JP2002151151A - シート状リチウム電池組み立て装置および組み立て方法 - Google Patents
シート状リチウム電池組み立て装置および組み立て方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な工程で、電極シート同士の位置ずれを防
止できるシート状リチウム電池組み立て装置および組み
立て方法を提供する。 【解決手段】一対の長尺負極シート１の間に一対の長尺
セパレータ３介在させる。セパレータ３の間に矩形の正
極シート２を矩形シート挿入手段１２により挿入する。
矩形シート挿入手段１２は矩形シート受け部１４に正極
シート２を受け入れて、セパレータ３間に差し込まれた
挿入案内部１６を備え、正極シート２を挿入棒１１で押
し出して挿入する。挿入間隔保持手段１３がセパレータ
３間を広げていて、挿入をしやすくしている。挿入され
た正極シート２の上側と横側の負極シート１同士が熱圧
着手段１９によって熱圧着される。
止できるシート状リチウム電池組み立て装置および組み
立て方法を提供する。 【解決手段】一対の長尺負極シート１の間に一対の長尺
セパレータ３介在させる。セパレータ３の間に矩形の正
極シート２を矩形シート挿入手段１２により挿入する。
矩形シート挿入手段１２は矩形シート受け部１４に正極
シート２を受け入れて、セパレータ３間に差し込まれた
挿入案内部１６を備え、正極シート２を挿入棒１１で押
し出して挿入する。挿入間隔保持手段１３がセパレータ
３間を広げていて、挿入をしやすくしている。挿入され
た正極シート２の上側と横側の負極シート１同士が熱圧
着手段１９によって熱圧着される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シート状リチウム
電池組み立て装置および組み立て方法に関する。
電池組み立て装置および組み立て方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話やノート型コンピュータ
等携帯型の電子機器の小型化、高機能化が進み、長時間
使用したいという要望も大きくなっている。そのため、
こういった電子機器に用いられる電源にも小型、軽量、
薄型、大容量、高電圧といった特性が求められている。
このような電池として、シート状リチウム電池を挙げる
ことができる。
等携帯型の電子機器の小型化、高機能化が進み、長時間
使用したいという要望も大きくなっている。そのため、
こういった電子機器に用いられる電源にも小型、軽量、
薄型、大容量、高電圧といった特性が求められている。
このような電池として、シート状リチウム電池を挙げる
ことができる。
【０００３】シート状リチウム電池は、基本的には、正
負両極シートの間にセパレータと電解質を介在させた状
態で適当な外装シートにて封止した構造を有している。
セパレータと電解質には、両者の機能を一つに兼ねてい
る固体あるいはゲル状電解質とセパレータに液体電解質
を含浸させたものとがある。シート状リチウム電池はこ
のような構造をしているので、薄くできる、積み重ねら
れる、缶がないので軽い、形状を自由にできる、といっ
た特長を有している。
負両極シートの間にセパレータと電解質を介在させた状
態で適当な外装シートにて封止した構造を有している。
セパレータと電解質には、両者の機能を一つに兼ねてい
る固体あるいはゲル状電解質とセパレータに液体電解質
を含浸させたものとがある。シート状リチウム電池はこ
のような構造をしているので、薄くできる、積み重ねら
れる、缶がないので軽い、形状を自由にできる、といっ
た特長を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにシート状
リチウム電池は優れた特性を有しているが、製造工程に
おいて正極シートや負極シートと電解質、セパレータと
が互いにずれやすいという課題がある。特開平１０−９
７８７２号公報には、第一のシートを帯状にしてのれん
状に切り目を入れて、第二のシートを帯状にしてセパレ
ータで包んで、第一と第二のシートを重ねるにあたっ
て、第一のシートの各切り目に第二のシートを通して、
第一と第二のシートの上下関係が交互に変わるようにし
て、切り目のところで折り畳んで電池を作製する技術が
開示されている。この技術によれば、確かにシート同士
のずれを防止できるが、製造工程が複雑になりコストが
上昇する。
リチウム電池は優れた特性を有しているが、製造工程に
おいて正極シートや負極シートと電解質、セパレータと
が互いにずれやすいという課題がある。特開平１０−９
７８７２号公報には、第一のシートを帯状にしてのれん
状に切り目を入れて、第二のシートを帯状にしてセパレ
ータで包んで、第一と第二のシートを重ねるにあたっ
て、第一のシートの各切り目に第二のシートを通して、
第一と第二のシートの上下関係が交互に変わるようにし
て、切り目のところで折り畳んで電池を作製する技術が
開示されている。この技術によれば、確かにシート同士
のずれを防止できるが、製造工程が複雑になりコストが
上昇する。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、簡単な工程で、
電極シート同士の位置ずれを防止できるシート状リチウ
ム電池組み立て装置および組み立て方法を提供すること
である。
ものであり、その目的とするところは、簡単な工程で、
電極シート同士の位置ずれを防止できるシート状リチウ
