(57)【要約】      （修正有）【課題】扁平型電池の充放電及び検査を効率的に行う扁平型電池の充放電及び検査システムを提供する。【解決手段】（１）挿通孔２８、２９を有する底板１６と、側板１７〜２１と、電池本体１２をそれぞれ隙間を有して支えるガイド部３０とを有する電池収納容器と、（２）電池収納容器の挿通孔２８、２９から突出する正負の電極１３、１４をそれぞれ挟み込む一対の挟持部材を備え、挟持部材の電極１３、１４を挟み込む先部には、通電用接触子、及び検査用接触子が取付けられ、挟持部材の中央部には、回動軸を有し、挟持部材を開閉して、正負の電極１３、１４を挟み込むクリップ４５、４６と、（３）挟持部材間に挿入して、挟持部材の先部を閉状態とする楔状部材７０、７１とを備える。【選択図】        図４
2004319334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）電池本体の一端部に突出する正負の電極が設けられた扁平型電池を、該正負の電極を一定方向に複数配置可能で、該正負の電極をそれぞれ挿入する挿通孔を有する底板と、該底板の周囲に立設し、該底板よりも一定方向に突出する部分は、前記扁平型電池を収納するときに、前記挿通孔から突出する前記正負の電極よりも長く形成されている側板と、前記底板には前記扁平型電池を収納するときに、前記電池本体を隙間を有して支えるガイド部とを有する電池収納容器と、
（２）前記電池収納容器の下側に配置され、前記電池収納容器の挿通孔から突出する前記正負の電極をそれぞれ挟み込む一対の挟持部材を備え、前記挟持部材の前記正負の電極を挟み込む先部には、それぞれ前記扁平型電池に通電する通電用接触子及び前記扁平型電池の電圧を測定する検査用接触子が取付けられ、前記挟持部材の中央部には、回動軸が設けられ、通常は前記挟持部材の先部側が開いた状態であり、前記回動軸を中心として、前記一対の挟持部材が開閉し、前記正負の電極を先部で挟み込むクリップと、
（３）前記クリップの基部側の挟持部材間に配置され、前記挟持部材間に挿入して、前記挟持部材の先部を閉状態とする楔状部材とを備え、
前記楔状部材を前記挟持部材に挿入して、前記クリップの先部を閉じ、前記挟持部を前記正負の電極に接触させ、前記扁平型電池の充放電及び検査を行うことを特徴とする扁平型電池の充放電及び検査システム。
【請求項２】
請求項１記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記クリップは、前記正負の電極をそれぞれ挟み込む第１及び第２のクリップを有し、前記第１及び第２のクリップには、それぞれ対となる前記通電用接触子及び前記検査用接触子が取付けられていることを特徴とする扁平型電池の充放電及び検査システム。
【請求項３】
請求項２記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記第１及び第２のクリップ及び前記楔状部材を一体的に組み合わせた充放電検査ユニットが形成され、前記充放電検査ユニットは、前記電池収納容器に収納される前記扁平型電池と対となるように充放電検査ユニット収納容器に配置され、更に、前記充放電検査ユニット収納容器の下部に設置された昇降手段によって、前記充放電検査ユニットは、前記扁平型電池の正負の電極を挟み込める位置まで移動することが可能であることを特徴とする扁平型電池の充放電及び検査システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記電池収納容器には、前記扁平型電池の正負の電極を突出させる一対の挿通孔の間に、前記扁平型電池を一方向に傾ける凸部を有していることを特徴とする扁平型電池の充放電及び検査システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記電池収納容器の前記扁平型電池のガイド部は上部方向に開くようにテーパが設けられ、更に、前記扁平型電池から発生する熱を逃がすための切り欠きが設けられていることを特徴とする扁平型電池の充放電及び検査システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記対となる挟持部材の両先部に取付けられる前記通電用接触子及び前記検査用接触子は、弾力性を有する金属で形成され、少なくとも一方は、他方の挟持部材側に実質的に凸となる湾曲形状に形成され、前記扁平型電池の正負の電極を挟み込むときに、前記正負の電極の表面を擦るように接触することを特徴とする扁平型電池の充放電及び検査システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記通電用接触子及び前記検査用接触子のいずれか１又は２は、凹凸が形成されていることを特徴とする扁平型電池の充放電及び検査システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記電池収納容器内には、前記扁平型電池の温度を測定するための温度計が取付けられ、更に、前記電池収納容器の上部位置には、前記扁平型電池の充電時の発熱を冷やすためのファンが取付けられていることを特徴とする扁平型電池の充放電及び検査システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記電池収納容器の上部位置には、前記扁平型電池が異常な充電による煙を感知する煙センサーが取付けられていることを特徴とする扁平型電池の充放電及び検査システム