專利名稱：電極卷繞方法及電極卷繞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及這樣的技術(shù)在制造設(shè)置于電池或蓄電池的殼體內(nèi)的電極的過程中，通過借助于卷繞裝置將帶狀電極和隔離物一起卷取來在形成層積電極時排出電極的缺陷部分。
背景技術(shù)：
例如，在蓄電池中，一對(正、負(fù))電極在卷繞于芯部(卷繞芯)上的狀態(tài)下設(shè)置在殼體內(nèi)。一對電極夾著隔離物在芯部上卷繞所需長度，然后被切割成一個成品單位。如果在制造各個電極的過程中電極出現(xiàn)缺陷，則使用標(biāo)簽或其他一些標(biāo)記裝置來對電極的缺陷部分作標(biāo)記并附上缺陷標(biāo)志。因此，如果在卷繞電極的過程中檢測到缺陷標(biāo)志，則需要將與該缺陷標(biāo)志對應(yīng)的缺陷部分作為不良電極排出以免該缺陷部分混入成品中。按照常規(guī)，當(dāng)例如在正極側(cè)電極中檢測到缺陷標(biāo)志時，卷繞裝置卷取所涉及到的(正極側(cè))電極、負(fù)極側(cè)電極及夾在這兩者之間的隔離物至與一個成品對應(yīng)的長度，然后將一個成品作為殘次品排出。這意謂著制造(對殘次品的卷取)的浪費，因而不可避免地導(dǎo)致電極的浪費。另一方面，專利文獻(xiàn)I披露了以下內(nèi)容在薄膜內(nèi)裝機中，使用標(biāo)志來檢測薄膜的缺陷部分并且將與該標(biāo)志對應(yīng)的缺陷部分排除。然而，專利文獻(xiàn)I的技術(shù)針對單獨的薄膜(即不是層積卷制)并且采用不同的卷繞制造過程。因此，這種技術(shù)無法直接地應(yīng)用于電池或蓄電池的制造。專利文獻(xiàn)2披露了以下內(nèi)容在卷帶器中，基于缺陷信息將不良帶卷繞在廢帶卷盤上并且僅僅將良品帶卷取在匣盒中。同樣，這種技術(shù)針對單獨的帶體，因而也無法應(yīng)用于電池或蓄電池的制造?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I JP-A-2000-275785專利文獻(xiàn)2 JP-A-7-03736
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要達(dá)到的目的因此，本發(fā)明的目的是當(dāng)在電池或蓄電池的積層卷繞過程中檢測到缺陷標(biāo)志時，可以僅僅將電極的缺陷部分單獨地排出而無需將一個成品作為殘次品排出。為了達(dá)到以上目的而采取的手段為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供一種電極卷繞方法，所述電極卷繞方法具有下述電極卷繞過程將隔離物置于正、負(fù)一對電極之間，將各個電極和各個隔離物的具有一個成品長度的部分卷繞在芯部上，并且基于每個成品單位切割各個電極和各個隔離物，其特征在于所述電極卷繞方法包括下述步驟在沿著電極移動方向位于成品卷繞位置的上游并且到所述成品卷繞位置的距離為一個成品長度或更大的位置為各個電極檢測附加在電極上的缺陷標(biāo)志；如果在電極的接下來一個成品長度之內(nèi)待卷取的部分中檢測到缺陷標(biāo)志，則從電極的帶有被檢測到的缺陷標(biāo)志且具有一個成品長度的部分的卷繞起始端起僅僅卷繞缺陷部分，所述缺陷部分是電極的與缺陷標(biāo)志對應(yīng)的部分；以及將所述缺陷部分從電極中分離并排出(權(quán)利要求1)。在根據(jù)本發(fā)明的上述電極卷繞方法中，為各個電極將缺陷標(biāo)志的檢測位置設(shè)定在沿著電極移動方向位于所述成品卷繞位置的上游并且到所述成品卷繞位置的距離大于或等于一個成品長度且小于兩個成品長度的位置(權(quán)利要求2)。在根據(jù)本發(fā)明的上述電極卷繞方法中，根據(jù)從電極的帶有被檢測到的缺陷標(biāo)志且具有一個成品長度的部分的卷繞起始端到電極的與所述缺陷標(biāo)志對應(yīng)的位置的電極長度而僅僅卷取電極的包括所述缺陷部分的部分(權(quán)利要求3)。在根據(jù)本發(fā)明的上述電極卷繞方法中，根據(jù)一個成品長度卷繞電極的包括被檢測到的缺陷部分且與電極的所述卷繞起始端相距一個成品長度的部分(權(quán)利要求4)。