(57)【要約】【課題】電極タブおよびバスバを好適に接合することのできる組電池の製造方法を提供する。【解決手段】バスバ１３１を電極タブ１１３に接合する前に、単電池１１０および第１スペーサ１２１を積層した状態で第１スペーサを一方向に移動させることによって、第１スペーサの移動方向で、電極タブのバスバに対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う電極タブ位置決め工程と、電極タブの接合部位を所定の位置に位置決めした状態で、電極タブにバスバを接合する接合工程と、を有する。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電要素を含み扁平に形成した電池本体および前記電池本体から導出した電極タブを備える単電池と前記電極タブを支持するスペーサとを積層してなる電池群と、前記電極タブに接合されて複数の前記電極タブを電気的に接続するバスバと、を有する組電池の製造方法であって、
前記バスバを前記電極タブに接合する前に、前記単電池および前記スペーサを積層した状態で前記スペーサを一方向に移動させることによって、前記スペーサの移動方向で、前記電極タブの前記バスバに対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う電極タブ位置決め工程と、
前記電極タブの前記接合部位を前記所定の位置に位置決めした状態で、前記電極タブに前記バスバを接合する接合工程と、を有する組電池の製造方法。
【請求項２】
前記電極タブの先端部は、前記単電池の積層方向に沿って屈折し、
前記電極タブ位置決め工程において、前記スペーサを前記単電池の面方向であって前記単電池から離れる向きに、前記スペーサを移動させる請求項１に記載の組電池の製造方法。
【請求項３】
前記電極タブ位置決め工程において、
前記スペーサを移動させた後に、前記バスバを前記電池本体側へ移動させて、前記バスバによって前記電極タブの前記先端部を前記スペーサに当接させ、
前記接合工程において、
前記電極タブの前記接合部位を除く領域において前記スペーサと前記バスバとの間に前記電極タブを挟み込んだ状態で、前記電極タブの前記接合部位に前記バスバをレーザ接合する請求項２に記載の組電池の製造方法。
【請求項４】
前記電極タブ位置決め工程において、
前記接合部位を囲うように前記バスバを押して、前記バスバを前記電池本体側へ移動させる請求項３に記載の組電池の製造方法。
【請求項５】
前記スペーサを移動させる際に、
前記スペーサを、基準となる基準面に当接させることによって前記電極タブの位置決めを行う請求項１〜４のいずれか１項に記載の組電池の製造方法。
【請求項６】
前記スペーサに設けられる凹部に、係合治具に設けられる凸部を係合した状態で、前記係合治具を移動させることによって前記スペーサを移動する請求項１〜５のいずれか１項に記載の組電池の製造方法。
【請求項７】
前記スペーサを移動させる前に、
前記単電池の積層方向に沿うロケート孔を備える前記スペーサを、前記積層方向に伸びるロケートピンを備える載置台に対して、前記ロケートピンを前記ロケート孔に挿通させるように積層し、
前記スペーサの移動する範囲は、前記ロケート孔と前記ロケートピンとの間のクリアランス以下である請求項１〜６のいずれか１項に記載の組電池の製造方法。
【請求項８】
発電要素を含み扁平に形成した電池本体および前記電池本体から導出した電極タブを備える単電池と前記電極タブを支持するスペーサとを積層してなる電池群と、前記電極タブに接合されて複数の前記電極タブを電気的に接続するバスバと、を有する組電池の製造装置であって、
前記単電池および前記スペーサを積層した状態で前記スペーサを一方向に移動させることによって、前記スペーサの移動方向で、前記電極タブの前記バスバに対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う移動手段と、
前記電極タブの前記接合部位を所定の位置に位置決めした状態で、前記電極タブに前記バスバを接合する接合手段と、を有する組電池の製造装置。
【請求項９】
前記電極タブの先端部は、前記単電池の積層方向に沿って屈折し、
前記移動手段は、前記スペーサを前記単電池の面方向であって前記単電池から離れる向きに、前記スペーサを移動させる請求項８に記載の組電池の製造装置。
【請求項１０】
前記バスバを前記電池本体側へ移動させて、前記バスバによって前記電極タブの前記先端部を前記スペーサに当接させる当接治具をさらに有する請求項９に記載の組電池の製造装置。
【請求項１１】
前記当接治具は、前記接合部位を囲うように前記バスバを押して、前記バスバを前記電池本体側へ移動させる請求項１０に記載の組電池の製造装置。
【請求項１２】
各々の前記スペーサが当接されることによって各々の前記電極タブの位置決めを行う基準面を備える基準治具をさらに有する請求項８〜１１のいずれか１項に記載の組電池の製造装置。
【請求項１３】
前記スペーサに設けられる凹部に係合可能な凸部を備える係合治具をさらに有する請求項８〜１２のいずれか１項に記載の組電池の製造装置。
【請求項１４】
前記スペーサに前記単電池の積層方向に沿って設けられるロケート孔に挿通するロケートピンを備える載置台をさらに有し、
前記スペーサの移動する範囲は、前記ロケート孔と前記ロケートピンとの間のクリアランス以下である請求項８〜１３のいずれか１項に記載の組電池の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
組電池は、発電要素を含み扁平に形成した電池本体および電池本体から導出した電極タブを備える単電池と電極タブを支持するスペーサとを複数積層してなる。また、組電池は、複数の電極タブを電気的に接続するバスバを有する。【０００３】
このような組電池の製造工程において、バスバを電極タブに接合する工程がある。これに関連して、例えば下記の特許文献１には、各々の単電池の電極タブをバスバの屈曲部に挿入した状態で、レーザ溶接を行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１２−５１５４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の接合方法において、電池セルの厚さのばらつき等により、屈曲部に対する電極タブの積層方向の位置がずれる可能性がある。このように屈曲部に対する電極タブの積層方向の位置がずれた場合、電極タブの先端とバスバとの隙間が変化し、接合品質が低下する虞がある。【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、電極タブおよびバスバを好適に接合することのできる組電池の製造方法および製造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】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る組電池の製造方法は、発電要素を含み扁平に形成した電池本体および前記電池本体から導出した電極タブを備える単電池と前記電極タブを支持するスペーサとを積層してなる電池群と、前記電極タブに接合されて複数の前記電極タブを電気的に接続するバスバと、を有する組電池の製造方法である。前記バスバを前記電極タブに接合する前に、前記単電池および前記スペーサを積層した状態で前記スペーサを一方向に移動させることによって、前記スペーサの移動方向で、前記電極タブの前記バスバに対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う電極タブ位置決め工程を有する。また、前記電極タブの前記接合部位を所定の位置に位置決めした状態で、前記電極タブに前記バスバを接合する接合工程を有する。【０００８】
また、上記目的を達成する本発明に係る組電池の製造装置は、発電要素を含み扁平に形成した電池本体および前記電池本体から導出した電極タブを備える単電池と前記電極タブを支持するスペーサとを積層してなる電池群と、前記電極タブに接合されて複数の前記電極タブを電気的に接続するバスバと、を有する組電池の製造装置である。組電池の製造装置は、前記単電池および前記スペーサを積層した状態で前記スペーサを一方向に移動させることによって、前記スペーサの移動方向で、前記電極タブの前記バスバに対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う移動手段を有する。また、組電池の製造装置は、前記電極タブの前記接合部位を所定の位置に位置決めした状態で、前記電極タブに前記バスバを接合する接合手段を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る組電池を示す斜視図である。
【図２】図１に示される組電池から上部加圧板と下部加圧板および左右の側板を分解して保護カバーを取り付けた状態の積層体全体を露出させた状態を示す斜視図である。
【図３】図２に示される積層体から保護カバーを取り外し、かつ、積層体を電池群とバスバユニットに分解して示す斜視図である。
【図４】図３に示されるバスバユニットを分解して示す斜視図である。
