CN102347506A - 卷绕元件的制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种卷绕元件的制造装置。本发明的课题在于充分地减少分隔件前端的不需要部分,减少材料成本。将电极箔(4、5)和分隔件(2、3)重合而卷绕的电池元件(1)的制造装置(10)包括:卷芯(15,16)、夹持机构(17,18)与分隔件切割件(71);卷芯(15,16)包括卷芯片(15A、15B,16A、16B),在卷芯片(15A、15B,16A、16B)之间形成可设置分隔件(2、3)的狭缝(15S,16S),并且在本身的外周上可卷绕两电极箔(4、5)和分隔件(2、3);夹持机构(17,18)设置于卷芯(15,16)的内部,可保持设置于狭缝(15S,16S)中的分隔件(2、3)。在卷芯片(15A、15B,16A、16B)之间,通过分隔件切断器(71),可切断设置于狭缝(15S,16S)中的分隔件(2、3)。
Description
技术领域
本发明涉及用于制造内置于蓄电池中的卷绕元件制造装置。
背景技术
比如,用作锂离子电池等的蓄电池的卷绕元件,按照下述方式构成,该方式为:由表面涂有活性物质涂敷的正电极箔和负电极箔,与两个分隔件构成卷绕带状体。
在过去,作为卷取带状体而获得卷绕元件的装置,人们知道有下述的类型,其包括转台,呈圆板状,以本身的中心轴为旋转轴可旋转;卷芯,其可相对该转台而进出,具有一对卷芯片(比如,参照专利文献1等)。按照该装置,通过上述两个卷芯片,夹持带状体,然后使上述卷芯旋转,从而卷取带状体,可获得卷绕元件。
已有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-252425号公报
但是,在带状体的卷取后,分隔件被切断,而在上述技术中,分隔件的切断机构设置于转台的中心轴的附近,处于与卷芯离开的状态。于是,在所制造的卷绕元件中,在分隔件的前端部分(开始卷绕的部分),大量地存在完全无助于电池性能的不需要部分,恐怕会导致材料成本的增加。
于是,人们考虑在卷芯的附近,切断分隔件,以便削减分隔件前端的不需要部分,谋求抑制材料成本的增加。但是,由于卷芯的直径,对应于所制造的卷绕元件的种类等而大小不同,故在较大直径的卷芯中,分隔件中的由两个卷芯片夹持的部位较长。即,按照该方法,因卷芯的直径,分隔件前端依然较大残留不需要部分,恐怕降低材料成本的效果不会十分明显。
本发明是针对上述情况而提出的,其目的在于提供一种卷绕元件的制造装置,其中,即使在卷芯的直径有各种不同的情况下,仍可充分地减少分隔件前端的不需要部分,可谋求降低材料成本。
发明内容
下面针对适合于解决上述目的的各技术方案,分项地进行说明。另外,根据需要,在相应的技术方案的后面,附记有特有的作用效果。
技术方案1:涉及一种卷绕元件的制造装置,在该卷绕元件上重合而卷绕有:分别呈带状的正电极箔,负电极箔,与分隔件,其特征在于该制造装置包括:
卷芯,其包括沿本身的中心轴延伸的至少两个卷芯片,在该卷芯片之间,形成可设置上述分隔件的狭缝,并且可将上述中心轴作为旋转轴而旋转,可在上述卷芯本身的外周,卷绕上述两电极箔和上述分隔件;
夹持机构,其设置于上述卷芯上,可保持设置于上述卷芯的狭缝中的上述分隔件;
分隔件切断器,其在沿上述分隔件的供给通路的上述夹持机构的下游侧,将上述分隔件切断;
在上述卷芯片之间,通过上述分隔件切断器,按照可将设置于上述狭缝中的上述分隔件切断的方式构成。
按照上述技术方案1,设置于卷芯的狭缝中的分隔件,在卷芯片之间(卷芯外周的内侧)被切断。因此,无论卷芯的直径大小如何,都可使分隔件前端的不需要部分非常小。其结果是,可有效地降低材料成本。
