JPH1167229A - ポリマー電池用電極要素の製造装置 - Google Patents
ポリマー電池用電極要素の製造装置Info
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- JPH1167229A JPH1167229A JP9225356A JP22535697A JPH1167229A JP H1167229 A JPH1167229 A JP H1167229A JP 9225356 A JP9225356 A JP 9225356A JP 22535697 A JP22535697 A JP 22535697A JP H1167229 A JPH1167229 A JP H1167229A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極部材の積層体をほぼ一様な加圧・荷重で
加圧・一体化でき、歩留まりよく高品質なポリマー電池
用の電極要素が得られる製造装置の提供。 【解決手段】 対向間隔を任意に設定できるようにほぼ
平行に配置され、かつポリマー電池用電極部材の積層体
７を挟持的に搬送する搬送機構5a，5bと、前記搬送機構
5a，5bを走行駆動する走行駆動機構6aと、前記搬送され
てくるポリマー電池用電極部材の積層体７を一体化する
一対の加圧ローラ 11a， 11bとを有し、前記加圧ローラ
11a， 11bは、少なくとも外周面がゴム硬度80〜98の弾
性体材質 11a2 ， 11b2 で構成されていることを特徴と
するポリマー電池用電極要素の製造装置である。
加圧・一体化でき、歩留まりよく高品質なポリマー電池
用の電極要素が得られる製造装置の提供。 【解決手段】 対向間隔を任意に設定できるようにほぼ
平行に配置され、かつポリマー電池用電極部材の積層体
７を挟持的に搬送する搬送機構5a，5bと、前記搬送機構
5a，5bを走行駆動する走行駆動機構6aと、前記搬送され
てくるポリマー電池用電極部材の積層体７を一体化する
一対の加圧ローラ 11a， 11bとを有し、前記加圧ローラ
11a， 11bは、少なくとも外周面がゴム硬度80〜98の弾
性体材質 11a2 ， 11b2 で構成されていることを特徴と
するポリマー電池用電極要素の製造装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマー電池用電
極要素の製造装置に係り、さらに詳しくはポリマー電池
用電極要素を成す積層体のラミネーション装置に関す
る。
極要素の製造装置に係り、さらに詳しくはポリマー電池
用電極要素を成す積層体のラミネーション装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話機や携帯型ノートパソコ
ンなど電子機器のコードレス化、高性能化はめざまし
く、これら電子機器の電源となる二次電池においても、
小形、軽量、薄型化や大容量化などが求められている。
そして、このような要望に対して、たとえば正極層、ポ
リマ−電解質層および負極層を重ね合わせ、シート状
（薄型）に一体化した構成の電極要素を備えた厚さ 0.5
mm程度のリチウム非水溶媒電池も知られている（たとえ
ば米国特許第 5,296,318号明細書）。
ンなど電子機器のコードレス化、高性能化はめざまし
く、これら電子機器の電源となる二次電池においても、
小形、軽量、薄型化や大容量化などが求められている。
そして、このような要望に対して、たとえば正極層、ポ
リマ−電解質層および負極層を重ね合わせ、シート状
（薄型）に一体化した構成の電極要素を備えた厚さ 0.5
mm程度のリチウム非水溶媒電池も知られている（たとえ
ば米国特許第 5,296,318号明細書）。
【０００３】図３は、前記ポリマー電解質電池用電極要
素の一構成例の要部を断面的に示したものである。図３
において、１はセパレーターの機能をする電解質保持性
のポリマ−電解質系（たとえばヘキサフロロプロピレン
−フッ化ビニリデン共重合体などのポリマと、リチウム
塩などのエチレンカーボネート溶液…非水電解液…との
系）、２は金属酸化物などの活物質、非水電解液および
電解質保持性ポリマーを含む正極層を集電体に積層して
成る正極、３はリチウムイオンを吸蔵・放出する活物
質、非水電解液および電解質保持性ポリマーを含む負極
層を集電体に積層して成る負極である。 そして、この
電極要素は、前記正極２および負極３の裏面側を樹脂フ
ィルムで被覆保護・シール層（封止層）するか、外装缶
内に封装することにより電池として組み立てられてい
る。
素の一構成例の要部を断面的に示したものである。図３
において、１はセパレーターの機能をする電解質保持性
のポリマ−電解質系（たとえばヘキサフロロプロピレン
−フッ化ビニリデン共重合体などのポリマと、リチウム
塩などのエチレンカーボネート溶液…非水電解液…との
系）、２は金属酸化物などの活物質、非水電解液および
電解質保持性ポリマーを含む正極層を集電体に積層して
成る正極、３はリチウムイオンを吸蔵・放出する活物
質、非水電解液および電解質保持性ポリマーを含む負極
層を集電体に積層して成る負極である。 そして、この
電極要素は、前記正極２および負極３の裏面側を樹脂フ
ィルムで被覆保護・シール層（封止層）するか、外装缶
内に封装することにより電池として組み立てられてい
る。
【０００４】ここで、正極２の活物質としては、たとえ
ばリチウムマンガン複合酸化物、二酸化マンガン、リチ
