(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極端子が延出した電気デバイスの前記電極端子を電気的に接合する接合装置において、
一の前記電気デバイスの前記電極端子と他の前記電気デバイスの前記電極端子とを重ね合わせて挟持面にて挟持する挟持部材と、
前記挟持面で挟持されている各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける押し付け部材と、を有し、
前記挟持部材は、前記電極端子を沿わせる外周面と、前記挟持面とが形成された一対の部材を有し、前記押し付け部材は、第１の部分と、前記第１の部分に繋がり互いに対向し、前記挟持面の反対側の前記外周面側から前記各挟持部材を押し付ける２つの第２の部分と、を有し、
前記挟持部材は、一方の前記部材の前記挟持面と、他方の前記部材の前記挟持面とが相補的にかみ合う形状であることを特徴とする接合装置。
【請求項２】
電極端子が延出した電気デバイスの前記電極端子を電気的に接合する接合装置において、
一の前記電気デバイスの前記電極端子と他の前記電気デバイスの前記電極端子とを重ね合わせて挟持面にて挟持する挟持部材と、
前記挟持面で挟持されている各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける押し付け部材と、を有し、
前記挟持部材は、前記電極端子を沿わせる外周面と、前記挟持面とが形成された一対の部材を有し、前記押し付け部材は、第１の部分と、前記第１の部分に繋がり互いに対向し、前記挟持面の反対側の前記外周面側から前記各挟持部材を押し付ける２つの第２の部分と、を有し、
前記挟持部材の前記各部材は、前記各挟持面の各反対側の面に溝を有し、前記押し付け部材は前記第２の部分の端部に、前記溝に係合する係合部を有することを特徴とする接合装置。
【請求項３】
前記係合部は中空形状である、請求項２に記載の接合装置。
【請求項４】
電極端子が延出した電気デバイスの前記電極端子を電気的に接合する接合装置において、
一の前記電気デバイスの前記電極端子と他の前記電気デバイスの前記電極端子とを重ね合わせて挟持面にて挟持する挟持部材と、
前記挟持面で挟持されている各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける押し付け部材と、を有し、
前記挟持部材は、前記電極端子を沿わせる外周面と、前記挟持面とが形成された一対の部材を有し、前記押し付け部材は、第１の部分と、前記第１の部分に繋がり互いに対向し、前記挟持面の反対側の前記外周面側から前記各挟持部材を押し付ける２つの第２の部分と、を有し、
前記挟持部材の各部材の前記挟持面であって前記各電極端子が差し込まれる側には、前記各部材を対向して配置させることで凹部を形成する傾斜面が形成され、前記押し付け部材は、前記凹部に対応する部位に凸部を有することを特徴とする接合装置。
【請求項５】
前記押し付け部材は前記凸部の両側に貫通孔が形成されている、請求項４に記載の接合装置。
【請求項６】
前記押し付け部材は前記凸部の形成された側が凸となるように湾曲して形成されている、請求項４に記載の接合装置。
【請求項７】
前記押し付け部材は弾性部材からなる、請求項１から６のいずれか１項に記載の接合装置。
【請求項８】
前記押し付け部材は外部に電圧を取り出すための電圧取り出し部を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の接合装置。
【請求項９】
前記押し付け部材は前記挟持部材に対して前記電圧取り出し部にて固定される、請求項８に記載の接合装置。
【請求項１０】
電極端子が延出した複数の電気デバイスを収納する収納ケースにおいて、
一の前記電気デバイスの前記電極端子と他の前記電気デバイスの前記電極端子とを重ね合わせて挟持面にて挟持する挟持部材を、前記収納ケースを構成する壁面に有し、
前記挟持部材は、前記電極端子を沿わせる外周面と、前記挟持面とが形成された一対の部材を有することを特徴とする収納ケース。
【請求項１１】
一方の前記部材の前記挟持面と、他方の前記部材の前記挟持面とが相補的にかみ合う形状である、請求項１０に記載の収納ケース。
【請求項１２】
前記挟持部材の前記各部材は、前記各挟持面の各反対側の面に溝を有する、請求項１０に記載の収納ケース。
【請求項１３】
前記挟持部材の各部材の前記挟持面であって前記各電極端子が差し込まれる側には、前記各部材を対向して配置させることで凹部を形成する傾斜面が形成されている、請求項１０に記載の収納ケース。
【請求項１４】
電極端子が延出した電気デバイスの前記電極端子を電気的に接合して構成された電気デバイス集合体の製造方法において、
一の前記電気デバイスの前記電極端子と他の前記電気デバイスの前記電極端子とを重ね合わせて、挟持面間にて挟持する挟持部材を用意する工程と、
前記挟持面で挟持されている各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける押し付け部材を用意する工程と、
前記一の前記電気デバイスの前記電極端子と前記他の前記電気デバイスの前記電極端子とを前記挟持面間にて重ね合わせてから前記押し付け部材にて前記挟持部材に挟み込んだ前記各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける工程とを含み、
前記挟持部材を用意する工程は、前記電極端子を沿わせる外周面と、前記挟持面とが形成された一対の部材を有する前記挟持部材を用意することを含み、前記押し付け部材を用意する工程は、第１の部分と、前記第１の部分に繋がり互いに対向し、前記挟持面の反対側の前記外周面側から前記各挟持部材を押し付ける２つの第２の部分と、を有する前記押し付け部材を用意することを含み、
