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JP7247575B2 - Method for manufacturing battery stack - Google Patents
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Description

本発明は,電池スタックの製造方法に関する。より詳細には,複数の単電池よりなる電池スタックの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a battery stack. More specifically, it relates to a method of manufacturing a battery stack consisting of a plurality of single cells.

リチウムイオン二次電池などの電池は,車両等の所定の用途に用いられる際には,所望の作動電圧や充電容量を得るため,単電池を複数,組み合わせてなる組電池(電池モジュールや電池スタック)として搭載されていることがある。 When batteries such as lithium-ion secondary batteries are used in vehicles, etc., in order to obtain the desired operating voltage and charge capacity, they are assembled batteries (battery modules and battery stacks) that combine multiple single cells. ) may be installed as

例えば,特許文献1には,複数の単電池を組み合わせてなる電池モジュールが記載されている。そして,特許文献1では,電池モジュールを,複数の単電池を並べた両端にエンドプレートを配置するとともに,両端のエンドプレートをブラケットによって接続することで構成している。 For example, Patent Literature 1 describes a battery module formed by combining a plurality of cells. In Patent Literature 1, a battery module is configured by arranging end plates at both ends of a plurality of cells arranged side by side and connecting the end plates at both ends with brackets.

特開2012-174693号公報JP 2012-174693 A

ところで,上記の従来技術のように組電池を構成する際には,漏電等の抑制のため,エンドプレートやブラケット等のような組電池の外郭を構成するような部材に絶縁性の樹脂材料を用いることが好ましい。しかし,樹脂材料は,たわみ等の変形が生じやすい材料である。そして,例えば,組電池の組み付けの際に樹脂材料の部材の変形が生じ得るような場合には,高い品質の組電池を安定して製造することができないことがあった。 By the way, when constructing an assembled battery as in the above-mentioned prior art, in order to suppress electric leakage, etc., insulating resin materials are used for members such as end plates and brackets that constitute the outer shell of the assembled battery. It is preferable to use However, the resin material is a material that is susceptible to deformation such as bending. In addition, for example, if deformation of resin material members may occur during assembly of the assembled battery, it may not be possible to stably manufacture a high-quality assembled battery.

本発明は,前記した従来の技術が有する問題点の解決を目的としてなされたものである。すなわちその課題とするところは,複数の単電池よりなる,高い品質の電池スタックを安定して製造することができる電池スタックの製造方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made for the purpose of solving the above-described problems of the prior art. That is, the object is to provide a method for manufacturing a battery stack that can stably manufacture a high-quality battery stack composed of a plurality of single cells.

この課題の解決を目的としてなされた本発明の電池スタックの製造方法は,複数の単電池よりなる電池モジュールを複数,組み付けて構成される電池スタックの製造方法であって,複数の電池モジュールを配列してなる電池モジュール群における第1面に配置された第1の樹脂ブラケットと,電池モジュール群における第1面と隣接する第2面に配置された第2の樹脂ブラケットとを,ねじの軸線が第2面と交差する方向に延びるねじ部品を用いて締結する締結工程を有し,締結工程を,第2の樹脂ブラケットの,ねじ部品の締付けの向きの回転を回転規制部によって規制しつつ,ねじ部品を締付けの向きに回転させることで行い,締結工程では,電池モジュール群を載置台上に配置するとともに,載置台と第2の樹脂ブラケットとの間に回転規制部を配置し,回転規制部の上面を第2の樹脂ブラケットの下面に接触させることで,第2の樹脂ブラケットの締付けの向きの回転を規制し,締結工程後には,回転規制部の第2の樹脂ブラケットへの接触を解除することを特徴とする電池スタックの製造方法である。 A method for manufacturing a battery stack according to the present invention, which has been made for the purpose of solving this problem, is a method for manufacturing a battery stack configured by assembling a plurality of battery modules each composed of a plurality of single cells, wherein the plurality of battery modules are arranged. A first resin bracket arranged on the first surface of the battery module group and a second resin bracket arranged on the second surface adjacent to the first surface of the battery module group are connected by It has a fastening process of fastening using a threaded part extending in a direction intersecting the second surface, and the fastening process is performed by restricting the rotation of the second resin bracket in the fastening direction of the threaded part by a rotation restricting part. This is done by rotating the threaded parts in the tightening direction. In the fastening process, the battery module group is placed on the mounting table, and a rotation restricting part is placed between the mounting table and the second resin bracket to restrict rotation. By bringing the upper surface of the part into contact with the lower surface of the second resin bracket, the rotation of the second resin bracket in the tightening direction is regulated, and after the fastening process, the contact of the rotation regulating part with the second resin bracket is prevented. A method for manufacturing a battery stack characterized by releasing.

