JP6197630B2 - 電極組立体に保持テープを貼着するための製造装置及び電極組立体に保持テープを貼着する方法 - Google Patents

Description

本発明は、電極組立体を積層方向に厚み調整するとともに、保持テープによって電極組立体を保持するための電極組立体に保持テープを貼着するための製造装置及び電極組立体に保持テープを貼着する方法に関する。

ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。二次電池は、例えば両面に活物質層が形成された矩形状の正極電極と負極電極がセパレータを間に挟んだ状態で積層された電極組立体をケース内に備える。二次電池のうち、角型の二次電池の製造時には、正極電極、セパレータ、及び負極電極を積層して電極組立体を形成した後、電極組立体は、その積層方向に荷重を加えた状態で保持される（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示の積層型非水電解質電池において、その積層電極体（電極組立体）は、正極（正極電極）と負極（負極電極）がセパレータを介して複数枚積層されるとともに、接着テープ（保持テープ）によって積層方向に保持されている。この積層電極体の製造は、正極、セパレータ及び負極を吸着装置で所定位置に搬送し、積層された正極、セパレータ及び負極を吸着装置で押圧して荷重を付与し、厚み調整を行う。そして、荷重を付与したまま、吸着装置から露出した積層電極体の一部に接着テープを貼り付ける。なお、接着テープは、その長手方向の両端側が、積層電極体の積層方向両端面に貼着される。接着テープの貼着後、吸着装置による荷重付与を解除することで積層電極体が製造される。積層電極体では、活物質層の面に沿う方向への正極や負極のずれや、積層方向へのずれが接着テープによって抑制され、積層状態が保持される。

特開２００８−２０４７０６号公報

ところが、特許文献１に開示の製造方法では、接着テープを貼着した後、吸着装置による荷重付与を解除したとき、正極、負極及びセパレータのスプリングバックが生じ、そのスプリングバックを受けて、積層電極体の積層方向への厚みが増えようとする。すると、接着テープが長手方向へ引っ張られてしまい、接着テープに強い力が加わる。その結果、接着テープが活物質層から剥がれてしまったり、積層状態がずれたりしてしまう。このスプリングバックが生じても、上述の不都合が生じないようにするために、粘着力の高い接着テープを用い、貼着することが考えられる。しかし、接着テープに掛かるテンションが強くなりすぎ、接着テープによって活物質層が引っ張られ、活物質層の表面から活物質が剥がれてしまう虞がある。

本発明は、荷重付与を解除したときのスプリングバックを抑制することができる電極組立体に保持テープを貼着するため製造装置及び電極組立体に保持テープを貼着する方法を提供することにある。

上記問題点を解決するための電極組立体に保持テープを貼着するための製造装置は、活物質層を有する正極電極と負極電極とがセパレータを間に介在させた状態で積層された電極組立体に保持テープを貼着するための製造装置であって、前記電極組立体を積層方向の両方の扁平面から挟む一対の挟持部材と、前記電極組立体を挟んだ状態に一対の挟持部材を保持可能であり、一対の挟持部材間の間隔を固定する保持部材と、前記挟持部材それぞれに設けられ、前記電極組立体の両扁平面の一部を露出させる凹部と、を有し、前記挟持部材に対し進退可能な押圧部材を備え、前記押圧部材が前記挟持部材を介して前記電極組立体に積層方向への荷重を付与する荷重付与装置を備え、前記一対の挟持部材が有する前記凹部から、前記電極組立体の両扁平面に繋がる側面を跨いで両扁平面に保持テープを貼着することを要旨とする。

これによれば、挟持部材の凹部により、電極組立体を挟持部材で挟んだ状態で電極組立体に保持テープを貼着することが可能である。また、保持部材により挟持部材間の間隔を固定することができる。このため、保持テープを電極組立体に貼着した後、電極組立体に対する荷重付与を解除したとき、電極組立体のスプリングバックしようとする強い力が保持部材で受け止められ、スプリングバックが抑制される。その結果として、スプリングバックよる強い力が保持テープに加わることを抑制することができる。

また、一対の挟持部材で電極組立体を挟んだ状態で、荷重付与装置の押圧部材から電極組立体に荷重を付与することができる。また、一対の挟持部材間の間隔が、保持部材により固定された後は、押圧部材を後退させることで、電極組立体と挟持部材を、荷重付与装置より分離し、それぞれを別置きすることができる。電極組立体が挟持部材で挟持されているため、スプリングバックは時間経過とともに軽減されていく。よって、電極組立体及び挟持部材と、荷重付与装置と、を別置き可能な構成とすることで、電極組立体のスプリングバックを軽減することができるとともに、荷重付与装置がスプリングバック抑制のために占有されることを回避できる。

