CN107615548A - 卷绕装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够容易且迅速地进行为了制造电池或电容器而向隔膜与正电极之间和隔膜与负电极之间注入电解液的作业、且能够防止隔膜等产生褶皱的卷绕装置。卷绕装置(10)是具有卷绕机构(12)的装置，该卷绕机构(12)用于将隔膜(200)、隔膜(202)、正电极(204)、负电极(206)卷绕于卷芯(108)。卷绕装置(10)构成为包括卷绕机构(12)、收纳有卷绕机构(12)的腔室(14)、以及用于对腔室(14)内的空气进行抽吸的真空泵(16(a))和真空泵(16(b))。

Description

卷绕装置
技术领域
本发明涉及一种制造用于形成电池或电容器的卷绕产品的卷绕装置。
背景技术
以往以来，进行如下操作：将带状的元件薄膜(包括隔膜、正电极、以及负电极。)卷取在卷芯上，将卷取成的卷绕体浸渍在电解液中，向隔膜与正电极之间的间隙和隔膜与负电极之间的间隙注入电解液来制造电池等。
在图14中，附图标记120是具有卷绕机构122的卷绕装置，该卷绕机构122用于将自原卷210、212、214、216输送过来的隔膜200、隔膜202、正电极204、负电极206卷绕于卷芯108。此外，原卷214和原卷216的位置也可以是相对于图14彼此颠倒的位置。如图14所示，该卷绕装置120能够在位置S1处卷绕隔膜200等而形成卷绕体，能够在位置S2处将带124卷绕固定于卷绕体的外周而形成卷绕产品，并能够在位置S3处取出卷绕产品。
在卷绕装置120的位置S1处，在图15的(a)所示的具有间隙113的卷芯108安装于旋转治具的状态下，如图15的(b)所示，利用间隙113夹持隔膜200和隔膜202的顶端附近部分，使卷芯108进行多次旋转。之后，将正电极204层叠于隔膜200的外周面和隔膜202的内周面，将负电极206层叠于隔膜202的外周面和隔膜200的内周面，进行驱动而使卷芯108旋转，从而形成卷绕体。
在位置S1处，在形成卷绕体之后，利用未图示的刀具切断隔膜200等。将支承卷绕体的卷芯108和卷绕体送至位置S2，在将带124重叠于卷绕体的外周的状态下，进行驱动而使卷芯108旋转。接下来，利用未图示的刀具切断带124，形成图15的(c)所示的卷绕产品109。之后，在位置S3处，自卷绕产品109抽出卷芯108。
将卷绕产品109输送至下一工序，在下一工序中，将卷绕产品109放入到图16所示的电池罐130中，将电解液自电池罐130的开口部侧(自上方)注入到隔膜与正电极之间的间隙中和隔膜与负电极之间的间隙中。
但是，由于存在于卷绕体的周围的空气会进入到隔膜200与正电极204等之间的间隙中，因此会导致卷绕产品109产生褶皱或导致制造出的电池产生过电流。在该情况下，需要进行在自开口部的一部分向间隙注入电解液的同时自开口部的另一部排出间隙中的空气的作业。因此，向间隙注入电解液的作业烦杂，作业工时较多。另外，若空气进入到隔膜200与正电极204等之间的间隙中，则会导致隔膜200等产生褶皱。
此外，对于与为了制造电池或电容器而向隔膜与正电极之间的间隙和隔膜与负电极之间的间隙注入电解液的技术有关的发明，已有专利申请(参照专利文献1。)。但是，其并不是与本发明相关联的发明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-251189号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于，提供一种能够容易且迅速地进行为了制造电池或电容器而向隔膜与正电极之间和隔膜与负电极之间注入电解液的作业且能够防止隔膜等产生褶皱的卷绕装置。
用于解决问题的方案
本发明提供一种卷绕装置，其具有用于将包括电极和隔膜的带状的元件薄膜卷绕于卷芯的卷绕机构，其特征在于，该卷绕装置包括：所述卷绕机构；腔室，其收纳有所述卷绕机构；以及真空泵，其用于对所述腔室内的空气进行抽吸。
另外，本发明的卷绕装置的特征在于，在所述卷绕装置中，在所述腔室内包括收纳部件，该收纳部件用于收纳由所述卷绕机构卷绕所述元件薄膜而形成的卷绕产品。
另外，本发明的卷绕装置的特征在于，在所述卷绕装置中，在所述腔室外包括输送路径，该输送路径具有密闭的外部空间，该外部空间与所述腔室的内部空间相连续，在所述输送路径内包括收纳部件，该收纳部件用于收纳由所述卷绕机构卷绕所述元件薄膜而形成的卷绕产品。
另外，本发明的卷绕装置的特征在于，在所述卷绕装置中，包括卷绕产品移动装置，该卷绕产品移动装置用于将所述卷绕产品自所述卷绕机构送至所述收纳部件。
另外，本发明的卷绕装置的特征在于，在所述卷绕装置中，所述收纳部件具有容器，在该容器内放入有用于浸渍所收纳的所述卷绕产品的电解液。
另外，本发明的卷绕装置的特征在于，在所述卷绕装置中，所述收纳部件能够收纳多个所述卷绕产品。
另外，本发明的卷绕装置的特征在于，在所述卷绕装置中，至少包括两个所述真空泵，两个真空泵能够分别对所述腔室内的空气进行抽吸。
