JP2012252925A - Battery and manufacturing device thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、正負極の電極シートとこれらに挟まれるセパレータシートとを複数積層してなる電池及びその製造装置に関する。 The present invention relates to a battery formed by laminating a plurality of positive and negative electrode sheets and separator sheets sandwiched between them, and an apparatus for manufacturing the same.
従来、上記電池において、電極シート外縁の切断時に生じるバリがセパレータシートを突き破りショートを起こすことを防止するために、例えば特許文献1では、電極シートのバリをパルス電流で溶断除去するようにしている。その他にも、各種のバリ取り手段を採用したりバリ自体の大きさを抑えたりする方法が考案されている。
一方、例えば特許文献2では、セパレータシートの外縁部を折り返して二層構造の強化部とし、この強化部に電極シートのバリを接触させるようにしている。
Conventionally, in the battery described above, in order to prevent a burr generated when cutting the outer edge of the electrode sheet from breaking through the separator sheet and causing a short circuit, for example, in
On the other hand, for example, in
ところで、電極シートを所定形状に切り出す際、それがせん断による場合は特に、バリの発生を抑えることはできてもゼロにすることは原理的に不可能である。そして、切断後にバリを完全に除去するには多大な労力が必要である。
一方、セパレータシートの外縁部を折り返して二重構造の強化部を形成する場合、この強化部の形成自由度が低く、強化部の形成が困難になったり電極シートの外縁形状に制約を生じさせたりするという問題がある。
By the way, when the electrode sheet is cut into a predetermined shape, especially when it is caused by shearing, it is impossible in principle to make it zero even though the generation of burrs can be suppressed. A great amount of labor is required to completely remove burrs after cutting.
On the other hand, when the outer edge portion of the separator sheet is folded to form a double-structured reinforced portion, the degree of freedom in forming the reinforced portion is low, making it difficult to form the reinforced portion or causing restrictions on the outer edge shape of the electrode sheet. There is a problem that.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、正負極の電極シートとこれらに挟まれるセパレータシートとを複数積層してなる電池及びその製造装置において、少ない労力で電極シートのバリによるセパレータシートの損傷を抑止し、かつ電極シートの外縁形状の自由度を確保することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and in a battery formed by stacking a plurality of positive and negative electrode sheets and a separator sheet sandwiched between them, and a manufacturing apparatus therefor, a separator sheet by burr of an electrode sheet with little effort The purpose is to prevent the damage of the electrode sheet and to secure the degree of freedom of the outer edge shape of the electrode sheet.
上記課題の解決手段として、本発明は、所定形状に切断した電極シートとセパレータシートとを重ね合わせて電極シート組体とし、この電極シート組体を正負極で交互に複数積層してなる電池であって、前記セパレータシートの一側面における前記電極シートの外縁部と対向する部分に枠状のシート強化部を形成し、このシート強化部に前記電極シートの外縁部からシート厚さ方向で突出するバリを突き刺して係合させることを特徴とする。 As a means for solving the above problems, the present invention provides a battery in which an electrode sheet and a separator sheet cut into a predetermined shape are overlapped to form an electrode sheet assembly, and a plurality of electrode sheet assemblies are alternately stacked with positive and negative electrodes. A frame-shaped sheet reinforcing portion is formed on a portion of one side surface of the separator sheet facing the outer edge portion of the electrode sheet, and the sheet reinforcing portion protrudes from the outer edge portion of the electrode sheet in the sheet thickness direction. It is characterized by piercing and engaging a burr.
また、本発明は、前記バリの前記シート強化部に対する係合力により、前記電極シートと前記セパレータシートとを一体的に結合することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the electrode sheet and the separator sheet are integrally coupled by an engaging force of the burr to the sheet reinforcing portion.
また、本発明は、前記セパレータシートにおける前記電極シートと反対側の他側面又は前記シート強化部よりも前記他側面側の部位に、前記シート強化部よりも硬質の第二シート強化部を設けることを特徴とする。 Moreover, this invention provides the 2nd sheet | seat reinforcement | strengthening part harder than the said sheet | seat reinforcement | strengthening part in the site | part of the said other side side rather than the other side surface or the said sheet | seat reinforcement | strengthening part on the said separator sheet. It is characterized by.
