JP6959526B2 - 電極ユニット製造装置 - Google Patents

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Description

本発明の一側面は、電極ユニット製造装置に関する。
二次電池として、特許文献1に記載されたバイポーラ電池が知られている。このバイポーラ電池では、集電体の一方の面に正極が形成され、他方の面に負極が形成されたバイポーラ電極が、電解質層を介して積層されている。集電体同士の間には、絶縁性のシール部が設けられている。このシール部は、集電体の周縁部にシール層を熱融着することによって形成される。
特開2005−190713号公報
シール層(樹脂部材)を加熱して集電体(電極板)の周縁部に接合して電極ユニットを形成する場合、電極板の収縮量と樹脂部材の収縮量との差に起因して、接合後に電極板及び樹脂部材に反りが発生するおそれがある。
本発明の一側面は、電極板及び樹脂部材の反りを抑制できる電極ユニット製造装置を提供することを目的とする。
本発明の一側面に係る電極ユニット製造装置は、電極板と、電極板の周縁を囲み、当該周縁に接合された枠状の樹脂部材とを含む電極ユニットを製造する電極ユニット製造装置であって、電極板の周縁に樹脂部材が重複した状態の電極板及び樹脂部材を搬送する搬送装置と、搬送装置によって搬送される電極板と樹脂部材との搬送装置の搬送方向に沿った重複部分を樹脂部材の融点以上の第1温度で加熱する第1ヒータと、第1ヒータよりも搬送方向の下流側に配置され、第1ヒータによって加熱された重複部分を融点よりも低い第2温度で加熱する第2ヒータと、を備える。
この電極ユニット製造装置では、位置決めされた電極板及び樹脂部材が搬送装置を上流から下流に向かって搬送される。搬送の過程において、電極板及び樹脂部材の重複部分は、第1ヒータによって加熱される。加熱温度は樹脂部材の融点以上であるため、第1ヒータの加熱によって、電極板及び樹脂部材の重複部分が接合される。電極板及び樹脂部材は、さらに下流に搬送され、第1ヒータによって接合された重複部分が第2ヒータによって再加熱される。樹脂部材の融点よりも低い加熱温度を有する第2ヒータで加熱されることによって、樹脂部材の収縮が緩和される。したがって、電極板の収縮量と樹脂部材の収縮量との差が小さくなり、電極板及び樹脂部材の反りが抑制される。
また、搬送装置は、上下方向に互いに積層された電極板及び樹脂部材を搬送し、第1ヒータは、電極板と樹脂部材との重複部分を上側から加熱する平面状の加熱面を有する上部第1ヒータと、電極板と樹脂部材との重複部分を下側から加熱する平面状の加熱面を有する下部第1ヒータとを含み、電極板と樹脂部材とは、上部第1ヒータの加熱面と下部第1ヒータの加熱面とによって重複部分が挟持された状態で、搬送装置を搬送され、第2ヒータは、電極板と樹脂部材との重複部分を上側から加熱する平面状の加熱面を有する上部第2ヒータと、電極板と樹脂部材との重複部分を下側から加熱する平面状の加熱面を有する下部第2ヒータとを含み、電極板と樹脂部材とは、上部第2ヒータの加熱面と下部第2ヒータの加熱面とによって重複部分が挟持された状態で、搬送装置を搬送されてもよい。この構成では、電極板と樹脂部材との重複部分が上部ヒータ及び下部ヒータによって平面状に挟持されて加熱される。これにより、重複部分を平坦に仕上げることができる。
また、第2温度は、樹脂部材のガラス転移温度よりも20℃以上高い温度でもよい。第2ヒータの加熱温度をこのような範囲にすることによって、電極板及び樹脂部材の反りがより確実に抑制される。
また、第2ヒータによる加熱温度は、搬送方向の上流から下流に向かって低くなるように設定されてもよい。この場合、樹脂部材における温度の低下速度を管理することができる。
本発明の一側面によれば、電極板及び樹脂部材の反りを抑制できる電極ユニット製造装置が提供され得る。
蓄電モジュールを備える蓄電装置の一例を示す概略断面図である。 図1の蓄電装置を構成する蓄電モジュールを示す概略断面図である。 電極ユニットを示す断面図である。 一実施形態に係る電極ユニット製造装置を模式的に示す平面図である。 電極ユニット製造装置を説明するための模式図である。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。図面には必要に応じてXYZ直交座標系が示される。
