JP2003132953A - 電池製造装置及び電池製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、電池の製造効率を向上し得るように
する。 【解決手段】本発明は、電池支持部材３７が偏平形状の
電極体収納ケース４０を鉛直方向の下側から支持し、こ
の状態で可動用加熱体２７及び固定用加熱体２４が電極
体収納ケース４０を一対の対向する幅広側面方向から加
圧して非水系ゲル電解質二次電池４５を製造し、電池支
持部材３７がその非水系ゲル電解質二次電池４５を鉛直
方向の下側からの支持を解除して落下させることによ
り、特には可動用加熱体２７及び固定用加熱体２４の外
側から搬送機構を移動させて非水系ゲル電解質二次電池
４５を保持した後、当該可動用加熱体２７及び固定用加
熱体２４の外側に搬送しなくても、非水系ゲル電解質二
次電池４５の支持を解除して落下させるだけで排出で
き、この結果、当該非水系ゲル電解質二次電池４５の製
造時間を短縮できることにより、電池の製造効率を向上
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電池製造装置及び電
池製造方法に関し、例えば偏平形状の非水系ゲル電解質
二次電池を製造する際に用いるヒートプレス装置に適用
して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、図５及び図６に示すように、偏平
形状の非水系ゲル電解質二次電池１は、負極リード２が
溶接された帯状の負極と、正極リード３が溶接された帯
状の正極とを帯状の微多孔性ポリプロピレンフィルムで
なる２枚のセパレータを介して互いに隔離した状態で巻
回して形成された偏平状の巻回電極体（以下、これを偏
平巻回電極体と呼ぶ）４を有している。

【０００３】そして、非水系ゲル電解質二次電池１は、
例えばポリエチレンテレフタレート、アルミニウム膜及
び無延伸ポリプロピレンの３層構造で袋状に形成された
ラミネートフィルムでなる外装ケース５内に偏平巻回電
極体４が収納され、当該外装ケース５の開口部が負極リ
ード２及び正極リード３を外部に突出させた状態で封止
されて構成されている。

【０００４】ここで、非水系ゲル電解質二次電池１に用
いられる偏平巻回電極体４の負極は、帯状の銅箔等でな
る負極用集電体の両面に負極用活物質を被膜状に塗布し
て形成され、当該負極用活物質としてはリチウムやリチ
ウムイオン合金、炭素素材等のリチウムイオンをドープ
及び脱ドープ可能な物質が用いられている。

【０００５】また偏平巻回電極体４の正極は、帯状のア
ルミニウム箔等でなる正極用集電体の両面に正極用活物
質を塗布して形成され、当該正極用活物質としてはリチ
ウムコバルト複合酸化物等のリチウム複合酸化物が用い
られている。

【０００６】さらに、非水系ゲル電解質二次電池１は、
ポリアクリロニトリル等でなるゲル状のゲル電解質が負
極及び正極の両面に塗布されて負極用活物質及び正極用
活物質に含浸されると共に、当該ゲル電解質が第１及び
第２のセパレータにも塗布されて含浸されている。

【０００７】これにより非水系ゲル電解質二次電池１
は、負極用活物質と正極用活物質とをゲル電解質を介し
て反応させ、この結果得られる比較的高い電池電圧を負
極リード２及び正極リード３を介して外部に出力し得る
ようになされている。

【０００８】そして、非水系ゲル電解質二次電池１は、
これら負極用活物質と正極用活物質との反応にリチウム
イオンを利用していることにより比較的高いエネルギー
密度を有し、充放電のサイクル特性にも優れている等の
多数の利点を有している。

【０００９】また、非水系ゲル電解質二次電池１は、液
状の電解質を用いる二次電池に比べて、ゲル電解質が用
いられることにより電池容器として液漏れ対策用の構造
を簡易化した比較的軽い外装ケース５を用いることがで
き、この結果、非水系ゲル電解質二次電池１全体を小型
軽薄化し得るようになされている。

【００１０】従って、かかる非水系ゲル電解質二次電池
１は、ノートブック型のパーソナルコンピュータや携帯
電話機等の携帯型電子機器のように、近年、小型軽薄化
され、多機能化により消費電力量も増加する傾向にある
各種電子機器に広く使用されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる構成
の非水系ゲル電解質二次電池１は、以下に示す手順に従
って製造することができる。

【００１２】すなわち、非水系ゲル電解質二次電池１の
製造手順においては、まず負極及び正極と第１及び第２
のセパレータとの両面にそれぞれゲル電解質の元になる
液状の混合電解質を含浸し、この状態で負極、第１のセ
パレータ、正極、第２のセパレータの順に重ねながら当
該負極を内側にして巻回することにより偏平巻回電極体
の元になる楕円形状の巻回電極体を形成する。

【００１３】次いで、非水系ゲル電解質二次電池１の製
造手順においては、楕円形状の巻回電極をその径方向か
ら押しつぶして偏平巻回電極体４を形成し、当該形成し
た偏平巻回電極体４を外装ケース５内に収納する。

【００１４】続いて、非水系ゲル電解質二次電池１の製
造手順においては、偏平巻回電極体４を収納した外装ケ
ース５の開口部から負極リード２及び正極リード３を外
部に突出させて当該外装ケース５内を真空に引き、その
状態で外装ケース５の開口部を封止することにより非水
系ゲル電解質二次電池１の元になる電極体収納ケースを
形成する。

【００１５】そして、この非水系ゲル電解質二次電池１
の製造手順においては、図７に示すヒートプレス装置１
０を用い、所定温度（例えば 100度）に加熱した台座１
１の上面１１Ａに電極体収納ケース１２の一方の幅広側
面１２Ａを当接させて載上する。

【００１６】この状態で非水系ゲル電解質二次電池１の
製造手順においては、ヒートプレス装置１０において、
台座１１と同様の所定温度に加熱した加圧ヘッド１３の
下面１３Ａを電極体収納ケース１２の他方の幅広側面１
２Ｂに押し付け、当該電極体収納ケース１２をその一対
の対向する幅広側面１２Ａ及び１２Ｂ方向（以下、これ
を厚み方向と呼ぶ）から所定圧力で加圧しながら所定時
間加熱する。

