特開 2025-7397 二次電池用プローブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025007397

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】二次電池用プローブ

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/364 20190101AFI20250109BHJP

   H01M 50/55 20210101ALI20250109BHJP

   G01R 1/073 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

G01R31/364

H01M50/55 201

G01R1/073 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023108764

(22)【出願日】2023-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】000108797

【氏名又は名称】エスペック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100131200

【弁理士】

【氏名又は名称】河部 大輔

(72)【発明者】

【氏名】後藤 秀幸

【テーマコード（参考）】

2G011

2G216

5H043

【Ｆターム（参考）】

2G011AA13

2G011AB01

2G011AC14

2G011AF06

2G216BB22

5H043AA03

5H043BA11

5H043CA03

5H043DA03

5H043JA01

(57)【要約】

【課題】二次電池用プローブと二次電池との接触抵抗を低減する。
【解決手段】二次電池用プローブ１は、筒状の軸方向の一方側に互いに極性の異なる第１極５１及び第１極５１を囲むように環状に配置された第２極５２を含む二次電池５０のためのプローブである。二次電池用プローブ１は、第１極５１との干渉を回避する貫通孔１１ａを有し、第２極５２に接触する環状の電極１０と、電極１０を第２極５２に向かって付勢する第２スプリング２２とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１極及び前記第１極を囲むように環状に形成され且つ前記第１極と極性の異なる第２極が軸方向の一方の端面に配置された二次電池のためのプローブであって、
前記第１極との干渉を回避する貫通孔を有し、前記第２極に接触する環状の電極と、
前記電極を前記第２極に向かって付勢する弾性部材とを備える二次電池用プローブ。

【請求項2】

請求項１に記載の二次電池用プローブにおいて、
前記電極は、平板状である二次電池用プローブ。

【請求項3】

請求項２に記載の二次電池用プローブにおいて、
前記電極は、前記第２極に接触する接触面を有し、
前記接触面は、凹凸形状を有する二次電池用プローブ。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか１つに記載の二次電池用プローブにおいて、
前記弾性部材と前記電極とは、着脱可能である二次電池用プローブ。

【請求項5】

請求項１に記載の二次電池用プローブにおいて、
前記電極は、前記第２極に接触する、環状且つ平板状のコンタクトと、前記コンタクトに電気的に接続された端子とを含む二次電池用プローブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示された技術は、二次電池用プローブに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、二次電池の充放電特性試験などの検査を行う試験装置が知られている。例えば、特許文献１に開示された装置は、二次電池の正極と負極の間の電圧に応じて二次電池の充放電を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－５０８００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前述のような二次電池の試験においては、正極及び負極のそれぞれにプローブが接触させられる。二次電池用のプローブとしては、通常、ピン状のプローブがよく用いられる。ピン状のプローブが用いられる場合、正極又は負極とプローブの接触面積が十分ではなく、改良の余地がある。さらに、二次電池に対してプローブが傾いた場合など、プローブを正極又は負極に十分に接触させることができない虞がある。特に、二次電池には、軸方向の一端面に正極と負極との両方が配置された二次電池がある。このような二次電池において、一方の極が他方の極を囲むように環状に配置される。環状の極の幅は狭小になる傾向にあり、前述のプローブとの接触の問題が特に大きくなる。

【0005】

ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プローブと二次電池との接触抵抗を低減することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここに開示された二次電池用プローブは、第１極及び前記第１極を囲むように環状に形成され且つ前記第１極と極性の異なる第２極が軸方向の一方の端面に配置された二次電池のためのプローブであって、前記第１極との干渉を回避する貫通孔を有し、前記第２極に接触する環状の電極と、前記電極を前記第２極に向かって付勢する弾性部材とを備える。

【発明の効果】

【0007】

前記二次電池用プローブによれば、二次電池との接触抵抗を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】二次電池から離隔された二次電池用プローブを示す模式的な斜視図である。

【図2】二次電池に接触された二次電池用プローブを示す模式的な斜視図である。

【図3】コンタクトと端子との取付状態を示すコンタクトの接触面側からみた電極の底面図である。

【図4】図３の矢印Ａ方向からみた電極の側面図である。

【図5】第１電極の詳細構成及び取付台への取付状態を示す断面図である。

【図6】第２電極の詳細構成及び取付台への取付状態を示す断面図である。

【図7】第１極への第１電極の接触状態を示す部分断面図である。

【図8】第２極への第２電極の接触状態を示す部分断面図である。

【図9】変形例に係る二次電池用プローブを示す模式的な斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、二次電池５０から離隔させられた二次電池用プローブ１を示す模式的な斜視図である。図２は、二次電池５０に接触された二次電池用プローブ１を示す模式的な斜視図である。

【0010】

二次電池用プローブ１は、図１、２に示すように、第１極５１及び第１極５１を囲むように環状に形成され且つ第１極５１と極性の異なる第２極５２が軸方向の一方の端面に配置された二次電池５０のためのプローブである。二次電池用プローブ１は、第１極５１との干渉を回避する貫通孔１１ａを有し、第２極５２に接触する環状の電極１０と、電極１０を第２極５２に向かって付勢する第２スプリング２２とを備えている。第２スプリング２２の付勢方向を「付勢方向Ｂ」と称する。第２スプリング２２は、弾性部材の一例である。

【0011】

二次電池用プローブ１は、例えば、二次電池５０の充放電特性試験などの試験に用いられる。環状の電極１０が環状の第２極５２に接触させられ、第２スプリング２２によって電極１０が第２極５２の方へ付勢される。こうして、電極１０は、第２極５２に電気的に接続される。電極１０は、二次電池５０の試験のための計測機器（図示省略）に電気的に配線を介して接続される。つまり、電極１０は、第２極５２に接触することによって、第２極５２を計測機器に電気的に接続する。

