(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を中心に接触して挟むように互いに対向して配置される一対の接触端子であって、
前記対向する一対の接触端子における一方の接触面である第１の接触端子に硬質粒子を付着させ、もう一方の接触面である第２の接触端子には前記硬質粒子を付着させずに素材のままとし、
前記電極を、前記互いに対向して配置される一対の接触端子の間に挟まない状態とし、この状態で、前記一対の接触端子同士を互いに摺接させることにより、前記第２の接触端子に凹凸を形成させ、その後、再び前記電極を前記互いに対向して配置される一対の接触端子の間に配置し、この状態で、前記凹凸が形成された第２の接触端子と前記電極とを摺接させることにより、前記電極に付着した被膜を削り取ることを特徴とする接触端子。
【請求項２】
前記請求項１に記載の接触端子において、
前記対向する一対の接触端子にそれぞれの先端部から軸方向の切込みを入れて複数の分割片に分割し、前記複数分割した接触端子分割片における一方の接触面に硬質粒子を付着させ、もう一方の接触面は前記硬質粒子を付着させずに素材のままとしたことを特徴とする接触端子。
【請求項３】
前記請求項１または請求項２に記載の接触端子において、
前記硬質粒子としては、ダイヤモンド、ＣＢＮ（CubicBoronNitride）等一般工具用砥粒を粒子として用いたことを特徴とする接触端子。
【請求項４】
前記請求項１または請求項２に記載の接触端子において、
前記硬質粒子としては、タングステンカーバイト（ＷＣ）、ＷＣ−Ｃｏ合金、ＷＣ−Ｃｏ−Ｃｒ合金、ＷＣ−Ｃｒ−Ｎｉ合金、Ｃｒ3Ｃ2−Ｎｉ合金、セラミックス、炭素工具鋼（ＳＫ）、特殊工具鋼（ＳＫＳ）、高速度鋼（ＳＫＨ）、超硬（Ｗｎ−Ｃｏ）を粒子として用いたことを特徴とする接触端子。
【請求項５】
電極を中心に接触して挟むように互いに対向して配置される一対の接触端子の導電維持方法であって、
前記対向する一対の接触端子における一方の接触面である第１の接触端子に硬質粒子を付着させ、もう一方の接触面である第２の接触端子には前記硬質粒子を付着させずに素材のままとし、
前記電極を、前記互いに対向して配置される一対の接触端子の間に挟まない状態とし、この状態で、前記一対の接触端子同士を互いに摺接させることにより、前記第２の接触端子に凹凸を形成させ、その後、再び前記電極を前記互いに対向して配置される一対の接触端子の間に配置し、この状態で、前記凹凸が形成された第２の接触端子と前記電極とを摺接させることにより、前記電極に付着した被膜を削り取ることを特徴とする接触端子の導電維持方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極を備えた導電体に接触する装置の接触端子に係り、特に電極との間に発生する接触抵抗の値を、長期間にわたり初期値に近い値に維持できるようにした接触端子および接触端子の導電維持方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えばリチウムポリマー電池等の二次電池については、製品の品質を確保するために、充放電試験装置による充放電試験が行なわれてきている。
【０００３】
この充放電試験装置では、二次電池を充電しながら二次電池の電極間電圧を検出して、二次電池に対して所定の充電電圧を印加するよう、フィードバック制御している。
【０００４】
二次電池は、電極を備えており、通常、上記充放電試験装置に収納されるトレイの底面に成形した複数の溝に一つずつ配置され、電池電極部が下方側となるように配置される。また、トレイは、複数個の二次電池を収納することができる。
【０００５】
図３は、この種の充放電試験装置に取り付けて用いられる従来の電池試験用接触端子の構成例を示す概要図である。
【０００６】
図３において、薄板状の正極および負極の電極１を備えた二次電池２の充放電試験を行なうために、複数個（図では３個）の二次電池２の電極１を中心に接触して挟むように、互いに対向して一対の接触端子３，４が配置されている。
【０００７】
