JP2005285583A - 積層型電子部品の製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 セパレータ材料を有効に利用しつつ自動的に電子部品の積層を行うことができる装置を提供すること。
【解決手段】 積層される正極電極及び負極電極を供給するための電極供給部と、前記電極供給部から前記積層部へ前記正極電極若しくは負極電極を搬送する電極搬送部と、前記セパレータを供給するセパレータ供給部と、前記セパレータを前記積層部に搬送するセパレータ搬送部と、前記セパレータ、正極電極及び負極電極を積層する積層部と、を備え、長尺状のセパレータ形成部材は所定長さのセパレータに切断され前記積層部に供給される積層装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は電子部品の製造方法及びその装置に関し、特に電子機器等に使用される積層型電子部品の製造方法及びその装置に関する。

携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ等の電子機器の電力源としてリチウムイオン二次電池、ポリマー電池等の二次電池が使用されている。また、携帯機器の電源バックアップや、プリンタ、リモコン、メモリカード、ゲーム機等のメモリ・時計機能の電源バックアップや瞬時電圧低下補償装置の用途として、さらに、ハイブリッド車用の補助電源、コジェネレーション等の用途として電気二重層キャパシタが使用されている。

二次電池及び電気二重層キャパシタには、電極巻回型と電極積層型とがあるが、電極巻回型が立体型であるのに対し電極積層型はその厚さを薄くできる。また、電極積層型は、金属缶が不要となり低コスト、軽量化にも貢献する。そのため、省スペースが要求される用途には、電極積層型が広く利用されている。

電極積層型の二次電池は、正極及び負極がセパレータを挟むように積層してなる積層体を作製し、当該積層体に電解液を含浸させた状態でアルミラミネート等の外装体に収納し、封止して製造される。

一方、電極積層型の電気二重層キャパシタは、電極積層型の二次電池と同様の工程で製造され、セパレータを介して分極性電極が対向するように積層してなる積層体を作製し、当該積層体に電解液を含浸させた状態でアルミラミネートの外装体に収納し、封止して製造される。電気二重層キャパシタは、イオンの吸脱着により充放電を行うので、二次電池と異なり化学反応を伴わず電解液の劣化が少なく非常に寿命が長い。このような特性から、ハイブリッド車用の補助電源、コジェネレーション等の用途として、上記のように作製した電気二重層キャパシタを複数直列に連結し利用する。

上記した二次電池や電気二重層キャパシタに用いられる電極等について説明する。電極積層体を構成する正極電極、負極電極、セパレータは、所定の寸法に打ち抜かれ、カートリッジ等に収納しておき、適宜カートリッジから取り出して積層工程において積層がなされる。

従来より正極電極、負極電極及びセパレータを所定の寸法に打ち抜く方法としては、パンチとダイとを備える打ち抜き装置が一般的に使用されている。

図４は、セパレータを打ち抜き装置で作製する場合のセパレータ形成部材を示す。長尺状部材２３１上に、矩形状のセパレータ形成領域２０５、２０６が示されている。不図示の打ち抜き装置のパンチが、長尺状部材２３１の上側に配置され、ダイが長尺状部材２３１を支持するように長尺状部材の下側に配置される。この構成によりパンチを降下させ、パンチの外周とほぼ同形状で同寸法のセパレータ形成領域２０５、２０６が打ち抜かれセパレータを得る。

なお、ダイが長尺状部材を厚み方向下側で支持する必要があるため、図４に示されているようにセパレータ形成領域２０５と２０６との間には所定距離を設ける。隣り合うセパレータ領域間には打ち抜き代を確保する必要があるからである。同様に、長尺状部材の幅方向にも、ダイに支持される部分である打ち抜き代を確保する必要がある。

上記セパレータと同様に正極電極や負極電極も打ち抜き方法により作製する。図５は、打ち抜き装置により作製した正極電極、負極電極、セパレータを重ねた状態を示す。正極電極２０１、負極電極２０３、セパレータ２０５は、それぞれを収容するためのカートリッジに図のように積み重ねた状態で装填される。

