JP6911669B2 - Power storage module manufacturing method and manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電モジュールの製造方法及び製造装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a power storage module.
蓄電モジュールの製造方法として、例えば、特許文献1には、正極をセパレータで包んだ袋ユニットと負極とをハンド装置が交互に把持して積層することにより電極積層体を製造する方法が開示されている。この製造方法では、一対のセパレータロールから連続的に繰り出されるセパレータシート同士が張り合わされ、貼り合わされた部分を底部とするセパレータシートの谷間に正極が落下される。その後、正極の外縁に沿ってセパレータシート同士が溶着されることにより、袋ユニットが連続的に形成される。 As a method for manufacturing a power storage module, for example, Patent Document 1 discloses a method for manufacturing an electrode laminate by alternately grasping and laminating a bag unit in which a positive electrode is wrapped with a separator and a negative electrode by a hand device. There is. In this manufacturing method, the separator sheets that are continuously fed out from the pair of separator rolls are stuck together, and the positive electrode is dropped into the valley of the separator sheets whose bottom is the bonded portion. After that, the separator sheets are welded to each other along the outer edge of the positive electrode, so that the bag unit is continuously formed.
上述したような蓄電モジュールの製造方法では、個片部品が別途配置された電極が積層される場合がある。この場合、例えば電極の外縁の位置を基準として、電極の予め定められた配置領域に配置対象である個片部品が配置される。しかしながら、例えば電極の製造工程における溶着時の熱の影響により電極に反りが生じていると、電極の外縁の位置を精度よく検出することができない。これにより、配置領域に配置対象を精度よく配置することができない。 In the method of manufacturing a power storage module as described above, electrodes in which individual parts are separately arranged may be laminated. In this case, for example, the individual parts to be arranged are arranged in a predetermined arrangement area of the electrode with reference to the position of the outer edge of the electrode. However, if the electrode is warped due to the influence of heat during welding in the electrode manufacturing process, for example, the position of the outer edge of the electrode cannot be detected accurately. As a result, the placement target cannot be placed accurately in the placement area.
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、配置領域に配置対象を精度よく配置することができる蓄電モジュールの製造方法及び製造装置を提供する。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a method and an apparatus for manufacturing a power storage module capable of accurately arranging an arrangement target in an arrangement area.
本発明に係る蓄電モジュールの製造方法は、電極板、電極板の一方面に設けられた正極、及び電極板の他方面に設けられた負極を含むバイポーラ電極が積層されてなる蓄電モジュールを製造する方法であって、バイポーラ電極の外縁部に樹脂部が設けられてなるシート状の樹脂付電極を第1平面上に載置する工程と、第1平面上に載置された樹脂付電極を、第1平面及び第1平面と樹脂付電極を介して対向する第2平面により挟持する工程と、挟持された状態の樹脂付電極の外縁の位置を検出する工程と、検出された位置に基づき、樹脂付電極の予め定められた配置領域に配置対象を配置する工程と、を含む。 The method for manufacturing a power storage module according to the present invention manufactures a power storage module in which a bipolar electrode including an electrode plate, a positive electrode provided on one surface of the electrode plate, and a negative electrode provided on the other surface of the electrode plate is laminated. The method is a step of placing a sheet-shaped resin-attached electrode having a resin portion provided on the outer edge of the bipolar electrode on the first plane, and a resin-attached electrode placed on the first plane. Based on the first plane and the step of sandwiching the first plane with the second plane facing the first plane via the resin-attached electrode, the step of detecting the position of the outer edge of the sandwiched resin-attached electrode, and the detected position. It includes a step of arranging an arrangement target in a predetermined arrangement area of the resin-attached electrode.
この蓄電モジュールの製造方法は、樹脂付電極を第1平面と第2平面とにより挟持する工程を有している。このため、樹脂付電極に反りが生じていても、反りを矯正し、樹脂付電極の外縁の位置を精度よく検出することができる。したがって、検出された位置に基づき、配置領域に配置対象を精度よく配置することができる。 The method for manufacturing the power storage module includes a step of sandwiching the resin-attached electrode between the first plane and the second plane. Therefore, even if the resin-attached electrode is warped, the warp can be corrected and the position of the outer edge of the resin-attached electrode can be detected with high accuracy. Therefore, the placement target can be accurately placed in the placement area based on the detected position.
挟持する工程では、第1平面と第2平面との対向方向から見て矩形状を呈する樹脂付電極の隣り合う一対の辺それぞれの少なくとも一部を含む領域を挟持し、検出する工程では、位置として、一対の辺の位置を検出してもよい。この場合、樹脂付電極が矩形状を呈しているので、樹脂付電極における隣り合う一対の辺それぞれの少なくとも一部を含む領域を挟持し、一対の辺の位置を精度よく検出することにより、配置領域に配置対象を精度よく配置することができる。 In the step of sandwiching, in the step of sandwiching and detecting a region including at least a part of each of a pair of adjacent sides of the resin-attached electrode having a rectangular shape when viewed from the opposite direction of the first plane and the second plane, the position As a result, the positions of a pair of sides may be detected. In this case, since the resin-attached electrode has a rectangular shape, the resin-attached electrode is arranged by sandwiching a region including at least a part of each of a pair of adjacent sides of the resin-attached electrode and accurately detecting the position of the pair of sides. The placement target can be placed accurately in the area.
検出する工程では、一対の辺のうち一方における二点の位置と、一対の辺のうち他方における一点の位置と、を検出することにより、一対の辺の位置を検出してもよい。この場合、一対の辺のうち一方における二点の位置を検出するので、当該二点を接続する直線として、一方の辺の位置を検出することができる。また、他方における一点の位置を検出するので、当該一点を通ると共に、一方の辺に直交する直線として他方の辺の位置を検出することができる。 In the step of detecting, the position of the pair of sides may be detected by detecting the position of two points on one of the pair of sides and the position of one point on the other side of the pair of sides. In this case, since the positions of two points on one of the pair of sides are detected, the position of one side can be detected as a straight line connecting the two points. Further, since the position of one point on the other side is detected, the position of the other side can be detected as a straight line passing through the one point and orthogonal to one side.
