JP6575940B2 - 袋詰電極の製造装置、および袋詰電極の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、袋詰電極の製造装置、および袋詰電極の製造方法に関する。

一対のセパレータの間に電極を袋詰してなる袋詰電極が知られている（特許文献１を参照）。セパレータは薄膜状であり、めくれ易い。このため、電極が挟み込まれた一対のセパレータをコンベヤなどによって搬送するときに、搬送方向前方側となる部分においてセパレータがめくれて、セパレータが折れ曲がる。

セパレータが折れ曲がった袋詰電極は、正極と負極とが接することによって電池内において内部短絡を引き起こす原因となる虞がある。このため、セパレータが折れ曲がった袋詰電極は不良品として取り除かなければならず、検査工数および材料費の増大といった問題に繋がる。この結果、袋詰電極の製造の効率化が阻害され、ひいては、電池全体の製造の効率化を図ることができない。

特開平０７−３０２６１６

特許文献１には、袋詰電極の接合箇所についての考察はなされているものの、製造の効率化を図るための技術については考察されていない。

本発明の目的は、電極が挟み込まれた一対のセパレータを搬送するときにセパレータのめくれが生じることを防止して、袋詰電極の製造の効率化を図り、もって、電池全体の製造の効率化に寄与し得る、袋詰電極の製造装置、および袋詰電極の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の袋詰電極の製造装置は、電極を一対のセパレータによって挟持し前記一対のセパレータの外周を部分的に接合してなる。袋詰電極の製造装置は、前記一対のセパレータの間に前記電極を挟み込む積層部と、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータの端部同士を接合する接合部と、前記電極が挟み込まれ前記接合部によって端部同士が接合された前記一対のセパレータを搬送する搬送部と、を有する。前記セパレータは、電池セルの外装材によって挟み込まれる突出部を有し、前記積層部は、前記電極のタブ部が前記一対のセパレータの一辺から突出するように積層し、前記搬送部は、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータを、前記一辺に向かい合い前記突出部が設けられる他辺の側が前方側となるように搬送する。前記接合部は、前記一対のセパレータの外周のうち前記搬送部によって搬送するときに前方側となる部分に設けられ、前記他辺における両端の角部であって前記セパレータにおける２辺が交差することによって形成される角部を少なくとも含むように接合し、かつ、前記突出部における両端の角部を含むように接合する。
また、本発明の袋詰電極の製造装置は、電極を一対のセパレータによって挟持し前記一対のセパレータの外周を部分的に接合してなる。袋詰電極の製造装置は、前記一対のセパレータの間に前記電極を挟み込む積層部と、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータの端部同士を接合する接合部と、前記電極が挟み込まれ前記接合部によって端部同士が接合された前記一対のセパレータを搬送する搬送部と、を有する。前記セパレータは、電池セルの外装材によって挟み込まれる突出部を有し、前記積層部は、前記電極のタブ部が前記一対のセパレータの一辺から突出するように積層し、前記搬送部は、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータを、前記一辺と前記一辺に向かい合い前記突出部が設けられる他辺との間の第三の辺の側が前方側となるように搬送する。前記接合部は、前記一対のセパレータの外周のうち前記搬送部によって搬送するときに前方側となる部分に設けられ、前記第三の辺における両端の角部であって前記セパレータにおける２辺が交差することによって形成される角部を少なくとも含むように接合し、かつ、前記突出部において前記第三の辺に近い方の角部を含むように接合する。

