JP3967208B2

JP3967208B2 - Glove box equipment

Info

Publication number: JP3967208B2
Application number: JP2002181646A
Authority: JP
Inventors: 正久堀江; 恒男石川
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2022-06-21
Also published as: JP2004025318A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば電気二重層キャパシタセル等の製造に用いられるグローブボックス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種の蓄電装置として、急速充電が可能で充放電サイクル寿命が長い、電気二重層キャパシタセルの適用技術が注目される。
【０００３】
電気二重層キャパシタセルは、同数の正極体と負極体をこれらの間にセパレータを介在させて交互に積層して構成される。これらキャパシタ積層体は電解液に浸され、容器に収容して密封される（特許第３００５９９２号，特開平７−９４３７４号、参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような電気二重層キャパシタセルの従来技術を踏まえつつ、例えば高品質の電気二重層キャパシタセル等を効率良く製造するグローブボックス装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、キャパシタセルを組み立てる組み立てラインが設けられるとともにこのキャパシタセルの構成材料を搬入する真空乾燥炉が接続される密閉された空間を画成する第一グローブボックス及び第二グローブボックスと、この第一グローブボックスと第二グローブボックスを結ぶパストンネルと、このパストンネル内に設けられる搬送コンベアと、パストンネルを開閉するとともに真空乾燥炉の内側扉を兼ねるパストンネル扉と、パストンネル扉をパストンネルを閉塞可能とする開閉作動位置とパストンネルを開放するとともに真空乾燥炉を閉塞する待避位置の間で移動可能に支持するパストンネル扉支持機構を備え、パストンネル扉が開閉作動位置に移動するのに伴って搬送コンベア可動部がパストンネルから離れる待避位置に移動する一方、パストンネル扉が待避位置に移動するのに伴って搬送コンベア可動部がパストンネルに近づいて搬送コンベアと連なる構成とし、パストンネル扉支持機構として、パストンネルの開口部の上方に配置されるガイドレールと、このガイドレール上を転動しパストンネル扉を吊り下げる滑車とを備え、パストンネル扉はパストンネルの開口部に面する開閉作動位置に移動した状態でパストンネルのフランジ部に係合するクランプを備え、フランジ部に係合したクランプをパストンネル扉に引き寄せることによってパストンネル扉がパストンネルの開口部を密封する構成とした。
【０００７】
【発明の作用および効果】
第１の発明において、各グローブボックスとパストンネルによって密閉された空間がそれぞれ独立して画成され、パストンネル内の搬送コンベアによって例えばキャパシタセル等が各製造工程の順に搬送されるため、キャパシタセル等を外気にさらすことなく効率良く製造することが可能となり、品質の安定化と製品のコストダウンがはかれる。
【０００８】
そして、各グローブボックス間に渡って搬送コンベアを設けることと、各グローブボックスをパストンネル扉によって密封することを両立し、各グローブボックスの雰囲気を破壊することなく搬送コンベアによってキャパシタセル等を搬送することが可能となり、効率良く生産することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１において、電気二重層キャパシタセル１の一例を説明する。５はキャパシタ積層体４を電解液と共に収容するキャパシタケース、２はキャパシタケース５の外部に引き出される１対の端子板（キャパシタセル電極）であり、各端子板２は短尺状のアルミ材によって形成される。
【００１１】
キャパシタ積層体４は、同数の正極体と負極体をこれらの間にセパレータ（紙製等の多孔質膜）を介在させて交互に積層して構成される。正極体および負極体は、集電極とその両面の分極性電極（活性炭電極）とから同一構成の電極シート６に組成される。これらの集電極は、矩形状の金属箔（たとえば、アルミニウム箔）からなり、その矩形平面の一辺に片側へ寄せて帯状のリード部３が一体に成形される。各リード部３の同極どうしは束ねられ、この結束部に極性の対応する端子板２が溶接される。
【００１２】
キャパシタケース５は、金属層を含む積層構造の柔軟な材質の樹脂フィルム（たとえば、アルミラミネートフィルム）から同一形状に成形される底側部分と蓋側部分のラミネートパックからなり、これらを組み合わせると、互いに向き合う平面矩形の凹部５ａによってキャパシタ積層体４の収容部が形成される。底側部分の内側にキャパシタ積層体４は納められ、その上から蓋側部分が被せられる。キャパシタケース５の周縁部５ｂにおいて、１対の端子板２（その一部）が引き出される一辺を除く三辺が熱溶着（熱シール）される。キャパシタケース５は、１対の端子板２が突き出る一辺が開口可能となり、その開口部から内部に電解液が注入され、電解液の含浸および電解精製が終わると、余分な電解液が抜き取られた後、この開口可能な一辺が熱溶着され真空状態に密封される。
【００１３】
