JP2000123844A - 薄型電池の組立装置及び組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高品質、高精度の薄型仕様の電池を効率的に
製造する。 【解決手段】 電極材３を装填した略浅皿状のケース体
２にセパレータ４とガスケット５とが組み付けられた薄
型仕様の電池１を組み立てる。ケース体２を保持してセ
パレータ組付部Ｓとガスケット組付部Ｇとの２位置に移
動動作するケース体保持機構１３と、ケース体２に対し
て組み付けられたセパレータ４を押し付けて互いに芯出
しされた状態を保持するセパレータ保持機構１４とを備
える。セパレータ保持機構１４は、セパレータ組付部Ｓ
でケース体２にセパレータ４を組み付けてなる中間体７
を、ガスケット５の組み付けを行うガスケット組付部Ｇ
へと移送する間においてもケース体２とセパレータ４と
の芯出し状態を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボタン型電池やコ
イン型電池等の扁平な薄型電池の組立装置及び組立方法
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばコイン型リチウム電池は、連続組
立装置によって、負極半体と正極半体との組立がそれぞ
れ行われるとともにこれら負極半体と正極半体とが結合
されて組み立てが行われる。コイン型リチウム電池は、
負極半体或いは正極半体の開口部に封口シール材（ガス
ケット）を組み付けた状態でこれら負極半体と正極半体
との結合が行われることによって、内部が密閉される。

【０００３】従来の標準的な仕様のコイン型リチウム電
池においては、前工程で内部に負極材１０１が装填され
た負極カップ１００に対して、図１１に示すようにセパ
レータ組付部においてセパレータ１０２の組付が行われ
る。すなわち、負極カップ１００は、底面部１００ａの
外周部に立上り周壁１００ｂが形成された全体略浅皿状
を呈しており、底面部１００ａ上に負極材１０１が装填
される。負極カップ１００は、同図（Ａ）に示すように
立上り周壁１００ｂの内径ｄ₁₀₀がセパレータ１０２の
外径ｄ₁₀₂に対してやや小径とされる。

【０００４】セパレータ１０２は、所定の形状にカッテ
ィングされた不織布からなり負極カップ１００の開口部
を閉塞するようにして供給される。セパレータ１０２
は、負極カップ１００に対して互いに中心軸が一致され
た芯出しされた状態で、図１１（Ｂ）に示すようにプッ
シャ１０３によって負極カップ１００の内部へと押し込
まれる。セパレータ１０２は、上述したように負極カッ
プ１００よりも大径とされていることから、図１２に示
すようにその外周部１０２ａが立上り周壁１００ｂの内
面に沿ってｈ₁₀₀の絞込み量を以って絞り込まれて負極
半体の中間体１０４を構成する。

【０００５】中間体１０４は、プッシャ１０３の復帰動
作に伴って、負極カップ１００に対するセパレータ１０
２の押付力が解除される。中間体１０４は、上述したよ
うにセパレータ１０２が負極カップ１００に対してその
外周部１０２ａを立上り周壁１００ｂに沿ってｈ₁₀₂の
絞込み量を以って絞り込まれている。したがって、中間
体１０４は、セパレータ１０２に対するプッシャ１０３
の押付力が解除されても絞り込まれた外周部１０２ａの
反力が立上り周壁１００ｂに作用することから、図１３
に示すようにこのセパレータ１０２と負極カップ１００
との芯出し状態が保持される。

【０００６】中間体１０４は、負極カップ１００とセパ
レータ１０２とが互いに芯出しされた状態を保持され
て、セパレータ組付部から次工程のガスケット組付部へ
と供給される。中間体１０４には、ガスケット組付部に
おいて負極カップ１００の立上り周壁１００ｂ上に図示
しないガスケットが組み付けられることによって負極半
体を構成する。

【０００７】上述した標準仕様のコイン型リチウム電池
においては、例えば負極カップ１００の厚み寸法、換言
すれば立上り周壁１００ｂの高さ寸法が約２０ｍｍであ
る。したがって、中間体１０４は、負極カップ１００に
対してセパレータ１０２がその外周部１０２ａを立上り
周壁１００ｂの内面に沿って充分な絞込み量を以って絞
り込まれている。かかる中間体１０４は、セパレータ組
付部からガスケット組付部へと搬送される際にも、負極
カップ１００に対してセパレータ１０２がずれることは
無く互いに芯出し状態が保持される。中間体１０４は、
以降の工程においてガスケットが組み付けられて負極半
体を構成するとともに正極半体との組み合わせが行われ
て標準仕様のコイン型リチウム電池を完成させる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電池は、電
子機器等の電源として用いられているが、本体機器の小
型化、多機能化等に伴う対応として高容量化或いは小型
化が図られている。例えば、コイン型リチウム電池にお
いては、薄型化の要求に対応するために、図１４及び図
１５に示したような薄形の負極カップ１２０が用いられ
る。負極カップ１２０は、その基本的な構成を上述した
標準仕様コイン型リチウム電池の負極カップ１００と同
等とするが、薄型化に対応するためにその立上り周壁１
２１の高さ寸法が小さく構成されている。なお、薄型仕
様リチウム電池は、図１４に示すように、同一仕様のセ
パレータ１０２やガスケットが用いられるとともに、同
一仕様のプッシャ１０３によって薄形の負極カップ１２
０に対してセパレータ１０２が組み付けられる。

