JP6364853B2 - Separator joining device for electrical devices - Google Patents
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Description
本発明は、電気デバイスのセパレータ接合装置に関する。 The present invention relates to a separator bonding equipment of electrical devices.
従来から、リチウムイオン二次電池のような電池は、充放電が行われる発電要素を外装材によって封止して構成している。発電要素は、例えば、正極を一対のセパレータで挟持して形成した袋詰電極と、負極とを交互に複数積層して構成している。袋詰電極は、その両端を接合して正極の移動を抑制することによって、セパレータを介して隣り合う負極との短絡を防止している（例えば、特許文献１参照。）。 Conventionally, a battery such as a lithium ion secondary battery is configured by sealing a power generating element to be charged and discharged with an exterior material. The power generation element is configured, for example, by laminating a plurality of packaged electrodes formed by sandwiching a positive electrode with a pair of separators and negative electrodes. The packaged electrode joins both ends thereof to suppress the movement of the positive electrode, thereby preventing a short circuit with the adjacent negative electrode through the separator (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献１のような構成では、電池の高出力化に伴い、充放電時における正極および負極での発熱量が増大した場合、セパレータの耐熱性が不十分となる虞がある。 However, in the configuration as described in Patent Document 1, when the amount of heat generated at the positive electrode and the negative electrode at the time of charging / discharging increases as the output of the battery increases, the heat resistance of the separator may be insufficient.
そこで、溶融材とその溶融材よりも溶融温度が高い耐熱材とを積層してセパレータを形成することによって、セパレータの耐熱性を向上させる技術が要請されている。一方、セパレータの耐熱材は溶融材と比較して溶融温度が高いことから加熱して接合することが困難である。 Therefore, there is a demand for a technique for improving the heat resistance of a separator by laminating a molten material and a heat-resistant material having a melting temperature higher than that of the molten material to form a separator. On the other hand, since the heat-resistant material of the separator has a higher melting temperature than the molten material, it is difficult to heat and join the separator.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、接合が難しい耐熱材を備えたセパレータであっても、電極を挟持するセパレータを十分に接合することができる電気デバイスのセパレータ接合装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem, junction even separator having a hard refractory material, electrodes sandwiching be of possible Ru electrical device to sufficiently bond the separator An object is to provide a separator joining apparatus .
上記目的を達成する本発明に係る電気デバイスのセパレータ接合装置は、溶融可能なシート状の溶融材と、溶融材に積層し溶融材よりも溶融温度が高い耐熱材と、を含むセパレータを用い、電極を挟持するセパレータを接合する装置である。セパレータ接合装置は、加工部および接合部を有している。加工部は、電極を介して対面するセパレータの端部に案内部材を付勢しつつ、端部を案内部材に沿って段階的に屈折または屈曲させる。接合部は、互いに対面した端部の層厚部分の溶融材同士を溶融させつつ接合する。 The separator joining apparatus for an electric device according to the present invention that achieves the above object uses a separator including a meltable sheet-like molten material, and a heat-resistant material laminated on the molten material and having a higher melting temperature than the molten material, It is an apparatus for joining separators that sandwich electrodes. The separator joining apparatus has a processed part and a joined part. The working portion refracts or bends the end portion in a stepwise manner along the guide member while urging the guide member toward the end portion of the separator facing the electrode. The joining portion joins the molten materials of the layer thickness portions at the end portions facing each other while melting them.
本発明の電気デバイスのセパレータ接合装置は、対面するセパレータの端部を屈折または屈曲させた上で、その対面した端部の層厚部分の溶融材同士を接合する。すなわち、耐熱材よりも溶融させることが容易な溶融材同士を対面させて接合する。したがって、接合が難しい耐熱材を備えたセパレータを用いる場合であっても、電極を挟持するセパレータを十分に接合することができる。 Separators bonding apparatus of the electrical device of the present invention, after refracted or bent ends of the facing separator, bonding the melted material between the thickness portion of the face-to-face ends. That is, the melted materials that are easier to melt than the heat-resistant material face each other and are joined. Therefore, even when a separator provided with a heat-resistant material that is difficult to join is used, the separator that sandwiches the electrode can be sufficiently joined .
以下、添付した図面を参照しながら、本発明に係る第１〜第３実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面における部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。図１〜図１０の全ての図において、Ｘ、Ｙ、およびＺで表す矢印を用いて、方位を示している。Ｘで表す矢印の方向は、袋詰電極１１等の搬送方向Ｘを示している。Ｙで表す矢印の方向は、袋詰電極１１等の搬送方向Ｘと交差した交差方向Ｙを示している。Ｚで表す矢印の方向は、セラミックセパレータおよび正極２０の積層方向Ｚを示している。 Hereinafter, first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The sizes and ratios of the members in the drawings are exaggerated for convenience of explanation and may be different from the actual sizes and ratios. In all the drawings of FIGS. 1 to 10, the azimuth is indicated by using arrows represented by X, Y and Z. The direction of the arrow represented by X indicates the transport direction X of the packaged electrode 11 or the like. The direction of the arrow represented by Y indicates the crossing direction Y that intersects the transport direction X of the packaged electrode 11 or the like. The direction of the arrow represented by Z indicates the stacking direction Z of the ceramic separator and the positive electrode 20.
（第１実施形態）
セパレータ接合装置１００は、電気デバイス（袋詰電極１１）のセパレータ接合方法を具現化したものである。セパレータ接合装置１００は、電極（正極２０または負極３０）を挟持するセパレータ（一対のセラミックセパレータ４１および４２）の端部同士を互いに接合する。
(First embodiment)
The separator bonding apparatus 100 embodies a separator bonding method for an electric device (packed electrode 11). Separator joining apparatus 100 joins the ends of separators (a pair of ceramic separators 41 and 42) that sandwich an electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) to each other.
先ず、セパレータ接合装置１００によって接合して形成する電気デバイス（袋詰電極１１）を、図１〜図４を参照しながら説明する。ここで、袋詰電極１１は、リチウムイオン二次電池１０の構成に基づき説明する。 First, an electric device (packed electrode 11) formed by being bonded by the separator bonding apparatus 100 will be described with reference to FIGS. Here, the packaged electrode 11 will be described based on the configuration of the lithium ion secondary battery 10.
図１は、電気デバイス（袋詰電極１１）を用いて構成したリチウムイオン二次電池１０を示す斜視図である。図２は、図１のリチウムイオン二次電池１０を各構成部材に分解して示す分解斜視図である。図３は、図１の袋詰電極１１の両面に負極３０をそれぞれ積層した状態を示す斜視図である。図４は、図３の構成を図３中に示す４−４線に沿って示す部分断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a lithium ion secondary battery 10 configured using an electric device (packed electrode 11). FIG. 2 is an exploded perspective view showing the lithium ion secondary battery 10 of FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the negative electrodes 30 are laminated on both surfaces of the packaged electrode 11 of FIG. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the configuration of FIG. 3 along line 4-4 shown in FIG.
正極２０は、電極に相当し、導電体である正極集電体２１の両面に正極活物質２２を結着して形成している。電力を取り出す正極電極端子２１ａは、正極集電体２１の一端の一部から延在して形成している。複数積層された正極２０の正極電極端子２１ａは、溶接または接着によって互いに固定している。 The positive electrode 20 corresponds to an electrode, and is formed by binding a positive electrode active material 22 on both surfaces of a positive electrode current collector 21 which is a conductor. The positive electrode terminal 21 a for taking out electric power is formed to extend from a part of one end of the positive electrode current collector 21. The positive electrode terminals 21a of the stacked positive electrodes 20 are fixed to each other by welding or adhesion.
正極２０の正極集電体２１の材料には、例えば、アルミニウム製エキスパンドメタル、アルミニウム製メッシュ、アルミニウム製パンチドメタルを用いている。正極２０の正極活物質２２の材料には、種々の酸化物（ＬｉＭｎ２Ｏ４のようなリチウムマンガン酸化物、二酸化マンガン、ＬｉＮｉＯ２のようなリチウムニッケル酸化物、ＬｉＣｏＯ２のようなリチウムコバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物、またはリチウムを含む非晶質五酸化バナジウム）またはカルコゲン化合物（二硫化チタン、二硫化モリブテン）等を用いている。 The material of the positive electrode current collector 21 of the positive electrode 20 is, for example, aluminum expanded metal, aluminum mesh, or aluminum punched metal. The material of the positive electrode active material 22 of the positive electrode 20 includes various oxides (lithium manganese oxide such as LiMn 2 O 4 , manganese dioxide, lithium nickel oxide such as LiNiO 2 , and lithium cobalt oxide such as LiCoO 2. Products, lithium-containing nickel cobalt oxide, or lithium-containing amorphous vanadium pentoxide) or chalcogen compounds (titanium disulfide, molybdenum disulfide) or the like.
負極３０は、正極２０と極性が異なる電極に相当し、導電体である負極集電体３１の両面に負極活物質３２を結着して形成している。負極電極端子３１ａは、正極２０に形成した正極電極端子２１ａと重ならないように、負極集電体３１の一端の一部から延在して形成している。負極３０の長手方向の長さは、正極２０の長手方向の長さよりも長い。負極３０の短手方向の長さは、正極２０の短手方向の長さと同様である。複数積層された負極３０の負極電極端子３１ａは、溶接または接着によって互いに固定している。 The negative electrode 30 corresponds to an electrode having a polarity different from that of the positive electrode 20, and is formed by binding a negative electrode active material 32 on both surfaces of a negative electrode current collector 31 that is a conductor. The negative electrode terminal 31 a extends from a part of one end of the negative electrode current collector 31 so as not to overlap with the positive electrode terminal 21 a formed on the positive electrode 20. The length of the negative electrode 30 in the longitudinal direction is longer than the length of the positive electrode 20 in the longitudinal direction. The length of the negative electrode 30 in the short direction is the same as the length of the positive electrode 20 in the short direction. The negative electrode terminals 31a of the plurality of negative electrodes 30 that are stacked are fixed to each other by welding or adhesion.
負極３０の負極集電体３１の材料には、例えば、銅製エキスパンドメタル、銅製メッシュ、または銅製パンチドメタルを用いている。負極３０の負極活物質３２の材料には、リチウムイオンを吸蔵して放出する炭素材料を用いている。このような炭素材料には、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー、コークス、または有機前駆体（フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、またはセルロース）を不活性雰囲気中で熱処理して合成した炭素を用いている。 As the material of the negative electrode current collector 31 of the negative electrode 30, for example, a copper expanded metal, a copper mesh, or a copper punched metal is used. As the material of the negative electrode active material 32 of the negative electrode 30, a carbon material that absorbs and releases lithium ions is used. For such carbon materials, for example, natural graphite, artificial graphite, carbon black, activated carbon, carbon fiber, coke, or organic precursor (phenol resin, polyacrylonitrile, or cellulose) is heat-treated in an inert atmosphere and synthesized. Carbon is used.
セパレータは、一対のセラミックセパレータ４１および４２から構成している。一対のセラミックセパレータ４１および４２は、正極２０と負極３０を電気的に隔離している。一対のセラミックセパレータ４１および４２は、正極２０と負極３０との間に電解液を保持して、イオンの伝導性を担保している。一対のセラミックセパレータ４１および４２は、矩形状に形成している。一対のセラミックセパレータ４１および４２の長手方向の長さは、負極電極端子３１ａの部分を除いた負極３０の長手方向の長さよりも長い。 The separator is composed of a pair of ceramic separators 41 and 42. The pair of ceramic separators 41 and 42 electrically isolates the positive electrode 20 and the negative electrode 30. The pair of ceramic separators 41 and 42 holds an electrolytic solution between the positive electrode 20 and the negative electrode 30 to ensure ion conductivity. The pair of ceramic separators 41 and 42 are formed in a rectangular shape. The length in the longitudinal direction of the pair of ceramic separators 41 and 42 is longer than the length in the longitudinal direction of the negative electrode 30 excluding the portion of the negative electrode terminal 31a.
一対のセラミックセパレータ４１および４２は、互いに同様の構成からなる。例えばセラミックセパレータ４１は、図４に示すように、溶融材に相当するポリプロピレン層４１ｍに対して、耐熱材に相当するセラミックス層４１ｎを積層して形成している。セラミックス層４１ｎは、ポリプロピレン層４１ｍよりも溶融温度が高い。セラミックセパレータ４１および４２は、正極２０を挟持し、セラミックス層４１ｎおよび４２ｎを対向させて積層している。セラミックス層４１ｎおよび４２ｎは、正極２０の正極活物質２２に当接している。 The pair of ceramic separators 41 and 42 have the same configuration. For example, as shown in FIG. 4, the ceramic separator 41 is formed by laminating a ceramic layer 41n corresponding to a heat-resistant material on a polypropylene layer 41m corresponding to a molten material. The ceramic layer 41n has a higher melting temperature than the polypropylene layer 41m. The ceramic separators 41 and 42 sandwich the positive electrode 20 and are laminated with the ceramic layers 41n and 42n facing each other. The ceramic layers 41n and 42n are in contact with the positive electrode active material 22 of the positive electrode 20.
