JP2017076508A - 電池部品搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電池を連続的に製造するラインにおいて不具合が生じた場合でも、不具合の生じた前工程を止めることなく、電池を連続的に製造し得る技術を提供する。【解決手段】電池部品搬送装置８は、電池を製造するために電池部品を第１工程から第２工程へ搬送するメイン搬送機３１とバイパス搬送機３９と切替機３５を有する。メイン搬送機３１は、第１工程と第２工程間において電池部品を連続的に搬送する。バイパス搬送機３９は、メイン搬送機３１の第１位置から上方に延出しかつメイン搬送機３１の第２位置に上方から合流する。これによりバイパス搬送機３９は、電池部品をメイン搬送機３１の第１位置から第２位置に搬送する。切替機３５は、第１位置においてメイン搬送機３１とバイパス搬送機３９を切離す状態と接続する状態に切替える。【選択図】図８

Description

本発明は、電池を製造するために電池部品を搬送する電池部品搬送装置に関する。

電池の１つであるリチウムイオン電池は、例えば交互に重ねられる正極シートと負極シートを有し、正極シートと負極シートの間にセパレータが介装される。正極シートおよび負極シートの製造方法は、帯状の金属箔を順次送り出し、金属箔の上にペースト状の活物質合剤を塗工し、活物質合剤を乾燥させる。これにより帯状の金属箔上に活物質層が形成された母シートが得られる。母シートから個々の正極シートまたは負極シートを切断する。正極シートと負極シートは、これらの間にセパレータが介装されるように積層されて束ねられる。束ねられた正極シートと負極シートは、電解液とともにケースに収容される。これにより電池セルが形成される。

電池セル等の電池は、複数の部品を有し、複数の工程を得て製造される。電池を大量生産するために、コンベアなどを利用して電池部品を連続的に搬送する場合がある。製造工程の１つで不具合が生じた場合、コンベア等を停止させる必要がある。この場合、不具合の生じた工程の前に位置する工程も停止させる必要がある。その結果、電池の製造効率が悪くなる場合がある。

特許文献１には、製造ラインを停止させずに検査する検査機が開示されている。検査機は、パレットを直線上に搬送する搬送部と、搬送部の途中でパレット上の製品を検査する検査ユニットを有する。検査ユニットにおいて製品が良品であると判断された場合、パレットが搬送部の下流へ搬送される。検査ユニットにおいて製品が不良であると判断された場合は、検査ユニットの下流においてパレットが持上げられてバイパス路へ送られる。バイパス路を経てストック位置にストックされた不良品は、ストック位置で修理される。修理された製品を載せたパレットは、検査ユニットの上流に戻されて、パレットが再び検査ユニットに搬送される。

特開平６−１２９９５７号公報

電池を連続的に製造するラインにおいて不具合が生じた場合でも、不具合の生じた前工程を止めることなく、電池を連続的に製造し得る技術が従来必要とされている。

本発明の１つの特徴によると、電池部品搬送装置は、電池を製造するために電池部品を第１工程から第２工程へ搬送する。電池部品搬送装置は、メイン搬送機とバイパス搬送機と切替機を有する。メイン搬送機は、第１工程と第２工程間において電池部品を連続的に搬送する。バイパス搬送機は、メイン搬送機の第１位置から上方または下方に延出しかつメイン搬送機の第２位置に上方からまたは下方から合流する。これによりバイパス搬送機は、電池部品をメイン搬送機の第１位置から第２位置に搬送する。切替機は、第１位置においてメイン搬送機とバイパス搬送機を切離す状態と接続する状態に切替える。

したがって第２の工程で不具合が生じた場合において、バイパス搬送機とメイン搬送機を第１位置において接続できる。これにより第１の工程を終えた電池部品は、メイン搬送機の第１位置からバイパス搬送機に搬送される。そのため第２の工程を停止させた場合でも、第１の工程を続けることができる。

そして第１の工程を終えた電池部品は、バイパス搬送機にストックされる。かくしてバイパス搬送機は、第１の工程を終えた電池部品のバッファ機構として機能する。しかもバイパス搬送機は、第１位置から上方または下方に延出する。そのため電池部品がバイパス搬送機によってメイン搬送機の上方または下方にストックされる。かくしてバイパス搬送機とメイン搬送機を同じ平面上に配置した場合に比べ、２次元的な面積（設置面積）を広くすること無く、より多くの電池部品がバイパス搬送機にストックされ得る。

例えば電池部品には正極シートと負極シートが含まれる。正極シートと負極シートは、薄くて面積が広いため、複数の正極シートと負極シートを水平方向に並べると、比較的大きな面積が必要になる。これに対して本構成では、これらが上下方向に重なるようにストックされ得る。かくして電池部品搬送装置の設置面積を小さいままで、多くの電池部品をストックすることができる。

さらに正極シートと負極シートは、立てて搬送すると、正極シートと負極シートの下縁に荷重が集中する。その結果、正極シートと負極シートの下縁において正極と負極を構成する活物質層が金属箔から欠けるおそれが高くなる。これに対して本構成では、正極シートと負極シートを横に倒した状態で搬送した際でも、設置面積を小さいまま、多くの正極シートと負極シートをストックすることができる。