【０００９】負極カップ１２０は、その立上り周壁１２
１の高さ寸法が例えば１．２ｍｍ程度とされ、図１５に
示すようにプッシャ１０３によって内部に押し込まれる
セパレータ１０２の外周部１０２ａの絞込み量ｈ₁₀₂が
極めて僅かな中間体１２２を構成する。中間体１２２
は、このために立上り周壁１２１に対して外周部１０２
ａの反力が作用される充分な領域が確保されないことか
ら、セパレータ組付部からガスケット組付部へと搬送さ
れる際に負極カップ１２０に対するセパレータ１０２の
移動や脱落といった現象が生じる虞があった。

【００１０】薄型仕様リチウム電池は、負極カップ１２
０に対してセパレータ１０２が移動したり脱落した場合
に、負極半体と正極半体との結合部位に間隙が生じて漏
液等が発生してしまう。したがって、薄型仕様リチウム
電池は、従来の標準仕様リチウム電池の製造工程をその
まま用いて製造することができなかった。

【００１１】薄型仕様リチウム電池の製造工程について
は、例えばセパレータ組付部とガスケット組付部との間
に目視検査や画像処理検査等の中間体１２２の検査工程
を設けることによって、セパレータ１０２の移動や脱落
を検出する対応を図ることが考慮される。しかしなが
ら、かかる薄型仕様リチウム電池の製造工程は、中間体
１２２の検査工程を設けることによって工程数が多くな
るとともに高価な画像処理検査装置を備えることから、
標準仕様リチウム電池の製造工程と比較して製造コスト
が高くなるとともに生産性も悪くなるといった問題があ
った。また、薄型仕様リチウム電池の製造工程は、かか
る検査工程においてもセパレータ１０２の微少な移動を
検出することが困難であり、セパレータ１０２とガスケ
ットとの間に生じる微少な間隙からの漏液等を発生させ
る。薄型仕様リチウム電池の製造工程は、このために高
精度、高品質のリチウム電池の製造が困難であり、歩留
まりが悪いといった問題があった。

【００１２】したがって、本発明は、薄型のケース体に
対してセパレータの反力を利用せずに保持機構によって
芯出し状態を保持しながらガスケットの組み付けを行う
ことで、高品質性かつ高信頼性の薄型仕様の電池を効率
的に製造する薄型電池の組立装置及び組立方法を提供す
ることを目的に提案されたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明にかかる薄型電池の組立装置は、電極材を装填し
た略浅皿状を呈するケース体にセパレータを組み付ける
とともに、ケース体に対してガスケットを組み付けるこ
とにより薄型電池の組み立てを行う。薄型電池の組立装
置は、ケース体を保持して少なくともセパレータ組付部
とガスケット組付部との２位置に亘って移動動作させる
ケース体保持機構と、ケース体に対してセパレータを押
圧して芯出状態に保持するセパレータ保持機構とを備え
て構成される。セパレータ保持機構は、ケース体保持機
構によってセパレータ組立部からガスケット組立部へと
移動される間においても、ケース体とセパレータとの芯
出状態を保持する。

【００１４】以上のように構成された本発明にかかる薄
型電池の組立装置によれば、ケース体にセパレータを組
み付けた中間体が、セパレータ組立部からガスケット組
付部へと移送されてガスケットを組み付けるまでに、セ
パレータの反力によること無くケース体保持機構によっ
て互いに芯出し状態に保持される。したがって、薄型電
池の組立装置は、ケース体に対してセパレータの脱落や
移動による芯ズレの発生が確実に防止されることから、
工程内での検査工程を不要として高品質性かつ高信頼性
の薄型電池を効率的に製造する。

【００１５】また、上述した目的を達成する本発明にか
かる薄型電池の組立方法は、少なくとも、セパレータ組
立部において電極材を装填した略浅皿状を呈するケース
体にセパレータを組み付けるセパレータ組付工程と、セ
パレータを組み付けたケース体をセパレータ組立部から
ガスケット組付部へと移送する移送工程と、ガスケット
組付部においてケース体の開口部にガスケットを組み付
けるガスケット組付工程とを有する。

【００１６】以上の工程を有する本発明にかかる薄型電
池の組立方法によれば、ケース体とセパレータとの中間
体が、セパレータをケース体に押圧するセパレータ保持
機構によってセパレータ組立部からガスケット組付部へ
と移送する間においても互いに芯出しされた状態を保持
され、この状態でガスケットの組み付けが行われる。し
たがって、薄型電池の組立方法によれば、ケース体に対
してセパレータの脱落や移動による芯ズレの発生が確実
に防止され、工程内での検査工程を不要として高品質性
かつ高信頼性の薄型電池を効率的に製造する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態は、連
続組立装置によって組立が行われる薄型仕様のコイン型
リチウム電池を構成する負極半体１の組立装置１０及び
その組立工程を示す。負極半体１は、負極カップ２に対
して、負極材３と、セパレータ４と、ガスケット５とが
組み付けられてなり、別工程によって組立が行われた図
示しない正極半体とガスケット５を介して組み合わされ
てコイン型リチウム電池を構成する。

