WO2023100453A1 - 電極ユニット製造装置、及び、電極ユニット製造方法 - Google Patents

電極ユニット製造装置、及び、電極ユニット製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023100453A1
WO2023100453A1 PCT/JP2022/035717 JP2022035717W WO2023100453A1 WO 2023100453 A1 WO2023100453 A1 WO 2023100453A1 JP 2022035717 W JP2022035717 W JP 2022035717W WO 2023100453 A1 WO2023100453 A1 WO 2023100453A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
resin member
resin
current collector
welding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2022/035717
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
達哉 衣川
徹也 小山
倫幸 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to US18/714,468 priority Critical patent/US20250030056A1/en
Priority to KR1020247011130A priority patent/KR20240052057A/ko
Priority to CN202280079268.1A priority patent/CN118339673A/zh
Priority to EP22900888.3A priority patent/EP4418351A4/en
Priority to JP2023564753A priority patent/JP7838586B2/ja
Publication of WO2023100453A1 publication Critical patent/WO2023100453A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G13/00—Apparatus specially adapted for manufacturing capacitors; Processes specially adapted for manufacturing capacitors not provided for in groups H01G4/00 - H01G11/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/72—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by combined operations or combined techniques, e.g. welding and stitching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/78—Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus
    • B29C65/7841—Holding or clamping means for handling purposes
    • B29C65/7847—Holding or clamping means for handling purposes using vacuum to hold at least one of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43—Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B29C66/431—Joining the articles to themselves
    • B29C66/4312—Joining the articles to themselves for making flat seams in tubular or hollow articles, e.g. transversal seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832—Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322—Joining or pressing tools reciprocating along one axis
    • B29C66/83221—Joining or pressing tools reciprocating along one axis cooperating reciprocating tools, each tool reciprocating along one axis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
    • H01G11/86—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof specially adapted for electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H01M10/0418—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes with bipolar electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • H01M10/044—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment with bipolar electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0486—Frames for plates or membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3468—Batteries, accumulators or fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/029—Bipolar electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure is an electrode unit manufacturing apparatus and an electrode unit manufacturing method.
  • Patent Document 1 discloses a method of forming a bipolar electrode unit by welding a resin frame to a bipolar electrode.
  • the bipolar electrode and the resin frame are transported between a pair of pressure members adjusted to a predetermined clearance in a state in which the resin frame is temporarily fixed to the first surface of the electrode plate of the bipolar electrode. be.
  • the electrode plate of the bipolar electrode and the resin frame are heated by the heater and pressed by the pressing roller, and then cooled by the cooling plate.
  • the resin frame is welded to the electrode plate of the bipolar electrode to form a bipolar electrode unit.
  • the electrode at each stage is placed on a stage or a pallet. It is conceivable to perform welding in the state.
  • the electrodes are placed on the stage or the pallet in this way, there is a risk that foreign substances such as metal pieces of the current collectors constituting the electrodes and the active material of the active material layer, which have slipped down from the electrodes, may adhere to the stage or the pallet and remain there. be. Therefore, in this case, when the next electrode is placed on the stage or pallet, foreign matter may adhere to the electrode.
  • an object of the present disclosure is to provide an electrode unit manufacturing apparatus and an electrode unit manufacturing method capable of welding resin members while suppressing adhesion of foreign matter to electrodes.
  • An electrode unit manufacturing apparatus is an electrode unit manufacturing apparatus for manufacturing an electrode unit by welding a resin member to an electrode including a current collector and an active material layer provided on the surface of the current collector. and a welding device including a welding unit that welds a resin member to the electrode suction-held in the air by the transfer unit.
  • An electrode unit manufacturing method is a method for manufacturing an electrode unit by welding a resin member to an electrode including a current collector and an active material layer provided on the surface of the current collector. a first step of conveying the electrode in the air while adsorbing and holding the electrode; and a second step of welding the resin member to the electrode held in the air after the first step.
  • the welding device includes a placement unit that holds the resin member before being welded to the electrode, and that places the resin member on the surface of the electrode that is held by suction in the air on the conveying unit. and the welding part may weld the resin member arranged on the surface by the arrangement part to the current collector.
  • a resin member is arranged and welded to the surface of the current collector of the electrode. Therefore, it is possible to prevent the foreign matter slipping down from the electrode from adhering to the next electrode, thereby preventing the foreign matter from intervening between the electrode and the resin member when the resin members are arranged and welded.
  • the welding device includes a first gripping portion that pulls out the base material from the holding portion by moving while gripping one end of the base material held by the holding portion; a second gripping portion that further grips the base material pulled out by the movement of the first gripping portion at a position spaced apart from the first gripping portion; and a cutting portion that forms the resin member by cutting.
  • the resin member can be easily formed from the base material.
  • the welding device includes a sensor for detecting the resin member held by the first holding portion and the second holding portion, and a sensor for detecting the resin member held by the placement portion.
  • a moving unit that aligns the resin member based on the detection result of the sensor by moving the first gripping portion and the second gripping portion may be included. In this case, the positional accuracy of the resin member with respect to the welding position is improved.
  • the first gripping part moves while gripping the pair of base materials stacked and held in the holding part, thereby pulling out the pair of base materials from the holding part
  • the gripping portion further grips the pair of base materials pulled out by the movement of the first gripping portion at a position spaced apart from the first gripping portion, and the cutting portion cuts the pair of base materials to cut the pair of resins.
  • the arranging section changes the gap between the pair of resin members by moving in the stacking direction of the resin members while holding at least one of the pair of resin members, and the conveying section moves the arranging section to
  • the electrode is conveyed so that the current collector is sandwiched between the pair of resin members with an enlarged gap, and the welding portion is formed such that the pair of resin members is placed between the surface of the current collector and the current collector by moving the placement portion.
  • Each of the pair of resin members may be welded to the current collector while being arranged on the back surface opposite to the surface of the current collector.
  • a pair of resin members are formed for each of the front and back surfaces of the current collector by pulling out the base material once by the first gripping portion and cutting the base material once by the cutting portion. It becomes possible to weld.
  • the welding device includes a sensor that detects the resin member held by the placement section, and a sensor that detects the resin member by moving the placement section while the resin member is held by the placement section. and a moving unit that aligns the resin member based on the detection result of. In this case, the positional accuracy of the resin member with respect to the welding position is improved.
  • an electrode unit manufacturing apparatus and an electrode unit manufacturing method capable of welding a resin member while suppressing adhesion of foreign matter to electrodes.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a power storage module according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of an electrode unit.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing part of the electrode unit manufacturing apparatus.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing another part of the electrode unit manufacturing apparatus.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing another part of the electrode unit manufacturing apparatus.
  • FIG. 6 is a flow chart showing one step of the electrode unit manufacturing method.
  • FIG. 7 is a side view showing one step of the electrode unit manufacturing method.
  • FIG. 8 is a diagram showing a modification of the welding device.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a power storage module according to this embodiment.
  • a power storage module 1 shown in FIG. 1 is, for example, a power storage module used in batteries of various vehicles such as forklifts, hybrid vehicles, and electric vehicles.
  • the power storage module 1 is, for example, a secondary battery such as a nickel-hydrogen secondary battery or a lithium-ion secondary battery.
  • the power storage module 1 may be an electric double layer capacitor or an all-solid battery.
  • the case where the electric storage module 1 is a lithium ion secondary battery is illustrated.
  • the power storage module 1 includes a laminate 10 and a resin frame 22 .
  • the laminate 10 includes a plurality of bipolar electrodes 11, a negative electrode terminal electrode 12, a positive electrode terminal electrode 13, a plurality of separators 14, a plurality of first resin layers 21 and a plurality of second resin layers 23, and an electrolyte (non-conductive). shown).
  • the bipolar electrode 11 has a current collector 15 , a positive electrode active material layer 16 and a negative electrode active material layer 17 .
  • the current collector 15 has, for example, a rectangular sheet shape.
  • the positive electrode active material layer 16 is provided on one surface 15 a of the current collector 15 .
  • the negative electrode active material layer 17 is provided on the other surface 15 b of the current collector 15 .
  • the plurality of bipolar electrodes 11 are stacked such that the positive electrode active material layer 16 of one bipolar electrode 11 and the negative electrode active material layer 17 of another bipolar electrode 11 face each other.
  • the direction in which the bipolar electrodes 11 are stacked is called a stacking direction D. As shown in FIG.
  • the positive electrode active material layer 16 and the negative electrode active material layer 17 are rectangular when viewed from the stacking direction D.
  • the negative electrode active material layer 17 is one size larger than the positive electrode active material layer 16 when viewed in the stacking direction D. As shown in FIG. That is, in a plan view in the stacking direction D, the entire forming region of the positive electrode active material layer 16 is located within the forming region of the negative electrode active material layer 17 .
  • the negative terminal electrode 12 has a current collector 15 and a negative electrode active material layer 17 provided on the other surface 15 b of the current collector 15 .
  • the negative terminal electrode 12 does not have the positive electrode active material layer 16 . That is, the active material layer is not provided on the one surface 15a of the current collector 15 of the negative terminal electrode 12 .
  • the negative terminal electrode 12 is stacked on the bipolar electrode 11 at one end in the stacking direction D of the stack 10 .
  • the negative terminal electrode 12 is laminated on the bipolar electrode 11 such that the negative electrode active material layer 17 faces the positive electrode active material layer 16 of the bipolar electrode 11 . Therefore, one surface 15 a of the current collector 15 of the negative terminal electrode 12 faces the outside of the laminate 10 and is partly exposed outside the laminate 10 .
  • the positive terminal electrode 13 has a current collector 15 and a positive electrode active material layer 16 provided on one surface 15 a of the current collector 15 .
  • the positive terminal electrode 13 does not have the negative electrode active material layer 17 . That is, no active material layer is provided on the other surface 15b of the current collector 15 of the positive terminal electrode 13 .
  • the positive terminal electrode 13 is stacked on the bipolar electrode 11 at the other end of the stack 10 in the stacking direction D. As shown in FIG. Positive terminal electrode 13 is stacked on bipolar electrode 11 such that positive electrode active material layer 16 faces negative electrode active material layer 17 of bipolar electrode 11 . Therefore, the other surface 15 b of the current collector 15 of the positive terminal electrode 13 faces the outside of the laminate 10 and is partially exposed outside the laminate 10 .
  • the separators 14 are arranged between the adjacent bipolar electrodes 11 , between the negative terminal electrode 12 and the bipolar electrode 11 , and between the positive terminal electrode 13 and the bipolar electrode 11 .
  • the separator 14 is interposed between the positive electrode active material layer 16 and the negative electrode active material layer 17 .
  • the separator 14 separates the positive electrode active material layer 16 from the negative electrode active material layer 17, thereby preventing short circuits due to contact between adjacent electrodes and allowing charge carriers such as lithium ions to pass through.
  • the current collector 15 is a chemically inactive electrical conductor for continuing current flow through the positive electrode active material layer 16 and the negative electrode active material layer 17 during discharging or charging of the lithium ion secondary battery.
  • the material of the current collector 15 is, for example, a metal material, a conductive resin material, or a conductive inorganic material.
  • the conductive resin material include a resin obtained by adding a conductive filler to a conductive polymer material or a non-conductive polymer material as necessary.
  • the current collector 15 may comprise multiple layers. In this case, each layer of the current collector 15 may contain the above metal material or conductive resin material.
  • a coating layer may be formed on the surface of the current collector 15 .
  • the coating layer may be formed by a known method such as plating or spray coating.
  • the current collector 15 may have, for example, a plate shape, a foil shape (for example, a metal foil), a film shape, a mesh shape, or the like.
  • metal foil include aluminum foil, copper foil, nickel foil, titanium foil, stainless steel foil, and the like.
  • Stainless steel foils include, for example, SUS 304, SUS 316, SUS 301, etc. specified in JIS G 4305:2015.
  • the current collector 15 may be an alloy foil of the above metals or a foil in which a plurality of the above metal foils are integrated.
  • the thickness of the current collector 15 may be, for example, 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the positive electrode active material layer 16 contains a positive electrode active material capable of intercalating and deintercalating charge carriers such as lithium ions.
  • positive electrode active materials include lithium composite metal oxides having a layered rock salt structure, metal oxides having a spinel structure, and polyanionic compounds. Any positive electrode active material may be used as long as it can be used in a lithium ion secondary battery.
  • the positive electrode active material layer 16 may contain a plurality of positive electrode active materials.
  • the positive electrode active material layer 16 contains olivine-type lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) as a composite oxide.
  • the negative electrode active material layer 17 contains a negative electrode active material capable of intercalating and deintercalating charge carriers such as lithium ions.
  • the negative electrode active material may be a simple substance, an alloy, or a compound.
  • Examples of negative electrode active materials include Li, carbon, and metal compounds.
  • the negative electrode active material may be an element that can be alloyed with lithium, a compound thereof, or the like.
  • Examples of carbon include natural graphite, artificial graphite, hard carbon (non-graphitizable carbon), soft carbon (easily graphitizable carbon), and the like.
  • Examples of artificial graphite include highly oriented graphite and mesocarbon microbeads. Elements that can be alloyed with lithium include silicon (silicon), tin, and the like.
  • the negative electrode active material layer 17 contains graphite as a carbonaceous material.
  • Each of the positive electrode active material layer 16 and the negative electrode active material layer 17 contains a conductive aid, a binder, an electrolyte ( polymer matrices, ion-conducting polymers, electrolytes, etc.), electrolyte-supporting salts (lithium salts) to enhance ionic conductivity, and the like.
