CN104718652A - 二次电池的制造方法以及制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明抑制在通过引导部件进行的隔板等的拉入时隔板沿宽方向移动并不稳定的现象，顺利地进行通过引导部件进行的隔板的拉入。具有如下工序：通过利用引导部件(21)进行的拉入来之字状弯折隔板(4)的工序；以及在使配置在关于隔板(4)的运送方向支持悬吊滚筒(41)的上游侧的中途的支持滚筒(42、43、44)之间的、抵接于隔板(4)的上表面而升降的、以能够调整关于垂直方向的位置的方式形成的缓冲滚筒(45、46)位于既定的下降位置的状态下，经由悬吊滚筒(41)在引导部件(21)之间悬吊隔板(4)，在伴随引导部件(21)的移动的之字状弯折时，通过缓冲滚筒(45、46)上升，供给被引导部件(21)拉入的长度的量的隔板(4)的工序。

Description

二次电池的制造方法以及制造装置
技术领域
本发明涉及二次电池的制造方法以及制造装置，特别是适用于锂离子二次电池的制造的有用的制造方法以及制造装置。
背景技术
锂离子二次电池等二次电池具有通过以隔板介于正负极板之间的方式，使正极板和负极板交替地重叠而形成的极板群。作为该极板群的制造装置的一种，存在之字状地弯折隔板的连续体，并在各谷沟内插入正极板和负极板，并扁平地压塌的之字状堆叠方式的制造装置(例如参照专利文献1)。在此种之字状堆叠方式的制造装置中，利用一对滚筒夹连续状的隔板，并使该一对滚筒沿水平方向往复运动，从而之字状地弯折隔板，每当一对滚筒往复一次时，将正负极板交替地置于隔板上。
本发明人等为了在专利文献1的之字状堆叠方式的制造装置中谋求进一步的节拍时间(tact time)的缩短，提出了能够提高正负电极以及隔板的位置精度的二次电池的制造方法以及制造装置(参照专利文献2)。其如下：使带状的隔板从上方垂下，并成为无张力的状态，然后使多个引导部件在列彼此之间沿水平方向差交叉，从而之字状地弯折隔板(或以2片隔板夹一种电极板而构成的重叠体)，并将正极板以及负极板(在重叠体的情况下为另一种极板)插入由此形成的各谷沟内，从而制造正极板以及负极板夹着隔板重叠许多层的二次电池的极板群。在此，所述隔板的上部侧收容于在之字状弯折单元的上方设置的收容壳体内，经由滚筒向下方下垂，并且其下部侧收容于在所述之字状弯折单元的下方设置的同样的收容壳体内。如此，通过将隔板的上部侧以及下部侧收容于上下的收容壳体，确保了在之字状地弯折隔板时的缓冲部分(余长部分)。即，在之字状弯折的情况下，左右的引导部件沿相互接近的方向移动并沿相同方向拉入隔板，而需要确保用于跟随该移动的隔板长度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004－22449号公报；
专利文献2：PCT/JP2011/059567。
发明内容
发明要解决的问题
在上述专利文献2所涉及的二次电池的制造方法以及制造装置中，在之字状弯折单元处的之字状弯折时，在相互相向的引导部件之间下垂的隔板的上部侧收容于之字状弯折单元上方的收容壳体内，经由滚筒向下方下垂，并且其下部侧收容于之字状弯折单元下方的收容壳体内，在该状态下，宽度方向的位置不受任何限制，变为无张力的。
其结果，根据专利文献2，虽然与专利文献1所记载的相比，能够期待正负电极以及隔板的位置精度的提高，但在通过所述多个引导部件的移动来之字状弯折隔板时，有可能隔板在不稳定的情况下被引导部件拉入。此种可能性因隔板的宽度、厚度以及表面状态的不规则而变高，发生作为所述极板群的精度不在容许值内的情况。因此，虽然适用于使用宽度、厚度等尺寸确定的特定隔板的情况，但在使用尺寸不同的隔板的情况下，必须十分注意由隔板的不规则造成的影响。
而且，在专利文献2中，为了在在之字状弯折单元的引导部件之间下垂的隔板的上部侧以及下部侧收容于收容壳体的状态下作出无张力的状态，需要在之字状弯折工序的每一次中一次一次地切断并使用隔板。因此，在切断部附近，必然需要确保用于隔板切断的余量部分。
本发明鉴于上述现有技术的问题点，目的在于提供一种二次电池的制造方法以及制造装置，其通过顺利地进行之字状弯折时的隔板的由引导部件导致的拉入，能够进一步提高产品精度，同时能够尽可能地提高隔板的出成率。
用于解决问题的方案
本发明的第一方式为一种二次电池的制造方法，其特征在于，
具有以下工序：在相互相向地设置的多列引导部件之间经由悬吊滚筒悬吊的状态下通过所述引导部件的移动而之字状弯折隔板的工序；通过将正极板和负极板交替地插入之字状弯折的所述隔板的各谷沟内，形成所述正极板与所述负极板隔着所述隔板交替地重合的层叠体的工序；以及在从所述隔板的各谷沟内拔去所述引导部件之后，朝所述正极板与所述负极板层叠的方向按压所述层叠体以制造极板群的工序，
