧する押圧手段が、充放電ステージのトレイ載置部に設けられているので、二次電池の充放電試験時に、押圧手段によって適正な圧力でセパレータを押圧して、二次電池の膨張量を制限する（一定範囲内に抑える）ことができ、容量の低下及びばらつきの発生を防ぐことが可能で、品質管理の信頼性に優れる。このとき、セパレータと押圧手段によって、複数の二次電池を所定のピッチ（一定間隔）で保持することができ、二次電池が膨張及び収縮を繰返しても正極端子及び負極端子の位置が変動することがないので、従来のように正極端子及び負極端子の位置変動に追従させて電源側端子の位置を調整するための機構が不要となり、装置の構成を簡素化することができる。また、電池トレイに保持され二次電池と交互に配置されるセパレータを、充放電ステージのトレイ載置部に設けられた押圧手段で、電池トレイの長手方向（二次電池及びセパレータの積層方向）に押圧することにより、電池トレイに負荷が加わることがないので、電池トレイの各部を薄肉化することや、材質を軽量金属や合成樹脂等に変更して軽量化及び低コスト化を図ることができる。さらに、押圧手段が充放電ステージのトレイ載置部に設けられることにより、個々の電池トレイに押圧手段を設ける必要がないので、電池トレイの取り扱い性及び搬送性に優れると共に、多数の電池トレイを用意してもコストアップに繋がらず、大量の二次電池を効率的に試験することができる。
【００１３】
電池トレイが、一方の端部フレーム部材に形成された押圧用開口部を有し、押圧手段が、押圧用開口部から電池トレイの内部に挿入される押圧部と、押圧部と対向配置され他方の端部フレーム部材の外面に当接する当接部を有する場合、予めセパレータと二次電池が収容された電池トレイをトレイ載置部に載置するだけで、押圧部と当接部の間で簡単かつ確実にセパレータを所定の圧力で押圧することができ、充電時の二次電池の膨張量を制限して、正極端子及び負極端子の位置変動を防止することができる。また、押圧部の力を当接部で受けることができるので、端部フレーム部材及び側部フレーム部材に直接負荷が加わることはなく、電池トレイの変形及び破損を防止して、電池トレイの薄肉化、軽量化を図ることができる。
【００１４】
電池トレイが、各端部フレーム部材に形成された押圧用開口部を有し、押圧手段が、各押圧用開口部から電池トレイの内部に挿入される一対の押圧部を有する場合、予めセパレータと二次電池が収容された電池トレイをトレイ載置部に載置するだけで、一対の押圧部の間で簡単かつ確実にセパレータを所定の圧力で押圧することができ、充電時の二次電池の膨張量を制限して、正極端子及び負極端子の位置変動を防止することができる。また、一対の押圧部の間でセパレータを押圧するので、端部フレーム部材及び側部フレーム部材に直接負荷が加わることはなく、電池トレイの変形及び破損を防止して、電池トレイの薄肉化、軽量化を図ることができる。
【００１５】
セパレータが、二次電池の幅方向に沿って配置される仕切り部と、仕切り部の両側部に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する場合、ガイド部によってセパレータをスムーズに摺動させ、セパレータで複数の二次電池を等間隔に保持することができ、充放電試験により二次電池が膨張と収縮を繰返しても、正極端子及び負極端子の位置が変動することはなく、正極端子及び負極端子と電源側端子との電気接続状態を確実に維持することができ、充放電試験の安定性に優れる。
【００１６】
仕切り部が、弾性体で形成され又は少なくとも二次電池と対向する面に設けられた弾性変形部を有する場合、弾性体又は弾性変形部の変形により、二次電池の寸法公差（ばらつき）及び規定量以上の膨張を吸収して、二次電池の容量の低下及びばらつきの発生を防ぎ、二次電池の品質を安定化させることができる。
【００１７】
仕切り部が、二次電池と対向する面に設けられた可動板と、可動板を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場合、弾性支持部の変形（圧縮）によって可動板を移動させることにより、二次電池の寸法公差（ばらつき）及び規定量以上の膨張を吸収して、二次電池の容量の低下及びばらつきの発生を防ぎ、二次電池の品質を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る充放電試験装置の使用開始時の状態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】（Ａ）は同充放電試験装置で用いるセパレータにおける仕切り部の内部構造を示す要部断面図であり、（Ｂ）〜（Ｅ）はそれぞれ同充放電試験装置で用いるセパレータにおける仕切り部の内部構造の変形例を示す要部断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る充放電試験装置の使用開始時の状態を示す平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