以下に電極積層型の電子部品を作製する方法及びその装置について説明する。図６は、従来のポリマー電池用電極の積層装置の構成図である。上記のように用意された正極電極、負極電極、セパレータは、この積層装置により積層される。積層装置は、位置合わせ機構部２０８、搬送機構部２１２、一体化機構部２２０からなる。

位置合わせ機構部２０８は、正極電極２０１、負極電極２０３、セパレータ２０５から構成される電池構成部材２０７を位置決め及び積層する位置合わせ機構２０９と、位置決め及び積層された積層体２０７を２箇所で熱圧着し仮固定する熱圧着機構２１１を有する。搬送機構部２１２は、搬送方向と略平行に配置され、仮固定された積層体２０７を挟持しつつ搬送する一対のエンドレスベルト２１３、２１５と、エンドレスベルト２１３、２１５により搬送される積層体を両面側から加熱する一対の加熱ユニット２１７、２１９を有する。一体化機構部２２０は、エンドレスベルト２１３、２１５で搬送された積層体を圧接通過させ、積層体を一体化するための一対の加圧ローラ２２１、２２３を有する。

上記構成を有するポリマー電池用電極の積層装置は、積層体の積層ずれを防止することを目的としている。まず、所定形状に打ち抜かれた正極シート２０１、負極シート２０３、セパレータ２０５の電池構成部材２０７を用意し、この電池構成部材２０７を位置合わせ機構部２０８に供給する。電池構成部材２０７には、位置決め用の孔が予め設けられていて、認識カメラ２１０等によりその孔を基準として位置決め及び積層がなされる。

さらに、積層された電池構成部材２０７は、エンドレスベルト２１４により熱圧着機構２１１の直下に搬送される。この熱圧着機構２１１により先に積層された電池構成部材２０７が仮固定される。

次に、仮固定された電池構成部材２０７は、搬送機構部２１２に送られる。電池構成部材２０７は、エンドレスベルト２１３、２１５により挟持された状態で、搬送経路に沿って対向配置された加熱ユニット２１７、２１９により本圧着される。

さらに、本圧着された電池構成部材２０７は、一体化機構部２２０に搬送され、搬送経路に沿って対向配置された加圧ローラ２２１、２２３により積層体の厚み方向に圧着力を受けて積層体が加圧一体化される（特許文献１参照。）。
特開平１１ー６７２３０号公報（段落番号〔００３３〕〜段落番号〔００３６〕） 特開平１１ー４５７３９号公報（段落番号〔００３２〕〜段落番号〔００３７〕、第２図）

図４に示されるように、打ち抜き装置でセパレータを作製する場合にはセパレータ形成領域２０５と２０６との間に所定距離を設ける。同様に、セパレータ形成領域の長手方向にも、ダイに支持される部分である打ち抜き代がある。よって、長尺状部材には常に打ち抜き代として利用できない部分が生じ、材料の無駄が出る。

さらに、上記打ち抜き加工により作製されたセパレータは、打ち抜かれた正極電極及び負極電極と同様にそれぞれ個別のカートリッジに収容される。すなわち、打ち抜かれたセパレータをカートリッジに装填する作業が必要となる。
また、積層体の作製工程では、セパレータの厚さが薄いことに起因して、カートリッジからセパレータを一枚取る際に誤って複数枚のセパレータを持ち上げてしまうことがある。

そこで、図４、５に示すように、セパレータを予め所定形状に打ち抜くことなく、セパレータ形成部材の有効利用を実現することを目的とする。また、正極電極、負極電極、セパレータの積層工程を自動化し当該工程の高速化を実現できる積層装置を提供することを目的とする。さらに、カートリッジからセパレータを取る際に誤って複数枚のセパレータを取り出すことのない積層装置を提供することを目的とする。

発明者等は、正極電極若しくは負極電極はリード線を接続するためのタブを設けるため加工効率を考慮すると打ち抜き方法が好ましいが、セパレータは矩形状であり加工が容易な形状である。そうすると、必ずしも打ち抜き方法を取る必要もないという知見に基づいて以下の手段を想到した。

