JP6304882B2 - Clip mounting method for electrode stack - Google Patents

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Description

本発明は電極積層体に対するクリップの装着方法に関し、特にリチウムイオン電池の製造工程においてセパレータの端部から突出する複数の電極接続部を一括してクリップで纏める場合に適用して有用なものである。   The present invention relates to a method for attaching a clip to an electrode laminate, and is particularly useful when applied to a case where a plurality of electrode connection portions projecting from an end portion of a separator are collected together with a clip in a manufacturing process of a lithium ion battery. .

リチウムイオン二次電池の一種として、正電極板と負電極板とを絶縁体であるセパレータを挟んで相対向させることにより単位発電要素を構成し、該発電要素の複数枚を一体化してスタック構造としたものがある。   As a kind of lithium ion secondary battery, a unit power generation element is configured by making a positive electrode plate and a negative electrode plate face each other with a separator as an insulator interposed therebetween, and a plurality of the power generation elements are integrated to form a stack structure There is something to do.

図4はスタック構造のリチウムイオン二次電池の正電極板を示す図で、(a)はその平面図、(b)はその側面図、図5は負電極板を示す図で、(a)はその平面図、(b)はその側面図である。図4に記載する通り、正電極板1は、正電極シート3の両面上にそれぞれ正極活物質5を塗布して形成してあり、その端部(図4では左端部)には正極接続端子(図示せず)に接続するための正極側接続部7が形成されている。正極側接続部7は正極活物質5が塗布されていないタブとなっている。正電極シート3は、電気伝導性を有し、表面上に正極活物質5を塗布することができれば、特に限定されないが、例えばアルミ箔で形成されている。   4A and 4B are diagrams showing a positive electrode plate of a lithium ion secondary battery having a stack structure, where FIG. 4A is a plan view thereof, FIG. 4B is a side view thereof, and FIG. 5 is a diagram showing a negative electrode plate. Is a plan view thereof, and (b) is a side view thereof. As shown in FIG. 4, the positive electrode plate 1 is formed by applying the positive electrode active material 5 on both surfaces of the positive electrode sheet 3, and a positive electrode connection terminal at the end (left end in FIG. 4). A positive electrode side connection portion 7 for connection to (not shown) is formed. The positive electrode side connection portion 7 is a tab to which the positive electrode active material 5 is not applied. The positive electrode sheet 3 has electrical conductivity and is not particularly limited as long as the positive electrode active material 5 can be applied on the surface. For example, the positive electrode sheet 3 is formed of an aluminum foil.

一方、図5に示すように、負電極板2は、負電極シート4の両面上にそれぞれ負極活物質6を塗布して形成してあり、その端部(図5では右端部)には負極接続端子(図示せず)に接続するための負極側接続部8が形成されている。負極側接続部8は負極活物質6が塗布されていないタブとなっている。負電極シート4は、電気伝導性を有し、表面上に負極活物質6を塗布することができれば、特に限定されないが、例えば銅箔で形成されている。正極側接続部7、負極側接続部8については極性を限定しない表現として電極接続部と称することもある。   On the other hand, as shown in FIG. 5, the negative electrode plate 2 is formed by applying a negative electrode active material 6 on both surfaces of the negative electrode sheet 4, and a negative electrode is formed at its end (right end in FIG. 5). A negative electrode side connection portion 8 for connection to a connection terminal (not shown) is formed. The negative electrode side connection portion 8 is a tab to which the negative electrode active material 6 is not applied. Although the negative electrode sheet 4 has electrical conductivity and is not particularly limited as long as the negative electrode active material 6 can be applied on the surface, the negative electrode sheet 4 is formed of, for example, copper foil. The positive electrode side connection portion 7 and the negative electrode side connection portion 8 may be referred to as an electrode connection portion as an expression that does not limit the polarity.

