(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】単電池１１０を積層するごとに第１スペーサ１１４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において、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電要素と、前記発電要素の外部に導出した電極タブと、を含む複数の単電池と、前記電極タブを支持するスペーサと、異なる前記単電池の前記電極タブ同士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、
前記単電池を積層する積層工程ごとに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において、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、組電池の製造方法。
【請求項２】
前記積層工程において、前記単電池同士が接触する前に、前記電極タブの位置決めを行う請求項１に記載の組電池の製造方法。
【請求項３】
前記積層工程の前に前記単電池の表面に接着部材を配置し、
前記積層工程において前記接着部材を間に挟んで前記単電池同士を接近させる際に、前記単電池同士が前記接着部材を介して重なる前に、前記電極タブの位置決めを行う請求項１に記載の組電池の製造方法。
【請求項４】
前記スペーサごとに設けられた位置決め部材によって、前記電極タブの位置決めを行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の組電池の製造方法。
【請求項５】
前記スペーサに設けられる凹部に、前記位置決め部材に設けられる凸部を係合した状態で、前記位置決め部材を移動させることによって前記スペーサを移動させる請求項４に記載の組電池の製造方法。
【請求項６】
前記位置決め部材は、前記単電池が積層する積層方向に沿って設けられるピンによって、前記ピンの軸周りに回転自在に設けられ、
前記位置決め部材の前記凸部が設けられる側の反対側の端部を押し込むことによって、前記位置決め部材を前記ピンの軸周りに回転させて、前記電極タブの位置決めを行う請求項５に記載の組電池の製造方法。
【請求項７】
テーパ部が設けられたテーパブロックが前記積層方向に沿って上昇することによって、前記テーパ部が前記端部に接触することによって、前記端部を押し込む請求項６に記載の組電池の製造方法。
【請求項８】
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１〜７のいずれか１項に記載の組電池の製造方法。
【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て、前記電極タブの位置決めを行う請求項１〜８のいずれか１項に記載の組電池の製造方法。
【請求項１０】
発電要素と、前記発電要素の外部に導出した電極タブと、を含む複数の単電池と、前記電極タブを支持するスペーサと、異なる前記単電池の前記電極タブ同士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、
前記単電池を積層する積層工程ごとに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において、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位置決め部材を有する、組電池の製造装置。
【請求項１１】
発電要素と、前記発電要素の外部に導出した電極タブと、を含む複数の単電池と、前記電極タブを支持するスペーサと、異なる前記単電池の前記電極タブ同士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、
前記単電池を隙間を介して複数積層して、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において、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った後に、前記単電池同士を接触させる、組電池の製造方法。
【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、発電要素と、発電要素の外部に導出した電極タブと、を含む複数の単電池と、電極タブを支持するスペーサと、異なる単電池の電極タブ同士を電気的に接続するバスバと、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、発電要素と、電極タブと、を含む複数の単電池と、前記電極タブを支持するスペーサと、異なる前記単電池の前記電極タブ同士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。前記単電池を積層する積層工程ごとに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において、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。【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、発電要素と、電極タブと、を含む複数の単電池と、前記電極タブを支持するスペーサと、異なる前記単電池の前記電極タブ同士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、前記単電池を積層する積層工程ごとに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において、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位置決め部材を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る組電池を示す斜視図である。
【図２】図１に示す組電池から、加圧ユニット（上部加圧板と下部加圧板と左右の側板）を取り外し、かつ、バスバユニットの一部（保護カバーとアノード側ターミナルとカソード側ターミナル）を取り外した状態を示す斜視図である。
【図３Ａ】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によって示す斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａを側方から示す断面図である。
【図４】図２に示す積層体から、バスバホルダとバスバを取り外した状態を示す斜視図である。
【図５】図４に示す第１セルサブアッシと第２セルサブアッシをバスバによって電気的に接続する状態を示す斜視図である。
【図６】図４に示す第１セルサブアッシ（並列接続する３組の単電池）を単電池毎に分解し、かつ、そのうちの１つ（最上部）の単電池から第１スペーサと第２スペーサを取り外した状態を示す斜視図である。
【図７】第１スペーサの要部を示す斜視図である。
【図８】第１実施形態に係る組電池の製造方法を示すフローチャートである。
【図９】第１実施形態に係る組電池の製造装置の一部を示す斜視図である。
【図１０】図９のＡ部における拡大図である。
【図１１】載置台に対して下部加圧板を載置し、かつ、下部加圧板に対して１つ目の単電池を積層している途中の状態を模式的に示す斜視図である。
【図１２】下部加圧板に対して１つ目の単電池を積層した状態を模式的に示す斜視図である。
【図１３】位置決め工程を行う様子を示す上面図である。
【図１４】１つ目の単電池に対して２つ目の単電池を積層している途中の状態を模式的に示す斜視図である。
【図１５】１つ目の単電池と２つ目の単電池との間に隙間を配した状態で、位置決め工程を行う様子を示す斜視図である。
【図１６】２つ目の単電池を１つ目の単電池に接触させた状態を示す斜視図である。
【図１７】積層体に対して上部加圧板を積層した状態を模式的に示す斜視図である。
【図１８】上部加圧板および下部加圧板によって挟み込まれた積層体をプレスによって加圧している状態を模式的に示す斜視図である。
【図１９】上部加圧板および下部加圧板に対して側板を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２０】積層している単電池の各々の電極タブに対して対応する各々のバスバを当接させてレーザ溶接している途中の状態を模式的に示す斜視図である。
【図２１】アノード側の終端のアノード側バスバに対してアノード側ターミナルを当接させてレーザ溶接し、かつ、カソード側の終端のカソード側バスバに対してカソード側ターミナルを当接させてレーザ溶接している途中の状態を模式的に示す斜視図である。
【図２２】複数のバスバを１つの保護カバーによって被覆した状態を模式的に示す斜視図である。
【図２３】第２実施形態に係る組電池の製造方法を示す図であって、１つ目の単電池の電極タブの位置決めを行う様子を示す斜視図である。