在使配置于关于所述隔板的运送方向对所述悬吊滚筒的上游侧的中途在相对的上游侧和下游侧处进行支持的至少2个支持滚筒之间，且抵接于所述隔板的一个面并以能够沿垂直方向升降的方式配置的至少1个缓冲滚筒与所述隔板抵接并位于既定的上升位置或下降位置的状态下，经由所述悬吊滚筒在所述引导部件之间悬吊所述隔板，在通过所述引导部件的移动而进行的之字状弯折工序时，所述缓冲滚筒下降或者上升。
根据本方式，能够补充通过以能够升降的方式配置的缓冲滚筒的上升而被之字状弯折的隔板的拉入长度，因而不需要事前切断隔板，能够在连续的状态下进行既定的之字状弯折。如此，之字状弯折在实质上无张力状态下进行。其结果，抑制在通过引导部件进行的隔板等的拉入时隔板沿宽方向移动并不稳定的现象，能够顺利地进行通过引导部件进行的隔板的拉入。
而且，隔板在之字状弯折之前不需要切断为既定的长度，能够在连续的状态下进行既定的之字状弯折，因而能够尽可能地提高隔板的出成率。
本发明的第二方式为一种二次电池的制造方法，其特征在于，
具有以下工序：在相互相向地设置的多列引导部件之间经由悬吊滚筒悬吊的状态下通过所述引导部件的移动而之字状弯折利用2片隔板夹着正负电极板中的一种的重叠体的工序；通过将所述电极板中的另一种插入之字状弯折的所述重叠体的各谷沟内，形成正极板与负极板隔着所述隔板交替地重合的层叠体的工序；以及而且在从所述重叠体的各谷沟内拔去所述引导部件之后，朝所述正极板与所述负极板层叠的方向按压所述层叠体以制造极板群的工序，
在使配置于关于所述重叠体的运送方向对所述悬吊滚筒的上游侧的中途在相对的上游侧和下游侧处进行支持的至少2个支持滚筒之间，且抵接于所述重叠体的一个面并以能够沿垂直方向升降的方式配置的至少1个缓冲滚筒与所述重叠体抵接并位于既定的上升位置或下降位置的状态下，经由所述悬吊滚筒在所述引导部件之间悬吊所述重叠体，在通过所述引导部件的移动而进行的之字状弯折时，所述缓冲滚筒下降或者上升。
根据本方式，除了与第一方式同样的作用效果之外，对重叠体仅插入一种电极板即可，因而在制造与第一方式相同性能的极板群的情况下，重叠体的谷沟的数量变为一半，引导部件等的个数也能够减少至约半数，能够期待装置的简化、出成率的提高。
本发明的第3方式为一种二次电池的制造方法，其特征在于，
在第1或第2方式所记载的二次电池的制造方法中，
在所述支持滚筒之中最下游的支持滚筒与所述悬吊滚筒之间，从在此间移动的所述隔板或重叠体的下表面侧喷气体以支持所述隔板或重叠体。
根据本方式，由于能够在不进行物理接触的情况下支持隔板或重叠体，故能够良好地进行隔板或重叠体的既定的运送。
本发明的第4方式为一种二次电池的制造方法，其特征在于，
在第3方式所记载的二次电池的制造方法中，
所述气体是离子空气。
根据本方式，能够利用基于离子空气的除电效果放置或去除隔板或重叠体的带电，因而能够将在之字状弯折工序中邻接的隔板或重叠体彼此的由静电力引起的吸附防患于未然。
本发明的第5方式为一种二次电池的制造方法，其特征在于，
在第1～第4方式中的任一项所记载的二次电池的制造方法中，
在所述支持滚筒之中最下游的支持滚筒与所述悬吊滚筒之间，所述隔板或重叠体以从所述支持滚筒朝所述悬吊滚筒上升的方式倾斜地进行运送。
根据本方式，能够将从支持滚筒朝悬吊滚筒运送的隔板或重叠体的行走所伴随的动能转换为势能以制动。其结果，即使之字状弯折工序中隔板被急剧拉入也能在既定的位置处良好地停止。
本发明的第6方式为一种二次电池的制造装置，其特征在于，
具有以下单元：
之字状弯折单元，其具有沿铅垂方向之字状地排列的多个引导部件，使所述引导部件在列彼此之间沿水平方向交叉而之字状弯折在所述引导部件中的一列与另一列之间经由悬吊滚筒悬吊的隔板；
极板插入单元，其分别具备供既定片数的正极板载置的正极板用的极板运送部件和供既定片数的负极板载置的负极板用的极板运送部件，通过使所述正极板用和所述负极板用的极板运送部件移动到所述隔板的各谷沟内来将所述正极板和所述负极板交替地插入各谷沟内；以及
隔板供给单元，其具备关于所述隔板的运送方向对所述悬吊滚筒的上游侧的中途在相对的上游侧和下游侧处进行支持的至少2个支持滚筒、以及配置在该支持滚筒之间并且抵接于所述隔板的一个面并沿垂直方向可能地配置的至少1个缓冲滚筒，
在所述缓冲滚筒与所述隔板抵接并位于既定的上升位置或下降位置的状态时，经由所述悬吊滚筒在所述引导部件之间悬吊所述隔板，并且在伴随所述引导部件的移动的之字状弯折时，所述缓冲滚筒下降或者上升。
根据本方式，能够补充通过以能够升降的方式配置的缓冲滚筒的上升而被之字状弯折的隔板的拉入长度，因而不需要事前切断隔板，能够在连续的状态下进行既定的之字状弯折。如此，之字状弯折在实质上无张力状态下进行。其结果，抑制在通过引导部件进行的隔板等的拉入时隔板沿宽方向移动并不稳定的现象，能够顺利地进行通过引导部件进行的隔板的拉入。