かかる正電極板1および負電極板2は、図6に示すように、ジグザグ折りした絶縁体のセパレータ9を挟んで相対向するようにセパレータ9の各谷溝9Aに挿入され、上下方向から押圧して図7に示すようなスタック構造の電極積層体Iに成型される。かかる電極積層体Iにおいてセパレータ9の両側部からそれぞれ突出している複数の正極側接続部7および負極側接続部8は、後工程で、正極側および負極側でそれぞれ一括して溶接等により接続端子に接続される。かかる後工程に先立ち、セパレータ9の両端部からそれぞれ突出している複数の正極側接続部7および負極側接続部8は、クリップ10,11を取付けて纏めてある(例えば、特許文献1参照)。クリップ10,11により複数の正極側接続部7および負極側接続部8を纏めておくことで、正電極シート3および負電極シート4の電極積層体Iの厚さ方向に広がろうとする力に抗して各正極側接続部7および負極側接続部8を厚さ方向の内側に撓ませて行う溶接を容易にすることができる。   As shown in FIG. 6, the positive electrode plate 1 and the negative electrode plate 2 are inserted into the valley grooves 9A of the separator 9 so as to face each other with the zigzag-insulated separator 9 interposed therebetween, and are pressed from above and below. Then, it is molded into an electrode laminate I having a stack structure as shown in FIG. In the electrode laminate I, a plurality of positive electrode side connection portions 7 and negative electrode side connection portions 8 respectively protruding from both side portions of the separator 9 are connected to the positive electrode side and the negative electrode side by welding or the like in a later step. Connected to. Prior to such a post process, the plurality of positive electrode side connection portions 7 and negative electrode side connection portions 8 respectively protruding from both end portions of the separator 9 are assembled by attaching clips 10 and 11 (see, for example, Patent Document 1). By combining the plurality of positive electrode side connection portions 7 and negative electrode side connection portions 8 with the clips 10 and 11, the force to spread in the thickness direction of the electrode laminate I of the positive electrode sheet 3 and the negative electrode sheet 4 is increased. Therefore, it is possible to facilitate welding performed by bending each positive electrode side connection portion 7 and negative electrode side connection portion 8 inward in the thickness direction.

特開2009−26490号公報JP 2009-26490 A

しかしながら、従来技術においては、クリップ10、11を取付けて複数の正極側接続部7および負極側接続部8を纏めた状態で、このクリップ10,11と正極側接続部7および負極側接続部8とを溶接する次の溶接工程に搬送しても、搬送の途中でクリップ10,11が正極側接続部7および負極側接続部8から外れてしまうか、あるいは取付け位置がずれてしまうという事態が発生していた。クリップ10、11が所定通りに取付けられていないまま、溶接等を行った場合には、金属箔である正極側接続部7および負極側接続部8を損傷してしまったり、正極側接続部7および負極側接続部8の一部しか溶接できないなど充分な溶接が行えないことがある。   However, in the prior art, in a state where the clips 10 and 11 are attached and the plurality of positive electrode side connection portions 7 and negative electrode side connection portions 8 are combined, the clips 10 and 11, the positive electrode side connection portion 7, and the negative electrode side connection portion 8 are combined. Even if it conveys to the next welding process which welds, the situation where the clips 10 and 11 will remove | deviate from the positive electrode side connection part 7 and the negative electrode side connection part 8 in the middle of conveyance, or the attachment position will shift | deviate. It has occurred. When welding or the like is performed without the clips 10 and 11 being attached as prescribed, the positive electrode side connection portion 7 and the negative electrode side connection portion 8 which are metal foils may be damaged, or the positive electrode side connection portion 7 may be damaged. Moreover, sufficient welding may not be performed, for example, only a part of the negative electrode side connection portion 8 can be welded.

本発明は、上記従来技術に鑑み、クリップの脱落を検出し、クリップの取付け状態が維持されていることを確認して溶接を行って確実にクリップを正極側接続部および負極側接続部の所定位置に固定し得る電極積層体に対するクリップの装着方法を提供することを目的とする。   In view of the above-described prior art, the present invention detects the dropout of the clip, confirms that the clip is attached, and performs welding to ensure that the clip is securely attached to the positive side connection portion and the negative side connection portion. It aims at providing the mounting method of the clip with respect to the electrode laminated body which can be fixed to a position.

