JP2011258418A - Electrode lamination apparatus - Google Patents
Electrode lamination apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011258418A JP2011258418A JP2010131917A JP2010131917A JP2011258418A JP 2011258418 A JP2011258418 A JP 2011258418A JP 2010131917 A JP2010131917 A JP 2010131917A JP 2010131917 A JP2010131917 A JP 2010131917A JP 2011258418 A JP2011258418 A JP 2011258418A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- electrode
- positive electrode
- negative electrode
- roller pair
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電極積層装置に関するものである。 The present invention relates to an electrode stacking apparatus.
従来、電極及びセパレータを交互に積層した構造体を有する二次電池がある。例えば、リチウムイオン二次電池は、正電極にリチウム含有金属酸化物、負電極に炭素材料を用い、その間に絶縁性の多孔性セパレータを交互に積層した構造体に電解液を含浸させ、ケースで密閉した構造となっている。 Conventionally, there is a secondary battery having a structure in which electrodes and separators are alternately stacked. For example, in a lithium ion secondary battery, a lithium-containing metal oxide is used for the positive electrode, a carbon material is used for the negative electrode, and a structure in which insulating porous separators are alternately stacked between them is impregnated with an electrolytic solution. It has a sealed structure.
ところで、このような二次電池を構成する正電極、負電極及びセパレータは、薄い材料で形成されていることから剛性が低く、取り扱いが非常に困難である。また、正電極、負電極、セパレータを積層させる際に位置ずれが生じると、電圧等の特性に影響し、電池の性能にばらつきが生じてしまう。このため、電池の性能にばらつきが生じないよう正電極、負電極、セパレータを積層させることが可能な技術が求められている。 By the way, since the positive electrode, the negative electrode, and the separator that constitute such a secondary battery are formed of a thin material, they have low rigidity and are very difficult to handle. In addition, if a displacement occurs when the positive electrode, the negative electrode, and the separator are stacked, the characteristics such as voltage are affected, and the battery performance varies. For this reason, a technique capable of laminating a positive electrode, a negative electrode, and a separator so as not to cause variations in battery performance is required.
このような要求に応えるための技術が検討されており、例えば特許文献1では、正電極マガジンと、負電極マガジンと、一対の吸引機構を有する電極用トランスファと、正電極及び負電極の位置合わせを行う電極ゲージング機構と、積層用トランスファと、積層テーブルと、を備えた電極積層装置が開示されている。これにより、正電極、負電極、セパレータを積層させる際に位置ずれが生じることを抑制し、電池の性能にばらつきが生じないようにしている。
For example, in
特許文献1の技術にあっては、一対の吸引機構を用いて電極マガジンから電極を取り出して電極ゲージング機構に移載することで、電極の重ね合わせの精度を確保することができると考えられる。
しかしながら、特許文献1では、電極マガジンから一枚ずつ電極を取り出す際、電極を湾曲させた状態で取り出しているため、電極の吸引時間をある程度確保する必要があり、電極の吸着把持速度を向上させるにも限界がある。したがって、電池の生産速度の向上を図ることは困難である。
In the technique of
However, in
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、電池の性能にばらつきが生じないよう正電極、負電極、セパレータを積層させることができ、さらに電池の生産速度の向上を図ることが可能な電極積層装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. The positive electrode, the negative electrode, and the separator can be stacked so that the battery performance does not vary, and the battery production rate can be improved. An object of the present invention is to provide a possible electrode stacking apparatus.
上記の課題を解決するために、本発明は、正電極と負電極とをセパレータを挟んで積層して構造体を形成する電極積層装置であって、前記正電極を供給する第1供給部と、前記負電極を供給する第2供給部と、前記セパレータを供給する第3供給部と、前記第1供給部から供給された前記正電極、前記第2供給部から供給された前記負電極、前記第3供給部から供給された前記セパレータ、を挟持して搬送するローラー対と、前記ローラー対の搬送方向下流側に位置する積層部と、前記積層部において、前記ローラー対から搬送された前記正電極、前記負電極、前記セパレータの位置を規制する規制手段と、を備える電極積層装置を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention provides an electrode stacking apparatus that forms a structure by stacking a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween, and a first supply unit that supplies the positive electrode; A second supply unit for supplying the negative electrode, a third supply unit for supplying the separator, the positive electrode supplied from the first supply unit, the negative electrode supplied from the second supply unit, The roller pair that sandwiches and conveys the separator supplied from the third supply unit, the stacking unit that is positioned on the downstream side in the transport direction of the roller pair, and the stacking unit that is transported from the roller pair An electrode stacking apparatus including a positive electrode, the negative electrode, and a regulating unit that regulates the position of the separator is employed.
このような構成を採用することによって、本発明では、各供給部から供給された正電極、負電極、セパレータがローラー対により搬送される。つまり、正電極、負電極、セパレータの搬送速度はローラー対の回転速度で決定されることになる。このため、特許文献1のように一対の吸引機構を用いて電極を移載させる構成となっておらず、電極の吸引時間などを確保する必要がない。すなわち、従来の構成に比べて、正電極、負電極、セパレータの搬送速度を向上させることができる。したがって、電池の生産速度の向上を図ることが可能な電極積層装置を提供することができる。また、積層部において、規制手段によりローラー対から搬送された正電極、負電極、セパレータの位置規制が行われる。このため、電池の性能にばらつきが生じないよう、正電極、負電極、セパレータを積層させる際に位置ずれが生じることを抑制することができる。
By adopting such a configuration, in the present invention, the positive electrode, the negative electrode, and the separator supplied from each supply unit are conveyed by the roller pair. That is, the conveyance speed of the positive electrode, the negative electrode, and the separator is determined by the rotation speed of the roller pair. For this reason, it is not the structure which transfers an electrode using a pair of suction mechanism like
また、本発明においては、前記規制手段は、前記正電極及び前記負電極の位置を規制する第1規制部と、前記セパレータの位置を規制する第2規制部と、を有し、前記第1規制部が前記第2規制部よりも搬送方向上流側に位置しているという構成を採用する。 In the present invention, the restricting means includes a first restricting portion that restricts the positions of the positive electrode and the negative electrode, and a second restricting portion that restricts the position of the separator. A configuration is adopted in which the restricting portion is located upstream of the second restricting portion in the transport direction.
また、本発明においては、前記ローラー対は、搬送方向から視て凸状に配置されているという構成を採用する。 Moreover, in this invention, the structure that the said roller pair is arrange | positioned convexly seeing from a conveyance direction is employ | adopted.
また、本発明においては、前記ローラー対から搬送された前記正電極、前記負電極、前記セパレータのいずれかが前記積層部の上方に位置したときに、前記正電極、前記負電極、前記セパレータのうち前記積層部の上方に位置したものを前記積層部に向けて押圧する押圧手段を備えるという構成を採用する。 Further, in the present invention, when any of the positive electrode, the negative electrode, and the separator conveyed from the roller pair is positioned above the stacked portion, the positive electrode, the negative electrode, and the separator Among them, a configuration is adopted in which pressing means for pressing the one located above the stacked portion toward the stacked portion is provided.
また、本発明においては、前記押圧手段は、前記正電極、前記負電極及び前記セパレータと接する側において、これらと接触しない非接触部を有しているという構成を採用する。 Moreover, in this invention, the said press means employ | adopts the structure that it has the non-contact part which does not contact these in the side which contacts the said positive electrode, the said negative electrode, and the said separator.
また、本発明においては、前記ローラー対は、前記正電極を挟持して搬送する第1ローラー対と、前記負電極を挟持して搬送する第2ローラー対と、前記セパレータを挟持して搬送する第3ローラー対と、を有しているという構成を採用する。 In the present invention, the roller pair sandwiches and conveys the first roller pair that sandwiches and conveys the positive electrode, the second roller pair that sandwiches and conveys the negative electrode, and the separator. A configuration of having a third roller pair is employed.
また、本発明においては、前記押圧手段は、前記第1ローラー対、前記第2ローラー対、前記第3ローラー対のそれぞれに対応して配置されているという構成を採用する。 Moreover, in this invention, the structure that the said press means is arrange | positioned corresponding to each of the said 1st roller pair, the said 2nd roller pair, and the said 3rd roller pair is employ | adopted.