【図２４】第２実施形態に係る組電池の製造方法を示す図であって、２つ目の単電池の電極タブの位置決めを行う様子を示す斜視図である。
【図２５】第３実施形態に係る組電池の製造方法を示す図であって、単電池を支持部によって隙間を介して積層した状態を示す斜視図である。
【図２６】第３実施形態に係る組電池の製造方法を示す図であって、位置決め工程を行う前の状態を示す上面図である。
【図２７】第３実施形態に係る組電池の製造方法を示す図であって、位置決め工程を行った後の状態を示す上面図である。
【図２８】第３実施形態に係る組電池の製造方法を示す図であって、支持部の支持状態を解除して、全ての単電池を積層した状態を示す斜視図である。
【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。
【００１１】
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。
【００１２】
組電池１００は、電気自動車のような車両に複数搭載され、車両用モータを駆動させる電源として使用される。組電池１００は、複数の単電池１１０を積層してなる積層体１００Ｓを加圧ユニット１２０によって加圧した状態において、バスバユニット１３０によって電気的に接続して構成している。
【００１３】
本発明の実施形態に係る組電池１００を図１〜図７を参照しつつ説明する。
【００１４】
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に示す組電池１００から加圧ユニット１２０（上部加圧板１２１と下部加圧板１２２と左右の側板１２３）を取り外し、かつ、バスバユニット１３０の一部（保護カバー１３５とアノード側ターミナル１３３とカソード側ターミナル１３４）を取り外した状態を示す斜視図である。図３Ａは、積層した単電池１１０の電極タブ１１２にバスバ１３２を接合した状態の要部を断面によって示す斜視図である。図３Ｂは、図３Ａを側方から示す断面図である。図４は、図２に示す積層体１００Ｓから、バスバホルダ１３１とバスバ１３２を取り外した状態を示す斜視図である。図５は、図４に示す第１セルサブアッシ１１０Ｍと第２セルサブアッシ１１０Ｎをバスバ１３２によって電気的に接続する状態を示す斜視図である。図６は、図４に示す第１セルサブアッシ１１０Ｍ（並列接続する３組の単電池１１０）を単電池１１０毎に分解し、かつ、そのうちの１つ（最上部）の単電池１１０から第１スペーサ１１４と第２スペーサ１１５を取り外した状態を示す斜視図である。図７は、第１スペーサ１１４の要部を示す斜視図である。
【００１５】
積層体１００Ｓの構成を詳述する。
【００１６】
積層体１００Ｓは、図４に示すように、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１１０Ｍと、電気的に並列接続した３つの単電池１１０からなる第２セルサブアッシ１１０Ｎを、交互に直列接続して構成している。
【００１７】
第１セルサブアッシ１１０Ｍは、図４に示すように、組電池１００において、１段目（最下段）、３段目、５段目、および７段目（最上段）に位置する３つの単電池１１０に相当する。第２セルサブアッシ１１０Ｎは、図４に示すように、組電池１００において、２段目、４段目、および６段目に位置する３つの単電池１１０に相当する。
【００１８】
第１セルサブアッシ１１０Ｍと第２セルサブアッシ１１０Ｎは、同様の構成からなる。但し、第１セルサブアッシ１１０Ｍと第２セルサブアッシ１１０Ｎは、図４および図５に示すように、３つの単電池１１０の天地を入れ替えることによって、３つのアノード側電極タブ１１２Ａと３つのカソード側電極タブ１１２Ｋが積層方向Ｚに沿って交互に位置するように配置している。
【００１９】
第１セルサブアッシ１１０Ｍは、図４および図５に示すように、全てのアノード側電極タブ１１２Ａが図中右側に位置し、全てのカソード側電極タブ１１２Ｋが図中左側に位置している。
【００２０】
第２セルサブアッシ１１０Ｎは、図４および図５に示すように、全てのアノード側電極タブ１１２Ａが図中左側に位置し、全てのカソード側電極タブ１１２Ｋが図中右側に位置している。３つの単電池１１０毎に、その天地を単純に入れ替えただけでは、電極タブ１１２の先端部１１２ｄの向きが積層方向Ｚの上下にばらついてしまう。このため、全ての単電池１１０の電極タブ１１２の先端部１１２ｄの向きが揃うように、各々の先端部１１２ｄを下方に屈折させている。
【００２１】
単電池１１０は、例えばリチウムイオン二次電池に相当する。単電池１１０は、車両用モータの駆動電圧の仕様を満たすために直列に複数接続する。単電池１１０は、電池の容量を確保して車両の走行距離を伸ばすために並列に複数接続する。
【００２２】
単電池１１０は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、充放電を行う扁平な発電要素１１１、発電要素１１１から導出し先端部１１２ｄが積層方向Ｚに沿って屈折した電極タブ１１２、および発電要素１１１を封止するラミネートフィルム１１３を含んでいる。
【００２３】
発電要素１１１は、屋外の充電スタンド等から電力を充電した上で、車両用モータ等に対して放電して駆動電力を供給するものである。発電要素１１１は、セパレータによって分離されたアノードとカソードを複数組積層して構成している。
【００２４】
電極タブ１１２は、図３Ａ、図３Ｂおよび図４に示すように、発電要素１１１を外部に臨ませるものである。電極タブ１１２は、アノード側電極タブ１１２Ａおよびカソード側電極タブ１１２Ｋから構成している。アノード側電極タブ１１２Ａの基端側は、１つの発電要素１１１に含まれる全てのアノードに接合している。アノード側電極タブ１１２Ａは、薄板状から形成し、アノード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１１２Ｋの基端側は、１つの発電要素１１１に含まれる全てのカソードに接合している。カソード側電極タブ１１２Ｋは、薄板状から形成し、カソードの特性に合わせて銅からなる。
【００２５】
電極タブ１１２は、図３Ｂに示すように、Ｌ字状に形成している。電極タブ１１２の基端部１１２ｃは、第１スペーサ１１４の支持面１１４ｂによって下方から支持されている。電極タブ１１２の先端部１１２ｄは、積層方向Ｚの下方に沿って屈折し、第１スペーサ１１４の当接面１１４ｈに対面している。
【００２６】
ラミネートフィルム１１３は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、一対からなり、発電要素１１１を積層方向Ｚに沿った上下から挟み込んで封止するものである。一対のラミネートフィルム１１３は、短手方向Ｙに沿った一端部１１３ａの隙間から外部に向かって、アノード側電極タブ１１２Ａおよびカソード側電極タブ１１２Ｋを導出させている。
【００２７】
単電池１１０は、図６に示すように一対のスペーサ（第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５）によって支持された状態において、図３（Ａ）、図３（Ｂ）および図４に示すように積層される。
【００２８】
一対のスペーサ（第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５）は、図２、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、単電池１１０を積層方向Ｚに沿って一定の間隔で配置している。第１スペーサ１１４は、電極タブ１１２を備えた側の単電池１１０を支持する。第２スペーサ１１５は、第１スペーサ１１４と単電池１１０の長手方向Ｘにおいて対向するように、電極タブ１１２を備えていない側の単電池１１０を支持する。
【００２９】
第１スペーサ１１４は、図６に示すように、凹凸を備えた長尺な板形状から形成し、絶縁性を備えた強化プラスチックスからなる。第１スペーサ１１４は、一対のラミネートフィルム１１３の一端部１１３ａに対向するように設けている。第１スペーサ１１４は、図３Ｂおよび図６に示すように、平坦な支持面１１４ｂによって、ラミネートフィルム１１３の一端部１１３ａを支持している。第１スペーサ１１４は、支持面１１４ｂと隣接し積層方向Ｚに沿った壁面に当接面１１４ｈを備えている。当接面１１４ｈは、図３Ｂに示すように、電極タブ１１２の先端部１１２ｄを長手方向Ｘに沿って位置決めしている。第１スペーサ１１４は、図６に示すように、支持面１１４ｂの短手方向Ｙに沿った両端に、それぞれ上方に向かって突出した一対の連結ピン１１４ｃを備えている。一対の連結ピン１１４ｃは、円柱形状からなり、ラミネートフィルム１１３の一端部１１３ａの短手方向Ｙに沿った両端に開口した連結孔１１３ｃに挿入することによって、単電池１１０を位置決めしている。
【００３０】
