JP6459511B2 - 組付け治具、及び、組付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、組付け治具、及び、組付け方法に関する。

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。

特開２００７−２５０３５２号公報

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。しかしながら、特許文献１に記載の燃料電池支持機構にあっては、個々のセルの寸法差に起因したセル間の一のバラつきを抑制することが困難である。

そこで、本発明は、電池セル間における位置のバラつきを抑制可能な組付け治具、及び、組付け方法を提供することを目的とする。

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、所定の方向に沿って延在し複数の電池セルが配置される底壁、及び底壁上に配置された電池セルの側面に対向する基準面が設けられた側壁を有する本体と、底壁上に配置された電池セルを個別に基準面側に押圧する押圧機構と、を備える。

この組付け治具は、複数の電池セルが配置される底壁と、底壁上に配置された電池セルの側面に対向する基準面が設けられた側壁と、を有する本体を備えている。また、この組付け治具は、底壁上に配置された電池セルを個別に基準面側に押圧する押圧機構を備えている。このため、押圧機構によって個々の電池セルを基準面側に押圧することにより、個々の電池セルの位置決めを確実に行うことができる。よって、この組付け治具によれば、電池セル間における位置のバラつきを抑制することができる。

本発明に係る組付け治具においては、底壁上に配置され、電池セルが個別に載置される複数の載置部材を備え、載置部材は、底壁に沿って延在し電池セルが載置される載置部と、側壁に対向するように載置部に立設された立設部と、を有し、押圧機構は、それぞれ、載置部材の立設部に設けられていてもよい。この場合、それぞれの載置部材の立設部に設けられた押圧機構によって、個々の電池セルの基準面を利用した位置決めを確実に行うことができる。

本発明に係る組付け治具においては、載置部材は、基準面に交差する方向及び所定の方向に沿って電池セルを移動可能に支持するように載置部に設けられた第１の支持体を有してもよい。この場合、例えば、電池セルを基準面側に押圧する際や、一体化された複数の電池セルからなる積層体を組付け治具から取り出す際に、当該２方向への電池セル（積層体）の移動が容易となり、作業性が向上する。

本発明に係る組付け治具においては、第１の支持体は、基準面に交差する方向について互いに離間するように載置部の２箇所以上に設けられていてもよい。この場合、載置部上において、基準面に対する電池セルの姿勢を安定させることができる。

本発明に係る組付け治具においては、本体は、所定の方向に沿って載置部材を移動可能に支持するように底壁に設けられた第２の支持体を有してもよい。この場合、電池セルを載置部材ごと所定の方向へ移動させて互いに積層することが容易となり、作業性が向上する。

本発明に係る組付け方法は、所定の方向に沿って延在し複数の電池セルが配置される底壁、及び、底壁上に配置された電池セルの側面に対向する基準面が設けられた側壁を有する本体と、底壁上に配置された電池セルを個別に基準面側に押圧する押圧機構と、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、底壁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、積層工程は、底壁上に電池セルを配置する配置工程と、底壁上に配置された電池セルを押圧機構によって基準面側に押圧する押圧工程と、基準面側に押圧された電池セルを所定の方向に移動する移動工程と、を有し、積層工程においては、配置工程、押圧工程、及び移動工程を順に繰り返すことにより複数の電池セルを積層して積層体を構成する。

この組付け方法においては、積層工程において、底壁上に電池セルを配置する工程と、その後に電池セルを基準面側に押圧する工程と、その後に電池セルを所定の方向に移動させる工程と、を順に繰り返すことにより、複数の電池セルを積層して積層体を構成する。このため、電池セル間における位置のバラつきを抑制可能である。

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、押圧工程においては、押圧機構によって、伝熱プレートにおける側面上に位置する部分の表面を基準面側に押圧してもよい。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電池パックの筐体等の外部部品に接触させることにより、電池セルからの伝熱を促すことができる。この場合には、電池セル間において、伝熱プレートの表面の位置にばらつきが生じると、伝熱差が生じるおそれがある。これに対して、この組付け方法によれば、上述したように、基準面を利用して個々の伝熱プレートの表面の位置決めを行うことができる。したがって、伝熱プレートの表面の位置のバラつきを抑制して伝熱差が生じることを抑制可能である。

