JP3325227B2 - リチウムイオンポリマー型２次電池の組立製造方法 - Google Patents
リチウムイオンポリマー型２次電池の組立製造方法Info
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオンポ
リマー型２次電池の組立製造方法に関するものであり、
特にキャリア材に連続フィルムを貼り付け、それらを連
続搬送する中で、リチウムイオンポリマー型２次電池の
組立を行ない、生産性と組立精度を向上させ、量産に対
応できる、リチウムイオンポリマー型２次電池の組立製
造方法に関する。
リマー型２次電池の組立製造方法に関するものであり、
特にキャリア材に連続フィルムを貼り付け、それらを連
続搬送する中で、リチウムイオンポリマー型２次電池の
組立を行ない、生産性と組立精度を向上させ、量産に対
応できる、リチウムイオンポリマー型２次電池の組立製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウム２次電池の基本構成は、正極及
び負極並びに両電極に介在せしめられる電解質を保持し
たセパレーターである。このうち、正極及び負極は、活
物質、導電材、結着材に必要に応じて可塑剤を分散媒に
混合分散して成るスラリーを塗工して、フィルムを製作
し、それらフィルムを金属箔、金属メッシュ等の集電体
に貼り付けたものを使用する。正極活物質としては遷移
金属のリチウム酸化物が最適である。たとえば、マンガ
ン酸リチウム（ＬｉＭｎ2 Ｏ4 ）、コバルト酸リチウム
（ＬｉＣｏＯ2 ）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ
2 ）等が好ましい。また、負極活物質としてはリチウム
イオンを吸蔵・放出できる公知の物質であり、たとえば
リチウムイオン吸蔵能を示す炭素材料が好ましい。炭素
材料の中でもコークス系炭素、黒鉛系炭素がより好まし
い。導電材としては電子伝導性の公知の物質であり、た
とえば天然黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラッ
ク等が好ましく、これらの混合物も使用できる。結着材
としてはフッ素系樹脂が良好で、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）、ヘキサフロロプロピレン（ＨＦＰ）等が好まし
く、これらの共重合体も使用できる。分散媒としては、
結着材が溶解可能な有機溶媒が適切で、たとえばアセト
ン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、テトラヒドロフラ
ン（ＴＨＦ）、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセタ
ミド、テトラメチル尿素、リン酸トリメチル、Ｎ−メチ
ルピロリゾン（ＮＭＰ）等が好ましい。また、必要に応
じて加える可塑剤は成膜後に電解液と置換可能な有機溶
媒が適切で、フタル酸ジエステル類が好ましい。集電体
にはステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、チタン、
銅のパンチングメタル、エキスパンドメタルが好まし
く、表面処理を施した材料も使用できる。電解質は一般
に溶媒とその溶媒に溶解するリチウム塩とから構成され
る。溶媒としてはポリエチレンカーボネート、エチレン
カーボネート、ジメチルスルホキシド、ブチルラクト
ン、スルホラン、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒ
ドロフラン、ジエチルカーボネート、メチルエチルカー
ボネート、ジメチルカーボネート等の有機溶媒が挙げら
れ、これらの一種又は二種以上を混合して使用するのが
好ましい。リチウム塩としては、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、Ｌ
ｉＡｓＦ6 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＰＦ6 等
が好ましい。
び負極並びに両電極に介在せしめられる電解質を保持し
たセパレーターである。このうち、正極及び負極は、活
物質、導電材、結着材に必要に応じて可塑剤を分散媒に
混合分散して成るスラリーを塗工して、フィルムを製作
し、それらフィルムを金属箔、金属メッシュ等の集電体
に貼り付けたものを使用する。正極活物質としては遷移
金属のリチウム酸化物が最適である。たとえば、マンガ
ン酸リチウム（ＬｉＭｎ2 Ｏ4 ）、コバルト酸リチウム
（ＬｉＣｏＯ2 ）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ
2 ）等が好ましい。また、負極活物質としてはリチウム
イオンを吸蔵・放出できる公知の物質であり、たとえば
リチウムイオン吸蔵能を示す炭素材料が好ましい。炭素
材料の中でもコークス系炭素、黒鉛系炭素がより好まし