  • a conductive aid is added to increase the conductivity of each electrode (bipolar electrode 11, negative terminal electrode 12, positive terminal electrode 13).
  • the conductive aid is, for example, acetylene black, carbon black or graphite.
  • Binders include fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, and fluororubber, thermoplastic resins such as polypropylene and polyethylene, imide resins such as polyimide and polyamideimide, alkoxysilyl group-containing resins, and acrylic acid.
  • acrylic resins such as methacrylic acid, styrene-butadiene rubber (SBR), carboxymethyl cellulose, alginates such as sodium alginate and ammonium alginate, water-soluble cellulose ester crosslinked products, starch-acrylic acid graft polymers, and the like.
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • alginates such as sodium alginate and ammonium alginate
  • water-soluble cellulose ester crosslinked products starch-acrylic acid graft polymers, and the like.
  • the solvent include water, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and the like.
  • the separator 14 may be, for example, a porous sheet or non-woven fabric containing a polymer that absorbs and retains the electrolyte.
  • materials for the separator 14 include polypropylene, polyethylene, polyolefin, and polyester.
  • Separator 14 may have a single-layer structure or a multi-layer structure.
  • the multilayer structure may, for example, have ceramic layers or the like as adhesive layers or heat-resistant layers.
  • the separator 14 may be impregnated with an electrolyte.
  • the separator 14 may be composed of an electrolyte such as a polymer electrolyte or an inorganic electrolyte.
  • the electrolyte impregnated in the separator 14 is, for example, a liquid electrolyte (electrolytic solution) containing a non-aqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent, or a polymer gel electrolyte containing an electrolyte held in a polymer matrix. etc.
  • the electrolyte salt may be LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN(FSO 2 ) 2 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 or the like.
  • known lithium salts of may be used.
  • nonaqueous solvent known solvents such as cyclic carbonates, cyclic esters, chain carbonates, chain esters, and ethers may be used. Two or more of these known solvent materials may be used in combination.
  • the first resin layer 21 , the resin frame 22 and the second resin layer 23 constitute the sealing portion 20 .
  • the sealing portion 20 is formed in a frame-like shape on the periphery of the laminate 10 so as to surround the laminate 10 .
  • the sealing portion 20 is joined to each of the one surface 15a and the other surface 15b of each current collector 15 at the peripheral edge portion 15c of each current collector 15 .
  • the sealing portion 20 seals each of the spaces S between the current collectors 15 adjacent to each other in the stacking direction D. As shown in FIG.
  • Each space S contains an electrolyte. When the electrolyte is liquid, the sealing portion 20 prevents permeation of the electrolyte to the outside.
  • the sealing portion 20 suppresses entry of moisture or the like into the space S from the outside of the laminate 10 .
  • the edge of each separator 14 is embedded in the sealing portion 20 .
  • the sealing portion 20 contains an insulating material.
  • materials for the sealing portion 20 include various resin materials such as polypropylene, polyethylene, polystyrene, ABS resin, modified polypropylene, and acrylonitrile-styrene resin.
  • the first resin layer 21 is provided on each current collector 15 . Therefore, the first resin layers 21 are stacked together along the stacking direction D. As shown in FIG.
  • the first resin layer 21 has a frame shape and is provided on the peripheral portion 15 c of the current collector 15 . That is, the first resin layer 21 is provided so as to extend from the one surface 15a of the current collector 15 to the other surface 15b via the end surface, and covers the peripheral edge portion 15c.
  • the first resin layer 21 is welded to the one surface 15 a and the other surface 15 b of the current collector 15 .
  • the second resin layers 23 are arranged so as to be interposed between the first resin layers 21 adjacent in the stacking direction D. Thereby, the second resin layer 23 holds a space between adjacent first resin layers 21 , that is, between adjacent current collectors 15 .
  • the second resin layer 23 has a frame shape and is arranged on the peripheral edge portion 15 c of the current collector 15 when viewed from the stacking direction D. As shown in FIG.
  • the second resin layer 23 can be welded to at least one of the pair of first resin layers 21 adjacent in the stacking direction D.
  • the ends of the separator 14 are embedded between the first resin layer 21 and the second resin layer 23 .
  • the resin frame 22 is formed by integrating multiple first resin layers 21 and multiple second resin layers 23 .
  • the end portion of the first resin layer 21 opposite to the space S and the end portion of the second resin layer 23 opposite to the space S are welded to each other, so that the plurality of spaces S are collectively formed. and sealed.
  • the surface of the resin frame 22 opposite to the space S constitutes an outer surface 10 s of the laminate 10 .
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of an electrode unit.
  • FIG. 2(a) is a cross-sectional view
  • FIG. 2(b) is a plan view.
  • FIG. 2 illustrates an electrode unit 11A including bipolar electrodes 11.
  • Electrode unit 11A includes bipolar electrode 11 and first resin layer 21 welded to bipolar electrode 11 .
  • One surface (front surface) 15a and the other surface (back surface) 15b of the current collector 15 include a first region A1 in which an active material layer (positive electrode active material layer 16 and negative electrode active material layer 17) is formed, and and an exposed second region A2.
  • the first resin layer 21 is welded to each of the one surface 15a and the other surface 15b of the current collector 15 in the second region A2.
  • FIG. 2 shows the electrode unit 11A including the bipolar electrode 11
  • the power storage module 1 also includes an electrode unit including the positive terminal electrode 13 and an electrode unit including the negative terminal electrode 12.
  • the electrode unit including the positive terminal electrode 13 is different from the electrode unit 11A only in that the negative electrode active material layer 17 is not formed on the other surface 15b of the current collector 15, and the negative terminal electrode is different from the electrode unit 11A.
  • the electrode unit including 12 is different only in that the positive electrode active material layer 16 is not formed on one surface 15a of the current collector 15, and is otherwise common.
  • the laminate 10 is configured by laminating a plurality of the electrode units described above with the second resin layer 23 and the separator 14 interposed therebetween. Taking the electrode unit 11A as an example, an electrode unit manufacturing apparatus and an electrode unit manufacturing method will be described below.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing part of the electrode unit manufacturing apparatus.
  • FIG. 3(a) is a side view
  • FIG. 3(b) is a plan view.
  • the electrode unit manufacturing apparatus 50 includes a robot hand (conveyor) 30 .
  • the robot hand 30 includes a plurality of suction pads 31 , an air pipe 32 and a support portion 33 .
  • the robot hand 30 is connected to a drive section (not shown) via a support section 33, and is three-dimensionally movable by the drive section.
  • the plurality of suction pads 31 are arranged apart from each other.
  • the negative electrode active material layer 17 (or the positive electrode active material layer 16, hereinafter sometimes simply referred to as “active material layer”) is arranged to face the robot hand 30, the plurality of suction pads 31 are arranged on the same plane. are arranged so as to be dispersed throughout the active material layer.
  • the air pipe 32 is connected to each of the suction pads 31 .
  • the air pipe 32 performs suction and exhaust in the plurality of suction pads 31 , thereby causing a member (for example, the negative electrode active material layer 17 ) arranged opposite to the plurality of suction pads 31 to be adsorbed to the suction pads 31 .
  • a member for example, the negative electrode active material layer 17
  • the support portion 33 is connected to the air pipe 32 and supports the air pipe 32 and the suction pad 31 on the robot hand 30 .
  • a pipe leading to the air pipe 32 may be provided inside the support portion 33 .
  • the adsorption pad 31 is adsorbed to the active material layer, so that the bipolar electrode 11 can be transported in the air to an arbitrary position while adsorbing and holding the bipolar electrode 11.
  • the transfer by the robot hand 30 is performed so that the surface of the bipolar electrode 11 to which the suction pad 31 sucks is the upper surface in the vertical direction (the direction of gravity).
  • the aerial transport here means transport in a state where the surface of the bipolar electrode 11 opposite to the surface adsorbed by the adsorption pad 31 is not in contact with or supported by another device or member.
  • the plurality of suction pads 31 are distributed over the entire active material layer. Therefore, when the robot hand 30 sucks and holds the bipolar electrode 11, the warp of the bipolar electrode 11 is suppressed.
  • FIG. 4 and 5 are schematic diagrams showing another part of the electrode unit manufacturing apparatus.
  • the following figures show a Cartesian coordinate system consisting of an X-axis, a Y-axis and a Z-axis.
  • the X-axis direction and the Y-axis direction are the first horizontal direction and the second horizontal direction, respectively, and the Z-axis direction is the vertical direction.
  • FIG. 4(a) is a side view (viewed from the Y direction)
  • FIG. 4(b) is a plan view (viewed from the Z direction)
  • FIG. 5 is another side view (viewed from the X direction). Figure).
  • the electrode unit manufacturing device 50 includes a welding device 40.
  • the welding device 40 includes a first gripping portion 41 , a second gripping portion 42 , a cutting portion 43 , a plurality of pairs of suction portions (placement portions) 44 , a plurality of pairs of welding portions 45 , moving portions 46 and 47 , and a pair of guide portions 48 . , and a plurality of sensors 49 .
  • a holding part PA for holding the base material 21A for the resin member 21B is arranged in the front stage of the welding device 40 .
  • the base material 21A is wound around the reel PR and held in a roll shape.
  • the resin member 21B is obtained by cutting the base material 21A to an appropriate length.
  • the first resin layer 21 is formed by arranging and integrating resin members 21B obtained by cutting the base material 21A in a frame shape. Therefore, in this embodiment, the resin member 21B is a member that forms part of the first resin layer 21 .
  • the first gripping part 41 grips one end of the base material 21A held by the holding part PA, and is moved along the X-axis direction by the moving part 46, thereby pulling out the base material 21A from the holding part PA.
  • the first gripper 41 is, for example, a chuck.
  • the second gripping portion 42 further grips the base material 21A pulled out by the movement of the first gripping portion 41 at a position separated from the first gripping portion 41 (approximately by the length of the first resin layer 21).
  • the second gripping portion 42 is a pair of elastic members (for example, sponges) arranged to sandwich the base material 21A along the Z direction, and can grip the base material 21A by sandwiching the base material 21A along the Z direction. can.
  • the cutting part 43 is gripped by the first gripping part 41 and the second gripping part 42 by cutting the base material 21A while maintaining the state gripped by the first gripping part 41 and the second gripping part 42 .
  • the first resin layer 21 is formed in a folded state.
  • the cutting part 43 includes, for example, a Thomson blade, and cuts the base material 21A at the position gripped by the second gripping part 42 . Thereby, a strip-shaped resin member 21B is formed between the first gripping portion 41 and the second gripping portion 42 .
  • Each of the plurality of pairs of suction portions 44 is a suction pad, and is positioned between the first gripping portion 41 and the second gripping portion 42 along the longitudinal direction (here, the X-axis direction) of the resin member 21B. distributedly arranged.
  • suction part 44 is arrange
  • the plurality of pairs of suction portions 44 are composed of a group of suction portions 44 arranged above the resin member 21B in the Z-axis direction (hereinafter sometimes referred to as “upper side suction portions”) and the Z and another group of suction portions 44 (hereinafter sometimes referred to as “lower suction portions”) arranged axially downward.
  • Each of the adsorption portions 44 is supported by an air pipe and a support portion 44a, which is a vertical cylinder, and is movable along the Z-axis direction.
  • the pair of suction portions 44 are movable such that the distance between them in the Z-axis direction changes.
  • the first gripping part 41 moves while gripping the pair of base materials 21A stacked and held in the holding part PA, thereby pulling out the pair of base materials 21A superimposed on each other from the holding part PA.
  • the second gripping portion 42 grips the pair of base materials 21 ⁇ /b>A pulled out by the movement of the first gripping portion 41 at a position separated from the first gripping portion 41 .
  • the cutting portion 43 collectively cuts the pair of base materials 21A while maintaining the state of being gripped by the first gripping portion 41 and the second gripping portion 42, so that the pair of base materials 21A are overlapped in the Z-axis direction to form a A pair of resin members 21B that are gripped by the first gripping portion 41 and the second gripping portion 42 are collectively formed.
  • one of the pair of suction portions 44 (that is, each of the upper side suction portions) faces one of the resin members 21B that are superimposed on each other, and the other of the pair of suction portions 44 (that is, each of the lower side suction portions) faces each other. ) faces the other of the mutually superimposed resin members 21B. Therefore, each of the upper adsorption portions and each of the lower adsorption portions is moved closer to the resin member 21B and brought into contact with each of the pair of resin members 21B, thereby moving each of the pair of resin members 21B. can be adsorbed.
  • each of the upper adsorption portions and each of the lower adsorption portions is moved away from each other in a state in which each of the pair of resin members 21B is adsorbed, thereby reducing the gap DB between the pair of resin members 21B. It is possible to expand (it is also possible to reduce the spacing DB by being moved in the opposite direction). That is, the adsorption portion 44 moves in the stacking direction (Z-axis direction) of the resin members 21B while adsorbing at least one (here, both) of the pair of resin members 21B, thereby reducing the gap between the pair of resin members 21B. It is possible to change the DB.
  • the robot hand 30 is configured with a bipolar forceps such that the second regions A2 of the one surface 15a and the other surface 15b of the current collector 15 are sandwiched between the pair of resin members 21B with the gap DB enlarged by the movement of the adsorption portion 44. Electrode 11 can be transported. Thereby, the resin member 21B is arranged with respect to the bipolar electrode 11 so that the second area A2 faces the resin member 21B. In this way, the adsorption portion 44 holds the resin member 21B before being welded to the bipolar electrode 11, and also attaches to the one surface 15a and the other surface 15b of the bipolar electrode 11 that is being adsorbed and held by the robot hand 30 in the air. It functions as an arrangement portion for arranging the resin member 21B.
  • the plurality of welding parts 45 weld the resin member 21B to the bipolar electrode 11 respectively.
  • the plurality of pairs of welded portions 45 are arranged in a dispersed manner in the longitudinal direction (the X-axis direction here) of the resin member 21B at positions different from the suction portions 44 .
  • a pair of welding parts 45 are arranged so as to face each other along the Z-axis direction via the resin member 21B.
  • the pair of welding portions 45 are arranged so as to vertically sandwich the resin member 21B.
  • each of the plurality of welded portions 45 forms the one surface 15a of the current collector 15 and the other surface 15b of the current collector 15 in the second region A2 for the bipolar electrode 11 held by the robot hand 30.
  • the welding unit 45 is a device that heats the resin member 21B in a contact or non-contact manner, and is configured by, for example, a soldering iron or a laser welding machine. In this way, the welding portion 45 is formed by moving the adsorption portion (placement portion) 44 so that the pair of resin members 21B are arranged on the one surface 15a and the other surface 15b of the current collector 15, respectively. Each member 21B is welded to the current collector 15 .
  • the moving part 46 is provided on the first gripping part 41 and moves the first gripping part 41 .
  • the moving part 47 is provided on the second grip part 42 and moves the second grip part 42 . Therefore, moving parts 46 and 47 move resin member 21B by moving first gripping part 41 and second gripping part 42 in a state where resin member 21B is gripped by first gripping part 41 and second gripping part 42. position can be adjusted.
  • the moving parts 46 and 47 are devices for horizontally moving the first gripping part 41 and the second gripping part 42 in the Y-axis direction, and are configured by, for example, ball screws.
  • a pair of guide portions 48 are provided at the position where the base material 21A is pulled out from the holding portion PA.