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。
【００２０】
以下、充放電試験装置１０の詳細について説明する。なお、図１、図２の左右方向を充放電試験装置１０及び電池トレイ１６の前後方向（長手方向）とし、図１の上下方向を充放電試験装置１０及び電池トレイ１６の左右方向（幅方向）とする。
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。
【００２１】
セパレータ２４は、図１、図２に示すように、二次電池１１の幅方向に沿って配置される仕切り部２５と、仕切り部２５の両側部に各側部フレーム部材２２の内側面に沿って設けられたガイド部２６とを有する。以上のように構成されたセパレータ２４は、ベース部２０の長手方向に摺動可能なので、図１、図２に示すように、セパレータ２４の間隔を拡げた状態で、電池トレイ１６への二次電池１１の出し入れを容易に行うことができる。図１では、各側部フレーム部材２２の内側面とガイド部２６との間に隙間が存在しているが、この隙間は、二次電池１１及びセパレータ２４が傾いたり、幅方向に大きく位置ずれしたりすることなく、ベース部２０の長手方向に沿ってスムーズに移動できる程度に形成される。必要に応じて、ガイド部２６の両外側部に案内凸部又は案内溝を設け、各側部フレーム部材２２の内側面にガイド部２６の案内凸部又は案内溝と係合する案内溝又は案内凸部を設けて、セパレータ２４の摺動を案内してもよい。
【００２２】
ガイド部２６は金属製でも合成樹脂製でもよい。また、仕切り部２５は弾性体で形成され、材質としては、例えばシリコンゴムが好適に用いられるが、その他の合成ゴムを用いてもよく、厚さ、硬度及び弾性率等は適宜、選択することができる。このとき、仕切り部２５が厚さ方向に変形（圧縮）し易くなるように、図３（Ａ）に示すように、必要に応じて中空部２７、２８を形成することが好ましい。なお、仕切り部の構造はこれに限定されるものではなく、例えば、図３（Ｂ）に示すように、矩形状の中空部２９を形成した仕切り部３０や、図３（Ｃ）に示すように、三角形状の中空部３１を互い違いに形成した仕切り部３２を用いることもでき、中空部の断面形状、数及び配置は適宜、選択することができる。また、図３（Ｄ）に示すように、内部に多数の気孔（気泡）３３を有する発泡樹脂や多孔質材料（弾性体の一種）で形成された仕切り部３４を用いる場合は、中空部を形成しなくてもよいし、形成してもよい。
さらに、スペーサ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。
【００２３】
次に、充放電ステージ１７は、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、電池トレイ１６に保持されたセパレータ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。ここで、電池トレイ１６は、一方（図１、図２では右側）の端部フレーム部材２１に形成された押圧用開口部４２を有している。そして、押圧手段４１は、押圧用開口部４２から電池トレイ１６の内部に挿入されてセパレータ２４を押圧する押圧部４３と、押圧部４３と対向配置され他方の端部フレーム部材２１の外面に当接する当接部４４を有している。また、押圧手段４１は押圧部４３を電池トレイ１６の長手方向に摺動させる油圧シリンダ等の押圧駆動部４５を有している。そして、電池トレイ１６には、セパレータ２４と二次電池１１を交互に配置するが、装置前端側（図１、図２では左端）の端部フレーム部材２１とセパレータ２４との間には端部支持材４６を配置し、装置後端側（図１、図２では右端）の二次電池１１と押圧部４３との間には端部押圧材４７を配置する。
【００２４】
