(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒型に巻回された電極コイルの少なくとも一端面にこの端面に対して鋭角に電極タブを形成し、
前記電極コイルの電極タブと一端面との間に絶縁シートの底板を前記一端面に対して鋭角に形成されている電極タブ上に載置して取り付け、一端を開放した有底筒型のアウタ缶内に、前記電極タブを有する一端面側から挿入し、
前記電極タブと前記アウタ缶の内底面とを当接させて電極タブを折曲し、
前記電極コイルの一端面、底板、電極タブおよびアウタ缶の内底面を一体的に接触させる
ことを特徴とする筒型電池の組立方法。
【請求項２】
電極コイルとアウタ缶とをそれぞれＶ溝を有する保持具に載置し、
電極コイルの電極タブとアウタ缶の一端開放面とが対向した互いに嵌合可能な状態で対峙させ、
前記電極タブと電極コイルの一端面との間に底板を載置し、
前記電極コイルを対応するＶ溝に沿ってアウタ缶側に相対的に移動させ、
前記電極コイルを一端開放面からアウタ缶内に押し込む
ことを特徴とする請求項１記載の筒型電池の組立方法。
【請求項３】
一端面を開放した有底筒型のアウタ缶を保持固定するアウタ缶保持具と、
筒型に巻回され、少なくとも一端面には、この端面に対して鋭角を成す電極タブを有する電極コイルを、この電極タブを設けた一端面が、前記アウタ缶の一端開放面と嵌合可能に対向するように保持固定する電極コイル保持具と、
この電極コイル保持具に保持された電極コイルの電極タブとこの電極タブが設けられた一端面との間に、絶縁シートの底板を前記一端面に対して鋭角に形成されている電極タブ上に載置させる底板供給ユニットと、
前記電極コイル保持具上に保持された電極コイルを、前記アウタ缶保持具上のアウタ缶内に相対的に向って押圧する押込みユニットと、
を具備したことを特徴とする筒型電池の組立装置。
【請求項４】
電極コイル保持具は、電極コイルの外周面と接して、この電極コイルを、アウタ缶に対して所定の位置関係に位置決めするＶ溝を有し、
前記電極コイル保持具およびアウタ缶保持具の間に、底板の面方向のずれを規制するガイド部材を設けた
ことを特徴とする請求項３記載の筒型電池の組立装置。
【請求項５】
底板供給ユニットは、底板を吸着保持し、電極コイルの一端面に鋭角に形成された電極タブの、前記一端面との対向面上にて前記吸着保持を解除して底板を載置させる
ことを特徴とする請求項３または４記載の筒型電池の組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒型電池の生産性を向上した筒型電池の組立方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、筒型電池の一つであるリチウムイオン２次電池は、図５で示すように、円筒形に巻回された電極コイル11を、図６で示すように、アウタ缶12内に収納して構成される。
【０００３】
ここで、電極コイル11は、正極シートおよび負極シートをセパレート紙によって互いに絶縁して積層させてコイル状に巻回したもので、電極コイル11の両端面には正極タブ13および負極タブ14が設けられている。また、負極タブ14が設けられた一端面には絶縁シートとなる底板15が一体的に貼り付けられており、この底板15の外面に負極タブ14が折り曲げられている。さらに、アウタ缶12は一端面を開放した有底筒型状に形成されており、この開放面を通して電極コイル11の底板15を貼り付けた一端面が挿入され、図６で示すように、アウタ缶12内に収納される。そして、この底板15の外面に折曲げられた負極タブ14をアウタ缶12の内底面に溶接している。
【０００４】
なお、電極コイル11の一端面に絶縁シートによる底板15を貼り付けたのは、電極コイル11を構成する巻回された正極と負極タブ14とを絶縁するためであり、電極コイル11の負極側端面と負極タブ14との間に底板15を挟んでいる。
【０００５】
従来、この底板15の供給方法として、粘着材の付いた絶縁シートを供給フィルムから取り外し、この絶縁シートを底板15として電極コイル11の負極側端面に貼り付ける方法が採られている。また、負極タブ14は、この底板15の貼り付け後に任意の形に成形され、アウタ缶12内に挿入されている。
