(57)【要約】【課題】  熱伝導部材に対する電池セルの位置決めを行うことが可能な組付け治具、及び、組付け方法を提供する。【解決手段】  組付け治具１は、底壁１１と底壁１１に立設された側壁１２とを有する本体１０と、本体１０を支持する基体２０と、を備える。底壁１１は、所定の方向に延在し複数の電池セル５１が載置される載置面１１ｓを有する。側壁１２は、載置面１１ｓに載置された電池セル５１の側面５２ｃに対向する対向面１２ｓを有する。載置面１１ｓは、所定の方向に交差する方向における一端１１ｐ及び他端１１ｒを含む。対向面１２ｓは、シート状の熱伝導部材１２０が配置される配置部１２ｐを含み、一端１１ｐにおいて載置面１１ｓに接続されている。基体２０は、一端１１ｐが他端１１ｒよりも下方に位置するように載置面１１ｓが傾斜した第１の姿勢において本体１０を支持する支持部２３を含む。【選択図】図５
2017041322.tif 000002
【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、
底壁と前記底壁に立設された側壁とを有する本体と、
前記本体を支持する基体と、を備え、
前記底壁は、所定の方向に延在し複数の前記電池セルが載置される載置面を有し、
前記側壁は、前記載置面に載置された前記電池セルの側面に対向する対向面を有し、
前記載置面は、前記所定の方向に交差する方向における一端及び他端を含み、
前記対向面は、シート状の熱伝導部材が配置される配置部を含み、前記一端において前記載置面に接続されており、
前記基体は、前記一端が前記他端よりも下方に位置するように前記載置面が傾斜した第１の姿勢において前記本体を支持する第１の支持部を含む、
組付け治具。
【請求項２】
前記載置面に載置された前記電池セルを前記対向面側に押圧するための押圧部材をさらに備える、
請求項１に記載の組付け治具。
【請求項３】
前記押圧部材は、前記対向面に対向する押圧面を含み、前記押圧面を用いて前記電池セルを前記対向面側に押圧し、
前記押圧面は、前記所定の方向における両端から中央に向けて前記対向面に近づくように構成されている、
請求項２に記載の組付け治具。
【請求項４】
前記基体は、前記載置面が水平面に沿った第２の姿勢において前記本体を支持する第２の支持部を含む、
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】
所定の方向に延在し複数の電池セルが載置される載置面、及び、前記載置面に載置された前記電池セルの側面に対向する対向面を有す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、
前記載置面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端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、
前記載置面は、前記所定の方向に交差する方向における一端及び他端を含み、
前記対向面は、シート状の熱伝導部材が配置される配置部を含み、前記一端において前記載置面に接続されており、
前記積層工程は、
前記一端が前記他端よりも下方に位置するように前記対向面を傾斜させる傾斜工程と、
前記配置部に前記熱伝導部材を配置する配置工程と、
前記傾斜工程及び前記配置工程の後に、前記所定の方向に沿って複数の前記電池セルを前記載置面に載置する載置工程と、を含む、
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、
前記載置工程においては、前記伝熱プレートの前記側面と反対側の表面が前記熱伝導部材に対向するように、複数の前記電池セルを前記載置面に載置する、
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に記載された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。
【０００５】
ここで、上記の燃料電池スタックといった電池モジュールを筐体に固定して構成される電池パックが知られている。このような電池パックにあって、電池セルから筐体への放熱性の向上のため、電池モジュールと筐体との間にシート状の熱伝導部材を介在させることが考えられる。しかしながら、特許文献１に記載の燃料電池支持機構では、このような状況が想定されておらず、熱伝導部材に対する個々の電池セルの位置決めを行うことが困難である。
【０００６】
そこで、本発明は、熱伝導部材に対する電池セルの位置決めを行うことが可能な組付け治具、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】
【０００７】
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、底壁と底壁に立設された側壁とを有する本体と、本体を支持する基体と、を備え、底壁は、所定の方向に延在し複数の電池セルが載置される載置面を有し、側壁は、載置面に載置された電池セルの側面に対向する対向面を有し、載置面は、所定の方向に交差する方向における一端及び他端を含み、対向面は、シート状の熱伝導部材が配置される配置部を含み、一端において載置面に接続されており、基体は、一端が他端よりも下方に位置するように載置面が傾斜した第１の姿勢において本体を支持する第１の支持部を含む。
