JP2017157346A - セパレータ材料の製造装置、セパレータ材料の製造方法、及び、電極収納セパレータの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】溶着のためにセパレータ材料接合用の別部材を必要としないセパレータ材料を得ること。【解決手段】セパレータ材料の製造装置50は、長尺状の樹脂層43の片面が全体に亘って耐熱層44で覆われた帯状セパレータ45,46を搬送する搬送装置51と、帯状セパレータ45,46から耐熱層44の一部を除去する除去装置61,62と、を備える。各除去装置61,62は、複数の治具63と、治具63を支持する支持部材64と、帯状セパレータ45,46を挟んで各治具63と対向する受け部65と、を備える。治具63は、バネ66から加わる付勢力によって帯状セパレータ45,46の耐熱層44に押し当てられている。【選択図】図4
Description
本発明は、セパレータ材料の製造装置、セパレータ材料の製造方法、及び、電極収納セパレータの製造方法に関する。
EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。二次電池は、例えば正極電極と負極電極とがセパレータを間に挟んだ状態で積層された電極組立体を備える。
電極組立体では、何れか一方の電極を袋状のセパレータに収納したものがある。このような電極収納セパレータは、対向する一対のセパレータ片同士が溶着されることで袋状になっており、内部には電極が収納されている。セパレータ片は、長尺のセパレータ材料を電極を収納可能とする大きさにカットして形成されている。
また、一対のセパレータ片としては、互いに対向する面に耐熱を目的としたコーティング部を備えるものがある(例えば、特許文献1参照)。コーティング部は耐熱性を有しているため、コーティング部同士を溶着することはできない。このため、特許文献1に開示の電極収納セパレータは、セパレータ片同士を、コーティング部の間にセパレータ片とは別の熱可塑性樹脂を介在させた状態で対向配置し、熱可塑性樹脂によってセパレータ片同士を接合して製造されている。
ところで、特許文献1では、セパレータ片同士を接合するために、セパレータ片とは別の熱可塑性樹脂を必要とする。また、コーティング部を備えるセパレータ片とする前の長尺のセパレータ材料を用いた場合、そのセパレータ材料同士を溶着するには、長尺の熱可塑性樹脂を必要とする。
本発明の目的は、溶着のためにセパレータ材料接合用の別部材を必要としないセパレータ材料を得ることができるセパレータ材料の製造装置、セパレータ材料の製造方法、及び、電極収納セパレータの製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するセパレータ材料の製造装置は、樹脂層を耐熱層で覆った長尺状の帯状セパレータを長手方向に沿って搬送する搬送装置と、搬送される前記帯状セパレータの前記耐熱層のうち、前記帯状セパレータの短手方向の端部に押し当てられる治具と、を備える。
これによれば、搬送装置が帯状セパレータを長手方向に搬送すると、治具によって耐熱層が削られる。耐熱層が削られた部分には、樹脂層が露出し、樹脂層の一部が露出したセパレータ材料を得ることができる。セパレータ材料の耐熱層が設けられている面同士を対向させて溶着を行う際には、露出した樹脂層によって溶着を行うことができる。このため、セパレータ材料の製造装置で製造されたセパレータ材料は、セパレータ材料接合用の別部材を必要とすることなく溶着を行うことができる。
上記セパレータ材料の製造装置について、前記治具を前記帯状セパレータの短手方向に複数備えていてもよい。これによれば、複数箇所に樹脂層を露出させることができる。
上記セパレータ材料の製造装置について、前記帯状セパレータの搬送方向において、前記治具の下流に、前記帯状セパレータから異物を除去する異物除去装置を備えていてもよい。これによれば、治具で耐熱層を削ることで生じた異物を除去することができる。
上記セパレータ材料の製造装置について、前記帯状セパレータの搬送方向において、前記治具の下流に、前記帯状セパレータから異物を除去する異物除去装置を備えていてもよい。これによれば、治具で耐熱層を削ることで生じた異物を除去することができる。
上記課題を解決するセパレータ材料の製造方法は、樹脂層を耐熱層で覆った長尺状の帯状セパレータを長手方向に沿って搬送し、搬送されている前記帯状セパレータの前記耐熱層のうち、前記帯状セパレータの短手方向の端部に治具を押し当てる。
