JP5426989B2 - 積層型電池製造装置 - Google Patents

積層型電池製造装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5426989B2
JP5426989B2 JP2009238488A JP2009238488A JP5426989B2 JP 5426989 B2 JP5426989 B2 JP 5426989B2 JP 2009238488 A JP2009238488 A JP 2009238488A JP 2009238488 A JP2009238488 A JP 2009238488A JP 5426989 B2 JP5426989 B2 JP 5426989B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
continuous
battery
negative electrode
separator
positive electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009238488A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011086506A (ja
Inventor
勉 杉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu NTC Ltd
Original Assignee
Komatsu NTC Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu NTC Ltd filed Critical Komatsu NTC Ltd
Priority to JP2009238488A priority Critical patent/JP5426989B2/ja
Publication of JP2011086506A publication Critical patent/JP2011086506A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5426989B2 publication Critical patent/JP5426989B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Description

本発明は、シート状の正極と負極とをセパレータを介して交互に積層してなる積層型電池の製造装置に関する。
ハイブリッド自動車や電気自動車などに用いられる電池として、積層型のリチウムイオン二次電池の需要が増大している。これは、シート状の正極と負極とを、セパレータを介して交互に積層してなるもので、例として、正極にはアルミ箔にコバルト酸リチウムやニッケル酸リチウムを塗布したもの、負極には銅箔に黒鉛を塗布したもの、セパレータには高分子フィルムなどが用いられ、積層数を増やすことで、より大容量化できる。
ところで、需要の増大に伴い、その製造装置において生産速度の高速化が求められるようになったが、上記のリチウムイオン二次電池に代表される積層型電池の製造装置としては、従来、特許文献１に示すような装置があった。
特開２００８−２８２７５６号公報
しかしながら、特許文献１の装置は、正極、負極およびセパレータを積層する一工程ごとにアームの回転動作および上下方向の動作ならびにパッドの吸着および解放が行われるため、生産速度の高速化には限界があった。
本発明は、上記事情を鑑みたものであり、正極、負極およびセパレータを積層した電池材を高速生産できる積層型電池製造装置を提供することを目的とする。
本発明は、シート状の正極と負極とをセパレータを介して交互に積層してなる積層型電池の製造装置であって、正極、負極およびセパレータをそれぞれ切り離し容易な破断線を介して連続形成した連続正極材、連続負極材および連続セパレータ材を素材として、各素材を、連続セパレータ材、連続正極材、連続セパレータ材、連続負極材または連続セパレータ材、連続負極材、連続セパレータ材、連続正極材の順に、それぞれの破断線を一致させて重ね合わせて連続電池材を形成し送出する重合手段と、前記連続電池材を所定数の破断線ごとに切断して複数電池材を形成する切断手段と、前記複数電池材を必要積層数重ね合わせて保持する保持手段と、前記の重ね合わせた複数電池材を上下から挟み込んで固定する固定手段と、前記の固定した複数電池材の端部を把持して破断線ごとに引きちぎる破断手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、連続正極材、連続負極材および連続セパレータ材を素材として、これを重合手段により一度に重ね合わせることができる。そして送り出された連続電池材を所定数の破断線ごとに切断して、これを必要積層数重ね合わせ、その端部を引きちぎればよいから、従来のように正極、負極およびセパレータを一枚ずつ積層する場合と比べて工程数が少なく、生産速度を高速化できる。
本発明の積層型電池製造装置の概要図。 素材の形状の説明図。 電池材の斜視図。
本発明の積層型電池製造装置の具体的な構成について、各図面に基づいて説明する。この装置は、正極Ｐ、負極ＮおよびセパレータＳをそれぞれ切り離し容易なミシン目状の破断線Ｌを介して連続形成した連続正極材Ｐ１、連続負極材Ｎ１および連続セパレータ材Ｓ１を素材とする。正極Ｐおよび負極Ｎはいずれも略矩形であるが、その一辺の一部が延出した電極タブＴが必要であり、図２（ａ）に示すように、破断線Ｌを屈曲させることで電極タブＴを形成している。セパレータＳは矩形であり、破断線Ｌは直線である。
これらの連続正極材Ｐ１、連続負極材Ｎ１および連続セパレータ材Ｓ１は、図１（ａ）に示すように、ロール状に巻回されている。そしてそれぞれの素材が引き出され、重合手段１により重ね合わせられ、連続電池材Ｂ１が形成される。連続電池材Ｂ１は、図２（ｂ）に示すように、連続セパレータ材Ｓ１、連続正極材Ｐ１、連続セパレータ材Ｓ１、連続負極材Ｎ１の順に、それぞれの破断線Ｌの位置が一致するように重ね合わせられている。ただし、正極Ｐと負極Ｎとで電極タブＴの位置が逆になるよう、互いに反転して重ね合わせられている。なお、重合手段１は、対向する二つの回転ローラからなり、連続電池材Ｂ１を形成するとともに次工程へ送り出す。
続いて、送り出された連続電池材Ｂ１は、切断手段２により所定数の破断線Ｌごとに切断され、複数電池材Ｂ２が形成される。本実施例では、七本の破断線Ｌごとに切断している。切断手段２は、連続電池材Ｂ１を上下から挟み込んで切断するものである。ここで、図２（ｂ）に示すように、重ね合わせられた各素材の破断線Ｌは完全に一致しているものではないから、鋭利な刃で切り裂く方法では各素材の破断線Ｌどおりに切断することはできず、切断手段２は、上下から挟み込むことにより連続電池材Ｂ１の長手方向に引張り力を働かせて、破断線Ｌで引きちぎるものである。
続いて、複数電池材Ｂ２は、保持手段３に収容される。保持手段３は、平面形状が複数電池材Ｂ２と略同形状で上側が開口した箱体であって、これに複数電池材Ｂ２を連続して収容すれば、各複数電池材Ｂ２の位置を合わせた上で重ね合わせることができる。なお、複数電池材Ｂ２の保持手段３への収容については、切断した複数電池材Ｂ２を保持手段３へと落下させるものであってもよいし、何らかの搬送手段によって保持手段３へと移送するものであってもよい。
続いて、複数電池材Ｂ２が必要積層数重ね合わせられたら、これを押出手段６により側方から押し出し、固定手段４により上下から挟み込んで固定する（図１（ｂ））。押出手段６は、垂直の壁面を有し、重ね合わせた複数電池材Ｂ２の端面に当接して所定距離だけ押し出すものであり、固定手段４は、一般的なクランプからなる。なお、固定手段４は、最端の破断線ＬＥの内側を挟み込む。そして、破断手段５により、固定した複数電池材Ｂ２の端部を把持し、複数電池材Ｂ２の長手方向に引張ることで、各素材を破断線Ｌで引きちぎり、正極Ｐ、負極ＮおよびセパレータＳが重ね合わせられた電池材Ｂが完成する（図１（ｃ））。この電池材Ｂの斜視図を図３に示す。
その後、固定手段４による固定を解除し、押出手段６により複数電池材Ｂ２を破断線Ｌ一本分押し出し、再び固定手段４により固定して、破断手段５により複数電池材Ｂ２の端部を把持して引きちぎる（図１（ｄ））。これを複数電池材Ｂ２がなくなるまで繰り返し、複数電池材Ｂ２がなくなったら、再び切断手段２により連続電池材Ｂ１を切断して、保持手段３に複数電池材Ｂ２を収容する。
なお、完成した電池材Ｂについては、正極Ｐの電極タブＴ（Ｐ）同士、負極Ｎの電極タブＴ（Ｎ）同士をそれぞれ連結し、これをケースに納めて電解液に浸せば、電池が得られる。
このように構成した積層型電池製造装置は、連続正極材、連続負極材および連続セパレータ材を素材として、これを対向する二つの回転ローラからなる重合手段により一度に重ね合わせることができる。そして送り出された連続電池材を所定数の破断線ごとに切断して、これを必要積層数重ね合わせ、その端部を引きちぎることで、電池材を得ることができるから、従来のように正極、負極およびセパレータを一枚ずつ積層する場合と比べて工程数が少なく、生産速度を高速化できる。
本発明は、上記の実施形態に限定されない。たとえば、保持手段は、箱体に限られず、複数電池材の四隅にのみ当接する部材が位置しているものなど、複数電池材を互いに位置合わせして重ねることができれば、どのようなものであってもよい。また、保持手段を複数設けて、一つの保持手段で重ねた複数電池材を破断して電池材を形成している間に、別の保持手段に複数電池材を収容すれば、より生産速度を高速化できる。
１ 重合手段
２ 切断手段
３ 保持手段
４ 固定手段
５ 破断手段
Ｐ 正極
Ｐ１ 連続正極材
Ｎ 負極
Ｎ１ 連続負極材
Ｓ セパレータ
Ｓ１ 連続セパレータ材
Ｌ 破断線
Ｂ１ 連続電池材
Ｂ２ 複数電池材

