JP2019186156A - 電池の製造方法および電池製造システム - Google Patents
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Abstract
Description
前記端子が上方を向きかつ前記押圧治具によって前記電池ケースが挟持された状態で、前記蓋と前記電池ケースとを溶接する溶接工程と、を備えている。
図1に示すように、リチウム二次電池10は、電池ケース20と、捲回電極体12と、電池ケース20に設けられた蓋30と、非水電解液とを備えている。図面中の符号F、Rr、U、D、L、Rは、それぞれ前、後、上、下、左、右を意味するものとする。ただし、上記方向は説明の便宜上定めた方向に過ぎず、リチウム二次電池10等の設置態様を何ら限定するものではなく、本発明を何ら限定するものでもない。
10A 組立体
12 捲回電極体(電池構成要素)
17 正極集電端子
18 負極集電端子
20 電池ケース
22 開口
23 間隙
30 蓋
40 電池製造システム
44 キャップ取付装置
46 第1反転装置
48 溶接装置
50 取出装置
52 第2反転装置
54 清掃装置
60 組付装置
62 ケース保持治具
63 ケース本体
64 押圧治具
64A 固定治具(第1押圧治具)
64B 第1可動治具(第1押圧治具)
64C 第2可動治具(第2押圧治具)
64D 第3可動治具(第2押圧治具)
66 第1保持治具
67 第2保持治具
Claims (15)
- 開口を有する電池ケースを準備する準備工程と、
電池構成要素と、前記電池構成要素に接続された端子を含みかつ前記開口を塞ぐ蓋と、を前記電池ケースに挿入して組立体を作製する組立体作製工程と、
前記開口が下方を向いた状態で前記電池ケースを押圧治具によって挟持して、前記電池ケースと前記蓋との間隙を塞ぐ挟持工程と、
前記押圧治具によって前記電池ケースが挟持された状態で前記組立体を反転させて、前記端子が上方を向いた状態となるように前記組立体を配置する配置工程と、
前記端子が上方を向きかつ前記押圧治具によって前記電池ケースが挟持された状態で、前記蓋と前記電池ケースとを溶接する溶接工程と、を備えている、電池の製造方法。 - 前記組立体作製工程において、前記開口が下方を向いた状態で、前記電池ケースの下方から前記電池構成要素と、前記蓋と、を前記電池ケースに挿入して前記組立体を作製する、請求項1に記載の製造方法。
- 前記電池ケースおよび前記押圧治具は金属材料から形成され、
前記挟持工程において、樹脂材料から形成された保持治具によって前記開口が下方を向いた状態の前記電池ケースを所定の位置に保持し、その後、前記電池ケースを前記押圧治具によって挟持する、請求項1または2に記載の製造方法。 - 前記蓋には、第1磁性体を有するキャップが取り付け可能に構成され、かつ、前記電池ケース内に非水電解液を注入するための注入口が形成され、
前記押圧治具には、前記第1磁性体に磁力を付与する第2磁性体が設けられ、
前記端子が下方を向いた状態かつ前記電池ケースが前記押圧治具によって挟持されているときに、前記キャップを前記注入口に取り付けて、前記キャップを前記磁力によって所定の位置に保持するキャップ取付工程をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の製造方法。 - 開口を有する電池ケースおよび前記電池ケースに収容された電池構成要素および前記電池構成要素に接続された端子を含みかつ前記開口を塞ぐ蓋を有する組立体が挿入される挿入孔が形成されたケース本体と、前記ケース本体に設けられ、前記開口が下方を向いた状態で前記電池ケースを挟持して、前記電池ケースと前記蓋との間隙を塞ぐ押圧治具と、を有し、前記組立体を保持可能に構成されたケース保持治具と、
前記組立体を、前記開口が下方を向いた状態で前記ケース保持治具に組み付ける組付装置と、
前記押圧治具によって前記電池ケースが挟持された状態で前記組立体を反転させて、前記端子が上方を向いた状態となるように前記組立体を配置する第1反転装置と、
前記端子が上方を向きかつ前記押圧治具によって前記電池ケースが挟持された状態で、前記蓋と前記電池ケースとを溶接する溶接装置と、を備えている、電池製造システム。 - 前記蓋と前記電池ケースとの溶接が完了した前記組立体を前記ケース保持治具から取り出す取出装置と、
前記組立体が取り出された前記ケース保持治具を反転させて、前記挿入孔が下方を向いた状態となるように前記ケース保持治具を配置する第2反転装置と、を備え、
