JP6902731B2 - Battery manufacturing method - Google Patents

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Description

本開示は、電池の製造方法に関し、特に、正負の電極を、セパレータを介して積層することによって形成される電池の製造方法に関するものである。 The present disclosure relates to a method for manufacturing a battery, and more particularly to a method for manufacturing a battery formed by laminating positive and negative electrodes via a separator.

電池には、使い切ると使用できなくなる一次電池と、充電して繰り返し使用することができる二次電池とある。二次電池は、一般に正負の電極を、セパレータを介して、積層または巻回することにより電極体を形成する。 Batteries include primary batteries that cannot be used when they are used up, and secondary batteries that can be charged and used repeatedly. A secondary battery generally forms an electrode body by laminating or winding positive and negative electrodes via a separator.

例えば、特許文献１には、正極および負極のいずれかの電極にセパレータを接着し、各正極および負極を、接着されたセパレータを介して他の電極と積層または巻回することにより発電要素を形成する、ことが記載されている。 For example, in Patent Document 1, a separator is adhered to either a positive electrode or a negative electrode, and each positive electrode and a negative electrode are laminated or wound with another electrode via the bonded separator to form a power generation element. It is stated that it will be done.

特開平１０−２７５６２８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-275628

しかしながら、前記従来の構成では、セパレータと負極板を接着する際に、負極板に塗布された接着剤を加熱するために、乾燥装置内で負極板とセパレータとを一緒に加熱する。これによりセパレータは膨張し、膨張した状態で負極板と接着されるので、その後冷却されると収縮方向に応力が発生する。接着剤の接着力が保持されている間は、セパレータが残留応力を持つものの、実際に収縮することはない。 However, in the conventional configuration, when the separator and the negative electrode plate are bonded, the negative electrode plate and the separator are heated together in the drying device in order to heat the adhesive applied to the negative electrode plate. As a result, the separator expands and adheres to the negative electrode plate in the expanded state, so that when it is cooled thereafter, stress is generated in the contraction direction. While the adhesive strength of the adhesive is maintained, the separator has residual stress but does not actually shrink.

しかしながら、電池を使用する間に、電池内部の電解液による膨潤や、充放電による電極の膨張が発生すると、電池内部に使用されている接着剤の接着力が低下し、セパレータの収縮が発生する場合がある。負極とセパレータは予め定められた形状に同時に打ち抜かれて形成されるので、当初はそれぞれの端面が揃っているが、セパレータの熱膨張率は負極よりも大きいので、セパレータの熱収縮が発生すると負極の表面が露出することになる。負極の表面が露出すると、正極との短絡が発生するおそれがある。 However, if swelling due to the electrolytic solution inside the battery or expansion of the electrode due to charging / discharging occurs while the battery is being used, the adhesive strength of the adhesive used inside the battery decreases, and the separator shrinks. In some cases. Since the negative electrode and the separator are formed by punching into a predetermined shape at the same time, their end faces are initially aligned, but since the coefficient of thermal expansion of the separator is larger than that of the negative electrode, the negative electrode is subjected to thermal shrinkage of the separator. The surface of the surface will be exposed. If the surface of the negative electrode is exposed, a short circuit with the positive electrode may occur.

従って、本開示は、前記従来の課題を解決するもので、セパレータの熱収縮を抑制して負極の露出を防止することを目的とする。 Therefore, the present disclosure solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present disclosure is to suppress thermal shrinkage of the separator and prevent exposure of the negative electrode.

前記目的を達成するために、本開示の電池の製造方法は、
負極を加熱する事前加熱工程と、
接着剤が片面にそれぞれ塗布された２枚のセパレータにおいて、それぞれの前記セパレータの前記接着剤が塗布されたそれぞれの面が互いに対向するように案内される２枚の前記セパレータの間に、前記事前加熱工程で加熱された前記負極を挟み込み、前記事前加熱工程より低い温度で加熱プレスを行うセパレータ接着工程と、
前記セパレータ接着工程で前記セパレータが両面に接着された負極を予め定められた形状に切断する切断工程と、
前記セパレータが両面に接着された状態で前記予め定められた形状に切断された前記負極と予め定められた形状の正極とを積層する積層工程と、を備え、
前記セパレータ接着工程は、前記接着剤が塗布された前記セパレータの一部の領域を加熱プレスすることで、当該セパレータの一部の領域と前記負極とを前記接着剤を介して接着する。 In order to achieve the above object, the battery manufacturing method of the present disclosure is described.
Preheating process to heat the negative electrode and
In two separators coated with an adhesive on one side, the above-mentioned thing is between the two separators in which the surfaces of the separators coated with the adhesive are guided so as to face each other. A separator bonding step in which the negative electrode heated in the preheating step is sandwiched and a heating press is performed at a temperature lower than that in the preheating step.
In the separator bonding step, a cutting step of cutting the negative electrode to which the separator is bonded on both sides into a predetermined shape, and a cutting step.
A laminating step of laminating the negative electrode cut into the predetermined shape and the positive electrode having the predetermined shape while the separator is adhered to both sides is provided.
In the separator bonding step, a part of the separator to which the adhesive is applied is heat-pressed to bond a part of the separator and the negative electrode via the adhesive.

