專利名稱：蓄電用設(shè)備的制造方法以及蓄電用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄電用設(shè)備的制造方法以及蓄電用設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，作為與需要高能量密度、高輸出特性的用途對應(yīng)的蓄電裝置，將鋰離子二次電池和雙電層電容器的蓄電原理結(jié)合而成的鋰離子電容器正引起關(guān)注。對鋰離子電容器而言，通過使負(fù)極預(yù)先以電化學(xué)方法等來吸收、承載鋰離子(以下，也稱為“摻雜”)，來降低負(fù)極電位，從而能夠大幅提升能量密度。例如日本特開2007 — 67105號公報(bào)中公開了如下技術(shù)，即、在將正極以及負(fù)極隔
著隔板卷繞而成的卷繞體上，配置作為鋰離子的供給源的鋰箔，通過負(fù)極和鋰箔的電化學(xué)接觸，從而將鋰離子摻雜到負(fù)極中。作為卷繞體的形成方法，有如下方法將鋰箔壓接在金屬箔(例如銅板條)上而成的層疊體，通過壓接緊貼在隔板上后，將層疊體與隔板一起進(jìn)行卷繞。層疊體例如是以鋰箔、金屬箔的順序壓接在隔板上而形成的，但鋰箔會與大氣環(huán)境中的微量水分發(fā)生反應(yīng)而變硬。因此，例如，在上述那樣的形成方法中，在搬運(yùn)緊貼有層疊體的隔板時(shí)，存在層疊體從隔板剝離脫落，或?qū)盈B體偏離規(guī)定位置之類的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式的目的之一是提供一種能夠抑制鋰箔從隔板剝離脫落，層疊體的位置精度高的蓄電用設(shè)備的制造方法。而且，本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式的目的之一在于提供由上述制造方法制造的蓄電用設(shè)備。本發(fā)明是為了解決上述的課題的至少一部分而做出的，能夠以下述的實(shí)施方式或應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn)。[應(yīng)用例I]本發(fā)明的蓄電用設(shè)備的制造方法的一實(shí)施方式，包括固接工序，將具有鋰箔以及金屬箔的層疊體通過粘合構(gòu)件固接在第一隔板以及第二隔板中的至少一方；卷繞工序，將上述第一隔板、上述第二隔板、上述層疊體、和隔著上述第一隔板以及上述第二隔板中的一方而配置的正極以及負(fù)極進(jìn)行卷繞。[應(yīng)用例2]在應(yīng)用例I的上述固接工序中，能夠在上述卷繞工序中的上述層疊體的開始卷繞側(cè)設(shè)置上述粘合構(gòu)件。[應(yīng)用例3]在應(yīng)用例I或者2中，上述粘合構(gòu)件能夠與上述金屬箔相接，并且與上述鋰箔分離。[應(yīng)用例4]在應(yīng)用例廣3的任一例中，還能夠包括向外裝容器收納上述卷繞體的工序；和向上述外裝容器注入電解液的工序。[應(yīng)用例5]在應(yīng)用例4中，能夠通過將上述層疊體和上述負(fù)極短路，鋰離子被摻雜到上述負(fù)極中。[應(yīng)用例6]本發(fā)明的蓄電用設(shè)備的一實(shí)施方式，包括卷繞體，該卷繞體是將第一隔板、第二隔板、鋰極集電體和隔著上述第一隔板以及上述第二隔板中的一方而配置的正極以及負(fù)極進(jìn)行卷繞而成，上述鋰極集電體通過粘合構(gòu)件被固接在上述第一隔板以及上述第二隔板中的至少一方。根據(jù)本發(fā)明的蓄電用設(shè)備的制造方法，能夠?qū)嚥瓑航釉诮饘俨傻膶盈B體通過粘合構(gòu)件來固接在第一隔板上。因此，例如，與層疊體僅通過壓接而緊貼在第一隔板上情 況相比，能夠提高層疊體相對于第一隔板的粘合力。由此，能夠抑制層疊體從第一隔板剝離脫落，從而提高層疊體的位置精度(對準(zhǔn)精度)。


圖I是示意性地表示本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備的剖視圖。圖2是示意性地表示本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備的剖視圖。圖3是示意性地表示本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備的卷繞體的俯視圖。圖4是示意性地表示本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備的卷繞體的剖視圖。圖5是示意性地表示本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備的卷繞體的剖視圖。圖6是示意性地表示本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備的卷繞體的俯視圖。