複数の第１スペーサ１１４は、図３Ｂに示すように、一の第１スペーサ１１４の上面１１４ａと、他の第１スペーサ１１４の下面１１４ｄが当接している。複数の第１スペーサ１１４は、図３Ｂに示すように、一の第１スペーサ１１４の上面１１４ａから突出した円柱形状の位置決ピン１１４ｅと、他の第１スペーサ１１４の下面１１４ｄに開口した位置決穴１１４ｆを嵌合させることによって、互いに位置決めしている。第１スペーサ１１４は、図６に示すように、短手方向Ｙに沿った両端に、ロケート孔１１４ｇを両端に備えている。ロケート孔１１４ｇは、カラー１１６を挿入している。ロケート孔１１４ｇは、複数の組電池１００同士を積層方向Ｚに沿って位置決めしつつ連結するボルトを挿入する。
【００３１】
第１スペーサ１１４は、図６に示すように、支持面１１４ｂの短手方向Ｙに沿った両端に、それぞれ上方に向かって突出した一対の連結ピン１１４ｃを備えている。一対の連結ピン１１４ｃは、円柱形状からなり、ラミネートフィルム１１３の一端部１１３ａの短手方向Ｙに沿った両端に開口した連結孔１１３ｃに挿入することによって、単電池１１０を位置決めしている。
【００３２】
複数の第１スペーサ１１４は、図３Ｂに示すように、一の第１スペーサ１１４の上面１１４ａと、他の第１スペーサ１１４の下面１１４ｄが当接している。複数の第１スペーサ１１４は、図３Ｂに示すように、一の第１スペーサ１１４の上面１１４ａから突出した円柱形状の位置決ピン１１４ｅと、他の第１スペーサ１１４の下面１１４ｄに開口した位置決穴１１４ｆを嵌合させることによって、互いに位置決めしている。
【００３３】
第１スペーサ１１４は、図６、図７に示すように、上面１１４ａのＹ方向外方の側面に、積層方向Ｚに沿って凹形状に切り欠いて形成した凹部１１４ｊを有する。凹部１１４ｊは、後述する組電池１００の製造方法において、位置決め部材２２０に設けられる凸部２２１と係合する。
【００３４】
凹部１１４ｊは、図７に示すように、前面側（電極タブ１１２がバスバ１３２に向かう先端側）に位置する第１面１１４ｓを有する。
【００３５】
第１スペーサ１１４は、図６、図７に示すように、前面側（Ｘ方向負側）に位置して積層方向Ｚに沿って延在する延在面１１４ｋを有する。
【００３６】
第２スペーサ１１５は、電極タブ１１２を支持する必要がないことから、第１スペーサ１１４を簡略化して構成している。第２スペーサ１１５は、ラミネートフィルム１１３の一端部１１３ａと長手方向Ｘに沿って対向した他端部１１３ｂを、支持面１１５ｂによって支持している。第２スペーサ１１５は、図６に示すように、第１スペーサ１１４と同様に、第２スペーサ同士を位置決めする位置決ピン１１５ｅ、単電池１１０を位置決めする連結ピン１１５ｃ、複数の組電池１００同士を位置決めしつつ連結するボルトを挿入するロケート孔１１５ｇ等を備えている。
【００３７】
カラー１１６（規制部材）は、円筒形状に形成し、十分な強度を備えた金属からなる。カラー１１６は、第１スペーサ１１４の一対のロケート孔１１４ｇと、第２スペーサ１１５の一対のロケート孔１１５ｇにそれぞれ挿入している。カラー１１６は、複数の組電池１００同士を位置決めしつつ連結するボルト（不図示）を挿通する。カラー１１６は、第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５を、積層方向Ｚに沿って補強する。カラー１１６は、第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５と比較して、積層方向Ｚに沿った変形量が相当小さい。
【００３８】
テープ部材（接着部材に相当）１１７は、図３Ａ、図３Ｂに示すように、積層方向Ｚに沿って上下に隣り合う単電池１１０の間に配置されて、隣り合う単電池１１０同士を接着している。テープ部材１１７は両面に粘着性を備える両面テープである。テープ部材１１７は、少なくとも、各々の単電池１１０の隙間において、少なくとも単電池１１０の内部に含まれる発電要素１１１と積層方向Ｚに沿って重なる部分に備えている。テープ部材１１７は、単電池１１０が振動したり、単電池１１０に衝撃がかかったりした場合に、単電池１１０の最外層に位置するラミネートフィルム１１３にかかる応力を吸収して、ラミネートフィルム１１３を保護する。
【００３９】
加圧ユニット１２０の構成を詳述する。
【００４０】
加圧ユニット１２０は、積層体１００Ｓの各々の単電池１１０の発電要素１１１を上下から加圧する上部加圧板１２１と下部加圧板１２２、および積層体１００Ｓを加圧した状態の上部加圧板１２１および下部加圧板１２２を固定する一対の側板１２３を含んでいる。
【００４１】
上部加圧板１２１は、図１および図２に示すように、下部加圧板１２２と共に、積層体１００Ｓを構成する複数の単電池１１０を上下から挟み込んで保持しつつ、各々の単電池１１０の発電要素１１１を加圧するものである。上部加圧板１２１は、凹凸を備えた板状に形成し、十分な剛性を備えた金属からなる。上部加圧板１２１は、水平面上に設けている。上部加圧板１２１は、図２に示すように、発電要素１１１を下方に向かって加圧する加圧面１２１ａを備えている。加圧面１２１ａは、平坦に形成され、上部加圧板１２１の中央の部分から下方に向かって突出している。上部加圧板１２１は、組電池１００同士を連結するボルトを挿入するロケート孔１２１ｂを備えている。ロケート孔１２１ｂは、貫通孔からなり、上部加圧板１２１の四隅に開口している。
【００４２】
下部加圧板１２２は、図２に示すように、上部加圧板１２１と同一の形状からなり、上部加圧板１２１の天地を逆転させるように設けている。下部加圧板１２２は、上部加圧板１２１と同様に、発電要素１１１を上方に向かって加圧する加圧面１２２ａ、および組電池１００同士を積層方向Ｚに沿って位置決めしつつ連結するボルトを挿入するロケート孔１２２ｂを備えている。
【００４３】
一対の側板１２３は、図１および図２に示すように、積層体１００Ｓを加圧した状態の上部加圧板１２１および下部加圧板１２２を固定するものである。すなわち、一対の側板１２３は、上部加圧板１２１および下部加圧板１２２の間隔を一定に維持する。また、一対の側板１２３は、積層した単電池１１０の長手方向Ｘに沿った側面を被覆して保護する。側板１２３は、平板状に形成し、金属からなる。一対の側板１２３は、積層した単電池１１０の長手方向Ｘに沿った両側面に対向するように、起立して設けている。一対の側板１２３は、上部加圧板１２１および下部加圧板１２２に対して溶接している。
【００４４】
バスバユニット１３０の構成を詳述する。
【００４５】
バスバユニット１３０は、複数のバスバ１３２を一体的に保持するバスバホルダ１３１、異なる単電池１１０（上下に並んだ単電池１１０）の電極タブ１１２の先端部１１２ｄ同士を電気的に接続するバスバ１３２、電気的に接続された複数の単電池１１０のアノード側の終端を外部の入出力端子に臨ませるアノード側ターミナル１３３、電気的に接続された複数の単電池１１０のカソード側の終端を外部の入出力端子に臨ませるカソード側ターミナル１３４、およびバスバ１３２等を保護する保護カバー１３５を含んでいる。
【００４６】
バスバホルダ１３１は、図２および図４に示すように、複数のバスバ１３２を一体的に保持するものである。バスバホルダ１３１は、複数のバスバ１３２を、積層体１００Ｓの各々の単電池１１０の電極タブ１１２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１３１は、絶縁性を備えた樹脂からなり、枠状に形成している。
【００４７】
バスバホルダ１３１は、図４に示すように、単電池１１０の電極タブ１１２を支持している方の第１スペーサ１１４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１３１ａをそれぞれ備えている。一対の支柱部１３１ａは、第１スペーサ１１４の側面に嵌合する。一対の支柱部１３１ａ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１３１は、第１スペーサ１１４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１３１ｂを離間させて備えている。一対の補助支柱部１３１ｂは、積層方向Ｚに沿って延在した板状に形成している。
【００４８】
バスバホルダ１３１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１３２の間にそれぞれ突出する絶縁部１３１ｃを備えている。絶縁部１３１ｃ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１３１ｃは、補助支柱部１３１ｂと補助支柱部１３１ｂの間に水平に備えている。絶縁部１３１ｃは、積層方向Ｚに沿って隣り合うバスバ１３２の間を絶縁することによって放電を防止する。
【００４９】
バスバホルダ１３１は、それぞれ独立して形成した支柱部１３１ａと補助支柱部１３１ｂおよび絶縁部１３１ｃを互いに接合して構成してもよいし、支柱部１３１ａと補助支柱部１３１ｂおよび絶縁部１３１ｃを一体的に成形して構成してもよい。
【００５０】