【０００８】
この組付け治具は、載置面を含む底壁と対向面を含む側壁とを有する本体と、本体を支持する基体と、を備える。対向面は、載置面に載置された電池セルの側面に対向すると共に、載置面の一端に接続された面である。また、対向面は、シート状の熱伝導部材が配置される配置部を含む。そして、基体は、載置面の一端が他端よりも下方に位置するように載置面が傾斜した第１の姿勢において本体を支持する第１の支持部を含む。このため、対向面の配置部に熱伝導部材を配置し、且つ、本体を第１の姿勢で支持した状態において載置面に電池セルを載置すれば、重力の影響により、電池セルが対向面上の熱伝導部材に当接される。よって、この組付け治具によれば、熱伝導部材に対する個々の電池セルの位置決めを行うことが可能である。
【０００９】
本発明に係る組付け治具は、載置面に載置された電池セルを対向面側に押圧するための押圧部材をさらに備えてもよい。この場合、熱伝導部材に対する電池セルの位置精度が向上する。
【００１０】
ここで、組付け治具を用いて一体的に組み付けられた複数の電池セルを含む電池モジュールを、熱伝導部材を介して、電池パックの筐体等の別部品に取り付ける場合がある。その場合、熱伝導部材からの反力によって、複数の電池セルのうちの中央側に位置する電池セルが熱伝導部材から離間するように電池モジュールに撓みが生じるおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明に係る組付け治具においては、押圧部材は、対向面に対向する押圧面を含み、押圧面を用いて電池セルを対向面側に押圧し、押圧面は、所定の方向における両端から中央に向けて対向面に近づくように構成されていてもよい。このような押圧面を用いて複数の電池セルを対向面側に押圧して一体化すれば、複数の電池セルに対して、両端から中央に向かうにつれて熱伝導部材側に突出するような撓みを付与することができる。このため、中央側の電池セルが熱伝導部材から離間することが避けられる。
【００１２】
本発明に係る組付け治具においては、基体は、載置面が水平面に沿った第２の姿勢において本体を支持する第２の支持部を含んでもよい。この場合、本体の姿勢を第２の姿勢とすることにより、一体化された複数の電池セルを容易に本体から取り出すことが可能となる。
【００１３】
本発明に係る組付け方法は、所定の方向に延在し複数の電池セルが載置される載置面、及び、載置面に載置された電池セルの側面に対向する対向面を有す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、載置面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端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、載置面は、所定の方向に交差する方向における一端及び他端を含み、対向面は、シート状の熱伝導部材が配置される配置部を含み、一端において載置面に接続されており、積層工程は、一端が他端よりも下方に位置するように対向面を傾斜させる傾斜工程と、配置部に熱伝導部材を配置する配置工程と、傾斜工程及び配置工程の後に、所定の方向に沿って複数の電池セルを載置面に載置する載置工程と、を含む。
【００１４】
この組付け方法においては、積層工程において、載置面の一端が他端よりも下方に位置するように載置面を傾斜させると共に、対向面の配置部にシート状の熱伝導部材を配置する。積層工程においては、その後に、複数の電池セルを載置面に載置する。このため、積層工程においては、重力の影響によって、電池セルが対向面上の熱伝導部材に当接される。よって、この組付け方法によれば、熱伝導部材に対する個々の電池セルの位置決めを行うことが可能である。
【００１５】
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、載置工程においては、伝熱プレートの側面と反対側の表面が熱伝導部材に対向するように、複数の電池セルを載置面に載置してもよい。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熱伝導部材に接触させることにより、伝熱プレートを介した電池セルの放熱を促すことができる。このとき、伝熱プレートの表面と熱伝導部材との接触状態にばらつきが生じると、電池セル間において放熱性の差が生じるおそれがある。
【００１６】
これに対して、この組付け方法においては、載置工程において、伝熱プレートの表面が熱伝導部材に対向するように、複数の電池セルを傾斜した載置面に載置する。このため、重力の影響によって、各伝熱プレートの表面を熱伝導部材に当接させることができる。よって、この組付け方法によれば、伝熱プレートの表面と熱伝導部材との接触状態のばらつきを抑制し、電池セル間に放熱性の差が生じることを抑制可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、熱伝導部材に対する電池セルの位置決めを行うことが可能な組付け治具、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】
【００１８】