圖7是示意性地表示本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備的卷繞體的剖視圖。圖8是用于說明本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備的制造工序的圖。圖9是用于說明本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備的制造工序的圖。圖10是用于說明本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備的制造工序的圖。圖11是用于說明本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備的制造工序的圖。圖12是用于說明本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備的制造工序的圖。圖13是用于說明本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備的制造工序的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來說明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。I.蓄電用設(shè)備參照附圖來說明本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備。圖I是示意性地表示本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備100的剖視圖。圖2是示意性地表示本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備100的圖I的沿II 一 II線剖視圖。此外，在圖I中，為了方便起見，簡化圖示了卷繞體40。而且，在圖2中，為了方便起見，簡化圖示了正極60、負(fù)極70、以及層疊體80。以下，作為一個(gè)例子，將蓄電用設(shè)備100作為鋰離子電容器進(jìn)行說明。如圖I以及圖2所示，蓄電用設(shè)備100可包括外裝容器10、封口板20、正極端子30和卷繞體40。
如圖I所示，外裝容器10，例如具有上面開口的圓筒狀的形狀。作為外裝容器10的材質(zhì)，可列舉鋁、銅、鎳、鐵、不銹鋼等。在外裝容器10內(nèi)收納有卷繞體40以及電解液。在外裝容器10的內(nèi)面例如連接著負(fù)極導(dǎo)線14。負(fù)極導(dǎo)線14能夠?qū)⑼庋b容器10的內(nèi)面和卷繞體40的負(fù)極70電連接。因此，外裝容器10的負(fù)極側(cè)所處的區(qū)域也能夠兼作負(fù)極端子71。作為負(fù)極導(dǎo)線14的材質(zhì)，可列舉銅、不銹鋼、鎳等。封口板20固接在外裝容器10的開口邊緣。封口板20可以是絕緣性的，也可以是導(dǎo)電性的，但在封口板20為導(dǎo)電性的情況下，例如，可在封口板20和正極端子30之間設(shè)置絕緣構(gòu)件(未圖示)。正極端子30安裝在封口板20上設(shè)置的開口內(nèi)。作為正極端子30的材質(zhì)，可列舉鋁等。在正極端子30的下表面，例如連接著正極導(dǎo)線12。正極導(dǎo)線12能夠?qū)⒄龢O端子30和卷繞體40的正極60電連接。作為正極導(dǎo)線12的材質(zhì)，可列舉鋁等。上述的構(gòu)成的情況下，正極端子30與正極電連接，負(fù)極端子71與負(fù)極電連接。
此外，在圖I所示的例子中，負(fù)極導(dǎo)線14與外裝容器10電連接，但也可以是正極導(dǎo)線12與外裝容器10電連接，負(fù)極導(dǎo)線14與存在于正極端子30的位置處的端子電連接的方式(未圖示)。在該情況下，存在于正極端子30的位置處的端子能夠作為負(fù)極端子發(fā)揮作用，存在于負(fù)極端子71的位置處的端子能夠作為正極端子發(fā)揮作用。卷繞體40被收納在外裝容器10內(nèi)，并被電解液浸潰。如圖2所示，卷繞體40具有第一隔板50、第二隔板55、正極60、負(fù)極70、和層疊體80。在此，圖3是示意性地表示卷繞體40被展開的狀態(tài)(卷繞前的狀態(tài))的俯視圖。圖4是示意性地表示卷繞體40的圖3的沿IV — IV線剖視圖。圖5是示意性地表示卷繞體40的圖3的沿V — V線剖視圖。此外，為了方便起見，在圖4中，對正極60、負(fù)極70以及層疊體80進(jìn)行簡化圖示。如圖3 圖5所示，卷繞體40例如是將第一隔板50、正極60、第二隔板55以及負(fù)極70按該順序重疊，從開始卷繞側(cè)I到結(jié)束卷繞側(cè)2卷繞而成的結(jié)構(gòu)。在第一隔板50以及第二隔板55的至少一方設(shè)置有層疊體80。在圖2所示的例子中，層疊體80通過粘合構(gòu)件90固接在第一隔板50上，并與第一隔板50 —起被卷繞，形成卷繞體40。卷繞體40的剖面形狀如圖2所示那樣為漩渦狀。