二次電池および二次電池製造装置
【課題】正極板と負極板との大きさが異なっていたとしても積層ずれを防止し、両電極板を精度良く位置決めして積層された二次電池および当該二次電池の製造装置を提供する。
【解決手段】正極板と負極板とがセパレータを介して交互に積層された電極体と、電極体を収容するケースと、正極端子及び負極端子が設けられ、ケースに嵌合する蓋とを有し、正極板は、略板状の正極本体部と、正極板の重心線に対して線対称に配置され正極本体部および正極端子に接続された第１のタブとを備え、負極板は、略板状の負極本体部と、負極板の重心線に対して線対称に配置され負極本体部および負極端子に接続された第２のタブとを備え、第１および第２のタブは積層された際に互いに重ならない位置に配置されていることを特徴とする。
【解決手段】正極板と負極板とがセパレータを介して交互に積層された電極体と、電極体を収容するケースと、正極端子及び負極端子が設けられ、ケースに嵌合する蓋とを有し、正極板は、略板状の正極本体部と、正極板の重心線に対して線対称に配置され正極本体部および正極端子に接続された第１のタブとを備え、負極板は、略板状の負極本体部と、負極板の重心線に対して線対称に配置され負極本体部および負極端子に接続された第２のタブとを備え、第１および第２のタブは積層された際に互いに重ならない位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極板と負極板とが積層して構成された二次電池、並びに、該二次電池を製造するための二次電池製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層型の二次電池は、タブを端縁に有する正極板と負極板を交互に積層した構造の電極体を有し、正極板及び負極板それぞれのタブを対応する正極端子または負極端子に接続した構成となっている。ここで、正極板と負極板とは、積層した状態としつつ、互いに絶縁した状態とする必要があることから、互いの間には絶縁材で形成されたセパレータが配設されている（例えば、特許文献１参照）。また、セパレータとしては、袋状に形成されており、負極板を包み込むようにして正極板との絶縁を図るように構成されているものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
ところで、上記のような電極体において、正極板と負極板との間に積層ずれが発生してしまうと、反応面積の減少による充放電性能の低下や不均一反応によるＬｉ析出等が生じたり、セパレータを介して隣接するはずの正極板と負極板とが接触して短絡が生じたりする原因となる。従って、電極体を製造する工程において、正極体と負極体とを精度良く積層していく必要があり、一般的には、位置決めピン等で位置決めしながら正極板と負極板とを交互に積層していくことが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３９０５４号公報
【特許文献２】特開２００３−４５４９８号公報
【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、上記特許文献１、２のような二次電池を構成する正極板と負極板とは、一般的に大きさが異なる。特に特許文献２のように一方の電極板を袋状セパレータで覆う場合には、当該電極板はセパレータの縁取りの分だけ大きくなってしまう。このため、正極板及び負極板の内、寸法の大きな一方の電極板は、ピンによって精度良く位置決めできる一方、寸法の小さな他方の電極板は、既に積層された一方の電極板が支障となってピンによる位置決めすることができず、電極板の位置精度は搬送手段による搬送精度に頼らざるを得なかった。このため、十分な精度をもって電極体を構成することができず、または、十分な精度を得ることができるとしても電極板の搬送時間が掛かってしまい製造コストが増大してしまう問題があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、正極板と負極板との大きさが異なっていたとしても積層ずれを防止し、両電極板を精度良く位置決めして積層された二次電池および当該二次電池の製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の二次電池製造装置は、正極端子および負極端子の軸部がそれぞれ形成された蓋体を、前記軸部を上方に向けて固定する蓋固定部と、第１の貫通孔の設けられたタブを備えた正極板であって前記タブは前記正極板の重心線に対して線対称に配置されている正極板を前記蓋固定部に搬送する正極板搬送部と、前記搬送された正極板の前記第１の貫通孔を前記正極端子の軸部へ挿入する正極板配置部と、第２の貫通孔が設けられたタブを備えた負極板であって前記タブは前記負極板の重心線に対して線対称に配置されている負極板を前記蓋固定部に搬送する負極板搬送部と、前記搬送された負極板の前記第２の貫通孔を前記負極端子の軸部へ挿入して前記正極板に前記負極板を積層する負極板配置部と、前記蓋固定部により固定された前記蓋体を起立させることで前記積層された前記正極板および前記負極板を吊り下げて位置決めする起立手段とを有することを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、起立手段によって起立させることで、蓋体がタブをそれぞれ支持した状態で正極板及び負極板を吊り下げる。ここで、タブは、重心線（定義は後述する）に対して線対称に設けられていることから、タブで支持されて吊下げられた正極板及び負極板は、互いの重心線の方向を一致させるようにして自動的に位置決めされることとなる。このため、両電極板を精度良く位置決めして積層された二次電池を製造することができる。
【０００９】
また、本発明の二次電池は、正極板と負極板とがセパレータを介して交互に積層された電極体と、前記電極体を収容するケースと、正極端子及び負極端子が設けられ、前記ケースに嵌合する蓋とを有し、前記正極板は、略板状の正極本体部と、前記正極板の重心線に対して線対称に配置され前記正極本体部および前記正極端子に接続された第１のタブとを備え、前記負極板は、略板状の負極本体部と、前記負極板の重心線に対して線対称に配置され前記負極本体部および前記負極端子に接続された第２のタブとを備え、前記第１および第２のタブは前記積層された際に互いに重ならない位置に配置されていることを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、正極板及び負極板では、互いのタブがそれぞれの重心線に対して線対称となるように設けられている。このため、精度良く位置決めされて積層されている。
さらに、例えば電気自動車などの移動体の電力モータ駆動用として当該二次電池が組み込まれ、蓋の面を上下に揺する重心線方向の振動が生じた場合に、正極本体部と正極板のタブとの接続部分において正極本体部に回転力が加わることが防止され、また、負極本体部と負極板のタブとの接続部分において負極本体部に回転力が加わることが防止される。このため、これら接続部分における破断等の故障を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の二次電池製造装置によれば、正極板と負極板との大きさが異なる二次電池であったとしても、精度良く位置決めされて積層された二次電池を製造することができる。
本発明の二次電池によれば、正極板と負極板とが精度よく積層された二次電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の二次電池を全体を示す一部を破断した斜視図である。
【図２】図１の切断線Ａ−Ａにおける断面図である。
【図３】図１の切断線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【図４】本発明の実施形態の二次電池の正極板及び負極板の積層状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態の二次電池の正極板を示す正面図である。
【図６】本発明の実施形態の二次電池の負極板を示す正面図である。
【図７】本発明の実施形態の二次電池製造装置の概要を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態の二次電池製造装置において、案内部材の詳細を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態の二次電池製造装置において、案内部材着脱手段の詳細を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態の二次電池製造装置において、収容手段の詳細を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、蓋体搬送動作を説明する説明図である。
【図１２】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、案内部材装着動作を説明する説明図である。
【図１３】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、積層動作を説明する説明図である。
【図１４】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、吊下げ動作を説明する説明図である。
【図１５】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、積層固定動作を説明する説明図である。
【図１６】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、案内部材除去動作を説明する説明図である。
【図１７】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、端子固定動作を説明する説明図である。
【図１８】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、収容動作を説明する説明図である。
【図１９】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、ケース本体の開口部を蓋体で閉塞する動作を説明する説明図である。
【図２０】本発明の他の実施形態の二次電池を示す分解側面図である。
【図２１】本発明の実施形態の二次電池において、正極板及び負極板の他の例を示す正面図である。
【図２２】本発明の実施形態の二次電池において、案内部材の他の例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態を図１から図１５に基づいて説明する。図１から図６は、この実施形態の二次電池を示している。図１から図３に示すように、本実施形態の二次電池１００は、正極板１０１と負極板１０２とが交互に積層された電極体１０３と、該電極体１０３を収容するケース１０４と、該ケース１０４に内部の正極板１０１及び負極板１０２のそれぞれと対応して設けられた正極端子１０５及び負極端子１０６とを備えている。ケース１０４は、電極体１０３の積層方向となるＸ方向に直交するＺ方向に開口部１０７ａを有するケース本体１０７と、該ケース本体１０７の開口部１０７ａを閉塞する蓋体１０８とを有する。そして、正極端子１０５及び負極端子１０６は、蓋体１０８に絶縁スリーブ１０９を介して取り付けられている。正極端子１０５及び負極端子１０６の一端部１０５ａ、１０６ａは、ケース１０４の外部へ突出する一方、他端部１０５ｂ、１０６ｂは、ケース１０４の内部に突出し、それぞれ対応する正極板１０１または負極板１０２と接続されている。
【００１４】
正極板１０１及び負極板１０２のそれぞれは、略板状で矩形の本体部１０１ａ、１０２ａと、本体部１０１ａ、１０２ａの縁端から突出するタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃとを有する。正極板１０１及び負極板１０２のタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃは、積層方向となるＸ方向に直交し、ケース１０４の内部に収容された状態で正極端子１０５及び負極端子１０６に向かう端子接続方向となるＺ方向に突出している。正極板１０１及び負極板１０２の内、一方の負極板１０２の本体部１０２ａは、絶縁材で形成されたセパレータ１１０で覆われており、これにより正極板１０１と負極板１０２とは、その間にセパレータ１１０が配設されて絶縁された状態で積層され、電極体１０３を構成している。
また、電極体１０３の縁端には、絶縁材からなる固定用テープ１１１が複数箇所貼着されており、これにより積層された正極板１０１及び負極板１０２が位置ずれしないように固定されている。本実施形態では、固定用テープ１１１は、Ｙ方向及びＺ方向に直交するＸ方向に電極板（正極板１０１、負極板１０２）が順次積層されてなる電極体１０３の両縁端に、Ｘ方向に沿って２箇所ずつ設けられている。
【００１５】
また、図４に示すように、正極板１０１及び負極板１０２のタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃの突出する位置は、Ｘ方向視して、正極板１０１同士、負極板１０２同士でそれぞれ一致している一方、正極板１０１と負極板１０２とでは互いに異なるように設定されている。これにより電極体１０３として構成された状態では、正極板１０１のタブ１０１ｂ同士が束ねられた正極タブ束１０３ａと、負極板１０２のタブ１０２ｂ、１０２ｃ同士がそれぞれ束ねられた負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃとが構成されている。ここで、各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃには貫通孔１０１ｃ、１０２ｄ、１０２ｅが形成されており、正極タブ束１０３ａ、負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃを構成した状態で互いに連通している。
【００１６】
また、図５及び図６に示すように、正極板１０１及び負極板１０２の各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃは、それぞれ本体部１０１ａ、１０２ａの重心線Ｌ１０１、Ｌ１０２に対して略対称となるようにして一または二以上の配置されている。具体的には、正極板１０１の本体部１０１ａには、一つのタブ１０１ｂがＺ方向に沿う重心線Ｌ１０１に対して線対称に配置されている。また、負極板１０２の本体部１０２ａには、二つのタブ１０２ｂ、１０２ｃがＺ方向に沿う重心線Ｌ１０２に対して線対称に配置されている。なお、ここで、重心線とは、正極板または負極板の重心を通るタブの突出方向（Ｚ方向）の線をいう。