ウム含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバル
ト酸化物、リチウムを含む非晶質五酸化バナジウム、カ
ルコゲン化合物などが挙げられる。また、負極活物質と
しては、たとえばビスフェノール樹脂、ポリアクリロニ
トリル、セルローズなどの焼成物、コークスやピッチの
焼成物が挙げられ、これらは天然もしくは人口グラファ
イト、カーボンブラック、アセチレンブラック，ケッチ
ェンブラック、ニッケル粉末、ニッケル粉末などを含有
した形態を採ってもよい。
ばリチウムマンガン複合酸化物、二酸化マンガン、リチ
ウム含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバル
ト酸化物、リチウムを含む非晶質五酸化バナジウム、カ
ルコゲン化合物などが挙げられる。また、負極活物質と
しては、たとえばビスフェノール樹脂、ポリアクリロニ
トリル、セルローズなどの焼成物、コークスやピッチの
焼成物が挙げられ、これらは天然もしくは人口グラファ
イト、カーボンブラック、アセチレンブラック，ケッチ
ェンブラック、ニッケル粉末、ニッケル粉末などを含有
した形態を採ってもよい。
【０００５】さらに、電解質系１は、たとえばエチレン
カーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカー
ボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、メチルエチルカーボネートなどの非水溶媒に、過塩
素酸リチウム、六フッ化リン酸リチウム、ホウ四フッ化
リチウム、六フッ化ヒ素リチウム、トリフルオロメタン
スルホン酸リチウムなどを 0.2〜 2mol/ l程度に溶解さ
せたものが挙げられる。 ところで、この種の軽量、フ
レキシブルなポリマー電池の製造に当たっては、前提と
して、電極要素のラミネーションが行われる。すなわ
ち、電極要素である正極２、セパレータ（ポリマ−電解
質系）１および負極３を積層状に組み合わせた後、金属
製の円柱状加圧ローラ（ラミネーターローラー）間を通
過させる過程で一体化する。ここで、円柱状加圧ローラ
は、電熱もしくは温水を熱源とした加温型に構成されて
おり、また、一体化する積層体は柔軟で、加圧ローラに
かける際、型崩れなど起こし取り扱い難いため、厚さ
0.1mm程度のテトラフロロエチレンフィルム（パッケー
ジ）などで包み込み、機械的に補強した形で加圧・一体
化している。
カーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカー
ボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、メチルエチルカーボネートなどの非水溶媒に、過塩
素酸リチウム、六フッ化リン酸リチウム、ホウ四フッ化
リチウム、六フッ化ヒ素リチウム、トリフルオロメタン
スルホン酸リチウムなどを 0.2〜 2mol/ l程度に溶解さ
せたものが挙げられる。 ところで、この種の軽量、フ
レキシブルなポリマー電池の製造に当たっては、前提と
して、電極要素のラミネーションが行われる。すなわ
ち、電極要素である正極２、セパレータ（ポリマ−電解
質系）１および負極３を積層状に組み合わせた後、金属
製の円柱状加圧ローラ（ラミネーターローラー）間を通
過させる過程で一体化する。ここで、円柱状加圧ローラ
は、電熱もしくは温水を熱源とした加温型に構成されて
おり、また、一体化する積層体は柔軟で、加圧ローラに
かける際、型崩れなど起こし取り扱い難いため、厚さ
0.1mm程度のテトラフロロエチレンフィルム（パッケー
ジ）などで包み込み、機械的に補強した形で加圧・一体
化している。
【０００６】その後、前記加圧・一体化された電極要素
を所定の形状・寸法に切断分離し、所要の外部用リード
を付設し、たとえば電池外装缶内に装着する。次いで、
要すれば電解液を供給・注入した後、前記外部用リード
を導出させながら、電池外装缶の開口部を封止すること
によって、リチウムポリマー電池を製造している。
を所定の形状・寸法に切断分離し、所要の外部用リード
を付設し、たとえば電池外装缶内に装着する。次いで、
要すれば電解液を供給・注入した後、前記外部用リード
を導出させながら、電池外装缶の開口部を封止すること
によって、リチウムポリマー電池を製造している。
【０００７】なお、前記正極層および集電体の加圧・一
体化による正極の製造、あるいは負極層および集電体の
加圧・一体化による負極の製造も、電池要素の加圧・一
体化の場合と同様に行われる。
体化による正極の製造、あるいは負極層および集電体の
加圧・一体化による負極の製造も、電池要素の加圧・一
体化の場合と同様に行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記電極部材
の積層体を一体化・製造された電池要素は、次のような
不都合が認められる。すなわち、電極部材の積層体を加
圧・一体化する際、金属製の加圧ローラが撓みを生じ、
積層体に対して偏荷重を発生する傾向があり、また、こ
の積層体に対する偏荷重は、積層体の全体的な厚さのバ
ラツキによっても発生する。換言すると、加圧・一体化
する電極部材の積層体が、全面的にほぼ一様な厚さであ
っても、金属製加圧ローラの撓みに起因して、積層体に
対する加圧が偏荷重となり、加圧・一体化する電極部材
の積層体の厚さが一様でない場合は、金属製加圧ローラ
の撓み性と相俟って、積層体に対する加圧がさらに偏荷
重となる。
の積層体を一体化・製造された電池要素は、次のような