以下，說明構(gòu)成卷繞體40的構(gòu)件。I. I.第一隔板以及第二隔板圖6是示意性地表示卷繞體40被展開的狀態(tài)的俯視圖，為方便起見，將圖3中的第二隔板55以及負(fù)極70省略圖示。圖7是示意性地表示卷繞體40的圖6的沿VII — VII線剖視圖。第一隔板50和第二隔板55的形狀以及材質(zhì)實(shí)際上可認(rèn)為相同。因此，下面，僅說明第一隔板50。第一隔板50具有片狀的形狀。在圖6所示的例子中，第一隔板50的平面形狀是使第一邊51以及第二邊52為短邊的矩形。第一隔板50例如可通過從第一邊51側(cè)向第二邊52側(cè)進(jìn)行卷繞，而形成圖2所示的卷繞體40。由此，可以將第一邊51側(cè)稱為開始卷繞側(cè)I，將第二邊52側(cè)稱為結(jié)束卷繞側(cè)2。作為第一隔板50，能夠使用電解液、相對于正極活性物質(zhì)以及負(fù)極活性物質(zhì)具有耐久性的多孔性材料。更具體地說，作為第一隔板50，能夠使用由纖維素、纖維素/人造絲、聚乙烯、聚丙烯、芳香族聚酰胺樹脂、酰亞胺、聚苯硫醚、聚酰亞胺，或這些的混合物等而構(gòu)成的無紡布、多孔質(zhì)的薄膜等。第一隔板的厚度例如為15 ii m 50 ii m。第一隔板50在被卷繞時(shí)，能夠隔離正極60和負(fù)極70。而且，第一隔板50能夠滲透電解液。I. 2.層疊體如圖6以及圖I所示，層疊體80通過粘合構(gòu)件90被固接在第一隔板50上。層疊體80被壓接在第一隔板50上，而且，借助粘合構(gòu)件90被固接在第一隔板50上。在圖6所示的例子中，層疊體80在第一隔板50的開始卷繞側(cè)I和結(jié)束卷繞側(cè)2以夾著正極60的方式設(shè)置2個(gè)。因此，在圖2所示的卷繞體40中，層疊體80配置在卷繞體40的中心部和外周部。作為層疊體80，如圖7所示，能夠采用在第一隔板50上依次層疊鋰箔82、和與鋰不同材質(zhì)的金屬箔84而成的結(jié)構(gòu)。鋰箔82例如被壓接在第一隔板50上。如圖6所示那樣俯視時(shí)，鋰箔82配置成比金屬箔84的外周靠內(nèi)側(cè)。鋰箔82能夠作為鋰離子的供給源發(fā)揮作用。即，圖2所示那樣的卷繞體40中，在使金屬箔84和負(fù)極70電連接而發(fā)生短路的狀態(tài)下使之浸潰于電解液， 由此鋰箔82被氧化，電子流向負(fù)極70從而離子化，變成鋰離子被釋放到電解液中。而且，鋰離子能夠以電化學(xué)方式經(jīng)由電解液被摻雜(也可以稱為“預(yù)摻雜”)到負(fù)極70中。其結(jié)果，能夠降低負(fù)極70的電位。如圖2所示，鋰箔82配置在卷繞體40的中心部和外周部，因此鋰離子能夠透過多孔性的第一隔板50以及第二隔板55等，而均勻性良好地進(jìn)行向負(fù)極70的預(yù)摻雜。此外，在圖2 圖7中，為方便起見，圖示了進(jìn)行向負(fù)極70的預(yù)摻雜之前的狀態(tài)。進(jìn)行了預(yù)摻雜后，如上所述，鋰箔82的至少一部分變成作為鋰離子釋放到電解液中的狀態(tài)。鋰箔82的大小考慮向負(fù)極70預(yù)摻雜的量而適當(dāng)?shù)貨Q定。更具體地說，對鋰箔82的大小而言，厚度為50 ii m 300 ii m,長度(圖6所示的從開始卷繞側(cè)I到結(jié)束卷繞側(cè)2的方向的大小)為IOOmm左右，寬度(與長度方向正交的方向的大小)為IOOmm左右。金屬箔84例如被壓接在鋰箔82上。在俯視時(shí),金屬箔84可具有向第一隔板50的外周的外側(cè)延伸突出的延伸突出部85。能夠通過將延伸突出部85和負(fù)極70借助導(dǎo)電構(gòu)件(未圖示)，或者將雙方彎折而電連接，由此使金屬箔84和負(fù)極70短路，進(jìn)行鋰離子的預(yù)摻雜。由此，層疊體80能夠稱之為鋰極，金屬箔84能夠稱之為鋰極集電體。作為金屬箔84，能夠使用多孔性的金屬箔。由此，在如圖2所示那樣的卷繞體40中，鋰離子能夠透過金屬箔84而被預(yù)摻雜到負(fù)極70。作為金屬箔84的材質(zhì)，可列舉銅、不銹鋼等。金屬箔84的大小并沒有特別限定，但例如，厚度為10 ii m 200 ii m，長度為IOOmm左右，寬度為125mm左右。I. 3.粘合構(gòu)件粘合構(gòu)件90能夠?qū)盈B體80固接在第一隔板50上。在圖6所示的例子中，粘合構(gòu)件90相對于一個(gè)層疊體80設(shè)置有2個(gè)，但其個(gè)數(shù)并沒有特別限定。粘合構(gòu)件90，例如設(shè)置成，與金屬箔84相接，而與鋰箔82分離。因此，不會由于粘合構(gòu)件90而妨礙鋰離子的預(yù)摻雜。例如從鋰箔82俯視時(shí)，粘合構(gòu)件90雖然偏離2mm左右而設(shè)置，但能夠根據(jù)設(shè)計(jì)需要而適當(dāng)?shù)刈兏Ｔ趫D6所示的例子中，粘合構(gòu)件90僅設(shè)置在層疊體80的(金屬箔84的)開始卷繞側(cè)I。