【００１８】組立装置１０は、連続組立装置中に設置さ
れた個別組立装置であり、前工程から供給された負極カ
ップ２に対してセパレータ４を組み付けるセパレータ組
付部Ｓとガスケット５を組み付けるガスケット組付部Ｇ
とが構成されている。組立装置１０は、図１において右
側の前工程から負極材３が装填された負極カップ２が供
給されるとともに、この負極カップ２に対してセパレー
タ４とガスケット５とを組み付けて負極半体１を組み立
てた後に左側の次工程へと搬送する。組立装置１０は、
基台１１を中心として負極カップ２の供給側にセパレー
タ組付部Ｓが構成され、搬送側にガスケット組付部Ｇが
構成されてなる。

【００１９】組立装置１０は、図１及び図２に示すよう
に、基台１１と、この基台１１の一方側面に設けられた
水平な移送テーブル１２と、負極カップ保持機構１３及
びセパレータ保持機構１４と、セパレータ組付部Ｓを構
成するセパレータ供給機構１５と、ガスケット組付部Ｇ
を構成するガスケット供給・セパレータ保持機構１６と
を備えて構成されている。また、組立装置１０は、カッ
プ保持機構１３及びセパレータ保持機構１４を搭載する
とともに移送テーブル１２に沿ってセパレータ組付部Ｓ
とガスケット組付部Ｇとの２位置に往復移動される支持
台１７と、この支持台１７の駆動機構を構成するトラバ
ースシリンダ１８とを備えて構成されている。さらに、
組立装置１０は、セパレータ組付部Ｓを構成するホール
ドシリンダ１９と、ガスケット組付部Ｇを構成するガス
ケット嵌合シリンダ２０とを備えて構成される。

【００２０】負極カップ保持機構１３は、図１乃至図３
に示すように、カップホルダ部材２１と、カップアッパ
部材２２と、カップホルダ部材２１と支持台１７との間
に圧縮状態で装着されたコイルスプリング２３等の部材
によって構成されている。カップホルダ部材２１は、負
極カップ２の外径よりもやや大径とされ、上面に開口す
る円形の嵌合凹部２１ａが形成されるとともにこの嵌合
凹部２１ａの底面の中央部から底面部に貫通するガイド
孔２１ｂが形成されている。嵌合凹部２１ａには、その
開口縁にすり鉢状を呈するガイドテーパ２１ｃが形成さ
れている。

【００２１】カップアッパ部材２２は、カップホルダ部
材２１の嵌合凹部２１ａに嵌合される円盤状のカップ装
着部２２ａと、このカップ装着部２２ａの底面の中央部
に位置して一体に形成された押上軸部２２ｂとから構成
されている。カップアッパ部材２２は、詳細を後述する
が押上軸部２２ｂに連結されたホールドシリンダ１９及
びガスケット嵌合シリンダ２０によって昇降動作され
る。カップアッパ部材２２は、カップ装着部２２ａがカ
ップホルダ部材２１内に収納された下降位置において
は、カップホルダ部材２１を介してコイルスプリング２
３を圧縮状態として弾性力を畜勢させる。カップアッパ
部材２２は、カップ装着部２２ａがカップホルダ部材２
１から上方へと突出する上昇位置においては、カップホ
ルダ部材２１を介してのコイルスプリング２３の圧縮状
態を開放する。したがって、カップホルダ部材２１は、
コイルスプリング２３の弾性力によって上昇動作する。

【００２２】カップ装着部２２ａは、負極カップ２の底
面部の外径とほぼ等しい外径を有するとともにカップホ
ルダ部材２１の嵌合凹部２１ａに嵌合された状態におい
て、その上面がガイドテーパ２１ｃの下端部と同一面を
構成する。押上軸部２２ｂは、ガイド孔２１ｂを貫通す
るとともに、さらに支持台１７に形成したガイド孔１７
ａを貫通してその下方へと延在される。押上軸部２２ｂ
は、下端部が詳細を後述するトラバースシリンダ１８及
びガスケット嵌合シリンダ２０と連結されている。

【００２３】以上のように構成された負極カップ保持機
構１３には、詳細を後述するようにセパレータ組付部Ｓ
においてカップホルダ部材２１上に負極カップ２が供給
される。負極カップ保持機構１３は、負極カップ２をガ
イドテーパ２１ｃによってその外周部を規制しながらカ
ップアッパ部材２２上に位置決めした状態で装着させ
る。負極カップ保持機構１３は、セパレータ組付部Ｓに
おいて負極カップ２に対してセパレータ４が組み合わさ
れる、このセパレータ４をセパレータ保持機構１４によ
って保持した状態でガスケット組付部Ｇへと移送され
る。

