(57)【要約】【課題】充放電を繰り返しても複数の二次電池の電極端子に充放電端子を確実に接触させることができ、更に装置構成を簡略化することができる充放電装置を提供すること。【解決手段】本発明は、積層された複数の二次電池１２を同時に充放電する充放電装置１であって、二次電池１２が有する電極端子１３に先端が接触して複数の二次電池を充放電する複数の充放電端子９を有する充放電ユニット８，８ａと、複数の充放電ユニット８，８ａを複数の二次電池１２の積層方向に均等に配置する伸縮部１０と、を有し、充放電端子９の先端には、積層方向に沿って複数の突起部９ａが形成されている。本発明は、伸縮部１０が複数の充放電ユニット８，８ａを複数の二次電池１２の積層方向に均等に配置し、充放電端子９が二次電池１２の電極端子１３の位置に位置決めされる。これにより、電極端子１３の位置が異なっていても一部の突起部９が電極端子１３に接触する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の二次電池を同時に充放電する充放電装置であって、
前記二次電池が有する電極端子に先端が接触して複数の前記二次電池を充放電する複数の充放電端子を有する充放電ユニットと、
複数の前記充放電ユニットを複数の前記二次電池の積層方向に均等に配置する伸縮部と、を有し、
前記充放電端子の先端には、前記積層方向に沿って複数の突起部が形成されている、
充放電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層された複数の二次電池を同時に充放電するための充放電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車等の電源として、二次電池の需要が高まっている。二次電池の製造工程において、各二次電池の特性を調整するため、複数の二次電池を同時に充放電する工程がある。複数の二次電池を充放電するために、それぞれの二次電池を同時に充放電する充放電装置が用いられる。特許文献１には、複数の二次電池が積層された二次電池群を充放電する充放電装置が記載されている。この充放電装置は、一又は二以上の二次電池からなる二次電池の組み毎に充放電する充放電ユニットを複数有し、充放電ユニットに設けられ二次電池の電極端子に接触する充放電端子と、充放電ユニットを二次電池の積層方向に摺動させる摺動部と、を更に有している。そして、複数の二次電池の間にはスペーサが配置され、充放電ユニットには、スペーサの間に挿入され、二次電池に対して位置決めされるよう倣い刃が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４０８４４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に記載された充放電装置は、充放電を繰り返すと倣い刃によってスペーサが消耗し、充放電ユニットの二次電池に対する位置がずれ、充放電端子が二次電池の電極端子に接触しなくなる虞がある。また、倣い刃がスペーサに倣う機構を用いると装置構成が複雑化する。
本発明は、充放電を繰り返しても複数の二次電池の電極端子に充放電端子を確実に接触させることができ、更に装置構成を簡略化することができる充放電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】
【０００５】
本発明は、積層された複数の二次電池を同時に充放電する充放電装置であって、
前記二次電池が有する電極端子に先端が接触して複数の前記二次電池を充放電する複数の充放電端子を有する充放電ユニットと、
複数の前記充放電ユニットを複数の前記二次電池の積層方向に均等に配置する伸縮部と、を有し、
前記充放電端子の先端には、前記積層方向に沿って複数の突起部が形成されている。
【０００６】
本発明は、伸縮部が複数の充放電ユニットを複数の二次電池の積層方向に均等に配置し、充放電端子が二次電池の電極端子の位置に位置決めされる。充放電端子の先端には、積層方向に沿って複数の突起部が形成されており、二次電池の積層間隔のばらつきにより電極端子の位置が異なっていても一部の突起部が電極端子に接触する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にかかる充放電装置によると、充放電を繰り返しても複数の二次電池の電極端子に充放電端子を確実に接触させることができ、更に装置構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明にかかる充放電装置の構成を示した正面図である。
【図２】充放電端子と電極端子とが接触する状態を示した正面方向の断面図である。
【図３】電極端子が突起部によって変形する状態を示した図である。
【図４】充放電端子と電極端子との接触抵抗値と端子面積の伸び率との関連性を示したグラフである。
【図５】充放電装置により二次電池を充放電する工程を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１に示されるように、充放電装置１は、積層された複数の二次電池１２を充放電する充放電部２と、複数の二次電池１２を固定する固定治具２０とを有している。充放電装置１は、２５個の二次電池１２を同時に充放電する装置である。充放電部２は、上下に移動自在であり、固定治具２０の上方に配置されている。充放電部２は、外部電源（不図示）に接続された複数の充放電ユニット８と、充放電ユニット８を保持するフレーム３とを有している。フレーム３は、長手方向が二次電池１２の積層方向に沿ったベース板４を有している。ベース板４の両端には下方に垂下して側板５，６が設けられている。ベース板４の下方には、側板５，６に軸支されたシャフト７が配置されている。
【００１１】
