(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の充放電可能な電池を検査するための電池検査装置であって、
電極を有する第１端面と、第１端面に対向する第２端面と、第１端面と第２端面とを接続する側面と、を有する複数の電池を、隣接する電池の側面と間隔をあけて少なくとも一列に配列するための電池支持部と、
前記複数の電池の配列に対応する配列で設けられており、前記複数の電池それぞれの電極に接触して各電池に電圧を与えるための複数の接触子と、
前記電池支持部に対向して設けられており前記複数の接触子を支持する接触子支持部と、
前記電池支持部を通じて温調流体を供給し、隣接する電池間を電池側面に沿って該流体を流し、前記接触子支持部を通じて該流体を排出することにより各電池の温調をする温調系統と、を備えることを特徴とする電池検査装置。
【請求項２】
前記電池支持部には温調流体を受け入れるための複数の供給口が形成され、各供給口は隣接する電池の支持位置間に形成されており、
前記接触子支持部には温調流体を排出するための複数の排出口が形成され、各排出口は隣接する接触子間に形成されており、
隣接する電池間の温調流体流路と、各供給口と、各排出口とが直線的に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電池検査装置。
【請求項３】
前記電池支持部は、前記複数の電池を水平方向に配列し、
前記温調系統は、前記電池支持部の鉛直方向下方に設けられた温調流体の供給源を含み、
前記接触子支持部は、前記電池支持部の鉛直方向上方に設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電池検査装置。
【請求項４】
前記温調系統は、温調流体としての環境空気を電池に送風するために前記複数の電池の配列方向に沿って配設された少なくとも１つのクロスフローファンを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電池検査装置。
【請求項５】
前記クロスフローファンの前記配列方向の長さは前記複数の電池の配列の長さよりも長く、実質的に共通の空気流れ速度分布が各電池の周囲に形成されることを特徴とする請求項４に記載の電池検査装置。
【請求項６】
前記クロスフローファンを駆動するためのモータが前記配列方向において前記複数の電池の配列の外側に位置することを特徴とする請求項４または５に記載の電池検査装置。
【請求項７】
前記モータを冷却するための送風機が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の電池検査装置。
【請求項８】
前記接触子支持部を通じて排出されるべき前記温調流体の流出を抑制するために、前記複数の電池の配列の周囲を囲む覆いをさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の電池検査装置。
【請求項９】
複数の充放電可能な電池を少なくとも一列に配列した状態で検査する電池検査装置であって、
複数の電池の各々に向かうエアフローを供給するために、前記複数の電池の配列方向に沿って配設され、送風口が前記複数の電池に対向して配置された少なくとも１つのクロスフローファンを備え、
前記複数の電池は、電池間に前記エアフローを流すための流路をもつよう間隔をあけて配列されており、前記クロスフローファンの送風口から送出され各流路を通過するエアフローが直線経路をとるよう構成されていることを特徴とする電池検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電可能な電池を検査するための電池検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、扁平型電池の充放電及び検査システムが記載されている。このシステムは、多数の二次電池を電池収納容器に並べて配置して各電池に電極を接続し、充放電及び検査をまとめて行う。この充放電検査システムは、リチウムポリマー電池の冷却のために、支柱の上部に取付けた天井板に４つのファンが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１９３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池検査装置においては、検査中に各電池をなるべく均一の温度に保つことが求められる。検査中に各電池の温度のばらつきが大きい場合には、正常であるが単に放熱が不十分で昇温しているのか、それとも電池の異常によって発熱しているのかを精度よく判別することが難しくなる。【０００５】
そこで、本発明は、充放電可能な複数の電池を一括して検査する際に各電池の温度均一性を高めることを可能とする電池検査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】
本発明のある態様は、複数の充放電可能な電池を検査するための電池検査装置である。この電池検査装置は、電極を有する第１端面と、第１端面に対向する第２端面と、第１端面と第２端面とを接続する側面と、を有する複数の電池を、隣接する電池の側面と間隔をあけて少なくとも一列に配列するための電池支持部と、前記複数の電池の配列に対応する配列で設けられており、前記複数の電池それぞれの電極に接触して各電池に電圧を与えるための複数の接触子と、前記電池支持部に対向して設けられており前記複数の接触子を支持する接触子支持部と、前記電池支持部を通じて温調流体を供給し、隣接する電池間を電池側面に沿って該流体を流し、前記接触子支持部を通じて該流体を排出することにより各電池の温調をする温調系統と、を備える。【０００７】