本発明によれば、電池セル間における位置のバラつきを抑制可能な組付け治具、及び、組付け方法を提供することができる。

電池モジュールの斜視図である。 図１に示された電池モジュールを構成する電池セルの斜視図である。 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３に示されたIII−III線に沿っての模式的な断面図である。 本実施形態に係る組付け方法の主要な工程を示す平面図である。 本実施形態に係る組付け方法の主要な工程を示す平面図である。

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。

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を構成する電池セルの斜視図である。図１，２に示されるように、電池モジュール５０は、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。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。

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から突出している。

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、矩形板状の本体部５４ａと、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た矩形板状の延設部５４ｃとよって、Ｌ字板状に形成されている。ここでは、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。

延設部５４ｃは、電池セル５１の熱を電池パックの筐体等の外部部品に伝えるために用いられる。そのために、延設部５４ｃの表面（電池セル５１と反対側の面）は、外部部品に接触させられる。したがって、以下では、その延設部５４ｃの表面を伝熱面５４ｓと称する。なお、伝熱プレート５４の本体部５４ａとケース５２の側面５２ａとの間には、絶縁性及び接着性を有するフィルム５５が介在させられている。フィルム５５は、例えば絶縁性の両面テープである。

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画成されている。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。

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（後述する積層体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の積層方向における積層体の両側から、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。より具体的には、積層体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、電池セル５１が一体化される。

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。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を電池パックの筐体等の外部部品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、外部部品に接触させられる。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。

なお、電池セル５１の積層方向における積層体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（後述する弾性部材７０）が介在されている。

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を作製するために用いられる。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３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４は、図３に示されたIII−III線に沿っての模式的な断面図である。以下の図面には、理解の容易化のため、直交座標系Ｓを示す場合がある。

図３，４に示されるように、組付け治具１は、本体１０と複数の載置部材２０と複数の押圧機構３０とを備えている。本体１０は、底壁１１と側壁１２と枠体１３とを有している。底壁１１は、所定の方向（直交座標系Ｓのｙ軸方向）に沿って延在するように長方形板状を呈している。側壁１２は、底壁１１の短手方向（直交座標系Ｓのｚ軸方向）の一端に突設され、底壁１１の延在方向（長手方向）に沿って延在する長方形板状を呈している。枠体１３は、底壁１１の短手方向の他端に突設された一対の支持部１３ａと、支持部１３ａ同士を接続する接続部１３ｂと、を含む。

支持部１３ａは、略四角柱状を呈しており、側壁１２と略平行に底壁１１から突出している。一方の支持部１３ａは、本体１０の長手方向（底壁１１の延在方向）の一端１０ａ側に設けられており、他方の支持部１３ａは、本体１０の長手方向の他端１０ｂ側に設けられている。支持部１３ａ同士は互いに離間している。接続部１３ｂは、略四角柱状を呈しており、一方の支持部１３ａから他方の支持部１３ａに架け渡されるように延在している。接続部１３ｂは、その延在方向における両端において、支持部１３ａの上端（底壁１１と反対側の端部）に固定されている。

本体１０は、以上のような底壁１１、側壁１２、及び枠体１３によって、概ね断面Ｕ字状の長方形箱状に構成されている。換言すれば、本体１０においては、底壁１１と側壁１２と枠体１３とによって、直方体状の空間部ＳＰが画成されている。底壁１１は、空間部ＳＰに望む主面１１ｓを含む。ここでは、直交座標系Ｓのｚ軸方向は、この主面１１ｓに交差（直交）する方向である。側壁１２は、底壁１１の主面１１ｓに略直交すると共に空間部ＳＰに臨む内面１２ｓを含む。側壁１２の内面１２ｓには、内面１２ｓと略平行な基準面１４ｓを含む薄板状の潤滑プレート１４が設けられている。電池モジュール５０を作製する際には、底壁１１の主面１１ｓ上に（すなわち空間部ＳＰ内に）複数の電池セル５１が配置される。

