電氣裝置、電氣裝置的隔膜接合裝置及其接合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣裝置、電氣裝置的隔膜接合裝置及其接合方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，例如二次電池這樣的電氣裝置利用外封裝材料將進(jìn)行充放電的發(fā)電元件密封。發(fā)電元件通過(guò)層疊電極和隔膜而構(gòu)成。隔膜被加熱時(shí)容易收縮。在隔膜收縮時(shí)，局部產(chǎn)生短路，而導(dǎo)致電氣裝置的輸出降低。
[0003]于是，存在有這樣的層疊式電池的結(jié)構(gòu):使用在具有耐熱性的耐熱層上配置熱熔融層而成的隔膜，該熱熔融層的熔點(diǎn)低于該耐熱層的熔點(diǎn)，該層疊式電池即使在該隔膜被加熱的情況下也能夠防止收縮。層疊式電池的隔膜的熱熔融層彼此通過(guò)熱熔接而固定。(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I。)。
[0004]然而，作為層疊電極和隔膜的裝置，公開(kāi)有這樣的結(jié)構(gòu):第I隔膜原材料和第2隔膜原材料隨著吸附鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)而被引出，在吸附鼓轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中將電極利用隔膜裝袋而成形(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2。)。另外，公開(kāi)有這樣的結(jié)構(gòu):將電極板的周?chē)ㄟ^(guò)連續(xù)隔膜的粘接而包圍，從而防止該電極板的位置偏移(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)3。)。
_5] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利f獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2011-210524號(hào)公報(bào)(參照?qǐng)D14和圖15)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2011-003381號(hào)公報(bào)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2009-009919號(hào)公報(bào)
[0010]然而，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)中，如圖14和圖15所示，在層疊體的兩端的最外側(cè)表面上分別露出有隔膜的耐熱層。另外，在各隔膜的兩端部也露出有耐熱層。
[0011]在這樣的狀態(tài)下，在層疊式電池振動(dòng)或受到?jīng)_擊的情況下，隔膜的耐熱材料飛散而可能導(dǎo)致電特性降低。另外，上述專(zhuān)利文獻(xiàn)I的圖3所示的隔膜為在耐熱層的兩表面設(shè)有熱熔融層的結(jié)構(gòu)，因此，雖然耐熱材料不飛散，但導(dǎo)致隔膜的層厚變厚。
[0012]而且，上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2和專(zhuān)利文獻(xiàn)3中的任一者均不是考慮到在輸送層疊耐熱材料和熔融材料而形成的隔膜時(shí)使容易飛散的耐熱材料不飛散的結(jié)構(gòu)。
[0013]在這樣的結(jié)構(gòu)中，在使用層疊耐熱材料和熔融材料而形成的隔膜的情況下，可能導(dǎo)致隔膜的耐熱材料在隔膜接合裝置內(nèi)飛散。

【發(fā)明內(nèi)容】

_4] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0015]本發(fā)明即是為了解決上述課題而做成的，其目的在于提供一種即使振動(dòng)或受到?jīng)_擊也能夠防止隔膜的耐熱材料飛散的電氣裝置。
[0016]另外，本發(fā)明即是為了解決上述課題而做成的，其目的在于提供一種能夠防止隔膜的耐熱材料在隔膜接合裝置內(nèi)飛散的電氣裝置的隔膜接合裝置及其接合方法。_7] 用于解決問(wèn)題的方案
[0018]達(dá)成上述目的的本發(fā)明的電氣裝置具有發(fā)電元件。發(fā)電元件通過(guò)隔著隔膜將第I電極、和極性與第I電極的極性不同的第2電極層疊而成。隔膜包含熔融材料、和僅層疊于熔融材料的單面且熔融溫度高于熔融材料的熔融溫度的耐熱材料。相鄰的隔膜彼此以使耐熱材料彼此相面對(duì)的方式接合。
[0019]另外，達(dá)成上述目的的本發(fā)明的電氣裝置具有發(fā)電元件。發(fā)電元件通過(guò)隔著隔膜將第I電極、和極性與第I電極的極性不同的第2電極層疊而成。隔膜包含熔融材料、和僅層疊于熔融材料的單面且熔融溫度高于熔融材料的熔融溫度的耐熱材料。將隔膜的熔融材料那一側(cè)利用輸送裝置保持來(lái)進(jìn)行輸送，通過(guò)使相鄰的隔膜的耐熱材料彼此相面對(duì)而將相鄰的隔膜彼此接合。