この態様によれば、電池支持部から接触子支持部へと電池側面に沿って直線的に温調流体を流すことができる。流れの速度分布の均一性を向上させることが容易となり、電池と流れとの熱伝達の結果得られる温度分布の均一性も向上される。また、電極と接触子との接触部分を通過した流れがそのまま接触子支持部を通じて排出されるので、電極での接触抵抗による発熱の影響を抑えることもできる。【０００８】
本発明の別の態様は、複数の充放電可能な電池を少なくとも一列に配列した状態で検査する電池検査装置である。この装置は、複数の電池の各々に向かうエアフローを供給するために、前記複数の電池の配列方向に沿って配設され、送風口が前記複数の電池に対向して配置された少なくとも１つのクロスフローファンを備え、前記複数の電池は、電池間に前記エアフローを流すための流路をもつよう間隔をあけて配列されており、前記クロスフローファンの送風口から送出され各流路を通過するエアフローが直線経路をとるよう構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、充放電可能な複数の電池を一括して検査する際の各電池の温度均一性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電池検査装置の全体構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電池検査装置の電力系統及び通信制御系統を模式的に示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電池検査台の要部を模式的に示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る電池検査台の要部を模式的に示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る電池検査台の要部を模式的に示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る電池検査台の要部を模式的に示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る電池検査台の温調系統を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るクロスフローファンの冷却装置を示す図である。
【図９】比較例におけるエアフロー速度分布を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るエアフロー速度分布を示す図である。
【図１１】一実施例に係る電池検査台を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る電池検査装置１０の全体構成を模式的に示す図である。図２は、本発明の一実施形態に係る電池検査装置１０の電力系統及び通信制御系統を説明するためのブロック図である。電池検査装置１０は、多数の二次電池をまとめて検査するためにこれら多数の二次電池の充電及び放電を行うよう構成されている充放電試験装置である。図１及び図２においては、電池検査装置１０の電力系統及び通信制御系統が模式的に示されている。図において、各要素を接続する実線で電力線を示し、破線で通信制御線を示す。
【００１２】
電池検査装置１０は、電源装置１１と電池検査台１２とを含んで構成されている。電源装置１１と電池検査台１２とはそれぞれ別個の装置として構成されており、接続ケーブルで接続される。接続ケーブルには電力線と制御線とが含まれる。電源装置１１と電池検査台１２とは例えば隣接または近接して設置されてもよい。あるいは、電源装置１１は、電池検査台１２から離れて設置されてもよい。後述するように本実施形態によれば電源装置１１と電池検査台１２との接続配線量を小さくすることができるので、電源装置１１と電池検査台１２とを離して設置することが容易となる。このため、電池検査装置１０の設置レイアウトの自由度が高まる。
【００１３】
電源装置１１は、電源回生コンバータ１３、定電圧電源１４、及びコントローラ１５を含んで構成されている。電源回生コンバータ１３は、外部電源（図示せず）と定電圧電源１４とを中継している。外部電源は例えば、工業用に供給される交流電源等の商用電源である。電源回生コンバータ１３は、検査台１２において検査される電池を充電するときには外部電源からの受電回路として機能し、電池の放電をするときには外部電源に電力を戻すよう機能する。電源回生コンバータ１３は、複数の定電圧電源１４に共通の電源回生コンバータとして設けられている。
【００１４】
定電圧電源１４は、外部電源から電源回生コンバータ１３を介して供給された電力を調整して出力する。定電圧電源１４の出力を以下では便宜上、中間出力と呼ぶ。定電圧電源１４は、複数の中間出力を生成することができるよう構成されている。つまり、定電圧電源１４は、複数のチャンネル（例えば数チャンネル以上）を有する。個々のチャンネルに、昇降圧ユニット１７の個々の昇降圧コンバータ２８（図２参照）が接続される。中間出力は、検査台１２に搭載されている昇降圧ユニット１７に供給される。中間出力は、電池の検査仕様に適合する電圧及び電流よりも高い電圧及び電流を有する。定電圧電源１４は例えばＤＣ−ＤＣコンバータであり、好ましくは絶縁双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである。
【００１５】