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記電池収納容器及び前記挟持部材は自己消火性プラスチックから形成されていることを特徴とする扁平型電池の充放電及び検査システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、扁平型電池の充放電及び検査システムに係り、特に扁平型電池の収納容器及び接触子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、再充電可能な二次電池としては、正極にニッケル、負極にカドミウムを用いたニッケルカドミウム電池、ニッケルカドミウム電池の負極を水素吸蔵合金としたニッケル水素電池が開発され、また、正極にコバルト酸リチウム、負極に炭素を用い、エネルギー密度の高いリチウムイオン電池も開発されている。しかしながら、これらの電池は、液体の電解質を使用しているため、電池のパッケージングや形状が、制限され、軽量化が困難であった。そこで、リチウムイオン電池の液体の電解質の代わりに導電性のポリマーを用いて、フィルムを層状とした扁平型電池であるリチウムポリマー電池が開発され、エネルギー密度が高く、電池のパッケージングや形状が制限されず、軽量となった。なお、リチウムポリマー電池のような扁平型電池の充電及び検査においては、扁平型電池を平面板状体の上部に横置きとし、前記したニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、及びリチウムイオン電池等の二次電池の充放電に使用されていたプローブピンを扁平型電池の電極に接触させ、充放電及び検査を行っていた。
【０００３】
また、特許文献１では、トレイ内に整列して収納された各々正負両電極端子を有する複数のリチウムポリマー電池の配置位置に対応して、正負両電極端子を挟む配置で正負両接触端子を備えた電極ホルダーを各々一対ずつ設け、電極ホルダーを、リチウムポリマー電池の正負両電極端子と正負両接触端子とが接触する位置と、リチウムポリマー電池の正負両電極端子から正負両接触端子が離間する退避位置との間で昇降移動させる昇降手段を設け、昇降手段によりリチウムポリマー電池の正負両電極端子と正負両接触端子が接触可能な高さ位置に電極ホルダーが移動した位置で、各一対の電極ホルダーを左右方向から押圧して電極ホルダーの正負両接触端子をリチウムポリマー電池の正負両電極端子に押接する押圧手段を設けたリチウムポリマー電池の充放電・検査機構が開示され、トレイに収容された多数個のリチウムポリマー電池に対して、一度に充放電操作を行うことができ、また、まとめて検査することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１３４１７６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、扁平型電池の電極にプローブピンを接触させ、充放電等を行う場合、先端の尖ったプローブピンによって、電極に傷が付き易く、複数回の充放電を行うと電極に孔が開くことがあった。また、特許文献１の発明では、リチウムポリマー電池の正負両電極端子に左右方向から押接する押圧手段によって、接触端子を電極に押しつけて接触するので、場合によっては電極に傷が付く恐れがあった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、扁平型電池の充放電及び検査を効率的に行う扁平型電池の充放電及び検査システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る扁平型電池の充放電及び検査システムは、（１）電池本体の一端部に突出する正負の電極が設けられた扁平型電池を、該正負の電極を一定方向に複数配置可能で、該正負の電極をそれぞれ挿入する挿通孔を有する底板と、該底板の周囲に立設し、該底板よりも一定方向に突出する部分は、前記扁平型電池を収納するときに、前記挿通孔から突出する前記正負の電極よりも長く形成されている側板と、前記底板には前記扁平型電池を収納するときに、前記電池本体を隙間を有して支えるガイド部とを有する電池収納容器と、
（２）前記電池収納容器の下側に配置され、前記電池収納容器の挿通孔から突出する前記正負の電極をそれぞれ挟み込む一対の挟持部材を備え、前記挟持部材の前記正負の電極を挟み込む先部には、それぞれ前記扁平型電池に通電する通電用接触子及び前記扁平型電池の電圧を測定する検査用接触子が取付けられ、前記挟持部材の中央部には、回動軸が設けられ、通常は前記挟持部材の先部側が開いた状態であり、前記回動軸を中心として、前記一対の挟持部材が開閉し、前記正負の電極を先部で挟み込むクリップと、
（３）前記クリップの基部側の挟持部材間に配置され、前記挟持部材間に挿入して、前記挟持部材の先部を閉状態とする楔状部材とを備え、
前記楔状部材を前記挟持部材に挿入して、前記クリップの先部を閉じ、前記挟持部を前記正負の電極に接触させ、前記扁平型電池の充放電及び検査を行う。
【０００７】
これによって、扁平型電池は、底板に縦置きすることができ、少ない面積で多くの扁平型電池を配置することができる。また、電池収納容器の底板に設けられた挿通孔に扁平型電池の電極を通すので、電池本体の高さ方向の長さに限定されずに配置することができる。電池本体が傾いても、電極の基部が支点となるので、電極先端の移動距離が小さくなる。更に、電池収納容器の側板が、電極よりも長く形成されているので、電池収納容器を、例えば、床の水平面に設置しても、電極は水平面に接触することがなくなり、電極を傷つけることがなくなる。また、電池本体を支えるガイド部が設けられているので、電池本体は倒れることがなく、更に、ガイド部と電池本体は隙間を有しているので、電池本体が熱を持つときに、電池本体の熱を放熱し易く、また、例えばファン等で冷却風を送る際にも電池本体を冷却し易い。
