(57)【要約】【課題】電池セル間における位置のバラつきを確実に抑制して組付け精度を向上可能な組付け治具、及び、組付け方法を提供する。【解決手段】組付け治具１は、複数の電池セル５１を一体的に組み付けるための組付け治具であって、所定の方向に沿って延在し複数の電池セル５１が配置される底壁部１１、及び底壁部１１上に配置された電池セル５１の側面５２ｃに対向する基準面１４ｓが設けられた側壁部１２を有する本体１０と、底壁部１１上において音波の放射圧により電池セル５１を浮揚させる浮揚装置２０と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルを一体的に組み付けるための組付け治具であって、
所定の方向に沿って延在し複数の前記電池セルが配置される底壁部、及び前記底壁部上に配置された前記電池セルの側面に対向する基準面が設けられた側壁部を有する本体と、
前記底壁部上において音波の放射圧により前記電池セルを浮揚させる浮揚装置と、
を備える組付け治具。
【請求項２】
前記浮揚装置は、振動により前記音波を発生させる一対の振動板と、前記振動板を振動させるための振動子と、を含み、
前記振動板は、前記所定の方向に沿って延在するように前記底壁部に設けられている、
請求項１に記載の組付け治具。
【請求項３】
前記振動子は、前記所定の方向における前記振動板の両端部に配置されている、
請求項２に記載の組付け治具。
【請求項４】
前記浮揚装置は、前記底壁部上に配置された前記電池セルを音波の放射圧により前記基準面側に移動させる移動部を含む、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の組付け治具。
【請求項５】
所定の方向に沿って延在し複数の電池セルが配置される底壁部、及び前記底壁部上に配置された前記電池セルの側面に対向する基準面が設けられた側壁部を有する本体と、前記底壁部上において音波を発生させる浮揚装置と、を備える組付け治具を用いて複数の前記電池セルを一体的に組み付ける組付け方法であって、
前記底壁部上において前記所定の方向に沿って複数の前記電池セルを積層することにより積層体を構成する積層工程と、
前記所定の方向における前記積層体の両側から拘束部材により前記電池セルを拘束することによって複数の前記電池セルを一体化する拘束工程と、を備え、
前記積層工程は、
前記底壁部上において前記音波の放射圧により前記電池セルを浮揚させながら前記電池セルを前記底壁部上に配置する配置工程と、
前記底壁部上において前記音波の放射圧により前記電池セルを浮揚させながら前記電池セルを前記基準面側に移動させる移動工程と、を有する、
組付け方法。
【請求項６】
前記電池セルには、前記電池セルの前記側面及び前記側面に隣接する別の側面にわたって延在するＬ字板状の伝熱プレートが設けられており、
前記移動工程においては、前記伝熱プレートにおける前記側面上に位置する部分の表面を前記基準面に押圧するように、前記電池セルを移動させる、
請求項５に記載の組付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組付け治具、及び、組付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料電池支持機構が記載されている。この燃料電池支持機構は、複数のセルを含む積層部品を積層してなる燃料電池スタックと、燃料電池スタックにおける積層部品の変位を拘束するための板状の外部拘束部材とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５０３５２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に記載の燃料電池支持機構においては、燃料電池スタックが外部からの荷重を受けると判定された場合、板状の外部拘束部材を燃料電池スタックの側面に接触させることにより、積層部品の積層方向に交差する方向への変位を一括して拘束する。これにより、積層部品の当該方向への位置ずれの抑制が図られる。しかしながら、特許文献１に記載の燃料電池支持機構にあっては、個々のセルの寸法差に起因したセル間の位置のバラつきを抑制することが困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、電池セル間における位置のバラつきを確実に抑制して組付け精度を向上可能な組付け治具、及び、組付け方法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】
【０００６】
本発明に係る組付け治具は、複数の電池セルを一体的に組み付けるための組付け治具であって、所定の方向に沿って延在し複数の電池セルが配置される底壁部、及び底壁部上に配置された電池セルの側面に対向する基準面が設けられた側壁部を有する本体と、底壁部上において音波の放射圧により電池セルを浮揚させる浮揚装置と、を備える。
【０００７】