セラミックセパレータ４１のポリプロピレン層４１ｍは、ポリプロピレンをシート状に形成している。ポリプロピレン層４１ｍには、非水溶媒に電解質を溶解することによって調製した非水電解液を含浸させている。非水電解液をポリプロピレン層４１ｍに保持するために、ポリマーを含有させている。セラミックス層４１ｎは、例えば、無機化合物を高温で成形したセラミックスをポリプロピレン層４１ｍに塗布して乾燥させることによって形成している。セラミックスは、シリカ、アルミナ、ジルコニウム酸化物、チタン酸化物等のセラミック粒子とバインダーの結合により形成された多孔質からなる。 The polypropylene layer 41m of the ceramic separator 41 is formed of polypropylene in a sheet shape. The polypropylene layer 41m is impregnated with a nonaqueous electrolytic solution prepared by dissolving an electrolyte in a nonaqueous solvent. In order to hold the non-aqueous electrolyte in the polypropylene layer 41m, a polymer is contained. The ceramic layer 41n is formed, for example, by applying a ceramic obtained by molding an inorganic compound at a high temperature to the polypropylene layer 41m and drying it. The ceramic is made of a porous material formed by bonding a ceramic particle such as silica, alumina, zirconium oxide, titanium oxide or the like and a binder.
一対のセラミックセパレータ４１および４２は、セパレータ接合装置１００の搬送方向Ｘに相当する長手方向の両側に形成した接合部４０ｈによって、互いに接合している。具体的には、セラミックセパレータ４１は、長手方向に沿った一端部４１ｐおよび他端部４１ｑを、ポリプロピレン層４１ｍが外側であってセラミックス層４１ｎが内側になるように、それぞれ一定の幅で屈折させている。同様に、セラミックセパレータ４２は、長手方向に沿った一端部４２ｐおよび他端部４２ｑを、ポリプロピレン層４２ｍが外側であってセラミックス層４２ｎが内側になるように、それぞれ一定の幅で屈折させている。セラミックセパレータ４１の一端部４１ｐの層厚部分は、セラミックセパレータ４２の一端部４２ｐの層厚部分と正極２０を介して対面する。同様に、セラミックセパレータ４１の他端部４１ｑの層厚部分は、セラミックセパレータ４２の他端部４２ｑの層厚部分と正極２０を介して対面する。すなわち、接合部４０ｈは、対面した一対のセラミックセパレータ４１および４２の端部の層厚部分の溶融材（ポリプロピレン層）同士を溶融させつつ接合することによって形成している。 The pair of ceramic separators 41 and 42 are joined to each other by joint portions 40 h formed on both sides in the longitudinal direction corresponding to the transport direction X of the separator joining device 100. Specifically, the ceramic separator 41 refracts one end 41p and the other end 41q along the longitudinal direction with a certain width so that the polypropylene layer 41m is on the outside and the ceramic layer 41n is on the inside. ing. Similarly, the ceramic separator 42 refracts one end portion 42p and the other end portion 42q along the longitudinal direction with a certain width so that the polypropylene layer 42m is on the outside and the ceramic layer 42n is on the inside. . The layer thickness portion of the one end portion 41 p of the ceramic separator 41 faces the layer thickness portion of the one end portion 42 p of the ceramic separator 42 through the positive electrode 20. Similarly, the layer thickness portion of the other end portion 41 q of the ceramic separator 41 faces the layer thickness portion of the other end portion 42 q of the ceramic separator 42 through the positive electrode 20. That is, the joining portion 40h is formed by joining the molten materials (polypropylene layers) in the layer thickness portions at the ends of the facing ceramic separators 41 and 42 while melting them.
袋詰電極１１は、一対のセラミックセパレータ４１および４２によって、正極２０の両面を挟持するように積層して構成している。接合部４０ｈは、袋詰電極１１において、一対のセラミックセパレータ４１および４２の長手方向の両側に沿って形成している。リチウムイオン二次電池１０が振動したり衝撃を受けたりしても、セラミックセパレータ４１および４２の長手方向の両端に形成した接合部４０ｈによって、袋詰電極１１内における正極２０の移動を抑制することができる。すなわち、セラミックセパレータ４１および４２を介して、隣り合う正極２０と負極３０の短絡を防止できる。したがって、リチウムイオン二次電池１０は、所期の電気的特性を維持することができる。 The packaged electrode 11 is formed by stacking so that both surfaces of the positive electrode 20 are sandwiched by a pair of ceramic separators 41 and 42. The bonding portion 40 h is formed along both longitudinal sides of the pair of ceramic separators 41 and 42 in the packaged electrode 11. Even if the lithium ion secondary battery 10 vibrates or receives an impact, the movement of the positive electrode 20 in the packaged electrode 11 is suppressed by the joint portions 40 h formed at both ends in the longitudinal direction of the ceramic separators 41 and 42. Can do. That is, a short circuit between the adjacent positive electrode 20 and negative electrode 30 can be prevented via the ceramic separators 41 and 42. Therefore, the lithium ion secondary battery 10 can maintain the desired electrical characteristics.
外装材５０は、例えば、内部に金属板を備えたラミネートシート５１および５２から構成し、発電要素１７を両側から被覆して封止している。ラミネートシート５１および５２で発電要素１７を封止する際に、そのラミネートシート５１および５２の周囲の一部を開放して、その他の周囲を熱溶着等によって封止する。ラミネートシート５１および５２の開放している部分から電解液を注入し、一対のセラミックセパレータ４１および４２に電荷液を含浸させる。ラミネートシート５１および５２の開放部から内部を減圧することによって空気を抜きつつ、その開放部も熱融着して完全に密封する。 The exterior material 50 is composed of, for example, laminate sheets 51 and 52 each provided with a metal plate, and covers and seals the power generation element 17 from both sides. When the power generating element 17 is sealed with the laminate sheets 51 and 52, a part of the periphery of the laminate sheets 51 and 52 is opened, and the other periphery is sealed by heat welding or the like. An electrolyte solution is injected from the open portions of the laminate sheets 51 and 52, and the pair of ceramic separators 41 and 42 are impregnated with the charge solution. While decompressing the inside from the open portions of the laminate sheets 51 and 52, the open portions are also heat-sealed and completely sealed.
外装材５０のラミネートシート５１および５２は、例えば、それぞれ３種類の材料を積層して３層構造を形成している。１層目は、熱融着性樹脂に相当し、例えばポリエチレン（ＰＥ）、アイオノマー、またはエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を用いている。１層目の材料は、負極３０に隣接させる。２層目は、金属を箔状に形成したものに相当し、例えばＡｌ箔またはＮｉ箔を用いている。３層目は、樹脂性のフィルムに相当し、例えば剛性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはナイロンを用いている。 For example, the laminate sheets 51 and 52 of the exterior material 50 each have a three-layer structure formed by laminating three kinds of materials. The first layer corresponds to a heat-fusible resin and uses, for example, polyethylene (PE), ionomer, or ethylene vinyl acetate (EVA). The first layer material is adjacent to the negative electrode 30. The second layer corresponds to a metal foil formed, for example, an Al foil or Ni foil. The third layer corresponds to a resinous film and uses, for example, rigid polyethylene terephthalate (PET) or nylon.
次に、電気デバイス（袋詰電極１１）のセパレータ接合方法を具現化したセパレータ接合装置１００について、図５〜図７を参照しながら順に説明する。 Next, a separator bonding apparatus 100 that embodies a separator bonding method for an electric device (packed electrode 11) will be described in order with reference to FIGS.
図５は、電気デバイス（袋詰電極１１）のセパレータ接合方法を具現化したセパレータ接合装置１００を示す斜視図である。図６は、図５のセパレータ接合装置１００の加工部（セパレータ端部折曲部１４０）等の要部を示す斜視図である。図７は、図５のセパレータ接合装置１００の要部を示す側面図である。 FIG. 5 is a perspective view showing a separator joining apparatus 100 that embodies a separator joining method for an electric device (packed electrode 11). FIG. 6 is a perspective view showing a main part such as a processing portion (separator end bent portion 140) of the separator joining apparatus 100 of FIG. FIG. 7 is a side view showing a main part of the separator joining apparatus 100 of FIG.
セパレータ接合装置１００は、例えば、電極搬送部１１０、第１セパレータ搬送部１２０（配置工程に対応）、第２セパレータ搬送部１３０（配置工程に対応）、セパレータ端部折曲部１４０（加工部、加工工程に対応）、セパレータ接合部１５０（接合部、接合工程に対応）、袋詰電極搬送部１６０、および制御部１７０から構成している。以下、セパレータ接合装置１００の構成について構成部毎に順に説明する。 The separator bonding apparatus 100 includes, for example, an electrode conveyance unit 110, a first separator conveyance unit 120 (corresponding to the arrangement process), a second separator conveyance unit 130 (corresponding to the arrangement process), a separator end bent part 140 (processing part, It corresponds to a processing step), a separator joining portion 150 (corresponding to a joining portion and a joining step), a packed electrode transport portion 160, and a control portion 170. Hereinafter, the configuration of the separator bonding apparatus 100 will be described in order for each component.
電極搬送部１１０は、図５および図７に示し、正極２０を搬送しつつ所定の形状に切断する。 The electrode transport unit 110 is shown in FIGS. 5 and 7 and cuts into a predetermined shape while transporting the positive electrode 20.
電極搬送部１１０の電極供給ローラ１１１は、円柱形状からなり、正極２０を巻き付けて保持している。搬送ローラ１１２は、細長い円柱形状からなり、電極供給ローラ１１１に巻き付けられた正極２０に対して一定の張力をかけた状態で搬送ベルト１１３に導く。搬送ベルト１１３は、外周面に吸引口を複数設けた無端状のベルトからなり、正極２０を吸引した状態で搬送方向Ｘに沿って搬送する。搬送ベルト１１３は、交差方向Ｙに沿った幅が、正極２０の幅よりも長い。回転部材１１４は、交差方向Ｙに沿って、搬送ベルト１１３の内周面に複数配設し、搬送ベルト１１３を回転させる。複数の回転部材１１４のうち、一つが動力を設けた駆動ローラであり、その他が駆動ローラに従動する従動ローラである。搬送ローラ１１２および電極供給ローラ１１１は、搬送ベルト１１３の回転に従動して回転する。 The electrode supply roller 111 of the electrode transport unit 110 has a cylindrical shape, and the positive electrode 20 is wound around and held. The conveyance roller 112 has an elongated cylindrical shape, and guides the conveyance belt 113 while applying a certain tension to the positive electrode 20 wound around the electrode supply roller 111. The conveyor belt 113 is an endless belt provided with a plurality of suction ports on the outer peripheral surface, and conveys the positive electrode 20 along the conveyance direction X while sucking the positive electrode 20. The conveyance belt 113 has a width along the cross direction Y longer than the width of the positive electrode 20. A plurality of rotating members 114 are arranged on the inner peripheral surface of the conveyor belt 113 along the intersecting direction Y to rotate the conveyor belt 113. Among the plurality of rotating members 114, one is a driving roller provided with power, and the other is a driven roller driven by the driving roller. The transport roller 112 and the electrode supply roller 111 rotate following the rotation of the transport belt 113.
電極搬送部１１０の切断部材１１５および１１６は、交差方向Ｙに沿って隣り合うように配設し、正極２０を所定の形状に切断して成形する。切断部材１１５は、先端に直線状の鋭利な刃を設け、正極２０の一端を交差方向Ｙに沿って直線状に切断する。切断部材１１６は、先端に一部を屈折させ段違いに形成した鋭利な刃を設け、一端を切断された直後の正極２０の他端を、正極電極端子２１ａの形状に対応して切断する。受け台１１７は、正極２０を切断する切断部材１１５および切断部材１１６を受ける。受け台１１７は、搬送する正極２０を介して、切断部材１１５および切断部材１１６と対向して配設している。電極搬送部１１０は、切り出した正極２０を、第１セパレータ搬送部１２０と第２セパレータ搬送部１３０との間を通過するように搬出する。 The cutting members 115 and 116 of the electrode transport unit 110 are disposed so as to be adjacent to each other in the cross direction Y, and the positive electrode 20 is cut into a predetermined shape and formed. The cutting member 115 is provided with a straight and sharp blade at the tip, and cuts one end of the positive electrode 20 along the cross direction Y in a straight line. The cutting member 116 is provided with a sharp blade that is partially refracted at the tip, and cuts the other end of the positive electrode 20 just after one end is cut according to the shape of the positive electrode terminal 21a. The cradle 117 receives the cutting member 115 and the cutting member 116 that cut the positive electrode 20. The cradle 117 is disposed to face the cutting member 115 and the cutting member 116 with the positive electrode 20 being conveyed. The electrode transport unit 110 transports the cut out positive electrode 20 so as to pass between the first separator transport unit 120 and the second separator transport unit 130.
第１セパレータ搬送部１２０（配置工程に対応）は、図５〜図７に示し、正極２０の一面（積層方向Ｚに沿った図５中に示す下方）に積層するためのセラミックセパレータ４１を搬送しつつ所定の形状に切断する。 1st separator conveyance part 120 (corresponding to an arrangement process) conveys ceramic separator 41 for lamination on one side (downward direction shown in FIG. 5 along lamination direction Z) shown in FIGS. While cutting, it is cut into a predetermined shape.
第１セパレータ搬送部１２０は、電極搬送部１１０よりも搬送方向Ｘの下流側であって、積層方向Ｚに沿った図５中に示す下方に配設している。 The first separator transport unit 120 is disposed downstream of the electrode transport unit 110 in the transport direction X and below the stacking direction Z in FIG.
