JP6364854B2 - 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).

特開平９−３２０６３６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-320636

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のうち片方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させて折り畳む。接合部は、互いに対面した端部の溶融材と耐熱材と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 processing portion folds the end portion in a stepwise manner along the guide member while urging the guide member toward one of the end portions of the separator facing through the electrode. The joining portion joins the molten material and the heat-resistant material at the ends 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のうち片方を折り畳んだ上で、対面させた端部の溶融材と耐熱材とを接合する。すなわち、耐熱材よりも溶融させることが容易な溶融材に耐熱材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, on the folded one of the ends of the facing separator, bonding the molten material, the heat-resistant material, end that is opposed. That is, the heat-resistant material is faced and bonded to a molten material that is easier to melt than the heat-resistant material. 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 .

第１実施形態に係る電気デバイス（袋詰電極）を用いて構成したリチウムイオン二次電池を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the lithium ion secondary battery comprised using the electric device (packed electrode) which concerns on 1st Embodiment. 図１のリチウムイオン二次電池を各構成部材に分解して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows the lithium ion secondary battery of FIG. 1 to each structural member. 図１の袋詰電極の両面に負極をそれぞれ積層した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which each laminated | stacked the negative electrode on both surfaces of the packaging electrode of FIG. 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. 4 is a partial cross-sectional view showing the configuration of FIG. 3 along line 4-4 shown in FIG. 3. 第１実施形態に係る電気デバイス（袋詰電極）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を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the separator joining apparatus which actualized the separator joining method of the electric device (packed electrode) which concerns on 1st Embodiment. 図５のセパレータ接合装置の加工部等の要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows principal parts, such as a process part of the separator joining apparatus of FIG. 図５のセパレータ接合装置の要部を示す側面図である。It is a side view which shows the principal part of the separator joining apparatus of FIG. 第１実施形態および第１実施形態の変形例に係る電気デバイス（袋詰電極）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の接合部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the junction part of the separator joining apparatus which actualized the separator joining method of the electrical device (packed electrode) which concerns on the modification of 1st Embodiment and 1st Embodiment. 第２実施形態に係る電気デバイス（袋詰電極）のセパレータ接合方法を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the separator joining method of the electric device (packed electrode) which concerns on 2nd Embodiment. 図９（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。It is a fragmentary sectional view which shows typically the principal part of the separator joining method of FIG.9 (D) from a side surface. 第２実施形態の変形例に係る電気デバイス（袋詰電極）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。It is a fragmentary sectional view showing typically the important section of the separator joining method of the electric device (packed electrode) concerning the modification of a 2nd embodiment from the side.

以下、添付した図面を参照しながら、本発明に係る第１および第２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１１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 and second 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 of FIGS. 1 to 11, 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、端部を折り畳んでいるか否かを除き、互いに同様の構成からなる。セラミックセパレータ４１は端部を折り畳み、セラミックセパレータ４２は端部を折り畳んでいない。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、ポリプロピレン層４１ｍおよびセラミックス層４２ｎを対向させて積層している。ポリプロピレン層４１ｍおよびセラミックス層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 except for whether or not the end portions are folded. The ceramic separator 41 is folded at the end, and the ceramic separator 42 is not folded at the end. 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 polypropylene layer 41m and the ceramic layer 42n facing each other. The polypropylene layer 41m and the ceramic layer 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複数の接合部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折り畳んでいる。一方、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を折り畳んでいない。セラミックセパレータ４１の一端部４１ｐは、セラミックセパレータ４２の一端部４２ｐ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は、セラミックセパレータ４２の他端部４２ｑ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の端部のポリプロピレン層４１ｍと、セラミックセパレータ４２の端部のセラミックス層４２ｎ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 a plurality of joining 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 has one end portion 41p and the other end portion 41q along the longitudinal direction folded at a constant width such that the polypropylene layer 41m is on the outside and the ceramic layer 41n is on the inside. Yes. On the other hand, the ceramic separator 42 does not fold the one end 42p and the other end 42q along the longitudinal direction. One end 41p of the ceramic separator 41 faces the one end 42p of the ceramic separator 42 through the positive electrode 20. Similarly, the other end portion 41 q of the ceramic separator 41 faces 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 polypropylene layer 41m at the end portion of the facing ceramic separator 41 and the ceramic layer 42n at the end portion of the ceramic separator 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、両端部と中央部に合計３箇所ずつ形成している。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. In the packaged electrode 11, the joint portion 40 h is formed at a total of three locations at both end portions and the central portion along both longitudinal sides of the pair of ceramic separators 41 and 42. 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および図８（Ａ）と図８（Ｂ）を参照しながら順に説明する。   Next, a separator joining apparatus 100 that embodies a separator joining method for an electric device (packed electrode 11) will be described in order with reference to FIGS. 5 to 7, 8A, and 8B.

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（セパレータ端部折畳部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。図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、セパレータ接合装置１００の接合部を示す斜視図である。   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 part (separator end folding part 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. FIG. 8A and FIG. 8B are perspective views showing a joint portion of the separator joining apparatus 100. 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、セパレータ端部折畳部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 joining apparatus 100 includes, for example, an electrode transport unit 110, a first separator transport unit 120 (corresponding to an arrangement step), a second separator transport unit 130, a separator end folding unit 140 (corresponding to a processing unit and a processing step), The separator joining portion 150 (corresponding to the joining portion and joining step), the packaged electrode transport portion 160, and the control portion 170 are configured. 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。   5 and 7, the second separator transport unit 130 transports the ceramic separator 42 for stacking on the other surface (upward in FIG. 5 along the stacking direction Z) facing one surface of the positive electrode 20. While cutting into a predetermined shape.