【０００６】
しかし、電極コイル11の端面に底板15を貼り付ける従来の方法では、後工程にてアウタ缶12内に電解液を注入する際、積層構造になっている電極コイル11の内部に電解液が浸透し難い。すなわち、電極コイル11の負極側の端面に貼り付けている底板15と粘着剤とが影響して、電極コイル11への電解液の浸透を困難なものにしている。このため、浸透時間が多くかかり、生産性の向上が難しく、電極コイル11への注液量を確保する上で信頼性を欠いている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、電極コイル11の一端面に底板を粘着剤で一体に貼り付ける従来の方法では、電極コイル11に対する電解液の注液量確保や生産性を向上させる上で問題を有している。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、生産性の向上と十分な注液量確保を可能とした筒型電池の組立方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、筒型に巻回された電極コイルの少なくとも一端面にこの端面に対して鋭角に電極タブを形成し、前記電極コイルの電極タブと一端面との間に絶縁シートの底板を前記一端面に対して鋭角に形成されている電極タブ上に載置して取り付け、一端を開放した有底筒型のアウタ缶内に、前記電極タブを有する一端面側から挿入し、前記電極タブと前記アウタ缶の内底面とを当接させて電極タブを折曲し、前記電極コイルの一端面、底板、電極タブおよびアウタ缶の内底面を一体的に接触させるものである。そして、電極コイルをアウタ缶内に相対的に押し込み、電極タブとアウタ缶の内底面との当接により電極タブを変形させ、電極コイルの一端面、底板、電極タブ、アウタ缶の内底面を一体的に組立て、底板を粘着剤で一体に貼り付けないので、後工程にて電解液を浸透させる場合、一体に接着された底板および粘着剤が電解液の浸透の邪魔になることはなく、生産性が向上し、電解液も確実に浸透する。
【００１０】
また、電極コイルとアウタ缶とをそれぞれＶ溝を有する保持具に載置し、電極コイルの電極タブとアウタ缶の一端開放面とが対向した互いに嵌合可能な状態で対峙させ、前記電極タブと電極コイルの一端面との間に底板を載置し、前記電極コイルを対応するＶ溝に沿ってアウタ缶側に相対的に移動させ、前記電極コイルを一端開放面からアウタ缶内に押し込むもので、電極コイル、アウタ缶および底板の位置合わせを確実にする。
【００１１】
また、本発明は、一端面を開放した有底筒型のアウタ缶を保持固定するアウタ缶保持具と、筒型に巻回され、少なくとも一端面には、この端面に対して鋭角を成す電極タブを有する電極コイルを、この電極タブを設けた一端面が、前記アウタ缶の一端開放面と嵌合可能に対向するように保持固定する電極コイル保持具と、この電極コイル保持具に保持された電極コイルの電極タブとこの電極タブが設けられた一端面との間に、絶縁シートの底板を前記一端面に対して鋭角に形成されている電極タブ上に載置させる底板供給ユニットと、前記電極コイル保持具上に保持された電極コイルを、前記アウタ缶保持具上のアウタ缶内に相対的に向って押圧する押込みユニットとを具備したものである。そして、電極コイルの一端部と、この一端部に鋭角状に形成された電極タブとの間に絶縁シートによる底板をアウタ缶保持具および電極コイルに保持した状態で、この電極コイルをアウタ缶内に押し込み、電極タブとアウタ缶の内底面との当接により電極タブを変形させ、電極コイルの一端面、底板、電極タブ、アウタ缶の内底面を一体的に組み立て、底板を粘着剤で一体に貼り付けないので、後工程にて電解液を浸透させる場合、一体に接着された底板および粘着剤が電解液の浸透の邪魔になることはなく、生産性が向上し、電解液が確実に浸透する。
【００１２】
さらに、電極コイル保持具は、電極コイルの外周面と接して、この電極コイルを、アウタ缶に対して所定の位置関係に位置決めするＶ溝を有し、前記電極コイル保持具およびアウタ缶保持具の間に、底板の面方向のずれを規制するガイド部材を設けたもので、電極コイル保持具およびアウタ缶保持具により、電極コイル、アウタ缶および底板の位置決めが確実になる。