  • the pair of guide portions 48 are arranged to face each other in the Y-axis direction that intersects the pull-out direction (X-axis direction) of the base material 21A in a plan view, and restrict movement of the base material 21A in the Y-axis direction.
  • a base material 21A is interposed between the pair of guide portions 48, and a small clearance DA is provided along the Y-axis direction between the guide portion 48 and the base material 21A. Therefore, when the base material 21A is pulled out to form the resin member 21B, the position of the resin member 21B in the Y-axis direction may vary by the clearance DA between the guide portion 48 and the base material 21A.
  • the moving parts 46 and 47 move the first gripping part 41 and the second gripping part 42 along the Y-axis direction in a state in which the first gripping part 41 and the second gripping part 42 grip the resin member 21B.
  • Alignment of the resin member 21B in the Y-axis direction can be performed by moving the resin member 21B.
  • the sensor 49 can detect the resin member 21 B, and the moving parts 46 and 47 can align the resin member 21 B based on the detection result of the sensor 49 .
  • the moving parts 46 and 47 are arranged along the X-axis direction so that the edge of the resin member 21B is detected by a plurality of (here, two) sensors 49 (for example, a photoelectric sensor or a camera). Alignment of the resin member 21B in the Y-axis direction can be performed.
  • the moving parts 46 and 47 are provided independently of each other, and the amount of movement of the first gripping part 41 along the Y-axis direction and the amount of movement of the second gripping part 42 along the Y-axis direction are made different. be able to. Thereby, it is also possible to correct the inclination of the resin member 21B with respect to the X-axis direction.
  • FIG. 6 is a flow chart showing one step of the electrode unit manufacturing method.
  • the base material 21A is pulled out from the holding part PA (step S101). More specifically, in step S101, the first gripping portion 41 of the welding device 40 grips one end of the base material 21A held by the holding portion PA, and is moved along the X-axis direction by the moving portion 46. As a result, the base material 21A is pulled out from the holding part PA.
  • the pair of base materials 21A that are superimposed on each other are pulled out.
  • step S102 the base material 21A is cut (step S102). More specifically, in step S ⁇ b>102 , first, the second gripping part 42 further grips the base material 21 ⁇ /b>A pulled out by the movement of the first gripping part 41 at a position separated from the first gripping part 41 . In step S102, the cutting portion 43 cuts the base material 21A in that state, thereby forming the resin member 21B in a state of being gripped by the first gripping portion 41 and the second gripping portion . Here, as described above, a pair of resin members 21B overlapping each other are formed.
  • step S103 alignment of the resin member 21B is performed (step S103). More specifically, in step S103, based on the detection result of the resin member 21B by the sensor 49, the moving parts 46 and 47 move the first gripping part 41 and the second gripping part 42 gripping the resin member 21B. By moving along the Y-axis direction, the pair of resin members 21B are aligned in the Y-axis direction. As a result, the pair of resin members 21B are aligned with each of the welding portions 45 and set at the prescribed welding positions.
  • step S104 adsorption of the resin member 21B is performed (step S104). More specifically, in step S104, each of the pair of resin members 21B is sucked by each of the upper suction portions and each of the lower suction portions arranged to sandwich the pair of resin members 21B. In this state, after releasing the gripping of the resin member 21B by the first gripping portion 41 and the second gripping portion 42, by moving the upper suction portions and the lower suction portions away from each other, The gap DB between the pair of resin members 21B is increased.
  • step S105 the bipolar electrodes 11 are placed on the resin member 21B (step S105, first step). More specifically, in step S105, the robot hand 30 sucks and holds the bipolar electrode 11 while the second regions A2 of the one surface 15a and the other surface 15b of the current collector 15 of the bipolar electrode 11 are attached to the resin member 21B. The bipolar electrodes 11 are carried in the air so as to face each other. Here, as shown in FIG. 7, the robot hand 30 moves the bipolar electrodes 11 such that the second region A2 is sandwiched between the pair of resin members 21B with the gap DB expanded by the movement of the adsorption portion 44. to convey.
  • each of the pair of resin members 21B is arranged on each of the one surface 15a and the other surface 15b of the current collector 15 . That is, in step S105, the adsorption unit 44 holds the resin member 21B before being welded to the bipolar electrode 11, and the current collector 15 (one of the current collectors 15) of the bipolar electrode 11 that is adsorbed and held by the robot hand 30 in the air.
  • a resin member 21B is arranged on the surface 15a and the other surface 15b).
  • step S106 a pair of resin members 21B are welded to the bipolar electrodes 11 (step S106, second step). More specifically, in step S106, the welding part 45 welds the pair of resin members 21B to each of the one surface 15a and the other surface 15b of the current collector 15 in the second region A2. That is, in step S106, the welding portion 45 moves the adsorption portion 44 so that the pair of resin members 21B are arranged on the one surface 15a and the other surface 15b of the current collector 15, respectively. are welded to the current collector 15 .
  • the welded portions 45 are scattered in the longitudinal direction of the resin member 21B. Therefore, here, the welding portions 45 perform temporary welding for fixing the resin member 21B to the current collector 15 by spot welding at a plurality of positions in the longitudinal direction of the resin member 21B.
  • the electrode unit manufacturing apparatus 50 provides the bipolar electrode 11 including the current collector 15 and the active material layers provided on the one surface 15a and the other surface 15b of the current collector 15 with resin. This is for manufacturing the electrode unit 11A by welding the member 21B.
  • the electrode unit manufacturing apparatus 50 includes a robot hand 30 that sucks and holds the bipolar electrode 11 and conveys it in the air, and a welding part 45 that welds the resin member 21B to the bipolar electrode 11 sucked and held by the robot hand 30 in the air. and a welding device 40 .
  • the resin member 21B is welded to the bipolar electrode 11 including the current collector 15 and the active material layers provided on the one surface 15a and the other surface 15b of the current collector 15. It is for manufacturing the electrode unit 11A.
  • the electrode unit manufacturing method includes a first step of conveying the bipolar electrode 11 in the air while sucking and holding it, and a second step of welding the resin member 21B to the bipolar electrode 11 sucked and held in the air after the first step. , provided.
  • the electrode unit manufacturing apparatus 50 and the electrode unit manufacturing method according to the present embodiment when the electrode unit 11A is manufactured by welding the resin member 21B to the bipolar electrodes 11, the bipolar electrodes 11 are held by suction and floated in the air. In this state, the resin member 21B is welded to the bipolar electrode 11 concerned. Therefore, it is possible to prevent the foreign matter that has slipped down from the bipolar electrode 11 from adhering to the next bipolar electrode 11 . Therefore, it is possible to weld the resin member 21B while suppressing foreign matter from adhering to the bipolar electrode 11 .
  • the welding device 40 holds the resin member 21B before being welded to the bipolar electrode 11, and holds the bipolar electrode in a state of being attracted and held by the robot hand 30 in the air.
  • 11 one surface 15a, the other surface 15b
  • the welding portion 45 welds the resin member 21 B arranged on the surface by the adsorption portion 44 to the current collector 15 .
  • the resin member 21B is arranged and welded to the surface of the current collector 15 of the bipolar electrode 11 .
  • the one surface 15a and the other surface 15b of the current collector 15 are divided into the first region A1 on which the active material layer is formed and the second region exposed from the active material layer. A2, and the robot hand 30 transports the bipolar electrode 11 so that the second area A2 faces the resin member 21B. Then, the welding portion 45 welds the resin member 21B to the current collector 15 in the second region A2.
  • the resin member 21B is arranged and welded to the second region A2 exposed from the active material layer in the current collector 15 of the bipolar electrode 11 . Therefore, it is possible to prevent the foreign matter slipping down from the bipolar electrode 11 from adhering to the next bipolar electrode 11, thereby preventing the foreign matter from intervening between the bipolar electrode 11 and the resin member 21B in the second region A2. be done.
  • the welding device 40 moves while gripping one end of the base material 21A for the resin member 21B held by the holding portion PA, thereby moving the welding device 40 from the holding portion PA.
  • a first gripping portion 41 that pulls out the base material 21A; a cutting portion 43 that forms the resin member 21B by cutting the base material 21A while maintaining the gripped state between the gripping portion 41 and the second gripping portion 42; Therefore, the resin member 21B can be easily formed from the base material 21A.
  • the welding device 40 is formed by cutting the base material 21A of the cutting portion 43, and then is gripped by the first gripping portion 41 and the second gripping portion 42.
  • a sensor 49 for detecting the state of the resin member 21B and based on the detection result of the sensor 49, the first gripping portion 41 and the second gripping portion 42 are moved before the resin member 21B is held by the suction portion 44.
  • it includes moving parts 46 and 47 for aligning the resin member 21B. Therefore, the positional accuracy of the resin member 21B with respect to the welding position is improved.
  • the first gripping part 41 grips and moves the pair of base materials 21A stacked and held in the holding part PA, thereby removing the pair of base materials 21A from the holding part PA.
  • the second gripping portion 42 further grips the pair of base materials 21A pulled out by the movement of the first gripping portion 41 at a position separated from the first gripping portion 41, and the cutting portion 43 cuts the pair of base materials.
  • a pair of resin members 21B are formed by cutting 21A.
  • the welding device 40 moves in the stacking direction of the resin members 21B while sucking at least one of the pair of resin members 21B formed by cutting the base material 21A of the cutting portion 43, thereby separating the pair of resin members 21B.
  • the robot hand 30 transports the bipolar electrode 11 so that the second area A2 is sandwiched between the pair of resin members 21B with the gap DB widened by the movement of the adsorption portion 44 .
  • the welding portion 45 is formed by moving the adsorption portion 44 so that the pair of resin members 21B are arranged on the one surface 15a and the other surface 15b of the current collector 15, respectively.
  • Each of the pair of resin members 21B is welded to each of the surfaces 15b. Therefore, each of the one surface 15a and the other surface 15b of the current collector 15 can be pulled out once by the first gripping portion 41 and once cut by the cutting portion 43.
  • the pair of resin members 21B can be formed and welded.
  • the step of temporarily welding the resin member 21B to the current collector 15 of the bipolar electrode 11 has been described.
  • the electrode unit manufacturing apparatus is not limited to arranging the resin member 21B and performing temporary welding such as point welding to the current collector 15, but to full welding of welding the entire resin member 21B to the current collector 15. may be performed.
  • the electrode unit manufacturing apparatus allows the robot hand 30 to attract and hold an electrode formed by temporarily welding a plurality of (four) resin members 21B to the current collector 15 as described above, while performing another welding process. Transfer to equipment.
  • the entirety of the plurality of resin members 21B is welded to the current collector 15 by the impulse sealer of the other welding device.
  • final welding of the resin member 21B is performed, and the first resin layer 21 is formed on the peripheral edge portion 15c of the current collector 15 (that is, the electrode unit 11A is manufactured).
  • the electrodes of the electrode unit manufacturing apparatus are not limited to the above-described bipolar electrodes 11, but may be arbitrary electrodes such as the positive terminal electrode 13 and the negative electrode terminal electrode 12 having an active material layer only on one side of a current collector.
  • the resin member to be welded to the electrodes is not limited to the one for forming the first resin layer 21, and may be any resin member for forming the second resin layer 23, for example.
  • the conveying unit that sucks and holds the electrodes and conveys them in the air is not limited to the robot hand 30 described above, and other devices such as a ceiling conveying device can be used.
  • the placement portion for holding the resin member 21B before being welded to the electrode is not limited to the adsorption portion 44 described above, and the resin member 21B is held from the direction (Z-axis direction) intersecting the stacking direction of the resin member 21B.
  • Other devices can be used, such as grasping grasping devices.
  • FIG. 8 is a diagram showing a modification of the welding device.
  • FIG. 8(a) is a side view (viewed from the Y direction)
  • FIG. 8(b) is a plan view (viewed from the Z direction).
  • the welding device 40 that is, the electrode unit manufacturing device 50
  • the moving part 44b is provided for each of the plurality of pairs of the suction parts 44 .
  • the moving part 44b can move the adsorption part 44 along at least the Y-axis direction.
  • the moving part 44b can align the resin member 21B in the Y-axis direction by moving the adsorption part 44 along the Y-axis direction while the adsorption part 44 has adsorbed (held) the resin member 21B. At this time, the gripping of the resin member 21B by the first gripping portion 41 and the second gripping portion 42 may be released.
  • the sensor 49 is capable of detecting the resin member 21B sucked by the suction portion 44, and the moving portion 44b can align the resin member 21B based on the detection result of the sensor 49. .
  • the moving part 44b can align the resin member 21B in the Y-axis direction so that the edges of the resin member 21B are detected by a plurality of sensors 49 arranged along the X-axis direction.
  • the moving portions 44b are provided independently of each other, and by varying the amount of movement along the Y-axis direction, it is possible to correct the tilt of the resin member 21B with respect to the X-axis direction. Note that when the welding device 40 includes the moving portion 44b, the functions of the moving portions 46 and 47 related to the alignment of the resin member 21B (the function of moving the first gripping portion 41 and the second gripping portion 42 along the Y-axis direction) are omitted. may be In the example of FIG. 8, the moving parts 46 and 47 are not provided.
  • step S104 the resin member 21B is adsorbed and held by the adsorption portion 44.
  • step S103 based on the detection result of the resin member 21B by the sensor 49, the moving portion 44b moves the resin member 21B. Alignment of the resin member 21B in the Y-axis direction is performed by moving the suction portion 44 in the Y-axis direction. As a result, the resin member 21B is aligned with each of the welded portions 45 and set at a prescribed welded position.
  • the welding device 40 (that is, the electrode unit manufacturing device 50) can further include a sensor 59.
  • the sensor 59 is arranged at the leading end of the base material 21A in the drawing direction (here, the X-axis direction).
  • the sensor 59 is, for example, a photoelectric sensor or a camera, and can be arranged to detect the boundary between the base material 21A and the first gripping portion 41 when the base material 21A is pulled out by a specified length. As a result, the welding device 40 can determine whether or not the base material 21 ⁇ /b>A is pulled out to a sufficient length based on the detection result of the sensor 59 .
  • the welding device 40 does not have to include the first gripping portion 41 , the second gripping portion 42 and the cutting portion 43 .
  • the welding device 40 can be supplied with the resin member 21B from the outside.
  • the adsorption portion (arrangement portion) 44 is moved in the Z-axis direction to expand the gap DB, or is moved in the Y-axis direction by the moving portion 44b.
  • the resin member 21B supplied from the bipolar electrode 11 can be adsorbed and held, and the resin member 21B can be arranged on the one surface 15a and the other surface 15b of the bipolar electrode 11 .
  • the suction part 44 is moved in the Z-axis direction to obtain a pair of resin members 21B in which the distance DB between them is enlarged.
  • the base material 21A may be pulled out from a plurality of holding portions each holding a pair of base materials 21A, and the resin member 21B may be cut off from each base material 21A.
  • Electrode unit 15 Current collector 15a One side (surface) 15b Other side (rear surface) 21A Base material 21B Resin member 30 Robot hand ( Conveying part), 40... Welding device, 41... First gripping part, 42... Second gripping part, 43... Cutting part, 44... Adsorption part (placement part), 44b... Moving part, 45... Welding part, 46, 47 ... moving section, 48 ... guide section, 49 ... sensor, 50 ... electrode unit manufacturing apparatus.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