【0012】

二次電池５０として、例えば、密閉形のニッケル・カドミウム蓄電池や、密閉形ニッケル・水素蓄電池や、リチウム・イオン蓄電池や、二酸化マンガン・リチウム蓄電池や、コバルト酸リチウム・炭素系蓄電池などが挙げられる。

【0013】

この例では、二次電池５０は、円筒形である。第１極５１は、正極であり、第２極５２は、負極である。二次電池５０は、ケースと蓋と正極板と負極板とセパレータと電解液と安全弁とを備えている。正極板と負極板とは、セパレータを挟んで隔離した状態で、ケースに収納されている。ケースは、底部を有する筒状である。ケースと蓋とは、絶縁体を介して嵌合され、密閉容器を構成する。電解液は、密閉容器内に充填されている。安全弁は、蓋に設けられ、密閉容器内の内圧が高くなった場合に内圧を開放する。

【0014】

蓋は、第１極５１を含む。ケースは、第２極５２を含む。ケースは、有底筒状であり、軸方向の一方に開口している。蓋は、ケースの開口を閉鎖している。第１極５１は、蓋の中央に配置されている。ケースのうち開口を区画する外周縁が第２極５２である。つまり、二次電池５０の軸方向の一方の端面に、第１極５１及び第２極５２が配置されている。第１極５１は、端面の中央に配置され、第２極５２は、端面の外周縁に配置されている。

【0015】

二次電池５０の充放電特性試験としては、例えば、容量試験、高率放電特性試験、低温放電特性試験、過充電特性試験、容量保存特性試験、長期放置特性試験、耐久特性試験、安全弁作動特性試験、耐振動特性試験、耐衝撃特性試験などが挙げられる。

【0016】

電極１０は、第２極５２に接触する環状且つ平板状のコンタクト１１と、コンタクト１１に電気的に接続された端子１２とを含む。この例では、電極１０は、２つの端子１２を含む。

【0017】

コンタクト１１は、導電性金属から構成され、例えば、金メッキされた金属板である。コンタクト１１は、その中央部に貫通孔１１ａを有する。コンタクト１１は、第２極５２に対応した環状に形成されている。「第２極５２に対応する」とは、付勢方向Ｂを向いて見た場合に、第２極５２の全周を実質的に覆うことを意味する。この例では、コンタクト１１は、円環状に形成されている。つまり、コンタクト１１の内径は、第２極５２の径よりも小さく、コンタクト１１の外径は、第２極５２の径よりも大きい。平面視（即ち、付勢方向Ｂを向いて見た場合）において、コンタクト１１は、第２極５２を十分に覆う。

【0018】

コンタクト１１は、第２極５２に接触する接触面１１ｂと、接触面１１ｂと反対側の取付面１１ｃとを含む。接触面１１ｂは、凹凸形状を有してもよい。凹凸形状は、例えば、網目状又は格子状の溝を設けて形成される。また、凹凸形状は、ローレット加工又はブラスト加工などによって形成されてもよい。また、凹凸形状として、着脱可能なメッシュ部材を設けてもよい。

【0019】

端子１２は、柱状の全体形状を有する。端子１２は、端子ピンである。端子１２は、軸方向の一端に配置された電気的な接点を有する。端子１２は、接点がコンタクト１１に接触する状態でコンタクト１１に取り付けられる。

【0020】

図３は、コンタクト１１と端子１２との取付状態を示すコンタクト１１の接触面１１ｂ側からみた電極１０の底面図である。図４は、図３の矢印Ａ方向からみた電極１０の側面図である。図３、４に示すように、２つの端子１２は、コンタクト１１の取付面１１ｃに取り付けられる。２つの端子１２は、コンタクト１１の中心１１ｐに対して対称となる位置に配置されている。つまり、２つの端子１２は、コンタクト１１の中心１１ｐに対して周方向に等間隔となる位置に配置されている。

【0021】

端子１２は、ねじ１６で、コンタクト１１に固定される。具体的には、ねじ１６は、コンタクト１１の接触面１１ｂ側から貫通孔１１ｄを貫通して、端子１２の端面のねじ孔１２ａに螺合される。これにより、端子１２は、コンタクト１１に電気的かつ機械的に接続される。端子１２は、取付面１１ｃに対して直交する方向に延びるように、取付面１１ｃに取り付けられる。ねじ１６の頭部は、コンタクト１１の貫通孔１１ｄの座繰りに埋め込まれ、ねじ１６の頭部は、接触面１１ｂと面一又は接触面１１ｂよりも奥側に位置する。

【0022】

端子１２は、２つのねじ１６で固定される。２つのねじ１６は、図３の二点鎖線で示す第２極５２との接触領域を挟んだ両側に位置する。これにより、ねじ１６が第２極５２に接触することを防止できる。尚、端子１２は、ねじ１６でなく溶接により、コンタクト１１に固定されてもよい。

【0023】

端子１２には、配線が接続されている。この配線は、二次電池５０の試験のための計測機器に接続される。つまり、コンタクト１１は、端子１２及び配線を介して、計測機器に電気的に接続される。

【0024】

二次電池用プローブ１は、図１，２に示すように、取付台３１に取り付けられる。つまり、二次電池用プローブ１は、取付台３１に取り付けられた状態で使用される。二次電池５０は、取付台３１と支持台３２との間に配置される。このとき、取付台３１と支持台３２との対向する方向と二次電池５０の軸方向とが一致する。第１極５１及び第２極５２が配置された、二次電池５０の軸方向の端面が取付台３１と対向し、二次電池５０の軸方向の反対側の端面が支持台３２と接触する。

