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公開番号2025105063
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023223353
出願日2023-12-28
発明の名称電気化学素子の組立方法及び組立装置
出願人マクセル株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 50/531 20210101AFI20250703BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】精度よく電極体の上面に導電板を載置することができる電気化学素子の組立方法及び組立装置を提供する。
【解決手段】電気化学素子の組立方法は、凹状容器を準備する工程S1と、準備した凹状容器を開口に向かって撮像し、画像を得る工程S2と、画像に基づいて開口における幾何中心を得る工程S3と、導電板の主面に向かって撮像し、画像を得る工程S4と、画像に基づいて導電板の主面における幾何中心を得る工程S5と、凹状容器の底部内面に電極体を配置する工程S6と、凹状容器の開口の幾何中心及び導電板の主面の幾何中心の位置を一致させて、電極体の上面に導電板を配置する工程S7-1と含む。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
底部及び側壁部を有する凹状容器と、前記凹状容器の開口を覆う蓋材と、前記凹状容器及び前記蓋材により形成される内部空間において前記底部と前記蓋材との間に配置される電極体と、前記蓋材と前記電極体との間に配置され、前記電極体を前記底部に向かって押圧する導電板とを有する電気化学素子の組立方法であって、
前記凹状容器を準備する工程と、
前記凹状容器を前記開口に向かって撮像し、第１画像を得る工程と、
前記第１画像に基づいて前記開口における第１幾何中心を得る工程と、
前記導電板を前記導電板の主面に向かって撮像し、第２画像を得る工程と、
前記第２画像に基づいて前記導電板の主面における第２幾何中心を得る工程と、
前記凹状容器の底部内面に前記電極体を配置する工程と、
前記第１幾何中心に対し前記第２幾何中心が所定の位置となるよう調整し、前記電極体の上面に前記導電板を配置する工程と、
を含む、電気化学素子の組立方法。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電気化学素子の組立方法であって、
前記電極体の上面に前記導電板を配置する工程において、前記第１幾何中心及び前記第２幾何中心の位置を一致させる、電気化学素子の組立方法。
【請求項３】
請求項２に記載の電気化学素子の組立方法であって、
前記導電板は、前記導電板の縁端から連続して延び、前記凹状容器の側壁部に前記導電板を固定するための被支持部を含み、
前記凹状容器の側壁部は、前記電極体の縁端よりも平面視外方で前記被支持部を支持する支持部を含み、
前記電気化学素子の組立方法は、さらに、
前記第１画像に基づいて、前記第１幾何中心から前記支持部の所定の第１位置座標を算出する工程と、
前記第２画像に基づいて、前記第２幾何中心から前記被支持部の所定の第２位置座標を算出する工程と、を含み、
前記電極体の上面に前記導電板を配置する工程において、前記導電板と前記凹状容器とを相対的に移動させることにより前記第１位置座標と前記第２位置座標とを一致させ、前記導電板の被支持部を前記凹状容器の支持部に固定させる、電気化学素子の組立方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電気化学素子の組立方法であって、
前記第１幾何中心と前記第１位置座標とを結ぶ直線の第１角度を求める工程と、
前記第２幾何中心と前記第２位置座標とを結ぶ直線の第２角度を求める工程と、を含み、
前記電極体の上面に前記導電板を配置する工程において、前記導電板と前記凹状容器とを相対的に水平回転することにより前記第１角度と前記第２角度とを一致させる、電気化学素子の組立方法。
【請求項５】
請求項２～４のいずれか１項に記載の電気化学素子の組立方法であって、
前記被支持部は、前記導電板の縁端から垂下する基部と前記基部から上方に折り返された先端部とを含み、
前記支持部は、前記凹状容器の側壁部の上端面に開口する前記被支持部を挿入可能な凹形状に形成されており、
前記第１位置座標は、前記第１画像において前記支持部の開口における外方の隅部の座標であり、
前記第２位置座標は、前記第２画像において、前記被支持部の基部における外方の隅部の座標である、電気化学素子の組立方法。
【請求項６】
底部及び側壁部を有する凹状容器と、前記凹状容器の開口を覆う蓋材と、前記凹状容器及び前記蓋材により形成される内部空間において前記底部と前記蓋材との間に配置される電極体と、前記蓋材と前記電極体との間に配置され、前記電極体を前記底部に向かって押圧する導電板とを有する電気化学素子の組立装置であって、
前記凹状容器を前記開口に向かって撮影して第１画像を得る凹状容器撮像部と、
前記導電板を前記導電板の主面に向かって撮影して第２画像を得る導電板撮像部と、
前記第１画像に基づいて前記開口における第１幾何中心を求める第１中心演算部と、
前記第２画像に基づいて前記導電板の主面における第２幾何中心を求める第２中心演算部と、
前記凹状容器の底部内面に配置された前記電極体の上面に前記導電板を移載する移載部と、
前記第１幾何中心に対し前記第２幾何中心が所定の位置となるよう調整して前記導電板を前記電極体の上面に移載するように前記移載部を制御する移載制御部とを含む、電気化学素子の組立装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電気化学素子の組立装置であって、
前記移動制御部は、前記第１幾何中心及び前記第２幾何中心の位置を一致させるよう前記移載部を制御する、電気化学素子の組立装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電気化学素子の組立装置であって、
前記導電板は、前記導電板の縁端から連続して延び、前記凹状容器の支持部に前記導電板を固定するための被支持部を含み、
前記凹状容器の側壁部は、前記電極体の縁端よりも平面視外方で前記被支持部を支持する支持部を含み、