電極ユニット製造装置５０は、集電体１５と集電体１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂに設けられた活物質層とを含むバイポーラ電極１１に樹脂部材２１Ｂを溶着して電極ユニット１１Ａを製造するための電極ユニット製造装置であって、バイポーラ電極１１を吸着保持しつつ空中搬送するロボットハンド３０と、ロボットハンド３０に空中で吸着保持された状態のバイポーラ電極１１に樹脂部材２１Ｂを溶着する溶着部４５を含む溶着装置４０と、を備える。

Description

電極ユニット製造装置、及び、電極ユニット製造方法
　本開示は、電極ユニット製造装置、及び、電極ユニット製造方法。
　特許文献１には、バイポーラ電極に樹脂枠を溶着することによりバイポーラ電極ユニットを形成する方法が開示されている。この方法では、まず、バイポーラ電極及び樹脂枠が、バイポーラ電極の電極板の第１面に樹脂枠が仮止めされた状態で、所定のクリアランスに調整された一対の加圧部材の間に搬送される。その後、バイポーラ電極の電極板及び樹脂枠が、ヒータにより加熱されると共に圧着ローラにより加圧された後に、冷却板により冷却される。これにより、樹脂枠がバイポーラ電極の電極板に溶着され、バイポーラ電極ユニットが形成される。
特開２０２０－９５９０９号公報
　ところで、上記特許文献１に記載されている方法のように電極に樹脂部材を仮止め（例えば仮溶着）したり溶着したりする際には、それぞれの段階の電極をステージやパレットに載置した状態にて溶着を行うことが考えられる。このように、電極をステージやパレットに載置すると、電極を構成する集電体の金属片や活物質層の活物質等の電極から滑落した異物がステージやパレットに付着して残存するおそれがある。したがって、この場合には、次の電極がステージやパレットに載置されたときに、当該電極に異物が付着するおそれがある。
　そこで、本開示は、電極への異物の付着を抑制しつつ樹脂部材を溶着可能な電極ユニット製造装置、及び電極ユニット製造方法を提供することを目的とする。
　本開示に係る電極ユニット製造装置は、集電体と集電体の表面に設けられた活物質層とを含む電極に樹脂部材を溶着して電極ユニットを製造するための電極ユニット製造装置であって、電極を吸着保持しつつ空中搬送する搬送部と、搬送部に空中で吸着保持された状態の電極に樹脂部材を溶着する溶着部を含む溶着装置と、を備える。
　本開示に係る電極ユニット製造方法は、集電体と集電体の表面に設けられた活物質層とを含む電極に樹脂部材を溶着して電極ユニットを製造するための電極ユニット製造方法であって、電極を吸着保持しつつ空中搬送する第１工程と、第１工程の後に、空中で吸着保持された状態の電極に樹脂部材を溶着する第２工程と、を備える。
　これらの製造装置及び製造方法では、電極に樹脂部材を溶着して電極ユニットを製造するに際して、電極が空中で吸着保持されている状態において、当該電極に樹脂部材が溶着される。したがって、電極より滑落した異物が、次の電極に付着することが避けられる。よって、電極への異物の付着を抑制しつつ、樹脂部材を溶着することが可能となる。
　本開示に係る電極ユニット製造装置では、溶着装置は、電極に溶着される前の樹脂部材を保持すると共に、搬送部に空中で吸着保持された状態の電極の表面に樹脂部材を配置する配置部を含み、溶着部は、配置部により表面に配置された樹脂部材を集電体に溶着してもよい。この場合、電極の集電体の表面に対して、樹脂部材が配置されて溶着される。したがって、電極より滑落した異物が次の電極に付着することが避けられることにより、樹脂部材の配置及び溶着に際し、電極と樹脂部材との間に異物が介在することが避けられる。
　本開示に係る電極ユニット製造装置では、溶着装置は、保持部に保持された母材の一端を把持しつつ移動することにより、保持部から母材を引き出す第１把持部と、第１把持部の移動により引き出された母材を、第１把持部から離間した位置においてさらに把持する第２把持部と、第１把持部と第２把持部とで把持された状態を維持しつつ母材を切断することにより、樹脂部材を形成する切断部と、を含んでもよい。この場合、母材から樹脂部材の形成を容易に行うことができる。
　本開示に係る電極ユニット製造装置では、溶着装置は、第１把持部と第２把持部とで把持された状態の樹脂部材を検出するセンサと、配置部により樹脂部材が保持される前に、第１把持部と第２把持部とを移動させることにより、センサの検出結果に基づいて樹脂部材のアライメントを行う移動部と、を含んでもよい。この場合、溶着位置に対する樹脂部材の位置精度が向上される。
　本開示に係る電極ユニット製造装置では、第１把持部は、保持部において積層されて保持された一対の母材を把持しつつ移動することにより、保持部から一対の母材を引き出し、第２把持部は、第１把持部の移動により引き出された一対の母材を、第１把持部から離間した位置においてさらに把持し、切断部は、一対の母材を切断することにより、一対の樹脂部材を形成し、配置部は、一対の樹脂部材の少なくとも一方を保持しつつ樹脂部材の積層方向に移動することにより、一対の樹脂部材の間隔を変化させ、搬送部は、配置部の移動により間隔が拡大された状態の一対の樹脂部材の間に集電体が挟まれるように電極を搬送し、溶着部は、配置部の移動により一対の樹脂部材が集電体の表面と集電体の表面の反対側の裏面とのそれぞれに配置された状態において、一対の樹脂部材のそれぞれを集電体に溶着してもよい。この場合、第１把持部による１度の母材の引き出し、及び、切断部による母材の１度の切断によって、集電体の表裏面のそれぞれに対して、一対の樹脂部材を形成して溶着することが可能となる。
　本開示に係る電極ユニット製造装置では、溶着装置は、配置部により保持された状態の樹脂部材を検出するセンサと、配置部により樹脂部材が保持された状態において配置部を移動させることにより、センサの検出結果に基づいて樹脂部材のアライメントを行う移動部と、を含んでもよい。この場合、溶着位置に対する樹脂部材の位置精度が向上される。
　本開示によれば、電極への異物の付着を抑制しつつ樹脂部材を溶着可能な電極ユニット製造装置、及び電極ユニット製造方法を提供することができる。
図１は、本実施形態に係る蓄電モジュールの模試的な断面図である。 図２は、電極ユニットの一例を示す図である。 図３は、電極ユニット製造装置の一部を示す模式図である。 図４は、電極ユニット製造装置の別の一部を示す模式図である。 図５は、電極ユニット製造装置の別の一部を示す模式図である。 図６は、電極ユニット製造方法の一工程を示すフローチャートである。 図７は、電極ユニット製造方法の一工程を示す側面図である。 図８は、溶着装置の変形例を示す図である。
　以下、添付図面を参照し、本開示に係る一実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一の符号を用い、重複する説明を省略する場合がある。
　図１は、本実施形態に係る蓄電モジュールの模試的な断面図である。図１に示される蓄電モジュール１は、例えば、フォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の各種車両のバッテリに用いられる蓄電モジュールである。蓄電モジュール１は、例えばニッケル水素二次電池又はリチウムイオン二次電池等の二次電池である。蓄電モジュール１は、電気二重層キャパシタであってもよいし、全固体電池であってもよい。ここでは、蓄電モジュール１がリチウムイオン二次電池である場合を例示する。
　蓄電モジュール１は、積層体１０と樹脂枠２２とを備えている。積層体１０は、複数のバイポーラ電極１１と、負極終端電極１２と、正極終端電極１３と、複数のセパレータ１４と、複数の第１樹脂層２１及び複数の第２樹脂層２３と、電解質（不図示）と、を有している。
　バイポーラ電極１１は、集電体１５と、正極活物質層１６と、負極活物質層１７と、を有している。集電体１５は、例えば矩形シート状を呈している。正極活物質層１６は、集電体１５の一方面１５ａに設けられている。負極活物質層１７は、集電体１５の他方面１５ｂに設けられている。複数のバイポーラ電極１１は、一のバイポーラ電極１１の正極活物質層１６と別のバイポーラ電極１１の負極活物質層１７とが対向するように積層されている。ここでは、バイポーラ電極１１が積層される方向を積層方向Ｄと称する。
　正極活物質層１６及び負極活物質層１７は、積層方向Ｄからみて矩形状である。負極活物質層１７は、積層方向Ｄから見て正極活物質層１６よりも一回り大きい。つまり、積層方向Ｄから見た平面視において、正極活物質層１６の形成領域の全体が負極活物質層１７の形成領域内に位置している。
　負極終端電極１２は、集電体１５と、集電体１５の他方面１５ｂに設けられた負極活物質層１７と、を有している。負極終端電極１２は、正極活物質層１６を有していない。つまり、負極終端電極１２の集電体１５の一方面１５ａには、活物質層が設けられていない。負極終端電極１２は、積層体１０の積層方向Ｄの一端部においてバイポーラ電極１１に積層されている。負極終端電極１２は、その負極活物質層１７がバイポーラ電極１１の正極活物質層１６に対向するようにバイポーラ電極１１に積層されている。したがって、負極終端電極１２の集電体１５の一方面１５ａは、積層体１０の外側に向いており、一部が積層体１０の外部に露出している。
　正極終端電極１３は、集電体１５と、集電体１５の一方面１５ａに設けられた正極活物質層１６と、を有している。正極終端電極１３は、負極活物質層１７を有していない。つまり、正極終端電極１３の集電体１５の他方面１５ｂには、活物質層が設けられていない。正極終端電極１３は、積層体１０の積層方向Ｄの他端部においてバイポーラ電極１１に積層されている。正極終端電極１３は、その正極活物質層１６がバイポーラ電極１１の負極活物質層１７に対向するようにバイポーラ電極１１に積層されている。したがって、正極終端電極１３の集電体１５の他方面１５ｂは、積層体１０の外側に向いており、一部が積層体１０の外部に露出している。
　セパレータ１４は、隣り合うバイポーラ電極１１の間、負極終端電極１２とバイポーラ電極１１の間、及び、正極終端電極１３とバイポーラ電極１１との間に配置されている。セパレータ１４は、正極活物質層１６と負極活物質層１７との間に介在している。セパレータ１４は、正極活物質層１６と負極活物質層１７とを隔離することで、隣り合う電極の接触による短絡を防止しつつ、リチウムイオン等の電荷担体を通過させる。
　集電体１５は、リチウムイオン二次電池の放電又は充電の間、正極活物質層１６及び負極活物質層１７に電流を流し続けるための化学的に不活性な電気伝導体である。集電体１５の材料は、例えば、金属材料、導電性樹脂材料又は導電性無機材料等である。導電性樹脂材料としては、例えば、導電性高分子材料又は非導電性高分子材料に必要に応じて導電性フィラーが添加された樹脂等が挙げられる。集電体１５は、複数の層を備えていてもよい。この場合、集電体１５の各層は、上記の金属材料又は導電性樹脂材料を含んでいてもよい。
　集電体１５の表面には、被覆層が形成されていてもよい。当該被覆層は、例えばメッキ処理又はスプレーコート等の公知の方法によって形成されていてもよい。集電体１５は、例えば、板状、箔状（例えば金属箔）、フィルム状又はメッシュ状等を呈していてもよい。金属箔としては、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔、チタン箔又はステンレス鋼箔等が挙げられる。ステンレス鋼箔としては、例えば、ＪＩＳ　Ｇ　４３０５：２０１５にて規定されるＳＵＳ ３０４、ＳＵＳ ３１６又はＳＵＳ ３０１等が挙げられる。集電体１５としてステンレス鋼箔を用いることによって、集電体１５の機械的強度を確保することができる。集電体１５は、上記の金属の合金箔や複数の上記金属箔が一体化した箔であってもよい。集電体１５が箔状を呈している場合、集電体１５の厚さは、例えば、１μｍ～１００μｍであってもよい。
　正極活物質層１６は、リチウムイオン等の電荷担体を吸蔵及び放出し得る正極活物質を含んでいる。正極活物質としては、例えば、層状岩塩構造を有するリチウム複合金属酸化物、スピネル構造を有する金属酸化物、ポリアニオン系化合物等が挙げられる。正極活物質は、リチウムイオン二次電池に使用可能なものであればよい。正極活物質層１６は、複数の正極活物質を含んでいてもよい。本実施形態では、正極活物質層１６は、複合酸化物としてのオリビン型リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）を含んでいる。
