(57)【要約】【課題】溶融材（３１または３３）とその溶融材（３１または３３）よりも溶融温度が高い耐熱材（３２または３４）とを含むセパレータ３０同士を安定して接合可能なセパレータの接合方法および接合装置を提供する。【解決手段】セパレータ接合方法は、電極（正極１０および負極２０）と交互に積層するセパレータ３０同士を接合する接合方法である。セパレータ接合方法では、溶融材（３１または３３）と、溶融材（３１または３３）よりも溶融温度が高い耐熱材（３２または３４）と、を含むセパレータ３０を用いる。セパレータ接合方法は、加熱工程と加圧工程を有する。加熱工程は、正極１０を加熱部材３００で加熱する。加圧工程は、加熱工程の後に、加熱された正極１０を一対のセパレータ３０で挟持し、正極１０を挟持した一対のセパレータ３０を加圧部材１００で挟持して加圧する。【選択図】図５
2014086267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極と交互に積層するセパレータ同士を接合する接合方法であって、
溶融材と、前記溶融材よりも溶融温度が高い耐熱材と、を含む前記セパレータを用い、
前記電極を加熱部材によって加熱する加熱工程と、
前記加熱工程の後に、加熱された前記電極を一対の前記セパレータで挟持し、前記電極を挟持した一対の前記セパレータを加圧部材によって挟持して加圧する加圧工程と、を有するセパレータ接合方法。
【請求項２】
前記溶融材と前記耐熱材とを積層した前記セパレータを用いる請求項１に記載のセパレータ接合方法。
【請求項３】
前記溶融材と前記耐熱材とを混在させた前記セパレータを用いる請求項１に記載のセパレータ接合方法。
【請求項４】
前記加熱部材は、前記電極の側面の側に配設している請求項１〜３のいずれか１項に記載のセパレータ接合方法。
【請求項５】
前記加熱部材は、前記電極の積層方向に配設している請求項１〜３のいずれか１項に記載のセパレータ接合方法。
【請求項６】
前記加圧部材は、長尺に形成し、一対の前記セパレータの端部に沿って配設している請求項１〜５のいずれか１項に記載のセパレータ接合方法。
【請求項７】
電極と交互に積層するセパレータ同士を接合する接合装置であって、
溶融材と、前記溶融材よりも溶融温度が高い耐熱材と、を含む前記セパレータを用い、
前記電極を加熱部材によって加熱する加熱部と、
加熱された前記電極を一対の前記セパレータで挟持し、前記電極を挟持した一対の前記セパレータを加圧部材によって挟持して加圧する加圧部と、を有するセパレータ接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セパレータ接合方法およびセパレータ接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、たとえば二次電池のような電気デバイスは、外装材で充放電が行われる発電要素を封止している。発電要素は、電極とセパレータとを積層して構成している。セパレータは、加熱されると収縮し易い。セパレータが収縮すると、電気的な短絡が局所的に発生して、電気デバイスの出力が低下する。
【０００３】
そこで、耐熱性を有する耐熱層の両面にその耐熱層の融点よりも低い融点を有する熱溶融層が配置されたセパレータを用い、そのセパレータが加熱された場合でも収縮を防ぐ積層式電池の構成がある。積層式電池のセパレータの熱溶融層同士は、熱溶着によって固定している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１０５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の構成では、加熱および加圧を兼ねる金属端子によってセパレータを加熱しながら加圧し、そのセパレータ同士を接合している。このような構成では、金属端子が接触している耐熱層を局所的に加熱しながら加圧することになる。金属端子が接触しているセパレータの耐熱層は、耐熱性を有していることから、金属端子からセパレータの熱溶融層までは熱が伝わり難いため、金属端子の押圧力を上げなければ、セパレータ同士を安定して溶着できない虞がある。
【０００６】