上記目的を達成するための本発明の袋詰電極の製造方法は、電極を一対のセパレータによって挟持し前記一対のセパレータの外周を部分的に接合してなる。袋詰電極の製造方法は、前記一対のセパレータの間に前記電極を挟み込む積層工程と、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータの端部同士を接合する接合工程と、前記接合工程の後に、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータを搬送する搬送工程と、を有する。前記セパレータは、電池セルの外装材によって挟み込まれる突出部を有し、前記積層工程において、前記電極のタブ部が前記一対のセパレータの一辺から突出するように積層し、前記搬送工程において、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータを、前記一辺に向かい合い前記突出部が設けられる他辺の側が前方側となるように搬送する。前記接合工程において、前記一対のセパレータの外周のうち引き続いて行われる前記搬送工程において搬送するときに前方側となる部分に設けられ、前記他辺における両端の角部であって前記セパレータにおける２辺が交差することによって形成される角部を少なくとも含むように接合し、かつ、前記突出部における両端の角部を含むように接合する。
また、本発明の袋詰電極の製造方法は、電極を一対のセパレータによって挟持し前記一対のセパレータの外周を部分的に接合してなる。袋詰電極の製造方法は、前記一対のセパレータの間に前記電極を挟み込む積層工程と、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータの端部同士を接合する接合工程と、前記接合工程の後に、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータを搬送する搬送工程と、を有する。前記セパレータは、電池セルの外装材によって挟み込まれる突出部を有し、前記積層工程において、前記電極のタブ部が前記一対のセパレータの一辺から突出するように積層し、前記搬送工程において、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータを、前記一辺と前記一辺に向かい合い前記突出部が設けられる他辺との間の第三の辺の側が前方側となるように搬送する。前記接合工程において、前記一対のセパレータの外周のうち引き続いて行われる前記搬送工程において搬送するときに前方側となる部分に設けられ、前記第三の辺における両端の角部であって前記セパレータにおける２辺が交差することによって形成される角部を少なくとも含むように接合し、かつ、前記突出部において前記第三の辺に近い方の角部を含むように接合する。

本発明によれば、一対のセパレータの外周のうち搬送するときに前方側となる部分に設けられた角部を少なくとも含むように接合していることから、電極が挟み込まれた一対のセパレータを搬送するときにセパレータのめくれが発生せず、セパレータが折れ曲がることを防止できる。このため、セパレータが折れ曲がった袋詰電極を検出して不良品として取り除く検査工数が不要であり、廃棄に伴う材料費の増大という問題も生じない。この結果、袋詰電極の製造の効率化を図り、もって、電池全体の製造の効率化を図ることができる。

図１（Ａ）は、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、図１（Ｂ）は、リチウムイオン二次電池を分解して示す分解斜視図である。 図２（Ａ）は、袋詰電極の一例を示す図、図２（Ｂ）は、電極を一対のセパレータによって挟持する様子を模式的に示す斜視図である。 図２（Ａ）に２点鎖線によって囲まれた部位３を拡大して示す図であり、セパレータを搬送するときに前方側となる部分に設けられた「角部」の説明に使用する説明図である。 袋詰電極の製造装置の要部を示す構成図である。 改変例に係る袋詰電極を示す図である。 他の改変例に係る袋詰電極を示す図である。 一対のセパレータの端部同士をテープ部材によって接合している様子を示す図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、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。図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる。

図１（Ａ）は、袋詰電極２０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、図１（Ｂ）は、リチウムイオン二次電池１０を分解して示す分解斜視図である。図２（Ａ）は、袋詰電極２０の一例を示す図、図２（Ｂ）は、電極４０を一対のセパレータ３０によって挟持する様子を模式的に示す斜視図である。図３は、図２（Ａ）に２点鎖線によって囲まれた部位３を拡大して示す図であり、セパレータ３０を搬送するときに前方側となる部分に設けられた「角部５２」の説明に使用する説明図である。図４は、袋詰電極２０の製造装置１００の要部を示す構成図である。

なお、図２（Ａ）および図４に示される矢印ａは、電極４０が挟み込まれ端部同士が接合された一対のセパレータ３０を搬送する搬送方向を示している。図２（Ａ）および図４において図中右側が搬送方向の下流側であり、各部材における「前」といい、図中左側が搬送方向の上流側であり、各部材における「後」という。また、セパレータ３０の外周のうち搬送する方向に沿って伸びる縁を「側方縁３１」といい、搬送するときの前方側となるセパレータ３０の縁を「前方縁３２」、搬送するときの後方側となるセパレータ３０の縁を「後方縁３３」という。一対のセパレータ３０の間に電極４０が挟まれた積層体であって、セパレータ３０の端部同士を接合する前の積層体を「ワーク」ともいう。

