CN110808420B - 电极层叠体制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电极层叠体制造装置，能够层叠片状电极而不损伤片状电极。具备板输送装置(A)，该板输送装置(A)具备沿着输送路径相互隔开间隔地移动的多个输送板(20)。在各输送板(20)上依次载置片状电极(1)。各输送板(20)分别具备将载置在输送板(20)上的片状电极(1)压在输送板(20)上并在输送过程中将片状电极(1)保持在输送板(20)上的载置位置的夹紧件(21、22、23、24)。

Description

电极层叠体制造装置

技术领域

本发明涉及电极层叠体制造装置。

背景技术

公知一种电池模块制造装置，利用层压薄膜包裹正极、负极、电解质等电池的构成要素而形成薄壁长方形状的层压电池，将层压电池安装于用于把持层压电池的周缘端部的夹具，将安装于夹具的层压电池在安装于夹具的状态下进行层叠，并且将层叠在一起的层压电池在层叠方向上进行约束，在约束后，将全部夹具从层压电池拆下，由此，制造出作为层压电池的层叠体的电池模块(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2016-157586号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在该电池模块制造装置中，存在如下问题：必须将各层压电池暂时安装于夹具，之后，将全部夹具从层压电池拆下。

另一方面，在层叠未由层压薄膜包裹的片状电极的情况下，也能够使用这样的夹具。但是，在层叠未由层压薄膜包裹的片状电极的情况下，如果使用这样的夹具，则存在片状电极的外周缘与夹具的把持部接触导致片状电极的外周缘损伤的问题。

用于解决课题的技术方案

为了解决该问题，根据本发明，在用于制造包含片状电极的电极层叠体的电极层叠体制造装置中，具备板输送装置，该板输送装置具备沿输送路径相互隔开间隔地移动的多个输送板，在各输送板上依次载置有片状电极，各输送板分别具备夹紧件，所述夹紧件将载置在输送板上的片状电极压在输送板上，并在输送过程中将片状电极保持在输送板上的载置位置。

发明效果

由于通过夹紧件将片状电极压在输送板上，所以不会对片状电极的外周缘施加外力，因此能够防止片状电极的外周缘损伤。

附图说明

图1为板输送装置、夹具输送装置及夹具移送装置的整体图。

图2A、图2B、图2C及图2D为用于说明单位电池及片状电极的图。

图3为图1所示的板输送装置的一部分的放大侧视图。

图4为动子的剖视图。

图5为输送板的立体图。

图6A和图6B为用于说明输送板的夹紧件的动作的图。

图7为表示片状电极的层叠工序的图。

图8为图解性地表示夹具输送装置及夹具移送装置的俯视图。

图9A和图9B为用于说明夹具输送装置和夹具移送装置间的层叠夹具的更换作业的图。

图10为层叠夹具的立体图。

图11A和图11B为图解性地表示层叠夹具的图。

图12A、图12B和图12C为用于说明层叠夹具的夹紧件的动作的图。

图13为图解性地表示层叠夹具的侧视图。

图14为用于说明片状电极的层叠作业的图。

图15为表示电极层叠体形成工序的图。

具体实施方式

本发明涉及电极层叠体的制造装置。在本发明的实施例中，该电极层叠体通过层叠片状电极而形成，通过将所形成的多个电极层叠体串联或并联地电连接，从而形成例如搭载于车辆的电池。因此，首先对为了形成该电极层叠体而使用的片状电极进行说明。图2A和2B分别图解性地示出了使用该片状电极制造的电池的构成要素即单位电池的俯视图和沿着图2A的X-X线观察到的单位电池的剖视图。另外，单位电池的厚度为1mm以下，因此，在图2B中，各层的厚度被相当夸张地示出。

参照图2B，2表示正极集电体层，3表示正极活性物质层，4表示固体电解质层，5表示负极活性物质层，6表示负极集电体层。正极集电体层2由导电性材料形成，在本发明的实施例中，该正极集电体层2由集电用金属箔例如铝箔形成。另外，正极活性物质层3由正极活性物质形成，该正极活性物质能够在放电时吸藏锂离子、钠离子、钙离子等金属离子，并在充电时放出锂离子、钠离子、钙离子等金属离子。另外，固体电解质层4由相对于锂离子、钠离子、钙离子等金属离子具有传导性并且能够作为全固体电池的材料利用的材料形成。

另一方面，负极活性物质层5由负极活性物质形成，该负极活性物质在放电时放出锂离子、钠离子、钙离子等金属离子，并在充电时吸藏锂离子、钠离子、钙离子等金属离子。另外，负极集电体层6由导电性材料形成，在本发明的实施例中，该负极集电体层6由集电用金属箔例如铜箔形成。另外，从上述说明可知，在本发明的实施例中制造的电池为全固体电池，在该情况下，该电池优选为全固体锂离子二次电池。

