制造電極體的裝置以及方法
【專利摘要】制造夾著隔膜（13）將負極片材以及正極片材層疊而成的電極體的本發(fā)明的層疊裝置（1）具有：第1單元（50），其用于將隔膜的連續(xù)體折疊于第1區(qū)域（56）；第2單元（60），其用于與第1單元折疊隔膜的連續(xù)體同步地向第1區(qū)域交替供給正極片材以及負極片材。第1單元包括第1壁面（51）以及第2壁面（52），該第1壁面以及第2壁面具有與折疊的長度大致相等的長度，以交替吸附有隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)將隔膜的連續(xù)體折疊于第1區(qū)域。采用本發(fā)明，能夠提供能以簡易的結(jié)構(gòu)、高精度地將隔膜、正極片材以及負極片材層疊的裝置。
【專利說明】制造電極體的裝置以及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制造夾著隔膜將正極片材以及負極片材層疊而成的電極體的裝置以及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在日本國特開2002-329530號公報中公開有通過有效利用隔膜或固體電解質(zhì)層和有效利用電池內(nèi)部空間而以謀求電池的小型化以及增大電容量為目的的片材型電池。在該片材型電池中，多個正極片材和多個負極片材以夾著隔膜交替配置的方式層疊，隔膜的特征在于，借助連續(xù)的片材形成，以穿過相鄰的正極片材與負極片材之間的方式彎折成鋸齒形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]應(yīng)用于鋰電池等的電極體通過夾著隔膜將多個正極片材(正極板)以及負極片材(負極板)層疊起來制造而成。因此，要求能夠以簡易的結(jié)構(gòu)、高精度地將隔膜、正極片材以及負極片材層疊的裝置。
[0004]本發(fā)明一技術(shù)方案是制造夾著隔膜將正極片材以及負極片材層疊而成的電極體的裝置。該裝置是這樣的裝置，具有--第I單元，其用于將隔膜的連續(xù)體折疊于第I區(qū)域；和第2單元，其用于與第I單元折疊隔膜的連續(xù)體同步地向第I區(qū)域交替供給正極片材以及負極片材。第I單元包括第I壁面以及第2壁面，該第I壁面以及第2壁面具有與折疊的長度大致相等的長度，以 交替吸附有隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)將隔膜的連續(xù)體折疊于第I區(qū)域。
[0005]通過以第I壁面以及第2壁面交替吸附支承隔膜的連續(xù)體(以后稱隔膜)，能夠維持在折疊連續(xù)的隔膜時第I區(qū)域的附近的張力。因此，能夠抑制在將隔膜折疊(層疊)于第I區(qū)域時張力發(fā)生變動。因此，能夠使用連續(xù)的隔膜高精度地制造將隔膜、正極片材以及負極片材層疊而成的層疊體(電極體)。
[0006]優(yōu)選的是，第I壁面以及第2壁面配置于第I區(qū)域的兩側(cè)，相對于第I區(qū)域交替倒下以及反轉(zhuǎn)。能夠通過使壁面倒下這樣的簡單的動作而將這些壁面交替重疊于第I區(qū)域。更優(yōu)選的是，第I壁面以及第2壁面配置于第I區(qū)域的兩側(cè)，相對于第I區(qū)域交替倒下以及起立。能夠使壁面的可動范圍變窄，也能夠使隔膜的移動范圍變窄。因此，容易提供緊湊且生產(chǎn)節(jié)拍較短的裝置。
[0007]期望的是，第I單元包括:第I副單元，其在第2壁面倒下時以第I壁面吸附隔膜的連續(xù)體，使第I壁面以吸附有隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)向第I區(qū)域倒下，以釋放了隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)反轉(zhuǎn)第I壁面；和第2副單元，其在第I壁面倒下時以第2壁面吸附隔膜的連續(xù)體，使第2壁面以吸附有隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)向第I區(qū)域倒下，以釋放了隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)反轉(zhuǎn)第2壁面。