上記目的を達成する本発明の第1の態様は、
導電体である正電極シートに正極活物質を塗布した正電極板と、導電体である負電極シートに負極活物質を塗布した負電極板とをセパレータを介して相対向させた電極積層体における前記セパレータの幅方向の端部にクリップを装着するクリップ装着方法であって、
前記正電極板は前記正電極シートにおける前記正極活物質の未塗工部分であり、前記セパレータの幅方向の一端から突出している複数の正極側接続部を有し、前記負電極板は前記負電極シートにおける前記負極活物質の未塗工部分であり、前記セパレータの幅方向の他端から突出している複数の負極側接続部を有し、前記正極側接続部あるいは前記負極側接続部の少なくとも一方に対して当該接続部を一体的に纏めるクリップを取付けるクリップ取付け工程と、
前記クリップを溶接対象の前記接続部溶接するクリップ溶接工程とを有し、
前記クリップ溶接工程では、超音波溶接機のアンビルとホーンで対象の前記接続部を挟み込む際に、予め記憶させてあるクリップの板厚を加算した規定の間隔より前記アンビルと前記ホーンの間隔が狭まったと判断される場合には、前記クリップが正規に取り付けられていないと判断して溶接作業を中止する一方、前記アンビルと前記ホーンとが前記規定の間隔以内であると判断される場合に所定の溶接を行うことを特徴とする電極積層体に対するクリップの装着方法にある。
The first aspect of the present invention for achieving the above object is as follows:
In an electrode laminate in which a positive electrode plate in which a positive electrode active material is applied to a positive electrode sheet as a conductor and a negative electrode plate in which a negative electrode active material is applied to a negative electrode sheet as a conductor are opposed to each other via a separator A clip mounting method for mounting a clip to an end in the width direction of the separator,
The positive electrode plate is an uncoated portion of the positive electrode active material in the positive electrode sheet, and has a plurality of positive electrode side connection portions protruding from one end in the width direction of the separator, and the negative electrode plate is the negative electrode plate. The electrode sheet is an uncoated portion of the negative electrode active material, and has a plurality of negative electrode side connection portions protruding from the other end in the width direction of the separator, and at least the positive electrode side connection portion or the negative electrode side connection portion A clip mounting step for attaching a clip that integrally bundles the connection portion to one side,
A clip welding step of welding the connection portion of the clip to be welded,
In the clip welding process, when the target connection portion is sandwiched between an anvil and a horn of an ultrasonic welder, the distance between the anvil and the horn is narrower than a predetermined distance obtained by adding the plate thickness of the clip stored in advance. If it is determined that the clip is not properly attached, the welding operation is stopped and the anvil and the horn are determined to be within the prescribed interval. It is in the mounting method of the clip with respect to the electrode laminated body characterized by performing welding.

本態様によれば、予め記憶させてあるクリップの板厚を加算した規定の間隔よりアンビルとホーンの間隔が狭まったと判断される場合には、クリップが正規に取付けられていないと判断するようになっているので、クリップの有無を確実に検出することができ、クリップが所定通りに取付けられていることを確認して所定の溶接作業を行うことができる。   According to this aspect, when it is determined that the interval between the anvil and the horn is narrower than a predetermined interval obtained by adding the plate thicknesses of the clips stored in advance, it is determined that the clip is not properly attached. Therefore, the presence or absence of the clip can be reliably detected, and a predetermined welding operation can be performed after confirming that the clip is attached in a predetermined manner.

本発明の第2の態様は、
第1の態様に記載する電極積層体に対するクリップの装着方法において、
前記アンビル上に載置された溶接の対象となる前記接続部に対して前記ホーンを下降させることで、前記クリップと溶接対象となる前記接続部を挟み込んで溶接するものであり、
前記クリップ溶接工程における前記ホーンの前記クリップに対する当接は、前記ホーンの下降に伴う反力により前記ホーン下降が停止されたことで検出し、この検出位置までのホーン下降量にて前記アンビルと前記ホーンとの間隔を認識することを特徴とする電極積層体に対するクリップの装着方法にある。
The second aspect of the present invention is:
In the mounting method of the clip to the electrode laminate described in the first aspect,
By lowering the horn with respect to the connection portion to be welded placed on the anvil, the clip and the connection portion to be welded are sandwiched and welded,
The contact of the horn with the clip in the clip welding process is detected by stopping the horn descending by the reaction force accompanying the descending of the horn, and the anvil and the The clip mounting method for the electrode laminate is characterized by recognizing the distance from the horn.

本態様によれば、ホーンの下降に伴うクリップに対する当接を、クリップからのホーンへの反力により検出しているので、かかる反力が検出されないことをもってホーンの下降量が所定量より増えるため、ホーンの下降路の途中にクリップが存在しないことを確実に検出することができる。   According to this aspect, the contact with the clip accompanying the lowering of the horn is detected by the reaction force from the clip to the horn, so that the lowering amount of the horn increases from a predetermined amount when the reaction force is not detected. It can be reliably detected that no clip exists in the middle of the descending path of the horn.