第１セパレータ搬送部１２０は、配置工程に対応する。配置工程は、耐熱材（セラミックス層４１ｎおよび４２ｎ）の中央部４１ｎｃおよび４２ｎｃ同士が、電極（正極２０または負極３０）を隔てて対向するようにセラミックセパレータ４１を配置する。 The 1st separator conveyance part 120 respond | corresponds to an arrangement | positioning process. In the arranging step, the ceramic separator 41 is arranged so that the central portions 41nc and 42nc of the heat-resistant materials (ceramic layers 41n and 42n) face each other with the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) therebetween.
第１セパレータ搬送部１２０の第１セパレータ供給ローラ１２１は、円柱形状からなり、長尺状のセラミックセパレータ４１を巻き付けて保持している。第１セパレータ供給ローラ１２１は、セラミックセパレータ４１を、ポリプロピレン層４１ｍが内側であってセラミックス層４１ｎが外側になるように、巻き付けて保持している。対向して配設した第１加圧ローラ１２２と第１ニップローラ１２３は、それぞれ細長い円柱形状からなり、第１セパレータ供給ローラ１２１に巻き付けられたセラミックセパレータ４１に対して一定の張力をかけた状態で第１搬送ドラム１２４に導く。第１搬送ドラム１２４は、円柱形状からなり、その外周面に吸引口を複数設けている。第１搬送ドラム１２４は、交差方向Ｙに沿った幅を、セラミックセパレータ４１の幅よりも短くしている。すなわち、セラミックセパレータ４１の両端は、第１搬送ドラム１２４から交差方向Ｙに対して外方に突出している。このようにして、第１搬送ドラム１２４は、セパレータ接合部１５０との干渉を回避している。 The 1st separator supply roller 121 of the 1st separator conveyance part 120 consists of a column shape, and winds and hold | maintains the elongate ceramic separator 41. FIG. The first separator supply roller 121 winds and holds the ceramic separator 41 so that the polypropylene layer 41m is on the inner side and the ceramic layer 41n is on the outer side. The first pressure roller 122 and the first nip roller 123 that are arranged to face each other have an elongated cylindrical shape, and are in a state where a certain tension is applied to the ceramic separator 41 wound around the first separator supply roller 121. Guided to the first transport drum 124. The first transport drum 124 has a cylindrical shape, and a plurality of suction ports are provided on the outer peripheral surface thereof. The first transport drum 124 has a width along the intersecting direction Y shorter than the width of the ceramic separator 41. That is, both ends of the ceramic separator 41 protrude outward from the first transport drum 124 in the cross direction Y. In this way, the first transport drum 124 avoids interference with the separator joint 150.
第１セパレータ搬送部１２０の第１搬送ドラム１２４を回転させると、第１加圧ローラ１２２と第１ニップローラ１２３に加えて第１セパレータ供給ローラ１２１が従動して回転する。第１切断部材１２５は、先端に直線状の鋭利な刃を設け、交差方向Ｙに沿って配設し、第１搬送ドラム１２４によって吸引されている長尺状のセラミックセパレータ４１を一定の幅で切断する。第１搬送ドラム１２４は、長方形状に切断されたセラミックセパレータ４１を、電極搬送部１１０から搬出された正極２０の一面の側に近接させつつ積層する。セラミックセパレータ４１は、そのセラミックス層４１ｎの側を、正極２０の一面に対向させている。 When the first transport drum 124 of the first separator transport unit 120 is rotated, the first separator supply roller 121 is driven and rotated in addition to the first pressure roller 122 and the first nip roller 123. The first cutting member 125 is provided with a straight and sharp blade at the tip and is disposed along the crossing direction Y, and the long ceramic separator 41 sucked by the first transport drum 124 is fixed with a certain width. Disconnect. The first transport drum 124 is laminated with the ceramic separator 41 cut into a rectangular shape being brought close to the one surface side of the positive electrode 20 transported from the electrode transport unit 110. The ceramic separator 41 has the ceramic layer 41 n side opposed to one surface of the positive electrode 20.
第２セパレータ搬送部１３０（配置工程に対応）は、図５および図７に示し、正極２０の一面に対向した他面（積層方向Ｚに沿った図５中に示す上方）に積層するためのセラミックセパレータ４２を搬送しつつ所定の形状に切断する。 The second separator conveyance unit 130 (corresponding to the arrangement step) is shown in FIGS. 5 and 7 and is laminated on the other surface facing the one surface of the positive electrode 20 (upward in FIG. 5 along the lamination direction Z). The ceramic separator 42 is cut into a predetermined shape while being conveyed.
第２セパレータ搬送部１３０は、電極搬送部１１０よりも搬送方向Ｘの下流側であって、積層方向Ｚに沿った図５中に示す上方に配設している。 The second separator transport unit 130 is disposed downstream of the electrode transport unit 110 in the transport direction X and above the stacking direction Z in FIG.
第２セパレータ搬送部１３０は、配置工程に対応する。配置工程は、耐熱材（セラミックス層４１ｎおよび４２ｎ）の中央部４１ｎｃおよび４２ｎｃ同士が、電極（正極２０または負極３０）を隔てて対向するようにセラミックセパレータ４２を配置する。 The 2nd separator conveyance part 130 respond | corresponds to an arrangement | positioning process. In the arranging step, the ceramic separator 42 is arranged so that the central portions 41nc and 42nc of the heat-resistant materials (ceramic layers 41n and 42n) face each other with the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) therebetween.
第２セパレータ搬送部１３０は、第１セパレータ搬送部１２０と積層方向Ｚに沿って対向して配設している。第２セパレータ搬送部１３０の第２セパレータ供給ローラ１３１は、円柱形状からなり、長尺状のセラミックセパレータ４２を巻き付けて保持している。第２セパレータ供給ローラ１３１は、セラミックセパレータ４２を、ポリプロピレン層４２ｍが内側であってセラミックス層４２ｎが外側になるように、巻き付けて保持している。対向して配設した第２加圧ローラ１３２と第２ニップローラ１３３は、それぞれ細長い円柱形状からなり、第２セパレータ供給ローラ１３１に巻き付けられたセラミックセパレータ４２に対して一定の張力をかけた状態で第２搬送ドラム１３４に導く。第２搬送ドラム１３４は、円柱形状からなり、その外周面に吸引口を複数設けている。第２搬送ドラム１３４は、第１搬送ドラム１２４と同様に、交差方向Ｙに沿った幅を、セラミックセパレータ４２の幅よりも短くすることによって、セパレータ接合部１５０との干渉を回避している。 The second separator transport unit 130 is disposed to face the first separator transport unit 120 along the stacking direction Z. The second separator supply roller 131 of the second separator transport unit 130 has a cylindrical shape, and holds the long ceramic separator 42 by winding it. The second separator supply roller 131 winds and holds the ceramic separator 42 so that the polypropylene layer 42m is on the inner side and the ceramic layer 42n is on the outer side. The second pressure roller 132 and the second nip roller 133 that are disposed to face each other have an elongated cylindrical shape, and are in a state where a certain tension is applied to the ceramic separator 42 wound around the second separator supply roller 131. It is guided to the second transport drum 134. The second transport drum 134 has a cylindrical shape, and a plurality of suction ports are provided on the outer peripheral surface thereof. Similar to the first transport drum 124, the second transport drum 134 avoids interference with the separator joint 150 by making the width along the intersecting direction Y shorter than the width of the ceramic separator 42.
第２セパレータ搬送部１３０の第２搬送ドラム１３４を回転させると、第２加圧ローラ１３２と第２ニップローラ１３３に加えて第２セパレータ供給ローラ１３１が従動して回転する。第２切断部材１３５は、先端に直線状の鋭利な刃を設け、交差方向Ｙに沿って配設し、第２搬送ドラム１３４によって吸引されている長尺状のセラミックセパレータ４２を一定の幅で切断する。第２搬送ドラム１３４は、長方形状に切断されたセラミックセパレータ４２を、電極搬送部１１０から搬出された正極２０の他面の側に近接させつつ積層する。セラミックセパレータ４２は、そのセラミックス層４２ｎの側を、正極２０の他面に対向させている。 When the second transport drum 134 of the second separator transport unit 130 is rotated, the second separator supply roller 131 is driven and rotated in addition to the second pressure roller 132 and the second nip roller 133. The second cutting member 135 is provided with a straight and sharp blade at the tip and is disposed along the crossing direction Y, and the long ceramic separator 42 sucked by the second transport drum 134 is fixed with a certain width. Disconnect. The second transport drum 134 is laminated with the ceramic separator 42 cut into a rectangular shape being brought close to the other surface side of the positive electrode 20 unloaded from the electrode transport unit 110. The ceramic separator 42 has the ceramic layer 42 n side opposed to the other surface of the positive electrode 20.
第１セパレータ搬送部１２０と第２セパレータ搬送部１３０は、第１搬送ドラム１２４と第２搬送ドラム１３４との隙間の部分において、一対のセラミックセパレータ４１および４２によって正極２０を挟持させるように積層しつつ、搬送方向Ｘに沿って搬送する。その搬送方向Ｘに沿った下流側の両端には、それぞれセパレータ接合部１５０を配設している。 The first separator transport unit 120 and the second separator transport unit 130 are stacked so that the positive electrode 20 is sandwiched between the pair of ceramic separators 41 and 42 in the gap portion between the first transport drum 124 and the second transport drum 134. While transporting along the transport direction X. Separator joint portions 150 are disposed at both ends on the downstream side along the transport direction X, respectively.
セパレータ端部折曲部１４０（加工部）は、図５〜図７に示し、正極２０を介して対面するセラミックセパレータ４１および４２の端部に回転ローラ１４１を付勢しつつ、端部を回転ローラ１４１に沿って段階的に屈折または屈曲させる。 The separator end bent portion 140 (processed portion) rotates as shown in FIGS. 5 to 7 while urging the rotating roller 141 to the end portions of the ceramic separators 41 and 42 facing each other through the positive electrode 20. Bending or bending along the roller 141 stepwise.
セパレータ端部折曲部１４０は、第１セパレータ搬送部１２０および第２セパレータ搬送部１３０に隣接して配設している。 The separator end bent portion 140 is disposed adjacent to the first separator transport unit 120 and the second separator transport unit 130.
セパレータ端部折曲部１４０は、加工部に相当する。セパレータ端部折曲部１４０は、正極２０を介して対面するセラミックセパレータ４１および４２の端部を屈折または屈曲させる加工工程を具現化したものである。セパレータ端部折曲部１４０は、第１セパレータ搬送部１２０および第２セパレータ搬送部１３０に対して、同様の仕様から構成している。そこで、セパレータ接合部１５０は、第１セパレータ搬送部１２０に隣接した構成によって説明する。 The separator end bent portion 140 corresponds to a processed portion. The separator end bent portion 140 embodies a processing step of bending or bending the end portions of the ceramic separators 41 and 42 facing each other through the positive electrode 20. The separator end bent portion 140 has the same specifications as those of the first separator transport unit 120 and the second separator transport unit 130. Therefore, the separator joining unit 150 will be described by a configuration adjacent to the first separator transport unit 120.
セパレータ端部折曲部１４０は、第１加圧ローラ１２２および第１ニップローラ１２３と第１切断部材１２５の間であって、セラミックセパレータ４１の一端部４１ｐの側および他端部４１ｑの側に、それぞれ複数組の回転ローラ１４１を配設している。複数組の回転ローラ１４１は、第１搬送ドラム１２４の外周縁に沿って円弧状に配設している。複数組の回転ローラ１４１は、一端部４１ｐの側と他端部４１ｑの側において、同様の構成で配設している。そこで、セパレータ接合部１５０は、第１セパレータ搬送部１２０の一端部４１ｐに隣接した構成について説明する。 The separator end bent portion 140 is between the first pressure roller 122, the first nip roller 123, and the first cutting member 125, and on the one end 41p side and the other end 41q side of the ceramic separator 41, A plurality of sets of rotating rollers 141 are provided. The plurality of sets of rotating rollers 141 are arranged in an arc along the outer peripheral edge of the first transport drum 124. The plurality of sets of rotating rollers 141 are arranged in the same configuration on the one end 41p side and the other end 41q side. Therefore, a configuration in which the separator joint 150 is adjacent to the one end 41p of the first separator transport unit 120 will be described.
回転ローラ１４１は、案内部材に相当する。回転ローラ１４１は、円柱形状に形成し回転自在である。回転ローラ１４１は、一対によって構成し、セラミックセパレータ４１の一端部４１ｐを挟持している。一対の回転ローラ１４１は、第１加圧ローラ１２２および第１ニップローラ１２３から第１切断部材１２５の間において、一定の間隔で複数組配置している。 The rotating roller 141 corresponds to a guide member. The rotating roller 141 is formed in a cylindrical shape and is rotatable. The rotating roller 141 is constituted by a pair and sandwiches one end 41p of the ceramic separator 41. A plurality of pairs of rotating rollers 141 are arranged at regular intervals between the first pressure roller 122 and the first nip roller 123 and the first cutting member 125.
複数組の回転ローラ１４１は、第１加圧ローラ１２２および第１ニップローラ１２３から第１切断部材１２５に向かう方向に対して、一端部４１ｐに対する当接角度を段階的に大きくなるように配設している。複数組の回転ローラ１４１によって、一端部４１ｐを、ポリプロピレン層４１ｍが外側であってセラミックス層４１ｎが内側になるように、一定の幅で屈折または屈曲させる。複数組の回転ローラ１４１は、第１セパレータ搬送部１２０によって搬送されるセラミックセパレータ４１に従動して回転する。 The plurality of sets of rotating rollers 141 are arranged such that the abutting angle with respect to the one end 41p increases stepwise with respect to the direction from the first pressure roller 122 and the first nip roller 123 toward the first cutting member 125. ing. The plurality of sets of rotating rollers 141 refract or bend the one end 41p with a certain width so that the polypropylene layer 41m is on the outside and the ceramic layer 41n is on the inside. The plurality of sets of rotating rollers 141 rotate following the ceramic separator 41 conveyed by the first separator conveying unit 120.
