(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一部材と前記第一部材に接続する第二部材とを有する筐体と、前記第一部材及び前記第二部材の少なくとも一方に取り付けられ前記筐体内に収容される複数の蓄電モジュールと、を備える蓄電パックの製造装置であって、
前記第一部材を支持する第一支持部材と、
前記第二部材を支持する第二支持部材と、を備え、
前記第一支持部材と前記第二支持部材とは、互いに嵌め合わせるための嵌合面をそれぞれ有しており、
前記第一部材及び前記第二部材の少なくとも一方に前記蓄電モジュールが取り付けられた状態で、前記第一支持部材及び前記第二支持部材の少なくとも一方の支持部材が、前記嵌合面が互いに嵌め合わされるまで移動可能であり、
前記第一支持部材及び前記第二支持部材の少なくとも一方の支持部材が、前記嵌合面が互いに嵌め合わされた後に前記第一部材又は前記第二部材を搬送する搬送部を有する、
蓄電パックの製造装置。
【請求項２】
前記第一支持部材及び前記第二支持部材の少なくとも一方の支持部材が、回転可能である、
請求項１に記載の蓄電パックの製造装置。
【請求項３】
前記第一支持部材は、前記第一部材を搬送する前記搬送部を有する、
請求項１又は請求項２に記載の蓄電パックの製造装置。
【請求項４】
前記第二支持部材は、前記第二部材を支持する第一主面と、前記第一主面に交差する第二主面と、を有し、
前記第二主面は、前記第一支持部材と前記第二支持部材とが、互いに嵌め合わされたときに、前記搬送部の上面を含む仮想平面に同一平面、又は前記仮想平面よりも下方に位置する、
請求項３に記載の蓄電パックの製造装置。
【請求項５】
第一部材と前記第一部材に接続する第二部材とを有する筐体と、前記第一部材及び前記第二部材の少なくとも一方に取り付けられ前記筐体内に収容される複数の蓄電モジュールと、を備える蓄電パックの製造方法であって、
前記第一部材を支持する第一支持部材と、前記第二部材を支持する第二支持部材と、前記第一部材及び前記第二部材の少なくとも一方に取り付けられた前記蓄電モジュールと、を用意する工程と、
前記第一支持部材及び前記第二支持部材の少なくとも一方の支持部材を移動する工程と、
前記第一支持部材と前記第二支持部材とを互いに嵌め合わせる工程と、
前記嵌め合わせる工程の後、搬送部により、前記第一部材と前記第二部材とが互いに近づくように前記第一部材又は前記第二部材を搬送する工程と、
を含む、
蓄電パックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電パックの製造装置及び蓄電パックの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電パックの１つである電池パックには、電池モジュール（蓄電モジュール）が筐体に収容されているものがある。このような電池パックとしては、例えば、特許文献１記載の電池積層アッセンブリ（蓄電パック）がある。この電池積層アッセンブリでは、複数の電池モジュールが電池列を構成しており、この電池列が複数段重ねられた状態で筐体内に収容されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０５４３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているように、蓄電パックは、複数の蓄電モジュールを備えている。各蓄電モジュールは、互いに電気的に接続された複数の蓄電セルを備えている。このため、蓄電モジュールの重量が約数百Ｋｇ程度になり、蓄電パックを組み立てる際、位置決めに時間がかかるという問題がある。
【０００５】
そのため、本発明の目的は、蓄電パックを容易に組立可能な蓄電パックの製造装置及び製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る蓄電パックの製造装置は、第一部材と第一部材に接続する第二部材とを有する筐体と、第一部材及び第二部材の少なくとも一方に取り付けられ筐体内に収容される複数の蓄電モジュールと、を備える蓄電パックの製造装置であって、第一部材を支持する第一支持部材と、第二部材を支持する第二支持部材と、を備え、第一支持部材及び第二支持部材の少なくとも一方の支持部材が、移動可能であり、第一支持部材と第二支持部材とは、互いに嵌め合わせるための嵌合面をそれぞれ有している。
【０００７】