本発明に係る電池スタックの製造方法では,締結工程を,第2の樹脂ブラケットの,ねじ部品の締付けの向きの回転を規制しつつ,ねじ部品を締付けの向きに回転させる。このため,ねじ部品を締付けの向きに回転させる際の締付けトルクが,樹脂材料よりなる部品の変形に作用してしまうこと等を抑制できる。つまり,締付けトルクの損失を抑制し,ねじ部品による締結を安定した品質で行うことができる。これにより,高い品質の電池スタックを安定して製造することができる。 In the battery stack manufacturing method according to the present invention, in the fastening step, the threaded part is rotated in the fastening direction while regulating the rotation of the second resin bracket in the fastening direction of the threaded part. Therefore, it is possible to prevent the tightening torque when rotating the threaded part in the tightening direction from acting on the deformation of the part made of the resin material. In other words, it is possible to suppress the loss of tightening torque and to perform fastening with threaded parts with stable quality. As a result, high-quality battery stacks can be stably manufactured.

本発明によれば,複数の単電池よりなる,高い品質の電池スタックを安定して製造することができる電池スタックの製造方法が提供されている。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the battery stack which can manufacture a high quality battery stack which consists of several single cells stably is provided.

電池スタックの正面図である。It is a front view of a battery stack. 電池スタックの左側面図である。It is a left side view of a battery stack. 締結工程における電池スタックの正面図である。FIG. 4 is a front view of the battery stack in the fastening process; 締結工程における電池スタックの左側面図である。FIG. 10 is a left side view of the battery stack in the fastening process; サポート冶具を用いて行った締結工程における締付け角度と締付けトルクとの関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the tightening angle and the tightening torque in the tightening process performed using the support jig; サポート冶具を用いずに行った締結工程における締付け角度と締付けトルクとの関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the tightening angle and the tightening torque in the fastening process performed without using a support jig;

以下,本発明を具体化した最良の形態について,図面を参照しつつ詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode embodying the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

まず,図1および図2により,本形態において製造される電池スタック10について説明する。図1は,電池スタック10の正面図である。図2は,電池スタック10を,図1における矢印Xの方向から見たときの図(左側面図)である。なお,図1に示す正面図における左右方向,奥行き方向,上下方向はそれぞれ,電池スタック10の幅方向,厚み方向,高さ方向に対応している。 First, a battery stack 10 manufactured in this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is a front view of the battery stack 10. FIG. FIG. 2 is a view (left side view) of the battery stack 10 when viewed from the direction of arrow X in FIG. 1 correspond to the width direction, thickness direction, and height direction of the battery stack 10, respectively.

図1に示すように,電池スタック10は,複数の電池モジュール110よりなる電池モジュール群100を含んで構成されている。各電池モジュール110は,複数の単電池をベースとなる筐体に組み合わせることで構成されたものである。本形態において,各電池モジュール110を構成する単電池は,円筒型(円柱状)で密閉型のリチウムイオン二次電池(具体的には18650型のリチウムイオン二次電池)である。 As shown in FIG. 1 , the battery stack 10 includes a battery module group 100 made up of a plurality of battery modules 110 . Each battery module 110 is configured by combining a plurality of single cells into a base housing. In the present embodiment, the cells that constitute each battery module 110 are cylindrical (columnar) sealed lithium-ion secondary batteries (specifically, 18650-type lithium-ion secondary batteries).

また,電池モジュール群100は,電池モジュール110を,幅方向および高さ方向にそれぞれ2列ずつ,配置してなるものである。よって,本形態の電池スタック10は,合計4つの電池モジュール110よりなる電池モジュール群100を含んで構成されている。なお,電池モジュール群100における電池モジュール110の数は,特に限定されるものではない。また,図1および図2には,電池モジュール群100の第1面101,第2面102をそれぞれ,符号を付けて示している。図1および図2に示すように,電池モジュール群100の第1面101と第2面102とは,互いに隣接した面である。 Also, the battery module group 100 is formed by arranging the battery modules 110 in two rows each in the width direction and the height direction. Accordingly, the battery stack 10 of this embodiment includes a battery module group 100 made up of four battery modules 110 in total. The number of battery modules 110 in battery module group 100 is not particularly limited. Also, in FIGS. 1 and 2, the first surface 101 and the second surface 102 of the battery module group 100 are shown with reference numerals. As shown in FIGS. 1 and 2, the first surface 101 and the second surface 102 of the battery module group 100 are adjacent surfaces.

電池スタック10において,電池モジュール群100の第1面101には,樹脂ブラケット200が配置されている。本形態の樹脂ブラケット200は,絶縁性の樹脂材料により構成されている。また,樹脂ブラケット200は,電池モジュール群100の各電池モジュール110を固定している部材である。そして,樹脂ブラケット200は,電池モジュール110を固定して電池モジュール群100としているとともに,電池モジュール群100の第1面101に固定されている。 In the battery stack 10 , a resin bracket 200 is arranged on the first surface 101 of the battery module group 100 . The resin bracket 200 of this embodiment is made of an insulating resin material. Also, the resin bracket 200 is a member that fixes each battery module 110 of the battery module group 100 . The resin bracket 200 fixes the battery module 110 to form the battery module group 100 and is fixed to the first surface 101 of the battery module group 100 .

