CN112864476B - 卷绕装置和卷绕元件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于，在依赖于卷芯的电极片的卷绕时，更加可靠地防止所谓成形小片的立起或弯折的变形。电极片(4、5)包括成形小片(4b、5b)，该成形小片(4b、5b)伴随卷芯(13、14)的旋转，通过卷绕开始位置(P3)，该卷绕开始位置(P3)与电极片(4、5)开始卷绕于卷芯(13、14)上的位置相对应。通过向位于卷绕开始位置(P3)的成形小片(4b、5b)吹拂气体，对该成形小片(4b、5b)施加朝向卷芯(13)的旋转轴(RA)侧的力。由此，对成形小片(4b、5b)施加与产生弯曲、立起的方向相反的方向的力。于是，在依赖于卷芯(13、14)的电极片(4、5)的卷绕时，更加可靠地防止成形小片(4b、5b)的弯折等。
Description
技术领域
本发明涉及用于获得内置于比如二次电池等的内部的卷绕元件的卷绕装置和卷绕元件的制造方法。
背景技术
比如，用于锂离子电池等的二次电池的卷绕元件通过下述的方式制造，该方式为：涂敷有正极活性物质的正电极片和涂敷有负极活性物质的负电极片在经由以绝缘原材料形成的分隔片而重合的状态进行卷绕。
在用于制造卷绕元件的卷绕装置中，上述各电极片和分隔片从呈卷状而卷绕的原卷供给到可旋转的卷芯。接着，各电极片和分隔片在重合的状态卷绕于卷芯的外周上，由此获得卷绕元件。
另外，作为正电极片和负电极片，人们知道有下述的类型，该类型包括于其表面上具有活性物质的电极本体部与成形小片，该成形小片从该电极本体部的宽度方向端缘而突出(比如，参照专利文献1等)。成形小片通过切除电极材料的一部分等的方式形成，与电极本体部形成一体，另外，沿电极本体部的长度方向而间隔开地按照多个设置。通常，在已获得的卷绕元件中，各成形小片设置在沿卷绕元件的周向的一定范围内。另外，在卷绕元件的制造后的在后步骤中，在将成形小片集中后，进行对其进行焊接等的处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2014－82055号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，像图20、图21所示的那样，在电极片4、5为具有成形小片4b、5b的类型的场合，由于成形小片4b、5b与电极本体部是相同非常薄的，故在依赖于卷芯13的各电极片4、5等的卷绕时，具有因存在于各电极片4、5中的稍稍的弯曲、褶皱，残留应力等的影响，成形小片4b、5b以与卷芯13的旋转轴RA离开的方式变形、弯折或立起的危险。另外，在图20、图21中，示出正电极片4的成形小片4b产生变形的状态，在负电极片5的成形小片5b中，会产生同样的变形。
如果产生成形小片4b(5b)的弯折(参照图20)，由于各电极片4、5等卷绕于该已弯折的成形小片4b(5b)上，该成形小片4b(5b)处于卷入电极片4、5等中的状态，或产生电极片4、5等的卷绕偏移，故已获得的卷绕元件构成有缺陷的不良品。另外，如果产生成形小片4b(5b)的立起(参照图21)，则具有在将各成形小片4b(5b)集中而焊接时产生不良状况，在卷绕元件的运送时成形小片4b(5b)与周边装置等接触，产生成形小片4b(5b)的破损、变形等的于在后步骤发生不良状况的危险。
本发明是针对上述情况而提出的，本发明的目的在于，提供在依赖于卷芯的电极片的卷绕时，可更加可靠地防止所谓成形小片的立起、弯折的变形的卷绕装置和卷绕元件的制造方法。
用于解决课题的技术方案
下面分项地对适合于解决上述目的的场合的各技术方案进行说明。另外，根据需要，在对应的技术方案后面附有特有的作用效果。
技术方案1.涉及一种卷绕装置，该卷绕装置包括可旋转的卷芯；
其中，通过一边将带状的电极片和由绝缘原材料形成的带状的分隔片供给到上述卷芯一边使该卷芯旋转，由此一边将上述电极片和上述分隔片重合一边对上述电极片和上述分隔片进行卷绕，该电极片包括：电极本体部，该电极本体部表面上设置活性物质；多个成形小片，该多个成形小片与该电极本体部形成一体，从该电极本体部的宽度方向端缘而突出，并且沿该电极本体部的长度方向而间隔开地设置；
其特征在于，该卷绕装置具有吹风机构，该吹风机构通过向上述成形小片吹拂规定的气体，对该成形小片施加朝向上述卷芯的旋转轴侧的力；
上述成形小片按照伴随上述卷芯的旋转，通过与上述电极片开始卷绕于上述卷芯上的位置相对应的卷绕开始位置的方式构成；
上述吹风机构按照向位于上述卷绕开始位置的上述成形小片吹拂上述气体的方式构成。
卷芯的正上游的电极片的运送线路通常是直线的。由此，如果电极片处于开始通过卷芯而卷取的阶段，则从平的状态变形到弯曲的状态。成形小片的弯折、立起在产生电极片的变形时，特别是在成形小片设置于卷绕开始位置时容易产生。
在此方面，按照上述技术方案1，通过向特别是具有弯折、立起的发生的危险的位于卷绕开始位置的成形小片，吹拂规定的气体(比如空气)，对该成形小片施加朝向卷芯的旋转轴侧的力。即，对位于卷绕开始位置的成形小片施加与产生弯折、立起的方向相反的方向的力。于是，在依赖于卷芯的电极片的卷绕时，可更加可靠地防止成形小片的弯折等的发生。其结果是，可谋求生产性、制品品质的提高。