い。導電材としては電子伝導性の公知の物質であり、た
とえば天然黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラッ
ク等が好ましく、これらの混合物も使用できる。結着材
としてはフッ素系樹脂が良好で、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）、ヘキサフロロプロピレン（ＨＦＰ）等が好まし
く、これらの共重合体も使用できる。分散媒としては、
結着材が溶解可能な有機溶媒が適切で、たとえばアセト
ン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、テトラヒドロフラ
ン（ＴＨＦ）、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセタ
ミド、テトラメチル尿素、リン酸トリメチル、Ｎ−メチ
ルピロリゾン（ＮＭＰ）等が好ましい。また、必要に応
じて加える可塑剤は成膜後に電解液と置換可能な有機溶
媒が適切で、フタル酸ジエステル類が好ましい。集電体
にはステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、チタン、
銅のパンチングメタル、エキスパンドメタルが好まし
く、表面処理を施した材料も使用できる。電解質は一般
に溶媒とその溶媒に溶解するリチウム塩とから構成され
る。溶媒としてはポリエチレンカーボネート、エチレン
カーボネート、ジメチルスルホキシド、ブチルラクト
ン、スルホラン、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒ
ドロフラン、ジエチルカーボネート、メチルエチルカー
ボネート、ジメチルカーボネート等の有機溶媒が挙げら
れ、これらの一種又は二種以上を混合して使用するのが
好ましい。リチウム塩としては、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、Ｌ
ｉＡｓＦ6 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＰＦ6 等
が好ましい。
【０００３】図１１に、リチウムイオンポリマー型２次
電池の電池Ｂの組立図を示す。表裏２枚の正極Ｃ、Ｃの
間に負極ＡがセパレーターＳ、Ｓを介して挟まれてい
る。正極及び負極からは集電体タブが突出している。縁
辺での電流漏洩を防止するために、正極Ｃより負極Ａ及
びセパレーターＳが四方突出する構造をしている。
電池の電池Ｂの組立図を示す。表裏２枚の正極Ｃ、Ｃの
間に負極ＡがセパレーターＳ、Ｓを介して挟まれてい
る。正極及び負極からは集電体タブが突出している。縁
辺での電流漏洩を防止するために、正極Ｃより負極Ａ及
びセパレーターＳが四方突出する構造をしている。
【０００４】従来、リチウムイオンポリマー型２次電池
の組立製造方法は、図１２に示すような形で行なってき
た。まず、大きめに電極フィルムとセパレーターを作
り、金型で所定の形状に打抜く。次に、打抜かれた正極
電極フィルムと負極電極フィルム及びセパレーターを１
枚ずつピンセット等で組立て、ラミネーションで貼り合
わせて電池を組立てていた。このように人手で電池を１
ケずつ組立てていたため、組立精度と生産性が非常に悪
いという欠点があった。
の組立製造方法は、図１２に示すような形で行なってき
た。まず、大きめに電極フィルムとセパレーターを作
り、金型で所定の形状に打抜く。次に、打抜かれた正極
電極フィルムと負極電極フィルム及びセパレーターを１
枚ずつピンセット等で組立て、ラミネーションで貼り合
わせて電池を組立てていた。このように人手で電池を１
ケずつ組立てていたため、組立精度と生産性が非常に悪
いという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の欠点を解決し、キャリア材に連続フィルムを貼り付
け、それらを連続搬送する中で、リチウムイオンポリマ
ー型２次電池の組立を行ない、生産性と組立精度を向上
させ、量産に対応できる製造方法を提供することにあ
る。
の欠点を解決し、キャリア材に連続フィルムを貼り付
け、それらを連続搬送する中で、リチウムイオンポリマ
ー型２次電池の組立を行ない、生産性と組立精度を向上
させ、量産に対応できる製造方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、次
のようにして解決される。 （Ａ）キャリア材に、リチウムイオンポリマー型２次電
池電極フィルムを貼り付け、さらに、金型で位置決め基
準穴を開け、キャリア材の強度及び基準穴を利用して電
極フィルムを連続搬送し、キャリア材上で電極フィルム
を外形処理して電池組立を連続的に行う。 （Ｂ）キャリア材に、リチウムイオンポリマー型２次電
池電極フィルムを貼り付けたものに、金型で位置決め基
準穴を開け、その基準穴を用いて電極フィルムの外形処