配置する工程は、検出された位置に基づき、配置領域に配置対象を搬送する工程を含んでもよい。この場合、樹脂付電極が第1平面における決まった位置に載置されていなくても、配置領域に配置対象を配置することができる。 The arranging step may include a step of transporting the arranging target to the arranging area based on the detected position. In this case, even if the resin-attached electrode is not placed at a fixed position on the first plane, the placement target can be placed in the placement area.
配置する工程は、検出された位置に基づき、第1平面における樹脂付電極の位置を調整する工程と、位置が調整された樹脂付電極の配置領域に配置対象を搬送する工程と、を含んでもよい。この場合、樹脂付電極を決まった位置に載置することができるので、配置領域に配置対象を搬送する際に、樹脂付電極の位置のずれを考慮する必要がない。したがって、例えば、複数の配置対象を配置する場合に効率がよい。 The arranging step may include a step of adjusting the position of the resin-attached electrode on the first plane based on the detected position and a step of transporting the arrangement target to the arrangement region of the resin-attached electrode whose position has been adjusted. good. In this case, since the resin-attached electrode can be placed at a fixed position, it is not necessary to consider the displacement of the resin-attached electrode when transporting the arrangement target to the arrangement region. Therefore, for example, it is efficient when a plurality of placement targets are placed.
配置する工程は、第1平面に樹脂付電極を固定する工程を更に含み、搬送する工程では、第1平面に固定された樹脂付電極の配置領域に配置対象が搬送されてもよい。この場合、樹脂付電極の外縁の位置が変わらないので、配置領域に配置対象を更に精度よく配置することができる。 The arranging step further includes a step of fixing the resin-attached electrode on the first plane, and in the transporting step, the arranging target may be transported to the arranging region of the resin-attached electrode fixed on the first plane. In this case, since the position of the outer edge of the resin-attached electrode does not change, the object to be arranged can be arranged more accurately in the arrangement area.
上記蓄電モジュールの製造方法は、配置領域に配置された配置対象を配置領域に取り付ける工程を更に含んでもよい。この場合、例えば、配置対象が配置された樹脂付電極を積層する際に、配置対象が配置領域からずれることを抑制できる。 The method for manufacturing the power storage module may further include a step of attaching the arrangement target arranged in the arrangement area to the arrangement area. In this case, for example, when stacking the resin-attached electrodes on which the placement target is placed, it is possible to prevent the placement target from shifting from the placement region.
本発明に係る蓄電モジュールの製造装置は、電極板、電極板の一方面に設けられた正極、及び電極板の他方面に設けられた負極を含むシート状のバイポーラ電極が積層されてなる蓄電モジュールを製造する装置であって、バイポーラ電極の外縁部に樹脂部が設けられてなるシート状の樹脂付電極が載置される第1平面と、第1平面と樹脂付電極を介して対向し、第1平面とにより樹脂付電極を挟持する第2平面と、挟持された状態の樹脂付電極の外縁の位置を検出する検出部と、検出された位置に基づき、樹脂付電極の予め定められた配置領域に配置対象を配置する配置部と、を含む。 The power storage module manufacturing apparatus according to the present invention is a power storage module in which a sheet-shaped bipolar electrode including an electrode plate, a positive electrode provided on one surface of the electrode plate, and a negative electrode provided on the other surface of the electrode plate is laminated. A first plane on which a sheet-shaped resin-attached electrode having a resin portion provided on the outer edge of the bipolar electrode is placed, and the first plane and the resin-attached electrode face each other. A second plane that sandwiches the resin-attached electrode by the first plane, a detection unit that detects the position of the outer edge of the resin-attached electrode in the sandwiched state, and a predetermined position of the resin-attached electrode based on the detected position. Includes an arrangement unit for arranging the arrangement target in the arrangement area.
この蓄電モジュールの製造装置は、第1平面に載置された樹脂付電極を第1平面とにより挟持する第2平面を有している。このため、樹脂付電極に反りが生じていても、反りを矯正し、樹脂付電極の外縁の位置を精度よく検出することができる。したがって、検出された位置に基づき、配置領域に配置対象を精度よく配置することができる。 The apparatus for manufacturing the power storage module has a second plane in which the resin-attached electrode mounted on the first plane is sandwiched between the first plane and the first plane. Therefore, even if the resin-attached electrode is warped, the warp can be corrected and the position of the outer edge of the resin-attached electrode can be detected with high accuracy. Therefore, the placement target can be accurately placed in the placement area based on the detected position.
本発明によれば、配置領域に配置対象を精度よく配置することができる蓄電モジュールの製造方法及び製造装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method and an apparatus for manufacturing a power storage module capable of accurately arranging an arrangement target in an arrangement area.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、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 accompanying drawings. In the description, the same reference numerals will be used for the same elements or elements having the same function, and duplicate description will be omitted.