本実施形態に係る電極ユニット製造装置は、電池モジュールを構成する電極ユニットを製造する。まず、図1を参照して、電極モジュールを備える蓄電装置の一例について説明する。図1に示される蓄電装置10は、例えばフォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の各種車両のバッテリとして用いられる。蓄電装置10は、複数(本実施形態では3つ)の蓄電モジュール12を備えるが、単一の蓄電モジュール12を備えてもよい。蓄電モジュール12は、バイポーラ電池である。蓄電モジュール12は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池であるが、電気二重層キャパシタであってもよい。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。
複数の蓄電モジュール12は、例えば金属板等の導電板14を介して積層され得る。積層方向から見て、蓄電モジュール12及び導電板14は例えば矩形形状を有する。各蓄電モジュール12の詳細については後述する。導電板14は、蓄電モジュール12の積層方向(Z方向)において両端に位置する蓄電モジュール12の外側にもそれぞれ配置される。導電板14は、隣り合う蓄電モジュール12と電気的に接続される。これにより、複数の蓄電モジュール12が積層方向に直列に接続される。積層方向において、一端に位置する導電板14には正極端子24が接続されており、他端に位置する導電板14には負極端子26が接続されている。正極端子24は、接続される導電板14と一体であってもよい。負極端子26は、接続される導電板14と一体であってもよい。正極端子24及び負極端子26は、積層方向に交差する方向(X方向)に延在している。これらの正極端子24及び負極端子26により、蓄電装置10の充放電を実施できる。
導電板14は、蓄電モジュール12において発生した熱を放出するための放熱板としても機能し得る。導電板14の内部に設けられた複数の空隙14aを空気等の冷媒が通過することにより、蓄電モジュール12からの熱を効率的に外部に放出できる。各空隙14aは例えば積層方向に交差する方向(Y方向)に延在する。積層方向から見て、導電板14は、蓄電モジュール12よりも小さいが、蓄電モジュール12と同じかそれより大きくてもよい。
蓄電装置10は、交互に積層された蓄電モジュール12及び導電板14を積層方向に拘束する拘束部材16を備え得る。拘束部材16は、一対の拘束プレート16A,16Bと、拘束プレート16A,16B同士を連結する連結部材(ボルト18及びナット20)と、を備える。各拘束プレート16A,16Bと導電板14との間には、例えば樹脂フィルム等の絶縁フィルム22が配置される。各拘束プレート16A,16Bは、例えば鉄等の金属によって構成されている。積層方向から見て、各拘束プレート16A,16B及び絶縁フィルム22は例えば矩形形状を有する。絶縁フィルム22は導電板14よりも大きくなっており、各拘束プレート16A,16Bは、蓄電モジュール12よりも大きくなっている。積層方向から見て、拘束プレート16Aの縁部には、ボルト18の軸部を挿通させる挿通孔16A1が蓄電モジュール12よりも外側となる位置に設けられている。同様に、積層方向から見て、拘束プレート16Bの縁部には、ボルト18の軸部を挿通させる挿通孔16B1が蓄電モジュール12よりも外側となる位置に設けられている。積層方向から見て各拘束プレート16A,16Bが矩形形状を有している場合、挿通孔16A1及び挿通孔16B1は、拘束プレート16A,16Bの角部に位置する。
一方の拘束プレート16Aは、負極端子26に接続された導電板14に絶縁フィルム22を介して突き当てられ、他方の拘束プレート16Bは、正極端子24に接続された導電板14に絶縁フィルム22を介して突き当てられている。ボルト18は、例えば一方の拘束プレート16A側から他方の拘束プレート16B側に向かって挿通孔16A1及び挿通孔16B1に通される。他方の拘束プレート16Bから突出するボルト18の先端には、ナット20が螺合されている。これにより、絶縁フィルム22、導電板14及び蓄電モジュール12が挟持されてユニット化されると共に、積層方向に拘束荷重が付加される。