そのとき、基準面１４ｓ（及び内面１２ｓ）は、電池セル５１のケース５２の側面５２ｃ（及び伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓ）に対向する。すなわち、側壁１２には、底壁１１上に配置された電池セル５１の側面５２ｃに対向する基準面１４ｓが設けられている。潤滑プレート１４（少なくとも基準面１４ｓ）の材料は、基準面１４ｓの摩擦係数が側壁１２の内面１２ｓの摩擦係数以下になるように選択される。基準面１４ｓは、側壁１２から枠体１３に向かう方向（ｘ軸方向）について、側壁１２の内面１２ｓから空間部ＳＰ側に（枠体１３側に）突出している。換言すれば、基準面１４ｓと内面１２ｓとはオフセットしている。そのオフセット量Ｄは、例えば１ｍｍ程度である。

なお、本体１０は、（底壁１１上に加えて）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、他端１０ｂ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１５ｓには一対の支持部材１６が設けられている。また、側壁１２の内面１２ｓの反対側の面には、本体１０の他端１０ｂ側において、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、本体１０は、枠体１３における支持部１３ａと接続部１３ｂとによって規定される長方形状の領域においても開放されている。

載置部材２０は、空間部ＳＰ内において、底壁１１の主面１１ｓ上に配置されている。載置部材２０は、底壁１１の延在方向に沿って配列されている。載置部材２０には、電池セル５１が個別に配置される。したがって、ここでは３つの載置部材２０のみを図示しているが、組付け治具１は、組付け対象である電池セル５１の個数と同数の載置部材２０を備えている。載置部材２０は、底壁１１の短手方向に沿って延在する長方形板状の載置部２１と、載置部２１の延在方向の枠体１３側の一端から、側壁１２に対向するように載置部２１に立設された長方形板状の立設部２２と、を含む。載置部材２０は、載置部２１と立設部２２とによって略Ｌ字板状に形成されている。

載置部２１は、底壁１１の主面１１ｓと略平行な主面２１ｓを含む。電池セル５１のそれぞれは、この載置部２１の主面２１ｓ上に載置される。すなわち、電池セル５１は、載置部２１を介して本体１０の底壁１１上に配置される。底壁１１の延在方向に沿った載置部２１の幅は、例えば、電池セル５１の幅（側面５２ａと側面５２ｂとの間隔）以下である。立設部２２は、側壁１２と略平行に延在している。立設部２２は、側壁１２の内面１２ｓ及び基準面１４ｓに対向する主面２２ｓを含む。主面２２ｓは、載置部２１の主面２１ｓ上に載置された電池セル５１の側面５２ｄに対向する。

押圧機構３０は、載置部材２０のそれぞれに設けられている。より具体的には、押圧機構３０は、それぞれ、載置部材２０の立設部２２に貫設されている。押圧機構３０は、立設部２２の主面２２ｓから基準面１４ｓ側に突出する押圧部３１と、立設部２２の主面２２ｓの反対側の裏面２２ｒから枠体１３を通って本体１０の外部まで突出する操作部３２と、を含む。押圧部３１及び操作部３２の内部には、例えばコイル状のバネ等の弾性体（不図示）が収容されている。

操作部３２は、当該弾性体を圧縮した状態において保持可能に構成されている。また、操作部３２は、所定の操作（例えば回転）が行われることにより、当該弾性体の圧縮を解除可能に構成されている。操作部３２の操作により弾性体の圧縮が解除されると、その弾性力によって押圧部３１が基準面１４ｓに向かう方向に押し出される。このとき、載置部２１の主面２１ｓ上に電池セル５１が載置されていれば、その電池セル５１が押圧部３１により基準面１４ｓに向けて押圧される。つまり、押圧機構３０は、底壁１１（及び載置部２１）上に配置された電池セル５１を個別に基準面１４ｓ側に押圧する。