本発明の第3の態様によれば、
第1または第2の態様に記載する電極積層体に対するクリップの装着方法において、
前記クリップ溶接工程では、前記正極側接続部および前記負極側接続部のそれぞれに対して前記クリップ溶接工程を行うことを特徴とする電極積層体に対するクリップの装着方法にある。
According to a third aspect of the invention,
In the attachment method of the clip to the electrode laminate described in the first or second aspect,
In the clip welding process, the clip welding process is performed on each of the positive electrode side connection part and the negative electrode side connection part.

本態様によれば、正極側接続部および負極側接続部のそれぞれに対してアンビルとホーンの間隔を確認して溶接を行い得るので、各電極接続部に対して確実にクリップを溶接することができる。   According to this aspect, since it is possible to perform welding by checking the distance between the anvil and the horn for each of the positive electrode side connection portion and the negative electrode side connection portion, it is possible to reliably weld the clip to each electrode connection portion. it can.

本発明の第4の態様は、
第1〜第3の態様のいずれか一つに記載する電極積層体に対するクリップの装着方法において、
前記正極側接続部および前記負極側接続部への前記クリップ溶接工程を同時に行うことを特徴とする電極積層体に対するクリップの装着方法にある。
The fourth aspect of the present invention is:
In the attachment method of the clip to the electrode laminate according to any one of the first to third aspects,
The clip is attached to the electrode laminate, wherein the clip welding step to the positive electrode side connecting portion and the negative electrode side connecting portion is simultaneously performed.

本態様によれば、正極側接続部および負極側接続部へのクリップ溶接工程を同時に行うことができるので、タクトタイムを短縮することができる。   According to this aspect, since the clip welding process to the positive electrode side connecting portion and the negative electrode side connecting portion can be performed at the same time, the tact time can be shortened.

本発明の第5の態様は、
第1〜第4の態様のいずれか一つに記載する電極積層体に対するクリップの装着方法において、
前記クリップ溶接工程では、一つのクリップに対して複数回の溶接を行うことを特徴とする電極積層体に対するクリップの装着方法にある。
According to a fifth aspect of the present invention,
In the attachment method of the clip to the electrode laminate according to any one of the first to fourth aspects,
In the clip welding step, the clip is attached to the electrode laminate, wherein welding is performed a plurality of times on one clip.

本態様によれば、溶接を確実なものとすることができ、正極側接続部および負極側接続部の金属箔を傷めることなく確実な固定力を担保することができる。   According to this aspect, welding can be ensured, and a reliable fixing force can be ensured without damaging the metal foil of the positive electrode side connecting portion and the negative electrode side connecting portion.

本発明によれば、ワークであるクリップに向けて下降するホーンの下降量等に基づきアンビルとホーンとの間隔からクリップが脱落していることを検出し得る。この結果、正規にクリップが取付けられていることを確認して所定の溶接処理を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to detect that the clip is dropped from the interval between the anvil and the horn based on the amount of the horn descending toward the clip that is the workpiece. As a result, it is possible to confirm that the clip is properly attached and perform a predetermined welding process.

また、クリップがない状態で超音波溶接を行うとホーンに大きな負荷(過負荷)がかかってしまい、ホーンが損傷することがあるが、本発明により、ホーンへの過負荷を未然に防ぐことができ、ツール寿命を延ばすことができる。   In addition, if ultrasonic welding is performed without a clip, a large load (overload) is applied to the horn, and the horn may be damaged. According to the present invention, it is possible to prevent overload on the horn. Can extend the tool life.

