特許 7609088 治具

(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】2024-12-23

(45)【発行日】2025-01-07

(54)【発明の名称】治具

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/262 20210101AFI20241224BHJP

   H01M 50/264 20210101ALI20241224BHJP

【ＦＩ】

H01M50/262 Z

H01M50/264

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022017448

(22)【出願日】2022-02-07

(65)【公開番号】P2023114879

(43)【公開日】2023-08-18

【審査請求日】2023-11-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 巌

【審査官】鈴木 雅雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１１４７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２８２５８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２６２

Ｈ０１Ｍ ５０／２６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のエンドプレートの間に複数の電池セルが積層配置された積層体に、前記一対のエンドプレートを互いに接続するバンド材を位置決めするための治具であって、
前記積層体をその積層方向に沿って圧縮しながら保持する一対のプレスブロックと、
前記一対のプレスブロックの少なくとも一方に設けられ、前記一対のプレスブロックに保持された前記積層体に沿って配置された前記バンド材を、前記積層体に対して位置決めするクランプ部材と、
前記積層方向に垂直な軸を回転軸として、前記クランプ部材を前記プレスブロックに対して使用位置と退避位置との間で回転可能に接続するヒンジ機構と、
前記ヒンジ機構に設けられ、前記クランプ部材の回転位置に応じて前記クランプ部材を前記回転軸に沿って変位させるカム機構と、
を備え、
前記クランプ部材が前記使用位置にあるときは、前記回転軸に平行な方向において前記バンド材が前記クランプ部材と前記積層体との間に挟持され、
前記カム機構は、前記クランプ部材が前記退避位置から前記使用位置へ移動する間に、前記クランプ部材を前記積層体から離間する方向へ変位させ、前記クランプ部材が前記使用位置に到達したときに、前記クランプ部材を前記積層体に向けて変位させる、
治具。

【請求項2】

前記クランプ部材は、前記使用位置において前記バンド材に当接する当接面を有し、
前記クランプ部材が前記使用位置にあるときは、前記当接面が前記プレスブロックに対して前記積層体と同じ側に位置し、
前記クランプ部材が前記退避位置にあるときは、前記当接面が前記プレスブロックに対して前記積層体の反対側に位置する、
請求項１に記載の治具。

【請求項3】

前記クランプ部材は、前記当接面を一端に有するとともに、他端において前記ヒンジ機構に接続されている、請求項２に記載の治具。

【請求項4】

前記カム機構は、前記ヒンジ機構に設けられた一対のカム突起と、前記クランプ部材を前記回転軸に沿って付勢する付勢部材と、を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の治具。

【請求項5】

前記ヒンジ機構は、
前記プレスブロックに固定された第１軸部と、
前記クランプ部材に固定されているとともに、前記第１軸部と前記回転軸に沿って同軸に配置された第２軸部とを有し、
前記一対のカム突起は、前記第１軸部と前記第２軸部との間に設けられており、
前記付勢部材は、前記第１軸部と前記第２軸部との一方に設けられている、請求項４に記載の治具。

【請求項6】

前記一対のプレスブロックの少なくとも一方を他方に向けて進退させるアクチュエータをさらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の治具。

【請求項7】

前記一対のプレスブロックの少なくとも一方は、互いに並列に配置された複数の弾性部材によって支持されており、前記積層体との当接によって受動的に揺動可能である、請求項１から６のいずれか一項に記載の治具。