これによれば、セパレータ材料の製造装置と同様に、帯状セパレータが長手方向に沿って搬送されることで、治具により耐熱層が削られる。したがって、露出した樹脂層によって溶着を行うことができるセパレータ材料を得ることができ、セパレータ材料接合用の別部材を必要とすることなく溶着を行うことができる。
上記課題を解決する電極収納セパレータの製造方法は、樹脂層を耐熱層で覆った一対の長尺状の帯状セパレータを、前記耐熱層同士が対向する状態で長手方向に沿って搬送し、搬送されている一対の前記帯状セパレータの前記耐熱層に、前記帯状セパレータの短手方向に離間した治具を押し当てることで前記樹脂層が露出する露出部が形成されたセパレータ材料を製造し、一対の前記セパレータ材料同士の対向方向から見て、前記短手方向において前記露出部に挟まれる位置に収納電極を配置し、前記セパレータ材料同士を溶着し、前記収納電極を収納した前記セパレータ材料を切断する。
これによれば、一対の帯状セパレータの互いに対向する面には、露出部が形成される。露出部は、帯状セパレータの短手方向に離間して形成される。そして、露出部によってセパレータ材料同士を溶着することで、収納電極を短手方向に挟む部位を、セパレータ材料接合用の別部材を必要とすることなく溶着することができる。
本発明によれば、溶着のためにセパレータ材料接合用の別部材を必要としないセパレータ材料を得ることができる。
以下、セパレータ材料の製造装置、セパレータ材料の製造方法、及び、電極収納セパレータの製造方法の一実施形態について説明する。
図1に示すように、二次電池10は、電極組立体20と、図示しない電解液と、電極組立体20及び電解液を収容しているケース11と、電極組立体20と電気を授受するための2つの端子12とを備える。二次電池10は、例えば、リチウムイオン二次電池である。
図1に示すように、二次電池10は、電極組立体20と、図示しない電解液と、電極組立体20及び電解液を収容しているケース11と、電極組立体20と電気を授受するための2つの端子12とを備える。二次電池10は、例えば、リチウムイオン二次電池である。
図2に示すように、電極組立体20は、複数の電極収納セパレータ31と、複数の負極電極22とを備える。電極収納セパレータ31は、袋状セパレータ32と、袋状セパレータ32に収納された正極電極21とを備える。電極組立体20は、正極電極21と負極電極22とが袋状セパレータ32によって相互に絶縁された状態で積層されている。
正極電極21及び負極電極22は、四角シート状の金属箔23を備える。正極電極21の金属箔23は、例えばアルミニウム箔である。負極電極22の金属箔23は、例えば銅箔である。
正極電極21及び負極電極22は、金属箔23の長辺から突出する形状のタブ24を備える。正極電極21のタブ24は、例えばアルミニウム箔であり、負極電極22のタブ24は、例えば銅箔である。正極電極21及び負極電極22は、金属箔23の両面に活物質層25を備える。活物質層25は、それぞれの極性用の活物質、バインダ、及び導電助剤などを含有している。
正極電極21においてタブ24の存在する長辺である第1辺21aの対辺を第2辺21bとする。また、正極電極21において、第1辺21aと第2辺21bを繋ぐ一対の辺(短辺)のうち、一方の短辺を第3辺21cとし、他方の辺を第4辺21dとする。
袋状セパレータ32は、四角シート状の第1セパレータ片32aと、四角シート状の第2セパレータ片32bとを備える。本実施形態において、第1セパレータ片32aと第2セパレータ片32bとは、同一のものである。
第1セパレータ片32a及び第2セパレータ片32bにおいて、正極電極21の四辺に沿った周縁部のうち第1辺21aに沿う縁部を第1縁部33aとし、第2辺21bに沿う縁部を第2縁部33bとする。袋状セパレータ32は、第1セパレータ片32a及び第2セパレータ片32bの第1縁部33a同士を溶着した第1溶着部34と、第1セパレータ片32a及び第2セパレータ片32bの第2縁部33b同士を溶着した第2溶着部35とを備える。
なお、第1セパレータ片32a及び第2セパレータ片32bの正極電極21の四辺に沿った周縁部のうち、第3辺21cに沿う縁部同士と、第4辺21dに沿う縁部同士は溶着されていない。
図2及び図3(a)に示すように、袋状セパレータ32の第1溶着部34と第2溶着部35との間には、収容電極としての正極電極21が収容されている。タブ24の一部は、第1溶着部34から突出しており、第1溶着部34はタブ24と重なり合う位置を除く部分で溶着されている。