また、本発明においては、前記積層部に近接して、前記第1ローラー対から搬送された前記正電極、前記第2ローラー対から搬送された前記負電極、前記第3ローラー対から搬送された前記セパレータを、それぞれ同じ経路で前記積層部に排出する排出口が設けられているという構成を採用する。 In the present invention, the positive electrode conveyed from the first roller pair, the negative electrode conveyed from the second roller pair, and conveyed from the third roller pair in the vicinity of the stacked portion. A configuration is adopted in which a discharge port is provided for discharging the separator to the stacked portion through the same path.
また、本発明においては、前記排出口は、搬送方向から視て凸状に形成されているという構成を採用する。 Moreover, in this invention, the structure that the said discharge port is formed in convex shape seeing from the conveyance direction is employ | adopted.
本発明によれば、各供給部から供給された正電極、負電極、セパレータがローラー対により搬送される。つまり、正電極、負電極、セパレータの搬送速度はローラー対の回転速度で決定されることになる。このため、特許文献1のように一対の吸引機構を用いて電極を移載させる構成となっておらず、電極の吸引時間などを確保する必要がない。すなわち、従来の構成に比べて、正電極、負電極、セパレータの搬送速度を向上させることができる。したがって、電池の生産速度の向上を図ることが可能な電極積層装置を提供することができる。また、積層部において、規制手段によりローラー対から搬送された正電極、負電極、セパレータの位置規制が行われる。このため、電池の性能にばらつきが生じないよう、正電極、負電極、セパレータを積層させる際に位置ずれが生じることを抑制することができる。
したがって、本発明では、電池の性能にばらつきが生じないよう正電極、負電極、セパレータを積層させることができ、さらに電池の生産速度の向上を図ることが可能な電極積層装置が得られる。
According to the present invention, the positive electrode, the negative electrode, and the separator supplied from each supply unit are conveyed by the roller pair. That is, the conveyance speed of the positive electrode, the negative electrode, and the separator is determined by the rotation speed of the roller pair. For this reason, it is not the structure which transfers an electrode using a pair of suction mechanism like
Therefore, according to the present invention, it is possible to stack the positive electrode, the negative electrode, and the separator so that the battery performance does not vary, and it is possible to obtain an electrode stacking apparatus capable of improving the battery production rate.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, a number, and the like in each structure are different.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態における電極積層装置1の概略構成を示す斜視図である。図2は、電極積層装置1の概略構成を示す平面図である。図3は、電極積層装置1の概略構成を示す側面図である。なお、図1においては、便宜上、ローラー対の回転軸を支持するフレーム16(図2参照)の図示を省略している。また、図2においては、便宜上、押圧手段40の図示を省略している。また、図3においては、便宜上、架台15、供給部10,20,30、及びフレーム16の図示を省略している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an
図1に示すように、電極積層装置1は、シート状の正電極Pとシート状の負電極Nとをシート状のセパレータSを挟んで積層して構造体を形成するものである。
電極積層装置1は、床面に設置された架台15と、該架台15上に配置された、正電極Pを供給する第1供給部10と、負電極Nを供給する第2供給部20と、セパレータSを供給する第3供給部30と、第1供給部10から供給された正電極P、第2供給部20から供給された負電極N、第3供給部30から供給されたセパレータSを挟持して搬送するローラー対と、該ローラー対の搬送方向下流側に位置する積層部50と、該積層部50において、ローラー対から搬送された正電極P、負電極N、セパレータSの位置を規制する規制手段60と、正電極P、負電極N、セパレータSのうち積層部50の上方に位置したものを積層部50に向けて押圧する押圧手段40と、を備えている。また、電極積層装置1は、各種構成部品の動作を制御する制御部(図示略)を備えている。
As shown in FIG. 1, the
The
第1供給部10、第2供給部20及び第3供給部30は、搬送方向上流側(−X方向側)に配置されている。また、第1供給部10、第2供給部20及び第3供給部30は、平面視したときに重なる位置に、上から(+Z方向から)この順に積層して配置されている。
The
第1供給部10は、正電極Pを積層して収納するものである。この第1供給部10は、最上部の正電極Pの高さ位置が一定となるように上下動させるリフト機構(図示略)を備えている。
The
正電極Pは、例えばロール状の正電極を所定の長さに切断する等して、予めタブ(電気を取り出すための耳部分)が形成された状態で第1供給部10に収納されている。また、正電極Pはタブが−Y方向側を向いた状態で収納されている。また、正電極Pの厚さ(Z方向の高さ)は例えば8〜20μm程度になっている。また、正電極Pの形成材料としては、例えばリチウム含有金属酸化物を用いることができる。この正電極Pは、例えばアルミニウムや銅等の金属箔を基材に用い、粉末状のリチウム金属を基材の面上に配置する等して形成することができる。
The positive electrode P is accommodated in the
第2供給部20は、負電極Nを積層して収納するものである。この第2供給部20は、最上部の負電極Nの高さ位置が一定となるように上下動させるリフト機構(図示略)を備えている。
The
負電極Nは、例えばロール状の負電極を所定の長さに切断する等して、予めタブが形成された状態で第2供給部20に収納されている。また、負電極Nは、そのタブが正電極Pのタブと反対側(+Y方向側)を向いた状態で収納されている。なお、正電極Pと負電極Nとは、平面視において、その本体部(タブを除いた平面視矩形の部分)が同じ大きさになるように形成されている。また、負電極Nの厚さは例えば8〜20μm程度になっている。また、負電極Nの形成材料としては、例えば炭素材料を用いることができる。この負電極Nは、例えばアルミニウムや銅等の金属箔を基材に用い、粉末状の炭素を基材の面上に配置する等して形成することができる。
The negative electrode N is accommodated in the
第3供給部30は、セパレータSを積層して収納するものである。この第3供給部30は、最上部のセパレータSの高さ位置が一定となるように上下動させるリフト機構(図示略)を備えている。
The
セパレータSは、例えばロール状のセパレータを所定の長さに切断する等して、予め平面視矩形状に形成された状態で第3供給部30に収納されている。また、セパレータSは、平面視において、正電極P及び負電極Nの本体部よりも一回り大きくなるように形成されている。具体的には、平面視において、正電極P及び負電極Nの本体部がセパレータSに収容され、正電極P及び負電極NのタブがセパレータSから所定の長さだけはみ出るように形成されている(図2参照)。また、セパレータSの形成材料としては、例えば絶縁性の樹脂を用いることができる。このセパレータSは、例えば多孔質のポリエチレンやポリエステルからなる。
The separator S is accommodated in the
フレーム16は、架台15の両側端(+Y方向側及び−Y方向側)に対向して配置されている。フレーム16間には、重複防止ローラー対を回動可能に支持する回転軸と、送り出しローラー対を回動可能に支持する回転軸と、が固定されている。なお、フレーム16間には、回転軸が6つ(重複防止ローラー対用の回転軸を3つ、送り出しローラー対用の回転軸を3つ)配置されている。
The
第1取り出しローラー11は、第1供給部10の側端部(+X方向側)に配置されている。この第1取り出しローラー11は、積層した正電極Pを取り出すものである。具体的には、第1取り出しローラー11は、回転軸を中心に左回りに回転し、複数枚積層した正電極Pを最上部から取り出す(図3参照)。この第1取り出しローラー11は、回転軸を中心に、正電極Pに対して中央部、両端部(+Y方向側の端部、−Y方向側の端部)の計3箇所に配置されている。また、第1取り出しローラー11としては、積層した正電極Pどうしの摩擦係数よりも、第1取り出しローラー11と正電極Pとの間の摩擦係数が大きいものを用いる。
The first take-out
第1重複送り防止ローラー対12は、第1取り出しローラー11の搬送方向下流側(+X方向側)に配置されている。第1重複送り防止ローラー対12は、上ローラー12aと下ローラー12bとから構成されている。上ローラー12aと正電極Pとの間の摩擦係数u1は、下ローラー12bと正電極Pとの間の摩擦係数u2よりも大きくなっている(u1>u2)。また、上ローラー12aは、回転軸を中心に左回りに回転し、第1供給部10から供給された正電極Pを+X方向側へ送り出す。また、下ローラー12bは、回転軸を中心に左回り(上ローラー12aの送り出しと反対向き)に回転する。これにより、第1取り出しローラー11から正電極Pが一枚ずつ取り出されず複数枚重ねて取り出された場合であっても、第1重複送りローラー対12により正電極Pを1枚ずつ送り出すことが可能となっている。