【請求項8】

前記一対のプレスブロックの間に配置された前記積層体に、前記積層方向に対して垂直な方向から当接することによって、前記積層体を位置決めする位置決め部材をさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、治具に関し、特に、電池スタックの製造に用いられる治具に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、電池スタックが記載されている。電池スタックは、一対のエンドプレートの間に、複数の電池セルが積層配置されている。一対のエンドプレートは、複数のバンド材によって互いに接続されており、複数の電池セルを圧縮しながら保持している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１１－１２０９６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電池スタックの製造では、先ず、一対のエンドプレートの間に、複数の電池セルが積層配置された積層体を用意する。次いで、積層体を所定の荷重で圧縮しながら、積層体に対してバンド材を位置決めして、バンド材と各エンドプレートとの間をそれぞれ接合する。これにより、一対の各エンドプレートがバンド材を介して互いに接続される。バンド材とエンドプレートとの間を接合するときに、バンド材に位置ずれが生じていると、それらの間を十分な強度で接合することができないおそれがある。本明細書は、電池セルの積層体に対して、バンド材を正しく位置決めするための技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書は、一対のエンドプレートの間に複数の電池セルが積層配置された積層体に、一対のエンドプレートを互いに接続するバンド材を位置決めするための治具を開示する。治具は、積層体をその積層方向に沿って圧縮しながら保持する一対のプレスブロックと、一対のプレスブロックの少なくとも一方に設けられ、一対のプレスブロックに保持された積層体に沿って配置されたバンド材を、積層体に対して位置決めするクランプ部材と、積層方向に垂直な軸を回転軸として、クランプ部材をプレスブロックに対して使用位置と退避位置との間で回転可能に接続するヒンジ機構と、ヒンジ機構に設けられ、クランプ部材の回転位置に応じてクランプ部材を回転軸に沿って変位させるカム機構とを備え、クランプ部材が使用位置にあるときは、回転軸に平行な方向においてバンド材がクランプ部材と積層体との間に挟持され、カム機構は、クランプ部材が退避位置から使用位置へ移動する間に、クランプ部材を積層体から離間する方向へ変位させ、クランプ部材が使用位置に到達したときに、クランプ部材を積層体に向けて変位させる。

【0006】

上記した治具では、一対のエンドプレート及び複数の電池セルを有する積層体が、一対のプレスブロックによって圧縮しながら保持される。各々のプレスブロックには、積層体に沿って配置されたバンド材を、積層体に対して位置決めするクランプ部材が設けられている。クランプ部材は、ヒンジ機構を介してプレスブロックに接続されており、使用位置と退避位置との間で回転可能に構成されている。クランプ部材が退避位置から使用位置へ回転すると、ヒンジ機構の回転軸と平行な方向において、バンド材はクランプ部材と積層体との間に挟持される。これにより、バンド材が積層体に対して位置決めされる。

【0007】

ヒンジ機構には、カム機構が設けられている。カム機構は、クランプ部材の回転位置に応じて、クランプ部材を回転軸に沿って変位させる。カム機構により、退避位置から使用位置へ移動する間、クランプ部材は積層体から離間する方向へ変位し、使用位置に到達したときに、クランプ部材は積層体に向けて変位する。これにより、クランプ部材が使用位置まで回転する間は、クランプ部材がバンド材と無用に接触することがなく、バンド材の意図しない位置ずれが回避される。さらに、クランプ部材が使用位置に到達したときは、クランプ部材が積層体に向けて移動することで、バンド材がクランプ部材と積層体との間に挟持される。このとき、クランプ部材はヒンジ機構の回転軸に沿って移動するので、クランプ部材がバンド材に接触するときでも、バンド材の意図しない位置ずれが抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】治具１０と電池スタック２０とを模式的に示す正面図であって、可動ブロック２６は圧縮位置にあり、クランプ部材３８は使用位置にある。図１～図３では、電池スタック２０の構成を明瞭にするために、エンドプレート１４が、ハッチングされている。

【図2】治具１０と電池スタック２０とを模式的に示す正面図であって、可動ブロック２６は開放位置であり、クランプ部材３８は退避位置にある。

【図3】治具１０と電池スタック２０とを模式的に示す平面図であって、可動ブロック２６は圧縮位置にあり、クランプ部材３８は使用位置にある。

【図4】図４（ａ）～（ｃ）は、クランプ部材３８の斜視図をそれぞれ示す。図４（ａ）では、クランプ部材３８が退避位置にあり、ヒンジ機構４０の回転角度は１８０度である。図４（ｂ）では、クランプ部材３８が退避位置にあり、ヒンジ機構４０の回転角度は９０度である。図４（ｃ）では、クランプ部材３８が使用位置にあり、ヒンジ機構４０の回転角度は０度である。

