JP2014006965A - Manufacturing method and manufacturing apparatus of battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a high performance three-dimensional battery having a nest structure.SOLUTION: A separator member 51 is molded into uneven shape copying that of an upstream side carriage 25. A negative electrode active material layer 52 is formed by supplying a negative electrode active material to a recess formed in one main surface of the separator member 51 molded into uneven shape, and a positive electrode active material layer 56 is formed by supplying a positive electrode active material to a recess formed in the other main surface of the separator member 51. Consequently, a high performance three-dimensional battery having a negative electrode 54 and a positive electrode 58 of nest structure is obtained, and the quality and performance of a battery can be enhanced.

Description

この発明は、負極、電解液が注入されたセパレータ(または固体電解質層)および正極で構成される電池を製造する技術に関するものである。   The present invention relates to a technique for manufacturing a battery including a negative electrode, a separator (or a solid electrolyte layer) into which an electrolytic solution is injected, and a positive electrode.

例えば特許文献1では、正極、セパレータおよび負極を重ね合わせて積層してなる平板状の電極群を含む積層型リチウムイオン二次電池が記載されている。正極は正極集電体および正極活物質層で構成され、負極は負極集電体および負極活物質層で構成されている。正極および負極は、セパレータを挟んで正極活物質層と負極活物質層とが対向するように、配置されている。このように構成された電極群は外装ケースの開口部から外装ケースの内部に挿入された後に外装ケース内に電解質が注入される。その後、外装ケースの内部を真空減圧しながら開口部が溶着される。こうして、リチウムイオン二次電池の製造が完了する。   For example, Patent Document 1 describes a stacked lithium ion secondary battery including a flat electrode group in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are stacked and stacked. The positive electrode is composed of a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer, and the negative electrode is composed of a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer. The positive electrode and the negative electrode are disposed so that the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer face each other with the separator interposed therebetween. The electrode group configured as described above is inserted into the exterior case from the opening of the exterior case, and then an electrolyte is injected into the exterior case. Thereafter, the opening is welded while vacuuming the inside of the exterior case. Thus, the manufacture of the lithium ion secondary battery is completed.

特許第4695170号公報Japanese Patent No. 4695170

電流は正極活物質層および負極活物質層におけるリチウムイオンの挿入・脱離によって実現される。このため、電流の大きさは電解質と活物質との接触面積の影響を受ける。つまり、接触面積の増大が電流量の増大に寄与する。そこで、活物質層を凹凸形状に仕上げて接触面積を高めることが提案されている。この場合、問題となるのがセパレータの形状および成形である。すなわち、セパレータは一般的には平坦な形状を有しているが、次のような理由から活物質層の凹凸形状に追従した凹凸形状にセパレータを加工する必要がある。その理由は以下の通りである。   The current is realized by insertion / extraction of lithium ions in the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer. For this reason, the magnitude of the current is affected by the contact area between the electrolyte and the active material. That is, the increase in the contact area contributes to the increase in the amount of current. Therefore, it has been proposed to increase the contact area by finishing the active material layer into an uneven shape. In this case, the problem is the shape and molding of the separator. That is, the separator generally has a flat shape, but it is necessary to process the separator into a concavo-convex shape following the concavo-convex shape of the active material layer for the following reason. The reason is as follows.

従来より提案されている電池では、正極および負極のいずれもが櫛歯状の一連の平行凸部を有する構造を持ち、一定の隙間を保ちながら噛み合うように配置されている。したがって、当該電池では、正極および負極の隙間にセパレータを介在させる構造を採用する必要がある。しかも、電解質の内部抵抗やイオン移動距離の低減を実現するためには、セパレータを正極および負極の凹凸形状に対応した凹凸形状に仕上げる必要がある。そして、当該セパレータを介して正極および負極が互いに噛み合うことで、入れ子構造を有する三次元電池が得られる。また、負極、固体電解質層および正極で構成される電池についても、入れ子構造に仕上げて電池の三次元化を図る提案がなされている。   In a conventionally proposed battery, both of the positive electrode and the negative electrode have a structure having a series of comb-like parallel protrusions, and are arranged so as to mesh with each other while maintaining a certain gap. Therefore, in the battery, it is necessary to adopt a structure in which a separator is interposed in the gap between the positive electrode and the negative electrode. Moreover, in order to reduce the internal resistance of the electrolyte and the ion movement distance, it is necessary to finish the separator into an uneven shape corresponding to the uneven shape of the positive electrode and the negative electrode. Then, the positive electrode and the negative electrode are engaged with each other through the separator, whereby a three-dimensional battery having a nested structure is obtained. In addition, a battery composed of a negative electrode, a solid electrolyte layer, and a positive electrode has also been proposed to achieve a three-dimensional battery by finishing it in a nested structure.

しかしながら、このような入れ子構造を有する三次元電池を良好に製造する製造技術は未だ確立されていない。   However, a manufacturing technique for successfully manufacturing a three-dimensional battery having such a nested structure has not yet been established.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、入れ子構造を有する高品質および高性能の三次元電池を製造する技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique for manufacturing a high-quality and high-performance three-dimensional battery having a nested structure.

この発明にかかる電池の製造方法の第1態様は、上記目的を達成するため、(a)以下の配置条件(a-1)〜(a-3)を満足するように、互いに平行な複数の線状突起部が形成されて凹凸形状を有する第1型部材と、互いに平行な複数の突起部を有する第2型部材とを配置する配置工程と、(a-1)第1型部材が線状突起部をセパレータ部材の第1主面に向けた状態でセパレータ部材の第1主面側に位置する、(a-2)第2型部材が突起部を第1主面と反対のセパレータ部材の第2主面に向けた状態でセパレータ部材の第2主面側に位置する、(a-3)第2型部材の突起部が第1型部材の凹部にセパレータ部材を介して対向する、(b)配置工程後に、第1型部材および第2型部材によりセパレータ部材を挟み込んでセパレータ部材を凹凸形状に成形する成形工程と、(c)第2型部材から離間したセパレータ部材の第2主面に形成される凹部に第1活物質材料を供給する第1電極形成工程と、(d)第1電極形成工程後に、第1型部材が離型されてセパレータ部材の第1主面に形成される凹部に第2活物質材料を供給する第2電極形成工程と、を備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, according to a first aspect of the battery manufacturing method of the present invention, (a) a plurality of parallel mutually so as to satisfy the following arrangement conditions (a-1) to (a-3): An arrangement step of arranging a first mold member having a concavo-convex shape formed with linear projections and a second mold member having a plurality of projections parallel to each other; and (a-1) the first mold member is a line. (A-2) Separator member whose second mold member is opposite to the first main surface, the second mold member being positioned on the first main surface side of the separator member with the protruding portion facing the first main surface of the separator member (A-3) the protrusion of the second mold member faces the recess of the first mold member with the separator member interposed therebetween. (b) a molding step in which the separator member is sandwiched between the first mold member and the second mold member to mold the separator member into an uneven shape after the placing step; and (c) the second mold A first electrode forming step of supplying a first active material material to a recess formed in a second main surface of the separator member separated from the member; and (d) after the first electrode forming step, the first mold member is released. And a second electrode forming step of supplying a second active material material to a recess formed in the first main surface of the separator member.

また、この発明にかかる電池製造装置の第1態様は、上記目的を達成するため、互いに平行な複数の線状突起部が形成されて凹凸形状を有する第1型部材と、互いに平行な複数の突起部を有する第2型部材を有し、第2型部材の突起部を第1型部材の凹部にセパレータ部材を介して対向させた状態で第1型部材および第2型部材によりセパレータ部材を挟み込んでセパレータ部材を凹凸形状に成形する成形部と、凹凸形状に成形されたセパレータ部材の一方主面の凹部に第1活物質材料を供給する第1活物質供給部と、凹凸形状に成形されたセパレータ部材の他方主面の凹部に第2活物質材料を供給する第2活物質供給部とを備えることを特徴としている。   According to a first aspect of the battery manufacturing apparatus of the present invention, in order to achieve the above object, a first mold member having a concavo-convex shape formed with a plurality of linear protrusions parallel to each other and a plurality of parallel projections A second mold member having a protrusion, and the separator member is held by the first mold member and the second mold member in a state where the protrusion of the second mold member is opposed to the recess of the first mold member via the separator member. A molded part that sandwiches and forms the separator member into a concavo-convex shape, a first active material supply unit that supplies a first active material material to a concave portion on one main surface of the concavo-convex shaped separator member, and a concavo-convex shape. And a second active material supply unit that supplies the second active material to the recess on the other main surface of the separator member.

このように構成された発明では、第2型部材の突起部が第1型部材の凹部にセパレータ部材を介して対向したまま第1型部材および第2型部材がセパレータ部材を挟み込み、セパレータ部材を第1型部材の凹凸形状に追従した凹凸形状に成形する。こうして凹凸形状に成形されたセパレータ部材の一方側の主面(第2主面、一方主面)の凹部に第1活物質材料が供給されて第1電極が形成される。また、第1電極が形成されたセパレータ部材の他方側の主面(第1主面、他方主面)の凹部に第2活物質材料が供給されて第2電極が形成される。その結果、第1電極および第2電極のいずれについても入れ子構造を有することとなる。   In the invention configured as described above, the first mold member and the second mold member sandwich the separator member while the protrusion of the second mold member faces the recess of the first mold member via the separator member, and the separator member is It is formed into a concavo-convex shape following the concavo-convex shape of the first mold member. The first electrode is formed by supplying the first active material to the concave portion of the main surface (second main surface, one main surface) on one side of the separator member thus formed into a concavo-convex shape. In addition, the second active material is supplied to the concave portion of the other main surface (first main surface, other main surface) of the separator member on which the first electrode is formed, thereby forming the second electrode. As a result, both the first electrode and the second electrode have a nested structure.

ここで、第1電極を形成するにあたっては、凹凸形状に成形されたセパレータ部材の第1主面を第1型部材で支持しながら第1活物質材料の供給を行うように構成してもよい。この場合、第1活物質材料の供給の間、セパレータ部材が第1型部材で支持されているため、当該供給を安定して行うことができる。   Here, when forming the first electrode, the first active material may be supplied while supporting the first main surface of the separator member formed into an uneven shape with the first mold member. . In this case, since the separator member is supported by the first mold member during the supply of the first active material, the supply can be stably performed.

また、第1活物質材料で構成される第1活物質層と第1集電体とで第1電極を構成する場合、第1活物質層および第1集電体を次のような2つの態様で形成してもよい。例えばセパレータ部材の第2主面のうち凸部の頂部を露出させたまま凹部に第1活物質材料を供給して第1活物質層を形成した後、上記頂部および第1活物質層に第1集電体を形成してもよい。また、セパレータ部材の第2主面全体に第1活物質材料を供給して第1活物質層を形成した後、第1活物質層上に第1集電体を形成してもよい。   Further, when the first electrode is composed of the first active material layer composed of the first active material and the first current collector, the first active material layer and the first current collector are divided into the following two types: You may form in an aspect. For example, after forming the first active material layer by supplying the first active material material to the concave portion while exposing the top portion of the convex portion of the second main surface of the separator member, the first active material layer is formed on the top portion and the first active material layer. One current collector may be formed. Alternatively, the first current collector may be formed on the first active material layer after supplying the first active material material to the entire second main surface of the separator member to form the first active material layer.

また、第2活物質材料で構成される第2活物質層と第2集電体とで第2電極を構成する場合も、上記第1電極と同様に構成してもよい。例えばセパレータ部材の第1主面のうち凸部の頂部を露出させたまま凹部に第2活物質材料を供給して第2活物質層を形成した後、頂部および第2活物質層に第2集電体を形成してもよい。また、セパレータ部材の第1主面全体に第2活物質材料を供給して第2活物質層を形成した後、第2活物質層上に第2集電体を形成してもよい。   Further, when the second electrode is constituted by the second active material layer constituted by the second active material and the second current collector, the second electrode may be constituted in the same manner as the first electrode. For example, the second active material layer is formed by supplying the second active material to the recess while the top of the first main surface of the separator member is exposed, and then the second active material layer is formed on the top and the second active material layer. A current collector may be formed. Alternatively, the second current collector may be formed on the second active material layer after supplying the second active material material to the entire first main surface of the separator member to form the second active material layer.

この発明にかかる電池の製造方法の第2態様は、上記目的を達成するため、(a)互いに平行な複数の線状突起部を有する第1型部材の凹凸面に固体電解質材料を供給する電解質供給工程と、(b)電解質供給工程後に、以下の配置条件(b-1)を満足するように互いに平行な複数の突起部を有する第2型部材を配置し、第1型部材とで固体電解質材料を挟み込んで凹凸形状の固体電解質層に成形する成形工程と、(b-1)第2型部材の突起部が第1型部材の凹部に対向する、(c)第2型部材から離間した固体電解質層の第2主面に形成される凹部に第1活物質材料を供給する第1電極形成工程と、(d)第1電極形成工程後に、第1型部材が離型されて固体電解質層の第1主面に形成される凹部に第2活物質材料を供給する第2電極形成工程とを備えることを特徴としている。   According to a second aspect of the battery manufacturing method of the present invention, in order to achieve the above object, (a) an electrolyte that supplies a solid electrolyte material to the concavo-convex surface of a first mold member having a plurality of parallel protrusions parallel to each other After the supplying step and (b) electrolyte supplying step, a second mold member having a plurality of protrusions parallel to each other is arranged so as to satisfy the following arrangement condition (b-1), and the first mold member is solid A molding step of forming an uneven solid electrolyte layer by sandwiching the electrolyte material; and (b-1) the protrusion of the second mold member faces the recess of the first mold member, and (c) spaced apart from the second mold member. A first electrode forming step of supplying a first active material material to a recess formed in the second main surface of the solid electrolyte layer, and (d) after the first electrode forming step, the first mold member is released to form a solid And a second electrode forming step of supplying a second active material material to a recess formed in the first main surface of the electrolyte layer, doing.

また、この発明にかかる電池製造装置の第2態様は、上記目的を達成するため、互いに平行な複数の線状突起部が形成されて凹凸形状を有する第1型部材、第1型部材の凹凸面に固体電解質材料を供給する電解質供給機構、および互いに平行な複数の突起部を有する第2型部材を有し、固体電解質材料が供給された第1型部材の凹部に対して第2型部材の突起部を対向させた状態で第1型部材および第2型部材により固体電解質材料を挟み込んで凹凸形状の固体電解質層に成形する成形部と、固体電解質層の一方主面の凹部に第1活物質材料を供給する第1活物質供給部と、固体電解質層の他方主面の凹部に第2活物質材料を供給する第2活物質供給部とを備えることを特徴としている。   According to a second aspect of the battery manufacturing apparatus of the present invention, in order to achieve the above object, the first mold member having a concavo-convex shape formed with a plurality of linear protrusions parallel to each other, the concavo-convex of the first mold member An electrolyte supply mechanism for supplying a solid electrolyte material to the surface, and a second mold member having a second mold member having a plurality of protrusions parallel to each other, with respect to the recess of the first mold member supplied with the solid electrolyte material The first mold member and the second mold member sandwich the solid electrolyte material between the first mold member and the second mold member so as to form a solid electrolyte layer having a concavo-convex shape, and a concave portion on one main surface of the solid electrolyte layer. A first active material supply unit that supplies an active material and a second active material supply unit that supplies a second active material to a recess on the other main surface of the solid electrolyte layer are provided.

このように構成された発明では、固体電解質材料が供給された第1型部材の凹凸面のうち凹部に対して第2型部材の突起部が対向した状態で第1型部材および第2型部材が固体電解質材料を挟み込んで第1型部材の凹凸形状に追従した凹凸形状を有する固体電解質層を形成する。そして、固体電解質層の一方側の主面(第2主面、一方主面)の凹部に第1活物質材料が供給されて第1電極が形成される。また、第1電極が形成された固体電解質層の他方側の主面(第1主面、他方主面)の凹部に第2活物質材料が供給されて第2電極が形成される。その結果、第1電極および第2電極のいずれについても入れ子構造を有することとなる。   In the invention configured as described above, the first mold member and the second mold member with the protrusions of the second mold member facing the recesses of the uneven surface of the first mold member supplied with the solid electrolyte material. Forms a solid electrolyte layer having a concavo-convex shape following the concavo-convex shape of the first mold member by sandwiching the solid electrolyte material. And a 1st active material material is supplied to the recessed part of the one main surface (2nd main surface, one main surface) of a solid electrolyte layer, and a 1st electrode is formed. In addition, the second active material is supplied to the concave portion of the other main surface (the first main surface and the other main surface) of the solid electrolyte layer on which the first electrode is formed to form the second electrode. As a result, both the first electrode and the second electrode have a nested structure.

ここで、第1電極を形成するにあたっては、凹凸形状に成形された固体電解質層の第1主面を第1型部材で支持しながら第1活物質材料の供給を行うように構成してもよい。この場合、第1活物質材料の供給の間、固体電解質層が第1型部材で支持されているため、当該供給を安定して行うことができる。   Here, in forming the first electrode, the first active material may be supplied while supporting the first main surface of the solid electrolyte layer formed into an uneven shape with the first mold member. Good. In this case, since the solid electrolyte layer is supported by the first mold member during the supply of the first active material, the supply can be stably performed.