また,樹脂ブラケット200は,電池モジュール群100の第2面102側の位置に,ねじ穴部210を有している。ねじ穴部210には,電池スタック10の幅方向の外側の面に開口しためねじが形成されている。このため,ねじ穴部210に形成されているめねじのねじの軸線は,電池モジュール群100の第1面101と平行であり,第2面102と交差している。なお,絶縁性の樹脂材料により構成された樹脂ブラケット200において,ねじ穴部210のめねじは,ねじインサートによって設けられている。 The resin bracket 200 also has a screw hole portion 210 at a position on the second surface 102 side of the battery module group 100 . The screw hole portion 210 is formed with an internal thread that opens to the outer surface in the width direction of the battery stack 10 . Therefore, the axis of the internal thread formed in the screw hole portion 210 is parallel to the first surface 101 of the battery module group 100 and intersects the second surface 102 . In the resin bracket 200 made of an insulating resin material, the internal thread of the screw hole portion 210 is provided by a thread insert.

電池スタック10において,電池モジュール群100の第2面102には,H/Y(ワイヤーハーネス)クランプブラケット300が配置されている。H/Yクランプブラケット300は絶縁性の樹脂材料により構成されている。また,H/Yクランプブラケット300は,電池スタック10に接続される配線部材の取り回し経路を適切に形成することができるクランプ等が設けられたものである。電池スタック10に接続される配線部材は,本形態においては,電池スタック10の充放電に係る電気が流れる電気配線である。 In the battery stack 10 , an H/Y (wire harness) clamp bracket 300 is arranged on the second surface 102 of the battery module group 100 . The H/Y clamp bracket 300 is made of an insulating resin material. Also, the H/Y clamp bracket 300 is provided with a clamp or the like capable of appropriately forming a routing path for wiring members connected to the battery stack 10 . In this embodiment, the wiring member connected to the battery stack 10 is an electric wiring through which electricity associated with charging and discharging of the battery stack 10 flows.

また,H/Yクランプブラケット300は,電池モジュール群100の第1面側の位置に,貫通穴部310を有している。貫通穴部310には,電池スタック10の幅方向について,H/Yクランプブラケット300を貫通する貫通穴が形成されている。H/Yクランプブラケット300の貫通穴部310に形成された貫通穴の位置は,樹脂ブラケット200のねじ穴部210に設けられためねじに対応する位置である。このため,貫通穴部310に形成されている貫通穴の中心軸は,ねじ穴部210に形成されているめねじのねじの軸線と平行である。 Also, the H/Y clamp bracket 300 has a through hole portion 310 at a position on the first surface side of the battery module group 100 . A through hole is formed in the through hole portion 310 so as to pass through the H/Y clamp bracket 300 in the width direction of the battery stack 10 . The position of the through hole formed in the through hole portion 310 of the H/Y clamp bracket 300 corresponds to the internal thread provided in the threaded hole portion 210 of the resin bracket 200 . Therefore, the central axis of the through hole formed in the through hole portion 310 is parallel to the thread axis of the internal thread formed in the threaded hole portion 210 .

そして,H/Yクランプブラケット300は,ボルト400により,樹脂ブラケット200に締結されている。具体的に,ボルト400は,おねじ部分が,H/Yクランプブラケット300の貫通穴部310に形成された貫通穴を通って,樹脂ブラケット200のねじ穴部210に形成されためねじに挿入されている。つまり,ボルト400のおねじ部分のねじの軸線は,ねじ穴部210に形成されているめねじのねじの軸線と平行である。 The H/Y clamp bracket 300 is fastened to the resin bracket 200 with bolts 400 . Specifically, the bolt 400 is inserted through a through hole formed in the through hole portion 310 of the H/Y clamp bracket 300 and into an internal thread formed in the threaded hole portion 210 of the resin bracket 200 . ing. That is, the thread axis of the externally threaded portion of the bolt 400 is parallel to the threaded axis of the internal thread formed in the threaded hole portion 210 .

このため,H/Yクランプブラケット300の貫通穴部310は,ボルト400の頭部と樹脂ブラケット200のねじ穴部210との間に挟み込まれている。これにより,H/Yクランプブラケット300は,樹脂ブラケット200に締結され,固定されている。 Therefore, through hole portion 310 of H/Y clamp bracket 300 is sandwiched between the head of bolt 400 and screw hole portion 210 of resin bracket 200 . As a result, the H/Y clamp bracket 300 is fastened and fixed to the resin bracket 200 .

