(57)【要約】【課題】本明細書は、複数の電池を有する組電池の検査を迅速に行うことのできる検査装置を提供する。【解決手段】検査装置１０は、複数の電池パック３が積層されており、各電池パック３の端子４が積層方向に並んでいる組電池２を検査するデバイスである。検査装置１０は、端子４を研磨する研磨ツール１２と、端子４を拭き取る拭き取りツール１３と、端子４に接触して電池の電圧を計測するための電極１４と、複数の電池パック３の積層方向に移動可能な移動ステージ２０を備える。移動ステージ２０は、各々の端子４に対して研磨ツール１２と拭き取りツール１３と電極１４をこの順序で順次に接触させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池が積層されており、各電池の端子が積層方向に並んでいる組電池の検査装置であって、
前記端子を研磨する研磨部と、
前記端子を拭き取る拭き取り部と、
前記端子に接触して前記電池の電圧を計測するための電極と、
前記複数の電池の積層方向に移動可能であり、各々の前記端子に対して、前記研磨部と前記拭き取り部と前記電極をこの順序で順次に接触させる移動機構と、
を備えていることを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車には、複数の電池を積層した組電池が搭載されている。組電池は充放電を繰り返すと劣化する。自動車を良好な状態に保つことを望むユーザは、販売店に、劣化した組電池の交換を依頼することがある。組電池を交換して中古の組電池を回収した販売店は、組電池のなかの個々の電池の状態を検査し、再利用可能な電池とそうでない電池を分別する。電池の検査とは、典型的には、電池の開放電圧が所定の電圧範囲にあるか否か、及び、内部抵抗が所定の抵抗範囲にあるか否かをチェックすることである。例えば特許文献１には、電池の開放電圧と内部抵抗と満充電容量を評価パラメータとして組電池の再利用が可能な否かを判定する装置が開示されている。各電池は中古であるため端子が汚れていたり酸化していたりする。端子が汚れていたり酸化したりしていると電圧や内部抵抗を正確に計測することができないので、検査に先立って端子を研磨することの望ましい。特許文献２には、電池の端子を研磨するブラシを備えた電池洗浄装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０２０８１８号公報
【特許文献２】特開平０６−３４９４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
組電池は複数の電池を備えており、各電池が端子を有する。多数の端子を研磨し、その後に電圧や内部抵抗を計測すると時間を要する。本明細書が開示する技術は、複数の電池を有する組電池の検査を迅速に行うことのできる検査装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する検査装置は、複数の電池が積層されており、各電池の端子が積層方向に並んでいる組電池を検査するデバイスである。その検査装置は、端子を研磨する研磨部と、端子を拭き取る拭き取り部と、端子に接触して電池の電圧を計測するための電極と、複数の電池の積層方向に移動可能な移動機構を備える。移動機構は、各々の端子に対して研磨部と拭き取り部と電極をこの順序で順次に接触させる。研磨部と拭き取り部と電極を端子に順次に接触させる移動機構を備えることにより、各端子について、研磨から電圧計測までの時間が短縮される。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施例の検査装置の側面図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図面を参照して実施例の検査装置１０を説明する。図１に、組電池２を取り付けた検査装置１０の側面図を示す。図２に、図１のII−II線に沿った断面図を示す。なお、図２では、電池パック３ｄの内部構造については図示を省略する。組電池２は、扁平な複数の電池パック３ａ〜３ｇが積層されたものである。なお、図１に示す組電池２は、７個の電池パック３ａ〜３ｇを含んでいるが、組電池はさらに多くの電池パックを含んでも良い。以下では、複数の電池パック３ａ〜３ｇのいずれか一つを区別なく示すときには電池パック３と表記する。隣り合う電池パック３の間にはスペーサ５が挟まれている。
【０００８】