図3(a)及び図3(b)に示すように、第1セパレータ片32a及び第2セパレータ片32bは、矩形シート状の樹脂部36の片面を覆うコーティング部37を備える1枚のシートである。各セパレータ片32a,32bは、樹脂露出部38を片面に備える。樹脂露出部38は、樹脂部36とコーティング部37が重なり合わず、樹脂部36がコーティング部37から露出した部分である。各セパレータ片32a,32bは、第1縁部33a、及び、第2縁部33bのそれぞれに樹脂露出部38を備える。樹脂露出部38は、第1縁部33a及び第2縁部33bの長手方向全体に亘って存在する。樹脂露出部38は、第1縁部33a及び第2縁部33bの短手方向の二箇所に存在する。第1溶着部34、及び、第2溶着部35は、樹脂露出部38が互いに溶着されることで構成されている。
なお、樹脂部36としては、例えばポリプロピレンやポリエチレンなどの熱可塑性樹脂が用いられる。コーティング部37としては、耐電圧性、及び、耐熱性に優れる材料が用いられ、例えば、セラミックスが用いられる。コーティング部37は、二次電池10の充放電に伴い正極電極21に生じる電圧や熱から樹脂部36を保護することを目的として設けられている。
次に、本実施形態の電極収納セパレータ31を製造する電極収納セパレータの製造装置について説明する。
図4に示すように、電極収納セパレータの製造装置(以下、製造装置)40は、各セパレータ片32a,32bの前駆体であるセパレータ材料41,42を溶着するとともに、溶着されたセパレータ材料41,42を所定の大きさに切断することで、正極電極21を収納した電極収納セパレータ31を製造する装置である。
図4に示すように、電極収納セパレータの製造装置(以下、製造装置)40は、各セパレータ片32a,32bの前駆体であるセパレータ材料41,42を溶着するとともに、溶着されたセパレータ材料41,42を所定の大きさに切断することで、正極電極21を収納した電極収納セパレータ31を製造する装置である。
製造装置40は、セパレータ材料の製造装置50と、セパレータ材料の製造装置50で製造されたセパレータ材料41,42同士を溶着する溶着装置80と、セパレータ材料41,42を切断する切断装置90と、電極収納セパレータ31を搬送する電極収納セパレータ搬送装置100とを備える。また、製造装置40は、セパレータ材料の製造装置50によって製造されたセパレータ材料41,42同士の間に収納電極としての正極電極21を搬送する図示しない電極搬送装置を備える。
セパレータ材料の製造装置50は、長尺状の樹脂層43の片面が全体に亘って耐熱層44で覆われた帯状セパレータ45,46を搬送する搬送装置51と、帯状セパレータ45,46から耐熱層44の一部を除去する除去装置61,62と、送風装置71,72とを備える。樹脂層43は、電極収納セパレータ31の樹脂部36を構成し、耐熱層44は電極収納セパレータ31のコーティング部37を構成する。
搬送装置51は、帯状セパレータ45を巻装した第1供給リール52及び帯状セパレータ46を巻装した第2供給リール53を備える。第1供給リール52は、第2供給リール53より下側に位置している。第1供給リール52及び第2供給リール53には、帯状セパレータ45,46の長手方向が、各供給リール52,53の周方向に延びる状態で巻装されている。第1供給リール52及び第2供給リール53は、それぞれの軸心まわりで回転できるように図示しない駆動装置によって支持されている。
第1供給リール52と第2供給リール53は、帯状セパレータ45,46の長手方向及び短手方向に直交する厚み方向の面のうち、耐熱層44に覆われた対向面45a,46a同士が対向するように帯状セパレータ45,46を供給する。なお、以下の説明において、第1供給リール52から供給される帯状セパレータ45を第1帯状セパレータ45、第2供給リール53から供給される帯状セパレータ46を第2帯状セパレータ46とする。また、第1帯状セパレータ45から製造されるセパレータ材料41を第1セパレータ材料41、第2帯状セパレータ46から製造されるセパレータ材料42を第2セパレータ材料42とする。
搬送装置51は、一対のセパレータ材料41,42を挟んで対向配置された2つの搬送ロール54と、一対のセパレータ材料41,42を挟んで対向配置された2つの搬送ロール55とを備える。搬送ロール54,55は、それぞれの軸心まわりで回転できるように図示しない駆動装置によって支持されている。第1供給リール52、第2供給リール53、及び、各搬送ロール54,55のそれぞれが回転することで、帯状セパレータ45,46は長手方向に沿って搬送される。以下の説明において、帯状セパレータ45,46の長手方向を搬送方向X1とし、帯状セパレータ45,46の面に沿う方向のうち、搬送方向X1と直交する方向(帯状セパレータ45,46の短手方向)を幅方向X2(図5参照)とする。