前記挟持部材を用意する工程において、前記挟持部材は、一方の前記部材の前記挟持面と、他方の前記部材の前記挟持面とが相補的にかみ合う形状に形成されることを特徴とする電気デバイス集合体の製造方法。
【請求項１５】
電極端子が延出した電気デバイスの前記電極端子を電気的に接合して構成された電気デバイス集合体の製造方法において、
一の前記電気デバイスの前記電極端子と他の前記電気デバイスの前記電極端子とを重ね合わせて、挟持面間にて挟持する挟持部材を用意する工程と、
前記挟持面で挟持されている各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける押し付け部材を用意する工程と、
前記一の前記電気デバイスの前記電極端子と前記他の前記電気デバイスの前記電極端子とを前記挟持面間にて重ね合わせてから前記押し付け部材にて前記挟持部材に挟み込んだ前記各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける工程とを含み、
前記挟持部材を用意する工程は、前記電極端子を沿わせる外周面と、前記挟持面とが形成された一対の部材を有する前記挟持部材を用意することを含み、前記押し付け部材を用意する工程は、第１の部分と、前記第１の部分に繋がり互いに対向し、前記挟持面の反対側の前記外周面側から前記各挟持部材を押し付ける２つの第２の部分と、を有する前記押し付け部材を用意することを含み、
前記挟持部材を用意する工程において、前記挟持部材の前記各部材には、前記各挟持面の各反対側の面に溝が形成され、前記押し付け部材を用意する工程において、前記第２の部分の端部に、前記溝に係合する係合部が形成されることを特徴とする電気デバイス集合体の製造方法。
【請求項１６】
電極端子が延出した電気デバイスの前記電極端子を電気的に接合して構成された電気デバイス集合体の製造方法において、
一の前記電気デバイスの前記電極端子と他の前記電気デバイスの前記電極端子とを重ね合わせて、挟持面間にて挟持する挟持部材を用意する工程と、
前記挟持面で挟持されている各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける押し付け部材を用意する工程と、
前記一の前記電気デバイスの前記電極端子と前記他の前記電気デバイスの前記電極端子とを前記挟持面間にて重ね合わせてから前記押し付け部材にて前記挟持部材に挟み込んだ前記各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける工程とを含み、
前記挟持部材を用意する工程は、前記電極端子を沿わせる外周面と、前記挟持面とが形成された一対の部材を有する前記挟持部材を用意することを含み、前記押し付け部材を用意する工程は、第１の部分と、前記第１の部分に繋がり互いに対向し、前記挟持面の反対側の前記外周面側から前記各挟持部材を押し付ける２つの第２の部分と、を有する前記押し付け部材を用意することを含み、
前記挟持部材を用意する工程において、前記挟持部材の各部材の前記挟持面であって前記各電極端子が差し込まれる側には、前記各部材を対向して配置させることで凹部を形成する傾斜面が形成され、前記押し付け部材を用意する工程において、前記押し付け部材の前記凹部に対応する部位に凸部が形成されることを特徴とする電気デバイス集合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属薄板接合体を引き出し端子とする電気デバイスの端子同士を接合する接合装置、収納ケースおよび電気デバイス集合体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータ駆動用の電池を搭載する電気自動車やハイブリッド電気自動車（以下、単に「電気自動車等」という）の開発が急速に進められつつある。電気自動車等に搭載される電池には、操縦特性、一充電走行距離を向上させるため、当然ながら、軽量化が求められている。電池を軽量化するため、その外装体にアルミニウムなどの金属層と熱溶着性の樹脂層とを接着剤層を介して重ね合わせて薄いフィルムとなしたラミネート材を用いたフィルム外装電池が開発されている。ラミネート材は、一般に、アルミニウム等の薄い金属層の両表面を薄い樹脂層で被覆した構造であり、酸やアルカリに強く、かつ軽量で柔軟な性質を有するものである。【０００３】
電気自動車等を電池で駆動するには、複数の電池を接続して形成した組電池化する必要がある。電池の端子を接続する方法としては、従来、図１に示すように、一の電池の端子と他の電池の端子とを、ボルトおよびナットを用いて接合する方法、または、溶接、溶着等により接合するという方法が一般に採用されていた。【０００４】
図１の（ａ）、図１の（ｂ）は、電極端子同士を締結することで電気的に接続する方法を示している。図１の（ａ）は、ボルト２０３およびナット２０４により機械的に電極端子２０１同士を締結する方法を示している。すなわち、図１の（ａ）に示す方法は、一のフィルム外装電池２００から延出した電極端子２０１を、他のフィルム外装電池２００の電極端子２０１と重ねあわせ、この重ねあわせた部分をさらに挟持板２０２で挟み込んでからボルト２０３およびナット２０４で締結するものである。一方、図１の（ｂ）は、重ねあわせられた電極端子２０１同士を溶接２０５にて接合している例を示している。【０００５】
また、図１および図２（ｂ）に示すように電極端子２０１を重ねあわせる方法の他、図２の（ａ）に示すように、電極端子２０１同士を向かい合わせにしておき、この向かい合わせた部分をボルトおよびナットによる締結、あるいは溶接等にて接合する場合もある。【０００６】
また、上述のように構成された組電池から電圧を取り出すため、図３に示すように、電極端子２０１には端子付きハーネス２０６が接合される。図３に示す端子付きハーネス２０６はボルトおよびナットにより電極端子２０１に締結される。【０００７】