本発明の積層方法の一の態様は、長尺状のセパレータ形成部材、前記正極電極及び負極電極を用意する工程と、前記セパレータ形成部材を切断し所定寸法のセパレータを作製する工程と、所定枚数の前記正極電極、負極電極及びセパレータを積層する工程と、を有する。

上記方法によれば、リール状の長尺材料からセパレータを切り出し積層を行うため、打ち抜き方法では不可欠の打ち抜き代が不要となる。さらに、切断されたセパレータを次の工程で使用するため、カートリッジにセパレータを予め収容しておく工程が不要になるとともに、カートリッジからセパレータを複数枚取り出すことを防止できる。

本発明の積層装置の第１の態様は、積層される正極電極、負極電極及びセパレータを積層するための積層装置であって、積層される前記正極電極及び負極電極を供給するための電極供給部と、前記電極供給部から前記積層部へ前記正極電極若しくは負極電極を搬送する電極搬送部と、前記セパレータを供給するセパレータ供給部と、前記セパレータを受けるとともに前記積層部に移載するセパレータ搬送部と、前記セパレータ、正極電極及び負極電極を積層する積層部と、を備え、

前記セパレータ供給部において、長尺状のセパレータ形成部材は所定長さのセパレータに切断され前記セパレータ搬送部を介して前記積層部に搬送される装置である。

上記装置によれば、リール状の長尺材料からセパレータを切り出し積層を行うため、打ち抜き方法では不可欠の打ち抜き代が不要となる。さらに、切断されたセパレータを次の工程で使用するため、カートリッジにセパレータを予め収容しておく工程が不要になるとともに、カートリッジからセパレータを複数枚取り出すことを防止できる。

本発明の積層装置の第２の態様は、前記積層部に供給される前記正極電極、負極電極、セパレータの少なくとも一つを位置決めする位置補正部と、前記積層部において積層された正極電極、負極電極及びセパレータの熱圧着を行う本熱圧着部と、熱圧着がなされた前記セパレータ、正極電極及び負極電極を収容するための積層体収納部と、を備える。

上記積層装置によれば、積層部に搬送される正極電極、負極電極、セパレータの位置決めを的確に行った上で積層するので積層体の位置精度を高めることが出来る。更に、本熱圧着部及び積層体収納部を備えることにより、電極等の部材の供給から作製された積層体の収納までの一連の工程を自動でできる。

本発明の積層装置の第３の態様によれば、セパレータ供給部は、セパレータ形成部材を吸着するための吸引孔を有する吸着ユニットを備え、セパレータ形成部材から切断されるセパレータと、セパレータ形成部材のそれぞれに接触する。

上記積層装置によれば、セパレータ形成部材を切断する際にセパレータ形成部材が吸着ユニットにより固定されているので、セパレータ形成部材の位置ずれが生じることを防止できる。

本発明の積層装置の第４の態様によれば、吸着ユニットは多孔材からなる。

上記積層装置によれば、セパレータ形成部材若しくは／及びセパレータに対する吸着ユニットの吸引箇所を多くとることができる。よって吸引される部材が通気性の良いものであっても確実に吸着ユニットに固定され、セパレータ形成部材若しくは／及びセパレータの位置ずれが生じることを防止できる。

本発明の積層装置の第５の態様によれば、吸着ユニットは、切断位置とセパレータ搬送部との間で往復移動可能である。

セパレータ形成部材の送り量が吸着ユニットの移動量により設定できる。よって、ローラを用いる送り機構において生じる虞のあるローラの摩耗に伴うセパレータ形成部材の搬送量の変動を防止することができる。

本発明において積層体構成部材とは、正極電極、負極電極、セパレータを意味し、積層体とは、正極電極、負極電極、セパレータが積層された状態の物を意味する。また、セパレータ形成部材とは、セパレータが切り出される部材を意味し、セパレータとしての機能を有し、熱圧着できる物であれば特に材料は制限されない。