複数組の回転ローラ１４１のうち、第１加圧ローラ１２２および第１ニップローラ１２３に一番近い一対の回転ローラ１４１によって、一端部４１ｐを捲り返すようにする。その状態で、複数組の回転ローラ１４１によって、第１切断部材１２５に向かって、一端部４１ｐをさらに捲り返し、そのねじり返した幅が長くなるように折り返す。複数組の回転ローラ１４１のうち、第１切断部材１２５に一番近い一対の回転ローラ１４１によって、一端部４１ｐを例えば直角に屈折させる。 Of the plurality of sets of rotating rollers 141, the one end 41p is turned over by the pair of rotating rollers 141 closest to the first pressure roller 122 and the first nip roller 123. In this state, one end portion 41p is further turned toward the first cutting member 125 by a plurality of sets of rotating rollers 141, and is turned back so that the twisted width becomes longer. One end 41p is refracted at, for example, a right angle by the pair of rotating rollers 141 closest to the first cutting member 125 among the plurality of sets of rotating rollers 141.
セパレータ接合部１５０（接合部）は、図５および図７に示し、互いに対面したセラミックセパレータ４１および４２の端部の層厚部分の溶融材（ポリプロピレン層）同士を溶融させつつ接合する。 Separator joint 150 (joint) is shown in FIG. 5 and FIG. 7 and joins the melted materials (polypropylene layers) in the layer thickness portions at the ends of ceramic separators 41 and 42 facing each other.
セパレータ接合部１５０は、第１セパレータ搬送部１２０および第２セパレータ搬送部１３０よりも搬送方向Ｘの下流側に配設している。セパレータ接合部１５０は、搬送方向Ｘに沿った両端に一組ずつ配設している。 Separator joint 150 is disposed downstream of transport direction X from first separator transport unit 120 and second separator transport unit 130. One set of separator joints 150 is disposed at both ends along the transport direction X.
セパレータ接合部１５０は、接合部に相当する。セパレータ接合部１５０は、互いに対面した端部の層厚部分の溶融材（ポリプロピレン層）同士を接合する接合工程を具現化したものである。セパレータ接合部１５０は、温風ヒータ１５１を備えている。温風ヒータ１５１は、セラミックセパレータ４１および４２の端部に近接し、その端部に温風を照射して加熱する。温風ヒータ１５１は、セラミックセパレータ４１および４２の端部を加熱しつつ溶融させて接合する。温風ヒータ１５１は、加熱用の熱電対等の熱源および送風ファンを備えている。 Separator joint 150 corresponds to a joint. Separator bonding portion 150 embodies a bonding step of bonding molten materials (polypropylene layers) of layer thickness portions at end portions facing each other. The separator joint 150 includes a warm air heater 151. The warm air heater 151 is close to the end portions of the ceramic separators 41 and 42 and heats the end portions by irradiating warm air. The hot air heater 151 melts and joins the end portions of the ceramic separators 41 and 42 while heating them. The hot air heater 151 includes a heat source such as a thermocouple for heating and a blower fan.
袋詰電極搬送部１６０は、図５に示し、セパレータ端部折曲部１４０およびセパレータ接合部１５０等によって形成される袋詰電極１１を搬送する。 As shown in FIG. 5, the packaged electrode transport unit 160 transports the packaged electrode 11 formed by the separator end bent portion 140, the separator joint 150, and the like.
袋詰電極搬送部１６０は、電極搬送部１１０と搬送方向Ｘに沿って隣り合い、第１セパレータ搬送部１２０および第２セパレータ搬送部１３０よりも搬送方向Ｘの下流側に配設している。 The packaged electrode transport unit 160 is adjacent to the electrode transport unit 110 along the transport direction X, and is disposed downstream of the first separator transport unit 120 and the second separator transport unit 130 in the transport direction X.
袋詰電極搬送部１６０の搬送ベルト１６１は、外周面に吸引口を複数設けた無端状のベルトからなり、袋詰電極１１を吸引した状態で搬送方向Ｘに沿って搬送する。搬送ベルト１６１は、交差方向Ｙに沿った幅を、袋詰電極１１の幅よりも短く形成している。すなわち、袋詰電極１１の両端は、搬送ベルト１６１から交差方向Ｙに対して外方に突出している。このようにして、搬送ベルト１６１は、セパレータ接合部１５０との干渉を回避している。回転部材１６２は、交差方向Ｙに沿って、搬送ベルト１６１の内周面に複数配設し、搬送ベルト１６１を回転させる。回転部材１６２は、セパレータ接合部１５０との干渉を回避するため、搬送ベルト１６１から突出させていない。複数の回転部材１６２のうち、一つが動力を設けた駆動ローラであり、その他が駆動ローラに従動する従動ローラである。搬送ベルト１６１は、例えば、搬送方向Ｘに沿って配設している。 The transport belt 161 of the packaged electrode transport unit 160 is an endless belt having a plurality of suction ports provided on the outer peripheral surface, and transports the packaged electrode 11 along the transport direction X while sucking the packaged electrode 11. The conveyor belt 161 has a width along the intersecting direction Y shorter than the width of the packaged electrode 11. That is, both ends of the bagging electrode 11 protrude outward from the conveyance belt 161 in the cross direction Y. In this way, the conveyor belt 161 avoids interference with the separator joint 150. A plurality of rotating members 162 are arranged on the inner peripheral surface of the conveyor belt 161 along the intersecting direction Y to rotate the conveyor belt 161. The rotating member 162 is not protruded from the conveyor belt 161 in order to avoid interference with the separator joint 150. Among the plurality of rotating members 162, one is a driving roller provided with power, and the other is a driven roller driven by the driving roller. The conveyance belt 161 is disposed along the conveyance direction X, for example.
袋詰電極搬送部１６０の吸着パッド１６３は、搬送ベルト１６１に載置された袋詰電極１１よりも積層方向Ｚの図５中に示す上方において、袋詰電極１１と対向するように位置している。吸着パッド１６３は、板状からなり、袋詰電極１１と当接する面に吸引口を複数設けている。伸縮部材１６４は、吸着パッド１６３よりも積層方向Ｚの図５中に示す上方に位置している。伸縮部材１６４の一端は、吸着パッド１６３を接合している。伸縮部材１６４は、エアーコンプレッサー等を動力として、積層方向Ｚに沿って伸縮自在である。Ｘ軸ステージ１６５およびＸ軸補助レール１６６は、伸縮部材１６４の一端に対向した他端を移動自在に支持している。Ｘ軸ステージ１６５は、搬送方向Ｘに沿って配設し、伸縮部材１６４を搬送方向Ｘに沿って走査する。Ｘ軸補助レール１６６は、Ｘ軸ステージ１６５と並行に配設し、Ｘ軸ステージ１６５による伸縮部材１６４の走査を補助する。載置台１６７は、板状からなり、例えば配設された搬送ベルト１６１よりも、搬送方向Ｘに沿った下流側に配設している。載置台１６７は、袋詰電極１１を一時的に載置して保管する。 The suction pad 163 of the packaged electrode transport unit 160 is positioned to face the packaged electrode 11 above the packaged electrode 11 placed on the transport belt 161 in the stacking direction Z in FIG. Yes. The suction pad 163 has a plate shape, and a plurality of suction ports are provided on the surface that comes into contact with the bagging electrode 11. The elastic member 164 is located above the suction pad 163 in the stacking direction Z shown in FIG. One end of the elastic member 164 is joined to the suction pad 163. The expansion / contraction member 164 can expand and contract along the stacking direction Z using an air compressor or the like as power. The X-axis stage 165 and the X-axis auxiliary rail 166 movably support the other end facing the one end of the elastic member 164. The X-axis stage 165 is disposed along the transport direction X and scans the telescopic member 164 along the transport direction X. The X-axis auxiliary rail 166 is disposed in parallel with the X-axis stage 165 and assists the scanning of the telescopic member 164 by the X-axis stage 165. The mounting table 167 has a plate shape, and is disposed on the downstream side in the transport direction X with respect to the transport belt 161 disposed, for example. The mounting table 167 temporarily stores and stores the packaged electrode 11.
制御部１７０は、図５に示し、電極搬送部１１０と第１セパレータ搬送部１２０と第２セパレータ搬送部１３０とセパレータ接合部１５０および袋詰電極搬送部１６０の作動をそれぞれ制御する。 As shown in FIG. 5, the control unit 170 controls the operations of the electrode transport unit 110, the first separator transport unit 120, the second separator transport unit 130, the separator bonding unit 150, and the packaged electrode transport unit 160.
制御部１７０のコントローラ１７１は、ＲＯＭ、ＣＰＵ、およびＲＡＭを含んでいる。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）は、セパレータ接合装置１００に係る制御プログラムを格納している。制御プログラムは、電極搬送部１１０の回転部材１１４と切断部材１１５および１１６、第１セパレータ搬送部１２０の第１搬送ドラム１２４と第１切断部材１２５、および第２セパレータ搬送部１３０の第２搬送ドラム１３４と第２切断部材１３５の制御に関するものを含んでいる。さらに、制御プログラムは、セパレータ接合部１５０の温風ヒータ１５１、および袋詰電極搬送部１６０の回転部材１６２と伸縮部材１６４等の制御に関するものを含んでいる。 The controller 171 of the control unit 170 includes a ROM, a CPU, and a RAM. A ROM (Read Only Memory) stores a control program related to the separator bonding apparatus 100. The control program includes the rotation member 114 and the cutting members 115 and 116 of the electrode transport unit 110, the first transport drum 124 and the first cutting member 125 of the first separator transport unit 120, and the second transport drum of the second separator transport unit 130. 134 and the control of the second cutting member 135 are included. Further, the control program includes a program related to the control of the hot air heater 151 of the separator joint 150 and the rotating member 162 and the expansion / contraction member 164 of the packaged electrode transport unit 160.
制御部１７０のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）は、制御プログラムに基づいてセパレータ接合装置１００の各構成部材の作動を制御する。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）は、制御中のセパレータ接合装置１００の各構成部材に係る様々なデータを一時的に記憶する。データは、例えば、温風ヒータ１５１の温度に関するものである。 A CPU (Central Processing Unit) of the control unit 170 controls the operation of each component of the separator joining apparatus 100 based on a control program. A RAM (Random Access Memory) temporarily stores various data related to each component of the separator joining apparatus 100 under control. The data relates to the temperature of the hot air heater 151, for example.
次に、セパレータ接合装置１００の作用について説明する。 Next, the operation of the separator bonding apparatus 100 will be described.
電極搬送部１１０は、図５に示すように、切断部材１１５および１１６によって、正極２０を所定の形状に１枚ずつ切断して成形する。電極搬送部１１０は、成形した正極２０を第１セパレータ搬送部１２０および第２セパレータ搬送部１３０の間に搬出する。 As shown in FIG. 5, the electrode transport unit 110 cuts and shapes the positive electrode 20 into a predetermined shape one by one by the cutting members 115 and 116. The electrode transport unit 110 transports the formed positive electrode 20 between the first separator transport unit 120 and the second separator transport unit 130.
次いで、第１セパレータ搬送部１２０は、図５〜図７に示すように、正極２０の一面に積層するセラミックセパレータ４１を切り出して搬送する。ここで、セパレータ端部折曲部１４０は、図５〜図７に示すように、搬送中のセラミックセパレータ４１の一端部４１ｐおよび他端部４１ｑに対して複数組の回転ローラ１４１を付勢させて、一端部４１ｐおよび他端部４１ｑを段階的に屈折させる。第１切断部材１２５は、一端部４１ｐおよび他端部４１ｑが例えば直角に屈折されたセラミックセパレータ４１を長方形状に切断する。第１セパレータ搬送部１２０は、セラミックセパレータ４１を電極搬送部１１０から搬出された正極２０の一面の側に積層する。 Next, as shown in FIGS. 5 to 7, the first separator transport unit 120 cuts out and transports the ceramic separator 41 laminated on one surface of the positive electrode 20. Here, as shown in FIGS. 5 to 7, the separator end bent portion 140 urges a plurality of sets of rotating rollers 141 against the one end 41 p and the other end 41 q of the ceramic separator 41 being conveyed. Then, the one end 41p and the other end 41q are refracted stepwise. The first cutting member 125 cuts the ceramic separator 41 whose one end 41p and the other end 41q are refracted at, for example, a right angle into a rectangular shape. The 1st separator conveyance part 120 laminates | stacks the ceramic separator 41 on the one surface side of the positive electrode 20 carried out from the electrode conveyance part 110. FIG.