理及び電池組立の位置決めを行う。 （Ｃ）外形処理された負極電極フィルムの両面に、外形
処理された正極電極フィルムをキャリア材から一定間隔
で間欠転写し、リチウムイオンポリマー型２次電池を連
続的に組立て、最後に金型で個々の電池に切り離す。
のようにして解決される。 （Ａ）キャリア材に、リチウムイオンポリマー型２次電
池電極フィルムを貼り付け、さらに、金型で位置決め基
準穴を開け、キャリア材の強度及び基準穴を利用して電
極フィルムを連続搬送し、キャリア材上で電極フィルム
を外形処理して電池組立を連続的に行う。 （Ｂ）キャリア材に、リチウムイオンポリマー型２次電
池電極フィルムを貼り付けたものに、金型で位置決め基
準穴を開け、その基準穴を用いて電極フィルムの外形処
理及び電池組立の位置決めを行う。 （Ｃ）外形処理された負極電極フィルムの両面に、外形
処理された正極電極フィルムをキャリア材から一定間隔
で間欠転写し、リチウムイオンポリマー型２次電池を連
続的に組立て、最後に金型で個々の電池に切り離す。
【０００７】かくして、本発明は、 （１）キャリア材に、リチウムイオンポリマー型２次電
池電極フィルムを貼り付け、さらに、金型で位置決め基
準穴を開け、キャリア材の強度及び基準穴を利用して電
極フィルムを連続搬送し、キャリア材上で電極フィルム
を外形処理して電池組立を連続的に行うことを特徴とす
る電池組立製造方法、 （２）キャリア材に、リチウムイオンポリマー型２次電
池電極フィルムを貼り付けたものに、金型で位置決め基
準穴を開け、その基準穴を用いて電極フィルムの外形処
理及び電池組立の位置決めを行うことを特徴とする電池
組立製造方法、 （３）外形処理された負極電極フィルムの両面に、外形
処理された正極電極フィルムをキャリア材から一定間隔
で間欠転写し、リチウムイオンポリマー型２次電池を連
続的に組立て、最後に金型で個々の電池に切り離すこと
を特徴とする電池組立製造方法を提供する。
池電極フィルムを貼り付け、さらに、金型で位置決め基
準穴を開け、キャリア材の強度及び基準穴を利用して電
極フィルムを連続搬送し、キャリア材上で電極フィルム
を外形処理して電池組立を連続的に行うことを特徴とす
る電池組立製造方法、 （２）キャリア材に、リチウムイオンポリマー型２次電
池電極フィルムを貼り付けたものに、金型で位置決め基
準穴を開け、その基準穴を用いて電極フィルムの外形処
理及び電池組立の位置決めを行うことを特徴とする電池
組立製造方法、 （３）外形処理された負極電極フィルムの両面に、外形
処理された正極電極フィルムをキャリア材から一定間隔
で間欠転写し、リチウムイオンポリマー型２次電池を連
続的に組立て、最後に金型で個々の電池に切り離すこと
を特徴とする電池組立製造方法を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１において、キャリア材１上に
正極材、負極材及びセパレーター材を、それぞれ、塗工
して、正極材フィルム２、負極材フィルム３及びセパレ
ーターフィルム４を個別に形成する成膜工程が示され
る。これらは、成膜後、巻取られていずれもロール形態
とされる。
正極材、負極材及びセパレーター材を、それぞれ、塗工
して、正極材フィルム２、負極材フィルム３及びセパレ
ーターフィルム４を個別に形成する成膜工程が示され
る。これらは、成膜後、巻取られていずれもロール形態
とされる。
【０００９】成膜工程での密着性及び後工程での易剥離
性が良好であり、製造工程を一貫して同一のキャリアー
フィルムを用いることができるように、正極スラリー及
び負極スラリーをそれぞれ成膜してカソードフィルム及
びアノードフィルムを作製するに際して、該キャリアー
フィルムとして中心線平均粗さが０．０１μｍ〜１．０
μｍ（ＪＩＳ Ｂ０６０１での評価法による）、６０°
光沢度（ＧS ６０°）が０．５〜１４０％（ＪＩＳ Ｚ
８７４１での評価法による）に粗面加工を施したポリエ
ステルフィルムを用いることが好ましい。
性が良好であり、製造工程を一貫して同一のキャリアー
フィルムを用いることができるように、正極スラリー及
び負極スラリーをそれぞれ成膜してカソードフィルム及
びアノードフィルムを作製するに際して、該キャリアー
フィルムとして中心線平均粗さが０．０１μｍ〜１．０
μｍ（ＪＩＳ Ｂ０６０１での評価法による）、６０°
光沢度（ＧS ６０°）が０．５〜１４０％（ＪＩＳ Ｚ
８７４１での評価法による）に粗面加工を施したポリエ
ステルフィルムを用いることが好ましい。
【００１０】図２において、キャリア材上に塗工された
正極材フィルム、負極材フィルム及びセパレーターフィ
ルムそれぞれを所定の幅に切断するスリッティング工程
が示される。ここでは、２連にスリッティングするもの
として示すが、３連以上にスリッティングすることも可
能である。所定の幅に切断された正極材フィルム、負極
材フィルム及びセパレーターフィルムをそれぞれ２’、
３’及び４’として示す。
正極材フィルム、負極材フィルム及びセパレーターフィ
ルムそれぞれを所定の幅に切断するスリッティング工程