また、本発明は、所定形状に切断した電極シートとセパレータシートとを重ね合わせて電極シート組体とし、この電極シート組体を正負極で交互に複数積層してなる電池の製造装置であって、帯状の電極原反を巻回した電極ロールと、この電極ロールから前記電極原反を工程下流側に巻き出す電極巻き出しロールと、この電極巻き出しロールが巻き出した前記電極原反から所定形状の前記電極シートを切り出す電極カッターロールと、この電極カッターロールが切り出した前記電極シートを前記セパレータシートとの結合位置に案内する電極ガイドと、を備え、帯状のセパレータ原反を巻回したセパレータロールと、このセパレータロールから前記セパレータ原反を工程下流側に巻き出すセパレータ巻き出しロールと、このセパレータ巻き出しロールが巻き出した前記セパレータ原反の一側面に液状の補強樹脂を前記電極シートの外縁形状に沿う枠状に転写するディスペンスロールと、このディスペンスロールが転写した補強樹脂を硬化させてシート強化部を形成する樹脂硬化装置と、前記シート強化部を形成したセパレータ原反における前記シート強化部の状態を検査する検査装置と、を備え、前記電極シートをその外縁部が前記シート強化部に対向するように前記シート強化部が形成されたセパレータ原反に重ね合わせると共にこれらを互いに押し付けて一体的に結合するプレスロールと、前記電極シートが結合されたセパレータ原反の表裏を反転させる反転機構と、前記電極シートが結合されたセパレータ原反の表裏面の状態を検査する両面検査装置と、前記電極シートが結合されたセパレータ原反を前記電極シート組体毎に切断するカッターロールと、このカッターロールが切断した前記電極シート組体を工程下流側に送り出す送り出しロールと、この送り出しロールが送り出した前記電極シート組体を受け取るトレイと、を備えることを特徴とする。 Further, the present invention is a battery manufacturing apparatus in which an electrode sheet and a separator sheet cut into a predetermined shape are overlapped to form an electrode sheet assembly, and a plurality of electrode sheet assemblies are alternately stacked with positive and negative electrodes. , An electrode roll wound with a strip-shaped electrode original fabric, an electrode unwinding roll for unwinding the electrode original fabric from the electrode roll to the downstream side of the process, and the electrode original fabric unrolled by the electrode unwinding roll. An electrode cutter roll that cuts out the electrode sheet having a shape, and an electrode guide that guides the electrode sheet cut out by the electrode cutter roll to a coupling position with the separator sheet, and a separator wound with a strip-shaped separator original A separator, a separator unwinding roll for unwinding the separator raw material from the separator roll to the downstream side of the process, and this separator unwinding A dispense roll that transfers a liquid reinforcing resin in a frame shape along the outer edge shape of the electrode sheet on one side of the separator roll from which the roll is unwound, and a sheet reinforcing portion that cures the reinforcing resin transferred by the dispense roll And an inspection device for inspecting the state of the sheet reinforcing portion in the separator raw material on which the sheet reinforcing portion is formed, and the outer edge portion of the electrode sheet faces the sheet reinforcing portion. A press roll that overlaps the separator original fabric on which the sheet reinforcing portion is formed and presses them together to integrally couple, and a reversing mechanism that reverses the front and back of the separator original fabric to which the electrode sheet is coupled, A double-sided inspection device that inspects the state of the front and back surfaces of the separator web to which the electrode sheet is bonded, and the electrode sheet Cutter roll that cuts the separator raw material that has been cut for each electrode sheet assembly, a feed roll that feeds the electrode sheet assembly cut by the cutter roll to the downstream side of the process, and the electrode sheet assembly that the feed roll sends out And a tray for receiving a body.