このような構成によれば、第一支持部材及び第二支持部材の少なくとも一方が移動し、第一支持部材と第二支持部材とが互いに嵌め合うことにより、第一支持部材と第二支持部材とが位置決めされる。このため、第一部材及び第二部材の少なくとも一方に取り付けられた蓄電モジュールの重量が重い場合であっても、蓄電パックを容易に組立てることが可能となる。
【０００８】
一実施形態において、第一支持部材及び第二支持部材の少なくとも一方の支持部材が、回転可能であってもよい。
【０００９】
この構成では、第一支持部材及び第二支持部材の少なくとも一方の支持部材が、回転することにより、簡易な構成により位置決めの精度を高めることができる。
【００１０】
一実施形態において、第一支持部材は、第一部材を搬送する搬送部を有していてもよい。
【００１１】
この構成では、第一支持部材が支持する第一部材を搬送部により搬送することができる。
【００１２】
一実施形態では、第二支持部材は、第二部材を支持する第一主面と、第一主面に交差する第二主面と、を有し、第二主面は、第一支持部材と第二支持部材とが、互いに嵌め合わされたときに、搬送部の上面を含む仮想平面に同一平面、又は仮想平面よりも下方に位置していてもよい。
【００１３】
この構成では、第二支持部材の第二主面を搬送部の上面以下に設定することができる。
【００１４】
本発明の他の側面に係る蓄電パックの製造方法は、第一部材と第一部材に接続する第二部材とを有する筐体と、第一部材及び第二部材の少なくとも一方に取り付けられ筐体内に収容される複数の蓄電モジュールと、を備える蓄電パックの製造方法であって、第一部材を支持する第一支持部材と、第二部材を支持する第二支持部材と、を用意する工程と、第一支持部材及び第二支持部材の少なくとも一方の支持部材を移動する工程と、第一支持部材と第二支持部材とを互いに嵌め合わせる工程と、を含む。
【００１５】
この製造方法では、第一支持部材及び第二支持部材の少なくとも一方が移動し、第一支持部材と第二支持部材とが互いに嵌め合う。これにより、第一支持部材と第二支持部材とが位置決めされる。このため、第一部材及び第二部材の少なくとも一方に取り付けられたが蓄電モジュールの重量が重い場合であっても、蓄電パックを容易に組立てることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、蓄電パックを容易に組立可能な蓄電パックの製造装置及び製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、一実施形態に係る蓄電パックの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、一実施形態に係る蓄電パックの製造装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】図３は、図２の蓄電パックの製造装置により蓄電パックを製造する態様を説明するための図である。
【図４】図４は、蓄電パックを製造する手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００１９】
図１を参照して、本実施形態に係る蓄電パック１の構成を説明する。図１は、一実施形態に係る蓄電パック１の概略構成を示す斜視図である。
【００２０】
蓄電パック１は、複数の蓄電モジュール２と、複数の蓄電モジュール２を収容する筐体３と、を備えている。図１では、蓄電パック１内に収容された複数の蓄電モジュール２が模式的に図示されている。複数の蓄電モジュール２のそれぞれは、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池といった蓄電セルを備えている。この蓄電セルは、二次電池に限られず、例えば、電気二重層キャパシタなどでもよい。複数の蓄電モジュール２は、それぞれ互いに電気的に接続されており、例えばネジなどの固定部材によって筐体３に固定されている。複数の蓄電モジュール２の総重量は例えば１００〜４００ｋｇである。
【００２１】
筐体３は、第一部材３ａと第一部材３ａに接続する第二部材３ｂとを有している。第一部材３ａ及び第二部材３ｂは、例えば金属材料から構成される部材である。第一部材３ａは、例えば底部３ａ１と複数の側部３ａ２とを有する有底筒状である。第二部材３ｂは、例えば複数の側部３ａ２により第一部材３ａに画成される開口を覆う蓋である。第二部材３ｂが第一部材３ａの開口を覆うことにより筐体３が形成される。
