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JP2011165336A - Battery manufacturing device - Google Patents

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JP2011165336A JP2010023266A JP2010023266A JP2011165336A JP 2011165336 A JP2011165336 A JP 2011165336A JP 2010023266 A JP2010023266 A JP 2010023266A JP 2010023266 A JP2010023266 A JP 2010023266A JP 2011165336 A JP2011165336 A JP 2011165336A
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tab
sheet
tape
welding
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CKD Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery manufacturing device which improves productivity of a battery. <P>SOLUTION: The battery manufacturing device includes a tab welding device 6 for welding a tab Tb on an electrode sheet 1, and tape adhering devices 7, 8 for adhering a protection tape Tp on the electrode sheet 1. The tap adhering devices 7, 8 include driven rollers 7a, 8a which are driven in synchronization with conveyance of the electrode sheet 1 after the tab Tb is welded, and hold the protection tape Tp. Then, when the driven rollers 7a, 8a rotate in accordance with the conveyance of the electrode sheet 1 after the tab Tb is welded, the protection tape Tp is adhered on the electrode sheet 1 during conveyance without sensing the electrode sheet 1 again after the tab Tb is welded and stopping for positioning. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、リチウムイオン電池等の二次電池の製造に際し用いられる電池製造装置に関するものである。   The present invention relates to a battery manufacturing apparatus used in manufacturing a secondary battery such as a lithium ion battery.

例えば、リチウムイオン電池等の二次電池は、正極活物質が塗布された正極シートと、負極活物質が塗布された負極シートとが、絶縁材からなるセパレータシートを介して重ね合わされた状態で巻回されて製造される。   For example, a secondary battery such as a lithium ion battery is wound in a state where a positive electrode sheet coated with a positive electrode active material and a negative electrode sheet coated with a negative electrode active material are overlapped via a separator sheet made of an insulating material. Rotated and manufactured.

正負両電極シートには、それぞれ巻回前の搬送過程において、活物質未塗布部にタブが溶接されるとともに、そのタブを保護する保護テープが貼付される(例えば、特許文献1参照)。   In both the positive and negative electrode sheets, a tab is welded to the active material uncoated portion and a protective tape for protecting the tab is attached to the positive and negative electrode sheets before the winding (see, for example, Patent Document 1).

特開2002−110148号公報JP 2002-110148 A

しかしながら、電極シート上の活物質の塗布間隔には多少のばらつきが生じるため、従来では、電極シート上の活物質塗布部と未塗布部の境界部位をセンサにより検出し、当該境界部位を基準にタブを溶接する位置を溶接装置の位置に位置決めしていた。その結果、溶接されたタブの間隔もばらつくため、当該タブの位置に合わせて保護テープを貼付する際には、再度、当該タブ又は上記境界部位の位置を検出して、当該位置を基準に保護テープを貼付する位置を貼付装置の位置に位置決めする必要があった。   However, since there are some variations in the application interval of the active material on the electrode sheet, conventionally, the boundary part between the active material application part and the non-application part on the electrode sheet is detected by a sensor, and the boundary part is used as a reference. The position for welding the tab was positioned at the position of the welding apparatus. As a result, the distance between the welded tabs varies, so when applying the protective tape to the position of the tab, the position of the tab or the boundary part is detected again and the protection is performed based on the position. It was necessary to position the tape application position at the position of the application device.

つまり、従来では、タブ溶接時における位置決め工程に加え、保護テープ貼付時における再度の位置決め工程が必要となり、製造装置の高速化ひいては電池の生産性向上を阻む阻害要因となっていた。   In other words, conventionally, in addition to the positioning process at the time of tab welding, a re-positioning process at the time of attaching the protective tape is required, which has been an impediment to increasing the speed of the manufacturing apparatus and thus improving the productivity of the battery.

なお、タブ溶接後に電極シートを再度センシングして位置決め停止することなく、保護テープを貼付する方法としては、例えばタブ溶接後に電極シートを搬送せず、当該溶接位置において続けて保護テープの貼付まで行う方法や、所定位置でのタブ溶接中に、タブ溶接済みの他の位置にて同時に保護テープの貼付を行う方法などが考えられる。   As a method of applying the protective tape without sensing and stopping positioning of the electrode sheet again after the tab welding, for example, the electrode sheet is not conveyed after the tab welding and the protective tape is continuously applied until the protective tape is applied. A method or a method of applying a protective tape at another position where tab welding has already been performed during tab welding at a predetermined position can be considered.

しかしながら、前者の方法では、停止している電極シート上のタブ溶接位置に合わせて、タブ溶接装置やテープ貼付装置を交互に移動させるといった機構が必要となり、電極シート側を動かし位置決めする構成に比べ、装置の複雑化や大型化が懸念される。   However, the former method requires a mechanism that alternately moves the tab welding device and the tape applicator in accordance with the tab welding position on the stopped electrode sheet, compared with the configuration in which the electrode sheet side is moved and positioned. There is concern about the complexity and size of the device.

また、電極シート上の活物質塗布部の塗布間隔は一般に500mm〜900mm程度と、電池の品種により大きく異なる。このため、後者の方法を採用した場合には、各種製品に対応し得る汎用性を確保するため、前者以上に、テープ貼付装置をシート搬送方向に沿って大きく(例えば400mm)移動させる機構が必要となる。   Further, the application interval of the active material application portion on the electrode sheet is generally about 500 mm to 900 mm, which varies greatly depending on the type of battery. For this reason, when the latter method is adopted, a mechanism for moving the tape applicator greatly along the sheet conveying direction (for example, 400 mm) is required more than the former in order to ensure versatility that can correspond to various products. It becomes.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電池の生産性の向上を図ることのできる電池製造装置を提供することを主たる目的の一つとしている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as one of its main purposes to provide a battery manufacturing apparatus capable of improving battery productivity.

以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。   Hereinafter, each means suitable for solving the above-described problem will be described separately. In addition, the effect specific to the means to respond | corresponds as needed is added.