【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の部分的な分解斜視図である。
【図３】図１に示された電池モジュールを含む電池パックの模式的な断面図である。
【図４】本実施形態に係る組付け治具の模式的な斜視図である。
【図５】図４に示された組付け治具の模式的な側面図である。
【図６】図４に示された組付け治具の模式的な側面図である。
【図７】本実施形態に係る組付け方法の主要な工程を示す図である。
【図８】本実施形態に係る組付け方法の主要な工程を示す図である。
【図９】本実施形態に係る組付け方法の主要な工程を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る組付け方法の主要な工程を示す図である。
【図１１】押圧部材の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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の部分的な分解斜視図である。図３は、図１に示された電池モジュールを含む電池パックの模式的な断面図である。図１〜３に示されるように、電池モジュール５０は、所定の方向に沿って互いに積層された複数（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。
【００２１】
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。一例として、正極及び負極の積層方向は、電池セル５１の積層方向と略一致している。
【００２２】
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に設けられる。
【００２３】
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、本体部５４ａと、本体部５４ａから延設された延設部５４ｃと、を含む。本体部５４ａ及び延設部５４ｃは、矩形板状を呈している。延設部５４ｃは、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ている。これにより、伝熱プレート５４は、Ｌ字板状に形成されている。
【００２４】
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。本体部５４ａと側面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。
【００２５】
本体部５４ａは、フィルム５５を介して、側面５２ａ上において電池セル５１に熱的に接続されている。一方、延設部５４ｃは、後述する電池パック１００の筐体１１０に熱的に接続される。より具体的には、延設部５４ｃは、側面５２ｃと反対側の表面が筐体１１０上の熱伝導部材１２０に接触することにより、熱伝導部材１２０を介して筐体１１０に熱的に接続される。これにより、伝熱プレート５４は、電池セル５１と筐体１１０とを熱的に接続する。以下では、延設部５４ｃにおける側面５２ｃと反対側の表面を伝熱面５４ｓと称する。
【００２６】
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規定されている。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。
【００２７】
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（所定の方向）における積層体６０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。
【００２８】
より具体的には、積層体６０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ている。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。
【００２９】
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。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を筐体１１０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、筐体１１０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。
【００３０】
エンドプレート５７の固定面５７ｓは、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓに対して、電池セル５１の側面５２ｃに交差する方向（電池セル５１の積層方向に交差する方向）に突出している。したがって、固定面５７ｓと伝熱面５４ｓとの間には段差が形成されている。なお、電池セル５１の積層方向における積層体６０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７０が介在されている。
【００３１】
