JP2012252925A - 電池及びその製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セパレータシート2の上面21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る。シート強化部17は、ディスペンスロールにてセパレータ原反に補強樹脂を転写して形成する。
【選択図】図3
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (4)
- 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電池。 - 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請求項1に記載の電池。
- 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請求項1又は2に記載の電池。
- 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電池の製造装置。
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