JP2020072017A - 蓄電装置の製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】組立部材とケース本体との組立に用いる製造装置の全長を短くできる蓄電装置の製造装置を提供すること。【解決手段】ケース本体を保持するケース本体保持部を有する複数の治具51と、複数の治具51を搬送する環状の搬送路Rと、搬送路Rの一部であり、経路に沿って組立部材Wのケース本体への組み付けが行われる直線状の組立搬送路R2と、搬送路Rの一部であり、組立搬送路R2の終端と始端とに接続され、組立搬送路R2の終端に至った治具51を組立搬送路R2の始端に戻す返送路R1と、返送路R1上にて治具51にケース本体を供給するケース本体供給部61と、を備える。【選択図】図4

Description

本発明は、電極組立体、ケース、電極端子、及び導電部材を有する蓄電装置を製造する蓄電装置の製造装置に関する。
従来、特許文献1に記載されるような蓄電装置が知られている。
上記の蓄電装置は、シート状の正極及び負極の電極が絶縁された状態で積層された電極組立体と、電極組立体を収容するケースとを備える。電極組立体は、電極の一辺の一部から突出したタブを同じ極性同士で寄せ集めたタブ群を有する。ケースは、有底筒状のケース本体と、ケース本体の開口部を閉塞する蓋とを有する。
上記の蓄電装置は、電極組立体と電気的に接続される電極端子を備える。電極端子は、蓋に固定されている。電極端子は、電極組立体のタブ群と接合されている。これにより、電極端子は、タブ群を介して電極組立体と電気的に接続されている。電極組立体、蓋、電極端子、及びタブ群は、製造工程の過程において、組立部材として一体化される。また、上記の蓄電装置には、蓋と電極組立体との間に配置され、蓋と電極組立体、又は蓋とタブ群との間を絶縁する絶縁カバーを備える。
特開2012−104336号公報
特許文献1の蓄電装置を製造するため、組立部材とケース本体と絶縁カバーとを組み立てる製造装置(設備)は、例えば、以下のとおりである。製造装置は、直線状をなすコンベアを備え、コンベアの上流側より、順次、コンベア上へケース本体を供給する装置、コンベア上に組立部材を供給し、ケース本体に仮組み付けを行う装置、絶縁カバーを供給し、組付けを行う装置、組立部材をケースに本組み付けを行う装置、などを備える。ここで、仮組み付けとは、組立部材の電極組立体をケース本体に挿入するが、蓋は固定しないものであり、本組み付けとは蓋をケース本体に押し込み、固定するものである。
前述のコンベアに沿って配置される各装置のうちコンベア上に部材を供給する供給装置には、部材を移載するアクチュエータの他に、連続した作業に対応するため、複数の部材を収容する収容部を備えるものがある。また、供給装置では、収容部に部材を補充するため、収容部の周囲に空きスペースを必要とする。したがって、供給装置は、単なるアクチュエータよりも必要とする空間が大きくなる。よって、供給装置をコンベアに沿って配置する場合、製造装置の長さ(コンベアの長さ)が、長くなるという問題がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、組立部材とケース本体との組立に用いる製造装置の全長を短くできる蓄電装置の製造装置を提供することにある。
上記課題を解決する蓄電装置の製造装置は、正極と負極の電極が絶縁された状態で積層され、且つ前記電極から突出したタブが同じ極性同士で積層されたタブ群を有する電極組立体と、前記電極組立体と電気的に接続される電極端子が固定された蓋と、を備えた組立部材を、前記蓋と前記電極組立体との間に配置される絶縁カバーと共にケース本体に組み付ける蓄電装置の製造装置において、前記ケース本体を保持するケース本体保持部を有する複数の治具と、前記複数の治具を搬送する環状の搬送路と、前記搬送路の一部であり、経路に沿って前記組立部材の前記ケース本体への組み付けが行われる直線状の組立搬送路と、前記搬送路の一部であり、前記組立搬送路の終端と始端とに接続され、前記組立搬送路の前記終端に至った治具を前記組立搬送路の前記始端に戻す返送路と、前記返送路上にて前記治具にケース本体を供給するケース本体供給部と、を備える。
これによれば、ケース本体供給部を返送路沿いに設けるようにしている。ケース本体供給部は、短いMCT(マシンサイクルタイム)にてケース本体を供給し続けるために、多数のケース本体を収容する収容部を備え、移載を行うアクチュエータ単体よりも大きな設置スペースを必要とする。しかし、前述の如く、ケース本体供給部を返送路沿いに配置するため、ケース本体に組立部材の組み付けを行う組立搬送路に沿ったスペースを圧迫することがない。したがって、組立搬送路、ひいては組立部材とケース本体との組立に用いる製造装置50の全長を短くできる。
上記の蓄電装置の製造装置において、前記治具は、前記ケース本体保持部よりも外側で前記絶縁カバーを支持するカバー支持部を備え、前記返送路沿いに設けられ、前記ケース本体保持部よりも前記返送路における搬送方向の下流寄りに設けられるとともに前記絶縁カバーを前記カバー支持部に供給するカバー供給部を備えるとよい。
これによれば、カバー供給部を返送路沿いに設けるようにしている。カバー供給部は、短いMCT(マシンサイクルタイム)にて絶縁カバーを供給し続けるために、多数の絶縁カバーを収容する収容部を備え、移載を行うアクチュエータ単体よりも大きな設置スペースを必要とする。しかし、前述の如く、カバー供給部を返送路沿いに配置するため、組立部材に絶縁カバーの組み付けを行う組立搬送路に沿ったスペースを圧迫することがない。したがって、組立搬送路、ひいては組立部材とケース本体との組立に用いる製造装置の全長を短くできる。
上記の蓄電装置の製造装置において、前記絶縁カバーは、前記電極組立体の積層方向において前記タブ群を挟み込むように設けられる第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーを備え、前記カバー支持部は、前記第1絶縁カバーを支持する第1絶縁カバー支持部と、前記第2絶縁カバーを支持する第2絶縁カバー支持部と、により構成され、前記第1絶縁カバー支持部及び前記第2絶縁カバー支持部は、前記返送路における搬送方向に直交する方向に延出する板状の支持台をそれぞれ有し、前記支持台には、前記第1絶縁カバー及び前記第2絶縁カバーが前記支持台に載置された状態で前記第1絶縁カバー及び前記第2絶縁カバーのそれぞれを前記返送路における搬送方向において挟み込むように設けられた位置決め部を有しているとよい。
カバー供給部は、返送路上を流れる治具に対して併走しながら第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーを第1カバー支持部及び第2カバー支持部の支持台に載置する。そのため、第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーが支持台に載置されたときに支持台上を返送路における搬送方向に位置ずれする可能性がある。
その点、これによれば、第1カバー支持部及び第2カバー支持部の支持台には、第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーを挟み込むように位置決め部が設けられている。そのため、第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーを第1カバー支持部及び第2カバー支持部の支持台に載置したとしても、第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーの位置ずれを抑制できる。よって、第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーを電極組立体の積層方向に組み付ける場合に第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーを適切な位置に保持することができることから蓄電装置の生産性を向上させることができる。
上記の蓄電装置の製造装置において、前記支持台には、前記第1絶縁カバー及び前記第2絶縁カバーが前記支持台に載置された状態で前記第1絶縁カバー及び前記第2絶縁カバーよりも前記返送路における搬送方向に直交する方向の外側に配置される滑り抑制部を有しているとよい。