図３に示されるように、電池パック１００は、電池モジュール５０と、電池モジュール５０を収容する筐体１１０と、電池モジュール５０と筐体１１０との間に介在されたシート状の熱伝導部材１２０と、を備える。電池モジュール５０は、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓが筐体１１０の内面１１０ｓ側になるように、筐体１１０に固定されている。より具体的には、電池モジュール５０は、エンドプレート５７の固定面５７ｓを内面１１０ｓに接触させた状態で、延設部５７ｃを貫通するボルトＢにより筐体１１０に固定されている。
【００３２】
このため、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓと筐体１１０の内面１１０ｓとの間には、固定面５７ｓと伝熱面５４ｓとの間の段差に応じた間隙が形成される。熱伝導部材１２０は、その間隙に配置されている。すなわち、熱伝導部材１２０は、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓと筐体１１０の内面１１０ｓとの間に配置されている。熱伝導部材１２０は、伝熱面５４ｓ及び内面１１０ｓに接触している。したがって、熱伝導部材１２０は、伝熱プレート５４を介して、電池セル５１と筐体１１０とを熱的に接続する。
【００３３】
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を作製するためのものである。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４は、本実施形態に係る組付け治具の模式的な斜視図である。図５及び図６は、図４に示された組付け治具の模式的な側面図である。
【００３４】
組付け治具１は、本体１０と基体２０と押圧部材３０とを備えている。本体１０は、底壁１１と一対の側壁１２，１３とを有している。底壁１１は、所定の方向に沿って延在する長方形板状を呈している。側壁１２は、底壁１１の短手方向の一端に立設されている。側壁１３は、底壁１１の短手方向の他端に立設されている。側壁１２，１３は、底壁１１の長手方向に沿って延在する長方形板状を呈している。側壁１２，１３は、底壁１１に対して略垂直とされている。
【００３５】
本体１０は、底壁１１と側壁１２，１３とによって、底壁１１の長手方向からみたときにＵ字状となるように構成されている。また、本体１０には、底壁１１と側壁１２，１３とによって、直方体状の空間部ＳＰが形成されている。底壁１１は、底壁１１の長手方向（所定の方向）に沿って延在する長方形状の載置面１１ｓを含む。載置面１１ｓは、空間部ＳＰに臨む面である。載置面１１ｓには、複数の電池セル５１が載置される。載置面１１ｓは、その短手方向（所定の方向に交差する方向）における一端１１ｐ及び他端１１ｒを含む。
【００３６】
側壁１２は、対向面１２ｓを含む。対向面１２ｓは、載置面１１ｓの長手方向に沿って延在する長方形状を呈している。対向面１２ｓは、空間部ＳＰに臨む面である。対向面１２ｓは、載置面１１ｓに載置された電池セル５１の側面５２ｃに対向する。すなわち、対向面１２ｓは、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓに対向する。対向面１２ｓは、載置面１１ｓの一端１１ｐにおいて載置面１１ｓに接続されている。
【００３７】
対向面１２ｓは、シート状の熱伝導部材１２０が配置される配置部１２ｐを含む。より具体的には、対向面１２ｓには、一対の凸部１２ｒが設けられている。凸部１２ｒは、対向面１２ｓの長手方向に沿って延在する長尺状を呈している。凸部１２ｒは、例えば直方体状である。凸部１２ｒ同士は、対向面１２ｓの短手方向に沿って互いに離間しており、且つ、互いに略平行である。配置部１２ｐは、対向面１２ｓにおける凸部１２ｒの間の領域である。つまり、熱伝導部材１２０は、凸部１２ｒの間において、対向面１２ｓに配置される。
【００３８】
対向面１２ｓからの凸部１２ｒの高さＨｒは、熱伝導部材１２０の厚さＴよりも小さい。後述するように、配置部１２ｐに配置された熱伝導部材１２０は、電池セル５１により対向面１２ｓ側に押圧される。ここでの熱伝導部材１２０の厚さＴは、そのように押圧された状態の熱伝導部材１２０の厚さである。したがって、凸部１２ｒは、電池セル５１により熱伝導部材１２０を押圧する際に、電池セル５１に干渉しない。
【００３９】
側壁１３は、対向面１３ｓを含む。対向面１３ｓは、載置面１１ｓ及び対向面１２ｓの長手方向に沿って延在する長方形状を呈している。対向面１３ｓは、空間部ＳＰに臨む面である。対向面１３ｓは、載置面１１ｓに載置された電池セル５１の側面５２ｄ、及び、側壁１２の対向面１２ｓに対向する。対向面１３ｓは、載置面１１ｓの他端１１ｒにおいて載置面１１ｓに接続されている。対向面１２ｓと対向面１３ｓとは、互いに略平行である。対向面１２ｓ，１３ｓと載置面１１ｓとは、互いに略垂直である。
【００４０】
なお、本体１０は、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１２には、一端１０ａ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に臨む面には一対の支持部材１６が設けられている。また、側壁１２の対向面１２ｓの反対側の面には、支持部材１６に支持されたエンドプレート５７の位置決めを行うための磁石部１７が設けられている。なお、エンドプレート５７は、例えば、支持部材１６に支持された状態において、ボルト等により本体１０に固定されて位置決めされてもよい。この場合、エンドプレート５７の位置決め精度が向上する。また、この場合には、磁石部１７を設けなくてもよい。