另外，本发明提供一种卷绕方法，其利用卷绕机构将包括电极和隔膜的带状的元件薄膜卷绕于卷芯，其特征在于，该卷绕方法包括以下步骤：使收纳有所述卷绕机构的腔室内成为真空压力；以及在成为真空压力的所述腔室内使所述卷绕机构卷绕所述元件薄膜。
发明的效果
根据本发明的卷绕装置，能够利用真空泵使腔室内的空气减压至例如1帕斯卡～1000帕斯卡的低压，并在腔室内在低压条件下利用卷绕机构卷绕元件薄膜而形成卷绕产品。因此，形成的卷绕产品的隔膜与电极之间为真空状态。通过将卷绕产品密闭包装起来或利用薄膜将卷绕产品的两端密封，能够在元件薄膜与其他元件薄膜之间为真空的状态下向后续工序搬运卷绕产品。
在后续工序中，将卷绕产品放入到电池罐内，例如，使电解液容器的注入口贴紧于电池罐的整个开口部，将电解液注入电池罐的开口部，由此，使电解液自然地进入到处于真空状态的隔膜与电极之间。因此，能够容易且迅速地进行为了制造电池或电容器而向隔膜与电极之间注入电解液的作业。另外，根据本发明的卷绕装置，由于在真空环境下进行隔膜和电极的卷绕，因此，空气不会进入到隔膜与正电极等之间的间隙中，隔膜等不会产生褶皱。
附图说明
图1是表示本发明的卷绕装置的主视图。
图2是表示本发明的卷绕装置的另一实施方式的主视图。
图3是表示本发明的卷绕装置的又一实施方式的主视图。
图4是表示本发明的卷绕装置的再一实施方式的主视图。
图5是表示用于说明图4所示的卷绕装置的使用状态的、再一实施方式的正面剖视图。
图6的(a)是将图4所示的卷绕装置的主要部分放大的主视图，图6的(b)是将主要部分进一步放大的主视图。
图7是表示本发明的卷绕装置的再一实施方式的正面剖视图。
图8是图7所示的卷绕装置的主要部分放大正面剖视图。
图9是用于说明图7所示的卷绕装置的使用状态的正面剖视图。
图10是用于说明图7所示的卷绕装置的使用状态的主要部分放大正面剖视图。
图11是表示本发明的卷绕装置的再一实施方式的正面剖视图。
图12是表示本发明的卷绕装置的再一实施方式的主视图。
图13是表示本发明的卷绕装置的再一实施方式的正面剖视图。
图14是表示以往的卷绕装置的主视图。
图15的(a)是表示以往的卷芯的侧视图，图15的(b)是表示在卷芯上卷绕元件薄膜的状态的主视图，图15的(c)是表示制造出的卷绕产品的主视图。
图16是表示利用卷绕产品来制造电池的状态的立体图。
具体实施方式
基于附图说明本发明的卷绕装置的实施方式。在图1中，附图标记10是本发明的卷绕装置。
卷绕装置10是具有卷绕机构12的装置，该卷绕机构12用于将元件薄膜308(包括隔膜200、隔膜202、正电极204、负电极206。)卷绕于卷芯108。卷绕装置10包括卷绕机构12、收纳有卷绕机构12的腔室14、用于对腔室14内的空气进行抽吸的真空泵16(a)和真空泵16(b)。卷绕机构12是与图14所示的以往的卷绕机构122相同的结构。
腔室14包括具有开口部18的箱体20、用于对开口部18进行开闭的门扇22、设置在门扇22上的窗24。能够自窗24目视观察原卷210等。在腔室14设有用于测量腔室14内的气压的真空计26。在开口部18和门扇22上适当地设有用于将腔室14内密闭的未图示的密封构件。
真空泵16(a)和真空泵16(b)利用管路15连接于腔室14，构成为能够通过使未图示的马达进行旋转驱动从而对腔室14内进行减压。优选在同真空泵16(a)和真空泵16(b)相连接的管路与腔室14之间的连接部设置用于密封连接部的真空凸缘。在开始腔室14内的减压时，为了快速减压至规定的压力，使两个真空泵16(a)和真空泵16(b)工作，在减压至规定的压力后，仅使一个真空泵16(a)工作。
下面，说明以上那样的结构的卷绕装置10的作用和效果。
初始设定
首先，打开门扇22，在图1的位置S1处，将隔膜200和隔膜202的顶端附近部分安装于卷芯108。之后，使卷芯108顺时针旋转多次，在隔膜200和隔膜202被顺时针卷绕之后，将正电极204层叠于隔膜200的外周面和隔膜202的内周面，将负电极206层叠于隔膜202的外周面和隔膜200的内周面。也可以是，在腔室14内的压力上升到比预定值高的值时，根据真空计26的信号，进行控制而使真空泵302进行驱动，使得腔室14内的压力成为预定值。
接下来，关闭门扇22，将开口部18密闭，使两个真空泵16(a)和真空泵16(b)所具有的马达进行旋转驱动，对腔室14内进行减压。当腔室14内减压至1帕斯卡～100帕斯卡时，仅使一个真空泵16(a)的马达进行旋转驱动，使另一个真空泵16(b)停止。在腔室14内的压力上升到比1帕斯卡～100帕斯卡高的值时，根据真空计26的信号，通过控制系统使真空泵16(a)进行驱动而使腔室14内的压力成为1帕斯卡～100帕斯卡。
卷绕产品的形成
在腔室14内被维持为大约100帕斯卡的状态下，驱动卷芯108而使卷芯108旋转，隔膜200等绕卷芯108卷绕，在卷芯108停止旋转后，利用未图示的刀具将隔膜200等切断，从而形成卷绕体。