電気二重層キャパシタセル１の製造過程においては、図２〜図１４に示すキャパシタセル製造装置８の外部で処理される工程と、キャパシタセル製造装置８の内部で処理される工程とに分けられる。キャパシタセル製造装置８の外部においては、電極シート６（正極体および負極体）を形成する工程、所定面積のセパレータを形成する工程、１対の端子板２を形成する工程、キャパシタケース５の底側部分および蓋側部分となるラミネートパックを形成する工程、等が行われる。そして、これ以降の前記した電気二重層キャパシタセル１の製造工程が全てキャパシタセル製造装置８の内部で行われる。
【００１４】
図２に示すように、キャパシタセル製造装置（グローブボックス装置）８は、外部と独立して区切られた第一グローブボックス１０、第二グローブボックス２０、第三グローブボックス３０を備える。各グローブボックス１０〜３０は、空気を吸い出す真空ポンプと、アルゴン等の不活性ガスを給排する回路と、充填されたガスを脱水塔９に循環させて除湿する回路等を備え、それぞれ不活性ガスが充満し乾燥した雰囲気（露点温度は−６０℃程度）がつくられる。なお、これについては本出願人により特願２００１−３２３０８６号として既に出願されている。
【００１５】
各グローブボックス１０〜３０は密閉された筒状をしており、それぞれの左右側壁部には複数のグローブ付き挿入口７、ガラス窓１９が設けられ、内部の雰囲気が破壊されないようになっている。このグローブ付き挿入口７に図示しないグローブ（手袋）が装着されている。作業者はガラス窓１９から各グローブボックス１０〜３０内を見てこのグローブに手を入れて作業を行うことができる。
【００１６】
第一グローブボックス１０は前後壁部には真空乾燥炉４０１〜４０４が２基づつ接続されれる。電気二重層キャパシタセル１の構成材料は、第一グローブボックス１０の内部へ運び入れるのに先立ち、各真空乾燥炉４０１〜４０４に入れられ、ヒータによって加熱されながら乾燥されることにより、水分等の除去が十分に行われる。
【００１７】
図４、図５の（ａ），（ｂ）に示すように、第一グローブボックス１０の前方右側に設けられる＃１真空乾燥炉４０１は、第一グローブボックス１０に連絡口４１を介して連絡するパスボックス４２と、この連絡口４１を開閉する内側扉４３と、パスボックス４２に開口した出入口４４と、出入口４４を開閉する外側扉４５とを備え、これらによって密閉された空間が画成される。パスボックス４２内には３段の棚５２が設けられ、外側扉４５を開いて出入口４４からパスボックス４２内に入れられた材料が各棚５２に置かれ、所定温度で乾燥が行われた後、内側扉４３を開いて連絡口４１から第一グローブボックス１０内に入れられる。
【００１８】
連絡口４１を開閉する内側扉４３はハンドル５８を回してクランプ５９を引き寄せることによってシール５４が内側扉４３に押し付けられ、連絡口４１の密封が行われる。内側扉４３はその開時にガイドレール５６上を転動する滑車５７を介して待避位置へとスライドするようになっている。これにより、内側扉４３を開閉する機構のコンパクト化がはかれ、第一グローブボックス１０の限られた空間を有効に利用できる。
【００１９】
パスボックス４２には真空ポンプに連通する管４６と、アルゴン等の不活性ガスを供給する管４７と、不活性ガスを吸い出す管４８と、脱水塔９に連通する管４９とがそれぞれ接続される。真空乾燥炉４０１は、真空ポンプによって空気を吸い出し真空にした後、常圧に戻すため、不活性ガスを充填する。グローブボックス内に入ったガスは、脱水塔９に循環させて除湿し、乾燥した雰囲気がつくられる。
【００２０】
パスボックス４２内には真空乾燥炉４０１を加熱する４枚の電熱式パネル型ヒータ５０が上下面と両側面の４面にそれぞれ設けられる。ヒータ５０は温度調節器５１を介してその通電が制御され、真空乾燥炉４０１の温度が所定値に保たれる。これにより、電気二重層キャパシタセル１の構成材料が、各真空乾燥炉４０１〜４０４に入れられ、ヒータ５０によって材料に応じた適正な温度で加熱されることにより、水分等の除去が短時間のうちに行われ、量産化に対応できる。
【００２１】
第一グローブボックス１０の前方左右側に設けられる＃１，＃２真空乾燥炉４０１，４０２には、分極性電極（活性炭電極）が投入され、一定温度（１５０〜２５０℃程度）で１時間程度の加熱が行われた後、１時間程度の放熱が行われる。
【００２２】
また、＃１，＃２真空乾燥炉４０１，４０２には、別の工程でセパレータ（紙製等の多孔質膜）が投入され、一定温度（８０〜１６０℃程度）で１時間程度の加熱が行われた後、１時間程度の放熱が行われる。
【００２３】
第一グローブボックス１０の後方左右側に設けられる＃３，＃４真空乾燥炉４０３，４０４には、ラミネートパックが投入され、常温で１時間程度の真空引きが行われる。
【００２４】
また、＃３，＃４真空乾燥炉４０３，４０４には、別の工程で集電極（ポリプロピレンフィルム付きアルミ材）が投入され、一定温度（８０〜１６０℃程度）で１時間程度の加熱が行われた後、１時間程度の放熱が行われる。
【００２５】
パスボックス４２に冷却水通路５３が設けられ、この冷却水通路５３を循環する冷却水によって各扉４３，４５のシール５４，５５が過熱されることを防止するようになっている。
【００２６】
第一グローブボックス１０の内部には、キャパシタセル１を組み立てる組み立てライン１０ａが設けられ、この組み立てライン１０ａの前方（第二グローブボックス２０側）にキャパシタセル１の検査を行う検査領域１０ｂが設けられる。
【００２７】
第一グローブボックス１０の組み立てライン１０ａにおいて、正極体および負極体とこれらの間に介在するセパレータとから矩形のキャパシタ積層体４を組み立てる工程、キャパシタ積層体４の同極どうしのリード部３（その結束部）に極性の対応する端子板２を溶接する工程、キャパシタ積層体４をキャパシタケース５に収容する工程（キャパシタケース５をキャパシタ積層体４の収容状態に組み立てる工程）が順に行われる。
【００２８】