【００１３】
またさらに、底板供給ユニットは、底板を吸着保持し、電極コイルの一端面に鋭角に形成された電極タブの、前記一端面との対向面上にて前記吸着保持を解除して底板を載置させるもので、電極コイル、アウタ缶および底板の位置決めがより確実になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１ないし図３に示すように、電極コイル11をアウタ缶12内に挿入して組み立てるもので、電極コイル11は、正極シートおよび負極シートをセパレート紙によって互いに絶縁して積層させ、コイル状に巻回している。また、電極コイル11の両端面には正極タブ13および負極タブ14がそれぞれ設けられている。
【００１６】
ここで、コイル状に巻回された筒型の電極コイル11の一端面に形成された負極タブ14は、図４で示すように、端面に対して鋭角に形成されている。また、アウタ缶12は、従来と同様に、一端面を開放した一端開放面12a を有する有底筒型に形成されている。
【００１７】
図１ないし図３において、21は電極コイル保持具としての電極コイルＶ溝ホルダ、22はアウタ缶保持具としてのアウタ缶Ｖ溝ホルダで、これら電極コイルＶ溝ホルダ21およびアウタ缶Ｖ溝ホルダ22は、それぞれＶ溝21a ，22a を有する。そして、これら各電極コイルＶ溝ホルダ21およびアウタ缶Ｖ溝ホルダ22は一直線状に配置されており、これらＶ溝21a ，22b 上には、図示しない移載装置によって電極コイル11およびアウタ缶12のいずれかに対応するものが載置される。
【００１８】
また、電極コイル11およびアウタ缶12は、負極タブ14と一端開放面12a とが対向するように配置されており、電極コイル11およびアウタ缶12の外周面が対応するＶ溝21a ，22a と接することにより、互いに嵌合可能な所定の位置関係に保持される。すなわち、Ｖ溝21a およびＶ溝22a の溝中心を互いに等しく設定するとともに、アウタ缶12の肉厚分、そのＶ溝22a のレベルをＶ溝21a より低く形成し、アウタ缶12内に電極コイル11が嵌合できるように設定している。また、電極コイルＶ溝ホルダ21のＶ溝21a は、電極コイル11を軸方向に沿ってスライド可能に支持しているが、アウタ缶Ｖ溝ホルダ22のＶ溝22a 上に載置されたアウタ缶12は、図示しないストッパなどによって軸方向に固定されている。
【００１９】
なお、電極コイルＶ溝ホルダ21上に載置される電極コイル11の負極タブ14は、移載途中または移載前に、根元部分において端面に対して鋭角に形成されている。
【００２０】
また、電極コイル11に取り付けられる絶縁シートの底板23は、図４で示すように、底板供給ユニット24によって、電極コイル11の一端面に面した負極タブ14上に載置される。この底板供給ユニット24は、移動可能に構成された吸着ヘッド24a を有し、電極コイル11の一端面形状に合せて形成された底板23を吸着保持し、鋭角に形成された負極タブ14上にて吸着保持を解除し、底板14をこの負極タブ14上に載置させる。
【００２１】
さらに、25は押込みユニットで、この押込みユニット25は電極コイルＶ溝ホルダ21に保持された電極コイル11を左方から押圧し、この電極コイル11をＶ溝22a に沿って右方に移動させ、アウタ缶Ｖ溝ホルダ22に保持されたアウタ缶12内に、開放端面を通して押し込む。
【００２２】
また、図１ないし図３で示すように、電極コイルＶ溝ホルダ21とアウタ管Ｖ溝ホルダ22との繋ぎめ部分の両側にガイド部材26が設けられ、負極タブ14上への載置動作時や移動時に、負極タブ14上に載置された底板23が横方向である面方向にずれないように、横方向の動きを規制する。
【００２３】
なお、電極コイルＶ溝ホルダ21およびアウタ缶Ｖ溝ホルダ22およびガイド部材26は、一体のもので構成してもよく、あるいは、それぞれ個別に作られたものを一体的に組み合わせたものでもよい。
【００２４】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。
【００２５】