还有，按照技术方案1，可在不与成形小片直接接触的情况下，可谋求弯折等的发生防止。于是，不对成形小片造成无用的损害，可更加可靠地谋求制品品质的提高。
技术方案2.涉及技术方案1所述的卷绕装置，其特征在于，来自上述吹风机构的上述气体的吹拂方向设定在下述的范围内，该范围指，从与上述旋转轴平行的方向且卷绕于上述卷芯上的电极片的宽度方向中心侧朝向外侧的方向，到与上述旋转轴相垂直的方向且朝向卷芯侧的方向的范围。
按照上述技术方案2，可更加可靠地防止已吹拂的气体回绕到成形小片中的气体的吹拂对象面的里侧，产生弯折等的方向的力施加于成形小片上的情况。由此，可进一步提高成形小片的弯折等的防止效果。
技术方案3.涉及技术方案1或2所述的卷绕装置，其特征在于，上述吹风机构以间歇方式进行上述气体的吹拂。
按照上述技术方案3，吹风机构不以连续方式而以间歇的方式向位于卷绕开始位置的成形小片吹拂气体。于是，可极力地抑制已吹拂的气体碰触没有位于卷绕开始位置的成形小片造成的恶劣影响，可进一步可靠地谋求生产性、制品品质的提高。
技术方案4.涉及技术方案1～3中的任何一项所述的卷绕装置，其特征在于，上述吹风机构按照向上述成形小片的根部分吹拂气体的方式构成。
按照上述技术方案4，可更加有效地对成形小片施加与产生弯折等的方向相反的方向的力，可更进一步可靠地防止弯折等的发生。
技术方案5.涉及一种卷绕元件的制造方法，该卷绕元件的制造方法用于获得卷绕元件的场合，该卷绕元件通过一边将带状的电极片和由绝缘原材料形成的带状的分隔片供给到可旋转的卷芯，一边使该卷芯旋转，以对上述电极片和上述分隔片进行卷绕而得到，该电极片包括：电极本体部，该电极本体部表面上设置活性物质；多个成形小片，该多个成形小片与该电极本体部形成一体，从该电极本体部的宽度方向端缘而突出，并且沿该电极本体部的长度方向而间隔开地设置；
其特征在于，上述成形小片伴随上述卷芯的旋转，通过与上述电极片开始卷绕于上述卷芯上的位置相对应的卷绕开始位置；
包括吹拂步骤，在该吹拂步骤中，通过向位于上述卷绕开始位置的上述成形小片吹拂规定的气体，对该成形小片施加朝向上述卷芯的旋转轴侧的力。
按照上述技术方案5，实现与上述技术方案1相同的作用效果。
技术方案6.涉及技术方案5所述的卷绕元件的制造方法，其特征在于，上述吹气步骤中的上述气体的吹拂方向设定在下述的范围内，该范围指，从与上述卷芯的旋转轴平行的方向且卷绕于上述卷芯上的电极片的宽度方向中心侧朝向外侧的方向，到与上述旋转轴相垂直的方向且朝向卷芯侧的方向的范围。
按照上述技术方案6，实现与上述技术方案2相同的作用效果。
技术方案7.涉及技术方案5或6所述的卷绕元件的制造方法，其特征在于，上述吹风步骤以间歇方式进行。
按照上述技术方案7，实现与上述技术方案3相同的作用效果。
技术方案8.涉及技术方案5～7中的任何一项所述的卷绕元件的制造方法，其特征在于，在上述吹风步骤中，向上述成形小片的根部分吹拂气体。
按照上述技术方案8，实现与上述技术方案4相同的作用效果。
附图说明
图1为表示电池元件的外观结构的立体模式图；
图2为正电极片的外观结构的平面模式图；
图3为负电极片的外观结构的平面模式图；
图4为卷绕装置的外观结构图；
图5为卷绕部的外观结构图；
图6为表示吹风装置等的立体模式图；
图7为表示吹风装置等的侧视模式图；
图8为用于说明气体的吹拂方向的吹风装置等的立体模式图；
图9为用于说明气体的吹拂方向的吹风装置等的立体模式图；
图10为用于说明气体的吹拂方向的吹风装置等的放大侧视模式图；
图11为在狭缝中设置分隔片时的卷绕部的外观结构图；
图12为切断分隔片时的卷绕部的外观结构图；
图13为电极片等的卷绕结束时的卷绕部的外观结构图；
图14为表示第1通过辊、小片导向机构等的外观结构图；
图15为表示第1通过辊、小片导向机构等的立体模式图；
图16为通过正电极片的运送线路的变化而移动的小片导向辊等的外观结构模式图；
图17为表示对应于正电极片的运送线路而设置的通过辊等的外观结构图；
图18为通过辊等的立体模式图；
图19为通过辊等的剖面模式图；
图20为用于表示成形小片的弯折的正电极片等的立体模式图；
图21为用于表示成形小片的立起的正电极片等的立体模式图。
具体实施方式
下面参照附图，对一个实施方式进行说明。首先，对作为通过卷绕装置而获得的卷绕元件的锂离子电池元件的结构进行说明。
像图1所示的那样，锂离子电池元件1(在下面简称为“电池元件1”)通过下述的方式制造，该方式为：经由2个分隔片2、3，正电极片4和负电极片5在重合的状态卷绕。另外，也可代替2个分隔片2、3而采用折返的1个分隔片。另外，在下面，为了便于说明，也会将分隔片2、3和电极片4、5称为“各种片2～5”。
分隔片2、3分别呈具有同一宽度的带状，由聚丙烯(PP)等的绝缘体构成，以便防止不同的电极片4、5相互接触，而产生短路的情况。
各电极片4、5由薄板状的金属片构成，正电极片4采用比如铝箔片，负电极片5采用比如铜箔片。像图2、图3所示的那样，各电极片4、5包括电极本体部4a、5a和成形小片4b、5b。
