CN103460489B - 层叠装置以及层叠方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种在层叠薄片构件时能够以避免使薄片构件大幅变形的方式层叠薄片构件的层叠装置以及层叠方法。作为本发明之一的层叠装置层叠薄片构件，该薄片构件包括电极和隔离件中的至少一者。层叠装置具备：层叠薄片构件的平台；夹具，其向下方按压平台上所层叠的薄片构件的层叠体；夹具驱动部，其使夹具垂直移动和水平旋转；以及高度调整部，其与薄片构件的层叠的进展相应地使平台相对于夹具进行相对下降。在将新的薄片构件层叠到正被夹具向下方按压的层叠体上的情况下，夹具驱动部使夹具一边旋转一边上升到新的薄片构件的上方，之后使夹具下降来从上方按压新的薄片构件。高度调整部使平台下降与层叠体所包含的薄片构件的层叠片数相当的厚度的量。

Description

层叠装置以及层叠方法
技术领域
本发明涉及用于将包括电极和隔离件中的至少一者的薄片构件进行层叠的层叠装置[laminationapparatus]以及层叠方法[laminationmethod]。
背景技术
近年来，以环境保护运动的高涨为背景，电动汽车(EV)以及混合动力电动汽车(HEV)的开发得到发展。作为这些马达驱动用电源，能够重复充放电的锂离子二次电池受到关注。
锂离子二次电池单体是层叠多个单电池[unitcell]而构成的，该单电池使浸渍有电解质的隔离件介于薄片状的正极与负极之间，在制造工序中，重复[sequentially]层叠电极(正极/负极)和隔离件。
下述的专利文献1公开了一种防止在层叠电极和隔离件时发生位置偏移的薄片层叠装置。在该薄片层叠装置中，利用夹具向下方按压由电极和隔离件构成的层叠体的缘部，并且利用吸附手在层叠体的上部重复层叠电极或隔离件。在由吸附手将新的薄片构件(例如隔离件)层叠在由夹具按压的层叠体之上的情况下，夹具上升而退避到新的薄片构件的上方，之后下降来按压新的薄片构件。夹具构成为始终上升到固定高度。关于该高度，考虑到伴随层叠工序的进展而层叠体的厚度(高度)的增加，将该高度设定为比层叠体的最终厚度(完成厚度)大的固定值。
专利文献1：日本特开2009-206046号公报(“0027”段)
发明内容
但是，在上述的薄片层叠装置中，如果在层叠工序初期的层叠体的厚度薄的阶段层叠新的薄片构件，则夹具会大幅上升。因此，有时新的薄片构件的缘部会被大幅上升的夹具举起而暂时性地大幅翘起。
因而，本发明的目的在于提供一种在层叠薄片构件时能够以避免使薄片构件大幅变形的方式层叠薄片构件的层叠装置以及层叠方法。
本发明的第一特征提供了一种层叠装置，用于层叠薄片构件，该薄片构件包括电极和隔离件中的至少一者，该层叠装置的特征在于，具备：层叠上述薄片构件的平台；夹具(保持单元)，其向下方按压上述平台上所层叠的上述薄片构件的层叠体；夹具驱动部(保持单元用驱动单元)，其使上述夹具垂直移动和水平旋转；以及高度调整部(高度调整单元)，其与上述薄片构件的层叠的进展相应地使上述平台相对于上述夹具进行相对下降，其中，在将新的薄片构件层叠到正被上述夹具向下方按压的上述层叠体上的情况下，上述夹具驱动部使上述夹具一边旋转一边上升到上述新的薄片构件的上方，之后使上述夹具下降来从上方按压上述新的薄片构件，上述高度调整部使上述平台下降与上述层叠体所包含的上述薄片构件的层叠片数相当的厚度的量。
本发明的第二特征提供了一种层叠方法，用于层叠薄片构件，该薄片构件包括电极和隔离件中的至少一者，该层叠方法的特征在于，在层叠于平台上、正被夹具从上方按压的上述薄片构件的层叠体上层叠新的薄片构件；使上述夹具一边旋转一边上升到上述新的薄片构件的上方，之后使上述夹具下降来从上方按压上述新的薄片构件；以及使上述平台相对于上述夹具相对下降与层叠在上述平台上的上述薄片构件的层叠片数相当的厚度的量。
附图说明
图1是表示利用实施方式的层叠装置制造的锂离子二次电池单体的外观的立体图。