以上のように、本開示の電池の製造方法によれば、セパレータの熱収縮を抑制して負極の露出を防止することができる。 As described above, according to the battery manufacturing method of the present disclosure, it is possible to suppress the thermal shrinkage of the separator and prevent the negative electrode from being exposed.

本開示の実施の形態における、負極の両方の面の一部にセパレータを接着するセパレータ接着工程を示す図である。It is a figure which shows the separator adhesion process which adheres a separator to a part of both surfaces of a negative electrode in embodiment of this disclosure. 本開示の実施の形態における、電池の製造の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of manufacturing of the battery in embodiment of this disclosure. 本開示の実施の形態における、両方の面の一部にセパレータを接着された負極を示す上面図である。FIG. 5 is a top view showing a negative electrode in which a separator is adhered to a part of both surfaces in the embodiment of the present disclosure. 図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 図３のＶ−Ｖ線における断面図である。It is sectional drawing in the VV line of FIG. 本開示の実施の形態における、両方の面の一部にセパレータを接着されたあと、予め定められた形状に打ち抜かれた負極を示す上面図である。FIG. 5 is a top view showing a negative electrode punched into a predetermined shape after a separator is adhered to a part of both surfaces in the embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態における、積層電池の側面図である。It is a side view of the laminated battery in embodiment of this disclosure.

（実施の形態）
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。また、図中において、Ｘ−Ｙ−Ｚ座標系は、発明の理解を容易にするものであって、発明を限定するものではない。Ｘ軸方向は加熱プレスローラ６を通過する際の負極１２の長手方向を示し、Ｙ軸方向は負極１２の幅方向を示し、Ｚ軸方向は負極１２の厚さ方向を示している。Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は互いに直交する。 (Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In order to make the drawings easier to understand, each component is schematically shown. Further, in the figure, the XYZ coordinate system facilitates the understanding of the invention and does not limit the invention. The X-axis direction indicates the longitudinal direction of the negative electrode 12 when passing through the heating press roller 6, the Y-axis direction indicates the width direction of the negative electrode 12, and the Z-axis direction indicates the thickness direction of the negative electrode 12. The X, Y, and Z directions are orthogonal to each other.

まず、図１を参照する。図１は、本開示の実施の形態における負極の両方の面の一部にセパレータを接着するセパレータ接着工程を示す図である。 First, refer to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a separator bonding step of bonding a separator to a part of both surfaces of the negative electrode in the embodiment of the present disclosure.

電池製造装置１は、負極１２が搬送される上流側から、負極ロール３、事前加熱ローラ４、セパレータロール５、加熱プレスローラ６をそれぞれ備える。また、この他にも、負極１２のタブ２１（図３参照）を検出する検出部と、加熱プレスローラ６を上下に移動させる駆動部（図示省略）と、各種ロールおよびローラの回転速度および駆動部を制御する制御部（図示省略）とを備える。 The battery manufacturing apparatus 1 includes a negative electrode roll 3, a preheating roller 4, a separator roll 5, and a heating press roller 6 from the upstream side to which the negative electrode 12 is conveyed. In addition to this, a detection unit that detects the tab 21 (see FIG. 3) of the negative electrode 12, a drive unit that moves the heating press roller 6 up and down (not shown), and rotation speeds and drives of various rolls and rollers. It includes a control unit (not shown) that controls the unit.

