JPH11271409A - 電池トレイ及び電池の試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池製造工程で多数個の電池を搬送するため
の電池トレイにおいて、電池の試験工程で充電や測定な
どの作業がスムーズに行なえるようにし、生産性を向上
させる。 【解決手段】 電池トレイ１に、多数個の電池１０を一
定のピッチで収納する電池収納部２を形成する仕切壁３
と、各電池収納部２において電池１０を位置決めする寄
せリブ４と、各電池収納部２において電池１０の試験
（充電、測定）用の端子が挿入される挿入穴５と、を設
けた構造とする。電池の試験工程では、電池トレイ１の
仕切壁３や寄せリブ４の形状をＣＣＤカメラ等の撮像手
段で撮像してパターン認識することにより電池の種類を
識別し、その電池に応じた試験条件を設定するようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池の製造工程に
おいて用いられる電池トレイ及び電池の試験方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】各種電子機器のバッテリーに用いられる
リチウム電池の製造工程においては、電池の組み立て工
程の後に、電池の性能（品質）をチェックする試験工程
がある。

【０００３】即ちこの電池の試験工程は、組み立て工程
において組み立てられた電池に充電を行ない、その後に
電圧、インピーダンス、温度などを測定し、不良な電池
の場合はこれを取り除き、正常な電池の場合は放電を行
なった後、これを完成品とするものである。

【０００４】この電池の試験工程では、多数個の電池が
コンベアに載せられて搬送され、充電、測定、放電の各
工程に連続的に供給される。この電池の搬送には、量産
性を考慮して、一度に多数個の電池を収納して搬送でき
る電池トレイが用いられるが、従来用いられている電池
トレイは単に多数個の電池を収納できるようにしただけ
のものであり、特に電池の試験工程での利便性を考慮し
た構造とはなっていなかった。

【０００５】また、電池は複数の種類（円筒型、角型、
及び夫々の型で大きさの異なるもの）があり、その種類
によって試験条件例えば充電時の電流、電圧、充電時間
などが異なる。

【０００６】この場合従来の試験工程では、人がその都
度電池の種類を目視によって確認し、それに応じた試験
条件を設定するようにしていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来用い
られていた電池トレイは、単に多数個の電池を収納でき
るようにしただけのものであり、特に電池の試験工程で
の利便性を考慮した構造とはなっていなかったため、電
池の試験工程において充電や測定などの作業をスムーズ
に行なうことができず、生産性の面で問題があった。

【０００８】また従来の試験工程では、その都度電池の
種類を人が目視で確認して試験条件を設定するようにし
ていたため、作業効率が悪く、生産性をさらに低下させ
ていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、電池製造工程で多数個の電池を搬送する
ための電池トレイにおいて、多数個の電池を一定のピッ
チで収納する電池収納部を形成する仕切壁と、各電池収
納部において仕切壁から突出して設けられ、電池を所定
の収納位置に位置決めする寄せリブと、各電池収納部に
おいて底部に設けられ、電池の試験用の端子が挿入され
る挿入穴と、を有してなる電池トレイを提供するもので
ある。

【００１０】また本発明による電池の試験方法は、多数
個の電池を一定のピッチで収納する電池収納部を形成す
る仕切壁と、各電池収納部において仕切壁から突出して
設けられ、電池を所定の収納位置に位置決めする寄せリ
ブと、を有してなる電池トレイを用いて多数個の電池を
搬送するようにした電池製造工程において、トレイの仕
切壁や寄せリブの形状を撮像手段で撮像してパターン認
識することにより電池の種類を識別し、その電池に応じ
た各種の試験条件を設定するようにしたものである。

【００１１】上記の如き本発明による電池トレイは、多
数個の電池が一定のピッチで整然と並んだ状態で収納さ
れ、また各電池収納部の底部には電池の試験用の端子が
挿入される挿入穴が設けられているので、電池の試験工
程において充電や測定などの作業がスムーズに行なわ
れ、生産性が向上する。

【００１２】また本発明による電池の試験方法では、ト
レイの仕切壁や寄せリブの形状を撮像手段で撮像してパ
ターン認識することにより電池の種類を識別し、その電
池に応じた試験条件を設定するようにしたことで、電池
の試験工程における作業効率が大幅に改善され、生産性
がさらに向上する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態例について詳細に説明する。先ず、図１〜
図４において本発明による電池トレイの一例を説明す
る。尚、ここでは円筒型の電池を多数個収納する電池ト
レイを例示してある。

