JP4910216B2 - 二次電池の製造方法及び装置 - Google Patents
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Description
図1において、符号1はリチウムイオン二次電池の角形ケースを示し、符号2はこの角形ケース1内に収納された極板群を示す。角形ケース1の所定箇所には、図示しない正極端子と負極端子が設けられている。また、角形ケース1内には、有機溶媒にリチウム塩を配合してなる電解液が充填されている。
図10に示すように、この実施の形態2に係る極板群22は、ジグザグ折りされた連続状の重畳体23と、この重畳体23の各谷溝23a内に挿入された正極板4とを具備する扁平な積層体として構成される。重畳体23は二条のセパレータの連続体3,3で負極板の連続体24を挟んでなる積層体である。このため、重畳体23の各谷溝23a内に挿入された正極板4はセパレータを介して負極板の連続体24と対峙することになる。正極板4と負極板の連続体24とには互いに逆向きにセパレータから突出するリード部4a,24aが設けられ、各極のリード部4a,24aはそれぞれ束ねられて電池ケース1(図1参照)の図示しないの正極端子と負極端子にそれぞれ接続される。
図13(A)(B)に示すように、この実施の形態3では、実施の形態1の場合と同様に、複数本のガイド棒6a,6b,6c,6d,6e,6f,6g,6h,6i,6jが配置されるが、このガイド棒6a,6b,6c,6d,6e,6f,6g,6h,6i,6jの一方の列と他方の列との間にセパレータの連続体3が挿入されると、実施の形態1とは異なり、ガイド棒6a,6b,6c,6d,6e,6f,6g,6h,6i,6jは列同士間で列の中央から先頭と後尾へと一対ずつ順に、垂直方向に対し斜めの方向に交差して連続体3をジグザグ折りするようになっている。
図14(A)に示すように、この実施の形態4では、実施の形態3と異なり、セパレータの連続体3の表と裏に正極板4と負極板5が、それぞれ所定のピッチで予め貼着されている。
図15(A)(B)に示すように、この実施の形態5では、実施の形態2と同様に、複数本のガイド棒6a,6b,6c,6d,6e,6fが配置されるが、このガイド棒6a,6b,6c,6d,6e,6fの一方の列と他方の列との間に、負極板5の連続体24を二条のセパレータの連続体3,3で挟んだ重畳体23が挿入されると、実施の形態2とは異なり、ガイド棒6a,6b,6c,6d,6e,6fは列同士間で列の中央から先頭と後尾へと一対ずつ順に、垂直方向に対し斜めの方向に交差して連続体3をジグザグ折りするようになっている。
図16(A)に示すように、この実施の形態6では、実施の形態5と異なり、重畳体23の表と裏に正極板4が所定のピッチで予め貼着されている。
図17(A)に示すように、この実施の形態7では、実施の形態1と同様に複数本のガイド棒6a,6b,6c,6d,6e,6f,6g,6h,6i,6jが一方向にジグザグ状に配列され、このガイド棒6a,6b,6c,6d,6e,6f,6g,6h,6i,6jの一方の列と他方の列との間にセパレータの連続体3が挿入されるが、実施の形態1と異なり、ガイド棒6a,6b,6c,6d,6e,6f,6g,6h,6i,6jが列同士間で列の中央から先頭と後尾へと一対ずつ順に交差させられることにより上記連続体3がジグザグ折りされる。
図18(A)に示すように、この実施の形態8では、実施の形態7におけるセパレータの連続体3に代えて、負極板5の連続体24が二条のセパレータの連続体3,3で挟まれた構成の重畳体23がガイド棒6a,6b,6c,6d,6e,6f,6g,6h,6i,6jの一方の列と他方の列との間に挿入される。
3…セパレータの連続体
3a,23a…谷溝
4…正極板
5…負極板
6a,6b,6c,6d,6e,6f,6g,6h,6i,6j…ガイド棒
10…ノズル
14,15…押し部材
16,17…ストッパ
18…プッシャー
23…重畳体
24…負極板の連続体
Claims (23)