【図５】第１セルサブアッシ（３組毎に並列接続する単電池）のアノード側電極タブと第２セルサブアッシ（３組毎に並列接続する単電池）のカソード側電極タブをバスバによって接合する状態を模式的に分解して示す斜視図である。
【図６】図６（Ａ）は、単電池に一対のスペーサ（第１スペーサおよび第２スペーサ）を取り付けた状態を示す斜視図、図６（Ｂ）は、単電池に一対のスペーサ（第１スペーサおよび第２スペーサ）を取り付ける前の状態を示す斜視図である。
【図７】一対のスペーサ（第１スペーサおよび第２スペーサ）を示す斜視図である。
【図８】図８（Ａ）は、積層した単電池の電極タブにバスバを接合した状態の要部を断面で示す斜視図、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）を側方から示す側面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る組電池の製造方法を示す図であって、組電池を構成する部材を載置台に対して順に積層している状態を模式的に示す斜視図である。
【図１０】載置台に基準治具を配置し、第１スペーサの凹部に係合治具の凸部を係合した状態を示す斜視図である。
【図１１】図１０の状態を示す上面図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、図１１のＡ部における係合治具を移動させる前の様子を示す図であって、図１２（Ｂ）は、係合治具を移動させる前の様子を示す模式図である。
【図１３】図１３（Ａ）は、図１１のＡ部における係合治具を移動させた後の様子を示す図であって、図１３（Ｂ）は、係合治具を移動させた後の様子を示す模式図である。
【図１４】図１３に引き続き、組電池の構成部材を上方から押圧している状態を模式的に示す斜視図である。
【図１５】図１４に引き続き、側板を上部加圧板および下部加圧板に対してレーザ溶接している状態を模式的に示す斜視図である。
【図１６】図１５に引き続き、電池群にバスバユニットを取り付けている状態を模式的に示す斜視図である。
【図１７】電池群にバスバユニットを取り付けた状態の要部を示す断面図である。
【図１８】図１６に引き続き、当接治具によってバスバを電池本体側へ移動させている状態を模式的に示す斜視図である。
【図１９】当接治具がバスバを電池本体側へ移動させて、バスバによって電極タブの先端部を第１スペーサの支持部に当接させている状態の要部を示す断面図である。
【図２０】図１８および図１９に引き続き、バスバユニットのバスバを単電池の電極タブに対してレーザ溶接している状態を模式的に示す斜視図である。
【図２１】積層した単電池の電極タブにバスバをレーザ接合している状態の要部を断面で示す側面図である。
【図２２】図２０および図２１に引き続き、アノード側ターミナルおよびカソード側ターミナルをアノード側バスバおよびカソード側バスバに対してレーザ溶接している状態を模式的に示す斜視図である。
【図２３】図２２に引き続き、バスバユニットに保護カバーを取り付けている状態を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面における各部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。図中において、Ｘ、Ｙ、およびＺで表す矢印を用いて、方位を示している。Ｘによって表す矢印の方向は、単電池１１０の積層方向と交差し、かつ、単電池１１０の長手方向に沿った方向を示している。Ｙによって表す矢印の方向は、単電池１１０の積層方向と交差し、かつ、単電池１１０の短手方向に沿った方向を示している。Ｚによって表す矢印の方向は、単電池１１０の積層方向を示している。
【００１１】
まず、本発明の実施形態に係る組電池１００を図１〜図８を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る組電池１００を示す斜視図である。図２は、図１に示される組電池１００から上部加圧板１５１と下部加圧板１５２および左右の側板１５３を分解して保護カバー１４０を取り付けた状態の積層体１００Ｓ全体を露出させた状態を示す斜視図である。図３は、図２に示される積層体１００Ｓから保護カバー１４０を取り外し、かつ、積層体１００Ｓを電池群１００Ｇとバスバユニット１３０に分解して示す斜視図である。図４は、図３に示されるバスバユニット１３０を分解して示す斜視図である。図５は、第１セルサブアッシ１００Ｍ（３組毎に並列接続する単電池１１０）のアノード側電極タブ１１３Ａと第２セルサブアッシ１００Ｎ（３組毎に並列接続する単電池１１０）のカソード側電極タブ１１３Ｋをバスバ１３１によって接合する状態を模式的に分解して示す斜視図である。図６（Ａ）は、単電池１１０に一対のスペーサ１２０（第１スペーサ１２１および第２スペーサ１２２）を取り付けた状態を示す斜視図、図６（Ｂ）は、単電池１１０に一対のスペーサ１２０（第１スペーサ１２１および第２スペーサ１２２）を取り付ける前の状態を示す斜視図である。図７は、一対のスペーサ１２０（第１スペーサ１２１および第２スペーサ１２２）を示す斜視図である。図８（Ａ）は、積層した単電池１１０の電極タブ１１３にバスバ１３１を接合した状態の要部を断面で示す斜視図、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）を側方から示す側面図である。
【００１３】
なお、図１に示される状態において、左手前側を組電池１００全体および各構成部品の「前面側」といい、右手奥側を組電池１００全体および各構成部品の「背面側」といい、右手前側および左手奥側を組電池１００全体および各構成部品の左右の「側方側」という。
【００１４】
図１および図２に示すように、組電池１００は、扁平形状を有する単電池１１０を厚み方向に複数枚積層した電池群１００Ｇを含む積層体１００Ｓを有する。組電池１００はさらに、積層体１００Ｓの前面側に取り付けられる保護カバー１４０と、単電池１１０の積層方向に沿ってそれぞれの単電池１１０を加圧した状態において積層体１００Ｓを収容する筐体１５０と、を有する。図３に示すように、積層体１００Ｓは、電池群１００Ｇと、電池群１００Ｇの前面側に取り付けられ複数個のバスバ１３１を一体的に保持するバスバユニット１３０と、を有する。保護カバー１４０は、バスバユニット１３０を被覆して保護する。図４に示すように、バスバユニット１３０は、複数個のバスバ１３１と、複数個のバスバ１３１をマトリクス状に一体的に取り付けるバスバホルダ１３２と、を有する。複数のバスバ１３１のうち、アノード側の終端にはアノード側ターミナル１３３を取り付け、カソード側の終端にはカソード側ターミナル１３４を取り付けている。以下、組電池１００について詳述する。
【００１５】
図５に示すように、電池群１００Ｇは、電気的に並列接続した３つの単電池１１０からなる第１セルサブアッシ１００Ｍと、電気的に並列接続した別の３つの単電池１１０からなる第２セルサブアッシ１００Ｎと、をバスバ１３１によって直列に接続して構成する。
【００１６】
第１セルサブアッシ１００Ｍおよび第２セルサブアッシ１００Ｎは、単電池１１０の電極タブ１１３の先端部１１３ｄの屈折方向を除いて同一の構成である。具体的には、第２セルサブアッシ１００Ｎは、第１セルサブアッシ１００Ｍに含まれる単電池１１０の天地を逆転させたものである。但し、第２セルサブアッシ１００Ｎの電極タブ１１３の先端部１１３ｄの屈折方向は、第１セルサブアッシ１００Ｍの電極タブ１１３の先端部１１３ｄの屈折方向と、同一になるように積層方向Ｚの下方の側に揃えている。各々の単電池１１０は、一対のスペーサ１２０（第１スペーサ１２１および第２スペーサ１２２）を取り付けている。
【００１７】
単電池１１０は、例えば、扁平なリチウムイオン二次電池に相当する。単電池１１０は、図６および図８に示すように、発電要素１１１を一対のラミネートフィルム１１２によって封止した電池本体１１０Ｈと、発電要素１１１に電気的に接続され電池本体１１０Ｈから外部に導出された薄板状の電極タブ１１３と、を備えている。
【００１８】
発電要素１１１は、正極と負極をセパレータで挟持したものを複数枚積層して構成している。発電要素１１１は、外部から電力の供給を受けて充電した上で、外部の電気デバイスに対して放電しつつ電力を供給する。
【００１９】
ラミネートフィルム１１２は、絶縁性を備えたシートによって金属箔の両側を覆って構成している。一対のラミネートフィルム１１２は、発電要素１１１を積層方向Ｚに沿った両側から被覆して、その四辺を封止している。一対のラミネートフィルム１１２は、図６に示すように、短手方向Ｙに沿った一端部１１２ａの間から外部に向かって、アノード側電極タブ１１３Ａおよびカソード側電極タブ１１３Ｋを導出させている。
【００２０】
ラミネートフィルム１１２は、図６および図７に示すように、短手方向Ｙに沿った一端部１１２ａの両端にそれぞれ備えた一対の連結孔１１２ｅに、第１スペーサ１２１の一対の連結ピン１２１ｉをそれぞれ挿通させている。一方、ラミネートフィルム１１２は、短手方向Ｙに沿った他端部１１２ｂの両端にそれぞれ備えた一対の連結孔１１２ｅに、第２スペーサ１２２の一対の連結ピン１２２ｉをそれぞれ挿通させている。ラミネートフィルム１１２は、長手方向Ｘに沿った両端部１１２ｃ、１１２ｄを、積層方向Ｚの上方に向かって折り曲げて形成している。ラミネートフィルム１１２は、長手方向Ｘに沿った両端部１１２ｃおよび１１２ｄを、積層方向Ｚの下方に向かって折り曲げて形成してもよい。
