(57)【要約】【課題】  締結箇所への異物の混入を検出するとともに締結を行うことのできる電池の製造方法およびナット締結装置を提供すること。【解決手段】  ナットランナ２００は，被締結部材３（バスバー１９０）と被締結部材４（正極端子１７２，負極端子１８２）との間の接触抵抗を測定しつつ，ボルト１（ボルト１７１，１８１）とナット２の締結を行う。少なくともナット２が被締結部材３（バスバー１９０）に着座してから締結が終了するまでの間に被締結部材３（バスバー１９０）と被締結部材４（正極端子１７２，負極端子１８２）との間の接触抵抗を測定する。そして，測定した被締結部材３（バスバー１９０）と被締結部材４（正極端子１７２，負極端子１８２）との間の接触抵抗の値に基づいて，被締結部材３（バスバー１９０）と被締結部材４（正極端子１７２，負極端子１８２）との間に異物があるか否かの判断を行う。【選択図】図２
2012169244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電要素である電極体を作成する電極体作成工程と，
電池容器の内部に前記電極体を配置するとともに電解液を注入して封止する単電池作成工程と，
単電池の電極端子間をバスバーで電気的に接続することにより組電池とする組電池作成工程とを有する電池の製造方法であって，
前記組電池作成工程では，
ボルトとナットとにより前記バスバーと前記電極端子とを締結しつつ，少なくとも前記ナットが前記バスバーに着座してから締結が終了するまでの期間内に前記バスバーと前記電極端子との間の接触抵抗を測定するとともに，
前記バスバーと前記電極端子との間の接触抵抗から接触抵抗判定値を算出し，
前記接触抵抗判定値に基づいて，前記バスバーと前記電極端子との間に異物があるか否かの判断を行うことを特徴とする電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電池の製造方法であって，
前記組電池作成工程では，
締結箇所のいずれにも異物が混入されていないと判断した場合に，
そのまま締結を継続して組電池を作成するとともに，
締結箇所のいずれかに異物が混入されていると判断した場合に，
締結を解除して１以上の部品を入れ替えた後に再度締結して組電池を作成することを特徴とする電池の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電池の製造方法であって，
前記組電池作成工程では，
前記接触抵抗判定値として，接触抵抗の値を用い，
前記接触抵抗が予め定めた接触抵抗閾値以上である場合に，
前記バスバーと前記電極端子との間に異物が混入されていると判断し，
前記接触抵抗が予め定めた接触抵抗閾値未満である場合に，
前記バスバーと前記電極端子との間に異物が混入されていないと判断することを特徴とする電池の製造方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の電池の製造方法であって，
前記組電池作成工程では，
前記接触抵抗判定値として，着座時における接触抵抗と締結終了時における接触抵抗との差を用い，
着座時における接触抵抗と締結終了時における接触抵抗との差が，予め定めた接触抵抗差閾値以上である場合に，
前記バスバーと前記電極端子との間に異物が混入されていると判断し，
着座時における接触抵抗と締結終了時における接触抵抗との差が，予め定めた接触抵抗差閾値未満である場合に，
前記バスバーと前記電極端子との間に異物が混入されていないと判断することを特徴とする電池の製造方法。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の電池の製造方法であって，
前記組電池作成工程では，
前記接触抵抗判定値として，着座時における締結トルクＴｉから締結終了時における締結トルクＴｆまでの積分区間について接触抵抗を積分した接触抵抗のトルク積分値Ｋ０
Ｋ０＝∫Ｒ（Ｔ）ｄＴ
Ｒ（Ｔ）：接触抵抗
Ｔ：締結トルク
を用い，
接触抵抗のトルク積分値Ｋ０が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値以上である場合に，
前記バスバーと前記電極端子との間に異物が混入されていると判断し，
接触抵抗のトルク積分値Ｋ０が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値未満である場合に，
前記バスバーと前記電極端子との間に異物が混入されていないと判断することを特徴とする電池の製造方法。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の電池の製造方法であって，
前記組電池作成工程では，
前記接触抵抗判定値として，着座時における締結トルクＴｉから締結終了時における締結トルクＴｆまでの積分区間について接触抵抗を積分した接触抵抗のトルク積分値Ｋ１
Ｋ１＝∫［Ｒ（Ｔ）−Ｒａ］ｄＴ
Ｒ（Ｔ）：接触抵抗
Ｔ：締結トルク
Ｒａ：任意の定数
を用い，
接触抵抗のトルク積分値Ｋ１が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値以上である場合に，
前記バスバーと前記電極端子との間に異物が混入されていると判断し，
接触抵抗のトルク積分値Ｋ１が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値未満である場合に，
前記バスバーと前記電極端子との間に異物が混入されていないと判断することを特徴とする電池の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の電池の製造方法であって，
前記組電池作成工程では，
締結終了時における締結トルクの値が予め定めた最小トルク閾値未満であるか，または，最大トルク閾値より大きい場合に，
締結に異常があると判断するとともに，
締結に異常があると判断されなかった場合に，
締結に異常がないと判断するものであることを特徴とする電池の製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれかに記載の電池の製造方法であって，
前記組電池作成工程では，
着座時における回転量の値が，予め定めた着座時における最小回転量閾値未満であるか，もしくは，予め定めた着座時における最大回転量閾値より大きい場合，または，
締結終了時における回転量の値が，予め定めた締結終了時における最小回転量閾値未満であるか，もしくは，予め定めた締結終了時における最大回転量閾値より大きい場合に，
締結に異常があると判断するとともに，
締結に異常があると判断されなかった場合に，
締結に異常がないと判断するものであることを特徴とする電池の製造方法。
【請求項９】
ナットを嵌合するソケットと，
前記ソケットを回転させるための回転駆動部と，
ナットとボルトによる締結を予定されている第１の被締結部材と第２の被締結部材とにそれぞれ電気的に接続される第１被締結部材導通端子と第２被締結部材導通端子と，
前記第１被締結部材導通端子と前記第２被締結部材導通端子とによる測定値に基づいて，前記第１の被締結部材と前記第２の被締結部材との間の接触抵抗から接触抵抗判定値を算出する接触抵抗算出部と，
前記接触抵抗算出部により算出された接触抵抗判定値に基づいて，前記第１の被締結部材と前記第２の被締結部材との間の異物の有無を判断する接触抵抗判断部とを有し，
少なくともナットが前記第１の被締結部材に着座してから締結が終了するまでの期間内に，
前記第１被締結部材導通端子および前記第２被締結部材導通端子は，それぞれ前記第１の被締結部材および前記第２の被締結部材に電気的に接続されるものであることを特徴とするナット締結装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のナット締結装置であって，
前記接触抵抗判断部は，
前記接触抵抗判定値として，接触抵抗の値を用い，
接触抵抗が予め定めた接触抵抗閾値以上である場合に，
前記第１の被締結部材と前記第２の被締結部材との間に異物があると判断するとともに，
接触抵抗が予め定めた接触抵抗閾値未満である場合に，
前記第１の被締結部材と前記第２の被締結部材との間に異物がないと判断するものであることを特徴とするナット締結装置。
【請求項１１】
請求項９に記載のナット締結装置であって，
前記接触抵抗判断部は，
前記接触抵抗判定値として，着座時における接触抵抗と締結終了時における接触抵抗との差を用い，
着座時における接触抵抗と締結終了時における接触抵抗との差が，予め定めた接触抵抗差閾値以上である場合に，
前記第１の被締結部材と前記第２の被締結部材との間に異物があると判断するとともに，
着座時における接触抵抗と締結終了時における接触抵抗との差が，予め定めた接触抵抗差閾値未満である場合に，
前記第１の被締結部材と前記第２の被締結部材との間に異物がないと判断するものであることを特徴とするナット締結装置。
【請求項１２】
請求項９に記載のナット締結装置であって，
前記接触抵抗判断部は，
前記接触抵抗判定値として，着座時における締結トルクＴｉから締結終了時における締結トルクＴｆまでの積分区間について接触抵抗を積分した接触抵抗のトルク積分値Ｋ０
Ｋ０＝∫Ｒ（Ｔ）ｄＴ
Ｒ（Ｔ）：接触抵抗
Ｔ：締結トルク
を用い，
接触抵抗のトルク積分値Ｋ０が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値以上である場合に，