また、第1活物質材料で構成される第1活物質層と第1集電体とで第1電極を構成する場合、第1活物質層および第1集電体を上記した第1態様にかかる発明と同様の態様で形成してもよい。また、第2活物質材料で構成される第2活物質層と第2集電体とで第2電極を構成する場合も、第2活物質層および第2集電体を上記した第1態様にかかる発明と同様の態様で形成してもよい。   Further, when the first electrode is composed of the first active material layer composed of the first active material and the first current collector, the first active material layer and the first current collector are in the first mode described above. You may form in the aspect similar to this invention. Further, when the second electrode is composed of the second active material layer composed of the second active material and the second current collector, the first mode described above is applied to the second active material layer and the second current collector. You may form in the aspect similar to the invention concerning.

また、上記した第1態様にかかる発明および第2態様にかかる発明では、第1型部材として例えば平板状の第1型基材から複数の線状突起部を突出させた櫛歯状金型を用いることができる。また、第2型部材としては、例えば平板状の第2型基材から複数の突起部を突出させた櫛歯状金型を用いてもよく、第1型部材および第2型部材を互いに噛み合うように近接させて成形してもよい。   Moreover, in the invention concerning the 1st aspect mentioned above and the invention concerning the 2nd aspect, the comb-shaped metal mold | die which made the some linear projection part protrude from the flat 1st type | mold base material, for example as a 1st type | mold member. Can be used. Further, as the second mold member, for example, a comb-shaped mold having a plurality of protrusions protruding from a flat plate-shaped second mold substrate may be used, and the first mold member and the second mold member are engaged with each other. You may shape | mold so that it may adjoin.

また、第2型部材としては、例えば円筒状または円柱状の第2型基材の外周面に各突起部を円環状に突出させたドラム状金型を用いてもよい。この場合、第2型部材を軸心周りに回転させながら第2型部材に対して第1型部材を相対的に移動させて第2型部材の複数の突起部をそれぞれ対応する第1型部材の凹部に進入させて成形してもよい。   Further, as the second mold member, for example, a drum-shaped mold in which each protrusion is projected in an annular shape on the outer peripheral surface of a cylindrical or columnar second mold substrate may be used. In this case, while rotating the second mold member around the axis, the first mold member is moved relative to the second mold member, and the plurality of protrusions of the second mold member respectively correspond to the first mold members. You may shape | mold by making it enter into the recessed part of this.

この発明の第1態様によれば、第1型部材および第2型部材を用いてセパレータ部材を第1型部材の凹凸形状に追従した凹凸形状に成形した後、セパレータ部材の各主面の凹部に活物質材料を供給して入れ子構造を有する電極を形成している。こうして、入れ子構造を有する高品質および高性能の三次元電池を製造することが可能となっている。   According to the first aspect of the present invention, after the separator member is formed into an uneven shape following the uneven shape of the first mold member using the first mold member and the second mold member, the recesses on the respective main surfaces of the separator member are formed. An active material is supplied to form an electrode having a nested structure. Thus, a high-quality and high-performance three-dimensional battery having a nested structure can be manufactured.

この発明の第2態様によれば、第1型部材の凹凸面に供給した固体電解液を第2型部材により成形して固体電解質層を第1型部材の凹凸形状に追従した凹凸形状に成形し、固体電解質層の各主面の凹部に活物質材料を供給して入れ子構造を有する電極を形成している。こうして、入れ子構造を有する高品質および高性能の三次元電池を製造することが可能となっている。   According to the second aspect of the present invention, the solid electrolyte supplied to the uneven surface of the first mold member is formed by the second mold member, and the solid electrolyte layer is formed into an uneven shape following the uneven shape of the first mold member. Then, an active material is supplied to the concave portion of each main surface of the solid electrolyte layer to form an electrode having a nested structure. Thus, a high-quality and high-performance three-dimensional battery having a nested structure can be manufactured.

本発明にかかる電池の製造装置の第1実施形態である電池製造システムを示すブロック図である。1 is a block diagram showing a battery manufacturing system as a first embodiment of a battery manufacturing apparatus according to the present invention. 図1に示す電池用電極群の製造装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the manufacturing apparatus of the battery electrode group shown in FIG. 図2に示す製造装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of the manufacturing apparatus shown in FIG. 図1に示す電池製造システムによる電池の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the battery by the battery manufacturing system shown in FIG. 電池の製造工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of a battery typically. 電池の製造工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of a battery typically. 電池の製造工程を模式的に示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of a battery typically. 本発明にかかる電池の製造方法の第2実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows 2nd Embodiment of the manufacturing method of the battery concerning this invention. 本発明にかかる電池の製造方法の第2実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows 2nd Embodiment of the manufacturing method of the battery concerning this invention. 本発明にかかる電池の製造方法の第3実施形態を実行可能な製造装置を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing apparatus which can perform 3rd Embodiment of the manufacturing method of the battery concerning this invention. 本発明にかかる電池の製造装置の第4実施形態である電池製造システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the battery manufacturing system which is 4th Embodiment of the battery manufacturing apparatus concerning this invention. 図11に示す電池本体の製造装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the manufacturing apparatus of the battery main body shown in FIG. 本発明にかかる電池の製造装置の第5実施形態で採用可能な電池本体の製造装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the manufacturing apparatus of the battery main body employable with 5th Embodiment of the manufacturing apparatus of the battery concerning this invention.

<第1実施形態>
図1は本発明にかかる電池の製造装置の第1実施形態である電池製造システムを示すブロック図である。電池製造システム1は、電池用電極群を製造する製造装置2および注入・組立装置3を備え、次のようにして電池を製造する。なお、ここでは、負極、電解液が注入されたセパレータ部材および正極により構成されるリチウムイオン二次電池を製造する場合を例示して当該実施形態について説明する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a battery manufacturing system which is a first embodiment of a battery manufacturing apparatus according to the present invention. The battery manufacturing system 1 includes a manufacturing apparatus 2 and an injection / assembly apparatus 3 for manufacturing a battery electrode group, and manufactures a battery as follows. Here, the embodiment will be described by exemplifying a case of manufacturing a lithium ion secondary battery including a negative electrode, a separator member into which an electrolytic solution is injected, and a positive electrode.

図2は図1に示す電池用電極群の製造装置の構成を示す図である。また、図3は図2に示す製造装置の電気的構成を示すブロック図である。この電池用電極群の製造装置2は、セパレータ成形部21、負極形成部22、移載部23および正極形成部24を有している。   FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the battery electrode group manufacturing apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the manufacturing apparatus shown in FIG. The battery electrode group manufacturing apparatus 2 includes a separator molding part 21, a negative electrode forming part 22, a transfer part 23, and a positive electrode forming part 24.

この製造装置2では、2種類の搬送台25、26が設けられている。そのうちの搬送台25は複数台設けられ、各搬送台25はセパレータ成形部21、負極形成部22および移載部23をこの順序で循環移動する。一方、搬送台26も複数台設けられ、各搬送台26は移載部23および正極形成部24をこの順序で循環移動する。なお、2種類の搬送台25、26を区別するため、以下においては、搬送台25、26をそれぞれ「上流側搬送台」および「下流側搬送台」と称する。   In the manufacturing apparatus 2, two types of transfer tables 25 and 26 are provided. Among them, a plurality of transfer tables 25 are provided, and each transfer table 25 circulates and moves the separator forming unit 21, the negative electrode forming unit 22, and the transfer unit 23 in this order. On the other hand, a plurality of transfer tables 26 are also provided, and each transfer table 26 circulates and moves the transfer unit 23 and the positive electrode forming unit 24 in this order. In order to distinguish between the two types of transfer tables 25 and 26, the transfer tables 25 and 26 are hereinafter referred to as “upstream transfer table” and “downstream transfer table”, respectively.

各上流側搬送台25は、図2に示すように、平板状のベース部251と、ベース部251から鉛直方向Zの上方(以下「鉛直上方」という)に向いて突設される複数個の線状突起部252とを有しており、後述するようにセパレータ部材および負極を搬送する機能を有するとともに、セパレータ部材を成形するための下方側金型としても機能する。この実施形態では、ベース部251は製造装置2により製造される電池用電極群とほぼ同一の平面サイズを有する平板部材により構成されている。また、各線状突起部252はY方向に延びるライン形状を有している。これらの線状突起部252はベース部251の上面でX方向に等間隔で形成されている。したがって、XZ断面で上流側搬送台25は凹凸形状に仕上げられ、いわゆる櫛歯形状を有している。上流側搬送台25の凸部(線状突起部252)のX方向の幅は凹部の幅(隣り合う線状突起部252のX方向の間隔)よりも狭くなっている。   As shown in FIG. 2, each upstream-side transport platform 25 has a flat base portion 251 and a plurality of protrusions projecting upward from the base portion 251 in the vertical direction Z (hereinafter referred to as “vertically upward”). It has a linear protrusion 252 and has a function of conveying the separator member and the negative electrode as will be described later, and also functions as a lower mold for molding the separator member. In this embodiment, the base portion 251 is configured by a flat plate member having substantially the same plane size as the battery electrode group manufactured by the manufacturing apparatus 2. Each linear protrusion 252 has a line shape extending in the Y direction. These linear protrusions 252 are formed at equal intervals in the X direction on the upper surface of the base portion 251. Therefore, the upstream-side transport base 25 is finished in a concavo-convex shape in the XZ section, and has a so-called comb tooth shape. The width in the X direction of the convex portion (linear projection portion 252) of the upstream conveyance table 25 is narrower than the width of the concave portion (interval in the X direction between adjacent linear projection portions 252).

上流側搬送台25はY方向に間欠移動可能となっており、その移動経路に沿ってセパレータ成形部21、負極形成部22および移載部23がこの順序で配置されている。このうちセパレータ成形部21は、セパレータ供給機構211、金型212および金型昇降機構213(図3)を有している。   The upstream conveyance table 25 can be moved intermittently in the Y direction, and the separator molding unit 21, the negative electrode formation unit 22, and the transfer unit 23 are arranged in this order along the movement path. Among these, the separator shaping | molding part 21 has the separator supply mechanism 211, the metal mold | die 212, and the metal mold | die raising / lowering mechanism 213 (FIG. 3).

セパレータ供給機構211はセパレータ成形部21のセパレータ供給位置P11の上方に設けられている。そして、上記のように凹凸形状を有する上流側搬送台25がセパレータ供給位置P11を通過する間に、セパレータ供給機構211は上流側搬送台25の鉛直上方からセパレータ部材51を供給する。すなわち、セパレータ供給機構211はロール装着軸(図示省略)に装着されたセパレータロール511からセパレータ部材51を連続シート(ウェブ)状にY方向に繰り出し、セパレータ供給位置P11の上流側搬送台25の上面に送り込む。なお、この実施形態では、セパレータ供給機構211は装置2全体を制御する制御部27により制御され、上流側搬送台25の間欠移動に対応してセパレータ部材51を間欠的に送り出す。これにより、上面でセパレータ部材51を載置した状態のまま上流側搬送台25が成形位置P12に移動する。   The separator supply mechanism 211 is provided above the separator supply position P11 of the separator molding unit 21. The separator supply mechanism 211 supplies the separator member 51 from vertically above the upstream conveyance table 25 while the upstream conveyance table 25 having the uneven shape as described above passes the separator supply position P11. That is, the separator supply mechanism 211 feeds the separator member 51 from the separator roll 511 mounted on a roll mounting shaft (not shown) in the continuous sheet (web) shape in the Y direction, and the upper surface of the upstream conveying table 25 at the separator supply position P11. To send. In this embodiment, the separator supply mechanism 211 is controlled by the control unit 27 that controls the entire apparatus 2, and intermittently feeds the separator member 51 in response to the intermittent movement of the upstream conveyance table 25. Thereby, the upstream conveyance stand 25 moves to the molding position P12 with the separator member 51 placed on the upper surface.

成形位置P12では、金型212が上流側搬送台25およびセパレータ部材51の鉛直上方に配置されている。金型212は上流側搬送台25と同様に櫛歯形状を有しており、成形位置P12のセパレータ部材51を挟んで上流側搬送台25と対向配置されている。つまり、金型212は平板状のベース部2121とベース部2121の下面から鉛直方向Zの下方(以下「鉛直下方」という)に向けて突設された複数個の線状突起部2122とを有している。そして、複数個の線状突起部2122がセパレータ部材51の上面を向き、しかも金型212の凸部、つまり線状突起部2122がセパレータ部材51を介して上流側搬送台25の凹部と対向するように、金型212が昇降自在に設けられている。   At the molding position P <b> 12, the mold 212 is disposed vertically above the upstream conveyance platform 25 and the separator member 51. The mold 212 has a comb-like shape like the upstream conveyance table 25, and is disposed to face the upstream conveyance table 25 with the separator member 51 at the molding position P12 interposed therebetween. That is, the mold 212 has a flat base portion 2121 and a plurality of linear protrusion portions 2122 that protrude from the lower surface of the base portion 2121 in the vertical direction Z (hereinafter referred to as “vertically downward”). doing. The plurality of linear protrusions 2122 face the upper surface of the separator member 51, and the convex portion of the mold 212, that is, the linear protrusion portion 2122 faces the concave portion of the upstream conveyance table 25 via the separator member 51. As described above, the mold 212 is provided to be movable up and down.

金型212は金型昇降機構213(図3)に接続されている。そして、上流側搬送台25が成形位置P12に停止している状態で制御部27から降下指令が金型昇降機構213に与えられると、それに応じて金型昇降機構213が作動して金型212を鉛直下方に移動させる。これにより、金型212の線状突起部2122がセパレータ部材51の一部を上流側搬送台25の凹部に押し込んでセパレータ部材51を上流側搬送台25の凹凸形状に追従した凹凸形状に成形する。これに続いて、制御部27からの上昇指令に応じて金型昇降機構213が作動して金型212を鉛直上方に退避させる。   The mold 212 is connected to the mold lifting mechanism 213 (FIG. 3). Then, when a lowering command is given from the control unit 27 to the mold lifting mechanism 213 in a state where the upstream side conveyance platform 25 is stopped at the molding position P12, the mold lifting mechanism 213 is operated accordingly and the mold 212 is operated. Is moved vertically downward. As a result, the linear protrusion 2122 of the mold 212 pushes a part of the separator member 51 into the concave portion of the upstream conveying table 25 to form the separator member 51 into an irregular shape that follows the irregular shape of the upstream conveying table 25. . Following this, the mold lifting mechanism 213 is operated in accordance with the ascending command from the control unit 27 to retract the mold 212 vertically upward.

セパレータ成形部21の下流側(図1の右手側)に位置する負極形成部22では、上流側搬送台25の移動経路に沿って負極活物質供給機構221、負極集電体供給機構222、負極切断機構223および負極用乾燥炉224がこの順序で配置されている。これらのうち負極活物質供給機構221は、負極活物質材料を含む塗布液を吐出するための吐出口(図示省略)をY方向と直交する水平方向Xに沿って複数設けた吐出ノズル2211を備えている。吐出ノズル2211は上流側搬送台25に支持されながらY方向に搬送されるシート状のセパレータ部材51の鉛直上方に配置されており、各吐出口はセパレータ部材51の凹部に向けられている。そして、制御部27からの吐出指令に応じて吐出ノズル2211の各吐出口から上記塗布液が負極活物質供給位置P21でセパレータ部材51の表面に吐出される。これにより負極活物質材料を含む塗布液がセパレータ部材51の凹部に供給され、負極活物質層52が形成される。なお、負極活物質供給機構221は、いわゆるノズルディスペンス法を用いているが、その他の供給方式を用いてもよい。   In the negative electrode forming part 22 located on the downstream side (right hand side in FIG. 1) of the separator molding part 21, the negative electrode active material supply mechanism 221, the negative electrode current collector supply mechanism 222, and the negative electrode along the movement path of the upstream conveyance table 25. The cutting mechanism 223 and the negative electrode drying furnace 224 are arranged in this order. Among these, the negative electrode active material supply mechanism 221 includes a discharge nozzle 2211 provided with a plurality of discharge ports (not shown) for discharging a coating liquid containing a negative electrode active material along a horizontal direction X orthogonal to the Y direction. ing. The discharge nozzle 2211 is disposed vertically above the sheet-like separator member 51 that is conveyed in the Y direction while being supported by the upstream conveyance table 25, and each discharge port is directed to a concave portion of the separator member 51. And according to the discharge command from the control part 27, the said coating liquid is discharged on the surface of the separator member 51 from each discharge port of the discharge nozzle 2211 in the negative electrode active material supply position P21. As a result, the coating liquid containing the negative electrode active material is supplied to the recesses of the separator member 51 to form the negative electrode active material layer 52. The negative electrode active material supply mechanism 221 uses a so-called nozzle dispensing method, but other supply methods may be used.

