(57)【要約】【課題】複数の部材を自動的に溶着して一体化させて、燃料電池や二次電池に好適な電極材を効率よく大量に製造することができる電池用の電極材製造装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の電池用の電極材製造装置は、電極材を構成する双極板と双極板に組み付けられるフレームとが組み付けられた状態で、これら部材を水平方向に搬送する搬送手段を具える。搬送手段により部材を搬送しながら一対の回転自在な押圧ローラーで部材を挟持して押圧する押圧手段も具える。押圧手段で押圧されている双極板とフレームの積層部分を高周波誘導加熱により溶着させる加熱手段も具える。加熱手段は、コイルからなる磁界発生部と、高周波発振機とを具えている。【選択図】          図５
2004207181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極材を構成する導電板と導電板に組み付けられるフレームとが組み付けられた状態で、これら部材を水平方向に搬送する搬送手段と、
搬送手段により部材を搬送しながら一対の回転自在な押圧ローラーで部材を挟持して押圧する押圧手段と、
押圧手段で押圧されている導電板とフレームの積層部分を高周波誘導加熱により溶着させる加熱手段とを具え、
加熱手段が、コイルからなる磁界発生部と、高周波発振機とを具えていることを特徴とする電池用の電極材製造装置。
【請求項２】
磁界発生部のコイル内から押圧手段の一方の押圧ローラーにおける外周縁部の一部が突出されるように、押圧ローラーのローラーと磁界発生部のコイルとを設けていることを特徴とする請求項１に記載の電池用の電極材製造装置。
【請求項３】
電極材を構成する導電板と導電板に組み付けられるフレームとが組み付けられた状態で、これら部材を搬送手段により水平方向に搬送するとともに、搬送手段で搬送しながら部材の導電板とフレームが積層される部分を押圧手段の一対のローラーで順次押圧していき、
導電板におけるローラーで押圧されている部分を加熱手段の磁界発生部により高周波誘導加熱して導電板とフレームとを連続的に溶着して電極材を形成することを特徴とする電池用の電極材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電板と導電板に組み付けられるフレームとを組み付けて形成される電極材を製造するための電極材製造装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池や二次電池のための電極材としては、カーボン樹脂シート材からなる双極板（導電板）を本体フレームに形成される窓部の内周縁部に固定して形成されたものが提案されている（例えば特許文献1参照）。
【０００３】
電極材は一般に、図８に示すように、合成樹脂製の本体フレーム91と、カーボン樹脂シートからなる双極板92と、合成樹脂製の押さえ用フレーム93とを組み付けて形成される。また、双極板92は、図示していないが、本体フレーム91に組み付ける前に、双極板92の外周縁部に補強用の枠状薄肉樹脂シートを手作業により接着剤を用いて接着しておく。
【０００４】
そして、手作業により本体フレーム91の内周縁部と双極板92の外周縁部とを重ね合わせ、この間に注射器を用いて接着剤を注入して本体フレーム91と双極板92とを接着する。さらに、双極板92の本体フレーム91との接着面とは反対の面に、同じく手作業で押さえ用フレーム93を双極板92の外周縁部と本体フレーム91の内周縁部とを覆うように配設する。そして、押さえ用フレーム93と双極板92及び本体フレーム91との間に接着剤を注射器を用いて注入して接着する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２-２４６０６１号公報（図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の手法では、作業者が手作業で接合作業を行うため、部材同士の位置あわせ、部材間への注射器による接着剤の注入作業、接着剤の乾燥などの工程を経る。そのため、電極材を1枚製造するのに約1時間を要する。しかも、双極板92の外周縁部に薄肉樹脂シートを接着する場合、接着剤の量が多すぎると、接着剤の溶剤によって薄肉樹脂シートが表面側まで膨潤してしまって双極板92が変形してしまう。