前記第１の被締結部材と前記第２の被締結部材との間に異物があると判断するとともに，
接触抵抗のトルク積分値Ｋ０が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値未満である場合に，
前記第１の被締結部材と前記第２の被締結部材との間に異物がないと判断するものであることを特徴とするナット締結装置。
【請求項１３】
請求項９に記載のナット締結装置であって，
前記接触抵抗判断部は，
前記接触抵抗判定値として，着座時における締結トルクＴｉから締結終了時における締結トルクＴｆまでの積分区間について接触抵抗を積分した接触抵抗のトルク積分値Ｋ１
Ｋ１＝∫［Ｒ（Ｔ）−Ｒａ］ｄＴ
Ｒ（Ｔ）：接触抵抗
Ｔ：締結トルク
Ｒａ：任意の定数
を用い，
接触抵抗のトルク積分値Ｋ１が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値以上である場合に，
前記第１の被締結部材と前記第２の被締結部材との間に異物があると判断するとともに，
接触抵抗のトルク積分値Ｋ１が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値未満である場合に，
前記第１の被締結部材と前記第２の被締結部材との間に異物がないと判断するものであることを特徴とするナット締結装置。
【請求項１４】
請求項９から請求項１３までのいずれかに記載のナット締結装置であって，
前記ソケットに加わる締結トルクを測定するトルクセンサと，
前記トルクセンサにより検出された締結トルクの値に基づいて，締結の異常を判断するトルク判断部とを有することを特徴とするナット締結装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のナット締結装置であって，
前記トルク判断部は，
締結終了時における締結トルクの値が予め定めた最小トルク閾値未満であるか，または，最大トルク閾値より大きい場合に，
締結に異常があると判断するとともに，
締結に異常があると判断されなかった場合に，
締結に異常がないと判断するものであることを特徴とするナット締結装置。
【請求項１６】
請求項９から請求項１５までのいずれかに記載のナット締結装置であって，
前記ソケットの回転量を測定する回転量測定部と，
前記回転量測定部により測定された回転量の値に基づいて，締結の異常を判断する回転量判断部とを有することを特徴とするナット締結装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のナット締結装置であって，
前記回転量判断部は，
着座時における回転量の値が，予め定めた着座時における最小回転量閾値未満であるか，もしくは，予め定めた着座時における最大回転量閾値より大きい場合，または，
締結終了時における回転量の値が，予め定めた締結終了時における最小回転量閾値未満であるか，もしくは，予め定めた締結終了時における最大回転量閾値より大きい場合に，
締結に異常があると判断するとともに，
締結に異常があると判断されなかった場合に，
締結に異常がないと判断するものであることを特徴とするナット締結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電池の製造方法およびナット締結装置に関する。さらに詳細には，単電池の電極端子にバスバーを好適に締結することのできる電池の製造方法およびナット締結装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電池は，携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器，ハイブリッド車両や電気自動車等の車両など，多岐にわたる分野で利用されている。これらのうち，車両や大型電子機器類には，単電池を直列または並列につないだ組電池が搭載されることが一般的である。
【０００３】
そして，組電池には，単電池同士を電気的に接続するために，バスバーを介して単電池の電極端子同士を接続されたものがある。このバスバーと電極端子との接続に，ボルトとナットとを用いて締結する方式が用いられることがある。この場合，ボルトとナットとの締結が好適になされていないと，ボルトとナットとの締結が経時的に緩むおそれがある。締結箇所の締結が緩んだ電池では，電気抵抗は大きい。したがって，確実に締結を行うことが好ましい。
【０００４】
そのため，好適な締結を行うことのできる締結装置が開発されてきている。例えば，特許文献１には，第１の被締結部材と第２の被締結部材との間の導通を検出することにより，電動ドライバの回転を停止するビス締め装置が開示されている（特許文献１の段落［００３７］等および図１等参照）。これにより，ビスの締め付けすぎを防止できるとしている（特許文献１の段落［００１０］等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０６９５５５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，ボルトとナットによりバスバーと電極端子とを締結して組電池を製造する場合，バスバーを電極端子との間に異物が混入することがある。異物が混入していると，ボルトとナットの締結が徐々に緩むおそれがある。また，大電流の放電時にその異物の周辺箇所が発熱するおそれがある。したがって，締結箇所にこれらの異物を含まないようにすることが望ましい。しかし，特許文献１に記載の技術では，締結箇所に異物が混入しているか否かを判断することは困難である。
【０００７】
本発明は，前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，締結箇所への異物の混入を検出するとともに締結を行うことのできる電池の製造方法およびナット締結装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の一態様における電池の製造方法は，発電要素である電極体を作成する電極体作成工程と，電池容器の内部に電極体を配置するとともに電解液を注入して封止する単電池作成工程と，単電池の電極端子間をバスバーで電気的に接続することにより組電池とする組電池作成工程とを有する方法である。そして，組電池作成工程では，ボルトとナットとによりバスバーと電極端子とを締結しつつ，少なくともナットがバスバーに着座してから締結が終了するまでの期間内にバスバーと電極端子との間の接触抵抗を測定するとともに，バスバーと電極端子との間の接触抵抗から接触抵抗判定値を算出し，接触抵抗判定値に基づいて，バスバーと電極端子との間に異物があるか否かの判断を行う。かかる電池の製造方法では，バスバーと電極端子との間に異物があるか否かの判断を行うことができる。また，締結工程と異物検査工程とが一体となっている。そのため，かかる電池の製造方法を用いることにより，工程数が増えることはない。
【０００９】
上記に記載の電池の製造方法において，組電池作成工程では，締結箇所のいずれにも異物が混入されていないと判断した場合に，そのまま締結を継続して組電池を作成するとともに，締結箇所のいずれかに異物が混入されていると判断した場合に，締結を解除して１以上の部品を入れ替えた後に再度締結して組電池を作成するとよい。バスバーと電極端子との間に異物を混入させないで，組電池を製造することができることに変わりないからである。また，組電池の歩留まりはよい。
【００１０】
上記に記載の電池の製造方法において，組電池作成工程では，接触抵抗判定値として，接触抵抗の値を用い，接触抵抗が予め定めた接触抵抗閾値以上である場合に，バスバーと電極端子との間に異物が混入されていると判断し，接触抵抗が予め定めた接触抵抗閾値未満である場合に，バスバーと電極端子との間に異物が混入されていないと判断するとよい。より確実に異物の有無を判断することができるからである。
【００１１】
上記に記載の電池の製造方法において，組電池作成工程では，接触抵抗判定値として，着座時における接触抵抗と締結終了時における接触抵抗との差を用い，着座時における接触抵抗と締結終了時における接触抵抗との差が，予め定めた接触抵抗差閾値以上である場合に，バスバーと電極端子との間に異物が混入されていると判断し，着座時における接触抵抗と締結終了時における接触抵抗との差が，予め定めた接触抵抗差閾値未満である場合に，バスバーと電極端子との間に異物が混入されていないと判断してもよい。このようにしても，確実に異物の有無を判断することができることに変わりないからである。
【００１２】
上記に記載の電池の製造方法において，組電池作成工程では，接触抵抗判定値として，着座時における締結トルクＴｉから締結終了時における締結トルクＴｆまでの積分区間について接触抵抗を積分した接触抵抗のトルク積分値Ｋ０
Ｋ０＝∫Ｒ（Ｔ）ｄＴ
Ｒ（Ｔ）：接触抵抗
Ｔ：締結トルク
を用い，接触抵抗のトルク積分値Ｋ０が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値以上である場合に，バスバーと電極端子との間に異物が混入されていると判断し，接触抵抗のトルク積分値Ｋ０が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値未満である場合に，バスバーと電極端子との間に異物が混入されていないと判断するとなおよい。測定誤差の影響を受けないで，より確実に異物の有無を判断することができるからである。