負極集電体供給機構222では、上流側搬送台25が負極集電体供給位置P22を通過する間に、負極集電体供給機構222は負極活物質層52を有するセパレータ部材51の鉛直上方から負極集電体を供給する。すなわち、負極集電体供給機構222はロール装着軸(図示省略)に装着された負極集電体ロール(本実施形態では、負極集電体として機能する金属箔、例えば銅箔53を用いている)531から銅箔53を連続シート(ウェブ)状にY方向に繰り出し、負極活物質層52上に送り込む。なお、この実施形態では、負極集電体供給機構222は、セパレータ供給機構211と同様に、制御部27により制御され、上流側搬送台25の間欠移動に対応して銅箔53を間欠的に送り出す。また、この点については、後で説明する正極集電体供給機構242においても同様である。   In the negative electrode current collector supply mechanism 222, the negative electrode current collector supply mechanism 222 is viewed from vertically above the separator member 51 having the negative electrode active material layer 52 while the upstream-side transport platform 25 passes through the negative electrode current collector supply position P <b> 22. A negative electrode current collector is supplied. In other words, the negative electrode current collector supply mechanism 222 uses a negative electrode current collector roll mounted on a roll mounting shaft (not shown) (in this embodiment, a metal foil functioning as a negative electrode current collector, for example, a copper foil 53). ) The copper foil 53 is fed out from the 531 in the Y direction into a continuous sheet (web) shape and fed onto the negative electrode active material layer 52. In this embodiment, the negative electrode current collector supply mechanism 222 is controlled by the control unit 27 in the same manner as the separator supply mechanism 211, and intermittently moves the copper foil 53 in response to the intermittent movement of the upstream conveyance table 25. Send it out. This also applies to the positive electrode current collector supply mechanism 242 described later.

負極集電体供給機構222の搬送方向Yの下流側では負極用乾燥炉224が設けられている。そして、上面にセパレータ部材51、乾燥前の負極活物質層52および銅箔(負極集電体)53を積層した状態で上流側搬送台25が負極用乾燥炉224の内部に移動する。この負極用乾燥炉224の内部は制御部27の温度指令に応じた温度に調整される。このため、セパレータ部材51と銅箔53とで挟まれた負極活物質層52に対して乾燥処理が施され、負極が形成される。   A negative electrode drying furnace 224 is provided downstream of the negative electrode current collector supply mechanism 222 in the transport direction Y. And the upstream conveyance stand 25 moves to the inside of the drying furnace 224 for negative electrodes in the state which laminated | stacked the separator member 51, the negative electrode active material layer 52 before drying, and the copper foil (negative electrode collector) 53 on the upper surface. The inside of the negative electrode drying furnace 224 is adjusted to a temperature according to the temperature command of the control unit 27. For this reason, the negative electrode active material layer 52 sandwiched between the separator member 51 and the copper foil 53 is subjected to a drying process to form a negative electrode.

負極集電体供給機構222と負極用乾燥炉224との間には、負極切断機構223が設けられている。負極切断機構223は一対のカッター部材を有している。図2では、上カッター部材のみが図示されているが、制御部27からの開閉指令に応じて両カッター部材が開閉駆動される。つまり、上流側搬送台25の後端部が負極切断機構223の切断位置P23を通過した直後に両カッター部材の閉成および開成がこの順序で実行される。これによって、セパレータ部材51および銅箔53を切断する。その後、次の上流側搬送台25の先端部が負極切断機構223の切断位置P23を差し掛る直前に、再び両カッター部材の閉成および開成がこの順序で実行される。これらの切断動作によって、セパレータ部材51および銅箔53が上流側搬送台25と同じY方向の長さに切り揃えられる。そして、上記のように上流側搬送台25が負極用乾燥炉224を通過し、セパレータ部材51に対して負極54(=負極活物質層52+銅箔53)を一体的に形成した電池用電極、いわゆるセパレータ一体型電池用電極55が上流側搬送台25上で形成される。そして、電池用電極55は上流側搬送台25で支持されながら移載部23に搬送される。   A negative electrode cutting mechanism 223 is provided between the negative electrode current collector supply mechanism 222 and the negative electrode drying furnace 224. The negative electrode cutting mechanism 223 has a pair of cutter members. Although only the upper cutter member is shown in FIG. 2, both cutter members are driven to open and close in response to an opening / closing command from the control unit 27. That is, the closing and opening of both the cutter members are executed in this order immediately after the rear end portion of the upstream conveyance table 25 passes the cutting position P23 of the negative electrode cutting mechanism 223. Thereby, the separator member 51 and the copper foil 53 are cut. Thereafter, the closing and opening of both cutter members is performed again in this order immediately before the leading end of the next upstream conveyance table 25 reaches the cutting position P23 of the negative electrode cutting mechanism 223. By these cutting operations, the separator member 51 and the copper foil 53 are trimmed to the same length in the Y direction as that of the upstream transport table 25. Then, as described above, the upstream conveying platform 25 passes through the negative electrode drying furnace 224, and the battery electrode in which the negative electrode 54 (= negative electrode active material layer 52 + copper foil 53) is integrally formed with the separator member 51, A so-called separator-integrated battery electrode 55 is formed on the upstream conveyance table 25. The battery electrode 55 is transported to the transfer unit 23 while being supported by the upstream transport platform 25.

移載部23は、図3に示すように、反転機構231および移載機構232を有している。反転機構231は負極形成部22から搬送されてきた搬送物(=上流側搬送台25+セパレータ一体型電池用電極55)を上下に反転する。これによって、セパレータ一体型電池用電極55の上に上流側搬送台25が覆い被さった状態となる。より詳しくは、鉛直方向Zにおいて銅箔53が最下方に位置し、当該銅箔53上に負極活物質層52、セパレータ部材51および上流側搬送台25がこの順序で積層配置される。   As illustrated in FIG. 3, the transfer unit 23 includes a reversing mechanism 231 and a transfer mechanism 232. The reversing mechanism 231 reverses the conveyed product (= upstream conveying table 25 + separator integrated battery electrode 55) conveyed from the negative electrode forming unit 22 up and down. As a result, the upstream-side transport base 25 covers the separator-integrated battery electrode 55. More specifically, the copper foil 53 is located at the lowermost position in the vertical direction Z, and the negative electrode active material layer 52, the separator member 51, and the upstream conveyance table 25 are stacked on the copper foil 53 in this order.

移載機構232は、反転された上記搬送体から上流側搬送台25を取り外した後、図2に示すようにセパレータ一体型電池用電極55を搬送台26の上面に移載する機能を有している。なお、図面への図示を省略しているが、搬送機構が設けられており、取り外された上流側搬送台25を上下反転して元の姿勢に戻すとともにセパレータ成形部21に送り返し、上流側搬送台25の循環使用に供する。   The transfer mechanism 232 has a function of transferring the separator-integrated battery electrode 55 to the upper surface of the transfer table 26 as shown in FIG. 2 after removing the upstream transfer table 25 from the inverted transfer body. ing. Although not shown in the drawings, a transport mechanism is provided, and the removed upstream transport table 25 is turned upside down to return to the original posture and sent back to the separator molding unit 21 for upstream transport. It is used for circulating use of the table 25.

各下流側搬送台26は平板状のベース部261で構成されており、ベース部261の上面でセパレータ一体型電池用電極55の銅箔(負極集電体)53を吸着保持可能となっている。なお、下流側搬送台26による銅箔53の保持方式は吸着方式に限定されず、他の保持方式、例えばメカチャック方式を採用してもよい。   Each downstream transport table 26 includes a flat base portion 261, and the upper surface of the base portion 261 can adsorb and hold the copper foil (negative electrode current collector) 53 of the separator-integrated battery electrode 55. . In addition, the holding method of the copper foil 53 by the downstream side conveyance stand 26 is not limited to the suction method, and other holding methods, for example, a mechanical chuck method may be adopted.

移載部23の下流側に位置する正極形成部24では、下流側搬送台26の移動経路に沿って正極活物質供給機構241、正極集電体供給機構242、正極切断機構243および正極用乾燥炉244がこの順序で配置されている。これら正極活物質供給機構241、正極集電体供給機構242、正極切断機構243および正極用乾燥炉244はそれぞれ負極活物質供給機構221、負極集電体供給機構222、負極切断機構223および負極用乾燥炉224と同一の構成を有し、類似の機能を有している。すなわち、正極活物質供給機構241は、正極活物質材料を含む塗布液を吐出するための吐出口(図示省略)をY方向と直交する水平方向Xに沿って複数設けた吐出ノズル2411を備えている。吐出ノズル2411は下流側搬送台26に支持されながらY方向に搬送されるセパレータ一体型電池用電極55の鉛直上方に配置されており、各吐出口はセパレータ部材51の凹部に向けられている。なお、各凹部は、セパレータ成形部21により上流側搬送台25の凸部に追従して凹形状に成形された部分である。   In the positive electrode forming unit 24 located on the downstream side of the transfer unit 23, a positive electrode active material supply mechanism 241, a positive electrode current collector supply mechanism 242, a positive electrode cutting mechanism 243, and a positive electrode drying unit are arranged along the movement path of the downstream transport table 26. The furnaces 244 are arranged in this order. The positive electrode active material supply mechanism 241, the positive electrode current collector supply mechanism 242, the positive electrode cutting mechanism 243, and the positive electrode drying furnace 244 are the negative electrode active material supply mechanism 221, the negative electrode current collector supply mechanism 222, the negative electrode cutting mechanism 223, and the negative electrode, respectively. It has the same configuration as the drying furnace 224 and has a similar function. That is, the positive electrode active material supply mechanism 241 includes a discharge nozzle 2411 provided with a plurality of discharge ports (not shown) for discharging a coating liquid containing a positive electrode active material along the horizontal direction X orthogonal to the Y direction. Yes. The discharge nozzle 2411 is disposed vertically above the separator-integrated battery electrode 55 that is transported in the Y direction while being supported by the downstream transport platform 26, and each discharge port is directed to a recess of the separator member 51. Each concave portion is a portion that is formed into a concave shape by following the convex portion of the upstream conveyance table 25 by the separator molding portion 21.

正極活物質供給機構241は、制御部27からの吐出指令に応じて吐出ノズル2411の各吐出口から上記塗布液を正極活物質供給位置P41でセパレータ部材51の表面に吐出する。そして、これにより正極活物質材料を含む塗布液がセパレータ部材51の凹部に供給され、正極活物質層56が形成される。なお、正極活物質供給機構241も、負極活物質供給機構221と同様に、いわゆるノズルディスペンス法を用いているが、その他の供給方式を用いてもよい。   The positive electrode active material supply mechanism 241 discharges the coating liquid from the discharge ports of the discharge nozzle 2411 to the surface of the separator member 51 at the positive electrode active material supply position P41 in response to a discharge command from the control unit 27. As a result, the coating liquid containing the positive electrode active material is supplied to the recesses of the separator member 51, and the positive electrode active material layer 56 is formed. The positive electrode active material supply mechanism 241 uses the so-called nozzle dispensing method as in the negative electrode active material supply mechanism 221, but other supply methods may be used.

正極活物質供給機構241の下流側に位置する正極集電体供給機構242では、下流側搬送台26が正極集電体供給位置P42を通過する間に、正極集電体供給機構242は正極活物質層56を有するセパレータ部材51の鉛直上方から正極集電体を供給する。すなわち、正極集電体供給機構242はロール装着軸(図示省略)に装着された正極集電体ロール(本実施形態では、正極集電体として機能する金属箔、例えばアルミニウム箔57を用いている)571からアルミニウム箔57を連続シート(ウェブ)状にY方向に繰り出し、正極活物質層56上に送り込む。   In the positive electrode current collector supply mechanism 242 located on the downstream side of the positive electrode active material supply mechanism 241, the positive electrode current collector supply mechanism 242 operates while the positive electrode current collector supply mechanism 242 passes through the positive electrode current collector supply position P 42. The positive electrode current collector is supplied from vertically above the separator member 51 having the material layer 56. In other words, the positive electrode current collector supply mechanism 242 uses a positive electrode current collector roll mounted on a roll mounting shaft (not shown) (in this embodiment, a metal foil functioning as a positive electrode current collector, for example, an aluminum foil 57). ) The aluminum foil 57 is fed out in the Y direction from the 571 into a continuous sheet (web) shape and fed onto the positive electrode active material layer 56.

正極集電体供給機構242の搬送方向Yの下流側では正極用乾燥炉244が設けられている。そして、上面にセパレータ部材51、乾燥前の正極活物質層56およびアルミニウム箔(負極集電体)57を積層した状態で下流側搬送台26が正極用乾燥炉244の内部に移動する。この正極用乾燥炉244の内部は制御部27の温度指令に応じた温度に調整される。このため、セパレータ部材51とアルミニウム箔57とで挟まれた正極活物質層56に対して乾燥処理が施され、正極(=正極活物質層56+アルミニウム箔57)が形成される。   A positive electrode drying furnace 244 is provided on the downstream side in the transport direction Y of the positive electrode current collector supply mechanism 242. And the downstream conveyance stand 26 moves to the inside of the drying furnace 244 for positive electrodes in the state which laminated | stacked the separator member 51, the positive electrode active material layer 56 before drying, and the aluminum foil (negative electrode collector) 57 on the upper surface. The inside of the positive electrode drying furnace 244 is adjusted to a temperature according to the temperature command of the control unit 27. For this reason, the positive electrode active material layer 56 sandwiched between the separator member 51 and the aluminum foil 57 is subjected to a drying process to form a positive electrode (= positive electrode active material layer 56 + aluminum foil 57).

正極集電体供給機構242と正極用乾燥炉244との間には、正極切断機構243が設けられている。正極切断機構243は一対のカッター部材を有している。図2では、上カッター部材のみが図示されているが、制御部27からの開閉指令に応じて両カッター部材が開閉駆動される。つまり、下流側搬送台26の後端部が正極切断機構243の切断位置P43を通過した直後に両カッター部材の閉成および開成がこの順序で実行される。これによって、セパレータ部材51およびアルミニウム箔57を切断する。その後、次の下流側搬送台26の先端部が正極切断機構243の切断位置P43を差し掛る直前に、再び両カッター部材の閉成および開成がこの順序で実行される。これらの切断動作によって、アルミニウム箔57が下流側搬送台26と同じY方向の長さに切り揃えられる。そして、上記のように下流側搬送台26が正極用乾燥炉244を通過し、負極、セパレータおよび正極を重ね合わせて積層してなる平板状の電池用電極群が形成される。   A positive electrode cutting mechanism 243 is provided between the positive electrode current collector supply mechanism 242 and the positive electrode drying furnace 244. The positive electrode cutting mechanism 243 has a pair of cutter members. Although only the upper cutter member is shown in FIG. 2, both cutter members are driven to open and close in response to an opening / closing command from the control unit 27. That is, the closing and opening of both cutter members are executed in this order immediately after the rear end portion of the downstream conveyance table 26 passes the cutting position P43 of the positive electrode cutting mechanism 243. Thereby, the separator member 51 and the aluminum foil 57 are cut. After that, the cutter members are closed and opened again in this order immediately before the leading end of the next downstream conveyance table 26 reaches the cutting position P43 of the positive electrode cutting mechanism 243. By these cutting operations, the aluminum foil 57 is cut and aligned to the same length in the Y direction as that of the downstream conveyance table 26. And the downstream conveyance stand 26 passes the positive electrode drying furnace 244 as mentioned above, and the flat battery electrode group formed by laminating | stacking the negative electrode, the separator, and the positive electrode is formed.

電池製造システム1では、上記した電池用電極群の製造装置2以外に、注入・組立装置3が設けられている。この注入・組立装置3は、製造装置2により製造された電池用電極群を外装ケースの開口部から外装ケースの内部に挿入する機能、外装ケース内に電解質を注入する機能および外装ケースの内部を真空減圧しながら開口部を溶着する機能を兼ね備えている。   In the battery manufacturing system 1, in addition to the battery electrode group manufacturing apparatus 2 described above, an injection / assembly apparatus 3 is provided. The injection / assembly device 3 has a function of inserting the battery electrode group manufactured by the manufacturing device 2 from the opening of the outer case into the outer case, a function of injecting an electrolyte into the outer case, and an inner portion of the outer case. It also has the function of welding the opening while vacuuming.

次に、上記電池製造システム1により電池を製造する方法について図4ないし図7を参照しつつ説明する。図4は図1に示す電池製造システムによる電池の製造方法を示すフローチャートである。図5ないし図7は電池の製造工程を模式的に示す図である。電池用電極群の製造装置2では制御部27が装置各部を制御して(ステップS1〜S6)電池用電極群59を製造し、注入・組立装置3では注入・組立用制御部(図示省略)が装置各部を制御して(ステップS7〜S9)電解液の注入および電池組立を行う。以下、各製造工程について詳述する。   Next, a method for manufacturing a battery by the battery manufacturing system 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing a battery manufacturing method by the battery manufacturing system shown in FIG. 5 to 7 are diagrams schematically showing a battery manufacturing process. In the battery electrode group manufacturing apparatus 2, the control unit 27 controls each part of the apparatus (steps S1 to S6) to manufacture the battery electrode group 59. In the injection / assembly apparatus 3, the injection / assembly control unit (not shown). Controls each part of the apparatus (steps S7 to S9), and performs electrolyte injection and battery assembly. Hereinafter, each manufacturing process will be described in detail.

