(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-12
(45)【発行日】2024-04-22
(54)【発明の名称】試験方法及び製造方法
(51)【国際特許分類】
H01M 10/48 20060101AFI20240415BHJP
H01M 10/04 20060101ALI20240415BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240415BHJP
H01M 50/209 20210101ALN20240415BHJP
H01M 50/262 20210101ALN20240415BHJP
【ＦＩ】
H01M10/48 P
H01M10/04 Z
H02J7/00 Q
H02J7/00 301E
H01M50/209
H01M50/262 E
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2022545227
(86)(22)【出願日】2020-08-28
(86)【国際出願番号】 JP2020032755
(87)【国際公開番号】W WO2022044292
(87)【国際公開日】2022-03-03
【審査請求日】2023-02-15
(73)【特許権者】
【識別番号】391032358
【氏名又は名称】平田機工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】金子 俊彦
【審査官】下林 義明
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－０３８８３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１７７２１３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ １０／００ － １０／０４
Ｈ０１Ｍ １０／０６ － １０／３４
Ｈ０１Ｍ １０／４２ － １０／４８
Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２
Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６
Ｈ０１Ｍ ５０／２０ － ５０／２９８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
バッテリセルの試験方法であって、装置により、複数のバッテリセルが配列されて収納されたマガジンを、試験用トレイに載置する載置工程と、ここで前記試験用トレイは前記マガジンに収納された前記複数のバッテリセルを配列方向に押し付ける加圧機構を有し、
前記加圧機構により、前記マガジンに収納された前記複数のバッテリセルを前記配列方向に押し付ける加圧工程と、
前記載置工程にて前記マガジンが前記試験用トレイに載置される準備エリア、及び前記複数のバッテリセルの試験が行われる試験エリアとの間で前記マガジンが収納された前記試験用トレイを移送する移送工程と、
前記試験エリアにおいて、前記複数のバッテリセルが前記加圧機構により加圧された状態で、前記複数のバッテリセルの充放電に関する試験を行う試験工程と、を含む、
試験方法。
【請求項2】
前記加圧機構により加圧された前記複数のバッテリセルの加圧状態を解除する解除工程をさらに備える請求項１に記載の試験方法。【請求項3】
前記試験エリアに複数設けられた試験部のそれぞれの試験状況に関する情報を管理する試験管理工程と、前記試験管理工程で管理される前記試験状況に基づいて、前記試験用トレイの移送先となる前記試験部を決定する決定工程と、をさらに備える、
請求項１又は２に記載の試験方法。
【請求項4】
前記移送工程は、前記加圧機構により加圧された、試験前の前記複数のバッテリセルが載置された前記試験用トレイを、前記準備エリアから前記試験エリアへと移送する第１移送工程と、
試験後の前記複数のバッテリセルが載置された前記試験用トレイを、前記試験エリアから前記準備エリアへと移送する第２移送工程と、を含む、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の試験方法。
【請求項5】
前記試験工程における前記試験の終了後、前記試験用トレイから前記マガジンを取り出す取出工程をさらに備える請求項１ないし４のいずれか１項に記載の試験方法。【請求項6】
前記複数のバッテリセルが配列されて収納された前記マガジンが前記準備エリアに移送される第３移送工程をさらに備える請求項１ないし５のいずれか１項に記載の試験方法。【請求項7】
バッテリセルの製造方法であって、バッテリセルを形成する形成工程と、
装置により、前記形成工程にて形成された複数のバッテリセルが配列して収納されたマガジンを、試験用トレイに載置する載置工程と、ここで前記試験用トレイは前記マガジンに収納された前記複数のバッテリセルを配列方向に押し付ける加圧機構を有し、
前記加圧機構により、前記マガジンに収納された前記複数のバッテリセルを前記配列方向に押し付ける加圧工程と、
前記載置工程にて前記マガジンが前記試験用トレイに載置される準備エリア、及び前記複数のバッテリセルの試験が行われる試験エリアとの間で前記マガジンが収納された前記試験用トレイを移送する移送工程と、
前記試験エリアにおいて、前記複数のバッテリセルが前記加圧機構により加圧された状態で、前記複数のバッテリセルの充放電に関する試験を行う試験工程と、を含む、
製造方法。
【請求項8】
前記加圧機構により加圧された前記複数のバッテリセルの加圧状態を解除する解除工程をさらに備える請求項７に記載の製造方法。【請求項9】
前記試験エリアに複数設けられた試験部のそれぞれの試験状況に関する情報を管理する試験管理工程と、前記試験管理工程で管理される前記試験状況に基づいて、前記試験用トレイの移送先となる前記試験部を決定する決定工程と、をさらに備える、
をさらに備える請求項７又は８に記載の製造方法。
【請求項10】
前記移送工程は、前記加圧機構により加圧された、試験前の前記複数のバッテリセルが載置された前記試験用トレイを、前記準備エリアから前記試験エリアへと移送する第１移送工程と、
試験後の前記複数のバッテリセルが載置された前記試験用トレイを、前記試験エリアから前記準備エリアへと移送する第２移送工程と、を含む、
請求項７ないし９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項11】
前記試験工程における前記試験の終了後、前記試験用トレイから前記マガジンを取り出す取出工程をさらに備える請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の製造方法。【請求項12】
前記形成工程にて形成された前記複数のバッテリセルが配列されて収納された前記マガジンを前記準備エリアへと移送する第３移送工程とをさらに含む請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の製造方法。【請求項13】
前記形成工程は、正極と負極とがセパレータを介して複数積層して電極積層体を構成する積層工程と、
前記積層工程にて構成された前記電極積層体を、外装部材に収容する外装工程と、
前記外装部材の注入口から電解液を注入する注液工程と、
前記注液工程にて電解液が注入された前記外装部材を封止する封止工程と、
の少なくともいずれかを含む、
請求項７ないし１２のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はバッテリセルの試験方法及び製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車やその他の電子機器等に用いられるバッテリには、用途によって複数のバッテリを並べてそれぞれの電極を接続し、一つのバッテリ体として用いられるものがある。このバッテリセルは、バッテリセルを組み立てる工程や、組み立てられたバッテリセルの充放電試験等の試験を行う工程等、複数の工程を経て製造される（特許文献１－３参照）。組み立て後のバッテリセルは、バッテリセルの保護や移送効率等の観点から、複数のバッテリセルを収容可能な容器を用いて移送されることがある。また、バッテリセルの性能等の試験は、複数のバッテリセルを並べて加圧した状態で行われることがある。特許文献１には、容器に収容されたバッテリセルを押し付ける加圧マガジンにより、バッテリセルの移送及び試験時のバッテリセルの加圧を行うことが記載されている。また、特許文献２には、電池の充放電試験を行う充放電ステージの側に電池を押圧する機構が設けられ、充放電ステージにて複数のバッテリセルを並べることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１８－１０６９３０号公報
【文献】特許第６６４４２３０号公報
