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JP-2026076395-A - 電池の製造方法および電池の製造システム

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Abstract

【課題】生産性を高める。 【解決手段】電池の製造方法は、平板に含まれる複数の発電要素の各々を固定する工程（Ｓ１２）と、平板を切断することで、複数の発電要素を個別に分離する工程（Ｓ１４）と、互いの位置関係を変更可能な複数の保持ユニットが、複数の発電要素を保持する工程（Ｓ１６）と、複数の保持ユニットが、複数の発電要素の少なくとも２つの互いの位置関係を、次の処理に適した位置関係になるように変更する工程（Ｓ１８）と、複数の保持ユニットに保持された複数の発電要素の少なくとも２つに次の処理を行う工程（Ｓ２０）と、を含む。 【選択図】図６

Inventors

  • 本田 和義
  • 河瀬 覚
  • 森岡 一裕

Assignees

  • パナソニックＩＰマネジメント株式会社

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20230313

Claims (11)

  1. 平板に含まれる複数の発電要素の各々を固定する工程と、 前記平板を切断することで、前記複数の発電要素を個別に分離する工程と、 互いの位置関係を変更可能な複数の保持ユニットが、前記複数の発電要素を保持する工程と、 前記複数の保持ユニットが、前記複数の発電要素の少なくとも２つの互いの位置関係を、次の処理に適した位置関係になるように変更する工程と、 前記複数の保持ユニットに保持された前記複数の発電要素の少なくとも２つに前記次の処理を行う工程と、を含む、 電池の製造方法。
  2. 前記固定する工程は、前記複数の保持ユニットとは異なる治具によって行われ、 前記保持する工程は、前記治具が前記複数の発電要素の各々を固定している状態で前記複数の保持ユニットによって行われる、 請求項１に記載の電池の製造方法。
  3. 前記固定する工程は、前記複数の保持ユニットによって行われる、 請求項１に記載の電池の製造方法。
  4. 前記固定する工程は、前記複数の発電要素の各々を押さえ込むことで行われる、 請求項１から３のいずれか１項に記載の電池の製造方法。
  5. 前記保持する工程は、前記複数の発電要素の各々を押さえ込む、挟み込む、または、吸着することで行われる、 請求項１から３のいずれか１項に記載の電池の製造方法。
  6. 前記複数の保持ユニットは、保持する発電要素の平面位置、高さおよび回転角の少なくとも１つを変更可能である、 請求項１から３のいずれか１項に記載の電池の製造方法。
  7. 前記複数の保持ユニットは、前記次の処理が行われている期間中に、保持する発電要素の平面位置、高さおよび回転角の少なくとも１つを変更する、 請求項６に記載の電池の製造方法。
  8. 前記複数の保持ユニットは、制御部から出力される数値情報に基づいて、保持する発電要素の平面位置、高さおよび回転角の少なくとも１つを変更する、 請求項６に記載の電池の製造方法。
  9. 前記発電要素は、正極板と、負極板と、前記正極板と前記負極板との間に位置する中間層と、を含む、 請求項１から３のいずれか１項に記載の電池の製造方法。
  10. 前記発電要素は、全固体電池用の発電要素である、 請求項１から３のいずれか１項に記載の電池の製造方法。
  11. 平板に含まれる複数の発電要素の各々が固定された状態で前記平板を切断することで、前記複数の発電要素を個別に分離する切断装置と、 前記複数の発電要素を保持する、互いの位置関係を変更可能な複数の保持ユニットと、 前記複数の保持ユニットを制御することで、前記複数の発電要素の少なくとも２つの互 いの位置関係を、次の処理に適した位置関係になるように変更する制御部と、 前記複数の保持ユニットに保持された前記複数の発電要素の少なくとも２つに前記次の処理を行う処理装置と、を備える、 電池製造システム。