製造装置2のセパレータ成形部21では、上流側搬送台25がY方向に移動するのに同期して、セパレータ部材51がセパレータロール511からY方向に繰り出され、セパレータ供給位置P11に送り込まれる。これにより、図5(a)に示すように、セパレータ供給位置P11でセパレータ部材51が上流側搬送台25の上面、つまり線状突起部252の頂部上に載置される。そして、上流側搬送台25はセパレータ部材51を支持しながらセパレータ供給位置P11から成形位置P12に移動して停止する。これにより、図5(b)に示すように、上流側搬送台25、セパレータ部材51および金型212は以下のように配置される(ステップS1)。   In the separator molding unit 21 of the manufacturing apparatus 2, the separator member 51 is fed out from the separator roll 511 in the Y direction and sent to the separator supply position P11 in synchronization with the movement of the upstream conveyance platform 25 in the Y direction. As a result, as shown in FIG. 5A, the separator member 51 is placed on the upper surface of the upstream conveyance table 25, that is, on the top of the linear protrusion 252 at the separator supply position P <b> 11. Then, the upstream side carrier 25 moves from the separator supply position P11 to the molding position P12 and stops, while supporting the separator member 51. Thereby, as shown in FIG.5 (b), the upstream conveyance stand 25, the separator member 51, and the metal mold | die 212 are arrange | positioned as follows (step S1).

・線状突起部252がセパレータ部材51の下面を向いた状態で上流側搬送台25がセパレータ部材51の鉛直下方側に位置する、
・金型212がセパレータ部材51を挟んで上流側搬送台25の鉛直上方側に位置する、
・金型212の線状突起部2122が上流側搬送台25の凹部253にセパレータ部材51を介して対向するとともに、上流側搬送台25の線状突起部252が金型212の凹部2123にセパレータ部材51を介して対向する。
The upstream conveying platform 25 is positioned on the vertically lower side of the separator member 51 with the linear protrusion 252 facing the lower surface of the separator member 51;
The mold 212 is positioned vertically above the upstream conveying table 25 with the separator member 51 in between.
The linear protrusion 2122 of the mold 212 opposes the recess 253 of the upstream transfer table 25 via the separator member 51, and the linear protrusion 252 of the upstream transfer table 25 is separated from the recess 2123 of the mold 212. Opposing through the member 51.

このように配置された状態のまま金型212は金型昇降機構213により下降駆動させる。すると、金型212の線状突起部2122はまずセパレータ部材51の上面と当接した後、さらに当接部位を上流側搬送台25の凹部253内に押し込む。これにより、図5(c)に示すように、セパレータ部材51が上流側搬送台25の凹凸形状に追従した凹凸形状に成形される(ステップS2)。その後、金型212は鉛直上方に上昇駆動され、セパレータ部材51および上流側搬送台25から退避し、セパレータ部材51の成形工程を完了する(図5(d))。   The mold 212 is driven to move downward by the mold lifting mechanism 213 while being placed in this manner. Then, the linear protrusion 2122 of the mold 212 first comes into contact with the upper surface of the separator member 51, and further pushes the contact portion into the concave portion 253 of the upstream conveyance table 25. Thereby, as shown in FIG.5 (c), the separator member 51 is shape | molded by the uneven | corrugated shape which followed the uneven | corrugated shape of the upstream conveyance stand 25 (step S2). Thereafter, the mold 212 is driven to move upward in the vertical direction, and is retracted from the separator member 51 and the upstream conveyance table 25, and the molding process of the separator member 51 is completed (FIG. 5D).

その後、上流側搬送台25の搬送が再開される。上流側搬送台25は凹凸形状に成形されたセパレータ部材51の下面を支持しながら負極活物質供給機構221に搬送される。そして、上流側搬送台25の先端が吐出ノズル2211の直下位置、つまり負極活物質供給位置P21に到達した時点より負極活物質供給機構221は吐出ノズル2211の各吐出口から負極活物質材料を含む塗布液をセパレータ部材51の凹部512(図5(d)参照)に供給する。このように塗布液の供給は上流側搬送台25の搬送に同期して行われ、セパレータ部材51の凹部512に塗布液が均一に流入される。しかも、各吐出口からの塗布液の単位時間当たりの吐出流量が上流側搬送台25の搬送速度に応じて制御部27により制御され、セパレータ部材51の凹部512内に塗布液が満される。こうして、図6(a)に示すように、Y方向に延設されるライン状パターン521が複数本、セパレータ部材51の表面に形成される。これらのライン状パターン521により負極活物質層52が形成されるが、この時点では負極活物質層52は未乾燥状態である。   Thereafter, the conveyance of the upstream conveyance table 25 is resumed. The upstream conveyance platform 25 is conveyed to the negative electrode active material supply mechanism 221 while supporting the lower surface of the separator member 51 formed into an uneven shape. Then, the negative electrode active material supply mechanism 221 includes the negative electrode active material from each discharge port of the discharge nozzle 2211 from the time when the leading end of the upstream side carrier 25 reaches the position immediately below the discharge nozzle 2211, that is, the negative electrode active material supply position P 21. The coating liquid is supplied to the recess 512 (see FIG. 5D) of the separator member 51. Thus, the supply of the coating liquid is performed in synchronization with the conveyance of the upstream conveyance table 25, and the coating liquid uniformly flows into the recess 512 of the separator member 51. In addition, the discharge flow rate of the coating liquid from each discharge port per unit time is controlled by the control unit 27 according to the transport speed of the upstream transport table 25, and the coating liquid fills the recess 512 of the separator member 51. In this way, as shown in FIG. 6A, a plurality of line patterns 521 extending in the Y direction are formed on the surface of the separator member 51. Although the negative electrode active material layer 52 is formed by these line-shaped patterns 521, the negative electrode active material layer 52 is in an undried state at this point.

負極活物質層52の形成に続いて上流側搬送台25はY方向に搬送される。そして、上流側搬送台25が負極集電体供給機構222の負極集電体供給位置P22を通過する間に、負極集電体供給機構222は上流側搬送台25に支持されたセパレータ部材51の鉛直上方から銅箔(負極集電体)53を供給する。なお、負極集電体供給機構222も、セパレータ供給機構211と同様に、上流側搬送台25の間欠移動に対応して銅箔53を負極集電体ロール(銅箔ロール)531から銅箔53を間欠的に送り出す。これにより、図6(b)に示すように、負極活物質層52が全体的に銅箔53で覆われる。この状態のまま上流側搬送台25は負極用乾燥炉224に向けて移動する。   Following the formation of the negative electrode active material layer 52, the upstream-side transport platform 25 is transported in the Y direction. And while the upstream conveyance stand 25 passes the negative electrode current collector supply position P22 of the negative electrode current collector supply mechanism 222, the negative electrode current collector supply mechanism 222 is connected to the separator member 51 supported by the upstream conveyance table 25. Copper foil (negative electrode current collector) 53 is supplied from vertically above. Similarly to the separator supply mechanism 211, the negative electrode current collector supply mechanism 222 also changes the copper foil 53 from the negative electrode current collector roll (copper foil roll) 531 to the copper foil 53 in response to the intermittent movement of the upstream conveyance table 25. Is sent out intermittently. Thereby, as shown in FIG. 6B, the negative electrode active material layer 52 is entirely covered with the copper foil 53. In this state, the upstream side carrier 25 moves toward the negative electrode drying furnace 224.

この上流側搬送台25の移動間に、負極切断機構223の両カッター部材の開成状態に維持されている。ただし、上流側搬送台25の後端部が負極切断機構223の切断位置P23を通過すると、その時点で両カッター部材が閉成して連続シート(ウェブ)状態で供給されてきたセパレータ部材51および銅箔53を切断する。また、次の上流側搬送台25の先端部が負極切断機構223の切断位置P23に差し掛ると、両カッター部材が閉成してセパレータ部材51および銅箔53を切断する。このように上流側搬送台25の先端部および後端部でセパレータ部材51および銅箔53を切断しているため、セパレータ部材51および銅箔53を上流側搬送台25のY方向のサイズに切り揃えることができる。   During the movement of the upstream conveyance table 25, both cutter members of the negative electrode cutting mechanism 223 are maintained in the open state. However, when the rear end portion of the upstream conveyance table 25 passes the cutting position P23 of the negative electrode cutting mechanism 223, the separator member 51 that has been supplied in a continuous sheet (web) state at the time when both the cutter members are closed and The copper foil 53 is cut. Further, when the leading end portion of the next upstream conveyance table 25 reaches the cutting position P23 of the negative electrode cutting mechanism 223, both the cutter members are closed and the separator member 51 and the copper foil 53 are cut. Thus, since the separator member 51 and the copper foil 53 are cut at the front end portion and the rear end portion of the upstream-side transport table 25, the separator member 51 and the copper foil 53 are cut into the size of the upstream-side transport table 25 in the Y direction. Can be aligned.

このように切り揃えられたセパレータ部材51および銅箔53を支持しながら上流側搬送台25は負極用乾燥炉224の内部を通過する。この通過中にセパレータ部材51の凹部512中のライン状パターン521が乾燥する。その結果、図6(b)に示すように、負極活物質層52と銅箔(負極集電体)53で構成される負極54がセパレータ部材51の上面に形成される(ステップS3)。こうして、セパレータ一体型電池用電極55が上流側搬送台25に支持された状態で形成される。   While supporting the separator member 51 and the copper foil 53 that are trimmed in this way, the upstream-side transport platform 25 passes through the inside of the negative electrode drying furnace 224. During this passage, the line-shaped pattern 521 in the recess 512 of the separator member 51 is dried. As a result, as shown in FIG. 6B, a negative electrode 54 composed of the negative electrode active material layer 52 and the copper foil (negative electrode current collector) 53 is formed on the upper surface of the separator member 51 (step S3). In this way, the separator-integrated battery electrode 55 is formed in a state of being supported by the upstream-side transport base 25.

電池用電極55は上流側搬送台25で支持されながら移載部23に搬送された後、反転機構231により上流側搬送台25とともに上下反転される(ステップS4)。それに続き、移載機構232により上流側搬送台25を取り外され、電池用電極55は図7(a)に示すように単独で下流側搬送台26の上面に載置されて吸着保持される(ステップS5)。これにより、セパレータ部材51の上流側搬送台25と接していた凹凸面513が鉛直上方を向いた状態で電池用電極55は下流側搬送台26に支持される。そして、その状態のまま電池用電極55は下流側搬送台26により正極形成部24に搬送され、正極形成が実行される(ステップS6)。   The battery electrode 55 is transported to the transfer unit 23 while being supported by the upstream transport base 25, and then turned upside down together with the upstream transport base 25 by the reversing mechanism 231 (step S4). Subsequently, the upstream transport table 25 is removed by the transfer mechanism 232, and the battery electrode 55 is placed on the upper surface of the downstream transport table 26 alone and held by suction as shown in FIG. Step S5). As a result, the battery electrode 55 is supported by the downstream-side transport table 26 with the uneven surface 513 in contact with the upstream-side transport table 25 of the separator member 51 facing vertically upward. And the battery electrode 55 is conveyed by the downstream conveyance stand 26 to the positive electrode formation part 24 in the state, and positive electrode formation is performed (step S6).

この正極形成部24では、使用する材料が異なるものの、基本的には負極形成部22と同様にして、正極活物質層56および正極集電体(アルミニウム箔)57で構成される正極58がセパレータ部材51の凹凸面513上に形成される。すなわち、下流側搬送台26の先端が吐出ノズル2411の直下位置、つまり正極活物質供給位置P41に到達した時点より、正極活物質供給機構241が吐出ノズル2411の各吐出口から正極活物質材料を含む塗布液をセパレータ部材51の凹部514(図7(a)参照)に供給する。これにより、図7(b)に示すように、Y方向に延設されるライン状パターン561が複数本、セパレータ部材51の凹凸面513に形成される。これらのライン状パターン561により正極活物質層56が形成される。これに続いて、下流側搬送台26をY方向に搬送しつつ、正極集電体供給機構242が下流側搬送台26に支持されたセパレータ部材51の鉛直上方からアルミニウム箔(正極集電体)57を供給する。そして、下流側搬送台26の移動に同期して正極切断機構243の両カッター部材が開閉駆動されて下流側搬送台26の先端部および後端部でアルミニウム箔57を切断して下流側搬送台26のY方向のサイズに切り揃える。   In this positive electrode forming portion 24, although the material used is different, basically the same as the negative electrode forming portion 22, the positive electrode 58 composed of the positive electrode active material layer 56 and the positive electrode current collector (aluminum foil) 57 is a separator. It is formed on the uneven surface 513 of the member 51. That is, the positive electrode active material supply mechanism 241 supplies the positive electrode active material from each discharge port of the discharge nozzle 2411 from the point in time when the tip of the downstream-side transport base 26 reaches a position immediately below the discharge nozzle 2411, that is, the positive electrode active material supply position P41. The coating liquid containing is supplied to the recessed part 514 (refer Fig.7 (a)) of the separator member 51. FIG. As a result, as shown in FIG. 7B, a plurality of line-shaped patterns 561 extending in the Y direction are formed on the uneven surface 513 of the separator member 51. The positive electrode active material layer 56 is formed by these line patterns 561. Subsequently, an aluminum foil (positive electrode current collector) is formed from vertically above the separator member 51 in which the positive current collector supply mechanism 242 is supported by the downstream transport table 26 while transporting the downstream transport table 26 in the Y direction. 57 is supplied. Then, both cutter members of the positive electrode cutting mechanism 243 are driven to open and close in synchronization with the movement of the downstream conveyance table 26 to cut the aluminum foil 57 at the front end portion and the rear end portion of the downstream conveyance table 26, thereby the downstream conveyance table. Cut to 26 size in Y direction.

さらに、アルミニウム箔57、正極活物質層56、セパレータ部材51および銅箔53を支持しながら下流側搬送台26は正極用乾燥炉244の内部を通過する。この通過中にライン状パターン561が乾燥する。その結果、図7(c)に示すように、正極活物質層56とアルミニウム箔(正極集電体)57で構成される正極58がセパレータ部材51の凹凸面513上に形成される(ステップS6)。こうして、図7(d)に示すように、電池用電極群59が下流側搬送台26に支持された状態で形成される。   Furthermore, while supporting the aluminum foil 57, the positive electrode active material layer 56, the separator member 51, and the copper foil 53, the downstream conveyance table 26 passes through the positive electrode drying furnace 244. During this passage, the line-shaped pattern 561 is dried. As a result, as shown in FIG. 7C, a positive electrode 58 composed of the positive electrode active material layer 56 and the aluminum foil (positive electrode current collector) 57 is formed on the uneven surface 513 of the separator member 51 (step S6). ). Thus, as shown in FIG. 7D, the battery electrode group 59 is formed in a state of being supported by the downstream-side transport table 26.

その後、電池用電極群59は下流側搬送台26から取り外され、注入・組立装置3に搬送され、注入・組立装置3により従来技術と同様にステップS7〜S9が実行されて電池の完成品が製造される。つまり、電池用電極群59は外装ケースの開口部から外装ケースの内部に挿入される(ステップS7)。それに続き、ケース開口部から外装ケース内に電解質が注入される(ステップS8)。その後、外装ケースの内部を真空減圧しながら、開口部が溶着される(ステップS9)。   After that, the battery electrode group 59 is removed from the downstream transport table 26 and transported to the injection / assembly apparatus 3, and steps S7 to S9 are executed by the injection / assembly apparatus 3 in the same manner as in the prior art, so that a finished battery product is obtained. Manufactured. That is, the battery electrode group 59 is inserted into the exterior case from the opening of the exterior case (step S7). Subsequently, an electrolyte is injected into the exterior case from the case opening (step S8). Thereafter, the opening is welded while vacuuming the inside of the outer case (step S9).