【文献】特表２０１３－１７８９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
バッテリセルの充放電試験等の試験以外の工程では、バッテリセルの加圧を必要としない。しかしながら、特許文献１では、バッテリセルを加圧する機構が移送用のマガジンに設けられるため、バッテリセルの加圧を必要としない工程であっても上記機構が設けられたマガジンが用いられる。したがって、試験以外の工程を含めた各工程間において不要な機構を備えたマガジンが移送用として大量に使用されると、マガジンの製造にかかる工数やコストが増加してしまうことになる。また、特許文献２では、電池が充放電ステージに一つずつ搬入され、複数配置された後に電池の加圧を行い、電池の加圧状態を開始してから試験を行い、試験完了後、電池の加圧を解除し、電池を充放電ステージから一つずつ搬出する必要があるため、試験効率が低下してしまうことがある。
【0005】
本発明は、バッテリセルの移送用マガジンの構造を簡素化しつつ、試験効率の低下を抑制する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によれば、
バッテリセルの試験方法であって、
装置により、複数のバッテリセルが配列されて収納されたマガジンを、試験用トレイに載置する載置工程と、ここで前記試験用トレイは前記マガジンに収納された前記複数のバッテリセルを配列方向に押し付ける加圧機構を有し、
前記加圧機構により、前記マガジンに収納された前記複数のバッテリセルを前記配列方向に押し付ける加圧工程と、
前記載置工程にて前記マガジンが前記試験用トレイに載置される準備エリア、及び前記複数のバッテリセルの試験が行われる試験エリアとの間で前記マガジンが収納された前記試験用トレイを移送する移送工程と、
前記試験エリアにおいて、前記複数のバッテリセルが前記加圧機構により加圧された状態で、前記複数のバッテリセルの充放電に関する試験を行う試験工程と、を含む、
試験方法が提供される。
バッテリセルの試験方法であって、
装置により、複数のバッテリセルが配列されて収納されたマガジンを、試験用トレイに載置する載置工程と、ここで前記試験用トレイは前記マガジンに収納された前記複数のバッテリセルを配列方向に押し付ける加圧機構を有し、
前記加圧機構により、前記マガジンに収納された前記複数のバッテリセルを前記配列方向に押し付ける加圧工程と、
前記載置工程にて前記マガジンが前記試験用トレイに載置される準備エリア、及び前記複数のバッテリセルの試験が行われる試験エリアとの間で前記マガジンが収納された前記試験用トレイを移送する移送工程と、
前記試験エリアにおいて、前記複数のバッテリセルが前記加圧機構により加圧された状態で、前記複数のバッテリセルの充放電に関する試験を行う試験工程と、を含む、
試験方法が提供される。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、バッテリセルの移送用マガジンの構造を簡素化しつつ、試験効率の低下を抑制する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１実施形態に係る試験システムの概略を説明する平面図。
【図3】移載装置の概略を示す斜視図。
【図4A】作業部の構成例を説明する平面図。
【図4B】作業部の構成例を説明する正面図。
【図5】試験システムのハードウェアの構成例を示すブロック図。
【図6】マガジン及び試験用トレイの概略を示す斜視図。
【図7A】試験用トレイの各状態を示す平面図。
【図7B】試験用トレイの各状態を示す平面図。
【図7C】試験用トレイの各状態を示す平面図。
【図8】バッテリセルの製造工程の一部についての概略を示すフローチャート。
【図9】バッテリセル形成工程の具体例を示すフローチャート。
【図10】試験システムの制御例を示すフローチャート。
【図11A】第２実施形態に係る試験用トレイの構成を説明する平面図。
【図11B】第２実施形態に係る試験用トレイの構成を説明する平面図。
【図12A】第２実施形態に係る試験用トレイの加圧移動規制部による規制動作を説明する図。
【図12B】第２実施形態に係る試験用トレイの加圧移動規制部による規制動作を説明する図。
【図13】第３実施形態に係る試験用トレイの構成を説明する平面図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち、二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。なお、各図においてＸ方向及びＹ方向を水平方向、Ｚ方向を鉛直方向とする。また、図面の見易さのため、一部の符号の図示を省略する場合がある。
【0010】
＜第１実施形態＞
＜試験システムの概要＞
図１は、第１実施形態に係る試験システムＳＹの概略を説明する平面図である。また、図２は、図１の試験システムＳＹの正面図である。試験システムＳＹは、バッテリセルの製造において、組み立てられたバッテリセルの試験を行うシステムである。試験システムＳＹは、試験エリア１と移送部２と準備エリア３とを含む。
＜試験システムの概要＞
図１は、第１実施形態に係る試験システムＳＹの概略を説明する平面図である。また、図２は、図１の試験システムＳＹの正面図である。試験システムＳＹは、バッテリセルの製造において、組み立てられたバッテリセルの試験を行うシステムである。試験システムＳＹは、試験エリア１と移送部２と準備エリア３とを含む。
【0011】
試験エリア１は、後述する試験用トレイ９の載置部９１に載置されたマガジン８に収納された、複数のバッテリセル７の試験を行うエリアである。本実施形態では、試験エリア１では、バッテリセル７の充放電試験が行われる。試験エリア１は、試験部１１と、排気部１２と、試験部の制御装置１０とを含む。本実施形態では、試験エリア１には複数の試験部１１が設けられ、各試験部１１においてバッテリセル７の試験が行われる。試験部１１の移送部２側には開閉可能なシャッタ１１１が設けられており、シャッタ１１１を開くことで試験用トレイ９を試験部１１に搬入することができる。なお、本実施形態では、試験部１１は、４行×４列の１６個設けられているが、試験部１１の数や配置は適宜設定可能である。具体的に本実施形態は、試験部１１が４行×２列の８個を一組とする試験部群として構成され、その組が合計二組配置されている。排気部１２は、一組の試験部群を構成する４行×１列の一方の試験部１１と他方の試験部１１との間に配置され、それぞれの試験部１１と接続されることで試験部１１内部の排気を行う。試験部の制御装置１０は、試験部１１及び排気部１２を制御する。一例として、試験部の制御装置１０は、シャッタ１１１の開閉や、試験時のバッテリセル７の充放電および試験、排気部１２に設けられる排気用のファン（不図示）の駆動等を制御する。
【0012】
試験システムＳＹの試験エリア１および準備エリア３は、本実施形態においては、移送部２の一方側に配置され、移送部２によって試験用トレイ９の移送が試験エリア１と準備エリア３との間で行われる。また、試験エリア１または準備エリア３のいずれか一方を移送部２の他方側に配置させても良い。また、試験エリア１または準備エリア３を複数配置させても良い。これらの配置は、試験効率に応じて適宜決定し、配置させても良い。
【0013】
移送部２は、マガジン８が載置された状態の試験用トレイ９を、試験エリア１に移送する。本実施形態では、移送部２は、いわゆるスタッカクレーンであり、準備エリア３でマガジン８が載置された試験用トレイ９を試験エリア１の試験部１１へと移送する。移送部２は、保持部２１と、昇降部２２と、走行部２３とを含む。移送部２の移動経路には、移送部２の移動をガイドする経路ガイド部が設けられる。
【0014】
経路ガイド部は、移送部２の下部が係合可能な走行レール２４が走行方向となるＸ方向に延設される。また、経路ガイド部は、移送部２の上方に設けられ、移送部２の上部が係合可能な上部レール２５が走行レール２４と同じく走行方向となるＸ方向に延設される。走行レール２４および上部レール２５は、走行方向に配置される試験部１１および準備エリア３との間で試験用トレイ９の移送が可能な長さを有する。
【0015】
保持部２１は、試験用トレイ９を保持する。本実施形態では、保持部２１は、試験用トレイ９が載置される板状の部材である。また、保持部２１は、試験部１１に対して試験用トレイ９の出し入れを行うためのフォーク移動機構を含みうる。例えば、試験用トレイ９が保持部２１の板状の部材に載置された状態で試験エリア１の所定の試験部１１の前まで移送された後に、フォーク移動機構に含まれる移動体を試験部に移動させることにより試験用トレイ９が試験部に搬入される。
【0016】
昇降部２２は、保持部２１の鉛直方向（Ｚ方向）の昇降移動をガイドする。昇降部２２は、後述する昇降レール２３ｂに沿って移動可能に支持される。
【0017】