定電圧電源１４は複数設けられており、各定電圧電源１４が電源回生コンバータ１３にＤＣリンク線１８で接続されている。定電圧電源１４の数に対応する数のＤＣリンク線１８が設けられている。図示される実施例においては定電圧電源１４が５個設けられているので、これと同数の５本のＤＣリンク線１８が設けられている。各定電圧電源１４は、検査される電池を充電するときには電源回生コンバータ１３からＤＣリンク線１８を通じて電力の供給を受け、電池を放電するときにはＤＣリンク線１８を通じて電源回生コンバータ１３へと電力を供給する。
【００１６】
コントローラ１５は、電池検査台１２、電源回生コンバータ１３及び定電圧電源１４を制御するよう構成されている。コントローラ１５と電源回生コンバータ１３とは第１通信制御線１９により接続され、コントローラ１５と定電圧電源１４とは第２通信制御線２１により接続されている。定電圧電源１４の数に対応する数の第２通信制御線２１が設けられている。第１通信制御線１９及び第２通信制御線２１は、ＤＣリンク線１８とは別に設けられている。
【００１７】
電源回生コンバータ１３、定電圧電源１４、及びコントローラ１５は、電源装置エンクロージャー（図示せず）に収容されている。電源装置エンクロージャーは、例えばラックやフレーム構造を有し、電源回生コンバータ１３、定電圧電源１４、及びコントローラ１５を収容する直方体状の内部空間を画定する。
【００１８】
電源装置エンクロージャーは、下部に電源回生コンバータ１３を収容し、上部にコントローラ１５を収容し、電源回生コンバータ１３とコントローラ１５との間に複数の定電圧電源１４を収容している。電源回生コンバータ１３、定電圧電源１４、及びコントローラ１５は、電源装置エンクロージャーの内部において鉛直方向（すなわち床面に対し垂直方向）に配列されて収容されている。このため、電源装置１１の占有床面積（いわゆるフットプリント）を小さくすることができる。電源装置１１のフットプリントは、検査台１２のフットプリントと同程度かそれよりも小さくすることができる。なお、電源回生コンバータ１３、定電圧電源１４、及びコントローラ１５の電源装置エンクロージャー内部において図示の順序とは異なる順序に配列されていてもよい。
【００１９】
また、コントローラ１５には、データ処理ユニット１６が接続されている。データ処理ユニット１６は、検査台１２で得られた電池の電圧、電流、温度等の測定データをコントローラ１５を介して収集し記憶する。データ処理ユニット１６は、収集されたデータを処理し、付随するディスプレイやプリンタ等の出力手段により出力する。データ処理ユニット１６は例えば公知のパソコンである。コントローラ１５とデータ処理ユニット１６とは、例えばＬＡＮ等の公知の方法で接続される。
【００２０】
検査台１２は、検査対象である多数の電池をマトリックス状に並べて配置するための検査ステージと、電池を検査するための接触子例えばプローブを備えるプローブ機構と、を含んで構成される。プローブ機構は、検査部のマトリックス配列に対応する配列で設けられている多数のプローブを備える。すなわち、電池検査台１２は、多数の電池を保持するために載置部がマトリックス状に配列されている検査ステージと、載置部のマトリックス状配列に対応する配列で接触子が配列されている接触子アレイと、を備える。
【００２１】
電池検査台の検査部には、電池の載置位置が載置部として画定されている。検査部の各々は、検査対象である電池に接触するための検査用のプローブと、そのプローブからの入力に基づき電流、電圧、及び温度の少なくとも１つを計測してアナログ計測信号を生成する計測回路３４と、を含む。電池検査台１２において通信ユニット（例えばリモートＩ／Ｏ９２）は、接触子アレイを挟んで検査ステージ（例えば後述の電池支持部４２）とは反対側に設置される。検査ステージから見て通信ユニット及び接触子アレイは同じ側に配置される。すなわち、通信ユニットは、検査ステージから見てプローブ機構の背後に配置される。計測回路３４は接触子アレイと通信ユニットとの間に配置される。
【００２２】
このようにすれば、電池検査台１２における機器の配置は検査ステージから接触子アレイ、計測回路３４、通信ユニットの順となる。こうして計測回路３４を通信ユニットに近接して配置することができる。一実施例においては、通信ユニットと計測回路３４とを搭載し通信ユニットと計測回路３４とを電気的に接続する制御盤９０を電池検査台１２に設けてもよい。このようにすれば、計測回路３４と通信ユニットとの配線長さを極小にすることができる。
【００２３】
検査台１２は、電池にプローブを接離させるように検査ステージとプローブ機構とを相対的に移動させる移動機構を備えてもよい。検査ステージは、鉛直方向に垂直な平面（例えば床面に平行な平面）に沿って多数（例えば数十個以上）の電池をマトリックス状に配列する。この場合、移動機構は検査ステージとプローブ機構との鉛直方向の相対移動を提供する。
【００２４】
検査台１２の筐体２２は、検査ステージ及びプローブ機構を収容する。また、筐体２２は直方体形状に形成されており、その側面に非常停止スイッチ２３が設けられている。緊急時に操作者が非常停止スイッチ２３を操作することにより、電池検査装置１０の動作を停止させることができる。非常停止スイッチ２３は電源装置１１に設けられていてもよいし、電源装置１１と検査台１２にそれぞれ設けられていてもよい。
【００２５】
検査台１２には、複数（図においては５つ）の昇降圧ユニット１７及び制御盤９０が搭載されている。昇降圧ユニット１７及び制御盤９０は、筐体２２の上面に設置されていてもよいし、筐体２２の内部に設置されていてもよい。制御盤９０にはリモートＩ／Ｏ９２（図２参照）が収容されている。リモートＩ／Ｏ９２は通信ケーブル２５によりコントローラ１５に接続されている。リモートＩ／Ｏ自体は公知のデバイスであるので、その構成の詳細は説明を省略する。通信ケーブル２５は多チャンネルの同期通信を可能とするデジタル通信線である。電源装置１１から検査台１２への制御指令の送受信、及び検査台１２から電源装置１１への測定データの送信が通信ケーブル２５を通じて行われる。