負極ロール３には、長尺状の負極１２が巻かれている。負極１２は、８μｍ程度の厚みの銅の芯材の両面に、数十μｍ程度の厚みの黒鉛を含む化合物の層が形成されている。負極ロール３には長尺状の負極１２が巻かれている。負極ロール３から引き出された長尺状の負極１２は、搬送ローラ８を介して事前加熱ローラ４に搬送される。 A long negative electrode 12 is wound around the negative electrode roll 3. In the negative electrode 12, layers of a compound containing graphite having a thickness of about several tens of μm are formed on both sides of a copper core material having a thickness of about 8 μm. A long negative electrode 12 is wound around the negative electrode roll 3. The elongated negative electrode 12 drawn from the negative electrode roll 3 is conveyed to the preheating roller 4 via the transfer roller 8.

事前加熱ローラ４は、２つの加熱ローラ４ａおよび４ｂを備える。加熱ローラ４ａおよび４ｂは、例えば、電熱ヒータを内蔵しており、ローラ自体が加熱されている。事前加熱ローラ４から案内された負極１２は、加熱ローラ４ａおよび４ｂに巻かれることで、負極１２の両面が均等に加熱される。例えば、加熱ローラ４ａは長尺状の負極１２の表面を加熱し、加熱ローラ４ｂは負極１２の裏面を加熱する。このように、事前加熱ローラ４は、セパレータ１３が負極１２に接着される前に、負極１２を加熱する。加熱された負極１２は、加熱プレスローラ６へ案内される。 The preheating roller 4 includes two heating rollers 4a and 4b. The heating rollers 4a and 4b include, for example, an electric heater, and the rollers themselves are heated. The negative electrode 12 guided from the preheating roller 4 is wound around the heating rollers 4a and 4b, so that both surfaces of the negative electrode 12 are uniformly heated. For example, the heating roller 4a heats the front surface of the elongated negative electrode 12, and the heating roller 4b heats the back surface of the negative electrode 12. In this way, the preheating roller 4 heats the negative electrode 12 before the separator 13 is adhered to the negative electrode 12. The heated negative electrode 12 is guided to the heating press roller 6.

長尺状の負極１２の搬送経路の上方と下方に、長尺状のセパレータ１３が巻かれたセパレータロール５がそれぞれ配置されている。セパレータ１３は、正極３１（図７参照）と負極１２の電気絶縁性を担保すると共にリチウムイオンの透過性を有する必要がある。したがって、セパレータ１３は、通常数μｍから十数μｍの厚みの多孔体で形成されており、その剛性が非常に低い。セパレータ１３は、例えば、ポリエチレン製の多孔体で形成されている。 Separator rolls 5 around which the long separator 13 is wound are arranged above and below the transport path of the long negative electrode 12. The separator 13 needs to ensure the electrical insulation between the positive electrode 31 (see FIG. 7) and the negative electrode 12 and to have lithium ion permeability. Therefore, the separator 13 is usually formed of a porous body having a thickness of several μm to ten and several μm, and its rigidity is very low. The separator 13 is made of, for example, a polyethylene porous body.

このような理由で、セパレータ１３は、単独のシートとして扱いにくいので、切断したシート状の正極３１、セパレータ１３、負極１２を単純に積層していく方法では、生産性での課題が大きい。そこで、切断する前に、セパレータ１３と負極１２とを一体化して取り扱う。長尺状のセパレータ１３は、負極１２との接着面に接着剤１５が予め塗布されている。それぞれのセパレータロール５から、接着剤１５が一部に塗布された長尺状のセパレータ１３が引き出される。引き出された長尺状のそれぞれのセパレータ１３は、搬送ローラ９を介して、それぞれのセパレータ１３の接着剤１５が塗布されたそれぞれの面が互いに対向するように、加熱プレスローラ６へ案内される。 For this reason, the separator 13 is difficult to handle as a single sheet, and therefore, a method of simply laminating the cut sheet-shaped positive electrode 31, separator 13, and negative electrode 12 poses a great problem in productivity. Therefore, before cutting, the separator 13 and the negative electrode 12 are handled integrally. In the long separator 13, the adhesive 15 is previously applied to the adhesive surface with the negative electrode 12. From each separator roll 5, a long separator 13 coated with an adhesive 15 is drawn out. Each of the drawn long separators 13 is guided to the heating press roller 6 via a transport roller 9 so that the surfaces coated with the adhesive 15 of each separator 13 face each other. ..