これらの対向する一対の接触端子３，４の電極１側と反対側の一端部（下端部）は、それぞれ固定板５で支持されており、当該固定板５を動作させることにより、二次電池２の電極１を圧接（開閉動作）するようにしている。
【０００８】
ここで、一対の接触端子３，４の材質としては、例えば銅もしくは銅合金系の素材をそのまま利用するか、金メッキ等の表面処理を行なって使用している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の接触端子においては、次のような問題点がある。
【００１０】
すなわち、従来の充放電試験装置に取り付けて用いられる接触端子は、二次電池２の充放電試験を行なうにあたって、二次電池２の正極および負極の電極１に付着した高抵抗被膜である酸化被膜が挟在することが原因で、一対の接触端子３，４との間に接触抵抗が増加する。
【００１１】
また、この酸化被膜の剥離片は繰返し動作により接触端子の導電面側に剥離片が移り接触端子側に酸化被膜が形成された様になり堆積して更に接触抵抗を高める。
【００１２】
また、前記従来の接触端子では安定した接触抵抗を得るためには、前記の高抵抗被膜を破るために接触圧力を増加させなければならない。
【００１３】
そして、この接触抵抗が増加すると、二次電池２に対する過電流や過放電が発生し、二次電池２にダメージを与えたり、二次電池２に発熱等の不具合が発生したりすることになる。
【００１４】
本発明の目的は、接触端子と電極との間に発生する接触抵抗の値を、摺接力を増加させることなく、長期間にわたり初期値に近い値に維持し、もって接触端子と電極との間の接触不良による過電流や過放電を防止して二次電池にダメージを与えたり、二次電池の発熱等の不具合が発生したりするのを防止すると共に、精度のよい充放電試験を行なうことが可能な接触端子および接触端子の導電維持方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
電極を中心に接触して挟むように互いに対向して配置される一対の接触端子であって、前記対向する一対の接触端子における一方の接触面である第１の接触端子に硬質粒子を付着させ、もう一方の接触面である第２の接触端子には前記硬質粒子を付着させずに素材のままとし、前記電極を、前記互いに対向して配置される一対の接触端子の間に挟まない状態とし、この状態で、前記一対の接触端子同士を互いに摺接させることにより、前記第２の接触端子に凹凸を形成させ、その後、再び前記電極を前記互いに対向して配置される一対の接触端子の間に配置し、この状態で、前記凹凸が形成された第２の接触端子と前記電極とを摺接させることにより、前記電極に付着した被膜を削り取ることを特徴としている。
【００１６】
従って、請求項１に対応する発明の接触端子においては、上記接触端子の硬質粒子付着面と素材面とを、電極を挟まない状態で摺接し合うことにより、接触端子素材面側に微細な研磨作用により、前回までの電極との接触で付着した高抵抗被膜である酸化被膜を除去し粗面を形成させておく。
【００１７】
その後、上記接触端子の間に二次電池の電極を配置し、接触端子を互いに接触させることにより、接触端子素材面側に形成された微細な凹凸が、二次電池電極の表面に付着した高抵抗被膜である酸化被膜を摺接力を増加させることなく破って、接触端子と二次電池の電極との間に生じる接触不良を長期間にわたり減らすことが可能となる。
【００１８】
これにより、二次電池の電極との間に発生する接触抵抗の値を、長期間にわたり初期値に近い値に維持し、もつて二次電池の電極との間の接触不良による二次電池に対する過電流や過放電を防止して二次電池にダメージを与えたり、二次電池に発熱等の不具合が発生したりするのを防止すると共に、精度のよい充放電試験を行なうことができる。
【００１９】
また、請求項２に対応する発明の接触端子は、電極を中心に接触して挟むように互いに対向して配置される一対の接触端子であって、対向する一対の接触端子にそれぞれの先端部から軸方向の切込みを入れて複数の分割片に分割し、複数分割した接触端子分割片における一方の接触面に硬質粒子を付着させ、もう一方の接触面は硬質粒子を付着させずに素材のままとしている。
【００２０】
