(57)【要約】【課題】簡素な構造で、充放電時の二次電池の膨張及び収縮に追従させてコンタクトプローブを確実に移動させ、コンタクトプローブに負荷を加えることなく、二次電池の正極端子及び負極端子とコンタクトプローブとの電気接続を安定的に維持することができる量産性、低コスト性、耐久性に優れた充放電装置を提供する。【解決手段】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１３及び負極端子１４にコンタクトプローブ１５を当接させて充放電を行う充放電装置１０において、充放電時の各二次電池１１の膨張及び収縮に伴う各正極端子１３及び各負極端子１４の移動に追従して各コンタクトプローブ１５を移動させるコンタクトユニット１６を備えている。【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コンタクトプローブを当接させて充放電を行う充放電装置において、
充放電時の前記各二次電池の膨張及び収縮に伴う前記各正極端子及び前記各負極端子の移動に追従して前記各コンタクトプローブを移動させるコンタクトユニットを備えたことを特徴とする充放電装置。
【請求項２】
請求項１記載の充放電装置において、ベース部と、該ベース部の長手方向の一側に立設された固定端部と、前記ベース部上に前記二次電池と交互に配置され該二次電池と共に前記ベース部の長手方向に摺動可能に保持されるセパレータと、前記ベース部の長手方向の他側に配置された付勢手段と、該付勢手段に付勢されて前記二次電池及び前記セパレータを前記固定端部側に押圧する押圧部と、該押圧部に設けられた倣いブロックとを有するトレイユニットを備え、
前記コンタクトユニットは、前記ベース部の長手方向と平行に配置されたガイド部と、前記ガイド部に摺動可能に保持され、それぞれ前記コンタクトプローブが取り付けられた複数のプローブ取付部と、前記ガイド部の一側に設けられた固定支持部と、該固定支持部に一端が固定され、並んで配置された前記各プローブ取付部に接続されて、前記各プローブ取付け部の間隔を均等に保持しながら伸縮するリンク機構と、前記固定支持部と隣接する前記プローブ取付部との間、及び互いに隣接する前記プローブ取付部の間にそれぞれ配置され、前記各プローブ取付部を前記ガイド部の他側に付勢する圧縮バネとを有し、
前記倣いブロックが、前記ガイド部に保持された他端の前記プローブ取付部を介して前記各圧縮バネを圧縮することにより前記各コンタクトプローブを移動させることを特徴とする充放電装置。
【請求項３】
請求項１記載の充放電装置において、ベース部と、該ベース部の長手方向の一側に立設された固定端部と、前記ベース部上に前記二次電池と交互に配置され該二次電池と共に前記ベース部の長手方向に摺動可能に保持されて位置決め凹部を有するセパレータと、前記ベース部の長手方向の他側に配置された付勢手段と、該付勢手段に付勢されて前記二次電池及び前記セパレータを前記固定端部側に押圧する押圧部と、該押圧部に設けられた倣いブロックとを有するトレイユニットを備え、
前記コンタクトユニットは、前記ベース部の長手方向と平行に配置されたガイド部と、前記ガイド部に摺動可能に保持され、それぞれ前記コンタクトプローブ及び位置決め突起が取り付けられた複数のプローブ取付部と、前記ガイド部の一側に設けられた固定支持部と、該固定支持部と隣接する前記プローブ取付部との間、及び互いに隣接する前記プローブ取付部の間にそれぞれ配置され、前記各プローブ取付部を前記ガイド部の他側に付勢する圧縮バネとを有し、
前記位置決め突起が、前記位置決め凹部にそれぞれ嵌合され、前記倣いブロックが、前記ガイド部に保持された他端の前記プローブ取付部を介して前記各圧縮バネを圧縮することにより前記各コンタクトプローブを移動させることを特徴とする充放電装置。
【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に追従可能な充放電装置に関する。
【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。充放電試験の際、複数の二次電池を並べて一度に充放電を行うが、充電時に二次電池の電池ケースが膨張することにより、二次電池の正極及び負極端子と、電源側端子との間に位置ずれが発生し、電気接続が適切に行われなくなるという問題がある。
そこで、例えば、特許文献１には、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４０８４４号公報
【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では、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。
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、充放電時の二次電池の膨張、収縮に追従させてコンタクトプローブを確実に移動させ、コンタクトプローブに負荷を加えることなく、二次電池の正極端子及び負極端子とコンタクトプローブとの電気接続を安定的に維持することができる量産性、低コスト性、耐久性に優れた充放電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】
【０００５】
前記目的に沿う本発明に係る充放電装置は、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コンタクトプローブを当接させて充放電を行う充放電装置において、
充放電時の前記各二次電池の膨張及び収縮に伴う前記各正極端子及び前記各負極端子の移動に追従して前記各コンタクトプローブを移動させるコンタクトユニットを備える。
【０００６】
本発明に係る充放電装置において、ベース部と、該ベース部の長手方向の一側に立設された固定端部と、前記ベース部上に前記二次電池と交互に配置され該二次電池と共に前記ベース部の長手方向に摺動可能に保持されるセパレータと、前記ベース部の長手方向の他側に配置された付勢手段と、該付勢手段に付勢されて前記二次電池及び前記セパレータを前記固定端部側に押圧する押圧部と、該押圧部に設けられた倣いブロックとを有するトレイユニットを備え、