【０００７】
また、双極板92を本体フレーム91や押さえ用フレーム93と接合する場合には、積層部分の端部から接着剤がはみ出し、双極板92が溶けて変形してしまう虞がある。このように接着剤を用いる場合、部材間への接着剤の注入を注射器を用いて行わなくてはならないので、作業者には注入する量を適正な量にする高度な技術と熟練が要求される。また、部材間へ接着剤を注入する場合、部材の位置ずれが起こらないように作業を行わなくてはならないし、部材間に空気が入らないように接着剤を注入しなくてはならない。
【０００８】
以上のように、接着作業を手作業で行う場合、作業者は高度な技術を必要とし、品質の良い電極材を製造することは非常に難しく、作業性が非常に悪い。そして、電極材を大量生産するためには、高度な技術を有する熟練した作業者の人数を増やすしかなかった。
【０００９】
また、従来の手法では、接着剤を使用するため、接着剤の人体に及ぼす影響も問題となる。そのため、従来では、接着剤から揮発した溶剤を作業室から排出するための換気装置などの設備も必要となる。
【００１０】
本発明は、複数の部材を自動的に溶着して一体化させて、燃料電池や二次電池に好適な電極材を効率よく大量に製造することができる電池用の電極材製造装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の電池用の電極材製造装置は、上記目的を達成するために以下の構成を有することを特徴とする。まず、電極材を構成する導電板と導電板に組み付けられるフレームとが組み付けられた状態で、これら部材を水平方向に搬送する搬送手段を具える。さらに、搬送手段により部材を搬送しながら一対の回転自在な押圧ローラーで部材を挟持して押圧する押圧手段も具える。しかも、押圧手段で押圧されている導電板とフレームの積層部分を高周波誘導加熱により溶着させる加熱手段も具える。加熱手段は、コイルからなる磁界発生部と、高周波発振機とを具えている。
【００１２】
導電板としては、双極板が挙げられる。また、導電板となる双極板に組み付けられるフレームは、例えば、本体フレームと押さえ用フレームが挙げられ、本体フレームは、双極板を取り付けるための窓部（１つまたは複数）を有している。双極板は本体フレームの窓部の大きさより大きい面積を有する。また、押さえ用フレームは、内周が本体フレームの窓部の内周と同じ大きさとなり、外周が双極板の外周より大きくなるように形成される。
【００１３】
電極材は次のように組みつけられる。本体フレームの窓部の内周縁部に双極板の外周縁部を対向させておいて、双極板における本体フレームとの対向面とは反対側の面の外周縁部を押さえ用フレームで押さえる。このとき、押さえ用フレームは、本体フレームの窓部内周縁部と双極板の外周縁部とを覆うように重ね合わされる。
【００１４】
このように本体フレームと押さえ用フレームとで双極板を挟持した状態にする。双極板を各フレームで挟持すると、双極板と各フレームとの積層部分ができる。この積層部分が溶着部分となり、溶着部分は双極板の外周縁部に沿った線状となる。そして、双極板と各フレームとを組み付けた状態で、本発明の電極材製造装置を用いて、部材の積層部分を高周波誘導加熱で熱溶着させて一体的に固着する。
【００１５】
双極板は、高周波誘導加熱により発熱する導電体を含む熱可塑性樹脂で構成する。例えば、双極板は、導電体であるカーボンを含むカーボン塩化ビニルシートにより形成される。本体フレーム、押さえ用フレームは、熱溶着しやすい熱可塑性樹脂を用いる。例えば、塩化ビニル樹脂の射出成形により成形される。
【００１６】
搬送手段は、例えば、各部材が組み付けられた状態のものが載せられる搬送板と、搬送板の周縁部を保持して搬送板を水平方向に移動させる駆動部と、搬送板の裏面を支持する支持部とを具える。
【００１７】