ここで、各層を構成する材料としては、リチウムイオン電池の構成材料として公知のものを用いることが可能であり、正極活物質としては例えばLiCoO(LCO)を主体とするものを、負極活物質としては例えばLiTi12(LTO)を主体としたものをそれぞれ用いることができる。また、セパレータ部材51としては例えばポリエチレン(PE)製シートを、電解質としては有機電解液やイオン液体などの電解液をそれぞれ用いることができる。なお、各機能層の材質についてはこれらに限定されず、これらの機能材料として一般に知られているものを用いることができる。例えば正極活物質としてはLMO(MとしてはMn、Ni、Feなど)系材料を、負極活物質としてはC、SiまたはSnなどを用いることができる。また、セパレータとしてはポリプロピレン(PP)、ポリオレフィン(PO)などの樹脂材料を用いることができる。また有機電解液としては、リチウム塩(例えばLiClO、LiPF、LiBF、LiCFSOなど)と有機溶媒とを含むものを用いることができる。有機溶媒としては、エチレンカーボネイト(EC)、ジエチルカーボネイト(DEC)、プロピレンカーボネイト(PC)、ジメチルカーボネイト(DMC)およびエチルメチルカーボネイト(EMC)など、もしくはこれらのいくつかを混合した混合溶媒を用いることができる。 Here, as a material constituting each layer, a known material can be used as a constituent material of the lithium ion battery. As the positive electrode active material, for example, a material mainly composed of LiCoO 2 (LCO) is used. For example, those mainly composed of Li 4 Ti 5 O 12 (LTO) can be used. In addition, for example, a polyethylene (PE) sheet can be used as the separator member 51, and an electrolytic solution such as an organic electrolytic solution or an ionic liquid can be used as the electrolyte. In addition, about the material of each functional layer, it is not limited to these, What is generally known as these functional materials can be used. For example, an LMO (M is Mn, Ni, Fe, or the like) -based material can be used as the positive electrode active material, and C, Si, or Sn can be used as the negative electrode active material. As the separator, a resin material such as polypropylene (PP) or polyolefin (PO) can be used. Examples of the organic electrolyte solution, it is possible to use those containing a lithium salt (e.g., LiClO 4, LiPF 6, LiBF 4 , LiCF 3 SO 3) and an organic solvent. Use organic solvents such as ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), and ethyl methyl carbonate (EMC), or a mixture of these. Can do.

以上のように、第1実施形態では、金型212の線状突起部2122が上流側搬送台25の上面に形成された凹部253にセパレータ部材51を介して対向したまま金型212が鉛直下方に降下してセパレータ部材51を挟み込む。これによって、セパレータ部材51を上流側搬送台25の凹凸形状に追従した凹凸形状に成形する。そして、凹凸形状に成形されたセパレータ部材51の一方主面に形成される凹部512に負極活物質材料を塗布して負極活物質層52を形成するとともに、セパレータ部材51の他方主面に形成される凹部514に正極活物質材料を塗布して正極活物質層56を形成している。こうして、入れ子構造の負極54、正極58を有する三次元電池が得られ、電池の品質および性能を高めることが可能となっている。   As described above, in the first embodiment, the mold 212 is vertically downward while the linear protrusion 2122 of the mold 212 is opposed to the concave portion 253 formed on the upper surface of the upstream transport table 25 via the separator member 51. And the separator member 51 is sandwiched. As a result, the separator member 51 is formed into a concavo-convex shape following the concavo-convex shape of the upstream side carrier 25. Then, a negative electrode active material is applied to the concave portion 512 formed on one main surface of the separator member 51 formed into a concavo-convex shape to form the negative electrode active material layer 52 and formed on the other main surface of the separator member 51. The positive electrode active material layer 56 is formed by applying a positive electrode active material to the recesses 514. Thus, a three-dimensional battery having the nested negative electrode 54 and positive electrode 58 is obtained, and the quality and performance of the battery can be improved.

また、凹凸形状に成形されたセパレータ部材51を上流側搬送台25で支持しながら負極活物質材料を凹部512に供給して負極活物質層52を形成しているため、凹部512への負極活物質材料の供給を安定して行うことができ、高品質な三次元電池を製造することができる。   In addition, since the negative electrode active material is supplied to the concave portion 512 while the separator member 51 formed into a concavo-convex shape is supported by the upstream conveyance platform 25, the negative electrode active material layer 52 is formed. The material material can be supplied stably, and a high-quality three-dimensional battery can be manufactured.

<第2実施形態>
図8および図9は本発明にかかる電池の製造方法の第2実施形態を示す模式図である。この第2実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、負極54および正極58の形成工程であり、その他の構成は基本的に第1実施形態と同一である。したがって、ここでは、第2実施形態での負極54の形成(ステップS3)および正極58の形成(ステップS6)を第1実施形態でのそれらと対比しながら説明する。
Second Embodiment
8 and 9 are schematic views showing a second embodiment of the battery manufacturing method according to the present invention. The second embodiment is greatly different from the first embodiment in the step of forming the negative electrode 54 and the positive electrode 58, and other configurations are basically the same as those in the first embodiment. Therefore, here, the formation of the negative electrode 54 (step S3) and the formation of the positive electrode 58 (step S6) in the second embodiment will be described in comparison with those in the first embodiment.

負極活物質層52を形成するために、第1実施形態ではノズルディスペンス方式の負極活物質供給機構221が用いられている。つまり、図6(a)に示すように、凹部512にのみ負極活物質材料が供給されてライン状パターン521が形成され、これらにより負極活物質層52が構成されている。また、正極活物質層56についても、負極活物質層52と同様に、ライン状パターン561が形成され、これらにより正極活物質層56が構成されている(図7(b)参照)。なお、以下の説明においては、ライン状パターンのみにより構成される活物質層を、「ライン独立型」の活物質層と称する。   In order to form the negative electrode active material layer 52, the negative electrode active material supply mechanism 221 of the nozzle dispensing system is used in the first embodiment. That is, as shown in FIG. 6A, the negative electrode active material is supplied only to the recess 512 to form a line pattern 521, and the negative electrode active material layer 52 is configured by these. In addition, as with the negative electrode active material layer 52, a line pattern 561 is formed on the positive electrode active material layer 56, and the positive electrode active material layer 56 is configured by these (see FIG. 7B). In the following description, an active material layer composed only of a line pattern is referred to as a “line-independent” active material layer.

これに対し、第2実施形態では、例えばダイコート方式の負極活物質供給機構221が用いられ、図8(a)に示すように、上流側搬送台25に支持されたセパレータ部材51の凹凸面上全体に負極活物質材料が供給される。このため、ライン状パターン521のみならず、セパレータ部材51の凸部上にも負極活物質材料が供給されて平面パターン522が形成される。つまり、平面パターン522がライン状パターン521をセパレータ部材51とともに覆いながらライン状パターン521を相互に連結している(この構造を有する活物質層を、「ライン連結型」の活物質層と称する)。そして、同図(b)に示すように、ライン連結型の負極活物質層52の上面、つまり平面パターン522上に対し、負極集電体供給機構222により銅箔53が供給されて負極54が構成される。   On the other hand, in the second embodiment, for example, a die coating type negative electrode active material supply mechanism 221 is used, and as shown in FIG. 8A, on the uneven surface of the separator member 51 supported by the upstream-side transport base 25. The negative electrode active material is supplied as a whole. For this reason, the negative electrode active material is supplied not only to the line-shaped pattern 521 but also to the convex portion of the separator member 51 to form the planar pattern 522. That is, the planar pattern 522 covers the line pattern 521 together with the separator member 51 and connects the line patterns 521 to each other (an active material layer having this structure is referred to as a “line connection type” active material layer). . Then, as shown in FIG. 4B, the copper foil 53 is supplied by the negative electrode current collector supply mechanism 222 to the upper surface of the line-connected negative electrode active material layer 52, that is, the planar pattern 522, so that the negative electrode 54 is Composed.

また、正極58についても、負極54と同様に、例えばダイコート方式の正極活物質供給機構241が用いられ、図9(b)に示すように、下流側搬送台26に支持されたセパレータ一体型電池用電極55の上面、つまりセパレータ部材51の凹凸面上全体に正極活物質材料が供給される。このため、ライン状パターン561と平面パターン562を有するライン連結型の正極活物質層56が形成される。そして、平面パターン562の上面に対し、正極集電体供給機構242によりアルミニウム箔57が供給されて正極58が構成される(同図(c))。   Similarly to the negative electrode 54, for the positive electrode 58, for example, a die-coating positive electrode active material supply mechanism 241 is used, and as shown in FIG. 9B, a separator integrated battery supported by the downstream-side transport table 26. The positive electrode active material is supplied to the entire upper surface of the electrode 55, that is, the entire uneven surface of the separator member 51. For this reason, the line connection type positive electrode active material layer 56 having the line pattern 561 and the planar pattern 562 is formed. And the aluminum foil 57 is supplied with respect to the upper surface of the plane pattern 562 by the positive electrode collector supply mechanism 242, and the positive electrode 58 is comprised (the figure (c)).

以上のように、第2実施形態によれば、ライン連結型の負極活物質層52および正極活物質層56を用いた電池についても、第1実施形態(ライン独立型の負極活物質層52および正極活物質層56を用いた電池の製造方法および製造装置)と同様に、入れ子構造の負極54、正極58が得られ、電池の品質および性能を高めることが可能となっている。 なお、第1実施形態では負極活物質層52および正極活物質層56のいずれもがライン独立型構造であり、第2実施形態では負極活物質層52および正極活物質層56のいずれもがライン連結型構造であるが、負極活物質層52および正極活物質層56の構造は本発明の本質的部分でなく、負極活物質層52および正極活物質層56の各々はライン独立型構造およびライン連結型構造のいずれであってもよい。例えば負極活物質層52および正極活物質層56のうちの一方がライン独立型構造であり、他方がライン連結型構造である電池を製造する製造方法および製造装置に対しても本発明を適用することができる。これらの点は、以下の実施形態においても同様である。   As described above, according to the second embodiment, the battery using the line-connected negative electrode active material layer 52 and the positive electrode active material layer 56 is also used in the first embodiment (line independent negative electrode active material layer 52 and Similarly to the battery manufacturing method and manufacturing apparatus using the positive electrode active material layer 56, the negative electrode 54 and the positive electrode 58 having a nested structure are obtained, and the quality and performance of the battery can be improved. In the first embodiment, both the negative electrode active material layer 52 and the positive electrode active material layer 56 have a line-independent structure, and in the second embodiment, both the negative electrode active material layer 52 and the positive electrode active material layer 56 have a line. Although the structure is a connected structure, the structure of the negative electrode active material layer 52 and the positive electrode active material layer 56 is not an essential part of the present invention, and each of the negative electrode active material layer 52 and the positive electrode active material layer 56 has a line-independent structure and a line. Any of a connection type structure may be sufficient. For example, the present invention is also applied to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for manufacturing a battery in which one of the negative electrode active material layer 52 and the positive electrode active material layer 56 has a line-independent structure and the other has a line connection structure. be able to. These points are the same in the following embodiments.

<第3実施形態>
図10は本発明にかかる電池の製造方法の第3実施形態を実行可能な製造装置を示す図である。この第3実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、大きくは次の3点である。まず第1点目は、搬送台25、26のY方向の長さが第1実施形態および第2実施形態のそれらよりも長く、セパレータ供給機構211から負極用乾燥炉224までのY方向の距離よりも長く設定している点である。第2点目は、上流側搬送台25がセパレータ供給機構211から移載部23に移動する間に、セパレータ部材51の供給、セパレータ部材51の成形、負極活物質材料の供給、銅箔(負極集電体)53の供給、負極活物質材料の乾燥を連続的に行う点である。さらに第3点目は、下流側搬送台26が移載部23から正極用乾燥炉244に移動する間に、正極活物質材料の供給、アルミニウム箔(正極集電体)57の供給、正極活物質材料の乾燥を連続的に行う点である。なお、搬送台25、26の基本構成、負極活物質供給機構221、負極用乾燥炉224、正極集電体供給機構242および正極用乾燥炉244は基本的に第1実施形態と同一である。以下、相違点を中心に第3実施形態について説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
<Third Embodiment>
FIG. 10 is a view showing a manufacturing apparatus capable of executing the third embodiment of the battery manufacturing method according to the present invention. The third embodiment is largely different from the first embodiment in the following three points. First, the first point is that the lengths in the Y direction of the carriages 25 and 26 are longer than those in the first and second embodiments, and the distance in the Y direction from the separator supply mechanism 211 to the negative electrode drying furnace 224. It is a point that is set longer than. The second point is that the separator member 51 is supplied, the separator member 51 is formed, the negative electrode active material is supplied, the copper foil (the negative electrode) while the upstream side carrier 25 moves from the separator supply mechanism 211 to the transfer unit 23. The current collector 53 is supplied and the negative electrode active material is dried continuously. Furthermore, the third point is that the supply of the positive electrode active material, the supply of the aluminum foil (positive electrode current collector) 57, the positive electrode active material, while the downstream side carrier 26 moves from the transfer unit 23 to the positive electrode drying furnace 244. The point is that the material is continuously dried. The basic configuration of the transport tables 25 and 26, the negative electrode active material supply mechanism 221, the negative electrode drying furnace 224, the positive electrode current collector supply mechanism 242 and the positive electrode drying furnace 244 are basically the same as those in the first embodiment. Hereinafter, the third embodiment will be described focusing on the differences, and the same components will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

上流側搬送台25はY方向に連続的に移動可能となっており、その移動経路に沿ってセパレータ成形部21、負極形成部22および移載部23がこの順序で配置されている。このうちセパレータ成形部21のセパレータ供給位置P11では、セパレータ供給機構211が設けられている。セパレータ供給機構211は、第1実施形態と異なり、搬送台25、26のY方向の長さと同じ長さのセパレータ部材51を複数枚収納したセパレータ収納部515を有している。セパレータ供給機構211はセパレータ収納部515から上流側搬送台25の搬送に同期してセパレータ部材51を1枚ずつ送り出す。つまり、上流側搬送台25の先端部がセパレータ供給位置P11に達すると同時に、セパレータ供給機構211はセパレータ部材51の送り出しを開始する。また、上流側搬送台25の後端部がセパレータ供給位置P11を通過すると同時に、セパレータ供給機構211はセパレータ部材51の送り出しを停止する。なお、セパレータ収納部515の代わりに、第1実施形態と同様にセパレータ部材51を連続シート(ウェブ)状態で送り出し、適当な位置でセパレータ部材51を切断するように構成してもよい。逆に、第1実施形態および第2実施形態において、第3実施形態で採用したセパレータ部材51の送出態様を採用することも可能である。   The upstream conveyance table 25 is continuously movable in the Y direction, and the separator molding unit 21, the negative electrode formation unit 22, and the transfer unit 23 are arranged in this order along the movement path. Among these, the separator supply mechanism 211 is provided at the separator supply position P11 of the separator molding unit 21. Unlike the first embodiment, the separator supply mechanism 211 has a separator storage portion 515 that stores a plurality of separator members 51 having the same length as the length of the transport bases 25 and 26 in the Y direction. The separator supply mechanism 211 sends out the separator members 51 one by one in synchronization with the conveyance of the upstream conveyance table 25 from the separator storage unit 515. In other words, the separator supply mechanism 211 starts to feed the separator member 51 at the same time as the leading end of the upstream conveyance table 25 reaches the separator supply position P11. In addition, at the same time as the rear end portion of the upstream conveyance table 25 passes the separator supply position P11, the separator supply mechanism 211 stops the feeding of the separator member 51. Instead of the separator storage portion 515, the separator member 51 may be sent out in a continuous sheet (web) state and the separator member 51 may be cut at an appropriate position as in the first embodiment. Conversely, in the first embodiment and the second embodiment, it is also possible to employ the delivery mode of the separator member 51 employed in the third embodiment.

また、第3実施形態では、金型212として、円筒状または円柱状の型基材2123の外周面に円環状突起部2124を複数本突出させたドラム状金型が用いられる。ドラム状金型212はセパレータ成形部21の成形位置P12に配置されており、セパレータ部材51を挟んで上流側搬送台25と対向配置されている。より詳しくは、複数の円環状突起部2124の鉛直方向Zの最下点が上流側搬送台25の凹部の内部に入り込む状態にドラム状金型212は配置されている。ドラム状金型212は回転軸2125周りに回転自在となっている。そして、図示を省略する回転駆動機構から回転駆動力を受けてドラム状金型212は上流側搬送台25の搬送速度とほぼ等しい周速で回転する。このため、セパレータ供給機構211から上流側搬送台25の凹凸面に供給されたセパレータ部材51は上流側搬送台25とともにY方向に移動され、上流側搬送台25とドラム状金型212とで挟まれて上流側搬送台25の凹凸形状に追従した凹凸形状に成形される。   In the third embodiment, a drum-shaped mold in which a plurality of annular projections 2124 protrude from the outer peripheral surface of a cylindrical or columnar mold base 2123 is used as the mold 212. The drum-shaped mold 212 is disposed at the molding position P12 of the separator molding unit 21 and is disposed opposite to the upstream conveyance table 25 with the separator member 51 interposed therebetween. More specifically, the drum-shaped mold 212 is arranged in a state in which the lowest point in the vertical direction Z of the plurality of annular protrusions 2124 enters the concave portion of the upstream conveyance table 25. The drum-shaped mold 212 is rotatable around the rotation shaft 2125. Then, upon receiving a rotational driving force from a rotational driving mechanism (not shown), the drum-shaped mold 212 rotates at a peripheral speed substantially equal to the transport speed of the upstream-side transport base 25. For this reason, the separator member 51 supplied from the separator supply mechanism 211 to the uneven surface of the upstream conveyance table 25 is moved in the Y direction together with the upstream conveyance table 25, and is sandwiched between the upstream conveyance table 25 and the drum mold 212. Thus, it is formed into a concavo-convex shape following the concavo-convex shape of the upstream-side transport base 25.

