JP3151335B2 - セパレータ収納装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセパレータ未収納コイン
型電池へのセパレータ収納装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コイン型電池としては内部短絡を防止す
るために図１１に示す構造のものが広く用いられてい
る。すなわち、正極端子を兼ねる有底円筒形容器５０に
は、二酸化マンガンを活物質として含む円柱形の正極５
１が載置されている。有底円筒形のセパレータ５２は、
円筒部５３が下方を向くように前記正極５１を覆うよう
に載置されている。金属リチウムシートからなる負極５
４は、負極端子を兼ね、開口部上端が外側に折り曲げら
れた封口蓋５５の内面に圧着されている。前記封口蓋５
５はリング状の絶縁ガスケット５６を介して前記有底円
筒形容器５０に気密に取付けられている。

【０００３】このような構成の電池において前記有底円
筒形のセパレータ５２は例えば次のような方法により前
記電池内に収納される。まず、前記有底円筒形容器５０
内に前記正極５１を載置する。つづいて、フープ材から
供給される帯状セパレータを前記正極５１の内径より大
きい寸法の円形に切断し、切断された円形セパレータを
前記正極５１を覆うように載置する。つづいて、予め内
面に前記負極５４が圧着された前記封口蓋５５の下端に
リング状の前記絶縁ガスケット５６を嵌合させる。ひき
つづき、前記有底円筒形容器５０の上部開口部の上方に
前記封口蓋５５を配置し、前記封口蓋５５の前記絶縁ガ
スケット５６で前記円形セパレータの周縁を下方に押圧
することにより、前記封口蓋５５を前記有底円筒形容器
５０に嵌合させると共に前記円形セパレータの周縁を下
方に折り曲げて有底円筒形に成形する。

【０００４】従来、前記円形セパレータの周縁を前記封
口蓋５５の前記絶縁ガスケット５６で下方に押圧する操
作は手作業により行われている。このため、作業が繁雑
になり時間がかかるという問題点がある。また、前記円
形セパレータに一様な力を加えることが難しく、押圧力
の強い円形セパレータの箇所では下方に引っ張られるた
め、その分押圧力の弱い箇所の下方の折り曲げ度合いが
低くなる。その結果、形成された有底円筒形セパレータ
の前記円筒部５３の高さが不均一になるため、前記負極
５４と前記セパレータ５２を介在して配置される前記正
極５１の一部がが露出して、内部短絡が生じる恐れがあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の問題を
解決するためになされたもので、セパレータ未収納コイ
ン型電池にセパレータを精度良く収納することが可能な
セパレータ収納装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、間欠的に回転
し、同一円周上に等周角度で複数開口された円形貫通穴
を有し、前記貫通穴は円錐台形穴部とこれにつながる前
記円錐台形穴部の底面開口寸法より小さい寸法の円柱穴
部とから形成される第１円板と、前記複数の貫通穴が描
く円周と合致する円周上に電池収納部を有する間欠的に
回転する第２円板と、前記第２円板の前記電池収納部に
セパレータ未収納コイン型電池を供給する電池供給手段
と、前記第１円板上に帯状セパレータを供給するための
セパレータ供給手段と、前記帯状セパレータを前記円錐
台形穴部の底面開口寸法と略同寸法の円形に切断し、か
つ切断された円形セパレータを前記第１円板の前記貫通
穴内に挿入して前記円錐台形穴部と前記円柱穴部の境界
に形成される環状平坦部上に載置するためのセパレータ
切断・挿入手段と、前記セパレータ切断・挿入手段によ
り前記第１円板の貫通穴内に載置された円形セパレータ
を前記電池供給手段から供給された前記コイン型電池内
に向けて押し込む前記円形セパレータの径よりも小さい
円柱状押し込みロッドを有するセパレータ押込み手段
と、前記円形セパレータが収納されたコイン型電池を前
記第２円板の前記電池収納部から外部に排出する電池排
出手段とを具備したことを特徴とするセパレータ収納装
置である。