セパレータ１３に塗布されている接着剤１５は、先に別工程でセパレータ１３上に塗工および乾燥され、例えば、温度約６０℃、圧力約１ＭＰａ以上で接着力が発現するものである。この条件を満たすように、加熱プレスローラ６が設定される。なお、負極１２の表面をセパレータ１３が覆う必要があるので、負極１２の幅（Ｙ方向）より、セパレータ１３の幅（Ｙ方向）が、例えば、３ｍｍ程度長く設計されている（図４参照）。 The adhesive 15 applied to the separator 13 is first coated and dried on the separator 13 in a separate step, and for example, the adhesive strength is exhibited at a temperature of about 60 ° C. and a pressure of about 1 MPa or more. The heating press roller 6 is set so as to satisfy this condition. Since it is necessary for the separator 13 to cover the surface of the negative electrode 12, the width of the separator 13 (Y direction) is designed to be, for example, about 3 mm longer than the width of the negative electrode 12 (Y direction) (see FIG. 4). ..

加熱プレスローラ６は、駆動部により上下動させることが可能である。加熱プレスローラ６は、例えば、電熱ヒータを内蔵しており、ローラ自体が加熱されている。検出部により負極１２のタブ２１が検出されると、検出信号が制御部へ送られる。検出部は、例えば、搬送路に設けられた光電センサである。また、制御部は、例えば、メモリとマイクロプロセッサで構成される。 The heating press roller 6 can be moved up and down by a drive unit. The heating press roller 6 has, for example, a built-in electric heater, and the roller itself is heated. When the tab 21 of the negative electrode 12 is detected by the detection unit, a detection signal is sent to the control unit. The detection unit is, for example, a photoelectric sensor provided in the transport path. Further, the control unit is composed of, for example, a memory and a microprocessor.

制御部は検出信号を受信すると、駆動部が加熱プレスローラ６をそれぞれ負極１２の方へ移動させ、負極１２とセパレータ１３を予め定められた温度で予め定められた時間一定以上の力で挟み込むように制御する。予め定められた時間、２つのセパレータ１３の間に負極１２を挟み込んだ後は、駆動部はそれぞれの加熱プレスローラ６を負極１２から離れる方へ移動させ、セパレータ１３に接触させないことで、接着剤１５の塗布領域以外のセパレータ１３が加熱されるのを低減する。このようにして、加熱プレスローラ６は、負極１２の両方の面の一部と２枚のセパレータ１３とを接着させる。 When the control unit receives the detection signal, the drive unit moves the heating press rollers 6 toward the negative electrode 12, respectively, and sandwiches the negative electrode 12 and the separator 13 with a force of a certain value or more for a predetermined time at a predetermined temperature. To control. After sandwiching the negative electrode 12 between the two separators 13 for a predetermined time, the drive unit moves each heating press roller 6 away from the negative electrode 12 and prevents the negative electrode 12 from coming into contact with the separator 13. It reduces the heating of the separator 13 other than the coating region of 15. In this way, the heating press roller 6 adheres a part of both surfaces of the negative electrode 12 to the two separators 13.

負極１２と負極１２の両面に接着されたセパレータ１３とは、搬送ローラ１０および１１により、切断ローラ（図示省略）へ搬送される。切断ローラは、長尺状の負極１２およびセパレータ１３を予め定められた大きさに切断する。 The separator 13 adhered to both the negative electrode 12 and the negative electrode 12 is conveyed to the cutting roller (not shown) by the transfer rollers 10 and 11. The cutting roller cuts the long negative electrode 12 and the separator 13 to a predetermined size.

次に、図２も参照して、電池の製造の流れを説明する。図２は、本開示の実施の形態における電池の製造の流れを示すフローチャートである。 Next, the flow of manufacturing the battery will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing a flow of manufacturing a battery according to the embodiment of the present disclosure.

事前加熱工程Ｓ１は、まず、負極ロール３に巻かれている長尺状の負極１２を引き出す。引き出された負極１２を、例えば、１４０度程度の高温に保持された事前加熱ローラ４に巻き付けることで負極１２の両面を事前加熱する。加熱された負極１２の上下面にセパレータ１３を重ね合わせた状態で、接着剤の接着力が発現する下限温度である６０度程度の低温に設定された加熱プレスローラ６に供給される。 In the preheating step S1, first, the long negative electrode 12 wound around the negative electrode roll 3 is pulled out. Both sides of the negative electrode 12 are preheated by winding the drawn negative electrode 12 around, for example, a preheating roller 4 held at a high temperature of about 140 degrees. In a state where the separator 13 is superposed on the upper and lower surfaces of the heated negative electrode 12, the separator 13 is supplied to the heating press roller 6 set at a low temperature of about 60 degrees, which is the lower limit temperature at which the adhesive force of the adhesive is exhibited.