手段1.所定間隔で電極材が塗布された電極シートを巻回して電池を製造するにあたり、当該電極シートに対しタブを溶接するとともに、当該タブを保護する保護テープを貼付する電池製造装置であって、
前記電極シートを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される電極シートにおける電極材塗布部と電極材未塗布部との境界部位を検出可能な検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記電極シートの所定位置をシート搬送方向第1位置に位置決め停止させるシート位置決め手段と、
前記シート搬送方向第1位置にて前記電極シートに対し前記タブを溶接するタブ溶接手段と、
前記シート搬送方向第1位置から所定長下流側に位置するシート搬送方向第2位置にて、前記タブ溶接後の電極シートの搬送に同期して駆動し、搬送中の当該電極シートに対し前記保護テープを貼付可能なテープ貼付手段とを備えたことを特徴とする電池製造装置。
Means 1. In manufacturing a battery by winding an electrode sheet coated with an electrode material at a predetermined interval, a battery manufacturing apparatus for welding a tab to the electrode sheet and attaching a protective tape for protecting the tab,
Conveying means for conveying the electrode sheet;
Detection means capable of detecting a boundary portion between the electrode material application part and the electrode material non-application part in the electrode sheet conveyed by the conveyance means;
A sheet positioning means for positioning and stopping the predetermined position of the electrode sheet at the first position in the sheet conveying direction based on the detection result of the detection means;
Tab welding means for welding the tab to the electrode sheet at the first position in the sheet conveying direction;
Driven in synchronism with the conveyance of the electrode sheet after the tab welding at the second position in the sheet conveyance direction, which is a predetermined length downstream from the first position in the sheet conveyance direction, and protects the electrode sheet being conveyed A battery manufacturing apparatus comprising a tape applying means capable of applying a tape.

上記手段1によれば、電極シートの搬送に同期して駆動するテープ貼付手段を備えることにより、タブ溶接後に電極シートを再度センシングして位置決め停止させることなく、搬送中の電極シートに対し保護テープを貼付することができる。結果として、製造装置の高速化ひいては電池の生産性向上を図ることができる。   According to the above means 1, by providing the tape applying means that is driven in synchronism with the conveyance of the electrode sheet, the protective tape is applied to the electrode sheet being conveyed without sensing and stopping the electrode sheet again after the tab welding. Can be affixed. As a result, it is possible to increase the speed of the manufacturing apparatus and thus improve the productivity of the battery.

また、本手段によれば、タブ溶接後に電極シートの位置決めを行うための検出手段や位置決め手段を省略することができ、さらにタブ溶接手段やテープ貼付手段を移動させるといった大掛かりな機構を設ける必要もない。結果として、製造装置の簡素化・小型化、ひいては低コスト化を図ることができる。   Further, according to this means, it is possible to omit the detection means and positioning means for positioning the electrode sheet after tab welding, and it is also necessary to provide a large-scale mechanism for moving the tab welding means and the tape applying means. Absent. As a result, it is possible to simplify and reduce the size of the manufacturing apparatus and to reduce the cost.

さらに、本手段においては、タブ溶接位置(シート搬送方向第1位置)からテープ貼付位置(シート搬送方向第2位置)までの距離が、製造する品種(電極材塗布部の塗布間隔)によらず常に一定となる。このため、テープ貼付手段をシート搬送方向に沿って移動させることなく、電極シート上の電極材塗布部の塗布間隔が大きく異なる様々な製品に対応することができ、汎用性が高い。   Furthermore, in this means, the distance from the tab welding position (first position in the sheet conveyance direction) to the tape application position (second position in the sheet conveyance direction) is independent of the type of product to be manufactured (application interval of the electrode material application part). Always constant. For this reason, without moving a tape sticking means along a sheet conveyance direction, it can respond to various products from which an application interval of an electrode material application part on an electrode sheet differs greatly, and versatility is high.

手段2.前記テープ貼付手段は、前記保護テープを保持可能に構成されかつ前記電極シートの搬送に同期して回転可能に構成された回転体を備えていることを特徴とする手段1に記載の電池製造装置。   Mean 2. 2. The battery manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the tape sticking unit includes a rotating body configured to hold the protective tape and configured to be rotatable in synchronization with conveyance of the electrode sheet. .

上記手段2によれば、電極シートの搬送に同期して駆動し、搬送中の電極シートに対し保護テープを貼付する構成を、比較的簡素な構成により実現できる。結果として、製造装置のさらなる簡素化等を図ることができる。回転体の一例としては、ローラやベルト等が挙げられる。   According to the said means 2, the structure which drives synchronously with conveyance of an electrode sheet, and affixes a protective tape with respect to the electrode sheet in conveyance can be implement | achieved by a comparatively simple structure. As a result, the manufacturing apparatus can be further simplified. Examples of the rotating body include a roller and a belt.

手段3.前記回転体は、前記電極シートに従動して回転するものであることを特徴とする手段2に記載の電池製造装置。   Means 3. 3. The battery manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the rotating body rotates following the electrode sheet.

ここでいう「従動」とは、電極シートとの接触(摩擦)により、当該電極シートの搬送に同期して動く動作を指す。   “Following” here refers to an operation that moves in synchronization with the conveyance of the electrode sheet by contact (friction) with the electrode sheet.

上記手段3によれば、電極シートの搬送に同期させて回転体を回転駆動させるための複雑な機構を必要とせず、製造装置のさらなる簡素化等を図ることができる。   According to the means 3, a complicated mechanism for rotating the rotating body in synchronization with the conveyance of the electrode sheet is not required, and the manufacturing apparatus can be further simplified.

手段4.前記タブの溶接中(電極シートの停止中)に前記回転体が前記保護テープを保持している回転方向第1位置から、前記回転体が前記電極シートと接する回転方向第2位置までの前記回転体の外周面上の距離が、
前記シート搬送方向第1位置から前記シート搬送方向第2位置までの距離(前記所定長)と同一であることを特徴とする手段2又は3に記載の電池製造装置。
Means 4. The rotation from the first position in the rotational direction where the rotating body holds the protective tape during welding of the tab (when the electrode sheet is stopped) to the second position in the rotational direction where the rotating body is in contact with the electrode sheet The distance on the outer surface of the body is
4. The battery manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the battery manufacturing apparatus has the same distance (the predetermined length) from the first position in the sheet conveying direction to the second position in the sheet conveying direction.