[0008]有效的是，第I壁面包括在倒下時將隔膜的連續(xù)體引導(dǎo)至第2壁面的基端的頂端，第2壁面包括在倒下時將隔膜的連續(xù)體引導(dǎo)至第I壁面的基端的頂端。使壁面倒下的動作能夠兼有向其他的壁面交付隔膜的連續(xù)體而使之吸附支承隔膜的連續(xù)體的動作。期望的是，第I單元包括在第I壁面倒下時將隔膜的連續(xù)體按壓于第2壁面的第3壁面和在第2壁面倒下時將隔膜的連續(xù)體按壓于第I壁面的第4壁面。能夠使得從第I壁面向第2壁面、相反地從第2壁面向第I壁面交替地更加可靠地吸附支承隔膜的連續(xù)體。
[0009]有效的是，該裝置還具有以有張力的狀態(tài)向第I壁面以及第2壁面供給隔膜的連續(xù)體的供給單元。在第I區(qū)域的附近，由于由壁面支承隔膜，因此折疊時，能夠以較小的張力抑制隔膜產(chǎn)生變形、撓曲。因此，能夠緩和隔膜的連續(xù)體所受的張力，能夠制造品質(zhì)較高的層疊體。
[0010]另外，期望的是，該裝置還具有使層疊于第I區(qū)域的層疊體相對于第I壁面以及第2壁面后退的位置調(diào)整單元。在制造多層的層疊體時，能夠?qū)盈B的位置和與壁面之間的關(guān)系保持為恒定。位置調(diào)整單元也可以使壁面上升，也可以使層疊體后退(下降)。
[0011]本發(fā)明的其他的技術(shù)方案之一是制造夾著隔膜將正極片材以及負極片材層疊而成的電極體的方法，典型的是，層疊體(電極體)的制造方法、包含電極體的電池的制造方法。該方法包括以下的步驟。
[0012]1.使與折疊的長度大致相等的長度的第I壁面以及第2壁面以交替吸附有隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)重疊于第I區(qū)域，將隔膜的連續(xù)體折疊于第I區(qū)域。
[0013]2.與折疊隔膜的連續(xù)體同步地向第I區(qū)域交替供給正極片材以及負極片材并進
行層疊。
[0014]期望的是，折疊包括:配置于第I區(qū)域的兩側(cè)的第I壁面以及第2壁面交替向第I區(qū)域倒下以及從第I區(qū)域反轉(zhuǎn)，將從上方對第I區(qū)域供給的隔膜的連續(xù)體折疊于第I區(qū)域。而且，期望的是，折疊包括:第I壁面以吸附有隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)向第I區(qū)域倒下，以釋放了隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)反轉(zhuǎn)；在第I壁面倒下時，第2壁面吸附隔膜的連續(xù)體。同樣地，期望的是，折疊包括:第2壁面以吸附有隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)向第I區(qū)域倒下，以釋放了隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)反轉(zhuǎn)；在第2壁面倒下時，第I壁面吸附隔膜的連續(xù)體。
[0015]本發(fā)明進一步不同的其他的技術(shù)方案之一是具有第I單元以及第2單元的裝置的控制方法。該裝置具有:第I單元，其用于使與折疊的長度大致相等的長度的第I壁面以及第2壁面交替向第I區(qū)域倒下而將隔膜的連續(xù)體折疊于第I區(qū)域；和第2單元，其用于與折疊隔膜的連續(xù)體同步地向第I區(qū)域交替供給正極片材以及負極片材。控制方法包括以下步驟，作為具有(PU以及存儲器等計算機資源的計算機或使計算機動作的程序(程序產(chǎn)品)，記錄于適當?shù)拿浇?⑶-ROM等)而提供。
[0016]?使第I壁面以吸附有隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)向第I區(qū)域倒下，使第I壁面以釋放了隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)立起。