図１（Ａ）（Ｂ）を参照して、袋詰電極２０を用いて構成した電気デバイスの一例としてのリチウムイオン二次電池１０について説明する。リチウムイオン二次電池１０は、充放電が行われる発電要素１１を一対の外装材６０によって封止して構成している。発電要素１１は、袋詰電極２０を有している。袋詰電極２０は、正極または負極の電極４０を一対のセパレータ３０によって挟持し、一対のセパレータ３０の外周を部分的に接合して形成している。本実施形態にあっては、正極を袋詰電極２０としている。発電要素１１は、袋詰電極２０と、負極１２とを交互に積層して構成している。セパレータ３０は、ポリプロピレンなどの樹脂材料からなる薄膜である。外装材６０は、例えば、薄肉のアルミ板の両面に樹脂層を形成したラミネートフィルムなどから構成している。

図２（Ａ）（Ｂ）を参照して、電極４０は、金属箔の両面に活物質を塗布した本体部４１と、金属箔の一部から形成されるタブ部４２と、を備えている。セパレータ３０は、電極４０の本体部４１よりもやや大きい大きさを有している。電極４０の本体部４１のみを一対のセパレータ３０によって挟み込み、電極４０のタブ部４２を外部に臨ませている。
一対のセパレータ３０は、外周のうち搬送するときに前方側となる部分に設けられた角部５２を少なくとも含むように接合している。図２（Ａ）に示す例では、一対のセパレータ３０の外周を接合点５０ａ〜５０ｆの６か所において接合している。接合点５０ａ、５０ｂによって、セパレータ３０の前方縁３２に設けられた角部５２を接合している。

セパレータ３０は、電池１０の外装材６０によって挟み込まれる突出部３５を有している。突出部３５を外装材６０の間に挟んだ状態において外装材６０を溶着することによって、正負極およびセパレータ３０を積層した電極積層体が、外装材６０の中において位置ずれすることを抑制する。

なお、図２（Ａ）において、セパレータ３０の４辺のうち図中右側のタブ部４２が突出する辺を「一辺３６」といい、一辺３６に向かい合い突出部３５が設けられる辺を「他辺３７」といい、一辺３６と他辺３７との間の辺を「第三の辺３８」という。

図３を参照して、本明細書において、一対のセパレータ３０の外周のうち搬送するときに前方側となる部分に設けられた「角部５２」の位置について説明する。セパレータ３０同士を接合する「角部５２」は、重ね合わされたセパレータ３０のいわゆる口開きを抑え得る観点から設定することができる。「角部５２」は、セパレータ３０における２辺が交差することによって形成される角部を指している。搬送態様によっては、突出部３５の端部も「角部５２」となり得る（後述する図５、図６を参照）。

図４を参照して、袋詰電極２０の製造装置１００は、概説すると、電極４０を一対のセパレータ３０によって挟持し一対のセパレータ３０の外周を部分的に接合する。袋詰電極２０の製造装置１００は、積層部２００と、接合部３００と、搬送部４００と、を有している。積層部２００は、一対のセパレータ３０の間に電極４０を挟み込む。接合部３００は、電極４０が挟み込まれた一対のセパレータ３０の端部同士を接合する。搬送部４００は、電極４０が挟み込まれ接合部３００によって端部同士が接合された一対のセパレータ３０を搬送する。そして、接合部３００は、一対のセパレータ３０の外周のうち搬送部４００によって搬送するときに前方側となる部分に設けられた角部５２を少なくとも含むように接合している。本実施形態では、搬送部４００は、電極４０が挟み込まれた一対のセパレータ３０を、一辺３６の側が前方側となるように搬送する。そして、接合部３００は、一辺３６における両端の角部５２を含むように接合している。以下、詳述する。

積層部２００は、電極４０のタブ部４２が一対のセパレータ３０の一辺３６から突出するように積層する。積層部２００は、一対のセパレータ３０のそれぞれを保持する一対の円柱回転体である積層ドラム２１０、２２０と、一対の積層ドラム２１０、２２０の上流側に配置された電極搬入部２３０と、を含んでいる。一対の積層ドラム２１０、２２０の間に、ワークを挟持するニップ部２１５を形成している。ニップ部２１５の隙間寸法は、ワークの厚さによって適宜調整される。電極搬入部２３０は、所定形状に形成された電極４０をニップ部２１５に接線方向に沿って送り込む。

