母線安裝裝置和母線安裝方法
母線安裝裝置和母線安裝方法
【專利摘要】母線安裝裝置具有用于向托盤(110)上供給母線(70)的母線供給部和用于使利用母線供給部供給來的母線中的相鄰的兩個面碰到托盤的母線定位部中的相鄰的兩個壁面的按壓部(130)，利用母線供給部將母線供給至兩個面與母線定位部中的兩個壁面相面對的位置而高精度地確定母線相對于電池(10C)的位置。
【專利說明】母線安裝裝置和母線安裝方法
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電池所應用的母線安裝裝置和母線安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在汽車用電池、太陽能電池以及電子設備用電池等各種電池中使用了這樣的扁平型電池:利用由層壓片構(gòu)成的外封裝構(gòu)件密封電池元件，并且將電極端子自外封裝構(gòu)件導出到外部。例如在專利文獻I中記載有將多個扁平型電池串聯(lián)和/或并聯(lián)地電連接而成的電池組件。在自該扁平型電池導出來的電極引板上連接有用于向電池組件的電極端子導入電流的母線。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開平2009 — 231267號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
_6] 發(fā)明要解決的問題
[0007]在電極引板上安裝母線時，需要高精度地將該母線相對于電極引板定位。利用高精度地進行動作的機器人等設備，能夠高精度地確定母線相對于電極引板的位置。但是，為了使用這樣高精度地進行動作的機器人等設備高精度地將母線定位，不得不將機器人等設備的動作速度設為比較低的速度。此外，高精度地進行動作的機器人等設備的成本比較高。因此，會阻礙在電池上安裝母線的作業(yè)的高速化和低成本化，而且難以謀求電池制造的效率化。
[0008]本發(fā)明即是為了解決上述課題而完成的，其目的在于，提供在謀求將母線安裝在電池上的作業(yè)的高速化和低成本化的同時高精度地將母線相對于電池定位的母線安裝裝置和母線安裝方法。
_9] 用于解決問題的方案
[0010]本發(fā)明的母線安裝裝置具有:托盤，其用于載置導出有電極引板的電池；電池定位部，其設于上述托盤，用于確定上述電池相對于上述托盤的位置；以及母線定位部，其設于上述托盤，用于確定與上述電極引板電連接的母線相對于上述托盤的位置，該母線定位部具備上述母線中的相鄰的兩個面將要碰到的相鄰的兩個壁面。母線安裝裝置還具有:母線供給部，其用于向上述托盤上供給上述母線；以及按壓部，其用于使利用上述母線供給部供給來的上述母線中的相鄰的上述兩個面碰到上述托盤的上述母線定位部中的相鄰的兩個上述壁面。而且，利用上述母線供給部將上述母線供給至上述兩個面與上述母線定位部中的上述兩個壁面相面對的位置，利用上述按壓部使上述兩個面碰到上述母線定位部中的兩個上述壁面而確定上述母線相對于上述電池的位置。
[0011]本發(fā)明的母線安裝方法具有以下工序:載置工序，其中，將導出有電極引板的電池以確定了相對于托盤的位置的狀態(tài)載置在上述托盤上；以及供給工序，將上述母線供給至與上述電極引板電連接的母線中的相鄰的兩個面與用于確定上述母線相對于上述托盤的位置的、設于上述托盤的母線定位部中的相鄰的兩個壁面相面對的位置。該母線安裝方法還具有這樣的定位工序:使供給來的上述母線中的相鄰的上述兩個面碰到上述母線定位部中的相鄰的兩個上述壁面，確定上述母線相對于上述電池的位置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是表示電池組件的俯視圖。
[0013]圖2是表示電池組件的外殼內(nèi)部的單電池單元的立體圖。
[0014]圖3是表示扁平型電池的分解立體圖。
[0015]圖4是表示電池組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
[0016]圖5是表示構(gòu)成電池組件的多個扁平型電池的電連接結(jié)構(gòu)的圖。
[0017]圖6是表示實施方式的母線安裝裝置的立體圖。
[0018]圖7是表示實施方式的母線安裝裝置的主視圖。
[0019]圖8A是表示實施方式的母線安裝裝置的托盤的俯視圖。
[0020]圖SB是夸張地表示母線定位部的錐形狀的俯視圖。
[0021]圖9是沿著圖8A的9— 9線的剖視圖。
[0022]圖10是表示實施方式的母線安裝裝置的母線供給部的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖11是表示相對于實施方式的母線安裝裝置的托盤確定扁平型電池和母線的位置后的狀態(tài)的主視圖。
[0024]圖12是沿著圖11的12 — 12線的剖視圖。
[0025]圖13是表示在實施方式的母線安裝裝置的托盤上載置有扁平型電池的狀態(tài)的局部俯視圖。
[0026]圖14是沿著圖13的14 — 14線的剖視圖。
[0027]圖15是表示利用母線供給部向隔離件上供給母線后的狀態(tài)的局部俯視圖。
[0028]圖16是沿著圖15的16 — 16線的剖視圖。
[0029]圖17是表示利用按壓部使母線中的相鄰的兩個面碰到母線定位部中的相鄰的兩個壁面而確定母線相對于電池的位置的狀態(tài)的局部俯視圖。
[0030]圖18是沿著圖17的18 — 18線的剖視圖。
[0031]圖19是表示改變例的母線定位部的俯視圖。
【具體實施方式】
[0032]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。另外，在附圖的說明中對相同的元件標注相同的附圖標記，省略重復的說明。為了便于說明，附圖的尺寸比率有所夸張，與實際的比率不同。
[0033]參照圖1和圖2，電池組件I在殼體20的內(nèi)部收納有包含串聯(lián)或者并聯(lián)地連接的多個(本實施方式中是4個)扁平型電池10(10A?10D)的單電池單元30和具有電絕緣性的絕緣罩34。電池組件I能夠單獨使用，但例如通過使多個電池組件I進一步串聯(lián)化和/或并聯(lián)化，能夠形成與期望的電流、電壓、容量相對應的電池組。
[0034]殼體20具有呈大致矩形的箱形狀的下殼體22和成為蓋體的上殼體24。上殼體24的邊緣部利用鑿密加工而被卷邊緊固在下殼體22的周壁的邊緣部。下殼體22和上殼體24由比較薄壁的鋼板或者鋁板形成。下殼體22和上殼體24具有貫通孔26。貫通孔26配置在角部的4處，其是為了供貫穿螺栓(未圖示)貫穿而使用的，該貫穿螺栓用于將多個電池組件I彼此重疊而保持為電池組。附圖標記31、32是以自下殼體22的前表面的開口部突出的方式配置的輸出端子。
[0035]單電池單元30具有將多個扁平型電池10電連接并層疊而成的層疊體33和用于支承電池的多個隔離件40、90。隔離件40、90能夠使用電絕緣性的樹脂材料。隔離件40配置在層疊體33的前表面?zhèn)?，隔離件90配置在層疊體33的背面?zhèn)取?br> [0036]如圖3所示，扁平型電池10例如是鋰離子二次電池，層疊電極體50與電解液一同收納在外封裝構(gòu)件11內(nèi)。扁平型電池10具有自外封裝構(gòu)件11向外部導出的正極引板
14(電極引板)和負極引板15 (電極引板)。
[0037]層疊電極體50是通過將正極51、負極52以及隔膜53按順序?qū)盈B而形成的。正極51具有由例如LiMn2O4等鋰一過渡金屬復合氧化物構(gòu)成的正極活性物質(zhì)層。負極52具有由例如碳和鋰一過渡金屬復合氧化物構(gòu)成的負極活性物質(zhì)層。隔膜53由例如可使電解質(zhì)滲透的具有透氣性的多孔狀的PE(聚乙烯)形成。
[0038]從輕量化和導熱性的方面考慮，外封裝構(gòu)件11由利用聚丙烯膜等絕緣體包覆鋁、不銹鋼、鎳、銅等金屬(包含合金)而成的高分子一金屬復合層壓膜等片材構(gòu)成。外封裝構(gòu)件11具有覆蓋層疊電極體50的主體部12和沿主體部12的周緣延伸的外周部13，外周部13的局部或者全部利用熱熔接接合。
[0039]隔離件40在其長度方向兩端部具有貫通孔41。貫通孔41與下殼體22和上殼體24的前表面?zhèn)鹊呢炌?6對位，是為了供貫穿螺栓貫穿而使用的。此外，隔離件90在其長度方向兩端部具有貫通孔91。貫通孔91與下殼體22和上殼體24的背面?zhèn)鹊呢炌?6對位，是為了供貫穿螺栓貫穿而使用的。