走行部２３は、Ｘ方向に延びる走行レール２４に沿って移動可能に支持される走行体２３ａと、昇降部２２の昇降方向への移動をガイドする昇降レール２３ｂ，２３ｂと、を含む昇降支持体と、走行体２３ａを移動させる走行移動機構および昇降部２２を移動させる昇降移動機構を含む移動機構部２３ｄと、を備える。走行体２３ａは、走行レール２４に係合する不図示の係合部および車輪が含まれる。
【0018】
昇降支持体２３１は、走行体２３ａの上部に支持され、上方に所定の長さで延設される支持部材であり、昇降部２２の昇降移動をガイドする昇降レール２３ｂが延設される。本実施形態では、昇降支持体２３１は、試験部１１の高さより高い長さを有する。また、昇降レール２３ｂは、昇降部２２に支持される試験用トレイ９の試験部１１への搬入または、試験部１１からの搬出が可能な昇降方向の長さを有する。
【0019】
不図示のフォーク移動機構、昇降移動機構および走行移動機構は、それぞれの移動方向の任意の位置で停止可能に構成され、所定の試験部１１への試験トレイ９の移送及び所定の試験部１１からの試験トレイ９の取出しが可能である。なお、これらの具体的な構成については周知の技術を適用可能である。
【0020】
また、走行部２３は、上部レール２５に係合し、ガイドされる上部支持部２３ｃを備える。上部支持部２３ｃが上部レール２５に移動可能に支持されることで、昇降支持体の揺れを防止し、安定して移動することを可能にする。
【0021】
また、移送部２は、保持部２１、昇降部２２及び走行部２３の動作を制御する移送部の制御装置２０を有する。移送部の制御装置２０は、後述するホストコンピュータ５の指示に基づいて、保持部２１、昇降部２２及び走行部２３を制御し、所定の試験部１１および準備エリア３に試験トレイ９の移送制御を行う。
【0022】
準備エリア３は、試験エリア１で行われる試験の準備をするエリアであり、本実施形態ではマガジン８を試験用トレイ９の載置部９１に移載する。準備エリア３は、走行レール２４に沿って配置される。本実施形態では、以下で詳細に説明する移載装置３ａによりマガジン８の移載が行われる。
【0023】
＜移載装置＞
図３は、移載装置３ａの概略を示す斜視図である。移載装置３ａは、準備エリア３に設けられ、マガジン８を試験用トレイ９の載置部９１に移載する。移載装置３ａは、マガジン搬送部３１と、試験用トレイ搬送部３２と、作業部３３と、移載部３４と、を含む。
図３は、移載装置３ａの概略を示す斜視図である。移載装置３ａは、準備エリア３に設けられ、マガジン８を試験用トレイ９の載置部９１に移載する。移載装置３ａは、マガジン搬送部３１と、試験用トレイ搬送部３２と、作業部３３と、移載部３４と、を含む。
【0024】
マガジン搬送部３１は、マガジン８を試験システムＳＹの範囲外から試験システムＳＹの範囲内へ搬送する。また、マガジン搬送部３１は、マガジン８を試験システムＳＹの範囲内から試験システムＳＹの範囲外へ搬送する。また、本実施形態では、マガジン搬送部３１は、マガジン８を作業部３３へ搬送する。具体的には、マガジン搬送部３１は、試験前のバッテリセル７が収納されたマガジン８を試験システムＳＹの準備エリア３に設けられる作業部３３に搬入する搬入コンベヤ３１１と、試験済みのバッテリセル７が収納されたマガジン８を試験システムＳＹの準備エリア３に設けられる作業部３３から搬出する搬出コンベヤ３１２とを含む。複数のコンベヤが設けられることにより、マガジン８の移載がより効率的に行われる。本実施形態では、２レーン分のコンベヤが設けられる。
【0025】
試験用トレイ搬送部３２は、試験用トレイ９を作業部３３へ搬送する。また、試験用トレイ搬送部３２は、試験用トレイ９を作業部３３から搬送する。本実施形態では、試験用トレイ搬送部３２は試験用トレイ９をＸ方向に搬送可能なコンベヤである。移載装置３ａには、作業部３３を挟むように搬入部３５及び搬出部３６が試験用トレイ搬送部３２の搬送経路上に設けられる。搬入部３５は、試験トレイ９が試験エリア１から準備エリア３へ搬送される際に移送部２により試験トレイ９の載置が行われる部分である。搬出部３６は、試験トレイ９が準備エリア３から試験エリア１へ搬送される際に移送部２により試験トレイ９の取出しが行われる部分である。試験用トレイ搬送部３２は、作業部３３と搬入部３５と搬出部３６との間で試験用トレイ９を搬送する。
【0026】
【0027】
作業部３３は、試験用トレイ９へのマガジン８の移載作業や試験用トレイ９に設けられる加圧機構９２の操作が行われる。これらの作業は、試験用トレイ搬送部３２の上方に形成される作業領域３３０において行われる。作業部３３は、昇降ユニット３３１と、操作ユニット３３２と、規制ユニット３３３と、支持部材３３４とを含む。
【0028】
昇降ユニット３３１は、試験用トレイ９の昇降を行う。また、昇降ユニット３３１は、試験トレイ９の支持を行う。昇降ユニット３３１は、試験用トレイ９を載置する載置部３３１ａと、載置部を昇降させる昇降機構を含む昇降部３３１ｂと、を備える。本実施形態では、試験用トレイ９を、試験用トレイ搬送部３２の搬送路と、その上部の作業領域３３０との間で昇降可能に構成される。昇降ユニット３３１には、電動シリンダ等の周知の技術を適用可能である。
【0029】
操作ユニット３３２は、試験用トレイ９に設けられる加圧機構９２の操作を行う。操作ユニット３３２は、加圧機構９２の操作部材９２１１に係合する係合部３３２１と、係合部３３２１を操作可能に駆動する駆動部３３２２とを含む。操作ユニット３３２の操作については後述する。
【0030】
規制ユニット３３３は、移載作業が行われる移載位置において試験用トレイ９の位置決めを行う。本実施形態では、作業領域３３０において昇降ユニット３３１に支持される試験トレイ９が規制部３３３１及び規制部３３３２により、移載位置における移動が規制され、試験用トレイ９が移載位置に位置決めされる。規制部３３３１及び規制部３３３２は、例えば試験用トレイ９を支持する支持部と、支持部を駆動する駆動部等により構成される。この場合の駆動部には、例えば電動又はエアシリンダ等、周知のアクチュエータを適用可能である。
【0031】
支持部材３３４は、操作ユニット３３２及び規制ユニット３３３を支持する。本実施形態では、試験用トレイ搬送部３２の上方に設けられた支持部材３３４は板状の部材であり、その上面に作業領域３３０が形成される。また、支持部材３３４には、試験用トレイ９の外形サイズより大きい開口３３４１が形成されており、試験用トレイ９が昇降ユニット３３１により試験用トレイ搬送部３２から作業領域３３０へ開口３３４１を介して移動される。
【0032】
移載部３４は、作業部３３に配置された試験用トレイ９にマガジン８を移載する。また、作業部３３に配置された試験用トレイ９からマガジン８を移載する。より具体的には、移載部３４は、搬入コンベヤ３１１から作業部３３に配置された試験用トレイ９に未試験のバッテリセル７が収納されたマガジン８を移載する。また移載部３４は、作業部３３に配置された試験用トレイ９から搬出コンベヤ３１２に試験済みのバッテリセル７が収納されたマガジン８を移載する。
【0033】
また、移載部３４は、保持ユニット３４１と、移動ユニット３４２とを含む。保持ユニット３４１は、マガジン８を保持する。本実施形態では、保持ユニット３４１は、マガジン８を保持する保持部材３４１１，３４１１と、保持部材３４１１，３４１１がお互いに接近・離間可能に移動させる移動機構を備える駆動部３４１２とを含む。保持部材３４１１は、マガジン８に設定される保持部に係合・離脱可能な係合部（不図示）を含み、駆動部３４１２が駆動することでマガジン８の保持および保持の解除を行う。
【0034】
移動ユニット３４２は、保持ユニット３４１を移動させる。移動ユニット３４２は、保持ユニット３４１を昇降方向と平行な方向に延びる昇降軸ＨＣを中心に回転させる回転機構３４２１と、回転機構３４２１を昇降させる昇降機構３４２２と、昇降機構３４２２を昇降方向と直交する第一の水平方向となるＸ方向に移動させるＸ方向移動機構３４２３と、Ｘ方向移動機構３４２３を昇降方向およびＸ方向と直交する第二の水平方向となるＹ方向に移動させるＹ方向移動機構３４２４とを含む。
【0035】