支持部の返送路における搬送方向に直交する方向の外側寄りに第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーが配置されると、第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーがカバー支持部から落下する可能性がある。
その点、カバー支持部の支持台には、第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーが支持台に載置された状態で、第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーよりも返送路における搬送方向に直交する方向の外側に滑り抑制部が設けられている。よって、第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーが支持台上を返送路における搬送方向に直交する方向に沿ってスライドしようとしても滑り抑制部により係止される。よって、第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーの支持台からの落下を抑制できる。
この発明によれば、組立部材とケース本体との組立に用いる製造装置の全長を短くできる。
実施形態の二次電池の分解斜視図。 (a),(b)は二次電池の断面図。 二次電池及び治具を示す斜視図。 二次電池の製造構成を示す平面図。 治具の第1カバー支持部及び第2カバー支持部の配置を示した上面図。 変更例における治具の第1カバー支持部及び第2カバー支持部の配置を示した上面図。
以下、蓄電装置の製造装置を、二次電池の製造装置に具体化した実施形態を図1〜図5にしたがって説明する。
まず、本実施形態の二次電池の製造装置によって製造される二次電池について説明する。
図1に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、ケース11を備える。二次電池10は、ケース11に収容された電極組立体12を備える。ケース11は、直方体状のケース本体13と、ケース本体13の開口部13aを閉塞する矩形平板状の蓋14とを有する。ケース11を構成するケース本体13と蓋14とは、何れも金属製(例えば、ステンレスやアルミニウム)である。また、本実施形態の二次電池10は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池10は、リチウムイオン二次電池である。
ケース本体13は、矩形板状の底壁13bと、底壁13bの一対の長側縁部から立設された長側壁13cと、底壁13bの一対の短側縁部から立設された短側壁13dとを有する。以下、底壁13bから長側壁13c及び短側壁13dが立設する方向を立設方向という。蓋14において、ケース11の内側に臨む面を蓋14の内面としての下面14aとし、ケース11の外側に臨む面を上面14bとする。蓋14によってケース本体13の開口部13aが閉塞された状態では、蓋14の下面14aは、長側壁13c及び短側壁13dの立設方向の先端面13eに接触している。
次に、電極組立体12の構成について説明する。なお、電極組立体12が有する正極タブ群25a及び負極タブ群28aは同様の形状を有している。そのため、図2(a)では、負極タブ群28a近傍の構成を図示しており、正極タブ群25a近傍の構成については記載を割愛している。
図2(a)に示すように、電極組立体12は、シート状の複数の正極20と、シート状の複数の負極21と、シート状の複数のセパレータ22とを備える。電極組立体12は、正極20と負極21との間にセパレータ22を介在させ、且つ絶縁させた状態で積層した層状構造を備える。
正極20は、矩形シート状の正極金属箔(例えばアルミニウム箔)23と、正極金属箔23の両面に存在する正極活物質層24とを有する。正極20は、一対の長辺に沿う縁部のうち一方の縁部にタブ側縁部20aを備える。正極20は、タブ側縁部20aの一部から突出した形状のタブとしての正極タブ25(図1参照)を有する。正極タブ25は、正極活物質層24が存在せず、正極金属箔23そのもので構成されている。
負極21は、矩形シート状の負極金属箔(例えば銅箔)26と、負極金属箔26の両面に存在する負極活物質層27とを有する。負極21は、一対の長辺に沿う縁部のうちの一方の縁部にタブ側縁部21aを備える。負極21は、タブ側縁部21aの一部から突出した形状のタブとしての負極タブ28を有する。負極タブ28は、負極活物質層27が存在せず、負極金属箔26そのもので構成されている。複数の正極タブ25及び複数の負極タブ28は、正極20及び負極21が積層された状態で、正極タブ25と負極タブ28とが重ならない位置に存在する。セパレータ22は、絶縁性を有し、正極20と負極21とを絶縁する。正極20、負極21、及びセパレータ22が積層された方向を電極組立体12の積層方向とする。
電極組立体12は、タブ側端面12aを備える。タブ側端面12aは、正極20のタブ側縁部20a、負極21のタブ側縁部21a、及びセパレータ22の縁部を寄せ集めて形成されている。電極組立体12を構成する各正極20は、それぞれの正極タブ25が積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。同様に、電極組立体12を構成する各負極21は、それぞれの負極タブ28が積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。
二次電池10は、タブ側端面12aから突出した正極タブ群25aを有する。正極タブ群25aは、全ての正極タブ25を電極組立体12における積層方向の一端寄りに寄せ集め、積層して構成されている。また、二次電池10は、タブ側端面12aから突出した負極タブ群28aを有する。負極タブ群28aは、全ての負極タブ28を電極組立体12における積層方向の一端寄りに寄せ集め、積層して構成されている。
正極タブ群25a及び負極タブ群28aは、それぞれ積層方向一端寄りに基端側曲げ部29aを備える。基端側曲げ部29aは、正極タブ群25a及び負極タブ群28aにおいて、積層方向一端寄りに寄せ集められ、積層方向一端寄りから積層方向他端寄りに向けて折り曲げられた部分を含む。また、正極タブ群25a及び負極タブ群28aは、それぞれ延出部29bを備える。延出部29bは、基端側曲げ部29aから電極組立体12の積層方向に延びる部分である。正極タブ群25a及び負極タブ群28aは、積層方向他端寄りから積層方向一端寄りに向けて曲げられた先端側曲げ部29cを備える。
図1及び図2(a)に示すように、二次電池10は、電極組立体12と電気的に接続される電極端子としての正極端子15及び負極端子16を備える。電極組立体12は、電極端子を介し、外部機器と電気的に接続される。正極端子15及び負極端子16は、それぞれ蓋14に固定されている。正極端子15は、正極の引出端子19aを備え、負極端子16は、負極の引出端子19aを備える。各引出端子19aは、蓋14の上面14bより外側に突出している。また、正極端子15は、正極の導電部材17を備え、正極の引出端子19aは、ケース11の内部において、正極の導電部材17と接合されている。正極の導電部材17は、正極タブ群25aと接合されている。これにより、正極端子15は、正極の導電部材17及び正極タブ群25aを介して電極組立体12と電気的に接続されている。同様に、負極端子16は、負極の導電部材17を備え、負極の引出端子19aは、ケース11の内部において、負極の導電部材17と接合されている。負極の導電部材17は、負極タブ群28aと接合されている。これにより、負極端子16は、負極の導電部材17及び負極タブ群28aを介して電極組立体12と電気的に接続されている。各導電部材17は、蓋14の下面14aと電極組立体12のタブ側端面12aとの間に配置されている。
正極端子15及び負極端子16は、それぞれ蓋14の上面14bで引出端子19aと電気的に接続された端子接続部材19bと、蓋14の外側で端子接続部材19bと電気的に接続された外部接続端子19cとを備える。正極端子15及び負極端子16は、端子接続部材19b及び外部接続端子19cを蓋14から絶縁する外側絶縁部材19dを蓋14の上面14bに備える。
電極組立体12と蓋14は、正極端子15及び負極端子16を介して一体化されている。以下、電極組立体12、蓋14、正極端子15、及び負極端子16が一体化されたものを組立部材Wとする。