【００１４】図１は電池トレイ１を全体として示してお
り、この電池トレイ１は上面側を開放した矩形筐状に形
成され、その中に多数個の電池１０が起立状態で収納さ
れるようになっている。

【００１５】図２に示す如く、電池トレイ１には多数個
の電池１０を一定のピッチで収納する電池収納部２が設
けられている。この電池収納部２は、Ｘ方向（図２にお
いて横方向）とＹ方向（縦方向）とに夫々一定のピッチ
ａで形成されており、この電池収納部２に電池１０が一
個ずつ収納されるようになっている。

【００１６】電池トレイ１には図３に示すように仕切壁
３が設けられ、この仕切壁３によって四方を囲まれるよ
うにして正方形状の電池収納部２が形成されている。
尚、仕切壁３の高さは、図４で明らかな如く電池トレイ
１の深さの半分程度に形成されている。

【００１７】各電池収納部２においては、電池１０を所
定の収納位置に正確に位置決めするための寄せリブ４が
仕切壁３から中心に向かって突出形成されている。

【００１８】本例ではこの寄せリブ４は四方の仕切壁３
から夫々２本ずつの計８本が設けられており、電池収納
部２に挿入された電池１０はこの８本の寄せリブ４によ
って中央に寄せられる状態で所定の収納位置にガタつく
ことなく確実に収められる。

【００１９】尚、電池１０には大きさの異なるものが複
数種類あり、例えば本例に示した円筒型の電池には径が
１７ｍｍと１８ｍｍの二種類のものがあるが、この電池
の径の違いには、寄せリブ４の突出寸法ｂを変えること
により容易に対応できるものである。

【００２０】また、寄せリブ４は上部を傾斜状にカット
した形状に形成されており、これによって電池１０をス
ムーズに挿入できる構造となっている。

【００２１】さらに各電池収納部２においては、その底
部の中心に挿入穴５が設けられており、後述するように
この挿入穴５から電池の試験用（充電及び測定用）の端
子が挿入されるようになっている。

【００２２】図５〜図７は電池トレイの他の形状例を示
す。本例に示す電池トレイは、角型の電池を多数個収納
するものである。尚、ここで前述した図１〜図４の円筒
型電池用の電池トレイと対応する部分には同一符号を付
しその説明は省略する。

【００２３】本例の電池トレイ１が前述した円筒型電池
用のトレイと異なる点を説明すると、本例の電池トレイ
１では電池収納部２の形状が角型電池の形状に対応した
長方形状に形成されていると共に、この電池収納部２は
電池１０を４５°傾けた状態で収納する形状となってい
る。また本例の電池トレイ１における寄せリブ４は、仕
切壁３の長辺側から夫々２本、短辺側から夫々１本の計
６本が設けられている。

【００２４】本例の角型電池用の電池トレイ１は、前述
した円筒型電池用のトレイと外形寸法が同一であり、ま
た電池収納部２のピッチａも同一となっている。これに
より、電池の試験工程での設備を円筒型電池用と角型電
池用とで共通化できるものである。

【００２５】次に電池トレイの材質について説明する。
電池トレイ１は、プラスチックを材料とした射出成形品
である。その材質としては一般にはＰＰ（ポリプロピレ
ン）が用いられるが、電池が異常発熱した際の火災防止
策として、ＰＰより燃えにくい難燃ＰＰの使用が考えら
れる。

【００２６】しかしながら、難燃ＰＰの場合、６０℃以
上の環境下では難燃ＰＰに含まれる臭化水素系難燃材が
粉体物質を発生させて電池に悪影響を与えるおそれがあ
るため、ここでは特にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファ
イド）を使用する。

【００２７】このＰＰＳは臭化水素系難燃材を含んでい
ないため、６０℃以上の環境下でも粉体物質が発生する
ことはないので、電池に悪影響を及ぼすことはない。ま
たこのＰＰＳは、難燃度を示すＵＬ９４規格において最
も燃えにくい５Ｖ相当であることが接炎難燃試験により
確認済みであるため、火災防止の対策をより強化できる
ものである（難燃試験法ＵＬ９４の規格は、燃え易い順
にＨＢ，Ｖ２，Ｖ１，Ｖ０、そして最も燃えにくい５Ｖ
までの５段階がある。ちなみに、ＰＰはＨＢレベル、難
燃ＰＰはＶ０レベルである）。