【００１７】
そして、図１及び図２に示すように、正極板１０１の一つのタブ１０１ｂは、接続用タブとして、束ねられて正極タブ束１０３ａを構成している。一方、正極端子１０５の他端部１０５ｂの端面からは、貫通孔１０１ｃに挿通される軸部１０５ｃと、軸部１０５ｃの先端からフランジ状に拡径した拡径部１０５ｄが形成されており、貫通孔１０１ｃに軸部１０５ｃが挿通された正極タブ束１０３ａは、該拡径部１０５ｄと他端部１０５ｂとの間に挟み込まれて固定されている。
【００１８】
同様に、負極板１０２の二つのタブ１０２ｂ、１０２ｃの内の一方のタブ１０２ｂは、接続用タブとして、束ねられて負極タブ束１０３ｂを構成している。一方、負極端子１０６の他端部１０６ｂの端面からは、貫通孔１０２ｄに挿通される軸部１０６ｃと、軸部１０６ｃの先端からフランジ状に拡径した拡径部１０６ｄが形成されており、貫通孔１０２ｄに軸部１０６ｃが挿通された負極タブ束１０３ｂは、該拡径部１０６ｄと他端部１０６ｂとの間に挟み込まれて固定されている。
【００１９】
また、図１及び図３に示すように、ケース１０４の蓋体１０８において、負極板１０２の二つのタブ１０２ｂ、１０２ｃの内の他方のタブ１０２ｃと対応する位置にはダミー端子１１２が設けられている。ダミー端子１１２は、負極端子１０６の他端部１０６ｂに相当する他端部１１２ｂのみを有するものであり、ケース１０４の外方に突出する先端部１０６ａに相当する構成を有していない構成となっている。
そして、ダミー端子１１２の他端部１１２ｂの端面には、正極端子１０５及び負極端子１０６同様に軸部１１２ｃ及び拡径部１１２ｄが形成されている。負極板１０２の二つのタブ１０２ｂ、１０２ｃの内の他方のタブ１０２ｃは、ダミータブとして、束ねられて負極タブ束１０３ｃを構成し、貫通孔１０２ｅにダミー端子１１２の軸部１１２ｃが挿通されて、他端部１１２ｂと拡径部１１２ｄとの間に挟み込まれて固定されている。なお、正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれにおける拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄは、後述の製造装置でも説明するように対応する軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃの一部を塑性変形させることで形成されている。
【００２０】
次に、このような二次電池１００を製造するための二次電池製造装置１を説明する。
図７は、この実施形態の二次電池製造装置１を示している。図７に示すように、この実施形態の二次電池製造装置１は、正極板１０１及び負極板１０２が載置される作業台２と、該作業台２に電極体１０３を構成する正極板１０１及び負極板１０２をそれぞれ搬送する電極板搬送手段３と、作業台２に蓋体１０８を搬送する蓋体搬送手段４と、作業台２上の電極体１０３を起立させる起立手段５と、積層された正極板１０１及び負極板１０２を一体となるように固定する積層固定手段６と、各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃを各端子に固定するタブ固定手段７と、電極体１０３をケース１０４の内部に収容させる収容手段８とを備える。
【００２１】
作業台２は、台本体２１と、該台本体２１上に配置され、正極板１０１及び負極板１０２が載置される載置板２２とを有する。載置板２２は、正極板１０１及び負極板１０２のタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃが突出するＺ方向を図７中に示すＰ方向とするように載置されるものである。
そして、載置板２２は、蓋体１０８を嵌合可能とするよう凹状に形成された凹部を備えた蓋固定部２２ａと、蓋固定部２２ａからＰ方向のＰ２側に配置され、正極板１０１及び負極板１０２が載置される電極板配置部２２ｂとを有する。
蓋固定部２２ａには、蓋体１０８を嵌合可能なように、蓋体１０８のＸ方向に沿う幅（図１参照）と略等しいＰ方向の幅の凹部が形成されている。この凹部の長さ方向はＰ方向と直交するＱ方向にある。蓋体搬送手段４によって蓋体１０８が把持された状態でこの蓋体１０８を蓋固定部２２ａに嵌合させることが可能なように、当該凹部は蓋体１０８のＹ方向の幅（図１参照）よりも大きな長さを持つよう設計されている。
また、電極板配置部２２ｂには、Ｐ方向と直交するＱ方向に沿って溝２２ｃが形成されている。溝２２ｃは、載置板２２の両側縁まで貫通するように形成されており、本実施形態ではＰ方向に沿って二つ配列している。
【００２２】
また、載置板２２のＰ方向Ｐ２側の縁端には、Ｑ方向に沿って第一の回転軸５１が設けられているとともに、第一の回転軸５１を回転させる図示しない回転駆動部（第一回転駆動部）が設けられている。そして、載置板２２は、台本体２１上で第一の回転軸５１回りに、蓋固定部２２ａが上側となるようにして、積層された電極体１０３とともに起き上がるように回動することが可能である。第一の回転軸５１と第一回転駆動部とで、電極体１０３を起立させる起立手段５が構成される。
【００２３】
電極板搬送手段３は、正極板１０１を搬送する正極板搬送部３１と、負極板１０２を搬送する負極板搬送部３２とを有し、正極板搬送部３１と負極板搬送部３２とはＱ方向に作業台２を挟んで両側に設けられている。正極板搬送部３１及び負極板搬送部３２は、それぞれ対応する正極板１０１または負極板１０２を受け取る電極板受取位置Ｍ１、Ｍ２と作業台２の電極板配置部２２ｂとの間で移動可能な電極板搬送アーム部３１ａ、３２ａと、電極板搬送アーム部３１ａ、３２ａの先端に設けられ正極板１０１または負極板１０２を着脱可能な電極板ハンド部３１ｂ、３２ｂと、電極板搬送アーム部３１ａ、３２ａに対して電極板ハンド部３１ｂ、３２ｂを上下方向となるＲ方向に位置調整する正極板配置部及び負極板配置部である電極板上下位置調整部３１ｃ、３２ｃとを有する。電極板ハンド部３１ｂ、３２ｂは、例えば、真空吸着により正極板１０１または負極板１０２を吸着可能な吸着パッドである。
【００２４】
ここで、正極板１０１及び負極板１０２は、対応する電極板受取位置Ｍ１、Ｍ２に、例えば電極板搬送用ベルトコンベア１１、１２によって順次搬送される。
なお、正極板１０１及び負極板１０２は、上記搬送前に長尺状の電極シートを打抜いて形成される。この際、それぞれの本体部と一体形成されるタブには、当該打抜と同時にそれぞれ上記貫通孔が形成される。具体的には、同一の型で本体部、タブおよび貫通孔が同時に形成される。
従来は正極板と負極板とを積層した後に各タブを束ね、その後、貫通孔を形成していたため、バリなどが混入し電池故障を引き起こす可能性があった。しかし、上述のように正極板１０１及び負極板１０２を形成時に同時に貫通孔を形成するのでバリの発生が防止できる。この理由を詳しく述べると、多数のタブを束ねて型抜きを行うとバリが発生しやすいが、１つのタブのみに型抜きをして貫通孔を形成する場合には、そもそもバリは発生し難いからである。
さらに、正極板と負極板のそれぞれにつき、各々同一の型で貫通孔を形成するので、一方の電極板に着目した際、例えば積層される複数の正極板（または複数の負極板）のそれぞれのタブにおける貫通孔の位置を統一できる。すなわち、複数の正極板のそれぞれのタブにおける貫通孔の位置ずれを防止でき、結果として両電極板の積層時に位置合わせを精度よく行うことができる。
【００２５】
電極板搬送用ベルトコンベア１１、１２のそれぞれは、対応する正極板搬送部３１または負極板搬送部３２によって正極板１０１または負極板１０２を電極板受取位置Ｍ１、Ｍ２から作業台２上に搬送、載置した際に、各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃの突出する方向がＰ方向のＰ1側となるように、対応する正極板１０１または負極板１０２を電極板受取位置Ｍ１、Ｍ２まで搬送する。
より具体的には、本実施形態では、正極板搬送部３１及び負極板搬送部３２の各電極板搬送アーム部３１ａ、３２ａは、それぞれの回転軸回りに概略９０度回転移動することで、電極板受取位置Ｍ１、Ｍ２から作業台２の電極板配置部２２ａ上まで移動可能となっている。このため、このような正極板搬送部３１及び負極板搬送部３２の構成では、各電極板搬送用ベルトコンベア１１、１２は、それぞれＱ方向に沿って作業台２から離れる方向にタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃを突出させるようにして、対応する正極板１０１または負極板１０２を搬送する。
【００２６】
また、蓋体搬送手段４は、作業台２に対して、載置される正極板１０１及び負極板１０２のタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃが突出するＰ方向のＰ１側に隣接して設けられている。蓋体搬送手段４は、Ｐ方向に沿って配設された蓋体搬送ガイド部４１と、蓋体搬送ガイド部４１に沿って、蓋体１０８を受け取る蓋受取位置Ｎと作業台２との間で移動可能な蓋体スライダ４２と、蓋体スライダ４２に設けられ蓋体１０８を着脱可能な蓋体ハンド部４３と、蓋体スライダ４２に対して蓋体ハンド部４３をＲ方向に位置調整する蓋体上下位置調整部４４とを有する。
【００２７】
蓋体ハンド部４３は、Ｑ方向に沿って配された基部４３ａと、該基部４３ａに沿ってスライド可能な一対の挟持片４３ｂとを有する。そして、基部４３ａに沿って一対の挟持片４３ｂ間の互いの離間距離を狭めることで、蓋体１０８を挟持することが可能となっている。なお、蓋体ハンド部４３は、上記正極板１０１や負極板１０２と同様に真空吸着による吸着パッドとしても良い。
【００２８】
ここで、蓋体１０８は、蓋受取位置Ｎに、例えば蓋体用ベルトコンベア１３により順次搬送される。また、蓋体１０８の蓋体用ベルトコンベア１３により搬送される際の姿勢は、組み立てた際の内面１０８ａが上向きとなるように配置される。
また、蓋体用ベルトコンベア１３で蓋受取位置Ｎに搬送される際の蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれは、拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄを備えておらず、塑性して拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄとなる前の先端部分を含めて他端部１０５ｂ、１０６ｂの端面から軸部１０５ｃ、１０６ｃ、１１２ｃが突出する。そして、突出したこれら軸部の先端面からは軸部１０５ｃ、１０６ｃ、１１２ｃよりも小径で塑性して拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄの一部となる先端小径部１０５ｅ、１０６ｅ、１１２ｅが形成されている。
【００２９】
また、積層固定手段６は、起立手段５で起立された電極体１０３を仮固定する仮固定手段６１と、仮固定された電極体１０３を固定用テープ１１１で固定するテープ貼着手段６２とで構成されている。
仮固定手段６１は、作業台２の台本体２１上で載置板２２の隣（Ｐ方向のＰ２側）に配置された挟持板６３と、該挟持板６３のＰ方向のＰ１側の縁端にＱ方向に沿って設けられ台本体２１上で挟持板６３を回動可能とする第二の回転軸６４と、第二の回転軸６４を回転駆動させる図示しない回転駆動部（第二回転駆動部）とを有する。挟持板６３は、第二の回転軸６４回りに回転した際に、起立手段５により起立した載置板２２との間で載置板２２上の電極体１０３を挟み込むことが可能な位置に設けられている。また、挟持板６３上には、載置板２２に形成される溝２２ｃと対向する位置に同様に溝６３ａが形成されている。当該溝６３ａもＱ方向に沿って両縁端まで貫通するように形成されている。
【００３０】
また、テープ貼着手段６２は、作業台２を挟んでＱ方向両側にそれぞれ設けられており、電極体１０３に固定用テープ１１１を貼着する貼着機構６５と、貼着機構６５をＱ方向に沿って作業台２に向かって進退させる進退機構６６とを有する。進退機構６６は、Ｑ方向に沿って配設された進退ガイド部６６ａと、先端に貼着機構６５が設けられ、進退ガイド部６６ａよってＱ方向に沿って進退する進退部材６６ｂとを有する。進退部材６６ｂには、載置板２２及び挟持板６３の二つずつの溝２２ｃ、６３ａと対応して二つの貼着機構６５が上下に配列するように設けられている。
【００３１】
貼着機構６５は、電極体１０３の厚さと対応する長さに設定され且つＰ方向に沿って配設された基片６５ａと、基片６５ａの両端からＱ方向に突出する一対の突片６５ｂ、６５ｂとを有し、基片６５ａ及び一対の突片６５ｂ、６５ｂにより全体としてコの字状に形成されている。
そして、進退機構６６によって貼着機構６５が作業台２に向かって進出することにより、起立手段５により起立した載置板２２の溝２２ｃ、及び、載置板２２に対向するように回動させた挟持板６３の溝６３ａのそれぞれに突片６５ｂを挿入させることが可能となっている。また、突片６５ｂは、基片６５ａに沿ってスライド可能に構成されている。
貼着機構６５を形成するコの字内側となる部分には、一方の突片６５ｂから基片６５ａを経て他方の突片６５ｂへと跨るよう、かつ、内側に粘着部が向くようにして固定用テープ１１１が配されている。
この構成により、上述のように溝６３ａのそれぞれに突片６５ｂが挿入された後、対の突片６５ｂが互いにスライドされて電極体１０３を挟んで押圧することで、電極体１０３に固定用テープ１１１を貼着することができる。
【００３２】
また、挟持板６３において、載置板２２に形成される蓋固定部２２ａと対応する位置には、蓋固定部２２ａに固定される蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２に対応する位置に、後述の案内部材１４を着脱させるための案内部材着脱手段９がそれぞれ設けられている。
ここで、図８に示すように、案内部材１４は、本実施形態では円錐状に形成されており、基端となる底面１４ａには、まだ拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄが設けられていない蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれの先端小径部１０５ｅ、１０６ｅ、１１２ｅに嵌合可能な凹部１４ｂが形成されている。また、案内部材１４の底面１４ａにおける径は、各軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃの径と略等しく設定されている。