本発明の電池よれば、セパレータシートにおける電極シート外縁のバリが当たる部位(電極シート外縁に沿う部位)に、予め所定幅の枠状のシート強化部を形成し、このシート強化部に電極シートのバリを突き刺すことで、電極シートのバリがセパレータシートを突き破ることを抑止できる。
また、電極シート外縁のバリをセパレータシートのシート強化部に突き刺して係合させることで、このバリを介して電極シートとセパレータシートとを一体的に結合することが可能となり、これらを別途接着剤等を用いて結合する場合と比べて、電極シート及びセパレータシートの結合作業を容易にできる。
さらに、シート強化部は電極シートの外縁形状に合わせて自由に形成できるので、従来の如くセパレータシートの外縁部を折り込んで強化部を形成するような場合と比べて、電極シート外縁に沿うシート強化部の形状自由度を確保できる。
さらにまた、バリをシート強化部に突き刺すことによる電極シート及びセパレータシートの一体的な結合を可能としながら、電極シートのバリがセパレータシートを突き破ることをより確実に抑止できる。
According to the battery of the present invention, a frame-shaped sheet reinforcing portion having a predetermined width is formed in advance on a portion of the separator sheet where the burr on the outer edge of the electrode sheet hits (a portion along the outer edge of the electrode sheet). By piercing the burr, it is possible to prevent the burr of the electrode sheet from breaking through the separator sheet.
In addition, the electrode sheet outer edge burr is stabbed into and engaged with the sheet reinforcing portion of the separator sheet, so that the electrode sheet and the separator sheet can be integrally bonded via the burr, and these are separately bonded with an adhesive. Compared with the case where it couple | bonds using etc., the coupling | bonding operation | work of an electrode sheet and a separator sheet can be made easy.
Furthermore, since the sheet reinforcement part can be freely formed according to the outer edge shape of the electrode sheet, the sheet reinforcement along the outer edge of the electrode sheet is formed as compared with the conventional case where the outer edge part of the separator sheet is folded to form the reinforcement part. The degree of freedom of shape of the part can be secured.
Furthermore, it is possible to more reliably prevent the burrs of the electrode sheet from breaking through the separator sheet while allowing the electrode sheet and the separator sheet to be integrally coupled by piercing the burrs into the sheet reinforcing portion.
また、本発明の電池の製造装置によれば、連続するセパレータ原反に対し、電極シートの外縁形状に沿う枠状の補強樹脂をディスペンスロールにより素早く連続して転写することが可能となり、多数の電極シート組体を正確かつ容易に製作できる。また、トレイを除く各構成を正負極毎に設け、正負極の電極シート組体を交互にトレイに投入することで、正負電極を交互に積層した積層体をトレイ内で構成できる。 Further, according to the battery manufacturing apparatus of the present invention, it becomes possible to quickly and continuously transfer the frame-shaped reinforcing resin along the outer edge shape of the electrode sheet to the continuous separator raw material by the dispense roll. The electrode sheet assembly can be manufactured accurately and easily. Further, by providing each configuration excluding the tray for each positive and negative electrode, and alternately putting positive and negative electrode sheet assemblies into the tray, a laminate in which positive and negative electrodes are alternately stacked can be configured in the tray.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、例えばパック型の二次電池における電極シート1を、電極ロール10より巻き出した電極原反11から切り出す工程の概略を示す平面図であり、図2は、前記電極シート1と交互に積層されるセパレータシート2を、セパレータロール15より巻き出したセパレータ原反16から、電極シート1を結合した状態で切り出す工程の概略を示す平面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing an outline of a process of cutting out an
図1に示すように、電極原反11は、電極芯材に活物質粉末を塗布・乾燥処理により固着させてなる。この電極原反11を所定長さ毎にカットすると共に、例えば一側辺を適宜切り欠くことで、電力を入出力する接続端子(タブ)12を突設した矩形状の電極シート1が形成される。
As shown in FIG. 1, the
一方、セパレータ原反16は、イオンを移動可能な例えば多孔質の絶縁フィルム(ポーラスシート)からなる。
図2に示すように、セパレータ原反16の所定長さ毎(セパレータシート2毎)に、電極シート1の外縁形状に対応するシート強化部17を形成して強化セパレータ原反18とし、その後に前記所定形状の電極シート1を一体的に結合して電極付きセパレータ原反19とし、これを所定長さ毎にカットすることで、所定形状の電極シート1及びセパレータシート2を一体的に結合した電極シート組体3を製作する。
On the other hand, the separator raw 16 is made of, for example, a porous insulating film (porous sheet) capable of moving ions.