【図5】図５（ａ）～（ｃ）は、ヒンジ機構４０の回転軸Ｒに垂直な平面視において、ヒンジ機構４０に設けられたカム機構４２をそれぞれ示す。図５（ａ）は、図４（ａ）に対応しており、ヒンジ機構４０の回転角度が１８０度の状態を示す。図５（ｂ）は、図４（ｂ）に対応しており、ヒンジ機構４０の回転角度が９０度の状態を示す。図５（ｃ）は、図４（ｃ）に対応しており、ヒンジ機構４０の回転角度が０度の状態を示す。

【図6】クランプ部材３８の回転位置に応じて変位する第１軸部４４と第２軸部４６との間の距離Ｄを示すグラフである。

【図7】積層体Ｓを治具１０にセットする工程を示す。

【図8】積層体Ｓをプレスする工程を示す。

【図9】積層体Ｓにバンド材１６を取り付けて位置決めする工程を示す。

【図10】一対のエンドプレート１４に対してバンド材１６を接合する工程を示す。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本技術の一実施形態において、クランプ部材は、使用位置においてバンド材に当接する当接面を有してもよい。この場合、クランプ部材が使用位置にあるときは、当接面がプレスブロックに対して積層体と同じ側に位置してもよく、クランプ部材が退避位置にあるときは、当接面がプレスブロックに対して積層体の反対側に位置してもよい。このような構成によると、治具に積層体を配置するときには、積層体の配置を妨げることのない位置まで、クランプ部材を退避させることができる。

【0010】

上記したクランプ部材の構成に加えて、クランプ部材は、当接面を一端に有するとともに、他端においてヒンジ機構に接続されていてもよい。このような構成によると、クランプ部材の回転によって、クランプ部材の当接面を大きく移動させることができる。

【0011】

本技術の一実施形態において、カム機構は、ヒンジ機構に設けられた一対のカム突起と、クランプ部材を回転軸に沿って付勢する付勢部材とを有してもよい。このような構成によると、一対のカム突起は付勢部材によって、常に互いに当接し合う。これにより、クランプ部材をカム突起の形状に沿ってスムーズに変位させることができる。

【0012】

上記したカム機構の構成に加え、ヒンジ機構は、プレスブロックに固定された第１軸部と、クランプ部材に固定されているとともに、第１軸部と回転軸に沿って同軸に配置された第２軸部とを有してもよい。この場合、一対のカム突起は、第１軸部と第２軸部との間に設けられており、付勢部材は、第１軸部と第２軸部との一方に設けられていてもよい。

【0013】

本技術の一実施形態において、治具は、一対のプレスブロックの少なくとも一方を他方に向けて進退させるアクチュエータをさらに備えてもよい。これにより、アクチュエータによって電池セルの積層体をプレスすることができる。アクチュエータは、例えば、電動モータであってもよい。

【0014】

本技術の一実施形態において、一対のプレスブロックの少なくとも一方は、互いに並列に配置された複数の弾性部材によって支持されてもよい。この場合、一対のプレスブロックの少なくとも一方は、積層体との当接によって受動的に揺動可能であってもよい。このような構成によると、一対のプレスブロックの少なくとも一方は、積層体に対して広い面で当接することができ、積層体に対して局所的な荷重が作用することが抑制される。

【0015】

本技術の一実施形態において、一対のプレスブロックの間に配置された積層体に、積層方向に対して垂直な方向から当接することによって、積層体を位置決めする位置決め部材をさらに備えてもよい。このような構成によると、積層体Ｓを治具１０に配置するときに、積層体Ｓを位置決め部材へ向けて移動させることで、積層体Ｓの積層方向に対して垂直な方向における位置を決定することができる。