端部支持材４６は、金属や合成樹脂等で板状に形成され、電池トレイ１６のセパレータ２４が押圧手段４１によって押圧された際に、前端のセパレータ２４の仕切り部２５に当接して支持する。なお、電池トレイ１６の端部フレーム部材２１が十分な剛性を有する場合は、端部支持材４６は省略することができる。また、端部押圧材４７は、押圧手段４１の押圧部４３が当接する基部４８を金属や合成樹脂等の剛体で形成し、二次電池１１と当接する面に弾性部４９を取り付けたものである。これにより、電池トレイ１６のセパレータ２４を押圧手段４１で押圧する際に、押圧部４３の力を端部押圧材４７を介して確実に伝達することができると共に、端部押圧材４７に当接する二次電池１１の寸法のばらつきや充電時の規定量以上の膨張を弾性部４９で吸収することができる。このとき、弾性部４９は、セパレータ２４の仕切り部２５と同等の弾性を有することが好ましく、仕切り部２５と同様の材質が好適に用いられる。
【００２５】
ここで、押圧駆動部４５の基側はトレイ載置部４０に立設された固定部５０に固定され、当接部４４と固定部５０の底部がトレイ載置部４０で連結されている。また、当接部４４と固定部５０の幅方向両側部は、図２に示したように上下２箇所の側部連結部５１で連結されている。これらの構成により、当接部４４と固定部５０の変形や傾きを防止して、その間隔を一定に保つことができ、押圧手段４１で確実に電池トレイ１６に設けられたセパレータ２４を押圧して、二次電池１１を所定のピッチ（一定間隔）で保持した状態で、充放電試験を行うことができる。本実施の形態では、上下２箇所の側部連結部５１で当接部４４と固定部５０の幅方向両側部を連結したが、側部連結部は当接部４４と固定部５０を連結して変形や傾きを防止できるものであればよく、形状（厚さ及び高さ方向寸法）、数及び配置は適宜選択することができる。よって、当接部４４及び固定部５０の高さ方向全体に側部連結部を設けてもよいし、当接部４４及び固定部５０に十分な強度があれば側部連結部を省略してもよい。
【００２６】
図１、図２に示す使用開始時の状態から、押圧駆動部４５を駆動して押圧部４３を伸長させると、端部押圧材４７に押圧されて各二次電池１１、各セパレータ２４及び端部支持材４６が、当接部４４側へ移動する。そして、端部支持材４６が端部フレーム部材２１に当接し、各セパレータ２４、端部支持材４６及び端部押圧材４７が密着した状態で押圧部４３が停止する。そして、隣接するセパレータ２４のガイド部２６同士が接触することにより、各二次電池１１と各セパレータ２４がそれぞれ一定間隔で保持される。このとき、二次電池１１と隣接する仕切り部２５は密着していてもよいし、隙間（例えば、０．５〜１ｍｍ）が形成されていてもよい。いずれの場合でも、二次電池１１と交互に配置されたセパレータ２４が、押圧手段４１で押圧されて等間隔に保持されているので、充放電に伴う各二次電池１１の膨張及び収縮が発生しても、各仕切り部２５及び弾性部４９の弾性変形によって吸収され、各二次電池１１及び各セパレータ２４が装置前後方向（図１、図２の左右方向）に移動することはない。つまり、各二次電池１１が膨張及び収縮を繰返しても正極端子１２及び負極端子１３の位置が変動することがないので、従来のように正極端子１２及び負極端子１３の位置変動に追従させて電源側端子の位置を調整するための機構が不要となり、装置の構成を簡素化することができる。また、各仕切り部２５及び弾性部４９によって、各二次電池１１の規定量以上の膨張が制限されるので、各二次電池１１の容量の低下及びばらつきの発生が抑制される。本実施の形態では、各二次電池１１の前方側に各セパレータ２４の仕切り部２５を配置したが、各二次電池１１の後方側に各セパレータ２４の仕切り部２５を配置するように各セパレータ２４の向きを反転させ、端部支持材４６と端部押圧材４７を入れ替えて反転させてもよい。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る充放電試験装置５５について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
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。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
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。
【符号の説明】
【００２９】