【００１３】
上記に記載の電池の製造方法において，組電池作成工程では，接触抵抗判定値として，着座時における締結トルクＴｉから締結終了時における締結トルクＴｆまでの積分区間について接触抵抗を積分した接触抵抗のトルク積分値Ｋ１
Ｋ１＝∫［Ｒ（Ｔ）−Ｒａ］ｄＴ
Ｒ（Ｔ）：接触抵抗
Ｔ：締結トルク
Ｒａ：任意の定数
を用い，接触抵抗のトルク積分値Ｋ１が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値以上である場合に，バスバーと電極端子との間に異物が混入されていると判断し，接触抵抗のトルク積分値Ｋ１が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値未満である場合に，バスバーと電極端子との間に異物が混入されていないと判断してもよい。測定誤差の影響を受けないで，より確実に異物の有無を判断することができるからである。
【００１４】
上記に記載の電池の製造方法において，組電池作成工程では，締結終了時における締結トルクの値が予め定めた最小トルク閾値未満であるか，または，最大トルク閾値より大きい場合に，締結に異常があると判断するとともに，締結に異常があると判断されなかった場合に，締結に異常がないと判断するものであるとよい。トルクの値により，締結そのものに異常があるか否かを判断することができるからである。
【００１５】
上記に記載の電池の製造方法において，組電池作成工程では，着座時における回転量の値が，予め定めた着座時における最小回転量閾値未満であるか，もしくは，予め定めた着座時における最大回転量閾値より大きい場合，または，締結終了時における回転量の値が，予め定めた締結終了時における最小回転量閾値未満であるか，もしくは，予め定めた締結終了時における最大回転量閾値より大きい場合に，締結に異常があると判断するとともに，締結に異常があると判断されなかった場合に，締結に異常がないと判断するものであるとよい。回転量の値により，締結そのものに異常があるか否かを判断することができるからである。
【００１６】
また，本発明の別の態様におけるナット締結装置は，ナットを嵌合するソケットと，ソケットを回転させるための回転駆動部と，ナットとボルトによる締結を予定されている第１の被締結部材と第２の被締結部材とにそれぞれ電気的に接続される第１被締結部材導通端子と第２被締結部材導通端子と，第１被締結部材導通端子と第２被締結部材導通端子とによる測定値に基づいて，第１の被締結部材と第２の被締結部材との間の接触抵抗から接触抵抗判定値を算出する接触抵抗算出部と，接触抵抗算出部により算出された接触抵抗判定値に基づいて，第１の被締結部材と第２の被締結部材との間の異物の有無を判断する接触抵抗判断部とを有するものである。そして，少なくともナットが第１の被締結部材に着座してから締結が終了するまでの期間内に，第１被締結部材導通端子および第２被締結部材導通端子は，それぞれ第１の被締結部材および第２の被締結部材に電気的に接続されるものである。かかるナット締結装置を用いることにより，第１の被締結部材と第２の被締結部材との間に異物があるか否かの判断を行うことができる。また，このナット締結装置を用いることで，締結工程と異物検査工程とを一体に行うことができる。
【００１７】
上記に記載のナット締結装置において，接触抵抗判断部は，接触抵抗判定値として，接触抵抗の値を用い，接触抵抗が予め定めた接触抵抗閾値以上である場合に，第１の被締結部材と第２の被締結部材との間に異物があると判断するとともに，接触抵抗が予め定めた接触抵抗閾値未満である場合に，第１の被締結部材と第２の被締結部材との間に異物がないと判断するものであるとよい。より確実に異物の有無を判断することができるからである。
【００１８】
上記に記載のナット締結装置において，接触抵抗判断部は，接触抵抗判定値として，着座時における接触抵抗と締結終了時における接触抵抗との差を用い，着座時における接触抵抗と締結終了時における接触抵抗との差が，予め定めた接触抵抗差閾値以上である場合に，第１の被締結部材と第２の被締結部材との間に異物があると判断するとともに，着座時における接触抵抗と締結終了時における接触抵抗との差が，予め定めた接触抵抗差閾値未満である場合に，第１の被締結部材と第２の被締結部材との間に異物がないと判断するものであるとよい。このようにしても，確実に異物の有無を判断することができることに変わりないからである。
【００１９】
上記に記載のナット締結装置において，接触抵抗判断部は，接触抵抗判定値として，着座時における締結トルクＴｉから締結終了時における締結トルクＴｆまでの積分区間について接触抵抗を積分した接触抵抗のトルク積分値Ｋ０
Ｋ０＝∫Ｒ（Ｔ）ｄＴ
Ｒ（Ｔ）：接触抵抗
Ｔ：締結トルク
を用い，接触抵抗のトルク積分値Ｋ０が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値以上である場合に，第１の被締結部材と第２の被締結部材との間に異物があると判断するとともに，接触抵抗のトルク積分値Ｋ０が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値未満である場合に，第１の被締結部材と第２の被締結部材との間に異物がないと判断するものであるとなおよい。測定誤差の影響を受けないで，より確実に異物の有無を判断することができるからである。
【００２０】
上記に記載のナット締結装置において，接触抵抗判断部は，接触抵抗判定値として，着座時における締結トルクＴｉから締結終了時における締結トルクＴｆまでの積分区間について接触抵抗を積分した接触抵抗のトルク積分値Ｋ１
Ｋ１＝∫［Ｒ（Ｔ）−Ｒａ］ｄＴ
Ｒ（Ｔ）：接触抵抗
Ｔ：締結トルク
Ｒａ：任意の定数
を用い，接触抵抗のトルク積分値Ｋ１が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値以上である場合に，第１の被締結部材と第２の被締結部材との間に異物があると判断するとともに，接触抵抗のトルク積分値Ｋ１が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値未満である場合に，第１の被締結部材と第２の被締結部材との間に異物がないと判断するものであってもよい。測定誤差の影響を受けないで，より確実に異物の有無を判断することができるからである。
【００２１】
上記に記載のナット締結装置において，ソケットに加わる締結トルクを測定するトルクセンサと，トルクセンサにより検出された締結トルクの値に基づいて，締結の異常を判断するトルク判断部とを有するとよい。トルクの値により，締結そのものに異常があるか否かを判断することができるからである。
【００２２】
上記に記載のナット締結装置において，トルク判断部は，締結終了時における締結トルクの値が予め定めた最小トルク閾値未満であるか，または，最大トルク閾値より大きい場合に，締結に異常があると判断するとともに，締結に異常があると判断されなかった場合に，締結に異常がないと判断するものであるとよい。より確実に締結そのものに異常があるか否かを判断することができるからである。
【００２３】
上記に記載のナット締結装置において，ソケットの回転量を測定する回転量測定部と，回転量測定部により測定された回転量の値に基づいて，締結の異常を判断する回転量判断部とを有するとよい。回転量の値により，締結そのものに異常があるか否かを判断することができるからである。
【００２４】
上記に記載のナット締結装置において，回転量判断部は，着座時における回転量の値が，予め定めた着座時における最小回転量閾値未満であるか，もしくは，予め定めた着座時における最大回転量閾値より大きい場合，または，締結終了時における回転量の値が，予め定めた締結終了時における最小回転量閾値未満であるか，もしくは，予め定めた締結終了時における最大回転量閾値より大きい場合に，締結に異常があると判断するとともに，締結に異常があると判断されなかった場合に，締結に異常がないと判断するものであるとよい。より確実に締結そのものに異常があるか否かを判断することができるからである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば，締結箇所への異物の混入を検出するとともに締結を行うことのできる電池の製造方法およびナット締結装置が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施形態に係るナットランナを説明するための概略構成図である。
【図２】第１の実施形態に係るナットランナを用いて被締結部材を締結する直前を示す概念図である。
【図３】第１の実施形態に係るナットランナの制御系を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係るナットランナを用いて異物を検査する場合を説明するための図（その１）である。
【図５】第１の実施形態に係るナットランナを用いて異物を検査する場合を説明するための図（その２）である。
【図６】第１の実施形態に係るナットランナを用いて異物を検査する場合を説明するための図（その３）である。
【図７】第１の実施形態に係るナットランナを用いて被締結部材を締結するフローを説明するためのフローチャートである。
【図８】ナットランナにおけるソケットの回転量とトルクとの関係を示すグラフである。
【図９】ナットランナにおけるトルクと接触抵抗との関係を示すグラフである。