上記手段4によれば、シート搬送方向第1位置にて溶接されたタブが、その後の電極シートの搬送によりシート搬送方向第2位置(回転体との接点位置)まで運ばれてくる同時に、タブ溶接後の電極シートの搬送に同期した回転体の回転により、回転方向第1位置にて保持されていた保護テープが回転方向第2位置(電極シートとの接点位置)まで運ばれ、タブに対応する位置に保護テープが貼付される。   According to the means 4, the tab welded at the first position in the sheet conveying direction is conveyed to the second position in the sheet conveying direction (contact position with the rotating body) by the subsequent conveyance of the electrode sheet. By rotating the rotating body in synchronization with the conveyance of the electrode sheet after welding, the protective tape held at the first position in the rotation direction is carried to the second position in the rotation direction (contact point position with the electrode sheet), corresponding to the tab A protective tape is affixed to the position where

手段5.前記タブの溶接中に、停止している前記回転体に前記保護テープを保持させることを特徴とする手段2乃至4のいずれかに記載の電池製造装置。   Means 5. The battery manufacturing apparatus according to any one of means 2 to 4, wherein the protective tape is held by the rotating body that is stopped during welding of the tab.

上記手段5によれば、保護テープを回転体に保持させるためだけに、当該回転体の回転(電極シートの搬送)速度を緩めたり、停止する等しなくともよいため、さらなる電池の生産性向上等を図ることができる。また、回転体の回転動作中に当該回転体に対し保護テープを保持させる構成に比べ、保護テープをより適正な状態で回転体に保持させることができるため、電池の品質低下を抑制することができる。   According to the means 5, it is not necessary to slow down or stop the rotation (conveyance of the electrode sheet) of the rotating body only for holding the protective tape on the rotating body. Etc. can be achieved. In addition, since the protective tape can be held in the rotating body in a more appropriate state as compared with the configuration in which the rotating tape is held by the rotating body during the rotating operation of the rotating body, it is possible to suppress deterioration in battery quality. it can.

手段6.前記電極シートの表裏両面に対応して2つの前記テープ貼付手段を備えたことを特徴とする手段1乃至5のいずれかに記載の電池製造装置。   Means 6. The battery manufacturing apparatus according to any one of means 1 to 5, further comprising two tape applying means corresponding to both the front and back surfaces of the electrode sheet.

上記手段6によれば、電極シートの表裏両面からタブを挟み込むように保護テープを貼付することができるため、より耐久性の良い電池を製造することができる。   According to the above means 6, since the protective tape can be stuck so as to sandwich the tab from both the front and back surfaces of the electrode sheet, a battery having better durability can be manufactured.

電池製造装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of a battery manufacturing apparatus. (a)は、電極シートの構成を示す平面模式図であり、(b)は、表面のみに保護テープを貼付した場合の電極シートの構成を示す側面模式図であり、(c)は、表裏両面に保護テープを貼付した場合の電極シートの構成を示す側面模式図である。(A) is a plane schematic diagram which shows the structure of an electrode sheet, (b) is a side surface schematic diagram which shows the structure of the electrode sheet at the time of sticking a protective tape only on the surface, (c) is front and back It is a side surface schematic diagram which shows the structure of the electrode sheet at the time of sticking a protective tape on both surfaces. タブ溶接時の電極シート搬送機構の要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the electrode sheet conveyance mechanism at the time of tab welding. タブ溶接後のシート搬送過程における電極シート搬送機構の要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the electrode sheet conveyance mechanism in the sheet conveyance process after tab welding. タブ溶接後のシート搬送過程における電極シート搬送機構の要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the electrode sheet conveyance mechanism in the sheet conveyance process after tab welding. タブ溶接後のシート搬送過程における電極シート搬送機構の要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the electrode sheet conveyance mechanism in the sheet conveyance process after tab welding. 別の実施形態に係る電極シート搬送機構の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the electrode sheet conveyance mechanism which concerns on another embodiment.

以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、電池製造装置30の概略について図1を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. First, an outline of the battery manufacturing apparatus 30 will be described with reference to FIG.

電池製造装置30は、負極シートを搬送する電極シート搬送機構31、正極シートを搬送する電極シート搬送機構32及びセパレータシートを搬送するセパレータシート搬送機構33,34を備えている。各シート搬送機構31〜34によって搬送された各シートは、シート巻取り部35において各シートが重なるように巻取られ、これによって例えばリチウムイオン二次電池等の電池が製造される。   The battery manufacturing apparatus 30 includes an electrode sheet conveyance mechanism 31 that conveys a negative electrode sheet, an electrode sheet conveyance mechanism 32 that conveys a positive electrode sheet, and separator sheet conveyance mechanisms 33 and 34 that convey separator sheets. The sheets conveyed by the sheet conveying mechanisms 31 to 34 are wound so that the sheets overlap each other in the sheet winding unit 35, whereby a battery such as a lithium ion secondary battery is manufactured.

図2(a)〜(c)に示すように、各電極シート搬送機構31,32によって搬送される電極シート1(正極シート及び負極シート)には、予め一定の間隔で電極材としての活物質21が塗布された金属シート20が用いられる。具体的には、正極シートには例えばアルミニウム箔シートが用いられ、その表裏両面に一定の間隔で正極活物質が塗布されている。負極シートには例えば銅箔シートが用いられ、その表裏両面に一定の間隔で負極活物質が塗布されている。また、活物質未塗布部22の所定位置には、タブTbが溶接されるとともに、当該タブを表裏両面から挟むように保護テープTpが貼付される。   As shown in FIGS. 2A to 2C, the electrode sheet 1 (positive electrode sheet and negative electrode sheet) conveyed by the electrode sheet conveying mechanisms 31 and 32 has an active material as an electrode material at predetermined intervals in advance. A metal sheet 20 coated with 21 is used. Specifically, for example, an aluminum foil sheet is used as the positive electrode sheet, and the positive electrode active material is applied to both the front and back surfaces at regular intervals. For example, a copper foil sheet is used as the negative electrode sheet, and the negative electrode active material is applied to both the front and back surfaces at regular intervals. In addition, a tab Tb is welded to a predetermined position of the active material uncoated portion 22, and a protective tape Tp is attached so as to sandwich the tab from both the front and back surfaces.