図1、図2(a)、及び図2(b)に示すように、二次電池10は、ケース11内において、電極組立体12のタブ側端面12aと蓋14の下面14aとの間に位置する矩形状の絶縁カバー30を備える。絶縁カバー30は、樹脂製である。絶縁カバー30は、電極組立体12の積層方向において正極タブ群25a及び負極タブ群28aを挟みこむように設けられる第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bを備えている。詳しくは、絶縁カバー30は、導電部材17に対し、正極タブ群25a及び負極タブ群28aの先端側曲げ部29c寄りから装着された第1絶縁カバー30aと、正極タブ群25a及び負極タブ群28aの基端側曲げ部29a寄りから装着された第2絶縁カバー30bとから構成される。
第1絶縁カバー30aは、電極組立体12の積層方向に沿って切断したときの断面がコの字形状をなす部分を有している。具体的には、第1絶縁カバー30aは、矩形板状の第1部位31と、矩形板状の第2部位32と、第1部位31の長辺方向に沿う一辺と第2部位32の長辺方向に沿う一辺とを接続する第3部位33とを備えている。第1部位31及び第2部位32は、それぞれの面が蓋14の下面14aと沿う方向に延びている。
図2(a)に示すように、第1絶縁カバー30aの第1部位31は、蓋14の下面14aと導電部材17との間に配置されている。第1部位31は、導電部材17に支持されている。第1部位31は、電極組立体12のタブ側端面12aと対向する対向面から電極組立体12に向けて突出したリブ34を備えている。リブ34は、蓋14に向けて凹む係止凹部34aを備えている。
第2部位32は、電極組立体12のタブ側端面12aと、正極タブ群25a及び負極タブ群28aの先端側曲げ部29cとの間に位置する。第2部位32は、第1部位31との間に先端側曲げ部29cを挟みこむように設けられている。そのため、先端側曲げ部29cは、導電部材17と、第2部位32と、第3部位33とで区画された空間に入り込んだ状態となる。
図1及び図2(b)に示すように、第1絶縁カバー30aの第2部位32の長辺方向の寸法は、第1部位31の長辺方向における寸法よりも長い。第2部位32は、長辺方向の一端寄りに負極絶縁部35を備えている。第2部位32は、長辺方向の他端寄りに正極絶縁部36を備えている。負極絶縁部35は、負極端子16における引出端子19aとタブ側端面12aとの間に位置し、負極端子16と電極組立体12とを絶縁する。正極絶縁部36は、正極端子15における引出端子19aとタブ側端面12aとの間に位置し、正極端子15と電極組立体12とを絶縁する。
図2(a)に示すように、第3部位33は、正極タブ群25a及び負極タブ群28aの先端側曲げ部29cを電極組立体12の積層方向他端寄りから覆うように設けられている。第3部位33は、積層方向において、正極タブ群25a及び負極タブ群28aの積層方向他端と、ケース本体13の長側壁13cの内面との間に位置し、先端側曲げ部29cとケース本体13とを絶縁する。
図1及び図2(a)に示すように、第2絶縁カバー30bは、電極組立体12の積層方向に沿って切断したときの断面がL字形状となる。具体的には、矩形板状の第1部位37と、第1部位37の長辺方向に沿う一辺から電極組立体12に向けて立設された矩形板状の第2部位38とを備えている。
第1部位37は、蓋14の下面14aと導電部材17との間に配置されている。第1部位37は、第1絶縁カバー30aに向けて突出した係止用突出部39を備えている。係止用突出部39は、先端部に係止爪39aが設けられている。係止爪39aは、第1絶縁カバー30aの係止凹部34aに係止可能である。
図2(a)に示すように、第2部位38は、正極タブ群25a及び負極タブ群28aの基端側曲げ部29aを電極組立体12の積層方向一端寄りから覆うように設けられている。第2部位38は、積層方向において、正極タブ群25a及び負極タブ群28aの積層方向一端と、ケース本体13の長側壁13cの内面との間に位置し、基端側曲げ部29aとケース本体13とを絶縁する。
第1絶縁カバー30aと第2絶縁カバー30bとは、第1絶縁カバー30aの係止凹部34aに第2絶縁カバー30bの係止爪39aが係止されることで一体的に組付けられ、絶縁カバー30は矩形状のカバー部材となる。
次に、二次電池10の製造装置について説明する。
図3に示すように、二次電池10の製造装置50は、治具51を備える。治具51は、台座部52と、ケース本体13を保持するケース本体保持部53と、蓋14を保持可能な蓋保持機構54と、絶縁カバー30を支持するカバー支持部55とを備えている。
台座部52は、矩形板状である。台座部52は、台座部52の上面における一対の短縁部から立設する第1枠部52aを備える。また、台座部52は、台座部52の上面における一対の長縁部のうち一方の長縁部から立設する第2枠部52bを備えている。
ケース本体保持部53は、台座部52の上面から立設する4つの壁部から構成されている。ケース本体保持部53は、ケース本体13の長辺方向と台座部52の長辺方向とが一致するように、ケース本体13を保持する。4つの壁部のうち第1壁部53aは、ケース本体13の一方の長側壁13cの一部及び一方の短側壁13dの一部に沿うL字状である。第2壁部53bは、ケース本体13の一方の長側壁13cの一部及び他方の短側壁13dの一部に沿うL字状である。第3壁部53cは、ケース本体13の他方の長側壁13cの一部及び一方の短側壁13dの一部に沿うL字状である。なお、第4壁部は、図示しないが、ケース本体13の他方の長側壁13cの一部及び他方の短側壁13dに一部に沿うL字形状である。台座部52(ケース本体13)の短辺方向において、第1壁部53aと第2壁部53bとの間には隙間が存在するとともに、第3壁部53cと第4壁部との間には隙間が存在する。
台座部52の長辺方向において、一方の短側壁13dと対向する第1壁部53aの内面と、他方の短側壁13dと対向する第2壁部53bの内面との距離は、ケース本体13の長辺方向の寸法よりも僅かに長い。同様に、一方の短側壁13dと対向する第1壁部53aの内面と、他方の短側壁13dと対向する第4壁部の内面との距離は、ケース本体13の長辺方向の寸法よりも僅かに長い。また、台座部52の短辺方向において、一方の長側壁13cと対向する第1壁部53aの内面と、他方の長側壁13cと対向する第3壁部53cの内面との距離は、ケース本体13の短辺方向の寸法よりも若干長い。同様に、一方の長側壁13cと対向する第2壁部53bの内面と、他方の長側壁13cと対向する第4壁部の内面との距離は、ケース本体13の短手方向の寸法よりも僅かに長い。そして、ケース本体13がケース本体保持部53によって支持されているとき、第1〜第4壁部の上端面は、それぞれケース本体13の長側壁13c及び短側壁13dの先端面13eと同じ平面上に位置する。
蓋保持機構54は、蓋14の長辺方向の一端部を保持する蓋保持部としての第1蓋保持部56aと、蓋14の長辺方向に他端部を保持する蓋保持部としての第2蓋保持部56bを備えている。第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bは、それぞれ台座部52の上面に沿って配置される板状の底部56cと、底部56cから立設する延出部56dとを有している。ケース本体13の底壁13bは、底部56cに支持されている。底部56cは、ケース本体13の底壁13b及び台座部52の上面に対して台座部52の長辺方向にスライド可能に支持されている。
第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bは、それぞれ延出部56dの立設方向の先端に第1〜第3保持片56e〜56gを備えている。第1〜第3保持片56e〜56gは、ケース本体13の開口部13aに対し、蓋14を位置決めする蓋14の位置決め機構を兼ねる。第1保持片56eは、矩形板状である。第1保持片56eは、延出部56dの先端に一体的に設けられている。第1保持片56eは、台座部52の短辺方向に延びている。第2保持片56fは、第1保持片56eの長辺方向の一端部から台座部52の長辺方向に延びる。第3保持片56gは、第1保持片56eの長辺方向の他端部から台座部52の長辺方向に延びる。第1保持片56eから第2保持片56fが延びる向きは、同じである。つまり、第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bは、平面視でコの字状をなしている。台座部52の短辺方向において、第1蓋保持部56aの第2保持片56fの内面と第3保持片56gの内面との距離は、蓋14の短辺方向の寸法とほぼ同じである。第2蓋保持部56bの第2保持片56fの内面と第3保持片56gの内面との距離は、蓋14の短辺方向の寸法とほぼ同じである。
