JP6280606B1 - 電池の製造方法および電池の製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る別の電池の製造方法は、電極の端部に露出し、互いに重なり合った複数の集電箔の所定の領域を加圧して、隣接する集電箔の間の間隔を縮小した圧縮領域を形成する第1工程と、前記複数の集電箔の前記圧縮領域の内側の領域を超音波溶接により接合して、前記複数の集電箔が一体化された接合領域を形成する第2工程とを備え、前記第1工程は、前記複数の集電箔の前記所定の領域に、衝撃力を印加することを含むことを特徴とする。
本発明に係る別の電池の製造方法は、電極の端部に露出し、互いに重なり合った複数の集電箔の所定の領域を加圧して、隣接する集電箔の間の間隔を縮小した圧縮領域を形成する第1工程と、前記複数の集電箔の前記圧縮領域の内側の領域を超音波溶接により接合して、前記複数の集電箔が一体化された接合領域を形成する第2工程とを備え、前記超音波溶接は、複数の凸部が形成され、前記複数の集電箔の前記接合領域を押圧する押圧面を有するホーンと、複数の凸部が形成され、前記複数の集電箔を前記押圧面との間に挟み込んで支持する支持面を有するアンビルとを用いて行ない、前記第2工程は、前記ホーンの出力値の時間変化を示す出力波形に基づいて、前記接合領域の良否を判定することを含むことを特徴とする。
本発明の電池の製造装置は、加圧部と接合部と判定部とを備える。加圧部は、電極の端部に露出し、互いに重なり合った複数の集電箔の所定の領域を加圧して、隣接する集電箔の間の間隔を縮小した圧縮領域を形成する。接合部は、複数の集電箔の圧縮領域の内側の領域を、ホーンおよびアンビルを用いた超音波溶接により接合して、複数の集電箔が一体化された接合領域を形成する。判定部は、ホーンの出力値の時間変化を示す出力波形に基づいて、接合領域の良否を判定する。本発明の電池の製造装置を用いて、図1に示す電池10を製造することができる。
本実施形態の製造方法は、重なり合った複数の集電箔14に圧縮領域16を形成する第1工程と、複数の集電箔14が一体化された接合領域18を圧縮領域16の内側に形成する第2工程とを含む。以下、第1工程および第2工程について説明する。
第1工程は、製造装置の加圧部で行なわれる。第1工程においては、図2Aに示すように、電池12の端部に露出した互いに重なり合った複数の集電箔14をプレス専用機で加圧する。具体的には、複数の集電箔14を加圧ダイ32上に配置し、複数の集電箔14の所定の領域を加圧パンチ34で加圧する。こうした加圧は、雌型と雄型と用いて衝撃力を印加して対象をプレス加工する、いわゆるインパクトプレスである。
第2工程は、製造装置の接合部で行なわれる。第2工程においては、第1工程を経た複数の集電箔14を、図2Bに示すようにアンビル40上に配置し、ホーン42を用いて接合領域18を超音波溶接により接合する。接合領域18は、第1工程で複数の集電箔14に形成された圧縮領域16(図2A)の内側の領域である。具体的には、内側の領域とは、複数の集電箔14の積層方向に垂直な面での平面視における内側の領域をさす。
本実施形態の電池の製造方法においては、複数の集電箔14を超音波溶接する前に、複数の集電箔14を加圧して、隣接する集電箔14の間の間隔を縮小している(第1工程)。隣接する集電箔14の間に空気の層(エアー溜り)が実質的に存在しないので、集電箔14同士の密着性が向上する。
P1+WARNING < 検出値 < P1+ALARM 条件(2)
P1-WARNING > 検出値 > P1-ALARM 条件(3)
P1+ALARM < 検出値 条件(4)
P1-ALARM > 検出値 条件(5)
A1+WARNING < 検出値 < A1+ALARM 条件(7)
A1-WARNING > 検出値 > A1-ALARM 条件(8)
A1+ALARM < 検出値 条件(9)
A1-ALARM > 検出値 条件(10)
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。
12 電極