【００３３】
図９に示すように、案内部材着脱手段９は、具体的には、案内部材１４の先端部１４ｃが挿入される被挿入部９１と、該被挿入部９１内に設けられて挿入された案内部材１４の先端部１４ｃを挟持可能なチャック部９２とを有する。そして、図７に示すように、起立手段５で起立した載置板２２と挟持板６３とを対向させた状態で、被挿入部９１は、載置板２２の蓋固定部２２ａに嵌合された蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２と対向し、これら各端子の案内部材１４がそれぞれ対応する被挿入部９１に挿入されることとなるので、各端子と被挿入部９１内部のチャック部９２との間で案内部材１４を受け渡しすることが可能となっている。
【００３４】
図７に示すように、タブ固定手段７は、載置板２２のＰ方向のＰ１側に設けられた加圧板７ａと、載置板２２のＰ方向のＰ１側の縁端に設けられ且つＱ方向を軸心として加圧板７ａを回転させる第三の回転軸７ｂと、第三の回転軸７ｂを回転駆動させる図示しない回転駆動部（第三回転駆動部）とを有する。
そして、後述のように正極板１０１及び負極板１０２が載置板２２に積層され且つ案内部材１４が正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２から外された後に、第三の回転軸７ｂ回りに加圧板７ａを回転させることで、蓋固定部２２ａに固定された蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２の軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃの先端部分を加圧板７ａにより押圧し、かしめて、拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄを形成することが可能となっている。
【００３５】
収容手段８は、Ｐ方向に沿って配設された収容用ガイド部８１と、収容用ガイド部８１に沿って、作業台２上から電極体１０３をケース本体１０７に収容する収容位置Ｓまで移動可能な収容用スライダ８２と、収容用スライダ８２に設けられ蓋体１０８を着脱可能な収容用ハンド部８３と、収容用スライダ８２に対して収容用ハンド部８３をＲ方向に位置調整する収容用上下位置調整部８４とを有する。
ここで、ケース本体１０７は、収容位置Ｓに、例えばケース本体用ベルトコンベア１６により順次搬送される。また、ケース本体１０７のケース本体用ベルトコンベア１６により搬送される際の姿勢は、開口部１０７ａが上方に向くように設定されている。
【００３６】
収容用ハンド部８３は、Ｑ方向に沿って配された基部８３ａと、当該基部４３ａに沿ってスライド可能な一対の挟持片８３ｂとを有する。そして、基部４３ａに沿って一対の挟持片８３ｂの互いの離間距離を狭めることで、蓋体１０８をＱ方向に挟持することが可能となっている。
ここで、図１０に示すように、収容用ハンド部８３の一対の挟持片８３ｂのそれぞれには、蓋体１０８を挟持する位置に回転可能に支持された当接板８３ｃが配されている。このため、一対の挟持片８３ｂで蓋体１０８を挟持する際には、当接板８３ｃが蓋体１０８にそれぞれ当接することとなり、当接板８３ｃの回転により挟持片８３ｂに対する蓋体１０８の向きを変更することが可能となっている。
【００３７】
次に、本実施形態の二次電池１００の製造装置１の動作につき図１１から図１８を参照して説明する。
まず、準備工程として、上記正極板１０１及び負極板１０２を準備するとともに、蓋体１０８及びケース本体１０７を準備する。そして、準備された正極板１０１及び負極板１０２は、それぞれ対応する電極板搬送用ベルトコンベア１１、１２により各電極板受取位置Ｍ１、Ｍ２に順次搬送される。また、準備された蓋体１０８は、蓋体用ベルトコンベア１３により蓋受取位置Ｎに順次搬送される。さらに、準備されたケース本体１０７は、ケース本体用ベルトコンベア１６により収容位置Ｓに順次搬送される。
ここで、蓋受取位置Ｎに搬送される蓋体１０８は、正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２が拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄを備えておらず、軸部１０５ｃ、１０６ｃ、１１２ｃの端面から先端小径部１０５ｅ、１０６ｅ、１１２ｅが突出した構成となっている。
【００３８】
そして、図１１に示すように、蓋体搬送手段４により蓋受取位置Ｎに搬送された蓋体１０８を、作業台２の載置板２２の蓋固定部２２ａまで搬送する。すなわち、蓋受取位置Ｎで、蓋体搬送手段４の一対の挟持片４３ｂにより蓋体１０８を挟持する。そして、挟持した蓋体１０８をＰ方向に沿って作業台２の載置板２２において蓋固定部２２ａの上方まで搬送する。そして、蓋体上下調整部４４により蓋体１０８を降下させることで、蓋体１０８は蓋固定部２２ａに内面１０８ａを上方に受けるようにして嵌合され、固定されることとなる。
【００３９】
次に、図１２に示すように、作業台２上の蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれに案内部材１４を装着する。案内部材１４は、挟持板６３に設けられた案内部材着脱手段９の被挿入部９１に先端部１４ｃが挿入されチャック部９２により挟持された状態にある。そして、起立手段５の第一の回転軸５１回りに載置板２２を回転させるとともに、仮固定手段６１の第二の回転軸６４回りに挟持板６３を回転させ、載置板２２と挟持板６３とを対向させる。これにより、被挿入部９１に挿入された案内部材１４の底面１４ａの凹部１４ｂが、蓋固定部２２ａに固定された蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれの先端小径部１０５ｅ、１０６ｅ、１１２ｅに嵌合されることとなる。この状態で、案内部材着脱手段９のチャック部９２による案内部材１４の挟持した状態を解除する。
そして、第二の回転軸６４回りに回転させて挟持板６３を起立した状態から元に戻すことで、案内部材１４は、各先端小径部１０５ｅ、１０６ｅ、１１２ｅに装着されたまま被挿入部９１から離脱することとなる。そして、載置板２２も第一の回転軸５１回りに回転させて、起立した状態から元に戻す。
【００４０】
次に、図１３に示すように、積層工程として、互いのタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃが同一方向（Ｐ方向のＰ１側）に突出するようにして正極板１０１及び負極板１０２を交互に積層させていく。すなわち、まず、電極板搬送手段３の正極板搬送部３１と負極板搬送部３２のうち、例えば正極板搬送部３１が駆動する。正極板搬送部３１は、対応する電極板受取位置Ｍ１に搬送される正極板１０１を電極板ハンド部３１ｂで把持してから電極板搬送アーム部３１ａを回転させることで、作業台２の電極板配置部２２ｂ上方まで正極板１０１を移動させる。
そして、この状態で、電極板上下位置調整部３１ｃ（正極板配置部）により、把持した正極板１０１を電極板配置部２２ｂに降下させることにより、正極板１０１は、タブ１０１ｂの貫通孔１０１ｃが正極端子１０５の軸部１０５ｄに挿入されつつ電極板配置部２２ｂに配置されることとなる。この際、正極端子１０５は案内部材１４が装着されて先端が尖った形状であるとともに、正極端子１０５側にいくに従って拡径していくことで、タブ１０１ｂの貫通孔１０１ｃに最小限の搬送精度で容易に正極端子１０５の軸部１０５ｄを挿入可能としつつ、正確に位置調整することが可能となる。
【００４１】
次に、負極板搬送部３２が駆動する。
負極板搬送部３２は、対応する電極板受取位置Ｍ１に搬送される負極板１０２を電極板ハンド部３２ｂで把持してから電極板搬送アーム部３２ａを回転させることで、作業台２の電極板配置部２２ｂ上方まで正極板１０１を移動させる。
そして、この状態で、電極板上下位置調整部３２ｃ（負極板配置部）により、把持した負極板１０２を電極板配置部２２ｂに降下させることにより、負極板１０２は、タブ１０２ｂの貫通孔１０２ｄが負極端子１０６の軸部１０６ｃに、タブ１０２ｃの貫通孔１０２ｅがダミー端子１１２の軸部１１２ｃにそれぞれ挿入されつつ電極板配置部２２ｂに配置されることとなる。
この際も、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれに案内部材１４が装着されていることで、タブ１０２ｂ、１０２ｃの貫通孔１０２ｄ、１０２ｅに最小限の搬送精度で容易に負極端子１０６の軸部１０６ｃ、１１２ｃを挿入可能としつつ、正確に位置調整することが可能となる。
そして、正極板搬送部３１及び負極板搬送部３２による正極板１０１及び負極板１０２の搬送を交互に繰り返すことで、載置板２２上には、それぞれ、タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃの貫通孔１０１ｃ、１０２ｄ、１０２ｅに、対応する正極端子１０５、負極端子１０６またはダミー端子１１２の軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃが挿通された状態で、正極板１０１と負極板１０２が交互に積層されて電極体１３が構成されることになる。
【００４２】
次に、図１４に示すように、電極体１０３の正極タブ束１０３ａ及び負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃをそれぞれ支持して、正極板１０１及び負極板１０２を吊り下げる。すなわち、起立手段５は、第一の回転軸５１回りに載置板２２を回転させて起立させる。この際、正極板１０１及び負極板１０２の各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃの貫通孔１０１ｃ、１０２ｄ、１０２ｅに正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２の各軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃが挿通されていることで、正極タブ束１０３ａ及び負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃのそれぞれは、各軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃに支持された状態で吊下げられることとなる。
なお、起立手段５による載置板２２の起立状態としては、ほぼ鉛直状態となるようにしても良いが、正極板１０１と負極板１０２との積層状態を維持させるために若干傾斜した状態であることが好ましい。ここで、正極板１０１及び負極板１０２のそれぞれにおいて、タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃは、正極板１０１及び負極板１０２の重心線Ｌ１０１、Ｌ１０２に対して線対称に設けられている。このため、正極タブ束１０３ａ及び負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃで支持されて吊下げられた正極板１０１及び負極板１０２のそれぞれは、重力の作用により、互いの重心線Ｌ１０１、Ｌ１０２の方向が一致するように自動的に位置決めされることとなる。互いの重心線の方向のみならず位置も一致または重なるようにすれば、正極板１０１と負極板１０２とは互いのほぼ中心位置で重なるように位置決めされて積層されることになるので、積層ずれの影響を減少または防止する観点から、より好ましい。
この際、正極板１０１及び負極板１０２のタブは互いに重ならない位置に配置されているので、正極板１０１及び負極板１０２のタブが接触して短絡することが防止される。
ここで、起立手段５は、例えば振動モータなどの起振部を有するものとしても良い。このように起振部を備えることで、載置板２２上で正極板１０１及び負極板１０２を位置決めする際に、振動を与えることができ、該振動によって互いに積層された正極板１０１と負極板１０２との間に作用する摩擦力を低減させて位置決めをより効果的に行う、すなわち積層ズレを効果的に防止することができる。
【００４３】
次に、正極板１０１及び負極板１０２が積層された状態で一体となるように固定する。
まず、図１４に示すように、積層固定手段６において仮固定手段６１によって電極体１０３の仮固定を行う。すなわち、第二の回転軸６４回りに挟持板６３を回転させて載置板２２と対向させることで、載置板２２と挟持板６３との間で電極体１０３を挟み込む。これにより電極体１０３を構成する正極板１０１及び負極板１０２は、上記吊下げによる位置決め実施後における積層状態から変位しないように仮固定される。
次に、図１５に示すように、テープ貼着手段６２によって電極体１０３に固定用テープ１１１を貼着することで電極体１０３を一体にする。すなわち、電極体１０３が載置板２２及び挟持板６３に挟持された状態のまま、テープ貼着手段６２の進退機構６６により、貼着機構６５を作業台２に向かって進出させて突片６５ｂを載置板２２及び挟持板６３の各溝２２ｃ、６３ａに挿入させる。
この状態で一対の突片６５ｂ同士の幅を狭めることで、突片６５ｂの間に配置された電極体１０３の縁端にコの字上に固定用テープ１１１が貼着され、電極体１０３は、上記吊下げによる位置決め実施後における積層状態のままで一体となるように固定されることとなる。
【００４４】
次に、蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれから案内部材１４を取り外す。すなわち、電極体１０３を載置板２２及び挟持板６３で挟持した状態では、案内部材１４の先端部１４ｃは、案内部材着脱手段９の被挿入部９１に挿入された状態にある（図１４参照）。そして、この状態まま、チャック部９２によって案内部材１４を挟持させる。次に、第一の回転軸５１回りに挟持板６３を回転させて載置板２２から離間させるようにすれば、図１６に示すように、チャック部９２に挟持された案内部材１４は、取り付けられていた正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２から離脱して挟持板６３とともに退避することとなり、載置板２２側には、正極タブ束１０３ａ及び負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃから軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃの先端側が突出した状態となる。なお、挟持板６３とともに退避した案内部材１４は、別の新たな二次電池１００の組立の際に利用されることとなる。