【００２２】
複数の蓄電モジュール２は、第一部材３ａの底部３ａ１及び第二部材３ｂに取り付けられている。第二部材３ｂは、複数のネジ３ｃによって第一部材３ａにネジ止めされている。ネジ３ｃの一例はボルトである。このように、蓄電パック１は、複数の蓄電モジュール２を筐体３内に収容している。
【００２３】
ここで、上述した蓄電パック１の製造装置１０について説明する。図２は、一実施形態に係る蓄電パックの製造装置の概略構成を示す側面図である。
【００２４】
製造装置１０は、第一支持部材１１と、第二支持部材１２と、回転部２１と、を備えている。
【００２５】
第一支持部材１１は、第一部材３ａを支持する。第一支持部材１１は、例えば板状の第一部分１１ｂと例えば板状の第二部分１１ｃとを有している。第一部分１１ｂは、互いに対向する端部１１ｂ１，１１ｂ２を有している。第二部分１１ｃは、互いに対向する端部１１ｃ１，１１ｃ２を有している。第一部分１１ｂと第二部分１１ｃとは、端部１１ｂ２と端部１１ｃ１とが接続されることにより、角度をなして互いに接続している。第一支持部材１１の端部１１ｂ２側には、回転軸Ａ１が接続されている。第一部分１１ｂは保持面１１ｂｓを有している。第一支持部材１１において、保持面１１ｂｓと対向する側の裏面が、支持台Ｂ１により支持されている。
【００２６】
保持面１１ｂｓには、第一部材３ａの底部３ａ１が配置され、保持されている。第一部材３ａでは、ボルト等で底部３ａ１が保持面１１ｂｓに固定されていてもよい。第二部分１１ｃには、第一部材３ａを搬送する搬送部１３が設けられている。
【００２７】
第一支持部材１１は、端部１１ｃ２側に、第二支持部材１２に嵌合する第一嵌合面１１ａを有している。言い換えると、第一嵌合面１１ａは、第一支持部材１１の第二部分１１ｃにおいて、第一部分１１ｂが接続されている端部１１ｃ１と反対側の端部１１ｃ２に設けられている。第一嵌合面１１ａは、例えば切欠き又は段差面である。第一嵌合面１１ａは、例えばテーパ状の面などであってもよい。第一嵌合面１１ａ上にシール材が形成されてもよい。
【００２８】
第一嵌合面１１ａは、第一支持部材１１及び第二支持部材１２が回転することにより、第二支持部材１２が有する第二嵌合面１２ａと嵌合する。第二部分１１ｃにおいて第一嵌合面１１ａを設ける位置により、第一支持部材１１と第二支持部材１２との間の距離を調節することができる。
【００２９】
第一支持部材１１は、回転部２１により回転可能である。保持面１１ｂｓは、回転部２１により例えば図中の矢印Ｒ１が示す方向など、後述する第二支持部材１２の第一主面１２ｂｓに向かう方向に、回転する。回転部２１は、モータＭと、モータＭの回転駆動を伝達するローラベルト２１ａとを有している。ローラベルト２１ａは、第一支持部材１１に接続された回転軸Ａ１を回転駆動する。このため、モータＭがローラベルト２１ａを回転駆動させることにより、第一支持部材１１を回転させることができる。
【００３０】
第二支持部材１２は、第二部材３ｂを支持する。第二支持部材１２は、例えば板状の第三部分１２ｂと例えば板状の第四部分１２ｃとを有している。第三部分１２ｂは第一主面１２ｂｓを有し、第四部分１２ｃは第二主面１２ｃｓを有している。第一主面１２ｂｓには、第二部材３ｂが配置され、保持されている。第二部材３ｂは、ボルト等で第一主面１２ｂｓに固定されていてもよい。第三部分１２ｂは、互いに対向する端部１２ｂ１，１２ｂ２を有している。
【００３１】
第四部分１２ｃは第三部分１２ｂと交差している。第四部分１２ｃは、互いに対向する端部１２ｃ１，１２ｃ２を有している。第三部分１２ｂと第四部分１２ｃとは、端部１２ｂ２と、端部１２ｃ１と端部１２ｃ２との間に位置する接続部分と、が接続されることにより、角度をなして互いに接続している。第二支持部材１２の端部１２ｂ２側には、回転軸Ａ２が接続されている。第一主面１２ｂｓの裏面側は、支持台Ｂ２により支持されている。
【００３２】
第二支持部材１２は回転部２１により回転可能である。第一主面１２ｂｓは、例えば図中の矢印Ｒ２が示す方向など保持面１１ｂｓに向かう方向に回転する。回転部２１は、モータＭの回転駆動を伝達するローラベルト２１ｂを有している。ローラベルト２１ｂは、第二支持部材１２に接続された回転軸Ａ２を回転駆動する。このため、モータＭがローラベルト２１ｂを回転駆動させることにより、第二支持部材１２を回転させることができる。
【００３３】