１０：充放電試験装置、１１：二次電池、１２：正極端子、１３：負極端子、１６：電池トレイ、１７：充放電ステージ、２０：ベース部、２１：端部フレーム部材、２２：側部フレーム部材、２４：セパレータ、２５：仕切り部、２６：ガイド部、２７、２８、２９：中空部、３０：仕切り部、３１：中空部、３２：仕切り部、３３：気孔（気泡）、３４：仕切り部、３５：可動板、３７：弾性支持部、３８：仕切り部、４０：トレイ載置部、４１：押圧手段、４２：押圧用開口部、４３：押圧部、４４：当接部、４５：押圧駆動部、４６：端部支持材、４７：端部押圧材、４８：基部、４９：弾性部、５０：固定部、５１：側部連結部、５５：充放電試験装置、５６：電池トレイ、５７：充放電ステージ、５８：押圧手段
【図１】
2020004611.tif 000003
【図２】
2020004611.tif 000004
【図３】
2020004611.tif 000005
【図４】
2020004611.tif 000006
【図５】
2020004611.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月4日(2018.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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２】
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３】
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４】
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５】
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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の二次電池を一度に充放電する際に、各二次電池の形状変化を制限して、確実に電気接続を行うことができる充放電試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン等のＩＴ機器の発達、電気自動車等の実用化に伴い、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池の需要が急速に増加している。この二次電池の量産過程の最終工程では、生産された二次電池の活性化及び品質検査が行われており、充放電試験により、所定の性能や特性を満たしているか否かを検査してから出荷している。一般的に、この検査は一度に複数の二次電池を並べて行われる。例えば、特許文献１では、複数の二次電池を幅方向に重ねるように並べて配置し、二次電池の正極端子及び負極端子に電源側端子を差し込んで充放電を行う充放電装置において、複数の二次電池に対して一又は二以上の組みになった二次電池毎に電源側端子を持った複数の充放電ユニットを備え、その充放電ユニットが、二次電池の並び方向にスライド可能に取り付けられたものが提案されている。また、特許文献２には、電源と、複数の二次電池を収容する電池検査ユニットと、電池検査ユニットに設けられ電源から各二次電池に給電するための複数の接触子とを備える充放電検査装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４０８４４号公報
【特許文献２】国際公開第２０１２／０９３６５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１は、二次電池の正極端子及び負極端子に電源側端子を差し込むことにより、二次電池の膨張による位置ずれに対し、正極及び負極端子と電源側端子とのずれ量を抑えて、正極及び負極端子と電源側端子との接続を維持するものである。このため、正極及び負極端子の形状が、電源側端子を差し込み可能なものに限定され、汎用性に欠けるという問題がある。また、特許文献１では、二次電池の膨張による正極及び負極端子の位置ずれに伴って電源側端子が引っ張られることにより、充放電ユニットが二次電池の並び方向にスライドする。よって、正極及び負極端子と電源側端子とのずれ量が僅かであっても、電源側端子に負荷が加わり易く、充放電を繰り返すことにより、繰返し荷重が加わって電源側端子の変形や破損が発生するおそれがあり、耐久性に欠けるという問題がある。さらに、特許文献１には、複数の二次電池を一つずつスペーサ（セパレータ）によって幅方向に挟み込み、充放電ユニットに形成した倣い歯をスペーサの間に入り込ませて位置決めを行い、電源側端子を正極及び負極端子に挿入することが記載されている。