本发明的实施例中使用的片状电极具有与图2A同样的矩形形状的俯视形状，并具有图2C或图2D所示的截面构造。另外，上述图2C和图2D示出了与图2A的X-X线相同的位置处的剖视图。另外，在上述图2C和图2D中，与图2B同样地，2表示正极集电体层，3表示正极活性物质层，4表示固体电解质层，5表示负极活性物质层，6表示负极集电体层。图2C所示的片状电极中，负极集电体层6位于中心部，从该负极集电体层6朝向上方，依次形成有负极活性物质层5、固体电解质层4、正极活性物质层3、正极集电体层2，从负极集电体层6朝向下方，依次形成有负极活性物质层5、固体电解质层4、正极活性物质层3。在该情况下，在本发明的实施例中，负极集电体层6由铜箔形成，正极集电体层2由铝箔形成。

另一方面，图2D所示的片状电极中，负极集电体层6位于中心部，从该负极集电体层6朝向上下方向分别依次形成有负极活性物质层5、固体电解质层4、正极活性物质层3。即，图2D所示的片状电极不具有正极集电体层2。在图2D所示的情况下，负极集电体层6也由铜箔形成。在本发明的实施例中，预先形成图2D所示的截面形状的片状电极，如后文所述，在层叠工序的中途，将铝箔(正极集电体)粘贴于图2D所示的截面形状的片状电极上，其结果，形成图2C所示的截面形状的片状电极，即，粘贴有铝箔2的片状电极。

在本发明的实施例中，将该粘贴有铝箔2的片状电极称为片状电极1。另外，在本发明的实施例的说明中，尤其在认为不会混淆的情况下，将未粘贴有铝箔2的图2D所示的截面形状的片状电极也称为片状电极1。与此相对，在优选将粘贴有铝箔2的片状电极1与未粘贴有铝箔2的片状电极1区分表现的情况下，将粘贴有铝箔2的片状电极称为带正极片状电极1，将未粘贴有铝箔2的片状电极称为无正极片状电极1。

另外，图2C和图2D所示的片状电极1表示一例，可以考虑使用各种结构的片状电极1。例如，可以采用如下结构：在铜箔6的一个侧面上，形成负极活性物质层5、固体电解质层4、正极活性物质层3和正极集电体层2，或者形成负极活性物质层5、固体电解质层4和正极活性物质层3，或者形成负极活性物质层5和固体电解质层4，或者仅形成负极活性物质层5，在铜箔6的另一个侧面上，形成负极活性物质层5和固体电解质层4，或者仅形成负极活性物质层5，或者什么都不形成。另外，可以采用如下结构：代替铜箔6而使用形成正极集电体层2的铝箔，并在该铝箔2的一个侧面上，形成正极活性物质层3、固体电解质层4、负极活性物质层5和负极集电极层6，或者形成正极活性物质层3、固体电解质层4和负极活性物质层5，或者形成正极活性物质层3和固体电解质层4，或者仅形成正极活性物质层3，在铝箔的另一个侧面上，形成正极活性物质层3、固体电解质层4和负极活性物质层5，或者形成正极活性物质层3和固体电解质层4，或者仅形成正极活性物质层3，或者什么都不形成。

因此，一般而言，在本发明中，片状电极1包括：集电用金属箔2或6；及形成在集电用金属箔2或6上的正极活性物质层3和负极活性物质层5中的至少一方。另外，以下，以片状电极1具有图2C和图2D中的任意一个所示的结构的情况为例，对本发明的实施例进行说明。

参照图1，图1示出了板输送装置A、夹具输送装置B和夹具移送装置C。在板输送装置A的图1中箭头所示的搭载位置，供给图2D所示的截面形状的无正极片状电极1，为了形成包含片状电极1的层叠体，该片状电极1由板输送装置A沿箭头所示的输送方向输送。

下面，对该板输送装置A进行说明。图3示出了图1所示的板输送装置A的一部分的放大侧视图。参照图1及图3，板输送装置A具备：由在垂直面内沿上下方向隔开间隔的水平直线部分10a及一对半圆形部分10b构成的长圆形的轨道10；及能够在该轨道10上行进的多个动子12。图4示出了沿着图3的Y-Y线观察到的动子12的剖视图。如图4所示，该动子12包括：以能够绕轴线13a旋转的方式安装于动子12并在轨道10上滚动的一对引导辊13(相对于行进方向配置在前方和后方)；以能够绕轴线14a旋转的方式安装于动子12并在轨道10上滚动的一对引导辊14(相对于行进方向配置在前方和后方)；以能够绕轴线15a旋转的方式安装于动子12并在轨道10上滚动的引导辊15；及以能够绕轴线16a旋转的方式安装于动子12并在轨道10上滚动的引导辊16。

另一方面，该动子12具备一对永久磁铁17、18，在被这些永久磁铁17、18夹持的板输送装置A内配置有卷绕设置有线圈的定子11。通过该定子11和永久磁铁17、18，即通过定子11和动子12，形成了线性电动机。因此，在板输送装置A中，使线性电动机的动子12在轨道10上行进。该动子12的行进速度等由板输送装置A的控制装置(未图示)控制。

如图3及图4所示，在动子12上安装有呈矩形形状的输送板20，在该输送板20上载置片状电极1。图5示出了安装于动子12的输送板20的立体图。参照图5，在本发明的实施例中，在输送板20安装有将载置在输送板20上的片状电极1压在输送板20上并在输送过程中将片状电极1保持在输送板20的载置位置的多个夹紧件21、22、23、24。在图5所示的实施例中，在相对于行进方向位于前方的输送板20的前端部，隔开间隔地安装有一对夹紧件21、22，在相对于行进方向位于后方的输送板20的后端部，隔开间隔地安装有一对夹紧件23、24。