不都合が認められる。すなわち、電極部材の積層体を加
圧・一体化する際、金属製の加圧ローラが撓みを生じ、
積層体に対して偏荷重を発生する傾向があり、また、こ
の積層体に対する偏荷重は、積層体の全体的な厚さのバ
ラツキによっても発生する。換言すると、加圧・一体化
する電極部材の積層体が、全面的にほぼ一様な厚さであ
っても、金属製加圧ローラの撓みに起因して、積層体に
対する加圧が偏荷重となり、加圧・一体化する電極部材
の積層体の厚さが一様でない場合は、金属製加圧ローラ
の撓み性と相俟って、積層体に対する加圧がさらに偏荷
重となる。
【０００９】そして、前記積層体に対する加圧の偏荷
重、すなわちラミネーション工程における加圧の偏荷重
は、積層体の全面に亘る緻密性や均質性を損なう（緻密
性や均質性のバラツキ発生）ことになり、結果的にポリ
マー電池の性能バラツキ、品質低下・歩留まり低下など
を招来することになる。
重、すなわちラミネーション工程における加圧の偏荷重
は、積層体の全面に亘る緻密性や均質性を損なう（緻密
性や均質性のバラツキ発生）ことになり、結果的にポリ
マー電池の性能バラツキ、品質低下・歩留まり低下など
を招来することになる。
【００１０】本発明は、このような事情に対してなされ
たもので、電極部材の積層体をほぼ一様な加圧・荷重で
加圧・一体化でき、歩留まりよく高品質なポリマー電池
用の電極要素が得られる製造装置の提供を目的とする。
たもので、電極部材の積層体をほぼ一様な加圧・荷重で
加圧・一体化でき、歩留まりよく高品質なポリマー電池
用の電極要素が得られる製造装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、対向
間隔を任意に設定できるようにほぼ平行に配置され、か
つポリマー電池用電極部材の積層体を挟持的に搬送する
搬送機構と、前記搬送機構を走行駆動する走行駆動機構
と、前記搬送されてくるポリマー電池用電極部材の積層
体を一体化する一対の加圧ローラとを有し、前記加圧ロ
ーラは、少なくとも外周面がゴム硬度80〜98の弾性体材
質で構成されていることを特徴とするポリマー電池用電
極要素の製造装置である。
間隔を任意に設定できるようにほぼ平行に配置され、か
つポリマー電池用電極部材の積層体を挟持的に搬送する
搬送機構と、前記搬送機構を走行駆動する走行駆動機構
と、前記搬送されてくるポリマー電池用電極部材の積層
体を一体化する一対の加圧ローラとを有し、前記加圧ロ
ーラは、少なくとも外周面がゴム硬度80〜98の弾性体材
質で構成されていることを特徴とするポリマー電池用電
極要素の製造装置である。
【００１２】請求項２の発明は、請求項１記載のポリマ
ー電池用電極要素の製造装置において、加圧ローラ外周
面の弾性体材質層の厚さが 1〜10mmであることを特徴と
する。 請求項３の発明は、請求項１もしくは請求項２
記載のポリマー電池用電極要素の製造装置において、弾
性体材質がフッ素系ゴムもしくはシリコーン系ゴムであ
ることを特徴とする。
ー電池用電極要素の製造装置において、加圧ローラ外周
面の弾性体材質層の厚さが 1〜10mmであることを特徴と
する。 請求項３の発明は、請求項１もしくは請求項２
記載のポリマー電池用電極要素の製造装置において、弾
性体材質がフッ素系ゴムもしくはシリコーン系ゴムであ
ることを特徴とする。
【００１３】すなわち、本発明は、加圧ローラの少なく
とも外周面（加圧面）を、ゴム硬度80〜98の弾性体材質
で構成してあることで特徴付けられる。換言すると、テ
トラフロロエチレンフィルム（パッケージ）などで包み
込んで供給された積層体を、加圧ローラによって加圧・
一体化するに当たって、加圧ローラの撓みなどを容易に
吸収・緩和し、常時、電極部材の積層体にほぼ一様な加
圧・荷重を与え、性能的にも全面的にバラツキのない電
極要素を得ることを骨子としている。
とも外周面（加圧面）を、ゴム硬度80〜98の弾性体材質
で構成してあることで特徴付けられる。換言すると、テ
トラフロロエチレンフィルム（パッケージ）などで包み
込んで供給された積層体を、加圧ローラによって加圧・
一体化するに当たって、加圧ローラの撓みなどを容易に
吸収・緩和し、常時、電極部材の積層体にほぼ一様な加
圧・荷重を与え、性能的にも全面的にバラツキのない電
極要素を得ることを骨子としている。
【００１４】ここで、ゴム硬度80〜98の弾性体材質とし
ては、たとえばシリコーン系ゴム、フッ素系ゴムなどが
挙げられ、また、弾性体材質のゴム硬度を80〜98の範囲
に選択したのは、次のような理由による。すなわち、ゴ
ム硬度が80未満の場合は、積層体に十分な加圧・荷重を
与えることが困難となり、逆に、ゴム硬度が98を超えた
場合は、加圧ローラの撓みの吸収・緩和が不十分であ
り、いすれの場合も、緻密性や均質性がすぐれた高性能
の電池要素を得られない。
ては、たとえばシリコーン系ゴム、フッ素系ゴムなどが
挙げられ、また、弾性体材質のゴム硬度を80〜98の範囲
に選択したのは、次のような理由による。すなわち、ゴ
ム硬度が80未満の場合は、積層体に十分な加圧・荷重を
与えることが困難となり、逆に、ゴム硬度が98を超えた
場合は、加圧ローラの撓みの吸収・緩和が不十分であ
り、いすれの場合も、緻密性や均質性がすぐれた高性能
の電池要素を得られない。
【００１５】本発明は、加圧ローラの撓みに起因する不
都合の解消を目的とし、そのために、加圧ローラの少な
くとも外周面を、上記のような、弾性体で構成する必要
がある。すなわち、一対の加圧ローラは、全体を上記ゴ