图2是上述锂离子二次电池的分解立体图。
图3是上述薄片层叠装置的俯视图。
图4是上述薄片层叠装置的立体图。
图5是从图4的箭头V方向观察的上述薄片层叠装置的正极供给部的主视图。
图6是上述正极供给部的俯视图。
图7的(A)是上述薄片层叠装置的层叠部的立体图(夹具上升时)，(B)是上述薄片层叠装置的层叠部的立体图(夹具下降时)。
图8是上述薄片层叠装置的层叠机械臂的立体图(动作1)。
图9是上述层叠机械臂的立体图(动作2)。
图10是上述层叠机械臂的立体图(动作3)。
图11是上述层叠机械臂的立体图(动作4)。
图12是上述层叠机械臂的立体图(动作5)。
图13是上述层叠机械臂的立体图(动作6)。
图14是上述薄片层叠装置的层叠部的主视图(动作a)。
图15是上述层叠部的主视图(动作b)。
图16是上述层叠部的主视图(动作c)。
图17是上述层叠部的主视图(动作d)。
图18是上述层叠部的主视图(动作e)。
图19是上述层叠部的主视图(动作f)。
图20的(A)是表示上述夹具的变形例的立体图(下降时)，(B)是表示上述夹具的变形例的立体图(上升时)。
具体实施方式
下面，参照附图来说明薄片层叠装置的实施方式。此外，图面的尺寸比率有时会为了便于说明而被夸张，与实际的比率不同。
图1和图2表示利用本实施方式的薄片层叠装置制造的层叠型锂离子二次电池单体[laminatedlithium-ionsecondarybatterycell]10。
如图1所示，单体10具有矩形扁平形状。从单体10的外壳材料13的一个端缘导出正极引线11和负极引线12。在外壳材料13中，在内部容纳有发生充放电反应的发电元件[power-generationelement](电池元件[batteryelement]：层叠体[assembledlaminate])15。
如图2所示，发电元件15是由袋装正极[packedcathodeelectrodes](薄片构件[sheetmaterial])20与负极[anodeelectrodes](薄片构件)30交替地层叠而构成的。袋装正极20是以两片隔离件40夹持正极22而构成的，该正极22是在薄片状的正极集电体[cathodecurrentcollector]的两面形成正极活性物质层[cathodeactivemateriallayer]而构成的。两片隔离件40的端缘相互接合而形成袋状。负极30是在薄片状的负极集电体的两面形成负极活性物质层而构成的。此外，交替地层叠袋装正极20和负极30来制造单体10的方法本身即为一般性的锂离子二次电池模块的制造方法，因此省略详细的说明。
接着，说明用于组装[assemble]上述的发电元件15的薄片层叠装置。
如图3所示，薄片层叠装置100具有层叠机械臂110、正极供给部[cathodeelectrodesupplyunit]120、负极供给部[anodeelectrodesupplyunit]130、层叠部[laminatingunit]140以及控制部[controller]150。正极供给部120和负极供给部130配置于以层叠机械臂110为中央而相互对置的位置。层叠部140配置于相对于将正极供给部120与负极供给部130连接的轴线而形成90度的角度的位置。层叠机械臂110、正极供给部120、负极供给部130以及层叠部140由控制部150来进行控制。
层叠机械臂110交替地层叠袋装正极20和负极30来形成层叠体15。如图4所示，层叠机械臂110具有由第一臂111和第二臂112构成的L字状的臂单元113、设置于第一臂111的前端部的第一吸附手[firstsuctionhand]114以及设置于第二臂112的前端部的第二吸附手115。第一臂111和第二臂112在绕驱动轴[driveshaft]116形成90度的角度的方向上分别延伸设置。通过利用臂驱动部[armdriveunit]117对驱动轴116进行旋转驱动，臂单元113水平地摇动。另外，通过对驱动轴116进行升降驱动，臂单元上下移动。第一吸附手114能够吸附并保持袋装正极20，另外，能够释放所吸附的袋装正极20。第二吸附手115能够吸附并保持负极30，另外，能够释放所吸附的负极30。