そして、起立手段５の第一の回転軸５１回りに載置板２２を回転させて、載置板２２を台本体２１上に載置された状態に戻す。
【００４５】
次に、図１７に示すように、正極タブ束１０３ａ及び負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃを対応する各端子に固定する。すなわち、タブ固定手段７の加圧板７ａを第三の回転軸７ｂ回りに回転させて載置板２２と対向するようにする。これにより、タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃから突出した軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃの先端側は先端小径部１０５ｅ、１０６ｅ、１１２ｅも含めて押圧されて塑性変形し、拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄが形成されることとなる。このため、各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃは、貫通孔１０１ｃ、１０２ｄ、１０２ｅに、対応する軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃが挿通されたまま拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄと他端部１０５ｃ、１０６ｃ、１１２ｃとの間に挟み込まれて固定された状態となる。
【００４６】
次に、電極体１０３をケース本体１０７に収容する。すなわち、図１８に示すように、収容手段８において収容用ハンド部８３の一対の挟持片８３ｂを、蓋固定部２２ａにおいて、蓋体１０８のＱ方向両側に形成された隙間に挿入して、蓋体１０８を挟持させる。そして、収容用上下位置調整部８４により収容用ハンド部８３を上方に移動させることで、収容用ハンド部８３に挟持された蓋体１０８は、蓋固定部２２ａから離脱し、さらに蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２に固定された正極端子１０５及び負極端子１０６からなる電極体１０３も離脱することとなる。このため、蓋体１０８及び電極体１０３は、収容手段８によって、収容用ハンド部８３で把持された状態で吊下げられ、Ｐ方向に沿って移動し、収容位置Ｓまで搬送される。そして、収容位置Ｓにおいて、ケース本体１０７上方から収容用上下位置調整部８４によって降下させられることで、電極体１０３は、ケース本体１０７の開口部１０７ａから内部へと挿入されていくこととなる。
【００４７】
そして、図１９に示すように、さらに収容用上下位置調整部８４によって電極体１０３及び蓋体１０８を降下させることで、電極体１０３がケース本体１０７に完全に収容されるとともに、正極タブ束１０３ａ及び負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃも折り畳まれながらケース本体１０７の内部に収容され、蓋体１０８がケース本体１０７の開口部１０７ａに配置されることとなる。この際、蓋体１０８は、上記のとおり収容手段８の収容用ハンド部８３に設けられた当接板８３ｃによって収容用ハンド部８３に対して回転可能であることから、ケース本体１０７の開口部１０７ａを閉じるように向きを変えながら、該開口部１０７ａに配置され、ケース本体１０７が閉塞されることとなる。
【００４８】
以上のように、本実施形態の二次電池の製造装置１によれば、正極板１０１及び負極板１０２として、本体部１０１ａ、１０２ａの重心線Ｌ１０１、Ｌ１０２に対して線対称となるようにしてタブが一または二以上設けられているものを使用し、起立手段５により上記吊下げを実施することで、正極板１０１と負極板１０２との大きさが異なっていたとしても、積層ずれなく精度良く、かつ、効率良く積層して二次電池１００を製造することができる。
また、正極板１０１及び負極板１０２を積層させる作業台２の載置板２２に蓋固定部２２ａが設けられていることで、蓋体搬送手段４で搬送した蓋体１０８を作業台２上において蓋固定部２２ａに固定することができる。このため、電極板搬送手段３によって正極板１０１及び負極板１０２を搬送し、それぞれのタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃを蓋体１０８上に固定させることが可能となる。
そして、上記吊下げの際、起立手段５によって、正極板１０１及び負極板１０２を、蓋体１０８に支持された状態のまま互いに位置決めさせることができる。
さらに、電極板搬送手段３で正極板１０１及び負極板１０２を搬送して、それぞれのタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃの貫通孔１０１ｃ、１０２ｄ、１０２ｅに、対応する正極端子１０５または負極端子１０６を挿通させる際に、これら正極端子１０５及び負極端子１０６に錘状の案内部材１４が固定されていることで、最小限の搬送精度で容易に、タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃの貫通孔１０１ｃ、１０２ｄ、１０２ｅに正極端子１０５または負極端子１０６を挿通させることができる。また、正極板１０１及び負極板１０２を積層した後は、案内部材着脱手段９により案内部材１４を取り外すことで、その後のタブ固定手段７の動作において案内部材１４が支障となってしまうこともない。
【００４９】
なお、上記のとおり、本発明の二次電池１００および二次電池製造装置１の実施形態について説明したが、これらは一例にすぎず、様々な他の実施形態が考えられる。
図２０は、二次電池についての他の実施形態を示している。図２０に示すように、この実施形態の二次電池２００では、ケース２０１が、積層方向Ｘの一方側に開口部２０２ａを有するケース本体２０２と、開口部２０２ａを閉塞する蓋体２０３とを有する。蓋体２０３は、開口部２０２ａを閉塞する構成であることから、ケース本体２０２に収容される正極板１０１及び負極板１０２よりも大きな面を有する。そして、本実施形態でも、蓋体２０３に、正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２が設けられている。ここでは、蓋体２０３を貫通する正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２もＸ方向に突出することとなる。
【００５０】
図２０に示す二次電池２００では、タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃのみならず、本体部１０１ａ、１０２ａも蓋体２０３上に載置するようにして正極板１０１及び負極板１０２を交互に積層していくことができる。このため、蓋体２０３と、電極体１０３とを一体として、より容易に取り扱うことができる。
また、ケース本体１０７へ電極体１０３を収容工程する際、吊下げた電極体１０３を搬送・挿入する必要はなく、蓋体２０２の上方からケース本体２０２を被せるだけで良いので、作業がより容易なものとなる。
さらに、蓋体２０３でケース本体２０２の開口部２０２ａを閉塞した後も、タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃは、折り畳まれることなく、向きを変えずに配設させることができる。このため、ケース２０１に収容された状態で、タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃに曲げが作用して引張応力や圧縮応力が生じて破損してしまうおそれもない。
【００５１】
なお、上記実施形態において、正極板１０１は、一つのタブ１０１ｂを有し、負極板１０２は、二つのタブ１０２ｂ、１０２ｃを有するものとしたが、これに限るものではない。図２１に示すように、負極板１０２のみならず、正極板１０１も、二つのタブ１０１ｂ、１０１ｄを有し、その一方を接続用タブとし、他方をダミータブとしても良い。
さらには、タブは二つに限られず、三つ以上としても良い。少なくとも、正極板、負極板は、積層された際に互いに位置が異なる、すなわち互いに重ならない一または二以上のタブを有しており、これら各電極板の各重心線Ｌ１０１、Ｌ１０２に対して線対称となるように配置されていればよい。
この構成により、上記吊下げ時に重力の作用により互いの重心線の方向を一致させるようにして精度よく位置決めして積層される。
さらに、例えば電気自動車などの移動体の電力モータ駆動用として当該二次電池が組み込まれ、重心線方向の振動が生じた場合に、正極本体部と正極板のタブとの接続部分において正極本体部に回転力が加わることが防止され、また、負極本体部と負極板のタブとの接続部分において負極本体部に回転力が加わることが防止されるので、これら接続部分における破断等が防止され、結果として二次電池の故障を防止することもできる。
正極板または負極板の一方の電極板のタブが図４の正極板のように１つしか設けられない場合には、当該タブの幅は他方の電極板のタブの幅より広く設計するのが望ましい。幅広に設計することで強度を上げることができるので、上記破断をより効果的に防止することができる。
正極板または負極板が袋状セパレータで包まれている場合には、この袋状セパレータを含む正極板または負極板の重心線に対して線対称となるように上記タブが配置される。
【００５２】
また、上記製造装置において、蓋体１０８を作業台２上に配置した上で、正極板１０１及び負極板１０２の各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃのそれぞれの貫通孔１０１ｃ、１０２ｄ、１０２ｅを正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２に接続させていくものとしたがこれに限るものではない。
例えば、正極板１０１と負極板１０２とを積層した後に別の支持部材によって各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃを支持して吊下げ、この吊下げにより位置決めされた電極体１０３の積層状態を固定した後に、正極タブ束１０３ａ及び負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃに、蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれを接続するようにしても良い。
【００５３】
端子接続の際、ダミー端子１１２を利用してダミータブであるタブ１０２ｃも端子接続するものとしたが、端子接続しないものとしても良い。
案内部材１４は、正極板１０１と負極板１０２との積層を実施する前に、案内部材１４を各端子に装着させるものとしたが、これに限るものではない。例えば、蓋受取位置で受け取る蓋体に既に装着されているものとしても良い。この場合には、案内部材１４を着脱するための案内部材着脱手段９を備える必要はなく、少なくとも案内部材１４を除去可能な案内部材除去手段を備えていれば良い。また、使用する案内部材１４は、円錐状であるものとしたが、様々な形状のものが適用可能である。
さらに、図２２に示す案内部材１８のように、上記吊下げの際、上側に位置する稜線が、端子の軸線に略平行となるような円錐形状としても良い。この場合には、容易に積層を行うことが可能であるとともに、上記吊下げを実施時の正極板１０１及び負極板１０２の位置決め精度をさらに向上させることができる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 二次電池製造装置
２ 作業台
２２ａ 蓋体固定部
３ 電極板搬送手段
４ 蓋体搬送手段
５ 起立手段
６ 積層固定手段
８ 収容手段
９ 案内部材着脱手段（案内部材除去手段）
１４ 案内部材
３１ｃ 電極板上下位置調整部（正極板配置部）
３２ｃ 電極板上下位置調整部（負極板配置部）
１００ 二次電池
１０１ 正極板
１０１ａ 本体部
１０１ｂ、１０１ｄ タブ
１０１ｃ 貫通孔
１０２ 負極板
１０２ａ 本体部
１０２ｂ、１０２ｃ タブ
１０２ｄ、１０２ｅ 貫通孔
１０３ 電極体
１０４ ケース
１０５ 正極端子
１０６ 負極端子
１０７ ケース本体
１０７ａ 開口部
１０８ 蓋体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極板と負極板とが積層して構成された二次電池、並びに、該二次電池を製造するための二次電池製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層型の二次電池は、タブを端縁に有する正極板と負極板を交互に積層した構造の電極体を有し、正極板及び負極板それぞれのタブを対応する正極端子または負極端子に接続した構成となっている。ここで、正極板と負極板とは、積層した状態としつつ、互いに絶縁した状態とする必要があることから、互いの間には絶縁材で形成されたセパレータが配設されている（例えば、特許文献１参照）。また、セパレータとしては、袋状に形成されており、負極板を包み込むようにして正極板との絶縁を図るように構成されているものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
ところで、上記のような電極体において、正極板と負極板との間に積層ずれが発生してしまうと、反応面積の減少による充放電性能の低下や不均一反応によるＬｉ析出等が生じたり、セパレータを介して隣接するはずの正極板と負極板とが接触して短絡が生じたりする原因となる。従って、電極体を製造する工程において、正極体と負極体とを精度良く積層していく必要があり、一般的には、位置決めピン等で位置決めしながら正極板と負極板とを交互に積層していくことが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３９０５４号公報
【特許文献２】特開２００３−４５４９８号公報