技术方案2:涉及方案1所述的卷绕元件的制造装置,其特征在于上述卷芯,包括与上述卷芯片相互面对面交叉而延伸的切断器穿插空间;
按照下述方式构成,该方式为:使上述分隔件切断器相对上述卷芯而移动,上述分隔件切断器穿插上述切断器穿插空间,由此,可切断设置于上述狭缝中的上述分隔件。
按照上述技术方案2,加之上述技术方案1的作用效果,由于分隔件切断器独立于卷芯而设置,故可较容易地谋求卷芯的紧凑化。
技术方案3:涉及上述技术方案2所述的卷绕元件的制造装置,其特征在于上述卷芯设置于圆板状的转台的外周侧,该转台可以上述卷芯本身的中心轴作为旋转轴而旋转;
上述分隔件切断器,在因上述转台的旋转而导致上述卷芯移动的路径上,按照可以上述转台的中心轴作为旋转轴而旋转移动的方式构成;
并且上述切断器穿插空间呈与上述分隔件切断器的移动路径相对应的弯曲形状;
按照下述方式构成,该方式为:在上述转台旋转造成的卷芯的移动中,使上述分隔件切断器相对上述卷芯而移动,将上述分隔件切断器穿插上述切断器穿插空间,由此,可切断设置于上述狭缝中的上述分隔件。
一般,分隔件的切断在转台的旋转停止,卷芯停止时进行。在此方面,按照上述方案3,在转台的旋转造成的卷芯的移动中,可切断分隔件。由此,可缩短卷绕元件的制造所需要的周期时间,可显著地提高生产性。
技术方案4:涉及技术方案1~3中的任何一项所述的卷绕元件的制造装置,其特征在于上述分隔件切断器设置于上述卷芯上。
按照上述技术方案4,与卷芯成一体地设置分隔件切断器。由此,与上述技术方案3相同,可在卷芯的移动中切断分隔件。可显著地提高生产性。另外,在卷芯的外部,设置分隔件切断器的情况下,为了防止分隔件切断器和卷芯的接触,在分隔件切断时等的场合,产生必须要控制分隔件切断器的移动时刻等的情况,但是,在上述技术方案4中,接触防止用的控制是不需要的,可抑制制造装置中工作的复杂化。
技术方案5:涉及上述技术方案1所述的卷绕元件的制造装置,其特征在于上述夹持机构包括:
台座部,其按照沿与上述狭缝交叉的方向,可相对上述卷芯而移动的方式构成,可相对上述狭缝而离合移动;
保持部,其安装于上述台座部的上述狭缝侧的部位,并且对于上述狭缝,通过接近上述台座部,与设置于该狭缝中的上述分隔件接触,由此,可保持该分隔件;
上述保持部,经由沿上述台座部相对上述狭缝的移动方向可伸缩变形的弹性部件,安装于上述台座部;
上述分隔件切断器按照面临上述狭缝的方式安装于上述台座部上;
按照下述方式构成,该方式为:通过上述台座部相对上述狭缝的接近移动,借助上述保持部,保持设置于上述狭缝中的上述分隔件,并且使上述台座部相对上述狭缝进一步接近移动,由此,一边可使上述弹性部件压缩变形,一边通过上述分隔件切断器,切断上述分隔件。
按照上述技术方案5,可通过较简单的方案,实现上述技术方案4的作用效果。
技术方案6:涉及技术方案1~5中的任何一项所述的卷绕元件的制造装置,其特征在于上述正电极箔和上述负电极箔不设置于上述狭缝间,而是通过上述卷芯卷绕上述两电极箔和上述分隔件。
作为削减多余的分隔件的方法,提出有下述的技术,其中,在分隔件上,设置电极箔,将该分隔件与电极箔一起,供给到卷芯片之间,一边通过规定的夹持机构,夹持分隔件和电极箔的端部,一边使卷芯旋转,获得卷绕元件(比如,日本特开2007-184160号公报)。
但是,在该技术中,像图17所示的那样,在卷取时,通过卷芯91的角部92,电极箔4、5具有基本相垂直地弯曲的危险。
在此方面,按照上述方案6,两个电极箔不设置于狭缝中(仅分隔件设置于狭缝中),卷绕分隔件和两个电极箔。因此,可防止电极箔的弯曲,可更加确实地抑制涂敷于电极箔的表面的活性物质的剥离等造成的电池性能的降低。
附图说明
图1为表示卷绕元件的制造装置的示意主视图;
图2为表示卷绕元件的结构的放大主视图;
图3为表示卷芯的结构的放大剖视图;
图4为表示卷芯的结构的放大侧视图;