安定した搬送のためにセパレータ１３には、例えば、搬送ローラ９により一定のテンションを与える必要がある。しかしながら、テンションのかかったセパレータ１３を直接加熱するとセパレータ１３の変形が発生する。そこで、負極１２を事前に加熱し、セパレータ１３は、主に重ね合わせた負極１２から熱を受けるようにすることで、加熱プレスローラ６の温度を接着力が発現する下限温度に設定し、セパレータ１３の変形を抑制している。 For stable transfer, the separator 13 needs to be given a constant tension by, for example, a transfer roller 9. However, when the tensioned separator 13 is directly heated, the separator 13 is deformed. Therefore, the negative electrode 12 is heated in advance, and the separator 13 receives heat mainly from the superposed negative electrode 12, so that the temperature of the heating press roller 6 is set to the lower limit temperature at which the adhesive force is exhibited, and the separator is separated. The deformation of 13 is suppressed.

負極１２が事前加熱された後に、セパレータ接着工程Ｓ２が実施される。セパレータ接着工程Ｓ２において、２枚のセパレータ１３は、接着剤１５がそれぞれのセパレータ１３の片面の予め定められた領域に塗布されている。それぞれのセパレータ１３の接着剤１５が塗布されたそれぞれの面が互いに対向するように案内される２枚のセパレータ１３の間に、事前加熱工程Ｓ１で加熱された負極１２を挟み込み、事前加熱工程Ｓ１より低い温度で加熱プレスを行う。より具体的には、セパレータ接着工程Ｓ２は、接着剤１５が塗布されたセパレータ１３の一部の領域を加圧および加熱することで、セパレータ１３の一部の領域と負極１２とを接着剤１５を介して接着する。セパレータ接着工程Ｓ２において、セパレータ１３と負極１２とを部分的に、例えば、加熱プレスローラ６で挟み込んで接着する。 After the negative electrode 12 is preheated, the separator bonding step S2 is performed. In the separator bonding step S2, the adhesive 15 is applied to a predetermined region on one side of each separator 13 in the two separators 13. The negative electrode 12 heated in the preheating step S1 is sandwiched between the two separators 13 in which the surfaces coated with the adhesive 15 of each separator 13 are guided so as to face each other, and the preheating step S1 Perform a heat press at a lower temperature. More specifically, in the separator bonding step S2, a part of the area of the separator 13 coated with the adhesive 15 and the negative electrode 12 are bonded to the adhesive 15 by pressurizing and heating a part of the area of the separator 13. Glue through. In the separator bonding step S2, the separator 13 and the negative electrode 12 are partially sandwiched and bonded by, for example, a heating press roller 6.

図３は、上述した方法で、両方の面の一部にセパレータ１３が接着された負極１２を示す図である。セパレータ接着工程Ｓ２において、セパレータ１３が負極１２に接着剤１５により部分的に接着された接着部分の長手方向の長さ（Ｘ方向）は、例えば、５ｍｍから２０ｍｍである。部分的に接着された接着部分の幅方向（Ｙ方向）の長さは、負極１２の全長に至る。負極１２には、負極ロール３に巻回されている状態で、完成品の電池において集電用途に用いられるタブ２１が一定間隔で設けられている。検出部がタブ２１の位置を認識し、タブ２１の位置を基準に、駆動部が加熱プレスローラ６を上下移動させることで、負極１２とセパレータ１３とを部分的に接着する。このようにして、図３の接着剤１５の領域を接着している。 FIG. 3 is a diagram showing a negative electrode 12 in which a separator 13 is adhered to a part of both surfaces by the method described above. In the separator bonding step S2, the length (X direction) of the bonded portion in which the separator 13 is partially bonded to the negative electrode 12 by the adhesive 15 is, for example, 5 mm to 20 mm. The length in the width direction (Y direction) of the partially bonded bonded portion reaches the total length of the negative electrode 12. The negative electrode 12 is provided with tabs 21 used for current collection in the finished battery at regular intervals while being wound around the negative electrode roll 3. The detection unit recognizes the position of the tab 21, and the drive unit moves the heating press roller 6 up and down with reference to the position of the tab 21, thereby partially adhering the negative electrode 12 and the separator 13. In this way, the region of the adhesive 15 in FIG. 3 is adhered.