【０００８】
更に、クリップの基部側から楔状部材を挿入して、挟持部材の先部に取付けられた通電用接触子及び検査用接触子を、電池収納容器の挿通孔から突出する扁平型電池の正負の電極と接触させ、扁平型電池の充放電及び検査を行うことができる。
なお、本明細書で記載する扁平型電池の充放電及び検査システムは、電池収納容器の底板から見て、電池本体が配置される側を上とし、正負の電極が突出する側を下としている。ここで、電池収納容器を傾けて、扁平型電池の正負の電極が横向きになるように配置してもよく、更には、正負の電極の位置を電池本体の上になるように配置する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
【０００９】
本発明に係る扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記クリップは、前記正負の電極をそれぞれ挟み込む第１及び第２のクリップを有し、前記第１及び第２のクリップには、それぞれ対となる前記通電用接触子及び前記検査用接触子を取付けることもできる。
これによって、正負の電極間の距離が離れていても、第１及び第２のクリップによってそれぞれ正負の電極を挟み込み、充放電及び検査をすることができると共に、正負の電極に第１及び第２のクリップを対応させ、クリップ自体の大きさを小さくすることがでる。また、正負の電極の形状によって、第１及び第２のクリップの形状も変えることができる。
本発明に係る扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記第１及び第２のクリップ及び前記楔状部材を一体的に組み合わせた充放電検査ユニットが形成され、前記充放電検査ユニットは、前記電池収納容器に収納される前記扁平型電池と対となるように充放電検査ユニット収納容器に配置され、更に、前記充放電検査ユニット収納容器の下部に設置された昇降手段によって、前記充放電検査ユニットは、前記扁平型電池の正負の電極を挟み込める位置まで移動することを可能としてもよい。
これによって、充放電検査ユニットを、最適位置まで移動することができる。
本発明に係る扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記電池収納容器には、前記扁平型電池の正負の電極を突出させる一対の挿通孔の間に、前記扁平型電池を一方向に傾ける凸部を有してもよい。
これによって、扁平型電池を一方向に傾けることにより、正負の電極も同様に実質的に一方向に突出するので、正負の電極の先部が揃い、クリップの配列位置を調整し易くなる。
【００１０】
本発明に係る扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記電池収納容器の前記扁平型電池のガイド部は上部方向に開くようにテーパが設けられ、更に、前記扁平型電池から発生する熱を逃がすための切り欠きを設けるのが好ましい。これによって、電池収納容器に扁平型電池を装入し易くなり、更に、ガイド部の上部のテーパと切り欠きによって、伝熱効果が向上する。
本発明に係る扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記対となる挟持部材の両先部に取付けられる前記通電用接触子及び前記検査用接触子は、弾力性を有する金属で形成され、少なくとも一方は、他方の挟持部材側に実質的に凸となる湾曲形状に形成され、前記扁平型電池の正負の電極を挟み込むときに、前記正負の電極の表面を擦るように接触することもできる。
これによって、挟持部材は正負の電極としっかり接触することができ、更に、電極表面を擦りながら挟むので、電極表面の酸化皮膜、付着した電解液等を削り取ることができる。
【００１１】
本発明に係る扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記通電用接触子及び前記検査用接触子のいずれか１又は２は、凹凸が形成されている。
これによって、通電用接触子及び検査用接触子のいずれか１又は２は、電極をしっかり挟み込むことができ、充電効率が上がる。
【００１２】
本発明に係る扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記電池収納容器内には、前記扁平型電池の温度を測定するための温度計が取付けられ、更に、前記電池収納容器の上部位置には、前記扁平型電池の充電時の発熱を冷やすためのファンを取付けてもよい。
これによって、扁平型電池の温度管理ができる。
本発明に係る扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記電池収納容器の上部位置には、前記扁平型電池が異常な充電による煙を感知する煙センサーを取付けてもよい。
これによって、扁平型電池が発火する前に危険を察知できる。
本発明に係る扁平型電池の充放電及び検査システムにおいて、前記電池収納容器及び前記挟持部材は自己消火性プラスチックを主体として形成することもできる。