电极本体部4a、5a具有与分隔片2、3基本相同的宽度，在电极本体部4a、5a的内外两面上涂敷活性物质。在正电极片4的电极本体部4a上涂敷正极活性物质(比如，锰酸锂颗粒等)(在图2、图3中，通过散点样式表示活性物质的涂敷部分)。在负电极片5的电极本体部5a上涂敷负极活性物质(比如，活性炭等)。另外，经由活性物质，可进行正电极片4和负电极片5之间的离子交换。此外，在图2、图3中，示出于电极本体部4a、5a的一部分(比如，宽度方向端缘部)上没有涂敷活性物质的结构，但是，也可为于电极本体部4a、5a的全部区域涂敷活性物质的结构。
成形小片4b、5b通过切除电极材料的一部分等的方式成形，与电极本体部4a、5a形成一体。成形小片4b从电极本体部4a的宽度方向一端缘而突出，沿该电极本体部4a的长度方向间隔开地设置多个。成形小片5b从电极本体部5a的宽度方向一端缘而突出，沿该电极本体部5a的长度方向间隔开地设置多个。还有，2个成形小片4b、5b也可按照从电极本体部4a、5a的相同侧的端缘而突出的方式构成。
在本实施方式中，按照下述的方式构成，该方式为：在理想状态，于电池元件1的一端部，成形小片4b按照1排而并列，并且于电池元件1的另一端部，成形小片5b按照1排而并列(参照图1)。
在获得离子电池时，已卷绕的电池元件1设置于由金属制成、呈筒状的在图中没有示出的电池容器(外壳)的内部，并且分别汇集成形小片4b、5b。还有，对应于需要，分别焊接已汇集的成形小片4b、5b。还有，已汇集的成形小片4b与正极端子部件(在图中没有示出)连接，并且相同汇集的成形小片5b与负极端子部件(在图中没有示出)连接，2个端子部件以堵塞于上述电池容器的两端开口处的方式设置，由此获得锂离子电池。
下面对用于制造电池元件1的卷绕装置10进行说明。像图4所示的那样，卷绕装置10包括：卷绕部11，该卷绕部11用于卷绕各种片2～5；正电极片供给机构31，该正电极片供给机构31用于将正电极片4供给到卷绕部11；负电极片供给机构41，该负电极片供给机构41用于将负电极片5供给到卷绕部11；分隔片供给机构51、61，该分隔片供给机构51、61用于分别卷绕分隔片2、3；控制装置91。另外，卷绕部11、各供给机构31、41、51、61等的卷绕装置10内部的各种机构为其动作通过控制装置91而进行控制的结构。
正电极片供给机构31包括正电极片4呈卷状而卷绕的正电极片原卷32。正电极片原卷32以可旋转的方式支承，从这里，适当地抽出正电极片4。
还有，正电极片供给机构31包括片插入机构71、片切断用切割器72和张力施加机构73。
片插入机构71用于一边持握正电极片4，一边将该正电极片4供给到卷绕部11。
片切断用切割器72用于切断正电极片4。正电极片4的切断在通过片插入机构71而持握正电极片4的状态下进行。另外，片切断用切割器72可与正电极片4的运送线路间隔开，不会阻碍依赖于片插入机构71的正电极片4的供给。
张力施加机构73用于对正电极片4施加张力，包括多个辊(比如张力调节辊等)。这些辊的动作通过上述控制装置91而进行控制，由此，可调节从张力施加机构73施加给正电极片4的张力。在本实施方式中，通过张力施加机构73，经常对正电极片4施加一定的张力。
负电极片供给机构41在其最上游侧，包括负电极片5呈卷状而卷绕的负电极片原卷42。负电极片原卷42以可旋转的方式支承，从这里适当地抽出负电极片5。
另外，在从负电极片原卷42到卷绕部11的负电极片5的运送线路的中途，与正电极片4的运送线路相同设置片插入机构71、片切断用切割器72和张力施加机构73。对于这些机构，除了将负电极片5用作对象的方面以外，其它的方面与设置于正电极片4的运送线路上的机构相同。
另一方面，分隔片供给机构51、61分别包括分隔片2、3呈卷状而卷绕的分隔片原卷52、62。分隔片原卷52、62以自由旋转的方式支承，从这里，适当地抽出分隔片2、3。
还有，分隔片供给机构51、61与电极片供给机构31、41相同，包括张力施加机构73。除了以分隔片2、3为对象的方面以外，其与设置于正电极片31上的机构相同。
下面对卷绕部11的结构进行说明。像图5所示的那样，卷绕部11包括：转台12，该转台12由面对的2个圆盘状的台构成，其通过在图中没有示出的驱动机构，以可旋转的方式设置；2个卷芯13、14，该2个卷芯13、14在该转台12的旋转方向，以180°的间隔而设置；2个支承辊15a、15b，该2个支承辊15a、15b相对该卷芯13、14，分别设置于在转台12的旋转方向，大致按照90°而错开的位置；分隔片切割器16；压辊17，该辊17用于按压马上卷绕结束的各种片2～5；胶带粘贴机构18，该胶带粘贴机构18用于粘贴规定的固定用胶带；作为吹风机构的吹风装置19。另外，卷绕部11在后述的取下位置P2的周边部，具有用于从卷芯13、14取下电池元件1的取下装置(在图中没有示出)。
卷芯13、14分别用于在各自的外周侧卷取各种片2～5，以可通过在图中没有示出的驱动机构，将本身的中心轴作为旋转轴而旋转的方式构成。卷芯13、14的旋转量可通过在图中没有示出的编码器把握，与旋转量有关的信息从该编码器输入到上述控制装置91中。
另外，卷芯13(14)按照其外周面，即卷绕各种片2～5的部位在与本身的中心轴(旋转轴)正交的剖面中呈椭圆状的方式构成。卷芯13、14包括第1芯片131(141)和第2芯片132(142)。另外，在各芯片131、132(141、142)之间，形成在与上述旋转轴相垂直的方向延伸的狭缝133(143)。另外，在卷芯13(14)中的形成狭缝133(143)的部位，设置用于夹持穿过该狭缝133(143)的分隔片2、3的夹盘机构(在图中没有示出)。