同様に、第２セパレータ搬送部１３０は、図５および図７に示すように、第１セパレータ搬送部１２０の作動と並行して、正極２０の一面に対向した他面に積層するためのセラミックセパレータ４２を切り出して搬送する。ここで、セパレータ端部折曲部１４０は、図５および図７に示すように、搬送中のセラミックセパレータ４２の一端部４２ｐおよび他端部４２ｑに対して複数組の回転ローラ１４１を付勢させて、一端部４２ｐおよび他端部４２ｑを段階的に屈折させる。第２切断部材１３５は、一端部４２ｐおよび他端部４２ｑが例えば直角に屈折されたセラミックセパレータ４１を長方形状に切断する。第２セパレータ搬送部１３０は、セラミックセパレータ４２を電極搬送部１１０から搬出された正極２０の他面の側に積層する。 Similarly, as shown in FIGS. 5 and 7, the second separator transport unit 130 is a ceramic separator for laminating on the other surface facing one surface of the positive electrode 20 in parallel with the operation of the first separator transport unit 120. 42 is cut out and conveyed. Here, as shown in FIGS. 5 and 7, the separator end bent portion 140 urges the plurality of sets of rotating rollers 141 against the one end portion 42p and the other end portion 42q of the ceramic separator 42 being conveyed. Then, the one end 42p and the other end 42q are refracted stepwise. The second cutting member 135 cuts the ceramic separator 41 whose one end portion 42p and the other end portion 42q are refracted at, for example, a right angle into a rectangular shape. The second separator transport unit 130 stacks the ceramic separator 42 on the other surface side of the positive electrode 20 transported from the electrode transport unit 110.
次いで、セパレータ接合部１５０は、図５および図７に示すように、温風ヒータ１５１によって、セラミックセパレータ４１および４２の端部の層厚部分のポリプロピレン層同士を溶融して接合する。 Next, as shown in FIGS. 5 and 7, the separator joining portion 150 melts and joins the polypropylene layers of the layer thickness portions of the end portions of the ceramic separators 41 and 42 by the hot air heater 151.
その後、袋詰電極搬送部１６０は、図５に示すように、セパレータ端部折曲部１４０およびセパレータ接合部１５０等によって形成された袋詰電極１１を搬送する。袋詰電極搬送部１６０は、袋詰電極１１を載置台１６７に載置して一時的に保管する。 Thereafter, as shown in FIG. 5, the packaged electrode transport unit 160 transports the packaged electrode 11 formed by the separator end bent portion 140, the separator joint portion 150, and the like. The packaged electrode transport unit 160 places the packaged electrode 11 on the mounting table 167 and temporarily stores it.
上述した第１実施形態によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。 According to 1st Embodiment mentioned above, there exists an effect by the following structures.
電気デバイス（袋詰電極）のセパレータ接合方法は、シート状の溶融材（ポリプロピレン層）と、溶融材（ポリプロピレン層）に積層し溶融材（ポリプロピレン層）よりも溶融温度が高い耐熱材（セラミックス層）と、を含むセパレータ（セラミックセパレータ）を用い、電極（正極２０または負極３０）を挟持するセパレータ（セラミックセパレータ）を接合する方法である。セパレータ接合方法は、加工工程および接合工程を有する。加工工程は、電極（正極２０または負極３０）を介して対面するセパレータ（セラミックセパレータ）の端部（一端部および他端部の少なくとも一方）を屈折または屈曲する。接合工程は、互いに対面した端部（一端部および他端部の少なくとも一方）の層厚部分の溶融材（ポリプロピレン層）同士を接合する。 Separation method for separators of electrical devices (packed electrodes) is a sheet-like molten material (polypropylene layer) and a heat-resistant material (ceramic layer) that is laminated on the molten material (polypropylene layer) and has a higher melting temperature than the molten material (polypropylene layer). ) And a separator (ceramic separator) that sandwiches an electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30). The separator joining method has a processing step and a joining step. In the processing step, the end (at least one of the one end and the other end) of the separator (ceramic separator) facing through the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) is refracted or bent. In the joining step, the molten materials (polypropylene layers) in the layer thickness portions of the end portions facing each other (at least one of the one end portion and the other end portion) are joined together.
電気デバイス（袋詰電極）のセパレータ接合装置１００は、シート状の溶融材（ポリプロピレン層）と、溶融材（ポリプロピレン層）に積層し溶融材（ポリプロピレン層）よりも溶融温度が高い耐熱材（セラミックス層）と、を含むセパレータ（セラミックセパレータ）を用い、電極（正極２０または負極３０）を挟持するセパレータ（セラミックセパレータ）を接合する装置である。セパレータ接合装置１００は、加工部（セパレータ端部折曲部１４０）および接合部（セパレータ接合部１５０）を有している。加工部（セパレータ端部折曲部１４０）は、電極（正極２０または負極３０）を介して対面するセパレータ（セラミックセパレータ）の端部（一端部および他端部の少なくとも一方）に案内部材（回転ローラ１４１）を付勢しつつ、端部を案内部材（回転ローラ１４１）に沿って段階的に屈折または屈曲させる。接合部（セパレータ接合部１５０）は、互いに対面した端部（一端部および他端部の少なくとも一方）の層厚部分の溶融材（ポリプロピレン層）同士を溶融させつつ接合する。 Separator bonding apparatus 100 of an electric device (packed electrode) is a sheet-like molten material (polypropylene layer) and a heat-resistant material (ceramics) that is laminated on the molten material (polypropylene layer) and has a higher melting temperature than the molten material (polypropylene layer). And a separator (ceramic separator) that sandwiches an electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30). Separator joining apparatus 100 has a processed part (separator end bent part 140) and a joined part (separator joined part 150). The processed part (separator end bent part 140) is guided to the end part (at least one of the one end part and the other end part) of the separator (ceramic separator) facing the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) (rotation). While urging the roller 141), the end portion is bent or bent stepwise along the guide member (rotating roller 141). The joining portion (separator joining portion 150) is joined while melting the molten materials (polypropylene layers) of the layer thickness portions of the end portions (at least one of the one end portion and the other end portion) facing each other.
このような構成では、対面するセパレータ（セラミックセパレータ）の端部を屈折または屈曲させた上で、対面させた端部の層厚部分の溶融材（ポリプロピレン層）同士を接合する。すなわち、耐熱材（セラミックス層）よりも溶融させることが容易な溶融材（ポリプロピレン層）同士を対面させて接合する。したがって、接合が難しい耐熱材（セラミックス層）を備えたセパレータ（セラミックセパレータ）を用いる場合であっても、電極（正極２０または負極３０）を挟持するセパレータ（セラミックセパレータ）を十分に接合することができる。 In such a configuration, the end portions of the facing separators (ceramic separators) are refracted or bent, and then the molten materials (polypropylene layers) of the layer thickness portions of the facing ends are joined. That is, the melting materials (polypropylene layers) that are easier to melt than the heat-resistant materials (ceramic layers) face each other and are joined. Therefore, even when a separator (ceramic separator) provided with a heat-resistant material (ceramic layer) that is difficult to join is used, the separator (ceramic separator) that sandwiches the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) can be sufficiently joined. it can.
電気デバイス（袋詰電極）は、セパレータ（セラミックセパレータ）および電極（正極２０または負極３０）を有している。セパレータ（セラミックセパレータ）は、シート状の溶融材（ポリプロピレン層）と、溶融材（ポリプロピレン層）に積層し溶融材（ポリプロピレン層）よりも溶融温度が高い耐熱材（セラミックス層）と、を含んでいる。電極（正極２０または負極３０）は、セパレータ（セラミックセパレータ）によって挟持する。ここで、セパレータ（セラミックセパレータ）は、電極（正極２０または負極３０）を介して対面する端部（一端部および他端部の少なくとも一方）を屈折または屈曲させ、対面した端部（一端部および他端部の少なくとも一方）の層厚部分の溶融材（ポリプロピレン層）同士を接合している。 The electric device (packed electrode) has a separator (ceramic separator) and an electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30). The separator (ceramic separator) includes a sheet-like molten material (polypropylene layer) and a heat-resistant material (ceramic layer) laminated on the molten material (polypropylene layer) and having a higher melting temperature than the molten material (polypropylene layer). Yes. The electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) is sandwiched between separators (ceramic separator). Here, the separator (ceramic separator) refracts or bends the end (at least one of the one end and the other end) facing the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30), and the facing end (one end and The molten materials (polypropylene layers) in the layer thickness portion of at least one of the other end portions are joined.
このような構成では、対面するセパレータ（セラミックセパレータ）の端部を屈折または屈曲した状態で、その対面した端部の層厚部分の溶融材（ポリプロピレン層）同士を接合している。すなわち、耐熱材（セラミックス層）よりも溶融させることが容易な溶融材（ポリプロピレン層）同士を対面させて接合している。したがって、接合が難しい耐熱材（セラミックス層）を備えたセパレータ（セラミックセパレータ）を用いた場合であっても、電極（正極２０または負極３０）を挟持するセパレータ（セラミックセパレータ）を十分に接合していることから、所期の電気特性を発揮させることができる。 In such a configuration, the melted materials (polypropylene layers) of the layer thickness portions of the facing end portions are joined with the end portions of the facing separator (ceramic separator) being bent or bent. That is, the melting materials (polypropylene layers) that are easier to melt than the heat-resistant materials (ceramic layers) face each other and are joined. Therefore, even when a separator (ceramic separator) provided with a heat-resistant material (ceramic layer) that is difficult to bond is used, the separator (ceramic separator) that sandwiches the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) is sufficiently bonded. Therefore, the desired electrical characteristics can be exhibited.
具体的には、例えば、電気デバイス（袋詰電極１１）は、リチウムイオン二次電池１０が振動したり衝撃を受けたりしても、セパレータ（セラミックセパレータ）の端部を十分に接合していることから、正極２０の移動を抑制することができる。すなわち、セパレータ（セラミックセパレータ）を介して隣り合う正極２０と負極３０の短絡を防止できる。したがって、リチウムイオン二次電池１０は、所期の電気的特性を維持することができる。 Specifically, for example, the electric device (packed electrode 11) sufficiently bonds the end of the separator (ceramic separator) even when the lithium ion secondary battery 10 vibrates or receives an impact. Therefore, the movement of the positive electrode 20 can be suppressed. That is, a short circuit between the positive electrode 20 and the negative electrode 30 that are adjacent to each other via the separator (ceramic separator) can be prevented. Therefore, the lithium ion secondary battery 10 can maintain the desired electrical characteristics.
また、電気デバイス（袋詰電極１１）は、電極（正極２０または負極３０）が配設されていないセパレータ（セラミックセパレータ）の端部を屈折または屈曲させて厚みを増加させている。すなわち、電気デバイス（袋詰電極１１）は、中央と端部の層厚の差異を減少させることができる。 In addition, the electrical device (packed electrode 11) increases the thickness by bending or bending the end of a separator (ceramic separator) where no electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) is provided. That is, the electric device (packed electrode 11) can reduce the difference in the layer thickness between the center and the end.
さらに、特にセパレータ接合方法において、一対のセパレータ（セラミックセパレータ４１および４２）を用いる構成とすることができる。この接合方法において、加工工程は、一対のセパレータ（セラミックセパレータ４１および４２）の一のセパレータ（セラミックセパレータ４１）の端部（一端部４１ｐまたは他端部４１ｑの少なくとも一方）および他のセパレータ（セラミックセパレータ４２）の端部（一端部４２ｐまたは他端部４２ｑの少なくとも一方）をそれぞれ屈折または屈曲する。このセパレータ接合方法は、さらに配置工程を有している。配置工程は、接合工程の前に設けている。配置工程は、耐熱材（セラミックス層４１ｎおよび４２ｎ）の中央部４１ｎｃおよび４２ｎｃ同士が、電極（正極２０または負極３０）を隔てて対向するように一対のセパレータ（セラミックセパレータ４１および４２）を配置する。 Further, particularly in the separator joining method, a pair of separators (ceramic separators 41 and 42) can be used. In this joining method, the processing steps include the end of one separator (ceramic separator 41) (at least one of the one end 41p or the other end 41q) and the other separator (ceramic). The end of the separator 42) (at least one of the one end 42p or the other end 42q) is refracted or bent. This separator bonding method further includes an arrangement step. The arranging step is provided before the joining step. In the arranging step, a pair of separators (ceramic separators 41 and 42) are arranged so that the central portions 41nc and 42nc of the heat-resistant materials (ceramic layers 41n and 42n) face each other with the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) therebetween. .
このような構成に示すように、このセパレータ接合方法は、枚葉式からなる非常に汎用性の高い方式に適用することができる。すなわち、このセパレータ接合方法は、セラミックセパレータ４１、電極（正極２０または負極３０）、およびセラミックセパレータ４２の順で、各部材を重ね合わせて積層する方式に用いることができる。 As shown in such a configuration, this separator joining method can be applied to a very versatile method consisting of a single wafer type. That is, this separator joining method can be used for a method of laminating and stacking each member in the order of the ceramic separator 41, the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30), and the ceramic separator 42.
さらに、特にセパレータ接合装置１００において、案内部材は、円柱形状に形成し回転自在な回転ローラ１４１から構成することができる。回転ローラ１４１は、屈折または屈曲させるセパレータ（セラミックセパレータ４１および４２）の搬送方向の端部に沿って、セパレータ（セラミックセパレータ４１および４２）に対する角度を段階的に異ならせて複数配設している。 Further, particularly in the separator joining apparatus 100, the guide member can be formed of a rotatable roller 141 that is formed in a columnar shape and is rotatable. A plurality of the rotating rollers 141 are arranged at different angles with respect to the separators (ceramic separators 41 and 42) stepwise along the end portion in the conveying direction of the separators (ceramic separators 41 and 42) to be refracted or bent. .
