JP2008140624A - 双極型電池の製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業効率が良好な双極型電池の製造方法、および、コンパクト化が容易な双極型電池の製造装置を、提供する。
【解決手段】集電体１１１、集電体１１１の一方の面に配置される正極１１３、および集電体１１１の他方の面に配置される負極１１２を有する双極型電極と、電解質層１２０を、受け台に交互に積層し、積層体を形成するための双極型電池の製造方法であって、複数の双極型電極１１１，１１２，１１３および電解質層１２０を、電極セット手段１５０の支持構造体１５４に配置されるクランプ機構１９０によって順次把持し、積層方向に間隔をあけて互いに接触しない状態で、保管するための電極セット工程と、電極セット手段１５０を受け台上に配置して把持を解消するとともに、クランプ機構１８０を双極型電極１１１，１１２，１１３の投影面と重ならない退避位置に移動させ、順次把持を解消することで受け台上に積層体を形成する積層工程とを有する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、双極型電池の製造装置および製造方法に関する。

近年、環境保護のため二酸化炭素排出量の低減が切に望まれている。自動車業界では、電気自動車およびハイブリッド電気自動車の導入による二酸化炭素排出量の低減に期待が集まっており、その実用化の鍵を握るモータ駆動用電源として、双極型電池に注目が集まっている。

双極型電池は、正極および負極が配置された集電体からなる双極型電極が、セパレータ（電解質層）を介して順次配置された積層体からなる（例えば、特許文献１参照。）。双極型電極およびセパレータは、積層方向に間隔をあけて互いに接触しない状態で、予め保管することで、積層体の形成を容易としている。
特開平９−２３２００３号公報

しかし、双極型電極は、高出力、高容量化に伴い、薄膜化、大判化する傾向にありハンドリングが容易でないため、特に双極型電極を積層してなる双極型電池を製造するにあたっては作業効率を向上させることが困難である。また、双極型電極を把持するための機構が、複雑化することで、積層装置が大型化する問題も有する。

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、作業効率が良好な双極型電池の製造方法、および、コンパクト化が容易な双極型電池の製造装置を、提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
集電体、前記集電体の一方の面に配置される正極、および前記集電体の他方の面に配置される負極を有する双極型電極と、電解質層を、受け台に交互に配置し、積層体を形成するための双極型電池の製造装置であって
前記双極型電極および前記電解質層を、積層方向に間隔をあけて互いに接触しない状態で、複数配置して保管するための電極セット手段を有し、
前記電極セット手段は、
前記双極型電極および前記セパレータを把持するためのクランプ機構、および、
前記クランプ機構が配置される支持構造体を有し、
前記クランプ機構は前記把持を行う際に前記双極型電極の投影面と重なる把持位置に移動し、前記把持を解消する際に前記双極型電極の投影面と重ならない退避位置に移動可能に支持構造体に支持される
ことを特徴とする双極型電池の製造装置である。

上記目的を達成するための請求項１５に記載の発明は、
集電体、前記集電体の一方の面に配置される正極、および前記集電体の他方の面に配置される負極を有する双極型電極と、電解質層を、受け台に交互に積層し、積層体を形成するための双極型電池の製造方法であって、
複数の双極型電極および前記電解質層を、電極セット手段の支持構造体に配置されるクランプ機構によって順次把持し、積層方向に間隔をあけて互いに接触しない状態で、保管するための電極セット工程と、
前記電極セット手段を受け台上に配置して前記把持を解消するとともに、前記クランプ機構を前記双極型電極の投影面と重ならない退避位置に移動させ、順次把持を解消することで受け台上に積層体を形成する積層工程とからなることを特徴とする双極型電池の製造方法である。

請求項１に記載の発明によれば、双極型電極およびセパレータの把持が解消される際に、クランプ機構は、双極型電極の投影面と重ならない退避位置に、移動する。したがって、隣接する双極型電極およびセパレータや使用中のその他のクランプ機構との干渉が避けられるため、クランプ機構が配置される支持構造体を小型化することが可能である。つまり、コンパクト化が容易な双極型電池の製造方法を提供することが可能である。

請求項１５に記載の発明によれば、双極型電極およびセパレータの把持が解消される際に、クランプ機構を、双極型電極の投影面と重ならない退避位置に、移動させることが可能である。したがって、隣接する双極型電極およびセパレータや使用中のその他のクランプ機構との干渉が避けられるため、ハンドリングが容易であり、作業効率を向上させることが可能である。つまり、作業効率が良好な双極型電池の製造装置を、提供することが可能である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１〜４は本発明の実施の形態に係わる双極型電池を示すものであり、図１は実施の形態に係る双極型電池を説明するための図であり、図２は、図１に示される双極型電池の断面図、図３は、図１に示される双極型電池を利用する組電池を説明するための斜視図、図４は、図３に示される組電池が搭載されている車両の概略図である。

図１に示すように双極型電池１０は略矩形形状の電池であって、外装ケース１０４と端子プレート１０１，１０２とを備える。

図２に示すように本実施の形態に係る双極型電池１０は、負極１１２、正極１１３、集電体１１１、セパレータ（電解質層）１２０、第１シール１１５および第２シール１１７を有する双極型単電池１１０を備える。集電体１１１は、正極１１３および負極１１２の間に配置されている。電解質層は、負極面に電解液を滲み込ますことで形成されている。第１シール１１５は、正極１１３の周囲を取り囲むように配置されている。セパレータ１２０は、正極１１３および第１シール１１５を覆うように配置されている。第２シール１１７は、第１シール１１５と位置合せされて、セパレータ１２０上に配置されている。

複数の双極型単電池１１０を積層することにより単電池が直列接続された状態の積層体１００が形成され、積相体１００の状態で外部からの衝撃や環境劣化を防止するための外装ケース１０４に収容される。積層体１００の最外層（最上位および最下位）には、端子プレート１０１，１０２が配置される。

端子プレート１０１，１０２は、高導電性部材からなり、積層体１００の最外層の電極投影面の全てを、少なくとも覆うように構成されている。したがって、最外層の電流取り出し部は、低抵抗化され、面方向の電流取り出しにおける低抵抗化を図ることで、電池の高出力化が可能になる。高導電性部材は、例えば、ステンレスである。

端子プレート１０１，１０２は、外装ケース１０４の外部に延長しており、積層体１００から電流を引き出すための電極タブを兼用している
外装ケース１０４は、軽量化および熱伝導性の観点から、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、銅などの金属（合金を含む）をポリプロピレンフィルム等の絶縁体で被覆した高分子−金属複合ラミネートフィルムなどのシート材からなり、その外周部の一部または全部が、熱融着により接合さることで形成される。