前記コンタクトユニットは、前記ベース部の長手方向と平行に配置されたガイド部と、前記ガイド部に摺動可能に保持され、それぞれ前記コンタクトプローブが（絶縁状態で）取り付けられた複数のプローブ取付部と、前記ガイド部の一側に設けられた固定支持部と、該固定支持部に一端が固定され、並んで配置された前記各プローブ取付部に接続されて、前記各プローブ取付け部の間隔を均等に保持しながら伸縮するリンク機構と、前記固定支持部と隣接する前記プローブ取付部との間、及び互いに隣接する前記プローブ取付部の間にそれぞれ配置され、前記各プローブ取付部を前記ガイド部の他側に付勢する圧縮バネとを有し、
前記倣いブロックが、前記ガイド部に保持された他端の前記プローブ取付部を介して前記各圧縮バネを圧縮することにより前記各コンタクトプローブを移動させることが好ましい。
【０００７】
本発明に係る充放電装置において、ベース部と、該ベース部の長手方向の一側に立設された固定端部と、前記ベース部上に前記二次電池と交互に配置され該二次電池と共に前記ベース部の長手方向に摺動可能に保持されて位置決め凹部を有するセパレータと、前記ベース部の長手方向の他側に配置された付勢手段と、該付勢手段に付勢されて前記二次電池及び前記セパレータを前記固定端部側に押圧する押圧部と、該押圧部に設けられた倣いブロックとを有するトレイユニットを備え、
前記コンタクトユニットは、前記ベース部の長手方向と平行に配置されたガイド部と、前記ガイド部に摺動可能に保持され、それぞれ前記コンタクトプローブ及び位置決め突起が取り付けられた複数のプローブ取付部と、前記ガイド部の一側に設けられた固定支持部と、該固定支持部と隣接する前記プローブ取付部との間、及び互いに隣接する前記プローブ取付部の間にそれぞれ配置され、前記各プローブ取付部を前記ガイド部の他側に付勢する圧縮バネとを有し、
前記位置決め突起が、前記位置決め凹部にそれぞれ嵌合され、前記倣いブロックが、前記ガイド部に保持された他端の前記プローブ取付部を介して前記各圧縮バネを圧縮することにより前記各コンタクトプローブを移動させることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る充放電装置は、複数の二次電池を厚さ方向に並べて配置し、各二次電池の正極端子及び負極端子にコンタクトプローブを当接させて充放電を行う充放電装置において、充放電時の各二次電池の膨張及び収縮に伴う各正極端子及び各負極端子の移動に追従して各コンタクトプローブを移動させるコンタクトユニットを備えるので、充放電時の各二次電池の膨張及び収縮によってコンタクトプローブに負荷が加わることがなく、移動する各正極端子及び各負極端子に確実にコンタクトプローブを当接させて安定した電気接続状態を維持することができ、耐久性、充放電動作の安定性に優れる。
【０００９】
トレイユニットが、ベース部と、ベース部の長手方向の一側に立設された固定端部と、ベース部上に二次電池と交互に配置され二次電池と共にベース部の長手方向に摺動可能に保持されるセパレータと、ベース部の長手方向の他側に配置された付勢手段と、付勢手段に付勢されて二次電池及びセパレータを固定端部側に押圧する押圧部と、押圧部に設けられた倣いブロックとを有し、コンタクトユニットが、ベース部の長手方向と平行に配置されたガイド部と、ガイド部に摺動可能に保持され、それぞれコンタクトプローブが取り付けられた複数のプローブ取付部と、ガイド部の一側に設けられた固定支持部と、固定支持部に一端が固定され、並んで配置された各プローブ取付部に接続されて、各プローブ取付け部の間隔を均等に保持しながら伸縮するリンク機構と、固定支持部と隣接するプローブ取付部との間、及び互いに隣接するプローブ取付部の間にそれぞれ配置され、各プローブ取付部をガイド部の他側に付勢する圧縮バネとを有し、倣いブロックが、ガイド部に保持された他端のプローブ取付部を介して各圧縮バネを圧縮することにより各コンタクトプローブを移動させる場合、押圧部によって充電時の二次電池の膨張を制限することができ、付勢手段による一定の荷重（付勢力）を超えて二次電池が膨張した際には、付勢手段の付勢力に抗して押圧部と共に倣いブロックがベース部の長手方向の他側に移動することにより、各圧縮バネが伸長し、リンク機構によってプローブ取付部の間隔が拡がって、各コンタクトプローブが各二次電池の正極端子及び負極端子に追従して移動するので、電気接続状態を確実に維持することができる。
【００１０】
固定支持部と各プローブ取付部との間を伸縮可能に連結するリンク機構の代わりに、セパレータが位置決め凹部を有し、各プローブ取付部に位置決め突起が取り付けられている場合、位置決め凹部とこれに嵌合する位置決め突起を介して、各二次電池と各プローブ取付部が連結されるので、充放電時の各二次電池の膨張及び収縮によって各正極端子及び各負極端子が移動する際に、各コンタクトプローブも一緒に移動して電気接続状態を確実に維持することができ、動作の確実性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る充放電装置の正面図である。
【図２】同充放電装置の要部斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】同充放電装置の使用状態を示す部分正面図である。
【図５】同充放電装置の充電時の状態を示す部分正面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る充放電装置の要部斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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５に示す本発明の第１の実施の形態に係る充放電装置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を一度に充放電するためのものである。
この充放電装置１０は、複数の二次電池１１が厚さ方向に並べて配置されるトレイユニット１２と、充放電時の各二次電池１１の膨張及び収縮に伴う各正極端子１３及び各負極端子１４の移動に追従して各コンタクトプローブ１５を移動させるコンタクトユニット１６を備えている。
【００１３】
以下、充放電装置１０の詳細について説明する。なお、図１の左右方向を充放電装置１０の前後方向（長手方向）とし、図３の上下方向を充放電装置１０の左右方向（幅方向）とする。