このような構成によれば、非常に簡便な構成からなる回転ローラ１４１によって、セパレータ（セラミックセパレータ４１および４２）の端部を容易に屈折または屈曲することができる。さらに、回転ローラ１４１は、その間隔や角度を設定することによって、セパレータ（セラミックセパレータ４１および４２）の様々な硬さや屈折または屈曲させる幅に対応することができる。さらに、このような構成によれば、第１セパレータ搬送部１２０および第２セパレータ搬送部１３０の動作を継続させたままの状態で、セパレータ（セラミックセパレータ４１および４２）の端部を屈折または屈曲することができる。すなわち、セパレータ（セラミックセパレータ４１および４２）の接合に係る生産性を維持することができる。さらに、このような構成によれば、既存の装置に対して回転ローラ１４１を取り付けることができる。すなわち、既存の装置を改造することによって、装置の製造コストを大幅に削減することができる。さらに、このような構成によれば、回転ローラ１４１は、搬送されるセパレータ（セラミックセパレータ４１および４２）に従動して回転することから、駆動のための電力を必要としない。 According to such a configuration, the end of the separator (ceramic separators 41 and 42) can be easily refracted or bent by the rotating roller 141 having a very simple configuration. Further, the rotation roller 141 can correspond to various hardnesses and widths of refraction or bending of the separators (ceramic separators 41 and 42) by setting the interval and angle thereof. Furthermore, according to such a configuration, the end portions of the separators (ceramic separators 41 and 42) are refracted or bent while the operations of the first separator transport unit 120 and the second separator transport unit 130 are continued. be able to. That is, productivity related to the joining of the separators (ceramic separators 41 and 42) can be maintained. Furthermore, according to such a structure, the rotating roller 141 can be attached with respect to the existing apparatus. That is, by modifying an existing device, the manufacturing cost of the device can be greatly reduced. Furthermore, according to such a configuration, the rotating roller 141 rotates following the conveyed separators (ceramic separators 41 and 42), and thus does not require electric power for driving.
さらに、特にセパレータ接合装置１００において、接合部（セパレータ接合部１５０）は、熱源からの輻射熱による熱伝導によって、溶融材（ポリプロピレン層）同士を溶融させて接合する構成とすることができる。 Further, in particular, in the separator bonding apparatus 100, the bonding portion (separator bonding portion 150) can be configured to melt and melt the molten materials (polypropylene layers) by heat conduction by radiant heat from a heat source.
このような構成に示すように、セパレータ接合装置１００において、接合部材によって溶融材（ポリプロピレン層）同士を接合する構成は非常に汎用性が高く、仕様や要望に応じて任意の構成を適宜選択することができる。さらに、このような構成によれば、第１セパレータ搬送部１２０および第２セパレータ搬送部１３０の動作を継続させたままの状態で、セパレータ（セラミックセパレータ４１および４２）の端部を接合することができる。すなわち、セパレータ（セラミックセパレータ４１および４２）の接合に係る生産性を維持することができる。 As shown in such a configuration, in the separator bonding apparatus 100, the configuration in which the molten materials (polypropylene layers) are bonded to each other by the bonding member is very versatile, and an arbitrary configuration is appropriately selected according to specifications and requests. be able to. Furthermore, according to such a configuration, the end portions of the separators (ceramic separators 41 and 42) can be joined while the operations of the first separator transport unit 120 and the second separator transport unit 130 are continued. it can. That is, productivity related to the joining of the separators (ceramic separators 41 and 42) can be maintained.
（第２実施形態）
第２実施形態に係る電気デバイス（袋詰電極１４）のセパレータ接合方法について、図８および図９を参照しながら説明する。
(Second Embodiment)
A separator joining method of the electric device (packed electrode 14) according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
第２実施形態は、長尺のセラミックセパレータ４４を正極２０に対して巻き付けつつ、一端部４４ｒの層厚保部分と他端部４４ｓの層厚保部分を対面させる構成が、前述した第１実施形態に係る構成と異なる。前述した第１実施形態では、一対のセラミックセパレータ４１および４２によって正極２０を挟持しつつ、端部の層厚部分同士を対面させていた。第２実施形態においては、前述した第１実施形態と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。 In the second embodiment, the configuration in which the layer thickness maintaining portion of the one end portion 44r and the layer thickness maintaining portion of the other end portion 44s face each other while the long ceramic separator 44 is wound around the positive electrode 20 is the same as the first embodiment described above. It is different from the structure concerned. In the first embodiment described above, the layer thickness portions at the ends face each other while the positive electrode 20 is sandwiched between the pair of ceramic separators 41 and 42. In the second embodiment, the same reference numerals are used for components having the same configuration as in the first embodiment described above, and the above description is omitted.
セパレータ接合方法について、図８および図９を参照しながら説明する。 The separator joining method will be described with reference to FIGS.
図８は、電気デバイス（袋詰電極１４）のセパレータ接合方法を模式的に示す斜視図である。図９は、図８（Ｄ）のセパレータ接合方法の要部を模式的に側面から示す部分断面図である。 FIG. 8 is a perspective view schematically showing a separator joining method of the electric device (packed electrode 14). FIG. 9 is a partial cross-sectional view schematically showing the main part of the separator joining method of FIG.
セラミックセパレータ４４は、正極２０の短手方向（図８中の交差方向Ｙ）に沿った幅を、正極２０の短手方向の幅よりも２倍以上長く形成している。最初に、図８（Ａ）に示すように、正極２０を、その正極電極端子２１ａがセラミックセパレータ４４から突出するように、セラミックセパレータ４４の片側に載置する。正極２０は、その一端部２０ｒがセラミックセパレータ４４の中央に位置し、かつ、他端部２０ｓがセラミックセパレータ４４の他端部４４ｓから若干内側に位置している。次に、図８（Ｂ）に示すように、加工工程によって、セラミックセパレータ４４の一端部４４ｒを、正極２０の一端部２０ｒに沿って一定の幅で屈折させる。同様に、加工工程によって、セラミックセパレータ４４の他端部４４ｓを、正極２０の他端部２０ｓに沿って一定の幅で屈折させる。 The ceramic separator 44 is formed such that the width along the short direction of the positive electrode 20 (cross direction Y in FIG. 8) is twice or more longer than the width of the positive electrode 20 in the short direction. First, as shown in FIG. 8A, the positive electrode 20 is placed on one side of the ceramic separator 44 so that the positive electrode terminal 21 a protrudes from the ceramic separator 44. One end 20 r of the positive electrode 20 is located at the center of the ceramic separator 44, and the other end 20 s is located slightly inside the other end 44 s of the ceramic separator 44. Next, as shown in FIG. 8B, the one end 44 r of the ceramic separator 44 is refracted with a constant width along the one end 20 r of the positive electrode 20 by a processing step. Similarly, the other end portion 44s of the ceramic separator 44 is refracted with a constant width along the other end portion 20s of the positive electrode 20 by a processing step.
さらに、図８（Ｃ）に示すように、巻付工程によって、セラミックセパレータ４４を、正極２０の他端部２０ｓを境にして折り返しつつ、セラミックセパレータ４４を正極２０の両面に巻き付ける。この状態で、セラミックセパレータ４４の一端部４４ｒの層厚部分と他端部４４ｓの層厚部分が対面する。最後に、図８（Ｄ）および図９に示すように、接合工程によって、温風ヒータ１５１を用い、セラミックセパレータ４４の一端部４４ｒの層厚部分と他端部４４ｓの層厚部分のポリプロピレン層４４ｍを溶融して接合する。 Further, as shown in FIG. 8C, the ceramic separator 44 is wound around both surfaces of the positive electrode 20 while the ceramic separator 44 is folded back at the other end 20 s of the positive electrode 20 by a winding process. In this state, the layer thickness portion of the one end portion 44r of the ceramic separator 44 and the layer thickness portion of the other end portion 44s face each other. Finally, as shown in FIG. 8D and FIG. 9, a polypropylene layer having a layer thickness portion of one end portion 44r and a layer thickness portion of the other end portion 44s of the ceramic separator 44 using a warm air heater 151 by a joining process. 44 m is melted and joined.
上述した第２実施形態によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。 According to 2nd Embodiment mentioned above, there exists an effect by the following structures.
セパレータ接合方法において、電極（正極２０または負極３０）と比して長尺に形成したセパレータ（セラミックセパレータ４４）を用いる。このセパレータ接合方法は、巻付工程をさらに有している。巻付工程は、接合工程の前に設けている。巻付工程は、セパレータ（セラミックセパレータ４４）を電極（正極２０または負極３０）に対して巻き付けつつ、第１の端部（一端部４４ｒ）の層厚部分と、第１の端部（一端部４４ｒ）の反対側の第２の端部（他端部４４ｓ）の層厚部分とを対面させる。 In the separator bonding method, a separator (ceramic separator 44) formed longer than the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) is used. This separator joining method further includes a winding step. The winding process is provided before the joining process. In the winding step, the separator (ceramic separator 44) is wound around the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30), and the layer thickness portion of the first end (one end 44r) and the first end (one end) 44r) is opposed to the layer thickness portion of the second end (the other end 44s) on the opposite side.
このような構成に示すように、電気デバイス（袋詰電極１４）のセパレータ接合方法は、巻付式からなる非常に汎用性の高い方式にも適用することができる。すなわち、このセパレータ接合方法は、長尺のセパレータ（セラミックセパレータ４４）を電極（正極２０または負極３０）に巻き付けることによって、各部材を重ね合わせて積層する方式に用いることができる。 As shown in such a configuration, the separator joining method of the electric device (packed electrode 14) can be applied to a highly versatile method including a winding type. That is, this separator joining method can be used in a method in which a long separator (ceramic separator 44) is wound around an electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) so that the respective members are stacked and laminated.
さらに、このような構成によれば、長尺のセパレータ（セラミックセパレータ４４）は、電極（正極２０または負極３０）に巻き付けつつ折り返した部分を接合する必要がないことから、接合に要する設備や時間を削減することができる。さらに、このような構成によれば、長尺のセパレータ（セラミックセパレータ４４）は、電極（正極２０または負極３０）の縁に沿って折り返すことによって、折り返す部分にのり代が生じることがないことから、材料に係るコストを削減することができる。さらに、このような構成によれば、一枚のセパレータ（セラミックセパレータ４４）を用いることから、そのセパレータ（セラミックセパレータ４４）を切り出すときの切断箇所を最小限にすることができ、製造コストおよび製造に要する時間を削減することができる。 Furthermore, according to such a configuration, the long separator (ceramic separator 44) does not need to join the folded portion while being wound around the electrode (the positive electrode 20 or the negative electrode 30). Can be reduced. Furthermore, according to such a configuration, since the long separator (ceramic separator 44) is folded back along the edge of the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30), there is no margin for the folded portion. Costs related to materials can be reduced. Furthermore, according to such a configuration, since a single separator (ceramic separator 44) is used, the number of cut portions when the separator (ceramic separator 44) is cut out can be minimized. The time required for this can be reduced.
（第３実施形態）
第３実施形態に係る電気デバイス（袋詰電極１６）のセパレータ接合方法およびその方法を具現化したセパレータ接合装置２００について、図１０を参照しながら説明する。
(Third embodiment)
A separator bonding method for an electric device (packed electrode 16) according to a third embodiment and a separator bonding apparatus 200 that embodies the method will be described with reference to FIG.
第３実施形態は、セラミックセパレータ４６を、正極２０の縁２０ｔを境にして折り返しつつ、一端部４６ｐの層厚部分同士、および他端部４６ｑの層厚部分同士を、縁２０ｔを境にして対面させる構成が、前述した第１実施形態に係る構成と異なる。前述した第１実施形態では、一対のセラミックセパレータ４１および４２によって正極２０を挟持しつつ、一端部４１ｐと一端部４２ｐの層厚部分同士、および他端部４１ｑと他端部４２ｑの層厚部分同士をそれぞれ対面させていた。第３実施形態においては、前述した第１実施形態と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。 In the third embodiment, the ceramic separator 46 is folded back at the edge 20t of the positive electrode 20, while the layer thickness portions of the one end portion 46p and the layer thickness portions of the other end portion 46q are bordered by the edge 20t. The configuration to face is different from the configuration according to the first embodiment described above. In the first embodiment described above, the positive electrode 20 is sandwiched between the pair of ceramic separators 41 and 42, while the layer thickness portions of the one end portion 41p and the one end portion 42p, and the layer thickness portions of the other end portion 41q and the other end portion 42q. They were facing each other. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the above description is omitted.
セパレータ接合装置２００について、図１０を参照しながら説明する。 The separator bonding apparatus 200 will be described with reference to FIG.
図１０は、電気デバイス（袋詰電極１６）のセパレータ接合方法およびセパレータ接合装置２００を示す斜視図である。 FIG. 10 is a perspective view showing a separator joining method and a separator joining apparatus 200 for an electric device (packed electrode 16).
セパレータ接合装置２００の構成について、図１０を参照しながら説明する。 The configuration of the separator bonding apparatus 200 will be described with reference to FIG.
セパレータ接合装置２００は、部材搬送部２１０（正極２０および袋詰電極１６を搬送）、セパレータ搬送部２２０、セパレータ折返部２３０（折返工程に対応）、セパレータ端部折曲部２４０、およびセパレータ接合部２５０を含んでいる。以下、セパレータ接合装置２００に含まれる構成について順に説明する。 Separator joining apparatus 200 includes member transporting part 210 (transporting positive electrode 20 and bagging electrode 16), separator transporting part 220, separator folding part 230 (corresponding to the folding process), separator end folding part 240, and separator joining part. 250 is included. Hereinafter, configurations included in the separator bonding apparatus 200 will be described in order.
