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公開番号2024070718
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-23
出願番号2022181380
出願日2022-11-11
発明の名称電池製造における真空下ヒートシール貼合装置
出願人APB株式会社,三洋化成工業株式会社,常陽工学株式会社
代理人弁理士法人谷・阿部特許事務所
主分類H01M 10/04 20060101AFI20240516BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】シート状の材料の積層に影響の少ない脱気を実現することにより、高品質にシート状材料を積層して、高性能なリチウムイオン電池を製造することのできる製造装置を提供すること。
【解決手段】樹脂集電体を備える正極シート材11Pおよび負極シート材11Nがそれぞれ枠体13により囲まれてセパレータシートを挟んで密封されているリチウムイオン電池の電池製造における真空下ヒートシール貼合装置であって、セパレータシートを間に挟んで対面するシート材のそれぞれの枠体間の全周における複数個所を接合するヒータ51、53の内領域57(57a～57d)と、枠体間の複数の接合箇所の間からシート材間を吸気して減圧する減圧装置部と、シート材間を吸気された枠体間の全周を接合して密封するヒータの外領域55と、を備える。
【選択図】図15
特許請求の範囲【請求項１】
樹脂集電体を備える正極シート材および負極シート材がそれぞれ枠状封止材により囲まれてセパレータシートを挟んで密封されている電池製造における真空下ヒートシール貼合装置であって、
前記セパレータシートを間に挟んで対面する前記正極シート材および前記負極シート材のそれぞれの前記枠状封止材の間の全周における複数個所を接合する仮接合装置部と、
前記枠状封止材の間の複数の接合箇所の間から前記正極シート材および前記負極シート材の間を吸気して減圧する減圧装置部と、
前記正極シート材および前記負極シート材の間を吸気された前記枠状封止材の間の全周を接合して密封する本接合装置部と、
を備え、
前記減圧装置部は、前記正極シート材および前記負極シート材の一方側に対面接触して支持する電極支持部材と、前記一方の背面側の他方側に対面しつつ覆って前記電極支持部材との間に前記正極シート材および前記負極シート材を気密に収容する空間を形成するカバー部材と、前記電極支持部材および前記カバー部材の間に形成される収容空間内を吸気して前記正極シート材および前記負極シート材の間を減圧して密着させる吸気装置部と、を備えることを特徴とする電池製造における真空下ヒートシール貼合装置。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記減圧装置部は、前記電極支持部材上に支持されて移動することのない前記正極シート材および前記負極シート材を前記カバー部材で覆って、前記仮接合装置部が前記正極シート材および前記負極シート材のそれぞれの前記枠状封止材の間の全周における複数個所を仮接合させた後に、前記電極支持部材および前記カバー部材の間に形成されている収容空間内を前記吸気装置部により吸気して減圧し、この後に、前記本接合装置部が前記枠状封止材の間の全周を本接合させて密封させた後に、前記カバー部材を外して前記正極シート材および前記負極シート材の減圧密封位置からの離脱を許容することを特徴とする請求項１に記載の電池製造における真空下ヒートシール貼合装置。
【請求項３】
前記減圧装置部は、前記正極シート材および前記負極シート材の外方の周囲の複数個所に開口する吸気口から吸気して当該シート材間を減圧する吸気装置部を備え、
前記吸気装置部は、吸気対象からの離隔間隔が広いほど前記吸気口を多く配置されているとともに、前記吸気対象からの離隔間隔が狭くなるほど前記吸気口を少なく配置あるいは配置されていないことを特徴とする請求項１に記載の電池製造における真空下ヒートシール貼合装置。
【請求項４】
前記減圧装置部は、吸気量を徐々に増加させて前記枠状封止材の間の複数の接合箇所の間から前記正極シート材および前記負極シート材の間を吸気して減圧することを特徴とする請求項１に記載の電池製造における真空下ヒートシール貼合装置。
【請求項５】
前記本接合装置部は、前記枠状封止材の全周にわたって連続して加熱可能なヒータにより構成されており、
前記仮接合装置部は、前記枠状封止材の全周を断続的に加熱可能なヒータにより構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電池製造における真空下ヒートシール貼合装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、構成材料のシート材を積層して製造する電池製造における真空下ヒートシール貼合装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
正極材料と負極材料との間にセパレータが介在してリチウムイオン電池として機能する構造として、近年、平板形状に作製することが多用されており、例えば、携帯電話機等の小型装置から電気自動車等の大型装置まで多種多様な形態に作製されて搭載されている。
【０００３】
このリチウムイオン電池は、シート状の正極材料、負極材料およびセパレータを高品質に積層するのが充放電特性や耐久性などの性能向上に有効であり、例えば、これらの材料間を脱気して高品質に積層することが行われている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１２５２１３
【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、このようなリチウムイオン電池の製造にあっては、シート状の正極材料、負極材料およびセパレータの間が急激に脱気されると、その正極材料や負極材料を構成する材料に影響が及んで品質低下に繋がる可能性があり、また、これら正極材料、負極材料およびセパレータの積層精度に影響が及んで品質が低下してしまう可能性もある。
【０００６】
そこで、本発明は、シート状の材料の積層に影響の少ない脱気を実現することにより、高品質にシート状材料を積層して、高性能なリチウムイオン電池を製造することのできる電池製造における真空下ヒートシール貼合装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する電池製造における真空下ヒートシール貼合装置の発明の一態様は、樹脂集電体を備える正極シート材および負極シート材がそれぞれ枠状封止材により囲まれてセパレータシートを挟んで密封されている電池製造における真空下ヒートシール貼合装置であって、前記セパレータシートを間に挟んで対面する前記正極シート材および前記負極シート材のそれぞれの前記枠状封止材の間の全周における複数個所を接合する仮接合装置部と、前記枠状封止材の間の複数の接合箇所の間から前記正極シート材および前記負極シート材の間を吸気して減圧する減圧装置部と、前記正極シート材および前記負極シート材の間を吸気された前記枠状封止材の間の全周を接合して密封する本接合装置部と、を備え、前記減圧装置部は、前記正極シート材および前記負極シート材の一方側に対面接触して支持する電極支持部材と、前記一方の背面側の他方側に対面しつつ覆って前記電極支持部材との間に前記正極シート材および前記負極シート材を気密に収容する空間を形成するカバー部材と、前記電極支持部材および前記カバー部材の間に形成される収容空間内を吸気して前記正極シート材および前記負極シート材の間を減圧して密着させる吸気装置部と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
このように本発明の一態様によれば、セパレータシートを間に挟む正極シート材および負極シート材の枠状封止材間を複数個所で仮接合してから、その枠状封止材間の複数の仮接合箇所の間から正極シート材および負極シート材の間を吸気減圧して脱気することができ、この後に、その正極シート材および負極シート材の枠状封止材間の全周を本接合して密封することができる。
【０００９】
このため、正極シート材および負極シート材の間の密接状態を低下させることなく、また、これらシート材間の相対的な位置ずれを生じさせることなく、その仮接合箇所間から徐々に吸気して脱気を完了することができる。
【００１０】
したがって、正極シート材および負極シート材の構成材料に脱気による影響を及ぼすことなく、また、それらの位置ずれを生じさせることなく、高品質に積層することができ、高性能のリチウムイオン電池を製造する電池製造における真空下ヒートシール貼合装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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