接下来，使转盘123顺时针旋转，在位置S1处形成的卷绕体被送至图1所示的位置S2。在位置S2处，在带124重叠于卷绕体的外周的状态下，驱动卷芯108而使卷芯108旋转，由此，带124被卷绕于卷绕体，利用未图示的刀具切断带124。在带124上设有粘合层或涂敷有粘接剂。形成了图15的(c)和图16所示那样的卷绕产品109。
这样一来，在减压至大约100帕斯卡的腔室14内，形成卷绕产品。
本发明的效果
根据本发明的卷绕装置10，在减压后的腔室14内形成的卷绕产品109的隔膜与电极之间为真空状态。通过将该卷绕产品109密闭包装起来或利用薄膜来密封卷绕产品109的两端，能够在隔膜与电极之间为真空状态的情况下向后续工序搬运卷绕产品109。
在后续工序中，一边例如使密闭包装后的卷绕产品109碰撞电池罐的开口部而使包装在开口部内破裂，一边将卷绕产品109不暴露在空气中地放入电池罐，利用薄膜将开口部暂时密闭。之后，例如，使电解液容器的注入口贴紧于电池罐的整个开口部，使薄膜在开口部内破裂，将电解液注入电池罐的开口部。电解液自然地进入到处于真空状态的隔膜与电极之间。因此，能够容易且迅速地进行为了制造电池或电容器而向隔膜与电极之间注入电解液的作业。
另外，根据本发明的卷绕装置10，通过利用真空泵16(a)来抽吸腔室14内的空气，能够将腔室14内的粉尘吸出到腔室14之外。另外，在气压较低(大约100帕斯卡)的腔室14中，即使是较轻的粉尘，其也会下落到腔室14的底部。因此，粉尘不会附着于在腔室14内卷绕的元件薄膜上，能够提高所制造的卷绕产品的品质。
以上，根据附图说明了本发明的一实施方式，但本发明并不限定于上述内容。
例如，本发明也可以是图2所示的卷绕装置10。
图2所示的卷绕装置10包括4个真空泵16(a)、16(b)、16(c)、16(d)并包括用于防止各真空泵的倒流的止回阀28，除此以外，图2所示的卷绕装置10为与图1所示的卷绕装置10相同的结构。
真空泵16(a)自腔室14的位于图2的右上部的位置抽吸空气，真空泵16(b)自腔室14的位于图2的右下部的位置抽吸空气，真空泵16(c)自腔室14的位于图2的左上部的位置抽吸空气，真空泵16(d)自腔室14的位于图2的左下部的位置抽吸空气。
图2所示的卷绕装置10一边利用4个真空泵16(a)、16(b)、16(c)、16(d)分别自腔室14的位于图2的右上部、右下部、左上部、左下部的位置抽吸空气，一边进行元件薄膜的卷绕。因此，能够一边自整个腔室14内吸出粉尘一边进行元件薄膜的卷绕，能够针对在腔室14内卷绕的全部元件薄膜防止粉尘的附着，从而能够进一步提高所制造的卷绕产品的品质。另外，由于具有止回阀28，因此能够防止粉尘向腔室14内倒流。
另外，在本发明中，如图3所示，也可以包括在腔室14内的卷绕产品取出部设置的腔室50(a)、与腔室50(a)相邻地设置在腔室14外的腔室50(b)、用于自腔室50(a)抽吸空气的真空泵52(a)、用于自腔室50(b)抽吸空气的真空泵52(b)、以及设置在腔室50(a)与腔室50(b)之间的门54。
在该情况下，在制造了卷绕产品109之后，在门54关闭的状态下，使真空泵52(a)工作而自腔室50(a)抽吸空气，将卷绕产品109放入腔室50(a)内。之后，使真空泵52(b)工作而自腔室50(b)抽吸空气。之后，打开门54并使卷绕产品109向腔室50(b)内移动，关闭门54。由此，能够在保持使卷绕产品109的周围为真空状态的情况下自卷绕装置10取出卷绕产品109。
另外，本发明也可以是图4所示的卷绕装置300。卷绕装置300包括卷绕机构12、收纳有卷绕机构12的腔室14、以及用于对腔室14内的空气进行抽吸的真空装置301。卷绕装置300在腔室14内包括：收纳部件304，其用于收纳由卷绕机构12卷绕元件薄膜308而形成的多个卷绕产品109；以及卷绕产品移动装置306，其用于将卷绕产品109自卷绕机构12送至收纳部件304。
卷绕机构
如图6的(a)所示，卷绕装置300的卷绕机构12包括刀具330，该刀具330能够远离或接近转盘123的外周面125，用于将抵接于外周面125的元件薄膜308(包括隔膜200、隔膜202、正电极204、负电极206。)切断。另外，卷绕装置300的卷绕机构12包括按压辊332，该按压辊332能够远离或接近外周面125，用于在切断元件薄膜308时对抵接于外周面125的元件薄膜308进行按压。
卷绕机构12的卷芯108能够在未图示的直线马达的作用下沿相对于卷绕装置300的基板334垂直的方向(以下称作“Y轴方向”。)移动。由此，在形成有卷绕体110且卷绕体110向位置S2移动时，位于位置S1的卷芯108能够向与图6中的朝眼前的方向(Y轴方向)相反的朝向退避。此时，对辊340、外周面125以及卷芯108进行定位，使得受到辊340和外周面125的作用而伸张的元件薄膜308穿过位于位置S1的卷芯108的中心线C1(图6的(b)所示。)。在卷芯108设有沿Y轴方向延伸的槽336。在卷芯108向与图6中的朝眼前的方向相反的朝向退避时，对卷芯108的旋转角度进行控制，使得位于位置S1的卷芯108的槽336的顶端角部342如图6的(b)所示那样与元件薄膜308平行。卷芯108的旋转角度由未图示的伺服马达进行控制。