【００２１】
電極タブ１１３は、図６および図８に示すように、アノード側電極タブ１１３Ａおよびカソード側電極タブ１１３Ｋから構成し、それぞれ一対のラミネートフィルム１１２の一端部１１２ａの間から互いに離間した状態において外部に向かって延在している。アノード側電極タブ１１３Ａは、発電要素１１１中のアノード側の構成部材の特性に合わせて、アルミニウムからなる。カソード側電極タブ１１３Ｋは、発電要素１１１中のカソード側の構成部材の特性に合わせて、銅からなる。
【００２２】
電極タブ１１３は、図８に示すように、電池本体１１０Ｈと隣接する基端部１１３ｃから先端部１１３ｄにかけてＬ字状に形成している。具体的には、電極タブ１１３は、その基端部１１３ｃから長手方向Ｘの一方に沿って延在している。一方、電極タブ１１３の先端部１１３ｄは、積層方向Ｚの下方に沿って屈折して形成している。電極タブ１１３の先端部１１３ｄの形状は、Ｌ字形状に限定されない。電極タブ１１３の先端部１１３ｄは、バスバ１３１と対面するように面状に形成している。電極タブ１１３は、先端部１１３ｄをさらに延在させ、その延在部分を基端部１１３ｃに沿って電池本体１１０Ｈ側に折り返すようにして、Ｕ字形状に形成してもよい。一方、電極タブ１１３の基端部１１３ｃは、波状に形成したり湾曲形状に形成したりしてもよい。
【００２３】
各々の電極タブ１１３の先端部１１３ｄは、複数枚積層した単電池１１０において、図５および図８に示すように、積層方向Ｚの下方に揃えて屈折させている。ここで、組電池１００は、図５に示すように、電気的に並列接続した３つの単電池１１０（第１セルサブアッシ１００Ｍ）と、電気的に並列接続した別の３つの単電池１１０（第２セルサブアッシ１００Ｎ）を、直列に接続している。したがって、３つの単電池１１０毎に、その単電池１１０の天地を入れ替えて、単電池１１０のアノード側電極タブ１１３Ａとカソード側電極タブ１１３Ｋの位置を、積層方向Ｚに沿って交差させるようにしている。
【００２４】
但し、３つの単電池１１０毎の天地を単純に入れ替えただけでは、電極タブ１１３の先端部１１３ｄの位置が積層方向Ｚに沿った上下方向にばらついてしまうため、全ての単電池１１０の電極タブ１１３の先端部１１３ｄの位置が揃うように調整して屈折させている。
【００２５】
図５の下方に図示した第１セルサブアッシ１００Ｍは、図中の右側にアノード側電極タブ１１３Ａを配置し、図中の左側にカソード側電極タブ１１３Ｋを配置している。一方、図５の上方に図示した第２セルサブアッシ１００Ｎは、図中の右側にカソード側電極タブ１１３Ｋを配置し、図中の左側にアノード側電極タブ１１３Ａを配置している。
【００２６】
このように、アノード側電極タブ１１３Ａとカソード側電極タブ１１３Ｋの配置が異なっていても、単電池１１０の電極タブ１１３の先端部１１３ｄは積層方向Ｚに沿った下方に屈折している。また、各々の電極タブの１１３の先端部１１３ｄは、図３に示すように、積層体１００Ｓの同一面の側に配設している。第１セルサブアッシ１００Ｍおよび第２セルサブアッシ１００Ｎの上面に位置する単電池１１０には、上方に積層する積層部材と接着する両面テープ１６０を貼り付けている。
【００２７】
一対のスペーサ１２０（第１スペーサ１２１および第２スペーサ１２２）は、図５および図８に示すように、積層した単電池１１０の間に配設している。第１スペーサ１２１は、図６に示すように、単電池１１０の電極タブ１１３を突出させたラミネートフィルム１１２の一端部１１２ａに沿って配設している。第２スペーサ１２２は、図６に示すように、ラミネートフィルム１１２の他端部１１２ｂに沿って配設している。第２スペーサ１２２は、第１スペーサ１２１の形状を簡略した構成からなる。各々の単電池１１０は、一対のスペーサ１２０（第１スペーサ１２１および第２スペーサ１２２）を取り付けた上で、積層方向Ｚに沿って複数枚積層する。一対のスペーサ１２０（第１スペーサ１２１および第２スペーサ１２２）は、絶縁性を備えた強化プラスチックスからなる。以下、第１スペーサ１２１の構成について説明した後に、第２スペーサ１２２の構成について第１スペーサ１２１の構成と比較しつつ説明する。
【００２８】
第１スペーサ１２１は、図６および図７に示すように、短手方向Ｙに沿って長尺な直方体形状から形成している。第１スペーサ１２１は、その長手方向（短手方向Ｙ）の両端に載置部１２１Ｍおよび１２１Ｎを備えている。
【００２９】
第１スペーサ１２１は、図８（Ｂ）に示すように、単電池１１０に取り付けた状態で積層したとき、一の第１スペーサ１２１の載置部１２１Ｍおよび１２１Ｎの上面１２１ａと、当該一の第１スペーサ１２１の上方に配設された他の第１スペーサ１２１の載置部１２１Ｍおよび１２１Ｎの下面１２１ｂが、当接する。
【００３０】
第１スペーサ１２１は、図７および図８（Ｂ）に示すように、複数枚積層する単電池１１０の相対的な位置決めを行うために、一の第１スペーサ１２１の上面１２１ａに備えられた位置決ピン１２１ｃと、他の第１スペーサ１２１の下面１２１ｂに開口し位置決ピン１２１ｃの位置に対応した位置決穴１２１ｄを、嵌合させる。
【００３１】
第１スペーサ１２１は、図７に示すように、積層方向Ｚに沿って連結する複数の組電池１００同士を連結するボルトを挿通するためにロケート孔１２１ｅを、積層方向Ｚに沿って載置部１２１Ｍおよび１２１Ｎにそれぞれ開口している。
【００３２】
第１スペーサ１２１は、図７に示すように、載置部１２１Ｍの短手方向Ｙに沿った外方の側面と、載置部１２１Ｎの短手方向Ｙに沿った外方の側面に、積層方向Ｚに沿って凹状に切り欠いて形成した凹部１２１ｆを有する。凹部１２１ｆは、後述する組電池１００の製造方法において、係合治具７３０に設けられる凸部７３１と係合する。
【００３３】
凹部１２１ｆは、図７に示すように、前面側に位置する第１面１２１ｓと、背面側に設けられる第２面１２１ｔと、第１面１２１ｓおよび第２面１２１ｔを連結する連結面１２１ｕと、を有する。
【００３４】
第１スペーサ１２１は、図７に示すように、前面側（電極タブ１１３がバスバ１３１に向かう先端側）であって積層方向Ｚに沿って延在する延在面１２１ｖを有する。
【００３５】
第１スペーサ１２１は、図６（Ｂ）および図７に示すように、載置部１２１Ｍおよび１２１Ｎの間の領域を積層方向Ｚの上側から切り欠いたように形成している。当該切り欠いた部分は、第１スペーサ１２１の長手方向（単電池１１０の短手方向Ｙ）に沿って第１支持面１２１ｇおよび第２支持面１２１ｈを備えている。第１支持面１２１ｇは、第２支持面１２１ｈよりも積層方向Ｚに沿って高く形成し、かつ、単電池１１０側に位置している。
【００３６】
第１スペーサ１２１は、図６に示すように、第１支持面１２１ｇによって、電極タブ１１３を突出させたラミネートフィルム１１２の一端部１１２ａを載置して支持している。第１スペーサ１２１は、第１支持面１２１ｇの両端から上方に突出した一対の連結ピン１２１ｉを備えている。
【００３７】
第１スペーサ１２１は、図８に示すように、電極タブ１１３にバスバ１３１と反対側から当接して単電池１１０の電極タブ１１３の先端部１１３ｄを支持する支持部１２１ｊを、第２支持面１２１ｈと隣接し、積層方向Ｚに沿った側面に備えている。第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊは、バスバ１３１と共に電極タブ１１３の先端部１１３ｄを挟持して、先端部１１３ｄとバスバ１３１が互いに十分に当接するようにしている。
【００３８】
第２スペーサ１２２は、図６および図７に示すように、第１スペーサ１２１の形状を簡略した構成からなる。第２スペーサ１２２は、第１スペーサ１２１の一部を単電池１１０の短手方向Ｙに沿って削除した構成に相当する。具体的には、第２スペーサ１２２は、第１スペーサ１２１の第２支持面１２１ｈおよび第１支持面１２１ｇを支持面１２２ｋに置き換えて構成している。具体的に、第２スペーサ１２２は、第１スペーサ１２１と同様に、載置部１２２Ｍおよび１２２Ｎを備えている。第２スペーサ１２２は、載置部１２２Ｍおよび１２２Ｎの間の領域を積層方向Ｚの上側から切り欠いた部分に、支持面１２２ｋを備えている。支持面１２２ｋは、ラミネートフィルム１１２の他端部１１２ｂを載置して支持している。第２スペーサ１２２は、第１スペーサ１２１と同様に、位置決ピン１２２ｃ、位置決穴、ロケート孔１２２ｅ、および連結ピン１２２ｉを備えている。
【００３９】
バスバユニット１３０は、図３および図４に示すように、バスバ１３１を一体的に複数備えている。バスバ１３１は、導電性を備えた金属からなり、異なる単電池１１０の電極タブ１１３の先端部１１３ｄ同士を電気的に接続する。バスバ１３１は、平板状に形成し、積層方向Ｚに沿って起立している。
【００４０】
バスバ１３１は、一の単電池１１０のアノード側電極タブ１１３Ａとレーザ溶接するアノード側バスバ１３１Ａと、積層方向Ｚに沿って隣り合う他の単電池１１０のカソード側電極タブ１１３Ｋとレーザ溶接するカソード側バスバ１３１Ｋを、接合して一体的に構成している。