この組付け治具は、複数の電池セルが配置される底壁部と、底壁部上に配置された電池セルの側面に対向する基準面が設けられた側壁部と、を有する本体を備えている。このため、複数の電池セルを一体的に組付ける際には、複数の電池セルを底壁部上に配置すると共に、それぞれの電池セルを基準面側に移動させることにより、基準面を利用して個々の電池セルの位置決めを行うことができる。これにより、個々の電池セルの寸法差に起因した電池セル間の位置のバラつきが抑制される。特に、この組付け治具は、底壁部上において音波の放射圧により電池セルを浮揚させる浮揚装置を備えている。このため、底壁部上において任意の方向に電池セルをスムーズに移動させることができる。したがって、電池セルのスムーズな移動により、基準面を利用した個々の電池セルの位置決めを容易に行うことができる。よって、この組付け治具によれば、電池セル間における位置のバラつきを確実に抑制して組付け精度を向上可能である。
【０００８】
本発明に係る組付け治具においては、浮揚装置は、振動により音波を発生させる一対の振動板と、振動板を振動させるための振動子と、を含み、振動板は、所定の方向に沿って延在するように底壁部に設けられていてもよい。この場合、電池セルを安定して浮揚保持することができる。
【０００９】
本発明に係る組付け治具においては、振動子は、所定の方向における振動板の両端部に配置されていてもよい。この場合、浮揚装置による浮揚力を所定の方向に沿って一様にすることが可能となる。
【００１０】
本発明に係る組付け治具においては、浮揚装置は、底壁部上に配置された電池セルを音波の放射圧により基準面側に移動させる移動部を含んでもよい。この場合、浮揚装置の移動部の制御により、電池セルの基準面側への移動を容易且つ確実に行うことができる。
【００１１】
本発明に係る組付け方法は、所定の方向に沿って延在し複数の電池セルが配置される底壁部、及び底壁部上に配置された電池セルの側面に対向する基準面が設けられた側壁部を有する本体と、底壁部上において音波を発生させる浮揚装置と、を備える組付け治具を用いて複数の電池セルを一体的に組み付ける組付け方法であって、底壁部上において所定の方向に沿って複数の電池セルを積層することにより積層体を構成する積層工程と、所定の方向における積層体の両側から拘束部材により電池セルを拘束することによって複数の電池セルを一体化する拘束工程と、を備え、積層工程は、底壁部上において音波の放射圧により電池セルを浮揚させながら電池セルを底壁部上に配置する配置工程と、底壁部上において音波の放射圧により電池セルを浮揚させながら電池セルを基準面側に移動させる移動工程と、を有する。
【００１２】
この組付け方法では、複数の電池セルから積層体を構成する積層工程において、音波の放射圧により電池セルを浮揚させながら電池セルを底壁部上に配置する。また、底壁部上において音波の放射圧により電池セルを浮揚させながら電池セルを基準面側に移動させる。このように、この組付け方法によれば、電池セルの浮揚によるスムーズな移動により、基準面を利用した個々の電池セルの位置決めを容易に行うことができる。よって、この組付け方法によれば、電池セル間における位置のバラつきを確実に抑制して組付け精度を向上可能である。
【００１３】
本発明に係る組付け方法においては、電池セルには、電池セルの側面及び側面に隣接する別の側面にわたって延在するＬ字板状の伝熱プレートが設けられており、移動工程においては、伝熱プレートにおける側面上に位置する部分の表面を基準面に押圧するように、電池セルを移動させてもよい。このように、電池セルに対してＬ字板状の伝熱プレートが設けられている場合には、伝熱プレートの表面を電池パックの筐体等の外部部品に接触させることにより、電池セルからの伝熱を促すことができる。この場合には、電池セル間において、伝熱プレートの表面の位置にばらつきが生じると、伝熱差が生じるおそれがある。これに対して、この組付け方法によれば、上述したように、電池セルのスムーズな移動により、基準面を利用した伝熱プレートの表面の位置決めを容易に行うことができる。したがって、伝熱プレートの表面の位置のバラつきを抑制して伝熱差が生じることを抑制可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電池セル間における位置のバラつきを確実に抑制して組付け精度を向上可能な組付け治具、及び、組付け方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電池モジュールの斜視図である。
【図２】図１に示された電池モジュールを構成する電池セルの斜視図である。
【図３】本実施形態に係る組付け治具の斜視図である。
【図４】図３に示された組付け治具の模式的な側面図である。
【図５】図３，４に示された浮揚装置の構成を示す模式的な斜視図である。
【図６】図５に示された浮揚装置による浮揚力について説明するための図である。
【図７】本実施形態に係る組付け方法の主要な工程を説明するための図である。