第一吸附手114通过臂单元113的摇动在正极供给部120与层叠部140之间往复移动。同样地，第二吸附手115通过臂单元113的摇动在层叠部140与负极供给部130之间往复移动。即，通过臂单元113的摇动对第一吸附手114位于正极供给部120的上方且第二吸附手115位于层叠部140的上方的第一状态(参照图11)和第一吸附手114位于层叠部140的上方且第二吸附手115位于负极供给部130的上方的第二状态(参照图10)进行切换。另外，通过臂单元113的升降，第一吸附手114朝向正极供给部120(或层叠部140)下降或者以远离正极供给部120(或层叠部140)的方式上升。同样地，通过臂单元113的升降，第二吸附手115朝向负极供给部130(或层叠部140)下降或者以远离负极供给部130(或层叠部140)的方式上升。
正极供给部120提供袋装正极20。正极供给部120具有载置袋装正极20的正极供给平台121以及使正极供给平台121水平地移动或旋转的平台驱动部122。通过前工序制作并由吸附输送机123输送的袋装正极20一片一片地载置在正极供给平台121上。正极供给平台121也是吸附输送机。正极供给平台121在吸附输送机123停止吸附之后吸附袋装正极20，将袋装正极20输送到其大致中央并利用负压来保持该袋装正极20。另外，在利用第一吸附手114吸附袋装正极20时，停止正极供给平台121的吸附。平台驱动部122使正极供给平台121水平地移动或旋转，来改变正极供给平台121上的袋装正极20的位置。平台驱动部122具有三个电动机，使正极供给平台121水平地移动或旋转(沿与旋转用的一个电动机正交的两个方向的水平移动用的两个电动机：参照图4中的正极供给平台121上的箭头)。
正极供给平台121的宽度比吸附输送机123的宽度窄，构成为袋装正极20的两边缘从正极供给平台121的两端突出的结构。如图5和图6所示，在正极供给平台121的两侧设置有透明的支承台124。支承台124分别支承从正极供给平台121突出的袋装正极20的两边缘。另外，在与支承台124对应的位置处设置有夹具(保持单元[holdingmeans])125。支承台124与夹具125夹住袋装正极20的两边缘来保持袋装正极20。支承台124和夹具125都是可动式的，当在正极供给平台121上载置袋装正极20时接近袋装正极20以保持袋装正极20的两边缘。
另外，如图4和图5所示，在正极供给平台121的下方分别设置有光源126，并且在正极供给平台121的上方设置有摄像头127。光源126分别位于透明的支承台124的下方，分别对袋装正极20的两边缘照射光。各光源126照射以规定的透射率以上透过隔离件40而不透过正极22(被反射或被吸收)的波长的光。摄像头127从上方拍摄袋装正极20，将其图像数据发送到控制部150。控制部150基于所接收到的图像数据来识别正极供给平台121上的正极22(袋装正极20)的位置。摄像头127接收到从光源126照射而虽然被正极22遮断但是透过隔离件40的光，因此控制部150能够识别正极22的位置。也就是说，基于正极22的影子来识别正极22的位置。基于使用摄像头127识别出的正极22的位置信息，来调整正极22(袋装正极20)的水平位置。通过该调整，第一吸附手114能够正确地提起已将正极22正确定位的状态的袋装正极20。
另一方面，负极供给部130提供负极30。负极供给部130具有载置负极30的负极供给平台131以及使负极供给平台131水平地移动或旋转的平台驱动部132。通过前工序制作并由吸附输送机133输送的负极30一片一片地载置在负极供给平台131上。负极供给平台131也是吸附输送机。负极供给平台131在吸附输送机133停止吸附之后吸附负极30，将负极30输送到其大致中央并利用负压来保持该负极30。另外，在利用第二吸附手115吸附负极30时，正极供给平台121停止吸附。平台驱动部132使负极供给平台131水平地移动或旋转，来改变负极供给平台131上的负极30的位置。平台驱动部132具有三个电动机，使负极供给平台131水平地移动或旋转(沿与旋转用的一个电动机正交的两个方向的水平移动用的两个电动机：参照图4中的负极供给平台131上的箭头)。