【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、上記特許文献１、２のような二次電池を構成する正極板と負極板とは、一般的に大きさが異なる。特に特許文献２のように一方の電極板を袋状セパレータで覆う場合には、当該電極板はセパレータの縁取りの分だけ大きくなってしまう。このため、正極板及び負極板の内、寸法の大きな一方の電極板は、ピンによって精度良く位置決めできる一方、寸法の小さな他方の電極板は、既に積層された一方の電極板が支障となってピンによる位置決めすることができず、電極板の位置精度は搬送手段による搬送精度に頼らざるを得なかった。このため、十分な精度をもって電極体を構成することができず、または、十分な精度を得ることができるとしても電極板の搬送時間が掛かってしまい製造コストが増大してしまう問題があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、正極板と負極板との大きさが異なっていたとしても積層ずれを防止し、両電極板を精度良く位置決めして積層された二次電池および当該二次電池の製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の二次電池製造装置は、正極端子および負極端子の軸部がそれぞれ形成された蓋体を、前記軸部を上方に向けて固定する蓋固定部と、第１の貫通孔の設けられたタブを備えた正極板であって前記タブは前記正極板の重心線に対して線対称に配置されている正極板を前記蓋固定部に搬送する正極板搬送部と、前記搬送された正極板の前記第１の貫通孔を前記正極端子の軸部へ挿入する正極板配置部と、第２の貫通孔が設けられたタブを備えた負極板であって前記タブは前記負極板の重心線に対して線対称に配置されている負極板を前記蓋固定部に搬送する負極板搬送部と、前記搬送された負極板の前記第２の貫通孔を前記負極端子の軸部へ挿入して前記正極板に前記負極板を積層する負極板配置部と、前記蓋固定部により固定された前記蓋体を起立させることで前記積層された前記正極板および前記負極板を吊り下げて位置決めする起立手段とを有することを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、起立手段によって起立させることで、蓋体がタブをそれぞれ支持した状態で正極板及び負極板を吊り下げる。ここで、タブは、重心線（定義は後述する）に対して線対称に設けられていることから、タブで支持されて吊下げられた正極板及び負極板は、互いの重心線の方向を一致させるようにして自動的に位置決めされることとなる。このため、両電極板を精度良く位置決めして積層された二次電池を製造することができる。
【０００９】
また、本発明の二次電池は、正極板と負極板とがセパレータを介して交互に積層された電極体と、前記電極体を収容するケースと、正極端子及び負極端子が設けられ、前記ケースに嵌合する蓋とを有し、前記正極板は、略板状の正極本体部と、前記正極板の重心線に対して線対称に配置され前記正極本体部および前記正極端子に接続された第１のタブとを備え、前記負極板は、略板状の負極本体部と、前記負極板の重心線に対して線対称に配置され前記負極本体部および前記負極端子に接続された第２のタブとを備え、前記第１および第２のタブは前記積層された際に互いに重ならない位置に配置されていることを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、正極板及び負極板では、互いのタブがそれぞれの重心線に対して線対称となるように設けられている。このため、精度良く位置決めされて積層されている。
さらに、例えば電気自動車などの移動体の電力モータ駆動用として当該二次電池が組み込まれ、蓋の面を上下に揺する重心線方向の振動が生じた場合に、正極本体部と正極板のタブとの接続部分において正極本体部に回転力が加わることが防止され、また、負極本体部と負極板のタブとの接続部分において負極本体部に回転力が加わることが防止される。このため、これら接続部分における破断等の故障を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の二次電池製造装置によれば、正極板と負極板との大きさが異なる二次電池であったとしても、精度良く位置決めされて積層された二次電池を製造することができる。
本発明の二次電池によれば、正極板と負極板とが精度よく積層された二次電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の二次電池を全体を示す一部を破断した斜視図である。
【図２】図１の切断線Ａ−Ａにおける断面図である。
【図３】図１の切断線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【図４】本発明の実施形態の二次電池の正極板及び負極板の積層状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態の二次電池の正極板を示す正面図である。
【図６】本発明の実施形態の二次電池の負極板を示す正面図である。
【図７】本発明の実施形態の二次電池製造装置の概要を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態の二次電池製造装置において、案内部材の詳細を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態の二次電池製造装置において、案内部材着脱手段の詳細を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態の二次電池製造装置において、収容手段の詳細を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、蓋体搬送動作を説明する説明図である。
【図１２】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、案内部材装着動作を説明する説明図である。
【図１３】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、積層動作を説明する説明図である。
【図１４】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、吊下げ動作を説明する説明図である。
【図１５】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、積層固定動作を説明する説明図である。
【図１６】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、案内部材除去動作を説明する説明図である。
【図１７】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、端子固定動作を説明する説明図である。
【図１８】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、収容動作を説明する説明図である。
【図１９】本発明の実施形態の二次電池の製造装置において、ケース本体の開口部を蓋体で閉塞する動作を説明する説明図である。
【図２０】本発明の他の実施形態の二次電池を示す分解側面図である。
【図２１】本発明の実施形態の二次電池において、正極板及び負極板の他の例を示す正面図である。
【図２２】本発明の実施形態の二次電池において、案内部材の他の例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態を図１から図１５に基づいて説明する。図１から図６は、この実施形態の二次電池を示している。図１から図３に示すように、本実施形態の二次電池１００は、正極板１０１と負極板１０２とが交互に積層された電極体１０３と、該電極体１０３を収容するケース１０４と、該ケース１０４に内部の正極板１０１及び負極板１０２のそれぞれと対応して設けられた正極端子１０５及び負極端子１０６とを備えている。ケース１０４は、電極体１０３の積層方向となるＸ方向に直交するＺ方向に開口部１０７ａを有するケース本体１０７と、該ケース本体１０７の開口部１０７ａを閉塞する蓋体１０８とを有する。そして、正極端子１０５及び負極端子１０６は、蓋体１０８に絶縁スリーブ１０９を介して取り付けられている。正極端子１０５及び負極端子１０６の一端部１０５ａ、１０６ａは、ケース１０４の外部へ突出する一方、他端部１０５ｂ、１０６ｂは、ケース１０４の内部に突出し、それぞれ対応する正極板１０１または負極板１０２と接続されている。
【００１４】
正極板１０１及び負極板１０２のそれぞれは、略板状で矩形の本体部１０１ａ、１０２ａと、本体部１０１ａ、１０２ａの縁端から突出するタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃとを有する。正極板１０１及び負極板１０２のタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃは、積層方向となるＸ方向に直交し、ケース１０４の内部に収容された状態で正極端子１０５及び負極端子１０６に向かう端子接続方向となるＺ方向に突出している。正極板１０１及び負極板１０２の内、一方の負極板１０２の本体部１０２ａは、絶縁材で形成されたセパレータ１１０で覆われており、これにより正極板１０１と負極板１０２とは、その間にセパレータ１１０が配設されて絶縁された状態で積層され、電極体１０３を構成している。
また、電極体１０３の縁端には、絶縁材からなる固定用テープ１１１が複数箇所貼着されており、これにより積層された正極板１０１及び負極板１０２が位置ずれしないように固定されている。本実施形態では、固定用テープ１１１は、Ｙ方向及びＺ方向に直交するＸ方向に電極板（正極板１０１、負極板１０２）が順次積層されてなる電極体１０３の両縁端に、Ｘ方向に沿って２箇所ずつ設けられている。
【００１５】
また、図４に示すように、正極板１０１及び負極板１０２のタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃの突出する位置は、Ｘ方向視して、正極板１０１同士、負極板１０２同士でそれぞれ一致している一方、正極板１０１と負極板１０２とでは互いに異なるように設定されている。これにより電極体１０３として構成された状態では、正極板１０１のタブ１０１ｂ同士が束ねられた正極タブ束１０３ａと、負極板１０２のタブ１０２ｂ、１０２ｃ同士がそれぞれ束ねられた負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃとが構成されている。ここで、各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃには貫通孔１０１ｃ、１０２ｄ、１０２ｅが形成されており、正極タブ束１０３ａ、負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃを構成した状態で互いに連通している。
【００１６】
また、図５及び図６に示すように、正極板１０１及び負極板１０２の各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃは、それぞれ本体部１０１ａ、１０２ａの重心線Ｌ１０１、Ｌ１０２に対して略対称となるようにして一または二以上の配置されている。具体的には、正極板１０１の本体部１０１ａには、一つのタブ１０１ｂがＺ方向に沿う重心線Ｌ１０１に対して線対称に配置されている。また、負極板１０２の本体部１０２ａには、二つのタブ１０２ｂ、１０２ｃがＺ方向に沿う重心線Ｌ１０２に対して線対称に配置されている。なお、ここで、重心線とは、正極板または負極板の重心を通るタブの突出方向（Ｚ方向）の線をいう。
【００１７】
そして、図１及び図２に示すように、正極板１０１の一つのタブ１０１ｂは、接続用タブとして、束ねられて正極タブ束１０３ａを構成している。一方、正極端子１０５の他端部１０５ｂの端面からは、貫通孔１０１ｃに挿通される軸部１０５ｃと、軸部１０５ｃの先端からフランジ状に拡径した拡径部１０５ｄが形成されており、貫通孔１０１ｃに軸部１０５ｃが挿通された正極タブ束１０３ａは、該拡径部１０５ｄと他端部１０５ｂとの間に挟み込まれて固定されている。
【００１８】
同様に、負極板１０２の二つのタブ１０２ｂ、１０２ｃの内の一方のタブ１０２ｂは、接続用タブとして、束ねられて負極タブ束１０３ｂを構成している。一方、負極端子１０６の他端部１０６ｂの端面からは、貫通孔１０２ｄに挿通される軸部１０６ｃと、軸部１０６ｃの先端からフランジ状に拡径した拡径部１０６ｄが形成されており、貫通孔１０２ｄに軸部１０６ｃが挿通された負極タブ束１０３ｂは、該拡径部１０６ｄと他端部１０６ｂとの間に挟み込まれて固定されている。
【００１９】
また、図１及び図３に示すように、ケース１０４の蓋体１０８において、負極板１０２の二つのタブ１０２ｂ、１０２ｃの内の他方のタブ１０２ｃと対応する位置にはダミー端子１１２が設けられている。ダミー端子１１２は、負極端子１０６の他端部１０６ｂに相当する他端部１１２ｂのみを有するものであり、ケース１０４の外方に突出する先端部１０６ａに相当する構成を有していない構成となっている。
そして、ダミー端子１１２の他端部１１２ｂの端面には、正極端子１０５及び負極端子１０６同様に軸部１１２ｃ及び拡径部１１２ｄが形成されている。負極板１０２の二つのタブ１０２ｂ、１０２ｃの内の他方のタブ１０２ｃは、ダミータブとして、束ねられて負極タブ束１０３ｃを構成し、貫通孔１０２ｅにダミー端子１１２の軸部１１２ｃが挿通されて、他端部１１２ｂと拡径部１１２ｄとの間に挟み込まれて固定されている。なお、正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれにおける拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄは、後述の製造装置でも説明するように対応する軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃの一部を塑性変形させることで形成されている。
【００２０】
次に、このような二次電池１００を製造するための二次電池製造装置１を説明する。
図７は、この実施形態の二次電池製造装置１を示している。図７に示すように、この実施形態の二次電池製造装置１は、正極板１０１及び負極板１０２が載置される作業台２と、該作業台２に電極体１０３を構成する正極板１０１及び負極板１０２をそれぞれ搬送する電極板搬送手段３と、作業台２に蓋体１０８を搬送する蓋体搬送手段４と、作業台２上の電極体１０３を起立させる起立手段５と、積層された正極板１０１及び負極板１０２を一体となるように固定する積層固定手段６と、各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃを各端子に固定するタブ固定手段７と、電極体１０３をケース１０４の内部に収容させる収容手段８とを備える。