しかしながら、電極端子同士をボルトおよびナットによって接合すると部品点数が多くなる他、接合に時間と手間を要する。また、溶接の場合も同様に時間と手間を要する。また、上述した構成の場合、電極端子同士の接合とは関係なく、別作業として電圧を取り出す端子を電極端子に取り付ける必要がある。【０００８】
特開２００４−５５３４８号公報には、電極端子を固定装置により固定した組電池が開示されている。固定装置は、平面形状の固定ベース部の上に、矢印形状の係合部材と、緩衝材と、開口部とが配置されてなるものである。この固定装置は、軸を中心に固定ベース部が折り曲げられると係合部材が開口部に挿入されるようになっている。そして、一の薄型電池の正極端子と他の薄型電池の正極端子とが同方向となるように積層された２枚の薄型電池の端子を、対向して配置された緩衝材で挟持する。さらに係合部材が開口部に係合されることにより、薄型電池が固定装置により組電池内部に固定される。この特開２００４−５５３４８号公報に開示されている組電池は、ボルトおよびナットによる接合に比べて接合に要する手間が省け、また、組電池からの電池の取り外しも容易な構成となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特開２００４−５５３４８号公報に開示された構成では固定装置を構成する部品点数が多いため、固定装置の用意に手間を要することとなる。また、ボルトおよびナットによる接合に比べて接合に要する手間が省けるとはいえ、軸５１ａを中心に固定ベース部５１が折り曲げ、さらに係合部材５２を開口部５４に係合する工程を要する。これらは製造コストの増大に繋がるものである。【００１０】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、少ない部品点数で構成され、容易かつ確実なる電極端子の電気的な接合を可能とする接合装置、収納ケースおよび電気デバイス集合体の製造方法を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様の接合装置は、電極端子が延出した電気デバイスの電極端子を電気的に接合する接合装置において、一の電気デバイスの電極端子と他の電気デバイスの電極端子とを重ね合わせて挟持面にて挟持する挟持部材と、挟持面で挟持されている各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける押し付け部材とを有し、挟持部材は、電極端子を沿わせる外周面と、挟持面とが形成された一対の部材を有し、押し付け部材は、第１の部分と、第１の部分に繋がり互いに対向し、挟持面の反対側の外周面側から各挟持部材を押し付ける２つの第２の部分と、を有し、挟持部材は、一方の部材の挟持面と、他方の部材の挟持面とが相補的にかみ合う形状であることを特徴とする。
また、本発明の別の態様の接合装置は、電極端子が延出した電気デバイスの電極端子を電気的に接合する接合装置において、一の電気デバイスの電極端子と他の電気デバイスの電極端子とを重ね合わせて挟持面にて挟持する挟持部材と、挟持面で挟持されている各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける押し付け部材と、を有し、挟持部材は、電極端子を沿わせる外周面と、挟持面とが形成された一対の部材を有し、押し付け部材は、第１の部分と、第１の部分に繋がり互いに対向し、挟持面の反対側の外周面側から各挟持部材を押し付ける２つの第２の部分と、を有し、挟持部材の各部材は、各挟持面の各反対側の面に溝を有し、押し付け部材は第２の部分の端部に、溝に係合する係合部を有することを特徴とする。
また、本発明のさらに別の態様の接合装置は、電極端子が延出した電気デバイスの電極端子を電気的に接合する接合装置において、一の電気デバイスの電極端子と他の電気デバイスの電極端子とを重ね合わせて挟持面にて挟持する挟持部材と、挟持面で挟持されている各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける押し付け部材と、を有し、挟持部材は、電極端子を沿わせる外周面と、挟持面とが形成された一対の部材を有し、押し付け部材は、第１の部分と、第１の部分に繋がり互いに対向し、挟持面の反対側の外周面側から各挟持部材を押し付ける２つの第２の部分と、を有し、挟持部材の各部材の挟持面であって各電極端子が差し込まれる側には、各部材を対向して配置させることで凹部を形成する傾斜面が形成され、押し付け部材は、凹部に対応する部位に凸部を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の構成によれば、電極端子の電気的な接合を挟持部材および押し付け部材のみで行うことができる。また、本発明の接合装置は、電極端子を挟持部材で重ね合わせて接合しておき、さらに押し付け部材によって各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付けるため、より確実なる電極端子の電気的な接合を行うことが可能となる。【００１３】
また、第１の部分と第２の部分とによる押し付け部材の形状は矩形形状のような簡単な形状としてもよい。このように、押し付け部材の形状を矩形形状とすることで挟持面にて挟持されている電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける力を発生させる押し付け部材を容易に構成することができる。また、押し付け部材により、挟持部材の外周面を沿わせた電極端子が挟持部材へと押し付けられる。これにより、電極端子同士の固定は、挟持部材の挟持面による挟持の他、挟持部材と押し付け部材とによる挟持もなされることとなり、より確実となる。