另外，如图4所示，在负极供给平台131的上方设置有光源136和摄像头137。光源136照射不透过负极30的(被反射或被吸收)波长的光。摄像头137从上方拍摄负极30，将其图像数据发送到控制部150。控制部150基于所接收到的图像数据来识别负极供给平台131上的负极30的位置。摄像头137例如接收到从光源136投射而在负极30处进行反射的光，因此控制部150能够识别负极30的位置。基于使用摄像头137识别出的负极30的位置信息，来调整负极30的水平位置。通过该调整，第二吸附手115能够正确地提起已正确定位的状态的负极30。
层叠部140是利用层叠机械臂110交替地层叠所输送的袋装正极20和负极30的场所。在层叠部140上留置由袋装正极20和负极30构成的层叠体，直到层叠了规定片数的袋装正极20和负极30为止。当层叠了规定片数的袋装正极20和负极30而完成了层叠体15作为发电元件15时，层叠部140在后工序中提供发电元件15。
如图7的(A)和图7的(B)所示，层叠部140具有交替地层叠袋装正极20和负极30的层叠平台141、使层叠平台141升降的高度调整部[leveladjuster](高度调整单元[leveladjustingmeans])142、按压袋装正极20与负极30的层叠体15的夹具[clampers]143以及对夹具143进行驱动的夹具驱动部[clamperdriveunits](保持单元用驱动单元[drivemeansfortheholdingmeans])144。
层叠平台141上载置有托盘(未图示)，在托盘上交替地层叠袋装正极20和负极30。高度调整部142例如由滚珠丝杠和电动机构成，根据袋装正极20和负极30的层叠的进展来使层叠平台141下降。高度调整部142使层叠平台141下降以将由袋装正极20和负极30构成的层叠体的最上面的高度维持为实质上固定。
各夹具143由从上方按压由袋装正极20和负极30构成的层叠体15的夹头143a以及支承夹头143a的支承轴[supportrod]143b构成。夹头143a具有台形状侧面。通过支承轴143b对夹头143a向下方施力，利用夹头143a的底面按压层叠体15的最上面。
夹具驱动部144通过支承轴143b使夹头143a转动并使其上升到固定的高度。而且，夹具驱动部144使转动180度后的夹头143a下降。夹具驱动部144具备：具有凸轮槽的凸轮结构(未图示)，该凸轮槽与从支承轴143b的侧面突出的销(未图示)卡合，使夹头143a转动并且使其上升到固定高度；以及致动器(未图示)，其用于升降支承轴143b。致动器例如是气缸。当利用致动器使支承轴143b升降时，利用凸轮结构使夹头143a(和支承轴143b)进行旋转。另外，夹头143a的上升最上位置也受凸轮结构限制，因此夹头143a不会上升到上述的固定高度以上。另外，夹具驱动部144中还设置有对夹头143a向下方施力的弹簧(未图示)。
在如上那样构成的薄片层叠装置100中，正极供给平台121上所载置的袋装正极20和负极供给平台131上所载置的负极30被层叠机械臂110交替地提起而交替地输送到层叠平台141上。通过将袋装正极20和负极30交替地输送到层叠平台141上，来形成袋装正极20与负极30的层叠体15。
此外，在本实施方式中，构成为以下结构：第一臂111和第二臂112相互形成90度的角度地延伸设置，并且，臂单元113摇动90度。但是，第一臂111和第二臂112也可以以形成90度以外的规定角度的方式延伸设置，在这种情况下，臂单元113也构成为摇动规定角度。正极供给部120、负极供给部130以及层叠部140的配置也相应地适于摇动角度。