【００４１】
アノード側バスバ１３１Ａとカソード側バスバ１３１Ｋは、図４および図８に示すように、同一の形状からなり、それぞれＬ字状に形成している。アノード側バスバ１３１Ａとカソード側バスバ１３１Ｋは、天地を反転させて重ね合わせている。具体的には、バスバ１３１は、アノード側バスバ１３１Ａの積層方向Ｚに沿った一端部の屈折した屈折部１３１Ｌと、カソード側バスバ１３１Ｋの積層方向Ｚに沿った一端部の屈折した屈折部１３１Ｌを接合して、一体化している。アノード側バスバ１３１Ａとカソード側バスバ１３１Ｋは、図４に示すように、短手方向Ｙの一端から長手方向Ｘに沿って側部１３１ｃを備えている。側部１３１ｃは、バスバホルダ１３２に接合する。
【００４２】
アノード側バスバ１３１Ａは、アノード側電極タブ１１３Ａと同様に、アルミニウムからなる。カソード側バスバ１３１Ｋは、カソード側電極タブ１１３Ｋと同様に、銅からなる。異なる金属からなるアノード側バスバ１３１Ａとカソード側バスバ１３１Ｋは、超音波接合によって互いに接合している。
【００４３】
バスバ１３１は、図５に示すように、組電池１００が例えば３つの単電池１１０を並列接続したものを複数組にわたって直列接続して構成されたものである場合、アノード側バスバ１３１Ａの部分を、積層方向Ｚに沿って互いに隣接している３つの単電池１１０のアノード側電極タブ１１３Ａに対してレーザ溶接する。同様に、バスバ１３１は、カソード側バスバ１３１Ｋの部分を、積層方向Ｚに沿って互いに隣接している３つの単電池１１０のカソード側電極タブ１１３Ｋに対してレーザ溶接する。
【００４４】
但し、マトリクス状に配設したバスバ１３１のうち、図３および図４の図中右上に位置するバスバ１３１は、２１の単電池１１０（３並列７直列）のアノード側の終端に相当し、アノード側バスバ１３１Ａのみから構成している。このアノード側バスバ１３１Ａは、電池群１００Ｇの最上部の３つの単電池１１０のアノード側電極タブ１１３Ａに対してレーザ接合する。同様に、マトリクス状に配設したバスバ１３１のうち、図３および図４の図中左下に位置するバスバ１３１は、２１の単電池１１０（３並列７直列）のカソード側の終端に相当し、カソード側バスバ１３１Ｋのみから構成している。このカソード側バスバ１３１Ｋは、電池群１００Ｇの最下部の３つの単電池１１０のカソード側電極タブ１１３Ｋに対してレーザ接合する。
【００４５】
バスバホルダ１３２は、図３に示すように、複数のバスバ１３１を、複数枚積層した各々の単電池１１０の電極タブ１１３に対面するようにマトリクス状に一体的に保持している。バスバホルダ１３２は、絶縁性を備えた樹脂からなり、枠状に形成している。
【００４６】
バスバホルダ１３２は、図４に示すように、単電池１１０の電極タブ１１３を支持している方の第１スペーサ１２１の長手方向の両側に位置するように、積層方向Ｚに沿って起立した一対の支柱部１３２ａをそれぞれ備えている。一対の支柱部１３２ａは、第１スペーサ１２１の載置部１２１Ｍおよび１２１Ｎの側面に嵌合する。一対の支柱部１３２ａは、積層方向Ｚに沿って視認した場合にＬ字状であって、積層方向Ｚに沿って延在した板状に形成している。バスバホルダ１３２は、第１スペーサ１２１の長手方向の中央付近に位置するように、積層方向Ｚに沿って起立した一対の補助支柱部１３２ｂを離間させて備えている。一対の補助支柱部１３２ｂは、積層方向Ｚに沿って延在した板状に形成している。
【００４７】
バスバホルダ１３２は、図４に示すように、積層方向Ｚに沿って隣り合うバスバ１３１の間にそれぞれ突出する絶縁部１３２ｃを備えている。絶縁部１３２ｃは、短手方向Ｙに沿って延在した板状に形成している。各々の絶縁部１３２ｃは、支柱部１３２ａと補助支柱部１３２ｂとの間に水平に備えている。絶縁部１３２ｃは、積層方向Ｚに沿って隣り合う単電池１１０のバスバ１３１の間を絶縁することによって放電を防止する。
【００４８】
バスバホルダ１３２は、それぞれ独立して形成した支柱部１３２ａと補助支柱部１３２ｂおよび絶縁部１３２ｃを互いに接合して構成してもよいし、支柱部１３２ａと補助支柱部１３２ｂおよび絶縁部１３２ｃを一体的に成形して構成してもよい。
【００４９】
アノード側ターミナル１３３は、図３および図４に示すように、第１セルサブアッシ１００Ｍと第２セルサブアッシ１００Ｎを交互に積層して構成した電池群１００Ｇのアノード側の終端に相当する。
【００５０】
アノード側ターミナル１３３は、図３および図４に示すように、マトリクス状に配設したバスバ１３１のうち、図中右上に位置するアノード側バスバ１３１Ａに接合する。アノード側ターミナル１３３は、導電性を備えた金属板からなり、短手方向Ｙに沿って視認した場合、中央部１３３ａを基準にして、一端部１３３ｂと他端部１３３ｃを積層方向Ｚに沿って異なる方向に屈折させた形状からなる。一端部１３３ｂは、アノード側バスバ１３１Ａにレーザ接合する。他端部１３３ｃは、その中央に開口した孔１３３ｄ（ネジ溝を含む）に、外部の入出力端子を接続させる。
【００５１】
カソード側ターミナル１３４は、図３および図４に示すように、第１セルサブアッシ１００Ｍと第２セルサブアッシ１００Ｎを交互に積層して構成した電池群１００Ｇのカソード側の終端に相当する。カソード側ターミナル１３４は、図３および図４に示すように、マトリクス状に配設したバスバ１３１のうち、図中左下に位置するカソード側バスバ１３１Ｋに接合する。カソード側ターミナル１３４は、アノード側ターミナル１３３と同様の構成からなる。
【００５２】
保護カバー１４０は、図１〜図３に示すように、バスバユニット１３０を被覆することによって、バスバ１３１同士が短絡したり、バスバ１３１が外部の部材に接触して短絡したり漏電したりすることを防止する。さらに、保護カバー１４０は、アノード側ターミナル１３３およびカソード側ターミナル１３４を外部に臨ませて、各々の単電池１１０の発電要素１１１に充放電をさせる。保護カバー１４０は、絶縁性を備えたプラスチックスからなる。
【００５３】
保護カバー１４０は、図３に示すように、平板状に形成し、積層方向Ｚに沿って起立している。保護カバー１４０は、その側面１４０ａの上端１４０ｂと下端１４０ｃを長手方向Ｘに沿って屈折した形状からなり、バスバユニット１３０に嵌合させる。
【００５４】
保護カバー１４０の側面１４０ａは、図２および図３に示すように、バスバユニット１３０に備えられたアノード側ターミナル１３３に対応する位置に、当該アノード側ターミナル１３３よりも若干大きい矩形状の孔からなる第１開口１４０ｄを備えている。同様に、保護カバー１４０の側面１４０ａは、バスバユニット１３０に備えられたカソード側ターミナル１３４に対応する位置に、当該カソード側ターミナル１３４よりも若干大きい矩形状の孔からなる第２開口１４０ｅを備えている。
【００５５】
筐体１５０は、図１および図２に示すように、電池群１００Ｇを積層方向に沿って加圧した状態において収容している。上部加圧板１５１および下部加圧板１５２によって、電池群１００Ｇに備えられた各々の単電池１１０の発電要素１１１を挟持しつつ加圧することによって、発電要素１１１に適正な面圧を与える。
【００５６】
上部加圧板１５１は、図１および図２に示すように、電池群１００Ｇの積層方向Ｚに沿った上方に配設している。上部加圧板１５１は、積層方向Ｚに沿って下方に突出した加圧面１５１ａを、中央に備えている。加圧面１５１ａによって、各々の単電池１１０の発電要素１１１を下方に押圧する。上部加圧板１５１は、短手方向Ｙに沿った両側から、長手方向Ｘに沿って延在した保持部１５１ｂを備えている。保持部１５１ｂは、第１スペーサ１２１の載置部１２１Ｍおよび１２１Ｎ、または第２スペーサ１２２の載置部１２２Ｍおよび１２２Ｎを被覆する。保持部１５１ｂの中央には、第１スペーサ１２１の位置決穴１２１ｄまたは第２スペーサ１２２の位置決穴１２２ｄと積層方向Ｚに沿って連通するロケート孔１５１ｃが開口している。ロケート孔１５１ｃは、組電池１００同士を連結するボルトを挿通する。上部加圧板１５１は、十分な厚みを備えた金属板からなる。
【００５７】
上部加圧板１５１は、図２に示すように、ロケート孔１５１ｃのＹ方向の外方に切欠き部１５１ｄを有する。このように上部加圧板１５１が切欠き部１５１ｄを有するため、後述する組電池１００の製造方法の電極タブ位置決め工程において、係合治具７３０の凸部７３１を、複数の第１スペーサ１２１の凹部１２１ｆに係合することができる。
【００５８】
下部加圧板１５２は、図１および図２に示すように、上部加圧板１５１と同一の構成からなり、上部加圧板１５１の天地を逆転させている。下部加圧板１５２は、電池群１００Ｇの積層方向Ｚに沿った下方に配設している。下部加圧板１５２は、積層方向Ｚに沿って上方に突出した加圧面１５１ａによって、各々の単電池１１０の発電要素１１１を上方に押圧する。
【００５９】
下部加圧板１５２は、図２に示すように、ロケート孔１５２ｃのＹ方向の外方に切欠き部１５２ｄを有する。このように下部加圧板１５２が切欠き部１５２ｄを有するため、後述する組電池１００の製造方法の電極タブ位置決め工程において、係合治具７３０の凸部７３１を、複数の第１スペーサ１２１の凹部１２１ｆに係合することができる。