双極型電池１０は、単独で使用することが可能であるが、例えば、図３に示すように組電池１３０の形態で利用することが可能である。組電池１３０は、双極型電池１０を直列化および／又は並列化し、複数接続して構成されており、外部出力端子としての導電バー１３２，１３４を有する。導電バー１３２，１３４は、双極型電池１０から延長する端子プレート１０１，１０２にそれぞれ接続されている。

双極型電池１０を接続して構成する際に、適宜、直列あるいは並列化することで、容量および電圧を自由に調整することができる。接続方法は、導電バスバー等を用いて端子プレート１０１と端子プレート１０２もしくは端子プレート１０１、１０２同士を接続しており、例えば、超音波溶接である。

組電池１３０自体を、直列化および／又は並列化し、複数接続することで組電池モジュール（大型の組電池）として提供することも可能である。

図４に示すように組電池モジュール１３６は、大出力を確保し得るため、例えば、車両１３８のモータ駆動用電源として搭載することが可能である。車両は、例えば、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電車である。

組電池モジュール１３６は、例えば、内蔵する双極型電池１０毎あるいは組電池１３０毎の充電制御を行うなど、非常にきめ細かい制御ができるため、１回の充電あたりの走行距離の延長、車載電池としての寿命の長期化などの性能の向上を図ることが可能である。

図５は、本実施の形態に係る双極型電池の製造装置及び製造方法を説明するための工程図である。

本実施の形態に係る双極型電池の製造方法は、電極形成工程、シール前駆体配置工程、電極セット工程（電解質層形成工程を含む）、真空導入工程、電極積層工程、プレス工程、真空解除工程、加圧保持工程およびケーシング工程を有する。

後述するように、電極セット工程において、双極型電池は、電極セット工程において支持構造体に配置されるクランプ機構によって把持され、また、電極積層工程において把持が解消される際に、クランプ機構は、前記双極型電極の投影面と重ならない退避位置に、移動させられる。

したがって、隣接する双極型電極およびセパレータや使用中のその他のクランプ機構との干渉が避けられるため、ハンドリングが容易であり、作業効率を向上させることが可能である。

図６は、図５に示される電極形成工程に係る正極を説明するための正面図、図７は、図５に示される電極形成工程に係る負極を説明するための背面図、図８は、図６の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに関する断面図である。

電極形成工程においては、まず，正極スラリーが、調整される。正極スラリーは、正極活物質［８５重量％］、導電助剤［５重量％］およびバインダ［１０重量％］を有し、粘度調整溶媒を添加することで、所定の粘度にされる。

正極活物質は、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４である。導電助剤は、アセチレンブラックである。バインダは、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）である。粘度調整溶媒は、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）である。

正極スラリーは、ステンレス箔（厚さ２０μｍ）からなる集電体１１１の一方の面に塗布される。正極スラリーの塗膜は、例えば、真空オーブンを利用して、乾燥させられ、厚さ３０μｍの正極活物質層からなる正極１１３を形成する。この際、ＮＭＰは、揮発することで除去される。

次に、負極スラリーが、調整される。負極スラリーは、負極活物質［９０重量％］およびバインダ［１０重量％］を有し、粘度調整溶媒を添加することで、所定の粘度にされる。負極活物質は、ハードカーボンである。バインダおよび粘度調整溶媒は、ＰＶＤＦおよびＮＭＰである。

負極スラリーは、集電体１１１の他方の面に、塗布される。負極スラリーの塗膜は、例えば、真空オーブンを利用して、乾燥させられ、厚さ３０μｍの負極活物質層からなる負極１１２を形成する。この際、ＮＭＰは、揮発することで除去される。

この結果、集電体１１１の一方の面および他方の面に、正極１１３および負極１１２がそれぞれ形成された双極型電極（電解質層が未形成の双極型単電池１１０）が得られる。

双極型電池電極（１１１、１１２、１１３）は、３３０×２５０（ｍｍ）のサイズに切り取られる。正極１１３および負極１１２の外周部は、集電体１１１を露出させるために、２０ｍｍの幅で剥がし取られる。これにより、電極未配置部位が形成され、集電体１１１の面積（および長さ）は、正極１１３および負極１１２の面積（および長さ）より大きくなる。電極未配置部位の存在は、後述する第１シール前駆体１１４および第２シール前駆体１１６の配置およびクランプ機構１９０による把持を、容易とする。

図９は、図５に示されるシール前駆体配置工程の第１シール前駆体を説明するための正面図、図１０は、図９の線Ｘ−Ｘに関する断面図、図１１は、図５に示されるシール前駆体配置工程の第２シール前駆体を説明するための正面図、図１２は、図９の線ＸＩＩ−ＸＩＩに関する断面図である。

シール前駆体配置工程においては、まず、集電体１１１が露出している正極側外周部に、第１シール前駆体（１液性未硬化エポキシ樹脂）１１４が配置される。この際、外周部端面から約１０ｍｍ幅で、未配置部位が設けられる。第１シール前駆体１１４の配置は、例えば、ディスペンサを用いる塗布が適用される。

次に、セパレータ１２０が、集電体１１１の正極側面の全てを覆うように配置される。セパレータ１２０は、多孔性のポリエチレン製であり、その厚みおよびサイズは、１２μｍおよび３３５×２５５（ｍｍ）である。つまり、セパレータ１２０の面積（および長さ）は、集電体１１１の面積より大きい。したがって、積層された場合において、近接する集電体１１１の外周部同士が接触することが抑制され、絶縁性を向上させることが可能である。

その後、セパレータ１２０上に、第２シール前駆体（１液性未硬化エポキシ樹脂）１１６が配置される。この際、第２シール前駆体１１６は、第１シール前駆体１１４の配置部位と相対するように（重なるように）位置決めされる。第２シール前駆体１１６の配置は、例えば、ディスペンサを用いる塗布が適用される。

図１３は、図５に示される電極セット工程に係る投入装置および電極ストッカを説明するための概略図、図１４は、図１３に示されるクランプ機構の配置位置を説明するための概略図、図１５は、図１３に示されるクランプ機構を説明するための概略図である。

図１３に示すように投入装置１４０は、保持手段１４６〜１４９によって把持されている双極型単電池１１０を、電極ストッカ（電極セット手段および積層手段）１５０に移送するために使用される。