【００２８】続いて、以上の如き電池トレイが使用され
る電池の製造工程における電池の試験工程について図８
及び図９を参照しながら説明する。尚、ここでは電池１
０として円筒型電池の場合を例示してある。

【００２９】電池の組み立て工程において組み立てられ
た電池１０は、コンベアにて先ずトレイローダー工程に
供給される。このトレイローダー工程において電池１０
は、図８に示す如く複数本（この例では４本）ずつチャ
ックユニット２０でチャッキングされる。ここでチャッ
キングされる電池１０のピッチは、電池トレイ１の電池
収納部２のピッチａと対応している。

【００３０】そしてこのチャッキングされた電池１０
は、予め所定の位置に位置決めされた電池トレイ１の電
池収納部２にロボットによって上方から挿入される。こ
の動作を何度か繰り返して電池トレイ１の全ての電池収
納部２に電池１０が収納されるとトレイローダー工程が
終了し、その後電池トレイ１はコンベアに載せられて次
の充電工程に搬送される。

【００３１】充電工程では、図９に示す如く固定台２１
の上に電池トレイ１が位置決めされ、その状態で電池ト
レイ１の上方から充電用の負極側端子２２が電池１０の
負極の中心部に接触すると共に、電池トレイ１の下方か
ら充電用の正極側端子２３が挿入穴５を通って電池１０
の正極の中心部に接触する。尚、ここで端子２２，２３
は夫々バネ２４，２５の力によって電池１０に対し弾性
的に押し当てられるようにして確実に接触する構造とな
っている。

【００３２】このように充電用の端子２２，２３が電池
１０に接触した状態で端子２２，２３から電池１０に電
流が供給されて充電が行なわれ、充電終了後には端子２
２，２３が電池１０から離されて電池トレイ１はコンベ
アによって所定の保管庫まで搬送される。そして保管庫
で所定の時間が経過した後、電池トレイ１は再びコンベ
アに載せられて次の測定工程に搬送される。

【００３３】測定工程では、前述した充電工程と同様に
して、図９に示すように固定台２１の上に電池トレイ１
が位置決めされ、その状態で電池トレイ１の上方から測
定用の負極側端子２２が電池１０の負極の中心部に接触
すると共に、電池トレイ１の下方から測定用の正極側端
子２３が挿入穴５を通って電池１０の正極の中心部に接
触し、この状態で電圧、インピーダンスなどの測定が行
なわれる。また測定工程においては、この他に電池１０
の温度監視なども行なう。

【００３４】そしてこの測定工程において不良な電池即
ち測定値が一定の基準を外れた電池が発見された場合
は、その電池を電池トレイから取り除く。その後、残り
の正常な電池が収納されている電池トレイ１はコンベア
によって次の放電工程まで搬送される。

【００３５】放電工程では、放電装置の棚の上で電池ト
レイ１を所定の時間放置することにより、電池１０に充
電された電気を空気中に自然放電させる。

【００３６】こうして電池の製造工程における電池の試
験工程（充電、測定、放電）が全て終了した後、これを
完成品の電池として出荷する。

【００３７】以上の如き電池の試験工程において使用さ
れる電池トレイ１は、多数個の電池１０が一定のピッチ
で整然と並んだ状態で収納され、また各電池収納部２の
底部には電池１０の充電及び測定用の端子２２，２３が
挿入される挿入穴５が設けられているので、電池の試験
工程において充電や測定などの作業がスムーズに行なわ
れ、生産性が向上する。

【００３８】またこの電池トレイ１は、寄せリブ４の突
出寸法ｂを変えるだけで複数種類の電池を収納できるの
で、電池の多品種化に容易に対応することができる。

【００３９】そしてこの電池トレイ１では、上記のよう
に複数種類の電池を夫々一定のピッチで並べた状態で収
納できることにより、電池の試験工程の各工程（トレイ
ローダー工程、充電工程、測定工程、放電工程）での設
備を電池の種類ごとに設ける必要がなく、各工程におけ
る最小の設備での生産が可能となる。