これは、１〜複数個の二次電池を１組とし、１組の二次電池の中心に倣い歯を配置することにより、中心の二次電池に対する他の二次電池の移動距離を、正極及び負極端子と電源側端子とのずれ量とするものである。つまり、二次電池の組毎にずれ量の基準となる倣い歯が存在することにより、複数組の二次電池を並べて配置した場合でも、ずれ量が積算（累積）されることはなく、ずれ量を抑えることが可能である。しかし、各組で発生する僅かな位置ずれによっても、電源側端子には撓みが発生し、繰返し使用により変形や破損が発生するおそれがある。また、倣い歯を形成するために部品点数が増え、構成が複雑になると共に、倣い歯がスムーズにスペーサの間に入り込むように、倣い歯の先端に傾斜を形成したり、スペーサの上部にテーパ面を形成したりして、形状を工夫する必要があり、加工にも手間がかかって、量産性に欠けるという問題がある。さらに、特許文献１では、二次電池を幅方向に重ねて並べる電池用パレット（トレイ）において、隣り合う二次電池の間に配置されるスペーサは、二次電池の充電時の膨張に応じて、電池用パレットの長手方向に移動できるようになっている。そして、電池用パレットには、充電時の複数の二次電池とスペーサに対して一定の荷重を加え、二次電池の膨張を抑え込むための拘束治具が設けられており、拘束治具から加えられる荷重によって電池用パレットが変形しないように、電池用パレットには高い剛性が要求される。よって、拘束治具の各部は、ステンレス等の金属で形成しなければならず、重量が増え、取り扱い性（搬送性）に欠けるという問題がある。特に、量産工程では多数の二次電池を検査するために、多くの電池用パレットが必要となり、コストアップに繋がるという問題もある。
【０００５】
これに対し、特許文献２では、複数の二次電池が間隔を空けて配置され、各二次電池が充放電時に拘束を受けることなく膨張及び収縮が可能であり、隣接する二次電池が互いに干渉することもない。つまり、二次電池の正極及び負極端子の位置は、膨張及び収縮によって移動することがなく、電源側端子との間で位置ずれが発生することもない。したがって、特許文献１のように、二次電池の膨張及び収縮に伴う正極及び負極端子の移動に対応（追従）させて電源側端子を移動させるための機構が不要であり、充放電検査装置の構造を簡素化することができる。ところが、二次電池は膨張に伴って容量が低下するので、何らの拘束も行わず、自由な膨張を許容すると、必要な容量を維持できないおそれがあり、特性のばらつきが発生し易く、品質の安定性も低下するという問題がある。
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る充放電試験装置は、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、
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。
【０００７】
本発明に係る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が好ましい。
【０００８】
本発明に係る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が好ましい。
【０００９】
【００１０】
本発明に係る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が好ましい。
【００１１】
本発明に係る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が好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る充放電試験装置は、電池トレイに保持されたセパレータを電池トレイの長手方向に押圧する押圧手段が、充放電ステージのトレイ載置部に設けられているので、二次電池の充放電試験時に、押圧手段によって適正な圧力でセパレータを押圧して、二次電池の膨張量を制限する（一定範囲内に抑える）ことができ、容量の低下及びばらつきの発生を防ぐことが可能で、品質管理の信頼性に優れる。このとき、セパレータと押圧手段によって、複数の二次電池を所定のピッチ（一定間隔）で保持することができ、二次電池が膨張及び収縮を繰返しても正極端子及び負極端子の位置が変動することがないので、従来のように正極端子及び負極端子の位置変動に追従させて電源側端子の位置を調整するための機構が不要となり、装置の構成を簡素化することができる。