が示される。ここでは、２連にスリッティングするもの
として示すが、３連以上にスリッティングすることも可
能である。所定の幅に切断された正極材フィルム、負極
材フィルム及びセパレーターフィルムをそれぞれ２’、
３’及び４’として示す。
【００１１】図３及び図４において、ここでは集電メッ
シュとして示す集電体５を間に挟んで、所定の幅に切断
された正極材フィルム２’及び負極材フィルム３’を集
電体それぞれの両面に貼り合わせ、ラミネートして、正
極電極フィルム６及び負極電極フィルム７を個別に形成
する正極及び負極の集電体ラミネーション工程が示され
る。ここでは、集電体として、銅製の集電メッシュを示
すが、集電体にはステンレス鋼、ニッケル、アルミニウ
ム、チタン、銅のパンチングメタル、エキスパンドメタ
ルが好ましく、表面処理を施した材料も使用できる。こ
の時、画像処理等の電気的な方法を用いて、表裏のフィ
ルムの貼り合わせ位置を正確に合わせる。
シュとして示す集電体５を間に挟んで、所定の幅に切断
された正極材フィルム２’及び負極材フィルム３’を集
電体それぞれの両面に貼り合わせ、ラミネートして、正
極電極フィルム６及び負極電極フィルム７を個別に形成
する正極及び負極の集電体ラミネーション工程が示され
る。ここでは、集電体として、銅製の集電メッシュを示
すが、集電体にはステンレス鋼、ニッケル、アルミニウ
ム、チタン、銅のパンチングメタル、エキスパンドメタ
ルが好ましく、表面処理を施した材料も使用できる。こ
の時、画像処理等の電気的な方法を用いて、表裏のフィ
ルムの貼り合わせ位置を正確に合わせる。
【００１２】この場合、ラミネーション後、正極電極フ
ィルムについては、表面のキャリア材１のみを剥がす。
表面のキャリア材１のみを剥がした正極電極フィルム６
はロール状に巻取られる。負極電極フィルムについては
表裏のキャリア材１、１を剥がす。
ィルムについては、表面のキャリア材１のみを剥がす。
表面のキャリア材１のみを剥がした正極電極フィルム６
はロール状に巻取られる。負極電極フィルムについては
表裏のキャリア材１、１を剥がす。
【００１３】図４の下流部に示すように、キャリア材
１、１を剥がした負極電極フィルムには、その両面にロ
ール状のセパレーターフィルム４’から繰り出したセパ
レーターを貼り付け、ロール状のセパレーター付き負極
電極フィルム８を形成する。このセパレーター貼り付け
についても上述の方法と同様にして、両面の貼り合わせ
位置を合わせる。図４では、負極の集電体ラミネーショ
ン工程、負極電極フィルムの表裏のキャリア材１、１を
剥がす工程及びセパレーターを貼り付け、ロール状のセ
パレーター付き負極電極フィルム８を形成する工程を連
続して示す。
１、１を剥がした負極電極フィルムには、その両面にロ
ール状のセパレーターフィルム４’から繰り出したセパ
レーターを貼り付け、ロール状のセパレーター付き負極
電極フィルム８を形成する。このセパレーター貼り付け
についても上述の方法と同様にして、両面の貼り合わせ
位置を合わせる。図４では、負極の集電体ラミネーショ
ン工程、負極電極フィルムの表裏のキャリア材１、１を
剥がす工程及びセパレーターを貼り付け、ロール状のセ
パレーター付き負極電極フィルム８を形成する工程を連
続して示す。
【００１４】こうして、正極電極フィルム６及びセパレ
ータ付き負極電極フィルム８が形成される。両者は、そ
れぞれ、以下に説明するようにして、外形処理した後、
組み立てられ、図１１に示した電池を完成する。
ータ付き負極電極フィルム８が形成される。両者は、そ
れぞれ、以下に説明するようにして、外形処理した後、
組み立てられ、図１１に示した電池を完成する。
【００１５】（正極電極フィルム外形処理）図５におい
て、正極電極フィルム６を巻き出す。巻き出された正極
電極フィルム６は、位置決め基準穴打抜き、集電メ
ッシュ打抜き、外形ハーフカット、の順で金型１２に
より外形処理される。外形処理後、不要な正極電極フィ
ルム中央部破材９は除去する。フィルムの位置決めは、
位置決め基準穴（スプロケットホール）１０に位置決め
搬送スプロケット１１を差し込んで行う。位置決め搬送
スプロケット１１には、エンコーダーが取り付けられて
おり、正極電極フィルムの送り量を管理している。打ち
抜かれた集電メッシュタブを番号１３として示す。図６
に、ハーフカットの様相を示す。
て、正極電極フィルム６を巻き出す。巻き出された正極
電極フィルム６は、位置決め基準穴打抜き、集電メ
ッシュ打抜き、外形ハーフカット、の順で金型１２に
より外形処理される。外形処理後、不要な正極電極フィ
ルム中央部破材９は除去する。フィルムの位置決めは、
位置決め基準穴（スプロケットホール）１０に位置決め
搬送スプロケット１１を差し込んで行う。位置決め搬送
スプロケット１１には、エンコーダーが取り付けられて
おり、正極電極フィルムの送り量を管理している。打ち
抜かれた集電メッシュタブを番号１３として示す。図６
に、ハーフカットの様相を示す。