図4及び図5に示すように、除去装置61,62は、搬送方向X1において、供給リール52,53よりも下流に配置されている。除去装置61,62は、各帯状セパレータ45,46に対応して1つずつ設けられている。除去装置61は第1帯状セパレータ45に対応しており、第1帯状セパレータ45から耐熱層44の一部を除去する。除去装置62は第2帯状セパレータ46に対応しており、第2帯状セパレータ46から耐熱層44の一部を除去する。各除去装置61,62は、複数の治具63と、治具63を支持する支持部材64と、帯状セパレータ45,46を挟んで各治具63と対向する受け部65と、を備える。
支持部材64は、各帯状セパレータ45,46の幅方向X2の全体に亘って耐熱層44と対向するように配置された長方形状の部材である。支持部材64は、図示しない固定部材によって、各セパレータ材料41,42との間隔が同一間隔に保たれている。
図5及び図6に示すように、治具63は、例えば、柱状であり、先端が錐状となった先細り形状である。治具63の基端には、治具63に付勢力を付与するバネ66の一端が固定されている。このバネ66の他端は支持部材64に固定されている。治具63はバネ66を介して支持部材64に支持されている。治具63は、先端が各帯状セパレータ45,46の耐熱層44を向くように支持部材64に支持されている。除去装置61の治具63は、先端が第1帯状セパレータ45の耐熱層44に押し当てられている。除去装置62の治具63は、先端が第2帯状セパレータ46の耐熱層44に押し当てられている。バネ66の弾性力、支持部材64と耐熱層44との間隔、軸線方向に沿う治具63の寸法などを調整することで、治具63の先端は、耐熱層44に進入し、かつ、樹脂層43を破断しない状態に維持されている。
本実施形態において、治具63は、除去装置61,62毎に4つずつ設けられている。治具63は、帯状セパレータ45,46の各長縁部E1,E2に対応して幅方向X2(帯状セパレータ45,46の短手方向)の両端部に2つずつ設けられており、幅方向X2の両端部には、2つの治具63が押し当てられている。
4つの治具63は、幅方向X2に間隔を空けて設けられている。幅方向X2の両端に配置された治具63を第1治具63Aとし、第1治具63Aに隣り合う治具63を第2治具63Bとすると、幅方向X2に沿う第2治具63B同士の中心間距離は、正極電極21の第3辺21c及び第4辺21dよりも長い。第1治具63Aと、この第1治具63Aに隣り合う第2治具63Bとの中心間距離は、第2治具63B同士の中心間距離よりも短い。
受け部65は、底部67と、底部67から立設し、互いに対向する一対の壁部68とを備えるU字状である。受け部65は、一対の壁部68が幅方向X2に対向する状態に配置されている。受け部65は、一対の壁部68同士の間の空間Sに、帯状セパレータ45,46を挟んで治具63の先端が対向するように配置されている。これにより、帯状セパレータ45,46の治具63と接触する部分が部分的に撓むことを許容しつつ、壁部68が帯状セパレータ45,46に当接することで治具63からの力を受けて帯状セパレータ45,46の全体が治具63から離れる方向に移動することが規制されている。
図4に示すように、送風装置71,72は、搬送方向X1において除去装置61,62よりも下流に配置されている。送風装置71,72は、帯状セパレータ45,46に送風を行うことで、帯状セパレータ45,46に付着した異物を除去する。本実施形態では、送風装置71,72が異物除去装置となる。
溶着装置80は、搬送方向X1において、送風装置71,72よりも下流に配置されている。溶着装置80は、一対のセパレータ材料41,42をセパレータ材料41,42の対向方向から挟む一対の挟持部81を備える。挟持部81は、セパレータ材料41,42の幅方向X2の両端部同士を挟む。挟持部81の少なくとも一方は、図示しないヒータによって加熱可能に構成されている。
切断装置90は、搬送方向X1において、溶着装置80よりも下流に配置されている。切断装置90は、切断刃91を備える。切断刃91は、予め定めた周期で往復動作することにより、セパレータ材料41,42を予め定めた間隔で切断する。