部材搬送部２１０は、正極２０および袋詰電極１６を搬送する。部材搬送部２１０は、吸着パッド２１１および支持部材２１２を備えている。吸着パッド２１１は、板状からなり、正極２０または袋詰電極１６と当接する面に吸引口を複数設けている。支持部材２１２は、一端に吸着パッド２１１を接合し、他端に電導ステージやエアーコンプレッサー等を備えた移動機構を接合している。吸着パッド２１１は、交差方向Ｙおよび積層方向Ｚに沿って移動自在である。 The member transport unit 210 transports the positive electrode 20 and the packaged electrode 16. The member transport unit 210 includes a suction pad 211 and a support member 212. The suction pad 211 has a plate shape, and a plurality of suction ports are provided on the surface that contacts the positive electrode 20 or the bagging electrode 16. The support member 212 has a suction pad 211 bonded to one end and a moving mechanism having a conductive stage, an air compressor, and the like bonded to the other end. The suction pad 211 is movable along the cross direction Y and the stacking direction Z.
セパレータ搬送部２２０は、一対の把持部材２２１および一対の切断部材２２２を備えている。一対の把持部材２２１は、積層方向Ｚに沿って開閉自在なロボットハンドに相当する。一対の把持部材２２１は、セパレータ供給ローラに巻き付けられている長尺のセラミックセパレータ４６の端部を把持し、固定型２３１および移動型２３２に対して近接するように引き出す。一対の切断部材２２２は、先端に直線状の鋭利な刃を設けている。一対の切断部材２２２は、一対の把持部材２２１によって把持されている長尺状のセラミックセパレータ４６を一定の幅で切断する。一対の切断部材２２２は、セパレータ折返部２３０の固定型２３１の端部および移動型２３２の端部に対向するように、それぞれ交差方向Ｙに沿って配設している。 The separator transport unit 220 includes a pair of gripping members 221 and a pair of cutting members 222. The pair of gripping members 221 corresponds to a robot hand that can be opened and closed along the stacking direction Z. The pair of gripping members 221 grips the end of the long ceramic separator 46 wound around the separator supply roller, and pulls it out so as to be close to the fixed mold 231 and the movable mold 232. The pair of cutting members 222 are provided with straight and sharp blades at their tips. The pair of cutting members 222 cuts the long ceramic separator 46 held by the pair of holding members 221 with a certain width. The pair of cutting members 222 are arranged along the crossing direction Y so as to face the end of the fixed die 231 and the end of the movable die 232 of the separator folding portion 230.
セパレータ折返部２３０は、折返工程に対応している。折返工程は、セラミックセパレータ４６を正極２０の縁２０ｔを境にして折り返しつつ、セラミックセパレータ４６の一端部４６ｐ同士および他端部４６ｑ同士を、正極２０の縁２０ｔを境にして対面させる。セパレータ折返部２３０は、固定型２３１および移動型２３２を備えている。固定型２３１および移動型２３２は、セラミックセパレータ４６を正極２０の縁２０ｔを境にして折り返しつつ、一端部４６ｐ同士および他端部４６ｑ同士を対面させる。固定型２３１および移動型２３２は、それぞれ、板状に形成し、セラミックセパレータ４６と当接する面に吸引口をマトリクス状に設けている。移動型２３２は、セラミックセパレータ４６を中央で折り返すように、固定型２３１の一端を基準にして回転しつつ固定型２３１と対向する。 The separator folding unit 230 corresponds to the folding process. In the folding step, the ceramic separator 46 is folded back at the edge 20t of the positive electrode 20, and the one end portions 46p and the other end portion 46q of the ceramic separator 46 face each other with the edge 20t of the positive electrode 20 as a boundary. The separator folding unit 230 includes a fixed mold 231 and a movable mold 232. The fixed mold 231 and the movable mold 232 face the one end portions 46p and the other end portions 46q while folding the ceramic separator 46 with the edge 20t of the positive electrode 20 as a boundary. Each of the fixed mold 231 and the movable mold 232 is formed in a plate shape, and suction ports are provided in a matrix shape on the surface in contact with the ceramic separator 46. The movable mold 232 faces the fixed mold 231 while rotating with respect to one end of the fixed mold 231 so that the ceramic separator 46 is folded back at the center.
セパレータ端部折曲部４４０は、加工部に相当する。セパレータ端部折曲部２４０は、セパレータ搬送部２２０に隣接して配設している。セパレータ端部折曲部２４０は、前述したセパレータ端部折曲部１４０と同様に構成している。すなわち、セパレータ端部折曲部２４０は、セパレータ搬送部２２０によって搬送されるセラミックセパレータ４６の一端部４６ｐおよび他端部４６ｑのポリプロピレン層４６ｍに対して回転ローラ１４１を付勢しつつ、一端部４６ｐおよび他端部４６ｑを回転ローラ１４１に沿って段階的に屈折させる。 The separator end bent portion 440 corresponds to a processed portion. The separator end bent part 240 is disposed adjacent to the separator transport part 220. The separator end bent portion 240 is configured in the same manner as the separator end bent portion 140 described above. In other words, the separator end bent portion 240 urges the rotating roller 141 against the polypropylene layer 46m of the one end portion 46p and the other end portion 46q of the ceramic separator 46 conveyed by the separator conveying portion 220, while the one end portion 46p. The other end 46q is refracted stepwise along the rotating roller 141.
セパレータ接合部２５０は、接合部に相当する。セパレータ接合部２５０は、加熱部材２５１を備えている。加熱部材２５１は、セパレータ折返部２３０の移動型２３２の搬送方向Ｘに沿った両端に、配設している。加熱部材２５１は、長尺形状に形成している。加熱部材２５１は、ペルチェ素子等の熱源を内蔵している。一対の加熱部材２５１は、それぞれ断熱部材を用いて移動型２３２に対して断熱した状態で配設している。加熱部材２５１は、移動型２３２が固定型２３１に対して近接して対向すると、セラミックセパレータ４６の一端部４６ｐおよび他端部４６ｑに対してそれぞれ押圧しつつ加熱する。加熱部材２５１は、セラミックセパレータ４６の一端部４６ｐ同士および他端部４６ｑ同士をそれぞれ溶融させて接合する。 The separator joint portion 250 corresponds to a joint portion. The separator joint portion 250 includes a heating member 251. The heating members 251 are disposed at both ends along the conveyance direction X of the movable mold 232 of the separator folding unit 230. The heating member 251 is formed in a long shape. The heating member 251 incorporates a heat source such as a Peltier element. The pair of heating members 251 are disposed in a state where they are thermally insulated from the movable mold 232 using heat insulating members. The heating member 251 heats while pressing against the one end 46p and the other end 46q of the ceramic separator 46 when the movable die 232 is close to and opposed to the fixed die 231. The heating member 251 melts and joins the one end portions 46p and the other end portions 46q of the ceramic separator 46 to each other.
セパレータ接合装置２００の作用について、図１０を参照しながら説明する。 The operation of the separator bonding apparatus 200 will be described with reference to FIG.
最初に、図１０（Ａ）に示すように、セパレータ搬送部２２０は、一対の把持部材２２１によって、セパレータ供給ローラに巻き付けられている長尺のセラミックセパレータ４６の端部を把持し、そのセラミックセパレータ４６を搬送方向Ｘに沿って引き出す。ここで、セパレータ端部折曲部２４０は、セパレータ搬送部２２０の動作に連動して、回転ローラ１４１によってセラミックセパレータ４６の一端部４６ｐおよび他端部４６ｑを付勢しつつ、一端部４６ｐおよび他端部４６ｑを段階的に屈折させる。セパレータ端部折曲部２４０は、例えば、セラミックセパレータ４６の一端部４１ｐを直角に屈折させる。 First, as shown in FIG. 10A, the separator transport unit 220 grips an end portion of a long ceramic separator 46 wound around the separator supply roller by a pair of gripping members 221, and the ceramic separator 46 is pulled out along the conveyance direction X. Here, the separator end bent portion 240 is linked to the operation of the separator conveying portion 220 while urging the one end portion 46p and the other end portion 46q of the ceramic separator 46 by the rotating roller 141, and the other end portion 46p and the other end portion. The end 46q is refracted stepwise. The separator end bent portion 240 refracts one end portion 41p of the ceramic separator 46 at a right angle, for example.
次に、図１０（Ｂ）に示すように、セパレータ搬送部２２０は、一対の切断部材２２２によって長尺状のセラミックセパレータ４６を一定の幅で切断する。このとき、セパレータ折返部２３０は、固定型２３１および移動型２３２によってセラミックセパレータ４６を吸引して保持している。その後、部材搬送部２１０は、吸着パッド２１１によって正極２０をセパレータ折返部２３０の固定型２３１の上方に搬送し、その正極２０をセラミックセパレータ４６に積層する。 Next, as illustrated in FIG. 10B, the separator transport unit 220 cuts the long ceramic separator 46 with a certain width by the pair of cutting members 222. At this time, the separator folding portion 230 sucks and holds the ceramic separator 46 by the fixed mold 231 and the movable mold 232. Thereafter, the member transport unit 210 transports the positive electrode 20 to the upper side of the fixed mold 231 of the separator folding unit 230 by the suction pad 211, and stacks the positive electrode 20 on the ceramic separator 46.
次に、図１０（Ｃ）に示すように、移動型２３２は、セラミックセパレータ４６を中央で折り返すように、固定型２３１の一端を基準にして回転しつつ、固定型２３１と対向する。このとき、セパレータ接合部２５０は、加熱部材２５１によってセラミックセパレータ４６の一端部４６ｐおよび他端部４６ｑに対して押圧しつつ加熱することによって、一端部４６ｐの層厚部分のポリプロピレン層４６ｍ同士、および他端部４６ｑの層厚部分のポリプロピレン層４６ｍ同士を溶融させて接合する。 Next, as shown in FIG. 10C, the movable mold 232 faces the fixed mold 231 while rotating with respect to one end of the fixed mold 231 so that the ceramic separator 46 is folded at the center. At this time, the separator joining portion 250 is heated while being pressed against the one end portion 46p and the other end portion 46q of the ceramic separator 46 by the heating member 251, thereby the polypropylene layers 46m of the layer thickness portion of the one end portion 46p, and The polypropylene layers 46m in the layer thickness portion of the other end 46q are melted and joined.
最後に、図１０（Ｄ）に示すように、移動型２３２は、固定型２３１の一端を基準にして逆回転しつつ、固定型２３１から離間する。部材搬送部２１０は、吸着パッド２１１によって袋詰電極１６を吸引して載置台に搬送する。袋詰電極１６は、正極２０を挟持したセラミックセパレータ４６を接合したものである。 Finally, as shown in FIG. 10D, the movable mold 232 moves away from the fixed mold 231 while rotating in reverse with respect to one end of the fixed mold 231. The member transport unit 210 sucks the packed electrode 16 by the suction pad 211 and transports it to the mounting table. The packaged electrode 16 is obtained by bonding a ceramic separator 46 sandwiching the positive electrode 20.
上述した第３実施形態によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。 According to 3rd Embodiment mentioned above, there exists an effect by the following structures.
セパレータ接合方法およびその方法を具現化したセパレータ接合装置２００において、例えばセパレータ接合方法は、電極（正極２０または負極３０）と比して長尺に形成したセパレータ（セラミックセパレータ４６）を用いる。このセパレータ接合方法は、折返工程をさらに有している。折返工程は、接合工程の前に設けている。折返工程は、セパレータ（セラミックセパレータ４６）を電極（正極２０または負極３０）の縁２０ｔを境にして折り返しつつ、セパレータ（セラミックセパレータ４６）の端部（一端部４６ｐまたは他端部４６ｑの少なくとも一方）の層厚部分同士を、縁を境にして対面させる。 In the separator bonding method 200 and the separator bonding apparatus 200 embodying the method, for example, the separator bonding method uses a separator (ceramic separator 46) formed longer than the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30). This separator joining method further includes a folding step. The folding process is provided before the joining process. In the folding step, the separator (ceramic separator 46) is folded back at the edge 20t of the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30), and at least one of the end portions (one end portion 46p or the other end portion 46q) of the separator (ceramic separator 46). ) Face each other at the edge.
このような構成に示すように、電気デバイス（袋詰電極１６）のセパレータ接合方法およびその方法を具現化したセパレータ接合装置２００は、折返式からなる非常に汎用性の高い方式にも適用することができる。すなわち、このセパレータ接合方法は、長尺のセパレータ（セラミックセパレータ４６）を折り返しつつ、電極（正極２０または負極３０）を挟持することによって、各部材を重ね合わせて積層する方式に用いることができる。 As shown in such a configuration, the separator joining method of the electrical device (packed electrode 16) and the separator joining apparatus 200 that embodies the method can be applied to a very versatile method that is a folding type. Can do. That is, this separator joining method can be used for a method in which each member is stacked and laminated by sandwiching an electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) while folding a long separator (ceramic separator 46).
