(57)【要約】【課題】単純なワンアクションの操作で多数の電極セルと電源との接続を行うことができるとともに電極セル表面の酸化皮膜を削り取ることが可能な蓄電セル用充放電スタンドを提供する。【解決手段】蓄電セル１の電極タブ２を、その谷部が電気接点金具固定用ベースブロック５に固定された断面Ｖ字又はＵ字状の電気接点金具３の窪み内に差し込んだ後、棒状部材用ベースブロック６を押上げて棒状部材４の作用により電気接点金具３を閉じ、電極タブを挟む。その後、側板７に対して、一体化された棒状部材用ベースブロック６、棒状部材４、電気接点金具固定用ベースブロック５及び電気接点金具３を、軸８を中心にして一緒に回動させることによって、すなわち、電極タブ２に対して閉じられた電気接点金具３を移動させることによって電極タブ表面の酸化皮膜を削り取る。【選択図】図３
2012018788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気接点金具固定用ベースブロックと、当該電気接点金具固定用ベースブロックの上に谷部が固定された断面Ｖ字又はＵ字状の複数個の電気接点金具と、前記電気接点金具固定用ベースブロックの下方に配置された棒状部材用ベースブロックと、当該棒状部材用ベースブロックの上面に一端が固定され、前記電気接点金具固定用ベースブロックに設けられた貫通孔を貫通し、他端先端が上昇時に前記複数のＶ字又はＵ字状の電気接点金具の側面を押圧して前記Ｖ字又はＵ字状の電気接点金具を閉じさせる作用を有する棒状部材とを備えているとともに、前記電気接点金具固定用ベースブロックの側端面に取り付けられた電気接点金具固定用ベースブロック支持軸が、前記棒状部材用ベースブロック及び電気接点金具固定用ベースブロックの側端面側に配置された側板に対して回動自在に軸支させた構造を有することを特徴とする蓄電セル用充放電スタンド。
【請求項２】
前記棒状部材用ベースブロックの側端面に棒状部材用ベースブロック支持軸が取り付けられるとともに前記側板にカム溝が設けられており、前記棒状部材用ベースブロック支持軸が前記側板のカム溝に沿って位置変動自在に挿通されている請求項１に記載の蓄電セル用充放電スタンド。
【請求項３】
前記電気接点金具固定用ベースブロックに、前記棒状部材用ベースブロック支持軸を前記側板のカム溝に沿って移動させるための、アーム一端が回動自在に軸支された三つのアームを有するハンドルレバーが取り付けられている請求項１又は２に記載の蓄電セル用充放電スタンド。
【請求項４】
前記ハンドルレバーが、三つのアームを有する略Ｙ字状の形状を有し、第一のアーム１先端が電気接点金具固定用ベースブロックの側面に回動自在に軸支され、第二のアームがハンドルアーム、第三のアームが作動アームとなっており、第三のアームの第一のアーム側内側面が、先端に棒状部材用ベースブロックに取り付けられた作用軸の捕捉用凹面を有し、それに繋がる棒状部材用ベースブロック支持軸上昇用傾斜面とさらにそれに繋がる棒状部材用ベースブロックに取り付けられた作用軸の搖動用凹面を有する形状を備えたものである請求項３に記載の蓄電セル用充放電スタンド。
【請求項５】
前記ハンドルレバーが、三つのアームを有する略Ｙ字状の形状を有し、第一のアーム１先端が電気接点金具固定用ベースブロックの側面に回動自在に軸支され、第二のアームがハンドルアーム、第三のアームが作動アームとなっており、第三のアームの第一のアーム側内側面が、先端に棒状部材用ベースブロック支持軸の捕捉用凹面を有し、それに繋がる棒状部材用ベースブロック支持軸上昇用傾斜面とさらにそれに繋がる棒状部材用ベースブロック支持軸の搖動用凹面を有する形状を備えたものである請求項３に記載の蓄電セル用充放電スタンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池あるいはキャパシタ等のラミネートパックタイプの蓄電用セルに電気エネルギを蓄えるための充電用のスタンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池あるいはキャパシタ等のラミネートパックタイプの蓄電用セルでは、その製造工程の一部として多数のセルを同時に初期充電している。