【００１６】（負極電極フィルム外形処理）図７におい
て、セパレーター付き負極電極フィルム８もまた、図５
と同様に、位置決め基準穴打抜き、集電メッシュ打
抜き、の順で金型１２’により外形処理される。フィル
ムの位置決めは、位置決め基準穴１４に位置決め搬送ス
プロケット１５を差し込んで行う。位置決め搬送スプロ
ケット１５には、エンコーダーが取り付けられており、
負極電極フィルムの送り量を管理している。打ち抜かれ
た集電メッシュタブを番号１６として示す。
て、セパレーター付き負極電極フィルム８もまた、図５
と同様に、位置決め基準穴打抜き、集電メッシュ打
抜き、の順で金型１２’により外形処理される。フィル
ムの位置決めは、位置決め基準穴１４に位置決め搬送ス
プロケット１５を差し込んで行う。位置決め搬送スプロ
ケット１５には、エンコーダーが取り付けられており、
負極電極フィルムの送り量を管理している。打ち抜かれ
た集電メッシュタブを番号１６として示す。
【００１７】（電池組立処理）次に、図８及び図９にお
いて示すように、外形処理された負極電極フィルム８及
び正極電極フィルム６から電池が組み立てられる。外形
処理された負極電極フィルム８を巻き出し、貼り付いて
いるキャリア材１を剥がす。その両面に外形処理された
正極電極フィルム６を巻き出し、両面同じ位置に正極電
極フィルム６をキャリア材から離して転写ロール１７に
より間欠転写する。キャリア材は取り除かれる。
いて示すように、外形処理された負極電極フィルム８及
び正極電極フィルム６から電池が組み立てられる。外形
処理された負極電極フィルム８を巻き出し、貼り付いて
いるキャリア材１を剥がす。その両面に外形処理された
正極電極フィルム６を巻き出し、両面同じ位置に正極電
極フィルム６をキャリア材から離して転写ロール１７に
より間欠転写する。キャリア材は取り除かれる。
【００１８】間欠転写は、図１０に詳しく示すように、
外形処理された正極電極フィルム６を加熱（５０〜１３
０℃）された転写ロール１７、１７を閉じて、キャリア
材１から外形処理された負極電極フィルム８に転写す
る。電池１ケ分の正極電極フィルム６を転写したところ
で、転写ロール１７、１７を上下に開き、同時に正極電
極フィルム６の搬送を停止する。この時、負極電極フィ
ルム８は搬送を継続しており、所定の間隔（例えば１．
５ｍｍ）になったところで転写ロール１７、１７を閉
じ、正極電極フィルム６の搬送を再開し、次の転写を行
なう。以上の動作を繰り返し間欠転写を連続的に行う。
この転写の時の各フィルムの位置決めも、図８に示した
ように、位置決め基準穴と位置決め搬送スプロケット１
８を用いて行う。
外形処理された正極電極フィルム６を加熱（５０〜１３
０℃）された転写ロール１７、１７を閉じて、キャリア
材１から外形処理された負極電極フィルム８に転写す
る。電池１ケ分の正極電極フィルム６を転写したところ
で、転写ロール１７、１７を上下に開き、同時に正極電
極フィルム６の搬送を停止する。この時、負極電極フィ
ルム８は搬送を継続しており、所定の間隔（例えば１．
５ｍｍ）になったところで転写ロール１７、１７を閉
じ、正極電極フィルム６の搬送を再開し、次の転写を行
なう。以上の動作を繰り返し間欠転写を連続的に行う。
この転写の時の各フィルムの位置決めも、図８に示した
ように、位置決め基準穴と位置決め搬送スプロケット１
８を用いて行う。
【００１９】転写後、図９に示すように、金属ヒートロ
ール１９を用いてラミネーションが行われ、最後に、電
池打ち抜き金型２０で個々の電池に切り離す。切り離さ
れた後の中央部の負極電極フィルム破材２１は巻き取っ
て除去する。
ール１９を用いてラミネーションが行われ、最後に、電
池打ち抜き金型２０で個々の電池に切り離す。切り離さ
れた後の中央部の負極電極フィルム破材２１は巻き取っ
て除去する。
【００２０】その後、除湿雰囲気で電池セルを活性化
し、パッケージフィルムに入れて包装して出荷される。
し、パッケージフィルムに入れて包装して出荷される。
【００２１】以上説明した通り、本発明に従えば、電極
フィルムを連続搬送するためには、電極フィルムに引張
強度が要求されるが、電極フィルムにはその強度が無い
ため、予め電極フィルムにキャリア材（例えばＰＥＴ）
をラミネーション等で貼り付け、キャリア材に強度を持
たせたものである。この手段により電極フィルムの高速
連続搬送と位置決め基準穴の搬送スプロケットの差し込
みを可能としたものである。図１１に示したように正極
より負極及びセパレーターが四方突出する構造で電池を
連続に組立てるため、キャリア材から負極電極フィルム
（セパレーター付）に正極電極フィルムを間欠転写する
手段で連続組立の課題を解決した。転写をするには、転
写前に電極フィルムの外形処理をしなければならない
が、その処理は金型によって行った。金型処理及び組立
では、位置決め基準が重要であるが、本発明では、電極
フィルム中央部にまず最初に金型で位置決め基準穴を作
ることで解決した。この位置決め基準穴と位置決め搬送