【００１７】これにより非水系ゲル電解質二次電池１の
製造手順においては、電極体収納ケース１２に加えた熱
により、負極及び正極と第１及び第２のセパレータとに
含浸している液状の混合電解質を熱重合してゲル状のゲ
ル電解質に変化させると共に、当該電極体収納ケース１
２に加えた圧力により、偏平巻回電極体４の隣接する負
極、第１のセパレータ、正極及び第２のセパレータ相互
のゲル電解質を密着させる。

【００１８】このようにして非水系ゲル電解質二次電池
１の製造手順においては、正極から負極へのリチウムイ
オンの受け渡しをゲル電解質により適確に行い得る非水
系ゲル電解質二次電池１を製造することができる。

【００１９】ところが、非水系ゲル電解質二次電池１の
製造に用いるヒートプレス装置１０には、図７からも明
らかなように、所定の負圧源（図示せず）に耐圧ホース
１４を介して接続された１台の吸着ヘッド１５が移動自
在に設けられている。

【００２０】そして、このヒートプレス装置１０は、前
段の工程から搬送された電極体収納ケース１２を台座１
１よりも外側の所定の吸着位置で吸着ヘッド１５に吸着
保持して台座１１の上面１１Ａまで搬送し、当該吸着ヘ
ッド１５を台座１１よりも外側の所定の待避位置まで移
動して待避させた後、その電極体収納ケースを加圧及び
加熱処理する。

【００２１】また、ヒートプレス装置１０は、加圧及び
加熱処理の結果、非水系ゲル電解質二次電池１を製造す
ると、当該非水系ゲル電解質二次電池１を待避位置から
台座１１の上面１１Ａまで移動させた吸着ヘッド１５で
吸着保持し、この状態で台座１１よりも外側の所定の排
出位置まで搬送している。

【００２２】このため、このヒートプレス装置１におい
ては、電極体収納ケース１２を加圧及び加熱処理する場
合、その加圧及び加熱処理の時間に加えて台座１１及び
加圧ブロック１３の間で吸着ヘッド１５を往復させる時
間が必要となり、非水系ゲル電解質二次電池１の製造効
率を容易には向上し難い問題があった。

【００２３】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、電池の製造効率を向上し得る電池製造装置及び電池
製造方法を提案しようとするものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、支持手段が負極及び正極並びにセ
パレータを有する電極体をフィルム状の外装ケースに収
納して形成された偏平形状の電極体収納ケースの一対の
対向する幅広側面と隣接する部位を鉛直方向の下側から
支持し、この状態で加圧手段が電極体収納ケースを一対
の対向する幅広側面方向から加圧して電池を製造し、支
持解除手段がその電池を鉛直方向の下側からの支持を解
除して落下させるようにした。

【００２５】従って、特には、加圧手段の外側から搬送
機構を移動させて電池を保持し、当該保持した電池を加
圧手段の外側に搬送しなくても、電池の支持を解除して
落下させるだけで排出することができ、この結果、電池
の製造時間を短縮することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。

【００２７】図１において、２０は全体として本発明を
適用したヒートプレス装置を示し、天板２１Ａの下面の
四隅にそれぞれ棒状の足部２１Ｂ乃至２１Ｅを垂設して
形成された架台２１を有している。

【００２８】架台２１の天板２１Ａの上面２１ＡＸに
は、当該天板２１の長手方向（以下、これを天板長手方
向と呼ぶ）に沿った一端（以下、これを天板一端と呼
ぶ）に板状の加熱ブロック保持部材２２が垂設されてい
る。

【００２９】加熱ブロック保持部材２２は、鉛直方向と
ほぼ平行な四角形状のブロック配置面２２Ａを天板長手
方向に沿った天板２１Ａの他端（以下、これを天板他端
と呼ぶ）側に向けており、当該ブロック配置面２２Ａに
は、直方体状の固定用加熱ブロック２３が一方の幅広側
面を当接させて固設されている。

【００３０】そして、固定用加熱ブロック２３の他方の
幅広側面には、板状の固定用加熱体２４が設けられ、当
該固定用加熱体２４の平坦な加熱面を鉛直方向とほぼ平
行にして天板他端側に向けている。

【００３１】また、天板２１Ａの上面２１ＡＸには、天
板２１Ａのほぼ中央部から天板他端に渡ってプレスシリ
ンダ２５が配置されており、当該プレスシリンダ２５の
四角形状の駆動軸配置面２５Ａを加熱ブロック保持部材
２２のブロック配置面２２Ａとほぼ平行な状態で所定の
間隔を介して対向させている。

【００３２】プレスシリンダ２５の駆動軸配置面２５Ａ
には、円柱状の駆動軸２５Ｂが当該駆動軸２５Ｂの長手
方向を天板長手方向とほぼ平行にして天板一端側に迫り
出し及び天板他端側に引き込み自在に設けられている。

【００３３】プレスシリンダ２５の駆動軸２５Ｂの先端
には、直方体状の可動用加熱ブロック２６が一方の幅広
側面のほぼ中央を当接させて固設されている。

【００３４】可動用加熱ブロック２６の他方の幅広側面
には、板状の可動用加熱体２７が設けられ、当該可動用
加熱体２７の平坦な加熱面を固定用加熱体２４の加熱面
とほぼ平行にして対向させている。

【００３５】そして、加熱ブロック保持部材２２のブロ
ック配置面２２Ａと、プレスシリンダ２５の対向する駆
動軸配置面２５Ａとの間には、円柱状の複数の支柱２８
乃至３２が当該支柱２８乃至３２の長手方向をそれぞれ
天板長手方向とほぼ平行にして介在されており、これに
より当該ブロック配置面２２Ａと駆動軸配置面２５Ａと
の間のほぼ平行な状態を維持している。