第二支持部材１２は、第一支持部材１１の第一嵌合面１１ａと嵌合する第二嵌合面１２ａを有している。第二支持部材１２において、第二嵌合面１２ａは、第二主面１２ｃｓの裏面と、第四部分１２ｃの端部１２ｃ２の端面とを含む。第二支持部材１２が回転することにより、第二嵌合面１２ａは、第一嵌合面１１ａと嵌合する。第二嵌合面１２ａ上にシール材が形成されてもよい。
【００３４】
このように構成される蓄電パック１の製造装置１０は以下のように動作する。図３は、図２の蓄電パックの製造装置により蓄電パックを製造する態様を説明するための図である。
【００３５】
第一部材３ａが第一支持部材１１に配置され、第二部材３ｂが第二支持部材１２に配置される。回転部２１により、第一支持部材１１が例えば９０度回転されるとともに、第二支持部材１２が例えば９０度回転される。保持面１１ｂｓと第一主面１２ｂｓとが対向し、第一嵌合面１１ａと第二嵌合面１２ａとが嵌合する。第一支持部材１１と第二支持部材１２とが、互いに嵌め合わされたときに、第二主面１２ｃｓは、搬送部１３の上面を含む仮想平面Ｌよりも下方に位置している。第一部材３ａは、搬送部１３により、第二部材３ｂに向かう方向に移動される。搬送部１３は、例えば、回転ローラである。
【００３６】
第一嵌合面１１ａと第二嵌合面１２ａとが嵌合することにより、精度高く位置決めを行うことができる。さらに、搬送部１３により、第一部材３ａが第二部材３ｂに向かって搬送され、第一部材３ａと第二部材３ｂとが接続される。その後、作業者がボルト等で締結することにより、第一部材３ａと第二部材３ｂとが締結固定される。
【００３７】
このとき、製造装置１０による蓄電パックの製造方法として、以下の処理手順が実行される。この処理手順について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。図４は、蓄電パックを製造する手順を示すフローチャートである。
【００３８】
まず、ステップＳ１(用意する工程)において、第一部材３ａを支持する第一支持部材１１と、第二部材３ｂを支持する第二支持部材１２と、を用意する（図２参照）。このとき、第一部材３ａ及び第二部材３ｂのそれぞれには、複数の蓄電モジュール２が取り付けられている。第一部材３ａ及び第二部材３ｂは、保持面１１ｂｓ及び第一主面１２ｂｓにそれぞれ支持されているため、複数の蓄電モジュール２は鉛直上方から下方に向かって第一部材３ａ及び第二部材３ｂに取り付けられる。このため、作業者は容易に複数の蓄電モジュール２を第一部材３ａ及び第二部材３ｂのそれぞれに取り付けることができる。
【００３９】
次に、ステップＳ２（移動する工程）において、第一支持部材１１及び第二支持部材１２を移動する。このとき、第一支持部材１１と第二支持部材１２とが、回転部２１により、保持面１１ｂｓと第一主面１２ｂｓとが互いに向かい合うように回転する。
【００４０】
次に、ステップＳ３（嵌め合わせる工程）において、保持面１１ｂｓと第一主面１２ｂｓとが対向し、第一嵌合面１１ａと第二嵌合面１２ａとが嵌合する（図３参照）。
【００４１】
次に、ステップＳ４において、搬送部１３により、第一部材３ａが第二部材３ｂに向かって搬送され、第一部材３ａと第二部材３ｂとが接続される。ステップＳ４は、接続する工程である。このとき、第一支持部材１１と第二支持部材１２とが、互いに嵌め合わされたときに、第二主面１２ｃｓは、搬送部１３の上面を含む仮想平面Ｌよりも下方に位置している。この場合、第一部材３ａを第二部材３ｂに向かって搬送し易くなるので、精度高く位置決めを行うことができる。さらに、作業者がボルト等で締結することにより、第一部材３ａと第二部材３ｂとを締結固定することができる。
【００４２】
以上説明した蓄電パック１の製造装置１０によれば、第一支持部材１１及び第二支持部材１２が互いに近づくように移動し、第一支持部材１１の第一嵌合面１１ａと第二支持部材１２の第二嵌合面１２ａとが互いに嵌め合うことにより、第一支持部材１１と第二支持部材１２とが位置決めされる。よって、第一部材３ａ及び第二部材３ｂのそれぞれに取り付けられた複数の蓄電モジュール２の重量が重い場合であっても、蓄電パック１を容易に組立てることが可能となる。例えば、位置決めに要する時間が短くなる。また、例えば、第一嵌合面１１ａ及び第二嵌合面１２ａの損傷を抑制しつつ、位置決めを高精度に行うことができる。
【００４３】