　負極活物質層１７は、リチウムイオン等の電荷担体を吸蔵及び放出し得る負極活物質を含んでいる。負極活物質は、単体、合金又は化合物のいずれであってもよい。負極活物質としては、例えば、Ｌｉ、炭素、金属化合物等が挙げられる。負極活物質は、リチウムと合金化可能な元素もしくはその化合物等であってもよい。炭素としては、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、ハードカーボン（難黒鉛化性炭素）又はソフトカーボン（易黒鉛化性炭素）等が挙げられる。人造黒鉛としては、例えば、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ等が挙げられる。リチウムと合金化可能な元素としては、シリコン（ケイ素）又はスズ等が挙げられる。本実施形態では、負極活物質層１７は、炭素系材料としての黒鉛を含んでいる。
　正極活物質層１６及び負極活物質層１７のそれぞれ（以下、単に「活物質層」という場合がある）は、必要に応じて電気伝導性を高めるための導電助剤、結着剤、電解質（ポリマーマトリクス、イオン伝導性ポリマー、電解液等）、イオン伝導性を高めるための電解質支持塩（リチウム塩）等をさらに含み得る。導電助剤は、各電極（バイポーラ電極１１、負極終端電極１２、正極終端電極１３）の導電性を高めるために添加される。導電助剤は、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック又はグラファイト等である。
　結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂、アクリル酸又はメタクリル酸等のアクリル系樹脂、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸アンモニウム等のアルギン酸塩、水溶性セルロースエステル架橋体、デンプン－アクリル酸グラフト重合体等が挙げられる。これらの結着剤は、単独で又は複数で用いられ得る。溶媒には、例えば、水、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）等が用いられる。
　セパレータ１４は、例えば、電解質を吸収保持するポリマーを含む多孔性シート又は不織布であってもよい。セパレータ１４の材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリエステル等が挙げられる。セパレータ１４は、単層構造又は多層構造を有していてもよい。多層構造は、例えば、接着層又は耐熱層としてのセラミック層等を有していてもよい。セパレータ１４には、電解質が含浸されていてもよい。セパレータ１４は、高分子電解質又は無機型電解質等の電解質によって構成されていてもよい。セパレータ１４に含浸される電解質としては、例えば、非水溶媒と非水溶媒に溶解された電解質塩とを含む液体電解質（電解液）、又はポリマーマトリクス中に保持された電解質を含む高分子ゲル電解質等が挙げられる。
　セパレータ１４に電解液が含浸される場合、その電解質塩としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２等の公知のリチウム塩が用いられていてもよい。また、非水溶媒としては、環状カーボネート類、環状エステル類、鎖状カーボネート類、鎖状エステル類、エーテル類等の公知の溶媒が用いられていてもよい。なお、二種以上のこれらの公知の溶媒材料が組合せて用いられていてもよい。
　第１樹脂層２１、樹脂枠２２、及び、第２樹脂層２３は、封止部２０を構成している。封止部２０は、積層体１０を取り囲むように、積層体１０の周縁部に枠状に形成されている。封止部２０は、集電体１５それぞれの周縁部１５ｃにおいて、各集電体１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂのそれぞれに接合されている。封止部２０は、積層方向Ｄに隣り合う集電体１５の間の空間Ｓのそれぞれを封止している。それぞれの空間Ｓには、電解質が収容されている。電解質が液状である場合、封止部２０は、電解質の外部への透過を防止している。封止部２０は、積層体１０の外部から空間Ｓへの水分等の侵入を抑制している。各セパレータ１４の縁部は、封止部２０に埋設されている。封止部２０は、絶縁材料を含んでいる。封止部２０の材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、変性ポリプロピレン、アクリロニトリルスチレン樹脂等の種々の樹脂材料が挙げられる。
　第１樹脂層２１は、集電体１５のそれぞれに設けられている。したがって、第１樹脂層２１は、積層方向Ｄに沿って互いに積層されている。第１樹脂層２１は、枠状であり、集電体１５の周縁部１５ｃに設けられている。つまり、第１樹脂層２１は、集電体１５の一方面１５ａから端面を経て他方面１５ｂに至るように設けられ、周縁部１５ｃを被覆している。第１樹脂層２１は、集電体１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂに溶着されている。
　第２樹脂層２３は、積層方向Ｄに隣り合う第１樹脂層２１の間に介在するように配置されている。これにより、第２樹脂層２３は、隣り合う第１樹脂層２１の間、すなわち、隣り合う集電体１５の間のスペースを保持している。第２樹脂層２３は、枠状を呈しており、積層方向Ｄからみて集電体１５の周縁部１５ｃ上に配置されている。第２樹脂層２３は、積層方向Ｄに隣り合う一対の第１樹脂層２１の少なくとも一方に溶着され得る。ここでは、セパレータ１４の端部は、第１樹脂層２１と第２樹脂層２３との間に埋設されている。
　樹脂枠２２は、複数の第１樹脂層２１及び複数の第２樹脂層２３が一体化することによって形成されている。樹脂枠２２は、第１樹脂層２１の空間Ｓと反対側の端部と、第２樹脂層２３の空間Ｓと反対側の端部とが互いに溶着されることにより、複数の空間Ｓを一括して封止している。樹脂枠２２の空間Ｓと反対側の面は、積層体１０の外側面１０ｓを構成している。
　以上の蓄電モジュール１では、複数の電極ユニットが構成されている。図２は、電極ユニットの一例を示す図である。図２の（ａ）は断面図であり、図２の（ｂ）は平面図である。図２には、バイポーラ電極１１を含む電極ユニット１１Ａが例示されている。電極ユニット１１Ａは、バイポーラ電極１１と、バイポーラ電極１１に溶着された第１樹脂層２１と、を含む。集電体１５の一方面（表面）１５ａ及び他方面（裏面）１５ｂは、活物質層（正極活物質層１６及び負極活物質層１７）が形成された第１領域Ａ１と、活物質層から露出された第２領域Ａ２とを含む。第１樹脂層２１は、第２領域Ａ２において集電体１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂのそれぞれに溶着されている。
　なお、図２では、バイポーラ電極１１を含む電極ユニット１１Ａを示しているが、蓄電モジュール１では、正極終端電極１３を含む電極ユニット及び負極終端電極１２を含む電極ユニットも構成されている。電極ユニット１１Ａと比較して、正極終端電極１３を含む電極ユニットは、集電体１５の他方面１５ｂに負極活物質層１７が形成されていない点のみで電極ユニット１１Ａと相違し、負極終端電極１２を含む電極ユニットは、集電体１５の一方面１５ａに正極活物質層１６が形成されていない点のみで相違しており、他は共通である。積層体１０は、以上の電極ユニットを、第２樹脂層２３及びセパレータ１４を介して複数積層することで構成される。以下、電極ユニット１１Ａを例に、電極ユニットの製造装置、及び、電極ユニットの製造方法について説明する。
　図３は、電極ユニット製造装置の一部を示す模式図である。図３の（ａ）は側面図であり、図３の（ｂ）は平面図である。図３に示されるように、電極ユニット製造装置５０は、ロボットハンド（搬送部）３０を備えている。ロボットハンド３０は、複数の吸着パッド３１と、エア配管３２と、支持部３３と、を含む。ロボットハンド３０は、支持部３３を介して図示しない駆動部に接続されており、当該駆動部により３次元的に移動可能とされている。複数の吸着パッド３１は、互いに離間して配置されている。ここでは、複数の吸着パッド３１は、負極活物質層１７（又は正極活物質層１６、以下、単に「活物質層」という場合がある）がロボットハンド３０に対向配置された際に、同一面内において活物質層の全体に分散するように配置されている。
　エア配管３２は、複数の吸着パッド３１のそれぞれに接続されている。エア配管３２は、複数の吸着パッド３１内の吸気及び排気を行うことにより、複数の吸着パッド３１に対向配置された部材（例えば負極活物質層１７）を吸着パッド３１に吸着させたり、吸着パッド３１での当該部材の吸着を解除したりする。支持部３３は、エア配管３２に接続されており、エア配管３２及び吸着パッド３１をロボットハンド３０において支持している。エア配管３２に通じる配管が支持部３３内に設けられていてもよい。
　このように、ロボットハンド３０では、吸着パッド３１が活物質層に吸着することで、バイポーラ電極１１を吸着保持しつつ任意の位置に空中搬送可能とされている。なお、ロボットハンド３０による搬送は、バイポーラ電極１１のうち吸着パッド３１が吸着する面が鉛直方向（重力方向）の上側の面となるように行われる。また、ここでの空中搬送とは、バイポーラ電極１１の吸着パッド３１に吸着された面と反対側の面が別の装置や部材に接触・支持されていない状態での搬送を意味する。上述したように、複数の吸着パッド３１は、活物質層の全体にわたって分散配置されている。したがって、ロボットハンド３０がバイポーラ電極１１を吸着保持した際には、バイポーラ電極１１の反りが抑制される。
　図４及び図５は、電極ユニット製造装置の別の一部を示す模式図である。以下の図面には、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸からなる直交座標系を示す。一例として、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、それぞれ、第１水平方向及び第２水平方向であり、Ｚ軸方向は鉛直方向である。図４の（ａ）は側面図（Ｙ方向からみた図）であり、図４の（ｂ）は平面図（Ｚ方向からみた図）であり、図５は別の側面図（Ｘ方向からみた図）である。
　図４，５に示されるように、電極ユニット製造装置５０は、溶着装置４０を備えている。溶着装置４０は、第１把持部４１、第２把持部４２、切断部４３、複数対の吸着部（配置部）４４、複数対の溶着部４５、移動部４６，４７、一対のガイド部４８、及び、複数のセンサ４９を含む。また、溶着装置４０の前段には、樹脂部材２１Ｂのための母材２１Ａを保持する保持部ＰＡが配置されている。保持部ＰＡでは、リールＰＲに母材２１Ａが巻き付けられてロール状に保持されている。樹脂部材２１Ｂは、この母材２１Ａを適切な長さにて切断することにより得られる。なお、後述するように、母材２１Ａの切断により得られた樹脂部材２１Ｂを、枠状に配置して一体化することにより、第１樹脂層２１が形成される。したがって、本実施形態では、樹脂部材２１Ｂは、第１樹脂層２１の一部となる部材である。
　第１把持部４１は、保持部ＰＡに保持された母材２１Ａの一端を把持しつつ、移動部４６によってＸ軸方向に沿って移動させられることにより、保持部ＰＡから母材２１Ａを引き出す。第１把持部４１は、例えばチャックである。第２把持部４２は、第１把持部４１の移動により引き出された母材２１Ａを、第１把持部４１から（概ね第１樹脂層２１の長さの分だけ）離間した位置においてさらに把持する。第２把持部４２は、Ｚ方向に沿って母材２１Ａを挟むように配置された一対の弾性部材（例えばスポンジ）であり、Ｚ方向に沿って母材２１Ａを挟持することで把持することができる。