【０００７】

【作用】本発明によれば、円錐台形穴部とこれにつなが
る前記円錐台形穴部の底面開口寸法より小さい寸法の円
柱形穴部とからなる円形貫通穴が同一円周上に等周角度
で複数開口された第１円板上にセパレータ供給手段から
帯状セパレータを供給し、セパレータ切断・挿入手段に
より前記帯状セパレータを円形に切断し、かつ切断され
た円形セパレータを前記第１円板の前記貫通穴内の前記
円錐台形穴部と前記円柱穴部の境界に形成される環状平
坦部上に挿入して載置する。前記第１円板を間欠的に回
転することにより前記円形セパレータが収納された前記
貫通穴をセパレータ押込み手段の上下動する押込みロッ
ドの直下に移動させる。この時、電池供給手段および電
池収納部を有する第２円板によりセパレータ未収納コイ
ン型電池を前記第１円板の前記円形セパレータが収納さ
れた前記貫通穴の直下に移動させる。このような状態で
セパレータ押込み手段の押込みロッドを下方に移動させ
ることにより、前記貫通穴の環状平坦部上に載置された
前記円形セパレータを前記セパレータ未収納コイン型電
池内に有底円筒形の形状にして収納することができる。
したがって、前記セパレータ未収納コイン型電池内に有
底円筒形のセパレータを精度よく収納することができ
る。また、前記セパレータの収納操作は連続的に行うこ
とができる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を図１〜図６を参照して説明
する。図１は、本発明のセパレータ収納装置を示す正面
図、図２は図１の装置の第１円板を示す平面図、図３は
図１の装置の第２円板、電池供給手段および電池排出手
段を示す平面図、図４は図１の装置の第１円板の要部断
面図である。

【０００９】支持台１の内部には、図示しないパルスモ
ータが設けられている。円板状突起部２が上面に形成さ
れた第２円板３は、前記支持台１上に載置されている。
第１円板４は、前記円板状突起部２上に載置されてい
る。回転軸５は、その先端付近が前記円板状突起部２を
有する第２円板３および前記第１円板４に軸着され、か
つ下端に図示しない傘歯車が嵌着されている。前記傘歯
車は、前記パルスモータの駆動軸に嵌着された傘歯車に
噛合されている。このような構成において、前記パルス
モータを間欠的に回転することにより前記駆動軸、２つ
の前記傘歯車および前記回転軸５が回転され、これによ
って前記第２、第１の円板３、４が一体的に間欠的に回
転される。

【００１０】前記第１円板４には、図２に示すように同
一円周上に例えば９０度の等角度で４つの円形貫通穴６
₁ 〜６₄ が開口されている。前記貫通穴６₁ 〜６₄ は、
図４に示すように底面開口寸法が切断加工により得られ
る円形セパレータと同寸法の２０ｍｍである円錐台形穴
部７と、これにつながる前記円錐台形穴部７の底面開口
寸法より例えば０．６ｍｍ小さい円柱穴部８とから形成
されている。前記第２円板４の前記円板状突起部２の周
縁には、前記貫通穴６₁ 〜６₄ と合致する４つの半円形
の切欠部９₁ 〜９₄ が形成されている。

【００１１】電池供給手段としての両側に板状ガイド１
０ａ，１０ｂを有するコンベア１１は、その先端付近が
前記第２円板３に載置され、かつその先端が前記円板状
突起部２の周縁に近接するように位置している。

【００１２】セパレータ切断・挿入手段１２は、前記第
１円板４の貫通穴（例えば６₁ ）の上方に配置されてい
る。前記セパレータ切断・挿入手段１２は、固定支持板
１３に取り付けられたピストンロッド（図示せず）を有
する第１シリンダ１４を備えている。ピストンロッド１
５を有する第２シリンダ１６は、可動支持板１７に取り
付けられ、上部が前記第１シリンダ１４のピストンロッ
ドにジョイント１８を介して連結されている。なお、前
記ピストンロッド１５は前記貫通穴６₁ 〜６₄の円錐台
形穴部７の上部開口径より小さい径（例えば１５ｍｍ）
を有する。円筒形のパンチ１９ａは、前記第２シリンダ
１６の下部に固定されている。前記パンチ１９ａが挿入
される穴が開口されたダイ１９ｂは、図示しない支柱に
支持されて前記第１円板４上に載置されている。前記穴
は前記パンチ１９ａの直下に配置されている。このよう
な構成のセパレータ切断・挿入手段１２において、前記
第１シリンダ１４を駆動すると、そのピストンロッド
（図示せず）と前記ジョイント１８を介して連結された
前記第２シリンダ１６が前記可動支持板１７と共に上下
動し、前記第２シリンダ１６下部に固定された前記パン
チ１９ａも同様に上下動される。また、前記第２シリン
ダ１６を駆動するとそのピストンロッド１５が前記円筒
形のパンチ１９ａにガイドされて上下動される。

