(57)【要約】【課題】収容孔の内部における電池セルのがたつきを抑制する組電池の製造方法、を提供する。【解決手段】組電池の製造方法は、収容孔２２が形成されるブロック２１と、収容孔２２に収容される電池セル３１とを備える組電池を製造する方法である。収容孔２２は、相対的に大きい開口面積を有する拡大部２６と、収容孔２２に対する電池セル３１の挿入方向において拡大部２６と並んで設けられ、相対的に小さい開口面積を有する縮小部２７と、拡大部２６および縮小部２７の間に設けられ、収容孔２２を規定する内壁に段差を形成する段差部２８とを有する。組電池の製造方法は、電池セル３１の表面３１ａに接着剤４１を塗布する工程と、接着剤４１が塗布された電池セル３１を、拡大部２６の側から収容孔２２に挿入する工程とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容孔が形成されるブロックと、前記収容孔に収容される電池セルとを備える組電池を製造する方法であって、
前記収容孔は、相対的に大きい開口面積を有する拡大部と、前記収容孔に対する前記電池セルの挿入方向において前記拡大部と並んで設けられ、相対的に小さい開口面積を有する縮小部と、前記拡大部および前記縮小部の間に設けられ、前記収容孔を規定する内壁に段差を形成する段差部とを有し、
前記電池セルの表面に接着剤を塗布する工程と、
前記接着剤が塗布された前記電池セルを、前記拡大部の側から前記収容孔に挿入する工程とを備える、組電池の製造方法。
【請求項２】
前記電池セルは、電池本体部と、前記電池本体部を覆う外装フィルムとを有し、
前記外装フィルムには、前記電池本体部を露出させる切り欠き部が形成され、
前記切り欠き部は、前記電池セルが前記収容孔に収容された状態において、前記段差部を含む位置に設けられる、請求項１に記載の組電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、組電池の製造方法に関し、より特定的には、収容孔が形成されるブロックと、収容孔に収容される電池セルとを備える組電池を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の組電池の製造方法に関して、たとえば、特開２００２−１７０５３３号公報には、スペーサの湾曲面を円筒型電池の表面に密着して、スペーサと円筒型電池とを高い精度に位置決めしながら、相対位置をずらせることなく正確に固定し、さらに、接着剤の漏れを少なくすることを目的とした、電池パックの製造方法が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示された電池パックの製造方法においては、互いに接近して平行に並べられている円筒型電池の間に、円筒型電池の表面に沿う湾曲面を両面に有するスペーサを配設し、スペーサの湾曲面を円筒型電池の表面に接着剤で接着して固定する。
【０００４】
このほか、特開２０１３−１９６８１０号公報（特許文献２）、特開２００６−１００１４８号公報（特許文献３）、特開２００８−１６６２０８号公報（特許文献４）、特開２００６−１００１４６号公報（特許文献５）、特開２００３−１２３７１５号公報（特許文献６）、特開２００３−５９４７０号公報（特許文献７）、特開２００１−２１０２９５号公報（特許文献８）および特開２０１３−１３１４５３号公報（特許文献９）にも、円筒型の電池セルを組み合わせて製造される各種の組電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１７０５３３号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９６８１０号公報
【特許文献３】特開２００６−１００１４８号公報
【特許文献４】特開２００８−１６６２０８号公報
【特許文献５】特開２００６−１００１４６号公報
【特許文献６】特開２００３−１２３７１５号公報
【特許文献７】特開２００３−５９４７０号公報
【特許文献８】特開２００１−２１０２９５号公報
【特許文献９】特開２０１３−１３１４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献に開示されるように、複数の電池セルを組み合わせて組電池を製造する方法が知られている。
【０００７】
ここで、表面に接着剤を塗布した電池セルを、ブロックに形成された収容孔に挿入して組電池を製造する場合を想定すると、電池セルと、収容孔の内壁との間に入りきらない接着剤が、収容孔の開口部の周辺に溜まった状態で、電池セルが挿入される。このとき、収容孔の内部で、接着剤が電池セルの挿入方向に引っ張られることによって、接着剤と収容孔の内壁との間に空気層が形成される場合がある。この場合、収容孔の内部で電池セルが接着剤により確実に固定されず、電池セルのがたつきが生じる可能性がある。