また、電池トレイに保持され二次電池と交互に配置されるセパレータを、充放電ステージのトレイ載置部に設けられた押圧手段で、電池トレイの長手方向（二次電池及びセパレータの積層方向）に押圧することにより、電池トレイに負荷が加わることがないので、電池トレイの各部を薄肉化することや、材質を軽量金属や合成樹脂等に変更して軽量化及び低コスト化を図ることができる。さらに、押圧手段が充放電ステージのトレイ載置部に設けられることにより、個々の電池トレイに押圧手段を設ける必要がないので、電池トレイの取り扱い性及び搬送性に優れると共に、多数の電池トレイを用意してもコストアップに繋がらず、大量の二次電池を効率的に試験することができる。
【００１３】
電池トレイが、一方の端部フレーム部材に形成された押圧用開口部を有し、押圧手段が、押圧用開口部から電池トレイの内部に挿入される押圧部と、押圧部と対向配置され他方の端部フレーム部材の外面に当接する当接部を有する場合、予めセパレータと二次電池が収容された電池トレイをトレイ載置部に載置するだけで、押圧部と当接部の間で簡単かつ確実にセパレータを所定の圧力で押圧することができ、充電時の二次電池の膨張量を制限して、正極端子及び負極端子の位置変動を防止することができる。また、押圧部の力を当接部で受けることができるので、端部フレーム部材及び側部フレーム部材に直接負荷が加わることはなく、電池トレイの変形及び破損を防止して、電池トレイの薄肉化、軽量化を図ることができる。
【００１４】
電池トレイが、各端部フレーム部材に形成された押圧用開口部を有し、押圧手段が、各押圧用開口部から電池トレイの内部に挿入される一対の押圧部を有する場合、予めセパレータと二次電池が収容された電池トレイをトレイ載置部に載置するだけで、一対の押圧部の間で簡単かつ確実にセパレータを所定の圧力で押圧することができ、充電時の二次電池の膨張量を制限して、正極端子及び負極端子の位置変動を防止することができる。また、一対の押圧部の間でセパレータを押圧するので、端部フレーム部材及び側部フレーム部材に直接負荷が加わることはなく、電池トレイの変形及び破損を防止して、電池トレイの薄肉化、軽量化を図ることができる。
【００１５】
また、セパレータが、二次電池の幅方向に沿って配置される仕切り部と、仕切り部の両側部に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するので、ガイド部によってセパレータをスムーズに摺動させ、セパレータで複数の二次電池を等間隔に保持することができ、充放電試験により二次電池が膨張と収縮を繰返しても、正極端子及び負極端子の位置が変動することはなく、正極端子及び負極端子と電源側端子との電気接続状態を確実に維持することができ、充放電試験の安定性に優れる。
【００１６】
仕切り部が、弾性体で形成され又は少なくとも二次電池と対向する面に設けられた弾性変形部を有する場合、弾性体又は弾性変形部の変形により、二次電池の寸法公差（ばらつき）及び規定量以上の膨張を吸収して、二次電池の容量の低下及びばらつきの発生を防ぎ、二次電池の品質を安定化させることができる。
【００１７】
仕切り部が、二次電池と対向する面に設けられた可動板と、可動板を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場合、弾性支持部の変形（圧縮）によって可動板を移動させることにより、二次電池の寸法公差（ばらつき）及び規定量以上の膨張を吸収して、二次電池の容量の低下及びばらつきの発生を防ぎ、二次電池の品質を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る充放電試験装置の使用開始時の状態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】（Ａ）は同充放電試験装置で用いるセパレータにおける仕切り部の内部構造を示す要部断面図であり、（Ｂ）〜（Ｅ）はそれぞれ同充放電試験装置で用いるセパレータにおける仕切り部の内部構造の変形例を示す要部断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る充放電試験装置の使用開始時の状態を示す平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