接着，参照图8～图19来说明薄片层叠装置100的动作。
首先，参照图8～图13来说明层叠机械臂110的动作。在此，说明从利用层叠机械臂110层叠袋装正极20的阶段起的动作。
如图8所示，首先，第一吸附手114吸附保持袋装正极20，位于层叠平台141的上方。另一方面，第二吸附手115位于负极供给平台131的上方。在层叠平台141上载置有由袋装正极20和负极30构成的层叠体15，在负极供给平台131上载置有负极30。基于由摄像头137获取到的位置信息来对负极30在负极供给平台131上的水平位置进行定位，以使得第二吸附手115能够正确地吸附负极30。具体地说，使负极30的中心位于规定位置，负极30为规定的水平位置[orientedsoastobelocatedatapredeterminedhorizontalposition]。
接着，臂单元113下降规定移动量[moveddownwardbyapredeterminedstrokelength](参照图9)。通过臂单元113的下降，第一吸附手114移动到层叠平台141附近，第二吸附手115移动到负极供给平台131附近。然后，停止第一吸附手114的吸附来释放袋装正极20。其结果，袋装正极20被层叠到层叠体15的最上部。另一方面，开始第二吸附手115的吸附来吸附保持负极供给平台131上的负极30。由于已预先调整了负极30的水平位置，因此第二吸附手115能够正确地吸附保持负极30。
接着，臂单元113上升上述的规定移动量(参照图10)。通过臂单元113的上升，第一吸附手114移动到层叠平台141的上方，第二吸附手115移动到负极供给平台131的上方。此时，第二吸附手115以吸附保持负极30的状态上升来将负极30提起。
接着，臂单元113沿逆时针方向转动90度(参照图11)。通过臂单元113的90度转动，第一吸附手114移动到正极供给平台121的上方，第二吸附手115移动到层叠平台141的上方。在正极供给平台121上载置有袋装正极20，基于由摄像头127获取到的位置信息来对袋装正极20在正极供给平台121上的水平位置进行定位，以使得第一吸附手114能够正确地吸附袋装正极20(正极22)。具体地说，使袋装正极20的中心位于规定位置，袋装正极20为规定的水平位置。
接着，臂单元113下降上述的规定移动量(参照图12)。通过臂单元113的下降，第一吸附手114移动到正极供给平台121附近，第二吸附手115移动到层叠平台141附近。然后，停止第二吸附手115的吸附来释放负极30。其结果，负极30被层叠到层叠体15的最上部。另一方面，开始第一吸附手114的吸附来吸附保持正极供给平台121上的袋装正极20。由于已预先调整了袋装正极20的水平位置，因此第一吸附手114能够正确地吸附保持袋装正极20(正极22)。
接着，臂单元113上升上述的规定移动量(参照图13)。通过臂单元113的上升，第一吸附手114移动到正极供给平台121的上方，第二吸附手115移动到层叠平台141的上方。此时，第一吸附手114以吸附保持袋装正极20的状态上升来将袋装正极20提起。
接着，臂单元113沿顺时针方向转动90度。通过臂单元113的90度转动，第一吸附手114移动到层叠平台141的上方，第二吸附手115移动到负极供给平台131的上方(参照图8)。
通过重复上述的图8～图13所示的动作，将袋装正极20和负极30交替地输送到层叠平台141上，在层叠平台141上交替地层叠袋装正极20和负极30。通过层叠规定片数的袋装正极20和负极30，层叠体15作为发电元件15而完成。