根據(jù)本發(fā)明的電極卷取方法還包括下述步驟在前面電極的各個部分的卷繞過程中，為各個電極檢測附加在電極的接下來一個成品長度之內(nèi)待卷取的后一部分上的缺陷標(biāo)志；如果到前面電極的各個部分完成卷繞為止在一個成品長度之內(nèi)的后一部分中檢測到缺陷標(biāo)志，則卷繞電極的與缺陷標(biāo)志對應(yīng)的缺陷部分，而不對接下來待卷取且具有一個成品長度的后面電極和后面隔離物正常地卷繞；以及將電極的所述缺陷部分從電極中分離并排出(權(quán)利要求5)。根據(jù)本發(fā)明的電極卷取方法還包括下述步驟在電極的卷繞的缺陷部分被分離和排出之后，如果在各電極的一個成品長度之內(nèi)的后一部分中未檢測到缺陷標(biāo)志，則將電極的所述卷繞起始端引導(dǎo)至所述成品卷取位置；以及開始卷繞電極的正常部分(權(quán)利要求6)。本發(fā)明提供一種電極卷繞裝置，所述電極卷繞裝置執(zhí)行下述操作將隔離物置于正、負(fù)一對電極之間，將各個電極和各個隔離物的具有一個成品長度的部分卷繞在芯部上，并且基于每個成品單位切割各個電極和各個隔離物。其特征在于所述電極卷繞裝置包括缺陷檢測器、長度測量裝置、不良電極卷繞裝置、電極夾和電極切割器。在前面電極的各個部分的卷繞過程中，所述缺陷檢測器在沿著電極移動方向位于成品卷繞位置的上游并且到所述成品卷繞位置的距離為一個成品長度或更大的位置為各個電極檢測附加在電極的接下來一個成品長度之內(nèi)待卷取的部分上的缺陷標(biāo)志。所述長度測量裝置測量從電極的被所述缺陷檢測器檢測到缺陷標(biāo)志且具有一個成品長度的部分的卷繞起始端到缺陷標(biāo)志的檢測位置的電極長度。所述不良電極卷繞裝置根據(jù)由所述長度測量裝置測得的從電極的所述卷繞起始端到缺陷標(biāo)志的檢測位置的所述電極長度而僅僅卷繞電極的包括缺陷部分的部分，將所述缺陷部分從電極中分離，并且將電極的分離部分作為不良電極排出。當(dāng)所述不良電極被卷繞時，所述電極夾在沿著電極移動方向位于所述不良電極卷繞裝置的上游的位置將所述不良電極的卷繞起始端引導(dǎo)至所述不良電極卷繞裝置。在所述不良電極的卷繞完成之后，所述電極切割器在所述不良電極卷繞裝置和所述電極夾之間的位置切割電極。本發(fā)明還提供一種電極卷繞裝置，所述電極卷繞裝置執(zhí)行下述操作將隔離物置于正、負(fù)一對電極之間，將各個電極和各個隔離物的具有一個成品長度的部分卷繞在芯部上，并且基于每個成品單位切割各個電極和各個隔離物。其特征在于所述電極卷繞裝置包括缺陷檢測器、不良電極卷繞裝置、電極夾和電極切割器。在前面電極的各個部分的卷繞過程中，所述缺陷檢測器在沿著電極移動方向位于成品卷繞位置的上游并且到所述成品卷繞位置的距離為一個成品長度或更大的位置為各個電極檢測附加在電極的接下來一個成品長度之內(nèi)待卷取的部分上的缺陷標(biāo)志。所述不良電極卷繞裝置卷繞電極的與被所述缺陷檢測器檢測到缺陷標(biāo)志且具有一個成品長度的部分的卷繞起始端相距一個成品長度的部分作為缺陷部分，將所述缺陷部分從電極中分離，并且將電極的分離部分作為不良電極排出。當(dāng)所述不良電極被卷繞時，所述電極夾在沿著電極移動方向位于所述不良電極卷繞裝置的上游的位置將所述不良電極的卷繞起始端引導(dǎo)至所述不良電極卷繞裝置。在所述不良電極的卷繞完成之后，所述電極切割器在所述不良電極卷繞裝置和所述電極夾之間的位置切割電極。本發(fā)明的優(yōu)點在根據(jù)本發(fā)明的電極卷繞方法和電極卷繞裝置中，可以僅僅將一對電極中的一者(或兩者)的包括缺陷部分的部分分離并排出。因此，與不僅電極的包括缺陷部分的部分而且電極的正常部分和隔離物都在卷取之后作為殘次品被排出的常規(guī)技術(shù)實例相比，取消了對將成為殘次品的成品的構(gòu)成部分的無用卷繞工序因而避免了材料費用的浪費。從這些方面可以看出本發(fā)明能夠降低制造成本(權(quán)利要求1、7和8)。基于上述電極卷繞方法，為各個電極將缺陷標(biāo)志檢測位置設(shè)定在沿著電極移動方向位于成品卷繞位置的上游并且到該成品卷繞位置的距離大于或等于一個成品長度且小于兩個成品長度的位置。因此，可以在開始電極卷繞過程之前檢測到電極的缺陷部分，并且可以在將該缺陷部分卷繞于芯部上之前分離并排出該缺陷部分。從而，可以取消無用的卷繞工序(權(quán)利要求2)。基于上述電極卷繞方法和電極卷繞裝置，根據(jù)從電極的具有一個成品長度的被檢測到缺陷標(biāo)志的部分的卷繞起始端到與該缺陷標(biāo)志對應(yīng)的位置的電極長度僅僅卷取電極的包括缺陷部分的部分。因此，與排出電極的具有一個成品長度的部分的情況相比，可以進(jìn)一步節(jié)省電極材料(權(quán)利要求3和7)?；谏鲜鲭姌O卷繞方法和電極卷繞裝置，卷取電極的包括缺陷部分且與具有一個成品長度的被檢測到缺陷標(biāo)志的部分的卷繞起始端相距一個成品長度的部分。