【００１４】
また、一方の部材の挟持面と、他方の部材の挟持面とが相補的にかみ合う形状である狭持部材により、挟持面に挟持された電極端子が挟持面から抜けにくくなるとともに電極端子同士の接触面積を広くすることができる。
【００１５】
また、押し付け部材の係合部が挟持部材の溝に係合する構成とすることで押し付け部材と挟持部材との係合が確実なものとなる。これにより、挟持部材に挟持された電極端子の接合も確実なものとなる。
【００１６】
また、本発明の接合装置は、係合部が中空形状であってもよい。係合部を中空形状とすることで、押し付け部材の係合部を挟持部材の溝に係合させる場合に、例えば、中空部分に棒状の部材を差し込んで押し付け部材を開いておいてから係合させるといった方法を採用することができる。これにより、接合装置の組み付けが容易となる。【００１８】
また、本発明の接合装置は、凸部の両側に貫通孔が形成されているものであってもよく、また、凸部が突出する方向に凸となるように湾曲しているものであってもよいし、さらには押し付け部材が弾性部材からなるものであってもよい。この場合、押し付け部材の凸部を挟持部材の凹部に合わせ、貫通孔を利用して押し付け部材を挟持部材に対して例えばネジ等によってネジ留めすることができる。このネジ留めにより弾性を有し湾曲した状態の押し付け部材が挟持部材の取り付け面に沿って取り付けられることとなる。そうすると押し付け部材の凸部が凹部に対して強く押し付けられることとなる。これにより、電極端子を押し付け部材の凸部と挟持部材の凹部とによって強く挟み込むことができる。【００１９】
また、本発明の接合装置の押し付け部材は外部に電圧を取り出すための電圧取り出し部を有するものであってもよく、さらには電圧取り出し部にて挟持部材に対して固定されるものであってもよい。【００２０】
本発明の収納ケースは、電極端子が延出した複数の電気デバイスを収納する収納ケースにおいて、一の電気デバイスの電極端子と他の電気デバイスの電極端子とを重ね合わせて挟持面にて挟持する挟持部材を、収納ケースを構成する壁面に有し、挟持部材は、電極端子を沿わせる外周面と、挟持面とが形成されている一対の部材を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の収納ケースは壁面に挟持部材を有するため、例えば、壁面に挟持部材が一体的に設けられている場合、部品点数を少なくすることができる。【００２２】
また、本発明の収納ケースの挟持部材は、一方の部材の挟持面と、他方の部材の挟持面とが相補的にかみ合う形状であってもよく、挟持部材の各部材は、各挟持面の各反対側の面に溝を有するものであってもよく、挟持部材の各部材の挟持面であって各電極端子が差し込まれる側には、各部材を対向して配置させることで凹部を形成する傾斜面が形成されていてもよい。
【００２３】
また、本発明の一態様の電気デバイス集合体の製造方法は、電極端子が延出した電気デバイスの電極端子を電気的に接合して構成された電気デバイス集合体の製造方法において、一の電気デバイスの電極端子と他の電気デバイスの電極端子とを重ね合わせて挟持面にて挟持する挟持部材を用意する工程と、挟持面で挟持されている各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける押し付け部材を用意する工程と、挟持面にて一の電気デバイスの電極端子と他の電気デバイスの電極端子と重ね合わせてから押し付け部材にて挟持部材に挟み込んだ各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける工程とを含み、挟持部材を用意する工程は、電極端子を沿わせる外周面と、挟持面とが形成された一対の部材を有する挟持部材を用意することを含み、押し付け部材を用意する工程は、第１の部分と、第１の部分に繋がり互いに対向し、挟持面の反対側の外周面側から各挟持部材を押し付ける２つの第２の部分と、を有する押し付け部材を用意することを含み、挟持部材を用意する工程において、挟持部材は、一方の部材の挟持面と、他方の部材の挟持面とが相補的にかみ合う形状に形成されることを特徴とする。
また、本発明の別の態様の電気デバイス集合体の製造方法は、電極端子が延出した電気デバイスの電極端子を電気的に接合して構成された電気デバイス集合体の製造方法において、一の電気デバイスの電極端子と他の電気デバイスの電極端子とを重ね合わせて、挟持面間にて挟持する挟持部材を用意する工程と、挟持面で挟持されている各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける押し付け部材を用意する工程と、一の電気デバイスの電極端子と他の電気デバイスの電極端子とを挟持面間にて重ね合わせてから押し付け部材にて挟持部材に挟み込んだ各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける工程とを含み、挟持部材を用意する工程は、電極端子を沿わせる外周面と、挟持面とが形成された一対の部材を有する挟持部材を用意することを含み、押し付け部材を用意する工程は、第１の部分と、第１の部分に繋がり互いに対向し、挟持面の反対側の外周面側から各挟持部材を押し付ける２つの第２の部分と、を有する押し付け部材を用意することを含み、挟持部材を用意する工程において、挟持部材の各部材には、各挟持面の各反対側の面に溝が形成され、押し付け部材を用意する工程において、第２の部分の端部に、溝に係合する係合部が形成されることを特徴とする。