また、第一支持部材１１及び第二支持部材１２が、回転することにより、第一部材３ａと第二部材３ｂとの位置決めの精度を簡易な構成により高めることができる。また、回転部２１は、モータＭによりローラベルト２１ａ及びローラベルト２１ｂを回転駆動させるため、第一支持部材１１の回転と第二支持部材１２の回転とを容易に同期させることができる。
【００４４】
第一支持部材１１が搬送部１３を有するので、第一部材３ａを搬送部１３により搬送することができる。第一支持部材１１と第二支持部材１２とが、互いに嵌め合わされたときに、第二主面１２ｃｓは、搬送部１３の上面を含む仮想平面Ｌよりも下方に位置している。第一支持部材１１と第二支持部材１２とが、互いに嵌め合わされたときに、第二主面１２ｃｓは、仮想平面Ｌに同一平面であってもよい。第二主面１２ｃｓが仮想平面Ｌ以下であると、第一部材３ａを第二部材３ｂに向かって搬送する際に、第二支持部材１２における第二主面１２ｃｓを有する部分が、搬送の妨げになり難い。
【００４５】
ここで、本実施形態の変形例に係る蓄電パックの製造装置について説明する。
【００４６】
第一部分１１ｂの端部１１ｂ１には吊り輪が設けられていてもよい。第三部分１２ｂの端部１２ｂ１には吊り輪が設けられていてもよい。回転部２１は、端部１１ｂ１及び端部１２ｂ１に設けられた吊り輪を吊り上げてもよい。回転部２１が、これらの吊り輪をワイヤなどで牽引することにより、第一支持部材１１が回転軸Ａ１を軸に回転し、第二支持部材１２が回転軸Ａ２を軸に回転する。回転部２１は、例えば、ホイスト式などの天井クレーンによって吊り上げを行うことができる。このように構成すると、モータＭ、ローラベルト２１ａ，２１ｂを設けることなく、第一支持部材１１及び第二支持部材１２を互いに対向するように回転させることができる。
【００４７】
また、本実施形態の他の変形例に係る製造装置について説明する。
【００４８】
支持台Ｂ２は、支持台Ｂ１に対して離間可能な構成としてもよい。支持台Ｂ２は、例えば、移動可能な台車などに載置された支持台Ｂ２としてもよい。このとき、上述した実施形態と同様に、ローラベルト２１ａにモータＭの回転駆動が伝達されることにより、第一支持部材１１は、回転軸Ａ１の周りに回転することができる。一方、第二支持部材１２は、支持台Ｂ２に設けられたモータ及び当該モータの回転駆動を伝達するローラベルトにより、回転軸Ａ２を回転軸として、回転することができる。このように構成すると、第二部材３ｂに蓄電モジュール２を取り付ける作業を他の場所で行うことができる。このため、支持台Ｂ２が地面に固定されている場合に比べ、製造装置１０を小型化することによって、省スペース化を図ることができる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態及び実施形態の変形例について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００５０】
上述した実施形態において、複数の蓄電モジュール２は、第一部材３ａ及び第二部材３ｂの少なくとも一方に取り付けられていてもよい。第一支持部材１１及び第二支持部材１２の少なくとも一方が、回転部２１により回転可能であってもよい。第一支持部材１１及び第二支持部材１２の少なくとも一方が、直線方向に移動可能であってもよい。
【００５１】
上述した実施形態において、第一支持部材１１は搬送部１３を備えなくてもよい。第二支持部材１２は、第二部材３ｂを搬送する搬送部１３を備えていてもよい。この場合、搬送部１３により、第二部材３ｂが第一部材３ａに近づくように搬送され、位置決めすることができる。搬送部１３は、第一支持部材１１及び第二支持部材１２に備えられていてもよい。この場合、搬送部１３により、第一部材３ａと第二部材３ｂとが互いに近づくように搬送され、位置決めすることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１…蓄電パック、２…蓄電モジュール、３…筐体、３ａ…第一部材、３ｂ…第二部材、１０…製造装置、１１…第一支持部材、１１ａ…第一嵌合面、１１ｂ…第一部分、１１ｃ…第二部分、１２…第二支持部材、１２ａ…第二嵌合面、１２ｂ…第三部分、１２ｃ…第四部分、１２ｂｓ…第一主面、１２ｃｓ…第二主面、１３…搬送部。
【図１】
0006330514.tif 000002
【図２】
0006330514.tif 000003
【図３】
0006330514.tif 000004
【図４】
0006330514.tif 000005