搬送板は、高周波誘導の影響を受けず、高強度、耐熱性を有する薄肉の絶縁材料で形成することが好ましい。駆動部は、搬送板の周縁部の一部が固定され、水平方向に移動する移動部と、移動部を水平方向に移動させる作用部とを有するものが好ましい。駆動部としては例えばボール軸を用いたものが挙げられる。
【００１８】
また、支持部は複数の搬送ローラーから構成することが好ましい。これら搬送ローラーで搬送板の裏面を支持することにより、搬送板の面積が大きくても、搬送ローラーで搬送板を支持しながら、駆動部で搬送板を水平方向に移動させることができる。
また、搬送手段は、搬送板と、搬送板の裏面を搬送可能に支持する支持部とを具える構成とし、手動により搬送板を支持部で支持しながら移動させるようにしてもよい。
【００１９】
押圧手段は、組み付けられた部材を上下で挟む上側押圧ローラーと下側押圧ローラーを具える。上下の押圧ローラーは、例えば、下側押圧ローラーを所定の位置に固定しておき、上側押圧ローラーを上下駆動機構を用いて下側押圧ローラーに対して上下動させる。上下駆動機構としては、油圧シリンダー、エアシリンダーなどが挙げられる。
【００２０】
上下の押圧ローラーは回転自在になっており、上下の押圧ローラーで部材を挟んだ状態で、搬送手段により部材を搬送すると、上下の押圧ローラーは回転しながら部材を押圧する。押圧ローラーのローラー幅は、導電板    （以下双極板という。）とフレームとを溶着させる線状の溶着部分の溶着幅と同じか、またはそれよりもやや大きくすることが好ましい。
【００２１】
押圧手段を用いる場合、まず、上側押圧ローラーを上昇させて下側押圧ローラーから上側押圧ローラーを離しておく。そして、双極板および各フレームの積層部分が各ローラー間を通過するように搬送板上に部材を載せ、下側押圧ローラーに向けて上側押圧ローラーを下降させる。搬送手段の搬送板と双極板および各フレームを移動させながら上側押圧ローラーと下側押圧ローラーとで挟んだ状態にする。双極板および各フレームの積層部分は、ローラー間を通過することにより下側押圧ローラーと上側押圧ローラーとで押圧される。
【００２２】
また、加熱手段としては、高周波誘導加熱手段を用いる。この場合の加熱手段は、磁界発生部としてコイルを具え、このコイルを高周波発振機に接続して構成される。さらに、このコイルは、コイル内から押圧手段の一方の押圧ローラーにおける外周縁部の一部が突出するように、例えば下側押圧ローラーの上部にコイルを配設する。
本発明では、高周波発振機から高周波電流をコイルに流すことにより、コイルに磁界を発生させ、コイルの上方でこの磁界を受ける双極板内にうず電流を発生させて、双極板自体を発熱させる。双極板の発熱により、双極板とこれに接触するフレームを溶融させて溶着する。加熱手段を高周波誘導加熱とすることにより、溶着する必要のない部分を加熱することなく、部材の溶着に必要な部分だけ加熱することができる。
【００２３】
しかも、押圧手段を上下の回転可能な押圧ローラーにより構成しているので、部材を搬送しながら上下の押圧ローラーを回転させて部材の未溶着箇所を順次押圧していくことができる。さらに、押圧されている部分の双極板を押圧と同時に高周波誘導加熱して発熱させることができるので、部材を搬送しながら各部材の積層部分を点状に連続して熱溶着させ、結果的に線状に熱溶着を行うことができる。その結果、部材の未溶着部分について、常に一定の押圧力で押圧した状態で熱溶着させることができるので、熱溶着不良が起きることなく、確実に双極板とフレームとの溶着を行うことができる。
とくに、双極板とフレームとの溶着箇所であって、直角に曲がった角部分においても、適正な押圧力で部材を押圧しながら確実に熱溶着させることができる。さらに、双極板やフレームの厚みが均一でなく変動があっても、押圧ローラーを用いることにより、常に適正な押圧力で部材を押圧しながら確実に熱溶着させることができる。
【００２４】
さらに、上側押圧ローラーと下側押圧ローラーとは、搬送方向前後に複数対設けることが好ましい。例えば２対の押圧ローラーを設ける場合、搬送方向後方側の押圧ローラーに加熱手段を設け、搬送方向前方側の押圧ローラーには加熱手段は設けないようにする。部材が後方側の押圧ローラーを通過した後も前方側の押圧ローラーで押圧することができるので、溶着部分を押圧する時間を長くすることができ、より確実に部材の溶着を行える。