【図８】本実施形態に係る組付け方法の主要な工程を説明するための図である。
【図９】本実施形態に係る組付け方法の主要な工程を説明するための図である。
【図１０】本実施形態に係る組付け方法の主要な工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る組付け治具、及び組付け方法の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一の要素同士、或いは相当する要素同士には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【００１７】
図１は、電池モジュールの斜視図である。図２は、図１に示された電池モジュールを構成する電池セルの斜視図である。図１，２に示されるように、電池モジュール５０は、複数（例えば１３個）の電池セル５１を含む。電池セル５１は、例えば、リチウムイン二次電池等の非水電解質二次電池である。電池セル５１は、電極組立体（不図示）と、電極組立体を収容するケース５２と、電極組立体の電極（正極及び負極のそれぞれ）に電気的に接続され、ケース５２から突出する一対の端子５３と、を有している。電極組立体は、複数の正極及び負極と、正極と負極との間に配置されたセパレータと、を含む。正極及び負極は、セパレータを介して交互に積層されている。
【００１８】
ケース５２は、直方体状を呈している。ケース５２は、互いに対向する一対の側面５２ａ，５２ｂと、互いに対向する一対の側面５２ｃ，５２ｄと、互いに対向する上面５２ｅ及び底面５２ｆと、を含む。側面５２ａ，５２ｂは、電極組立体における電極の積層方向に交差する面である。側面５２ｃ，５２ｄは、電極組立体における電極の積層方向に沿った面であり、側面５２ａと側面５２ｂとを接続する面である。側面５２ａ，５２ｂは、側面５２ｃ，５２ｄに隣接する別の側面である。端子５３は、上面５２ｅから突出している。
【００１９】
電池セル５１には、例えば金属製の伝熱プレート５４が設けられている。伝熱プレート５４は、矩形板状の本体部５４ａと、本体部５４ａに交差する方向に本体部５４ａの一端から延設された矩形板状の延設部５４ｃとよって、Ｌ字板状に形成されている。ここでは、伝熱プレート５４は、本体部５４ａがケース５２の側面５２ａ上に位置し、且つ、延設部５４ｃが側面５２ｃ上に位置するように、ケース５２に取り付けられている。すなわち、伝熱プレート５４は、電池セル５１の側面５２ｃ及び側面５２ｃに隣接する別の側面５２ａにわたって延在している。
【００２０】
延設部５４ｃは、電池セル５１の熱を電池パックの筐体等の外部部品に伝えるために用いられる。そのために、延設部５４ｃの表面（電池セル５１と反対側の面）は、外部部品に接触させられる。したがって、以下では、その延設部５４ｃの表面を伝熱面５４ｓと称する。なお、伝熱プレート５４の本体部５４ａとケース５２の側面５２ａとの間には、絶縁性及び接着性を有するフィルム５５が介在させられている。フィルム５５は、例えば絶縁性の両面テープである。
【００２１】
電池セル５１のそれぞれは、個別にセルホルダ５６に保持されている。セルホルダ５６は、互いに対向する一対の側壁部５６ｃ，５６ｄと、互いに対向する上壁部５６ｅ及び底壁部５６ｆと、を含む。セルホルダ５６においては、側壁部５６ｃ，５６ｄと上壁部５６ｅ及び底壁部５６ｆとによって、電池セル５１が嵌め合される直方体状の空間部が画成されている。側壁部５６ｃ，５６ｄは、それぞれ、当該空間部に電池セル５１が嵌め合されたときにケース５２の側面５２ｃ，５２ｄ上に配置される。同様に、上壁部５６ｅ及び底壁部５６ｆは、それぞれ、ケース５２の上面５２ｅ及び底面５２ｆ上に配置される。伝熱プレート５４の延設部５４ｃは、セルホルダ５６の側壁部５６ｃを介してケース５２の側面５２ｃ上に配置される。
【００２２】
電池モジュール５０においては、以上のように、セルホルダ５６に保持され、且つ、伝熱プレート５４が設けられた状態の電池セル５１を、所定の方向（電極組立体における電極の積層方向）に沿って積層して積層体（後述する積層体６０）が構成されている。そして、電池モジュール５０においては、電池セル５１の積層方向における積層体の両側から、拘束部材によって複数の電池セル５１が拘束されて一体化されている。より具体的には、積層体の両端にエンドプレート（拘束部材）５７を配置すると共にエンドプレート５７同士をボルト等の締結部材（拘束部材）５８により互いに締結することによって、電池セル５１の積層方向に沿って電池セル５１に拘束荷重が付加され、電池セル５１が一体化される。
【００２３】
エンドプレート５７は、拘束部５７ａと延設部５７ｃとを含む。拘束部５７ａは、矩形板状を呈しており、電池セル５１（ケース５２）の側面５２ａ及び伝熱プレート５４の本体部５４ａに対向する。拘束部５７ａは、電池セル５１に拘束荷重を付加するために用いられる。延設部５７ｃは、矩形板状を呈しており、拘束部５７ａに交差する方向に拘束部５７ａの一端から延設されている。