従来は、図１に示すような状態で極性の同じタブ同士が揃うように多数の蓄電用セルを架台（図示せず）状に並べたうえで、それぞれのタブに対してワニグチクリップ等を用いて電源と接続し、さらに必要に応じて個々のクリップと電極タブの電気的接続をより確実にするために電極タブを挟み込んだクリップをその先端を中心に回転させてその接触状態を確実にする作業をしていた。
【０００３】
多数の蓄電セルを同時に充電するに当たっては、蓄電セルの２倍の（それぞれ正負あるため）電極タブに対してこのような電源との接続作業を行う必要があり、手間を要するという問題があった。
そこで、ケースに整列して収容された多数の蓄電用セルの各電極に当接し、外部回路に接続される接続端子を備えた蓄電装置が提案されている。
例えば特許文献１，２等である。
【０００４】
この内、特許文献２では、蓄電器を外部回路に接続する蓄電器の接続装置であって、複数の蓄電器を、その板状の電極が外部より接続可能であるように、整列して収容するケースと、ケースに収容された蓄電器の各電極に当接し、外部回路に接続される接続端子と、前記接続端子と共に各電極を狭持する支持板とを有する蓄電器の接続装置、を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５１５２５号公報
【特許文献２】特開２００６−２４５４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、蓄電用セルの製造工程において初期充放電を行う場合は、接続端子と電極との接触抵抗が低い値で安定していることが望まれている。しかし、蓄電用セルの電極は、通常、薄いアルミニウム材で構成されており、空気中においては酸化被膜が電極の表面に容易に形成されており、時間経過とともに前記酸化被膜が成長するため、電気的には絶縁状態となってしまう。
このため、接続端子と電極との接触抵抗を低減させる意味で、電極の表面の金属酸化層を削り取る必要がある。
【０００７】
前記特許文献２で提案された装置においても、各電極を狭持した状態で接続端子を直線的に往復運動させる接続端子駆動機構を有し、各電極を狭持した状態で接続端子を直線的に往復運動させているので、電極表面を削って接続端子と電極との接触抵抗を低減させる作用は果たしている。
しかしながら、前記特許文献２で提案された装置は、電極の挟み込み機構と接続端子の駆動機構が別構造となった複雑な構造を有するために、操作も複雑となっている。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解消するために案出されたものであり、構造が簡素で単純なワンアクションの操作で多数の電極セルと電源との接続を行うことができるとともに電極セル表面の酸化皮膜を削り取ることが可能な蓄電セル用充放電スタンド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】
【０００９】
本発明の蓄電セル用充放電スタンドは、その目的を達成するため、電気接点金具固定用ベースブロックと、当該電気接点金具固定用ベースブロックの上に谷部が固定された断面Ｖ字又はＵ字状の複数個の電気接点金具と、前記電気接点金具固定用ベースブロックの下方に配置された棒状部材用ベースブロックと、当該棒状部材用ベースブロックの上面に一端が固定され、前記電気接点金具固定用ベースブロックに設けられた貫通孔を貫通し、他端先端が上昇時に前記複数のＶ字又はＵ字状の電気接点金具の側面を押圧して前記Ｖ字又はＵ字状の電気接点金具を閉じさせる作用を有する棒状部材とを備えているとともに、前記電気接点金具固定用ベースブロックの側端面上部に取り付けられた電気接点金具固定用ベースブロック支持軸が、前記棒状部材用ベースブロック及び電気接点金具固定用ベースブロックの側端面側に配置された側板に対して回動自在に軸支させた構造を有することを特徴とする。