图5为在带状体的卷取步骤中,用于说明电极箔的切断等的放大主视图;
图6为表示在带状体的卷取步骤中,在狭缝中设置分隔件的步骤的放大主视图;
图7为用于说明分隔件的切断等的卷芯等的放大剖视图;
图8为表示在带状体的卷取步骤中,分隔件、电极箔的卷绕步骤的放大主视图;
图9为表示第2实施形式的卷取机构的结构的放大主视图;
图10为表示第2实施形式的卷芯的结构的放大剖视图;
图11为表示第2实施形式的分隔件的切断步骤的放大主视图;
图12为表示第2实施形式的分隔件的切断步骤部分的放大剖视图;
图13为表示第3实施形式的卷芯的结构部分的放大剖视图;
图14为表示在第3实施形式中,保持分隔件的状态的夹持机构等部分的放大剖视图;
图15为表示第3实施形式中的分隔件的切断步骤部分的放大剖视图;
图16表示电池元件的结构的剖面示意图;
图17为表示按照已有技术,卷绕电极箔时的电极箔的状态的剖面示意图。
具体实施方式
下面参照附图,对实施形式进行说明。
(第1实施方式)
首先,对通过本实施形式的卷取装置获得的卷绕元件的结构进行说明。该卷绕元件为锂离子电池元件。如图16所示,锂离子电池元件(在下面称为“电池元件”)1通过下述方式构成,该方式为:卷绕由两个分隔件2、3和正电极箔4与负电极箔5构成的带状体6。另外,在图16中,为了便于说明,按照以分隔件2、3,正电极箔4和负电极箔5的相互间隔开的方式表示。
分隔件2、3分别呈具有同一宽度的带状,由绝缘体(比如,聚乙烯(PE)等)构成,以便防止不同的电极箔4、5之间相互接触,发生短路。另外,在本实施形式中,采用两个分隔件2、3,也可代替两个分隔件2、3,而采用中间部分弯折成两个部分的一个分隔件。
正电极箔4与负电极箔5通过规定的金属材料形成,其宽度与分隔件2、3基本相同。另外,在正电极箔4的内外两面上,涂敷正极活性物质(比如,钴酸锂颗粒等),在负电极箔5的内外两面上,涂敷负极活性物质(比如,包括硅等颗粒)。接着,经由该活性物质,可实现正电极箔4与负电极箔5之间的离子交换。更具体地说,在充电时,离子从正电极箔4侧,移向负电极箔5侧,相反,在放电时,离子从负电极箔5侧,移向正电极箔4侧。另外,图中未示出的多个正极引线从正电极箔4的宽度方向一端缘伸出,同时图中未示出的多个负极引线从负电极箔5的宽度方向的另一端缘伸出。
在获得锂离子电池时,上述电池元件1设置于由金属制成的筒状的电池容器(图中未示出)的内部,分别汇集有上述正极引线和负极引线。另外,汇集的正极引线与正极端子部件(图中未示出)连接,并且同样汇集的负极引线与负极端子部件(图中未示出)连接,两端子部件按照封闭上述电池容器的两端开口的方式设置,由此,可获得锂离子电池。
下面对用于制造上述电池元件1的制造装置10进行说明。
像图1所示的那样,电池元件1的制造装置10包括卷取机构11,其用于卷取上述带状体6;正电极箔供给机构31,其用于将正电极箔4供给到卷取机构11侧;负电极箔供给机构41,其用于将负电极箔5供给到卷取机构11侧;分隔件供给机构51、61,其将上述分隔件2、3分别供给到卷取机构11侧。
正电极箔供给机构31包括正电极箔原卷32,其以本身的中心轴作为旋转轴,可支承在其上呈卷状被卷绕的正电极箔4自由旋转;正电极箔插入机构33,其用于将正电极箔4供给导向到卷取机构11;正电极箔切断器34,其用于切断正电极箔4。
上述正电极箔插入机构33,按照可相对卷取机构11而离合移动的方式构成,此外,在其前端部,包括可夹持上述正电极箔4的一对夹持辊33R。上述夹持辊33R的截面呈圆形状,其由可沿正电极箔4的供给方向旋转,而沿与上述供给方向相反的方向不可旋转的单向辊构成。在将正电极箔4供向卷取机构11侧时,在通过夹持辊33R,夹持正电极箔4的起始端部后,使正电极箔插入机构33接近上述卷取机构11,在由后述的卷芯15(16)和按压辊14夹持的两个分隔件2、3之间,插入正电极箔4的起始端部。