まず、図１に示すように、トレイユニット１２は、ベース部１７と、ベース部１７の長手方向の一側（図１では左側）に立設された板状の固定端部１８を有している。そして、ベース部１７上には、二次電池１１と交互に配置され二次電池１１と共にベース部１７の長手方向に摺動可能なセパレータ１９が保持されている。また、トレイユニット１２は、ベース部１７の長手方向の他側に配置された付勢手段２０と、付勢手段２０に付勢されて二次電池１１及びセパレータ１９を固定端部１８側に押圧する板状の押圧部２１を有している。付勢手段２０は、ベース部１７の長手方向の他側に立設された板状の加圧端部２３を有し、加圧端部２３の中央部には、加圧端部２３を貫通してベース部１７の長手方向と平行に配置される加圧軸２４が摺動可能に保持されている。そして、押圧部２１と加圧端部２３の間に配置された板状の加圧部２５に、加圧軸２４の一側（図１では左側）が連結されている。また、加圧軸２４と平行に設けられ、加圧端部２３及び加圧部２５を貫通する上下２本の案内軸２６の一側（図１では左側）が押圧部２１と連結されており、押圧部２１と加圧部２５の間には、案内軸２６に外挿されて圧縮コイルバネ２６ａが配置されている。
【００１４】
以上の構成において、図示しない加圧機構で加圧軸２４を加圧すると、押圧部２１と加圧部２５の間で圧縮コイルバネ２６ａが圧縮され、押圧部２１が一定の荷重で二次電池１１及びセパレータ１９を固定端部１８側に押圧する。このとき、二次電池１１及びセパレータ１９はそれぞれ同一形状であるため、正極端子１３及び負極端子１４は等間隔で並んでいる。なお、固定端部１８と加圧端部２３の両側部は連結部材２８で連結されており、これにより、二次電池１１及びセパレータ１９の移動を案内することができる。本実施の形態では、固定端部１８及び押圧部２１がそれぞれ両端の二次電池１１に直接、当接する構成としたが、固定端部１８及び押圧部２１と二次電池１１の間にスペーサを挟んでもよい。また、固定端部１８と加圧端部２３の外側にはそれぞれ把手２９が取り付けられており、トレイユニット１２を簡単に持ち運ぶことができる。
【００１５】
次に、図２、図３に示すように、コンタクトユニット１６は、ベース部１７の長手方向と平行に配置された２本のガイド軸３０からなるガイド部３１を有しており、２本のガイド軸３０が各プローブ取付部３２を貫通することにより、複数のプローブ取付部３２が、ガイド部３１に摺動可能に保持される。各プローブ取付部３２には、二次電池１１の正極端子１３及び負極端子１４の位置に対応して２つのコンタクトプローブ１５が取り付けられている。なお、各ガイド軸３０の両端部は、図１に示すように、各コンタクトプローブ１５の位置決めの基準となる一側の固定支持部３３と、他側のガイド支持部３４で支持されている。そして、コンタクトユニット１６は、図１に示すように、固定支持部３３に一端が固定され、並んで配置された各プローブ取付部３２に接続されて、各プローブ取付け部３２の間隔を均等に保持しながら伸縮するリンク機構３５を備えている。
【００１６】
リンク機構３５は、コンタクトユニット１６（充放電装置１０）の幅方向両側部に設けられており、各リンク機構３５は、各リンク軸３７の長手方向中央部が各プローブ取付部３２の外側に中央ジョイント部３８で回動自在に保持され、隣接するリンク軸３７の端部同士がそれぞれ端部ジョイント部３９で回動自在に連結されている。なお、最も固定端部１８（固定支持部３３）に近いプローブ取付部３２（図１では左端）に回動自在に保持されたリンク軸３７の一側（図１の左側）端部は、固定側リンク軸４０を介して固定支持部３３と連結されている。固定側リンク軸４０の一側は固定支持部３３の外側に固定側ジョイント部４１で回動自在に保持され、固定側リンク軸４０の他側と隣接するリンク軸３７の端部は端部ジョイント部３９で回動自在に連結されている。また、最も固定端部１８（固定支持部３３）から遠いプローブ取付部３２（図１では右端）に連結された端部リンク軸４３は、一側端部が、隣接するリンク軸３７の端部と端部ジョイント部３９で回動自在に連結され、他側端部が、プローブ取付部３２の外側に加圧側ジョイント部４４で回動自在に保持されている。なお、各中央ジョイント部３８、固定側ジョイント部４１、及び加圧側ジョイント部４４は同じ高さに配置され、各端部ジョイント部３９は各中央ジョイント部３８の前後で交互に上下に配置されている。
【００１７】
以上の構成により、リンク機構３５は、固定支持部３３を基準にして蛇腹状に伸縮可能であり、隣接するプローブ取付部３２の間隔を等間隔で拡縮することができる。
また、固定支持部３３と隣接するプローブ取付部３２との間、及び互いに隣接するプローブ取付部３２の間には、各プローブ取付部３２をガイド部３１の他側（図１の右側）に付勢する圧縮バネとして、各ガイド軸３０に圧縮コイルバネ４６が外挿されている。そして、トレイユニット１２には、図１〜図３に示すように、押圧部２１の上方に突出して倣いブロック４７が設けられており、ガイド部３１に保持された他端（図１の右端）のプローブ取付部３２には、下方に突出して当接部４８が設けられている。
【００１８】
充放電開始前の初期状態において、図１に示すように、倣いブロック４７が当接部４８に当接し、二次電池１１及びセパレータ１９を押圧する押圧部２１の加圧力がプローブ取付部３２に伝達され、プローブ取付部３２を介して各圧縮コイルバネ４６が圧縮されることにより、各コンタクトプローブ１５（プローブ取付部３２）をガイド部３１の一側（固定支持部３３側）に移動させることができる。このとき、各圧縮コイルバネ４６の長さ及びばね定数は同一であり、各二次電池１１の正極端子１３及び負極端子１４と、各コンタクトプローブ１５の水平方向位置は一致している。なお、コンタクトユニット１６は、充放電装置１０のフレーム５０によってトレイユニット１２の上方に保持されており、図示しない昇降機構（例えばピストン）によって上下動し、各正極端子１３及び各負極端子１４と、各コンタクトプローブ１５とのコンタクト（電気接続）の有無を切り替えることができる。
【００１９】