【００４１】
基体２０は、底壁１１と側壁１２との接続部分Ｃ（すなわち、載置面１１ｓと対向面１２ｓとの接続部分）に沿った回転軸Ｒの周りに回転可能なように本体１０を支持する。より具体的には、基体２０は、支持板２１と、一対の軸受け２２と、支持部（第１の支持部）２３と、支持部（第２の支持部）２４と、ダンパー２５と、を有している。支持板２１は、例えば矩形平板状を呈している。支持板２１は、主面２１ｓを含む。本体１０は、主面２１ｓ上に配置されている。
【００４２】
軸受け２２は、主面２１ｓ上において本体１０を回転可能に支持する。より具体的には、軸受け２２は、本体１０の一端１０ａ及び他端１０ｂのそれぞれにおいて接続部分Ｃに取り付けられている。そして、軸受け２２は、接続部分Ｃに沿って延びる回転軸Ｒを有する軸部材（不図示）を保持する。これにより、本体１０は、接続部分Ｃに沿った回転軸Ｒの周りに回転可能に支持される。
【００４３】
支持部２３は、主面２１ｓ上に設けられている。支持部２３は、本体１０を第１の姿勢において支持する（図６参照）。第１の姿勢は、載置面１１ｓの一端１１ｐが他端１１ｒよりも下方に位置するように載置面１１ｓが傾斜した姿勢である。換言すれば、第１の姿勢は、載置面１１ｓ及び対向面１２ｓが水平面に交差するように、回転軸Ｒの周りに本体１０が回転された姿勢である。支持部２３は、その斜面２３ｓにおいて、第１の姿勢とされた本体１０の側壁１２に当接し、本体１０を支持する。したがって、斜面２３ｓは、水平面に交差するように傾斜している。
【００４４】
支持部２４は、主面２１ｓ上に設けられている。支持部２４は、本体１０を第２の姿勢において保持する（図５参照）。第２の姿勢は、載置面１１ｓが水平面に沿った姿勢である。したがって、第２の姿勢においては、対向面１２ｓ，１３ｓは、水平面に略直交する。支持部２４は、第１の姿勢とされた本体１０の底壁１１に当接し、本体１０を支持する。
【００４５】
基体２０は、以上のように、第１の姿勢と第２の姿勢との間で本体１０の姿勢を変換可能としている。なお、ダンパー２５は、支持板２１の主面２１ｓ及び底壁１１に接続されており、本体１０の姿勢を第１の姿勢から第２の姿勢に変換する際の衝撃を吸収する。また、基体２０には、本体１０の姿勢を第２の姿勢から第１に姿勢に変換する際の衝撃を吸収するための別のダンパーを設けてもよい。
【００４６】
押圧部材３０は、載置面１１ｓ上に載置された電池セル５１を対向面１２ｓ側（すなわち、対向面１２ｓ上の熱伝導部材１２０側）に押圧する。そのために、押圧部材３０は、押圧部３１と操作部３２とを含む。押圧部３１は、対向面１３ｓ上に設けられ、空間部ＳＰ内に位置している。押圧部３１は、ここでは、対向面１３ｓの長手方向に沿って延在する直方体状を呈している。
【００４７】
押圧部３１は、対向面１２ｓ，１３ｓに交差する方向に沿って移動可能に保持されている。押圧部３１は、対向面１２ｓに対向する押圧面３１ｓを含む。押圧面３１ｓは、ここでは、対向面１３ｓの長手方向に沿って延在する長方形状を呈している。操作部３２は、押圧部３１に接続されると共に、側壁１３を貫通して本体１０の外側に至っている。押圧部材３０においては、操作部３２を操作することにより、押圧部３１を対向面１２ｓ側に移動させたり、対向面１３ｓ側に戻したりすることができる。
【００４８】
押圧部材３０は、押圧部３１の押圧面３１ｓを用いて電池セル５１を対向面１２ｓ側に押圧する。より具体的には、押圧部材３０は、操作部３２の操作により押圧部３１を対向面１２ｓ側に押し込んで、押圧面３１ｓを電池セル５１（セルホルダ５６）に接触させながら電池セル５１を対向面１２ｓ側に押圧する。
【００４９】
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の載置面１１ｓ上において、載置面１１ｓの長手方向（所定の方向）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６０を構成する（積層工程）。その後、載置面１１ｓの長手方向における積層体６０の両端側から拘束部材（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）。
【００５０】
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の（ａ）に示されるように、組付け治具１の本体１０には、１つのエンドプレート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、載置面１１ｓ上において支持部材１６に当接された状態で、磁石部１７の磁力により本体１０の一端１０ａ近傍に保持されている。このとき、エンドプレート５７の固定面５７ｓは、側壁１２の対向面１２ｓに当接されている。なお、上述したように、エンドプレート５７は、磁石部１７の磁力による固定に代えて、ボルト等により本体１０に固定されて位置決めされてもよい。この場合、エンドプレート５７の位置決め精度が向上する。