バスバ１３２は、図３Ａ、図３Ｂ、図４および図５に示すように、上下に並んだ単電池１１０の電極タブ１１２を電気的に接続するものである。バスバ１３２は、一の単電池１１０のアノード側電極タブ１１２Ａと、他の単電池１１０のカソード側電極タブ１１２Ｋを電気的に接続する。バスバ１３２は、図５に示すように、例えば、第１セルサブアッシ１１０Ｍの上下に３つ並んだアノード側電極タブ１１２Ａと、第２セルサブアッシ１１０Ｎの上下に３つ並んだカソード側電極タブ１１２Ｋを電気的に接続する。
【００５１】
すなわち、バスバ１３２は、図５に示すように、例えば、第１セルサブアッシ１１０Ｍの３つのアノード側電極タブ１１２Ａを並列接続し、かつ、第２セルサブアッシ１１０Ｎの３つのカソード側電極タブ１１２Ｋを並列接続する。さらに、バスバ１３２は、第１セルサブアッシ１１０Ｍの３つのアノード側電極タブ１１２Ａと、第２セルサブアッシ１１０Ｎの３つのカソード側電極タブ１１２Ｋを直列接続する。バスバ１３２は、一の単電池１１０のアノード側電極タブ１１２Ａと、他の単電池１１０のカソード側電極タブ１１２Ｋに対してレーザ溶接している。
【００５２】
バスバ１３２は、図３Ａおよび図４に示すように、アノード側バスバ１３２Ａとカソード側バスバ１３２Ｋを接合して構成している。アノード側バスバ１３２Ａとカソード側バスバ１３２Ｋは、同一の形状からなり、それぞれＬ字状に形成している。バスバ１３２は、図３Ａおよび図４に示すように、アノード側バスバ１３２Ａの屈折した一端と、カソード側バスバ１３２Ｋの屈折した一端を接合してなる接合部１３２ｃによって、一体化している。バスバ１３２を構成するアノード側バスバ１３２Ａおよびカソード側バスバ１３２Ｋは、図４に示すように、短手方向Ｙに沿った両端にバスバホルダ１３１と接合する側部１３２ｄを備えている。
【００５３】
アノード側バスバ１３２Ａは、単電池１１０のアノード側電極タブ１１２Ａと同様に、アルミニウムからなる。カソード側バスバ１３２Ｋは、単電池１１０のカソード側電極タブ１１２Ｋ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１３２Ａとカソード側バスバ１３２Ｋは、超音波接合によって互いに接合し、接合部１３２ｃを形成している。
【００５４】
マトリクス状に配設したバスバ１３２のうち、図４の図中右上に位置するバスバ１３２は、２１つの単電池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１３２Ａのみから構成している。このアノード側バスバ１３２Ａは、積層した単電池１１０のうち最上部の３つの単電池１１０のアノード側電極タブ１１２Ａに対してレーザ接合している。
【００５５】
マトリクス状に配設したバスバ１３２のうち、図４の図中左下に位置するバスバ１３２は、２１つの単電池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１３２Ｋのみから構成している。このカソード側バスバ１３２Ｋは、積層した単電池１１０のうち最下部の３つの単電池１１０のカソード側電極タブ１１２Ｋに対してレーザ接合している。
【００５６】
アノード側ターミナル１３３は、図１および図２に示すように、電気的に接続された複数の単電池１１０のアノード側の終端を外部の入出力端子に臨ませるものである。アノード側ターミナル１３３は、図２に示すように、マトリクス状に配設したバスバ１３２のうち、図中右上に位置するアノード側バスバ１３２Ａに接合する。アノード側ターミナル１３３は、両端を屈折させた板状に形成し、導電性を備えた金属からなる。
【００５７】
カソード側ターミナル１３４は、図１および図２に示すように、電気的に接続された複数の単電池１１０のカソード側の終端を外部の入出力端子に臨ませるものである。カソード側ターミナル１３４は、図２に示すように、マトリクス状に配設したバスバ１３２のうち、図中左下に位置するカソード側バスバ１３２Ｋ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と形状からなり、天地を反転させている。
【００５８】
保護カバー１３５は、図１および図２に示すように、バスバ１３２等を保護するものである。すなわち、保護カバー１３５は、複数のバスバ１３２を一体的に被覆することによって、各々のバスバ１３２が他の部材等と接触して電気的な短絡が発生することを防止する。保護カバー１３５は、図２に示すように、積層方向Ｚに沿って起立した側面１３５ａの一端１３５ｂと他端１３５ｃを爪のように長手方向Ｘに向かって屈折し、絶縁性を備えたプラスチックスからなる。
【００５９】
保護カバー１３５は、側面１３５ａによって各々のバスバ１３２を被覆しつつ、一端１３５ｂと他端１３５ｃによってバスバホルダ１３１を上下から挟み込んで固定している。保護カバー１３５は、矩形状の孔からなりアノード側ターミナル１３３を外部に臨ませる第１開口１３５ｄと、矩形状の孔からなりカソード側ターミナル１３４を外部に臨ませる第２開口１３５ｅを、それぞれ側面１３５ａに備えている。
【００６０】
＜第１実施形態に係る製造方法＞
次に、第１実施形態に係る組電池１００の製造方法および製造装置２００を、図８〜図２２を参照しつつ説明する。まず、第１実施形態に係る組電池１００の製造装置２００を説明して、その後製造方法について説明する。
【００６１】
図８は、第１実施形態に係る組電池１００の製造方法のフローチャートである。図９は、第１実施形態に係る組電池１００の製造装置２００の一部を示す斜視図である。図１０は、図９のＡ部における拡大図である。
【００６２】
第１実施形態に係る組電池１００の製造装置２００は、図９に示すように、載置台２０２と、載置台２０２からＺ方向に延びるロケート支柱２０３と、載置台２０２に固定される基準治具２１０と、を有する。また、組電池１００の製造装置２００は、積層方向Ｚに沿って複数設けられる位置決め部材２２０と、位置決め部材２２０の端部２２３を押し込むシリンダー２３０と、を有する。また、組電池１００の製造装置２００は、図１８〜図２１に示すように、保持工程Ｓ１０３において用いるプレス２０５と、レーザ溶接に用いるレーザ光源２０６と、を有する。
【００６３】
載置台２０２は、板状に形成し、水平方向（長手方向Ｘおよび短手方向Ｙ）に沿って配置している。
【００６４】
ロケート支柱２０３は、載置台２０２の載置面２０２ａに、所定の間隔を隔てて４本起立している。ロケート支柱２０３は、下部加圧板１２２、単電池１１０に取り付けた一対のスペーサ（第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５）、および上部加圧板１２１の相対的な大まかな位置を合わせる。各々の積層部材は、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（それぞれ不図示）によって、１つずつ積層する。
【００６５】
ロケート支柱２０３は、第１スペーサ１１４のロケート孔１１４ｇに対して所定のクリアランスを設けるように構成する。
【００６６】
基準治具２１０は、図９〜図１２に示すように、載置台２０２に固定されて配置される。基準治具２１０の載置台２０２に対する固定方法は特に限定されない。基準治具２１０は、図１３に示すように、位置決め部材２２０が回転して、第１スペーサ１１４の延在面１１４ｋが当接する基準面２１１を有する。
【００６７】
位置決め部材２２０は、図９、図１０に示すように、第１スペーサ１１４ごとに設けられる。すなわち、位置決め部材２２０は、積層方向Ｚに沿って、複数設けられる。位置決め部材２２０は、第１スペーサ１１４の凹部１１４ｊに係合可能な凸部２２１を有する。位置決め部材２２０は、積層方向Ｚに沿うピン２２２によって、積層方向Ｚ周りに回転自在に設けられる。
【００６８】
シリンダー２３０は、位置決め部材２２０のＸ方向負側（前面側）に位置する。シリンダー２３０は、積層方向Ｚに沿う複数の位置決め部材２２０に対応して、積層方向Ｚに沿って複数設けられる。シリンダー２３０は、図１０、図１３に示すように、位置決め部材２２０の凸部２２１が設けられる側の反対側の端部２２３をＸ方向負側（前面側）からＸ方向正側（後面側）へ押し込むことによって、位置決め部材２２０をピン２２２の軸周りに回転させる。なお、図１０、図１３では、押し込む前の状態を点線で示し、押し込んだ後の状態を実線で示す。その結果、凸部２２１が第１スペーサ１１４の凹部１１４ｊの第１面１１４ｓに接触して、第１スペーサ１１４および単電池１１０をＸ方向負側に移動させる（図１３参照）。そして、第１スペーサ１１４の延在面１１４ｋが基準治具２１０の基準面２１１に当接することによって、第１スペーサ１１４の移動方向において、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う。
【００６９】
シリンダー２３０は、図１０に示すように、千鳥格子状に配置されていることが好ましい。シリンダー２３０が千鳥格子状に配置されることによって、シリンダー２３０を大径化することができ、好適に位置決め部材２２０の端部２２３を押し込むことができる。
【００７０】