由此，通过使卷芯108向图6中的朝向眼前的方向(Y轴方向)移动，从而将元件薄膜308插入槽336。通过使卷芯108向与朝向眼前的方向相反的朝向移动，从而使槽336离开元件薄膜308。因此，能够自动地重复进行后述的“下一卷绕产品的形成”。在“下一卷绕产品的形成”中叙述详细内容。
如图4和图5所示，在卷绕机构12的附近设有抽吸嘴338，该抽吸嘴338在未图示的工作缸的作用下远离或接近位置S2处的卷绕体110。抽吸嘴338将带124的顶端引导至位于位置S2的卷绕体110，并将带124的顶端贴合于卷绕体110的外周面。带124的顶端被固定于卷绕体110的外周面。
腔室
卷绕装置300的腔室14是与图1所示的卷绕装置10的腔室14相同的结构。
真空装置
真空装置301包括真空泵302。真空泵302经由管路309连接于腔室14，通过使未图示的马达进行旋转驱动，从而真空泵302能够对腔室14内进行减压。优选的是，在管路309与腔室14之间的连接部设置用于密封连接部的真空凸缘。
如图4所示，在将真空泵302和腔室14连结起来的管路309上设有空气流入阀310和断流阀312。在为了打开门扇22而使腔室14内为大气压时，空气流入阀310能够使空气流入到腔室14内。通过转动握持部314，空气流入阀310能够使空气流入管路309。
在操作空气流入阀310使空气流入腔室14内时，断流阀312能够防止空气自空气流入阀310流入真空泵302。通过转动握持部316，断流阀312能够阻止空气自空气流入阀310向真空泵302流动。通常，构成真空泵的旋转叶片的、应对向与在抽吸空气时空气流入的方向相反的方向施加的拉伸力的强度较高。即，考虑到抽吸空气时的情况而设定了强度。另一方面，旋转叶片的、应对向与该拉伸力相反的方向施加的按压力(因在未抽吸空气时等情况下的空气的流入而产生。)的强度较低。即，没有在考虑到不抽吸空气时的情况下设定强度。因此，设置了用于防止空气自空气流入阀310流入真空泵302的断流阀312。
收纳部件
如图4所示，收纳部件304包括固定于腔室14内的固定台318和设置在固定台318上的架子320。架子320能够收纳多个卷绕产品109。架子320能够自固定台318上脱离并拿出到腔室14之外。
卷绕产品移动装置
如图4所示，卷绕产品移动装置306包括：轨道322，其以长度方向成为水平方向(以下，称作“X轴方向”。)的方式固定；移动构件326，其能够沿着轨道322在X轴方向上往复移动并绕旋转中心轴324旋转；以及夹持件328，其设于移动构件326。移动构件326利用未图示的滚珠丝杠机构(Ball Screw Mechanism)沿着轨道322移动。移动构件326在未图示的马达的作用下绕旋转中心轴324旋转。夹持件328利用未图示的螺线管机构进行开闭。
以下，说明以上那样的结构的卷绕装置300的工作。只要没有特别说明，工作均是按照时间序列说明的。
初始设定
打开门扇22，将架子320设置在固定台318上。在图5的位置S1处，将隔膜200和隔膜202的顶端附近部分安装于卷芯108。之后，使卷芯108顺时针旋转多次，在隔膜200和隔膜202被顺时针卷绕之后，将正电极204层叠于隔膜200的外周面和隔膜202的内周面，将负电极206层叠于隔膜202的外周面和隔膜200的内周面。
接下来，关闭门扇22，将腔室14密闭。将空气流入阀310关闭而不使空气流入，使断流阀312打开而使空气能够在管路309内流动。使真空泵302所具有的马达进行旋转驱动，对腔室14内进行减压。腔室14内的压力优选为1帕斯卡～100帕斯卡。作业者一边目视观察真空计26一边控制真空泵302的马达的转速，从而能够将腔室14内的压力维持在大约1帕斯卡～100帕斯卡。也可以包括控制系统，在腔室14内的压力上升到比预定值高的值时，控制系统根据真空计26的信号来使真空泵302进行驱动，使得腔室14内的压力成为预定值。
第一个卷绕产品的形成
在位置S1处，驱动卷芯108而使卷芯108旋转，元件薄膜308绕卷芯108卷绕。接下来，使转盘123顺时针旋转，在位置S1处形成的卷绕体110被送至图6的(a)所示的位置S2。此时，顺时针旋转并移动到位置S1的卷芯108向与图5和图6的(a)中朝眼前的方向(Y轴方向)相反的方向退避。如图6的(b)所示，受到辊340和外周面125的作用而伸张的元件薄膜308穿过在位置S1处退避了的卷芯108的中心线C1。
使退避了的卷芯108向图6的(a)中的朝眼前的方向移动。元件薄膜308被插入到位于位置S1的卷芯108的槽336中。按压辊332朝向转盘123移动并将元件薄膜308按压于外周面125。刀具330朝向转盘123移动并将被压在外周面125的元件薄膜308切断。刀具330离开外周面125，按压辊332维持按压元件薄膜308的状态。
在位置S2处，在带124重叠于卷绕体110的外周的状态下，驱动卷芯108而使卷芯108旋转，由此，带124被卷绕于卷绕体，利用未图示的刀具切断带124，从而形成图15的(a)和图16所示那样的卷绕产品109。