【0016】

（実施例）図面を参照して、実施例の治具１０について説明する。治具１０は、電池スタック２０の製造に用いられる。ここで、本明細書では、図中のｘ軸正方向を左右方向の右方とし、ｘ軸負方向を左右方向の左方とする。また、図中のｙ軸正方向を前後方向の後方とし、ｙ軸負方向を前後方向の前方とする。そして、図中のｚ軸正方向を上下方向の上方と称し、ｚ軸負方向を上下方向の下方と称する。

【0017】

図１～図３に示すように、電池スタック２０は、積層体Ｓと、積層体Ｓを拘束する複数のバンド材１６とを備える。積層体Ｓは、複数の電池セル１２と一対のエンドプレート１４とを有し、一対のエンドプレート１４の間に複数の電池セル１２が積層配置されている。複数の電池セル１２の積層方向は、左右方向（即ち、ｘ軸）に平行である。一対のエンドプレート１４は、複数のバンド材１６によって互いに接続され、複数の電池セル１２を圧縮しながら保持する。本実施例の治具１０は、電池スタック２０の製造において使用される治具であって、積層体Ｓに対して複数のバンド材１６を位置決めするための治具である。複数のバンド材１６の数は特に限定されない。一例ではあるが、本実施例における電池スタック２０は、４個のバンド材１６を備える。

【0018】

電池スタック２０では、複数の電池セル１２が直列に接続されている。電池セル１２は、二次電池セルであって、例えばリチウムイオン電池セルである。但し、電池セル１２は、リチウムイオン電池に限定されず、ニッケル水素電池セルといった他の二次電池セルであってもよい。また、電池セル１２の数についても特に限定されない。一例ではあるが、本実施例における電池スタック２０は、１３個の電池セル１２を備えており、その定格電圧は４８ボルトである。電池スタック２０は、例えば電気自動車や燃料電池車といった、各種の電動車両に採用することができる。

【0019】

各々のエンドプレート１４は、本体プレート１４ａとブラケット１４ｂとを有する。本体プレート１４ａは、概して平板状の部材である。一対の本体プレート１４ａは、積層方向に対して垂直に配置され、複数の電池セル１２を挟んで対向する。ブラケット１４ｂは、曲げ加工された板部材によって形成されている。ブラケット１４ｂは、上側部分１４ｂ１及び下側部分１４ｂ２と、上側部分１４ｂ１と下側部分１４ｂ２との間に位置する中間部分１４ｂ３とを有する。上側部分１４ｂ１及び下側部分１４ｂ２は、積層方向に沿って延びている。中間部分１４ｂ３は、上下方向（即ちｚ軸）に沿って延びており、本体プレート１４ａに取り付けられている。一対のエンドプレート１４では、各ブラケット１４ｂの上側部分１４ｂ１が、バンド材１６によって互いに接続されているとともに、各ブラケット１４ｂの下側部分１４ｂ２が、他のバンド材１６によって互いに接続されている。

【0020】

複数のバンド材１６の各々は、バンド状の長尺な部材である。複数のバンド材１６は、積層体Ｓに隣接しており、複数の電池セル１２の積層方向（即ち、左右方向）に沿って延びている。バンド材１６の両端部分は、一対のエンドプレート１４にそれぞれ接合されており、詳しくは、一対のブラケット１４ｂに接合部１８で接合されている。接合部１８は、バンド材１６とブラケット１４ｂとを、かしめることによって形成される。

【0021】

治具１０は、基台２２と、一対のプレスブロック２４，２６と、複数のクランプ部材３８と、複数のヒンジ機構４０と、複数のカム機構４２と、電動モータ２８と、直動機構３０を備える。基台２２は、底壁２２ａと、底壁２２ａの両端に立設する左壁２２ｂ及び右壁２２ｃを有する。左壁２２ｂ及び右壁２２ｃは、互いに対向する。底壁２２ａは、その上面において積層体Ｓを載置可能である。一例であるが、図３に示すように、底壁２２ａ上には、位置決め壁２２ｄが立設している。位置決め壁２２ｄは、底壁２２ａにおける前部に位置している。位置決め壁２２ｄは左右方向に沿って延びている。これにより、後方から基台２２の位置決め壁２２ｄに向けて移動させるときに、積層体Ｓの前後方向における位置を決定することができる。