　切断部４３は、第１把持部４１と第２把持部４２とで把持された状態を維持しつつ母材２１Ａを切断することにより、第１把持部４１と第２把持部４２とで把持された状態の第１樹脂層２１を形成する。切断部４３は、例えばトムソン刃を含み、第２把持部４２で把持された位置において母材２１Ａを切断する。これにより、第１把持部４１と第２把持部４２との間に短冊状の樹脂部材２１Ｂが形成される。
　複数対の吸着部４４は、それぞれ、吸着パッドであって、第１把持部４１と第２把持部４２との間の位置において、樹脂部材２１Ｂの長手方向（ここではＸ軸方向）に沿って分散して配置されている。一対の吸着部４４は、Ｚ軸方向に沿って、樹脂部材２１Ｂを介して互いに対向するように配置されている。換言すれば、一対の吸着部４４のそれぞれは、樹脂部材２１Ｂを上下に挟むように配置されている。
　さらに換言すれば、複数対の吸着部４４は、樹脂部材２１ＢのＺ軸方向上側に配置された一群の吸着部４４（以下、「上側吸着部」という場合がある）と、樹脂部材２１ＢのＺ軸方向下側に配置された別の一群の吸着部４４（以下、「下側吸着部」という場合がある）と、を含む。吸着部４４のそれぞれは、エア配管及び上下シリンダである支持部４４ａにより支持されており、Ｚ軸方向に沿って移動可能とされている。つまり、一対の吸着部４４は、Ｚ軸方向における互いの間隔が変化するように移動可能とされている。
　ここでは、第１把持部４１は、保持部ＰＡにおいて積層されて保持された一対の母材２１Ａを把持しつつ移動することにより、互いに重ね合された一対の母材２１Ａを保持部ＰＡから引き出す。また、第２把持部４２は、第１把持部４１の移動により引き出された一対の母材２１Ａを、第１把持部４１から離間した位置において把持している。そして、切断部４３は、第１把持部４１と第２把持部４２とで把持された状態を維持しつつ一対の母材２１Ａを一括して切断することにより、Ｚ軸方向に重ねられて第１把持部４１と第２把持部４２とで把持された状態の一対の樹脂部材２１Ｂを一括して形成する。
　したがって、一対の吸着部４４の一方（すなわち、上側吸着部のそれぞれ）は、互いに重ね合された樹脂部材２１Ｂの一方に対向し、一対の吸着部４４の他方（すなわち、下側吸着部のそれぞれ）は、互いに重ね合された樹脂部材２１Ｂの他方に対向する。このため、上側吸着部のそれぞれ及び下側吸着部のそれぞれは、樹脂部材２１Ｂに近づくように移動させられ、一対の樹脂部材２１Ｂのそれぞれに接触させられることにより、一対の樹脂部材２１Ｂのそれぞれを吸着することができる。
　また、上側吸着部のそれぞれ及び下側吸着部のそれぞれは、一対の樹脂部材２１Ｂのそれぞれを吸着した状態において、互いに遠ざかるように移動させられることにより、一対の樹脂部材２１Ｂの間の間隔ＤＢを拡大することが可能である（反対に移動させられることで間隔ＤＢを縮小することも可能である）。すなわち、吸着部４４は、一対の樹脂部材２１Ｂの少なくとも一方（ここでは両方）を吸着しつつ樹脂部材２１Ｂの積層方向（Ｚ軸方向）に移動することにより、一対の樹脂部材２１Ｂの間の間隔ＤＢを変化させることが可能である。
　ロボットハンド３０は、吸着部４４の移動により間隔ＤＢが拡大された状態の一対の樹脂部材２１Ｂの間に集電体１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂの第２領域Ａ２が挟まれるようにバイポーラ電極１１を搬送することができる。これにより、第２領域Ａ２が樹脂部材２１Ｂに対向するように、バイポーラ電極１１に対して樹脂部材２１Ｂが配置される。このように、吸着部４４は、バイポーラ電極１１に溶着される前の樹脂部材２１Ｂを保持すると共に、ロボットハンド３０に空中で吸着保持された状態のバイポーラ電極１１の一方面１５ａ及び他方面１５ｂに樹脂部材２１Ｂを配置する配置部として機能する。
　複数の溶着部４５は、それぞれ、樹脂部材２１Ｂをバイポーラ電極１１に溶着する。複数対の溶着部４５は、吸着部４４と異なる位置において、樹脂部材２１Ｂの長手方向（ここでＸ軸方向）に分散して配置されている。ここでは、一対の溶着部４５が、Ｚ軸方向に沿って、樹脂部材２１Ｂを介して互いに対向するように配置されている。換言すれば、一対の溶着部４５が、樹脂部材２１Ｂを上下に挟むように配置されている。これにより、複数の溶着部４５のそれぞれは、ロボットハンド３０に保持された状態のバイポーラ電極１１について、第２領域Ａ２において、集電体１５の一方面１５ａと集電体１５の他方面１５ｂとのそれぞれに、一対の樹脂部材２１Ｂのそれぞれを溶着することができる。溶着部４５は、樹脂部材２１Ｂを接触又は非接触にて加熱させる装置であり、例えば、半田ごてやレーザ溶着機により構成される。このように、溶着部４５は、吸着部（配置部）４４の移動により一対の樹脂部材２１Ｂが集電体１５の一方面１５ａと他方面１５ｂとのそれぞれに配置された状態において、一対の樹脂部材２１Ｂのそれぞれを集電体１５に溶着する。
　移動部４６は、第１把持部４１に設けられており、第１把持部４１を移動させる。移動部４７は、第２把持部４２に設けられており、第２把持部４２を移動させる。したがって、移動部４６，４７は、第１把持部４１及び第２把持部４２が樹脂部材２１Ｂを把持した状態において、第１把持部４１及び第２把持部４２を移動させることにより、樹脂部材２１Ｂの位置を調整することができる。移動部４６，４７は、第１把持部４１及び第２把持部４２をＹ軸方向に水平移動させる装置であり、例えば、ボールねじにより構成される。
　一対のガイド部４８は、保持部ＰＡにおける母材２１Ａの引出位置に設けられている。一対のガイド部４８は、平面視において、母材２１Ａの引出方向（Ｘ軸方向）に交差するＹ軸方向に対向して配置されており、母材２１ＡのＹ軸方向への移動を規制する。一対のガイド部４８の間には、母材２１Ａが介在されており、且つ、ガイド部４８と母材２１Ａとの間には、Ｙ軸方向に沿ってわずかなクリアランスＤＡが設けられている。したがって、母材２１Ａを引き出して樹脂部材２１Ｂを形成した際には、ガイド部４８と母材２１ＡとのクリアランスＤＡの分だけ、樹脂部材２１ＢのＹ軸方向の位置にバラツキが生じるおそれがある。
　これに対して、移動部４６，４７は、第１把持部４１及び第２把持部４２が樹脂部材２１Ｂを把持した状態において、第１把持部４１及び第２把持部４２をＹ軸方向に沿って移動させることにより、Ｙ軸方向について樹脂部材２１Ｂのアライメントを行うことができる。特に、溶着装置４０では、センサ４９が樹脂部材２１Ｂを検出可能とされており、移動部４６，４７は、そのセンサ４９の検出結果に基づいて樹脂部材２１Ｂのアライメントを行うことができる。一例として、移動部４６，４７は、Ｘ軸方向に沿って配列された複数（ここでは２つ）のセンサ４９（例えば光電センサやカメラ）によって、樹脂部材２１Ｂのエッジが検出されるように、Ｙ軸方向についての樹脂部材２１Ｂのアライメントを行うことができる。なお、移動部４６，４７は、互いに独立に設けられており、第１把持部４１のＹ軸方向に沿った移動量と第２把持部４２のＹ軸方向に沿った移動量とを異ならせることができる。これにより、樹脂部材２１ＢのＸ軸方向に対する傾きを補正することも可能である。
　引き続いて、電極ユニット製造方法の一実施形態について説明する。図６は、電極ユニット製造方法の一工程を示すフローチャートである。ここでは、上記の電極ユニット製造装置５０を用いる場合について説明する。図６に示されるように、この製造方法では、まず、保持部ＰＡから母材２１Ａの引き出しが行われる（工程Ｓ１０１）。より具体的には、工程Ｓ１０１では、溶着装置４０の第１把持部４１が、保持部ＰＡに保持された母材２１Ａの一端を把持しつつ、移動部４６によってＸ軸方向に沿って移動させられることにより、保持部ＰＡから母材２１Ａを引き出す。ここでは、上述したように、互いに重ね合された一対の母材２１Ａが引き出される。
　続いて、母材２１Ａの切断を行う（工程Ｓ１０２）。より具体的には、工程Ｓ１０２では、まず、第２把持部４２が、第１把持部４１の移動により引き出された母材２１Ａを、第１把持部４１から離間した位置においてさらに把持する。工程Ｓ１０２では、その状態において、切断部４３が母材２１Ａを切断することにより、第１把持部４１と第２把持部４２とで把持された状態の樹脂部材２１Ｂを形成する。ここでは、上述したように、互いに重ね合された一対の樹脂部材２１Ｂが形成される。
　続いて、樹脂部材２１Ｂのアライメントを行う（工程Ｓ１０３）。より具体的には、工程Ｓ１０３では、センサ４９の樹脂部材２１Ｂの検出結果に基づいて、移動部４６，４７が、樹脂部材２１Ｂを把持した状態の第１把持部４１及び第２把持部４２をＹ軸方向に沿って移動させることにより、一対の樹脂部材２１ＢのＹ軸方向についてのアライメントが行われる。これにより、一対の樹脂部材２１Ｂが、溶着部４５のそれぞれに対して位置合わせされて、規定の溶着位置にセットされる。
　続いて、樹脂部材２１Ｂの吸着を行う（工程Ｓ１０４）。より具体的には、工程Ｓ１０４では、一対の樹脂部材２１Ｂを挟んで配置された上側吸着部のそれぞれと下側吸着部のそれぞれとによって、一対の樹脂部材２１Ｂのそれぞれを吸着する。その状態において、第１把持部４１及び第２把持部４２による樹脂部材２１Ｂの把持を解除した後に、上側吸着部のそれぞれと下側吸着部のそれぞれとを互いに離間するように移動させることにより、一対の樹脂部材２１Ｂの間隔ＤＢを拡大する。
　続いて、樹脂部材２１Ｂに対してバイポーラ電極１１を配置する（工程Ｓ１０５、第１工程）。より具体的には、工程Ｓ１０５では、ロボットハンド３０が、バイポーラ電極１１を吸着保持しつつ、バイポーラ電極１１の集電体１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂの第２領域Ａ２が樹脂部材２１Ｂに対向するように、バイポーラ電極１１を空中搬送する。ここでは、図７に示されるように、ロボットハンド３０は、吸着部４４の移動により間隔ＤＢが拡大された状態の一対の樹脂部材２１Ｂの間に第２領域Ａ２が挟まれるようにバイポーラ電極１１を搬送する。これにより、一対の樹脂部材２１Ｂのそれぞれが、集電体１５の一方面１５ａと他方面１５ｂとのそれぞれに配置される。すなわち、工程Ｓ１０５では、吸着部４４が、バイポーラ電極１１に溶着される前の樹脂部材２１Ｂを保持すると共に、ロボットハンド３０に空中で吸着保持された状態のバイポーラ電極１１の集電体１５（一方面１５ａ及び他方面１５ｂ）に樹脂部材２１Ｂを配置する。
　そして、バイポーラ電極１１に一対の樹脂部材２１Ｂを溶着する（工程Ｓ１０６、第２工程）。より具体的には、工程Ｓ１０６では、溶着部４５が、第２領域Ａ２において、集電体１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂのそれぞれに、一対の樹脂部材２１Ｂのそれぞれを溶着する。すなわち、工程Ｓ１０６では、溶着部４５が、吸着部４４の移動により一対の樹脂部材２１Ｂが集電体１５の一方面１５ａと他方面１５ｂとのそれぞれに配置された状態において、一対の樹脂部材２１Ｂのそれぞれを集電体１５に溶着する。ここでは、溶着部４５は、樹脂部材２１Ｂの長手方向に点在させられている。したがって、ここでは、溶着部４５によって、樹脂部材２１Ｂの長手方向の複数の位置で樹脂部材２１Ｂを集電体１５に点溶着して固定する仮溶着が行われる。
　なお、本実施形態では、溶着装置４０がＹ軸方向に２つ並列配置されている。したがって、バイポーラ電極１１の集電体１５の２つの辺部分のそれぞれに対して、一括して樹脂部材２１Ｂを溶着可能である。その後、バイポーラ電極１１の集電体１５の別の２つの辺部分のそれぞれに対して、上記と同様の工程を再度実施することにより、集電体１５の周縁部１５ｃの全周にわたって樹脂部材２１Ｂが設けられる（仮溶着される）こととなる。したがって、後の工程においてこれらの樹脂部材２１Ｂの全体を集電体に溶着すると共に、樹脂部材２１Ｂ同士を一体化することにより、集電体１５の周縁部１５ｃに対して枠状の第１樹脂層２１が設けられ、電極ユニット１１Ａが得られる。
　以上説明したように、本実施形態に係る電極ユニット製造装置５０は、集電体１５と集電体１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂに設けられた活物質層とを含むバイポーラ電極１１に樹脂部材２１Ｂを溶着して電極ユニット１１Ａを製造するためのものである。電極ユニット製造装置５０は、バイポーラ電極１１を吸着保持しつつ空中搬送するロボットハンド３０と、ロボットハンド３０に空中で吸着保持された状態のバイポーラ電極１１に樹脂部材２１Ｂを溶着する溶着部４５を含む溶着装置４０と、を備える。