而且，隔板在之字状弯折之前不需要切断为既定的长度，能够在连续的状态下进行既定的之字状弯折，因而能够尽可能地提高隔板的出成率。
本发明的第7方式为一种二次电池的制造装置，其特征在于，
具有以下单元：
之字状弯折单元，其具有沿铅垂方向之字状地排列的多个引导部件，使所述引导部件在列彼此之间沿水平方向交叉而之字状弯折在所述引导部件中的一列与另一列之间经由悬吊滚筒悬吊、且利用2片隔板夹着正负电极板中的一种的重叠体；
极板插入单元，其具备供既定片数的所述电极板中的另一种载置的极板运送部件，通过使所述极板运送部件移动到所述重叠体的各谷沟内来将所述另一种的电极板地插入各谷沟内；以及
隔板供给单元，其具备关于所述重叠体的运送方向对所述悬吊滚筒的上游侧的中途在相对的上游侧和下游侧处进行支持的至少2个支持滚筒、以及配置在该支持滚筒之间并且抵接于所述重叠体的一个面并沿垂直方向可能地配置的至少1个缓冲滚筒，
在所述缓冲滚筒与所述重叠体抵接并位于既定的上升位置或下降位置的状态时，经由所述悬吊滚筒在所述引导部件之间悬吊所述重叠体，并且在通过所述引导部件的移动进行的之字状弯折时，所述缓冲滚筒下降或者上升。
根据本方式，除了与第6方式同样的作用效果之外，对重叠体仅插入一种电极板即可，因而在制造与第6方式相同性能的极板群的情况下，重叠体的谷沟的数量变为一半，引导部件等的个数也能够减少至约半数，能够期待装置的简化、出成率的提高。
本发明的第8方式为一种二次电池的制造装置，其特征在于，
在第6或第7方式所记载的二次电池的制造装置中，
将从所述隔板或重叠体的下表面侧喷气体以支持所述隔板或重叠体的空气吹出单元配置在所述支持滚筒之中最下游的支持滚筒与所述悬吊滚筒之间。
根据本方式，由于能够在不进行物理接触的情况下支持隔板或重叠体，故能够良好地进行隔板或重叠体的既定的运送。
本发明的第9方式为一种二次电池的制造方法，其特征在于，
在第8方式所记载的二次电池的制造装置中，
所述气体是离子空气。
根据本方式，能够利用基于离子空气的除电效果放置或去除隔板或重叠体的带电，因而能够将在之字状弯折工序中邻接的隔板或重叠体彼此的由静电力引起的吸附防患于未然。
本发明的第10方式为一种二次电池的制造装置，其特征在于，
在第6～第9方式中的任一项所记载的二次电池的制造装置中，
以在所述支持滚筒之中最下游的支持滚筒与所述悬吊滚筒之间，所述隔板或重叠体以从所述支持滚筒朝所述悬吊滚筒上升的方式倾斜地进行运送的方式构成。
根据本方式，能够将从支持滚筒朝悬吊滚筒运送的隔板或重叠体的行走所伴随的动能转换为势能以制动。其结果，即使之字状弯折工序中隔板被急剧拉入也能在既定的位置处良好地停止。
发明的效果
根据本发明，将隔板或重叠体(以下称为“重叠体等”)在连续的状态下悬吊于之字状弯折单元的引导部件之间，通过引导部件在实质的无张力状态下移动来进行之字状弯折成形，因而，抑制在由引导部件引起的隔板等的拉入时隔板等沿宽度方向移动并不稳定的现象，能够顺利地进行由引导部件引起的隔板等的拉入。其结果，即使隔板等的宽度、厚度、表面状态等少许不规则，也能够足够使极板群的精度在容许值的范围内，能够有助于品质的提高。
另外，隔板等在之字状弯折之前不需要切断为既定的长度，能够在连续的状态下进行既定的之字状弯折，因而能够尽可能地提高隔板等的出成率。
附图说明
图1是示出收纳有本发明的实施方式所涉及的极板群的矩形电池的概要的立体图。
图2是示出图1所示的极板群的概要构成的立体图。
图3是示出本发明的实施方式所涉及的二次电池制造装置中的极板群制造单元的图，(a)是其俯视图，(b)是其正视图。
图4是示出使用图3所示的制造装置的隔板的之字状弯折工序的中途的情况的概要图。
图5是示出使用图3所示的制造装置的隔板的之字状弯折工序的中途的其他情况的概要图。
图6是在与极板群制造单元的关系中示出本发明的实施方式所涉及的二次电池制造装置中的隔板供给单元的概要图，(a)示出隔板的之字状弯折的前工序，(b)示出之字状弯折工序的情况。
图7是示出使用本发明的实施方式所涉及的制造装置的二次电池的制造方法的概要图。
图8是示出使用本发明的实施方式所涉及的制造装置的二次电池的制造方法的概要图。
图9是示出使用本发明的实施方式所涉及的制造装置的二次电池的制造方法的概要图。
图10是示出使用本发明的实施方式所涉及的制造装置的二次电池的制造方法的概要图。
图11是示出使用本发明的实施方式所涉及的制造装置的二次电池的制造方法的概要图。
图12是示出使用本发明的实施方式所涉及的制造装置的二次电池的制造方法的概要图。
图13是示出使用本发明的实施方式所涉及的制造装置的二次电池的制造方法的概要图。
图14是示出使用本发明的实施方式所涉及的制造装置的二次电池的制造方法的概要图。
图15是示出利用本发明的实施方式所涉及的制造装置制造的其他极板群的概要图。
具体实施方式