次に、電極シート搬送機構31,32について詳しく説明する。なお、両電極シート搬送機構31,32は同様の構成であるため、ここでは負極シートに係る電極シート搬送機構31を例に挙げて説明する。以下、負極シートに関して、適宜電極シート1と称する。   Next, the electrode sheet conveyance mechanisms 31 and 32 will be described in detail. In addition, since both the electrode sheet conveyance mechanisms 31 and 32 are the same structures, here, the electrode sheet conveyance mechanism 31 which concerns on a negative electrode sheet is mentioned as an example, and is demonstrated. Hereinafter, the negative electrode sheet is appropriately referred to as an electrode sheet 1.

電極シート搬送機構31では、シート巻取り部35の上流側に設けられた一対のピンチローラ11によって、電極シート1が所定量ずつ下流側へ送り出される。また、これに追従して、新たな電極シート1が電極シートロール2から所定量ずつ供給される。   In the electrode sheet conveyance mechanism 31, the electrode sheet 1 is sent to the downstream side by a predetermined amount by the pair of pinch rollers 11 provided on the upstream side of the sheet winding unit 35. Following this, new electrode sheets 1 are supplied from the electrode sheet roll 2 by a predetermined amount.

ピンチローラ11は、本実施形態における搬送手段やシート位置決め手段を構成するものであり、電極シート1の搬送量を適宜調整し、電極シート1を所定位置に位置決めする機能も有する。   The pinch roller 11 constitutes a conveying unit and a sheet positioning unit in the present embodiment, and also has a function of appropriately adjusting the conveying amount of the electrode sheet 1 and positioning the electrode sheet 1 at a predetermined position.

電極シートロール2から引き出された電極シート1は、まず走行用ローラ3a及びテンションローラ3bを介して、検出手段としての検出センサ4の下方位置に送られる。検出センサ4は、電極シート1上における活物質塗布部(電極材塗布部)21と活物質未塗布部(電極材未塗布部)22との境界部位Dを検出するものである。   The electrode sheet 1 drawn out from the electrode sheet roll 2 is first sent to a position below a detection sensor 4 as detection means via a traveling roller 3a and a tension roller 3b. The detection sensor 4 detects a boundary portion D between the active material application part (electrode material application part) 21 and the active material non-application part (electrode material non-application part) 22 on the electrode sheet 1.

検出センサ4の下流側には、タブ溶接手段としてのタブ溶接装置6が配設されている。タブ溶接装置6は、電極シート1上の活物質未塗布部22にタブTbを溶接するものである。   On the downstream side of the detection sensor 4, a tab welding device 6 as a tab welding means is disposed. The tab welding device 6 welds the tab Tb to the active material uncoated portion 22 on the electrode sheet 1.

さらに、タブ溶接装置6の下流側には、電極シート1の裏面に対応して第1テープ貼付装置7が配設され、さらにその下流側には、電極シート1の表面に対応して第2テープ貼付装置8が配設されている。テープ貼付装置7,8は、本実施形態におけるテープ貼付手段を構成するものであり、溶接されたタブTbを保護するための保護テープTpを貼付する機能を有する。   Further, on the downstream side of the tab welding device 6, a first tape applying device 7 is disposed corresponding to the back surface of the electrode sheet 1, and further on the downstream side, a second corresponding to the surface of the electrode sheet 1. A tape applicator 8 is provided. The tape applicators 7 and 8 constitute a tape applicator in the present embodiment and have a function of applying a protective tape Tp for protecting the welded tab Tb.

テープ貼付装置7,8は、それぞれ電極シート1に従動して回転する回転体としての従動ローラ7a,8aと、当該従動ローラ7a,8aに対し圧接する押えローラ7b,8bとを備えている。   The tape applicators 7 and 8 include driven rollers 7a and 8a as rotating bodies that rotate following the electrode sheet 1, respectively, and press rollers 7b and 8b that press against the driven rollers 7a and 8a.

図3に示すように、従動ローラ7a,8a及び押えローラ7b,8bは、それぞれタブ溶接位置F3から、シート搬送方向S1(図4等参照)に沿って所定長L1,L2だけ下流側に離れたテープ貼付位置F4,F5にて、電極シート1と接触可能となるよう配置されている。本実施形態では、タブ溶接位置F3がシート搬送方向第1位置に相当し、テープ貼付位置F4,F5がシート搬送方向第2位置に相当する。   As shown in FIG. 3, the driven rollers 7a and 8a and the presser rollers 7b and 8b are separated from the tab welding position F3 by a predetermined length L1 and L2 along the sheet conveying direction S1 (see FIG. 4). Further, they are arranged so as to be in contact with the electrode sheet 1 at the tape application positions F4 and F5. In the present embodiment, the tab welding position F3 corresponds to the first position in the sheet conveyance direction, and the tape application positions F4 and F5 correspond to the second position in the sheet conveyance direction.

通常、従動ローラ7a,8a及び押えローラ7b,8bは、電極シート1と非接触の状態にある。   Usually, the driven rollers 7 a and 8 a and the pressing rollers 7 b and 8 b are not in contact with the electrode sheet 1.

押えローラ7b,8bは、上下方向に昇降可能に構成されており、当該押えローラ7b,8bが電極シート1を介して従動ローラ7a,8aに圧接することにより、従動ローラ7a,8aが電極シート1に従動して回転可能となる。   The presser rollers 7b and 8b are configured to be movable up and down. The presser rollers 7b and 8b are in pressure contact with the driven rollers 7a and 8a via the electrode sheet 1, so that the driven rollers 7a and 8a are electrode sheets. 1 can be rotated.

従動ローラ7a,8aの外周面所定位置には、保護テープTpを保持するためのテープ保持部(図示略)が設けられている。当該テープ保持部には、所定の吸引装置と連通した吸引孔が形成されている。当該吸引孔にて保護テープTpを吸着することにより、回転中の従動ローラ7a,8aにおいても、その外周面にて保護テープTpを保持することが可能となる。   A tape holder (not shown) for holding the protective tape Tp is provided at a predetermined position on the outer peripheral surface of the driven rollers 7a and 8a. The tape holding portion is formed with a suction hole communicating with a predetermined suction device. By adsorbing the protective tape Tp through the suction hole, it is possible to hold the protective tape Tp on the outer peripheral surface of the driven rollers 7a and 8a that are rotating.