保持手段１４６および保持手段１４７は、双極型単電池１１０の外周部の一方に対応する枠状押圧部を有し、近接離間自在に配置される。保持手段１４８および保持手段１４９は、双極型単電池１１０の外周部の他方に対応する枠状押圧部を有し、互いに近接離間自在に配置される。さらに、保持手段１４６，１４７および保持手段１４８，１４９は、互いに近接離間自在に配置される。

したがって、双極型単電池１１０の外周部を、保持手段１４６，１４７および保持手段１４８，１４９によって把持し、保持手段１４６，１４７および保持手段１４８，１４９を離間させることで、皺などが生じないように、双極型単電池１１０に張力を付与した状態で保持することが可能である。また、保持手段１４６〜１４９の押圧部は、枠状でありかつ双極型単電池１１０の外周部に位置するため、形成されている電極および配置された第２シール前駆体１１６との接触が避けられる。

投入装置１４０は、減圧源に連結された吸着カップ１４２および吸着カップ１４２を支持するためのアーム部１４４を有する。吸着カップ１４２は、例えば、ゴム製であり、互いに近接離間自在に設置されている。したがって、吸着カップ１４２を、双極型単電池１１０の外周部に位置決めし、吸着した状態で離間させることで、双極型単電池１１０に張力を付与した状態で、保持することが可能である。

双極型単電池１１０を保持する手段は、コンパクト化および双極型単電池１１０に対する低負荷性の点で、吸着カップの利用が好ましいが、特に、この形態に限定されない。

電極ストッカ１５０は、投入装置１４０によって移送される双極型単電池１１０を受入れ、積層方向に間隔をあけて互いに接触しない状態で、保管するために使用され、保持機構、支持構造体１５４を有する。なお、後述する受け台１５６への電極積層時の積層方向は、双極型単電池１１０の面方向（ＸＹ軸方向）に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）である。

保持機構は、双極型単電池１１０の外周部の４箇所を把持自在であるクランプ機構１９０を、６組有しており、６枚の双極型単電池１１０をセットすることが可能である。

また、クランプ機構１９０の動作を行う為の駆動ロッド１９８がクランプ機構１９０に近接して配置されている。

図１４に示すようにクランプ機構１９０によって把持される双極型単電池１１０の部位は、対向する２辺に位置し、外周部端面から約１０ｍｍ幅の範囲の領域に位置し、第１シール前駆体１１４および第２シール前駆体１１６が配置されていない未配置部位である。クランプ機構１９０によって把持される双極型単電池１１０の外周部の部位は、４箇所に限定されず、双極型単電池１１０のサイズなどを考慮し、適宜増減させることが可能である。ここで、図中点線で示されたクランプ機構１９０が退避位置におけるクランプ機構であり、図中実線で示されているのが把持位置に相当する。また、クランプ機構１９０の積層方向に関する配置間隔は、図１３に示したように双極型単電池１１０の撓み量より大きくなるように間隔を空けて設定されている。

図１５ａに、クランプ機構１９０を積層方向から見た詳細図を示す。図１５ａに示すようにクランプ機構１９０は、ガイドブロック１９５が支持ロッド１９５ａを介して支持構造体１５４に図中左右方向に移動可能に支持されており、そしてガイドブロック１９５と支持構造体１５４の間に配置されたバネ１９５ｂにより図中左右方向に弾性力を与えられている。把持動作については後述するが、クランプ機構１９０は当該弾性力により把持を解消する際に、双極型電極１１０の投影面と重ならない退避位置に復帰する。

図１５ｂに、クランプ機構１９０の断面図を示す。クランプ機構１９０は下方および上方アーム１９１，１９３、ガイドブロック１９５、可動ブロック１９７および駆動ロッド１９８を有する。

下方アーム１９１は、双極型単電池１１０が載置される先端部、および、先端部から下方段差部１９２を介して延長する基部を有する。上方アーム１９３は、前記下方アーム１９１の先端部とで双極型単電池１１０を挟み込む先端部、先端部から第１上方傾斜部を介して延長する中間部、および、中間部から第２上方傾斜部１９４を介して延長する基部を有する。下方および上方アーム１９１，１９３は、例えば、バネからなる弾性部材（不図示）によって、互いに近接するように弾性的に付勢されている。

なお、上方アーム１９３の先端部は、下方アーム１９１に向かった突出部１９９を有する。下方アーム１９１は、突出部１９９に位置合わされた貫通孔を有する。突出部１９９のサイズは、双極型単電池１１０が下方および上方アーム１９１，１９３によって把持された際に、突出部１９９の先端が、下方アーム１９１の貫通孔から露出するように、設定されている。

ガイドブロック１９５は、下方アーム１９１の基部に固定されており、また、貫通孔１９６を有する。可動ブロック１９７は、ガイドブロック１９５と下方アーム１９１の下方段差部１９２との間に配置されており、前述のバネ１９５ｂによって、ガイドブロック１９５に向かって弾性的に付勢されている。

駆動ロッド１９８は、往復動自在に配置されており、かつ、駆動ロッド１９８の径は、ガイドブロック１９５の貫通孔１９６を通過できるように設定されている。したがって、駆動ロッド１９８における貫通孔１９６から突出する先端部は、可動ブロック１９７を押圧し、下方アーム１９１の下方段差部１９２に向かって移動させる。

可動ブロック１９７は、上方アーム１９３の第２上方傾斜部１９４と当接しているため、可動ブロック１９７の移動は、上方アーム１９３の上昇を引き起こす。

したがって、駆動ロッド１９８を突出させると、下方および上方アーム１９１、１９２の先端部は離間するため、双極型単電池１１０を配置、あるいは把持されている双極型単電池１１０の取り外し（リリース）が可能である。（図１５ｂの下の図の状態）
さらに、駆動ロッド１９８を突出させると、可動ブロック１９７は下方アーム１９１の下方段差部１９２に突き当たり下方アーム１９１の基部に固定されているガイドブロック１９５を移動させる。これによりクランプ機構１９０は全体が移動する。
一方、駆動ロッド１９８を後退させると、下方および上方アーム１９１、１９２の先端部が近接するため、双極型単電池１１０を把持することが可能である。

つまり、クランプ機構１９０は、双極型単電池１１０の把持動作と、退避位置から把持位置への移動動作との連動手段、および、把持の解消動作と、退避位置への移動動作との連動手段を有する。なお、クランプ機構１９０は、双極型単電池１１０を把持自在であれば、上記構成に特に限定されない。本実施形態におけるクランプ機構１９０は隣接する双極型単電池１１０や使用中のその他のクランプ機構１９０との干渉が避けられるため、クランプ機構１９０が配置される支持構造体１５４を小型化することが可能である。