また、電極組立体に保持テープを貼着するための製造装置について、前記挟持部材それぞれは、前記電極組立体を挟んだ状態で、前記扁平面に沿い、かつ前記扁平面に繋がる側面から離れる方向へ突出する突出部を複数備え、前記保持部材は、一方の挟持部材の突出部に設けられた雌ねじ部と、他方の挟持部材の突出部に挿通され、かつ前記雌ねじ部に螺合されるボルトと、を含む。

これによれば、ボルトを雌ねじ部に螺合することで、荷重が付与された状態で一対の挟持部材間の間隔を固定できる。
また、電極組立体に保持テープを貼着するための製造装置について、前記挟持部材はそれぞれ金属製であり、前記ボルトは樹脂製であるのが好ましい。

これによれば、ボルトを挟持部材の雌ねじ部に螺合するとき、ボルトが雌ねじ部に擦れても異物が発生しにくく、電極組立体に保持テープを貼着するための製造装置で製造された電極組立体に異物が混入することを抑制できる。

上記問題点を解決するための電極組立体に保持テープを貼着する方法は、正極電極と負極電極とがセパレータを間に介在させた状態で積層された電極組立体に保持テープを貼着する方法であって、前記正極電極と前記負極電極とを前記セパレータを間に介在させた状態で積層する工程と、前記電極組立体を積層方向の両方の扁平面から一対の挟持部材で挟む工程と、一対の挟持部材で挟んだ前記電極組立体に積層方向へ荷重を付与する工程と、一対の挟持部材間の間隔を、保持部材で固定する工程と、一対の挟持部材間の間隔を維持したまま前記荷重の付与を解除する工程と、一対の挟持部材間の間隔を維持したまま、一対の挟持部材が有する凹部から、前記電極組立体の両扁平面に繋がる側面を跨いで両扁平面に保持テープを貼着する工程と、所定時間経過後に、一対の挟持部材間の間隔の固定を解除する工程と、をこの順に含むことを要旨とする。

これによれば、挟持部材と保持部材とにより一対の挟持部材間の間隔が所定時間固定されるため、電極組立体の積層方向への厚みは所定時間維持され、スプリングバックは時間経過とともに軽減されていく。このため、挟持部材による挟持を解除したときの電極組立体のスプリングバックは軽減され、保持テープに強い力が加わることを抑制できる。また、荷重付与を解除した後も、挟持部材と保持部材とにより一対の挟持部材間の間隔が所定時間固定されるため、荷重付与を解除してもスプリングバックを軽減させながらも荷重を付与するための設備を占有することがなく、蓄電装置の生産効率の低下を抑制できる。

本発明によれば、荷重付与を解除したときのスプリングバックを抑制することができる。

実施形態の二次電池を示す分解斜視図。 実施形態の二次電池の外観を示す斜視図。 電極組立体の構成要素を示す分解斜視図。 電極組立体の製造装置の挟持部材及びボルトを示す分解斜視図。 一対の挟持部材で電極組立体を挟持した状態を示す斜視図。 荷重付与装置によって荷重を付与した状態を示す側面図。 ボルトを増締めした状態を示す側面図。 電極組立体に保持テープを貼着した状態を示す平面図。 電極組立体に保持テープを貼着した状態を示す斜視図。 電極組立体の製造装置の別例を示す平面図。

以下、電極組立体に保持テープを貼着するための製造装置及び電極組立体に保持テープを貼着する方法を具体化した一実施形態を図１〜図９にしたがって説明する。
図１及び図２に示すように、二次電池１０はリチウムイオン二次電池であり、その外郭を構成する金属製のケース１１を備えている。ケース１１は、一面に開口部１２ａを備える有底直方体状の容器１２と、開口部１２ａを塞ぐ蓋１３とを備えている。容器１２は、長方形状の底板１２ｂと、底板１２ｂの対向する一対の短側縁から立設された短側壁１２ｃと、底板１２ｂの対向する一対の長側縁から立設された長側壁１２ｄとを備える。ケース１１には、電極組立体１４及び電解質としての電解液（図示略）が収容されている。電極組立体１４は、容器１２の内部空間が直方体形状であることに対応させて、全体として直方体形状である。