回転機構３４２１は、保持ユニット３４１が固定される回転体３４２１ａと、回転体３４２１ａを昇降機構３４２２の昇降軸ＨＣ周りに回転移動させる回転移動機構を含む回転駆動部３４２１ｂと、を含む。回転駆動部３４２１ｂが駆動することで回転体３４２１ａが昇降軸ＨＣを中心に回転し、保持ユニット３４１を昇降軸ＨＣ周りに回転移動させる。昇降機構３４２２は、回転機構３４２１が固定される昇降移動体３４２２ａと、昇降移動体３４２２ａを昇降方向に移動させる昇降駆動部３４２２ｂと、を含む。昇降駆動部３４２２ｂが駆動することで昇降移動体３４２２ａが昇降移動し、回転機構３４２１と共に保持ユニット３４１を昇降移動させる。Ｘ方向移動機構３４２３は、昇降機構３４２２が固定されるＸ方向移動体３４２３ａと、Ｘ方向移動体３４２３ａをＸ方向に移動させる第一水平駆動部３４２３ｂと、を含む。第一水平駆動部３４２３ｂが駆動することでＸ方向移動体３４２３ａがＸ方向に往復移動し、昇降機構３４２２と共に保持ユニット３４１をＸ方向に水平移動させる。Ｙ方向移動機構３４２４は、Ｘ方向移動機構３４２３がＸ方向に移動可能に係合する所定の長さのガイド部が設けられ、Ｘ方向に所定の長さで形成されるＹ方向移動体３４２４ａと、Ｙ方向移動体３４２４ａをＹ方向に移動させる第二水平駆動部３４２４ｂと、を含む。第二水平駆動部３４２４ｂが駆動することでＹ方向移動体３４２４ａがＹ方向に往復移動し、Ｘ移動機構３４２３と共に保持ユニット３４１をＹ方向に水平移動させる。これらの機構には、例えば、モータを駆動源としたボールねじ機構、ラックピニオン機構、ベルト伝動機構等の機構を適用可能である。
【0036】
搬入部３５は、試験用トレイ搬送部３２の搬送路上に設けられ、試験用トレイ９が移送部２により搬入される場所である。本実施形態では、搬入部３５には昇降ユニット３５１が設けられ、昇降ユニット３５１が試験用トレイ搬送部３２の上方において試験用トレイ９を移送部２から受け取り可能に構成される。昇降ユニット３５１は、試験用トレイ９を載置する載置部３５１ａと、載置部３５１ａを昇降させる昇降機構を含む昇降部３５１ｂと、を備える。これにより、試験用トレイ搬送部３２と移送部２の保持部２１に設けられたフォーク等との間において試験用トレイ９の受け取りを容易に行うことができる。
【0037】
搬出部３６は、試験用トレイ搬送部３２の搬送路上に設けられ、試験用トレイ９が、移送部２により搬出されるのを待機する場所である。本実施形態では、搬出部３６には昇降ユニット３６１が設けられ、昇降ユニット３６１が試験用トレイ搬送部３２の上方において試験用トレイ９を移送部２に受け渡し可能に構成される。昇降ユニット３６１は、試験用トレイ９を載置する載置部３６１ａと、載置部を昇降させる昇降機構を含む昇降部３６１ｂと、を備える。これにより、試験用トレイ搬送部３２と移送部２の保持部２１に設けられたフォーク等との間において試験用トレイ９の受け渡しを容易に行うことができる。
【0038】
また、移載装置３ａは、移載部３４を支持する移載支持部３７と、作業部３３を支持する作業支持部３８とを含む。移載支持部３７及び作業支持部３８は、ベース部３９に一体的に支持される。これにより、作業部３３及び移載部３４の相対位置が規定されるので、マガジン８の移載をより精度良く行うことができる。また、試験用トレイ搬送部３２と作業部３３との位置合わせを行うことで作業領域３３０の設定が可能となり、試験用トレイ搬送部３２に対する移載装置３ａの配置を容易に行うことができる。
【0039】
＜ハードウェア構成例＞
図５は、試験システムＳＹのハードウェアの構成例を示すブロック図である。試験システムＳＹは、上位装置であるホストコンピュータ５により統括的に制御される。例えば、ホストコンピュータ５が試験部の制御装置１０、移送部の制御装置２０及び準備の制御装置３０に制御信号をそれぞれ送信すると、各制御装置１０，２０，３０はホストコンピュータ５から受信した情報に基づいて各制御装置１０，２０，３０がそれぞれ制御する制御範囲に含まれる各構成要素を制御する。なお、ホストコンピュータ５は、試験システムＳＹだけでなく、試験の上流工程であるバッテリセルの形成工程に関する装置も含めて、バッテリセル７の製造ライン全体を統括的に制御してもよい。
図５は、試験システムＳＹのハードウェアの構成例を示すブロック図である。試験システムＳＹは、上位装置であるホストコンピュータ５により統括的に制御される。例えば、ホストコンピュータ５が試験部の制御装置１０、移送部の制御装置２０及び準備の制御装置３０に制御信号をそれぞれ送信すると、各制御装置１０，２０，３０はホストコンピュータ５から受信した情報に基づいて各制御装置１０，２０，３０がそれぞれ制御する制御範囲に含まれる各構成要素を制御する。なお、ホストコンピュータ５は、試験システムＳＹだけでなく、試験の上流工程であるバッテリセルの形成工程に関する装置も含めて、バッテリセル７の製造ライン全体を統括的に制御してもよい。
【0040】
ホストコンピュータ５は、処理部５１と、記憶部５２と、Ｉ／Ｆ部５３とを含む。処理部５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に代表されるプロセッサであり、記憶部５２に記憶されたプログラムを実行して試験システムＳＹの各構成要素を統括的に制御する。記憶部５２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶デバイス（記憶手段）であり、処理部５１が実行するプログラムの他、各種の制御情報を記憶する。Ｉ／Ｆ部５３（インタフェース部５３）は、処理部５１と外部デバイスとの間の信号の送受信をするインタフェースである。Ｉ／Ｆ部５３は、例えばＩ／Ｏ（Input/Output）インタフェースや通信インタフェースを含み得る。本実施形態では、Ｉ／Ｆ部５３は通信インタフェースを含み、通信回線５４を介して他の装置と通信を行う通信デバイスであり、処理部５１は通信インタフェースを介して各試験部の制御装置１０，２０，３０と情報の送受信を行う。なお、管理の制御装置５（以下ホストコンピュータ５と称する）の全部又は一部がＰＬＣ（Programmable Logic Controller）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）で構成されてもよい。
【0041】
また、試験部の制御装置１０は、処理部１０１と記憶部１０２とＩ／Ｆ部１０３とを含む。移送部の制御装置２０は、処理部２０１と記憶部２０２とＩ／Ｆ部２０３とを含む。準備の制御装置３０は、処理部３０１と記憶部３０２とＩ／Ｆ部３０３とを含む。これらは、ホストコンピュータ５の処理部５１、記憶部５２及びＩ／Ｆ部５３とそれぞれ同様の構成を有しうる。
【0042】
＜マガジン＞
図６は、マガジン８及び試験用トレイ９の概略を示す斜視図である。
図６は、マガジン８及び試験用トレイ９の概略を示す斜視図である。
【0043】
マガジン８は、複数のバッテリセル７を配列して収納する容器である。マガジン８は、収納部８１と支持部材８２と複数の仕切部材８３とを含む。複数のバッテリセル７がマガジン８に収納されることにより、バッテリセル７の製造工程においてバッテリセル７を効率的に移送することができる。
【0044】
収納部８１は、バッテリセル７が配列されて収納される部分であり、収納部８１の配列方向の一方側に設けられる前壁８０１と、収納部８１の配列方向の他方側に設けられる後壁８０２と、前壁８０１と後壁８０２との間に設けられ、前壁８０１および後壁８０２の下端部に連結される底壁８０３と、底壁８０３の上方に離間して設けられ、前壁８０１と後壁８０２とを連結する一対の支持ガイド部材８２４，８２４と、を備える。一対の支持ガイド部材８２４，８２４は、配列方向と直交する水平方向に離間してそれぞれ配置され、前壁８０１および後壁８０２の配列方向と直交する水平方向のそれぞれの側端部に連結される。一対の支持ガイド部材８２４，８２４は、仕切部材８３の配列方向への移動をガイドし、移動可能に支持する。本実施形態では、バッテリセル７は厚さ方向に薄肉な偏平形状を有しており、収納部８１は複数のバッテリセル７が厚さ方向に配列されて収納される際に、複数の仕切部材８３にそれぞれ支持され、収納部８１に収納される。一対の支持ガイド部材８２４，８２４は、支持部材８２の配列方向への移動をガイドし、移動可能に支持する。以下、厚さ方向をバッテリセル７の配列方向と称することがある。なお、バッテリセル７の厚さサイズは、種類に応じて異なることがあり、収納部８１が収納可能なバッテリセル７の数はその厚さサイズに応じて適宜設定可能である。
【0045】
支持部材８２は、バッテリセル７を配列方向に支持する部材であり、配列方向の一方側に配置される一方の支持部材８２ａと、配列方向の他方側に配置される他方の支持部材８２ｂとが設けられる。それぞれの支持部材８２ａ、８２ｂは、配列方向の一方側から他方側に、もしくは、配列方向の他方側から一方側に、一対の支持ガイド部材８２４，８２４にそれぞれ支持され、移動可能に構成される。また支持部材８２ａは、一対の支持ガイド部材８２４，８２４にそれぞれ係合し、配列方向に移動可能に支持される一対の係合部８２ａｔ，８２ａｔを備える。支持部材８２ａは収納部８１に収納されるバッテリセル７の仕切部材８３と前壁８０１との間に配列方向に設けられる。支持部材８２ａは、配列方向の一方側の面がバッテリ７を押圧する押圧面として設けられ、配列方向の他方側の面が後述する押圧部９２６に押圧される被押圧面として設けられる。また支持部材８２ｂは、一対の支持ガイド部材８２４，８２４にそれぞれ係合し、配列方向に移動可能に支持される一対の係合部８２ｂｔ，８２ｂｔを備える。また、支持部材８２ｂは収納部８１に収納されるバッテリセル７の仕切部材８３と後壁８０２との間に配列方向に設けられる。支持部材８２ｂは、配列方向の一方側の面が後壁８０２と当接する一方当接面として設けられ、配列方向の他方の面が加圧機構９２によって配列方向の一方向となる加圧方向に移動されるバッテリセル７（具体的には、後述の仕切部材８３）と当接する他方当接面として設けられる。支持部材８２ｂは、加圧機構９２によって配列方向の一方向に移動されるバッテリ７が支持部材８２ｂの他方当接面に当接することでバッテリ７と共に配列方向の一方向に移動される。