[0040]正極引板14和負極引板15是用于自層疊電極體50引出電流的構(gòu)件，其向扁平型電池10的一側(cè)延長。
[0041]如圖4所示，第I扁平型電池1A的正極引板14A和第2扁平型電池1B的正極引板14B利用超聲波焊接等接合于與外部輸出正極端子31電連接的母線60。另一方面，第I扁平型電池1A的負極引板15A和第2扁平型電池1B的負極引板15B與第3扁平型電池1C的正極引板14C和第4扁平型電池1D的正極引板14D —同利用超聲波焊接等接合于與電壓檢測用端子37電連接的母線80。此外，第3扁平型電池1C的負極引板15C和第4扁平型電池1D的負極引板I?利用超聲波焊接等接合于與外部輸出負極端子32電連接的母線70。
[0042]通過這樣將扁平型電池1A?1D的各電極引板14A?14D、15A?15D經(jīng)由母線60,70,80分別與外部輸出正極端子31、外部輸出負極端子32以及電壓檢測用端子37連接，如圖5所示，這些扁平型電池1A?1D形成2并聯(lián)2串聯(lián)的連接結(jié)構(gòu)。
[0043]電壓檢測用端子37是為了檢測構(gòu)成電池組件I的扁平型電池1A?1D的電壓而使用的端子。具體地講，通過使用外部輸出正極端子31和電壓檢測用端子37測量這些端子之間的電壓，從而能夠檢測出第I扁平型電池1A和第2扁平型電池1B的電壓。此夕卜，通過使用外部輸出負極端子32和電壓檢測用端子37測量這些端子之間的電壓，從而能夠檢測出第3扁平型電池1C和第4扁平型電池1D的電壓。
[0044]如圖4所示，母線60、80固定于安裝在第I扁平型電池1A上的隔離件40，母線70固定于安裝在第3扁平型電池1C上的隔離件40。
[0045]母線70具備與隔離件40接觸的設置部71和作為外部輸出負極端子32發(fā)揮功能的端子部72。在母線70的設置部71上形成有供形成在后述的托盤110上的第I銷構(gòu)件114(參照圖8A、圖SB、圖9)貫通的第I銷孔74。此外，在設置部71上也形成有供形成在隔離件40上的第2銷構(gòu)件42 (參照圖12、圖14)貫通的第2銷孔73。
[0046]接著，說明本實施方式的母線安裝裝置100。
[0047]母線安裝裝置100是用于在安裝有隔離件40的扁平型電池10(以下也簡稱作“電池10”)上安裝母線70的裝置。另外，在此以安裝3個母線60、70、80中之一的母線70時為例進行說明。母線70與電極引板14A?14D、15A?15D中的負極引板15C、15D電連接。
[0048]參照圖6?圖10，概略地說，母線安裝裝置100具有:托盤110，其用于載置導出有負極引板15C的電池1C ;隔離件固定銷111 (相當于電池定位部)，其設于托盤110，用于確定電池1C相對于托盤110的位置；母線定位部113，其設于托盤110，用于確定與負極引板15C電連接的母線70相對于托盤110的位置；母線供給部120，其用于向托盤110上供給母線70 ;按壓部130，其用于使利用母線供給部120供給來的母線70碰到母線定位部113 ;以及輸送部140，其用于保持托盤110并對其進行輸送。母線定位部113具備母線70中的相鄰的兩個面將要碰到的相鄰的兩個壁面(第I側(cè)面116A和第3側(cè)面116C、第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C、第3側(cè)面116C和底面117)。按壓部130使母線70中的相鄰的兩個面碰到母線定位部113中的相鄰的兩個壁面。在該母線安裝裝置100中，利用母線供給部120將母線70供給至兩個面與母線定位部113中的兩個壁面相面對的位置，利用按壓部130使其兩個面碰到母線定位部113中的兩個壁面而確定母線70相對于電池1C的位置。在圖示的實施方式中，電池1C具備與電極引板重疊地安裝的隔離件40。隔離件固定銷111通過確定隔離件40相對于托盤110的位置來確定電池1C相對于托盤110的位置。母線供給部120向載置在托盤110上的電池1C的隔離件40上供給母線70。以下詳細地說明。
[0049]如圖8A、圖9、圖11所示，托盤110具備:隔離件固定銷111，貫穿于隔離件40的貫通孔41、隔離件90的貫通孔91而將隔離件40、90固定；電池保持部112，其與電池1C的側(cè)端接觸地保持；以及母線定位部113，其用于將母線70定位。托盤110具有第I銷構(gòu)件114，該第I銷構(gòu)件114可插入到形成在母線70上的第I銷孔74。隔離件40具有第2銷構(gòu)件42，該第2銷構(gòu)件42可插入到形成在母線70上的第2銷孔73。母線定位部113具有供母線70的端子部72嵌合的嵌合部115。第I銷構(gòu)件114與嵌合部115接近地配置。
[0050]嵌合部115具有自托盤110的用于載置電池1C的面立起的大致日文片假名-形的側(cè)壁116和被側(cè)壁116包圍的底面117。在側(cè)壁116的內(nèi)側(cè)形成有相對的第I側(cè)面116A和第2側(cè)面116B、以及位于被夾在第I側(cè)面116A和第2側(cè)面116B之間的位置的第3側(cè)面116C。第I?第3側(cè)面116A?116C以及底面117構(gòu)成與母線70的端子部72接觸的壁面。而且，在底面117和第3側(cè)面116C之間形成有以大致90度立起的角部118。
[0051]以圖8A所示的平面看時，第I側(cè)面116A和第2側(cè)面116B具有自嵌合部115的導入口 116D朝向第3側(cè)面116C去而頂端些許變細的錐形狀。圖8B中夸張地示出了母線定位部113的錐形狀。嵌合部115的導入口 116D的寬度尺寸為wl，第3側(cè)面116C的寬度尺寸為w2 (wl > w2)。這樣，母線定位部113具有自托盤110的用于載置電池1C的面立起的大致日文片假名-形的側(cè)壁116，具有自該側(cè)壁116中開放的導入口 116D朝向與該導入口116D相面對的側(cè)面(第3側(cè)面116C)去而頂端變細的錐形狀。通過形成為這樣的錐形狀，易于將母線70的端子部72從導入口 116D導入到嵌合部115內(nèi)。
[0052]母線定位部113具備母線70中的相鄰的兩個面將要碰到的相鄰的兩個壁面。母線70的端子部72中的相鄰的兩個面碰到嵌合部115中的相鄰的第I側(cè)面116A和第3側(cè)面116C這兩個壁面，并且，母線70的端子部72中的相鄰的另外兩個面碰到嵌合部115中的相鄰的第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C這兩個壁面，從而，母線70相對于托盤的寬度方向位置(圖8A、圖8B中的左右方向的位置)確定，母線70相對于托盤110的側(cè)方位置(圖8A、圖SB中的上方向的位置)確定。母線70的端子部72中的相鄰的另外兩個面碰到嵌合部115中的相鄰的第3側(cè)面116C和底面117這兩個壁面，從而，母線70相對于托盤的高度位置(圖9中的上下方向的位置)確定，母線70相對于托盤110的側(cè)方位置(圖9中的左方向的位置)確定。
[0053]參照圖10，母線供給部120例如由機器人等設備構(gòu)成。機器人手121將收納在收納盤等上而要供給的多個母線70逐一取出，供給到托盤110上。機器人手121具有固定手部122和能夠相對于固定手部122接近/分離地移動的可動手部123，在固定手部122和可動手部123之間把持端子部72，向隔離件40上供給母線70。在可動手部123上設有夾具124，該夾具124用于保持母線70的端子部72中的螺母孔75的部分。夾具124具有一部分嵌入到螺母孔75中的半球形狀。通過夾具124嵌入到螺母孔75，機器人手121能夠可靠地把持母線70的端子部72，使母線70的姿態(tài)穩(wěn)定地供給該母線70。
[0054]利用母線供給部120將母線70供給至相鄰的兩個面與母線定位部113中的兩個壁面(第I側(cè)面116A和第3側(cè)面116C、第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C、第3側(cè)面116C和底面117)相面對的位置，利用按壓部130使其相鄰的兩個面碰到母線定位部113中的兩個壁面而確定母線70相對于電池1C的位置。由于使不同的部件發(fā)揮供給母線70的功能和將母線70相對于電池1C定位的功能，因此，在將母線70供給至相鄰兩個面與母線定位部113中的兩個壁面相面對的位置時，母線70相對于托盤110的定位精度也可以比較低。因此，能夠高速地供給母線70，能夠謀求降低用于供給母線70的機器人等設備的成本。