図３に示すように、電極組立体１４は、矩形シート状の正極電極２１、及び矩形シート状の負極電極２４と、樹脂製にて、電気伝導に係るイオン（リチウムイオン）が通過可能な多孔質膜で形成されたセパレータ２７とを備えている。正極電極２１は、矩形状の正極用金属箔（本実施形態ではアルミニウム箔）２２と、その正極用金属箔２２の両面（表面）に設けられた矩形状の正極活物質層２３と、を有する。正極活物質層２３の周囲には、正極用金属箔２２の表面に活物質を有しない正極未塗工部２２ｄが形成されている。正極電極２１の第１の辺（上辺）２２ｃの一部には、正極集電タブ３１が、正極用金属箔２２の一部を突出する状態に形成して設けられている。正極電極２１において、正極集電タブ３１が設けられた第１の辺２２ｃの対辺を第２の辺２２ｅとし、第１の辺２２ｃと第２の辺２２ｅを繋ぐ一対の辺を第３の辺２２ｆとする。

負極電極２４は、矩形状の負極用金属箔（本実施形態では銅箔）２５と、その負極用金属箔２５の両面（表面）に設けられた矩形状の負極活物質層２６と、を有する。負極活物質層２６の周囲には、負極用金属箔２５の表面に活物質を有しない負極未塗工部２５ｄが形成される。負極電極２４の第１の辺（上辺）２５ｃの一部には、負極集電タブ３２が、負極用金属箔２５の一部を突出する状態に形成して設けられている。

負極電極２４において、負極集電タブ３２が設けられた第１の辺（上辺）２５ｃの対辺を第２の辺２５ｅとし、第１の辺２５ｃと第２の辺２５ｅを繋ぐ一対の辺を第３の辺２５ｆとする。また、セパレータ２７において、正極集電タブ３１及び負極集電タブ３２側に配置される辺を、第１の辺２７ｃとし、第１の辺２７ｃの対辺を第２の辺２７ｅとする。また、セパレータ２７において、第１の辺２７ｃと第２の辺２７ｅを繋ぐ一対の辺を第３の辺２７ｆとする。

負極活物質層２６の隣り合う２辺の各辺の長さ（長手方向の長さ及び短手方向の長さ）は、正極活物質層２３の隣り合う２辺の各辺の長さ（長手方向の長さ及び短手方向の長さ）よりも長く設定されている。つまり、負極活物質層２６は、正極活物質層２３の面を覆うことが可能な大きさに設定されている。また、正極活物質層２３及び負極活物質層２６の周りには正極未塗工部２２ｄ及び負極未塗工部２５ｄが形成されているため、セパレータ２７は、負極活物質層２６の面及び正極活物質層２３の面の双方を覆うことが可能である。

図１に示すように、正極電極２１と、負極電極２４と、セパレータ２７は、正極集電タブ３１が積層方向に沿って列状に配置され、且つ正極集電タブ３１と重ならない位置にて負極集電タブ３２が積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。そして、電極組立体１４は、各第１の辺２２ｃ，２５ｃ，２７ｃが寄せ集められて形成されたタブ側端面３６を備え、このタブ側端面３６では、各正極集電タブ３１及び各負極集電タブ３２は、電極組立体１４における積層方向の一端から他端までの範囲内で集められた（束ねられた）状態で折り曲げられている。各正極集電タブ３１が重なっている箇所を溶接することによって各正極集電タブ３１が電気的に接続されるとともに、正極集電タブ３１に正極導電部材４１ａが接続されている。正極導電部材４１ａには、電極組立体１４から電気を取り出すための正極端子４１ｂが接続されている。

同様に、各負極集電タブ３２が重なっている箇所を溶接することによって各負極集電タブ３２が電気的に接続されるとともに、負極集電タブ３２に負極導電部材４２ａが接続されている。負極導電部材４２ａには、電極組立体１４から電気を取り出すための負極端子４２ｂが接続されている。正極端子４１ｂ及び負極端子４２ｂは蓋１３を貫通してケース１１外に突出するとともに、正極端子４１ｂ及び負極端子４２ｂは絶縁リング１３ｂによって蓋１３から絶縁されている。

電極組立体１４の積層方向に沿った長さを、電極組立体１４の厚みとすると、電極組立体１４は、その厚みがケース１１の内寸より僅かに小さくなるように厚み調整される。また、電極組立体１４は、各第２の辺２２ｅ，２５ｅ，２７ｅが寄せ集められた底面３７を備え、底面３７は電極組立体１４を挟んでタブ側端面３６の反対側に位置している。さらに、電極組立体１４は、各第３の辺２２ｆ，２５ｆ，２７ｆを寄せ集めた一対の側面３８を備える。一対の側面３８は、電極組立体１４において、底面３７に繋がる面のうち、積層方向の両方の扁平面４４を除く２つの面である。

電極組立体１４では、多数の正極電極２１と負極電極２４とセパレータ２７が、第１保持テープ４５及び第２保持テープ４７により、相互に位置決めされた状態に保持されている。電極組立体１４を第１保持テープ４５及び第２保持テープ４７で保持するのは、開口部１２ａから容器１２に電極組立体１４を挿入するとき、電極組立体１４が積層方向へ分解しないようにして、その挿入性を向上させるためである。

また、電極組立体１４は、二次電池１０におけるエネルギー密度の低下を抑える観点から、正極活物質層２３の全面がセパレータ２７を介して負極活物質層２６に対向しているように製造されている。また、正極活物質層２３と負極活物質層２６が、セパレータ２７の縁を越えて対向しないように製造されている。このように精度良く製造された電極組立体１４に、積層方向や扁平面４４に沿う方向へのずれが生じないようにするために、電極組立体１４は第１保持テープ４５及び第２保持テープ４７で保持されている。なお、電極組立体１４は、厚み調整された後、第１保持テープ４５及び第２保持テープ４７によって保持される。

電極組立体１４のタブ側端面３６側及び底面３７側には、２つの第１保持テープ４５がタブ側端面３６側及び底面３７側から取り付けられている。第１保持テープ４５は帯状で、かつ断面Ｕ字型に貼着されている。第１保持テープ４５は、長手方向の両端部が電極組立体１４の両扁平面４４に貼着されるとともに、タブ側端面３６及び底面３７の一部を跨るように覆っている。電極組立体１４において、タブ側端面３６及び底面３７に沿って積層方向に直交する方向を幅方向とすると、２つの第１保持テープ４５は、電極組立体１４の幅方向に離間している。

電極組立体１４の幅方向の両側である各側面３８側には、第２保持テープ４７が各側面３８を覆うように貼着されている。各第２保持テープ４７は帯状で、かつ断面Ｕ字型に貼付されている。第２保持テープ４７は、長手方向の両端部が電極組立体１４の両扁平面４４に貼着されるとともに、側面３８の一部を跨るように覆っている。なお、第１及び第２保持テープ４５，４７はポリプロピレン（ＰＰ）やポリフィニレンサルファイド（ＰＰＳ）製の基材の一面に粘着層が設けられたものであり、破れにくい材質のものが使用される。

次に、電極組立体の製造装置５０について説明する。
電極組立体の製造装置５０は、電極組立体１４の厚みを調整するためと、厚み調整後の電極組立体１４に第１保持テープ４５及び第２保持テープ４７を貼着するために用いられる。

図４及び図６に示すように、電極組立体の製造装置５０は、金属板製の一対の挟持部材５１，６１と、電極組立体１４に積層方向への荷重を付与する荷重付与装置６６とを備える。なお、一対の挟持部材５１，６１のうち、下側に配置されて電極組立体１４を支持する挟持部材を一方の挟持部材５１とし、電極組立体１４の扁平面４４に載せられる挟持部材を他方の挟持部材６１として記載する。

一対の挟持部材５１，６１は、それぞれ長手方向に延びる一側面に第１の合わせ面５２ａ，６２ａを有し、他側面に第２の合わせ面５２ｂ，６２ｂを有する。挟持部材５１の長手方向に沿った第１の合わせ面５２ａ，６２ａの長さは、挟持部材５１の長手方向に沿った第２の合わせ面５２ｂ，６２ｂの長さより長い。挟持部材５１，６１の短手方向に沿った長さであり、第１の合わせ面５２ａ，６２ａと第２の合わせ面５２ｂ，６２ｂ間の長さを最短距離Ｋ１とする。

図５に示すように、電極組立体１４におけるタブ側端面３６と底面３７間の長さを最短距離Ｋ２とする。この場合、挟持部材５１，６１の最短距離Ｋ１は、電極組立体１４の最短距離Ｋ２と同じである。

図４に示すように、挟持部材５１，６１は、その長手方向の両端側に、一対の突出部５４，６４を備え、各突出部５４，６４は、挟持部材５１，６１の短手方向に間隔を空けて設けられている。一対の挟持部材５１，６１のうち、一方の挟持部材５１は、各突出部５４の先端寄りに保持部材としての雌ねじ部５５を備え、他方の挟持部材６１は、各突出部６４の先端寄りに挿通孔５６を備える。

電極組立体の製造装置５０は、保持部材として樹脂製のボルト５７を備え、ボルト５７は、一方の挟持部材５１と他方の挟持部材６１の間に電極組立体１４が挟まれた状態で、挿通孔５６に挿通されるとともに、雌ねじ部５５に螺合される。そして、ボルト５７の雌ねじ部５５への螺合により、挟持部材５１，６１で電極組立体１４を挟んだ状態を保持できるとともに、一対の挟持部材５１，６１間の間隔を固定できるようになっている。

挟持部材５１，６１は、短手方向に対向する突出部５４，６４の間に位置し、かつ短手方向に延びる端面５３，６３を有する。挟持部材５１，６１において、長手方向に沿った長さであり、一対の端面５３，６３間の長さを最短距離Ｋ３とする。

図５に示すように、電極組立体１４における一対の側面３８間の長さを最短距離Ｋ４とする。この場合、挟持部材５１，６１の最短距離Ｋ３は、電極組立体１４の最短距離Ｋ４より短い。

図４に示すように、挟持部材５１，６１は、第１の合わせ面５２ａ，６２ａから、その第１の合わせ面５２ａ，６２ａに繋がる二つの突出部５４，６４の側面に向けて凹む第１の凹部５８，６８を備える。また、挟持部材５１，６１は、第２の合わせ面５２ｂ，６２ｂから、その第２の合わせ面５２ｂ，６２ｂに繋がる二つの突出部５４，６４に向けて凹む第２の凹部５９，６９を備える。また、挟持部材５１，６１は、短手方向に対向する突出部５４，６４の先端から端面５３，６３に向けて凹む第３の凹部６０，７０を備える。

図６に示すように、電極組立体の製造装置５０が備える荷重付与装置６６は、一方の挟持部材５１と、他方の挟持部材６１との間に電極組立体１４を挟んだ状態で、電極組立体１４に載せられた他方の挟持部材６１から電極組立体１４に荷重を付与する。荷重付与装置６６は、プレス装置である押圧部材６６ａを備え、押圧部材６６ａは挟持部材５１，５１に対し進退可能である。荷重付与装置６６によって電極組立体１４に付与される荷重は、押圧部材６６ａによって管理される。また、荷重付与装置６６によって電極組立体１４に荷重が付与されると、ボルト５７の雌ねじ部５５への螺合により、荷重付与によって定まった一対の挟持部材５１間の間隔を固定し、維持することができるようになっている。

次に、電極組立体１４の製造方法を作用とともに記載する。
まず、電極組立体１４の積層工程を行う。一方の挟持部材５１をセットし、その挟持部材５１上に、図示しない積層装置によって、正極電極２１、セパレータ２７、及び負極電極２４を積層していく。この積層時、正極電極２１、負極電極２４、及びセパレータ２７は、それらの第１の辺２２ｃ，２５ｃ，２７ｃが挟持部材５１の第１の合わせ面５２ａに沿い、第２の辺２２ｅ，２５ｅ，２７ｅが第２の合わせ面５２ｂに沿うように積層される。また、正極電極２１、負極電極２４、及びセパレータ２７は、それらの両第３の辺２２ｆ，２５ｆ，２７ｆが、両端面５３から突出した位置で端面５３に平行をなすように積層される。このように積層されることにより、正極電極２１の正極活物質層２３と、負極電極２４の負極活物質層２６とが、セパレータ２７を介して全面に対向するとともに、セパレータ２７の縁部から正極活物質層２３及び負極活物質層２６が突出しないように積層される。

その結果、一方の挟持部材５１上に電極組立体１４が形成され、この電極組立体１４は、タブ側端面３６が第１の合わせ面５２ａと面一になり、底面３７が第２の合わせ面５２ｂと面一になっているとともに、両側面３８が、両端面５３から突出している。この位置を所定位置とすると、挟持部材５１の所定位置に電極組立体１４が形成された状態では、電極組立体１４の両側面３８からは、一対の突出部５４が突出するとともに、雌ねじ部５５が露出している。

次に、図５に示すように、電極組立体１４を積層方向から一対の挟持部材５１，６１で挟む工程を行う。挟持部材５１上の所定位置に電極組立体１４が形成された状態で電極組立体１４の扁平面４４に他方の挟持部材６１を載せる。他方の挟持部材６１は、第１の合わせ面６２ａがタブ側端面３６と面一になり、第２の合わせ面６２ｂが底面３７と面一になるとともに、両端面６３が電極組立体１４の両側面３８から退いた状態で載せられる。また、他方の挟持部材６１は、電極組立体１４の両側面３８から一対の突出部６４が突出するとともに、挿通孔５６が側面３８よりも外方に位置するように載せられる。