[0017].在第I壁面立起時，使第2壁面以吸附有隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)向第I區(qū)域倒下，使第2壁面以釋放了隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)立起。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是表示層疊裝置的概略配置的圖。
[0019]圖2是表示層疊裝置的結(jié)構(gòu)的圖。[0020]圖3是從X方向?qū)盈B單元進行表示的圖。
[0021]圖4是從Y方向?qū)盈B單元進行表示的圖。
[0022]圖5的(a)?(e)是對利用層疊單元組裝單電池的過程進行表示的圖。
[0023]圖6是對利用層疊單元制造單電池的過程進行表示的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]在圖1中，表示將正極片材、負極片材以及隔膜層疊而制造電極體(單電池)的層疊裝置。該層疊裝置I包括:用于供給正極片材11的第I供給線110、用于供給負極片材12的第2供給線120、用于供給隔膜13的第3供給線130、夾著隔膜13將正極片材11以及負極片材12層疊而生成單電池(層疊體)10的層疊單元50、從第I供給線110向?qū)盈B單元50輸送正極片材11的第I輸送單元61和從第2供給線120向?qū)盈B單元50輸送負極片材12的第2輸送單兀62。
[0025]在圖2中，表示層疊裝置I的更詳細的結(jié)構(gòu)。第I供給線110以及第2供給線120是通用的結(jié)構(gòu)，在圖2中，對于第2供給線120，僅表示出了最終的對準單元，其他的結(jié)構(gòu)以第I供給線110進行說明。用于供給正極片材(電極片材)11的第I供給線110包括連續(xù)的電極片材11呈圓柱狀卷繞起來的輥件111、用于從輥件111引出恒定的長度的片材的定尺寸送料器112、用于將片材切割成恒定的尺寸的切割器113、用于調(diào)整切割后的電極片材11的朝向的對準單元115和用于從切割器113向?qū)蕟卧?15輸送電極片材11的輸送單元 114ο
[0026]對準單元115包括用于檢測電極片材11的姿勢(朝向)的相機117和用于控制電極片材11的姿勢的XY Θ工作臺116。利用XY Θ工作臺116將電極片材11的姿勢調(diào)整為規(guī)定的朝向，利用第I輸送單元61 (在圖2中未圖示)將該姿勢被調(diào)整了的電極片材11向?qū)盈B單元50輸送。對于負極片材12也是同樣，利用第2供給線120的XY Θ工作臺116使負極片材12對準，利用第2輸送單元62 (在圖2中未圖示)將該對準了的負極片材12向?qū)盈B單兀50輸送。
[0027]用于供給隔膜13的第3供給線130包括連續(xù)的隔膜13呈圓柱狀卷繞起來的輥件131、向連續(xù)的隔膜施加恒定的張力(張緊力)的張力輥132和將連續(xù)的隔膜13向?qū)盈B單元50輸送的第3輸送單元135。第3輸送單元135包括用于變更連續(xù)的隔膜13的供給方向的供給輥136和用于改變供給輥136的連續(xù)的隔膜13的連續(xù)的方向(長邊方向、X方向)的位置的滑道137。
[0028]層疊單元(折疊單元、電極體組裝單元、第I單元)50包括用于支承層疊體的層疊臺55、在層疊臺55的層疊區(qū)域(第I區(qū)域)56的兩側(cè)(隔著第I區(qū)域56對峙或相向的側(cè))配置的第I翼(第I壁體)71以及第2翼(第2壁體)72、用于驅(qū)動第I翼71而使其向X方向旋轉(zhuǎn)的第I驅(qū)動電機75、用于驅(qū)動第2翼72而使其向X方向旋轉(zhuǎn)的第2驅(qū)動電機76和用于控制層疊臺55的Z方向的位置的位置調(diào)整單元59。層疊裝置I還具有用于控制這些電機等的控制單元100。第I翼71包括面向?qū)盈B臺55的層疊區(qū)域(第I區(qū)域)56且向?qū)盈B區(qū)域56倒下以及從層疊區(qū)域56反轉(zhuǎn)的第I壁面51。第2翼72包括面向?qū)盈B區(qū)域56且向?qū)盈B區(qū)域56倒下以及從層疊區(qū)域56反轉(zhuǎn)的第2壁面52。