这些夹紧件21、22、23、24具有相同的结构，因此以夹紧件24为例对夹紧件的结构进行说明。图6A示出了通过夹紧件24将片状电极1压在输送板20上时的情况，图6B示出了夹紧件24释放了片状电极1时的情况。参照图6A和6B，夹紧件24包括大致呈L字形的夹紧臂25，该夹紧臂25的中央部通过支撑销26而以能够转动的方式安装于支撑板27，该支撑板27固定于输送板20。在夹紧臂25的一端形成有延伸到输送板20的表面上的压紧部25a，在压紧臂25的另一端安装有辊28。夹紧臂25被安装在夹紧臂25与支撑板27之间的拉伸弹簧29始终向顺时针方向施力。

在动子12的行进路径设置有能够与夹紧臂25的辊28卡合的固定凸轮(未图示)。夹紧臂25的辊28通常不与该固定凸轮卡合，此时，如图6A所示，片状电极1通过拉伸弹簧29的弹簧力而被夹紧臂25的压紧部25a压在输送板20上。此时，从图6可知，在夹紧臂25与片状电极1的外周缘之间存在空隙，因此，片状电极1的外周缘不与夹紧臂25接触。即，此时，片状电极1的外周缘的整个外周缘处于非接触状态。因此，在片状电极1被夹紧臂25的压紧部25a压在输送板20上时，片状电极1的外周缘不会损伤。另一方面，在夹紧臂25的辊28与固定凸轮卡合时，如图6B所示，辊28上升，片状电极1从夹紧臂25的压紧部25a释放。

接着，参照图7对片状电极的层叠工序进行说明。图7图解性地示出了该片状电极的层叠工序，在该图7图解性地示出了载置在输送板20上的片状电极1和安装于输送板20的夹紧件21、22、23、24。但是，在图7中，省略了输送板20。另外，在该图7示出了在片状电极1由板输送装置A输送时进行的各种处理。

在本发明的实施例中，在细长的铜箔的两侧面上，在铜箔的长度方向上隔开间隔地，以依次重叠的方式涂布负极活性物质层、固体电解质层及正极活性物质层，然后，通过将该铜箔分别切断为预定的长度，由此制作出图2D所示的截面形状的无正极片状电极1。该无正极片状电极1堆叠于保管台进行保管。图7的Z表示堆叠于该保管台的无正极片状电极1。在图1的箭头所示的搭载位置，如图7中箭头所示，将该堆叠于保管台的片状电极1通过未图示的移送装置一片一片地依次载置在板输送装置A的上方的水平直线轨道部分10a处的输送板20上。

载置在上方的水平直线轨道部分10a处的输送板20上的片状电极1在沿着板输送装置A的水平直线部分10a移动的期间，首先进行用于形成连接用电极片的铜箔6的端部的片裁切处理，接着，为了阻止与铝(正极)箔之间的短路而进行用于在铜箔6的一部分涂布绝缘材料的端部绝缘处理。接着，进行使用粘接剂将铝(正极)箔2粘贴在片状电极1上的正极箔粘贴处理。在进行该正极箔粘贴处理时，片状电极1成为图2C所示的截面形状的带正极片状电极。接着，进行对铝(正极)箔2是否适当地粘贴在片状电极1上进行检查的箔粘贴检查。接着，在层叠了带正极片状电极1时，进行在铝(正极)箔2上涂布粘接剂以使得在层叠在一起的片状电极1之间不产生偏移的防偏移涂布处理。

然后，在输送板20到达板输送装置A的半圆形轨道部分10b，并开始沿着半圆形轨道部分10b行进时，如图7所示，输送板20的上下开始翻转，在输送板20到达板输送装置A的半圆形轨道部分10b的下端部时，输送板20的上下完全翻转。在本发明的实施例中，在如上述那样输送板20的上下翻转的状态下，进行带正电极片状电极1的层叠作用。关于该层叠作用，将在后文详细说明。此外，在进行层叠作用时，带正极片状电极1被从输送板20上取下，输送板20上成为空的状态。该成为空的状态的输送板20依次移动到图1所示的搭载位置。

如上述那样，在本发明的实施例中，如图1所示，设置有板输送装置A，该板输送装置A具有沿着输送路径相互隔开间隔地移动的多个输送板20。在该板输送装置A中，在各输送板20上依次载置片状电极1，各输送板20分别具备将载置在输送板20上的片状电极1压在输送板20上并在输送过程中将片状电极1保持在输送板20上的载置位置的夹紧件21、22、23、24。在该情况下，为了在输送过程中将片状电极1保持在输送板20上的载置位置，夹紧件21、22、23、24的夹紧力需要满足以下的条件。

夹紧力×摩擦系数>片状电极1的重量×加速度

此处，摩擦系数是夹紧件21、22、23、24与无正极片状电极1之间的摩擦系数及夹具21、22、23、24与铝箔2之间的摩擦系数中的较低的摩擦系数。此外，加速度是在板输送装置A中施加于输送板20的加速度之中的最大的加速度。在本发明的实施例中，夹紧件21、22、23、24的夹紧力被设定为拉伸弹簧29的弹簧力，以满足上述条件。通过这样设定夹紧力，能够在夹紧件21、22、23、24不对片状电极1的外周缘施加外力的前提下，将载置在输送板20上的片状电极1在输送过程中保持在输送板20上的载置位置。其结果，能够防止在输送过程中片状电极1的外周缘损伤的情况。