【００２４】セパレータ保持機構１４は、セパレータ保
持部材２４と、このセパレータ保持部材２４をスライド
動作させるホールドシリンダ２５と、支持台１７に設け
られたスライドガイド台２６等の部材によって構成され
ている。セパレータ保持部材２４は、全体矩形を呈する
レバー部材であり、図４に示すように先端部の底面にセ
パレータ押圧部２４ａが一体に膨出形成されるととも
に、このセパレータ押圧部２４ａの先端から高さ方向の
ガイド切欠き部２４ｂがＵ字状に切り欠かれている。

【００２５】ホールドシリンダ２５は、セパレータ保持
部材２４の基端を連結して、このセパレータ保持部材２
４を後述するようにカップホルダ部材２１に対向する位
置と退避する位置との２位置にスライド動作させる。ホ
ールドシリンダ２５は、詳細には支持台１７に沿ってス
ライドガイド台２６をスライド動作させる。セパレータ
保持部材２４は、カップホルダ部材２１と対向位置され
た状態において、ガイド切欠き２４ｂの中心が嵌合凹部
２１ａの中心と一致される。セパレータ保持部材２４
は、カップホルダ部材２１から退避位置された状態にお
いて、その先端部がカップホルダ部材２１の外周部の外
側に位置される。勿論、ホールドシリンダ２５は、セパ
レータ保持部材２４を上述した２位置に切換動作させれ
ばよく、スライド動作に限定されず回動動作させるよう
にしてもよい。

【００２６】以上のように構成されたセパレータ保持機
構１４は、セパレータ供給機構１５によって負極カップ
２に組み付けられたセパレータ４を押圧することによ
り、これら負極カップ２とセパレータ４とが互いに芯出
しされた状態に保持する。すなわち、負極カップ２は、
薄形であることからセパレータ４の外周部に充分な絞込
み部位を生じさせ得ない。セパレータ保持機構１４は、
負極カップ保持機構１３が、負極カップ２にセパレータ
４を組み付けた状態でセパレータ組付部Ｓからガスケッ
ト組付部Ｇへと移送される際に、セパレータ４を負極カ
ップ２に押圧することによって移動しないように保持す
る。

【００２７】セパレータ供給機構１５は、セパレータ組
付部Ｓに位置された負極カップ保持機構１３の上方部に
対応位置して、基台１１の一端側に形成した第１のアー
ム部１１ａに支持されている。セパレータ供給機構１５
は、セパレータ押圧シリンダ２７と、セパレータプッシ
ャ２８と、セパレータホルダ部材２９等の部材によって
構成されている。セパレータ押圧シリンダ２７は、セパ
レータプッシャ２８を図１及び図２において高さ方向に
昇降動作させる。セパレータプッシャ２８は、負極カッ
プ保持機構１３がセパレータ組付部Ｓに位置された状態
において、カップホルダ部材２１と中心軸を一致され
る。なお、セパレータ供給機構１５には、詳細を省略す
るがセパレータ形成機構が付設されている。

【００２８】セパレータホルダ部材２９は、セパレータ
４の外径とほぼ等しい開口径のガイド開口部２９ａが形
成されたリング状を呈している。セパレータホルダ部材
２９は、ガイド開口部２９ａがその中心をセパレータプ
ッシャ２８及びカップホルダ部材２１の中心と一致され
ている。セパレータホルダ部材２９には、供給されたセ
パレータ４を保持するために、図３に示すようにガイド
開口部２９ａの底部を縮径するセパレータ保持壁２９ｂ
が内周壁に突設されている。したがって、セパレータホ
ルダ部材２９は、セパレータ保持壁２９ｂによってセパ
レータ４の外周部を支持してこれをガイド開口部２９ａ
内に保持する。

【００２９】セパレータ供給機構１５には、図３に示す
ようにセパレータプッシャ２８とセパレータホルダ部材
２９との間に、不織布等からなる帯状のセパレータ素材
６が図示しない供給・巻取機構により供給される。セパ
レータ素材６は、セパレータホルダ部材２９に対応位置
して配置されたセパレータ形成機構を構成するポンチ３
０が動作することにより、所定の外径を有するセパレー
タ４が打ち抜き形成される。セパレータ４は、ポンチ３
０を介してセパレータホルダ部材２９のガイド開口部２
９ａ内へと供給され、セパレータ保持壁２９ｂ上に保持
される。なお、セパレータ形成機構については、セパレ
ータ供給機構１５とは別箇所に配設し、適宜の供給機構
によってセパレータ４を１個ずつセパレータホルダ部材
２９に供給するようにしてもよい。

【００３０】以上のように構成されたセパレータ供給機
構１５には、ポンチ３０によって打ち抜き形成されたセ
パレータ４がセパレータホルダ部材２９に供給される。
セパレータ供給機構１５は、負極カップ保持機構１３が
セパレータ組付部Ｓに位置された状態において、セパレ
ータ押圧シリンダ２７が駆動される。セパレータ供給機
構１５は、セパレータ押圧シリンダ２７によってセパレ
ータプッシャ２８を下降動作させてセパレータホルダ部
材２９に保持されたセパレータ４を負極カップ保持機構
１３のカップホルダ部材２１へと押し出する。セパレー
タ供給機構１５は、かかる動作によってセパレータ４を
カップホルダ部材２１に保持した負極カップ２に対して
組み付ける。