还有，卷芯13、14以可沿转台12的轴线方向(图5的纸面进深方向)，相对构成转台12的其中一个台而出没的方式设置。在卷芯13、14处于相对其中一个台而突出的状态时，其前端部穿过形成于另一台上的支承用的孔，通过2个台，以可旋转的状态支承。
还有，卷芯13、14按照通过转台12的旋转，可在卷绕位置P1和取下位置P2之间旋转运动的方式构成。卷绕位置P1为在卷取各种片2～5时设置卷芯13、14的位置。取下位置P2为在进行卷绕后的各种片2～5(即，电池元件1)的取下时，设置卷芯13、14的位置。
支承辊15a、15b用于在移向取下位置P2的卷芯13、14和上述供给机构31、41，51、61之间挂绕、支承各种片2～5。
分隔片切割器16用于切断分隔片2、3。压辊17用于按压已卷取的各种片2～5。胶带粘贴机构18用于在卷绕结束后，在分隔片2、3的终端部上粘贴固定有胶带。
吹风装置19用于向通过卷芯13、14而卷绕的电极片4、5的成形小片4b、5b吹拂规定的气体(比如，空气)。吹风装置19设置在配置于卷绕位置P1处的卷芯13(14)的附近，从在图中没有示出的压缩机供给规定的气体。吹风装置19像图6，图7(在图6等中通过大于实际的尺寸的壁厚而表示成形小片4b、5b)所示的那样，包括与正电极片4相对应的正极吹风机构191和与负电极片5相对应的负极吹风机构192。
吹风机构191向正电极片4的成形小片4b吹拂气体，朝向该成形小片4b施加朝向卷芯13(14)的旋转轴RA侧的力。负极吹风机构192通过向负电极片5的成形小片5b吹拂气体，向该成形小片5b施加朝向上述旋转轴RA侧的力。还有，吹风机构191、192的气体的吹出口也可通过1个孔构成，还可通过多个微小孔构成。
还有，各吹风机构191、192分别按照向位于卷绕开始位置P3的成形小片4b、5b吹拂气体的方式设定。卷绕开始位置P3为伴随卷芯13(14)的旋转，与各种片2～5开始卷绕于卷芯13(14)上的位置相对应的位置。到达卷绕开始位置P3的电极片4、5从平的状态变形到弯曲的状态。在产生该电极片4、5的变形时，特别是容易产生成形小片4b、5b的弯折、立起。
另外，来自各吹风机构191、192的气体的吹拂方向为相对卷芯13(14)的旋转轴RA而倾斜的方向，按照构成从卷绕于卷芯13(14)上的电极片4、5的宽度方向中心侧，朝向外侧的方向的方式设定。此外，还可适当变更来自各吹风机构191、192的气体的吹拂方向。但是，气体的吹拂方向最好设定在下述的范围内，该范围指，从作为与上述旋转轴RA平行的方向且卷绕于卷芯13(14)上的电极片4、5的宽度方向中心侧朝向外侧的方向(图8的粗线箭头方向)，到作为与上述旋转轴RA相垂直的方向且朝向卷芯13(14)侧的方向(图9的粗线箭头方向)的范围。即，气体的吹拂方向最好按照在图10的范围HA内的方式设定。
还有，各吹风机构191、192仅仅在成形小片4b、5b位于卷绕开始位置P3的时刻，进行相对成形小片4b、5b的气体的吹拂。即，各吹风机构191、192以间歇方式进行相对成形小片4b、5b的气体的吹拂。各吹风机构191、192的气体的吹拂的时刻通过控制装置91而进行控制。在本实施方式中，控制装置91预先存储涉及沿电极片4、5的长度方向的成形小片4b、5b的形成间隔的数据等的各种数据，根据该各种数据和由上述编码器而发送的卷芯13、14的旋转量，确定气体的吹拂时刻，根据该已确定的时刻，控制各吹风机构191、192的动作。另外，还可适当变更用于确定气体的吹拂时刻，比如，在电极片4、5的运送线路上设置用于检测成形小片4b、5b的物体检测传感器，根据该物体检测传感器的检测结果，确定气体的吹拂时刻。
此外，各吹风机构191、192向成形小片4b、5b的根部分吹拂气体。
在像上述那样而构成的卷绕装置10中，像下述那样进行各种片2～5的卷绕。即，在于支承辊15a(15b)等上架设分隔片2、3的状态，设置于卷绕位置P1处的其中一个卷芯13(14)相对转台12中的其中一个台而突出，由此，在该卷芯13(14)的狭缝133(143)中设置分隔片2、3(参照图11)。接着，通过上述卡盘机构夹持设置于狭缝133(143)中的分隔片2、3。然后，通过以规定数量而使其中一个卷芯13(14)旋转，处于在该卷芯13(14)上以规定量而卷取分隔片2、3的状态。
然后，通过片插入机构71向其中一个卷芯13(14)依次供给电极片4、5，之后，使该卷芯13(14)旋转，由此，卷绕各种片2～5。
在卷绕各种片2～5时，在成形小片4b、5b位于卷绕开始位置P3处的时刻，进行通过吹风机构191、192，向该成形小片4b、5b，吹拂气体的步骤，即吹拂步骤。其结果是，吹拂步骤以间歇方式进行。接着，在卷绕规定长度的各种片2～5的阶段，临时停止其中一个卷芯13(14)，并且通过片切断切割器72切断电极片4、5。
之后，通过转台12的旋转，将卷绕有各种片2～5的其中一个卷芯13(14)移到取下位置P2。由此，处于于支承辊15a(15b)等上架设分隔片2、3的状态。另外，通过转台12的旋转，另一卷芯14(13)移到卷绕位置P1。下次的各种片2～5的卷绕通过该卷芯14(13)而进行。