【００３６】また、各支柱２８乃至３２のうちブロック
配置面２２Ａ及び駆動軸配置面２５Ａの互いの右下隅間
及び左下隅間にそれぞれ介在された支柱（以下、これを
特にガイド用支柱と呼ぶ）３１及び３２は、直方体状の
スライダ３３及び３４の一対の対向する側面にほぼ垂直
に穿設された貫通孔に挿通され、当該スライダ３３及び
３４を天板長手方向に沿って移動自在に保持している。

【００３７】さらに、一方のスライダ３３は、天板２１
Ａの上面２１ＡＸとほぼ平行な側面の一部に可動用加熱
ブロック２６の下面右端が固着され、他方のスライダ３
４も天板２１Ａの上面２１ＡＸとほぼ平行な側面の一部
に当該可動用加熱ブロック２６の下面左端が固着されて
いる。

【００３８】これによりプレスシリンダ２５は、駆動軸
２５Ｂを駆動したとき、可動用加熱ブロック２６の移動
に応じてガイド用支柱３１及び３２に沿って移動するス
ライダ３３及び３４により当該可動用加熱ブロック２６
の移動方向及び移動姿勢を規制するようになされてい
る。

【００３９】従って、プレスシリンダ２５は、駆動軸２
５Ｂを駆動することにより可動用加熱体２７の加熱面を
固定用加熱体２４の加熱面にほぼ平行な状態を維持して
押し付けることができると共に、当該固定用加熱体２４
の加熱面からほぼ平行な状態を維持して引き離すことが
できるようになされている。

【００４０】これに加えて、図２及び図３に示すよう
に、天板２１Ａの下面２１ＡＹには、アクチュエータ３
５が駆動軸配置面３５Ａを天板一端側に向けて配置され
ており、当該駆動軸配置面３５Ａには、棒状の駆動軸３
５Ｂが当該駆動軸３５Ｂの長手方向を天板長手方向とほ
ぼ平行にして天板一端側に迫り出し及び天板他端側に引
き込み自在に設けられている。

【００４１】そして、アクチュエータ３５の駆動軸３５
Ｂの先端には、角柱状の駆動部材３６の一端側が当該駆
動部材３６の長手方向を駆動軸３５Ａの長手方向とほぼ
直交させて固定されている。

【００４２】また、天板２１Ａには、固定用加熱体２４
の下端面と対向する部分から天板他端側の所定部分に渡
ってスライダ３３及び３４の配置間隔とほぼ同じ幅の孔
部２１ＡＺが穿設され、駆動部材３６の他端側を当該孔
部２１ＡＺに通して上面２１ＡＸ側に突出させている。

【００４３】さらに、ガイド用支柱３１及び３２におい
てスライダ３３及び３４が挿通された部分よりも天板一
端側は、コ字状の電池支持部材３７の一対の腕部３７Ａ
及び３７Ｂに穿設された貫通孔に挿通されており、その
電池支持部材３７の胴体部３７Ｃの側面３７ＣＸを固定
用加熱体２４の加熱面とほぼ平行にして当該電池支持部
材３７を天板長手方向に沿って移動自在に保持してい
る。

【００４４】そして、電池支持部材３７の一方の腕部３
７Ｂの下端面３７ＢＸには、駆動部材３６の他端側の端
面が固定されている。

【００４５】これによりアクチュエータ３５は、駆動軸
３５Ｂを駆動することにより駆動部材３６を介して電池
支持部材３７を天板長手方向に沿って移動させ、かくし
て電池支持部材３７の胴体部３７Ｃの側面３７ＣＸを固
定用加熱体２４の加熱面の下側端部に当接させることが
できると共に、当該電池支持部材３７の胴体部３７Ｃの
側面３７ＣＸを固定用加熱体２４の加熱面の下側端部か
ら引き離すことができるようになされている。

【００４６】ここで、ヒートプレス装置２０には、前段
の工程から外装ケースの内部に偏平巻回電極体を収納し
た後、当該外装ケースの内部を真空に引いた状態で開口
部を封止して形成された電極体収納ケース４０が供給さ
れている。

【００４７】そして、プレスシリンダ２５は、可動用加
熱ブロック２６を所定の基準位置に停止させたとき、電
極体収納ケース４０の厚みよりも僅かに長い距離を隔て
て可動用加熱体２７及び固定用加熱体２４の加熱面同士
を対向させる。

【００４８】この状態でプレスシリンダ２５は、駆動軸
２５Ｂを駆動することにより可動用加熱ブロック２６を
基準位置から天板一端側に移動させ、可動用加熱体２７
の加熱面を固定用加熱体２４の加熱面に所定圧力で押し
付けると共に、当該可動用加熱ブロック２６を再び基準
位置まで移動させるようになされている。

【００４９】また、電池支持部材３７の胴体部３７Ｃ
は、可動用加熱ブロック２６が基準位置に停止したとき
に可動用加熱体２７及び固定用加熱体２４の加熱面間に
形成される空間の厚み（すなわち、加熱面間の間隔）と
ほぼ等しい厚みに選定されている。

【００５０】従って、アクチュエータ３５は、可動用加
熱ブロック２６が基準位置に停止したとき駆動軸３５Ｂ
を駆動して電池支持部材３７を電池支持位置まで移動さ
せることにより当該電池支持部材３７の胴体部３７Ｃの
側面３７ＣＸを固定用加熱体２４の加熱面の下側端部に
当接させる。

【００５１】これによりアクチュエータ３５は、電池支
持部材３７の胴体部３７Ｃにより可動用加熱体２７及び
固定用加熱体２４の加熱面間の空間の鉛直方向の下側
（以下、これを鉛直下側と呼ぶ）を当該空間の幅全体に
渡って閉塞し、かくして可動用加熱体２７及び固定用加
熱体２４の加熱面間に電極体収納ケース４０の加圧及び
加熱処理空間を形成するようになされている。