【００１０】
なお、前記棒状部材用ベースブロックの側端面に棒状部材用ベースブロック支持軸が取り付けられるとともに前記側板にカム溝が設けられており、前記棒状部材用ベースブロック支持軸が前記側板のカム溝に沿って位置変動自在に挿通されていることが好ましい。
また、前記側板に、前記棒状部材用ベースブロック支持軸を前記側板のカム溝に沿って移動させるための、アーム一端が回動自在に軸支された三つのアームを有するハンドルレバーが取り付けられていることが好ましい。
【００１１】
そして、前記ハンドルレバーとしては、第一のアーム１先端が電気接点金具固定用ベースブロックの側面に回動自在に軸支され、第二のアームがハンドルアーム、第三のアームが作動アームとなっており、第三のアームの第一のアーム側内側面が、先端に棒状部材用ベースブロック支持軸又は棒状部材用ベースブロックに取り付けられた作用軸の捕捉用凹面を有し、それに繋がる棒状部材用ベースブロック支持軸上昇用傾斜面とさらにそれに繋がる棒状部材用ベースブロック支持軸又は棒状部材用ベースブロックに取り付けられた作用軸の搖動用凹面を有する形状を備えたものが好ましい。
なお、前記電気接点金具は、当然に外部電源に接続されているが、本明細書内での説明にあっては、その接続形態の詳細は省略する。
また、蓄電セルの正負の電極タブに対しての電源接続と電極タブ表面での酸化皮膜除去が必要であることから、上記構造の蓄電セル用充放電スタンドは一対で準備する必要があることは、言及するまでもない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の蓄電セル用充放電スタンドを用いれば、多数の電極セルと電源との接続を行うことのできるとともに電極セル表面の酸化皮膜を削り取る操作を単純なワンアクションで行うことができる。
また、ハンドルレバーを用いることにより、前記電源接続と電極セル表面の酸化皮膜除去操作を最小限の力で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図示していない架台上に等間隔に並べられた複数の蓄電用セル
【図２】本発明蓄電セル用充放電スタンドの概略構造を説明する図
【図３】本発明蓄電セル用充放電スタンドに蓄電用セルを載置した状態を説明する図
【図４】蓄電用セルを載置した際の電極タブと電気接点金具の位置関係を説明する図
【図５】電極タブを電気接点金具に挟んだ際の両者及び棒状部材の位置関係を説明する図
【図６】電極タブを電気接点金具に挟んだ状態で電気接点金具を電極タブに対して移動させる形態を説明する図
【図７】本発明で用いるハンドルアームの概略形状を説明する図
【図８】ハンドルアームを用いての本発明蓄電セル用充放電スタンドの操作形態を説明する図
【符号の説明】
【００１４】
１：蓄電セル                          ２：電極タブ                            
３：電気接点金具                      ４：棒状部材                            
５：電気接点金具固定用ベースブロック  ６：棒状部材用ベースブロック            
７：カム溝付き側板                    ８：電気接点金具固定用ベースブロック支持軸
９：棒状部材用ベースブロック支持軸    
９´：棒状部材用ベースブロックに取り付けられた作用軸
１０：カム溝                        １１：ハンドルレバー        
【発明を実施するための形態】
【００１５】