【００２４】
延設部５７ｃは、電池モジュール５０における伝熱プレート５４の延設部５４ｃが配置される側に配置される。延設部５７ｃは、電池モジュール５０を電池パックの筐体等の外部部品に固定するために用いられる。そのために、延設部５７ｃの表面は、外部部品に接触させられる。したがって、以下では、その延設部５７ｃの表面を固定面５７ｓと称する。エンドプレート５７の固定面５７ｓと、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓとは、互いに略平行である。
【００２５】
なお、電池セル５１の積層方向における積層体の一端を構成する電池セル５１とエンドプレート５７との間には、ミドルプレート５９が配置されている。また、ミドルプレート５９とエンドプレート５７との間には、電池セル５１が膨張したときに圧縮される弾性部材（後述する弾性部材７０）が介在されている。
【００２６】
本実施形態に係る組付け治具、及び組付け方法は、複数の電池セル５１を一体的に組み付けることにより、以上のような電池モジュール５０を作製するために用いられる。引き続いて、本実施形態に係る組付け治具について説明する。図３は、本実施形態に係る組付け治具の斜視図である。図４は、図３に示された組付け治具の模式的な側面図である。以下の図面には、理解の容易化のため、直交座標系Ｓを示す場合がある。
【００２７】
図３，４に示されるように、組付け治具１は、本体１０と浮揚装置２０とを備えている。本体１０は、底壁部１１と一対の側壁部１２，１３とを有している。底壁部１１は、所定の方向（直交座標系Ｓのｙ軸方向）に沿って延在するように長方形板状を呈している。側壁部１２，１３は、底壁部１１の短手方向（直交座標系Ｓのｘ軸方向）の端部に立設され、底壁部１１の延在方向に沿って延在する長方形板状を呈している。本体１０は、底壁部１１と側壁部１２，１３とによって、断面Ｕ字状の長方形箱状に構成されている。換言すれば、本体１０においては、底壁部１１と側壁部１２，１３とによって、直方体状の空間部ＳＰが画成されている。
【００２８】
底壁部１１は、空間部ＳＰに望む主面１１ｓを含む。ここでは、直交座標系Ｓのｚ軸方向は、この主面１１ｓに交差（直交）する方向である。側壁部１２，１３は、それぞれ、空間部ＳＰを介して互いに対向する内面１２ｓ，１３ｓを含む。側壁部１２の内面１２ｓには、内面１２ｓと略平行な基準面１４ｓを含む薄板状の潤滑プレート１４が設けられている。電池モジュール５０を作製する際には、底壁部１１の主面１１ｓ上に（すなわち空間部ＳＰ内に）複数の電池セル５１が配置される。
【００２９】
そのとき、基準面１４ｓ（及び内面１２ｓ）は、電池セル５１のケース５２の側面５２ｃ（及び伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓ）に対向する。すなわち、側壁部１２は、底壁部１１上に配置された電池セル５１の側面５２ｃに対向する基準面１４ｓが設けられている。潤滑プレート１４（少なくとも基準面１４ｓ）の材料は、基準面１４ｓの摩擦係数が側壁部１２の内面１２ｓの摩擦係数以下になるように選択される。基準面１４ｓは、側壁部１２から側壁部１３に向かう方向（ｘ軸方向）について、側壁部１２の内面１２ｓから空間部ＳＰ側に（側壁部１３側に）突出している。換言すれば、基準面１４ｓと内面１２ｓとはオフセットしている。そのオフセット量Ｄは、例えば１ｍｍ程度である。
【００３０】
なお、本体１０は、（底壁部１１上に加えて）長手方向の一端１０ａ側及び他端１０ｂ側において開放されている。本体１０の側壁部１２には、他端１０ｂにおいて当該開放部分を開閉可能なように、ヒンジＨを介して扉部材１５が取り付けられている。そして、扉部材１５における空間部ＳＰに臨む面１５ｓには一対の弾性部材１６が設けられている。また、側壁部１２の内面１２ｓの反対側の面には、本体１０の他端１０ｂ側においてエンドプレート５７の位置決めを行うための磁石部１７が設けられている。
【００３１】
図５は、図３，４に示された浮揚装置の構成を示す模式的な斜視図である。図３〜５に示される浮揚装置２０は、音波の放射圧により物体（例えば電池セル５１）を浮揚させるための装置である。浮揚装置２０は、振動により音波を発生させる一対の振動板２１，２２を含む。振動板２１，２２は、互いに略同一形状であり、長尺板状を呈している。振動板２１，２２は、底壁部１１の延在方向（ｙ軸方向）に沿って互いに略平行に延在している。振動板２１，２２は、少なくともその表面２１ｓ，２２ｓが底壁部１１の主面１１ｓから露出するように、底壁部１１に設けられている。より具体的には、振動板２１，２２は、主面１１ｓに交差する方向（ｚ軸方向）について振動可能なように、底壁部１１に設けられた長尺状の溝（切欠き）に嵌め合されている。
【００３２】