図1は、蓄電装置の一実施形態を示す概略断面図である。同1に示される蓄電装置1は、例えばフォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の各種車両のバッテリとして用いられる。蓄電装置1は、複数の蓄電モジュール4を積層してなる蓄電モジュール積層体2と、蓄電モジュール積層体2に対して積層方向に拘束荷重を付加する拘束部材3とを備えて構成されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a power storage device. The power storage device 1 shown in the same 1 is used as a battery for various vehicles such as forklifts, hybrid vehicles, and electric vehicles. The power storage device 1 includes a power
蓄電モジュール積層体2は、複数(本実施形態では3体)の蓄電モジュール4と、複数(本実施形態では4枚)の導電板5とによって構成されている。蓄電モジュール4は、例えば後述するバイポーラ電極14を備えたバイポーラ電池であり、積層方向から見て矩形状をなしている。蓄電モジュール4は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池、又は電気二重層キャパシタである。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。
The power
積層方向に隣り合う蓄電モジュール4,4同士は、導電板5を介して電気的に接続されている。導電板5は、積層方向に隣り合う蓄電モジュール4,4間と、積層端に位置する蓄電モジュール4の外側と、にそれぞれ配置されている。積層端に位置する蓄電モジュール4の外側に配置された一方の導電板5には、正極端子6が接続されている。積層端に位置する蓄電モジュール4の外側に配置された他方の導電板5には、負極端子7が接続されている。正極端子6及び負極端子7は、例えば導電板5の縁部から積層方向に交差する方向に引き出されている。正極端子6及び負極端子7により、蓄電装置1の充放電が実施される。
The
各導電板5の内部には、空気等の冷媒を流通させる複数の流路5aが設けられている。各流路5aは、例えば積層方向と、正極端子6及び負極端子7の引き出し方向とにそれぞれ直交する方向に互いに平行に延在している。これらの流路5aに冷媒を流通させることで、導電板5は、蓄電モジュール4,4同士を電気的に接続する接続部材としての機能のほか、蓄電モジュール4で発生した熱を放熱する放熱板としての機能を併せ持つ。なお、図1の例では、積層方向から見た導電板5の面積は、蓄電モジュール4の面積よりも小さいが、放熱性の向上の観点から、導電板5の面積は、蓄電モジュール4の面積と同じであってもよく、蓄電モジュール4の面積よりも大きくてもよい。
Inside each
拘束部材3は、蓄電モジュール積層体2を積層方向に挟む一対のエンドプレート8,8と、エンドプレート8,8同士を締結する締結ボルト9及びナット10とによって構成されている。エンドプレート8は、積層方向から見た蓄電モジュール4及び導電板5の面積よりも一回り大きい面積を有する矩形の金属板である。エンドプレート8の内側面(蓄電モジュール積層体2側の面)には、電気絶縁性を有するフィルムFが設けられている。フィルムFにより、エンドプレート8と導電板5との間が絶縁されている。
The restraint member 3 is composed of a pair of end plates 8 and 8 that sandwich the power
エンドプレート8の縁部には、蓄電モジュール積層体2よりも外側となる位置に挿通孔8aが設けられている。締結ボルト9は、一方のエンドプレート8の挿通孔8aから他方のエンドプレート8の挿通孔8aに向かって通され、他方のエンドプレート8の挿通孔8aから突出した締結ボルト9の先端部分には、ナット10が螺合されている。これにより、蓄電モジュール4及び導電板5がエンドプレート8,8によって挟持されて蓄電モジュール積層体2としてユニット化されると共に、蓄電モジュール積層体2に対して積層方向に拘束荷重が付加される。
An
次に、蓄電モジュール4の構成について更に詳細に説明する。図2は、蓄電モジュール4の内部構成を示す概略断面図である。同図に示すように、蓄電モジュール4は、電極積層体11と、電極積層体11を封止する樹脂製の封止体12とを備えている。
Next, the configuration of the
電極積層体11は、セパレータ13を介して複数のバイポーラ電極14が積層されてなる。この例では、電極積層体11の積層方向Dは蓄電モジュール積層体2の積層方向と一致している。電極積層体11は、積層方向Dに延びる側面11aを有している。バイポーラ電極14は、電極板15、電極板15の一方面15aに設けられた正極16、電極板15の他方面15bに設けられた負極17を含んでいる。正極16は、正極活物質が塗工されてなる正極活物質層である。負極17は、負極活物質が塗工されてなる負極活物質層である。電極積層体11において、一のバイポーラ電極14の正極16は、セパレータ13を挟んで積層方向Dに隣り合う一方のバイポーラ電極14の負極17と対向している。電極積層体11において、一のバイポーラ電極14の負極17は、セパレータ13を挟んで積層方向Dに隣り合う他方のバイポーラ電極14の正極16と対向している。
The
電極積層体11において、積層方向Dの一端には負極終端電極18が配置され、積層方向Dの他端には正極終端電極19が配置されている。負極終端電極18は、電極板15、及び電極板15の他方面15bに設けられた負極17を含んでいる。負極終端電極18の負極17は、セパレータ13を介して積層方向Dの一端のバイポーラ電極14の正極16と対向している。負極終端電極18の電極板15の一方面15aには、蓄電モジュール4に隣接する一方の導電板5が接触している。正極終端電極19は、電極板15、及び電極板15の一方面15aに設けられた正極16を含んでいる。正極終端電極19の電極板15の他方面15bには、蓄電モジュール4に隣接する他方の導電板5が接触している。正極終端電極19の正極16は、セパレータ13を介して積層方向Dの他端のバイポーラ電極14の負極17と対向している。
In the
電極板15は、金属製であり、例えばニッケル又はニッケルメッキ鋼板からなる。電極板15は、例えばニッケルからなる矩形の金属箔である。電極板15の外縁部15c(バイポーラ電極14の外縁部)は、矩形枠状をなし、正極活物質及び負極活物質が塗工されない未塗工領域となっている。正極16を構成する正極活物質としては、例えば水酸化ニッケルが挙げられる。負極17を構成する負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が挙げられる。本実施形態では、電極板15の他方面15bにおける負極17の形成領域は、電極板15の一方面15aにおける正極16の形成領域に対して一回り大きくなっている。
The
セパレータ13は、例えばシート状に形成されている。セパレータ13としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、メチルセルロース等からなる織布又は不織布等が例示される。セパレータ13は、フッ化ビニリデン樹脂化合物で補強されたものであってもよい。なお、セパレータ13は、シート状に限られず、袋状のものを用いてもよい。
The