The first overlapping feed
また、第1重複送り防止ローラー対12は、正電極Pの搬送方向から視て、第1取り出しローラー11の配置箇所に対応して、計3箇所配置されている。なお、第1取り出しローラー11と第1重複送り防止ローラー対12との間には、正電極Pを案内するガイド部(図示略)が配置されていてもよい。
Further, the first overlapping feed preventing
第1送り出しローラー対13は、第1重複送り防止ローラー対12の搬送方向下流側に配置されている。第1送り出しローラー対13は、上ローラー13aと下ローラー13bとから構成されている。上ローラー13aは、回転軸を中心に左回りに回転する。また、下ローラー13bは、回転軸を中心に右回り(上ローラー13aの送り出しと同じ向き)に回転する。これにより、第1重複送り防止ローラー対12から搬送された正電極Pを+X方向側へ送り出すことが可能となっている。
The first
また、第1送り出しローラー対13は、第1重複送り防止ローラー対12の配置箇所に対応して、計3箇所配置されている。なお、第1重複送り防止ローラー対12と第1送り出しローラー対13との間には、正電極Pを案内するガイド部が配置されていてもよい。
In addition, the first
図4は、本発明の第1実施形態におけるローラー対の配置状態を示す正面図である。なお、図4においては、便宜上、各送り出しローラー対のうち第1送り出しローラー対13を図示している。
図4に示すように、第1送り出しローラー対13は、搬送方向から視て凸状に配置されている。
FIG. 4 is a front view showing an arrangement state of the roller pair in the first embodiment of the present invention. In FIG. 4, for convenience, the first
As shown in FIG. 4, the first
具体的には、第1送り出しローラー対13は、搬送方向から視て下(−Z方向)に凸に湾曲して配置されている。計3箇所配置された第1送り出しローラー対13のうち、中央部のものがX方向に平行に配置され、両端部のものがX方向に対して所定の角度だけ傾いた状態(左端部のものは正面視右下がり、右端部のものは正面視左下がり)で配置されている。このため、第1送り出しローラー対13に挟まれた正電極Pは正面視凸状に湾曲し、湾曲する前、つまり正面視直線状のときに比べてコシがある状態となる。これにより、正電極Pが薄く柔軟なものであっても、意図しない方向に撓んだり変形したりすることを抑制することができ、搬送中において正電極Pの形状を維持することができる。
Specifically, the first
一方、第2取り出しローラー21は、第2供給部20の側端部(+X方向側)に配置されている。この第2取り出しローラー21は、積層した負電極Nを取り出すものである。具体的には、第2取り出しローラー21は、回転軸を中心に左回りに回転し、複数枚積層した負電極Nを最上部から取り出す(図3参照)。この第2取り出しローラー21は、回転軸を中心に、負電極Nに対して中央部、両端部(+Y方向側の端部、−Y方向側の端部)の計3箇所に配置されている。また、第2取り出しローラー21としては、積層した負電極Nどうしの摩擦係数よりも、第2取り出しローラー21と負電極Nとの間の摩擦係数が大きいものを用いる。
On the other hand, the second take-out
第2重複送り防止ローラー対22は、第2取り出しローラー21の搬送方向下流側に配置されている。第2重複送り防止ローラー対22は、上ローラー22aと下ローラー22bとから構成されている。上ローラー22aと負電極Nとの間の摩擦係数u3は、下ローラー22bと負電極Nとの間の摩擦係数u4よりも大きくなっている(u3>u4)。また、上ローラー22aは、回転軸を中心に左回りに回転し、第2供給部20から供給された負電極Nを+X方向側へ送り出す。また、下ローラー22bは、回転軸を中心に左回り(上ローラー22aの送り出しと反対向き)に回転する。これにより、第2取り出しローラー21から負電極Nが一枚ずつ取り出されず複数枚重ねて取り出された場合であっても、第2重複送りローラー対22により負電極Nを1枚ずつ送り出すことが可能となっている。
The second overlapping feed
また、第2重複送り防止ローラー対22は、負電極Nの搬送方向から視て、第2取り出しローラー21の配置箇所に対応して、計3箇所配置されている。なお、第2取り出しローラー21と第2重複送り防止ローラー対22との間には、負電極Nを案内するガイド部が配置されていてもよい。
Further, the second overlapping feed
第2送り出しローラー対23は、第2重複送り防止ローラー対22の搬送方向下流側に配置されている。第2送り出しローラー対23は、上ローラー23aと下ローラー23bとから構成されている。上ローラー23aは、回転軸を中心に左回りに回転する。また、下ローラー23bは、回転軸を中心に右回り(上ローラー23aの送り出しと同じ向き)に回転する。これにより、第2重複送り防止ローラー対22から搬送された負電極Nを+X方向側へ送り出すことが可能となっている。
The second
また、第2送り出しローラー対23は、第2重複送り防止ローラー対22の配置箇所に対応して、計3箇所配置されている。また、第2送り出しローラー対23は、第1送り出しローラー対13と同様に、搬送方向から視て凸状に配置されている(図4参照)。なお、第2重複送り防止ローラー対22と第2送り出しローラー対23との間には、負電極Nを案内するガイド部が配置されていてもよい。
Further, the second
また、第3取り出しローラー31は、第3供給部30の+X方向側に配置されている。この第3取り出しローラー31は、積層したセパレータSを取り出すものである。具体的には、第3取り出しローラー31は、回転軸を中心に左回りに回転し、複数枚積層したセパレータSを最上部から取り出す(図3参照)。この第3取り出しローラー31は、回転軸を中心に、セパレータSに対して中央部、両端部(+Y方向側の端部、−Y方向側の端部)の計3箇所に配置されている。また、第3取り出しローラー31としては、積層したセパレータSどうしの摩擦係数よりも、第3取り出しローラー31とセパレータSとの間の摩擦係数が大きいものを用いる。
The third take-out
第3重複送り防止ローラー対32は、第3取り出しローラー31の搬送方向下流側に配置されている。第3重複送り防止ローラー対32は、上ローラー32aと下ローラー32bとから構成されている。上ローラー32aとセパレータSとの間の摩擦係数u5は、下ローラー32bとセパレータSとの間の摩擦係数u6よりも大きくなっている(u5>u6)。また、上ローラー32aは、回転軸を中心に左回りに回転し、第3供給部30から供給されたセパレータSを+X方向側へ送り出す。また、下ローラー32bは、回転軸を中心に左回り(上ローラー32aの送り出しと反対向き)に回転する。これにより、第3取り出しローラー31からセパレータSが一枚ずつ取り出されず複数枚重ねて取り出された場合であっても、第3重複送りローラー対32によりセパレータSを1枚ずつ送り出すことが可能となっている。
The third overlapping feed
また、第3重複送り防止ローラー対32は、セパレータSの搬送方向から視て、第3取り出しローラー31の配置箇所に対応して、計3箇所配置されている。なお、第3取り出しローラー31と第3重複送り防止ローラー対32との間には、セパレータSを案内するガイド部が配置されていてもよい。
Further, the third overlapping feed
第3送り出しローラー対33は、第3重複送り防止ローラー対32の搬送方向下流側に配置されている。第3送り出しローラー対33は、上ローラー33aと下ローラー33bとから構成されている。上ローラー33aは、回転軸を中心に左回りに回転する。また、下ローラー33bは、回転軸を中心に右回り(上ローラー33aの送り出しと同じ向き)に回転する。これにより、第3重複送り防止ローラー対32から搬送されたセパレータSを+X方向側へ送り出すことが可能となっている。
The third
また、第3送り出しローラー対33は、第3重複送り防止ローラー対32の配置箇所に対応して、計3箇所配置されている。また、第3送り出しローラー対33は、第1送り出しローラー対13と同様に、搬送方向から視て凸状に配置されている(図4参照)。なお、第3重複送り防止ローラー対32と第3送り出しローラー対33との間には、セパレータSを案内するガイド部が配置されていてもよい。
Further, the third
積層部50は、上述した送り出しローラー対の搬送方向下流側に配置されている。積層部50は、平面視矩形となっており、そのサイズが正電極P、負電極N、セパレータS(例えばA4サイズ)よりも一回り大きくなっている。これにより、内部に積層して収容された正電極P、負電極N、セパレータSが外にはみ出さないよう収容可能になっている。また、積層部50は所定の深さを有する箱状になっている。これにより、内部に積層して収容された正電極P、負電極N、セパレータSが複数枚積層しても崩れ落ちないようになっている。
The stacking
この積層部50は、第1送り出しローラー対13から搬送された正電極P、第2送り出しローラー対23から搬送された負電極N、第3送り出しローラー対33から搬送されたセパレータSを積層して配置するものである。例えば、この積層部50には、不図示の制御部によりローラー対の回転速度、回転タイミングが調整されることによって、搬送された正電極Pと負電極NとをセパレータSを間に挟んで交互に積層して配置されるようになっている。
The stacking
また、積層部50は、正電極P、負電極N及びセパレータSの位置を規制するゲージング機構(図示略)を備えている。このゲージング機構は、例えば正電極Pの側端部(Y方向側の端部)に当接するよう移動可能になっている。これにより、規制手段60では位置規制しきれない部分、例えば正電極Pの側端部(Y方向側の端部)を位置規制することができる。
The stacked
規制手段60は、積層部50の+X方向側の端部に配置されている。この規制手段60は、ローラー対から搬送された正電極P、負電極N、セパレータSの位置を規制するものである。規制手段60は、正電極P及び負電極Nの位置を規制する第1規制部61と、セパレータSの位置を規制する第2規制部62と、を有している。また、第1規制部61は第2規制部62よりも搬送方向上流側(−X方向側)に突出している。
The restricting means 60 is disposed at the end of the