以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式。
如图1以及图2所示，为锂离子二次电池的矩形电池(二次电池)1具备矩形壳体2，在该矩形壳体2内收纳有极板群3。在矩形壳体2的既定位置设有未图示的正极端子和负极端子。另外，在矩形壳体2内，填充有对有机溶剂调配了锂盐而成的电解液。
极板群3具备之字状弯折的隔板4、交替地插入该隔板4的各谷沟4a内的一种极板(例如正极板5)和另一种极板(例如负极板6)。正极板5和负极板6以隔板4介于各自之间的方式交替地重合，为隔板4扁平地折叠的状态。正极板5和负极板6具备从隔板4相互向相反侧突出的引线部5a、6a，各极的引线部5a、6a分别捆扎。而且，捆扎的正极板5的引线部5a连接于上述正极端子，捆扎的负极板6的引线部6a连接于上述负极端子。
此种构成的极板群3利用二次电池的制造装置来制造。本实施方式所涉及的制造装置为了之字状弯折隔板4以制造极板群3，具有：极板群制造单元I，其具有之字状弯折单元和极板插入单元而构成；以及隔板供给单元II，其供给用于之字状弯折的隔板4。图3是示出极板群制造单元I的图，(a)是其俯视图，(b)是其正视图。如该图所示，之字状弯折单元20具有沿铅垂方向之字状地排列的多个引导棒(引导部件)21，细节之后详述，在该引导棒21的一列22A与另一列22B之间配置隔板4，并使引导棒21在列22A、22B彼此之间沿水平方向交叉，以之字状弯折隔板4。
引导棒21设有与对隔板4供给的正极板5以及负极板6的片数相同的根数，或者其以上的根数。这些多根引导棒21在未图示的基台上沿垂直方向以两列22A、22B各自水平地排列。另外各引导棒21以在列22A、22B之间变为之字状的方式，即在铅垂方向上变为之字状的方式排列。这些引导棒21由在列22A、22B各自设置的纵框架23、24分别悬臂梁状地支持。
另外，之字状弯折单元20具备驱动部，该驱动部用于通过使引导棒21沿水平方向移动来在列22A、22B之间交叉以之字状弯折隔板4。该驱动部例如由滚珠螺杆和使滚珠螺杆旋转的马达等构成。此外，由于如此由滚珠螺杆、马达等构成的驱动部是通常的进给单元，故省略图示。
极板插入单元30具备在构成之字状弯折单元20的引导棒21的各列22A、22B的后方配置的一对极板运送部件31(31A、31B)。各极板运送部件31具有供既定片数的正极板5或负极板6载置的多个基板运送托盘32。在图3中，在与隔板4相比配置于左侧的极板运送部件31A的极板运送托盘32载置有正极板5，在与隔板4相比配置于右侧的极板运送部件31B的极板运送托盘32载置有负极板6。而且极板插入单元30通过使这些极板运送托盘32与引导棒21的向水平方向的移动同步地移动到在隔板4形成的谷沟4a(参照图2)内来将正极板5和负极板6交替地插入各谷沟4a内。
在本方式中，极板插入单元30具备运送一种极板(例如正极板5)的第一极板运送部件(例如，正极板用极板运送部件)31A、以及运送另一种极板(例如负极板6)的第二极板运送部件(例如负极板用极板运送部件)31B。第一极板运送部件31A具备与极板群3所需的一种极板(例如正极板5)的片数为同数个的极板运送托盘32。第一极板运送部件31A的各极板运送托盘32在构成一个列22A的引导棒21的后方以极板运送托盘32的电极板载置面为水平的方式配置，其后端由支持框架33A连结。同样地，第二极板运送部件31B也具备与极板群3所需的另一种极板(例如负极板6)的片数为同数个的极板运送托盘32。第二极板运送部件31B的各极板运送托盘32在构成另一个列22A的引导棒21的后方以极板运送托盘32的电极载置面为水平的方式配置，其后端由支持框架33B连结。
各支持框架33A、33B分别连结于能够沿作为一种极板的正极板5或作为另一种极板的负极板6的运送方向伸缩的活塞·缸装置34的活塞杆34a。另外各活塞·缸装置34分别设置于能够沿正极板5或负极板6的运送方向往复移动的往复台35。
各往复台35以能够通过包括滚珠螺杆等的驱动部而沿水平方向移动的方式构成。具体而言，各往复台35连结于螺母37，螺母37螺纹接合于螺杆轴36，螺杆轴36为可旋转地设置于未图示的基台上的进给螺杆。螺杆轴36通过未图示的马达而旋转。若螺杆轴36旋转，则根据旋转方向，第一以及第二极板运送部件31A、31B分别沿朝隔板4，或者从隔板4离开的方向移动。
此外，在第一以及第二极板运送部件31A、31B分别的极板运送托盘32的左右两侧(在与电极载置面水平的方向上，与极板运送托盘32的移动方向正交的方向上的两侧)设有一对推压部件38，该一对推压部件38抵接于在极板运送托盘32上载置的极板的缘部。推压部件38具体而言作为抵接于从各极板运送托盘32的左右两侧突出的正极板5以及负极板6的缘部的一对纵棒构成，并安装于各往复台35。