[0020]達(dá)成上述目的的本發(fā)明的電氣裝置的隔膜接合裝置是將用于使第I電極、和極性與第I電極的極性不同的第2電極交替層疊的隔膜彼此接合的接合裝置。使用包含熔融材料、和僅層疊于熔融材料的單面且熔融溫度高于熔融材料的熔融溫度的耐熱材料的隔膜。在此，將隔膜的熔融材料那一側(cè)利用輸送裝置保持來(lái)進(jìn)行輸送，以使相鄰的隔膜的耐熱材料彼此相面對(duì)的方式將相鄰的隔膜彼此接合。
[0021]另外，達(dá)成上述目的的本發(fā)明的電氣裝置的隔膜接合方法是將用于使第I電極、和極性與第I電極的極性不同的第2電極交替層疊的隔膜彼此接合的接合方法。使用包含熔融材料、和僅層疊于熔融材料的單面且熔融溫度高于熔融材料的熔融溫度的耐熱材料的隔膜。在此，將隔膜的熔融材料那一側(cè)保持來(lái)進(jìn)行輸送，以使相鄰的隔膜的耐熱材料彼此相面對(duì)的方式將相鄰的隔膜彼此接合。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是表示第I實(shí)施方式的電氣裝置的立體圖。
[0023]圖2是表示第I實(shí)施方式的電氣裝置的分解立體圖。
[0024]圖3是表示在將第I實(shí)施方式的正極利用一對(duì)隔膜裝袋而形成的袋裝電極的兩端分別層疊有負(fù)極的狀態(tài)的立體圖。
[0025]圖4是第I實(shí)施方式的圖3中所示的4-4線處的剖視圖。
[0026]圖5是表示用于將第I實(shí)施方式的電氣裝置的隔膜接合的隔膜接合裝置的立體圖。
[0027]圖6是表示用于將第I實(shí)施方式的電氣裝置的隔膜接合的隔膜接合裝置的真空吸引輸送鼓附近的側(cè)視圖。
[0028]圖7是表示用于將第I實(shí)施方式的電氣裝置的隔膜接合的隔膜接合裝置的吸引輸送機(jī)附近的側(cè)視圖。
[0029]圖8是表示用于將第I實(shí)施方式的電氣裝置的隔膜接合的隔膜接合裝置的袋裝電極吸盤(pán)附近的側(cè)視圖。
[0030]圖9是表示用于將第I實(shí)施方式的電氣裝置的隔膜接合的隔膜接合裝置的加熱加壓構(gòu)件附近的立體圖。
[0031]圖10是第I實(shí)施方式的圖9的10-10線處的剖視圖。
[0032]圖11是表示第2實(shí)施方式的在將負(fù)極利用一對(duì)隔膜裝袋而形成的袋裝電極的兩端分別層疊有正極的狀態(tài)下的電氣裝置的一部分的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下，參照【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。在附圖的說(shuō)明中對(duì)相同的要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略重復(fù)說(shuō)明。為了方便說(shuō)明，存在附圖中的各構(gòu)件的大小、比例被放大而與實(shí)際的大小、比例不同的情況。
[0034]第I實(shí)施方式
[0035]首先，參照?qǐng)D1?圖4說(shuō)明利用第I實(shí)施方式的隔膜接合裝置100使隔膜30彼此接合的電氣裝置I的結(jié)構(gòu)。
[0036]圖1是表示利用隔膜接合裝置100接合有隔膜30的電氣裝置I的立體圖。圖2是表示利用隔膜接合裝置100接合有隔膜30的電氣裝置I的分解立體圖。圖3是表示在利用隔膜接合裝置100將正極10由一對(duì)隔膜30裝袋而形成的袋裝電極50的兩端分別層疊了負(fù)極20后的狀態(tài)的立體圖。圖4是圖3所示的4-4線處的剖視圖。
[0037]如圖1所示，電氣裝置I例如相當(dāng)于鋰離子二次電池、聚合物鋰電池、鎳氫電池、鎳鉻電池。如圖2所示，電氣裝置I利用外封裝材料40將進(jìn)行充放電的發(fā)電元件60密封。發(fā)電元件60通過(guò)將由一對(duì)隔膜30夾持正極10且使該一對(duì)隔膜30接合而成的袋裝電極50、與負(fù)極20交替地層疊而構(gòu)成。
[0038]正極10相當(dāng)于第I電極，如圖2所示，通過(guò)在作為導(dǎo)電體的正極集電體11的兩個(gè)表面粘結(jié)正極活性物質(zhì)12而形成。用于將電力導(dǎo)出的正極電極端子Ila自正極集電體11的一端的一部分延伸形成。多個(gè)層疊后的正極10的正極電極端子Ila通過(guò)焊接或粘接而相互固定。
[0039]正極10的正極集電體11的材料例如使用鋁制金屬板網(wǎng)(7少S 二々A製工?只八、y卜'、7夕少)、鋁制網(wǎng)(日文^ 二々厶製7 '> ^ )或鋁制沖孔網(wǎng)(日文^二々A製> 于卜'' 7夕HO。在電氣裝置I為鋰離子二次電池的情況下，正極10的正極活性物質(zhì)12的材料使用各種氧化物(LiMn2O4這樣的鋰錳氧化物；二氧化錳；1^附02這樣的鋰鎳氧化物；LiCo02這樣的鋰鈷氧化物；含鋰的鎳鈷氧化物；含鋰的非晶質(zhì)五氧化二釩)或硫?qū)倩衔?二硫化