例えば、第1規制部61の搬送方向上流側への突出代は、正電極P、負電極N及びセパレータSのサイズに対応して設定することができる。このため、平面視において、正電極P及び負電極Nの本体部がセパレータSに収容され(セパレータSよりも内側に位置決めされ)、かつ、正電極P及び負電極Nの本体部が重なる位置に配置され、正電極P及び負電極NのタブがセパレータSから所定の長さだけはみ出るように位置決めすることができる。
For example, the allowance for the upstream of the first restricting
押圧手段40は、積層部50の上方に配置されている。この押圧手段40は、搬送された正電極P、負電極N、セパレータSのうち積層部50の上方に位置したものを積層部50に向けて押圧するものである。これにより、従来の構成に比べて速い速度で正電極P、負電極N、セパレータSを積層部50に配置することができる。
The pressing means 40 is disposed above the stacked
押圧手段40は、正電極P、負電極N及びセパレータSと接する側に設けられた押圧部41と、該押圧部41をZ方向に駆動する駆動部42と、を備えている。駆動部42は、例えばピストン・シリンダーとカムとを組み合わせた機構により構成されている。これにより、押圧部41はZ方向に所定の速度、所定のタイミングで移動可能になっている。
The pressing means 40 includes a
図5は、本発明の第1実施形態における押圧手段40の底面図である。
図5に示すように、押圧手段40は、正電極P、負電極N及びセパレータSと接する側(押圧部41)において、これらと接触しない非接触部41bを有している。
FIG. 5 is a bottom view of the pressing means 40 in the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 5, the pressing means 40 has a
具体的には、押圧部41は、正電極P、負電極N及びセパレータSと接触する接触部41aと、正電極P、負電極N及びセパレータSと接触しない非接触部41bと、を備えている。つまり、接触部41aは非接触部41bよりも−Z方向側に突出して網目状に形成されている。また、非接触部41bは例えば凹み部あるいは開口部となっている。このため、押圧手段40は、押圧部41が接触部のみの場合(平坦な場合)に比べて、正電極P、負電極N及びセパレータSに対する接触面積が小さくなる。
Specifically, the
これにより、押圧手段40で正電極P、負電極N、セパレータSを確実に押圧することができる。つまり、押圧手段40で正電極P、負電極N、セパレータSのいずれかを押圧したときに、押圧されたものが押圧部41にくっついてしまうことを抑制することができる。すなわち、押圧されたものが押圧部41から離れずにそのまま押圧手段40につられて移動する等して位置ずれが生じることはない。
Thereby, the positive electrode P, the negative electrode N, and the separator S can be reliably pressed by the pressing
また、押圧部41は、例えばゴム等の柔軟な弾性部材から構成されるのがよい。これにより、押圧手段40で正電極P、負電極N、セパレータSのいずれかを押圧しても、押圧されたものが損傷したり変形したりすることを抑制することができる。
Moreover, the
図6及び図7は、本発明の第1実施形態における電池の製造工程を示す図である。なお、図6においては、便宜上、媒体として正電極P、負電極N、セパレータSのうち正電極Pを一例に挙げて図示している。また、正電極Pが第1送り出しローラー対13で送り出される以前の工程については、図1〜図3を参照することとする。
6 and 7 are diagrams showing a battery manufacturing process according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 6, for convenience, the positive electrode P of the positive electrode P, the negative electrode N, and the separator S is shown as an example for the medium. Moreover, about the process before the positive electrode P is sent out by the first
先ず、セパレータSを積層部50に配置する。具体的には、図1に示すように、第3供給部30に複数枚積層して配置されたセパレータSのうち最上部のものを第3取り出しローラー31で取り出す。次に、取り出されたセパレータSを、第3重複防止ローラー対32を介して搬送する。これにより、セパレータSは確実に一枚ずつ搬送される。次に、搬送されたセパレータSを、第3送り出しローラー対33を介して送り出す。この第3送り出しローラー対33は凸状に配置されているため(図4参照)、セパレータSはコシがある状態で積層部50の上方に向けて送り出される。また、制御部の制御により、セパレータSの搬送速度は第3重複防止ローラー対32、第3送り出しローラー対33の回転速度で決定されることになる。
First, the separator S is disposed in the stacked
すると、セパレータSは送り出された勢いで規制手段60の第2規制部62に当接する。これにより、セパレータSの位置規制が行われる。具体的には、セパレータSの側端部(+X方向側)が第2規制部62に当接して、X方向の位置規制がなされる。なお、セパレータSのY方向の位置規制については、例えばセパレータSの搬送経路にX方向に沿うガイド部を設ける等により位置規制を行うことができる。
Then, the separator S comes into contact with the second restricting
次に、セパレータSを押圧手段40により押圧する。具体的には、セパレータSを位置規制がなされた状態で+Z方向から−Z方向に向けて押圧する。このため、セパレータSは、積層部50の所定の位置に位置決めされた状態で配置される。なお、上述したゲージング機構を必要に応じて用いることにより、セパレータSが積層部50に配置された後に、セパレータSのY方向の位置規制を行うこともできる。
Next, the separator S is pressed by the pressing
次に、正電極Pを積層部50に配置されたセパレータSの上に配置する。具体的には、図1に示すように、第1供給部10に複数枚積層して配置された正電極Pのうち最上部のものを第1取り出しローラー11で取り出す。次に、取り出された正電極Pを、第1重複防止ローラー対12を介して搬送する。これにより、正電極Pは確実に一枚ずつ搬送される。次に、搬送された正電極Pを、第1送り出しローラー対13を介して送り出す(図6(a)参照)。これにより、正電極Pはコシがある状態で積層部50の上方に向けて送り出される。また、制御部の制御により、正電極Pの搬送速度は第1重複防止ローラー対12、第1送り出しローラー対13の回転速度で決定されることになる。
Next, the positive electrode P is disposed on the separator S disposed in the stacked
すると、正電極Pは送り出された勢いで規制手段60の第1規制部61に当接する(図6(b)参照)。これにより、正電極Pの位置規制が行われる。具体的には、正電極Pの側端部(+X方向側)が第1規制部61に当接して、X方向の位置規制がなされる。なお、正電極PのY方向側の位置規制については、例えば正電極Pの搬送経路にX方向に沿うガイド部を設ける等により位置規制を行うことができる。
Then, the positive electrode P comes into contact with the first restricting
次に、正電極Pを押圧手段40により押圧する(図6(c)参照)。具体的には、正電極Pを位置規制がなされた状態で+Z方向から−Z方向に向けて押圧する。このため、正電極Pは、積層部50に配置されたセパレータSの上に所定の位置に位置決めされた状態で配置される。つまり、平面視において、正電極Pの本体部がセパレータSの内側に位置決めされ、正電極PのタブがセパレータSから所定の長さだけはみ出るように位置決めされて配置される(図7(a)参照)。なお、上述したゲージング機構を必要に応じて用いることにより、正電極Pが積層部50に配置された後に、正電極PのY方向の位置規制を行うこともできる。
Next, the positive electrode P is pressed by the pressing means 40 (see FIG. 6C). Specifically, the positive electrode P is pressed from the + Z direction to the −Z direction in a state where the position is restricted. For this reason, the positive electrode P is disposed in a state of being positioned at a predetermined position on the separator S disposed in the stacked
次に、セパレータSを積層部50に配置された正電極Pの上に配置する。なお、具体的な工程については、上述した工程と同様であるためその詳細な説明を省略する。これにより、積層部50の上には、−Z方向側から、セパレータS、正電極P、セパレータSがこの順に積層して配置されることとなる。
Next, the separator S is disposed on the positive electrode P disposed in the stacked
次に、負電極Nを積層部50に配置されたセパレータSの上に配置する。具体的には、図1に示すように、第2供給部20に複数枚積層して配置された負電極Nのうち最上部のものを第2取り出しローラー21で取り出す。次に、取り出された負電極Nを、第2重複防止ローラー対22を介して搬送する。これにより、負電極Nは確実に一枚ずつ搬送される。次に、搬送された負電極Nを、第2送り出しローラー対23を介して送り出す。これにより、負電極Nはコシがある状態で積層部50の上方に向けて送り出される。また、制御部の制御により、負電極Nの搬送速度は第2重複防止ローラー対22、第2送り出しローラー対23の回転速度で決定されることになる。