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、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.

セパレータ端部折畳部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させて折り畳む。   The separator end folding unit 140 (processing unit) is shown in FIGS. 5 to 7, and the end of the rotating roller 141 is urged against the end of the ceramic separator 41 facing the positive electrode 20 while the end of the rotating roller 141 is urged. Fold along and fold in steps.

セパレータ端部折畳部１４０は、第１セパレータ搬送部１２０に隣接して配設している。   The separator end folding unit 140 is disposed adjacent to the first separator transport unit 120.

セパレータ端部折畳部１４０は、加工部に相当する。セパレータ端部折畳部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のうち、セラミックセパレータ４１の端部を折り畳む加工工程を具現化したものである。   The separator end folding unit 140 corresponds to a processing unit. The separator end folding unit 140 embodies a processing step of folding the end of the ceramic separator 41 out of the ceramic separators 41 and 42 facing each other through the positive electrode 20.

セパレータ端部折畳部１４０は、第１セパレータ供給ローラ１２１と、第１加圧ローラ１２２および第１ニップローラ１２３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、それぞれ複数の回転ローラ１４１を配設している。複数の回転ローラ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 folding unit 140 is between the first separator supply roller 121, the first pressure roller 122, and the first nip roller 123, and is on the one end 41p side and the other end 41q side of the ceramic separator 41. In addition, a plurality of rotating rollers 141 are provided. The plurality 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、第１セパレータ供給ローラ１２１から第１加圧ローラ１２２および第１ニップローラ１２３の間において、セラミックセパレータ４１の一端部４１ｐのポリプロピレン層４１ｍに付勢するように、一定の間隔で複数配置している。   The rotating roller 141 corresponds to a guide member. The rotating roller 141 is formed in a cylindrical shape and is rotatable. A plurality of rotating rollers 141 are provided at regular intervals so as to bias the polypropylene layer 41m of the one end 41p of the ceramic separator 41 between the first separator supply roller 121, the first pressure roller 122, and the first nip roller 123. It is arranged.

回転ローラ１４１は、第１セパレータ供給ローラ１２１から第１加圧ローラ１２２および第１ニップローラ１２３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、一定の幅で折り畳む。複数の回転ローラ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 rotating roller 141 is disposed so that the contact angle with respect to the one end 41p is increased stepwise in the direction from the first separator supply roller 121 toward the first pressure roller 122 and the first nip roller 123. . The plurality of rotating rollers 141 fold the one end 41p with a constant width so that the polypropylene layer 41m is on the outside and the ceramic layer 41n is on the inside. The plurality of rotating rollers 141 rotate following the ceramic separator 41 conveyed by the first separator conveying unit 120.

複数の回転ローラ１４１のうち、第１セパレータ供給ローラ１２１に一番近い回転ローラ１４１によって、一端部４１ｐを捲り返すようにする。その状態で、複数の回転ローラ１４１によって、第１加圧ローラ１２２および第１ニップローラに向かって、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ニップローラに一番近い回転ローラ１４１は、一対で構成している。一対の回転ローラ１４１によって、ポリプロピレン層４１ｍを外側にして折り畳んだ一端部４１ｐを両側から押圧して、一端部４１ｐを完全に折り畳む。   Among the plurality of rotating rollers 141, the one end 41p is turned over by the rotating roller 141 closest to the first separator supply roller 121. In this state, the one end 41p is further turned back toward the first pressure roller 122 and the first nip roller by the plurality of rotating rollers 141, and is turned back so that the twisted width becomes longer. Among the plurality of rotating rollers 141, the first pressing roller 122 and the rotating roller 141 closest to the first nip roller are configured as a pair. One end 41p folded with the polypropylene layer 41m facing outward is pressed from both sides by the pair of rotating rollers 141, and the one end 41p is completely folded.

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の端部において、セラミックセパレータ４１の端部のポリプロピレン層４１ｍと、セラミックセパレータ４２の端部のセラミックス層４２ｎを溶融させつつ接合する。   5 and FIG. 7, the separator joint portion 150 (joint portion) includes a polypropylene layer 41 m at the end portion of the ceramic separator 41 and an end portion of the ceramic separator 42 at the end portions of the ceramic separators 41 and 42 facing each other. Bonding is performed while melting the ceramic layer 42n.

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溶融材（ポリプロピレン層）と耐熱層（セラミックス層）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、加熱部材１５１および付勢部材１５２を備えている。加熱部材１５１と付勢部材１５２は、搬送されるセラミックセパレータ４１および４２を介して対向している。加熱部材１５１は、セラミックセパレータ４２の側から端部に当接しつつ、セラミックセパレータ４１および４２を加熱する。付勢部材１５２は、セラミックセパレータ４１の側から端部に当接しつつ、セラミックセパレータ４１および４２を加熱部材１５１の側に付勢する。加熱部材１５１および付勢部材１５２は、搬送されるセラミックセパレータ４１および４２に境にして、積層方向Ｚに沿って互いに接近および離間するように、移動自在としている。加熱部材１５１および付勢部材１５２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。   Separator joint 150 corresponds to a joint. Separator bonding portion 150 embodies a bonding process for bonding a molten material (polypropylene layer) and a heat-resistant layer (ceramic layer) at the ends facing each other. The separator joint 150 includes a heating member 151 and an urging member 152. The heating member 151 and the biasing member 152 are opposed to each other with the ceramic separators 41 and 42 being conveyed. The heating member 151 heats the ceramic separators 41 and 42 while coming into contact with the end from the ceramic separator 42 side. The urging member 152 urges the ceramic separators 41 and 42 toward the heating member 151 while abutting against the end portion from the ceramic separator 41 side. The heating member 151 and the biasing member 152 are movable so as to approach and separate from each other along the stacking direction Z, with the ceramic separators 41 and 42 being conveyed as a boundary. The heating member 151 and the biasing member 152 are joined by melting the end portions of the ceramic separators 41 and 42 while heating them.