本発明の積層方法及び積層装置によれば、セパレータ形成部材に長尺状の部材を採用することにより、セパレータ形成部材に打ち抜き代を設ける必要がなくなり材料を有効に利用できる。また、セパレータ形成部材を単に切断することによりセパレータを作製するので、まずセパレータを打ち抜き、打ち抜かれたセパレータをカートリッジに収納しておく工程が不要となり、積層工程が簡易となる。従って、積層装置の自動化及び高速化を実現できる。

さらに、長尺状のセパレータ形成部材を切断して形成されたセパレータを積層するため、複数重ね合わされた状態のセパレータから一枚ずつ持ち上げるという工程を備える必要はなく複数枚のセパレータを積層してしまう虞がない。
また、吸着ユニットを設けることにより、セパレータ形成部材を切断する際に生ずる虞のある位置ずれを防止できる。

以下、図面を参照して本発明の打ち抜き方法及び打ち抜き装置の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明による積層装置１の構成を示す図である。まず、積層装置１は、セパレータ供給部１０と、電極供給部６０と、電極位置補正部３０と、積層部４０と、仮熱圧着部４５と、本熱圧着部５０と、積層体収容部７０とを有する。以下、各要素について説明する。

積層装置１において、図中左側下方にあるのは、セパレータ供給部１０である。セパレータ供給部１０は、リール状のセパレータ形成部材１３を配置する装着部１１と、リール状のセパレータ形成部材１３の一端を引き出しカット機構１７に供給する定寸送り機構１５と、セパレータ形成部材１３を所定の長さに切断しセパレータ片を形成するためのカット機構１７と、を備える。なお、リール状のセパレータ形成部材１３の幅寸法は、積層体としての必要長さであるので、カット機構１７により切断されたセパレータ片は製品寸法となる。

正極電極および負極電極供給部６０が図中右側下方に配置されている。この供給部６０のカートリッジには、正極電極６３ａ〜６３ｃ及び負極電極６５ａが収容されている。カートリッジに収容されている正極電極６３ａ〜６３ｃ及び負極電極６５ａは、従来より知られる打ち抜き方法等により予め所定の寸法としてある。なお、前述したようにセパレータは、セパレータ供給部１０に存在する。

電極供給部６０に隣接して電極搬送部２０が配置されている。電極搬送部２０は、電極供給部６０のカートリッジに収容されている正極電極６３ａ〜６３ｃ、負極電極６５ａを、電極位置補正部３０に搬送する。正極電極６３ａ〜６３ｃ及び負極電極６５ａは、電極位置補正部３０の第１仮置台３１に載置される。図１中、上段のカートリッジが正極電極６３ａ〜６３ｃ、負極電極６５ａを供給するカートリッジである。上段のカートリッジ内の電極が全て取り出されてカートリッジが空になると不図示の機構により、上段のカートリッジが排出され、下段のカートリッジが上段に移動する。

電極位置補正部３０は、正極電極６３ａ〜６３ｃ、負極電極６５ａをそれぞれ一枚ずつ載置するための第１仮置台３１と、ＣＣＤカメラ等の画像入力部３３と、画像入力部から取り込んだ位置情報に基づいて、所定位置に対する電極の位置ずれ量を認識する画像処理部（不図示）と、を有する。第１仮置台３１は、位置ずれ量に応じて電極を、その平面内においてｘ軸方向、ｙ軸方向、回転方向に移動可能に構成されている。なお、電極位置補正部により位置補正できる範囲を超えていると画像処理部により判断された電極は、不図示の機構により電極位置補正部３０から取り除かれる構成となっていて再供給機能も備えている。

積層装置１の中央部には、電極位置補正部３０で位置の修正がなされた正極電極、負極電極と、セパレータを積層するための積層部４０が配置されている。積層部４０は、回転自在の回転台４１と、積層体を支持するためのチャック部４３と、積層体に熱を付与するための仮熱圧着部４５とを備える。回転台４１の周方向等間隔にチャック部４３が配置されている。本実施形態では、９０゜毎にチャック部４３が配置されている。

さらに、積層装置１は、電極位置補正部３０から正極及び負極電極を、セパレータ供給部１０からセパレータを積層部４０に移動させるためのセパレータ搬送部すなわちアーム機構８０を備えている。アーム機構８０は、吸着手段８１を備えており、その吸着手段８１を用いてセパレータ供給部１０、電極位置補正部３０、積層部４０との間で正極電極、負極電極、セパレータ各々を搬送する。