Next, the negative electrode N is disposed on the separator S disposed in the stacked
すると、負電極Nは送り出された勢いで規制手段60の第1規制部61に当接する。これにより、負電極Nの位置規制が行われる。具体的には、負電極Nの側端部(+X方向側)が第1規制部61に当接して、X方向の位置規制がなされる。なお、負電極NのY方向側の位置規制については、例えば負電極Nの搬送経路にX方向に沿うガイド部を設ける等により位置規制を行うことができる。
Then, the negative electrode N comes into contact with the first restricting
次に、負電極Nを押圧手段40により押圧する。具体的には、負電極Nの位置規制がなされた状態で+Z方向から−Z方向に向けて押圧する。このため、負電極Nは、積層部50に配置されたセパレータSの上に所定の位置に位置決めされた状態で配置される。つまり、平面視において、負電極Nの本体部がセパレータSの内側に位置決めされ、負電極NのタブがセパレータSから所定の長さだけはみ出るよう、かつ、負電極Nの本体部が正電極Pの本体部と重なるように位置決めされて配置される。なお、上述したゲージング機構を必要に応じて用いることにより、負電極Nが積層部50に配置された後に、負電極NのY方向の位置規制を行うこともできる。
Next, the negative electrode N is pressed by the pressing
次に、セパレータSを積層部50に配置された負電極Nの上に配置する。なお、具体的な工程については、上述した工程と同様であるためその詳細な説明を省略する。これにより、積層部50の上には、−Z方向側から、セパレータS、正電極P、セパレータS、負電極N、セパレータSがこの順に積層して配置されることとなる。
Next, the separator S is disposed on the negative electrode N disposed in the stacked
なお、各供給部10,20,30においては、制御部の制御により、各供給部10,20,30に設けられたリフト機構が上下動するようになっている。これにより、各供給部10,20,30に積層された各媒体(正電極P、負電極N、セパレータS)のうち最上部のものは、取り出し時においてその高さ位置が一定となっている。
In addition, in each
以上の工程を複数回(例えば100回程度)繰り返すことにより、積層部50の上には、−Z方向側から、セパレータS、正電極P、セパレータS、負電極N、セパレータS、…正電極P、セパレータS、負電極N、セパレータSの順に積層された構造体が配置されることになる(図7(b)参照)。この構造体は、例えば100層程度で構成されている。 By repeating the above steps a plurality of times (for example, about 100 times), the separator S, the positive electrode P, the separator S, the negative electrode N, the separator S,... A structure in which P, the separator S, the negative electrode N, and the separator S are stacked in this order is disposed (see FIG. 7B). This structure is composed of, for example, about 100 layers.
このとき、最下層のセパレータSと最上層のセパレータSとは、規制手段40により平面視したときに重なる位置に配置されている。また、複数のセパレータSの間に挟まれた各正電極Pの本体部と各負電極Nの本体部についても平面視したときに重なる位置に配置されている。また、各正電極Pのタブと各負電極NのタブはセパレータSから所定の長さだけはみ出た状態となっている。 At this time, the lowermost separator S and the uppermost separator S are arranged at positions that overlap when viewed in a plan view by the regulating means 40. Further, the main body portion of each positive electrode P and the main body portion of each negative electrode N sandwiched between the plurality of separators S are also arranged at positions that overlap when viewed in plan. Further, the tab of each positive electrode P and the tab of each negative electrode N are in a state of protruding from the separator S by a predetermined length.
次に、セパレータSから所定の長さだけはみ出た各正電極PのタブP1及び各負電極NのタブP2をそれぞれ溶接する。そして、この構造体を例えばアルミニウムからなるラミネートフィルムFに入れ、電解液を注液し、構造体に含浸させる。この後、構造体をシールして密閉することにより、ラミネート型電池セルが得られる(図7(c)参照)。 Next, the tab P1 of each positive electrode P and the tab P2 of each negative electrode N protruding from the separator S by a predetermined length are welded. And this structure is put into the laminate film F which consists of aluminum, for example, electrolyte solution is poured, and a structure is impregnated. Then, a laminated battery cell is obtained by sealing and sealing the structure (see FIG. 7C).
したがって、本実施形態では、各供給部10,20,30から供給された正電極P、負電極N、セパレータSが各ローラー対(各重複防止ローラー対及び各送り出しローラー対)により搬送される。つまり、正電極P、負電極N、セパレータSの搬送速度は各ローラー対の回転速度で決定されることになる。このため、特許文献1のように一対の吸引機構を用いて電極を移載させる構成となっておらず、電極の吸引時間などを確保する必要がない。すなわち、従来の構成に比べて、正電極P、負電極N、セパレータSの搬送速度を向上させることができる。したがって、電池の生産速度の向上を図ることが可能な電極積層装置1を提供することができる。また、積層部50において、規制手段60により各ローラー対から搬送された正電極P、負電極N、セパレータSの位置規制が行われる。このため、電池の性能にばらつきが生じないよう、正電極P、負電極N、セパレータSを積層させる際に位置ずれが生じることを抑制することができる。
Therefore, in this embodiment, the positive electrode P, the negative electrode N, and the separator S supplied from each
また、本実施形態では、規制手段60を構成する第1規制部61が第2規制部62よりも搬送方向上流側に位置しているので、規制手段60の−X方向側の面が平坦に形成されている場合に比べて、正電極P、負電極N及びセパレータSの位置合わせを容易に行うことができる。具体的には、平面視において、正電極P及び負電極Nの本体部がセパレータSの内側に位置決めされ、かつ、正電極P及び負電極Nの本体部が重なる位置に配置され、正電極P及び負電極NのタブがセパレータSから所定の長さだけはみ出るように位置決めすることができる。したがって、正電極P及び負電極Nの本体部がずれることに起因する電圧の影響を抑制することができ、電池の信頼性の向上を図ることが可能となる。
In the present embodiment, since the first restricting
また、本実施形態では、各送り出しローラー対が搬送方向から視て凸状に配置されている。このため、各送り出しローラー対に挟まれた正電極P、負電極N、セパレータSはそれぞれ正面視凸状に湾曲し、湾曲する前、つまり正面視直線状のときに比べてコシがある状態となる。これにより、正電極P、負電極N、セパレータSが薄く柔軟なものであっても、意図しない方向に撓んだり変形したりすることが抑制され、搬送中においてその形状を保持することができる。したがって、正電極P、負電極N及びセパレータSの位置合わせを容易に行うことが可能となる。 Moreover, in this embodiment, each sending-out roller pair is arrange | positioned convexly seeing from the conveyance direction. For this reason, the positive electrode P, the negative electrode N, and the separator S sandwiched between the delivery roller pairs are each curved in a convex shape when viewed from the front, and have a firmness compared to before bending, that is, when the linear shape is viewed from the front. Become. Thereby, even if the positive electrode P, the negative electrode N, and the separator S are thin and flexible, it is suppressed from being bent or deformed in an unintended direction, and the shape can be maintained during conveyance. . Therefore, the positive electrode P, the negative electrode N, and the separator S can be easily aligned.