【図１０】第１の実施形態に係る別の接触抵抗判定値の算出方法を説明するためのグラフである。
【図１１】第１の実施形態に係る別のナットランナを用いて被締結部材を締結するフローを説明するためのフローチャート（その１）である。
【図１２】第１の実施形態に係る別のナットランナを用いて被締結部材を締結するフローを説明するためのフローチャート（その２）である。
【図１３】第２の実施形態に係る電池の製造方法により製造されるバッテリパックの概略構成を説明するための斜視図である。
【図１４】第２の実施形態に係る電池の製造方法により製造されるバッテリパックからバッテリを抜き出して描いた断面図である。
【図１５】第２の実施形態に係る電池の製造方法により製造されるバッテリパックのバッテリにおける捲回電極体を示す斜視図である。
【図１６】第２の実施形態に係る電池の製造方法により製造されるバッテリパックのバッテリにおける捲回電極体の捲回構造を説明するための展開図である。
【図１７】第２の実施形態に係る電池の製造方法におけるナットランナの各端子の接触位置を例示する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。第１の実施形態では，ナット締結装置について説明する。そして，第２の実施形態では，そのナット締結装置を用いることに特徴を有する電池の製造方法について，リチウムイオン二次電池を例に挙げて説明する。
【００２８】
（第１の実施形態）
１．ナットランナ
本形態のナットランナは，ナットをボルトに締結しつつ，被締結部材間の接触抵抗を測定するものである。そして，その被締結部材間の接触抵抗の値に基づいて，被締結部材間に異物があるか否かの判断を行うものである。
【００２９】
本形態のナットランナ２００は，図１に示すように，ソケット２１０と，駆動モータ２２０と，回転量測定部２２１と，トルクセンサ２３０と，制御部２４０と，測定端子部２５０とを有するナット締結装置である。また，上記の他に，カップリングや減速機などのその他の各部を有していてもよい。
【００３０】
ソケット２１０は，ナットと嵌め合う嵌合部である。駆動モータ２２０は，ソケット２１０を回転させるための回転駆動部である。駆動モータ２２０は，例えば，サーボモータである。もちろん，その他のモータであってもよい。回転量測定部２２１は，レゾルバやエンコーダなどの駆動モータ２２０の回転量を計測できるものである。トルクセンサ２３０は，ソケット２１０に加わるトルクを測定するためのトルク測定部である。制御部２４０は，各部の動作を制御するためのものである。制御部２４０は，ナットランナ２００の本体の内部にある。また，ナットランナ２００の本体とは別体のコントローラの内部に制御部２４０が設けられていることとしてもよい。
【００３１】
図２は，ナットランナ２００が被締結部材３と被締結部材４との締結を行う場合を示す概念図である。図２に示すように，ボルト１とナット２により被締結部材３と被締結部材４とを締め付ける。被締結部材３は，ボルト１とナット２による締結を予定されている第１の被締結部材である。被締結部材４は，ボルト１とナット２による締結を予定されている第２の被締結部材である。この締結のために，ナットランナ２００は，図２中の矢印Ａの向きに動く。図２は，ボルト１に供給するナット２がボルトに接触する直前を示したものである。なお，図２では，ナット２とボルト１との位置関係を分かりやすくするために，ナット２をソケット２１０からはみ出すように描いてある。実際には，ナット２はソケット２１０にもっと深く嵌め合わされている。
【００３２】
測定端子部２５０は，図１に示すように，電圧用端子２５１と，電流用端子２５２と，電圧用端子２５３と，電流用端子２５４とを有している。電圧用端子２５１と電圧用端子２５３とは，被締結部材３と被締結部材４との間にかかる電圧を測定するためのものである。電流用端子２５２と電流用端子２５４とは，被締結部材３と被締結部材４との間に流れる電流を測定するためのものである。
【００３３】
電圧用端子２５１および電流用端子２５２は，図１に示すように，ナットランナ本体２０１に設けられている。電圧用端子２５３および電流用端子２５４は，図１に示すように，支持部２６０に設けられている。支持部２６０は，電圧用端子２５３および電流用端子２５４を支持するためのものである。支持部２６０は，ナットランナ本体２０１に対して図１の矢印Ｄの向きに動くことができるようになっている。
【００３４】
測定端子部２５０は，ナットランナ２００が締結を行っている間，被締結部材３と被締結部材４との間の電圧および電流を測定し続けるものである。そのため，電圧用端子２５１および電流用端子２５２は，締結を行う際に，被締結部材３に接触している。すなわち，電圧用端子２５１および電流用端子２５２は，被締結部材３と電気的に接続される第１被締結部材導通端子である。そして，電圧用端子２５３および電流用端子２５４は，締結を行う際に，被締結部材４に接触している。すなわち，電圧用端子２５３および電流用端子２５４は，被締結部材４と電気的に接続される第２被締結部材導通端子である。
【００３５】
電圧用端子２５１と，電流用端子２５２と，電圧用端子２５３と，電流用端子２５４とは，それぞれ，図１および図２に示すように，ばね２５１ａと，ばね２５２ａと，ばね２５３ａと，ばね２５４ａとを有している。そして，電圧用端子２５１および電流用端子２５２は，図１中の矢印Ｂの向きに動くようになっている。電圧用端子２５３および電流用端子２５４も，図１中の矢印Ｃの向きに動くようになっている。
【００３６】
図２では，電圧用端子２５１および電流用端子２５２は，被締結部材３に接触している。また，電圧用端子２５３および電流用端子２５４は，被締結部材４に接触している。
図２に示す時刻の後も，ソケット２１０は，図２の矢印Ａの向きへの移動を続ける。その際に，ばね２５１ａ，２５２ａは縮む。したがって，電圧用端子２５１および電流用端子２５２は，被締結部材３に接触したまま測定を続けることができる。そのため，この締結により，各端子２５１，２５２，２５３，２５４が破損するおそれはない。被締結部材３，４についても同様である。
【００３７】
なお，電圧用端子２５１と，電流用端子２５２と，電圧用端子２５３と，電流用端子２５４との位置は，必ずしも図２に示す位置である必要はない。被締結部材３および被締結部材４の位置，形状等に応じて異なっていてよい。
【００３８】
２．ナットランナの制御系
図３にナットランナ２００の制御系を示すブロック図を示す。制御部２４０は，図３に示すように，モータ制御部２４１と，回転量判断部２４２と，トルク判断部２４３と，接触抵抗算出部２４４と，接触抵抗判断部２４５と，その他の制御部２４６とを有している。
【００３９】
モータ制御部２４１は，駆動モータ２２０の回転の開始および停止，その回転の速度を制御するためのものである。回転量判断部２４２は，ソケット２１０の回転の開始から締結の終了までの駆動モータ２２０の回転量に基づいて，回転の異常，すなわち締結の異常の有無を判断するためのものである。そのために，回転量測定部２２１から駆動モータ２２０の回転量を入力されることとなる。トルク判断部２４３は，トルクセンサ２３０からのトルクの入力値に基づいて，トルクの異常，すなわち締結の異常の有無を判断するためのものである。
【００４０】
接触抵抗算出部２４４は，被締結部材３と被締結部材４との間の接触抵抗から接触抵抗判定値を算出するためのものである。接触抵抗判定値として，後述するように種々の算出方法から算出された値を採用することができる。本形態では，接触抵抗判定値として，被締結部材３と被締結部材４との間の接触抵抗値そのものを採用する。その算出のために，電圧用端子２５１と電圧用端子２５３とから，被締結部材３と被締結部材４との間にかかる電圧の測定値を入力される。そして，電流用端子２５２と電流用端子２５４とから，被締結部材３と被締結部材４との間に流れる電流の測定値を入力される。接触抵抗算出部２４４は，これら電圧の測定値および電流の測定値に基づいて，被締結部材３と被締結部材４との間の接触抵抗を算出する。
【００４１】
接触抵抗判断部２４５は，接触抵抗算出部２４４により算出された接触抵抗判定値に基づいて，被締結部材３と被締結部材４との間に異物が混入したか否かを判断するためのものである。その判断の詳細については，後述する。また，その他の制御部２４６は，上記以外のその他の制御を行うためのものである。
【００４２】
３．異物の判断方法
３−１．異物が混入している場合
異物が混入しているか否かを判断する判断方法について説明する。まず，異物が混入している場合について説明する。ここで，図４に示すように，被締結部材３と被締結部材４との間に異物Ｘが入っているとする。図４は，被締結部材３と被締結部材４との間に異物Ｘがある場合における着座時を示す図である。ここで着座時とは，ナット２が被締結部材３に接触した直後の瞬間のことである。このとき，ナット２は，ボルト１にある程度締め付けられている。
【００４３】
着座時には，被締結部材３と被締結部材４との接触状態は悪い。すなわち，被締結部材３と被締結部材４との接触面積は非常に小さい。これらの間に異物Ｘが入り込んでいるためである。したがって，被締結部材３と被締結部材４との間の接触抵抗は大きい。やがて，異物Ｘを押しつぶしながら，ナットランナ２００はナット２をボルト１に締め付ける。
【００４４】