本発明の実施の形態におけるクリップの取付け工程を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the attachment process of the clip in embodiment of this invention. クリップを取付けた電極積層体の搬送工程と、これに続く超音波溶接工程を平面的に見て示す説明図である。It is explanatory drawing which sees planarly the conveyance process of the electrode laminated body which attached the clip, and the ultrasonic welding process following this. クリップの有無判定工程と超音波溶接工程とを概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the presence or absence determination process of a clip, and an ultrasonic welding process. スタック構造のリチウムイオン二次電池の正電極板を示す図で、(a)はその平面図、(b)はその側面図である。It is a figure which shows the positive electrode plate of the lithium ion secondary battery of a stack structure, (a) is the top view, (b) is the side view. スタック構造のリチウムイオン二次電池の負電極板を示す図で、(a)はその平面図、(b)はその側面図である。It is a figure which shows the negative electrode plate of the lithium ion secondary battery of a stack structure, (a) is the top view, (b) is the side view. ジグザグ折りしたセパレータの各谷溝に電極板を挿入する場合の態様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the aspect in the case of inserting an electrode plate in each trough of the separator zigzag folded. スタック構造の電極積層体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the electrode laminated body of a stack structure.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、図4〜図7と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same parts as those in FIGS. 4 to 7 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は本発明の実施の形態におけるクリップの取付け工程を概念的に示す説明図である。当該取付け工程では、図1(a)に示すように、まず、図7に示す状態に成型された電極積層体Iの正極側接続部7および負極側接続部8(正極側接続部7および負極側接続部8はセパレータ9の幅方向の一方の端部および他方の端部からそれぞれ反対方向に突出しているが、両者とも図中左側に突出しているものとして説明する。以下、同じ。)を押圧機構30の上部押圧部材31と下部押圧部材32の間に挟みこんで押圧する。このことにより正極側接続部7および負極側接続部8が束ねられるので、図1(b)に示すように、束ねられた上部押圧部材31、下部押圧部材32に、それぞれの端部からクリップ10,11を取付ける。その後、再度押圧機構30を用いて上部押圧部材31と下部押圧部材32の間でクリップ10,11を押圧することで、クリップ10,11を正極側接続部7,負極側接続部8それぞれに仮止めする。   FIG. 1 is an explanatory view conceptually showing a clip attaching process in the embodiment of the present invention. In the attachment step, as shown in FIG. 1A, first, the positive electrode side connecting portion 7 and the negative electrode side connecting portion 8 (the positive electrode side connecting portion 7 and the negative electrode) of the electrode laminate I molded in the state shown in FIG. The side connection portion 8 protrudes in the opposite direction from one end portion and the other end portion in the width direction of the separator 9, both of which are described as protruding to the left in the drawing. The pressure is pressed between the upper pressing member 31 and the lower pressing member 32 of the pressing mechanism 30. As a result, since the positive electrode side connecting portion 7 and the negative electrode side connecting portion 8 are bundled, as shown in FIG. 1B, the clip 10 is attached to the bundled upper pressing member 31 and lower pressing member 32 from the respective end portions. , 11 is installed. Thereafter, the clips 10 and 11 are pressed against the positive electrode side connecting portion 7 and the negative electrode side connecting portion 8 respectively by pressing the clips 10 and 11 again between the upper pressing member 31 and the lower pressing member 32 using the pressing mechanism 30. Stop.

図2に示すように、上述の如くクリップ10,11が仮止めされた電極積層体Iは、搬送台40に載置されて搬送路41上を超音波溶接機20に向けて搬送される。超音波溶接機20では、正極溶接部20Aで正極側接続部7に対しクリップ10が、負極溶接部20Bで負極側接続部8に対しクリップ11が、それぞれ超音波溶接で溶接される。ここで、本形態では、搬送路41の上流側でクリップ10の溶接作業が行われ、下流側でクリップ11の溶接が行われている。また、当該工程における電極積層体Iの搬送台40への載せ替えや、搬送中にクリップ10,11が外れる可能性がある。そこで、次の溶接工程ではクリップ10,11の有無を検出している。   As shown in FIG. 2, the electrode stack I on which the clips 10 and 11 are temporarily fixed as described above is placed on the transport base 40 and transported on the transport path 41 toward the ultrasonic welding machine 20. In the ultrasonic welding machine 20, the clip 10 is welded to the positive electrode side connection portion 7 at the positive electrode welding portion 20A, and the clip 11 is welded to the negative electrode side connection portion 8 at the negative electrode welding portion 20B by ultrasonic welding. Here, in this embodiment, the welding operation of the clip 10 is performed on the upstream side of the conveyance path 41, and the clip 11 is welded on the downstream side. In addition, there is a possibility that the clips 10 and 11 may come off during the transfer of the electrode stack I to the transport table 40 in the process or during the transport. Therefore, the presence or absence of the clips 10 and 11 is detected in the next welding process.