ム硬度を80〜98の弾性体（材質）製とした構成、で耐セ
ラミックス系、金属系もしくは耐熱性樹脂系などなどを
基体とし、外周面を上記ゴム硬度を80〜98の弾性体（材
質）製とした複合構成でもよい。そして、その幅や径な
どは、加圧一体化するポリマー電池用電極部材の積層体
に対応して設定する。また、この加圧ローラは、要すれ
ば、電極部材の積層体を熱圧着するための加熱源を内蔵
させてもよい。
都合の解消を目的とし、そのために、加圧ローラの少な
くとも外周面を、上記のような、弾性体で構成する必要
がある。すなわち、一対の加圧ローラは、全体を上記ゴ
ム硬度を80〜98の弾性体（材質）製とした構成、で耐セ
ラミックス系、金属系もしくは耐熱性樹脂系などなどを
基体とし、外周面を上記ゴム硬度を80〜98の弾性体（材
質）製とした複合構成でもよい。そして、その幅や径な
どは、加圧一体化するポリマー電池用電極部材の積層体
に対応して設定する。また、この加圧ローラは、要すれ
ば、電極部材の積層体を熱圧着するための加熱源を内蔵
させてもよい。
【００１６】なお、加圧ローラは、通常、搬送機構の走
行方向に隣接配置され、ポリマー電池用電極部材の積層
体が連続的に供給される構成と成っている。したがっ
て、搬送機構とほぼ等速度で回転することにより、前記
積層体外周面の摩擦損傷の発生など回避しながら、一体
化することが可能となる。
行方向に隣接配置され、ポリマー電池用電極部材の積層
体が連続的に供給される構成と成っている。したがっ
て、搬送機構とほぼ等速度で回転することにより、前記
積層体外周面の摩擦損傷の発生など回避しながら、一体
化することが可能となる。
【００１７】請求項１ないし３の発明において、ポリマ
ー電池用電極部材の積層体を挟持的に保持搬送する搬送
機構は、たとえば一対のエンドレス型ベルトであり、一
般的には、少なくとも40〜 200℃程度の温度に耐える耐
熱性が要求される。ここで、エンドレス型ベルトは、ポ
リマー電池用電極部材の積層体を、型崩れなどを起こさ
せずに、いわば補強しながら加圧ローラへ搬送するもの
である。
ー電池用電極部材の積層体を挟持的に保持搬送する搬送
機構は、たとえば一対のエンドレス型ベルトであり、一
般的には、少なくとも40〜 200℃程度の温度に耐える耐
熱性が要求される。ここで、エンドレス型ベルトは、ポ
リマー電池用電極部材の積層体を、型崩れなどを起こさ
せずに、いわば補強しながら加圧ローラへ搬送するもの
である。
【００１８】なお、この搬送過程で、ポリマー電池用電
極部材の積層体を加圧・一体化のため、所要温度に加熱
する加熱ユニットを搬送機構に装着しておくことが好ま
しい。ここで、電極部材の積層体を加熱する加熱ユニッ
トは、たとえば電気抵抗発熱や、温水もしくは水蒸気な
どを熱源としたものである。こうした意味で、搬送機
構、たとえばエンドレス型ベルトは、前記所要温度を伝
達できる程度の厚さ、材質、もしくは構造などが望まれ
る。たとえば、材質がテトラフロロエチレン繊維の場合
は、厚さ 0.1〜 0.5mm程度のテープもしくはシート状が
好ましい。
極部材の積層体を加圧・一体化のため、所要温度に加熱
する加熱ユニットを搬送機構に装着しておくことが好ま
しい。ここで、電極部材の積層体を加熱する加熱ユニッ
トは、たとえば電気抵抗発熱や、温水もしくは水蒸気な
どを熱源としたものである。こうした意味で、搬送機
構、たとえばエンドレス型ベルトは、前記所要温度を伝
達できる程度の厚さ、材質、もしくは構造などが望まれ
る。たとえば、材質がテトラフロロエチレン繊維の場合
は、厚さ 0.1〜 0.5mm程度のテープもしくはシート状が
好ましい。
【００１９】さらに、前記一対の搬送機構を走行駆動す
る走行駆動機構は、たとえばエンドレス型ベルトの場
合、駆動源となる駆動ローラ、走行をガイドするガイド
ローラを有するもので、これら一対の耐熱性エンドレス
ベルトは、一定方向にほぼ等速度で走行させることによ
って、前記積層体外周面の摩擦損傷の発生など回避でき
る。また、前記一対の搬送機構で挟持的に保持され、変
形や損傷などが起こらないように、ポリマー電池用電極
部材の積層体を搬送するため、両エンドレス型ベルト主
面の間隔は適宜調整される構成となっている。
る走行駆動機構は、たとえばエンドレス型ベルトの場
合、駆動源となる駆動ローラ、走行をガイドするガイド
ローラを有するもので、これら一対の耐熱性エンドレス
ベルトは、一定方向にほぼ等速度で走行させることによ
って、前記積層体外周面の摩擦損傷の発生など回避でき
る。また、前記一対の搬送機構で挟持的に保持され、変
形や損傷などが起こらないように、ポリマー電池用電極
部材の積層体を搬送するため、両エンドレス型ベルト主
面の間隔は適宜調整される構成となっている。
【００２０】請求項１ないし３の発明では、パッケージ
化されたポリマー電池用電極部材の積層体が、一対の搬
送機構で挟持的に保持されて、加圧一体化する加圧ロー
ラに搬送・供給される。つまり、ポリマー電池用電極部
材の積層体は、パッケージ化によって補強された形で、
搬送機構を介して加圧・一体化する加圧ローラに供給さ
れる。そして、加圧ローラの加圧面が、適度の硬度を有
する弾性体で構成されているため、加圧・一体化時にお
いて、加圧ローラの撓みなどによる不均一な加圧・荷重
が回避され、高品質な電池要素の歩留まりよい量産的な
提供が可能となる。
化されたポリマー電池用電極部材の積層体が、一対の搬
送機構で挟持的に保持されて、加圧一体化する加圧ロー
ラに搬送・供給される。つまり、ポリマー電池用電極部