さらに、前記した搬送方向前方側に設ける押圧ローラーに代えて、加熱側の押圧ローラーの搬送方向前方に、溶着部分を押圧する長尺な押圧板を設けるようにしてもよい。この押圧板の長さは、溶着部分が所定時間押圧される長さを有するようにする。さらに、押圧板は、長手方向端部、特に部材挿入側の端部を立ち上げるように湾曲させることが好ましい。押圧板の端部を湾曲させることにより、部材が押圧板の間に入りやすくなる。
【００２５】
以上の構成から、双極板における押圧ローラーが接触するフレームの部分およびその周辺に対応した部分を高周波誘導加熱するだけでよいので、高周波誘導加熱に用いるコイルをできるだけ小さくすることができる。その結果、部品コストが高くなることなく、部品のコンパクト化が図れながら、部材の熱溶着を確実に行うことができる。
また、部材の溶着部分の一辺の長さが長くても、上記構成により確実に溶着部分を加熱して溶着することができる。特に、一辺30cm以上の大面積の電極材でも溶着することができる。
【００２６】
本発明の電極材製造装置を用いた製造方法は、まず、電極材を構成する双極板と双極板に組み付けられるフレームとが組み付けられた状態のものを搬送手段の搬送板の上に載せる。これら部材を搬送手段で水平方向に搬送しながら部材の双極板とフレームが積層される部分を押圧手段の一対のローラーで順次押圧していく。さらに、双極板におけるローラーで押圧されている部分を加熱手段の磁界発生部となるコイルにより高周波誘導加熱して発熱させ、双極板とフレームとを線状に連続溶着して電極材を形成する。
【００２７】
また、電極材を構成する双極板は、本体フレームに組み付ける前に、双極板の外周縁部に補強用および溶着用の薄肉樹脂シートを組み付けて、双極板に薄肉樹脂シートを溶着させることが好ましい。
この場合も、本発明の電極材製造装置を用いて、双極板と薄肉樹脂シートとを押圧手段の押圧ローラーで押圧しながら、加熱手段により高周波誘導加熱して、薄肉樹脂シートを双極板に溶着させる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
（第１実施形態）
本発明に係る電池用の電極材製造装置の第1実施形態を図１から図６に基づいて説明する。図１は電極材製造装置の側面図、図２は同正面図、図３は同平面図、図４は電極材製造装置の押圧手段付近における部分側面図、図５は電極材製造装置の押圧手段の部分斜視図、図６は電極材製造装置に用いるモニター画面である。
【００２９】
本発明の電極材製造装置1で製造される電極材9は、図８に示すように、本体フレーム91、導体板となる双極板92、押さえ用フレーム93などの部材を組み付けて形成される。第１実施形態では、これらの部材を組み付けて積層部分を熱溶着させる場合について説明する。
【００３０】
第１実施形態では、本体フレーム91は、双極板92を取り付けるための一つの窓部91aを有している。双極板92は本体フレーム91の窓部91aの大きさより大きい面積を有している。また、押さえ用フレーム93は、内周が本体フレーム91の窓部91aの内周と同じ大きさとなり、外周が双極板92の外周より大きくなるように形成される。本体フレーム91および押さえ用フレーム93は、塩化ビニル樹脂で射出成形により成形される。双極板92は、カーボン塩化ビニルシートにより形成される。
【００３１】
電極材製造装置1は、図1に示すように装置本体部11と、加熱手段5を構成する高周波発振機51(図2、3参照)とを有する。装置本体部11は、平面視長方形状の支持台21と、搬送手段3と、押圧手段4と、加熱手段5の磁界発生部となるコイル52と、モニター22とを具える。
【００３２】
搬送手段3は、搬送板31と、搬送板31を水平方向に移動させる駆動部32と、搬送板31の裏面を支持するローラー支持部33とを具える。駆動部32は、支持台21における一方の長辺部に沿って支持台21の側方に配設され、ローラー支持部33は、支持台21の上面に取り付けられている。
