(57)【要約】【課題】  異なるサイズのバッテリーセル又は異なるバッテリーセルの配置に対して高い適合性を有するプローブ支持構造を提供することを目的の一つとする。【解決手段】  ベースと、少なくとも２つの支持部材と、を有し、少なくとも２つの前記支持部材は、ベース上で平行に配置され、その間隔が調節可能となるように着脱可能に配置されている、バッテリーセルを試験するためのプローブを支持するように構成されたプローブ支持構造が提供される。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーセルを試験するためのプローブを支持するように構成されたプローブ支持構造であって、
ベースと、
少なくとも２つの支持部材と、を有し、
少なくとも２つの前記支持部材は、前記ベース上で平行に配置され、間隔が調節可能となるように着脱可能に配置されている
ことを特徴とするプローブ支持構造。
【請求項２】
前記ベース上に配置された、少なくとも１つの仕切部材をさらに有し、少なくとも一つの前記仕切部材は、少なくとも２つの前記支持部材の間に配置される、請求項１に記載のプローブ支持構造。
【請求項３】
少なくとも１つの前記仕切部材は、前記ベースにねじ止めされる、請求項２に記載のプローブ支持構造。
【請求項４】
少なくとも１つの前記仕切部材は複数個を有し、複数の前記仕切部材は、少なくとも２つの前記支持部材の間に配置される、請求項２に記載のプローブ支持構造。
【請求項５】
少なくとも２つの前記支持部材は複数個を有し、かつ少なくとも１つの仕切部材は複数個を有し、前記支持部材と前記仕切部材とが交互に配置されている、請求項２に記載のプローブ支持構造。
【請求項６】
前記ベースの一方の内面と他方の内面が互いに対向し、２つの前記内面の法線方向に沿って、前記支持部材と前記仕切部材とが交互に配置され、複数の前記支持部材の厚さと複数の前記仕切部材の厚さとの合計は、前記一方の内面と前記他方の内面との間隔に等しい、請求項５に記載のプローブ支持構造。
【請求項７】
前記ベースは、フレームと、前記フレームに配置されたロッドとを含み、前記ロッドは、少なくとも２つの前記支持部材のそれぞれに設けられた第１貫通孔に挿通される、請求項１に記載のプローブ支持構造。
【請求項８】
少なくとも２つの前記支持部材の間に配置された少なくとも一つの仕切部材をさらに有し、前記ロッドは、少なくとも一つの前記仕切部材に設けられた第２貫通孔に挿通される、請求項７に記載のプローブ支持構造。
【請求項９】
少なくとも２つの前記支持部材のそれぞれの上面は、前記プローブを収納するための収納空間を形成するように窪みを有する、請求項１に記載のプローブ支持構造。
【請求項１０】
バッテリーセルを支持するための底面を有するトレイと、
プローブ支持構造と、を有し、
前記プローブ支持構造は、
ベースと、
前記ベース上に着脱可能に配置された少なくとも２つの支持部材と、
少なくとも２つの前記支持部材のそれぞれの上に配置された少なくとも２つのプローブと、を含み、
少なくとも２つの前記支持部材は、前記ベース上で平行に配置され、間隔が調節可能となるように配置されている
ことを特徴とするバッテリーセル製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、バテリーセル製造装置及びプローブ支持構造に関する。特に着脱可能な支持部材を有するプローブ支持構造及びこれを備えたバッテリーセル製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリーは、化学エネルギーを電気エネルギーに変換するための１つ以上の電気化学セルを含む装置である。一般に、バッテリーの電気化学セルは、導電性溶液を生成する電解質と協働する正極及び負極を含む。セルの電極が外部回路に接続されると、化学エネルギーが電気エネルギーに変換される。しかし、電気化学セルの製造後、電極は、自己放電及びエネルギー貯蔵の能力などの物理的及び化学的特性を最適化するように活性化されるべきである。セル形成プロセスにおいて、電気化学セルは、繰り返しの充放電によって活性化される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のバッテリーセル製造装置は、バッテリーの電気化学セルを保持するためのベースと、一対の正負の電極プローブと、電極プローブを担持するためのトレイと、複数の温度センサと、負圧モジュールとを含む。電極プローブ及び温度センサの数とそれらの間の間隔は、ベースに設けられた電気化学セルの数及び隣接する２つの電気化学セルの間隔に応じて決定される。しかしながら、電気化学セルのサイズが変化すると、バッテリーセル製造装置内に配置される電気化学セルの数及び隣接する２つの電気化学セルの間隔も変化し得る。バテリーセル形製造装置に設けられたトレイの仕様が単一であるため、トレイ上の電極プローブの位置及び隣接する２つの電極プローブの間隔は、電気化学セルの数又は隣接する２つの電気化学セルの間隔に応じて変更することはできない。この要求を満たすために、製造業者は異なる仕様の別のトレイを製造しなければならず、その結果、製造コストが高くなり、トレーの互換性が低いという欠点を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、異なるサイズのバッテリーセル又は異なるバッテリーセルの配置に対して高い適合性を有するプローブ支持構造を含むバッテリセル製造装置を提供する。