上記のような本形態の電池スタック10において,電池モジュール群100よりも外側に配置されている樹脂ブラケット200およびH/Yクランプブラケット300はともに,絶縁性の樹脂材料により構成されている。よって,本形態の電池スタック10は,樹脂ブラケット200やH/Yクランプブラケット300の箇所に,電池スタック10の外部の導電性を有する部品が接触したとしても,漏電等が生じないようになっている。 In the battery stack 10 of this embodiment as described above, both the resin bracket 200 and the H/Y clamp bracket 300 arranged outside the battery module group 100 are made of an insulating resin material. Therefore, in the battery stack 10 of this embodiment, even if a conductive component outside the battery stack 10 comes into contact with the resin bracket 200 or the H/Y clamp bracket 300, electric leakage or the like will not occur. there is

次に,本形態の電池スタック10の製造方法について説明する。電池スタック10は,電池モジュール110,樹脂ブラケット200,H/Yクランプブラケット300を組み付けることで製造される。具体的には,所定数の電池モジュール110を樹脂ブラケット200に組み付け,その後,樹脂ブラケット200にH/Yクランプブラケット300をボルト400によって締結する締結工程を行うことで製造する。なお,締結工程後,その他の部品を組み付ける工程をさらに行うことも可能である。 Next, a method for manufacturing the battery stack 10 of this embodiment will be described. Battery stack 10 is manufactured by assembling battery module 110 , resin bracket 200 , and H/Y clamp bracket 300 . Specifically, a predetermined number of battery modules 110 are assembled to the resin bracket 200, and then the H/Y clamp bracket 300 is fastened to the resin bracket 200 with the bolts 400 in a fastening process. In addition, it is also possible to further perform a process of assembling other parts after the fastening process.

図3および図4は,本形態の締結工程を説明するための図である。図3は,締結工程における電池スタック10の正面図である。図4は,締結工程における電池スタック10の左側面図である。 3 and 4 are diagrams for explaining the fastening process of this embodiment. FIG. 3 is a front view of the battery stack 10 in the fastening process. FIG. 4 is a left side view of the battery stack 10 in the fastening process.

図3に示すように,本形態の締結工程では,樹脂ブラケット200が組み付けられた電池モジュール群100を載置台500の載置面501上に配置し,電池モジュール群100の第2面102にH/Yクランプブラケット300を配置する。このとき,H/Yクランプブラケット300の貫通穴部310に設けられた貫通穴と,樹脂ブラケット200のねじ穴部210に設けられためねじとが合うように,H/Yクランプブラケット300を配置する。そして,その状態で,ボルト400によるH/Yクランプブラケット300の締結を行う。 As shown in FIG. 3 , in the fastening process of the present embodiment, the battery module group 100 with the resin bracket 200 attached thereto is placed on the mounting surface 501 of the mounting table 500 , and the second surface 102 of the battery module group 100 is H. / Place the Y clamp bracket 300 . At this time, the H/Y clamp bracket 300 is arranged so that the through hole provided in the through hole portion 310 of the H/Y clamp bracket 300 and the female screw provided in the screw hole portion 210 of the resin bracket 200 are aligned. . Then, in this state, the H/Y clamp bracket 300 is fastened with the bolts 400 .

また,図3に示すように,本形態の締結工程では,サポート冶具600を用いる。サポート冶具600は,上方に位置する上ブロック610,下方に位置する下ブロック620,ターンバックルねじ630を有している。ターンバックルねじ630は,一端側と他端側とに逆ねじ(右ねじと左ねじ)を有し,その中間部分に六角柱の部分を有している。このため,ターンバックルねじ630は,軸中心に回転することで,上ブロック610と下ブロック620との隙間の大きさを調整できるものである。よって,サポート冶具600は,上ブロック610の上面611と,下ブロック620の下面621との距離を調整できるようになっている。 Further, as shown in FIG. 3, a support jig 600 is used in the fastening process of this embodiment. The support jig 600 has an upper block 610 located above, a lower block 620 located below, and a turnbuckle screw 630 . The turnbuckle screw 630 has reverse threads (right-hand thread and left-hand thread) at one end and the other end, and has a hexagonal prism portion in the middle. Therefore, the turnbuckle screw 630 can adjust the size of the gap between the upper block 610 and the lower block 620 by rotating about its axis. Therefore, the support jig 600 can adjust the distance between the upper surface 611 of the upper block 610 and the lower surface 621 of the lower block 620 .

図3に示すように,サポート冶具600は,載置台500とH/Yクランプブラケット300との間に配置されている。また,締結工程におけるサポート冶具600は,ターンバックルねじ630によって,上ブロック610の上面611の高さを,H/Yクランプブラケット300の下面301に合わせた状態で配置されている。つまり,載置台500とH/Yクランプブラケット300との間に配置されたサポート冶具600の上面611は,H/Yクランプブラケット300の下面301に接触している。 As shown in FIG. 3, the support jig 600 is arranged between the mounting table 500 and the H/Y clamp bracket 300. As shown in FIG. Also, the support jig 600 in the fastening process is arranged in a state where the height of the upper surface 611 of the upper block 610 is aligned with the lower surface 301 of the H/Y clamp bracket 300 by the turnbuckle screw 630 . In other words, the upper surface 611 of the support jig 600 arranged between the mounting table 500 and the H/Y clamp bracket 300 is in contact with the lower surface 301 of the H/Y clamp bracket 300 .