正电极箔切断器34,按照夹入正电极箔4的供给通路的方式,设置于正电极箔4的供给通路的下游侧。另外,正电极箔切断器34,按照可相对正电极箔4的供给通路离合移动的方式构成,应将正电极箔4供向卷取机构11侧,在正电极箔插入机构33接近卷取机构11侧移动时,与正电极箔4的供给通路离开,由此,不妨碍正电极箔插入机构33的移动。另外,正电极箔4的切断在通过夹持辊33R,夹持正电极箔4的状态下进行。
此外,在正电极箔4的供给通路的中途,设置正电极箔张力施加机构(图中未示出),其用于对正电极箔4,施加规定的张力,防止正电极箔4的松弛。另外,在正电极箔供给机构31上,设置正电极箔自动连接机构(图中未示出),其在没有正电极箔原卷32之前,将新的正电极箔原卷32的起始端部,与马上消失的正电极箔原卷32的终端部的连接。由此,可将正电极箔4连续地供向卷取机构11。
上述负电极箔供给机构41包括负电极箔原卷42,其上呈卷状而卷绕有负电极箔5,该原卷42以可自由旋转的方式支承;负电极箔插入机构43;负电极箔切断器44。
负电极箔插入机构43与上述正电极箔插入机构33相同,按照可相对卷取机构11而离合移动的方式构成,另外,在其前端部,包括可夹持上述负电极箔5的一对夹持辊43R。夹持辊43R的截面呈圆形,其由可沿负电极箔5的供给方向旋转,而沿与上述供给方向相反的方向不可旋转的单向辊构成。负电极箔5向卷取机构11的供给通过下述方式进行,该方式为:使夹持负电极箔5的起始端部的负电极箔插入机构43,接近卷取机构11,在由卷芯15(16)和按压辊14夹持的两个分隔件2、3之间,插入负电极箔5的起始端部。
还有,负电极箔切断器44,按照夹入负电极箔5的供给通路的方式设置,按照可相对负电极箔5的供给通路而离合移动的方式构成。另外,负电极箔5的切断,在通过夹持辊43R夹持负电极箔5的状态下进行。此外,在通过负电极箔插入机构43而供给负电极箔5时,负电极箔切断器44移动,以便从负电极箔5的供给通路离开,不妨碍负电极箔插入机构43的移动。
另外,在负电极箔5的供给通路的中途,设置负电极箔张力施加机构(图中未示出),其用于对负电极箔5,施加规定的张力,防止负电极箔5的松弛。另外,负电极箔供给机构41包括负电极箔自动连接机构(图中未示出),其可将负电极箔5连续供向卷取机构11。
此外,分隔件供给机构51(61)包括分隔件原卷52(62),其上呈卷状被卷绕的上述分隔件2(3),以本身的中心轴作为旋转轴,支承该原卷52(62)可自由旋转。另外,在分隔件2(3)的供给通路的中途,分别设置分隔件张力施加机构(图中未示出),其用于防止分隔件2(3)的松弛。
还有,分隔件供给机构51(61)包括分隔件切断器71,其用于在卷绕带状体6后,切断分隔件2、3。分隔件切断器71按照相对后述的带状体6的卷取位置P1侧可离合移动的方式构成,在切断分隔件2、3时,接近卷取位置P1侧而移动。
再有,卷取机构11像图2所示的那样,包括转台12;按压辊13、14;在本身的外周上卷取带状体6的卷芯15、16;分隔件支承辊21。
上述转台12呈圆板状,按照可以本身的中心轴作为旋转轴,朝向规定的旋转方向(图中的箭头方向)旋转的方式构成。
上述按压辊13、14的截面呈圆形状,该辊以可旋转的方式支承。并且,上述按压辊13、14,按照夹持住设置于后述的卷取位置P 1处的卷芯15(16)的方式设置,以可相互离合移动的方式构成。在卷取带状体6时,按压辊13、14移动到夹持位于卷取位置P1的卷芯15(16)的位置,在其与卷芯15(16)之间,夹持分隔件2、3,电极箔4、5。