図６の（ａ），（ｂ）に示すように、第一グローブボックス１０の組み立てライン１０ａには、電極シート６を形成する装置１１、電極シート６を積層する積層ロボット１２、搬送装置１３、電極シート６を束ねる帯止め装置１４、搬送装置１５、端子板２を溶接するスポット溶接機１６、キャパシタケース５を組み立てる三方向シール装置等が配設される。
【００２９】
図３に示すように、第一グローブボックス１０の検査領域１０ｂには、検査用コンベア１７と搬送コンベア１８等が設けられ、短絡検査器等を介して不良品を探し、検査に合格した製品のみが搬送コンベア１８に載せられる。
【００３０】
組み立てライン１０ａの前方に検査領域１０ｂが設けられることにより、キャパシタセル１の検査及び第二グローブボックス２０への搬送が効率良く行われる。
【００３１】
第二グローブボックス２０において、キャパシタ積層体４を収容するキャパシタケース５の開口可能な一辺から電解液を注入する工程、キャパシタ積層体４に電解液を含浸させる工程、キャパシタ積層体４の残存水分や官能基を電解精製（電気分解）する工程が行われる。
【００３２】
第二グローブボックス２０には８個の電解精製槽２１が設けられ、各電解精製槽２１に隣接してスライド式作業台２３が設けられる。図１１に示すように、電解精製槽２１はその開口部を開閉する蓋２２を備え、その内部にキャパシタ積層体４を収める密封空間が画成される。電解精製槽２１には空気を吸い出す真空ポンプと、外部に設けられたタンクから電解液を供給する配管と、余剰電解液を回収する配管等が接続される。
【００３３】
電解精製槽２１の内部においては、キャパシタケース５の内部への電解液の注入からキャパシタ積層体４の電解精製までの各工程が順次に行われる。電解液の含浸においては、密閉した電解精製槽２１の内部を真空状態に吸引する処理と、同じく電解精製槽２１の内部を乾燥した常圧の不活性ガスを充填する（大気圧に戻す）処理と、が交互に繰り返される。これにより、キャパシタ積層体４の分極性電極およびセパレータの隅々に電解液が十分に行き渡るようになり、電解液の含浸が短時間程度に効率よく処理される。
【００３４】
電解精製は、分極性電極（活性炭電極）等に含まれる残存水分や官能基を電気分解してＣＯ₂ガスに変えて除去する処理であり、電解液の含浸に続いて密閉した電解精製槽２１の内部において、１対の端子板２の間に一定の電流を流して設定電圧まで充電し、その後に放電させる、充放電のサイクルが何回か繰り返される。その際のＣＯ₂ガスは、真空引きにより、密閉した電解精製槽２１の内部から第二グローブボックス２０の外部へ吸引される。
【００３５】
このように複数の電解精製槽２１の密閉された空間でキャパシタ積層体４に電解液を含浸させる工程、キャパシタ積層体４の残存水分や官能基を電解精製（する工程が効率良く行われる。
【００３６】
第三グローブボックス３０において、キャパシタケース５の開閉可能な一辺を密封する工程が行われ、キャパシタセル１が完成する。
【００３７】
図１２、図１３に示すように、第三グローブボックス３０の内部には、キャパシタケース５を密封するトップシール装置３１が設けられ、このトップシール装置３１の後方に密封処理前のキャパシタセル１を貯めるストックエリア３０ａが設けられ、トップシール装置３１の前方に密封処理後のキャパシタセル１を貯めるストックエリア３０ｂが設けられる。
【００３８】
第三グローブボックス３０の前壁にはパスボックス３２が設けられ、完成したキャパシタセル１はこのパスボックス４２から搬出される。
【００３９】
トップシール装置３１の後方及び前方にキャパシタセル１を貯めるストックエリア３０ａとストックエリア３０ｂが設けられることにより、トップシール装置３１の密封処理及び完成したキャパシタセル１を搬出することが効率良く行われる。
【００４０】
第一グローブボックス１０と第二グローブボックス２０はパストンネル６０によって結ばれ、第二グローブボックス２０と第三グローブボックス３０はパストンネル６０によって結ばれ、各パストンネル６０内に一連の搬送コンベア１８が設けられる。この搬送コンベア１８は第一グローブボックス１０の検査領域１０ｂからパストンネル６０、第二グローブボックス２０、パストンネル６０、第三グローブボックス３０のストックエリア３０ａに渡って延び、これに載せられた物を自動的に搬送する。
【００４１】
第一〜第三グローブボックス１０〜３０は、パストンネル６０に対するパストンネル開口部６１と、このパストンネル開口部６１を開閉するパストンネル扉６２とをそれぞれ備える。第一〜第三グローブボックス１０〜３０は、パストンネル扉６２がパストンネル６０を閉塞することにより、互いに独立して密閉された空間に画成され、内部の雰囲気が破壊されないようになっている。
【００４２】
図７に示すように、パストンネル扉６２をパストンネル開口部６１を閉塞可能な開閉作動位置とパストンネル開口部６１を開放する待避位置の間で移動可能に支持するパストンネル扉支持機構と、搬送コンベア１８の一部を可動部１８ａとして移動可能に支持する搬送コンベア支持機構と、パストンネル扉６２と搬送コンベア可動部１８ａを互いに連動させる機構とを備える。これにより、パストンネル扉６２がパストンネル開口部６１に面する開閉作動位置に移動するのに伴って、搬送コンベア可動部１８ａがパストンネル開口部６１から離れる待避位置に移動する一方、パストンネル扉６２がパストンネル開口部６１から離れる待避位置に移動するのに伴って、搬送コンベア可動部１８ａがパストンネル開口部６１に近づいて搬送コンベア１８と連なる搬送作動位置に移動する構成とする。
【００４３】
これにより第一〜第三グローブボックス１０〜３０間に搬送コンベア１８を設けることと、第一〜第三グローブボックス１０〜３０をパストンネル扉６２によって密封することを両立し、第一〜第三グローブボックス１０〜３０の雰囲気を破壊することなく搬送コンベア１８によってキャパシタセル１を組み立てライン１０ａとストックエリア３０ａの間で搬送することが可能となり、キャパシタセル１を効率良く生産することができる。