充放電開始時には、図４に示すように、コンタクトユニット１６を降下させ、各コンタクトプローブ１５の先端を各正極端子１３及び各負極端子１４に押し当てる。充電時に各二次電池１１が厚さ方向に膨張すると、図５に示すように、各二次電池１１及びセパレータ１９が少しずつベース部１７の他側である加圧端部２３側（図５の右側）に移動する。そして、隣接する正極端子１３間、及び負極端子１４間の間隔が拡がり、押圧部２１と加圧端部２３の間で圧縮コイルバネ２６ａが圧縮される。このとき、押圧部２１と共に倣いブロック４７が加圧端部２３側に移動するので、各正極端子１３及び各負極端子１４と、各コンタクトプローブ１５の水平方向位置がほぼ一致するように各圧縮コイルバネ４６が均等に伸長し、各正極端子１３及び各負極端子１４と、各コンタクトプローブ１５とのコンタクト状態が維持される。放電時に各二次電池１１が厚さ方向に収縮する際には、上記と逆の動作により、図５の状態から図４の状態に変化する。そして、充放電の繰返しにより、各二次電池１１は膨張及び収縮を繰返し、その間、図４の状態から図５の状態への変化と、図５の状態から図４の状態への変化が連続的に交互に繰り返される。なお、各二次電池１１の寸法誤差、膨張量及び収縮量のばらつき、リンク機構３５及び各圧縮コイルバネ４６の動作のばらつき等に伴って、各正極端子１３及び各負極端子１４と、各コンタクトプローブ１５との位置関係に多少のずれが発生する場合でも、各コンタクトプローブ１５を大口径とすることにより、各正極端子１３及び各負極端子１４と、各コンタクトプローブ１５との接触（コンタクト状態）を維持することができる。このとき、各コンタクトプローブ１５の先端が各正極端子１３及び各負極端子１４の表面に接触しているだけなので、各コンタクトプローブ１５に負荷が加わることはなく、耐久性に優れる。
【００２０】
なお、リンク機構として、パンタグラフ機構を用いることも可能であるが、その場合、パンタグラフ機構の一側を固定支持部に連結し、パンタグラフ機構の他側が連結されるプローブ取付部に倣いブロックを固定（連結）して、押圧部と共に倣いブロックが前後に移動する際に、パンタグラフ機構の他側が追従して前後に移動するようにしなければならない。つまり、トレイユニットを交換する度に、プローブ取付部と倣いブロック（押圧部）との固定（連結）及びその解除を行う必要があり、作業に手間と時間がかかる。本実施の形態におけるリンク機構３５では、各ガイド軸３０に圧縮コイルバネ４６が外挿されており、二次電池１１の膨張時には圧縮コイルバネ４６の復元力によってリンク機構３５が自動的に伸張するので、上記のように倣いブロック４７は当接部４８に当接させるだけでよく、プローブ取付部３２に倣いブロック４７（押圧部２１）を固定（連結）する必要がない。よって、フレーム５０に対するトレイユニット１２の着脱が容易で作業効率に優れる。
【００２１】
続いて、本発明の第２の実施の形態に係る充放電装置５１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。
図６に示す充放電装置５１が第１の実施の形態と異なる点は、コンタクトユニット５２がリンク機構３５を備えていない代わりに、各セパレータ１９上面の幅方向２箇所に位置決め凹部５３が形成されており、各プローブ取付部３２に、各位置決め凹部５３の位置に対応して位置決め突起５４が取り付けられている点である。充放電開始時に、コンタクトユニット５２を降下させると、各位置決め突起５４が各位置決め凹部５３に挿入（嵌合）され、各二次電池１１と各プローブ取付部３２が連結されるので、充放電時の各二次電池１１の膨張及び収縮によって各正極端子１３及び各負極端子１４が移動する際に、各プローブ取付部３２と共に各コンタクトプローブ１５も一緒に移動して電気接続状態を確実に維持することができる。この場合、各セパレータ１９と各プローブ取付部３２は、各位置決め突起５４を介して連結されているので、各コンタクトプローブ１５には負荷が加わることがなく、耐久性に優れる。
【００２２】
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。
上記実施の形態では、二次電池の正極端子及び負極端子が、二次電池の上面に配置されている場合について説明したが、正極端子及び負極端子の配置が異なっていても、コンタクトユニットの配置を変更することにより、対応可能である。例えば、正極端子及び負極端子が二次電池の側面に配置されている場合は、正極端子及び負極端子の向きに合わせて、二次電池の側方にコンタクトユニットを配置すればよい。
また、付勢手段は、二次電池及びセパレータを固定端部側に押圧できるものであればよく、その構造は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、加圧軸及び案内軸の数や配置は適宜、選択することができる。
さらに、コンタクトユニット側を昇降させる代わりに、トレイユニット側を昇降させる構造としてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１０：充放電装置、１１：二次電池、１２：トレイユニット、１３：正極端子、１４：負極端子、１５：コンタクトプローブ、１６：コンタクトユニット、１７：ベース部、１８：固定端部、１９：セパレータ、２０：付勢手段、２１：押圧部、２３：加圧端部、２４：加圧軸、２５：加圧部、２６：案内軸、２６ａ：圧縮コイルバネ、２８：連結部材、２９：把手、３０：ガイド軸、３１：ガイド部、３２：プローブ取付部、３３：固定支持部、３４：ガイド支持部、３５：リンク機構、３７：リンク軸、３８：中央ジョイント部、３９：端部ジョイント部、４０：固定側リンク軸、４１：固定側ジョイント部、４３：端部リンク軸、４４：加圧側ジョイント部、４６：圧縮コイルバネ、４７：倣いブロック、４８：当接部、５０：フレーム、５１：充放電装置、５２：コンタクトユニット、５３：位置決め凹部、５４：位置決め突起
【図１】
2019175670.tif 000003
【図２】
2019175670.tif 000004
【図３】
2019175670.tif 000005
【図４】
2019175670.tif 000006
【図５】
2019175670.tif 000007
【図６】
2019175670.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月4日(2018.9.4)