電極搬入部２３０は、例えば、電極４０を吸着して搬送自在な吸着装置２３１と、吸着装置２３１によって搬送されてきた電極４０を支持する支持ローラ２３２と、電極４０をニップ部２１５に接線方向に沿って送り込む一対の搬入ローラ２３３とを有している。吸着装置２３１は、垂直に下降して電極４０を吸着し、電極４０の略水平状態を維持したまま上昇した後、搬送方向の下流側に移動する。搬入ローラ２３３のそれぞれは、吸着装置２３１によって搬送された電極４０に対して接近離反移動自在に設けられ、電極４０を挟み込んで回転することによって電極４０をニップ部２１５に接線方向に沿って送り込む。

一対の積層ドラム２１０、２２０は、上下方向に対をなして配置され、それぞれが円柱形状を有している。一対の積層ドラム２１０、２２０は、搬送方向に直交しながら、所定の隙間を隔てて、回転軸が互いに平行に対向する態様で配置されている。積層ドラム２１０、２２０のそれぞれは、周面が、セパレータ３０を保持する保持面２１１、２２１となっている。積層ドラム２１０、２２０は、所定形状に形成されたセパレータ３０を周面上に保持しながら搬送する。

積層ドラム２１０、２２０の保持面２１１、２２１にセパレータ３０を保持する手段については特に限定されないが、吸引吸着あるいは静電吸着などを適用することができる。例えば、吸引吸着式にあっては、保持面２１１、２２１は、複数の空気吸引孔を有している。これら空気吸引孔から空気を吸引することによって、セパレータ３０を保持面２１１、２２１に保持する。

一対の積層ドラム２１０、２２０は、ニップ部２１５において搬送方向の前方に向けて同方向に回転する。すなわち、上側の積層ドラム２１０は、図４において反時計回り方向に回転することによって、保持面２１１に貼り付けられたセパレータ３０をニップ部２１５に向けて搬送する。下側の積層ドラム２２０は、時計回り方向に回転することによって、保持面２２１に貼り付けられたセパレータ３０をニップ部２１５に向けて搬送する。

電極搬入部２３０が、積層ドラム２１０、２２０の回転と同期して、電極４０を略水平状態に搬送してニップ部２１５に接線方向に沿って送り込む。一方、一対の積層ドラム２１０、２２０が、保持面２１１、２２１に貼り付けたセパレータ３０を回転にしたがってニップ部２１５に送り込む。これにより、積層部２００は、電極４０および一対のセパレータ３０を前方側から重ねて積層する。

セパレータ３０は、図示しないセパレータロールから順次繰り出されてくる連続したセパレータ部材３４から切り出して形成している。一対の積層ドラム２１０、２２０のそれぞれには、セパレータ部材３４を積層ドラム２１０、２２０との間で挟持するタイミングローラ２１２、２２２が配置されている。タイミングローラ２１２、２２２の作動を制御することによって、セパレータ部材３４を積層ドラム２１０、２２０に送り出すタイミングの制御を行う。上側の積層ドラム２１０の上方に上側のセパレータカッター２１３を設け、下側の積層ドラム２２０の下方に下側のセパレータカッター２２３を設けている。タイミングローラ２１２、２２２がセパレータ部材３４を積層ドラム２１０、２２０に送り出すと、セパレータ部材３４が積層ドラム２１０、２２０の保持面２１１、２２１に貼り付いて搬送される。セパレータ部材３４が所定位置まで搬送されたタイミングでセパレータカッター２１３、２２３を作動させることによって、セパレータ部材３４から所定形状のセパレータ３０が切り出される。

接合部３００は、電極４０が挟み込まれた一対のセパレータ３０の一辺３６における両端の角部５２を含むように接合する。セパレータ３０の一辺３６の側は、袋詰電極２０を搬送するときに前方側となる。

本実施形態では、接合部３００は、一対のセパレータ３０を重ね合わせた方向に加圧する溶着治具３０１を有している。接合部３００は、溶着治具３０１を角部５２に重ねて一対のセパレータ３０の端部同士を溶着する。接合部３００は、電極４０が挟み込まれた一対のセパレータ３０、つまりワークを挟んで向かい合って上下に一対設けてある。一対のセパレータ３０の両面のそれぞれから接合することになるため、片面のみから接合する場合に比べて、均一な接合状態を作り出すことができる。また、セパレータ３０の材質、特に、熱的な性質が異なるセパレータ３０を適用する場合に、接合条件の最適化のための調整が容易となる。