【００４４】
図８、図９の（ａ），（ｂ）に示すように、パストンネル扉支持機構として、パストンネル開口部６１の上方に配置されるガイドレール６３と、このガイドレール６３上を転動しパストンネル扉６２を吊り下げる一対の滑車６４とを備える。ガイドレール６３はパストンネル６０と直交する左右方向に延び、パストンネル扉６２を図９の（ｂ）に実線で示す作動位置と、２点鎖線で示す待避位置の間で平行移動可能に支持する。
【００４５】
パストンネル扉６２はパストンネル開口部６１に面する開閉作動位置に移動した状態で、ハンドル６５を回してパストンネル６０のフランジ部６８に係合したクランプ６６を引き寄せることによってシール６７に押し付けられ、パストンネル開口部６１を密封するようになっている。これにより、パストンネル扉６２を開閉する機構のコンパクト化がはかれ、第一グローブボックス１０の限られた空間を有効に利用できる。
【００４６】
第一グローブボックス１０の後方右側に設けられる＃３真空乾燥炉４０３はパストンネル６０と同一高さで並んで設けられ、その連絡口４１が待避位置にあるパストンネル扉６２によって閉塞される構成とする。こうしてパストンネル扉６２が＃３真空乾燥炉４０３の内側扉を兼ねることにより、第一グローブボックス１０内に設けられる扉の枚数を削減して、限られた空間を有効に利用できる。
【００４７】
図１０は第二グローブボックス２０の断面を示しているが、搬送コンベア１８は第二グローブボックス２０の中央部に配置され、第二グローブボックス２０の下方にローラコンベア２４が設けられ、搬送コンベア１８及びローラコンベア２４を挟むようにして一対の吊りコンベア２５が設けられる。
【００４８】
第二グローブボックス２０の天井部には２本のガイドレール２６が前後方向に延びるように設けられ、各ガイドレール２６上を転動する滑車２７を介して各吊りコンベア２５が吊り下げられる。
【００４９】
各吊りコンベア２５は電解精製槽２１の直上方を移動することにより、各電解精製槽２１との間で搬送されるキャパシタセル１を効率良く搬送することができる。
【００５０】
図１４に示すように、第三グローブボックス３０の中央部には吊りコンベア３５が設けられる。第三グローブボックス３０の天井部には１本のガイドレール３６が前後方向に延びるように設けられ、ガイドレール３６上を転動する滑車３７を介して吊りコンベア３５が吊り下げられる。
【００５１】
吊りコンベア３５はトップシール装置３１の直上方を移動することにより、トップシール装置３１との間で搬送されるキャパシタセル１を効率良く搬送することができる。
【００５２】
なお、各吊りコンベア２５，３５は手動に限らず、駆動シリンダまたはモータ等を介して自動化することも可能である。
【００５３】
以上のように、キャパシタ製造装置８は、第一グローブボックス１０、パストンネル６０、第二グローブボックス２０、パストンネル６０、第三グローブボックス３０によって密閉された空間がそれぞれ独立して画成され、パストンネル６０内に設けられる搬送コンベア１８によってキャパシタセル１が各製造工程の順に搬送されるため、キャパシタセル１を外気にさらすことなく効率良く製造することが可能となり、品質の安定化と製品のコストダウンがはかれる。
【００５４】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、キャパシタセル以外の製造にも適用でき、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すキャパシタセルの分解斜視図。
【図２】同じく（ａ）はキャパシタセル製造装置の全体平面図、（ｂ）は全体側面図。
【図３】同じく第一グローブボックスの平面図。
【図４】同じく第一グローブボックスの背面図。
【図５】同じく（ａ）は真空乾燥炉の背面図、（ｂ）は側面図。
【図６】同じく（ａ）は組み立てラインの平面図、（ｂ）は側面図。
【図７】同じくパストンネル等の平面図。
【図８】同じくパストンネル等の側面図。
【図９】同じく（ａ）はパストンネル扉の断面図、（ｂ）は背面図。
【図１０】同じく第二グローブボックスの断面図。
【図１１】同じく（ａ）は電解精製槽の平面図、（ｂ）は側面図。
【図１２】同じく第三グローブボックスの平面図。
【図１３】同じく第三グローブボックスの側面図。
【図１４】同じく第三グローブボックスの断面図。
【符号の説明】
１キャパシタセル
８キャパシタセル製造装置（グローブボックス装置）
１０第一グローブボックス
１０ａ組み立てライン
１０ｂ検査領域
１８搬送コンベア
２０第二グローブボックス
２１電解精製槽
２５吊りコンベア
３０第三グローブボックス
３０ａ，３０ｂストックエリア
３１トップシール装置
３５吊りコンベア
４０１〜４０４真空乾燥炉
４２パスボックス
５０ヒータ
６０パストンネル
６１パストンネル開口部
６２パストンネル扉[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a glove box device used for manufacturing, for example, an electric double layer capacitor cell.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, as various power storage devices, attention has been paid to an application technology of an electric double layer capacitor cell that can be rapidly charged and has a long charge / discharge cycle life.