また、従動ローラ7a,8aは、図示しないバネ機構等により回転方向S2,S3(図4等参照)とは逆方向に付勢されており、電極シート1と非接触の通常時において基準姿勢をとるように構成されている。従動ローラ7a,8aが基準姿勢にある場合、回転方向S2,S3に対して、前記テープ保持部は、電極シート1に面するシート接触位置A1,B1とは180°反対側にあたる基準位置A2,B2に位置している。本実施形態では、前記テープ保持部の基準位置A2,B2が回転方向第1位置に相当し、シート接触位置A1,B1が回転方向第2位置に相当する。   Further, the driven rollers 7a and 8a are urged in a direction opposite to the rotation directions S2 and S3 (see FIG. 4 and the like) by a spring mechanism or the like (not shown), and have a reference posture in a normal state without contact with the electrode sheet 1. It is configured to take. When the driven rollers 7a, 8a are in the reference posture, the tape holding portion is at a reference position A2, which is 180 ° opposite to the sheet contact positions A1, B1 facing the electrode sheet 1 with respect to the rotation directions S2, S3. Located at B2. In the present embodiment, the reference positions A2 and B2 of the tape holding unit correspond to the first position in the rotation direction, and the sheet contact positions A1 and B1 correspond to the second position in the rotation direction.

ここで、従動ローラ7a,8aの半周長(前記テープ保持部の基準位置A2,B2からシート接触位置A1,B1までの従動ローラ7a,8aの外周面上の距離)K1,K2は、それぞれタブ溶接位置F3からテープ貼付位置F4,F5までの距離L1,L2と等しくなるように設定されている。   Here, the half circumferences of the driven rollers 7a, 8a (distances on the outer peripheral surface of the driven rollers 7a, 8a from the reference positions A2, B2 of the tape holding portion to the sheet contact positions A1, B1) are respectively tabs. It is set to be equal to the distances L1 and L2 from the welding position F3 to the tape application positions F4 and F5.

次に電池製造装置30により行われる電極シート1へのタブTbの溶接工程及び保護テープTpの貼付工程について詳しく説明する。   Next, the welding process of the tab Tb to the electrode sheet 1 and the sticking process of the protective tape Tp performed by the battery manufacturing apparatus 30 will be described in detail.

まず、検出センサ4により電極シート1上の活物質塗布部21と活物質未塗布部22との境界部位Dの位置検出が行われる。   First, the position of the boundary part D between the active material application part 21 and the active material non-application part 22 on the electrode sheet 1 is detected by the detection sensor 4.

そして、検出センサ4の検出結果に応じた所定量だけ、ピンチローラ11が電極シート1を搬送し停止させる。これにより、活物質未塗布部22上の所定位置がタブ溶接位置F3に位置合わせされた状態となる。   Then, the pinch roller 11 conveys and stops the electrode sheet 1 by a predetermined amount according to the detection result of the detection sensor 4. Thereby, the predetermined position on the active material non-application part 22 will be in the state aligned with the tab welding position F3.

タブ溶接位置F3では、タブ溶接装置6により、活物質未塗布部22上の所定位置にタブTbが溶接される(図3参照)。   At the tab welding position F3, the tab welding device 6 welds the tab Tb at a predetermined position on the active material uncoated portion 22 (see FIG. 3).

タブTbの溶接中には、後の工程に用いられる保護テープTpの準備も同時に行われる。より詳しくは、基準姿勢で停止している従動ローラ7a,8aのテープ保持部に対し、図示しないテープ供給機構より保護テープTpが供給される。ここで、保護テープTpはその粘着面を外側に向けた状態で、従動ローラ7a,8aの外周面上に吸着保持される。   During welding of the tab Tb, preparation of the protective tape Tp used in the subsequent process is also performed at the same time. More specifically, the protective tape Tp is supplied from a tape supply mechanism (not shown) to the tape holding portions of the driven rollers 7a and 8a stopped in the reference posture. Here, the protective tape Tp is adsorbed and held on the outer peripheral surfaces of the driven rollers 7a and 8a with the adhesive surface facing outward.

また、タブTbの溶接中において、押えローラ7b,8bがそれぞれ駆動し、電極シート1を介して従動ローラ7a,8aに圧接する。   Further, during the welding of the tab Tb, the presser rollers 7b and 8b are driven to press-contact with the driven rollers 7a and 8a through the electrode sheet 1, respectively.

タブTbの溶接が終了すると、ピンチローラ11によって送り動作が実行され、電極シート1が搬送される。これに従動して従動ローラ7a,8aも回転する(図4参照)。そして、タブ溶接位置F3にて溶接されたタブTbがテープ貼付位置F4まで搬送されてくると、従動ローラ7aも半周長K1(180°)だけ回動して、基準位置A2にてテープ保持部に保持された保護テープTpがシート接触位置A1まで運ばれる(図5参照)。その結果、電極シート1の搬送を停止させることなく、タブTbが溶接された位置に対応する電極シート1裏面に対し保護テープTpが貼付される。   When the welding of the tab Tb is completed, the feeding operation is executed by the pinch roller 11 and the electrode sheet 1 is conveyed. Following this, the driven rollers 7a and 8a also rotate (see FIG. 4). Then, when the tab Tb welded at the tab welding position F3 is conveyed to the tape application position F4, the driven roller 7a is also rotated by the half circumference K1 (180 °), and the tape holding portion at the reference position A2. The protective tape Tp held in (1) is conveyed to the sheet contact position A1 (see FIG. 5). As a result, the protective tape Tp is affixed to the back surface of the electrode sheet 1 corresponding to the position where the tab Tb is welded without stopping the conveyance of the electrode sheet 1.