図１３に戻り、支持構造体１５４は、双極型単電池１１０のセットの際の干渉を避けるため少なくとも上方を開口させ、下方から受け台１５６（後述）が挿入できるように下方も開口したフレーム形状である。さらに、クランプ機構１９０を具備しない面（紙面垂直方向）においても、後述する受け台１５６の搬送が可能なように開口させておく。

支持構造体１５４には、下方に向かって支持構造体１５４を移動させるためのＺ軸移動手段１５５（不図示）が配置されている。Ｚ軸移動手段１５５は、支持構造体１５４を駆動ロッド１９８に対して相対移動させることにより、上下に隣接するクランプ機構１９０に対して駆動ロッド１９８が相対することになる。

なお、本実施形態では支持構造体１５４を移動させることにより、複数の双極型単電池１１０を順次電極ストッカ１５０にセットしているが、支持構造体１５４を移動させることなく、駆動ロッド１９８を移動させてもよく、駆動ロッド１９８を複数用意してどちらも移動しないようにしてもよい。

図１６は、電極セット工程を説明するための断面図である。

電極セット工程においては、投入装置１４０によって移送される双極型単電池１１０が、双極型単電池１１０Ｆ、Ｅ，Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａの順で電極ストッカ１５０に投入され、負極面を上にした状態で、電極ストッカ１５０に受け入れられ、最終的に、双極型単電池１１０（１１０Ａ〜１１０Ｆ）が、積層方向に間隔をあけて互いに接触しない状態で、電極ストッカ１５０に保管される。

なお、最上位および最下位に保持される双極型単電池１１０Ａ，１１０Ｆの構成は、生産性や後工程などを考慮し、適宜設定される。本実施の形態においては、最上位に保持される双極型単電池１１０Ａは、負極１１２を有せず、最下位に保持される双極型単電池１１０Ｆは、負極１１２および集電体１１１のみを有し、正極１１３、第１シール前駆体１１４、第２シール前駆体１１６およびセパレータ１２０が、配置されていない。

次に、電極セット工程における一部である電極セット準備工程を詳述する。図１７〜１８は、投入動作前における載置、反転を、それぞれ説明するための断面図である。

図１７に示すように前述のシール前駆体配置工程で作成した、電極、第１および第２シール前駆体１１４，１１６が配置された双極型単電池１１０の外周部が、保持手段１４６，１４８に載置されると、保持手段１４７，１４９は、保持手段１４６，１４８に上方からセットされて、双極型単電池１１０の外周部が把持される。その後、保持手段１４６，１４７および保持手段１４８，１４９は、離間することで、双極型単電池１１０に張力が付され、皺などの発生が抑制される。

本実施形態では電極セット準備工程において、電解質層形成工程を実施する。最下位に保持される双極型単電池１１０Ｆを除いた、５枚の双極型単電池１１０Ａ〜１１０Ｅの負極１１３に、配置されたセパレータ１２０に１ｍｌの電解液を、例えば、マイクロピペットを用いて、セパレータ１２０にたらすことで、滲み込まされる。

電解液は、ＰＣ（プロピレンカーボネート）およびＥＣ（エチレンカーボネート）からなる有機溶媒、支持塩としてのリチウム塩（ＬｉＰＦ_６）および少量の界面活性剤を含んでいる。なお、リチウム塩濃度は、１Ｍである。

その後、図１８に示すように電極ストッカ１５０におけるセット状態に対応させるために、双極型単電池１１０を、保持手段１４６〜１４９と共に、反転させる。これにより、多孔性であり（通気性を有し）、吸着が困難であるセパレータ１２０が背面に位置することとなる。

次に、電極セット工程の一部である投入動作を詳述する。

図１９に示すように保持手段１４６，１４８を保持手段１４７，１４９から離間させると、投入装置１４０の吸着カップ１４２が、双極型単電池１１０の外周部に位置決めされ、吸引を開始する。

さらに図２０に示すように双極型単電池１１０の外周部を吸着した状態で吸着カップ１４２を互いに離間させることで、双極型単電池１１０に張力に付与し、そして、電極ストッカ１５０に向かって上昇する。

次に、電極セット工程における受入れ動作を説明する。図２１〜２５は、受入れ動作における前進、離間、停止、把持および上昇を、それぞれ説明するための断面図である。

投入装置１４０は、電極ストッカ１５０に向かって移動し、電極ストッカ１５０の上方に位置すると、対応するクランプ機構１９０が配置されている位置に向かって、降下する。

投入装置１４０によって保持される双極型単電池１１０がクランプ機構１９０の前に位置決めされると、退避位置から電極ストッカ１５０のクランプ機構１９０に向かって、駆動ロッド１９８の前進が開始される（図２１参照）。

前進が継続されると、駆動ロッド１９８は、ガイドブロック１９５の貫通孔１９６を通過し、可動ブロック１９７を押圧し、下方アーム１９１の下方段差部１９２に向かって移動させる。可動ブロック１９７は、上方アーム１９３の第２上方傾斜部１９４と当接し、上方アーム１９３の上昇を引き起こす。これにより、下方アーム１９１の先端部と上方アーム１９３の先端部が、離間する（図２２参照）。

前進がさらに継続されると、駆動ロッド１９８が、下方アーム１９１の下方段差部１９２と当接することで、クランプ機構１９０全体が、電極ストッカ１５０の支持構造体１５４に向かって、移動を開始する。そして、下方アーム１９１の下方段差部１９２が支持構造体１５４と当接することで、クランプ機構１９０の前進が停止される（図２３参照）。

これにより、下方アーム１９１の先端部は、位置決めされた双極型単電池１１０の外周部の下方に位置し、かつ、上方アーム１９３の突出部１９９は、支持構造体１５４の内側に位置することとなる。

その後、駆動ロッド１９８が、後退させられる。可動ブロック１９７は、駆動ロッド１９８による押圧から開放されるため、駆動ロッド１９８と同様に、後退し、上方アーム１９３の降下を引き起こす。

これにより、下方アーム１９１の先端部と上方アーム１９３の先端部によって、双極型単電池１１０の外周部が把持されると共に、双極型単電池１１０に張力が付与される（図２４参照）。一方、上方アーム１９３の突出部１９９は、下方アーム１９１の先端部の貫通孔から露出しているため、支持構造体１５４の内側と当接し、クランプ機構１９０全体の後退を妨げる。つまり、双極型単電池１１０の把持動作と、退避位置から把持位置への移動動作は、連動している。