沿转台12的旋转方向间隔地设置多个上述卷芯15、16(在本实施形式中,以转台12的中心点对称,在转台12的外周侧为两个)。卷芯15、16按照可相对转台12而进出,并且可以本身的中心轴作为旋转轴而旋转的方式构成。此外,卷芯15(16)包括沿其中心轴而延伸的两个卷芯片15A、15B(16A、16B),在两个卷芯片15A、15B(16A、16B)之间形成狭缝15S(16S)。在卷取带状体6时,首先,在分隔件2、3设置于上述狭缝15S(16S)中的状态下,使卷芯15(16)旋转,由此,按照规定量卷取分隔件2、3。在其上,在分隔件2、3之间,插入两个电极箔4、5,使卷芯15(16)旋转,卷取带状体6。
此外,伴随上述分隔件12的旋转,卷芯15、16移动,但是,通过转台12的旋转,一个卷芯15(16)移向进行卷取带状体6的卷取位置P1,另一卷芯,16(15)移向取下被卷取的带状体6的取下位置P2。接着,卷芯15(16)在取下位置P2,相对转台12而隐蔽,在卷取位置P1,从转台12而突出。在卷取位置P1,卷芯15(16)突出,由此,将分隔件2、3设置于上述狭缝15S(16S)中。
此外,在卷取带状体6的卷芯15(16)从卷取位置P1,移向取下位置P2时,在该卷芯15(16)移动之前,通过上述两个电极箔切断器34、44,切断两个电极箔4、5,但不切断分隔件2、3,将上述卷芯15(16)移向取下位置P2。接着,卷取有带状体6的一个卷芯15(16)移向取下位置P2,另一方面,另一卷芯16(15)移向卷取位置P1,在于该卷芯16(15)的狭缝16S(15S)中,设置分隔件2、3时,通过分隔件切断器71,将分隔件2、3切断(关于分隔件2、3的切断,将在后面具体描述)。
还有,像图3所示的那样,本实施形式的卷芯15(16)包括夹持机构17(18),与切断器穿插空间19(20)。
夹持机构17(18)包括板状的夹持部17A(18A),其设置于其中一个卷芯片15A(16A)的内部,沿卷芯15(16)的纵向而延伸;支承该夹持部17A的支承部17B(18B)。另外,支承部17B(18B)通过图中未示出的气缸等的驱动机构,按照沿与卷芯片15A(16A)中的卷芯片15B(16B)面对面交叉的方向可移动的方式构成,其结果是,夹持部17A(18A),按照相对卷芯片15A(16A)的上述面对面可进出的方式构成。通过使夹持部17A(18A)相对上述面对的面而突出,在与另一卷芯片15B(16B)之间,可保持设置于狭缝15S(16S)之间的分隔件2、3。
切断穿插空间19(20)为与卷芯片15A、15B(16A、16B)相互面对面交叉(在本实施形式中,垂直)而延伸,并且像图4(图4为卷芯15(16)的放大侧视图)所示的那样,沿卷芯15(16)的纵向而延伸的空间。在本实施形式中,切断器穿插空间19(20)按照可使上述分隔件切断器71插入的方式构成,具有大于分隔件2、3宽度的宽度(图4的左右方向的长度)。
返回到图2,上述分隔件支承辊21,以可自由旋转的方式被支承,并且在转台12的外周侧,按照可沿转台12的旋转方向移动的方式构成。分隔件支承辊21,在将分隔件2、3设置于卷芯15(16)的狭缝15S(16S)中时,像图6所示的那样,支承分隔件2、3,并且移向与转台12的旋转方向相反的一侧。由此,在分隔件支承辊21和卷芯15(16)之间,处于两个分隔件2、3重合的状态,使卷芯16(15)突出,由此,可将分隔件2、3设置于狭缝16S(15S)中。
接着,在采用了上述卷绕元件的制造装置10的电池元件1的制造方法中,对下述步骤进行说明,该步骤是其中一卷芯15中卷取带状体6之后,到另一卷芯16中开始卷取带状体6。