[0029]第I翼71是包括以基端51a為中心運動(旋轉(zhuǎn))為相對于層疊臺55的層疊區(qū)域56直立的狀態(tài)(起立的狀態(tài))以及倒下的狀態(tài)的第I壁面51和從第I壁面51的頂端51b向與層疊區(qū)域56相反的一側(cè)垂直延伸的第3壁面53的逆L字型的構(gòu)件(單元)。第2翼72是包括以基端52a為中心運動(旋轉(zhuǎn))為相對于層疊臺55的層疊區(qū)域56直立的狀態(tài)以及倒下的狀態(tài)的第2壁面52和從第2壁面52的頂端52b向與層疊區(qū)域56相反的一側(cè)垂直延伸的第4壁面54的逆L字型的構(gòu)件(單元)。
[0030]第I壁面51以及第2壁面52的長度(縱向的長度)與將連續(xù)的隔膜(隔膜的連續(xù)體)13折疊(折”畳的層疊區(qū)域(第I區(qū)域)56的長度相等，第3壁面53以及第4壁面54的長度(水平方向的長度)比第I壁面51以及第2壁面52的長度短，是其I / 3?2 /3左右。第I翼71以及第2翼72只要是分別包括這些壁面51?54的構(gòu)件即可，不限于L字型，也可以是長方體或立方體，也可以是三角棱柱那樣的形狀。
[0031]第I翼71以及第2翼72在層疊臺55的層疊區(qū)域56的X方向的兩側(cè)、即連續(xù)的隔膜13連續(xù)的方向(連續(xù)供給的方向)的兩側(cè)相向配置。
[0032]在圖3中，表示從X方向觀察層疊單元50的狀態(tài)。在圖4中，表示從Y方向觀察層疊單元50的樣子。層疊裝置I具有從Y方向(與連續(xù)供給隔膜13的方向垂直的方向)向?qū)盈B單元(第I單元)50供給正極片材11以及負極片材12的片材輸送單元(第2單元)60。片材輸送單元60與層疊單元50折疊隔膜13的連續(xù)體同步地向?qū)盈B區(qū)域(第I區(qū)域)56交替供給正極片材11以及負極片材12。
[0033]片材輸送單元(第2單元)60包括在Y方向上延伸的導(dǎo)軌65和在導(dǎo)軌65上沿Y方向移動的第I輸送單兀61以及第2輸送單兀62。第I輸送單兀61從第I供給線110的XY Θ工作臺116向?qū)盈B臺55之上的層疊區(qū)域56輸送正極片材11。第2輸送單元62從第
2供給單元120的XY Θ工作臺116向?qū)盈B臺55之上的層疊區(qū)域56輸送負極片材12。各自的輸送單元61、62包括用于吸附支承各自的片材11、12的吸附頭66。
[0034]鋰電池用的電極體10的正極片材(正極板)11的一例是將正極活性材料涂敷于鋁箔等金屬箔的兩表面并使之干燥、壓延后切斷為規(guī)定的大小而成的片材，上述正極活性材料是將碳黑等導(dǎo)電材料和聚四氟化乙烯的水性分散劑等粘接劑混合于金屬氧化物(鎳酸鋰等)的正極活性物質(zhì)而成的材料。負極片材(負極板)12的一例是將用于吸藏以及放出正極活物質(zhì)的鋰離子的負極活性材料涂敷于鎳箔或銅箔等金屬箔的兩表面并使之干燥、壓延后切斷為規(guī)定的大小的片材，上述負極活性材料例如是無定形碳等。正極片材11以及負極片材12不限于鋰電池用，也可以是其它類型的電池，也可以是燃料電池用的電極體。
[0035]圖4所示的層疊單元(第I單元)50包括第I壁面51以及第2壁面52，該第I壁面51以及第2壁面52是與折疊的長度LI大致相等的長度的壁面，且以交替吸附有隔膜13的連續(xù)體的狀態(tài)重疊于層疊區(qū)域(第I區(qū)域)56。優(yōu)選的是，第I壁面51、第2壁面52的寬度與隔膜13的寬度相同，或比隔膜13的寬度寬些。第I壁面51、第2壁面52的寬度也可以比隔膜13的寬度窄，但如果對隔膜13的整個寬度進行支承，則容易較高地維持折疊時的彎折部分的精度。