[0055]通過利用母線供給部120將母線70供給到第I銷構(gòu)件114被插入到第I銷孔74的位置，從而使端子部72中的兩個面與母線定位部113中的兩個壁面(第I側(cè)面116A和第3側(cè)面116C、第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C、第3側(cè)面116C和底面117)相面對。
[0056]此外，通過利用母線供給部120將母線70供給到第2銷構(gòu)件42被插入到第2銷孔73的位置，從而使端子部72中的兩個面與母線定位部113中的兩個壁面(第I側(cè)面116A和第3側(cè)面116C、第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C、第3側(cè)面116C和底面117)相面對。
[0057]在第I銷構(gòu)件114的外周面和第I銷孔74的內(nèi)周面之間設有一定程度的間隙，在第2銷構(gòu)件42的外周面和第2銷孔73的內(nèi)周面之間設有一定程度的間隙。第I銷構(gòu)件114和第I銷孔74的嵌合與第2銷構(gòu)件42和第2銷孔73的嵌合并不是用來確定母線70相對于托盤110的位置的。這些嵌合用于以能夠利用按壓部130使母線70碰到母線定位部113的程度、換言之是在比較不精確(rough)的狀態(tài)下將母線70載置在托盤110上的。
[0058]按壓部130具有自相對于托盤110的輸送方向X而言的側(cè)方Y(jié)的位置向托盤110的上方延伸的抵接部131，通過使抵接部131與母線70接觸而向側(cè)方下方向壓入，從而使母線70中的兩個面碰到母線定位部113中的兩個壁面。更詳細地講，按壓部130具備用于與母線70接觸來按壓母線70的抵接部131和具有用于使抵接部131直線性地移動的驅(qū)動源的驅(qū)動部133。抵接部131具有向下方延伸的多個爪部132，該爪部132的下端部抵接于母線70。驅(qū)動部133的驅(qū)動源例如是缸體、馬達等，其位于相對于托盤110的輸送方向X而言的側(cè)方Y(jié)的位置。驅(qū)動部133具備相對于鉛垂方向Z傾斜的驅(qū)動軸134，通過使抵接部131自托盤110的上方向下方移動而使抵接部131向側(cè)方Y(jié)移動。
[0059]如圖6、圖7所示，輸送部140能夠沿著大致水平地延伸的導軌141移動，具有能夠載置托盤110的托盤保持部142。另外，輸送部140只要能夠輸送托盤110，其結(jié)構(gòu)就沒有限定，例如也可以是傳送帶等。
[0060]接著，說明利用本實施方式的母線安裝裝置100安裝母線70的方法。
[0061]概略地說，經(jīng)過載置工序、供給工序、定位工序來安裝母線70，在載置工序中，將導出有負極引板15C的電池1C以確定了相對于托盤110的位置的狀態(tài)載置在托盤110上。在供給工序中，將母線70供給至母線70中的相鄰的兩個面與母線定位部113中的相鄰的兩個壁面相面對的位置。然后，在定位工序中，使供給來的母線70中的相鄰的兩個面碰到母線定位部113中的相鄰的兩個壁面，確定母線70相對于電池1C的位置。以下詳細說明。
[0062]在載置工序中，通過確定與電池1C的負極引板15C重疊地安裝的隔離件40相對于托盤110的位置來確定電池1C相對于托盤110的位置。如圖13、圖14所示，使托盤110的隔離件固定銷111貫通于隔離件40的貫通孔41，使托盤110的電池保持部112抵接于電池10C，將安裝有隔離件40的電池1C固定在托盤110上。
[0063]接著，如圖15、圖16所示，利用母線供給部120向隔離件40上供給母線70。在供給工序中，母線70通過被供給到設于托盤110的第I銷構(gòu)件114被插入到設于母線70的第I銷孔74的位置，從而使其兩個面與母線定位部113中的兩個壁面相面對。此外，在供給工序中，母線7通過被供給到設于隔離件40的第2銷構(gòu)件42被插入到設于母線70的第2銷孔73的位置，從而使其兩個面與母線定位部113中的兩個壁面相面對。在供給工序之后進行的定位工序中，以能夠利用按壓部130使母線70碰到母線定位部113的程度將母線70載置在托盤110上。在供給工序時，按壓部130的抵接部131位于比托盤110上的隔離件40和電池1C靠上方的位置。
[0064]然后，在定位工序中，使驅(qū)動部133 (參照圖7)進行工作，如圖17、圖18所示，使自相對于托盤110的輸送方向X而言的側(cè)方Y(jié)的位置向托盤110的上方延伸的抵接部131與母線70接觸而向側(cè)方下方向壓入，從而使母線70中的兩個面碰到母線定位部113中的兩個壁面(參照圖18的箭頭)。由此，被抵接部131的爪部132按壓的母線70被朝向角部118按壓，以使母線70抵接于相鄰的底面117和第3側(cè)面116C這兩者，能夠使母線70高精度地相對于托盤110定位。而且，由于隔離件40已經(jīng)高精度地相對于托盤110定位，因此，通過高精度地將母線70相對于托盤110定位，母線70也會高精度地相對于隔離件40定位。此時，母線70與電池1C的負極引板15C接觸。
[0065]之后，利用超聲波焊接等將母線70接合于電池1C的負極引板15C。
[0066]像以上那樣，采用本實施方式，利用母線供給部120將母線70供給至兩個面與母線定位部11中3的兩個壁面(第I側(cè)面116A和第3側(cè)面116C、第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C、第3側(cè)面116C和底面117)相面對的位置，利用按壓部130使其兩個面碰到母線定位部113中的兩個壁面而確定母線70相對于電池1C的位置。由于利用不同的部件發(fā)揮供給母線70的功能和將母線70相對于電池1C定位的功能，因此，在將母線70供給至相鄰的兩個面與母線定位部113中的兩個壁面相面對的位置時，母線70相對于托盤110的定位精度也可以比較低。因此，能夠高速地供給母線70，能夠謀求降低用于供給母線70的機器人等設備的成本。并且，由于使母線70的相鄰的兩個面碰到母線定位部113中的兩個壁面，因此，能夠高精度地確定母線70相對于電池的位置。因而，能夠在謀求將母線70安裝在電池上的作業(yè)的高速化和低成本化的同時高精度地將母線70相對于電池1C定位。
[0067]特別是，就將放入在收納盤等中而要供給的多個母線70逐一高精度地取出的操作而言，結(jié)構(gòu)、控制較為復雜，但通過不需要向托盤110上供給母線70時的高精度的定位，在將母線供給部120設為容易的結(jié)構(gòu)而謀求低成本化的同時，能夠利用按壓部130高精度地定位。
[0068]按壓部130具有自相對于托盤110的輸送方向X而言的側(cè)方Y(jié)的位置向托盤110的上方延伸的抵接部131，通過使抵接部131與母線70接觸而向側(cè)方下方向壓入，使母線70中的兩個面碰到母線定位部113中的兩個壁面。通過將按壓部130配置在側(cè)方Y(jié)，在托盤110的上方形成空閑空間，能夠容易地將下一個輸送的電池10C、母線70供給到托盤110上。在將按壓部設置在托盤110的上方的情況下，為了確保用于將電池10C、母線70供給到托盤110上的空間，需要增大按壓部退避的距離。相對于此，通過將按壓部130配置在側(cè)方Y(jié)，能夠減小按壓部130退避的距離，能夠通過按壓部130的工作的高速化來謀求電池1C的制造的高速化。
[0069]托盤110具有第I銷構(gòu)件114，該第I銷構(gòu)件114可插入到形成在母線70上的第I銷孔74中，利用母線供給部120將母線70供給到第I銷構(gòu)件114被插入到第I銷孔74中的位置，從而其兩個面與母線定位部113中的兩個壁面相面對。由此，能夠以可使母線70碰到母線定位部113的程度將母線70設定在電池1C上。
[0070]電池1C具備與負極引板15C重疊地安裝的隔離件40，隔離件固定銷111通過確定隔離件40相對于托盤110的位置來確定電池1C相對于托盤110的位置，母線供給部120用于向載置在托盤110上的電池1C的隔離件40上供給母線70。即使是具備隔離件40的電池10C，也能夠高精度地將母線70相對于電池1C定位。