材の積層体は、パッケージ化によって補強された形で、
搬送機構を介して加圧・一体化する加圧ローラに供給さ
れる。そして、加圧ローラの加圧面が、適度の硬度を有
する弾性体で構成されているため、加圧・一体化時にお
いて、加圧ローラの撓みなどによる不均一な加圧・荷重
が回避され、高品質な電池要素の歩留まりよい量産的な
提供が可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図１および図２を参照して
実施例を説明する。
実施例を説明する。
【００２２】図１は実施例に係る電極要素製造装置の概
略構成を示す一部切り欠き斜視図であり、また、図２は
要部の構成配置を示す側面図である。図１および図２に
おいて、4a，4bは基台（図示省略）に固定的に配置され
た一対の支持体、5a，5bは前記一対の支持体4a，4bによ
って駆動可能に配設された一対の耐熱性エンドレス型ベ
ルトで、図示を省略した走行駆動機構によって、走行駆
動する。
略構成を示す一部切り欠き斜視図であり、また、図２は
要部の構成配置を示す側面図である。図１および図２に
おいて、4a，4bは基台（図示省略）に固定的に配置され
た一対の支持体、5a，5bは前記一対の支持体4a，4bによ
って駆動可能に配設された一対の耐熱性エンドレス型ベ
ルトで、図示を省略した走行駆動機構によって、走行駆
動する。
【００２３】ここで、一対の耐熱性エンドレス型ベルト
5a，5bは、たとえばテトラフロロエチレン繊維製で、厚
さ 0.4mm程度、幅26cm、全長75cm程度であり、回転駆動
用ローラ6aおよび回転ガイドローラ6b，6cによって一定
の方向に対向して走行する用に構成されている。また、
一対の耐熱性エンドレス型ベルト5a，5bは、対向間隔を
任意に設定できるようにほぼ平行に配置され、かつポリ
マー電池用電極部材の積層体７を挟持的に保持搬送する
ように成っている。
5a，5bは、たとえばテトラフロロエチレン繊維製で、厚
さ 0.4mm程度、幅26cm、全長75cm程度であり、回転駆動
用ローラ6aおよび回転ガイドローラ6b，6cによって一定
の方向に対向して走行する用に構成されている。また、
一対の耐熱性エンドレス型ベルト5a，5bは、対向間隔を
任意に設定できるようにほぼ平行に配置され、かつポリ
マー電池用電極部材の積層体７を挟持的に保持搬送する
ように成っている。
【００２４】さらに、８は前記エンドレス型ベルト5a，
5bで挟持的に保持搬送されるポリマー電池用電極部材の
積層体７の厚さに対応して、エンドレス型ベルト5a，5b
面の間隔を調整する加圧ユニット、9a，9bは前記エンド
レス型ベルト5a，5bで挟持的に保持搬送されるポリマー
電池用電極部材の積層体７を両面側から加熱する一対の
加熱ユニットである。
5bで挟持的に保持搬送されるポリマー電池用電極部材の
積層体７の厚さに対応して、エンドレス型ベルト5a，5b
面の間隔を調整する加圧ユニット、9a，9bは前記エンド
レス型ベルト5a，5bで挟持的に保持搬送されるポリマー
電池用電極部材の積層体７を両面側から加熱する一対の
加熱ユニットである。
【００２５】ここで、加圧ユニット８は、たとえばエア
ーシリンダー10によって、エンドレス型ベルト5a，5bに
対向して進退できるように配置されている。つまり、加
圧ユニット８の反対面側にエアーシリンダー10を装着・
配置し、このエアーシリンダー10を固定したシリンダー
固定板8aが、アジャストユニット8bの調整によって進退
され、もって加圧ユニット８の進退を行って、所要のエ
ンドレス型ベルト5a，5b間隔の調整を行う。また、前記
加熱ユニット9a，9bは、たとえば電熱体であり、前記エ
ンドレス型ベルト5a，5bを、80〜 130℃程度の温度に加
熱保持用に設定されている。
ーシリンダー10によって、エンドレス型ベルト5a，5bに
対向して進退できるように配置されている。つまり、加
圧ユニット８の反対面側にエアーシリンダー10を装着・
配置し、このエアーシリンダー10を固定したシリンダー
固定板8aが、アジャストユニット8bの調整によって進退
され、もって加圧ユニット８の進退を行って、所要のエ
ンドレス型ベルト5a，5b間隔の調整を行う。また、前記
加熱ユニット9a，9bは、たとえば電熱体であり、前記エ
ンドレス型ベルト5a，5bを、80〜 130℃程度の温度に加
熱保持用に設定されている。
【００２６】さらに、 11a， 11bは前記エンドレス型ベ
ルト5a，5bを通過したポリマー電池用電極部材の積層体
７を一体化する一対の加圧ローラ（ラミネートローラ）
である。ここで加圧ローラ 11a， 11bは、たとえばスチ
ール製で直径 100mm程度、ローラ幅 400mm程度のローラ
基体 11a1 ， 11b1 と、その外周面を約 3mm厚でライニ
ング・一体化したゴム硬度90のシリコーンゴム材質層 1
1a2 ， 11b2 とで構成されている。
ルト5a，5bを通過したポリマー電池用電極部材の積層体
７を一体化する一対の加圧ローラ（ラミネートローラ）
である。ここで加圧ローラ 11a， 11bは、たとえばスチ
ール製で直径 100mm程度、ローラ幅 400mm程度のローラ
基体 11a1 ， 11b1 と、その外周面を約 3mm厚でライニ
ング・一体化したゴム硬度90のシリコーンゴム材質層 1
1a2 ， 11b2 とで構成されている。
【００２７】また、この加圧ローラ 11a， 11bは、ほぼ
同じ周速度で回転する構成を採っており、前記エンドレ