【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摺動可能に並べて配置し、前記各二次電池の正極端子及び負極端子にコンタクトプローブを当接させて充放電を行う充放電装置において、
充放電時の前記各二次電池の膨張及び収縮に伴う前記各正極端子及び前記各負極端子の移動に追従して前記各コンタクトプローブを均等な間隔で移動させるコンタクトユニットを備えたことを特徴とする充放電装置。
【請求項２】
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コンタクトプローブを当接させて充放電を行う充放電装置において、
ａ）充放電時の前記各二次電池の膨張及び収縮に伴う前記各正極端子及び前記各負極端子の移動に追従して前記各コンタクトプローブを移動させるコンタクトユニットと、
ｂ）ベース部と、該ベース部の長手方向の一側に立設された固定端部と、前記ベース部上に前記二次電池と交互に配置され該二次電池と共に前記ベース部の長手方向に摺動可能に保持されるセパレータと、前記ベース部の長手方向の他側に配置された付勢手段と、該付勢手段に付勢されて前記二次電池及び前記セパレータを前記固定端部側に押圧する押圧部と、該押圧部に設けられた倣いブロックとを有するトレイユニットとを備え、
前記コンタクトユニットは、前記ベース部の長手方向と平行に配置されたガイド部と、前記ガイド部に摺動可能に保持され、それぞれ前記コンタクトプローブが取り付けられた複数のプローブ取付部と、前記ガイド部の一側に設けられた固定支持部と、該固定支持部に一端が固定され、並んで配置された前記各プローブ取付部に接続されて、前記各プローブ取付け部の間隔を均等に保持しながら伸縮するリンク機構と、前記固定支持部と隣接する前記プローブ取付部との間、及び互いに隣接する前記プローブ取付部の間にそれぞれ配置され、前記各プローブ取付部を前記ガイド部の他側に付勢する圧縮バネとを有し、
前記倣いブロックが、前記ガイド部に保持された他端の前記プローブ取付部を介して前記各圧縮バネを圧縮することにより前記各コンタクトプローブを移動させることを特徴とする充放電装置。
【請求項３】
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コンタクトプローブを当接させて充放電を行う充放電装置において、
ａ）充放電時の前記各二次電池の膨張及び収縮に伴う前記各正極端子及び前記各負極端子の移動に追従して前記各コンタクトプローブを移動させるコンタクトユニットと、
ｂ）ベース部と、該ベース部の長手方向の一側に立設された固定端部と、前記ベース部上に前記二次電池と交互に配置され該二次電池と共に前記ベース部の長手方向に摺動可能に保持されて位置決め凹部を有するセパレータと、前記ベース部の長手方向の他側に配置された付勢手段と、該付勢手段に付勢されて前記二次電池及び前記セパレータを前記固定端部側に押圧する押圧部と、該押圧部に設けられた倣いブロックとを有するトレイユニットとを備え、
前記コンタクトユニットは、前記ベース部の長手方向と平行に配置されたガイド部と、前記ガイド部に摺動可能に保持され、それぞれ前記コンタクトプローブ及び位置決め突起が取り付けられた複数のプローブ取付部と、前記ガイド部の一側に設けられた固定支持部と、該固定支持部と隣接する前記プローブ取付部との間、及び互いに隣接する前記プローブ取付部の間にそれぞれ配置され、前記各プローブ取付部を前記ガイド部の他側に付勢する圧縮バネとを有し、
前記位置決め突起が、前記位置決め凹部にそれぞれ嵌合され、前記倣いブロックが、前記ガイド部に保持された他端の前記プローブ取付部を介して前記各圧縮バネを圧縮することにより前記各コンタクトプローブを移動させることを特徴とする充放電装置。
【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に追従可能な充放電装置に関する。
【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。充放電試験の際、複数の二次電池を並べて一度に充放電を行うが、充電時に二次電池の電池ケースが膨張することにより、二次電池の正極及び負極端子と、電源側端子との間に位置ずれが発生し、電気接続が適切に行われなくなるという問題がある。
そこで、例えば、特許文献１には、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４０８４４号公報
【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では、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。
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、充放電時の二次電池の膨張、収縮に追従させてコンタクトプローブを確実に移動させ、コンタクトプローブに負荷を加えることなく、二次電池の正極端子及び負極端子とコンタクトプローブとの電気接続を安定的に維持することができる量産性、低コスト性、耐久性に優れた充放電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】
【０００５】
前記目的に沿う第１の発明に係る充放電装置は、複数の二次電池を厚さ方向に摺動可能に並べて配置し、前記各二次電池の正極端子及び負極端子にコンタクトプローブを当接させて充放電を行う充放電装置において、
充放電時の前記各二次電池の膨張及び収縮に伴う前記各正極端子及び前記各負極端子の移動に追従して前記各コンタクトプローブを均等な間隔で移動させるコンタクトユニットを備える。
【０００６】
第２の発明に係る充放電装置は、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コンタクトプローブを当接させて充放電を行う充放電装置において、ａ）充放電時の前記各二次電池の膨張及び収縮に伴う前記各正極端子及び前記各負極端子の移動に追従して前記各コンタクトプローブを移動させるコンタクトユニットと、ｂ）ベース部と、該ベース部の長手方向の一側に立設された固定端部と、前記ベース部上に前記二次電池と交互に配置され該二次電池と共に前記ベース部の長手方向に摺動可能に保持されるセパレータと、前記ベース部の長手方向の他側に配置された付勢手段と、該付勢手段に付勢されて前記二次電池及び前記セパレータを前記固定端部側に押圧する押圧部と、該押圧部に設けられた倣いブロックとを有するトレイユニットとを備え、