シャフト７には、１または２以上の二次電池１２を充放電する４個の充放電ユニット８と１個の充放電ユニット８ａが摺動自在に挿通されている。充放電ユニット８の下端には、二次電池１２が有する電極端子１３（図２参照）に接触して二次電池１２を充放電するための複数の充放電端子９が設けられている。充放電端子９は、紙面に対して垂直方向に正極および負極の端子が並置されている。正極および負極の端子はそれぞれ軸線Ｌ方向に沿って４個配置されている。側板６側に充放電端子９が軸線Ｌに沿って１個配置された充放電ユニット８ａが配置されている。
【００１２】
複数の充放電ユニット８，８ａは、伸縮部１０によって連結されている。伸縮部１０は、シャフト７の軸線Ｌ方向（二次電池１２の積層方向）に沿って伸縮自在なパンタグラフ機構を有している。伸縮部１０は、複数のリンク板１０ａが菱形に連なったパンタグラフ機構をなし、伸縮することにより、複数の充放電ユニット８，８ａがシャフト７の軸線Ｌ方向に均等に配置される。伸縮部１０は、側板５側で固定され、側板６側でシャフト７に沿って伸縮自在となっている。充放電ユニット８ａの側板６側には、伸縮部１０の伸縮幅を決めるための位置決め部材１１が設けられている。
【００１３】
位置決め部材１１には、シャフト７が挿通された本体部１１ａと、固定治具２０の一側面２１に当接する腕部１１ｂが本体部１１ａから垂下して設けられている。これにより、伸縮部１０が軸線Ｌ方向にそって伸長された状態から、軸線Ｌに沿って縮められると腕部１１ｂが固定治具の一側面２１に当接し、充放電ユニット８，８ａが均等に配置される。固定治具２０は、複数の二次電池１２を収容する固定治具本体２０ａを有している。固定治具本体２０ａの中には、複数の二次電池１２が軸線Ｌ方向に積層されている。複数の二次電池１２の間には、それぞれスペーサ２２が設けられている。固定治具２０の軸線Ｌ方向の幅は、積層された複数の二次電池１２の積層方向における幅によって決まる。二次電池１２の厚さには、ばらつきがあるため、固定治具２０の軸線Ｌ方向の幅は一定でない。
【００１４】
図２に示されるように、伸縮部１０によって位置決めされた充放電端子９は、二次電池１２の電極端子１３に接触する。二次電池１２の位置はばらつきがあるため、充放電端子９は、必ずしも電極端子１３の中心に接触するわけではない。充放電端子９の先端には、二次電池１２の積層方向（紙面に平行な方向）に沿って複数の突起部９ａが形成されている。突起部９ａは、例えば、頂点が下方に向かった円錐形に形成されている。電極端子１３は、その周囲に設けられたインシュレータ１４よりも突出するように形成されている。そのため、電極端子１３に接触する充放電端子９は、複数の突起部９ａが必ずしも全て接触していなくても一部の突起部９ａが電極端子１３と接触していれば電極端子１３と充放電端子９とは電気的に短絡する。
【００１５】
即ち、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、充放電端子９の先端に形成された複数の突起部９ａのうちの一部が電極端子１３と接触していれば電極端子１３と充放電端子９とは電気的に短絡する。突起部９ａは、充放電部２が下方に移動することにより電極端子１３に接触する。この際、電極端子１３は、突起部９ａに接触しながら塑性変形する。
【００１６】
図３に示されるように、電極端子１３は、突起部９ａが接触した際に上方から突起部９ａに押圧されることにより円錐形の窪みが形成されるように塑性変形する。この際、突起部９ａと電極端子１３とが接触している端子面積は円錐形の側面積Ｓ２である。このとき、端子面積の伸び率Ｑを
Ｑ＝Ｓ２÷Ｓ１…（式１）  Ｓ１：円錐形の底面積
と定義する。
【００１７】
図４に示されるように、端子面積の伸び率：Ｑと、突起部９ａと電極端子１３との間に生じる接触抵抗値と、の間には関連性がある。端子面積の伸び率：Ｑが１．２５倍を超えると接触抵抗値が低減する。即ち、電極端子１３が塑性変形しない場合に比して端子面積の伸び率：Ｑが１．２５倍を超えるように電極端子１３の材質および突起部９ａの形状を設計すると接触抵抗値を低減することができる。
【００１８】
次に、充放電装置１により二次電池１２を充放電する工程について説明する。
【００１９】
図５に示されるように、充放電装置１において、積層された複数の二次電池１２を固定治具２０にセットする（Ｓ１００）。積層された複数の二次電池１２の幅に合わせて伸縮部１０を伸縮させ、充放電ユニット８，８ａを均等に配置する（Ｓ１０１）。充放電部２を下降させ、充放電ユニット８，８ａが有する充放電端子９と二次電池１２の電極端子１３とを接触させる（１０２）。充放電ユニット８，８ａに外部電源（不図示）から通電して充放電端子９を介して二次電池１２に通電する（１０３）。
【００２０】
上述したように充放電装置１によると、二次電池１２が等間隔に配置されていない場合でも充放電端子９が電極端子１３に確実に接触し、複数の二次電池１２を確実に充放電することができる。充放電端子９を配置するための伸縮部１０はパンタグラフ機構を有し、装置構成を簡略化することができる。そして、塑性変形する電極端子１３に接触する充放電端子９の先端には円錐形の突起部９ａが複数個形成されており、電極端子１３と充放電端子９との間の接触抵抗を低減することができ、充放電工程で生じる発熱を防止することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１…充放電装置  ２…充放電部  ３…フレーム  ４…ベース板  ５，６…側板  ７…シャフト  ８，８ａ…充放電ユニット  ９…充放電端子  ９ａ…突起部  １０…伸縮部  １０ａ…リンク板  １１…部材  １１ａ…本体部  １１ｂ…腕部  １２…二次電池  １３…電極端子  １４…インシュレータ  ２０…固定治具  ２０ａ…固定治具本体  ２２…スペーサ  
【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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