図2を参照して、蓄電装置を構成する蓄電モジュールについて説明する。図2に示される蓄電モジュール12は、複数のバイポーラ電極32が積層された積層体30を備える。バイポーラ電極32の積層方向から見て、積層体30は、例えば矩形形状を有する。隣り合うバイポーラ電極32間にはセパレータ40が配置され得る。
各バイポーラ電極32は、電極板34と、電極板34の第1面34cに設けられた正極36と、電極板34の第2面34dに設けられた負極38とを含む。積層体30において、一のバイポーラ電極32の正極36は、セパレータ40を挟んで積層方向に隣り合う一方のバイポーラ電極32の負極38と対向し、一のバイポーラ電極32の負極38は、セパレータ40を挟んで積層方向に隣り合う他方のバイポーラ電極32の正極36と対向している。
積層方向において、積層体30の一端には、内側面(図示下側の面)に負極38が配置された電極板34が配置される。この電極板34は負極側終端電極に相当する。積層方向において、積層体30の他端には、内側面(図示上側の面)に正極36が配置された電極板34が配置される。この電極板34は正極側終端電極に相当する。負極側終端電極の負極38は、セパレータ40を介して最上層のバイポーラ電極32の正極36と対向している。正極側終端電極の正極36は、セパレータ40を介して最下層のバイポーラ電極32の負極38と対向している。これら終端電極の電極板34はそれぞれ隣り合う導電板14(図1参照)に接続される。
蓄電モジュール12は、バイポーラ電極32の積層方向に延在し、積層体30を収容する筒状の樹脂部50を備える。樹脂部50は、複数の電極板34の周縁部34aを保持する。樹脂部50は、積層体30を取り囲むように構成されている。樹脂部50は、バイポーラ電極32の積層方向から見て例えば矩形形状を有している。すなわち、樹脂部50は例えば角筒状である。
樹脂部50は、電極板34の周縁部34aに接合されて、その周縁部34aを保持する第1シール部52と、積層方向に交差する方向(X方向及びY方向)において第1シール部52の外側に設けられた第2シール部54とを有する。
樹脂部50の内壁を構成する第1シール部52は、複数のバイポーラ電極32(すなわち積層体30)における電極板34の周縁部34aの全周にわたって設けられている。第1シール部52は、電極板34の周縁部34aに接合されており、その周縁部34aをシールする。すなわち、第1シール部52は、電極板34の周縁部34aに接合されている。各バイポーラ電極32の電極板34の周縁部34aは、第1シール部52に埋没した状態で保持されている。積層体30の両端に配置された電極板34の周縁部34aも、第1シール部52に埋没した状態で保持されている。これにより、積層方向に隣り合う電極板34,34間には、当該電極板34,34と第1シール部52とによって気密に仕切られた内部空間Vが形成されている。すなわち、内部空間Vはバイポーラ電極32と樹脂部50との間に形成されている。内部空間Vには、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液からなる電解液(不図示)が収容されている。
第1シール部52は、複数の枠体60(樹脂部材)が積層方向に積層されたシール部である。各枠体60は、矩形状をなす電極板34の周縁部34aに接合される。枠体60は、積層方向から見て例えば矩形枠状である。電極板34と電極板34に接合された枠体60とによって電極ユニットが構成されている。
樹脂部50の外壁を構成する第2シール部54は、バイポーラ電極32の積層方向に延在する第1シール部52の外周面52aを覆っている。第2シール部54の内周面54aは、第1シール部52の外周面52aに例えば溶着されており、その外周面52aをシールする。すなわち、第2シール部54は、第1シール部52の外周面52aに接合されている。第1シール部52に対する第2シール部54の溶着面(接合面)は、例えば4つの矩形平面をなす。
電極板34は、例えばニッケルからなる矩形の金属箔である。電極板34の周縁部34aは、正極活物質及び負極活物質の塗工されない未塗工領域となっている。未塗工領域では、電極板34が露出している。その未塗工領域が、樹脂部50の内壁を構成する第1シール部52に埋没して保持されている。正極36を構成する正極活物質としては、例えば水酸化ニッケルが挙げられる。負極38を構成する負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が挙げられる。電極板34の第2面34dにおける負極38の形成領域は、電極板34の第1面34cにおける正極36の形成領域に対して一回り大きくてもよい。