【0046】
また、配列方向の一方向に移動される支持部材８２ｂは、支持部材８２ｂ一方当接面が後壁８０２と当接することで配列方向の一方向への移動が規制される。配列方向の一方向への移動が規制されることでマガジン８に対する支持部材８２ｂの配列方向の位置が後壁８０２を基準に規定される。移動が規制された支持部材８２ｂの他方当接面とバッテリセル７とが当接することで配列方向の一方向への移動が規制されると共に、マガジン８におけるバッテリセル７の配列方向の位置が支持部材８２ｂを基準に規定される。また、移動が規定されるバッテリセル７が加圧機構９２の加圧動作によって更に配列方向の一方向へ押し付けて移動させようとすることで圧力がバッテリセル７に付与される。本実施形態では、支持部材８２ａを介して加圧機構９２からバッテリセル７へと圧力が付与される。
【0047】
仕切部材８３は、収納部８１に収納された複数のバッテリセル７の間に設けられる仕切部８３ａと、バッテリセル７を支持する支持部８３ｂと、を含む。また仕切部材８３は、一対の支持ガイド部材８２４，８２４にそれぞれ係合し、配列方向に移動可能な一対の係合部８３ｃ，８３ｃを備える。複数の仕切部材８３は、収納部８１に収納される各バッテリセル７をそれぞれ支持すると共に仕切る部材である。仕切部材８３は、収納部８１に対してバッテリセル７の配列方向に摺動可能に設けられている。
【0048】
前壁８０１は、配列方向に貫通する孔として複数の開口８４が形成される。前壁８０１の開口８４は、マガジン８外部から支持部材８２ａに配列方向の力を付与するための開口である。配列方向の力は、後述する押圧部９２６が開口８４を通過して支持部材８２ａを押し付けることで支持部材８２ａに付与される。前壁８０１には、押圧部９２６から支持部材８２ａに付与される圧力が均一になるように複数の開口８４が所定の間隔で形成される。前壁８０１に設けられる開口８４は、本実施形態では６つ形成される。しかし、支持部材８２ａの外形サイズより小さいサイズであれば、大きい一つの開口８４が形成されてもよい。また、押圧部９２６から支持部材８２ａに付与される圧力が均一に付与されれば、２つ以上の開口８４が形成されてもよい。また前壁８０１は、試験用トレイ９に載置された状態で配列方向の他方向へ移動された際に試験用トレイ９に設けられる後述の取出位置規定部９２７３に当接し、配列方向の他方向への移動が規制される。また底壁８０３は、試験用トレイ９に載置された状態で配列方向へ移動可能に後述する複数の幅方向規定部９２７１により配列方向と直交する水平方向への移動が規制される。
【0049】
＜試験用トレイ＞
試験用トレイ９は、バッテリセル７の充放電試験等に用いられ、マガジン８に収納されたバッテリセル７を押し付ける。試験用トレイ９は、壁部９０と、載置部９１と、加圧機構９２とを有する。
試験用トレイ９は、バッテリセル７の充放電試験等に用いられ、マガジン８に収納されたバッテリセル７を押し付ける。試験用トレイ９は、壁部９０と、載置部９１と、加圧機構９２とを有する。
【0050】
壁部９０（図７Ａ等参照）は、載置部９１を間に挟んで配列方向の一方側に前壁９０１が、配列方向の他方側に後壁９０２が配置される。また、壁部９０には、前壁９０１及び後壁９０２のそれぞれの下部と連結し、配列方向に延びる底壁９０３が含まれる。また、壁部９０は、配列方向と直交する方向の前壁９０１、後壁９０２および底壁９０３のそれぞれの一方側および他方側と、連結する側壁９０４を含むと共に、上方が開口した箱状の形状を有する。なお、側壁９０４が設けられない構成も採用可能である。
【0051】
載置部９１（図７Ａ等参照）は、マガジン８を載置する部分であり、底壁９０３に設けられる。本実施形態では、複数のバッテリセル７が配列されて収納されるマガジン８が載置部９１に載置される。
【0052】
加圧機構９２は、載置部９１に載置されたマガジン８に収納された複数のバッテリセル７を配列方向に押し付ける機構である。本実施形態では、加圧機構９２は、配列方向の一方側となるマガジン８の前壁８０１側から、支持部材８２ａを移動させ、配列方向の一方向へ押し付けることでマガジン８に収納されたバッテリセル７を押し付ける。加圧機構９２は、操作部９２１と伝達部材９２２と移動体９２３とガイド部材９２４と付与部材９２５（図７Ａ等参照）と押圧部９２６とを含む。
【0053】
操作部９２１は、外部からの加圧機構９２の操作を受け付けるものであり、前壁９０１の外側に設けられている。本実施形態では、操作部９２１は作業部３３の操作ユニット３３２からの加圧機構９２の操作を受け付ける。操作ユニット３３２が操作部９２１を配列方向に移動させることで移動体９２３も配列方向に移動される。操作部９２１は、操作部材９２１１を含む。操作部材９２１１は、操作ユニット３３２によって加圧機構９２が操作される際に操作ユニット３３２と係合する部分である。本実施形態の操作部材９２１１は、伝達部材９２２の一方端部に設けられ、伝達部材９２２から配列方向と交差する方向に延出する円形状のフランジ部材である。
【0054】
伝達部材９２２は、操作部材９２１１と移動体９２３の板状部材９２３１とを接続する棒状の部材である。伝達部材９２２は、前壁９０１に形成された開口を通して設けられており、前壁９０１に対して相対移動可能に設けられる。
【0055】
伝達部材９２２には、操作規制部９２２１が形成されている。操作規制部９２２１は、後述する付与部材９２５により力が付与される向き（前壁９０１を基準として、板状部材９２３１が前壁９０１から離間する向き）に移動される伝達部材９２２の移動を規制する。本実施形態では、操作規制部９２２１は前壁９０１の外側の伝達部材９２２に設けられた鍔状の部材であり、前壁９０１の外面に当接することにより伝達部材９２２の移動を規制する。操作規制部９２２１により、操作部材９２１１と前壁９０１とを所定の間隔に離間した状態にし、操作ユニット３３２と操作部材９２１１との係合を可能にする。
【0056】
移動体９２３は、複数のバッテリセル７の配列方向に移動する部材である。移動体９２３は、操作部９２１が外部から操作されることで伝達部材９２２を介して伝達されることによって移動する。移動体９２３は、伝達部材９２２に接続する板状部材９２３１と、ガイド部材９２４に対して摺動可能な摺動体９２３２とを有する。板状部材９２３１は、伝達部材９２２が接続される接続部９２３１ａと、摺動体９２３２が設けられる摺動支持部９２３１ｂと、押圧部９２６が設けられる押圧支持部９２３１ｃと、を備える。接続部９２３１ａは、板状部材９２３１の中央部に設けられる。摺動体９２３２は、押圧方向と直交する方向の板状部材９２３１の一方端部および他方端部にそれぞれ２つずつ、合計４つが設けられ、上下方向に間隔を空けて構成される。
【0057】
ガイド部材９２４は、移動体９２３の移動を配列方向にガイドする。ガイド部材９２４は、バッテリセル７の配列方向に延びる棒状の部材であり、移動体９２３の摺動体９２３２がガイド部材９２４に沿って摺動可能なように設けられている。ガイド部材９２４は、配列方向と直交する前壁９０１および後壁９０２の一方端部および他方端部にそれぞれ２つずつ、合計４つ設けられる。また、一方端部に設けられる２つのガイド部材９２４および他方端部に設けられる２つのガイド部材９２４はそれぞれ、上下方向に間隔を空けて平行に設けられる。ガイド部材９２４は、本実施例においては、断面円形の部材が採用される。
【0058】
付与部材９２５は、移動体９２３に対してバッテリセル７の配列方向の力を付与する。付与部材９２５は、例えばバネ等の弾性部材を含み得る。本実施形態では、付与部材９２５は、圧縮バネであり、前壁９０１と板状部材９２３１との間で伝達部材９２２との間に設けられている。
【0059】
押圧部９２６（図７Ａ等参照）は、移動体９２３の板状部材９２３１に接続して設けられ、マガジン８の被押圧部である支持部材８２ａを押圧する。押圧部９２６は、載置部９１に載置されたマガジン８の前壁８０１に形成された開口８４の位置に対応する位置に一致するように板状部材９２３１の押圧支持部９２３１ｃに設けられる。押圧部９２６は、板状部材９２３１から配列方向に延びる所定の長さを有する棒状の部材である。押圧部９２６は、板状部材９２３１がマガジン８に近接する側に移動することにより、開口８４を通過して支持部材８２ａを押圧することができる。
【0060】