セパレータ成形部21の下流側(図10の右手側)に位置する負極形成部22では、上流側搬送台25の移動経路に沿って負極活物質供給機構221、負極集電体供給機構222および負極用乾燥炉224がこの順序で配置されている。これらのうち負極活物質供給機構221は、第1実施形態と同様に、負極活物質材料を含む塗布液をセパレータ部材51の凹部に供給して負極活物質層52を形成する。   In the negative electrode forming unit 22 located on the downstream side (right hand side in FIG. 10) of the separator molding unit 21, the negative electrode active material supply mechanism 221, the negative electrode current collector supply mechanism 222, and the negative electrode are arranged along the movement path of the upstream conveyance table 25. The drying oven 224 is arranged in this order. Among these, the negative electrode active material supply mechanism 221 forms a negative electrode active material layer 52 by supplying a coating liquid containing a negative electrode active material to the recesses of the separator member 51 as in the first embodiment.

負極集電体供給機構222は、第1実施形態と異なり、上流側搬送台25のY方向の長さと同じ長さの銅箔53を複数枚収納した銅箔収納部532を有している。負極集電体供給機構222は銅箔収納部532から上流側搬送台25の搬送に同期して銅箔53を1枚ずつ送り出す。つまり、上流側搬送台25の先端部が負極集電体供給位置P22に達すると同時に、負極集電体供給機構222は銅箔53の送り出しを開始する。また、上流側搬送台25の後端部が負極集電体供給位置P22を通過すると同時に、負極集電体供給機構222は銅箔53の送り出しを停止する。なお、銅箔収納部532の代わりに、第1実施形態と同様に銅箔53を連続シート(ウェブ)状態で送り出し、適当な位置で銅箔53を切断するように構成してもよい。逆に、第1実施形態および第2実施形態において、第3実施形態で採用した銅箔53の送出態様を採用することも可能である。   Unlike the first embodiment, the negative electrode current collector supply mechanism 222 includes a copper foil storage portion 532 that stores a plurality of copper foils 53 having the same length as the length in the Y direction of the upstream conveyance platform 25. The negative electrode current collector supply mechanism 222 sends out the copper foils 53 one by one from the copper foil storage portion 532 in synchronization with the conveyance of the upstream conveyance table 25. In other words, the negative electrode current collector supply mechanism 222 starts to feed the copper foil 53 at the same time when the tip of the upstream transport platform 25 reaches the negative electrode current collector supply position P22. Further, at the same time as the rear end portion of the upstream conveyance table 25 passes through the negative electrode current collector supply position P22, the negative electrode current collector supply mechanism 222 stops the feeding of the copper foil 53. Instead of the copper foil storage portion 532, the copper foil 53 may be sent out in a continuous sheet (web) state in the same manner as in the first embodiment, and the copper foil 53 may be cut at an appropriate position. Conversely, in the first embodiment and the second embodiment, it is also possible to employ the delivery mode of the copper foil 53 employed in the third embodiment.

負極集電体供給機構222の搬送方向Yの下流側では、第1実施形態と同様に、負極用乾燥炉224が設けられている。そして、上面にセパレータ部材51、乾燥前の負極活物質層52および銅箔(負極集電体)53を積層した状態で上流側搬送台25が負極用乾燥炉224の内部に移動し、負極活物質層52に対する乾燥処理を実行する。   On the downstream side of the negative electrode current collector supply mechanism 222 in the transport direction Y, a negative electrode drying furnace 224 is provided as in the first embodiment. Then, with the separator member 51, the negative electrode active material layer 52 before drying, and the copper foil (negative electrode current collector) 53 laminated on the upper surface, the upstream side carrier 25 moves into the negative electrode drying furnace 224, and the negative electrode active A drying process is performed on the material layer 52.

こうしてセパレータ部材51に対して負極54(=負極活物質層52+銅箔53)を一体的に形成した電池用電極、いわゆるセパレータ一体型電池用電極55が上流側搬送台25上で形成される。そして、電池用電極55は上流側搬送台25で支持されながら移載部23に搬送される。   Thus, a battery electrode in which the negative electrode 54 (= negative electrode active material layer 52 + copper foil 53) is integrally formed on the separator member 51, that is, a so-called separator-integrated battery electrode 55 is formed on the upstream side carrier 25. The battery electrode 55 is transported to the transfer unit 23 while being supported by the upstream transport platform 25.

移載部23は第1実施形態と同様に構成されており、負極形成部22から搬送されてきた搬送物(=上流側搬送台25+セパレータ一体型電池用電極55)を上下に反転した後、図10に示すようにセパレータ一体型電池用電極55のみを下流側搬送台26の上面に移載する。   The transfer unit 23 is configured in the same manner as in the first embodiment, and after the product conveyed from the negative electrode forming unit 22 (= upstream transport table 25 + separator integrated battery electrode 55) is turned upside down, As shown in FIG. 10, only the separator-integrated battery electrode 55 is transferred to the upper surface of the downstream-side transport table 26.

下流側搬送台26も、上流側搬送台25と同様に、Y方向に連続的に移動可能となっており、その移動経路に沿って正極形成部24の正極活物質供給機構241、正極集電体供給機構242および正極用乾燥炉244がこの順序で配置されている。これらのうち正極活物質供給機構241は、第1実施形態と同様に、正極活物質材料を含む塗布液をセパレータ部材51の凹部に供給して正極活物質層56を形成する。   Similarly to the upstream transfer table 25, the downstream transfer table 26 can also move continuously in the Y direction, and the positive electrode active material supply mechanism 241 of the positive electrode forming unit 24, the positive electrode current collector, along the movement path. The body supply mechanism 242 and the positive electrode drying furnace 244 are arranged in this order. Among these, the positive electrode active material supply mechanism 241 supplies the coating liquid containing a positive electrode active material to the recessed part of the separator member 51 similarly to 1st Embodiment, and forms the positive electrode active material layer 56. FIG.

正極集電体供給機構242は、第1実施形態と異なり、下流側搬送台26のY方向の長さと同じ長さのアルミニウム箔57を複数枚収納したアルミニウム箔収納部572を有している。正極集電体供給機構242はアルミニウム箔収納部572から下流側搬送台26の搬送に同期してアルミニウム箔57を1枚ずつ送り出す。つまり、下流側搬送台26の先端部が正極集電体供給位置P42に達すると同時に、正極集電体供給機構242はアルミニウム箔57の送り出しを開始する。また、下流側搬送台26の後端部が正極集電体供給位置P42を通過すると同時に、正極集電体供給機構242はアルミニウム箔57の送り出しを停止する。なお、アルミニウム箔収納部572の代わりに、第1実施形態と同様にアルミニウム箔57を連続シート(ウェブ)状態で送り出し、適当な位置でアルミニウム箔57を切断するように構成してもよい。逆に、第1実施形態および第2実施形態において、第3実施形態で採用したアルミニウム箔57の送出態様を採用することも可能である。   Unlike the first embodiment, the positive electrode current collector supply mechanism 242 includes an aluminum foil storage portion 572 that stores a plurality of aluminum foils 57 having the same length as the length of the downstream-side transport base 26 in the Y direction. The positive electrode current collector supply mechanism 242 sends out the aluminum foils 57 one by one from the aluminum foil storage part 572 in synchronization with the conveyance of the downstream conveyance table 26. In other words, the positive electrode current collector supply mechanism 242 starts feeding the aluminum foil 57 at the same time as the leading end of the downstream side conveyance platform 26 reaches the positive electrode current collector supply position P42. Further, at the same time as the rear end portion of the downstream-side transport table 26 passes through the positive electrode current collector supply position P42, the positive electrode current collector supply mechanism 242 stops sending out the aluminum foil 57. Instead of the aluminum foil storage portion 572, the aluminum foil 57 may be sent out in a continuous sheet (web) state and cut at an appropriate position as in the first embodiment. Conversely, in the first embodiment and the second embodiment, it is also possible to adopt the delivery mode of the aluminum foil 57 employed in the third embodiment.

正極集電体供給機構242の搬送方向Yの下流側では、第1実施形態と同様に、正極用乾燥炉244が設けられている。そして、上面にセパレータ一体型の電池用電極55、乾燥前の正極活物質層56およびアルミニウム箔(正極集電体)57を積層した状態で下流側搬送台26が正極用乾燥炉244の内部に移動し、正極活物質層56に対する乾燥処理を実行する。こうして、電池用電極群59が下流側搬送台26に支持された状態で形成される。   As in the first embodiment, a positive electrode drying furnace 244 is provided on the downstream side in the transport direction Y of the positive electrode current collector supply mechanism 242. The downstream-side transport platform 26 is placed inside the positive electrode drying furnace 244 with the separator-integrated battery electrode 55, the positive electrode active material layer 56 before drying, and the aluminum foil (positive electrode current collector) 57 laminated on the upper surface. It moves and the drying process with respect to the positive electrode active material layer 56 is performed. Thus, the battery electrode group 59 is formed in a state where it is supported by the downstream-side transport table 26.

その後、第1実施形態と同様に、電池用電極群59は下流側搬送台26から取り外され、注入・組立装置3に搬送され、注入・組立装置3により電池の完成品が製造される。   Thereafter, as in the first embodiment, the battery electrode group 59 is removed from the downstream-side transport base 26 and transported to the injection / assembly apparatus 3, and a finished battery product is manufactured by the injection / assembly apparatus 3.

以上のように、第3実施形態においても、第1実施形態と同様に、入れ子構造の負極54、正極58を有する三次元電池が得られ、電池の品質および性能を高めることが可能となっている。また、凹凸形状に成形されたセパレータ部材51を上流側搬送台25で支持しながら負極活物質材料を凹部512に供給しているため、凹部512への負極活物質材料の供給を安定して行うことができ、高品質な三次元電池を製造することができる。   As described above, also in the third embodiment, as in the first embodiment, a three-dimensional battery having the nested negative electrode 54 and positive electrode 58 is obtained, and the quality and performance of the battery can be improved. Yes. In addition, since the negative electrode active material is supplied to the recess 512 while supporting the separator member 51 formed into a concavo-convex shape by the upstream-side conveyance platform 25, the negative electrode active material is supplied to the recess 512 stably. And a high-quality three-dimensional battery can be manufactured.

また、第3実施形態では、ドラム状金型212を用いているため、次の作用効果が得られる。すなわち、第1実施形態では平板状の金型212を用いているために上流側搬送台25の搬送を一時的に停止した状態で成形処理を行う必要があるのに対し、第3実施形態では上流側搬送台25の搬送を継続させながら成形処理を行うことができる。そのため、第3実施形態によれば、効率的に電池用電極群59を製造することができ、その結果、電池の製造効率を高めることが可能となっている。   In the third embodiment, since the drum-shaped mold 212 is used, the following operational effects can be obtained. That is, in the first embodiment, since the plate-shaped mold 212 is used, it is necessary to perform the molding process in a state in which the conveyance of the upstream conveyance table 25 is temporarily stopped, whereas in the third embodiment, The molding process can be performed while the conveyance of the upstream conveyance table 25 is continued. Therefore, according to the third embodiment, the battery electrode group 59 can be efficiently manufactured, and as a result, the manufacturing efficiency of the battery can be increased.

また、第1実施形態では平板状金型212を昇降させて成形処理を行うため、1回の成形処理により成形することができる領域のX方向およびY方向のサイズは金型212の平面サイズに依存してしまう。これに対し、第3実施形態ではドラム状金型212を用いているため、Y方向のサイズは任意である。そのため、第3実施形態によれば、種々のサイズの電池用電極55や電池用電極群59を製造することが可能となっている。   Further, in the first embodiment, since the flat metal mold 212 is moved up and down to perform the molding process, the size in the X direction and the Y direction of the area that can be molded by one molding process is the plane size of the mold 212. It depends. On the other hand, since the drum-shaped mold 212 is used in the third embodiment, the size in the Y direction is arbitrary. Therefore, according to the third embodiment, it is possible to manufacture battery electrodes 55 and battery electrode groups 59 of various sizes.

<第4実施形態>
ところで、上記第1実施形態ないし第3実施形態では、セパレータ部材51に電解液を注入して含浸させた電池を製造しているが、電解液に代えて固体電解質を用いた全固体電池を製造する技術にも、本発明を適用することができる。以下、図11および図12を参照しつつ本発明の第4実施形態について説明する。
<Fourth embodiment>
By the way, in the said 1st Embodiment thru | or 3rd Embodiment, although the battery which inject | poured and impregnated electrolyte solution to the separator member 51 is manufactured, it replaces with electrolyte solution and manufactures the all-solid-state battery using a solid electrolyte. The present invention can also be applied to the technology to be performed. Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12.

図11は本発明にかかる電池の製造装置の第4実施形態である電池製造システムを示すブロック図である。第4実施形態にかかる電池製造システム1は電池本体を製造する製造装置20および組立装置4を備え、次のようにして電池を製造する。なお、ここでは、負極、固体電解質層および正極により構成されるリチウムイオン二次電池を製造する場合を例示して当該実施形態について説明する。   FIG. 11 is a block diagram showing a battery manufacturing system which is a fourth embodiment of the battery manufacturing apparatus according to the present invention. The battery manufacturing system 1 according to the fourth embodiment includes a manufacturing apparatus 20 and an assembling apparatus 4 that manufacture a battery body, and manufactures a battery as follows. Here, the embodiment will be described by exemplifying a case where a lithium ion secondary battery including a negative electrode, a solid electrolyte layer, and a positive electrode is manufactured.

図12は図11に示す電池本体の製造装置の構成を示す図である。この電池本体の製造装置20は、第1実施形態にかかる製造装置2においてセパレータ成形部21の代わりに電解質層成形部28を設けたものである。したがって、電解質層成形部28を除く負極形成部22、移載部23、正極形成部24、上流側搬送台25および下流側搬送台26は第1実施形態と同一である。そこで、同一符号を付し、それらの構成説明を省略する。   FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the battery body manufacturing apparatus shown in FIG. The battery body manufacturing apparatus 20 is provided with an electrolyte layer forming section 28 instead of the separator forming section 21 in the manufacturing apparatus 2 according to the first embodiment. Therefore, the negative electrode forming part 22 excluding the electrolyte layer forming part 28, the transfer part 23, the positive electrode forming part 24, the upstream transport table 25, and the downstream transport table 26 are the same as those in the first embodiment. Therefore, the same reference numerals are given and description of the configuration is omitted.

電解質層成形部28は、電解液供給機構281、金型282および金型昇降機構(図示省略)を有している。電解液供給機構281は高分子電解液を吐出するための吐出口(図示省略)をY方向と直交する水平方向Xに沿って複数設けた吐出ノズル2811を備えている。吐出ノズル2811は電解液供給位置P11を通過する上流側搬送台25の鉛直上方に配置されており、各吐出口は上流側搬送台25の凹部に向けられている。そして、上流側搬送台25の先端部が電解液供給位置P11に達すると同時に、電解液供給機構281は高分子電解液の吐出を開始する。また、上流側搬送台25の後端部が電解液供給位置P11を通過すると同時に、電解液供給機構281は当該塗布液の吐出を停止する。これにより高分子電解液が上流側搬送台25の凹部に供給され、図12への図示を省略するが、凹部に電解質層が形成される。なお、第4実施形態では、電解液供給機構281は、いわゆるノズルディスペンス法を用いているが、その他の供給方式、例えばダイコート法を用いてもよい。この点については、後で説明する第5実施形態においても同様である。なお、この場合の高分子電解質液としては、高分子電解質材料、例えばポリエチレンオキサイドとポリスチレンとの共重合体、支持塩としての例えばLiPF6(六フッ化リン酸リチウム)および溶剤としての例えばジエチレンカーボネートなどを混合したものを用いることができる。 The electrolyte layer forming unit 28 includes an electrolyte supply mechanism 281, a mold 282, and a mold lifting mechanism (not shown). The electrolyte solution supply mechanism 281 includes a discharge nozzle 2811 provided with a plurality of discharge ports (not shown) for discharging the polymer electrolyte solution along a horizontal direction X orthogonal to the Y direction. The discharge nozzle 2811 is disposed vertically above the upstream transport table 25 that passes through the electrolytic solution supply position P <b> 11, and each discharge port is directed to a concave portion of the upstream transport table 25. Then, at the same time that the tip of the upstream side carrier 25 reaches the electrolyte supply position P11, the electrolyte supply mechanism 281 starts discharging the polymer electrolyte. In addition, at the same time as the rear end portion of the upstream conveyance table 25 passes through the electrolytic solution supply position P11, the electrolytic solution supply mechanism 281 stops the discharge of the coating solution. As a result, the polymer electrolyte is supplied to the concave portion of the upstream conveyance table 25, and although not shown in FIG. 12, an electrolyte layer is formed in the concave portion. In the fourth embodiment, the electrolyte supply mechanism 281 uses a so-called nozzle dispensing method, but other supply methods such as a die coating method may be used. This also applies to the fifth embodiment described later. In this case, the polymer electrolyte solution includes a polymer electrolyte material, for example, a copolymer of polyethylene oxide and polystyrene, LiPF 6 (lithium hexafluorophosphate) as a supporting salt, and diethylene carbonate as a solvent, for example. The thing which mixed etc. can be used.