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、溶融材とその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る場合でも、そのセパレータ同士を安定して接合することができるセパレータ接合方法およびセパレータ接合装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係るセパレータ接合方法は、電極と交互に積層するセパレータ同士を接合する接合方法である。このセパレータ接合方法では、溶融材と、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る。さらに、セパレータ接合方法は加熱工程と加圧工程とを有している。加熱工程は、電極を加熱部材によって加熱する。加圧工程は、加熱工程の後に、加熱された電極を一対のセパレータで挟持し、電極を挟持した一対のセパレータを加圧部材によって挟持して加圧する。
【０００８】
上記目的を達成する本発明に係るセパレータ接合装置は、電極と交互に積層するセパレータ同士を接合する接合装置である。このセパレータ接合装置では、溶融材と、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る。さらに、セパレータ接合装置は、加熱部と加圧部とを有している。加熱部は、電極を加熱部材によって加熱する。加圧部は、加熱された電極を一対のセパレータで挟持し、電極を挟持した一対のセパレータを加圧部材によって挟持して加圧する。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成した本発明のセパレータ接合方法およびセパレータ接合装置では、まず、電極を加熱部材によって加熱した後、その加熱された電極を一対のセパレータで挟持し、電極を挟持した一対のセパレータを加圧部材によって挟持して加圧する。このようなセパレータの接合方法およびセパレータ接合装置によれば、加熱された電極を挟持することにより加熱されて軟化したセパレータを加圧部材によって加圧することができる。このため、本発明のセパレータ接合方法およびセパレータ接合装置では、セパレータに対する加圧部材の押圧力を軽減させることができる。したがって、本発明に係るセパレータ接合方法およびセパレータ接合装置は、溶融材とその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る場合でも、そのセパレータ同士を安定して接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るセパレータ接合方法によって接合した一対のセパレータを用いて製造した電気デバイスを示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るセパレータ接合方法によって接合した一対のセパレータを用いて製造した電気デバイスを示す分解斜視図である。
【図３】第１実施形態に係るセパレータ接合方法に用いるセパレータの一部を示す断面図である。
【図４】第１実施形態に係るセパレータ接合方法に用いる変形例のセパレータの一部を示す断面図である。
【図５】第１実施形態に係る正極を加熱する方法を示す斜視図である。
【図６】第１実施形態に係る正極を加熱する方法を示す図５のＡ−Ａ’線における断面図である。
【図７】第１実施形態に係るセパレータ同士を加圧する方法を示す斜視図である。
【図８】第１実施形態に係るセパレータ同士を加圧する方法を示す図７のＢ−Ｂ’線における断面図である。
【図９】第２実施形態に係る正極を加熱する方法を示す斜視図である。
【図１０】第３実施形態に係るセパレータを加圧する方法を示す斜視図である。
【図１１】第４実施形態に係るセパレータ接合装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。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。図面における各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。
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態に係るセパレータ接合方法について、図１〜図８を参照しながら説明する。
【００１３】
まず、セパレータ接合方法によって接合した一対のセパレータ３０を用いて製造した電気デバイス１の基本的な構成について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、セパレータ接合方法によって接合した一対のセパレータ３０を用いて製造した電気デバイス１を示す斜視図である。図２は、セパレータ接合方法によって接合した一対のセパレータ３０を用いて製造した電気デバイス１を示す分解斜視図である。図３は、セパレータ接合方法に用いるセパレータ３０の一部を示す断面図である。図４は、セパレータ接合方法に用いる変形例のセパレータ３０の一部を示す断面図である。