第一个卷绕产品的收纳
在形成第一个卷绕产品109后，使移动构件326自原点(图4中的移动构件326的位置)向X轴正方向移动。如图5的实线所示，夹持件328闭合而握持卷绕产品109。如图5的单点划线所示，使移动构件326以旋转中心轴324为中心绕顺时针方向旋转90度，从而使被握持的卷绕产品109以旋转中心轴324为中心绕顺时针方向旋转90度。
如图5的双点划线所示，使移动构件326向X轴负方向移动而使被握持的卷绕产品109沿X轴负方向移动。当握持的卷绕产品109移动到架子320的上方时，打开夹持件328，卷绕产品109向架子320内下落而被收纳起来。之后，使移动构件326返回原点。
下一卷绕产品的形成
在第一个卷绕体110的卷绕结束时，如“第一个卷绕产品的形成”中叙述那样，在图5的位置S1处，刀具330离开外周面，按压辊332将元件薄膜308按压于外周面125。另外，位于位置S1的卷芯108向与图5中的朝眼前的方向相反的方向退避。另外，受到辊340和外周面125的作用而伸张的元件薄膜308穿过在位置S1处退避了的卷芯108的中心线C1。
通过使卷芯108向图5中的朝眼前的方向移动，从而元件薄膜308被插入到位于位置S1的卷芯108的槽336中。
在图5中的位置S1处，按压辊332离开元件薄膜308。在按压辊332离开元件薄膜308的瞬间，卷芯108开始旋转。由此，元件薄膜308绕卷芯108卷绕。
下一卷绕产品的收纳
在卷绕机构12中，在形成下一卷绕产品109后，与上述“第一个卷绕产品的收纳”同样地，利用夹持件328将下一卷绕产品109收纳在架子320内。
多个卷绕产品的形成和收纳
通过多次重复上述“下一卷绕产品的形成”和“下一卷绕产品的收纳”，从而将多个卷绕产品109收纳在架子320内。为了不使多个卷绕产品109因堆积而自架子320掉落，也可以针对每个卷绕产品109改变为了收纳卷绕产品109而使移动构件326沿X轴方向移动的距离。
多个卷绕产品的取出
使真空泵302停止工作。关闭断流阀312而不使空气经由管路309流入真空泵302。打开空气流入阀310，使空气经由空气流入阀310流入到腔室14内。腔室14内的压力成为大气压。打开门扇22，自腔室14取出收纳有多个卷绕产品109的架子320。
本发明的效果
根据本发明的卷绕装置300，在上述“初始设定”中将腔室14密闭之后，在不进行腔室14的开闭的情况下在腔室14内形成多个卷绕产品109并将多个卷绕产品109收纳在架子320内，之后打开腔室14的门扇22，取出多个卷绕产品109。因此，不必在每次形成1个卷绕产品109时都自腔室14取出卷绕产品109。由此，不必为了形成多个卷绕产品109而重复门扇22的开闭、真空泵302工作和停止等。因此，能够减少用于在真空环境下形成多个卷绕产品109的工时。
另外，本发明也可以是图7所示的卷绕装置350。卷绕装置350包括卷绕机构12、收纳有卷绕机构12的腔室14、以及用于对腔室14内的空气进行抽吸的真空装置301。卷绕装置350在腔室14内包括：收纳部件352，其用于收纳由卷绕机构12卷绕元件薄膜而形成的卷绕产品109；以及卷绕产品移动装置306，其用于将卷绕产品109自卷绕机构12送至收纳部件352。
卷绕装置350的卷绕机构12、腔室14、真空装置301以及卷绕产品移动装置306的结构与图4所示的卷绕装置300相同。
收纳部件
如图8所示，收纳部件352包括箱体354、用于支承箱体354的支承台356、中央部被收纳在箱体354内的袋体358、用于夹持袋体358的开口端部360的多个夹持部件362、熔接器364、以及用于抵承熔接器364的抵承构件366。在图8和图10中，仅示出箱体354和袋体358的截面端面。
袋体358的Z轴方向长度为箱体354的Z轴方向长度的大约两倍。如图8所示，能够是，将袋体358的中心部压入箱体354，使袋体358的开口端部360伸出到箱体354之外并下拉开口端部360，利用开口端部360覆盖箱体354的下端附近。夹持部件362能够沿X轴方向和Z轴方向往复移动。熔接器364和抵承构件366能够沿Z轴方向往复移动。熔接器364和抵承构件366能够相互远离或接近。
以下，说明以上那样的结构的卷绕装置350的工作。只要没有特别说明，工作均是按照时间序列说明的。
初始设定
打开门扇22，将箱体354放置在支承台356上，将袋体358的中央部插入到箱体354内。使多个夹持部件362夹持袋体358的开口端部360。
在图7的位置S1处，将隔膜200等的顶端附近部分安装于卷芯108的工作，与图4所示的卷绕装置300相同。将正电极204层叠于隔膜200的外周面和隔膜202的内周面且将负电极206层叠于隔膜202的外周面和隔膜200的内周面的工作，与图4所示的卷绕装置300相同。关闭门扇22且使真空泵302运转而将腔室14内维持在大约1帕斯卡～100帕斯卡的工作，与图4所示的卷绕装置300相同。
第一个卷绕产品的形成