【００６０】
一対の側板１５３は、図１および図２に示すように、電池群１００Ｇを積層方向Ｚの上下から挟持しつつ加圧している上部加圧板１５１および下部加圧板１５２が互いに離間しないように、上部加圧板１５１および下部加圧板１５２の相対位置を固定する。側板１５３は、矩形状の金属板からなり、積層方向Ｚに沿って起立している。一対の側板１５３は、上部加圧板１５１および下部加圧板１５２に対して電池群１００Ｇの短手方向Ｙの両側からレーザ溶接によって接合する。各々の側板１５３は、上部加圧板１５１と当接している上端１５３ａの部分に対して、長手方向Ｘに沿って、シーム溶接またはスポット溶接がなされる。同様に、各々の側板１５３は、下部加圧板１５２と当接している下端１５３ｂの部分に対して、長手方向Ｘに沿って、シーム溶接またはスポット溶接がなされる。一対の側板１５３は、電池群１００Ｇの短手方向Ｙの両側を被覆して保護する。
【００６１】
つぎに、組電池１００の製造方法および製造装置７００を、図９〜図２３を参照しつつ説明する。
【００６２】
組電池１００の製造方法は、組電池１００を構成する部材を積層する積層工程（図９）を有する。組電池１００の製造方法は、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う電極タブ位置決め工程（図１０〜図１３、図１６〜図１９）を有する。電極タブ位置決め工程は、単電池１１０および第１スペーサ１２１を積層した状態で第１スペーサ１２１を一方向に移動させるスペーサ位置合わせ工程（図１０〜図１３）を有する。また、電極タブ位置決め工程は、バスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させて、バスバ１３１によって電極タブ１１３の先端部１１３ｄを第１スペーサ１２１に当接させる当接工程（図１６〜図１９）を有する。また、組電池１００の製造方法は、組電池１００の電池群１００Ｇを加圧する加圧工程（図１４）と、側板１５３を上部加圧板１５１および下部加圧板１５２に接合する第１接合工程（図１５）とを有する。また、組電池１００の製造方法は、バスバ１３１を単電池１１０の電極タブ１１３に接合し、かつ、ターミナルをバスバ１３１に接合する第２接合工程（図２０〜図２２）を備えている。また、組電池１００の製造方法は、保護カバー１４０をバスバ１３１に対して取り付ける実装工程（図２３）を備えている。
【００６３】
また、組電池１００の製造装置７００は、図９〜図１１に示すように、組電池１００を構成する部材を載置する載置台７１０と、第１スペーサ１２１の延在面１２１ｖが当接される基準面７２１を備える基準治具７２０と、を有する。また、組電池１００の製造装置７００は、図１０〜図１５に示すように、第１スペーサ１２１の凹部１２１ｆに係合可能な係合治具７３０と、係合治具７３０を移動させる移動手段７４０と、加圧工程に用いる加圧治具７５０と、を有する。また、組電池１００の製造装置７００は、図１５〜図２１に示すように、第１接合工程に用いる押板７６０と、バスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させる当接治具７８０と、レーザ溶接に用いるレーザ発振器（接合手段）７７０と、を有する。以下、組電池１００の製造方法の各工程および各工程において用いられる製造装置７００の各構成について詳述する。
【００６４】
まず、組電池１００を構成する部材を積層する積層工程について図９を参照しつつ説明する。
【００６５】
図９は、本実施形態に係る組電池１００の製造方法を示す図であって、組電池１００を構成する部材を載置台７１０に対して順に積層している状態を模式的に示す斜視図である。
【００６６】
積層工程に用いる載置台７１０は、板状に形成し、水平面に沿って設けている。載置台７１０は、順に積層する下部加圧板１５２、第１セルサブアッシ１００Ｍ、第２セルサブアッシ１００Ｎ、および上部加圧板１５１の長手方向Ｘおよび短手方向Ｙに沿った相対的な位置を合わせる位置決め用のロケートピン７１１を備えている。ロケートピン７１１は、載置台７１０の上面７１０ａに、所定の間隔を隔てて４本起立している。４本のロケートピン７１１の互いの間隔は、例えば、上部加圧板１５１の４隅に備えられたロケート孔１５２ｃの互いの間隔に対応している。ロボットアーム、ハンドリフタ、および真空吸着タイプのコレット等を用いて、組電池１００を構成する部材を積層する。
【００６７】
ロケートピン７１１は、スペーサ１２０のロケート孔１２１ｅ、１２２ｅ、上部加圧板１５１のロケート孔１５１ｃ、および下部加圧板１５２のロケート孔１５２ｃに対して、所定のクリアランスを設けるように構成する。
【００６８】
積層工程では、図９に示すように、ロボットアームによって、下部加圧板１５２を、その四隅に設けたロケート孔１５２ｃがロケートピン７１１に挿入された状態において、積層方向Ｚに沿って降下させつつ、載置台７１０の上面７１０ａに載置する。次に、ロボットアームによって、第１セルサブアッシ１００Ｍを、その構成部材の第１スペーサ１２１および第２スペーサ１２２に備えたロケート孔１２１ｅ、１２２ｅがロケートピン７１１に挿入された状態において、積層方向Ｚに沿って降下させつつ、下部加圧板１５２に積層する。同様に、ロボットアームによって、第２セルサブアッシ１００Ｎと第１セルサブアッシ１００Ｍを、交互に３組ずつ積層する。第１セルサブアッシ１００Ｍおよび第２セルサブアッシ１００Ｎの上面には、上方に積層する積層部材と接着する両面テープ１６０を貼り付けている。その後、ロボットアームによって、上部加圧板１５１を、その四隅に設けたロケート孔１５１ｃがロケートピン７１１に挿入された状態において、積層方向Ｚに沿って降下させつつ、第１セルサブアッシ１００Ｍに積層する。
【００６９】
上述したように、ロケートピン７１１は、ロケート孔１２１ｅ、１２２ｅ、１５１ｃ、１５２ｃに対して、所定のクリアランスを設けるように構成している。このため、積層工程が終了した後に、積層方向Ｚに積層される複数の単電池１１０およびスペーサ１２０は、ＸＹ平面において位置のばらつきが生じ得る。以下、このＸＹ平面における位置のばらつきをなくし電極タブ１１３の位置決めを行う電極タブ位置決め工程のうちスペーサ位置合わせ工程について、図１０〜図１３を参照しつつ説明する。
【００７０】
図１０は、載置台７１０に基準治具７２０を配置し、第１スペーサ１２１の凹部１２１ｆに係合治具７３０の凸部７３１を係合した状態を示す斜視図である。図１１は、図１０の状態を示す上面図である。図１２（Ａ）は、図１１のＡ部における係合治具７３０を移動させる前の様子を示す図であって、図１２（Ｂ）は、係合治具７３０を移動させる前の様子を示す模式図である。図１３（Ａ）は、図１１のＡ部における係合治具７３０を移動させた後の様子を示す図であって、図１３（Ｂ）は、係合治具７３０を移動させた後の様子を示す模式図である。
【００７１】
基準治具７２０は、図１０に示すように、載置台７１０に固定されて配置される。基準治具７２０の載置台７１０に対する固定方法は特に限定されない。基準治具７２０は、図１０〜図１２に示すように、係合治具７３０が移動して、第１スペーサ１２１の延在面１２１ｖが当接する基準面７２１を有する。
【００７２】
係合治具７３０は、基準治具７２０にＸ方向に沿って隣り合うように配置される。係合治具７３０は、移動手段７４０によって、ＸＹ方向に移動する。移動手段７４０は、単電池１１０および第１スペーサ１２１を積層した状態で第１スペーサ１２１をＸ方向負側に移動させることによって、第１スペーサ１２１の移動方向で、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う。移動手段７４０としては、特に限定されないが、例えば、エアシリンダや電動シリンダなどを用いることができる。係合治具７３０は、上述したように、第１スペーサ１２１の凹部１２１ｆに係合可能な凸部７３１を有する。
【００７３】
係合治具７３０の基準治具７２０に隣り合う面７３２は、図１３（Ａ）に示すように、第１スペーサ１２１の延在面１２１ｖが基準治具７２０の基準面７２１に当接した状態において、基準治具７２０に対して所定のクリアランスを設けて配置する。このように面７３２を設けることによって、第１スペーサ１２１を移動させた際に、第１スペーサ１２１の延在面１２１ｖが基準治具７２０の基準面７２１に当接する。
【００７４】
スペーサ位置合わせ工程では、まず、図１２（Ａ）に示すように、移動手段７４０によって、係合治具７３０の凸部７３１を、第１スペーサ１２１の凹部１２１ｆに係合する。具体的には、係合治具７３０は、移動手段７４０によって図１２（Ａ）におけるＹ方向左向きに移動する（図１２（Ａ）矢印参照）。このとき、図１２（Ｂ）に示すように、第１スペーサ１２１は、積層方向Ｚに沿って、Ｘ方向に位置のばらつきがある。
【００７５】
つぎに、図１２（Ｂ）矢印に示すように、移動手段７４０によって、係合治具７３０をＸ方向左向きに移動する。このとき、第１スペーサ１２１のロケート孔１２１ｅは、載置台７１０のロケートピン７１１に挿通されているため、第１スペーサ１２１が移動する範囲は、ロケート孔１２１ｅとロケートピン７１１との間のクリアランス以下である。この構成によれば、ロケート孔１２１ｅおよびロケートピン７１１によって予めラフな位置決めが行われ、係合治具７３０によって精密な位置決めが行われる。このため、電極タブ位置決め工程に費やす時間を低減できる。