【００２１】
作業台２は、台本体２１と、該台本体２１上に配置され、正極板１０１及び負極板１０２が載置される載置板２２とを有する。載置板２２は、正極板１０１及び負極板１０２のタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃが突出するＺ方向を図７中に示すＰ方向とするように載置されるものである。
そして、載置板２２は、蓋体１０８を嵌合可能とするよう凹状に形成された凹部を備えた蓋固定部２２ａと、蓋固定部２２ａからＰ方向のＰ２側に配置され、正極板１０１及び負極板１０２が載置される電極板配置部２２ｂとを有する。
蓋固定部２２ａには、蓋体１０８を嵌合可能なように、蓋体１０８のＸ方向に沿う幅（図１参照）と略等しいＰ方向の幅の凹部が形成されている。この凹部の長さ方向はＰ方向と直交するＱ方向にある。蓋体搬送手段４によって蓋体１０８が把持された状態でこの蓋体１０８を蓋固定部２２ａに嵌合させることが可能なように、当該凹部は蓋体１０８のＹ方向の幅（図１参照）よりも大きな長さを持つよう設計されている。
また、電極板配置部２２ｂには、Ｐ方向と直交するＱ方向に沿って溝２２ｃが形成されている。溝２２ｃは、載置板２２の両側縁まで貫通するように形成されており、本実施形態ではＰ方向に沿って二つ配列している。
【００２２】
また、載置板２２のＰ方向Ｐ２側の縁端には、Ｑ方向に沿って第一の回転軸５１が設けられているとともに、第一の回転軸５１を回転させる図示しない回転駆動部（第一回転駆動部）が設けられている。そして、載置板２２は、台本体２１上で第一の回転軸５１回りに、蓋固定部２２ａが上側となるようにして、積層された電極体１０３とともに起き上がるように回動することが可能である。第一の回転軸５１と第一回転駆動部とで、電極体１０３を起立させる起立手段５が構成される。
【００２３】
電極板搬送手段３は、正極板１０１を搬送する正極板搬送部３１と、負極板１０２を搬送する負極板搬送部３２とを有し、正極板搬送部３１と負極板搬送部３２とはＱ方向に作業台２を挟んで両側に設けられている。正極板搬送部３１及び負極板搬送部３２は、それぞれ対応する正極板１０１または負極板１０２を受け取る電極板受取位置Ｍ１、Ｍ２と作業台２の電極板配置部２２ｂとの間で移動可能な電極板搬送アーム部３１ａ、３２ａと、電極板搬送アーム部３１ａ、３２ａの先端に設けられ正極板１０１または負極板１０２を着脱可能な電極板ハンド部３１ｂ、３２ｂと、電極板搬送アーム部３１ａ、３２ａに対して電極板ハンド部３１ｂ、３２ｂを上下方向となるＲ方向に位置調整する正極板配置部及び負極板配置部である電極板上下位置調整部３１ｃ、３２ｃとを有する。電極板ハンド部３１ｂ、３２ｂは、例えば、真空吸着により正極板１０１または負極板１０２を吸着可能な吸着パッドである。
【００２４】
ここで、正極板１０１及び負極板１０２は、対応する電極板受取位置Ｍ１、Ｍ２に、例えば電極板搬送用ベルトコンベア１１、１２によって順次搬送される。
なお、正極板１０１及び負極板１０２は、上記搬送前に長尺状の電極シートを打抜いて形成される。この際、それぞれの本体部と一体形成されるタブには、当該打抜と同時にそれぞれ上記貫通孔が形成される。具体的には、同一の型で本体部、タブおよび貫通孔が同時に形成される。
従来は正極板と負極板とを積層した後に各タブを束ね、その後、貫通孔を形成していたため、バリなどが混入し電池故障を引き起こす可能性があった。しかし、上述のように正極板１０１及び負極板１０２を形成時に同時に貫通孔を形成するのでバリの発生が防止できる。この理由を詳しく述べると、多数のタブを束ねて型抜きを行うとバリが発生しやすいが、１つのタブのみに型抜きをして貫通孔を形成する場合には、そもそもバリは発生し難いからである。
さらに、正極板と負極板のそれぞれにつき、各々同一の型で貫通孔を形成するので、一方の電極板に着目した際、例えば積層される複数の正極板（または複数の負極板）のそれぞれのタブにおける貫通孔の位置を統一できる。すなわち、複数の正極板のそれぞれのタブにおける貫通孔の位置ずれを防止でき、結果として両電極板の積層時に位置合わせを精度よく行うことができる。
【００２５】
電極板搬送用ベルトコンベア１１、１２のそれぞれは、対応する正極板搬送部３１または負極板搬送部３２によって正極板１０１または負極板１０２を電極板受取位置Ｍ１、Ｍ２から作業台２上に搬送、載置した際に、各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃの突出する方向がＰ方向のＰ1側となるように、対応する正極板１０１または負極板１０２を電極板受取位置Ｍ１、Ｍ２まで搬送する。
より具体的には、本実施形態では、正極板搬送部３１及び負極板搬送部３２の各電極板搬送アーム部３１ａ、３２ａは、それぞれの回転軸回りに概略９０度回転移動することで、電極板受取位置Ｍ１、Ｍ２から作業台２の電極板配置部２２ａ上まで移動可能となっている。このため、このような正極板搬送部３１及び負極板搬送部３２の構成では、各電極板搬送用ベルトコンベア１１、１２は、それぞれＱ方向に沿って作業台２から離れる方向にタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃを突出させるようにして、対応する正極板１０１または負極板１０２を搬送する。
【００２６】
また、蓋体搬送手段４は、作業台２に対して、載置される正極板１０１及び負極板１０２のタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃが突出するＰ方向のＰ１側に隣接して設けられている。蓋体搬送手段４は、Ｐ方向に沿って配設された蓋体搬送ガイド部４１と、蓋体搬送ガイド部４１に沿って、蓋体１０８を受け取る蓋受取位置Ｎと作業台２との間で移動可能な蓋体スライダ４２と、蓋体スライダ４２に設けられ蓋体１０８を着脱可能な蓋体ハンド部４３と、蓋体スライダ４２に対して蓋体ハンド部４３をＲ方向に位置調整する蓋体上下位置調整部４４とを有する。
【００２７】
蓋体ハンド部４３は、Ｑ方向に沿って配された基部４３ａと、該基部４３ａに沿ってスライド可能な一対の挟持片４３ｂとを有する。そして、基部４３ａに沿って一対の挟持片４３ｂ間の互いの離間距離を狭めることで、蓋体１０８を挟持することが可能となっている。なお、蓋体ハンド部４３は、上記正極板１０１や負極板１０２と同様に真空吸着による吸着パッドとしても良い。
【００２８】
ここで、蓋体１０８は、蓋受取位置Ｎに、例えば蓋体用ベルトコンベア１３により順次搬送される。また、蓋体１０８の蓋体用ベルトコンベア１３により搬送される際の姿勢は、組み立てた際の内面１０８ａが上向きとなるように配置される。
また、蓋体用ベルトコンベア１３で蓋受取位置Ｎに搬送される際の蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれは、拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄを備えておらず、塑性して拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄとなる前の先端部分を含めて他端部１０５ｂ、１０６ｂの端面から軸部１０５ｃ、１０６ｃ、１１２ｃが突出する。そして、突出したこれら軸部の先端面からは軸部１０５ｃ、１０６ｃ、１１２ｃよりも小径で塑性して拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄの一部となる先端小径部１０５ｅ、１０６ｅ、１１２ｅが形成されている。
【００２９】
また、積層固定手段６は、起立手段５で起立された電極体１０３を仮固定する仮固定手段６１と、仮固定された電極体１０３を固定用テープ１１１で固定するテープ貼着手段６２とで構成されている。
仮固定手段６１は、作業台２の台本体２１上で載置板２２の隣（Ｐ方向のＰ２側）に配置された挟持板６３と、該挟持板６３のＰ方向のＰ１側の縁端にＱ方向に沿って設けられ台本体２１上で挟持板６３を回動可能とする第二の回転軸６４と、第二の回転軸６４を回転駆動させる図示しない回転駆動部（第二回転駆動部）とを有する。挟持板６３は、第二の回転軸６４回りに回転した際に、起立手段５により起立した載置板２２との間で載置板２２上の電極体１０３を挟み込むことが可能な位置に設けられている。また、挟持板６３上には、載置板２２に形成される溝２２ｃと対向する位置に同様に溝６３ａが形成されている。当該溝６３ａもＱ方向に沿って両縁端まで貫通するように形成されている。
【００３０】
また、テープ貼着手段６２は、作業台２を挟んでＱ方向両側にそれぞれ設けられており、電極体１０３に固定用テープ１１１を貼着する貼着機構６５と、貼着機構６５をＱ方向に沿って作業台２に向かって進退させる進退機構６６とを有する。進退機構６６は、Ｑ方向に沿って配設された進退ガイド部６６ａと、先端に貼着機構６５が設けられ、進退ガイド部６６ａよってＱ方向に沿って進退する進退部材６６ｂとを有する。進退部材６６ｂには、載置板２２及び挟持板６３の二つずつの溝２２ｃ、６３ａと対応して二つの貼着機構６５が上下に配列するように設けられている。
【００３１】
貼着機構６５は、電極体１０３の厚さと対応する長さに設定され且つＰ方向に沿って配設された基片６５ａと、基片６５ａの両端からＱ方向に突出する一対の突片６５ｂ、６５ｂとを有し、基片６５ａ及び一対の突片６５ｂ、６５ｂにより全体としてコの字状に形成されている。
そして、進退機構６６によって貼着機構６５が作業台２に向かって進出することにより、起立手段５により起立した載置板２２の溝２２ｃ、及び、載置板２２に対向するように回動させた挟持板６３の溝６３ａのそれぞれに突片６５ｂを挿入させることが可能となっている。また、突片６５ｂは、基片６５ａに沿ってスライド可能に構成されている。
貼着機構６５を形成するコの字内側となる部分には、一方の突片６５ｂから基片６５ａを経て他方の突片６５ｂへと跨るよう、かつ、内側に粘着部が向くようにして固定用テープ１１１が配されている。
この構成により、上述のように溝６３ａのそれぞれに突片６５ｂが挿入された後、対の突片６５ｂが互いにスライドされて電極体１０３を挟んで押圧することで、電極体１０３に固定用テープ１１１を貼着することができる。
【００３２】
また、挟持板６３において、載置板２２に形成される蓋固定部２２ａと対応する位置には、蓋固定部２２ａに固定される蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２に対応する位置に、後述の案内部材１４を着脱させるための案内部材着脱手段９がそれぞれ設けられている。
ここで、図８に示すように、案内部材１４は、本実施形態では円錐状に形成されており、基端となる底面１４ａには、まだ拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄが設けられていない蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれの先端小径部１０５ｅ、１０６ｅ、１１２ｅに嵌合可能な凹部１４ｂが形成されている。また、案内部材１４の底面１４ａにおける径は、各軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃの径と略等しく設定されている。
【００３３】
図９に示すように、案内部材着脱手段９は、具体的には、案内部材１４の先端部１４ｃが挿入される被挿入部９１と、該被挿入部９１内に設けられて挿入された案内部材１４の先端部１４ｃを挟持可能なチャック部９２とを有する。そして、図７に示すように、起立手段５で起立した載置板２２と挟持板６３とを対向させた状態で、被挿入部９１は、載置板２２の蓋固定部２２ａに嵌合された蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２と対向し、これら各端子の案内部材１４がそれぞれ対応する被挿入部９１に挿入されることとなるので、各端子と被挿入部９１内部のチャック部９２との間で案内部材１４を受け渡しすることが可能となっている。
【００３４】
図７に示すように、タブ固定手段７は、載置板２２のＰ方向のＰ１側に設けられた加圧板７ａと、載置板２２のＰ方向のＰ１側の縁端に設けられ且つＱ方向を軸心として加圧板７ａを回転させる第三の回転軸７ｂと、第三の回転軸７ｂを回転駆動させる図示しない回転駆動部（第三回転駆動部）とを有する。
そして、後述のように正極板１０１及び負極板１０２が載置板２２に積層され且つ案内部材１４が正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２から外された後に、第三の回転軸７ｂ回りに加圧板７ａを回転させることで、蓋固定部２２ａに固定された蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２の軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃの先端部分を加圧板７ａにより押圧し、かしめて、拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄを形成することが可能となっている。
【００３５】
収容手段８は、Ｐ方向に沿って配設された収容用ガイド部８１と、収容用ガイド部８１に沿って、作業台２上から電極体１０３をケース本体１０７に収容する収容位置Ｓまで移動可能な収容用スライダ８２と、収容用スライダ８２に設けられ蓋体１０８を着脱可能な収容用ハンド部８３と、収容用スライダ８２に対して収容用ハンド部８３をＲ方向に位置調整する収容用上下位置調整部８４とを有する。
ここで、ケース本体１０７は、収容位置Ｓに、例えばケース本体用ベルトコンベア１６により順次搬送される。また、ケース本体１０７のケース本体用ベルトコンベア１６により搬送される際の姿勢は、開口部１０７ａが上方に向くように設定されている。
【００３６】
収容用ハンド部８３は、Ｑ方向に沿って配された基部８３ａと、当該基部４３ａに沿ってスライド可能な一対の挟持片８３ｂとを有する。そして、基部４３ａに沿って一対の挟持片８３ｂの互いの離間距離を狭めることで、蓋体１０８をＱ方向に挟持することが可能となっている。