従って、請求項２に対応する発明の接触端子においては、複数分割した接触端子分割片における一方の接触面に付着させた硬質粒子により、前述のように接触端子素材面側に微細な凹凸を形成させ、さらに切込みを入れたことで、同一接触端子の硬質粒子付着部分と素材のままの部分との硬質粒子の厚み差を個々に吸収することが可能となる。
【００２１】
これにより、一つの電極に同一スペースで複数接点の接触を必要とする場合に、硬質粒子の付着による接触面の浮き上がりを防止することができ、二次電池の電極との間に発生する接触抵抗の不具合を防止することができる。
【００２２】
なお、ここで、特に上記硬質粒子としては、例えば請求項３、または請求項４に記載したように、ダイヤモンド、ＣＢＮ等一般工具用砥粒、またはタングステンカーバイト（ＷＣ）、ＷＣ−Ｃｏ合金、ＷＣ−Ｃｏ−Ｃｒ合金、ＷＣ−Ｃｒ−Ｎｉ合金、Ｃｒ3Ｃ2−Ｎｉ合金、セラミックス、炭素工具鋼（ＳＫ）、特殊工具鋼（ＳＫＳ）、高速度鋼（ＳＫＨ）、超硬（Ｗｎ−Ｃｏ）等を粒子として用いることが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態による接触端子の構成例を示す概要図であり、図３と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００２５】
すなわち、第１の実施の形態による接触端子は、図１に示すように、前記図３の対向する一対の接触端子３，４における、一方の接触面（本例では、接触端子３の接触面）に、硬質粒子６を付着させ、またもう一方の接触面（本例では、接触端子４の接触面）は、硬質粒子６を付着させずに素材（銅もしくは銅合金系の素材）のままとした構成としている。
【００２６】
ここで、硬質粒子６としては、例えば、ダイヤモンド、ＣＢＮ、タングステンカーバイト（ＷＣ）、ＷＣ−Ｃｏ合金、ＷＣ−Ｃｏ−Ｃｒ合金、ＷＣ−Ｃｒ−Ｎｉ合金、Ｃｒ3Ｃ2−Ｎｉ合金、セラミックス、炭素工具鋼（ＳＫ）、特殊工具鋼（ＳＫＳ）、高速度鋼（ＳＫＨ）、超硬（Ｗｎ−Ｃｏ）、のうちのいずれかの粒子を用いることが好ましいが、これら以外にも、例えば、ほう化チタン、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化けい素、窒化けい素、炭化ジルコニウム、窒化チタン、溶融アルミナ、燒結アルミナ、ムライト、ざくろ石、フリント等の粒子を用いることもできる。
【００２７】
また、硬質粒子６を付着させる結合方法としては、例えば、電着ボンド、メタルボンド、レジノイドボンド等による方法を利用することができる。
【００２８】
次に、以上のように構成した第１の実施の形態による接触端子の作用について説明する。
【００２９】
（充放電試験を行なう時）
図１において、二次電池２の充放電試験を行なう時には、接触面に硬質粒子６を付着させている接触端子３と、接触面に硬質粒子６を付着させていない接触端子４とがそれぞれ支持されている固定板５を動作させることにより、二次電池２の電極１を摺接（開閉動作）する（動作Ａ）。
【００３０】
そして、これら対向する一対の接触端子３，４を取り付けた充放電試験装置により、二次電池２を充電しながら二次電池２の電極１間電圧を検出して、二次電池２に対して所定の充電電圧が印加されるように、フィードバック制御して充放電試験を行なう（動作Ｂ）。
【００３１】
上述した動作Ａおよび動作Ｂである充放電試験を繰り返すことにより、電極１と接触端子４に、図１に示す酸化被膜７が付着するようになり、接触抵抗となる。以下、この接触抵抗の原因となっている電極１および接触端子４に付着した酸化被膜７を除去する処理について説明する。
（充放電試験を行なう以外の時：酸化被膜除去処理）
一方、二次電池２の充放電試験を行なう以外の時には、必要に応じて酸化被膜除去処理を行う。最初に、上記対向する一対の接触端子３，４の隙問に二次電池２の電極１を挟まない状態（すなわち、電極１を一対の接触端子３，４に対して固定板５と逆の方向に動かせる、または、電極１を固定した状態で、一対の接触端子３，４を電極１に対して固定板５の方向に動かせる、あるいは、その両方の動作を行う等、「一対の接触端子３，４の隙問に二次電池２の電極１を挟まない状態」となればよい）とし、接触端子３の硬質粒子６付着面と接触端子４の素材面とを直接摺接することにより、接触端子４の素材面側の（二次電池２の充放電試験に伴なう前回までの電極１との接触で付着した）高抵抗被膜である酸化被膜７を除去し、同時に接触端子４の素材表面に微細な凹凸（傷）部分を形成することができる（以上の状態で、接触端子４の酸化被膜７が除去され、接触端子４の表面に凹凸が形成される：動作Ｃ）。