前記コンタクトユニットは、前記ベース部の長手方向と平行に配置されたガイド部と、前記ガイド部に摺動可能に保持され、それぞれ前記コンタクトプローブが（絶縁状態で）取り付けられた複数のプローブ取付部と、前記ガイド部の一側に設けられた固定支持部と、該固定支持部に一端が固定され、並んで配置された前記各プローブ取付部に接続されて、前記各プローブ取付け部の間隔を均等に保持しながら伸縮するリンク機構と、前記固定支持部と隣接する前記プローブ取付部との間、及び互いに隣接する前記プローブ取付部の間にそれぞれ配置され、前記各プローブ取付部を前記ガイド部の他側に付勢する圧縮バネとを有し、
前記倣いブロックが、前記ガイド部に保持された他端の前記プローブ取付部を介して前記各圧縮バネを圧縮することにより前記各コンタクトプローブを移動させる。
【０００７】
第３の発明に係る充放電装置は、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コンタクトプローブを当接させて充放電を行う充放電装置において、ａ）充放電時の前記各二次電池の膨張及び収縮に伴う前記各正極端子及び前記各負極端子の移動に追従して前記各コンタクトプローブを移動させるコンタクトユニットと、ｂ）ベース部と、該ベース部の長手方向の一側に立設された固定端部と、前記ベース部上に前記二次電池と交互に配置され該二次電池と共に前記ベース部の長手方向に摺動可能に保持されて位置決め凹部を有するセパレータと、前記ベース部の長手方向の他側に配置された付勢手段と、該付勢手段に付勢されて前記二次電池及び前記セパレータを前記固定端部側に押圧する押圧部と、該押圧部に設けられた倣いブロックとを有するトレイユニットとを備え、
前記コンタクトユニットは、前記ベース部の長手方向と平行に配置されたガイド部と、前記ガイド部に摺動可能に保持され、それぞれ前記コンタクトプローブ及び位置決め突起が取り付けられた複数のプローブ取付部と、前記ガイド部の一側に設けられた固定支持部と、該固定支持部と隣接する前記プローブ取付部との間、及び互いに隣接する前記プローブ取付部の間にそれぞれ配置され、前記各プローブ取付部を前記ガイド部の他側に付勢する圧縮バネとを有し、
前記位置決め突起が、前記位置決め凹部にそれぞれ嵌合され、前記倣いブロックが、前記ガイド部に保持された他端の前記プローブ取付部を介して前記各圧縮バネを圧縮することにより前記各コンタクトプローブを移動させる。
【発明の効果】
【０００８】
第１の発明に係る充放電装置は、複数の二次電池を厚さ方向に並べて配置し、各二次電池の正極端子及び負極端子にコンタクトプローブを当接させて充放電を行う充放電装置において、充放電時の各二次電池の膨張及び収縮に伴う各正極端子及び各負極端子の移動に追従して各コンタクトプローブを移動させるコンタクトユニットを備えるので、充放電時の各二次電池の膨張及び収縮によってコンタクトプローブに負荷が加わることがなく、移動する各正極端子及び各負極端子に確実にコンタクトプローブを当接させて安定した電気接続状態を維持することができ、耐久性、充放電動作の安定性に優れる。
【０００９】
第２の発明に係る充放電装置は、トレイユニットが、ベース部と、ベース部の長手方向の一側に立設された固定端部と、ベース部上に二次電池と交互に配置され二次電池と共にベース部の長手方向に摺動可能に保持されるセパレータと、ベース部の長手方向の他側に配置された付勢手段と、付勢手段に付勢されて二次電池及びセパレータを固定端部側に押圧する押圧部と、押圧部に設けられた倣いブロックとを有し、コンタクトユニットが、ベース部の長手方向と平行に配置されたガイド部と、ガイド部に摺動可能に保持され、それぞれコンタクトプローブが取り付けられた複数のプローブ取付部と、ガイド部の一側に設けられた固定支持部と、固定支持部に一端が固定され、並んで配置された各プローブ取付部に接続されて、各プローブ取付け部の間隔を均等に保持しながら伸縮するリンク機構と、固定支持部と隣接するプローブ取付部との間、及び互いに隣接するプローブ取付部の間にそれぞれ配置され、各プローブ取付部をガイド部の他側に付勢する圧縮バネとを有し、倣いブロックが、ガイド部に保持された他端のプローブ取付部を介して各圧縮バネを圧縮することにより各コンタクトプローブを移動させるので、押圧部によって充電時の二次電池の膨張を制限することができ、付勢手段による一定の荷重（付勢力）を超えて二次電池が膨張した際には、付勢手段の付勢力に抗して押圧部と共に倣いブロックがベース部の長手方向の他側に移動することにより、各圧縮バネが伸長し、リンク機構によってプローブ取付部の間隔が拡がって、各コンタクトプローブが各二次電池の正極端子及び負極端子に追従して移動して、電気接続状態を確実に維持することができる。
【００１０】
第３の発明に係る充放電装置は、固定支持部と各プローブ取付部との間を伸縮可能に連結するリンク機構の代わりに、セパレータが位置決め凹部を有し、各プローブ取付部に位置決め突起が取り付けられていることにより、位置決め凹部とこれに嵌合する位置決め突起を介して、各二次電池と各プローブ取付部が連結されるので、充放電時の各二次電池の膨張及び収縮によって各正極端子及び各負極端子が移動する際に、各コンタクトプローブも一緒に移動して電気接続状態を確実に維持することができ、動作の確実性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る充放電装置の正面図である。
【図２】同充放電装置の要部斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】同充放電装置の使用状態を示す部分正面図である。
【図５】同充放電装置の充電時の状態を示す部分正面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る充放電装置の要部斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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５に示す本発明の第１の実施の形態に係る充放電装置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を一度に充放電するためのものである。