【０００８】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、収容孔の内部における電池セルのがたつきを抑制する組電池の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に従った組電池の製造方法は、収容孔が形成されるブロックと、収容孔に収容される電池セルとを備える組電池を製造する方法である。収容孔は、相対的に大きい開口面積を有する拡大部と、収容孔に対する電池セルの挿入方向において拡大部と並んで設けられ、相対的に小さい開口面積を有する縮小部と、拡大部および縮小部の間に設けられ、収容孔を規定する内壁に段差を形成する段差部とを有する。組電池の製造方法は、電池セルの表面に接着剤を塗布する工程と、接着剤が塗布された電池セルを、拡大部の側から収容孔に挿入する工程とを備える。
【００１０】
このように構成された組電池の製造方法によれば、収容孔への電池セルの挿入時、電池セルの表面に塗布された接着剤を、段差部上の拡大部に溜める。これにより、電池セルの挿入に伴って接着剤が電池セルの挿入方向に引っ張られる距離が短くなるため、接着剤と収容孔の内壁との間に空気層が形成され難くなる。結果、接着剤により電池セルと収容孔の内壁との接着性を高めて、収容孔の内部における電池セルのがたつきを抑制することができる。
【００１１】
また好ましくは、電池セルは、電池本体部と、電池本体部を覆う外装フィルムとを有する。外装フィルムには、電池本体部を露出させる切り欠き部が形成される。切り欠き部は、電池セルが収容孔に収容された状態において、段差部を含む位置に設けられる。
【００１２】
このように構成された組電池の製造方法によれば、段差部上の拡大部に溜めた接着剤が切り欠き部に配置されることによって、外装フィルム内の電池本体部が収容孔の内壁に接着される。これにより、電池本体部が外装フィルム内で位置ずれを起こし難くなるため、電池セルのがたつきをより効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上に説明したように、この発明に従えば、収容孔の内部における電池セルのがたつきを抑制する組電池の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１における組電池の製造方法の一工程を示す斜視図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線上に沿った位置に対応する組電池の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における組電池の製造方法の工程を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１における組電池の製造方法の次の工程を示す図である。
【図５】比較のための組電池の製造方法の工程を示す図である。
【図６】比較のための組電池の製造方法の次の工程を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２における組電池の製造方法の工程を示す図である。
【図８】切り欠き部および段差部の位置関係を説明するための図である。
【図９】切り欠き部および段差部の位置関係を説明するための別の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における組電池の製造方法の一工程を示す斜視図である。図１を参照して、本実施の形態における組電池の製造方法を用いて製造される組電池１０は、代表的な例として、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、モータとを動力源として備えるハイブリッド自動車に搭載される。組電池１０は、モータに電力を供給する電源として用いられる。
【００１７】
まず、組電池１０の構造について説明すると、組電池１０は、複数の電池セル３１と、複数の電池セル３１を一体に保持するためのブロック２１とを有する。組電池１０は、複数の電池セル３１が電気的に直列に接続されることにより高電圧の電源とされている。
【００１８】
電池セル３１は、たとえば、リチウムイオン電池である。電池セル３１は、いわゆる円筒型電池であり、円柱形状の外観を有する。
【００１９】
ブロック２１は、金属から形成されている。ブロック２１は、たとえば、アルミニウムから形成されている。ブロック２１は、直方体形状を有する。ブロック２１は、複数の側面を有する。後述する電池セル３１の挿入方向から見た場合のブロック２１の側面が、複数の側面のうちで最も大きい面積を有する。
【００２０】
図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線上に沿った位置に対応する組電池の断面図である。図１および図２を参照して、ブロック２１には、複数の収容孔２２が形成されている。複数の電池セル３１は、それぞれ、複数の収容孔２２に収容される。
【００２１】