【0025】

取付台３１は、所定の付勢方向Ｂに移動可能に電極１０を支持する。詳しくは、取付台３１は、端子１２を付勢方向Ｂへ移動可能に支持する。取付台３１は、端子１２が挿入される第２取付孔３１ｂを有する。第２取付孔３１ｂは、取付台３１を付勢方向Ｂへ貫通している。電極１０が２つの端子１２を有するので、取付台３１も２つの第２取付孔３１ｂを有する。端子１２は、第２取付孔３１ｂ内において付勢方向Ｂへ摺動可能である。端子１２が取付台３１に取り付けられた状態において、コンタクト１１は、取付台３１に対して二次電池５０の側に配置され、接触面１１ｂは、付勢方向Ｂに対して実質的に直交する。

【0026】

第２スプリング２２は、コイルバネである。第２スプリング２２は、端子１２の周囲に嵌められる。第２スプリング２２と端子１２とは、着脱可能である。第２スプリング２２の一端は、端子１２に係止されている。第２スプリング２２の他端は、取付台３１に係止されている。

【0027】

図２に示すように二次電池用プローブ１が二次電池５０に設置されるときには、取付台３１は、第２スプリング２２を圧縮変形させるように二次電池５０に接近して配置される。これにより、第２スプリング２２は、端子１２を二次電池５０の方へ弾性力によって付勢する。端子１２はコンタクト１１に取り付けられているので、コンタクト１１が二次電池５０の方へ付勢される。結果として、コンタクト１１の接触面１１ｂが二次電池５０の第２極５２に適切に接触する。

【0028】

この例では、二次電池用プローブ１は、２つの第２スプリング２２を含む。２つの第２スプリング２２は、コンタクト１１の中心１１ｐに対して対称となる位置に配置されている。つまり、２つの第２スプリング２２は、コンタクト１１の中心１１ｐに対して周方向に等間隔となる位置に配置されている。これにより、コンタクト１１における中心１１ｐに対して対称な位置に２つの第２スプリング２２の弾性力が作用する。

【0029】

二次電池用プローブ１は、電極１５と第１スプリング２１とをさらに有していてもよい。電極１５は、電極１０とは別の電極である。電極１５は、二次電池５０の第１極５１に接触する電極である。第１スプリング２１は、電極１５を第１極５１に向かって付勢する。つまり、二次電池用プローブ１では、第１極５１のためのプローブと第２極５２のためのプローブとが一体となっている。以下、電極１５を「第１電極１５」とも称し、電極１０を「第２電極１０」とも称する。

【0030】

第１電極１５は、二次電池５０の試験のための計測機器に電気的に配線を介して接続される。つまり、第１電極１５は、第１極５１に接触することによって、第１極５１を計測機器に電気的に接続する。

【0031】

この例では、第１電極１５は、端子１２と同様の構成を有する。第１電極１５は、柱状の全体形状を有する。第１電極１５は、端子ピンである。第１電極１５は、軸方向の一端に配置された電気的な接点を有する。第１電極１５は、取付台３１に、付勢方向Ｂに移動可能に支持される。取付台３１は、第１電極１５が挿入される第１取付孔３１ａを有する。第１取付孔３１ａは、取付台３１を付勢方向Ｂへ貫通している。第１取付孔３１ａは、２つの第２取付孔３１ｂの間、詳しくは、２つの第２取付孔３１ｂの中央に配置されている。第１電極１５は、第１取付孔３１ａ内において付勢方向Ｂへ摺動可能である。第１電極１５が取付台３１に取り付けられた状態において、第１電極１５の接点は、取付台３１に対して二次電池５０の側に配置されている。第１電極１５は、コンタクト１１の貫通孔１１ａの内側に配置されている。つまり、第１電極１５は、コンタクト１１、即ち、第２電極１０と接触していない。

【0032】

第１スプリング２１は、コイルバネである。第１スプリング２１は、第１電極１５の周囲に嵌められる。第１スプリング２１と第１電極１５とは、着脱可能である。第１スプリング２１の一端は、第１電極１５に係止されている。第１スプリング２１の他端は、取付台３１に係止されている。

【0033】

図２に示すように二次電池用プローブ１が二次電池５０に設置されるときには、取付台３１は、第１スプリング２１を圧縮変形させるように二次電池５０に接近して配置される。これにより、第１スプリング２１は、第１電極１５を二次電池５０の方へ弾性力によって付勢する。結果として、第１電極１５が二次電池５０の第１極５１に適切に接触する。

【0034】

図５は、第１電極１５の詳細構成及び取付台３１への取付状態を示す断面図である。第１電極１５は、第１ピン１０１と第２ピン１０２とブッシュ１０３を有する。第１ピン１０１は、筒状である。第２ピン１０２は、柱状である。ブッシュ１０３は、筒状である。第１ピン１０１は、ブッシュ１０３に摺動可能に挿入される。第２ピン１０２は、第１ピン１０１に摺動可能に挿入される。第１ピン１０１と第２ピン１０２とは、絶縁されている。

【0035】

この例では、第１スプリング２１は、第１電極１５に一体的に組み込まれている。第１電極１５及び第１スプリング２１は、スプリング式の端子ピンを構成する。第１スプリング２１は、第１ピン１０１の外周に嵌められている。