【００１３】セパレータ押込み手段２０は、前記セパレ
ータ切断・挿入手段１２から１８０゜の周角度を以て離
れた前記第１円板４の前記貫通穴６₃ の上方に配置され
ている。前記セパレータ押込み手段２０は、第１固定支
持板２１に取り付けられたピストンロッド（図示せず）
を有するシリンダ２２を備えている。上端にフランジ２
３を有する円筒形ガイド２４は、第２固定支持板２５に
取り付けられている。押込みロッド２６は、上端が前記
シリンダ２２の前記ピストンロッドにジョイント２７を
介して連結され、かつ前記ガイド２４内に案内されて上
下動される。なお、前記押込みロッド２６は前記貫通穴
６₁ 〜６₄ の円柱穴部８の径より加工されるセパレータ
の厚さ２枚分だけ小さい径（例えば１９．３ｍｍ）を有
する。このような構成のセパレータ押込み手段２０にお
いて、前記シリンダ２２を駆動するとそのピストンロッ
ド（図示せず）と前記ジョイント２７を介して連結され
た前記押込みロッド２６が前記ガイド２４内に沿って上
下動される。

【００１４】電池排出手段２８は、図２に示すように前
記セパレータ押込み手段２０から時計回り方向に９０゜
の周角度を以て離れた前記第２円板３の前記円板状突起
部２に対向して配置されている。前記電池排出手段２８
は、互いに対向して配置された板状ガイド２９ａ，２９
ｂと、左側の前記板状ガイド２９ａに一体的に取り付け
られ、先端が前記第２円板３に近接して配置された屈曲
した電池案内部材３０と、前記板状ガイド２９ａ，２９
ｂの底部に配置されたコンベア３１とから構成されてい
る。

【００１５】セパレータ供給手段としての図示しないフ
ープからは、帯状セパレータ３２が前記セパレータ切断
・挿入手段１２直下の前記第１円板４に配置された前記
ダイ１９ｂ上に供給される。

【００１６】次に、前述した本発明のセパレータ収納装
置の動作を前述した図１〜図４及び図５〜図１０を参照
して詳細に説明する。図５は、帯状セパレータを円形に
切断する工程を示す断面図、図６は円形セパレータを貫
通穴内に挿入する工程を示す断面図、図７〜図９は円形
セパレータをセパレータ未収納コイン型電池へ押し込む
工程を示す断面図、図１０は本発明のセパレータ収納装
置によりセパレータが収納されたコイン型電池を示す断
面図である。

【００１７】前述した図２に示すように前記フープから
前記帯状セパレータ３２が前記第１円板４に配置された
前記ダイ１９ｂ上に供給される。図５に示すように、前
記セパレータ切断・挿入手段１２の前記第１シリンダー
１４を駆動すると、前記パンチ１９ａは図５に示すよう
に下降して前記帯状セパレータ３２を前記ダイ１９ｂの
前記穴内に押し込む。この時、前記帯状セパレータ３２
は前記パンチ１９ａの下端外周面と前記ダイ１９ｂの穴
内周面とにより前記円錐台形穴部７の底面開口部と同寸
法の円形に切断される。前記パンチ１９ａを前記ダイ１
９ｂの前記貫通穴内に挿入させた状態で前記セパレータ
切断・挿入手段１２の前記第２シリンダー１６を駆動す
ると、図６に示すように前記ピストンロッド１５は前記
パンチ１９ａにガイドされながら下降して、切断された
円形セパレータ３３を前記貫通穴６₁ 内に向けて押圧す
ると共に前記セパレータ３３を前記円錐台形穴部７と前
記円柱穴部８の境界に形成される環状平坦部３４上に載
置する。つづいて、前記ピストンロッド１５を上昇させ
て前記貫通穴６₁ から引き抜いた後、前記第１シリンダ
１４を再び駆動させて前記パンチ１９ａを上昇させる。
このようなセパレータ切断・挿入工程時に前述した図３
に示すように前記貫通穴６₁ の直下に設けられた前記第
２円板３の切欠部９₁ には、前記コンベア１１からセパ
レータ未収納コイン型電池Ｂ₁ が供給される。前記電池
Ｂ₁ は図７に示すように負極端子を兼ねる円筒形容器３
５と、前記円筒形容器３５の内面に圧着された金属リチ
ウムシートからなる負極３６と、前記円筒形容器３５の
上部開口部に嵌合されたリング状の絶縁ガスケット３７
から構成されている。