ス型ベルト5a，5bの各駆動用ローラ6aの回転軸に装着し
た過負荷安全装置付きチエーンスプロケットと、チエー
ンと、加圧ローラ 11a， 11bの回転軸に装着したチエー
ンスプロケットとを介して回転する。つまり、加圧ロー
ラ 11a， 11bは、エンドレス型ベルト5a，5bの回転搬送
に同期して、ほぼ等速度で回転駆動するようになってい
る。
同じ周速度で回転する構成を採っており、前記エンドレ
ス型ベルト5a，5bの各駆動用ローラ6aの回転軸に装着し
た過負荷安全装置付きチエーンスプロケットと、チエー
ンと、加圧ローラ 11a， 11bの回転軸に装着したチエー
ンスプロケットとを介して回転する。つまり、加圧ロー
ラ 11a， 11bは、エンドレス型ベルト5a，5bの回転搬送
に同期して、ほぼ等速度で回転駆動するようになってい
る。
【００２８】次に、上記製造装置の動作例について説明
する。
する。
【００２９】この動作例はリチウムポリマー電池の負極
のラミネーション工程の場合である。すなわち、帯状の
集電体である厚さ 0.2〜 0.3mmの銅製負極グリッドの両
面側に、帯状の厚さ 0.1〜 0.3mmの負極シート（たとえ
ばリチウムイオンを吸蔵・放出する活物質および電解質
保持性ポリマーを含む負極層）とを積層・一体化する場
合である。
のラミネーション工程の場合である。すなわち、帯状の
集電体である厚さ 0.2〜 0.3mmの銅製負極グリッドの両
面側に、帯状の厚さ 0.1〜 0.3mmの負極シート（たとえ
ばリチウムイオンを吸蔵・放出する活物質および電解質
保持性ポリマーを含む負極層）とを積層・一体化する場
合である。
【００３０】この負極のラミネーション工程において
は、前記積層体に対応して、アジャストユニット8bを調
整し、加圧ユニット８を進退させてエンドレス型ベルト
5a，5bの対向面間隔を設定する。その後、走行機構の各
駆動用ローラ6aを駆動・回転させ、エンドレス型ベルト
5a，5bを所定の方向に走行させる一方、前記積層体７を
エンドレス型ベルト5a，5bの対向面間に供給し、挟持的
な保持搬送を開始する。上記搬送過程では、予め、発熱
調整された加熱ユニット9a，9bによって、所定温度（一
般的には80〜 180℃）に保持されたエンドレス型ベルト
5a，5bを介して電極要素を成す積層体７が加温される。
なお、この時点では、加圧ユニット８の押圧がアジャス
トユニット8bの調整で、エンドレス型ベルト5a，5bの対
向面間が適正な間隔に保持されている。
は、前記積層体に対応して、アジャストユニット8bを調
整し、加圧ユニット８を進退させてエンドレス型ベルト
5a，5bの対向面間隔を設定する。その後、走行機構の各
駆動用ローラ6aを駆動・回転させ、エンドレス型ベルト
5a，5bを所定の方向に走行させる一方、前記積層体７を
エンドレス型ベルト5a，5bの対向面間に供給し、挟持的
な保持搬送を開始する。上記搬送過程では、予め、発熱
調整された加熱ユニット9a，9bによって、所定温度（一
般的には80〜 180℃）に保持されたエンドレス型ベルト
5a，5bを介して電極要素を成す積層体７が加温される。
なお、この時点では、加圧ユニット８の押圧がアジャス
トユニット8bの調整で、エンドレス型ベルト5a，5bの対
向面間が適正な間隔に保持されている。
【００３１】上記エンドレス型ベルト5a，5bの搬送過程
で、一次的に加熱された積層体７は、前記エンドレス型
ベルト5a，5bの駆動・走行に同期して回転・駆動する加
圧ローラ 11a， 11bに供給され、加圧ローラ 11a， 11b
周面によって、加圧一体化が行われる。すなわち、一次
的に一体化されている積層体７は、加圧ローラ 11a，11
b間を通過するとき、前記搬送・供給の段階での加熱に
よる柔軟性化と、加圧ローラ 11a， 11bによる全体的に
均一（一様な）加圧（たとえば 1〜 8 kgf／cm）とが相
俟って、全体的に均一に加圧・圧着（熱融着）され緻密
で均質し、特性が一様なリチウムポリマー電池用負極を
容易に得ることができる。
で、一次的に加熱された積層体７は、前記エンドレス型
ベルト5a，5bの駆動・走行に同期して回転・駆動する加
圧ローラ 11a， 11bに供給され、加圧ローラ 11a， 11b
周面によって、加圧一体化が行われる。すなわち、一次
的に一体化されている積層体７は、加圧ローラ 11a，11
b間を通過するとき、前記搬送・供給の段階での加熱に
よる柔軟性化と、加圧ローラ 11a， 11bによる全体的に
均一（一様な）加圧（たとえば 1〜 8 kgf／cm）とが相
俟って、全体的に均一に加圧・圧着（熱融着）され緻密
で均質し、特性が一様なリチウムポリマー電池用負極を
容易に得ることができる。
【００３２】比較のため、上記製造装置の構成で、加圧
ローラ 11a， 11bの代りに、ゴムライニングしてない金
属製ローラを用いた他は、同一の条件でリチウムポリマ
ー電池用負極を製造した。このリチウムポリマー電池用
負極は、加圧・荷重の不均一さに起因し、全体的に厚さ
のバラツキや表面の光沢ムラが認められた。また、この
リチウムポリマー電池用負極を切断し、断面状態を観察
したところ、光沢ムラの発生領域（加圧・荷重の低い領
域）が緻密性に劣っており、全体的に不均一であった。
ローラ 11a， 11bの代りに、ゴムライニングしてない金
属製ローラを用いた他は、同一の条件でリチウムポリマ
ー電池用負極を製造した。このリチウムポリマー電池用
負極は、加圧・荷重の不均一さに起因し、全体的に厚さ
のバラツキや表面の光沢ムラが認められた。また、この