更具體地說，在俯視時(shí)，粘合構(gòu)件90從層疊體80跨過開始卷繞側(cè)I的邊而設(shè)置。在圖6所示的例子中，粘合構(gòu)件90跨過矩形的層疊體80的開始卷繞側(cè)I的邊81而設(shè)置。而且，在圖示的例子中，在俯視時(shí)，粘合構(gòu)件90被設(shè)置成不與鋰箔82重疊。此外,雖未圖不,但粘合構(gòu)件90可以被設(shè)置在第一隔板50和金屬箔84之間，并且與鋰箔82分離。這樣的方式下，首先，在第一隔板50上設(shè)置粘合構(gòu)件90，接下來，以金屬箔84的一部分與粘合構(gòu)件90相接的方式在第一隔板50上設(shè)置層疊體80。粘合構(gòu)件90的大小并沒有特別限定，但例如，厚度為25 ii m左右，長度為IOmm左右，寬度為8_左右。作為粘合構(gòu)件90的材質(zhì)，能夠使用對電解液具有耐久性的材料。更具體地說，作為粘合構(gòu)件90，可列舉聚酰亞胺帶、PP (聚丙烯)帶、PPS (聚苯硫醚)帶等，但只要能夠粘合，其它現(xiàn)有的粘合材料也能夠使用。I. 4.正極 正極60具有片狀的形狀。如圖5所示，正極60具有正極集電體62和正極活性物質(zhì)層64。作為正極集電體62，能夠使用多孔性的金屬箔。由此，在圖2所示那樣的卷繞體40中，鋰離子能夠透過正極集電體62被預(yù)摻雜到負(fù)極70中。作為正極集電體62的材質(zhì)，可列舉鋁等。正極集電體62的厚度并沒有特別限定，例如是20i!m 50i!m。正極活性物質(zhì)層64被設(shè)置在正極集電體62上。在圖5所示的例子中，正極活性物質(zhì)層64被設(shè)置在正極集電體62的兩面上，但也可以僅設(shè)置在任意一面上。作為正極活性物質(zhì)層64的材質(zhì)，能夠使用在電解液和正極活性物質(zhì)層64的界面附近可形成雙電層的材質(zhì)。更具體地說，作為正極活性物質(zhì)層64的材質(zhì)，可列舉活性炭，導(dǎo)電性高分子、作為芳香族系縮合聚合物的熱處理物且具有聚并苯系骨架構(gòu)造的聚并苯系有機(jī)半導(dǎo)體(PAS)等。正極集電體62可具有未設(shè)有正極活性物質(zhì)層64的未涂敷部63。未涂敷部63的材質(zhì)例如可以是與正極集電體62相同的材質(zhì)。在將第一隔板50和正極60重疊時(shí),對俯視視圖而言，未涂敷部63例如位于第一隔板50的外周的外側(cè)。未涂敷部63在被卷繞后，能夠與圖I所示的正極導(dǎo)線12連接。I. 5.負(fù)極負(fù)極70具有片狀的形狀。如圖5所示，負(fù)極70具有負(fù)極集電體72和負(fù)極活性物質(zhì)層74。作為負(fù)極集電體72，能夠采用多孔性的金屬箔。作為負(fù)極集電體72的材質(zhì)，可列舉銅、不銹鋼、鎳等。負(fù)極集電體72的厚度并沒有特別限定，例如是20 50 ym。負(fù)極活性物質(zhì)層74設(shè)置在負(fù)極集電體72上。在圖5所示的例子中，負(fù)極活性物質(zhì)層74設(shè)置在負(fù)極集電體72的兩個(gè)面，但也可以僅設(shè)置在任意一面。作為負(fù)極活性物質(zhì)層74的材質(zhì)，能夠采用可以吸收、釋放鋰離子的炭材料。更具體地說，作為負(fù)極活性物質(zhì)層74的材質(zhì),可列舉石墨(Graphite)、阻燃石墨化碳、PAS。負(fù)極集電體72可具有未設(shè)有負(fù)極活性物質(zhì)74的未涂敷部73。未涂敷部73的材質(zhì)例如可以是與負(fù)極集電體72相同的材質(zhì)。在將第二隔板55和負(fù)極70重疊時(shí)，對俯視視圖而言，未涂敷部73例如位于第二隔板55的外周的外側(cè)。未涂敷部73在被卷繞后，能夠與圖I所示的負(fù)極導(dǎo)線14連接。I. 6.電解液
作為電解液，可以使用非水系電解液。作為電解液的溶媒，可列舉碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、Y —丁內(nèi)酯、乙腈、乙二醇二甲醚、四氫呋喃、二氧戊環(huán)、二氯甲烷、環(huán)丁砜等。這些溶媒既可以單獨(dú)使用，也可以混合使用兩種以上。作為電解液的電解質(zhì)，能夠使用鋰鹽。更具體地說，作為電解質(zhì)，可列舉LiC104、LiAsF6、LiBF4、LiPF6、Li (C2F5SO2) 2N等。電解液中的電解質(zhì)的濃度例如為0. 5摩爾/L