【0036】

詳しくは、ブッシュ１０３は、絶縁体で形成されている。ブッシュ１０３は、第１ピン１０１を付勢方向Ｂへ摺動可能に支持する。

【0037】

第１ピン１０１の長手方向は、付勢方向Ｂと一致する。第１ピン１０１は、長手方向の一端である第１端１０１ａと長手方向の他端である第２端１０１ｂとを有する。第１端１０１ａ及び第２端１０１ｂはそれぞれ、ブッシュ１０３から突出している。第１ピン１０１の第１端１０１ａは、二次電池５０の試験時に第１極５１に接触する。第１ピン１０１の第２端１０１ｂは、図示しない配線を介して、計測機器に接続される。

【0038】

第１ピン１０１の外周面において第２端１０１ｂの近傍には雄ねじが形成されている。第１ピン１０１の雄ねじに、２つのナット１０４が螺合されている。２つのナット１０４は、いわゆるダブルナットである。ナット１０４がブッシュ１０３に接触することによって、第１端１０１ａの側への第１ピン１０１の移動が制限される。ナット１０４は、ブッシュ１０３からの第１ピン１０１の抜け止めとして機能する。尚、ナット１０４を第１ピン１０１から取り外すことによって、第１電極１５が分解され、第１電極１５、第１スプリング２１及び取付台３１を分離させることができる。

【0039】

第１ピン１０１の外周面において第１端１０１ａの近傍に段差が形成されている。第１ピン１０１において段差よりも第１端１０１ａ側の部分が太くなっている。第１スプリング２１は、第１ピン１０１がブッシュ１０３に挿入された状態において、第１ピン１０１の段差とブッシュ１０３との間に配置される。第１スプリング２１の一端は、第１ピン１０１の段差に係止されている。第１スプリング２１の他端は、ブッシュ１０３に係止されている。

【0040】

このとき、第１スプリング２１は、圧縮されており、伸張方向に弾性力を発揮する。第１ピン１０１、即ち、第１電極１５は、第１スプリング２１によって付勢方向Ｂにおいて第１端１０１ａの側へ付勢されている。ただし、ナット１０４がブッシュ１０３に接触する位置で、第１ピン１０１の移動は制限される。第１ピン１０１に対して付勢方向Ｂにおける第２端１０１ｂの側へ外力が作用する場合には、第１ピン１０１は、第１スプリング２１の弾性力に抗して第２端１０１ｂの側へ移動する。

【0041】

第１ピン１０１の内部には、第１内部ブッシュ３０１及び第２内部ブッシュ３０２が配置されている。第１内部ブッシュ３０１及び第２内部ブッシュ３０２は、絶縁体で形成されている。第１内部ブッシュ３０１は、第１ピン１０１の内部において第１端１０１ａの近傍に配置されている。第１内部ブッシュ３０１の全体が第１ピン１０１内に収容されている。第２内部ブッシュ３０２は、第１ピン１０１の内部において第２端１０２ｂに配置されている。第２内部ブッシュ３０２は、第１ピン１０１から部分的にはみ出している。

【0042】

第２ピン１０２は、第１内部ブッシュ３０１及び第２内部ブッシュ３０２に摺動可能に挿入されている。第２ピン１０２の一端である第１端１０２ａは、第１ピン１０１の第１端１０１ａから突出している。第２ピン１０２の他端である第２端１０２ｂは、第１ピン１０１の第２端１０１ｂから突出している。第２ピン１０２の第１端１０２ａは、二次電池５０の試験時に第１極５１に接触する。第２ピン１０２の第２端１０２ｂは、図示しない配線を介して、計測機器に接続される。

【0043】

第２ピン１０２の外周面において第２端１０２ｂの近傍に段差が形成されている。第２ピン１０２において段差よりも第２端１０２ｂ側の部分が太くなっている。第２ピン１０２の段差が第２内部ブッシュ３０２に接触することによって、第１端１０２ａの側への第２ピン１０２の移動が制限される。すなわち、第２内部ブッシュ３０２は、第２ピン１０２の抜け止めとしても機能する。

【0044】

第２ピン１０２のうち第１ピン１０１の内部に位置する部分の外周面には、カラー３０３が固定されている。カラー３０３は、絶縁体で形成されている。カラー３０３は、第１ピン１０１の内部において第１内部ブッシュ３０１と第２内部ブッシュ３０２との間に位置している。カラー３０３は、第１ピン１０１の内周面に対して摺動する。

【0045】

第２ピン１０２の外周には、内部スプリング４０１が嵌められている。内部スプリング４０１は、コイルバネである。内部スプリング４０１は、第２内部ブッシュ３０２とカラー３０３との間に配置されている。このとき、内部スプリング４０１は、圧縮されており、伸張方向に弾性力を発揮する。第２ピン１０２は、内部スプリング４０１によって付勢方向Ｂにおいて第１端１０２ａの側へ付勢されている。ただし、第２ピン１０２の段差が第２内部ブッシュ３０２に接触する位置で、第２ピン１０２の移動は制限される。第２ピン１０２に対して付勢方向Ｂにおける第２端１０２ｂの側へ外力が作用する場合には、第２ピン１０２は、内部スプリング４０１の弾性力に抗して第２端１０２ｂの側へ移動する。

【0046】

第１スプリング２１は、第１電極１５に組み込まれることによって、第１ピン１０１を付勢方向Ｂへ付勢する。これにより、第１ピン１０１は、付勢方向Ｂへ弾性的に変位可能となり、第１極５１に対して所定の接触圧力をもって安定的に接触する。