図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。負極１２は接着剤１５の層を介して互いに対向するセパレータ１３の間に挟まれて接着されている。図３および図４に示すように、負極１２の上面の接着領域の位置と下面の接着領域の位置とはそれぞれ同一である。図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。負極１２とセパレータ１３の間には接着剤１５が無く、負極１２が２つのセパレータ１３に単に挟まれている。 FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. The negative electrode 12 is sandwiched and adhered between the separators 13 facing each other via the layer of the adhesive 15. As shown in FIGS. 3 and 4, the position of the adhesive region on the upper surface of the negative electrode 12 and the position of the adhesive region on the lower surface are the same. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. There is no adhesive 15 between the negative electrode 12 and the separator 13, and the negative electrode 12 is simply sandwiched between the two separators 13.

負極１２とセパレータ１３が長尺のまま接着されたセパレータ接着工程Ｓ２の後に、切断工程Ｓ３が実施される。切断工程Ｓ３では、検出部がタブ２１の位置を認識する。認識されたタブ２１の位置を基準に、セパレータ接着工程Ｓ２でセパレータ１３が両面に接着された負極１２を予め定められた形状に切断する。より具体的には、セパレータ１３が両面の一部に接着された負極１２を金型プレスにて打ち抜く。これにより、セパレータ１３が両面に接着された、予め定められたサイズの負極１２が形成される。 The cutting step S3 is performed after the separator bonding step S2 in which the negative electrode 12 and the separator 13 are bonded while remaining long. In the cutting step S3, the detection unit recognizes the position of the tab 21. Based on the recognized position of the tab 21, the negative electrode 12 to which the separator 13 is bonded on both sides is cut into a predetermined shape in the separator bonding step S2. More specifically, the negative electrode 12 to which the separator 13 is adhered to a part of both sides is punched out by a die press. As a result, a negative electrode 12 having a predetermined size is formed in which the separator 13 is adhered to both sides.

図６は、両方の面の一部にセパレータ１３を接着されたあと、切断された負極１２を示す図である。用途によってサイズは異なるが、一例としては、長さ約１４０ｍｍ、幅約８０ｍｍの長方形に、幅１５ｍｍ、長さ２０ｍｍのタブが形成されている。切断工程Ｓ３では、セパレータ接着工程Ｓ２で部分的に接着された部分において負極１２およびセパレータ１３を切断する。接着剤１５により接着された部分を一括して切断することで、負極１２の切断時のバリや電極物質のハガレを抑制することができる。 FIG. 6 is a diagram showing a negative electrode 12 cut after the separator 13 is adhered to a part of both surfaces. The size varies depending on the application, but as an example, a tab having a width of 15 mm and a length of 20 mm is formed in a rectangle having a length of about 140 mm and a width of about 80 mm. In the cutting step S3, the negative electrode 12 and the separator 13 are cut at the portion partially bonded in the separator bonding step S2. By cutting all the portions bonded by the adhesive 15, burrs and peeling of the electrode material at the time of cutting the negative electrode 12 can be suppressed.

切断工程Ｓ３の後に、積層工程Ｓ４が実施される。積層工程Ｓ４では、切断工程Ｓ３によりセパレータ１３が負極１２の両面に接着された状態で予め定められた形状に切断された負極１２と予め定められた形状の正極３１とを積層する。正極３１は、先に別途準備されており、上述した方法でセパレータ１３が接着された負極１２と、正極３１とを図７に示すように交互に積層する。図７は、セパレータ１３が接着された負極１２と、正極３１とが交互に積層された積層電池４１の側面図である。このようにして、発電要素が形成された積層電池４１を形成することができる。正極３１は、例えば、厚さ１５μｍ程度の厚みの芯材に両面に、数十μｍの厚みの、ニッケル、コバルト、マンガン、リチウムの酸化物を中心とする化合物の層が形成されたものである。積層式の二次電池は、体積あたりのエネルギー密度を高くするためにデッドスペースを小さくできるという点で、巻回式の二次電池よりも有益である。完成品における積層式二次電池において、シート状に形成された正極３１、セパレータ１３、負極１２のそれぞれが、セパレータ１３、負極１２、セパレータ１３、正極３１、の順に、繰り返しパターンで積層されている。 After the cutting step S3, the laminating step S4 is carried out. In the laminating step S4, the negative electrode 12 cut into a predetermined shape and the positive electrode 31 having a predetermined shape are laminated in a state where the separator 13 is adhered to both surfaces of the negative electrode 12 in the cutting step S3. The positive electrode 31 is prepared separately in advance, and the negative electrode 12 to which the separator 13 is adhered by the method described above and the positive electrode 31 are alternately laminated as shown in FIG. FIG. 7 is a side view of the laminated battery 41 in which the negative electrode 12 to which the separator 13 is adhered and the positive electrode 31 are alternately laminated. In this way, the laminated battery 41 in which the power generation element is formed can be formed. The positive electrode 31 has, for example, a core material having a thickness of about 15 μm on both sides of which a layer of a compound having a thickness of several tens of μm and mainly composed of oxides of nickel, cobalt, manganese, and lithium is formed. .. Stacked secondary batteries are more advantageous than wound secondary batteries in that dead space can be reduced in order to increase the energy density per volume. In the laminated secondary battery in the finished product, each of the positive electrode 31, the separator 13, and the negative electrode 12 formed in a sheet shape is laminated in a repeating pattern in the order of the separator 13, the negative electrode 12, the separator 13, and the positive electrode 31. ..