【００７６】
上記のように、係合治具７３０を移動することによって、係合治具７３０の凸部７３１は、凹部１２１ｆの第１面１２１ｓに当接した状態で、第１スペーサ１２１を基準治具７２０の基準面７２１に向けて移動させる。この結果、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１スペーサ１２１の延在面１２１ｖは、基準治具７２０の基準面７２１に当接する。これによって、積層方向に沿う第１スペーサ１２１の延在面１２１ｖは、図１３（Ｂ）に示すように、ＹＺ平面において同一平面となる。この結果、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位を積層方向Ｚに沿って揃えることができる。
【００７７】
組電池１００の電池群１００Ｇを加圧する加圧工程について図１４を参照しつつ説明する。
【００７８】
図１４は、図１３に引き続き、組電池１００の構成部材を上方から押圧している状態を模式的に示す斜視図である。
【００７９】
加圧工程に用いる加圧治具７５０は、板状に形成し水平面に沿って設けた加圧部７５１と、円柱形状に形成し加圧部７５１の上面に起立させて接合した支持部７５２と、を備えている。支持部７５２は、積層方向Ｚに沿って駆動する電動ステージや油圧シリンダを連結している。加圧部７５１は、支持部７５２を介して、積層方向Ｚに沿って下方および上方に移動する。加圧部７５１は、当接した積層部材を加圧する。
【００８０】
加圧工程では、図１４に示すように、加圧治具７５０の加圧部７５１は、支持部７５２に連結した電動ステージが駆動することによって、上部加圧板１５１に当接しつつ積層方向Ｚの下方に沿って降下する。下方に沿って押圧された上部加圧板１５１と、載置台７１０に載置された下部加圧板１５２によって、電池群１００Ｇを挟持しつつ加圧する。電池群１００Ｇに備えられた各々の単電池１１０の発電要素１１１は、適正な面圧が与えられる。加圧工程は、次の第１接合工程が完了するまで継続する。
【００８１】
側板１５３を上部加圧板１５１および下部加圧板１５２に接合する第１接合工程について図１５を参照しつつ説明する。
【００８２】
図１５は、図１４に引き続き、側板１５３を上部加圧板１５１および下部加圧板１５２に対してレーザ溶接している状態を模式的に示す斜視図である。
【００８３】
第１接合工程に用いる押板７６０は、側板１５３を上部加圧板１５１および下部加圧板１５２に対してそれぞれ押圧して、側板１５３を上部加圧板１５１および下部加圧板１５２にそれぞれ密着させる。押板７６０は、金属からなり、長尺な板形状に形成している。押板７６０は、本体７６１に長手方向に沿って直線状のスリット７６２を開口している。押板７６０は、積層方向Ｚに沿って、その短手方向を起立させている。押板７６０は、本体７６１によって側板１５３を押圧しつつ、スリット７６２によって溶接用のレーザ光Ｌ１を通過させる。
【００８４】
レーザ発振器７７０は、側板１５３を上部加圧板１５１および下部加圧板１５２に接合する光源である。レーザ発振器７７０は、例えば、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザから構成する。レーザ発振器７７０から導出したレーザ光Ｌ１は、例えば、光ファイバーやミラーによって光路を調整し、集光レンズによって集光した状態において、側板１５３の上端１５３ａと下端１５３ｂに対して照射する。レーザ発振器７７０から導出したレーザ光Ｌ１は、例えば、ハーフミラーによって分岐させて、側板１５３の上端１５３ａおよび下端１５３ｂに対して同時に照射する構成としてもよい。
【００８５】
第１接合工程では、図１５に示すように、レーザ発振器７７０が、押板７６０によって押圧された側板１５３の上端１５３ａに対して、押板７６０のスリット７６２を介してレーザ光Ｌ１を水平に走査し、側板１５３と上部加圧板１５１を複数箇所にわたりシーム溶接して接合する。同様に、レーザ発振器７７０は、押板７６０によって押圧された側板１５３の下端１５３ｂに対して、押板７６０のスリット７６２を介してレーザ光Ｌ１を水平に走査し、側板１５３と下部加圧板１５２を複数箇所にわたりシーム溶接して接合する。
【００８６】
電極タブ１１３のバスバ１３１に対する位置決めを行う電極タブ位置決め工程のうち当接工程について、図１６〜図１９を参照しつつ説明する。
【００８７】
図１６は、図１５に引き続き、電池群１００Ｇにバスバユニット１３０を取り付けている状態を模式的に示す斜視図である。図１７は、電池群１００Ｇにバスバユニット１３０を取り付けた状態の要部を示す断面図である。図１８は、図１６に引き続き、当接治具７８０によって、バスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させている状態を模式的に示す斜視図である。図１９は、当接治具７８０がバスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させて、バスバ１３１によって電極タブ１１３の先端部１１３ｄを第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊに当接させている状態の要部を示す断面図である。
【００８８】
当接工程において用いる当接治具７８０は、バスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させて、バスバ１３１によって電極タブ１１３の先端部１１３ｄを第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊに当接させる。また、当接治具７８０は、図２０に示すように、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位を囲うようにバスバ１３１を押して、バスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させる。
【００８９】
当接治具７８０は、図１７、図１９〜図２１に示すように、本体部７８１と、Ｙ方向に沿って直線状に開口する第１開口部７８２と、Ｚ方向に沿って直線状に開口する第２開口部７８３と、バスバ１３１を押圧する押圧面７８４と、を有する。
【００９０】
第１開口部７８２は、レーザ光Ｌ１、およびバスバ１３１の屈折部１３１Ｌを通過させるために形成されている（図２１参照）。また、第２開口部７８３は、バスバホルダ１３２の補助支柱部１３２ｂを通過させるために形成されている（図４参照）。
【００９１】
押圧面７８４は、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位を囲うように形成されている。このため、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位のＹ方向に沿う全長で好適にバスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させることができる。
【００９２】
また、押圧面７８４は、バスバホルダ１３２に取り付けられているバスバ１３１の全てを押圧可能に形成されている。よって、バスバホルダ１３２に取り付けられているバスバ１３１を一様に電池本体１１０Ｈ側へ移動させることができるため、作業が容易となる。
【００９３】
当接工程では、まず、図１５から図１６に示すように、載置台７１０が、図中の反時計回りに９０°回転して、電池群１００Ｇの電極タブ１１３とレーザ発振器７７０とを対面させる。そして、各々のバスバ１３１が一体的に保持されたバスバホルダ１３２を、ロボットアーム（不図示）によって、電池群１００Ｇの対応する電極タブ１１３に当接させる。
【００９４】
このとき、図１７に示すように、各々の電極タブ１１３の先端部１１３ｄのＸ方向の位置は、Ｚ方向に亘って相対的にずれている場合がある。図１７に示している６つの電極タブ１１３のうち、上から３つめおよび６つめの電極タブ１１３は、その先端部１１３ｄ３、１１３ｄ６が、対応する第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊに当接している。一方、図１７に示している６つの電極タブ１１３のうち、上から１つめ、２つめ、４つめ、および５つめの電極タブ１１３は、その先端部１１３ｄ１、１１３ｄ２、１１３ｄ４、１１３ｄ５が、対応する各々の第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊから離間している。なお、上述した電極タブ１１３の先端部１１３ｄと第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊとの関係は一例であって、他の組み合わせもあり得る。なお、第１スペーサ１２１は、上述したスペーサ位置合わせ工程において位置合わせが行われているため、図１７に示すように、Ｘ方向の位置がＺ方向に亘って一致している。
【００９５】