【0047】

ブッシュ１０３は、取付台３１の第１取付孔３１ａに挿入される。ブッシュ１０３の一端部は、取付台３１の第１面３１ｃに係止される。ブッシュ１０３の他端部は、取付台３１の第２面３１ｄ側でナット３３に螺合される。これにより、ブッシュ１０３は、取付台３１の第１取付孔３１ａに固定される。ブッシュ１０３が取付台３１に取り付けられた状態において、第１ピン１０１の第１端１０１ａ、第２ピン１０２の第１端１０２ａ及び第１スプリング２１は、取付台３１に対して第１面３１ｃ側に配置されている。

【0048】

図６は、第２電極１０の詳細構成及び取付台３１への取付状態を示す断面図である。端子１２は、第１電極１５と同様の構成を有する。つまり、端子１２は、第１ピン１０１と第２ピン１０２とブッシュ１０３とを有する。この例では、第２スプリング２２は、端子１２に一体的に組み込まれている。端子１２及び第２スプリング２２は、スプリング式の端子ピンを構成する。第２スプリング２２は、第１ピン１０１の外周に嵌められている。第１ピン１０１は、第２スプリング２２によって付勢方向Ｂにおいて第１端１０１ａの側へ付勢された状態で、ブッシュ１０３に挿入されている。第２ピン１０２は、内部スプリング４０１によって付勢方向Ｂにおいて第１端１０２ａの側へ付勢された状態で、第１ピン１０１に挿入されている。

【0049】

詳しくは、ブッシュ１０３は、第１ピン１０１を付勢方向Ｂへ摺動可能に支持する。第１ピン１０１の第１端１０１ａ及び第２端１０１ｂはそれぞれ、ブッシュ１０３から突出している。第１ピン１０１のうち第２端１０１ｂの近傍の雄ねじに、２つのナット１０４が螺合されている。尚、ナット１０４を第１ピン１０１から取り外すことによって、端子１２が分解され、第２電極１０、第２スプリング２２及び取付台３１を分離させることができる。

【0050】

第２スプリング２２は、第１ピン１０１の外周において、第１ピン１０１の段差とブッシュ１０３との間に配置される。第２スプリング２２の一端は、第１ピン１０１の段差に係止されている。第２スプリング２２の他端は、ブッシュ１０３に係止されている。このとき、第２スプリング２２は、圧縮されており、伸張方向に弾性力を発揮する。第１ピン１０１、即ち、端子１２は、第２スプリング２２によって付勢方向Ｂにおいて第１端１０１ａの側へ付勢されている。ただし、ナット１０４がブッシュ１０３に接触する位置で、第１ピン１０１の移動は制限される。第１ピン１０１に対して付勢方向Ｂにおける第２端１０１ｂの側へ外力が作用する場合には、第１ピン１０１は、第２スプリング２２の弾性力に抗して第２端１０１ｂの側へ移動する。

【0051】

第２ピン１０２は、第１ピン１０１の内部において第１内部ブッシュ３０１及び第２内部ブッシュ３０２に摺動可能に挿入されている。第２ピン１０２の一端である第１端１０２ａは、第１ピン１０１の第１端１０１ａから突出している。尚、図６においては、第２ピン１０２は、弾性的に変位して、第１端１０２ａは、第１端１０１ａと面一になっている。第２ピン１０２の他端である第２端１０２ｂは、第１ピン１０１の第２端１０１ｂから突出している。

【0052】

第２ピン１０２の外周には、内部スプリング４０１が嵌められている。内部スプリング４０１は、第２内部ブッシュ３０２とカラー３０３との間に配置されている。このとき、内部スプリング４０１は、圧縮されており、伸張方向に弾性力を発揮する。第２ピン１０２は、内部スプリング４０１によって付勢方向Ｂにおいて第１端１０２ａの側へ付勢されている。ただし、第２ピン１０２の段差が第２内部ブッシュ３０２に接触する位置で、第２ピン１０２の移動は制限される。第２ピン１０２に対して付勢方向Ｂにおける第２端１０２ｂの側へ外力が作用する場合には、第２ピン１０２は、内部スプリング４０１の弾性力に抗して第２端１０２ｂの側へ移動する。

【0053】

端子１２には、第１電極１５と異なり、コンタクト１１が取り付けられている。第１ピン１０１の第１端１０１ａの端面には、ねじ孔１２ａが形成されている（図４参照）。第１ピン１０１の第１端１０１ａにねじ１６を介してコンタクト１１が取り付けられる。こうして、第１ピン１０１は、コンタクト１１に電気的かつ機械的に接続される。通常、第２ピン１０２の第１端１０２ａは、内部スプリング４０１の付勢によって第１ピン１０１の第１端１０１ａから突出する。コンタクト１１が第１ピン１０１の第１端１０１ａに取り付けられることによって、第２ピン１０２が付勢方向Ｂにおいて第２端１０２ｂの側へ押し込まれる。つまり、コンタクト１１が第１ピン１０１に取り付けられた状態において、第２ピン１０２は、内部スプリング４０１の弾性力によってコンタクト１１に押し付けられている。こうして、第２ピン１０２は、コンタクト１１に電気的かつ機械的に接続される。

【0054】

このように、第２スプリング２２は、端子１２に組み込まれることによって、第１ピン１０１を付勢方向Ｂへ付勢する。これにより、第１ピン１０１は、付勢方向Ｂへ弾性的に変位可能となる。さらに、コンタクト１１が端子１２の第１ピン１０１に取り付けられているので、第２スプリング２２は、第１ピン１０１を介してコンタクト１１を付勢方向Ｂへ付勢する。これにより、コンタクト１１は、付勢方向Ｂへ弾性的に変位可能となる。