【００２６】
昇降圧ユニット１７の各々は、電力ケーブル２４により定電圧電源１４に直接接続されている。電力ケーブル２４は例えば、アース線を含む４芯のケーブルである。昇降圧ユニット１７の各々は、通信線２６によりリモートＩ／Ｏ９２に接続されている。昇降圧ユニット１７の数は、定電圧電源１４の数に等しく、電力ケーブル２４も定電圧電源１４と同数設けられている。昇降圧ユニット１７が制御盤９０に収容されていてもよい。なお、制御盤９０には、昇降圧ユニット１７を動作させるための制御電源モジュール（図示せず）が設けられていてもよい。
【００２７】
一実施例においては、昇降圧ユニット１７は、検査台１２の筐体２２において検査ステージが配置される検査ステージ区画とは異なる配置区画に設けられることが好ましい。昇降圧ユニット１７は比較的大きな電力を取り扱うので、検査台１２の検査部から離して設けることが好ましい。例えば、昇降圧ユニット１７は、検査台１２の端部に設置することが好ましい。検査対象のうち不良の電池から可燃性ガスが漏れ出る可能性を想定した対策として有効であろう。この場合、検査台１２のフットプリントを保つために、昇降圧ユニット１７は検査台１２の上端または下端に設けることが好ましい。また、一実施例においては、検査ステージが配置される検査ステージ区画に、可燃性ガスを外部に排出するためのファン等の排気装置を設けてもよい。
【００２８】
一実施例においては、筐体２２は図示されるように、内部空間を外部空間から閉鎖し、収容物を外部から見えないように保持する構造である。筐体２２は、内部空間を画定するための壁部及び扉部（図示せず）を備える。また、筐体２２は、収容物が外部に開放され外部から視認可能である構造であってもよい。筐体２２は例えば、ラック、枠体、またはフレーム構造であってもよい。
【００２９】
図２に示されるように、検査台１２に搭載された昇降圧ユニット１７は、複数の昇降圧コンバータ２８と、これらの昇降圧コンバータ２８を制御するための制御回路２９を備える。昇降圧ユニット１７は例えば、複数の昇降圧コンバータ２８と制御回路２９とに相当する電子回路が構築されている電子基板を備える。制御回路２９は、通信線２６を通じてリモートＩ／Ｏ９２に接続されている。昇降圧ユニット１７は、最大で定電圧電源１４のチャンネル数に等しい数の昇降圧コンバータ２８を備える。好ましくは、昇降圧ユニット１７は、定電圧電源１４のチャンネル数に等しい数の昇降圧コンバータ２８を備える。昇降圧ユニット１７に含まれる複数の昇降圧コンバータ２８は、共通の電力ケーブル２４で対応する定電圧電源１４に接続されている。
【００３０】
検査台１２においては、合計すると、検査ステージの検査部に対応する数の昇降圧コンバータ２８が設けられている。すなわち、検査部ごとに１つの昇降圧コンバータ２８が対応づけられており、検査部と同数の昇降圧コンバータ２８が設けられている。昇降圧コンバータ２８は、定電圧電源１４から電力ケーブル２４を通じて入力される中間出力を、検査仕様に適合する電圧及び電流に調整する。昇降圧コンバータ２８の出力はプローブ機構の各プローブを通じて負荷３５に与えられ、検査のために使用される。負荷３５は例えば、検査対象の二次電池４０（図３参照）である。
【００３１】
また、各検査部に対応して計測回路３４が設けられている。計測回路３４は検査部に付随して、検査部またはその近傍に設置されている。計測回路３４は、各プローブからの入力に基づいて負荷３５の状態を計測する。計測回路３４は例えば温度計測回路、電圧計測回路、及び電流計測回路の少なくとも１つを含み、負荷３５の温度、電圧、電流の少なくとも１つを計測する。計測回路３４は負荷３５の状態を示すアナログ計測信号を生成するアナログセンサとして構成されている。
【００３２】
計測回路３４とリモートＩ／Ｏ９２とはアナログ通信線２７により接続されている。個々の計測回路３４に対応してアナログ通信線２７が設けられており、複数の計測回路３４の出力がリモートＩ／Ｏ９２に入力される。図２に示されるように検査台１２に１つのリモートＩ／Ｏ９２が設けられ、すべての計測回路３４の出力がそのリモートＩ／Ｏ９２に入力されてもよい。あるいは、複数のリモートＩ／Ｏ９２が設けられ、各リモートＩ／Ｏ９２に対応する複数の計測回路３４の出力が入力されてもよい。リモートＩ／Ｏ９２は、通信ケーブル２５を通じて測定データを電源装置１１のコントローラ１５へと送信する。測定データはコントローラ１５により中継され、さらにデータ処理ユニット１６へと送られる。
【００３３】
図３乃至図６は、本発明の一実施形態に係る電池検査台１２の要部を模式的に示す図である。図３及び図４はそれぞれ、検査のために電池４０が搬入（または検査後に搬出）されるときの正面図及び側面図である。図５及び図６はそれぞれ、検査中の様子を示す正面図及び側面図である。図４及び図６はそれぞれ、図３及び図５に示す構成の要部を側方から見たときの図である。説明の便宜上、図示のようにＸＹＺ直交座標系を定める。すなわち、電池４０の配列方向をＸ方向、鉛直方向をＹ方向、両者に直交する方向をＺ方向とする。
【００３４】
図３乃至図６に示されるように、電池検査台１２は、電池支持部４２と、接触子４４と、接触子支持部４６と、を含んで構成される。これらは筐体２２に収容されている。図示の実施例においては、電池支持部４２と接触子支持部４６とは対向し、両者の間に電池配列空間４８が形成される。電池支持部４２は、接触子支持部４６の鉛直方向下方に配置されている。電池支持部４２の下側には、電池４０の温度調整をするためのクロスフローファン５０が取り付けられている。