金型282は成形位置P12で上流側搬送台25の鉛直上方に配置されている。金型282は第1実施形態の金型212と同一形状、つまり櫛歯形状を有しており、電解質層を挟んで上流側搬送台25と対向配置されている。そして、上流側搬送台25が成形位置P12に停止している状態で金型昇降機構が作動して金型282を鉛直下方に移動させる。これにより、金型282の線状突起部2822が電解質層を押さえ付けて上流側搬送台25の凹凸形状に追従した凹凸形状に成形する。こうして電解質層の成形が完了すると、金型昇降機構が作動して金型282を鉛直上方に退避させる。   The metal mold 282 is disposed vertically above the upstream-side transport platform 25 at the molding position P12. The mold 282 has the same shape as that of the mold 212 of the first embodiment, that is, a comb-like shape, and is disposed to face the upstream-side transport base 25 with the electrolyte layer interposed therebetween. Then, the mold lifting mechanism is actuated in a state where the upstream side conveyance platform 25 is stopped at the molding position P12, and the mold 282 is moved vertically downward. As a result, the linear protrusion 2822 of the mold 282 presses the electrolyte layer to form an uneven shape that follows the uneven shape of the upstream conveyance table 25. When the formation of the electrolyte layer is completed in this way, the mold lifting mechanism is operated to retract the mold 282 vertically upward.

このように構成された電池本体の製造装置20では、上記のようにして凹凸形状を有する電解質層を形成すると、第1実施形態と同様に、以下の工程、
・電解質層の一方主面の凹部への負極活物質層52の形成、
・電解質層の一方主面の凸部および負極活物質層52上への銅箔(負極集電体)53の供給、
・負極活物質層52の乾燥、
・余分な銅箔53の切断除去、
・負極形成部22からの搬送物(=上流側搬送台25+電池用電極55)の上下に反転、
・電解液層と一体化された電池用電極55(=電解質層+負極活物質層52+銅箔53)の下流側搬送台26への移載、
・電解質層の他方主面の凹部への正極活物質層56の形成、
・電解質層の他方主面の凸部および正極活物質層56上へのアルミニウム箔(正極集電体)57の供給、
・正極活物質層56の乾燥、
・余分なアルミニウム箔57の切断除去、
を実行する。これにより負極54、電解質層および正極58を有する電池本体が製造される。
In the battery body manufacturing apparatus 20 configured as described above, when the electrolyte layer having a concavo-convex shape is formed as described above, the following steps are performed as in the first embodiment:
-Formation of the negative electrode active material layer 52 in the concave portion of one main surface of the electrolyte layer,
Supply of the copper foil (negative electrode current collector) 53 on the convex portion of one main surface of the electrolyte layer and the negative electrode active material layer 52;
-Drying of the negative electrode active material layer 52,
-Cutting and removing excess copper foil 53,
Inverted up and down of the conveyed product from the negative electrode forming part 22 (= upstream conveying table 25 + battery electrode 55),
Transfer of the battery electrode 55 (= electrolyte layer + negative electrode active material layer 52 + copper foil 53) integrated with the electrolyte layer to the downstream side carrier 26;
-Formation of the positive electrode active material layer 56 in the recess of the other main surface of the electrolyte layer,
Supply of the aluminum foil (positive electrode current collector) 57 on the convex portion of the other main surface of the electrolyte layer and the positive electrode active material layer 56;
-Drying of the positive electrode active material layer 56,
-Cutting and removing excess aluminum foil 57,
Execute. Thus, a battery body having the negative electrode 54, the electrolyte layer, and the positive electrode 58 is manufactured.

この電池本体は下流側搬送台26から取り外された後、組立装置4に搬送される。そして、組立装置4により電池本体が外装ケースの開口部から外装ケースの内部に挿入される。その後、外装ケースの開口部が溶着されて電池となる。   The battery main body is removed from the downstream conveyance table 26 and then conveyed to the assembling apparatus 4. Then, the battery body is inserted into the exterior case from the opening of the exterior case by the assembly device 4. Thereafter, the opening of the outer case is welded to form a battery.

以上のように、第4実施形態によれば、金型282の線状突起部2822が上流側搬送台25の上面に形成された凹部に進入して電解質層を上流側搬送台25の凹凸形状に追従した凹凸形状に成形する。そして、凹凸形状に成形された電解質層の一方主面に形成される凹部に負極活物質材料を塗布して負極活物質層52を形成するとともに、電解質層の他方主面に形成される凹部に正極活物質材料を塗布して正極活物質層56を形成している。こうして、入れ子構造の負極54、正極58を有する三次元電池が得られ、電池の品質および性能を高めることが可能となっている。   As described above, according to the fourth embodiment, the linear protrusion portion 2822 of the mold 282 enters the concave portion formed on the upper surface of the upstream conveyance table 25 and the electrolyte layer is formed in the uneven shape of the upstream conveyance table 25. Molded into a concavo-convex shape following the above. Then, a negative electrode active material is applied to a concave portion formed on one main surface of the electrolyte layer formed into a concavo-convex shape to form a negative electrode active material layer 52, and a concave portion formed on the other main surface of the electrolyte layer A positive electrode active material layer 56 is formed by applying a positive electrode active material. Thus, a three-dimensional battery having the nested negative electrode 54 and positive electrode 58 is obtained, and the quality and performance of the battery can be improved.

また、凹凸形状に成形された電解質層を上流側搬送台25で支持しながら負極活物質材料を凹部に供給して負極活物質層52を形成しているため、凹部への負極活物質材料の供給を安定して行うことができ、高品質な三次元電池を製造することができる。   In addition, since the negative electrode active material is supplied to the concave portion while supporting the electrolyte layer formed in the concavo-convex shape by the upstream conveyance platform 25 to form the negative electrode active material layer 52, the negative electrode active material material in the concave portion is formed. Supply can be performed stably and a high-quality three-dimensional battery can be manufactured.

<第5実施形態>
図13は本発明にかかる電池の製造装置の第5実施形態で採用可能な電池本体の製造装置の構成を示す図である。この電池本体の製造装置20は、第3実施形態にかかる製造装置2(図10)においてセパレータ成形部21の代わりに電解質層成形部28を設けたものである。したがって、電解質層成形部28を除く負極形成部22、移載部23、正極形成部24、上流側搬送台25および下流側搬送台26は第3実施形態と同一である。しかも、電解質層成形部28の電解液供給機構281は第4実施形態と同一であり、電解質層成形部28の金型282は第3実施形態の金型212と同一形状である。したがって、装置各部の構成については、同一または相当符号を付し、それらの構成説明を省略する。
<Fifth Embodiment>
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a battery main body manufacturing apparatus that can be employed in the fifth embodiment of the battery manufacturing apparatus according to the present invention. This battery body manufacturing apparatus 20 is provided with an electrolyte layer forming part 28 instead of the separator forming part 21 in the manufacturing apparatus 2 (FIG. 10) according to the third embodiment. Therefore, the negative electrode forming unit 22, the transfer unit 23, the positive electrode forming unit 24, the upstream transport table 25, and the downstream transport table 26 excluding the electrolyte layer forming unit 28 are the same as those in the third embodiment. Moreover, the electrolyte solution supply mechanism 281 of the electrolyte layer molding unit 28 is the same as that of the fourth embodiment, and the mold 282 of the electrolyte layer molding unit 28 has the same shape as the mold 212 of the third embodiment. Therefore, about the structure of each part of an apparatus, the same or equivalent code | symbol is attached | subjected and those structure description is abbreviate | omitted.

このように構成された電池本体の製造装置20においては、第4実施形態と同様に、電解液供給機構281が電解液供給位置P11を通過する上流側搬送台25の凹部に供給する。これによって、凹部に電解質層が形成される。   In the battery body manufacturing apparatus 20 configured as described above, the electrolyte solution supply mechanism 281 supplies the electrolyte solution supply mechanism 281 to the concave portion of the upstream transport table 25 that passes through the electrolyte solution supply position P11, as in the fourth embodiment. Thereby, an electrolyte layer is formed in the recess.

電解液供給位置P11の下流側の成形位置P82では、複数の円環状突起部2824の鉛直方向Zの最下点が上流側搬送台25の凹部の内部に入り込む状態にドラム状金型212は配置されている。そして、ドラム状金型282は上流側搬送台25の搬送速度とほぼ等しい周速で回転する。このため、セパレータ供給機構211から上流側搬送台25の凹部内の電解質層は成形位置P82で上流側搬送台25とドラム状金型282とで挟まれて上流側搬送台25の凹凸形状に追従した凹凸形状に成形される。   At the molding position P82 on the downstream side of the electrolyte supply position P11, the drum-shaped mold 212 is arranged such that the lowest point in the vertical direction Z of the plurality of annular projections 2824 enters the concave portion of the upstream transport table 25. Has been. The drum mold 282 rotates at a peripheral speed substantially equal to the transport speed of the upstream transport platform 25. For this reason, the electrolyte layer in the concave portion of the upstream conveyance table 25 from the separator supply mechanism 211 is sandwiched between the upstream conveyance table 25 and the drum mold 282 at the molding position P82 and follows the uneven shape of the upstream conveyance table 25. It is formed into an uneven shape.

そして、電池本体の製造装置20では、上記のようにして凹凸形状を有する電解質層を形成すると、第3実施形態と同様に、以下の工程、
・電解質層の一方主面の凹部への負極活物質層52の形成、
・電解質層の一方主面の凸部および負極活物質層52上への銅箔(負極集電体)53の供給、
・負極活物質層52の乾燥、
・負極形成部22からの搬送物(=上流側搬送台25+電池用電極55)の上下に反転、
・電解液層と一体化された電池用電極55(=電解質層+負極活物質層52+銅箔53)の下流側搬送台26への移載、
・電解質層の他方主面の凹部への正極活物質層56の形成、
・電解質層の他方主面の凸部および正極活物質層56上へのアルミニウム箔(正極集電体)57の供給、
・正極活物質層56の乾燥、
を実行する。これにより負極54、電解質層および正極58を有する電池本体が製造される。
And, in the battery body manufacturing apparatus 20, when the electrolyte layer having a concavo-convex shape is formed as described above, as in the third embodiment, the following steps are performed:
-Formation of the negative electrode active material layer 52 in the concave portion of one main surface of the electrolyte layer,
Supply of the copper foil (negative electrode current collector) 53 on the convex portion of one main surface of the electrolyte layer and the negative electrode active material layer 52;
-Drying of the negative electrode active material layer 52,
Inverted up and down of the conveyed product from the negative electrode forming part 22 (= upstream conveying table 25 + battery electrode 55),
Transfer of the battery electrode 55 (= electrolyte layer + negative electrode active material layer 52 + copper foil 53) integrated with the electrolyte layer to the downstream side carrier 26;
-Formation of the positive electrode active material layer 56 in the recess of the other main surface of the electrolyte layer,
Supply of the aluminum foil (positive electrode current collector) 57 on the convex portion of the other main surface of the electrolyte layer and the positive electrode active material layer 56;
-Drying of the positive electrode active material layer 56,
Execute. Thus, a battery body having the negative electrode 54, the electrolyte layer, and the positive electrode 58 is manufactured.

この電池本体は下流側搬送台26から取り外された後、組立装置4に搬送される。そして、組立装置4により電池本体が外装ケースの開口部から外装ケースの内部に挿入される。その後、外装ケースの開口部が溶着されて電池となる。   The battery main body is removed from the downstream conveyance table 26 and then conveyed to the assembling apparatus 4. Then, the battery body is inserted into the exterior case from the opening of the exterior case by the assembly device 4. Thereafter, the opening of the outer case is welded to form a battery.

以上のように、第5実施形態においても、電解質層を凹凸形状に成形した後、電解質層の一方主面に形成される凹部に負極活物質層52を形成するとともに、電解質層の他方主面に形成される凹部に正極活物質層56を形成している。したがって、第4実施形態と同様の作用効果が得られる。しかも、ドラム状金型282を用いて電解質層を凹凸形状に成形しているため、第3実施形態と同様の作用効果が得られる。   As described above, also in the fifth embodiment, after the electrolyte layer is formed into a concavo-convex shape, the negative electrode active material layer 52 is formed in the recess formed in one main surface of the electrolyte layer, and the other main surface of the electrolyte layer is formed. The positive electrode active material layer 56 is formed in the recess formed in the step. Therefore, the same effect as the fourth embodiment can be obtained. In addition, since the electrolyte layer is formed in a concavo-convex shape using the drum-shaped mold 282, the same effect as the third embodiment can be obtained.

<その他>
第1実施形態ないし第3実施形態では、上流側搬送台25と金型212とを用いてセパレータ部材51を上流側搬送台25の凹凸面に追従した凹凸形状に成形している。また、第4実施形態および第5実施形態では、上流側搬送台25と金型282とを用いて電解質層を上流側搬送台25の凹凸面に追従した凹凸形状に成形している。このように、上流側搬送台25および金型212、282がそれぞれ本発明の「第1型部材」および「第2型部材」として機能している。また、上流側搬送台25を構成するベース部251および線状突起部252はそれぞれ本発明の「第1型基材」および「線状突起部」に相当している。また、第1実施形態、第2実施形態および第4実施形態で使用した平板状金型212、282を構成するベース部2121、2821および線状突起部2122、2822がそれぞれ本発明の「第2型基材」および「突起部」に相当している。また、第3実施形態および第5実施形態で使用したドラム状金型212、282を構成する型基材2123、2823および円環状突起部2124、2824がそれぞれ本発明の「第2型基材」および「突起部」に相当している。さらに、負極活物質塗布機構221および正極活物質塗布機構241がそれぞれ「第1活物質供給部」および「「第2活物質供給部」として機能している。
<Others>
In the first embodiment to the third embodiment, the separator member 51 is formed into an uneven shape following the uneven surface of the upstream transfer table 25 using the upstream transfer table 25 and the mold 212. Further, in the fourth and fifth embodiments, the electrolyte layer is formed into a concavo-convex shape following the concavo-convex surface of the upstream transport table 25 using the upstream transport table 25 and the mold 282. As described above, the upstream conveyance table 25 and the molds 212 and 282 function as the “first mold member” and the “second mold member” of the present invention, respectively. Further, the base portion 251 and the linear protrusion portion 252 constituting the upstream-side transport base 25 correspond to the “first mold base material” and the “linear protrusion portion” of the present invention, respectively. Further, the base portions 2121 and 2821 and the linear protrusion portions 2122 and 2822 constituting the flat plate molds 212 and 282 used in the first embodiment, the second embodiment, and the fourth embodiment are respectively “second”. It corresponds to “mold substrate” and “projection”. Further, the mold bases 2123 and 2823 and the annular projections 2124 and 2824 constituting the drum molds 212 and 282 used in the third embodiment and the fifth embodiment are the “second mold base” of the present invention. And “projection”. Furthermore, the negative electrode active material application mechanism 221 and the positive electrode active material application mechanism 241 function as a “first active material supply unit” and a “second active material supply unit”, respectively.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、凹凸形状に成形されたセパレータ部材51や電解質層の一方主面に負極54を形成した後で、セパレータ部材51等の他方主面に正極58を形成しているが、正極と負極とを入れ替えてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, after the negative electrode 54 is formed on one main surface of the separator member 51 and the electrolyte layer formed into an uneven shape, the positive electrode 58 is formed on the other main surface of the separator member 51 and the like. The positive electrode and the negative electrode may be interchanged.

また、上記第1実施形態および第2実施形態では金型212を昇降させ、上記第4実施形態では金型282を昇降させて成形処理を実行している。しかしながら、金型212、282に代えて、あるいは金型212、282とともに上流側搬送台25を昇降させて成形処理を行ってもよい。   In the first embodiment and the second embodiment, the mold 212 is moved up and down, and in the fourth embodiment, the mold 282 is moved up and down to perform the molding process. However, instead of the molds 212 and 282, or the molds 212 and 282 and the molds 212 and 282 may be moved up and down, the molding process may be performed.

また、上記実施形態で例示した集電体、活物質、電解質等の材料はその一例を示したものであってこれに限定されず、リチウムイオン電池の構成材料として用いられる他の材料を使用してリチウムイオン電池または電池用電極を製造する場合においても、本発明の製造方法を好適に適用することが可能である。また、リチウムイオン電池に限らず、入れ子構造を有する三次元電池全般の製造に本発明を適用することが可能である。   Further, the materials such as the current collector, active material, and electrolyte exemplified in the above embodiment are only examples, and are not limited thereto, and other materials used as a constituent material of the lithium ion battery are used. Even when a lithium ion battery or a battery electrode is manufactured, the manufacturing method of the present invention can be preferably applied. Further, the present invention can be applied not only to lithium ion batteries but also to the manufacture of all three-dimensional batteries having a nested structure.