Description

本開示は、電池の製造方法および電池の製造システムに関する。 特許文献１には、電池要素を切断した後に吸着することが開示されている。 特許文献２には、電池基材を吸着した後に切断することが開示されている。 国際公開第２０１４／１７８１３３号特開２０１３－１７９０３５号公報 図１は、実施の形態１に係る複数の発電要素を含む平板の平面図である。図２は、実施の形態１に係る複数の発電要素を含む平板の断面図である。図３は、実施の形態１に係る保持ユニットの第１例の上面、側面および正面を示す概略図である。図４は、実施の形態１に係る保持ユニットの第２例の上面、側面および正面を示す概略図である。図５は、実施の形態１に係る保持ユニットの第３例の上面、側面および正面を示す概略図である。図６は、実施の形態１に係る電池の製造方法の一例を示すフローチャートである。図７は、実施の形態１に係る電池の製造システムの構成を示すブロック図である。図８は、実施の形態１に係る電池の製造方法の固定工程を示す概略図である。図９は、実施の形態１に係る電池の製造方法の切断工程を示す概略図である。図１０は、実施の形態１に係る電池の製造方法の保持工程を示す概略図である。図１１は、実施の形態１に係る電池の製造方法の研磨工程を示す概略図である。図１２は、実施の形態１に係る電池の製造方法における発電要素間の位置関係の変更工程の第１例を示す概略図である。図１３は、実施の形態１に係る電池の製造方法における発電要素間の位置関係の変更工程の第２例を示す概略図である。図１４は、実施の形態１に係る電池の製造方法における発電要素間の位置関係の変更工程の第３例を示す概略図である。図１５は、実施の形態２に係る電池の製造方法の塗工工程を示す概略図である。図１６は、実施の形態２に係る電池の製造方法の塗工工程を示す概略図である。図１７Ａは、各実施の形態に係る発電要素が含む単位セルの概略構成の一例を示す断面図である。図１７Ｂは、各実施の形態に係る発電要素が含む単位セルの概略構成の別の一例を示す断面図である。図１７Ｃは、各実施の形態に係る発電要素が含む単位セルの概略構成の別の一例を示す断面図である。 （本開示の概要） 本開示の第１様態に係る電池の製造方法は、平板に含まれる複数の発電要素の各々を固定する工程と、前記平板を切断することで、前記複数の発電要素を個別に分離する工程と、互いの位置関係を変更可能な複数の保持ユニットが、前記複数の発電要素を保持する工程と、前記複数の保持ユニットが、前記複数の発電要素の少なくとも２つの互いの位置関係を、次の処理に適した位置関係になるように変更する工程と、前記複数の保持ユニットに保持された前記複数の発電要素の少なくとも２つに前記次の処理を行う工程と、を含む。 これによって、高い生産性で電池を製造することができる。具体的には、平板に含まれる複数の発電要素を固定した状態で平板を切断し、複数の発電要素を個別に分離することで、切断後の発電要素が散逸することを抑制することができる。また、切断の際に個々の発電要素同士がぶつかることによる切断面の損傷を抑制し、発電要素の短絡を抑制することができる。 また、互いの位置関係を変更可能な複数の保持ユニットが、分離した複数の発電要素の各々を保持することで、発電要素間の位置関係の変更が容易になる。具体的には、次の処 理に適した位置関係を変更および／または維持することができるので、次の処理を含む以降の製造工程の自由度を高め、また同時に、工程の信頼性を高めることができる。 また、発電要素が保持ユニットで保持されたまま、次の処理を行うことができるので、発電要素の互いの位置関係を次の処理に最適な位置関係に簡便に調整することができる。保持ユニットの互いの位置関係を確保することで、複数の発電要素の各々についての煩雑な位置合わせが不要となるので、生産性が向上すると共に、発電要素の破損リスクも低下する。このように、本態様に係る電池の製造方法によれば、生産性および歩留まりを向上させることができる。 また、本開示の第２態様に係る電池の製造方法は、第１態様に係る電池の製造方法において、前記固定する工程は、前記複数の保持ユニットとは異なる治具によって行われ、前記保持する工程は、前記治具が前記複数の発電要素の各々を固定している状態で前記複数の保持ユニットによって行われる。 これにより、複数の発電要素の固定には、例えば、治具による機械的な押さえを利用することができるので、安定して平板を固定することができる。また、各発電要素が治具に固定された状態で複数の保持ユニットによって保持を行うので、発電要素の散逸および損傷などが起きる可能性をより低くすることができる。このため、生産性および歩留まりを更に向上させることができる。 また、本開示の第３態様に係る電池の製造方法は、第１態様に係る電池の製造方法において、前記固定する工程は、前記複数の保持ユニットによって行われる。 これにより、固定と保持とを同じ保持ユニットで行うことができるので、発電要素の散逸および損傷などが起きる可能性をより低くすることができる。このため、生産性および歩留まりを更に向上させることができる。 また、本開示の第４態様に係る電池の製造方法は、第１態様から第３態様のいずれか１つに係る電池の製造方法において、前記固定する工程は、前記複数の発電要素の各々を押さえ込むことで行われる。 これにより、発電要素を機械的に強く固定することができるので、安定して平板を切断することができる。このため、生産性および歩留まりを更に向上させることができる。 また、本開示の第５態様に係る電池の製造方法は、第１態様から第４態様のいずれか１つに係る電池の製造方法において、前記保持する工程は、前記複数の発電要素の各々を押さえ込む、挟み込む、または、吸着することで行われる。 これにより、押さえ込みまたは挟み込みによって発電要素を機械的に強く固定することができるので、切断処理または切断後の処理を安定して行うことができる。このため、生産性および歩留まりを更に向上させることができる。また、例えば、機械的な押さえによって固定されていた発電要素に対して、裏面から吸着することで保持することができるので、治具から保持ユニットへの発電要素の受け渡しをスムーズに行うことができる。このため、生産性を更に向上させることができる。 また、本開示の第６態様に係る電池の製造方法は、第１態様から第５態様のいずれか１つに係る電池の製造方法において、前記複数の保持ユニットは、保持する発電要素の平面位置、高さおよび回転角の少なくとも１つを変更可能である。 これにより、発電要素の位置関係を、次の処理の内容に応じた適切な状態に容易に変更することができる。 また、本開示の第７態様に係る電池の製造方法は、第６態様に係る電池の製造方法において、前記複数の保持ユニットは、前記次の処理が行われている期間中に、保持する発電要素の平面位置、高さおよび回転角の少なくとも１つを変更する。 これにより、例えば、複数の矩形平板状の発電要素の四辺の端面に、研磨および／または塗工が必要な場合、保持ユニットで保持された複数の発電要素を工程の途中で回転させることで、四辺に対する研磨および／または塗工を施すことができる。また、回転時に発電要素同士がぶつかるのを回避するために、回転の前に発電要素間の平面方向の距離を遠ざけること、あるいは、高さをずらしておくこともできる。これにより、生産性および歩留まりを更に向上させることができる。 また、本開示の第８態様に係る電池の製造方法は、第１態様から第７態様のいずれか１つに係る電池の製造方法において、前記複数の保持ユニットは、制御部から出力される数値情報に基づいて、保持する発電要素の平面位置、高さおよび回転角の少なくとも１つを変更する。 これにより、複数の保持ユニットの各々の位置関係の制御の精度を高めることができる。 また、本開示の第９態様に係る電池の製造方法は、第１態様から第８態様のいずれか１つに係る電池の製造方法において、前記発電要素は、正極板と、負極板と、前記正極板と前記負極板との間に位置する中間層と、を含む。 これにより、例えば、１つの単位セルまたは複数の単位セルの積層構造に対して、切断処理およびその次の処理などを容易に行うことができる。 また、本開示の第１０態様に係る電池の製造方法は、第１態様から第９態様のいずれか１つに係る電池の製造方法において、前記発電要素は、全固体電池用の発電要素である。 これにより、全固体電池用の発電要素の場合、製造工程中における電解液の液漏れのおそれがなく、発電要素の端面に対する処理を行いやすい。このため、位置関係を変更可能な保持ユニットで発電要素を保持して、切断処理および端面に対する処理を行う製造方法に適している。このため、生産性および歩留まりの向上に極めて有利である。 また、本開示の第１１様態に係る電池の製造システムは、平板に含まれる複数の発電要素の各々が固定された状態で前記平板を切断することで、前記複数の発電要素を個別に分離する切断装置と、前記複数の発電要素を保持する、互いの位置関係を変更可能な複数の保持ユニットと、前記複数の保持ユニットを制御することで、前記複数の発電要素の少なくとも２つの互いの位置関係を、次の処理に適した位置関係になるように変更する制御部と、前記複数の保持ユニットに保持された前記複数の発電要素の少なくとも２つに前記次の処理を行う処理装置と、を備える。 これにより、上述した電池の製造方法の場合と同様に、高い生産性で電池を製造することができる。 以下、本開示の実施の形態が、図面を参照しながら説明される。 なお、以下で説明される実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。 また、本明細書において、平行などの要素間の関係性を示す用語、および、矩形などの要素の形状を示す用語、ならびに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。 また、本明細書において、「上方」および「下方」という用語は、絶対的な空間認識における上方向（鉛直上方）および下方向（鉛直下方）を指すものではなく、積層構成における積層順を基に相対的な位置関係により規定される用語として用いる。また、「上方」および「下方」という用語は、２つの構成要素が互いに間隔を空けて配置されて２つの構成要素の間に別の構成要素が存在する場合のみならず、２つの構成要素が互いに密着して配置されて２つの構成要素が接する場合にも適用される。 また、本明細書において、「第１」、「第２」などの序数詞は、特に断りの無い限り、構成要素の数または順序を意味するものではなく、同種の構成要素の混同を避け、区別する目的で用いられている。 （実施の形態１） ［複数の発電要素を含む平板］ 実施の形態１に係る電池の製造方法は、複数の発電要素を含む平板を切断することで、複数の発電要素を個別に分離する工程と、分離した発電要素に対して次の処理を行う工程と、を含む。次の処理は、本実施の形態では、発電要素の端面の研磨である。切断工程および研磨工程では、発電要素を固定または保持する複数の保持ユニットが利用される。 以