リチウムポリマー電池用負極を切断し、断面状態を観察
したところ、光沢ムラの発生領域（加圧・荷重の低い領
域）が緻密性に劣っており、全体的に不均一であった。
【００３３】上記例示において、電極要素を成す積層体
７をテープ状とし、連続的な搬送・供給、および加圧ロ
ーラ 11a， 11bによる同じく連続的な圧着・一体化した
帯状積層体を取り出し、適宜所要の寸法形状に切断して
もよい。
７をテープ状とし、連続的な搬送・供給、および加圧ロ
ーラ 11a， 11bによる同じく連続的な圧着・一体化した
帯状積層体を取り出し、適宜所要の寸法形状に切断して
もよい。
【００３４】また、上記ではリチウムポリマー電池用負
極のラミネーション例を説明したがリチウムポリマー電
池用正極のラミネーション、あるいはリチウムポリマー
電池用の正極、セパレーターおよび負極のラミネーショ
ンなどの場合も、同様の作用・効果が得られる。
極のラミネーション例を説明したがリチウムポリマー電
池用正極のラミネーション、あるいはリチウムポリマー
電池用の正極、セパレーターおよび負極のラミネーショ
ンなどの場合も、同様の作用・効果が得られる。
【００３５】なお、本発明は上記例示に限定されるもの
でなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形
を採ることができる。たとえば加圧ユニット８と加熱ユ
ニット9a，9bとを分離して構成とすることもできるし、
あるいは加圧ユニット８の進退・駆動は、エアシリンダ
ー10の代りにオイルシリンダーなど他の駆動源であって
もよい。
でなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形
を採ることができる。たとえば加圧ユニット８と加熱ユ
ニット9a，9bとを分離して構成とすることもできるし、
あるいは加圧ユニット８の進退・駆動は、エアシリンダ
ー10の代りにオイルシリンダーなど他の駆動源であって
もよい。
【００３６】
【発明の効果】請求項１〜３の発明によれば、高品質な
ポリマー電池の電極要素を歩留まりよく、かつ量産的に
提供することができる。すなわち、ポリマー電池用電極
要素のラミネーションにおいて、加圧ローラの少なくと
も圧接面が、弾性体材質で形成されているため、加圧ロ
ーラ自体の撓みなどの発生が回避もしくは吸収緩和さ
れ、加圧面は良好な平滑性を呈し、全面的にほぼ一様な
荷重で一体化（ラミネーション）が行われる。したがっ
て、緻密性など質的にもバラツキのない、一定性能の電
極要素を再現性よく製造することができ、信頼性の高い
ポリマー電池の歩留まりよい量産に寄与する。
ポリマー電池の電極要素を歩留まりよく、かつ量産的に
提供することができる。すなわち、ポリマー電池用電極
要素のラミネーションにおいて、加圧ローラの少なくと
も圧接面が、弾性体材質で形成されているため、加圧ロ
ーラ自体の撓みなどの発生が回避もしくは吸収緩和さ
れ、加圧面は良好な平滑性を呈し、全面的にほぼ一様な
荷重で一体化（ラミネーション）が行われる。したがっ
て、緻密性など質的にもバラツキのない、一定性能の電
極要素を再現性よく製造することができ、信頼性の高い
ポリマー電池の歩留まりよい量産に寄与する。
【図１】実施例の電極要素製造装置の概略構成を示す一
部切り欠き斜視図。
部切り欠き斜視図。
【図２】実施例の電極要素製造装置の要部の配置構成を
示す側面図。
示す側面図。
【図３】ポリマー電池用の電極要素の概略構成を示す断
面図。
面図。
5a，5b……エンドレス型ベルト 6a……駆動用ローラ ７……電極要素を形成する積層体 ８……加圧ユニット 8a……シリンダー固定板 8b……アジャストユニット 9a，9b……加熱ユニット 10……エアーシリンダー 11a， 11b……加圧ローラ 11a1 ， 11b1 ……加圧ローラの基体 11a2 ， 11b2 ……加圧ローラの弾性体材質のライニン
グ層
グ層
Claims (3)
- 【請求項１】 対向間隔を任意に設定できるようにほぼ
平行に配置され、かつポリマー電池用電極部材の積層体
を挟持的に搬送する搬送機構と、 前記搬送機構を走行駆動する走行駆動機構と、 前記搬送されてくるポリマー電池用電極部材の積層体を
一体化する一対の加圧ローラとを有し、 前記加圧ローラは、少なくとも外周面がゴム硬度80〜98
の弾性体材質で構成されていることを特徴とするポリマ
ー電池用電極要素の製造装置。 - 【請求項２】 加圧ローラ外周面の弾性体材質層の厚さ
が 1〜10mmであることを特徴とする請求項１記載のポリ
マー電池用電極要素の製造装置。 - 【請求項３】 弾性体材質がフッ素系ゴムもしくはシリ
コーン系系ゴムであることを特徴とする請求項１もしく
は請求項２記載のポリマー電池用電極要素の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22535697A JP3432710B2 (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | ポリマー電池用電極要素の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22535697A JP3432710B2 (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | ポリマー電池用電極要素の製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1167229A true JPH1167229A (ja) | 1999-03-09 |