[0003]
The electric double layer capacitor cell is configured by alternately stacking the same number of positive electrode bodies and negative electrode bodies with a separator interposed therebetween. These capacitor laminates are immersed in an electrolytic solution, housed in a container and sealed (see Japanese Patent No. 3005992, Japanese Patent Laid-Open No. 7-94374).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of this invention is to provide the glove box apparatus which manufactures a high quality electric double layer capacitor cell etc. efficiently, for example, based on the prior art of such an electric double layer capacitor cell.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A first invention is provided with a first glove box and a second glove box that define a sealed space in which an assembly line for assembling a capacitor cell is provided and to which a vacuum drying furnace for carrying the constituent material of the capacitor cell is connected. A path tunnel connecting the first glove box and the second glove box, a transfer conveyor provided in the path tunnel, a path tunnel door that opens and closes the path tunnel and also serves as an inner door of the vacuum drying furnace, and a path tunnel door It is equipped with a path tunnel door support mechanism that opens and closes the path tunnel and supports the path tunnel door so that it can move between the open position and the retracted position that closes the vacuum drying furnace. Along with the movement, the moving part of the conveyor moves to a retracted position away from the path tunnel. On the other hand, as the pass tunnel door moves to the retracted position, the moving part of the transfer conveyor approaches the pass tunnel and is connected to the transfer conveyor, and is disposed above the opening of the pass tunnel as a pass tunnel door support mechanism. A guide rail and a pulley that rolls on the guide rail and suspends the pass tunnel door. The pass tunnel door is moved to the opening / closing operation position facing the opening of the pass tunnel and is attached to the flange portion of the pass tunnel. An engaging clamp is provided, and the pass tunnel door seals the opening of the pass tunnel by pulling the clamp engaged with the flange portion to the pass tunnel door.
[0007]
Operation and effect of the invention
In the first invention, the space sealed by each glove box and the path tunnel is independently defined, and for example, the capacitor cells are transported in the order of each manufacturing process by the transport conveyor in the path tunnel. Etc. can be efficiently manufactured without exposing to the outside air, and the quality can be stabilized and the cost of the product can be reduced.
[0008]
And it is compatible with providing a conveyance conveyor between each glove box and sealing each glove box with a pass tunnel door, and conveys a capacitor cell etc. by a conveyance conveyor, without destroying the atmosphere of each glove box. Can be produced efficiently.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0010]
An example of the electric double layer capacitor cell 1 will be described with reference to FIG. Reference numeral 5 denotes a capacitor case for housing the capacitor laminate 4 together with the electrolyte, 2 denotes a pair of terminal plates (capacitor cell electrodes) drawn out of the capacitor case 5, and each terminal plate 2 is formed of a short aluminum material. Is done.
[0011]
The capacitor laminate 4 is configured by alternately laminating the same number of positive and negative electrode bodies with a separator (a porous film made of paper or the like) interposed therebetween. The positive electrode body and the negative electrode body are composed of an electrode sheet 6 having the same configuration from a collecting electrode and polarizable electrodes (activated carbon electrodes) on both sides thereof. These collector electrodes are made of a rectangular metal foil (for example, an aluminum foil), and the strip-shaped lead portion 3 is integrally formed on one side of the rectangular plane. The same polarity of each lead part 3 is bundled, and the terminal board 2 corresponding to polarity is welded to this binding part.
[0012]
Capacitor case 5 is composed of a laminate pack of a bottom side portion and a lid side portion formed in the same shape from a resin film (for example, an aluminum laminate film) of a flexible material having a laminated structure including a metal layer, and when these are combined, The accommodating portion of the capacitor multilayer body 4 is formed by the concave portions 5 a having a rectangular plane facing each other. The capacitor multilayer body 4 is housed inside the bottom side portion, and the lid side portion is covered from above. In the peripheral portion 5b of the capacitor case 5, three sides except for one side from which the pair of terminal plates 2 (a part thereof) are drawn are thermally welded (heat sealed). Capacitor case 5 can be opened at one side from which a pair of terminal plates 2 protrudes. After the electrolyte solution is injected into the capacitor case 5 and the impregnation and electrolytic purification of the electrolyte solution are completed, the excess electrolyte solution is extracted. Thereafter, the openable side is thermally welded and sealed in a vacuum state.
[0013]
The manufacturing process of the electric double layer capacitor cell 1 is divided into a process processed outside the capacitor cell manufacturing apparatus 8 shown in FIGS. 2 to 14 and a process processed inside the capacitor cell manufacturing apparatus 8. Outside the capacitor cell manufacturing apparatus 8, a step of forming an electrode sheet 6 (positive electrode body and negative electrode body), a step of forming a separator having a predetermined area, a step of forming a pair of terminal plates 2, and the bottom of the capacitor case 5 A step of forming a laminate pack to be the side portion and the lid side portion is performed. All subsequent manufacturing steps of the electric double layer capacitor cell 1 are performed inside the capacitor cell manufacturing apparatus 8.
[0014]
As shown in FIG. 2, the capacitor cell manufacturing apparatus (glove box apparatus) 8 includes a first glove box 10, a second glove box 20, and a third glove box 30 that are partitioned independently from the outside. Each glove box 10-30 includes a vacuum pump that sucks out air, a circuit that supplies and discharges an inert gas such as argon, a circuit that circulates the filled gas to the dehydration tower 9 and dehumidifies the circuit. A gas-filled and dry atmosphere (dew point temperature of about −60 ° C.) is created. This application has already been filed by the present applicant as Japanese Patent Application No. 2001-323086.