[0071]隔離件40具有第2銷構(gòu)件42，該第2銷構(gòu)件42可插入到形成在母線70上的第2銷孔73中，通過利用母線供給部120將母線70供給到第2銷構(gòu)件42被插入到第2銷孔73中的位置，從而其兩個面與母線定位部113中的兩個壁面相面對。由此，能夠以可使母線70碰到母線定位部113的程度將母線70設定在電池1C的隔離件40上。
[0072]改變例
[0073]本發(fā)明并不限定于上述實施方式，能夠適當?shù)馗淖?。例如，母線供給部120并不限定于機器人等設備，只要能夠供給母線70，其結(jié)構(gòu)就沒有限定。此外，圖示了具有隔離件40的電池10C，但本發(fā)明也能夠應用于不具備隔離件40的電池10C。
[0074]抵接部131的爪部132的數(shù)量并不限定為3個。此外，按壓部130也可以設置多個。
[0075]此外，在本實施方式中，是利用母線定位部113中的兩個壁面來將母線70定位的，但并不限定于此，能夠利用底面117、第I側(cè)面116A、第2側(cè)面116B以及第3側(cè)面116C中的任意兩個以上壁面來進行定位。因而，例如也能夠利用3個壁面來進行定位。
[0076]此外，側(cè)壁116也可以不形成為大致日文片假名-形。例如，在圖19所示的改變例的母線定位部113中，嵌合部115具有自托盤110的用于載置電池1C的面立起的大致字母L形的側(cè)壁116和與側(cè)壁116相鄰的底面117。在大致字母L形的側(cè)壁116中，沒有形成第I側(cè)面116A而該部分開放，形成有第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C。第2側(cè)面116B、第3側(cè)面116C以及底面117構(gòu)成與母線70的端子部72接觸的壁面。而且，在底面117和第3側(cè)面116C之間形成有以大致90度立起的角部(與圖9、圖16、圖18中的“角部118”同樣)。該改變例的母線定位部113具備母線70中的相鄰的兩個面將要碰到的相鄰的兩個壁面(第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C、第3側(cè)面116C和底面117)。
[0077]此外，也可以將本實施方式的母線安裝裝置和方法應用于除母線70之外的母線60、80。
[0078]本申請基于2012年3月29日申請的日本專利申請編號2012 — 075688號，參照其公開內(nèi)容，將其整體編入。
[0079]附圖標記說明
[0080]10(10A?10D)、扁平型電池(電池)；14(14A?14D)、正極引板(電極引板)；
15(15A?MD)、負極引板(電極引板)；40、隔離件；42、第2銷構(gòu)件；70、母線；71、設置部；72、端子部；73、第2銷孔；74、第I銷孔；75、螺母孔；100、母線安裝裝置；111、隔離件固定銷(電池定位部)；110、托盤；113、母線定位部；114、第I銷構(gòu)件；116、側(cè)壁；116A、第I側(cè)面(壁面)；116B、第2側(cè)面(壁面)；116C、第3側(cè)面(與壁面、導入口相面對的側(cè)面)；116D、在側(cè)壁中開放的導入口 ；117、底面(壁面)；120、母線供給部；121、機器人手；122、固定手部122 ;123、可動手部；124、夾具；130、按壓部；131、抵接部；X、輸送方向；Y、側(cè)方；Ζ、鉛垂方向。
【權(quán)利要求】
1.一種母線安裝裝置，其中， 該母線安裝裝置具有: 托盤，其用于載置導出有電極引板的電池； 電池定位部，其設于上述托盤，用于確定上述電池相對于上述托盤的位置； 母線定位部，其設于上述托盤，用于確定與上述電極引板電連接的母線相對于上述托盤的位置，該母線定位部具備上述母線中的相鄰的兩個面將要碰到的相鄰的兩個壁面； 母線供給部，其用于向上述托盤上供給上述母線；以及 按壓部，其用于使利用上述母線供給部供給來的上述母線中的相鄰的上述兩個面碰到上述托盤的上述母線定位部中的相鄰的兩個上述壁面， 利用上述母線供給部將上述母線供給至上述兩個面與上述母線定位部中的上述兩個壁面相面對的位置，利用上述按壓部使上述兩個面碰到上述母線定位部中的兩個上述壁面而確定上述母線相對于上述電池的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的母線安裝裝置，其中， 上述按壓部具有自相對于上述托盤的輸送方向而言的側(cè)方的位置向上述托盤的上方延伸的抵接部，通過使上述抵接部與上述母線接觸而將上述母線向側(cè)方下方向壓入，從而使上述母線中的上述兩個面碰到上述母線定位部中的兩個上述壁面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的母線安裝裝置，其中， 上述托盤具有第I銷構(gòu)件，該第I銷構(gòu)件可插入到形成在上述母線上的第I銷構(gòu)件孔中， 利用上述母線供給部將上述母線供給到上述第I銷構(gòu)件被插入到上述第I銷構(gòu)件孔中的位置，從而上述兩個面與上述母線定位部中的上述兩個壁面相面對。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的母線安裝裝置，其中， 上述母線定位部具有自上述托盤的用于載置上述電池的面立起的日文片假名-形的側(cè)壁，并具有自在上述側(cè)壁上開放的導入口朝向與該導入口相面對的側(cè)面去而頂端變細的錐形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的母線安裝裝置，其中， 上述電池具備與上述電極引板重疊地安裝的隔離件， 上述電池定位部通過確定上述隔離件相對于上述托盤的位置來確定上述電池相對于上述托盤的位置， 上述母線供給部用于向載置在上述托盤上的上述電池的上述隔離件上供給上述母線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的母線安裝裝置，其中， 上述隔離件具有第2銷構(gòu)件，該第2銷構(gòu)件可插入到形成在上述母線上的第2銷孔， 利用上述母線供給部將上述母線供給到上述第2銷構(gòu)件被插入到上述第2銷孔的位置，從而上述兩個面與上述母線定位部中的上述兩個壁面相面對。
7.一種母線安裝方法，其中， 該母線安裝方法具有以下工序: 載置工序，其中，將導出有電極引板的電池以確定了相對于托盤的位置的狀態(tài)載置在上述托盤上； 供給工序，其中，將上述母線供給至與上述電極引板電連接的母線中的相鄰的兩個面與用于確定上述母線相對于上述托盤的位置的、設于上述托盤的母線定位部中的相鄰的兩個壁面相面對的位置；以及 定位工序，其中，使供給來的上述母線中的相鄰的上述兩個面碰到上述母線定位部中的相鄰的兩個上述壁面，確定上述母線相對于上述電池的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的母線安裝方法，其中， 在上述定位工序中，通過使自相對于上述托盤的輸送方向靠側(cè)方的位置向上述托盤的上方延伸的抵接部與上述母線接觸而向側(cè)方下方向壓入，將上述母線中的上述兩個面碰到上述母線定位部中的兩個上述壁面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的母線安裝方法，其中， 在上述供給工序中，上述母線通過被供給到設于上述托盤的第I銷構(gòu)件被插入到設于上述母線的第I銷孔中的位置，從而使上述兩個面與上述母線定位部中的上述兩個壁面相面對。
10.根據(jù)權(quán)利要求7?9中任一項所述的母線安裝方法，其中， 在上述載置工序中，通過確定與上述電池的上述電極引板重疊地安裝的隔離件相對于上述托盤的位置來確定上述電池相對于上述托盤的位置， 在上述供給工序中，向載置在上述托盤上的上述電池的上述隔離件上供給上述母線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的母線安裝方法，其中， 在上述供給工序中，上述母線通過被供給到設于上述隔離件的第2銷構(gòu)件被插入到設于上述母線的第2銷孔中的位置，從而使上述兩個面與上述母線定位部中的上述兩個壁面相面對。
【文檔編號】H01M2/10GK104185911SQ201380014976
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月29日
【發(fā)明者】北川信一郎, 中澤浩之 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社, 汽車能源供應公司
