JPH10321259A - 電池の組立方法およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】リチウムイオン電池の組立工程全体を自動的か
つ効率的に遂行可能にする。 【解決手段】負極板形成装置４０および極板群形成装置
４２がコンテナ搬送コンベア１２２を介して極板群装填
装置４４に連結されるとともに、この極板群装填装置４
４、電解液注入装置４６、封口かしめ装置４８および洗
浄装置５０が搬送装置１５０を介して一体的に連結され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、極板にリチウム箔
を貼り付ける工程から電解液の注液工程、かしめ工程お
よび洗浄工程に至る電池の組立方法およびシステムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、リチウム電極を組み込んだリチ
ウムイオン電池の組立工程では、通常、フープ状やシー
ト状の長尺なリチウム箔を極板（集電体）面に固着して
負極板が製造される。次いで、負極板および正極板が所
定の長さに切断された後、セパレータを介装して巻回さ
れることにより極板群が形成される。極板群は、電池缶
内に収納されるとともに、この電池缶内に電解液が注液
され、さらに前記電池缶内に封口部品が挿入されてこの
電池缶の開口端部にかしめ処理が施されている。

【０００３】この場合、上記のリチウムイオン電池の組
立工程では、作業の自動化および効率化を図ることが望
まれており、負極板の製造工程から封口かしめ工程を含
む組立工程全体を可及的に自動化したいという要請があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リチウ
ムイオン電池の組立工程は、種々の要因から自動化が達
成されていない。例えば、極板に貼り付けられているリ
チウム箔は、ポリエチレンやポリプロピレン等の特定の
材質を除く殆ど全ての材質に付着し易い。このため、負
極板の取り扱い作業が煩雑なものとなってしまい、前記
負極板をロール状に構成しようとすると、リチウム箔が
該負極板の不要な部分に付着してしまう。これにより、
リチウムイオン電池の組立工程全体を自動化すること
は、相当に困難であるという問題が指摘されている。

【０００５】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、リチウムイオン電池の組立工程全体を自動的かつ
効率的に遂行することが可能な電池の組立方法およびシ
ステムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明に係る電池の組立方法およびシステムで
は、短冊状リチウム箔が設けられた負極板を合紙と一体
的にロール状に巻き取った後、このロール状の負極板お
よびロール状の正極板が巻き戻されてそれぞれに負極リ
ードおよび正極リードが溶着される。そして、負極板お
よび正極板が所定の長さに切断され、セパレータと一体
的に巻回されることにより極板群が形成される。

【０００７】次いで、極板群を電池缶内に挿入する工
程、前記負極リードを前記電池缶の缶底に溶接する工
程、前記電池缶の開口部近傍に環状溝部を形成する工
程、前記電池缶内に電解液を注液する工程、前記注液後
に前記正極リードに封口部品を溶接する工程、前記封口
部品を前記電池缶内に挿入した後、該電池缶にかしめ処
理を施す工程、および前記電池缶を洗浄する工程が、順
次、自動的かつ連続的に行われる。

【０００８】これにより、極板に短冊状リチウム箔を貼
り付ける作業から電解液を注液してかしめ処理を施した
後に電池缶を洗浄する作業までを容易に自動化すること
ができ、電池組立作業全体が自動的かつ効率的に遂行可
能になる。

【０００９】さらに、複数の極板群を所定の姿勢に維持
してコンテナ内に収納し、前記コンテナを介して前記複
数の極板群を電池缶内への挿入工程に自動的に搬送す
る。従って、複数の極板群を迅速に搬送することがで
き、前記極板群の電池缶内への挿入作業が一層効率的に
行われる。

【００１０】極板群が挿入された電池缶は、搬送治具を
介して電解液の注液作業、封口部品の装着およびかしめ
作業、さらに電池缶の洗浄作業の工程に、順次、自動的
に搬送される。これによって、電池の組立作業全体が容
易に効率化される。

【００１１】また、電解液の注入前とかしめ処理後とに
おいて、それぞれ電池缶の重量を計測することにより、
前記電池缶内に充填されている前記電解液の重量が検出
される。このため、電池缶内の電解液の重量を高精度に
測定することが可能になる。しかも、かしめ処理後に、
Ｘ線により電池缶の内部が検査されるため、高品質な電
池を効率的に供給することができる。