【００３１】セパレータ供給機構１５は、セパレータプ
ッシャ２８とセパレータホルダ部材２９とが、負極カッ
プ保持機構１３側のカップホルダ部材２１及びカップア
ッパ部材２２と中心軸を一致されている。したがって、
セパレータ供給機構１５は、カップホルダ部材２１を介
してカップアッパ部材２２に装着された負極カップ２に
対してセパレータ４を互いに中心軸を一致させて、換言
すれば負極カップ２とセパレータ４とを互いに芯出し状
態で組み付ける。

【００３２】ガスケット供給・セパレータ保持機構１６
は、ガスケット組付部Ｇに位置された負極カップ保持機
構１３の上方部に対応位置して、基台１１の他端側に形
成した第２のアーム部１１ｂに支持されている。ガスケ
ット供給・セパレータ保持機構１６は、セパレータ保持
シリンダ３１と、セパレータ保持プッシャ３２と、プッ
シャガイド３３と、ガスケットキャリア部材３４及び上
述したガスケット嵌合シリンダ２０等の部材によって構
成されている。セパレータ保持シリンダ３１は、セパレ
ータ保持プッシャ３２を図１において上下方向に昇降動
作させる。セパレータ保持プッシャ３２は、図６に示す
ように筒状のプッシャガイド３３の内部を昇降動作さ
れ、負極カップ保持機構１３がガスケット組付部Ｇに位
置された状態においてカップホルダ部材２１と中心軸を
一致される。

【００３３】プッシャガイド３３には、図６に示すよう
に一端部を図示しない真空装置に接続された吸引孔３３
ａが設けられている。プッシャガイド３３には、その下
端部にガスケットキャリア部材３４が付設されている。
ガスケットキャリア部材３４には、ガスケット装着開口
３４ａが設けられており、図示しないガスケット供給機
構から供給されたガスケット５が吸引孔３３ａに生成さ
れた真空吸着力によって装着保持される。なお、ガスケ
ット供給機構は、詳細を省略するがガスケット５を表裏
整列、位置出しする機構が設けられており、ガスケット
キャリア部材３４に対して１個ずつガスケット５を供給
する。

【００３４】以上のように構成されたガスケット供給・
セパレータ保持機構１６は、負極カップ保持機構１３が
ガスケット組付部Ｇに位置された状態において、セパレ
ータ保持シリンダ３１が駆動される。セパレータ供給機
構１５は、セパレータ保持シリンダ３１によってセパレ
ータ保持プッシャ３２を下降動作させてセパレータ４を
組み付けた負極カップ２をカップホルダ部材２１に押し
付ける。ガスケット供給・セパレータ保持機構１６は、
セパレータ保持機構１４が駆動されてセパレータ保持部
材２４による負極カップ２とセパレータ４との保持状態
が解除されているが、このセバレータ保持部材２４に代
わってセパレータ保持プッシャ３２により負極カップ２
とセパレータ４との芯出し状態を保持する。

【００３５】ガスケット供給・セパレータ保持機構１６
は、このようにしてセパレータ保持プッシャ３２によっ
て負極カップ２とセパレータ４とを保持した状態で、ガ
スケット嵌合シリンダ２０が駆動される。ガスケット供
給・セパレータ保持機構１６は、ガスケット嵌合シリン
ダ２０が押上軸部２２ｂを介してカップアッパ部材２２
を上方へと押上げ動作させることにより、ガスケットキ
ャリア部材３４に装着されたガスケット５を負極カップ
２に嵌合させて負極半体１を組み立てる。

【００３６】ホールドシリンダ１９とガスケット嵌合シ
リンダ２０とは、図１に示すように移送テーブル２０の
下方部に位置された取付ブラケット３５上にそれぞれ配
設されている。ホールドシリンダ１９とガスケット嵌合
シリンダ２０とは、連結部材３６を介して支持台１７の
ガイド孔１７ａを貫通して下方へと延在されたカップア
ッパ部材２２の押上軸部２２ｂにそれぞれ連結されてい
る。ホールドシリンダ１９とガスケット嵌合シリンダ２
０とは、取付ブラケット３５が連結ブラケット３７によ
って支持台１７と連結されることによって、この支持台
１７のスライド動作と一体に図１において左右方向に移
動動作する。

【００３７】ホールドシリンダ１９は、上述したように
セパレータ組付部Ｓにおいて、負極カップ保持機構１３
のカップアッパ部材２２を昇降動作させる。ガスケット
嵌合シリンダ２０は、上述したようにガスケット組付部
Ｇにおいて、負極カップ保持機構１３のカップアッパ部
材２２を昇降動作させる。

【００３８】以上のように構成された組立装置１０につ
いて、以下図３乃至図１０を参照して負極半体１の組立
工程について説明する。負極半体１の組立工程は、図３
に示すように、負極カップ保持機構１３のカップホルダ
部材２１に対して負極カップ２を供給する負極カップ供
給工程を第１工程とする。負極カップ供給工程において
は、負極カップ保持機構１３がセパレータ組付部Ｓに位
置されており、カップアッパ部材２２がそのカップ装着
部２２ａをカップホルダ部材２１内に位置させることで
カップホルダ部材２１を介してコイルスプリング２３を
圧縮状態に保持している。