之后，使压辊17接近设置于取下位置P2的其中一个卷芯13(14)，通过压辊17按压各种片2～5，通过分隔片切割器16切断分隔片2、3(参照图12)。然后，在使其中一个卷芯13(14)旋转，将各种片2～5完全地卷取后，通过胶带粘贴机构18在分隔片2、3的终端部粘贴上述固用胶带。由此，获得进行了卷绕固定处理的电池元件1(参照图13)。已获得的电池元件1通过上述取下装置，从卷芯13(14)上取下。
像以上具体描述的那样，按照本实施方式，通过向特别是具有产生弯折、立起的危险的位于卷绕开始位置P3的成形小片4b、5b吹拂气体，对该成形小片4b、5b施加朝向卷芯13、14的旋转轴RA侧的力。即，对位于卷绕开始位置P3的成形小片4b、5b施加与产生弯折、立起的方向相反的方向的力。于是，在通过卷芯13、14对电极片4、5的卷绕时，可更加可靠地防止成形小片4b、5b的弯折等的发生。其结果是，可谋求生产性、制品品质的提高。
还有，由于利用气体的吹拂，故可在不与成形小片4b、5b直接接触的情况下，谋求弯折等的发生的防止。于是，不对成形小片4b、5b造成无用的损害，可更加可靠地谋求制品品质的提高。
另外，由于气体的吹拂方向设定在上述范围HA的内部，故可更加可靠地防止所吹拂的气体回绕到成形小片4b、5b中的气体的吹拂对象面的里侧，产生弯折等的方向的力施加于该成形小片4b、5b上的情况。由此，可进一步提高成形小片4b、5b的弯折等的防止效果。
还有，吹风装置19不连续地以间歇方式向位于卷绕开始位置P3的成形小片4b、5b吹拂气体。于是，可极力地抑制已吹拂的气体抵触不位于卷绕开始位置P3的成形小片4b、5b造成的恶劣影响，可进一步可靠地谋求生产性、制品品质的提高。
此外，由于向成形小片4b、5b的根部分吹拂气体，故可更加有效地对成形小片4b、5b施加与产生弯折等的方向相反的方向的力，可更进一步可靠地防止弯折等的发生。
另外，并不限于上述实施方式的记载内容，也可比如像下述那样而实施。显然，在下面没有列举的其它的应用例子、变更例子也当然是可能。
(a)还可像图14、图15所示的那样，卷绕装置10包括第1通过辊74与小片导向机构75。
在第1通过辊74中，从对应于正电极片4的运送线路而设置的(确定正电极片4的运送线路的)多个通过辊中，正电极片原卷32(相当于“电极片原卷”)中而抽出的正电极片4在最初被挂绕。第1通过辊74与其它的通过辊相同，可自由旋转。
还有，在正电极片4通过第1通过辊74时，形成因产生成形小片4b的弯折等，改造正电极片4的形状，其结果是，特别是具有在依赖于卷芯13、14的正电极片4的卷绕时容易产生成形小片4b的弯折等的“褶皱”附着于正电极片4(特别是成形小片4b的根部分)的危险。
小片导向机构75包括小片导向辊751和作为导向位置调节机构的导向位置调节机构752。
小片导向辊751以可自由旋转的方式支承，至少设置于下述位置，该位置为，在其与第1通过辊的旋转轴RB之间夹持成形小片4b。小片导向辊751设置于通过与所运送的正电极片4的成形小片4b(更具体地说，产生立起等的某成形小片4b)接触，可抑制朝向与上述旋转轴RB离开的方向的成形小片4b的变形(比如，立起等)的位置。
导向位置调节机构752用于对应于伴随来自正电极片原卷32的正电极片4的抽出的正电极片原卷32和第1通过辊74之间的运送线路的变化，调节小片导向辊751的位置。导向位置调节机构752包括调节用辊752a和连杆部752b。
调节用辊752a与在正电极片原卷32和第1通过辊74之间运送的正电极片4的表面接触，通过在图中没有示出的规定的偏置机构(比如弹簧等)以与该正电极片4的表面接触的状态维持。于是，调节用辊752a在对应于正电极片原卷32的正电极片4的剩余量，上述运送线路变化时，对应于该运送线路的变化配置位置变化(参照图16)。
连杆部752b包括一对的板状部件，该对板状部件呈按照大致直角而弯曲的形状设置于夹持正电极片4的运送线路的位置，通过该板状部件的弯曲部，按照以与第1通过辊74的旋转轴RB相同的旋转轴而自由旋转的方式支承。另外，连杆部752b通过其一端部，在可自由旋转的状态支承小片导向机构751，通过其另其一端部，在可自由旋转的状态支承调节用辊752a。
在像上述那样构成的导向位置调节机构752中，通过一边调节用辊752a在接触于正电极片4上的状态维持，一边该正电极片4的运送线路变化，连杆部752b旋转。其结果是，在与正电极片4的运送线路相对应的适合的位置调节小片导向辊751的配置位置(参照图14、图16)。在这里，“适合的位置”指通过第1通过辊74的外周的成形小片4b与小片导向辊751可接触的位置。
按照设置上述小片导向机构75等的结构，通过小片导向辊751与成形小片4b的接触，可抑制朝向与旋转轴RB离开的方向的成形小片4b的变形(即，弯折等)。由此，在正电极片4通过第1通过辊74时，可更加可靠地防止于该正电极片4上附着容易产生成形小片4b的弯折等的“褶皱”。由此，在依赖于卷芯13、14的正电极片4的卷绕时，可有效地防止成形小片4b的弯折等的发生，其结果是，可谋求生产性，制品品质的提高。
还有，由于小片导向辊751可旋转，故可极力地减少在接触时作用于成形小片4b上的负荷。由此，可更加可靠地谋求制品品质的提高。
此外，可通过导向辊位置调节机构752，对应于正电极片4的运送线路的变化，适当地调节小片导向辊751的位置。于是，可更加稳定地获得上述作用效果。