図中の座標系におけるＸ方向が複数の電池パック３の積層方向に相当する。説明の便宜上、図の座標系におけるＺ軸正方向を「上」と表現する。また、Ｙ方向を、「電池パックの幅方向」と表現する。
【０００９】
各電池パック３の側面には正極端子４ａが設けられている。電池パック３の反対側の側面には負極端子４ｂが設けられている。全ての電池パック３において同じ箇所に正極端子４ａ、負極端子４ｂが設けられている。従って、複数の電池パック３の正極端子４ａは、積層方向（Ｘ方向）に一列に並ぶことになる。複数の電池パック３の負極端子４ｂも、積層方向（Ｘ方向）に一列に並ぶことになる。以下では、正極端子４ａと負極端子４ｂを端子４と総称する場合がある。
【００１０】
組電池２は、検査装置１０のベース板１９の上に載置される。ベース板１９には支持板１７ａ、１７ｂが立設されており、それら支持板１７ａ、１７ｂは、組電池２をその積層方向の両側から支持する。別言すれば、組電池２は、一対の支持板１７ａ、１７ｂの間に挟まれる。一方の支持板１７ａには、各電池パック３の開放電圧と内部抵抗を計測する計測回路１８が内蔵されている。また、一方の支持板１７ａには、検査装置１０を制御するコントローラ２４が内蔵されている。
【００１１】
一対の支持板１７ａ、１７ｂの間に、２本の拘束ロッド１６が延びている。拘束ロッド１６は、組電池２の上方で電池パック３の積層方向に延びている。２本の拘束ロッド１６に、移動ステージ２０が移動可能に支持されている。移動ステージ２０は不図示のモータを備えており、拘束ロッド１６に沿って（即ち、積層方向に沿って）並進することができる。図１の矢印Ａが、移動ステージ２０の移動方向を示している。移動ステージ２０は、電池パック３の幅方向（Ｙ方向）の両側に延びる横ロッド２１を備えている。横ロッド２１の両端にツールホルダ２２ａ、２２ｂが取り付けられている。ツールホルダ２２ａ、２２ｂは、不図示のアクチュエータを備えており、横ロッド２１の延設方向に沿って、電池パック３の幅方向に移動することができる。図２の矢印Ｂが、ツールホルダ２２ａ、２２ｂの移動方向を示している。図２の二点鎖線は、研磨ツール１２等が端子４から外れた状態のツールホルダ２２ａ、２２ｂを示している。
【００１２】
ツールホルダ２２ａ、２２ｂは３本の支持アーム２３ａ〜２３ｃを備えている。３本の支持アーム２３ａ〜２３ｃは、電池パック３の側面に沿って下方へ延びている。支持アーム２３ａの下端には研磨ツール１２が備えられている。研磨ツール１２は、内径が端子４の外径にほぼ等しいリング状である。リングの内側面には砥石が取り付けられている。砥石が取り付けられたリング内側部分は不図示のアクチュエータにより回転する。研磨ツール１２が端子４に嵌合し、リング内側部分が回転すると、端子４の表面が研磨される。
【００１３】
支持アーム２３ｂの下端には拭き取りツール１３が備えられている。拭き取りツール１３は、内径が端子４の外径にほぼ等しいリング状である。リングの内側面には拭き取り布が張り付けられている。拭き取りツール１３の内側部分はアクチュエータにより回転する。拭き取りツール１３が端子４に嵌合し、リング内側部分が回転すると、端子４の表面が拭き取られる。
【００１４】
支持アーム２３ｃの下端には電極１４が備えられている。電極１４は、内径が端子４の外径にほぼ等しいリング状である。また、電極１４からはケーブル２５が延びており、ケーブル２５の端は、支持板１７ａに内蔵された計測回路１８につながっている。一方のツールホルダ２２ａの電極１４が正極端子４ａに嵌合し、他方のツールホルダ２２ｂの電極１４が負極端子４ｂに嵌合した後、計測回路１８によって、電池パック３の開放電圧と内部抵抗が計測される。
【００１５】
先に述べたように、移動ステージ２０は電池パック３の積層方向に移動することができ、ツールホルダ２２ａ、２２ｂは、電池パック３の幅方向に移動することができる。移動ステージ２０、ツールホルダ２２ａ、２２ｂ、及び、計測回路１８は、支持板１７ａに内蔵されたコントローラ２４により制御される。コントローラ２４による組電池２の検査手順について説明する。
【００１６】