電極収納セパレータ搬送装置100は、搬送方向X1において切断装置90よりも下流に配置されており、切断刃91による切断によって製造された電極収納セパレータ31を所定の位置に搬送する。
次に、製造装置40を用いたセパレータ材料41,42の製造方法、及び、電極収納セパレータ31の製造方法を作用とともに説明する。
搬送装置51が駆動されると、帯状セパレータ45,46は搬送方向X1に沿って搬送される。治具63の先端は耐熱層44のうち、幅方向X2の両端部に進入した状態で維持されているため、帯状セパレータ45,46が搬送されると、搬送方向X1に沿って帯状セパレータ45,46の耐熱層44が削られていく。帯状セパレータ45,46の耐熱層44が削られることで、耐熱層44が削られた部分では対向面45a,46aに樹脂層43が露出した露出部47が形成される。本実施形態では、各除去装置61,62が4つの治具63を備えているため、搬送方向X1に延びる直線状の露出部47が帯状セパレータ45,46に4つずつ形成される。露出部47は、電極収納セパレータ31の樹脂露出部38を構成する。
搬送装置51が駆動されると、帯状セパレータ45,46は搬送方向X1に沿って搬送される。治具63の先端は耐熱層44のうち、幅方向X2の両端部に進入した状態で維持されているため、帯状セパレータ45,46が搬送されると、搬送方向X1に沿って帯状セパレータ45,46の耐熱層44が削られていく。帯状セパレータ45,46の耐熱層44が削られることで、耐熱層44が削られた部分では対向面45a,46aに樹脂層43が露出した露出部47が形成される。本実施形態では、各除去装置61,62が4つの治具63を備えているため、搬送方向X1に延びる直線状の露出部47が帯状セパレータ45,46に4つずつ形成される。露出部47は、電極収納セパレータ31の樹脂露出部38を構成する。
帯状セパレータ45,46の耐熱層44が削られることで、削られた耐熱層44が異物となり、帯状セパレータ45,46に付着するおそれがある。この異物は、送風装置71,72からの送風により吹き飛ばされ、帯状セパレータ45,46から除去される。これにより、帯状セパレータ45,46から樹脂層43の一部を除去して樹脂層43を露出させたセパレータ材料41,42が製造される。
セパレータ材料41,42が製造されると、一対のセパレータ材料41,42同士の間には、電極搬送装置によって正極電極21が配置される。正極電極21は、幅方向X2において露出部47に挟まれる位置に配置される。溶着装置80は、セパレータ材料41,42同士の幅方向X2の両端部同士を溶着する。この際、溶着装置80は、各セパレータ材料41,42の露出部47同士が加熱されるように溶着を行う。
次に、切断装置90によって、搬送方向X1に隣り合う正極電極21の間に位置するセパレータ材料41,42が切断されることで、電極収納セパレータ31が製造される。
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)セパレータ材料の製造装置50は、搬送装置51と治具63とを備える。治具63の先端は、耐熱層44に進入している。この状態で、搬送装置51によって帯状セパレータ45,46が搬送されることで、治具63により耐熱層44が削られ、樹脂層43が露出する露出部47を形成することができる。セパレータ材料41,42同士を溶着する際には、溶融した樹脂層43が露出部47を介してセパレータ材料41,42同士の界面に流入する。このため、セパレータ材料41,42同士の接合のために別の部材を用いる必要がなく、電極収納セパレータ31の材料コストが増加することを抑制することができる。
(2)除去装置61,62は、幅方向X2に間隔を空けて複数の治具63を備える。このため、搬送装置51の搬送に伴い、帯状セパレータ45,46に複数の露出部47を一括して形成することができる。
(3)治具63の先端を耐熱層44に進入させた状態で帯状セパレータ45,46を搬送することで帯状セパレータ45,46を搬送しながら容易に露出部47を形成することができる。