そして,本形態の締結工程は,サポート冶具600を配置した状態でボルト400のねじ締めを行う。図4には,ボルト400のねじ締めを行う際の締付けの向きAを示している。本形態において,ボルト400および樹脂ブラケット200のねじ穴部210のめねじは,右ねじである。このため,ボルト400の締付けの向きAは,図4において時計回りとなる向きである。 In the fastening process of this embodiment, the bolts 400 are screwed while the support jig 600 is arranged. FIG. 4 shows the tightening direction A when the bolt 400 is screwed. In this embodiment, the bolt 400 and the female thread of the screw hole portion 210 of the resin bracket 200 are right-hand threads. Therefore, the tightening direction A of the bolt 400 is clockwise in FIG.

ここで,ボルト400を締付けの向きAに回転させた際の締付けトルクにより,ボルト400は,そのおねじ部分が樹脂ブラケット200のめねじの内部に進入する。これにより,ボルト400には軸力が発生する。このため,締付けトルクの損失のバラつきが大きい場合には,ボルト400に適切な軸力が発生させることができず,樹脂ブラケット200とH/Yクランプブラケット300とのボルト400を用いた締結を,適切に行えないおそれがある。 Here, the external thread portion of the bolt 400 enters the internal thread of the resin bracket 200 due to the tightening torque when the bolt 400 is rotated in the tightening direction A. As a result, an axial force is generated in the bolt 400 . For this reason, when the tightening torque loss varies greatly, it is not possible to generate an appropriate axial force on the bolt 400, and the resin bracket 200 and the H/Y clamp bracket 300 cannot be fastened using the bolt 400. It may not work properly.

そして,樹脂材料によって構成されている樹脂ブラケット200やH/Yクランプブラケット300は,力が加えられたときのたわみが大きな傾向にある。すなわち,ボルト400を締付けの向きAに回転させたとき,ボルト400とH/Yクランプブラケット300との間には摩擦が生じる。その摩擦によって,H/Yクランプブラケット300には,図4に示すように,ボルト400の締付けの向きAと同じ向きBに回転するような力が作用する。そして,H/Yクランプブラケット300が向きBに回転移動したときには,その回転移動に伴う締付けトルクの損失が発生する。 The resin bracket 200 and the H/Y clamp bracket 300, which are made of a resin material, tend to flex greatly when a force is applied. That is, when the bolt 400 is rotated in the tightening direction A, friction is generated between the bolt 400 and the H/Y clamp bracket 300 . As a result of this friction, a force acts on the H/Y clamp bracket 300 to rotate it in the same direction B as the tightening direction A of the bolt 400, as shown in FIG. Then, when the H/Y clamp bracket 300 rotates in the direction B, a tightening torque loss occurs due to the rotational movement.

さらに,ボルト400による締結時には,締結される樹脂ブラケット200とH/Yクランプブラケット300との間にも摩擦が生じる。このため,H/Yクランプブラケット300が向きBに回転移動したときには,樹脂ブラケット200にも向きBの大きな力が作用することとなる。従って,H/Yクランプブラケット300が向きBに回転したときには,樹脂ブラケット200がたわむように変形してしまうことがあった。そして,樹脂ブラケット200がたわむように変形したときには,その変形に伴う締付けトルクの損失が発生する。そして,この樹脂ブラケット200の変形に伴う締付けトルクの損失は,特に,その損失自体も大きく,部品ごとの誤差に伴う損失のバラつきも大きな傾向にある。 Furthermore, when the bolts 400 are tightened, friction is also generated between the tightened resin bracket 200 and the H/Y clamp bracket 300 . Therefore, when the H/Y clamp bracket 300 rotates in the direction B, a large force in the direction B also acts on the resin bracket 200 . Therefore, when the H/Y clamp bracket 300 rotates in the direction B, the resin bracket 200 may be bent and deformed. When the resin bracket 200 is bent and deformed, the tightening torque is lost due to the deformation. The loss of tightening torque due to the deformation of the resin bracket 200 is particularly large, and there is a tendency for the loss to vary greatly due to the error of each part.

しかし,本形態の締付け工程は,サポート冶具600の上面611を,H/Yクランプブラケット300の下面301に接触させた状態で,ボルト400による締結を行っている。このため,本形態の締結工程では,H/Yクランプブラケット300の向きBの回転移動は,H/Yクランプブラケット300の下面301がサポート冶具600の上面611に接触することによって規制されている。よって,上記のような締付けトルクの損失を抑制することができる。 However, in the tightening process of this embodiment, the bolts 400 are used to tighten the upper surface 611 of the support jig 600 in contact with the lower surface 301 of the H/Y clamp bracket 300 . Therefore, in the fastening process of this embodiment, the rotational movement of the H/Y clamp bracket 300 in the direction B is restricted by the contact of the lower surface 301 of the H/Y clamp bracket 300 with the upper surface 611 of the support jig 600 . Therefore, the loss of tightening torque as described above can be suppressed.