スプロケットを用いることにより、安価で精度の高い位
置決めが可能となった。キャリア材上での正極電極フィ
ルム１の外形処理は、ハーフカットにより解決した。
フィルムを連続搬送するためには、電極フィルムに引張
強度が要求されるが、電極フィルムにはその強度が無い
ため、予め電極フィルムにキャリア材（例えばＰＥＴ）
をラミネーション等で貼り付け、キャリア材に強度を持
たせたものである。この手段により電極フィルムの高速
連続搬送と位置決め基準穴の搬送スプロケットの差し込
みを可能としたものである。図１１に示したように正極
より負極及びセパレーターが四方突出する構造で電池を
連続に組立てるため、キャリア材から負極電極フィルム
（セパレーター付）に正極電極フィルムを間欠転写する
手段で連続組立の課題を解決した。転写をするには、転
写前に電極フィルムの外形処理をしなければならない
が、その処理は金型によって行った。金型処理及び組立
では、位置決め基準が重要であるが、本発明では、電極
フィルム中央部にまず最初に金型で位置決め基準穴を作
ることで解決した。この位置決め基準穴と位置決め搬送
スプロケットを用いることにより、安価で精度の高い位
置決めが可能となった。キャリア材上での正極電極フィ
ルム１の外形処理は、ハーフカットにより解決した。
【００２２】こうして、本発明は、全体工程として、 第１工程：キャリア材に正極材、負極材及びセパレータ
ーをそれぞれ塗工して、巻取り、ロール状の正極材フィ
ルム、負極材フィルム及びセパレーターフィルムを個別
に形成する成膜工程、 第２工程：前記正極材フィルム、負極材フィルム及びセ
パレーターフィルムそれぞれを所定の幅に切断して、ロ
ール状の正極材フィルム、負極材フィルム及びセパレー
ターフィルムを個別に形成するスリッティング工程、 第３工程：集電体を間に挟んで、前記切断された正極材
フィルム及び負極材フィルムを該集電体それぞれの両面
に貼り合わせ、ラミネートして、正極電極フィルム及び
負極電極フィルムを個別に形成し、その場合、ラミネー
ション後、正極電極フィルムについては、表面のキャリ
アフィルムのみを剥がし、ロール状の正極電極フィルム
を巻取り、他方、負極電極フィルムについては表裏のキ
ャリアフィルムを剥がす正極及び負極の集電体ラミネー
ション工程と、 第４工程：ラミネートされそして表裏のキャリアフィル
ムを剥がれた負極電極フィルムの両面に、さらにセパレ
ーターフィルムを貼り合わせるセパレーター付き負極電
極フィルム形成工程、 第５工程：前記正極電極フィルム及びセパレーター付き
負極電極フィルムそれぞれの両側縁辺の集電メッシュ部
分を金型で所定の形状に打抜く打抜き工程、 第６工程：キャリアフィルム上の正極電極フィルムのみ
を、金型で所定の形状にカットする正極電極フィルムカ
ット工程、 第７工程：セパレーター付き負極電極フィルムから表裏
のキャリアフィルムを剥がした後、該セパレータ付き負
極電極フィルム両面にハーフカットされた正極電極フィ
ルムを、所定の位置に一定間隔で転写する転写工程、 第８工程：前記転写された正極電極フィルムとセパレー
ター付き負極電極フィルムをラミネートするラミネーシ
ョン工程、 第９工程：転写された正極電極フィルムとセパレータ付
き負極電極フィルムをラミネートした組立体を金型で個
々の電池に打抜く打抜き工程 を包含することを特徴とするリチウムイオンポリマー型
２次電池の製造方法を提供するものである。
ーをそれぞれ塗工して、巻取り、ロール状の正極材フィ
ルム、負極材フィルム及びセパレーターフィルムを個別
に形成する成膜工程、 第２工程：前記正極材フィルム、負極材フィルム及びセ
パレーターフィルムそれぞれを所定の幅に切断して、ロ
ール状の正極材フィルム、負極材フィルム及びセパレー
ターフィルムを個別に形成するスリッティング工程、 第３工程：集電体を間に挟んで、前記切断された正極材
フィルム及び負極材フィルムを該集電体それぞれの両面
に貼り合わせ、ラミネートして、正極電極フィルム及び
負極電極フィルムを個別に形成し、その場合、ラミネー
ション後、正極電極フィルムについては、表面のキャリ
アフィルムのみを剥がし、ロール状の正極電極フィルム
を巻取り、他方、負極電極フィルムについては表裏のキ
ャリアフィルムを剥がす正極及び負極の集電体ラミネー
ション工程と、 第４工程：ラミネートされそして表裏のキャリアフィル
ムを剥がれた負極電極フィルムの両面に、さらにセパレ
ーターフィルムを貼り合わせるセパレーター付き負極電
極フィルム形成工程、 第５工程：前記正極電極フィルム及びセパレーター付き
負極電極フィルムそれぞれの両側縁辺の集電メッシュ部
分を金型で所定の形状に打抜く打抜き工程、 第６工程：キャリアフィルム上の正極電極フィルムのみ
を、金型で所定の形状にカットする正極電極フィルムカ
ット工程、 第７工程：セパレーター付き負極電極フィルムから表裏
のキャリアフィルムを剥がした後、該セパレータ付き負
極電極フィルム両面にハーフカットされた正極電極フィ