そして、他方の挟持部材６１の各挿通孔５６にボルト５７を挿通し、そのボルト５７を、一方の挟持部材５１の各雌ねじ部５５に螺合する。すると、一対の挟持部材５１，６１により電極組立体１４を積層方向両側から挟むことができる。なお、ボルト５７は、雌ねじ部５５に強く螺合させず、増締め可能な状態に螺合する。よって、ボルト５７の雌ねじ部５５への螺合により、一対の挟持部材５１，６１が、扁平面４４に沿う方向へ移動することが規制される。また、電極組立体１４を一対の挟持部材５１，６１で挟んだ状態では、挟持部材５１，６１の二つの第１の凹部５８，６８によって、タブ側端面３６寄りの扁平面４４が露出し、二つの第２の凹部５９，６９によって、底面３７寄りの扁平面４４が露出している。また、挟持部材５１，６１の第３の凹部６０，７０によって、両側面３８寄りの扁平面４４が露出している。

次に、挟み込んだ電極組立体１４に積層方向へ荷重を付与する工程を行う。
図６に示すように、荷重付与装置６６の押圧部材６６ａが他方の挟持部材６１に向けて前進し、荷重付与装置６６は、他方の挟持部材６１を介して電極組立体１４に積層方向へ所定の荷重を加える。すると、他方の挟持部材６１が、ボルト５７の軸方向に沿って一方の挟持部材５１に向けて移動し、電極組立体１４に押し付けられる。すると、電極組立体１４の厚みが減っていく。そして、電極組立体１４が安定した後、荷重付与装置６６によって荷重を付与したままボルト５７を増締めする。すると、電極組立体１４は、一対の挟持部材５１，６１によって挟持されるとともに、一対の挟持部材５１，６１間の間隔、すなわち、電極組立体１４の厚みがボルト５７と雌ねじ部５５により固定され、維持される。その結果、電極組立体１４は、圧縮された状態での厚みが維持され、正極電極２１、負極電極２４、及びセパレータ２７は、圧縮された状態で維持されると、時間経過とともに圧縮された状態に馴染んでいき、スプリングバックが次第に軽減されていく。

次に、雌ねじ部５５とボルト５７の螺合により、一対の挟持部材５１，６１で電極組立体１４を挟持した状態、すなわち、一対の挟持部材５１，６１間の間隔を維持した状態で、荷重の付与を解除する工程を行う。すなわち、ボルト５７を雌ねじ部５５に螺合したままの状態で、荷重付与装置６６の押圧部材６６ａを後退させて、電極組立体１４への荷重付与を解除する。

図７に示すように、荷重付与装置６６による荷重付与を解除しても、一対の挟持部材５１，６１間の間隔が、ボルト５７と雌ねじ部５５の螺合により維持されている。このため、荷重付与解除後も、電極組立体１４は圧縮された厚みにある状態が継続され、正極電極２１、負極電極２４、及びセパレータ２７が、圧縮された形状に馴染んでいき、スプリングバックが次第に軽減されていく。

次に、挟持状態をボルト５７と雌ねじ部５５で維持したまま、荷重付与装置６６を取り去り、荷重付与装置６６と電極組立体１４を別置きするとともに、電極組立体１４に保持テープ４５，４７を貼着する工程を行う。

図８及び図９に示すように、二つの第１の凹部５８，６８から露出したタブ側端面３６寄りの扁平面４４に第１保持テープ４５を貼着し、タブ側端面３６側の２箇所で電極組立体１４を積層方向、及び扁平面４４に沿った全方向に保持する。また、二つの第２の凹部５９，６９から露出した底面３７寄りの扁平面４４にも第１保持テープ４５を貼着し、底面３７側の２箇所で電極組立体１４を積層方向、及び扁平面４４に沿った全方向に保持する。さらに、第３の凹部６０，７０から露出した両側面３８寄りの扁平面４４に第２保持テープ４７を貼着し、両方の側面３８側から電極組立体１４を積層方向、及び扁平面４４に沿った全方向に保持する。