[0036]隔膜13是防止上述正極片材(正極板、正極層)11與負極片材(負極板、負極層)12之間的短路的構(gòu)件，也可以具有保持電解液的功能。隔膜13例如是由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烴等構(gòu)成的微多孔性膜，也具有如下功能，在過載電流流過時，膜的空孔由于該電流的放熱而關(guān)閉，從而阻斷電流。隔膜13不僅限于聚烯烴等的單層膜，也能夠使用以聚乙烯層夾著聚丙烯層而成的三層構(gòu)造、將聚烯烴微多孔膜與有機無紡布等層疊而成的膜。而且，在本說明書中，所謂的隔膜表示夾于電極間的膜狀的物質(zhì)。
[0037]層疊單元50的第I翼71是包括第I壁面51和在與第I壁面51垂直的方向上延伸的第3壁面53的作為整體呈逆L字型的單元，第I壁面51具有用于吸附(吸引)隔膜13的多個吸引孔41。第2翼72是包括第2壁面52和在與第2壁面52垂直的方向上延伸的第4壁面54的作為整體呈逆L字型的單元，第2壁面52包括用于吸附(吸引)隔膜13的多個吸引孔41。
[0038]層疊單元50包括用于控制第I翼71的第I副單元73和用于控制第2翼72的第2副單元74。第I副單元73包括:電機75，該電機75驅(qū)動使第I翼71以基端51a為中心回轉(zhuǎn)而使該第I翼71呈向?qū)盈B區(qū)域56倒下的狀態(tài)和從層疊區(qū)域56反轉(zhuǎn)的狀態(tài)(在垂直方向起立的狀態(tài))；和吸附控制單元77，該吸附控制單元77使設(shè)于第I壁面51的多個吸引孔41為負壓，從而使第I壁面51進行吸附而保持隔膜13，或解除負壓而釋放隔膜13。具體而言，第I副單元73在第2壁面52倒下時以第I壁面51吸附隔膜13的連續(xù)體，以吸附有隔膜13的連續(xù)體的狀態(tài)使第I壁面51倒下于層疊區(qū)域(第I區(qū)域)56，以釋放了隔膜13的連續(xù)體的狀態(tài)反轉(zhuǎn)第I壁面51。
[0039]第2副單元74包括:電機76，該電機76驅(qū)動使第2翼72以基端52a為中心回轉(zhuǎn)，而使該第2翼72呈向?qū)盈B區(qū)域56倒下的狀態(tài)和從層疊區(qū)域56反轉(zhuǎn)的狀態(tài)(起立的狀態(tài))；和吸附控制單元78，該吸附控制單元78使設(shè)于第2壁面52的多個吸引孔41為負壓，從而使第2壁面52進行吸附而保持隔膜13，或解除負壓而釋放隔膜13。第2副單元74在第I壁面51倒下時以第2壁面52吸附隔膜13的連續(xù)體，以吸附有隔膜13的連續(xù)體的狀態(tài)使第2壁面52倒下于層疊區(qū)域(第I區(qū)域)56，以釋放了隔膜13的連續(xù)體的狀態(tài)反轉(zhuǎn)第2壁面52。
[0040]各壁面51、52的基端51a、52a配置為和與層疊體(電極體)10的截面(俯視)同一尺寸的層疊區(qū)域56的在X方向上對峙的邊一致。第I壁面51的長度(高度)LI與層疊區(qū)域56的長度(幅度)L1、即層疊體10的長度(幅度)相同，第I翼71順時針方向回轉(zhuǎn)時，第I壁面51與層疊區(qū)域56重合，將由第I壁面51吸附的隔膜13折疊于層疊區(qū)域56而進行重疊，制造長度(幅度)LI的電極體10。
[0041]此時，第I壁面51的上端51b到達對峙的第2壁面52的基端52a的緊旁邊，第3壁面53以極短的距離與第2壁面52對峙(相向、相面對)。因此，第I翼71向?qū)盈B區(qū)域56倒下時，除了將隔膜13的連續(xù)體折疊于層疊區(qū)域56之外，還由第I壁面51的上端51b將隔膜13的連續(xù)體引導(dǎo)至第2翼72的第2壁面52，成為由第I翼71的第3壁面53和第2翼72的第2壁面52夾著的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，解除第I壁面51的吸引(吸附)，以第2壁面52吸附隔膜13的連續(xù)體時，隔膜13的連續(xù)體不會松弛，支承從第I壁面51接替為第2壁面52。