Claims (1)

  1. シート状の正極と負極とをセパレータを介して交互に積層してなる積層型電池の製造装置であって、
    正極、負極およびセパレータをそれぞれ切り離し容易な破断線を介して連続形成した連続正極材、連続負極材および連続セパレータ材を素材として、
    各素材を、連続セパレータ材、連続正極材、連続セパレータ材、連続負極材または連続セパレータ材、連続負極材、連続セパレータ材、連続正極材の順に、それぞれの破断線を一致させて重ね合わせて連続電池材を形成し送出する重合手段と、
    前記連続電池材を所定数の破断線ごとに切断して複数電池材を形成する切断手段と、
    前記複数電池材を必要積層数重ね合わせて保持する保持手段と、
    前記の重ね合わせた複数電池材を上下から挟み込んで固定する固定手段と、
    前記の固定した複数電池材の端部を把持して破断線ごとに引きちぎる破断手段とを備えることを特徴とする積層型電池製造装置。
JP2009238488A 2009-10-15 2009-10-15 積層型電池製造装置 Expired - Fee Related JP5426989B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009238488A JP5426989B2 (ja) 2009-10-15 2009-10-15 積層型電池製造装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009238488A JP5426989B2 (ja) 2009-10-15 2009-10-15 積層型電池製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011086506A JP2011086506A (ja) 2011-04-28
JP5426989B2 true JP5426989B2 (ja) 2014-02-26