浮揚装置２０は、振動板２１，２２を振動させるための振動子２３，２４を備えている。振動子２３は、振動板２１の長手方向の一端部２１ａ及び他端部２１ｂ（すなわち両端部）のそれぞれに設けられている。振動子２３は、直方体状のホーン２５を介して振動板２１の裏面２１ｒに取り付けられている。振動子２４は、振動板２２の長手方向の一端部２２ａ及び他端部２２ｂ（すなわち両端部）のそれぞれに設けられている。振動子２４は、直方体状のホーン２６を介して振動板２２の裏面２２ｒに取り付けられている。
【００３３】
振動子２３は、例えば、ランジュバン型振動子である。振動子２３は、一対のリング状のピエゾ素子２３ａと、ピエゾ素子２３ａ間に配置されたリング状の電極２３ｂと、ピエゾ素子２３ａ及び電極２３ｂを挟むように配置された一対の金属ブロック２３ｃと、を互いに図示しないボルトによって締結することにより構成されている。同様に、振動子２４は、一対のリング状のピエゾ素子２４ａと、ピエゾ素子２４ａ間に配置されたリング状の電極２４ｂと、ピエゾ素子２４ａ及び電極２４ｂを挟むように配置された一対の金属ブロック２４ｃと、を互いに図示しないボルトによって締結することにより構成されている。
【００３４】
振動板２１の一端部２１ａに設けられた振動子２３、及び、振動板２２の一端部２２ａに設けられた振動子２４は、共通の発振器２７に電気的に接続されている。より具体的には、電極２３ｂ，２４ｂのそれぞれが配線２８を介して発振器２７に接続されており、ホーン２５，２６側の金属ブロック２３ｃ，２４ｃのそれぞれが図示しない配線によって接地されている。一方、振動板２１の他端部２１ｂに設けられた振動子２３、及び、振動板２２の他端部２２ｂに設けられた振動子２４は、それぞれ、抵抗Ｒ及びコイルＬからなる負荷回路２９に電気的に接続されている。
【００３５】
以上のように構成される浮揚装置２０においては、発振器２７の駆動により、振動子２３，２４が所定の共振周波数（例えば２０ｋＨｚ程度）で励振される。これにより、ホーン２５，２６が縦振動し、ホーン２５，２６を介して振動板２１，２２が励振される。その結果、図６に示されるように、振動板２１，２２が撓み振動し、振動板２１，２２から音波が放射される。このため、振動板２１，２２上に配置された物体（例えば電池セル５１）ＯＢが、当該音波の放射圧によって浮揚される。このときの浮揚力Ｗ１は、振動板２１，２２の表面２１ｓ，２２ｓの振幅αと、振動板２１，２２の表面２１ｓ，２２ｓと物体ＯＢの底面ＯＢｓとの間の距離ｈとによって、Ｗ１∝α／ｈと表される。
【００３６】
なお、振動板２１，２２の振動は、負荷回路２９に接続された振動子２３，２４に伝達され、振動子２３，２４を構成するピエゾ素子２３ａ，２４ａにより電気的なエネルギーに変換される。この電気的なエネルギーは、負荷回路２９の抵抗Ｒによりジュール熱に変換されて放散される。このため、振動板２１，２２に生じる振動の波が一端部２１ａ，２２ａから他端部２１ｂ，２２ｂに進む進行波となる。その結果、振動板２１，２２上に配置された物体は、浮揚保持された状態において、振動板２１，２２の一端部２１ａ，２２ａから他端部２１ｂ，２２ｂに向けて搬送される。
【００３７】
したがって、振動板２１，２２の一端部２１ａ，２２ａから他端部２１ｂ，２２ｂに向かう方向を、底壁部１１の延在方向（本体１０の一端１０ａから他端１０ｂに向かう方向）に略一致させることにより、浮揚装置２０を、底壁部１１上に配置された電池セル５１を浮揚させつつ底壁部１１の延在方向に搬送する搬送部として機能させることができる。
【００３８】
ここで、図３，４に示されるように、浮揚装置２０は、振動により音波を発生させる振動板３１と、振動板３１を振動させるための振動子（不図示）と、をさらに含む。振動板３１は、長尺板状を呈している。振動板３１は、側壁部１３の延在方向（ｙ軸方向）に沿って延在している。振動板３１は、少なくともその表面３１ｓが側壁部１３の内面１３ｓから露出するように、側壁部１３に設けられている。より具体的には、振動板３１は、ｘ軸方向について振動可能なように、側壁部１３に設けられた長尺状の溝（切欠き）に嵌め合されている。この状態において、振動板３１の表面３１ｓは、基準面１４ｓに対向している。
【００３９】
振動板３１の振動子は、振動板３１の長手方向における両端部に設けられている。振動板３１の振動子（及びホーン）の構成は、振動板２１，２２の振動子２３，２４（及びホーン２５，２６）の構成と同様である。このため、振動板３１は、その振動により表面３１ｓに交差する方向（ｘ軸方向）に音波を放射することができる。したがって、振動板３１を用いることにより、浮揚装置２０を、底壁部１１上に配置された物体（例えば電池セル５１）を、音波の放射圧により基準面１４ｓ側に移動させる移動部として機能させることができる。
【００４０】