図3はクリップの有無判定工程と超音波溶接工程とを概念的に示す説明図である。同図(a)に示すように、当該溶接工程では、超音波溶接機20のアンビル22上に載置された正極側接続部7および負極側接続部8に対してホーン21を下降させ、クリップ10,11の上面に当接するまでの実測移動距離を計測する。そして、実測移動距離と、超音波溶接機20の制御部(図示せず)に予め記憶させてあるクリップ10,11の板厚を加算した規定下降量とを比較し、図3(b)に示すように、ホーン21のクリップ10,11に対する当接時点までの実測移動距離が規定移動距離以下の場合にはクリップ10,11が存在すると判断し、ホーン21を発振させて所定の超音波溶接を行う。すなわち、クリップ10,11の板厚αをホーン21の実測移動距離に加算し、この距離が規定移動距離以下の場合にはクリップ10,11が存在する。ここで、ホーン21のクリップ10,11に対する当接は、ホーン21に作用するクリップ10,11からの反力によりホーン21の下降が停止された時点とする。また、溶接作業は一つのクリップ10,11毎に複数回(少なくとも2回)行う。このことで、一箇所当たりの溶接量が少なくても、溶接を確実なものとすることができ、正極側接続部7および負極側接続部8の金属箔を傷めることなく確実な固定力を発揮させることができる。   FIG. 3 is an explanatory diagram conceptually showing a clip presence / absence determination step and an ultrasonic welding step. As shown in FIG. 6A, in the welding process, the horn 21 is lowered with respect to the positive electrode side connecting portion 7 and the negative electrode side connecting portion 8 placed on the anvil 22 of the ultrasonic welding machine 20, and the clip The actually measured moving distance until it comes into contact with the top surfaces of the 10 and 11 is measured. Then, the actually measured moving distance is compared with the specified descending amount obtained by adding the plate thicknesses of the clips 10 and 11 stored in advance in the control unit (not shown) of the ultrasonic welding machine 20, and FIG. As shown in the figure, when the actually measured moving distance of the horn 21 to the point of contact with the clips 10 and 11 is equal to or less than the specified moving distance, it is determined that the clips 10 and 11 exist, and the horn 21 is oscillated to perform predetermined ultrasonic welding. I do. That is, the plate thickness α of the clips 10 and 11 is added to the actually measured movement distance of the horn 21. Here, the contact of the horn 21 with the clips 10 and 11 is a point in time when the lowering of the horn 21 is stopped by the reaction force from the clips 10 and 11 acting on the horn 21. Further, the welding operation is performed a plurality of times (at least twice) for each of the clips 10 and 11. As a result, welding can be ensured even if the amount of welding per place is small, and a certain fixing force is exhibited without damaging the metal foil of the positive electrode side connecting portion 7 and the negative electrode side connecting portion 8. Can be made.

一方、図3(c)に示すように、クリップ10,11が脱落している場合には実測移動距離が規定移動距離+2αとなった時点でホーン21の正極側接続部7および負極側接続部8に対する当接が検出されるので、この場合には、実測移動距離>規定移動距離となる。かくして、クリップ10,11の脱落が検出される。この場合には、超音波溶接は行われることなく電極積層体Iは不良品として除去される。   On the other hand, as shown in FIG. 3C, when the clips 10 and 11 are dropped, the positive electrode side connecting portion 7 and the negative electrode side connecting portion of the horn 21 when the actually measured moving distance becomes the specified moving distance + 2α. 8 is detected, in this case, the measured movement distance> the specified movement distance. Thus, the dropping of the clips 10 and 11 is detected. In this case, the electrode laminate I is removed as a defective product without performing ultrasonic welding.

かくして、クリップ10,11の存在が確認された電極積層体Iのみが次工程に搬送される。例えば、次工程として接続端子等の溶接作業が行われる。   Thus, only the electrode laminate I in which the presence of the clips 10 and 11 is confirmed is conveyed to the next process. For example, a welding operation such as a connection terminal is performed as the next process.

本形態によれば、予め記憶させてあるクリップ10,11の板厚αを加算した規定下降量を超えてホーン21が下降した場合には、クリップ10,11が正規に取付けられていないと判断するようになっているので、クリップ10,11の有無を確実に検出することができ、クリップ10,11が所定通りに取付けられている場合のみ所定の溶接作業が行われる。   According to the present embodiment, when the horn 21 is lowered beyond the prescribed lowering amount obtained by adding the plate thickness α of the clips 10 and 11 stored in advance, it is determined that the clips 10 and 11 are not properly attached. Therefore, the presence or absence of the clips 10 and 11 can be reliably detected, and a predetermined welding operation is performed only when the clips 10 and 11 are attached in a predetermined manner.