加熱部材１５１は、本体部１５１ａおよび当接部１５１ｂを備えている。本体部１５１ａは、長方体形状に形成している。本体部１５１ａは、加熱用の熱電対またはペルチェ素子等の熱源を内蔵している。当接部１５１ｂは、本体部１５１ａの一端から突出して形成している。当接部１５１ｂは、本体部１５１ａの熱源によって昇温する。付勢部材１５２は、本体部１５２ａおよび当接部１５２ｂを備えている。本体部１５２ａは、長方体形状に形成している。当接部１５２ｂは、本体部１５２ａの一端から突出して形成している。当接部１５２ｂは、加熱部材１５１の当接部１５１ｂと積層方向Ｚに沿って対向するように配設している。   The heating member 151 includes a main body portion 151a and a contact portion 151b. The main body 151a is formed in a rectangular shape. The main body 151a incorporates a heat source such as a heating thermocouple or a Peltier element. The contact portion 151b is formed to protrude from one end of the main body portion 151a. The contact portion 151b is heated by the heat source of the main body portion 151a. The urging member 152 includes a main body portion 152a and a contact portion 152b. The main body 152a is formed in a rectangular parallelepiped shape. The contact portion 152b is formed to protrude from one end of the main body portion 152a. The contact portion 152b is disposed so as to face the contact portion 151b of the heating member 151 along the stacking direction Z.

ここで、セパレータ接合部１５０は、図８（Ａ）に示すように、セラミックセパレータ４１および４２を接合している間、袋詰電極搬送部１６０の搬送に追随させて、加熱部材１５１と付勢部材１５２を搬送方向Ｘの下流側に移動させる構成とすることもできる。このような構成の場合、加熱部材１５１と付勢部材１５２は、セラミックセパレータ４１および４２の一箇所の接合を完了すると、搬送方向Ｘの上流側に沿って高速で移動して元の位置に戻る。加熱部材１５１と付勢部材１５２が搬送方向Ｘに沿って移動しつつセラミックセパレータ４１および４２を部分的に接合することによって、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等の動作を継続させることができる。   Here, as shown in FIG. 8A, the separator joining portion 150 follows the conveyance of the packaged electrode conveyance portion 160 and energizes the heating member 151 while the ceramic separators 41 and 42 are joined. The member 152 can also be configured to move downstream in the transport direction X. In such a configuration, the heating member 151 and the urging member 152 move at high speed along the upstream side in the transport direction X and return to the original position when the joining of the ceramic separators 41 and 42 is completed. . While the heating member 151 and the biasing member 152 are moved along the transport direction X, the ceramic separators 41 and 42 are partially joined to continue the operations of the first separator transport unit 120, the second separator transport unit 130, and the like. Can be made.

一方、セパレータ接合部１５０は、図８（Ｂ）に示すように、回転自在な加熱部材１５３および付勢部材１５４によって、セラミックセパレータ４１および４２の端部を一体に挟持しつつ接合する構成とすることができる。加熱部材１５３は、本体部１５３ａおよび当接部１５３ｂを備えている。本体部１５３ａは、円盤形状に形成している。本体部１５３ａは、加熱用の熱電対またはペルチェ素子等の熱源を内蔵している。当接部１５３ｂは、本体部１５３ａの外周面から一定の間隔で複数突出して形成している。当接部１５３ｂは、本体部１５３ａの熱源によって昇温する。付勢部材１５４は、本体部１５４ａおよび当接部１５４ｂを備えている。本体部１５４ａは、円盤形状に形成している。当接部１５４ｂは、本体部１５４ａの外周面から一定の間隔で複数突出して形成している。加熱部材１５３と付勢部材１５４が回転しつつセラミックセパレータ４１および４２を部分的に接合することによって、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等の動作を継続させることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 8B, the separator joining portion 150 is configured to join the end portions of the ceramic separators 41 and 42 together by a rotatable heating member 153 and biasing member 154. be able to. The heating member 153 includes a main body portion 153a and a contact portion 153b. The main body 153a is formed in a disk shape. The main body 153a incorporates a heat source such as a heating thermocouple or a Peltier element. A plurality of contact portions 153b are formed to protrude from the outer peripheral surface of the main body portion 153a at regular intervals. The contact portion 153b is heated by the heat source of the main body portion 153a. The biasing member 154 includes a main body portion 154a and a contact portion 154b. The main body 154a is formed in a disk shape. A plurality of contact portions 154b protrude from the outer peripheral surface of the main body portion 154a at regular intervals. By partially joining the ceramic separators 41 and 42 while the heating member 153 and the biasing member 154 rotate, the operations of the first separator transport unit 120, the second separator transport unit 130, and the like can be continued.

袋詰電極搬送部１６０は、図５に示し、セパレータ端部折畳部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 folding unit 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の加熱部材１５１と付勢部材１５２、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 heating member 151 and the biasing member 152 of the separator joining portion 150, the rotating member 162 and the expansion and contraction member 164 of the packaged electrode transport portion 160, and the like.