引き続いて、以上のように構成される組付け治具１を用いた組付け方法の一例について説明する。まず、この組付け方法の概略について説明する。この組付け方法においては、組付け治具１の本体１０の底壁部１１上において、底壁部１１の延在方向に沿って複数の電池セル５１を積層することにより、積層体を構成する（積層工程）。その後、底壁部１１の延在方向における積層体の両側から拘束部材（エンドプレート５７及び締結部材５８）により電池セル５１を拘束することによって、複数の電池セル５１を一体化する（拘束工程）。
【００４１】
以下、各工程について、図７〜１０を参照して詳細に説明する。図７に示されるように、組付け治具１の本体１０の空間部ＳＰには、エンドプレート５７が配置されている。より具体的には、エンドプレート５７は、底壁部１１上において弾性部材１６に突き当てられた状態で、磁石部１７の磁力により本体１０の他端１０ｂ近傍に保持されている。エンドプレート５７の固定面５７ｓは、側壁部１２の内面１２ｓに当接されている。その状態において、まず、浮揚装置２０の制御により、振動板２１，２２の振動を開始する。
【００４２】
続いて、振動板２１，２２からの音波の放射圧により（浮揚力Ｗ１により）電池セル５１を底壁部１１上に浮揚させながら、電池セル５１を底壁部１１上に配置する（配置工程）。電池セル５１は、セルホルダ５６に保持されており、伝熱プレート５４が設けられている。電池セル５１は、電極組立体における電極の積層方向を底壁部１１の延在方向に略一致させると共に、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓが基準面１４ｓ側に位置するように、底壁部１１上に配置される。
【００４３】
上述したように、浮揚装置２０は、底壁部１１上に配置された電池セル５１を底壁部１１の延在方向（本体１０の一端１０ａから他端１０ｂに向かう方向）に搬送する搬送部として機能させることができる。したがって、その場合には、底壁部１１に配置された電池セル５１は、音波の放射圧によって、底壁部１１上に浮揚させられながら、予め本体１０の他端１０ｂ側に配置されているエンドプレート５７に向けて搬送される。この配置工程を電池セル５１の個数分だけ繰り返すことにより、図８に示されるように、底壁部１１の延在方向に沿って複数の電池セル５１が積層され、積層体６０が構成される。
【００４４】
このとき、積層体６０内において、個々の電池セル５１における伝熱面５４ｓのｘ軸方向における位置には、電池セル５１の寸法差に起因してバラつきが生じている場合がある。このため、続く工程（移動工程）においては、浮揚装置２０の制御によって、振動板３１の振動を開始する。これにより、図９に示されるように、振動板３１からの音波の放射圧により、積層体６０を構成する個々の電池セル５１に対して、側壁部１３から基準面１４ｓに向かう方向（ｘ軸方向）に力Ｗ２が付加される。
【００４５】
その結果、個々の電池セル５１における伝熱面５４ｓが基準面１４ｓに押さえ付けられ、その位置のバラつきが解消される。つまり、ここでは、音波の放射圧により電池セル５１を浮揚させながら、伝熱プレート５４における側面５２ｃ上に位置する部分（延設部５４ｃ）の表面（伝熱面５４ｓ）を基準面１４ｓに押圧するように、電池セル５１を基準面１４ｓ側に移動させる。これにより、それぞれの伝熱面５４ｓが基準面１４ｓに沿って位置合わせされる。
【００４６】
続いて、図１０に示されるように、本体１０の一端１０ａ側において積層体６０の端部を構成する電池セル５１の外側に、エンドプレート５７を配置する。これにより、電池セルの５１の積層方向における積層体６０の両端にエンドプレート５７が配置されることになる。なお、本体１０の一端１０ａ側のエンドプレート５７についても、その固定面５７ｓが、側壁部１２の内面１２ｓに当接される。また、そのエンドプレート５７と電池セル５１との間には、ミドルプレート５９が配置される。さらに、ミドルプレート５９とそのエンドプレート５７との間には、弾性部材７０が配置される。
【００４７】
なお、ここでは、振動板２１，２２，３１の振動が継続されている。したがって、積層体６０は底壁部１１上に浮揚保持されており、積層体６０の個々の電池セル５１は基準面１４ｓに押圧されている。また、エンドプレート５７、ミドルプレート５９、及び、弾性部材７０も、底壁部１１上に浮揚保持されている。
【００４８】
続いて、締結部材５８によりエンドプレート５７同士を締結することにより、積層体６０の両側から電池セル５１に拘束荷重を付加する。これにより電池セル５１を一体化し、電池モジュール５０を作製する。ここでも、振動板２１，２２，３１の振動が継続されている。したがって、作製された電池モジュール５０は、底壁部１１上に浮揚保持されると共に、基準面１４ｓ及び内面１２ｓに押圧されている。
【００４９】
続いて、電池モジュール５０を組付け治具１から取り出す。ここで、個々の電池セル５１における伝熱面５４ｓは基準面１４ｓに当接されており、エンドプレート５７の固定面５７ｓは側壁部１２の内面１２ｓに当接されている。したがって、電池モジュール５０においては、側壁部１２の内面１２ｓと基準面１４ｓとのオフセット量Ｄの分だけ、エンドプレート５７の固定面５７ｓが電池セル５１における伝熱面５４ｓから突出している。