電極組立体と電池セルの斜視図である。 正極ユニットと負極シートの正面図である。 電池の製造工程図である。 塗工乾燥装置の概略側面図である。 正極シートまたは負極シートの母シートの正面図である。 メイン搬送機とバイパス搬送機を含む電池部品搬送装置の一部概略側面図である。 螺旋状搬送機の概略斜視図である。 メイン搬送機とバイパス搬送機を含む電池部品搬送装置の一部概略上面図である。 メイン搬送機とバイパス搬送機と切替機の概略側面図である。 メイン搬送機とバイパス搬送機と切替機とセパレータ包み機を含む電池部品搬送装置の一部概略側面図である。 メイン搬送機とバイパス搬送機と切替機の概略側面図である。 セパレータ包み機とシュータの概略側面図である。 メイン搬送機とバイパス搬送機と積層装置の概略上面図である。 積層装置の概略図である。 電池モジュールの斜視図である。 電池パックの斜視図である。

本発明の１つの実施形態を図面にしたがって説明する。図１に示す電池セル（電池）１は、例えばリチウムイオン電池であって、自動車，コンピュータ，携帯型電子機器等のバッテリーとして利用される。電池セル１は、ケース１０に収容される電極組立体２と電解質（電解液）を有する。

図１に示すようにケース１０は、有底の直方体状のケース本体１０ａと、ケース本体１０ａの開口部を塞ぐ平板状の蓋１０ｂを有する。ケース１０に収容された電極組立体２から電力を取り出すために、蓋１０ｂには蓋１０ｂを貫通する正極端子１２と負極端子１３が取付けられる。

図１，図２に示すように電極組立体２は、交互に積層された正極シート５と負極シート３を有する。正極シート５と負極シート３の間には、正極シート５と負極シート３が接することを防止するセパレータ６が設けられる。例えば図２に示すように正極シート５が袋状のセパレータ６によって覆われて正極ユニット４が形成され、正極ユニット４と負極シート３が交互に積層される。これにより正極シート５と負極シート３の間にセパレータ６が配置される。

図２に示すように正極シート５は、金属箔５ｂと金属箔５ｂの両面に形成された活物質層５ｃ，５ｄを有する。金属箔５ｂは、例えばアルミニウム箔であって、矩形状の本体部と、本体部の端縁から延出したタブ５ａを有する。金属箔５ｂの本体部の両面略全域に正極用の活物質層５ｃ，５ｄが設けられる。タブ５ａには活物質層が設けられておらず、金属箔５ｂが露出している。図１に示すように各正極シート５のタブ５ａが重ねられて溶接等によって接続される。タブ５ａは、ケース１０内に位置する正極端子１２の一端部に接続される。

図２に示すようにセパレータ６は、正極シート５の第１面を覆う第１シート６ａと、第２面を覆う第２シート６ｂを有する。第１シート６ａと第２シート６ｂは、正極シート５よりも大きく、正極シート５よりも外方に食み出る。正極シート５から食み出た部分において第１シート６ａと第２シート６ｂが溶着されて溶着部６ｃが形成される。溶着部６ｃは、例えば正極シート５の全周またはその一部に形成される。かくしてセパレータ６が袋状になり、正極シート５の本体部を覆う。一方、正極シート５のタブ５ａは、セパレータ６から延出している。セパレータ６は、絶縁性で多孔質の樹脂材、例えばポリオレフィン系の微多孔質高分子膜等で形成される。

図２に示すように負極シート３は、金属箔３ｂと金属箔３ｂの両面に形成された活物質層３ｃ，３ｄを有する。金属箔３ｂは、例えば銅箔であって、矩形状の本体部と、本体部の端縁から延出したタブ３ａを有する。金属箔３ｂの本体部の両面略全域に負極用の活物質層３ｃ，３ｄが設けられる。タブ３ａには活物質層が設けられておらず、金属箔３ｂが露出している。図１に示すように各負極シート３のタブ３ａが相互に重ねられて溶接等によって相互に接続される。タブ３ａは、ケース１０内に位置する負極端子１３の一端部に接続される。

次に、正極シート５の製造方法を説明する。図３に示すように正極シート５の製造方法は、混練工程Ｓ１を有する。混練工程Ｓ１では、正極の電極材料を混練機によって混ぜて、スラリー状の活物質合剤を得る。電極材料は、少なくとも活物質、バインダ、溶媒を含み、必要に応じて導電助剤、増粘剤を含む。活物質は、例えばコバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、チタン酸リチウムなどの金属リチウムである。溶媒は、水、有機溶媒等である。

次に、図４に示す塗工乾燥装置２０を用いて図２に示す塗工工程Ｓ２、乾燥工程Ｓ３、プレス工程Ｓ４を行う。塗工乾燥装置２０は、ローラ２１ａを具備する供給機２１を有する。供給機２１は、ローラ２１ａが回転することで、ローラ２１ａに巻かれている帯状の金属箔５ｂを供給する。塗工乾燥装置２０は、活物質合剤を金属箔５ｂに塗工する塗工機２２と、活物質合剤を乾燥する乾燥機２３と、活物質層を加圧するプレス機２４を有する。