此时，第一吸附手114从正极供给平台121正确地提起袋装正极20，第二吸附手115从负极供给平台131正确地提起负极30，在层叠平台141上的规定位置释放袋装正极20和负极30。根据这种结构，仅利用臂单元113的固定的摇动动作，就能够在层叠平台141上高精度地层叠袋装正极20和负极30。也就是说，能够利用结构简单的层叠机械臂110来在层叠平台141上高精度地层叠袋装正极20和负极30。另外，无需在第一臂111和第二臂112的前端部设置袋装正极20和负极30的水平位置的调整机构，从而能够使第一臂111和第二臂112轻量化。通过第一臂111和第二臂112的轻量化，能够对第一臂111和第二臂112进行高速驱动。因而，能够使袋装正极20和负极30的层叠高速化。
接着，参照图14～图19来说明层叠部140的动作。在层叠部140中，在每次在层叠平台141上新层叠袋装正极20或负极30时层叠平台141都下降，由袋装正极20和负极30构成的层叠体15的最上面被维持为实质上固定的高度。在此，以在层叠平台141上层叠袋装正极20的情况下的层叠部140的动作为例来进行了说明，但是层叠负极30的情况也同样。
如图14所示，袋装正极20和负极30隔着托盘190交替地层叠在层叠平台141上(层叠体15)。在层叠体15的最上部层叠着负极30，负极30的两边缘被夹头143a的一端向下方按压。第一吸附手114位于层叠平台141的上方，第一吸附手114吸附保持着袋装正极20。
接着，第一吸附手114下降到层叠平台141附近(参照图15)。第一吸附手114下降上述的规定移动量。通过第一吸附手114的下降，袋装正极20被层叠到层叠体15的最上部。此时，夹头143a被袋装正极20的两边缘覆盖(参照图15的点线圆部分)。
接着，夹头143a上升并转动90度(参照图16)。具体地说，被袋装正极20的两边缘覆盖的夹头143a上升并转动90度。通过夹头143a的上升并90度转动，夹头143a位于层叠体15的最上部的袋装正极20的斜上方。在此，夹头143a的上升量[upwardstroke]ΔX为大于一片袋装正极20的厚度的实质上固定的值。当夹头143a上升时，袋装正极20的两边缘被夹头143a举起而被暂时翘起，之后复原。
接着，夹头143a再转动90度(参照图17)。具体地说，夹头143a再上升规定量并转动90度。通过夹头143a的再次的90度转动，夹头143a的另一端位于袋装正极20的上方。此外，图16～图17所示的动作、即夹头143a的90度转动和再次的90度转动是连续进行的。
接着，夹头143a下降(参照图18)。通过夹头143a的下降，夹头143a的另一端底面从上方按压袋装正极20的两边缘。
接着，第一吸附手114上升上述的规定移动量，并且层叠平台141下降规定下降量(参照图19)。具体地说，层叠平台141下降规定下降量，使得层叠袋装正极20之后的层叠体15的最上面的高度与层叠袋装正极20之前的层叠体15的最上面的高度H实质上相同。该下降量例如为袋装正极20和负极30的厚度的平均值。此外，在层叠平台141的下降过程中，层叠体15的最上面的两边缘也被夹头143a向下方按压。
如上所述，当在被夹头143a按压着的层叠体15之上层叠新的袋装正极20(或负极30)时，夹头143a暂时退避到斜上方，之后，向下方按压新的袋装正极20。此时，层叠平台141下降规定下降量，以使得层叠体15的最上面的高度维持为实质上固定。只要层叠体15的最上面的维持为实质上固定，那么即使随着袋装正极20和负极30的层叠的进展而层叠体15的厚度增加，也能够将夹头143a旋转上升时的上升量维持为小于层叠体15的最终厚度(发电元件15的厚度)的实质上固定的值。即，从层叠工序的开始到结束，能够将夹头143a的上升量维持为与几片袋装正极20(负极30)的厚度相当的固定量。因而，与夹具143的上升量大于层叠体15的最终厚度的情况相比，抑制了伴随夹具143的上升而袋装正极20或负极30的边缘部翘起导致的变形。换言之，夹具143旋转上升时的上升量越少，袋装正极20或负极30的缘部向上方的弯曲变形量越小(边缘部以弯曲少的变形量从夹具143释放)。因而，能够避免使袋装正极20和负极30大幅变形地层叠袋装正极20和负极30。