双極型単電池１１０の外周部の把持が完了すると、投入装置１４０の吸着カップ１４２の稼働が停止され、双極型単電池１１０を開放した後で、投入装置１４０は上昇し、次の双極型単電池１１０を吸着するために、保持手段１４６，１４８に向かって移動する（図２５参照）。

その後、Ｚ軸移動手段によって電極ストッカ１５０の支持構造体１５４が降下し、次に投入される双極型単電池１１０に対応するクランプ機構１９０が、駆動ロッド１９８に対応した位置に位置決めされる。

このような投入動作および受入れ動作を繰り返すことにより、双極型単電池１１０が、負極面を上にした状態で、電極ストッカ１５０にセットされる（図１６参照）。

図２６は、図５に示される真空導入工程〜真空解除工程に係る真空処理装置を説明するための概略図、図２７は、図５に示される電極積層工程を説明するための概略図、図２８〜３１は、電極積層工程におけるリリース動作を詳述するための断面図であり、前進、離間、後退および降下を、それぞれ示しており、図３２は、図５に示されるプレス工程を説明するための断面図、図３３は、図５に示される加圧保持工程を説明するための断面図である。

図２６に示すとおり、真空処理装置１６０は、真空手段１６２、電極積層部１５８、プレス手段１７２および制御部１７８を有する。

真空手段１６２は、真空チャンバ１６３、真空ポンプ１６４および配管系１６５を有する。真空チャンバ１６３は、着脱自在（開放自在）の蓋部と、電極ストッカ１５０およびプレス手段１７２が配置される固定式の基部を有する。真空ポンプ１６４は、例えば、遠心式であり、真空チャンバ１６３の内部を真空状態にするために使用される。配管系１６５は、真空ポンプ１６４と真空チャンバ１６３と連結するために使用され、リークバルブ（不図示）が配置されている。

電極積層部１５８は、前述の電極ストッカ１５０が設置されるスペースと、積層体１００を受ける受け台１５６と、受け台１５６を移動させる搬送手段１５７と、駆動ロッド１９８とを備え、さらに電極積層部１５８は、支持構造体１５４を、受け台１５６に向かって積層方向に移動するためのＺ軸移動手段１５５（不図示）が配置されている。Ｚ軸移動手段１５５は、支持構造体１５４を受け台１５６に対して相対移動させるため、設置スペースを有効利用することが可能である。特に、電極ストッカ１５０は、真空処理装置１６０の内部に配置されるため、電極ストッカ１５０を小型化することで真空処理装置１６０を小型化することにより、設備コストの低減を図ることが可能である。

Ｚ軸移動手段を支持構造体１５４に配置する場合、受け台１５６およびその周辺の構成を簡略化することが可能であるが、Ｚ軸移動手段を受け台１５６に配置し、受け台１５６を支持構造体１５４に対して相対移させることも可能である。この場合、支持構造体１５４が固定式となり、受け台１５６は、支持構造体１５４の内部を移動するため、支持構造体１５４のブレを抑制することが可能である。さらにＺ軸移動手段１５５及び駆動ロッド１９８は電極積層部１５８に配置しておくのではなく、支持構造体１５４と一体として、電極ストッカ１５０の一部として真空チャンバ１６３内に配置されるようにしても良い。

受け台１５６は、双極型単電池１１０の積層体１００の形成、搬送およびプレスのために使用され、また、搬送手段１５７が配置されている。

積層体１００は、双極型単電池１１０を順次載置し、つまり、集電体１１１の一方の面に配置される正極１１３、および集電体１１１の他方の面に配置される負極１１２を有する双極型電極と、電解質層を構成するセパレータ１２０とを、受け台に交互に配置することで、形成される。

搬送手段１５７は、例えば、ベルトコンベヤであり、受け台１５６を次工程に移動させるために使用される。したがって、積層体１００を、受け台１５６に配置された状態で、次工程に搬送することが可能である。これにより、搬送の際に、積層体１００を受け台１５６から取り外すためのハンドリングが不要になり、ズレの発生が避けられる。搬送手段は、ベルトコンベヤに限定されず、また、受け台１５６と別体として構成することも可能である。
プレス手段１７２は、基部プレート１７４、基部プレート１７４に対して近接離間自在に配置されるプレスプレート１７６、下部加熱手段１７５および上部加熱手段１７７を有する。

基部プレート１７４は、積層体１００が配置された状態で搬送される受け台１５６が、載置される。受け台１５６は、下部プレスプレートとして機能する。したがって、プレスの際に、積層体１００を受け台１５６から取り外すためのハンドリングが不要になり、ズレの発生が避けられる。

プレスプレート１７６は、受け台１５６と連携し、双極型単電池１１０の積層体を押圧するために使用される。

下部加熱手段１７５および上部加熱手段１７７は、例えば、抵抗発熱体を有しており、基部プレート１７４およびプレスプレート１７６の内部に配置され、基部プレート１７４およびプレスプレート１７６の温度を上昇させるために使用される。

制御部１７８は、クランプ機構１９０に把持されている双極型単電池１１０を、受け台１５６に順次積層するために使用され、例えば、クランプ機構１９０による双極型単電池１１０の把持およびリリースの制御およびＺ軸移動手段１５５の制御を実行し、プレスプレート１７６の移動や押圧力、下部加熱手段１７５および上部加熱手段１７７の温度を制御することで、双極型単電池１１０の積層体に対する適当な熱プレスを、真空下で実施するために使用される。

なお、下部加熱手段１７５および上部加熱手段１７７の一方を省略したり、下部加熱手段１７５および上部加熱手段１７７を、基部プレート１７４およびプレスプレート１７６の外部に配置したりすることも可能である。基部プレート１７４を適宜省略することも可能である。

また、積層体１００は、受け台１５６およびプレスプレート１７６によって直接的に押圧する構成に限定されない。例えば、受け台１５６およびプレスプレート１７６に、シート状の弾性体を配置することも可能である。
次に、真空処理装置１６０が適用される真空導入工程〜真空解除工程を順次説明する。

真空導入工程においては、真空チャンバ１６３の蓋部が外され、双極型単電池１１０を保持している電極ストッカ１５０が、真空チャンバ１６３の基部に配置される。そして、真空チャンバ１６３の蓋部が装着されて、真空チャンバ１６３が密閉されると、真空ポンプ１６４が稼働され、真空チャンバ１６３の内部が、真空状態にされる。