As shown in FIG. 2, a
なお、例えば前記接続端子12の位置を変更することで、正負極用の電極シート1及びセパレータシート2がそれぞれ形成され、かつこれらを正負極毎にそれぞれ一体的に結合することで、正負極用の電極シート組体3がそれぞれ形成される。
For example, by changing the position of the
そして、正負極用の電極シート組体3を交互に積層して適宜パックすることで、出荷単位の二次電池が組み立てられる。組み立て後の二次電池は活性化工程に移送され、充電・放電・室温放置エージング及び高温放置エージング等を繰り返した後に出荷に至る。 And the secondary battery of a shipment unit is assembled by laminating | stacking the electrode sheet assembly 3 for positive and negative electrodes alternately, and packing suitably. The assembled secondary battery is transferred to the activation process, and after being repeatedly charged / discharged / aging at room temperature, aging at high temperature, etc., it is shipped.
ここで、図3に示すように、電極シート1の外縁部13にバリ取り加工を施さない場合、外縁部13には、その厚さ方向で起立(突出)するバリ14が残存する。このバリ14は、セパレータシート2を突き破って正負極の電極シート1間を短絡させる虞がある。
そこで、本実施形態では、電極シート組体3毎に、電極シート1のバリ14をセパレータシート2に向けると共に、セパレータシート2の上面21(電極シート1との合わせ面)における電極シート1の外縁部13と対向する部位に、電極シート1の外縁形状に沿って所定幅で延びる枠状のシート強化部17を設けている。
Here, as shown in FIG. 3, when the deburring process is not performed on the
Therefore, in this embodiment, for each electrode sheet assembly 3, the
シート強化部17は、例えばセパレータシート2(セパレータ原反16)の上面21に液状の補強樹脂を前記枠状に塗布してこれを硬化させてなる(図2参照)。前記樹脂としては、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂及び乾燥硬化性樹脂等が考えられる。
The
シート強化部17は、例えばセパレータ原反16の上面21に溝23を形成して補強樹脂を流入、硬化させてなる。
なお、図4に示すように、セパレータシート2に補強樹脂を染み込ませて硬化させたものをシート強化部17としてもよい。この構成は、セパレータシート2がポーラスシートではなく不織布であるときに好適である。
また、補強樹脂は接着剤であってもよく、この場合、補強樹脂に粘着性を残しておき、これを電極シート1との結合に利用してもよい。
The
In addition, as shown in FIG. 4, it is good also as what the sheet | seat reinforcement | strengthening resin impregnated the
Further, the reinforcing resin may be an adhesive. In this case, the reinforcing resin may be left sticky and used for bonding with the
図2,3に示すように、セパレータシート2は電極シート1よりも大判であり、セパレータシート2の外縁から所定幅だけ内周方に入った部位にシート強化部17が形成される。シート強化部17の内周方における補強樹脂を塗布しない領域は、二次電池における電解液を流動可能な有効領域24とされる。有効領域24は、補強樹脂の塗布により精度良く画定されるため、電極シート組体3毎の性能のバラツキが抑えられて長寿命化を期待できる。なお、シート強化部17がセパレータシート2の外縁まで至る構成であってもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図3に示すように、セパレータシート2(セパレータ原反16)の下面22(又は厚さ方向中間部)には、前記補強樹脂よりも硬質の樹脂からなる第二シート強化部25が設けられる。第二シート強化部25は、セパレータシート2の下面22に設けられることで、シート強化部17に突き刺した電極シート1のバリ14がセパレータシート2を突き破ることを防止する。
As shown in FIG. 3, a second
第二シート強化部25は、図3ではセパレータシート2の下面22に形成された所定厚さの樹脂層として構成されるが、シート強化部17と同様、セパレータシート2の下面22に溝23を形成して樹脂を流入、硬化させた構成としたり、セパレータシート2に樹脂を染み込ませて硬化させた構成としてもよい。また、シート強化部17よりも下面22側であれば、セパレータシート2のシート厚さ方向中間部に第二シート強化部25を設けてもよい。