ここで、保護テープTpの粘着力は上記吸引装置による吸引力よりも勝っているため、保護テープTpの貼付が行われるにあたり、吸引装置による吸引を一旦停止させるような複雑な制御を行わずとも、電極シート1に対し円滑に保護テープTpが貼付される。   Here, since the adhesive force of the protective tape Tp is superior to the attractive force of the suction device, complicated control that temporarily stops the suction by the suction device is performed when the protective tape Tp is applied. The protective tape Tp is smoothly applied to the electrode sheet 1.

タブTbがテープ貼付位置F4を通過した後、押えローラ7bは電極シート1から離間する。その結果、従動ローラ7aは、バネ機構等の付勢力により基準姿勢に戻される。   After the tab Tb passes the tape application position F4, the press roller 7b is separated from the electrode sheet 1. As a result, the driven roller 7a is returned to the reference posture by an urging force of a spring mechanism or the like.

さらに、電極シート1の搬送が進み、溶接されたタブTbがテープ貼付位置F5まで搬送されてくると、従動ローラ8aも半周長K2(180°)だけ回動して、保護テープTpがシート接触位置B1まで運ばれる(図6参照)。その結果、上記テープ貼付位置F4における貼付の場合と同様、電極シート1の搬送を停止させることなく、電極シート1表面側のタブTbに対し保護テープTpが貼付される。   When the electrode sheet 1 is further conveyed and the welded tab Tb is conveyed to the tape application position F5, the driven roller 8a is also rotated by a half circumference K2 (180 °), and the protective tape Tp contacts the sheet. It is carried to position B1 (see FIG. 6). As a result, the protective tape Tp is applied to the tab Tb on the surface side of the electrode sheet 1 without stopping the conveyance of the electrode sheet 1 as in the case of application at the tape application position F4.

タブTbがテープ貼付位置F5を通過した後、押えローラ8bは電極シート1から離間する。その結果、従動ローラ8aは、バネ機構等の付勢力により基準姿勢に戻される。   After the tab Tb passes the tape application position F5, the press roller 8b is separated from the electrode sheet 1. As a result, the driven roller 8a is returned to the reference posture by an urging force of a spring mechanism or the like.

上記各過程を経て、タブTbの溶接工程及び保護テープTpの貼付工程が完了すると、最終的に、タブTb及び保護テープTpが取付けられた電極シート1は、走行用ローラ10及びピンチローラ11を介してシート巻取り部35まで搬送される。ピンチローラ11とシート巻取り部35との間には、電極シート1を一つの電池を製造するに必要な所定の長さで切断するカッター12が配設されており、カッター12によって切断された電極シート1は、シート巻き取り部35に巻き取られることとなる。   When the tab Tb welding process and the protective tape Tp attaching process are completed through the above-described processes, the electrode sheet 1 to which the tab Tb and the protective tape Tp are attached finally has the traveling roller 10 and the pinch roller 11. Then, the sheet is conveyed to the sheet winding unit 35. A cutter 12 is provided between the pinch roller 11 and the sheet take-up portion 35 to cut the electrode sheet 1 with a predetermined length necessary for manufacturing one battery. The electrode sheet 1 is wound around the sheet winding portion 35.

以上詳述したように、本実施形態によれば、電極シート1の搬送に同期して駆動する従動ローラ7a,8aを備えることにより、タブTbの溶接後に電極シート1を再度センシングして位置決め停止させることなく、搬送中の電極シート1に対し保護テープTpを貼付することができる。結果として、電池製造装置30の高速化ひいては電池の生産性向上を図ることができる。   As described above in detail, according to the present embodiment, by providing the driven rollers 7a and 8a that are driven in synchronization with the conveyance of the electrode sheet 1, the electrode sheet 1 is sensed again after the tab Tb is welded and the positioning is stopped. The protective tape Tp can be affixed to the electrode sheet 1 that is being transported without causing it to occur. As a result, it is possible to increase the speed of the battery manufacturing apparatus 30 and improve the battery productivity.

また、タブTbの溶接後に電極シート1の位置決めを行うための検出センサや位置決め機構を省略することができ、さらにタブ溶接装置6やテープ貼付装置7,8を移動させるといった大掛かりな機構を設ける必要もない。結果として、電池製造装置30の簡素化・小型化、ひいては低コスト化を図ることができる。   Further, it is possible to omit a detection sensor and a positioning mechanism for positioning the electrode sheet 1 after welding of the tab Tb, and it is necessary to provide a large-scale mechanism for moving the tab welding device 6 and the tape applying devices 7 and 8. Nor. As a result, the battery manufacturing apparatus 30 can be simplified, downsized, and cost can be reduced.

さらに、本実施形態においては、タブ溶接位置F3からテープ貼付位置F4,F5までの距離L1,L2が、製造する電池の品種(活物質塗布部21の塗布間隔)によらず常に一定となる。このため、テープ貼付装置7,8をシート搬送方向S1に沿って移動させることなく、電極シート1上の活物質塗布部21の塗布間隔が大きく異なる様々な製品に対応することができ、汎用性が高い。   Furthermore, in this embodiment, the distances L1 and L2 from the tab welding position F3 to the tape application positions F4 and F5 are always constant regardless of the type of battery to be manufactured (application interval of the active material application part 21). For this reason, without moving the tape applicators 7 and 8 along the sheet conveyance direction S1, it is possible to deal with various products in which the application interval of the active material application part 21 on the electrode sheet 1 is greatly different. Is expensive.

加えて、本実施形態では、タブTbの溶接中に、停止している従動ローラ7a,8aに対し保護テープTpを保持させる構成となっている。このため、保護テープTpを従動ローラ7a,8aに保持させるためだけに、当該従動ローラ7a,8aの回転(電極シート1の搬送)速度を緩めたり、停止する等しなくともよいため、さらなる電池の生産性向上等を図ることができる。また、従動ローラ7a,8aの回転動作中に当該従動ローラ7a,8aに対し保護テープTpを保持させる構成に比べ、保護テープTpをより適正な状態で従動ローラ7a,8aに保持させることができるため、電池の品質低下を抑制することができる。   In addition, in the present embodiment, the protection tape Tp is held by the stopped driven rollers 7a and 8a during welding of the tab Tb. For this reason, it is not necessary to slow down or stop the rotation speed (conveyance of the electrode sheet 1) of the driven rollers 7a, 8a just to hold the protective tape Tp on the driven rollers 7a, 8a. Productivity can be improved. In addition, the protective tape Tp can be held on the driven rollers 7a and 8a in a more appropriate state as compared with the configuration in which the driven rollers 7a and 8a hold the protective tape Tp during the rotation of the driven rollers 7a and 8a. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the battery quality.