此外，以使层叠体15的最上面始终为固定的高度的方式[soastokeeptheuppermostsurfaceoftheassembledlaminate15ataconstantheightlevelconsistently]控制层叠平台141当然也是好的。当层叠体15的最上面始终维持为固定的高度时，新层叠的袋装正极20或负极30的层叠位置(层叠体15的最上面)被正确地固定，因此能够高精度地层叠袋装正极20和负极30。
此外，在本实施方式中，在层叠了新的袋装正极20的情况下，夹头143a上升比一片袋装正极20的厚度大的实质上固定的值，并且转动来暂时退避到层叠体15的斜上方，再下降以向下方按压层叠体15的最上面。但是，夹头143a也可以上升一片袋装正极20的厚度量并且转动来暂时退避到层叠体15的斜上方，之后转动而不下降以压住层叠体15的最上面。
另外，根据本实施方式的层叠部140，在重复层叠袋装正极20和负极30的期间，将层叠体15的最上面的高度维持为实质上固定，因此能够使第一吸附手114和第二吸附手115在铅直方向上的移动量固定。也就是说，能够利用结构简单的层叠机械臂110来在层叠平台141上层叠袋装正极20和负极30。另外，无需在第一臂111和第二臂112的前端部设置第一吸附手114和第二吸附手115的铅直位置的校正机构，从而能够使第一臂111和第二臂112轻量化。通过使第一臂111和第二臂112轻量化，能够使第一臂111和第二臂112高速移动。因而，能够使袋装正极20与负极30的层叠高速化。
此外，在本实施方式中，层叠平台141在每次在层叠体15上层叠新的袋装正极20或负极30时，下降与袋装正极20和负极30的厚度的平均值相当的规定下降量。但是，层叠平台141也可以在每次层叠新的袋装正极20或负极30时，下降与新层叠的袋装正极20或负极30的厚度相同的下降量。或者，层叠平台141还可以在每次层叠了规定片数(例如各两片)的袋装正极20和负极30时下降。
此外，在本说明书中，夹头的上升量(移动量)“实质上固定”这样的记载不仅包括夹头143a的上升量始终固定的情况，也包括上升量些微变动的情况。例如，如果在每次在层叠体15上层叠新的袋装正极20(或负极30)时，层叠平台141下降与新层叠的袋装正极20(或负极30)的厚度相同的移动量，则夹头143a的上升量始终维持为固定。另一方面，如果层叠平台141下降与袋装正极20和负极30的厚度的平均值相当的下降量，则夹头143a的上升量变动与上述平均值与袋装正极20的厚度之差或者上述平均值与负极30的厚度之差相当的量。在本说明书中，夹头的上升量“实质上固定”这样的记载如上所述那样包括与层叠平台141的下降相应地夹头143a的上升量稍微变动的情况。
接着，参照图20的(A)和图20的(B)来说明夹具的变形例。
如图20的(A)和图20的(B)所示，变形例的夹具143的夹头143a具有圆弧状侧面。具体地说，与新层叠的袋装正极20或负极30的背面接触的夹头143a的最上面形成为沿长度方向弯曲的顺滑的曲面。
根据上述结构，袋装正极20或负极30的背面与夹头143a的上表面顺滑地接触，能够进一步抑制夹头143a上升时袋装正极20或负极30的背面由于夹头143a的上表面而受到的损伤。
此外，优选的是，夹头143a的上表面形成为不仅沿长度方向弯曲、也沿与长度方向正交的方向弯曲的曲面。
根据上述的本实施方式，达到以下的效果。
(a)退避到袋装正极或负极的斜上方的夹具的上升量小于层叠体的最终厚度(发电元件的厚度)，因此与上升量大于层叠体的最终厚度的情况相比，能够避免袋装正极或负极大幅变形地层叠袋装正极或负极。
(b)夹具的移动量实质上固定，因此袋装正极和负极所受到的影响也固定，从而能够提供稳定的发电元件。
(c)利用高度调整部使层叠平台下降，因此不需要夹具驱动部的高度调整，从而能够将层叠部的结构简化。
(d)夹头具有圆弧形状(图20的(A)和图20的(B)所示的变形例)，因此能够进一步抑制夹具上升时袋装正极或负极的背面由于夹具而受到的损伤。