I.5摩爾/L。根據(jù)本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備100，能夠借助粘合構(gòu) 件90，將層疊體80固接在第一隔板50上。因此，對蓄電用設(shè)備100而言，與例如層疊體僅通過壓接而緊貼在第一隔板上的情況相比，層疊體80的粘合力大，能夠?qū)崿F(xiàn)層疊體80的位置精度的提高。由此，能夠防止因?qū)盈B體80的錯位，例如層疊體80和正極60發(fā)生短路的問題。而且，由于層疊體80的錯位，能夠防止預(yù)摻雜時(shí)鋰離子不均勻地?cái)U(kuò)散，而能夠提高蓄電用設(shè)備100的能量密度。2.蓄電用設(shè)備的制造方法參照附圖來說明本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備100的制造方法。圖8 圖13是用于說明蓄電用設(shè)備100的制造工序的圖。首先，說明用于制造蓄電用設(shè)備100的收卷裝置。圖8是示意性地表示用于制造蓄電用設(shè)備100的收卷裝置1000的圖。如圖8所示，收卷裝置1000具有用于供給第一隔板50的第一隔板供給部150、用于供給鋰箔82的鋰箔供給部182、用于供給金屬箔84的金屬箔供給部184、用于供給第二隔板55的第二隔板供給部155、用于供給正極60的正極供給部160、用于供給負(fù)極70的負(fù)極供給部170、用于對從供給部150、155、160、170、182、184搬運(yùn)來的構(gòu)件進(jìn)行卷繞的收卷部140。而且，收卷裝置1000能夠具有將從供給部150、155、160、170、182、184搬運(yùn)來的構(gòu)件向收卷部140搬運(yùn)的搬運(yùn)輥101。供給部150、155、160、170、182、184以及收卷部140例如沿圖8所示的Z軸方向(例如鉛垂方向)分散設(shè)置。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)收卷裝置1000的小型化。更具體地說，能夠?qū)崿F(xiàn)收卷裝置1000的圖8所示的X軸方向至Y軸方向(例如水平方向)的縮小化。同樣地，多個(gè)搬運(yùn)輥101沿Z軸方向分散設(shè)置。由此，由搬運(yùn)輥101的配置而規(guī)定的搬運(yùn)路線沿Z軸方向變位。此外，例如，從第一隔板供給部150供給的第一隔板50a處于圖2所示的第一隔板50連續(xù)地一體化而成的狀態(tài)。即，通過將第一隔板50a按規(guī)定的形狀切斷，而能夠得到要形成卷繞體40的第一隔板50。同樣地，對于從其他供給部155、160、170、182、184供給的構(gòu)件，也通過將該構(gòu)件按規(guī)定的形狀切斷，而能夠得到要形成卷繞體40的構(gòu)件。2. I.搬運(yùn)工序接下來，對使用收卷裝置1000，將從供給部150、155、160、170、182、184供給的各
構(gòu)件向收卷部140搬運(yùn)的工序進(jìn)行說明。(I)第一隔板、鋰箔以及金屬箔從第一隔板供給部150供給的第一隔板50a如圖8所示，經(jīng)由搬運(yùn)輥101，被搬運(yùn)到收卷裝置1000的壓接機(jī)構(gòu)200內(nèi)。同樣地，從鋰箔供給部182供給的鋰箔82a以及從金屬箔供給部184供給的金屬箔84a，經(jīng)由搬運(yùn)輥101被搬運(yùn)到壓接機(jī)構(gòu)200內(nèi)。第一隔板50a、鋰箔82a以及金屬箔84a的搬運(yùn)路線并沒有特別是限定，在壓接機(jī)構(gòu)200內(nèi)，被設(shè)置成鋰箔82a位于第一隔板50a和金屬箔84a之間。圖9是示意性地表示收卷裝置1000的壓接機(jī)構(gòu)200的圖。壓接機(jī)構(gòu)200中，如圖9所示，對第一隔板50a的一面進(jìn)行壓接鋰箔82a以及金屬箔84a的壓接エ序。首先，鋰箔82a以及金屬箔84a在壓接的同時(shí)被切斷為規(guī)定的長度以及形狀，而能夠成為鋰箔82以及金屬箔84 (層疊體80)。接下來，在第一隔板50a的一面壓接鋰箔82、金屬箔84而使其固定。被切斷的鋰箔82a以及金屬箔84a在被切斷的同時(shí)被輥狀的自動搬運(yùn)夾緊裝置(未圖示)保持，在形成下一個(gè)層疊體80時(shí)，被搬運(yùn)到規(guī)定的切斷位置。壓接エ序是通過例如在2個(gè)壓接夾具210之間配置第一隔板50a、鋰箔82a以及金屬箔84a，并在常溫下，在壓カ0.5MPa、0. 5秒以下進(jìn)行加壓而進(jìn)行的。作為壓接夾具210的材質(zhì)，可列舉SUS、樹脂等。此夕卜，圖9的箭頭A表示第一隔板50a的搬運(yùn)方向(行進(jìn)方向)。壓接機(jī)構(gòu)200中被壓接在第一隔板50a的層疊體80，接下來，如圖8所示，被搬運(yùn)到收卷裝置1000的固接機(jī)構(gòu)300內(nèi)。如圖6以及圖7所示，在固接機(jī)構(gòu)300中，進(jìn)行借助粘合構(gòu)件90將層疊體80固接在第一隔板50a上的固接エ序。通過固接エ序，能夠增大層 疊體80和第一隔板50a的粘合力。由此，與僅通過壓接使層疊體80緊貼在第一隔板50a的情況相比，在搬運(yùn)中或卷繞中，能夠抑制層疊體80從第一隔板50a剝離脫落、或?qū)盈B體80偏離規(guī)定的位置。