そして、電極組立体１４に荷重を付与してから所定時間が経過した後、ボルト５７と雌ねじ部５５による挟持を解除する工程を行う。すなわち、雌ねじ部５５からボルト５７を螺退させ、一対の挟持部材５１，６１間の間隔を固定した状態を解除する工程を行い、電極組立体１４を挟持していた状態を解除する。その結果、第１保持テープ４５及び第２保持テープ４７によって保持された電極組立体１４が製造される。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）一対の挟持部材５１，６１間の間隔をボルト５７と雌ねじ部５５の螺合により固定することで、荷重の付与を解除した後も、電極組立体１４が圧縮された厚みに維持される。電極組立体１４のスプリングバックを軽減するためには、電極組立体１４が圧縮された状態を所定時間継続することが有効である。実施形態では、荷重付与の有無に関わらず、一対の挟持部材５１，６１間の間隔をボルト５７によって固定でき、電極組立体１４が圧縮された状態を継続できる。よって、電極組立体１４に第１保持テープ４５及び第２保持テープ４７を貼着した後、所定時間経過後に一対の挟持部材５１，６１による挟持を解除したとき、正極電極２１、負極電極２４、及びセパレータ２７のスプリングバックを抑制できる。よって、第１保持テープ４５及び第２保持テープ４７に、スプリングバックを原因として強い力が加わることが抑制される。その結果、第１保持テープ４５及び第２保持テープ４７に強い接着力のテープを使用する必要もなく、強いテンションによって正極活物質層２３や負極活物質層２６から活物質が欠落することもない。

（２）そして、第１保持テープ４５及び第２保持テープ４７により、電極組立体１４の積層方向、及び扁平面４４に沿った全方向へのずれが抑制できる。したがって、電極組立体１４を容器１２に挿入するとき、電極組立体１４が積層方向へ分解せず、その挿入性が向上する。また、正極活物質層２３の全面が、セパレータ２７を介して負極活物質層２６に対向した状態を維持でき、二次電池１０のエネルギー密度の低下を抑えることができる。さらに、正極活物質層２３と負極活物質層２６が、セパレータ２７の縁を越えず、短絡も抑制できる。

（３）一対の挟持部材５１，６１で電極組立体１４を挟み、雌ねじ部５５とボルト５７を螺合しても、第１の凹部５８，６８、第２の凹部５９，６９、及び第３の凹部６０，７０によって電極組立体１４の一部を露出させることができる。よって、一対の挟持部材５１，６１で電極組立体１４を挟みながら第１保持テープ４５及び第２保持テープ４７を電極組立体１４に貼着することができる。したがって、精度良く積層された電極組立体１４に第１保持テープ４５及び第２保持テープ４７を貼着するとき、電極組立体１４が扁平面４４に沿う方向へずれてしまうことを抑制できる。

（４）電極組立体の製造装置５０は、一対の挟持部材５１，６１とは別に荷重付与装置６６を備える。このため、一対の挟持部材５１，６１で電極組立体１４を挟んだ後、荷重付与装置６６によって電極組立体１４に荷重を付与することができ、電極組立体の製造装置５０を用いた電極組立体１４の圧縮を簡単に行うことができる。また、電極組立体１４の圧縮をボルト５７により行う必要がなく、ボルト５７と雌ねじ部５５との螺合時に、その螺合部に強い力が作用することがないので、異物の発生が抑えられる。

（５）例えば、ボルト５７が金属製であると、ボルト５７を雌ねじ部５５に螺合したときに金属同士が擦れることによって異物が発生する虞がある。しかし、雌ねじ部５５は金属製であるが、ボルト５７を樹脂製としたため、螺合時の異物の発生を抑えることができ、異物が電極組立体１４に混入することを抑制できる。

（６）荷重付与装置６６によって、電極組立体１４に荷重を付与した後、一対の挟持部材５１，６１をボルト５７と雌ねじ部５５で挟持することで、電極組立体１４に荷重を付与した状態に保持できる。よって、電極組立体１４と挟持部材５１，６１を、荷重付与装置６６から分離し、別置きすることができる。スプリングバックは、時間経過とともに軽減されるため、電極組立体１４と荷重付与装置６６とを別置き可能な構成とすることで、スプリングバックを軽減させながら、荷重付与装置６６がスプリングバック抑制のために占有されることを回避できる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、ボルト５７を樹脂製としたが、ボルト５７の材料は樹脂に限らず、金属製であってもよい。

○ 実施形態では、保持部材として雌ねじ部５５とボルト５７に具体化したが、これに限らない。例えば、一対の挟持部材５１，６１を、例えばゴム製及び環状をなすバンドで包み込んで挟持した状態を保持してもよいし、コ字状のクリップで一対の挟持部材５１，６１を挟持して保持してもよい。

○ 保持部材として、一方の挟持部材５１の突出部５４から雄ねじを立設し、他方の挟持部材６１の挿通孔５６に挿通された雄ねじにナットを螺合して、挟持部材５１，６１を挟持するようにしてもよい。