(4)除去装置61,62は、帯状セパレータ45,46の長縁部E1,E2に対応して2つずつ治具63を備える。これにより、セパレータ材料41,42は、両長縁部E1,E2に沿う露出部47を2つずつ備えることになり、電極収納セパレータ31が製造された際には、第1溶着部34、及び、第2溶着部は2つずつ樹脂露出部38を備える。両長縁部E1,E2に沿う露出部47が1つずつの場合に比べて、樹脂層43の露出面積を増加させることができるため、第1溶着部34、及び、第2溶着部35の溶着強度を向上させることができる。仮に、治具63を各長縁部E1,E2に1つずつとし、各治具63の耐熱層44への接触面積を増加させることで、樹脂層43の露出面積を増加させる場合、治具63から耐熱層44に加わる圧力が分散されるため、バネ66の付勢力を大きくする必要がある。本実施形態のように、治具63を各長縁部E1,E2に沿って2つずつ設けることで、バネ66の付勢力を大きくすることなく、樹脂層43の露出面積を大きくすることができる。
(5)セパレータ材料の製造装置50は、送風装置71,72を備える。このため、耐熱層44が治具63に削られることで生じた異物を帯状セパレータ45,46から除去することができ、異物によってセパレータ材料41,42が突き破られることが抑止される。
(6)樹脂層43の片面の全体に耐熱層44を備えるセパレータ材料41,42同士を溶着する方法として、耐熱層44同士が対向するようにセパレータ材料41,42を配置し、セパレータ材料41,42を加圧しながら溶着を行うことで、耐熱層44を溶着する方法が挙げられる。この場合、破壊された耐熱層44により袋状セパレータ32が突き破られるなど、短絡の原因となるおそれがある。これに対して本実施形態では、耐熱層44を破壊することなく、耐熱層44を備えるセパレータ材料41,42同士を溶着することができるため、耐熱層44を原因とした短絡を抑制することができる。
なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○実施形態では、セパレータ材料の製造装置50を製造装置40の一部として設けたが、セパレータ材料の製造装置50は、製造装置40とは独立して設けられていてもよい。この場合、セパレータ材料の製造装置50は、帯状セパレータを供給する供給用リールと、供給用リールから供給された帯状セパレータから除去する除去装置と、除去装置によって耐熱層の一部が除去されたセパレータ材料を巻き取る巻取用リールとを備える。搬送装置としての供給用リール及び巻取用リールが回転することで帯状セパレータは搬送される。除去装置は、帯状セパレータの搬送方向において、供給用リールよりも下流側であり、かつ、巻取用リールよりも上流側に設けられる。
○実施形態では、セパレータ材料の製造装置50を製造装置40の一部として設けたが、セパレータ材料の製造装置50は、製造装置40とは独立して設けられていてもよい。この場合、セパレータ材料の製造装置50は、帯状セパレータを供給する供給用リールと、供給用リールから供給された帯状セパレータから除去する除去装置と、除去装置によって耐熱層の一部が除去されたセパレータ材料を巻き取る巻取用リールとを備える。搬送装置としての供給用リール及び巻取用リールが回転することで帯状セパレータは搬送される。除去装置は、帯状セパレータの搬送方向において、供給用リールよりも下流側であり、かつ、巻取用リールよりも上流側に設けられる。
○第1セパレータ材料41の2つの長縁部E1,E2、及び、第2セパレータ材料42の2つの長縁部E1,E2のうち、少なくとも、幅方向X2に対となる1組の長縁部E1,E2に沿って露出部47が設けられればよい。例えば、第1セパレータ材料41の両長縁部E1,E2のうち長縁部E1に沿って露出部47を形成し、第2セパレータ材料42の両長縁部E1,E2のうち長縁部E2に沿って露出部47を形成してもよい。また、第1セパレータ材料41の両長縁部E1,E2に沿う露出部47を設けて、第2セパレータ材料42には露出部47を設けなくてもよい。換言すれば、一対のセパレータ材料41,42を対向方向から見たときに、正極電極21の第1辺21aに沿う露出部47と、正極電極の第2辺21bに沿う露出部47とが一対のセパレータ材料41,42に合計で2つ設けられていればよい。セパレータ材料41,42同士を溶着する際に、少なくとも一方のセパレータ材料41,42に露出部47が形成されていれば、溶着を行うことができる。したがって、第1セパレータ材料41、及び、第2セパレータ材料42のうち、少なくとも一方の対向面45a,46aに樹脂層43が露出していれば、その部分でセパレータ材料41,42同士を溶着することができる。なお、第1セパレータ材料41の両長縁部E1,E2に沿う露出部47を設けて、第2セパレータ材料42には露出部47を設けない場合、除去装置62を省略してもよい。
○治具63の形状は、実施形態に限られず、搬送装置51による帯状セパレータ45,46の駆動に伴い、耐熱層44を削ることができる形状であれば、どのような形状であってもよい。