蓄電セル１を多数同時に充電するには、図１に示すように、それぞれ極性の揃った電極タブ２を隣り合わせて、例えば蓄電セルの厚みよりも若干幅の広い平行な溝が設けられた治具（図示せず）上に等間隔に蓄電セルを立てて並べることが効率的である。このような並べた状態で、それぞれの電極タブ２に同時に電気接点金具を接触させて充電する必要がある。また、前記した通り、電極表面の酸化皮膜を効率的に削り取る必要がある。
そこで、本発明者は、断面がＶ字又はＵ字状の電気接点金具を複数個並べ、そのＶ字又はＵ字状の隙間溝に電極タブを挟み込み、挟み込んだ状態で電極タブと電気接点金具を相対的にさせることにより、電極表面の酸化皮膜を効率的に削り取ることを発案した。
以下にその詳細を説明する。
【００１６】
図２に示すように、蓄電セル用充放電スタンドでは、電気接点金具固定用ベースブロック５上にその谷部が固定された断面Ｖ字又はＵ字状の電気接点金具３が複数個並べて配置されている。また、電気接点金具固定用ベースブロック５の下方に配置された棒状部材用ベースブロック６の上面に一端が固定され、前記電気接点金具固定用ベースブロック５に設けられた貫通孔を貫通するとともに、多端が上昇時に前記複数のＶ字又はＵ字状の電気接点金具の側面を押圧して前記Ｖ字又はＵ字状の電気接点金具３を閉じさせる作用を有する棒状部材４が配置されている。なお、この棒状部材４は、多端先端が断面クサビ形に整えられており、Ｖ字又はＵ字状の電気接点金具３の個数より一本多くすることが好ましい。
【００１７】
さらに、前記電気接点金具固定用ベースブロック５の側端面の上部に電気接点金具固定用ベースブロック支持軸８が取り付けられ、棒状部材用ベースブロック６の側端面に棒状部材用ベースブロック支持軸９が取り付けられている。
そして、前記電気接点金具固定用ベースブロック５及び棒状部材用ベースブロック６の側端部にカム溝付き側板７が配置され、当該カム溝付き側板７に前記電気接点金具固定用ベースブロック支持軸８が回動自在に軸支されるとともに、前記カム溝付き側板７に設けられたカム溝１０に沿って移動可能な形態で前記棒状部材用ベースブロック支持軸９が挿通されている。
なお、カム溝付き側板７に設けられたカム溝１０は、前記棒状部材用ベースブロック６を上昇させるための竪方向の溝１０−１と、前記電気接点金具固定用ベースブロック５及び電気接点金具固定用ベースブロック５を揺動させるための前記竪方向溝先端に直交して連続する円弧方向の溝１０−２から構成されている。そして、この円弧方向溝１０−２は、カム溝付き側板７に回動自在に軸支された電気接点金具固定用ベースブロック支持軸８から等距離となっている。
【００１８】
次に、図３〜６に基づいて、本発明スタンドに蓄電セル１の電極タブ２を設置し、電極タブ２の表面の酸化皮膜を削り取る形態について説明する。
まず、図３に見られるように、蓄電セル１の電極タブ２を、本発明スタンドの電気接点金具３のＶ字又はＵ字状の窪み内に差し込む。この時点では、上面に棒状部材４の下端を固定している棒状部材用ベースブロック６は最下部に位置している。また、棒状部材用ベースブロック６の側端部に取り付けられている棒状部材用ベースブロック支持軸９は、カム溝付き側板７に設けられたカム溝１０（図３中での表示は省略）の竪方向の溝１０−１（図３中での表示は省略）最下部に位置していることになる。
【００１９】
この時点での、電極タブ２と電気接点金具３のＶ字又はＵ字状の窪みとの間の位置関係、電気接点金具３とＶ字又はＵ字状の電気接点金具３を開閉させる作用を有する棒状部材４の位置関係は図４（ｂ）に見られるとおりである。
続いて、棒状部材用ベースブロック支持軸９を、カム溝付き側板７に設けられた竪方向の溝１０−１に沿って押し上げると、図５に見られるように、棒状部材用ベースブロック６が押し上げられ、その上面に固定された棒状部材４が電気接点金具固定用ベースブロック５を貫いて上昇し、Ｖ字又はＵ字状の電気接点金具３を閉じさせることになる。図５（ｂ）に見られる通りである。
【００２０】