なお、ここでは、押圧機構３０（押圧部３１）は、立設部２２における高さ方向（載置部２１の主面２１ｓに交差する方向）の中心よりも下側（載置部２１側）に設けられている。このため、押圧機構３０（押圧部３１）は、載置部材２０上に載置された電池セル５１に対して、その中心よりも下側（底面５２ｆ側）を押圧することができる。なお、ここでの電池セル５１の中心とは、例えば、電池セル５１の底面５２ｆから上面５２ｅに向かう方向における電池セル５１の重心位置である。

ここで、載置部材２０は、それぞれ、複数の支持体（第１の支持体）２３を含む。支持体２３は、載置部２１の主面２１ｓから突出するように載置部２１に設けられている。支持体２３は、電池セル５１に接触する。支持体２３は、基準面１４ｓに交差（直交）する方向（すなわち底壁１１の短手方向）及び底壁１１の延在方向に沿って電池セル５１を機械的に移動可能に支持する。

支持体２３は、例えばボールローラーである。その場合、支持体２３は、上記２方向に限らず、底壁１１の主面１１ｓ及び載置部２１の主面２１ｓに沿った任意の方向に移動可能なように電池セル５１を支持する。支持体２３は、基準面１４ｓに交差する方向に沿って互いに離間するように、載置部２１の２箇所以上（ここでは２箇所）に設けられている。

また、本体１０は、一対の支持体（第２の支持体）１８を含む。支持体１８は、底壁１１の主面１１ｓに設けられている。一対の支持体１８は、底壁１１の延在方向に沿って互いに略平行に延在している。支持体１８は、載置部材２０に接触する。支持体１８は、底壁１１の延在方向に沿って載置部材２０を機械的に移動可能に支持する。支持体１８は、一例として、底壁１１の延在方向に沿って延在するように底壁１１に埋設されたレール部１８ａと、レール部１８ａに嵌め合された状態で底壁１１の延在方向に沿って移動可能な複数のランナ部１８ｂと、を含むスライダである。

ランナ部１８ｂのそれぞれは、対応する載置部材２０に固定されている。より具体的には、一対の支持体１８のうちの一方の支持体１８の１つのランナ部１８ｂと、他方の支持体１８の１つのランナ部１８ｂとが、そのレール部１８ａから突出する部分において、載置部２１の主面２１ｓと反対側の裏面２１ｒに取り付けられている。これにより、載置部材２０が底壁１１の延在方向に沿って移動可能とされる。

さらに、本体１０は、支持体１９を含む。支持体１９は、枠体１３の接続部１３ｂに設けられている。支持体１９は、底壁１１の延在方向（接続部１３ｂの延在方向）に沿って延在している。支持体１９は、載置部材２０に接触する。支持体１９は、底壁１１の延在方向に沿って載置部材２０を機械的に移動可能としつつ、載置部材２０の姿勢を保持する（枠体１３上において載置部材２０を支持する）。

支持体１９は、支持体１８と同様に、一例として、底壁１１の延在方向に沿って延在するように接続部１３ｂに設けられたレール部１９ａと、レール部１９ａに嵌め合された状態で底壁１１の延在方向に沿って移動可能な複数のランナ部１９ｂと、を含むスライダである。ランナ部１９ｂのそれぞれは、対応する載置部材２０に固定されている。より具体的には、支持体１９の１つのランナ部１９ｂが、そのレール部１９ａから突出する部分において、立設部２２の主面２２ｓと反対側の裏面２２ｒに取り付けられている。

以上の構成により、組付け治具１においては、載置部材２０を介して底壁１１上に載置された電池セル５１が、載置部材２０ごと底壁１１の延在方向に沿って移動可能とされ、且つ、載置部材２０上において基準面１４ｓに交差する方向及び底壁１１の延在方向に沿って移動可能とされる。