【００３５】
電池４０は、電極４１を有する第１端面と、第１端面に対向する第２端面と、第１端面と第２端面とを接続する側面と、を有する。図示の例では電池４０は直方体形状を有し、第１端面を上側とし第２端面を下側とし、側面を互いに対向させて各電池４０が水平方向（Ｘ方向）に並べられている。電池４０は、隣り合う電池４０と間隔をあけて配列されている。電池４０の側面は鉛直方向（Ｙ方向）に平行な平面である。本実施例では電池４０は、パレット５２に保持された状態で電池検査台１２に搬入され検査され搬出される。
【００３６】
図３においてはパレット５２の搬入出方向を矢印で示している。また、パレット５２及びそこに搭載された電池４０が電池支持部４２に搬入されたときの位置を破線で示している。パレット５２及び電池４０は例えば、図示しないパレット自動搬入装置により電池検査台１２に搬入または搬出される。そのために、電池検査台１２の側壁の一部が開閉可能なドア５４として構成されている。ドア５４は、電池４０の搬入出の際には開放され、電池４０の検査をする際には閉鎖される。ドア５４を閉じることにより、電池配列空間４８は検査中に外部空間から区画される。
【００３７】
電池支持部４２は、検査対象となる複数の電池を載置し支持するための支持テーブルである。図示の実施例では電池支持部４２は電池４０を直接支持する代わりに、電池４０を搭載したパレット５２を支持することにより電池４０を支持する。電池支持部４２は鉛直方向の移動機構によって上下に移動される（図５参照）。電池支持部４２の移動によってパレット５２とともに電池４０が移動され、電池４０の電極４１と接触子４４とが接離される。
【００３８】
支持テーブルの内部には後述のように空間が形成されている。この空間は、クロスフローファン５０から送出され各電池４０に向かうエアフローを整流するための整流空間として利用されてもよい。この空間を外部から区画するために、支持テーブルは、電池４０を支持するための電池支持プレートと、クロスフローファン５０を取り付けるための取付プレートと、電池支持プレートと取付プレートとを両者の端部同士で接続する側面プレートとを備えてもよい。
【００３９】
接触子４４は、各電池４０の電極４１に接触して各電池４０に電圧を与える。また、上述のように、電池４０の温度、電圧、電流等を測定するための接触子（図示せず）も設けられている。複数の接触子４４は、複数の電池４０の配列に対応する配列で設けられている。図示の例では６個の電池が互いに側面を対向させて一列に並べられており、これに対応して６組の接触子４４が同様に一列に配列されている。一例においては１つの電池４０に２つの電極４１が設けられており、これに対応して２本の接触子４４が設けられている（図４、図６参照）。
【００４０】
各接触子４４は接触子支持部４６により支持されている。接触子支持部４６は例えば接触子４４を支持するための支持プレートであり、電池支持部４２に対向して設けられている。この支持プレートから各接触子４４は電池支持部４２に向けて突き出しており、電池支持部４２とは反対側には、上述の計測回路３４や昇降圧ユニット１７、リモートＩ／Ｏ９２等の各種電装品５６を収容するための空間が確保されている（図４参照）。Ｘ方向に関してドア５４と反対側から、電池検査台１２を電源装置１１に接続する電力ケーブル２４及び通信ケーブル２５が延びている。
【００４１】
この電装品収容空間は接触子支持部４６によって電池配列空間４８から区画され、後述のように電池配列空間４８から排気されるエアフローを排気するための排気空間として利用されてもよい。この排気空間もまた、上述の整流空間及び電池配列空間４８と同様に外部空間から区画されている。
【００４２】
図４、図６に示されるように、本実施例では電池４０は１列に配列され、６個の電池４０が電池検査台１２に収容可能である。電池検査台１２にさらに多数の（または少数の）電池を収容するよう構成することも可能である。例えば配列方向（Ｘ方向）の個数をより多くしてもよいし、電池４０の列数を２列以上にしてもよい。さらに、電池支持部４２と、接触子４４と、接触子支持部４６と、を含んで構成される電池検査ユニットを鉛直方向に複数積み重ねてもよい。このようにして、一括して検査可能な電池の数を増やすことができる。
【００４３】
それぞれの電池列ごとに電池配列空間４８が形成され、クロスフローファン５０も電池列ごとに取り付けられている。クロスフローファン５０は、電池４０の配列方向に沿って配設されている。クロスフローファン５０は送風口が電池４０に対向して配置されており、図６に示すように、横方向（Ｚ方向）から空気を吸入して電池４０へ向けて上方（Ｙ方向）に送風する。図示されるように、クロスフローファン５０の配列方向の長さは電池４０の配列の長さに等しいかそれよりも長くされている。こうして各電池の直下にファンを設けることができるので、各電池周囲の空気流れ速度分布を共通にすることができる。なお、１つの電池列に対して複数のクロスフローファン５０を電池配列方向に沿って設けてもよいし、複数の電池列が１つのクロスフローファン５０を共有していてもよい。
【００４４】
本発明の一実施例に係る温調流体の供給源はクロスフローファンには限られない。クロスフローファンに代えて、例えばファン、サーキュレータ、ブロア等の送風機が電池４０の配列方向に沿って配設されていてもよい。この場合、送風機は電池配列方向に延びる細長い送風口を備え、この送風口は各電池に対向して配置されることが好ましい。送風口と電池との間に整流板を併用して流れの均一性を高めてもよい。こうして隣り合う電池間の流路に実質的に均一なエアフロー速度分布を与えることが好ましい。さらに他の実施例においては、温調流体の供給源は、環境空気以外の温調気体、あるいは液体を電池表面に沿って流すよう構成されていてもよい。