因此，不需要確定缺陷部分在一個成品長度上的位置，并且不需要用于確定該位置的測量裝置。這樣可以簡化本發(fā)明方法的實施方式和本發(fā)明裝置的構(gòu)造(權(quán)利要求4和8)。基于上述電極卷繞方法，在卷取各個電極的前一部分的過程中，嘗試為這些電極檢測附在電極的長度為一個成品長度或更小的后一部分上的缺陷標(biāo)志。在完成對各個電極的前一部分的卷取之后，如果已經(jīng)在長度為一個成品長度或更小的后一部分中檢測到缺陷標(biāo)志，則不執(zhí)行對電極和隔離物的具有一個成品長度的后一部分的正常卷取而僅僅卷取電極的與缺陷標(biāo)志對應(yīng)的缺陷部分。將缺陷部分從電極中分尚并排出。因此，可以以有序方式連續(xù)地執(zhí)行對前面電極的卷取以及對電極的與缺陷標(biāo)志對應(yīng)的缺陷部分的卷取、分離和排出(權(quán)利要求5)。此外，基于上述電極卷繞方法，在將所卷取的電極的缺陷部分分離并排出之后，如果尚未在任何一個電極的長度為一個成品長度或更小的后一部分中檢測到缺陷標(biāo)志，則將各個電極的卷繞起始端引導(dǎo)至成品卷繞位置并且開始卷取電極的正常部分。因此，通過卷取電極的正常部分而制造出的成品不會成為殘次品。從而，可以合理、選擇性地執(zhí)行對電極的缺陷部分的卷取、分離和排出以及對電極的正常部分的卷取(權(quán)利要求6)。在根據(jù)本發(fā)明的一個電極卷繞裝置中，測量從電極的具有一個成品長度的被缺陷檢測器檢測到缺陷標(biāo)志的部分的卷繞起始端到該缺陷標(biāo)志的檢測位置的電極長度，并且僅僅卷取電極的具有測得長度的缺陷部分。因此，可以使排出的電極材料的長度最小化(權(quán)利要求7)。在根據(jù)本發(fā)明的另一個電極卷繞裝置中，卷取電極的包括缺陷部分且與具有一個成品長度的被檢測到缺陷標(biāo)志的部分的卷繞起始端相距一個成品長度的部分。因此，不需要確定缺陷部分在一個成品長度上的位置并且不需要測量裝置，這是由于在任何情況下卷取電極的一個成品部分已經(jīng)足夠。從而，可以簡化上述裝置的構(gòu)造，并且便于該裝置的操作和自動化(權(quán)利要求8)。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的電極卷繞方法和電極卷繞裝置的示意性正視圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的電極卷繞方法和電極卷繞裝置的主要部分的放大正視圖。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的電極卷繞方法中電極的缺陷標(biāo)志檢測位置和長度測量位置。圖4是根據(jù)本發(fā)明的電極卷繞過程的流程圖。
具體實施例方式在基于根據(jù)本發(fā)明的電極卷繞方法的圖1和圖2所示電極卷繞裝置中，帶狀的正極側(cè)電極2和負(fù)極側(cè)電極3以及待夾在這一對電極2和3之間的用于絕緣的帶狀隔離物4和5從相應(yīng)的卷盤6、7、8、9被送出，通過必要時所設(shè)置的多個引導(dǎo)輥11、12、13、14、浮動輥(未示出)等引導(dǎo)至一對夾持輥10之間，并且經(jīng)由這一對夾持輥10最終被卷繞在芯部38的外周面上。在必要時，一對夾持輥10以如下方式設(shè)置在成品卷繞位置S附近夾持輥10中的至少一個可以與另一個接觸和分離。每個電極2或3沿著電極移動方向在一對夾持棍10的上游側(cè)經(jīng)過電極夾23或24、一對電極切割器25或26以及不良電極卷繞裝置31或32的前方，然后到達(dá)一對夾持輥10。每一對電極切割器25或26例如屬于帶有操縱致動器的剪切類型，并且設(shè)置用于將電極2或3切割成具有一個成品的預(yù)定長度(即一個成品長度L)的部分。每個電極夾23或24保持電極2或3的作為由電極切割器25或26切割出的后續(xù)部分的切割側(cè)端部，并且移動到一對夾持輥10的位置，從而將后面電極2或3的切割側(cè)端部(卷繞起始端P)引導(dǎo)至一對夾持輥10之間的卷繞可開始位置。每個不良電極卷繞裝置31或32為相應(yīng)的電極2或3設(shè)置在一對電極切割器25或26和一對夾持輥10之間以便能夠沿著與紙面垂直的方向前進(jìn)和后退，從而卷取電極2或3的與預(yù)先附在電極2或3上的缺陷標(biāo)志15或16 (標(biāo)簽或其他一些標(biāo)記裝置)對應(yīng)的缺陷部分并且將電極2或3的缺陷部分作為不良電極排出。