【0055】

ブッシュ１０３は、取付台３１の第２取付孔３１ｂに挿入される。ブッシュ１０３の一端部は、取付台３１の第１面３１ｃに係止される。ブッシュ１０３の他端部は、取付台３１の第２面３１ｄ側でナット３３に螺合される。これにより、ブッシュ１０３は、取付台３１の第２取付孔３１ｂに固定される。ブッシュ１０３が取付台３１に取り付けられた状態において、第１ピン１０１の第１端１０１ａ、第２ピン１０２の第１端１０２ａ、コンタクト１１及び第２スプリング２２は、取付台３１に対して第１面３１ｃ側に配置されている。

【0056】

次に、二次電池用プローブ１の使用例について説明する。図７は、第１極５１への第１電極１５の接触状態を示す部分断面図である。図８は、第２極５２への第２電極１０の接触状態を示す部分断面図である。

【0057】

まず、支持台３２上に二次電池５０が配置される。このとき、二次電池５０のうち、第１極５１及び第２極５２が配置されていない端面が支持台３２に接触している。

【0058】

この状態で、二次電池用プローブ１が取り付けられた取付台３１が二次電池５０のうち、第１極５１及び第２極５２が配置された端面に接近させられる。取付台３１、即ち、二次電池用プローブ１の移動方向は、付勢方向Ｂと実質的に同じである。やがて、第１電極１５、具体的には第１ピン１０１及び第２ピン１０２が二次電池５０の第１極５１に接触し、第２電極１０、具体的にはコンタクト１１が二次電池５０の第２極５２に接触する。第１電極１５及び第２電極１０がそれぞれ第１極５１及び第２極５２に接触してからも、取付台３１は二次電池５０の方へ移動させられ、第１スプリング２１及び第２スプリング２２が圧縮される。

【0059】

詳しくは、取付台３１が二次電池５０に接近していくと、第１電極１５では、第２ピン１０２が第１極５１に接触した後、第２ピン１０２が内部スプリング４０１の弾性力に抗して第１ピン１０１内へ押し込まれる。その後、図７に示すように、第１ピン１０１が第１極５１に接触し、第１ピン１０１及び第２ピン１０２の両方が第１極５１に接触するようになる。この状態から、取付台３１は第１スプリング２１の弾性力に抗してさらに二次電池５０の方へ移動する。第１スプリング２１は、さらに圧縮される。こうして、第１電極１５は、第１極５１に接触した状態で、第１スプリング２１の弾性力によって付勢方向Ｂにおいて二次電池５０の側へ付勢される。

【0060】

第２電極１０では、図８に示すように、コンタクト１１が第２極５２に接触した後、取付台３１は、第２スプリング２２の弾性力に抗してさらに二次電池５０の方へ移動する。第２スプリング２２は、さらに圧縮される。こうして、第２電極１０は、第２極５２に接触した状態で、第２スプリング２２の弾性力によって付勢方向Ｂにおいて二次電池５０の側へ付勢される。尚、第１極５１は、図２に示すように、コンタクト１１の貫通孔１１ａの内側に位置する。つまり、コンタクト１１は、第１極５１と接触しない。

【0061】

二次電池用プローブ１が二次電池５０に設置された後、二次電池５０の試験が実行される。例えば、第１電極１５及び第２電極１０のそれぞれの第１ピン１０１を介して二次電池５０の電流の充放電が行われ、第１電極１５及び第２電極１０のそれぞれの第２ピン１０２を介して二次電池５０の電圧の測定が行われる。このような二次電池用プローブ１による試験は、いわゆる４端子測定法による試験である。例えば、第１ピン１０１は、例えば、電流印加用のピンである。第２ピン１０２は、例えば、電圧測定用のピンである。

【0062】

充放電特性試験の一例としての容量試験では、まず、第１電極１５及び第２電極１０を介して二次電池５０に一定電流を所定時間流して充電が行われる。充電完了後、二次電池５０が１時間放置される。その後、二次電池５０の放電が開始される。具体的には、一定電流で所定の放電終止電圧に至るまで、第１電極１５及び第２電極１０を介して二次電池５０の連続放電が行われる。放電開始後、所定の放電終止電圧に至るまでの時間が記録される。

【0063】

このように構成された二次電池用プローブ１によれば、第２電極１０は、第２極５２に対応する環状に形成されている。つまり、第２電極１０は、環状の第２極５２を十分に覆う。これにより、第２電極１０は、第２極５２とその周方向の大部分、好ましくは全周に亘って接触する。これにより、第２電極１０と第２極５２との接触面積が拡大する。このとき、第２電極１０を貫通孔１１ａを有する環状に形成することによって、第２電極１０と第１極５１との接触を回避できる。つまり、第２電極１０は、第１極５１との接触を回避しつつ、第２極５２との接触面積を増加できる。

【0064】

さらに、第２スプリング２２は、第２電極１０を第２極５２に向かって付勢するので、第２極５２に対する第２電極１０の接触圧力を向上できる。これにより、第２電極１０は、第２極５２に安定的に接触する。それに加えて、二次電池５０と第２電極１０とが相対的に傾いたとしても、第２スプリング２２によって第２電極１０が弾性的に変位することによって、第２電極１０と第２極５２との接触が維持される。

【0065】

これらによって、二次電池用プローブ１と二次電池５０との接触抵抗が低減される。二次電池用プローブ１と二次電池５０との接触抵抗を低減できるので、二次電池用プローブ１と二次電池５０との接触部の発熱を抑制しながら、二次電池用プローブ１による二次電池５０への大電流印加が可能となる。