バスバホルダ１３２を電極タブ１１３に当接させた後、図１８および図１９に示すように、当接治具７８０によってバスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側（図１９のＸ方向右向き）へ移動させる。この結果、バスバ１３１によって、各々の電極タブ１１３の先端部１１３ｄを、対応する各々の第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊに当接させる。図１９に示している６つの電極タブ１１３のうち上から１つめ、２つめ、４つめ、および５つめの電極タブ１１３は、電池本体１１０Ｈ側に移動する際に、その基端部１１３ｃが若干湾曲する。
【００９６】
この当接工程によって、図１９に示すように、全ての電極タブ１１３の先端部１１３ｄが、対応する第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊに当接することになり、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位の所定の位置への位置決めを行うことができる。
【００９７】
バスバ１３１を単電池１１０の電極タブ１１３に接合し、かつ、ターミナルをバスバ１３１に接合する第２接合工程について図２０〜図２２を参照しつつ説明する。
【００９８】
図２０は、図１８および図１９に引き続き、バスバユニット１３０のバスバ１３１を単電池１１０の電極タブ１１３に対してレーザ溶接している状態を模式的に示す斜視図である。図２１は、積層した単電池１１０の電極タブ１１３にバスバ１３１をレーザ接合している状態の要部を断面で示す側面図である。図２２は、図２０および図２１に引き続き、アノード側ターミナル１３３およびカソード側ターミナル１３４をアノード側バスバ１３１Ａおよびカソード側バスバ１３１Ｋに対してレーザ溶接している状態を模式的に示す斜視図である。
【００９９】
第２接合工程では、図２０および図２１に示すように、レーザ発振器７７０が、第１開口部７８２を介して、バスバ１３１にレーザ光Ｌ１を照射して、バスバ１３１と電極タブ１１３の先端部１１３ｄをシーム溶接またはスポット溶接して接合する。このとき、図２１に示すように、電極タブ１１３の接合部位を除く領域において第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊとバスバ１３１との間に電極タブ１１３の先端部１１３ｄを挟み込んだ状態となっている。このため、バスバ１３１と電極タブ１１３の先端部１１３ｄとの間の隙間を極力無くしてレーザ接合することができ、接合品質が向上する。また、図２１に示すように、電極タブ１１３の先端部１１３ｄは、Ｘ方向の位置がＺ方向に亘って位置している。すなわち、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位の所定の位置への位置決めが行われているため、接合品質が向上する。その後、当接治具７８０を取り外し、図２２に示すように、アノード側ターミナル１３３を、マトリクス状に配設したバスバ１３１のうち、アノード側の終端に相当するアノード側バスバ１３１Ａ（図４中右上）に接合する。同様に、カソード側ターミナル１３４を、マトリクス状に配設したバスバ１３１のうち、カソード側の終端に相当するカソード側バスバ１３１Ｋ（図４中左下）に接合する。
【０１００】
保護カバー１４０をバスバ１３１に対して取り付ける実装工程について図２３を参照しつつ説明する。
【０１０１】
図２３は、図２２に引き続き、保護カバー１４０をバスバユニット１３０に取り付けている状態を模式的に示す斜視図である。
【０１０２】
実装工程では、ロボットアームを用いて、保護カバー１４０の上端１４０ｂと下端１４０ｃをバスバユニット１３０に嵌合させつつ、保護カバー１４０をバスバユニット１３０に取り付ける。保護カバー１４０の上端１４０ｂと下端１４０ｃは、バスバユニット１３０に対して接着剤によって接合してもよい。保護カバー１４０は、第１開口１４０ｄからアノード側ターミナル１３３を外部に臨ませ、かつ、第２開口１４０ｅからカソード側ターミナル１３４を外部に臨ませる。保護カバー１４０によってバスバユニット１３０を被覆して、バスバ１３１同士が短絡したり、バスバ１３１が外部の部材に接触して短絡したり漏電したりすることを防止する。製造が完了した組電池１００は、載置台７１０から取り外して、電池性能等を検査する検査工程に搬出する。
【０１０３】
図９〜図２３を参照しつつ説明した組電池１００の製造方法は、工程全般をコントローラによって制御する自動機、工程の一部を作業者が担う半自動機、または工程全般を作業者が担うマニュアル機のいずれの形態によって具現化してもよい。
【０１０４】
以上説明したように、本実施形態に係る組電池１００の製造方法は、電池群１００Ｇと、バスバ１３１と、を有する組電池１００の製造方法である。組電池１００の製造方法は、バスバ１３１を電極タブ１１３に接合する前に、単電池１１０および第１スペーサ１２１を積層した状態で第１スペーサ１２１を一方向に移動させることによって、第１スペーサ１２１の移動方向で、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う電極タブ位置決め工程を有する。また、組電池１００の製造方法は、電極タブ１１３の接合部位を所定の位置に位置決めした状態で、電極タブ１１３にバスバ１３１を接合する接合工程を有する。この製造方法によれば、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位の位置決めが行われた状態で、電極タブ１１３にバスバ１３１を接合する。このため、レーザ発振器７７０の配置位置から電極タブ１１３までの距離を積層方向Ｚに沿って高精度に揃えることができる。したがって、レーザ溶接する際に、電極タブ１１３およびバスバ１３１を好適に接合することができる。
【０１０５】
また、電極タブ１１３の先端部１１３ｄは、単電池１１０の積層方向Ｚに沿って屈折する。電極タブ位置決め工程において、第１スペーサ１２１を単電池１１０の面方向であって単電池１１０から離れる向き（Ｘ方向負側）に、第１スペーサ１２１を移動させる。この製造方法によれば、第１スペーサ１２１を単電池１１０から離れる向きに移動させるため、容易に、電極タブ１１３の位置決めを行うことができる。
【０１０６】
また、電極タブ位置決め工程において、第１スペーサ１２１を移動させた後に、バスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させて、バスバ１３１によって電極タブ１１３の先端部１１３ｄを第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊに当接させる。また、接合工程において、電極タブ１１３の接合部位を除く領域において第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊとバスバ１３１との間に電極タブ１１３の先端部１１３ｄを挟み込んだ状態で、電極タブ１１３の接合部位にバスバ１３１をレーザ接合する。このため、全ての電極タブ１１３の先端部１１３ｄが、対応する第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊに当接することになり、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位の所定の位置への位置決めをより好適に行うことができる。また、バスバ１３１と電極タブ１１３の先端部１１３ｄとの間の隙間を極力無くしてレーザ接合することができ、接合品質が向上する。
【０１０７】
また、電極タブ位置決め工程において、接合部位を囲うようにバスバ１３１を押して、バスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させる。このため、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位のＹ方向に沿う全長で好適にバスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させることができる。
【０１０８】
また、第１スペーサ１２１を移動させる際に、第１スペーサ１２１を、基準となる基準面７２１に当接させることによって、電極タブ１１３の位置決めを行う。この製造方法によれば、第１スペーサ１２１を基準面７２１に当接させることによって、電極タブ１１３の位置決めを行うことができるため、容易に電極タブ１１３の位置決めを行うことができる。したがって、製造方法が容易となる。
【０１０９】
また、第１スペーサ１２１に設けられる凹部１２１ｆに、係合治具７３０に設けられる凸部７３１を係合した状態で、係合治具７３０を移動させることによって第１スペーサ１２１を移動する。この製造方法によれば、容易に各々の延在面１２１ｖを同一平面とすることができる。
【０１１０】