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、加熱部材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 heating member 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、セパレータ端部折畳部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て折り畳む。第１切断部材１２５は、一端部４１ｐおよび他端部４１ｑが折り畳ま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 folding unit 140 urges the rotating roller 141 against the one end 41 p and the other end 41 q of the ceramic separator 41 being transported, The portion 41p and the other end portion 41q are refracted and folded stepwise. The first cutting member 125 cuts the ceramic separator 41 in which the one end 41p and the other end 41q are folded 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。第２切断部材１３５は、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. The second cutting member 135 cuts the ceramic separator 41 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、加熱部材１５１および付勢部材１５２によって、セラミックセパレータ４１の端部のポリプロピレン層４１ｍと、セラミックセパレータ４２の端部のセラミックス層４２ｎを一体に挟持する。加熱部材１５１および付勢部材１５２は、ポリプロピレン層４１ｍとセラミックス層４２ｎを溶融して接合する。   Next, as shown in FIG. 5 and FIG. 7, the separator joining portion 150 includes a polypropylene layer 41 m at the end of the ceramic separator 41 and a ceramic layer 42 n at the end of the ceramic separator 42 by the heating member 151 and the biasing member 152. Is held together. The heating member 151 and the biasing member 152 melt and join the polypropylene layer 41m and the ceramic layer 42n.

その後、袋詰電極搬送部１６０は、図５に示すように、セパレータ端部折畳部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 folding unit 140, the separator joint unit 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）のうち片方を折り畳む。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）の溶融材（ポリプロピレン層）と耐熱材（セラミックス層）とを接合する。   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, one of the end portions (at least one of the one end portion and the other end portion) of the separator (ceramic separator) facing through the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) is folded. In the joining step, the molten material (polypropylene layer) and the heat-resistant material (ceramic layer) at the end portions (at least one of the one end portion and the other end portion) facing each other are joined.

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（セパレータ端部折畳部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（セパレータ端部折畳部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）のうち片方に案内部材（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させて折り畳む。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）の溶融材（ポリプロピレン層）と耐熱材（セラミックス層）と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 device 100 has a processed part (separator end folding part 140) and a joined part (separator joined part 150). The processing portion (separator end folding portion 140) is guided to one of the end portions (at least one of the one end portion and the other end portion) of the separator (ceramic separator) facing each other through the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30). While urging the member (rotating roller 141), the end portion is bent along the guide member (rotating roller 141) stepwise and folded. The joining portion (separator joining portion 150) joins the molten material (polypropylene layer) and the heat-resistant material (ceramic layer) at 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）の端部のうち片方を折り畳んだ上で、対面させた端部の溶融材（ポリプロピレン層）と耐熱材（セラミックス層）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）に耐熱材（セラミックス層）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, one of the end portions of the facing separator (ceramic separator) is folded, and the molten material (polypropylene layer) and the heat-resistant material (ceramic layer) at the facing end portion are joined. That is, the heat-resistant material (ceramic layer) is faced and bonded to a melted material (polypropylene layer) that is easier to melt than the heat-resistant material (ceramic layer). 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）のうち片方を折り畳み、対面した端部（一端部および他端部の少なくとも一方）の溶融材（ポリプロピレン層）と耐熱材（セラミックス層）とを接合している。   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) is formed by folding one end of the end portions (at least one of the one end portion and the other end portion) facing each other through the electrode (the positive electrode 20 or the negative electrode 30) (the one end portion and the one end portion). The molten material (polypropylene layer) and the heat-resistant material (ceramic layer) of at least one of the other ends 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）の端部のうち片方を折り畳んだ上で、その対面した端部の溶融材（ポリプロピレン層）と耐熱材（セラミックス層）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）に耐熱材（セラミックス層）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, one of the end portions of the facing separator (ceramic separator) is folded, and the molten material (polypropylene layer) and the heat-resistant material (ceramic layer) at the facing end portion are joined. That is, the heat-resistant material (ceramic layer) faces and is joined to a melted material (polypropylene layer) that is easier to melt than the heat-resistant material (ceramic layer). 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）の端部を折り畳んで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) has an increased thickness by folding an end portion of a separator (ceramic separator) in which 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）のうち、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）のみを折り畳む。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、一対のセパレータ（セラミックセパレータ４１および４２）の耐熱材（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, in the processing step, of the pair of separators (ceramic separators 41 and 42), only the end portion (at least one of the one end portion 41p or the other end portion 41q) of one separator (ceramic separator 41) is folded. This separator bonding method further includes an arrangement step. The arranging step is provided before the joining step. The arranging step is performed so that the center portions 41nc and 42nc of the heat-resistant materials (ceramic layers 41n and 42n) of the pair of separators (ceramic separators 41 and 42) face each other with the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30) therebetween. Separators (ceramic separators 41 and 42) are arranged.

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、折り畳むセパレータ（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 portions of the separators (ceramic separators 41 and 42) in the transport direction.