【００５２】ところで、可動用加熱ブロック２６（図１
及び図２）には、他方の幅広側面の上側端部に幅広案内
板４１がその一面４１Ａを当該可動用加熱ブロック２６
の上側端部から可動用加熱体２７の加熱面に渡って傾斜
させて取り付けられている。

【００５３】そして、ヒートプレス装置２０には、所定
の搬送機構（図示せず）が設けられており、当該搬送機
構は、電極体収納ケース４０を所定の保持位置で外装ケ
ースの封止された開口部を鉛直方向の上側（以下、これ
を鉛直上側と呼ぶ）に向けて保持し、この状態で幅広案
内板４１の一面４１Ａの上方近傍まで搬送した後、当該
電極体収納ケース４０に対する保持を解除する。

【００５４】これによりヒートプレス装置２０は、電極
体収納ケース４０の一方の幅広側面を幅広案内板４０の
一面４０Ａ上で滑らせて当該電極体収納ケース４０を一
対の対向する幅広側面と隣接する底面側から可動用加熱
体２７及び固定用加熱体２４の加熱面間の加圧及び加熱
処理空間に落とし込むと共に、このとき加圧及び加熱処
理空間に入れた電極体収納ケース４０の底面を電池支持
部材３７の胴体部３７Ｃにより鉛直下側から支持するよ
うになされている。

【００５５】因みに、固定用加熱ブロック２３には、上
側端部における他方の幅広側面側の２つの隅部に一対の
案内ブロック４２及び４３が配置されている。

【００５６】この案内ブロック４２及び４３は、所定部
分を固定用加熱ブロック２３の隅部から可動用加熱体２
７及び固定用加熱体２４の加熱面間の加圧及び加熱処理
空間上に突出させており、互いに対向する部分が固定用
加熱ブロック２３の幅広側面の隅部側から中央部側に傾
斜して形成されている。

【００５７】従って、ヒートプレス装置２０は、電極体
収納ケース４０を加圧及び加熱処理空間に落とし込むと
き、当該電極体収納ケース４０の幅の中心軸が、加圧及
び加熱処理空間の幅の中心軸に対して左右のいずれかに
ずれても当該電極体収納ケース４０の下側の隅部を案内
ブロック４２及び４３の斜面上で滑らせることにより電
極体収納ケース４０及び加圧及び加熱処理空間同士の中
心軸のずれを補正してほぼ一致させた状態で当該加圧及
び加熱処理空間に電極体収納ケース４０を落とし込むこ
とができる。

【００５８】このようにしてヒートプレス装置２０は、
加圧及び加熱処理空間に電極体収納ケース４０を入れる
と、可動用加熱体２７及び固定用加熱体２４を互いにほ
ぼ同じ所定温度（例えば 100度）に加熱した状態でプレ
スシリンダ２５の駆動軸２５Ｂを駆動して可動用加熱ブ
ロック２６を基準位置から天板一端側に移動させ、これ
により可動用加熱体２７及び固定用加熱体２４の加熱面
間に電極体収納ケース４０をその厚み方向から挟み込ん
で所定圧力で加圧しながら所定時間加熱する。

【００５９】かくしてヒートプレス装置２０は、電極体
収納ケース４０に加えた熱により、偏平巻回電極体の負
極及び正極と第１及び第２のセパレータとに含浸してい
る液状の混合電解質を熱重合してゲル電解質に変化させ
ると共に、当該電極体収納ケース４０に加えた圧力によ
り、偏平巻回電極体の隣接する負極、第１のセパレー
タ、正極及び第２のセパレータ相互のゲル電解質を密着
させ、この結果、正極から負極へのリチウムイオンの受
け渡しをゲル電解質により適確に行い得る非水系ゲル電
解質二次電池４５を製造する。

【００６０】そして、ヒートプレス装置２０は、電極体
収納ケース４０に対する加圧及び加熱処理が終了する
と、再びプレスシリンダ２５の駆動軸２５Ｂを駆動して
可動用加熱ブロック２６を基準位置まで移動させる。

【００６１】ここで、可動用加熱ブロック２６の他方の
幅広側面の下側には電池支持部材３７の胴体部３７Ｃの
厚みに応じた切欠部２７Ａが形成されている。

【００６２】従って、アクチュエータ３５は、電極体収
納ケース４０に対する加圧及び加熱処理が終了して可動
用加熱ブロック２６が基準位置に戻されるとき、駆動軸
３５Ｂを駆動することにより電池支持部材３７を電池支
持位置から可動用加熱ブロック２６の下側の切欠部２７
Ａに入り込む待避位置まで移動させる。

【００６３】これによりアクチュエータ３５は、可動用
加熱体２７及び固定用加熱体２４の加熱面間の空間の鉛
直下側を開放しながら、非水系ゲル電解質二次電池４５
の鉛直下側からの支持を解除し、当該加熱面間の空間か
ら非水系ゲル電解質二次電池４５をその自重で落下させ
る。

【００６４】因みに、固定用加熱ブロック２３の下側に
は、板材を弓なり状に形成してなるシュータ４６がその
一端側を可動用加熱ブロック２６の下側の切欠部２６Ａ
近傍に位置させ、かつ他端側を天板一端よりも外側に突
出させて例えば地面に当接させて配置されている。

【００６５】従って、ヒートプレス装置２０は、可動用
加熱体２７及び固定用加熱体２４の加熱面間の空間から
自重で落下させた非水系ゲル電解質二次電池４５をシュ
ータ４６上に受けて滑らせて天板一端よりも外側に排出
し得るようになされている。

【００６６】実際上、ヒートプレス装置２０は、図４
（Ａ）乃至（Ｃ）に示す以下の手順に従って電極体収納
ケース４０から非水系ゲル電解質二次電池４５を製造し
得るようになされている。

【００６７】すなわち、まず、図４（Ａ）に示すよう
に、ヒートプレス装置２０は、可動用加熱ブロック２６
を基準位置に停止させ、かつ電池支持部材３７を電池支
持位置に停止させることにより可動用加熱体２７及び固
定用加熱体２４の加熱面間に加圧及び加熱処理空間を形
成し、この状態で可動用加熱体２７及び固定用加熱体２
４をそれぞれほぼ同じ所定温度に加熱する。