これによって、扁平型電池が発火しても、電池収納容器及び挟持部材は自己消火するので、危険性が少なくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係る扁平型電池の充放電及び検査システムの正断面図、図２は同システムの側断面図、図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同システムの電池収納容器の一部省略平面図、底面図、図４（Ａ）は扁平型電池を挿入した電池収納容器及び充放電検査ユニットの要部正断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＰ部詳細説明図、図５は扁平型電池を挿入した電池収納容器の要部側断面図、図６（Ａ）は同システムのガイド部の平面図、（Ｂ）は扁平型電池を挿入したガイド部の側断面図、図７は同システムのクリップの説明図、図８（Ａ）〜（Ｃ）は同システムのクリップの開閉を示す説明図、図９は同システムの平面図、図１０（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同システムの第１の変形例の正面図、側面図、図１１は同システムの第２の変形例の説明図、図１２は同システムの第３の変形例の説明図、図１３は同システムの作動状態の説明図である。
【００１４】
図１〜図９を参照して、本発明の一実施の形態に係る扁平型電池の充放電及び検査システム（以下、充放電検査システムという）１０について説明する。
充放電検査システム１０は、電池本体１２の一端部に突出する正負の電極１３、１４（以下、正極１３、負極１４ともいう）が設けられた扁平型電池の一例であるリチウムポリマー電池１１の充放電及び検査を行うシステムである。
図１、図２に示すように、充放電検査システム１０は、リチウムポリマー電池１１の正極１３、負極１４を下向き（つまり、縦置き）に配置して、複数、例えば、リチウムポリマー電池１１の厚さ方向（図２の左右方向、以下、Ｙ方向ともいう）に２５個、幅方向（図１の左右方向、以下、Ｘ方向ともいう）に８個の計２００個のリチウムポリマー電池１１を、それぞれ所定の間隔を有して収納可能な電池収納容器１５を有している。
【００１５】
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、電池収納容器１５は、底板１６、底板１６の周囲に立設する側板１７〜２０、及び、底板１６の下側にＸ方向に所定の間隔（つまり、リチウムポリマー電池１１の幅方向のそれぞれの間）で、側板１８、２０に平行して設けられた７つの脚部２１〜２７を有している。底板１６には、リチウムポリマー電池１１の正極１３、負極１４をそれぞれ挿入する実質的に矩形の挿通孔２８、２９が、各リチウムポリマー電池１１の配置位置に対応するように設けられている。なお、側板１７〜２０の底板１６より下方位置となる部分は、リチウムポリマー電池１１の収納時に、挿通孔２８、２９に挿入された正極１３、負極１４よりも長く形成され、脚部２１〜２７の高さは、側板１７〜２０の底板１６より下方部分の長さと実質的に同じにしてある。これにより、電池収納容器１５を床等の水平面に置いたときに、正負の電極１３、１４が水平面に接触しないようになっている。更に、底板１６の上面には、電池本体１２を挿入して支えるガイド部３０が、リチウムポリマー電池１１のそれぞれの配置位置に底板１６に一体的に設けられている。なお、電池収納容器１５は、自己消火性プラスチックの一例であるガラス繊維を１５％含有したポリブチレンテレフタレートにより形成され、リチウムポリマー電池１１が、充放電時の異常によって、発火した場合でも、電池収納容器１５は、燃え難くなっている。
【００１６】
図４（Ａ）、（Ｂ）、図５、及び図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ガイド部３０は、リチウムポリマー電池１１の正負の電極１３、１４を挿入する一対の挿通孔２８、２９の周囲に設けられ、リチウムポリマー電池１１を隙間を有して配置でき、上部に向かって、電池本体１２の厚み方向に開くようにテーパ部３１が設けられた配置部３２を有している。更に、ガイド部３０は、リチウムポリマー電池１１から発生する熱を逃がすために、側壁１７側に３つ、側壁１９側に２つの切り欠き３３〜３７が設けられている。また、挿通孔２８、２９の間の底板１６には電池本体１２を傾け、正負の電極１３、１４を一方向に揃える凸部３８が設けられている。また、ガイド部３０の配置部３２内には、図示しない温度計が取付けられ、リチウムポリマー電池１１の充放電時における配置部３２内の温度を測定することができる。
【００１７】
図１、図４に示すように、充放電検査システム１０は、電池収納容器１５の下側に、リチウムポリマー電池１１の正負の電極１３、１４をそれぞれ挟み込み、正負の電極１３、１４に通電及び電圧測定を行う第１及び第２のクリップ４５、４６を有するクリップＡが配置されている。
図７に示すように、第１及び第２のクリップ４５、４６は、それぞれ一対の挟持部材４７、４８、挟持部材４９、５０によって形成されている。第１及び第２のクリップ４５、４６は、それぞれの中央部に取付けられる回動軸５１を中心として、第１及び第２のクリップ４５、４６の先部が開閉する。通常、第１及び第２のクリップ４５、４６は、バネの付勢力によって、先部が開いた状態となっている。また、挟持部材４７〜５０は、自己消火性プラスチックの一例であるガラス繊維を１５％含有したポリブチレンテレフタレートにより形成され、充放電時の異常によって、リチウムポリマー電池１１が発火した場合に、挟持部材４７〜５０は、燃え難くなっている。