第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bの各延出部56dにおける立設方向の基端部の外面には、第1ばね57の一端が取り付けられている。第1ばね57の他端は、台座部52の第1枠部52aの内面に取り付けられている。これにより、第1及び第2蓋保持部56a,56bは、第1ばね57を介して台座部52の第1枠部52aと接続されている。第1ばね57が自然長であるとき、第1蓋保持部56aの第1保持片56eの内面と第2蓋保持部56bの第1保持片56eの内面との距離は、蓋14の長辺方向の寸法よりも短い。よって、蓋14が第1蓋保持部56aと第2蓋保持部56bとの間に挟まれるとき、第1ばね57は、第1及び第2蓋保持部56a,56bを互いに近接させる方向に付勢している。これにより、蓋14は、第1及び第2蓋保持部56a,56bにより長辺方向の両端が保持される。なお、第1及び第2蓋保持部56a,56bにより蓋14が保持されているとき、第1蓋保持部56aの第1保持片56eは、蓋14の長辺方向の一端面に沿っている。第1蓋保持部56aの第2保持片56fは、蓋14の短辺方向の一端面の一部に沿っている。第1蓋保持部56aの第3保持片56gは、蓋14の短辺方向の他端面に沿っている。また、第2蓋保持部56bの第1保持片56eは、蓋14の長辺方向の他端面に沿っている。第2蓋保持部56bの第2保持片56fは、蓋14の短辺方向の一端面の一部に沿っている。第2蓋保持部56bの第3保持片56gは、蓋14の短辺方向の他端面の一部に沿っている。また、蓋14が第1及び第2蓋保持部56a,56bによって保持された状態において、正極端子15及び負極端子16は、蓋14と共に第1及び第2蓋保持部56a,56bによって保持されるため、正極タブ群25a及び負極タブ群28aは、ケース本体13内に収容された電極組立体12との間で延びた状態で露出する。タブ側端面12aは、ケース本体13の長側壁13c及び短側壁13dの先端面13eよりも上寄りに位置する。また、蓋14を上面14bから見たとき、蓋14の一方の長縁部は、ケース本体13の一方の長側壁13cの先端面13eと重なる。蓋14の他方の長縁部は、ケース本体13の他方の長側壁13cの先端面13eと重なる。また、蓋14を上面14bから見たとき、蓋14の一方の短縁部は、ケース本体13の一方の短側壁13dの先端面13eと重なる。蓋14の他方の短縁部は、ケース本体13の他方の短側壁13dの先端面13eと重なる。つまり、蓋14は、第1及び第2蓋保持部56a,56bによって保持されることで、ケース本体13の開口部13aに対して位置決めされる。
第1及び第2蓋保持部56a,56bが蓋14を保持した状態において、第1ばね57が縮むと、台座部52の長辺方向における第1蓋保持部56aの第1保持片56eの内面と第2蓋保持部56bの第1保持片56eの内面との距離は、蓋14の長辺方向の寸法よりも長くなる。ひいては、蓋14は、第1及び第2蓋保持部56a,56bに保持されない非保持状態となる。つまり、第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bは、第1ばね57の縮み具合に応じて、蓋14を保持する保持位置と、蓋14を保持しない非保持位置とに移動可能である。
蓋保持機構54は、第1及び第2蓋保持部56a,56bを保持位置と非保持位置とに移動させる移動機構を備えている。本実施形態の移動機構は、板状の拡張部材58である。拡張部材58は、台座部52の長辺方向において、第1蓋保持部56aの底部56cと第2蓋保持部56bの底部56cとの間に配置されている。拡張部材58の平面視形状は、台座部52の短辺方向において、台座部52の中央から端に向かうほど幅が大きくなる台形状である。ケース本体13の底壁13bは、拡張部材58の上面に支持される。拡張部材58は、ケース本体13の底壁13b及び台座部52の上面に対して台座部52の短辺方向にスライド可能に支持されている。台座部52の短辺方向における拡張部材58の一対の端面のうち面積の大きい方の端面を押圧端面58aとし、面積の小さい方の端面を取付端面58bとする。取付端面58bには、第2ばね59の一端が取り付けられ、第2ばね59の他端は、台座部52の第2枠部52bの内面に取り付けられている。これにより、拡張部材58は、第2ばね59を介して台座部52の第2枠部52bと接続されている。
そして、拡張部材58の押圧端面58aが押圧されると、拡張部材58が台座部52の短辺方向において第2枠部52bに近接するように移動することで第2ばね59が縮む。また、拡張部材58が台座部52の短辺方向において第2枠部52bに近接するように移動すると、第1蓋保持部56aの底部56cと第2蓋保持部56bの底部56cとの間に存在する拡張部材58の幅が大きくなる。ひいては、第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bの底部56cは、それぞれ台座部52の長辺方向の外側に向けてスライドし、各第1ばね57は徐々に縮む。こうして第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bは、蓋14を保持しない非保持位置に移動する。
押圧端面58aの押圧が解除されると、第2ばね59が縮んだ状態から回復することで、拡張部材58は、台座部52の短辺方向において第2枠部52bから離れるように移動する。また、第1蓋保持部56aの底部56cと第2蓋保持部56bの底部56cとの間に存在する拡張部材58の幅が小さくなっていき、第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bの底部56cは、それぞれ互いに近接するように台座部52の長辺方向の内側に向けてスライドする。こうして第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bは、蓋14を保持しない非保持位置から蓋14を保持する保持位置に移動する。
カバー支持部55は、電極組立体12の積層方向にから見て、第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bにより蓋14を保持した状態で蓋14の内面(下面14a)と電極組立体12のタブ側端面12aとの間に重なる位置に設けられている。カバー支持部55は、ケース本体保持部53より外側で絶縁カバー30を支持している。カバー支持部55は、ケース本体保持部53よりも外側で第1絶縁カバー30aを支持する第1カバー支持部55aと、ケース本体保持部53よりも外側で第2絶縁カバー30bを支持する第2カバー支持部55bとにより構成されている。第1カバー支持部55a及び第2カバー支持部55bは、台座部52の短辺方向においてケース本体13の開口部13aよりも外側に配置されている。第2カバー支持部55bは、第1カバー支持部55aよりも台座部52の第2枠部52b寄りに配置されている。
第1カバー支持部55aは、ケース本体保持部53の第1壁部53a及び第2壁部53bの各上端面から立設する基部55cと、各基部55cの先端部から電極組立体12の積層方向の外側に向けて延出した板状の支持台55dとを有している。支持台55dの上面は、第1及び第2蓋保持部56a,56bの第1〜第3保持片56e〜56gの下面と電極組立体12のタブ側端面12aとの間に位置している。また、支持台55dに第1絶縁カバー30aが載置されている状態で、第1絶縁カバー30aは電極組立体12の積層方向から見て、蓋14の下面14aと電極組立体12のタブ側端面12aとの間に重なっている。
第2カバー支持部55bは、ケース本体保持部53の第3壁部53c及び第4壁部の各上端面から立設する基部55cと、各基部55cの先端部から電極組立体12の積層方向の外側に向けて延出したコの字板状の支持台55dとを有している。支持台55dの上面は、第1及び第2蓋保持部56a,56bの第1〜第3保持片56e〜56gの下面と電極組立体12のタブ側端面12aとの間に位置する。また、支持台55dに第2絶縁カバー30bが載置されている状態で、第2絶縁カバー30bは電極組立体12の積層方向から見て、蓋14の下面14aと電極組立体12のタブ側端面12aとの間に重なっている。