この充放電装置１０は、複数の二次電池１１が厚さ方向に並べて配置されるトレイユニット１２と、充放電時の各二次電池１１の膨張及び収縮に伴う各正極端子１３及び各負極端子１４の移動に追従して各コンタクトプローブ１５を移動させるコンタクトユニット１６を備えている。
【００１３】
以下、充放電装置１０の詳細について説明する。なお、図１の左右方向を充放電装置１０の前後方向（長手方向）とし、図３の上下方向を充放電装置１０の左右方向（幅方向）とする。
まず、図１に示すように、トレイユニット１２は、ベース部１７と、ベース部１７の長手方向の一側（図１では左側）に立設された板状の固定端部１８を有している。そして、ベース部１７上には、二次電池１１と交互に配置され二次電池１１と共にベース部１７の長手方向に摺動可能なセパレータ１９が保持されている。また、トレイユニット１２は、ベース部１７の長手方向の他側に配置された付勢手段２０と、付勢手段２０に付勢されて二次電池１１及びセパレータ１９を固定端部１８側に押圧する板状の押圧部２１を有している。付勢手段２０は、ベース部１７の長手方向の他側に立設された板状の加圧端部２３を有し、加圧端部２３の中央部には、加圧端部２３を貫通してベース部１７の長手方向と平行に配置される加圧軸２４が摺動可能に保持されている。そして、押圧部２１と加圧端部２３の間に配置された板状の加圧部２５に、加圧軸２４の一側（図１では左側）が連結されている。また、加圧軸２４と平行に設けられ、加圧端部２３及び加圧部２５を貫通する上下２本の案内軸２６の一側（図１では左側）が押圧部２１と連結されており、押圧部２１と加圧部２５の間には、案内軸２６に外挿されて圧縮コイルバネ２６ａが配置されている。
【００１４】
以上の構成において、図示しない加圧機構で加圧軸２４を加圧すると、押圧部２１と加圧部２５の間で圧縮コイルバネ２６ａが圧縮され、押圧部２１が一定の荷重で二次電池１１及びセパレータ１９を固定端部１８側に押圧する。このとき、二次電池１１及びセパレータ１９はそれぞれ同一形状であるため、正極端子１３及び負極端子１４は等間隔で並んでいる。なお、固定端部１８と加圧端部２３の両側部は連結部材２８で連結されており、これにより、二次電池１１及びセパレータ１９の移動を案内することができる。本実施の形態では、固定端部１８及び押圧部２１がそれぞれ両端の二次電池１１に直接、当接する構成としたが、固定端部１８及び押圧部２１と二次電池１１の間にスペーサを挟んでもよい。また、固定端部１８と加圧端部２３の外側にはそれぞれ把手２９が取り付けられており、トレイユニット１２を簡単に持ち運ぶことができる。
【００１５】
次に、図２、図３に示すように、コンタクトユニット１６は、ベース部１７の長手方向と平行に配置された２本のガイド軸３０からなるガイド部３１を有しており、２本のガイド軸３０が各プローブ取付部３２を貫通することにより、複数のプローブ取付部３２が、ガイド部３１に摺動可能に保持される。各プローブ取付部３２には、二次電池１１の正極端子１３及び負極端子１４の位置に対応して２つのコンタクトプローブ１５が取り付けられている。なお、各ガイド軸３０の両端部は、図１に示すように、各コンタクトプローブ１５の位置決めの基準となる一側の固定支持部３３と、他側のガイド支持部３４で支持されている。そして、コンタクトユニット１６は、図１に示すように、固定支持部３３に一端が固定され、並んで配置された各プローブ取付部３２に接続されて、各プローブ取付け部３２の間隔を均等に保持しながら伸縮するリンク機構３５を備えている。
【００１６】
リンク機構３５は、コンタクトユニット１６（充放電装置１０）の幅方向両側部に設けられており、各リンク機構３５は、各リンク軸３７の長手方向中央部が各プローブ取付部３２の外側に中央ジョイント部３８で回動自在に保持され、隣接するリンク軸３７の端部同士がそれぞれ端部ジョイント部３９で回動自在に連結されている。なお、最も固定端部１８（固定支持部３３）に近いプローブ取付部３２（図１では左端）に回動自在に保持されたリンク軸３７の一側（図１の左側）端部は、固定側リンク軸４０を介して固定支持部３３と連結されている。固定側リンク軸４０の一側は固定支持部３３の外側に固定側ジョイント部４１で回動自在に保持され、固定側リンク軸４０の他側と隣接するリンク軸３７の端部は端部ジョイント部３９で回動自在に連結されている。また、最も固定端部１８（固定支持部３３）から遠いプローブ取付部３２（図１では右端）に連結された端部リンク軸４３は、一側端部が、隣接するリンク軸３７の端部と端部ジョイント部３９で回動自在に連結され、他側端部が、プローブ取付部３２の外側に加圧側ジョイント部４４で回動自在に保持されている。なお、各中央ジョイント部３８、固定側ジョイント部４１、及び加圧側ジョイント部４４は同じ高さに配置され、各端部ジョイント部３９は各中央ジョイント部３８の前後で交互に上下に配置されている。
【００１７】
以上の構成により、リンク機構３５は、固定支持部３３を基準にして蛇腹状に伸縮可能であり、隣接するプローブ取付部３２の間隔を等間隔で拡縮することができる。
また、固定支持部３３と隣接するプローブ取付部３２との間、及び互いに隣接するプローブ取付部３２の間には、各プローブ取付部３２をガイド部３１の他側（図１の右側）に付勢する圧縮バネとして、各ガイド軸３０に圧縮コイルバネ４６が外挿されている。そして、トレイユニット１２には、図１〜図３に示すように、押圧部２１の上方に突出して倣いブロック４７が設けられており、ガイド部３１に保持された他端（図１の右端）のプローブ取付部３２には、下方に突出して当接部４８が設けられている。
【００１８】
充放電開始前の初期状態において、図１に示すように、倣いブロック４７が当接部４８に当接し、二次電池１１及びセパレータ１９を押圧する押圧部２１の加圧力がプローブ取付部３２に伝達され、プローブ取付部３２を介して各圧縮コイルバネ４６が圧縮されることにより、各コンタクトプローブ１５（プローブ取付部３２）をガイド部３１の一側（固定支持部３３側）に移動させることができる。このとき、各圧縮コイルバネ４６の長さ及びばね定数は同一であり、各二次電池１１の正極端子１３及び負極端子１４と、各コンタクトプローブ１５の水平方向位置は一致している。なお、コンタクトユニット１６は、充放電装置１０のフレーム５０によってトレイユニット１２の上方に保持されており、図示しない昇降機構（例えばピストン）によって上下動し、各正極端子１３及び各負極端子１４と、各コンタクトプローブ１５とのコンタクト（電気接続）の有無を切り替えることができる。