【０００５】
本開示の一態様によれば、バッテリーセルを試験するためのプローブを支持するように構成されたプローブ支持構造は、ベースと、少なくとも２つの支持部材とを含む。支持部材は、支持部材同士の間で調節可能な間隔を隔てて、ベース上に着脱可能に配置される。支持部材は、ベース上で平行に配置されている。
【０００６】
本開示の別の態様によれば、バッテリーセルを試験するためのプローブを支持するように構成されたプローブ支持構造は、ベースと、少なくとも２つの支持部材と、少なくとも１つの仕切部材とを含む。支持部材はベース上に取り外し可能に配置され、平行に配置される。仕切部材は、支持部材の間に配置される。
【０００７】
本発明のさらに別の態様によれば、バッテリーセル製造装置は、トレイと、少なくとも２つのプローブと、プローブ支持構造のうち少なくとも１つとを含む。トレイは、バッテリーセルを支持するための表面を有する。プローブは、プローブ支持構造の２つの支持部材にそれぞれ配置される。
【０００８】
本開示によれば、バッテリーセル製造装置のプローブ支持構造は、隣接する２つの支持部材の間で調節可能な間隔でベース上に着脱可能に配置された複数の支持部材を含む。隣接する２つの支持部材の間隔は、バッテリーセルの数及び配置の変化に適合するように調整可能である。バッテリーセルの数又は仕様が変更されたとき、提供されているプローブ支持構造を別の仕様のプローブ支持構造に置き換える必要はない。その代わりに、支持部材上に配置されたプローブをバッテリーセルの電極又は金属パッドに接触させるように、支持部材の位置を調整することができる。したがって、バッテリーセル製造装置は、仕様や配置の異なるバッテリーセルのセル作製工程に適用可能であり、コストを削減し、互換性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本開示の一実施形態によるバッテリーセル製造装置の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示すバッテリーセル製造装置の分解図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示すバッテリーセル製造装置の側面図を示す。
【図２】図１Ａに示すバッテリーセル製造装置の側面図を示し、隣接する２つのバッテリーセルの間隔が異なる態様を示す。
【図３】図１Ａに示すバテリーセル製造装置の側面図を示し、バッテリーセルの仕様が異なる場合の態様を示す。
【図４】図１Ａに示すバテリーセル製造装置の側面図を示し、バッテリーセルの仕様が異なる場合の態様を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、以下の詳細な説明及び添付の図面からより明らかに理解される。添付の図面は、単に例示のために示されたものであり、本発明を限定するものではない。
【００１１】
以下の詳細な説明では、説明のため、開示された実施形態の完全な理解を提供するために、いくつかの具体的な詳細が述べられている。しかしながら、これらの具体的な詳細を除き、１つ又は複数の実施形態を実施できることは明らかであろう。さらに、図面を簡単にするために、周知の構造及びデバイスは概略的に示す場合がある。
【００１２】
図１Ａ乃至図１Ｃを参照する。図１Ａは、本開示の一実施形態によるバッテリーセル製造装置の斜視図である。図１Ｂは、図１Ａのバッテリーセル製装置の分解図である。図１Ｃは、図１Ａのバッテリーセル製造装置の側面図である。本実施形態では、バッテリーセル製造装置１は、トレイ１０と、プローブ支持構造２０と、複数のプローブ３０とを含む。なお、本開示におけるプローブ３０の数は、図示されるものに限定されないことに留意すべきである。
【００１３】
トレイ１０は、例えばプラスチック容器であるが、これに限定されるものではない。トレイ１０の底面１１０は、複数の溝（図示せず）を有する。製造プロセスの準備ができている複数のバッテリーセル２は、溝内によって位置付けられ、底面１１０によって支持される。
【００１４】