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）の端部を容易に折り畳むことができる。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）の様々な硬さや折り畳む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）の端部を折り畳むことができる。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）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 portion of the separator (ceramic separator 41) can be easily folded by the rotating roller 141 having a very simple configuration. Furthermore, the rotation roller 141 can cope with various hardnesses and folding widths of the separator (ceramic separator 41) by setting the interval and angle. Furthermore, according to such a structure, the edge part of a separator (ceramic separator 41) can be folded, with the operation | movement of the 1st separator conveyance part 120 and the 2nd separator conveyance part 130 being continued. 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. Further, according to such a configuration, the rotating roller 141 rotates following the conveyed separator (ceramic separator 41), 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、それぞれ円盤状に形成し、対面した端部同士を一体に挟持しつつ回転自在な一対の接合部材（加熱部材１５３および付勢部材１５４）を備える構成とすることができる。一対の接合部材（加熱部材１５３および付勢部材１５４）は、端部同士を部分的に接合する。   Further, particularly in the separator bonding apparatus 100, each of the bonding portions (separator bonding portion 150) is formed in a disk shape, and a pair of rotatable bonding members (the heating member 153 and the attached member) are sandwiched between the facing end portions. It can be set as the structure provided with the urging member 154). The pair of joining members (the heating member 153 and the biasing member 154) partially joins the end portions.

このような構成によれば、一対の接合部材（加熱部材１５３および付勢部材１５４）は、一対のセラミックセパレータ４１および４２の端部に対して間欠的に当接しつつ、その端部を接合する。したがって、一対の接合部材（加熱部材１５３および付勢部材１５４）は、溶融材（ポリプロピレン層）から離間し易く、セラミックセパレータ４１の溶融材（ポリプロピレン層）に付着してしまうことを防止できる。すなわち、一対の接合部材（加熱部材１５３および付勢部材１５４）は、一対のセラミックセパレータ４１および４２の端部に付着して損傷させることなく接合することができる。   According to such a configuration, the pair of joining members (the heating member 153 and the urging member 154) join the end portions of the pair of ceramic separators 41 and 42 while intermittently contacting the end portions. . Therefore, the pair of joining members (the heating member 153 and the urging member 154) are easily separated from the molten material (polypropylene layer), and can be prevented from adhering to the molten material (polypropylene layer) of the ceramic separator 41. That is, the pair of joining members (the heating member 153 and the urging member 154) can be joined to the end portions of the pair of ceramic separators 41 and 42 without being damaged.

また、このような構成によれば、一対の接合部材（加熱部材１５３および付勢部材１５４）を回転させつつ、一対のセラミックセパレータ４１および４２の端部同士を部分的に接合する。したがって、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、一対のセラミックセパレータ４１および４２を接合することができる。すなわち、セパレータの接合に係る生産性を維持することができる。   Further, according to such a configuration, the ends of the pair of ceramic separators 41 and 42 are partially joined while rotating the pair of joining members (the heating member 153 and the biasing member 154). Accordingly, the pair of 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. That is, the productivity related to the joining of the separator can be maintained.

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、熱源からの熱伝導、通電により発生させたジュール熱、間欠的に電流を印加して発生させた熱、または超音波の振動に伴って発生させた熱によって、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, particularly in the separator bonding apparatus 100, the bonding portion (separator bonding portion 150) includes heat conduction from a heat source, Joule heat generated by energization, heat generated by intermittently applying current, or ultrasonic waves. It can be set as the structure which fuse | melts melting materials (polypropylene layer) with the heat | fever generated with the vibration, and joins them.

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。   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.

（第１実施形態の変形例）
第１実施形態の変形例に係る電気デバイス（袋詰電極１３）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８（Ｃ）を参照しながら説明する。 (Modification of the first embodiment)
A separator bonding method for an electric device (packed electrode 13) according to a modification of the first embodiment and a separator bonding apparatus 200 that embodies the method will be described with reference to FIG.

第１実施形態の変形例は、セラミックセパレータ４１および４２の端部同士を連続的に接合する構成が、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、端部同士を部分的に接合していた。第１実施形態の変形例においては、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 modification of the first embodiment, the configuration in which the end portions of the ceramic separators 41 and 42 are continuously joined is different from the configuration according to the first embodiment described above. In the first embodiment described above, the ends are partially joined. In the modification of the first 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.

セパレータ接合装置２００のセパレータ接合部２５０について、図８（Ｃ）を参照しながら説明する。   The separator bonding portion 250 of the separator bonding apparatus 200 will be described with reference to FIG.

図８（Ｃ）は、第１実施形態の変形例に係る電気デバイス（袋詰電極１３）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２００のセパレータ接合部２５０を示す斜視図である。   FIG. 8C is a perspective view showing a separator bonding portion 250 of a separator bonding apparatus 200 that embodies a separator bonding method for an electric device (packed electrode 13) according to a modification of the first embodiment.

セパレータ接合部２５０は、回転自在な加熱部材２５１および付勢部材２５２によって、セラミックセパレータ４１および４２の端部を一体に挟持しつつ接合する。加熱部材２５１は、円盤形状に形成している。加熱部材２５１は、加熱用の熱電対またはペルチェ素子等の熱源を内蔵している。付勢部材２５２は、円盤形状に形成している。付勢部材２５２は、積層方向Ｚに沿って加熱部材２５１と対向している。加熱部材２５１と付勢部材２５２が回転しつつセラミックセパレータ４１および４２を連続的に接合する。セパレータ接合部２５０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等の動作を継続させた状態で、セラミックセパレータ４１および４２を接合する。   Separator joint portion 250 is joined by sandwiching the end portions of ceramic separators 41 and 42 with rotatable heating member 251 and biasing member 252. The heating member 251 is formed in a disk shape. The heating member 251 includes a heat source such as a heating thermocouple or a Peltier element. The urging member 252 is formed in a disk shape. The urging member 252 faces the heating member 251 along the stacking direction Z. The ceramic separators 41 and 42 are continuously joined while the heating member 251 and the biasing member 252 rotate. The separator joining unit 250 joins the ceramic separators 41 and 42 in a state where the operations of the first separator transport unit 120 and the second separator transport unit 130 are continued.