- 第1の方向にジグザグ状に配列された複数のガイド棒の一方の列と他方の列との間にセパレータの連続体を配置する工程と、
上記ガイド棒を列同士間で一対又は複数対ずつ交差させることで上記連続体をジグザグ折りするとともに上記ジグザグ折りに同期して上記連続体の各谷溝内に正極板と負極板を交互に挿入することを繰り返すことにより、上記セパレータを介して上記正極板と上記負極板とが交互に重なり合う積層体を形成する工程と、
上記連続体の各谷溝内から上記ガイド棒を抜去する工程と、
上記積層体を上記第1の方向に押圧する工程と、
を有することを特徴とする二次電池の製造方法。 - 第1の方向にジグザグ状に配列された複数のガイド棒の一方の列と他方の列との間に、負極板の連続体を二条のセパレータの連続体で挟んだ重畳体を配置する工程と、
上記ガイド棒を列同士間で一対又は複数対ずつ交差させることで上記重畳体をジグザグ折りするとともに上記ジグザグ折りに同期して上記重畳体の各谷溝内に正極板を挿入することを繰り返すことにより、上記セパレータを介して上記正極板と上記負極板とが交互に重なり合う積層体を形成する工程と、
上記重畳体の各谷溝内から上記ガイド棒を抜去する工程と、
上記積層体を上記第1の方向に押圧する工程と、
を有することを特徴とする二次電池の製造方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の二次電池の製造方法において、上記ジグザグ折りは上記ガイド棒を列同士間で列の先頭から後尾へと一対又は複数対ずつ順に交差させることにより行われることを特徴とする二次電池の製造方法。
- 請求項1又は請求項2に記載の二次電池の製造方法において、上記ジグザグ折りは上記ガイド棒を列同士間で列の中央から先頭と後尾へと一対又は複数対ずつ順に交差させることにより行われることを特徴とする二次電池の製造方法。
- 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の二次電池の製造方法において、上記ジグザグ状の連続体又は重畳体の各谷溝内に上記正極板と上記負極板の双方又は上記正極板を挿入した後に、上記ガイド棒の各列内での間隔を狭めることを特徴とする二次電池の製造方法。
- 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の二次電池の製造方法において、上記連続体又は上記重畳体の各谷溝内に挿入された上記正極板と上記負極板の双方又は上記正極板を上記ガイド棒の長さ方向に押圧することを特徴とする二次電池の製造方法。
- 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の二次電池の製造方法において、上記連続体又は上記重畳体の各谷溝内から上記ガイド棒を抜去する際に、上記積層体を上記第1の方向に押圧することを特徴とする二次電池の製造方法。
- 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の二次電池の製造方法において、上記連続体又は上記重畳体の各谷溝内から上記ガイド棒を抜去した後、上記積層体を上記第1の方向に押圧する前に、上記正極板と上記負極板を各谷溝内に更に押し込むことを特徴とする二次電池の製造方法。
- 請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の二次電池の製造方法において、上記ガイド棒を回転自在なローラとすることを特徴とする二次電池の製造方法。
- 請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の二次電池の製造方法において、上記ガイド棒を半円筒形とすることを特徴とする二次電池の製造方法。
- 請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の二次電池の製造方法において、上記ガイド棒を列同士間で交差させる際に、上記ガイド棒の表面から上記連続体又は上記重畳体に向けて空気を吐出することを特徴とする二次電池の製造方法。