セパレータ40は、例えばシート状に形成されている。セパレータ40は、例えば矩形形状を有する。セパレータ40を形成する材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルムや織布又は不織布等が例示される。また、セパレータ40は、フッ化ビニリデン樹脂化合物で補強されたものであってもよい。なお、セパレータ40は、シート状に限られず、袋状のものを用いてもよい。
樹脂部50(第1シール部52及び第2シール部54)は、例えば絶縁性の樹脂を用いて矩形の筒状に形成されている。樹脂部50を構成する樹脂材料としては、熱可塑性樹脂である、例えばポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、又は変性ポリフェニレンエーテル(変性PPE)等が挙げられる。
以下、電極ユニット製造装置について詳細に説明する。図3は、電極ユニットを示す断面図である。図4は、電極ユニット製造装置を示す平面図である。図5は、電極ユニット製造装置の一部を示す模式図である。なお、図5では、後述する第1ヒータ及び第2ヒータのうち、搬送方向の上流側に配置された第1ヒータ及び第2ヒータのみ示されている。
本実施形態に係る電極ユニット製造装置100は、矩形をなす電極板34の周縁部34aを囲むように当該周縁部34aに対して矩形枠状の枠体60を接合する。電極ユニットを製造する場合、まず電極板34及び枠体60が準備される(図3(a)参照)。準備される電極板34及び枠体60は、バイポーラ電極32を構成する電極板34の周縁部34aに枠体60(樹脂部材)が配置された状態で仮止めされていてよい。仮止めは、治具による固定、枠体60の部分的な加熱による変形などによって行われ得る。枠体60は電極板34の第1面34c上に載置される。枠体60の外周端60eは電極板34の外周端34eよりも外側に位置している。積層方向に沿った枠体60の断面形状は例えば矩形である。電極板34の第1面34cは粗化面であってもよい。電極ユニット製造装置100は、枠体60を電極板34の周縁部34aに接合することによって、図3(b)に示すように、電極ユニット80を製造する。電極ユニット80の枠体60は、接合時の加熱による変形により下方に突出する突起60pを有する。突起60pは、積層方向から見て枠体60の全周にわたって電極板34の外周端34eの外側に位置する。
図4に示すように、電極板34及び枠体60は、互いに対向する一対の短辺と、互いに対向する一対の長辺とを有している。電極ユニット製造装置100は、電極板34及び枠体60における対向する一対の長辺部分を加熱する加熱装置100Aと、電極板34及び枠体60における対向する一対の短辺部分を加熱する加熱装置100Bとを有している。
加熱装置100Aは、搬送路110と、第1ヒータ120と、第2ヒータ140とを含む。搬送路110は、電極板34及び枠体60を搬送方向の上流から下流に向けて搬送する。例えば、電極板34及び枠体60は、電極板34の周縁に枠体60が重複した状態で位置決めされている(図3(a)参照)。搬送路110は、例えばベルトコンベヤなどの搬送装置によって構成され得る。電極板34及び枠体60は、互いに上下方向に積層された状態で搬送路110を搬送される。
第1ヒータ120は、搬送路110に沿って配置されている。第1ヒータ120は、例えば、電極板34と枠体60との重複部分を上側から加熱する上部第1ヒータ121と、電極板34と枠体60との重複部分を下側から加熱する下部第1ヒータ131とを含む。上部第1ヒータ121は、上流ローラ122と下流ローラ123とに巻回された無端状のベルト125と、加熱部126とを含んでいる。ベルト125は、例えば不図示の駆動装置によって、下側に位置する領域が上流から下流に向かって移動するように駆動される。加熱部126は、上流ローラ122と下流ローラ123との間であって、ベルト125の内周側に配置されている。加熱部126は、その下側面に加熱面126aを有している。加熱面126aは例えば平面状に形成されている。