なお、各シート強化部17,25をセパレータ原反16に予め設置したり、樹脂によらずセパレータ原反16の該当箇所の密度を上げる等により強度を上げてシート強化部を形成してもよい。
In FIG. 3, the second
In addition, each sheet | seat reinforcement | strengthening
このように、セパレータシート2の一側面における電極シート1の外縁部13と対向する部分に枠状のシート強化部17を形成し、このシート強化部17に前記電極シート1の外縁部13からシート厚さ方向で突出するバリ14を突き刺して係合させ、前記バリ14の前記シート強化部17に対する係合力により、前記電極シート1と前記セパレータシート2とを一体的に結合することで、電極シート1のバリ14がセパレータシート2を突き破ることを抑止できると共に、電極シート1とセパレータシート2とを別途接着剤等を用いて結合する場合と比べてこれらの結合作業を容易にできる。また、シート強化部17は電極シート1の外縁形状に合わせて自由に形成できるので、従来の如くセパレータシート2の外縁部を折り込んで強化部を形成するような場合と比べて、電極シート1外縁に沿うシート強化部17の形状自由度を確保できる。
In this way, a frame-shaped
さらに、前記セパレータシート2におけるシート厚さ方向で前記シート強化部17を挟んで前記電極シート1と反対側に位置する部位に、前記シート強化部17よりも硬質の第二シート強化部25を設けることで、バリ14をシート強化部17に突き刺すことによる電極シート1及びセパレータシート2の一体的な結合を可能としながら、電極シート1のバリ14がセパレータシート2を突き破ることをより確実に抑止できる。
Further, a second
次に、上記二次電池の製造装置30について説明する。
図5に示すように、製造装置30は、帯状の電極原反11から所定形状の電極シート1を切り出す電極準備工程31と、帯状のセパレータ原反16に電極シート1の外縁形状に沿う枠状のシート強化部17を形成して強化セパレータ原反18とするセパレータ準備工程36と、強化セパレータ原反18に電極シート1を結合して電極付きセパレータ原反19とした後にこれを電極シート組体3毎に切断する電極シート組体製作工程41と、を有する。
Next, the
As shown in FIG. 5, the
電極準備工程31は、帯状の電極原反11を巻回した電極ロール10と、電極ロール10から電極原反11を工程下流側に巻き出す電極巻き出しロール32と、電極巻き出しロール32が巻き出した電極原反11から前記一側辺の切片4を切除すると共に所定長さにカットして電極シート1を切り出す電極カッターロール33と、電極カッターロール33が切り出した電極シート1をセパレータシート2との結合位置(重ね合わせ位置)に案内する電極ガイド34と、を備える。なお、図中符号35は前記切片4を回収する切片受けを、符号F1は電極原反11の搬送方向をそれぞれ示す。
The
セパレータ準備工程36は、帯状のセパレータ原反16を巻回したセパレータロール15と、セパレータロール15からセパレータ原反16を工程下流側に巻き出すセパレータ巻き出しロール37と、セパレータ巻き出しロール37が巻き出したセパレータ原反16の上面21に液状の補強樹脂を電極シート1の外縁形状に沿う枠状に塗布(転写)するディスペンスロール38と、ディスペンスロール38が塗布した補強樹脂を乾燥や熱処理等により硬化させてシート強化部17を形成する樹脂硬化装置39と、シート強化部17を形成したセパレータ原反16(強化セパレータ原反18)におけるシート強化部17の欠損等の有無を検査するカメラ等の検査装置40と、を備える。なお、図中符号F2はセパレータ原反16の搬送方向を示す。また、図示は略すが、例えばディスペンスロール38と樹脂硬化装置39との間には第二シート強化部25を形成(転写)するための手段が設けられる。
The
電極シート組体製作工程41は、電極シート1をその外縁部13がシート強化部17に対向するように強化セパレータ原反18に重ね合わせると同時に(図3(a)参照)これらを互いに押し付けて一体的に結合する(図3(b)参照)プレスロール42と、電極シート1が結合されたセパレータ原反16(電極付きセパレータ原反19)の上下を逆にする反転機構43と、例えば反転機構43中に設けられて電極付きセパレータ原反19の両面の異常の有無を検査するカメラ等の両面検査装置44と、電極付きセパレータ原反19を電極シート組体3毎に切断するヒートカッターロール45と、ヒートカッターロール45が切断した電極シート組体3を工程下流側に送り出す送り出しロール46と、送り出しロール46が送り出した電極シート組体3を受け取るトレイ47と、を備える。
In the electrode sheet
なお、図5では正負極の一方の電極分のみの構成を示すが、正負極の他方の電極分の構成(トレイ47を除く)も同様に設置し、正負極の電極シート組体3を交互にトレイ47に投入することで、正負電極を交互に積層した積層体をトレイ47内で構成することもできる。また、両面検査カメラは反転機構43の上流側又は下流側に設けてもよい。さらに、電極付きセパレータ原反19を枚葉に切断するものはヒートカッターロール45に限らない。