[0042]由第2翼72將隔膜13的連續(xù)體折疊于層疊區(qū)域56而進行重疊時也同樣。因此，將隔膜13的連續(xù)體折疊于層疊區(qū)域56時，由第I壁面51以及第2壁面52交替吸附支承隔膜13的連續(xù)體。而且，隔膜13的支承從第I壁面51接替至第2壁面52時，由一側(cè)的壁面51或壁面52將隔膜13折疊按壓于層疊區(qū)域56，而且，成為由另一側(cè)的壁面52或壁面51和第3壁面53或第4壁面54夾著的狀態(tài)。因此，隔膜13的支承從第I壁面51向第2壁面52轉(zhuǎn)移時，或支承相反地轉(zhuǎn)移時，隔膜13不會移動、支承不會松弛，能夠以恒定的張力以及長度高精度地將隔膜13折疊于層疊區(qū)域56。
[0043]因此，對于向隔膜13施加張力的張力輥132而言，只需調(diào)整為使隔膜13具有到達第I壁面51以及第2壁面52時不會產(chǎn)生松動的程度的必要最小限度的張力即可。因此，能夠使對隔膜13施加的張力相對變松，能夠提前防止隔膜13斷裂、折疊后收縮這樣的故障。另外，也能夠提前防止隔膜13的張力過于弱、在折疊期間褶皺聚攏、松動的故障。
[0044]特別地，第I壁面51以及第2壁面52具有與折疊隔膜13的層疊區(qū)域56相同的長度LI，寬度也與層疊區(qū)域56相同或比其寬些。因此，第I壁面51以及第2壁面52能夠以折疊隔膜13的尺寸以及面積進行吸附支承，能夠提前防止在折疊時產(chǎn)生褶皺、隔膜13松動的故障。另外，在第I壁面51的頂端51b設(shè)有第3壁面53，在第2壁面52的頂端52b設(shè)有第4壁面54，由第3壁面53以及第4壁面54對將隔膜13折回的部分進行引導(dǎo)，高精度地將其吸附于另一側(cè)的壁面51或52。因此，也容易確保將隔膜13折回的部分、即折疊了的隔膜13的端部的精度。因此，采用該層疊裝置1，能夠制造品質(zhì)較高的層疊體(電極體)10。
[0045]層疊臺55具有吸附支承最初折疊的隔膜13的吸引孔(未圖示)。在層疊臺55之上隔膜13夾著正極片材11以及負極片材12并進行折疊時，利用作為位置調(diào)整單元59而運動的步進電機，層疊臺55相對于旋轉(zhuǎn)支承翼71以及翼72的支承臺79逐漸下降。因此，控制為使得由第I壁面51以及第2壁面52將隔膜13折疊的層疊區(qū)域56的位置總是在支承臺79的上表面保持恒定。因此，由第I壁面51以及第2壁面52將隔膜13折疊的角度、由第I壁面51以及第2壁面52將隔膜13按壓(加壓)于層疊體10的力也保持恒定。位置調(diào)整單元59也可以控制支承臺79的位置而代替控制層疊臺55的位置、也可以控制兩者的位置。
[0046]在圖5中，表示在層疊單元50中制造層疊體(電極體)10的過程。在圖5的(a)中，第I翼71在將隔膜13的連續(xù)體(隔膜)吸附于第I壁面51的狀態(tài)下，順時針方向旋轉(zhuǎn)而向?qū)盈B區(qū)域56倒下。在圖5的(b)中，由第I壁面51將隔膜13折疊于層疊區(qū)域56而進行重疊。與此同時，由第3壁面53以隔膜13與第2壁面52相向的方式對隔膜13進行引導(dǎo)，由第2壁面52吸附支承隔膜13。
[0047]之后，在圖5的(c沖，第I翼71以釋放了隔膜13的狀態(tài)逆時針方向旋轉(zhuǎn)(反轉(zhuǎn))，第I壁面51從層疊區(qū)域56向大致直角的方向上立起。與此同時，由第I輸送單元61將正極片材11送入層疊區(qū)域56，在折疊了的隔膜13之上重疊正極片材11。之后，第2翼72以在第2壁面52吸附支承有隔膜13的狀態(tài)逆時針方向旋轉(zhuǎn)(倒下)。
[0048]在圖5的(d)中，由第2壁面52將隔膜13折疊于層疊區(qū)域56。與此同時，由第4壁面54以隔膜13與第I壁面51相向的方式對隔膜13進行引導(dǎo)，由第I壁面51吸附支承隔膜13。之后，在圖5的(e)中，第2翼72以釋放了隔膜13的狀態(tài)順時針方向旋轉(zhuǎn)(反轉(zhuǎn))，第2壁面52從層疊區(qū)域56立起。與此同時，由第2輸送單元62將負極片材12送入層疊區(qū)域56，在折疊了的隔膜13之上重疊負極片材12。此后，返回至圖5的(a)所示的狀態(tài)，重復(fù)上述工序直到規(guī)定數(shù)目的正極片材11以及負極片材12夾著隔膜13層疊為止。