さらに、棒状部材４を上昇させ、Ｖ字又はＵ字状の電気接点金具３を閉じた状態で、棒状部材用ベースブロック支持軸９を、カム溝付き側板７に設けられた竪方向の溝１０−１上端に連続する円弧方向の溝１０−２に沿って搖動させる。そうすると、図６（ａ）に見られるように、カム溝付き側板７の上部の軸支された電気接点金具固定用ベースブロック支持軸８を中心として、一体化された棒状部材用ベースブロック６、棒状部材４、電気接点金具固定用ベースブロック５及び電気接点金具３が一緒に回動されることになる。
このときに、電極タブ２は固定されているので、図６（ｂ）に見られるように、電気接点金具３は電極タブ２に対して擦りながら移動することになり、電極タブ２表面の酸化皮膜が削り取られる。
【００２１】
以上の通り、電気接点金具固定用ベースブロック５上にその谷部が固定された断面Ｖ字又はＵ字状の電気接点金具３が複数個並べて配置されているとともに、前記電気接点金具固定用ベースブロック５の下方に配置された棒状部材用ベースブロック６の上面に一端が固定され、前記電気接点金具固定用ベースブロック５に設けられた貫通孔を貫通し、多端先端が上昇時に前記複数のＶ字又はＵ字状の電気接点金具の側面を押圧して前記Ｖ字又はＵ字状の電気接点金具３を閉じさせる作用を有する棒状部材４が配置されており、しかも、前記電気接点金具固定用ベースブロック５の側端面の上部に取り付けられた電気接点金具固定用ベースブロック支持軸８が、前記棒状部材用ベースブロック６及び電気接点金具固定用ベースブロック５の側端面に配置された側板７に対して回動自在に軸支させた構造を採用することにより、多数の電極セルと電源との接続を行うことのできるとともに電極タブ表面の酸化皮膜を削り取ることが可能となる。
【００２２】
ところで、ここまでの説明では、棒状部材用ベースブロック６の上昇操作、及び一体化された棒状部材用ベースブロック６と電気接点金具固定用ベースブロック５の回動操作は、前記カム溝付き側板７に設けられたカム溝１０に沿って同カム溝１０に挿通されている棒状部材用ベースブロック支持軸９を移動させることにより行っている。
しかしながら、電気接点金具３を閉じさせるように棒状部材用ベースブロック６及び棒状部材４を押上げ、また一体化された棒状部材用ベースブロック６、棒状部材４、電気接点金具固定用ベースブロック５及び電気接点金具３を同時に揺動させるには、２方向の操作を順に行うことになり、操作が煩雑となる。
そこで、ワンアクションで2つの操作を連続して行うためには、例えば図７に示すようなハンドルレバーを用いることが好ましい。
【００２３】
図７に示すハンドルレバー１１は、三つのアームを有する略Ｙ字状の形状を有し、第一のアーム１１−１先端は電気接点金具固定用ベースブロック５の側面に回動自在に軸支１２され、第二のアーム１１−２がハンドルアームとなり、第三のアーム１１−３が作動アームとなっている。
そして第三のアーム１１−３の第一のアーム側内側面は、先端に棒状部材用ベースブロックの下端に設けられた作用軸９´捕捉用円弧凹面１１−４を有し、それに繋がる棒状部材用ベースブロックの下端に設けられた作用軸９´上昇用傾斜面１１−５（ｒ１＜ｒ２）とさらにそれに繋がる棒状部材用ベースブロックの下端に設けられた作用軸９´搖動用円弧凹面１１−６を有している。
【００２４】
このようなハンドルレバー１１を用いて電気接点金具を開閉し、電極タブ表面の酸化皮膜を削り取る操作について説明する。
三つのアームを有する略Ｙ字状のハンドルレバー１１の第一のアーム先端を電気接点金具固定用ベースブロック５の側面に回動自在に軸支１２する。その際、ハンドルレバー１１の第三のアームに設けた棒状部材用ベースブロックの下端に設けられた作用軸９´捕捉用円弧凹面１１−４が棒状部材用ベースブロックの下端に設けられた作用軸９´を捕捉し得る位置になるように、ハンドルレバーの形状と取付け位置、側板７に設けられたカム溝の形状等を調整する必要がある。
【００２５】
棒状部材用ベースブロックの下端に設けられた作用軸９´捕捉用円弧凹面１１−４が棒状部材用ベースブロックの下端に設けられた作用軸９´を捕捉した状態を示す図が図８（ａ）である。