リチウムイオン電池に代表される非水溶媒型の二次電池は、より高出力、高エネルギー密度、大面積化、長寿命、高信頼性を要求されている。また、電池において、正極の対向部に負極が存在しなければならない。電池のエネルギー容量は正極と負極の対向面積に比例するので、正極サイズをどれだけ大きくできるかが重要である。本開示の実施形態の構成によれば、製造工程において、負極１２だけを先に事前加熱し、加熱された負極１２からセパレータ１３が全体的に加熱されるので、セパレータ１３の変形が抑制されると共に、セパレータ１３が全体的に緩やかに熱膨張される。このようにして、負極１２とセパレータ１３に温度差をつけてそれぞれ加熱することができる。負極１２よりもセパレータ１３の加熱を抑制していることがセパレータ１３の熱膨張の抑制となり、この結果、セパレータ１３の熱収縮を低減している。 Non-aqueous solvent type secondary batteries represented by lithium ion batteries are required to have higher output, higher energy density, larger area, longer life, and higher reliability. Further, in the battery, the negative electrode must be present at the opposite portion of the positive electrode. Since the energy capacity of the battery is proportional to the facing area of the positive electrode and the negative electrode, it is important how large the positive electrode size can be. According to the configuration of the embodiment of the present disclosure, in the manufacturing process, only the negative electrode 12 is preheated first, and the separator 13 is heated as a whole from the heated negative electrode 12, so that the deformation of the separator 13 is suppressed. At the same time, the separator 13 is slowly thermally expanded as a whole. In this way, the negative electrode 12 and the separator 13 can be heated at different temperatures. Suppressing the heating of the separator 13 more than the negative electrode 12 suppresses the thermal expansion of the separator 13, and as a result, the thermal shrinkage of the separator 13 is reduced.

また、セパレータ１３が負極１２からもある程度加熱されるので、接着領域において、加熱プレスローラ６によるセパレータ１３の加熱を負極１２の事前加熱よりも低い温度で局所的に行うことができ、セパレータ１３が必要以上に加熱されるのを防止することができる。これにより、セパレータ１３の熱膨張を低減することができるので、セパレータ１３の残留熱応力を小さくすることができる。この結果、電池を使用する間のセパレータ１３の熱収縮を抑制して負極の露出を防止することができる。また、セパレータ１３の熱収縮が抑制されるので、正極３１のサイズを比較的大きくすることができる。この結果、高容量の二次電池を実現することができる。 Further, since the separator 13 is also heated to some extent from the negative electrode 12, the separator 13 can be locally heated by the heating press roller 6 at a temperature lower than the preheating of the negative electrode 12 in the adhesive region, and the separator 13 can be heated. It is possible to prevent heating more than necessary. As a result, the thermal expansion of the separator 13 can be reduced, so that the residual thermal stress of the separator 13 can be reduced. As a result, it is possible to suppress the thermal shrinkage of the separator 13 while using the battery and prevent the negative electrode from being exposed. Further, since the heat shrinkage of the separator 13 is suppressed, the size of the positive electrode 31 can be made relatively large. As a result, a high-capacity secondary battery can be realized.

本開示は、上記実施の形態のものに限らず、次のように変形実施することができる。 The present disclosure is not limited to that of the above embodiment, and can be modified as follows.