上記実施の形態では、ホーン21を下降させて、その下降量が既定量を超えるか否かにより、クリップ10,11が正規に取り付けられているか否かを判断するものとしたが、これに限らず、電極積層体Iを搭載したままアンビルをホーンに近づけるものとしてもよいし、アンビルとホーンそれぞれを移動させるものとしてもよい。つまり、本発明は、アンビルとホーンとで対象の電極接続部を挟み込む際に、予め記憶させてあるクリップの板厚を加算した規定の間隔よりアンビルとホーンの間隔が狭まったと判断される場合にはクリップが正規に取り付けられていないと判断して溶接をせずに溶接にかかる作業を中止するものとし、アンビルとホーンとは規程の間隔以内であると判断される場合には予定通りの所定の溶接を施すようにするものとしている。   In the above embodiment, the horn 21 is lowered, and it is determined whether or not the clips 10 and 11 are properly attached depending on whether or not the descending amount exceeds a predetermined amount. Instead, the anvil may be brought close to the horn while the electrode stack I is mounted, or the anvil and the horn may be moved. That is, in the present invention, when the target electrode connection portion is sandwiched between the anvil and the horn, it is determined that the interval between the anvil and the horn is narrower than a predetermined interval obtained by adding the plate thickness of the clip stored in advance. Judge that the clip is not properly attached and stop the welding work without welding, and if it is determined that the anvil and horn are within the specified interval, the prescribed It is supposed to be welded.

また、上記実施の形態では、搬送路41の上流側でクリップ10の溶接作業を行い、下流側でクリップ11の溶接を行うようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。クリップ10およびクリップ11に対し同時に溶接作業を行っても良い。この場合には、正極側接続部7および負極側接続部8に対して同時溶接を行い得るので、タクトタイムを短縮することができる。一方、上記実施の形態のように、正極側接続部7および負極側接続部8に対して別々のタイミングで溶接を行う場合には、上流側である一方の電極接続部に対する溶接時にクリップが正規に取り付けられていないと判断された場合には、その時点で溶接作業を中止することができるので、他方の電極接続部に対する溶接作業が無駄に行われるようなことを避けることができる。   In the above embodiment, the clip 10 is welded on the upstream side of the conveyance path 41 and the clip 11 is welded on the downstream side. However, this is not always necessary. You may perform welding operation with respect to the clip 10 and the clip 11 simultaneously. In this case, simultaneous welding can be performed on the positive electrode side connection portion 7 and the negative electrode side connection portion 8, so that the tact time can be shortened. On the other hand, when the welding is performed at different timings on the positive electrode side connection portion 7 and the negative electrode side connection portion 8 as in the above-described embodiment, the clip is properly connected when welding the one electrode connection portion on the upstream side. If it is determined that the welding operation is not performed, the welding operation can be stopped at that time, so that the welding operation for the other electrode connecting portion can be avoided.

また、上記実施の形態ではスタック構造の電極積層体Iに関して説明したが、電極積層体Iの構造をこれに限る必要はない。帯状の正電極と負電極とをセパレータを介して巻回することにより扁平に成型した電極積層体であっても、セパレータの幅方向の端部から電極接続部が突出している構造であれば勿論同様に適用できる。   In the above embodiment, the electrode stack I having a stack structure has been described. However, the structure of the electrode stack I need not be limited to this. Of course, even if the electrode laminate is formed flat by winding a belt-like positive electrode and a negative electrode through a separator, the electrode connecting portion protrudes from the end in the width direction of the separator. The same applies.

本発明は二次電池、特にリチウムイオン電池の製造を行う産業分野において有効に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively used in industrial fields where secondary batteries, particularly lithium ion batteries, are manufactured.

I 電極積層体
1 正電極板
2 負電極板
3 正電極シート
4 負電極シート
5 正極活物質
6 負極活物質
7 正極側接続部
8 負極側接続部
9 セパレータ
10,11 クリップ
20 超音波溶接機
21 ホーン
22 アンビル
30 押圧機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS I Electrode laminated body 1 Positive electrode plate 2 Negative electrode plate 3 Positive electrode sheet 4 Negative electrode sheet 5 Positive electrode active material 6 Negative electrode active material 7 Positive electrode side connection part 8 Negative electrode side connection part 9 Separator 10, 11 Clip 20 Ultrasonic welding machine 21 Horn 22 Anvil 30 Pressing mechanism

Claims (5)

導電体である正電極シートに正極活物質を塗布した正電極板と、導電体である負電極シートに負極活物質を塗布した負電極板とをセパレータを介して相対向させた電極積層体における前記セパレータの幅方向の端部にクリップを装着するクリップ装着方法であって、
前記正電極板は前記正電極シートにおける前記正極活物質の未塗工部分であり、前記セパレータの幅方向の一端から突出している複数の正極側接続部を有し、前記負電極板は前記負電極シートにおける前記負極活物質の未塗工部分であり、前記セパレータの幅方向の他端から突出している複数の負極側接続部を有し、前記正極側接続部あるいは前記負極側接続部の少なくとも一方に対して当該接続部を一体的に纏めるクリップを取付けるクリップ取付け工程と、
前記クリップを溶接対象の前記接続部に溶接するクリップ溶接工程とを有し、
前記クリップ溶接工程では、超音波溶接機のアンビルとホーンで対象の前記接続部を挟み込む際に、予め記憶させてあるクリップの板厚を加算した規定の間隔より前記アンビルと前記ホーンの間隔が狭まったと判断される場合には、前記クリップが正規に取り付けられていないと判断して溶接作業を中止する一方、前記アンビルと前記ホーンとが前記規定の間隔以内であると判断される場合に所定の溶接を行うことを特徴とする電極積層体に対するクリップの装着方法。
In an electrode laminate in which a positive electrode plate in which a positive electrode active material is applied to a positive electrode sheet as a conductor and a negative electrode plate in which a negative electrode active material is applied to a negative electrode sheet as a conductor are opposed to each other via a separator A clip mounting method for mounting a clip to an end in the width direction of the separator,
The positive electrode plate is an uncoated portion of the positive electrode active material in the positive electrode sheet, and has a plurality of positive electrode side connection portions protruding from one end in the width direction of the separator, and the negative electrode plate is the negative electrode plate. The electrode sheet is an uncoated portion of the negative electrode active material, and has a plurality of negative electrode side connection portions protruding from the other end in the width direction of the separator, and at least the positive electrode side connection portion or the negative electrode side connection portion A clip mounting step for attaching a clip that integrally bundles the connection portion to one side,
A clip welding step of welding the clip to the connection portion to be welded,
In the clip welding process, when the target connection part is sandwiched between the anvil and the horn of an ultrasonic welder, the distance between the anvil and the horn is narrower than a predetermined distance obtained by adding the plate thickness of the clip stored in advance. If it is determined that the clip is not properly attached, the welding operation is stopped and the anvil and the horn are determined to be within the prescribed interval. A method for attaching a clip to an electrode laminate, wherein welding is performed.
請求項1に記載する電極積層体に対するクリップの装着方法において、
前記アンビル上に載置された溶接の対象となる前記接続部に対して前記ホーンを下降させることで、前記クリップと溶接対象となる前記接続部を挟み込んで溶接するものであり、
前記クリップ溶接工程における前記ホーンの前記クリップに対する当接は、前記ホーンの下降に伴う反力により前記ホーン下降が停止されたことで検出し、この検出位置までのホーン下降量にて前記アンビルと前記ホーンとの間隔を認識することを特徴とする電極積層体に対するクリップの装着方法。
In the attachment method of the clip to the electrode laminate according to claim 1,
By lowering the horn with respect to the connection portion to be welded placed on the anvil, the clip and the connection portion to be welded are sandwiched and welded,
The contact of the horn with the clip in the clip welding process is detected by stopping the horn descending by the reaction force accompanying the descending of the horn, and the anvil and the A method for attaching a clip to an electrode laminate, wherein a distance from a horn is recognized.
請求項1または請求項2に記載する電極積層体に対するクリップの装着方法において、
前記クリップ溶接工程では、前記正極側接続部および前記負極側接続部のそれぞれに対して前記クリップ溶接工程を行うことを特徴とする電極積層体に対するクリップの装着方法。
In the mounting method of the clip with respect to the electrode laminated body according to claim 1 or claim 2,
In the clip welding process, the clip welding process is performed on each of the positive electrode side connecting portion and the negative electrode side connecting portion, and the clip mounting method for the electrode laminate.
請求項1〜請求項3のいずれか一つに記載する電極積層体に対するクリップの装着方法において、
前記正極側接続部および前記負極側接続部への前記クリップ溶接工程を同時に行うことを特徴とする電極積層体に対するクリップの装着方法。
In the mounting method of the clip with respect to the electrode laminated body as described in any one of Claims 1-3,
A clip mounting method for an electrode laminate, wherein the clip welding step to the positive electrode side connecting portion and the negative electrode side connecting portion is simultaneously performed.
請求項1〜請求項4のいずれか一つに記載する電極積層体に対するクリップの装着方法において、
前記クリップ溶接工程では、一つのクリップに対して複数回の溶接を行うことを特徴とする電極積層体に対するクリップの装着方法。
In the mounting method of the clip with respect to the electrode laminated body as described in any one of Claims 1-4,
In the clip welding step, the clip is attached to the electrode laminate, wherein welding is performed a plurality of times on one clip.
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