【００３２】
その後、対向する一対の接触端子３，４の間に二次電池２の電極１を配置（すなわち、電極１を一対の接触端子３，４に対して固定板５の方向に動かせる、または、電極１を固定した状態で、一対の接触端子３，４を電極１に対して固定板５と逆の方向に動かせる、あるいは、その両方の動作を行う等、「一対の接触端子３，４の間に二次電池２の電極１を配置した状態」となればよい）し、片側を固定板５により支持された接触端子３，４を互いに接触させることにより、上述した動作Ｃにより接触端子４の素材面側に形成された微細な凹凸が、電極１の表面に付着した高抵抗被膜である酸化被膜７を破る（削る）ことになる（以上の状態で、電極１の酸化被膜７が除去される：動作Ｄ）。
以上の動作Ｃおよび動作Ｄにより、電極１と接触端子４にに付着した酸化被膜７を除去することができ、接触端子３，４と二次電池２の電極１との間に生じる接触抵抗を減らすことができる。
【００３３】
これにより、第１の実施の形態による接触端子では、二次電池２の電極１との間に発生する接触抵抗の値を長期間（開閉回数２万回以上）にわたり、初期値に近い値（本実施形態では３０ｍΩ以下）に維持し、もって二次電池２の電極１との問の接触不良による二次電池２に対する過電流や過放電を防止して二次電池２にダメージを与えたり、二次電池２に発熱等の不具合が発生したりするのを防止すると共に、精度のよい充放電試験を行なうことが可能となる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
図２は、第２の実施の形態による接触端子の構成例を示す概要図であり、図３と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００３５】
すなわち、第２実施の形態による接触端子は、図２に示すように、前記図３の対向する一対の接触端子３，４を省略し、これに代えて切込み入り接触端子８により構成している。
【００３６】
この切込み入り接触端子８は、対向する一対の接触端子にそれぞれの先端部から、１もしくは複数（本例では１）の軸方向（本例では鉛直方向）の切込みを入れて２もしくは３以上の複数の分割片に分割したものとしている。
【００３７】
さらに、この複数分割した接触端子８分割片における、一方の接触面に硬質粒子６を付着させ、もう一方の接触面は、硬質粒子６を付着させずに素材（銅もしくは銅合金系の素材）のままとした構成としている。
【００３８】
ここで、硬質粒子６としては、例えば、ダイヤモンド、ＣＢＮ、タングステンカーバイト（ＷＣ）、ＷＣ−Ｃｏ合金、ＷＣ−Ｃｏ−Ｃｒ合金、ＷＣ−Ｃｒ−Ｎｉ合金、Ｃｒ3Ｃ2−Ｎｉ合金、セラミックス、炭素工具鋼（ＳＫ）、特殊工具鋼（ＳＫＳ）、高速度鋼（ＳＫＨ）、超硬（Ｗｎ−Ｃｏ）、のうちのいずれかの粒子を用いることが好ましいが、これら以外にも、例えば、ほう化チタン、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化けい素、窒化けい素、炭化ジルコニウム、窒化チタン、溶融アルミナ、燒結アルミナ、ムライト、ざくろ石、フリント等の粒子を用いることもできる。
【００３９】
また、硬質粒子６を付着させる方法としては、例えば、電着ボンド、メタルボンド、レジノイドボンド等による方法を利用することができる。
【００４０】
次に、以上のように構成した本実施の形態による接触端子の作用について説明する。
【００４１】
図２において、二次電池２の充放電試験を行なう時には、一対の切込み入り接触端子８がそれぞれ支持されている固定板５を動作させることにより、二次電池２の電極１を摺接（開閉動作）する。
【００４２】
そして、これら対向する一対の切込み入り接触端子８を取り付けた充放電試験装置により、二次電池２に対して適切な充放電を行ない、二次電池２を充電しながら二次電池２の電極１間電圧を検出して、二次電池２に対して所定の充電電圧が印加するように、フィードバック制御して充放電試験を行なう。