図４に示す塗工機２２は、金属箔５ｂに対して厚み方向の両側に第１と第２スリットダイ２２ａ，２２ｂを有する。金属箔５ｂは、第１と第２スリットダイ２２ａ，２２ｂの間を通る。第１と第２スリットダイ２２ａ，２２ｂは、活物質合剤を吐出口吐出し、活物質合剤が金属箔５ｂ上に連続的に塗布される（塗工工程Ｓ２）。

図５に示すように金属箔５ｂの両面に例えば１列の活物質合材が塗布される。活物質合材は、金属箔５ｂ上において長手方向の略全長において延出し、全長において略同じ幅を有する。金属箔５ｂには、活物質合材が塗布された塗工領域７ａと、活物質合材を有さずに金属箔５ｂが露出された露出領域７ｂが形成される。

図４に示すように乾燥機２３は、金属箔５ｂが貫通する通路と、所定温度の風を発生する温風機を有する。温風機は、金属箔５ｂの厚み方向の両側に設けられて、金属箔５ｂの両面に塗工された活物質合剤から溶媒を蒸発させる（乾燥工程Ｓ３）。これにより金属箔５ｂの表面に活物質合剤から形成された活物質層５ｃ，５ｄが形成される。

図４に示すようにプレス機２４は、金属箔５ｂの厚み方向の両側に設けられたプレスローラ２４ａを備える。２つのプレスローラ２４ａの間を金属箔５ｂが通過することで、活物質層５ｃ，５ｄがプレスローラ２４ａに挟まれて加圧される（プレス工程Ｓ４）。これにより活物質層５ｃ，５ｄが所定の厚みになり、活物質層５ｃ，５ｄの密度が高くなる。かくして帯状の母シート７が形成される。

母シート７は、図４に示すようにテンション付与機２５からテンションを受けつつ巻取り機２６に巻き取られる。テンション付与機２５は、分散して配設された複数のローラ２５ａ〜２５ｄを有し、母シート７がローラ２５ａ〜２５ｄを通過する。これにより母シート７がテンションを受けて、しわが生じることが防止される。母シート７は、ローラ２６ａによって巻かれる。

図４の巻取り機２６に巻取られた母シート７は、図示省略の減圧室に投入される。減圧室では大気圧よりも低い圧力で、かつ大気温度よりも高い温度の環境が形成される。そのため減圧室において塗工領域７ａ（図５参照）に残存する溶剤が揮発し、バインダが硬化する（減圧乾燥工程Ｓ５）。

その後、図６に示すようにローラ２９ａに巻かれた母シート７を切断機２７にセットする。切断機２７は、母シート７を搬送する搬送機３０と切断型２８を有する。切断型２８は、母シート７に対して進退して母シート７から正極シート５を切断する。詳しくは図５に示すように塗工領域７ａと露出領域７ｂの境界に沿う第１切断線７ｃと、正極シート５の間を区切る第２切断線７ｄと、タブ５ａに沿う第３切断線７ｅにおいて母シート７を切断する。これにより帯状の母シート７から個々正極シート５が切離される。

負極シート３も正極シート５と同様に、混練工程Ｓ１１〜切断工程Ｓ１６を経て製造される。混練工程Ｓ１１では、負極用の活物質としてコークス等の炭素材料が利用される。バインダは、例えばフッ素系樹脂などの樹脂材料及びゴム系エマルジョンが利用される。

正極シート５は、図２に示すようにセパレータ６によって包まれる。正極シート５をセパレータ６で包むために、図３に示すセパレータセット工程Ｓ７、セパレータ溶着工程Ｓ８、セパレータ切断工程Ｓ９が行われる。

図１０に示すように正極シート５をセパレータ６で包むためのセパレータ包み装置５０は、セパレータ６が巻き回された２つのローラ５０ａ，５０ｂと搬送機５１を有する。搬送機５１は、ベルトコンベアであって、一対のローラ５１ａと一対のローラ５１ａ間に架けられたベルト５１ｂを有する。搬送機５１の上方に設けられたローラ５０ａは、回転することでセパレータ６を正極シート５の上方に向けて排出する。ローラ５０ａから排出されたセパレータ６は、搬送機５１の近傍に配されたローラ５０ｃの下方を通ることで、正極シート５の上に配置される。

図１０に示すように搬送機５１の下方に位置するローラ５０ｂは、回転することでベルト５１ｂの上にセパレータ６を排出する。搬送機５１のローラ５１ａが回転することで、ベルト５１ｂが回転し、ベルト５１ｂ上のセパレータ６が搬送される。上流から供給された正極シート５は、ベルト５１ｂ上のセパレータ６の上に排出される。その結果、正極シート５は、一対のセパレータ６の間に挿入される（セパレータセット工程Ｓ７）。

図１２に示すようにセパレータ包み装置５０は、さらに溶着機５８と切断機５２を有する。溶着機５８は、図２に示すように正極シート５の外周に沿って一対のセパレータ６を溶着する。これによりセパレータ６が袋状となり、正極シート５を包む（セパレータ溶着工程Ｓ８）。

図１２に示す切断機５２は、帯状のセパレータ６を例えば切断型、カッタ刃、レーザを利用して切断する。切断機５２は、セパレータ６を正極シート５の間において切断し、１枚の正極シート５を含む個々の正極ユニット４が得られる（セパレータ切断工程Ｓ９）。なお搬送機５１のベルト５１ｂは、セパレータ６の溶着および切断のタイミングに対応して間欠的に移動される。