如果像图5所示的那样,在一个卷芯15上只按照预定长度而卷取带状体6,则在通过正电极箔插入机构33(夹持机构33R),支承正电极箔4的状态下,正电极箔4被切断。另外,同时,在通过负电极箔插入机构43(夹持机构43R),支承负电极箔5的状态下,负电极箔5被切断。接着,通过上述卷芯15,卷取两个电极箔4、5的终端部,转台12旋转,其中一个卷芯15移向取下位置P2侧,另一卷芯16在相对转台而隐蔽的状态,移向卷取位置P1侧。此外,对应于卷芯15、16的移动,按压辊13、14,分隔件切断器71接近卷取位置P1侧,并且分隔件支承辊21移向与转台12的旋转方向相反的一侧。
如果另一卷芯16移向卷取位置P1,则停止转台12的旋转,并且该卷芯16从转台12突出。由此,像图6所示的那样,分隔件2、3设置于上述狭缝16S之间。此外,在将分隔件2、3设置于狭缝16S中后,分隔件支承辊21沿与分隔件2、3离开的方向移动,返回到规定的初始位置。
接着,像图7所示的那样,通过上述夹持机构18的夹持部18A,保持分隔件2、3,并且分隔件切断器71穿过上述切断器穿插空间20,由此,将分隔件2、3切断。接着,在通过使卷芯16旋转,按照规定量卷取分隔件2、3之后,像图8所示的那样,在卷芯16的外周,负电极箔5、正电极箔4依次插入分隔件2、3之间,然后,卷取两个电极箔4、5和分隔件2、3。即,在正电极箔4和负电极箔5设置于卷芯片16A、16B之间的外方的状态下(换言之,电极箔4、5没有设置于狭缝16S中),卷绕两个电极箔4、5和分隔件2、3(带状体6)。此外,在卷绕卷芯16中的带状体6时,在移到取下位置P2的卷芯15上,卷取分隔件2、3的终端部,同时取下电池元件1(带状体6)。之后,反复进行上述步骤,在各卷芯15、16中,交替地进行带状体6的卷取。
像上面卷取的那样,按照本实施形式,设置于卷芯15(16)的狭缝15S(16S)中的分隔件2、3在卷芯片15A、15B(16A、16B)之间[比卷芯15(16)外周更内侧]而切断。因此无论卷芯的直径的大小如何,可使分隔件2、3前端的不需要部分非常小。其结果是,可有效地减少材料成本。
另外,由于分隔件切断器71独立于卷芯15、16而设置,故可较容易地谋求卷芯15、16的紧凑化。
此外,两个电极箔4、5不设置于狭缝15S(16S)中,卷绕分隔件2、3和两个电极箔4、5。因此,可防止电极箔4、5的弯曲,在制造的电池元件1中,可更加确实地抑制涂敷于电极箔4、5表面上的活性物质的剥离等造成的电池性能的降低。
(第2实施形式)
下面以与上述第1实施形式的区别为中心,对第2实施形式进行说明。在上述第1实施形式中,按照下述方式构成,该方式为:卷芯15(16)在卷取位置P1突出,分隔件2、3设置于狭缝15S(16S)中。相对该情况,在本第2实施形式中,按照在卷芯15(16)到达卷取位置P1之前,分隔件2、3设置于上述狭缝15S(16S)中的方式构成。
即,卷取机构11像图9所示的那样,包括一对分隔件支承辊22,23,其可朝向与转台12的旋转方向相反的方向移动。另外,在卷芯15(16)从取下位置P2,移向卷取位置P1的过程中间,通过分隔件支承辊22,23,支承分隔件2、3,使分隔件支承辊22,23移动,由此,按照迎接上述卷芯15(16)而行进的方式,使上述分隔件2、3移动。接着,在卷芯15(16)的狭缝15S(16S)的位置和伸出方向,分隔件2、3中,架设于上述分隔件支承辊22,23上的部分,在位置和其长度方向基本一致的时刻,暂时停止转台12,然后,使卷芯15(16)从转台12突出[也可不暂时停止转台12,而使卷芯15(16)突出]。由此,在上述卷芯15(16)到达卷取位置P1之前,分隔件2、3设置于上述狭缝15S(16S)中。