ルムを、所定の位置に一定間隔で転写する転写工程、 第８工程：前記転写された正極電極フィルムとセパレー
ター付き負極電極フィルムをラミネートするラミネーシ
ョン工程、 第９工程：転写された正極電極フィルムとセパレータ付
き負極電極フィルムをラミネートした組立体を金型で個
々の電池に打抜く打抜き工程 を包含することを特徴とするリチウムイオンポリマー型
２次電池の製造方法を提供するものである。
【００２３】
【発明の効果】このように、リチウムイオンポリマー型
２次電池を長尺フィルムを搬送して組立てを行うことに
より、高い生産性が得られる。また、キャリア材上で組
立を行うため、キャリア材に位置決め用の工夫をするこ
とにより、機械的または電気的に位置決めができ、高い
組立精度が得られる。さらには、第２工程の切断幅と金
型を変えることにより、容易に色々な製品形状に対応で
きる。かくして、本発明により、リチウムイオンポリマ
ー型２次電池製造の（１）生産性が高まり、（２）自動
化され、（３）組立精度が上がり、そして（４）製品形
状の変更に容易に対応できる。
２次電池を長尺フィルムを搬送して組立てを行うことに
より、高い生産性が得られる。また、キャリア材上で組
立を行うため、キャリア材に位置決め用の工夫をするこ
とにより、機械的または電気的に位置決めができ、高い
組立精度が得られる。さらには、第２工程の切断幅と金
型を変えることにより、容易に色々な製品形状に対応で
きる。かくして、本発明により、リチウムイオンポリマ
ー型２次電池製造の（１）生産性が高まり、（２）自動
化され、（３）組立精度が上がり、そして（４）製品形
状の変更に容易に対応できる。
【図１】キャリア材上に正極材、負極材及びセパレータ
ー材を、それぞれ、塗工し、正極材フィルム、負極材フ
ィルム及びセパレーターフィルムを個別に形成する成膜
工程を示す説明図である。
ー材を、それぞれ、塗工し、正極材フィルム、負極材フ
ィルム及びセパレーターフィルムを個別に形成する成膜
工程を示す説明図である。
【図２】正極材フィルム、負極材フィルム及びセパレー
ターフィルムをそれぞれ所定の幅に切断するスリッティ
ング工程を示す説明図である。
ターフィルムをそれぞれ所定の幅に切断するスリッティ
ング工程を示す説明図である。
【図３】集電体を間に挟んで、所定の幅に切断された正
極材フィルムを集電体の両面に貼り合わせ、ラミネート
して、正極電極フィルムを形成する正極集電体ラミネー
ション工程を示す説明図である。
極材フィルムを集電体の両面に貼り合わせ、ラミネート
して、正極電極フィルムを形成する正極集電体ラミネー
ション工程を示す説明図である。
【図４】負極の集電体ラミネーション工程、負極電極フ
ィルムの表裏のキャリア材を剥がす工程及びセパレータ
ーを貼り付け、ロール状のセパレーター付き負極電極フ
ィルムを形成する工程を示す説明図である。
ィルムの表裏のキャリア材を剥がす工程及びセパレータ
ーを貼り付け、ロール状のセパレーター付き負極電極フ
ィルムを形成する工程を示す説明図である。
【図５】正極電極フィルムを外形処理する説明図であ
る。
る。
【図６】正極電極フィルムのハーフカットの様相を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図７】セパレーター付き負極電極フィルムの外形処理
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図８】セパレータ付き負極電極フィルムの両面にハー
フカットされた正極電極フィルムを所定の位置に転写し
て、ラミネートし、最後に、組立体を金型で個々の電池
に打抜く工程を示す説明図である。
フカットされた正極電極フィルムを所定の位置に転写し
て、ラミネートし、最後に、組立体を金型で個々の電池
に打抜く工程を示す説明図である。
【図９】図８の電池組立状態を示す斜視図である。
【図１０】間欠転写フローを段階的に説明する説明図で
ある。
ある。
【図１１】電池組立体の斜視図である。
【図１２】従来からの電池組立様相を示す流れ図であ
る。
る。
Ｃ 正極 Ａ 負極 Ｓ セパレーター １ キャリア材 ２ 正極材フィルム ３ 負極材フィルム ４ セパレーターフィルム ２’、３’、４’切断正極材、負極材及びセパレーター
フィルム ５ 集電体 ６ 正極電極フィルム ７ 負極電極フィルム ８ セパレーター付き負極電極フィルム ９ 中央部破材 １０ 正極位置決め基準穴 １１ 搬送スプロケット １２ 金型 １３ 集電メッシュタブ １４ 負極位置決め基準穴 １５ 位置決め搬送スプロケット １６ 集電メッシュタブ １７ 転写ロール １８ 位置決め搬送スプロケット １９ 金属ヒートロール ２０ 電池打ち抜き金型 ２１ 負極電極フィルム破材
フィルム ５ 集電体 ６ 正極電極フィルム ７ 負極電極フィルム ８ セパレーター付き負極電極フィルム ９ 中央部破材 １０ 正極位置決め基準穴 １１ 搬送スプロケット １２ 金型 １３ 集電メッシュタブ １４ 負極位置決め基準穴 １５ 位置決め搬送スプロケット １６ 集電メッシュタブ １７ 転写ロール １８ 位置決め搬送スプロケット １９ 金属ヒートロール ２０ 電池打ち抜き金型 ２１ 負極電極フィルム破材