また、第1カバー支持部55a及び第2カバー支持部55bの支持台55dには、それぞれ一対の位置決め部55eと、2つの滑り抑制部55fとがそれぞれ設けられている。ここで、各支持台55dに設けられている一対の位置決め部55e及び2つの滑り抑制部55fの第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bに対する配置は同じである。そのため、一対の位置決め部55e及び2つの滑り抑制部55fの配置については第1絶縁カバー30aに対する配置だけを説明する。
第1カバー支持部55aの支持台55dに設けられている一対の位置決め部55eは、それぞれ矩形板状をなしている。一対の位置決め部55eは、第1絶縁カバー30aが支持台55dに載置されている状態で第1絶縁カバー30aの長辺方向における両端を挟み込むように設けられている。2つの滑り抑制部55fは、それぞれ円柱状のピンである。2つの滑り抑制部55fは、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bが支持台55dに載置されている状態で、電極組立体12の積層方向において第1絶縁カバー30aよりも外側に配置されている。2つの滑り抑制部55fは、第1絶縁カバー30aの長辺方向に沿って間隔を置いて配置されるとともに第1絶縁カバー30aの第3部位33に接触している。なお、第2カバー支持部55bに設けられている一対の位置決め部55eは、それぞれ円柱状のピンである。また、第2カバー支持部55bに設けられている2つの滑り抑制部55fは、第2絶縁カバー30bの第2部位38に接触している。
次に、治具51以外の二次電池10の製造装置50について、二次電池の製造方法とともに説明する。
図3及び図4に示すように、二次電池10の製造装置50は、複数の治具51を連続搬送する搬送装置80を備える。搬送装置80は、環状の搬送路Rを形成する。本実施形態においては、搬送装置80は、環状の搬送路Rを形成する一台のコンベアであるが、複数台のコンベアにより環状の搬送路Rが形成されていてもよい。搬送路Rは、返送路R1と、組立搬送路R2とを備えている。組立搬送路R2は、搬送路Rの一部であり、組立部材W及び絶縁カバー30のケース本体13への組み付けが行われる直線状の経路である。返送路R1は、搬送路Rの一部であり、組み付け完了後のワークが治具51から取り出された後、組立搬送路R2の終端に至った治具51を組立搬送路R2の始端に戻す経路である。返送路R1は、両端が組立搬送路R2に接続されている。具体的には、返送路R1は、両端のうちの一端としての第1接続搬送路R3、及び両端のうち他端としての第2接続搬送路R4を介して組立搬送路R2に接続されている。第1接続搬送路R3は、組立搬送路R2の搬送方向の下流寄りに位置する終端に接続されている。第2接続搬送路R4は、組立搬送路R2の搬送方向の上流寄りに位置する始端に接続されている。返送路R1の一部は、直線状に延びる経路であり、各接続搬送路R3,R4は、返送路R1を組立搬送路R2の終端及び始端に接続する経路である。
治具51は、第1カバー支持部55a及び拡張部材58が搬送路Rの外周側、第2カバー支持部55b及び台座部52の第2枠部52bが搬送路Rの内周側となるように搬送される。組立搬送路R2における搬送方向の上流寄り端部の側方には、前工程で用いられる搬送装置としての第1ベルトコンベア81が配置されている。組立搬送路R2における搬送方向の下流寄り端部の側方には、後工程で用いられる搬送装置としての第2ベルトコンベア82が配置されている。
返送路R1では、搬送中の治具51に対して各種部材を供給する供給工程が行われる。供給工程は、治具51にケース本体13を供給するケース本体供給工程と、治具51に第1絶縁カバー30aを供給する第1カバー供給工程と、治具51に第2絶縁カバー30bを供給する第2カバー供給工程とを有している。組立搬送路R2では、各種部材が供給された治具51を搬送しながら、二次電池10を組み立てる組立工程が行われる。組立工程は、電極組立体挿入工程と、第1カバー組付工程と、第2カバー組付工程と、組立部材保持工程と、蓋押圧工程とを備える。
二次電池10の製造装置50は、返送路R1沿いに設けられている部材供給装置60と、組立搬送路R2沿いに設けられている組立装置70を備えている。供給工程は、部材供給装置60により行われ、組立工程は、組立装置70により行われる。
部材供給装置60は、ケース本体供給部工程を行うケース本体供給部61と、第1カバー供給工程を行う第1カバー供給部62と、第2カバー供給工程を行う第2カバー供給部63とを有している。
ケース本体供給部61は、返送路R1における搬送方向の上流寄りに設けられている。本実施形態のケース本体供給部61は、ロボットアームである。ケース本体供給部61は、複数のケース本体13が収容された図示しない収容部から、ケース本体13を1つ取り出し、搬送中の治具51のケース本体保持部53に挿入する。これにより、ケース本体13は、治具51のケース本体保持部53に保持される。すなわち、治具51にケース本体13が供給される。
第1カバー供給部62は、返送路R1における搬送方向においてケース本体供給部61よりも下流寄りに配置されている。本実施形態の第1カバー供給部62は、ロボットアームである。第1カバー供給部62は、複数の第1絶縁カバー30aが収容された図示しない収容部から、第1絶縁カバー30aを1つ取り出し、搬送中の治具51の第1カバー支持部55a上に載置する。詳しくは、第1カバー供給部62は、第1カバー支持部55aの一対の位置決め部55eの間に挟まれるように第1絶縁カバー30aを載置する。また、第1カバー供給部62は、第1カバー支持部55aの2つの滑り抑制部55fに第1絶縁カバー30aの第3部位33が接触するように載置する。これにより、第1絶縁カバー30aは、治具51の第1カバー支持部55aによって支持される。すなわち、治具51に第1絶縁カバー30aが供給される。
第2カバー供給部63は、返送路R1における搬送方向において第1カバー供給部62よりも下流寄りに配置されている。本実施形態の第2カバー供給部63は、ロボットアームである。第2カバー供給部63は、複数の第2絶縁カバー30bが収容された図示しない収容部から、第2絶縁カバー30bを1つ取り出し、搬送中の治具51の第2カバー支持部55b上に配置する。詳しくは、第2カバー供給部63は、第2カバー支持部55bの一対の位置決め部55eの間に挟まれるように第2絶縁カバー30bを載置する。また、第2カバー供給部63は、第2カバー支持部55bの2つの滑り抑制部55fに第2絶縁カバー30bの第2部位38が接触するように載置する。これにより、第2絶縁カバー30bは、治具51の第2カバー支持部55bによって支持される。すなわち、治具51に第2絶縁カバー30bが供給される。治具51は、ケース本体13、第1絶縁カバー30a、及び第2絶縁カバー30bが供給された後、第2接続搬送路R4を通って組立搬送路R2に搬送される。
ここで、一対の位置決め部55e及び2つの滑り抑制部55fの返送路R1に対する配置について説明する。
図5に示すように、一対の位置決め部55eは、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bが支持台55dに載置された状態で第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bのそれぞれを返送路R1における搬送方向において挟み込むように設けられている。2つの滑り抑制部55fは、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bが支持台55dに載置された状態で第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bよりも返送路R1における搬送方向に直交する方向の外側に配置されている。
図3及び図4に示すように、組立装置70は、電極組立体挿入工程を行う第1アーム部71と、第1治具押圧部72とを備えている。第1アーム部71は、搬送路Rの内周側に配置されている。第1治具押圧部72は、搬送路Rの外周側に配置されている。第1治具押圧部72は、治具51の拡張部材58の押圧端面58aを押圧可能である。