溶着治具３０１は、ワークに対して相対的に接近離反移動自在な溶着ヘッド３０２と、一対のセパレータ３０の端部同士を溶着する溶着チップ３０３と、有している。溶着チップ３０３には、一方の側方縁３１における接合点５０ａ、５０ｃ、５０ｅを形成する溶着チップ３０３と、他方の側方縁３１における接合点５０ｂ、５０ｄ、５０ｆを形成する溶着チップ３０３とが含まれる。溶着する手段については特に限定されず、熱溶着、超音波溶着のいずれをも適用することができる。

搬送部４００は、電極４０が挟み込まれ接合部３００によって端部同士が接合された一対のセパレータ３０、つまり袋詰電極２０を搬送する。搬送部４００は、袋詰電極２０を、一辺３６の側が前方側となるように搬送する。

搬送部４００は、例えばコンベア４０１を有し、袋詰電極２０を、次工程の処理を行うステージに向けて搬送する。コンベア４０１は、吸着コンベアから構成することができる。コンベア４０１は、ローラに接続された駆動モータ４０２によって回転駆動される。なお、搬送部４００としてコンベアを使用しているが、吸着ハンドなど他の搬送装置を使用してもよい。

実施形態の作用について説明する。

袋詰電極２０の製造手順は、概説すると、積層工程と、接合工程と、搬送工程と、を有している。積層工程において、一対のセパレータ３０の間に電極４０を挟み込む。接合工程において、電極４０が挟み込まれた一対のセパレータ３０の端部同士を接合する。この接合工程においては、一対のセパレータ３０の外周のうち引き続いて行われる搬送工程において搬送するときに前方側となる部分に設けられた角部５２を少なくとも含むように接合する、そして、搬送工程において、接合工程の後に、電極４０が挟み込まれた一対のセパレータ３０、つまり袋詰電極２０を搬送する。以下、詳述する。

積層部２００は、積層ドラム２１０、２２０のニップ部２１５からワークを送り出す。ワークは、電極４０のタブ部４２が一対のセパレータ３０の一辺３６から突出するように、電極４０および一対のセパレータ３０が積層されている（積層工程）。

接合部３００は、図２（Ａ）に示すように、一対のセパレータ３０の一辺３６における両端の角部５２を含むように接合する（接合工程）。このとき、接合部３００の溶着治具３０１は、一対のセパレータ３０の一辺３６を、一対のセパレータ３０を重ね合わせた方向（図４において上下方向）に加圧する。接合部３００は、溶着治具３０１を角部５２に重ねて一対のセパレータ３０の端部同士を溶着する。これにより、ワークに対するセパレータ３０同士の接合が終了し、袋詰電極２０が製造される。

そして、搬送部４００は、電極４０が挟み込まれた一対のセパレータ３０、つまり袋詰電極２０を、一辺３６の側が前方側となるように搬送する（搬送工程）。

その後、図示しない後の工程において、正極の袋詰電極２０と、それと対極の負極１２、正極の袋詰電極２０とを交互に積層することによって、電池セルを製造する。

本実施形態では、一対のセパレータ３０の一辺３６における両端の角部５２を含むように接合し、一対のセパレータ３０の一辺３６の側が前方側となるように袋詰電極２０を搬送する。このため、電極４０が挟み込まれた一対のセパレータ３０を搬送するときにセパレータ３０のめくれが発生せず、セパレータ３０が折れ曲がることを防止できる。このため、セパレータ３０が折れ曲がった袋詰電極２０を検出して不良品として取り除く検査工数が不要であり、廃棄に伴う材料費の増大という問題も生じない。この結果、袋詰電極２０の製造の効率化を図り、もって、電池全体の製造の効率化を図ることができる。

以上説明したように。本実施形態によれば、袋詰電極２０の製造装置１００は、積層部２００と、接合部３００と、搬送部４００と、を有し、接合部３００は、一対のセパレータ３０の外周のうち搬送部４００によって搬送するときに前方側となる部分に設けられた角部５２を少なくとも含むように接合している。また、袋詰電極２０の製造方法は、積層工程と、接合工程と、搬送工程と、を有し、接合工程において、一対のセパレータ３０の外周のうち引き続いて行われる搬送工程において搬送するときに前方側となる部分に設けられた角部５２を少なくとも含むように接合している。