搬送板31は、支持台21の上に配設され、高周波誘導の影響を受けず、高強度を有する薄肉の絶縁材料、例えば繊維強化プラスチックで形成されている。
【００３３】
駆動部32は、図3に示すように搬送板31の周縁部の一部が固定され、水平方向に移動する移動部となるボールナット321と、ボールナット321を水平方向に移動させる作用部となるモータ322とボール軸323とを有する。
ボール軸323は、モータ322の駆動で回転するようになっており、このボール軸323の回転によりボールナット321が軸方向に移動するようになっている。さらに、ボールナット321に、取付片324を介して搬送板31の周縁部を固定している。
【００３４】
また、ボールナット321のボール軸323に対する軸方向の移動をスムーズに行い、かつ、ボールナット321が回転しないようにするため、ボールナット321を軸方向に案内する２本のガイドレール325をボール軸323に平行させて設けている(図2参照)。また、ボール軸323とガイドレール325は、軸受326を介して支持板327に固定されている。支持板327は、後記する押圧手段4の支柱23に固定されている(図1参照)。
【００３５】
ローラー支持部33は回転自在な複数の搬送ローラー331とこれら搬送ローラー331が組みつけられている長尺なローラー支持レール332から構成されている。本実施形態では、図３に示すように、複数本のローラー支持レール332は所定の間隔で平行させて支持台21に取り付けられている。
【００３６】
本実施形態では、移動されている搬送板31の裏面をローラー支持部33の搬送ローラー331で支持する。このように搬送板31を移動させながら搬送ローラー331でも支持することができるので、搬送板の面積が大きくても、駆動部32で搬送板31を水平方向に移動させることができる。
【００３７】
本実施形態では、駆動部32のモータ322を駆動させることにより、ボール軸323が回転し、このボール軸323の回転に伴ってボールナット321がガイドレール325に案内されて軸方向に移動する。このボールナット321の移動により、ボールナット321に固定される搬送板31が支持台21の上を図1において左右方向に移動するようになっている。
【００３８】
さらに、支持台21の長手方向中央部には、押圧手段4が配設されている。押圧手段4は、図１から図５に示すように、下側押圧ローラー6と、上側押圧ローラー7と、上側押圧ローラー7を上下方向に動かすための上下駆動機構8とを具える。
【００３９】
下側押圧ローラー6は、下側押圧ローラー6のローラー面の上端位置が搬送ローラー331のローラー面の上端位置と同じになるように支持台21に配設されている。下側押圧ローラー6は、図５に示すように、この下側押圧ローラー6の両側に配設される補助ローラー41とともに、軸受42で回転可能に支持されている。また軸受42は支持台21に固定されている固定板24に固定されている。
【００４０】
下側押圧ローラー6と補助ローラー41は、1本の支持軸43で回転可能に支持されており、この支持軸43が軸受42に支持されている。軸受42の上部には、下側押圧ローラー6と補助ローラー41の上部が突出される保護板53が配設されている。この保護板53には、下側押圧ローラー6と補助ローラー41の上部が挿入可能な切欠53aが形成されている。
下側押圧ローラー6は、耐熱性が良好なエポキシガラスなどの繊維強化プラスチックで形成されている。補助ローラー41はポリアミド樹脂で形成されている。保護板53は、絶縁性の良好なベークライトで形成している。
【００４１】
上側押圧ローラー7は、下側押圧ローラー6の上方に、この下側押圧ローラー6のローラー面に上側押圧ローラー7のローラー面が対向するように設けられている。上側押圧ローラー7は、上下駆動機構8を介して支柱23の上部に固定されるアーム25の端部に支持されている(図1参照)。上側押圧ローラー7は、上下駆動機構8により下側押圧ローラー6に対して上下動作できるようになっている。
【００４２】