電池セル３１は、収容孔２２に対して図１中の矢印１０１に示す方向に挿入される（以下、図１中の矢印１０１に示す方向を「電池セル３１の挿入方向」ともいう）。収容孔２２は、電池セル３１の挿入方向においてブロック２１を貫通するように設けられている。ブロック２１は、頂面２１ａと、頂面２１ａの裏側に配置される底面２１ｂとを有する。収容孔２２は、ブロック２１を貫通し、頂面２１ａおよび底面２１ｂに開口するように設けられている。複数の収容孔２２は、ブロック２１を電池セル３１の挿入方向から見た場合に平面的に並んで設けられている。
【００２２】
収容孔２２は、その構成部位として、拡大部２６と、縮小部２７と、段差部２８とを有する。拡大部２６および縮小部２７は、電池セル３１の挿入方向に並んで設けられている。拡大部２６は、頂面２１ａに開口し、縮小部２７は、底面２１ｂに開口する。
【００２３】
拡大部２６および縮小部２７は、共通の中心軸１１０に沿って延びる円柱の開口形状を有する。電池セル３１の挿入方向に直交する平面によりブロック２１を切断した場合に、拡大部２６および縮小部２７は、円形の開口断面を有する。拡大部２６は、相対的に大きい開口面積を有し、縮小部２７は、相対的に小さい開口面積を有する。
【００２４】
段差部２８は、拡大部２６と縮小部２７との間に設けられている。段差部２８は、収容孔２２を規定する内壁に段差を形成している。段差部２８は、中心軸１１０の軸方向において拡大部２６側に面し、中心軸１１０の周りで帯状に周回する収容孔２２の内壁から構成されている。
【００２５】
電池セル３１は、その構成部位として、挿入端３１ｐを有する。挿入端３１ｐは、電池セル３１が有する円柱形状の外観の一方端に設けられている。電池セル３１は、挿入端３１ｐがブロック２１の底面２１ｂに揃うように、収容孔２２に収容されている。
【００２６】
電池セル３１は、接着剤４１により収容孔２２の内部に固定されている。接着剤４１は、収容孔２２の内壁と電池セル３１の表面３１ａとの間の隙間に設けられている。接着剤４１は、中心軸１１０の軸方向において拡大部２６および縮小部２７の間に渡る部分に設けられている。接着剤４１は、中心軸１１０の軸方向において、頂面２１ａから距離を隔てた拡大部２６の位置から、底面２１ｂから距離を隔てた縮小部２７の位置までに渡って設けられている。
【００２７】
電池セル３１は、電池本体部３４およびハロンチューブ３２を有する。電池本体部３４は、円筒形のケース体に、電極体が電解液とともに収容されて構成されている。電極体は、正極活物質を含むペーストが塗布された正極シートと、負極活物質を含むペーストが塗布された負極シートと、正極シートおよび負極シート間に介挿されるセパレータとからなる積層体が巻回されて構成されている。
【００２８】
ハロンチューブ３２は、電池本体部３４の表面を覆う外装フィルムとして設けられている。ハロンチューブ３２は、電池本体部３４の円筒表面を覆う薄膜状の熱収縮チューブからなる。
【００２９】
続いて、本実施の形態における組電池の製造方法を用いて組電池１０を製造する工程について説明する。図３および図４は、この発明の実施の形態１における組電池の製造方法の工程を示す図である。
【００３０】
図３を参照して、電池セル３１の表面３１ａに接着剤４１を塗布する。本実施の形態では、接着剤４１を、電池セル３１の表面３１ａの周方向に沿って帯状に塗布する。接着剤４１を、円柱形状の外観を有する電池セル３１の軸方向において挿入端３１ｐに隣り合う位置に塗布する。
【００３１】
図４を参照して、次に、接着剤４１が塗布された電池セル３１を、拡大部２６および縮小部２７のうちの拡大部２６の側から収容孔２２に挿入する。図２を参照して、接着剤４１を硬化させることにより、電池セル３１が収容孔２２内に固定される。
【００３２】
続いて、本実施の形態における組電池の製造方法により奏される作用効果について、比較例を交えながら説明する。
【００３３】
図５および図６は、比較のための組電池の製造方法の工程を示す図である。図５および図６には、それぞれ、図４および図２に対応する工程が示されている。
【００３４】
図５および図６を参照して、本比較例では、図２中のブロック２１と比較して、収容孔２２に段差部２８が設けられていない。
【００３５】
この場合、電池セル３１の表面３１ａと、収容孔２２の内壁との間に入りきらない接着剤４１が、ブロック２１の頂面２１ａにおける収容孔２２の開口の周辺に溜まった状態で、電池セル３１が収容孔２２に挿入されていく。このとき、収容孔２２の内部で、接着剤４１が電池セル３１の挿入方向に引っ張られることによって、接着剤４１と収容孔２２の内壁との間に空気層が形成される。結果、接着剤４１を収容孔２２の内壁に密着させることができない。
【００３６】