○ 荷重付与装置は、プレス装置に限らず、単なる錘でもよいし、ボルト５７のトルク管理によって所定の荷重を付与するようにしてもよい。
○ 突出部５４，６４の位置を変更してもよい。例えば、図１０に示すように、各挟持部材５１，６１の第１の合わせ面５２ａ，６２ａ及び第２の合わせ面５２ｂ，６２ｂから突出部５４，６４を突出させてもよい。この場合、第１の合わせ面５２ａ，６２ａ側の突出部５４，６４は、正極集電タブ３１及び負極集電タブ３２が突出するため、一対の突出部５４，６４は、それら正極集電タブ３１及び負極集電タブ３２よりも内側に配置される。

このように構成した場合、突出部５４，６４は、挟持部材５１，６１の長手方向に延びる第１の合わせ面５２ａ，６２ａ及び第２の合わせ面５２ｂ，６２ｂに直交するように突出する。このため、突出部５４の雌ねじ部５５にボルト５７を螺合したとき、挟持部材５１，６１が長手方向に反りにくくなる。

○ 挟持部材５１，６１において、凹部を形成する位置は適宜変更してもよい。
○ 電極組立体１４を構成する正極電極２１、及び負極電極２４の枚数は適宜変更してもよい。

○ 実施形態では、正極電極２１は、正極用金属箔２２の両面に正極活物質層２３を有するとしたが、正極用金属箔２２の片面のみに正極活物質層２３を有していてもよい。同様に、負極電極２４は、負極用金属箔２５の両面に負極活物質層２６を有するとしたが、負極用金属箔２５の片面のみに負極活物質層２６を有していてもよい。

○ 蓄電装置としてのニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタとして具体化してもよい。

１４…電極組立体、２１…正極電極、２３…正極活物質層、２４…負極電極、２６…負極活物質層、２７…セパレータ、３８…側面、４４…扁平面、４５…第１保持テープ、４７…第２保持テープ、５０…電極組立体の製造装置、５１，６１…挟持部材、５４，６４…突出部、５５…保持部材としての雌ねじ部、５７…保持部材としてのボルト、５８，６８…第１の凹部、５９，６９…第２の凹部、６０，７０…第３の凹部、６６…荷重付与装置、６６ａ…押圧部材。

Claims (4)

1. 活物質層を有する正極電極と負極電極とがセパレータを間に介在させた状態で積層された電極組立体に保持テープを貼着するための製造装置であって、
   前記電極組立体を積層方向の両方の扁平面から挟む一対の挟持部材と、
   前記電極組立体を挟んだ状態に一対の挟持部材を保持可能であり、一対の挟持部材間の間隔を固定する保持部材と、
   前記挟持部材それぞれに設けられ、前記電極組立体の両扁平面の一部を露出させる凹部と、を有し、
   前記挟持部材に対し進退可能な押圧部材を備え、前記押圧部材が前記挟持部材を介して前記電極組立体に積層方向への荷重を付与する荷重付与装置を備え、
   前記一対の挟持部材が有する前記凹部から、前記電極組立体の両扁平面に繋がる側面を跨いで両扁平面に保持テープを貼着する電極組立体に保持テープを貼着するための製造装置。
2. 前記挟持部材それぞれは、前記電極組立体を挟んだ状態で、前記扁平面に沿い、かつ前記扁平面に繋がる側面から離れる方向へ突出する突出部を複数備え、前記保持部材は、一方の挟持部材の突出部に設けられた雌ねじ部と、他方の挟持部材の突出部に挿通され、かつ前記雌ねじ部に螺合されるボルトと、を含む請求項１に記載の電極組立体に保持テープを貼着するための製造装置。
3. 前記挟持部材はそれぞれ金属製であり、前記ボルトは樹脂製である請求項２に記載の電極組立体に保持テープを貼着するための製造装置。
4. 正極電極と負極電極とがセパレータを間に介在させた状態で積層された電極組立体に保持テープを貼着する方法であって、
   前記正極電極と前記負極電極とを前記セパレータを間に介在させた状態で積層する工程と、
   前記電極組立体を積層方向の両方の扁平面から一対の挟持部材で挟む工程と、
   一対の挟持部材で挟んだ前記電極組立体に積層方向へ荷重を付与する工程と、
   一対の挟持部材間の間隔を、保持部材で固定する工程と、
   一対の挟持部材間の間隔を維持したまま前記荷重の付与を解除する工程と、
   一対の挟持部材間の間隔を維持したまま、一対の挟持部材が有する凹部から、前記電極組立体の両扁平面に繋がる側面を跨いで両扁平面に保持テープを貼着する工程と、
   所定時間経過後に、一対の挟持部材間の間隔の固定を解除する工程と、をこの順に含む電極組立体に保持テープを貼着する方法。