続いて図８（ｂ）中、白矢印方向にハンドルレバー１１を回す。そうすると、棒状部材用ベースブロックの下端に設けられた作用軸９´が図７の１１−４で示す円弧凹面から１１−５で示す傾斜面に沿って１１−６で示す円弧凹面方向に図中ｒ1がｒ2に小さくなるように移動する。この時点で、棒状部材用ベースブロック支持軸９はカム溝付き側板７の竪方向の溝１０−１に沿って移動され、すなわち棒状部材用ベースブロック６は上方に押し上げられ、電気接点金具３を閉じる操作が行われる。
【００２６】
さらに、ハンドルレバー１１を白矢印方向に回す（図７（ｃ）参照）。棒状部材用ベースブロックの下端に設けられた作用軸９´は図７の１１−６に補足されたまま、ハンドルレバー１１と側板７に設けられた回転中心軸８に支持された３〜６が一体となって、回転軸８を中心に揺動する。この操作により、棒状部材用ベースブロック支持軸９がカム溝付き側板７の円弧方向の溝１０−２に沿って移動していることになる。
固定された電極タブ２に対して電気接点金具３が電極タブ２を挟んだまま移動することになるので、この時に、電極タブ２表面の酸化皮膜が削り取られる。
【００２７】
この際、電気接点金具３の先端付近に電極タブ２との接触点として突起を設けることが好ましい。図８は一対の側板７の回転中心軸８を結ぶ中心線が電極タブ２のほぼ中心を通るように配置されており、電気接点金具３も同様に一対の側板７の回転中心軸８を結ぶ中心線上に配置されている場合を示している。このような場合において、電気接点金具３の先端付近の、一対の側板７の回転中心軸８を結ぶ中心線と重なる部分に突起３−１を１つ形成すると、突起３−１は電気接点金具の旋回に伴って電極タブ２との接触点上を回転する。また、電気接点金具３の先端付近の一対の側板７の回転中心軸８を結ぶ中心線に重ならない位置に突起３−２を設けると、電気接点金具の旋回に伴って突起３−２は電極タブ２上を円弧を描きながら摺動する。
【００２８】
このように電気接点金具３に設ける突起の位置と、電気接点金具３の回転中心８位置とを調整することにより、電極タブ２と電気接点金具３に設けられた突起の相対運動を調整することが可能で、かつ複数の突起を設けることによりそれぞれの突起に異なった電極タブ２との相対運動をさせることが出来る。電気接点金具３に設ける突起については、裏側からエクボ状に成形したもの、酸化膜を削り取る能力が高くなるように、電気接点金具３の一部を切り起こして切断端面を直接電極タブ２に接触するようにしたもの等、目的に応じた突起を設けることが好ましい。
また、電気接点金具３の材料として、１〜４％程度の銅を含有したステンレス鋼（１７Ｃｒ−１．５Ｃｕ−Ｎｂ、１８．５Ｃｒ−９Ｎｉ−３．８Ｃｕ−ｌｏｗＣ  等）を用いることによって、さらに接触抵抗を低減することが可能となる。
【００２９】
電気接点金具３を開く操作は上記と逆になる。図７の（ｃ）→（ｂ）→（ａ）の順にハンドルレバー１１を黒矢印方向に回す。
図７（ｃ）の時点でも電極タブ２表面の酸化皮膜が削り取られ、（ｂ）を経て（ａ）に戻って、電極タブ２は電気接点金具３による拘束を解除される。
なお、上記説明では、ハンドルレバー１１の作動アーム１１−３にて、棒状部材用ベースブロックの下端に設けられた作用軸９´を操作する態様を示したが、棒状部材用ベースブロックに取り付けられた棒状部材用ベースブロック支持軸９を操作する態様でも同様の作用効果が得られる。
【図１】
2012018788.tif 000003
【図２】
2012018788.tif 000004
【図３】
2012018788.tif 000005
【図４】
2012018788.tif 000006
【図５】
2012018788.tif 000007
【図６】
2012018788.tif 000008
【図７】
2012018788.tif 000009
【図８】
2012018788.tif 000010