5 shows the configuration of only one electrode of the positive and negative electrodes, the configuration of the other electrode of the positive and negative electrodes (excluding the tray 47) is also installed in the same manner, and the positive and negative electrode sheet assemblies 3 are alternately arranged. In this case, a stacked body in which positive and negative electrodes are alternately stacked can be configured in the
プレスロール42にて電極シート1と強化セパレータ原反18とを押し付ける際、電極シート1の外縁部13に形成されたバリ14は、強化セパレータのシート強化部17に押し付けられて食い込む(図3(b)参照)。このとき、前記第二シート強化部25を設けておくことで、バリ14がシート強化部17ひいてはセパレータシート2を突き破って反対側に飛び出すことがなく、正負電極間の短絡が防止される。
また、電極シート1外周のバリ14がセパレータシート2に係合することで、これらを一体的に結合することも可能である。なお、シート強化部17は補強樹脂の種類、量及び硬さ等で仕様を変更でき、かつ電極シート1の外縁形状に合わせて自由に形成できる。
When the
Further, the
本実施形態では、製造装置30のレイアウト上、電極シート1がセパレータ原反16の上面21に接合される。電極シート1のバリ14のシート強化部17への食い込み量は、補強樹脂の硬度とプレスロール42の加圧力とで制御される。電極準備工程31では、電極シート1のバリ14が所定高さで安定して発生するような制御が必要であるが、これはバリ14を無くす制御よりもはるかに容易である。
In the present embodiment, the
セパレータシート2は空孔率が高く(密度が低く)、吸盤ハンドでは把持(吸着)し難い。そこで、密度が高く吸着し易い金属製の電極シート1と上下を反転させることで、これらを共釣り状態にした安全チャックを可能とし、積層工程のロボットハンドリングに有利な構成としている。なお、前記空孔率とは、セパレータシート2の実体積を見かけの体積から引いて空孔の体積を求め、この空孔の体積をセパレータシート2の見かけの体積で除して得られる値である。
本実施形態では、連続するセパレータ原反16に対し、電極シート1の外縁形状に沿う枠状の補強樹脂をディスペンスロール38により素早く連続して転写することで、多数の電極シート組体3を正確かつ容易に製作できる。
In the present embodiment, a frame-shaped reinforcing resin along the outer edge shape of the
1 電極シート
2 セパレータシート
3 電極シート組体
10 電極ロール
11 電極原反
13 外縁部
14 バリ
15 セパレータロール
16 セパレータ原反
17 シート強化部
21 上面(一側面)
22 下面(他側面)
25 第二シート強化部
30 製造装置(電池の製造装置)
32 電極巻き出しロール
33 電極カッターロール
34 電極ガイド
37 セパレータ巻き出しロール
38 ディスペンスロール
39 樹脂硬化装置
40 検査装置
42 プレスロール
43 反転機構
44 両面検査装置
45 ヒートカッターロール(カッターロール)
46 送り出しロール
47 トレイ
DESCRIPTION OF
22 Bottom (other side)
25 2nd sheet reinforcement | strengthening
32
46
Claims (4)
前記セパレータシートの一側面における前記電極シートの外縁部と対向する部分に枠状のシート強化部を形成し、このシート強化部に前記電極シートの外縁部からシート厚さ方向で突出するバリを突き刺して係合させることを特徴とする電池。 The electrode sheet and separator sheet cut into a predetermined shape are overlapped to form an electrode sheet assembly, and the battery is formed by alternately laminating a plurality of this electrode sheet assembly with positive and negative electrodes,
A frame-shaped sheet reinforcing portion is formed on a side surface of the separator sheet facing the outer edge portion of the electrode sheet, and a burr protruding from the outer edge portion of the electrode sheet in the sheet thickness direction is pierced into the sheet reinforcing portion. A battery characterized by being engaged.