另外,在本第2实施形式中,在将分隔件2、3设置于狭缝15S(16S)之后,卷芯15(16)移向卷取位置P1的过程中间,切断分隔件2、3。具体描述,本第2实施形式的分隔件切断器72,在通过转台12的旋转的卷芯15(16)的移动路径上,按照可以转台12的中心轴作为旋转轴而旋转移动的方式构成,并且呈沿本身的移动路径而延伸的弯曲状。此外,像图10所示的那样,卷芯15(16)的切断器穿插空间19(20),呈与分隔件切断器72的移动路径相对应的弯曲形状。接着,像图11和图12所示的那样,在卷芯15(16)移向卷取位置P 1的过程中间,使分隔件切断器72朝向与转台12的旋转方向相同的方向,按照大于转台12的旋转速度的速度移动,将分隔件切断器72穿过切断器穿插空间19(20)。由此,在卷芯15(16)到达卷取位置P1之前,切断分隔件2、3。
如果按照上述方式,采用本第2实施形式,在卷芯15(16)移向卷取位置P1之后,可卷取带状体6,不要求装置的高速运作,可缩短电池元件1的制造所需要的周期时间。其结果是,可谋求显著提高生产性。
另外,由于在卷芯15(16)移向卷取位置P1的过程中间,将分隔件2、3切断,故可进一步缩短电池元件1的制造所需要的循环时间,可谋求进一步提高生产性。
(第3实施形式)
下面以上述第1、第2实施形式的区别为中心,对第3实施形式进行说明。在上述第1、第2实施形式中,分隔件71,72设置于卷芯15(16)的外部,但是,在本第3实施形式中,像图13所示的那样,在各卷芯15(16)的内部,按照与夹持机构25(26)成一体地设置分隔件切断器73(74)。
上述夹持机构25(26)包括台座部25A(26A),与保持部25B(26B)。台座部25A(26A)按照通过规定的气缸(图中未示出),弹簧部件27A、27B(28A、28B),沿与狭缝15S(16S)相交叉的方向,可相对卷芯15(16)而移动的方式构成,可相对狭缝15S(16S)离合移动。另外,保持部25B(26B),经由沿相对狭缝15S(16S)的台座部25A(26A)的移动方向而伸缩变形的弹性部件29(30),安装于台座部25A(26A)的狭缝15S(16S)侧的部位。接着,像图14所示的那样,保持部25B(26B),相对狭缝15S(16S),通过接近台座部25A(26A),与设置于狭缝15S(16S)的分隔件2、3接触,由此,按照可保持分隔件2、3的方式构成。
此外,分隔件切断器73(74)按照面临狭缝15S(16S)的方式安装于台座部25A(26A)上,在弹性部件29(30)压缩变形时,分隔件切断器73(74)的前端部,按照比保持的面突出的方式构成,该分隔件2、3在保持部25B(26B)中。
在切断分隔件2、3时,使台座部25A(26A)相对狭缝15S(16S),按照规定量而接近移动,由此,通过保持部25B(26B),保持分隔件2、3。在此基础上,像图15所示的那样,使台座部25A(26A)相对狭缝15S(16S),进一步接近移动,由此,一边使弹性部件29(30)压缩变形,一边使分隔件切断器73(74)的前端部相对保持分隔件2、3的面而突出,该分隔件2、3为保持部25B(26B)的分隔件。由此,切断分隔件2、3。
如果按照上述方式,采用第3实施形式,在卷芯15(16)的内部,设置分隔件切断器73(74)。由此,可在卷芯15(16)的移动中,切断分隔件2、3,可显著地提高生产性。
像上述第1实施形式那样,在于卷芯15、16的外部,设置分隔件切断器71的场合,为了防止分隔件切断器71和卷芯15、16的接触,在分隔件2、3的切断时等的场合,必须控制分隔件切断器71的移动时刻等,但是,在本第3实施形式中,分隔件切断器73(74)和卷芯15(16)不接触。因此,防止接触的控制是不需要的,可抑制制造装置10中的运作的复杂化。
另外,并不限于上述实施形式的记载内容,比如,也可像下述那样实施。显然,在下面没有列举的其它的应用例,变更例也当然是可能的。