[0015]
Each glove box 10 to 30 has a sealed cylindrical shape, and a plurality of gloved insertion ports 7 and glass windows 19 are provided on the left and right side wall portions so that the internal atmosphere is not destroyed. . A glove (glove) (not shown) is attached to the glove insertion slot 7. An operator can see the inside of each glove box 10 to 30 through the glass window 19 and put a hand into the glove to perform the work.
[0016]
The first glove box 10 has two vacuum drying furnaces 401 to 404 connected to the front and rear walls. The constituent material of the electric double layer capacitor cell 1 is put in each vacuum drying furnace 401 to 404 before being brought into the first glove box 10 and dried while being heated by a heater. Removal is sufficient.
[0017]
As shown in FIGS. 4 and 5 (a) and (b), the # 1 vacuum drying furnace 401 provided on the front right side of the first glove box 10 communicates with the first glove box 10 via the connection port 41. A pass box 42, an inner door 43 that opens and closes the connection port 41, an entrance 44 that opens to the pass box 42, and an outer door 45 that opens and closes the entrance 44, thereby defining a sealed space. The A three-stage shelf 52 is provided in the pass box 42. After the outer door 45 is opened, the material put in the pass box 42 from the entrance 44 is placed on each shelf 52 and dried at a predetermined temperature. Then, the inner door 43 is opened and inserted into the first glove box 10 through the communication port 41.
[0018]
The inner door 43 that opens and closes the connection port 41 rotates the handle 58 and pulls the clamp 59, whereby the seal 54 is pressed against the inner door 43 and the connection port 41 is sealed. The inner door 43 is slid to a retracted position via a pulley 57 that rolls on the guide rail 56 when the inner door 43 is opened. Thereby, the mechanism for opening and closing the inner door 43 is made compact, and the limited space of the first glove box 10 can be used effectively.
[0019]
A pipe 46 that communicates with the vacuum pump, a pipe 47 that supplies an inert gas such as argon, a pipe 48 that sucks out the inert gas, and a pipe 49 that communicates with the dehydration tower 9 are connected to the pass box 42. . The vacuum drying furnace 401 is filled with an inert gas in order to return to normal pressure after sucking out air with a vacuum pump and making it vacuum. The gas that has entered the glove box is circulated through the dehydration tower 9 to be dehumidified to create a dry atmosphere.
[0020]
In the pass box 42, four electrothermal panel heaters 50 for heating the vacuum drying furnace 401 are provided on the upper and lower surfaces and on both sides. The heater 50 is energized through a temperature controller 51 to keep the temperature of the vacuum drying furnace 401 at a predetermined value. Thereby, the constituent material of the electric double layer capacitor cell 1 is put in each of the vacuum drying furnaces 401 to 404 and heated at an appropriate temperature according to the material by the heater 50, so that removal of moisture and the like can be performed in a short time. It is done at home and can respond to mass production.
[0021]
Polarizing electrodes (activated carbon electrodes) are placed in # 1, # 2 vacuum drying furnaces 401, 402 provided on the front left and right sides of the first glove box 10, and the temperature is constant (about 150 to 250 ° C.) for about 1 hour. After the heating is performed, heat is radiated for about 1 hour.
[0022]
In addition, separators (porous films made of paper or the like) are put into # 1 and # 2 vacuum drying furnaces 401 and 402 in another step, and heating is performed at a constant temperature (about 80 to 160 ° C.) for about 1 hour. After being performed, heat dissipation is performed for about one hour.
[0023]
Laminate packs are placed in # 3 and # 4 vacuum drying furnaces 403 and 404 provided on the left and right sides of the first glove box 10 and evacuation is performed at room temperature for about 1 hour.
[0024]
In addition, the # 3 and # 4 vacuum drying furnaces 403 and 404 are charged with a collecting electrode (aluminum material with polypropylene film) in a separate process and heated at a constant temperature (about 80 to 160 ° C.) for about 1 hour. After breaking, heat is released for about 1 hour.
[0025]
A cooling water passage 53 is provided in the pass box 42 to prevent the seals 54 and 55 of the doors 43 and 45 from being overheated by the cooling water circulating through the cooling water passage 53.
[0026]
Inside the first glove box 10, an assembly line 10a for assembling the capacitor cell 1 is provided, and an inspection region 10b for inspecting the capacitor cell 1 is provided in front of the assembly line 10a (on the second glove box 20 side). .
[0027]
In the assembly line 10a of the first glove box 10, a step of assembling a rectangular capacitor multilayer body 4 from a positive electrode body and a negative electrode body and a separator interposed therebetween, lead portions 3 of the same polarity of the capacitor multilayer body 4 A step of welding the terminal plate 2 corresponding to the polarity to the binding portion) and a step of housing the capacitor multilayer body 4 in the capacitor case 5 (a step of assembling the capacitor case 5 into the housing state of the capacitor multilayer body 4) are sequentially performed.
[0028]
As shown in FIGS. 6A and 6B, the assembly line 10a of the first glove box 10 includes an apparatus 11 for forming the electrode sheet 6, a laminating robot 12 for laminating the electrode sheet 6, a conveying apparatus 13, A band stopper 14 that bundles the electrode sheets 6, a conveying device 15, a spot welder 16 that welds the terminal plate 2, a three-way seal device that assembles the capacitor case 5, and the like are disposed.
[0029]
As shown in FIG. 3, the inspection area 10b of the first glove box 10 is provided with an inspection conveyor 17 and a transfer conveyor 18 and the like, searching for defective products through a short circuit inspection device or the like, and only products that have passed the inspection. Is placed on the conveyor 18.
[0030]
By providing the inspection region 10b in front of the assembly line 10a, the inspection of the capacitor cell 1 and the conveyance to the second glove box 20 are efficiently performed.