　また、本実施形態に係る電極ユニット製造方法は、集電体１５と集電体１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂに設けられた活物質層とを含むバイポーラ電極１１に樹脂部材２１Ｂを溶着して電極ユニット１１Ａを製造するためのものである。電極ユニット製造方法は、バイポーラ電極１１を吸着保持しつつ空中搬送する第１工程と、第１工程の後に、空中で吸着保持された状態のバイポーラ電極１１に樹脂部材２１Ｂを溶着する第２工程と、を備える。
　これらの本実施形態に係る電極ユニット製造装置５０及び電極ユニット製造方法では、バイポーラ電極１１に樹脂部材２１Ｂを溶着して電極ユニット１１Ａを製造するに際して、バイポーラ電極１１が吸着保持されて空中に浮かされた状態において、当該バイポーラ電極１１に樹脂部材２１Ｂが溶着される。したがって、バイポーラ電極１１より滑落した異物が次のバイポーラ電極１１に付着することが避けられる。よって、バイポーラ電極１１への異物の付着を抑制しつつ、樹脂部材２１Ｂの溶着が可能となる。
　また、本実施形態に係る電極ユニット製造装置５０では、溶着装置４０は、バイポーラ電極１１に溶着される前の樹脂部材２１Ｂを保持すると共に、ロボットハンド３０に空中で吸着保持された状態のバイポーラ電極１１の表面（一方面１５ａ、他方面１５ｂ）に樹脂部材２１Ｂを配置する吸着部３４４を含む。そして、溶着部４５は、吸着部４４により表面に配置された樹脂部材２１Ｂを集電体１５に溶着する。このように、ここでは、バイポーラ電極１１の集電体１５の表面に対して、樹脂部材２１Ｂが配置されて溶着される。したがって、バイポーラ電極１１より滑落した異物が次の電極に付着することが避けられることにより、樹脂部材２１Ｂの配置及び溶着に際し、バイポーラ電極１１と樹脂部材２１Ｂとの間に異物が介在することが避けられる。
　また、本実施形態に係る電極ユニット製造装置５０では、集電体１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂは、活物質層が形成された第１領域Ａ１と活物質層から露出された第２領域Ａ２とを有しており、ロボットハンド３０は、第２領域Ａ２が樹脂部材２１Ｂに対向するようにバイポーラ電極１１を搬送する。そして、溶着部４５は、第２領域Ａ２において樹脂部材２１Ｂを集電体１５に溶着する。このように、ここでは、バイポーラ電極１１の集電体１５における活物質層から露出された第２領域Ａ２に対して、樹脂部材２１Ｂが配置されて溶着される。したがって、バイポーラ電極１１より滑落した異物が次のバイポーラ電極１１に付着することが避けられることにより、当該第２領域Ａ２において、バイポーラ電極１１と樹脂部材２１Ｂとの間に異物が介在することが避けられる。
　また、本実施形態に係る電極ユニット製造装置５０では、溶着装置４０は、保持部ＰＡに保持された樹脂部材２１Ｂのための母材２１Ａの一端を把持しつつ移動することにより、保持部ＰＡから母材２１Ａを引き出す第１把持部４１と、第１把持部４１の移動により引き出された母材２１Ａを、第１把持部４１から離間した位置においてさらに把持する第２把持部４２と、第１把持部４１と第２把持部４２とで把持された状態を維持しつつ母材２１Ａを切断することにより、樹脂部材２１Ｂを形成する切断部４３と、を含む。このため、母材２１Ａから樹脂部材２１Ｂの形成を容易に行うことができる。
　また、本実施形態に係る電極ユニット製造装置５０では、溶着装置４０は、切断部４３の母材２１Ａの切断により形成された後、第１把持部４１と第２把持部４２とで把持された状態の樹脂部材２１Ｂを検出するセンサ４９と、センサ４９の検出結果に基づいて、吸着部４４により樹脂部材２１Ｂが保持される前に、第１把持部４１と第２把持部４２とを移動させることにより、樹脂部材２１Ｂのアライメントを行う移動部４６，４７と、を含む。このため、溶着位置に対する樹脂部材２１Ｂの位置精度が向上される。
　さらに、電極ユニット製造装置５０では、第１把持部４１は、保持部ＰＡにおいて積層されて保持された一対の母材２１Ａを把持しつつ移動することにより、保持部ＰＡから一対の母材２１Ａを引き出す。また、第２把持部４２は、第１把持部４１の移動により引き出された一対の母材２１Ａを、第１把持部４１から離間した位置においてさらに把持し、切断部４３は、一対の母材２１Ａを切断することにより、一対の樹脂部材２１Ｂを形成する。さらに、溶着装置４０は、切断部４３の母材２１Ａの切断により形成された一対の樹脂部材２１Ｂの少なくとも一方を吸着しつつ樹脂部材２１Ｂの積層方向に移動することにより、一対の樹脂部材２１Ｂの間隔ＤＢを変化させる吸着部４４を含む。そして、ロボットハンド３０は、吸着部４４の移動により間隔ＤＢが拡大された状態の一対の樹脂部材２１Ｂの間に第２領域Ａ２が挟まれるようにバイポーラ電極１１を搬送する。そして、溶着部４５は、吸着部４４の移動により一対の樹脂部材２１Ｂが集電体１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂのそれぞれに配置された状態において、集電体１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂのそれぞれに一対の樹脂部材２１Ｂのそれぞれを溶着する。このため、第１把持部４１による１度の母材２１Ａの引き出し、及び、切断部４３による母材２１Ａの１度の切断によって、集電体１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂのそれぞれに対して、一対の樹脂部材２１Ｂを形成して溶着することが可能となる。
　以上の実施形態は、本開示の一側面について説明したものである。したがって、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、任意に変形され得る。
　例えば、上記実施形態では、バイポーラ電極１１の集電体１５に対して、樹脂部材２１Ｂを仮溶着する工程について説明した。しかし、電極ユニット製造装置は、樹脂部材２１Ｂを配置すると共に集電体１５に対して点溶着する仮溶着を行うものに限定されず、樹脂部材２１Ｂの全体を集電体１５に溶着する本溶着を行うものとされてもよい。この場合、電極ユニット製造装置は、ロボットハンド３０が、上記のように集電体１５に複数（４つ）の樹脂部材２１Ｂが仮溶着されて形成された電極を吸着保持しつつ、別の溶着装置に搬送する。そして、ロボットハンド３０が当該電極を吸着保持して空中に浮かせた状態において、当該別の溶着装置のインパルスシーラにより、複数の樹脂部材２１Ｂの全体を集電体１５に溶着する。これにより、樹脂部材２１Ｂの本溶着が行われて、集電体１５の周縁部１５ｃに第１樹脂層２１が形成される（すなわち、電極ユニット１１Ａが製造される）。
　また、電極ユニット製造装置の電極としては、上述したバイポーラ電極１１に限らず、例えば集電体の一方面のみに活物質層が設けられている正極終端電極１３及び負極終端電極１２といった任意の電極とすることができる。さらに、電極に溶着する樹脂部材は、第１樹脂層２１を構成するためのものに限定されず、例えば第２樹脂層２３を構成するための樹脂部材など任意である。
　また、電極を吸着保持して空中搬送する搬送部としては、上記のロボットハンド３０に限定されず、例えば天井搬送装置といった他の装置が用いられ得る。さらに、電極に溶着される前の樹脂部材２１Ｂを保持する配置部としては、上記の吸着部４４に限定されず、樹脂部材２１Ｂの積層方向に交差する方向（Ｚ軸方向）から樹脂部材２１Ｂを把持する把持装置といった他の装置が用いられ得る。
　ここで、図８は、溶着装置の変形例を示す図である。図８の（ａ）は側面図（Ｙ方向からみた図）であり、図８の（ｂ）は平面図（Ｚ方向からみた図）である。図８に示されるように、溶着装置４０（すなわち電極ユニット製造装置５０）は、移動部４４ｂ及びセンサ５９をさらに備えてもよい。一例として、移動部４４ｂは、複数対の吸着部４４のそれぞれに設けられている。移動部４４ｂは、吸着部４４を少なくともＹ軸方向に沿って移動させることができる。
　移動部４４ｂは、吸着部４４が樹脂部材２１Ｂを吸着（保持）した状態において吸着部４４をＹ軸方向に沿って移動させることにより、Ｙ軸方向について樹脂部材２１Ｂのアライメントを行うことができる。このとき、第１把持部４１及び第２把持部４２による樹脂部材２１Ｂの把持が解除されていてもよい。溶着装置４０では、センサ４９が吸着部４４により吸着された樹脂部材２１Ｂを検出可能とされており、移動部４４ｂは、そのセンサ４９の検出結果に基づいて樹脂部材２１Ｂのアライメントを行うことができる。一例として、移動部４４ｂは、Ｘ軸方向に沿って配列された複数のセンサ４９によって、樹脂部材２１Ｂのエッジが検出されるように、Ｙ軸方向についての樹脂部材２１Ｂのアライメントを行うことができる。なお、移動部４４ｂは、互いに独立に設けられており、互いのＹ軸方向に沿った移動量を異ならせることにより、樹脂部材２１ＢのＸ軸方向に対する傾きを補正することも可能である。なお、溶着装置４０が移動部４４ｂを備える場合、移動部４６，４７の樹脂部材２１Ｂのアライメントに関する機能（Ｙ軸方向に沿った第１把持部４１及び第２把持部４２の移動機能）は省略されてもよい。図８の例では、移動部４６，４７が設けられていない。
　また、溶着装置４０が移動部４４ｂを備える場合、上述した電極ユニット製造方法の工程Ｓ１０３と工程Ｓ１０４との順序を入れ替えることが可能となる。すなわち、この場合には、まず、工程Ｓ１０４において、吸着部４４により樹脂部材２１Ｂを吸着して保持する。その後、例えば第１把持部４１及び第２把持部４２による樹脂部材２１Ｂの把持を解除した後に、工程Ｓ１０３において、センサ４９の樹脂部材２１Ｂの検出結果に基づいて、移動部４４ｂが、樹脂部材２１Ｂを保持した状態の吸着部４４をＹ軸方向に沿って移動させることにより、樹脂部材２１ＢのＹ軸方向についてのアライメントを行う。これにより、樹脂部材２１Ｂが、溶着部４５のそれぞれに対して位置合わせされて、規定の溶着位置にセットされる。
　なお、溶着装置４０（すなわち電極ユニット製造装置５０）は、センサ５９をさらに備えることができる。センサ５９は、母材２１Ａの引出方向（ここではＸ軸方向）の先端に配置される。センサ５９は、例えば光電センサやカメラであって、一例として母材２１Ａを規定長さだけ引き出したときの母材２１Ａと第１把持部４１との境界を検出するように配置され得る。これにより、溶着装置４０では、センサ５９の検出結果に基づいて、母材２１Ａの引き出し長さが十分であるか否かを判定することが可能となる。
　なお、溶着装置４０は、第１把持部４１、第２把持部４２、及び、切断部４３を備えていなくてもよい。この場合、溶着装置４０では、外部から樹脂部材２１Ｂの供給を受けることができる。このとき、溶着装置４０では、吸着部（配置部）４４が、例えば間隔ＤＢを拡大するようなＺ軸方向への移動や、移動部４４ｂによるＹ軸方向等への移動を受けることにより、外部から供給された樹脂部材２１Ｂを吸着・保持したり、バイポーラ電極１１の一方面１５ａ及び他方面１５ｂに樹脂部材２１Ｂを配置したりすることができる。
　また、溶着装置４０では、積層された一対の母材２１Ａを保持部ＰＡから引き出した後に、吸着部４４のＺ軸方向への移動によって互いの間隔ＤＢが拡大された一対の樹脂部材２１Ｂを得る場合に限らない。例えば、一対の母材２１Ａをそれぞれ保持する複数の保持部から母材２１Ａを引き出し、樹脂部材２１Ｂをぞれぞれの母材２１Ａを切断するように構成されてもよい。
　さらに、溶着装置４０では、センサ４９，５９や移動部４６，４７，４４ｂを用いた樹脂部材２１Ｂのアライメントが行われなくてもよい。
　１１…バイポーラ電極（電極）、１１Ａ…電極ユニット、１５…集電体、１５ａ…一方面（表面）、１５ｂ…他方面（裏面）、２１Ａ…母材、２１Ｂ…樹脂部材、３０…ロボットハンド（搬送部）、４０…溶着装置、４１…第１把持部、４２…第２把持部、４３…切断部、４４…吸着部（配置部）、４４ｂ…移動部、４５…溶着部、４６，４７…移動部、４８…ガイド部、４９…センサ、５０…電極ユニット製造装置。