當(dāng)不進(jìn)行操作時，每個不良電極卷繞裝置31或32后退至待機位置并且處于待機狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)行操作時，即當(dāng)卷取電極2或3的缺陷部分時，每個不良電極卷繞裝置31或32從待機位置前進(jìn)至工作位置以靠近電極2或3，然后使用一對不良電極卷取卡盤33或34夾持相應(yīng)的電極2或3，并且隨著卡盤軸29或30旋轉(zhuǎn)利用卡盤33或34的外周面來卷起電極2或3的缺陷部分。缺陷檢測器17或18檢測缺陷標(biāo)志15或16。如圖3所示，每個缺陷檢測器17或18為電極2或3設(shè)置在沿著電極移動方向位于成品卷繞位置S的上游并且到成品卷繞位置S的距離為一個成品長度L或更大且優(yōu)選小于兩個成品長度2XL的位置。以上所述的一個成品長度L和兩個成品長度2XL是電極卷繞裝置I中到成品卷繞位置S的距離，并且與沿著電極2或3從電極切割器25或26的切割位置(切割端)向上游測得的距離對應(yīng)。如后所述，在相應(yīng)的電極切割器25或26切割電極2或3之后，電極2或3的(電極移動方向的)上游切割端被引導(dǎo)至成品卷繞位置S。在此時，電極2或3的卷繞起始端P的位置與成品卷繞位置S重合。卷繞起始端P在電極移動方向的上游側(cè)以每一個成品長度L出現(xiàn)。優(yōu)選將每個不良電極卷繞裝置31或32對電極2或3卷取的長度設(shè)定為(LI+a )，其中，LI是從被檢測到缺陷標(biāo)志15或16的一個成品部分的卷繞起始端P到與缺陷標(biāo)志15或16對應(yīng)的位置的距離，而a是使電極2或3的缺陷部分包括在長度(LI+a )內(nèi)的預(yù)定長度余量。作為選擇，將電極2或3的卷取長度設(shè)定為從電極2或3的被檢測到缺陷標(biāo)志15或16的一個成品部分的卷繞起始端P起為一個成品長度L而不是長度(LI+ a )，以便電極2或3的缺陷部分包括在長度L內(nèi)。長度測量裝置19或20為每個電極2或3測量從一個成品部分的卷繞起始端P到與缺陷標(biāo)志15或16對應(yīng)的位置的長度LI。如圖1和圖3所示，每個長度測量裝置19或20具有設(shè)置在與缺陷檢測器17或18的位置相同的位置的長度測量輥21或22。作為選擇，盡管圖中未示出，然而每個長度測量輥21或22沿著電極移動方向設(shè)置在缺陷檢測器17或18的上游并且位于與缺陷檢測器17或18相距適當(dāng)距離的位置。每個長度測量輥21或22與相應(yīng)的電極2或3滾動接觸并且隨著電極2或3移動而旋轉(zhuǎn)。每個長度測量裝置19或20對長度測量輥21或22的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行累計。在對電極2或3的前一正常部分或者電極2或3的缺陷部分的卷繞操作過程中，如果長度測量裝置19或20從缺陷檢測器17或18接收到對電極2或3的接下來待卷取且具有一個成品長度L的部分中的缺陷標(biāo)志15或16的檢測信號，則長度測量裝置19或20通過如下方式確定排出電極2或3的缺陷部分所需的長度(LI+a ):基于長度測量輥21或22的轉(zhuǎn)數(shù)為電極2或3的接下來待卷取的部分測量從卷繞起始端P到缺陷標(biāo)志15或16的長度LI (還存儲長度LI以便為隨后對電極2或3的缺陷部分的卷取做準(zhǔn)備)并將長度LI與長度余量a相加，或者在與長度(LI+a )對應(yīng)的位置直接地測量長度(LI+a )。在夾持輥10之間穿過之后，電極2和3的正常部分連同隔離物4和5的各個部分一起在成品卷繞位置S (即卷繞工位的位置)被卷繞在筒狀芯部38的外周面上。例如，分體式卷取芯37插入芯部38中，并且在卷繞操作過程中芯部38連同卷取芯37及與卷取芯37成為一體的旋轉(zhuǎn)軸36 —起旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸36與驅(qū)動電動機(未示出)連接,并且能夠旋轉(zhuǎn)卷取每個成品所需的轉(zhuǎn)數(shù)。當(dāng)分體式卷取芯37沿著旋轉(zhuǎn)軸36的徑向彼此間隔開時，卷取芯37具有較大的外周長，從而利用摩擦防止了芯部38從卷取芯37滑脫。在電極2和3及隔離物4和5的各個部分被卷取之后，分體式卷取芯37移位到彼此完全貼合的位置，從而卷取芯37的外周長縮小。這樣建立了卷繞在芯部38的外周面上的電極2和3及隔離物4和5可以容易地被拉出的狀態(tài)。