このように構成することによって、一対のセパレータ３０の外周のうち搬送するときに前方側となる部分に設けられた角部５２を少なくとも含むように接合していることから、電極４０が挟み込まれた一対のセパレータ３０を搬送するときにセパレータ３０のめくれが発生せず、セパレータ３０が折れ曲がることを防止できる。このため、セパレータ３０が折れ曲がった袋詰電極２０を検出して不良品として取り除く検査工数が不要であり、廃棄に伴う材料費の増大という問題も生じない。この結果、袋詰電極２０の製造の効率化を図り、もって、電池全体の製造の効率化を図ることができる。

接合部３００は、一対のセパレータ３０を重ね合わせた方向に加圧する溶着治具３０１を有し、溶着治具３０１を角部５２に重ねて一対のセパレータ３０の端部同士を溶着している。また、接合工程において、一対のセパレータ３０を重ね合わせた方向に溶着治具３０１によって加圧し、溶着治具３０１を角部５２に重ねて一対のセパレータ３０の端部同士を溶着している。

このように構成することによって、熱溶着や超音波溶着などの溶着技術を適用して、一対のセパレータ３０の端部同士を簡単に接合できる。

積層部２００は、電極４０のタブ部４２が一対のセパレータ３０の一辺３６から突出するように積層し、搬送部４００は、電極４０が挟み込まれた一対のセパレータ３０を、一辺３６の側が前方側となるように搬送している。この場合において、接合部３００は、一辺３６における両端の角部５２を含むように接合している。また、積層工程において、電極４０のタブ部４２が一対のセパレータ３０の一辺３６から突出するように積層し、搬送工程において、電極４０が挟み込まれた一対のセパレータ３０を、一辺３６の側が前方側となるように搬送している。この場合において、接合工程は、一辺３６における両端の角部５２を含むように接合している。

このように構成することによって、タブ部４２が設けられた一辺３６の側を前方側にして搬送する態様において、セパレータ３０のめくれが発生せず、セパレータ３０が折れ曲がることを防止できる。このため、検査工数が不要であり、廃棄に伴う材料費の増大という問題も生じない。この結果、袋詰電極２０の製造の効率化を図り、もって、電池全体の製造の効率化を図ることができる。

（改変例）
一対のセパレータ３０の端部同士を接合する態様、および袋詰電極２０を搬送する態様は上述した実施形態における態様に限定されるものではなく、次のように改変することができる。

図５は、改変例に係る袋詰電極２０を示す図である。図５における矢印ａは、袋詰電極２０を搬送する搬送方向を示している。

積層部２００は、実施形態と同様に、電極４０および一対のセパレータ３０を、電極４０のタブ部４２が一対のセパレータ３０の一辺３６から突出するように積層する。搬送部４００は、電極４０が挟み込まれた一対のセパレータ３０を、一辺３６に向かい合い突出部３５が設けられる他辺３７の側が前方側となるように搬送する。このような搬送態様の場合には、接合部３００は、他辺３７における両端の角部５２と、突出部３５における両端の角部５２とを含むように接合する。図５に示す例では、一対のセパレータ３０の外周を接合点５０ｇ〜５０ｎの８か所において接合している。接合点５０ｇ、５０ｊによって、セパレータ３０の前方縁３２に設けられた両端の角部５２を接合し、接合点５０ｈ、５０ｉによって、セパレータ３０の前方縁３２に設けられた突出部３５における両端の角部５２を接合している。

このような接合態様および搬送態様の場合においても、袋詰電極２０を搬送するときにセパレータ３０のめくれが発生せず、セパレータ３０が折れ曲がることを防止できる。このため、検査工数が不要であり、廃棄に伴う材料費の増大という問題も生じない。この結果、袋詰電極２０の製造の効率化を図り、もって、電池全体の製造の効率化を図ることができる。