【００４５】
図７は、本発明の一実施形態に係る電池検査台１２の温調系統６０を示す図である。温調系統６０は、温調流体と電池表面との対流熱伝達による温調をするために、複数の電池４０が配列される電池配列空間４８に温調流体を供給し電池配列空間４８から温調流体を排出するよう構成されている。
【００４６】
一実施例においては温調流体はクロスフローファン５０から送風される空気であり、温調系統６０は、クロスフローファン５０から供給された空気を最終的には排気ダクト６２へと排気する。温調系統６０は、電池支持部４２を通じてクロスフローファン５０からエアフローを供給し、接触子支持部４６を通じてエアフローを排気ダクト６２へと排出する。エアフローが隣接する電池４０間を電池側面に沿って流れることで各電池４０が温調される。検査中は通常各電池４０からの発熱が生じるので、エアフローによって各電池４０が所望の温度範囲に冷却される。
【００４７】
図７に示すように、クロスフローファン５０から、互いに隣接する整流空間７０、電池配列空間４８、及び排気空間７２へとエアフローが流れて、排気ダクト６２から排出される。整流空間７０は例えば電池支持部４２の内部空間であり、排気空間７２は接触子支持部４６の上方の空間である。排気空間７２に排気ダクト６２が接続されている。なお、複数の電池列を収容可能に電池検査台１２が構成されている場合には、温調系統６０は電池列ごとに分離されて設けられていてもよい。
【００４８】
電池４０は、配列方向に隣接する他の電池４０と対向する少なくとも１つの電池表面に沿って温調流体を流通させるための温調流路６４をもつよう配列されている。つまり、隣り合う２つの電池４０の側面によって温調流路６４が画定され、配列方向に電池４０と温調流路６４とが交互に並んでいる。
【００４９】
温調流路６４に温調流体を流すための複数の供給口６６が流路配置に対応する配列で電池支持部４２に形成され、温調流体を排出するための複数の排気口６８が同様の配列で接触子支持部４６に形成されている。すなわち、各供給口６６は隣接する電池４０の支持位置間に形成され、各排気口６８は隣接する接触子４４間に形成されている。こうして、隣接する電池４０間の温調流路６４と、各供給口６６と、各排気口６８とが直線的に配置されている。さらに、クロスフローファン５０の送風口が各供給口６６に対向して設けられている。このようにして、クロスフローファン５０の送風口から送出され各流路６４を通過するエアフローが直線経路をとるよう構成されている。
【００５０】
供給口６６が整流空間７０と電池配列空間４８とを連通している。整流空間７０は、クロスフローファン５０から送出されたエアフローを、クロスフローファン５０の配設方向（つまり電池配列方向）及びエアフロー方向と直交する方向（図７のＺ方向）に広げるための領域として設けられている。整流空間７０によりエアフローを広げることにより電池４０の幅方向の速度分布をなるべく均一にすることができる。この均一性を重視する場合には整流空間７０のＹ方向高さを大きくとるか、または１つの電池列に対して幅方向に複数のクロスフローファン５０を配設してもよい。一方、整流空間７０のＹ方向高さを小さくすることにより、電池検査台１２の高さを小さくすることを重視してもよい。
【００５１】
供給口６６には、整流用の仕切板７８が設けられていてもよい。仕切板７８は例えばパレット５２に形成されている。図示の例では仕切板７８は供給口６６から電池配列空間４８の中間付近まで延びているが、これよりも長くまたは短くてもよい。例えば仕切板７８は供給口６６から排気口６８まで延びていてもよい。この仕切板７８は、ある電池４０から隣り合う電池４０への輻射熱を妨げるために設けられていてもよい。このようにすれば、ある電池が異常に発熱したときのその電池から周囲の電池への加熱を抑えることができる。
【００５２】
排気口６８が電池配列空間４８と排気空間７２とを連通している。排気空間７２は、電池配列空間４８を流れたエアフローを排気ダクト６２へと導くための領域として設けられている。図４に示すように、電装品５６が排気空間７２に収容されていてもよい。これにより、エアフローを電装品５６の冷却にも利用することができる。この場合、電装品５６は、排気ダクト６２に向かう流れを妨げないよう排気空間７２の中心部分をあけて設置することが好ましい。電装品５６は例えば、排気空間７２を外部空間から区画する壁部に沿って設置することが好ましい。
【００５３】
本実施例においては、温調系統６０の鉛直方向最下部に温調流体供給源としてのクロスフローファン５０が設けられ、鉛直方向上方に向けて整流空間７０、電池配列空間４８、排気空間７２が形成されている。よって、クロスフローファン５０から送出されたエアフローは鉛直方向下方から上方へと直線的に流れる。電池４０の発熱による自然対流も鉛直方向下方から上方へと流れる。したがって、本実施例においては、クロスフローファン５０による強制対流に自然対流を併用して電池配列空間４８から温調流体を排気することができる。電池４０の発熱による自然対流に起因する空気のよどみや電池への再加熱等の温度均一性への悪影響を抑制することができる。また、電極４１と接触子４４との接触部分を通過した流れがそのまま排気口６８へ排気されるので、接触抵抗による発熱の影響を抑えることもできる。
【００５４】