【００１５】
電気デバイス１は、図１に示すように、たとえば、リチウムイオン二次電池、ポリマーリチウム電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池に相当する。電気デバイス１は、図２に示すように、充放電が行われる発電要素２００を外装材４０で封止している。発電要素２００は、正極１０を一対のセパレータ３０で挟持して接合した袋詰電極１００と、負極２０とを交互に積層して構成している。発電要素は、負極２０を一対のセパレータ３０で挟持して接合した袋詰電極と、正極１０とを交互に積層して構成してもよい。
【００１６】
正極１０は、図２に示すように、導電体である正極集電体１１の両面に正極活物質１２を結着して形成している。電力を取り出す正極電極端子１１ａは、正極集電体１１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１０の正極電極端子１１ａは、溶接または接着によって互いに固定している。
【００１７】
正極１０の正極集電体１１の材料には、たとえば、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、またはアルミニウム製パンチドメタルを用いている。正極１０の正極活物質１２の材料には、電気デバイス１がリチウムイオン二次電池である場合、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；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。
【００１８】
負極２０は、図２に示すように、導電体である負極集電体２１の両面に負極活物質２２を結着して形成している。負極電極端子２１ａは、正極１０に形成した正極電極端子１１ａと重ならないように、負極集電体２１の一端の一部から延在して形成している。負極２０の長手方向の長さは、正極１０の長手方向の長さよりも長い。負極２０の短手方向の長さは、正極１０の短手方向の長さと同様である。複数積層された負極２０の負極電極端子２１ａは、溶接または接着によって互いに固定している。
【００１９】
負極２０の負極集電体２１の材料には、たとえば、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２０の負極活物質２２の材料には、電気デバイス１がリチウムイオン二次電池である場合、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、たとえば、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。
【００２０】
セパレータ３０は、図２に示すように、正極１０と負極２０の間に設けられ、その正極１０と負極２０とを電気的に隔離している。セパレータ３０は、正極１０と負極２０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。セパレータ３０は、矩形状に形成している。セパレータ３０の長手方向の長さは、負極電極端子２１ａの部分を除いた負極２０の長手方向の長さよりも長い。
【００２１】
このセパレータ３０は、図３に示すように、たとえば、溶融材３１と耐熱材３２とを積層して形成する。耐熱材３２は、溶融材３１よりも溶解温度が高い。このような量産性に優れたセパレータ３０を用い、互いの溶融材３１が対向するように配設した一対のセパレータ３０を安定して接合することができる。
【００２２】
一方、セパレータ３０は、図４に示すように、溶融材３３と耐熱材３４とを混在させて形成してもよい。耐熱材３４は、溶融材３３よりも溶解温度が高い。このようなセパレータ３０を用い、互いのセパレータ３０の溶融材３３を一定の割合で当接させるように配設した一対のセパレータ３０を安定して接合することができる。
【００２３】
セパレータ３０の溶融材３１の材料には、たとえば、ポリエチレンまたはポリプロピレンのポリオレフィン系微多孔質から構成される材料を用いている。溶融材３１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。非水電解液を保持するために、ポリマーを含有させている。セパレータ３０の耐熱材３２および３４の材料は、たとえば、無機化合物を高温で成形したセラミックスを用いている。具体的には、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る多孔質からなる。耐熱材３２および３４の材料は、セラミックスに限定されることはなく、溶融材３１および３３よりも溶解温度が高ければよい。