【００１８】
また、挟持部材４７、４９の先部には、それぞれリチウムポリマー電池１１に通電する通電用接触子５２、５３が取付けられ、更に、挟持部材４８、５０の先部には、それぞれリチウムポリマー電池１１の電圧を測定する検査用接触子５４、５５が取付けられている。通電用接触子５２、５３及び検査用接触子５４、５５は、それぞれ導線５６〜５９が接続されている。更に、導線５６〜５９は、第１及び第２のクリップ４５、４６の基部から外部に設けられたコネクター６０に接続されている。また、通電用接触子及び検査用接触子のいずれか１又は２に凹凸を形成し、リチウムポリマー電池１１の正負の電極１３、１４を挟み込んだ際、通電用接触子及び検査用接触子が、正負の電極１３、１４としっかりと接触するようにしてもよい。
【００１９】
なお、通電用接触子５２、５３、及び検査用接触子５４、５５は、金属製、例えば弾力性のあるベリリウム銅で形成されている。また、通電用接触子５２、５３は、検査用接触子５４、５５側に向かって、実質的に凸となる湾曲形状に形成され、リチウムポリマー電池１１の正負の電極１３、１４を挟み込むときに、正負の電極１３、１４の表面を下向きに擦るように接触する。この際に、正負の電極１３、１４の表面の酸化皮膜や、付着した電解液等を削るので、通電用接触子５２、５３、及び検査用接触子５４、５５が、正負の電極１３、１４としっかりと接触することができ、充放電の効率がよくなる。また、通電用接触子５２、５３は、正負の電極１３、１４を、引っ張る方向に擦るので、正負の電極１３、１４は、しわになり難い。
【００２０】
また、第１及び第２のクリップ４５、４６を有するクリップＡは、リチウムポリマー電池１１が大きく、正負の電極１３、１４が離れている場合に使用できるが、リチウムポリマー電池が小さく、正負の電極が近接している場合には、一対の挟持部材に通電用接触子、検査用接触子を組み込んだ一体型のクリップを使用してもよい。
例えば、通電用接触子、検査用接触子を組み込んだクリップとして、一方の挟持部材の先部に通電用接触子、検査用接触子を取付け、他方の挟持部材の先部に対となる通電用接触子、検査用接触子を取付けて形成してもよい。
また、通電用接触子、検査用接触子を組み込んだクリップとして、一方の挟持部材の先部左半分に通電用接触子、検査用接触子を取付け、先部の右半分に対となる通電用接触子、検査用接触子を取付けて形成してもよい。なお、この場合、他方の挟持部材には、接触子は取付けられていない。
【００２１】
更に、図４に示すように、第１及び第２のクリップ４５、４６の基部側には、それぞれ挟持部材４７、４８、挟持部材４９、５０の間に配置され、第１及び第２のクリップ４５、４６の先部をそれぞれ閉状態とする第１及び第２の楔状部材７０、７１が設けられている。
図８（Ａ）に示すように、第１の楔状部材７０は、先端に第１のクリップ４５の基部に挿入する挿入部７２、挿入部７２から基部側へ広がっていく第１及び第２の拡開部７３、７４を有している。第１の拡開部７３は、第２の拡開部７４よりも中心角が大きく形成されている。第２の拡開部７４の中心角は、第１のクリップ４５に、第１の楔状部材７０を第２の拡開部７４まで挿入するときの挿入挟持部材４７、４８の基部の内側のなす角と実質的に同じに形成されている。なお、第２の楔状部材７１も同様に形成されている。
【００２２】
次に、図８（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、第１のクリップ４５の基部側に、第１の楔状部材７０を挿入して、リチウムポリマー電池１１の正極１３を挟み込む方法について説明する。
まず、図８（Ａ）に示すように、第１のクリップ４５の基部側の挟持部材４７、４８の間に第１の楔状部材７０の挿入部７２を挟み込む。また、第１のクリップ４５の開状態の先部側には、リチウムポリマー電池１１の正極１３を配置する。次に、図８（Ｂ）に示すように、第１の楔状部材７０を上昇させ、第１の拡開部７３を挟持部材４７、４８間に挿入する。この場合、挟持部材４７、４８の先部は、徐々に閉状態となり、通電用接触子５２と検査用接触子５４によって、正極１３が挟み込まれる。更に、第１の楔状部材７０を挿入していくと、図８（Ｃ）に示すように、第２の拡開部７４が、挟持部材４７、４８の基部内側に沿って挿入され、挟持部材４７、４８の先部は、完全に閉状態となり、通電用接触子５２と検査用接触子５４は、リチウムポリマー電池１１の正極１３を挟み込む。
なお、第２のクリップ４６も同様にして、第２の楔状部材７１を挿入して、負極１４を挟み込むことができる。
【００２３】
図４に示すように、第１及び第２の楔状部材７０、７１の下側には、第１及び第２のクリップの回動軸５１を支え、第１及び第２の楔状部材７０、７１が取付けられるクリップ固定部８０を有し、楔状部材７０、７１を昇降させる楔状部材昇降機構８１が設けられている。楔状部材昇降機構８１内には、コネクター６０を接続する図示しないソケットが設けられ、通電用接触子５２、５３に導線５６、５７を介して接続された図示しない電気供給装置、及び、検査用接触子５４、５５に導線５８、５９を介して接続された図示しない電圧計が設けられている。
なお、第１及び第２のクリップ４５、４６、第１及び第２の楔状部材７０、７１、楔状部材昇降機構８１、図示しない電気供給装置及び電圧計によって、一組の充放電検査ユニット８２が構成されている。
【００２４】
図１、図２に示すように、充放電検査システム１０の下部には、全て（つまり、電池収納容器１５に収納されたリチウムポリマー電池１１と対となるように配置された２００個）の充放電検査ユニット８２を充放電検査ユニット収納容器８７を介して載せ、充放電検査ユニット８２を昇降させるユニットの昇降手段８６が設けられている。昇降手段８６は、昇降柱８８と動力部８９を有している。昇降柱８８は、充放電検査ユニット８２を収納する平面視して矩形の充放電検査ユニット収納容器８７の中央下部に配置され、充放電検査ユニット収納容器８７を支えている。動力部８９は、図示しないモータを有し、充放電検査ユニット収納容器８７を昇降させる。
また、充放電検査ユニット収納容器８７の四隅には、充放電検査システム１０の電池収納容器１５を支持するために台座９０の四隅に設けられた支柱９１を貫通させる図示しない貫通孔が設けられている。支柱９１をそれぞれ貫通孔に通した充放電検査ユニット収納容器８７の上部には、バネ部材９８が支柱９１を巻き込むように取付けられ、昇降手段８６による昇降をスムーズにしている。更に、充放電検査ユニット収納容器８７には、ボルト９９を通し、ボルト９９がスライドするスライド孔１００を有するガイド板１０１が取付けられ、充放電検査ユニット収納容器８７の昇降時に、充放電検査ユニット収納容器８７が、ずれないようにしている。更に、図２に示すように、充放電検査ユニット収納容器８７には、充放電検査ユニット収納容器８７が上昇し過ぎないように、ストッパー１０２が設けられている。
【００２５】
図１、図２、図９に示すように、充放電検査システム１０は、支柱９１の上部に取付けた天井板１１０に、複数、例えば４つのファン１１１が設けられている。ファン１１１は、放電によって熱を帯びたリチウムポリマー電池１１に送風し、リチウムポリマー電池１１を冷却することができる。
また、天井板１１０には、図示しない煙センサーを備え、リチウムポリマー電池１１からの煙を感知して、リチウムポリマー電池１１が発火する前に対処できるようにしている。
また、図２、図９に示すように、充放電検査ユニット収納容器８７には、電池収納容器１５のガイド部３０の配置部３２に取付けられた図示しない温度計によって計測された温度を解析し、一定温度以上になったときに、警報を発する温度サーミスター１１２を備えている。
【００２６】
次に、図１、図１３を参照して、扁平型電池の充放電及び検査システム１０を使用したリチウムポリマー電池１１の充電及び検査方法について説明する。なお、図１３は、図１の充放電検査システム１０によるリチウムポリマー電池１１の充放電及び検査を行っている状態を示している。
（１）まず、電池収納容器１５の挿通孔２８、２９に、リチウムポリマー電池１１の正負の電極１３、１４を挿入して、電池収納容器１５にリチウムポリマー電池１１をセットする。
（２）昇降手段８６によって、充放電検査ユニット８２を、それぞれのリチウムポリマー電池１１に対応した所定の位置まで上昇させる。
（３）更に、楔状部材昇降機構８１によって、第１及び第２の楔状部材７０、７１を上昇させ、第１及び第２のクリップ４５、４６の先部を閉状態とし、リチウムポリマー電池１１の正負の電極１３、１４を挟み込む。
【００２７】
（４）通電用接触子５２、５３に通電し、リチウムポリマー電池１１の充電を行う。更に、検査用接触子５４、５５によって電圧を測定する。
（５）充電終了後、楔状部材昇降機構８１により、第１及び第２の楔状部材７０、７１を下降させ、第１及び第２のクリップ４５、４６の先部を開状態とし、リチウムポリマー電池１１の正負の電極１３、１４を開放する。
（６）更に、昇降手段８６によって、充放電検査ユニット８２を所定の位置まで下降させる。
（７）充放電検査システム１０から、電池収納容器１５を取り出し、更に、電池収納容器１５からリチウムポリマー電池１１を取り出す。
なお、前述の（４）において、通電用接触子５２、５３に図示しない放電装置を接続して、扁平型電池の充放電検査システム１０によって、リチウムポリマー電池１１の放電を行うこともできる。
【００２８】
図１０（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、扁平型電池の充放電及び検査システム１０の変形例である充放電検査システム１２０について説明する。なお、充放電検査システム１０と同一の構成要素については同一の番号を付してその詳しい説明を省略する。
充放電検査システム１２０は、充放電検査システム１０の上部に、更に、充放電検査システム１０の充放電検査ユニット収納容器８７より上の部分を取付け、高さを低くした構成となっている。充放電検査システム１２０では、２段の電池収納容器１５内のリチウムポリマー電池１１を省スペースで充放電及び検査をすることができる。
【００２９】
更に、図１１を参照して、４つの充放電検査システム１０を組み込んだ全自動の充放電検査システム１２１について説明する。全自動の充放電検査システム１２１は、電池収納容器１５の自動配置装置を備え、それぞれの充放電検査システム１０の横に例えば、２つの電池収納容器１５を収納する容器収納場所１２２〜１２５が設けられている。電池収納容器１５は、自動配置装置によって、充放電検査システム１０の電池収納容器１５の配置位置まで移動され、作業終了後、再び自動配置装置によって、それぞれの容器収納場所１２２〜１２５に移動される。
また、図１２を参照して、２つの充放電検査システム１２０を組み込んだ半自動の充放電検査システム１３０について説明する。半自動の充放電検査システム１３０は、充放電検査システム１２０の横に電池収納容器１５を、例えば、それぞれ４つ、６つ収納可能な容器収納場所１３１、１３２が設けられている。電池収納容器１５は、充放電検査システム１２０の電池収納容器１５の配置位置にセットし、作業終了後、各容器収納場所１３１、１３２に移動する。