なお、エアフローの流れ方向は鉛直方向下方から上方には限られない。自然対流や接触抵抗の影響がそれほど大きくないと考えられる場合には、例えば鉛直方向上方から下方にエアフローを流すようにしてもよい。この場合、クロスフローファン５０は例えば電池検査台１２の天井プレートに取り付けられる。あるいは、エアフローを水平方向に流すようにしてもよい。
【００５５】
図８は、本発明の一実施形態に係るクロスフローファン５０の冷却装置を示す図である。図７及び図８に示されるように、クロスフローファン５０は、当該ファンの長手方向末端に取り付けられたモータ７４により駆動される。モータ７４は、電池４０の配列方向（Ｘ方向）において最も外側の電池４０よりもさらに外側に配置されている。つまり、エアフローの流れ方向から見て電池４０の配列にモータ７４が重なり合わない位置にモータ７４が取り付けられている。このようにすれば、モータ７４の発熱が電池４０に与える影響を抑えることができる。これに対して典型的な軸流ファンの場合にはファンの中心部にモータがあるので、モータの発熱がファンの気流によって前方に送られる。よって、軸流ファンで電池４０に送風する場合には、モータの発熱が気流にのって電池４０へと向けられてしまうことになる。
【００５６】
図８に示されるように、モータ７４を冷却するための送風機７６がさらに設けられている。送風機７６によってモータ７４は冷却され、モータ７４の発熱の影響を更に抑えることができる。送風機７６は例えば、クロスフローファン５０が送出する空気流れ方向と交差する方向（例えば直交方向）の空気流れをモータ７４に送出するように設置されている。送風機７６は、クロスフローファン５０と同様に電池支持部４２の下面に取り付けられている。
【００５７】
電池検査台１２は、複数の電池４０の配列の周囲を囲む覆い５３を備えてもよい（図４、図６、図７参照）。覆い５３は、電池４０の検査中に温調流体が流れる電池配列空間４８をクロスフローファン５０の吸気口５５から隔離するように設けられている。そのために、覆い５３は、電池４０の配列の四方それぞれにおいて接触子支持部４６から下方に延びる４枚の平板を備える。覆い５３の末端は、電池支持部４２の上下移動によって電池４０が接触子４４に接続されたときに電池支持部４２に当接するよう構成されている。このようにして、電池４０の配列を囲む空間が区画される。覆い５３によって、接触子支持部４６を通じて排出されるべき温調流体の流出または漏れが抑制される。電池４０を冷却することによって加熱された温調流体がクロスフローファン５０の吸気口５５に再流入することを防ぐことができる。
【００５８】
なお、覆い５３は、電池支持部４２に設けられていてもよい。接触子支持部４６から下方に延びる上述の覆い５３に代えて、覆い５３は例えば電池支持部４２から上方に延びて形成されていてもよい。
【００５９】
図９は、比較例として軸流ファンを用いたときのエアフロー速度分布のシミュレーション結果を表す図である。電池配列空間４８における電池４０周囲のエアフロー速度分布がグレースケールで示されている。白いほど高速であり、黒いほど低速であることを示す。図９に示すシミュレーション結果は、クロスフローファン５０に代えて、電池支持部４２の下側中心部に軸流ファンを１つ取り付けたときのエアフロー速度分布である。
【００６０】
一見してわかるように、隣り合う電池４０間の流路ａ乃至ｅの速度分布が不均一である。これは、軸流ファンから送出される流れが旋回方向の速度成分（つまりＸＺ面内の速度成分）をもつからである。この旋回流れが電池配列空間４８に進入することにより、電池周囲の空気流れ速度分布が電池の配列位置によって変わってしまう。例えば流路ａにおいては流路ｃに比べて全体的に高速である。よって、流路ｃに面する電池４０の冷却は、流路ａに面する電池４０よりも不十分になりやすい。
【００６１】
図１０は、本発明の一実施形態に係るエアフロー速度分布のシミュレーション結果を表す図である。図１０に示すシミュレーション結果は、図３乃至図８を参照して述べたように、電池支持部４２の下側に電池配列方向に沿ってクロスフローファン５０を１つ取り付けたときのエアフロー速度分布である。クロスフローファン５０からの流れは直線的であり、旋回成分をもたない。図１０に示されるように、隣り合う電池４０間の流路ａ乃至ｅの速度分布はほぼ共通している。すなわち、流路ａ乃至ｅにはいずれも実質的に同一の速度分布が形成されている。よって、いずれの電池も均等に冷却されると考えられる。
【００６２】
以上述べたように、本発明の一実施形態によれば、検査されるべき電池の各々の直下にファンが設けられており、そのファンから空気が電池周囲を直線的に流れるように供給される。検査中の電池表面との対流熱伝達により温められた空気は上方の排気口から排気される。この構成により、電池の位置によらず電池周囲には実質的に共通の空気流れ速度分布が形成されるので、各電池を均一に温調することが可能となる。
【００６３】
クロスフローファン５０を採用したことにより、一列に並べられた電池それぞれの直下にファンを設置することが容易である。また、流れの旋回成分の影響を考慮する必要もない。さらに、ファンを駆動するためのモータを電池配列空間の外部に配置することができるので、モータ発熱の影響も抑制される。モータ冷却用のファンも設けられている。このようにして、電池周囲のエアフロー速度分布ひいては温度分布を均一にして、なおかつファン駆動用モータの熱が電池検査に与える影響を実質的になくした電池検査装置を実現することができる。
【００６４】
図１１は、一実施例に係る電池検査台１２を模式的に示す断面図である。図１１に示す実施例は、覆い１５３の構成が異なる点を除いて、図１乃至図１０を参照して説明した実施例と同様である。以下の説明では同様の箇所については冗長を避けるため説明を適宜省略する。