（１）上記実施の形態において、セパレータ１３の表面にあらかじめ接着剤が塗布されていたが、工程内においてセパレータ１３の表面に接着剤を塗布してもよいし、負極１２の両面に接着剤を塗布してもよい。 (1) In the above embodiment, the adhesive is applied to the surface of the separator 13 in advance, but the adhesive may be applied to the surface of the separator 13 in the process, or the adhesive may be applied to both sides of the negative electrode 12. It may be applied.

（２）上記実施形態において、二次電池について製造していたが、これに限られない。極板を積層して形成する電池であれば、一次電池においても、同様に製造することができる。 (2) In the above embodiment, the secondary battery has been manufactured, but the present invention is not limited to this. A primary battery can be similarly manufactured as long as it is a battery formed by laminating electrode plates.

本開示における製造方法は、極板を積層して形成するデバイス、電池やキャパシタに適用可能できる。 The manufacturing method in the present disclosure can be applied to devices, batteries and capacitors formed by laminating electrode plates.

１ 電池製造装置
３ 負極ロール
４ 事前加熱ローラ
５ セパレータロール
６ 加熱プレスローラ
８、９、１０、１１ 搬送ローラ
１２ 負極
１３ セパレータ
１５ 接着剤
２１ タブ
３１ 正極
４１ 積層電池 1 Battery manufacturing equipment 3 Negative electrode roll 4 Pre-heating roller 5 Separator roll 6 Heating press roller 8, 9, 10, 11 Conveying roller 12 Negative electrode 13 Separator 15 Adhesive 21 Tab 31 Positive electrode 41 Laminated battery

Claims (4)

負極を加熱する事前加熱工程と、
接着剤が片面の一部にそれぞれ塗布された２枚のセパレータにおいて、それぞれの前記セパレータの前記接着剤が塗布されたそれぞれの面が互いに対向するように案内される２枚の前記セパレータの間に、前記事前加熱工程で加熱された前記負極を挟み込み、前記事前加熱工程より低い温度で加熱プレスを行うセパレータ接着工程と、
前記セパレータ接着工程で前記セパレータが両面に接着された負極を予め定められた形状に切断する切断工程と、
前記セパレータが両面に接着された状態で前記予め定められた形状に切断された前記負極と予め定められた形状の正極とを積層する積層工程と、を備え、
前記セパレータ接着工程は、前記セパレータの前記接着剤が塗布された領域を加熱プレスすることで、当該セパレータの一部の領域と前記負極とを前記接着剤を介して接着する、
電池の製造方法。 Preheating process to heat the negative electrode and
In two separators on which an adhesive is applied to a part of one side, between the two separators in which the adhesive-coated surfaces of the respective separators are guided so as to face each other. A separator bonding step of sandwiching the negative electrode heated in the preheating step and performing a heating press at a temperature lower than that of the preheating step.
In the separator bonding step, a cutting step of cutting the negative electrode to which the separator is bonded on both sides into a predetermined shape, and a cutting step.
A laminating step of laminating the negative electrode cut into the predetermined shape and the positive electrode having the predetermined shape while the separator is adhered to both sides is provided.
The separator bonding step, by said adhesive prior Symbol separator to heat press the coated areas, to bond the said part of the area of the separator anode via the adhesive,
Battery manufacturing method. 前記セパレータ接着工程において、前記セパレータと前記負極とを部分的に加熱プレスローラで挟み込んで接着し、
前記切断工程では、前記セパレータ接着工程で部分的に接着された部分を切断する、
請求項１に記載の電池の製造方法。 In the separator bonding step, the separator and the negative electrode are partially sandwiched between heating press rollers and bonded.
In the cutting step, the portion partially bonded in the separator bonding step is cut.
The method for manufacturing a battery according to claim 1. 前記セパレータ接着工程において、前記部分的に接着された部分の前記セパレータの長手方向の長さは５ｍｍから２０ｍｍであり、前記部分的に接着された部分の前記セパレータの幅方向の長さは前記負極の幅方向の全長に至る、
請求項２記載の電池の製造方法。 In the separator bonding step, the length of the partially bonded portion in the longitudinal direction of the separator is 5 mm to 20 mm, and the length of the partially bonded portion in the width direction of the separator is the negative electrode. To the total length in the width direction of
The method for manufacturing a battery according to claim 2. 前記セパレータ接着工程において、前記加熱プレスローラが上下移動することで、前記負極と前記セパレータとが部分的に接着する、
請求項２または３に記載の電池の製造方法。 In the separator bonding step, the negative electrode and the separator are partially bonded by moving the heating press roller up and down.
The method for manufacturing a battery according to claim 2 or 3.
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