電極積層工程においては、真空下で、Ｚ軸移動手段によって電極ストッカ１５０の支持構造体１５４が、受け台１５６に向かって移動する。つまり、保持機構（クランプ機構１９０）および受け台１５６は、積層方向に関し、Ｚ軸移動手段によって相対的に近接する。相対移動は、双極型単電池１１０のブレを抑制するため、双極型単電池１１０が精度良く積層される。

一方、支持構造体１５４のクランプ機構１９０に把持されている双極型単電池１１０が、受け台１５６に接触するタイミングで、クランプ機構１９０の駆動ロッド１９８が制御され、双極型単電池１１０の把持を解消する。

そして、受け台１５６に対する支持構造体１５４の移動を継続することで、双極型単電池１１０Ｆ〜１１０Ａが、順次積層される（図２７参照）。

以上のように、双極型単電池１１０のブレが抑制され、双極型単電池１１０を精度良く積層することができる。したがって、双極型単電池１１０を構成する双極型電極および電解質層のずれの発生が抑制され、内部短絡の発生が避けられるため、不良品の発生を削減することが可能となる。

また、真空下での積層のため、電極および電解質層の積層界面に対する気泡の混入が抑制される。そのため、使用時のイオンの移動は、害されず、電池抵抗は増大しないため、高出力密度を達成することができる。つまり、気泡の混入が抑制された双極型電池が得られるため、使用時におけるイオンの移動は阻害されず、電池抵抗は増大しないため、高出力密度を達成することができる。
積層体１００は、受け台１５６に配置された状態で、プレス工程に搬送される。これにより、搬送の際に、積層体１００を受け台１５６から取り外すためのハンドリングが不要になり、ズレの発生が避けられる。

次に、双極型単電池１１０の把持を解消するためのリリース動作を詳述する。

退避位置から電極ストッカ１５０の支持構造体１５４に向かって、駆動ロッド１９８の前進が開始される（図２８参照）。この際、双極型単電池１１０の外周部は、下方アーム１９１の先端部と上方アーム１９３の先端部によって、把持されている。また、上方アーム１９３の突出部１９９は、下方アーム１９１の先端部の貫通孔から露出して、支持構造体１５４の内側と当接し、クランプ機構１９０全体の後退を妨げている。

駆動ロッド１９８の前進が継続されると、駆動ロッド１９８は、ガイドブロック１９５の貫通孔１９６を通過し、可動ブロック１９７を押圧し、下方アーム１９１の下方段差部１９２に向かって移動させる。可動ブロック１９７は、上方アーム１９３の第２上方傾斜部１９４と当接し、上方アーム１９３の上昇を引き起こす。これにより、下方アーム１９１の先端部と上方アーム１９３の先端部が、離間する（図２９参照）。これにより、上方アーム１９３の突出部１９９は、上昇し、支持構造体１５４の内側との当接が解消される。

その後、退避位置に向かって駆動ロッド１９８が後退すると、クランプ機構１９０全体が、双極型単電池１１０から離間する方向へ移動する（図３０参照）。

駆動ロッド１９８の後退が継続され、下方アーム１９１の先端部が、双極型単電池１１０の外周部から離間することにより、双極型単電池１１０は、落下し、電極ストッカ１５０の受け台１５６に載置されることになる。つまり、把持の解消動作と、退避位置への移動動作は、連動している。

その後、Ｚ軸移動手段によって電極ストッカ１５０の支持構造体１５４が降下し、次にリリースされる双極型単電池１１０を把持したクランプ機構１９０が、受け台１５６及び駆動ロッド１９８に対応した位置に位置決めされる（図３１参照）。

このようなリリース動作を繰り返すことにより、クランプ機構１９０によって保持されていた双極型単電池１１０の積層体１００が、受け台１５６に形成される（図２７参照）。

プレス工程においては、電極ストッカ１５０の受け台１５６が基部プレート１７４に配置される（図３２参照）。この際、受け台１５６には、電極積層工程によって形成された双極型単電池１１０の積層体１００が保持されている。

プレスプレート１７６が受け台１５６に向かって降下し、他方のプレスプレートとして機能する受け台１５６と連携することで、積層体１００を押圧し、１．０×１０^５Ｐａの面圧を付与する。

積層体１００は、形成後において、受け台１５６から取り外されておらず、ズレの発生が抑制されているため、積層体１００は、均等にプレスされる。

一方、下部加熱手段１７５および上部加熱手段１７７が稼働され、基部プレート１７４およびプレスプレート１７６を介して、受け台１５６および双極型単電池１１０の積層体を加熱する。双極型単電池１１０の積層体は、第１シール前駆体１１４および第２シール前駆体１１６を構成する１液性未硬化エポキシ樹脂の硬化温度である８０℃に昇温する。

電極積層工程における真空状態を保持した状態で、このプレス条件（面圧１．０×１０^５Ｐａかつ８０℃）で、１時間保持することで、第１シール前駆体１１４および第２シール前駆体１１６が硬化し、所定の厚みの第１シール１１５および第２シール１１７が形成され、積層体１００が得られる。

なお、プレスが真空下で積層されるため、積層界面にパージガスが混入することを抑制することができる。また、プレス時における受け台１５６とプレスプレート１７６の間の距離を制御し、積層体１００の厚みを、所定の値に設定することで、体積減および電解質抵抗の低減を図ることができる。加熱プレスであるため、第１シール前駆体１１４および第２シール前駆体１１６の硬化が同時に実施されるため、製造工程の短縮を図ることができる。

また、プレス工程の時間を短縮するため、電極ストッカ１５０を予備昇温させるためのオーブンを配置したり、受け台１５６に加熱手段１８２を内蔵させたり、することも可能である。さらに、受け台１５６の配置前から、下部加熱手段１７５および上部加熱手段１７７を稼働させ、基部プレート１７４およびプレスプレート１７６を、予備昇温させることで、プレス工程の時間を短縮することも可能である。

真空解除工程においては、真空ポンプ１６４の稼働が停止され、リークバルブを開にすることで、真空チャンバ１６３の真空状態が解除される。プレスプレート１７６が上昇し、真空チャンバ１６３の蓋部が外される。基部プレート１７４に配置されている電極ストッカ１５０の受け台１５６が、積層体１００を保持した状態で、取り出される。また、受け台１５６以外の電極ストッカ１５０の部品も取り出される。