【００３９】負極カップ供給工程においては、前工程に
おいてその内部に負極材３が装填された負極カップ２が
図示しない整列・搬送機構等を介して負極カップ保持機
構１３へと搬送され、図示しない供給・位置決め機構に
よってカップホルダ部材２１へと供給される。負極カッ
プ２は、カップホルダ部材２１のガイドテーパ２１ｃに
外周部を規制されてカップアッパ部材２２のカップ装着
部２２ａ上に位置決め装着される。また、負極カップ供
給工程においては、セパレータ形成機構のポンチ３０が
作動されてセパレータ素材６からセパレータ４が打ち抜
き形成されて、このセパレータ４がセパレータホルダ部
材２９内に供給されている。

【００４０】負極半体１の組立工程は、図４に示すよう
に、セパレータ供給機構１５が駆動されてセパレータ４
を負極カップ２に組み付けることにより中間体７を組み
立てるセパレータ組付工程を第２工程とする。セパレー
タ組付工程においては、セパレータ押圧シリンダ２７が
駆動されてセパレータプレッシャ２７が同図矢印で示す
ように下降動作して、セパレータホルダ部材２９内に装
填されたセパレータ４を負極カップ２に組み合わせる。
中間体７は、負極カップ保持機構１３とセパレータ供給
機構１５とが互いに位置決めされた状態にあることか
ら、負極カップ２とセパレータ４とが互いに芯出しされ
た状態とされている。

【００４１】セパレータ組付工程においては、セパレー
タプレッシャ２７がセパレータ４を負極カップ２に組み
合わせた状態でセパレータ保持機構１４が駆動される。
セパレータ組付工程においては、セパレータ保持機構１
４のホールドシリンダ２５により、セパレータ保持部材
２４が図３（Ａ）の矢印で示すようにセパレータホルダ
部材２９側へと前進してその上方に位置された状態とさ
れる。セパレータ保持部材２４は、同図（Ｂ）に示すよ
うに先端部に形成したガイド切欠き部２４ｂからセパレ
ータプレッシャ２７を貫通させている。

【００４２】負極半体１の組立工程は、図５に示すよう
に、セパレータ保持機構１４によって中間体７を保持す
る第１の中間体保持工程を第３工程とする。第１の中間
体保持工程でにおいては、セパレータ押圧シリンダ２７
が駆動されてセパレータプレッシャ２７が同図矢印で示
すように初期位置へと上昇動作することによって、この
セパレータプレッシャ２７による中間体７の押圧状態が
解除される。第１の中間体保持工程においては、セパレ
ータプレッシャ２７の復帰動作に連動してホールドシリ
ンダ１９が駆動されることによって、カップアッパ部材
２２がカップホルダ部材２１から上昇動作される。

【００４３】第１の中間体保持工程においては、このカ
ップアッパ部材２２の上昇動作によって中間体７が押し
上げられ、セパレータ保持部材２４のセパレータ押圧部
２４ａにセパレータ４が押し付けられる。したがって、
中間体７は、カップホルダ部材２１とセパレータ保持部
材２４とで挟み込まれることによって、負極カップ２と
セパレータ４との芯出し状態が保持される。

【００４４】負極半体１の組立工程は、トラバースシリ
ンダ１８が駆動されて中間体７をセパレータ組付部Ｓか
らガスケット組付部Ｇへと移送する中間体移送工程を第
４の工程とする。中間体移送工程においては、トラバー
スシリンダ１８によって支持台１７を移送テーブル１２
に沿ってスライド動作させる。中間体移送工程において
は、支持台１７のスライド動作に伴って、この支持台１
７に設けた負極カップ保持機構１３及びセパレータ保持
機構１４がセパレータ組付部Ｓからガスケット組付部Ｇ
へと移動する。中間体移送工程においては、支持台１７
のスライド動作に伴って、ホールドシリンダ１９とガス
ケット嵌合シリンダ２０もセパレータ組付部Ｓからガス
ケット組付部Ｇへと移動する。

【００４５】中間体移送工程においては、中間体７をカ
ップホルダ部材２１とセパレータ保持部材２４とで挟み
込んだ状態で移送することから、負極カップ２に対して
セパレータ４が移動したり脱落したりすることが防止さ
れ、芯出し状態で組み合わされた負極カップ２とセパレ
ータ４とが確実に保持されている。図６は、中間体７が
ガスケット組付部Ｇへと移送された状態を示しており、
負極カップ保持機構１３がガスケット供給・セパレータ
保持機構１６に対応位置している。中間体移送工程にお
いては、図示しないガスケット供給機構からガスケット
キャリア部材３４のガスケット装着開口３４ａ内にガス
ケット５が供給され、吸引孔３３ａに生成された真空吸
着力によって装着保持されている。