【００６８】そして、ヒートプレス装置２０は、搬送機
構を用いて所定の保持位置で電極体収納ケース４０を保
持して幅広案内板４１の一面４１Ａ上の近傍まで搬送
し、当該電極体収納ケース４０を加圧及び加熱処理空間
に落とし込む。

【００６９】次いで、図４（Ｂ）に示すように、ヒート
プレス装置２０は、プレスシリンダ２５の駆動軸２５Ｂ
を駆動して可動用加熱ブロック２６を基準位置から天板
一端側に移動させることにより、可動用加熱体２７及び
固定用加熱体２４の加熱面間に電極体収納ケース４０を
その厚み方向から挟み込んで所定圧力で加圧しながら所
定時間加熱する。

【００７０】続いて、図４（Ｃ）に示すように、ヒート
プレス装置２０は、電極体収納ケース４０に対する加圧
及び加熱処理が終了し、非水系ゲル電解質二次電池４５
を製造すると、再びプレスシリンダ２５の駆動軸２５Ｂ
を駆動して可動用加熱ブロック２６を基準位置まで移動
させると共に、アクチュエータ３５の駆動軸３５Ｂを駆
動して電池支持部材３７を電池支持位置から待避位置ま
で移動させる。

【００７１】これによりヒートプレス装置２０は、可動
用加熱体２７及び固定用加熱体２４の加熱面間の空間の
鉛直下側を開放しながら、非水系ゲル電解質二次電池４
５の鉛直下側からの支持を解除し、当該加熱面間からそ
の非水系ゲル電解質二次電池４５を落下させてシュータ
４６により排出する。

【００７２】このようにしてヒートプレス装置２０は、
この後、再びアクチュエータ３５の駆動軸３５Ｂを駆動
して電池支持部材３７を待避位置から電池支持位置まで
移動させて可動用加熱体２７及び固定用加熱体２４の加
熱面間に加圧及び加熱処理空間を形成し、図４（Ａ）乃
至（Ｃ）について説明した手順を繰り返すことにより順
次電極体収納ケース４０から非水系ゲル電解質二次電池
４５を製造する。

【００７３】以上の構成において、このヒートプレス装
置２０は、所定温度に加熱した可動用加熱体２７及び固
定用加熱体２４の加熱面間の空間の鉛直下側を電池支持
部材３７で閉塞して加圧及び加熱処理空間を形成し、当
該加圧及び加熱処理空間に電極体収納ケース４０を落と
し込んだ後、可動用加熱ブロック２６を移動させて電極
体収納ケース４０を可動用加熱体２７及び固定用加熱体
２４の加熱面間に挟み込むことにより所定時間加圧及び
加熱処理する。

【００７４】この結果、ヒートプレス装置２０は、電極
体収納ケース４０から非水系ゲル電解質二次電池４５を
製造すると、可動用加熱ブロック２６を移動させて可動
用加熱体２７及び固定用加熱体２４の加熱面間の空間を
広げると共に、電池支持部材３７を移動させてその空間
の鉛直下側を開放しながら、非水系ゲル電解質二次電池
４５の鉛直下側からの支持を解除することにより当該加
熱面間の空間から非水系ゲル電解質二次電池４５を落下
させて排出する。

【００７５】従って、このヒートプレス装置２０は、可
動用加熱体２７及び固定用加熱体２４の加熱面間の外側
から当該加熱面間に渡って吸着ヘッド等の搬送機構を往
復させることなく、当該可動用加熱体２７及び固定用加
熱体２４の加熱面間の空間から非水系ゲル電解質二次電
池４５の鉛直下側からの支持を解除して落下させるだけ
で排出することができるため、非水系ゲル電解質二次電
池４５の製造時間を短縮することができる。

【００７６】また、このヒートプレス装置２０は、非水
系ゲル電解質二次電池４５の排出に吸着ヘッド等の搬送
機構を用いないことにより当該非水系ゲル電解質二次電
池４５を排出しながら、これと同時並行的に新たな電極
体収納ケース４０を可動用加熱体２７及び固定用加熱体
２４の加熱面間の空間上方まで搬送することができ、か
くして非水系ゲル電解質二次電池４５の製造時間をさら
に短縮することができる。

【００７７】さらに、このヒートプレス装置２０は、新
たな電極体収納ケース４０も、可動用加熱体２７及び固
定用加熱体２４の加熱面間の外側から当該加熱面間に渡
って吸着ヘッド等の搬送機構を往復させることなく、そ
の加熱面間に落とし込むだけで加圧及び加熱処理空間内
に入れることができるため、非水系ゲル電解質二次電池
４５の製造時間を大幅に短縮することができる。

【００７８】ところで、従来のヒートプレス装置１０
（図７）によれば、電極体収納ケース１２（図７）及び
非水系ゲル電解質二次電池１（図５）の搬送時、台座１
１（図７）及び加圧ブロック１３（図７）間で吸着ヘッ
ド１５（図７）を移動させる分、当該吸着ヘッド１５の
大きさ及び移動経路に応じて台座１１及び加圧ブロック
１３間の距離を比較的長くする必要があると考えられ
る。

【００７９】これに対して、本実施の形態によるヒート
プレス装置２０によれば、吸着ヘッドを用いずに、当該
可動用加熱体２７及び固定用加熱体２４の加熱面間の加
圧及び加熱処理空間に電極体収納ケース４０を落とし込
んで所定時間加圧及び加熱処理すると共に、可動用加熱
体２７及び固定用加熱体２４の加熱面間の空間から非水
系ゲル電解質二次電池４５を鉛直下側に落下させて排出
するため、従来のヒートプレス装置１０に比べて、電極
体収納ケース４０の落とし込み時及び非水系ゲル電解質
二次電池４５の排出時に可動用加熱体２７及び固定用加
熱体２４の加熱面間の距離を短くすることができる。