加圧保持工程においては、ケーシング工程に移送されるまで、加圧保持手段１８３によって、加熱プレスされた積層体１００の加圧状態が保持される（図３３参照）。

加圧保持手段１８３は、支持プレート１８４、押圧プレート１８５および錘１８６を有する。支持プレート１８４は、積層体１００が配置される。押圧プレート１８５は、積層体１００の上面に配置される。錘１８６は、押圧プレート１８５の上面に配置される。

したがって、錘１８６は、自重により、積層体１００の加圧状態を保持するための押圧力を発生させることが可能である。錘１８６の重量は、プレス圧や、積層体１００の構成材料の強度等の物性を考慮し、適宜設定される。

なお、加圧保持手段１８３における押圧力は、錘１８６の自重を利用することに限定されず、例えば、ばね等の弾性部材による付勢や、締結部材によるねじ締めを、利用する１対のアームを有するクランプ機構を利用することも可能である。

ケーシング工程においては、加圧状態が保持された積層体１００が、加圧保持手段１８３を取り外されて外装ケース１０４（図１および図２参照）に収容される。外装ケース１０４は、例えば、シート状の外装材の外周部を、接合することで形成される。外装材は、例えば、アルミニウムなどの金属をポリプロピレンフィルム等の絶縁体で被覆した高分子−金属複合ラミネートフィルムであり、その接合は、例えば、ヒートシール、インパルスシール、超音波融着、高周波融着等の熱融着が適用される。

図３４は、本実施の形態に係る変形例を説明するための概略図である。

双極型単電池１１０の相対移動の際における位置ズレを修正するための修正手段を、電極ストッカ１５０に配置することも可能である。修正手段は、支持構造体１５４に配置される位置センサ１５９、および、受け台１５６に配置されるＸＹ軸移動手段（不図示）を有する。

位置センサ１５９は、支持構造体１５４の上面における双極型単電池１１０の４辺に対応する位置に配置され、２次元位置検出手段を構成する。したがって、位置センサ１５９は、双極型単電池１１０の相対移動の際つまり受け台１５６に向かった双極型単電池１１０の移動の際における位置ズレを検出することが可能である。２次元位置検出手段は、例えば、ＣＣＤ（固体撮像素子）イメージセンサを利用することも可能である。この場合、支持構造体１５４の上面における４隅の１つに配置することで、２次元位置検出手段を構成することができる。

ＸＹ軸移動手段は、双極型単電池１１０の面方向に、受け台１５６を移動させるために使用される。

したがって、位置センサ１５９によって、双極型単電池１１０の相対移動の際における位置ズレが検出される場合、ＸＹ軸移動手段を制御することで、受け台１５６の面方向の位置が調整されることで、積層精度をさらに向上させることが可能である。また、受け台１５６は、保持機構と無関係のため、受け台１５６の移動は、双極型単電池１１０の位置に影響を及ぼさず、位置ズレの調整が容易である。

なお、ＸＹ軸移動手段は、受け台１５６に配置することに限定されず、保持機構に配置することで、受け台１５６およびその近傍の構造を簡素化することも可能である。また、Ｚ軸移動手段を、クランプ機構１９０に配置することも可能である。ＸＹ軸移動手段の一方の軸方向を、受け台１５６の次工程への移動方向と一致させることによって、ＸＹ軸移動手段を、受け台１５６の次工程への移動機構として、兼用することも可能である。

以上のように、本実施の形態は、作業効率が良好な電解液系双極型電池の製造方法、および、コンパクト化が容易な電解液系双極型電池の製造装置を、提供することが可能である。

なお、電解質層（セパレータ）を別体として、双極型電極（電解質層が未配置の双極型電池）と交互に積層することも可能である。この場合、保持機構は、電解質層および双極型電極を別々に交互に把持し、かつ、双極型電極および電解質層が、位置合せされかつ互いに接触しないように、積層方向に、支持構造体１５４に取り付けられることとなる。

また、電極セット工程は、設置工程などを考慮すると、大気下で実施することが好ましいが、必要に応じて、真空下で実施することも可能である。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。

本発明の実施の形態に係る双極型電池を説明するための斜視図である。 本発明の実施の形態に係る双極型電池を説明するための断面図である。 図１に示される双極型電池を利用する組電池を説明するための斜視図である。 図３に示される組電池が搭載されている車両の概略図である。 本発明の実施の形態に係る双極型電池の製造方法を説明するための工程図である。 図５に示される電極形成工程に係る正極を説明するための正面図である。 図５に示される電極形成工程に係る負極を説明するための背面図である。 図６の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに関する断面図である。 図５に示されるシール前駆体配置工程の第１シール前駆体を説明するための正面図である。 図９の線Ｘ−Ｘに関する断面図である。 図５に示されるシール前駆体配置工程の第２シール前駆体を説明するための正面図である。 図９の線ＸＩＩ−ＸＩＩに関する断面図である。 図５に示される電極セット工程に係る投入装置および電極ストッカを説明するための概略図である。 図１３に示されるクランプ機構の配置位置を説明するための概略図である。 図１３に示されるクランプ機構を積層方向から見た詳細図である。 図１３に示されるクランプ機構の断面図である。 電極セット工程を説明するための断面図である。 電極セット工程における投入動作を説明するための断面図であり、載置を示している。 図１７に続く、反転を説明するための断面図である。 図１８に続く、吸引を説明するための断面図である。 図１９に続く、上昇を説明するための断面図である。 電極セット工程における受入れ動作を説明するための断面図であり、前進を示している。 図２１に続く、離間を説明するための断面図である。 図２２に続く、停止を説明するための断面図である。 図２３に続く、把持を説明するための断面図である。 図２４に続く、降下を説明するための断面図である。 図５に示される真空導入工程〜真空解除工程に係る真空処理装置を説明するための概略図である。 図５に示される電極積層工程を説明するための概略図である。 電極積層工程におけるリリース動作を詳述するための断面図であり、前進を示している。 図２８に続く、離間を説明するための断面図である。 図２９に続く、後退を説明するための断面図である。 図３０に続く、上昇を説明するための断面図である。 図５に示されるプレス工程を説明するための断面図である。 図５に示される加圧保持工程を説明するための断面図である。 本発明の実施の形態に係る変形例を説明するための概略図である。