隔板4在之字状弯折单元20的引导棒21的相互相向的列22A、22B的之间，经由隔板供给单元II的悬吊滚筒41而悬吊。
在此，说明使用如上所述的极板群制造单元I制造极板群3时的情况。图4以及图5是分别示出使用图3所示的极板群制造单元I的隔板的之字状弯折工序的中途的情况的概要图。如图4所示，在隔板4悬吊于之字状地排列的引导棒21的列22A、22B之间的状态下，使引导棒21的列22A、22B朝隔板4侧分别水平地移动，如图5所示，使引导棒21在列22A、22B之间交叉。此时，虽未图示，但同步地，隔板供给单元II的缓冲滚筒向上方移动，供给被引导棒21拉入的长度的量的隔板4。从而，此种隔板4的由引导棒21引起的拉入在隔板4实质上无张力的状态下顺利地进行。此外，之后详细说明此种隔板供给单元II的动作。
与引导棒21的向水平方向的移动同步地，往复台35通过螺杆轴36的旋转而移动。由此，使第一以及第二极板运送部件31A、31B、以及推压部件38朝隔板4移动。往复台35的移动的开始可以是与引导棒21的移动开始同时、在引导棒21的移动开始后的引导棒21的移动中、或者与引导棒21的移动结束同时或既定时间之后中的任一种。若考虑节拍时间，则优选地是与引导棒21的移动开始同时，或者与移动开始隔开较短时间之后在引导棒21的移动中，检测该定时并进行同步的移动即可。其结果，使引导棒21以在列22A、22B之间交叉的方式沿水平方向移动并使第一以及第二极板运送部件31A、31B以及推压部件38沿水平方向朝在隔板4形成的谷沟4a内移动。如此，预先搭载于第一极板运送部件31A的各极板运送托盘32的正极板5、以及预先搭载于第二极板运送部件31B的各极板运送托盘32的负极板6交替地插入之字状弯折的隔板4的各谷沟4a内。其结果，形成正极板5和负极板6隔着隔板4交替地重合的层叠体。之后，从隔板4的各谷沟4a内拔取引导棒21，第一以及第二极板运送部件31A、31B留下推压部件38沿从隔板4离开的方向移动，从而正极板5和正极板6留在隔板4的各谷沟4a内，形成正极板5和负极板6隔着隔板4交替地层叠的层叠体。此种层叠体通过在正极板5和负极板6的层叠方向上由既定的冲压单元(未图示)按压(冲压)而一体化，从而形成极板群3。
图6是在与极板群制造单元I的关系中示出本方式所涉及的二次电池制造装置中的隔板供给单元II的概要图，(a)示出隔板4的之字状弯折的前工序，(b)示出之字状弯折工序的情况。如图6(a)所示，在该状态下，引导棒21的列22A、22B间隔开，在其间，隔板4经由悬吊滚筒41而悬吊。在此，隔板4作为卷绕成卷状的卷部件40可旋转地支持在旋转轴48。在卷部件40与悬吊滚筒41之间具有支持滚筒42、43、44以及以中心轴的位置能够沿上下方向移动的方式形成的缓冲滚筒45、46。缓冲滚筒45、46配置在支持滚筒42、43、44之间，如图6所示，在图的水平方向上，支持滚筒42、43、44和缓冲滚筒45、46交替地配置。另外，图中还示出向悬吊滚筒41侧移动并与悬吊滚筒41夹持隔板4的可动滚筒49。可动滚筒49的动作、作用之后说明。
一方面，图6(b)示出引导棒21的列22A、22B向相互接近的方向移动以之字状弯折隔板4，并且正极板5以及负极板6交替地插入在之字状弯折的隔板4之间的状态。此时，缓冲滚筒45、46与引导棒21的列22A、22B的移动同步地从图6(a)所示的最下降位置上升到最上升位置。通过此种缓冲滚筒45、46的上升，对从支持滚筒44经由悬吊滚筒41到顶端的隔板4的长度供给余长量。即，使得在使缓冲滚筒45、46向最下降位置下降时的通过支持滚筒42、43、44和缓冲滚筒45、46保持的隔板4的余长量相当于在隔板4的之字状弯折时通过引导棒21而水平地被拉入的隔板4的量。其结果，若之字状弯折时的隔板4的拉入量直到缓冲滚筒45、46的从图6(a)所示的状态到图6(b)所示的状态的上升距离的2倍，则在隔板4的拉入时，隔板4实质上在无张力状态下顺利地被拉入并之字状弯折。在此，本方式虽然具有2个缓冲滚筒45、46，但其数量没有特别的限制。各缓冲滚筒的上下移动的行程和缓冲滚筒的数量的积为在隔板4的之字状弯折时能够确保通过引导棒21而被水平地拉入的隔板4的尺寸的构成即可。
如此，在本方式中，将以能够沿上下方向移动的方式形成的缓冲滚筒45设置在支持滚筒42、43之间，并同样地将以能够沿上下方向移动的方式形成的缓冲滚筒46设置在支持滚筒43、44之间，从而形成了确保之字状弯折工序中的隔板4的拉入量的缓冲部。
另外，在本方式中，在支持滚筒44与悬吊滚筒41之间的隔板4的下表面侧，设置有空气吹出单元47，利用该空气吹出单元47对隔板4的下表面喷空气并从下方非接触地支持隔板4。喷的空气为实现防止或去除所运送的隔板4的带电的效果的离子空气。而且，本方式中的支持滚筒44的垂直方向的位置与悬吊滚筒41的垂直方向的位置相比设置在下方。与此配合，空气吹出单元47以其空气吹出面与隔板4的下表面平行的方式，使与为隔板4的供给侧的上游侧47A相比为排出侧的下游侧47B位于上方，并在图中以向右升高的方式倾斜地配置。