図４および図２を参照して、これに対して、本実施の形態における組電池の製造方法では、収容孔２２に段差部２８が設けられるため、収容孔２２への電池セル３１の挿入時、接着剤４１が段差部２８に引っ掛かって、段差部２８上の拡大部２６に接着剤溜まりが生じる。これにより、電池セル３１の挿入に伴って接着剤４１が電池セル３１の挿入方向に引っ張られる距離が短くなるため（図２中のＨ１＜図６中のＨ２）、接着剤４１と収容孔２２の内壁との間に空気層が形成され難くなる。結果、接着剤４１による電池セル３１と収容孔２２の内壁との接着性を高めて、収容孔２２の内部における電池セル３１のがたつきを防ぐことができる。
【００３７】
以上に説明した、この発明の実施の形態１における組電池の製造方法は、収容孔２２が形成されるブロック２１と、収容孔２２に収容される電池セル３１とを備える組電池１０を製造する方法である。収容孔２２は、相対的に大きい開口面積を有する拡大部２６と、収容孔２２に対する電池セル３１の挿入方向において拡大部２６と並んで設けられ、相対的に小さい開口面積を有する縮小部２７と、拡大部２６および縮小部２７の間に設けられ、収容孔２２を規定する内壁に段差を形成する段差部２８とを有する。組電池の製造方法は、電池セル３１の表面３１ａに接着剤４１を塗布する工程と、接着剤４１が塗布された電池セル３１を、拡大部２６の側から収容孔２２に挿入する工程とを備える。
【００３８】
このように構成された、この発明の実施の形態１における組電池の製造方法によれば、収容孔２２に段差部２８を設けるとともに、接着剤４１が塗布された電池セル３１を拡大部２６の側から収容孔２２に挿入することにより、収容孔２２の内部における電池セル３１のがたつきを抑制することができる。
【００３９】
（実施の形態２）
図７は、この発明の実施の形態２における組電池の製造方法の工程を示す図である。本実施の形態における組電池の製造方法は、実施の形態１における組電池の製造方法と比較して、基本的には同様の構成を備える。以下、重複する構成については、その説明を繰り返さない。
【００４０】
図７を参照して、ハロンチューブ３２には、切り欠き部３３が形成されている。切り欠き部３３は、ハロンチューブ３２により覆われた電池本体部３４の円筒表面を部分的に露出させるように形成されている。本実施の形態では、矩形形状を有する複数の切り欠き部３３が、周方向に並んで設けられている。
【００４１】
切り欠き部３３は、図７に示す電池セル３１が収容孔２２に収容された状態において、段差部２８を含む位置に設けられている。すなわち、切り欠き部３３は、中心軸１１０の軸方向において段差部２８と重なる位置に設けられている。
【００４２】
本実施の形態では、電池セル３１の表面３１ａに接着剤４１を塗布する工程時、接着剤４１を、円柱形状の外観を有する電池セル３１の軸方向において挿入端３１ｐと切り欠き部３３との間に塗布する。接着剤４１を、円柱形状の外観を有する電池セル３１の軸方向において、挿入端３１ｐよりも切り欠き部３３に近い位置に塗布する。
【００４３】
本実施の形態における組電池の製造方法によれば、ハロンチューブ３２に形成された切り欠き部３３によって、ハロンチューブ３２内の電池本体部３４を収容孔２２の内壁に接着することができる。これにより、電池本体部３４がハロンチューブ３２内で動くことや、ハロンチューブ３２から脱落することを防止して、電池セル３１のがたつきをより効果的に防ぐことができる。
【００４４】
図８および図９は、切り欠き部および段差部の位置関係を説明するための図である。図８および図９を参照して、切り欠き部３３が段差部２８よりも高い位置にある場合（図８）や、切り欠き部３３が段差部２８よりも低い位置にある場合（図９）、接着剤４１が設けられる位置によっては、切り欠き部３３が接着剤４１から離れて配置される。
【００４５】
図７を参照して、一方、本実施の形態では、切り欠き部３３を、段差部２８を含む位置に設けることによって、段差部２８上の拡大部２６に形成された接着剤溜まりに切り欠き部３３に配置することができる。これにより、切り欠き部３３に配置された接着剤４１により、電池本体部３４を収容孔２２の内壁に接着することができる。
【００４６】
このように構成された、この発明の実施の形態２における組電池の製造方法によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【００４７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
この発明は、複数の電池セルを組み合わせて構成される組電池の製造に適用される。
【符号の説明】
【００４９】
１０  組電池、２１  ブロック、２１ａ  頂面、２１ｂ  底面、２２  収容孔、２６  拡大部、２７  縮小部、２８  段差部、３１  電池セル、３１ａ  表面、３１ｐ  挿入端、３２  ハロンチューブ、３３  切り欠き部、３４  電池本体部、４１  接着剤。
【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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