封止体12は、例えば絶縁性の樹脂によって矩形の筒状に形成されている。封止体12を構成する樹脂材料としては、例えばポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、又は変性ポリフェニレンエーテル(変性PPE)などが挙げられる。封止体12は、積層方向Dに延びる電極積層体11の側面11aにおいて電極板15の外縁部15cを保持すると共に、側面11aを取り囲むように構成されている。
The sealing
封止体12は、外縁部15cに設けられた第1樹脂部21(樹脂部)と、側面11aに沿って第1樹脂部21を外側から包囲する第2樹脂部22とを有している。第1樹脂部21は、積層方向Dから見て、矩形枠状をなし、例えば超音波又は熱により、外縁部15cの全周にわたって連続的に溶着されている。第1樹脂部21は、電極板15の一方面15a側の外縁部15cに設けられている。第1樹脂部21は所定の厚さ(積層方向Dの長さ)を有するフィルムである。電極板15の端面は、第1樹脂部21から露出している。第1樹脂部21は、積層方向Dから見て、正極16及び負極17から離間して設けられている。
The sealing
第1樹脂部21は、積層方向Dに隣り合う電極板15の外縁部15c同士の間に位置している第1部分21aと、電極板15から外側に張り出している第2部分21bと、を有している。第1部分21aは、第1樹脂部21の内周側の部分である。バイポーラ電極14及び正極終端電極19における外縁部15cに設けられた第1樹脂部21では、第1部分21aの内側に第1樹脂部21の他の部分よりも薄い(積層方向Dの長さが短い)段差部21cが設けられている。段差部21cにはセパレータ13の外縁部が配置され、積層方向Dから見て、段差部21cとセパレータ13の外縁部とは重なっている。セパレータ13は、セパレータ13の外縁に沿って並ぶ数箇所において、例えば溶着により段差部21cに取り付けられている。負極終端電極18の一方面15a側には、セパレータ13が配置されていないので、負極終端電極18の外縁部15cに設けられた第1樹脂部21には、段差部21cが設けられていない。本実施形態では、段差部21cの高さ(積層方向Dの長さ)は、セパレータ13の厚さと同等であるが、同等でなくてもよい。第2部分21bの一部は、第2樹脂部22に埋没している。積層方向Dで隣り合う第1樹脂部21,21同士は、互いに離間している。
The
第2樹脂部22は、電極積層体11及び第1樹脂部21の外側に設けられ、蓄電モジュール4の外壁(筐体)を構成している。第2樹脂部22は、例えば樹脂の射出成形によって形成され、積層方向Dにおいて電極積層体11の全長にわたって延在している。第2樹脂部22は、積層方向Dを軸方向として延在する筒状部である。第2樹脂部22は、積層方向Dに延在する第1樹脂部21の外側面を覆っている。第2樹脂部22は、例えば、射出成形時の熱によって第1樹脂部21の外表面に溶着されている。
The second resin portion 22 is provided outside the
第2樹脂部22は、積層方向Dに隣り合うバイポーラ電極14,14の間、積層方向Dに隣り合う負極終端電極18とバイポーラ電極14との間、及び積層方向Dに隣り合う正極終端電極19とバイポーラ電極14との間をそれぞれ封止している。これにより、積層方向Dで隣り合うバイポーラ電極14,14の間、積層方向Dに隣り合う負極終端電極18とバイポーラ電極14との間、及び積層方向Dに隣り合う正極終端電極19とバイポーラ電極14との間には、それぞれ気密に仕切られた内部空間Vが形成されている。この内部空間Vには、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液からなる電解液(不図示)が収容されている。電解液は、セパレータ13、正極16及び負極17内に含浸されている。電解液は強アルカリ性なので、封止体12は、耐強アルカリ性を有する樹脂材料により構成されている。
The second resin portion 22 is formed between the
続いて、図3〜図8を参照し、蓄電モジュール4を製造する製造装置100を用いて、蓄電モジュール4を製造する製造方法について説明する。図3は、蓄電モジュールの製造方法を示すフローチャートである。図3に示されるように、蓄電モジュール4の製造方法は、樹脂付電極31(図4参照)を準備する工程(ステップS1)と、樹脂付電極31を載置する工程(ステップS2)と、樹脂付電極31を挟持する工程(ステップS3)と、位置を検出する工程(ステップS4)と、配置対象を配置する工程(ステップS5,S6)と、配置対象を取り付ける工程(ステップS7)と、樹脂付電極31を積層する工程(ステップS8)と、第2樹脂部22(図2参照)を形成する工程(ステップS9)と、電解液を注入する工程(ステップS10)と、を含んでいる。
Subsequently, with reference to FIGS. 3 to 8, a manufacturing method for manufacturing the
図4(a)は、樹脂付電極を一方面側から見た平面図であり、図4(b)は、樹脂付電極を他方面側から見た平面図である。図4(a)及び図4(b)に示される樹脂付電極31を準備する工程(ステップS1)では、まず、図2に示される複数のバイポーラ電極14と、負極終端電極18と、正極終端電極19と、が準備される。続いて、各電極板15の一方面15a側の外縁部15cに第1樹脂部21を、例えば溶着により設ける。これにより、外縁部15cに第1樹脂部21が設けられてなる樹脂付電極31が準備される。樹脂付電極31は、シート状を呈している。樹脂付電極31の外縁31aは、樹脂付電極31の厚さ方向から見て、例えば矩形状を呈している。なお、矩形状は、完全な矩形状に限らず、略矩形状であってもよく、例えば、角部が丸められた形状、角部が面取りされた形状、辺に凹凸が設けられた形状であってもよい。樹脂付電極31は、外縁31aとして4つの辺31bを有している。樹脂付電極31には、後述する配置領域31cが設定されている。
FIG. 4A is a plan view of the resin-attached electrode viewed from one side, and FIG. 4B is a plan view of the resin-attached electrode viewed from the other side. In the step of preparing the resin-attached
図5は、樹脂付電極を載置する工程、樹脂付電極を挟持する工程、及び位置を検出する工程について説明するための側面図である。図5に示されるように、製造装置100は、定盤41と、挟持部42と、を備えている。定盤41は、例えばSUS等の剛性の高い金属により構成され、樹脂付電極31が載置される平面41a(第1平面)を有している。樹脂付電極31の厚さ方向から見て、定盤41は、樹脂付電極31よりも大きい。平面41aは、例えば矩形状を呈している。樹脂付電極31を載置する工程(ステップS2)では、樹脂付電極31は、平面41aの外縁の内側に位置するように、平面41a上に載置される。樹脂付電極31は、例えばロボットハンド(不図示)により平面41a上に載置される。
FIG. 5 is a side view for explaining a step of placing the resin-attached electrode, a step of sandwiching the resin-attached electrode, and a step of detecting the position. As shown in FIG. 5, the