【００６５】
覆い１５３は、電池４０の検査中に温調流体が流れる電池配列空間４８をクロスフローファン５０の吸気口５５から隔離するように設けられている。そのために、覆い１５３は、電池４０の配列の全周を囲む。覆い１５３は、電池４０の配列の周囲において接触子支持部４６から下方に延びている。図４、図６、図７に示す覆い５３の末端がまっすぐに延びているのとは異なり、覆い１５３の末端には、電池配列空間４８の内方へと延びる屈曲部９４が形成されている。覆い１５３は例えば、金属の薄板で形成されている。
【００６６】
屈曲部９４は、覆い１５３の全周に形成されている。屈曲部９４の先端は、電池支持部４２の上下移動によって電池４０が接触子４４に接続されたときにパレット５２に当接するよう構成されている。図示の例においては、屈曲部９４の先端がパレット５２の側面に当接するよう構成されているが、屈曲部９４の先端がパレット５２の上面に当接するよう構成されてもよい。
【００６７】
このようにして、電池４０の配列を囲む空間が区画される。よって、電池４０の配列を囲む空間は、覆い１５３によってクロスフローファン５０の吸気口５５から隔離されている。電池４０から接触子支持部４６へと向かう温調流体は、電池４０を冷却することによって加熱されている。覆い１５３によって、接触子支持部４６を通じて排出されるべき温調流体の流出または漏れが抑制される。こうして温調流体がクロスフローファン５０の吸気口５５に再流入することを防ぐことができる。クロスフローファン５０の周囲の気体が精密に温調されている場合には、電池４０を冷却して加熱された流体による温度変動を防ぐために、覆い１５３を設けることが好ましい。
【００６８】
屈曲部９４の先端にはシール９６が取り付けられていてもよい。シール９６は、覆い１５３の全周に形成されていてもよい。シール９６は例えばゴムでできている。覆い１５３とパレット５２とがシール９６を介して当接することにより、温調流体の漏れをより良好に防止することができる。
【００６９】
電池支持部４２の移動方向（即ちＹ方向）における覆い１５３の末端位置（屈曲部９４の位置）は、電池４０を搭載したパレット５２を搬送するときに覆い１５３と電池４０（またはパレット５２）とが干渉しないよう設計される。つまり、電池支持部４２がパレット５２を搬送するための位置にあるときに、覆い１５３の末端が電池４０（またはパレット５２）の上端よりも高い位置にあるように設計される。図６に示す覆い５３に比べて、図１１に示す覆い１５３の末端（屈曲部９４）は高い位置（Ｙ方向上方）にある。このようにして覆い１５３の長さを短くすることにより、パレット５２を電池検査台１２に搬送するときの電池支持部４２の位置も高くことができる。その結果、電池支持部４２の移動ストロークが短くなり、電池検査台１２の高さを小さくすることができる。
【００７０】
以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。
【００７１】
上述の実施例においては電池４０は電極４１を上向きとして（いわば縦に）パレット５２に置かれているが、電池４０の置き方はこれに限られない。例えば、電池４０は電極４１を横に向けるようにしてパレット５２に置かれてもよい。
【００７２】
上述の実施例においては覆い１５３は接触子支持部４６から下方に延びて形成されているが、覆い１５３の構成はこれに限られない。例えば、覆い１５３は、電池支持部４２に設けられていてもよい。覆い１５３は、電池支持部４２から上方に延びて形成されていてもよい。
【００７３】
また、上述の実施例においては覆い１５３は板状の部材で形成されているが、覆い１５３の構成はこれに限られない。例えば、覆い１５３は膜状の部材であってもよい。この場合、覆い１５３は、例えば、電池４０の配列の周囲を囲むよう吊り下げられたカーテンであってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０  電池検査装置、  １１  電源装置、  １２  電池検査台、  １３  電源回生コンバータ、  １４  定電圧電源、  １５  コントローラ、  １６  データ処理ユニット、  １７  昇降圧ユニット、  １８  ＤＣリンク線、  １９  第１通信制御線、  ２１  第２通信制御線、  ２２  筐体、  ２３  非常停止スイッチ、  ２４  電力ケーブル、  ２５  通信ケーブル、  ２６  通信線、  ２７  アナログ通信線、  ２８  昇降圧コンバータ、  ２９  制御回路、  ３４  計測回路、  ３５  負荷、  ４０  電池、  ４１、  電極、  ４２  電池支持部、  ４４  接触子、  ４６  接触子支持部、  ４８  電池配列空間、  ５０  クロスフローファン、  ５２  パレット、  ５３  覆い、  ５４  ドア、  ５６  電装品、  ６０  温調系統、  ６２  排気ダクト、  ６４  温調流路、  ６６  供給口、  ６８  排気口、  ７０  整流空間、  ７２  排気空間、  ７４  モータ、  ７６  送風機、  ９０  制御盤、  ９２  リモートＩ／Ｏ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005468140.tif 000008
【図８】
0005468140.tif 000009
【図１１】
0005468140.tif 000010
【図９】
0005468140.tif 000011
【図１０】
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