ム電池組み立て装置および組み立て方法を提供すること
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、一対の長尺負極シートの間に一対の長尺セパレー
タを挟んで重ね、その一対のセパレータの間に矩形状正
極シートを挿入し、その周囲の負極シート同士を熱圧着
するシート状リチウム電池組み立て装置および組み立て
方法とした。
めに、一対の長尺負極シートの間に一対の長尺セパレー
タを挟んで重ね、その一対のセパレータの間に矩形状正
極シートを挿入し、その周囲の負極シート同士を熱圧着
するシート状リチウム電池組み立て装置および組み立て
方法とした。
【０００７】具体的には、請求項１にかかる発明は、長
尺シート搬送手段と矩形シート挿入手段と挿入間隔保持
手段と熱圧着手段とを備えたシート状リチウム電池組み
立て装置であって、上記長尺シート搬送手段は、長尺の
集電体の片面に活物質を塗工した一対の負極シートを、
互いの塗工面を対向させて、その間に一対の長尺のセパ
レータを介在させて重ね合わせた状態で長手方向に間欠
的に搬送し、上記矩形シート挿入手段は、集電体の両面
に活物質を塗工した略矩形状の正極シートを受け入れる
矩形シート受け部と、該矩形シート受け部から上記一対
のセパレータ間まで該正極シートを導く通路を有し該一
対のセパレータ間に挿入されている挿入案内部と、該正
極シートを該矩形シート受け部から該一対のセパレータ
間に挿入する挿入棒とを備えていて、搬送停止時に該正
極シートを該一対のセパレータ間に挿入し、上記挿入間
隔保持手段は、上記正極シートの挿入時に上記一対のセ
パレータ間を一定の間隔に保持するものであって、搬送
停止時に該一対のセパレータ間に挿入された位置にあ
り、搬送時に該挿入された正極シートとの衝突を避ける
退避位置に移動して、上記熱圧着手段は、挿入された上
記正極シートがずれることを防止するように、挿入され
た該正極シート周辺の上記負極シートと上記セパレータ
とを熱圧着することを特徴とするシート状リチウム電池
組み立て装置である。
尺シート搬送手段と矩形シート挿入手段と挿入間隔保持
手段と熱圧着手段とを備えたシート状リチウム電池組み
立て装置であって、上記長尺シート搬送手段は、長尺の
集電体の片面に活物質を塗工した一対の負極シートを、
互いの塗工面を対向させて、その間に一対の長尺のセパ
レータを介在させて重ね合わせた状態で長手方向に間欠
的に搬送し、上記矩形シート挿入手段は、集電体の両面
に活物質を塗工した略矩形状の正極シートを受け入れる
矩形シート受け部と、該矩形シート受け部から上記一対
のセパレータ間まで該正極シートを導く通路を有し該一
対のセパレータ間に挿入されている挿入案内部と、該正
極シートを該矩形シート受け部から該一対のセパレータ
間に挿入する挿入棒とを備えていて、搬送停止時に該正
極シートを該一対のセパレータ間に挿入し、上記挿入間
隔保持手段は、上記正極シートの挿入時に上記一対のセ
パレータ間を一定の間隔に保持するものであって、搬送
停止時に該一対のセパレータ間に挿入された位置にあ
り、搬送時に該挿入された正極シートとの衝突を避ける
退避位置に移動して、上記熱圧着手段は、挿入された上
記正極シートがずれることを防止するように、挿入され
た該正極シート周辺の上記負極シートと上記セパレータ
とを熱圧着することを特徴とするシート状リチウム電池
組み立て装置である。
【０００８】このような構成であれば、簡単な構成であ
るが、矩形正極シートは負極シートの熱圧着された部分
によって位置がずれないように規制される。また、簡単
な工程で連続的にシート状リチウム電池の組立が行え
る。
るが、矩形正極シートは負極シートの熱圧着された部分
によって位置がずれないように規制される。また、簡単
な工程で連続的にシート状リチウム電池の組立が行え
る。
【０００９】次に請求項２にかかる発明は、長尺集電体
の片面に活物質を塗工した一対の負極シートをその間に
一対の長尺セパレータを挟み込んで重ねる工程と、集電
体の両面に活物質を塗工した略矩形状の正極シートを該
一対のセパレータ間に挿入する工程と、該正極シートの
周囲の該負極シート同士を熱圧着する工程とを包含する
シート状リチウム電池の組み立て方法であって、上記重
ね工程では、一対の上記負極シートの塗工面を互いに対
向させてその間に上記一対の長尺セパレータを介在させ
て、上記熱圧着工程では、上記正極シートが挿入後にず
れることを防ぐように、上記セパレータを融解させて上
記負極シート同士を接着することを特徴とするシート状
リチウム電池の組み立て方法である。
の片面に活物質を塗工した一対の負極シートをその間に
一対の長尺セパレータを挟み込んで重ねる工程と、集電
体の両面に活物質を塗工した略矩形状の正極シートを該
一対のセパレータ間に挿入する工程と、該正極シートの
周囲の該負極シート同士を熱圧着する工程とを包含する
シート状リチウム電池の組み立て方法であって、上記重
ね工程では、一対の上記負極シートの塗工面を互いに対
向させてその間に上記一対の長尺セパレータを介在させ
て、上記熱圧着工程では、上記正極シートが挿入後にず
れることを防ぐように、上記セパレータを融解させて上
記負極シート同士を接着することを特徴とするシート状
リチウム電池の組み立て方法である。
【００１０】このような構成であれば、簡単な少ない工
程で正極シートと負極シートとを、ずれることなく重ね
合わせることができる。また、長尺負極シートを用いて
連続的にシート状リチウム電池を組み立てることができ
