[发明专利]矩形电池用极板组的制造方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造用于车辆、电气设备等的矩形电池的极板组的方法 及装置。

背景技术

锂离子二次电池等电池中的极板组是通过以正负极板间夹有隔板的方式 使正极板和负极板交替重合而形成的。该极板组的具有代表性的制造方法有： (1)使分别以片状形成的隔板、正极板及负极板，以正极板和负极板之间夹 有隔板的方式交替层叠的层叠方式(例如参照专利文献5)；(2)以正极板和 负极板之间夹有隔板的方式将分别呈连续状形成的隔板、正极板及负极板重 复卷绕成螺旋形的卷绕方式(例如参照专利文献5、6、7)；(3)对隔板的连 续体或者隔板的连续体与负极板的连续体之间的重叠体进行Z字形弯折，在 其各谷形槽内插入片状正极板和负极板或者仅插入正极板，再挤压成扁平状 的Z字形堆叠方式(例如参照专利文献1、2、3、4)。

专利文献1：日本特开2004-22449号公报

专利文献2：日本特开平1-122572号公报

专利文献3：日本特开平1-100871号公报

专利文献4：日本特开2006-190531号公报

专利文献5：日本特开2002-329530号公报(图4、图5)

专利文献6：日本特开2000-223109号公报

专利文献7：日本特开平7-6783号公报

上述(1)的层叠方式难以确保正负极板及隔板的位置精度，若位置错动 则有可能在正负电极间发生短路。若为了防止短路而进行精密定位，这将成 为使生产节拍时间(每一个极板组的生产速度)变慢的原因，存在极板组甚 至电池的生产率降低的问题。

另外，上述(2)的卷绕方式存在下述问题，即，若极板组的卷绕数多， 则在极板组和电池外壳的角部之间形成死区，使电容量变小。

上述(3)的Z字形堆叠方式与上述(1)的层叠方式相比较，可以提高 正负极板及隔板的位置精度，还可以缩短生产节拍时间，与上述(2)的卷绕 方式相比较，所具有的优点是可以减少死区并增大电容量。

但是，现有的Z字形堆叠方式，就专利文献1中记载的技术而言，由于 通过用一对辊轮夹持呈连续状的隔板，使该一对辊轮在水平方向往复移动而 对隔板进行Z字形弯折，且一对辊轮每进行一次往复就将正负极板交替放置 到隔板上，因此，生产节拍时间慢，难以提高生产率。

另外，由于是用辊轮的曲面对隔板进行Z字形弯折，因而难以正确地对 隔板进行Z字形弯折，故存在下述问题，即，容易使隔板甚至极板组的形状 变形而降低作为电池的性能。另外，在对隔板进行Z字形弯折时，有时隔板 产生曲折(蛇行)而不能准确地进行Z字形弯折。

另外，就专利文献2中记载的技术而言，由于是用以一定间隔分别保持 的硬正极板和负极板，将呈连续状的隔板呈Z字形夹持而形成极板组，因此， 存在如下问题：若大的张力(负载)作用于隔板则容易使隔板断裂，另外在 极板薄且柔软时制造困难。

就专利文献3中记载的技术而言，通过将连续状隔板放置于锯齿状阴模， 朝阴模的各槽依次插入具有与一个槽吻合的形状的阳模来形成Z字形隔板， 然后将正极板和负极板交替插入隔板的各谷形槽，最后通过连同正负极板一 并按压隔板而成扁平状，从而制造极板组，因此，生产节拍时间长，难以提 高生产率。

就专利文献4中记载的技术而言，用锯齿状的阴模/阳模(雌雄型)将由 连续状的正极板和负极板夹持连续状的隔板而成的装置挤压成Z字形，并挤 压该Z字形重叠体而制造极板组，故极板组的Z字形弯折变细，存在电容量 变小的问题。另外，由于产生正极板彼此、各负极板彼此接触的位置，因此 还存在下述问题，即在正极板和负极板产生与发电无关的无用的部分。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种极板组的制造方法及装置，能够以短 的生产节拍时间准确且高精度地制造使用了比较薄且柔软的极板的电容量大 的极板组。

另外，还提供一种可用短的生产节拍时间准确且高精度地制造应用于矩 形电池的极板组。

为了解决上述课题，本发明采用了下面的构成。