【００１２】さらにまた、巻回形成された極板群の負極
板と正極板とが短絡しているか否かを検出する短絡検査
工程を有する。具体的には、極板群を電池缶内に挿入す
る前に短絡検査を行う第１検査工程と、電池缶内に電解
液を注液する前に短絡検査を行う第２検査工程と、かし
め処理後に短絡検査を行う第３検査工程とを有してい
る。

【００１３】すなわち、第１検査工程では、セパレータ
の異常や極板切断時のばり等により短絡しているか否か
を判断して短絡品を排除する。第２検査工程では、負極
リードを缶底に溶接するための溶接棒によるセパレータ
の破れや、電池缶に環状溝部を形成するビーディング時
の応力により短絡しているか否かを判断して短絡品を排
除する。さらに、第３検査工程では、封口後に短絡して
いるか否かを総合的に判断する。これにより、不良電池
の発生率が大幅に削減されるとともに、短絡品に電解液
を注液する等の不要な作業が有効に回避される。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
電池の組立システム１０の概略構成を示す平面説明図で
あり、図２は、前記組立システム１０の構成ブロック図
である。

【００１５】組立システム１０により製造される電池１
２は、図３に示すように、有底円筒形状を有する電池缶
１４と、この電池缶１４内に電解液１６とともに封入さ
れる極板群１８とを備える。極板群１８は、正極板２０
と負極板２２を一対のセパレータ２４ａ、２４ｂを介し
て巻回して構成されており、この正極板２０の端部に正
極リード２６が設けられる一方、この負極板２２の端部
に負極リード２８が設けられる。

【００１６】正極リード２６は、極板群１８の巻回中心
部側から電池缶１４の開口１４ａ側に延在するととも
に、封口部品３０に溶接されている。封口部品３０は、
ガスケット３２を介して電池缶１４の開口１４ａ側の端
部に固定されている。負極リード２８は、極板群１８の
外周側から電池缶１４の内底部１４ｂ側に延在してこの
内底部１４ｂに溶接されている。

【００１７】電池缶１４には、開口１４ａの近傍に位置
して環状溝部３４が形成されている。この電池缶１４内
には、極板群１８に対して下部絶縁板３６と上部絶縁板
３８とが配設されている。

【００１８】図１および図２に示すように、組立システ
ム１０は、ロール状の負極板２２を形成する負極板形成
装置４０と、ロール状の正極板２０および前記ロール状
の負極板２２を所定の長さに切断し、セパレータ２４
ａ、２４ｂと一体的に巻回して極板群１８を形成する極
板群形成装置４２と、前記極板群１８を電池缶１４内に
挿入するとともに、負極リード２８と前記電池缶１４の
内底部１４ｂとを溶接し、さらに該電池缶１４の開口１
４ａの近傍に環状溝部３４を形成する極板群装填装置４
４と、前記電池缶１４内に電解液１６を注液する電解液
注入装置４６と、前記注液後に正極リード２６に封口部
品３０を溶接してこの電池缶１４内に挿入した後、前記
電池缶１４にかしめ処理を施す封口かしめ装置４８と、
前記かしめ処理後の前記電池缶１４を洗浄する洗浄装置
５０とを備える。

【００１９】負極板形成装置４０は、図４に概略的に示
されているように、フープ状の電極支持体に一定間隔で
活物質が間欠塗布された長尺な極板５２を矢印Ａ方向に
送り出すフィードローラ５３を備える。このフィードロ
ーラ５３の下流側には、極板５２の一方の面５２ａに所
定の長さの短冊状リチウム箔５４を所定の間隔毎に貼り
付ける第１貼付機構５６と、前記極板５２の他方の面５
２ｂに、同様に短冊状リチウム箔５４を所定の間隔毎に
貼り付ける第２貼付機構５８とが配設される。

【００２０】第１および第２貼付機構５６、５８は、そ
れぞれ長尺なリチウム箔５４ａと一体的に巻回されてい
る合紙６０を巻き取る合紙巻き取り軸６２を備え、それ
ぞれのリチウム箔５４ａの送り出し方向下流側には、切
断ローラ６４および転写ローラ６６が配設される。切断
ローラ６４には、この切断ローラ６４の回転に同期して
リチウム箔５４ａに所定の間隔毎に、例えば、ミシン目
を形成する加工手段６８が進退自在に配設される。各転
写ローラ６６に対向する位置には、極板５２の面５２
ｂ、５２ａ側から前記転写ローラ６６の周面を押圧する
ニップローラ７０が配設される。

【００２１】負極板形成装置４０の矢印Ａ方向下流側に
は、極板５２の両方の面５２ａ、５２ｂに短冊状リチウ
ム箔５４が貼り付けられて形成された負極板２２を、合
紙７２と一体的に一定のテンションで巻き取る巻き取り
軸７４が配設される。合紙７２は、短冊状リチウム箔５
４が付着しない特定の材質、例えば、ポリエチレンやポ
リプロピレンのシートで構成されている。

【００２２】図５に示すように、極板群形成装置４２
は、ロール状の正極板２０が装着される正極送り出し軸
８０と、合紙７２と一体的にロール状に構成された負極
板２２が装着される負極送り出し軸８２と、前記正極送
り出し軸８０から巻き戻される前記正極板２０に正極リ
ード２６を溶着する正極リード溶着部８４と、前記負極
送り出し軸８２から前記合紙７２のみを巻き取る合紙巻
き取り軸８６と、前記負極板２２に負極リード２８を溶
着する負極リード溶着部８８と、前記正極板２０および
前記負極板２２をセパレータ２４ａ、２４ｂを介装して
一体的に巻回する巻回部９０とを備える。

【００２３】正極板２０は、フープ状の電極支持体に一
定間隔で活物質が間欠塗布されている。図６に示すよう
に、正極板２０および負極板２２がセパレータ２４ａ、
２４ｂを介装して巻回された極板群１８は、その端部が
テープ９２により巻き止めされている。

【００２４】図７に示すように、巻回部９０は、矢印Ｂ
方向に９０°ずつ回転するインデックステーブル９４を
備え、このインデックステーブル９４には、スリット９
６が形成された巻回軸９８が９０°間隔ずつ離間してそ
れぞれ矢印Ｃ方向に回転自在にかつ軸方向に進退自在に
配設される。

【００２５】挿入位置Ｐ１では、巻回軸９８のスリット
９６にセパレータ２４ａ、２４ｂの先端が装入されると
ともに、このセパレータ２４ａ、２４ｂを介して正極板
２０および負極板２２が絶縁状態で配置される。正極板
２０および負極板２２は、正極板切断部１００および負
極板切断部１０２を介して所定の長さ毎に切断される。
テープ貼り付け位置Ｐ２に近接してセパレータ切断部１
０４が配設され、このセパレータ切断部１０４は、巻回
軸９８に正極板２０および負極板２２がセパレータ２４
ａ、２４ｂを介して巻回された後、前記セパレータ２４
ａ、２４ｂを所定の長さ毎に切断する。

【００２６】極板群取り出し位置Ｐ３には、巻回軸９８
から極板群１８を取り出して搬送コンベア１０６に前記
極板群１８を送り出す取り出し手段１０８が設けられ
る。搬送コンベア１０６上には、各極板群１８に対し正
極リード２６と負極リード２８とが短絡しているか否か
を検査する第１短絡検査手段１１０と、前記極板群１８
の軸孔１８ａの位置を検出する撮像手段１１２と、前記
検出された軸孔１８ａの少なくとも一端側から図示しな
い修正ピンを挿入し、前記軸孔１８ａ内のセパレータ２
４ａ、２４ｂを該軸孔１８ａの内壁面に沿って修正する
巻回修正手段１１４と、前記極板群１８をその周方向に
回転させることにより、前記負極リード２８を最上位置
に位置決めする回転位置決め手段１１６とが、矢印Ｄ方
向に向かって、順次、配設される。

【００２７】第１短絡検査手段１１０は、正極板２０と
負極板２２とが互いに短絡しているか否かを、前記正極
板２０および負極板２２の間に所定の抵抗値、例えば、
ＭΩ（メガオーム）が得られるか否かにより検査する。
なお、短絡品は、次段の工程に搬送されずに排除され
る。

【００２８】搬送コンベア１０６の端縁部には、この搬
送コンベア１０６上から所定数の極板群１８をコンテナ
１１８内に所望の姿勢で搬入する極板群搬入手段１２０
が配設される。コンテナ１１８は、コンテナ搬送コンベ
ア１２２上に配置されており、所定の段数だけ積層され
た状態で極板群装填装置４４側に搬送される。

【００２９】図１、図２および図８に示すように、極板
群装填装置４４は、極板群１８を下部絶縁板３６と共に
電池缶１４に挿入する缶挿入機構１２４と、負極リード
２８を前記電池缶１４の内底部１４ｂに溶接する缶底溶
接機構１２６と、前記電池缶１４に上部絶縁板３８を挿
入した後、該電池缶１４の開口１４ａの近傍に環状溝部
３４を形成するビーディング機構１２８とを備える。

【００３０】図８に示すように、缶底溶接機構１２６
は、電池缶１４の底部に当接する下部電極１３０と、こ
の電池缶１４内に挿入されている極板群１８の軸孔１８
ａに挿入される上部電極１３２とを有する。ビーディン
グ機構１２８の下流側には、第２短絡検査手段１３３と
重量管理装置１３４を構成する第１重量測定機構１３６
とが配設される（図１および図２参照）。

【００３１】第２短絡検査手段１３３は、第１短絡検査
手段１１０と同様に、正極板２０と負極板２２とが互い
に短絡しているか否かを抵抗検出により検査するもので
あり、短絡品は電解液１６の注入工程に搬送されない。
これにより、短絡品に電解液１６を注液する等の不要な
作業が有効に回避される。第１重量測定機構１３６は、
図８に示すように、電解液１６の注入前における電池缶
１４の重量を測定する電子天秤１３８を備える。

【００３２】電解液注入装置４６は、電池缶１４内に電
解液１６を所定の回数、例えば、４回に分けて注入する
ように構成される。封口かしめ装置４８は、極板群１８
から上方に延在する正極リード２６に封口部品３０を溶
着する封口部品装着機構１４０と、電池缶１４の開口１
４ａ側の端部にかしめ処理を施すかしめ機構１４２とを
有する。

【００３３】かしめ機構１４２の下流側には、重量管理
装置１３４を構成する第２重量測定機構１４４が配設さ
れる。第２重量測定機構１４４は、図８に示すように、
内部が密封状態にされた電池１２の重量を測定する電子
天秤１４６を備える。図２に示すように、第２重量測定
機構１４４の下流側には、第３短絡検査手段１４７が配
設される。この第３短絡検査手段１４７は、かしめ処理
された電池缶１４の内部電圧を測定し、その測定された
電圧に基づいて前記電池缶１４の良否、すなわち、短絡
しているか否かの検査を行う。第１〜第３短絡検査手段
１１０、１３３、１４７により短絡検査装置１４９が構
成される。第３短絡検査手段１４７と洗浄装置５０との
間には、電池缶１４の内部をＸ線により検査するための
Ｘ線検査装置１４８が配設される。

【００３４】図１に示すように、極板群装填装置４４か
ら洗浄装置５０に向かって（矢印Ｅ方向）、電池缶１４
を自動的に搬送する搬送装置１５０が配設される。搬送
装置１５０は、缶挿入機構１２４からビーディング機構
１２８の導入側まで延在する第１搬送コンベア１５２
と、このビーディング機構１２８の導出側から洗浄装置
５０まで延在する第２搬送コンベア１５４とを備える。
第１および第２搬送コンベア１５２、１５４には、搬送
治具１５６ａ、１５６ｂが所定の間隔ずつ離間して配置
される。

【００３５】図９Ａに示す上流側の搬送治具１５６ａ
は、底部側が正方形状に形成され、それぞれ一対の平行
な平面１５８ａ、１５８ｂが一対のガイド１５９に摺接
支持される。搬送治具１５６ａの上部側は、略円柱状を
有しており、その外周部に周溝１６１が形成される。こ
の搬送治具１５６ａの軸方向には、電池缶用配置孔１６
０が形成され、この配置孔１６０の底部側にスポット溶
接用挿通孔１６２が連通する。図９Ｂに示す下流側の搬
送治具１５６ｂは、上記の搬送治具１５６ａと略同様に
構成されており、同一の構成要素には同一の参照符号を
付して、その詳細な説明は省略する。

【００３６】このように構成される組立システム１０の
動作について、本発明に係る組立方法との関連で以下に
説明する。

【００３７】先ず、図４に示すように、フープ状の極板
５２がフィードローラ５３の回転作用下に矢印Ａ方向に
定量搬送される一方、第１貼付機構５６では、合紙巻き
取り軸６２が回転されて合紙６０のみが巻き取られる。
このため、リチウム箔５４ａは、切断ローラ６４側に移
送されてこの切断ローラ６４と加工手段６８とを介し所
定の切断部位にミシン目が形成される。

【００３８】ミシン目が形成されたリチウム箔５４ａ
は、切断ローラ６４から転写ローラ６６に受け渡され、
ニップローラ７０のニップ圧力によりリチウム箔５４ａ
が極板５２の一方の面５２ａに密着される。そして、転
写ローラ６６の回転が停止されることによって、リチウ
ム箔５４ａがミシン目から分離され、短冊状リチウム箔
５４として極板５２上に転写される。

【００３９】一方の面５２ａに短冊状リチウム箔５４が
貼り付けられた極板５２は、矢印Ａ方向に搬送されなが
らその他方の面５２ｂに第２貼付機構５８を介して短冊
状リチウム箔５４が貼り付けられる。これにより、極板
５２の両方の面５２ａ、５２ｂに短冊状リチウム箔５４
が貼り付けられて負極板２２が得られ、この負極板２２
は、合紙７２と重ね合わされた状態で巻き取り軸７４に
巻き取られてロール状の負極板２２が形成される。

【００４０】ロール状の負極板２２は、負極板形成装置
４０から取り外された後、極板群形成装置４２を構成す
る負極送り出し軸８２に装着される。図５に示すよう
に、正極送り出し軸８０には、ロール状の正極板２０が
装着されており、この正極送り出し軸８０を介して送り
出される前記正極板２０には、正極リード溶着部８４で
正極リード２６が溶着される。

【００４１】負極送り出し軸８２では、負極板２２と一
体的に巻回されている合紙７２が合紙巻き取り軸８６に
巻き取られ、前記負極板２２のみが負極リード溶着部８
８に送り出されて所定の部位に負極リード２８が溶着さ
れる。

【００４２】図７に示すように、巻回部９０の挿入位置
Ｐ１において、セパレータ２４ａ、２４ｂの先端側が巻
回軸９８のスリット９６に挿入されるとともに、前記セ
パレータ２４ａ、２４ｂを介して正極板２０および負極
板２２が互いに絶縁状態で重ね合わされる。正極板２０
および負極板２２は、正極板切断部１００および負極板
切断部１０２を介して所定の長さに切断されている。

【００４３】そこで、巻回軸９８が矢印Ｃ方向に回転し
ながらインデックステーブル９４が矢印Ｂ方向に９０°
だけ回転すると、テープ貼り付け位置Ｐ２において、前
記巻回軸９８に極板群１８が形成される。このテープ貼
り付け位置Ｐ２では、セパレータ切断部１０４を介して
セパレータ２４ａ、２４ｂが切断された後、その端部が
テープ９２により巻き止めされる。インデックステーブ
ル９４が、さらに９０°ずつ１８０°だけ回転して極板
群１８が極板群取り出し位置Ｐ３に至ると、この極板群
１８が取り出し手段１０８を介し巻回軸９８から取り出
されて搬送コンベア１０６上に載置される。

【００４４】搬送コンベア１０６上に載置された極板群
１８は、矢印Ｄ方向に搬送されながら、先ず、第１短絡
検査手段１１０を介して前記極板群１８の正極リード２
６と負極リード２８とが短絡しているか否かの検査が行
われる。セパレータ２４ａ、２４ｂの異常や正極板２
０、負極板２２の切断時のばり等により短絡しているか
否かを判断し、短絡品を排除するためである。次に、極
板群１８の軸孔１８ａの位置が、撮像手段１１２、例え
ば、ＣＣＤカメラ（図示せず）により撮像され、画像処
理によって前記軸孔１８ａの中心位置が検出される。

【００４５】この検出情報に基づいて、軸孔１８ａが巻
回修正手段１１４に対応して位置決めされ、前記軸孔１
８ａに図示しない修正ピンが挿入される。これにより、
軸孔１８ａ内で「の」字状に形成されているセパレータ
２４ａ、２４ｂが、該軸孔１８ａの内壁面に沿って変形
して、所謂、「の」消し処理が施される。「の」消し処
理後の極板群１８は、回転位置決め手段１１６に搬送さ
れ、この極板群１８が、例えば、一対の回転体上で回転
されて負極リード２８が最上位置に位置決めされる。

【００４６】負極リード２８が位置決めされた極板群１
８は、搬送コンベア１０６を介して矢印Ｄ方向に搬送さ
れ、極板群搬入手段１２０を介して所定の数ずつチャッ
クされ、コンテナ１１８内にその姿勢のまま配置され
る。コンテナ１１８内に所定数の極板群１８が所定の姿
勢で配置された後、このコンテナ１１８は、必要に応じ
て多段に積層された状態で、コンテナ搬送コンベア１２
２を介して缶挿入機構１２４側に搬送される。

【００４７】缶挿入機構１２４では、図８中、（ａ）に
示すように、極板群１８が下部絶縁板３６を介装して電
池缶１４内に挿入された後、この電池缶１４が第１搬送
コンベア１５２の搬送治具１５６ａを介して缶底溶接機
構１２６およびビーディング機構１２８に、順次、搬送
される。缶底溶接機構１２６では、図８中、（ｂ）に示
すように、下部電極１３０が電池缶１４の底部に当接す
る一方、上部電極１３２が極板群１８の軸孔１８ａ内に
挿入される。従って、上部電極１３２と下部電極１３０
とにより負極リード２８が電池缶１４の内底部１４ｂに
押圧され、前記負極リード２８の溶接処理が施される。

【００４８】次に、電池缶１４に上部絶縁板３８が挿入
された後、ビーディング機構１２８を介してこの電池缶
１４の開口１４ａの近傍に環状溝部３４が形成される
（図８中、（ｃ）、（ｄ）参照）。電池缶１４は、図２
に示すように、第２短絡検査手段１３３により短絡検査
が行われる。負極リード２８を電池缶１４の内底部１４
ｂに溶接するための上部電極１３２によるセパレータ２
４ａ、２４ｂの破れや、電池缶１４に環状溝部３４を形
成するビーディング時の応力により短絡しているか否か
を判断し、短絡品を排除するためである。

【００４９】さらに、電池缶１４は、図８中、（ｅ）に
示すように、第１重量測定機構１３６を構成する電子天
秤１３８によりその重量が測定された後、電解液注入装
置４６に搬送される。

【００５０】電解液注入装置４６では、所定数の電池缶
１４が第２搬送コンベア１５４の搬送治具１５６ｂから
取り出され、前記電池缶１４内に電解液１６の注入と減
圧処理とが所定の回数（例えば、４回）だけ行われる
（図８中、（ｆ）参照）。そして、注液終了後の電池缶
１４は、第２搬送コンベア１５４上の搬送治具１５６ｂ
に載置され、封口かしめ装置４８を構成する封口部品装
着機構１４０に移送される。

【００５１】封口部品装着機構１４０では、電池缶１４
の上方に突出する正極リード２６に封口部品３０が溶着
された後、この正極リード２６が折曲されて前記電池缶
１４内に装着される（図８中、（ｇ）、（ｈ）参照）。
電池缶１４は、かしめ機構１４２に搬送され、このかし
め機構１４２を介して電池缶１４の上端部が内方にかし
められ、製品としての電池１２が得られる（図８中、
（ｉ）参照）。

【００５２】かしめ処理後の電池１２は、第２重量測定
機構１４４を構成する電子天秤１４６によりその重量が
測定される（図８中、（ｊ）参照）。その際、封口部品
３０の重量が予め記憶されており、電子天秤１４６によ
り測定された重量から電子天秤１３８により計測された
重量と前記封口部品３０の重量とが減算される。これに
より、電池缶１４内に充填されている電解液１６の重量
を高精度に検出することができる。

【００５３】第２重量測定機構１４４から送り出された
電池１２には、第３短絡検査手段１４７による短絡検査
が行われる。具体的には、電池１２の電圧を検査するこ
とにより、この電池１２内が短絡しているか否かを総合
的に判断する。これにより、不良な電池１２の発生率が
大幅に削減される。

【００５４】電池缶１４は、Ｘ線検査装置１４８でその
内部の検査が行われた後、洗浄装置５０内に搬入され、
純水による洗浄作業と乾燥作業とが行われることになる
（図８中、（ｋ）参照）。

【００５５】この場合、本実施形態では、先ず、負極板
形成装置４０において極板５２の両方の面５２ａ、５２
ｂに短冊状リチウム箔５４が貼り付けられて負極板２２
が製造された後、この負極板２２に合紙７２を重ね合わ
せてロール状の負極板２２が形成される。次いで、ロー
ル状の負極板２２は、極板群形成装置４２を構成する負
極送り出し軸８２に装着された後、合紙７２が合紙巻き
取り軸８６に巻き取られることにより、前記負極板２２
のみが巻回部９０側に送り出される。

【００５６】このため、特に、合紙７２に使用されてい
るポリエチレンやポリプロピレン等の特定の材質を除く
他の殆どの材質に粘着し易い短冊状リチウム箔５４が、
極板５２の不要な部分に付着したり、他の部材に付着す
る等の不具合を惹起することがなく、ロール状の負極板
２２を得ることができる。

【００５７】しかも、ロール状の負極板２２として取り
扱うことにより、この負極板２２の形成作業や極板群１
８の形成作業が容易に自動化される。これにより、極板
５２に短冊状リチウム箔５４を貼り付ける作業から電池
１２を製造し、さらにこの電池１２を洗浄する作業まで
を含めた組立システム１０全体の自動化および効率化が
遂行可能になるという効果が得られる。

【００５８】また、本実施形態では、極板群形成装置４
２で形成された極板群１８を所定の数ずつ所望の姿勢で
コンテナ１１８に収納し、このコンテナ１１８を複数段
に積層してコンテナ搬送コンベア１２２を介し極板群装
填装置４４側に自動的に搬送する。一方、極板群装填装
置４４から洗浄装置５０にわたって搬送装置１５０が設
けられ、この搬送装置１５０を構成する第１および第２
搬送コンベア１５２、１５４を介し、前記電池缶１４が
所定の間隔ずつ離間して、順次、矢印Ｅ方向に自動的に
搬送される。従って、極板群１８および電池缶１４の搬
送作業が自動的かつ効率的に遂行されるという利点があ
る。

【００５９】しかも、本実施形態では、極板群形成装置
４２から送り出される極板群１８の短絡検査を行う短絡
検査装置１４９の他、重量管理装置１３４およびＸ線検
査装置１４８等が配置される。これにより、組立システ
ム１０全体の作業が高精度に行われるという利点があ
る。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る電池の組立
方法およびシステムでは、極板に短冊状リチウム箔を貼
り付けて負極板を形成する作業から電池缶内に電解液を
注液した後、かしめ処理を施して電池を得る作業までを
容易に自動化することができる。これにより、電池組立
作業全体を自動的かつ効率的に遂行することが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る電池の組立システムの
概略構成を示す平面説明図である。

【図２】前記組立システムの構成ブロック図である。

【図３】前記組立システムにより製造される電池の縦断
面説明図である。

【図４】前記組立システムを構成する負極板形成装置の
概略構成図である。

【図５】前記組立システムを構成する極板群形成装置の
概略構成図である。

【図６】前記極板群形成装置により形成される極板群の
斜視説明図である。

【図７】前記極板群を巻回部からコンテナに搬送する搬
送コンベアの説明図である。

【図８】前記組立システムを構成する極板群装填装置か
ら洗浄装置までの工程説明図である。

【図９】図９Ａは、前記電池缶を搬送する上流側の搬送
治具の斜視説明図であり、図９Ｂは、前記電池缶を搬送
する下流側の搬送治具の斜視説明図である。

【符号の説明】

１０…組立システム １２…電池 １４…電池缶 １６…電解液 １８…極板群 ２０…正極板 ２２…負極板 ２４ａ、２４
ｂ…セパレータ ２６…正極リード ２８…負極リ
ード ４０…負極板形成装置 ４２…極板群
形成装置 ４４…極板群装填装置 ４６…電解液
注入装置 ４８…封口かしめ装置 ５０…洗浄装
置 ５２…極板 ５４…短冊状
リチウム箔 ９０…巻回部 １０６…搬送
コンベア １１０、１３３、１４７…短絡検査手段 １１８…コン
テナ １２２…コンテナ搬送コンベア １２４…缶挿
入機構 １２６…缶底溶接機構 １２８…ビー
ディング機構 １３４…重量管理装置 １４０…封口
部品装着機構 １４２…かしめ機構 １４９…短絡
検査装置 １５６ａ、１５６ｂ…搬送治具

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長尺な極板の少なくとも一方の面に短冊状
   リチウム箔を所定の間隔毎に貼り付けて負極板を形成し
   た後、前記負極板に合紙を重ね合わせてロール状の負極
   板を得る工程と、 前記ロール状の負極板から前記合紙を巻き取りながら前
   記負極板を巻き戻す一方、ロール状の正極板を巻き戻し
   て前記負極板および前記正極板に負極リードおよび正極
   リードを溶着した後、前記負極板および前記正極板を所
   定の長さに切断し、セパレータと一体的に巻回して極板
   群を形成する工程と、 前記極板群を電池缶内に挿入するとともに、前記負極リ
   ードを前記電池缶の缶底に溶接し、さらに前記電池缶の
   開口部近傍に環状溝部を形成する工程と、 前記電池缶内に電解液を注液する工程と、 前記注液後に前記正極リードに封口部品を溶接するとと
   もに、前記封口部品を前記電池缶内に挿入した後、該電
   池缶にかしめ処理を施す工程と、 前記かしめ処理後の前記電池缶を洗浄する工程と、 を有するとともに、 前記各工程を自動的に行うことを特徴とする電池の組立
   方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の組立方法において、複数の
   前記極板群を所定の姿勢に維持してコンテナ内に収納
   し、前記コンテナを介して前記複数の極板群を前記電池
   缶内への挿入工程に自動的に搬送することを特徴とする
   電池の組立方法。
3. 【請求項３】請求項１記載の組立方法において、前記電
   解液の注入前と前記かしめ処理後とでそれぞれ前記電池
   缶の重量を計測することにより、該電池缶内に充填され
   ている前記電解液の重量を検出することを特徴とする電
   池の組立方法。
4. 【請求項４】請求項１記載の組立方法において、巻回形
   成された前記極板群の負極板と正極板とが短絡している
   か否かを検出する短絡検査工程を有することを特徴とす
   る電池の組立方法。
5. 【請求項５】請求項４記載の組立方法において、前記短
   絡検査工程は、前記極板群を電池缶内に挿入する前に抵
   抗検出により短絡検査を行う第１検査工程と、 前記電池缶内に電解液を注液する前に抵抗検出により短
   絡検査を行う第２検査工程と、 前記かしめ処理後に電圧検出により短絡検査を行う第３
   検査工程と、 を有することを特徴とする電池の組立方法。
6. 【請求項６】請求項１記載の組立方法において、前記か
   しめ処理後に、Ｘ線により前記電池缶の内部を検査する
   ことを特徴とする電池の組立方法。
7. 【請求項７】長尺な極板の少なくとも一方の面に短冊状
   リチウム箔を所定の間隔毎に貼り付けて負極板を形成し
   た後、前記負極板に合紙を重ね合わせてロール状の負極
   板を得る負極板形成装置と、 前記ロール状の負極板から前記合紙を巻き取りながら前
   記負極板を巻き戻す一方、ロール状の正極板を巻き戻し
   て前記負極板および前記正極板に負極リードおよび正極
   リードを溶着した後、前記負極板および前記正極板を所
   定の長さに切断し、セパレータと一体的に巻回して極板
   群を形成する極板群形成装置と、 前記極板群を電池缶内に挿入するとともに、前記負極リ
   ードを前記電池缶の缶底に溶接し、さらに前記電池缶の
   開口部近傍に環状溝部を形成する極板群装填装置と、 前記電池缶内に電解液を注液する電解液注入装置と、 前記注液後に前記正極リードに封口部品を溶接するとと
   もに、前記封口部品を前記電池缶内に挿入した後、該電
   池缶にかしめ処理を施す封口かしめ装置と、 前記かしめ処理後の前記電池缶を洗浄する洗浄装置と、 を備えることを特徴とする電池の組立システム。
8. 【請求項８】請求項７記載の組立システムにおいて、複
   数の前記極板群を所定の姿勢に維持して前記複数の極板
   群を前記電池缶内への挿入工程に搬送するコンテナを備
   えることを特徴とする電池の組立システム。
9. 【請求項９】請求項７記載の組立システムにおいて、前
   記電解液の注入前と前記かしめ処理後とでそれぞれ前記
   電池缶の重量を計測することにより、該電池缶内に充填
   されている前記電解液の重量を検出する重量管理装置を
   備えることを特徴とする電池の組立システム。
10. 【請求項１０】請求項７記載の組立システムにおいて、
    巻回形成された前記極板群の負極板と正極板とが短絡し
    ているか否かを検出する短絡検査装置を備えることを特
    徴とする電池の組立システム。
11. 【請求項１１】請求項１０記載の組立システムにおい
    て、前記短絡検査装置は、前記極板群を電池缶内に挿入
    する前に抵抗検出により短絡検査を行う第１検査手段
    と、 前記電池缶内に電解液を注液する前に抵抗検出により短
    絡検査を行う第２検査手段と、前記かしめ処理後に電圧
    検出により短絡検査を行う第３検査手段と、 を備えることを特徴とする電池の組立システム。
12. 【請求項１２】請求項７記載の組立システムにおいて、
    前記かしめ処理後に、Ｘ線により前記電池缶の内部を検
    査するＸ線検査装置を備えることを特徴とする電池の組
    立システム。
13. 【請求項１３】請求項７記載の組立システムにおいて、
    前記極板群装填装置から前記洗浄装置に沿って前記電池
    缶を自動的に搬送する搬送装置を備え、 前記搬送装置は、前記電池缶を所定の間隔ずつ離間して
    保持する搬送治具を備えることを特徴とする電池の組立
    システム。