る。
程で正極シートと負極シートとを、ずれることなく重ね
合わせることができる。また、長尺負極シートを用いて
連続的にシート状リチウム電池を組み立てることができ
る。
【００１１】
【発明の効果】本発明は、上述の構成であるので、以下
に記す効果を奏する。
に記す効果を奏する。
【００１２】長尺の一対の負極シートの間に一対のセパ
レータを挟み込んで、そのセパレータ間に略矩形状の正
極シートを挿入してシート状電池を組み立てるので、連
続的に組立を行うことができて生産性が上がる。
レータを挟み込んで、そのセパレータ間に略矩形状の正
極シートを挿入してシート状電池を組み立てるので、連
続的に組立を行うことができて生産性が上がる。
【００１３】負極シート同士をセパレータを融解させて
接着して、正極シートの位置ずれを防止するので、電池
の構成物以外のものを使用する必要がなくコストを下げ
られる。
接着して、正極シートの位置ずれを防止するので、電池
の構成物以外のものを使用する必要がなくコストを下げ
られる。
【００１４】負極シート同士の熱圧着によって、正極シ
ートの位置ずれを確実に防止できるので、製造工程にお
ける不良率が下がり、コストダウンとなる。
ートの位置ずれを確実に防止できるので、製造工程にお
ける不良率が下がり、コストダウンとなる。
【００１５】簡単で、かつ少ない工程で確実に電池の組
立を行うことができるので、製造コストを下げることが
できる。
立を行うことができるので、製造コストを下げることが
できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１７】第１図は、外面に負極シート１を積層した
一対のセパレータ３間に略矩形状の正極シート２を挿入
している断面図である。正極シート２は、挿入棒１１に
よって図の右側から押されて挿入され、図の左の上下の
矢印の部分で熱圧着が行われる。
一対のセパレータ３間に略矩形状の正極シート２を挿入
している断面図である。正極シート２は、挿入棒１１に
よって図の右側から押されて挿入され、図の左の上下の
矢印の部分で熱圧着が行われる。
【００１８】シート状リチウム電池を構成する構成物に
ついて、図１に基づき説明する。
ついて、図１に基づき説明する。
【００１９】負極シート１は、長尺の負極集電体４の片
面に負極の活物質５を塗工して形成されていて、一対の
負極シート１、１は塗工面を内側に向けて図１では上下
に位置している。負極集電体４としては、銅、ニッケ
ル、銀、ＳＵＳなどの導電性金属の、厚さ５〜１００μ
ｍ、特に８〜５０μｍの箔や穴あき箔、厚さ２０〜３０
０μｍ、特に２５〜１００μｍのエキスパンドメタルや
メッシュメタルなどが好ましい。負極の活物質５は、炭
素質材料であって、各種の天然黒鉛や人造黒鉛、例え
ば、繊維状黒鉛、鱗状黒鉛、球状黒鉛などの黒鉛類を好
ましく挙げることができる。このような黒鉛類にポリテ
トラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、
ポリエチレン、エチレン−プロピレン−ジエン系ポリマ
ーなどの結着剤を混合して負極集電体４の片面に塗工す
る。負極の活物質５の層厚みは、２０〜５００μｍが好
ましく、５０〜２００μｍがさらに好ましい。
面に負極の活物質５を塗工して形成されていて、一対の
負極シート１、１は塗工面を内側に向けて図１では上下
に位置している。負極集電体４としては、銅、ニッケ
ル、銀、ＳＵＳなどの導電性金属の、厚さ５〜１００μ
ｍ、特に８〜５０μｍの箔や穴あき箔、厚さ２０〜３０
０μｍ、特に２５〜１００μｍのエキスパンドメタルや
メッシュメタルなどが好ましい。負極の活物質５は、炭
素質材料であって、各種の天然黒鉛や人造黒鉛、例え
ば、繊維状黒鉛、鱗状黒鉛、球状黒鉛などの黒鉛類を好
ましく挙げることができる。このような黒鉛類にポリテ
トラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、
ポリエチレン、エチレン−プロピレン−ジエン系ポリマ
ーなどの結着剤を混合して負極集電体４の片面に塗工す
る。負極の活物質５の層厚みは、２０〜５００μｍが好
ましく、５０〜２００μｍがさらに好ましい。
【００２０】セパレータ３は、正極と負極の短絡を防い
で、イオン電導性を有していて、熱より融解するもので
あればどのようなものでも構わないが、取り扱い易さ、
電気特性や電解液に対する安定性、および熱圧着性の観
点などからポーラスなポリマフィルムであることが好ま
しい。セパレータ３として用いられるポリマフィルムを
構成するポリマとしては、例えば、ポリスチレン、ポリ
ブタジエンおよびそれらの共重合体、ポリエチレンオキ
サイド誘導体、ポリプロピレンオキサイド誘導体、前記
誘導体を含むポリマ、ポリアクリロニトリル、ポリビニ
ルピロリドン、ポリビニリデンカーボネート、ポリビニ
リデンフルオライド、ビニリデンフルオライドとヘキサ
フルオロプロピレンとの共重合体などを挙げることがで
きる。このようなポリマを適当な溶剤に溶解させて、成
膜、乾燥させてフィルムとする。なお、フィルム成膜用
の溶液に可塑剤等の添加剤を加えても良い。このように
してポーラスなセパレータ３を作製する。セパレータ３
の厚みは５〜１００μｍが好ましく、２０〜６０μｍで
あると電池特性が良好となり、さらに好ましい。
で、イオン電導性を有していて、熱より融解するもので
あればどのようなものでも構わないが、取り扱い易さ、
電気特性や電解液に対する安定性、および熱圧着性の観