本発明は、負極、電解液が注入されたセパレータ(または固体電解質層)および正極で構成される電池を製造する技術全般に適用することができる。   The present invention can be applied to all techniques for manufacturing a battery including a negative electrode, a separator (or a solid electrolyte layer) into which an electrolytic solution is injected, and a positive electrode.

1…電池製造システム(電池製造装置)
21…セパレータ成形部(成形部)
22…負極形成部
24…正極形成部
25…上流側搬送台(第1型部材)
27…制御部
28…電解質層成形部(成形部)
51…セパレータ部材
52…負極活物質層
53…銅箔(負極集電体、第1集電体)
54…負極
55…電池用電極
56…正極活物質層
57…アルミニウム箔(正極集電体、第2集電体)
58…正極
59…電池用電極群
211…セパレータ供給機構
212、282…金型
221…負極活物質供給機構(第1活物質塗布部)
241…正極活物質供給機構(第2活物質塗布部)
252…(上流側搬送台の)線状突起部
281…電解液供給機構
2122、2822…(金型の)線状突起部
2123…型基材
2124、2824…円環状突起部
1. Battery manufacturing system (battery manufacturing equipment)
21 ... Separator molding part (molding part)
22 ... Negative electrode forming part 24 ... Positive electrode forming part 25 ... Upstream conveying table (first mold member)
27: Control unit 28 ... Electrolyte layer molding unit (molding unit)
51 ... Separator member 52 ... Negative electrode active material layer 53 ... Copper foil (negative electrode current collector, first current collector)
54 ... Negative electrode 55 ... Battery electrode 56 ... Positive electrode active material layer 57 ... Aluminum foil (positive electrode current collector, second current collector)
58 ... Positive electrode 59 ... Battery electrode group 211 ... Separator supply mechanism 212, 282 ... Mold 221 ... Negative electrode active material supply mechanism (first active material application part)
241 ... Positive electrode active material supply mechanism (second active material application unit)
252... Linear protrusion 281 (on the upstream conveyance table) 281 Electrolyte supply mechanism 2122, 2822... Linear protrusion 2123 ... Mold substrate 2124, 2824.

Claims (16)

(a)以下の配置条件(a-1)〜(a-3)を満足するように、互いに平行な複数の線状突起部が形成されて凹凸形状を有する第1型部材と、互いに平行な複数の突起部を有する第2型部材とを配置する配置工程と、
(a-1)前記第1型部材が前記線状突起部をセパレータ部材の第1主面に向けた状態で前記セパレータ部材の前記第1主面側に位置する、
(a-2)前記第2型部材が前記突起部を前記第1主面と反対の前記セパレータ部材の第2主面に向けた状態で前記セパレータ部材の前記第2主面側に位置する、
(a-3)前記第2型部材の突起部が前記第1型部材の凹部に前記セパレータ部材を介して対向する、
(b)配置工程後に、前記第1型部材および前記第2型部材により前記セパレータ部材を挟み込んで前記セパレータ部材を凹凸形状に成形する成形工程と、
(c)前記第2型部材から離間した前記セパレータ部材の前記第2主面に形成される凹部に第1活物質材料を供給する第1電極形成工程と、
(d)前記第1電極形成工程後に、前記第1型部材が離型されて前記セパレータ部材の前記第1主面に形成される凹部に第2活物質材料を供給する第2電極形成工程と、
を備えることを特徴とする電池の製造方法。
(a) In order to satisfy the following arrangement conditions (a-1) to (a-3), a plurality of linear protrusions parallel to each other are formed, and the first mold member having an uneven shape is parallel to each other An arrangement step of arranging a second mold member having a plurality of protrusions;
(a-1) the first mold member is located on the first main surface side of the separator member in a state where the linear protrusion is directed to the first main surface of the separator member;
(a-2) the second mold member is located on the second main surface side of the separator member in a state where the protrusion is directed to the second main surface of the separator member opposite to the first main surface;
(a-3) The protrusion of the second mold member faces the recess of the first mold member via the separator member.
(b) After the placing step, a molding step of sandwiching the separator member by the first mold member and the second mold member and molding the separator member into an uneven shape;
(c) a first electrode forming step of supplying a first active material material to a recess formed in the second main surface of the separator member spaced apart from the second mold member;
(d) a second electrode forming step of supplying a second active material material to a recess formed in the first main surface of the separator member by releasing the first mold member after the first electrode forming step; ,
A method for producing a battery, comprising:
請求項1に記載の電池の製造方法であって、
前記第1電極形成工程(c)は、凹凸形状に成形された前記セパレータ部材の前記第1主面を前記第1型部材で支持しながら前記第1活物質材料の供給を行う工程である電池の製造方法。
A battery manufacturing method according to claim 1, comprising:
The first electrode forming step (c) is a step of supplying the first active material while supporting the first main surface of the separator member formed into a concavo-convex shape with the first mold member. Manufacturing method.
請求項1または2に記載の電池の製造方法であって、
前記第1電極形成工程(c)は、
(c-1)前記セパレータ部材の前記第2主面のうち凸部の頂部を露出させたまま凹部に前記第1活物質材料を供給して第1活物質層を形成する工程と、
(c-2)前記頂部および前記第1活物質層に第1集電体を形成する工程と
を有する電池の製造方法。
It is a manufacturing method of the battery of Claim 1 or 2, Comprising:
The first electrode forming step (c) includes:
(c-1) forming the first active material layer by supplying the first active material to the concave portion while exposing the top of the convex portion of the second main surface of the separator member;
(c-2) A method for manufacturing a battery, comprising: forming a first current collector on the top and the first active material layer.
請求項1または2に記載の電池の製造方法であって、
前記第1電極形成工程(c)は、
(c-1)前記セパレータ部材の前記第2主面全体に前記第1活物質材料を供給して第1活物質層を形成する工程と、
(c-2)前記第1活物質層上に第1集電体を形成する工程と
を有する電池の製造方法。
It is a manufacturing method of the battery of Claim 1 or 2, Comprising:
The first electrode forming step (c) includes:
(c-1) supplying the first active material material to the entire second main surface of the separator member to form a first active material layer;
(c-2) A method of manufacturing a battery comprising a step of forming a first current collector on the first active material layer.
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の電池の製造方法であって、
前記第2電極形成工程(d)は、
(d-1)前記セパレータ部材の前記第1主面のうち凸部の頂部を露出させたまま凹部に前記第2活物質材料を供給して第2活物質層を形成する工程と、
(d-2)前記頂部および前記第2活物質層に第2集電体を形成する工程と
を有する電池の製造方法。
A method for producing a battery according to any one of claims 1 to 4,
The second electrode forming step (d)
(d-1) forming the second active material layer by supplying the second active material material to the concave portion while exposing the top of the convex portion of the first main surface of the separator member;
(d-2) A method of manufacturing a battery, comprising: forming a second current collector on the top and the second active material layer.
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の電池の製造方法であって、
前記第2電極形成工程(d)は、
(d-1)前記セパレータ部材の前記第1主面全体に前記第2活物質材料を供給して第2活物質層を形成する工程と、
(d-2)前記第2活物質層上に第2集電体を形成する工程と
を有する電池の製造方法。
A method for producing a battery according to any one of claims 1 to 4,
The second electrode forming step (d)
(d-1) supplying the second active material material to the entire first main surface of the separator member to form a second active material layer;
(d-2) A method of manufacturing a battery comprising a step of forming a second current collector on the second active material layer.
(a)互いに平行な複数の線状突起部を有する第1型部材の凹凸面に固体電解質材料を供給する電解質供給工程と、
(b)前記電解質供給工程後に、以下の配置条件(b-1)を満足するように互いに平行な複数の突起部を有する第2型部材を配置し、前記第1型部材とで前記固体電解質材料を挟み込んで凹凸形状の固体電解質層に成形する成形工程と、
(b-1)前記第2型部材の前記突起部が前記第1型部材の凹部に対向する、
(c)前記第2型部材から離間した前記固体電解質層の第2主面に形成される凹部に第1活物質材料を供給する第1電極形成工程と、
(d)前記第1電極形成工程後に、前記第1型部材が離型されて前記固体電解質層の前記第1主面に形成される凹部に第2活物質材料を供給する第2電極形成工程と
を備えることを特徴とする電池の製造方法。
(a) an electrolyte supply step of supplying a solid electrolyte material to the uneven surface of the first mold member having a plurality of linear protrusions parallel to each other;
(b) After the electrolyte supply step, a second mold member having a plurality of protrusions parallel to each other is arranged so as to satisfy the following arrangement condition (b-1), and the solid electrolyte is formed with the first mold member A molding step of sandwiching the material and molding it into an uneven solid electrolyte layer;
(b-1) The protrusion of the second mold member faces the recess of the first mold member.
(c) a first electrode forming step of supplying a first active material to a recess formed in a second main surface of the solid electrolyte layer spaced from the second mold member;
(d) a second electrode forming step of supplying a second active material material to a recess formed in the first main surface of the solid electrolyte layer after the first mold member is released after the first electrode forming step; A method for producing a battery, comprising:
請求項7に記載の電池の製造方法であって、
前記第1電極形成工程(c)は、凹凸形状に成形された前記固体電解質層の前記第1主面を前記第1型部材で支持しながら前記第1活物質材料の供給を行う工程である電池の製造方法。
A battery manufacturing method according to claim 7,
The first electrode forming step (c) is a step of supplying the first active material while supporting the first main surface of the solid electrolyte layer formed into a concavo-convex shape with the first mold member. Battery manufacturing method.
請求項7または8に記載の電池の製造方法であって、
前記第1電極形成工程(c)は、
(c-1)前記固体電解質層の前記第2主面のうち凸部の頂部を露出させたまま凹部に前記第1活物質材料を供給して第1活物質層を形成する工程と、
(c-2)前記頂部および前記第1活物質層に第1集電体を形成する工程と
を有する電池の製造方法。
A method of manufacturing a battery according to claim 7 or 8,
The first electrode forming step (c) includes:
(c-1) forming the first active material layer by supplying the first active material to the concave portion while exposing the top of the convex portion of the second main surface of the solid electrolyte layer;
(c-2) A method for manufacturing a battery, comprising: forming a first current collector on the top and the first active material layer.
請求項7または8に記載の電池の製造方法であって、
前記第1電極形成工程(c)は、
(c-1)前記固体電解質層の前記第2主面全体に前記第1活物質材料を供給して第1活物質層を形成する工程と、
(c-2)前記第1活物質層上に第1集電体を形成する工程と
を有する電池の製造方法。
A method of manufacturing a battery according to claim 7 or 8,
The first electrode forming step (c) includes:
(c-1) supplying the first active material material to the entire second main surface of the solid electrolyte layer to form a first active material layer;
(c-2) A method of manufacturing a battery comprising a step of forming a first current collector on the first active material layer.
請求項7ないし10のいずれか一項に記載の電池の製造方法であって、
前記第2電極形成工程(d)は、
(d-1)前記固体電解質層の前記第1主面のうち凸部の頂部を露出させたまま凹部に前記第2活物質材料を供給して第2活物質層を形成する工程と、
(d-2)前記頂部および前記第2活物質層に第2集電体を形成する工程と
を有する電池の製造方法。
A method for manufacturing a battery according to any one of claims 7 to 10,
The second electrode forming step (d)
(d-1) forming the second active material layer by supplying the second active material to the recess while exposing the top of the projection of the first main surface of the solid electrolyte layer;
(d-2) A method of manufacturing a battery, comprising: forming a second current collector on the top and the second active material layer.
請求項7ないし10のいずれか一項に記載の電池の製造方法であって、
前記第2電極形成工程(d)は、
(d-1)前記固体電解質層の前記第1主面全体に前記第2活物質材料を供給して第2活物質層を形成する工程と、
(d-2)前記第2活物質層上に第2集電体を形成する工程と
を有する電池の製造方法。
A method for manufacturing a battery according to any one of claims 7 to 10,
The second electrode forming step (d)
(d-1) supplying the second active material material over the first main surface of the solid electrolyte layer to form a second active material layer;
(d-2) A method of manufacturing a battery comprising a step of forming a second current collector on the second active material layer.
請求項1ないし12のいずれか一項に記載の電池の製造方法であって、
前記第1型部材は平板状の第1型基材から前記複数の線状突起部を突出させた櫛歯状金型であるとともに、前記第2型部材は平板状の第2型基材から前記複数の突起部を突出させた櫛歯状金型であり、
前記成形工程(b)は、前記第1型部材および前記第2型部材を互いに噛み合うように近接させて成形する工程である電池の製造方法。
A method for manufacturing a battery according to any one of claims 1 to 12,
The first mold member is a comb-shaped mold in which the plurality of linear protrusions protrude from a flat plate-shaped first mold base material, and the second mold member is formed of a flat plate-shaped second mold base material. A comb-like mold having the plurality of protrusions protruding;
The method of manufacturing a battery, wherein the forming step (b) is a step of forming the first mold member and the second mold member close to each other so as to mesh with each other.
請求項1ないし12のいずれか一項に記載の電池の製造方法であって、
前記第1型部材は平板状の第1型基材から前記複数の線状突起部を突出させた櫛歯状金型である一方、前記第2型部材は円筒状または円柱状の第2型基材の外周面に各突起部を円環状に突出させたドラム状金型であり、
前記成形工程は、前記第2型部材を軸心周りに回転させながら前記第2型部材に対して前記第1型部材を相対的に移動させるとともに、前記第2型部材の前記複数の突起部をそれぞれ対応する前記第1型部材の凹部に進入させて成形する工程である電池の製造方法。
A method for manufacturing a battery according to any one of claims 1 to 12,
The first mold member is a comb-shaped mold in which the plurality of linear protrusions are protruded from a flat plate-shaped first mold base material, while the second mold member is a cylindrical or columnar second mold. A drum-shaped mold in which each protrusion is projected in an annular shape on the outer peripheral surface of the base material,
The molding step moves the first mold member relative to the second mold member while rotating the second mold member around an axis, and the plurality of protrusions of the second mold member. A method of manufacturing a battery, which is a step of forming the first mold member into a recess of the corresponding first mold member.
互いに平行な複数の線状突起部が形成されて凹凸形状を有する第1型部材と、互いに平行な複数の突起部を有する第2型部材を有し、前記第2型部材の突起部を前記第1型部材の凹部にセパレータ部材を介して対向させた状態で前記第1型部材および前記第2型部材により前記セパレータ部材を挟み込んで前記セパレータ部材を凹凸形状に成形する成形部と、
凹凸形状に成形された前記セパレータ部材の一方主面の凹部に第1活物質材料を供給する第1活物質供給部と、
凹凸形状に成形された前記セパレータ部材の他方主面の凹部に第2活物質材料を供給する第2活物質供給部と
を備えることを特徴とする電池製造装置。
A first mold member having a concavo-convex shape formed with a plurality of linear protrusions parallel to each other, and a second mold member having a plurality of protrusions parallel to each other, the protrusions of the second mold member being A molding section for sandwiching the separator member between the first mold member and the second mold member in a state of being opposed to the concave portion of the first mold member via the separator member, and molding the separator member into an uneven shape;
A first active material supply unit for supplying a first active material to a recess on one main surface of the separator member formed into an uneven shape;
A battery manufacturing apparatus comprising: a second active material supply unit configured to supply a second active material material to a concave portion on the other main surface of the separator member formed into an uneven shape.
互いに平行な複数の線状突起部が形成されて凹凸形状を有する第1型部材、前記第1型部材の凹凸面に固体電解質材料を供給する電解質供給機構、および互いに平行な複数の突起部を有する第2型部材を有し、前記固体電解質材料が供給された前記第1型部材の凹部に対して前記第2型部材の突起部を対向させた状態で前記第1型部材および前記第2型部材により前記固体電解質材料を挟み込んで凹凸形状の固体電解質層に成形する成形部と、
前記固体電解質層の一方主面の凹部に第1活物質材料を供給する第1活物質供給部と、
前記固体電解質層の他方主面の凹部に第2活物質材料を供給する第2活物質供給部と
を備えることを特徴とする電池製造装置。
A first type member having a concavo-convex shape formed with a plurality of linear protrusions parallel to each other, an electrolyte supply mechanism for supplying a solid electrolyte material to the concavo-convex surface of the first type member, and a plurality of protrusions parallel to each other The first mold member and the second mold member in a state in which the protrusion of the second mold member is opposed to the recess of the first mold member to which the solid electrolyte material is supplied. A molding part that sandwiches the solid electrolyte material by a mold member and molds it into a concavo-convex solid electrolyte layer; and
A first active material supply unit for supplying a first active material to a recess on one main surface of the solid electrolyte layer;
A battery manufacturing apparatus comprising: a second active material supply unit configured to supply a second active material material to a recess on the other main surface of the solid electrolyte layer.
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