なお、シリンダー２３０および位置決め部材２２０の端部２２３には、互いに磁性の異なる第１磁性部（不図示）、第２磁性部２２４が備え付けられていることが好ましい。このように第１磁性部および第２磁性部２２４が設けられることによって、シリンダー２３０のＸ方向の移動に追従して位置決め部材２２０が移動する。このため、位置決め部材２２０が自由に回転することを防止でき、製造方法における作業性が向上する。
【００７１】
組電池１００の製造方法は、概説すると、単電池１１０を積層するごとに第１スペーサ１１４を一方向（本実施形態ではＸ方向負側）に移動させる。これによって、第１スペーサ１１４の移動方向において、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う位置決め工程Ｓ１０２を有する。
【００７２】
第１実施形態に係る組電池１００の製造方法は、図８に示すように、単電池１１０等を１つずつ積層する積層工程Ｓ１０１と、積層体１００Ｓを加圧した状態において保持する保持工程Ｓ１０３と、複数積層している単電池１１０同士を電気的に接続する電気的経路接続工程Ｓ１０４と、を有する。積層工程Ｓ１０１において、上述した位置決め工程Ｓ１０２が行われる。
【００７３】
まず、図１１〜図１７を参照して、積層工程Ｓ１０１について説明する。以下の説明において、積層工程Ｓ１０１において積層される単電池１１０のうち、一番下に配置する単電池１１０を「１つ目の単電池１１０」、下から２番目に位置する単電池１１０を「２つ目の単電池１１０」、下から３番目に位置する単電池１１０を「３つ目の単電池１１０」と称する。
【００７４】
図１１は、載置台２０２に対して下部加圧板１２２を載置し、かつ、下部加圧板１２２に対して１つ目の単電池１１０を積層している途中の状態を模式的に示す斜視図である。図１２は、下部加圧板１２２に対して１つ目の単電池１１０を積層した状態を模式的に示す斜視図である。図１３は、位置決め工程Ｓ１０２を行う様子を示す上面図である。図１４は、１つ目の単電池１１０に対して２つ目の単電池１１０を積層している途中の状態を模式的に示す斜視図である。図１５は、１つ目の単電池１１０と２つ目の単電池と１１０の間に隙間を配した状態で、位置決め工程Ｓ１０２を行う様子を示す斜視図である。図１６は、２つ目の単電池１１０を１つ目の単電池１１０に接触させた状態を示す斜視図である。図１７は、積層体１００Ｓに対して上部加圧板１２１を積層した状態を模式的に示す斜視図である。なお、図１４〜図１６では理解の容易のため、基準治具２１０および位置決め部材２２０を一部省略して示す。また、図１４〜図１６は、図９のＢ部における拡大図である。
【００７５】
積層工程Ｓ１０１では、図１１に示すように、４本のロケート支柱２０３に対して、下部加圧板１２２の四隅に備えたロケート孔１２２ｂを挿入する。その状態において、下部加圧板１２２を積層方向Ｚに沿って降下させつつ、その下部加圧板１２２を載置台２０２の載置面２０２ａに載置する。
【００７６】
次に、４本のロケート支柱２０３に対して、１つ目の単電池１１０に接続される第１スペーサ１１４の両端に備えた一対のカラー１１６と、第２スペーサ１１５の両端に備えた一対のカラー１１６を挿入する。その状態において、単電池１１０に取り付けた一対のスペーサ（第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５）を積層方向Ｚに沿って降下させつつ、図１２に示すように、１つ目の単電池１１０を下部加圧板１２２に積層する。
【００７７】
次に、１つ目の単電池１１０の上面に、テープ部材１１７を貼り付ける。
【００７８】
次に、上述した位置決め工程Ｓ１０２を行う。
【００７９】
上述したように、ロケート支柱２０３は、第１スペーサ１１４のロケート孔１１４ｇ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、単に単電池１１０を積層しただけでは、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および第１スペーサ１１４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１１２の位置決めを行う位置決め工程Ｓ１０２について、詳述する。
【００８０】
図１３に示すように、位置決め工程Ｓ１０２では、まず、位置決め部材２２０の凸部２２１が第１スペーサ１１４の凹部１１４ｊに係合した状態で、シリンダー２３０を制御することによって、図１３の上側へ向けて、位置決め部材２２０の端部２２３を押す。これによって、位置決め部材２２０はピン２２２の軸周り（積層方向Ｚ周り）に回転して、位置決め部材２２０の凸部２２１が第１スペーサ１１４の凹部１１４ｊの第１面１１４ｓに当接して、第１スペーサ１１４をＸ方向の負側（図１３の下側）に移動させる。そして、第１スペーサ１１４の延在面１１４ｋが基準治具２１０の基準面２１１に当接する。これによって、第１スペーサ１１４の移動方向において、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めが行われる。
【００８１】
次に、図１４に示すように、４本のロケート支柱２０３に対して、２つ目の単電池１１０に取り付けた第１スペーサ１１４の両端に備えた一対のカラー１１６と、第２スペーサ１１５の両端に備えた一対のカラー１１６を挿入する。そして、１つ目の単電池１１０の上面に貼り付けられたテープ部材１１７に接触しない程度に、２つ目の単電池１１０に取り付けた一対のスペーサ（第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５）を積層方向Ｚに沿って降下させる。そして、１つ目の単電池１１０および２つ目の単電池が所定量（例えば１ｍｍ）だけ隙間を配した状態で、降下を停止する。このとき、図１４に示すように、２つ目の単電池１１０に取り付けた第１スペーサ１１４は、１つ目の単電池１１０に取り付けた第１スペーサ１１４に対して積層方向Ｚに所定量だけ離間した状態となっている。
【００８２】
次に、図１５に示すように、再度、位置決め工程Ｓ１０２を行う。すなわち、積層工程Ｓ１０１において、１つ目の単電池１１０と２つ目の単電池１１０が接触する前に位置決め工程Ｓ１０２を行う。２つ目の単電池１１０に対して行う位置決め工程Ｓ１０２は、１つ目の単電池１１０に対して行った位置決め工程Ｓ１０２と同様であるため、説明は省略する。
【００８３】
次に、図１６に示すように、位置決め工程Ｓ１０２が終了した後、２つ目の単電池１１０に取り付けた第１スペーサ１１４を、１つ目の単電池１１０に取り付けた第１スペーサ１１４に向けて降下させて接触させる。この結果、２つ目の単電池１１０が、テープ部材１１７を介して、１つ目の単電池１１０と接触する。
【００８４】
そして、３つ目の単電池１１０以降も、２つ目の単電池１１０と同様に、下側に位置する単電池１１０と所定の隙間を配するまで積層方向Ｚに沿って降下させる工程、位置決め工程Ｓ１０２、および下に位置する単電池１１０と接触させる工程を繰り返す。
【００８５】
これによって、積層方向Ｚに沿う第１スペーサ１１４の延在面１１４ｋは、ＹＺ平面において同一平面となる。この結果、電極タブ１１２のバスバ１３２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。
【００８６】
そして、４本のロケート支柱２０３に対して、上部加圧板１２１の四隅に備えたロケート孔１２１ｂを挿入する。その状態において、上部加圧板１２１を積層方向Ｚに沿って降下させつつ、その上部加圧板１２１を積層体１００Ｓの最上部に位置する単電池１１０に積層する。この結果、図１７に示すように、上部加圧板１２１および下部加圧板１２２によって、積層体１００Ｓを挟み込む状態となる。
【００８７】
図１８に示す工程は、保持工程Ｓ１０３に相当する。図１８は、図１７から引き続き、上部加圧板１２１および下部加圧板１２２によって挟み込まれた積層体１００Ｓをプレス２０５によって加圧している状態を模式的に示している。
【００８８】
図１８に示すように、プレス２０５は、直動ステージ（不図示）や油圧シリンダ（不図示）によって、積層方向Ｚに沿って移動する。プレス２０５が積層方向Ｚに沿った下方に移動すると、上部加圧板１２１および下部加圧板１２２によって挟み込まれた積層体１００Ｓが加圧されて、各々の単電池１１０の発電要素１１１に十分な面圧がかかる。その結果、各々の単電池１１０は、所期の電気的特性を発揮させることができる。
【００８９】
図１９に示す工程は、保持工程Ｓ１０３に相当する。図１９は、図１８から引き続き、上部加圧板１２１および下部加圧板１２２に対して側板１２３をレーザ溶接している状態を模式的に示している。
【００９０】