固接エ序可以通過固接用裝置(未圖示)自動地進(jìn)行，也可以人工進(jìn)行。層疊體80剝離脫落、或偏離規(guī)定的位置之類的問題尤其是在搬運(yùn)中層疊體80通過搬運(yùn)輥101時(shí)容易產(chǎn)生。其理由如下面所述。即，層疊體80的鋰箔82在搬運(yùn)中，有時(shí)因與環(huán)境中的微量水分發(fā)生反應(yīng)而變硬。因此，在經(jīng)過搬運(yùn)方向發(fā)生變化的搬運(yùn)輥IOlb IOld吋，雖然第一隔板50a能夠按照搬運(yùn)輥IOlb IOld發(fā)生變形(彎曲)，但固化的鋰箔82可能無法按照搬運(yùn)輥IOlb IOld發(fā)生變形。其結(jié)果，會導(dǎo)致鋰箔82沒有隨著第一隔板50a的發(fā)生變形，從而層疊體80從第一隔板50a剝離脫落，或偏離規(guī)定的位置。由此，從壓接機(jī)構(gòu)200被搬出的層疊體80在通過搬運(yùn)輥IOlb IOld之前，最好被搬運(yùn)到固接機(jī)構(gòu)300內(nèi)。即，固接エ序最好在壓接エ序中進(jìn)行過壓接后，且層疊體80通過搬運(yùn)輥IOlb IOld之前進(jìn)行。在圖8所示的例子中，壓接機(jī)構(gòu)200以及固接機(jī)構(gòu)300都被設(shè)置在從第一隔板供給部150起數(shù)，第三個(gè)搬運(yùn)輥IOla與第四個(gè)搬運(yùn)輥IOlb之間。在固接エ序中粘合構(gòu)件90的設(shè)置位置，只要能夠借助粘合構(gòu)件90將層疊體80固接在第一隔板50a上，就沒有特別限定。無論粘合構(gòu)件90的設(shè)置位置如何，都如上所述，能夠增大層疊體80與第一隔板50a的粘合力。其中，進(jìn)ー步優(yōu)選，將粘合構(gòu)件90設(shè)置在層疊體80的開始卷繞側(cè)I。對于其理由，以下，參照圖10 圖12進(jìn)行說明。此外，圖10 圖12是放大了圖8所示的區(qū)域X的圖。圖10是表示將粘合構(gòu)件90僅設(shè)置在層疊體80的開始卷繞側(cè)I (搬運(yùn)方向A側(cè))的例子的圖。在圖10所示的例子中，層疊體80在通過搬運(yùn)輥IOld時(shí)，層疊體80有時(shí)無法隨著第一隔板50a的變形而變形，粘合力小的層疊體80的結(jié)束卷繞側(cè)2會從第一隔板50a分離。然而，層疊體80的開始卷繞側(cè)I通過粘合構(gòu)件90被固接，所以層疊體80的結(jié)束卷繞側(cè)2被開始卷繞側(cè)I拉動，而能夠與第一隔板50a再次相接。其結(jié)果，層疊體80不會從第一隔板50a剝離脫落，或偏離規(guī)定的位置，而能夠穩(wěn)定搬運(yùn)。此外,例如，比起通過搬運(yùn)棍IOlc時(shí),層疊體80在通過搬運(yùn)棍IOld時(shí)更容易從第ー隔板50a剝離脫離。這是由于通過搬運(yùn)輥IOlc時(shí)，層疊體80位于第一隔板50a和搬運(yùn)輥IOlc之間，因此搬運(yùn)輥IOlc能夠抑制層疊體80的脫落。圖11是表示將粘合構(gòu)件90僅設(shè)置在層疊體80的結(jié)束卷繞側(cè)2的例子的圖。在圖11所示的例子中，層疊體80在通過搬運(yùn)輥IOld時(shí)，層疊體80有時(shí)無法隨著第一隔板50a的變形而變形，而層疊體80的開始卷繞側(cè)I會從第一隔板50a分離。然后，分離的層疊體80的開始卷繞側(cè)I有時(shí)會以借助粘合構(gòu)件90固接的結(jié)束卷繞側(cè)2為支點(diǎn)，向搬運(yùn)方向A的相反側(cè)剝離。由此，在圖11所示的例子中，與圖10所示的例子相比，搬運(yùn)層疊體80時(shí)的穩(wěn)定性會差ー些。圖12是表示將粘合構(gòu)件90設(shè)置在層疊體80的開始卷繞側(cè)I和結(jié)束卷繞側(cè)2的例子的圖。在圖12所示的例子中，層疊體80通過搬運(yùn)輥IOld時(shí)，借助粘合構(gòu)件90固接層疊體80的開始卷繞側(cè)I以及結(jié)束卷繞側(cè)2，因此粘合力小的層疊體80的中央部81會從第ー隔板Ia分離。而且，應(yīng)カ集中在層疊體80的中央部81，有時(shí)產(chǎn)生皺折。由此，在圖12所示的例子中，與圖10所示的例子相比，搬運(yùn)層疊體80時(shí)的穩(wěn)定性會差ー些。