前記ケース保持治具は、少なくとも前記組付装置と、前記第1反転装置と、前記溶接装置と、前記取出装置と、前記第2反転装置との間をこの順番で繰り返し移動可能に構成されている、請求項5に記載の電池製造システム。 - 前記第2反転装置の下流側かつ前記組付装置の上流側に配置され、前記ケース保持治具より下方に位置し、前記ケース保持治具のうち前記挿入孔の周囲を清掃する清掃装置、を備えている、請求項6に記載の電池製造システム。
- 前記蓋には、第1磁性体を有するキャップが取り付け可能に構成され、かつ、前記電池ケース内に非水電解液を注入するための注入口が形成され、
前記押圧治具には、前記第1磁性体に磁力を付与し、前記キャップを所定の位置に保持する第2磁性体が設けられ、
前記第1反転装置の上流側に配置され、前記キャップを前記注入口に取り付けるキャップ取付装置を備えている、請求項5から7のいずれか一項に記載の電池製造システム。 - 前記電池ケースは、前記蓋と対向する底壁と、前記底壁に接続されかつ互いに対向する一対の第1壁と、前記底壁に接続されかつ互いに対向し、前記第1壁より小さい面積を有する一対の第2壁と、を有し、
前記開口は、矩形状に形成され、
前記電池ケースおよび前記押圧治具は金属材料から形成され、
前記ケース保持治具は、前記ケース本体に設けられかつ樹脂材料から形成され、前記組立体が前記ケース本体に挿入されたときに前記第1壁を押圧して前記電池ケースを保持する一対の第1保持治具と、前記ケース本体に設けられかつ前記樹脂材料から形成され、前記組立体が前記ケース本体に挿入されたときに前記第2壁を押圧して前記電池ケースを保持する一対の第2保持治具と、を備えている、請求項5から8のいずれか一項に記載の電池製造システム。 - 前記ケース保持治具は、前記第1保持治具を前記電池ケースの前記第1壁に向けて付勢する第1付勢部材と、前記第2保持治具を前記電池ケースの前記第2壁に向けて付勢する第2付勢部材と、を備えている、請求項9に記載の電池製造システム。
- 前記第1付勢部材は、前記第1保持治具を前記電池ケースの前記第1壁に向けて付勢する第1上側付勢部材と、前記第1上側付勢部材の下方に配置され、前記第1保持治具を前記電池ケースの前記第1壁に向けて付勢する第1下側付勢部材と、を有し、
前記第2付勢部材は、前記第2保持治具を前記電池ケースの前記第2壁に向けて付勢する第2上側付勢部材と、前記第2上側付勢部材の下方に配置され、前記第2保持治具を前記電池ケースの前記第2壁に向けて付勢する第2下側付勢部材と、を有している、請求項10に記載の電池製造システム。 - 前記ケース本体は、前記挿入孔と対向する対向壁を備え、
前記第1保持治具の前記挿入孔側の先端部分には、前記組立体が前記ケース本体に挿入された状態において、前記挿入孔から前記対向壁に向かうほど前記組立体の前記第1壁に近づく第1傾斜面が形成され、
前記第2保持治具の前記挿入孔側の先端部分には、前記組立体が前記ケース本体に挿入された状態において、前記挿入孔から前記対向壁に向かうほど前記組立体の前記第2壁に近づく第2傾斜面が形成されている、請求項9から11のいずれか一項に記載の電池製造システム。 - 前記押圧治具は、前記電池ケースが前記第1保持治具および前記第2保持治具によって保持されているときに前記電池ケースの前記第1壁を押圧して前記電池ケースを挟持する一対の第1押圧治具と、前記電池ケースが前記第1保持治具および前記第2保持治具によって保持されているときに前記電池ケースの前記第2壁を押圧して前記電池ケースを挟持する一対の第2押圧治具と、を備えている、請求項9から12のいずれか一項に記載の電池製造システム。
- 前記第1押圧治具は、前記ケース本体に固定された固定治具と、前記ケース本体に対して移動可能かつ前記固定治具に対して接近および離反可能に構成された第1可動治具と、を含み、
前記第2押圧治具は、前記ケース本体に対して移動可能に構成された第2可動治具および第3可動治具を含み、
前記第2可動治具は、前記第3可動治具に対して接近および離反可能に構成され、
前記第3可動治具は、前記第2可動治具に対して接近および離反可能に構成されている、
請求項13に記載の電池製造システム。 - 前記ケース保持治具は、前記第1可動治具を稼働させる第1リンク機構と、前記第2可動治具を稼働させる第2リンク機構と、前記第3可動治具を稼働させる第3リンク機構と、を備え、
前記第1リンク機構を押圧し、前記第1可動治具を前記固定治具から離れる方向に移動させる第1押圧部と、
前記第2リンク機構を押圧し、前記第2可動治具を前記第3可動治具から離れる方向に移動させる第2押圧部と、
前記第3リンク機構を押圧し、前記第3可動治具を前記第2可動治具から離れる方向に移動させる第3押圧部と、を備えている、請求項14に記載の電池製造システム。
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