在此通过参照将日本专利申请第2011-85790号(2011年4月7日申请)的全部内容引入到本说明书中。提供参照本发明的实施方式来如上所述那样对本发明进行了说明，但是本发明并不限定于上述的实施方式。本发明的范围是按照权利要求而决定的。
例如，在上述实施方式中，将以隔离件40夹持正极22而构成的袋装正极20和负极30交替地进行层叠。但是，也可以将以隔离件夹持负极而构成的袋装负极和正极交替地进行层叠。或者，还可以将在正极上层叠隔离件所得的隔离件/正极层叠薄片和在负极上层叠隔离件所得的隔离件/负极层叠薄片交替地进行层叠。
利用上述层叠装置形成的二次电池单体并不限定于从外壳材料的一端缘导出正极引线和负极引线的方式，例如，也可以是从外壳材料的对置的两端缘分别导出正极引线和负极引线的方式。

Claims (7)

1.一种层叠装置，用于层叠薄片构件，该薄片构件包括电极和将与上述电极极性不同的电极夹入两片隔离件中而形成的袋装电极，该层叠装置的特征在于，具备：
层叠上述薄片构件的平台；
手部，其从上述平台的上方下降来将上述薄片构件层叠在上述平台上；
夹具，其向下方按压上述平台上所层叠的上述薄片构件的层叠体；
夹具驱动部，其使上述夹具垂直移动和水平旋转；以及
高度调整部，其与上述薄片构件的层叠的进展相应地使上述平台相对于上述夹具进行相对下降，
其中，在将新的薄片构件层叠到正被上述夹具向下方按压的上述层叠体上的情况下，上述夹具驱动部使上述夹具一边旋转一边以小于上述层叠体的最终厚度的实质上固定的垂直移动量垂直上升到上述新的薄片构件的上方，之后使上述夹具下降来从上方按压上述新的薄片构件，
上述高度调整部以使上述层叠体的最上面的高度维持固定的方式，使上述平台下降上述新的薄片构件的厚度的量。
2.根据权利要求1所述的层叠装置，其特征在于，
上述高度调整部使上述平台本身下降，来使上述平台相对于上述夹具进行相对下降。
3.根据权利要求1所述的层叠装置，其特征在于，
上述夹具的上表面形成为顺滑的曲面。
4.一种层叠装置，用于层叠薄片构件，该薄片构件包括电极和将与上述电极极性不同的电极夹入两片隔离件中而形成的袋装电极，该层叠装置的特征在于，具备：
层叠上述薄片构件的平台；
手部，其从上述平台的上方下降来将上述薄片构件层叠在上述平台上；
保持单元，其向下方按压上述平台上所层叠的上述薄片构件的层叠体；
保持单元用驱动单元，其使上述保持单元垂直移动和水平旋转；以及
高度调整单元，其与上述薄片构件的层叠的进展相应地使上述平台相对于上述保持单元进行相对下降，
其中，在将新的薄片构件层叠到正被上述保持单元向下方按压的上述层叠体上的情况下，上述保持单元用驱动单元使上述保持单元一边旋转一边以小于上述层叠体的最终厚度的实质上固定的垂直移动量垂直上升到上述新的薄片构件的上方，之后使上述保持单元下降来从上方按压上述新的薄片构件，
上述高度调整单元以使上述层叠体的最上面的高度维持固定的方式，使上述平台下降上述新的薄片构件的厚度的量。
5.一种层叠方法，用于层叠薄片构件，该薄片构件包括电极和将与上述电极极性不同的电极夹入两片隔离件中而形成的袋装电极，该层叠方法的特征在于，
通过从平台的上方下降来将上述薄片构件层叠在上述平台上的手部在层叠于平台上、正被夹具从上方按压的上述薄片构件的层叠体上层叠新的薄片构件；
使上述夹具一边旋转一边以小于上述层叠体的最终厚度的实质上固定的垂直移动量垂直上升到上述新的薄片构件的上方，之后使上述夹具下降来从上方按压上述新的薄片构件；以及
以使上述层叠体的最上面的高度维持固定的方式，使上述平台相对于上述夹具相对下降上述新的薄片构件的厚度的量。
6.根据权利要求5所述的层叠方法，其特征在于，
使上述平台本身下降，由此使上述平台相对于上述夹具进行相对下降。
7.根据权利要求5所述的层叠方法，其特征在于，
上述夹具的上表面形成为顺滑的曲面。
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