図１９に示すように、各々の単電池１１０の発電要素１１１に十分な面圧がかかっている状態において、上部加圧板１２１および下部加圧板１２２に対して側板１２３を密着させつつ、レーザ光源２０６によってレーザ溶接する。側板１２３は、レーザ照射用の抜き穴が備えられた治具（不図示）によって、上部加圧板１２１および下部加圧板１２２に押し付ける。レーザ光源２０６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。レーザ光源２０６から導出させたレーザ光Ｌ２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１２３の上端１２３ａと下端１２３ｂに沿って水平に走査してシーム溶接する。側板１２３は、上部加圧板１２１および下部加圧板１２２を左右から挟むように一対備えることから、それぞれレーザ溶接する。１つの側板１２３の溶接が完了すると、載置台２０２を回転させることによって、他の側板１２３とレーザ光源２０６と対面させた上で、他の側板１２３の溶接を行う。一対の側板１２３は、上部加圧板１２１および下部加圧板１２２の間隔を一定に維持する。したがって、プレス２０５を上部加圧板１２１から離間させても、各々の単電池１１０の発電要素１１１にかかる面圧は維持される。
【００９１】
図２０に示す工程は、電気的経路接続工程Ｓ１０４に相当する。図２０は、図１９から引き続き、積層している単電池１１０の各々の電極タブ１１２に対して対応する各々のバスバ１３２を当接させてレーザ溶接している途中の状態を模式的に示している。
【００９２】
図２０に示すように、載置台２０２を、図１９の状態から図中の反時計回りに９０°回転させて、積層した単電池１１０の各々の電極タブ１１２をレーザ光源２０６に対面させる。バスバホルダ１３１をロボットアーム（不図示）によって移動させて、そのバスバホルダ１３１によって一体的に保持されている各々のバスバ１３２を、積層した単電池１１０の対応する各々の電極タブ１１２に対して押し付ける。上記の状態において、レーザ光源２０６からレーザ光Ｌ２を導出して、各々のバスバ１３２と対応する各々の電極タブ１１２とを順にシーム溶接する。このとき、位置決め工程Ｓ１０２において、電極タブ１１２のバスバ１３２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、このため、レーザ光源２０６の配置位置から電極タブ１１２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１１２およびバスバ１３２を好適に接合することができる。
【００９３】
図２１に示す工程は、電気的経路接続工程Ｓ１０４に相当する。図２１は、図２０から引き続き、アノード側の終端のアノード側バスバ１３２Ａに対してアノード側ターミナル１３３を当接させてレーザ溶接し、かつ、カソード側の終端のカソード側バスバ１３２Ｋに対してカソード側ターミナル１３４を当接させてレーザ溶接している途中の状態を模式的に示している。
【００９４】
図２１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１３２のうち、アノード側の終端に相当し図中右上に位置するアノード側バスバ１３２Ａ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１３２のうち、カソード側の終端に相当し図中左下に位置するカソード側バスバ１３２Ｋに接合する。
【００９５】
図２２に示す工程は、電気的経路接続工程Ｓ１０４に相当する。図２２は、図２１から引き続き、複数のバスバ１３２を１つの保護カバー１３５によって被覆した状態を模式的に示している。
【００９６】
図２２に示すように、保護カバー１３５をロボットアーム（不図示）によって移動させて、その保護カバー１３５の一端１３５ｂと他端１３５ｃをバスバホルダ１３１に嵌め込む。保護カバー１３５は、スナップフィットのようなフックを用いたり、ネジを用いたり、弾性接着剤を用いたりして、バスバホルダ１３１に固定する。保護カバー１３５は、側面１３５ａに備えた第１開口１３５ｄからアノード側ターミナル１３３を外部に臨ませ、かつ、側面１３５ａに備えた第２開口１３５ｅ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１３５は、バスバ１３２が外部の部材等に接触して短絡したり漏電したりすることを防止する。
【００９７】
図９〜図２２等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。
【００９８】
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、複数の単電池１１０と、第１スペーサ１１４と、バスバ１３２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、単電池１１０を積層する積層工程Ｓ１０１ごとに第１スペーサ１１４をＸ方向負側に移動させることによって、第１スペーサ１１４の移動方向において、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う。この製造方法によれば、単電池１１０を積層するごとに第１スペーサ１１４をＸ方向負側に移動させることによって、第１スペーサ１１４の移動方向において、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う。このため、単電池１１０を積層後に、レーザ光源２０６の配置位置から電極タブ１１２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１１２およびバスバ１３２を好適に接合することができる。
【００９９】
また、積層工程Ｓ１０１において、単電池１１０同士が接触する前に、電極タブ１１２の位置決めを行う。このため、単電池１１０同士の間にテープ部材１１７が配置されている場合でも、第１スペーサ１１４を好適に移動させて、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めを好適に行うことができる。
【０１００】
また、積層工程Ｓ１０１の前に単電池１１０の表面にテープ部材１１７を配置し、積層工程Ｓ１０１においてテープ部材１１７を間に挟んで単電池１１０同士を接近させる前に、単電池１１０同士がテープ部材１１７を介して重なる前に、電極タブ１１２の位置決めを行う。この製造方法によれば、単電池１１０同士はテープ部材１１７を介して重なるため、単電池１１０が振動したり、単電池１１０に衝撃がかかったりした場合に、単電池１１０の最外層に位置するラミネートフィルム１１３にかかる応力を吸収して、ラミネートフィルム１１３を保護する。
【０１０１】
また、第１スペーサ１１４ごとに設けられた位置決め部材２２０によって、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する位置決めを行う。このため、単電池１１０を積層するごとに行う電極タブ１１２の位置決めが容易になる。
【０１０２】
また、第１スペーサ１１４に設けられる凹部１１４ｊに、位置決め部材２２０に設けられる凸部２２１を係合した状態で、位置決め部材２２０を移動させることによって第１スペーサ１１４を移動させる。この製造方法によれば、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めをより容易に行うことができる。
【０１０３】
また、位置決め部材２２０は、積層方向Ｚに沿って設けられるピン２２２によって、積層方向Ｚ周りに回転自在に設けられる。また、位置決め部材２２０の凸部２２１が設けられる側の反対側の端部２２３を押し込むことによって、位置決め部材２２０をピン２２２の軸周りに回転させて、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する位置決めを行う。このため、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めを容易に行うことができる。
【０１０４】
また、第１スペーサ１１４を移動させる際に、第１スペーサ１１４を、基準となる基準面２１１に当接させることによって電極タブ１１２のバスバ１３２に対する位置決めを行う。この製造方法によれば、第１スペーサ１１４を基準面２１１に当接させることによって、電極タブ１１２の位置決めを行うことができるため、容易に電極タブ１１２の位置決めを行うことができる。
【０１０５】
また、電極タブ１１２の先端部１１２ｄは、積層方向Ｚに沿って屈折し、第１スペーサ１１４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１１４を移動させて、電極タブ１１２の位置決めを行う。この製造方法によれば、第１スペーサ１１４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１１２の位置決めを行うことができる。
【０１０６】
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２００は、複数の単電池１１０と、第１スペーサ１１４と、バスバ１３２と、を有する組電池１００の製造装置２００である。製造装置２００は、単電池１１０を積層する積層工程Ｓ１０１ごとに第１スペーサ１１４をＸ方向負側に移動させることによって、第１スペーサ１１４の移動方向において、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う位置決め部材２２０を有する。この製造装置２００によれば、レーザ光源２０６の配置位置から電極タブ１１２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１１２およびバスバ１３２を好適に接合することができる。