規定部９２７は、載置部９１に載置されたマガジン８の位置を規定する。本実施形態では、載置部９１に設けられる複数の規制部９２７に画定される範囲が載置位置９１ａ（二点鎖線）として設定される。マガジン８が載置部９１の載置位置９１ａに載置された状態で加圧機構９２によりマガジン８に収納されたバッテリセル７を押し付ける。そのため、規定部９２７によって加圧機構９２に対するマガジン８の相対位置が規定される。また、規定部９２７は、マガジン８の取り出し時には、加圧機構９２のよる加圧状態が解除され、移載部３４によってマガジン８が載置位置９１ａの範囲内に設定される取り出し可能な位置でマガジン８を規定する。規定部９２７は、幅方向規定部９２７１と、取出位置規定部９２７３（図７Ａ等参照）とを含む。また、規定部９２７は、加圧位置規定部９２７２を含み得る。
【0061】
幅方向規定部９２７１は、載置部９１と水平な幅方向のマガジン８の位置を規定するべく、バッテリセル７の配列方向と交差する方向に間隔を空けて複数設けられる。本実施形態では、幅方向規定部９２７１は、底壁９０３から上方に突出して設けられ、規制部を備える直方体状の形状を有する部材である。この部材の規制部にマガジン８の側部が当接することによりマガジン８の位置が規定される。本実施形態においては、直方体状の幅方向規制部材９２７１を幅方向に間隔を空けて複数底壁９０３上に設けられる。
【0062】
加圧位置規定部９２７２は、マガジン８が加圧機構９２により加圧される際の載置部９１におけるマガジン８の配列方向の位置を規定する。本実施形態では、加圧位置規定部９２７２は、後壁９０２から加圧機構９２側に突出するように設けられている。載置部９１に載置されたマガジン８は、加圧機構９２の加圧動作によって配列方向の一方側に移動され、加圧位置規定部９２７２とマガジン８の後壁８０２とが当接することにより載置部９１におけるマガジン８の加圧位置が規定される。
【0063】
取出位置規定部９２７３は、マガジン８が載置部９１から取り出される際のマガジン８の配列方向の位置における取り出し位置を規定する。本実施形態では、取出位置規定部９２７３は、底壁９０３から突出して設けられ、規定部を備える直方体状の形状を有する部材である。この部材の規定部にマガジン８の前壁８０１が当接することにより載置部９１におけるマガジン８の取り出し位置が規定される。
【0064】
＜マガジンの載置位置＞
図７Ａ～図７Ｃは、試験用トレイ９の各状態を示す平面図である。図７Ａは、試験用トレイ９にマガジン８が載置される前の試験用トレイ９の状態を示す図である。図７Ｂは、試験用トレイ９にマガジン８が載置されており、加圧機構９２によるバッテリセル７の加圧が解除されている状態を示す図である。図７Ｃは、試験用トレイ９にマガジン８が載置されており、加圧機構９２によりバッテリセル７が加圧されている状態を示す図である。
図７Ａ～図７Ｃは、試験用トレイ９の各状態を示す平面図である。図７Ａは、試験用トレイ９にマガジン８が載置される前の試験用トレイ９の状態を示す図である。図７Ｂは、試験用トレイ９にマガジン８が載置されており、加圧機構９２によるバッテリセル７の加圧が解除されている状態を示す図である。図７Ｃは、試験用トレイ９にマガジン８が載置されており、加圧機構９２によりバッテリセル７が加圧されている状態を示す図である。
【0065】
図７Ａで示す状態では、操作ユニット３３２（図４Ａ参照）が操作部９２１を操作して移動体９２３を前壁９０１側に引っ張ることにより、圧縮バネである付与部材９２５が縮められ、押圧部９２６が載置位置９１ａの範囲外に配置されている。これにより、移載部３４は、マガジン８が移動体９２３と干渉することなくマガジン８を載置部９１の載置位置９１ａの範囲内に載置することができる。
【0066】
図７Ｂで示す状態では、マガジン８の位置が載置位置９１ａの範囲内に配置されている。移載部３４がマガジン８を載置する場合、あるいは載置されているマガジン８を取り出す場合、マガジン８の前壁８０１及び後壁８０２に保持部材３４１１，３４１１を係合させることで保持することとなる。マガジン８を載置部９１に載置する際には、載置位置９１ａの範囲内にマガジン８を載置し、マガジン８の前壁８０１及び後壁８０２と保持部材３４１１，３４１１との係合を解除することにより、マガジン８が載置部９１に載置される。また、マガジン８を試験用トレイ９から取り出す際には、マガジン８の位置を取出位置規定部９２７３で規定される載置位置９１ａの範囲内に移動させることにより、後壁８０２と加圧位置規定部９２７２との当接状態が解除され、マガジン８を上方へ移動させることが可能となる。
【0067】
図７Ｃで示す状態は、マガジン８が加圧位置規定部９２７２により規定されている。マガジン８は、付与部材９２５により力が付与された押圧部９２６によって後壁９０２側へと移動され、加圧位置規定部９２７２によりマガジン８の移動が規制されることで押圧されている。これにより、マガジン８に収納されているバッテリセル７に対して支持部材８２ａを介して圧力が付与される。すなわち、バッテリセル７が加圧状態となる。なお、本実施形態では、圧縮バネである付与部材９２５は、その自然長が図７Ｃで示す状態よりも長いものが用いられる。具体的には、圧縮バネである付与部材９２５の自然長は、押圧部９２６の長さより長いものが用いられる。これにより、付与部材９２５の弾性力により、バッテリセル７に対して圧力が付与される。
【0068】
また、加圧位置規定部９２７２により加圧状態における試験用トレイ９に対するマガジン８の相対位置が規定される。よって、試験用トレイ９が試験部１１に移送された際、試験部１１に対する試験用トレイ９の位置決めがなされると試験部１１に対するマガジン８の位置も規定される。これにより、試験用トレイ９が試験部１１に移送された際のマガジン８の位置決めを容易に行うことができる。よって、試験部１１に設けられる試験ユニットの接触子の位置と、試験用トレイ９に載置されるマガジン８に収容されるそれぞれのバッテリセル７の電極の位置とを一致させることができる。
【0069】
＜バッテリセルの製造工程の概略＞
バッテリセル７の製造工程では、バッテリセル７を形成した後にバッテリセル７の試験を行う。図８は、バッテリセル７の製造工程の一部についての概略を示すフローチャートである。本実施形態では、バッテリセル７の製造工程には、バッテリセル形成工程（Ｓ１）、バッテリセル収納工程（Ｓ２）及びバッテリセル試験工程（Ｓ３）が含まれる。バッテリセル形成工程は、バッテリセル７を形成する。バッテリセル収納工程は、バッテリセル形成工程で形成したバッテリセル７をマガジン８に収納する。バッテリセル試験工程は、バッテリセル収納工程でマガジン８に収納されたバッテリセル７の試験を行う。このように、本実施形態では、前述した試験システムＳＹによりバッテリセル７の試験が行われる前に、バッテリセル７の形成及び形成されたバッテリセル７のマガジン８への収納が行われる。
バッテリセル７の製造工程では、バッテリセル７を形成した後にバッテリセル７の試験を行う。図８は、バッテリセル７の製造工程の一部についての概略を示すフローチャートである。本実施形態では、バッテリセル７の製造工程には、バッテリセル形成工程（Ｓ１）、バッテリセル収納工程（Ｓ２）及びバッテリセル試験工程（Ｓ３）が含まれる。バッテリセル形成工程は、バッテリセル７を形成する。バッテリセル収納工程は、バッテリセル形成工程で形成したバッテリセル７をマガジン８に収納する。バッテリセル試験工程は、バッテリセル収納工程でマガジン８に収納されたバッテリセル７の試験を行う。このように、本実施形態では、前述した試験システムＳＹによりバッテリセル７の試験が行われる前に、バッテリセル７の形成及び形成されたバッテリセル７のマガジン８への収納が行われる。
【0070】
【0071】
Ｓ１０１の電極積層工程では、正極、負極及びセパレータを順次積層することにより、電極積層体を形成する。例えば、正極は、集電体となるアルミニウム箔の両面に正極活物質をバインダを含むスラリとして塗布し、乾燥かつ圧延して所定の厚みの活物質層を形成したものであってもよい。積層された複数の正極の集電体端部は、互いに重ねられ、端子となる正極タブが超音波溶接され得る。また例えば、負極は、集電体となる銅箔の両面に負極活物質をバインダを含むスラリとして塗布し、乾燥かつ圧延して所定の厚みの活物質層を形成したものであってもよい。積層された複数の負極の集電体端部は、互いに重ねられ、端子となる負極タブが超音波溶接され得る。さらに例えば、セパレータは、正極と負極との間の短絡を防止すると同時に電解液を保持する機能を有するものであってもよく、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂の微多孔性膜あるいは不織布から構成され得る。
【0072】