根據(jù)上述的理由，如圖10所示，最好將粘合構(gòu)件90設(shè)置在層疊體80的開始卷繞側(cè)I。如上所述，在第一隔板50a上設(shè)置層疊體80，然后，被搬運(yùn)到收卷部140。(2)第二隔板如圖8所示，第二隔板55a從第二隔板供給部155供給，并經(jīng)由搬運(yùn)輥101，搬運(yùn)到收卷部140。(3)正極如圖8所示，正極60a從正極供給部160供給，并經(jīng)由搬運(yùn)輥101搬運(yùn)到收卷部140。如圖5所示，正極60a在正極集電體62的兩面涂敷形成正極活性物質(zhì)層64。正極活性物質(zhì)層64的涂敷例如可通過公知的方法來進(jìn)行。作為正極活性物質(zhì)層64的形成方法，首先，將正極活性物質(zhì)粉末以及粘合劑分散到水系介質(zhì)或者有機(jī)溶媒中來調(diào)成漿體。也可以根據(jù)需要，混入導(dǎo)電性粉末。接下來，將調(diào)過的漿體涂敷到正極集電體62的表面并使之干燥。這樣ー來能夠得到正極活性物質(zhì)層64。作為調(diào)衆(zhòng)所使用的粘合劑，可列舉SBR (styrene butadiene rubber)等橡膠系粘合劑、聚四氟こ烯、聚偏ニ氟こ烯等氟類樹脂、聚丙烯、聚こ烯等熱塑性樹脂等。粘合劑的使用量相對于負(fù)極活性物質(zhì)粉末，例如，可以是I質(zhì)量％ 20質(zhì)量％的比例。作為根據(jù)需要而混入的導(dǎo)電性粉末，可列舉こ炔黑、科琴黑、石墨、金屬粉末等。導(dǎo)電性粉末的使用量相對于負(fù)極活性物質(zhì)粉末，例如，可以是2質(zhì)量％ 40質(zhì)量％的比例。(4)負(fù)極如圖8所示，負(fù)極70a從負(fù)極供給部170供給，并經(jīng)由搬運(yùn)輥101，被搬運(yùn)到收卷部140。如圖5所示，負(fù)極70a在負(fù)極集電體72的兩面涂敷負(fù)極活性物質(zhì)層74而形成。負(fù)極活性物質(zhì)層74的涂敷例如可通過公知的方法來進(jìn)行。此外，作為負(fù)極活性物質(zhì)層74的形成方法的說明，可以在上述的正極活性物質(zhì)層64的形成方法的說明中，將“正極活性物質(zhì)粉末”置換為“負(fù)極活性物質(zhì)粉末”來進(jìn)行應(yīng)用。由此，省略其詳細(xì)的說明。
如上所述，能夠?qū)⒐探佑袑盈B體80的第一隔板50a、第二隔板55a、正極60a以及負(fù)極70a向收卷部140搬運(yùn)。第一隔板50a、第二隔板55a、正極60a以及負(fù)極70a的搬運(yùn)路線并沒有特別限定，例如可設(shè)置成從收卷部140側(cè)開始依次為負(fù)極70a、第二隔板55a、正極60a、第一隔板50a的順序的配置。2. 2.卷繞エ序接下來，在收卷部140中進(jìn)行卷繞エ序，例如，從收卷部140側(cè)起按負(fù)極70a、第二隔板55a、正極60a、固接有層疊體80的第一隔板50a的順序重疊而進(jìn)行卷繞。收卷部140也可稱之為卷繞用芯棒。收卷部140能夠沿圖8所示的箭頭B方向旋轉(zhuǎn)。作為收卷部140的材質(zhì)，可列舉不銹鋼、銅、鎳等的金屬材料、聚丙烯、聚苯硫醚等的樹脂材料等。隔板50a、55a、正極60a以及負(fù)極70a在收卷部140能夠被卷繞并且被切斷為規(guī)定的長度以及形狀。接下來，如圖13所示，在被卷繞的第一隔板50、第二隔板55、正極60以及負(fù)極70 中，將例如位于最外周的第二隔板55用帶92固定。由此，能夠形成卷繞體40。作為帶92的材質(zhì)，只要是對電解液具有耐久性的材料，就沒有特別限定，例如可使用聚酰亞胺、聚丙烯等。在圖13所示的例子中，設(shè)置3個(gè)帶92，但其個(gè)數(shù)沒有特別限定。此外，在卷繞體40中，可以采用收卷部140 —直保留的構(gòu)成，也可以采用取出收卷部140的構(gòu)成。2. 3.組裝エ序接下來，如圖I所示，例如通過超聲波焊接，將正極導(dǎo)線12安裝在卷繞體40的正極60，將負(fù)極導(dǎo)線14安裝在卷繞體40的負(fù)極70。然后，將安裝有導(dǎo)線12、14的卷繞體40收納在外裝容器10內(nèi)，并用安裝有正極端子30的封ロ板20塞住外裝容器10的開ロ。其后，對正極導(dǎo)線12和正極端子30的下表面進(jìn)行焊接，對負(fù)極導(dǎo)線14和外裝容器10的內(nèi)面進(jìn)行焊接。接下來，從封ロ板20的注入ロ(未圖示)注入電解液。然后，對注入口進(jìn)行密封。根據(jù)以上的エ序，能夠制造蓄電用設(shè)備100。本實(shí)施方式的蓄電用設(shè)備100的制造方法例如具有以下的特征。根據(jù)蓄電用設(shè)備100的制造方法，能夠借助粘合構(gòu)件90，將層疊體80固接在第一隔板50a上。因此，能夠增大層疊體80的粘合力，能夠抑制層疊體80從第一隔板50a剝離脫落。而且，由于層疊體80的粘合力變大，可提高固接在第一隔板50a上的層疊體80的位置精度。根據(jù)蓄電用設(shè)備100的制造方法，可以僅在層疊體80的開始卷繞側(cè)I設(shè)置粘合構(gòu)件90。因此，如上所述，與僅在層疊體80的結(jié)束卷繞側(cè)2設(shè)置粘合構(gòu)件90的情況、或在層疊體80的開始卷繞側(cè)I以及結(jié)束卷繞側(cè)2兩方設(shè)置粘合構(gòu)件90的情況相比，能夠穩(wěn)定地搬運(yùn)層疊體80。