また、本実施形態では、押圧手段40により、正電極P、負電極N、セパレータSのうち積層部50の上方に位置したものが積層部50に向けて押圧される。このため、従来の構成に比べて速い速度で正電極P、負電極N、セパレータSを積層部50に配置することができる。したがって、電池の生産速度の向上を図ることが可能となる。
Further, in the present embodiment, the pressing means 40 presses the positive electrode P, the negative electrode N, and the separator S that are positioned above the stacked
また、本実施形態では、押圧手段40が正電極P、負電極N及びセパレータSと接する側(押圧部41)において、これらと接触しない非接触部41bを有している。このため、押圧手段40は、押圧部41が接触部のみの場合(平坦な場合)に比べて、正電極P、負電極N及びセパレータSに対する接触面積が小さくなる。これにより、押圧手段40で正電極P、負電極N、セパレータSを確実に押圧することができる。つまり、押圧手段40で正電極P、負電極N、セパレータSのいずれかを押圧したときに、押圧されたものが押圧部41にくっついてしまうことを抑制することができる。すなわち、押圧されたものが押圧部41から離れずにそのまま押圧手段40につられて移動する等して位置ずれが生じることはない。したがって、正電極P、負電極N及びセパレータSの位置合わせを容易に行うことが可能となる。
Moreover, in this embodiment, the pressing means 40 has the
また、本実施形態では、ローラー対は、正電極Pを挟持して搬送する第1送り出しローラー対13と、負電極Nを挟持して搬送する第2送り出しローラー対23と、セパレータSを挟持して搬送する第3送り出しローラー対33と、を有している。このため、各送り出しローラー対13,23,33毎に回転速度、回転タイミングを制御することができる。したがって、ローラー対を1つだけ設ける場合に比べて、正電極P、負電極N、セパレータSの搬送速度を向上させることができる。
In the present embodiment, the roller pair sandwiches the first
なお、本実施形態では、正電極Pはタブが−Y方向側を向いた状態で第1供給部10に収納されており、負電極Nはタブが+Y方向側を向いた状態で第2供給部20に収納されているが、これに限らない。例えば、これとは反対に、正電極Pはタブが+Y方向側を向いた状態で収納され、負電極Nはタブが−Y方向側を向いた状態で収納されていてもよい。また、正電極Pのタブと負電極Nのタブとがそれぞれ同じY方向側(+Y方向側あるいは−Y方向側)を向いた状態で、これらのタブのX方向の位置が異なる状態であってもよい。すなわち、正電極Pのタブと負電極Nのタブとは、少なくとも平面視したときに重ならない位置に、かつ、規制手段60による位置規制の際に支障のない位置(例えば、+X方向側を除いた位置)にあればよい。
In the present embodiment, the positive electrode P is stored in the
また、本実施形態では、フレーム16に送り出しローラー対用の回転軸が3つ(1セット)配置されているが、これに限らない。例えば、各供給部から積層部50までの距離が長い場合には、送り出しローラー対用の回転軸が複数セット配置されていてもよい。また、各供給部から積層部50までの距離が短い場合には、送り出しローラー対用の回転軸が配置されずに、重複防止ローラー対用の回転軸のみを配置されていてもよい。すなわち、送り出しローラー対用の回転軸のセット数は必要に応じて適宜変更することができる。
In the present embodiment, three (one set) rotation shafts for the pair of delivery rollers are arranged on the
また、本実施形態では、押圧手段40において押圧部41の接触部41aが底面視網目状になっているがこれに限らない。接触部は、例えばストライプ状、ドット状など種々の形状とすることができる。すなわち、押圧手段40は、押圧部41が平坦な場合に比べて、正電極P、負電極N及びセパレータSに対する接触面積が小さくなるように構成されていればよい。
Moreover, in this embodiment, in the press means 40, although the
また、本実施形態では、各送り出しローラー対は、搬送方向から視て下(−Z方向)に凸に湾曲して配置されているが、これに限らない。例えば、各送り出しローラー対は、搬送方向から視て上(+Z方向)に凸に湾曲して配置されていてもよい。また、各送り出しローラー対は、搬送方向から視て波打つように配置されていてもよい。すなわち、各送り出しローラー対は、各送り出しローラー対に挟まれた正電極P、負電極N、セパレータSがそれぞれ正面視において凸状に湾曲あるいは波打つように変形し、変形する前、つまり正面視直線状のときに比べてコシがある(剛性がある)状態となるように配置されていればよい。 Further, in the present embodiment, each pair of delivery rollers is arranged to be convexly curved downward (−Z direction) when viewed from the transport direction, but is not limited thereto. For example, each pair of delivery rollers may be arranged so as to be convexly curved upward (+ Z direction) when viewed from the transport direction. Moreover, each sending roller pair may be arrange | positioned so that it may wave when seeing from a conveyance direction. That is, each feed roller pair is deformed so that the positive electrode P, the negative electrode N, and the separator S sandwiched between each feed roller pair are curved or wavy in a front view, and before being deformed, that is, a straight line in front view. What is necessary is just to arrange | position so that it may be in a state (stiffness | rigidity) which is firm compared with the time of a shape.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る電極積層装置2の構成について、図8を用いて説明する。図8は、図1に対応した、本発明の第2実施形態における電極積層装置2の概略構成を示す斜視図である。なお、図8においては、便宜上、ローラー対の回転軸を支持するフレーム16(図2参照)の図示を省略している。
図8に示すように、本実施形態の電極積層装置2は、押圧手段が各送り出しローラー対に対応して配置されている点で、上述の第1実施形態で説明した電極積層装置1と異なる。図8において、図1と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, the structure of the
As shown in FIG. 8, the
本実施形態の電極積層装置2は、床面に設置された架台15と、該架台15上に配置された、正電極Pを供給する第1供給部10と、負電極Nを供給する第2供給部20と、セパレータSを供給する第3供給部30と、第1供給部10から供給された正電極P、第2供給部20から供給された負電極N、第3供給部30から供給されたセパレータSを挟持して搬送するローラー対と、該ローラー対の搬送方向下流側に位置する積層部50と、該積層部50において、ローラー対から搬送された正電極P、負電極N、セパレータSの位置を規制する規制手段60と、正電極P、負電極N、セパレータSのうち積層部50の上方に位置したものを積層部50に向けて押圧する押圧手段110,120,130と、を備えている。また、電極積層装置2は、各種構成部品の動作を制御する制御部(図示略)を備えている。
The
第1押圧手段110は、第1送り出しローラー対13の+X方向側に配置されている。また、第1押圧手段110は、平面視において相対的に+Y方向側に配置されている。第1押圧手段110は、正電極P、負電極N及びセパレータSと接する側に設けられた押圧部111と、該押圧部111を回動可能に支持する回転軸112と、を備えている。
The first
押圧部111は、回転軸112を中心に等間隔で3枚配置されている。この押圧部111は、所定のタイミング(Y方向と平行時)において積層部50と平面視したときに重なるように配置されている。また、押圧部111は、例えば支持基板にゴム等の柔軟な弾性部材を、正電極P、負電極N及びセパレータSと接する側に配置する等して構成されるのがよい。
Three
回転軸112は、正電極Pが積層部50の上方に位置したときに正電極Pと回転軸112とが干渉しないよう、平面視において積層部50よりも+Y方向側に配置されている。この回転軸は、制御部(図示略)の制御により、所定の速度、所定のタイミングで回動可能になっている。これにより、押圧部111は、所定の速度、所定のタイミングで+X方向側から視て左回りに回動する。
The
第2押圧手段120は、第2送り出しローラー対23の+X方向側に配置されている。また、第2押圧手段120は、第1押圧手段110と反対の側(平面視において相対的に−Y方向側)に配置されている。第2押圧手段120は、正電極P、負電極N及びセパレータSと接する側に設けられた押圧部121と、該押圧部121を回動可能に支持する回転軸122と、を備えている。
The second
押圧部121は、回転軸122を中心に等間隔で3枚配置されている。この押圧部121は、所定のタイミング(Y方向と平行時)において積層部50と平面視したときに重なるように配置されている。また、押圧部121は、例えば支持基板にゴム等の柔軟な弾性部材を、正電極P、負電極N及びセパレータSと接する側に配置する等して構成されるのがよい。
Three pressing portions 121 are arranged at equal intervals around the
回転軸122は、正電極Pが積層部50の上方に位置したときに正電極Pと回転軸122とが干渉しないよう、平面視において積層部50よりも−Y方向側に配置されている。この回転軸は、制御部(図示略)の制御により、所定の速度、所定のタイミングで回動可能になっている。これにより、押圧部121は、所定の速度、所定のタイミングで+X方向側から視て右回りに回動する。
The
第3押圧手段130は、第3送り出しローラー対33の+X方向側に配置されている。また、第3押圧手段130は、第1押圧手段110と同じ側(平面視において相対的に+Y方向側)に配置されている。第3押圧手段130は、正電極P、負電極N及びセパレータSと接する側に設けられた押圧部131と、該押圧部131を回動可能に支持する回転軸132と、を備えている。
The third
押圧部131は、回転軸132を中心に等間隔で3枚配置されている。この押圧部131は、所定のタイミング(Y方向と平行時)において積層部50と平面視したときに重なるように配置されている。また、押圧部131は、例えば支持基板にゴム等の柔軟な弾性部材を、正電極P、負電極N及びセパレータSと接する側に配置する等して構成されるのがよい。
Three
回転軸132は、正電極Pが積層部50の上方に位置したときに正電極Pと回転軸132とが干渉しないよう、平面視において積層部50よりも+Y方向側に配置されている。この回転軸は、制御部(図示略)の制御により、所定の速度、所定のタイミングで回動可能になっている。これにより、押圧部131は、所定の速度、所定のタイミングで+X方向側から視て左回りに回動する。
The rotation shaft 132 is arranged on the + Y direction side of the stacked
このような構成により、正電極P、負電極N、セパレータSのうち積層部50の上方に位置したものは積層部50に向けて押圧される。なお、具体的な工程(各押圧手段110,120,130による押圧工程の前後の工程)については、上述した工程と同様であるためその詳細な説明を省略する。