Claims (3)
- 【請求項１】 キャリア材に、リチウムイオンポリマー
型２次電池電極フィルムを貼り付け、さらに、金型で位
置決め基準穴を開け、キャリア材の強度及び基準穴を利
用して電極フィルムを連続搬送し、キャリア材上で電極
フィルムを外形処理して電池組立を連続的に行うことを
特徴とする電池組立製造方法。 - 【請求項２】 キャリア材に、リチウムイオンポリマー
型２次電池電極フィルムを貼り付けたものに、金型で位
置決め基準穴を開け、その基準穴を用いて電極フィルム
の外形処理及び電池組立の位置決めを行うことを特徴と
する電池組立製造方法。 - 【請求項３】 外形処理された負極電極フィルムの両面
に、外形処理された正極電極フィルムをキャリア材から
一定間隔で間欠転写し、リチウムイオンポリマー型２次
電池を連続的に組立て、最後に金型で個々の電池に切り
離すことを特徴とする電池組立製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19363198A JP3325227B2 (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | リチウムイオンポリマー型２次電池の組立製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19363198A JP3325227B2 (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | リチウムイオンポリマー型２次電池の組立製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000012096A JP2000012096A (ja) | 2000-01-14 |
| JP3325227B2 true JP3325227B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=16311164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19363198A Expired - Fee Related JP3325227B2 (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | リチウムイオンポリマー型２次電池の組立製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3325227B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100462780B1 (ko) * | 2002-06-03 | 2004-12-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지의 전극 조합체의 제조 방법 |
| FR2849283B1 (fr) * | 2002-12-23 | 2005-10-28 | Batscap Sa | Architecture de dispositif de bobinage d'ensemble de stockage d'energie electrique |
| CN103794822B (zh) * | 2014-02-28 | 2015-12-16 | 山东爱通工业机器人科技有限公司 | 一种动力锂电池电池片的自动叠片生产线 |
| DE102016210838A1 (de) * | 2016-06-17 | 2017-12-21 | Robert Bosch Gmbh | Anode für eine Batteriezelle, Verfahren zur Herstellung einer Anode und Batteriezelle |
| JP6747248B2 (ja) * | 2016-11-03 | 2020-08-26 | トヨタ自動車株式会社 | 積層電池製造装置 |
| CN114361733B (zh) * | 2021-12-31 | 2022-11-25 | 东莞市鑫晟达智能装备有限公司 | 一种小型聚合物电池加工设备 |
| CN117254127B (zh) * | 2023-10-25 | 2024-07-26 | 东莞市鑫晟达智能装备有限公司 | 一种长导线软包锂离子电池pack线 |
-
1998
- 1998-06-25 JP JP19363198A patent/JP3325227B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000012096A (ja) | 2000-01-14 |
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