(a)在上述第2实施形式中,分隔件切断器72沿与转台12的旋转方向相同的方向旋转移动,因此,将分隔件2、3切断,但是也可通过使分隔件切断器72沿与转台12的旋转方向相反的方向旋转移动,将分隔件2、3切断。
(b)在上述实施形式中,卷取机构11包括两个卷芯15、16,但是,卷芯的数量并不限于此,也可具有3个以上的卷芯。
(c)在上述实施形式中,作为正极活性物质,例举有钴酸锂颗粒,但是,比如也可采用镍酸锂、锰酸锂等的,其它的包含锂的金属氧化物等。另外,作为负极性物质,列举有包含氟等的颗粒,但是,作为负极性物质,也可采用比如碳质材料等。
(d)在上述实施形式中,通过PE形成分隔件2、3,但是,也可通过其它的绝缘性材料,形成分隔件2、3。
Claims (8)
1.一种卷绕元件的制造装置,在该卷绕元件上重合而卷绕有:分别呈带状的正电极箔、负电极箔与分隔件,其特征在于该制造装置包括:
卷芯,其包括沿本身的中心轴延伸的至少两个卷芯片,在该卷芯片之间,形成可设置上述分隔件的狭缝,并且可将上述中心轴作为旋转轴而旋转,可在上述卷芯本身的外周,卷绕上述两电极箔和上述分隔件;
夹持机构,其设置于上述卷芯上,可保持设置于上述卷芯的狭缝中的上述分隔件;
分隔件切断器,其在沿上述分隔件的供给通路的上述夹持机构的下游侧,将上述分隔件切断;
在上述卷芯片之间,通过上述分隔件切断器,按照可将设置于上述狭缝中的上述分隔件切断的方式构成。
2.根据权利要求1所述的卷绕元件的制造装置,其特征在于上述卷芯,包括与上述卷芯片相互面对面交叉而延伸的切断器穿插空间;
按照下述方式构成,该方式为:使上述分隔件切断器相对上述卷芯而移动,上述分隔件切断器穿插上述切断器穿插空间,由此,可切断设置于上述狭缝中的上述分隔件。
3.根据权利要求2所述的卷绕元件的制造装置,其特征在于上述卷芯设置于圆板状的转台的外周侧,该转台可以上述卷芯本身的中心轴作为旋转轴而旋转;
上述分隔件切断器,在因上述转台的旋转而导致上述卷芯移动的路径上,按照可以上述转台的中心轴作为旋转轴而旋转移动的方式构成;
并且上述切断器穿插空间呈与上述分隔件切断器的移动路径相对应的弯曲形状;
按照下述方式构成,该方式为:在上述转台旋转造成的卷芯的移动中,使上述分隔件切断器相对上述卷芯而移动,将上述分隔件切断器穿插上述切断器穿插空间,由此,可切断设置于上述狭缝中的上述分隔件。
4.根据权利要求1所述的卷绕元件的制造装置,其特征在于上述分隔件切断器设置于上述卷芯上。
5.根据权利要求2所述的卷绕元件的制造装置,其特征在于上述分隔件切断器设置于上述卷芯上。
6.根据权利要求3所述的卷绕元件的制造装置,其特征在于上述分隔件切断器设置于上述卷芯上。
7.根据权利要求1所述的卷绕元件的制造装置,其特征在于上述夹持机构包括:
台座部,其按照沿与上述狭缝交叉的方向,可相对上述卷芯而移动的方式构成,可相对上述狭缝而离合移动;
保持部,其安装于上述台座部的上述狭缝侧的部位,并且对于上述狭缝,通过接近上述台座部,与设置于该狭缝中的上述分隔件接触,由此,可保持该分隔件;
上述保持部,经由沿上述台座部相对上述狭缝的移动方向可伸缩变形的弹性部件,安装于上述台座部;
上述分隔件切断器按照面临上述狭缝的方式安装于上述台座部上;
按照下述方式构成,该方式为:通过上述台座部相对上述狭缝的接近移动,借助上述保持部,保持设置于上述狭缝中的上述分隔件,并且使上述台座部相对上述狭缝进一步接近移动,由此,一边可使上述弹性部件压缩变形,一边通过上述分隔件切断器,切断上述分隔件。
8.根据权利要求1~7中的任何一项所述的卷绕元件的制造装置,其特征在于上述正电极箔和上述负电极箔不设置于上述狭缝间,而是通过上述卷芯卷绕上述两电极箔和上述分隔件。
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