[0031]
In the second glove box 20, a step of injecting an electrolytic solution from one openable side of the capacitor case 5 that accommodates the capacitor multilayer body 4, a step of impregnating the capacitor multilayer body 4 with the electrolytic solution, A step of electrolytic purification (electrolysis) of the functional group is performed.
[0032]
Eight electrolytic purification tanks 21 are provided in the second glove box 20, and a sliding work table 23 is provided adjacent to each electrolytic purification tank 21. As shown in FIG. 11, the electrolytic purification tank 21 includes a lid 22 that opens and closes its opening, and a sealed space in which the capacitor multilayer body 4 is housed is defined. The electrolytic refining tank 21 is connected to a vacuum pump for sucking air, a pipe for supplying an electrolyte from a tank provided outside, a pipe for recovering excess electrolyte, and the like.
[0033]
In the electrolytic refining tank 21, each process from injection of the electrolytic solution into the capacitor case 5 to electrolytic purification of the capacitor multilayer body 4 is sequentially performed. In the impregnation with the electrolytic solution, a process of sucking the inside of the sealed electrolytic refining tank 21 to a vacuum state and a process of filling the inside of the electrolytic refining tank 21 with a dry inert gas at normal pressure (returning to atmospheric pressure). And are repeated alternately. As a result, the electrolyte solution is sufficiently distributed to the polarizable electrodes and the separators of the capacitor multilayer body 4, and the impregnation of the electrolyte solution is efficiently processed in a short time.
[0034]
Electrolytic purification is a process in which residual moisture and functional groups contained in a polarizable electrode (activated carbon electrode) and the like are electrolyzed and removed by changing to CO ₂ gas, and the electrolytic purification tank 21 is sealed after impregnation with the electrolytic solution. , A charge / discharge cycle in which a constant current is passed between the pair of terminal plates 2 to charge to a set voltage and then discharged is repeated several times. The CO ₂ gas at that time is sucked from the inside of the sealed electrolytic purification tank 21 to the outside of the second glove box 20 by evacuation.
[0035]
Thus, the step of impregnating the capacitor laminate 4 with the electrolytic solution in the sealed space of the plurality of electrolytic purification tanks 21 and the step of electrolytically purifying the residual moisture and functional groups of the capacitor laminate 4 are efficiently performed.
[0036]
In the third glove box 30, a step of sealing one side that can be opened and closed of the capacitor case 5 is performed, and the capacitor cell 1 is completed.
[0037]
As shown in FIGS. 12 and 13, a top seal device 31 for sealing the capacitor case 5 is provided inside the third glove box 30, and the capacitor cell 1 before the sealing process is placed behind the top seal device 31. A stock area 30 a for storing is provided, and a stock area 30 b for storing the capacitor cell 1 after the sealing process is provided in front of the top seal device 31.
[0038]
A pass box 32 is provided on the front wall of the third glove box 30, and the completed capacitor cell 1 is carried out of the pass box 42.
[0039]
By providing the stock area 30a and the stock area 30b for storing the capacitor cell 1 behind and in front of the top seal device 31, the sealing process of the top seal device 31 and the completed capacitor cell 1 are efficiently carried out.
[0040]
The first glove box 10 and the second glove box 20 are connected by a path tunnel 60, the second glove box 20 and the third glove box 30 are connected by a path tunnel 60, and a series of transport conveyors 18 are provided in each path tunnel 60. Provided. The conveyor 18 extends from the inspection area 10b of the first glove box 10 to the pass tunnel 60, the second glove box 20, the pass tunnel 60, and the stock area 30a of the third glove box 30, and the objects placed on the conveyor 18 Convey automatically.
[0041]
The first to third glove boxes 10 to 30 each include a path tunnel opening 61 for the path tunnel 60 and a path tunnel door 62 that opens and closes the path tunnel opening 61. The first to third glove boxes 10 to 30 are defined in a sealed space independently from each other when the pass tunnel door 62 closes the pass tunnel 60 so that the internal atmosphere is not destroyed. .
[0042]
As shown in FIG. 7, a path tunnel door support mechanism that supports the path tunnel door 62 movably between an opening / closing operation position capable of closing the path tunnel opening 61 and a retracted position opening the path tunnel opening 61, A transport conveyor support mechanism that movably supports a part of the transport conveyor 18 as a movable portion 18a, and a mechanism that interlocks the path tunnel door 62 and the transport conveyor movable portion 18a with each other. Thereby, as the pass tunnel door 62 moves to the opening / closing operation position facing the pass tunnel opening 61, the transport conveyor movable portion 18a moves to the retreat position away from the pass tunnel opening 61, while the pass tunnel door As 62 moves to the retracted position away from the path tunnel opening 61, the transfer conveyor movable part 18 a approaches the path tunnel opening 61 and moves to a transfer operation position that is continuous with the transfer conveyor 18.
[0043]
Thereby, it is compatible to provide the transfer conveyor 18 between the first to third glove boxes 10 to 30 and to seal the first to third glove boxes 10 to 30 with the pass tunnel door 62. The capacitor cell 1 can be transported between the assembly line 10a and the stock area 30a by the transport conveyor 18 without destroying the atmosphere of the glove boxes 10 to 30, and the capacitor cell 1 can be produced efficiently.
[0044]
As shown in FIGS. 8 and 9, (a) and (b), as a path tunnel door support mechanism, a guide rail 63 disposed above the path tunnel opening 61 and rolling on the guide rail 63 are rolled. And a pair of pulleys 64 for suspending the pass tunnel door 62. The guide rail 63 extends in the left-right direction perpendicular to the path tunnel 60, and supports the path tunnel door 62 so as to be movable in parallel between an operation position indicated by a solid line in FIG. 9B and a retracted position indicated by a two-dot chain line. .