另外，由于导向辊位置调节机构752为不采用电力的较简单的结构，故可谋求卷绕原卷1的生产、卷绕装置10的维护等的成本的增加抑制。
再有，最好按照下述的方式构成导向辊位置调节机构752，该方式为：即使在正电极片4的运送位置变化的情况下，在可与通过下述的弯曲开始位置的成形小片4b接触的位置，经常设置小片导向辊751。“弯曲开始位置”为对应于正电极片4开始接触于第1通过辊74的位置的位置，其指从上游朝向下游的正电极片4的运送线路从直线状，变化为弯曲状的位置。成形小片4b的弯折等特别是在通过弯曲开始位置时容易产生。由此，通过按照经常设置于可与小片导向辊751通过弯曲开始位置的成形小片4b接触的位置的方式构成导向辊位置调节机构752，可更加有效地抑制成形小片4b的弯折等，进而，可进一步可靠地防止上述那样的“褶皱”附着于正电极片4上的情况。
还有，作为导向辊位置调节机构，也可采用下述的类型，其包括：线路把握机构(比如，计量从规定位置到上述运送线路的距离的传感器等)，该线路把握机构用于把握正电极片原卷32和第1通过辊74之间的正电极片4的运送线路；移动机构，该移动机构根据该线路把握机构的把握结果，将上述小片导向辊751移动到与上述运送线路的位置相对应的适合的位置。
另外，在上面的描述中，记载下述例子，即，对应于从正电极片原卷32中抽出的正电极片4在最初挂绕的第1通过辊74设置小片导向机构75，但是，也可对应于从负电极片原卷42(相当于“电极片原卷”)中抽出的负电极片5在最初挂绕的第1通过辊，设置小片导向机构。
在下面，对可根据上述方案而把握对技术构思和其效果进行记载。
技术方案a.涉及一种卷绕装置，该卷绕装置包括可旋转的卷芯；
其中，通过一边将带状的电极片和由绝缘原材料形成的带状的分隔片供给到上述卷芯，一边使该卷芯旋转，由此一边将上述电极片和上述分隔片重合，一边对上述电极片和上述分隔片进行卷绕，该电极片包括在其表面上设置活性物质的电极本体部与多个成形小片，该多个成形小片与该电极本体部形成一体，从该电极本体部的宽度方向端缘而突出，并且沿该电极本体部的长度方向而间隔开地设置；
其特征在于，该卷绕装置包括：
电极片原卷，在该电极片原卷中，呈卷状而卷绕供给到上述卷芯的上述电极片；
可旋转的第1通过辊，在该第1通过辊中，在最初挂绕有从上述电极片原卷中抽出的上述电极片；
可旋转的小片导向辊，该小片导向辊至少设置于下述位置，该位置为，在该小片导向辊与上述第1通过辊的旋转轴之间夹持上述成形小片，按照下述的方式构成，该方式为：可通过与该成形小片的接触，抑制朝向与上述旋转轴离开的方向的该成形小片的变形；
在该电极片通过于最初挂绕有在从电极片原卷中抽出的电极片的通过辊(第1通过辊)时，形成因产生成形小片的弯折、立起，改造该电极片的形状，其结果是，在依赖于卷芯的电极片的卷绕时容易产生成形小片的弯折等的“褶皱”容易附着于电极片(特别是成形小片的根部分)上。
在此方面，按照上述技术方案a，至少在与第1通过辊的旋转轴之间夹持成形小片的位置设置可旋转的小片导向辊，通过该小片导向辊与成形小片的接触，可抑制朝向与第1通过辊的旋转轴离开的方向的成形小片的变形(即弯折等)。由此，在电极片通过第1通过辊时，可更加可靠地防止于该电极片上附着容易产生成形小片的弯折等的“褶皱”的情况。借此，在依赖于卷芯的电极片等的卷绕时，可有效地防止成形小片的弯折等的发生，其结果是，可谋求生产性、制品品质的提高。
另外，按照上述技术方案a，由于小片导向辊可旋转，故可极力地减少在接触时作用于成形小片上的负荷。由此，可更加可靠地谋求制品品质的提高。
技术方案b.涉及技术方案a所述的卷绕装置，其特征在于，上述卷绕装置包括导向辊位置调节机构，该导向辊位置调节机构伴随上述电极片从上述电极片原卷中的抽出的，对应于上述电极片原卷和上述第1通过辊之间的上述电极片的运送线路的变化，可调节上述小片导向辊的位置。
按照上述技术方案b，可通过导向辊位置调节机构，对应于电极片原卷和第1通过辊之间的电极片的运送线路的变化，适当地调节小片导向辊的位置。于是，可更加稳定地获得上述技术方案a的作用效果。
技术方案c.涉及技术方案b所述的卷绕装置，其特征在于，上述导向辊位置调节机构包括：
可旋转的调节用辊，该调节用辊在与上述电极片接触的状态维持，该电极片处于在上述电极片原卷和上述第1通过辊之间运送的状态；
连杆部，该连杆部以可通过与上述第1通过辊的旋转轴相同的旋转轴而旋转的方式构成，并且在可旋转的状态支承上述小片导向辊和上述调节用辊；
按照下述的方式构成，该方式为：通过一边使上述调节用辊在接触于上述电极片原卷和上述第1通过辊之间运送的上述电极片上的状态维持，一边使上述电极片的运送线路变化，上述连杆部旋转，调节上述小片导向辊的位置。
按照上述技术方案c，可通过采用电力的较简单的结构实现导向辊位置调节机构。由此，可谋求卷绕元件的生产、卷绕装置的维护等的成本的增加的抑制。
(b)像图17所示的那样，卷绕装置10为也可包括多个可旋转的通过辊76、77、78，在该多个通过辊76、77、78的外周面上挂绕正电极片4，对应于正电极片4的运送线路而设置(确定正电极片4的运送线路)。在此场合，在正电极片4通过通过辊76～78时，呈因产生成形小片4b的弯折等，改造正电极片4的形状，其结果是，具有下述的危险，即，在依赖于卷芯13、14的正电极片4的卷绕时，容易产生成形小片4b的弯折等“褶皱”附着于正电极片4(特别是成形小片4b的根部分)上。