上側押圧ローラー7は、下側押圧ローラー6と同様にエポキシガラスなどの繊維強化プラスチックで形成されている。そして、上側押圧ローラー7に支持軸44が取り付けられており、この支持軸44は、軸受45に回転可能に支持されている。
軸受45は、上下駆動機構8の支持部材81の底面に固定されている。この支持部材81は、断面Ｌ字状をしている。
【００４３】
上下駆動機構8は、図4に示すようにアーム25に固定される油圧シリンダ部82と、ピストン83と、ピストン83の下端部が固定されるガイド部材84と、前記支持部材81とを具える。
油圧シリンダ部82の側面には、図3に示すように、上下方向に延びるガイド用突起82aが形成されている。ピストン83は、油圧により油圧シリンダ部82内を進退動作するようになっている。ガイド部材84は、断面Ｌ字状の板状部材で形成されており、ガイド部材84の下部にピストン83の下端部が固定されている。
【００４４】
さらに、ガイド部材84の油圧シリンダ部82の側面との対向面には、油圧シリンダ部82の側面に形成されているガイド用突起に嵌合するガイド溝84aが形成されている。
ガイド部材84のガイド用溝84aを油圧シリンダ部82のガイド用突起82aに嵌合させることにより、ピストン83をスムーズに上下動させることができる。
【００４５】
本実施形態では、ピストン83の上下動により、支持部材81を介して上側押圧ローラー7が上下動するようになっている(図4参照)。即ち、上下駆動機構8により、上側押圧ローラー7を上下動させることにより、下側押圧ローラー6と上側押圧ローラー7とで部材を挟んで押圧したり、押圧を解除したりする。
【００４６】
加熱手段5のコイル52は、図４および図５に示すように、下側押圧ローラー6の上部に配設されている保護板53上に、下側押圧ローラー6の上部を囲むようにして配設されている。
【００４７】
コイル52は、２重または３重の長円形状に形成され、長円の長手方向一方側にコイルの両端部が引き出された状態になっている。そして、コイルの輪を保護板53の切欠53aから突出する下側押圧ローラー6の上部に嵌め合わせ、下側押圧ローラー6の上端部をコイル52内から突出させた状態にする。そして、コイル52の端部を支持台21の側方に配設する高周波発振機51に接続する(図1参照)。高周波発振機51は、コイル52に2MHz程度の高周波電流を供給する。
【００４８】
なお、本実施形態では、下側押圧ローラー6を絶縁体であるエポキシガラスで、保護板53をベークライトで形成してコイル52で発生する磁界により下側押圧ローラー6およびその周辺の部材にうず渦電流が発生しないようにしている。
【００４９】
本実施形態の加熱手段5では、高周波発振機51で発生した高周波エネルギーは、コイル52に送られ、コイル52に磁界を発生させる。このとき、双極板92および各フレーム91,93(図8参照)は、搬送板31とともに下側押圧ローラー6と上側押圧ローラー7とで挟まれた状態で押圧される。双極板92には導電性のカーボンが含まれているので、コイル52で発生する磁界により双極板92にうず電流が生じる。
【００５０】
このうず電流により双極板92自体が発熱し、双極板92の発熱で、本体フレーム91および押さえ用フレーム93の双極板92と接触している部分で、下側押圧ローラー6と上側押圧ローラー7とで押圧されている部分が加熱溶着される。
【００５１】
また、本実施形態の電極材製造装置1は、搬送手段3の駆動・停止、加熱手段5の駆動・停止を、図２に示すように、アーム25の上面に設置したタッチパネル式のモニター22により行う。モニター22の画面には、図６に示すように、搬送手段3の駆動の始動・停止のキー、搬送板31（モニターにはテーブルと表示される）の移動方向のキー、搬送板31の移動速度のキー、加熱手段5の加熱のオン・オフのキーが表示されている。これらのキーを触ることにより、搬送手段3および加熱手段5を駆動制御することができる。
なお、押圧手段4の上側押圧ローラー7の上下動作は、図示していない、スイッチのオンオフ動作により行う。
【００５２】