さらに、このような構成によれば、長尺のセパレータ（セラミックセパレータ４６）は、その折り返した部分を接合する必要がないことから、接合に要する設備や時間を削減することができる。さらに、このような構成によれば、長尺のセパレータ（セラミックセパレータ４６）は、電極（正極２０または負極３０）の縁に沿って折り返すことによって、折り返す部分にのり代が生じることがないことから、材料に係るコストを削減することができる。さらに、このような構成によれば、一枚のセパレータ（セラミックセパレータ４６）を用いることから、そのセパレータ（セラミックセパレータ４６）を切り出すときの切断箇所を最小限にすることができ、製造コストおよび製造に要する時間を削減することができる。 Furthermore, according to such a structure, since the long separator (ceramic separator 46) does not need to join the folded part, the installation and time required for joining can be reduced. Furthermore, according to such a configuration, the long separator (ceramic separator 46) is folded back along the edge of the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30), so that there is no margin for the folded portion. Costs related to materials can be reduced. Furthermore, according to such a configuration, since a single separator (ceramic separator 46) is used, it is possible to minimize the number of cut portions when cutting the separator (ceramic separator 46), and to reduce the manufacturing cost and manufacturing. The time required for this can be reduced.
そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。 In addition, the present invention can be variously modified based on the configurations described in the claims, and these are also within the scope of the present invention.
例えば、第１〜第３実施形態では、リチウムイオン二次電池１０に用いる袋詰電極において、電極を挟持するセパレータを互いに接合する構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。リチウムイオン二次電池１０に用いる袋詰電極以外の部材の接合にも適用することができる。 For example, in the first to third embodiments, in the packaged electrode used in the lithium ion secondary battery 10, the configuration is described in which the separators that sandwich the electrode are joined to each other, but the configuration is not limited to such a configuration. . The present invention can also be applied to joining of members other than the packaged electrode used in the lithium ion secondary battery 10.
また、第１〜第３実施形態では、二次電池をリチウムイオン二次電池１０の構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。二次電池は、例えば、ポリマーリチウム電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池として構成することができる。 In the first to third embodiments, the secondary battery has been described with the configuration of the lithium ion secondary battery 10, but is not limited to such a configuration. The secondary battery can be configured as, for example, a polymer lithium battery, a nickel-hydrogen battery, or a nickel-cadmium battery.
また、第１〜第３実施形態では、セパレータの耐熱材をセラミックス層の構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。耐熱材は、セラミックスに限定されることはなく、溶融材よりも溶融温度が高い部材であればよい。 In the first to third embodiments, the heat-resistant material of the separator has been described with the configuration of the ceramic layer. However, the configuration is not limited to such a configuration. The heat-resistant material is not limited to ceramics and may be a member having a melting temperature higher than that of the molten material.
また、第１〜第３実施形態では、セパレータの溶融材をポリプロピレンの構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。溶融材は、ポリプロピレンに限定されることはなく、耐熱材よりも溶融温度が低い部材であればよい。 In the first to third embodiments, the melting material of the separator has been described with the configuration of polypropylene, but is not limited to such a configuration. The molten material is not limited to polypropylene and may be a member having a melting temperature lower than that of the heat-resistant material.
また、第１〜第３実施形態では、正極２０をセパレータによって袋詰めして袋詰電極を形成する構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。負極３０をセパレータによって袋詰めして袋詰電極を形成する構成としてもよい。 Moreover, although the 1st-3rd embodiment demonstrated the structure which packs the positive electrode 20 with a separator and forms a packed electrode, it is not limited to such a structure. The negative electrode 30 may be packed with a separator to form a packed electrode.
また、第１〜第３実施形態では、電極を挟持しつつセパレータの端部の層厚部分同士を接合する構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。セパレータの端部の層厚部分同士を接合した後に、電極を挿入して袋詰電極を形成する構成としてもよい。 In the first to third embodiments, the structure in which the layer thickness portions of the end portions of the separator are joined to each other while sandwiching the electrode is described, but the present invention is not limited to such a configuration. After joining the layer thickness part of the edge part of a separator, it is good also as a structure which inserts an electrode and forms a packed electrode.
また、第１〜第３実施形態では、電極、セラミックセパレータ、および袋詰電極を自動で搬送する構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。人手によって、電極、セラミックセパレータ、および袋詰電極を搬送する構成としてもよい。 In the first to third embodiments, the electrode, the ceramic separator, and the packaged electrode are described as being automatically conveyed. However, the present invention is not limited to such a configuration. The electrode, the ceramic separator, and the packaged electrode may be transported manually.
また、第１および第３実施形態では、セパレータの端部を屈折させた後に所定の長さに切断する構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。セパレータを所定の長さに切断した後に端部を屈折または屈曲させる構成としてもよい。 In the first and third embodiments, the configuration in which the end portion of the separator is refracted and then cut to a predetermined length has been described. However, the present invention is not limited to such a configuration. It is good also as a structure which bends or bends an edge part, after cutting a separator into predetermined length.
また、例えば第１実施形態では、セラミックセパレータ４１の一端部４１ｐおよび他端部４１ｑを屈折させ、セラミックセパレータ４２の一端部４２ｐおよび他端部４２ｑを屈折させた上で、一端部４１ｐと一端部４２ｐを層厚部分で接合しつつ他端部４１ｑと他端部４２ｑを層厚部分で接合する構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。セラミックセパレータ４１の一端部４１ｐのみを屈折させ、セラミックセパレータ４２の一端部４２ｐのみを屈折させた上で、一端部４１ｐと一端部４２ｐを層厚部分で接合してもよい。同様に、セラミックセパレータ４１の他端部４１ｑのみを屈折させ、セラミックセパレータ４２の他端部４２ｑのみを屈折させた上で、他端部４１ｑと他端部４２ｑを層厚部分で接合してもよい。 For example, in the first embodiment, the one end 41p and the other end 41q of the ceramic separator 41 are refracted, and the one end 42p and the other end 42q of the ceramic separator 42 are refracted, and then the one end 41p and the one end Although the other end portion 41q and the other end portion 42q are joined at the layer thickness portion while joining 42p at the layer thickness portion, the present invention is not limited to such a configuration. Only one end portion 41p of the ceramic separator 41 may be refracted and only one end portion 42p of the ceramic separator 42 may be refracted, and then the one end portion 41p and the one end portion 42p may be joined at the layer thickness portion. Similarly, only the other end portion 41q of the ceramic separator 41 is refracted and only the other end portion 42q of the ceramic separator 42 is refracted, and then the other end portion 41q and the other end portion 42q are joined at the layer thickness portion. Good.
また、例えば第１実施形態では、セラミックセパレータ４１および４２の端部に回転ローラ１４１を付勢しつつ、端部を回転ローラ１４１に沿って段階的に屈折または屈曲させる構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。セラミックセパレータ４１および４２の端部に板状の固定部材を付勢しつつ、端部を固定部材に沿って段階的に屈折または屈曲させる構成としてもよい。 Further, for example, in the first embodiment, the configuration has been described in which the end portions of the ceramic separators 41 and 42 are refracted or bent stepwise along the rotation roller 141 while urging the rotation roller 141 to the end portions. It is not limited to such a configuration. The end portions of the ceramic separators 41 and 42 may be refracted or bent stepwise along the fixing member while urging the plate-like fixing member to the end portions.
また、第３実施形態では、セラミックセパレータ４６を正極２０の短手方向に沿って折り返す構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。セラミックセパレータ４６を正極２０の長手方向に沿って折り返す構成としてもよい。 In the third embodiment, the ceramic separator 46 is described as being configured to be folded along the short direction of the positive electrode 20, but is not limited to such a configuration. The ceramic separator 46 may be folded back along the longitudinal direction of the positive electrode 20.
１０ リチウムイオン二次電池、
１１，１４，１６ 袋詰電極（電気デバイス）、
１７ 発電要素、
２０ 正極（電極）、
２０ｒ 一端部、
２０ｓ 他端部、
２０ｔ 縁、
２１ 正極集電体、
２１ａ 正極電極端子、
２２ 正極活物質、
３０ 負極（電極）、
３１ 負極集電体、
３１ａ 負極電極端子、
３２ 負極活物質、
４１，４２，４４，４６ セラミックセパレータ（セパレータ）、
４１ｍ，４２ｍ，４４ｍ，４６ｍ ポリプロピレン層（溶融材）、
４１ｎ，４２ｎ セラミックス層（耐熱材）、
４１ｎｃ 中央部、
４１ｐ，４２ｐ，４６ｐ 一端部、
４１ｑ，４２ｑ，４６ｑ 他端部、
４４ｒ 一端部（第１の端部）、
４４ｓ 他端部（第２の端部）、
４０ｈ 接合部、
５０ 外装材、
５１，５２ ラミネートシート、
１００，２００ セパレータ接合装置、
１１０ 電極搬送部、
１１１ 電極供給ローラ、
１１２ 搬送ローラ、
１１３ 搬送ベルト、
１１４ 回転部材、
１１５，１１６ 切断部材、
１１７ 受け台、
１２０ 第１セパレータ搬送部（配置工程に対応）、
１２１ 第１セパレータ供給ローラ、
１２２ 第１加圧ローラ、
１２３ 第１ニップローラ、
１２４ 第１搬送ドラム、
１２５ 第１切断部材、
１３０ 第２セパレータ搬送部（配置工程に対応）、
１３１ 第２セパレータ供給ローラ、
１３２ 第２加圧ローラ、
１３３ 第２ニップローラ、
１３４ 第２搬送ドラム、
１３５ 第２切断部材、
１４０，２４０ セパレータ端部折曲部（加工部，加工工程に対応）、
１４１ 回転ローラ（案内部材）、
１５０，２５０ セパレータ接合部（接合部，接合工程に対応）、
１５１ 温風ヒータ、
２５１ 加熱部材、
１６０ 袋詰電極搬送部、
１６１ 搬送ベルト、
１６２ 回転部材、
１６３ 吸着パッド、
１６４ 伸縮部材、
１６５ Ｘ軸ステージ、
１６６ Ｘ軸補助レール、
１６７ 載置台、
１７０ 制御部、
１７１ コントローラ、
２１０ 部材搬送部、
２１１ 吸着パッド、
２１２ 支持部材、
２２０ セパレータ搬送部、
２２１ 把持部材、
２２２ 切断部材、
２３０ セパレータ折返部（折返工程に対応）、
２３１ 固定型、
２３２ 移動型、
Ｘ （袋詰電極等の）搬送方向、
Ｙ （搬送方向Ｘと交差する）交差方向、
Ｚ （セラミックセパレータと正極の）積層方向。
10 Lithium ion secondary battery,
11, 14, 16 Packed electrode (electric device),
17 Power generation elements,
20 positive electrode (electrode),
20r one end,
20s other end,
20t edge,
21 positive electrode current collector,
21a positive electrode terminal,
22 cathode active material,
30 negative electrode (electrode),
31 negative electrode current collector,
31a negative electrode terminal,
32 negative electrode active material,
41, 42, 44, 46 Ceramic separator (separator),
41m, 42m, 44m, 46m polypropylene layer (melting material),
41n, 42n ceramic layer (heat-resistant material),
41nc center,
41p, 42p, 46p one end,
41q, 42q, 46q the other end,
44r one end (first end),
44s the other end (second end),
40h joint,
50 exterior materials,
51,52 Laminate sheet,
100, 200 separator joining device,
110 Electrode transfer unit,
111 electrode supply roller,
112 transport rollers,
113 Conveyor belt,
114 rotating member,
115,116 cutting member,
117 cradle,
120 1st separator conveyance part (corresponding to arrangement process),
121 first separator supply roller;
122 first pressure roller,
123 first nip roller,
124 first transport drum,
125 first cutting member,
130 second separator transport section (corresponding to the placement process),
131 second separator supply roller;
132 second pressure roller,
133 second nip roller,
134 second transport drum,
135 second cutting member,
140,240 Separator end bent portion (corresponding to processing portion, processing step),
141 Rotating roller (guide member),
150,250 Separator joint (corresponding to joint, joining process),
151 Hot air heater,
251 heating member,
160 Packed electrode transport section,
161 conveyor belt,
162 rotating member,
163 suction pad,
164 telescopic member,
165 X-axis stage,
166 X-axis auxiliary rail,
167 mounting table,
170 control unit,
171 controller,
210 member conveying section,
211 suction pad,
212 support members,
220 separator transport section,
221 gripping member,
222 cutting member,
230 Separator folding part (corresponding to folding process),
231 fixed type,
232 mobile,
X transport direction (packed electrode, etc.)
Y crossing direction (crossing the transport direction X),
Z Stack direction (with ceramic separator and positive electrode).
Claims (3)
前記電極を介して対面する前記セパレータの端部に案内部材を付勢しつつ、前記端部を前記案内部材に沿って段階的に屈折または屈曲させる加工部と、
互いに対面した前記端部の層厚部分の前記溶融材同士を溶融させつつ接合する接合部と、を有する電気デバイスのセパレータ接合装置。 And meltable sheet molten material, the molten material is laminated with a separator comprising a heat-resistant material is higher melting temperature than the melting material, separator junction device of an electrical device for joining the separator that sandwich the electrode Because
A working part that refracts or bends the end part stepwise along the guide member while urging the guide member to the end part of the separator facing through the electrode ;
A separator joining apparatus for an electric device, comprising: a joining portion that joins while melting the molten materials of the layer thickness portions of the end portions facing each other.
前記回転ローラは、屈折または屈曲させる前記セパレータの搬送方向の端部に沿って、前記セパレータに対する角度を段階的に異ならせて複数配設している請求項１に記載の電気デバイスのセパレータ接合装置。 The guide member is formed of a rotatable roller that is formed in a cylindrical shape and is rotatable.
2. The separator joining apparatus for an electric device according to claim 1, wherein a plurality of the rotating rollers are arranged at different angles with respect to the separator along an end portion in a conveying direction of the separator to be refracted or bent. .
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