尚、上述した実施形態の記載内容に限定されることなく、例えば次のように実施してもよい。   In addition, you may implement as follows, for example, without being limited to the description content of embodiment mentioned above.

(a)上記実施形態では、テープ貼付手段として従動ローラ7a,8aを採用しているが、これに限らず、他の構成を採用してもよい。   (A) In the said embodiment, although the driven rollers 7a and 8a are employ | adopted as a tape sticking means, not only this but another structure may be employ | adopted.

例えば、図7に示すように、従動ローラ7a,8aに代えて、ベルト機構17,18を採用した構成としてもよい。ベルト機構17,18は、それぞれ一対のローラ17a,18aと、当該一対のローラ17a,18a間に掛装された回転体としてのベルト17b,18bとから構成されている。そして、ベルト17b,18bが、搬送される電極シート1に従動し、保護テープTpの貼付を行うこととなる。   For example, as shown in FIG. 7, belt mechanisms 17 and 18 may be employed instead of the driven rollers 7a and 8a. Each of the belt mechanisms 17 and 18 includes a pair of rollers 17a and 18a, and belts 17b and 18b as rotating bodies that are hung between the pair of rollers 17a and 18a. Then, the belts 17b and 18b follow the conveyed electrode sheet 1 and apply the protective tape Tp.

ベルト機構17,18を採用した場合には、タブ溶接位置F3からテープ貼付位置F4,F5までの距離L1,L2が大きくなった場合でも、シート搬送方向S1に対する幅を大きくする必要がないため、製造装置の大型化を抑制することができる。   When the belt mechanisms 17 and 18 are employed, even when the distances L1 and L2 from the tab welding position F3 to the tape application positions F4 and F5 are increased, it is not necessary to increase the width with respect to the sheet conveying direction S1. An increase in the size of the manufacturing apparatus can be suppressed.

勿論、テープ貼付手段は、従動するタイプに限らず、電極シート1の搬送に同期して駆動するものであれば、他の構成を採用してもよい。   Of course, the tape sticking means is not limited to the driven type, and any other configuration may be adopted as long as it is driven in synchronization with the conveyance of the electrode sheet 1.

例えば、上記実施形態において、押えローラ7b,8bを省略し、従動ローラ7a,8aが電極シート1との接触ではなく、ピンチローラ11等、電極シート1の搬送機構と連動して動く構成を採用してもよい。   For example, in the above embodiment, the press rollers 7b and 8b are omitted, and the driven rollers 7a and 8a are not in contact with the electrode sheet 1 but are moved in conjunction with the conveyance mechanism of the electrode sheet 1, such as the pinch roller 11. May be.

(b)上記実施形態では、電極シート1の表裏両面〔図2(c)参照〕に対応して2つのテープ貼付装置7,8を備えた構成となっているが、これに限らず、例えば電極シート1の表面側のみ〔図2(b)参照〕に対応してテープ貼付装置7を1つだけ備えた構成としてもよい。   (B) In the said embodiment, although it has the structure provided with the two tape sticking apparatuses 7 and 8 corresponding to the front and back both surfaces [refer FIG.2 (c)] of the electrode sheet 1, it is not restricted to this, For example, It is good also as a structure provided with only one tape sticking apparatus 7 corresponding to only the surface side of the electrode sheet 1 (refer FIG.2 (b)).

(c)上記実施形態では、2つのテープ貼付装置7,8がそれぞれシート搬送方向S1における異なる位置F4,F5に設けられているが、これに限らず、例えばテープ貼付位置F4の上下にそれぞれテープ貼付装置を設け、表裏同時に電極シート1へ保護テープTpを貼付する構成としてもよい。   (C) In the above embodiment, the two tape applicators 7 and 8 are provided at different positions F4 and F5 in the sheet conveying direction S1, respectively. It is good also as a structure which provides a sticking apparatus and sticks the protective tape Tp to the electrode sheet 1 simultaneously front and back.

(d)従動ローラ7a,8aを基準姿勢に維持する構成は、上記実施形態のバネ機構に限定されるものではない。例えば、保護テープTbの貼付後、モータ等の駆動手段により基準姿勢に戻される構成や、惰性で動く従動ローラ7a,8aを磁石等により停止させる構成等を採用してもよい。   (D) The configuration for maintaining the driven rollers 7a and 8a in the reference posture is not limited to the spring mechanism of the above embodiment. For example, a configuration in which the protective tape Tb is applied and then returned to the reference posture by a driving unit such as a motor, or a configuration in which the driven rollers 7a and 8a that move by inertia are stopped by a magnet or the like may be employed.

(e)上記実施形態では、タブTbの溶接中に、停止している従動ローラ7a,8aに対し保護テープTpを保持させる構成となっている。これに限らず、回動動作中の従動ローラ7a,8に保護テープTpを保持させる構成としてもよい。例えば、タブTbの溶接後、搬送される電極シート1に従動して回動している従動ローラ7a,8aに対し、タブTbがテープ貼付位置F4,F5に到達するタイミングに合わせて、保護テープTpを受け渡す構成としてもよい。   (E) In the above embodiment, the protection tape Tp is held by the stopped driven rollers 7a and 8a during the welding of the tab Tb. Not only this but the structure which makes the follower rollers 7a and 8 in rotation operation hold | maintain the protective tape Tp is good. For example, after welding of the tab Tb, the protective tape is aligned with the timing at which the tab Tb reaches the tape application positions F4 and F5 with respect to the driven rollers 7a and 8a that are rotated following the conveyed electrode sheet 1. It is good also as a structure which delivers Tp.