前記電気化学素子の組立装置は、さらに、
前記第１画像に基づいて、前記第１幾何中心から前記支持部の所定の第１位置座標を算出し、前記第１幾何中心と前記第１位置座標とを結ぶ直線の第１角度を求める第１角度演算部と、
前記第２画像に基づいて、前記第２幾何中心から前記被支持部の所定の第２位置座標を算出し、前記第２幾何中心と前記第２位置座標とを結ぶ直線の第２角度を求める第２角度演算部と、を含み、
前記電極体の上面に前記導電板を配置するとき、前記導電板と前記凹状容器とを相対的に水平回転することにより前記第１角度と前記第２角度とを一致させ、前記導電板の被支持部を前記凹状容器の支持部に固定させる、電気化学素子の組立装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電気化学素子の組立装置であって、
前記被支持部は、前記導電板の縁端から垂下する基部と前記基部から上方に折り返された先端部とを含み、
前記支持部は、前記凹状容器の側壁部の上端面に開口する前記被支持部を挿入可能な凹形状に形成されており、
前記第１位置座標は、前記第１画像において前記支持部の開口における外方の隅部の座標であり、
前記第２位置座標は、前記第２画像において、前記被支持部の基部における外方の隅部の座標である、電気化学素子の組立装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ケース内に電極体を封止した電気化学素子の組立方法及び組立装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、凹状容器及び凹状容器の開口を覆う蓋材によって形成された内部空間に電極体が収容された電池が種々開示されている。
【０００３】
特開２０１２－６９５０８号公報（特許文献１）は、電気化学特性が安定した電気化学セルを開示している。電気化学セルは、密封容器を有する。密封容器は、ベース部材とリッド部材とからなる。両部材の間には収納空間が形成されている。収納空間内には電気化学素子（電極体）が収納されている。収納空間内においてリッド部材と電気化学素子との間には弾性部材が配設されている。弾性部材は、ベース部材の底部側に向かって電気化学素子を押圧する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１２－６９５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、電極体が収容された凹状容器に対して、導電板（弾性部材）を精度よく配置することができる電気化学素子の組立方法及び組立装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示は次のように構成した。すなわち、本開示に係る電気化学素子の組立方法は、底部及び側壁部を有する凹状容器と、凹状容器の開口を覆う蓋材と、凹状容器及び蓋材により形成される内部空間において底部と前記蓋材との間に配置される電極体と、蓋材と電極体との間に配置され、電極体を底部に向かって押圧する導電板とを有する電気化学素子の組立方法であって、凹状容器を準備する工程と、凹状容器を前記開口に向かって撮像し、第１画像を得る工程と、第１画像に基づいて開口における第１幾何中心を得る工程と、導電板を導電板の主面に向かって撮像し、第２画像を得る工程と、第２画像に基づいて導電板の主面における第２幾何中心を得る工程と、凹状容器の底部内面に電極体を配置する工程と、第１幾何中心に対し第２幾何中心が所定の位置となるよう調整し、電極体の上面に導電板を配置する工程とを含んでよい。
【０００７】
また、本開示に係る電気化学素子の組立装置は、底部及び側壁部を有する凹状容器と、凹状容器の開口を覆う蓋材と、凹状容器及び蓋材により形成される内部空間において底部と前記蓋材との間に配置される電極体と、蓋材と電極体との間に配置され、電極体を底部に向かって押圧する導電板とを有する電気化学素子の組立装置であって、凹状容器を開口に向かって撮影して第１画像を得る凹状容器撮像部と、導電板を導電板の主面に向かって撮影して第２画像を得る導電板撮像部と、第１画像に基づいて前記開口における第１幾何中心を求める第１中心演算部と、第２画像に基づいて導電板の主面における第２幾何中心を求める第２中心演算部と、凹状容器の底部内面に配置された電極体の上面に導電板を移載する移載部と、第１幾何中心に対し第２幾何中心が所定の位置となるよう調整して導電板を電極体の上面に移載するように移載部を制御する移載制御部とを含んでよい
【発明の効果】
【０００８】
本開示に係る電気化学素子の組立方法及び組立装置によれば、電極体が収容された凹状容器に対して、導電板を精度よく配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本開示の組立対象である電気化学素子を示す断面図である。
図２は、図１の電気化学素子の凹状容器を示す外観斜視図である。
図３は、図１の電気化学素子（蓋材及び導電板を除く。）を示す平面図である。
図４は、図１の導電板を示す斜視図である。
図５は、他の導電板を示す断面図である。
図６は、図５の導電板を示す平面図である。
図７は、第１実施形態の電気化学素子の組立方法を示すフローチャートである。
図８は、凹状容器の撮像状況を示す模式図である。
図９は、平面視における凹状容器の画像を示す模式図である。
図１０は、導電板の撮像状況を示す模式図である。
図１１は、導電板の撮像状況を示す模式図である。
図１２は、平面視における導電板の画像を示す模式図である。
図１３は、第２実施形態の電気化学素子の組立方法を示すフローチャートである。
図１４は、本開示の電気化学素子の組立装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明者らは、まず、特許文献１の電気化学セルでは電気的接続を安定的に維持するのは困難であると考えた。すなわち、電気化学セルは、その運搬及び設置時等に強い衝撃等を受けた場合に弾性部材が位置ズレしたり、弾性部材の先端が電気化学素子（電極体）に接触した際に電気化学素子を損傷させ得るという問題があった。
（【００１１】以降は省略されています）

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