Claims (7)

  1. 　集電体と前記集電体の表面に設けられた活物質層とを含む電極に樹脂部材を溶着して電極ユニットを製造するための電極ユニット製造装置であって、
    　前記電極を吸着保持しつつ空中搬送する搬送部と、
    　前記搬送部に空中で吸着保持された状態の前記電極に前記樹脂部材を溶着する溶着部を含む溶着装置と、
    　を備える電極ユニット製造装置。
  2. 　前記溶着装置は、前記電極に溶着される前の前記樹脂部材を保持すると共に、前記搬送部に空中で吸着保持された状態の前記電極の前記表面に前記樹脂部材を配置する配置部を含み、
    　前記溶着部は、前記配置部により前記表面に配置された前記樹脂部材を前記集電体に溶着する、
    　請求項１に記載の電極ユニット製造装置。
  3. 　前記溶着装置は、
    　保持部に保持された母材の一端を把持しつつ移動することにより、前記保持部から前記母材を引き出す第１把持部と、
    　前記第１把持部の移動により引き出された前記母材を、前記第１把持部から離間した位置においてさらに把持する第２把持部と、
    　前記第１把持部と前記第２把持部とで把持された状態を維持しつつ前記母材を切断することにより、前記樹脂部材を形成する切断部と、
    　を含む、
    　請求項２に記載の電極ユニット製造装置。
  4. 　前記溶着装置は、
    　前記第１把持部と前記第２把持部とで把持された状態の前記樹脂部材を検出するセンサと、
    　前記配置部により前記樹脂部材が保持される前に、前記第１把持部と前記第２把持部とを移動させることにより、前記センサの検出結果に基づいて前記樹脂部材のアライメントを行う移動部と、を含む、
    　請求項３に記載の電極ユニット製造装置。
  5. 　前記第１把持部は、前記保持部において積層されて保持された一対の前記母材を把持しつつ移動することにより、前記保持部から一対の前記母材を引き出し、
    　前記第２把持部は、前記第１把持部の移動により引き出された一対の前記母材を、前記第１把持部から離間した位置においてさらに把持し、
    　前記切断部は、一対の前記母材を切断することにより、一対の前記樹脂部材を形成し、
    　前記配置部は、前記一対の前記樹脂部材の少なくとも一方を保持しつつ前記樹脂部材の積層方向に移動することにより、一対の前記樹脂部材の間隔を変化させ、
    　前記搬送部は、前記配置部の移動により間隔が拡大された状態の一対の前記樹脂部材の間に前記集電体が挟まれるように前記電極を搬送し、
    　前記溶着部は、前記配置部の移動により一対の前記樹脂部材が前記集電体の前記表面と前記集電体の前記表面の反対側の裏面とのそれぞれに配置された状態において、一対の前記樹脂部材のそれぞれを前記集電体に溶着する、
    　請求項３又は４に記載の電極ユニット製造装置。
  6. 　前記溶着装置は、
    　前記配置部により保持された状態の前記樹脂部材を検出するセンサと、
    　前記配置部により前記樹脂部材が保持された状態において前記配置部を移動させることにより、前記センサの検出結果に基づいて前記樹脂部材のアライメントを行う移動部と、を含む、
    　請求項２又は３に記載の電極ユニット製造装置。
  7. 　集電体と前記集電体の表面に設けられた活物質層とを含む電極に樹脂部材を溶着して電極ユニットを製造するための電極ユニット製造方法であって、
    　前記電極を吸着保持しつつ空中搬送する第１工程と、
    　前記第１工程の後に、空中で吸着保持された状態の前記電極に前記樹脂部材を溶着する第２工程と、
    　を備える電極ユニット製造方法。
PCT/JP2022/035717 2021-12-02 2022-09-26 電極ユニット製造装置、及び、電極ユニット製造方法 Ceased WO2023100453A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/714,468 US20250030056A1 (en) 2021-12-02 2022-09-26 Electrode unit manufacturing device, and electrode unit manufacturing method
KR1020247011130A KR20240052057A (ko) 2021-12-02 2022-09-26 전극 유닛 제조 장치, 및 전극 유닛 제조 방법
CN202280079268.1A CN118339673A (zh) 2021-12-02 2022-09-26 电极单元制造装置和电极单元制造方法
EP22900888.3A EP4418351A4 (en) 2021-12-02 2022-09-26 ELECTRODE UNIT MANUFACTURING DEVICE AND ELECTRODE UNIT MANUFACTURING METHOD
JP2023564753A JP7838586B2 (ja) 2021-12-02 2022-09-26 電極ユニット製造装置、及び、電極ユニット製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-196204 2021-12-02
JP2021196204 2021-12-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023100453A1 true WO2023100453A1 (ja) 2023-06-08

Family

ID=86611960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/035717 Ceased WO2023100453A1 (ja) 2021-12-02 2022-09-26 電極ユニット製造装置、及び、電極ユニット製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20250030056A1 (ja)
EP (1) EP4418351A4 (ja)
JP (1) JP7838586B2 (ja)
KR (1) KR20240052057A (ja)
CN (1) CN118339673A (ja)
WO (1) WO2023100453A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025009247A1 (ja) * 2023-07-04 2025-01-09 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール用電極の製造方法及び蓄電モジュールの製造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4164068A (en) * 1977-08-18 1979-08-14 Exxon Research & Engineering Co. Method of making bipolar carbon-plastic electrode structure-containing multicell electrochemical device
JP2007122977A (ja) * 2005-10-26 2007-05-17 Nissan Motor Co Ltd 電池モジュール、および組電池
JP2010238425A (ja) * 2009-03-30 2010-10-21 Nissan Motor Co Ltd 電池の製造方法および製造装置
JP2019133797A (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法
JP2019220315A (ja) * 2018-06-19 2019-12-26 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュールの製造装置
JP2020095909A (ja) 2018-12-14 2020-06-18 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュール
JP2022075105A (ja) * 2020-11-06 2022-05-18 Ａｐｂ株式会社 リチウムイオン電池の製造装置及び製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102569747A (zh) 2012-01-13 2012-07-11 麻城市众盈电源电子有限公司 基于雾化式涂布增强膜制备镍电池正极片的工艺及装置
JP6705358B2 (ja) * 2016-10-17 2020-06-03 株式会社豊田自動織機 蓄電装置の製造方法
JP2020145113A (ja) * 2019-03-07 2020-09-10 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュールの製造装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4164068A (en) * 1977-08-18 1979-08-14 Exxon Research & Engineering Co. Method of making bipolar carbon-plastic electrode structure-containing multicell electrochemical device
JP2007122977A (ja) * 2005-10-26 2007-05-17 Nissan Motor Co Ltd 電池モジュール、および組電池
JP2010238425A (ja) * 2009-03-30 2010-10-21 Nissan Motor Co Ltd 電池の製造方法および製造装置
JP2019133797A (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法
JP2019220315A (ja) * 2018-06-19 2019-12-26 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュールの製造装置
JP2020095909A (ja) 2018-12-14 2020-06-18 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュール
JP2022075105A (ja) * 2020-11-06 2022-05-18 Ａｐｂ株式会社 リチウムイオン電池の製造装置及び製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4418351A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025009247A1 (ja) * 2023-07-04 2025-01-09 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール用電極の製造方法及び蓄電モジュールの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP4418351A1 (en) 2024-08-21
JP7838586B2 (ja) 2026-04-01
JPWO2023100453A1 (ja) 2023-06-08
EP4418351A4 (en) 2025-07-09
CN118339673A (zh) 2024-07-12
KR20240052057A (ko) 2024-04-22
US20250030056A1 (en) 2025-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104170151B (zh) 电极组件的制造方法及包括由该方法制造的电极组件的电化学元件
CN101523655B (zh) 双极性电池及其制造方法
JP6459850B2 (ja) 短絡検査装置および短絡検査方法
WO2014003481A1 (ko) 전극 조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자
US20140134487A1 (en) Electric storage device and method for producing the same
WO2022102286A1 (ja) 蓄電モジュール
JP7468233B2 (ja) 蓄電モジュール
JP2024037418A (ja) 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP7754295B2 (ja) 電極の製造方法
US20250030056A1 (en) Electrode unit manufacturing device, and electrode unit manufacturing method
WO2023145294A1 (ja) 蓄電モジュール
CN108335915A (zh) 电极组件的制造方法及包括由该方法制造的电极组件的电化学元件
CN116711044A (zh) 蓄电单元和蓄电装置
JP2022075282A (ja) 蓄電装置
CN120418998A (zh) 蓄电模块制造方法
JP2024088116A (ja) 蓄電モジュール製造方法、及び、蓄電モジュール
JP7754201B2 (ja) 蓄電モジュール製造装置及び蓄電モジュール製造方法
WO2024257397A1 (ja) 蓄電モジュール製造装置、及び、蓄電モジュール製造方法
KR102836244B1 (ko) 축전 장치
US20250219206A1 (en) Power storage module and manufacturing method of power storage module
JP7740530B2 (ja) 電極の製造方法
CN121311985A (zh) 蓄电模块的制造方法和熔接装置
KR20190124396A (ko) 리튬 이차전지
WO2025239077A1 (ja) 蓄電装置の製造方法及び蓄電装置
KR20260040637A (ko) 축전 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22900888

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20247011130

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022900888

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023564753

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18714468

Country of ref document: US

Ref document number: 202280079268.1

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022900888

Country of ref document: EP

Effective date: 20240515

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202417048973

Country of ref document: IN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE