JPH1074535A - 電池の電極素子とその製造方法とその製造装置 - Google Patents
電池の電極素子とその製造方法とその製造装置Info
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- JPH1074535A JPH1074535A JP8284034A JP28403496A JPH1074535A JP H1074535 A JPH1074535 A JP H1074535A JP 8284034 A JP8284034 A JP 8284034A JP 28403496 A JP28403496 A JP 28403496A JP H1074535 A JPH1074535 A JP H1074535A
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極と負極間の絶縁を確実に行うことがで
き、信頼性および生産管理を簡単にすることができる電
池の電極素子とその製造方法と製造装置を提供するこ
と。 【解決手段】 帯状の正電極と帯状の負電極との間に帯
状の絶縁体を挟んで巻くことにより形成される電池の電
極素子において、帯状の絶縁体16は、帯状の負電極1
2の端部12T,12Sと帯状の正電極14の端部14
T,14Sに対応する位置における帯状の負電極12と
帯状の正電極14の電気絶縁を図るための付加絶縁部材
20,30,40を備える。
き、信頼性および生産管理を簡単にすることができる電
池の電極素子とその製造方法と製造装置を提供するこ
と。 【解決手段】 帯状の正電極と帯状の負電極との間に帯
状の絶縁体を挟んで巻くことにより形成される電池の電
極素子において、帯状の絶縁体16は、帯状の負電極1
2の端部12T,12Sと帯状の正電極14の端部14
T,14Sに対応する位置における帯状の負電極12と
帯状の正電極14の電気絶縁を図るための付加絶縁部材
20,30,40を備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、帯状の正電極(カ
ソード)と帯状の負電極(アノード)との間に帯状の絶
縁体を挟んで巻くことにより形成される電池の電極素子
とその製造方法とその製造装置に関するものである。
ソード)と帯状の負電極(アノード)との間に帯状の絶
縁体を挟んで巻くことにより形成される電池の電極素子
とその製造方法とその製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電池、例えばリチウムイオン電池は、リ
チウムをドープ・脱ドープ炭素質材料を負極とし、リチ
ウムと遷移金属の複合酸化物を正極とし、非水溶媒に電
解質を加えた非水電解液を用いている非水電解液2次電
池である。リチウムイオン電池は充電が可能な電池であ
り、例えば携帯型パーソナルコンピュータの駆動時間を
延ばしたり、あるいは同時間なら軽量化できる電池とし
て、従来のニッケル−カドミウム電池等に替わるもので
ある。このようなリチウムイオン電池は、帯状部材を巻
き取って作った電極素子と、その電極素子を収容する缶
などで構成されている。図15は、電極素子1を構成す
る要素を示している。電極素子1は、負極(アノード)
2、正極(カソード)3、2枚のセパレータ4,5で構
成されている。なお、電池においては、カソードは電子
不足の状態に保たれて、外部負荷に対してはカソードは
正電極となる。逆に、電池においては、アノードは電子
過剰の状態に保たれて、外部負荷に対してはアノードは
負電極となる。正極3と負極2の間に1枚のセパレータ
4が配置され、負極2の反対側にもう1枚のセパレータ
5が配置される。これらのセパレータ4,5は帯状の絶
縁体である。正極3、負極2、2枚のセパレータ4,5
からなる電極素子1は、筒形あるいは角形に巻かれるの
であるが、正極3と負極2にはそれぞれコーティング
6,7が両面に形成されている。
チウムをドープ・脱ドープ炭素質材料を負極とし、リチ
ウムと遷移金属の複合酸化物を正極とし、非水溶媒に電
解質を加えた非水電解液を用いている非水電解液2次電
池である。リチウムイオン電池は充電が可能な電池であ
り、例えば携帯型パーソナルコンピュータの駆動時間を
延ばしたり、あるいは同時間なら軽量化できる電池とし
て、従来のニッケル−カドミウム電池等に替わるもので
ある。このようなリチウムイオン電池は、帯状部材を巻
き取って作った電極素子と、その電極素子を収容する缶
などで構成されている。図15は、電極素子1を構成す
る要素を示している。電極素子1は、負極(アノード)
2、正極(カソード)3、2枚のセパレータ4,5で構
成されている。なお、電池においては、カソードは電子
不足の状態に保たれて、外部負荷に対してはカソードは
正電極となる。逆に、電池においては、アノードは電子
過剰の状態に保たれて、外部負荷に対してはアノードは
負電極となる。正極3と負極2の間に1枚のセパレータ
4が配置され、負極2の反対側にもう1枚のセパレータ
5が配置される。これらのセパレータ4,5は帯状の絶
縁体である。正極3、負極2、2枚のセパレータ4,5
からなる電極素子1は、筒形あるいは角形に巻かれるの
であるが、正極3と負極2にはそれぞれコーティング
6,7が両面に形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図15と図
16に示すようなこれらの正極3、負極2、および2枚
のセパレータ4,5を製造する場合には次のような問題
がある。
16に示すようなこれらの正極3、負極2、および2枚
のセパレータ4,5を製造する場合には次のような問題
がある。
【0004】図16に示すように、正極3の端部3bを
箔カッタ歯で切断するのであるが、この箔カッタ歯の切
れ歯が鈍化すると、正極3の端部3bにバリが生じてし
まう。同様にして負極2の端部2bにもバリが生じてし
まう。また、正極3にはリード3aを溶接するときの溶
接粉や、コーティング7の剥がれた粉、あるいは負極2
のリード2aを溶接するときの溶接粉や、コーティング
6の剥がれた粉が存在したり、正極3や負極2が途中で
切れてしまうような状態が生じると、セパレータ4があ
っても負極2と正極3が内部ショートを起こす恐れがあ
り、電極素子の信頼性および生産の歩留り向上に支障が
出る。このため、電極素子を製造する場合に負極2と正
極3の端部の切断状態の管理等を十分行わなければなら
ず、生産効率が低下してしまう。そこで本発明は上記課
題を解消し、正極と負極間の絶縁を確実に行うことがで
き、信頼性および生産管理を簡単にすることができる電
池の電極素子とその製造方法と製造装置を提供すること
を目的としている。
箔カッタ歯で切断するのであるが、この箔カッタ歯の切
れ歯が鈍化すると、正極3の端部3bにバリが生じてし
まう。同様にして負極2の端部2bにもバリが生じてし
まう。また、正極3にはリード3aを溶接するときの溶
接粉や、コーティング7の剥がれた粉、あるいは負極2
のリード2aを溶接するときの溶接粉や、コーティング
6の剥がれた粉が存在したり、正極3や負極2が途中で
切れてしまうような状態が生じると、セパレータ4があ
っても負極2と正極3が内部ショートを起こす恐れがあ
り、電極素子の信頼性および生産の歩留り向上に支障が
出る。このため、電極素子を製造する場合に負極2と正
極3の端部の切断状態の管理等を十分行わなければなら
ず、生産効率が低下してしまう。そこで本発明は上記課
題を解消し、正極と負極間の絶縁を確実に行うことがで
き、信頼性および生産管理を簡単にすることができる電
池の電極素子とその製造方法と製造装置を提供すること
を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、帯状の正電極と帯状の負電極との間に帯状の絶
縁体を挟んで巻くことにより形成される電池の電極素子
において、帯状の絶縁体は、帯状の正電極の端部と帯状
の負電極の端部に対応する位置における帯状の正電極と
帯状の負電極の電気絶縁を図るための付加絶縁部材を備
える電池の電極素子により、達成される。
っては、帯状の正電極と帯状の負電極との間に帯状の絶
縁体を挟んで巻くことにより形成される電池の電極素子
において、帯状の絶縁体は、帯状の正電極の端部と帯状
の負電極の端部に対応する位置における帯状の正電極と
帯状の負電極の電気絶縁を図るための付加絶縁部材を備
える電池の電極素子により、達成される。
【0006】本発明では、帯状の正電極と、帯状の負電
極との間に帯状の絶縁体を挟み込んで巻くことにより電
池の電極素子を形成する場合に、帯状の絶縁体は付加絶
縁部材を備えるようにして、この付加絶縁部材が、帯状
の正電極の端部と帯状の負電極の端部に対応する位置に
おいて、帯状の正電極と帯状の負電極の電気絶縁を図
る。これにより、帯状の正電極の端部と帯状の負電極の
端部における正電極と負電極間の内部ショートを防いで
電気絶縁性を確実に確保できる。上記目的は、本発明に
あっては、帯状の正電極と帯状の負電極との間に帯状の
絶縁体を挟んで巻くことにより形成される電池の電極素
子の製造方法において、帯状の絶縁体に対して付加絶縁
部材を配置して、帯状の正電極と帯状の負電極との間
に、この帯状の絶縁体を挟んで巻く際に、帯状の正電極
の端部と帯状の負電極の端部における帯状の正電極と帯
状の負電極の電気絶縁を図る電池の電極素子の製造方法
により、達成される。
極との間に帯状の絶縁体を挟み込んで巻くことにより電
池の電極素子を形成する場合に、帯状の絶縁体は付加絶
縁部材を備えるようにして、この付加絶縁部材が、帯状
の正電極の端部と帯状の負電極の端部に対応する位置に
おいて、帯状の正電極と帯状の負電極の電気絶縁を図
る。これにより、帯状の正電極の端部と帯状の負電極の
端部における正電極と負電極間の内部ショートを防いで
電気絶縁性を確実に確保できる。上記目的は、本発明に
あっては、帯状の正電極と帯状の負電極との間に帯状の
絶縁体を挟んで巻くことにより形成される電池の電極素
子の製造方法において、帯状の絶縁体に対して付加絶縁
部材を配置して、帯状の正電極と帯状の負電極との間
に、この帯状の絶縁体を挟んで巻く際に、帯状の正電極
の端部と帯状の負電極の端部における帯状の正電極と帯
状の負電極の電気絶縁を図る電池の電極素子の製造方法
により、達成される。
【0007】本発明の製造方法では、帯状の絶縁体に対
して付加絶縁部材を配置する。そして帯状の正電極と帯
状の負電極の端部における電気絶縁を図るために、帯状
の正電極と帯状の負電極との間にこの帯状の絶縁体を挟
んで巻きながら帯状の正電極の端部と帯状の負電極の端
部に付加絶縁部材を配置させる。これにより、帯状の正
電極の端部と帯状の負電極の端部における正電極と負電
極間の内部ショートを防いで電気絶縁性を確実に確保で
きる。また本発明の製造方法において帯状の絶縁体を折
返すことで絶縁体の絶縁性能を上げることができ、帯状
の正電極と帯状の負電極の電気絶縁を図ることができ
る。
して付加絶縁部材を配置する。そして帯状の正電極と帯
状の負電極の端部における電気絶縁を図るために、帯状
の正電極と帯状の負電極との間にこの帯状の絶縁体を挟
んで巻きながら帯状の正電極の端部と帯状の負電極の端
部に付加絶縁部材を配置させる。これにより、帯状の正
電極の端部と帯状の負電極の端部における正電極と負電
極間の内部ショートを防いで電気絶縁性を確実に確保で
きる。また本発明の製造方法において帯状の絶縁体を折
返すことで絶縁体の絶縁性能を上げることができ、帯状
の正電極と帯状の負電極の電気絶縁を図ることができ
る。
【0008】上記目的は、本発明にあっては、帯状の正
電極と帯状の負電極との間に帯状の絶縁体を挟んで巻く
ことにより電池の電極素子を作る際に、帯状の正電極の
端部と帯状の負電極の端部に対応する位置における帯状
の正電極と帯状の負電極の電気絶縁を図るための付加絶
縁部材を、帯状の絶縁体に貼り付けるための電池の電極
素子の製造装置であり、帯状の絶縁体をその長手方向に
移動するための帯状の絶縁体の移動手段と、移動してい
る帯状の絶縁体に対して付加絶縁部材を貼り付ける貼付
手段とを備える電池の電極素子の製造装置により、達成
される。本発明では、帯状の絶縁体は移動手段により長
手方向に移動される。貼付手段は、移動している帯状の
絶縁体に対して付加絶縁部材を貼り付ける。これによ
り、帯状の正電極の端部と帯状の負電極の端部に対応す
る位置に、絶縁部材を貼り付けることができるので、帯
状の正電極と帯状の負電極の内部ショートを防いで電気
絶縁を図れる。
電極と帯状の負電極との間に帯状の絶縁体を挟んで巻く
ことにより電池の電極素子を作る際に、帯状の正電極の
端部と帯状の負電極の端部に対応する位置における帯状
の正電極と帯状の負電極の電気絶縁を図るための付加絶
縁部材を、帯状の絶縁体に貼り付けるための電池の電極
素子の製造装置であり、帯状の絶縁体をその長手方向に
移動するための帯状の絶縁体の移動手段と、移動してい
る帯状の絶縁体に対して付加絶縁部材を貼り付ける貼付
手段とを備える電池の電極素子の製造装置により、達成
される。本発明では、帯状の絶縁体は移動手段により長
手方向に移動される。貼付手段は、移動している帯状の
絶縁体に対して付加絶縁部材を貼り付ける。これによ
り、帯状の正電極の端部と帯状の負電極の端部に対応す
る位置に、絶縁部材を貼り付けることができるので、帯
状の正電極と帯状の負電極の内部ショートを防いで電気
絶縁を図れる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
【0010】図1と図2は、本発明の電池の電極素子1
0の各要素を示している。図1と図2の電極素子10
は、例えば筒状に積層して巻いていくことにより図7に
示すような形状の電極素子となる。この電極素子10は
缶11内に収容されて、ガスケット24および端子26
を設定することで、円筒型のリチウムイオン電池を作る
ことができる。図1と図2において電極素子10は、そ
れぞれほぼ幅の同じ帯状の負極(アノード)12、帯状
の正極(カソード)14、帯状のセパレータ16,18
で構成される。負極12は、リチウムと遷移金属の複合
酸化物であり、コーティング12aを備えている。また
正極14はドープ・脱ドープできる炭素質材料であり、
やはりコーティング14aを有している。
0の各要素を示している。図1と図2の電極素子10
は、例えば筒状に積層して巻いていくことにより図7に
示すような形状の電極素子となる。この電極素子10は
缶11内に収容されて、ガスケット24および端子26
を設定することで、円筒型のリチウムイオン電池を作る
ことができる。図1と図2において電極素子10は、そ
れぞれほぼ幅の同じ帯状の負極(アノード)12、帯状
の正極(カソード)14、帯状のセパレータ16,18
で構成される。負極12は、リチウムと遷移金属の複合
酸化物であり、コーティング12aを備えている。また
正極14はドープ・脱ドープできる炭素質材料であり、
やはりコーティング14aを有している。
【0011】負極12はリード12bを備え、正極14
はリード14bを備えている。これらのリード12b,
14bは、負極12と正極14に対してそれぞれ溶接に
より固定する。セパレータ16,18は帯状の絶縁体で
あり、セパレータ16は負極12と正極14の間に配置
されるとともに、セパレータ18は負極12の反対側に
配置される。
はリード14bを備えている。これらのリード12b,
14bは、負極12と正極14に対してそれぞれ溶接に
より固定する。セパレータ16,18は帯状の絶縁体で
あり、セパレータ16は負極12と正極14の間に配置
されるとともに、セパレータ18は負極12の反対側に
配置される。
【0012】図1と図2の電極素子10において特徴的
なのは、セパレータ16のアノード12に面する側の面
に、付加絶縁部材20,30,40が接着されているこ
とである。この付加絶縁部材20,30,40は、絶縁
シートであり、例えばポリプロピレンやポリエチレンの
ような材質のものを採用できる。付加絶縁部材20,3
0,40は、図3乃至図6のようにして、巻くことで電
極素子10を形成していく場合に、負極12の端部12
T,12Sおよび正極14の端部14Tと端部14Sにお
ける電気的な絶縁を図るものである。
なのは、セパレータ16のアノード12に面する側の面
に、付加絶縁部材20,30,40が接着されているこ
とである。この付加絶縁部材20,30,40は、絶縁
シートであり、例えばポリプロピレンやポリエチレンの
ような材質のものを採用できる。付加絶縁部材20,3
0,40は、図3乃至図6のようにして、巻くことで電
極素子10を形成していく場合に、負極12の端部12
T,12Sおよび正極14の端部14Tと端部14Sにお
ける電気的な絶縁を図るものである。
【0013】つまり付加絶縁部材30は、図1と図2に
示すように正極14のリード14bと、負極12の端部
12Sの付近の位置に位置されており、付加絶縁部材3
0は、リード14bから、負極12の端部12Sの領域
を通りそしてコーティング14aの端部付近まで延びて
いる。付加絶縁部材40は、正極14のコーティング1
4aの端部付近から負極12のリード12bを含んでさ
らに延びた領域まで位置している。付加絶縁部材20
は、正極14の端部14Sよりも所定の間隔Lをおいた
位置に配置されている。図1においてポジションP1は
セパレータ16のカット位置を示し、ポジションP2は
後で説明する巻芯100のセンター位置を示している。
示すように正極14のリード14bと、負極12の端部
12Sの付近の位置に位置されており、付加絶縁部材3
0は、リード14bから、負極12の端部12Sの領域
を通りそしてコーティング14aの端部付近まで延びて
いる。付加絶縁部材40は、正極14のコーティング1
4aの端部付近から負極12のリード12bを含んでさ
らに延びた領域まで位置している。付加絶縁部材20
は、正極14の端部14Sよりも所定の間隔Lをおいた
位置に配置されている。図1においてポジションP1は
セパレータ16のカット位置を示し、ポジションP2は
後で説明する巻芯100のセンター位置を示している。
【0014】次に、図3乃至図6を参照して、図1と図
2のリチウムイオン電池の電極素子10の製造方法につ
いて説明する。電極素子10を製造するには、図3に示
す巻芯100を用いる。この巻芯100は図3に例示す
るように第1部材101と第2部材102を備えてお
り、これらの第1部材101と第2部材102の間には
スリットSLが形成されている。第1部材101と第2
部材102は、円柱体にスリットを入れた形状をしてお
り、モータ103の作動により、1本の電池を作る間図
3の矢印R方向に連続して回転する。
2のリチウムイオン電池の電極素子10の製造方法につ
いて説明する。電極素子10を製造するには、図3に示
す巻芯100を用いる。この巻芯100は図3に例示す
るように第1部材101と第2部材102を備えてお
り、これらの第1部材101と第2部材102の間には
スリットSLが形成されている。第1部材101と第2
部材102は、円柱体にスリットを入れた形状をしてお
り、モータ103の作動により、1本の電池を作る間図
3の矢印R方向に連続して回転する。
【0015】図3の巻芯100のスリットSLにはセパ
レータ16と18が重ねて嵌め込まれている。従って付
加絶縁部材20はセパレータ16とセパレータ18の間
に位置している。また正極14のリード14bは巻芯1
00に近づいた位置にあり、且つ負極12の端部12S
は正極14のリード14bに比べるとやや巻芯100か
ら遠ざかった位置にある。いずれにしても正極14の端
部14Sと負極12の端部12Sは巻芯100のスリッ
トSLに向けて位置している。
レータ16と18が重ねて嵌め込まれている。従って付
加絶縁部材20はセパレータ16とセパレータ18の間
に位置している。また正極14のリード14bは巻芯1
00に近づいた位置にあり、且つ負極12の端部12S
は正極14のリード14bに比べるとやや巻芯100か
ら遠ざかった位置にある。いずれにしても正極14の端
部14Sと負極12の端部12Sは巻芯100のスリッ
トSLに向けて位置している。
【0016】図3の状態から図4の状態で示すように、
巻芯100がR方向に回転し始めるとセパレータ16,
18が巻芯100の外周に巻きつくとともに、正極14
の端部14Sが巻芯100とセパレータ16の間に嵌ま
り込む。そしてセパレータ16の付加絶縁部材30がや
はり正極14とセパレータ18の間に挟み込まれてい
る。図4の状態では、付加絶縁部材30は正極14と負
極12の間に位置している。これにより付加絶縁部材3
0は、負極12の端部12Sの付近を含む負極12の巻
き始め部分12Bの内周側を、正極14から保護して、
負極12の巻き始め部分12Bの内周側と正極14との
電気的な絶縁を図る。
巻芯100がR方向に回転し始めるとセパレータ16,
18が巻芯100の外周に巻きつくとともに、正極14
の端部14Sが巻芯100とセパレータ16の間に嵌ま
り込む。そしてセパレータ16の付加絶縁部材30がや
はり正極14とセパレータ18の間に挟み込まれてい
る。図4の状態では、付加絶縁部材30は正極14と負
極12の間に位置している。これにより付加絶縁部材3
0は、負極12の端部12Sの付近を含む負極12の巻
き始め部分12Bの内周側を、正極14から保護して、
負極12の巻き始め部分12Bの内周側と正極14との
電気的な絶縁を図る。
【0017】図4の状態から図5の状態に進むと、付加
絶縁部材20が負極12の巻き始め部分12Bの外面を
電気的に保護する。すなわち、負極12の巻き始め部分
12Bは、正極14の巻き始め部分14Bに対しては付
加絶縁部材20により電気的に絶縁されることから、負
極12の巻き始め部分12Bと正極14の巻き始め14
Bの電気的な絶縁を、付加絶縁部材20により確実に図
ることができる。図5から図6の状態にさらに進むと、
付加絶縁部材40が、正極14の端部14Tを含む巻き
終わり部分14Fを、負極12の端部12Tを含む巻き
終わり部分12Fとの間の電気的な絶縁を図ることがで
きる。つまり付加絶縁部材40は、巻き終わり部分14
F,12Fの間に位置するので、巻き終わり部分14
F,12Fの電気的絶縁を図って保護することができ
る。
絶縁部材20が負極12の巻き始め部分12Bの外面を
電気的に保護する。すなわち、負極12の巻き始め部分
12Bは、正極14の巻き始め部分14Bに対しては付
加絶縁部材20により電気的に絶縁されることから、負
極12の巻き始め部分12Bと正極14の巻き始め14
Bの電気的な絶縁を、付加絶縁部材20により確実に図
ることができる。図5から図6の状態にさらに進むと、
付加絶縁部材40が、正極14の端部14Tを含む巻き
終わり部分14Fを、負極12の端部12Tを含む巻き
終わり部分12Fとの間の電気的な絶縁を図ることがで
きる。つまり付加絶縁部材40は、巻き終わり部分14
F,12Fの間に位置するので、巻き終わり部分14
F,12Fの電気的絶縁を図って保護することができ
る。
【0018】このようにして図1と図2の負極12、正
極14、および2枚のセパレータ16,18を重ねて巻
いていくことで電極素子10を作る際に、負極12と正
極14の端部付近における電気的な絶縁を、付加絶縁部
材20,30,40により確実に確保することができ
る。正極と負極の間での内部ショートの危険を回避する
ことができ、しかも正極と負極の端部付近における強度
の補強をも図ることができる。従って電極素子10を製
造する工程において電極素子の品質の信頼性の向上およ
び品質管理の工程の省略を図ることができる。
極14、および2枚のセパレータ16,18を重ねて巻
いていくことで電極素子10を作る際に、負極12と正
極14の端部付近における電気的な絶縁を、付加絶縁部
材20,30,40により確実に確保することができ
る。正極と負極の間での内部ショートの危険を回避する
ことができ、しかも正極と負極の端部付近における強度
の補強をも図ることができる。従って電極素子10を製
造する工程において電極素子の品質の信頼性の向上およ
び品質管理の工程の省略を図ることができる。
【0019】次に、図1と図2の電極素子10のセパレ
ータ16の製造方法および製造装置について図8を参照
して説明する。図8は、セパレータ16に対して付加絶
縁部材20,30,40を貼り付ける装置の一例を示し
ている。この電池の電極素子の製造装置は、帯状の絶縁
体であるセパレータ16をその長手方向(Y方向)に移
動するための移動手段200と、セパレータ16の所定
の位置に付加絶縁部材20,30,40を貼り付ける貼
付手段250を備えている。
ータ16の製造方法および製造装置について図8を参照
して説明する。図8は、セパレータ16に対して付加絶
縁部材20,30,40を貼り付ける装置の一例を示し
ている。この電池の電極素子の製造装置は、帯状の絶縁
体であるセパレータ16をその長手方向(Y方向)に移
動するための移動手段200と、セパレータ16の所定
の位置に付加絶縁部材20,30,40を貼り付ける貼
付手段250を備えている。
【0020】この移動手段200は巻出ロール201と
巻取ロール202を備え、その途中にはロール203が
配置されている。巻出ロール201のモータM1が作動
して巻出ロール201がセパレータ16を送り出すと、
ロール203を通り、ロール204を経て巻取202に
巻き取ることができる。この巻取ロール202はモータ
M2によりセパレータ16を巻き取っていく。これに対
して、セパレータ16が矢印Y方向に移動しているとき
に、貼付手段250は、例えば図1の付加絶縁部材2
0,30,40を図1に示すように間隔をおいてセパレ
ータ16の一方の面に貼り付けることができる。付加絶
縁部材20,30,40は、帯状の絶縁シート260を
切断することにより、切り出すことができる。絶縁シー
ト260は帯状の絶縁部材の送り手段259のロール2
70からモータM3の作動により送り出されて、切断ロ
ール275と対向ロール280の間に導かれる。切断ロ
ール275は、所定位置にカッタ276が配置されてい
る。対向ロール280にはカッタ276に対応する部分
に穴283が形成されている。
巻取ロール202を備え、その途中にはロール203が
配置されている。巻出ロール201のモータM1が作動
して巻出ロール201がセパレータ16を送り出すと、
ロール203を通り、ロール204を経て巻取202に
巻き取ることができる。この巻取ロール202はモータ
M2によりセパレータ16を巻き取っていく。これに対
して、セパレータ16が矢印Y方向に移動しているとき
に、貼付手段250は、例えば図1の付加絶縁部材2
0,30,40を図1に示すように間隔をおいてセパレ
ータ16の一方の面に貼り付けることができる。付加絶
縁部材20,30,40は、帯状の絶縁シート260を
切断することにより、切り出すことができる。絶縁シー
ト260は帯状の絶縁部材の送り手段259のロール2
70からモータM3の作動により送り出されて、切断ロ
ール275と対向ロール280の間に導かれる。切断ロ
ール275は、所定位置にカッタ276が配置されてい
る。対向ロール280にはカッタ276に対応する部分
に穴283が形成されている。
【0021】絶縁シート(絶縁部材ともいう)260
は、カッタ276と穴283の働きにより打ち抜かれ、
得られた絶縁部材20,30,40が対向ロール(転写
体ともいう)280に付着したままセパレータ16側に
送られ、付加絶縁部材20,30,40は対向ロール2
80からセパレータ16の一方の面に転写する。そして
付加絶縁部材20,30,40を取り除いた絶縁シート
260の残部260Aは、切断ロール27から離れて廃
棄ボックス290に廃棄される。このようにして、セパ
レータ16に対して付加絶縁部材20,30,40をあ
らかじめ定めた間隔をおいて貼り付けることができる。
は、カッタ276と穴283の働きにより打ち抜かれ、
得られた絶縁部材20,30,40が対向ロール(転写
体ともいう)280に付着したままセパレータ16側に
送られ、付加絶縁部材20,30,40は対向ロール2
80からセパレータ16の一方の面に転写する。そして
付加絶縁部材20,30,40を取り除いた絶縁シート
260の残部260Aは、切断ロール27から離れて廃
棄ボックス290に廃棄される。このようにして、セパ
レータ16に対して付加絶縁部材20,30,40をあ
らかじめ定めた間隔をおいて貼り付けることができる。
【0022】図9は、別の電極素子の製造装置を示して
おり、この製造装置は移動手段300と貼付手段350
を備えている。移動手段300は巻出ロール301を備
えており、この巻出ロール301はモータM1によりセ
パレータ16をY方向に送り出す。巻取ロール302は
モータM2で処理済みのセパレータ16を巻き取ること
ができる。巻出ロール301と巻取ロール302の間に
は、各種ローラ304,305,306,307,30
8等が配置されている。ローラ307はエンコーダに接
続されており、これによりセパレータ16の移動した長
さをエンコーダが計測できる。ローラ308は、セパレ
ータ16のテンションを矯正するダンサローラである。
おり、この製造装置は移動手段300と貼付手段350
を備えている。移動手段300は巻出ロール301を備
えており、この巻出ロール301はモータM1によりセ
パレータ16をY方向に送り出す。巻取ロール302は
モータM2で処理済みのセパレータ16を巻き取ること
ができる。巻出ロール301と巻取ロール302の間に
は、各種ローラ304,305,306,307,30
8等が配置されている。ローラ307はエンコーダに接
続されており、これによりセパレータ16の移動した長
さをエンコーダが計測できる。ローラ308は、セパレ
ータ16のテンションを矯正するダンサローラである。
【0023】3つのローラ305は、貼付手段350の
付加絶縁部材貼付ユニット345,347,349にそ
れぞれ対応して配置されている。貼付ユニット345
は、付加絶縁部材20をセパレータ16に貼り付け、貼
付ユニット347はセパレータ16に付加絶縁部材30
を貼り付け、そして貼付ユニット349はセパレータ1
6に対して付加絶縁部材40を貼り付けるものである。
付加絶縁部材貼付ユニット345,347,349にそ
れぞれ対応して配置されている。貼付ユニット345
は、付加絶縁部材20をセパレータ16に貼り付け、貼
付ユニット347はセパレータ16に付加絶縁部材30
を貼り付け、そして貼付ユニット349はセパレータ1
6に対して付加絶縁部材40を貼り付けるものである。
【0024】送出ロール301は、1素子分のセパレー
タ16をY方向に送り出して、いったんセパレータ16
の送り出しを停止する。そして停止後のセパレータ16
に対して貼付ユニット345,347,349がそれぞ
れ付加絶縁部材20,30,40をセパレータの一方の
面に貼り付ける。これらの動作の繰り返しを行うこと
で、セパレータ16に対して順に必要な間隔をおいて付
加絶縁部材を貼り付ける。図10乃至図12は、さらに
別の電極素子の製造装置を示している。この製造装置は
移動手段400と貼付手段450を備えている。移動手
段400は巻出ロール401と巻取ロール402を備
え、その間にロール403,404を備えている。ロー
ル404はドライブローラであり駆動力をセパレータ1
6に対して与えることができる。巻出ロール401から
Y方向に送り出されたセパレータ16は、ロール40
3,ドライブロール404を通り、巻取ロール402に
巻き取られる。
タ16をY方向に送り出して、いったんセパレータ16
の送り出しを停止する。そして停止後のセパレータ16
に対して貼付ユニット345,347,349がそれぞ
れ付加絶縁部材20,30,40をセパレータの一方の
面に貼り付ける。これらの動作の繰り返しを行うこと
で、セパレータ16に対して順に必要な間隔をおいて付
加絶縁部材を貼り付ける。図10乃至図12は、さらに
別の電極素子の製造装置を示している。この製造装置は
移動手段400と貼付手段450を備えている。移動手
段400は巻出ロール401と巻取ロール402を備
え、その間にロール403,404を備えている。ロー
ル404はドライブローラであり駆動力をセパレータ1
6に対して与えることができる。巻出ロール401から
Y方向に送り出されたセパレータ16は、ロール40
3,ドライブロール404を通り、巻取ロール402に
巻き取られる。
【0025】貼付手段450は、移動手段400により
Y方向に送られているセパレータ16の一方の面に対し
て、付加絶縁部材20,30,40を貼り付ける。つま
り、貼付手段450は、絶縁シート260の巻出ロール
451と巻取ロール452と、カッタードラム453お
よび転写ドラム454を備えている。巻出ロール451
とカッタードラム453の間にはドライブロール46
0、ロール470、471を備えている。ロール471
は、絶縁シート260の撓みを検出して絶縁シート26
0の張力を調製する。
Y方向に送られているセパレータ16の一方の面に対し
て、付加絶縁部材20,30,40を貼り付ける。つま
り、貼付手段450は、絶縁シート260の巻出ロール
451と巻取ロール452と、カッタードラム453お
よび転写ドラム454を備えている。巻出ロール451
とカッタードラム453の間にはドライブロール46
0、ロール470、471を備えている。ロール471
は、絶縁シート260の撓みを検出して絶縁シート26
0の張力を調製する。
【0026】カッタードラム453は、カッター480
を有しており、転写ドラム454との協働により、付加
絶縁部材20,30,40を絶縁シート260から切り
出すことができる。切り出した付加絶縁部材20,3
0,40は、転写ドラム454を用いて、移動中のセパ
レータ16の一方の面に付着することができる。カッタ
ードラム453と転写ドラム454は、モータ等により
同期して反対方向に回転されている。
を有しており、転写ドラム454との協働により、付加
絶縁部材20,30,40を絶縁シート260から切り
出すことができる。切り出した付加絶縁部材20,3
0,40は、転写ドラム454を用いて、移動中のセパ
レータ16の一方の面に付着することができる。カッタ
ードラム453と転写ドラム454は、モータ等により
同期して反対方向に回転されている。
【0027】図11は、カッタドラム453のカッター
480が絶縁シート260を、転写ドラム454との接
触により切断している状態を示している。図12は、絶
縁シート260から絶縁部材20,30,40のいずれ
も切断しない状態を示している。従ってカッタードラム
453と転写ドラム454は非接触の状態である。図1
1の状態ではカッタードラム453の台座485が転写
ドラム454に対して絶縁シート260を挟むようにし
て接触するので、絶縁シート260はこの台座485と
転写ドラム454によりZ方向に送ることができる。こ
れに対して図12の状態では、カッタードラム453と
転写ドラム454は接触しないので、絶縁シート260
はZ方向には送られず停止したものである。
480が絶縁シート260を、転写ドラム454との接
触により切断している状態を示している。図12は、絶
縁シート260から絶縁部材20,30,40のいずれ
も切断しない状態を示している。従ってカッタードラム
453と転写ドラム454は非接触の状態である。図1
1の状態ではカッタードラム453の台座485が転写
ドラム454に対して絶縁シート260を挟むようにし
て接触するので、絶縁シート260はこの台座485と
転写ドラム454によりZ方向に送ることができる。こ
れに対して図12の状態では、カッタードラム453と
転写ドラム454は接触しないので、絶縁シート260
はZ方向には送られず停止したものである。
【0028】図13は、粘着テープである絶縁シート2
60を、カッター480が打ち抜くことにより付加絶縁
部材20,30,40を打ち抜いた後の残部を示してい
る。図14は、セパレータ16の一方の面に対して付加
絶縁部材20,30,40を順に必要な距離だけ離して
貼り付けた状態を示している。図14におけるPLは、
1巻分の間隔を示している。以上説明したように、本発
明の製造装置では、移動しているセパレータ16に対し
て付加絶縁部材20,30,40を順次貼り付けること
ができる。
60を、カッター480が打ち抜くことにより付加絶縁
部材20,30,40を打ち抜いた後の残部を示してい
る。図14は、セパレータ16の一方の面に対して付加
絶縁部材20,30,40を順に必要な距離だけ離して
貼り付けた状態を示している。図14におけるPLは、
1巻分の間隔を示している。以上説明したように、本発
明の製造装置では、移動しているセパレータ16に対し
て付加絶縁部材20,30,40を順次貼り付けること
ができる。
【0029】このようにセパレータ16に対して、正極
および負極の端部における必要な部分に付加絶縁部材を
配置することにより、付加絶縁部材はセパレータ16等
がメントダウンしてしまうような正極および負極の激し
い内部ショートを回避することができる。ところで本発
明は上記実施の形態に限定されるものではなく、上述し
た実施の形態では電池の例としてリチウムイオン電池を
例に挙げているが、これに限らず他の種類の電池の電極
素子を製造する場合にも本発明は適用できる。また、た
とえば筒形の電極素子の他に、角形の電極素子を巻いて
形成することもできる。角形の電極素子を形成する場合
には、図3の巻芯の断面形状はたとえば矩形にすること
ができる。あるいは図3のように筒形の電極素子を巻い
た後に、押しつぶすようにして角形の電極素子の形にし
てもよい。図15は、別の実施の形態を示しており、セ
パレータ16と18は折り返し部RTで折返すことで、
セパレータ16の部分16Yとそしてセパレータ18
Y,18の三重層構造もしくは四重にすることで端部1
2S付近における絶縁能力が強化されるので、この部分
における付加絶縁部材20の使用を省略することができ
る。もちろん付加絶縁部材30を使用してもよい。
および負極の端部における必要な部分に付加絶縁部材を
配置することにより、付加絶縁部材はセパレータ16等
がメントダウンしてしまうような正極および負極の激し
い内部ショートを回避することができる。ところで本発
明は上記実施の形態に限定されるものではなく、上述し
た実施の形態では電池の例としてリチウムイオン電池を
例に挙げているが、これに限らず他の種類の電池の電極
素子を製造する場合にも本発明は適用できる。また、た
とえば筒形の電極素子の他に、角形の電極素子を巻いて
形成することもできる。角形の電極素子を形成する場合
には、図3の巻芯の断面形状はたとえば矩形にすること
ができる。あるいは図3のように筒形の電極素子を巻い
た後に、押しつぶすようにして角形の電極素子の形にし
てもよい。図15は、別の実施の形態を示しており、セ
パレータ16と18は折り返し部RTで折返すことで、
セパレータ16の部分16Yとそしてセパレータ18
Y,18の三重層構造もしくは四重にすることで端部1
2S付近における絶縁能力が強化されるので、この部分
における付加絶縁部材20の使用を省略することができ
る。もちろん付加絶縁部材30を使用してもよい。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
正極と負極間の絶縁を確実に行うことができ、信頼性お
よび生産管理を簡単にすることができる。
正極と負極間の絶縁を確実に行うことができ、信頼性お
よび生産管理を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電池の電極の構成要素を示す側面図。
【図2】電池の電極素子の構成要素を示す斜視図。
【図3】電極素子の各構成要素を巻芯により巻き始める
初期状態を示す図。
初期状態を示す図。
【図4】電極素子のセパレータを巻き始めた状態を示す
図。
図。
【図5】セパレータと正極および負極を一緒に巻き始め
た状態を示す図。
た状態を示す図。
【図6】正極と負極およびセパレータを巻き終わる少し
前の状態を示す図。
前の状態を示す図。
【図7】リチウムイオン電池の構成要素の一例を示す
図。
図。
【図8】本発明の電池の電極素子のセパレータの製造装
置の一例を示す図。
置の一例を示す図。
【図9】図8とは異なる別の製造装置を示す図。
【図10】図9とは異なる別の製造装置を示す図。
【図11】図10のカッタドラムと転写ドラムの動作を
示す図。
示す図。
【図12】図10のカッタドラムと転写ドラムが非接触
な状態を示す図。
な状態を示す図。
【図13】図10の製造装置により加工された絶縁シー
トを示す平面図。
トを示す平面図。
【図14】付加絶縁部材が付着されたセパレータを示す
平面図。
平面図。
【図15】本発明の電池の電極素子の別の実施の形態を
示す図。
示す図。
【図16】従来の電池の電極素子の構成を示す側面図。
【図17】従来の電極素子の構成を示す斜視図。
10・・・電極素子、12・・・正極(正電極,カソー
ド)、14・・・負極(負電極,アノード)、16,1
8・・・セパレータ(帯状の絶縁体)、20,30,4
0・・・付加絶縁部材、200・・・移動手段、250
・・・貼付手段、259・・・帯状の絶縁部材の送り手
段、260・・・絶縁シート(帯状の絶縁部材)、28
0・・・対向ロール(転写体)
ド)、14・・・負極(負電極,アノード)、16,1
8・・・セパレータ(帯状の絶縁体)、20,30,4
0・・・付加絶縁部材、200・・・移動手段、250
・・・貼付手段、259・・・帯状の絶縁部材の送り手
段、260・・・絶縁シート(帯状の絶縁部材)、28
0・・・対向ロール(転写体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大庭 央 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 武藤 浩一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (7)
- 【請求項1】 帯状の正電極と帯状の負電極との間に帯
状の絶縁体を挟んで巻くことにより形成される電池の電
極素子において、 帯状の絶縁体は、帯状の正電極の端部と帯状の負電極の
端部に対応する位置における帯状の正電極と帯状の負電
極の電気絶縁を図るための付加絶縁部材を備えることを
特徴とする電池の電極素子。 - 【請求項2】 付加絶縁部材は樹脂製の薄板であり、付
加絶縁部材は帯状の絶縁体の一方の面に接着されている
請求項1に記載の電池の電極素子。 - 【請求項3】 帯状の正電極と帯状の負電極は、リチウ
ムイオン電池の正電極と負電極である請求項1に記載の
電池の電極素子。 - 【請求項4】 帯状の正電極と帯状の負電極との間に帯
状の絶縁体を挟んで巻くことにより形成される電池の電
極素子の製造方法において、 帯状の絶縁体に対して付加絶縁部材を配置して、 帯状の正電極と帯状の負電極との間に、この帯状の絶縁
体を挟んで巻く際に、帯状の正電極の端部と帯状の負電
極の端部における帯状の正電極と帯状の負電極の電気絶
縁を図ることを特徴とする電池の電極素子の製造方法。 - 【請求項5】 帯状の絶縁体を折返すことで帯状の正電
極と帯状の負電極の電気絶縁を図る請求項4に記載の電
池の電極素子の製造方法。 - 【請求項6】 帯状の正電極と帯状の負電極との間に帯
状の絶縁体を挟んで巻くことにより電池の電極素子を作
る際に、帯状の正電極の端部と帯状の負電極の端部に対
応する位置における帯状の正電極と帯状の負電極の電気
絶縁を図るための付加絶縁部材を、帯状の絶縁体に貼り
付けるための電池の電極素子の製造装置であり、 帯状の絶縁体をその長手方向に移動するための帯状の絶
縁体の移動手段と、 移動している帯状の絶縁体に対して付加絶縁部材を貼り
付ける貼付手段と、を備えることを特徴とする電池の電
極素子の製造装置。 - 【請求項7】 貼付手段は、 帯状の絶縁部材をその長手方向に送るための帯状の絶縁
部材の送り手段と、 この送り手段により送られる帯状の絶縁部材の一部を切
断して付加絶縁部材を得て、帯状の絶縁体の移動手段に
より移動している帯状の絶縁体の面に貼り付ける転写体
と、を備える請求項6に記載の電池の電極素子の製造装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8284034A JPH1074535A (ja) | 1996-07-04 | 1996-10-25 | 電池の電極素子とその製造方法とその製造装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19402896 | 1996-07-04 | ||
JP8-194028 | 1996-07-04 | ||
JP8284034A JPH1074535A (ja) | 1996-07-04 | 1996-10-25 | 電池の電極素子とその製造方法とその製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1074535A true JPH1074535A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=26508253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8284034A Pending JPH1074535A (ja) | 1996-07-04 | 1996-10-25 | 電池の電極素子とその製造方法とその製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1074535A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012252925A (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Ihi Corp | 電池及びその製造装置 |
JP2013525949A (ja) * | 2010-04-07 | 2013-06-20 | メドトロニック,インコーポレイテッド | 相互接続継手 |
JP2016066535A (ja) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 |
WO2020203658A1 (ja) | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社エンビジョンAescエナジーデバイス | リチウムイオン二次電池用の正極電極、リチウムイオン二次電池用の正極電極シート、および、その製造方法 |
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1996
- 1996-10-25 JP JP8284034A patent/JPH1074535A/ja active Pending
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