接着，对带正极片状电极1的层叠作用进行说明。图8为图解性地描绘图1所示的夹具输送装置B和夹具移送装置C的俯视图，在该图8用点划线表示板输送装置A。参照图1及图8，夹具输送装置B及夹具移送装置C是板输送装置A的小型版，具有与板输送装置A同样的功能。即，夹具输送装置B具备：由并列配置的一对直线部分和一对半圆形部分构成的长圆形的轨道30；及在该轨道30上行进的线性电动机的动子31，该动子31具有与图4所示的动子12同样的结构。在该动子31固定有从长圆形的轨道30朝向水平方向外侧延伸的输送台32的端部，在该输送台32上搭载层叠夹具40。

图10示出了该层叠夹具40的立体图。另外，图11A示出了图解性地表示的层叠夹具40的侧视图，图11B示出了图解性地表示的层叠夹具40的俯视图。参照图10、图11A及图11B，层叠夹具40具备：基台41；底板43，由安装在基台41上的受电弓式升降机构42支撑；及4个夹紧件44、45、46、47，配置在基台41的四角。受电弓式升降机构42由分别固定于基台41的上表面及底板43的下表面的支撑部48及49、分别在基台41的上表面及底板43的下表面上滑动的滑动件50及51、连结支撑部48、49及滑动件50、51之间的臂52及53构成，并且在支撑部48与滑动件51之间安装压缩弹簧54。通过该压缩弹簧54的弹簧力，受电弓式升降机构42始终被向上升方向施力，由此，底板43始终被向上方施力。即，底板43通过受到弹簧施力的受电弓式升降机构42而始终被向上方施力。另外，图10中，为了容易理解结构，示出了将受电弓式升降机构42从底板43切离而使受电弓式升降机构42处于收缩状态时的情况。

另一方面，在对配置于基台41的四角的夹紧件44、45、46、47进行比较时，夹紧件44及47具有同一形状，夹紧件45及46具有同一形状。另一方面，夹紧件44和45具有关于垂直面对称的形状，并且夹紧件46和47具有关于垂直面对称的形状。即，夹紧件44、45、46、47全部具有相同的结构。因此，以夹紧件44为例对夹紧件的结构进行说明。

图12A示出了夹紧件44的分解立体图，图12B和12C为用于说明夹紧件44的动作的图。参照图10和图12A，夹紧件44包括：固定在基台41上的支柱55；以能够转动的方式插入至支柱55的转动部56；及安装在转动部56的顶部的L字形的夹紧臂57。另一方面，在转动部56形成有以螺旋状延伸的狭缝58，在支柱55的外周面上形成有进入到狭缝58内的突起59。如图10所示，在转动部56的外周面固定有呈L字形的驱动臂60的一端部，在驱动臂60的另一端部与基台41之间安装有压缩弹簧61。另外，在驱动臂60的中央部安装有辊62。图11A和11B图解性地示出了安装于各个夹紧件44、45、46、47的转动部56的驱动臂60和辊62。另外，在图12A、图12B及图12C中，省略了上述驱动臂60及辊62。

安装于驱动臂60的辊62在层叠夹具40移动时与固定凸轮(未图示)卡合，在辊62与固定凸轮卡合时，辊62被固定凸轮向层叠夹具40的内侧压入。结果，转动部56克服压缩弹簧61的弹簧力而转动。此时，夹紧件44的转动部56向顺时针方向转动。图12B示出了夹紧件44的转动部56转动之前的情况。此时，各夹紧件44、45、46、47的夹紧臂57通过压缩弹簧60的弹簧力而保持在图10所示的位置，此时载置在底板43上的片状电极1通过受到弹簧施力的受电弓式升降机构42，即通过压缩弹簧54的弹簧力，被压在夹紧臂57的底面上。当从另一角度来看时，可以说此时各个夹紧件44、45、46、47的夹紧臂57将载置在底板43上的片状电极1压在底板43上。因此，在本申请的说明书中，实质上的含义是相同的，但存在片状电极1被压在夹紧臂57的底面上的情况及夹紧臂57将载置在底板43上的片状电极1压在底板43上的情况。

另一方面，图12C示出了夹紧件44的转动部56转动后的情况。如图12B和图12C所示，由于突起59进入到以螺旋状延伸的狭缝58内，所以转动部56转动时，转动部56被突起59推起，因此转动部56边上升边转动。此时，夹紧臂57在图10中边从片状电极1向上方离开，边从片状电极1的上方区域偏离，由此，解除夹紧臂57对片状电极1的夹紧作用。