図６，図１０に示すように正極シート５を製造する工程と、正極シート５をセパレータ６で包む工程の間には、メイン搬送機３１とバイパス搬送機３９が設けられる。メイン搬送機３１は、製造ラインが正常な状態の際に正極シート５を搬送するための搬送ローラ３２、搬送機３３、搬送ローラ４９を有する。搬送ローラ３２と搬送機３３と搬送ローラ４９は、正極シート５を略水平に搬送するように直列的に配列される。

図６，図１０に示すように搬送機３３は、ベルトコンベアであって、一対のローラ３３ａとベルト３３ｂを有する。図６，図８に示すように複数の搬送ローラ３２は、搬送機３０，３３の間において所定の間隔で配設される。詳しくは複数の搬送ローラ３２は、正極シート５等を搬送する搬送方向に並設され、各搬送ローラ３２は、搬送方向に対して略直交する方向に延出する。搬送ローラ３２は、各軸中心に回転することで、正極シート５を搬送機３０から搬送機３３に搬送する。

図１０，図１３に示すように複数の搬送ローラ４９は、搬送機３３，５１の間において所定の間隔で並設される。各搬送ローラ４９は、搬送方向に対して略直交するように延出する。各搬送ローラ４９が軸中心に回転することで、正極シート５を搬送機３３から搬送機５１に搬送する。

図６に示すようにバイパス搬送機３９は、メイン搬送機３１の第１位置から分岐する分岐路（３６，３８）と、分岐路から螺旋状に上方に延出する第１螺旋部（４０）と、第１螺旋部（４０）の上部から延出する接続部（４１）を有する。さらにバイパス搬送機３９は、図１０に示すようにと接続部（４１）から螺旋状に下方に延出する第２螺旋部（４２）と、第２螺旋部（４２）からメイン搬送機３１の第２位置へ合流する合流路（４６，４８）を有する。そのためメイン搬送機３１の第１位置から正極シート５がバイパス搬送機３９を経てメイン搬送機３１の第２位置に戻り得る。

図７に示すように第１螺旋部と第２螺旋部は、螺旋状搬送機４０，４２によって構成される。螺旋状搬送機４０，４２は、支柱４０ａと、支柱４０ａの周りを螺旋状に延出するレール４０ｄと、レール４０ｄの両縁において起立する側壁４０ｂ，４０ｃを有する。レール４０ｄと側壁４０ｂ，４０ｃの間には、回転式コンベア４０ｅが設けられる。回転式コンベア４０ｅは、連結される複数の板を有する。複数の板は、レール４０ｄに沿って上経路において移動し、レール４０ｄの上端にて折り返して、上経路の下側の下経路においてレール４０ｄに沿って移動し、レール４０ｄの下端において折り返して、再び上経路において移動する。

そのため螺旋状搬送機４０，４２は、搬送物を連続して螺旋状に搬送することができる。螺旋状搬送機４０は、正極シート５等の搬送物を下から上方へ螺旋状に搬送する。一方、螺旋状搬送機４２は、複数の板が逆方向に回転し、搬送物を上から下方へ螺旋状に搬送する。

図６，図１０に示すように螺旋状搬送機４０の上口４０ｇと、螺旋状搬送機４２の上口４０ｇは、橋渡し機（接続部）４１によって略水平に接続される。橋渡し機４１は、ベルトコンベアであって、ローラとベルトを有する。したがって搬送物は、螺旋状搬送機４０から橋渡し機４１を経て螺旋状搬送機４２に搬送される。

図８，図９に示すように第１位置には、メイン搬送機３１とバイパス搬送機３９を切離す状態と、メイン搬送機３１とバイパス搬送機３９を接続する状態に切替える切替機３５が設けられる。すなわち切替機３５は、正極シート５等の搬送物をメイン搬送機３１によって搬送する状態と、バイパス搬送機３９へ搬送する状態に切替える。切替機３５は、可動ローラ３６と可動ローラ３６を昇降させる昇降機３７を有する。可動ローラ３６は、通常は搬送ローラ３２よりも上方の切離し高さに位置し、搬送ローラ３２によって搬送される正極シート５の移動の邪魔をしない。すなわち正極シート５は、可動ローラ３６の下を通ってメイン搬送機３１において搬送される。

図８，図９に示すように複数の可動ローラ３６は、昇降機３７によって切離し高さから接続高さに降ろされる。昇降機３７は、例えば可動ローラ３６の一端部を支持する支持部と、モータを利用して支持部を昇降させる昇降機構を有する。上流側（図面左側）に位置する可動ローラ３６は、接続高さにおいて搬送ローラ３２間に位置し、詳しくは搬送ローラ３２よりもやや高い場所に位置する。

図８，図９に示すように複数の可動ローラ３６は、上流から下流へ順に高い場所に位置する。また複数の可動ローラ３６は、メイン搬送機３１から離れるように螺旋状搬送機４０に向けて配設される。可動ローラ３６が接続高さに位置する際、正極シート５は、搬送機３０から分岐路を構成する可動ローラ３６と搬送ローラ３８を経てバイパス搬送機３９に搬送される。