帯状の電極原反を巻回した電極ロールと、この電極ロールから前記電極原反を工程下流側に巻き出す電極巻き出しロールと、この電極巻き出しロールが巻き出した前記電極原反から所定形状の前記電極シートを切り出す電極カッターロールと、この電極カッターロールが切り出した前記電極シートを前記セパレータシートとの結合位置に案内する電極ガイドと、を備え、
帯状のセパレータ原反を巻回したセパレータロールと、このセパレータロールから前記セパレータ原反を工程下流側に巻き出すセパレータ巻き出しロールと、このセパレータ巻き出しロールが巻き出した前記セパレータ原反の一側面に液状の補強樹脂を前記電極シートの外縁形状に沿う枠状に転写するディスペンスロールと、このディスペンスロールが転写した補強樹脂を硬化させてシート強化部を形成する樹脂硬化装置と、前記シート強化部を形成したセパレータ原反における前記シート強化部の状態を検査する検査装置と、を備え、
前記電極シートをその外縁部が前記シート強化部に対向するように前記シート強化部が形成されたセパレータ原反に重ね合わせると共にこれらを互いに押し付けて一体的に結合するプレスロールと、前記電極シートが結合されたセパレータ原反の表裏を反転させる反転機構と、前記電極シートが結合されたセパレータ原反の表裏面の状態を検査する両面検査装置と、前記電極シートが結合されたセパレータ原反を前記電極シート組体毎に切断するカッターロールと、このカッターロールが切断した前記電極シート組体を工程下流側に送り出す送り出しロールと、この送り出しロールが送り出した前記電極シート組体を受け取るトレイと、を備えることを特徴とする電池の製造装置。 A battery manufacturing apparatus in which an electrode sheet and a separator sheet, which are cut into a predetermined shape, are overlapped to form an electrode sheet assembly, and a plurality of this electrode sheet assembly are alternately stacked with positive and negative electrodes,
An electrode roll obtained by winding a strip-shaped electrode original fabric, an electrode unwinding roll for unwinding the electrode original fabric from the electrode roll to the downstream side of the process, and a predetermined shape from the electrode original fabric unrolled by the electrode unwinding roll An electrode cutter roll that cuts out the electrode sheet, and an electrode guide that guides the electrode sheet cut out by the electrode cutter roll to a coupling position with the separator sheet,
Separator roll wound with a strip-shaped separator original, separator unwinding roll for unwinding the separator original from the separator roll to the downstream side of the process, and one side surface of the separator original unrolled by the separator unwinding roll Dispensing roll for transferring liquid reinforcing resin into a frame shape along the outer edge shape of the electrode sheet, a resin curing device for curing the reinforcing resin transferred by the dispensing roll to form a sheet reinforcing portion, and the sheet reinforcing portion An inspection device for inspecting the state of the sheet reinforcing portion in the separator raw fabric formed with,
A press roll that superimposes the electrode sheet on a separator fabric on which the sheet reinforcing portion is formed so that an outer edge portion thereof opposes the sheet reinforcing portion and presses them together to integrally bond the electrode sheet; and A reversing mechanism for reversing the front and back of the combined separator sheet, a double-side inspection device for inspecting the state of the front and back surfaces of the separator sheet to which the electrode sheet is bonded, and the separator original sheet to which the electrode sheet is bonded A cutter roll for cutting each electrode sheet assembly, a feed roll for feeding the electrode sheet assembly cut by the cutter roll to the downstream side of the process, and a tray for receiving the electrode sheet assembly sent by the feed roll. A battery manufacturing apparatus comprising:
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106505238A (en) * | 2015-09-07 | 2017-03-15 | 丰田自动车株式会社 | The manufacture method of multilayer electrode body |
CN114678521A (en) * | 2022-04-24 | 2022-06-28 | 江苏金锋源新能源有限公司 | Method for improving specific surface area of lithium ion battery anode material precursor |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6355865A (en) * | 1986-05-16 | 1988-03-10 | Yuasa Battery Co Ltd | Closed type lead battery and process for production thereof |
JPH05174829A (en) * | 1991-12-25 | 1993-07-13 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Manufacture of lead-acid battery collector |
JPH1074535A (en) * | 1996-07-04 | 1998-03-17 | Sony Corp | Battery electrode element and its manufacturing method and device |