| JP3432710B2 JP3432710B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=16828067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22535697A Expired - Fee Related JP3432710B2 (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | ポリマー電池用電極要素の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3432710B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009048971A (ja) * | 2007-08-23 | 2009-03-05 | Toyota Motor Corp | 捲回電極体の検査方法、および、捲回電極体の検査装置 |
| JP2011181391A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Nagano Automation Kk | 電池用の電極部材の加圧装置 |
| JP2017199666A (ja) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電池、および、電池製造方法、および、電池製造装置 |
| US20200067068A1 (en) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | Lg Chem, Ltd. | Apparatus for Manufacturing Electrode or Solid Electrolyte for All-Solid-State Battery |
| US11563232B2 (en) | 2017-10-24 | 2023-01-24 | Lg Energy Solution, Ltd. | Lamination apparatus and method for secondary battery |
| CN116525753A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-08-01 | 苏州清陶新能源科技有限公司 | 复合极片的制备方法、制备装置和锂离子电池 |
-
1997
- 1997-08-21 JP JP22535697A patent/JP3432710B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009048971A (ja) * | 2007-08-23 | 2009-03-05 | Toyota Motor Corp | 捲回電極体の検査方法、および、捲回電極体の検査装置 |
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| JP2017199666A (ja) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電池、および、電池製造方法、および、電池製造装置 |
| JP2021170563A (ja) * | 2016-04-25 | 2021-10-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電池、および、電池製造方法、および、電池製造装置 |
| US11563232B2 (en) | 2017-10-24 | 2023-01-24 | Lg Energy Solution, Ltd. | Lamination apparatus and method for secondary battery |
| US20200067068A1 (en) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | Lg Chem, Ltd. | Apparatus for Manufacturing Electrode or Solid Electrolyte for All-Solid-State Battery |
| US10903479B2 (en) * | 2018-08-24 | 2021-01-26 | Lg Chem, Ltd. | Apparatus for manufacturing electrode or solid electrolyte for all-solid-state battery |
| CN116525753A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-08-01 | 苏州清陶新能源科技有限公司 | 复合极片的制备方法、制备装置和锂离子电池 |
| CN116525753B (zh) * | 2023-06-27 | 2023-10-13 | 苏州清陶新能源科技有限公司 | 复合极片的制备方法、制备装置和锂离子电池 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3432710B2 (ja) | 2003-08-04 |
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