虽然此种空气吹出单元47不一定是必要的，但通过采用此种非接触构造，能够排除像利用滚筒支持隔板4的情况等那样地与隔壁4的物理接触部分。此外，隔板4被从卷部件40拉出，在与滚筒等接触的同时被极板群制造单元I运送，从而隔板4通过拉出、与滚筒的解除所伴随的摩擦而带电。如此，在带电的状态下由于静电，接触用于在隔板4的运送时规定运送方向的引导部(未图示)而变得不能沿正确方向被运送，或者邻接的隔板4彼此吸附，不能够顺利地进行由引导棒21的移动引起的隔板4的拉入。因此，作为喷的气体，通过喷离子空气那样的防止带电、进行除电的气体来防止隔板4带电，并且能够对带电的隔板4进行除电。来自空气吹出单元47的空气的吹出可以一直进行，也可以在运送隔板4时及其前后吹出，在暂时不运送那样时停止吹出等根据需要来控制吹出。若一直吹出，则能够可靠地进行对所运送的隔板4整体的除电，因而能够期待更可靠地抑制邻接的隔板4彼此的吸附，若根据运送状况控制吹出，则能够减少无用的离子空气的吹出动作，还能够抑制产生因对同一位置长时间持续吹出离子空气而造成的隔板4的变形等故障的可能性。
另外，在本方式中，如上所述，隔板4以位置从支持滚筒44朝悬吊滚筒41上升的方式倾斜，但采用此种构成也是任意的。但是通过如此倾斜，能够对经由悬吊滚筒41而被拉入极板群制造单元I时的隔板4进行制动。即，隔板4在之字状弯折工序中伴随引导棒21的水平方向移动而被拉入时，此种拉入在隔板4的实质上无张力状态下进行，因而通过拉入动作而加速的隔板4即使在拉入动作结束时也无法停止，有时超过既定的停止位置。为了防止此种超过，在本方式中，通过以隔板4从支持滚筒44朝悬吊滚筒41被沿图中向右升高方向运送的方式构成，从而采用将经由悬吊滚筒41而被拉入的隔板4的动能转换为基于支持滚筒44与悬吊滚筒41的垂直方向高度之差的势能以加以制动的构造。
在此，基于图7～图14说明使用本方式所涉及的二次电池的制造装置的二次电池的制造方法。图7是示出使用本方式所涉及的二次电池的制造装置的极板群的制造方法的概要图。该图示出在前工序中极板群3的制造完成之后的初始状态。在此种初始状态下，在前工序中切断的隔板4的顶端部从悬吊滚筒41悬吊。此时，可动滚筒49朝悬吊滚筒41的方向移动，在通过悬吊滚筒41和可动滚筒49夹持隔板4的状态下，在隔板供给单元II中，卷部件40与缓冲滚筒45、46(参照图6，以下相同)的下降一同旋转以送出隔板4，变为图6(a)所示的状态。另外，此时极板群制造单元I的相互相向的列22A、22B间隔开。
从此种状态开始，如图8所示，使可动滚筒49沿从悬吊滚筒41间隔开的方向移动，利用包括隔着隔板4在其两面侧分别设置的夹具部件50A、50B的夹具50来夹持隔板4的顶端部。按压部件51用于通过与图11的按压部件52对在之字状弯折的谷沟部插入了电极板的隔板4的层叠体实施按压处理来形成极板群3。
之后，在图6(a)的状态下卷部件40旋转并送出隔板4，并且如图9所示，在夹紧隔板4的顶端部的状态下使夹具50(在图9中未图示)向下方移动并以隔板4配置在列22A、22B之间的方式下拉。之后，使夹具部件50A、50B从隔板4间隔开并从夹紧状态解放隔板4。此外，虽然未图示，但之后夹具50以向图9中的近前侧或者里侧移动并上升，以准备下个处理的方式动作。
如图10所示，从该状态开始，使各引导棒21沿水平方向移动，使它们在引导棒21的列22A、22B彼此之间交叉。此时，同步地，使隔板供给单元II的缓冲滚筒45、46向上方移动。通过该移动，能够将缓冲滚筒45、46分别的上升量的相加值的2倍的长度的隔板4作为余长量送出，因而供给与被引导棒21拉入的长度相当的量的隔板4。从而，此种隔板4的由引导棒21引起的拉入以及之字状弯折在隔板4实质上无张力的状态下顺利地进行。特别地，在本方式中隔板4不会从隔板供给单元II切断，在连续的状态下进行之字状弯折成形，因而能够尽可能地抑制在由引导棒21引起的隔板4的拉入时隔板4沿宽方向移动并不稳定的现象。
在隔板4的之字状弯折成形完成之后，在与基于图5的说明同样的情况下，在之字状弯折的隔板4之间交替地插入正极板5和负极板6以形成隔着隔板4的正极板5和负极板6的层叠体。同时从层叠体的上方使按压部件51下降，并使其抵接于层叠体的上表面，从而变为图11所示的状态。
在图11所示的状态下，使同样的按压部件52从下方上升并抵接于层叠体的下表面。
如此，如图12所示，利用按压部件51、52从上下夹持层叠体。从此种状态开始，使引导棒21退避，并且使第一以及第二极板运送部件31A、31B退避。之后，使层叠体在用按压部件51、52夹持的状态下上升，使可动滚筒49朝悬吊滚筒41的方向移动并利用悬吊滚筒41和可动滚筒49夹持隔板4，如图13所示，在上方的既定位置处利用刀具53切离隔板4的终端部。切离的层叠体成形为极板群3并成为产品。