[0049]在此期間，利用位置調(diào)整單元59使層疊臺55的位置與重疊的隔膜13、正極片材11以及負極片材12的厚度對應(yīng)地下降。另外，通過第3輸送單元135的供給輥136沿著滑道137在X方向上移動，隔膜13的供給位置在X方向上前后移動以成為大致沿著第I壁面51以及第2壁面52的位置。
[0050]在圖6中，表示由控制單元100對該層疊裝置I進行控制而制造電池用的層疊體(電極體、單電池)10的過程?？刂茊卧?00是包括CPU、存儲器等計算機資源的控制器，由程序(程序產(chǎn)品)對層疊裝置I進行控制。
[0051]首先，在步驟81中，對電機75進行控制而以吸附有連續(xù)的隔膜13的狀態(tài)使第I壁面51倒下，將隔膜13折疊于層疊區(qū)域56。在步驟82中，開始第2壁面52的吸附，之后，解除第I壁面51的吸附。由此，隔膜13的支承從第I壁面51向第2壁面52轉(zhuǎn)移。在步驟83中，使第I壁面51反轉(zhuǎn)，以釋放了隔膜13的狀態(tài)使第I壁面51立起。在步驟84中，由第I輸送單元61將正極片材11送入層疊區(qū)域56而將其重疊于隔膜13。
[0052]在步驟85中，對電機76進行控制，以吸附有連續(xù)的隔膜13的狀態(tài)使第2壁面52倒下，將隔膜13折疊于層疊區(qū)域56。在步驟86中，開始第I壁面51的吸附，之后，解除第2壁面52的吸附。由此，隔膜13的支承從第2壁面52向第I壁面51轉(zhuǎn)移。在步驟87中，使第2壁面52反轉(zhuǎn)，在釋放了隔膜13的狀態(tài)下使第2壁面52立起。在步驟88中，由第2輸送單元62將負極片材12送入層疊區(qū)域56而將其重疊于隔膜13。
[0053]在步驟89中，重復(fù)從步驟81至88直到規(guī)定量(次數(shù))的折疊(層疊)作業(yè)完成為止。通過以上的工序，在層疊裝置I中，利用連續(xù)的隔膜13 —個接一個地制造單電池10。
[0054]而且，在上述內(nèi)容中，對利用層疊裝置I制造鋰離子電池用的電極體(單電池)10的例子進行了說明，但不限于鋰離子電池，層疊裝置I較佳地適合于包含層疊型的電極體的電池的制造。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，其用于制造夾著隔膜將正極片材以及負極片材層疊而成的電極體，其中， 該裝置具有: 第I單元，其用于將隔膜的連續(xù)體折疊于第I區(qū)域；和 第2單元，其用于與上述第I單元折疊上述隔膜的連續(xù)體同步地向上述第I區(qū)域交替供給正極片材以及負極片材， 上述第I單元包括第I壁面以及第2壁面，該第I壁面以及第2壁面具有與折疊的長度大致相等的長度，以交替吸附有上述隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)將上述隔膜的連續(xù)體折疊于上述第I區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中， 上述第I壁面以及上述第2壁面配置于上述第I區(qū)域的兩側(cè)，相對于上述第I區(qū)域交替倒下以及反轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中， 上述第I壁面以及上述第2壁面配置于上述第I區(qū)域的兩側(cè)，相對于上述第I區(qū)域交替倒下以及起立。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其中， 上述第I單元包 括: 第I副單元，其在上述第2壁面倒下時以上述第I壁面吸附上述隔膜的連續(xù)體，使上述第I壁面以吸附有上述隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)向上述第I區(qū)域倒下，以釋放了上述隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)反轉(zhuǎn)上述第I壁面；和 第2副單元，其在上述第I壁面倒下時以第2壁面吸附上述隔膜的連續(xù)體，使上述第2壁面以吸附有上述隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)向上述第I區(qū)域倒下，以釋放了上述隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)反轉(zhuǎn)上述第2壁面。