形成第一个卷绕产品的工作与图4所示的卷绕装置300相同。
第一个卷绕产品的收纳
在形成第一个卷绕产品109后，使夹持件328握持卷绕产品109并使被握持的卷绕产品109以旋转中心轴324为中心绕顺时针方向旋转90度的工作，与图4所示的卷绕装置300相同。
使移动构件326向X轴负方向移动而使被握持的卷绕产品109沿X轴负方向移动。当握持的卷绕产品109移动到收纳部件352的上方时，打开夹持件328，卷绕产品109向收纳部件352的袋体358内下落而被收纳起来。之后，使移动构件326返回原点。
下一卷绕产品的形成
形成下一卷绕产品109的工作与图4所示的卷绕装置300相同。
下一卷绕产品的收纳
在卷绕机构12中，在形成下一卷绕产品109后，与上述“第一个卷绕产品的收纳”同样地，利用夹持件328将下一卷绕产品109收纳在袋体358中。
多个卷绕产品的形成和收纳
通过多次重复与卷绕装置350有关的上述“下一卷绕产品的形成”和“下一卷绕产品的收纳”，从而将多个卷绕产品109收纳在袋体358内。
如图9和图10所示，在多个卷绕产品109被收纳在袋体358内之后，使多个夹持部件362上升到比熔接器364和抵承构件366的高度靠上方的位置，之后使多个夹持部件362相互接近并接触。使被加热后的熔接器364和抵承构件366相互接近并接触。由此，袋体358的开口端部360附近部分被熔接而密封。此时，袋体358内为真空状态。这是因为在真空环境对袋体358进行了密封。
多个卷绕产品的取出
使真空泵302停止工作，关闭断流阀312，打开空气流入阀310，使腔室14内的压力成为大气压，这些工作与图4所示的卷绕装置300相同。当腔室14内的压力成为大气压时，袋体358会收缩而贴紧于袋体358内的多个卷绕产品109。这是因为袋体358内为真空状态。自腔室14取出袋体358，并取出袋体358内的多个卷绕产品109。
本发明的效果
根据本发明的卷绕装置350，与图4所示的卷绕装置300同样地，不必为了形成多个卷绕产品109而重复门扇22的开闭、真空泵302工作和停止等，能够减少用于在真空环境下形成多个卷绕产品109的工时。另外，由于能够自腔室14取出被收纳于真空状态下的袋体358内的多个卷绕产品109，因此能够防止粉尘进入自腔室14取出的多个卷绕产品109。
另外，本发明也可以是图11所示的卷绕装置400。卷绕装置400包括卷绕机构12、腔室14、真空装置301、以及与腔室14相连续的输送路径408。
卷绕装置400的卷绕机构12、真空装置301以及卷绕产品移动装置306的结构与图4所示的卷绕装置300相同。
腔室
卷绕装置400在腔室14内包括卷绕产品移动装置306，该卷绕产品移动装置306用于将由卷绕机构12卷绕元件薄膜而形成的卷绕产品109自卷绕机构12送至收纳部件404。腔室14在箱体20的侧壁410具有开口部412。能够利用真空装置301对腔室14内部的空气进行抽吸。
输送路径
卷绕装置400在输送路径408内包括用于收纳卷绕产品109的收纳部件404。能够利用真空装置416对输送路径408内部的空气进行抽吸。真空装置416的结构与真空装置301相同。腔室14的内部空间和设于腔室14外的输送路径408所具有的密闭的外部空间经由开口部412相连续。能够通过使开闭体420上下移动来开闭开口部412。
收纳部件
如图11所示，收纳部件404包括用于收纳卷绕产品109的架子418和用于将卷绕产品109自卷绕产品移动装置306送至架子418的输送机414。输送机414配置在卷绕产品移动装置306能够使夹持件328所握持的卷绕产品109经由开口部412移动至输送机414的位置。此外，在输送路径408中的架子418的附近设有用于取出卷绕产品109的未图示的门扇。
以下，说明以上那样的结构的卷绕装置400的工作。只要没有特别说明，工作均是按照时间序列说明的。
初始设定
在图11的位置S1处，将隔膜200等的顶端附近部分安装于卷芯108的工作，与图4所示的卷绕装置300相同。将正电极204层叠于隔膜200的外周面和隔膜202的内周面且将负电极206层叠于隔膜202的外周面和隔膜200的内周面的工作，与图4所示的卷绕装置300相同。
使开闭体420上升而打开开口部412。腔室14的内部空间和输送路径408的外部空间经由开口部412相连续。使腔室14和输送路径408的真空泵302运转而将腔室14和输送路径408维持在大约1帕斯卡～100帕斯卡。腔室14和输送路径408被维持在大约1帕斯卡～100帕斯卡时的空气流入阀310等的工作，与图4所示的卷绕装置300中的空气流入阀310等的工作相同。
第一个卷绕产品的形成
形成第一个卷绕产品的工作与图4所示的卷绕装置300相同。
第一个卷绕产品的收纳
在形成第一个卷绕产品109后，使夹持件328握持卷绕产品109并使被握持的卷绕产品109以旋转中心轴324为中心绕顺时针方向旋转90度的工作，与图4所示的卷绕装置300相同。