図５は，被締結部材３と被締結部材４との間に異物Ｘがある場合における締結終了時を示す図である。ここで締結終了時とは，ナット２とボルト１とにより，被締結部材３と被締結部材４との締結が終了した時刻のことをいう。もちろん，このとき，ボルト１へのナット２の締め付けは完了している。
【００４５】
この締結が終了した後には，図５に示すように，被締結部材３と被締結部材４との接触状態はよい。すなわち，被締結部材３と被締結部材４との間の接触抵抗は十分に小さい。なお，図５に示すように，被締結部材３と被締結部材４との間に押しつぶされた異物Ｘが残留している。しかし，この異物Ｘは十分に小さい。そのため接触抵抗は，異物Ｘのない場合における接触抵抗とほとんど変わらない。
【００４６】
３−２．異物が混入していない場合
図６は，被締結部材３と被締結部材４との間に異物のない場合における着座時を示す図である。図６に示すように，被締結部材３と被締結部材４との接触状態はよい。つまり，被締結部材３と被締結部材４との間の接触抵抗は十分に小さい。また，締結終了後においても，同様である。
【００４７】
３−３．判断方法
ナットランナ２００がナット２をボルト１に締め付けている期間内に，測定端子部２５０は，被締結部材３と被締結部材４との間の電圧と電流を測定し続ける。そして，接触抵抗算出部２４４は，被締結部材３と被締結部材４との間の接触抵抗を算出し続ける。接触抵抗判断部２４５は，その接触抵抗の値に基づいて，被締結部材３と被締結部材４との間の異物の有無を判断するのである。
【００４８】
具体的には，着座時における接触抵抗の値が予め定めた接触抵抗閾値以上である場合には，異物が混入していると判断する。着座時における接触抵抗の値が予め定めた接触抵抗閾値より小さい場合には，異物が混入していないと判断する。この接触抵抗閾値は，例えば，２５μΩである（表２参照）。もちろん，これ以外の値を用いてもよい。
【００４９】
なお，ここでは着座時に着目した。しかし，締結の開始から締結の終了までにわたって判断を行ってもよい。また，締結の開始から締結の終了までにおけるいくつかの時刻を選んで，判断を行うこととしてもよい。
【００５０】
４．ナットランナの制御フロー
ナットランナ２００におけるナット締結の際の制御フローを図７のフローチャートにより説明する。まず，ソケット２１０にナットを供給する。これは，外部のナット供給装置により行ってもよいし，ナットランナ２００自身がソケット２１０にナットを供給するナット供給部を有することとしてもよい。
【００５１】
Ｓ１０１：
次に，モータ制御部２４１が駆動モータ２２０の回転を開始する。そして，ナットランナ２００は，ボルト１に近づく。そのため，ナット２はボルト１に近づく。そして，電圧用端子２５１および電流用端子２５２は，被締結部材３に接触する。一方，電圧用端子２５３および電流用端子２５４は，被締結部材４に接触する。これにより，被締結部材３と被締結部材４との間の接触抵抗の値を測定することができる。これらの接触以降，ばね２５１ａ，２５２ａ，２５３ａ，２５４ａは縮む。しかし，これらの接触が解除されるおそれはない。
【００５２】
続いて，ナット２はボルト１に接触する。これにより，ナット２のボルト１への締結が開始される（Ｓ１０１）。また，それと同時に，接触抵抗算出部２４４が被締結部材３と被締結部材４との間の接触抵抗の算出を開始する。
【００５３】
Ｓ１０２：
これ以降，ナットランナ２００は，ナット２のボルト１への締結を継続して行う。これにより，ナット２はボルト１に対して回転しながら，ナット２とボルト１のヘッドの距離は近づいていくこととなる。この締結の間，抵抗算出部２４４は被締結部材３と被締結部材４との間の接触抵抗を算出し続ける。そして，ナット２は被締結部材３に接触する。これがナット２の被締結部材３への着座である。
【００５４】
やがて，ナットランナ２００によるナット２のボルト１への締結が終了する。これは，トルクセンサ２３０により測定されたトルクの値が予め定めた閾値以上となったときに，締結を終了させることとすればよい。この締結の終了の時刻まで，抵抗算出部２４４は被締結部材３と被締結部材４との間の接触抵抗を算出し続ける。
【００５５】
Ｓ１０３：
続いて，算出した抵抗値に基づいて，異物の有無を判断する（Ｓ１０３）。具体的には，着座時における接触抵抗値Ｒｉと，締結終了時における接触抵抗値Ｒｆとを用いる。接触抵抗値Ｒｉと接触抵抗値Ｒｆとのいずれもが予め定めた接触抵抗閾値Ｒ１未満である場合には（Ｓ１０３：Ｙｅｓ），Ｓ１０４に進む。接触抵抗値Ｒｉと接触抵抗値Ｒｆとの少なくとも一方が予め定めた接触抵抗閾値Ｒ１以上である場合には（Ｓ１０３：Ｎｏ），Ｓ１０５に進む。
【００５６】
Ｓ１０４：
Ｓ１０４では，その締結された被締結部材３と被締結部材４との間に異物は混入していないと判断する。
【００５７】
Ｓ１０５：
Ｓ１０５では，その締結された被締結部材３と被締結部材４との間に異物が混入していると判断する。
【００５８】
以上により，１箇所の締結箇所が締結される。それとともに，被締結部材３と被締結部材４との間に異物が混入しているか否かの判断もなされる。
【００５９】
５．実験
５−１．評価項目
ここで，締結箇所に異物を混入させて行った実験について説明する。締結箇所に意図的に異物を混入させた場合と，異物を混入させなかった場合とで，各評価項目に違いがみられるのか否かを調べた。表１に示すように，異物として，鉄片，紙片，毛髪を混入した。
【００６０】
異物を挟む箇所は，第２の実施形態で説明するバスバー１９０（図１４参照）と正極端子１７２（図１４参照）との間である。バスバー１９０は，被締結部材３（図２参照）に相当するものである。正極端子１７２は，被締結部材４（図２参照）に相当するものである。この実験における評価項目は，ソケット２１０にかかるトルク，締結の際のソケット２１０の回転量，バスバー１９０と正極端子１７２との接触抵抗の値である。
【００６１】
【表１】
2012169244.tif 000003
【００６２】
５−２．実験結果
この実験の結果を，表２に示す。なお，回転量については，ソケット２１０の回転を開始してから締結を終了するまでにソケットが回転した回転量を角度で示している。
【００６３】
【表２】
2012169244.tif 000004
【００６４】
ここで，測定値は以下のものである。
Ｔｉ：着座時における締結トルク
Ｔｆ：締結終了時における締結トルク
Ｄｉ：着座時における回転量
Ｄｆ：締結終了時における回転量
Ｒｉ：着座時における接触抵抗
Ｒｆ：締結終了時における接触抵抗
【００６５】
また，異物の有無を判断するのに用いる閾値は以下のとおりである。
Ｔ１：締結終了時における最小トルク閾値
Ｔ２：締結終了時における最大トルク閾値
Ｄ１：着座時における最小回転量閾値
Ｄ２：着座時における最大回転量閾値
Ｄ３：締結終了時における最小回転量閾値
Ｄ４：締結終了時における最大回転量閾値
Ｒ１：接触抵抗閾値
【００６６】
なお，表２では，Ｄ３，Ｄ４の値は，次式を満たすように決めた。
Ｄ３  ＝  Ｄｉ＋１３
Ｄ４  ＝  Ｄ３＋３０
ただし，これはあくまで例示であり，これ以外の値を用いることもできる。
【００６７】
表２に示すように，トルクや回転量については，いずれの異物を混入させた場合であっても，着座から締結終了までの期間内に大きな変化はみられなかった。一方，接触抵抗については，いずれの異物を混入させた場合であっても，着座時における接触抵抗の値に大きな変化がみられた。したがって，着座時における接触抵抗の値により，異物の混入の有無を判断することができる。
【００６８】
５−３．ナットの着座時
図８は，ソケット２１０の回転量とトルクセンサ２３０の検出したトルクとの関係を示すグラフである。横軸は，ソケット２１０が回転を開始してから締結を終了するまでのソケット２１０の回転量である。縦軸は，ソケット２１０にかかるトルクである。表２に示すように，異物の有無にかかわらず，Ｄｆの値は，ほとんど変わらない。したがって，見やすくするために，異物のある場合のそれぞれの線をあえて横軸方向にずらして描いてある。実際には，締結終了時のトルクの値が表２の値となるような位置に，それぞれの線はある。
【００６９】
箇所Ｙでは，トルクの値が立ち上がっている。この立ち上がりは，ナット２が被締結部材３に着座したために生じたものである。すなわち，箇所Ｙは，着座時（図４参照）を示している。そして，箇所Ｚは，締結終了時（図５参照）を示している。着座時以降，回転量が大きくなるにしたがい，トルクの値は上昇する。図８では，トルクの値は，箇所Ｙから箇所Ｚに向けて上昇している。ここで，回転量の増大は，締結の進行を示している。したがって，締結の進行とともに，トルクの値は上昇する。
【００７０】
図９は，トルクと接触抵抗との関係を示すグラフである。横軸は，ソケット２１０にかかるトルクの値である。縦軸は，バスバー１９０と正極端子１７２との接触抵抗の値である。接触抵抗は，トルクの上昇とともに減少している。すなわち，ナット２のボルト１への締め付けが進行するにしたがって，接触抵抗は減少するのである。
【００７１】
図９に示すように，異物が混入している場合であっても，トルクが０．５Ｎ・ｍのときには，少なくともバスバー１９０と正極端子１７２とは接触していると考えられる。表２に示したように，接触抵抗閾値Ｒ１を２５μΩとする。ここで例えば，トルクが０．５Ｎ・ｍとなった時刻を着座時であるとする。すると，図９に示すように，バスバー１９０と正極端子１７２との間に異物がない場合には，接触抵抗の値は，接触抵抗閾値Ｒ１未満である。バスバー１９０と正極端子１７２，１８２との間に異物がある場合には，接触抵抗の値は，接触抵抗閾値Ｒ１以上である。