図１、図２は、研磨ツール１２、拭き取りツール１３、電極１４が、それぞれ、電池パック３ｅの端子４、電池パック３ｄの端子４、電池パック３ｃの端子４に嵌合している状態を示している。図１の状態で研磨ツール１２を駆動すると、電池パック３ｅの端子４の表面が研磨される。コントローラ２４は、ツールホルダ２２ａ、２２ｂを、電池パック３から離れる方向に移動する。そうすると、研磨ツール１２、拭き取りツール１３、電極１４が夫々の電池パック３の端子４から外れる。次いでコントローラ２４は、移動ステージ２０を、図のＸ軸の正方向に、隣り合う電池パック３の端子間の距離（ピッチ）に相当する距離だけ移動する。そうすると、研磨ツール１２、拭き取りツール１３、電極１４が、それぞれ、それまで対応していた電池パックの隣の電池パックの位置へ移動する。次いでコントローラ２４は、ツールホルダ２２ａ、２２ｂを、電池パック３に近づけるように移動する。研磨ツール１２、拭き取りツール１３、電極１４は、図１の状態から、一つ隣りの電池パック３の端子４に嵌合する。その状態で拭き取りツール１３を駆動すると、先に研磨ツール１２で研磨された電池パック３ｅの端子４の表面が拭き取られる。コントローラ２４が移動ステージ２０とツールホルダ２２ａ、２２ｂについて同じ動作を繰り返すと、電極１４は、研磨ツール１２で研磨され、拭き取りツール１３で表面が拭き取られた電池パック３ｅの端子４に接触する。コントローラ２４は、計測回路１８を作動させ、電池パック３ｅの開放電圧と内部抵抗を計測する。
【００１７】
コントローラ２４は、上記の手順を、組電池２の全ての電池パック３の端子４に対して実行する。コントローラ２４は、移動ステージ２０を使い、各電池パック３の端子４に対して、研磨ツール１２と拭き取りツール１３と電極１４をこの順序で順次に接触させ、電極１４が端子に接している間にその電池パック３の開放電圧と内部抵抗を計測する。移動ステージ２０は初期には、図１の左端、即ち、研磨ツール１２が電池パック３ａの端子４に対向するように位置している。コントローラ２４は、上記の手順を繰り返し、電極１４が電池パック３ｇの端子４に到達するまで移動ステージ２０を移動させ、各電池パック３の開放電圧と内部抵抗を計測する。コントローラ２４は、全ての電池パック３の開放電圧と内部抵抗を計測し、夫々の電池パック３が再利用可能か否かを判定する。
【００１８】
検査装置１０は、上記した機構により、一列に並んだ複数の端子４の夫々に対して、研磨、拭き取り、電極の接触及び計測を、自動で順次に行うことができる。実施例の検査装置１０は、複数の電池パックを備えた組電池２の検査を迅速に行うことができる。特に、検査装置１０は、研磨ツール１２と拭き取りツール１３と電極１４が、電池パック３の積層方向に並ぶように、一つのツールホルダ２２ａ（２３ａ）に支持されている。そして、検査装置１０は、一つの電池パック３の端子４を研磨している間に、その隣の電池パック３の端子４を拭き取り、さらにその隣の電池パック３の端子４に電極を接触させて電圧を計測する。即ち、計測装置は、第１の電池パック３の端子の研磨と、第１の電池パック３に隣り合う第２の電池パック３の端子の拭き取りと、第２の電池パック３に隣り合う第３の電池パックの電圧計測を同時に行う。上記した構造により、複数の電池パック３の検査がより一層迅速に行える。
【００１９】
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。研磨ツール１２が請求項の「研磨部」の一例に相当し、拭き取りツール１３が請求項の「拭き取り部」の一例に相当し、電極１４が請求項の「電極」の一例に相当する。電池パック３が請求項の「電池」の一例に相当する。また、移動可能な移動ステージ２０とツールホルダ２２ａ、２２ｂが、請求項の「移動機構」の一例に相当する。
【００２０】
実施例の検査装置１０では、電池パックの開放電圧と内部抵抗を計測する計測回路１８が支持板１７ａに内蔵されている。計測回路１８は、支持板１７ａ、１７ｂやベース板１９など、組電池２を支持する構造物とは別の計測装置であってもよい。
【００２１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００２２】
２：組電池
３、３ａ−３ｇ：電池パック
４：端子
４ａ：正極端子
４ｂ：負極端子
５：スペーサ
１０：検査装置
１２：研磨ツール
１３：取りツール
１４：電極
１６：拘束ロッド
１７ａ、１７ｂ：支持板
１８：計測回路
１９：ベース板
２０：移動ステージ
２１：横ロッド
２２ａ、２２ｂ：ツールホルダ
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ：支持アーム
２４：コントローラ
２５：ケーブル
【図１】
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【図２】
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