第1アーム部71は、組立搬送路R2における搬送方向に沿う方向に往復移動可能である。第1アーム部71は、組立搬送路R2上を搬送される治具51と併走可能である。電極組立体挿入工程では、第1アーム部71が、第1ベルトコンベア81によって搬送された組立部材Wを挟持し、組立搬送路R2における搬送方向の下流に向けて治具51と併走する。このとき、第1治具押圧部72は、搬送される治具51の拡張部材58の押圧端面58aを押圧することにより、第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bを非保持位置に移動させる。そして、第1アーム部71は、挟持した組立部材Wを治具51のケース本体保持部53に保持されたケース本体13内に挿入する。組立部材Wがケース本体保持部53に挿入された状態では、電極組立体12のタブ側端面12a寄りの部分は、ケース本体13の外部に露出した状態となる。
組立部材Wがケース本体13に挿入された状態で、第1治具押圧部72は、治具51の拡張部材58の押圧端面58aの押圧を解除する。よって、第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bが保持位置に移動することで、組立部材Wの蓋14が保持された状態になる。このとき、第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bによって保持された蓋14の下面14aと、電極組立体12のタブ側端面12aとの間には隙間が存在する。また、電極組立体12のタブ側端面12aは、ケース本体13の長側壁13c及び短側壁13dの先端面13eよりも上寄りに位置している。そのため、蓋14の下面14aと電極組立体12のタブ側端面12aとの間の隙間は、ケース本体13の長側壁13c及び短側壁13dにより覆われない。つまり、蓋14と導電部材17との間の隙間は、ケース本体13の長側壁13c及び短側壁13dにより覆われず、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bの組み付けが可能な状態である。蓋14が第1及び第2蓋保持部56a,56bによって保持された状態で、第1アーム部71は組立部材Wを離し、その後、組立搬送路R2における搬送方向の上流寄りに移動する。
組立装置70は、第1絶縁カバー組付工程を行う第1カバー押圧部73を備える。第1カバー押圧部73は、組立搬送路R2における搬送方向において第1アーム部71よりも下流寄り、且つ搬送路Rの外周側に配置されている。第1カバー押圧部73は、組立搬送路R2における搬送方向に沿う方向に往復移動可能である。第1カバー押圧部73は、組立搬送路R2上を搬送されている治具51と併走可能である。第1カバー押圧部73は、第1絶縁カバー30aを組立部材Wに向けて押圧可能である。
第1絶縁カバー組付工程では、第1カバー押圧部73は、組立搬送路R2における搬送方向の下流に向かって治具51と併走しながら、治具51の第1カバー支持部55aに支持された第1絶縁カバー30aを組立部材Wに向けて押圧する。すると、第1絶縁カバー30aは、組立部材Wにおける所定の位置に組み付けられる。すなわち、第1絶縁カバー30aの第1部位31は、蓋14の下面14aと導電部材17の上面との間に挿入され、第2部位32は、電極組立体12のタブ側端面12aと正極タブ群25a及び負極タブ群28aとの間に挿入される。また、第1絶縁カバー30aの第3部位33は、正極タブ群25a及び負極タブ群28aの先端側曲げ部29cを外側から覆う。第1カバー押圧部73は、第1絶縁カバー30aの組み付けが完了すると、組立搬送路R2における搬送方向の上流寄りに移動する。なお、第1カバー組付工程の間、蓋14は治具51の第1及び第2蓋保持部56a,56bによって保持された状態である。なお、第1カバー押圧部73は、第1絶縁カバー30aを組立部材Wに向けて押圧するときに、位置決め部55eに干渉しない形状を有している。例えば、一対の位置決め部55e及び2つの滑り抑制部55fの間を通過できる棒状の押圧部を有することが好ましい。
組立装置70は、第2絶縁カバー組付工程を行う第2カバー押圧部74を備えている。第2カバー押圧部74は、組立搬送路R2における搬送方向において第1カバー押圧部73よりも下流寄り、且つ搬送路Rの内周側に配置されている。第2カバー押圧部74は、組立搬送路R2における搬送方向に沿う方向に往復移動可能である。第2カバー押圧部74は、組立搬送路R2上を搬送される治具51と併走可能である。第2カバー押圧部74は、第2絶縁カバー30bを組立部材Wに向けて押圧可能である。
第2絶縁カバー組付工程では、第2カバー押圧部74は、組立搬送路R2における搬送方向の下流に向かって治具51と併走しながら、治具51の第2カバー支持部55bに支持された第2絶縁カバー30bを組立部材Wに向けて押圧する。すると、第2絶縁カバー30bは、組立部材Wにおける所定の位置に組み付けられる。すなわち、第2絶縁カバー30bの第2部位38は、正極タブ群25a及び負極タブ群28aの基端側曲げ部29aを外側から覆う。また、第2絶縁カバー30bの係止爪39aが、第1絶縁カバー30aの係止凹部34aに係止される。第2カバー押圧部74は、第2絶縁カバー30bの組み付けが完了すると、組立搬送路R2における搬送方向の上流寄りに移動する。なお、第2カバー組付工程の間、蓋14は治具51の第1及び第2蓋保持部56a,56bによって保持された状態である。なお、第2カバー押圧部74は、第2絶縁カバー30bを組立部材Wに向けて押圧するときに、位置決め部55eに干渉しないような形状を有している。例えば、一対の位置決め部55e及び2つの滑り抑制部55fの間を通過できる棒状の押圧部を有している。
組立装置70は、組立部材保持工程を行う吸着部75と、第2治具押圧部76とを備えている。吸着部75は、組立搬送路R2における搬送方向において第2カバー押圧部74よりも下流寄り、且つ搬送路Rの上方(図5の紙面手前)に配置されている。吸着部75は、組立搬送路R2における搬送方向に沿う方向に往復移動可能である。吸着部75は、組立搬送路R2上を搬送される治具51と併走可能である。吸着部75は、蓋14の上面14bを吸着する吸着位置と、蓋14の上面14bから離れ、蓋14を吸着しない非吸着位置とで上下方向(図5の紙面手前及び紙面奥行き方向)に移動可能である。また、第2治具押圧部76は、組立搬送路R2における搬送方向において吸着部75よりも下流寄り、且つ搬送路Rの外周側に配置されている。第2治具押圧部76は、治具51の拡張部材58の押圧端面58aを押圧可能である。
組立装置70は、蓋押圧工程を行う蓋押圧部77を備えている。蓋押圧部77は、組立搬送路R2における搬送方向において第2治具押圧部76よりも下流寄り、且つ搬送路Rの上方(図5の紙面手前)に配置されている。蓋押圧部77は、組立搬送路R2における搬送方向に沿う方向に往復移動可能である。蓋押圧部77は、組立搬送路R2上を搬送される治具51と併走可能である。蓋押圧部77は、蓋14の上面14bを押圧する押圧位置と、蓋14の上面14bから離れた非押圧位置とで上下方向(図5の紙面手間及び紙面奥行き方向)に移動可能である。
組立部材保持工程及び蓋押圧工程では、まず吸着部75が、組立搬送路R2における搬送方向の下流に向かって治具51と併走しながら蓋14の上面14bを吸着する。蓋14が吸着部75によって吸着されると、蓋14を含む組立部材Wが吸着部75によって保持された状態となる。第2治具押圧部76は、治具51の拡張部材58の押圧端面58aを押圧し、第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bを非保持位置に移動させる。これにより、蓋14は、第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bによる保持状態が解除される。このとき、蓋14は、吸着部75によって吊り下げられており、蓋14の高さは変化しない。
蓋押圧部77は、組立搬送路R2における搬送方向の下流に向かって治具51と併走しながら下降し、蓋14を電極組立体12のタブ側端面12aに向けて押圧する。これにより、電極組立体12全体、導電部材17、第1絶縁カバー30a、及び第2絶縁カバー30bがケース本体13内に収容されるとともに、ケース本体13の開口部13aは蓋14によって閉塞される。なお、吸着部75は、蓋押圧部77が蓋14を押圧し始めると同時に、蓋14の上面14bから離れる。その後、吸着部75は、組立搬送路R2における搬送方向の上流寄りに移動する。また、蓋押圧部77は、蓋押圧工程が完了すると、組立搬送路R2における搬送方向の上流寄りに移動する。