作为层叠体的切离的结果，如图14所示，夹具部件50A、50B移动到能够夹持隔板4的顶端部的位置，极板群制造单元I变为与图7所示的情况同样的初始状态。另一方面，关于隔板供给单元II，虽未图示，但缓冲滚筒45、46位于上升位置。从而，通过从此种状态开始使缓冲滚筒45、46下降并且使卷部件40旋转以送出隔板4来变为初始状态(图7的状态)。
图15是示出本发明的其他实施方式中的极板群的概要图。如该图所示，本方式中的极板群3A作为具备以下的层叠体而构成：之字状弯折的连续状的重叠体100、以及插入该重叠体100的各谷沟100a内的正极板5。重叠体100是利用2片隔板4A夹着负极板6A而形成的层叠体。因此，插入重叠体100的各谷沟100a内的正极板5隔着隔板4A与负极板6A对峙。
在此种本方式的构成中，也与基于图3～图14说明的所述实施方式的情况同样，在正极板5和负极板6A设有相互反向地从隔板4A突出的引线部5a、6a(参照图2)。而且，各极的引线部5a、6a分别捆扎并分别连接于矩形壳体2(参照图1)的未图示的正极端子以及负极端子。
制造此种极板群3A的制造装置基本上为与图3所示的所述实施方式同样的构成，但从隔板供给单元II作为隔板4的代替而供给重叠体100，并使其配置在之字状弯折单元20的引导棒21的列22A、22B之间。另外，同时，第一以及第二极板运送部件31A、31B分别将正极板5运送到重叠体100的谷沟100a内。
根据此种本方式，在重叠体100形成仅插入正极板5的谷沟100a即可。因此，在制造与所述实施方式的极板群3同样性能的极板群3A的情况下，重叠体100的谷沟100a的数量与所述实施方式的情况相比半数即足够。从而，引导棒21、极板运送托盘32的个数也能够减少到大致一半，进而实现能够进一步缩短节拍时间的效果。
此外，虽然本方式中的重叠体100为利用2片隔板4A夹着负极板6A而形成的层叠体，但还可以是作为负极板6A的代替而夹着正极板形成的层叠体。在该情况下，第一以及第二极板运送部件31A、31B分别将负极板6运送到重叠体100的谷沟100a内。
产业上的利用可能性
本发明能够有效地用于制造将二次电池用作电子设备等的紧急用电源系统的产业领域、进行将二次电池用作能源的电动汽车的制造的产业领域。
符号说明
I                         极板群制造单元
II                        隔板供给单元
1                        矩形电池
2                        矩形壳体
3                        极板群
4                        隔板
4a                       谷沟
5                        正极板
6                        负极板
5a、6a               引线部
20                        之字状弯折单元
21                        引导棒
23、24               纵框架
30                        极板插入单元
31                        极板运送部件
32                        极板运送托盘
33                       支持框架
38                        推压部件
41                        悬吊滚筒
42、43、44       支持滚筒
45、46               缓冲滚筒
47                        空气吹出单元
47A                    上游侧
47B                    下游侧
50                        夹具
53                       刀具

Claims (10)

1. 一种二次电池的制造方法，其特征在于，
具有以下工序：在相互相向地设置的多列引导部件之间经由悬吊滚筒悬吊的状态下通过所述引导部件的移动而之字状弯折隔板的工序；通过将正极板和负极板交替地插入之字状弯折的所述隔板的各谷沟内，形成所述正极板与所述负极板隔着所述隔板交替地重合的层叠体的工序；以及在从所述隔板的各谷沟内拔去所述引导部件之后，朝所述正极板与所述负极板层叠的方向按压所述层叠体以制造极板群的工序，