【００５１】
その状態において、積層工程においては、本体１０の姿勢を第１の姿勢とする。すなわち、ここでは、載置面１１ｓの一端１１ｐが他端１１ｒよりも下方に位置するように、本体１０を第１の姿勢として載置面１１ｓを傾斜させる（傾斜工程）。なお、この傾斜工程の後に、上記のようにエンドプレート５７を本体１０に配置してもよい。
【００５２】
続いて、積層工程においては、本体１０に熱伝導部材１２０を配置する。より具体的には、対向面１２ｓ上において、熱伝導部材１２０の一端をエンドプレート５７に当接させつつ、熱伝導部材１２０を配置部１２ｐに配置する（配置工程）。このとき、熱伝導部材１２０は、対向面１２ｓの長手方向について、エンドプレート５７により位置決めされ、対向面１２ｓの短手方向について、一対の凸部１２ｒにより位置決めされる。
【００５３】
ここで、後述するように、一体的に組み付けられた複数の電池セル５１（電池モジュール５０）を本体１０から取り出す方法として、複数の態様が考えられる。このため、その態様に応じて、熱伝導部材１２０を対向面１２ｓに接着する場合がある。或いは、熱伝導部材１２０を対向面１２ｓに接着せずに、熱伝導部材１２０における対向面１２ｓと反対側の面に接着面を設ける場合がある。ここでは、熱伝導部材１２０が対向面１２ｓに接着される場合について説明する。すなわち、配置部１２ｐに配置された熱伝導部材１２０は、例えば接着剤や粘着テープ等によって対向面１２ｓに接着される。
【００５４】
続いて、積層工程においては、傾斜工程及び配置工程の後に、複数の電池セル５１を載置面１１ｓの長手方向（所定の方向）に沿って載置面１１ｓ上に載置する（載置工程）。それぞれの電池セル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。ここでは、電極組立体における電極の積層方向を載置面１１ｓの長手方向に略一致させると共に、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓが対向面１２ｓ及び熱伝導部材１２０に対向するように、複数の電池セル５１を載置面１１ｓ上に載置する。
【００５５】
そのために、まず、本体１０の一端１０ａに保持されたエンドプレート５７に当接するように、１つの電池セル５１を載置面５１ｓ上に載置する。ここでは、載置面１１ｓが、その一端１１ｐが他端１１ｒよりも下方に位置するように傾斜させられている。したがって、載置面５１ｓ上に載置された電池セル５１は、重力の影響によってＡ１方向に移動する。Ａ１方向は、対向面１３ｓから対向面１２ｓ及び熱伝導部材１２０に向かう方向である。これにより、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓが、熱伝導部材１２０に当接する。
【００５６】
その後、図８の（ａ）に示されるように、複数の電池セル５１を載置面５１ｓ上に順次載置することにより、載置面５１ｓ上において積層体６０を構成する。一例として、２つめの電池セル５１は、先に載置されている電池セル５１に当接するように載置面５１ｓ上に載置される。複数の電池セル５１は、上述したように、重力の影響によりＡ１方向に移動する。これにより、それぞれの電池セル５１において、伝熱面５４ｓが熱伝導部材１２０に接触させられる。
【００５７】
続いて、拘束工程においては、図８の（ｂ）に示されるように、押圧部材３０によって、載置面１１ｓ上に載置された複数の電池セル５１を、一括して対向面１２ｓ及び熱伝導部材１２０側に押圧する。より具体的には、ここでは、操作部３２の操作によって、押圧部３１をＡ１方向に移動させることにより、押圧面３１ｓをそれぞれの電池セル５１に接触させて電池セル５１を押圧する。これにより、熱伝導部材１２０は、それぞれの電池セル５１（伝熱面５４ｓ）により押圧され、Ａ１方向に潰れるように変形する。
【００５８】
このとき熱伝導部材１２０に付与される力は、図３に示されるように電池モジュール５０を筐体１１０に固定するときに熱伝導部材１２０に付与される力と同等に設定される。したがって、ここでは、熱伝導部材１２０に対する伝熱面５４ｓの位置が、実際に電池モジュール５０を筐体１１０に固定するときの位置と同等になる。
【００５９】
続いて、拘束工程においては、図９の（ａ）に示されるように、本体１０の他端１０ｂ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、２つめのエンドプレート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。なお、本体１０の他端１０ｂ側のエンドプレート５７の固定面５７ｓは、側壁１２の対向面１２ｓに当接される。
【００６０】
また、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とエンドプレート５７との間には、弾性部材７０が配置される。そして、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が一体化され、電池モジュール５０が作製される。なお、ここでは、押圧部材３０による電池セル５１の押圧を維持している。
【００６１】