【專利摘要】母線安裝裝置具有用于向托盤(110)上供給母線(70)的母線供給部和用于使利用母線供給部供給來的母線中的相鄰的兩個面碰到托盤的母線定位部中的相鄰的兩個壁面的按壓部(130)，利用母線供給部將母線供給至兩個面與母線定位部中的兩個壁面相面對的位置而高精度地確定母線相對于電池(10C)的位置。
【專利說明】母線安裝裝置和母線安裝方法
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電池所應用的母線安裝裝置和母線安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在汽車用電池、太陽能電池以及電子設備用電池等各種電池中使用了這樣的扁平型電池:利用由層壓片構(gòu)成的外封裝構(gòu)件密封電池元件，并且將電極端子自外封裝構(gòu)件導出到外部。例如在專利文獻I中記載有將多個扁平型電池串聯(lián)和/或并聯(lián)地電連接而成的電池組件。在自該扁平型電池導出來的電極引板上連接有用于向電池組件的電極端子導入電流的母線。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開平2009 — 231267號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
_6] 發(fā)明要解決的問題
[0007]在電極引板上安裝母線時，需要高精度地將該母線相對于電極引板定位。利用高精度地進行動作的機器人等設備，能夠高精度地確定母線相對于電極引板的位置。但是，為了使用這樣高精度地進行動作的機器人等設備高精度地將母線定位，不得不將機器人等設備的動作速度設為比較低的速度。此外，高精度地進行動作的機器人等設備的成本比較高。因此，會阻礙在電池上安裝母線的作業(yè)的高速化和低成本化，而且難以謀求電池制造的效率化。
[0008]本發(fā)明即是為了解決上述課題而完成的，其目的在于，提供在謀求將母線安裝在電池上的作業(yè)的高速化和低成本化的同時高精度地將母線相對于電池定位的母線安裝裝置和母線安裝方法。
_9] 用于解決問題的方案
[0010]本發(fā)明的母線安裝裝置具有:托盤，其用于載置導出有電極引板的電池；電池定位部，其設于上述托盤，用于確定上述電池相對于上述托盤的位置；以及母線定位部，其設于上述托盤，用于確定與上述電極引板電連接的母線相對于上述托盤的位置，該母線定位部具備上述母線中的相鄰的兩個面將要碰到的相鄰的兩個壁面。母線安裝裝置還具有:母線供給部，其用于向上述托盤上供給上述母線；以及按壓部，其用于使利用上述母線供給部供給來的上述母線中的相鄰的上述兩個面碰到上述托盤的上述母線定位部中的相鄰的兩個上述壁面。而且，利用上述母線供給部將上述母線供給至上述兩個面與上述母線定位部中的上述兩個壁面相面對的位置，利用上述按壓部使上述兩個面碰到上述母線定位部中的兩個上述壁面而確定上述母線相對于上述電池的位置。
[0011]本發(fā)明的母線安裝方法具有以下工序:載置工序，其中，將導出有電極引板的電池以確定了相對于托盤的位置的狀態(tài)載置在上述托盤上；以及供給工序，將上述母線供給至與上述電極引板電連接的母線中的相鄰的兩個面與用于確定上述母線相對于上述托盤的位置的、設于上述托盤的母線定位部中的相鄰的兩個壁面相面對的位置。該母線安裝方法還具有這樣的定位工序:使供給來的上述母線中的相鄰的上述兩個面碰到上述母線定位部中的相鄰的兩個上述壁面，確定上述母線相對于上述電池的位置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是表示電池組件的俯視圖。
[0013]圖2是表示電池組件的外殼內(nèi)部的單電池單元的立體圖。
[0014]圖3是表示扁平型電池的分解立體圖。
[0015]圖4是表示電池組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
[0016]圖5是表示構(gòu)成電池組件的多個扁平型電池的電連接結(jié)構(gòu)的圖。
[0017]圖6是表示實施方式的母線安裝裝置的立體圖。
[0018]圖7是表示實施方式的母線安裝裝置的主視圖。
[0019]圖8A是表示實施方式的母線安裝裝置的托盤的俯視圖。
[0020]圖SB是夸張地表示母線定位部的錐形狀的俯視圖。
[0021]圖9是沿著圖8A的9— 9線的剖視圖。
[0022]圖10是表示實施方式的母線安裝裝置的母線供給部的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖11是表示相對于實施方式的母線安裝裝置的托盤確定扁平型電池和母線的位置后的狀態(tài)的主視圖。
[0024]圖12是沿著圖11的12 — 12線的剖視圖。
[0025]圖13是表示在實施方式的母線安裝裝置的托盤上載置有扁平型電池的狀態(tài)的局部俯視圖。
[0026]圖14是沿著圖13的14 — 14線的剖視圖。
[0027]圖15是表示利用母線供給部向隔離件上供給母線后的狀態(tài)的局部俯視圖。
[0028]圖16是沿著圖15的16 — 16線的剖視圖。
[0029]圖17是表示利用按壓部使母線中的相鄰的兩個面碰到母線定位部中的相鄰的兩個壁面而確定母線相對于電池的位置的狀態(tài)的局部俯視圖。
[0030]圖18是沿著圖17的18 — 18線的剖視圖。
[0031]圖19是表示改變例的母線定位部的俯視圖。
【具體實施方式】
[0032]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。另外，在附圖的說明中對相同的元件標注相同的附圖標記，省略重復的說明。為了便于說明，附圖的尺寸比率有所夸張，與實際的比率不同。
[0033]參照圖1和圖2，電池組件I在殼體20的內(nèi)部收納有包含串聯(lián)或者并聯(lián)地連接的多個(本實施方式中是4個)扁平型電池10(10A?10D)的單電池單元30和具有電絕緣性的絕緣罩34。電池組件I能夠單獨使用，但例如通過使多個電池組件I進一步串聯(lián)化和/或并聯(lián)化，能夠形成與期望的電流、電壓、容量相對應的電池組。
[0034]殼體20具有呈大致矩形的箱形狀的下殼體22和成為蓋體的上殼體24。上殼體24的邊緣部利用鑿密加工而被卷邊緊固在下殼體22的周壁的邊緣部。下殼體22和上殼體24由比較薄壁的鋼板或者鋁板形成。下殼體22和上殼體24具有貫通孔26。貫通孔26配置在角部的4處，其是為了供貫穿螺栓(未圖示)貫穿而使用的，該貫穿螺栓用于將多個電池組件I彼此重疊而保持為電池組。附圖標記31、32是以自下殼體22的前表面的開口部突出的方式配置的輸出端子。
[0035]單電池單元30具有將多個扁平型電池10電連接并層疊而成的層疊體33和用于支承電池的多個隔離件40、90。隔離件40、90能夠使用電絕緣性的樹脂材料。隔離件40配置在層疊體33的前表面?zhèn)?，隔離件90配置在層疊體33的背面?zhèn)取?br> [0036]如圖3所示，扁平型電池10例如是鋰離子二次電池，層疊電極體50與電解液一同收納在外封裝構(gòu)件11內(nèi)。扁平型電池10具有自外封裝構(gòu)件11向外部導出的正極引板
14(電極引板)和負極引板15 (電極引板)。
[0037]層疊電極體50是通過將正極51、負極52以及隔膜53按順序?qū)盈B而形成的。正極51具有由例如LiMn2O4等鋰一過渡金屬復合氧化物構(gòu)成的正極活性物質(zhì)層。負極52具有由例如碳和鋰一過渡金屬復合氧化物構(gòu)成的負極活性物質(zhì)層。隔膜53由例如可使電解質(zhì)滲透的具有透氣性的多孔狀的PE(聚乙烯)形成。
[0038]從輕量化和導熱性的方面考慮，外封裝構(gòu)件11由利用聚丙烯膜等絕緣體包覆鋁、不銹鋼、鎳、銅等金屬(包含合金)而成的高分子一金屬復合層壓膜等片材構(gòu)成。外封裝構(gòu)件11具有覆蓋層疊電極體50的主體部12和沿主體部12的周緣延伸的外周部13，外周部13的局部或者全部利用熱熔接接合。
[0039]隔離件40在其長度方向兩端部具有貫通孔41。貫通孔41與下殼體22和上殼體24的前表面?zhèn)鹊呢炌?6對位，是為了供貫穿螺栓貫穿而使用的。此外，隔離件90在其長度方向兩端部具有貫通孔91。貫通孔91與下殼體22和上殼體24的背面?zhèn)鹊呢炌?6對位，是為了供貫穿螺栓貫穿而使用的。
[0040]正極引板14和負極引板15是用于自層疊電極體50引出電流的構(gòu)件，其向扁平型電池10的一側(cè)延長。