【００７２】
以上述べたように，着座時以降であって締結終了時までの接触抵抗を測定することにより，バスバー１９０と正極端子１７２との間の異物の有無を検出することができる。バスバー１９０と負極端子１８２（図１４参照）との間の異物の有無についても同様である。また，表２に示したように，鉄片や紙片や毛髪といった異物を検出できる。そして，これら以外の異物についても同様である。
【００７３】
６．変形例
６−１．接触抵抗判定値
本形態では，被締結部材３と被締結部材４との間の異物の有無を検出する接触抵抗判定値として，着座時の接触抵抗値Ｒｉと締結終了時の接触抵抗値Ｒｆとを採用した。しかし，接触判定抵抗値として，これ以外のものを用いてもよい。その場合であっても，接触抵抗算出部２４４が接触抵抗判定値を算出し，接触抵抗判断部２４５が接触抵抗判定値に応じた閾値を用いて，被締結部材３と被締結部材４との間の異物の有無を判断することに
変わりない。
【００７４】
６−１−１．着座時の接触抵抗値のみで判断
また，接触抵抗判定値として，着座時の接触抵抗値Ｒｉのみを用いてもよい。この場合であっても，異物の有無については検出することができるからである。ただし，締結終了時の接触抵抗値Ｒｆをも判断基準とするほうがより確実な判断をすることができる。
【００７５】
６−１−２．着座時から締結終了時までの間の接触抵抗値
また，接触抵抗判定値として，着座時から締結終了時まで測定した接触抵抗のうちから，任意の時刻における接触抵抗値を選び出して用いてもよい。異物の有無を検出することができることに変わりないからである。
【００７６】
例えば，図９に示したように，異物が入っている場合には，着座時以降，バスバー１９０と正極端子１７２，１８２との間の接触抵抗はなだらかに減少する。そこで，着座時から締結終了時までの期間内における，前述した時点とは別の時点での接触抵抗の値により，異物の有無を判断することができる。つまり，別のトルクの値を採用することができる。すなわち，着座時から締結終了時までの任意の時刻における接触抵抗値Ｒｍを用いてよい。
【００７７】
また，着座時から締結終了時までの間に算出した複数の算出値を用いてもよい。これらの算出値のうちいずれか一つでも予め定めた接触抵抗閾値よりも大きい場合には，異物ありと判断すればよい。そうでなければ，異物なしと判断する。
【００７８】
そのために，電圧用端子２５１および電流用端子２５２は，少なくともナット２が被締結部材３に着座してから締結が終了するまでの期間内に，被締結部材３に電気的に接続されていることが好ましい。また，電圧用端子２５３および電流用端子２５４は，少なくともナット２が被締結部材３に着座してから締結が終了するまでの期間内に，被締結部材４に電気的に接続されていることが好ましい。
【００７９】
６−１−３．着座時の接触抵抗値と締結終了時の接触抵抗値との差
また，接触抵抗判定値として，着座時における接触抵抗値Ｒｉと締結終了時における接触抵抗値Ｒｆとの差（Ｒｆ−Ｒｉ）を用いてもよい。被締結部材３と被締結部材４との間に異物が挟まっていた場合，着座時から締結終了時までの間に被締結部材３と被締結部材４とが異物Ｘを押しつぶしながら締結が進行する。したがって，締結の進行にともなって，接触抵抗の値は小さくなる。表２に示したように，異物がある場合には，接触抵抗差（Ｒｆ−Ｒｉ）の値は大きい。逆に，異物がない場合には，接触抵抗差（Ｒｆ−Ｒｉ）の値は小さい。
【００８０】
したがって，接触抵抗差（Ｒｆ−Ｒｉ）が予め定めた接触抵抗差閾値Ｒ２未満である場合に，被締結部材３と被締結部材４との間に異物が混入されていないと判断すればよい。逆に，接触抵抗差（Ｒｆ−Ｒｉ）が予め定めた接触抵抗差閾値Ｒ２以上である場合に，被締結部材３と被締結部材４との間に異物が混入されていると判断する。この接触抵抗差閾値Ｒ２は，例えば，１０μΩである（表２参照）。もちろん，これ以外の値を用いてもよい。以上により，接触抵抗差（Ｒｆ−Ｒｉ）に基づいて，異物の有無を判断することができる。
【００８１】
６−１−４．接触抵抗のトルク積分値（１）
接触抵抗判定値として，接触抵抗のトルク積分値を用いてもよい。この場合，接触抵抗のトルク積分値Ｋ０は，次式で表される。
Ｋ０＝∫Ｒ（Ｔ）ｄＴ
Ｒ（Ｔ）：接触抵抗
Ｔ：締結トルク
積分区間はＴｉからＴｆまで
Ｔｉ：着座時における締結トルク
Ｔｆ：締結終了時における締結トルク
接触抵抗のトルク積分値Ｋ０は，図１０に示すように，ドットのハッチングで表した領域Ｋ１の面積とスラッシュのハッチングで表した領域Ｋ２の面積との和である。
【００８２】
前述したように，被締結部材３と被締結部材４との間に異物が混入している場合には，接触抵抗の値が大きい値をとる。測定される接触抵抗の値が大きいほど，接触抵抗のトルク積分値Ｋ０は大きくなる。したがって，接触抵抗のトルク積分値Ｋ０が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値以上である場合に，被締結部材３と被締結部材４との間に異物が混入されていると判断する。一方，測定される接触抵抗の値が小さいほど，接触抵抗のトルク積分値Ｋ０は小さくなる。したがって，接触抵抗のトルク積分値Ｋ０が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値未満である場合に，被締結部材３と被締結部材４との間に異物が混入されていないと判断する。
【００８３】
このように積分値を用いた場合には，接触抵抗判定値として一つの接触抵抗の値を用いた場合に比べて，測定誤差の影響を受けにくい。したがって，より確実に異物の有無の判断を行うことができる。なお，各端子２５１，２５２，２５３，２５４は，十分に短いサンプリング周期ごとに測定を行っている。したがって，積分を行うにあたって問題とはならない。
【００８４】
６−１−５．接触抵抗のトルク積分値（２）
また，接触抵抗判定値として，接触抵抗のトルク積分値Ｋ１を用いることもできる。接触抵抗のトルク積分値Ｋ１は，次式で表される。
Ｋ１＝∫［Ｒ（Ｔ）−Ｒｆ］ｄＴ
Ｒ（Ｔ）：接触抵抗
Ｔ：締結トルク
Ｒｆ：締結終了時における接触抵抗
積分区間はＴｉからＴｆまで
Ｔｉ：着座時における締結トルク
Ｔｆ：締結終了時における締結トルク
接触抵抗のトルク積分値Ｋ１は，図１０の領域Ｋ１の面積に該当する。前述の実験で示したとおり，被締結部材３と被締結部材４との間に異物が混入している場合であっても，Ｒｆの値はほぼ一定である。したがって，Ｒｆを予め一定の定数Ｒａとおいてもよい。
【００８５】
この場合においても，測定される接触抵抗の値が大きいほど，接触抵抗のトルク積分値Ｋ１は大きくなる。したがって，接触抵抗のトルク積分値Ｋ１が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値以上である場合に，被締結部材３と被締結部材４との間に異物が混入されていると判断する。一方，測定される接触抵抗の値が小さいほど，接触抵抗のトルク積分値Ｋ１は小さくなる。したがって，そして，接触抵抗のトルク積分値Ｋ１が，予め定めた接触抵抗トルク積分閾値未満である場合に，被締結部材３と被締結部材４との間に異物が混入されていないと判断する。もちろん，接触抵抗判定値として，接触抵抗のトルク積分値Ｋ０を採用する場合と，接触抵抗のトルク積分値Ｋ１を採用する場合とでは，設定する接触抵抗トルク積分閾値の値は一般に異なっていてよい。
【００８６】
６−２．フローチャート
６−２−１．トルク
本形態では，ナット２の着座時から締結終了時までの被締結部材３と被締結部材４との間の接触抵抗の測定により，被締結部材３と被締結部材４との間に異物が混入されているか否かを判断した。しかし，この判断基準に加えて，駆動モータ２２０にかかるトルクを判断基準として加えてもよい。締結そのものが好適になされているか否かを判断することができるからである。
【００８７】
図１１は，電気抵抗に加えてトルクを判断基準として採用した場合の制御フローを示すフローチャートである。図１１に示すフローチャートと図７に示したフローチャートとの相違点は，Ｓ２０１からＳ２０３までの処理である。したがって，その異なるＳ２０１からＳ２０３までの処理についてのみ説明する。
【００８８】
Ｓ２０１：
Ｓ２０１では，トルクの値により，締結が好適に行われたか否かを判断する。つまり，締結終了時におけるトルクＴｆが，最小トルク閾値Ｔ１以上であるとともに，最大トルク閾値Ｔ２以下であるという条件を満たす場合には（Ｓ２０１：Ｙｅｓ），Ｓ１０３に進む。締結終了時におけるトルクＴｆが，最小トルク閾値Ｔ１未満であるか，最大トルク閾値Ｔ２より大きい場合には（Ｓ２０１：Ｎｏ），Ｓ２０２に進む。
【００８９】
Ｓ２０２：
Ｓ２０２では，その締結箇所の締結に異常があると判断する。
【００９０】
Ｓ２０３：
Ｓ２０３のステップに到達する場合は，トルクにおいても，回転量においても，締結に異常がないと判断された場合である。さらに，接触抵抗においても，異物はないと判断された場合である。したがってＳ２０３では，締結された被締結部材３と被締結部材４との間に異物はないと判断するとともに，締結そのものに異常がないと判断する。すなわち，好適に締結がなされたと判断するのである。
【００９１】
なお，Ｓ２０１とＳ１０３の順序は入れ替えても構わない。トルクと接触抵抗との少なくとも一方に異常があれば，少なくとも好適に締結がなされていないことが分かるからである。
【００９２】
６−２−２．回転量