続く工程においては、電池モジュール５０を組付け治具１から取り出す。そのために、まず、図９の（ｂ）に示されるように、押圧部材３０による電池セル５１の押圧を解除する。より具体的には、操作部３２の操作によって、押圧部３１を対向面１３ｓ側に移動させ、押圧面３１ｓと電池セル５１との接触を解除する。
【００６２】
ここで、個々の電池セル５１における伝熱面５４ｓは、対向面１２ｓ上の熱伝導部材１２０に接触している。一方、エンドプレート５７の固定面５７ｓは、それぞれ、対向面１２ｓに接触している。したがって、電池モジュール５０においては、熱伝導部材１２０の厚さＴの分だけ、エンドプレート５７の固定面５７ｓが伝熱面５４ｓから突出している。そして、上述したように、熱伝導部材１２０は、対向面１２ｓに接着されて固定されている。
【００６３】
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、本体１０を回転軸Ｒの周りに回転させることによって、本体１０の姿勢を第１の姿勢から第２の姿勢に変換する。これにより、載置面１１ｓが水平面に沿った状態となる。そして、図１０の（ａ）に示されるように、少なくとも熱伝導部材１２０の厚さＴよりも大きく、対向面１２ｓから離れる方向（Ａ２方向）に電池モジュール５０を移動させる。
【００６４】
その後、扉部材１５を開いて本体１０の一端１０ａを開放した後に、載置面１１ｓの長手方向に沿って、本体１０の他端１０ｂから一端１０ａに向かう方向（Ａ３方向）に電池モジュール５０を移動させ、電池モジュール５０を組付け治具１から取り出す。
【００６５】
ここで、電池モジュール５０を本体１０から取り出す方法として、熱伝導部材１２０ごと電池モジュール５０を本体１０から取り出す態様が考えられる。この場合、熱伝導部材１２０を、対向面１２ｓに接着せず、電池モジュール５０に接着する必要がある。このため、この場合には、少なくとも載置工程の前に、熱伝導部材１２０の対向面１２ｓと反対側の面に接着剤や粘着テープ等を設けて接着面を構成する。その後、上述したように積層工程及び拘束工程を実施することにより、熱伝導部材１２０が接着され一体化された電池モジュール５０が構成される。
【００６６】
その後、図１０の（ｂ）に示されるように、扉部材１５を開いて本体１０の一端１０ａを開放した後に、載置面１１ｓの長手方向に沿って、本体１０の他端１０ｂから一端１０ａに向かう方向（Ａ３方向）に電池モジュール５０を移動させ、電池モジュール５０を組付け治具１から取り出す。ここでは、対向面１２ｓから離れる方向に電池モジュール５０を移動させる必要はない。
【００６７】
以上説明したように、組付け治具１は、載置面１１ｓを含む底壁１１と対向面１２ｓを含む側壁１２とを有する本体１０と、本体１０を支持する基体２０と、を備える。対向面１２ｓは、載置面１１ｓに載置された電池セル５１の側面５２ｃに対向すると共に、載置面１１ｓの一端１１ｐに接続された面である。また、対向面１２ｓは、シート状の熱伝導部材１２０が配置される配置部１２ｐを含む。そして、基体２０は、載置面１１ｓの一端１１ｐが他端１１ｒよりも下方に位置するように載置面１１ｓが傾斜した第１の姿勢において本体１０を支持する。
【００６８】
このため、対向面１２ｓの配置部１２ｐに熱伝導部材１２０を配置し、且つ、本体１０を第１の姿勢で支持した状態において載置面１１ｓに電池セル５１を載置すれば、重力の影響により、電池セル５１が対向面１２ｓ上の熱伝導部材１２０に当接される。よって、この組付け治具１によれば、熱伝導部材１２０に対する個々の電池セル５１の位置決めを行うことが可能である。
【００６９】
また、組付け治具１は、載置面１１ｓに載置された電池セル５１を対向面１２ｓ側に押圧するための押圧部材３０を備えている。このため、熱伝導部材１２０に対する電池セル５１の位置精度が向上する。特に、押圧部材３０による熱伝導部材１２０への押圧力を適宜設定することにより、熱伝導部材１２０に対する伝熱面５４ｓの位置を、実際に電池モジュール５０を筐体１１０に固定するときの位置と同等になるように設定できる。
【００７０】
さらに、組付け治具１においては、基体２０は、載置面１１ｓが水平面に沿った第２の姿勢において本体１０を支持する支持部２４を含んでいる。このため、本体１０の姿勢を第２の姿勢とすることにより、一体化された複数の電池セル５１（電池モジュール５０）を容易に本体１０から取り出すことが可能となる。
【００７１】
ここで、本実施形態に係る組付け方法においては、積層工程において、載置面１１ｓの一端１１ｐが他端１１ｒよりも下方に位置するように載置面１１ｓを傾斜させると共に、対向面１２ｓの配置部１２ｐにシート状の熱伝導部材１２０を配置する。その後に、複数の電池セル５１を載置面１１ｓに載置する。このため、積層工程においては、重力の影響によって、電池セル５１が対向面１２ｓ上の熱伝導部材１２０に当接される。よって、この組付け方法によれば、熱伝導部材１２０に対する個々の電池セル５１の位置決めを行うことが可能である。
【００７２】