為此目的，卷取芯37附帶有包括在旋轉(zhuǎn)軸36內(nèi)部的位移操縱裝置(未示出)。電極卷繞裝置I受到控制裝置35的程序的控制并且根據(jù)以下過程進(jìn)行操作。首先，作為預(yù)備步驟，引導(dǎo)隔離物4和5在一對夾持輥10之間穿過，并且通過例如熔接等方式將隔離物4和5的前端部彼此貼合地固定在芯部38的外周面上。另一方面，電極夾23保持著正極側(cè)電極2的前端而前進(jìn)以便將該前端引入間隔開的一對夾持輥10 (彼此間隔開)之間，然后后退。類似地，電極夾24保持著負(fù)極側(cè)電極3的前端而前進(jìn)以便將該前端引入間隔開的一對夾持輥10 (彼此間隔開)之間，然后后退。一對夾持輥10彼此靠近以夾持電極2和3及隔離物4和5，此后通過保持預(yù)定擠壓力來繼續(xù)夾持這些電極和隔離物。在這種狀態(tài)下，每個電極2或3在位于待機位置的不良電極卷繞裝置31或32的前方經(jīng)過，因此每個不良電極卷繞裝置31或32不會阻礙電極2或3的移動。在所示實例中，芯部38與卷取芯37 —起沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，因此電極2和3沿順時針方向卷繞在芯部38上而形成積層。為了實現(xiàn)這種層積卷繞，一對電極2和3及隔離物4和5在一對夾持輥10之間沿圖中從右到左的方向按照電極2、隔離物4、電極3、隔離物5的順序貼合，以便這些電極和隔離物以層積方式沿順時針方向卷繞在芯部38上。然后，驅(qū)動電動機(未示出)和旋轉(zhuǎn)軸36驅(qū)動(帶動)卷取芯37沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電極2、隔離物4、電極3、隔離物5按順序以層積方式卷繞在芯部38的外周面上并且卷繞的圈數(shù)與一個成品長度L對應(yīng)時，卷取芯37停止。在此時，電極切割器25和26依次切割由電極夾23和24保持的電極2和3，并且為下一次卷繞操作做準(zhǔn)備。然后，分體式卷取芯37朝向其外周長縮小的方向移位，從而建立芯部38以及卷繞在芯部38的外周面上的電極2和3及隔離物4和5可以與卷取芯37脫離的狀態(tài)。于是，取出裝置(未示出)拉拽芯部38以及卷繞在芯部38的外周面上的電極2和3及隔離物4和5并且將這些部件一起取出。在該取出工序之后，從芯部38切除隔離物4和5。當(dāng)卷繞停止時，卷繞在芯部38的外周面上的電極2和3及隔離物4和5的卷繞終止端固定在這些電極和隔離物的外周面上，并且卷繞起始端P通過例如熔接等方式固定在安裝于卷取芯37上的下一個芯部38的外周面上以便為下一次卷繞操作做準(zhǔn)備。在對電極2和3的上述部分的卷繞操作之后，開始對電極2和3的具有一個成品長度L的后一部分的卷繞操作?？刂蒲b置35的控制程序?qū)ι鲜鼍砣〔僮鬟M(jìn)行控制?？刂蒲b置35還包括用于實施根據(jù)本發(fā)明的電極卷繞方法的程序，該電極卷繞方法在上述卷繞操作的控制程序運行的過程中實施。如上所述，如果在制造電極2或3時在電極2或3中出現(xiàn)例如涂布缺陷等，則在缺陷位置處附上缺陷標(biāo)志15或16。如果在卷繞過程中缺陷檢測器17或18檢測到缺陷標(biāo)志15或16，則不良電極卷繞裝置31或32卷取電極2或3的缺陷部分并且以如下方式排出該缺陷部分。由于這樣的操作對于電極2和3是相同的，所以在下文中適當(dāng)?shù)貎H僅針對其中一者進(jìn)行描述。圖4是在電極卷繞過程中借助于控制裝置35的程序?qū)嵤└鶕?jù)本發(fā)明的電極卷繞方法時執(zhí)行的流程圖。在作為起點后的第一步驟的步驟SI中，基于根據(jù)本發(fā)明的電極卷繞方法的程序確認(rèn)對電極2或3的前一正常的一個成品部分的卷取已經(jīng)結(jié)束或者對電極2或3的缺陷部分的卷取和排出已經(jīng)結(jié)束。在隨后的步驟S2中，程序判斷缺陷檢測器17或18是否在正電極2或負(fù)電極3的具有一個成品長度L的后一部分中檢測到缺陷標(biāo)志15或16。如果在電極2和3中的一者(例如電極2)中檢測到缺陷標(biāo)志15 (在步驟S2中判定為“是”)，則在步驟S3中程序?qū)﹄姌O2的被檢測到缺陷標(biāo)志15的缺陷部分執(zhí)行卷取和排出的工序。在步驟S4中，在對電極2的缺陷部分進(jìn)行卷取的過程中程序檢測電極2的具有一個成品長度L的后一部分中的缺陷標(biāo)志15。然后，程序結(jié)束該流程并且返回到起點。