根據(jù)蓄電用設(shè)備100的制造方法，粘合構(gòu)件90能夠被設(shè)置成，與金屬箔84相接，且與鋰箔82分離。因此，不會因粘合構(gòu)件90而妨礙鋰離子的預(yù)摻雜。根據(jù)蓄電用設(shè)備100的制造方法，將層疊體80借助粘合構(gòu)件90固接在第一隔板50a上的エ序，能夠在進(jìn)行了將層疊體80壓接在第一隔板50a上的エ序之后、且在層疊體80通過搬運(yùn)輥101之前進(jìn)行。由此，如上所述，在固接層疊體80之前，能夠抑制層疊體80從第一隔板50a剝離脫落。本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式，能夠進(jìn)行各種變形。例如，本發(fā)明包括與在實(shí)施方式說明的構(gòu)成實(shí)際相同的構(gòu)成(例如，功能、方法以及結(jié)果相同的構(gòu)成，或者目的以及效果相同的構(gòu)成)。而且，本發(fā)明包括置換了不是在實(shí)施方式說明的本質(zhì)結(jié)構(gòu)的部分的構(gòu)成。而且，本發(fā)明包括能夠起到與在實(shí)施方式說明的構(gòu)成相同的作用效果的構(gòu)成或者實(shí)現(xiàn)相同的目的的構(gòu)成。而且，本發(fā)明包括在實(shí)施方式說明的構(gòu)成中添加了公知技術(shù)的構(gòu)成。附圖標(biāo)記說明I :開始卷繞側(cè)， 2 :結(jié)束卷繞側(cè)，10 :外裝容器， 12 :正極導(dǎo)線，14:負(fù)極導(dǎo)線，20:封ロ板，30 :正極端子，40 :卷繞體，
50:第一隔板，55 :第二隔板，60 :正極，62 :正極集電體，64:正極活性物質(zhì)層，70 :負(fù)極，71 :負(fù)極端子，72 :負(fù)極集電體，74:負(fù)極活性物質(zhì)層，80 :層疊體，82:鋰箔，84:金屬箔，90:粘合構(gòu)件，92 :帶，100:蓄電用設(shè)備，101 :搬運(yùn)輥，140:收卷部，150 :第一隔板供給部，155:第二隔板供給部， 160:正極供給部，170:負(fù)極供給部，182:鋰箔供給部，184:金屬箔供給部，200:壓接機(jī)構(gòu)，210:壓接夾具，300:固接機(jī)構(gòu)，1000 :收卷裝置。
權(quán)利要求
1.一種蓄電用設(shè)備的制造方法，其包括 固接工序，將具有鋰箔以及金屬箔的層疊體通過粘合構(gòu)件固接在第一隔板以及第二隔板中的至少一方； 卷繞工序，將上述第一隔板、上述第二隔板、上述層疊體和隔著上述第一隔板以及上述第二隔板中的一方而配置的正極以及負(fù)極進(jìn)行卷繞。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蓄電用設(shè)備的制造方法，其中， 在上述固接工序中， 在上述卷繞工序中的上述層疊體的開始卷繞側(cè)設(shè)置上述粘合構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的蓄電用設(shè)備的制造方法，其特征在于， 上述粘合構(gòu)件與上述金屬箔相接，并且與上述鋰箔分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3中任一項(xiàng)所述的蓄電用設(shè)備的制造方法，還包括 向外裝容器收納上述卷繞體的工序；和 向上述外裝容器注入電解液的工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄電用設(shè)備的制造方法，其中， 通過將上述層疊體和上述負(fù)極短路，鋰離子被摻雜到上述負(fù)極中。
6.一種蓄電用設(shè)備，其包括 卷繞體，該卷繞體是將第一隔板、第二隔板、鋰極集電體和隔著上述第一隔板以及上述第二隔板中的一方而配置的正極以及負(fù)極進(jìn)行卷繞而成， 上述鋰極集電體通過粘合構(gòu)件被固接在上述第一隔板以及上述第二隔板中的至少一方。
全文摘要
本發(fā)明的蓄電用設(shè)備100的制造方法包括固接工序，將具有鋰箔(82)以及金屬箔(84)的層疊體(80)通過粘合構(gòu)件(90)固接在第一隔板(50a)以及第二隔板(55a)中的至少一方上；卷繞工序，將第一隔板(50a)、第二隔板(55a)、層疊體(80)和隔著第一隔板(50a)以及第二隔板(55a)中的一方而配置的正極(60)以及負(fù)極(70)進(jìn)行卷繞。
文檔編號H01M10/0566GK102770927SQ20108006464
公開日2012年11月7日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者南坂健二, 安東信雄, 水上基 申請人:Jm能源株式會社