(f)上記実施形態では、従動ローラ7a,8aの半周長(前記テープ保持部の基準位置A2,B2からシート接触位置A1,B1までの従動ローラ7a,8aの外周面上の距離)K1,K2が、それぞれタブ溶接位置F3からテープ貼付位置F4,F5までの距離L1,L2と等しくなるように設定され、タブTbの溶接後の電極シート1の搬送開始と同時に、従動ローラ7a,8aの従動が開始される構成となっている。これに限らず、例えば、タブTbの溶接後の電極シート1の搬送開始から所定時間遅れて、押えローラ7b,8bを圧接させることにより、タブTbがテープ貼付位置F4,F5に到達するタイミングに合わせて、従動ローラ7a,8aの従動が開始される構成としてもよい。かかる構成によれば、従動ローラ7a,8aの径を比較的小さく設定することができる。   (F) In the above embodiment, the half circumference of the driven rollers 7a, 8a (distance on the outer peripheral surface of the driven rollers 7a, 8a from the reference position A2, B2 of the tape holding portion to the sheet contact position A1, B1) K1, K2 is set to be equal to the distances L1 and L2 from the tab welding position F3 to the tape application positions F4 and F5, respectively, and simultaneously with the start of conveyance of the electrode sheet 1 after welding of the tab Tb, the driven rollers 7a and 8a The configuration is such that follow-up is started. Not limited to this, for example, by pressing the pressing rollers 7b and 8b after a predetermined time from the start of conveyance of the electrode sheet 1 after welding of the tab Tb, the timing at which the tab Tb reaches the tape application positions F4 and F5 is reached. In addition, the driven rollers 7a and 8a may be driven. According to such a configuration, the diameters of the driven rollers 7a and 8a can be set to be relatively small.

1…電極シート、4…検出センサ、6…タブ溶接装置、7,8…テープ貼付装置、7a,8a…従動ローラ、7b,8b…押えローラ、11…ピンチローラ、21…活物質塗布部、22…活物質未塗布部、30…電池製造装置、31,32…電極シート搬送機構、A1,B1…テープ保持部のシート接触位置、A2,B2…テープ保持部の基準位置、D…境界部位、F3…タブ溶接位置、F4,F5…テープ貼付位置、L1,L2…タブ溶接位置からテープ貼付位置までの距離、K1,K2…従動ローラの半周長、Tb…タブ、Tp…保護テープ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrode sheet, 4 ... Detection sensor, 6 ... Tab welding apparatus, 7, 8 ... Tape sticking apparatus, 7a, 8a ... Follower roller, 7b, 8b ... Pressing roller, 11 ... Pinch roller, 21 ... Active material application part, 22 ... Active material uncoated part, 30 ... Battery manufacturing device, 31, 32 ... Electrode sheet conveying mechanism, A1, B1 ... Sheet contact position of tape holding part, A2, B2 ... Reference position of tape holding part, D ... Boundary part F3: Tab welding position, F4, F5: Tape application position, L1, L2: Distance from tab welding position to tape application position, K1, K2: Half circumference of driven roller, Tb: Tab, Tp: Protection tape.

Claims (6)

所定間隔で電極材が塗布された電極シートを巻回して電池を製造するにあたり、当該電極シートに対しタブを溶接するとともに、当該タブを保護する保護テープを貼付する電池製造装置であって、
前記電極シートを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される電極シートにおける電極材塗布部と電極材未塗布部との境界部位を検出可能な検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記電極シートの所定位置をシート搬送方向第1位置に位置決め停止させるシート位置決め手段と、
前記シート搬送方向第1位置にて前記電極シートに対し前記タブを溶接するタブ溶接手段と、
前記シート搬送方向第1位置から所定長下流側に位置するシート搬送方向第2位置にて、前記タブ溶接後の電極シートの搬送に同期して駆動し、搬送中の当該電極シートに対し前記保護テープを貼付可能なテープ貼付手段とを備えたことを特徴とする電池製造装置。
In manufacturing a battery by winding an electrode sheet coated with an electrode material at a predetermined interval, a battery manufacturing apparatus for welding a tab to the electrode sheet and attaching a protective tape for protecting the tab,
Conveying means for conveying the electrode sheet;
Detection means capable of detecting a boundary portion between the electrode material application part and the electrode material non-application part in the electrode sheet conveyed by the conveyance means;
A sheet positioning means for positioning and stopping the predetermined position of the electrode sheet at the first position in the sheet conveying direction based on the detection result of the detection means;
Tab welding means for welding the tab to the electrode sheet at the first position in the sheet conveying direction;
Driven in synchronism with the conveyance of the electrode sheet after the tab welding at the second position in the sheet conveyance direction, which is a predetermined length downstream from the first position in the sheet conveyance direction, and protects the electrode sheet being conveyed A battery manufacturing apparatus comprising a tape applying means capable of applying a tape.
前記テープ貼付手段は、前記保護テープを保持可能に構成されかつ前記電極シートの搬送に同期して回転可能に構成された回転体を備えていることを特徴とする請求項1に記載の電池製造装置。   The battery manufacturing method according to claim 1, wherein the tape applying unit includes a rotating body configured to hold the protective tape and configured to be rotatable in synchronization with conveyance of the electrode sheet. apparatus. 前記回転体は、前記電極シートに従動して回転するものであることを特徴とする請求項2に記載の電池製造装置。   The battery manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the rotating body is rotated by following the electrode sheet. 前記タブの溶接中に前記回転体が前記保護テープを保持している回転方向第1位置から、前記回転体が前記電極シートと接する回転方向第2位置までの前記回転体の外周面上の距離が、
前記シート搬送方向第1位置から前記シート搬送方向第2位置までの距離と同一であることを特徴とする請求項2又は3に記載の電池製造装置。
The distance on the outer peripheral surface of the rotating body from the first position in the rotating direction where the rotating body holds the protective tape during welding of the tab to the second position in the rotating direction where the rotating body contacts the electrode sheet But,
4. The battery manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the battery manufacturing apparatus has the same distance from the first position in the sheet conveying direction to the second position in the sheet conveying direction. 5.
前記タブの溶接中に、停止している前記回転体に前記保護テープを保持させることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の電池製造装置。   5. The battery manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the protective tape is held by the stopped rotating body during welding of the tab. 6. 前記電極シートの表裏両面に対応して2つの前記テープ貼付手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の電池製造装置。   The battery manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising two tape applying means corresponding to both front and back surfaces of the electrode sheet.
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