【００４３】
一方、二次電池２の充放電試験を行なう以外の時には、上記対向する一対の切込み入り接触端子８分割片の隙問に二次電池２の電極１を挟まない状態で、対向する接触端子８分割片の硬質粒子６付着面と素材面とを直接摺接し合うことにより、接触端子素材面側に微細な凹凸を形成させることができる。
【００４４】
その後、対向する一対の接触端子８分割片の間に二次電池２の電極１を配置し、片側支持された接触端子８分割片を互いに接触させることにより、接触端子素材面側に形成された微細な凹凸が、電極１の表面に付着した高抵抗被膜である酸化被膜７を破って、接触端子８分割片と二次電池２の電極１との間に生じる接触抵抗を減らすことができる。
【００４５】
さらに、切込みを入れた切込み入り接触端子８としていることにより、同一接触端子の硬質粒子付着部分と素材のままの部部との硬質粒子の厚み差を個々に吸収することができる。
【００４６】
これにより、一つの電極に同一スペースで複数接点の接触を必要とする場合に、硬質粒子６の付着による接触面の浮き上がりを防止することができ、接触抵抗の不具合を防止することができる。
【００４７】
上述したように、第２の実施の形態による接触端子では、二次電池２の電極１との間に発生する接触抵抗の値を、常に初期値に近い値に維持し、もつて二次電池２の電極１との間の接触不良による二次電池２に対する過電流や過放電を防止して二次電池２にダメージを与えたり、二次電池２に発熱等の不具合が発生したりするのを防止すると共に、精度のよい充放電試験を行なうことが可能となる。
【００４８】
さらに、一つの電極に同一スペースで複数接点の接触を必要とする場合に、硬質粒子６の付着による接触面の浮き上がりを防止することができ、二次電池２の電極１との間に発生する接触抵抗の不具合を防止することが可能となる。
【００４９】
（その他の実施の形態）
尚、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形して実施することが可能である。
また、各実施の形態は可能な限り適宜組合わせて実施してもよく、その場合には組合わせた作用効果を得ることができる。
さらに、上記各実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより、種々の発明を抽出することができる。
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題（の少なくとも一つ）が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも一つ）が得られる場合には、この構成要件が削除された構成を発明として抽出することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の接触端子によれば、電極との間に発生する接触抵抗の値を接触端子の摺接力を増加させることなく、長期間にわたり初期値に近い値に維持し、もって二次電池の電極との間の接触不良による二次電池に対する過電流や過放電を防止して二次電池にダメージを与えたり、二次電池に発熱等の不具合が発生したりするのを防止すると共に、精度のよい充放電試験を行なうことが可能となる。
【００５１】
また、本発明の接触端子によれば、一つの電極に同一スペースで複数接点の接触を必要とする場合に、硬質粒子の付着による接触面の浮き上がりを防止し、接触抵抗の不具合を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による接触端子の第１の実施の形態を示す概要図。
【図２】本発明による接触端子の第２の実施の形態を示す概要図。
【図３】従来の電池試験用接触端子の構成例を示す概要図。
【符号の説明】
１…電極、
２…二次電池、
３，４…接触端子、
５…固定板、
６…硬質粒子、
７…酸化被膜、
８…切込み入り接触端子。
【図１】
0003682259.tif 000002
【図２】
0003682259.tif 000003
【図３】
0003682259.tif 000004