【００４６】負極半体１の組立工程は、図７に示すよう
に、ガスケット供給・セパレータ保持機構１６のセパレ
ータ保持プッシャ３２によって中間体７を保持する第２
の中間体保持工程を第５の工程とする。第２の中間体保
持工程においては、セパレータ保持シリンダ３１により
同図矢印で示すように下降動作されるセパレータ保持プ
ッシャ３２によって、中間体７をカップアッパ部材２２
に押圧する。セパレータ保持プッシャ３２は、セパレー
タ保持部材２４のガイド切欠き部２４ｂを貫通する。

【００４７】第２の中間体保持工程においては、上述し
たセパレータ保持プッシャ３２の動作に連動してホール
ドシリンダ１９が動作することによって、カップアッパ
部材２２がカップホルダ部材２１内に収納された状態と
なる。カップホルダ部材２１は、カップアッパ部材２２
によって押圧され、コイルスプリング２３を圧縮して弾
性力を畜勢させる。セパレータ保持部材２４は、カップ
ホルダ部材２１の下降動作によって、図７に示すように
中間体７に対する押圧動作が開放される。

【００４８】負極半体１の組立工程は、図８に示すよう
に、セパレータ保持部材２４がガスケット組付部Ｇから
セパレータ組付部Ｓへと復帰するセパレータ保持部材復
帰工程を第６工程とする。セパレータ保持部材復帰工程
においては、ホールドシリンダ２５が駆動されることに
よってスライドガイド台２６が支持台１７に沿って初期
位置へと復帰する。中間体７は、セパレータ保持部材２
４による保持状態から開放されるが、セパレータ保持プ
ッシャ３２によってカップアッパ部材２２に押圧されて
いることから、セパレータ保持部材復帰工程においても
負極カップ２とセパレータ４との芯出し状態が保持され
る。

【００４９】負極半体１の組立工程は、図９に示すよう
に、中間体７に対してガスケット５を組み付けるガスケ
ット嵌合工程を第７工程とする。ガスケット嵌合工程に
おいては、ガスケット嵌合シリンダ２０が駆動されるこ
とによってカップアッパ部材２２がカップホルダ部材２
１から上昇動作される。ガスケット嵌合工程において
は、カップアッパ部材２２をガスケットキャリア部材３
４に押し付けるまで上昇動作させることによって、この
ガスケットキャリア部材３４に保持されたガスケット５
を中間体７を構成する負極カップ２に嵌合させて負極半
体１を組立てる。

【００５０】中間体７は、カップアッパ部材２２とセパ
レータ保持プッシャ３２とによって挟持されていること
から、負極カップ２とセパレータ４との芯出し状態が確
実に保持されたままガスケット５の嵌合が行われる。な
お、ガスケット嵌合工程においては、カップホルダ部材
２１がコイルスプリング２３の弾性力によって上昇動作
して負極カップ２の芯ずれを防止する。

【００５１】負極半体１の組立工程は、図１０に示すよ
うに、組み立てられた負極半体１を負極カップ保持機構
１３から取り出す負極半体取出工程を第８工程とする。
負極半体取出工程においては、上述した負極半体１の組
立が終了すると図示しない真空装置が停止されるととも
にガスケット嵌合シリンダ２０の復帰動作によってカッ
プアッパ部材２２が下降動作される。負極半体取出工程
においては、カップアッパ部材２２を介してカップホル
ダ部材２１も下降動作する。負極半体取出工程において
は、カップホルダ部材２１中に落下した負極半体１を、
図示しないピックアップ機構によって取り出して次工程
へと供給する。

【００５２】負極半体１の組立工程は、負極半体取出工
程が終了すると、トラバースシリンダ１８が駆動され、
支持台１７を移送テーブル１２に沿って初期位置へとス
ライド動作させる復帰工程が行われる。復帰工程におい
ては、支持台１７のスライド動作に伴って、この支持台
１７に設けた負極カップ保持機構１３及びセパレータ保
持機構１４がガスケット組付部Ｇからセパレータ組付部
Ｓへと復帰して図３に示した状態となる。復帰工程にお
いては、支持台１７の復帰動作に伴って、ホールドシリ
ンダ１９とガスケット嵌合シリンダ２０もガスケット組
付部Ｇからセパレータ組付部Ｓへと復帰して図３に示し
た状態となる。負極半体１の組立工程は、上述した一連
の工程を以って１サイクルを終了する。

【００５３】なお、本発明は、上述したセパレータ組立
部Ｓとガスケット組立部Ｇとが基台１１に搭載されて薄
型仕様のリチウム電池の負極半体１を組み立てる組立装
置１０に限定されるものでは無い。組立装置は、例えば
連続自動組立装置の工程に沿ってセパレータ組立工程と
ガスケット組立工程とをそれぞれ担当する装置として構
成してもよい。また、対象とする電池については、コイ
ン形リチウム電池に限定されず、リチウムイオン電池や
その他の薄型仕様の電池であってもよく、正極半体の組
立に採用してもよい。