在以上步驟S3中，按照如下方式執(zhí)行對電極2的缺陷部分的卷取和排出。與電極2對應(yīng)的不良電極卷繞裝置31從待機位置前進(jìn)至電極2的移動路徑上的位置，并且在不良電極卷取卡盤33打開的狀態(tài)下在該處待機。在對電極2的前一部分的卷取結(jié)束之后，電極夾23將電極2的由電極切割器25切割出的切割端引導(dǎo)至卡盤33之間。然后，不良電極卷繞裝置31將電極2夾持在一對卡盤33之間，并且通過使卡盤軸29旋轉(zhuǎn)來卷取電極2的缺陷部分作為不良電極?？梢詫⑦@種操作的卷取長度設(shè)定為卡盤33的轉(zhuǎn)數(shù)的形式。如上所述，在已設(shè)置長度測量裝置19的情況下，將電極2的卷取長度設(shè)定為長度(Ll+ci )，其中，LI是測得長度，而a是長度余量(常數(shù))。在未設(shè)置長度測量裝置19的情況下，將電極2的卷取長度設(shè)定為從電極2的被檢測到缺陷標(biāo)志15的一個成品部分的卷繞起始端P開始的一個成品長度L。然后，電極切割器25切割電極2以使電極2的通過卡盤33的旋轉(zhuǎn)而被卷取的部分與后面的電極2分離。在分離后，不良電極卷繞裝置31后退至待機位置，從而建立電極2的包括缺陷部分的卷取部分可以被排出的狀態(tài)。可以用手或者使用靜止止動件(未示出)、沿著拉拔方向移動的拉拔桿(未示出)等裝置容易地從卡盤33上取下(拉出)電極2的卷繞在一對卡盤33上且包括缺陷部分的部分，當(dāng)不良電極卷繞裝置31后退時，該靜止止動件推出電極2的該部分。將電極2的包括缺陷部分的取下部分排出到回收箱(未示出)?？梢砸赃@樣的方式排出電極2的取下部分當(dāng)卡盤33朝向下方時，僅僅使該取下部分掉落到下方的回收箱中。在電極2的包括缺陷部分的部分被排出之后，電極夾23將電極2的后一正常部分的卷繞起始端P引入一對夾持輥10之間，然后后退而建立對電極2的正常部分的卷取可以重新開始的狀態(tài)。對電極3執(zhí)行與以上所述相同的操作。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的電極卷繞方法在對電極2和3的前一部分的卷取過程中檢測附在電極2或3的具有一個成品長度L的后一部分上的缺陷標(biāo)志15或16。如果在對電極2和3的前一部分的卷取過程中檢測到電極2或3的具有一個成品長度L的后一部分中的缺陷標(biāo)志15或16，則不對電極2和3的具有一個成品長度L的后一部分以及隔離物4和5的相應(yīng)部分正常地卷取。作為替代，對電極2或3的與缺陷標(biāo)志15或16對應(yīng)的缺陷部分進(jìn)行卷取。從而，將電極2或3的缺陷部分從電極2或3中去除并排出。
另一方面，如果在電極2和3中的任一者中均未檢測到缺陷標(biāo)志15或16(在步驟S2中判定為“否”)，則在步驟S5中程序?qū)﹄姌O2和3的具有一個成品長度L的后一部分執(zhí)行一個成品長度L的正常卷繞工序。在步驟S6中，在對具有一個成品長度L的當(dāng)前部分的正常卷取過程中程序檢測電極2或3的具有一個成品長度L的后一部分中的缺陷標(biāo)志15或16。然后，程序返回到起點。作為以上操作的結(jié)果，在電極2或3的缺陷部分的卷取、分離和排出之后，如果在電極2和3中任一者的具有一個成品長度L的后一部分中均未檢測到缺陷標(biāo)志15或16,則將電極2和3的卷繞起始端P引導(dǎo)至成品卷繞位置S并且開始卷取電極2和3的正常部分。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的電極卷繞方法涉及這樣的電極卷繞過程將隔離物4和5置于一對(正、負(fù))電極2和3之間,將電極2和3及隔離物4和5的具有一個成品長度L的部分卷繞在芯部38上，并且基于每個成品單位切割電極2和3及隔離物4和5。根據(jù)本發(fā)明的電極卷繞方法包括如下步驟嘗試在沿著電極移動方向位于成品卷繞位置S的上游并且到成品卷繞位置S的距離為一個成品長度L或更大的位置為各個電極2和3檢測附在電極2或3上的缺陷標(biāo)志15或16 ;如果在電極2或3的接下來待卷取且長度為一個成品長度L或更小的部分中檢測到缺陷標(biāo)志15或16，則從電極2或3的與缺陷標(biāo)志15或16對應(yīng)且具有一個成品長度L的被檢測到缺陷標(biāo)志的部分的卷繞起始端P起僅僅卷取缺陷部分；以及將該缺陷部分從電極2或3中分尚并排出。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以僅僅將電極2或3中的包括缺陷部分的部分排出。