二次電池10の製造装置50は、二次電池10を後工程に搬送する第2アーム部83を備えている。第2アーム部83は、第2ベルトコンベア82の側方に配置されている。第2アーム部83は、組立搬送路R2上を搬送されている蓋押圧工程後のケース11を挟持し、第2ベルトコンベア82上に移動させる。なお、第2アーム部83がケース11を第2ベルトコンベア82上に移動させた後、治具51には各種部材(ケース本体13、組立部材W、第1絶縁カバー30a、及び第2絶縁カバー30b)が供給されていない状態となる。そして、治具51は、第1接続搬送路R3を通って、再び返送路R1に搬送される。
本実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、ケース本体供給部61を返送路R1沿いに設けるようにしている。ケース本体供給部61は、短いMCT(マシンサイクルタイム)にてケース本体13を供給し続けるために、多数のケース本体13を収容する収容部を備え、移載を行うアクチュエータ単体よりも大きな設置スペースを必要とする。しかし、前述の如く、ケース本体供給部61を返送路R1沿いに配置するため、ケース本体13に組立部材Wの組み付けを行う組立搬送路R2に沿ったスペースを圧迫することがない。したがって、組立搬送路R2、ひいては組立部材Wとケース本体13との組立に用いる製造装置50の全長を短くできる。
(2)本実施形態では、第1カバー供給部62及び第2カバー供給部63を返送路R1沿いに設けるようにしている。第1カバー供給部62及び第2カバー供給部63は、短いMCT(マシンサイクルタイム)にて絶縁カバー30を供給し続けるために、多数の第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bを収容する収容部を備え、移載を行うアクチュエータ単体よりも大きな設置スペースを必要とする。しかし、前述の如く、第1カバー供給部62及び第2カバー供給部63を返送路R1沿いに配置するため、組立部材Wに絶縁カバー30の組み付けを行う組立搬送路R2に沿ったスペースを圧迫することがない。したがって、組立搬送路R2、ひいては組立部材Wとケース本体13との組立に用いる製造装置50の全長を短くできる。
(3)カバー供給部は、返送路R1上を流れる治具に対して併走しながら第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bを第1カバー支持部55a及び第2カバー支持部55bの支持台55dに載置する。そのため、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bが支持台55dに載置されたときに支持台55d上を返送路R1における搬送方向に位置ずれする可能性がある。
その点、本実施形態では、カバー支持部55の支持台55dには、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bを挟み込むように一対の位置決め部55eが設けられている。そのため、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bを第1カバー支持部55a及び第2カバー支持部55bの支持台55dに載置したとしても、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bの位置ずれを抑制できる。よって、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bを電極組立体12の積層方向に組み付ける場合に第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bを適切な位置に保持することができることから二次電池10の生産性を向上させることができる。
(4)支持台55dの返送路R1における搬送方向に直交する方向の外側寄りに第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bが配置されると、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bが第1カバー支持部55a及び第2カバー支持部55bから落下する可能性がある。
その点、第1カバー支持部55a及び第2カバー支持部55bの支持台55dには、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bが支持台55dに載置された状態で、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bよりも返送路R1における搬送方向に直交する方向の外側に2つの滑り抑制部55fが設けられている。よって、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bが支持台55d上を返送路R1における搬送方向に直交する方向に沿ってスライドしようとしても滑り抑制部55fにより係止される。よって、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bの支持台55dからの落下を抑制できる。
(5)第2絶縁カバー30bは、電極組立体12の積層方向に沿って切断したときの断面がL字形状であり、矩形板状の第1部位37と、第1部位37の長辺方向に沿う一辺から電極組立体12に向けて立設された矩形板状の第2部位38とを備えている。第2絶縁カバー30bは、第2カバー支持部55bの支持台55dに対して載置されるときに第2絶縁カバー30bの第2部位38を2つの滑り抑制部55fに接触させた状態にしている。そのため、第2絶縁カバー30bを支持台55dに載置するときの安定性を向上させることができる。
(6)(1)の効果に合わせて、組立搬送路R2を短くできるため、組立部材Wが各工程を経て二次電池10となるまでのMCT(マシンサイクルタイム)が向上する。すなわち、二次電池10の生産性を向上させることができる。
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
〇 製造装置50は、治具51を連続搬送するものに限らない。例えば、絶縁カバーを組み付けるとき、もしくは組立部材Wの電極組立体12の一部をケース本体13に挿入するときに一時的に搬送路を停止させるものであってもよい。
〇 カバー支持部55は、電極組立体12の積層方向にから見て、第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bにより蓋14を保持した状態で蓋14の内面(下面14a)と電極組立体12のタブ側端面12aとの間に重なる位置に設けられていたが、これに限らない。例えば、カバー支持部55を蓋14の上面14bよりも上側に配置するように変更してもよい。ただし、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bは、第1カバー押圧部73及び第2カバー押圧部74により押圧することで組立部材Wに組み付けられなくなる。そのため、第1カバー押圧部73及び第2カバー押圧部74を、例えば、ロボットアームで構成されるカバー組付部に変更するとよい。
〇 また、第1カバー支持部55aを蓋14の内面と電極組立体12のタブ側端面12aとの間に重なる位置に設け、第2カバー支持部55bを蓋14の上面14bよりも上側に配置するように変更してもよい。同様に、第2カバー支持部55bを蓋14の内面と電極組立体12のタブ側端面12aとの間に重なる位置に設け、第1カバー支持部55aを蓋14の上面14bよりも上側に配置するように変更してもよい。
〇 また、第1カバー支持部55a又は第2カバー支持部55bが蓋14の上面14bよりも上側に配置される構成にすると、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bのいずれか一方は、押圧されることで組立部材Wに組み付けられるが、他方はロボットアームにより組み付けられることになる。この場合における変更例の一例を以下に示す。
図6に示すように、本実施形態との相違点としては、第2カバー支持部55bが設けられる位置が異なっている。例えば、第2絶縁カバー30bをロボットアームで組み付ける場合、図3に示す4つの壁部に対して第2カバー支持部55bを設けると、基部55cが第2絶縁カバー30bに干渉することが考えられる。そのため、第2絶縁カバー30bを組立部材Wに組み付けるときに干渉されない位置に第2カバー支持部55bを設けることが好ましい。すなわち、第2カバー支持部55bは、ケース本体保持部53と別体であってもよい。なお、第1カバー支持部55aに対しても同様の変更が可能である。