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の本体１０の底壁１１上において、底壁１１の延在方向に沿って複数の電池セル５１を積層することにより、積層体を構成する（積層工程）。その後、底壁１１の延在方向における積層体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）。

以下、各工程について、図５，６を参照して詳細に説明する。図５に示されるように、組付け治具１の本体１０の空間部ＳＰ（底壁１１の主面１１ｓ上）には、複数（電池セル５１の数と同数）の載置部材２０が配置されている。また、本体１０の空間部ＳＰには、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、底壁１１上において支持部材１６に突き当てられ支持された状態で、磁石部１７の磁力により本体１０の他端１０ｂ近傍に保持されている。エンドプレート５７の固定面５７ｓは、側壁１２の内面１２ｓに当接されている。

その状態において、積層工程では、図５の（ａ）に示されるように、まず、１つの電池セル５１を底壁１１上に配置する（配置工程）。より具体的には、複数の載置部材２０のうちの最も奥側（本体１０の他端１０ｂ側）に位置する載置部材２０の載置部２１上に電池セル５１を配置する。つまり、ここでは、電池セル５１は、載置部材２０を介して底壁１１上に配置される。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。電池セル５１は、電極組立体における電極の積層方向を底壁１１の延在方向に略一致させると共に、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓが基準面１４ｓ側に位置するように、底壁１１及び載置部材２０上に配置される。

続いて、積層工程では、底壁１１上に配置された電池セル５１を基準面１４ｓ側に押圧する（押圧工程）。より具体的には、ここでは、電池セル５１が載置された載置部材２０に対応する押圧機構３０の操作部３２を操作することによって、押圧機構３０の弾性体の圧縮を解除する。これにより、押圧機構３０の押圧部３１によって、電池セル５１が、載置部２１の主面２１ｓ上（及び底壁１１の主面１１ｓ上）において基準面１４ｓ側に押圧される。

ここでは、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓが基準面１４ｓに当接される。つまり、この押圧工程においては、押圧機構３０によって、伝熱プレート５４における電池セル５１の側面５２ｃ上に位置する部分（延設部５４ｃ）の表面（伝熱面５４ｓ）を基準面１４ｓ側に押圧する。これにより、伝熱面５４ｓが基準面１４ｓに沿って位置合わせされる。なお、電池セル５１が支持体２３により移動可能とされているので、電池セル５１の基準面１４ｓに向けた移動（図中の矢印Ａ１方向の移動）をスムーズに行うことができる。

続いて、積層工程では、図５の（ｂ）に示されるように、基準面１４ｓ側に押圧された状態の電池セル５１を底壁１１の延在方向に移動する（移動工程）。より具体的には、ここでは、支持体１８，１９を用いて、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓを基準面１４ｓに摺動させながら、電池セル５１を載置部材２０ごと底壁１１の延在方向に沿って他端１０ｂ側に移動させ（図中の矢印Ａ２方向に移動させ）、予め本体１０に保持されているエンドプレート５７に当接させる。このとき、載置部材２０が支持体１８，１９によって移動可能に支持されているので、当該移動をスムーズに行うことができる。

積層工程では、以上の配置工程、押圧工程、及び移動工程を順に電池セル５１の個数分だけ繰り返すことにより、図６の（ａ）に示されるように、底壁１１の延在方向に沿って複数の電池セル５１を積層し、積層体６０を構成する。このとき、積層体６０（すなわち各電池セル５１）は、押圧機構３０によって基準面１４ｓ側に押圧された状態である。

続く工程においては、図６の（ｂ）に示されるように、本体１０の一端１０ａ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、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が配置されることになる。なお、本体１０の一端１０ａ側のエンドプレート５７についても、その固定面５７ｓが、側壁１２の内面１２ｓに当接される。

また、そのエンドプレート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とそのエンドプレート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。

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。ここで、個々の電池セル５１における伝熱面５４ｓは基準面１４ｓに当接されており、エンドプレート５７の固定面５７ｓは側壁１２の内面１２ｓに当接されている。したがって、電池モジュール５０においては、側壁１２の内面１２ｓと基準面１４ｓとのオフセット量Ｄの分だけ、エンドプレート５７の固定面５７ｓが電池セル５１における伝熱面５４ｓから突出している。