考虑到这一点，在图18、图19(在图18、图19中，为了便于图示，以大于实际的壁厚而表示正电极片4，另外，在图19中，在成形小片4b上带有散点图案)所示的那样，通过辊76～78中的至少1个(在本例子中为通过辊76)也可按照呈沿该通过辊76的旋转轴RC方向的中间部鼓出的形状的方式构成。
另外，特别是最好，这样的形状用于作为最初挂绕从正电极片原卷32中抽出的正电极片4的通过辊(第1通过辊)的通过辊76。其目的在于：在正电极片4通过第1通过辊时，上述那样的“褶皱”特别是容易附着于正电极片4上。
按照设置上述这样的通过辊76的结构，挂绕于通过辊76上的正电极片4可按照下述的方式弯曲，该方式为：宽度方向中心部与上述旋转轴RC离开，另一方面，宽度方向端缘部接近上述旋转轴RC，进而，可更加难以产生成形小片4b的弯折等。由此，在正电极片4通过通过辊76时，可更加可靠地防止在该正电极片4上附着容易产生成形小片4b的弯折等的“褶皱”。其结果是，在依赖于卷芯13、14的正电极片4的卷绕时，可更加可靠地防止成形小片4b的弯折等的发生，可谋求生产性、制品品质的提高。
还有，至少构成第1通过辊的通过辊76呈中心部鼓出的形状，由此可进一步可靠地防止在正电极片4上附着上述那样的“褶皱”。其结果是，可更加有效地防止成形小片4b的弯折等。
另外，在上面描述中，与正电极片4的运送线路相对应的通过辊76呈中心部鼓出的形状，而与负电极片5的运送线路相对应的通过辊也可为这样的形状。还有，第1通过辊以外的通过辊也可呈中心部鼓出的形状。
下面记载可根据上述的方案而把握的技术构思以及其效果。
技术方案x.涉及一种卷绕装置，该卷绕装置包括可旋转的卷芯；
通过一边将带状的电极片和由绝缘原材料形成的带状的分隔片供给到上述卷芯，一边使该卷芯旋转，由此，一边将上述电极片和上述分隔片重合，一边对上述电极片和上述分隔片进行卷绕，该电极片包括：电极本体部，该电极本体部表面上设置活性物质；多个成形小片，该多个成形小片与该电极本体部形成一体，从该电极本体部的宽度方向端缘而突出，并且沿该电极本体部的长度方向而间隔开地设置；
其特征在于，具有可旋转的通过辊，该通过辊对应于相对上述卷芯的上述电极片的运送线路而设置，在该通过辊外周面上挂绕有该电极片；
上述通过辊呈沿上述通过辊的旋转轴方向的中心部鼓出的形状。
在电极片通过通过辊时，具有呈因产生成形小片的弯折、立起而改造电极片的形状，在电极片(特别是成形小片的根部分)上附着“褶皱”的危险。这样的“褶皱”在依赖于卷芯的电极片的卷绕时，容易产生成形小片的弯折等。
在此方面，按照上述技术方案x，通过辊呈沿上述通过辊的旋转轴方向的中心部鼓出的形状(比如，圆筒状)。于是，挂绕于通过辊上的电极片可按照下述的方式弯曲，该方式为：宽度方向中心部与上述旋转轴离开，另一方面，宽度方向端缘部接近上述旋转轴，进而成形小片的弯折等更加难以产生。由此，在电极片通过通过辊时，可更加可靠地防止在该电极片上附着容易产生成形小片的弯折等的“褶皱”的情况。其结果是，在依赖于卷芯的电极片等的卷绕时，可更加可靠地防止成形小片的弯折等的发生，可谋求生产性、制品品质的提高。
技术方案y.涉及上述技术方案x所述的卷绕装置，其特征在于，其包括电极片原卷，在该电极片原卷上，供给到上述卷芯上的上述电极片呈卷状而卷绕；
最初挂绕有至少从电极片原卷中抽出的电极片的上述通过辊为沿旋转轴方向的中间部鼓出的形状。
于是，在卷芯对电极片等的卷绕时容易产生成形小片的弯折等的“褶皱”特别是容易产生于最初挂绕有从电极片原卷中抽出的电极片的通过辊(第1通过辊)上。
在此方面，按照上述技术方案y，至少第1通过辊呈沿旋转轴方向的中间部鼓出的形状。于是可进一步可靠地防止在电极片上附着容易产生成形小片的弯折等的“褶皱”的情况。其结果是，可更加有效地防止卷芯对电极片等的卷绕时的成形小片的弯折等的情况。
还有，在更加有效地防止成形小片的弯折等的方面，最好适当地将上述技术方案1～8、a～c、x、y组合。显然，还可单独地使用上述技术方案1～8、a～c、x、y。
(c)与电极片4、5的运送线路相对应的通过辊还可按照具有用于在该通过辊的表面上吸接成形小片4b、5b的吸接机构的方式构成。吸接机构由下述的装置构成，该装置包括：比如多个吸引孔，该多个吸引孔开口于通过辊的表面上；负压供给机构(比如真空泵等)，该负压供给机构将负压供给到该吸引孔。在设置吸接机构的场合，在电极片4、5通过通过辊时可更加可靠地防止成形小片4b、5b的弯折等的情况，进而可更加可靠地防止在卷芯13、14的卷绕时容易产生成形小片4b、5b的弯折等的“褶皱”附着于电极片4、5上的情况。另外，可一边谋求成形小片4b、5b的变形防止，一边不对成形小片4b、5b造成大的损害即可，可谋求制品品质的进一步的提高。
(d)在上述实施方式中，吹风装置19按照在设置于一定位置的状态维持的方式构成，但是，还可按照对应于各种片2～5的卷绕的卷芯13、14的卷绕直径，吹风装置19在与旋转轴RA离开的方向移动的方式构成。在此场合，可经常使吹风装置19极力地接近成形小片4b、5b，可更加集中地对成形小片4b、5b吹拂气体。由此，可更加可靠地防止已吹拂的气体造成的影响波及到吹拂对象以外的成形小片4b、5b等的情况。