[0041]如圖4所示，第I扁平型電池1A的正極引板14A和第2扁平型電池1B的正極引板14B利用超聲波焊接等接合于與外部輸出正極端子31電連接的母線60。另一方面，第I扁平型電池1A的負極引板15A和第2扁平型電池1B的負極引板15B與第3扁平型電池1C的正極引板14C和第4扁平型電池1D的正極引板14D —同利用超聲波焊接等接合于與電壓檢測用端子37電連接的母線80。此外，第3扁平型電池1C的負極引板15C和第4扁平型電池1D的負極引板I?利用超聲波焊接等接合于與外部輸出負極端子32電連接的母線70。
[0042]通過這樣將扁平型電池1A?1D的各電極引板14A?14D、15A?15D經(jīng)由母線60,70,80分別與外部輸出正極端子31、外部輸出負極端子32以及電壓檢測用端子37連接，如圖5所示，這些扁平型電池1A?1D形成2并聯(lián)2串聯(lián)的連接結(jié)構(gòu)。
[0043]電壓檢測用端子37是為了檢測構(gòu)成電池組件I的扁平型電池1A?1D的電壓而使用的端子。具體地講，通過使用外部輸出正極端子31和電壓檢測用端子37測量這些端子之間的電壓，從而能夠檢測出第I扁平型電池1A和第2扁平型電池1B的電壓。此夕卜，通過使用外部輸出負極端子32和電壓檢測用端子37測量這些端子之間的電壓，從而能夠檢測出第3扁平型電池1C和第4扁平型電池1D的電壓。
[0044]如圖4所示，母線60、80固定于安裝在第I扁平型電池1A上的隔離件40，母線70固定于安裝在第3扁平型電池1C上的隔離件40。
[0045]母線70具備與隔離件40接觸的設置部71和作為外部輸出負極端子32發(fā)揮功能的端子部72。在母線70的設置部71上形成有供形成在后述的托盤110上的第I銷構(gòu)件114(參照圖8A、圖SB、圖9)貫通的第I銷孔74。此外，在設置部71上也形成有供形成在隔離件40上的第2銷構(gòu)件42 (參照圖12、圖14)貫通的第2銷孔73。
[0046]接著，說明本實施方式的母線安裝裝置100。
[0047]母線安裝裝置100是用于在安裝有隔離件40的扁平型電池10(以下也簡稱作“電池10”)上安裝母線70的裝置。另外，在此以安裝3個母線60、70、80中之一的母線70時為例進行說明。母線70與電極引板14A?14D、15A?15D中的負極引板15C、15D電連接。
[0048]參照圖6?圖10，概略地說，母線安裝裝置100具有:托盤110，其用于載置導出有負極引板15C的電池1C ;隔離件固定銷111 (相當于電池定位部)，其設于托盤110，用于確定電池1C相對于托盤110的位置；母線定位部113，其設于托盤110，用于確定與負極引板15C電連接的母線70相對于托盤110的位置；母線供給部120，其用于向托盤110上供給母線70 ;按壓部130，其用于使利用母線供給部120供給來的母線70碰到母線定位部113 ;以及輸送部140，其用于保持托盤110并對其進行輸送。母線定位部113具備母線70中的相鄰的兩個面將要碰到的相鄰的兩個壁面(第I側(cè)面116A和第3側(cè)面116C、第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C、第3側(cè)面116C和底面117)。按壓部130使母線70中的相鄰的兩個面碰到母線定位部113中的相鄰的兩個壁面。在該母線安裝裝置100中，利用母線供給部120將母線70供給至兩個面與母線定位部113中的兩個壁面相面對的位置，利用按壓部130使其兩個面碰到母線定位部113中的兩個壁面而確定母線70相對于電池1C的位置。在圖示的實施方式中，電池1C具備與電極引板重疊地安裝的隔離件40。隔離件固定銷111通過確定隔離件40相對于托盤110的位置來確定電池1C相對于托盤110的位置。母線供給部120向載置在托盤110上的電池1C的隔離件40上供給母線70。以下詳細地說明。
[0049]如圖8A、圖9、圖11所示，托盤110具備:隔離件固定銷111，貫穿于隔離件40的貫通孔41、隔離件90的貫通孔91而將隔離件40、90固定；電池保持部112，其與電池1C的側(cè)端接觸地保持；以及母線定位部113，其用于將母線70定位。托盤110具有第I銷構(gòu)件114，該第I銷構(gòu)件114可插入到形成在母線70上的第I銷孔74。隔離件40具有第2銷構(gòu)件42，該第2銷構(gòu)件42可插入到形成在母線70上的第2銷孔73。母線定位部113具有供母線70的端子部72嵌合的嵌合部115。第I銷構(gòu)件114與嵌合部115接近地配置。
[0050]嵌合部115具有自托盤110的用于載置電池1C的面立起的大致日文片假名-形的側(cè)壁116和被側(cè)壁116包圍的底面117。在側(cè)壁116的內(nèi)側(cè)形成有相對的第I側(cè)面116A和第2側(cè)面116B、以及位于被夾在第I側(cè)面116A和第2側(cè)面116B之間的位置的第3側(cè)面116C。第I?第3側(cè)面116A?116C以及底面117構(gòu)成與母線70的端子部72接觸的壁面。而且，在底面117和第3側(cè)面116C之間形成有以大致90度立起的角部118。
[0051]以圖8A所示的平面看時，第I側(cè)面116A和第2側(cè)面116B具有自嵌合部115的導入口 116D朝向第3側(cè)面116C去而頂端些許變細的錐形狀。圖8B中夸張地示出了母線定位部113的錐形狀。嵌合部115的導入口 116D的寬度尺寸為wl，第3側(cè)面116C的寬度尺寸為w2 (wl > w2)。這樣，母線定位部113具有自托盤110的用于載置電池1C的面立起的大致日文片假名-形的側(cè)壁116，具有自該側(cè)壁116中開放的導入口 116D朝向與該導入口116D相面對的側(cè)面(第3側(cè)面116C)去而頂端變細的錐形狀。通過形成為這樣的錐形狀，易于將母線70的端子部72從導入口 116D導入到嵌合部115內(nèi)。
[0052]母線定位部113具備母線70中的相鄰的兩個面將要碰到的相鄰的兩個壁面。母線70的端子部72中的相鄰的兩個面碰到嵌合部115中的相鄰的第I側(cè)面116A和第3側(cè)面116C這兩個壁面，并且，母線70的端子部72中的相鄰的另外兩個面碰到嵌合部115中的相鄰的第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C這兩個壁面，從而，母線70相對于托盤的寬度方向位置(圖8A、圖8B中的左右方向的位置)確定，母線70相對于托盤110的側(cè)方位置(圖8A、圖SB中的上方向的位置)確定。母線70的端子部72中的相鄰的另外兩個面碰到嵌合部115中的相鄰的第3側(cè)面116C和底面117這兩個壁面，從而，母線70相對于托盤的高度位置(圖9中的上下方向的位置)確定，母線70相對于托盤110的側(cè)方位置(圖9中的左方向的位置)確定。
[0053]參照圖10，母線供給部120例如由機器人等設備構(gòu)成。機器人手121將收納在收納盤等上而要供給的多個母線70逐一取出，供給到托盤110上。機器人手121具有固定手部122和能夠相對于固定手部122接近/分離地移動的可動手部123，在固定手部122和可動手部123之間把持端子部72，向隔離件40上供給母線70。在可動手部123上設有夾具124，該夾具124用于保持母線70的端子部72中的螺母孔75的部分。夾具124具有一部分嵌入到螺母孔75中的半球形狀。通過夾具124嵌入到螺母孔75，機器人手121能夠可靠地把持母線70的端子部72，使母線70的姿態(tài)穩(wěn)定地供給該母線70。
[0054]利用母線供給部120將母線70供給至相鄰的兩個面與母線定位部113中的兩個壁面(第I側(cè)面116A和第3側(cè)面116C、第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C、第3側(cè)面116C和底面117)相面對的位置，利用按壓部130使其相鄰的兩個面碰到母線定位部113中的兩個壁面而確定母線70相對于電池1C的位置。由于使不同的部件發(fā)揮供給母線70的功能和將母線70相對于電池1C定位的功能，因此，在將母線70供給至相鄰兩個面與母線定位部113中的兩個壁面相面對的位置時，母線70相對于托盤110的定位精度也可以比較低。因此，能夠高速地供給母線70，能夠謀求降低用于供給母線70的機器人等設備的成本。