挟持部42は、例えば平板部材であり、平面41aと樹脂付電極31を介して対向する平面42a(第2平面)を有している。平面41aと平面42aとの対向方向Aは、樹脂付電極31の厚さ方向と一致している。挟持部42は、所定の重さを有している。樹脂付電極31を挟持する工程(ステップS3)では、例えばロボットハンド(不図示)により樹脂付電極31上に挟持部42が載置される。これにより、平面41a上に載置された樹脂付電極31が、挟持部42の重さで平面41a及び平面42aにより挟持される。この結果、樹脂付電極31の反りが矯正される。平面41a及び平面42aより、樹脂付電極31の中央部から外縁31aの少なくとも一部までの領域が挟持される。
The sandwiching
図6は、図5に示される挟持部及び樹脂付電極を挟持部側から見た平面図である。図6に示されるように、平面42aは、樹脂付電極31よりも一回り大きな平面の外縁部が、複数箇所において切り欠かれたような形状を呈している。平面42aは、樹脂付電極31の外縁31aの少なくとも一部と重なり、平面41a(図5参照)とにより外縁31aの少なくとも一部を挟持する領域42bを有している。本実施形態では、平面42aは、矩形状の樹脂付電極31の各辺31bに対して領域42bを有しているが、矩形状の樹脂付電極31の隣り合う一対の辺31b,31bのそれぞれに対して領域42bを有してもよい。これにより、樹脂付電極31における隣り合う一対の辺31b,31bそれぞれの少なくとも一部を含む領域が挟持される。以下、「樹脂付電極31における隣り合う一対の辺31b,31b」を単に「一対の辺31b,31b」とも言う。
FIG. 6 is a plan view of the sandwiching portion and the electrode with resin shown in FIG. 5 as viewed from the sandwiching portion side. As shown in FIG. 6, the
挟持部42には、露出部42cと、露出部42dと、が設けられている。露出部42cは、樹脂付電極31の隣り合う一対の辺31b,31bのうち一方における二点P1,P2と、他方における一点P3と、を露出させる。露出部42dは、樹脂付電極31の4つの角部を露出させる。
The sandwiching
図5に示されるように、製造装置100は、カメラ43と、制御部44と、を備えている。製造装置100は、複数(本実施形態では、点P1〜P3に対応して3つ)のカメラ43を備えているが、1つのカメラ43を備えてもよい。制御部44は、カメラ43と通信可能に接続されている。制御部44は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、主記憶装置であるRAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)、並びに通信を行うための通信モジュール等を備えるコンピュータとして構成される。
As shown in FIG. 5, the
カメラ43は、平面41aと平面42aとにより挟持された状態の樹脂付電極31の外縁31aを撮像し、撮像した画像を制御部44に送信する。制御部44は、カメラ43から受信した画像に基づき、外縁31aの位置を検出する。このようにカメラ43及び制御部44は、外縁31aの位置を検出する検出部として機能している。
The
本実施形態では、カメラ43は、外縁31aの位置として、図6に示される露出部42cにより露出された点P1〜P3を撮像する。制御部44は、点P1及び点P2を接続する直線として、樹脂付電極31の隣り合う一対の辺31b,31bのうち一方の辺31bの位置を検出する。更に、制御部44は、点P3を通ると共に、一方の辺31bに直交する直線として他方の辺31bの位置を検出する。これにより、制御部44は、点P1〜P3の位置に基づき、一対の辺31b,31bの位置を検出することができる。
In the present embodiment, the
続いて、図7及び図8を参照して、配置対象を配置する工程について説明する。図7は、樹脂付電極を固定する工程について説明する側面図である。図8は、配置対象を搬送する工程について説明する側面図である。配置対象を配置する工程では、検出された外縁31aの位置に基づき、樹脂付電極31の予め定められた配置領域31cに配置対象が配置される。この工程は、樹脂付電極31を固定する工程(ステップS5)と、配置対象を搬送する工程(ステップS6)とを含んでいる。
Subsequently, a step of arranging the arrangement target will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a side view illustrating a step of fixing the resin-attached electrode. FIG. 8 is a side view illustrating a process of transporting the arrangement target. In the step of arranging the arrangement target, the arrangement target is arranged in the
樹脂付電極31に配置される配置対象としては、セパレータ13又は入れ子(不図示)等の個片部品が挙げられる。入れ子は、射出成形により第2樹脂部22を形成する際、第2樹脂部22に安全弁又は注液口として機能する貫通孔を形成するための個片部品である。ここでは、配置対象としてセパレータ13を樹脂付電極31に配置する場合について説明する。図2に示されるように、負極終端電極18に設けられた第1樹脂部21には、セパレータ13が設けられないので、この場合の樹脂付電極31は、第1樹脂部21が設けられたバイポーラ電極14、又は第1樹脂部21が設けられた正極終端電極19である。配置領域31cは、樹脂付電極31の厚さ方向から見て、配置領域31cの外縁がセパレータ13の外縁と同形状を呈するように設定されている。樹脂付電極31の厚さ方向から見て、配置領域31cの外縁は段差部21cと重なっている。
Examples of the object to be arranged on the resin-attached
図7に示されるように、製造装置100は、樹脂付電極31を平面41a上に固定する固定部45を有している。固定部45は、樹脂付電極31の上面を押さえつける爪部46を有している。固定部45は、例えば樹脂付電極31の各角部に対応する4つの爪部46を有している。上述の露出部42d(図6参照)は、爪部46が各角部に配置され、樹脂付電極31が固定された状態において、爪部46を露出させる。
As shown in FIG. 7, the
樹脂付電極31を固定する工程(ステップS5)では、爪部46が樹脂付電極31の外側から樹脂付電極31上に移動し、樹脂付電極31の上面を押さえつける。これにより、固定部45は、平面41aに樹脂付電極31を固定する。固定部45による固定は、挟持部42が樹脂付電極31上に配置され、樹脂付電極31が平面41a及び平面42aにより挟持された状態において行われる。その後、例えばロボットハンド(不図示)により、挟持部42が樹脂付電極31上から取り除かれる。固定部45によれば、樹脂付電極31の外縁31aの位置を、平面41a及び平面42aにより挟持された状態の樹脂付電極31の外縁31aの位置と同じ位置に保つことができる。なお、配置領域31cの位置が平面41aに対してずれ難い状態である場合は、この工程を省略してもよい。
In the step of fixing the resin-attached electrode 31 (step S5), the
上述のように、固定部45によれば、樹脂付電極31の外縁31aの位置を、平面41a及び平面42aにより挟持された状態の樹脂付電極31の外縁31aの位置と同じ位置に保つことができる。したがって、位置を検出する工程(ステップS4)は、樹脂付電極31を固定する工程(ステップS5)の後に行われてもよい。この場合でも、挟持された状態の樹脂付電極31の外縁31aの位置を実質的に検出することができる。