图13图解性地示出了在层叠夹具40的底板43上层叠有预先设定的片数的带正极片状电极1的情况。另外，在以下的说明中，为了简化，受电弓式升降机构42如图13所示，也用表示弹簧的记号表示。如参照图7所说明的那样，在本发明的实施例中，在输送板20的上下翻转的状态下，进行带正极片状电极1的层叠作用。此时，如图7所示，以层叠夹具40的上表面与载置在输送板20上的片状电极1相对的方式输送层叠夹具40。在该情况下，在本发明的实施例中，在使输送板20向行进方向移动的同时进行层叠作用，所以在进行层叠作用的期间，以层叠夹具40的上表面与载置在输送板20上的片状电极1持续相对的方式输送层叠夹具40。

但是，如参照图1及图8已说明的那样，在本发明的实施例中，在夹具输送装置B的动子31固定有输送台32的端部，在该输送台32上搭载有层叠夹具40。因此，在本发明的实施例中，将夹具输送装置B配置成：在进行层叠作用的期间，层叠夹具40的上表面能够持续与载置在输送板20上的片状电极1相对，即，在进行层叠作用的期间，搭载于输送台32的层叠夹具40能够持续在板输送装置A的正下方移动。而且，在本发明的实施例中，使输送板20与输送台32同步移动，使得在进行层叠作用的期间，层叠夹具40的上表面与载置在输送板20上的片状电极1持续相对。

接着，参照图14对在使层叠夹具40的上表面与载置在输送板20上的片状电极1相对的同时进行的层叠作业进行说明。另外，图14中图解性地示出了输送板20的夹紧件21、22、23、24对片状电极1的夹紧作用及层叠夹具40的夹紧件44、45、46、47对片状电极1的夹紧作用。另外，关于图14的说明，在图14的(1)中，将载置于输送板20的片状电极1称为新片状电极1，将已经存在于层叠夹具40的底板43上的片状电极1称为已层叠片状电极1。

参照图14，如从图14的(1)所示的状态到图14的(2)所示，在叠层夹具40的上表面与载置在输送板20上的新片状电极1相对并且接近时，如图14的(3)所示，在通过层叠夹具40的夹紧件46、47压住已层叠片状电极1的一侧周边部的状态下，解除层叠夹具40的夹紧件44、45对已层叠片状电极1的另一侧周边部的夹紧作用，在通过输送板20的夹紧件23、24压住新片状电极1的一侧周边部的状态下，解除输送板20的夹紧件21、22对新片状电极1的另一侧周边部的夹紧作用。此时，如图14的(3)所示，新片状电极1的另一侧周边部落下到已层叠片状电极1上。

当新片状电极1的另一侧周边部落下到已层叠片状电极1上时，如图14的(4)所示，通过层叠夹具40的夹紧件44、45压住下落到已层叠片状电极1上的新片状电极1的另一侧周边部。接着，如图14的(5)所示，在通过层叠夹具40的夹紧件44、45压住落下到已层叠片状电极1上的新片状电极1的另一侧周边部的状态下，解除层叠夹具40的夹紧件44、45对已层叠片状电极1的一侧周边部的夹紧作用，并且解除输送板20的夹紧件23、24对新片状电极1的一侧周边部的夹紧作用，由此，新片状电极1的一侧周边部也落下到已层叠片状电极1上。当新片状电极1的一侧周边部也落下到已层叠片状电极1上时，如图14的(6)所示，通过层叠夹具40的夹紧件46、47压住下落到已层叠片状电极1上的新片状电极1的一侧周边部。

接着，如图14的(7)所示，堆叠在层叠夹具40的底板43上的已层叠片状电极1和新片状电极1在被层叠夹具40的夹紧件44、45、46、47压住的状态下从输送板20离开。即，堆叠在底板43上的已层叠片状电极1和新片状电极1在通过受到弹簧施力的受电弓式升降机构42即通过压缩弹簧54的弹簧力压在夹紧臂57的底面上的状态下，从输送板20离开。由此，完成一片片状电极1向层叠夹具40的层叠作用。另外，在图14的(1)至(7)中，输送板20的夹紧件21、22、23、24的夹紧作用和夹紧的解除作用是通过在输送板20的移动过程中辊28与固定凸轮卡合而进行的，层叠夹具40的夹紧件44、45、46、47的夹紧作用和夹紧的解除作用是通过在输送台32的移动过程中层叠夹具40的辊62与固定凸轮卡合而进行的。

如此，在本发明的实施例中，具备：用于层叠载置在输送板20上的片状电极1的层叠夹具40；及用于输送层叠夹具40的夹具输送装置B，层叠夹具40具备：用于支撑片状电极1的底板43；及将载置在底板43上的片状电极1压在底板43上并将片状电极1保持在输送板20上的载置位置的至少一对夹紧件44、45、46、47。另外，输送板20的夹紧件至少由一对夹紧件21、22、23、24构成。当将载置在输送板20上的片状电极1向层叠夹具40内进行层叠时，通过输送板20的夹紧件21、22、23、24将片状电极1压在输送板1上并使输送板1的上下翻转，并且以使叠层夹具40的上表面与载置在输送板1上的片状电极1持续相对的方式使输送板20与叠层夹具40同步移动。