【００２４】
外装材４０は、図２に示すように、たとえば、内部に金属板を備えたラミネートシート４１および４２から構成し、発電要素２００を両側から被覆して封止している。ラミネートシート４１および４２で発電要素２００を封止する際は、周囲の一部を開放して、その他の周囲を熱溶着などによって封止する。ラミネートシート４１および４２の開放されている部分から電解液を注入し、セパレータ３０等に電荷液を含浸させる。ラミネートシート４１および４２の開放部から内部を減圧することで空気を抜きつつ、その開放部も熱融着して完全に密封する。
【００２５】
ラミネートシート４１および４２の材料には、たとえば、積層した３種類の材料を用いている。具体的には、負極２０に隣接する１層目の熱融着性樹脂の材料には、たとえば、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。２層目の金属箔には、たとえば、Ａｌ箔またはＮｉ箔を用いている。３層目の樹脂フィルムには、たとえば、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。
【００２６】
つぎに、正極１０を加熱する方法について、図５および図６を参照しながら説明する。正極１０は、その正極１０を一対のセパレータ３０で挟持する前に加熱する。
【００２７】
図５は、正極１０を加熱する方法を示す斜視図である。図６は、図５のＡ−Ａ’線における断面図である。
【００２８】
図５および図６に示すように、加熱部材３００は、正極１０の長手方向の側面に、その正極１０から離間して、合計２個配設している。したがって、加熱部材３００は、後でセパレータ３０越しに押圧される正極１０の端部に近接することができる。このため、一対のセパレータ３０に挟持される正極１０を効率良く加熱することができる。加熱部材３００には、たとえば、電熱線やヒータ電球を用い、正極１０の長手方向に沿って長尺からなる板状に形成している。加熱部材３００は、加熱された正極１０を挟持する一対のセパレータ３０の溶融材３１が溶融し、耐熱材３２が溶融しない温度に設定している。
【００２９】
つぎに、セパレータ３０同士を加圧する方法について、図７および図８を参照しながら説明する。セパレータ３０同士は、予め加熱され軟化した状態で加圧する。
【００３０】
図７は、セパレータ３０を加圧する方法を示す斜視図である。図８は、図７のＢ−Ｂ’線における断面図である。
【００３１】
図７に示すように、正極１０の上方および下方に、セパレータ３０をそれぞれ配設する。一対のセパレータ３０は、互いに溶融材３１が対向するように配設している。加圧部材４００は、一対のセパレータ３０の長手方向の両端の上方および下方に、その一対のセパレータ３０を挟み込むように配設している。加圧部材４００は、図示せぬ駆動部によって上下に可動する。加圧部材４００は、たとえば、ステンレスや銅からなり、長方体形状に形成している。
【００３２】
図８（ａ）に示すように、複数の加圧部材４００を、一対のセパレータ３０の長手方向の両端を上下方向から挟み込むように配設する。図８（ａ）に断面図で示す構成は、図７に斜視図で示す構成に相当する。
【００３３】
図８（ｂ）に示すように、複数の加圧部材４００を図中のＰ１に示す方向に駆動することにより、加圧部材４００が一対のセパレータ３０の長手方向の両端を上下方向から挟持して、その一対のセパレータ３０を接合する。すなわち、予め加熱部材３００によって溶融された溶融材３１が加圧部材４００によって加圧されて、セパレータ３０同士が接合する。予め加熱部材３００によって加熱され軟化した一対のセパレータ３０を加圧部材４００によって加圧している。このため、セパレータ３０に対する加圧部材４００の押圧力を軽減させることができる。したがって、溶融材３１と、その溶融材３１よりも溶融温度が高い耐熱材３２とを含むセパレータ３０を用いる場合でも、そのセパレータ３０同士を安定して接合することができる。
【００３４】
図８（ｃ）に示すように、複数の加圧部材４００を図中のＰ２に示す方向に駆動し、接合した一対のセパレータ３０から離間する。図７および図８を参照しながら上述したセパレータ接合方法では、予め加熱部材３００によって加熱された一対のセパレータ３０を加圧部材４００で加圧している。このように構成したセパレータ接合方法は、量産性や品質の面から優れた、所謂、袋詰電極１００を形成する方法に相当する。
【００３５】