図１１，図１３に示すように第２位置には、メイン搬送機３１とバイパス搬送機３９を切離す状態と、メイン搬送機３１とバイパス搬送機３９を接続する状態に切替える切替機４５が設けられる。すなわち切替機４５は、メイン搬送機３１を経た正極シート５を下流の搬送機５１へ搬送する状態と、バイパス搬送機３９を経た正極シート５を下流の搬送機５１へ搬送する状態に切替える。切替機４５は、２つの状態の間で切替えるために可動ローラ４６と可動ローラ４６を昇降させる昇降機４７を有する。可動ローラ４６は、通常は搬送ローラ４９よりも上方の切離し高さに位置し、搬送ローラ４９によって搬送される正極シート５の移動の邪魔をしない。したがって正極シート５は、可動ローラ４６の下を通ってメイン搬送機３１において搬送される。

図１１，図１３に示すように複数の可動ローラ４６は、昇降機４７によって切離し高さから接続高さに降ろされる。昇降機４７は、例えば可動ローラ４６の一端部を支持する支持部と、モータを利用して支持部を昇降させる昇降機構を有する。下流側（図面右側）に位置する可動ローラ４６は、接続高さにおいて搬送ローラ４９間に位置し、詳しくは搬送ローラ４９よりもやや高い場所に位置する。複数の可動ローラ４６は、上流から下流へ順に低い場所に位置する。複数の可動ローラ４６は、螺旋状搬送機４２から搬送機３３に向けてメイン搬送機３１に近づくように配列される。

図１３に示すように搬送ローラ４８は、螺旋状搬送機４２の下口４０ｆからメイン搬送機３１に向けて順に低い位置に配設される。さらに搬送ローラ４８は、螺旋状搬送機４２の下口４０ｆからメイン搬送機３１に順に近づくように配設される。可動ローラ４６は、搬送ローラ４８からメイン搬送機３１の第２位置に向けて配設される。可動ローラ４６が接続位置に移動することで、正極シート５がバイパス搬送機３９から搬送ローラ４８と可動ローラ４６を経て、メイン搬送機３１の第２位置を通過し、搬送機５１に搬送される。

図１０，図１２に示すように正極シート５は、上述するようにメイン搬送機３１あるいはバイパス搬送機３９を経てセパレータ包み装置５０へ搬出される。正極シート５は、セパレータ包み装置５０によってセパレータ６で覆われ、積層装置５３の搬送機５７に搬送される。

負極シート３は、正極シート５を製造するラインと別個のラインにおいて正極シート５と同様に製造される。すなわち負極シート３も、図６に示す切断機２７によって負極用母シートから個々の負極シート３が切断される。負極シート３は、メイン搬送機３１とバイパス搬送機３９を経て図１３に示す搬送機５６に搬送される。すなわち負極シート３は、セパレータ６によって包まれずに積層装置５３の搬送機５６に搬送される。

積層装置５３は、図１３に示すように正極シート５を搬送する搬送機５７と、負極シート３を搬送する搬送機５６と、搬送機５６，５７の下流に位置するシュータ５４を有する。搬送機５６，５７は、並設されても良いし、異なる方向に延出するように配されても良い。シュータ５４は、第１経路５４ａと第２経路５４ｂと合流経路５４ｃを有する。第１経路５４ａは、搬送機５７に向けて開口し、搬送機５７から正極シート５を受け、合流経路５４ｃに向けて落下させる。第２経路５４ｂは、搬送機５６に向けて開口し、搬送機５６から負極シート３を受け、合流経路５４ｃに向けて落下させる。合流経路５４ｃは、第１経路５４ａと第２経路５４ｂと連通しており、正極シート５と負極シート３を図１４に示すラック５５に落下させる。

図１３に示す搬送機５６，５７は、正極シート５と負極シート３が交互にシュータ５４へ搬出されるように正極シート５と負極シート３を搬送する。正極シート５を含む正極ユニット４と負極シート３は、シュータ５４を経て交互に図１４に示すラック５５に落下する。ラック５５は、水平線に対して傾斜する底面５５ａと、底面５５ａの下端にて起立する保持面５５ｂを有する。シュータ５４から落下した正極ユニット４と負極シート３は、底面５５ａによって下端が保持されつつ、保持面５５ｂに向けて移動する。これにより正極ユニット４と負極シート３は、底面５５ａによって下端の高さが揃い、保持面５５ｂ上において交互に重ねられる（積層工程Ｓ２０）。

図１に示すように正極シート５のタブ５ａと負極シート３のタブ３ａは、いずれも図１の上縁に位置する。タブ５ａが幅方向の１領域（例えば左領域）に位置し、各タブ５ａが重ねられて溶接等によって接続され、正極端子１２の下端部に接続される。タブ３ａが幅方向の他領域（例えば右領域）に位置し、各タブ３ａが重ねられて溶接等によって接続され、負極端子１３の下端部に接続される。電極組立体２をケース１０に挿入し、蓋１０ｂによってケース１０の開口部を塞ぐ。蓋１０ｂの注液孔からケース１０内に電解質を挿入し、注液孔を塞ぐ（ケース封入工程Ｓ２１）。これにより電池セル１が形成される。

図１に示す電池セル１は、電池として販売等される場合がある。あるいは複数の電池セル１から図１５に示す電池モジュール６０が形成されて、電池モジュール６０が電池として販売等される場合がある。あるいは複数の電池モジュール６０から図１６に示す電池パック７０が形成されて、電池パック７０が電池として販売等される場合がある。