【0022】

一対のプレスブロック２４，２６は、積層体Ｓをその積層方向に沿って圧縮しながら保持可能に構成されている。一対のプレスブロック２４，２６は、固定ブロック２４と可動ブロック２６とを有する。固定ブロック２４は、基台２２の左壁２２ｂ上に設けられている。可動ブロック２６は、基台２２の右壁２２ｃの近傍に位置しており、複数の直動ガイド３２を介して、右壁２２ｃに取り付けられている。これにより、可動ブロック２６は、左右方向に沿って移動可能であって、固定ブロック２４に対して進退可能に構成されている。直動ガイド３２の数については特に限定されない。一例ではあるが、本実施例の治具１０は、４つの直動ガイド３２を備える。

【0023】

電動モータ２８は、直動機構３０を介して、可動ブロック２６に接続されている。直動機構３０は、電動モータ２８の回転運動を、可動ブロック２６の直線運動に変換する。これにより、電動モータ２８は、可動ブロック２６を固定ブロック２４に向けて進退させることができる。可動ブロック２６は、図２に示す開放位置と、図１に示す圧縮位置との間を移動することができる。治具１０に対して積層体Ｓがセットされるときは、可動ブロック２６が開放位置に配置され、その後に積層体Ｓに対してバンド材１６を組み付けるときは、可動ブロック２６が圧縮位置に配置される。可動ブロック２６が圧縮位置に移動すると、積層体Ｓは一対のプレスブロック２４，２６によって圧縮保持される。なお、電動モータ２８は、本明細書が開示する技術における「アクチュエータ」の一例である。

【0024】

直動機構３０と可動ブロック２６との間には、複数の弾性部材３４が設けられている。可動ブロック２６は、複数の弾性部材３４によって支持されている。複数の弾性部材３４は互いに並列に配置されている。複数の弾性部材３４は、例えばばね部材といった、弾性を有する部材である。このような構成によると、可動ブロック２６が積層体Ｓと当接したときに、例えば積層体Ｓの寸法誤差に応じて、可動ブロック２６は受動的に揺動することができる。これにより、可動ブロック２６は、積層体Ｓに対して広い面で当接することができ、積層体Ｓに対して局所的な荷重が作用することが抑制される。本実施例では、４個の弾性部材３４が採用されているが、弾性部材３４の数は、２個又は３個であってもよいし、５個以上であってもよい。

【0025】

可動ブロック２６と直動機構３０との間には、荷重センサ３６が設けられている。荷重センサ３６は、可動ブロック２６が積層体Ｓに対して負荷する荷重を測定する。これにより、所定の荷重が積層体Ｓに作用するように、可動ブロック２６の移動を制御することができる。本実施例では、荷重センサ３６には、ロードセルが採用されている。

【0026】

一例ではあるが、可動ブロック２６の位置は、上下方向及び前後方向において、固定ブロック２４の位置と略等しい。固定ブロック２４と可動ブロック２６には、同一の構造を採用することができる。但し、一対のプレスブロック２４、２６の構成は、特に限定されない。一対のプレスブロック２４，２６は、積層体Ｓを圧縮保持可能に構成されていればよい。固定ブロック２４は、本実施例のように基台２２の左壁２２ｂとは別体の部材であってもよいし、基台２２の左壁２２ｂと一体に形成されていてもよい。あるいは、他の実施形態として、一対のプレスブロック２４，２６は、その両者が可動ブロックであってもよい。