電極材9を形成するには、まず、電極材9の部材である本体フレーム91と双極板92と押さえ用フレーム93とを組みつけておく必要がある。本体フレーム91の窓部91aの内周縁部に双極板92の外周縁部を対向させる(図8参照)。そして、双極板92における本体フレーム91との対向面とは反対側の面の外周縁部を押さえ用フレーム93で押さえる。このとき、押さえ用フレーム93は、本体フレーム91の窓部91aの内周縁部と双極板92の外周縁部とを覆うように重ね合わされる。
【００５３】
搬送手段3の搬送板31は、駆動部32におけるボールナット321に取付片324を介して固定されており、この搬送板31の上に、組み付けられた本体フレーム91、双極板92、押さえ用フレーム93を載せる(図3参照)。このとき、本体フレーム91等の部材は、搬送板31を移動させたときに、搬送板31上の本体フレーム91の窓部91aの一辺が下側押圧ローラー6の上にくるように搬送板31上に配置しておく。
【００５４】
そして、押圧手段4の上側押圧ローラー7を上動させて、下側押圧ローラー6から離しておき、駆動部32を駆動させて搬送板31を動かす(図4参照)。次に、本体フレーム91の端部が下側押圧ローラー6上に来た時に上側押圧ローラー7を下降させる。上側押圧ローラー7の下降により、本体フレーム91と搬送板31が下側押圧ローラー6と上側押圧ローラー7とにより挟持された状態で押圧される(同)。この状態で、加熱手段5のコイル52に、高周波発振機51(図3参照)から電流を供給しておく。
【００５５】
そして、駆動部32で搬送板31を移動させると、下側押圧ローラー6と上側押圧ローラー7が部材などを押圧したまま回転する。搬送板31の移動により、搬送板31上の本体フレーム91の窓部91aの一辺が下側押圧ローラー6の上にきたとき、コイル52で発生する磁界により双極板92が発熱する。双極板92の熱で本体フレーム91と双極板92と押さえ用フレーム93とが熱溶着される。
【００５６】
本実施形態では、本体フレーム91などを搬送しながら双極板92を発熱させて押圧手段4で本体フレーム91などを点状に連続して押圧していくことにより、積層する本体フレーム91と双極板92と押さえ用フレーム93とを熱溶着させる。その結果、点状に双極板92などを溶着するにもかかわらず、点状の溶着部分を連続させることにより線状に連続溶着を行うことができる。しかも、点状に押圧して溶着を行うので、均一な力で押圧された押圧部分のみを確実に溶着させることができ、溶着不良が起こらなくなる。
【００５７】
そして、溶着が終了したときは、押圧手段4による押圧を解除して、上側押圧ローラー7を上昇させるとともに、高周波発振機51からコイル52への電流の供給を遮断する。そして、上記した手順で他の未溶着部分の溶着を行う。このように、本体フレーム91の窓部91aの内周縁部を順次押圧して熱溶着させていき、双極板92と本体フレーム91と押さえ用フレーム93とが熱溶着により一体的に固着される。
【００５８】
なお、前記した第１実施形態では、本体フレーム91は、一つの窓部91aを有するものについて述べたが、窓部91aは、３つあるものや、その他複数あるものでも差し支えない。
【００５９】
（第２実施形態）
前記第１実施形態の電極材製造装置1では、押圧手段4の下側押圧ローラー6および上側押圧ローラー7はそれぞれ１箇所で、上側押圧ローラー7は上下動するだけのものである。
第２実施形態の電極材製造装置1は、図7に示すように押圧手段4の下側押圧ローラー6を下側押圧ローラー6の支持軸43の軸方向に３箇所設ける。さらに、上側押圧ローラー7は１個であるが、上下動ができながら水平方向にも移動できる構成としている。
【００６０】
即ち、前記した第１実施形態の下側押圧ローラー6と２つの補助ローラー41とを１本の支持軸43で回転可能に支持したものを１組として、これらの組を３つ支持台21の上に配設しておく。３つの下側押圧ローラー6は、支持軸43が同一直線上となるように支持台21に配設する。
３つの下側押圧ローラー6の配設位置は、電極材9の本体フレーム91に形成される窓部の形成位置、例えば窓部が1つある場合と窓部が３つある場合の両方に対応させられるように配置しておく。
【００６１】