因此，與不僅電極2或3的包括缺陷部分的部分而且電極2和3的構(gòu)成一個成品的正常部分以及隔離物4和5都作為殘次品被排出的常規(guī)技術(shù)實例相比，取消了對將成為殘次品的成品的構(gòu)成部分的無用卷繞工序因而避免了材料費用的浪費。從這些方面可以看出本發(fā)明能夠降低制造成本。為了實現(xiàn)以上操作，根據(jù)本發(fā)明的一種電極卷繞裝置I涉及這樣的裝置該裝置將隔離物4和5置于一對(正、負(fù))電極2和3之間,將電極2和3及隔離物4和5的具有一個成品長度L的部分卷繞在芯部38上，并且基于每個成品單位切割電極2和3及隔離物4和5。這種電極卷繞裝置I設(shè)置有缺陷檢測器17和18、長度測量裝置19和20、不良電極卷繞裝置31和32、電極夾23和24以及電極切割器25和26。然而，很明顯，可以將電極2或3的包括缺陷部分的部分的卷取長度固定于一個成品長度而無需測量長度LI或(LI+a )。在這種情況下，不再需要長度測量裝置37和38。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一種電極卷繞裝置I涉及這樣的裝置該裝置將隔離物4和5置于一對(正、負(fù))電極2和3之間,將電極2和3及隔離物4和5的具有一個成品長度L的部分卷繞在芯部38上，并且基于每個成品單位切割電極2和3及隔離物4和5。這種電極卷繞裝置I設(shè)置有缺陷檢測器17和18、不良電極卷繞裝置31和32、電極夾23和24以及電極切割器25和26。這里，長度測量裝置37和38被省略。附圖標(biāo)記說明I 電極卷繞裝置2:正極側(cè)電極3:負(fù)極側(cè)電極
4:隔離物5:隔離物6 :卷盤7 :卷盤8 :卷盤9 :卷盤10:夾持輥11:引導(dǎo)輥12:引導(dǎo)輥13:引導(dǎo)輥14:引導(dǎo)輥15 :缺陷標(biāo)志16 :缺陷標(biāo)志17 :缺陷檢測器18 :缺陷檢測器19 :長度測量裝置20 :長度測量裝置21 :長度測量輥22 :長度測量輥23 電極夾24 電極夾25:電極切割器26:電極切割器29 :卡盤軸30 :卡盤軸31 :不良電極卷繞裝置32:不良電極卷繞裝置33 :不良電極卷取卡盤34 :不良電極卷取卡盤35 :控制裝置36 :旋轉(zhuǎn)軸37 :卷繞芯38 :芯部S :成品卷繞位置P 電極卷繞起始端L : 一個成品長度a :長度余量L1:長度(從電極的卷繞起始端P到缺陷標(biāo)志15或16的測得長度)S1、S2、S3、S4、S5、S6 :程序步驟
權(quán)利要求
1.一種電極卷繞方法，具有下述電極卷繞過程 將隔離物置于正、負(fù)一對電極之間，將各個電極和各個隔離物的具有一個成品長度的部分卷繞在芯部上，并且基于每個成品單位切割各個電極和各個隔離物，其特征在于所述電極卷繞方法包括下述步驟 在沿著電極移動方向位于成品卷繞位置的上游并且到所述成品卷繞位置的距離為一個成品長度或更大的位置為各個電極檢測附加在電極上的缺陷標(biāo)志； 如果在電極的接下來一個成品長度之內(nèi)待卷取的部分中檢測到缺陷標(biāo)志，則從電極的帶有被檢測到的缺陷標(biāo)志且具有一個成品長度的部分的卷繞起始端起僅僅卷繞缺陷部分，所述缺陷部分是電極的與缺陷標(biāo)志對應(yīng)的部分；以及 將所述缺陷部分從電極中分離并排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極卷繞方法，其特征在于， 為各個電極將缺陷標(biāo)志的檢測位置設(shè)定在沿著電極移動方向位于所述成品卷繞位置的上游并且到所述成品卷繞位置的距離大于或等于一個成品長度且小于兩個成品長度的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電極卷繞方法，其特征在于， 根據(jù)從電極的帶有被檢測到的缺陷標(biāo)志且具有一個成品長度的部分的卷繞起始端到電極的與所述缺陷標(biāo)志對應(yīng)的位置的電極長度而僅僅卷取電極的包括所述缺陷部分的部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電極卷繞方法，其特征在于， 根據(jù)一個成品長度卷繞電極的包括被檢測到的缺陷部分且與電極的所述卷繞起始端相距一個成品長度的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的電極卷取方法，其特征在于所述電極卷取方法還包括下述步驟 在前面電極的各個部分的卷繞過程中，為各個電極檢測附加在電極的接下來一個成品長度之內(nèi)待卷取的后一部分上的缺陷標(biāo)志； 