【００８０】従って、このヒートプレス装置２０は、プ
レスシリンダ２５の駆動軸２５Ｂに対する迫り出し及び
引き込み範囲を小さくすることができると共に、これに
加えて、吸着ヘッドと共に耐圧ホースや負圧源をも必要
としないため、当該ヒートプレス装置２０全体を従来の
ヒートプレス装置１０に比べて小型化することができ
る。

【００８１】また、従来のヒートプレス装置１０によれ
ば、吸着ヘッド１５を用いた電極体収納ケース１２及び
非水系ゲル電解質二次電池１の搬送時、台座１１及び加
圧ブロック１３間の距離を比較的長くするため、当該台
座１１の上面１１Ａ及び加圧ブロック１３の下面１３Ａ
がそれぞれ常温にさらされて加熱温度を低下させ易く、
この結果、台座１１及び加圧ブロック１３に比較的高い
電力を供給してその加熱温度を維持する必要があると共
に、台座１１の上面１１Ａ及び加圧ブロック１３の下面
１３Ａにおける加熱温度のばらつきも生じ易く、温度調
節が複雑になると考えられる。

【００８２】これに対して、本実施の形態によるヒート
プレス装置２０によれば、電極体収納ケース４０の落と
し込み時及び非水系ゲル電解質二次電池４５の排出時に
可動用加熱体２７及び固定用加熱体２４の加熱面間の距
離を比較的短くするため、これら加熱面同士が互いの放
熱を受けて加熱温度の低下及びばらつきの発生を大幅に
低減させることができ、かくして比較的低い電力でも加
熱温度を維持し得ると共に、加熱面内における加熱温度
の調節も簡易化することができ、ランニングコストを大
幅に低減させることができる。

【００８３】さらに、従来のヒートプレス装置１０によ
れば、比較的高精度な位置決め機構を用いて台座１１の
上面１１Ａに対して電極体収納ケース１２を正確に位置
決めしなければ、当該台座１１及び加圧ブロック１３間
で電極体収納ケース１２を全体的に加圧及び加熱し難い
と考えられる。

【００８４】これに対して、本実施の形態によるヒート
プレス装置２０によれば、案内ブロック４２及び４３で
電極体収納ケース４０の落下軌跡を規制して加圧及び加
熱処理空間に落とし込むと共に、その際、電極体収納ケ
ース４０の底面を電池支持部材３７の胴体部３７Ｃに突
き当てて支持するため、可動用加熱体２７及び固定用加
熱体２４に対して電極体収納ケース４０を簡易な構成で
容易に位置決めすることができる。

【００８５】以上の構成によれば、可動用加熱体２７及
び固定用加熱体２４の加熱面間の加圧及び加熱処理空間
に電極体収納ケース４０を落とし込んで鉛直下側から支
持し、当該加圧及び加熱処理空間で電極体収納ケース４
０をその厚み方向から所定圧力で加圧しながら所定時間
加熱し、この結果得られた非水系ゲル電解質二次電池４
５を鉛直下側からの支持を解除して可動用加熱体２７及
び固定用加熱体２４の加熱面間から落下させて排出する
ようにしたことにより、可動用加熱体２７及び固定用加
熱体２４の加熱面間で吸着ヘッド等の搬送機構を往復さ
せることなく、当該加熱面間の空間から非水系ゲル電解
質二次電池４５の支持を解除して落下させるだけで排出
することができ、この結果、非水系ゲル電解質二次電池
４５の製造時間を短縮することができることにより、か
くして非水系ゲル電解質二次電池の製造効率を向上し得
るヒートプレス装置を実現することができる。

【００８６】また、非水系ゲル電解質二次電池４５を吸
着ヘッド等の搬送機構を用いずに排出することで、この
排出と同時並行的に新たな電極体収納ケース４０を可動
用加熱体２７及び固定用加熱体２４の加熱面間の空間上
方まで搬送することができると共に、当該新たな電極体
収納ケース４０も、可動用加熱体２７及び固定用加熱体
２４の加熱面間で吸着ヘッド等の搬送機構を往復させる
ことなく、その加熱面間に落とし込むだけで加圧及び加
熱処理空間内に入れることができるため、非水系ゲル電
解質二次電池４５の製造時間を大幅に短縮して、製造効
率を格段的に向上させることができる。

【００８７】なお、上述の実施の形態においては、可動
用加熱体２７及び固定用加熱体の加熱面をそれぞれ鉛直
方向とほぼ平行にするようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、加圧及び加熱処理空間内に
電極体収納ケース４０を落とし込み、かつ非水系ゲル電
解質二次電池４５を落下させることができれば、可動用
加熱部座２７及び固定用加熱体２４の互いに対向する加
熱面を水平方向に対して所定角度傾けるようにしても良
い。このようにしても上述した実施の形態と同様の効果
を得ることができる。

【００８８】また、上述の実施の形態においては、電極
体収納ケース４０に対して加圧及び加熱処理するように
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、予
め光重合等で負極及び正極と第１及び第２のセパレータ
との両面にそれぞれゲル電解質が含浸されている偏平巻
回電極体が収納された電極体収納ケースから非水系ゲル
電解質二次電池を製造する際には、当該電極体収納ケー
スに対して加圧処理のみを実行するようにしても良い。
この場合も、上述した実施の形態と同様の効果を得るこ
とができる。

【００８９】さらに、上述の実施の形態においては、電
極体収納ケース４０を加圧及び加熱処理空間内に入れる
際、当該電極体収納ケース４０を底面を下にして落とし
込むようにした場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、加圧及び加熱処理空間内で電極体収納ケース４
０を鉛直下側から支持することができれば、当該加圧及
び加熱処理空間内に電極体収納ケース４０を幅の狭い側
面を下にして落とし込む等のように、この他種々の部位
を下にして落とし込むようにしても良く、このような場
合でも上述した実施の形態と同様の効果を得ることがで
きる。