As described above, according to the fixing
図8に示されるように、製造装置100は、ハンド47を有している。ハンド47は、例えばロボットハンドであり、セパレータ13を保持可能に構成されている。ハンド47は、例えばセパレータ13を吸着する吸着パッドを有し、セパレータ13を吸着して保持する。ハンド47は、制御部44と通信可能に接続され、制御部44により制御されてセパレータ13を搬送する。
As shown in FIG. 8, the
配置対象を搬送する工程(ステップS6)では、制御部44は、検出された外縁31aの位置に基づきハンド47を制御し、平面41aに固定された樹脂付電極31の配置領域31cにセパレータ13を搬送する。制御部44は、例えば、樹脂付電極31における配置領域31cの位置を、外縁31aの位置に対する相対的な位置として予め記憶している。そして、制御部44は、検出された外縁31aの位置、及び配置領域31cの相対的な位置に基づき、配置領域31cの実際の位置を算出する。制御部44は、ハンド47を制御し、算出された配置領域31cの実際の位置にセパレータ13を搬送する。これにより、セパレータ13が配置領域31cに配置される。セパレータ13の外縁部は、第1樹脂部21の段差部21c上に配置される。
In the step of transporting the arrangement target (step S6), the
以上のような樹脂付電極31を配置する工程(ステップS5,S6)を繰り返すことにより、セパレータ13が配置された複数の樹脂付電極31が得られる。したがって、樹脂付電極31を平面41aに固定する固定部45と、セパレータ13を搬送するハンド47と、外縁31aの位置に基づきハンド47を制御する制御部44とは、セパレータ13を配置領域31cに配置する配置部を構成している。上述のように、樹脂付電極31を固定する工程(ステップS5)は、省略されてもよいので、配置部はハンド47及び制御部44により構成されてもよい。入れ子(不図示)等の他の個片部品についても、セパレータ13と同様に樹脂付電極31の対応する配置領域に配置される。
By repeating the steps (steps S5 and S6) of arranging the resin-attached
製造装置100は、配置領域13cに配置対象を例えば溶着により取り付ける溶着機を備えている。配置対象を取り付ける工程(ステップS7)では、例えば溶着によりセパレータ13の外縁部が段差部21cに取り付けられる。これにより、セパレータ13が配置領域31cに固定される。
The
続いて、複数の樹脂付電極31を積層する工程(ステップS8)が行われる。この工程では、例えばロボットハンド(不図示)により複数の樹脂付電極31が積層される。本実施形態では、負極終端電極18により構成される樹脂付電極31と、バイポーラ電極14により構成され、配置対象が取り付けられた状態の複数の樹脂付電極31と、正極終端電極19により構成され、配置対象が取り付けられた状態の樹脂付電極31と、が所定の順序で積層される。これにより、電極積層体11が形成される。
Subsequently, a step (step S8) of laminating a plurality of resin-attached
続いて、第2樹脂部22を形成する工程(ステップS9)では、射出成形の金型(不図示)内に電極積層体11を配置した後、金型内に溶融樹脂を射出することにより、第1樹脂部21を包囲するように第2樹脂部22を形成する。これにより、電極積層体11の側面11aに封止体12が形成されると共に、バイポーラ電極14,14間には内部空間Vが形成される。入れ子(不図示)を用いた場合は、第2樹脂部22の硬化後に入れ子が取り除かれる。電解液を注入する工程(ステップS10)では、内部空間Vに電解液を注入する。以上により、バイポーラ電極14が積層されてなる蓄電モジュール4が製造される。
Subsequently, in the step of forming the second resin portion 22 (step S9), the
図1に示される蓄電装置1は、得られた蓄電モジュール4と導電板5とを積層して蓄電モジュール積層体2を形成する工程、及び拘束部材3によって蓄電モジュール積層体2を拘束する工程等を経て得られる。
The power storage device 1 shown in FIG. 1 includes a step of laminating the obtained
以上説明したように、蓄電モジュール4の製造方法は、樹脂付電極31を平面41aと平面42aとにより挟持する工程(ステップS3)を有している。このため、樹脂付電極31に反りが生じていても、反りを矯正し、樹脂付電極31の外縁31aの位置を精度よく検出することができる。したがって、検出された位置に基づき、配置領域31cに配置対象を精度よく配置することができる。
As described above, the method for manufacturing the
樹脂付電極31を挟持する工程(ステップS3)では、対向方向Aから見て矩形状を呈する樹脂付電極31の隣り合う一対の辺31b,31bそれぞれの少なくとも一部を含む領域を挟持し、検出する工程(ステップS4)では、この一対の辺31b,31bの位置を検出する。樹脂付電極31が矩形状を呈しているので、樹脂付電極31における隣り合う一対の辺31b,31bそれぞれの少なくとも一部を含む領域を挟持し、一対の辺31b,31bの位置を精度よく検出することにより、配置領域31cに配置対象を精度よく配置することができる。
In the step of sandwiching the resin-attached electrode 31 (step S3), a region including at least a part of each of a pair of
位置を検出する工程(ステップS4)では、点P1〜P3の位置が検出されるので、効率的に一対の辺31b,31bの位置を検出することができる。具体的には、一方の辺31bにおける点P1,P2の位置を検出するので、これらの点P1,P2を接続する直線として、一方の辺31bの位置を検出することができる。また、他方の辺31bにおける点P3の位置を検出するので、この点P3を通ると共に、一方の辺31bに直交する直線として他方の辺31bの位置を検出することができる。
In the step of detecting the position (step S4), since the positions of the points P1 to P3 are detected, the positions of the pair of
配置対象を配置する工程は、検出された外縁31aの位置に基づき、配置領域31cに配置対象を搬送する工程(ステップS6)を含んでいる。このため、樹脂付電極31が平面41aにおける決まった位置に載置されていなくても、配置領域31cに配置対象を配置することができる。
The step of arranging the placement target includes a step (step S6) of transporting the placement target to the
配置対象を配置する工程は、平面41aに樹脂付電極31を固定する工程(ステップS5)を更に含み、配置対象を搬送する工程(ステップS6)では、平面41aに固定された樹脂付電極31の配置領域31cに配置対象が搬送される。このように樹脂付電極31が平面41aに固定されるので、外縁31aの位置が変わらない。これにより、配置領域31cに配置対象を更に精度よく配置することができる。