図5は,本形態の締結工程における締付け角度と締付けトルクとの関係を示す図である。図5に示すように,締付け角度が大きくなるにつれ,締付けトルクは大きくなる傾向にある。そして,H/Yクランプブラケット300の回転移動が抑制されている本形態においては,締付けトルクの損失が抑制されていることで,締付けトルクTを効率よく,ねじ締めに作用させることができる。またこれにより,締付けトルクTを安定してボルト400のねじ締めに作用させることができる。よって,本形態の締結工程では,ボルト400に,所望の軸力を安定して発生させることができる。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the tightening angle and the tightening torque in the tightening process of this embodiment. As shown in FIG. 5, the tightening torque tends to increase as the tightening angle increases. In this embodiment in which the rotational movement of the H/Y clamp bracket 300 is suppressed, loss of tightening torque is suppressed, so that the tightening torque T can be efficiently applied to screw tightening. Further, this allows the tightening torque T to act stably on the screw tightening of the bolt 400 . Therefore, in the fastening process of this embodiment, a desired axial force can be stably generated in the bolt 400 .

一方,図6には,本形態とは異なり,サポート冶具を用いない場合の締結工程における締付け角度と締付けトルクとの関係を示している。そして,図6には,締付けトルクTのうち,樹脂材料で構成された部材の変形等に伴って損失した分のトルクである損失トルクT1を示している。図6からわかるように,サポート冶具を用いない場合には,大きな損失トルクT1が存在することで,締付けトルクTをねじ締めに効率よく作用させることができない。また,損失トルクT1は,ボルトのねじ締めに係る部品の誤差に伴って大きく変動し得るものである。このため,サポート冶具を用いない場合には,一定の締付けトルクTでねじ締めを行ったとしても,ボルトに発生する軸力がバラついてしまう。従って,本形態とは異なり,サポート冶具を用いずに締結工程を行った場合には,ボルトに,所望の軸力を安定して発生させることができない。 On the other hand, FIG. 6 shows the relationship between the tightening angle and the tightening torque in the tightening process when no support jig is used unlike this embodiment. FIG. 6 shows torque loss T1, which is part of the tightening torque T and is lost due to deformation of a member made of a resin material. As can be seen from FIG. 6, when the support jig is not used, a large torque loss T1 exists, and the tightening torque T cannot efficiently act on screw tightening. In addition, the torque loss T1 can fluctuate greatly due to errors in parts related to screw tightening of bolts. Therefore, when the support jig is not used, even if the screw is tightened with a constant tightening torque T, the axial force generated in the bolt varies. Therefore, unlike this embodiment, when the fastening process is performed without using a support jig, a desired axial force cannot be stably generated in the bolt.

また,本形態の締結工程後には,ボルト400の締結が適切に行われたか否かを検査する検査工程を行うこととしてもよい。この検査工程における検査方法としては,締結工程後のボルト400に,所定の締付けトルクで締付けの向きの回転力を作用させることが考えられる。そして,このような検査工程においても,上記のサポート冶具600を用いることが好ましい。樹脂部材をたわむように変形させること等がなく,ボルト400に適切に,検査のための締付けトルクをかけることができるからである。すなわち,検査工程においては,H/Yクランプブラケット300の回転をサポート冶具600によって規制することで,精度の高い検査を行うことが可能である。よって,高い品質の電池スタック10を製造することができる。 Further, after the fastening process of this embodiment, an inspection process may be performed to inspect whether or not the bolt 400 has been properly fastened. As an inspection method in this inspection process, it is conceivable to apply a rotational force in a tightening direction with a predetermined tightening torque to the bolt 400 after the tightening process. Also in such an inspection process, it is preferable to use the support jig 600 described above. This is because the tightening torque for the inspection can be appropriately applied to the bolt 400 without deforming the resin member such that it bends. That is, in the inspection process, by restricting the rotation of the H/Y clamp bracket 300 by the support jig 600, it is possible to perform highly accurate inspection. Therefore, a high-quality battery stack 10 can be manufactured.