また、本発明のさらに別の態様の電気デバイス集合体の製造方法は、電極端子が延出した電気デバイスの電極端子を電気的に接合して構成された電気デバイス集合体の製造方法において、一の電気デバイスの電極端子と他の電気デバイスの電極端子とを重ね合わせて、挟持面間にて挟持する挟持部材を用意する工程と、挟持面で挟持されている各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける押し付け部材を用意する工程と、一の電気デバイスの電極端子と他の電気デバイスの電極端子とを挟持面間にて重ね合わせてから押し付け部材にて挟持部材に挟み込んだ各電極端子を互いに圧接させる方向に押し付ける工程とを含み、挟持部材を用意する工程は、電極端子を沿わせる外周面と、挟持面とが形成された一対の部材を有する挟持部材を用意することを含み、押し付け部材を用意する工程は、第１の部分と、第１の部分に繋がり互いに対向し、挟持面の反対側の外周面側から各挟持部材を押し付ける２つの第２の部分と、を有する押し付け部材を用意することを含み、挟持部材を用意する工程において、挟持部材の各部材の挟持面であって各電極端子が差し込まれる側には、各部材を対向して配置させることで凹部を形成する傾斜面が形成され、押し付け部材を用意する工程において、押し付け部材の凹部に対応する部位に凸部が形成されることを特徴とする。
【００２４】
本発明の電気デバイス集合体の製造方法は、挟持部材と押し付け部材とを用い、挟持部材の挟持面にて電極端子同士を重ね合わせて押し付け部材にて圧接させるのみで電極端子同士を電気的に接合させることができる。このため、電気デバイスとして、フィルム外装電池等の蓄電池を用いた組電池、あるいは複数接続されたコンデンサを製造する場合、その製造工程を簡略化することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、電極端子の電気的な接合を挟持部材および押し付け部材のみの、少ない部品点数で容易かつ確実に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】フィルム外装電池における、電極端子の従来の接合方法の一例を示す図である。
【図２】フィルム外装電池における、電極端子の従来の接合方法の他の例を示す図である。
【図３】フィルム外装電池における、電極端子の従来の電圧の取り出し方法の一例を示す図である。
【図４】本発明に適用可能なフィルム外装電池の外観斜視図である。
【図５】図４に示すフィルム外装電池を直列接続した際の、本発明の第１の実施形態の端子接合部の一部拡大図である。
【図６】接合部の分解斜視図である。
【図７】装着冶具による接合具の取り付けを説明する図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の端子接合を組電池に適用した例を示す模式図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の端子接合部の分解斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の接合具の断面図であり、（ａ）は図９に示すＡ−Ａ線における断面図であり、（ｂ）は、出力端子を取り付けた状態での図９に示すＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の接合具の側断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態の接合具および接合装置用いた例であり、（ａ）は直列接続の例であり、（ｂ）は４つのフィルム外装電池による並列接続の例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の実施の一形態を図面を参照して以下に説明する。【００２８】
（第１の実施形態）
図４に本実施形態のフィルム外装電池の外観斜視図を示す。【００２９】
本実施形態のフィルム外装電池１は、不図示の正極側活電極、負極側活電極、および電解液を有する発電要素２と、アルミニウムなどの金属フィルムと熱融着性の樹脂フィルムとを重ね合わせて形成したラミネートフィルム７を熱融着部７ａの４辺で熱融着して密封した構造を有している。【００３０】
フィルム外装電池１の発電要素２は、不図示のセパレータを介して積層された正極側活電極と負極側活電極とからなる積層型であってもよいし、あるいは、帯状の正極側活電極と負極側活電極とをセパレータを介して重ねこれを捲回した後、扁平状に圧縮することによって正極側活電極と負極側活電極とが交互に積層された構造の捲回型であってもよい。【００３１】
また、発電要素２としては、正極、負極および電解質を含むものであれば、通常の電池に用いられる任意の発電要素が適用可能である。一般的なリチウムイオン二次電池における発電要素は、リチウム・マンガン複合酸化物、コバルト酸リチウム等の正極活物質をアルミニウム箔などの両面に塗布した正極板と、リチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料を銅箔などの両面に塗布した負極板とを、セパレータを介して対向させ、それにリチウム塩を含む電解液を含浸させて形成される。発電要素２としては、この他に、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムメタル一次電池あるいは二次電池、リチウムポリマー電池等、他の種類の化学電池の発電要素が挙げられる。さらに、本発明は、電気二重層キャパシタなどのキャパシタや電解コンデンサなどに例示されるキャパシタ要素のような、電気エネルギを内部に蓄積し化学反応または物理反応でガスが発生しうる電気デバイス要素を外装フィルムで封止した電気デバイスにも適用可能である。【００３２】
フィルム外装電池１の短手方向の熱融着部７ａからは、正極側活電極に接続された正極用電極端子３および負極側活電極に接続された負極用電極端子４がそれぞれ対向して延出している。正極用電極端子３としてはアルミニウムが多く用いられ、また、負極用電極端子４としては銅またはニッケルがその電気的特性により多く用いられている。【００３３】