【0027】

一対のプレスブロック２４，２６の各々には、複数のクランプ部材３８が設けられている。一例ではあるが、固定ブロック２４は、前後方向において一対の側面２４ｓを有しており、各側面２４ｓの上端部及び下端部において、クランプ部材３８がそれぞれ取り付けられている。同様に、可動ブロック２６は、前後方向において一対の側面２６ｓを有しており、各側面２６ｓの上端部及び下端部において、クランプ部材３８がそれぞれ取り付けられている。クランプ部材３８は、一対のプレスブロック２４，２６に保持された積層体Ｓに対して、バンド材１６を位置決めする。

【0028】

図４（ａ）～図４（ｃ）及び図５（ａ）～図５（ｃ）を参照して、ヒンジ機構４０とカム機構４２について説明する。図４（ａ）～図４（ｃ）に示すように、ヒンジ機構４０は、積層方向に垂直な軸を回転軸Ｒとして、クランプ部材３８をプレスブロック２４，２６に対して回転可能に接続する。これにより、クランプ部材３８は、図１、図３に示す使用位置と、図２に示す退避位置との間で、回転することができる。クランプ部材３８が使用位置にあるときは、クランプ部材３８が積層体Ｓに近接して、バンド材１６がクランプ部材３８と積層体Ｓとの間に保持される。これにより、バンド材１６が積層体Ｓに対して位置決めされる。一方、クランプ部材３８が退避位置にあるときは、クランプ部材３８が積層体Ｓに対して離間して、治具１０に対する積層体Ｓの出し入れが許容される。

【0029】

クランプ部材３８は、使用位置においてバンド材１６に当接する当接面３８ａを有する。クランプ部材３８が使用位置にあるときは、当接面３８ａがプレスブロック２４，２６に対して積層体Ｓと同じ側に位置する（図１参照）。クランプ部材３８が退避位置にあるときは、当接面３８ａがプレスブロック２４，２６に対して積層体Ｓの反対側に位置する（図２参照）。このような構成によると、治具１０に積層体Ｓを配置するとき及び治具１０から積層体Ｓを取り外すときには、積層体Ｓの配置及び取り外しを妨げることのない位置まで、クランプ部材３８を退避させることができる。

【0030】

クランプ部材３８は、当接面３８ａを一端に有するとともに、他端においてヒンジ機構４０に接続されている。このような構成によると、クランプ部材３８の回転によって、クランプ部材３８の当接面３８ａを大きく移動させることができる。ヒンジ機構４０は、０度～１８０度までの範囲で回転可能に構成されている。ここで、クランプ部材３８の回転位置が図４（ｃ）の位置（使用位置）のときは、ヒンジ機構４０の回転角度が０度であり、クランプ部材３８の回転位置が図４（ｂ）の位置のときは、ヒンジ機構４０の回転角度が９０度であり、クランプ部材３８の回転位置が図４（ａ）の位置のときは、ヒンジ機構４０の回転角度が１８０度である。なお、ヒンジ機構４０の回転角度は、これに限定されず、１８０度以上の範囲で回転可能であってもよい。

【0031】

ヒンジ機構４０は、第１軸部４４と第２軸部４６とを有する。第１軸部４４は、プレスブロック２４，２６に固定されている。第２軸部４６は、クランプ部材３８に固定されており、第１軸部４４と回転軸Ｒに沿って同軸に配置されている。ヒンジ機構４０の第１軸部４４と第２軸部４６の間には、カム機構４２が設けられている。カム機構４２は、クランプ部材３８の回転位置に応じて、クランプ部材３８を回転軸Ｒに沿って変位させる。

【0032】

カム機構４２の構成は特に限定されない。一例ではあるが、本実施例におけるカム機構４２は、ヒンジ機構４０に設けられた一対のカム突起４８ａ，４８ｂと、一対のカム突起４８ａ，４８ｂの一方を他方に向けて付勢する付勢部材５０を有する。一対のカム突起４８ａ，４８ｂは、第１軸部４４に設けられた第１カム突起４８ａと、第２軸部４６に設けられた第２カム突起４８ｂとを含む。第１カム突起４８ａは、第１軸部４４から第２軸部４６に向けて、回転軸Ｒと平行な方向に突出しており、第２カム突起４８ｂは、第２軸部４６から第１軸部４４に向けて、回転軸Ｒと平行な方向に突出している。付勢部材５０は、第２軸部４６に設けられている。但し、付勢部材５０の数や位置は、特に限定されず、第１軸部４４と第２軸部４６との一方に設けられていればよい。