また、第１スペーサ１２１を移動させる前に、積層方向Ｚに沿うロケート孔１２１ｅを備える第１スペーサ１２１を、積層方向に伸びるロケートピン７１１を備える載置台７１０に対して、ロケートピン７１１がロケート孔１２１ｅに挿通するように積層する。そして、第１スペーサ１２１の移動する範囲は、ロケート孔１２１ｅとロケートピン７１１との間のクリアランス以下である。この製造方法によれば、ロケート孔１２１ｅおよびロケートピン７１１によって予めラフな位置決めが行われ、係合治具７３０によって精密な位置決めが行われる。このため、電極タブ位置決め工程に費やす時間を低減できる。
【０１１１】
また、以上説明したように、本実施形態に係る組電池１００の製造装置７００は、電池群１００Ｇと、バスバ１３１と、を有する組電池１００の製造装置７００である。組電池１００の製造装置７００は、単電池１１０および第１スペーサ１２１を積層した状態で第１スペーサ１２１を一方向に移動させることによって、第１スペーサ１２１の移動方向で、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う移動手段７４０を有する。また、組電池１００の製造装置７００は、電極タブ１１３の接合部位を所定の位置に位置決めした状態で、電極タブ１１３にバスバ１３１を接合するレーザ発振器７７０を有する。この製造装置７００によれば、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位の位置決めが行われた状態で、電極タブ１１３にバスバ１３１を接合する。このため、レーザ発振器７７０の配置位置から電極タブ１１３までの距離を積層方向Ｚに沿って高精度に揃えることができる。したがって、レーザ溶接する際に、電極タブ１１３およびバスバ１３１を好適に接合することができる。
【０１１２】
また、電極タブ１１３の先端部１１３ｄは、単電池１１０の積層方向Ｚに沿って屈折する。移動手段７４０は、第１スペーサ１２１を単電池１１０の面方向であって単電池１１０から離れる向き（Ｘ方向負側）に、第１スペーサ１２１を移動させる。この製造装置７００によれば、第１スペーサ１２１を単電池１１０から離れる向きに移動させるため、容易に、電極タブ１１３の位置決めを行うことができる。
【０１１３】
また、製造装置７００は、バスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させて、バスバ１３１によって電極タブ１１３の先端部１１３ｄを第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊに当接させる当接治具７８０をさらに有する。このため、全ての電極タブ１１３の先端部１１３ｄが、対応する第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊに当接することになり、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位の所定の位置への位置決めをより好適に行うことができる。
【０１１４】
また、当接治具７８０は、接合部位を囲うようにバスバ１３１を押して、バスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させる。このため、電極タブ１１３のバスバ１３１に対する接合部位のＹ方向に沿う全長で好適にバスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させることができる。
【０１１５】
また、製造装置７００は、各々の第１スペーサ１２１が当接されることによって各々の電極タブ１１３の位置決めを行う基準面７２１を備える基準治具７２０をさらに有する。この製造装置７００によれば、第１スペーサ１２１を基準面７２１に当接させることによって、電極タブ１１３の位置決めを行うことができるため、容易に電極タブ１１３の位置決めを行うことができる。したがって、製造方法が容易となる。
【０１１６】
また、製造装置７００は、スペーサ１２０に設けられる凹部１２１ｆに係合可能な凸部７３１を備える係合治具７３０をさらに有する。この製造装置７００によれば、容易に各々の延在面１２１ｖを同一平面とすることができる。
【０１１７】
また、製造装置７００は、第１スペーサ１２１に積層方向Ｚに沿って設けられるロケート孔１２１ｅに挿通するロケートピン７１１を備える載置台７１０をさらに有する。そして、スペーサ１２０の移動する範囲は、ロケート孔１２１ｅとロケートピン７１１との間のクリアランス以下である。この製造装置７００によれば、ロケート孔１２１ｅおよびロケートピン７１１によって予めラフな位置決めが行われ、係合治具７３０によって精密な位置決めが行われる。このため、電極タブ位置決め工程に費やす時間を低減できる。
【０１１８】
そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。
【０１１９】
例えば、上述した実施形態では、係合治具７３０の凸部７３１を、第１スペーサ１２１の凹部１２１ｆに係合した状態で、係合治具７３０を移動することによって第１スペーサ１２１を移動させた。しかしながら、これに限定されず、係合治具に凹部が設けられ、第１スペーサに凸部が設けられてそれらが互いに係合されてもよい。
【０１２０】
また、上述した実施形態では、第１スペーサ１２１は、係合治具７３０および移動手段７４０によって移動された。しかしながら、第１スペーサ１２１は、ハンドロボットに把持されて移動されてもよい。
【０１２１】
また、上述した実施形態では、第１スペーサ１２１の延在面１２１ｖを、基準治具７２０の基準面７２１に当接させることによって、各々の延在面１２１ｖを同一平面とした。しかしながら、基準治具７２０が設けられることなく、係合治具７３０および移動手段７４０によって、各々の延在面１２１ｖを同一平面としてもよい。このとき、レーザ発振器７７０は、レーザ光の焦点が適切の箇所となるように、適宜調整することが好ましい。
【０１２２】
また、上述した実施形態では、当接治具７８０はバスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させて、電極タブ１１３の先端部１１３ｄが第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊに当接した状態で、バスバ１３１を電極タブ１１３の先端部１１３ｄに接合した。しかしながら、当接治具７８０はバスバ１３１を電池本体１１０Ｈ側へ移動させて、電極タブ１１３の先端部１１３ｄが第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊに当接させる。そして、電極タブ１１３の先端部１１３ｄが第１スペーサ１２１の支持部１２１ｊに当接するように塑性変形させた後に、当接治具７８０を取り外して、バスバ１３１を電極タブ１１３の先端部１１３ｄに接合してもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１００    組電池、
１００Ｇ  電池群、
１１０    単電池、
１１０Ｈ  電池本体、
１１１    発電要素、
１１３    電極タブ、
１１３ｄ  電極タブの先端部、
１２０    一対のスペーサ、
１２１    第１スペーサ、
１２１ｅ  ロケート孔、
１２１ｆ  凹部、
１２１ｖ  延在面、
１２２    第２スペーサ、
１３１    バスバ、
７００    組電池の製造装置、
７１０    載置台、
７１１    ロケートピン、
７２０    基準治具、
７２１    基準面、
７３０    係合治具、
７３１    凸部、
７４０    移動手段、
７７０    レーザ発振器（接合手段）、
７８０    当接治具。
【図１】
2017069045.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2017069045.tif 000007
【図６】
2017069045.tif 000008
【図７】
2017069045.tif 000009
【図８】
2017069045.tif 000010
【図９】
2017069045.tif 000011
【図１０】
2017069045.tif 000012
【図１１】
2017069045.tif 000013
【図１２】
2017069045.tif 000014
【図１３】
2017069045.tif 000015
【図１４】
2017069045.tif 000016
【図１５】
2017069045.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2017069045.tif 000019
【図１８】
2017069045.tif 000020
【図１９】
2017069045.tif 000021
【図２０】
2017069045.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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2017069045.tif 000027
2017069045.tif 000028
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