Family

ID=44079302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009238488A Expired - Fee Related JP5426989B2 (ja) 2009-10-15 2009-10-15 積層型電池製造装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5426989B2 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2808933B1 (en) * 2012-05-23 2019-02-20 LG Chem, Ltd. Fabricating method of electrode assembly and electrochemical cell containing the same
TWI532233B (zh) 2012-05-23 2016-05-01 Ｌｇ化學股份有限公司 電極組及包含其之電化學電池
ES2964848T3 (es) * 2012-05-23 2024-04-09 Lg Energy Solution Ltd Método de fabricación de conjunto de electrodos
PL2750234T3 (pl) 2012-06-28 2019-10-31 Lg Chemical Ltd Sposób wytwarzania zespołu elektrod
JP6351930B2 (ja) * 2012-08-21 2018-07-04 積水化学工業株式会社 多層の膜電極接合体の製造方法
EP2816656B1 (en) 2013-02-15 2016-07-27 LG Chem, Ltd. Electrode assembly and polymer secondary battery cell comprising same
KR101535023B1 (ko) * 2013-11-22 2015-07-08 주식회사 엘지화학 전극 조립체 및 이를 위한 기본 단위체
WO2014189316A1 (ko) 2013-05-23 2014-11-27 주식회사 엘지화학 전극 조립체 및 이를 위한 기본 단위체
KR101619604B1 (ko) * 2013-09-26 2016-05-10 주식회사 엘지화학 전극조립체 및 이차전지의 제조방법
KR101782669B1 (ko) * 2013-10-30 2017-09-27 주식회사 엘지화학 수계 바인더를 포함하는 전극을 구비한 전극 조립체 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101784033B1 (ko) * 2013-10-30 2017-10-10 주식회사 엘지화학 전극조립체 제조방법
KR101773241B1 (ko) 2015-01-26 2017-08-31 주식회사 엘지화학 정렬 장치
DE102016218495A1 (de) * 2016-09-27 2018-03-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle und Batteriezelle
DE102016225221A1 (de) * 2016-12-16 2018-06-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels für eine Batteriezelle und Batteriezelle
DE102018203033A1 (de) 2018-03-01 2019-09-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Fließfertigen von Elektroden für eine Batterie
CN108511808B (zh) * 2018-05-08 2019-08-09 宜宾市物源科技有限公司 一种锂电池生产工艺
CN108581029B (zh) * 2018-05-08 2019-08-09 东莞致宏精密模具有限公司 一种锂电池极板分切机
DE102018218487A1 (de) 2018-10-29 2020-04-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Stapelaufbaus
KR20210074026A (ko) * 2019-12-11 2021-06-21 주식회사 엘지에너지솔루션 전극조립체, 그의 제조장치 및 제조방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4083558B2 (ja) * 2002-12-12 2008-04-30 信越ポリマー株式会社 包装用部材及びその包装体

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011086506A (ja) 2011-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5426989B2 (ja) 積層型電池製造装置
JP5462579B2 (ja) 積層型電池製造装置
EP2874224B1 (en) Stepped electrode assembly, secondary battery including electrode assembly, and method for manufacturing electrode assembly
JP5462580B2 (ja) 積層型電池製造装置
JP6210352B2 (ja) 電極ガイドを含むラミネーション装置
KR101625602B1 (ko) 전사코팅법을 이용한 연속 이차전지 제조방법
JP2013502671A (ja) 電極スタックを製造する方法
KR101917661B1 (ko) 전기화학적 리튬-이온 배터리의 반자동 제조방법
JP2016136506A (ja) 捲回装置及び捲回素子の製造方法
JP7248015B2 (ja) 二次電池用積層体の製造装置および製造方法
US20220336839A1 (en) Composite device and laminating machine
JPWO2010087123A1 (ja) 電池とその製造方法
JP6686724B2 (ja) 電極製造設備
CN214477588U (zh) 叠片机
WO2011077989A1 (ja) 積層型二次電池
WO2020196113A1 (ja) 二次電池用積層体の製造方法
KR102236453B1 (ko) 각형 이차전지 셀 제조 장비에서 분리막의 접힘성을 향상시키기 위한 장치 및 방법
US20140356688A1 (en) Separator of lithium battery and manufacturing method thereof
JP2014102991A (ja) 電極の製造方法および電極の製造装置
KR102162723B1 (ko) 절곡된 한 개의 분리막으로 이루어진 단위셀을 포함하고 있는 전극조립체
JP2014110202A (ja) 電極体の製造方法および電極捲回装置
JP2023533575A (ja) 二次電池およびその製造方法
CN112930613A (zh) 用于制造堆构造的方法
EP3780213B1 (en) Apparatus and method for manufacturing laminate for secondary battery
KR20160067451A (ko) 코팅부와 비코팅부를 가진 분리막을 포함하는 전극조립체 및 이를 구비한 전지셀

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120926

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131129

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5426989

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees