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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen Elektrode.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Ein Lithiumionenkondensator erregt viel Aufmerksamkeit als eine Speichervorrichtung für elektrische Energie. Der Lithiumionenkondensator hat eine mehrlagige Elektrode, bei der die negative Elektrode einer Lithiumionensekundärbatterie und die positive Elektrode eines elektrischen Doppellagenkondensators übereinander gestapelt sind. Die negative Elektrode, die mit Lithiumionen dotiert ist, gestattet, dass der Lithiumionenkondensator eine hohe Energiedichte hat im Vergleich zu dem elektrischen Doppellagenkondensator. Bei der Herstellung der mehrlagigen Elektrode wird zuerst ein Dotierbauteil durch Anbringen einer Lithiummetallfolie an einem Stromkollektor zum Dotieren hergestellt, und dann werden die positive Elektrode, die negative Elektrode und das Dotierbauteil übereinander gestapelt.
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Das Dotierbauteil wird beispielsweise wie folgt gemäß der
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. H09-274910 (
JP H09-274910 A ) hergestellt. Eine Polplatte (ein Stromkollektor zum Dotieren), der um eine erste Rolle herumgewickelt ist, und eine Lithiummetallfolie, die um eine zweite Rolle herumgewickelt ist, werden übereinandergelegt und erfasst und zwischen eine Übertragungsrolle und eine Andruckrolle, die der Übertragungsrolle gegenüberliegt, gezogen. Die Übertragungsrolle schneidet die Lithiummetallfolie in eine vorbestimmte Länge, und die Andruckrolle drückt die geschnittene Lithiummetallfolie gegen die Polplatte, wodurch die Lithiummetallfolie an der Polplatte angebracht wird. Dann wird das Dotierbauteil durch Schneiden der Polplatte in eine vorbestimmte Länge fertiggestellt.
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Die mehrlagige Elektrode wird beispielsweise wie folgt gemäß der
japanischen Patentveröffentlichung Nr. H05-46669 (
JP H05-46669 B ) hergestellt. Zuerst wird ein Stapelaufbau durch Falten eines Separators in einem Zick-Zack-Muster ausgebildet, während eine positive Elektrode und eine negative Elektrode abwechselnd zwischen gefaltete Flächen des Separators jedes Mal dann eingeschoben werden, wenn der Separator gefaltet wird. Dann wird die mehrlagige Elektrode durch Stapeln eines Dotierbauteils, durch den Separator hindurch, an einer Seite des Stapelaufbaus in einer Richtung, in der die Elektroden und der Separator gestapelt sind, fertiggestellt.
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Das herkömmliche Herstellen einer mehrlagigen Elektrode erfordert zwei separate Prozesse: einen Prozess zum Herstellen eines Dotierbauteils und einen Prozess zum Herstellen der mehrlagigen Elektrode unter Verwendung des Dotierbauteils. Ein Verwenden von zwei separaten Prozessen macht es wahrscheinlich, dass eine Größe des Herstellungsgeräts größer wird und dass die Herstellungskosten höher werden. Des Weiteren muss, um die Zeit zu verringern, die zum Dotieren notwendig ist, das Dotierbauteil an einer vorbestimmten Stelle in dem Stapelaufbau platziert werden. In dieser Hinsicht erfordert die herkömmliche Herstellung einer mehrlagigen Elektrode, dass das Dotierbauteil gestapelt wird, nachdem der Stapelaufbau hergestellt ist. Demzufolge ist es schwierig, das Dotierbauteil an der vorbestimmten Stelle in dem Stapelaufbau zu platzieren.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Gerät und ein Verfahren vorzusehen, die es ermöglichen, ein Dotierbauteil an einer vorbestimmten Stelle in einem Stapelaufbau von positiven Elektroden und negativen Elektroden in einer einfachen Weise zu platzieren, wodurch eine mehrlagige Elektrode hergestellt wird.
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Ein erster Aspekt der Erfindung sieht ein Gerät zum Herstellen einer mehrlagigen Elektrode vor. Das Gerät hat Folgendes: einen ersten Ansaugabschnitt, der eine Ansaugfläche zum Ansaugen und Halten einer blattartigen positiven Elektrode hat und der in einer Richtung parallel zu der Ansaugfläche des ersten Ansaugabschnitts beweglich ist; einen zweiten Ansaugabschnitt, der neben dem ersten Ansaugabschnitt in einer Richtung parallel zu der Ansaugfläche des ersten Ansaugabschnitts gelegen ist, der eine Ansaugfläche zum Ansaugen und Halten einer blattartigen negativen Elektrode hat, und der in einer Richtung parallel zu der Ansaugfläche des zweiten Ansaugabschnitts beweglich ist; einen Faltabschnitt zum Falten eines bandartigen Separators; und eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern des Betriebs des ersten Ansaugabschnitts, des zweiten Absaugabschnitts und des Faltabschnitts.
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Die Steuerungsvorrichtung hat einen Einschiebesteuerungsabschnitt, einen Dotierfolienbondingsteuerungsabschnitt, und einen Dotierfolieneinschiebesteuerungsabschnitt. Der Einschiebesteuerungsabschnitt steuert den Betrieb des ersten Ansaugabschnitts, des zweiten Ansaugabschnitts und des Faltabschnitts so, dass, jedes Mal wenn der Separator gefaltet wird, die positive Elektrode und die negative Elektrode abwechselnd zwischen gefaltete Flächen des Separators eingeschoben werden. Der Dotierfolienbondingsteuerungsabschnitt steuert den Betrieb von wenigstens einem von dem ersten Ansaugabschnitt und dem zweiten Ansaugabschnitt so, dass eine Dotierfolie an eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor zum Dotieren, positiver Elektrode und negativer Elektrode gebondet wird, die durch den wenigstens einen von dem ersten Ansaugabschnitt und dem zweiten Ansaugabschnitt angesaugt und gehalten wird. Der Dotierfolieneinschiebesteuerungsabschnitt steuert den wenigstens einen von dem ersten Ansaugabschnitt und dem zweiten Ansaugabschnitt so, dass die eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode und negativer Elektrode, an die die Dotierfolie gebondet ist, zwischen ein vorbestimmtes Paar der gefalteten Flächen des Separators transportiert und eingeschoben wird.
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Somit stapelt das Gerät die positive Elektrode und die negative Elektrode an dem Separator, während die Dotierfolie an eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode und negativer Elektrode gebondet wird und während die eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode und negativer Elektrode, an die die Dotierfolie gebondet ist, zwischen die gefalteten Flächen des Separators eingeschoben wird. Dies macht es möglich, die Größe des Geräts und die Herstellungskosten der mehrlagigen Elektrode zu verringern. Des Weiteren macht es das Gerät möglich, die eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode und negativer Elektrode, an die die Dotierfolie gebondet ist, an einer vorbestimmten Stelle in einem Stapelaufbau der positiven Elektrode und der negativen Elektrode zu platzieren, wodurch die Zeit verringert wird, die zum Dotieren notwendig ist.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung sieht ein Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen Elektrode durch abwechselndes Einschieben einer blattartigen positiven Elektrode und einer blattartigen negativen Elektrode zwischen gefaltete Flächen eines Separators jedes Mal dann, wenn der Separator gefaltet wird, und durch Einschieben einer Komponente von den Komponenten Stromkollektor zum Dotieren, positiver Elektrode und negativer Elektrode, an die die Dotierfolie gebondet ist, zwischen ein vorbestimmtes Paar der gefalteten Flächen des Separators vor. Das Verfahren umfasst einen ersten Einschiebeprozess, einen zweiten Einschiebeprozess, einen Bondingprozess und einen dritten Einschiebeprozess. Der erste Einschiebeprozess hat die folgenden Schritte: Ansaugen und Halten von einer von der positiven Elektrode und der negativen Elektrode; Transportieren der einen von der positiven Elektrode und der negativen Elektrode zu einer Stapelstelle; und Einschieben der einen von der positiven Elektrode und der negativen Elektrode zwischen die gefalteten Flächen des Separators, der zu der Stapelstelle gefördert wird. Der zweite Einschiebeprozess hat die folgenden Schritte: Ansaugen und Halten der anderen von der positiven Elektrode und der negativen Elektrode; Transportieren der anderen von der positiven Elektrode und der negativen Elektrode zu der Stapelstelle; und Einschieben der anderen von der positiven Elektrode und der negativen Elektrode zwischen die gefalteten Flächen des Separators, der durch einen Transport der anderen von der positiven Elektrode und der negativen Elektrode zu der Stapelstelle gefaltet wird. Der Bondingprozess wird durchgeführt, wenn das vorbestimmte Paar der gefalteten Flächen des Separators erscheint und hat die folgenden Schritte: Ansaugen und Halten der einen Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode und negativer Elektrode; Transportieren der einen Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode und negativer Elektrode zu einer Bondingstelle; und Bonden der Dotierfolie, die zu der Bondingstelle gefördert wird, an die eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode und negativer Elektrode. Der dritte Einschiebeprozess umfasst die folgenden Schritte: Transportieren der einen Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode und negativer Elektrode, an die die Dotierfolie gebondet ist, zu der Stapelstelle; und Einschieben der einen Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode und negativer Elektrode, an die die Dotierfolie gebondet ist, zwischen das vorbestimmte Paar der gefalteten Flächen des Separators. Somit hat das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt den gleichen Effekt wie das Gerät gemäß dem ersten Aspekt.
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KURZBESCHEIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Das Vorstehende und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich von der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente darzustellen.
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1 ist ein Diagramm, das einen Lithiumionenkondensator, der eine mehrlagige Elektrode verwendet, aus Sicht von einer Richtung senkrecht zu einer Richtung darstellt, in der Elektroden gestapelt sind;
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2 ist eine Draufsicht eines Dotierbauteils in 1;
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3 ist eine Draufsicht einer positiven Elektrode (oder einer negativen Elektrode) in 1;
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4 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines Geräts zum Herstellen einer mehrlagigen Elektrode gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
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5 ist ein Diagramm, das einen Hauptteil eines ersten und zweiten Ansaugabschnitts des Geräts darstellt;
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6 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Geräts darstellt;
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7 ist ein Diagramm, das darstellt, wie das Gerät eine positive Elektrode ansaugt und hält;
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8 ist ein Diagramm, das darstellt, wie das Gerät die positive Elektrode zwischen gefaltete Flächen eines Separators einschiebt, während es eine negative Elektrode ansaugt und hält;
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9 ist ein Diagramm, das darstellt, wie das Gerät die negative Elektrode zwischen die gefalteten Flächen des Separators einschiebt, während es die positive Elektrode ansaugt und hält;
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10 ist ein Diagramm, das darstellt, wie das Gerät die positive Elektrode zwischen die gefalteten Flächen des Separators einschiebt, während es die negative Elektrode ansaugt und hält;
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11 ist ein Diagramm, das darstellt, wie das Gerät die negative Elektrode zwischen die gefalteten Flächen des Separators einschiebt, während es die positive Elektrode ansaugt und hält;
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12 ist ein Diagramm, das darstellt, wie das Gerät die positive Elektrode zwischen die gefalteten Flächen des Separators einschiebt, während es die negative Elektrode ansaugt und hält und während eine Lithiummetallfolie herausgezogen und abgeschnitten wird;
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13 ist ein Diagramm, das darstellt, wie das Gerät die Lithiummetallfolie an die negative Elektrode bondet; und
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14 ist ein Diagramm, das darstellt, wie das Gerät die negative Elektrode, an die die Lithiummetallfolie gebondet ist, zwischen die gefalteten Flächen des Separators einschiebt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Eine mehrlagige Elektrode 2, die durch ein Gerät 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hergestellt wird, wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Wie in 1 dargestellt ist, wird die mehrlagige Elektrode 2 für einen Lithiumionenkondensator 1 verwendet. Der Lithiumionenkondensator 1 hat die mehrlagige Elektrode 2, ein Elektrolyt 3 und eine taschenartige Abdeckung 4. Die mehrlagige Elektrode 2 und das Elektrolyt 3 werden in der Abdeckung 4 platziert, und die Abdeckung 4 wird abgedichtet. Die mehrlagige Elektrode 2 hat mehrere blattartige positive Elektroden 5, mehrere blattartige negative Elektroden 6 und einen bandartigen Separator 7, der in einem Zick-Zack-Muster gefaltet ist. Die positiven Elektroden 5 und die negativen Elektroden 6 sind abwechselnd zwischen jedes Paar von gefalteten Flächen des Separators 7 eingeschoben, der in einem Zick-Zack-Muster gefaltet ist. Im Speziellen ist der Separator 7 zwischen eine von den positiven Elektroden 5 und eine von den negativen Elektroden 6 derart eingesetzt, dass jede der positiven Elektroden 5 und der negativen Elektroden 6 zwischen ein entsprechendes Paar der Paare der gefalteten Flächen des Separators 7 eingeschoben ist.
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In dem Herstellungsprozess des Lithiumionenkondensators 1 müssen die negativen Elektroden 6 mit Lithiumionen dotiert werden. Aus diesem Grund hat die mehrlagige Elektrode 2 mehrere Stücke einer Lithiummetallfolie 81 (die einer Dotierfolie gemäß der Erfindung entspricht). Wie in 2 dargestellt ist, ist die Metallfolie 81 an eine Seite von vorbestimmten der negativen Elektroden 6 so gebondet, dass die negativen Elektroden 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, in vorbestimmten Abständen in der mehrlagigen Elektrode 2 angeordnet sind. In 1 ist die Lithiummetallfolie 81 durch eine Linie mit einem langen und zwei kurzen Strichen dargestellt, weil die Lithiummetallfolie 81 als eine Folge des Dotierens verschwindet.
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Wie in 3 dargestellt ist, hat jede der positiven Elektroden 5 eine rechteckige Positivstromkollektorfolie 51, die aus Metall gemacht ist, und eine Positivelektrodenaktivmateriallage 52, die an jeder Seite der Positivstromkollektorfolie 51 durch Beschichten oder ein anderes geeignetes Verfahren angeordnet ist. Jede der negativen Elektroden 6 hat eine rechteckige Negativstromkollektorfolie 61, die aus Metall gemacht ist, und eine Negativelektrodenaktivmateriallage 62, die an jeder Seite der Negativstromkollektorfolie 61 durch Beschichten oder ein anderes geeignetes Verfahren angeordnet ist. Die Negativstromkollektorfolie 61 hat die gleiche Form wie die Positivstromkollektorfolie 51. Die Positivstromkollektorfolie 51 hat einen positiven äußeren Anschluss 51a, der von einer der Ecken der Positivstromkollektorfolie 51 vorsteht. Die Negativstromkollektorfolie 61 hat einen negativen äußeren Anschluss 61a, der von einer der Ecken der Negativstromkollektorfolie 61 vorsteht. Die Spitzenenden des positiven äußeren Anschlusses 51a und des negativen äußeren Anschlusses 61a erstrecken sich von entgegengesetzten Enden der Abdeckung 4 aus der Abdeckung 4 heraus. Der Separator 7 ist aus einem elektrisch isolierenden Material gemacht, das einen Kurzschluss zwischen der positiven Elektrode 5 und der negativen Elektrode 6 verhindert. Das Elektrolyt 3 ist eine nicht wässrige Lösung, die Lithiumionen enthält. Die Abdeckung 4 ist aus einem Kunststofffilm gemacht.
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Die Positivstromkollektorfolie 51 ist aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einem anderen ähnlichen Material hergestellt. Die Positivelektrodenaktivmateriallage 52 hat einen Binder, ein leitendes Mittel und ein Kohlenstoffmaterial zum reversiblen Tragen von Anionen und Kationen. Das leitende Mittel ist beispielsweise Carbonblack wie Azetylenblack oder Ketjenblack, natürliches Graphit, Wärmeausdehnungsgraphit oder eine Kohlenstofffaser. Der Binder ist beispielsweise ein Fluorharz wie Polytetrafluorethylen oder Polyvinylidendifluorid, ein Gummibinder wie Styrolbutadiengummi oder ein thermoplastisches Harz wie Polypropylen oder Polyethylen. Die Negativstromkollektorfolie 61 ist aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Nickel, Edelstahl oder einem anderen ähnlichen Material gemacht. Die Negativelektrodenaktivmateriallage 62 hat ein Kohlenstoffmaterial wie Graphit oder amorphen Kohlenstoff, einen Binder und ein leitendes Mittel. Der Binder und das leitende Mittel der Negativelektrodenaktivmateriallage 62 sind die gleichen wie oder ähnlich zu denjenigen der Positivelektrodenaktivmateriallage 52.
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Das Material, das zum Herstellen des Separators 7 verwendet wird, ist ein Material, das eine elektrische Isolation vorsieht und ein leichtes Hindurchgehen des Elektrolyts 3 gestattet. Beispielsweise ist der Separator 7 ein Papier, das aus Viskosefaser oder nativer Zellulose hergestellt ist, oder ist ein Vließstoff, der aus Propylen oder Polypropylen hergestellt ist. Das Lösungsmittel des Elektrolyts 3 ist beispielsweise Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Methylethylcarbonat, γ-Butyrolacton, Acetonnitril, Dimethoxyethan, Tetrahydrofuran, Dioxolan, Methylenchlorid oder Sulfolan.
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Der Aufbau des Geräts 10 zum Herstellen der mehrlagigen Elektrode wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Wie in 4 dargestellt ist, hat das Gerät 10 einen ersten Ansaugabschnitt 11, einen zweiten Ansaugabschnitt 12, einen Transportabschnitt 13, einen Faltabschnitt 14, eine Steuerungsvorrichtung 15, ein Positivelektrodenmagazin 16, ein Negativelektrodenmagazin 17, eine Separatorrolle 18, eine Dotierfolienrolle 19, eine Dotierfolienfördereinrichtung 20 und einen Stapeltisch 21.
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Der erste Ansaugabschnitt 11 hat eine Form einer hohlen Box und verwendet einen Unterdruck, um eine Seite der positiven Elektrode 5 an der Unterseitenfläche des ersten Ansaugabschnitts 11 anzusaugen und zu halten. Der zweite Ansaugabschnitt 12 hat die gleiche Form einer hohlen Box wie der erste Ansaugabschnitt 11 und verwendet einen Unterdruck, um eine Seite der negativen Elektrode 6 an der Unterseitenfläche des zweiten Ansaugabschnitts 12 anzusaugen und zu halten. Des Weiteren drückt der zweite Ansaugabschnitt 12 die negative Elektrode 6, die an der Unterseitenfläche des zweiten Ansaugabschnitts 12 gehalten wird, gegen die Lithiummetallfolie 81, wodurch die Lithiummetallfolie 81 an die negative Elektrode 6 gebondet wird.
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Wie in 5 dargestellt ist, sind die Ansaugflächen (d. h. die Unterseitenflächen) des ersten Ansaugabschnitts 11 und des zweiten Ansaugabschnitts 12 jeweils mit Ansaugbauteilen 11a und 12a versehen, die jeweils ein Durchgangsloch haben. Das Ansaugbauteil 11a des ersten Ansaugabschnitts 11 ist aus einem beliebigen Material hergestellt, das es dem Ansaugbauteil 11a gestattet, eine Seite der positiven Elektrode 5 anzusaugen und zu halten. Beispielsweise ist das Ansaugbauteil 11a aus einem Metall, einem Harz, einer Keramik oder einem Gummi hergestellt. Das Ansaugbauteil 12a des zweiten Ansaugabschnitts 12 ist aus einem beliebigen Material hergestellt, das es dem Ansaugbauteil 12a gestattet, eine Seite der negativen Elektrode 6 anzusaugen und zu halten und die negative Elektrode 6 gegen die Lithiummetallfolie 81 zu drücken. Beispielsweise ist das Ansaugbauteil 12a aus einem Metall, einem Harz oder einer Keramik hergestellt und ist nicht aus einem Gummi hergestellt.
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Wie in 4 dargestellt ist, hat der Transportabschnitt 13 einen Arm 31, zwei Stäbe 32a und 32b, einen Gleiter 33 und eine Schiene 34. Der Arm hat ein stangenartiges Stützbauteil 31c und zwei hohle zylindrische Führungsbauteile 31a und 31b. Das Stützbauteil 31c erstreckt sich horizontal. Die Führungsbauteile 31a und 31b sind einstückig mit verschiedenen Enden des Stützbauteils 31c verbunden und erstrecken sich vertikal nach unten. Obwohl es in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, sind die hohlen Abschnitte der Führungsbauteile 31a und 31b mit einem Kompressor und einer Vakuumpumpe verbunden.
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Jeder der Stäbe 32a und 32b hat eine hohle zylindrische Form. Die Stäbe 32a und 32b sind jeweils in die hohlen Abschnitte der Führungsbauteile 31a und 31b eingesetzt und werden durch Betätigung des Kompressors und der Vakuumpumpe axial (vertikal) bewegt. Der erste Ansaugabschnitt 11 ist an dem Unterseitenende des Stabs 32a angebracht, wobei die Ansaugfläche von diesem nach unten zeigt, und der zweite Ansaugabschnitt 12 ist an dem Unterseitenende des Stabs 32b angebracht, wobei die Ansaugfläche von diesem nach unten zeigt. In 4 ist der Stab 32a rechts von dem Stab 32b gelegen. Somit sind der erste Ansaugabschnitt 11 und der zweite Ansaugabschnitt 12 nebeneinander von rechts nach links in 4 in einer Richtung parallel zu einer Elektrodenfläche der positiven Elektrode 5 (der negativen Elektrode 6) angeordnet. Die hohlen Abschnitte der Stäbe 32a und 32b sind jeweils mit den hohlen Abschnitten des ersten Ansaugabschnitts 11 und des zweiten Ansaugabschnitts 12 in Verbindung und sind jeweils mit der Vakuumpumpe verbunden, obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist.
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Der Gleiter 33 ist entlang der Schiene 34 beweglich. Obwohl es in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, ist der Gleiter 33 mit einer Antriebsvorrichtung verbunden, die einen Motor und einen Gewindespindelmechanismus hat. Der Gleiter 33 ist an der oberen Fläche des Stützbauteils 31c des Arms 31 an einer Stelle im Wesentlichen in der Mitte des Stützbauteils 31c derart fixiert, dass das Stützbauteil 31c parallel zu der Schiene 34 ist. Somit gestattet der Gleiter 33, dass sich der erste Ansaugabschnitt 11 und der zweite Ansaugabschnitt 12 zusammen in einer Richtung parallel zu ihren Ansaugflächen bewegen.
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Der Faltabschnitt 14 hat ein Paar Rollen 14a und 14b. Das Paar Rollen 14a und 14b ist an einer Seitenfläche des Stützbauteils 31c des Arms 31 an einer Stelle im Wesentlichen in der Mitte des Stützbauteils 31c gestützt. Die Rollflächen des Paars Rollen 14a und 14b sind durch eine elastische Kraft einer Feder (nicht dargestellt) miteinander in Kontakt gebracht, derart, dass das Paar Rollen 14a und 14b drehbar ist. Der Separator 7 ist zwischen die Rollen 14a und 14b des Faltabschnitts 14 eingesetzt. Der Gleiter 33 wird entlang der Schiene 34 hin- und herbewegt, während der Separator 7 zwischen den Rollen 14a und 14b gehalten wird. Diese Hin- und Herbewegung des Gleiters 33 faltet den Separator 7 in einem Zick-Zack-Muster. Ein Führungsbauteil zum Begrenzen der Breite von gefalteten Abschnitten des Separators 7 oder ein Pressmechanismus zum nach unten Drücken der gefalteten Abschnitte des Separators 7 kann oberhalb des Stapeltischs 21 an der rechten und linken Seite des Stapeltischs 21 vorgesehen sein. Ein beliebiges Bauteil, das den Separator 7 halten kann, kann anstelle des Paars Rollen 14a und 14b verwendet werden.
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Ein Stapel der blattartigen positiven Elektroden 5 kann in dem Positivelektrodenmagazin 16 gehalten werden. Das Positivelektrodenmagazin 16 hat eine obere Fläche, die mit einer Öffnung versehen ist, um zu gestatten, dass die oberste positive Elektrode 5 in dem Stapel, eine nach der anderen, aus dem Positivelektrodenmagazin 16 entnommen werden kann. Ein Stapel der blattartigen negativen Elektroden 6 kann in dem Negativelektrodenmagazin 17 gehalten werden. Das Negativelektrodenmagazin 17 hat eine obere Fläche, die mit einer Öffnung versehen ist, um zu gestatten, dass die oberste negative Elektrode 6 in dem Stapel, eine nach der anderen, aus dem Negativelektrodenmagazin 17 entnommen werden kann. Der Separator 7 ist um die Separatorrolle 18 herumgewickelt und wird durch diese gehalten. Die Separatorrolle 7 ist drehbar gestützt. Die Lithiummetallfolie 81 ist um die Dotierfolienrolle 19 herumgewickelt und durch diese gehalten. Die Dotierfolienrolle 19 ist drehbar gestützt.
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Die Dotierfolienfördereinrichtung 20 hat eine Schneidvorrichtung 22 und einen Pressbondingtisch 23. Die Lithiummetallfolie 81 wird von der Dotierfolienrolle 19 gezogen, durch die Schneidvorrichtung 22 in eine vorbestimmte Länge geschnitten und wird dann auf dem Pressbondingtisch 23 platziert. Die obere Fläche des Pressbondingtischs 23 ist mit einem nichtmetallischen Bauteil versehen, an dem die Lithiummetallfolie 81 weniger wahrscheinlich anhaftet als an der negativen Elektrode 6. Beispielsweise kann das nichtmetallische Bauteil ein Harz wie Polyethylen oder Propylen, eine Keramik oder Papier sein. Ein Vorsehen solch eines nichtmetallischen Bauteils an der oberen Fläche des Pressbondingtischs 23 ist bevorzugt, weil es für Lithiummetall sehr leicht ist, aufgrund seiner Weichheit und seiner hohen Reaktivität an einem Metall oder einem ähnlichen Material kleben zu bleiben. Auf dem Stapeltisch 21 wird der Separator 7, der von der Separatorrolle 18 gezogen wird, platziert und in einem Zick-Zack-Muster gefaltet, während die positive Elektrode 5, die von dem Positivelektrodenmagazin 16 transportiert wird, die negative Elektrode 6, die von dem Negativelektrodenmagazin 17 transportiert wird, und die negative Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, die von der Dotierfolienfördereinrichtung 20 transportiert wird, zwischen die gefalteten Flächen des Separators 7 eingeschoben, sodass die mehrlagige Elektrode 2 ausgebildet wird.
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Unter dem Transportabschnitt 13 sind das Positivelektrodenmagazin 16, der Stapeltisch 21, das Negativelektrodenmagazin 17 und die Dotierfolienfördereinrichtung 20 in dieser Reihenfolge entlang der Schiene 34 in der Horizontalrichtung angeordnet. Das Positivelektrodenmagazin 16, der Stapeltisch 21, das Negativelektrodenmagazin 17 und die Dotierfolienfördereinrichtung 20 sind angeordnet, um mit dem gleichen Abstand, mit dem die Stäbe 32a und 32b des Transportabschnitts 13 beabstandet sind, in gleicher Weise beabstandet zu sein, d. h. mit dem gleichen Abstand, mit dem der erste Ansaugabschnitt 11 und der zweite Ansaugabschnitt 12 beabstandet sind. Eine Stelle, wo die Dotierfolienfördereinrichtung 20 angeordnet ist, wird als eine Bondingstelle bezeichnet, und eine Stelle, wo der Stapeltisch 21 angeordnet ist, wird als eine Stapelstelle bezeichnet. Die Separatorrolle 18 ist oberhalb des Stapeltischs 21 und des Faltabschnitts 14 gelegen. Die Dotierfolienrolle 19 ist neben der Dotierfolienfördereinrichtung 20 in der Horizontalrichtung angeordnet.
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Die Steuerungsvorrichtung 15 hat einen Einschiebesteuerungsabschnitt 151, einen Dotierfolienbondingsteuerungsabschnitt 152 und einen Dotierfolieneinschiebesteuerungsabschnitt 153. Der detaillierte Betrieb der Steuerungsabschnitte 151, 152 und 153 wird später beschrieben. Bei der Herstellung der mehrlagigen Elektrode 2 steuert die Steuerungsvorrichtung 15 den Betrieb des ersten Ansaugabschnitts 11 und des Transportabschnitts 13 so, dass, jedes Mal wenn der Separator 7 gefaltet wird, die positive Elektrode 5 und die negative Elektrode 6 abwechselnd zwischen die gefalteten Flächen des Separators 7 eingeschoben werden, und steuert den Betrieb des zweiten Ansaugabschnitts 12 und des Transportabschnitts 13 so, dass die negative Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, zwischen ein vorbestimmtes Paar der gefalteten Flächen des Separators 7 eingeschoben wird.
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Als Nächstes wird der Betrieb des Geräts 10 zum Herstellen der mehrlagigen Elektrode 2 mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Wie in 7 dargestellt ist, bevor das Gerät 10 einen Betrieb beginnt, wird ein Stapel der positiven Elektroden 5 in dem Positivelektrodenmagazin 16 gehalten, wird ein Stapel der negativen Elektroden 6 in dem Negativelektrodenmagazin 17 gehalten, und der Spitzenendabschnitt des Separators, der von der Separatorrolle 18 gezogen ist und zwischen das Paar Rollen 14a und 14b hindurchgeführt ist, ist auf dem Stapeltisch 21 platziert.
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Zuerst saugt die Steuerungsvorrichtung 15 eine Seite der positiven Elektrode 5 an und hält diese (Schritt S1 in 6, erster Einschiebeprozess). Im Speziellen bewegt, wie in 7 dargestellt ist, der Einschiebesteuerungsabschnitt 151 den Gleiter 33 so, dass der erste Ansaugabschnitt 11 oberhalb des Positivelektrodenmagazins 16 positioniert ist, bewegt den Stab 32a nach unten bis der erste Ansaugabschnitt 11 mit der obersten positiven Elektrode 5 in dem Stapel in Kontakt kommt, der in dem Positivelektrodenmagazin 16 gehalten wird, bewirkt, dass der erste Ansaugabschnitt 11 einen Unterdruck erzeugt, um eine Seite der obersten positiven Elektrode 5 anzusaugen und zu halten, und bewegt den Stab 32a dann nach oben, um den ersten Ansaugabschnitt 11 nach oben zu bewegen.
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Als Nächstes transportiert die Steuerungsvorrichtung 15 die positive Elektrode 5 zu dem Stapeltisch 21 (Schritt S2 in 6, der erste Einschiebeprozess) und stapelt die positive Elektrode 5 auf dem Separator 7, während eine Seite der negativen Elektrode 6 angesaugt und gehalten wird (Schritt S3 in 6, der erste Einschiebeprozess, ein zweiter Einschiebeprozess). Im Speziellen bewegt, wie in 8 dargestellt ist, der Einschiebesteuerungsabschnitt 151 den Gleiter 33 bis der erste Ansaugabschnitt 11 oberhalb des Stapeltischs 21 positioniert ist, bewegt den Stab 32a nach unten bis die positive Elektrode 5, die durch den ersten Ansaugabschnitt 11 gehalten wird, an der oberen Fläche des Separators 7 auf dem Stapeltisch 21 platziert ist, und bewirkt, dass der erste Ansaugabschnitt 11 einen Unterdruck entspannt, wodurch die positive Elektrode 5 auf dem Separator 7 gestapelt wird.
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Zu dieser Zeit, da der zweite Ansaugabschnitt 12 oberhalb des Negativelektrodenmagazins 17 positioniert ist, bewegt der Einschiebesteuerungsabschnitt 151 den Stab 32b nach unten bis der zweite Ansaugabschnitt 12 mit der obersten negativen Elektrode 6 in dem Stapel in Kontakt kommt, der in dem Negativelektrodenmagazin 17 gehalten wird, bewirkt, dass der zweite Ansaugabschnitt 12 einen Unterdruck erzeugt, um eine Seite der obersten negativen Elektrode 6 anzusaugen und zu halten, und bewegt dann den Stab 32b nach oben, um den zweiten Ansaugabschnitt 12 nach oben zu bewegen.
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Dann bestimmt die Steuerungsvorrichtung 15, ob die negative Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, auf dem Separator 7 zu stapeln ist (Schritt S4 in 6). Im Speziellen bestimmt die Steuerungsvorrichtung 15, ob die negative Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, auf dem Separator 7 zu stapeln ist, durch Bestimmen, ob die Gesamtanzahl der positiven Elektroden 5 und der negativen Elektroden 6, die auf dem Separator 7 gestapelt sind, eine vorbestimmte Anzahl, beispielsweise 5, erreicht.
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Falls bestimmt wird, dass die negative Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, nicht auf dem Separator 7 zu stapeln ist, transportiert die Steuerungsvorrichtung 15 die negative Elektrode zu dem Stapeltisch 21 (Schritt S5 in 6, der zweite Einschiebeprozess), stapelt die negative Elektrode 6 auf dem Separator 7, während eine Seite der positiven Elektrode 5 angesaugt und gehalten wird (Schritt S6 in 6, der zweite Einschiebeprozess, der erste Einschiebeprozess), und kehrt dann zu Schritt S2 zurück, um die vorstehend beschriebenen Abläufe zu wiederholen. Im Speziellen bewegt der Einschiebesteuerungsabschnitt 151, wie in 9 dargestellt ist, den Gleiter 33 bis der zweite Ansaugabschnitt 12 oberhalb des Stapeltischs 21 positioniert ist, bewegt den Stab 32b nach unten bis die negative Elektrode 6, die durch den zweiten Ansaugabschnitt 12 gehalten wird, auf der oberen Fläche des Separators 7 platziert ist, der auf dem Stapeltisch 21 gefaltet ist, und bewirkt, dass der zweite Ansaugabschnitt 12 einen Unterdruck entspannt, wodurch die negative Elektrode 6 auf dem Separator 7 gestapelt wird.
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Zu dieser Zeit, da der erste Ansaugabschnitt 11 oberhalb des Positivelektrodenmagazins 16 positioniert ist, bewegt der Einschiebesteuerungsabschnitt 151 den Stab 32a nach unten bis der erste Ansaugabschnitt 11 mit der obersten positiven Elektrode 5 in dem Stapel in Kontakt kommt, der in dem Positivelektrodenmagazin 16 gehalten wird, bewirkt, dass der erste Ansaugabschnitt 11 einen Unterdruck erzeugt, um eine Seite der obersten positiven Elektrode 5 anzusaugen und zu halten, und bewegt dann den Stab 32a nach oben, um den ersten Ansaugabschnitt 11 nach oben zu bewegen. Im Anschluss werden die positive Elektrode 5 und die negative Elektrode 6 abwechselnd auf dem Separator 7 gestapelt, wie in 10 und 11 dargestellt ist.
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Im Gegensatz dazu, falls bestimmt wird, dass die negative Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, auf dem Separator 7 zu stapeln ist, schneidet die Steuerungsvorrichtung 15 die Lithiummetallfolie 81 in eine vorbestimmte Länge und fördert die geschnittene Lithiummetallfolie 81 zu dem Pressbondingtisch 23 (Schritt S7 in 6, ein Bondingprozess). Im Speziellen steuert, wie in 12 dargestellt ist, der Dotierfolienbondingsteuerungsabschnitt 152 die Dotierfolienfördereinrichtung 20 so, dass die Lithiummetallfolie 81 von der Dotierfolienrolle 19 gezogen wird, die gezogene Lithiummetallfolie 81 in eine vorbestimmte Länge geschnitten wird und die geschnittene Lithiummetallfolie 81 auf dem Pressbondingtisch 23 platziert wird.
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Als Nächstes transportiert die Steuerungsvorrichtung 15 die negative Elektrode 6 zu dem Pressbondingtisch 23 (Schritt S8 in 6, der Bondingprozess) und bondet die Lithiummetallfolie 81 an die negative Elektrode 6 (Schritt S9 in 6, der Bondingprozess). Im Speziellen bewegt, wie in 13 dargestellt ist, der Dotierfolienbondingsteuerungsabschnitt 152 den Gleiter 33 bis der zweite Ansaugabschnitt 12 oberhalb des Pressbondingtischs 23 platziert ist, und bewegt den Stab 32b nach unten bis die negative Elektrode 6, die durch den zweiten Ansaugabschnitt 12 gehalten wird, gegen die Lithiummetallfolie 81, die auf dem Pressbondingtisch 23 platziert ist, gedrückt bzw. gepresst wird, wodurch die Lithiummetallfolie 81 an die negative Elektrode 6 gebondet wird.
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Dann transportiert die Steuerungsvorrichtung 15 die negative Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, zu dem Stapeltisch 21 (Schritt S10 in 6, ein dritter Einschiebeprozess) und stapelt die negative Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, auf dem Separator 7 (Schritt S11 in 6, der dritte Einschiebeprozess). Im Speziellen bewegt, wie in 14 dargestellt ist, der Dotierfolieneinschiebesteuerungsabschnitt 153 den Gleiter 33 bis der zweite Ansaugabschnitt 12 oberhalb des Stapeltischs 21 positioniert ist, bewegt den Stab 32b nach unten bis die negative Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist und die durch den zweiten Ansaugabschnitt 12 gehalten wird, auf der oberen Fläche des Separators 7 platziert ist, der auf dem Stapeltisch 21 gefaltet ist, und bewirkt, dass der zweite Ansaugabschnitt 12 einen Unterdruck entspannt, wodurch die negative Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, auf dem Separator 7 gestapelt wird.
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Dann bestimmt die Steuerungsvorrichtung 15, ob ein Stapeln der positiven Elektrode 5, der negativen Elektrode 6 und der negativen Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, abgeschlossen ist (Schritt S12 in 6). Falls bestimmt wird, dass das Stapeln noch nicht abgeschlossen ist, kehrt die Steuerungsvorrichtung 15 zu Schritt S1 zurück, um die vorstehend beschriebenen Abläufe zu wiederholen. Im Gegensatz dazu, falls bestimmt wird, dass das Stapeln abgeschlossen ist, beendet die Steuerungsvorrichtung 15 alle Abläufe.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird die negative Elektrode als ein Stromkollektor zum Dotieren verwendet, an den die Lithiummetallfolie 81 zu bondieren ist. Alternativ kann ein anderes Metall, das nicht mit Lithium reagiert, als ein Stromkollektor zum Dotieren verwendet werden, an den die Lithiummetallfolie 81 zu bondieren ist. Beispielsweise können Kupfer, Nickel oder Edelstahl als der Stromkollektor verwendet werden. In diesem Fall ist ein Magazin zum Halten eines Stapels von blattartigen Stromkollektoren, die aus dem alternativen Metall gemacht sind, angeordnet. Alternativ kann die Lithiummetallfolie 81 an die positive Elektrode 5 gebondet werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird der Separator 7 von der Separatorrolle 18 gezogen und in einem Zick-Zack-Muster gefaltet. Alternativ kann der Separator 7 in rechteckige Stücke geschnitten werden, und das Stück des Separators 7 kann in einer gestapelten Weise zwischen die positive Elektrode 5 und die negative Elektrode 6 eingesetzt werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel transportiert der einzelne Transportabschnitt 13 in kollektiver Weise den ersten Ansaugabschnitt 11, den zweiten Ansaugabschnitt 12 und den Faltabschnitt 14. Alternativ kann jeder von dem ersten Ansaugabschnitt 11, dem zweiten Ansaugabschnitt 12 und dem Faltabschnitt 14 mit einem individuellen Transportabschnitt versehen sein. Alternativ können der erste Ansaugabschnitt 11, der zweite Ansaugabschnitt 12 und der Faltabschnitt 14 gruppiert sein, und jede Gruppe kann mit ihrem individuellen Transportabschnitt versehen sein.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel hat das Gerät 10 zum Herstellen der mehrlagigen Elektrode 2 das Folgende: den ersten Ansaugabschnitt 11, der die Ansaugfläche zum Ansaugen und Halten der blattartigen positiven Elektrode 5 hat und der in einer Richtung parallel zu der Ansaugfläche von sich beweglich ist; den zweiten Ansaugabschnitt 12, der neben dem ersten Ansaugabschnitt 11 in einer Richtung parallel zu der Ansaugfläche des ersten Ansaugabschnitts 11 gelegen ist, der die Ansaugfläche zum Ansaugen und Halten der blattartigen negativen Elektrode 6 hat und der in einer Richtung parallel zu der Ansaugfläche von sich beweglich ist; den Faltabschnitt 14 zum Falten des bandartigen Separators 7; und die Steuerungsvorrichtung 15 zum Steuern des Betriebs des ersten Ansaugabschnitts 11, des zweiten Ansaugabschnitts 12 und des Faltabschnitts 14.
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Die Steuerungsvorrichtung 15 hat den Einschiebesteuerungsabschnitt 151, den Dotierfolienbondingsteuerungsabschnitt 152 und den Dotierfolieneinschiebesteuerungsabschnitt 153. Der Einschiebesteuerungsabschnitt 151 steuert den Betrieb des ersten Ansaugabschnitts 11, des zweiten Ansaugabschnitts 12 und des Faltabschnitts 14 so, dass, jedes Mal wenn der Separator 7 gefaltet wird, die positive Elektrode 5 und die negative Elektrode 6 abwechselnd zwischen gefaltete Flächen des Separators 7 eingeschoben werden. Der Dotierfolienbondingsteuerungsabschnitt 152 steuert den Betrieb von wenigstens einem von dem ersten Ansaugabschnitt 11 und dem zweiten Ansaugabschnitt 12 so, dass die Dotierfolie (Lithiummetallfolie) 81 an eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor zum Dotieren, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6, die durch den wenigstens einen von dem ersten Ansaugabschnitt 11 und dem zweiten Ansaugabschnitt 12 gehalten wird, gebondet wird. Der Dotierfolieneinschiebesteuerungsabschnitt 153 steuert den wenigstens einen von dem ersten Ansaugabschnitt 11 und dem zweiten Ansaugabschnitt 12 so, dass die eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, zwischen das vorbestimmte Paar der gefalteten Flächen des Separators 7 transportiert und eingeschoben wird.
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Demzufolge stapelt das Gerät 10 die positive Elektrode 5 und die negative Elektrode 6 auf dem Separator 7, während die Lithiummetallfolie 81 an eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6 gebondet wird und während die eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, zwischen die gefalteten Flächen des Separators 7 eingeschoben wird. Dies ermöglicht es, die Größe des Geräts 10 und die Herstellungskosten der mehrlagigen Elektrode 2 zu verringern. Des Weiteren ermöglicht es das Gerät 10, die eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, an einer vorbestimmten Stelle in einem Stapelaufbau der positiven Elektrode 5 und der negativen Elektrode 6 zu platzieren, wodurch die zum Dotieren notwendige Zeit verringert wird.
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Der Dotierfolienbondingsteuerungsabschnitt 152 kann den Betrieb des zweiten Ansaugabschnitts 12 so steuern, dass die Lithiummetallfolie 81 an die negative Elektrode 6, die durch den zweiten Ansaugabschnitt 12 gehalten wird, gebondet wird, und der Dotierfolieneinschiebesteuerungsabschnitt 153 kann den Betrieb des zweiten Ansaugabschnitts 12 so steuern, dass die negative Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, zwischen das vorbestimmte Paar der gefalteten Flächen des Separators 7 transportiert und eingeschoben wird, wodurch die mehrlagige Elektrode 2 hergestellt wird. Dies gestattet, dass die negative Elektrode 6 als ein Stromkollektor zum Dotieren verwendet wird, wodurch die Größe des Geräts 10 und die Herstellungskosten der mehrlagigen Elektrode 2 verringert werden.
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Der erste Ansaugabschnitt 11 und der zweite Ansaugabschnitt 12 können jeweils die Ansaugbauteile 11a und 12a haben, die jeweils ein Durchgangsloch haben. Dies ermöglicht es, die positive Elektrode 5 und die negative Elektrode 6 ohne Neigen der positiven Elektrode 5 und der negativen Elektrode 6 zu transportieren. Das Gerät 10 kann des Weiteren das Folgende haben: die Dotierfolienrolle 19, um die ein bandartiges Dotierfolienbauteil als ein Material für die Lithiummetallfolie 81 herumgewickelt ist; und die Dotierfolienfördereinrichtung 20, die die Lithiummetallfolie 81 durch Ziehen des Dotierfolienbauteils von der Dotierfolienrolle 19 und durch Schneiden des gezogenen Dotierfolienbauteils in eine vorbestimmte Länge fördert. Dies gewährleistet, dass die Lithiummetallfolie 81, die schwierig handzuhaben ist, gegen die eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6 gedrückt und an diese gebondet wird.
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Die Dotierfolienfördereinrichtung 20 kann den Pressbondingtisch 23 haben, wo die geschnittene Lithiummetallfolie 81 gegen die eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6 gedrückt bzw. gepresst wird und an diese gebondet wird, und der Pressbondingtisch 23 kann mit einem nichtmetallischen Bauteil versehen sein, an dem die Lithiummetallfolie 81 weniger wahrscheinlich kleben bleibt als an der einen Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6. Dies ermöglicht es, die eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, von dem Pressbondingtisch 23 ohne Ablösen der Lithiummetallfolie 81 zu transportieren.
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Das Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel dient zum Herstellen der mehrlagigen Elektrode 2 durch abwechselndes Einschieben der blattartigen positiven Elektrode 5 und der blattartigen negativen Elektrode 6 zwischen die gefalteten Flächen des Separators 7 jedes Mal dann, wenn der Separator 7 gefaltet wird, und durch Einschieben von einer Komponente von den Komponenten Stromkollektor zum Dotieren, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, zwischen das Paar der gefalteten Flächen des Separators 7. Das Verfahren hat den ersten Einschiebeprozess, den zweiten Einschiebeprozess, einen Bondingprozess und den dritten Einschiebeprozess. Der erste Einschiebeprozess hat die folgenden Schritte: Ansaugen und Halten von einer von der positiven Elektrode 5 und der negativen Elektrode 6; Transportieren der einen von der positiven Elektrode 5 und der negativen Elektrode 6 zu der Stapelstelle; und Einschieben der einen von der positiven Elektrode 5 und der negativen Elektrode 6 zwischen die gefalteten Flächen des Separators 7, der zu der Stapelstelle gefördert wird. Der zweite Einschiebeprozess hat die folgenden Schritte: Ansaugen und Halten der anderen von der positiven Elektrode 5 und der negativen Elektrode 6; Transportieren der anderen von der positiven Elektrode 5 und der negativen Elektrode 6 zu der Stapelstelle; und Einschieben der anderen von der positiven Elektrode 5 und der negativen Elektrode 6 zwischen die gefalteten Flächen des Separators 7, der durch Transportieren der anderen von der positiven Elektrode 5 und der negativen Elektrode 6 zu der Stapelstelle gefaltet wird.
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Der Bondingprozess wird durchgeführt, wenn eine vorbestimmte gefaltete Fläche des Separators 7 erscheint und hat die folgenden Schritte: Ansaugen und Halten der einen Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6; Transportieren der einen Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6 zu der Bondingstelle; und Bonden der Lithiummetallfolie 81, die zu der Bondingstelle gefördert wird, an die eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6. Der dritte Einschiebeprozess hat die folgenden Schritte: Transportieren der einen Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, zu der Stapelstelle; und Einschieben der einen Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, zwischen das vorbestimmte Paar der gefalteten Flächen des Separators 7.
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Somit hat dieses Verfahren den gleichen Effekt wie das Gerät 10. Des Weiteren ermöglicht es dieses Verfahren, eine geeignete Anzahl von Dotierbauteilen an geeigneten Stellen gemäß der Anzahl von gestapelten Elektroden, die durch die Energiespeicherkapazität oder eine Größe einer Speichervorrichtung für elektrische Energie bestimmt ist, zu platzieren. Da das Dotierbauteil zusammen mit und gleichzeitig mit der einen Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode und negativer Elektrode gestapelt wird, wird das Dotierbauteil in genauer Weise ohne einen komplizierten Prozess gestapelt, sodass ein Dotieren zuverlässig erreicht wird.
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Ein Gerät zum Herstellen einer mehrlagigen Elektrode hat eine Steuerungsvorrichtung 15 zum Steuern des Betriebs eines ersten Ansaugabschnitts 11, eines zweiten Ansaugabschnitts 12 und eines Faltabschnitts 14 so, dass, jedes Mal wenn ein Separator 7 gefaltet wird, eine positive Elektrode 5 und eine negative Elektrode 6 abwechselnd zwischen gefaltete Flächen des Separators 7 eingeschoben werden. Die Steuerungsvorrichtung 15 steuert den Betrieb von wenigstens einem von dem ersten Ansaugabschnitt 11 und dem zweiten Ansaugabschnitt 12 so, dass eine Dotierfolie (Lithiummetallfolie) 81 an eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6, die von dem wenigstens einem von dem ersten Ansaugabschnitt 11 und dem zweiten Ansaugabschnitt 12 angesaugt und gehalten wird, gebondet wird. Die Steuerungsvorrichtung 15 steuert den wenigstens einen von dem ersten Ansaugabschnitt 11 und dem zweiten Ansaugabschnitt 12 so, dass die eine Komponente von den Komponenten Stromkollektor, positiver Elektrode 5 und negativer Elektrode 6, an die die Lithiummetallfolie 81 gebondet ist, zwischen ein vorbestimmtes Paar der gefalteten Flächen des Separators 7 transportiert und eingeschoben wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 09-274910 [0003]
- JP 09-274910 A [0003]
- JP 05-46669 [0004]
- JP 05-46669 B [0004]