[0055]通過利用母線供給部120將母線70供給到第I銷構(gòu)件114被插入到第I銷孔74的位置，從而使端子部72中的兩個面與母線定位部113中的兩個壁面(第I側(cè)面116A和第3側(cè)面116C、第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C、第3側(cè)面116C和底面117)相面對。
[0056]此外，通過利用母線供給部120將母線70供給到第2銷構(gòu)件42被插入到第2銷孔73的位置，從而使端子部72中的兩個面與母線定位部113中的兩個壁面(第I側(cè)面116A和第3側(cè)面116C、第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C、第3側(cè)面116C和底面117)相面對。
[0057]在第I銷構(gòu)件114的外周面和第I銷孔74的內(nèi)周面之間設有一定程度的間隙，在第2銷構(gòu)件42的外周面和第2銷孔73的內(nèi)周面之間設有一定程度的間隙。第I銷構(gòu)件114和第I銷孔74的嵌合與第2銷構(gòu)件42和第2銷孔73的嵌合并不是用來確定母線70相對于托盤110的位置的。這些嵌合用于以能夠利用按壓部130使母線70碰到母線定位部113的程度、換言之是在比較不精確(rough)的狀態(tài)下將母線70載置在托盤110上的。
[0058]按壓部130具有自相對于托盤110的輸送方向X而言的側(cè)方Y(jié)的位置向托盤110的上方延伸的抵接部131，通過使抵接部131與母線70接觸而向側(cè)方下方向壓入，從而使母線70中的兩個面碰到母線定位部113中的兩個壁面。更詳細地講，按壓部130具備用于與母線70接觸來按壓母線70的抵接部131和具有用于使抵接部131直線性地移動的驅(qū)動源的驅(qū)動部133。抵接部131具有向下方延伸的多個爪部132，該爪部132的下端部抵接于母線70。驅(qū)動部133的驅(qū)動源例如是缸體、馬達等，其位于相對于托盤110的輸送方向X而言的側(cè)方Y(jié)的位置。驅(qū)動部133具備相對于鉛垂方向Z傾斜的驅(qū)動軸134，通過使抵接部131自托盤110的上方向下方移動而使抵接部131向側(cè)方Y(jié)移動。
[0059]如圖6、圖7所示，輸送部140能夠沿著大致水平地延伸的導軌141移動，具有能夠載置托盤110的托盤保持部142。另外，輸送部140只要能夠輸送托盤110，其結(jié)構(gòu)就沒有限定，例如也可以是傳送帶等。
[0060]接著，說明利用本實施方式的母線安裝裝置100安裝母線70的方法。
[0061]概略地說，經(jīng)過載置工序、供給工序、定位工序來安裝母線70，在載置工序中，將導出有負極引板15C的電池1C以確定了相對于托盤110的位置的狀態(tài)載置在托盤110上。在供給工序中，將母線70供給至母線70中的相鄰的兩個面與母線定位部113中的相鄰的兩個壁面相面對的位置。然后，在定位工序中，使供給來的母線70中的相鄰的兩個面碰到母線定位部113中的相鄰的兩個壁面，確定母線70相對于電池1C的位置。以下詳細說明。
[0062]在載置工序中，通過確定與電池1C的負極引板15C重疊地安裝的隔離件40相對于托盤110的位置來確定電池1C相對于托盤110的位置。如圖13、圖14所示，使托盤110的隔離件固定銷111貫通于隔離件40的貫通孔41，使托盤110的電池保持部112抵接于電池10C，將安裝有隔離件40的電池1C固定在托盤110上。
[0063]接著，如圖15、圖16所示，利用母線供給部120向隔離件40上供給母線70。在供給工序中，母線70通過被供給到設于托盤110的第I銷構(gòu)件114被插入到設于母線70的第I銷孔74的位置，從而使其兩個面與母線定位部113中的兩個壁面相面對。此外，在供給工序中，母線7通過被供給到設于隔離件40的第2銷構(gòu)件42被插入到設于母線70的第2銷孔73的位置，從而使其兩個面與母線定位部113中的兩個壁面相面對。在供給工序之后進行的定位工序中，以能夠利用按壓部130使母線70碰到母線定位部113的程度將母線70載置在托盤110上。在供給工序時，按壓部130的抵接部131位于比托盤110上的隔離件40和電池1C靠上方的位置。
[0064]然后，在定位工序中，使驅(qū)動部133 (參照圖7)進行工作，如圖17、圖18所示，使自相對于托盤110的輸送方向X而言的側(cè)方Y(jié)的位置向托盤110的上方延伸的抵接部131與母線70接觸而向側(cè)方下方向壓入，從而使母線70中的兩個面碰到母線定位部113中的兩個壁面(參照圖18的箭頭)。由此，被抵接部131的爪部132按壓的母線70被朝向角部118按壓，以使母線70抵接于相鄰的底面117和第3側(cè)面116C這兩者，能夠使母線70高精度地相對于托盤110定位。而且，由于隔離件40已經(jīng)高精度地相對于托盤110定位，因此，通過高精度地將母線70相對于托盤110定位，母線70也會高精度地相對于隔離件40定位。此時，母線70與電池1C的負極引板15C接觸。
[0065]之后，利用超聲波焊接等將母線70接合于電池1C的負極引板15C。
[0066]像以上那樣，采用本實施方式，利用母線供給部120將母線70供給至兩個面與母線定位部11中3的兩個壁面(第I側(cè)面116A和第3側(cè)面116C、第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C、第3側(cè)面116C和底面117)相面對的位置，利用按壓部130使其兩個面碰到母線定位部113中的兩個壁面而確定母線70相對于電池1C的位置。由于利用不同的部件發(fā)揮供給母線70的功能和將母線70相對于電池1C定位的功能，因此，在將母線70供給至相鄰的兩個面與母線定位部113中的兩個壁面相面對的位置時，母線70相對于托盤110的定位精度也可以比較低。因此，能夠高速地供給母線70，能夠謀求降低用于供給母線70的機器人等設備的成本。并且，由于使母線70的相鄰的兩個面碰到母線定位部113中的兩個壁面，因此，能夠高精度地確定母線70相對于電池的位置。因而，能夠在謀求將母線70安裝在電池上的作業(yè)的高速化和低成本化的同時高精度地將母線70相對于電池1C定位。
[0067]特別是，就將放入在收納盤等中而要供給的多個母線70逐一高精度地取出的操作而言，結(jié)構(gòu)、控制較為復雜，但通過不需要向托盤110上供給母線70時的高精度的定位，在將母線供給部120設為容易的結(jié)構(gòu)而謀求低成本化的同時，能夠利用按壓部130高精度地定位。
[0068]按壓部130具有自相對于托盤110的輸送方向X而言的側(cè)方Y(jié)的位置向托盤110的上方延伸的抵接部131，通過使抵接部131與母線70接觸而向側(cè)方下方向壓入，使母線70中的兩個面碰到母線定位部113中的兩個壁面。通過將按壓部130配置在側(cè)方Y(jié)，在托盤110的上方形成空閑空間，能夠容易地將下一個輸送的電池10C、母線70供給到托盤110上。在將按壓部設置在托盤110的上方的情況下，為了確保用于將電池10C、母線70供給到托盤110上的空間，需要增大按壓部退避的距離。相對于此，通過將按壓部130配置在側(cè)方Y(jié)，能夠減小按壓部130退避的距離，能夠通過按壓部130的工作的高速化來謀求電池1C的制造的高速化。
[0069]托盤110具有第I銷構(gòu)件114，該第I銷構(gòu)件114可插入到形成在母線70上的第I銷孔74中，利用母線供給部120將母線70供給到第I銷構(gòu)件114被插入到第I銷孔74中的位置，從而其兩個面與母線定位部113中的兩個壁面相面對。由此，能夠以可使母線70碰到母線定位部113的程度將母線70設定在電池1C上。
[0070]電池1C具備與負極引板15C重疊地安裝的隔離件40，隔離件固定銷111通過確定隔離件40相對于托盤110的位置來確定電池1C相對于托盤110的位置，母線供給部120用于向載置在托盤110上的電池1C的隔離件40上供給母線70。即使是具備隔離件40的電池10C，也能夠高精度地將母線70相對于電池1C定位。
[0071]隔離件40具有第2銷構(gòu)件42，該第2銷構(gòu)件42可插入到形成在母線70上的第2銷孔73中，通過利用母線供給部120將母線70供給到第2銷構(gòu)件42被插入到第2銷孔73中的位置，從而其兩個面與母線定位部113中的兩個壁面相面對。由此，能夠以可使母線70碰到母線定位部113的程度將母線70設定在電池1C的隔離件40上。