The step of arranging the placement target further includes a step of fixing the resin-attached
蓄電モジュール4の製造方法は、配置対象を配置領域31cに取り付ける工程(ステップS7)を含んでいるので、例えば、配置対象が配置された樹脂付電極31を積層する際に、配置対象が配置領域31cからずれることを抑制できる。なお、例えば、セパレータ13が、段差部21cにより構造的に配置領域31cに位置決めされた状態であったり、摩擦により配置領域31cからずれ難い状態であったりする場合は、この工程を省略してもよい。
Since the manufacturing method of the
蓄電モジュール4の製造装置100は、平面41aに載置された樹脂付電極31を平面41aとにより挟持する平面42aを有している。このため、樹脂付電極31に反りが生じていても、反りを矯正し、樹脂付電極31の外縁31aの位置を精度よく検出することができる。したがって、検出された位置に基づき、配置領域31cに配置対象を精度よく配置することができる。
The
本発明は上述した実施形態に限らず、様々な変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.
図9は、変形例に係る蓄電モジュールの製造方法を示すフローチャートである。図9に示されるように、変形例に係る蓄電モジュール4の製造方法は、配置対象を配置する工程が位置を調整する工程(ステップS11)を更に含む点で、実施形態に係る蓄電モジュール4の製造方法(図3参照)と相違している。位置を調整する工程(ステップS11)は、位置を検出する工程(ステップS4)と樹脂付電極31を固定する工程(ステップS5)との間に行われる。
FIG. 9 is a flowchart showing a method of manufacturing a power storage module according to a modified example. As shown in FIG. 9, the method of manufacturing the
位置を調整する工程(ステップS11)では、検出された外縁31aの位置に基づき、平面41aにおける樹脂付電極31の位置が調整される。例えば、平面41aには、樹脂付電極31が載置される領域(不図示)が予め定められており、この領域の位置が制御部44によって記憶されている。制御部44は、この領域に樹脂付電極31が配置されるように、樹脂付電極31の位置を調整する。変形例に係る製造装置100では、例えば、挟持部42が樹脂付電極31を吸着する吸着パッドを有し、樹脂付電極31を保持可能なロボットハンドとして構成されている。制御部44は、挟持部42と通信可能に接続され、検出された外縁31aの位置に基づき、挟持部42を制御して、平面41aにおける樹脂付電極31の位置を調整する。制御部44は、検出された外縁31aの位置と、平面41aに設定された上記領域の位置とのずれを補正するように、挟持部42を制御する。
In the step of adjusting the position (step S11), the position of the resin-attached
配置対象を搬送する工程(ステップS6)では、位置が調整された樹脂付電極31の配置領域31cに配置対象が搬送される。このように変形例に係る蓄電モジュールの製造方法では、位置を調整する工程(ステップS11)を含むことにより、樹脂付電極31を決まった領域に配置することができるので、配置領域31cに配置対象を搬送する工程(ステップS6)では、樹脂付電極31の位置のずれを考慮する必要がない。したがって、例えば、複数の配置対象を配置する場合に効率がよい。
In the step of transporting the placement target (step S6), the placement target is transported to the
図10は、変形例に係る挟持部及び樹脂付電極を挟持部側から見た平面図である。図10に示されるように、変形例に係る挟持部42Aは、平面42aが隣り合う一対の辺31b,31bの一部のみに対して領域42bを有している点と、露出部42d(図6参照)の代わりに露出部42eが設けられている点とで、上述の挟持部42(図6参照)と異なっている。
FIG. 10 is a plan view of the sandwiched portion and the electrode with resin according to the modified example as viewed from the sandwiched portion side. As shown in FIG. 10, the sandwiching
挟持部42Aでは、平面42aは、樹脂付電極31の中央部から一対の辺31b,31bそれぞれの少なくとも一部までの領域を平面41aとにより挟持する。他の一対の辺31b,31bは挟持されない。この場合でも、挟持された一対の辺31b,31bについては、反りを矯正した状態で位置を検出することができる。挟持部42には、点P1〜P3に対応して3つの露出部42eが設けられている。露出部42eは、断面略円形の貫通孔であり、挟持部42を樹脂付電極31の厚さ方向に貫通している。
In the sandwiching
4…蓄電モジュール、13…セパレータ、14…バイポーラ電極、15…電極板、15a…一方面、15b…他方面、15c…外縁部、16…正極、17…負極、21…第1樹脂部(樹脂部)、31…樹脂付電極、31a…外縁、31b…辺、31c…配置領域、41a…平面、42a…平面、43…カメラ、44…制御部、45…固定部、46…爪部、47…ハンド、100…製造装置、A…対向方向、P1〜P3…位置。 4 ... Power storage module, 13 ... Separator, 14 ... Bipolar electrode, 15 ... Electrode plate, 15a ... One side, 15b ... The other side, 15c ... Outer edge, 16 ... Positive electrode, 17 ... Negative electrode, 21 ... First resin part (resin) Part), 31 ... Resin electrode, 31a ... Outer edge, 31b ... Side, 31c ... Arrangement area, 41a ... Flat surface, 42a ... Flat surface, 43 ... Camera, 44 ... Control unit, 45 ... Fixed part, 46 ... Claw part, 47 ... Hand, 100 ... Manufacturing equipment, A ... Opposite direction, P1 to P3 ... Position.
Claims (8)
前記バイポーラ電極の外縁部に樹脂部が設けられてなるシート状の樹脂付電極を第1平面上に載置する工程と、
前記第1平面上に載置された前記樹脂付電極を、前記第1平面及び前記第1平面と前記樹脂付電極を介して対向する第2平面により挟持する工程と、
挟持された状態の前記樹脂付電極の外縁の位置を検出する工程と、