以上詳細に説明したように,本実施の形態には,複数の電池モジュール110を組み付けて構成される電池スタックの製造方法が記載されている。電池モジュール110は,複数の単電池よりなるものである。また,電池スタック10の製造においては締結工程を行う。締結工程では,複数の電池モジュール110を配列してなる電池モジュール群100の第1面101に配置した樹脂ブラケット200と,第1面101と隣接する第2面102に配置したH/Yクランプブラケット300とを,ボルト400を用いて締結する。より具体的には,締結工程は,樹脂ブラケット200の向きBの回転移動をサポート冶具600によって規制しつつ,ボルト400を,その締付けの向きAに回転させる。このとき,サポート冶具600によって規制されている樹脂ブラケット200の回転の向きBは,ボルト400の締付けの向きAと同じ向きである。これにより,複数の単電池よりなる,高い品質の電池スタックを安定して製造することができる電池スタックの製造方法が実現されている。 As described in detail above, this embodiment describes a method of manufacturing a battery stack configured by assembling a plurality of battery modules 110 . The battery module 110 consists of a plurality of cells. Further, a fastening process is performed in manufacturing the battery stack 10 . In the fastening process, the resin bracket 200 arranged on the first surface 101 of the battery module group 100 formed by arranging a plurality of battery modules 110, and the H/Y clamp bracket arranged on the second surface 102 adjacent to the first surface 101. 300 are fastened using bolts 400 . More specifically, in the tightening process, the bolt 400 is rotated in the tightening direction A while the rotational movement of the resin bracket 200 in the direction B is restricted by the support jig 600 . At this time, the rotational direction B of the resin bracket 200 regulated by the support jig 600 is the same as the tightening direction A of the bolt 400 . As a result, a method of manufacturing a battery stack that can stably manufacture a high-quality battery stack composed of a plurality of single cells has been realized.

なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。従って本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,上記の実施形態では,本発明をリチウムイオン二次電池について適用した例について記載した。しかし,その他の種類の電池に適用することも可能である。 It should be noted that the present embodiment is merely an example, and does not limit the present invention in any way. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist of the invention. For example, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a lithium ion secondary battery has been described. However, it can also be applied to other types of batteries.

また例えば,上記の実施形態では,樹脂ブラケット200のねじ穴部210のめねじのねじの軸線が,電池モジュール群100の第1面101と平行であることとして説明した。しかし,締結に係るねじの軸線は,第1面101に必ずしも平行でなくてもよく,第2面102と交差していればよい。すなわち,締結に係るねじの軸線が第2面102と交差している場合には,ねじを用いて締結する締結工程において,H/Yクランプブラケット300に,ねじの軸線を回転中心とする回転移動の力が作用し得るからである。 Further, for example, in the above embodiment, the screw axis of the internal thread of the screw hole portion 210 of the resin bracket 200 is parallel to the first surface 101 of the battery module group 100 . However, the axis of the screw for fastening does not necessarily have to be parallel to the first surface 101 and may intersect the second surface 102 . That is, when the axis of the screw related to fastening intersects the second surface 102, the H/Y clamp bracket 300 is rotated around the axis of the screw in the fastening process of fastening using the screw. This is because the force of

また例えば,上記の実施形態では,樹脂ブラケット200とH/Yクランプブラケット300との締結時に回転させるねじ部品として,ボルト400を用いた例について説明している。しかし,例えば,樹脂ブラケット200とH/Yクランプブラケット300との締結時に回転させるねじ部品には,ナットを用いることとしてもよい。具体的には,樹脂ブラケット側におねじ部を設け,そのおねじ部に,H/Yクランプブラケット300の貫通穴を通し,ナットと樹脂ブラケットとでH/Yクランプブラケット300を挟み込むように締付けを行うこととしてもよい。またこの場合,樹脂ブラケットに設けるおねじ部の材質には,金属を採用することもできる。樹脂ブラケットに金属性のおねじ部を設ける場合,樹脂ブラケットに金属性のシャフトを固定するとともに,その金属性のシャフトの一端を,H/Yクランプブラケット300の貫通穴を通るように突出させ,その突出した先端部におねじを形成しておけばよい。なお,樹脂ブラケットに金属性のおねじ部を設ける場合,その金属部分は,電池モジュールと絶縁されていることが好ましい。 Further, for example, in the above-described embodiment, the bolt 400 is used as a threaded component that is rotated when the resin bracket 200 and the H/Y clamp bracket 300 are fastened together. However, for example, a nut may be used as a threaded part that is rotated when the resin bracket 200 and the H/Y clamp bracket 300 are fastened together. Specifically, a male threaded portion is provided on the resin bracket side, the through hole of the H/Y clamp bracket 300 is passed through the male threaded portion, and the H/Y clamp bracket 300 is tightened between the nut and the resin bracket. may be performed. In this case, metal can also be used as the material of the external thread provided on the resin bracket. When a metal male thread is provided on the resin bracket, a metal shaft is fixed to the resin bracket, and one end of the metal shaft protrudes so as to pass through the through hole of the H/Y clamp bracket 300, A thread may be formed on the protruding tip portion. If the resin bracket is provided with a metallic male threaded portion, the metallic portion is preferably insulated from the battery module.