Ｓ１０２の外装工程では、Ｓ１０１で形成された電極積層体が、可撓性を有するフィルム状の外装体の中に配置される。外装体は、例えば、アルミニウム箔の内側に合成樹脂製の熱融着層を、外側に合成樹脂製の保護層をそれぞれラミネートしてなる三層構造を有するラミネートフィルムで構成され得る。一例として、外装体は、電極積層体の下面側に配置される１枚のラミネートフィルムと上面側に配置される他の１枚のラミネートフィルムとにより構成される。そして、これら２枚のラミネートフィルムの間に電極積層体を配置し、周囲の四辺のうち一辺を注入口として残した上で、他の三辺を重ね合わせて互いに熱融着してもよい。
【0073】
Ｓ１０３の注液工程では、外装体の注液口から電解液の注液が行われる。例えば、注液は、所定の減圧状態で複数回に分けて行われる。これにより、外装体の内部に残存する空気を除去しつつ電解液の注液を行うことができる。
【0074】
Ｓ１０４の封止工程では、注入口を熱融着等により封止する。一実施形態において、ここでの封止はいわゆる仮封止である。後述する充放電後に、充電に伴って発生したガスを抜くために注入口、あるいはその近傍、が開封されるため、そのガス抜き後に最終的な封止が行われる。以上の工程により、バッテリセル７が形成される。
【0075】
＜試験システムの制御例＞
試験システムＳＹの制御例について説明する。図１０は、試験システムＳＹの制御例を示すフローチャートであり、図８のＳ３の具体例を示す。例えば、本フローチャートは、ホストコンピュータ５又は各制御装置１０，２０，３０のＣＰＵがＲＯＭ等に記憶されたプログラムをＲＡＭに読み出して実行することにより、各制御装置１０，２０，３０が試験システムＳＹのそれぞれの制御範囲に含まれる各構成要素の動作を制御することで実現される。また例えば、本フローチャートによる試験システムＳＹの各構成要素の動作は、試験エリア１において試験を行うバッテリセル７が収納されたマガジン８に対して実行される。
試験システムＳＹの制御例について説明する。図１０は、試験システムＳＹの制御例を示すフローチャートであり、図８のＳ３の具体例を示す。例えば、本フローチャートは、ホストコンピュータ５又は各制御装置１０，２０，３０のＣＰＵがＲＯＭ等に記憶されたプログラムをＲＡＭに読み出して実行することにより、各制御装置１０，２０，３０が試験システムＳＹのそれぞれの制御範囲に含まれる各構成要素の動作を制御することで実現される。また例えば、本フローチャートによる試験システムＳＹの各構成要素の動作は、試験エリア１において試験を行うバッテリセル７が収納されたマガジン８に対して実行される。
【0076】
Ｓ３００は、マガジン８が試験システムＳＹの範囲内へ移送される第１のマガジン移送工程であり、試験システムＳＹの範囲外でバッテリセル７を収納したマガジン８、すなわち未試験のバッテリセル７を収納したマガジン８が試験システムＳＹの範囲内に移送される。本実施形態では、不図示の移送装置等によって、マガジン搬送部３１の搬入コンベヤ３１１に未試験のバッテリセル７を収納したマガジン８が移送される。
【0077】
Ｓ３０１は、第２のマガジン移送工程であり、搬入コンベヤ３１１は試験システムＳＹの外部から試験システムＳＹの範囲内に移送されてきたマガジン８を作業部３３の近傍まで搬送する。例えば、ホストコンピュータ５の処理部５１は、準備の制御装置３０に対してマガジン８の搬送指示を行い、指示を受け付けた準備の制御装置３０がマガジン搬送部３１を制御し、マガジン８を搬送させる。
【0078】
Ｓ３０２は、マガジン載置工程であり、移載部３４は搬入コンベア３１１に設定されるマガジン取出部に待機されるマガジン８を保持し、マガジン取出部から取り出して予め作業領域３３０に待機する試験用トレイ９に移載し、載置する。マガジン載置工程は、作業領域３３０において試験用トレイ９を支持し、規制ユニット３３３が動作することで試験用トレイ９が位置決めされる試験トレイ位置決め工程を含む。またマガジン載置工程は、作業領域３３０で位置決めされる試験用トレイ９の加圧機構９２を操作ユニット３３２が動作することで操作し、加圧機構９２の加圧状態を解除し、試験用トレイ９の載置部９１へマガジン８の載置を可能にするマガジン載置準備工程を含む。また、マガジン載置工程は、試験用トレイ９の載置部９１へマガジン８が載置され、移載部３４がマガジン８の保持を解除するマガジン載置完了工程を含む。
【0079】
Ｓ３０３は、加圧工程であり、操作ユニット３３２が動作することで加圧機構９２は試験用トレイ９に載置されたマガジン８に収納されたバッテリセル７を配列方向の一方側に押し付け、マガジン８と共にバッテリセル７を試験用トレイ９に保持する。加圧工程は、操作ユニット３３２を動作させることで加圧機構９２を操作し、試験用トレイ９に載置されたマガジン８に収容されバッテリセル７を配列方向の一方側へ押し付けることで試験用トレイ９に対する所定の位置にマガジン８を移動させると共に、バッテリセル７をマガジン８に対する所定の位置に移動させる加圧移動工程と、配列方向に移動されたバッテリセル７をマガジン８の配列方向の所定の位置に位置決めすると共に試験用トレイ９に載置されるマガジン８を試験用トレイ９の配列方向の所定の位置に位置決めし、保持する加圧保持工程と、を含む。
【0080】
Ｓ３０４は、試験管理工程であり、処理部５１は、試験エリア１の各試験部１１の試験状況に関する情報を取得する。例えば、処理部５１は、各試験部１１の空き状況情報や、試験の完了予定時刻等の試験時間状況情報を試験部の制御装置１０から取得する。試験管理工程は、各試験部１１の試験状況の情報を収集する試験情報収集工程を含む。
【0081】
Ｓ３０５は、試験決定工程であり、処理部５１は、試験管理工程で取得した試験状況の情報に基づいて、マガジン８を載置した試験用トレイ９の搬送先となる試験部１１を決定する。試験決定工程は、各試験部１１のそれぞれの試験情報を比較する試験情報比較工程と、比較したそれぞれの試験情報を基に試験用トレイ９の移送先となる試験部１１を抽出する移送先抽出工程と、を含む。これにより、複数の試験部１１の状況に応じて効果的に試験用トレイ９の移送を行うことができる。なお、処理部５１は、本フローチャートで説明する処理とは別に、試験部１１の試験状況に関する情報を取得し、管理してもよい。この場合には、処理部５１は、試験管理工程の処理を省略し、管理している情報を元に搬送先となる試験部１１を決定してもよい。なお、処理部５１は、試験部１１の情報を定期的に取得してもよい。また、試験部１１の状況が更新された場合にその都度試験部の制御装置１０から処理部５１に更新された情報が送信されるように試験情報更新工程を含めてもよい。
【0082】
Ｓ３０６は、第１の試験用トレイ移送工程であり、試験用トレイ９を準備エリア３から試験エリア１に移送する。第１の試験用トレイ移送工程は、作業領域３３０にある試験用トレイ９を昇降ユニット３３１が動作することでその下方の試験用トレイ搬送部３２に移動させ、搬送部３２に移動された試験用トレイ９を試験用トレイ搬送部３２により搬出部３６まで搬送させる試験用トレイ搬出工程を含む。また第１の試験用トレイ移送工程は、搬出部３６に移送された試験用トレイ９を移送部２のフォーク等により回収可能なように、昇降ユニット３６１が動作することで試験用トレイ９を搬送部３２から持ち上げ、その後、試験決定工程で決定された試験部１１まで移送部２が試験用トレイ９を移送する試験部移送工程を含む。本実施形態では、加圧工程でバッテリセル７を配列方向の一方側に予め押し付け、所定の位置に位置決めした状態に準備しているため、試験部１１には、試験用トレイ９に対するマガジン８の位置およびマガジン８に対するバッテリセル７の位置が規定され、保持された加圧状態で試験用トレイ９が移送される。
【0083】
Ｓ３０７は、充放電試験実施工程であり、バッテリセル７の充放電に関する試験を予め設定される試験プロセスに基づいて実施する。試験プロセスとしては、初期充電、エージング、放電等の工程が含まれる。
【0084】
Ｓ３０８は、第２の試験用トレイ移送工程であり、試験管理工程の処理に基づき試験用トレイ９を試験エリア１から準備エリア３に移送する。第２の試験用トレイ移送工程は、移送部２が、試験用トレイ９を準備エリア３の搬入部３５まで移送し、搬入部３５の上方で昇降ユニット３５１に載置させ、昇降ユニット３５１が動作することでその下方に試験用トレイ９を移動させて試験用トレイ搬送部３２に載置させる試験用トレイ搬入工程を含む。また第２の試験用トレイ移送工程は、試験用トレイ搬送部３２に載置された試験用トレイ９を試験用トレイ搬送部３２により作業部３３に移動させ、作業部３３に移送された試験用トレイ９を昇降ユニット３３１が動作することで上方の作業領域３３０に移動させる作業部移送工程を含む。
【0085】
Ｓ３０９は、加圧解除工程であり、試験用トレイ９の加圧機構９２により加圧されたバッテリセル７の加圧状態を解除する。搬入部３５に移送されてきた試験用トレイ９は、試験用トレイ搬送部３２により作業部３３の近傍まで搬送される。その後、試験用トレイ９は、移載部３４により作業部３３の作業領域３３０に移載される。操作ユニット３３２は、作業領域３３０に移送されてきた試験用トレイ９の操作部９２１を操作することにより、バッテリセル７の加圧状態を解除する。