14 集電箔
16 圧縮領域
18 接合領域
20 リード
Claims (10)
- 電極の端部に露出し、互いに重なり合った複数の集電箔の所定の領域を加圧して、隣接する集電箔の間の間隔を縮小した圧縮領域を形成する第1工程と、
前記複数の集電箔の前記圧縮領域の内側の領域を超音波溶接により接合して、前記複数の集電箔が一体化された接合領域を形成する第2工程と
を備え、
前記第1工程では、第1の圧力で前記複数の集電箔の前記所定の領域を加圧し、前記第2工程では、前記第1の圧力より小さい第2の圧力で加圧して前記接合領域を形成することを特徴とする電池の製造方法。 - 前記第1の圧力は、前記第2の圧力の2倍以上であることを特徴とする請求項1記載の電池の製造方法。
- 電極の端部に露出し、互いに重なり合った複数の集電箔の所定の領域を加圧して、隣接する集電箔の間の間隔を縮小した圧縮領域を形成する第1工程と、
前記複数の集電箔の前記圧縮領域の内側の領域を超音波溶接により接合して、前記複数の集電箔が一体化された接合領域を形成する第2工程と
を備え、
前記第1工程は、前記複数の集電箔の前記所定の領域に、衝撃力を印加することを含むことを特徴とする電池の製造方法。 - 電極の端部に露出し、互いに重なり合った複数の集電箔の所定の領域を加圧して、隣接する集電箔の間の間隔を縮小した圧縮領域を形成する第1工程と、
前記複数の集電箔の前記圧縮領域の内側の領域を超音波溶接により接合して、前記複数の集電箔が一体化された接合領域を形成する第2工程と
を備え、
前記超音波溶接は、複数の凸部が形成され、前記複数の集電箔の前記接合領域を押圧する押圧面を有するホーンと、複数の凸部が形成され、前記複数の集電箔を前記押圧面との間に挟み込んで支持する支持面を有するアンビルとを用いて行ない、
前記第2工程は、前記ホーンの出力値の時間変化を示す出力波形に基づいて、前記接合領域の良否を判定することを含むことを特徴とする電池の製造方法。 - 前記ホーンの前記出力値に良品上限出力値と良品下限出力値とを設定し、前記良品上限出力値と前記良品下限出力値との間を良品領域とし、前記超音波溶接の開始から終了までの間で複数点を測定して複数の測定出力値を得、
前記複数の測定出力値の全てが前記良品領域内である場合に、良品であると判定することを特徴とする請求項4記載の電池の製造方法。 - 前記良品上限出力値より小さい警告上限出力値と、前記良品下限出力値より大きい警告下限出力値との間に安定領域を設定し、
前記複数の測定出力値の中の1つが前記安定領域を超え、かつ前記良品領域内にある場合に警告することを特徴とする請求項5記載の電池の製造方法。 - 前記出力波形を時間毎の複数の区間に分割し、前記複数の区間のそれぞれについて、前記良品上限出力値、前記良品下限出力値、および前記安定領域を設定することを特徴とする請求項6記載の電池の製造方法。
- 前記第1工程の前に、押さえ治具により前記複数の集電箔を厚さ方向で固定し、
前記第2工程の後に、前記押さえ治具を取り外すことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項記載の電池の製造方法。 - 前記第1工程の前に、前記複数の集電箔の前記所定の領域にリードを接触させて配置し、前記超音波溶接により前記複数の集電箔と前記リードとを一体化することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項記載の電池の製造方法。
- 電極の端部に露出し、互いに重なり合った複数の集電箔の所定の領域を加圧して、隣接する集電箔の間の間隔を縮小した圧縮領域を形成する加圧部と、
前記複数の集電箔の前記圧縮領域の内側の領域を、ホーンおよびアンビルを用いた超音波溶接により接合して、前記複数の集電箔が一体化された接合領域を形成する接合部と、
前記ホーンの出力値の時間変化を示す出力波形に基づいて、前記接合領域の良否を判定する判定部とを備えることを特徴とする電池の製造装置。
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