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、押圧機構３０による押圧を解除した後に、少なくともオフセット量Ｄよりも大きく、支持体２３を用いて、基準面１４ｓに交差する方向に沿って、電池モジュール５０を内面１２ｓ及び基準面１４ｓから離れるように（すなわち、図中の矢印Ａ３方向に）移動させる。

その後、扉部材１５を開いて本体１０の他端１０ｂを開放した後に、支持体２３を用いて、底壁１１の延在方向に沿って、電池モジュール５０を他端１０ｂに向けて（すなわち、図中の矢印Ａ４方向に）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。このとき、電池モジュール５０の各電池セル５１は、支持体２３によって移動可能に支持されている。したがって、これらの２方向（基準面１４ｓに交差する方向、及び底壁１１の延在方向）における電池モジュール５０の移動が容易である。

以上説明したように、本実施形態に係る組付け治具１は、複数の電池セル５１が配置される底壁１１と、底壁１１上に配置された電池セル５１の側面５２ｃに対向する基準面１４ｓが設けられた側壁１２と、を有する本体１０を備えている。また、この組付け治具１は、底壁１１上に配置された電池セル５１を個別に基準面１４ｓ側に押圧する押圧機構３０を備えている。このため、押圧機構３０によって個々の電池セル５１を基準面５１ｓ側に押圧することにより、個々の電池セル５１の位置決めを確実に行うことができる。よって、この組付け治具１によれば、電池セル５１間における位置のバラつきを抑制することができる。

また、本実施形態に係る組付け治具１においては、底壁１１上に配置され電池セル５１が個別に載置される複数の載置部材２０を備える。載置部材２０は、底壁１１に沿って延在し電池セル５１が載置される載置部２１と、側壁１２に対向するように載置部２１に立設された立設部２２と、を有する。そして、押圧機構３０は、それぞれの載置部材２０の立設部２２に設けられている。このため、それぞれの載置部材２０の立設部２２に設けられた押圧機構３０によって、個々の電池セル５１の基準面１４ｓを利用した位置決めを確実に行うことができる。

また、本発明に係る組付け治具１においては、載置部材２０は、基準面１４ｓに交差する方向及び底壁１１の延在方向に沿って電池セル５１を移動可能に支持するように載置部２１に設けられた支持体２３を有する。このため、例えば、電池セル５１を基準面１４ｓ側に押圧する際や、一体化された複数の電池セル５１からなる積層体６０（電池モジュール５０）を組付け治具１から取り出す際に、当該２方向への積層体６０（電池モジュール５０）の移動が容易となり、作業性が向上する。

また、本実施形態に係る組付け治具１においては、支持体２３は、基準面１４ｓに交差する方向について互いに離間するように載置部２１の２箇所に設けられている。このため、載置部２１上において、基準面１４ｓに対する電池セル５１の姿勢を安定させることができる。

さらに、本実施形態に係る組付け治具１においては、本体１０は、底壁１１の延在方向に沿って載置部材２０を移動可能に支持するように底壁１１に設けられた支持体１８（及び支持体１９）を有する。このため、電池セル５１を載置部材２０ごと底壁１１の延在方向へ移動させて互いに積層することが容易となり、作業性が向上する。

ここで、本実施形態に係る組付け方法は、積層工程において、底壁１１上に電池セル５１を配置する工程と、その後に電池セル５１を基準面１４ｓ側に押圧する工程と、その後に電池セル５１を底壁１１の延在方向に移動させる工程と、を順に繰り返すことにより、複数の電池セル５１を積層して積層体６０を構成する。このため、電池セル５１間における位置のバラつきを抑制可能である。