在使配置于关于所述隔板的运送方向对所述悬吊滚筒的上游侧的中途在相对的上游侧和下游侧处进行支持的至少2个支持滚筒之间，且抵接于所述隔板的一个面并以能够沿垂直方向升降的方式配置的至少1个缓冲滚筒与所述隔板抵接并位于既定的上升位置或下降位置的状态下，经由所述悬吊滚筒在所述引导部件之间悬吊所述隔板，在通过所述引导部件的移动而进行的之字状弯折工序时，所述缓冲滚筒下降或者上升。
2. 一种二次电池的制造方法，其特征在于，
具有以下工序：在相互相向地设置的多列引导部件之间经由悬吊滚筒悬吊的状态下通过所述引导部件的移动而之字状弯折利用2片隔板夹着正负电极板中的一种的重叠体的工序；通过将所述电极板中的另一种插入之字状弯折的所述重叠体的各谷沟内，形成正极板与负极板隔着所述隔板交替地重合的层叠体的工序；以及进而在从所述重叠体的各谷沟内拔去所述引导部件之后，朝所述正极板与所述负极板层叠的方向按压所述层叠体以制造极板群的工序，
在使配置于关于所述重叠体的运送方向对所述悬吊滚筒的上游侧的中途在相对的上游侧和下游侧处进行支持的至少2个支持滚筒之间，且抵接于所述重叠体的一个面并以能够沿垂直方向升降的方式配置的至少1个缓冲滚筒与所述重叠体抵接并位于既定的上升位置或下降位置的状态下，经由所述悬吊滚筒在所述引导部件之间悬吊所述重叠体，在通过所述引导部件的移动而进行的之字状弯折工序时，所述缓冲滚筒下降或者上升。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的二次电池的制造方法，其特征在于，
在所述支持滚筒之中最下游的支持滚筒与所述悬吊滚筒之间，从在此间移动的所述隔板或重叠体的下表面侧喷气体以支持所述隔板或重叠体。
4. 根据权利要求3所述的二次电池的制造方法，其特征在于，
所述气体是离子空气。
5. 根据权利要求1～权利要求4中的任一项所述的二次电池的制造方法，其特征在于，
在所述支持滚筒之中最下游的支持滚筒与所述悬吊滚筒之间，所述隔板或重叠体以从所述支持滚筒朝所述悬吊滚筒上升的方式倾斜地进行运送。
6. 一种二次电池的制造装置，其特征在于，
具有以下单元：
之字状弯折单元，其具有沿铅垂方向之字状地排列的多个引导部件，使所述引导部件在列彼此之间沿水平方向交叉而之字状弯折在所述引导部件中的一列与另一列之间经由悬吊滚筒悬吊的隔板；
极板插入单元，其分别具备供既定片数的正极板载置的正极板用的极板运送部件和供既定片数的负极板载置的负极板用的极板运送部件，通过使所述正极板用和所述负极板用的极板运送部件移动到所述隔板的各谷沟内来将所述正极板和所述负极板交替地插入各谷沟内；以及
隔板供给单元，其具备关于所述隔板的运送方向对所述悬吊滚筒的上游侧的中途在相对的上游侧和下游侧处进行支持的至少2个支持滚筒、以及配置在该支持滚筒之间并且抵接于所述隔板的一个面并以能够沿垂直方向升降的方式配置的至少1个缓冲滚筒，
在所述缓冲滚筒与所述隔板抵接并位于既定的上升位置或下降位置的状态时，经由所述悬吊滚筒在所述引导部件之间悬吊所述隔板，并且在通过所述引导部件的移动进行的之字状弯折时，所述缓冲滚筒下降或者上升。
7. 一种二次电池的制造装置，其特征在于，
具有以下单元：
之字状弯折单元，其具有沿铅垂方向之字状地排列的多个引导部件，使所述引导部件在列彼此之间沿水平方向交叉而之字状弯折在所述引导部件中的一列与另一列之间经由悬吊滚筒悬吊、且利用2片隔板夹着正负电极板中的一种的重叠体；
极板插入单元，其具备供既定片数的所述电极板中的另一种载置的极板运送部件，通过使所述极板运送部件移动到所述重叠体的各谷沟内来将所述另一种电极板插入各谷沟内；以及
隔板供给单元，其具备关于所述重叠体的运送方向对所述悬吊滚筒的上游侧的中途在相对的上游侧和下游侧处进行支持的至少2个支持滚筒、以及配置在该支持滚筒之间并且抵接于所述重叠体的一个面并以能够沿垂直方向升降的方式配置的至少1个缓冲滚筒，
在所述缓冲滚筒与所述重叠体抵接并位于既定的上升位置或下降位置的状态时，经由所述悬吊滚筒在所述引导部件之间悬吊所述重叠体，并且在通过所述引导部件的移动进行的之字状弯折时，所述缓冲滚筒下降或者上升。
8. 根据权利要求6或权利要求7所述的二次电池的制造装置，其特征在于，
将从所述隔板或重叠体的下表面侧喷气体以支持所述隔板或重叠体的空气吹出单元配置在所述支持滚筒之中最下游的支持滚筒与所述悬吊滚筒之间。
9. 根据权利要求8所述的二次电池的制造装置，其特征在于，
所述气体是离子空气。
10. 根据权利要求6～权利要求9中的任一项所述的二次电池的制造装置，其特征在于，
在所述支持滚筒之中最下游的支持滚筒与所述悬吊滚筒之间，所述隔板或重叠体以从所述支持滚筒朝所述悬吊滚筒上升的方式倾斜地进行运送。
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