【０１０７】
＜第２実施形態に係る製造方法＞
次に、第２実施形態に係る組電池１００の製造方法および製造装置３００を、図２３および図２４を参照しつつ説明する。
【０１０８】
図２３は、第２実施形態に係る組電池１００の製造方法を示す図であって、１つ目の単電池１１０の電極タブ１１２の位置決めを行う様子を示す斜視図である。図２４は、第２実施形態に係る組電池１００の製造方法を示す図であって、２つ目の単電池１１０の電極タブ１１２の位置決めを行う様子を示す斜視図である。なお、図２３、図２４では理解の容易のため、基準治具２１０、位置決め部材２２０、および伸延部３３０を一部省略して示す。
【０１０９】
第１実施形態と共通する部分は説明を省略し、第２実施形態のみに特徴のある箇所について説明する。なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付して説明し、重複した説明は省略する。第２実施形態に係る製造方法は、第１実施形態に係る製造方法と比較して、位置決め部材２２０をＸ方向正側に押し付ける方法が異なる。
【０１１０】
第２実施形態に係る組電池１００の製造方法は、積層工程Ｓ２０１と、保持工程Ｓ１０３と、電気的経路接続工程Ｓ１０４と、を有する。積層工程Ｓ２０１は、位置決め工程Ｓ２０２を備える。
【０１１１】
第２実施形態に係る組電池１００の製造装置３００は、図２３、図２４に示すように、載置台２０２と、ロケート支柱２０３と、基準治具２１０と、位置決め部材２２０と、を有する。また、製造装置３００は、積層方向Ｚに伸延する伸延部３３０と、積層方向Ｚに移動可能なテーパブロック３４０と、を有する。載置台２０２、ロケート支柱２０３、基準治具２１０、位置決め部材２２０の構成は、第１実施形態に係る組電池１００の製造装置２００と同一の構成であるため、説明は省略する。
【０１１２】
伸延部３３０は、図２３、図２４に示すように、積層方向Ｚに伸延する。伸延部３３０は、基準治具２１０のＹ方向負側かつ位置決め部材２２０のＸ方向負側に設けられている。
【０１１３】
テーパブロック３４０は、図２３、図２４に示すように、伸延部３３０に積層方向Ｚにスライド可能に設置されている。テーパブロック３４０は、不図示の制御部によって積層方向Ｚに移動する。テーパブロック３４０は、位置決め部材２２０の端部２２３に当接可能な当接部３４１と、当接部３４１と連続して、積層方向Ｚ上側につれてＸ方向負側に傾斜するテーパ部３４２と、を有する。テーパブロック３４０は、図２３、図２４に示すように、上方に移動することによって、テーパ部３４２が位置決め部材２２０の端部２２３をＸ方向負側からＸ方向正側へ押し込む。これによって、位置決め部材２２０をピン２２２の軸周りに回転させる。その結果、凸部２２１が第１スペーサ１１４の凹部１１４ｊの第１面１１４ｓに接触して、第１スペーサ１１４および単電池１１０をＸ方向負側に移動させる。そして、第１スペーサ１１４の延在面１１４ｋが基準治具２１０の基準面２１１に当接することによって、第１スペーサ１１４の移動方向において、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う。
【０１１４】
第２実施形態に係る組電池１００の製造方法は、第１実施形態に係る組電池１００の製造方法と比較して、積層工程Ｓ２０１のみ異なる。このため、以下では、第２実施形態に係る組電池１００の製造方法の積層工程Ｓ２０１について説明する。
【０１１５】
まず、第１実施形態と同様に、下部加圧板１２２を載置台２０２の載置面２０２ａに載置し、１つ目の単電池１１０を下部加圧板１２２に積層し、１つ目の単電池１１０の上面に、テープ部材１１７を貼り付ける。
【０１１６】
次に、位置決め工程Ｓ２０２を行う。
【０１１７】
図２３に示すように、位置決め工程Ｓ２０２では、テーパブロック３４０の積層方向Ｚの上方に移動して、Ｘ方向の負側から正側へ向けて、１つ目の位置決め部材２２０の端部２２３を押す。これによって、位置決め部材２２０はピン２２２の軸周り（Ｚ方向周り）に回転して、位置決め部材２２０の凸部２２１が第１スペーサ１１４の凹部１１４ｊの第１面１１４ｓに当接して、第１スペーサ１１４をＸ方向の負側に移動する。そして、第１スペーサ１１４の延在面１１４ｋが基準治具２１０の基準面２１１に当接する。これによって、第１スペーサ１１４の移動方向において、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めが行われる。
【０１１８】
そして、２つ目の単電池１１０に取り付けた一対のスペーサ（第１スペーサ１１４および第２スペーサ１１５）を積層方向Ｚに沿って降下させる。そして、１つ目の単電池１１０および２つ目の単電池が所定量だけ隙間を配した状態で、降下を停止する。
【０１１９】
次に、図２４に示すように、再度位置決め工程Ｓ２０２を行う。具体的には、テーパブロック３４０を積層方向Ｚの上方に移動させて、テーパブロック３４０のテーパ部３４２によって位置決め部材２２０を回転させ、当接部３４１を、位置決め部材２２０の端部２２３に当接させる。
【０１２０】
次に、位置決め工程Ｓ２０２が終了した後、２つ目の単電池１１０に取り付けた第１スペーサ１１４を、１つ目の単電池１１０に取り付けた第１スペーサ１１４に向けて降下させて接触させる。この結果、２つ目の単電池１１０が、テープ部材１１７を介して、１つ目の単電池１１０と接触する。
【０１２１】
そして、３つ目の単電池１１０以降も、２つ目の単電池１１０と同様に、下側に位置する単電池１１０と所定の隙間を配するまで積層方向Ｚに沿って降下させる工程、位置決め工程Ｓ２０２、および下に位置する単電池１１０と接触させる工程を繰り返す。
【０１２２】
以上説明したように、第２実施形態に係る組電池１００の製造方法は、テーパ部３４２が設けられたテーパブロック３４０が積層方向Ｚに沿って上昇することによって、テーパ部３４２が端部２２３に接触することによって、端部２２３を押し込む。この製造方法によれば、第１実施形態に係る組電池１００の製造方法で用いたシリンダー２３０を複数制御することなく、テーパブロック３４０の１つを制御すればいいため、製造装置３００の煩雑化を防止できる。
【０１２３】
＜第３実施形態に係る製造方法＞
次に、第３実施形態に係る組電池１００の製造方法および製造装置４００を、図２５〜図２８を参照しつつ説明する。
【０１２４】
図２５は、第３実施形態に係る組電池１００の製造方法を示す図であって、単電池１１０を支持部４４０によって隙間を介して積層した状態を示す斜視図である。図２６は、第３実施形態に係る組電池１００の製造方法を示す図であって、位置決め工程Ｓ３０２を行う前の状態を示す上面図である。図２７は、第３実施形態に係る組電池１００の製造方法を示す図であって、位置決め工程Ｓ３０２を行った後の状態を示す上面図である。図２８は、第３実施形態に係る組電池１００の製造方法を示す図であって、支持部４４０の支持状態を解除して（退避状態）、全ての単電池１１０を積層した状態を示す斜視図である。
【０１２５】
第１実施形態と共通する部分は説明を省略し、第３実施形態のみに特徴のある箇所について説明する。なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付して説明し、重複した説明は省略する。第３実施形態に係る製造方法は、第１実施形態に係る製造方法と比較して、積層工程Ｓ３０１が異なる。
【０１２６】
第３実施形態に係る組電池１００の製造方法は、積層工程Ｓ３０１と、保持工程Ｓ１０３と、電気的経路接続工程Ｓ１０４と、を有する。積層工程Ｓ３０１は、位置決め工程Ｓ３０２を備える。
【０１２７】
第３実施形態に係る組電池１００の製造装置４００は、図２５〜図２８に示すように、載置台２０２と、ロケート支柱２０３と、基準治具２１０と、を有する。また、製造装置４００は、積層方向Ｚに延って設けられる位置決め部材４２０と、位置決め部材４２０の端部４２３を押し込むシリンダー４３０と、単電池１１０同士が隙間を介した状態で第１スペーサ１１４を支持する支持部４４０と、を有する。載置台２０２、ロケート支柱２０３、および基準治具２１０は、第１実施形態に係る組電池１００の製造装置２００と同様であるため、説明は省略する。
【０１２８】
位置決め部材４２０は、第１実施形態の製造装置２００とは異なり、Ｚ方向に沿って延在して１つ設けられる。位置決め部材４２０は、図２６、図２７に示すように、第１スペーサ１１４の凹部１１４ｊに係合可能な凸部４２１を有する。位置決め部材４２０は積層方向Ｚに沿うピン２２２によって、回転自在に設けられる。
【０１２９】