【００９０】さらに、上述の実施の形態においては、本
発明を図１乃至図４（Ｃ）について上述した、電極体収
納ケース４０を加圧及び加熱処理するヒートプレス装置
２０に適用するようにした場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、電極体収納ケースに対して少なくと
も所定圧力で加圧処理するプレス装置等のように、この
他種々の構成の電池製造装置に広く適用することができ
る。

【００９１】さらに、上述の実施の形態においては、負
極及び正極並びにセパレータを有する電極体をフィルム
状の外装ケースに収納して形成された偏平形状の電極体
収納ケースから製造する電池として、図１乃至図７につ
いて上述した偏平巻回電極体を収納した電極体収納ケー
ス４０から製造する非水系ゲル電解質二次電池４５を適
用するようにした場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、シート状の負極とシート状の正極とをシート
状のセパレータを介して順次交互に積層して形成した電
極体をフィルム状の外装ケースに収納して形成された電
極体収納ケースを加圧及び加熱処理又は加圧処理して製
造する非水系ゲル電解質二次電池等のように、この他種
々の電池を広く適用することができる。

【００９２】さらに、上述の実施の形態においては、電
極体収納ケースの一対の対向する幅広側面と隣接する部
位を鉛直方向の下側から支持する支持手段として、図１
乃至図４（Ｃ）について上述したコ字状の電池支持部材
３７を適用するようにした場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、電極体収納ケースの一対の対向する
幅広側面と隣接する部位を鉛直方向の下側から支持する
ことができれば、板状の電池支持部材等のように、この
他種々の支持部材を広く適用することができる。

【００９３】さらに、上述の実施の形態においては、支
持手段によって支持された電極体収納ケースを一対の対
向する幅広側面方向から加圧する加圧手段として、図１
乃至図４（Ｃ）について上述した加熱ブロック保持部材
２２、固定用加熱ブロック２３、固定用加熱体２４、プ
レスシリンダ２５、可動用加熱ブロック２６及び可動用
加熱体２７を適用するようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、支持手段によって支持され
た電極体収納ケースを一対の対向する幅広側面方向から
加圧することができれば、電池の外形に応じた形状の加
圧面又は加熱面を有する少なくとも２つの加圧又は加熱
ブロックが設けられた加圧手段等のように、この他種々
の加圧手段を広く適用することができる。

【００９４】さらに、上述の実施の形態においては、加
圧手段によって加圧された電極体収納ケースを電池と
し、鉛直方向の下側からの支持を解除して落下させる支
持解除手段として、図１乃至図４（Ｃ）について上述し
たアクチュエータ３５、駆動部材３６及び電池支持部材
３７を適用するようにした場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、加圧手段によって加圧された電極体
収納ケースを電池とし、鉛直方向の下側からの支持を解
除して落下させることができれば、ばね材等で所定形状
の電池支持部材を保持した支持解除手段等のように、こ
の他種々の支持解除手段を広く適用することができる。

【００９５】さらに、上述の実施の形態においては、互
いの加圧面同士を水平方向に対して所定角度傾けて対向
させることにより当該各加圧面間に加圧処理空間を形成
する２つの加圧部材として、図１乃至図４（Ｃ）につい
て上述した固定用加熱ブロック２３、固定用加熱体２
４、可動用加熱ブロック２６及び可動用加熱体２７を適
用するようにした場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、互いの加圧面同士を水平方向に対して所定角
度傾けて対向させることにより当該各加圧面間に加圧処
理空間を形成することができれば、加熱機能をもたない
２つの加圧部材等のように、この他種々の加圧部材を広
く適用することができる。

【００９６】さらに、上述の実施の形態においては、各
加圧面同士を近づける方向及び離す方向に各加圧部材を
相対的に移動し、当該各加圧部材により加圧処理空間内
の電極体収納ケースを一対の対向する幅広側面方向から
加圧する加圧部材駆動手段として、図１乃至図４（Ｃ）
について上述した加熱ブロック保持部材２２及びプレス
シリンダ２５を適用するようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、各加圧面同士を近づける方
向及び離す方向に各加圧部材を相対的に移動し、当該各
加圧部材により加圧処理空間内の電極体収納ケースを一
対の対向する幅広側面方向から加圧することができれ
ば、２つの加圧部材をそれぞれ移動させる２つのアクチ
ュエータ等のように、この他種々の加圧部材駆動手段を
広く適用することができる。

【００９７】さらに、上述の実施の形態においては、鉛
直方向の上側から加圧処理空間内に落とし込まれる電極
体収納ケースの落下軌跡を規制する規制手段として、図
１乃至図４（Ｃ）について上述した幅広案内板４１及び
一対の案内ブロック４２及び４３を適用するようにした
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、鉛直方
向の上側から加圧処理空間内に落とし込まれる電極体収
納ケースの落下軌跡を規制することができれば、電極体
収納ケースの幅に応じて幅方向の両側縁部が折り曲げら
れた案内板等のように、この他種々の規制手段を広く適
用することができる。

【００９８】さらに、上述の実施の形態においては、各
加圧部材の各加圧面にそれぞれ配置され、所定温度に加
熱される加熱体として、図１乃至図４（Ｃ）について上
述した板状の可動用加熱体２７及び固定用加熱体２４を
適用するようにした場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、各加圧部材の各加圧面にそれぞれ配置さ
れ、所定温度に加熱することができれば、電極体収納ケ
ースの一対の対向する幅広側面の形状に応じた加熱面を
有するシート状や、ブロック状の加熱体等のように、こ
の他種々の加熱体を広く適用することができる。

【００９９】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、支持手段
が偏平形状の電極体収納ケースの一対の対向する幅広側
面と隣接する部位を鉛直方向の下側から支持し、この状
態で加圧手段が電極体収納ケースを一対の対向する幅広
側面方向から加圧して電池を製造し、支持解除手段がそ
の電池を鉛直方向の下側からの支持を解除して落下させ
るようにしたことにより、特には、加圧手段の外側から
搬送機構を移動させて電池を保持し、当該保持した電池
を加圧手段の外側に搬送しなくても、当該電池の支持を
解除して落下させるだけで排出して電池の製造時間を短
縮することができ、かくして電池の製造効率を向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるヒートプレス装置の全体構成の一
実施の形態を示す略線的斜視図である。