【0086】
Ｓ３１０は、マガジン取出工程であり、移載部３４は、試験用トレイ９の載置部９１に載置されているマガジン８を試験用トレイ９から取り出す。移載部３４は取り出したマガジン８を搬出コンベヤ３１２に移載する。マガジン８は搬出コンベヤ３１２により搬出位置まで搬送される。搬出位置の試験済バッテリセル７が収納されるマガジン８は不図示の搬送装置等によって下流工程が行われる場所まで運ばれる。本実施形態においては、例えば、再び封止工程に移送され、最終的な封止が行われる。
【0087】
なお、マガジン８が取り出された後の試験用トレイ９には、搬入コンベヤ３１１によって作業部３３に搬送されてきた後続のマガジン８が載置される。このように、作業部３３では、試験用トレイ９に載置されるマガジン８の入替が行われる。
【0088】
以上説明したように、本実施形態では、加圧機構９２を有する試験用トレイ９が試験を行う試験エリアでのみ使用され、試験工程の前後の工程においては加圧機構を有しないマガジン８によりバッテリセル７の搬送が行われる。したがって、加圧機構を有するマガジン８に比べてマガジン８の構成を簡素化することができる。これにより、部品点数の削減によるマガジン８のコスト低減が可能となる。また、本実施形態では、試験の前後の工程においてはマガジン８によりバッテリセル７が移送されるため、試験用トレイ９の必要数を低減することができ、製造設備全体における製造コストを低減することができる。
【0089】
また、本実施形態では、準備エリア３でマガジン８に収納される複数のバッテリセル７を配列方向の一方側に位置付けつつ、加圧状態とした上で試験用トレイ９が試験部１１へと搬送される。したがって、例えばマガジン８にバッテリセル７の加圧機構を設けず試験部１１で押し付ける機構を設けた場合と比べて試験効率の低下を抑制することができる。すなわち、試験部１１にバッテリセル７を押し付ける機構を設けた場合、バッテリセル７の加圧動作及び加圧状態の解除動作を試験部１１にて行う必要がある。よって、本実施形態の試験方法では、試験用トレイ９が試験部１１を占有する一回あたりの時間を短縮することができるため、複数の試験部１１を備える試験システムＳＹ全体で見た場合の試験効率の低下を抑制することができる。
【0090】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、加圧機構が加圧移動規制部を有する等、加圧機構の構造が第１実施形態と異なる。以下、図１１Ａ～図１２Ｂを参照して第２実施形態について説明するが、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する場合がある。
第２実施形態では、加圧機構が加圧移動規制部を有する等、加圧機構の構造が第１実施形態と異なる。以下、図１１Ａ～図１２Ｂを参照して第２実施形態について説明するが、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する場合がある。
【0091】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、第２実施形態に係る試験用トレイ９の構成を説明する平面図である。図１１Ａはマガジン８に収納されたバッテリセル７が加圧されていない状態、図１１Ｂはマガジン８に収納されたバッテリセル７が加圧されている状態をそれぞれ示している。
【0092】
加圧機構９５は、操作部９５１と伝達部材９５２と移動体９５３とガイド部材９２４と付与部材９５５と押圧部９２６とを含む。加圧機構９５の操作部９５１は、操作部材９５１１と、加圧移動規制部９５１２と、を有する。操作部材９５１１は、伝達部材９５２の一方端部に設けられ、伝達部材９５２から配列方向と交差する方向に延出する矩形状のフランジ部材である。加圧移動規制部９５１２は、付与部材９５５により力が付与される向きと反対向き（板状部材９５３１を基準として、操作部材９５１１が板状部材９５３１から離間する向き：Ｘ方向の正の向き）に移動される移動体９５３の移動を規制する。本実施形態では、加圧移動規制部９５１２は、伝達部材９５２の移動方向と交差する方向に突出して操作部材９５１１と板状部材９５３１との間に設けられる凸状の部材である。
【0093】
また、本実施形態では、付与部材９５５は、伝達部材９５２に設けられたフランジ部９５２２と移動体９５３の板状部材９５３１との間に設けられている。また、移動体９５３の板状部材９５３１は、フランジ部９５２２とフランジ部９５２３との間を摺動可能に設けられている。図１２Ａに示す状態においては、移動体９５３は、付与部材９５５の弾性力によってフランジ部９５２２を基準としてフランジ部９５２３側に押し付けられた状態で伝達部材９５２に構成されている。
【0094】
【0095】
本実施形態では、伝達部材９５２は、操作部材９５１１と移動体９５３の板状部材９５３１とを接続する棒状の部材である。伝達部材９５２は、前壁９０１に形成された開口９３を通して設けられており、前壁９０１に対して相対移動可能に設けられる。また、伝達部材９５２は、板状部材９５３１に形成された不図示の開口を通して設けられており、伝達部材９５２の他方端部には、伝達部材９５２から配列方向と交差する方向に延出する円形状のフランジ部９５２３が設けられ、伝達部材９５２と板状部材９５３１とが相対移動可能に構成される。伝達部材９５２は、操作ユニット３３２による操作部９５１の操作によって、軸方向に移動可能であるとともに移動体９５３に対して配列方向に延設される伝達部材９５２の軸心周りに回転可能に設けられる。
【0096】
また、開口９３は、伝達部材９５２が挿通される中心開口９３ａと、伝達部材９５２の軸心周りに伝達部材９５２を所定の回転角度に移動させることで加圧移動規制部９５１２が通過可能なキー形状のキー開口９３ｂ，９３ｂと、を有している。図１２Ａの例では、開口９３のキー開口９３ｂ，９３ｂは、中心開口９３ａから載置部９１の載置面と平行な水平方向（Ｙ方向）に延びる長い形状の開口が形成される。よって、伝達部材９５２から周方向に突出して設けられる加圧移動規制部９５１２をキー開口９３ｂ，９３ｂと一致させることで開口９３を通過させることができる。
【0097】
一方、加圧移動規制部９５１２が前壁９０１一方側から（図１２Ａの状態から）前壁９０１の他方側へ開口９３を通過させた後、伝達部材９５２を回転させる（図１２Ｂの例では９０度回転させる）ことで加圧移動規制部９５１２とキー開口９３ｂ，９３ｂとの位相が不一致となり、配列方向の他方側から一方側への移動体９２３の移動が前壁９０１により規制される。このため、伝達部材９５２に接続して設けられる移動体９５３の移動も規制される。
【0098】
バッテリセル７が加圧された状態で充放電等の試験が実施されると、バッテリセル７が膨張することがある。バッテリセル７が膨張すると、移動体９５３にはＸ方向の正の向き（後壁９０２を基準として前壁９０１側向き）の力が加わる。本実施形態では、加圧移動規制部９５１２によりバッテリセル７の膨張に起因する移動体９５３の移動を所定の移動範囲内に抑制することができる。
【0099】
＜第３実施形態＞
第３実施形態では、付与部材の構成が第１及び第２実施形態と異なる。以下、図１３を参照して第３実施形態について説明するが、第１及び第２実施形態と同様の構成については説明を省略する場合がある。
第３実施形態では、付与部材の構成が第１及び第２実施形態と異なる。以下、図１３を参照して第３実施形態について説明するが、第１及び第２実施形態と同様の構成については説明を省略する場合がある。
【0100】
図１３は、第３実施形態に係る試験用トレイ９の構成を説明する平面図である。第１及び第２実施形態の付与部材は、前壁９０１と移動体９２３との間に設けられ、反発力を付与する圧縮バネであるが、本実施形態の付与部材９７５は収縮力を付与する引っ張りバネである。
【0101】
加圧機構９７の付与部材９７５は、ガイド部材９２４の周囲を取り巻くように設けられている。付与部材９７５は、一端が移動体９２３の摺動体９２３２に取り付けられており、もう一方の端部が後壁９０２に取り付けられている。そして、引っ張りバネである付与部材９７５が縮もうとする力により、移動体９２３が後壁９０２側（Ｘ方向の負の向き）に引っ張られる。この収縮力により、押圧部９２６によってマガジン８に収納されたバッテリセル７を押圧することができる。
【0102】
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【0103】
１ 試験エリア、２ 移送部、３ 準備エリア、７ バッテリセル、８ マガジン、９ 試験用トレイ、ＳＹ 試験システム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13】