上述した第１実施形態の変形例によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。   According to the modification of 1st 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、特にセパレータ接合装置２００の接合部（セパレータ接合部２５０）は、それぞれ円盤状に形成し、対面した端部同士を一体に挟持しつつ回転自在な一対の接合部材（加熱部材２５１および付勢部材２５２）を備える構成としている。一対の接合部材（加熱部材２５１および付勢部材２５２）は、端部同士を連続的に接合する。   In the separator joining method 200 and the separator joining device 200 that embodies the method, in particular, the joining portion (separator joining portion 250) of the separator joining device 200 is formed in a disc shape, and the facing end portions are sandwiched integrally. A pair of rotatable joining members (heating member 251 and urging member 252) is provided. The pair of joining members (the heating member 251 and the biasing member 252) continuously join the end portions.

このような構成によれば、一対の接合部材（加熱部材２５１および付勢部材２５２）は、一対のセラミックセパレータ４１および４２の端部に対して連続的に当接させつつ溶着させる。したがって、一対の接合部材（加熱部材２５１および付勢部材２５２）は、溶融材（ポリプロピレン層）と耐熱材（セラミックス層）を線状に接合することができる。すなわち、一対の接合部材（加熱部材２５１および付勢部材２５２）は、一対のセラミックセパレータ４１および４２の端部を、より強固に接合することができる。さらに、このような構成によれば、一対の接合部材（加熱部材２５１および付勢部材２５２）を回転させつつ、一対のセラミックセパレータ４１および４２の端部同士を接合する。したがって、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、一対のセラミックセパレータ４１および４２を接合することができる。すなわち、セラミックセパレータ４１および４２の接合に係る生産性を維持することができる。   According to such a configuration, the pair of joining members (the heating member 251 and the urging member 252) are welded while continuously contacting the end portions of the pair of ceramic separators 41 and 42. Therefore, the pair of joining members (the heating member 251 and the urging member 252) can join the molten material (polypropylene layer) and the heat-resistant material (ceramic layer) linearly. That is, the pair of joining members (the heating member 251 and the urging member 252) can join the end portions of the pair of ceramic separators 41 and 42 more firmly. Furthermore, according to such a configuration, the ends of the pair of ceramic separators 41 and 42 are joined together while rotating the pair of joining members (the heating member 251 and the biasing member 252). Accordingly, the pair of 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. That is, productivity related to the joining of the 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９および図１０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と他端部４４ｓと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。   The second embodiment is different from the first embodiment described above in that the long ceramic separator 44 is wound around the positive electrode 20 and the one end 44r and the other end 44s face each other. In the first embodiment described above, the end portions 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９および図１０を参照しながら説明する。   The separator joining method will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

図９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１０は、図９（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. 9 is a perspective view schematically showing a separator joining method of the electric device (packed electrode 14). FIG. 10 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９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９（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から少し内側に位置している。次に、図９（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の他端部４４ｓを、正極２０の長手方向の他端部２０ｓを挟み込むように一定の幅で折り返して畳む。   The ceramic separator 44 is formed such that the width along the short direction of the positive electrode 20 (cross direction Y in FIG. 9) is twice or more longer than the width of the positive electrode 20 in the short direction. First, as shown in FIG. 9A, 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. 9B, the other end 44 s of the ceramic separator 44 is folded and folded with a certain width so as to sandwich the other end 20 s in the longitudinal direction of the positive electrode 20 by a processing step.

さらに、図９（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と他端部４４ｓが対面する。最後に、図９（Ｄ）および図１０に示すように、接合工程によって、加熱部材１５１と付勢部材１５２を用い、セラミックセパレータ４４の一端部４４ｒのポリプロピレン層４４ｍと他端部４４ｓのセラミックス層４４ｎを溶融して接合する。   Further, as shown in FIG. 9C, 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, one end 44r and the other end 44s of the ceramic separator 44 face each other. Finally, as shown in FIG. 9D and FIG. 10, the heating member 151 and the urging member 152 are used in the joining process to form a polypropylene layer 44m at one end 44r of the ceramic separator 44 and a ceramic layer at the other end 44s. 44n 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。この接合方法において、加工工程は、セパレータ（セラミックセパレータ４４）の第１の端部（一端部４４ｒ）のみを折り畳む。このセパレータ接合方法は、さらに巻付工程を有している。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）と第２の端部（他端部４４ｓ）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. In this joining method, in the processing step, only the first end (one end 44r) of the separator (ceramic separator 44) is folded. This separator joining method further includes a winding step. The winding process is provided before the joining process. In the winding step, the first end (one end 44r) and the second end (the other end 44s) are wound while the separator (ceramic separator 44) is wound around the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30). Face to face.

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２実施形態の変形例）
第２実施形態の変形例に係る電気デバイス（袋詰電極１５）のセパレータ接合方法について、図１１を参照しながら説明する。 (Modification of the second embodiment)
A separator joining method for an electric device (packed electrode 15) according to a modification of the second embodiment will be described with reference to FIG.