With such a configuration, the positive electrode P, the negative electrode N, and the separator S, which are positioned above the stacked
したがって、本実施形態では、各押圧手段110,120,130が各送り出しローラー対110,120,130のそれぞれに対応して配置されているので、第1実施形態における押圧手段40を用いる場合よりも正電極P、負電極N、セパレータSの搬送速度を向上させることができる。つまり、第1実施形態では押圧手段40自体をZ方向に移動させないと正電極P、負電極N、セパレータSを積層部50に向けて押圧することはできないが、本実施形態では各押圧手段110,120,130が積層部50の上方に位置したときの正電極P、負電極N、セパレータSの高さ位置に対応して配置されているため、各押圧手段110,120,130をZ方向に移動させる必要がない。すなわち、各押圧手段110,120,130の回転速度及び回転タイミングを制御するだけでよいので、正電極P、負電極N、セパレータSを積層部50に向けて押圧するときに押圧手段の移動時間差が生じない。したがって、電池の生産速度の向上を図ることが可能な電極積層装置2を提供することができる。
Therefore, in this embodiment, since each pressing means 110,120,130 is arrange | positioned corresponding to each of each sending roller pair 110,120,130, rather than the case where the pressing means 40 in 1st Embodiment is used. The conveyance speed of the positive electrode P, the negative electrode N, and the separator S can be improved. That is, in the first embodiment, the positive electrode P, the negative electrode N, and the separator S cannot be pressed toward the stacked
なお、本実施形態では、各押圧部は、回転軸を中心に等間隔で3枚配置されているが、これに限らない。例えば、各押圧部は、1枚あるいは2枚配置されていてもよいし、4枚以上配置されていてもよい。すなわち、各押圧部は、必要に応じて適宜配置数を変更することができる。 In the present embodiment, the three pressing portions are arranged at regular intervals around the rotation axis, but the present invention is not limited to this. For example, one or two pressing portions may be disposed, or four or more pressing portions may be disposed. That is, the number of the pressing portions can be appropriately changed as necessary.
また、本実施形態では、各押圧手段110,120,130が交互に(第1押圧手段110が平面視において相対的に+Y方向側に配置され、第2押圧手段120が平面視において相対的に−Y方向側に配置され、第3押圧手段130が平面視において相対的に+Y方向側に)配置されているが、これに限らない。例えば、各押圧手段110,120,130がZ方向に並んで(第1押圧手段110が平面視において+Y方向側あるいは−Y方向側に配置され、第2押圧手段120が平面視において第1押圧手段110と同じ側に配置され、第3押圧手段130が平面視において第1押圧手段110と同じ側に)配置されていてもよい。すなわち、各押圧手段110,120,130が互いに干渉しないように配置されていればよい。
In the present embodiment, the pressing means 110, 120, and 130 are alternately arranged (the first
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る電極積層装置3の構成について、図9を用いて説明する。図9は、図3に対応した、本発明の第3実施形態における電極積層装置3の概略構成を示す側面図である。なお、図9においては、便宜上、架台15、供給部10,20,30、及びフレーム16の図示を省略している。
図9に示すように、本実施形態の電極積層装置3は、積層部50に近接して各ローラー対から搬送された正電極P、負電極N、セパレータSをそれぞれ同じ経路で積層部50に排出する排出口210が設けられている点、上述の第1実施形態で説明した電極積層装置1と異なる。図9において、図3と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, the structure of the
As shown in FIG. 9, the
本実施形態の電極積層装置3は、床面に設置された架台15と、該架台15上に配置された、正電極Pを供給する第1供給部10と、負電極Nを供給する第2供給部20と、セパレータSを供給する第3供給部30と、第1供給部10から供給された正電極P、第2供給部20から供給された負電極N、第3供給部30から供給されたセパレータSを挟持して搬送するローラー対と、該ローラー対の搬送方向下流側に位置する積層部50と、該積層部50において、ローラー対から搬送された正電極P、負電極N、セパレータSの位置を規制する規制手段160と、正電極P、負電極N、セパレータSのうち積層部50の上方に位置したものを積層部50に向けて押圧する押圧手段40と、を備えている。また、電極積層装置3は、各種構成部品の動作を制御する制御部(図示略)を備えている。
The
電極積層装置3を構成する各ローラー対には、上述した各送り出しローラー対が含まれていない。すなわち、各重複防止ローラー対12,22,32は、各取り出しローラー11,21,31から正電極P、負電極N、セパレータSが複数枚重ねて取り出された場合であっても一枚ずつ搬送可能に機能するとともに正電極P、負電極N、セパレータSを+X方向側へ送り出し、送り出しローラー対としても機能する。各重複防止ローラー対12,22,32から送り出された正電極P、負電極N、セパレータSは、各搬送経路211,212,213を経由して排出口210から積層部50の上方に排出される。
Each roller pair constituting the
第1搬送経路211は、第1重複防止ローラー対12と積層部50との間に配置されている。また、第1搬送経路211は、第1重複防止ローラー対12の+X方向から積層部50の上方に向けて所定の勾配で湾曲している。これにより、第1重複防止ローラー対12から送り出され第1搬送経路211を経由した正電極Pが折れ曲がったり変形したりしないようになっている。
The
第2搬送経路212は、第2重複防止ローラー対22と積層部50との間に配置されている。また、第2搬送経路212は、第2重複防止ローラー対22の+X方向から積層部50の上方に向けて所定の勾配で湾曲している。これにより、第2重複防止ローラー対22から送り出され第2搬送経路212を経由した負電極Nが折れ曲がったり変形したりしないようになっている。
The
第3搬送経路213は、第3重複防止ローラー対32と積層部50との間に配置されている。また、第3搬送経路213は、第3重複防止ローラー対32の+X方向から積層部50の上方に向けて直線状になっている。これにより、第3重複防止ローラー対32から送り出され第3搬送経路213を経由したセパレータSが折れ曲がったり変形したりしないようになっている。
The
排出口210は、X方向に沿って所定の長さだけ直線状に形成するのがよい。これにより、第1搬送経路211及び第2搬送経路212が所定の勾配で湾曲している場合であっても、第1搬送経路211を経由した正電極P及び第2搬送経路212を経由した負電極Nを、X方向に沿ってまっすぐ排出することができる。
The
図10は、本発明の第3実施形態における排出口210を示す正面図である。
図10に示すように、排出口210は、搬送方向から視て凸状に形成されている。具体的には、排出口210は、搬送方向から視て下(−Z方向)に凸に湾曲して形成されている。
FIG. 10 is a front view showing the
As shown in FIG. 10, the
このため、第1重複防止ローラー対12に挟まれた正電極Pは正面視凸状に湾曲し、湾曲する前、つまり正面視直線状のときに比べてコシがある状態となる。これにより、正電極Pが薄く柔軟なものであっても、意図しない方向に撓んだり変形したりすることを抑制することができ、排出後において正電極Pの形状を維持することができる。
For this reason, the positive electrode P sandwiched between the first overlap
規制手段160は、正電極P、負電極N及びセパレータSの位置を規制する規制部161と、規制部161を支持する支持部162と、を有している。この規制手段160は、第1実施形態の規制手段60に比べて高さが低く(サイズが小さく)なっている。
The restricting means 160 includes a restricting
また、規制部161は搬送方向(X方向)に移動可能に支持されている。例えば、規制部161は、制御部の制御により、正電極P及び負電極Nが積層部50の上方に排出されるときに搬送方向上流側(−X方向側)へ移動し、セパレータSが積層部50の上方に排出されるときに搬送方向下流側(+X方向側)に移動する。このように、規制部161は、正電極P、負電極N及びセパレータSのサイズに対応して移動制御される。このため、平面視において、正電極P及び負電極Nの本体部がセパレータSに収容され(セパレータSよりも内側に位置決めされ)、かつ、正電極P及び負電極Nの本体部が重なる位置に配置され、正電極P及び負電極NのタブがセパレータSから所定の長さだけはみ出るように位置決めすることができる。
Further, the restricting
押圧手段40は、第1実施形態の配置位置よりも積層部50の近くに配置されている。この押圧手段40は、排出口210から排出された正電極P、負電極N、セパレータSのうち積層部50の上方に位置したものを積層部50に向けて押圧するものである。これにより、第1実施形態の場合に比べて速い速度で正電極P、負電極N、セパレータSを積層部50に配置することができる。
The pressing means 40 is disposed closer to the stacked
このような構成により、正電極P、負電極N、セパレータSのうち積層部50の上方に位置したものは積層部50に向けて押圧される。なお、具体的な工程(押圧手段40による押圧工程の前後の工程)については、上述した工程と同様であるためその詳細な説明を省略する。
With such a configuration, the positive electrode P, the negative electrode N, and the separator S, which are positioned above the stacked
したがって、本実施形態では、積層部50に近接して各ローラー対から搬送された正電極P、負電極N、セパレータSをそれぞれ同じ経路で積層部50に排出する排出口210が設けられているので、正電極P、負電極N、セパレータSがそれぞれ同じ高さ位置に排出される。このため、第1実施形態における押圧手段40を用いる場合よりも正電極P、負電極N、セパレータSの搬送速度を向上させることができる。つまり、第1実施形態では押圧手段40を第1送り出しローラー対から送り出された高さの分だけZ方向に移動させないと正電極P、負電極N、セパレータSを積層部50に向けて押圧することはできないが、本実施形態では押圧手段40が排出口210から排出されたときの正電極P、負電極N、セパレータSの高さ位置に対応して配置されているため、押圧手段40の移動距離が第1実施形態の場合に比べて短くなる。すなわち、正電極P、負電極N、セパレータSがそれぞれ同じ高さ位置に配置されるので、正電極P、負電極N、セパレータSを積層部50に向けて押圧するときに押圧手段の移動時間差が生じない。したがって、電池の生産速度の向上を図ることが可能な電極積層装置3を提供することができる。
Therefore, in this embodiment, the