【００４０】ところで、前述した如き電池の試験工程に
おいては、電池１０の種類によって試験条件が異なる。
例えば、例示した円筒型電池には径が１７ｍｍと１８ｍ
ｍの二種類のものがあり、この１７ｍｍ径の電池と１８
ｍｍ径の電池の充電時の条件は表１に示すようになって
いる。

【００４１】

【表１】

【００４２】この表１から明らかなように、１７ｍｍ径
の電池と１８ｍｍ径の電池とでは、充電電圧と充電時間
は同一であるも、充電電流において条件が大きく異なっ
ている。

【００４３】従来の電池の試験工程では、人がその都度
電池の種類を目視によって確認し、それに応じた充電条
件を設定するようにしていたため、作業効率が悪く生産
性が低かった。

【００４４】そこで本例においては、図１０に示す如く
予め電池トレイ１の仕切壁３や寄せリブ４の形状を撮像
手段であるＣＣＤカメラ３０によって撮像し、これをコ
ンピュータでパターン認識することにより電池の種類を
識別し、その電池に応じた充電条件を自動的に設定する
ようにしてある。

【００４５】即ち、コンピュータのメモリには電池トレ
イ１の仕切壁３や寄せリブ４の形状パターンが電池の種
類別に記憶されており、これに基づいてコンピュータは
ＣＣＤカメラ３０で撮像した仕切壁３や寄せリブ４の形
状のパターンを認識して電池の種類を識別する。そして
コンピュータは、識別した電池の種類に応じて表１に示
したような電池の充電条件を設定し、これを実行するよ
うにシステムの制御を行なう。

【００４６】このようにすることにより、電池の試験工
程における作業効率が従来に比べて大幅に改善され、生
産性をさらに向上させることができるものである。

【００４７】以上、本発明の実施の形態例について説明
したが、本発明はこの例に限ることなく他にも種々の実
施形態を採り得るものであることは言うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上に説明した如く本発明による電池ト
レイは、多数個の電池が一定のピッチで整然と並んだ状
態で収納され、また各電池収納部の底部には電池の試験
用の端子が挿入される挿入穴が設けられているので、電
池の試験工程において充電や測定などの作業がスムーズ
に行なわれ、生産性が向上する。

【００４９】また本発明による電池の試験方法では、ト
レイの仕切壁や寄せリブの形状を撮像手段で撮像してパ
ターン認識することにより電池の種類を識別し、その電
池に応じた試験条件を設定するようにしたことで、電池
の試験工程における作業効率が従来に比して大幅に改善
され、生産性がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電池トレイを示す斜視図である。

【図２】同、一部分の平面図である。

【図３】同、電池収納部の拡大平面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】本発明による電池トレイの他の例を示す一部分
の平面図である。

【図６】同、電池収納部の拡大平面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ断面図である。

【図８】電池の試験工程におけるトレイローダー工程の
説明図である。

【図９】同、充電工程及び測定工程の説明図である。

【図１０】本発明による電池の試験方法の説明図であ
る。

【符号の説明】

１‥‥電池トレイ、２‥‥電池収納部、３‥‥仕切壁、
４‥‥寄せリブ、５‥‥挿入穴、２２，２３‥‥端子、
３０‥‥ＣＣＤカメラ（撮像手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池製造工程において多数個の電池を搬
   送するための電池トレイであって、 多数個の電池を一定のピッチで収納する電池収納部を形
   成する仕切壁と、 各電池収納部において上記仕切壁から突出して設けら
   れ、電池を所定の収納位置に位置決めする寄せリブと、 各電池収納部において底部に設けられ、電池の試験用の
   端子が挿入される挿入穴と、 を有してなる電池トレイ。
2. 【請求項２】 多数個の電池を一定のピッチで収納する
   電池収納部を形成する仕切壁と、 各電池収納部において上記仕切壁から突出して設けら
   れ、電池を所定の収納位置に位置決めする寄せリブと、 を有してなる電池トレイを用いて多数個の電池を搬送す
   るようにした電池製造工程において、 上記トレイの仕切壁や寄せリブの形状を撮像手段で撮像
   してパターン認識することにより電池の種類を識別し、
   その電池に応じた各種の試験条件を設定するようにした
   電池の試験方法。