点などからポーラスなポリマフィルムであることが好ま
しい。セパレータ３として用いられるポリマフィルムを
構成するポリマとしては、例えば、ポリスチレン、ポリ
ブタジエンおよびそれらの共重合体、ポリエチレンオキ
サイド誘導体、ポリプロピレンオキサイド誘導体、前記
誘導体を含むポリマ、ポリアクリロニトリル、ポリビニ
ルピロリドン、ポリビニリデンカーボネート、ポリビニ
リデンフルオライド、ビニリデンフルオライドとヘキサ
フルオロプロピレンとの共重合体などを挙げることがで
きる。このようなポリマを適当な溶剤に溶解させて、成
膜、乾燥させてフィルムとする。なお、フィルム成膜用
の溶液に可塑剤等の添加剤を加えても良い。このように
してポーラスなセパレータ３を作製する。セパレータ３
の厚みは５〜１００μｍが好ましく、２０〜６０μｍで
あると電池特性が良好となり、さらに好ましい。
【００２１】なお、図には示していないが、電池として
完成したときには、セパレータ３には非水系の電解液が
含浸されている。このような電解液には、塩類を有機溶
媒に溶解させた電解液を使用することできる。このよう
な塩類としては、ＬｉＣｌＯ 4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰ
Ｆ6、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＡｌＣｌ4、Ｌｉ（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）2Ｎなどが例示され、これらの一種あるいは二種以
上の混合物が使われる。有機溶媒としては、エチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボ
ネート、ジメチルスルホキシド、スルホラン、γ−ブチ
ロラクトン、１，２−ジメトキシメタン、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルホルムアミド、テトラヒドロフラン、１，３−ジオ
キソラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエ
ーテルなどが例示され、これらの一種あるいは二種以上
の混合物を使用することができる。
完成したときには、セパレータ３には非水系の電解液が
含浸されている。このような電解液には、塩類を有機溶
媒に溶解させた電解液を使用することできる。このよう
な塩類としては、ＬｉＣｌＯ 4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰ
Ｆ6、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＡｌＣｌ4、Ｌｉ（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）2Ｎなどが例示され、これらの一種あるいは二種以
上の混合物が使われる。有機溶媒としては、エチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボ
ネート、ジメチルスルホキシド、スルホラン、γ−ブチ
ロラクトン、１，２−ジメトキシメタン、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルホルムアミド、テトラヒドロフラン、１，３−ジオ
キソラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエ
ーテルなどが例示され、これらの一種あるいは二種以上
の混合物を使用することができる。
【００２２】また、セパレータ３として、正極シートと
負極シートとを実質的に隔離している公知の固体電解質
層を用いても良い。
負極シートとを実質的に隔離している公知の固体電解質
層を用いても良い。
【００２３】正極シート２は、正極の集電体６の両面に
正極の活物質７が塗工されて作製されている。正極集電
体６を構成する材質としては、アルミニウム、アルミニ
ウム合金、チタンなどの導電性金属の、厚さ１０〜１０
０μｍ、特に１５〜５０μｍの箔や穴あき箔、厚さ２５
〜３００μｍ、特に３０〜１５０μｍのエキスパンドメ
タルやメッシュメタルなどを好ましく挙げることができ
る。
正極の活物質７が塗工されて作製されている。正極集電
体６を構成する材質としては、アルミニウム、アルミニ
ウム合金、チタンなどの導電性金属の、厚さ１０〜１０
０μｍ、特に１５〜５０μｍの箔や穴あき箔、厚さ２５
〜３００μｍ、特に３０〜１５０μｍのエキスパンドメ
タルやメッシュメタルなどを好ましく挙げることができ
る。
【００２４】正極の活物質７としては、負極との電位差
が少なくとも１Ｖであるもの、例えば、Ｖ2Ｏ5、ＭｎＯ
2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉ0.5Ｃｏ0.5Ｏ
2、ＬｉＮｉＯ2、Ｌｉ−Ｃｏ−Ｐ系複合酸化物（ＬｉＣ
ｏ0.5Ｐ0.5Ｏ2、ＬｉＣｏ0. 4Ｐ0.6Ｏ2、ＬｉＣｏ0.6Ｐ
0.4Ｏ2、ＬｉＣｏ0.3Ｎｉ0.3Ｐ0.4Ｏ2、ＬｉＣｏ0.2Ｎ
ｉ0.2Ｐ0.6Ｏ2など）、ＴｉＳ2、ＭｏＳ2、ＭｏＯ3など
が挙げられる。これらのうちでも電池の起電力や充放電
電圧を特に高くすることができるＬｉ−Ｃｏ系複合酸化
物が特に好ましい。このような活物質にポリテトラフル
オロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリエチ
レン、エチレン−プロピレン−ジエン系ポリマーなどの
結着剤を混合して塗工する。正極の活物質７の層厚み
は、２０〜５００μｍが好ましく、５０〜２００μｍが
さらに好ましい。
が少なくとも１Ｖであるもの、例えば、Ｖ2Ｏ5、ＭｎＯ
2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉ0.5Ｃｏ0.5Ｏ
2、ＬｉＮｉＯ2、Ｌｉ−Ｃｏ−Ｐ系複合酸化物（ＬｉＣ
ｏ0.5Ｐ0.5Ｏ2、ＬｉＣｏ0. 4Ｐ0.6Ｏ2、ＬｉＣｏ0.6Ｐ
0.4Ｏ2、ＬｉＣｏ0.3Ｎｉ0.3Ｐ0.4Ｏ2、ＬｉＣｏ0.2Ｎ
ｉ0.2Ｐ0.6Ｏ2など）、ＴｉＳ2、ＭｏＳ2、ＭｏＯ3など
が挙げられる。これらのうちでも電池の起電力や充放電
電圧を特に高くすることができるＬｉ−Ｃｏ系複合酸化
物が特に好ましい。このような活物質にポリテトラフル
オロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリエチ
レン、エチレン−プロピレン−ジエン系ポリマーなどの
結着剤を混合して塗工する。正極の活物質７の層厚み
は、２０〜５００μｍが好ましく、５０〜２００μｍが
さらに好ましい。
【００２５】図２は本実施の形態にかかる組み立て装置
の概略図である。この組み立て装置は長尺シート搬送手
段８、９と矩形シート挿入手段１２と挿入間隔保持手段
１３と熱圧着手段１９とから構成されている。長尺シー
ト搬送手段８、９は、それぞれ２本のロールで構成され
ていて、長尺シートを２本のロールで挟んで長手方向に
移動させたり停止させておいたりする。即ち、長尺シー
トを間欠的に搬送する。搬送方向は、図中の左から右へ
の方向である。
の概略図である。この組み立て装置は長尺シート搬送手
段８、９と矩形シート挿入手段１２と挿入間隔保持手段
１３と熱圧着手段１９とから構成されている。長尺シー
ト搬送手段８、９は、それぞれ２本のロールで構成され
ていて、長尺シートを２本のロールで挟んで長手方向に
移動させたり停止させておいたりする。即ち、長尺シー
トを間欠的に搬送する。搬送方向は、図中の左から右へ
の方向である。
【００２６】矩形シート挿入手段１２と挿入間隔保持手
段１３とは、隣接されて設置されていて、挿入間隔保持
手段１３は矩形シート挿入手段１２が矩形正極シートを
セパレータ間に挿入するときに、挿入しやすいようにセ
パレータ間の間隔を一定に保つ働きをする。
段１３とは、隣接されて設置されていて、挿入間隔保持
手段１３は矩形シート挿入手段１２が矩形正極シートを
セパレータ間に挿入するときに、挿入しやすいようにセ
パレータ間の間隔を一定に保つ働きをする。
【００２７】矩形正極シートの挿入前、挿入中、挿入後
のいずれでも良いが、熱圧着部１９により負極シート同
士を熱圧着する。熱圧着の方法は特に限定されない。例
えば、上下から熱板でシートを挟み込む方法や、シート
を加圧して超音波により熱圧着する方法などを挙げるこ
とができる。
のいずれでも良いが、熱圧着部１９により負極シート同
士を熱圧着する。熱圧着の方法は特に限定されない。例
えば、上下から熱板でシートを挟み込む方法や、シート
を加圧して超音波により熱圧着する方法などを挙げるこ
とができる。
【００２８】一対の長尺の負極シートの間に一対の長尺
のセパレータを挟み込んで重ねる工程は、長尺シート搬
送手段８のロールより前の工程であるが、負極集電体に
活物質を塗工して巻き取るときにセパレータを重ねても
良いし、長尺シート搬送部８の直前で負極シートとセパ
レータとを重ねても良い。また、一対の負極シートと一
対のセパレータからなる長尺シートとしては、一枚の負
極シートの活物質塗工面上に一枚のセパレータを積層し
て、幅方向の中心部でセパレータが内側になるように二
つ折りしたものを用いても良い。この場合、折り目のと
ころで負極シートとセパレータを接着しておくことが好
ましく、接着する折り目部の活物質を予め取り除いてお
く、あるいははじめから活物質の未塗工部としておく
と、容易に二つ折りできるためさらに好ましい。
のセパレータを挟み込んで重ねる工程は、長尺シート搬
送手段８のロールより前の工程であるが、負極集電体に
活物質を塗工して巻き取るときにセパレータを重ねても
良いし、長尺シート搬送部８の直前で負極シートとセパ
レータとを重ねても良い。また、一対の負極シートと一
対のセパレータからなる長尺シートとしては、一枚の負
極シートの活物質塗工面上に一枚のセパレータを積層し
て、幅方向の中心部でセパレータが内側になるように二
つ折りしたものを用いても良い。この場合、折り目のと
ころで負極シートとセパレータを接着しておくことが好
ましく、接着する折り目部の活物質を予め取り除いてお
く、あるいははじめから活物質の未塗工部としておく
と、容易に二つ折りできるためさらに好ましい。
【００２９】図３は矩形シート挿入手段１２と挿入間隔
保持部１３手段の（Ａ）上面図、（Ｂ）Ｙ−Ｙ線断面
図、（Ｃ）Ｘ−Ｘ線断面図である。長尺シートは図３
（Ａ）の左から右へと搬送されていく。即ち、図中左が
上流側で、右が下流側である。
保持部１３手段の（Ａ）上面図、（Ｂ）Ｙ−Ｙ線断面
図、（Ｃ）Ｘ−Ｘ線断面図である。長尺シートは図３
（Ａ）の左から右へと搬送されていく。即ち、図中左が
上流側で、右が下流側である。
【００３０】矩形シート挿入手段１２は、中央部に凹状
の矩形シート受け部１４を備えている。ここに略矩形状