【図２】ヒートプレス装置において、天板の下面側の構
成を示す略線的側面図である。

【図３】電池支持部材の構成を示す略線的斜視図であ
る。

【図４】電極体収納ケースの加圧及び加熱処理手順を示
す略線的側面図である。

【図５】非水系ゲル電解質二次電池の構成を示す略線的
斜視図である。

【図６】偏平巻回電極体の構成を示す略線的斜視図であ
る。

【図７】従来のヒートプレス装置の構成を示す略線的側
面図である。

【符号の説明】

２０……ヒートプレス装置、２３……固定用加熱ブロッ
ク、２４……固定用加熱体、２５……プレスシリンダ、
２６……可動用加熱ブロック、２７……可動用加熱体、
３５……アクチュエータ、３６……駆動部材、３７……
電池支持部材、４０……電極体収納ケース、４１……幅
広案内板、４２、４３……案内ブロック、４５……非水
系ゲル電解質二次電池。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H011 AA09 BB04 CC10 DD03 DD05 DD13 DD26 5H029 AJ14 AK03 AL06 AL12 AM05 AM07 AM16 BJ04 BJ14 CJ02 CJ03 CJ05 CJ06 CJ07 CJ30 DJ02 EJ12

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】負極及び正極並びにセパレータを有する電
   極体をフィルム状の外装ケースに収納して形成された偏
   平形状の電極体収納ケースから電池を製造する電池製造
   装置において、 上記電極体収納ケースの一対の対向する幅広側面と隣接
   する部位を鉛直方向の下側から支持する支持手段と、 上記支持手段によって支持された上記電極体収納ケース
   を上記一対の対向する幅広側面方向から加圧する加圧手
   段と、 上記加圧手段によって加圧された上記電極体収納ケース
   を上記電池とし、上記鉛直方向の上記下側からの支持を
   解除して落下させる支持解除手段とを具えることを特徴
   とする電池製造装置。
2. 【請求項２】上記加圧手段は、 互いの加圧面同士を水平方向に対して所定角度傾けて対
   向させることにより当該各加圧面間に加圧処理空間を形
   成する２つの加圧部材と、 各上記加圧面同士を近づける方向及び離す方向に各上記
   加圧部材を相対的に移動し、当該各加圧部材により上記
   加圧処理空間内の上記電極体収納ケースを上記一対の対
   向する幅広側面方向から加圧する加圧部材駆動手段とを
   具え、 上記支持手段は、 各上記加圧面間の上記加圧処理空間内に上記鉛直方向の
   上側から上記一対の対向する幅広側面と隣接する部位を
   下にして落とし込まれた上記電極体収納ケースの当該部
   位を上記鉛直方向の上記下側から支持して上記電極体収
   納ケースを上記加圧処理空間内に滞在させることを特徴
   とする請求項１に記載の電池製造装置。
3. 【請求項３】上記鉛直方向の上記上側から上記加圧処理
   空間内に落とし込まれる上記電極体収納ケースの落下軌
   跡を規制する規制手段を具えることを特徴とする請求項
   ２に記載の電池製造装置。
4. 【請求項４】各上記加圧部材の各上記加圧面にそれぞれ
   配置され、所定温度に加熱される加熱体を具えることを
   特徴とする請求項３に記載の電池製造装置。
5. 【請求項５】負極及び正極並びにセパレータを有する電
   極体をフィルム状の外装ケースに収納して形成された偏
   平形状の電極体収納ケースから電池を製造する電池製造
   方法において、 上記電極体収納ケースの一対の対向する幅広側面と隣接
   する部位を鉛直方向の下側から支持する支持ステップ
   と、 上記支持ステップで支持された上記電極体収納ケースを
   上記一対の対向する幅広側面方向から加圧する加圧ステ
   ップと、 上記加圧ステップで加圧された上記電極体収納ケースを
   上記電池とし、上記鉛直方向の上記下側からの支持を解
   除して落下させる支持解除ステップとを具えることを特
   徴とする電池製造方法。
6. 【請求項６】上記支持ステップは、 ２つの加圧部材の加圧面同士を水平方向に対して所定角
   度傾けて対向させることにより当該各加圧面間に形成し
   た加圧処理空間内に上記鉛直方向の上側から上記一対の
   対向する幅広側面と隣接する部位を下にして落とし込ま
   れた上記電極体収納ケースの当該部位を上記鉛直方向の
   上記下側から支持して上記電極体収納ケースを上記加圧
   処理空間内に滞在させ、 上記加圧ステップは、 各上記加圧部材を各上記加圧面同士を近づける方向に相
   対的に移動して上記加圧処理空間内の上記電極体収納ケ
   ースを上記一対の対向する幅広側面方向から加圧し、 上記支持解除ステップは、 各上記加圧部材を各上記加圧面同士を離す方向に相対的
   に移動し、上記加圧処理空間内で加圧された上記電極体
   収納ケースを上記電池として上記鉛直方向の上記下側か
   らの支持を解除して落下させることを特徴とする請求項
   ５に記載の電池製造方法。
7. 【請求項７】上記鉛直方向の上記上側から上記加圧処理
   空間内に落とし込まれる上記電極体収納ケースの落下軌
   跡を規制する規制ステップを具えることを特徴とする請
   求項６に記載の電池製造方法。
8. 【請求項８】上記加圧ステップは、 上記加圧処理空間内の上記電極体収納ケースを上記一対
   の対向する幅広側面方向から加圧しながら、各上記加圧
   部材の各上記加圧面にそれぞれ配置された所定温度の加
   熱体で上記電極体収納ケースを上記一対の対向する幅広
   側面方向から加熱することを特徴とする請求項７に記載
   の電池製造方法。