図６は、他の改変例に係る袋詰電極２０を示す図である。図６における矢印ａは、袋詰電極２０を搬送する搬送方向を示している。

積層部２００は、実施形態と同様に、電極４０および一対のセパレータ３０を、電極４０のタブ部４２が一対のセパレータ３０の一辺３６から突出するように積層する。搬送部４００は、電極４０が挟み込まれた一対のセパレータ３０を、一辺３６と一辺３６に向かい合い突出部３５が設けられる他辺３７との間の第三の辺３８の側が前方側となるように搬送する。このような搬送態様の場合には、接合部３００は、第三の辺３８における両端の角部５２と、突出部３５において第三の辺３８に近い方の角部５２とを含むように接合する。図６に示す例では、一対のセパレータ３０の外周を接合点５０ｏ〜５０ｕの７か所において接合している。接合点５０ｐ、５０ｒによって、セパレータ３０の前方縁３２に設けられた両端の角部５２を接合し、接合点５０ｏによって、セパレータ３０の前方縁３２に設けられた突出部３５において第三の辺３８に近い方の角部５２を接合している。

このような接合態様および搬送態様の場合においても、袋詰電極２０を搬送するときにセパレータ３０のめくれが発生せず、セパレータ３０が折れ曲がることを防止できる。このため、検査工数が不要であり、廃棄に伴う材料費の増大という問題も生じない。この結果、袋詰電極２０の製造の効率化を図り、もって、電池全体の製造の効率化を図ることができる。

上述した実施形態では、一対のセパレータ３０の端部同士を溶着によって接合しているが、接合する手段については溶着に限定されない。圧着、接着または溶接の手段を適用することができる。さらに、図７に示すように、テープ部材を用いて接合することができる。

図７は、一対のセパレータ３０の端部同士をテープ部材３１０によって接合している様子を示す図である。

袋詰電極２０の製造装置１００における接合部３００は、一対のセパレータ３０の外側からテープ部材３１０を角部５２に重なるように貼り付けて一対のセパレータ３０の端部同士を接合する。接合部３００は、テープ部材３１０を巻回した貼り付けローラ３１１を有する。貼り付けローラ３１１は、一対のセパレータ３０の外側からテープ部材３１０を押えつつ回転移動し、テープ部材３１０を角部５２に重なるように貼り付ける。

このようなテープ部材３１０を貼り付ける技術を適用して、一対のセパレータ３０の端部同士を簡単に接合できる。

１０ リチウムイオン二次電池、
２０ 袋詰電極、
３０ セパレータ、
３１ 側方縁、
３２ 前方縁、
３３ 後方縁、
３５ 突出部、
３６ 一辺、
３７ 他辺、
３８ 一辺と他辺との間の第三の辺、
４０ 電極、
４２ タブ部、
５０ａ〜５０ｕ 接合点、
５２ 角部、
６０ 外装材、
１００ 製造装置、
２００ 積層部、
２１０、２２０ 積層ドラム、
２３０ 電極搬入部、
３００ 接合部、
３０１ 溶着治具、
３０２ 溶着ヘッド、
３０３ 溶着チップ、
３１０ テープ部材、
３１１ 貼り付けローラ、
４００ 搬送部。

Claims (8)