積層部４０で所定の枚数が積層されると回転台４１が回転し、積層体は仮熱圧着部に搬送され、ここで仮熱圧着される。

仮熱圧着された積層体は、ピックアップアーム５４によって第２仮置台５７に置かれる。第２仮置台５７は矢印５６方向に移動可能に構成されており、第２仮置台５７により積層体が本熱圧着部５０に搬送される。本熱圧着部５０は２つの本熱圧着ステージ５１、５３と、２つのアーム部材５５ａ、ｂとを備える。アーム部材５５ａ、ｂはそれぞれ独立して可動でき、仮圧着された積層体を本熱圧着部５０の本熱圧着ステージ５１若しくは５３に搬送する。

各本熱圧着ステージ５１、５３は、仮熱圧着された積層体に対して熱及び所定圧力を付与し、その熱及び圧力により積層体が完全に固定される（すなわち本熱圧着される）。なお、本熱圧着ステージ５１、５３毎に、単独で温度、圧力、時間のファクターについて設定することができる。

さらに、本熱圧着された積層体は、アーム部材５５ａ、ｂにより第２仮置台５７に載置され、寸法測定ステージ５８に搬送される。寸法測定ステージ５８で積層体の寸法測定が行われる。

積層装置１の右上部には、本熱圧着された積層体が収容される積層体収容部７０が配置される。積層体収容部７０は、積層体を収容するためのカートリッジ７１と、カートリッジ７１に本熱圧着された積層体を搬送するためのアーム部材７３とを備える。アーム部材７３は積層体を保持するための機構を備え、当該保持機構により第２仮置台５７に置かれた積層体を保持し、カートリッジ７１内に挿入する。

また、前記寸法測定で規格外となった積層体はカートリッジには収納せず、不良排出部（不図示）に排出される。

上記構成の積層装置１において、積層体は以下の工程で作製される。正極電極６３ａ〜６３ｃを収納したカートリッジから、電極搬送部２０により正極電極６３ａ〜６３ｃが一枚取り出され電極位置補正部３０の第１仮置台３１に載置される。そして、電極位置補正部３０において位置決めを行う。位置補正が行われた正極電極は、アーム機構８０により積層部４０の回転台４１に搬送される。

リール状のセパレータ形成部材１３から、所定寸法で切り出されたセパレータが、アーム機構８０により回転台４１上の積層部４０に搬送される。そして積層部４０に先に搬送されていた正極電極の上に重ね置かれる。

次に、正極電極と同様に、電極供給部６０のカートリッジ６５ａに収納されている負極電極が電極搬送部２０により第１仮置台３１に搬送される。第１仮置台３１において位置ずれが修正されると、アーム機構８０により積層部４０に搬送される。先に積層部４０に載置されている正極電極及びセパレータの上に負極電極が重ね合わされる。

このような工程を繰り返し行い、所定枚数及び所定の順番で正極電極、セパレータ、負極電極を積み重ねた積層体が形成される。

次に、回転台４１は時計方向に回動し、積層体に対して仮熱圧着部４５が熱及び所定圧力を付与できる位置に到達する。そこで積み重ねられた積層体が、後工程である本熱圧着部５０への移動の際に分離、分解しないように熱及び圧力が付与され仮熱圧着が行われる。

さらに、回転台４１が時計方向に回転し、ピックアップアーム５４によりピックアップされる位置に到達する。

ピックアップアーム５４により、回転台４１からピックアップされた積層体は第２仮置台５７に置かれた後、アーム部材５５ａ若しくはアーム部材５５ｂにより本熱圧着部５０の本熱圧着ステージ５１若しくは５３に置かれる。本熱圧着ステージ５１、５３において、熱及び所定圧力を所定時間付与することにより積層体が本熱圧着される。そしてアーム部材５５ａ若しくはアーム部材５５ｂにより積層体が第２仮置台５７に搬送され、さらに寸法測定ステージ５８に搬送されて寸法測定が行われる。