また，締結そのものが好適になされているか否かの判断基準として，トルクに加えて，ソケット２１０の回転量を判断基準として加えてもよい。締結が好適になされているか否かをより正確に判断することができるからである。
【００９３】
図１２は，接触抵抗およびトルクに加えて回転量を判断基準として採用した場合の制御フローを示すフローチャートである。図１２に示すフローチャートと図１１に示したフローチャートとの相違点は，Ｓ３０１の処理である。したがって，その異なるＳ３０１の処理についてのみ説明する。
【００９４】
Ｓ３０１：
Ｓ３０１では，ソケット２１０の回転量の値により，締結が好適に行われたか否かを判断する。つまり，着座時における回転量Ｄｉおよび締結終了時における回転量Ｄｆが，以下の式を満たすか否かを判断する。
Ｄ１  ≦  Ｄｉ  ≦  Ｄ２  ………（１）
Ｄ３  ≦  Ｄｆ  ≦  Ｄ４  ………（２）
Ｄ１：着座時における最小回転量閾値
Ｄ２：着座時における最大回転量閾値
Ｄ３：締結終了時における最小回転量閾値
Ｄ４：締結終了時における最大回転量閾値
上記の式（１）（２）の両方を満たす場合に（Ｓ３０１：Ｙｅｓ），Ｓ１０３に進む。上記の式（１）（２）のうちの少なくとも一方を満たさない場合に（Ｓ３０１：Ｎｏ），Ｓ２０２に進む。
【００９５】
なお，Ｓ２０１とＳ３０１とＳ１０３の順序は相互に入れ替えても構わない。トルクと回転量と接触抵抗の少なくとも一つに異常があれば，好適な締結がなされていないことが分かるからである。
【００９６】
６−３．測定端子部
本形態では，電圧用端子２５１，２５３および電流用端子２５２，２５４の４本の端子を用いた。しかし，１本で電圧と電流を測定する端子を用いてもよい。電圧用端子２５１および電流用端子２５２の代わりに，一つの端子が，被締結部材３に接触する。電圧用端子２５３および電流用端子２５４の代わりに，別の端子が，被締結部材４に接触する。このように，２本の端子により，接触抵抗を測定することもできる。
【００９７】
６−４．３部材以上
本形態では，被締結部材３と被締結部材４との２つの部材をボルト１とナット２により締結することとした。しかし，３以上の部材を締結する場合であっても，同様に本実施の形態を適用することができる。その場合には，その被締結部材の数に応じた数の端子を要する。これにより，各被締結部材間の異物の有無を判断することができる。
【００９８】
６−５．回転量測定部
回転量測定部２２１は，レゾルバやエンコーダなどの駆動モータ２２０の回転数を計測できるものであるとした。しかし，モータ制御部２４１から駆動モータ２２０の回転数を計測することとしてもよい。その場合の回転量測定部は，制御部２４０の内部に配置されていてもよい。
【００９９】
６−６．組み合わせ
もちろん，本形態および前述の変形例を自由に組み合わせてもよい。被締結部材３と被締結部材４との締結をより好適に行うことができるからである。
【０１００】
７．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係るナットランナ２００は，被締結部材３と被締結部材４との間の接触抵抗を測定しつつ，ボルト１とナット２の締結を行うものである。これにより，被締結部材３と被締結部材４との間に異物が混入しているか否かを判断することができる。これにより，検査工程と一体化している締結工程を行うことのできるナット締結装置が実現されている。
【０１０１】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。接触抵抗算出部２４４は，締結開始時から締結終了時までにわたって，接触抵抗を算出し続けることとした。しかし，締結が終了した後に，算出することとしてもよい。その際に，異物の有無の判断に用いる時点における接触抵抗のみを算出することとしてもよい。トルクがある値となった時点における接触抵抗が分かればよいからである。
【０１０２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。本形態では，第１の実施形態で説明したナットランナ２００（図１等参照）を用いてバッテリパックを製造する。ナットランナ２００は，バッテリパックの製造に好適に用いることができるからである。
【０１０３】
１．バッテリパックの基本構造
本形態のバッテリパックＢＰは，図１３に示すように，バッテリ１００を直列に接続した組電池である。バッテリ１００は，角型の単電池である。バッテリパックＢＰでは，図１３に示すように，バッテリ１００の正極端子と，そのバッテリ１００に隣り合うバッテリ１００の負極端子とが，バスバー１９０を介して締結されている。この締結は，ボルトとナットによりなされている。
【０１０４】
バッテリ１００の概略構成を図１４の断面図に示す。図１４は，バッテリパックＢＰからバッテリ１００を取り出して描いた断面図である。バッテリ１００は，電池容器１１０の内部に図１５に示すような扁平形状の捲回電極体１０を有するものである。電池容器１１０は，図１４に示すように，電池容器本体１１１と，蓋体１１２とを備えるものである。電池容器本体１１１の内部には，捲回電極体１０が配置されている。この捲回電極体１０は，実際に発電に寄与する発電要素である。蓋体１１２は，電池容器本体１１１に接合されている。
【０１０５】
また，電池容器１１０の内部には，電解液が注入されている。電池容器１１０の内部に注入された電解液は，有機溶媒に電解質を溶解させたものである。有機溶媒として例えば，プロピレンカーボネート（ＰＣ）やエチレンカーボネート（ＥＣ），ジメチルカーボネート（ＤＭＣ），エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等のエステル系溶媒や，エステル系溶媒にγ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ），ジエトキシエタン（ＤＥＥ）等のエーテル系溶媒等を配合した有機溶媒が挙げられる。また，電解質である塩として，過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）やホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ４），六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）などのリチウム塩を用いることができる。
【０１０６】
図１４中の左側には，捲回電極体１０から突出している正極端部３０が表れている。この突出している部材は，正極板の正極芯材である。図１４中の右側には，捲回電極体１０から突出している負極端部４０が表れている。この突出している部材は，負極板の負極芯材である。
【０１０７】
正極端部３０には，正極内部端子５０が溶接されている。正極内部端子５０は，正極集電部５１と，台座５２と，極柱５３とを有する電極内部端子である。正極集電部５１は，正極端部３０から集電するための電極集電部である。そのため，正極集電部５１は，正極端部３０に溶接により接合されている。すなわち，正極集電部５１は，正極端部３０に電気的に接続されている。極柱５３は，その頂部５４と台座５２とで正極端子１７２等の各部材を挟み込むためのものである。そのため，正極内部端子５０と正極端子１７２とは電気的に接続されている。正極集電部５１は，正極端部３０に溶接されている箇所である。台座５２は，正極集電部５１の一方の端部に設けられている。極柱５３は，台座５２の一方の面から突出している。
【０１０８】
バスバー１９０と正極端子１７２とは，ボルト１７１とナット２により締結されている。そのため，バスバー１９０は，正極端子１７２と電気的に接続されている。したがって，バスバー１９０は，正極内部端子５０とも電気的に接続されている。負極側も同様である。ただし，正極側と負極側とで，その材質が異なっている。正極端部３０となる正極芯材と，正極内部端子５０と，正極端子１７２の材質はアルミニウムである。負極端部４０となる負極芯材と，負極内部端子６０と，負極端子１８２の材質は銅である。
【０１０９】
図１６は，捲回電極体１０の捲回構造を示す展開図である。捲回電極体１０は，図１６に示すように，内側から正極板Ｐ，セパレータＳ，負極板Ｎ，セパレータＴの順に積み重ねた状態で捲回されたものである。すなわち，捲回電極体１０は，正極板Ｐと負極板Ｎとをこれらの間にセパレータＳ，Ｔを介在させて交互に配置したものである。
【０１１０】
正極板Ｐは，正極芯材であるアルミ箔にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極活物質を含む合材を塗布したものである。正極活物質として，ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２），マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２），コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）等のリチウム複合酸化物などが用いられる。負極板Ｎは，負極芯材である銅箔にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質を含む合材を塗布したものである。負極活物質として，非晶質炭素，難黒鉛化炭素，易黒鉛化炭素，黒鉛等の炭素系物質が用いられる。
【０１１１】