〇 カバー支持部55の支持台55dに設けられている2つの滑り抑制部55fは、3つ以上設けるように変更してもよい。
〇 カバー支持部55は、滑り抑制部55fを備えていない構成を採用してもよい。例えば、第2カバー支持部55bの支持台55dの滑り抑制部55fが割愛された場合を考える。この場合、本実施形態の(5)の効果が得られなくなる。そのため、第2絶縁カバー30bの両端に支持台55dに安定的に載置できるように羽根部を設けてもよい。なお、第1カバー支持部55aの支持台55dの滑り抑制部55fが割愛された構成を採用してもよい。
〇 カバー支持部55は、位置決め部55eを備えていない構成を採用してもよい。この場合、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bが位置ずれしないように搬送路Rの治具51の搬送速度を低めに設定するとよい。
〇 絶縁カバー30は、第1絶縁カバー30a及び第2絶縁カバー30bの2枚で構成されていたが、例えば第2絶縁カバー30bを割愛し、第1絶縁カバー30aで絶縁カバー30を構成する構成としてもよい。すなわち、絶縁カバー30の構成は、蓋14と導電部材17との間に配置され、導電部材17と蓋14とを絶縁できる構成であれば、適宜変更してよい。また、二次電池10の製造装置50における第2カバー供給部63も合わせて割愛してもよい。
〇 また、二次電池10の製造装置50は、第1カバー供給部62及び第2カバー供給部63を備えていない構成に変更してもよい。この場合、例えば、第1ベルトコンベア81上を流れている組立部材Wに既に絶縁カバー30が組み付けられた状態としてもよい。また、二次電池10が絶縁カバー30を備えていない構成である場合は、単に第1カバー供給部62及び第2カバー供給部63を割愛してもよい。
〇 前述の実施形態では、正極端子15及び負極端子16は、導電部材17を備える構造としたが、導電部材17は省略してもよい。導電部材17を省略する場合は、例えば、正極タブ群25aを、正極の引出端子19aとラップする位置に設け、正極タブ群25aを、直接、正極の引出端子19aに接続する。この場合、絶縁カバー30は、正極タブ群25aが蓋14に接触すること、及び正極の引出端子19aが電極組立体12に接触することを防止する。負極側も同様である。
〇 電極組立体12は、巻回型の電極組立体でもよい。
○ 正極20において、正極活物質層24は正極金属箔23の片面に存在してもよい。同様に、負極21において、負極活物質層27は負極金属箔26の片面に存在してもよい。
○ 第1及び第2治具押圧部72,76により拡張部材58の押圧端面58aを押圧することで、第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bを非保持位置に移動させていたが、第1蓋保持部56a及び第2蓋保持部56bを保持位置と非保持位置とで移動させる移動機構は、適宜変更してよい。
○ 第1及び第2蓋保持部56a,56bの一部である第1〜第3保持片56e〜56gが、ケース本体13の開口部13aに対して蓋14の位置決めを行う位置決め機構を兼ねていたが、蓋14を保持する機能だけを備えていてもよい。この場合、搬送方向において蓋押圧部77よりも上流側に位置決め装置を配置する。
○ 組立部材保持工程において、蓋14を保持することで組立部材Wを保持する構成は、蓋14の上面14bを吸着する吸着部75に限らない。例えば、蓋14を長手方向の中央部を短手方向の両側から挟持する挟持部であってもよい。
○ 蓋押圧工程の後に、例えば、絶縁検査をする工程など、他の工程を追加してもよい。
○ 蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。
○ 二次電池10は、リチウムイオン二次電池以外の他の二次電池であってもよい。すなわち、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の教授を行うものであればよい。
10…蓄電装置としての二次電池、11…ケース、12…電極組立体、12a…タブ側端面、13…ケース本体、13a…開口部、14…蓋、14a…内面としての下面、15…電極端子としての正極端子、16…電極端子としての負極端子、17…導電部材、20…電極としての正極、21…電極としての負極、25…タブとしての正極タブ、25a…タブ群としての正極タブ群、28…タブとしての負極タブ、28a…タブ群としての負極タブ群、30…絶縁カバー、30a…第1絶縁カバー、30b…第2絶縁カバー、W…組立部材、50…蓄電装置の製造装置としての二次電池の製造装置、51…治具、53…ケース本体保持部、55…カバー支持部、55a…第1カバー支持部、55b…第2カバー支持部、55d…支持台、55e…位置決め部、55f…滑り抑制部、61…ケース本体供給部、62…第1カバー供給部、63…第2カバー供給部、80…搬送装置、R…搬送路、R1…返送路、R2…組立搬送路、R3…返送路の一端としての第1接続搬送路、R4…返送路の他端としての第2接続搬送路。

Claims (4)

  1. 正極と負極の電極が絶縁された状態で積層され、且つ前記電極から突出したタブが同じ極性同士で積層されたタブ群を有する電極組立体と、
    前記電極組立体と電気的に接続される電極端子が固定された蓋と、を備えた組立部材を、前記蓋と前記電極組立体との間に配置される絶縁カバーと共にケース本体に組み付ける蓄電装置の製造装置において、
    前記ケース本体を保持するケース本体保持部を有する複数の治具と、
    前記複数の治具を搬送する環状の搬送路と、
    前記搬送路の一部であり、経路に沿って前記組立部材の前記ケース本体への組み付けが行われる直線状の組立搬送路と、
    前記搬送路の一部であり、前記組立搬送路の終端と始端とに接続され、前記組立搬送路の前記終端に至った治具を前記組立搬送路の前記始端に戻す返送路と、
    前記返送路上にて前記治具にケース本体を供給するケース本体供給部と、を備えることを特徴とする蓄電装置の製造装置。
  2. 前記治具は、前記ケース本体保持部よりも外側で前記絶縁カバーを支持するカバー支持部を備え、
    前記返送路沿いに設けられ、前記ケース本体保持部よりも前記返送路における搬送方向の下流寄りに設けられるとともに前記絶縁カバーを前記カバー支持部に供給するカバー供給部を備えることを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置の製造装置。
  3. 前記絶縁カバーは、前記電極組立体の積層方向において前記タブ群を挟み込むように設けられる第1絶縁カバー及び第2絶縁カバーを備え、
    前記カバー支持部は、
    前記第1絶縁カバーを支持する第1絶縁カバー支持部と、
    前記第2絶縁カバーを支持する第2絶縁カバー支持部と、により構成され、
    前記第1絶縁カバー支持部及び前記第2絶縁カバー支持部は、前記返送路における搬送方向に直交する方向に延出する板状の支持台をそれぞれ有し、
    前記支持台には、前記第1絶縁カバー及び前記第2絶縁カバーが前記支持台に載置された状態で前記第1絶縁カバー及び前記第2絶縁カバーのそれぞれを前記返送路における搬送方向において挟み込むように設けられた位置決め部を有していることを特徴とする請求項2に記載の蓄電装置の製造装置。
  4. 前記支持台には、前記第1絶縁カバー及び前記第2絶縁カバーが前記支持台に載置された状態で前記第1絶縁カバー及び前記第2絶縁カバーよりも前記返送路における搬送方向に直交する方向の外側に配置される滑り抑制部を有していることを特徴とする請求項3に記載の蓄電装置の製造装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023061369A1 (zh) * 2021-10-14 2023-04-20 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池组件装配用设备
CN117352813A (zh) * 2023-12-04 2024-01-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 绝缘罩安装系统及其使用方法、电池包的生产方法

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