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。
【００２０】
以下、充放電試験装置１０の詳細について説明する。なお、図１、図２の左右方向を充放電試験装置１０及び電池トレイ１６の前後方向（長手方向）とし、図１の上下方向を充放電試験装置１０及び電池トレイ１６の左右方向（幅方向）とする。
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。
【００２１】
セパレータ２４は、図１、図２に示すように、二次電池１１の幅方向に沿って配置される仕切り部２５と、仕切り部２５の両側部に各側部フレーム部材２２の内側面に沿って設けられたガイド部２６とを有する。以上のように構成されたセパレータ２４は、ベース部２０の長手方向に摺動可能なので、図１、図２に示すように、セパレータ２４の間隔を拡げた状態で、電池トレイ１６への二次電池１１の出し入れを容易に行うことができる。図１では、各側部フレーム部材２２の内側面とガイド部２６との間に隙間が存在しているが、この隙間は、二次電池１１及びセパレータ２４が傾いたり、幅方向に大きく位置ずれしたりすることなく、ベース部２０の長手方向に沿ってスムーズに移動できる程度に形成される。必要に応じて、ガイド部２６の両外側部に案内凸部又は案内溝を設け、各側部フレーム部材２２の内側面にガイド部２６の案内凸部又は案内溝と係合する案内溝又は案内凸部を設けて、セパレータ２４の摺動を案内してもよい。
【００２２】
ガイド部２６は金属製でも合成樹脂製でもよい。また、仕切り部２５は弾性体で形成され、材質としては、例えばシリコンゴムが好適に用いられるが、その他の合成ゴムを用いてもよく、厚さ、硬度及び弾性率等は適宜、選択することができる。このとき、仕切り部２５が厚さ方向に変形（圧縮）し易くなるように、図３（Ａ）に示すように、必要に応じて中空部２７、２８を形成することが好ましい。なお、仕切り部の構造はこれに限定されるものではなく、例えば、図３（Ｂ）に示すように、矩形状の中空部２９を形成した仕切り部３０や、図３（Ｃ）に示すように、三角形状の中空部３１を互い違いに形成した仕切り部３２を用いることもでき、中空部の断面形状、数及び配置は適宜、選択することができる。また、図３（Ｄ）に示すように、内部に多数の気孔（気泡）３３を有する発泡樹脂や多孔質材料（弾性体の一種）で形成された仕切り部３４を用いる場合は、中空部を形成しなくてもよいし、形成してもよい。
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。
【００２３】
次に、充放電ステージ１７は、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、電池トレイ１６に保持されたセパレータ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。ここで、電池トレイ１６は、一方（図１、図２では右側）の端部フレーム部材２１に形成された押圧用開口部４２を有している。そして、押圧手段４１は、押圧用開口部４２から電池トレイ１６の内部に挿入されてセパレータ２４を押圧する押圧部４３と、押圧部４３と対向配置され他方の端部フレーム部材２１の外面に当接する当接部４４を有している。また、押圧手段４１は押圧部４３を電池トレイ１６の長手方向に摺動させる油圧シリンダ等の押圧駆動部４５を有している。そして、電池トレイ１６には、セパレータ２４と二次電池１１を交互に配置するが、装置前端側（図１、図２では左端）の端部フレーム部材２１とセパレータ２４との間には端部支持材４６を配置し、装置後端側（図１、図２では右端）の二次電池１１と押圧部４３との間には端部押圧材４７を配置する。
【００２４】
端部支持材４６は、金属や合成樹脂等で板状に形成され、電池トレイ１６のセパレータ２４が押圧手段４１によって押圧された際に、前端のセパレータ２４の仕切り部２５に当接して支持する。なお、電池トレイ１６の端部フレーム部材２１が十分な剛性を有する場合は、端部支持材４６は省略することができる。また、端部押圧材４７は、押圧手段４１の押圧部４３が当接する基部４８を金属や合成樹脂等の剛体で形成し、二次電池１１と当接する面に弾性部４９を取り付けたものである。これにより、電池トレイ１６のセパレータ２４を押圧手段４１で押圧する際に、押圧部４３の力を端部押圧材４７を介して確実に伝達することができると共に、端部押圧材４７に当接する二次電池１１の寸法のばらつきや充電時の規定量以上の膨張を弾性部４９で吸収することができる。このとき、弾性部４９は、セパレータ２４の仕切り部２５と同等の弾性を有することが好ましく、仕切り部２５と同様の材質が好適に用いられる。