使移动构件326向X轴负方向移动而使被握持的卷绕产品109向X轴负方向移动。当被握持的卷绕产品109经由开口部412移动到输送机414的上方时，打开夹持件328，卷绕产品109下落到输送机414之上。使移动构件326返回原点。使输送机414工作而将输送机414上的卷绕产品109输送到架子418并收纳在架子418内。
下一卷绕产品的形成
形成下一卷绕产品109的工作与图4所示的卷绕装置300相同。
下一卷绕产品的收纳
在卷绕机构12中，在形成下一卷绕产品109后，与上述“第一个卷绕产品的收纳”同样地，利用卷绕产品移动装置306和输送机414将下一卷绕产品109收纳在架子418内。
多个卷绕产品的形成和收纳
通过多次重复上述“下一卷绕产品的形成”和“下一卷绕产品的收纳”，从而将多个卷绕产品109收纳在架子418内。在规定个数的卷绕产品109被收纳在架子418内之后，使开闭体420下降而关闭开口部412。
多个卷绕产品的保管
使真空装置301的真空泵302停止工作，关闭断流阀312，打开空气流入阀310，使腔室14内的压力成为大气压。输送路径408内被维持为真空状态，被收纳在架子418内的卷绕产品109被保管在真空环境下。在架子418上盖上气密的盖子后取出架子418，将架子418送至后续工序。
本发明的效果
根据本发明的卷绕装置400，与图4所示的卷绕装置300同样地，不必为了形成多个卷绕产品109而重复门扇22的开闭、真空泵302的工作和停止等，能够减少用于在真空环境下形成多个卷绕产品109的工时。另外，通过使输送路径408延伸到用于向卷绕产品109注入电解液的注入工序的附近并将架子418配置于注入工序的附近，从而在注入工序中，能够在自真空环境中取出卷绕产品109之后立即向卷绕产品109注入电解液。因此，能够可靠地去掉自要进行注入作业的卷绕产品109的隔膜与电极之间的间隙排出空气的作业。
另外，本发明也可以是图12所示的卷绕装置450。卷绕装置450不包括图4所示的卷绕装置300的收纳部件304所具有的架子320，而包括能够保存液体的容器452。在容器452中放入有电解液454。容器452具有足以浸渍整个卷绕产品109的深度。除了具有放入有电解液454的容器452以外，卷绕装置450的结构与图4所示的卷绕装置300的结构相同。
初始设定
在卷绕装置450的初始设定中，向容器452中放入电解液454。其他初始设定的工作与图4所示的卷绕装置300相同。
第一个卷绕产品的形成
形成第一个卷绕产品的工作与图4所示的卷绕装置300相同。
第一个卷绕产品的收纳
将第一个卷绕产品109收纳于容器452。被收纳于容器452的第一个卷绕产品109整体浸渍在被放入到容器452内的电解液454中。其他工作与图4所示的卷绕装置300相同。
下一卷绕产品的形成
形成下一卷绕产品的工作与图4所示的卷绕装置300相同。
下一卷绕产品的收纳
将下一卷绕产品109收纳于容器452。被收纳于容器452的下一卷绕产品109整体浸渍在被放入到容器452内的电解液454中。其他工作与图4所示的卷绕装置300相同。
多个卷绕产品的形成和收纳
通过多次重复上述“下一卷绕产品的形成”和“下一卷绕产品的收纳”，从而将多个卷绕产品109收纳在容器452内。被收纳于容器452内的多个卷绕产品109全部浸渍在容器452内的电解液454中。其他工作与图4所示的卷绕装置300相同。
多个卷绕产品的取出
通过与图4所示的卷绕装置300相同的工作，从而腔室14内的压力成为大气压。通过使腔室14内的压力成为大气压，从而容器452内的电解液454的周围自真空状态变为大气压状态。因此，在大气压的作用下，电解液454自然地进入到处于真空状态的隔膜与电极之间的间隙中。打开门扇22，自腔室14取出收纳有多个卷绕产品109的容器452。
本发明的效果
根据本发明的卷绕装置450，与图4所示的卷绕装置300同样地，不必为了形成多个卷绕产品109而重复门扇22的开闭、真空泵302的工作和停止等，能够减少用于在真空环境下形成多个卷绕产品109的工时。另外，在要取出卷绕产品109时，通过使腔室14内的压力成为大气压，从而电解液454自然地进入到处于真空状态的隔膜与电极之间的间隙中。因此，能够利用卷绕装置450向卷绕产品109注入电解液454。
另外，本发明也可以是图13所示的卷绕装置500。卷绕装置500不包括图11所示的卷绕装置400的收纳部件404所具有的架子418，而包括能够保存液体的容器502。在容器502中放入有电解液504。容器502具有足以浸渍整个卷绕产品109的深度。除了具有放入有电解液504的容器502以外，卷绕装置500的结构与图11所示的卷绕装置400的结构相同。
初始设定
在卷绕装置500的初始设定中，向容器502中放入电解液504。其他初始设定的工作与图11所示的卷绕装置400相同。
第一个卷绕产品的形成
形成第一个卷绕产品的工作与图11所示的卷绕装置400相同。
第一个卷绕产品的收纳
将第一个卷绕产品109收纳于容器502。被收纳于容器502的第一个卷绕产品109整体浸渍在被放入到容器502内的电解液504中。其他工作与图11所示的卷绕装置400相同。