第２実施形態の変形例は、セラミックセパレータ４５の一端部４５ｒと他端部４５ｓの両方を正極２０に巻き付けつつ折り返す構成が、前述した第２実施形態に係る構成と異なる。前述した第２実施形態では、他端部４４ｓのみを正極２０に巻き付けつつ折り返していた。第２実施形態の変形例においては、前述した第２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。   The modification of the second embodiment is different from the structure according to the second embodiment described above in that both the one end 45r and the other end 45s of the ceramic separator 45 are folded around the positive electrode 20. In the second embodiment described above, only the other end portion 44 s is folded while being wound around the positive electrode 20. In the modified example of the second embodiment, the same reference numerals are used for components having the same configuration as that of the second embodiment described above, and the above description is omitted.

セパレータ接合方法について、図１１を参照しながら説明する。   The separator joining method will be described with reference to FIG.

図１１は、電気デバイス（袋詰電極１５）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. 11 is a partial cross-sectional view schematically showing the main part of the separator joining method of the electric device (packed electrode 15) from the side.

セラミックセパレータ４５を正極２０に巻き付ける巻付工程において、前述した第２実施形態の図９（Ｃ）に係る部分が一部異なる。すなわち、加工工程によって一端部４５ｒが折り畳まれた後、巻付工程は、その一端部４５ｒを、正極２０を隔てた反対側の面まで折り返す。その状態で、図１１に示すように、接合工程によって、加熱部材１５１と付勢部材１５２を用い、セラミックセパレータ４５の一端部４５ｒのポリプロピレン層４５ｍと他端部４５ｓのセラミックス層４５ｎを接合する。   In the winding process in which the ceramic separator 45 is wound around the positive electrode 20, a part of the second embodiment related to FIG. 9C is partially different. That is, after the one end portion 45r is folded by the processing step, the winding step folds the one end portion 45r to the opposite surface across the positive electrode 20. In this state, as shown in FIG. 11, the heating member 151 and the biasing member 152 are used to join the polypropylene layer 45m of the one end 45r and the ceramic layer 45n of the other end 45s of the ceramic separator 45 through the joining process.

上述した第２実施形態の変形例によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。   According to the modification of 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、加工工程は、第１の端部（一端部４５ｒ）と第２の端部（他端部４５ｓ）の両方を電極（正極２０または負極３０）に巻き付けつつ折り返している。   In the separator bonding method, in the processing step, both the first end (one end 45r) and the second end (the other end 45s) are folded while being wound around the electrode (positive electrode 20 or negative electrode 30).

このような構成によれば、セパレータ（セラミックセパレータ４５）の第１の端部（一端部４５ｒ）と第２の端部（他端部４５ｓ）の接触面積を増加させることができる。したがって、第１の端部（一端部４５ｒ）と第２の端部（他端部４５ｓ）の間の摩擦力が増加することから、互いに強固に接合させることができる。さらに、このような構成によれば、接合箇所を２倍に増加させることができることから、セパレータ（セラミックセパレータ４５）の端部をより強固に接合することができる。   According to such a configuration, the contact area between the first end (one end 45r) and the second end (the other end 45s) of the separator (ceramic separator 45) can be increased. Therefore, since the frictional force between the first end (one end 45r) and the second end (the other end 45s) increases, it can be firmly joined to each other. Furthermore, according to such a structure, since a joining location can be increased twice, the edge part of a separator (ceramic separator 45) can be joined more firmly.

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および第２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 and second embodiments, in the packaged electrode used in the lithium ion secondary battery 10, the configuration in which the separators that sandwich the electrode are joined to each other is described, 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および第２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 and second embodiments, the secondary battery has been described with the configuration of the lithium ion secondary battery 10, but the configuration 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および第２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 and second 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および第２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 and second embodiments, the melting material of the separator has been described with a configuration of polypropylene. However, the configuration 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および第２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。   In the first and second embodiments, the configuration has been described in which the positive electrode 20 is packed with a separator to form a packed electrode. However, the present invention is not limited to such a configuration. The negative electrode 30 may be packed with a separator to form a packed electrode.

また、第１および第２実施形態では、電極を挟持しつつセパレータの端部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。   Moreover, in 1st and 2nd embodiment, although demonstrated by the structure which joins the edge parts of a separator, clamping an electrode, it is not limited to such a structure. After joining the edge parts of a separator, it is good also as a structure which inserts an electrode and forms a packed electrode.

また、第１および第２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 and second embodiments, the electrode, the ceramic separator, and the packed electrode have been 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実施形態では、セパレータの端部を折り畳んだ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折り畳む構成としてもよい。   Moreover, although 1st Embodiment demonstrated the structure cut | disconnected to predetermined length after folding the edge part of a separator, it is not limited to such a structure. It is good also as a structure which folds an edge part, after cut | disconnecting a separator to 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を折り畳み、一端部４１ｐと一端部４２ｐを接合しつつ他端部４１ｑと他端部４２ｑ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。セラミックセパレータ４１の一端部４１ｐのみを折り畳み、一端部４１ｐと一端部４２ｐのみを接合してもよい。同様に、セラミックセパレータ４１の他端部４１ｑのみを折り畳み、他端部４１ｑと他端部４２ｑのみを接合してもよい。   In the first embodiment, for example, the one end 41p and the other end 41q of the ceramic separator 41 are folded, and the other end 41q and the other end 42q are joined while the one end 41p and the one end 42p are joined. However, it is not limited to such a configuration. Only one end 41p of the ceramic separator 41 may be folded, and only one end 41p and one end 42p may be joined. Similarly, only the other end 41q of the ceramic separator 41 may be folded and only the other end 41q and the other end 42q may be joined.