下部第1ヒータ131は、上流ローラ132と下流ローラ133とに巻回された無端状のベルト135と、加熱部136とを含んでいる。ベルト135は、例えば不図示の駆動装置によって、上側に位置する領域が上流から下流に向かって移動するように駆動される。加熱部136は、上流ローラ132と下流ローラ133との間であって、ベルト135の内周側に配置されている。加熱部136は、その上側面に加熱面136aを有している。加熱面136aは例えば平面状に形成されている。
搬送方向Dにおいて、加熱部126と加熱部136とは略同じ位置に配置されている。そのため、搬送路110を搬送される電極板34及び枠体60は、ベルト125,135を介して加熱部126と加熱部136とに挟持され得る。加熱部126及び加熱部136は、枠体60を形成する材料の融点以上の温度(第1温度)で電極板34と枠体60との重複部分を加熱する。加熱による劣化を抑制するため、例えば、第1温度は枠体60を形成する材料の融点よりも5〜30度程度高い温度であってよい。本実施形態では、搬送路110を挟んで一対の第1ヒータ120が配置されている。一対の第1ヒータ120間の距離は、一対の第1ヒータ120によって電極板34及び枠体60における対向する一対の長辺部分が同時に加熱できる距離に設定されている。すなわち、一対の第1ヒータ120間の距離は、枠体60における一対の長辺間の距離と同程度の距離に設定されている。
第2ヒータ140は、搬送路110に沿って第1ヒータ120よりも搬送方向Dの下流側に配置されている。第2ヒータ140は、例えば、電極板34と枠体60との重複部分を上側から加熱する上部第2ヒータ141と、電極板34と枠体60との重複部分を下側から加熱する下部第2ヒータ151とを含む。上部第2ヒータ141は、上流ローラ142及び下流ローラ143に巻回された無端状のベルト145と、加熱部146とを含んでいる。ベルト145は、例えば不図示の駆動装置によって、下側に位置する領域が上流から下流に向かって移動するように駆動される。加熱部146は、上流ローラ142と下流ローラ143との間であって、ベルト145の内周側に配置されている。加熱部146は、その下側面に加熱面146aを有している。加熱面146aは例えば平面状に形成されている。
下部第2ヒータ151は、上流ローラ152及び下流ローラ153に巻回された無端状のベルト155と、加熱部156とを含んでいる。ベルト155は、例えば不図示の駆動装置によって、上側に位置する領域が上流から下流に向かって移動するように駆動される。加熱部156は、上流ローラ152と下流ローラ153との間であって、ベルト155の内周側に配置されている。加熱部156は、その上側面に加熱面156aを有している。加熱面156aは例えば平面状に形成されている。
加熱部146と加熱部156とは、搬送方向Dにおいて略同じ位置に配置されている。そのため、搬送路110を搬送される電極板34及び枠体60は、ベルト145,155を介して加熱部146と加熱部156とに挟持され得る。加熱部146及び加熱部156は、枠体60を形成する材料の融点よりも低い温度(第2温度)で電極板34と枠体60との重複部分を加熱する。例えば、第2温度は、枠体60を形成する材料の融点よりも低く、ガラス転移温度よりも高い温度であってよい。第2温度は材料のガラス転移温度の20℃以上の温度であってよく、一例として、第2温度は枠体60を形成する材料のガラス転移温度よりも約20℃程度高い温度である。本実施形態では、搬送路110を挟んで一対の第2ヒータ140が配置されている。一対の第2ヒータ140間の距離は、一対の第2ヒータ140によって電極板34及び枠体60における対向する一対の長辺部分が同時に加熱できる距離に設定されている。すなわち、一対の第2ヒータ140間の距離は、枠体60における一対の長辺間の距離と同程度の距離に設定されている。
加熱装置100Bは、例えば加熱装置100Aよりも下流に配置されている。本実施形態では、加熱装置100Aから排出された電極板34及び枠体60は、平面視において90度回転した状態で加熱装置100Bに搬送される。