下一卷绕产品的形成
形成下一卷绕产品的工作与图11所示的卷绕装置400相同。
下一卷绕产品的收纳
将下一卷绕产品109收纳于容器502。被收纳于容器502的下一卷绕产品109整体浸渍在被放入到容器502内的电解液504中。其他工作与图11所示的卷绕装置400相同。
多个卷绕产品的形成和收纳
通过多次重复上述“下一卷绕产品的形成”和“下一卷绕产品的收纳”，从而将多个卷绕产品109收纳在容器502内。被收纳于容器502内的多个卷绕产品109全部浸渍在容器502内的电解液504中。其他工作与图11所示的卷绕装置400相同。
多个卷绕产品的保管
使真空装置301的真空泵302停止工作，关闭断流阀312，打开空气流入阀310，使腔室14内的压力成为大气压。输送路径408内被维持为真空状态，被收纳在架子418内的卷绕产品109被保管在真空环境下。
多个卷绕产品的取出
使真空装置416的真空泵302停止工作。关闭断流阀312而不使空气经由管路309流入真空装置416的真空泵302。打开真空装置416的空气流入阀310，使空气经由空气流入阀310流入到输送路径408内。输送路径408内的压力成为大气压。通过使输送路径408内的压力成为大气压，从而容器502内的电解液504的周围自真空状态变为大气压状态。因此，在大气压的作用下，电解液504自然地进入到处于真空状态的隔膜与电极之间的间隙中。打开未图示的门扇，自输送路径408取出收纳有多个卷绕产品109的容器502。
本发明的效果
根据本发明的卷绕装置500，与图11所示的卷绕装置400同样地，不必为了形成多个卷绕产品109而重复门扇22的开闭、真空泵302的工作和停止等，能够减少用于在真空环境下形成多个卷绕产品109的工时。另外，在要取出卷绕产品109时，通过使输送路径408内的压力成为大气压，从而电解液5044自然地进入到处于真空状态的隔膜与电极之间的间隙中。因此，能够利用卷绕装置500向卷绕产品109注入电解液504。
以上，基于附图说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于图示的实施方式。例如，真空泵的数量并不限定于两个或4个，也可以为1个、3个或5个以上。
另外，在图7所示的卷绕装置350中，也可以是，预先向袋体358内放入电解液，将卷绕产品109收纳在袋体358内。在要取出多个卷绕产品109时，若使腔室14内的压力成为大气压，则袋体358内的电解液会自然地进入到处于真空状态的隔膜与电极之间的间隙中。因此，能够利用卷绕装置350向卷绕产品109注入电解液。
产业上的可利用性
根据本发明的卷绕装置，能够在隔膜与电极贴紧的状态下向后续工序搬运卷绕产品。因此，在后续工序中，能够容易且迅速地进行为了制造电池或电容器而向隔膜与电极之间注入电解液的作业，为了制造电池等，能够广泛地利用本发明的卷绕装置。
附图标记说明
10、300、350、400、卷绕装置；12、卷绕机构；14、50(a)、50(b)、腔室；16、真空泵；18、开口部；20、箱体；22、门扇；24、窗；26、真空计；304、352、404、收纳部件；306、卷绕产品移动装置。

Claims (8)

1.一种卷绕装置，其具有用于将包括电极和隔膜的带状的元件薄膜卷绕于卷芯的卷绕机构，其中，
该卷绕装置包括：
所述卷绕机构；
腔室，其收纳有所述卷绕机构；以及
真空泵，其用于对所述腔室内的空气进行抽吸。
2.根据权利要求1所述的卷绕装置，其中，
在所述腔室内包括收纳部件，该收纳部件用于收纳由所述卷绕机构卷绕所述元件薄膜而形成的卷绕产品。
3.根据权利要求1所述的卷绕装置，其中，
在所述腔室外包括输送路径，该输送路径具有密闭的外部空间，该外部空间与所述腔室的内部空间相连续，
在所述输送路径内包括收纳部件，该收纳部件用于收纳由所述卷绕机构卷绕所述元件薄膜而形成的卷绕产品。
4.根据权利要求2或3所述的卷绕装置，其中，
该卷绕装置包括卷绕产品移动装置，该卷绕产品移动装置用于将所述卷绕产品自所述卷绕机构送至所述收纳部件。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的卷绕装置，其中，
所述收纳部件具有容器，在该容器内放入有用于浸渍所收纳的所述卷绕产品的电解液。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的卷绕装置，其中，
所述收纳部件能够收纳多个所述卷绕产品。
7.根据权利要求1至7中任一项所述的卷绕装置，其中，
该卷绕装置至少包括两个所述真空泵，两个真空泵能够分别对所述腔室内的空气进行抽吸。
8.一种卷绕方法，其利用卷绕机构将包括电极和隔膜的带状的元件薄膜卷绕于卷芯，其中，
该卷绕方法包括以下步骤：
使收纳有所述卷绕机构的腔室内成为真空压力；以及
在成为真空压力的所述腔室内使所述卷绕机构卷绕所述元件薄膜。
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