特に、電池セル５１には伝熱プレート５４が設けられており、その伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓが熱伝導部材１２０に対向するように電池セル５１を載置面１１ｓに載置する。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を熱伝導部材１２０に接触させることにより、伝熱プレート５４を介した電池セル５１の放熱を促すことができる。このとき、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓと熱伝導部材１２０との接触状態にばらつきが生じると、電池セル５１間において放熱性の差が生じるおそれがある。
【００７３】
これに対して、本実施形態に係る組付け方法においては、載置工程において、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓが熱伝導部材１２０に対向するように、複数の電池セル５１を傾斜した載置面１１ｓに載置する。このため、重力の影響によって、各伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓを熱伝導部材１２０に当接させることができる。よって、本実施形態に係る組付け方法によれば、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓと熱伝導部材１２０との接触状態のばらつきを抑制し、電池セル５１間に放熱性の差が生じることを抑制可能である。
【００７４】
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及び組付け方法を任意に変更したものとすることができる。
【００７５】
例えば、押圧部材３０は、図１１の（ａ）に示されるように変形可能である。ここでは、押圧部材３０は、押圧部３１に替えて押圧部３１Ａを有している。押圧部３１Ａは、対向面１２ｓ及び熱伝導部材１２０に対向する押圧面３１ｐを含む。押圧面３１ｐは、対向面１３ｓの長手方向（電池セル５１の積層方向、所定の方向）における両端から中央に向けて連続的に対向面１２ｓに近づくように湾曲している。より具体的には、押圧面３１ｐは、対向面１３ｓの長手方向における両端から中央に向かうにつれて厚さが漸増する押圧部３１Ａの対向面１２ｓ側の表面として構成される。
【００７６】
或いは、押圧部材３０は、図１１の（ｂ）に示されるように変形してもよい。ここでは、押圧部材３０は、押圧部３１に替えて押圧部３１Ｂを有している。押圧部３１Ｂは、対向面１２ｓ及び熱伝導部材１２０に対向する押圧面３１ｒを含む。押圧面３１ｒは、対向面１３ｓの長手方向における両端から中央に向けて段階的に対向面１２ｓに近づくように屈曲している。
【００７７】
より具体的には、押圧面３１ｒは、対向面１３ｓの長手方向における両端から中央に向かうにつれて厚さが段階的に増加する押圧部３１Ａの対向面１２ｓ側の表面として構成される。一例として、押圧部３１Ｂの厚さは、電池セル５１の個数と同一の段数で変化する。また、押圧部３１Ｂの厚さは、押圧部３１Ｂの厚さは、互いに隣接する電池セル５１の境界付近で変化する。したがって、押圧面３１ｒは、載置面１１ｓ上に載置された電池セル５１のそれぞれの位置に対応するように、対向面１３ｓの長手方向における両端から中央に向かうにつれて段階的に対向面１２ｓに近づくように屈曲している。
【００７８】
押圧部材３０は、これらのように、対向面１３ｓの長手方向における両端から中央に向けて対向面１２ｓに近づくように構成された押圧面３１ｐ，３１ｒを用いて電池セル５１を押圧する。これにより、複数の電池セル５１（電池モジュール５０）に対して、その積層方向の両端から中央に向かうにつれて熱伝導部材１２０側に突出するような撓みを付与することができる。このため、中央側の電池セル５１が熱伝導部材１２０から離間することが避けられる。
【００７９】
特に、押圧面３１ｒによれば、押圧面３１ｐに比べて電池セル５１との接触面積が大きくなり、安定的に電池セル５１の押圧が可能である。なお、電池セル５１の自重によって、電池モジュール５０を実際に筐体１１０に固定したときと同等に熱伝導部材１２０が十分に潰れる場合には、押圧部材３０により押圧は不要である。
【００８０】
ここで、載置面１１ｓには、載置面１１ｓに載置された電池セル５１を、載置面１１ｓの長手方向（所定の方向）及び載置面１１ｓの短手方向（所定の方向に交差する方向）に沿って移動可能に支持する支持体（例えばボールローラ）を設けてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１…組付け治具、１０…本体、１１…底壁、１１ｓ…載置面、１１ｐ…一端、１１ｒ…他端、１２…側壁、１２ｓ…対向面、２０…基体、２３…支持部（第１の支持部）、２４…支持部（第２の支持部）、３０…押圧部材、３１ｓ，３１ｐ，３１ｒ…押圧面、５１…電池セル、５２ａ，５２ｃ…側面、５４…伝熱プレート、５４ｓ…伝熱面（表面）、６０…積層体、１２０…熱伝導部材。
【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】
2017041322.tif 000009
【図８】
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【図９】
2017041322.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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