【００３０】
本発明は、前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記した実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の扁平型電池の充放電及び検査システムを構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、扁平型電池をリチウムポリマー電池以外の電池としてもよい。更に、電池収納容器に収納する扁平型電池の数も限定されない。また、前記実施の形態では充放電検査システムに配置する電池収納容器の数を１又は２としたが、３以上であってもよい。
また、電池収納容器の底板を基準にして、扁平型電池の正負の電極の位置が下側になるように、電池収納容器を配置しているが、扁平型電池の正負の電極の位置が、電池本体の上又は横向きになるように、電池収納容器を配置してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１〜１０記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいては、扁平型電池の正負の電極をそれぞれ挿入する挿通孔を有する底板と、底板の周囲に立設し、挿通孔から突出する正負の電極よりも長く形成されている側板と、底板には電池本体を隙間を有して支えるガイド部とを有する電池収納容器と、電池収納容器の下側に配置され、正負の電極をそれぞれ挟み込む一対の挟持部材を備え、挟持部材の正負の電極を挟み込む先部には、それぞれ扁平型電池に通電する通電用接触子及び扁平型電池の電圧を測定する検査用接触子が取付けられ、挟持部材の中央部には、回動軸が設けられ、通常は挟持部材の先部側が開いた状態であり、回動軸を中心として、一対の挟持部材が開閉し、正負の電極を先部で挟み込むクリップと、クリップの基部側の挟持部材間に配置され、挟持部材間に挿入して、挟持部材の先部を閉状態とする楔状部材とを備え、楔状部材を挟持部材に挿入して、クリップの先部を閉じ、挟持部を正負の電極に接触させ、扁平型電池の充放電及び検査を行うので、扁平型電池を縦置きにすることができ、少ない面積で多くの扁平型電池を配置することができる。
【００３２】
また、電池収納容器の底板に設けられた挿通孔に扁平型電池の電極を通すので、電池本体の高さ方向の長さに限定されずに配置することができる。電池本体が傾いても、電極の基部が支点となるので、電極先端の移動距離が小さくなり、クリップの先部の開きを小さくすることができる。更に、電池収納容器の側板が、電極よりも長く形成されているので、電池収納容器を水平面に設置しても、電極は水平面に接触することがなくなり、電極を傷つけることがなくなる。また、電池本体を支えるガイド部が設けられているので、電池本体は倒れることがなく、更に、ガイド部と電池本体は隙間を有しているので、電池本体が熱を持つときに、電池本体の熱を放熱し易く、また、例えば、ファン等で冷却風を送る際にも電池本体を冷却し易い。
更に、クリップの基部側から楔状部材を挿入して、挟持部材の先部に取付けられた通電用接触子及び検査用接触子を、電池収納容器の挿通孔から突出する扁平型電池の正負の電極と接触させ、扁平型電池の充放電及び検査を行うことができる。
【００３３】
特に、請求項２記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいては、クリップは、正負の電極をそれぞれ挟み込む第１及び第２のクリップを有し、第１及び第２のクリップには、それぞれ対となる通電用接触子及び検査用接触子が取付けられているので、正負の電極間の距離が離れていても、第１及び第２のクリップによってそれぞれ正負の電極を挟み込み、充放電及び検査をすることができると共に、正負の電極に第１及び第２のクリップを対応させ、クリップ自体の大きさを小さくすることがでる。また、正負の電極の形状によって、第１及び第２のクリップの形状も変えることができる。
請求項３記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいては、第１及び第２のクリップ及び楔状部材を一体的に組み合わせた充放電検査ユニットが形成され、充放電検査ユニットは、電池収納容器に収納される扁平型電池と対となるように充放電検査ユニット収納容器に配置され、更に、充放電検査ユニット収納容器の下部に設置された昇降手段によって、充放電検査ユニットは、扁平型電池の正負の電極を挟み込める位置まで移動することが可能であるので、充放電検査ユニットを、最適位置まで移動することができる。
【００３４】
請求項４記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいては、電池収納容器には、扁平型電池の正負の電極を突出させる一対の挿通孔の間に、扁平型電池を一方向に傾ける凸部を有しているので、扁平型電池を一方向に傾けることにより、正負の電極も同様に実質的に一方向に突出し、正負の電極の先部が揃い、クリップの配列位置を調整し易くなる。
特に、請求項５記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいては、電池収納容器の扁平型電池のガイド部は上部方向に開くようにテーパが設けられ、更に、扁平型電池から発生する熱を逃がすための切り欠きが設けられているので、電池収納容器に扁平型電池を挿入し易くなり、更に、上部のテーパと切り欠きによって、伝熱効果が向上する。