まず、組立に際しては電極コイル11とアウタ缶12とを、図示しない移載装置によって、電極コイルＶ溝ホルダ21およびアウタ缶Ｖ溝ホルダ22の対応するＶ溝21a ，22a 上に、それらの負極タブ14と一端開放面12a とが向い合った状態で載置する。この動作により、電極コイル11とアウタ缶12とは中心が合った嵌合可能な状態で対峙する。このとき電極コイル11の負極タブ14は、端面に対して鋭角に根元部分から折曲げられている。
【００２６】
次に、絶縁シートの底板23を底板供給ユニット24の吸着ヘッド24a により吸着保持し、電極コイル11の負極タブ14上に供給する。すなわち、底板23の円周端辺が、端面に対して鋭角の負極タブ14の根元部分に最初に接触するように、底板23を電極コイル11の一端面と負極タブ14との間に供給する。このとき、底板23の両側は、左右のガイド部材26によって横方向にずれないように案内され、また、下面は負極タブ14の上面によって案内され、その円周端辺が、負極タブ14の根元折曲げ部分に達した状態で保持される。
【００２７】
さらに、押込みユニット25を動作させ、電極コイル11を左方から押圧し、この電極コイル11をＶ溝22a に沿って図示右方に移動させる。このため、電極コイル11はアウタ缶12内に、一端開放面12a を通って挿入され、その後は、アウタ缶12の内壁をガイドとして、底板23を保持した負極タブ14がアウタ缶12の内底面に当接するまで移動する。
【００２８】
この負極タブ14とアウタ缶12の内底面との当接により、負極タブ14はその根元部分から折曲され、電極コイル11の一端面、底板23、負極タブ14、アウタ缶12の内底面が、それぞれ一体的に接触した状態となる。これらの結果、最終的な形状として、図６で示す電極コイル11とアウタ間12とが組合わされた半製品ができあがる。
【００２９】
そして、このような組み立て方法によると、電極コイル11の一端面に底板23を供給するに際して、従来のように粘着剤を使用することなく、電極コイル11と負極タブ14との間に供給でき、そのままアウタ缶12内に挿入することにより、負極タブ14を成形加工して一体的に構成できる。このため、従来のように、粘着剤の付着した底板をフィルムから剥取る必要がなく、工程が短縮されるとともに、底板23の供給速度が向上し、生産性が向上する。また、粘着剤を用いないことから、後工程における電解液の注入に対して粘着剤が影響を与えることがなく、注液時間の短縮にもつながる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、電極コイルをアウタ缶内に相対的に押し込み、電極タブとアウタ缶の内底面との当接により電極タブを変形させ、電極コイルの一端面、底板、電極タブ、アウタ缶の内底面を一体的に組立て、底板を粘着剤で一体に貼り付けないので、後工程にて電解液を浸透させる場合、一体に接着された底板および粘着剤が電解液の浸透の邪魔になることはなく、短時間で電解液を浸透させ、生産性を向上できるとともに、注液量も確保して電解液も確実に浸透できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の筒型電池の組立装置の一実施の形態を示す平面図である。
【図２】同上左側面図である。
【図３】同上右側面図
【図４】同上正面図である。
【図５】同上組立対象となる電極コイルを示す斜視図である。
【図６】同上組立後の半製品を示す断面図である。
【符号の説明】
11    電極コイル
12    アウタ缶
12a   一端開放面
14    電極タブとしての負極タブ
21    電極コイル保持具としての電極コイルＶ溝ホルダ
21a ，22a   Ｖ溝
22    アウタ缶保持具としてのアウタ缶Ｖ溝ホルダ
23    底板
24    底板供給ユニット
25    押込みユニット
26    ガイド部材
【図１】
0004112045.tif 000002
【図２】
0004112045.tif 000003
【図３】
0004112045.tif 000004
【図４】
0004112045.tif 000005
【図５】
0004112045.tif 000006
【図６】
0004112045.tif 000007