に切断した正極シートを入れる。また、矩形シート挿入
手段１２の前方（図３（Ａ）、（Ｂ）中の上方）には、
セパレータ間に挿入されているときにセパレータに接触
して傷つけないように、挿入先端に向かって厚みが減少
している挿入案内部１６が備えられている。矩形シート
受け部１４から挿入案内部１６の先端まで通路１７が備
えられていて、正極シートはここを通過してセパレータ
間に挿入される。挿入案内部１６の下流側の側面は開口
１０していて、挿入された正極シートの一部が、挿入案
内部１６内に残っているまま下流側に搬送されても、邪
魔にならないようになっている。なお、矩形シート受け
部１４の後方の出っ張り３０は、矩形上の正極シートか
ら突き出している正極ターミナルを収納する部分であ
る。また、正極シートをセパレータ間に押し出す挿入棒
（ここでは図示していない）の案内部１５が溝状となっ
て矩形シート挿入部１２を前後に貫いている。
の矩形シート受け部１４を備えている。ここに略矩形状
に切断した正極シートを入れる。また、矩形シート挿入
手段１２の前方（図３（Ａ）、（Ｂ）中の上方）には、
セパレータ間に挿入されているときにセパレータに接触
して傷つけないように、挿入先端に向かって厚みが減少
している挿入案内部１６が備えられている。矩形シート
受け部１４から挿入案内部１６の先端まで通路１７が備
えられていて、正極シートはここを通過してセパレータ
間に挿入される。挿入案内部１６の下流側の側面は開口
１０していて、挿入された正極シートの一部が、挿入案
内部１６内に残っているまま下流側に搬送されても、邪
魔にならないようになっている。なお、矩形シート受け
部１４の後方の出っ張り３０は、矩形上の正極シートか
ら突き出している正極ターミナルを収納する部分であ
る。また、正極シートをセパレータ間に押し出す挿入棒
（ここでは図示していない）の案内部１５が溝状となっ
て矩形シート挿入部１２を前後に貫いている。
【００３１】挿入間隔保持手段１３は、矩形シート挿入
手段１２の下流側に隣接している。挿入間隔保持手段１
３も矩形シート挿入手段１２の挿入案内部１６と同様の
形状の先端部１８を有している。
手段１２の下流側に隣接している。挿入間隔保持手段１
３も矩形シート挿入手段１２の挿入案内部１６と同様の
形状の先端部１８を有している。
【００３２】図４は、セパレータ３間に正極シート２を
挿入した図である。一対の負極シート１間に挟まれた一
対のセパレータ３の間に、矩形シート挿入手段１２の挿
入案内部１６および挿入間隔保持手段１３の先端部１８
が挿入されている。図４では、上面側にある負極シート
１およびセパレータ３のみを示しているが、下面側（図
の裏面側）にも同様に負極シートとセパレータが存在し
ている。正極シート２は挿入棒１１によって、矩形シー
ト受け部１４から通路１７を通ってセパレータ３間に挿
入されている。図中、正極シート２の左側と上側とをＬ
字型の熱圧着手段１９が押さえ込んで、負極シート１同
士をセパレータ３を融解させることによって熱圧着して
いる。
挿入した図である。一対の負極シート１間に挟まれた一
対のセパレータ３の間に、矩形シート挿入手段１２の挿
入案内部１６および挿入間隔保持手段１３の先端部１８
が挿入されている。図４では、上面側にある負極シート
１およびセパレータ３のみを示しているが、下面側（図
の裏面側）にも同様に負極シートとセパレータが存在し
ている。正極シート２は挿入棒１１によって、矩形シー
ト受け部１４から通路１７を通ってセパレータ３間に挿
入されている。図中、正極シート２の左側と上側とをＬ
字型の熱圧着手段１９が押さえ込んで、負極シート１同
士をセパレータ３を融解させることによって熱圧着して
いる。
【００３３】負極シート１は、一枚一枚の各正極シート
２に対応して、幅方向の外方に突き出している負極ター
ミナル２１を備えている。負極ターミナル２１は、セパ
レータ３よりもさらに外方へ突き出している。
２に対応して、幅方向の外方に突き出している負極ター
ミナル２１を備えている。負極ターミナル２１は、セパ
レータ３よりもさらに外方へ突き出している。
【００３４】正極シート２にも正極ターミナル２２が設
けられていて、負極ターミナル２１と同じ方向に突き出
している。正極シート２の右隣の２ａは、既に挿入さ
れ、熱圧着２３された正極シートである。ここではＬ字
型に熱圧着をしているが、正極シート２がずれないよう
にできればどのような熱圧着のやり方でも良い。例え
ば、正極シート２の周辺部であって、横側と上側を点状
に数カ所熱圧着してもよい。
けられていて、負極ターミナル２１と同じ方向に突き出
している。正極シート２の右隣の２ａは、既に挿入さ
れ、熱圧着２３された正極シートである。ここではＬ字
型に熱圧着をしているが、正極シート２がずれないよう
にできればどのような熱圧着のやり方でも良い。例え
ば、正極シート２の周辺部であって、横側と上側を点状
に数カ所熱圧着してもよい。
【００３５】熱圧着後、負極シート１、セパレータ３お
よび正極シート２は、図中右方向に搬送され、次の正極
シートを挿入する位置に来たら停止する。この搬送時に
正極シート２、特に正極ターミナル２２が、矩形シート
挿入手段１２に衝突したり引っかかったりしないよう
に、矩形シート挿入手段１２の矩形シート受け部１４か
らセパレータ３間までの通路は、矩形シート挿入手段１
２の側面側の開口に続いている。
よび正極シート２は、図中右方向に搬送され、次の正極
シートを挿入する位置に来たら停止する。この搬送時に