プローブ支持構造２０は、ベース２１０と、複数の支持部材２２０と、複数の仕切部材２３０とを含む。ベース２１０は、フレーム２１１及びロッド２１２を含む。フレーム２１１はトレイ１０の上に配置され、フレーム２１１の２つの内面２１１ａは互いに対向している。ロッド２１２はフレーム２１１上に配置され、ロッド２１２は、一方の内面２１１ａから他方の内面２１１ａまで、内面２１１ａの法線方向Ｎに沿って延びている。本実施形態では、ロッド２１２の両端部は、２つの内面２１１ａにそれぞれ固定されている。
【００１５】
支持部材２２０の数は、バッテリーセル２の数に応じて決定され得る。図１Ｃにおいて、支持部材２２０の数は、バッテリーセル２の数と等しくされている。各支持部材２２０は、第１貫通孔２２１を有する。ロッド２１２は、支持部材２２０がベース２１０上に配置されるように、第１貫通孔２２１を貫通する。仕切部材２３０は、第２貫通孔２３１を有する。ロッド２１２は、第２貫通孔２３１を貫通し、仕切部材２３０がベース２１０上に配置される。本実施形態では、支持部材２２０及び仕切部材２３０の両方は、ロッド２１２を介してベース２１０のロッド２１２に移動可能に配置されるが、本開示はこれに限定されるものではない。いくつかの実施形態では、プローブ支持構造の基部にロッドは含まれず、支持部材及び仕切部材の両方は、フレームの内側の２つのスロットに移動可能に配置される。
【００１６】
図１Ａ及び図１Ｃに示すように、各バッテリーセル２は厚さＴ１を有し、隣接する２つのバッテリーセル２の間に間隔Ｄ１が存在する。２つの内面２１１ａの間には、支持部材２２０と仕切部材２３０とが平行に交互に配置されている。本実施形態では、１つの仕切部材２３０が、互いに隣接する２つの支持部材２２０の間に配置される。各支持部材２２０は厚さＳ１を有し、各仕切部材２３０は厚さＳ２を有する。隣接する２つの支持部材２２０の間隔は、仕切部材２３０の厚さＳ２と等しい。本実施形態では、支持部材２２０の厚さと、仕切部材２３０の厚さとの和は、２つの内面２１１ａの間隔Ｓ３に等しい（すなわち、Ｓ３＝［支持部材２２０の数］×Ｓ１＋［仕切部材２３０の数］×Ｓ２）。したがって、支持部材２２０及び仕切部材２３０は、フレーム２１１で囲まれた空間内に密に配置され、不規則な配置を防止するのに好ましい。また、本実施形態では、仕切部材２３０は、ベース２１０のフレーム２１１にねじ止めされているので、仕切部材２３０の製造ばらつきにより、支持部材２２０の位置が意図せずにずれてしまうことを防止することができる。
【００１７】
プローブ３０は、例えば、支持部材２２０に配置されたポゴピン又は温度センサであるが、これに限定されない。詳細には、各支持部材２２０は上面２２２を有し、上面２２２は収納空間２２３を画定するように窪んでいる。プローブ３０は、収納空間２２３に収納されており、各プローブ３０は、バッテリーセル２の正極、負極又は金属パッドと接触するように、上面２２２の開孔の1つを貫通する。収納空間２２３は、プローブを収納する凹部がない支持部材と比較して、バッテリーセル製造装置１の高さが高くなりすぎないようにプローブ３０を収納するのに好適である。
【００１８】
本実施形態では、バッテリーセル製造装置１は、負圧換気用の配管、電解液を注入する配管、吸引ノズルなどの追加の要素をさらに含む。さらに、図１Ａ乃至図１Ｃに示した支持部材２２０の大きさと仕切部材２３０の大きさは、上記に限定されないことに留意する必要がある。
【００１９】
図１Ｃは、プローブ支持構造２０における支持部材２２０及び仕切部材２３０の配置を示すが、本開示はこれに限定されない。バッテリーセルの仕様や隣接する２つのバッテリーセルの間隔が変更される場合、支持部材２２０と仕切部材２３０の数、又は支持部材２２０と仕切部材２３０の配置は、その変更を満たすように調節可能である。図２は、図１Ａに示すバテリーセル製造装置の側面図であり、隣接する２つのバッテリーセルの間隔が異なる態様を示す。図３及び図４は、図１Ａに示すバッテリーセル製造装置において、バッテリーセルの仕様が異なる場合における側面図を示す。
【００２０】
図２に示すように、複数のバッテリーセル２は、トレイ１０の底面１１０上に配置されている。ここで、一対のバッテリーセル２の間隔Ｄ２は、図１Ｃに示すバッテリーセル２が隣接する間隔Ｄ１よりも大きい。従って、図１Ｃにおいて配置される支持部材２２０では、プローブ３０を一対のバッテリーセル２の電極又は金属パッドに接触させることができない。バッテリーセルの製造工程を行うためには、支持部材２２０と仕切部材２３０の配置を変更する必要がある。
【００２１】
まず、支持部材２２０と仕切部材２３０とをロッド２１２から取り外す。そして、支持部材２２０と仕切部材２３０とを並べ替えて、一対の支持部材２２０の間隔を調整する。支持部材２２０及び仕切部材２３０は、新しい配置でロッド２１２上に配置される。再配置の一例は、隣接する２つの支持部材２２０の間に配置する仕切部材２３０の数を変更することである。本実施形態では、一対の支持部材２２０の間により多くの仕切部材２３０を配置することによって距離を調整する。一対の支持部材２２０に配置されたプローブ３０は、間隔Ｄ２を有する一対のバッテリーセル２と接触するように調整されていることが好ましい。図２では、一対の支持部材２２０の間に合計５個の仕切部材２３０が配置されており、一対の支持部材２２０の間隔が仕切部材２３０の厚さＳ２の５倍であり、他の一対の支持部材２２０の間隔が仕切部材２３０の厚さＳ２と等しくなるように配置されている。