【００５０】
このため、電池モジュール５０を組付け治具１から取り外す際には、まず、振動板３１の振動を停止した後に、少なくともオフセット量Ｄよりも大きく、電池モジュール５０を内面１２ｓ及び基準面１４ｓから離れるように（すなわち、図中の矢印Ａ１方向に）移動させる。その後、扉部材１５を開いて本体１０の他端１０ｂを開放し、電池モジュール５０を他端１０ｂに向けて（すなわち、図中の矢印Ａ２方向に）移動させ、電池モジュール５０を組付け治具１から取り出す。これらの２方向の移動の際にも、振動板２１，２２の振動が継続されており、電池モジュール５０が底壁部１１上に浮揚保持されている。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態に係る組付け治具は、複数の電池セル５１が配置される底壁部１１と、底壁部１１上に配置された電池セル５１の側面５２ｃに対向する基準面１４ｓが設けられた側壁部１２と、を有する本体１０を備えている。このため、複数の電池セル５１を一体的に組付ける際には、複数の電池セル５１を底壁部１１上に配置すると共に、それぞれの電池セル５１を基準面１４ｓ側に移動させることにより、基準面１４ｓを利用して個々の電池セル５１の位置決めを行うことができる。これにより、個々の電池セル５１の寸法差に起因した電池セル５１間の位置のバラつきが抑制される。
【００５２】
特に、本実施形態に係る組付け治具１は、底壁部１１上において音波の放射圧により電池セル５１を浮揚させる浮揚装置２０を備えている。このため、底壁部１１上において任意の方向に電池セル５１をスムーズに移動させることができる。したがって、電池セル５１のスムーズな移動により、基準面１４ｓを利用した個々の電池セル５１の位置決めを容易に行うことができる。よって、本実施形態に係る組付け治具１によれば、電池セル５１間における位置のバラつきを確実に抑制して組付け精度を向上可能である。
【００５３】
また、本実施形態に係る組付け治具１においては、浮揚装置２０は、振動により音波を発生させる一対の振動板２１，２２と、振動板２１，２２を振動させるための振動子２３，２４と、を含み、振動板２１，２２は、所定の方向（底壁部１１の延在方向）に沿って延在するように底壁部１１に設けられている。このため、底壁部１１上において電池セル５１を安定して浮揚保持することができる。
【００５４】
また、本実施形態に係る組付け治具１においては、浮揚装置２０の振動子２３，２４は、所定の方向（底壁部１１の延在方向）における振動板２１，２２の一端部２１ａ，２２ａ及び他端部２１ｂ，２２ｂの両方に配置されている。このため、組付け治具１においては、浮揚装置２０による浮揚力Ｗ１を所定の方向に沿って一様にすることが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態に係る組付け治具１においては、浮揚装置２０は、底壁部１１の主面１１ｓ上に配置された電池セル５１を音波の放射圧により基準面１４ｓ側に移動させる移動部（振動板３１等）を含んでいる。このため、浮揚装置２０の移動部の制御により、電池セル５１の基準面１４ｓ側への移動を容易且つ確実に行うことができる。
【００５６】
一方、本実施形態に係る組付け方法では、複数の電池セル５１から積層体６０を構成する積層工程において、音波の放射圧により電池セル５１を浮揚させながら電池セル５１を底壁部１１上に配置する。また、音波の放射圧により電池セル５１を浮揚させながら電池セル５１を基準面１４ｓ側に移動させる。このように、本実施形態に係る組付け方法によれば、電池セル５１のスムーズな移動により、基準面１４ｓを利用した個々の電池セル５１の位置決めを容易に行うことができる。よって、本実施形態に係る組付け方法によれば、電池セル５１間における位置のバラつきを確実に抑制して組付け精度を向上可能である。
【００５７】
また、電池セル５１には、電池セル５１（ケース５２）の側面５２ｃ及び側面５２ａにわたって延在するＬ字板状の伝熱プレート５４が設けられている。このように、電池セル５１に対して伝熱プレート５４が設けられている場合には、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓを電池パックの筐体等の外部部品に接触させることにより、電池セル５１からの伝熱を促すことができる。その場合には、電池セル５１間において、伝熱面５４ｓの位置にばらつきが生じると、伝熱差が生じるおそれがある。これに対して、本実施形態に係る組付け方法によれば、上述したように、電池セル５１のスムーズな移動により、基準面１４ｓを利用した伝熱面５４ｓの位置決めを容易に行うことができる。したがって、伝熱面５４ｓの位置のバラつきを抑制して伝熱差が生じることを抑制可能である。
【００５８】