【００１９】
充放電開始時には、図４に示すように、コンタクトユニット１６を降下させ、各コンタクトプローブ１５の先端を各正極端子１３及び各負極端子１４に押し当てる。充電時に各二次電池１１が厚さ方向に膨張すると、図５に示すように、各二次電池１１及びセパレータ１９が少しずつベース部１７の他側である加圧端部２３側（図５の右側）に移動する。そして、隣接する正極端子１３間、及び負極端子１４間の間隔が拡がり、押圧部２１と加圧端部２３の間で圧縮コイルバネ２６ａが圧縮される。このとき、押圧部２１と共に倣いブロック４７が加圧端部２３側に移動するので、各正極端子１３及び各負極端子１４と、各コンタクトプローブ１５の水平方向位置がほぼ一致するように各圧縮コイルバネ４６が均等に伸長し、各正極端子１３及び各負極端子１４と、各コンタクトプローブ１５とのコンタクト状態が維持される。放電時に各二次電池１１が厚さ方向に収縮する際には、上記と逆の動作により、図５の状態から図４の状態に変化する。そして、充放電の繰返しにより、各二次電池１１は膨張及び収縮を繰返し、その間、図４の状態から図５の状態への変化と、図５の状態から図４の状態への変化が連続的に交互に繰り返される。なお、各二次電池１１の寸法誤差、膨張量及び収縮量のばらつき、リンク機構３５及び各圧縮コイルバネ４６の動作のばらつき等に伴って、各正極端子１３及び各負極端子１４と、各コンタクトプローブ１５との位置関係に多少のずれが発生する場合でも、各コンタクトプローブ１５を大口径とすることにより、各正極端子１３及び各負極端子１４と、各コンタクトプローブ１５との接触（コンタクト状態）を維持することができる。このとき、各コンタクトプローブ１５の先端が各正極端子１３及び各負極端子１４の表面に接触しているだけなので、各コンタクトプローブ１５に負荷が加わることはなく、耐久性に優れる。
【００２０】
なお、リンク機構として、パンタグラフ機構を用いることも可能であるが、その場合、パンタグラフ機構の一側を固定支持部に連結し、パンタグラフ機構の他側が連結されるプローブ取付部に倣いブロックを固定（連結）して、押圧部と共に倣いブロックが前後に移動する際に、パンタグラフ機構の他側が追従して前後に移動するようにしなければならない。つまり、トレイユニットを交換する度に、プローブ取付部と倣いブロック（押圧部）との固定（連結）及びその解除を行う必要があり、作業に手間と時間がかかる。本実施の形態におけるリンク機構３５では、各ガイド軸３０に圧縮コイルバネ４６が外挿されており、二次電池１１の膨張時には圧縮コイルバネ４６の復元力によってリンク機構３５が自動的に伸張するので、上記のように倣いブロック４７は当接部４８に当接させるだけでよく、プローブ取付部３２に倣いブロック４７（押圧部２１）を固定（連結）する必要がない。よって、フレーム５０に対するトレイユニット１２の着脱が容易で作業効率に優れる。
【００２１】
続いて、本発明の第２の実施の形態に係る充放電装置５１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。
図６に示す充放電装置５１が第１の実施の形態と異なる点は、コンタクトユニット５２がリンク機構３５を備えていない代わりに、各セパレータ１９上面の幅方向２箇所に位置決め凹部５３が形成されており、各プローブ取付部３２に、各位置決め凹部５３の位置に対応して位置決め突起５４が取り付けられている点である。充放電開始時に、コンタクトユニット５２を降下させると、各位置決め突起５４が各位置決め凹部５３に挿入（嵌合）され、各二次電池１１と各プローブ取付部３２が連結されるので、充放電時の各二次電池１１の膨張及び収縮によって各正極端子１３及び各負極端子１４が移動する際に、各プローブ取付部３２と共に各コンタクトプローブ１５も一緒に移動して電気接続状態を確実に維持することができる。この場合、各セパレータ１９と各プローブ取付部３２は、各位置決め突起５４を介して連結されているので、各コンタクトプローブ１５には負荷が加わることがなく、耐久性に優れる。
【００２２】
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。
上記実施の形態では、二次電池の正極端子及び負極端子が、二次電池の上面に配置されている場合について説明したが、正極端子及び負極端子の配置が異なっていても、コンタクトユニットの配置を変更することにより、対応可能である。例えば、正極端子及び負極端子が二次電池の側面に配置されている場合は、正極端子及び負極端子の向きに合わせて、二次電池の側方にコンタクトユニットを配置すればよい。
また、付勢手段は、二次電池及びセパレータを固定端部側に押圧できるものであればよく、その構造は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、加圧軸及び案内軸の数や配置は適宜、選択することができる。
さらに、コンタクトユニット側を昇降させる代わりに、トレイユニット側を昇降させる構造としてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１０：充放電装置、１１：二次電池、１２：トレイユニット、１３：正極端子、１４：負極端子、１５：コンタクトプローブ、１６：コンタクトユニット、１７：ベース部、１８：固定端部、１９：セパレータ、２０：付勢手段、２１：押圧部、２３：加圧端部、２４：加圧軸、２５：加圧部、２６：案内軸、２６ａ：圧縮コイルバネ、２８：連結部材、２９：把手、３０：ガイド軸、３１：ガイド部、３２：プローブ取付部、３３：固定支持部、３４：ガイド支持部、３５：リンク機構、３７：リンク軸、３８：中央ジョイント部、３９：端部ジョイント部、４０：固定側リンク軸、４１：固定側ジョイント部、４３：端部リンク軸、４４：加圧側ジョイント部、４６：圧縮コイルバネ、４７：倣いブロック、４８：当接部、５０：フレーム、５１：充放電装置、５２：コンタクトユニット、５３：位置決め凹部、５４：位置決め突起