加熱装置100Bは、加熱装置100Aと同様に搬送路110と、第1ヒータ120と、第2ヒータ140とを含む。加熱装置100Bにおいても、搬送路110を挟んで一対の第1ヒータ120が配置されている。一対の第1ヒータ120間の距離は、一対の第1ヒータ120によって電極板34及び枠体60における対向する一対の短辺部分が同時に加熱できる距離に設定されている。すなわち、加熱装置100Bでは、一対の第1ヒータ120間の距離は、枠体60における一対の短辺間の距離(すなわち長辺の長さ)と同程度の距離に設定されている。同様に、加熱装置100Bでは、搬送路110を挟んで一対の第2ヒータ140が配置されている。一対の第2ヒータ140間の距離は、一対の第2ヒータ140によって電極板34及び枠体60における対向する一対の短辺部分が同時に加熱できる距離に設定されている。すなわち、加熱装置100Bでは、一対の第2ヒータ140間の距離は、枠体60における一対の短辺間の距離と同程度の距離に設定されている。加熱装置100Bのその他の構成は、加熱装置100Aと同様であってよい。
この電極ユニット製造装置100では、まず加熱装置100Aにおいて、位置決めされた電極板34及び枠体60が搬送路110を上流から下流に向かって搬送される。この場合、電極板34及び枠体60の重複部分のうちの長辺部分は、ベルト125とベルト135とによって挟持されている。搬送の過程において、電極板34及び枠体60の重複部分(長辺部分)は、第1ヒータ120によって加熱される。加熱温度は枠体60の融点以上であるため、第1ヒータ120の加熱によって、電極板34及び枠体60の重複部分が接合される。電極板34及び枠体60は、さらに下流に搬送され、第1ヒータ120によって接合された重複部分が第2ヒータ140によって加熱される。加熱装置100Aを排出された電極板34及び枠体60は、平面視において90度回転した状態で、加熱装置100Bに搬送される。加熱装置100Bでは、電極板34及び枠体60の重複部分(短辺部分)が、第1ヒータ120によって加熱され、当該重複部分が接合される。電極板34及び枠体60は、加熱装置100Bをさらに下流に搬送され、第1ヒータ120によって接合された重複部分が第2ヒータ140によって加熱される。本実施形態では、第1ヒータ120による接合後に、枠体60を形成する材料の融点よりも低い加熱温度を有する第2ヒータ140で接合部分が再加熱される。これにより、枠体60の重複部分を形成している高分子の高次構造が加熱後の形状に適合するので、枠体60における接合部分の収縮が緩和される。したがって、電極板34の収縮量と枠体60の収縮量との差が小さくなり、電極板34及び枠体60の反りが抑制される。
電極板34と枠体60との重複部分は、上部第1ヒータ121の加熱面126a及び下部第1ヒータ131の加熱面136aによってベルト125,135を介して平面状に挟持されて加熱される。同様に、電極板34と枠体60との重複部分は、上部第2ヒータ141の加熱面146a及び下部第2ヒータ151の加熱面156aによってベルト145,155を介して平面状に挟持されて加熱される。これにより、重複部分を平坦に仕上げることができる。
また、第2温度は、枠体60の融点よりも5〜15℃低い温度となっている。第2ヒータ140の加熱温度を枠体60の融点よりも5〜15℃低い温度範囲にすることによって、電極板34及び枠体60の反りがより確実に抑制される。
なお、電極ユニット製造装置100によって製造された電極ユニット80は、セパレータ40を介して積層され、積層体30を構成する(図2参照)。複数の枠体60が積層方向に積層されることによって、第1シール部52が構成される。第1シール部52の外側に第2シール部54が形成されることによって樹脂部50が形成される。第2シール部54は、例えば射出成形等により形成される。例えば、モールド内に、流動性を有する第2シール部54の樹脂材料を流し込むことによって、第2シール部54が形成され得る。第2シール部54は、例えば筒状の樹脂部材を第1シール部52に溶着することによって形成されてもよい。溶着では、例えば第1シール部52と第2シール部54との間に熱板を挟んで第1シール部52及び第2シール部54を加熱した後、熱板を抜いて第1シール部52と第2シール部54とが溶着される。あるいは、隣り合う枠体60同士を互いに溶着することによって第2シール部54を形成してもよい。溶着方法としては、例えば熱板溶着、熱風溶着、レーザ溶着等が挙げられる。熱板溶着では、例えば枠体60に熱板を押し付けることによって、第2シール部54が形成される。このようにして蓄電モジュール12が製造され得る。
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。