上述した第１実施形態に係るセパレータ接合方法によれば、以下の作用効果を奏する。
【００３６】
セパレータ接合方法は、電極（正極１０および負極２０）と交互に積層するセパレータ３０同士を接合する接合方法である。このセパレータ接合方法では、溶融材（３１または３３）と、溶融材（３１または３３）よりも溶融温度が高い耐熱材（３２または３４）と、を含むセパレータ３０を用いる。さらに、セパレータ接合方法は加熱工程と加圧工程とを有している。加熱工程は、正極１０を加熱部材３００によって加熱する。加圧工程は、加熱工程の後に、加熱された正極１０を一対のセパレータ３０で挟持し、正極１０を挟持した一対のセパレータ３０を加圧部材４００によって挟持して加圧する。
【００３７】
このように構成したセパレータ接合方法によれば、図６に示すように加熱部材３００によって正極１０を加熱した後、図８に示すように加熱された正極１０を挟持することにより加熱されて軟化したセパレータ３０を加圧部材４００によって加圧することができる。このため、セパレータ３０に対する加圧部材４００の押圧力を軽減させることができる。したがって、このセパレータ接合方法によれば、溶融材３１または３３と、その溶融材３１または３３よりも溶融温度が高い耐熱材３２または３４とを含むセパレータ３０を用いる場合でも、そのセパレータ３０同士を安定して接合することができる。
【００３８】
特に、このセパレータ接合方法では、熱伝導率が高い金属からなる正極１０を加熱部材３００により加熱しているため、正極１０全体が万遍なく加熱され易い。さらに、軟化させる必要があるセパレータ３０は、万遍なく加熱された正極１０を挟持することから、正極１０からセパレータ３０に熱が伝導し易い。したがって、このセパレータ接合方法では、効率良くセパレータ３０を加熱して軟化させることができる。
【００３９】
さらに、セパレータ接合方法によれば、溶融材３１と耐熱材３２とを積層したセパレータ３０を用いる構成としてもよい。
【００４０】
このように構成したセパレータ接合方法によれば、図３に示すように、量産性に優れた溶融材３１と耐熱材３２とを積層して形成したセパレータ３０を用い、たとえば、互いに溶融材３１が対向するように配設した一対のセパレータ３０を接合する構成とすることができる。したがって、正極１０を挟持し加熱部材３００によって溶融されるセパレータ３０の溶融材３１が、加圧部材４００によって加圧されて安定して接合される。
【００４１】
さらに、セパレータ接合方法によれば、溶融材３３と耐熱材３４とを混在させたセパレータ３０を用いる構成としてもよい。
【００４２】
このように構成したセパレータ接合方法によれば、図４に示すように、対向するように配設した一対のセパレータ３０において、互いのセパレータ３０の溶融材３３が一定の割合で当接する構成とすることができる。したがって、正極１０を挟持し加熱部材３００によって溶融されるセパレータ３０の溶融材３３が、加圧部材４００によって加圧されて接合される。
【００４３】
さらに、セパレータ接合方法によれば、加熱部材３００は、正極１０の側面の側に配設する構成としてもよい。
【００４４】
このように構成したセパレータ接合方法によれば、図５に示すように、加熱部材３００は、後でセパレータ３０越しに押圧される正極１０の端部に近接することができる。このため、一対のセパレータ３０に挟持される正極１０を加熱部材３００によって効率良く加熱することができる。
【００４５】
（第２実施形態）
第２実施形態に係るセパレータ接合方法について、図９を参照しながら説明する。
【００４６】
図９は、正極１０を加熱する方法を示す斜視図である。
【００４７】
加熱部材３００は、正極１０の積層方向に配設している。具体的には、加熱部材３００は、正極１０の長手方向の両端であって、その正極１０の上方および下方に対向するように、合計４個配設している。このようなセパレータ接合方法によれば、加熱部材３００は、加圧部材４００が押圧する方向と同じ方向から正極１０を加熱することができる。正極１０を挟持したセパレータ３０を加圧する方法は、前述した第１実施形態に係るセパレータ接合方法における加圧方法と同様である。
【００４８】
上述した第２実施形態に係るセパレータ接合方法によれば、前述した第１実施形態に係るセパレータ接合方法に係る作用効果に加えて、さらに以下の作用効果を奏する。
【００４９】
セパレータ接合方法によれば、加熱部材３００は、正極１０の積層方向に配設する構成としている。
【００５０】