【0066】

それに加えて、二次電池用プローブ１は、複数（この例では２個）の第２スプリング２２を有し、複数の第２スプリング２２は、コンタクト１１の中心１１ｐに対して対称な位置、即ち、コンタクト１１の中心１１ｐに対して周方向に等間隔となる位置に配置されている。これにより、コンタクト１１を周方向に均一に付勢することができる。その結果、第２電極１０を第２極５２に対してより安定的に接触させることができる。

【0067】

また、二次電池５０の第２極５２は、同一平面内で環状に形成される。コンタクト１１を環状で且つ平板状に形成することによって、環状の第２極５２の概ね全周に亘ってコンタクト１１を接触させることができる。

【0068】

コンタクト１１の接触面１１ｂは、凹凸形状を有するので、接触面が平滑である場合に比べて、コンタクト１１の接触面１１ｂを第２極５２に多点で接触させることができる。例えば、第２極５２が尾根状に形成されている場合、コンタクト１１の接触面が平滑であれば、コンタクト１１は、第２極５２の稜線とのみ接触し得る。それに対し、凹凸形状を有する接触面１１ｂは、第２極５２の稜線だけでなく、稜線以外の部分とも接触し得る。これにより、第２電極１０と第２極５２との接触面積をより増加できる。

【0069】

第２スプリング２２と第２電極１０とは着脱可能であるので、第２電極１０が消耗した場合に第２電極１０を容易に交換できる。

【0070】

第２スプリング２２は、端子１２に同軸状に嵌め込まれているので、第２スプリング２２を端子１２と一体化でき、第２スプリング２２を設けるスペースを低減できる。さらに、端子１２は、コイルバネである第２スプリング２２のガイドとして機能する。これにより、第２スプリング２２の弾性力を第２電極１０に安定的に付与できる。

【0071】

さらに、第２スプリング２２は、スプリング式の端子ピンとして端子１２に組み込まれている。言い換えると、スプリング式の端子ピンのスプリングが第２スプリング２２としてコンタクト１１の付勢に活用される。つまり、安定的な接触を維持するためのスプリング式の端子ピンのスプリングを利用することによって、第２電極１０の構成を簡易にできる。

【0072】

同様に、第１電極１５は、第１スプリング２１によって第１極５１の方へ付勢されているので、第１極５１への第１電極１５の接触圧力が向上する。これにより、第１電極１５は、第１極５１に安定的に接触する。それに加えて、二次電池５０と第１電極１５とが相対的に傾いたとしても、第１スプリング２１によって第１電極１５が弾性的に変位することによって、第１電極１５と第１極５１との接触が維持される。

【0073】

《変形例》
図９は、変形例に係る二次電池用プローブ１Ａを示す模式的な斜視図である。二次電池用プローブ１Ａは、二次電池用プローブ１とは、電極の構成が相違する。以下、二次電池用プローブ１Ａのうち二次電池用プローブ１と異なる構成を中心に説明する。尚、二次電池用プローブ１Ａにおいて、二次電池用プローブ１と同一の符号は、二次電池用プローブ１と同じ構成であるため、その説明を省略する。

【0074】

二次電池用プローブ１Ａの電極１０Ａ（以下、「第２電極１０Ａ」とも称する）は、コンタクト１１を有する。第２電極１０Ａは、二次電池用プローブ１の端子１２を有していない。第２電極１０Ａのコンタクト１１には、配線１７が電気的に直接接続されている。配線１７は、図示しない計測機器に接続される。配線１７は、例えば、電流印加用配線と電圧測定用配線とを含み得る。このように、第２電極１０Ａは、環状で且つ平板状である。

【0075】

第２スプリング２２は、端子１２を介さずに第２電極１０Ａと取付台３１との間に配置される。第２スプリング２２と第２電極１０Ａとは、着脱可能であってもよい。

【0076】

二次電池用プローブ１Ａは、二次電池用プローブ１と同様に、第１極５１用の第１電極１５と第１スプリング２１とをさらに備える。

【0077】

このような二次電池用プローブ１Ａによれば、第２電極１０Ａは環状で且つ平板状であるので、第２電極１０Ａを第２極５２に接触させる場合、第２極５２の略全周を覆うように第２電極１０Ａを接触させることができる。その結果、第２極５２に対する第２電極１０Ａの接触面積を増加できる。

【0078】

また、コンタクト１１の電気的な接続は、配線１７の直接の接続によって実現されている。第２スプリング２２は、コンタクト１１の電気的な接続とは無関係にコンタクト１１に配置されている。そのため、第２スプリング２２によるコンタクト１１の機械的接続と、配線１７によるコンタクト１１の電気的接続とを別々にメンテナンスできる。

【0079】

尚、その他の構成、作用及び効果については、その説明を省略するが、二次電池用プローブ１の説明を二次電池用プローブ１Ａの説明に用いることができる。

【0080】

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

【0081】

例えば、二次電池５０において、第１極５１が負極であり、第２極５２が正極であってもよい。二次電池５０は、円筒状ではなく、角筒状であってもよい。

【0082】

二次電池用プローブ１，１Ａは、第１極５１用の第１電極１５及び第１スプリング２１を備えていなくてもよい。つまり、二次電池用プローブ１，１Ａは、第２極５２用の第２電極１０，１０Ａ及び第２スプリング２２だけを備えていてもよい。

【0083】

電極を付勢する弾性部材は、第２スプリング２２のようなコイルバネに限定されず、ゴム又は板バネ等であってもよい。同様に、第１スプリング２１は、コイルバネに限定されず、ゴム又は板バネ等であってもよい。