- 請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の二次電池の製造方法において、上記ガイド棒の上記連続体又は上記重畳体の接する表面に摩擦低減材層を形成しておくことを特徴とする二次電池の製造方法。
- 第1の方向にジグザグ状に配列された複数のガイド棒を有し、上記ガイド棒の一方の列と他方の列との間にセパレータの連続体が配置されると、上記ガイド棒が列同士間で一対又は複数対ずつ交差して上記連続体をジグザグ折りするジグザグ折り手段と、
上記ジグザグ折り手段によるジグザグ折りに同期して連続体の各谷溝内に正極板と負極板を交互に挿入する極板挿入手段と、
上記連続体の各谷溝内から上記ガイド棒を抜去するガイド棒抜去手段と、
上記セパレータを介して上記正極板と上記負極板とが交互に重なり合う積層体を上記第1の方向に押圧するプレス手段と、
を備えたことを特徴とする二次電池の製造装置。 - 第1の方向にジグザグ状に配列された複数のガイド棒を有し、上記ガイド棒の一方の列と他方の列との間に、二条のセパレータの連続体で負極板の連続体を挟んだ重畳体が配置されると、上記ガイド棒が列同士間で一対又は複数対ずつ交差して上記重畳体をジグザグ折りするジグザグ折り手段と、
上記ジグザグ折り手段によるジグザグ折りに同期して重畳体の各谷溝内に正極板を挿入する極板挿入手段と、
上記重畳体の各谷溝内から上記ガイド棒を抜去するガイド棒抜去手段と、
上記セパレータを介して上記正極板と上記負極板とが交互に重なり合う積層体を上記第1の方向に押圧するプレス手段と、
を備えたことを特徴とする二次電池の製造装置。 - 請求項13又は請求項14に記載の二次電池の製造装置において、上記ジグザグ折り手段は、上記ガイド棒が列同士間で列の先頭から後尾へと一対又は複数対ずつ順に交差して上記連続体又は上記重畳体をジグザグ折りにすることを特徴とする二次電池の製造装置。
- 請求項13又は請求項14に記載の二次電池の製造装置において、上記ジグザグ折り手段は、上記ガイド棒が列同士間で列の中央から先頭と後尾へと一対又は複数対ずつ順に交差して上記連続体又は上記重畳体をジグザグ折りにすることを特徴とする二次電池の製造装置。
- 請求項13乃至請求項16のいずれかに記載の二次電池の製造装置において、上記ジグザグ状の連続体又は重畳体の各谷溝内に上記正極板と上記負極板の双方又は上記正極板を挿入した後に、上記ガイド棒の間隔を各列内で狭めるピッチ変更手段を備えたことを特徴とする二次電池の製造装置。
- 請求項13乃至請求項17のいずれかに記載の二次電池の製造装置において、上記連続体又は上記重畳体の各谷溝内に挿入された上記正極板と上記負極板の双方又は上記正極板を上記ガイド棒の長さ方向に押圧するストッパを備えたことを特徴とする二次電池の製造装置。
- 請求項13乃至請求項18のいずれかに記載の二次電池の製造装置において、上記連続体又は上記重畳体の各谷溝内から上記ガイド棒を抜去した後、上記積層体を上記第1の方向に押圧する前に、上記正極板と上記負極板を各谷溝内に更に押し込む押し部材を備えたことを特徴とする二次電池の製造装置。
- 請求項13乃至請求項19のいずれかに記載の二次電池の製造装置において、上記ガイド棒が回転自在なローラであることを特徴とする二次電池の製造装置。
- 請求項13乃至請求項19のいずれかに記載の二次電池の製造装置において、上記ガイド棒が半円筒形であることを特徴とする二次電池の製造装置。
- 請求項13乃至請求項21のいずれかに記載の二次電池の製造装置において、上記ガイド棒を列同士間で交差させる際に、上記ガイド棒の表面から上記連続体又は上記重畳体に向けて空気を吐出するノズルが上記ガイド棒に設けられたことを特徴とする二次電池の製造装置。
- 請求項13乃至請求項22のいずれかに記載の二次電池の製造装置において、上記ガイド棒の上記連続体又は上記重畳体の接する表面に摩擦低減材層が形成されたことを特徴とする二次電池の製造装置。
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