また例えば,上記の実施形態では,サポート冶具600を用いることにより,H/Yクランプブラケット300の,ボルト400の締付けの向きの回転を規制している。すなわち,上記の実施形態では,サポート冶具600の上面611を,H/Yクランプブラケット300のボルト400の締付けの向きの回転を規制する規制面として機能させている。しかし,例えば,H/Yクランプブラケット300の回転の規制は,必ずしも上記のサポート冶具600を用いるようなかたちでなくてもよい。具体的には,例えば,H/Yクランプブラケット300を第2面102に配置する際に,H/Yクランプブラケット300を保持する保持部(ロボットハンド等)を用いるような場合,その保持部にH/Yクランプブラケット300の回転を規制する規制面を設けておいてもよい。 Further, for example, in the above embodiment, the support jig 600 is used to restrict the rotation of the H/Y clamp bracket 300 in the tightening direction of the bolt 400 . That is, in the above embodiment, the upper surface 611 of the support jig 600 functions as a restricting surface that restricts the rotation of the bolt 400 of the H/Y clamp bracket 300 in the tightening direction. However, for example, the regulation of the rotation of the H/Y clamp bracket 300 does not necessarily have to be in the form of using the support jig 600 described above. Specifically, for example, when the H/Y clamp bracket 300 is arranged on the second surface 102, if a holding part (such as a robot hand) for holding the H/Y clamp bracket 300 is used, the holding part A restricting surface that restricts the rotation of the H/Y clamp bracket 300 may be provided.

なお,H/Yクランプブラケット300を保持する保持部に規制面を設ける場合,その規制面とH/Yクランプブラケット300との隙間を微調整する機構を,構造上,設けることができないことがある。このように規制面とH/Yクランプブラケット300との隙間を微調整できない場合,H/Yクランプブラケット300の寸法のバラつきによっては,その回転移動を適切に規制できない可能性がある。これに対し,上記の実施形態のサポート冶具600は,H/Yクランプブラケット300の回転を規制する規制面の位置(高さ)を微調整できる構造であることで,H/Yクランプブラケット300の回転を適切に規制できるものである。 In addition, when a regulating surface is provided on the holding portion that holds the H/Y clamp bracket 300, it may not be possible to provide a mechanism for finely adjusting the gap between the regulating surface and the H/Y clamp bracket 300 due to structural reasons. . If the gap between the regulating surface and the H/Y clamp bracket 300 cannot be finely adjusted in this manner, there is a possibility that the rotational movement of the H/Y clamp bracket 300 cannot be properly regulated due to variations in the dimensions of the H/Y clamp bracket 300 . In contrast, the support jig 600 of the above-described embodiment has a structure that allows fine adjustment of the position (height) of the restricting surface that restricts the rotation of the H/Y clamp bracket 300. Rotation can be properly regulated.

10 電池スタック
100 電池モジュール群
101 第1面
102 第2面
110 電池モジュール
200 樹脂ブラケット
300 H/Yクランプブラケット
400 ボルト
10 Battery stack 100 Battery module group 101 First surface 102 Second surface 110 Battery module 200 Resin bracket 300 H/Y clamp bracket 400 Bolt

Claims (1)

複数の単電池よりなる電池モジュールを複数,組み付けて構成される電池スタックの製造方法において,
複数の前記電池モジュールを配列してなる電池モジュール群における第1面に配置された第1の樹脂ブラケットと,前記電池モジュール群における前記第1面と隣接する第2面に配置された第2の樹脂ブラケットとを,ねじの軸線が前記第2面と交差する方向に延びるねじ部品を用いて締結する締結工程を有し,
前記締結工程を,前記第2の樹脂ブラケットの,前記ねじ部品の締付けの向きの回転を回転規制部によって規制しつつ,前記ねじ部品を前記締付けの向きに回転させることで行い,
前記締結工程では,前記電池モジュール群を載置台上に配置するとともに、前記載置台と前記第2の樹脂ブラケットとの間に前記回転規制部を配置し、前記回転規制部の上面を前記第2の樹脂ブラケットの下面に接触させることで,前記第2の樹脂ブラケットの前記締付けの向きの回転を規制し,
前記締結工程後には,前記回転規制部の前記第2の樹脂ブラケットへの接触を解除することを特徴とする電池スタックの製造方法。
In a method for manufacturing a battery stack configured by assembling a plurality of battery modules each composed of a plurality of single cells,
A first resin bracket arranged on a first surface of a battery module group formed by arranging a plurality of battery modules, and a second resin bracket arranged on a second surface adjacent to the first surface of the battery module group. a fastening step of fastening the resin bracket to the resin bracket using a threaded component extending in a direction in which the axis of the screw intersects the second surface;
The fastening step is performed by rotating the threaded part in the tightening direction while regulating the rotation of the second resin bracket in the direction in which the threaded part is tightened by a rotation restricting part,
In the fastening step, the battery module group is arranged on a mounting table, the rotation restricting portion is arranged between the mounting table and the second resin bracket, and the upper surface of the rotation restricting portion is placed on the second resin bracket . By contacting the lower surface of the resin bracket of the second resin bracket, the rotation of the tightening direction of the second resin bracket is regulated,
A method of manufacturing a battery stack, wherein the contact of the rotation restricting portion to the second resin bracket is released after the fastening step.
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