次に、積層体収容部７０のアーム部材７３により積層体がカートリッジ７１に搬送され、カートリッジに収容される。

〔変形例１〕
セパレータ供給部の第１の変形例について説明する。図２は、セパレータ供給部の第１の変形例の一部を模式的に示す定寸裁断部の図である。

吸着ユニットは金属または樹脂製の多孔材を用いるのが好ましい。少なくとも吸着ユニットのセパレータ形成部材及びセパレータと接触する部分に多孔材を用いることが望ましい。二次電池及や電気二重層キャパシタに用いられるセパレータは通気性が高く、吸着する孔の数が少ないと確実な吸着が難しいからである。この問題を解決する手段として多孔材を用いる。広い面積に存在する複数の孔で吸引することにより、セパレータを変形させず、略平面のまま確実に吸着できる。多孔材としては、焼結金属、または極細メッシュ、多孔質樹脂（軽石のようなもの）を適宜用いる。なお、図面を簡略化するため、図２および後述の第２変形例を示す図３では各吸着部に一の孔を設けた吸着ユニットで説明する。

本変形例は、図１に示すセパレータ供給部に吸着ユニット１０１を設けた構成である。よって、吸着ユニットを除くセパレータ供給部は、図１のセパレータ供給部と同じ構成であるので、吸着ユニット１０１について以下に説明する。吸着ユニット１０１は、セパレータ形成部材１２７を切断位置に固定するためのものであり、セパレータ形成部材１２７を切断するためのカット機構１１７に対向して配置されている。すなわち、セパレータ形成部材１２７を挟んで吸着ユニット１０１及びカット機構１１７が対向する。

吸着ユニット１０１は、吸引孔１２１ａ、１２１ｂを備える吸着部１１９ａ、１１９ｂと、吸引孔１２１ａ、１２１ｂで吸引力を発生するためのバキューム手段１２３と、吸引孔１２１ａ、１２１ｂとバキューム手段１２３を連通する主管１２５ａ、１２５ｂと、吸引孔１２１ａ、１２１ｂの開閉を行うための開閉装置（不図示）と、を備える。

上記構成の吸着ユニットを有するセパレータ供給部は、定寸送り機構（図１の符号１５参照。）を用いて、セパレータ形成部材１２７を所定量だけ送り出し切断位置に配置する。次にバキューム手段１２３を作動させ、吸引力発生状態にする。するとセパレータ形成部材１２７の下面が吸引孔１２１ａ、１２１ｂを塞ぎ、セパレータ形成部材１２７が吸着部１１９ａ、ｂ上で固定される。

次に、カット機構１１７のブレード１３１が矢印１３３方向下方に移動し、所定寸法のセパレータが切断される。そして吸引力発生状態を解除した後、セパレータ搬送部によりセパレータが積層部に搬送され積層が行われる。

上記の構成により、切断工程においてセパレータ形成部材１２７に衝撃が加わっても、セパレータ形成部材および切断片であるセパレータは吸引力により固定されているので、位置ずれが生じることを防止できる。

従って、吸着ユニット１０１をセパレータ供給部に設けることにより、より高い位置決め精度でセパレータ形成部材の切断片を供給することが可能となる。なお、上記変形例では、吸引孔を２つ設ける構成としたが、切断する対象の寸法、形状等に応じて適宜変更可能である。

〔変形例２〕
セパレータ供給部の第２の変形例について説明する。図３は、セパレータ供給部の第２の変形例の一部を模式的に示す定寸裁断部の図である。本変形例は、図１に示すセパレータ供給部に吸着ユニット１５１を設けた構成である。よって、吸着ユニット１５１を除くセパレータ供給部は、図１のセパレータ供給部と同じ構成であるので、吸着ユニット１５１について以下に説明する。

吸着ユニット１５１は、セパレータ形成部材１７７を切断位置に固定するとともに、セパレータ形成部材１７７から切断される切断片を、アーム機構（図１の符号８０参照。）が保持できる位置に移動する機能を有する。