ここで、図１０に示すように、収容用ハンド部８３の一対の挟持片８３ｂのそれぞれには、蓋体１０８を挟持する位置に回転可能に支持された当接板８３ｃが配されている。このため、一対の挟持片８３ｂで蓋体１０８を挟持する際には、当接板８３ｃが蓋体１０８にそれぞれ当接することとなり、当接板８３ｃの回転により挟持片８３ｂに対する蓋体１０８の向きを変更することが可能となっている。
【００３７】
次に、本実施形態の二次電池１００の製造装置１の動作につき図１１から図１８を参照して説明する。
まず、準備工程として、上記正極板１０１及び負極板１０２を準備するとともに、蓋体１０８及びケース本体１０７を準備する。そして、準備された正極板１０１及び負極板１０２は、それぞれ対応する電極板搬送用ベルトコンベア１１、１２により各電極板受取位置Ｍ１、Ｍ２に順次搬送される。また、準備された蓋体１０８は、蓋体用ベルトコンベア１３により蓋受取位置Ｎに順次搬送される。さらに、準備されたケース本体１０７は、ケース本体用ベルトコンベア１６により収容位置Ｓに順次搬送される。
ここで、蓋受取位置Ｎに搬送される蓋体１０８は、正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２が拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄを備えておらず、軸部１０５ｃ、１０６ｃ、１１２ｃの端面から先端小径部１０５ｅ、１０６ｅ、１１２ｅが突出した構成となっている。
【００３８】
そして、図１１に示すように、蓋体搬送手段４により蓋受取位置Ｎに搬送された蓋体１０８を、作業台２の載置板２２の蓋固定部２２ａまで搬送する。すなわち、蓋受取位置Ｎで、蓋体搬送手段４の一対の挟持片４３ｂにより蓋体１０８を挟持する。そして、挟持した蓋体１０８をＰ方向に沿って作業台２の載置板２２において蓋固定部２２ａの上方まで搬送する。そして、蓋体上下調整部４４により蓋体１０８を降下させることで、蓋体１０８は蓋固定部２２ａに内面１０８ａを上方に受けるようにして嵌合され、固定されることとなる。
【００３９】
次に、図１２に示すように、作業台２上の蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれに案内部材１４を装着する。案内部材１４は、挟持板６３に設けられた案内部材着脱手段９の被挿入部９１に先端部１４ｃが挿入されチャック部９２により挟持された状態にある。そして、起立手段５の第一の回転軸５１回りに載置板２２を回転させるとともに、仮固定手段６１の第二の回転軸６４回りに挟持板６３を回転させ、載置板２２と挟持板６３とを対向させる。これにより、被挿入部９１に挿入された案内部材１４の底面１４ａの凹部１４ｂが、蓋固定部２２ａに固定された蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれの先端小径部１０５ｅ、１０６ｅ、１１２ｅに嵌合されることとなる。この状態で、案内部材着脱手段９のチャック部９２による案内部材１４の挟持した状態を解除する。
そして、第二の回転軸６４回りに回転させて挟持板６３を起立した状態から元に戻すことで、案内部材１４は、各先端小径部１０５ｅ、１０６ｅ、１１２ｅに装着されたまま被挿入部９１から離脱することとなる。そして、載置板２２も第一の回転軸５１回りに回転させて、起立した状態から元に戻す。
【００４０】
次に、図１３に示すように、積層工程として、互いのタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃが同一方向（Ｐ方向のＰ１側）に突出するようにして正極板１０１及び負極板１０２を交互に積層させていく。すなわち、まず、電極板搬送手段３の正極板搬送部３１と負極板搬送部３２のうち、例えば正極板搬送部３１が駆動する。正極板搬送部３１は、対応する電極板受取位置Ｍ１に搬送される正極板１０１を電極板ハンド部３１ｂで把持してから電極板搬送アーム部３１ａを回転させることで、作業台２の電極板配置部２２ｂ上方まで正極板１０１を移動させる。
そして、この状態で、電極板上下位置調整部３１ｃ（正極板配置部）により、把持した正極板１０１を電極板配置部２２ｂに降下させることにより、正極板１０１は、タブ１０１ｂの貫通孔１０１ｃが正極端子１０５の軸部１０５ｄに挿入されつつ電極板配置部２２ｂに配置されることとなる。この際、正極端子１０５は案内部材１４が装着されて先端が尖った形状であるとともに、正極端子１０５側にいくに従って拡径していくことで、タブ１０１ｂの貫通孔１０１ｃに最小限の搬送精度で容易に正極端子１０５の軸部１０５ｄを挿入可能としつつ、正確に位置調整することが可能となる。
【００４１】
次に、負極板搬送部３２が駆動する。
負極板搬送部３２は、対応する電極板受取位置Ｍ１に搬送される負極板１０２を電極板ハンド部３２ｂで把持してから電極板搬送アーム部３２ａを回転させることで、作業台２の電極板配置部２２ｂ上方まで正極板１０１を移動させる。
そして、この状態で、電極板上下位置調整部３２ｃ（負極板配置部）により、把持した負極板１０２を電極板配置部２２ｂに降下させることにより、負極板１０２は、タブ１０２ｂの貫通孔１０２ｄが負極端子１０６の軸部１０６ｃに、タブ１０２ｃの貫通孔１０２ｅがダミー端子１１２の軸部１１２ｃにそれぞれ挿入されつつ電極板配置部２２ｂに配置されることとなる。
この際も、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれに案内部材１４が装着されていることで、タブ１０２ｂ、１０２ｃの貫通孔１０２ｄ、１０２ｅに最小限の搬送精度で容易に負極端子１０６の軸部１０６ｃ、１１２ｃを挿入可能としつつ、正確に位置調整することが可能となる。
そして、正極板搬送部３１及び負極板搬送部３２による正極板１０１及び負極板１０２の搬送を交互に繰り返すことで、載置板２２上には、それぞれ、タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃの貫通孔１０１ｃ、１０２ｄ、１０２ｅに、対応する正極端子１０５、負極端子１０６またはダミー端子１１２の軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃが挿通された状態で、正極板１０１と負極板１０２が交互に積層されて電極体１３が構成されることになる。
【００４２】
次に、図１４に示すように、電極体１０３の正極タブ束１０３ａ及び負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃをそれぞれ支持して、正極板１０１及び負極板１０２を吊り下げる。すなわち、起立手段５は、第一の回転軸５１回りに載置板２２を回転させて起立させる。この際、正極板１０１及び負極板１０２の各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃの貫通孔１０１ｃ、１０２ｄ、１０２ｅに正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２の各軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃが挿通されていることで、正極タブ束１０３ａ及び負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃのそれぞれは、各軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃに支持された状態で吊下げられることとなる。
なお、起立手段５による載置板２２の起立状態としては、ほぼ鉛直状態となるようにしても良いが、正極板１０１と負極板１０２との積層状態を維持させるために若干傾斜した状態であることが好ましい。ここで、正極板１０１及び負極板１０２のそれぞれにおいて、タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃは、正極板１０１及び負極板１０２の重心線Ｌ１０１、Ｌ１０２に対して線対称に設けられている。このため、正極タブ束１０３ａ及び負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃで支持されて吊下げられた正極板１０１及び負極板１０２のそれぞれは、重力の作用により、互いの重心線Ｌ１０１、Ｌ１０２の方向が一致するように自動的に位置決めされることとなる。互いの重心線の方向のみならず位置も一致または重なるようにすれば、正極板１０１と負極板１０２とは互いのほぼ中心位置で重なるように位置決めされて積層されることになるので、積層ずれの影響を減少または防止する観点から、より好ましい。
この際、正極板１０１及び負極板１０２のタブは互いに重ならない位置に配置されているので、正極板１０１及び負極板１０２のタブが接触して短絡することが防止される。
ここで、起立手段５は、例えば振動モータなどの起振部を有するものとしても良い。このように起振部を備えることで、載置板２２上で正極板１０１及び負極板１０２を位置決めする際に、振動を与えることができ、該振動によって互いに積層された正極板１０１と負極板１０２との間に作用する摩擦力を低減させて位置決めをより効果的に行う、すなわち積層ズレを効果的に防止することができる。
【００４３】
次に、正極板１０１及び負極板１０２が積層された状態で一体となるように固定する。
まず、図１４に示すように、積層固定手段６において仮固定手段６１によって電極体１０３の仮固定を行う。すなわち、第二の回転軸６４回りに挟持板６３を回転させて載置板２２と対向させることで、載置板２２と挟持板６３との間で電極体１０３を挟み込む。これにより電極体１０３を構成する正極板１０１及び負極板１０２は、上記吊下げによる位置決め実施後における積層状態から変位しないように仮固定される。
次に、図１５に示すように、テープ貼着手段６２によって電極体１０３に固定用テープ１１１を貼着することで電極体１０３を一体にする。すなわち、電極体１０３が載置板２２及び挟持板６３に挟持された状態のまま、テープ貼着手段６２の進退機構６６により、貼着機構６５を作業台２に向かって進出させて突片６５ｂを載置板２２及び挟持板６３の各溝２２ｃ、６３ａに挿入させる。
この状態で一対の突片６５ｂ同士の幅を狭めることで、突片６５ｂの間に配置された電極体１０３の縁端にコの字上に固定用テープ１１１が貼着され、電極体１０３は、上記吊下げによる位置決め実施後における積層状態のままで一体となるように固定されることとなる。
【００４４】
次に、蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれから案内部材１４を取り外す。すなわち、電極体１０３を載置板２２及び挟持板６３で挟持した状態では、案内部材１４の先端部１４ｃは、案内部材着脱手段９の被挿入部９１に挿入された状態にある（図１４参照）。そして、この状態まま、チャック部９２によって案内部材１４を挟持させる。次に、第一の回転軸５１回りに挟持板６３を回転させて載置板２２から離間させるようにすれば、図１６に示すように、チャック部９２に挟持された案内部材１４は、取り付けられていた正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２から離脱して挟持板６３とともに退避することとなり、載置板２２側には、正極タブ束１０３ａ及び負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃから軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃの先端側が突出した状態となる。なお、挟持板６３とともに退避した案内部材１４は、別の新たな二次電池１００の組立の際に利用されることとなる。
そして、起立手段５の第一の回転軸５１回りに載置板２２を回転させて、載置板２２を台本体２１上に載置された状態に戻す。
【００４５】
次に、図１７に示すように、正極タブ束１０３ａ及び負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃを対応する各端子に固定する。すなわち、タブ固定手段７の加圧板７ａを第三の回転軸７ｂ回りに回転させて載置板２２と対向するようにする。これにより、タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃから突出した軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃの先端側は先端小径部１０５ｅ、１０６ｅ、１１２ｅも含めて押圧されて塑性変形し、拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄが形成されることとなる。このため、各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃは、貫通孔１０１ｃ、１０２ｄ、１０２ｅに、対応する軸部１０５ｄ、１０６ｃ、１１２ｃが挿通されたまま拡径部１０５ｄ、１０６ｄ、１１２ｄと他端部１０５ｃ、１０６ｃ、１１２ｃとの間に挟み込まれて固定された状態となる。
【００４６】
次に、電極体１０３をケース本体１０７に収容する。すなわち、図１８に示すように、収容手段８において収容用ハンド部８３の一対の挟持片８３ｂを、蓋固定部２２ａにおいて、蓋体１０８のＱ方向両側に形成された隙間に挿入して、蓋体１０８を挟持させる。そして、収容用上下位置調整部８４により収容用ハンド部８３を上方に移動させることで、収容用ハンド部８３に挟持された蓋体１０８は、蓋固定部２２ａから離脱し、さらに蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２に固定された正極端子１０５及び負極端子１０６からなる電極体１０３も離脱することとなる。このため、蓋体１０８及び電極体１０３は、収容手段８によって、収容用ハンド部８３で把持された状態で吊下げられ、Ｐ方向に沿って移動し、収容位置Ｓまで搬送される。そして、収容位置Ｓにおいて、ケース本体１０７上方から収容用上下位置調整部８４によって降下させられることで、電極体１０３は、ケース本体１０７の開口部１０７ａから内部へと挿入されていくこととなる。
【００４７】