另外，还可按照下述的方式构成，该方式为：对应于依赖于各种片2～5的卷绕的卷芯13、14的卷绕直径，改变从吹风装置19吹向成形小片4b、5b的气体的风量。比如，在各种片2～5的卷取量较少的场合，即在从位于卷绕开始位置P3的成形小片4b、5b到吹风装置19的距离容易较大，另外，到达卷绕开始位置P3的成形小片4b、5b较急剧地弯曲的场合(即，成形小片4b、5b容易产生弯折等的场合)，还可按照上述风量较大的方式构成。另一方面，各种片2～5的卷取量较多的场合，即，在从位于卷绕开始位置P3的成形小片4b、5b到吹风装置19的距离容易较小，另外到达卷绕开始位置P3的成形小片4b、5b较缓和地弯曲的场合(即，较难以产生成形小片4b、5b的弯折等的场合)，也可按照上述风量较小的方式构成。可通过像那样构成，可一边更加可靠地防止成形小片4b、5b的弯折等，一边进一步难以产生所吹拂的气体的恶劣影响。
(e)在上述实施方式中，与正电极片4的成形小片4b相对应的正极吹风机构191和与负电极片5的成形小片5b相对应的负极吹风机构192分别地设置，但是也可将2个吹风机构191、192一体地设置。
(f)在上述实施方式中，按照吹风装置19对气体的吹拂间歇地进行的方式构成，但是也可连续地进行。
(g)在上述实施方式中，卷绕部11为具有2个卷芯13、14的结构，但是，也为可具有大于等于1个或3个的卷芯的结构。还有，卷芯的外周形状不限于在上述实施方式中列举的类型，比如，卷芯的外周面还可在与卷芯的旋转轴正交的剖面中，呈圆形状或椭圆形状等。另外，卷芯也可为不具有狭缝的类型。此外，还可形成在设置于卷芯的外周上的筒状的芯部件上卷绕电极片4、5等的结构。
(h)在上述实施方式中，通过卷绕装置10制造锂离子电池的电池元件1，但是，通过卷绕装置10而制造的卷绕元件不限于此，比如，还可制造电解电容器的卷绕元件等。
(i)在上述实施方式中，卷绕元件1包括分隔片2、3和电极片4、5，但是，比如，还可在用于全固态电池的场合，形成不具有分隔片2、3的结构。在此场合，还可代替分隔片2、3，而在电极片4、5之间设置可进行绝缘的固态电解质。
(j)分隔片2、3或电极片4、5的材质还可不限于上述实施方式而适当变更。显然，还可变更涂敷于电极片4、5的活性物质。
标号的说明：
标号1表示电池元件(卷绕元件)；
标号2、3表示分隔片；
标号4表示正电极片(电极片)；
标号4a、5a表示电极本体部；
标号4b、5b表示成形小片；
标号5表示负电极片(电极片)；
标号10表示卷绕装置；
标号13、14表示卷芯；
标号19表示吹风装置(吹风机构)；
符号P3表示卷绕开始位置。
Claims (6)
1.一种卷绕装置，该卷绕装置包括可旋转的卷芯；
其中，通过一边将带状的电极片和由绝缘原材料形成的带状的分隔片供给到上述卷芯，一边使该卷芯旋转，由此，一边将上述电极片和上述分隔片重合，一边对上述电极片和上述分隔片进行卷绕，该电极片包括：电极本体部，在该电极本体部表面上设置活性物质；多个成形小片，该多个成形小片与该电极本体部形成一体，从该电极本体部的宽度方向端缘而突出，并且沿该电极本体部的长度方向而间隔开地设置，
其特征在于，该卷绕装置具有吹风机构，该吹风机构通过向上述成形小片吹拂规定的气体，对该成形小片施加朝向上述卷芯的旋转轴侧的力；
上述成形小片按照伴随上述卷芯的旋转，通过与上述电极片开始卷绕于上述卷芯上的位置相对应的卷绕开始位置的方式构成；
上述吹风机构按照向位于上述卷绕开始位置的上述成形小片吹拂上述气体的方式构成，
来自上述吹风机构的上述气体的吹拂方向为与上述卷芯的旋转轴平行的方向且卷绕于上述卷芯上的上述电极片的宽度方向中心侧朝向外侧的方向。
2.根据权利要求1所述的卷绕装置，其特征在于，上述吹风机构以间歇方式进行上述气体的吹拂。
3.根据权利要求1或2所述的卷绕装置，其特征在于，上述吹风机构按照向上述成形小片的根部分吹拂气体的方式构成。
4.一种卷绕元件的制造方法，该卷绕元件的制造方法用于获得卷绕元件的场合，该卷绕元件通过一边将带状的电极片和由绝缘原材料形成的带状的分隔片供给到可旋转的卷芯，一边使该卷芯旋转，以对上述电极片和上述分隔片进行卷绕而得到，该电极片包括：电极本体部，该电极本体部表面上设置活性物质；多个成形小片，该多个成形小片与该电极本体部形成一体，从该电极本体部的宽度方向端缘而突出，并且沿该电极本体部的长度方向而间隔开地设置；
其特征在于，上述成形小片伴随上述卷芯的旋转，通过与上述电极片开始卷绕于上述卷芯上的位置相对应的卷绕开始位置；
包括吹拂步骤，在该吹拂步骤中，通过向位于上述卷绕开始位置的上述成形小片吹拂规定的气体，对该成形小片施加朝向上述卷芯的旋转轴侧的力，
上述吹气步骤中的上述气体的吹拂方向为与上述卷芯的旋转轴平行的方向且卷绕于上述卷芯上的上述电极片的宽度方向中心侧朝向外侧的方向。
5.根据权利要求4所述的卷绕元件的制造方法，其特征在于，上述吹风步骤以间歇方式进行。
6.根据权利要求4或5所述的卷绕元件的制造方法，其特征在于，在上述吹风步骤中，向上述成形小片的根部分吹拂气体。
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