図１５に示すように電池モジュール６０は、電池ホルダ６５によって保持される複数の電池セル１を有する。複数の電池セル１は、正極端子１２と負極端子１３が隣接するように並設される。隣接する正極端子１２と負極端子１３は、導電性のある金属のバスバー６１によって電気的に接続され、複数の電池セル１が電気的に直列的に接続される。積層された複数の電池セル１の両側にエンドプレート６４が設けられ、両エンドプレート６４が締付け具６７によって締結される。これにより複数の電池セル１が一体とされる。電池モジュール６０を製造する場合は、図示省略の搬送機によって電池セル１等の電池部品を連続的に搬送して各電池部品を組み付ける（モジュール組立工程Ｓ２２）。

図１６に示すように電池パック７０は、四角箱状のケース７１内に収容された複数の電池モジュール６０を有する。図１５に示すように電池モジュール６０には、電力を伝送するための正極ハーネス６２と負極ハーネス６３が接続される。エンドプレート６４には、ブラケット６６が設けられる。図１６に示すようにケース７１の側壁７１ａにブラケット６６が取付けられることで、電池モジュール６０がケース７１内に固定される。

図１６に示すように電池パック７０は、例えば上下に２列の電池モジュール６０と、左右に２列の電池モジュール６０を有する。左右２列の電池モジュール６０の間に絶縁部材７４が設けられる。絶縁部材７４は、例えば、発泡スチロールなど、絶縁性の樹脂であり、四角柱状である。電池モジュール６０の上方に正極端子台７２と負極端子台７３が設けられる。正極端子台７２に各電池モジュール６０の正極ハーネス６２が接続され、負極端子台７３に負極ハーネス６３が接続される。電池パック７０を製造する場合は、図示省略の搬送機を利用して電池モジュール６０等の電池部品を連続的に搬送して各電池部品を組み付ける（電池パック組立工程Ｓ２３）。

図８、図１３に示すように電池部品搬送装置８は、電池を製造するために電池部品を第１工程から第２工程へ搬送するメイン搬送機３１とバイパス搬送機３９と切替機３５を有する。メイン搬送機３１は、第１工程と第２工程間において電池部品を連続的に搬送する。バイパス搬送機３９は、メイン搬送機３１の第１位置から上方に延出しかつメイン搬送機３１の第２位置に上方から合流する。これによりバイパス搬送機３９は、電池部品をメイン搬送機３１の第１位置から第２位置に搬送する。切替機３５は、第１位置においてメイン搬送機３１とバイパス搬送機３９を切離す状態と接続する状態に切替える。

したがって第２の工程（例えばセパレータセット工程Ｓ７〜積層工程Ｓ２０のいずれか１つの工程）で不具合が生じた場合において、バイパス搬送機３９とメイン搬送機３１を第１位置において接続できる。これにより第１の工程（例えば切断工程Ｓ６）を終えた電池部品は、メイン搬送機３１の第１位置からバイパス搬送機３９に搬送される。そのため第２の工程を停止させた場合でも、第１の工程を続けることができる。

そして第１の工程を終えた電池部品は、バイパス搬送機３９にストックされる。かくしてバイパス搬送機３９が第１の工程を終えた電池部品のバッファ機構として機能する。しかもバイパス搬送機３９は、第１位置から上方に延出する。そのため電池部品がバイパス搬送機３９によってメイン搬送機３１の上方にストックされる。そのためバイパス搬送機３９とメイン搬送機３１を同じ平面上に配置した場合に比べ、２次元的な面積（設置面積）を広くすること無く、より多くの電池部品がバイパス搬送機３９にストックされ得る。

例えば電池部品には正極シート５と負極シート３が含まれる。正極シート５と負極シート３は、薄くて面積が広いため、複数の正極シート５と負極シート３を水平方向に並べると、比較的大きな面積が必要になる。これに対して本構成では、これらが上下方向に重なるようにストックされ得る。かくして電池部品搬送装置８の設置面積を小さいままで、多くの電池部品をストックすることができる。

さらに正極シート５と負極シート３は、立てて搬送すると、正極シート５と負極シート３の下縁に荷重が集中する。その結果、正極シート５と負極シート３の下縁において正極と負極を構成する活物質層３ｃ，３ｄ，５ｃ，５ｄが金属箔３ｂ，５ｂから欠けるおそれが高くなる。これに対して本構成では、正極シート５と負極シート３を横に倒した状態で搬送した際でも、設置面積を小さいまま、多くの正極シート５と負極シート３をストックすることができる。

図８、図１３に示すようにバイパス搬送機３９は、螺旋状に電池部品を搬送する螺旋部（４０，４２）を有する。したがって電池部品は、円滑に上方または下方に搬送され得る。しかも螺旋部は、上下方向に重なるように延出し得る。そのため螺旋部を利用することで、作業領域の２次元的な面積を広くすることなく、より多くの電池部品をストックすることができる。

図９に示すように切替機３５は、バイパス搬送機３９の一部をメイン搬送機３１に対して昇降させることでバイパス搬送機３９とメイン搬送機３１を切離した状態と接続した状態に切替える昇降機３７を有する。したがってメイン搬送機３１とバイパス搬送機３９は、少なくとも切替機３５を有する部分において上下方向に重なる。そのため作業領域の２次元的な面積を広くすることなく、より多くの電池部品をストックすることができる。