符号の説明

１０・・双極型電池、
１００・・積層体、
１０１，１０２・・端子プレート、
１０４・・外装ケース、
１１０（１１０Ａ〜１１０Ｆ）・・双極型単電池、
１１１・・集電体、
１１２・・負極、
１１３・・正極、
１１４・・第１シール前駆体、
１１５・・第１シール、
１１６・・第２シール前駆体、
１１７・・第２シール、
１２０・・セパレータ、
１３０・・組電池、
１３２，１３４・・導電バー、
１３６・・組電池モジュール、
１３８・・車両、
１４０・・投入装置、
１４２・・吸着カップ、
１４４・・アーム部、
１４６〜１４９・・保持手段、
１５０・・電極ストッカ、
１５４・・支持構造体、
１５６・・受け台、
１５７・・搬送手段、
１５８・・電極積層部、
１５９・・位置センサ、
１６０・・真空処理装置、
１６２・・真空手段、
１６３・・真空チャンバ、
１６４・・真空ポンプ、
１６５・・配管系、
１７２・・プレス手段、
１７４・・基部プレート、
１７５・・下部加熱手段、
１７６・・プレスプレート、
１７７・・上部加熱手段、
１７８・・制御部、
１８３・・加圧保持手段、
１８４・・支持プレート、
１８５・・押圧プレート、
１８６・・錘、
１９０・・クランプ機構、
１９１・・下方アーム、
１９２・・下方段差部、
１９３・・上方アーム、
１９４・・上方傾斜部、
１９５・・ガイドブロック、
１９５ｂ・・バネ、
１９５ａ・・支持ロッド、
１９６・・貫通孔、
１９７・・可動ブロック、
１９８・・駆動ロッド、
１９９・・突出部。

Claims (18)

1. 集電体、前記集電体の一方の面に配置される正極、および前記集電体の他方の面に配置される負極を有する双極型電極と、電解質層を、受け台に交互に配置し、積層体を形成するための双極型電池の製造装置であって
   前記双極型電極および前記電解質層を、積層方向に間隔をあけて互いに接触しない状態で、複数配置して保管するための電極セット手段を有し、
   前記電極セット手段は、
   前記双極型電極および前記セパレータを把持するためのクランプ機構、および、
   前記クランプ機構が配置される支持構造体を有し、
   前記クランプ機構は前記把持を行う際に前記双極型電極の投影面と重なる把持位置に移動し、前記把持を解消する際に前記双極型電極の投影面と重ならない退避位置に移動可能に支持構造体に支持される
   ことを特徴とする双極型電池の製造装置。
2. 前記クランプ機構は、前記双極型電極および前記電解質層の把持動作と、前記退避位置から前記双極型電極および前記電解質層の把持位置への移動動作との連動手段、および、前記把持の解消動作と、前記退避位置への移動動作との連動手段を有することを特徴とする請求項１に記載の双極型電池の製造装置。
3. 前記クランプ機構は、クランプ機構の把持、解消動作を行う為に積層方向と垂直な方向に移動する可動ブロックを備え、
   さらに、前記クランプ機構は、前記支持構造体に対して積層方向と垂直な方向に移動可能に配置されており、
   退避位置にあるクランプ機構の前記可動ブロックを積層方向と垂直な方向に移動させることで、クランプ機構の把持の解消動作を行うとともに、さらに可動ブロックを積層方向と垂直な方向に移動させることでクランプ機構を把持位置へ移動させ、前記可動ブロックを積層方向と垂直な方向への移動状態から退避させることでクランプ機構の把持動作を行うことを特徴とする請求項２に記載の双極型電池の製造装置。
4. 前記把持位置にあるクランプ機構の前記可動ブロックを積層方向と垂直な方向に移動させることで、クランプ機構の把持の解消動作を行うとともに、前記可動ブロックを積層方向と垂直な方向への移動状態から退避させることでクランプ機構を退避位置へ移動させることを特徴とする請求項３に記載の双極型電池の製造方法
5. 前記クランプ機構によって把持される部位は、前記双極型電極および前記電解質層の外周部であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の双極型電池の製造装置。
6. 前記双極型電極および前記電解質層は、略矩形形状を呈し、
   前記双極型電極および前記電解質層の対向する２辺が、前記クランプ機構によって把持されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の双極型電池の製造装置。
7. 前記クランプ機構の積層方向に関する配置間隔は、前記双極型電極および前記電解質層の撓み量より大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の双極型電池の製造装置。
8. 前記クランプ機構は、前記双極型電極および前記電解質層に張力を付与した状態で把持するための弾性力を発揮させる弾性部材を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の双極型電池の製造装置。
9. 前記支持構造体および前記受け台を、前記積層方向に相対移動させるためのＺ軸移動手段を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の双極型電池の製造装置。
10. 前記電極セット手段と受け台における双極型電極の積層を減圧下で実行するための減圧手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の双極型電池の製造装置。
11. 前記双極型電極および前記電解質層は、予め一体化され、また、シール前駆体が配置された状態で電極セット手段に把持されていることを特徴とする請求項１０のいずれか１項に記載の双極型電池の製造装置。
12. 前記シール前駆体は、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１１に記載の双極型電池の製造装置。
13. 前記双極型電池は、リチウム二次電池であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の双極型電池の製造装置。
14. 前記リチウム二次電池の電解質層は、液状、ゲル状あるいは固体状であることを特徴とする請求項１３に記載の双極型電池の製造装置。
15. 集電体、前記集電体の一方の面に配置される正極、および前記集電体の他方の面に配置される負極を有する双極型電極と、電解質層を、受け台に交互に積層し、積層体を形成するための双極型電池の製造方法であって、
    複数の双極型電極および前記電解質層を、電極セット手段の支持構造体に配置されるクランプ機構によって順次把持し、積層方向に間隔をあけて互いに接触しない状態で、保管するための電極セット工程と、
    前記電極セット手段を受け台上に配置して前記把持を解消するとともに、前記クランプ機構を前記双極型電極の投影面と重ならない退避位置に移動させ、順次把持を解消することで受け台上に積層体を形成する積層工程とからなることを特徴とする双極型電池の製造方法。
16. 前記積層工程において前記電極セット手段と受け台は積層方向に相対的に移動していることを特徴とする請求項１５記載の双極電池の製造方法。
17. 前記双極型電極及び電解質層を予め一体化させシール前駆体を配置した双極型電極および電解質層を準備する準備工程を電極セット工程の前に行うことを特徴とする請求項１５もしくは１６に記載の双極型電池の製造方法。
18. 前記電極セット工程を大気圧化で行い、
    前記積層工程を減圧下で行うことを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の双極型電池の製造方法。

Images