【００２５】
ここで、押圧駆動部４５の基側はトレイ載置部４０に立設された固定部５０に固定され、当接部４４と固定部５０の底部がトレイ載置部４０で連結されている。また、当接部４４と固定部５０の幅方向両側部は、図２に示したように上下２箇所の側部連結部５１で連結されている。これらの構成により、当接部４４と固定部５０の変形や傾きを防止して、その間隔を一定に保つことができ、押圧手段４１で確実に電池トレイ１６に設けられたセパレータ２４を押圧して、二次電池１１を所定のピッチ（一定間隔）で保持した状態で、充放電試験を行うことができる。本実施の形態では、上下２箇所の側部連結部５１で当接部４４と固定部５０の幅方向両側部を連結したが、側部連結部は当接部４４と固定部５０を連結して変形や傾きを防止できるものであればよく、形状（厚さ及び高さ方向寸法）、数及び配置は適宜選択することができる。よって、当接部４４及び固定部５０の高さ方向全体に側部連結部を設けてもよいし、当接部４４及び固定部５０に十分な強度があれば側部連結部を省略してもよい。
【００２６】
図１、図２に示す使用開始時の状態から、押圧駆動部４５を駆動して押圧部４３を伸長させると、端部押圧材４７に押圧されて各二次電池１１、各セパレータ２４及び端部支持材４６が、当接部４４側へ移動する。そして、端部支持材４６が端部フレーム部材２１に当接し、各セパレータ２４、端部支持材４６及び端部押圧材４７が密着した状態で押圧部４３が停止する。そして、隣接するセパレータ２４のガイド部２６同士が接触することにより、各二次電池１１と各セパレータ２４がそれぞれ一定間隔で保持される。このとき、二次電池１１と隣接する仕切り部２５は密着していてもよいし、隙間（例えば、０．５〜１ｍｍ）が形成されていてもよい。いずれの場合でも、二次電池１１と交互に配置されたセパレータ２４が、押圧手段４１で押圧されて等間隔に保持されているので、充放電に伴う各二次電池１１の膨張及び収縮が発生しても、各仕切り部２５及び弾性部４９の弾性変形によって吸収され、各二次電池１１及び各セパレータ２４が装置前後方向（図１、図２の左右方向）に移動することはない。つまり、各二次電池１１が膨張及び収縮を繰返しても正極端子１２及び負極端子１３の位置が変動することがないので、従来のように正極端子１２及び負極端子１３の位置変動に追従させて電源側端子の位置を調整するための機構が不要となり、装置の構成を簡素化することができる。また、各仕切り部２５及び弾性部４９によって、各二次電池１１の規定量以上の膨張が制限されるので、各二次電池１１の容量の低下及びばらつきの発生が抑制される。本実施の形態では、各二次電池１１の前方側に各セパレータ２４の仕切り部２５を配置したが、各二次電池１１の後方側に各セパレータ２４の仕切り部２５を配置するように各セパレータ２４の向きを反転させ、端部支持材４６と端部押圧材４７を入れ替えて反転させてもよい。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る充放電試験装置５５について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
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。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
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。
【符号の説明】
【００２９】
１０：充放電試験装置、１１：二次電池、１２：正極端子、１３：負極端子、１６：電池トレイ、１７：充放電ステージ、２０：ベース部、２１：端部フレーム部材、２２：側部フレーム部材、２４：セパレータ、２５：仕切り部、２６：ガイド部、２７、２８、２９：中空部、３０：仕切り部、３１：中空部、３２：仕切り部、３３：気孔（気泡）、３４：仕切り部、３５：可動板、３７：弾性支持部、３８：仕切り部、４０：トレイ載置部、４１：押圧手段、４２：押圧用開口部、４３：押圧部、４４：当接部、４５：押圧駆動部、４６：端部支持材、４７：端部押圧材、４８：基部、４９：弾性部、５０：固定部、５１：側部連結部、５５：充放電試験装置、５６：電池トレイ、５７：充放電ステージ、５８：押圧手段