[0045]
The pass tunnel door 62 is pressed against the seal 67 by rotating the handle 65 and pulling the clamp 66 engaged with the flange portion 68 of the pass tunnel 60 in a state where the pass tunnel door 62 is moved to the opening / closing operation position facing the pass tunnel opening 61. The path tunnel opening 61 is sealed. Thereby, the mechanism for opening and closing the path tunnel door 62 is made compact, and the limited space of the first glove box 10 can be used effectively.
[0046]
The # 3 vacuum drying furnace 403 provided on the right rear side of the first glove box 10 is provided side by side with the same height as the pass tunnel 60, and the connection port 41 is closed by the pass tunnel door 62 in the retracted position. To do. Thus, the pass tunnel door 62 also serves as the inner door of the # 3 vacuum drying furnace 403, so that the number of doors provided in the first glove box 10 can be reduced and the limited space can be used effectively.
[0047]
FIG. 10 shows a cross section of the second glove box 20, but the transport conveyor 18 is disposed at the center of the second glove box 20, and a roller conveyor 24 is provided below the second glove box 20. A pair of suspension conveyors 25 are provided so as to sandwich the roller conveyor 24.
[0048]
Two guide rails 26 are provided on the ceiling portion of the second glove box 20 so as to extend in the front-rear direction, and the suspension conveyors 25 are suspended via pulleys 27 that roll on the guide rails 26.
[0049]
Each suspension conveyor 25 can move the capacitor cell 1 conveyed between each electrolytic purification tank 21 efficiently by moving right above the electrolytic purification tank 21.
[0050]
As shown in FIG. 14, a suspension conveyor 35 is provided at the center of the third glove box 30. A single guide rail 36 is provided on the ceiling portion of the third glove box 30 so as to extend in the front-rear direction, and the suspension conveyor 35 is suspended via a pulley 37 that rolls on the guide rail 36.
[0051]
The suspension conveyor 35 can efficiently transport the capacitor cell 1 that is transported to and from the top seal device 31 by moving just above the top seal device 31.
[0052]
The suspension conveyors 25 and 35 are not limited to manual operation, and can be automated via a drive cylinder or a motor.
[0053]
As described above, in the capacitor manufacturing apparatus 8, the spaces sealed by the first glove box 10, the pass tunnel 60, the second glove box 20, the pass tunnel 60, and the third glove box 30 are independently defined, Since the capacitor cell 1 is transported in the order of each manufacturing process by the transporting conveyor 18 provided in the path tunnel 60, the capacitor cell 1 can be efficiently manufactured without being exposed to the outside air. Cost reduction is planned.
[0054]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be applied to manufacturing other than the capacitor cell, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a capacitor cell showing an embodiment of the present invention.
2A is an overall plan view of the capacitor cell manufacturing apparatus, and FIG. 2B is an overall side view thereof.
FIG. 3 is a plan view of the first glove box.
FIG. 4 is a rear view of the first glove box.
5A is a rear view of a vacuum drying furnace, and FIG. 5B is a side view.
6A is a plan view of an assembly line, and FIG. 6B is a side view.
FIG. 7 is a plan view of a path tunnel or the like.
FIG. 8 is a side view of a path tunnel or the like.
9A is a sectional view of a pass tunnel door, and FIG. 9B is a rear view.
FIG. 10 is a sectional view of the second glove box.
11A is a plan view of an electrolytic purification tank, and FIG. 11B is a side view.
FIG. 12 is a plan view of the third glove box.
FIG. 13 is a side view of the third glove box.
FIG. 14 is a sectional view of the third glove box.
[Explanation of symbols]
1 Capacitor cell 8 Capacitor cell manufacturing equipment (glove box equipment)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 First glove box 10a Assembly line 10b Inspection area 18 Conveyor 20 Second glove box 21 Electrolytic refining tank 25 Hanging conveyor 30 Third glove box 30a, 30b Stock area 31 Top seal device 35 Hanging conveyors 401-404 Vacuum drying furnace 42 Pass box 50 Heater 60 Pass tunnel 61 Pass tunnel opening 62 Pass tunnel door

Claims

A first glove box and a second glove box which are provided with an assembly line for assembling the capacitor cell and which define a sealed space to which a vacuum drying furnace for carrying the constituent material of the capacitor cell is connected, and the first glove box A path tunnel connecting the first glove box and the second glove box, a transfer conveyor provided in the path tunnel, a path tunnel door that opens and closes the path tunnel and also serves as an inner door of the vacuum drying furnace, and the path tunnel door is connected to the path. A path tunnel door support mechanism that supports the opening and closing operation position that allows the tunnel to be closed and the retracted position that opens the path tunnel and closes the vacuum drying furnace, and the path tunnel door is open and closed The moving part of the conveyor is moving from the path tunnel As the path tunnel door support mechanism, the transport conveyor movable unit approaches the path tunnel and is connected to the transport conveyor as the path tunnel door moves to the retract position. A guide rail disposed above the opening of the path tunnel, and a pulley that rolls on the guide rail and suspends the path tunnel door, the path tunnel door opening and closing facing the opening of the path tunnel A clamp that engages with the flange portion of the pass tunnel in a state of being moved to the operating position, and the pass tunnel door is opened to the pass tunnel door by pulling the clamp engaged with the flange portion to the pass tunnel door. A glove box device characterized by sealing.