吸着ユニット１５１は、吸引孔１７１ａ、１７１ｂを備える第１吸着部１６９ａ、１６９ｂと、吸引孔１９５、１９７を備える第２吸着部１９１と、吸引孔１８７を備える第３吸着部１８５と、吸引孔１７１ａ、１７１ｂ、１８７、１９５、１９７で吸引力を発生するための共通のバキューム手段１７３と、吸引孔１７１ａ、１７１ｂ、１８７、１９５、１９７とバキューム手段１７３を連通する主管１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃ、１８９と、吸引孔１７１ａ、１７１ｂ、１８７、１９５、１９７の開閉を行うための開閉手段（不図示）と、を備える。

第１吸着部１６９ａ、ｂは、第１変形例と同様にセパレータ形成部材１７７を下面側から吸着するように配置されている。さらに、セパレータ形成部材１７７の長手方向において第１吸着部１６９ａと１６９ｂとの間には、カット機構１７２が配置される。第１変形例では、セパレータ形成部材の上面側にカット機構を配置したが、第２変形例ではセパレータ形成部材１７７の下面側に配置される。

また、第１吸着部１６９ａ、ｂに対向してセパレータ形成部材の上面側に第２吸着部１９１が配置されている。第２吸着部１９１は、第１吸着部１６９ａ、ｂの吸引孔１７１ａ、１７１ｂに対向する位置に吸引孔１９５、１９７を備える。また、第２吸着部１９１は、セパレータ形成部材１７７の長手方向（矢印１９９方向）及び垂直方向（矢印１９８方向）に不図示の駆動手段により移動可能である。さらに、第２吸着部１９１の内面（セパレータ形成部材１７７に対向する面）には、凹部１９２が設けられていて、カット機構１７２のブレード１８１の受け台として機能する。

第３吸着部１８５は、切断されたセパレータの下面側を吸引するための吸引孔１８７と、吸引孔１８７とバキューム手段１７３を結ぶ主管１８９と、から構成されている。切り出されたセパレータの下面が、第３吸着部１８５の吸着孔１８７を塞ぐことにより、第３吸着部１８５上にセパレータが固定される。

上記構成の吸着ユニット１５１を有するセパレータ供給部は、まず、第２吸着部１９１を移動し（矢印１９８、１９９方向）、第２吸着部１９１とセパレータ形成部材１７７との間を所定距離の関係とする。第２吸着部１９１を作動しセパレータ形成部材１７７を吸着する。セパレータ形成部材１７７を吸着した第２吸着部１９１を移動し（矢印１９８、１９９方向）セパレータ形成部材１７７の繰り出し始端を所定量だけ送り出し切断位置に配置する。第２吸着部を不作動とした後、第１吸着部１６９ａ、ｂの吸引力を発生させ、セパレータ形成部材１７７の下面が吸引孔１７１ａ、１７１ｂを塞ぎ、セパレータ形成部材１７７が吸着部１６９ａ、ｂ上に固定される。この時、切断が終わるまで第２吸着部１９１を下降させてセパレータ形成部材１７７を挟持した状態で維持する。

次に、カット機構１７２のブレード１８１が矢印１８３方向（図中上方向）に移動し、所定寸法のセパレータが切断される。そして第１吸着部１６９の吸引力を解除し、第２吸着部１９１の吸引力を発生させる。そうすると、吸引孔１９５、１９７が塞がれ第２吸着部１９１に切断されたセパレータと、セパレータ形成部材とが吸着される。

次に第２吸着部１９１が上昇（矢印１９８方向）、そして右方向（矢印１９９方向）に移動し、切り出されたセパレータが第３吸着部１８５に対向する位置に到達すると、第２吸着部１９１は第３吸着部１８５との間を所定距離隔てた位置まで下降する（矢印１９８方向）。第２吸着部１９１を不作動にするとともに、第３吸着部１８５の吸引力を発生させセパレータを第３吸着部上に固定する。第３吸着部１８５に固定されたセパレータはアーム機構８０（図１参照。）により次の工程に搬送される。他方、セパレータ形成部材１７７は第２吸着部１９１により次の切断位置に合わせて搬送される。そして、第２吸着部１９１の吸引力を解除することにより、セパレータ形成部材が解放され、第１吸着部１６９ａ、ｂを再度作動させて次の切断工程を繰り返す。