【0033】

図５（ａ）に示すように、クランプ部材３８が退避位置にあるときは、一対のカム突起４８ａ，４８ｂが互いに離間して位置している。このとき、第１軸部４４と第２軸部４６との間の距離Ｄは比較的に小さい。これに対して、図５（ｂ）に示すように、クランプ部材３８が退避位置から使用位置へ移動する間は、一対のカム突起４８ａ，４８ｂが互いに当接することで、第１軸部４４と第２軸部４６との間の距離Ｄが拡大する。これにより、クランプ部材３８は、積層体Ｓから離間する方向へ変位して、クランプ部材３８がバンド材１６に接触することが回避される。その後、図５（ｃ）に示すように、クランプ部材３８が使用位置まで移動すると、一対のカム突起４８ａ，４８ｂが完全に擦れ違うことで、第１軸部４４と第２軸部４６との間の距離Ｄが急速に減少する。これにより、クランプ部材３８は、回転軸Ｒに沿って積層体Ｓに向けて鋭く変位して、積層体Ｓとの間にバンド材１６を保持する。即ち、図６に示すように、第１軸部４４と第２軸部４６との間の距離Ｄは、クランプ部材３８の回転位置（ヒンジ機構４０の回転角度）に応じて変化し、その変化に応じて、クランプ部材３８は回転軸Ｒに沿って変位する。

【0034】

図７～図１０を参照して、治具１０を用いた電池スタック２０の製造方法について説明する。先ず、一対のエンドプレート１４の間に複数の電池セル１２が積層配置された積層体Ｓを用意する。本実施例における製造方法は、特に、その用意した積層体Ｓに対して複数のバンド材１６を位置決めし、一対のエンドプレート１４に各バンド材１６をそれぞれ接合する方法について説明する。

【0035】

図７に示すように、積層体Ｓを治具１０にセットする。このとき、可動ブロック２６は開放位置に移動させておくとともに、クランプ部材３８は、退避位置に移動させておく。積層体Ｓは、一対のプレスブロック２４，２６が互いに対向する方向に、積層体Ｓの積層方向が一致するように配置される。積層体Ｓは、後方から前方に向けて基台２２上にスライド移動させ、図３に図示する位置決め壁１２ｄに積層体Ｓの側面を当接させて、積層体Ｓを基台２２上の所定位置に位置決めする。

【0036】

次いで、図８に示すように、治具１０によって積層体Ｓをプレスする。具体的には、可動ブロック２６を開放位置から圧縮位置に移動させる。これにより、積層体Ｓは、一対のプレスブロック２４，２６によって、圧縮保持される。

【0037】

次いで、図９に示すように、治具１０によって積層体Ｓに複数のバンド材１６の各々を配置する。各バンド材１６は、一対のエンドプレート１４のブラケット１４ｂ上に、配置される。バンド材１６が配置された後、クランプ部材３８を回転させて、退避位置から使用位置に移動させる。クランプ部材３８が使用位置に到達すると、バンド材１６はクランプ部材３８と積層体Ｓとの間で挟持される。これにより、バンド材１６が積層体Ｓに対して位置決めされる。

【0038】

次いで、図１０に示すように、バンド材１６を一対のエンドプレート１４に接続する。具体的には、バンド材１６と、エンドプレート１４のブラケット１４ｂとが接合部１８によって接続されている。接合部１８は、バンド材１６及びブラケット１４ｂといった二つの板部材１４、１６の重なっている部分をバンド材１６の上からかしめることによって形成される。このとき、先のバンド材１６の位置決め工程で、バンド材１６が、クランプ部材３８によって積層体Ｓに対して固定されているため、バンド材１６の意図しない位置ずれが抑制される。従って、バンド材１６を十分な強度で接合することができる。