このように構成したセパレータ接合方法によれば、図９に示すように、加熱部材３００は、加圧部材４００が後で正極１０を挟持したセパレータ３０を押圧する方向と同じ方向から正極１０を加熱することになる。したがって、加熱部材３００を用い、後でセパレータ３０に挟持されることになる正極１０を効率良く加熱することができる。正極１０を挟持したセパレータ３０を加圧する方法は、前述した第１実施形態に係るセパレータ接合方法における加圧方法と同様である。
【００５１】
（第３実施形態）
第３実施形態に係るセパレータ接合方法について、図１０を参照しながら説明する。
【００５２】
図１０は、セパレータを加圧する方法を示す斜視図である。
【００５３】
正極１０を加熱する方法は、前述した第１または第２実施形態に係るセパレータ接合方法における加熱方法と同様である。正極１０を挟持したセパレータ３０同士を加圧する方法は、前述した第１および第２実施形態に係るセパレータ接合方法における加圧方法と基本的に同様である。一方、加圧部材４１０の形状は、前述した第１および第２実施形態に係る加圧部材４００と異なる。加圧部材４１０は、一対のセパレータ３０の長手方向の両端の上方および下方において、その一対のセパレータ３０を長手方向の全長に亘って挟み込むように、長尺に形成している。すなわち、加圧部材４１０は、たとえば、断面が長方形状の棒状の部材で構成している。加圧部材４１０は、ステンレスや銅からなり、図示せぬ駆動部によって上下に可動する。棒状からなる加圧部材４１０をセパレータ３０に均等に押圧するために、伸縮性を備えた封数のバネを用いて、加圧部材４１０をセパレータに対して付勢する構成としてもよい。
【００５４】
上述した第３実施形態に係るセパレータ接合方法によれば、前述した第１および第２実施形態に係るセパレータ接合方法に係る作用効果に加えて、さらに以下の作用効果を奏する。
【００５５】
セパレータ接合方法によれば、図１０に示すように、加圧部材４１０は、長尺に形成し、一対のセパレータ３０の端部に沿って配設する構成としている。したがって、一対のセパレータ３０に対する加圧部材４１０の接触面積を十分に確保することができ、単位面積当たりの押圧力を軽減することができる。このため、一対のセパレータ３０をより安定して接合することができる。
【００５６】
（第４実施形態）
第４実施形態に係るセパレータ接合装置２について、図１１を参照しながら説明する。
【００５７】
図１１は、セパレータ接合装置２を示す斜視図である。
【００５８】
セパレータ接合装置２は、前述した第１実施形態に係るセパレータ接合方法を具現化したものであり、第１実施形態に係るセパレータ接合方法に係る作用効果を全て具備している。
【００５９】
セパレータ接合装置２において、正極１０は、一定の間隔で配設された搬送ローラ７３０上を搬送され、上下に並列して設けられた搬送ドラム５１０および５２０の隙間に向かう。一対のセパレータ３０のうちの一のセパレータ３０は、一定の間隔で配設された搬送ローラ７１０上を搬送され、円柱形状からなり吸引口が複数開口した搬送ドラム５１０に真空吸着された状態で反時計方向に回転される。一のセパレータ３０は、搬送ドラム５１０に近接して設けられ先端に鋭利な切断刃を設けた切断部材６１０によって、一定の幅で切断される。同様に、一対のセパレータ３０のうちの他のセパレータ３０は、一定の間隔で配設された搬送ローラ７２０上を搬送され、円柱形状からなり吸引口が複数開口した搬送ドラム５２０に真空吸着された状態で反時計方向に回転される。他のセパレータ３０は、搬送ドラム５２０に近接して設けられ先端に鋭利な切断刃を設けた切断部材６２０によって、一定の幅で切断される。
【００６０】
加熱部材３００は、正極１０が搬送される一定の間隔で配設された搬送ローラ７３０の搬送方向の側方の両側に近接するように、合計２個配設している。加熱部材３００には、たとえば、電熱線やヒータ電球を用い、セパレータの長手方向に沿って長尺からなる板状に形成している。搬送ドラム５１０および５２０の隙間の部位において、一対のセパレータ３０で正極１０を挟持するように、一のセパレータ３０、正極１０、および他のセパレータ３０が積層される。
【００６１】
加圧部材４００は、正極１０を挟持したセパレータ３０の長手方向の両端の上方および下方に配設している。加圧部材４００は、図示せぬ駆動部によって、加熱部材３００によって加熱された正極１０を挟持したセパレータ３０を挟み込んでから離間するように上下に可動する。加圧部材４００は、たとえば、ステンレスや銅からなり、長方体形状に形成している。正極１０を挟持した一対のセパレータ３０は、一定の間隔で配設された搬送ローラ７４０上を搬送される過程で、加圧部の加圧部材４００で加圧されて互いに接合され、袋詰電極１００が形成される。