○除去装置61,62は、支持部材64を幅方向X2に往復動作させる機構(例えば、アクチュエータなど)を備えていてもよい。支持部材64が幅方向X2に往復動作すると、治具63も一体となって幅方向X2に往復動作し、波線状の露出部47が形成される。
○セパレータ材料41,42は、樹脂層43の両面が耐熱層44に覆われているものでもよい。
○電極収納セパレータ31の収納電極は、負極電極22であってもよい。
○電極収納セパレータ31の収納電極は、負極電極22であってもよい。
○セパレータ材料41,42や電極収納セパレータ31は、例えばキャパシタなど、二次電池10以外の蓄電装置に用いられるものでもよい。
○正極電極21及び負極電極22は、金属箔の片面に活物質層が存在する構造でもよい。
○正極電極21及び負極電極22は、金属箔の片面に活物質層が存在する構造でもよい。
○二次電池10は、リチウムイオン二次電池でもよいし、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
○治具63は、単数であってもよい。
10…二次電池、21…正極電極、31…電極収納セパレータ、40…電極収納セパレータの製造装置、41,42…セパレータ材料、43…樹脂層、44…耐熱層、45,46…帯状セパレータ、50…セパレータ材料の製造装置、51…搬送装置、63…治具。
Claims (5)
- 樹脂層を耐熱層で覆った長尺状の帯状セパレータを長手方向に沿って搬送する搬送装置と、
搬送される前記帯状セパレータの前記耐熱層のうち、前記帯状セパレータの短手方向の端部に押し当てられる治具と、を備えたセパレータ材料の製造装置。 - 前記治具を前記帯状セパレータの短手方向に複数備える請求項1に記載のセパレータ材料の製造装置。
- 前記帯状セパレータの搬送方向において、前記治具の下流に、前記帯状セパレータから異物を除去する異物除去装置を備える請求項1又は請求項2に記載のセパレータ材料の製造装置。
- 樹脂層を耐熱層で覆った長尺状の帯状セパレータを長手方向に沿って搬送し、
搬送されている前記帯状セパレータの前記耐熱層のうち、前記帯状セパレータの短手方向の端部に治具を押し当てるセパレータ材料の製造方法。 - 樹脂層を耐熱層で覆った一対の長尺状の帯状セパレータを、前記耐熱層同士が対向する状態で長手方向に沿って搬送し、
搬送されている一対の前記帯状セパレータの前記耐熱層に、前記帯状セパレータの短手方向に離間した治具を押し当てることで前記樹脂層が露出する露出部が形成されたセパレータ材料を製造し、
一対の前記セパレータ材料同士の対向方向から見て、前記短手方向において前記露出部に挟まれる位置に収納電極を配置し、
前記セパレータ材料同士を溶着し、
前記収納電極を収納した前記セパレータ材料を切断する電極収納セパレータの製造方法。
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JP2016038217A JP2017157346A (ja) | 2016-02-29 | 2016-02-29 | セパレータ材料の製造装置、セパレータ材料の製造方法、及び、電極収納セパレータの製造方法 |
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WO2018179653A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Necエナジーデバイス株式会社 | セパレータの接合方法および電気化学デバイスの製造方法と電気化学デバイス |
WO2019082696A1 (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-02 | Necエナジーデバイス株式会社 | セパレータ、袋状セパレータ、袋詰電極およびリチウムイオン二次電池 |
US11342576B2 (en) | 2018-02-01 | 2022-05-24 | Lg Energy Solution, Ltd. | Electrode assembly and method for manufacturing the same |
-
2016
- 2016-02-29 JP JP2016038217A patent/JP2017157346A/ja active Pending
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