【００１８】次いで、前記第２，第１の円板３，４を一
体的に時計回りに９０°回転すると、前記円形セパレー
タ３３が収納された貫通穴６₁ 及び前記電池Ｂ₁ が収納
された切欠部９₁ は、それぞれ前記セパレータ切断・挿
入装置１２の位置から周角度で９０°移動される。これ
に伴い空の貫通穴６₄ 及び空の切欠部９₄ はそれぞれ前
記セパレータ切断・挿入装置１２の前記パンチ１９ａの
直下に移動され、前述した前記帯状セパレータ３２の切
断、前記貫通穴６₄ へのセパレータの挿入がなされる。

【００１９】次いで、前記第２，第１の円板３，４を一
体的に時計回りに９０°回転すると、前記円形セパレー
タが収納された貫通穴６₁ ，前記電池Ｂ₁ が収納された
切欠部９₁ は、前記セパレータ押し込み手段２０の前記
押し込みロッド２６の直下に移動される。これに伴い空
の貫通穴６₃ 及び空の切欠部９₃ はそれぞれ前記セパレ
ータ切断・挿入装置１２の前記パンチ１９ａの直下に移
動される。この状態で前記セパレータ押し込み手段２０
の前記シリンダ２２を駆動すると、図７に示すように前
記押し込みロッド２６は下降して前記貫通穴６₃ 内に挿
入されて前記環状平坦部３４上に載置された円形セパレ
ータ３３に当接する。前記押し込みロッド２６を更に下
降させると、円形セパレータ３３の中心部分が前記押し
込みロッド２６で下方に押圧される。この時、図８に示
すように前記押し込みロッド２６の径が前記円柱穴部８
の径よりも前記円形セパレータ３３の厚さ２枚分だけ小
さいため、前記円形セパレータ３３は、前記押し込みロ
ッド２６により前記円形セパレータ３３よりも径の小さ
い前記円柱穴部８内に周縁が立ち上がった状態、つまり
有底円筒形の形状で挿入される。前記押し込みロッド２
６を更に下降させると、図９に示すように有底円筒形セ
パレータ３８は前記切欠部９₁ の前記電池Ｂ₁ 内に精度
良く収納される。また、これと同時に前記空の貫通穴６
₃ では前述したセパレータ切断・挿入工程が行われ、前
記空の切欠部９₃ には前記電池Ｂ₁ が収納される。

【００２０】次いで、前記第２，第１の円板３，４を一
体的に時計回りに９０°回転すると、前記有底円筒形セ
パレータ３８を収納した電池Ｂ₂ が前記第２円板３の切
欠部９₁ に収納された状態で前記セパレータ押し込み手
段２０の位置から周角度で９０°移動され、前記電池Ｂ
₂ は前記電池案内部材３０に当接される。更に、前記第
２，第１の円板３，４を一体的に時計回り方向に９０°
回転すると、前記電池Ｂ₂ は前記板状ガイド２９ａに沿
って水平方向に移動し前記ベルトコンベア３１により回
収される。また、この回転に伴い前記貫通穴６₁ 及び前
記切欠部９₁ が空になり、前記セパレータ切断・挿入装
置１２の前記パンチ１９ａの直下に移動される。

【００２１】なお、回収された前記電池Ｂ₂ 内の前記有
底円筒形セパレータ３８上に二酸化マンガンを活物質と
して含む円板形の正極３９を載置し、正極端子を兼ねる
封口蓋４０の上部開口部を内方に折曲げるかしめ固定に
より図１０に示すようなコイン型電池が製造される。