如果到前面電極的各個部分完成卷繞為止在一個成品長度之內(nèi)的后一部分中檢測到缺陷標(biāo)志，則卷繞電極的與缺陷標(biāo)志對應(yīng)的缺陷部分，而不對接下來待卷取且具有一個成品長度的后面電極和后面隔離物正常地卷繞；以及 將電極的所述缺陷部分從電極中分尚并排出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的電極卷繞方法，其特征在于所述電極卷取方法還包括下述步驟 在電極的卷繞的缺陷部分被分離和排出之后，如果在各電極的一個成品長度之內(nèi)的后一部分中未檢測到缺陷標(biāo)志，則將電極的所述卷繞起始端引導(dǎo)至所述成品卷取位置；以及 開始卷繞電極的正常部分。
7.一種電極卷繞裝置，執(zhí)行下述操作 將隔離物置于正、負(fù)一對電極之間，將各個電極和各個隔離物的具有一個成品長度的部分卷繞在芯部上，并且基于每個成品單位切割各個電極和各個隔離物，其特征在于所述電極卷繞裝置包括 缺陷檢測器，在前面電極的各個部分的卷繞過程中，所述缺陷檢測器在沿著電極移動方向位于成品卷繞位置的上游并且到所述成品卷繞位置的距離為一個成品長度或更大的位置為各個電極檢測附加在電極的接下來一個成品長度之內(nèi)待卷取的部分上的缺陷標(biāo)志； 長度測量裝置，其測量從電極的被所述缺陷檢測器檢測到缺陷標(biāo)志且具有一個成品長度的部分的卷繞起始端到缺陷標(biāo)志的檢測位置的電極長度； 不良電極卷繞裝置，其根據(jù)由所述長度測量裝置測得的從電極的所述卷繞起始端到缺陷標(biāo)志的檢測位置的所述電極長度而僅僅卷繞電極的包括缺陷部分的部分，將所述缺陷部分從電極中分尚，并且將電極的分尚部分作為不良電極排出； 電極夾，當(dāng)所述不良電極被卷繞時，所述電極夾在沿著電極移動方向位于所述不良電極卷繞裝置的上游的位置將所述不良電極的卷繞起始端引導(dǎo)至所述不良電極卷繞裝置；以及 電極切割器，在所述不良電極的卷繞完成之后，所述電極切割器在所述不良電極卷繞裝置和所述電極夾之間的位置切割電極。
8.一種電極卷繞裝置，執(zhí)行下述操作 將隔離物置于正、負(fù)一對電極之間，將各個電極和各個隔離物的具有一個成品長度的部分卷繞在芯部上，并且基于每個成品單位切割各個電極和各個隔離物，其特征在于所述電極卷繞裝置包括 缺陷檢測器，在前面電極的各個部分的卷繞過程中，所述缺陷檢測器在沿著電極移動方向位于成品卷繞位置的上游并且到所述成品卷繞位置的距離為一個成品長度或更大的位置為各個電極檢測附加在電極的接下來一個成品長度之內(nèi)待卷取的部分上的缺陷標(biāo)志； 不良電極卷繞裝置，其卷繞電極的與被所述缺陷檢測器檢測到缺陷標(biāo)志且具有一個成品長度的部分的卷繞起始端相距一個成品長度的部分作為缺陷部分，將所述缺陷部分從電極中分離，并且將電極的分離部分作為不良電極排出； 電極夾，當(dāng)所述不良電極被卷繞時，所述電極夾在沿著電極移動方向位于所述不良電極卷繞裝置的上游的位置將所述不良電極的卷繞起始端引導(dǎo)至所述不良電極卷繞裝置；以及 電極切割器，在所述不良電極的卷繞完成之后，所述電極切割器在所述不良電極卷繞裝置和所述電極夾之間的位置切割電極。
全文摘要
在電池或蓄電器的積層卷繞過程中，當(dāng)檢測到缺陷標(biāo)志時，不是將一個完整成品作為殘次品排出，而是可以僅僅將包括缺陷部分的電極單獨地排出。本發(fā)明的電極卷繞過程包括如下步驟將隔離物(4，5)置于正、負(fù)一對電極(2，3)之間，將各自具有一個成品長度L的電極(2，3)和隔離物(4，5)卷繞在芯部(38)上，并且基于每個成品單位切割電極(2，3)和隔離物(4，5)。在該電極卷繞過程中，在沿著電極移動方向位于成品卷取位置S的上游且到成品卷取位置S的距離為一個成品長度L或更大的位置對各個電極(2，3)檢測標(biāo)記在電極(2，3)上的缺陷標(biāo)志(15，16)。當(dāng)在接下來待卷取的一個成品長度L之內(nèi)的電極(2，3)中檢測到缺陷標(biāo)志(15，16)時，從具有一個成品長度L的電極的卷繞起始端(P)起僅僅卷繞電極(2，3)的與缺陷標(biāo)志(15，16)對應(yīng)的缺陷部分，從而將該缺陷部分從電極(2，3)中分離并排出。
文檔編號B65H19/22GK103052580SQ201180037780
公開日2013年4月17日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者杉原勉 申請人:小松Ntc株式會社