シリンダー４３０は、位置決め部材４２０の積層方向Ｚに沿う中央近傍に位置する。シリンダー４３０は、図２６、図２７に示すように、位置決め部材４２０の端部４２３を押し込むことによって、位置決め部材２２０をピン２２２の軸周りに回転させる。その結果、凸部４２１が第１スペーサ１１４の凹部１１４ｊの第１面１１４ｓに接触して、第１スペーサ１１４および単電池１１０をＸ方向負側に移動させる。そして、第１スペーサ１１４の延在面１１４ｋが基準治具２１０の基準面２１１に当接することによって、第１スペーサ１１４の移動方向において、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う。
【０１３０】
支持部４４０は、図２５〜図２７に示すように、単電池１１０同士が隙間を介して配置するように、第１スペーサ１１４を支持する。支持部４４０は、積層方向Ｚに沿うピン４４１によって、積層方向Ｚ周りに回転可能に設けられる。支持部４４０は、積層方向Ｚ周りに回転することによって、第１スペーサ１１４を支持する支持状態（図２５〜図２７参照）および第１スペーサ１１４を支持しない退避状態（図２８参照）を切り替えることができる。
【０１３１】
第３実施形態に係る組電池１００の製造方法は、第１実施形態に係る組電池１００の製造方法と比較して、積層工程Ｓ３０１のみ異なる。このため、以下では、第３実施形態に係る組電池１００の製造方法の積層工程Ｓ３０１について説明する。以下の説明において、一番下に位置する支持部４４０を「１つ目の支持部４４０」、下から２番目に位置する支持部４４０を「２つ目の支持部４４０」と称する。
【０１３２】
図２５に示すように、積層工程Ｓ３０１では、まず、単電池１１０同士が隙間を介して配置するように、単電池１１０を積層する。具体的には、１つ目の支持部４４０を退避状態として１つ目の単電池１１０を積層して、１つ目の支持部４４０を支持状態とする。次に、２つ目の支持部４４０を退避状態として２つ目の単電池１１０を積層して、２つ目の支持部４４０を支持状態とする。この工程を繰り返すことによって、図２５に示すように、単電池１１０を支持部４４０によって隙間を介して積層した状態となる。
【０１３３】
次に、位置決め工程Ｓ３０２を行う。
【０１３４】
図２６、図２７に示すように、位置決め工程Ｓ３０２では、まず、位置決め部材２２０の凸部２２１が第１スペーサ１１４の凹部１１４ｊに係合した状態で、シリンダー４３０を制御することによって、位置決め部材４２０の端部４２３を押す（図２６の矢印参照）。これによって、位置決め部材４２０はピン２２２の軸周り（積層方向Ｚ周り）に回転して、位置決め部材４２０の凸部４２１が第１スペーサ１１４の凹部１１４ｊの第１面１１４ｓに当接して、第１スペーサ１１４をＸ方向の負側に移動させる。そして、第１スペーサ１１４の延在面１１４ｋが基準治具２１０の基準面２１１に当接する。これによって、第１スペーサ１１４の移動方向において、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めが行われる。
【０１３５】
次に、図２８に示すように、全ての支持部４４０を退避状態として、全ての単電池１１０を積層方向Ｚの下側に積層する。これによって、積層方向Ｚに沿う第１スペーサ１１４の延在面１１４ｋは、ＹＺ平面において同一平面となる。この結果、電極タブ１１２のバスバ１３２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。
【０１３６】
以上説明したように、第３実施形態に係る組電池１００の製造方法は、単電池１１０を、隙間を介して複数積層する。そして、第１スペーサ１１４を一方向に移動させることによって、第１スペーサ１１４の移動方向において、電極タブ１１２のバスバ１３２に対する接合部位の所定の位置への位置決めを行う。そして、単電池１１０同士を接触させる。この製造方法によれば、レーザ光源２０６の配置位置から電極タブ１１２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１１２およびバスバ１３２を好適に接合することができる。
【０１３７】
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。
【０１３８】
例えば、上述した第１、第２実施形態では、単電池１１０同士が接触する前に、電極タブ１１２の位置決めを行った。しかしながら、単電池１１０同士の間に、テープ部材１１７が設けられない場合は、単電池１１０同士が接触した後に、電極タブ１１２の位置決めを行ってもよい。このとき、単電池１１０の自重によって摩擦が発生して、単電池１１０間のずれを抑制することができる。
【０１３９】
また、上述した第１実施形態では、位置決め部材２２０の凸部２２１を、第１スペーサ１１４の凹部１１４ｊに係合した状態で、位置決め部材２２０を回転させることによって、第１スペーサ１１４を移動させた。しかしながら、これに限定されず、位置決め部材に凹部が設けられ、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。
【０１４０】
また、上述した第１実施形態では、第１スペーサ１１４は、シリンダー２３０によって移動された。しかしながら、第１スペーサ１１４は、ハンドロボットに把持されて移動されてもよい。
【０１４１】
また、上述した第１実施形態では、第１スペーサ１１４の延在面１１４ｋを、基準治具２１０の基準面２１１に当接させることによって、各々の延在面１１４ｋを同一平面とした。しかしながら、基準治具が設けられることなく、位置決め部材２２０およびシリンダー２３０によって、各々の延在面１１４ｋを同一平面としてもよい。このとき、レーザ発振器は、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。
【０１４２】
また、上述した第１実施形態では、電極タブ１１２の先端部１１２ｄは、積層方向Ｚに沿って屈折したが、屈折していなくてもよい。
【０１４３】
また、上述した第１実施形態では、１つの単電池１１０ごとに位置決めを行ったが、複数の単電池１１０（例えば３つ）ごとに位置決めを行ってもよい。この方法によれば、製造時間を短縮することができる。
【符号の説明】
【０１４４】
１００    組電池、
１００Ｓ  積層体、
１１０    単電池、
１１０Ｍ  第１セルサブアッシ、
１１０Ｎ  第２セルサブアッシ、
１１１    発電要素、
１１２    電極タブ、
１１２ｄ  電極タブの先端部、
１１２Ａ  アノード側電極タブ、
１１２Ｋ  カソード側電極タブ、
１１３    ラミネートフィルム、
１１４    第１スペーサ、
１１４ｊ  凹部、
１１５    第２スペーサ、
１１６    カラー、
１１７    テープ部材（接着部材）、
１２０    加圧ユニット、
１２１    上部加圧板、
１２２    下部加圧板、
１２３    側板、
１３０    バスバユニット、
１３１    バスバホルダ、
１３２    バスバ、
１３２Ａ  アノード側バスバ、
１３２Ｋ  カソード側バスバ、
１３３    アノード側ターミナル、
１３４    カソード側ターミナル、
１３５    保護カバー、
２００、３００、４００    製造装置、
２０２    載置台、
２０３    ロケート支柱、
２０５    プレス、
２０６    レーザ光源、
２１０    基準治具、
２１１    基準面、
２２０、４２０    位置決め部材、
２２１    凸部、
２２２    ピン、
２２３    端部、
２３０    シリンダー、
３４０    テーパブロック、
３４２    テーパ部、
Ｓ１０１、Ｓ２０１、Ｓ３０１  積層工程、
Ｓ１０２、Ｓ２０２、Ｓ３０２  位置決め工程、
Ｓ１０３  保持工程、
Ｓ１０４  電気的経路接続工程、
Ｌ１，Ｌ２  レーザ光、
Ｘ        （単電池１１０の）長手方向、
Ｙ        （単電池１１０の）短手方向、
Ｚ        （単電池１１０の）積層方向。
【図１】
2018142476.tif 000003
【図２】
2018142476.tif 000004
【図３Ａ】
2018142476.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018142476.tif 000009
【図７】
2018142476.tif 000010
【図８】
2018142476.tif 000011
【図９】
2018142476.tif 000012
【図１０】
2018142476.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
2018142476.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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2018142476.tif 000033
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