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させて折り畳む構成で説明したが、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させて折り畳む構成としてもよい。   In the first embodiment, for example, the end portion of the ceramic separator 41 is urged by the rotating roller 141 and the end portion is bent along the rotating roller 141 in a stepwise manner. The configuration is not limited. The plate-shaped fixing member may be urged toward the end portion of the ceramic separator 41, and the end portion may be bent along the fixing member in a stepwise manner.

また、例えば第１実施形態では、突起部を備えた加熱部材１５１と付勢部材１５２を用いて、セラミックセパレータ４１および４２の両端をスポット溶着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。突起部を備えた加熱部材１５１と付勢部材１５２を、接合部４０ｈが搬送方向Ｘに沿って連なるように作動させて、セラミックセパレータ４１および４２の両端をシーム溶着する構成としてもよい。   Further, for example, in the first embodiment, the heating member 151 and the urging member 152 provided with the protrusions are used to describe spot welding at both ends of the ceramic separators 41 and 42. However, the first embodiment is limited to such a configuration. Never happen. The heating member 151 and the urging member 152 provided with the protruding portions may be operated so that the joining portion 40h is continuous along the transport direction X, and both ends of the ceramic separators 41 and 42 may be seam welded.

また、第１実施形態の変形例では、円盤状の加熱部材２５１と付勢部材２５２を用いて、セラミックセパレータ４１および４２の両端をシーム溶着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。円盤状の加熱部材２５１と付勢部材２５２をセパレータから一定の周期で離間させることによって、セラミックセパレータ４１および４２の両端をスポット溶着する構成としてもよい。   Moreover, in the modification of 1st Embodiment, although demonstrated as a structure which welds the both ends of the ceramic separators 41 and 42 using the disk-shaped heating member 251 and the urging | biasing member 252, it is limited to such a structure. Never happen. The disc-shaped heating member 251 and the urging member 252 may be spaced apart from the separator at a constant cycle so that both ends of the ceramic separators 41 and 42 are spot-welded.

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、
１１，１３，１４，１５ 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、
４１，４２，４４，４５，４６ セラミックセパレータ（セパレータ）、
４１ｍ，４２ｍ，４４ｍ，４５ｍ，４６ｍ ポリプロピレン層（溶融材）、
４１ｎ，４２ｎ，４４ｎ，４５ｎ 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，４５ｒ 一端部（第１の端部）、
４４ｓ，４５ｓ 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
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 セパレータ端部折畳部（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）、
１５１，１５３，２５１ 加熱部材、
１５１ａ，１５３ａ 本体部、
１５１ｂ，１５３ｂ 当接部、
１５２，１５４，２５２ 付勢部材、
１５２ａ，１５４ａ 本体部、
１５２ｂ，１５４ｂ 当接部、
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、
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, 13, 14, 15 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, 45, 46 Ceramic separator (separator),
41m, 42m, 44m, 45m, 46m polypropylene layer (melting material),
41n, 42n, 44n, 45n ceramic layer (heat-resistant material),
41nc, center,
41p, 42p, 46p one end,
41q, 42q, 46q the other end,
44r, 45r one end (first end),
44s, 45s 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 2nd separator conveyance part 131 2nd separator supply roller,
132 second pressure roller,
133 second nip roller,
134 second transport drum,
135 second cutting member,
140 Separator end folding part (corresponding to processing part, processing process),
141 Rotating roller (guide member),
150,250 Separator joint (corresponding to joint, joining process),
151,153,251 heating members,
151a, 153a body part,
151b, 153b contact part,
152,154,252 biasing member,
152a, 154a main body,
152b, 154b contact part,
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,
X transport direction (packed electrode, etc.)
Y crossing direction (crossing the transport direction X),
Z Stack direction (with ceramic separator and positive electrode).

Claims (4)

溶融可能なシート状の溶融材と、前記溶融材に積層し前記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、電極を挟持する前記セパレータを接合する電気デバイスのセパレータ接合装置であって、
前記電極を介して対面する前記セパレータの端部のうち片方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させて折り畳む加工部と、
互いに対面した前記端部の前記溶融材と前記耐熱材と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 and folds the end part stepwise along the guide member while energizing the guide member to one of the end parts of the separator facing through the electrode,
A separator joining apparatus for an electrical device, comprising: a joining portion that joins the molten material and the heat-resistant material at the end portions facing each other while melting . 前記案内部材は、円柱形状に形成し回転自在な回転ローラからなり、
前記回転ローラは、折り畳む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 of the separator in a conveying direction . 前記接合部は、それぞれ円盤状に形成し、対面した前記端部同士を一体に挟持しつつ回転自在な一対の接合部材を備え、
一対の前記接合部材は、前記端部同士を部分的にまたは連続的に接合する請求項１または２に記載の電気デバイスのセパレータ接合装置。 The joint portions are each formed in a disc shape, and include a pair of joint members that are rotatable while integrally holding the facing end portions,
3. The separator joining apparatus for an electrical device according to claim 1 , wherein the pair of joining members join the end portions partially or continuously . 4. 前記接合部は、熱源からの熱伝導、通電により発生させたジュール熱、間欠的に電流を印加して発生させた熱、または超音波の振動に伴って発生させた熱によって、前記溶融材同士を溶融させて接合する請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気デバイスのセパレータ接合装置。 The joint is formed by heat conduction from a heat source, Joule heat generated by energization, heat generated by applying an electric current intermittently, or heat generated by ultrasonic vibration. The separator joining apparatus for an electric device according to any one of claims 1 to 3, wherein the two are melted and joined.
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