次に、図５に、図４で示したフィルム外装電池を直列接続した際の端子接合部の一部拡大図を、また、図６に接合部の分解斜視図をそれぞれ示す。【００３４】
各フィルム外装電池１はセルケース１０内に収納されており、開口部１０ａからそれぞれ正極用電極端子３および負極用電極端子４が外部に延出している。正極用電極端子３と負極用電極端子４との電気的な接合に用いる接合装置１００は、挟持部材２０と押し付け部材３０とからなる。正極用電極端子３および負極用電極端子４は、図６に示すように、セルケース１０上に配置された挟持部材２０の外周面に沿って折り曲げられ挟持部材２０の挟持面２１ａ、２２ａに挟み込まれ、さらにこの状態において押し付け部材３０を挟持部材２０の上方から被せて固定される。【００３５】
挟持部材２０は、第１の部材２１と第２の部材２２とからなり、両者の挟持面２１ａ、２２ａにて正極用電極端子３および負極用電極端子４を挟み込むものである。挟持面２１ａ、２２ａは挟み込んだ各電極端子の抜けを防止するため、互いにかみ合う波形状、すなわち、相補的な形状としている。本実施形態では、これら挟持面２１ａ、２２ａの形状は、各電極端子が挟持面２１ａ、２２ａから抜けにくくする、かつ、重なり合った正極用電極端子３および負極用電極端子４への圧接力を過度に集中させないようにするため、図５および図６に示すようななだらかな波形状としている。しかしながら、挟持面２１ａ、２２ａの形状は、このような形状に限定されるものではなく、例えば、三角波形状や矩形波形状であってもよい。【００３６】
また、第１の部材２１と第２の部材２２の各挟持面２１ａ、２２ａの反対側の側面２０ｂ側には、後述する押し付け部材３０の係合部３０ａが引っ掛けられる、半円形状の係合溝２３がそれぞれ形成されている。この係合溝２３も半円形状に限定されるものではなく、係合部３０ａの抜け防止のため矩形等であってもよい。なお、各係合溝２３は、係合部３０ａによる押圧力が均等に挟持面２１ａ、２２ａにかかるように第１の部材２１、第２の部材２２ともに同じ位置高さに形成され、また、同じ形状とするのが好ましい。なお、開口部１０ａから延出している正極用電極端子３の長さは、第２の部材２２の側面２０ｂ、係合溝２３、挟持面２２ａからなる周長よりも長く、かつ、正極用電極端子３を挟持面２２ａ内へと折り込んで挟み込むのに十分な長さとしておく必要がある。負極用電極端子４と第１の部材２１との関係も同様である。【００３７】
また、挟持部材２０は、第１の部材２１と第２の部材２２とが完全に別体で構成された例を示したものであるが、例えば、差し込まれる電極端子と干渉しない部位で互いに接合され一体化されたものであってもよい。この場合、電極端子の良好なる電気的な接合を実現するために、その接合部位は弾性を有し、挟持面２１ａ、２２ａで形成される隙間は十分狭く形成しておくのが好ましい。このような構成は部品点数を少なくする。【００３８】
押し付け部材３０は、正極用電極端子３および負極用電極端子４を挟み込んだ挟持部材２０を両側からさらに挟み込むことで正極用電極端子３と負極用電極端子４とを確実に固定接合するためのものである。押し付け部材３０は上面３０ｂおよびこの上面３０ｂに繋がる２つの側面３０ｃからなるコの字形状に折り曲げられた弾性を有する薄板である。押し付け部材３０の材質は弾性を有するものであれば、金属薄板であってもよいし、あるいは外部に対する電極端子の絶縁を考慮して絶縁性の樹脂で構成するものであってもよい。【００３９】
側面３０ｃの４隅近傍端部には挟持部材２０の係合溝２３に引っ掛けるための係合部３０ａが形成されている。押し付け部材３０は挟持部材２０の上面２０ａ側から差し込んで挟持部材２０に取り付けられる。このため、係合部３０ａは、挟持部材２０の側面２０ｂを容易に滑動し、かつ、係合溝２３に引っ掛かると抜けにくくする必要がある。よって、係合部３０ａの形状は、円筒状に形成されている。また、係合部３０ａは図５に示すように中空円筒形状となるようなロール曲げ加工により形成したものであってもよいし、あるいは中実の円筒形状としてもよい。なお、対向する係合部３０ａ（例えば、図５に示す３０ａ１と３０ａ２）との間隔ｌは、押し付け力を増すことで電極端子の固定をより確実なものとするため、電極端子を挟み込んだ状態での係合溝２３の間隔Ｌ（図６参照）よりも若干狭く形成されている。なお、この係合部３０ａは省略された構成としてもよい。【００４０】
また、押し付け部材３０の上面３０ｂは、挟持部材２０に取り付けた状態で挟持部材２０の上面２０ａに対して凸となるように曲げ加工が施されているものであってもよい。これにより、正極用電極端子３および負極用電極端子４の上面４ａ、４ｂを挟持部材２０の上面２０ａに押し付けることができ、電極端子の固定をより確実なものとすることができる。【００４１】
次に、挟持部材２０および押し付け部材３０による正極用電極端子３および負極用電極端子４の電気的な接続方法について説明する。【００４２】
まず、セルケース１０の開口部１０ａから正極用電極端子３および負極用電極端子４を延出させた状態にしておく。次いで、正極用電極端子３と負極用電極端子４との間に第１の部材２１と第２の部材２２からなる挟持部材２０を配置する。なお、挟持部材２０は、挟持部材２０の各係合溝２３が正極用電極端子３および負極用電極端子４側に向くようにしてセルケース１０の壁面上に配置する。【００４３】
この状態で正極用電極端子３を第２の部材２２の外周面に沿わせて折り曲げる。同様に負極用電極端子４も第１の部材２１を外周面に沿わせて折り曲げる。次に、各電極端子の面３ｂ、４ｂを挟持面２１ａ、２２ａに挟み込む。次に、電極端子の面３ｂ、４ｂを挟持面２１ａ、２２ａの曲面に沿わせるため、挟持部材２０の両側から押さえ付ける。【００４４】