この構成によれば、第１吸着部１６９ａ、ｂと第２吸着部１９１によってセパレータは挟持されているので、形成部材１２７に衝撃が加わっても、セパレータ形成部材および切断片であるセパレータは吸引力と挟持力により固定され、位置ずれが生じることを防止できる。

従って、第１の変形例と同様に、吸着ユニット１５１をセパレータ供給部に設けることにより、より高い位置決め精度でセパレータ形成部材の切断片を供給することが可能となる。さらに、例えばローラを利用する定寸送り機構を用いる場合にはローラの摩耗によりローラの径が変動し、セパレータ形成部材の送り量（矢印１９９方向の移動量）が変動することが考えられる。しかし、本構成において第２吸着部１９１の送り量が設定されているので、ローラの摩耗によってセパレータ形成部材の送り量が変化することを防止できる。

上記実施形態では、本熱圧着ステージを２つ設ける構成としたが、本発明は本実施形態に限定されることなく仮熱圧着できる積層体の生産能力に応じて本熱圧着ステージの数を適宜変更できることは言うまでもない。

また、上記実施形態では、電極の位置を補正するために電極位置補正部のみを設ける構成としているが、セパレータの位置を修正するための位置補正部を設ける構成を加えてもよい。

この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施例は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。

本発明の積層装置の構成図である。 セパレータ装置の第１変形例の一部の模式図を示す。 セパレータ装置の第２変形例の一部の模式図を示す。 セパレータを打ち抜き装置で作製する場合のセパレータ形成部材を示す。 従来の電極及びセパレータを積み重ねた状態を示す図である。 従来の積層装置の構成図である。

符号の説明

１ 積層装置
１０ セパレータ供給部
１３ セパレータ形成部材
２０ 電極搬送部
３０ 電極位置補正部
４０ 積層部
５０ 本熱圧着部
６０ 電極供給部
６３ａ〜６３ｃ 正極電極
６５ａ 負極電極
７０ 積層体収容部
８０ アーム機構

Claims (6)

1. 正極電極、負極電極及びセパレータを積層する方法であって、長尺状のセパレータ形成部材、前記正極電極及び負極電極を用意する工程と、
   前記セパレータ形成部材を切断し所定寸法のセパレータを作製する工程と、
   所定枚数の前記正極電極、負極電極及びセパレータを積層する工程と、
   を有することを特徴とする積層方法。
2. 正極電極、負極電極及びセパレータを積層するための積層装置であって、積層される前記正極電極及び負極電極を供給するための電極供給部と、前記電極供給部から前記積層部へ前記正極電極若しくは負極電極を搬送する電極搬送部と、前記セパレータを供給するセパレータ供給部と、前記セパレータを受けるとともに前記積層部に搬送するセパレータ搬送部と、前記セパレータ、正極電極及び負極電極を積層する積層部と、を備え、
   前記セパレータ供給部において、長尺状のセパレータ形成部材は所定長さのセパレータに切断され前記セパレータ搬送部を介して前記積層部に搬送されることを特徴とする積層装置。
3. さらに、前記積層部に搬送される前記正極電極、負極電極、セパレータの少なくとも一つを位置決めする位置補正部と、前記積層部において積層された正極電極、負極電極及びセパレータの熱圧着を行う本熱圧着部と、熱圧着がなされた前記セパレータ、正極電極及び負極電極を収容するための積層体収納部と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の積層装置。
4. 前記セパレータ供給部は、前記セパレータ形成部材を吸着するための吸引孔を有する吸着ユニットを備え、前記セパレータ形成部材から切断されるセパレータと、セパレータ形成部材のそれぞれに接触することを特徴とする請求項２又は３に記載の積層装置。
5. 前記吸着ユニットは、多孔材からなることを特徴とする請求項４に記載の積層装置。
6. 前記吸着ユニットは、切断位置と前記セパレータ搬送部との間で往復移動可能であることを特徴とする請求項４又は５に記載の積層装置。
   

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