当输送板20与层叠夹具40同步移动时，载置在输送板20上的片状电极1一边被输送板20的夹紧件21、22、23、24和层叠夹具40的夹紧件44、45、46、47中的任一方的夹紧件压住片状电极1的周边部，一边层叠在层叠夹具40内。此时，在本发明的实施例中，在输送板20与层叠夹具40同步移动时，在输送板20的一个夹紧件23、24压住片状电极1的一侧周边部的状态下，输送板20的另一个夹具21、22释放了片状电极1的另一侧周边部时，片状电极1的另一侧周边部被层叠夹具40的一个夹紧件44、45压住，接着，在层叠夹具40的一个夹夹紧件44、45压住片状电极1的另一侧周边部的状态下，输送板20的一个夹紧件23、24释放片状电极1的一侧周边部。如此，在本发明的实施例中，载置在输送板20上的新片状电极1一边被输送板20的夹紧件21、22、23、24和层叠夹具40的夹紧件44、45、46、47的至少一方压住的状态下，一边层叠在层叠夹具40内的已层叠片状电极1上。因此，新片状电极1不会相对于已层叠片状电极1发生错位，以完全重叠的方式层叠在已层叠片状电极1上。

另一方面，如图14的(7)所示，为了将载置在层叠夹具40的底板43上的片状电极1的层叠体保持在底板43上的载置位置，层叠夹具40的夹紧件44、45、46、47的夹紧力需要满足以下的条件。

夹紧力×摩擦系数>片状电极1的层叠体的重量×加速度

在此，摩擦系数是夹紧件与片状电极1之间的摩擦系数，加速度是在片状电极1装载到层叠夹具40之后施加于层叠夹具40的加速度中的最大的加速度。在本发明的实施例中，夹紧件44、45、46、47的夹紧力被设定为受电弓式升降机构42的拉伸弹簧54的弹簧力，以满足上述条件。通过这样设定夹紧力，能够在夹紧件44、45、46、47不对层叠在一起的片状电极1的外周缘施加外力的前提下，将载置在层叠夹具40的底板43上的片状电极1的层叠体在输送过程中保持在底板43上的载置位置。其结果，能够防止片状电极1的外周缘损伤。

如图8所示，在本发明的实施例中，夹具输送装置B具有由动子31支撑的3个输送台32，在各输送台32上搭载有层叠夹具40。通过动子31使这些输送台32沿箭头方向移动。在图8中，例如在对由AX表示的输送台32上的层叠夹具40进行载置于某输送板20的片状电极1向层叠夹具40的层叠作业时，对由BX表示的输送台32上的层叠夹具40进行片状电极1从继上述输送板20之后的输送板20向层叠夹具40的层叠作业。另一方面，由CX表示的输送台32上的层叠夹具40表示片状电极1向层叠夹具40的层叠作业已经完成的层叠夹具40，输送台32在完成片状电极1向层叠夹具40的层叠作业时，以高速移动到先行的输送台32、在图8中由BX表示的输送台32的后方。另外，在夹具输送装置B能够设置4个以上的输送台32。

如此，由输送板20逐次输送来的片状电极1一片一片地逐次层叠在依次输送来的输送台32上的层叠夹具40内。该片状电极1向层叠夹具40的层叠作业以高速进行，因此，在各层叠夹具40短时间内形成预先设定的片数的片状电极1的层叠体。该预先设定的片数的片状电极1的层叠体在图13中用附图标记7表示。当生成预先设定的片数的片状电极1的层叠体7时，为了进行接下来的处理，层叠夹具40在保持片状电极1的层叠体7的状态下从夹具输送装置B的输送台32被移除，空的层叠夹具40被送入到输送台32上。即，进行移除保持有片状电极1的层叠体7的层叠夹具40并送入空的层叠夹具40的层叠夹具40的更换作业。该层叠夹具40的更换作业通过夹具移送装置C进行。

如前文所述，该夹具移送装置C是板输送装置A的小型版，具有与板输送装置A同样的功能。即，如图1及图8所示，夹具移送装置C具备：由并列配置的一对直线部分和一对半圆形部分构成的长圆形的轨道70及在该轨道70上行进的线性电动机的动子71。该夹具移送装置C具有由动子71支撑的3个输送台72，由动子71使这些输送台72沿箭头方向移动。在各动子71固定有输送台72的端部，各输送台72从长圆形的轨道70向水平方向外侧延伸。夹具移送装置C设置在比夹具输送装置B稍低的位置，而且夹具移送装置C以使夹具输送装置B的输送台32与夹具移送装置C的输送台72在上下方向上隔开间隔地重叠的方式，与夹具输送装置B相邻配置。另外，在该夹具移送装置C也能够设置4个以上的输送台72。

图9A示出了图解性地表示从图8的XX观察时的夹具输送装置B的输送台32和夹具移送装置C的输送台72的侧视图，图9B示出了图解性地表示夹具输送装置B的输送台32和夹具移送装置C的输送台72的俯视图。参照图9A和图9B，图9A示出了夹具输送装置B的动子31和输送台32及夹具输送装置C的动子71和输送台72，而且图9A示出了保持有层叠体7的层叠夹具40。另一方面，在图9B用实线表示夹具输送装置B的输送台32，用虚线表示夹具移送装置C的输送台72。另外，如图9A及图9B图解性地所示的那样，在夹具输送装置C的输送台72以能够沿上下方向滑动的方式安装有具备升降台74的升降杆75。该升降杆75在与固定凸轮(未图示)卡合时进行上升作用及下降作用。