【0039】

以上により、積層体Ｓに対して、バンド材１６が正しく位置決めされた電池スタック２０が完成する。治具１０から電池スタック２０を取り外すときは、クランプ部材３８を使用位置（図１のクランプ部材３８の回転位置）から退避位置（図２のクランプ部材３８の回転位置）に回転移動させた後、可動ブロック２６を圧縮位置（図１の可動ブロック２６の位置）から開放位置（図２の可動ブロック２６の位置）へと移動させる。

【0040】

電池スタック２０の製造では、上述したように、一対のエンドプレート１４の間に、複数の電池セル１２が積層配置された積層体Ｓを用意する。次いで、積層体Ｓを所定の荷重で圧縮しながら、積層体Ｓに対してバンド材１６を位置決めして、バンド材１６と各エンドプレート１４との間をそれぞれ接合する。これにより、一対の各エンドプレート１４がバンド材１６を介して互いに接続される。バンド材１６とエンドプレート１４との間を接合するときに、バンド材１６に位置ずれが生じていると、それらの間を十分な強度で接合することができないおそれがある。

【0041】

上記課題を解決するために、本実施例の治具１０では、一対のエンドプレート１４及び複数の電池セル１２を有する積層体Ｓが、一対のプレスブロック２４，２６によって圧縮しながら保持される。各々のプレスブロック２４，２６には、積層体Ｓに沿って配置されたバンド材を、積層体Ｓに対して位置決めする複数のクランプ部材３８が設けられている。各クランプ部材３８は、ヒンジ機構４０を介してプレスブロック２４，２６に接続されており、使用位置と退避位置との間で回転可能に構成されている。クランプ部材３８が退避位置から使用位置へ回転すると、ヒンジ機構４０の回転軸Ｒと平行な方向において、バンド材１６はクランプ部材３８と積層体Ｓとの間に挟持される。これにより、バンド材１６が積層体Ｓに対して位置決めされる。

【0042】

さらに、ヒンジ機構４０には、カム機構４２が設けられている。カム機構４２は、クランプ部材３８の回転位置に応じて、クランプ部材３８を回転軸Ｒに沿って変位させる。カム機構４２により、退避位置から使用位置へ移動する間は、クランプ部材３８が積層体Ｓから離間する方向へ変位し、使用位置に到達したときは、クランプ部材３８が積層体Ｓに向けて変位する。これにより、クランプ部材３８が使用位置まで回転する間は、クランプ部３８材がバンド材１６と無用に接触することがなく、バンド材１６の意図しない位置ずれが回避される。さらに、クランプ部材３８が使用位置に到達したときは、クランプ部材３８が積層体Ｓに向けて移動することで、バンド材１６がクランプ部材３８と積層体Ｓとの間に挟持される。このとき、クランプ部材３８はヒンジ機構４０の回転軸Ｒに沿って移動するので、クランプ部材３８がバンド材１６に接触するときでも、バンド材１６の意図しない位置ずれが抑制される。

【0043】

以上、本明細書が開示する技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書、又は、図面に説明した技術要素は、単独で、あるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書又は図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0044】

１０：治具
１２：電池セル
１４：エンドプレート
１４ａ：プレート部
１４ｂ：ブラケット部
１６：バンド材
１８：接合箇所
２０：電池スタック
２２：基台
２４，２６：プレスブロック
２８：モータ
３０：直動機構
３２：直動ガイド
３４：弾性部材
３６：荷重センサ
３８：クランプ部材
３８ａ：当接面
４０：ヒンジ機構
４２：カム機構
４４：第１軸部
４６：第２軸部
４８ａ，４８ｂ：カム突起
５０：付勢部材
Ｒ：回転軸
Ｓ：積層体
Ｄ：距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】