検出された前記位置に基づき、前記樹脂付電極の予め定められた配置領域に配置対象を配置する工程と、を含む、蓄電モジュールの製造方法。 A method for manufacturing a power storage module in which a bipolar electrode including an electrode plate, a positive electrode provided on one surface of the electrode plate, and a negative electrode provided on the other surface of the electrode plate is laminated.
A step of placing a sheet-shaped resin-attached electrode having a resin portion provided on the outer edge of the bipolar electrode on a first plane, and
A step of sandwiching the resin-attached electrode placed on the first plane by the first plane and the second plane facing the first plane via the resin-attached electrode.
The step of detecting the position of the outer edge of the resin-attached electrode in the sandwiched state, and
A method for manufacturing a power storage module, which comprises a step of arranging an arrangement target in a predetermined arrangement area of the resin-attached electrode based on the detected position.
前記検出する工程では、前記位置として、前記一対の辺の位置を検出する、請求項1に記載の蓄電モジュールの製造方法。 In the sandwiching step, a region including at least a part of each of a pair of adjacent sides of the resin-attached electrode having a rectangular shape when viewed from the opposite direction of the first plane and the second plane is sandwiched.
The method for manufacturing a power storage module according to claim 1, wherein in the detection step, the positions of the pair of sides are detected as the positions.
検出された前記位置に基づき、前記第1平面における前記樹脂付電極の位置を調整する工程と、
位置が調整された前記樹脂付電極の前記配置領域に前記配置対象を搬送する工程と、を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の蓄電モジュールの製造方法。 The step of arranging is
A step of adjusting the position of the resin-attached electrode on the first plane based on the detected position, and
The method for manufacturing a power storage module according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of transporting the arrangement target to the arrangement region of the resin-attached electrode whose position has been adjusted.
前記搬送する工程では、前記第1平面に固定された前記樹脂付電極の前記配置領域に前記配置対象が搬送される、請求項4又は5に記載の蓄電モジュールの製造方法。 The arranging step further includes a step of fixing the resin-attached electrode to the first plane.
The method for manufacturing a power storage module according to claim 4 or 5, wherein in the transfer step, the arrangement target is conveyed to the arrangement region of the resin-attached electrode fixed to the first plane.
前記バイポーラ電極の外縁部に樹脂部が設けられてなるシート状の樹脂付電極が載置される第1平面と、
前記第1平面と前記樹脂付電極を介して対向し、前記第1平面とにより前記樹脂付電極を挟持する第2平面と、
挟持された状態の前記樹脂付電極の外縁の位置を検出する検出部と、
検出された前記位置に基づき、前記樹脂付電極の予め定められた配置領域に配置対象を配置する配置部と、を含む、蓄電モジュールの製造装置。 An apparatus for manufacturing a power storage module in which a sheet-shaped bipolar electrode including an electrode plate, a positive electrode provided on one surface of the electrode plate, and a negative electrode provided on the other surface of the electrode plate is laminated.
A first plane on which a sheet-shaped resin-attached electrode having a resin portion provided on the outer edge portion of the bipolar electrode is placed, and
A second plane that faces the first plane via the resin-attached electrode and sandwiches the resin-attached electrode by the first plane.
A detection unit that detects the position of the outer edge of the resin-attached electrode in a sandwiched state, and
An apparatus for manufacturing a power storage module, which includes an arrangement portion for arranging an arrangement target in a predetermined arrangement area of the resin-attached electrode based on the detected position.
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