例えば、第2ヒータによる加熱温度は、搬送方向の上流から下流に向かって低くなるように設定されていてもよい。この場合、第2ヒータの加熱部が、搬送方向の上流から下流に向かって低くなる温度勾配を有してもよい。また、搬送方向に沿って複数の第2ヒータが配置され、上流に配置された第2ヒータの加熱温度よりも下流に配置された第2ヒータの加熱温度が低く設定されてもよい。この場合、枠体と電極板との重複部分における温度の低下速度を管理することができる。
34…電極板、34a…周縁部、60…枠体(樹脂部材)、80…電極ユニット、100…電極ユニット製造装置、110…搬送路、120…第1ヒータ、140…第2ヒータ。

Claims (4)

  1. 電極板と、前記電極板の周縁を囲み、当該周縁に接合された枠状の樹脂部材とを含む電極ユニットを製造する電極ユニット製造装置であって、
    前記電極板の前記周縁に前記樹脂部材が重複した状態の前記電極板及び前記樹脂部材を搬送する搬送装置と、
    前記搬送装置によって搬送される前記電極板と前記樹脂部材との前記搬送装置の搬送方向に沿った重複部分を前記樹脂部材の融点以上の第1温度で加熱する第1ヒータと、
    前記第1ヒータよりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記第1ヒータによって加熱された前記重複部分を前記融点よりも低い第2温度で加熱する第2ヒータと、を備える、電極ユニット製造装置。
  2. 前記搬送装置は、上下方向に互いに積層された前記電極板及び前記樹脂部材を搬送し、
    前記第1ヒータは、前記電極板と前記樹脂部材との前記重複部分を上側から加熱する平面状の加熱面を有する上部第1ヒータと、前記電極板と前記樹脂部材との前記重複部分を下側から加熱する平面状の加熱面を有する下部第1ヒータとを含み、
    前記電極板と前記樹脂部材とは、前記上部第1ヒータの加熱面と前記下部第1ヒータの加熱面とによって前記重複部分が挟持された状態で、前記搬送装置を搬送され、
    前記第2ヒータは、前記電極板と前記樹脂部材との前記重複部分を上側から加熱する平面状の加熱面を有する上部第2ヒータと、前記電極板と前記樹脂部材との前記重複部分を下側から加熱する平面状の加熱面を有する下部第2ヒータとを含み、
    前記電極板と前記樹脂部材とは、前記上部第2ヒータの加熱面と前記下部第2ヒータの加熱面とによって前記重複部分が挟持された状態で、前記搬送装置を搬送される、請求項1に記載の電極ユニット製造装置。
  3. 前記第2温度は、前記樹脂部材のガラス転移温度よりも20℃以上高い温度である、請求項1又は2に記載の電極ユニット製造装置。
  4. 前記第2ヒータによる加熱温度は、前記搬送方向の上流から下流に向かって低くなるように設定されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電極ユニット製造装置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4370902B2 (ja) * 2003-12-24 2009-11-25 日産自動車株式会社 バイポーラ電池およびその製造方法。
JP4635589B2 (ja) * 2004-12-08 2011-02-23 日産自動車株式会社 バイポーラ電池、組電池、複合電池およびこれらを搭載した車両
JP5261883B2 (ja) * 2006-03-17 2013-08-14 日産自動車株式会社 双極型二次電池
WO2013001873A1 (ja) * 2011-06-30 2013-01-03 京セラ株式会社 電池および電池の製造方法
JP5494726B2 (ja) * 2012-05-25 2014-05-21 日産自動車株式会社 双極型電池の製造方法および製造装置
JP6126418B2 (ja) * 2013-03-13 2017-05-10 セイコーインスツル株式会社 電気化学セルの製造方法
CN107735637B (zh) * 2015-06-23 2020-03-10 株式会社村田制作所 连续式热处理炉及使用该连续式热处理炉的陶瓷电子元器件制造方法
JP6607027B2 (ja) * 2015-12-22 2019-11-20 株式会社豊田自動織機 セパレータ付き電極の製造装置、及びセパレータ付き電極の製造方法

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