正極シート２、特に正極ターミナル２２が、矩形シート
挿入手段１２に衝突したり引っかかったりしないよう
に、矩形シート挿入手段１２の矩形シート受け部１４か
らセパレータ３間までの通路は、矩形シート挿入手段１
２の側面側の開口に続いている。
【００３６】一方、挿入間隔保持手段１３は搬送時に正
極ターミナル２２に衝突し引っかかってしまう。そのた
め、挿入間隔保持手段１３は搬送時には、正極ターミナ
ル２２が衝突しないように上側あるいは下側、若しくは
セパレータ３間から出てしまうように退避位置まで移動
する。搬送し終わると再び元の位置に戻る。
極ターミナル２２に衝突し引っかかってしまう。そのた
め、挿入間隔保持手段１３は搬送時には、正極ターミナ
ル２２が衝突しないように上側あるいは下側、若しくは
セパレータ３間から出てしまうように退避位置まで移動
する。搬送し終わると再び元の位置に戻る。
【００３７】また、図４の上の部分は省略しているが、
図に示しているものと同様のシート挿入／熱圧着装置
を、図の上方から正極シートを挿入するように備えてい
れば、同時に２列のシート状電池を作製することができ
好ましい。さらに、図４では一枚の正極シート２を挿入
して熱圧着し、搬送する方法を示しているが、搬送方向
に並んだ複数の正極シートを同時に挿入／熱圧着するよ
うにすれば、生産効率が上がり好ましい。
図に示しているものと同様のシート挿入／熱圧着装置
を、図の上方から正極シートを挿入するように備えてい
れば、同時に２列のシート状電池を作製することができ
好ましい。さらに、図４では一枚の正極シート２を挿入
して熱圧着し、搬送する方法を示しているが、搬送方向
に並んだ複数の正極シートを同時に挿入／熱圧着するよ
うにすれば、生産効率が上がり好ましい。
【００３８】図５は、正極シートが挿入され熱圧着され
たシートを、切断して得られた一枚のシート状電池２５
である。熱圧着はＬ字状に行うが、隣接する正極シート
との間もＬ字状に熱圧着されているので、最終的には一
枚の正極シートの廻りはコ字状に熱圧着部形成されて、
３方向がシールされる形になる。開いている１方向から
電解液を含浸させる。
たシートを、切断して得られた一枚のシート状電池２５
である。熱圧着はＬ字状に行うが、隣接する正極シート
との間もＬ字状に熱圧着されているので、最終的には一
枚の正極シートの廻りはコ字状に熱圧着部形成されて、
３方向がシールされる形になる。開いている１方向から
電解液を含浸させる。
【図１】正極シート挿入時の断面模式図
【図２】実施の形態に係る組み立て装置の概略図
【図３】（Ａ）矩形シート挿入手段と挿入間隔保持手段
の上面図、（Ｂ）Ｙ−Ｙ線断面図、（Ｃ）Ｘ−Ｘ線断面
図
の上面図、（Ｂ）Ｙ−Ｙ線断面図、（Ｃ）Ｘ−Ｘ線断面
図
【図４】正極シートを挿入した図
【図５】シート状電池の図
１ 負極シート ２ 正極シート ３ セパレータ ４ 負極集電体 ５ 負極活物質 ６ 正極集電体 ７ 正極活物質 ９ 長尺シート搬送手段 １１ 挿入棒 １２ 矩形シート挿入手段 １３ 挿入間隔保持手段 １４ 矩形シート受け部 １６ 挿入案内部 １７ 通路 １９ 熱圧着手段 ２５ シート状電池
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H029 AJ14 AK02 AK03 AK05 AL06 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ04 BJ12 BJ15 CJ02 CJ03 CJ05 CJ06 CJ30 DJ04 DJ06 EJ12 HJ12
Claims (2)
- 【請求項１】 長尺シート搬送手段と矩形シート挿入手
段と挿入間隔保持手段と熱圧着手段とを備えたシート状
リチウム電池組み立て装置であって、 上記長尺シート搬送手段は、長尺の集電体の片面に活物
質を塗工した一対の負極シートを、互いの塗工面を対向
させて、その間に一対の長尺のセパレータを介在させて
重ね合わせた状態で長手方向に間欠的に搬送し、 上記矩形シート挿入手段は、集電体の両面に活物質を塗
工した略矩形状の正極シートを受け入れる矩形シート受
け部と、該矩形シート受け部から上記一対のセパレータ
間まで該正極シートを導く通路を有し該一対のセパレー
タ間に挿入されている挿入案内部と、該正極シートを該
矩形シート受け部から該一対のセパレータ間に挿入する
挿入棒とを備えていて、搬送停止時に該正極シートを該
一対のセパレータ間に挿入し、 上記挿入間隔保持手段は、上記正極シートの挿入時に上
記一対のセパレータ間を一定の間隔に保持するものであ
って、搬送停止時に該一対のセパレータ間に挿入された
位置にあり、搬送時に該挿入された正極シートとの衝突
を避ける退避位置に移動して、 上記熱圧着手段は、挿入された上記正極シートがずれる
ことを防止するように、挿入された該正極シート周辺の
上記負極シートと上記セパレータとを熱圧着することを
特徴とするシート状リチウム電池組み立て装置。 - 【請求項２】 長尺集電体の片面に活物質を塗工した一
対の負極シートをその間に一対の長尺セパレータを挟み
込んで重ねる工程と、集電体の両面に活物質を塗工した
略矩形状の正極シートを該一対のセパレータ間に挿入す
る工程と、該正極シートの周囲の該負極シート同士を熱
圧着する工程とを包含するシート状リチウム電池の組み
立て方法であって、 上記重ね工程では、一対の上記負極シートの塗工面を互
いに対向させてその間に上記一対の長尺セパレータを介
在させて、 上記熱圧着工程では、上記正極シートが挿入後にずれる