また、本実施形態に係る組付け治具１及び組付け方法においては、上述したように、電池モジュール５０を組付け治具１から取り出す際には、少なくとも２つの方向に電池モジュール５０を移動させる必要がある。これに対して、本実施形態に係る組付け治具１及び組付け方法においては、電池モジュール５０が底壁部１１上に浮揚保持されているので、任意の方向への電池モジュール５０の移動が容易に可能である。よって、組付け治具１からの電池モジュール５０の取り出しが容易化され、電池モジュール５０の作製に係る時間を短縮可能である。
【００５９】
また、本実施形態に係る組付け治具１及び組付け方法においては、積層体６０を構成する際に、個々の電池セル５１を底壁部１１から浮揚させた状態で移動させることができる。また、上述したように、電池モジュール５０を組付け治具１から取り出す際には、電池モジュール５０を底壁部１１から浮揚させた状態で移動させることができる。換言すれば、電池セル５１（及びセルホルダ５６）が底壁部１１に接触することを避けながら、電池モジュール５０を作製することができる。
【００６０】
このため、電池セル５１と底壁部１１とが接触することにより電池セル５１や底壁部１１に傷が生じることを防止できる。また、電池セル５１と底壁部１１との接触により金属粉等が生じることを防止できる。さらに、電池セル５１と底壁部１１とが一端接触した後に剥離する際の剥離帯電が生じることを防止できる。
【００６１】
以上の実施形態は、本発明に係る組付け治具及び組付け方法の一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係る組付け治具及び組付け方法は、上述した組付け治具１及び組付け治具１を用いた組付け方法に限定されない。本発明に係る組付け治具及び組付け方法は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述した組付け治具１及び組付け治具１を用いた組付け方法を任意に変更したものとすることができる。
【００６２】
例えば、上記実施形態においては、浮揚装置２０が、側壁部１３に設けられた振動板３１を含み、振動板３１の振動による音波の放射圧によって電池セル５１を基準面１４ｓ側に移動させる移動部としての機能を有するものとした。しかしながら、浮揚装置２０の移動部は、側壁部１３に設けられた振動板３１を要するものに限定されない。すなわち、側壁部１３には振動板３１を設けず、底壁部１１に設けられた振動板２１の振動数と振動板２２の振動数とを互いに相違させることにより移動部を実現してもよい。
【００６３】
より具体的には、相対的に基準面１４ｓから離れて配置される振動板２１の振動数を、相対的に基準面１４ｓに近く配置される振動板２２の振動数よりも大きくすることにより、電池セル５１に生じる浮揚力Ｗ１に対して基準面１４ｓに向かう方向の成分を持たせ、電池セル５１を基準面１４ｓ側に移動させるようにしてもよい。このように、浮揚装置２０の移動部は、振動板３１等の別部材を追加することなく、振動板２１及び振動板２２の振動の態様を制御することにより実現されてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態においては、浮揚装置２０は、振動板２１，２２において進行波を呈示することにより、底壁部１１上に配置された電池セル５１を底壁部１１の延在方向に搬送する搬送部として機能するものとした。しかしながら、浮揚装置２０は、そのような搬送部としての機能を有さなくてもよい。その場合には、振動板２１，２２において定在波が提示されればよい。そのためには、振動板２１，２２の他端部２１ｂ，２２ｂの振動子２３，２４を、負荷回路２９に代えて、一端部２１ａ，２２ａの振動子２３，２４と同様に所定の発振器に接続すればよい。
【００６５】
また、積層体６０を構成する際には、振動板２１，２２に加えて、予め振動板３１を振動させている状態において、底壁部１１に電池セル５１を配置してもよい。この場合には、電池セル５１のそれぞれを、基準面１４ｓ側に押圧しつつ基準面１４ｓに摺動させながら底壁部１１の延在方向にスライドさせ、互いに積層することができる。
【００６６】
さらに、底壁部１１に設けられる振動板の数は、振動板２１，２２の２つに限定されない。浮揚装置２０においては、底壁部１１上において電池セル５１の姿勢を維持しつつ安定して浮揚保持可能であればよく、そのために必要な任意の数の振動板を用いることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１…組付け治具、１０…本体、１１…底壁部、１２…側壁部、１４ｓ…基準面、２０…浮揚装置、２１，２２…振動板、２３，２４…振動子、３１…振動板（移動部）、５１…電池セル、５２ｃ…側面、５２ａ…側面（別の側面）５２ａ、５４…伝熱プレート、５７…エンドプレート（拘束部材）、５８…締結部材（拘束部材）、６０…積層体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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