5.根據(jù)權(quán)利要求2~4中任一項所述的裝置，其中， 上述第I壁面包括在倒下時將上述隔膜的連續(xù)體引導(dǎo)至上述第2壁面的基端的頂端， 上述第2壁面包括在倒下時將上述隔膜的連續(xù)體引導(dǎo)至上述第I壁面的基端的頂端。
6.根據(jù)權(quán)利要求2~5中任一項所述的裝置，其中， 上述第I單元還包括在上述第I壁面倒下時將上述隔膜的連續(xù)體按壓于上述第2壁面的第3壁面和在上述第2壁面倒下時將上述隔膜的連續(xù)體按壓于上述第I壁面的第4壁面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項所述的裝置，其中， 還具有使層疊于上述第I區(qū)域的層疊體相對于上述第I壁面以及上述第2壁面后退的位置調(diào)整單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項所述的裝置，其中， 還具有以有張力的狀態(tài)向上述第I壁面以及上述第2壁面供給上述隔膜的連續(xù)體的供給單元。
9.一種方法，其中， 該方法是具有制造夾著隔膜將正極片材以及負極片材層疊而成的電極體的方法， 制造上述電極體包括: 使與折疊的長度大致相等的長度的第I壁面以及第2壁面以交替吸附有隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)重疊于第I區(qū)域，將上述隔膜的連續(xù)體折疊于上述第I區(qū)域；與折疊上述隔膜的連續(xù)體同步地向上述第I區(qū)域交替供給正極片材以及負極片材并進行層疊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中， 上述折疊包括:配置于上述第I區(qū)域的兩側(cè)的上述第I壁面以及上述第2壁面交替向上述第I區(qū)域倒下以及從上述第I區(qū)域反轉(zhuǎn)，將從上方對上述第I區(qū)域供給的上述隔膜的連續(xù)體折疊于上述第I區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中， 上述折疊包括: 上述第I壁面以吸附有上述隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)向上述第I區(qū)域倒下，以釋放了上述隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)反轉(zhuǎn)； 在上述第I壁面倒下時，上述第2壁面吸附上述隔膜的連續(xù)體。
12.一種裝置的控制方法， 該裝置具有: 第I單元，其用于使與折疊的長度大致相等的長度的第I壁面以及第2壁面交替向第I區(qū)域倒下而將隔膜的連續(xù)體折疊于上述第I區(qū)域；和 第2單元，其用于與折疊上述隔膜的連續(xù)體同步地向上述第I區(qū)域交替供給正極片材以及負極片材，其中， 該控制方法具有: 使上述第I壁面以吸附有上述隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)向上述第I區(qū)域倒下，使上述第I壁面以釋放了上述隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)立起； 在上述第I壁面立起時，使上述第2壁面以吸附有上述隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)向上述第I區(qū)域倒下，使上述第2壁面以釋放了上述隔膜的連續(xù)體的狀態(tài)立起。
【文檔編號】H01M10/04GK103797633SQ201380003050
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月28日
【發(fā)明者】宮崎司, 山浦誠司 申請人:長野自動機械株式會社