また、本実施形態では、排出口210は、搬送方向から視て下(−Z方向)に凸に湾曲して形成されているが、これに限らない。例えば、排出口210は、搬送方向から視て上(+Z方向)に凸に湾曲して形成されていてもよい。また、排出口210は、搬送方向から視て波打つように配置されていてもよい。すなわち、排出口210は、排出口210を通過した正電極P、負電極N、セパレータSがそれぞれ正面視において凸状に湾曲あるいは波打つように変形し、変形する前、つまり正面視直線状のときに比べてコシがある(剛性がある)状態となるように形成されていればよい。
Further, in the present embodiment, the
1,2,3…電極積層装置、10…第1供給部、13…第1送り出しローラー対(第1ローラー対)、20…第2供給部、23…第2送り出しローラー対(第2ローラー対)、30…第3供給部、33…第3送り出しローラー対(第3ローラー対)、40,110,120,130…押圧手段、41b…非接触部、50…積層部、60…規制手段、61…第1規制部、62…第2規制部、P…正電極、N…負電極、S…セパレータ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記正電極を供給する第1供給部と、
前記負電極を供給する第2供給部と、
前記セパレータを供給する第3供給部と、
前記第1供給部から供給された前記正電極、前記第2供給部から供給された前記負電極、前記第3供給部から供給された前記セパレータ、を挟持して搬送するローラー対と、
前記ローラー対の搬送方向下流側に位置する積層部と、
前記積層部において、前記ローラー対から搬送された前記正電極、前記負電極、前記セパレータの位置を規制する規制手段と、
を備えることを特徴とする電極積層装置。 An electrode stacking apparatus for forming a structure by stacking a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween,
A first supply for supplying the positive electrode;
A second supply unit for supplying the negative electrode;
A third supply unit for supplying the separator;
A pair of rollers that sandwich and convey the positive electrode supplied from the first supply unit, the negative electrode supplied from the second supply unit, and the separator supplied from the third supply unit;
A stacking unit located on the downstream side in the conveying direction of the roller pair;
In the laminating unit, a regulating means for regulating the position of the positive electrode, the negative electrode, and the separator conveyed from the roller pair;
An electrode stacking apparatus comprising:
前記第1規制部が前記第2規制部よりも搬送方向上流側に位置していることを特徴とする請求項1に記載の電極積層装置。 The restricting means includes a first restricting portion that restricts the positions of the positive electrode and the negative electrode, and a second restricting portion that restricts the position of the separator,
2. The electrode stacking apparatus according to claim 1, wherein the first restricting portion is located upstream of the second restricting portion in the transport direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010131917A JP2011258418A (en) | 2010-06-09 | 2010-06-09 | Electrode lamination apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010131917A JP2011258418A (en) | 2010-06-09 | 2010-06-09 | Electrode lamination apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011258418A true JP2011258418A (en) | 2011-12-22 |
Family
ID=45474378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010131917A Pending JP2011258418A (en) | 2010-06-09 | 2010-06-09 | Electrode lamination apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011258418A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017010275A1 (en) * | 2015-07-10 | 2017-01-19 | 株式会社 豊田自動織機 | Device for manufacturing electrode assembly and method for manufacturing electrode assembly |
US10581108B2 (en) | 2016-01-26 | 2020-03-03 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Electrode stacking device and electrode stacking method |
CN112652802A (en) * | 2020-12-30 | 2021-04-13 | 蜂巢能源科技有限公司 | Lamination device |
US11192728B2 (en) | 2019-05-08 | 2021-12-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Placement device and placement method |
-
2010
- 2010-06-09 JP JP2010131917A patent/JP2011258418A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017010275A1 (en) * | 2015-07-10 | 2017-01-19 | 株式会社 豊田自動織機 | Device for manufacturing electrode assembly and method for manufacturing electrode assembly |
JPWO2017010275A1 (en) * | 2015-07-10 | 2018-04-19 | 株式会社豊田自動織機 | Electrode assembly manufacturing apparatus and electrode assembly manufacturing method |
US10581108B2 (en) | 2016-01-26 | 2020-03-03 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Electrode stacking device and electrode stacking method |
US11192728B2 (en) | 2019-05-08 | 2021-12-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Placement device and placement method |
CN112652802A (en) * | 2020-12-30 | 2021-04-13 | 蜂巢能源科技有限公司 | Lamination device |
CN112652802B (en) * | 2020-12-30 | 2022-12-13 | 蜂巢能源科技有限公司 | Lamination device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5521861B2 (en) | Electrode laminator | |
JP2016035915A (en) | Apparatus for manufacturing polar plate package | |
JP6575368B2 (en) | Electrode laminator | |
JPWO2012020480A1 (en) | Method for laminating positive and negative electrode plates and apparatus therefor | |
JP2012174453A (en) | Apparatus for manufacturing electrode laminated body and method for manufacturing the same | |
CN112838260B (en) | Lamination device | |
JP2011258418A (en) | Electrode lamination apparatus | |
JP2011129255A (en) | Device of laminating battery electrode plate | |
JP2012204070A (en) | Manufacturing apparatus and method of electrode laminate | |
JP6561621B2 (en) | Transport device | |
JP6610279B2 (en) | Electrode laminator | |
JP2016197527A (en) | Work stacking device | |
CN115428212A (en) | Diaphragm bonding apparatus | |
JP2014186799A (en) | Electrode sheet creation device and creation method | |
JP6708949B2 (en) | Laminated pallet conveyor | |
CN117063317A (en) | Z-shaped stacking device | |
JP6488834B2 (en) | Work laminating equipment | |
JP6627387B2 (en) | Electrode transport device and electrode transport method | |
JP5487400B2 (en) | Stacked structure generator, secondary battery stacking apparatus and method including the same | |
JP6561585B2 (en) | Transport device | |
JP2016225204A (en) | Lamination device | |
KR20210078380A (en) | Manufacturing method of single cell by alternating supply of electrode | |
WO2023184674A1 (en) | High-speed lamination stacking machine for laminated cell, and lamination stacking method | |
KR101058786B1 (en) | Laminating mechanism generator, stacking apparatus and method for secondary cell | |
CN217239533U (en) | Lamination equipment and battery cell |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20120118 |