US6134773A (en) * | 1998-02-20 | 2000-10-24 | Lithium Technology Corporation | Method for automatic mass production of electrochemical cells |
JP2001093533A (en) * | 1999-09-21 | 2001-04-06 | Mekatekku Kk | Device for manufacturing layered cell |
JP2001283897A (en) * | 2000-04-04 | 2001-10-12 | Sony Corp | Battery and its manufacturing method |
JP2002100397A (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Toshiba Battery Co Ltd | Cylindrical alkaline secondary cell |
JP2004022449A (en) * | 2002-06-19 | 2004-01-22 | Toray Eng Co Ltd | Battery, manufacturing method of battery and battery manufacturing machine |
JP2004342591A (en) * | 2003-04-22 | 2004-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Alkaline storage battery and its manufacturing method |
JP2005063950A (en) * | 2003-07-31 | 2005-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Battery |
JP2007250319A (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Nec Tokin Corp | Stacked battery |
WO2009142013A1 (en) * | 2008-05-22 | 2009-11-26 | パナソニック株式会社 | Battery |
JP2010097785A (en) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Nec Tokin Corp | Sealed battery |
JP2012033282A (en) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Ihi Corp | Electrode lamination device |
JP2012174453A (en) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Ihi Corp | Apparatus for manufacturing electrode laminated body and method for manufacturing the same |
-
2011
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Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6355865A (en) * | 1986-05-16 | 1988-03-10 | Yuasa Battery Co Ltd | Closed type lead battery and process for production thereof |
JPH05174829A (en) * | 1991-12-25 | 1993-07-13 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Manufacture of lead-acid battery collector |
JPH1074535A (en) * | 1996-07-04 | 1998-03-17 | Sony Corp | Battery electrode element and its manufacturing method and device |
US6134773A (en) * | 1998-02-20 | 2000-10-24 | Lithium Technology Corporation | Method for automatic mass production of electrochemical cells |
JP2001093533A (en) * | 1999-09-21 | 2001-04-06 | Mekatekku Kk | Device for manufacturing layered cell |
JP2001283897A (en) * | 2000-04-04 | 2001-10-12 | Sony Corp | Battery and its manufacturing method |
JP2002100397A (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Toshiba Battery Co Ltd | Cylindrical alkaline secondary cell |
JP2004022449A (en) * | 2002-06-19 | 2004-01-22 | Toray Eng Co Ltd | Battery, manufacturing method of battery and battery manufacturing machine |
JP2004342591A (en) * | 2003-04-22 | 2004-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Alkaline storage battery and its manufacturing method |
JP2005063950A (en) * | 2003-07-31 | 2005-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Battery |
JP2007250319A (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Nec Tokin Corp | Stacked battery |
WO2009142013A1 (en) * | 2008-05-22 | 2009-11-26 | パナソニック株式会社 | Battery |
JP2010097785A (en) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Nec Tokin Corp | Sealed battery |
JP2012033282A (en) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Ihi Corp | Electrode lamination device |
JP2012174453A (en) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Ihi Corp | Apparatus for manufacturing electrode laminated body and method for manufacturing the same |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106505238A (en) * | 2015-09-07 | 2017-03-15 | 丰田自动车株式会社 | The manufacture method of multilayer electrode body |
JP2017054587A (en) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | トヨタ自動車株式会社 | Manufacturing method for layered-electrode body |
CN114678521A (en) * | 2022-04-24 | 2022-06-28 | 江苏金锋源新能源有限公司 | Method for improving specific surface area of lithium ion battery anode material precursor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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