そして、上側押圧ローラー7は、２本の支柱23aで支持されるアーム25aに固定されるスライドレール26に上下駆動機構8の油圧シリンダ部82を移動可能に取り付ける。
第２実施形態の上下駆動機構8は油圧シリンダ部82をスライド可能に形成した他は、第１実施形態と構成は同じであるので説明は省略し、同一の部材は、第1実施形態と同じ符号で示す。さらに、他の部材についても、第１実施形態と同じものについては、同じ符号で示し、説明は省略する。
なお、第２実施形態では、第１実施形態と同様に下側押圧ローラー6のそれぞれに加熱手段5のコイルが設けられている。これらコイルは、高周波発振機51に接続されている。
【００６２】
このように、下側押圧ローラー6を本体フレーム91の窓部の形成位置に合わせて複数設けることより、平行した直線状の未溶着部分を何本も溶着する場合、手動により搬送板31上で本体フレーム91の位置を何度も変更することなく溶着を行える。即ち、自動的に上側押圧ローラー7を未溶着部分に移動させるとともに、搬送板31を往復動作させるだけで、溶着作業を行うことができる。
なお、前記各実施形態では、支持台21の側方に高周波発振機51を配設したが、高周波発振機51は、支持台21の内方で搬送板の下方に設けるようにしてもよい。このように支持台21の内方に高周波発振機51を設けることにより、電極材製造装置のコンパクト化が可能となる。
【００６３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の電極材製造装置によれば、搬送手段で電極材を構成する複数の部材を搬送しながら、押圧手段により部材を所定の位置で押圧し、押圧状態で、高周波誘導加熱により導電板（双極板）を発熱させて溶着箇所のみを熱溶着することができる。このように、加熱手段を高周波誘導加熱とすることにより、フレームなどの余分な部分を加熱することなく、溶着に必要部分だけ効率的に加熱することができる。
【００６４】
しかも、部材を点状に押圧して加熱溶着する作業を連続して行うことにより線状の溶着が可能となるので、部材について常に一定の押圧力で押圧された部分のみを加熱溶着することができ、全体として、確実に溶着が行える。さらに、従来のような手作業で部材を接着剤により接着する必要はなくなる。しかも、例えば本体フレームと双極板の間、双極板と押さえフレームの間の２箇所を一度に溶着させることができる。その結果、電極材の製造時間を大幅に短縮できるばかりか、接着剤に含まれる溶剤による人体への悪影響も無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電極材製造装置の側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる電極材製造装置の正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる電極材製造装置の平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる電極材製造装置の押圧手段付近における部分側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる電極材製造装置の押圧手段の部分斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる電極材製造装置におけるモニター画面を示す。
【図７】本発明の第２実施形態にかかる電極材製造装置の側面図である。
【図８】電極材の分解斜視図である。
【符号の説明】
１  電極材製造装置
３  搬送手段
３１  搬送板
３２  駆動部
３３  ローラー支持部
４  押圧手段
６  下側押圧ローラー
７  上側押圧ローラー
８  上下駆動機構
５  加熱手段
５１  高周波発振機
５２  コイル
９  電極材
９１  本体フレーム
９２  双極板
９３  押さえ用フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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