【００６２】
上述した第４実施形態に係るセパレータ接合装置２によれば、以下の作用効果を奏する。
【００６３】
セパレータ接合装置２は、電極（正極１０および負極２０）と交互に積層するセパレータ３０同士を接合する。このセパレータ接合装置２では、溶融材（３１または３３）と、溶融材（３１または３３）よりも溶融温度が高い耐熱材（３２または３４）と、を含むセパレータ３０を用いる。セパレータ接合装置２は、加圧部と加熱部を有している。加熱部は、正極１０を加熱部材３００によって加熱する。加圧部は、加熱された正極１０を一対のセパレータ３０で挟持し、正極１０を挟持した一対のセパレータ３０を加圧部材４００によって挟持して加圧する。
【００６４】
このように構成したセパレータ接合装置２によれば、図１１に示すように加熱部の加熱部材３１０および３２０によって正極１０を加熱した後、加熱された正極１０を挟持することにより加熱されて軟化したセパレータ３０を加圧部材４００によって加圧することができる。このため、セパレータ３０に対する加圧部材の押圧力を軽減させることができる。したがって、このセパレータ接合装置２によれば、溶融材３１または３３と、その溶融材３１または３３よりも溶融温度が高い耐熱材３２または３４とを含むセパレータ３０を用いる場合でも、そのセパレータ３０同士を安定して接合することができる。
【００６５】
特に、このセパレータ接合装置２では、熱伝導率が高い金属からなる正極１０を加熱部材３００により加熱しているため、正極１０全体が万遍なく加熱され易い。さらに、軟化させる必要があるセパレータ３０は、万遍なく加熱された正極１０を挟持することから、正極１０からセパレータ３０に熱が伝導し易い。したがって、セパレータ接合装置２を用いることにより、効率良くセパレータ３０を加熱して軟化させることができる。
【００６６】
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。
【００６７】
また、本発明に係るセパレータ接合装置において、正極１０を加熱する加熱部材を図１１に示す搬送ローラ７３０に埋設する構成としてもよい。正極１０は、搬送ローラ７３０を介して搬送されるため、その搬送ローラ７３０が加熱部材を兼ねることができる。
【００６８】
また、本発明に係るセパレータ接合装置において、吸着コレットを備えた移載機で正極１０を搬送し、正極１０を挟持したセパレータ３０同士を加圧して接合する構成としてもよい。このような場合、その移載機の内部に正極１０を加熱する加熱部材を埋設してもよい。同様に、その移載機の近傍に加熱部材を配設して、移載機で移載される途中の正極１０を加熱してもよい。
【００６９】
また、本発明に係るセパレータ接合方法およびセパレータ接合装置２では、正極１０を一対のセパレータ３０で挟持して接合し袋詰電極１００を形成しているが、負極２０を一対のセパレータ３０で挟持して接合し袋詰電極を形成してもよい。このような場合には、正極１０に換えて、一対のセパレータ３０で挟持される前の負極２０を予め加熱する。すなわち、一対のセパレータ３０で挟持される前に加熱する電極は、正極１０に限定されることはなく、負極２０でもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１  電気デバイス、
２  セパレータ接合装置、
１０  正極、
１１  正極集電体、
１１ａ  正極電極端子、
１２  正極活物質、
２０  負極、
２１  負極集電体、
２１ａ  負極電極端子、
２２  負極活物質、
３０  セパレータ、
３１，３３  溶融材、
３２，３４  耐熱材、
４０  外装材、
４１，４２  ラミネートシート、
１００  袋詰電極、
２００  発電要素、
３００  加熱部材、
４００，４１０  加圧部材、
５１０，５２０  搬送ドラム、
６１０，６２０  切断部材、
７１０，７２０，７３０，７４０  搬送ローラ。
【図１】
2014086267.tif 000003
【図２】
2014086267.tif 000004
【図３】
2014086267.tif 000005
【図４】
2014086267.tif 000006
【図５】
2014086267.tif 000007
【図６】
2014086267.tif 000008
【図７】
2014086267.tif 000009
【図８】
2014086267.tif 000010
【図９】
2014086267.tif 000011
【図１０】
2014086267.tif 000012
【図１１】
2014086267.tif 000013