[0072]改變例
[0073]本發(fā)明并不限定于上述實施方式，能夠適當?shù)馗淖?。例如，母線供給部120并不限定于機器人等設備，只要能夠供給母線70，其結(jié)構(gòu)就沒有限定。此外，圖示了具有隔離件40的電池10C，但本發(fā)明也能夠應用于不具備隔離件40的電池10C。
[0074]抵接部131的爪部132的數(shù)量并不限定為3個。此外，按壓部130也可以設置多個。
[0075]此外，在本實施方式中，是利用母線定位部113中的兩個壁面來將母線70定位的，但并不限定于此，能夠利用底面117、第I側(cè)面116A、第2側(cè)面116B以及第3側(cè)面116C中的任意兩個以上壁面來進行定位。因而，例如也能夠利用3個壁面來進行定位。
[0076]此外，側(cè)壁116也可以不形成為大致日文片假名-形。例如，在圖19所示的改變例的母線定位部113中，嵌合部115具有自托盤110的用于載置電池1C的面立起的大致字母L形的側(cè)壁116和與側(cè)壁116相鄰的底面117。在大致字母L形的側(cè)壁116中，沒有形成第I側(cè)面116A而該部分開放，形成有第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C。第2側(cè)面116B、第3側(cè)面116C以及底面117構(gòu)成與母線70的端子部72接觸的壁面。而且，在底面117和第3側(cè)面116C之間形成有以大致90度立起的角部(與圖9、圖16、圖18中的“角部118”同樣)。該改變例的母線定位部113具備母線70中的相鄰的兩個面將要碰到的相鄰的兩個壁面(第2側(cè)面116B和第3側(cè)面116C、第3側(cè)面116C和底面117)。
[0077]此外，也可以將本實施方式的母線安裝裝置和方法應用于除母線70之外的母線60、80。
[0078]本申請基于2012年3月29日申請的日本專利申請編號2012 — 075688號，參照其公開內(nèi)容，將其整體編入。
[0079]附圖標記說明
[0080]10(10A?10D)、扁平型電池(電池)；14(14A?14D)、正極引板(電極引板)；
15(15A?MD)、負極引板(電極引板)；40、隔離件；42、第2銷構(gòu)件；70、母線；71、設置部；72、端子部；73、第2銷孔；74、第I銷孔；75、螺母孔；100、母線安裝裝置；111、隔離件固定銷(電池定位部)；110、托盤；113、母線定位部；114、第I銷構(gòu)件；116、側(cè)壁；116A、第I側(cè)面(壁面)；116B、第2側(cè)面(壁面)；116C、第3側(cè)面(與壁面、導入口相面對的側(cè)面)；116D、在側(cè)壁中開放的導入口 ；117、底面(壁面)；120、母線供給部；121、機器人手；122、固定手部122 ;123、可動手部；124、夾具；130、按壓部；131、抵接部；X、輸送方向；Y、側(cè)方；Ζ、鉛垂方向。
【權(quán)利要求】
1.一種母線安裝裝置，其中， 該母線安裝裝置具有: 托盤，其用于載置導出有電極引板的電池； 電池定位部，其設于上述托盤，用于確定上述電池相對于上述托盤的位置； 母線定位部，其設于上述托盤，用于確定與上述電極引板電連接的母線相對于上述托盤的位置，該母線定位部具備上述母線中的相鄰的兩個面將要碰到的相鄰的兩個壁面； 母線供給部，其用于向上述托盤上供給上述母線；以及 按壓部，其用于使利用上述母線供給部供給來的上述母線中的相鄰的上述兩個面碰到上述托盤的上述母線定位部中的相鄰的兩個上述壁面， 利用上述母線供給部將上述母線供給至上述兩個面與上述母線定位部中的上述兩個壁面相面對的位置，利用上述按壓部使上述兩個面碰到上述母線定位部中的兩個上述壁面而確定上述母線相對于上述電池的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的母線安裝裝置，其中， 上述按壓部具有自相對于上述托盤的輸送方向而言的側(cè)方的位置向上述托盤的上方延伸的抵接部，通過使上述抵接部與上述母線接觸而將上述母線向側(cè)方下方向壓入，從而使上述母線中的上述兩個面碰到上述母線定位部中的兩個上述壁面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的母線安裝裝置，其中， 上述托盤具有第I銷構(gòu)件，該第I銷構(gòu)件可插入到形成在上述母線上的第I銷構(gòu)件孔中， 利用上述母線供給部將上述母線供給到上述第I銷構(gòu)件被插入到上述第I銷構(gòu)件孔中的位置，從而上述兩個面與上述母線定位部中的上述兩個壁面相面對。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的母線安裝裝置，其中， 上述母線定位部具有自上述托盤的用于載置上述電池的面立起的日文片假名-形的側(cè)壁，并具有自在上述側(cè)壁上開放的導入口朝向與該導入口相面對的側(cè)面去而頂端變細的錐形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的母線安裝裝置，其中， 上述電池具備與上述電極引板重疊地安裝的隔離件， 上述電池定位部通過確定上述隔離件相對于上述托盤的位置來確定上述電池相對于上述托盤的位置， 上述母線供給部用于向載置在上述托盤上的上述電池的上述隔離件上供給上述母線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的母線安裝裝置，其中， 上述隔離件具有第2銷構(gòu)件，該第2銷構(gòu)件可插入到形成在上述母線上的第2銷孔， 利用上述母線供給部將上述母線供給到上述第2銷構(gòu)件被插入到上述第2銷孔的位置，從而上述兩個面與上述母線定位部中的上述兩個壁面相面對。
7.一種母線安裝方法，其中， 該母線安裝方法具有以下工序: 載置工序，其中，將導出有電極引板的電池以確定了相對于托盤的位置的狀態(tài)載置在上述托盤上； 供給工序，其中，將上述母線供給至與上述電極引板電連接的母線中的相鄰的兩個面與用于確定上述母線相對于上述托盤的位置的、設于上述托盤的母線定位部中的相鄰的兩個壁面相面對的位置；以及 定位工序，其中，使供給來的上述母線中的相鄰的上述兩個面碰到上述母線定位部中的相鄰的兩個上述壁面，確定上述母線相對于上述電池的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的母線安裝方法，其中， 在上述定位工序中，通過使自相對于上述托盤的輸送方向靠側(cè)方的位置向上述托盤的上方延伸的抵接部與上述母線接觸而向側(cè)方下方向壓入，將上述母線中的上述兩個面碰到上述母線定位部中的兩個上述壁面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的母線安裝方法，其中， 在上述供給工序中，上述母線通過被供給到設于上述托盤的第I銷構(gòu)件被插入到設于上述母線的第I銷孔中的位置，從而使上述兩個面與上述母線定位部中的上述兩個壁面相面對。
10.根據(jù)權(quán)利要求7?9中任一項所述的母線安裝方法，其中， 在上述載置工序中，通過確定與上述電池的上述電極引板重疊地安裝的隔離件相對于上述托盤的位置來確定上述電池相對于上述托盤的位置， 在上述供給工序中，向載置在上述托盤上的上述電池的上述隔離件上供給上述母線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的母線安裝方法，其中， 在上述供給工序中，上述母線通過被供給到設于上述隔離件的第2銷構(gòu)件被插入到設于上述母線的第2銷孔中的位置，從而使上述兩個面與上述母線定位部中的上述兩個壁面相面對。
【文檔編號】H01M2/10GK104185911SQ201380014976
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月29日
【發(fā)明者】北川信一郎, 中澤浩之 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社, 汽車能源供應公司
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