【００３５】
請求項６記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいては、対となる挟持部材の両先部に取付けられる通電用接触子及び検査用接触子は、弾力性を有する金属で形成され、少なくとも一方は、他方の挟持部材側に実質的に凸となる湾曲形状に形成され、扁平型電池の正負の電極を挟み込むときに、正負の電極の表面を擦るように接触するので、挟持部材は電極としっかり接触することができ、更に、電極表面を擦りながら挟むので、電極表面の酸化皮膜、付着した電解液等を削り取ることができる。
特に、請求項７記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいては、通電用接触子及び検査用接触子のいずれか１又は２は、凹凸が形成されているので、電極をしっかり挟み込むことができ、充電効率が上がる。
【００３６】
特に、請求項８記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいては、電池収納容器内には、扁平型電池の温度を測定するための温度計が取付けられ、更に、電池収納容器の上部位置には、扁平型電池の充電時の発熱を冷やすためのファンが取付けられているので、扁平型電池の温度管理ができ、個々の扁平型電池の品質を一定に保つことができる。
請求項９記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいては、電池収納容器の上部位置には、扁平型電池が異常な充電による煙を感知する煙センサーが取付けられているので、扁平型電池が発火する前に危険を察知できる。
請求項１０記載の扁平型電池の充放電及び検査システムにおいては、電池収納容器及び挟持部材は自己消火性プラスチックから形成されているので、扁平型電池が発火しても、電池収納容器及び挟持部材は自己消火し、危険性が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る扁平型電池の充放電及び検査システムの正断面図である。
【図２】同システムの側断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同システムの電池収納容器の一部省略平面図、底面図である。
【図４】（Ａ）は扁平型電池を挿入した電池収納容器及び充放電検査ユニットの要部正断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＰ部詳細説明図である。
【図５】扁平型電池を挿入した電池収納容器の要部側断面図である。
【図６】（Ａ）は同システムのガイド部の平面図、（Ｂ）は扁平型電池を挿入したガイド部の側断面図である。
【図７】同システムのクリップの説明図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は同システムのクリップの開閉を示す説明図である。
【図９】同システムの平面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同システムの第１の変形例の正面図、側面図である。
【図１１】同システムの第２の変形例の説明図である。
【図１２】同システムの第３の変形例の説明図である。
【図１３】同システムの作動状態の説明図である。
【符号の説明】
１０：扁平型電池の充放電及び検査システム、１１：リチウムポリマー電池、１２：電池本体、１３：正極、１４：負極、１５：電池収納容器、１６：底板、１７〜２０：側板、２１〜２７：脚部、２８、２９：挿通孔、３０：ガイド部、３１：テーパ部、３２：配置部、３３〜３７：切り欠き、３８：凸部、４５：第１のクリップ、４６：第２のクリップ、４７〜５０：挟持部材、５１：回動軸、５２、５３：通電用接触子、５４、５５：検査用接触子、５６〜５９：導線、６０：コネクター、７０：第１の楔状部材、７１：第２の楔状部材、７２：挿入部、７３：第１の拡開部、７４：第２の拡開部、８０：クリップ固定部、８１：楔状部材昇降機構、８２：充放電検査ユニット、８６：昇降手段、８７：充放電検査ユニット収納容器、８８：昇降柱、８９：動力部、９０：台座、９１：支柱、９８：バネ部材、９９：ボルト、１００：スライド孔、１０１：ガイド板、１０２：ストッパー、１１０：天井板、１１１：ファン、１１２：温度サーミスター、１２０：充放電検査システム、１２１：全自動の充放電検査システム、１２２〜１２５：容器収納場所、１３０：半自動の充放電検査システム、１３１〜１３２：容器収納場所
【図１】
2004319334.tif 000003
【図２】
2004319334.tif 000004
【図３】
2004319334.tif 000005
【図４】
2004319334.tif 000006
【図５】
2004319334.tif 000007
【図６】
2004319334.tif 000008
【図７】
2004319334.tif 000009
【図８】
2004319334.tif 000010
【図９】
2004319334.tif 000011
【図１０】
2004319334.tif 000012
【図１１】
2004319334.tif 000013
【図１２】
2004319334.tif 000014
【図１３】
2004319334.tif 000015