特に、組付け対象である電池セル５１には、電池セル５１の側面５２ａ及び側面５２ａに隣接する別の側面５２ｃにわたって延在するＬ字板状の伝熱プレート５４が設けられている。このように電池セル５１に対してＬ字板状の伝熱プレート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を電池パックの筐体等の外部部品に接触させることにより、電池セル５１からの伝熱を促すことができる。この場合には、電池セル５１間において、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓの位置にばらつきが生じると、伝熱差が生じるおそれがある。これに対して、この組付け方法によれば、上述したように、基準面１４ｓを利用して個々の伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓの位置決めを行うことができる。したがって、伝熱プレート５４の伝熱面５４ｓの位置のバラつきを抑制して伝熱差が生じることを抑制可能である。

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及び組付け治具１を用いた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及び組付け治具１を用いた組付け方法を任意に変更したものとすることができる。

例えば、載置部材２０の支持体２３は、ボールローラーに限定されない。支持体２３は、電池セル５１に接触すると共に、基準面１４ｓに交差する方向及び底壁１１の延在方向に沿って電池セル５１を機械的に移動可能に支持する任意のものとすることができる。また、本体１０の支持体１８，１９は、スライダに限定されない。支持体１８，１９は、載置部材２０に接触すると共に、底壁１１の延在方向に沿って載置部材２０を移動可能に支持する任意のものとすることができる。さらに、押圧機構３０に用いられる弾性体は、コイル状のバネに限定されず、任意のものとすることができる。

１…組付け治具、１０…本体、１１…底壁、１２…側壁、１４ｓ…基準面、１８…支持体（第２の支持体）、２０…載置部材、２１…載置部、２２…立設部、２３…支持体（第１の支持体）、３０…押圧機構、６０…積層体。

Claims (7)

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、
   所定の方向に沿って延在し複数の前記電池セルが配置される底壁、及び前記底壁上に配置された前記電池セルの側面に対向する基準面が設けられた側壁を有する本体と、
   前記底壁上に配置された前記電池セルを個別に前記基準面側に押圧する押圧機構と、
   を備える組付け治具。
2. 前記底壁上に配置され、前記電池セルが個別に載置される複数の載置部材を備え、
   前記載置部材は、前記底壁に沿って延在し前記電池セルが載置される載置部と、前記側壁に対向するように前記載置部に立設された立設部と、を有し、
   前記押圧機構は、それぞれ、前記載置部材の前記立設部に設けられている、
   請求項１に記載の組付け治具。
3. 前記載置部材は、前記基準面に交差する方向及び前記所定の方向に沿って前記電池セルを移動可能に支持するように前記載置部に設けられた第１の支持体を有する、
   請求項２に記載の組付け治具。
4. 前記第１の支持体は、前記基準面に交差する方向について互いに離間するように前記載置部の２箇所以上に設けられている、
   請求項３に記載の組付け治具。
5. 前記本体は、前記所定の方向に沿って前記載置部材を移動可能に支持するように前記底壁に設けられた第２の支持体を有する、
   請求項２〜４のいずれか一項に記載の組付け治具。
6. 所定の方向に沿って延在し複数の電池セルが配置される底壁、及び、前記底壁上に配置された前記電池セルの側面に対向する基準面が設けられた側壁を有する本体と、前記底壁上に配置された前記電池セルを個別に前記基準面側に押圧する押圧機構と、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、
   前記底壁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、
   前記積層工程は、
   前記底壁上に前記電池セルを配置する配置工程と、
   前記底壁上に配置された前記電池セルを前記押圧機構によって前記基準面側に押圧する押圧工程と、
   前記基準面側に押圧された前記電池セルを前記所定の方向に移動する移動工程と、
   を有し、
   前記積層工程においては、前記配置工程、前記押圧工程、及び前記移動工程を順に繰り返すことにより複数の前記電池セルを積層して前記積層体を構成する、
   組付け方法。
7. 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、
   前記押圧工程においては、前記押圧機構によって、前記伝熱プレートにおける前記側面上に位置する部分の表面を前記基準面側に押圧する、
   請求項６に記載の組付け方法。

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