ことを防ぐように、上記セパレータを融解させて上記負
極シート同士を接着することを特徴とするシート状リチ
ウム電池の組み立て方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000342304A JP2002151151A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | シート状リチウム電池組み立て装置および組み立て方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000342304A JP2002151151A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | シート状リチウム電池組み立て装置および組み立て方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002151151A true JP2002151151A (ja) | 2002-05-24 |
Family
ID=18816890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000342304A Pending JP2002151151A (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | シート状リチウム電池組み立て装置および組み立て方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002151151A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005285583A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Tdk Corp | 積層型電子部品の製造方法及びその装置 |
| JP2006324095A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Nec Tokin Corp | 二次電池及びその製造方法 |
| JP2007242506A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Litcel Kk | リチウムイオン電池並びにその製造方法及び製造装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09320637A (ja) * | 1996-06-04 | 1997-12-12 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
| JPH1167230A (ja) * | 1997-08-21 | 1999-03-09 | Toshiba Battery Co Ltd | ポリマー電池用電極要素の製造装置 |
| JPH11121016A (ja) * | 1997-10-09 | 1999-04-30 | Yuasa Corp | 電 池 |
-
2000
- 2000-11-09 JP JP2000342304A patent/JP2002151151A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09320637A (ja) * | 1996-06-04 | 1997-12-12 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
| JPH1167230A (ja) * | 1997-08-21 | 1999-03-09 | Toshiba Battery Co Ltd | ポリマー電池用電極要素の製造装置 |
| JPH11121016A (ja) * | 1997-10-09 | 1999-04-30 | Yuasa Corp | 電 池 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005285583A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Tdk Corp | 積層型電子部品の製造方法及びその装置 |
| JP4626170B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2011-02-02 | Ｔｄｋ株式会社 | 積層型電子部品の製造方法及びその装置 |
| JP2006324095A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Nec Tokin Corp | 二次電池及びその製造方法 |
| JP4632860B2 (ja) * | 2005-05-18 | 2011-02-16 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | 二次電池及びその製造方法 |
| JP2007242506A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Litcel Kk | リチウムイオン電池並びにその製造方法及び製造装置 |
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