【００５４】また、組立装置１０は、各機構や各部材に
ついて、上述した構成に限定されるものでは無い。セバ
レータ保持機構１４は、レバー状のセパレータ保持部材
２４によって中間体の中心部を押圧するようにしたが、
例えばリング状に形成されることによって中間体７の外
周部を押圧保持するように構成してもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる薄型電池の組立装置は、ケース体保持機構に保持さ
れたケース体とセパレータとの組立体がセパレータ組付
部からガスケット組付部へと移送される間においてもセ
パレータ保持機構によって芯出し状態に保持されること
から、ケース体に対してセパレータの脱落や移動による
芯ズレの発生が確実に防止される。したがって、薄型電
池の組立装置は、工程内での検査工程を不要として、高
品質性かつ高信頼性の薄型電池を効率的に製造すること
を可能とする。

【００５６】また、本発明にかかる薄型電池の組立方法
によれば、ケース体とセパレータとの組立体をセパレー
タ組付部からガスケット組付部へと移送する移送工程中
においてもこの組立体をセパレータ保持機構によって保
持することから、ケース体に組み付けられたセパレータ
の脱落や移動による芯ズレの発生が確実に防止されるよ
うになる。したがって、薄型電池の組立方法は、工程内
での検査工程を不要とするとともに、高品質性かつ高信
頼性の薄型電池を効率的に製造する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態として示す、薄型仕様リチ
ウム電池の組立装置の一部切欠き要部正面図である。

【図２】同組立装置の一部切欠き要部側面図である。

【図３】同組立装置に構成されるセパレータ組付部の構
成説明図であるとともに、負極カップ供給工程の説明図
である。

【図４】同組立装置におけるセバレータ組付工程の説明
図であり、同図（Ａ）は縦断面図、同図（Ｂ）は要部平
面図である。

【図５】同組立装置における第１の中間体保持工程の説
明図である。

【図６】同組立装置に構成されるガスケット組付部の構
成説明図であるとともに、中間体移送工程の説明図であ
る。

【図７】同組立装置における第２の中間体保持工程の説
明図である。

【図８】同組立装置におけるセパレータ保持部材復帰工
程の説明図である。

【図９】同組立装置におけるガスケット嵌合工程の説明
図である。

【図１０】同組立装置における負極半体取出工程の説明
図である。

【図１１】標準仕様リチウム電池のセパレータ組付工程
説明図であり、同図（Ａ）は組み付け前の状態を示し、
同図（Ｂ）は組付状態を示す。

【図１２】同標準仕様リチウム電池のセパレータ組付工
程を説明する要部拡大図である。

【図１３】同負極カップにセバレータを組み付けた中間
体の要部拡大図である。

【図１４】薄型仕様リチウム電池のセパレータ組付工程
説明図であり、同図（Ａ）は組み付け前の状態を示し、
同図（Ｂ）は組付状態を示す。

【図１５】同薄型仕様リチウム電池のセパレータ組付工
程を説明する要部拡大図である。

【符号の説明】

１ 負極半体、２ 負極カップ（ケース体）、３ 負極
材、４ セパレータ、５ ガスケット、７ 中間体、１
０ 組立装置、１１ 基台、１２ 移送テーブル、１３
負極カップ保持機構（ケース体保持機構）、１４ セ
パレータ保持機構、１５ セパレータ供給機構、１６
ガスケット供給・セパレータ保持機構、１７ 支持台、
１８ トラバースシリンダ、１９ ホールドシリンダ、
２０ ガスケット嵌合シリンダ、２１ カップホルダ部
材、２２ カップアッパ部材、２３ コイルスプリン
グ、２４ セパレータ保持部材、２５ ホールドシリン
ダ、２６ スライドガイド台、２７ セパレータ押圧シ
リンダ、２８ セパレータプレッシャ、２９ ホルダ部
材、３１ セパレータ保持シリンダ、３２ ガスケット
プレッシャ、３４ ガスケットキャリア部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極材を装填した略浅皿状を呈するケー
   ス体にセパレータを組み付けるとともに、上記ケース体
   に対してガスケットを組み付けて薄型電池を組み立てる
   薄型電池の組立装置において、 上記ケース体を保持して少なくともセパレータ組付部と
   ガスケット組付部との２位置に亘って移動動作させるケ
   ース体保持機構と、上記ケース体に対して上記セパレー
   タを押圧して芯出状態に保持するセパレータ保持機構と
   を備え、 上記セパレータ保持機構は、上記ケース体保持機構によ
   って上記セパレータ組立部から上記ガスケット組立部へ
   と移動される間においても上記ケース体とセパレータと
   の芯出状態を保持することを特徴とする薄型電池の組立
   装置。
2. 【請求項２】 少なくとも、セパレータ組立部において
   電極材を装填した略浅皿状を呈するケース体にセパレー
   タを組み付けるセパレータ組付工程と、上記セパレータ
   を組み付けた上記ケース体を上記セパレータ組立部から
   ガスケット組付部へと移送する移送工程と、上記ガスケ
   ット組付部において上記ケース体の開口部にガスケット
   を組み付けるガスケット組付工程とを有し、 上記ケース体とセパレータとの組立体は、上記セパレー
   タを上記ケース体に押圧するセパレータ保持機構によっ
   て、上記移送工程の間においても芯出状態を保持される
   ことを特徴とする薄型電池の組立方法。