层叠夹具40的更换作业例如以如下方式进行。在图8中，DX表示升降台74位于图9A所示的最下降位置且升降台74未载置层叠夹具40的空状态的输送台72，该输送台72在图示的位置待机。在图8中，当由CX表示的输送台32为保持完成了预先设定的片数的片状电极1的层叠作用的层叠夹具40的输送台时，图9A的左侧的图示出了该输送台32重叠在待机的输送台72的正上方时的情况。当输送台32重叠在输送台72的正上方时，输送台32与输送台72在重叠的状态下一起前进。当输送台32与输送台72在重叠的状态下一起前进时，升降杆75被固定凸轮推起，由此升降台74穿过输送台32而上升。此时，如图9A的右侧的图所示，层叠夹具40转移到升降台74上。当层叠夹具40移动到升降台74上时，输送台72在搭载有层叠夹具40的状态下，从输送台32急速离开，例如移动到由EX表示的输送台72的后方。接着，为了进行下一次处理，例如通过人手将保持着片状电极1的层叠体7的层叠夹具40从该移动过来的输送台72卸下。

另一方面，当输送台72从输送台32迅速离开时，搭载着由FX表示的空的层叠夹具40的输送台72立即移动到该输送台32。此时，当输送台72接近输送台32时，输送台72的升降杆75被固定凸轮推起，由此，搭载着空的层叠夹具40的升降台74上升，如图9A所示，输送台72重叠在输送台32之上。但是，此时搭载在升降台74上的层叠夹具40与图9A所示的情况不同，是空的层叠夹具40。当输送台32重叠在输送台72的正上方时，输送台32与输送台72在重叠的状态下一起前进。当输送台32与输送台72在重叠的状态下一起前进时，升降杆75通过固定凸轮而下降，由此升降台74下降。此时，如图9A的左侧的图所示，层叠夹具40转移到输送台32上。但是，此时搭载在输送台32上的层叠夹具40与图9A所示的情况不同，是空的层叠夹具40。

如此，在保持有片状电极1的层叠体7的状态下搭载在输送台32上的层叠夹具40被更换为空的层叠夹具40。搭载有空的层叠夹具40的输送台32以高速度移动到由BX表示的先行的输送台32的后方。另一方面，结束移动空的层叠夹具40的输送台72移动到先行的输送台72的后方。对在由FX、EX表示的位置待机的输送台72进行说明，为了从输送台32接收保持有片状电极1的层叠体7的层叠夹具40而待机的输送台72保持什么都没装载的状态，并且例如通过手动，将空的层叠夹具40搭载在为了将空的层叠夹具40传递给输送台32而待机的输送台72上。

在夹具输送装置B中，以短的时间间隔进行片状电极1向搭载于各输送台32的层叠夹具40的层叠作业，因此，预先设定的片数的片状电极1装载于层叠夹具40时，例如通过手动移除层叠夹具40并在输送台32载置空的层叠夹具40是困难的。与此相对，当设置有夹具移送装置C时，隔开长的时间间隔地将保持有片状电极1的层叠体7的层叠夹具40从输送台72移除，从而能够在输送台72安装空的层叠夹具40。因此，能够轻松地进行层叠夹具40的更换。

接着，对使用保持有该片状电极1的层叠体7的层叠夹具40进行的电极层叠体的形成工序进行说明。图15图解性地示出了该电极层叠体的形成工序，在该图15图解性地示出了层叠夹具40的基板41、底板43、夹紧件44、45、46、47和片状电极1的层叠体7。参照图15，首先将保持有片状电极1的层叠体7的层叠夹具40搭载在输送装置的输送机上或作业台上。接着，解除夹紧件44、45、46、47的夹紧作用，并且通过冲压装置80压缩片状电极1的层叠体7。此时，底板43抵接在设置于基台41上的止动件81上。接着，在片状电极1的层叠体7被压缩的状态下，在片状电极1的层叠体7的侧面部涂布树脂，由此，片状电极1的侧面部通过树脂而相互粘接。

接着，进行用于在片状电极1上涂布粘接剂的粘接剂涂布处理。接着，进行使用粘接剂将铝(正极)箔2粘贴在片状电极1上的正极箔粘贴处理。接着，进行用于将电力取出用端子82接合在片状电极1的连接用电极片的端子接合处理。由此，生成片状电极1的电极层叠体。接着，最后在所生成的片状电极1的电极层叠体上进行批号等的印字处理。如此形成的电极层叠体例如通过层压薄膜而覆盖为袋状，通过将由层压薄膜覆盖成袋状的多个电极层叠体串联或并联地电连接，从而形成例如搭载于车辆的电池。

另外，如上所述，在片状电极1载置输送板20上时，该片状电极1被夹紧件21、22、23、24压在输送板20上，在片状电极1从输送板20层叠于层叠夹具40的期间，片状电极1也被输送板20的夹紧件21、22、23、24和层叠夹具40的夹紧件44、45、46、47中的任一方的夹紧件压住，在片状电极1层叠在层叠夹具40内时，片状电极1也被层叠夹具40的夹紧件44、45、46、47压住。如此，在本发明的实施例中，从片状电极1载置于输送板20上到片状电极1的层叠体7被压缩装置80压缩，片状电极1被输送板20的夹紧件21、22、23、24和层压夹具40的夹紧件44、45、46、47中的至少一方持续压住。