そして、図１９に示すように、さらに収容用上下位置調整部８４によって電極体１０３及び蓋体１０８を降下させることで、電極体１０３がケース本体１０７に完全に収容されるとともに、正極タブ束１０３ａ及び負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃも折り畳まれながらケース本体１０７の内部に収容され、蓋体１０８がケース本体１０７の開口部１０７ａに配置されることとなる。この際、蓋体１０８は、上記のとおり収容手段８の収容用ハンド部８３に設けられた当接板８３ｃによって収容用ハンド部８３に対して回転可能であることから、ケース本体１０７の開口部１０７ａを閉じるように向きを変えながら、該開口部１０７ａに配置され、ケース本体１０７が閉塞されることとなる。
【００４８】
以上のように、本実施形態の二次電池の製造装置１によれば、正極板１０１及び負極板１０２として、本体部１０１ａ、１０２ａの重心線Ｌ１０１、Ｌ１０２に対して線対称となるようにしてタブが一または二以上設けられているものを使用し、起立手段５により上記吊下げを実施することで、正極板１０１と負極板１０２との大きさが異なっていたとしても、積層ずれなく精度良く、かつ、効率良く積層して二次電池１００を製造することができる。
また、正極板１０１及び負極板１０２を積層させる作業台２の載置板２２に蓋固定部２２ａが設けられていることで、蓋体搬送手段４で搬送した蓋体１０８を作業台２上において蓋固定部２２ａに固定することができる。このため、電極板搬送手段３によって正極板１０１及び負極板１０２を搬送し、それぞれのタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃを蓋体１０８上に固定させることが可能となる。
そして、上記吊下げの際、起立手段５によって、正極板１０１及び負極板１０２を、蓋体１０８に支持された状態のまま互いに位置決めさせることができる。
さらに、電極板搬送手段３で正極板１０１及び負極板１０２を搬送して、それぞれのタブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃの貫通孔１０１ｃ、１０２ｄ、１０２ｅに、対応する正極端子１０５または負極端子１０６を挿通させる際に、これら正極端子１０５及び負極端子１０６に錘状の案内部材１４が固定されていることで、最小限の搬送精度で容易に、タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃの貫通孔１０１ｃ、１０２ｄ、１０２ｅに正極端子１０５または負極端子１０６を挿通させることができる。また、正極板１０１及び負極板１０２を積層した後は、案内部材着脱手段９により案内部材１４を取り外すことで、その後のタブ固定手段７の動作において案内部材１４が支障となってしまうこともない。
【００４９】
なお、上記のとおり、本発明の二次電池１００および二次電池製造装置１の実施形態について説明したが、これらは一例にすぎず、様々な他の実施形態が考えられる。
図２０は、二次電池についての他の実施形態を示している。図２０に示すように、この実施形態の二次電池２００では、ケース２０１が、積層方向Ｘの一方側に開口部２０２ａを有するケース本体２０２と、開口部２０２ａを閉塞する蓋体２０３とを有する。蓋体２０３は、開口部２０２ａを閉塞する構成であることから、ケース本体２０２に収容される正極板１０１及び負極板１０２よりも大きな面を有する。そして、本実施形態でも、蓋体２０３に、正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２が設けられている。ここでは、蓋体２０３を貫通する正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２もＸ方向に突出することとなる。
【００５０】
図２０に示す二次電池２００では、タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃのみならず、本体部１０１ａ、１０２ａも蓋体２０３上に載置するようにして正極板１０１及び負極板１０２を交互に積層していくことができる。このため、蓋体２０３と、電極体１０３とを一体として、より容易に取り扱うことができる。
また、ケース本体１０７へ電極体１０３を収容工程する際、吊下げた電極体１０３を搬送・挿入する必要はなく、蓋体２０２の上方からケース本体２０２を被せるだけで良いので、作業がより容易なものとなる。
さらに、蓋体２０３でケース本体２０２の開口部２０２ａを閉塞した後も、タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃは、折り畳まれることなく、向きを変えずに配設させることができる。このため、ケース２０１に収容された状態で、タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃに曲げが作用して引張応力や圧縮応力が生じて破損してしまうおそれもない。
【００５１】
なお、上記実施形態において、正極板１０１は、一つのタブ１０１ｂを有し、負極板１０２は、二つのタブ１０２ｂ、１０２ｃを有するものとしたが、これに限るものではない。図２１に示すように、負極板１０２のみならず、正極板１０１も、二つのタブ１０１ｂ、１０１ｄを有し、その一方を接続用タブとし、他方をダミータブとしても良い。
さらには、タブは二つに限られず、三つ以上としても良い。少なくとも、正極板、負極板は、積層された際に互いに位置が異なる、すなわち互いに重ならない一または二以上のタブを有しており、これら各電極板の各重心線Ｌ１０１、Ｌ１０２に対して線対称となるように配置されていればよい。
この構成により、上記吊下げ時に重力の作用により互いの重心線の方向を一致させるようにして精度よく位置決めして積層される。
さらに、例えば電気自動車などの移動体の電力モータ駆動用として当該二次電池が組み込まれ、重心線方向の振動が生じた場合に、正極本体部と正極板のタブとの接続部分において正極本体部に回転力が加わることが防止され、また、負極本体部と負極板のタブとの接続部分において負極本体部に回転力が加わることが防止されるので、これら接続部分における破断等が防止され、結果として二次電池の故障を防止することもできる。
正極板または負極板の一方の電極板のタブが図４の正極板のように１つしか設けられない場合には、当該タブの幅は他方の電極板のタブの幅より広く設計するのが望ましい。幅広に設計することで強度を上げることができるので、上記破断をより効果的に防止することができる。
正極板または負極板が袋状セパレータで包まれている場合には、この袋状セパレータを含む正極板または負極板の重心線に対して線対称となるように上記タブが配置される。
【００５２】
また、上記製造装置において、蓋体１０８を作業台２上に配置した上で、正極板１０１及び負極板１０２の各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃのそれぞれの貫通孔１０１ｃ、１０２ｄ、１０２ｅを正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２に接続させていくものとしたがこれに限るものではない。
例えば、正極板１０１と負極板１０２とを積層した後に別の支持部材によって各タブ１０１ｂ、１０２ｂ、１０２ｃを支持して吊下げ、この吊下げにより位置決めされた電極体１０３の積層状態を固定した後に、正極タブ束１０３ａ及び負極タブ束１０３ｂ、１０３ｃに、蓋体１０８の正極端子１０５、負極端子１０６及びダミー端子１１２のそれぞれを接続するようにしても良い。
【００５３】
端子接続の際、ダミー端子１１２を利用してダミータブであるタブ１０２ｃも端子接続するものとしたが、端子接続しないものとしても良い。
案内部材１４は、正極板１０１と負極板１０２との積層を実施する前に、案内部材１４を各端子に装着させるものとしたが、これに限るものではない。例えば、蓋受取位置で受け取る蓋体に既に装着されているものとしても良い。この場合には、案内部材１４を着脱するための案内部材着脱手段９を備える必要はなく、少なくとも案内部材１４を除去可能な案内部材除去手段を備えていれば良い。また、使用する案内部材１４は、円錐状であるものとしたが、様々な形状のものが適用可能である。
さらに、図２２に示す案内部材１８のように、上記吊下げの際、上側に位置する稜線が、端子の軸線に略平行となるような円錐形状としても良い。この場合には、容易に積層を行うことが可能であるとともに、上記吊下げを実施時の正極板１０１及び負極板１０２の位置決め精度をさらに向上させることができる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 二次電池製造装置
２ 作業台
２２ａ 蓋体固定部
３ 電極板搬送手段
４ 蓋体搬送手段
５ 起立手段
６ 積層固定手段
８ 収容手段
９ 案内部材着脱手段（案内部材除去手段）
１４ 案内部材
３１ｃ 電極板上下位置調整部（正極板配置部）
３２ｃ 電極板上下位置調整部（負極板配置部）
１００ 二次電池
１０１ 正極板
１０１ａ 本体部
１０１ｂ、１０１ｄ タブ
１０１ｃ 貫通孔
１０２ 負極板
１０２ａ 本体部
１０２ｂ、１０２ｃ タブ
１０２ｄ、１０２ｅ 貫通孔
１０３ 電極体
１０４ ケース
１０５ 正極端子
１０６ 負極端子
１０７ ケース本体
１０７ａ 開口部
１０８ 蓋体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板と負極板とがセパレータを介して交互に積層された電極体と、
前記電極体を収容するケースと、
正極端子及び負極端子が設けられ、前記ケースに嵌合する蓋とを有し、
前記正極板は、略板状の正極本体部と、前記正極板の重心線に対して線対称に配置され前記正極本体部および前記正極端子に接続された第１のタブとを備え、
前記負極板は、略板状の負極本体部と、前記負極板の重心線に対して線対称に配置され前記負極本体部および前記負極端子に接続された第２のタブとを備え、
前記第１および第２のタブは前記積層された際に互いに重ならない位置に配置されていることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記蓋に設けられたダミー端子をさらに有し、
前記第２のタブは接続用タブとダミータブとを備え、
前記接続用タブが前記負極端子に接続されるとともに前記ダミータブが前記ダミー端子に接続されていることを特徴とする請求項１記載の二次電池。
【請求項３】
正極端子および負極端子の軸部がそれぞれ形成された蓋体を、前記軸部を上方に向けて固定する蓋固定部と、
第１の貫通孔の設けられたタブを備えた正極板であって前記タブは前記正極板の重心線に対して線対称に配置されている正極板を前記蓋固定部に搬送する正極板搬送部と、
前記搬送された正極板の前記第１の貫通孔を前記正極端子の軸部へ挿入する正極板配置部と、
第２の貫通孔が設けられたタブを備えた負極板であって前記タブは前記負極板の重心線に対して線対称に配置されている負極板を前記蓋固定部に搬送する負極板搬送部と、
前記搬送された負極板の前記第２の貫通孔を前記負極端子の軸部へ挿入して前記正極板に前記負極板を積層する負極板配置部と、
前記蓋固定部により固定された前記蓋体を起立させることで前記積層された前記正極板および前記負極板を吊り下げて位置決めする起立手段と
を有することを特徴とする二次電池製造装置。
【請求項４】
前記位置決めされた前記正極板と前記負極板とを互いにテープで固定する積層固定手段と、
前記テープで固定された前記正極板と前記負極板とを前記蓋体と嵌合するケースに収容する収容手段と
をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の二次電池製造装置。
【請求項１】
正極板と負極板とがセパレータを介して交互に積層された電極体と、
前記電極体を収容するケースと、
正極端子及び負極端子が設けられ、前記ケースに嵌合する蓋とを有し、
前記正極板は、略板状の正極本体部と、前記正極板の重心線に対して線対称に配置され前記正極本体部および前記正極端子に接続された第１のタブとを備え、
前記負極板は、略板状の負極本体部と、前記負極板の重心線に対して線対称に配置され前記負極本体部および前記負極端子に接続された第２のタブとを備え、
前記第１および第２のタブは前記積層された際に互いに重ならない位置に配置されていることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記蓋に設けられたダミー端子をさらに有し、
前記第２のタブは接続用タブとダミータブとを備え、
前記接続用タブが前記負極端子に接続されるとともに前記ダミータブが前記ダミー端子に接続されていることを特徴とする請求項１記載の二次電池。
【請求項３】
正極端子および負極端子の軸部がそれぞれ形成された蓋体を、前記軸部を上方に向けて固定する蓋固定部と、
第１の貫通孔の設けられたタブを備えた正極板であって前記タブは前記正極板の重心線に対して線対称に配置されている正極板を前記蓋固定部に搬送する正極板搬送部と、
前記搬送された正極板の前記第１の貫通孔を前記正極端子の軸部へ挿入する正極板配置部と、
第２の貫通孔が設けられたタブを備えた負極板であって前記タブは前記負極板の重心線に対して線対称に配置されている負極板を前記蓋固定部に搬送する負極板搬送部と、
前記搬送された負極板の前記第２の貫通孔を前記負極端子の軸部へ挿入して前記正極板に前記負極板を積層する負極板配置部と、
前記蓋固定部により固定された前記蓋体を起立させることで前記積層された前記正極板および前記負極板を吊り下げて位置決めする起立手段と
を有することを特徴とする二次電池製造装置。
【請求項４】
前記位置決めされた前記正極板と前記負極板とを互いにテープで固定する積層固定手段と、
前記テープで固定された前記正極板と前記負極板とを前記蓋体と嵌合するケースに収容する収容手段と
をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の二次電池製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１１−１６５６２０（Ｐ２０１１−１６５６２０Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３０４２１（Ｐ２０１０−３０４２１）
【出願日】平成２２年２月１５日（２０１０．２．１５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１５日（２０１０．２．１５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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