【0084】

二次電池用プローブ１では、第２スプリング２２は、端子１２に一体的に組み込まれているが、これに限定されない。例えば、第２スプリング２２は、端子１２に嵌められずに配置されてもよい。第２スプリング２２と端子１２とが分離されることによって、第２スプリング２２と端子１２とのメンテナンスを個別に行うことでき、メンテナンスが容易となる。例えば、コンタクト１１の中心１１ｐに対して周方向へ、第２スプリング２２と端子１２とが交互に且つ等間隔で配置されてもよい。

【0085】

二次電池用プローブ１は、端子１２を２つ含むが、端子１２の個数は、１つ又は３つ以上であってもよい。尚、複数の端子１２は、コンタクト１１の中心１１ｐに対して周方向に等間隔に配置されることが好ましい。

【0086】

第２スプリング２２の個数は、１つ又は３つ以上であってもよい。複数の第２スプリング２２は、コンタクト１１の中心１１ｐに対して周方向に等間隔に配置されることが好ましい。これにより、第２スプリング２２によりコンタクト１１を周方向に均一に付勢することができる。この結果、第２極５２に対するコンタクト１１の接触の安定性が向上する。あるいは、第２スプリング２２は、コンタクト１１の貫通孔１１ａよりも大きな径を有するコイルバネであって、コンタクト１１と実質的に同軸状に配置されてもよい。この場合、１つの第２スプリング２２によって、コンタクト１１の周方向の全体を押圧できる。

【0087】

コンタクト１１の形状は、円環状に限定されず、第２極５２に対応する環状であれば任意の環状でよい。例えば、コンタクト１１は、多角形の環状であってもよい。

【0088】

コンタクト１１は平板状であるが、コンタクト１１は、筒状であってもよい。その場合、コンタクト１１のうち少なくとも第２極５２と接触する部分は、拡径するように拡がる円錐台状であってもよい。これにより、筒状のコンタクト１１の内周面に第２極５２が容易に接触する。

【0089】

端子１２は、前述の構成に限定されない。例えば、端子１２は、第１ピン１０１を有し、第２ピン１０２を有していなくてもよい。この場合、いわゆる２端子測定法による試験が実行され得る。

【0090】

ここに開示された技術をまとめると以下のようになる。

【0091】

［１］二次電池用プローブ１，１Ａは、第１極５１及び前記第１極５１を囲むように環状に形成され且つ前記第１極５１と極性の異なる第２極５２が軸方向の一方の端面に配置された二次電池５０のためのプローブであって、前記第１極５１との干渉を回避する貫通孔１１ａを有し、前記第２極５２に接触する環状の電極１０，１０Ａと、前記電極１０，１０Ａを前記第２極５２に向かって付勢する第２スプリング２２（弾性部材）とを備える。

【0092】

この構成によれば、例えば、二次電池５０の試験を行うために、二次電池５０に二次電池用プローブ１，１Ａを接触させる場合、電極１０，１０Ａは、第２極５２に対応して環状に形成されているので、第２極５２との接触面積を拡大できる。さらに、電極１０，１０Ａは、貫通孔１１ａを有するので、第１極５１との接触を回避しつつ、第２極５２に接触できる。それに加えて、第２スプリング２２は、電極１０，１０Ａを第２極５２に向かって付勢するので、第２極５２に対する電極１０，１０Ａの接触を安定させることができる。例えば、二次電池５０に対して電極１０，１０Ａが多少傾いた場合であっても、第２スプリング２２の弾性変形によって電極１０，１０Ａが変位して、第２極５２との接触が維持される。その結果、二次電池用プローブ１，１Ａと二次電池５０との接触抵抗を低減できる。

【0093】

［２］ ［１］に記載の二次電池用プローブ１Ａにおいて、電極１０，１０Ａは、平板状である。

【0094】

この構成によれば、電極１０，１０Ａと第２極５２との接触面積をより拡大できる。詳しくは、二次電池５０の第２極５２は、一の平面内で環状に延びている。電極１０，１０Ａを平板状にすることによって、略全周に亘って第２極５２と接触させることができる。

【0095】

［３］ ［１］又は［２］に記載の二次電池用プローブ１，１Ａにおいて、前記電極１０，１０Ａは、前記第２極５２に接触する接触面１１ｂを有し、前記接触面１１ｂは、凹凸形状を有する。

【0096】

この構成によれば、電極１０，１０Ａの接触面１１ｂは、凹凸形状を有するので、電極１０，１０Ａの接触面１１ｂが平滑である場合に比べて、電極１０，１０Ａの接触面１１ｂを第２極５２に多点で接触させることができ、電極１０，１０Ａと第２極５２との接触面積をより増加できる。

【0097】

［４］ ［１］乃至［３］の何れか１つに記載の二次電池用プローブ１，１Ａにおいて、第２スプリング２２と電極１０，１０Ａとは、着脱可能である。

【0098】

この構成によれば、電極１０，１０Ａが消耗した場合、電極１０，１０Ａを第２スプリング２２から離脱させて、電極１０，１０Ａを容易にメンテナンスできる。

【0099】

［５］ ［１］乃至［４］の何れか１つに記載の二次電池用プローブ１において、前記電極１０は、前記第２極５２に接触する、環状且つ平板状のコンタクト１１と、前記コンタクト１１に電気的に接続された端子１２とを含む。

【0100】

この構成によれば、端子１２を第２スプリング２２のガイドとして利用することもできる。

【符号の説明】

【0101】

１，１Ａ 二次電池用プローブ
１０，１０Ａ 電極
１１ コンタクト
１１ａ 貫通孔
１１ｂ 接触面
１２ 端子
２２ 第２スプリング（弾性部材）
５０ 二次電池
５１ 第１極
５２ 第２極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】