1. 電極を一対のセパレータによって挟持し前記一対のセパレータの外周を部分的に接合してなる袋詰電極の製造装置であって、
   前記一対のセパレータの間に前記電極を挟み込む積層部と、
   前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータの端部同士を接合する接合部と、
   前記電極が挟み込まれ前記接合部によって端部同士が接合された前記一対のセパレータを搬送する搬送部と、を有し、
   前記セパレータは、電池セルの外装材によって挟み込まれる突出部を有し、
   前記積層部は、前記電極のタブ部が前記一対のセパレータの一辺から突出するように積層し、
   前記搬送部は、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータを、前記一辺に向かい合い前記突出部が設けられる他辺の側が前方側となるように搬送してなり、
   前記接合部は、前記一対のセパレータの外周のうち前記搬送部によって搬送するときに前方側となる部分に設けられ、前記他辺における両端の角部であって前記セパレータにおける２辺が交差することによって形成される角部を少なくとも含むように接合し、かつ、前記突出部における両端の角部を含むように接合する、袋詰電極の製造装置。
2. 電極を一対のセパレータによって挟持し前記一対のセパレータの外周を部分的に接合してなる袋詰電極の製造装置であって、
   前記一対のセパレータの間に前記電極を挟み込む積層部と、
   前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータの端部同士を接合する接合部と、
   前記電極が挟み込まれ前記接合部によって端部同士が接合された前記一対のセパレータを搬送する搬送部と、を有し、
   前記セパレータは、電池セルの外装材によって挟み込まれる突出部を有し、
   前記積層部は、前記電極のタブ部が前記一対のセパレータの一辺から突出するように積層し、
   前記搬送部は、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータを、前記一辺と前記一辺に向かい合い前記突出部が設けられる他辺との間の第三の辺の側が前方側となるように搬送してなり、
   前記接合部は、前記一対のセパレータの外周のうち前記搬送部によって搬送するときに前方側となる部分に設けられ、前記第三の辺における両端の角部であって前記セパレータにおける２辺が交差することによって形成される角部を少なくとも含むように接合し、かつ、前記突出部において前記第三の辺に近い方の角部を含むように接合する、袋詰電極の製造装置。
3. 前記接合部は、前記一対のセパレータを重ね合わせた方向に加圧する溶着治具を有し、前記溶着治具を前記角部に重ねて前記一対のセパレータの端部同士を溶着する、請求項１または請求項２に記載の袋詰電極の製造装置。
4. 前記接合部は、前記一対のセパレータの外側からテープ部材を前記角部に重なるように貼り付けて前記一対のセパレータの端部同士を接合する、請求項１または請求項２に記載の袋詰電極の製造装置。
5. 電極を一対のセパレータによって挟持し前記一対のセパレータの外周を部分的に接合してなる袋詰電極の製造方法であって、
   前記一対のセパレータの間に前記電極を挟み込む積層工程と、
   前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータの端部同士を接合する接合工程と、
   前記接合工程の後に、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータを搬送する搬送工程と、を有し、
   前記セパレータは、電池セルの外装材によって挟み込まれる突出部を有し、
   前記積層工程において、前記電極のタブ部が前記一対のセパレータの一辺から突出するように積層し、
   前記搬送工程において、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータを、前記一辺に向かい合い前記突出部が設けられる他辺の側が前方側となるように搬送してなり、
   前記接合工程において、前記一対のセパレータの外周のうち引き続いて行われる前記搬送工程において搬送するときに前方側となる部分に設けられ、前記他辺における両端の角部であって前記セパレータにおける２辺が交差することによって形成される角部を少なくとも含むように接合し、かつ、前記突出部における両端の角部を含むように接合する、袋詰電極の製造方法。
6. 電極を一対のセパレータによって挟持し前記一対のセパレータの外周を部分的に接合してなる袋詰電極の製造方法であって、
   前記一対のセパレータの間に前記電極を挟み込む積層工程と、
   前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータの端部同士を接合する接合工程と、
   前記接合工程の後に、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータを搬送する搬送工程と、を有し、
   前記セパレータは、電池セルの外装材によって挟み込まれる突出部を有し、
   前記積層工程において、前記電極のタブ部が前記一対のセパレータの一辺から突出するように積層し、
   前記搬送工程において、前記電極が挟み込まれた前記一対のセパレータを、前記一辺と前記一辺に向かい合い前記突出部が設けられる他辺との間の第三の辺の側が前方側となるように搬送してなり、
   前記接合工程において、前記一対のセパレータの外周のうち引き続いて行われる前記搬送工程において搬送するときに前方側となる部分に設けられ、前記第三の辺における両端の角部であって前記セパレータにおける２辺が交差することによって形成される角部を少なくとも含むように接合し、かつ、前記突出部において前記第三の辺に近い方の角部を含むように接合する、袋詰電極の製造方法。
7. 前記接合工程において、前記一対のセパレータを重ね合わせた方向に溶着治具によって加圧し、前記溶着治具を前記角部に重ねて前記一対のセパレータの端部同士を溶着する、請求項５または請求項６に記載の袋詰電極の製造方法。
8. 前記接合工程において、前記一対のセパレータの外側からテープ部材を前記角部に重なるように貼り付けて前記一対のセパレータの端部同士を接合する、請求項５または請求項６に記載の袋詰電極の製造方法。