【００２２】
図３に示すように、バッテリーセル２はトレイ１０から取り外され、複数のバッテリーセル３がトレイ１０に配置される。バッテリーセル３は、バッテリーセル２と大きさが異なっている。具体的には、各バッテリーセル３の厚さＴ２は、図１Ｃに示すバッテリーセル２の厚さＴ１よりも大きい。従って、図１Ｃに示す支持部材２２０及び仕切部材２３０の配置では、プローブ３０をバッテリーセル３の一対の電極又は金属パッドに接触させることができない。この場合、支持部材２２０と仕切部材２３０とは再びロッド２１２から取り外される。ユーザーは、支持部材２２０と仕切部材２３０とを取り外して、支持部材２２０と仕切部材２３０とを再配置して、隣接す２つの支持部材２２０の間隔を調整することができる。調整された間隔は、支持部材２２０に配置されたプローブ３０がバッテリーセル３の電極又は金属パッドに接触するようにされることがに好ましい。図３は、一対の支持部材２２０の間に、隣接する支持部材２２０の間隔が仕切部材２３０の厚さＳ２の３倍となるように、合計３つの仕切部材２３０が配置される態様を示す。
【００２３】
図４に示すように、複数のバッテリーセル４がトレイ１０に配置され、各バッテリーセル４は、図１Ｃに示すバッテリーセル２の厚さＴ１、及び図２に示すバッテリーセル３の厚さＴ２のいずれに対しても小さい厚さＴ３を有する。隣接する２つのバッテリーセル４は間隔Ｄ３を有し、間隔Ｄ３は図１Ｃに示す間隔Ｄ１よりも小さい。この場合、支持部材２２０と仕切部材２３０とは再びロッド２１２から取り外される。ユーザーは、支持部材２２０を取り外して、支持部材２２０を互いに近接させるように配置することができ、好ましくは支持部材２２０上に配置されたプローブ３０が、バッテリーセル４の電極又は金属パッドと接触するように配置することができる。図４において、支持部材２２０は、隣接する２つの支持部材２２０の間隔が厚さＳ２よりも小さくなるように配置されている。したがって、２つの隣接する支持部材２２０の間に仕切部材２３０を配置することができない。新たな構成の支持部材２２０は、全ての仕切部材２３０が除去された状態でロッド２１２上に配置される。
【００２４】
本開示によれば、バッテリーセル製造装置のプローブ支持構造は、隣接する２つの支持部材の間で調節可能な間隔でベース上に着脱可能に配置された複数の支持部材を含む。隣接する２つの支持部材の間隔は、バッテリーセルの数及び配置の変化に適合するように調整可能である。バッテリーセルの数又は仕様が変更された場合であっても、本プローブ支持構造を、異なる仕様の別のプローブ支持構造に交換する必要はない。その代わり、支持部材に配置されたプローブをバッテリーセルの電極又は金属パッドに接触させるように、支持部材の位置を調整することができる。したがって、バッテリーセル製造装置は、仕様や配置の異なる電バッテリーセルのセル製造工程に適用可能であり、コストを削減し、互換性を高めることができる。
【００２５】
さらに、本開示の一態様では、２つの隣接する支持部材の間隔が、１つ以上の仕切部材をこれら２つの支持部材の間に配置することによって調整される。仕切部材は、支持部材間の隙間をなくしてその間隔を維持するのに有効である。
【００２６】
以上の説明は、本開示の内容を説明する目的で、特定の実施形態を参照して記載されている。本開示の原理及びその実用的な応用を最もよく説明するために、実施形態を選択して説明したので、当業者は、意図された特定の用途に最も適した様々な変更をした開示及び様々な実施形態に本開示の内容を適用することができる。上記に示された実施形態及び添付の図面は、例示的なものであり、網羅的であること、又は本開示の範囲を開示された厳密な形態に限定することを意図するものではない。上記の教示を考慮して、変更及び変形が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１・・・・バッテリーセル製造装置、２，３，４・・・・バッテリーセル、１０・・・トレイ、２０・・・プローブ支持構造、３０・・・プローブ、２１０・・・ベース、２１１・・・フレーム、２１２・・・ロッド、２２０・・・支持部材、２２１・・・第１貫通孔、２２２・・・上面、２３０・・・仕切部材、２３１・・・第２貫通孔
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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