図８，図９に示すようにメイン搬送機３１は、第１位置において、メイン搬送機３１の長手方向に間隔を有して並設されかつそれぞれが長手方向に略直交する軸中心において回転する複数の搬送ローラ３２を有する。バイパス搬送機３９は、第１位置において、バイパス搬送機３９の長手方向に間隔を有して並設されかつそれぞれが長手方向に略直交する軸中心において回転する複数の可動ローラ３６を有する。切替機３５は、複数の可動ローラ３６の少なくとも１つを複数の搬送ローラ３２の間に位置するように昇降させる。

したがって搬送ローラ３２の間に可動ローラ３６を位置させることで、例えば可動ローラ３６を搬送ローラ３２よりもやや高い位置に設定できる。これによりメイン搬送機３１とバイパス搬送機３９を連続的に接続することができる。

図８，図１３に示すようにバイパス搬送機３９は、第１位置から延出する分岐路（３６，３８）と、分岐路から螺旋状に上方に延出する第１螺旋部（４０）を有する。バイパス搬送機３９は、さらに第１螺旋部の上部から延出する接続部（４１）と、接続部から螺旋状に下方に延出する第２螺旋部（４２）と、第２螺旋部から第２位置へ延出する合流路（４６，４８）を有する。したがって２つの螺旋部（４０，４２）によって、作業領域の２次元的な面積を広くすることなく、より多くの電池部品をストックすることができる。

本発明の形態を上記構造を参照して説明したが、本発明の目的を逸脱せずに多くの交代、改良、変更が可能であることは当業者であれば明らかである。したがって本発明の形態は、添付された請求項の精神と目的を逸脱しない全ての交代、改良、変更を含み得る。例えば本発明の形態は、前記特別な構造に限定されず、下記のように変更が可能である。

バイパス搬送機３９は、上述するように正極シート５の製造工程と、正極シート５をセパレータ６で包む工程の間において設けられる。あるいは負極シート３の製造工程と、正極シート５と負極シート３を積層する工程の間において設けられる。これに代えてあるいは加えて、正極シート５の製造ラインの途中あるいは負極シート３の製造ラインの途中に設けられても良い。例えば図４に示す塗工乾燥装置２０の途中にバイパス搬送機３９が設けられても良い。

図４に示す塗工乾燥装置２０と図６に示す切断機２７が連続する場合、すなわち母シート７が図４に示すテンション付与機２５から図６に示す搬送機３０へ直接供給される場合がある。この場合に、塗工乾燥装置２０と切断機２７の間にバイパス搬送機３９が設けられても良い。

電気モジュール６０の組立工程の途中、または電池パック７０の組立工程の途中にバイパス搬送機３９が設けられても良い。例えば電気モジュール６０または電池パック７０を製造するために電池セル１を搬送する工程の途中にバイパス搬送機３９が設けられても良い。

バイパス搬送機３９は、連続的な生産を止めることが好ましくない工程と、比較的不良製品が発生しやすい工程の間に設けられることが好ましい。連続的な生産を止めることが好ましくない工程とは、例えばヒータ等によって所定の温度に設定する必要のある工程である。具体的には活物質合剤を金属箔に塗工する塗工工程、活物質合剤を乾燥する乾燥工程等である。不良製品が発生しやすい工程は、例えば製造ラインの途中に設けられる検査工程等である。

切断機２７は、上述するように切断型２８によって母シート７から正極シート５または負極シート３を個々に切断する。切断機２７は、切断型２８に代えてレーザを利用するレーザ切断機を有し、レーザ切断機によって母シート７から正極シート５または負極シート３を個々に切断しても良い。

セパレータ包み装置５０は、上述するように溶着機５８の下流に切断機５２を有する。これに代えて、セパレータ包み装置５０は、溶着機５８の上流に切断機５２を有していても良い。

正極シート５は、上述するようにセパレータ６に包まれる。これに代えて正極シート５がセパレータ６によって包まれず、負極シート３と正極シート５の各間にシート状のセパレータが配置されても良い。

バイパス搬送機３９は、上述するようにメイン搬送機３１の第１位置から上方に延出し、メイン搬送機３１の第２位置へ上方から合流する。これに代えてバイパス搬送機３９は、メイン搬送機３１の第１位置から下方に延出し、メイン搬送機３１の第２位置へ下方から合流しても良い。

上述する形態は、バイパス搬送機３９の下流域に切替機４５を有する。これに代えてバイパス搬送機３９の下流域に切替機４５を有しない形態であっても良い。すなわちバイパス搬送機３９の下流とメイン搬送機３１の第２位置とが常に接続される。具体的には、第２位置においてバイパス搬送機３９の一部とメイン搬送機３１が同一平面上に位置し、相互に交わるように延出しても良い。この場合、バイパス搬送機から搬送された搬送物と、メイン搬送機３１の第２位置の上方から搬送された搬送物がいずれも常に第２位置の下流に搬送され得る。

バイパス搬送機３９は、上述するように螺旋状搬送機４０，４２を有する。これに代えてバイパス搬送機は、螺旋状ではなく、斜め上方または下方に延出しかつ蛇行する蛇行部を有していても良い。