【００２２】従って、前記セパレータ未収納電池Ｂ₁ 内
に有底円筒形セパレータ３８を精度良く収納することが
でき、かつ前記帯状セパレータ３２の切断・前記第１円
板４の貫通穴へのセパレータの挿入、前記第２円板３の
切欠部への前記電池Ｂ₁ の供給、前記電池Ｂ₁ へのセパ
レータの収納、前記有底円筒形セパレータ３８を収納し
た電池Ｂ₂ の回収が同時に行われるため、セパレータの
収納を連続的に行うことができる。

【００２３】なお、前記実施例では前記第２円板３と前
記第１円板４とを一体的に回転させた装置について説明
したが、前記第２円板３を前記第１円板４に対して独立
に回転させることも可能である。

【００２４】前記実施例では前記第１円板４に前記貫通
穴を４個設けたが、前記貫通穴の数はこれに限定され
ず、例えば８個設けることができる。前記実施例では前
記第２円板３に周縁に半円形の前記切欠部９₁ 〜９₄ が
設けられた前記円板状突起部２を設け、前記切欠部の水
平方向から電池の収納及び回収を行ったが、前記第２円
板３の周縁に円形穴を開口し、前記円形穴の下方から前
記電池の収納及び回収を行うこともできる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、セ
パレータ未収納コイン型電池にセパレータを精度良く収
納して収納不良による内部短絡を防止することができ、
かつ連続的に収納操作を行うことが可能なセパレータ収
納装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセパレータ収納装置を示す正面図。

【図２】図１の装置の第１円板を示す平面図。

【図３】図１の装置の第２円板、電池供給手段および電
池排出手段を示す平面図。

【図４】図１の装置の第１円板の要部断面図。

【図５】帯状セパレータを円形に切断する工程を示す断
面図。

【図６】円形セパレータを貫通穴内に挿入する工程を示
す断面図。

【図７】円形セパレータをセパレータ未収納コイン型電
池へ押し込む工程を示す断面図。

【図８】円形セパレータをセパレータ未収納コイン型電
池へ押し込む工程を示す断面図。

【図９】円形セパレータをセパレータ未収納コイン型電
池へ押し込む工程を示す断面図。

【図１０】本発明のセパレータ収納装置によりセパレー
タが収納されたコイン型電池を示す断面図。

【図１１】従来の方法によりセパレータが収納されたコ
イン型電池を示す断面図。

【符号の説明】

３…第２円板、４…第１円板、６₁ 〜６₄ …貫通穴、７
…円錐台形穴部、８…円柱穴部、１２…セパレータ切断
・挿入手段、２０…セパレータ押し込み手段、２６…押
し込みロッド、３４…環状平坦部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 間欠的に回転し、同一円周上に等周角度
   で複数開口された円形貫通穴を有し、前記貫通穴は円錐
   台形穴部とこれにつながる前記円錐台形穴部の底面開口
   寸法より小さい寸法の円柱穴部とから形成される第１円
   板と、 前記複数の貫通穴が描く円周と合致する円周上に電池収
   納部を有する間欠的に回転する第２円板と、 前記第２円板の前記電池収納部にセパレータ未収納コイ
   ン型電池を供給する電池供給手段と、 前記第１円板上に帯状セパレータを供給するためのセパ
   レータ供給手段と、 前記帯状セパレータを前記円錐台形穴部の底面開口寸法
   と略同寸法の円形に切断し、かつ切断された円形セパレ
   ータを前記第１円板の前記貫通穴内に挿入して前記円錐
   台形穴部と前記円柱穴部の境界に形成される環状平坦部
   上に載置するためのセパレータ切断・挿入手段と、 前記セパレータ切断・挿入手段により前記第１円板の貫
   通穴内に載置された円形セパレータを前記電池供給手段
   から供給された前記コイン型電池内に向けて押し込む前
   記円形セパレータの径よりも小さい円柱状押し込みロッ
   ドを有するセパレータ押込み手段と、 前記円形セパレータが収納されたコイン型電池を前記第
   ２円板の前記電池収納部から外部に排出する電池排出手
   段とを具備したことを特徴とするセパレータ収納装置。