附图标记说明

1 片状电极

10、31、71 动子

20 输送板

21、22、23、24 夹紧件

32、72 输送台

40 层叠夹具

44、45、46、47 夹紧件

A 板输送装置

B 夹具输送装置

C 夹具移送装置。

Claims (10)

1.一种电极层叠体制造装置，用于制造包含片状电极的电极层叠体，

所述电极层叠体制造装置具备板输送装置，该板输送装置具备沿输送路径相互隔开间隔地移动的多个输送板，在各输送板上依次载置有片状电极，各输送板分别具备夹紧件，所述夹紧件以不与片状电极的外周缘接触的方式将载置在输送板上的片状电极压在输送板上，并在输送过程中将片状电极保持在输送板上的载置位置。

2.根据权利要求1所述的电极层叠体制造装置，其中，

片状电极包括：集电用金属箔及形成于集电用金属箔上的正极活性物质层和负极活性物质层中的至少一方。

3.根据权利要求1所述的电极层叠体制造装置，其中，

所述电极层叠体制造装置具备：

层叠夹具，用于层叠载置在输送板上的片状电极；及

夹具输送装置，用于输送该层叠夹具，

该层叠夹具具备：

底板，用于支撑片状电极；及

至少一对夹紧件，将载置在底板上的片状电极压于底板上，并将片状电极保持在底板上的载置位置，

输送板的夹紧件由至少一对夹紧件构成，

当将载置在输送板上的片状电极层叠在层叠夹具内时，通过输送板的夹紧件将片状电极压于输送板上并使输送板的上下翻转，并且以使层叠夹具的上表面与载置在输送板上的片状电极持续相对的方式使输送板与层叠夹具同步移动，当使输送板与层叠夹具同步移动时，一边通过输送板的夹紧件和层叠夹具的夹紧件中的任一方的夹紧件压住片状电极的周边部，一边使载置在输送板上的片状电极层叠在层叠夹具内。

4.根据权利要求3所述的电极层叠体制造装置，其中，

当使输送板与层叠夹具同步移动时，在输送板的一个夹紧件压住片状电极的一侧周边部的状态下输送板的另一个夹紧件释放了片状电极的另一侧周边部时，通过层叠夹具的一个夹紧件压住片状电极的所述另一侧周边部，接着，在层叠夹具的一个夹紧件压住片状电极的所述另一侧周边部的状态下，输送板的该一个夹紧件释放片状电极的所述一侧周边部。

5.根据权利要求3所述的电极层叠体制造装置，其中，

层叠夹具的底板始终通过弹簧力被向上方施力。

6.根据权利要求5所述的电极层叠体制造装置，其中，

层叠夹具的底板通过受到弹簧施力的受电弓式升降机构而始终被向上方施力。

7.根据权利要求1所述的电极层叠体制造装置，其中，

所述电极层叠体制造装置具备：

层叠夹具，用于层叠载置在输送板上的片状电极；及

夹具输送装置，用于输送该层叠夹具，

该层叠夹具具备：

底板，用于支撑片状电极；及

至少一对夹紧件，将载置在底板上的片状电极压于底板上，并将片状电极保持在底板上的载置位置，

输送板的夹紧件由至少一对夹紧件构成，

由层叠夹具保持的片状电极的层叠体被压缩装置压缩，然后在被压缩的状态下，在片状电极的层叠体的侧面部涂布树脂，由此，片状电极的侧面部相互粘接，从片状电极被载置于输送板上到片状电极的层叠体被压缩装置压缩，片状电极被输送板的夹紧件和层叠夹具的夹紧件中的至少一方持续压住。

8.根据权利要求1所述的电极层叠体制造装置，其中，

所述电极层叠体制造装置具备：

层叠夹具，用于层叠载置在输送板上的片状电极；及

夹具输送装置，用于输送该层叠夹具，

该层叠夹具具备：

底板，用于支撑片状电极；及

至少一对夹紧件，将载置在底板上的片状电极压于底板上，并将片状电极保持在底板上的载置位置，

输送板的夹紧件由至少一对夹紧件构成，

所述电极层叠体制造装置具备夹具移送装置，该夹具移送装置用于从该夹具输送装置接收保持有预先设定的片数的片状电极的层叠体的层叠夹具，并将空的层叠夹具送入该夹具输送装置。

9.根据权利要求1所述的电极层叠体制造装置，其中，

该夹紧件安装在输送板的两端部，各夹紧件通过弹簧力被压于片状电极上。

10.根据权利要求1所述的电极层叠体制造装置，其中，

该板输送装置具备：由在垂直面内沿上下方向隔开间隔的水平直线部分和一对半圆形部分构成的长圆形的轨道及在轨道上行进的线性电动机的动子，

电极层叠体制造装置具备：

层叠夹具，用于层叠载置在输送板上的片状电极；及

夹具输送装置，用于输送所述层叠夹具，

在该动子安装有输送板，在上方的该水平直线部分处，片状电极载置在输送板上，该动子在所述半圆形部分下降而使输送板的上下翻转之后，保持在输送板上的片状电极层叠在层叠夹具内。

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