切替機３５，４５は、上述するように可動ローラ３６，４６を略垂直方向に昇降させる昇降機３７，４７を有する。これに代えて切替機は、可動ローラ３６，４６をメイン搬送機３１に対して左右方向あるいは前後方向に移動させることでバイパス搬送機３９とメイン搬送機３１を切離した状態と接続した状態に切替える移動機を有していても良い。

切離し高さの可動ローラ３６，４６は、上述するように搬送ローラ３２，４９よりも上方に位置する。これに代えて可動ローラ３６，４６は、切離し高さにおいてメイン搬送機３１に搬送される搬送物を邪魔しないように、搬送ローラ３２，４９と同じ高さに位置しても良い。あるいは搬送ローラ３２，４９よりも下方に位置しても良い。

バイパス搬送機３９は、上述するようにメイン搬送機３１の第１位置から分岐し、第１位置よりも下流であるメイン搬送機３１の第２位置に合流する。これに代えてバイパス搬送機３９は、メイン搬送機３１の第１位置から分岐し、第１位置よりも上流であるメイン搬送機３１の第２位置に合流しても良い。

図８，図１３を参照するように可動ローラ３６，４６と搬送ローラ３８，４８は、湾曲線に沿って並設される。この場合、搬送物が搬送時に湾曲線から外れるおそれがある。これを防止するために可動ローラ３６，４６の端縁に沿って端縁から突出したガイド、あるいは搬送ローラ３８，４８の端縁に沿って端縁から突出したガイドを設けても良い。

電池部品搬送装置８は、上述するようにベルトコンベアあるいは並設された搬送ローラを有する。上述のベルトコンベアは、並設された搬送ローラに置換されても良いし、上述の並設された搬送ローラは、ベルトコンベアに置換されても良い。

メイン搬送機３１とバイパス搬送機３９を有する形態において、下記の使用方法も可能である。すなわちメイン搬送機３１によって搬送される電池部品の一部を抜き出して検査する。検査によって電池部品が不良である可能性があると判断された場合は、その電池部品が含まれるロットを第１位置からバイパス搬送機へ搬送させる。バイパス搬送機においてより詳しく検査を行い、良品であると判断された場合は、そのロットをバイパス搬送機からメイン搬送機の第２位置へ搬送する。

１ 電池セル
２ 電極組立体
３ 負極シート
４ 正極ユニット
５ 正極シート
６ セパレータ
７ 母シート
８ 電池部品搬送装置
１０ ケース
１２ 正極端子
１３ 負極端子
２０ 塗工乾燥装置
２２ 塗工機
２３ 乾燥機
２４ プレス機
２５ テンション付与機
２７ 切断機
３０，３３，５１，５２，５６，５７ 搬送機
３１ メイン搬送機
３２，３８，４８，４９ 搬送ローラ
３５，４５ 切替機
３６，４６ 可動ローラ
３７，４７ 昇降機
３９ バイパス搬送機
４０，４２ 螺旋状搬送機（螺旋部）
４１ 橋渡し機（接続部）
５２ 切断機
５３ 積層装置
５４ シュータ
５５ ラック
５８ 溶着機
６０ 電池モジュール
７０ 電池パック

Claims (5)

1. 電池を製造するために電池部品を第１工程から第２工程へ搬送する電池部品搬送装置であって、
   前記第１工程と前記第２工程間において前記電池部品を連続的に搬送するメイン搬送機と、
   前記メイン搬送機の第１位置から上方または下方に延出しかつ前記メイン搬送機の第２位置に上方からまたは下方から合流して、前記電池部品を前記メイン搬送機の前記第１位置から前記第２位置に搬送するバイパス搬送機と、
   前記第１位置において前記メイン搬送機と前記バイパス搬送機を切離す状態と接続する状態に切替える切替機を有する電池部品搬送装置。
2. 請求項１に記載の電池部品搬送装置であって、
   前記バイパス搬送機は、螺旋状に前記電池部品を搬送する螺旋部を有する電池部品搬送装置。
3. 請求項１または２に記載の電池部品搬送装置であって、
   前記切替機は、前記バイパス搬送機の一部をメイン搬送機に対して昇降させることで前記バイパス搬送機と前記メイン搬送機を切離した状態と接続した状態に切替える昇降機を有する電池部品搬送装置。
4. 請求項３に記載の電池部品搬送装置であって、
   前記メイン搬送機は、前記第１位置において、前記メイン搬送機の長手方向に間隔を有して並設されかつそれぞれが前記長手方向に略直交する軸中心において回転する複数の搬送ローラを有し、
   前記バイパス搬送機は、前記第１位置において、前記バイパス搬送機の長手方向に間隔を有して並設されかつそれぞれが前記長手方向に略直交する軸中心において回転する複数の可動ローラを有し、
   前記切替機は、前記複数の可動ローラの少なくとも１つを前記複数の搬送ローラの間に位置するように昇降させる電池部品搬送装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の電池部品搬送装置であって、
   前記バイパス搬送機は、前記第１位置から延出する分岐路と、前記分岐路から螺旋状に上方に延出する第１螺旋部と、前記第１螺旋部の上部から延出する接続部と、前記接続部から螺旋状に下方に延出する第２螺旋部と、前記第２螺旋部から前記第２位置へ延出する合流路を有する電池部品搬送装置。

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