次に、図７に示すように、装着冶具５０で押し付け部材３０を開いておき（図中矢印Ａ方向）、押し付け部材３０を挟持部材２０に被せる。装着冶具５０はその先端部に係合部３０ａの孔に差し込み可能な挿入部５０ａが設けられている。装着冶具５０は、装着冶具５０の上部を閉じる方向（図中矢印Ｂ方向）に回動させることで、挿入部５０ａが開く方向（図中矢印Ａ方向）に回動する。【００４５】
装着冶具５０による、挟持部材２０への押し付け部材３０の装着方法は以下のとおりである。【００４６】
まず、装着冶具５０の挿入部５０ａを係合部３０ａの孔に差し込む。次に装着冶具５０の上部を閉じる方向に回動させて押し付け部材３０を開いておく。押し付け部材３０を拡げた状態で挟持部材２０に押し付け部材３０を被せる。次いで押し付け部材３０の係合部３０ａを挟持部材２０の係合溝２３に位置合わせする。位置あわせ後、装着冶具５０の上部を開く方向に回動させて押し付け部材３０を閉じることで係合部３０ａを係合溝２３に係合させる。最後に、挿入部５０ａを係合部３０ａの孔から抜くことで挟持部材２０への押し付け部材３０の装着が完了する。なお、押し付け部材３０の装着は装着冶具５０を用いずに行うものであってもよい。【００４７】
以上のようにして、正極用電極端子３と負極用電極端子４とを挟持部材２０の挟持面２１ａ、２２ａで挟み込むことで正極用電極端子３と負極用電極端子４の確実なる電気的な接続がなされる。【００４８】
複数のフィルム外装電池１を接続して組電池を構成する場合は、上述した手順を繰り返すことで図８に示す組電池６０を得ることができる。【００４９】
（第２の実施形態）
図９に本実施形態の端子接合部の分解斜視図を示す。図１０の（ａ）に、本実施形態の接合具の、図９に示すＡ−Ａ線における断面図を、図１０の（ｂ）に出力端子を取り付けた状態での図７に示すＢ−Ｂ線における断面図をそれぞれ示す。また、図１１に、本実施形態の接合具の側断面図を示す。【００５０】
本実施形態の押し付け部材１３０は、その上面１３０ｂに電極端子を押さえ付けるための凸部１３２が形成されている。また、この凸部１３２の両端に、フィルム外装電池からの電圧を取り出す出力端子を接合可能な端子孔１３１が形成されている。また、図１１に示すように押し付け部材１３０の上面１３０ｂは、凸部１３２が円弧の外側に突出するように湾曲して形成されている。すなわち、押し付け部材１３０は、凸部１３２が凸となるように突出して湾曲している。本実施形態の押し付け部材１３０も挟持部材１２０を挟んで固定するための側面１３０ｃに係合部１３０ａが形成されている。なお、第１の実施形態においては係合部が内巻きに形成されている例を示したが、本実施形態では外巻きに形成された例を示している。【００５１】
また、挟持部材１２０も、第１の実施形態と同様に、第１の部材１２１と第２の部材１２２との２つの部材とからなり、両者の接合面１２１ａ、１２２ａにてフィルム外装電池１の正極用電極端子３および負極用電極端子４を挟み込む構成となっている。なお、本実施形態では第１の部材１２１と第２の部材１２２は左右対称形状であり、接合面１２１ａ、１２２ａが波形状でなく平面である例を示している。また、第１の部材１２１と第２の部材１２２には、それぞれ出力端子を固定するためのネジ１５０を通す孔となる半孔部１２１ｃ、１２２ｃが形成されている。さらに、第１の部材１２１と第２の部材１２２には、ネジ１５０と羅合するナット１５１を配置する孔を形成するための半孔部１２１ｅ、１２２ｅが押し付け部材１３０の端子孔１３１に対応する位置に形成されている。【００５２】
また、第１の部材１２１と第２の部材１２２にはそれぞれ押し付け部材１３０の凸部１３２に対応する部位に凹部１４０を形成するための傾斜面１２１ｄ、１２２ｄが形成されている。なお、本実施形態の押し付け部材１３０の係合部１３０ａが上述したように外巻き形状であるため、第１の部材１２１および第２の部材１２２は、係合部１３０ａが係合するための係合溝が形成されていない例を示している。【００５３】
凸部１３２および凹部１４０の形状は、相補的に対応する形状であり、電極端子を挟み込むことが可能であれば、どのような形状であってもよい。すなわち、図１０には、凹部１４０の断面形状が三角形状であるのに対して凸部１３２の断面形状が傾斜面１２１ｄ、１２２ｄに沿う面を有する半円形状のものを一例として示したが、これに限定されるものではなく凸部１３２も三角形状としてもよい。さらにはそれぞれ半円形状、矩形形状等であってもよい。【００５４】
また、端子孔１３１の位置および個数も図９に示すように凸部１３２の長手方向両側に２個形成されたものに限定されるものではない。挟持部材１２０に対して反り返った押し付け部材１３０が挟持部材１２０に電極端子を介して密着させることが可能であれば、例えば、凸部１３２の長手方向両側に２個ずつ、計４個形成するものであってもよい。あるいは押し付け部材１３０の側面１３０ｃによって挟持部材１２０を挟み込む力が上記密着性を確保するのに十分であれば、凸部１３２の長手方向片側に１個のみといった構成としてもよい。【００５５】
次に、本実施形態の挟持部材１２０および押し付け部材１３０による正極用電極端子３および負極用電極端子４の電気的接続方法およびフィルム外装電池１からの電圧の取り出し方について説明する。【００５６】
まず、正極用電極端子３を第２の部材１２２の外周面に沿わせて折り曲げ、同様に、負極用電極端子４も第１の部材１２１の外周面に沿わせて折り曲げる。次に、面３ａ、４ａを接合面１２１ａ、１２２ａの間に挟み込む。なお、本実施形態の場合、第１の部材１２１および第２の部材１２２には傾斜面１２１ｄ、１２２ｄが形成されているので各電極端子をこれら傾斜面１２１ｄ、１２２ｄに沿わせて折り曲げる。【００５７】