図１６に示すように正極板Ｐには，正極塗工部Ｐ１と，正極非塗工部Ｐ２とがある。正極塗工部Ｐ１は，正極芯材に正極活物質等を含む正極合材層を形成した箇所である。正極非塗工部Ｐ２は，正極芯材に正極合材層を形成していない箇所である。負極板Ｎには，負極塗工部Ｎ１と，負極非塗工部Ｎ２とがある。負極塗工部Ｎ１は，負極芯材に負極活物質等を含む負極合材層を形成した箇所である。負極非塗工部Ｎ２は，負極芯材に負極合材層を形成していない箇所である。
【０１１２】
セパレータＳ，Ｔは，ポリエチレンやポリプロピレン等の多孔性フィルムである。セパレータＳ，Ｔの厚みは，１０〜５０μｍ程度である。ここで，セパレータＳとセパレータＴとは同じ材質のものである。上記の捲回順の理解のために符号をＳ，Ｔとして区別しただけである。
【０１１３】
２．電池の製造方法
続いて，バッテリパックＢＰの製造方法について説明する。本形態の電池の製造方法は，前述したように，第１の実施形態で説明したナットランナ２００（図１参照）を用いることに特徴のあるものである。
【０１１４】
２−１．電極板作成工程
まず，正極芯材であるアルミニウム箔に正極用塗工液を塗工して正極用ペースト層とする。この正極用塗工液は，溶媒に上記の正極活物質等を混練したものである。次に，正極用ペースト層の形成された正極芯材を乾燥炉の内部に搬送しつつその正極用ペースト層を乾燥させる。これにより，正極芯材に正極合材層が形成される。正極合材層は，正極活物質を含む層である。なお，正極芯材の両面に正極合材層を形成することが好ましい。これにより，正極板Ｐが作成される。負極板Ｎについても同様である。
【０１１５】
２−２．電極体作成工程
続いて，正極板Ｐおよび負極板Ｎに，これらの間にセパレータＳ，Ｔを介在させて捲回する。これらの捲回順序は，図１６に示したように，内側から正極板Ｐ，セパレータＳ，負極板Ｎ，セパレータＴの順序である。これにより，円筒形状の捲回電極体が作成される。そして，この円筒形状の捲回電極体に円筒側面方向からプレスを施すことにより，図１５の扁平形状の捲回電極体１０が作成される。
【０１１６】
２−３．単電池作成工程
続いて，電池容器本体１１１の内部に捲回電極体１０を配置する。そして電池容器本体１１１の内部に電解液を注入する。そして蓋体１１２により封止する。もしくは，蓋をした後に，蓋体１１２に形成した注入口（図示せず）から電解液を注入することとしてもよい。これにより，バッテリ１００が組み立てられる。このバッテリ１００には，正極端子１７２，負極端子１８２を被締結部材とするようにボルト１７１，１８１が固定されている。この後，コンディショニングやエージングなどの処理や，各種の検査工程を行うとよい。以上の工程を経ることにより，バッテリ１００が作成される。
【０１１７】
２−４．組電池作成工程
続いて，複数のバッテリ１００を電気的に接続してバッテリパックＢＰを作成する。具体的には，図１３に示すように，１つのバッテリ１００の正極端子１７２と，それと隣り合うバッテリ１００の負極端子１８２とをバスバー１９０を介して連結するのである。これにより，正極端子１７２と負極端子１８２とがバスバー１９０を介して電気的に接続される。
【０１１８】
そのために，ボルト１７１とナット２とにより，バスバー１９０と正極端子１７２とを締結しつつ，異物の有無を検査する。もちろん負極端子１８２とバスバー１９０との締結についても同様である。この際に，荷重部材１９１，１９２でこれらの複数のバッテリ１００を挟んで加重した状態で行う。
【０１１９】
ここで，電圧用端子２５１と，電流用端子２５２と，電圧用端子２５３と，電流用端子２５４とが接触する位置は，図２あるいは図１７に示す位置である。電圧用端子２５１と，電流用端子２５２と，電圧用端子２５３と，電流用端子２５４とは，バスバー１９０と正極端子１７２（もしくは負極端子１８２）との間の接触抵抗を測定するためのものである。したがって，これらバスバー１９０と正極端子１７２（もしくは負極端子１８２）とに接触すれば，図２や図１７に示した位置以外の位置であってもよい。
【０１２０】
そして，ボルト１７１，１８１とナットの締結には，第１の実施形態で説明したナットランナ２００が用いられる。これにより，ボルト１７１，１８１とナットの締結の際に，異物が混入したか否かを判断することができる。その判断は，第１の実施形態で説明したとおりである。
【０１２１】
締結箇所に異物が混入している場合には，そのボルト１７１，１８１とナットの締結を解除する。そして，ボルト１７１（１８１）と正極端子１７２（負極端子１８２）の周囲を清掃するとともに，バスバー１９０およびナットを交換して再度締結しなおすこととすればよい。再度締結しなおすことで，締結箇所に異物が混入していなければそれでよいからである。
【０１２２】
何度締結しなおしても，好適に締結できない場合には，そのバッテリ１００を取り除けばよい。そして，その取り除いたバッテリ１００の代わりに，新たなバッテリ１００を補充して再びバッテリパックＢＰを作成することとすればよい。すなわち，１以上の部品を交換した後に締結しなおすのである。
【０１２３】
締結箇所に異物が混入していない場合には，他の締結箇所の締結を続ける。そして，すべての締結が終了すると，バッテリパックＢＰが作成される。このバッテリパックＢＰの締結箇所には，異物は混入していない。なお，第１の実施形態の変形例で説明したナットランナを用いても構わない。以上により，バッテリパックＢＰが製造される。もちろん，この後に各種検査を行ってもよい。
【０１２４】
３．変形例
３−１．電極体の形状
本形態では，扁平形状の捲回電極体１０を備えるリチウムイオン二次電池の製造方法について説明した。しかし，扁平形状の電極体を有する電池に限らない。円筒形状の電極体を有する円筒型電池にも適用することができる。また，捲回しないで正極板と負極板とを平積みした電極体を用いる電池にも適用することができる。平積みした電極体を用いる場合には，電極板等を捲回する工程や，捲回した円筒形状の電極体を扁平形状にするプレス工程等も必須ではない。
【０１２５】
３−２．電池の種類
また，リチウムイオン二次電池に限らない。ニッケル水素電池やその他の二次電池にも適用することができる。その場合には，電極体の構成はもちろん，リチウムイオン二次電池の電極体の構成と異なっている。そのため，塗工液作成工程や電極板作成工程は必ずしも必要ではない場合がある。しかし，これらの電池であっても，発電要素である電極体は必要である。
【０１２６】
４．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る電池の製造方法は，第１の実施形態で説明したナットランナ２００を用いてバッテリパックＢＰを製造する方法である。つまり，ボルト１７１，１８１とナット２とによりバスバー１９０と電極端子１７２，１８２とを締結しつつ，少なくともナット２がバスバー１９０に着座してから締結が終了するまでの間にバスバー１９０と電極端子１７２，１８２との間の接触抵抗を測定する。そして，測定したバスバー１９０と電極端子１７２，１８２との間の接触抵抗の値に基づいて，バスバーと電極端子１７２，１８２との間に異物があるか否かの判断を行う。そのため，締結箇所に異物が混入されているか否かを検出することができる。
【０１２７】
そして，締結箇所のいずれにも異物が混入されていない場合に，そのまま締結を継続して組電池を作成する。一方，締結箇所のいずれかに異物が混入されている場合には，締結を解除して１以上の部品を入れ替えた後に再度締結して組電池を作成する。したがって，本形態の電池の製造方法により製造されたバッテリパックＢＰの締結箇所には，異物が混入しているおそれがない。そのため，締結箇所の緩みや発熱のおそれのほとんどない電池を製造することのできる電池の製造方法が実現されている。
【０１２８】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，電池であれば，二次電池に限らず，一次電池にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１０…捲回電極体
５０…正極内部端子
５２…台座
５３…極柱
５４…頂部
１００…バッテリ
１１０…電池容器
１１１…電池容器本体
１１２…蓋体
１７１…ボルト
１７２…正極端子
１８１…ボルト
１８２…負極端子
ＢＰ…バッテリパック
Ｐ…正極板
Ｐ１…正極塗工部
Ｐ２…正極非塗工部
Ｎ…負極板
Ｎ１…負極塗工部
Ｎ２…負極非塗工部
Ｓ，Ｔ…セパレータ
【図１】
2012169244.tif 000005
【図２】
2012169244.tif 000006
【図３】
2012169244.tif 000007
【図４】
2012169244.tif 000008
【図５】
2012169244.tif 000009
【図６】
2012169244.tif 000010
【図７】
2012169244.tif 000011
【図８】
2012169244.tif 000012
【図９】
2012169244.tif 000013
【図１０】
2012169244.tif 000014
【図１１】
2012169244.tif 000015
【図１２】
2012169244.tif 000016
【図１３】
2012169244.tif 000017
【図１４】
2012169244.tif 000018
【図１５】
2012169244.tif 000019
【図１６】
2012169244.tif 000020
【図１７】
2012169244.tif 000021