次に、押し付け部材１３０を、挟持部材１２０の上方から、その凸部１３２が凹部１４０に対応するように位置合わせして被せる。この際、第１の実施形態で示した装着冶具５０を用いるのが好ましい。次いで電圧取り出し線１６１の先端に取り付けられた圧着端子１６０を端子孔１３１に合わせてネジ１５０およびナット１５１で押し付け部材１３０と共締めする。押し付け部材１３０は上述したように反っているため、押し付け部材１３０の長手方向両端部に形成されている端子孔１３１を２箇所ねじ止めすることで、凸部１３２が凹部１４０内の電極端子を傾斜面１２１ｄ、１２２ｄに密着させるように押し付けて固定する。なお、本実施形態では、第１の部材１２１と第２の部材１２２とのそれぞれ形成された半孔部１２１ｃ、１２２ｃおよび半孔部１２１ｅ、１２２ｅによって孔が形成される構成を示したが本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、第１の部材１２１、あるいは第２の部材１２２のいずれか一方、あるいは双方に孔が形成されており、押し付け部材１３０の端子孔１３１はこれらに対応する位置に形成されているものであってもよい。【００５８】
以上の説明したように、挟持部材１２０と押し付け部材１３０とによる挟み込みおよび押さえ込みにより、正極用電極端子３および負極用電極端子４の電気的接続がなされる。また、本実施形態においては電極端子の電気的接合とともに電圧の取り出しも同時に行うことができる。【００５９】
次に、図１２にセルケースに収納されたフィルム外装電池に本実施形態の押し付け部材１３０および挟持部材１２０を用いた例を示す。図１２の（ａ）は直列接続の例であり、図１２の（ｂ）は４つのフィルム外装電池による並列接続の例である。【００６０】
直列接続の場合は、第１の実施形態で説明したように２枚のフィルム外装電池１を並べ、各電極端子間に挟持部材１２０を配置することとなる。一方、並列接続の場合は、２枚のフィルム外装電池１の電極端子（図１２の（ｂ）では正極用電極端子３を例に説明する）同士をまずそれぞれ重ね合わせておき、これら２枚重ねされた正極用電極端子３を挟持部材１２０の接合面１２２ａ、１２２ｂに挟み込む。【００６１】
なお、係合部１３０ａの間隔Ｌ１は電極端子の幅Ｌ２よりも広くしておく必要がある（図９参照）。このような構成とすることで電極端子と係合部１３０ａとが干渉することなく、図１２の（ｂ）に示すような並列接続を実現することが可能となる。【００６２】
なお、各実施形態では、セルケースの外壁面に挟持部材が設けられており、セルケースの外部に延出させた電極端子をセルケース外にて挟持部材および押し付け部材からなる接合装置により電気的に接合する例を示した。しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、挟持部材をセルケースの内壁面に設け、セルケース内にて電極端子の電気的な接合を行う構成としてもよい。【００６３】
また、各実施形態では、セルケースと挟持部材とは別体で構成された例を示したが、挟持部材がセルケースに一体的に設けられている構成であってもよい。【００６４】
また、上記説明においては、電圧を取り出す構成は第２の実施形態においてのみ説明したが、第２の実施形態で示した電圧の取り出し方は第１の実施形態の押し付け部材に適用可能であることは言うまでもない。【００６５】
以上、説明したように本発明によれば、電極端子の電気的な接合を挟持部材および押し付け部材のみの少ない部品で容易かつ確実に行うことが可能となる。【００６６】
また、本発明の接合装置は、挟持部材、押し付け部材は、ともに単純な形状でありながら、挟持部材の挟持面による挟持の他、挟持部材と押し付け部材とによる挟持もなされる構成であるため、電極端子のより確実なる固定が可能となる。【００６７】
また、挟持面を相補的にかみ合う形状とした本発明の挟持部材は、電極端子を抜けにくくすることができるとともに電極端子同士の接触面積を広くすることができる。【００６８】
また、挟持部材が溝を有し、押し付け部材はこの溝に係合する係合部を有する本発明の接合装置は、押し付け部材と挟持部材との係合が確実となることで、挟持部材に挟持された電極端子の接合が確実なものとなる。【００６９】
また、本発明の接合装置は、係合部が中空形状であってもよい。係合部を中空形状とすることで、押し付け部材の係合部を挟持部材の溝に係合させる場合に有利である。この場合、例えば、中空部分に棒状の部材を差し込んで押し付け部材を開いておいてから係合させるといった方法により組み付けることが可能となり、組み付け容易性を向上させることができる。【００７０】
また、本発明の接合装置は、挟持部材の各部材との挟持面であって各電極端子が差し込まれる側に、各部材を対向して配置させることで凹部を形成する傾斜面が形成され、押し付け部材は凹部に対応する部位に凸部を有するものであってもよい。【００７１】
また、本発明の接合装置は、押し付け部材が弾性部材からなるものであってもよいし、凸部の両側に貫通孔が形成されているものであってもよい。【００７２】
また、弾性を有し、湾曲した形状の本発明の押し付け部材は、挟持部材に対してネジ留めすることにより押し付け部材と挟持部材との間で電極端子を強く挟み込むことができる。【００７３】
また、組電池化する場合、収納ケース（セルケース）の壁面に挟持部材を設けることで部品点数を少なくすることができる。
【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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【図１１】
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【図１２】
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